CN1899937A - 馈纸机构及其分纸装置 - Google Patents

Abstract

馈纸机构，包括放纸匣、取纸装置以及分纸装置。放纸匣用以放置多张纸张。分纸装置包括分纸表面，与放置在放纸匣的纸张衔接，并于纸张进纸时施加分纸阻力于纸张上。当取纸装置对各纸张进行取纸动作时，借由分纸表面的设计，各纸张所受的分纸阻力随各纸张的分纸路径的增大而减小。

Description

馈纸机构及其分纸装置

技术领域

本发明是有关于一种馈纸机构及其分纸装置，且特别是有关于一种可根据纸张容量大小提供适当分纸阻力的馈纸机构及其分纸装置。

背景技术

一般打印机使用馈纸机构将纸张馈入以进行打印。而为了满足不同纸张进纸性能的要求，通常在馈纸机构中设置有分纸装置(Sheet Separating Device)进行分纸，以便将一叠纸张一张一张地馈入打印机中。

图1A是传统打印机馈纸机构的结构侧视图。请参照图1A，馈纸机构100包括放纸匣(Input Tray)110、取纸滚轮(Pick Roller)120以及分纸装置(Buckler)130。放纸匣110用以放置一叠待打印纸张111。分纸装置130的一端与放纸匣110相连接，并承接此叠待打印纸张111。取纸滚轮120以滚动摩擦方式施加一取纸动力Fc于纸张111，带动最上层纸张111的前缘A沿着分纸装置130的表面滑动，进而馈入打印机的打印模块140中。

图1B是图1A中馈纸机构100的结构放大示意图。请参照图1B，分纸装置130表面一般具有锯齿结构132，用以提供纸张111于进纸时所需的分纸阻力Fr，以达到分纸效果。锯齿结构132具有形状及大小相同的多列锯齿134相邻排列。借由锯齿134的设计，可提供适当的分纸阻力Fr，使得上述取纸滚轮120(未显示于图中)提供的取纸动力Fc可带动纸张111滑动，同时不致于产生纸张下滑现象。

如上所述，当纸张111的容量减小时，如图1C所示，最上层纸张111由位置G移到位置H。同时，取纸滚轮中心亦由位置O’移到位置O”。根据驱动力矩相等的原理，垂直滚轮120中心线I的推力F为定值。滚轮120在位置O’所提供的正压力Fn’＝FCos(a’)，而滚轮120在位置O”所提供的正压力Fn”＝FCos(a”)。然而，由于角度a”大于角度a’，使得正压力Fn”小于Fn’。因此，取纸动力Fc”(＝Fn”*μ)也会小于Fc’(＝Fn’*μ)。于是当纸张111容量减小时，由于取纸滚轮120的角度摆动因素使得带动纸张111的取纸动力Fc减小，便很容易产生没有抓取到纸张的「无馈入(Miss-feed)」问题或是延迟一、二秒才将纸张馈入的马达失步问题。另外，如图1A所示，当待打印纸张111的数量逐渐增加时，由纸张111前缘A到分纸装置130靠近打印模块140的一端B的分纸路径减小，在机构震动、静电等因素影响下，很容易产生纸张下滑的问题。而且此时由于取纸滚轮120带动纸张111的取纸动力Fc增加，容易产生一次带动多张纸的「多张馈入(Multi-feed)」问题。

为了可同时提供足够的纸张带动力量，又可避免纸张下滑问题，美国专利案号6536757提出了一种打印机的分纸机构(Sheet Separator)，如图2A所示。分纸机构200包括分纸板(Dam)201，且分纸板201上具有摩擦支撑片(Friction Bracket)210以及分纸辅助片(Jack Buckler)220。摩擦支撑片210的作用如同上述的分纸装置，亦具有锯齿结构212，用以产生所需的分纸效果。分纸辅助片220上依序设置导引凸起部(Guide Projection)222、第一组锯齿结构224以及第二组锯齿结构226。导引凸起部222用以导引待打印纸张211滑动。且待打印纸张211同时衔接锯齿结构212以及分纸辅助片220的表面。

