TWI409212B - 自動饋紙裝置 - Google Patents

Description

自動饋紙裝置

本發明係關於一種自動饋紙裝置，尤其係關於一種具有紙張歪斜偵測機構的自動饋紙裝置。

多功能事務機以及掃描器都是辦公室中不可或缺的重要事務機器，為了多張連續掃描以提高掃描速度，而有配置自動饋紙裝置的多功能事務機以及掃描器的問世。

圖1A為一種習知的自動饋紙裝置，由日本JPA2008201513號專利申請案所揭露。圖1A的自動饋紙裝置1包括取紙滾輪組11、紙張偵測裝置12以及進紙滾輪組13，其中紙張偵測裝置12包括第一感測臂12a、第二感測臂12b、橫桿12c以及感測開關12d，感測開關12d透過一連接片12e與橫桿12c連結。

請同時參照至圖1B，其為歪斜的紙張觸發第二感測臂12b之示意圖。當進行掃描作業時，取紙滾輪組11饋送待掃描紙張14通過紙張偵測裝置12，而後進紙滾輪組13夾持紙張14並將紙張14饋入自動饋紙裝置1內部。若紙張14在歪斜的情形下被饋入自動饋紙裝置1內部，則當紙張14之前端14a通過取紙滾輪組11後，紙張14之第一端14b先通過第二感測臂12b，使第二感測臂12b壓動橫桿12c之第二端12cb。此時感測開關12d尚未被啟動，進紙滾輪組13亦未被驅動，取紙滾輪組11則持續饋送紙張14。

請參照至圖1C，其為歪斜的紙張觸發第一感測臂12a以及第二感測臂12b之示意圖。當紙張14之第二端14c緊接著通過第一感測臂12a後，第一感測臂12a壓動橫桿12c之第一端12ca，使橫桿12c抵壓連接片12e而觸發感測開關12d。感測開關12d被啟動後，進紙滾輪組13暫時未被驅動，以使自動饋紙裝置1在將紙張14饋入自動饋紙裝置1內部之前進行一歪斜校正動作。此時取紙滾輪11持續饋送紙張14，在紙張14行進的過程中，紙張14之第一端14b先與進紙滾輪組13接觸並被進紙滾輪組13抵擋而不繼續前進，於是紙張14之第二端14c持續朝進紙滾輪組13前進而使紙張14之前端14a與進紙滾輪組13趨於平行，以達到歪斜校正之目的。當紙張14行進一固定距離後，進紙滾輪組13即被驅動以將紙張14送入自動饋紙裝置1內部進行掃描作業。

綜合以上所述可知，此自動饋紙裝置1可藉由紙張偵測裝置12在進紙的同時校正紙張歪斜，以利後續掃描作業順利進行。

習知的自動饋紙裝置1存在者以下的問題。如前所述，紙張偵測裝置12藉由感測開關12d之啟動與否來控制驅動進紙滾輪組13與取紙滾輪組11的時機，以達到校正紙張歪斜的目的。然而，前述習知的自動饋紙裝置1僅能於感測開關12d被啟動後，判斷紙張14之兩端皆通過紙張偵測裝置12，並不能在進紙歪斜時準確得知紙張歪斜角度，若紙張14歪斜角度過大，即紙張14之第一端14b與第二端14c與進紙滾輪組13之距離差大於該固定距離，則紙張14即使經過校正動作再通過進紙滾輪組13而進入自動饋紙裝置1內部，仍會有掃描影像歪斜或卡紙等問題發生，若紙張14歪斜角度很小，甚至並無紙張歪斜現象發生，而紙張14仍在通過紙張偵測裝置12後藉由未被驅動之進紙滾輪組13進行校正動作，再由進紙滾輪組13饋入自動饋紙裝置1內部，則會延長作業時間，影響整體工作效率。

