TWI386358B - 紙張尺寸感測裝置 - Google Patents

Description

紙張尺寸感測裝置

本發明係一種紙張尺寸感測裝置，尤其係關於一種應用於饋紙裝置之紙張尺寸感測裝置。

由於現今自動饋紙裝置日益純熟，因此已經被廣泛地運用於印表機、影印機以及事務機上，主要目的就是將多數的文件自動饋送進入該些機器內來節省人力的耗費。一般來說，饋紙裝置具有紙張尺寸的偵測機構，於饋紙裝置在饋送文件之前偵測文件的規格大小，以方便該些機器作業。舉例來說，影印機內部通常備有各種尺寸規格(A3、A4、A5、B4、B5…等)的空白紙張，倘若使用者欲使用影印機拷貝一份尺寸規格為A4的文件時，紙張尺寸偵測機構會預先偵測出欲拷貝之文件的大小，並將偵測訊號傳送給影印機，使影印機自動提供A4尺寸規格的空白紙張以進行拷貝作業。

請同步參閱圖1與圖2，圖1為習知紙張尺寸偵測機構示意圖，亦為台灣專利第00588545號公告所提出之紙張尺寸偵測機構，圖2為圖1所示之邏輯板與感應元件之示意圖。紙張尺寸偵測機構1包括進紙匣11、邏輯板12以及感應元件模組13，其中，進紙匣11由置紙盤111與二個相對應的導紙器112、113所組成，且兩個導紙器112、113可隨著移動而互相接近或互相遠離以夾住紙張之兩側。再者，感應元件模組13固設於置紙盤111的底面，而邏輯板12連接於導紙器113且隨導紙器113同步移動，邏輯板12係為一長條狀且其表面具有複數個特徵部121，藉由導紙器113調整移動至紙張寬度的動作，使邏輯板12與感應元件模組13相對的運動以產生複數種數位信號，而據以判定紙張的尺寸。但，長條形狀的邏輯板12浪費了材料成本與進紙匣11的許多空間。

有鑑於此，習知技術提出一種節省空間的紙張尺寸偵測機構，如美國專利第6070048號公告所揭露之內容。請參閱圖3，其為美國專利第6070048號公告所提出之紙張尺寸偵測機構示意圖。紙張尺寸偵測機構4的導紙器41具有齒狀部411，且齒狀部411與一圓形齒輪42互相囓合，而圓形齒輪42又連結於一可變電阻43，以使圓形齒輪42與可變電組43可同步轉動，當導紙器41配合紙張寬度而移動時，圓形齒輪42隨之轉動而使可變電阻43輸出訊號，且圓形齒輪42轉動量的不同可另可變電阻43輸出不同的訊號，藉此以達到偵測紙張尺寸的目的。然而，可變電阻43價格偏高，不符合經濟上的考量。

本發明之主要目的在提供一種紙張尺寸感測裝置，尤其係關於一種節省使用空間與成本的紙張尺寸偵測機構。

於一較佳實施例中，本發明提供一種紙張尺寸感測裝置，應用於饋紙裝置之進紙盤，紙張尺寸感測裝置包括：調節模組，設置於進紙盤上，包括：第一導紙部，設置於調節模組之一端；第二導紙部，設置於調節模組之另一端；調節部，具有齒形結構，用以被移動至一位置使第一導紙部與第二導紙部分別抵靠於紙張之兩平行側邊；以及圓形齒輪，與齒形結構互相囓合，且因應調節部之移動而轉動，以及感測模組，用以感測圓形齒輪之轉動角度，包括：接觸元件，連接於圓形齒輪之下方，且與圓形齒輪同步轉動；電路板，包括圓形感測部，圓形感測部具有複數個感測區域，且複數個感測區域以間隔排列之方式圍繞圓形感測部，當圓形齒輪轉動一角度時，接觸元件接觸複數個感測區域中之一感測區域而產生感測訊號；以及控制單元，用以接收感測訊號而獲得紙張之兩平行側邊之距離。

