CN1541920A - 进纸装置 - Google Patents

Abstract

一种进纸装置，包括：容纳多张纸的壳体、拾取单元、旋转传递元件和扭矩传递元件。所述拾取单元包括：拾取杆、可旋转地支撑拾取杆的驱动轴和可旋转地设置在拾取杆端部上的拾取辊。所述旋转传递元件用于将驱动轴的旋转力传递到拾取辊。所述扭矩传递元件设置在驱动轴和拾取杆之间。所述扭矩传递元件根据作用在驱动轴上的扭矩有选择地旋转拾取杆或拾取辊中的一个。拾取辊在压在纸上的同时被旋转，从而一张接一张地将纸送出壳体。

Description

进纸装置

技术领域

本发明涉及用于打印机的进纸装置。

背景技术

当前，已使用了具有各种结构的用于打印机的进纸装置。例如，如图21所示，已知一种进纸装置，其中，拾取辊202可旋转地设置在拾取杆201的摆动尖端侧。拾取杆201具有可旋转地支持在壳体上的基端侧。当拾取杆201旋转，使拾取辊202的滚动接触表面(橡胶衬里表面)压在容纳和保持在纸引导壁203上的纸捆的顶部纸或纸张S上时，拾取辊202被旋转以进给纸。

在这种类型的进纸装置中，拾取辊202被弹簧(未示出)沿着纸捆的方向推动，拾取辊202压在纸捆上的压力由弹簧的弹力设定。

而且，在这种类型的进纸装置中，当纸离开并且拾取辊202的滚动接触表面与纸引导壁203接触时，如图22所示，在沿纸进给方向(箭头A方向)旋转的拾取辊202与纸引导壁203之间产生大的摩擦力。由于该摩擦力，在拾取辊202上产生用于沿与纸进给方向相反的方向(箭头F的方向)移动的力，并且拾取辊202可能被锁定。

为了避免锁定拾取辊202，提出了一种进纸装置，其防止产生不必要的摩擦力。在该进纸装置中，如图23所示，由弹簧204推动的自由旋转辊205设置在纸引导壁203中，与拾取辊202相对。当纸S离开时，拾取辊202的滚动接触表面推压自由旋转辊205的外周表面，从而拾取辊202与自由旋转辊205一起旋转。结果，可防止拾取辊202被锁定。(例如，参见JP-A-8-259013)。

然而，当拾取辊对纸捆的压力由弹簧力设定时，产生的问题是，拾取辊的压力在不使用的纸被抽出时变得较大，因此很难除去纸。特别是，在拾取辊对纸捆的压力太大的一些情况下，拾取辊的压力大于通过旋转拾取辊而进给纸的力，从而拾取辊被锁定并且纸不能被送出。

此外，弹簧的挠曲量随着纸捆的厚度而改变。因此，产生的问题是，辊子压纸捆的力也发生变化。例如，当纸的数量较多时，弹簧的收缩量较大。因此，弹力增加，从而辊子的压力增加。另一方面，当纸的数量较小时，弹簧的收缩量较小，因此弹力被减小，从而辊子的压力被减小。

另外，如JP-A-8-259013中所述的进纸装置，当由弹簧204推动的自由旋转辊205在纸引导壁中与拾取辊202相对时，当倒数第二张纸S(2)被进给时，如图24所示，最后一张纸S(1)很难被保持在纸引导壁203上，这是由于最后一张纸S(1)与自由旋转辊205接触，从而被推向拾取辊202。结果，有能出现所谓的“双进给”现象，即，两张纸可能被一起进给。

并且，利用自由旋转辊205和弹簧204，增加了部件的数量。

发明内容

考虑到上述问题，本发明的第一方面提供了一种进纸装置，所述进纸装置能够使辊子以恒定的压力推压纸捆，而与纸的数量无关。

并且，本发明的第二方面提供了一种极好的进纸装置，当进给倒数第二张纸时，所述进纸装置能够防止双进给，同时避免拾取辊的无纸锁定，此外，限制了部件数量的增加。

本发明的上述目的可通过以下的结构实现。

(1)一种进纸装置，包括：

容纳多张纸的壳体；

拾取单元，包括：

拾取杆；

可旋转地支撑拾取杆的驱动轴；

可旋转地设置在拾取杆端部上的拾取辊；和

旋转传递元件，用于将驱动轴的旋转力传递到拾取辊；和

扭矩传递元件，所述扭矩传递元件设置在驱动轴和拾取杆之间，并根据作用在驱动轴上的扭矩有选择地旋转拾取杆或拾取辊中的一个，

其中，拾取辊在压在多张纸上的同时被旋转，从而一张接一张地进给纸。

(2)根据(1)所述的进纸装置，其特征在于，所述扭矩传递元件被构造为：当扭矩小于预定值时，拾取杆随着驱动轴旋转；和

被构造为：当扭矩等于或大于预定值时，拾取辊随着驱动轴旋转。

(3)根据(1)所述的进纸装置，其特征在于，所述扭矩传递元件使拾取杆和驱动轴一起根据驱动轴的第一旋转方向旋转，以便拾取辊压在纸上。

(4)根据(3)所述的进纸装置，其特征在于，所述扭矩传递元件使拾取杆和驱动轴一起根据驱动轴的第二旋转方向旋转，以便拾取辊离开纸移动到备用位置。

(5)根据(2)所述的进纸装置，其特征在于，所述拾取杆具有钩接收部分；

其中，所述扭矩传递元件具有将与所述钩接收部分接合的钩部，并具有将与驱动轴外表面摩擦接合的弹簧鼓部分；和

其中，所述预定值由弹簧鼓部分的摩擦接合力设定。

(6)根据(1)所述的进纸装置，其特征在于，还包括清洁元件，所述清洁元件通过旋转拾取辊来清洁拾取辊的外周表面。

(7)根据(6)所述的进纸装置，其特征在于，定位所述拾取辊的外周表面，以便在拾取辊离开纸被定位在备用位置时所述外周表面摩擦所述清洁元件。

(8)根据(6)所述的进纸装置，其特征在于，在纸被拾取辊进给之后执行清洁元件对拾取辊的清洁操作。

(9).根据(2)所述的进纸装置，其特征在于，所述扭矩的预定值根据驱动轴旋转方向而改变。

(10)根据(1)所述的进纸装置，其特征在于，还包括：

设置在壳体中的可移动板；

设置在所述可移动板上的第一摩擦元件，容纳在所述壳体中的纸的下端邻接所述第一摩擦元件；和

沿着与纸进给方向相反的方向推动可移动板的推动元件。

(11)根据(10)所述的进纸装置，其特征在于，被拾取辊送出的纸压所述可移动板并使所述可移动板倾斜。

(12)根据(10)所述的进纸装置，其特征在于，所述壳体具有开口，所述开口设置在纸进给路径的朝向纸供应终点的延伸位置处，并允许通过可移动板的下侧进给纸。

(13)根据(1)所述的进纸装置，其特征在于，所述壳体包括纸引导壁，所述纸引导壁支撑和引导纸，并且，在纸引导壁中与该拾取辊相对的一部分设置有用于避免与拾取辊干扰的释放孔；

