DE69320106T2

DE69320106T2 - High capacity stacker for envelopes

Info

Publication number: DE69320106T2
Application number: DE69320106T
Authority: DE
Inventors: John D. Rochester New York 14609 Zoltner
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1992-05-26
Filing date: 1993-05-25
Publication date: 1999-04-01
Anticipated expiration: 2013-05-26
Also published as: DE69320106D1; JPH06127788A; EP0572221A1; EP0572221B1

Description

Die vorliegende Erfindung allgemein eine Stapelvorrichtung zum Stapeln von Umschlägen, die aus einem Gerät empfangen werden, das Bilder auf den Umschlägen erzeugt hat, und insbesondere eine Umschlagstapelvorrichtung, die Umschläge an deren langen Kanten stapelt.The present invention generally relates to a stacking apparatus for stacking envelopes received from a device that has formed images on the envelopes, and more particularly to an envelope stacking apparatus that stacks envelopes along their long edges.

Bisher besteht keine effiziente und kosteneffiziente Möglichkeit zum ordentlichen Stapeln einer großen Menge von Umschlägen (mehr als 40 oder 50), die aus einer Bilderzeugungsvorrichtung austreten. Herkömmliche Umschlagstapelvorrichtungen haben sich bei der Bewerkstelligung dieser Aufgabe als mangelhaft erwiesen. Wenn die Umschläge zum Beispiel in einem einfachen Auffangbehälter, wie in Fig. 1 gezeigt, gestapelt werden, neigen sie dazu auf die Seite zu fallen. Das liegt daran, daß die Umschlagklappe leicht offen ist und drei Papierdicken auf derselben Seite bildet, so daß ein für das Stapeln instabiles Medium geschaffen ist. Die einzelne Umschläge sind von Sorte zu Sorte auch sehr viel variabler als Papier, d. h. einige können besser gestapelt werden, andere weniger gut. Außerdem stellen sich die Stapelvorrichtungen des Standes der Technik nicht dem Problem, daß es vorteilhafter wäre, die Umschläge in der Reihenfolge 1-N zu stapeln, so daß die Reihenfolge der Umschläge der Reihenfolge der Dokumente angepaßt ist, die in der Reihenfolge 1-N gedruckt und gestapelt werden. Einfache Auffangbehälter, wie zum Beispiel der in Fig. 1 gezeigte, die durch die meisten Stapelvorrichtungen mit geringem Fassungsvermögen verwendet werden, sind N-1-Stapelvorrichtungen, so daß der Benutzer die Umschläge lästigerweise manuell umdrehen muß, um die Druckreihenfolge der Umschläge der Reihenfolge der Briefe anzupassen, die in die Umschläge eingesteckt werden sollen. Wenn möglich, sollte deshalb die bebilderte oder adressierte Seite der Umschläge, wie in Fig. 2 gezeigt, in der Reihenfolge 1-N gespeichert werden.To date, there has been no efficient and cost-effective way to neatly stack a large number of envelopes (more than 40 or 50) exiting an imaging device. Conventional envelope stacking devices have proven poor at accomplishing this task. For example, when the envelopes are stacked in a simple hopper, as shown in Figure 1, they tend to fall on their sides. This is because the envelope flap is slightly open, creating three thicknesses of paper on the same side, creating an unstable medium for stacking. Individual envelopes are also much more variable than paper from one type to another, i.e., some stack better, others less so. Furthermore, the prior art stackers do not address the problem that it would be more advantageous to stack the envelopes in 1-N order so that the order of the envelopes matches the order of the documents that are printed and stacked in 1-N order. Simple bins, such as the one shown in Fig. 1, used by most small capacity stackers are N-1 stackers, so the user must inconveniently manually turn the envelopes over to match the printing order of the envelopes to the order of the letters to be inserted into the envelopes. Therefore, if possible, the imaged or addressed side of the envelopes should be stored in 1-N order as shown in Fig. 2.

GB-A-401,929 gibt eine Stapelvorrichtung an, in der zugeklebte Briefe mit der kurzen Kante auf einer Stapelplatte empfangen werden. Eine Stopplatte hält den Fluß der Briefe periodisch auf, wobei die Platte gedreht wird, damit die darauf akkumulierten Briefe mit horizontalen kurzen Kanten und vertikalen langen Kanten in einem Aufbewahrungsbereich gestapelt werden.GB-A-401,929 discloses a stacking device in which sealed letters are received with the short edge on a stacking plate. A stop plate periodically stops the flow of letters, the plate being rotated so that the letters accumulated thereon are stacked with horizontal short edges and vertical long edges in a storage area.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine einfache und kosteneffiziente Umschlagstapelvorrichtung anzugeben.It is an object of the present invention to provide a simple and cost-effective envelope stacking device.

