馈纸装置 本发明涉及一种馈纸装置，尤其涉及一种可针对多种不同厚度的纸张进行正常取纸工作的馈纸装置。
请参阅图1，图1为现有自动馈纸装置10的示意图。馈纸装置10包含有多个取纸滚轮12、一可替换的摩擦片14、一取纸轴16、一活动式载纸板18、设于活动式载纸板18的下方的一基板22、以及设于活动式载纸板18与基板22之间的一压缩弹簧26(显示于图2)。
请参阅图2及图3，图2及图3分别显示馈纸装置10于空纸及满纸时的侧视图。由于压缩弹簧26的两端系分别固定在活动式载纸板18的下表面与基板22的上表面，所以压缩弹簧26在馈纸装置10于满纸时的受压程度会大于馈纸装置10于空纸时的受压程度，而由于压缩弹簧26受压程度的不同，压缩弹簧26垂直作用在载纸板18上的分力的差距也很大。当载纸板18上仅放置极少数的纸张时，由于压缩弹簧26仅垂直作用很小的分力在载纸板18上，取纸滚轮12施加于载纸板18上的纸张地驱动力会很小，因而会造成无法取纸(misfeed)的状况。当载纸板18上放置很多纸张时，由于压缩弹簧26垂直作用很大的分力在载纸板18上，取纸滚轮12施加于载纸板18上的纸张的驱动力会很大，因而会造成多重取纸(multifeed)的状况。
请参阅图4，图4显示以馈纸装置10撷取不同厚度的纸张202、204、206、208、210所需的驱动力的示意图。图4中显示五种不同的纸张，以最厚的纸张202为例，取纸滚轮12必需施加12～70克的驱动力才可顺利撷取单张纸张，如果取纸滚轮12所施加的力小于12克，将造成无法取纸(misfeed)的状况；相对的，如果取纸滚轮12所施加的力大于70克，将会造成多重取纸(multifeed)的状况。请参考图4，假设取纸滚轮12会依据压缩弹簧26的受压程度对纸张202施加10至30克的驱动力，则当取纸滚轮12对纸张202施加的驱动力介于10克至12克时，取纸滚轮12将会产生无法取纸的状况。类似的道理，以最薄的纸张210为例，取纸滚轮12必需施加3～25克的驱动力才可顺利撷取单张纸张，然而由于本取纸滚轮12会依据压缩弹簧26的受压程度对纸张210施加10至30克的驱动力，因此当取纸滚轮12对纸张210施加的驱动力介于25克至30克时，取纸滚轮12将会产生多重取纸的状况。
如图4所示，由于取纸滚轮12对纸张施加的驱动力的范围(10～30克)过广，其仅可对纸张204、206、208撷取单张纸张，为了避免无法取纸或是多重取纸的状况发生，本馈纸装置10仅可用来馈入纸张204、206、208，这对经常使用不同厚度的纸张的使用者来说是非常不方便的。
本发明的主要目的在于提供一种自动馈纸装置，其取纸滚轮对纸张施加的驱动力的范围非常狭窄，因此可用来馈入多种不同厚度的纸张。附图的简单说明如下：
图1为现有自动馈纸装置的示意图；
图2为图1自动馈纸装置于空纸时的侧视图；
图3为图1自动馈纸装置于满纸时的侧视图；
图4显示以图1馈纸装置撷取不同厚度的纸张所需的驱动力的示意图；
图5显示本发明自动馈纸装置于空纸时的示意图；
图6显示图5自动馈纸装置于满纸时的示意图；
图7为本发明第二种自动馈纸装置于空纸时的示意图；
图8为图7自动馈纸装置于满纸时的示意图；
图9为本发明第三种自动馈纸装置于空纸时的示意图；
图10为图9自动馈纸装置于满纸时的示意图；
图11为本发明第四种自动馈纸装置于空纸时的示意图；
图12为图11自动馈纸装置于满纸时的示意图；
图13为本发明第五种馈纸装置于空纸时的示意图；
图14为图13自动馈纸装置于满纸时的示意图；
图15显示以图5、图7、图9、图11与图13的馈纸装置撷取不同厚度的纸张所需的驱动力的示意图。
