具有進紙輔助裝置的自動饋紙設備的製作方法

2023-05-30 02:10:06 1

具有進紙輔助裝置的自動饋紙設備的製作方法
【專利摘要】一種自動饋紙設備包含機體以及設置於機體中的饋紙通道、分紙機構及進紙輔助裝置。分紙機構用於分開紙張和逐一饋送紙張進入饋紙通道中。進紙輔助裝置包含支架、壓制器、離合齒輪及驅動裝置。受驅動裝置驅動的離合齒輪安裝於支架的導槽上，並可沿著導槽於第一與第二位置之間移動。當離合齒輪受驅動朝反向旋轉時，離合齒輪於第一位置與壓制器的被動齒條嚙合，並且驅動壓制器朝第一方向移動。離合齒輪受驅動朝正向旋轉時，離合齒輪移動至第二位置，並且脫離被動齒條，壓制器朝第二方向移動，並在分紙機構的挾持點前方壓製紙張。
【專利說明】具有進紙輔助裝置的自動饋紙設備
【技術領域】
[0001]本發明是有關於一種具有進紙輔助裝置的自動饋紙設備，且特別是有關於一種由動力源驅動的進紙輔助裝置以及利用該進紙輔助裝置來壓制待處理紙張的自動饋紙設備。
【背景技術】
[0002]在傳統的饋紙式掃描儀中，若在置放文件紙張處無設置特殊的裝置來輔助夾持紙張或限制紙張飄移的話(尤其是對於使用過的篷松、輕薄的紙張)，很容易就會有進紙歪斜的現象發生。因此，有些傳統的專業掃描儀或事務機會有專用的紙張穩定輔助裝置或壓制器。
[0003]舉例而言，所謂的重力式壓制器是利用壓制器自身的重量來壓製紙張。當壓制器的重量太重時，被壓制的薄紙張不易進入分紙處的挾持點。但當壓制器的重量太輕時，則無法有效地壓制篷松或輕薄的紙張，而且無法防止歪斜。
[0004]而另一種具有獨立驅動裝置的壓制器，譬如揭露於中國專利CN101254864B的壓制器，是利用獨立的馬達來驅動壓制器，可由設計者自由地設定所需壓制的彈力，再由馬達來抬起壓制器以便於使用者擺放紙張至定位。然而，上述壓制器的原理是利用下組件帶動小連杆旋轉，進而撥動大連杆來頂起及卡住上連杆。上連杆是固定於壓制器上來旋轉及頂起間隔物。這樣的設計複雜，因為上部設置有壓簧、扭簧及旋轉連杆等零件，而下部設置有大連杆、小連杆及拉簧等零件，且上連杆兼作擋止牆面，易常受壓變形而影響到正常的功能。此外，馬達的正反轉的切換也需要一段時間才能完成全部動作，不符合快速反應的需求。
[0005]因此，本發明提供一種利用齒輪嚙合或脫離的原理來控制壓制器的自動饋紙設備，作為解決上述問題的方案。

【發明內容】

[0006]本發明的一個目的是提供一種利用齒輪嚙合及脫離的原理來控制壓制器的自動饋紙設備。
[0007]為達上述目的，本發明提供一種自動饋紙設備，包含機體以及設置於機體中的饋紙通道、分紙機構及進紙輔助裝置。分紙機構，位於饋紙通道的入口處，用於分開紙張和逐一饋送紙張進入饋紙通道中。進紙輔助裝置包含支架、壓制器、離合齒輪及驅動裝置。壓制器，安裝於支架上，被用在分紙機構的挾持點的前方壓製紙張。壓制器具有被動齒條。離合齒輪安裝於支架的導槽上，並可沿著導槽於第一位置與第二位置之間移動。驅動裝置選擇性地驅動離合齒輪朝正方向及反方向旋轉。當離合齒輪受驅動朝反方向旋轉時，離合齒輪在第一位置與被動齒條嚙合，並且驅動壓制器朝第一方向移動。當離合齒輪受驅動朝正方向旋轉時，離合齒輪移動至第二位置，並且脫離被動齒條。壓制器在脫離後朝第二方向移動，以壓制該紙張。