如图2B所示，第一组锯齿结构224中每个锯齿225具有滑动面(SlidingSide)225a以及阻力面(Threshold Side)225b，且每个阻力面225b与分纸辅助片220的垂直线K夹α角。第二组锯齿结构226中每个锯齿227亦具有滑动面227a以及阻力面227b，每个阻力面227b与垂直线K夹β角，而且α角大于β角。当纸张211前缘沿进纸方向L进纸时，由于机构震动等因素，经由导引凸起部222进纸的纸张211会产生下滑现象。此时，纸张211的前缘不论是掉入到两相邻锯齿225的阻力面225b与滑动面225a之间或是两相邻锯齿227的阻力面227b与滑动面227a之间，皆可由阻力面225b或是227b所提供的额外阻力支撑住，而避免进一步下滑。

然而，这样的分纸机构200设计具有下列的缺点：

1.分纸机构200同时利用摩擦支撑片210以及分纸辅助片220的锯齿结构212、224及226，来产生分纸阻力，会使得取纸时的阻力相对增加，提高了取纸时的失步风险。

2.由于纸张211于开始进纸前停留于导引凸起部222的一侧，这使得取纸的路径加长，导致机构尺寸增加以及取纸时机构阻力加大。

3.当纸张容量减小或是使用刚性较强的纸张时，取纸阻力并无法相对应减小，因此，无法避免上述的Miss-feed问题以及马达失步问题。

4.分纸机构200除了原先作为分纸装置的摩擦支撑片210之外，使用了额外的分纸辅助片220来避免纸张下滑问题，因而增加了机构成本。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的就是在提供一种馈纸机构及其分纸装置，利用分纸装置的表面结构设计，使得分纸装置表面对馈入纸张所提供的分纸阻力会随分纸路径增加而减小，可同时避免纸张容量增多所易产生的纸张下滑与Multi-feed的问题以及纸张容量减小所易产生的Miss-feed以及马达失步问题。

根据本发明的目的，提出一种分纸装置，使用于一馈纸机构。馈纸机构包括放纸匣，用以放置多张纸张。分纸装置的分纸表面系与放置在放纸匣的纸张衔接，并于纸张进纸时施加一分纸阻力于纸张上。各纸张于进纸时所受的分纸阻力系随各纸张的分纸路径的增大而减小。

根据本发明的目的，提出一种馈纸机构，包括放纸匣、取纸装置以及分纸装置。放纸匣用以放置多张纸张。取纸装置用以顶住纸张，并对纸张进行取纸动作。分纸装置的分纸表面与放置在放纸匣的纸张衔接，并于纸张进纸时施加分纸阻力于纸张上。当取纸装置对各纸张进行取纸动作时，各纸张所受的分纸阻力随各纸张的分纸路径的增大而减小。

附图说明

为让本发明的上述目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举一优选实施例，并配合附图，作详细说明如下：

图1A示出传统打印机馈纸机构的结构侧视图。

图1B示出图1A中馈纸机构的部份结构放大示意图。

图1C示出图1A中取纸滚轮于纸张容量减小时因角度摆动因素而减小取纸动力的示意图。

图2A示出美国专利案号6536757的一种打印机分纸机构立体图。

图2B示出图2A中分纸辅助片的结构侧视图。

图3示出依照本发明一优选实施例的一种馈纸机构结构侧视图。

图4A示出图3中分纸装置的一种部分结构侧视图。

图4B示出图4A中分纸装置于纸张容量大时提供分纸阻力的示意图。

图4C示出图4A中分纸装置于纸张容量小时提供分纸阻力的示意图。

图5A示出图3中分纸装置的第二种结构的部份侧视图。

图5B示出图5A中分纸装置于纸张容量大时提供分纸阻力的示意图。

图5C示出图5A中分纸装置于纸张容量小时提供分纸阻力的示意图。

图6示出图3中分纸装置的第三种结构的部份侧视图。

图7示出图3中分纸装置的第四种结构的部份侧视图。

具体实施方式

请参照图3，其示出依照本发明一优选实施例的一种馈纸机构结构侧视图。馈纸机构300，例如是使用于一般打印机、传真机或多功能打印机，其包括放纸匣310、取纸滚轮320以及分纸装置330。放纸匣310用以放置一叠待打印纸张311。取纸滚轮320以滚动摩擦方式提供取纸动力Fc，用以对纸张311进行取纸动作。分纸装置330包括分纸表面332，与放置在放纸匣310的纸张311衔接，并于取纸滚轮320带动纸张311进纸时施加一分纸阻力Fr于纸张311。接下来就举两个实例来说明本发明的馈纸机构300中分纸装置330如何改进传统技术的缺点。