因此需要一種改良的自動饋紙裝置以克服習知自動饋紙裝置的問題。

本發明之目的在於提供一種可偵測紙張歪斜角度之自動饋紙裝置。

本發明之主要目的在於提供一種自動饋紙裝置，用於紙張饋送，包括：一導紙殼體，用以引導該紙張進入該自動饋紙裝置內部；一光遮斷器，位於該導紙殼體內，包含一發射端以及一接收端；一第一感測裝置，位於該導紙殼體內，包含一第一接觸部、一第一橫桿以及一第一感測部，該第一接觸部凸出於該導紙殼體外之一第一端，而該第一感測部可自由擺動的位於該發射端與該接收端之間並具有一第一孔洞；一第二感測裝置，位於該導紙殼體內，包含一第二接觸部、一第二橫桿以及一第二感測部，該第二接觸部凸出於該導紙殼體外之一第二端，而該第二感測部可自由擺動的位於該發射端與該接收端之間並具有一第二孔洞；其中，當該紙張被饋入時，該紙張之兩端分別推動該第一接觸部與該第二接觸部，使該第一橫桿與該第二橫桿旋轉，以帶動該第一感測部與該第二感測部於該發射端與該接收端之間擺動，當該第一感測部與該第二感測部擺動使該第一孔洞與該第二孔洞完全重疊時，該光遮斷器被導通一第一時間T1，而當該第一感測部與該第二感測部之擺動使該第一孔洞與該第二孔洞部份重疊時，該光遮斷器被導通一第二時間T2；以及一控制器，用以計算該紙張之歪斜角度，其中當該光遮斷器被導通一第一時間T1時判斷該紙張未歪斜，而當該光遮斷器被導通一第二時間T2時，該控制器計算該紙張之歪斜角度。

於一較佳實施例中，其中得知該紙張之歪斜角度後，若該紙張之歪斜角度超出可校正範圍，該控制器即使該自動饋紙裝置停止進紙並發出錯誤警示；若該紙張之歪斜角度在可校正範圍內，該控制器即判斷該自動饋紙裝置進行一歪斜校正動作，但若該紙張之歪斜角度在可校正範圍內並趨近或等於0，則該控制器即判斷該自動饋紙裝置不必進行該歪斜校正動作並繼續進紙。

於一較佳實施例中，更包括一取紙模組以及一分紙墊設置於該導紙殼體上，其中該取紙模組用以饋送該紙張通過該導紙殼體，而該分紙墊位於該取紙模組下方，用以分離該紙張。

於一較佳實施例中，其中該第一接觸部與該第二接觸部位於該分紙墊之下游處。

於一較佳實施例中，其中該第一感測部與該第二感測部互相平行。

於一較佳實施例中，其中該第一感測部及該第二感測部係扇形片，而該第一孔洞及該第二孔洞係位於接近該扇形片之周邊且具有圓弧外形。

於一較佳實施例中，其中該第一接觸部以及該第一感測部分別位於該第一橫桿之兩端並與該第一橫桿垂直，該第二接觸部以及該第二感測部分別位於該第二橫桿之兩端並與該第二橫桿垂直，而該第一橫桿與該第二橫桿係位於同一水平線上。

於一較佳實施例中，更包括一電子印刷電路板總成(PCBA)，用以將該光遮斷器被導通之該第一時間T1或被導通之該第二時間T2傳送至該控制器。

於一較佳實施例中，其中該第一時間T1大於該第二時間T2。

於一較佳實施例中，其中該紙張歪斜角度係依以下公式計算：△T=T1-T2,△L=V×△T，θ=arctan(△L/S)

其中：V為該紙張被饋送之速度，△L為該紙張之兩端之移動距離差，S為該第一橫桿與該第二橫桿之長度總和，θ為紙張歪斜角度。

依據本發明之一具體實施例提供一種自動饋紙裝置，可應用於多功能事務機或自動饋紙掃描器。

圖2A係顯示本發明一較佳實施例之自動饋紙裝置的爆炸圖。本發明自動饋紙裝置2用以饋送紙張23。自動饋紙裝置2包括有取紙模組21、分紙墊22、導紙殼體24、第一感測裝置25，第二感測裝置26以及光遮斷器27。其中第一感測裝置25包含第一接觸部25a、第一橫桿25b以及第一感測部25c。第二感測裝置26包含第二接觸部26a、第二橫桿26b以及第二感測部26c。光遮斷器27包含發射端27a以及接收端27b。