Deshalb sieht die vorliegende Erfindung eine Umschlagstapelvorrichtung nach Anspruch 1 der beigefügten Ansprüche vor.Therefore, the present invention provides an envelope stacking apparatus according to claim 1 of the appended claims.

Die Erfindung sieht weiterhin eine Umschlagstapelvorrichtung nach Anspruch 5 der beigefügten Ansprüche vor.The invention further provides an envelope stacking apparatus according to claim 5 of the appended claims.

Die vorliegende Erfindung sieht weiterhin einen Drucker nach Anspruch 8 der beigefügten Ansprüche vor.The present invention further provides a printer according to claim 8 of the appended claims.

Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden im folgenden beispielhaft und mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobeiEmbodiments of the present invention are described below by way of example and with reference to the accompanying drawings, in which

Fig. 1 eine Teilseitenansicht einer Umschlagstapelvorrichtung der vorliegenden Erfindung ist,Fig. 1 is a partial side view of an envelope stacking apparatus of the present invention,

Fig. 2 eine schematische und auseinandergezogene Ansicht ist, die die in der Reihenfolge 1-N gestapelten Umschläge zeigt,Fig. 2 is a schematic and exploded view showing the envelopes stacked in the order 1-N,

Fig. 3 eine schematische Vorderansicht der Umschlagstapelvorrichtung mit hohem Fassungsvermögen der vorliegenden Erfindung ist, die mit einem herkömmlichen Kopiergerät/Drucker verbunden ist,Fig. 3 is a schematic front view of the high capacity envelope stacker of the present invention connected to a conventional copier/printer,

Fig. 4 eine schematische und isometrische Teilansicht der Umschlagstapelvorrichtung mit hohem Fassungsvermögen von Fig. 3 ist, die das betätigte Umschlagkippglied zeigt,Fig. 4 is a schematic and partial isometric view of the high capacity envelope stacker of Fig. 3 showing the actuated envelope tilting member,

Fig. 5 eine schematische und isometrische Teilansicht der Umschlagstapelvorrichtung mit hohem Fassungsvermögen von Fig. 3 ist, wobei Umschläge gezeigt werden, die auf eine ihrer langen Kanten gekippt wurden,Fig. 5 is a schematic and partial isometric view of the high capacity envelope stacker of Fig. 3, showing envelopes tipped on one of their long edges,

Fig. 6 eine schematische Teilansicht einer anderen alternativen Ausführungsform der Umschlagstapelvorrichtung mit hoher Kapazität der vorliegenden Erfindung ist,Fig. 6 is a partial schematic view of another alternative embodiment of the high capacity envelope stacker of the present invention ;

Fig. 7 eine schematische Teilansicht einer anderen alternativen Ausführungsform der Umschlagstapelvorrichtung mit hoher Kapazität der vorliegenden Erfindung ist, die einen Fangstift zum Drehen der Kippplatte zeigt.Figure 7 is a partial schematic view of another alternative embodiment of the high capacity envelope stacker of the present invention showing a catch pin for rotating the tilt plate.

Die Umschlagstapelvorrichtung 100 mit hoher Kapazität der vorliegenden Erfindung wird nur als Teil einer Bilderzeugungsvorrichtung, wie einem Drucker verwendet. Deshalb muß sie kompakt und bezüglich ihres Aussehens unaufdringlich sein. Da sie kein dezidierter Teil der Bilderzeugungsvorrichtung ist, muß sie außerdem billig sein.The high capacity envelope stacker 100 of the present invention is used only as part of an image forming apparatus such as a printer. Therefore, it must be compact and unobtrusive in appearance. Since it is not a dedicated part of the image forming apparatus, it must also be inexpensive.

