TW201402353A - 紙張翻轉裝置 - Google Patents

Abstract

本發明揭露一種紙張翻轉裝置，包括第一感測器、第二感測器、引導片、動力裝置以及控制器，其中動力裝置驅動引導片旋轉，第一感測器用以偵測紙張位置，第二感測器用以偵測紙張的厚度，而控制器藉由第一感測器與第二感測器的訊號決定引導片的旋轉時機、旋轉方向以及旋轉角度，使得引導片阻擋紙張以翻轉紙張。

Description

紙張翻轉裝置

本發明關於一種紙張翻轉裝置，尤其是指一種具有雙方向旋轉之紙張翻轉裝置。

為了方便使用者進行大量紙張作業，目前的辦公室機器，例如影印裝置、列印裝置或掃描裝置等，經常配置具有自動饋紙裝置，用以饋送紙疊，使得紙疊之每一張紙張依序進入辦公室機器中進行列印或掃描等作業，進而降低人力的支出成本。

雖然自動饋紙裝置之應用降低習知辦公室機器的人工饋紙需求，但也因此產生新的麻煩。下文將以具有雙面饋紙功能的雙面自動饋紙裝置為例進行說明。

請參閱圖1~圖3，圖1~圖3為習知雙面自動饋紙裝置之動作示意圖。如圖1~圖3所示，習知雙面自動饋紙裝置10包括一紙匣11、一第一饋紙路徑12以及一第二饋紙路徑13，而掃描器20包括一掃描視窗21。

如圖1所示，當第一紙張S1進入習知雙面自動饋紙裝置10後，第一紙張S1經由習知雙面自動饋紙裝置10之第一饋紙路徑12接近掃描器20。當第一紙張S1之一面P1接觸掃描器20之掃描視窗21以進行掃描後，第一紙張S1繼續被饋送至紙匣11。

接著進行第一紙張S1之另一面P2的饋送。如圖2所示，進入紙匣11的第一紙張S1被饋送至習知雙面自動饋紙裝置10之第二饋紙路徑13，並且再一次接近掃描器20。當第一紙張S1之另一面P2接觸掃描器20之掃描視窗21以進行掃描後，第一紙張S1被饋送至紙匣11，且第一紙張S1之另一面P2朝下而面向於紙匣11。

為了使紙匣11之紙疊的頁碼排序與饋送前之紙疊的頁碼排序相同，如圖3所示，習知雙面自動饋紙裝置10再度饋送第一紙張S1至第二饋紙路徑13，並通過第二饋紙路徑13而將第一紙張S1饋送至紙匣11，使得第一紙張S1之另一面P2朝上而背對於紙匣11。當第一紙張S1進入紙匣11後，習知雙面自動饋紙裝置10開始饋送第二紙張S2至第一饋紙路徑12。

然而，由於進行雙面饋送的紙張都須經過第三次饋送，才能達到饋紙前與饋紙後之紙疊頁碼排序一致之目的。因此，當習知雙面自動饋紙裝進行大量紙張作業時，不僅增加許多時間成本，更大幅降低習知雙面自動饋紙裝的饋紙效率。

本發明之主要目的係提供一種高效率的紙張翻轉裝置。

於一較佳實施例中，本發明提供一種紙張翻轉裝置，應用於自動饋紙裝置，其中自動饋紙裝置包括出紙口以及紙匣，紙張翻轉裝置包括： 第一感測器，設置於出紙口之上游，用以偵測紙張之位置；引導片，設置於紙匣之上方且鄰近於出紙口，其中引導片包括彎折部，用以阻擋紙張；動力裝置，連接於引導片，用以驅動引導片旋轉；以及控制器，用以控制引導片之旋轉方向與旋轉角度；當第一感測器偵測到紙張時，動力裝置驅動引導片以第一方向旋轉，使得紙張之前端接觸於引導片之彎折部，當紙張以反饋紙方向被傳送至紙匣時，動力裝置驅動引導片以第二方向旋轉，使引導片遠離紙張。