其中，第二摩擦元件设置在位于释放孔周围的纸引导壁上，所述第二摩擦元件的摩擦阻力高于纸引导壁的摩擦阻力并低于拾取辊的摩擦阻力；和

其中，接合机构设置在拾取杆和壳体之间，所述接合机构调节拾取辊的枢转位置，以便防止拾取辊插入到释放孔中时接触纸引导壁。

(14)根据(13)所述的进纸装置，其特征在于，所述第一摩擦元件设置在释放孔的下方。

(15)根据(13)所述的进纸装置，其特征在于，所述接合机构具有设置在拾取辊中的低摩擦旋转部分；和

其中，所述低摩擦旋转部分在与所述接合机构接触的状态下旋转。

(16)一种进纸装置，包括：

容纳多张纸的壳体；

拾取杆；和

可旋转地设置在拾取杆端部的拾取辊，所述拾取辊旋转其压在纸上的接触表面以便一张接一张地进给纸；

其中，所述壳体包括纸引导壁，所述纸引导壁支撑和引导纸，并且，在纸引导壁中与该拾取辊相对的一部分上设置有用于避免与所述接触表面发生干扰的释放孔；和

其中，接合机构设置在拾取杆和壳体之间，所述接合机构调节拾取辊的枢转位置，以便防止在所述滚动接触表面被插入到释放孔中时接触纸引导壁。

(17)根据(16)所述的进纸装置，其特征在于，所述接合机构具有设置在拾取辊中的低摩擦旋转部分；和

其中，所述低摩擦旋转部分在与所述接合机构接触的状态下旋转。

(18)根据(16)所述的进纸装置，其特征在于，摩擦元件设置在位于释放孔周围的纸引导壁上，所述摩擦元件的摩擦阻力高于所述纸引导壁的摩擦阻力并低于所述接触表面的摩擦阻力。

(19)一种一张接一张地将纸张进给到纸壳体的纸张出口的方法，所述方法包括：

支撑纸壳体中的多张纸；

有选择地使拾取单元与纸接合，所述拾取单元包括拾取杆、驱动轴、拾取辊和旋转传递元件；

利用旋转传递元件将驱动轴的旋转力传递到拾取辊；

根据作用在驱动轴上的扭矩，通过扭矩传递元件有选择地旋转拾取杆或拾取辊中的一个；和

在拾取辊压在纸上的同时旋转拾取辊，以便一张接一张地将纸从所述壳体进给到纸张出口。

(20)根据(19)所述的方法，其特征在于，当扭矩小于预定值时，所述方法包括使拾取杆随着驱动轴旋转，并且其中，当扭矩等于或大于预定值时，所述方法包括使拾取辊随着驱动轴旋转。

在根据本发明的进纸装置中，拾取辊设置有驱动轴以便被电动机旋转和驱动。所述驱动轴和拾取辊通过旋转传递元件彼此互锁。所述扭矩传递元件设置在驱动轴和拾取杆之间。所述扭矩传递元件接合驱动轴和拾取杆以便自由地传递扭矩，直到预定的扭矩或更大的扭矩作用在驱动轴上，并且释放驱动轴和拾取杆以允许驱动轴相对于拾取杆旋转。

根据本发明，在拾取辊进给纸时所述驱动轴的旋转方向与在拾取杆通过扭矩传递元件朝向纸捆侧旋转时驱动轴的旋转方向一致。因此，电动机的旋转扭矩旋转拾取辊以便将拾取辊压在纸上，并且在拾取辊被压在纸捆上之后相同的扭矩作用时，拾取辊被旋转以便利用具有预定值或更大的扭矩送出纸。因此，能够在这样的状态下进给纸：即拾取辊以稳定的压力压在纸捆上而与纸的数量无关，并且能够提高纸的移除性。

根据本发明，所述进纸装置包括壳体，所述壳体具有后盖，用于以倾斜竖立姿势容纳和保持纸捆。将被压在纸捆最上部的纸上的拾取辊用于通过自身的旋转进给纸，同时向下移动。设置在后盖下部的可移动板用于分离将被送出的纸，并支撑容纳和保持在后盖中的纸捆的下端。所述可移动板被设置在可移动板的后盖侧上的轴可旋转地支撑。因此，沿着纸进给方向延伸的延伸部分可沿垂直方向倾斜，同时被弹簧向上推，从而可显示良好的分离特性，而与纸的硬度无关。

根据本发明的进纸装置，用于避免与所述滚动接触表面相干扰的释放孔设置在纸引导壁中，与拾取辊的滚动接触表面相对，并且当滚动接触表面进入释放孔时，通过接合机构可防止与纸引导壁的接触。