[0008]本發明使用馬達及齒輪-齒條傳動組件來帶動壓制器的作動。當壓制器要自壓製紙張處升起時，是利用離合齒輪的反向旋轉來帶動壓制器。當壓制器要降下壓紙時，是利用離合齒輪的正向旋轉來使離合齒輪沿著導槽移動至脫離被動齒條的位置，並且利用彈簧的力量來輔助壓下壓制器，使壓制器能確實地執行壓製紙張的功能。本實施例的優點為可利用離合齒輪的正反轉方向來達成齒輪嚙合或脫離齒條的功效。由於離合齒輪與齒條之間的嚙合與脫離可以依據離合齒輪的正向旋轉及反向旋轉來達成快速切換的目的，所以具有反應速度快的優勢。
[0009]為讓本發明的上述內容能更明顯易懂，下文特舉一較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1與圖2顯示依據本發明較佳實施例的自動饋紙設備的兩種狀態的示意圖。
[0011]圖3與圖4顯示依據本發明較佳實施例的自動饋紙設備的立體圖。
[0012]圖5顯示壓制器的立體圖。
[0013]圖6顯示圖5的壓制器的另一示意圖。
[0014]圖7顯示進紙輔助裝置在非壓紙狀態的示意圖。
[0015]圖8顯示進紙輔助裝置在壓紙狀態的示意圖。
[0016]主要組件符號說明
[0017]Du:第一方向
[0018]Dd:第二方向
[0019]NP:挾持點
[0020]Pl:第一位置
[0021]P2:第二位置
[0022]S:紙張
[0023]10:支架
[0024]12:導槽
[0025]20:離合齒輪
[0026]30:壓制器
[0027]31:末端
[0028]32:被動齒條
[0029]34:旋轉輪
[0030]36:凸柱
[0031]38:卡勾
[0032]40:彈簧
[0033]40A: 一端
[0034]40B:另一端
[0035]50:驅動裝置
[0036]51:馬達
[0037]52:齒輪傳動系統
[0038]52A:馬達齒輪[0039]52B:齒輪
[0040]52C:齒輪
[0041]52D:主動齒輪
[0042]100:自動饋紙設備
[0043]110:機體
[0044]120:饋紙通道
[0045]121:入口
[0046]130:分紙機構
[0047]131:分紙滾輪
[0048]132:進紙滾輪
[0049]133、134、135、136:滾輪
[0050]140:進紙輔助裝置
[0051]160:紙張承載平臺
[0052]170:紙張傳感器
[0053]180:掃描模塊
[0054]190:出紙盤
【具體實施方式】
[0055]圖1與圖2顯示依據本發明較佳實施例的自動饋紙設備100的兩種狀態的示意圖。圖3與圖4顯示依據本發明較佳實施例的自動饋紙設備100的立體圖。如圖1至圖4所示，本實施例的自動饋紙設備100包含機體110、饋紙通道120、分紙機構130、進紙輔助裝置140、紙張承載平臺160、紙張傳感器170、掃描模塊180以及出紙盤190。
