專利名稱：紙張擷取機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于辦公設(shè)備中的紙張擷取機(jī)構(gòu)，特別是指一種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)趨于簡化，同時(shí)能夠節(jié)省空間的紙張擷取機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
數(shù)字科技的日新月異，讓許多電子產(chǎn)品日益普及化，伴隨而來的技術(shù)躍進(jìn)，不僅僅讓這些電子產(chǎn)品的體積日趨小型化，另外，“功能整合”這個(gè)市場需求也形成一股風(fēng)潮。
以辦公室常見的辦公設(shè)備包括打印機(jī)、復(fù)印機(jī)、傳真機(jī)而言，就整合成復(fù)印、打印、傳真及掃描功能的多功能一體機(jī)(Multi-Function Peripheral，MFP)。然而，不論是單一功能或多功能的辦公設(shè)備，在小型化的過程中都必須面臨到實(shí)體結(jié)構(gòu)上的匯集與重新組合；因此，在這些產(chǎn)品中扮演重要角色的紙張傳輸機(jī)構(gòu)，包括紙張擷取及傳送機(jī)構(gòu)，其精簡化是勢在必行的。
一般而言，復(fù)印機(jī)、打印機(jī)或傳真機(jī)的紙張傳輸機(jī)構(gòu)，都會有兩個(gè)摩擦系數(shù)較大的橡膠滾輪，一是取紙滾輪(pickup roller)，另一則是走紙滾輪(feedroller)；最上層的紙張先經(jīng)取紙滾輪分離出來后，再由走紙滾輪將其送往打印模塊打印。動力源通常會被配置在這兩個(gè)橡膠滾輪之間，再通過傳動組件如齒輪組或皮帶，將動力傳輸?shù)竭@兩個(gè)滾輪上。
對于利用取紙滾輪來擷取紙張的紙張擷取機(jī)構(gòu)而言，由于齒輪傳輸動力時(shí)，彼此間的摩擦?xí)斐赡芰繐p失并產(chǎn)生噪音，所以很明顯的，齒輪的數(shù)目越少越好。另一個(gè)紙張擷取機(jī)構(gòu)的要求是，避免因?yàn)橹亓?、密度或剛?stiffness)等紙張?zhí)匦缘牟町?，造成多張進(jìn)紙(multi-feeds)或者無法進(jìn)紙的問題。
為了讓取紙滾輪具備自動補(bǔ)償(automatic compensating)能力，取紙滾輪被設(shè)計(jì)為可移動的；通常這個(gè)要求會使得紙張擷取機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)趨于復(fù)雜，同時(shí)整體體積也較占空間。以LEXMARK公司的美國US 5527026專利為例，其取紙滾輪(drive roller 13)是樞接在一個(gè)齒輪列(gear train 1)最底端的齒輪上，而齒輪列最前端的傳動輪(drive gear 3)則是固定的，這將使整個(gè)齒輪列和取紙滾輪可以根據(jù)紙張多寡移動，使取紙滾輪保持在最上方紙張表面。同時(shí)，齒輪列內(nèi)的所有齒輪旋轉(zhuǎn)帶動取紙滾輪時(shí)，會產(chǎn)生力矩讓取紙滾輪施加正向力(normal force)于最上方紙張，由于此正向力的大小會隨著紙張?zhí)匦宰兓?，所以能針對不同紙張?zhí)匦宰詣友a(bǔ)償取紙力量的大小，不會發(fā)生多張進(jìn)紙或者無法進(jìn)紙的問題。
換言之，如果取紙滾輪是被固定在一個(gè)擺臂(例如前述的齒輪列)的可移動端時(shí)，就可以讓取紙滾輪隨時(shí)與最上方紙張接觸，不論進(jìn)紙匣內(nèi)紙張多少，同時(shí)還能保有取紙正向力會與隨著紙張?zhí)匦栽鰷p的能力。