分紙墊22設置於導紙殼體24上方，取紙模組21則設置於分紙墊22上方。第一感測裝置25、第二感測裝置26以及光遮斷器27皆設置於導紙殼體24下方。光遮斷器27之發射端27a與接收端27b互相面對並維持一距離。請同時參照至圖2B，圖2B係顯示本發明一較佳實施例之自動饋紙裝置的立體圖。第一感測裝置25之第一接觸部25a凸出於導紙殼體24外之一端，而第二感測裝置26之第二接觸部26a則凸出於導紙殼體24外之另一端，且皆位於分紙墊22之下游處。紙張23被饋送通過取紙模組21與分紙墊22之間後，經過凸出於導紙殼體24外之第一接觸部25a與第二接觸部26a，而後進入自動饋紙裝置2內部。

請參照至圖2C，圖2C單獨顯示本發明第一感測裝置25、第二感測裝置26以及光遮斷器27之爆炸圖。第一感測裝置25之第一接觸部25a與第一感測部25c皆與第一橫桿25b垂直，第一感測部25c位於光遮斷器27之發射端27a與接收端27b之間，並可於其間自由擺動。第一感測部25c為一扇形片，包含具有圓弧外形之第一孔洞25cb位於其周邊以及分別位於第一孔洞25cb兩端之第一遮斷部25ca與第二遮斷部25cc。第二感測裝置26之第二橫桿26b與第一感測裝置25之第一橫桿25b位於同一水平線上，第二接觸部26a與第二感測部26c皆與第二橫桿26b垂直，第二感測部26c亦位於光遮斷器27之發射端27a與接收端27b之間且與第一感測部25c平行，並可於其間自由擺動。第二感測部26c為一扇形片，包含具有圓弧外形之第二孔洞26cb位於其周邊以及分別位於第二孔洞26cb兩端之第一遮斷部26ca與第二遮斷部26cc。

以下說明圖2A至圖2C實施例的運作。掃描作業進行時，取紙模組21饋送待掃描之紙張23，並藉由分紙墊22使紙張23與下方紙張分離，而後紙張23通過導紙殼體24上方之第一感測裝置25及第二感測裝置26，當紙張23的尾端通過後，取紙模組21才繼續饋送下一紙張，至完成掃描作業為止。

而紙張23通過第一感測裝置25及第二感測裝置26的同時，即藉由光遮斷器27被導通之時間偵測紙張歪斜角度。請參照至圖3A及圖3B，圖3A係顯示本發明一較佳實施例之自動饋紙裝置於進紙未歪斜時之示意圖，圖3B係顯示於進紙未歪斜時第一感測裝置25、第二感測裝置26以及光遮斷器27的剖面圖。紙張23未被饋入時，光遮斷器27被第一感測部25c之第一遮斷部25ca與第二感測部26c之第一遮斷部26ca完全遮斷。若紙張23被饋入時並無歪斜等情形發生，則紙張23之第一端23a及第二端23b同時推動第一接觸部25a與第二接觸部26a，使第一橫桿25b與第二橫桿26b旋轉，以帶動第一感測部25c與第二感測部26c於光遮斷器27之發射端27a與接收端27b之間擺動，由於第一感測部25c與第二感測部26c同時擺動，於是光遮斷器27之發射端27a發射之光線同時通過第一孔洞25cb與第二孔洞26cb。請同時參照至圖3C，圖3C係顯示光遮斷器27於紙張未歪斜時產生之光遮斷器訊號S1之示意圖。在紙張持續行進過程中，光遮斷器27之接收端27b持續接收來自發射端27a之光線，至第一感測部25c與第二感測部26c同時擺動至最高點，使發射端27a發射之光線被第二遮斷部25cc與26cc完全遮斷為止，於是光遮斷器27被導通第一時間T1。

