CN105084049A - 纸张分离机构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够正常分离纸张、并且确保再现图像的质量的纸张分离机构。该纸张分离机构包括：驱动部，该驱动部具有突起部，并受马达的驱动而旋转；棘轮，该棘轮为具有棘轮侧齿部的筒状结构，棘轮的一端套设在驱动部上，当驱动部受马达驱动旋转时，棘轮被突起部推动而进行轴向滑动和转动；分离辊轴，在分离辊轴的中部一体套设有用于分离纸张的分离辊，分离辊轴具有用于与棘轮侧齿部啮合的轴侧齿部，棘轮的另一端套设在分离辊轴上，随着棘轮的轴向滑动，轴侧齿部与棘轮侧齿部可啮合或分离；除电构件，该除电构件的一表面以非接触的方式与驱动部、棘轮和分离辊中至少一个构件的外周面相对设置。

Description

纸张分离机构

技术领域

本发明涉及一种纸张分离机构。

背景技术

在扫描仪、复印机、传真机、打印机以及由以上机器组成的复合机的成像装置或者图像读取装置中，为了转印图像或读取图像，都设置了将来自纸张台的纸张一张一张分离、输送的纸张分离机构。在该纸张分离机构中，由于纸张输送下游侧的快速送纸而导致纸张被拉紧，而纸张的后端在脱离纸张分离机构的分离辊或者其它输送辊时的瞬间受到冲击，继而导致图像抖动，为了防止这种给纸方式导致的图像不良，常在分离辊或者图像读取部上游侧的其它给纸辊上设置单向离合器或者棘轮机构。

现有技术中，为了节约成本，常使用棘轮机构来代替高价的单向离合器。在日本特开2006—232430号公报中公开了一种分离机构，其对设置在纸张载置部的纸张进行纸张分离，并将纸张一张张向下游输送。如图12所示，该分离机构具有最初分离纸张的拾取辊7，该拾取辊7在没有被驱动的状态下，能够通过棘轮自如地进行顺时针方向转动。另外，该分离机构还具有用于去除棘轮的齿隙的机构57、56。在上述分离机构中，拾取辊7不会成为输送的负荷，并且可以消除拾取辊7的空转区间，利用棘轮的廉价机构，实现按目标输送量以及输送时间进行输送分离的机构。

但是，在使用棘轮的分离机构中，有时会出现无法正常分离纸张的问题，或者出现再现图像出现筋等问题。本申请发明人通过锐意地研究发现，输送途中由于摩擦会产生静电，棘轮受到静电力的作用，时而往驱动侧移动，时而往输送辊侧移动，棘轮变得无法正常动作。例如，棘轮受到静电力的作用而吸附于驱动侧时，无法与输送辊啮合并向输送辊传送驱动力，从而造成上述无法正常分离纸张的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种能够正常分离纸张、并且确保再现图像的质量的纸张分离机构。

本发明提供一种纸张分离机构，包括：驱动部，所述驱动部具有突起部，并受马达的驱动而旋转；棘轮，所述棘轮为具有棘轮侧齿部的筒状结构，所述棘轮的一端套设在所述驱动部上，当所述驱动部受马达驱动旋转时，所述棘轮被所述突起部推动而进行轴向滑动和转动；分离辊轴，在所述分离辊轴的中部一体套设有用于分离纸张的分离辊，所述分离辊轴具有用于与所述棘轮侧齿部啮合的轴侧齿部，所述棘轮的另一端套设在所述分离辊轴上，随着所述棘轮的轴向滑动，所述轴侧齿部与所述棘轮侧齿部可啮合或分离；除电构件，所述除电构件的一表面以非接触的方式与所述驱动部、所述棘轮和所述分离辊中至少一个构件的外周面相对设置，以消除所述驱动部、所述棘轮和所述分离辊中任一构件所产生的静电对三者中其他构件可能形成的静电感应。

