TWI465345B - 自動饋紙裝置 - Google Patents

Description

自動饋紙裝置

本發明關於一種自動饋紙裝置，尤其是指一種具有校正歪斜紙張功能之自動饋紙裝置。

為了方便使用者進行大量複印或掃描紙張作業，目前常見的辦公室機器，例如影印機、掃描機或是多功能事務機等等，經常配置自動饋紙裝置，使紙張不需經由人力一一放置即能依序進入辦公室機器，以進行複印、掃描或是其他作業，達到降低人力成本的功效。

然而，倘若最初紙張被放置時並未擺正，使得進入辦公室機器之紙張產生歪斜，不僅將降低辦公室機器之複印或掃描品質，更容易造成自動饋紙裝置卡紙而不利後續作業。因此，為了避免歪斜的紙張經由自動饋紙裝置進入辦公室機器，進而導致辦公室機器作業失誤，具備校正歪斜紙張功能的自動饋紙裝置應運而生。請參照圖1，圖1為習知自動饋紙裝置之示意圖。

如圖1所示，習知自動饋紙裝置10包括一取紙裝置11與一傳輸滾輪組12。取紙裝置11包括一取紙滾輪111與一分紙滾輪112，其中取紙滾輪111傳送紙張S進入自動饋紙裝置10，而設置於取紙滾輪111下游之分紙滾輪112則提供摩擦力以分離紙張S，避免複數張紙張S同時進入自動饋紙裝置10。

請繼續參照圖1。傳輸滾輪組12設置於取紙裝置11之下游。傳輸滾輪組12包括一轉軸121與一滾輪122，其中轉軸121連接於一動力源(圖中未示)，滾輪122穿設且連接於轉軸121。換言之，當轉軸121旋轉時將帶動滾輪122一起旋轉，當轉軸121呈現靜止狀態時，滾輪122亦呈現靜止狀態。

當取紙裝置11之取紙滾輪111旋轉並接觸紙張S時，紙張S被傳送至分紙滾輪112進行分紙。接著，請參照圖2，圖2為習知自動饋紙裝置之動作示意圖。

如圖2所示，經過分紙滾輪112之紙張S被傳送至傳輸滾輪組12時，傳輸滾輪組12之轉軸121與滾輪122呈現靜止狀態，藉以阻擋紙張S繼續前進。此時，位於傳輸滾輪組12上游的取紙裝置11繼續將紙張S傳入自動饋紙裝置10，使得紙張S之前緣抵頂於靜止的滾輪122而形成一隆起結構，並等待紙張S之前緣完全抵達滾輪122，進而達到校正紙張S歪斜的功能。

於一預設時間後，紙張S之前緣完全抵達滾輪122，完成紙張S歪斜之校正，因此傳輸滾輪組12之轉軸121恢復動力開始旋轉，並且帶動滾輪122一起旋轉，使得紙張S得以通過傳輸滾輪組12。

雖然紙張S歪斜的問題已獲得解決，卻因而衍生出新的問題。習知自動饋紙裝置10為了進行紙張S校正，透過轉軸121的旋轉與否來決定紙張S是否能夠繼續前進。承如上文所述，靜止狀態之轉軸121阻擋紙張S前進直到紙張S之前緣完全抵達滾輪122才開始旋轉，然而，轉軸121從靜止狀態加速至正常速度需額外耗費一段時間。倘若傳送每張紙張之過程都必須經過加速過程，對於經常處理大量紙張的習知自動饋紙裝置10而言不僅將降低饋紙效率，並且大幅增加作業時間。