实例一：

请参照图4A，其示出图3中分纸装置330的一种部份结构侧视图。分纸表面332更包括互相平行的n(n＞1)列锯齿333，沿纸张进纸方向Lp相邻排列，而且每列锯齿333的高度h皆相同。每列锯齿333具有朝向纸张进纸方向Lp的滑动面333a以及背向纸张进纸方向Lp的阻力面333b。这些阻力面333b与分纸表面332垂直线K所夹的齿形角a(a1～an)沿纸张进纸方向Lp递减，亦即a1＜a2＜…＜an，而且各锯齿333的滑动面333a系互相平行。图4A中以锯齿数n＝10为例。

如图4B所示，当纸张311的容量大、分纸路径小时，例如一次打印100张纸以上，上述的取纸滚轮320(未显示于图中)由于角度摆动因素在抓取纸张311的取纸动力Fc1会比在一般纸张容量时所提供的取纸动力还要大。然而，此时堆栈纸张311的最前端纸张311a处在齿形角a较小的一端M。由分纸表面332的锯齿333所提供纸张311a的分纸阻力Fr1会比一般纸张容量进纸的分纸阻力还要大。因此，可避免上述的纸张下滑以及Multi-feed问题。而且当纸张311的容量较大时，通常是使用刚性较弱的纸张311，例如是A4普通纸。因此，不会因为锯齿333的阻力而出现带不动纸张311的问题。

另外，如图4C所示，当纸张311的容量小、分纸路径大时，上述的取纸滚轮320(未显示于图中)抓取纸张311的取纸动力Fc2会比一般纸张容量时所提供的取纸动力还要小。然而，此时堆栈纸张311的最前端纸张311a处在齿形角a较大的一端N。于是由分纸表面332的锯齿333所提供纸张311a的分纸阻力Fr2也比一般纸张容量时的分纸阻力还要小，使得纸张更容易分纸。尤其在抓取刚性较强的纸张311时，例如是照相纸张(Photo Paper)等，更可避免上述的Miss-feed以及马达失步问题。

值得注意的是，第一实施例虽于图4A中以各锯齿333的滑动面333a互相平行，而阻力面333b的齿形角(倾斜角)a随纸张进纸方向Lp递减为例作说明，然本发明的分纸表面332中各锯齿333的滑动面333a也可以不互相平行，每列锯齿333的高度h也可以不相同，只要相邻两锯齿333的夹角(即相邻阻力面333b与滑动面333a的夹角)随纸张进纸方向Lp递减，同样可于纸张容量大、分纸路径小时避免纸张下滑以及Multi-feed问题，而于纸张容量小、分纸路径大时避免Miss-feed以及马达失步问题。

实例二：

请参照图5A，其示出图3中分纸装置330的另一种部分结构侧视图。分纸表面332更包括互相平行的m(m＞1)列锯齿533，沿纸张进纸方向Lp相邻排列，而且每列锯齿533的高度h皆相同。每列锯齿533具有朝向纸张进纸方向Lp的滑动面533a以及背向纸张进纸方向Lp的阻力面533b。各锯齿533的阻力面533b互相平行，而且这些阻力面533b的底端C至顶端D的垂直高度H(H1～Hm)，亦即对应这些锯齿533的间隙535的间隙深度，沿纸张进纸方向Lp递增，即H1＞H2＞…＞Hm。图5A中以锯齿数m＝10为例。

