TWI504516B - 具有進紙輔助裝置之自動饋紙設備 - Google Patents

Description

具有進紙輔助裝置之自動饋紙設備

本發明是有關於一種具有進紙輔助裝置之自動饋紙設備，且特別是有關於一種由動力源驅動的進紙輔助裝置以及利用該進紙輔助裝置來壓制待處理紙張的自動饋紙設備。

在傳統的饋紙式掃描器中，若在置放文件紙張處無設置特殊的裝置來輔助夾持紙張或限制紙張飄移的話(尤其是對於使用過的篷鬆、輕薄的紙張)，很容易就會有進紙歪斜的現象發生。因此，有些傳統的專業掃描器或事務機會有專用的紙張穩定輔助裝置或壓制器。

舉例而言，所謂的重力式壓制器係利用壓制器自身的重量來壓制紙張。當壓制器的重量太重時，被壓制的薄紙張不易進入分紙處的挾持點。但當壓制器的重量太輕時，則無法有效地壓制篷鬆或輕薄的紙張，而且無法防止歪斜。

而另一種具有獨立驅動裝置的壓制器，譬如揭露於中國專利CN101254864B的壓制器，係利用獨立的馬達來驅動壓制器，可由設計者自由地設定所需壓制的彈力，再由馬達來抬起壓制器以利使用者擺放紙張至定位。然而，上述壓制器的原理是利用下組件帶動小連桿旋轉，進而撥動大連桿來頂起及卡住上連桿。上連桿是固定於壓制器上來旋轉及頂起間隔物。這樣 的設計複雜，因為上部設置有壓簧、扭簧及旋轉連桿等零件，而下部設置有大連桿、小連桿及拉簧等零件，且上連桿兼作擋止牆面，易常受壓變形而影響到正常的功能。此外，馬達的正反轉的切換也需要一段時間才能完成全部動作，不符合快速反應的需求。

因此，本發明提供一種利用齒輪嚙合或脫離的原理來控制壓制器之自動饋紙設備，作為解決上述問題的方案。

本發明之一個目的是提供一種利用齒輪嚙合及脫離的原理來控制壓制器之自動饋紙設備。

為達上述目的，本發明提供一種自動饋紙設備，包含一機體以及設置於機體中的一饋紙通道、一分紙機構及一進紙輔助裝置。分紙機構，位於饋紙通道之入口處，用以分開紙張和逐一饋送紙張進入饋紙通道中。進紙輔助裝置包含一支架、一壓制器、一離合齒輪及一驅動裝置。壓制器，安裝於支架上，用以於分紙機構之一挾持點之前方壓制一紙張。壓制器具有一被動齒條。離合齒輪安裝於支架之一導槽上，並可沿著導槽於一第一位置與一第二位置之間移動。驅動裝置選擇性地驅動離合齒輪朝一正方向及一反方向旋轉。當離合齒輪受驅動朝反方向旋轉時，離合齒輪於第一位置與被動齒條嚙合，並且驅動壓制器朝一第一方向移動。當離合齒輪受驅動朝正方向旋轉時，離合 齒輪移動至第二位置，並且脫離被動齒條。壓制器於脫離後朝一第二方向移動，以壓制該紙張。

本發明使用馬達及齒輪-齒條傳動組件來帶動壓制器的作動。當壓制器要自壓制紙張處升起時，係利用離合齒輪之反向旋轉來帶動壓制器。當壓制器要降下壓紙時，係利用離合齒輪之正向旋轉來使離合齒輪沿著導槽移動至脫離被動齒條的位置，並且利用彈簧的力量來輔助壓下壓制器，使壓制器能確實地執行壓制紙張的功能。本實施例之優點為可利用離合齒輪的正反轉方向來達成齒輪嚙合或脫離齒條的功效。由於離合齒輪與齒條之間的嚙合與脫離可以依據離合齒輪的正向旋轉及反向旋轉來達成快速切換的目的，所以具有反應速度快的優勢。

為讓本發明之上述內容能更明顯易懂，下文特舉一較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。

圖1與圖2顯示依據本發明較佳實施例之自動饋紙設備100之兩種狀態之示意圖。圖3與圖4顯示依據本發明較佳實施例之自動饋紙設備100之立體圖。如圖1至圖4所示，本實施例之自動饋紙設備100包含一機體110、一饋紙通道120、一分紙機構130、一進紙輔助裝置140、一紙張承載平台160、一紙張感測器170、掃描模組180以及一出紙盤190。