请参阅图5及图6，图5及图6显示本发明自动馈纸装置30分别于空纸及满纸时的示意图。自动馈纸装置30包含有一活动式载纸板32、一基板34，一取纸滚轮42，一压缩弹簧36、设在活动式载纸板32与基板34之间，以及一滑槽38、设在活动式载纸板32的下表面，而压缩弹簧36的上端系以可滑动的方式设置在滑槽38内，压缩弹簧36的下端则固定在基板34的上表面。活动式载纸板32包含有一固定端31及一转动端33，固定端31系固定于基板34上，转动端33系以可转动的方式设于基板34的上方。取纸滚轮42则设在活动式载纸板32的上方。
当活动式载纸板32上没有纸张时，压缩弹簧36作用在活动式载纸板32上的弹簧力为F1，由于活动式载纸板32与压缩弹簧36之间的夹角为α1(α1必须为一锐角)，压缩弹簧36作用在活动式载纸板32上的垂直分力等于F1×sinα1。当活动式载纸板32上装满堆叠的纸张44时，作用在活动式载纸板32上的弹簧力变成F2且活动式载纸板32与压缩弹簧36之间的夹角改变成α2，因此垂直作用在活动式载纸板32上的弹簧力F2的垂直分力变为F2×sinα2。虽然当纸张44增加时，作用在活动式载纸板32上的弹簧力会增加，但活动式载纸板32与压缩弹簧36之间的夹角却会减小，因此藉由适当的选择载纸板32及压缩弹簧36的材质、调整活动式载纸板32下表面的滑槽38的位置或是调整压缩弹簧36固定在基板34上的位置均可使F1×sinα1近似于F2×sinα2，也就是使馈纸装置30于空纸及满纸状态时压缩弹簧36作用在活动式载纸板32上的正向力几乎相等。而由于压缩弹簧36于馈纸装置30处于空纸及满纸状态时作用在活动式载纸板32上的正向力几乎相等，故不论活动式载纸板32上有多少纸张44，取纸滚轮42对其施加的驱动力会近似相等，因此馈纸装置30可用来馈入多种不同厚度的纸张。
请参阅图7与图8，图7与图8为本发明第二种自动馈纸装置50分别于空纸及满纸时的示意图。自动馈纸装置50包含有一活动式载纸板52、一基板54，一取纸滚轮56，一滑槽58、设置在活动式载纸板52的下表面，以及一扭簧62。扭簧62包含一固定臂64及一转动臂66，固定臂64设置在基板54的上表面，转动臂66的一端系以可滑动的方式设置在滑槽58内。活动式载纸板52包含有一固定端51及一转动端53，固定端15系固定于基板54上，而转动端53系以可转动的方式设于基板54的上方。取纸滚轮56则设在活动式载纸板52的上方。
当活动式载纸板52上没有放置纸张时，扭簧62作用在活动式载纸板52上的弹簧力为F1，且活动式载纸板52与扭簧62的转动臂66之间形成的夹角为α1(α1必须为一锐角)，故弹簧力F1作用在活动式载纸板上的垂直分力等于F1×sinα1。当活动式载纸板52上装满堆叠的纸张44时，作用在活动式载纸板52上的弹簧力变成F2，且活动式载纸板52与扭簧62的转动臂66之间的夹角变成α2，所以垂直作用在活动式载纸板52上的弹簧力F2的垂直分力也就变成F2×sinα2。虽然当纸张44增加时，作用在活动式载纸板52上的弹簧力会增加，但活动式载纸板52与扭簧62的转动臂66之间的夹角却会减小，因此藉由适当的选择载纸板52及扭簧62的材质、调整活动式载纸板52下表面的滑槽58的位置或调整扭簧62的转动臂66固定在基板34上的位置均可使F1×sinα1近似于F2×sinα2，也就是使馈纸装置50于空纸及满纸状态时扭簧62的转动臂66作用在活动式载纸板52上的正向力几乎相等。而由于扭簧62的转动臂66于馈纸装置50处于空纸及满纸状态时作用在活动式载纸板52上的正向力几乎相等，不论活动式载纸板52上有多少纸张44，取纸滚轮56对其施加的驱动力会近似相等，因此馈纸装置50可用来馈入多种不同厚度的纸张。