另外，当纸从纸引导壁离开时，所述拾取辊的滚动接触表面进入释放孔，并且防止与纸引导壁接触，该滚动接触表面不会直接碰撞纸引导壁。因此，可防止拾取辊被锁定。

当倒数第二张纸被进给时，最后一张纸被设置在释放孔周围的第二摩擦元件保持。因此，可避免双进给。

此外，所述释放孔被设置在纸引导壁上，所述第二摩擦元件仅设置在释放孔周围。因此，与设置自由旋转辊和弹簧的情况相比，可限制部件数量的增加。因此，可防止制造成本增加。

附图说明

通过以下结合附图对优选的典型实施例的详细描述，本发明的上述目的和优点将变得更加明显。

图1的透视图示出了根据本发明实施例的进纸装置的外观；

图2的侧剖视图示出了图1的所述进纸装置被连接到打印机主体部分1的状态；

图3的透视图示出了从后侧看到的所述进纸装置；

图4示出了从斜后侧看的所述进纸装置，其中设置有拾取单元的部分被切掉了；

图5仅示出了从斜后侧看的所述进纸装置中的设置有拾取单元的部分，其中后盖被去除了；

图6的侧视图示意地示出了拾取单元和摩擦垫之间的关系；

图7的透视图仅示出了拾取单元；

图8示出了拾取单元的侧视图；

图9的示意图示出了连接到拾取单元的驱动轴的扭矩传递元件(离合器弹簧60)；

图10A和10B的视图示出了在图6示出的拾取单元中的拾取辊与后盖的纸引导表面之间的关系，图10A是侧剖视图，图10B是纸引导表面的俯视图；

图11是主要部分的放大透视图，示出了在图6示出的拾取单元中的拾取辊与后盖的纸引导表面之间的关系；

图12是局部透视图，示出了进纸装置的内部部分；

图13A-13C的示意图示出了进纸装置中的清洁元件的适当连接角，图13A是非优选连接角，图13B和13C的视图示出了优选连接角；

图14的示意图示出了所述进纸装置中的摩擦垫的动作；

图15的示意图示出了送出所述进纸装置中的具有高硬度的纸的动作；

图16的示意图示出了送出所述进纸装置中的具有低硬度的纸的动作；和

图17的示意图示出了使所述进纸装置中的纸的后端向后脱出的情况；

图18的示意图示出了根据本发明第二实施例的连接到拾取单元的驱动轴的离合器弹簧；

图19的透视图示出了离合器弹簧沿纸进给方向被推动的情况；

图20的透视图示出了离合器弹簧沿清洁方向被推动的情况；

图21的示意图示出了一般的纸进给原理的结构；

图22用于说明在图21的原理结构中当纸离开时引起的问题；

图23示出了在相关的进纸装置中纸离开的状态；和

图24用于说明在图23示出的进纸装置中产生的问题。

具体实施方式

(第一实施例)

以下将参照附图详细描述根据本发明实施例的进纸装置。

图1的透视图示出了根据本发明实施例的进纸装置的外观，其中所述进纸装置将要被连接到打印机主体上，图2的侧剖视图示出了图1所示的进纸装置被连接到打印机主体部分1的状态；图3的透视图示出了从后侧看到的如图1所示的的进纸装置。

根据该实施例的进纸装置10是一个ASF(自动送纸器)，其能够适应具有预定尺寸的多种纸(切纸)并将所述纸一个一个地进给到打印机主体部分1中。

进纸装置10主要包括壳体13，壳体13包括下壳11和上盖12。下壳11是由树脂一体成形的箱形件，具有前盖14、构成纸引导壁的后盖15、右和左侧盖16和17，以及底盖18。如图2所示，纸S以倾斜竖立的姿态堆叠在后盖15的纸引导表面15a上，从而被容纳和保持。

由前盖14、侧盖16和17和后盖15构成的上开口20设置在下壳11的上表面侧。上盖12从上开口20插入并被装配在下壳11中以便阻挡上开口20的一部分。没有被上开口20阻挡的部分形成纸插入口，通过该纸插入口纸S被倾斜地插入。

侧盖16和17设置有钩部9，用于将进纸装置10连接到打印机主体部分1。钩部9是倒L形的，朝向后盖15的相对侧突起，并向下弯曲，例如，被打印机主体部分1的背面部分中的接合孔(未示出)抓住，从而进纸装置10被可拆卸地固定到打印机主体1上。

用于支撑后盖15之上的部分中的纸的平面形纸引导件19、用于插入和引导通过上开口20插入的纸S的纸引导件21设置在后盖15的上端。

纸引导件21沿着后盖15的上端可滑动地构成。在纸引导件21和侧盖17之间的宽度被设定为几乎等于将被插入的纸S的宽度，从而纸S的两端都被侧盖17和纸引导件21引导，从而纸S可被插入而不必沿横向方向倾斜。

如图2所示，具有被纸S的下端压住的上表面的可移动板30设置在下壳11的后盖15的下部的内侧。可移动板30可旋转地设置以便相对于后盖15改变倾角。后面将详细描述可移动板30。

由前盖14、侧盖16和17以及底盖18构成的下开口22设置在下壳11的底表面侧。下开口22构成用于释放从上开口20插入的纸S的出纸口，并限定朝向打印机主体部分1的纸进给路径的纸插入口。如图3所示，另外，用于手动地插入纸S和在纸S的进给开始时将纸S的后端释放到装置外侧的狭缝形开口23设置在后盖15的下端。

与上盖12一体地形成的连接凸缘12a设置在上盖12的内侧(后盖15侧)。连接凸缘12a具有沿纸S的插入方向设置的引导端12b。连接凸缘12a的引导端12b将从上开口20插入的纸S与后盖15定位在一起，并引导将要从作为出纸口的开口22中释放的纸S。用于纸进给的拾取单元50被固定到连接凸缘12a上。

图4示出了从斜后侧看的设置有拾取单元50的部分，所述拾取单元50被切除。图4示出了拾取单元50位于备用位置的状态。另外，图5示出了从斜后侧看的视图，示出了后盖15，其中后盖中仅设置有拾取单元50的部分被切除了。图5示出了从备用位置浮动的拾取单元50。图6的剖视图从概念上示出了拾取单元50和可移动板30及其它元件之间的位置关系。图7的透视图示出了拾取单元50，图8示出了拾取单元50的侧视图，图9示意地示出了连接到拾取单元50的驱动轴的离合器弹簧60(扭矩传送部件)。

如图6、7或8所示，拾取单元50包括拾取杆51、被电动机49(仅在图8中示出)驱动的驱动轴52、通过将其外周表面压在纸S上来将纸S朝向打印机主体部分1进给的拾取辊53以及齿轮(旋转传送元件)54-59，所述齿轮54-59在驱动轴52和拾取辊53之间传递旋转驱动力并被顺序地啮合。输入级的齿轮54与驱动轴52集成在一起，在输出级处的齿轮59与拾取辊53集成在一起。