根据本说明书中记载的纸张分离机构，能够正常分离纸张、并且确保再现图像的质量。

附图说明

图1是示出使用本发明的纸张分离机构的纸张输送装置的整体结构的示意图。

图2是示出纸张分离机构中的棘轮与分离辊轴啮合状态的俯视图。

图3是示出纸张分离机构中的棘轮与分离辊轴啮合状态的侧视图。

图4是示出纸张分离机构中的棘轮与分离辊轴分离、由纸张带动分离辊加速转动的状态的俯视图。

图5是示出纸张分离机构中的棘轮与分离辊轴分离、由纸张带动分离辊加速转动的状态的侧视图。

图6是图4的AA截面图。

图7是示出纸张分离机构中的棘轮与分离辊轴分离、纸张也脱离分离辊的状态的俯视图。

图8是示出纸张分离机构中的棘轮与分离辊轴分离、纸张也脱离分离辊的状态的侧视图。

图9是示出纸张分离机构中的棘轮与分离辊轴再次啮合的状态的俯视图。

图10是示出纸张分离机构的带电状态的整体图。

图11是图10的BB截面图。

图12中的（a）和（b）是现有技术中分离机构的示意性结构图。

具体实施方式

以下参照附图对本发明的一个实施方式进行说明。另外，在各图中对于同一部位使用同一个符号，并省略重复的说明。

图1示出使用本发明的纸张分离机构的纸张输送装置的整体结构的示意图。1为纸张台，用于放置纸张。2为拾取辊、和粘贴在纸张台1上的摩擦片4一起夹住纸张，给纸张提供摩擦以便送纸。3为支承框架，用于支承拾取辊2以及后述的分离辊6和除电构件5。除电构件5为自己放电型除电布，粘贴在所述支承框架3上，该除电构件5设置在后述的分离辊6的附近、且与所述分离辊6不接触。6为分离辊，利用纸张、分离辊6、后述的分离片7之间的摩擦差，将叠送到此的纸张一张一张地分离输送。7为分离片，其和分离辊6接触，将叠送到此的纸张夹住，并提供摩擦力，利用摩擦力的差来实现纸张一张一张地分离。Ａ为纸张输送路径。8、9、12为输送辊，使纸张向该纸张输送路径A的下游输送。10为白基准板，设置在输送辊9、12之间，并设置在后述的读取传感器11的上方，作为读取传感器11对输送到此的纸张进行图像读取时的白色数据的白色基准板，并且使纸张和读取传感器11紧凑贴合。11为读取传感器，其设置在所述白基准板10的下方，读取纸张上的图像。13为排纸盘，承接由设置在纸张输送路径A的下游侧的输送辊12排出的纸张。

如图1所示，整体的给纸过程如下：放置在纸张台上的纸张，经拾取辊2，输送到分离辊6和分离片7的接触部位，再经输送辊8、9输送至读取传感器11的上方，然后由读取传感器11读取纸张上的图像。纸张图像读取完成后，再经由输送辊12排出。

图2是示出纸张分离机构中的棘轮与分离辊轴啮合状态的俯视图。

首先，对图2中的构件进行说明。在图1中已经说明过的构件，这里省略重复的说明。23是驱动部，其受马达（未图示）的驱动而旋转，该驱动部23具有齿部23b，用以带动后述的传动部22旋转。该驱动部23还具有突起部23a，通过突起部23a与后述的棘轮24的斜面24c接触，推动棘轮24轴向滑动，并且通过突起部23a与棘轮24的侧面24d接触，推动棘轮24与驱动部23同步转动。传动部22设置有齿部22a，通过驱动部23的齿部23b与传动部22的齿部22a的啮合，使得驱动部23的动力经由传动部22传递至后述的旋转轴21。旋转轴21的一端设置有齿部21a，受传动部22的齿部22a的驱动而旋转。旋转轴21的另一端设置有拾取辊2。棘轮24为具有棘轮侧齿部24a的筒状结构，该棘轮24的一端套设在驱动部23上，当驱动部23受马达驱动而旋转时，该棘轮24被驱动部23的突起部23a推动而进行轴向滑动和转动。25为分离辊轴，在分离辊轴25的中部25b一体地套设有用于分离纸张的分离辊6，分离辊轴25具有用于与棘轮侧齿部24a啮合的轴侧齿部25a，棘轮24的另一端套设在分离辊轴25上，随着棘轮24的轴向滑动，轴侧齿部25a与棘轮侧齿部24a可啮合或分离。分离辊轴25还设有作为棘轮24的旋转轴的轴部25c。纸张分离机构包括驱动部23、棘轮24以及分离辊轴25。