於一較佳實施例中，感測訊號係為一電流值。

於一較佳實施例中，接觸元件包括第一接腳與第二接腳，而圓形感測部更具有環狀區域，其中，控制單元提供電壓予電路板，當第一接腳接觸環狀區域以及第二接腳接觸複數個感測區域中之一感測區域時，圓形感測部提供一電阻值使電路板輸出電流值。

於一較佳實施例中，接觸元件係為彈性體，用以使第一接腳與第二接腳分別彈性地抵頂於環狀區域與複數個感測區域中之一感測區域。

於一較佳實施例中，齒形結構包括：第一齒條，連接於第一導紙部；以及第二齒條，連接於第二導紙部，且平行於第一齒條；其中，圓形齒輪設置於第一齒條與第二齒條之間，且與第一齒條與第二齒條互相囓合，當第一齒條往一方向移動時，第一齒條帶動圓形齒輪轉動，第二齒條因應圓形齒輪之轉動而與第一齒條作同步且反方向之移動。

於一較佳實施例中，紙張尺寸感測裝置更包括感測器，設置於進紙盤上，其用以偵測紙張之另兩平行側邊之距離是否大於一長度範圍。

請參閱圖4，其為本發明紙張尺寸感測裝置一較佳實施例之結構示意圖。紙張尺寸感測裝置2應用於一饋紙裝置之一進紙盤3，且包括調節模組21、感測模組22以及控制單元23(如圖7所示)，其中，調節模組21包括設置於調節模組21之一端的第一導紙部211、設置於調節模組21之另一端的第二導紙部212、具有齒形結構2131的調節部213以及圓形齒輪214，齒形結構2131包括連結於第一導紙部211的第一齒條21311與連結於第二導紙部212的第二齒條21312，且第一齒條21311與第二齒條21312互相平行，而圓形齒輪214設置於第一齒條21311與第二齒條21312之間，並與第一齒條21311和第二齒條21312互相囓合。

請參閱圖5，其為圖4所示之紙張尺寸感測裝置之上視圖。當使用者將紙張P擺放於進紙盤3時，使用者可將第一導紙部211沿著X軸之方向移動，此時第一齒條21311隨著第一導紙部211同步移動，且第一齒條21311會帶動圓形齒輪214轉動，使得第二齒條21312因應圓形齒輪214之轉動而與第一齒條21311作同步且反方向之移動，因此，第一導紙部211與第二導紙部212會相向地同步移動而靠近，或者背向地同步移動而遠離，直至抵靠於紙張P之兩平行側邊P1、P2為止。當然，使用者亦可將第二導紙部212沿著X軸之方向移動而使第一導紙部211與第二導紙部212抵靠於紙張P之兩平行側邊P1、P2。

特別說明的是，由於圓形齒輪214是藉由第一導紙部211或第二導紙部212的移動而轉動，所以圓形齒輪214的轉動量與第一導紙部211或第二導紙部212的移動量係存在著正比的關係，因此藉由這樣的正比關係可推得紙張P之兩平行側邊P1、P2的尺寸大小。

接下來說明本案之發明精神，請參閱圖6，其為圖4所示之圓形齒輪與感測模組之立體分解圖。感測模組22包括接觸元件221與電路板222，其中，接觸元件221連接於圓形齒輪214的下方，因此可隨著圓形齒輪214同步轉動，且接觸元件221包括第一接腳2211與第二接腳2212，而電路板222上包括一具有複數個感測區域22211與一環狀區域22212的圓形感測部2221，且複數個感測區域22211以間隔排列之方式圍繞在圓形感測部2221的周圍。此外，第一接腳2211用以與環狀區域22212接觸，而第二接腳2212用以與複數個感測區域22211中之任一感測區域22211接觸，且接觸元件221係為一彈性體，使得第一接腳2211與第二接腳2212可分別彈性地抵頂於環狀區域22212與任一感測區域22211。