请参阅图9与图10。图9与图10为本发明第三种自动馈纸装置70的示意图。自动馈纸装置70包含有一活动式载纸板72、一基板74，一取纸滚轮76，一连杆78、设于活动式载纸板72与基板74之间，一滑槽82、设在活动式载纸板72的下表面。连杆78包含一枢轴84与一转动臂86，枢轴84系固定在基板74上，转动臂86的一端系以可滑动的方式设在滑槽82内。自动馈纸装置70另包含有一压缩弹簧88，该压缩弹簧88设在基板74与转动臂86之间，活动式载纸板72包含有一固定端71及一转动端73，固定端71系固定于基板74上，而转动端73系以可转动的方式设于基板74的上方。取纸滚轮76则设在活动式载纸板72的上方。
当活动式载纸板72上没有放置纸张时，连杆78的转动臂86作用在活动式载纸板72上的弹簧力为F1，转动臂86与活动式载纸板72的夹角为α1(α1必须为一锐角)，因此转动臂86作用在活动式载纸板72上的垂直分力等于F1×sinα1。当活动式载纸板72装满堆叠的纸张44时，连杆78的转动臂86作用在活动式载纸板72上的弹簧力变为F2，转动臂86与活动式载纸板72的夹角变成α2，故作用在活动式载纸板72的垂直分力变成F2×sinα2。虽然当纸张44增加时，作用在活动式载纸板72上的弹簧力会增加，但活动式载纸板72与连杆78的转动臂86之间的夹角却会减小，因此藉由适当的选择载纸板72及连杆78的材质、调整活动式载纸板72下表面的滑槽82的位置或是调整连杆78的转动臂86固定在基板74上的位置均可使F1×sinα1近似于F2×sinα2，也就是使馈纸装置70于空纸及满纸状态时连杆78的转动臂86作用在活动式载纸板72上的正向力几乎相等。而由于连杆78的转动臂86于馈纸装置70处于空纸及满纸状态时作用在活动式载纸板72上的正向力几乎相等，不论活动式载纸板72上有多少纸张44，取纸滚轮76对其施加的驱动力会近似相等，因此馈纸装置70可用来馈入多种不同厚度的纸张。
请参阅图11与图12。图11与图12为本发明第四种自动馈纸装置90的示意图。自动馈纸装置90包含有一活动式载纸板92、一基板94，一取纸滚轮96，一连杆98、设在活动式载纸板92与基板94之间，一滑槽102、设在基板94的上侧，以及一压缩弹簧104、设于基板94的上侧。压缩弹簧104的一端系固定在基板94上的一预定位置，另一端系与连杆98的下端以可移动的方式连接于滑槽102内，连杆98的上侧则藉由一枢轴95固定在活动式载纸板92的下表面上一预定位置。活动式载纸板92包含有一固定端91及一转动端93，固定端91系固定于基板94上，而转动端93系以可转动的方式设于基板94的上方，取纸滚轮96则设在活动式载纸板92的上方。
当活动式载纸板92上没有放置纸张时，连杆98在活动式载纸板92上的作用力为F1，且活动式载纸板92与连杆98间的夹角为α1(α1必须为一锐角)，故弹簧力F1作用在活动式载纸板92上的垂直分力等于F1×sinα1。当活动式载纸板92上装满堆叠的纸张44时，连杆98施加在活动式载纸板92上的作用力变成F2，且活动式载纸板92与连杆98的夹角变成α2，所以作用在活动式载纸板92上的垂直分力变为F2×sinα2。虽然当纸张44增加时，作用在活动式载纸板92上的弹簧力会增加，但活动式载纸板92与连杆98之间的夹角却会减小，因此藉由适当地选择载纸板92、连杆98及压缩弹簧104的材质、调整基板94上表面的滑槽102的位置或是调整连杆98固定在载纸板92下表面的位置均可使F1×sinα1近似于F2×sinα2，也就是使馈纸装置90于空纸及满纸状态时连杆98作用在活动式载纸板92上的正向力几乎相等。而由于连杆98于馈纸装置90处于空纸及满纸状态时作用在活动式载纸板92上的正向力几乎相等，故不论活动式载纸板92上有多少纸张44，取纸滚轮96对其施加的驱动力会近似相等，因此馈纸装置90可用来馈入多种不同厚度的纸张。