本發明之主要目的係提供一種高效率的自動饋紙裝置。

於一較佳實施例中，本發明提供一種自動饋紙裝置，包括：取紙裝置，用以傳送紙張至自動饋紙裝置內；轉軸，設置於取紙裝置之下游，且以第一速度旋轉；第一滾輪，穿設於轉軸；第二滾輪，設置於轉軸，用以傳送紙張，其中第二滾輪之直徑大於第一滾輪之直徑，第二滾輪被轉軸帶動而以第二速度旋轉；第一惰輪，設置於轉軸之上游，用以校正紙張，其中第一惰輪被第一滾輪帶動而旋轉；以及動力連結裝置，設置於轉軸，並設置於第一滾輪之一側；其中，當動力連結裝置連結於轉軸與第一滾輪時，第一滾輪被轉軸帶動而以第三速度旋轉，而第一滾輪帶動第一惰輪旋轉以開始傳送紙張，當紙張同時經過第一滾輪與第二滾輪時，第一滾輪被紙張帶動而改以第二速度旋轉，且第二速度大於第三速度，使動力連結裝置解除轉軸與第一滾輪之動力連結，而於紙張通過第一滾輪且動力連結裝置再次提供轉軸與第一滾輪之動力連結期間，第一滾輪與第一惰輪抵達靜止狀態。

於一較佳實施例中，動力連結裝置為離合器彈簧(clutch spring)。

於一較佳實施例中，取紙裝置包括取紙滾輪與分紙滾輪。

於一較佳實施例中，自動饋紙裝置更包括第二惰輪，設置於第二滾輪之正上方，其中第二惰輪被第二滾輪帶動而旋轉。

於一較佳實施例中，自動饋紙裝置更包括雙面饋紙通道，用以進行紙張之雙面饋送，且轉軸設置於雙面饋紙通道中。

於一較佳實施例中，動力連結裝置具有凸部，第一滾輪具有凹部，且凸部設置於凹部。

請參照圖3，圖3為本發明之自動饋紙裝置示意圖。如圖3所示，本發明之自動饋紙裝置20包括一取紙裝置21、一傳輸滾輪組22、一雙面饋紙通道23以及一動力源(圖中未示)。其中取紙裝置21設置於進紙入口，雙面饋紙通道23設置於取紙裝置21之下游，而傳輸滾輪組22設置於雙面饋紙通道23中，以利於進行雙面饋送之紙張校正歪斜。

於本較佳實施例中，自動饋紙裝置20具有雙面饋紙功能，但並不以此為限。為了因應自動饋紙裝置20之小型化需求，本發明之自動饋紙裝置20整合正面饋紙路徑與反面饋紙路徑，使得正面饋紙路徑與反面饋紙路徑共用部分的饋紙通道，進而減少饋紙通道之所佔體積。因此，上述之雙面饋紙通道23係指自動饋紙裝置20進行雙面饋紙功能時，紙張之雙面皆會通過的共用饋紙通道。此外，雙面饋紙通道23之存在不以雙面饋紙功能之執行與否為限。

關於取紙裝置21與傳輸滾輪組22之細部元件將於下文中進行說明。請繼續參照圖3，取紙裝置21包括一取紙滾輪211與一分紙滾輪212。取紙滾輪211用以傳送紙張進入自動饋紙裝置20，而設置於取紙滾輪211下游之分紙滾輪212則提供摩擦力以分離紙張，避免複數張紙張同時進入自動饋紙裝置20。

設置於取紙裝置21下游之傳輸滾輪組22使已經進入自動饋紙裝置20之紙張繼續前進，而傳輸滾輪組22包括一轉軸24、一第一滾輪25、一第二滾輪26、一第一惰輪27、一第二惰輪28以及一動力連結裝置29，其中為了形成第二滾輪26與第一滾輪25之間的旋轉速度差異以發揮校正歪斜紙張之功效，第二滾輪26之一半徑d2須大於第一滾輪25之一半徑d1。

接下來，請繼續參閱圖3。傳輸滾輪組22之轉軸24位於取紙裝置21之下游，且設置於雙面饋紙通道23上。第一滾輪25穿設於轉軸24，第二滾輪26與動力連結裝置29皆設置於轉軸24，且第二滾輪26與動力連結裝置29分別受到轉軸24帶動而旋轉。

第一惰輪27設置於第一滾輪25之上方，受到第一滾輪25帶動而旋轉，並且具有校正紙張之功能，而第二惰輪28設置於第二滾輪 26之正上方，並且受到第二滾輪26帶動而旋轉。然而，第二滾輪26因持續受到轉軸24帶動而不斷旋轉，受到第二滾輪26帶動之第二惰輪28亦將不斷旋轉。倘若第一惰輪27與第二惰輪28設置於同一水平線上，使得被傳送至傳輸滾輪組22之紙張將同時接觸第一滾輪25與第二滾輪26，紙張將因接觸於第二滾輪26，而在未進行任何校正的情況下繼續前進。因此，本發明之第一惰輪27不僅設置於第一滾輪25之上方，更設置於轉軸24之上游，而使第一惰輪27位於第二惰輪28之上游，以確保紙張通過傳輸滾輪組22之前能夠確實地進行校正。