此外，第一接腳2211不論圓形齒輪214轉動量為何皆持續地與環狀區域22212保持接觸，而第二接腳2212因應圓形齒輪214不同的轉動量而相對應地接觸於複數個感測區域22211中之一感測區域22211。以本實施例而言，圓形感測部2221具有9個感測區域A1~A9，且定義第一導紙部211與第二導紙部212相隔最遠的距離為初始位置，此時第一接腳2211接觸環狀區域22212上的B1區域，而第二接腳2212接觸感測區域A1，當使用者移動第一導紙部211使第一導紙部211與第二導紙部212相向地同步移動而從初使位置慢慢靠近時，圓形齒輪214亦同時地帶動接觸元件221旋轉，使得第二接腳2212從接觸感測區域A1，轉而接觸感測區域A2、A3…直至圓形齒輪214停止轉動，當然，倘若第一導紙部211與第二導紙部212被移動至與彼此相隔最近的距離時，則第一接腳2211接觸環狀區域22212上的B2區域，而第二接腳2212接觸於感測區域A9。

再者，請參閱圖7，其為本發明紙張尺寸感測裝置一較佳實施例之電路方塊圖。紙張尺寸感測裝置2的控制單元23用以提供一固定電壓予電路板222，使得環狀區域22212與任一感測區域22211間形成一跨壓V，當第一接腳2211接觸環狀區域22212以及第二接腳2212接觸任一感測區域22211時，圓形感測部2221形成一電阻值以使電路板222輸出一電流值I至控制單元23。重要的是，第二接腳2212接觸不同的感測區域22211則會使圓形感測部2221形成不同的電阻值，因此在跨壓V不變的情況下，電路板222會輸出不同的電流值I，此時控制單元23接收電流值I而判斷第二接腳2212接觸到的感測區域22211，即可得知圓形齒輪214的轉動量，進而獲得紙張P之兩平行側邊P1、P2的距離。

請再度參閱圖4與圖5，紙張尺寸感測裝置2更可包括感測器24，感測器24設置於進紙盤3上，並用以輔助控制單元23判斷紙張P的尺寸，詳言之，若是紙張P之兩平行側邊P1、P2的距離相近，則藉由感測器23偵測紙張P之另兩平行側邊之距離P3、P4是否於Y軸方向上大於一長度範圍來判斷紙張P的尺寸規格。舉例來說，橫放於進紙盤3上之A4尺寸規格的紙張P與直放於進紙盤3上之A3尺寸規格的紙張P具有相同之兩平行側邊P1、P2的距離，此時感測器24若有偵測到紙張P的存在，則代表進紙盤3上為A3尺寸規格的紙張，相反地，感測器24若無偵測到紙張P的存在，則代表進紙盤3上為A4尺寸規格的紙張。

根據上述可知，本發明紙張尺寸感測裝置2在第一導紙211部與第二導紙部212互相接近或是互相遠離的過程中帶動圓形齒輪214轉動，藉由圓形齒輪214的轉動量得知第一導紙部211與第二導紙部212的移動距離，進而獲得紙張P的尺寸。再者，連接於圓形齒輪214下方的接觸元件221因圓形齒輪214的轉動量不同而可接觸到不同的感測區域22211，使得控制單元23可接收不同的電流訊號而獲得紙張P之兩平行側邊P1、P2之距離，顯將有效替代習知技術使用可變電阻的效用，因而節省了紙張尺寸感測裝置2的成本。

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，因此凡其它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。