[0056]饋紙通道120位於機體110中，並與承載紙張的紙張承載平臺160及出紙盤190連通，讓紙張可以從紙張承載平臺160被饋送通過饋紙通道120而到達出紙盤190。紙張傳感器170鄰近該分紙機構130設置。紙張傳感器170偵測是否有紙張放置於紙張承載平臺160上。在本實施例中,紙張傳感器170是一種杆臂式傳感器(lever arm reed sensor)。分紙機構130設置於饋紙通道120的入口 121處。分紙機構130包含分紙滾輪131及進紙滾輪132，兩者共同作用來分開紙張以及逐一饋送紙張S進入饋紙通道120中。分紙滾輪131與進紙滾輪132之間有挾持點NP。進紙滾輪132饋送紙張S通過挾持點NP，並且與分紙滾輪131 —起對通過挾持點NP的紙張進行分紙作業。因此，紙張S的數量會逐漸減少，所造成的其中兩種狀態如圖1至圖2所示。進入饋紙通道120的紙張S由滾輪133及134傳送，並且經過設置於饋紙信道120的路徑上的掃描模塊180，讓掃描模塊180掃描紙張S的影像。掃描模塊180的數量不特別受限於一個或兩個。被掃描過的紙張S最後被滾輪135及136傳送到達出紙盤190。
[0057]進紙輔助裝置140設置於機體110中，並包含支架10、壓制器30、離合齒輪20及驅動裝置50。壓制器30安裝於支架10上。壓制器30在分紙機構130的挾持點NP的前方壓製紙張S。壓制器30是在進紙滾輪132上方壓製紙張S，以使紙張S緊貼著進紙滾輪132前進，避免進紙歪斜的現象發生。
[0058]在圖1中，多張紙張S置放於紙張承載平臺160上，壓制器30壓制這些紙張S。當這些紙張S逐一被饋送進入饋紙通道120，紙張承載平臺160上的紙張S數量也逐漸減少；依據本發明，儘管在只剩下單張紙張S的狀態下，壓制器30仍壓制著單張紙張S，確保其緊貼著進紙滾輪132，如圖2所示。由此可知，壓制器30在處於壓製紙張的狀態下，仍保有適當的自由度，以因應紙張數量的變化。
[0059]圖5顯示壓制器30的立體圖。圖6為圖5的壓制器30的另一示意圖，顯示壓制器30上的被動齒條32。如圖5與圖6所示，壓制器30除了具有被動齒條32以外，更具有兩旋轉輪34、兩凸柱36及兩卡勾38。各旋轉輪34裝設在壓制器30的末端31。當壓制器30壓製紙張S時，旋轉輪34緊靠於紙張S上。卡勾38卡扣於支架10上，方便安裝，讓壓制器30可相對於支架10上下移動。
[0060]圖7與圖8分別顯示進紙輔助裝置在非壓紙狀態及壓紙狀態的示意圖。如圖7與圖8所示，離合齒輪20安裝於支架10的導槽12上。導槽12為長條狀，使離合齒輪20可沿著導槽12在第一位置Pl與第二位置P2之間移動。壓制器30的被動齒條32與離合齒輪20嚙合或脫離，以使離合齒輪20帶動壓制器30上下移動。在本實施例中，第一位置Pl與被動齒條32之間的最短距離小於第二位置P2與被動齒條32之間的最短距離，使圖7與圖8中的導槽12呈現從左上方延伸到右下方的傾斜狀態，以促進離合齒輪20與被動齒條32的嚙合或脫離。
[0061]驅動裝置50選擇性地驅動離合齒輪20朝正方向及反方向旋轉。如圖7所示，當離合齒輪20受驅動朝反方向(逆時針方向)旋轉時，離合齒輪20在第一位置Pl與被動齒條32嚙合，並且驅動壓制器30朝第一方向Du移動，即向上移動遠離該進紙滾輪132及紙張承載平臺160。如圖8所示，當離合齒輪20受驅動朝正方向(順時針)旋轉時，離合齒輪20移動至第二位置P2，並且脫離被動齒條32。在此情況下，與離合齒輪20脫離的壓制器30朝第二方向Dd移動，即朝進紙滾輪132及紙張承載平臺160落下，並在分紙機構130的挾持點NP的前方(或上遊側)壓製紙張S。在本實施例中，雖然是以第二方向Dd為第一方向Du的相反方向來作說明，但是本發明並未受限於此。在其他實施例中，只要第一方向Du及第二方向Dd能分別使壓制器30遠離和接近紙張S即可。舉例而言，沿著第一方向Du的單位向量與沿著第二方向Dd的單位向量的夾角可以是介於90度與180度之間。