此外，自動饋紙裝置20之動力源連接於轉軸24，用以驅動轉軸24以一第一速度V1旋轉，而旋轉的轉軸24帶動第二滾輪26以一第二速度V2旋轉。需要特別注意的是，第一速度V1係指轉軸24軸面上之一特定點於一單位時間中移動的路徑長，第二速度V2係指第二滾輪26輪面上之一特定點於一單位時間中移動的路徑長。

於本較佳實施例中，為了增強自動饋紙裝置20傳送紙張的穩定度，本發明之自動饋紙裝置20使用二個第一滾輪25與二個第二滾輪26，使得通過第一滾輪25與第二滾輪26之紙張能夠平均受力而順利前進，進而確保文件歪斜校正的功能。

下文將詳細說明傳輸滾輪組22之元件組成。請參照圖4，圖4為本發明之傳輸滾輪組爆炸圖。如圖4所示，傳輸滾輪組22包括轉軸24、第一滾輪25、第二滾輪26、第一惰輪27、第二惰輪28以及 動力連結裝置29，其中動力連結裝置29之一端具有一凸部291，第一滾輪25之內徑具有一凹部251，且動力連結裝置29之凸部291設置於第一滾輪25之凹部251中。

於本較佳實施例中，動力連結裝置29為一離合器彈簧(clutch spring)，其中動力連結裝置29套設於轉軸24，且設置於第一滾輪25之一側，特別是設置於第一滾輪25之內徑。當凸部291推抵於凹部251之一端A時，動力連結裝置29連結轉軸24與第一滾輪25，藉以帶動第一滾輪25旋轉。

此外，為了使旋轉中之第一滾輪25不產生水平位移而影響進紙，第一滾輪25之一側設置有一C型環30，且C型環30套設於轉軸24上，用以限制第一滾輪25之位置。

以下將說明傳輸滾輪組22各元件之間的作動關係以及自動饋紙裝置20之雙面饋紙動作。請參照圖5、圖6、圖7、圖8、圖9以及圖10，圖5至圖10為本發明之進紙動作示意圖。

首先，如圖5所示，取紙滾輪211接觸並傳送一紙張S1進入自動饋紙裝置20，設置於取紙滾輪211下游之分紙滾輪212則提供摩擦力分離紙張S1，避免複數張紙張同時進入自動饋紙裝置20，紙張S1進入雙面饋紙通道23後抵達傳輸滾輪組22。

此時，轉軸24已經開始以第一速度V1旋轉，並帶動第二滾輪26以及動力連結裝置29一起轉動，但由於凸部291尚未推抵於凹部251之一端A，轉軸24無法藉由帶動動力連結裝置29來帶動第一滾 輪25一起旋轉，因此第一滾輪25呈現靜止狀態，接觸於第一滾輪25之第一惰輪27亦呈現靜止狀態，以便阻擋紙張S1繼續前進。

接著，位於傳輸滾輪組22上游的取紙裝置21仍繼續傳送紙張S1，使得紙張S1之前緣F抵頂於靜止狀態的第一滾輪25與第一惰輪27，而形成一隆起結構，並且等待尚未到達第一滾輪25之紙張S1之前緣F完全抵達第一滾輪25。

於一預設時間後，如圖6所示，紙張S1之前緣F已完全抵達第一滾輪25而完成紙張S1歪斜之校正，而動力連結裝置29之凸部291亦已從凹部251之一端B接近凹部251之一端A，使得動力連結裝置29成為轉軸24與第一滾輪25之間的連結媒介，因此動力連結裝置29準備帶動第一滾輪25旋轉。

如圖7所示，凸部291推抵於凹部251之一端A，轉軸24帶動第一滾輪25使第一滾輪25以一第三速度V3旋轉，原先被第一滾輪25與第一惰輪27阻擋之紙張S1經由第一滾輪25被以第三速度V3傳送至第二滾輪26。