拾取辊53具有通过将诸如橡胶衬里之类的高摩擦材料包裹在诸如塑料等芯元件的外周而形成的滚动接触表面53b。直径比滚动接触表面53b小的低摩擦旋转元件53a沿拾取辊53的轴向设置在拾取辊53的两端侧上。

根据本实施例的低摩擦旋转元件53a通过将芯元件的外周保留而不包裹高摩擦材料而形成。低摩擦旋转元件53a具有比滚动接触表面53b更易滑动的表面。低摩擦旋转元件53a通过滑动可邻接设置在释放孔15b周围的后盖15上，所述释放孔将在后面描述，并构成接合机构，后面将描述。

如图4所示，拾取杆51具有可旋转地支撑在构成壳体13的上盖12的连接凸缘12a上的上端侧(基端侧)。拾取杆51朝向纸捆侧旋转，从而使可旋转地设置在拾取杆51下端(顶端侧)的拾取辊53压向具有许多纸S的纸捆的顶部纸S。通过在拾取辊53的滚动接触表面53b压在纸S上的状态下旋转拾取辊53，可一个接一个地送出纸S。

如图6和7所示，驱动轴52沿着拾取杆51的旋转支撑轴P1设置。用作扭矩传递元件的离合器弹簧60被设置在驱动轴52和拾取杆51之间。

离合器弹簧60是摩擦离合器，用于通过摩擦接合一体地旋转驱动轴52和拾取杆51。离合器弹簧60用于将扭矩从驱动轴52传递到拾取杆51，直到预定的扭矩或其以上的扭矩作用在驱动轴52上，并用于在预定的扭矩或其以上的扭矩作用在驱动轴52上时，允许驱动轴52相对于拾取杆51旋转。

如图7-9所示，离合器弹簧60具有由扭矩卷簧形成的螺旋弹簧鼓部分60a，以便与驱动轴52的外周摩擦接合，并具有两个钩部61，所述钩部61连续地连接到弹簧鼓部分60a，并可与分别在拾取杆51上形成的钩接收部分51p接合。扭矩传送元件(摩擦离合器)所允许传递的扭矩通过弹簧鼓部分60a和驱动轴52之间的摩擦接合力由离合器弹簧60设定。

离合器弹簧60的操作将被专门地描述。当拾取单元50的驱动轴52被电动机49驱动时，与驱动轴52的外周摩擦接合的离合器弹簧60与驱动轴52一体地旋转，钩61中的一个与钩接收部分51p中的一个邻接。当驱动轴52在钩61中的一个与钩接收部分51p邻接的状态下被进一步旋转时，与驱动轴52一起旋转的离合器弹簧60的邻接钩61沿驱动轴52的圆周方向压钩接收部分51p，从而驱动轴52和拾取杆51通过离合器弹簧60互锁地一体旋转。

例如，在拾取杆51沿着纸的方向旋转时，拾取杆51移动到一个位置，在该位置处设置在拾取杆51顶端的拾取辊53邻接纸S，如图6所示。当电动机49在拾取辊53邻接纸S的状态下进一步被驱动时，等于或大于驱动轴52和离合器弹簧60之间的最大静摩擦扭矩的扭矩通过拾取杆51从纸S接收的反作用而起作用，并且，驱动轴52的外周从离合器弹簧60分离，即，驱动轴52和离合器弹簧60的互锁被释放，从而驱动轴52相对于拾取杆51旋转。因此，驱动轴52的旋转通过齿轮(旋转传递元件)54-59被传递到拾取辊53，从而拾取辊53被旋转。

为了使用于通过拾取辊53进给纸的驱动轴52的旋转方向一致，插入输入级齿轮54和输出级齿轮59之间的中间齿轮55-58的个数被设定为偶数个。

如图3和4所示，用于避免与拾取辊53的滚动接触表面(橡胶衬里表面)53b发生干涉的释放孔15b设置在与后盖15中的拾取辊53相对的部分中。设置释放孔15b用于防止在全部纸S从后盖15的纸引导表面15a出去时拾取辊53的滚动接触表面53b与纸引导表面15a的直接接触所产生的摩擦力将拾取辊53锁定。

释放孔15b被设定为略大于滚动接触表面53b的轴向宽度。如图10A所示，另外，拾取杆51的摆动位置的控制方式为：拾取辊53不接触后盖15，同时拾取辊53的滚动接触表面53b插入到释放孔15b中一定的程度，如图10A所示。因此，接合机构被设置在拾取杆51和壳体13之间。所述接合机构用于控制拾取辊53的摆动位置，从而防止在滚动接触表面53b进入释放孔15b时与后盖15接触。

如图10和11所示，根据本实施例的接合机构包括设置在拾取辊53轴向的两端侧的低摩擦旋转元件53a，以及接收部分15g，在释放孔15b周围的纸引导表面15a中，所述低摩擦旋转元件53a与该接收部分15g邻接。

低摩擦旋转元件53a是没有如上所述的橡胶衬里的芯元件的一部分。所述低摩擦旋转元件53a与滚动接触表面53b相比具有较小的摩擦阻力，并且，即使与设置在纸引导表面15a上的接收部分15g相接触时也能平滑地进行滑动。因此，可防止产生高摩擦力。

在图10B中，以交叉阴影线示出的部分表示拾取辊53的开口表面和释放孔15b(在纸引导表面15a侧的开口表面)的横截面，所述横截面是在拾取辊53的滚动接触表面53b进入释放孔15b时获得的。

释放孔15b的尺寸被设定为：当摆动位置由接合机构控制时，所述尺寸足以避免与拾取辊53的滚动接触表面53b相接触；并且深度和截面形状不受限制，但优选尽可能小以便使后盖15充分地实现纸引导功能。

如图10A、10B和11所示，另外，诸如软木片之类的具有比纸引导表面15a高并比滚动接触表面53b低的摩擦阻力的纸保持摩擦元件15c被设置在位于释放孔15b周围的纸引导表面15a上。

即使拾取辊53压在纸S上的压力在进给倒数第二张纸S时减小，并且在纸引导表面15a和最后一张纸S之间的摩擦力减小，最后一张纸S仍能被纸保持摩擦元件15c保持。因此，防止了同时进给两张纸。