但是，擺臂式的取紙機(jī)構(gòu)有其不盡完美之處。例如在LEXMARK公司US 5527026專利的例子中，整個(gè)齒輪列中的每一個(gè)齒輪是相對固定的，使整個(gè)齒輪列在擺動取紙時(shí)，其自由度并不高。而且，由于齒輪列在紙張數(shù)量變化(或進(jìn)紙匣深度)時(shí)，其移動路徑并非由傳動輪直接朝向紙張伸展，而是以側(cè)向擺動的方式移動；因此必須預(yù)留較大的空間供整個(gè)齒輪列來回?cái)[動，此相當(dāng)不利于小型化的空間設(shè)計(jì)需求。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題，是提供一種紙張擷取機(jī)構(gòu)，能夠有效解決既有紙張擷取機(jī)構(gòu)體積較大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本上揚(yáng)及空間設(shè)計(jì)上的困擾。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種紙張擷取機(jī)構(gòu)，設(shè)置于一進(jìn)紙匣的一側(cè)，包含一傳動齒輪，連接一動力輸入軸；一惰齒輪，與該傳動齒輪嚙合，其軸心與該動力輸入軸以一第一連桿連接；一取紙齒輪，與該惰齒輪嚙合，其軸心與該惰齒輪的軸心以一第二連桿連接；及一取紙滾輪，設(shè)于該取紙齒輪一側(cè)，并與該取紙齒輪具有相同的一樞軸；其中，該動力輸出軸驅(qū)動該傳動齒輪，經(jīng)該惰齒輪與該取紙齒輪傳輸動力，驅(qū)動該取紙滾輪朝一進(jìn)紙方向旋轉(zhuǎn)，該取紙滾輪朝向該進(jìn)紙匣內(nèi)最上層的紙張位移，并施力于該紙張。
如上所述紙張擷取機(jī)構(gòu)，其中更包含固定于該進(jìn)紙匣內(nèi)緣的一U形外框，前述所有該齒輪與該取紙滾輪皆位于該外框內(nèi)緣。
如上所述的紙張擷取機(jī)構(gòu)，其中該外框由一連接塊固定于該進(jìn)紙匣內(nèi)緣。
如上所述的紙張擷取機(jī)構(gòu)，其中該外框具有至少一限位槽供該樞軸穿置活動。
如上所述的紙張擷取機(jī)構(gòu)，其中該外框受該動力輸入軸穿過。
如上所述的紙張擷取機(jī)構(gòu)，其中該進(jìn)紙匣一側(cè)設(shè)有一長槽，供該樞軸穿置活動。
如上所述的紙張擷取機(jī)構(gòu)，其中該取紙滾輪的輪面具有一高摩擦面與一低摩擦面。
如上所述的紙張擷取機(jī)構(gòu)，其中該高摩擦面是由軟質(zhì)橡膠形成。
如上所述的紙張擷取機(jī)構(gòu)，其中該低摩擦面是由具有光滑表面的硬質(zhì)塑料所形成。
如上所述的紙張擷取機(jī)構(gòu)，其中該低摩擦面設(shè)有至少一送紙輪。
本實(shí)用新型的有益效果是，其紙張擷取機(jī)構(gòu)不僅能夠提供取紙滾輪自動補(bǔ)償?shù)娜〖埩α?，同時(shí)更由于構(gòu)件配置的簡化及運(yùn)作機(jī)制的調(diào)整，大幅降低所占空間。


圖1是本實(shí)用新型第一較佳實(shí)施例的立體外觀圖，其中進(jìn)紙匣是以虛線表示；圖2是本實(shí)用新型第一較佳實(shí)施例的立體外觀圖，其中進(jìn)紙匣及外框是以虛線表示；圖3是本實(shí)用新型第一較佳實(shí)施例的另一側(cè)的外觀圖；圖4是本實(shí)用新型第一較佳實(shí)施例的側(cè)視示意圖，其中進(jìn)紙匣的側(cè)壁已移除；圖5是本實(shí)用新型第一較佳實(shí)施例的操作示意圖，顯示紙張擷取機(jī)構(gòu)取紙的狀態(tài)；圖6是本實(shí)用新型第一較佳實(shí)施例的操作示意圖，顯示紙張擷取機(jī)構(gòu)走紙的狀態(tài)；圖7是本實(shí)用新型第一較佳實(shí)施例的操作示意圖，顯示紙張擷取機(jī)構(gòu)取紙的狀態(tài)；及圖8是本實(shí)用新型第一較佳實(shí)施例的操作示意圖，顯示紙張擷取機(jī)構(gòu)走紙的狀態(tài)。