1．．．紙張尺寸偵測機構

2．．．紙張尺寸感測裝置

3．．．進紙盤

4．．．紙張尺寸偵測機構

11．．．進紙匣

12．．．邏輯板

13．．．感應元件模組

21．．．調節模組

22．．．感測模組

23．．．控制單元

24．．．感測器

41．．．導紙器

42．．．圓形齒輪

43．．．可變電組

111．．．置紙盤

112．．．導紙器

113．．．導紙器

121．．．特徵部

211．．．第一導紙部

212．．．第二導紙部

213．．．調節部

214．．．圓形齒輪

221．．．接觸元件

222．．．電路板

411．．．齒狀部

2131．．．齒形結構

2211．．．第一接腳

2212．．．第二接腳

2221．．．圓形感測部

21311．．．第一齒條

21312．．．第二齒條

22211．．．感測區域

22212．．．環狀區域

A1~A9．．．感測區域

B1、B2．．．環狀區域上的部分區域

P．．．紙張

P1、P2．．．紙張之兩平行側邊

P3、P4．．．紙張之另兩平行側邊之距離

V．．．電壓

I．．．電流值

圖1：係為習知紙張尺寸偵測機構示意圖。

圖2：係為圖1所示之邏輯板與感應元件之示意圖。

圖3：係為美國專利第6070048號公告所提出之紙張尺寸偵測機構示意圖。

圖4：係為本發明紙張尺寸感測裝置一較佳實施例之結構示意圖。

圖5：係為圖4所示之紙張尺寸感測裝置之上視圖。

圖6：係為圖4所示之圓形齒輪與感測模組之立體分解圖。

圖7：係為本發明紙張尺寸感測裝置一較佳實施例之電路方塊圖。

3．．．進紙盤

21．．．調節模組

22．．．感測模組

24．．．感測器

211．．．第一導紙部

212．．．第二導紙部

213．．．調節部

214．．．圓形齒輪

2131．．．齒形結構

21311．．．第一齒條

21312．．．第二齒條

Claims (4)

1. 一種紙張尺寸感測裝置，應用於一饋紙裝置之一進紙盤，該紙張尺寸感測裝置包括：一調節模組，設置於該進紙盤上，包括：一第一導紙部，設置於該調節模組之一端；一第二導紙部，設置於該調節模組之另一端；一調節部，具有一齒形結構，用以被移動至一位置使該第一導紙部與該第二導紙部分別抵靠於一紙張之兩平行側邊；以及一圓形齒輪，與該齒形結構互相囓合，且因應該調節部之移動而轉動，以及一感測模組，用以感測該圓形齒輪之轉動角度，包括：一接觸元件，連接於該圓形齒輪之下方，且與該圓形齒輪同步轉動；以及一電路板，包括一圓形感測部，該圓形感測部具有複數個感測區域，且該複數個感測區域以間隔排列之方式圍繞該圓形感測部，當該圓形齒輪轉動一角度時，該接觸元件接觸該複數個感測區域中之一感測區域而產生一感測訊號；以及一控制單元，用以接收該感測訊號而獲得該紙張之兩平行側邊之距離；其中該感測訊號係為一電流值，且該接觸元件包括一第一接腳與一第二接腳，而該圓形感測部更具有一環狀區域，其 中，該控制單元提供一電壓予該電路板，當該第一接腳接觸該環狀區域以及該第二接腳接觸該複數個感測區域中之一感測區域時，該圓形感測部提供一電阻值使該電路板輸出該電流值。
2. 如申請專利範圍第1項所述之紙張尺寸感測裝置，其中該接觸元件係為一彈性體，用以使該第一接腳與該第二接腳分別彈性地抵頂於該環狀區域與該複數個感測區域中之一感測區域。
3. 如申請專利範圍第1項所述之紙張尺寸感測裝置，其中該齒形結構包括：一第一齒條，連接於該第一導紙部；以及一第二齒條，連接於該第二導紙部，且平行於該第一齒條；其中，該圓形齒輪設置於該第一齒條與該第二齒條之間，且與該第一齒條與該第二齒條互相囓合，當該第一齒條往一方向移動時，該第一齒條帶動該圓形齒輪轉動，該第二齒條因應該圓形齒輪之轉動而與該第一齒條作同步且反方向之移動。
4. 如申請專利範圍第1項所述之紙張尺寸感測裝置，更包括一感測器，設置於該進紙盤上，其用以偵測該紙張之另兩平行側邊之距離是否大於一長度範圍。