纸保持摩擦元件15c形成U形形状，除了围绕释放孔15b的四个侧面中的在纸进给方向上的一侧以外。这是由于可能会出现这样的可能性：在该部分中的摩擦阻力可能产生阻碍，并且如果纸保持摩擦元件15c被设置在纸进给方向上的一侧中(图10B中朝下)，则最后一张纸S可能不能被平滑地进给。与拾取辊53的低摩擦旋转元件53a相碰的接收部分15g设置在纸保持摩擦元件15c的内部。

如图6所示，由高摩擦材料制成且用于通过拾取辊53的旋转来清洁拾取辊53的滚动接触表面53b的清洁元件40被设置为：当拾取单元50离开纸捆S旋转到备用位置时，拾取辊53的外周表面压在清洁元件40上。

如图6和12所示，可移动板30设置在后盖15下方。容纳和保持在后盖15中的纸捆的下端邻接在可移动板30上。可移动板30分离被送出并且被设置在后盖15侧上的轴31可旋转地支撑的纸S。因此，沿着纸进给方向延伸的延伸部分30a可沿垂直方向倾斜。可移动板30的延伸部分30a被弹簧32推动以被向上举。

由具有高摩擦系数的树脂构成的摩擦元件33在可移动板30的上表面30b上沿着可移动板30的纵向方向连接到部分区域。摩擦元件33是纸保持元件，其通过比可移动板30上表面30b的其它区域的摩擦力高的摩擦力来保持纸，摩擦元件33不连接到所述其它区域。纸捆S具有与摩擦元件33接合的顶端，从而被保持在可移动板30的上表面30b上。

在该实施例中，有必要在纸引导元件21的可移动范围内提供摩擦元件33和释放孔15b。优选摩擦元件33应当斜向地设置在释放孔15b之下，即，在拾取辊53下方。

接着将描述根据该实施例的进纸装置10的操作。

在该实施例中，驱动轴52被电动机49旋转，拾取杆51可通过作为扭矩传递元件的离合器弹簧60旋转，直到预定的扭矩或更大的转矩作用在驱动轴52上。在那种情况下，用于通过拾取辊53进给纸的驱动轴52的旋转方向与在拾取杆51通过离合器弹簧60朝向纸S旋转中的驱动轴52的旋转方向一致。当驱动轴52沿着纸进给方向旋转时，相应地，拾取辊53被压在纸捆上。当拾取辊53被压在纸捆上时，作用在驱动轴52上的扭矩等于或大于设定的扭矩。因此，驱动轴52相对于拾取杆51旋转。拾取辊53通过驱动轴52的旋转而被旋转，并将被压的纸S中的一张朝向打印机主体部分1进给。

这样，拾取辊53的压力通过作为扭矩传递元件的离合器弹簧60的设定扭矩自动地确定。因此，拾取辊53可以恒定的压力压在纸捆S上，而与纸S的厚度(纸的数量)无关。

当拾取单元50在纸被完全进给后返回到备用位置时，电动机49反向旋转以便驱动轴52以相反方向旋转。当驱动轴52沿相反方向旋转时，拾取杆51和拾取辊53自动地旋转离开纸捆S。拾取辊53可容易地将纸S拾取到进纸装置10的外面，而不保持纸S的纸捆。

利用螺旋离合器弹簧60作为扭矩传递元件，有可能获得这样的优点：即，驱动轴52和拾取杆51利用小的、便宜的部件可互相接合和分离，并且所述部件可容易地布置。拾取辊53的压力通过离合器弹簧60的摩擦接合扭矩可自动地确定。

接着，将描述可移动板30的操作。

当在纸被进给时拾取辊53施加力以向下移动纸S时，纸S的下端首先压可移动板30的上表面30b，特别是设置在上表面上的摩擦元件33。当压可移动板30的摩擦元件33时，可移动板30克服弹簧32的推动力向下倾斜。换句话说，拾取辊53送出纸S，从而纸S压可移动板30的上表面30b，特别是摩擦元件33。因此，可移动板30被倾斜。用于保持纸S的力取决于设置在可移动板30的上表面30b上的摩擦元件33的摩擦系数、纸S的强度(硬度)和可移动板30的角度。

当可移动板30逐渐倾斜时，用于从摩擦元件33分离纸S并送出纸S的力变得大于用于将纸S保持在摩擦元件33中的力。用于通过摩擦元件33保持纸S的力逐渐减小。当到达用于送出纸S的力变得大于用于保持纸S的力的特定角度时，纸S从摩擦元件33分离，从而纸S被向着打印机主体部分1进给。

当具有低硬度的纸(具有小强度的纸：普通纸)S1被如图14和15所示进给时，纸本身易于被弯曲。因此，可移动板30不是特别地倾斜但是纸S1被弯曲从而在纸S1和摩擦元件33之间的角度被减小，并且用于保持纸S1的力减小。因此，与通过可移动板30进给的纸S1的下端的摩擦角(可移动板30的角度)具有适当的值而不用施加大的负荷到纸S1，从而纸S1可被平滑地分离和送出。

即使在可移动板30的角度较小时，纸S1也可沿着与上盖12一体形成的连接凸缘12a的引导端12b被引导到开口22，并被从开口22传送到打印机主体部分1的纸进给路径5。更具体地说，当纸S1具有较小强度并且从可移动板30分离的纸不是确切地朝向开口22被进给时，纸S1被沿着引导端12b朝向开口22引导，并被可靠地传送到打印机主体部分1的纸进给路径5。

另一方面，当具有高硬度的纸(具有大强度的纸：明信片)S2如图14和16所示被送出时，纸本身需要较大的力以便弯曲。如果可移动板30不是特别倾斜，相应地，在纸S2和摩擦元件33之间的角度不减小。因此，可移动板30在较大的负荷施加到比纸S1具有更高硬度的纸S2上的状态下被进一步向下倾斜。当可移动板30逐渐倾斜时，可移动板30相对于包括纸S2的纸捆的角度被减小，从而相对于将被送出的纸S2下端的摩擦角度具有适当的值。因此，纸S2可被平滑地分离并送出。

换句话说，在根据本实施例的进纸装置10中，可移动板30被倾斜以便纸可平滑地分离和供给，而不受每张纸S1和S2的硬度(强度)的影响。因此，可移动板30以对应纸S的硬度的适当摩擦角分离每张纸S。例如，能够可靠地分离纸S，而与例如通过纸S的厚度不同而获得的硬度无关。