請先參照至圖5，此時光遮斷器27被導通第一時間T1之訊號先傳送至自動饋紙裝置2之電子印刷電路板總成(PCBA)28，而後傳送至控制器29，控制器29即藉由訊號S1判斷紙張並未歪斜，於是取紙模組21繼續進紙。

接下來請參照至圖4A至圖4B。圖4A係顯示本發明一較佳實施例之自動饋紙裝置於進紙歪斜時之示意圖，圖4B係顯示於進紙歪斜時，第一感測裝置25、第二感測裝置26以及光遮斷器27的剖面圖。若紙張23被饋入時處於歪斜狀態，則紙張23之第一端23a先推動第一接觸部25a，使第一橫桿25b旋轉，以帶動第一感測部25c於發射端27a與接收端27b之間擺動。由於第一感測部25c擺動時第二感測部25c尚未被帶動，故發射端27a發射之光線通過第一孔洞25cb後被第二感測部26c之第一遮斷部26ca阻擋而無法傳送至接收端27b，所以光遮斷器27尚未被導通。在第一感測部25c未擺動至最高點之前，第二接觸部26a被紙張23之第二端23b推動而使第二感測部26c擺動，於是發射端27a發射之光線持續通過第一孔洞25cb及第二孔洞26cb而傳送至接收端27b，至第一感測部25c擺動至最高點而使發射端27a發射之光線被第一感測部25c之第二遮斷部25cc阻斷為止。請同時參照至圖4C，圖4C係光遮斷器27於紙張歪斜時產生之光遮斷器訊號S2之示意圖。如圖4C所示，光遮斷器27被導通第二時間T2，由於光遮斷器27被導通之時間僅從第二感測部26c開始擺動至第一感測部25c擺動至最高點為止，故第二時間T2小於第一時間T1。

請再參照至圖5，此時光遮斷器27被導通第二時間T2之訊號先傳送至自動饋紙裝置2之電子印刷電路板總成(PCBA)28，而後傳送至控制器29，控制器29即藉由此訊號判斷紙張23歪斜，並藉由以下公式計算紙張23之歪斜角度：△T=T1-T2,△L=V×△T，θ=arctan(△L/S)

上述公式說明如下：計算第一時間T1與第二時間T2之時間差△T；接著，再藉由時間差△T與紙張23被饋送之速度V計算紙張23之第一端23a與第二端23b之移動距離差△L，其中紙張23被饋送之速度V係由控制器29所控制；最後即可由移動距離差△L以及第一橫桿25b與第二橫桿26b之長度總和S算得歪斜角度θ。

獲得紙張23之歪斜角度θ後，控制器29隨即判斷歪斜角度θ是否在一可校正範圍內，在本實施例中，可校正範圍為±5度。若紙張23之歪斜角度θ在可校正範圍內，則取紙模組21讓紙張23繼續前進並透過紙張23行進路徑下游處之滾輪組對紙張23進行歪斜校正。若紙張23歪斜角度θ過大，超出可校正範圍，則取紙模組21停止進紙並發出錯誤警示。若紙張23歪斜角度θ在可校正之範圍之間並趨近於0，或者紙張23並未歪斜，則取紙模組21繼續進紙而不對紙張23進行歪斜校正，讓紙張23直接通過，以提高處理速率。

由以上較佳實施例可知，本發明藉由第一感測裝置25、第二感測裝置26以及光遮斷器27使得自動饋紙裝置2在饋送紙張23時，可同時偵測紙張23歪斜角度θ。而得知紙張23歪斜角度θ後，即可在紙張23歪斜角度θ超出可校正範圍時停止進紙，避免紙張23受到傷害或者自動饋紙裝置2遭到破壞，亦可在紙張23歪斜角度θ在可校正範圍內並趨近於0，或者無歪斜現象時，不進行歪斜校正而繼續進紙，以增加自動饋紙裝置2之整體效率。