下面结合图2～图8对纸张分离机构的工作状态进行说明。

图3是示出纸张分离机构中的棘轮与分离辊轴啮合状态的侧视图。

首先，如图2、图3所示，驱动部23以顺时针方向，角速度ω1旋转，经传动轴22，支承拾取辊2的旋转轴21，驱动拾取辊2旋转。放置在纸张台上的纸张，被拾取辊拾起，输送到分离辊6和分离片7的接触部位。驱动部23旋转时，突起部23a碰到棘轮24的斜面24c，使棘轮24轴向滑动并最终和支承分离辊6的分离辊轴25啮合，此时，突起部23a与棘轮24的侧面24d接触，继而分离辊6、分离辊轴25、棘轮24连成一个整体，和驱动部23同方向，同角速度ω1(线速度V1)地同步旋转。

图4是示出纸张分离机构中的棘轮与分离辊轴分离、由纸张带动分离辊加速转动的状态的俯视图。图5是示出纸张分离机构中的棘轮与分离辊轴分离、由纸张带动分离辊加速转动的状态的侧视图。图6是图4的AA截面图。

接着，如图5所示，被输送到或者叠送到分离辊6和分离片7的接触部位的纸张，被向下游侧分离输送，又经输送辊8、9输送，纸张被以比分离辊6输送速度V1更高的输送速度V2向读取传感器处输送。由于V2>V1，纸张被输送辊8、9以及分离辊6同时输送时，以纸的摩擦为动力，分离辊6的分离输送速度V1提高至V2，同时分离辊的角速度也由原来的ω1提高至ω2旋转。支承分离辊6的分离辊轴25以角速度ω2旋转，而驱动部23以角速度ω1旋转，两者的旋转速度差使原先和分离辊轴25啮合的棘轮24，从分离辊轴25的轴侧齿部25a脱开，向驱动部23一侧移动。如图4、图6所示，棘轮24在受到作为该棘轮24的旋转轴的轴部25c的外圆周面和该棘轮24内圆周面的摩擦作用，以及驱动部23的突起部23a的阻拦作用下，以和驱动部相同的角速度ω1旋转。同时，为快速输送纸张，分离辊6在输送纸张的摩擦的作用下，以角速度ω2旋转，且不影响驱动部23的正常旋转。

图7是示出纸张分离机构中的棘轮与分离辊轴分离、纸张也脱离分离辊的状态的俯视图。图8是示出纸张分离机构中的棘轮与分离辊轴分离、纸张也脱离分离辊的状态的侧视图。

如图7、8所示，纸张被输送辊8、9输送到完全脱离分离辊6和分离片7的接触的部位。支承已经脱离驱动部23且没有了纸张提供动力的分离辊6的分离辊轴25，由于分离辊6和分离片7的摩擦作用而暂时停止旋转。分离辊轴25的轴部25c的外圆周面和棘轮24的内圆周面的摩擦成为阻力，棘轮24的角速度由ω1降至ω3继续旋转。