如图5B所示，当纸张311的容量大、分纸路径小时，取纸动力Fc3较一般纸张容量时大。然由于堆栈纸张311的最前端纸张311a处在锯齿间隙深度H较大的一端P。因此，由分纸表面532的锯齿533所提供纸张311a的分纸阻力Fr3会比一般纸张容量时还要大，因而避免了纸张下滑以及Multi-feed问题。而如图5C所示，当纸张311的容量小、分纸路径大时，取纸动力Fc4较一般纸张容量时小。然由于堆栈纸张311的最前端纸张311a处在锯齿间隙深度H较小的一端Q。因此，由分纸表面532的锯齿533所提供纸张311a的分纸阻力Fr4也会比一般纸张容量时的分纸阻力小，同样可避免Miss-feed以及马达失步问题。

值得注意的是，第二实施例虽于图5A中以各锯齿533的阻力面533b互相平行形成相邻两锯齿533的间隙深度H随纸张进纸方向Lp递增为例作说明，然本发明的分纸表面532中各锯齿533的阻力面533b也可以不互相平行，每列锯齿333的高度h也可以不相同，只要相邻两锯齿533的夹角(即相邻阻力面533b与滑动面533a的夹角)随纸张进纸方向Lp递减，在相邻锯齿533间隙深度H随纸张进纸方向Lp递增的情况下，同样可于纸张容量大、分纸路径小时避免纸张下滑以及Multi-feed问题，而于纸张容量小、分纸路径大时避免Miss-feed以及马达失步问题。

如上所述，本发明虽以齿形角a沿纸张进纸方向Lp递减或是锯齿间隙深度H沿纸张进纸方向Lp递增为例作说明，然不应以此为限，本发明的分纸装置中分纸表面的齿形角大小亦可以是沿纸张进纸方向递增或是锯齿间隙深度也可以沿纸张进纸方向递减，只要是能随纸张分纸路径增大而提供较小的分纸阻力，以避免Multi-feed以及Miss-feed问题，均不脱离本发明的技术范围。

根据上述两实施例，本发明虽以各锯齿333(533)的高度h相同而改变齿形角a或间隙深度H为例作说明，然本发明的分纸表面332也可以形成高度不同的锯齿，只要锯齿高度随纸张进纸方向递增，使得相邻锯齿的间隙深度也随之递增，而相邻锯齿的夹角不改变或者也随之递减，皆可避免上述纸张分纸的问题。甚至分纸表面332中各锯齿高度、相邻锯齿的夹角及间隙深度也可以经适当设计，使得分纸表面332对纸张的分纸阻力可随纸张容量减小而减小，亦可以达到避免上述纸张分纸问题的目的。

另外，本发明虽以分纸表面332上具有锯齿333或533为例来作说明，然本发明分纸装置330的分纸表面332也可以如图6所示包括相同高度h的多个凸点633。凸点633沿纸张进纸方向Lp规则排列，且相邻凸点633的间隙大小(即相邻凸点633的距离d1)系沿纸张进纸方向Lp递减。或者本发明分纸装置330的分纸表面332也可以如图7所示包括相同高度h且等间距d2的多个凸点733，这些凸点733沿纸张进纸方向Lp规则排列，且相邻凸点733的间隙深度s沿纸张进纸方向Lp递增。

本发明虽以分纸表面332上具有锯齿333、533，或凸点633、733为例来作说明，然本发明分纸装置330的分纸表面332也可以为其它突起的规则或不规则形状。甚至分纸表面也可以借由适当的表面处理，以表面摩擦力方式提供纸张所需的分纸阻力。只要是进纸时纸张所受的分纸阻力会随纸张的分纸路径增大而减小，避免纸张容量大时易产生的纸张下滑及Multi-feed问题以及纸张容量小时易产生的Miss-feed及马达失步问题，均落入本发明的技术范围。

本发明上述实施例所揭露的馈纸机构及其分纸装置具有下列的优点：

1.直接对分纸装置的表面结构作设计，不使用额外的辅助组件，可在不增加机构尺寸及成本的情况下，避免纸张下滑及马达失步或带不动问题。

2.利用纸张的分纸阻力随分纸路径增大而减小的巧妙设计，可同时避免纸张容量大时易产生的纸张下滑及Multi-feed问题以及纸张容量小时易产生的Miss-feed及马达失步问题。

3.利用分纸表面于分纸路径较大时提供较小的分纸阻力，更可避免抓取刚性较强的纸张所易产生的马达失步或带不动的问题。

综上所述，虽然本发明已以一优选实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何业内人士者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