请参阅图13与图14。图13与图14为本发明第五种自动馈纸装置110的示意图。自动馈纸装置110包含有一活动式载纸板112，一基板114，一取纸滚轮116，一扭簧122、设在活动式载纸板112与基板114之间，以及一滑槽132、设置在基板114的上表面。扭簧122系以可滑动的方式设置在滑槽132之内，扭簧122的上端则藉着枢轴117固定在活动式载纸板112的下表面。活动式载纸板112包含有一固定端111及一转动端113，固定端111系固定于基板114上，而转动端113系以可转动的方式设于基板114的上方。取纸滚轮116则设在活动式载纸板112的上方。
当活动式载纸板112上没有放置纸张时，扭簧122作用在活动式载纸板112上的弹簧力为F1，且活动式载纸板112与扭簧122之间形成的夹角为α1(α1必须为一锐角)，故弹簧力F1作用在活动式载纸板112上的垂直分力等于F1×sinα1。当活动式载纸板112上装满堆叠的纸张44时，作用在活动式载纸板112上的弹簧力变成F2，且活动式载纸板112与扭簧122之间的夹角变成α2，所以垂直作用在活动式载纸板112上的弹簧力F2的垂直分力也就变成F2×sinα2。虽然当纸张44增加时，作用在活动式载纸板112上的弹簧力会增加，但活动式载纸板112与扭簧122之间的夹角却会减小，因此藉由适当的选择载纸板112及扭簧122的材质、调整基板114上表面的滑槽132的位置或是调整扭簧122固定在活动式载纸板112上的位置均可使F1×sinα1近似于F2×sinα2，也就是使馈纸装置110于空纸及满纸状态时扭簧122作用在活动式载纸板112上的正向力几乎相等。而由于扭簧122于馈纸装置110处于空纸及满纸状态时作用在活动式载纸板112上的正向力几乎相等，故不论活动式载纸板122上有多少纸张44，取纸滚轮116对其施加的驱动力会近似相等，因此馈纸装置110可用来馈入多种不同厚度的纸张。
请参阅图15。图15为自动馈纸装置30、50、70、90与110撷取不同厚度的纸张302、304、306、308、310所需的驱动力的示意图。图13中显示五种厚度不同的纸张，以最厚的纸张302为例，当施加12至70克的驱动力时，可以顺利撷取单张纸张302。以最薄的纸张310为例，当施加3至25克的驱动力时，可以顺利撷取单张纸张310。如图15所示，当馈纸装置30、50、70、90、110于满纸时，取纸滚轮42、56、76、96、116会对纸张44施加20克的驱动力，当馈纸装置30、50、70、90、110于空纸时，取纸滚轮42、56、76、96、116会对纸张44施加15克的驱动力，因此馈纸装置30、50、70、90、110可对各种不同厚度的纸张302、304、306、308、310进行单张取纸的工作。
在本发明的各个实施例中，藉由改变压缩弹簧、或是扭簧施力的角度，来补偿压缩弹簧或是扭簧本身的弹力变动，因此取纸滚轮对纸张施加的驱动力的范围可以缩小，故馈纸装置可对更多种不同厚度的纸张进行正常取纸的动作，而不会有无法取纸(misfeed)、或是多重取纸(multifeed)的状况发生。
相较于现有馈纸装置10，馈纸装置30、50、70、90、110的取纸滚轮42、56、76、96、116对纸张施加的驱动力的范围非常狭窄，因此可对更多种不同厚度的纸张进行正常取纸的工作。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求范围所做的均等修饰与变化，皆应属本发明专利的涵盖范围。