以上所述之實施例僅係為說明本發明之技術思想與特點，其目的在使熟習此項技藝之人士能夠瞭解本發明之內容並據以實施，當不能以之限定本發明之專利範圍，即大凡依本發明所揭示之精神所作之均等變化或修飾，仍應涵蓋在本發明之專利範圍內。

1．．．自動饋紙裝置

11．．．取紙滾輪組

12．．．紙張偵測裝置

12a．．．第一感測臂

12b．．．第二感測臂

12c．．．橫桿

12ca．．．第一端

12cb．．．第二端

12d．．．感測開關

12e．．．連接片

13．．．進紙滾輪組

14．．．紙張

14a．．．前端

14b．．．第一端

14c．．．第二端

2．．．自動饋紙裝置

21．．．取紙模組

22．．．分紙墊

23．．．紙張

23a．．．第一端

23b．．．第二端

24．．．導紙殼體

25．．．第一感測裝置

25a．．．第一接觸部

25b．．．第一橫桿

25c．．．第一感測部

25ca．．．第一遮斷部

25cb．．．第一孔洞

25cc．．．第二遮斷部

26．．．第二感測裝置

26a．．．第二接觸部

26b．．．第二橫桿

26c．．．第二感測部

26ca．．．第一遮斷部

26cb．．．第二孔洞

26cc．．．第二遮斷部

27．．．光遮斷器

27a．．．發射端

27b．．．接收端

28．．．電子印刷電路板總成(PCBA)

29．．．控制器

T1．．．第一時間

T2．．．第二時間

V．．．速度

ΔL．．．移動距離差

S．．．長度總和

θ．．．歪斜角度

S1．．．光遮斷器訊號

S2．．．光遮斷器訊號

圖1A係顯示一種習知之自動饋紙裝置的立體圖。

圖1B係顯示習知之自動饋紙裝置於歪斜的紙張觸發第二感測臂時的示意圖。

圖1C係顯示習知之自動饋紙裝置於歪斜的紙張觸發第一感測臂以及第二感測臂時的示意圖。

圖2A係顯示本發明一較佳實施例之自動饋紙裝置的爆炸圖。

圖2B係顯示本發明一較佳實施例之自動饋紙裝置的立體圖。

圖2C係單獨顯示本發明一較佳實施例之自動饋紙裝置之第一感測裝置、第二感測裝置以及光遮斷器的爆炸圖。

圖3A係顯示本發明一較佳實施例之自動饋紙裝置於進紙未歪斜時的示意圖。

圖3B係顯示本發明一較佳實施例之自動饋紙裝置於進紙未歪斜時第一感測裝置、第二感測裝置以及光遮斷器的剖面圖。

圖3C係顯示本發明一較佳實施例之自動饋紙裝置之光遮斷器於紙張未歪斜時產生之光遮斷器訊號的示意圖。

圖4A係顯示本發明一較佳實施例之自動饋紙裝置於進紙歪斜時的示意圖。

圖4B係顯示本發明一較佳實施例之自動饋紙裝置於進紙歪斜時第一感測裝置、第二感測裝置以及光遮斷器的剖面圖。

圖4C係顯示本發明一較佳實施例之自動饋紙裝置之光遮斷器於紙張歪斜時產生之光遮斷器訊號之示意圖。

圖5係顯示本發明一較佳實施例之自動饋紙裝置的訊號傳遞方塊圖。

25．．．第一感測裝置

25a．．．第一接觸部

25b．．．第一橫桿

25c．．．第一感測部

25ca．．．第一遮斷部

25cb．．．第一孔洞

25cc．．．第二遮斷部

26．．．第二感測裝置

26a．．．第二接觸部

26b．．．第二橫桿

26c．．．第二感測部

26ca．．．第一遮斷部

26cb．．．第二孔洞

26cc．．．第二遮斷部

27．．．光遮斷器

27a．．．發射端

27b．．．接收端

Claims (10)