Claims (26)

1.一种分纸装置，使用于馈纸机构，该馈纸机构包括放纸匣，用以放置多张纸张，该分纸装置包括：

分纸表面，与放置在该放纸匣的所述纸张衔接，并于各所述纸张进纸时施加分纸阻力于各所述纸张；

其中，各所述纸张于进纸时所受的该分纸阻力随各所述纸张的分纸路径的增大而减小。

2.如权利要求1所述的分纸装置，其中该分纸阻力为表面摩擦力。

3.如权利要求1所述的分纸装置，其中该分纸表面包括多个突起物，沿纸张进纸方向排列，用以提供该分纸阻力。

4.如权利要求3所述的分纸装置，其中该多个突起物的高度相同。

5.如权利要求3所述的分纸装置，其中该多个突起物的高度不相同。

6.如权利要求3所述的分纸装置，其中该多个突起物为多列锯齿。

7.如权利要求6所述的分纸装置，其中该相邻两列锯齿顶端之间的锯齿间隙大小沿该纸张进纸方向而递减。

8.如权利要求7所述的分纸装置，其中所述列锯齿面向该纸张进纸方向的第一表面平行排列，所述列锯齿背向该纸张进纸方向的第二表面与该分纸表面垂直线的夹角沿该纸张进纸方向而递减。

9.如权利要求6所述的分纸装置，其中该多列锯齿的间隙深度沿该纸张进纸方向而递增。

10.如权利要求9所述的分纸装置，其中所述列锯齿面向该纸张进纸方向的第三表面平行排列，所述列锯齿背向该纸张进纸方向的第四表面的底端与顶端的该间隙深度沿该纸张进纸方向而递减。

11.如权利要求3所述的分纸装置，其中该多个突起物为多个凸点。

12.如权利要求11所述的分纸装置，其中所述凸点的间隙大小沿该纸张进纸方向而递减。

13.如权利要求11所述的分纸装置，其中所述凸点的间隙深度沿该纸张进纸方向而递增。

14.一种馈纸机构，包括：

放纸匣，用以放置多张纸张；

取纸装置，用以对所述纸张进行一取纸动作；以及

分纸装置，包括分纸表面，与放置在该放纸匣的所述纸张衔接，并于各所述纸张进纸时施加分纸阻力于各所述纸张；

其中，当该取纸装置对各所述纸张进行该取纸动作时，各所述纸张所受的该分纸阻力随各所述纸张的分纸路径的增大而减小。

15.如权利要求14所述的馈纸机构，其中该分纸阻力为表面摩擦力。

16.如权利要求14所述的馈纸机构，其中该分纸表面包括多个突起物，沿纸张进纸方向排列，用以提供该分纸阻力。

17.如权利要求16所述的馈纸机构，其中该多个突起物的高度相同。

18.如权利要求16所述的馈纸机构，其中该多个突起物的高度不相同。

19.如权利要求16所述的馈纸机构，其中该多个突起物为多列锯齿。

20.如权利要求19所述的馈纸机构，其中该相邻两列锯齿顶端之间的锯齿间隙大小沿该纸张进纸方向而递减。

21.如权利要求20所述的馈纸机构，其中所述列锯齿面向该纸张进纸方向的第一表面平行排列，所述列锯齿背向该纸张进纸方向的第二表面与该分纸表面垂直线的夹角沿该纸张进纸方向而递减。

22.如权利要求19所述的馈纸机构，其中该多列锯齿的间隙深度沿该纸张进纸方向而递增。

23.如权利要求22所述的馈纸机构，其中所述列锯齿面向该纸张进纸方向的第三表面平行排列，所述列锯齿背向该纸张进纸方向的第四表面的底端与顶端的该间隙深度沿该纸张进纸方向而递减。

24.如权利要求16所述的馈纸机构，其中该多个突起物为多个凸点。

25.如权利要求24所述的馈纸机构，其中所述凸点的间隙大小沿该纸张进纸方向而递减。

26.如权利要求24所述的馈纸机构，其中所述凸点的间隙深度沿该纸张进纸方向而递增。

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