[0062]為了讓使用者能順利地置放紙張，自動饋紙設備100在待機狀態時，壓制器30是位於頂部位置，即遠離進紙滾輪132，如圖7所示。當紙張傳感器170有偵測到紙張S時(也就是當紙張傳感器170的杆臂受紙張S的推動時，如圖7、圖8中顯示的轉變)，驅動裝置50驅動離合齒輪20朝正方向旋轉，因此壓制器30脫離離合齒輪20的牽制而朝第二方向Dd移動，進一步加壓於紙張S上。在本實施例中，壓制器30的兩旋轉輪34抵住紙張S。
[0063]當放置於紙張承載平臺160上的紙張S都被饋送通過挾持點NP進入饋紙通道120時，或是當使用者將紙張S從紙張承載平臺160上挪開時，紙張傳感器170便沒有偵測到任何紙張，這時經觸發後，驅動裝置50驅動離合齒輪20朝反方向旋轉，使壓制器30朝第一方向Du移動，遠離進紙滾輪132，以便使用者可以放置下一份文件於紙張承載平臺160上。
[0064]為了提供輔助的下壓力給壓制器30，進紙輔助裝置140更包含一個或多個彈簧40。彈簧40的一端40A固定於壓制器30上，另一端40B連接支架10。彈簧40經壓縮後朝第二方向Dd施加壓力給壓制器30，以輔助壓制器30壓製紙張S。在本實施例中，凸柱36用於固定彈簧，使彈簧40套接在位於壓制器30頂端的凸柱36上，且彈簧40的兩端40A與40B分別頂住壓制器30及支架10。當壓制器30被離合齒輪20驅動朝第一方向Du移動時，彈簧40被壓縮並儲存能量，此能量被轉換成上述輔助壓製紙張S的下壓力。
[0065]如圖7與圖8所示，驅動裝置50包含馬達51以及齒輪傳動系統52。馬達51裝設於支架10上。齒輪傳動系統52可轉動地設置於譬如支架10上，並且與馬達51及離合齒輪20耦接，以將馬達51的動力傳遞至離合齒輪20。齒輪傳動系統52由多個齒輪52A、52B、52C、52D組成。馬達齒輪52A安裝於馬達51的轉軸上。齒輪52B與馬達齒輪52A嚙合並與齒輪52C同軸設置。齒輪52C與主動齒輪52D嚙合，主動齒輪52D與離合齒輪20嚙合。主動齒輪52D的正向旋轉與反向旋轉驅動離合齒輪20朝反方向與正方向轉動。值得注意的是，構成齒輪傳動系統52的齒輪的數目不限於本實施例的4個，齒輪傳動系統52也可以僅由單個齒輪所構成。
[0066]本發明使用馬達及齒輪-齒條傳動組件來帶動壓制器作動。當壓制器要自壓製紙張處升起時，是利用離合齒輪的反向旋轉來帶動壓制器。當壓制器要降下壓紙時，是利用離合齒輪的正向旋轉來使離合齒輪脫離壓制器的被動齒條，並且利用彈簧的力量來加重壓制器的下壓力量，使壓制器能確實地執行壓製紙張的功能。本發明的優點為可利用離合齒輪的正反方向旋轉來達成齒輪嚙合或脫離齒條的功效。由於離合齒輪與齒條之間的嚙合與脫離可以依據離合齒輪的正向旋轉及反向旋轉來達成快速切換的目的，所以具有反應速度快的優勢。
[0067]在較佳實施例的詳細說明中所提出的具體實施例僅用於方便說明本發明的技術內容，而非將本發明狹義地限制於上述實施例，在不超出本發明的精神及權利要求的情況，所做的種種變化實施，皆屬於本發明的範圍。