Eine derartige Stapelvorrichtung ist in Fig. 3 mit dem Bezugszeichen 100 angegeben. Die Stapelvorrichtung 100 ist mit einem beispielhaften Drucker 30 verbunden, etwa mit einem Xerox 4045®, der einen Umschlageinzug umfaßt. Der Umschlageinzug 10 weist eine hohes Fassungsvermögen (200 Umschläge) auf und ist eine Vorrichtung, die mit Hilfe der Schwerkraft einzieht und während des Laufens laden kann (wenn kein Schutzdeckel verwendet wird). Weiterhin ist der Umschlageinzug 10 dafür ausgebildet, mit einem Drucker verbunden zu werden, wobei die lange Dimension der Umschläge 8 gegen das Ende der kurzen Dimension des Druckers plaziert wird, um eine minimale Platzverwendung vorzusehen. Die Umschläge werden mit der Klappe nach unten innerhalb der Wände des Behälters 13 plaziert. Eine ebenes Bodenteil des Behälters, das die Umschläge trägt, weist einen vertieften Teil in der Form einer Umschlagklappe auf, die die Klappe des untersten Umschlags aufnimmt. Ein Motor und Klammern halten eine Aufgreifklinge mit Hilfe einer Welle (nicht gezeigt), um eine Vor- und Zurückbewegung oder eine oszillierende Bewegung mit einem vorbestimmten Abstand entlang der Bodenfläche des Behälters 13 zu veranlassen. Bei Bedarf wird die Klinge (nicht gezeigt) durch den Motor aus einer ersten Ausgangsposition unter dem Behälter 13 zu einer zweiten Position im Drucker 30 gedreht. Die Aufgreifklinge schiebt jeden Umschlag seitlich und dreht ihn im Drucker zwischen den Führungen 52 und 53 aus der Dimension der kurzen Kante in die Dimension der langen Kante. Jeder Umschlag wird dann entlang seiner langen Kante durch ein Reibungsrad 55 registriert und mit Hilfe der Einzugswalzen 60 aus dem Drucker in eine Umschlagstapelvorrichtung 100 mit hohem Fassungsvermögen geführt.Such a stacking device is indicated in Figure 3 by the reference numeral 100. The stacking device 100 is connected to an exemplary printer 30, such as a Xerox 4045®, which includes an envelope feeder. The envelope feeder 10 has a high capacity (200 envelopes) and is a gravity-feeding device that can load on the fly (if no protective cover is used). Furthermore, the envelope feeder 10 is designed to be connected to a printer with the long dimension of the envelopes 8 placed toward the end of the short dimension of the printer to provide a minimum use of space. The envelopes are placed flap down within the walls of the container 13. A flat bottom portion of the container that carries the envelopes has a recessed portion in the form of an envelope flap that receives the flap of the bottommost envelope. A motor and clamps support a pick-up blade by means of a shaft (not shown) to cause a back and forth or oscillating motion at a predetermined distance along the bottom surface of the bin 13. When required, the blade (not shown) is rotated by the motor from a first home position under the bin 13 to a second position in the printer 30. The pick-up blade pushes each envelope sideways and rotates it in the printer between the guides 52 and 53 from the short edge dimension to the long edge dimension. Each envelope is then registered along its long edge by a friction wheel 55 and fed out of the printer into a high capacity envelope stacker 100 by means of the feed rollers 60.

Die in Fig. 3 bis 5 dargestellte Umschlagstapelvorrichtung 100 mit hohem Fassungsvermögen der vorliegenden Erfindung nimmt Umschläge vom Kopiergerät/Drucker 30 mit einem Winkel von ungefähr 30º an und umfaßt einen Auffangschacht mit den Seitenwänden 101 und 102 und den Endwänden 103 und 104, wobei jeder Auffangschacht in ein Umschlagempfangsfach 120 und ein Umschlagaufbewahrungsfach 110 unterteilt ist. Die zwei Fächer sind durch ein verschiebbares Trennteil 113 getrennt, wobei das Fach 120 ein Bodenbrett 121. Die bürstenartigen Streifer 118 sind an gegenüberliegenden Seiten an den Wänden 101 und 102 aus Gründen angebracht, die weiter unten erläutert werden. Eine beweglich schwenkbare Kipplatte 122 ist im Fach 120 positioniert und mit dem Gelenk 123 verbunden, um durch eine Aktuatorscheibe 125, die durch einen Motor (nicht gezeigt) angetrieben wird, über einen Bogen von 90º aus einer Position auf dem Boden des Empfangsbretts 121 an den Streitern 118 vorbei gedreht zu werden. Die Aktuatorscheibe 125 ist über eine exzentrisch befestigte Verbindung mit einer schwenkbaren Kipplatte 122 verbunden.The high capacity envelope stacker 100 of the present invention, shown in Figures 3-5, accepts envelopes from the copier/printer 30 at an angle of approximately 30° and includes a chute having side walls 101 and 102 and end walls 103 and 104, each chute being divided into an envelope receiving compartment 120 and an envelope storage compartment 110. The two compartments are separated by a slidable divider 113, with the compartment 120 including a bottom board 121. The brush-like strippers 118 are mounted on opposite sides of the walls 101 and 102 for reasons explained below. A movably pivotable tilt plate 122 is positioned in the compartment 120 and connected to the hinge 123 for rotation through a 90º arc from a position on the bottom of the receiving board 121 past the struts 118 by an actuator disk 125 driven by a motor (not shown). The actuator disk 125 is connected to a pivotable tilt plate 122 by an eccentrically mounted connection.