於一較佳實施例中，動力裝置包括直流馬達與齒輪。

於一較佳實施例中，引導片更包括凸柱，且凸柱固定於齒輪之一輪面。

於一較佳實施例中，第一感測器為光感測器。

於一較佳實施例中，紙張翻轉裝置更包括第二感測器，用以偵測紙張之厚度，當紙張之厚度愈厚，引導片之旋轉角度愈大。

於一較佳實施例中，第二感測器為扭力感測器(Torque sensor)。

於一較佳實施例中，彎折部為曲面。

於一較佳實施例中，彎折部包括二平面，其中二平面互相連接且形成夾角。

於一較佳實施例中，當紙張之前端接觸於引導片且引導片為靜止狀態時，引導片用以下壓紙張。

於一較佳實施例中，本發明提供另一種自動饋紙裝置，包括第一 饋紙路徑、第二饋紙路徑、出紙口、紙匣以及紙張翻轉裝置，其中紙張翻轉裝置包括：引導片，設置於紙匣之上方且鄰近於出紙口，其中引導片包括彎折部，用以阻擋紙張；動力裝置，連接於引導片，用以驅動引導片旋轉；以及控制器，用以控制引導片之旋轉方向與旋轉角度；當紙張經由第一饋紙路徑被傳送至出紙口時，引導片為靜止狀態而下壓紙張，當紙張經由第二饋紙路徑被傳送至出紙口時，動力裝置驅動引導片以第一方向旋轉，使得紙張之前端接觸於引導片之彎折部，當紙張以反饋紙方向被傳送至紙匣後，動力裝置驅動引導片以第二方向旋轉，使引導片遠離紙張。

於一較佳實施例中，動力裝置包括直流馬達與齒輪。

於一較佳實施例中，引導片更包括凸柱，且凸柱固定於齒輪之輪面。

於一較佳實施例中，更包括第一感測器，設置於出紙口之上游，用以偵測紙張之位置。

於一較佳實施例中，第一感測器為光感測器。

於一較佳實施例中，紙張翻轉裝置更包括第二感測器，用以偵測紙張之厚度，當紙張之厚度愈厚，引導片之旋轉角度愈大。

於一較佳實施例中，第二感測器為扭力感測器(Torque sensor)。

於一較佳實施例中，彎折部為曲面。

於一較佳實施例中，彎折部包括二平面，其中二平面互相連接且形成夾角。

本發明之紙張翻轉裝置應用於單面或雙面自動饋紙裝置，且搭配雙面自動饋紙裝置之掃描裝置亦可執行紙張單面掃描。自動饋紙裝置裝設於影印裝置、列印裝置、掃描裝置或是其他常見辦公室機器。於本較佳實施例中，自動饋紙裝置係為雙面自動饋紙裝置，並且裝設於掃描裝置之上，用以饋送紙張以進行掃描，但並不以此為限。

請參照圖4，圖4為本發明之自動饋紙裝置與掃描裝置之示意圖。如圖4所示，自動饋紙裝置30設置於掃描裝置40的上方。

自動饋紙裝置30包括一出紙口31、一紙匣32、一紙張翻轉裝置33、阻力輪39、一第一饋紙路徑W1以及一第二饋紙路徑W2，其中紙張翻轉裝置33包括一第一感測器34、一第二感測器35、一引導片36、一動力裝置37以及一控制器38(如圖5所示)，其中紙張翻轉裝置33用以翻轉紙張，進而改變紙疊的頁碼排序。關於紙張翻轉裝置33的作動機制將於稍後詳述。

以下說明自動饋紙裝置30各個元件的設置位置。

如圖4所示，紙匣32設置於出紙口31之下游，用以承載自出紙口31饋出的紙張。第一饋紙路徑W1與第二饋紙路徑W2位於自動饋紙裝置30內部，用以表示紙張進入自動饋紙裝置30後的傳送路 徑。於本較佳實施例中，第一饋紙路徑W1與第二饋紙路徑W2具有一共同終點，且其共同終點為出紙口31。