其中，附圖標(biāo)記說明如下擷取機(jī)構(gòu)100 外框 110連接塊 111 限位槽 112、113傳動齒輪120 動力輸入軸 121惰齒輪 130 取紙齒輪 140取紙滾輪150 高摩擦面 151低摩擦面152 走紙輪 153第一連桿160 第二連桿 170樞軸180 進(jìn)紙匣 200側(cè)壁210 進(jìn)紙方向 220順時(shí)針力矩 221 逆時(shí)針力矩 222正向力 223 紙張 230距離D走紙滾輪 300擷取機(jī)構(gòu)400 取紙滾輪 410高摩擦面411 動力輸入軸 420走紙滾輪500 紙張 510具體實(shí)施方式
請參閱圖1至圖6，本實(shí)用新型第一較佳實(shí)施例所提供紙張的擷取機(jī)構(gòu)100，是設(shè)置于進(jìn)紙匣200的內(nèi)側(cè)，主要由外框110，以及設(shè)于外框110內(nèi)側(cè)的傳動齒輪120、惰齒輪130、取紙齒輪140與取紙滾輪150所構(gòu)成，以下詳細(xì)說明各構(gòu)件的設(shè)置位置、相互關(guān)是與工作方式。
首先請參閱圖1至圖4，外框110是成U字形，側(cè)邊固結(jié)一方形的連接塊111，由該連接塊111將擷取機(jī)構(gòu)100鎖固于進(jìn)紙匣200的側(cè)壁210內(nèi)緣；換言之，外框110是固定不動的。外框110近末端處設(shè)有直線狀的限位槽112(圖1)、113(圖3)；另外，外框110被動力輸入軸121穿過，而且此動力輸入軸121是穿置在進(jìn)紙匣200的兩個(gè)側(cè)壁210(另一側(cè)壁未示出)，在本實(shí)施例中，動力輸出軸121是提供單向旋轉(zhuǎn)動力(順時(shí)針方向，見圖5與圖6)。
傳動齒輪120設(shè)置于外框110內(nèi)側(cè)的動力輸入軸121上，可受動力輸入軸121帶動旋轉(zhuǎn)；由于動力輸入軸121的軸心是固定的，相對而言，傳動齒輪的軸心也是固定的。
惰齒輪130與傳動齒輪120嚙合，其軸心與動力輸入軸121間以第一連桿160連接；此第一連桿160為一片狀體。
取紙齒輪140與惰齒輪130嚙合，其軸心還與惰齒輪130的軸心由片狀的第二連桿170連接。
取紙滾輪150與取紙齒輪140共享一樞軸180，即二者會同步旋轉(zhuǎn)，樞軸180一端穿過第二連桿170而穿置于外框110的限位槽112中(圖1)，另端則穿置于限位槽113中(圖3)。取紙滾輪150是一種復(fù)合式的結(jié)構(gòu)，相異于現(xiàn)有取紙滾輪的單材質(zhì)輪面，其輪面區(qū)分成兩段，其一為具有較大摩擦系數(shù)的高摩擦面151，實(shí)踐中多為軟質(zhì)橡膠制成，另一為摩擦系數(shù)較低的低摩擦面152(圖3、4中)，低摩擦面152上設(shè)有兩個(gè)走紙輪153，實(shí)踐中低摩擦面152與走紙輪153可由具有光滑表面的硬質(zhì)塑料制成。
以上即為擷取機(jī)構(gòu)100各構(gòu)件的結(jié)構(gòu)及相互關(guān)系。請參閱圖5與圖6，并參考圖1至圖4，在取紙過程中，動力輸入軸121提供的旋轉(zhuǎn)動力(順時(shí)針方向)，將依序帶動傳動齒輪120、惰齒輪130、取紙齒輪140與取紙滾輪150，使取紙滾輪150朝向進(jìn)紙方向220作順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。