1. 一種自動饋紙裝置，用於紙張饋送，包括：一導紙殼體，用以引導該紙張進入該自動饋紙裝置內部；一光遮斷器，位於該導紙殼體內，包含一發射端以及一接收端；一第一感測裝置，位於該導紙殼體內，包含一第一接觸部、一第一橫桿以及一第一感測部，該第一接觸部凸出於該導紙殼體外之一第一端，而該第一感測部可自由擺動的位於該發射端與該接收端之間並具有一第一孔洞；一第二感測裝置，位於該導紙殼體內，包含一第二接觸部、一第二橫桿以及一第二感測部，該第二接觸部凸出於該導紙殼體外之一第二端，而該第二感測部可自由擺動的位於該發射端與該接收端之間並具有一第二孔洞；其中，當該紙張被饋入時，該紙張之兩端分別推動該第一接觸部與該第二接觸部，使該第一橫桿與該第二橫桿旋轉，以帶動該第一感測部與該第二感測部於該發射端與該接收端之間擺動，當該第一感測部與該第二感測部擺動使該第一孔洞與該第二孔洞完全重疊時，該光遮斷器被導通一第一時間T1，而當該第一感測部與該第二感測部之擺動使該第一孔洞與該第二孔洞部份重疊時，該光遮斷器被導通一第二時間T2；以及一控制器，用以計算該紙張之歪斜角度，其中當該光遮斷器被導通一第一時間T1時判斷該紙張未歪斜，而當該光遮斷器被導通一第二時間T2時，該控制器計算該紙張之歪斜角度，其中於得知該紙 張之歪斜角度後，若該紙張之歪斜角度超出可校正範圍，該控制器即使該自動饋紙裝置停止進紙並發出錯誤警示；若該紙張之歪斜角度在可校正範圍內，該控制器即控制該自動饋紙裝置進行一歪斜校正動作。
2. 如申請專利範圍第1項所述之自動饋紙裝置，其中於得知該紙張之歪斜角度後，若該紙張之歪斜角度在可校正範圍內並趨近或等於0，則該控制器即判斷該自動饋紙裝置不必進行該歪斜校正動作並繼續進紙。
3. 如申請專利範圍第1項所述之自動饋紙裝置，更包括一取紙模組以及一分紙墊設置於該導紙殼體上，其中該取紙模組用以饋送該紙張通過該導紙殼體，而該分紙墊位於該取紙模組下方，用以分離該紙張。
4. 如申請專利範圍第3項所述之自動饋紙裝置，其中該第一接觸部與該第二接觸部位於該分紙墊之下游處。
5. 如申請專利範圍第1項所述之自動饋紙裝置，其中該第一感測部與該第二感測部互相平行。
6. 如申請專利範圍第5項所述之自動饋紙裝置，其中該第一感測部及該第二感測部係扇形片，而該第一孔洞及該第二孔洞係位於接近該扇形片之周邊且具有圓弧外形。
7. 如申請專利範圍第6項所述之自動饋紙裝置，其中，該第一接觸部以及該第一感測部分別位於該第一橫桿之兩端並與該第一橫桿垂直，該第二接觸部以及該第二感測部分別位於該第二橫桿之兩端並與該第二橫桿垂直，而該第一橫桿與該第二橫桿係位於同一水平線上。
8. 如申請專利範圍第1項所述之自動饋紙裝置，更包括一電子印刷電路板總成(PCBA)，用以將該光遮斷器被導通之該第一時間T1或被導通之該第二時間T2傳送至該控制器。
9. 如申請專利範圍第1項所述之自動饋紙裝置，其中該第一時間T1大於該第二時間T2。
10. 如申請專利範圍第9項所述之自動饋紙裝置，其中該紙張歪斜角度係依以下公式計算：△T=T1-T2,△L=V×△T，θ=arctan(△L/S)其中：V為該紙張被饋送之速度，△L為該紙張之兩端之移動距離差，S為該第一橫桿與該第二橫桿之長度總和，θ為紙張歪斜角度。