當自動饋紙裝置30進行紙張單面掃描時，紙張經由第一饋紙路徑W1通過掃描裝置40之掃描視窗41，並且被饋送至出紙口31而置於紙匣32中。

當自動饋紙裝置30進行紙張雙面掃描時，紙張先經由第一饋紙路徑W1通過掃描裝置40之掃描視窗41，使得紙張之一面面向掃描裝置40之掃描視窗41。接著，紙張經由第二饋紙路徑W2通過掃描裝置40之掃描視窗41，使得紙張之另一面面向掃描裝置40之掃描視窗41。當紙張經過第一饋紙路徑W1與第二饋紙路徑W2之後，即完成紙張雙面掃描。

為了使得自動饋紙裝置30小型化，本發明所採用的饋紙機制與習知的饋紙機制並無太大差異。如圖4所示，第一饋紙路徑W1與第二饋紙路徑W2具有部分重疊的路徑，藉以達到節省空間的效果，但並不以此為限。

請繼續參閱圖4。紙張翻轉裝置33之第一感測器34設置於出紙口31的上游，且第一感測器34位於第一饋紙路徑W1與第二饋紙路徑W2重疊的路徑上，用以偵測紙張之位置。

此外，紙張翻轉裝置33之第二感測器35同軸設置於自動饋紙裝置30之阻力輪39，用以偵測阻力輪39的扭力進而協助控制器38(如圖5所示)判斷紙張厚度。當紙張的厚度值愈大時，阻力輪39 產生的扭力愈大，第二感測器35感測到的數值亦愈大。

接下來請參閱圖5，圖5為本發明之紙張翻轉裝置的方塊圖。如圖5所示，本發明之紙張翻轉裝置33包括第一感測器34、第二感測器35與動力裝置37，其中第一感測器34、第二感測器35以及動力裝置37分別電連接於控制器38。

於本較佳實施例中，第一感測器34為一光感測器，例如紅外線感測器，但並不以此為限。第二感測器35可為一超音波感測器、一扭力感測器(Torque sensor)或是其他習知的紙張厚度感測器。於本較佳實施例中，第二感測器35為扭力感測器。

需特別說明的是，設置第二感測器35之目的在於因應不同紙張厚度表現引導片36的不同旋轉角度，使得紙張厚度與引導片36的旋轉角度呈正相關。但，於本發明之其他較佳實施例中，並無設置第二感測器。請同時參閱圖4與圖5。當紙張通過第一感測器34而觸發第一感測器34時，第一感測器34傳送一訊號X至控制器38。控制器38依據訊號X驅動動力裝置37，進而控制引導片36的旋轉時機以及旋轉方向。

當阻力輪39旋轉時，第二感測器35感測阻力輪39的扭力，並將所測扭力以一訊號Y傳送至控制器38。控制器38藉由訊號Y判斷紙張厚度是否小於或等於預設值。若是，則控制器38驅動動力裝置37以帶動引導片36旋轉一第一旋轉角度。若否，則代表紙張厚度過大而不易進行紙張翻轉，因此控制器38驅動動力裝置37以帶動引 導片36旋轉一第二旋轉角度，且第二旋轉角度大於第一旋轉角度。

下文將對紙張翻轉裝置33的各個元件進行詳細說明。

如圖4所示，引導片36設置於紙匣32的上方，並且鄰近於該出紙口31，用以阻擋紙張。動力裝置37用以驅動引導片36旋轉，且動力裝置37包括一直流馬達371與一齒輪372。

請參閱圖6，圖6為本發明之紙張翻轉裝置之示意圖。如圖6所示，引導片36包括一彎折部361與一凸柱362，其中凸柱362設置於彎折部361之一側，並且連接於彎折部361。於本較佳實施例中，彎折部361為一曲面，但並不以此為限。

請繼續參閱圖6，動力裝置37包括直流馬達371與齒輪372。動力裝置37之齒輪372包括一軸孔373，且凸柱362插設於齒輪372之軸孔373中，使得動力裝置37與引導片36形成動力連接。當直流馬達371驅動齒輪372旋轉時，齒輪372帶動凸柱362旋轉，進而驅動引導片36之彎折部361旋轉。

於本發明之另一較佳實施例中，請參閱圖7，圖7為本發明之紙張翻轉裝置之另一實施例之示意圖。如圖7所示，引導片36包括一彎折部361與一凸柱362，其中凸柱362設置於彎折部361之一側，並且連接於彎折部361。彎折部361為包括二平面361a、361b，其中二平面361a、361b互相連接，且二平面361a、361b之間形成一夾角α，其中夾角α可為銳角、鈍角或直角，但並不以此為限。