饋紙通道120位於機體110中，並與承載紙張的 紙張承載平台160及出紙盤190連通，讓紙張可以從紙張承載平台160被饋送通過饋紙通道120而到達出紙盤190。紙張感測器170鄰近該分紙機構130設置。紙張感測器170偵測是否有紙張放置於紙張承載平台160上。在本實施例中，紙張感測器170是一種桿臂式感測器(lever arm reed sensor)。分紙機構130設置於饋紙通道120之入口121處。分紙機構130包含一分紙滾輪131及一進紙滾輪132，兩者共同作用來分開紙張以及逐一饋送紙張S進入饋紙通道120中。分紙滾輪131與進紙滾輪132之間有一挾持點NP。進紙滾輪132饋送紙張S通過挾持點NP，並且與分紙滾輪131一起對通過挾持點NP之紙張進行分紙作業。因此，紙張S的數量會逐漸減少，所造成的其中兩種狀態如圖1至圖2所示。進入饋紙通道120的紙張S由滾輪133及134傳送，並且經過設置於饋紙通道120的路徑上之掃描模組180，讓掃描模組180掃描紙張S的影像。掃描模組180的數量不特別受限於一個或兩個。被掃描過的紙張S最後被滾輪135及136傳送到達出紙盤190。

進紙輔助裝置140設置於機體110中，並包含一支架10、一壓制器30、一離合齒輪20及一驅動裝置50。壓制器30安裝於支架10上。壓制器30於分紙機構130之挾持點NP之前方壓制紙張S。壓制器30係壓制紙張S於進紙滾輪132上，以使紙張S緊貼著進紙滾輪132前進，避免進紙歪斜的現象發生。

在圖1中，多張紙張S置放於紙張承載平台160上，壓制器30壓制這些紙張S。當這些紙張S逐一被饋送進入饋紙通道120，紙張承載平台160上的紙張S數量也逐漸減少；依本發明，儘管於只剩下單張紙張S的狀態下，壓制器30仍壓制著單張紙張S，確保其緊貼著進紙滾輪132，如圖2所示。由此可知，壓制器30在處於壓制紙張的狀態下，仍保有適當的自由度，以因應紙張數量的變化。

圖5顯示壓制器30之立體圖。圖6為圖5之壓制器30之另一示意圖，顯示壓制器30上之一被動齒條32。如圖5與圖6所示，壓制器30除了具有被動齒條32以外，更具有兩旋轉輪34、兩凸柱36及兩卡勾38。各旋轉輪34裝設在壓制器30之一端31。當壓制器30壓制紙張S時，旋轉輪34緊靠於紙張S上。卡勾38卡扣於支架10上，方便安裝，讓壓制器30可相對於支架10上下移動。

圖7與圖8分別顯示進紙輔助裝置在非壓制狀態及壓制狀態之示意圖。如圖7與圖8所示，離合齒輪20安裝於支架10之一導槽12上。導槽12為長條狀，使離合齒輪20可沿著導槽12於一第一位置P1與一第二位置P2之間移動。壓制器30之被動齒條32與離合齒輪20嚙合或脫離，以使離合齒輪20帶動壓制器30上下移動。於本實施例中，第一位置P1與被動齒條32之間的最短距離小於第二位置P2與被動齒條32之間的最短距離，使圖7與圖8中的導槽12呈現從左上方 延伸到右下方的傾斜狀態，以促進離合齒輪20與被動齒條32之嚙合或脫離。

驅動裝置50選擇性地驅動離合齒輪20朝一正方向及一反方向旋轉。如圖7所示，當離合齒輪20受驅動朝反方向(逆時針方向)旋轉時，離合齒輪20於第一位置P1與被動齒條32嚙合，並且驅動壓制器30朝一第一方向Du移動，即向上移動遠離該進紙滾輪132及紙張承載平台160。如圖8所示，當離合齒輪20受驅動朝正方向(順時針)旋轉時，離合齒輪20移動至第二位置P2，並且脫離被動齒條32。於此情況下，與離合齒輪20脫離之壓制器30朝一第二方向Dd移動，即朝進紙滾輪132及紙張承載平台160落下，並於分紙機構130之挾持點NP之前方(或上游側)壓制紙張S。於本實施例中，雖然是以第二方向Dd為第一方向Du的相反方向來作說明，但是本發明並未受限於此。於其他實施例中，只要第一方向Du及第二方向Dd能分別使壓制器30遠離及接近紙張S即可。舉例而言，沿著第一方向Du的單位向量與沿著第二方向Dd的單位向量的夾角可以是介於90度與180度之間。