整個(gè)擷取機(jī)構(gòu)100中，由于限位槽112和113的存在，惰齒輪130、取紙齒輪140、取紙滾輪150是可移動的，而且第一連桿160與第二連桿170是可擺動的，因此工作時(shí)，齒輪旋轉(zhuǎn)而與連桿間產(chǎn)生摩擦力的結(jié)果，會使第一連桿160受到順時(shí)針力矩221，第二連桿170受到逆時(shí)針力矩222，整體而言，使擷取機(jī)構(gòu)100除了固定的部分之外，具有朝向進(jìn)紙匣200內(nèi)紙張230的方向移動的傾向；加上取紙滾輪150與取紙齒輪140，因其樞軸180受到限位槽112、113(限位槽113于圖未示出)的限制，故取紙滾輪150最后會偏向下方移動，但大體上還是朝向紙張230的。
當(dāng)取紙滾輪150的高摩擦面151碰到紙張230時(shí)，力矩221、222的綜合作用及其限位槽112、113對第一、第二連桿的限制，會使取紙滾輪150施加一正向力223于紙張230，且此正向力223會逐漸增加，直到紙張230開始朝走紙方向240移動為止。換言之，由于此正向力223的大小會隨著紙張?zhí)匦园ㄖ亓?、密度或剛性變化，故能針對不同紙張?zhí)匦宰詣友a(bǔ)償取紙力量的大小，不會發(fā)生多張進(jìn)紙或者無法進(jìn)紙的問題，此即所謂自動補(bǔ)償能力。
接下來，如圖6所示，當(dāng)紙張230朝走紙方向移動距離D時(shí)即到達(dá)走紙滾輪300，同時(shí)取紙滾輪150也由其高摩擦面151旋轉(zhuǎn)至以低摩擦面152的走紙輪153接觸紙張230；此時(shí)將由走紙滾輪300將紙張230接著向走紙方向240傳輸，至于走紙輪1 53只是隨著紙張230移動而旋轉(zhuǎn)，不會影響到紙張230的移動。待紙張230脫離走紙輪153時(shí)，取紙滾輪150恰好旋轉(zhuǎn)到讓其高摩擦面151接觸下一張紙。
顯然，取紙滾輪150上高摩擦面151的長度，和紙張230移動到走紙滾輪300的距離D是高度相關(guān)的，而且低摩擦面152的長度也和取紙滾輪150接觸到下一張紙張的時(shí)間相關(guān)，這些在實(shí)踐中都必須配合自動控制的細(xì)節(jié)進(jìn)行調(diào)整。再者，在不影響紙張230移動的前提下，走紙輪153可以移除，而低摩擦面152呈圓弧狀，與高摩擦面151形成完整的圓周面。
另外，取紙滾輪的輪面可以設(shè)計(jì)為全部是高摩擦面，請參閱圖7至圖8，本實(shí)用新型第二較佳實(shí)施例提供另一種延伸的擷取機(jī)構(gòu)400，其與上一實(shí)施例最主要的差異，在于取紙滾輪410上僅具有高摩擦面411，其自動控制機(jī)制將作稍微調(diào)整。取紙時(shí)，動力輸入軸420提供順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)動力，使取紙滾輪410朝紙張510方向移動、接觸、旋轉(zhuǎn)取紙；待紙張510到達(dá)走紙滾輪500時(shí)，動力輸入軸420將逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，使取紙滾輪410遠(yuǎn)離紙張510，以免妨礙紙張520繼續(xù)移動。其次，本實(shí)施例的動力輸入軸420是提供順、逆時(shí)針雙向旋轉(zhuǎn)動力，與前一實(shí)施例僅提供單向旋轉(zhuǎn)動力不同。
必須補(bǔ)充說明的是，本實(shí)用新型外框的設(shè)置可以提供整個(gè)機(jī)構(gòu)工作時(shí)的穩(wěn)定性，并提供限位槽限制取紙滾輪的移動路徑，但就本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)上并非絕對必要。當(dāng)移除外框時(shí)，可另外在進(jìn)紙匣上設(shè)置長槽取代外框上的限位槽，供取紙齒輪與取紙滾輪共享的樞軸穿置活動，來限定取紙滾輪的移動路徑。