請繼續參閱圖7，動力裝置37包括直流馬達371與齒輪372。 動力裝置37之齒輪372包括一軸孔373，且凸柱362插設於齒輪372之軸孔373中，使得動力裝置37與引導片36形成動力連接。當直流馬達371驅動齒輪372旋轉時，齒輪372帶動凸柱362旋轉，進而驅動引導片36之彎折部361旋轉。

請參閱圖8~圖10，圖8~圖10為本發明之單面饋紙動作示意圖。如圖8所示，紙疊之一第一紙張S1包括一面P1與一另一面P2，且第一紙張S1之另一面P2面向於一第二紙張S2。

當第一紙張S1進入第一饋紙路徑W1且第一感測器34偵測到第一紙張S1後，控制器38(如圖5所示)控制直流馬達371以驅動齒輪372旋轉，使得齒輪372帶動引導片36往一第一方向R1旋轉。

如圖9所示，當第一紙張S1繼續前進且饋出於出紙口31時，第一紙張S1的前端SH接觸引導片36之彎折部361。由於引導片36正往第一方向R1旋轉，因此接觸引導片36之彎折部361的第一紙張S1將受到引導片36阻擋。

如圖10所示，第一紙張S1受到引導片36阻擋後，將以一反饋紙方向B被傳送至紙匣32。當第一紙張S1進入紙匣32，且接觸於紙匣32之前端後，控制器38(如圖5所示)控制直流馬達371以驅動齒輪372往反方向旋轉，並且帶動引導片36往一第二方向R2轉動，使得引導片36之彎折部361遠離第一紙張S1。

此時，第一紙張S1之另一面P2面向於紙匣32，而第一紙張S1之一面P1向上。當第二紙張S2被放置於紙匣32時，第一紙張S1 之一面P1面向於第二紙張S2。

由上述內容可知，經過單面饋紙動作後，第一紙張S1與第二紙張S2的頁碼排序已與饋紙前的頁碼排序不同。因此，若使用者希望執行單面饋紙動作後，饋紙後的紙疊頁碼排序相同於饋紙前的紙疊頁碼排序，可藉由手動設定停止紙張翻轉裝置33的動作，使得引導片36呈現一靜止狀態。

請參閱圖11，圖11為本發明之紙張翻轉裝置之靜止狀態示意圖。如圖11所示，當引導片36為靜止狀態時，引導片36用以下壓第一紙張S1。此時，第一紙張S1之一面P1面向於紙匣32，而第一紙張S1之另一面P2向上。當第二紙張S2進入紙匣32時，第一紙張S1之另一面P2面向於第二紙張S2。因此，饋紙後的紙疊頁碼排序相同於饋紙前的紙疊頁碼排序。

接下來請參閱圖12~圖16，圖12~圖16為本發明之雙面饋紙動作示意圖。如圖12所示，紙疊之第一紙張S1包括一面P1與一另一面P2，且第一紙張S1之另一面P2面向於一第二紙張S2。

當第一紙張S1進入第一饋紙路徑W1，第一紙張S1之一面P1面向掃描裝置40之掃描視窗41。當第一感測器34偵測到第一紙張S1時，與上述單面饋紙之情形不同的是，控制器38(如圖5所示)並不驅動引導片36轉動，而使得引導片36呈現靜止狀態。

如圖13所示，當引導片36為靜止狀態時，引導片36用以下壓第一紙張S1。當第一紙張S1自出紙口31饋出，並以反饋紙方向B 傳送至第二饋紙路徑W2以進行雙面饋紙動作時，第一紙張S1之另一面P2面向掃描裝置40之掃描視窗41。

如圖14所示，當第一紙張S1再次接近出紙口31且被第一感測器34偵測到時，控制器38(如圖5所示)控制直流馬達371用以驅動齒輪372旋轉，使得齒輪372帶動引導片36往第一方向R1旋轉。

如圖15所示，第一紙張S1繼續前進且饋出於出紙口31時，第一紙張S1的前端SH接觸引導片36之彎折部361。由於引導片36正往第一方向R1旋轉，因此接觸引導片36之彎折部361的第一紙張S1將將受到引導片36阻擋。