為了讓使用者能順利地置放紙張，自動饋紙設備100於待機狀態時，壓制器30是位於頂部位置，即遠離進紙滾輪132，如圖7所示。當紙張感測器170有偵測到紙張S時(也就是當紙張感測器170的桿臂受紙張S的推動時，如圖7、圖8中顯示之轉變)，驅動裝置50驅動離合齒輪20朝正方向旋轉，因此壓制器30 脫離離合齒輪20的牽制而朝第二方向Dd移動，進一步加壓於紙張S上。於本實施例中，壓制器30之兩旋轉輪34抵住紙張S。

當放置於紙張承載平台160上的紙張S都被饋送通過挾持點NP進入饋紙通道120時，或是當使用者將紙張S從紙張承載平台160上挪開時，紙張感測器170便無偵測到任何紙張，這時經觸發後，驅動裝置50驅動離合齒輪20朝反方向旋轉，使壓制器30朝第一方向Du移動，遠離進紙滾輪132，以便使用者可以放置下一份文件於紙張承載平台160上。

為了提供輔助的下壓力給壓制器30，進紙輔助裝置140更包含一個或多個彈簧40。彈簧40的一端40A固定於壓制器30上，另一端40B連接支架10。彈簧40經壓縮後朝第二方向Dd施加一壓力給壓制器30，以輔助壓制器30壓制紙張S。於本實施例中，凸柱36用以固定彈簧，使彈簧40套接於位於壓制器30頂端的凸柱36上，且彈簧40的兩端40A與40B分別頂住壓制器30及支架10。當壓制器30被離合齒輪20驅動朝第一方向Du移動時，彈簧40被壓縮並儲存能量，此能量被轉換成上述輔助壓制紙張S的下壓力。

如圖7與圖8所示，驅動裝置50包含一馬達51以及一齒輪傳動系統52。馬達51裝設於支架10上。齒輪傳動系統52可轉動地設置於譬如支架10上，並且與馬達51及離合齒輪20耦接，以將馬達51的動力傳遞至離合齒輪20。齒輪傳動系統52由多個齒輪52A、 52B、52C、52D組成。馬達齒輪52A安裝於馬達51之轉軸上。齒輪52B與馬達齒輪52A嚙合並與齒輪52C同軸設置。齒輪52C與主動齒輪52D嚙合，主動齒輪52D與離合齒輪20嚙合。主動齒輪52D之正向旋轉與反向旋轉驅動離合齒輪20朝反方向與正方向轉動。值得注意的是，構成齒輪傳動系統52的齒輪的數目不限於本實施例的4個，齒輪傳動系統52也可以僅由單一個齒輪所構成。

本發明使用馬達及齒輪-齒條傳動組件來帶動壓制器作動。當壓制器要自壓制紙張處升起時，係利用離合齒輪之反向旋轉來帶動壓制器。當壓制器要降下壓紙時，係利用離合齒輪之正向旋轉來使離合齒輪沿著導槽滑動至脫離被動齒條的位置壓制文件，並且利用彈簧的力量來加重壓制器的下壓力量，使壓制器能確實地執行壓制紙張的功能。本實施例之優點為可利用離合齒輪的正反方向旋轉來達成齒輪嚙合或脫離齒條的功效。由於離合齒輪與齒條之間的嚙合與脫離可以依據離合齒輪的正向旋轉及反向旋轉來達成快速切換的目的，所以具有反應速度快的優勢。

在較佳實施例之詳細說明中所提出之具體實施例僅用以方便說明本發明之技術內容，而非將本發明狹義地限制於上述實施例，在不超出本發明之精神及以下申請專利範圍之情況，所做之種種變化實施，皆屬於本發明之範圍。