图9是示出纸张分离机构中的棘轮与分离辊轴再次啮合的状态的俯视图。

如图9所示，由于驱动部23和棘轮24存在旋转速度差，驱动部23的突起部23a推动棘轮24的斜面部24c，使棘轮24向下滑动并最终与分离辊轴25啮合，此时，驱动部23的突起部23a与棘轮24的侧面24d接触，推动棘轮24和驱动部23同方向，以同角速度ω1开始旋转，为将被拾取辊2输送到的后续纸张的分离做好准备。

为了降低成本，棘轮24、分离辊轴25等构件由塑料制成。同时，为了提高纸张分离效果，分离辊6由硅橡胶等橡胶材料制成。但是，在纸张分离过程中，纸张与分离辊6摩擦，棘轮24往复滑动也产生摩擦，摩擦会产生静电。并且构成棘轮24的塑料和构成分离辊6的硅橡胶都是不导电的材料，产生静电后很难去除。

图10是示出纸张分离机构的带电状态的整体图。图11是图10的BB截面图。如图10所示，由于棘轮24的往复滑动以及棘轮24相对于驱动部23和分离辊轴25的转动，使得驱动部23、棘轮24以及分离辊轴25上都带有静电。驱动部23与棘轮24由于静电作用而吸附在一起，则棘轮24与分离辊轴25无法啮合，使得分离辊轴25处于静止状态，并最终导致纸张无法正常传输。

如图10、图11所示，在支承框架3上粘贴有除电构件5，该除电构件5的一表面以非接触的方式与驱动部23、棘轮24和分离辊6中至少一个构件的外周面相对设置，用以消除驱动部23、棘轮24和分离辊6中任一构件所产生的静电对三者中其他构件可能形成的静电感应。除电构件5的具体设置位置，可以根据实际效果来确定。

除电构件5与相对设置的构件的外周面的最短距离D优选在2mm以下。例如，除电构件5的一表面与棘轮24的外周面相对设置时，则除电构件5的一表面与棘轮24的外周面的最短距离D优选在2mm以下。一般来说，距离D越小，则两构件间越容易发生静电感应，其除静电效果越好。只是，为了防止除电构件5与产生静电的构件（即，驱动部23、棘轮24和分离辊6中至少一个构件）摩擦时产生的磨耗，并防止对产生静电的构件的运动的影响，除电构件5与产生静电的构件不接触。除电构件5可以使用金属纤维做成的布状的除电布，其能够自放电，不需要接地，因此结构简单。此外，由于在纸张分离阶段就已经将静电去除，可以改善由静电带来的干扰而导致再现画像出现筋等不良。

Claims (5)

1.一种纸张分离机构，其特征在于，包括：

驱动部，所述驱动部具有突起部，并受马达的驱动而旋转；

棘轮，所述棘轮为具有棘轮侧齿部的筒状结构，所述棘轮的一端套设在所述驱动部上，当所述驱动部受马达驱动旋转时，所述棘轮被所述突起部推动而进行轴向滑动和转动；

分离辊轴，在所述分离辊轴的中部一体套设有用于分离纸张的分离辊，所述分离辊轴具有用于与所述棘轮侧齿部啮合的轴侧齿部，所述棘轮的另一端套设在所述分离辊轴上，随着所述棘轮的轴向滑动，所述轴侧齿部与所述棘轮侧齿部可啮合或分离；

除电构件，所述除电构件的一表面以非接触的方式与所述驱动部、所述棘轮和所述分离辊中至少一个构件的外周面相对设置，以消除所述驱动部、所述棘轮和所述分离辊中任一构件所产生的静电对三者中其他构件可能形成的静电感应。

2.如权利要求1所述的纸张分离机构，其特征在于，

所述除电构件的一表面与相对设置的构件的外周面的最短距离在2mm以下。

3.如权利要求1所述的纸张分离机构，其特征在于，

所述除电构件是用金属纤维做成的布状的除电布。

4.如权利要求1所述的纸张分离机构，其特征在于，

所述分离辊由硅橡胶制成。

5.如权利要求1所述的纸张分离机构，其特征在于，

所述棘轮由塑料制成。