如圖16所示，第一紙張S1受到引導片36阻擋後，第一紙張S1以反饋紙方向B被傳送至紙匣32。當第一紙張S1進入紙匣32，且接觸於紙匣32之前端後，控制器38(如圖5所示)控制直流馬達371以驅動齒輪372往反方向旋轉，並且帶動引導片36往第二方向R2轉動，使得引導片36之彎折部361遠離第一紙張S1。

此時，第一紙張S1之一面P1面向於紙匣32，且第一紙張S1之另一面P2向上。當第二紙張S2被放置於紙匣32時，第一紙張S1之另一面P2面向於第二紙張S2。由上述內容可知，經過雙面饋紙動作後，第一紙張S1與第二紙張S2的頁碼排序已與饋紙前的頁碼排序相同。

此外，於本較佳實施例中，第一方向R1與第二方向R2方向相反，其中第一方向R1為順時針方向，第二方向R2為逆時針方向。

根據以上較佳實施例之說明可知，本發明之紙張翻轉裝置包括第一感測器、第二感測器、引導片、動力裝置以及控制器，其中動力裝置驅動引導片旋轉，第一感測器偵測紙張位置，第二感測器偵測紙張的厚度，而控制器藉由第一感測器與第二感測器的訊號決定引導片的旋轉時機、旋轉方向以及旋轉角度，使得引導片得以阻擋紙張，進而翻轉紙張以改變紙張與紙張之間的頁碼排序。如此設計，省卻習知雙面饋紙動作必須執行的第三次饋送，不僅降低時間成本，更提高自動饋紙裝置的饋紙效率。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，並非用以限定本發明之申請專利範圍，因此凡其他未脫離本發明所揭示之精神下所完成之等效改變或修飾，均應包含於本案之申請專利範圍內。

30‧‧‧自動饋紙裝置

31‧‧‧出紙口

32‧‧‧紙匣

33‧‧‧紙張翻轉裝置

34‧‧‧第一感測器

35‧‧‧第二感測器

36‧‧‧引導片

361‧‧‧彎折部

362‧‧‧凸柱

361a、361b‧‧‧平面

37‧‧‧動力裝置

371‧‧‧直流馬達

372‧‧‧齒輪

373‧‧‧軸孔

38‧‧‧控制器

39‧‧‧阻力輪

40‧‧‧掃描裝置

41‧‧‧掃描視窗

S1‧‧‧第一紙張

SH‧‧‧前端

P1‧‧‧一面

P2‧‧‧另一面

S2‧‧‧第二紙張

R1‧‧‧第一方向

R2‧‧‧第二方向

B‧‧‧反饋紙方向

W1‧‧‧第一饋紙路徑

W2‧‧‧第二饋紙路徑

X‧‧‧訊號

Y‧‧‧訊號

α‧‧‧夾角

圖1~圖3：係雙面自動饋紙裝置之動作示意圖。

圖4：係本發明之自動饋紙裝置與掃描裝置之示意圖。

圖5：係本發明之紙張翻轉裝置的方塊圖。

圖6：係本發明之紙張翻轉裝置之示意圖

圖7：係本發明之紙張翻轉裝置之另一實施例之示意圖

圖8~圖10：係本發明之單面饋紙動作示意圖。

圖11：係本發明之紙張翻轉裝置之靜止狀態示意圖。

圖12~圖16：係本發明之雙面饋紙動作示意圖。

30‧‧‧自動饋紙裝置

31‧‧‧出紙口

32‧‧‧紙匣

34‧‧‧第一感測器

35‧‧‧第二感測器

36‧‧‧引導片

361‧‧‧彎折部

371‧‧‧直流馬達

372‧‧‧齒輪

39‧‧‧阻力輪

40‧‧‧掃描裝置

S1‧‧‧第一紙張

SH‧‧‧前端

S2‧‧‧第二紙張

R1‧‧‧第一方向

P1‧‧‧一面

P2‧‧‧另一面

Claims (18)