Du‧‧‧第一方向

Dd‧‧‧第二方向

NP‧‧‧挾持點

P1‧‧‧第一位置

P2‧‧‧第二位置

S‧‧‧紙張

10‧‧‧支架

12‧‧‧導槽

20‧‧‧離合齒輪

30‧‧‧壓制器

31‧‧‧一端

32‧‧‧被動齒條

34‧‧‧旋轉輪

36‧‧‧凸柱

38‧‧‧卡勾

40‧‧‧彈簧

40A‧‧‧一端

40B‧‧‧另一端

50‧‧‧驅動裝置

51‧‧‧馬達

52‧‧‧齒輪傳動系統

52A‧‧‧馬達齒輪

52B‧‧‧齒輪

52C‧‧‧齒輪

52D‧‧‧主動齒輪

100‧‧‧自動饋紙設備

110‧‧‧機體

120‧‧‧饋紙通道

121‧‧‧入口

130‧‧‧分紙機構

131‧‧‧分紙滾輪

132‧‧‧進紙滾輪

133、134、135、136‧‧‧滾輪

140‧‧‧進紙輔助裝置

160‧‧‧紙張承載平台

170‧‧‧紙張感測器

180‧‧‧掃描模組

190‧‧‧出紙盤

圖1與圖2顯示依據本發明較佳實施例之自動饋紙設備之兩種狀態之示意圖。

圖3與圖4顯示依據本發明較佳實施例之自動饋紙設備之立體圖。

圖5顯示壓制器之立體圖。

圖6顯示圖5之壓制器之另一示意圖。

圖7顯示進紙輔助裝置在非壓制狀態之示意圖。

圖8顯示進紙輔助裝置在壓制狀態之示意圖。

NP‧‧‧挾持點

S‧‧‧紙張

10‧‧‧支架

20‧‧‧離合齒輪

30‧‧‧壓制器

50‧‧‧驅動裝置

100‧‧‧自動饋紙設備

110‧‧‧機體

120‧‧‧饋紙通道

121‧‧‧入口

130‧‧‧分紙機構

131‧‧‧分紙滾輪

132‧‧‧進紙滾輪

133、134、135、136‧‧‧滾輪

140‧‧‧進紙輔助裝置

160‧‧‧紙張承載平台

170‧‧‧紙張感測器

180‧‧‧掃描模組

190‧‧‧出紙盤

Claims (11)

1. 一種自動饋紙設備，包含：一機體；一饋紙通道，位於該機體中；一分紙機構，設置於該機體中並且位於該饋紙通道之入口處，用以分開紙張和逐一饋送紙張進入該饋紙通道中；以及一進紙輔助裝置，設置於該機體中，且包含：一支架；一壓制器，安裝於該支架上，用以於該分紙機構之一挾持點之前方壓制一紙張，該壓制器具有一被動齒條；一離合齒輪，安裝於該支架之一導槽上，該離合齒輪可沿著該導槽於一第一位置與一第二位置之間移動；以及一驅動裝置，用以選擇性地驅動該離合齒輪朝一正方向及一反方向旋轉，其中：當該離合齒輪受驅動朝該反方向旋轉時，該離合齒輪於該第一位置與該被動齒條嚙合，並且驅動該壓制器往一第一方向移動；以及當該離合齒輪受驅動朝該正方向旋轉時，該離合齒輪移動至該第二位置，並且脫離該被動齒條，其中該壓制器於脫離後往一第二方向移動，以壓制該紙張。
2. 如申請專利範圍第1項所述之自動饋紙設備，其中： 該機體包含一紙張承載平台，用以承載該紙張；以及該自動饋紙設備更包含一紙張感測器，偵測是否有紙張放置於該紙張承載平台上，其中：當該紙張感測器有偵測到該紙張時，該驅動裝置驅動該離合齒輪朝該正方向旋轉；以及當該紙張感測器無偵測到該紙張時，該驅動裝置驅動該離合齒輪朝該反方向旋轉。
3. 如申請專利範圍第1項所述之自動饋紙設備，其中該壓制器之一端裝設一旋轉輪，當該壓制器壓制該紙張時，該旋轉輪緊靠於該紙張上。
4. 如申請專利範圍第1項所述之自動饋紙設備，其中該導槽為長條狀。
5. 如申請專利範圍第1項所述之自動饋紙設備，其中該進紙輔助裝置更包含：一彈簧，其一端固定於該壓制器上，另一端連接該支架，該彈簧經壓縮後朝該第二方向施加一壓力給該壓制器，以輔助該壓制器壓制該紙張。
6. 如申請專利範圍第5項所述之自動饋紙設備，其中該壓制器具有一凸柱，用以固定該彈簧。
7. 如申請專利範圍第1項所述之自動饋紙設備，其中該驅動裝置包含：一馬達；以及一齒輪傳動系統，可轉動地設置，並且與該馬達及該離合齒輪耦接，以將該馬達的動力傳遞至該離合 齒輪。
8. 如申請專利範圍第7項所述之自動饋紙設備，其中該齒輪傳動系統之一主動齒輪與該離合齒輪嚙合，其中該主動齒輪之正向旋轉與反向旋轉驅動該離合齒輪朝該反方向與該正方向轉動。
9. 如申請專利範圍第1項所述之自動饋紙設備，其中該分紙機構包含一進紙滾輪，用以饋送該紙張通過該挾持點，該壓制器係壓制該紙張於該進紙滾輪上，以使該紙張緊貼著該進紙滾輪前進。
10. 如申請專利範圍第1項所述之自動饋紙設備，更包含：一掃描模組，設置於該饋紙通道之路徑上，用以掃描經過的該紙張之影像。
11. 如申請專利範圍第1項所述之自動饋紙設備，其中該第一位置與該被動齒條之間的最短距離小於該第二位置與該被動齒條之間的最短距離。