Während des Betriebs treten die Umschläge, wie in Fig. 3 gezeigt, aus dem Ausgang oder dem rechten Ende des Kopiergerätes/Druckers 30 mit einem Winkel von ungefähr 30º in der Richtung des Pfeils A von Fig. 4 aus und werden im Empfangsfach 120 empfangen, wo sie auf dem Kipper 122 liegen bleiben. Die Umschläge passieren einen Photosensor 40. Die Software des Kopiergeräts/des Druckers 30 ist so ausgebildet, daß ein Signal aus dem Sensor 40 zu dem Onboard- Computer des Druckgeräts/Druckers gesendet wird, wenn ein Umschlag den Sensor passiert hat. Nach einer vorbestimmten Verzögerung, die es dem Umschlag erlaubt, in der Stapelvorrichtung auf der Kipplatte 122 zu liegen zu kommen, wird ein Signal vom Computer gesendet, um den Motor zu betätigen, der die Aktuatorscheibe 125 um eine Umdrehung dreht. Dadurch wird die Verbindung 126 betätigt, die die Kipplatte 122 um 90º schwenkt. Die Kipplatte 122 dreht wiederum den Umschlag auf ihr um 90º an den Streitern 118 vorbei, bis der Umschlag zwischen den Bürsten streifern und dem verschiebbaren Trennteil 113 gefangen ist. Wenn diese Operation für jeden einzelnen Umschlag wiederholt wird, bewegt sich das verschiebbare Trennteil 113 in der Richtung des Pfeils B zur linken Seite von Fig. 4 und 5 mit jeweils kleinen inkrementellen Schritten, so daß immer eine Kraft aufrechterhalten wird, die ausreicht, um die Umschläge vertikal (auf einer ihrer langen Dimensionen) auszurichten. Nachdem der Lauf abgeschlossen ist, schiebt der Bediener das Trennteil weiter nach links, greift den Umschlagstapel mit einer Hand durch den vertieften oder ausgeschnittenen Bereich 105 und der anderen Hand am freien Ende der Umschläge in der Nähe der Bürstensnubbers 118 und zieht sie aus dem Aufbewahrungsfach, um sie woanders abzulegen. Das verschiebbare Trennteil 113 wird dann manuell zum extremen rechten Ende des Speicherfachs in der Nähe der Bürstenschrubber 118 zurückgebracht. Dabei ist zu beachten, daß optional eine Feder verwendet werden kann, um das verschiebbare Trennteil zu seiner Ausgangsposition zurückzubringen.In operation, as shown in Fig. 3, envelopes exit the exit or right hand end of copier/printer 30 at an angle of approximately 30° in the direction of arrow A of Fig. 4 and are received in receiving tray 120 where they rest on tilter 122. The envelopes pass a photosensor 40. The software of copier/printer 30 is designed to send a signal from sensor 40 to the printer/printer's onboard computer when an envelope has passed the sensor. After a predetermined delay allowing the envelope to come to rest on tilter plate 122 in the stacker, a signal is sent from the computer to operate the motor which rotates actuator disk 125 one revolution. This actuates linkage 126 which pivots tilter plate 122 90°. The tilting plate 122 in turn rotates the envelope on it by 90º past the spreaders 118 until the envelope is between the brushes and is caught between the sliding separator 113. As this operation is repeated for each individual envelope, the sliding separator 113 moves in the direction of arrow B to the left of Figs. 4 and 5, each in small incremental steps so that a force sufficient to align the envelopes vertically (along one of their long dimensions) is always maintained. After the run is completed, the operator slides the separator further to the left, grasps the stack of envelopes with one hand through the recessed or cut-out area 105 and the other hand on the free end of the envelopes near the brush snubbers 118, and pulls them out of the storage compartment for deposit elsewhere. The sliding separator 113 is then manually returned to the extreme right end of the storage compartment near the brush snubbers 118. Please note that an optional spring can be used to return the movable separator to its original position.