由於第二滾輪26之一直徑d2大於第一滾輪25之一直徑d1，因此在相同的動力源經由轉軸24之供應下，第二速度V2勢必將大於第三速度V3。同樣地，第三速度V3係指第一滾輪25輪面上之一特定點於一單位時間中移動的路徑長。

如圖8所示，當紙張S1之前緣F抵達第二滾輪26，且紙張S1尚未完全離開第一滾輪25時，紙張S1受到第二滾輪26之帶動，使 得紙張S1被帶動的速度由第三速度V3變成第二速度V2，並且一併帶動第一滾輪25以第二速度V2旋轉。

當第一滾輪25改以大於第三速度V3之第二速度V2旋轉時，轉軸24持續以第一速度V1旋轉，設置於轉軸24之動力連結裝置29亦以原速度旋轉。此時，仍以第一速度V1旋轉之轉軸24的角度變化量α明顯小於以第二速度V2旋轉之第一滾輪25的角度變化量β，因此凸部291自凹部251之一端A逐漸接近於另一端B。

隨後，當凸部291抵達凹部251之另一端B時，第一滾輪25將帶動動力連結裝置29一起旋轉，使得動力連結裝置29不再受到轉軸24之帶動。接著，當影響第一滾輪25之外力消失，亦即紙張S1完全離開第一滾輪25後，第一滾輪25失去動力而抵達靜止狀態，並帶動第一惰輪27抵達靜止狀態。

若自動饋紙裝置20當前執行的是單面饋紙功能，則第一滾輪25與第一惰輪27將阻擋下一紙張S2繼續前進而校正下一紙張S2歪斜，如圖9所示，直到凸部291再次抵頂於凹部251之一端A，下一紙張S2之前緣G才得以通過第一滾輪25。

若自動饋紙裝置20當前執行的是雙面饋紙功能，則紙張S1完全通過傳輸滾輪組22後將再一次通過雙面饋紙通道23，因此第一滾輪25與第一惰輪27將阻擋紙張S1繼續前進而進行第二次校正紙張S1歪斜，直到凸部291再次抵頂於凹部251之一端A，如圖10所示，紙張S1之前緣H才得以通過第一滾輪25。

於本較佳實施例中，為了使第一滾輪25能夠快速抵達靜止狀態，第一惰輪27包括一防滑套件271。如圖3所示，防滑套件271設置於第一惰輪27之表面。當紙張完全通過第一滾輪25後，第一滾輪25將直接接觸第一惰輪27之防滑套件271產生磨擦力，使得第一滾輪25旋轉之速度快速下降而順利抵達靜止狀態。

根據以上較佳實施例之說明可知，本發明之自動饋紙裝置包括取紙裝置、傳輸滾輪組以及雙面饋紙通道，其中傳輸滾輪組包括轉軸、第一滾輪、第二滾輪、第一惰輪、第二惰輪以及動力連結裝置，第一滾輪穿設於轉軸，第二滾輪與動力連結裝置設置於轉軸，且動力連結裝置設置於第一滾輪之一側。

當動力連結裝置連結於轉軸與第一滾輪時，第一滾輪被轉軸帶動而以第三速度旋轉，並帶動第一惰輪旋轉，使得第一滾輪具有傳送紙張的功能。當紙張帶動第一滾輪以第二速度旋轉時，動力連結裝置解除第一滾輪與轉軸之動力連結。當紙張完全通過第一滾輪且動力連結裝置再次提供轉軸與第一滾輪之動力連結期間，第一滾輪與第一惰輪抵達靜止狀態，使得第一滾輪與第一惰輪具有校正紙張的功能。

本發明透過第一滾輪與第二滾輪之直徑不同，形成第一滾輪與第二滾輪之間的速度差異，以及動力連結裝置之設置，達成連結或解除轉軸與第一滾輪之間的動力連結，在無須改變轉軸之速度的前提下，第一滾輪依然可於進紙初期呈現靜止狀態而進行紙張歪斜校正。如此設計，不僅能夠解決紙張歪斜的問題，更省去轉軸從靜止狀態加速至 正常速度所耗費之時間，因而增加自動饋紙裝置之饋紙效率，並且大幅降低作業時間。