如果摩擦元件33斜向地设置在释放孔15b之下，即，在拾取辊53下方，摩擦元件33设置在基于拾取辊53的纸进给方向。因此，摩擦元件33可通过几乎与纸进给方向垂直的拾取辊53的旋转力接收用于送出纸S的力，在纸S顶端和摩擦元件33之间的摩擦力可有效地获得，而不会沿横向方向扭曲或弯曲纸。此外，纸可抵抗沿纸横向方向的变形或弯曲。因此，纸可容易地在设想范围内被传送，并且可容易地获得纸传送位置精度。

在纸被完全进给后，驱动轴52沿相反方向旋转，拾取杆51被旋转，从而拾取辊53从纸捆分离。因此，可容易地将纸或纸捆取出进纸装置10。当驱动轴52连续地旋转数秒从而拾取杆51旋转到备用位置时，拾取辊53的外周表面与清洁元件40摩擦，粘接到拾取辊53外周表面上的废物和涂在纸上的各种成分被清洁元件40刮掉，从而可清洁拾取辊53的外周表面。对清洁元件40的压力由离合器弹簧60的设定扭矩确定。

从而在根据本实施例的进纸装置10中，简单地通过将拾取单元50返回到备用位置即可自动地清洁拾取辊53。因此，有可能加强拾取辊53的耐用性，并通过保持稳定的摩擦系数来防止纸进给失败。

如图13A-13C所示，优选的是，清洁元件40的连接角应当被设定为等于从拾取杆51的旋转支撑轴线P1引出的切线PS到拾取辊53的外周表面(图13B所示的状态)的角度，或者清洁元件40应当被倾斜以便与旋转支撑轴线P1较近的部分被设置在切线PS的内侧(图13C所示的状态)。这是由于：当清洁元件40被倾斜为与旋转支撑轴线P1较近的部分被设置在切线PS的外侧(如图13A所示的状态)时，由拾取辊53的旋转(沿箭头R1方向的旋转)施加的摩擦力M作为用于锁定拾取辊53的旋转的力。

当纸S由向前或向后的运动限制而取出其顶端时，存在着这样的可能性：即当纸S的强度较大时，将要向后移动的纸S的后端可能与可移动板30干涉。然而，在根据该实施例的进纸装置10中，在后盖15的下端形成开口23，如图17所示。因此，纸S的后端可在支撑面上从开口23向后移动。因此，当高强度的纸S的顶端被取出时，纸S的后端被平滑地移动。开口23设置在作为纸供应源的打印机主体部分1的纸传送路径的延伸线上，并被设置在纸S可通过可移动板30下侧移动的位置。

如果释放孔15b不设置在后盖15上，存在着当纸S从纸引导表面15a离开时拾取辊53的滚动接触表面53b直接接触纸引导表面15a的可能性。然而，在根据本实施例的进纸装置10中，用于避免与滚动接触表面53b干涉的释放孔15b设置在后盖15中与拾取辊53的滚动接触表面53b相对的位置，并且当滚动接触表面53b进入释放孔15b中时，通过接合机构可防止与纸引导表面15a接触。

因此，在纸S离开纸引导表面15a的情况下，拾取辊53的滚动接触表面53b进入释放孔15b，并且不直接碰撞纸引导表面15a。这种状态通过设置在拾取辊53两侧附近的低摩擦旋转元件53a与设置在纸引导表面15a上以限制位置的接收部分15g相邻接而维持。另外，在这种状态下，低摩擦旋转元件53a仅实施相对于接收部分15g的平滑滑动，而不产生高摩擦。因此，过大的载荷不会施加到拾取辊53和拾取杆51上。

因此，拾取辊53的滚动接触表面53b可进行滑动而不会与另外的元件(后盖15)相接触，并且在拾取辊53和纸引导表面15a之间很少产生摩擦，从而可防止拾取辊53被锁定。

当倒数第二张纸S被传送时，最后一张纸被设置在释放孔15b周围的纸保持摩擦元件15c稳定地保持，从而防止两张纸被同时进给。

此外，释放孔15b被设置在后盖15上，纸保持摩擦元件15c仅设置在其周围。与在相关的进纸装置中设置自由旋转辊和弹簧的情况相比，部件的数量和生产成本减少。

另外，在根据该实施例的进纸装置10中，当纸S离开并且拾取辊53的滚动接触表面53b进入释放孔15b中时，拾取辊53的位置通过与低摩擦元件53a的邻接而被限制。

结果，在防止与后盖15接触的最靠近拾取辊53的滚动接触表面53b的位置中，有可能可靠地规制拾取辊53的摆动位置。

因此，有可能防止这样的状况：拾取辊53的滚动接触表面53b由于装配误差而错误地碰撞纸引导表面15a。因此，有可能提高纸进给的可靠性。

尽管离合器弹簧60被用作本实施例的扭矩传递元件，但并不限于此。只要在具有预定值或更大值的扭矩被施加以前进行与驱动轴52的接合，而在具有预定值或更大值的扭矩被施加时释放所述接合便足够了。

根据本发明的进纸装置10的接合机构并不限于根据实施例的结构，所述装置是这样的装置：其中同样的接合机构可应用各种结构以便在拾取辊53的滚动接触表面53b进入释放孔15b时防止与后盖15的接触。

例如，可提供制动装置，以便在拾取杆51的摆动顶端部位碰撞后盖15，从而限制拾取辊53的摆动范围。通过使拾取杆51的基端侧与从上盖12的连接凸缘12a伸出的制动装置接合，也有可能限制拾取辊53的摆动范围。

优选的是，如果可能的话，将拾取辊53的位置精确地限制在接近后盖15的位置。当使设置在拾取辊53轴向的两端侧的低摩擦旋转元件53a与设置在释放孔15b周围的接收部分15g邻接时，没有必要精确地配置将要被驱动轴52旋转的拾取杆51的部件。因此，可减小接合机构的制造成本。

(第二实施例)

以下将参照附图描述根据本发明的进纸装置的第二实施例。根据第二实施例的进纸装置涉及一个例子，其中，更换了在第一实施例的进纸装置中所使用的离合器弹簧60，其它的结构与根据第一实施例的结构相同。在以下描述中，为了避免重复将省略对与第一实施例中的部件相同的部件的描述。