1. 一種紙張翻轉裝置，應用於一自動饋紙裝置，其中該自動饋紙裝置包括一出紙口以及一紙匣，該紙張翻轉裝置包括：一第一感測器，設置於該出紙口之上游，用以偵測一紙張之位置；一引導片，設置於該紙匣之上方且鄰近於該出紙口，其中該引導片包括一彎折部，用以阻擋該紙張；一動力裝置，連接於該引導片，用以驅動該引導片旋轉；以及一控制器，用以控制該引導片之旋轉方向與旋轉角度；當該第一感測器偵測到該紙張時，該動力裝置驅動該引導片以一第一方向旋轉，使得該紙張之一前端接觸於該引導片之該彎折部，當該紙張以一反饋紙方向被傳送至該紙匣時，該動力裝置驅動該引導片以一第二方向旋轉，使該引導片遠離該紙張。
2. 如申請專利範圍第1項所述之紙張翻轉裝置，其中該動力裝置包括一直流馬達與一齒輪。
3. 如申請專利範圍第2項所述之紙張翻轉裝置，其中該引導片更包括一凸柱，且該凸柱固定於該齒輪之一輪面。
4. 如申請專利範圍第1項所述之紙張翻轉裝置，其中該第一感測器為一光感測器。
5. 如申請專利範圍第1項所述之紙張翻轉裝置，其中該紙張翻轉裝置更包括一第二感測器，用以偵測該紙張之厚度，當該紙張之厚度愈厚，該引導片之旋轉角度愈大。
6. 如申請專利範圍第5項所述之紙張翻轉裝置，其中該第二感測器為一扭力感測器(Torque sensor)。
7. 如申請專利範圍第1項所述之紙張翻轉裝置，其中該彎折部為一曲面。
8. 如申請專利範圍第1項所述之紙張翻轉裝置，其中該彎折部包括二平面，其中該二平面互相連接且形成一夾角。
9. 如申請專利範圍第1項所述之紙張翻轉裝置，其中當該紙張之該前端接觸於該引導片且該引導片為一靜止狀態時，該引導片用以下壓該紙張。
10. 一種自動饋紙裝置，包括一第一饋紙路徑、一第二饋紙路徑、一出紙口、一紙匣以及一紙張翻轉裝置，其中該紙張翻轉裝置包括：一引導片，設置於該紙匣之上方且鄰近於該出紙口，其中該引導片包括一彎折部，用以阻擋一紙張；一動力裝置，連接於該引導片，用以驅動該引導片旋轉；以及一控制器，用以控制該引導片之旋轉方向與旋轉角度；當該紙張經由該第一饋紙路徑被傳送至該出紙口時，該引導片為一靜止狀態而下壓該紙張，當該紙張經由該第二饋紙路徑被傳送至該出紙口時，該動力裝置驅動該引導片以一第一方向旋轉，使得該紙張之一前端接觸於該引導片之該彎折部，當該紙張以一反饋紙方向被傳送至該紙匣後，該動力裝置驅動該引導片以一第二方向旋轉，使該引導片遠離該紙張。
11. 如申請專利範圍第10項所述之自動饋紙裝置，其中該動力裝置包括一直流馬達與一齒輪。
12. 如申請專利範圍第10項所述之自動饋紙裝置，其中該引導片更包括一凸柱，且該凸柱固定於該齒輪之一輪面。
13. 如申請專利範圍第10項所述之自動饋紙裝置，其中更包括一第一感測器，設置於該出紙口之上游，用以偵測該紙張之位置。
14. 如申請專利範圍第13項所述之自動饋紙裝置，其中該第一感測器為一光感測器。
15. 如申請專利範圍第10項所述之自動饋紙裝置，其中該紙張翻轉裝置更包括一第二感測器，用以偵測該紙張之厚度，當該紙張之厚度愈厚，該引導片之旋轉角度愈大。
16. 如申請專利範圍第15項所述之自動饋紙裝置，其中該第二感測器為一扭力感測器(Torque sensor)。
17. 如申請專利範圍第10項所述之自動饋紙裝置，其中該彎折部為一曲面。
18. 如申請專利範圍第10項所述之自動饋紙裝置，其中該彎折部包括二平面，其中該二平面互相連接且形成一夾角。