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。

20‧‧‧自動饋紙裝置

21‧‧‧取紙裝置

211‧‧‧取紙滾輪

212‧‧‧分紙滾輪

22‧‧‧傳輸滾輪組

23‧‧‧雙面饋紙通道

24‧‧‧轉軸

25‧‧‧第一滾輪

251‧‧‧凹部

26‧‧‧第二滾輪

27‧‧‧第一惰輪

271‧‧‧防滑套件

28‧‧‧第二惰輪

29‧‧‧動力連結裝置

291‧‧‧凸部

30‧‧‧C型環

V1‧‧‧第一速度

V2‧‧‧第二速度

V3‧‧‧第三速度

S1‧‧‧紙張

S2‧‧‧下一紙張

d1‧‧‧半徑

d2‧‧‧半徑

A‧‧‧一端

B‧‧‧一端

F‧‧‧前緣

G‧‧‧前緣

H‧‧‧前緣

α‧‧‧角度變化量

β‧‧‧角度變化量

圖1：係習知自動饋紙裝置之示意圖。

圖2：係習知自動饋紙裝置之動作示意圖。

圖3：係本發明之自動饋紙裝置示意圖。

圖4：係本發明之傳輸滾輪組爆炸圖。

圖5至圖10：係本發明之進紙動作示意圖。

20‧‧‧自動饋紙裝置

21‧‧‧取紙裝置

211‧‧‧取紙滾輪

212‧‧‧分紙滾輪

22‧‧‧傳輸滾輪組

23‧‧‧雙面饋紙通道

24‧‧‧轉軸

25‧‧‧第一滾輪

26‧‧‧第二滾輪

27‧‧‧第一惰輪

271‧‧‧防滑套件

28‧‧‧第二惰輪

29‧‧‧動力連結裝置

V1‧‧‧第一速度

V2‧‧‧第二速度

d1‧‧‧半徑

d2‧‧‧半徑

Claims (5)

1. 一種自動饋紙裝置，包括：一取紙裝置，用以傳送一紙張至該自動饋紙裝置內；一轉軸，設置於該取紙裝置之下游，且以一第一速度旋轉；一第一滾輪，穿設於該轉軸；一第二滾輪，設置於該轉軸，用以傳送該紙張，其中該第二滾輪之一直徑大於該第一滾輪之一直徑，該第二滾輪被該轉軸帶動而以一第二速度旋轉；一第一惰輪，設置於該轉軸之上游，用以校正該紙張，其中該第一惰輪被該第一滾輪帶動而旋轉；一第二惰輪，該第二惰輪被該第二滾輪帶動而旋轉，其中該第二惰輪設置於該第二滾輪之正上方，而使該第一惰輪位於該第二惰輪之上游；以及一動力連結裝置，設置於該轉軸，並設置於該第一滾輪之一側；其中，當該動力連結裝置連結於該轉軸與該第一滾輪時，該第一滾輪被該轉軸帶動而以一第三速度旋轉，而該第一滾輪帶動該第一惰輪旋轉以開始傳送該紙張，當該紙張同時經過該第一滾輪與該第二滾輪時，該第一滾輪被該紙張帶動而改以該第二速度旋轉，且該第二速度大於該第三速度，使該動力連結裝置解除該轉軸與該第一滾輪之動力連結，而於該紙張通過該第一滾輪且該動力連結裝置再次提供該轉軸與該第一滾輪之動力連結期間，該第一滾輪與該第一惰輪抵達一靜 止狀態。
2. 如申請專利範圍第1項所述之自動饋紙裝置，其中該動力連結裝置為一離合器彈簧(clutch spring)。
3. 如申請專利範圍第1項所述之自動饋紙裝置，其中該取紙裝置包括一取紙滾輪與一分紙滾輪。
4. 如申請專利範圍第1項所述之自動饋紙裝置，其中更包括一雙面饋紙通道，用以進行該紙張之雙面饋送，且該轉軸設置於該雙面饋紙通道中。
5. 如申請專利範圍第1項所述之自動饋紙裝置，其中該動力連結裝置具有一凸部，該第一滾輪具有一凹部，且該凸部設置於該凹部。