图18的示意图示出了连接到拾取单元50的驱动轴的离合器弹簧160，图19的透视图示出了离合器弹簧160沿纸进给方向被推动的情况，以及图20的透视图示出了离合器弹簧160沿清洁方向被推动的情况。

与根据第一实施例的离合器弹簧60的方式相同，作为扭矩传递元件的离合器弹簧160被设置在驱动轴52和拾取杆51之间。离合器弹簧160通过驱动轴52与拾取杆51的接合状态将扭矩从驱动轴52传递到拾取杆51，直到预定的扭矩或更大的扭矩作用在驱动轴52上，随后，释放接合以允许驱动轴52相对于拾取杆51旋转。

如图18所示，离合器弹簧160具有螺旋弹簧鼓部分160a，所述螺旋弹簧鼓部分160a与驱动轴52的外周表面摩擦接合，并沿一个方向卷绕，并且离合器弹簧160具有连续地连接到弹簧鼓部分160a的端部之一的一个钩161。钩161可与形成在拾取杆51上的钩接收部分51p1和51p2相接合。与第一实施例相反，只有一个钩161形成于弹簧鼓部分160a的一端，并且可与形成在拾取杆上的两个钩接收部分51p1和51p2相接合。对于离合器弹簧160，用于扭矩传递元件的设定扭矩由弹簧鼓部分160a和驱动轴52之间的摩擦接合力确定。

以下将描述根据第二实施例的拾取单元50的操作。当拾取单元50的驱动轴52被电动机49驱动时，与驱动轴52的外周摩擦接合的离合器弹簧160与驱动轴52一体地旋转，从而钩161与钩接收部分51p1和51p2中的一个邻接。当驱动轴52进一步旋转以便钩161与钩接收部分51p1和51p2中的一个邻接时，与驱动轴52一起旋转的离合器弹簧160的钩161沿驱动轴52的圆周方向压钩接收部分51p1和51p2之一，从而驱动轴52和拾取杆51通过离合器弹簧60互锁并一体旋转。

例如，在拾取杆51沿着纸的方向旋转时，拾取杆51移动到一个位置，在该位置处设置在拾取杆51顶端的拾取辊53邻接纸S。当电动机49进一步被驱动时，等于或大于驱动轴52和离合器弹簧160之间的最大静摩擦扭矩的扭矩通过拾取杆51从纸S接收的反作用而起作用，并且，驱动轴52的外周与离合器弹簧160的接合被释放，即，驱动轴52和离合器弹簧160的互锁被释放，从而驱动轴52能够相对于拾取杆51旋转。因此，驱动轴52的旋转通过齿轮(旋转传递装置)54-59被传递到拾取辊53，从而拾取辊53被旋转。

与根据第一实施例的离合器弹簧60不同，在根据本发明第二实施例的离合器弹簧160中，一个钩161与两个钩接收部分51p1和51p2相接合。因此，当钩161与钩接收部分51p1邻接以便压钩接收部分51p1时(见图19)，并且当钩161与钩接收部分51p2邻接以便压钩接收部分51p2时(见图20)，释放弹簧鼓部分160a与驱动轴52之间的接合所需要的扭矩彼此不同。

当钩161与钩接收部分51p1邻接以便压钩接收部分51p1时，从钩接收部分51p1施加到钩161的力以松开卷绕在驱动轴52上的弹簧鼓部分160a的方向作用，如图19所示。相应地，驱动轴52与离合器弹簧160的弹簧鼓部分160a之间的接合被释放。

另一方面，当钩161与钩接收部分51p2邻接以便压钩接收部分51p2时，从钩接收部分51p2施加到钩161的力以绷紧卷绕在驱动轴52上的弹簧鼓部分160a的方向作用，如图20所示。相应地，用于释放驱动轴52与离合器弹簧160的弹簧鼓部分160a之间的接合所需的最大静摩擦扭矩变得大于如图18所示的状态所需要的最大静摩擦扭矩。特别是，与钩161压钩接收部分51p1的情况相比，当钩161压钩接收部分51p2时需要更大的扭矩以释放驱动轴52与离合器弹簧160的弹簧鼓部分160a之间的接合。

在第二实施例中，当纸被进给时，即，当拾取辊53与纸S邻接并且纸S由拾取辊53进给时，钩161与钩接收部分51p1邻接。相反，在清洁(备用)位置中，钩161与钩接收部分51p2邻接。特别是，在第二实施例中，用于旋转拾取辊53以进给纸所需要的扭矩小于用于旋转拾取辊53以便清洁所需要的扭矩。

当较大的扭矩施加到驱动轴52以便使拾取辊53与纸S邻接时，拾取辊53强力地旋转压纸S的纸捆。因此，有可能至少两张纸S被传送，即可能出现双进给。

另一方面，当拾取单元50被设置在备用状态时，优选的是，拾取单元50应当紧密地和强力地压清洁元件40，以便使拾取杆52在备用状态中不振动，或者使拾取辊53在备用状态中不旋转。

如上所述，根据第二实施例的进纸装置10，旋转驱动轴52以便拾取杆51可通过离合器弹簧160旋转，直到预定的扭矩或更大的扭矩作用在驱动轴52上。在那种情况下，在拾取辊53进给纸时驱动轴52的旋转方向与拾取杆51通过离合器弹簧160朝向纸捆旋转时的驱动轴52的旋转方向一致。通过沿纸进给方向旋转驱动轴52，有可能将拾取辊53压在纸捆上。在施压阶段，预定的扭矩或更大的扭矩作用在驱动轴52上。因此，驱动轴52相对于拾取杆51旋转，拾取辊53通过驱动轴52的旋转而被旋转，从而送出放置在纸捆最上层的纸S。在这种情况下，拾取辊53的压力通过离合器弹簧60的设定扭矩自动地确定。因此，拾取辊53可以恒定的压力压在纸捆上，而与纸S的厚度(纸的数量)无关。

在备用位置，拾取辊53在纸的进给中以较小的扭力旋转，从而纸S的双进给可被防止，并且，拾取辊53不旋转直到比纸进给中的扭力更大的扭力在备用位置被施加，从而包括拾取辊53的拾取单元50可被可靠地保持在备用位置。