【權利要求】
1.一種自動饋紙設備，其特徵在於，包含: 機體； 饋紙通道，位於所述機體中； 分紙機構，設置於所述機體中並且位於所述饋紙通道的入口處，用於分開紙張和逐一饋送紙張進入所述饋紙通道中；以及 進紙輔助裝置，設置於所述機體中，且包含: 支架； 壓制器，安裝於所述支架上，被用在所述分紙機構的挾持點的前方壓製紙張，所述壓制器具有被動齒條； 離合齒輪，安裝於所述支架的導槽上，所述離合齒輪可沿著所述導槽在第一位置與第二位置之間移動；以及 驅動裝置，用於選擇性地驅動所述離合齒輪朝正方向及反方向旋轉，其中: 當所述離合齒輪受驅動朝所述反方向旋轉時，所述離合齒輪於所述第一位置與所述被動齒條嚙合，並且驅動所述壓制器往第一方向移動；以及 當所述離合齒輪受驅動朝所述正方向旋轉時，所述離合齒輪移動至所述第二位置，並且脫離所述被動齒條，其中所述壓制器於脫離後往第二方向移動，以壓制所述紙張。
2.如權利要求1所述的自動饋紙設備，其特徵在於， 所述機體包含紙張承載平臺， 用於承載所述紙張；以及 所述自動饋紙設備更包含紙張傳感器，偵測是否有紙張放置於所述紙張承載平臺上，其中: 當所述紙張傳感器有偵測到所述紙張時，所述驅動裝置驅動所述離合齒輪朝所述正方向旋轉；以及 當所述紙張傳感器無偵測到所述紙張時，所述驅動裝置驅動所述離合齒輪朝所述反方向旋轉。
3.如權利要求1所述的自動饋紙設備，其特徵在於，所述壓制器的末端裝設旋轉輪，當所述壓制器壓制所述紙張時，所述旋轉輪緊靠於所述紙張上。
4.如權利要求1所述的自動饋紙設備，其特徵在於，所述導槽為長條狀。
5.如權利要求1所述的自動饋紙設備，其特徵在於，所述進紙輔助裝置更包含: 彈簧，其一端固定於所述壓制器上，另一端連接所述支架，所述彈簧經壓縮後朝所述第二方向施加壓力給所述壓制器，以輔助所述壓制器壓制所述紙張。
6.如權利要求5所述的自動饋紙設備，其特徵在於，所述壓制器具有凸柱，用於固定所述彈簧。
7.如權利要求1所述的自動饋紙設備，其特徵在於，所述驅動裝置包含: 馬達；以及 齒輪傳動系統，可轉動地設置，並且與所述馬達及所述離合齒輪耦接，以將所述馬達的動力傳遞至所述離合齒輪。
8.如權利要求7所述的自動饋紙設備，其特徵在於，所述齒輪傳動系統的主動齒輪與所述離合齒輪嚙合，其中所述主動齒輪的正向旋轉與反向旋轉驅動所述離合齒輪朝所述反方向與所述正方向轉動。
9.如權利要求1所述的自動饋紙設備，其特徵在於，所述分紙機構包含進紙滾輪，用於饋送所述紙張通過所述挾持點，所述壓制器是在所述進紙滾輪上壓制所述紙張，以使所述紙張緊貼著所述進紙滾輪前進。
10.如權利要求1所述的自動饋紙設備，其特徵在於，進一步包含: 掃描模塊，設置於所述饋紙信道的路徑上，用於掃描經過的所述紙張的影像。
11.如權利要求1所述的自動饋紙設備，其中所述第一位置與所述被動齒條之間的最短距離小於所述第二位置與 所述被動齒條之間的最短距離。
【文檔編號】B65H7/04GK103538942SQ201210243952
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2012年7月13日 優先權日:2012年7月13日
【發明者】鄭松柏 申請人:虹光精密工業（蘇州）有限公司