總而言之，本實(shí)用新型有別于一般擺臂式的取紙機(jī)構(gòu)(如LEXMARK公司US5527026專利)，提供一種具有高自由度的紙張擷取機(jī)構(gòu)，其可隨紙張數(shù)量變化直接伸長總長度，不需要擺動式機(jī)構(gòu)的大空間，而且結(jié)構(gòu)簡單、體積較小，同樣具備自動補(bǔ)償取紙力量的能力；同時(shí)，本實(shí)用新型還提出一種新型的復(fù)合式取紙滾輪，只需朝進(jìn)紙方向單向旋轉(zhuǎn)即可，讓紙張擷取機(jī)構(gòu)的驅(qū)動更為單純，降低自動控制的復(fù)雜程度。
以上所述，僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非用以限定本實(shí)用新型實(shí)施的專利范圍；任何本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型的精神與范圍下所作的均等變化，均包含在本實(shí)用新型的專利范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.紙張擷取機(jī)構(gòu)，設(shè)置于一進(jìn)紙匣的一側(cè)，其特征在于，包含一傳動齒輪，連接一動力輸入軸；一惰齒輪，與該傳動齒輪嚙合，其軸心與該動力輸入軸以一第一連桿連接；一取紙齒輪，與該惰齒輪嚙合，其軸心與該惰齒輪的軸心以一第二連桿連接；及一取紙滾輪，設(shè)于該取紙齒輪一側(cè)，并與該取紙齒輪具有相同的一樞軸。
2.如權(quán)利要求1所述的紙張擷取機(jī)構(gòu)，其特征在于，還包含固定于該進(jìn)紙匣內(nèi)緣的一U形外框，所述的傳動齒輪、惰齒輪、取紙齒輪與該取紙滾輪均位于該外框內(nèi)緣。
3.如權(quán)利要求2所述的紙張擷取機(jī)構(gòu)，其特征在于，該外框由一連接塊固定于該進(jìn)紙匣內(nèi)緣。
4.如權(quán)利要求2所述的紙張擷取機(jī)構(gòu)，其特征在于，該外框具有至少一限位槽，該樞軸穿置在該限位槽內(nèi)。
5.如權(quán)利要求2所述的紙張擷取機(jī)構(gòu)，其特征在于，該動力輸入軸穿過該外框。
6.如權(quán)利要求1所述的紙張擷取機(jī)構(gòu)，其特征在于，該進(jìn)紙匣一側(cè)設(shè)有一長槽，供該樞軸穿置活動。
7.如權(quán)利要求1所述的紙張擷取機(jī)構(gòu)，其特征在于，該取紙滾輪的輪面具有一高摩擦面與一低摩擦面。
8.如權(quán)利要求7所述的紙張擷取機(jī)構(gòu)，其特征在于，該高摩擦面是由軟質(zhì)橡膠形成。
9.如權(quán)利要求7所述的紙張擷取機(jī)構(gòu)，其特征在于，該低摩擦面是由具有光滑表面的硬質(zhì)塑料形成。
10.如權(quán)利要求7所述的紙張擷取機(jī)構(gòu)，其特征在于，該低摩擦面設(shè)有至少一送紙輪。
專利摘要一種紙張擷取機(jī)構(gòu)，設(shè)置于一進(jìn)紙匣的一側(cè)，包含一傳動齒輪，連接一動力輸入軸；一惰齒輪，與該傳動齒輪嚙合，其軸心與該動力輸入軸以一第一連桿連接；一取紙齒輪，與該惰齒輪嚙合，其軸心與該惰齒輪的軸心以一第二連桿連接；及一取紙滾輪，設(shè)于該取紙齒輪一側(cè)，并與該取紙齒輪具有相同的一樞軸。當(dāng)該取紙滾輪朝一進(jìn)紙方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，產(chǎn)生一力矩使取紙滾輪保持施力于進(jìn)紙匣內(nèi)最上層的紙張，而提供自動補(bǔ)償?shù)娜〖埩α?，同時(shí)更由于機(jī)構(gòu)的簡化，使其得以降低成本及節(jié)省空間。
文檔編號B65H3/00GK2637440SQ03275819
公開日2004年9月1日 申請日期2003年7月10日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月10日
發(fā)明者劉源欽, 江淑雅, 許學(xué)淵 申請人:光寶科技股份有限公司