尽管在实施例中描述了用于打印机的进纸装置，但根据本发明的进纸装置也可以用于复印机、传真机和扫描仪等。

尽管在此结合当前被认为是最实际的和最优选的实施例对本发明进行了描述，但应当理解，本发明并不限于所公开的实施例，相反，本发明旨在覆盖包括在实质和范围内的各种变形和等同结构。

Claims (20)

1.一种进纸装置，包括：

容纳多张纸的壳体；

拾取单元，包括：

拾取杆；

可旋转地支撑拾取杆的驱动轴；

可旋转地设置在拾取杆端部上的拾取辊；和

旋转传递元件，用于将驱动轴的旋转力传递到拾取辊；和

扭矩传递元件，所述扭矩传递元件设置在驱动轴和拾取杆之间，并根据作用在驱动轴上的扭矩有选择地旋转拾取杆或拾取辊中的一个，

其中，拾取辊在压在纸上的同时被旋转，从而一张接一张地进给纸。

2.根据权利要求1所述的进纸装置，其特征在于，所述扭矩传递元件被构造为：当扭矩小于预定值时，拾取杆随着驱动轴旋转；和

被构造为：当扭矩等于或大于预定值时，拾取辊随着驱动轴旋转。

3.根据权利要求1所述的进纸装置，其特征在于，所述扭矩传递元件使拾取杆和驱动轴一起根据驱动轴的第一旋转方向旋转，以便拾取辊压在纸上。

4.根据权利要求3所述的进纸装置，其特征在于，所述扭矩传递元件使拾取杆和驱动轴一起根据驱动轴的第二旋转方向旋转，以便拾取辊离开纸移动到备用位置。

5.根据权利要求2所述的进纸装置，其特征在于，所述拾取杆具有钩接收部分；

其中，所述扭矩传递元件具有将与所述钩接收部分接合的钩部，并具有将与驱动轴外表面摩擦接合的弹簧鼓部分；和

其中，所述预定值由弹簧鼓部分的摩擦接合力设定。

6.根据权利要求1所述的进纸装置，其特征在于，还包括清洁元件，所述清洁元件通过旋转拾取辊来清洁拾取辊的外周表面。

7.根据权利要求6所述的进纸装置，其特征在于，定位所述拾取辊的外周表面，以便在拾取辊离开纸被定位在备用位置时所述外周表面摩擦所述清洁元件。

8.根据权利要求6所述的进纸装置，其特征在于，在纸被拾取辊进给之后执行清洁元件对拾取辊的清洁操作。

9.根据权利要求2所述的进纸装置，其特征在于，所述扭矩的预定值根据驱动轴旋转方向而改变。

10.根据权利要求1所述的进纸装置，其特征在于，还包括：

设置在壳体中的可移动板；

设置在所述可移动板上的第一摩擦元件，容纳在所述壳体中的纸的下端邻接所述第一摩擦元件；和

沿着与纸进给方向相反的方向推动可移动板的推动元件。

11.根据权利要求10所述的进纸装置，其特征在于，被拾取辊送出的纸压所述可移动板并使所述可移动板倾斜。

12.根据权利要求10所述的进纸装置，其特征在于，所述壳体具有开口，所述开口设置在纸进给路径的朝向纸供应终点的延伸位置处，并允许通过可移动板的下侧进给纸。

13.根据权利要求1所述的进纸装置，其特征在于，所述壳体包括纸引导壁，所述纸引导壁支撑和引导纸，并且，在纸引导壁中与该拾取辊相对的一部分设置有用于避免与拾取辊干扰的释放孔；

其中，第二摩擦元件设置在位于释放孔周围的纸引导壁上，所述第二摩擦元件的摩擦阻力高于纸引导壁的摩擦阻力并低于拾取辊的摩擦阻力；和

其中，接合机构设置在拾取杆和壳体之间，所述接合机构调节拾取辊的枢转位置，以便防止拾取辊插入到释放孔中时接触纸引导壁。

14.根据权利要求13所述的进纸装置，其特征在于，所述第一摩擦元件设置在释放孔的下方。

15.根据权利要求13所述的进纸装置，其特征在于，所述接合机构具有设置在拾取辊中的低摩擦旋转部分；和

其中，所述低摩擦旋转部分在与所述接合机构接触的状态下旋转。

16.一种进纸装置，包括：

容纳多张纸的壳体；

拾取杆；和

可旋转地设置在拾取杆端部的拾取辊，所述拾取辊旋转其压在纸上的接触表面以便一张接一张地进给纸；

其中，所述壳体包括纸引导壁，所述纸引导壁支撑和引导纸，并且，在纸引导壁中与该拾取辊相对的一部分上设置有用于避免与所述接触表面发生干扰的释放孔；和

其中，接合机构设置在拾取杆和壳体之间，所述接合机构调节拾取辊的枢转位置，以便防止在所述滚动接触表面被插入到释放孔中时接触纸引导壁。

17.根据权利要求16所述的进纸装置，其特征在于，所述接合机构具有设置在拾取辊中的低摩擦旋转部分；和

其中，所述低摩擦旋转部分在与所述接合机构接触的状态下旋转。

18.根据权利要求16所述的进纸装置，其特征在于，摩擦元件设置在位于释放孔周围的纸引导壁上，所述摩擦元件的摩擦阻力高于所述纸引导壁的摩擦阻力并低于所述接触表面的摩擦阻力。

19.一种一张接一张地将纸张进给到纸壳体的纸张出口的方法，所述方法包括：

支撑纸壳体中的多张纸；

有选择地使拾取单元与纸接合，所述拾取单元包括拾取杆、驱动轴、拾取辊和旋转传递元件；

利用旋转传递元件将驱动轴的旋转力传递到拾取辊；

根据作用在驱动轴上的扭矩，通过扭矩传递元件有选择地旋转拾取杆或拾取辊中的一个；和

在拾取辊压在纸上的同时旋转拾取辊，以便一张接一张地将纸从所述壳体进给到纸张出口。

20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，当扭矩小于预定值时，所述方法包括使拾取杆随着驱动轴旋转，并且其中，当扭矩等于或大于预定值时，所述方法包括使拾取辊随着驱动轴旋转。

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