Die aus dieser Operation resultierenden gestapelten Umschläge sind (mit der Bildseite) in einer 1-N-Reihenfolge gestapelt, was der gewünschten Reihenfolge entspricht, da die Kopierblätter, die in die Umschläge eingesteckt werden sollen, gewöhnlich in einer 1-N-Reihenfolge gestapelt sind. Zu den Vorteilen dieser Stapelvorrichtung gegenüber den Stapelvorrichtungen des Standes der Technik gehören die Integrität der 1-N-Reihenfolge, die geringe Komplexität, die geringen Herstellungskosten, die Benutzerfreundlichkeit und der sichere Betrieb.The stacked envelopes resulting from this operation are stacked (image side up) in 1-N order, which is the desired order since the copy sheets to be inserted into the envelopes are usually stacked in 1-N order. The advantages of this stacking device over prior art stacking devices include the integrity of the 1-N order, low complexity, low manufacturing cost, ease of use, and safe operation.

Eine alternative Ausführungsform der Stapelvorrichtung mit hohem Fassungsvermögen in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ist in Fig. 6 und 7 gezeigt, in der gleiche Bezugszeichen dieselben Elemente wie in Fig. 3 bis 5 angeben. In Fig. 6 treten die Umschläge 8 in die Stapelvorrichtung 150 ein und kommen mit der Klappenseite nach unten auf der Kipplatte 122 zu liegen, die parallel zum Bodenbrett 153 ausgerichtet ist. Wenn das Motorantriebsrad 160 durch ein Signal aus der Stapelvorrichtungs-Logikschaltung (nicht gezeigt) betätigt wird, wird die Scheibe 155 durch das Band 161 um eine Umdrehung pro Umschlag in der Richtung des Pfeils D bewegt, wobei der Stift 156, der mit der Scheibe 155 verbunden ist, die federbelastete Kipplatte 122 hebt und den Umschlag 8 an den Bürsten 118 vorbei auf eine seiner langen Kanten und gegen die Stopplatte 170 dreht. Wenn dieser Vorgang mit jedem eingehenden Umschlag fortgesetzt wird, veranlaßt die Aktion der Kipplatte 122, daß die Umschläge und die bewegliche Halteeinrichtung 154 entlang von Schienen oder rohrförmigen Gleitvorrichtungen in der Richtung der Pfeile B zu einem Endglied 152 und weg vom Endglied 151 geschoben werden. Die Stapelvorrichtung von Fig. 7 ist dieselbe wie die in Fig. 6 gezeigte, wobei aber der Stift 156 in einer Klammer 130 eingeschlossen ist, die mit der Unterseite der Kipplatte 122 verbunden ist. Das hat zur Folge, daß die Drehung der Scheibe 155 veranlaßt, daß der Stift 156 in der Klammer 130 reitet und dadurch die untere Kipplatte 112 hebt, um die eingehenden Umschläge zu stapeln.An alternative embodiment of the high capacity stacker in accordance with the present invention is shown in Figs. 6 and 7, in which like reference numerals indicate the same elements as in Figs. 3 to 5. In Fig. 6, the envelopes 8 enter the stacker 150 and come to rest flap side down on the tilt plate 122 which is aligned parallel to the bottom board 153. When the motor drive wheel 160 is actuated by a signal from the stacker logic circuit (not shown), the disk 155 is moved by the belt 161 one revolution per envelope in the direction of arrow D, the pin 156 connected to the disk 155 lifting the spring loaded tilt plate 122 and the envelope 8 against the brushes 118 onto one of its long edges and against the stop plate 170. As this process continues with each incoming envelope, the action of the tilt plate 122 causes the envelopes and movable support 154 to be pushed along rails or tubular slides in the direction of arrows B toward an end member 152 and away from the end member 151. The stacking apparatus of Fig. 7 is the same as that shown in Fig. 6 but with the pin 156 enclosed in a bracket 130 connected to the underside of the tilt plate 122. As a result, rotation of the disk 155 causes the pin 156 to ride in the bracket 130 and thereby raise the lower tilt plate 112 to stack the incoming envelopes.

Claims

1. Envelope stacking device, with a receiving compartment (120) for receiving a plurality of envelopes (8) with the flap side down and with the leading short edge and for holding the envelopes in a first, substantially non-vertical position, and with a storage compartment (110) for storing the envelopes in a second, vertical position in which the last envelope in the stack is oriented with the flap side up, the receiving compartment (120) comprising means (122-126) for moving the envelopes from a first position to a second position,

characterized in that the moving device (122-126) is designed to move the envelopes (8) after receipt in the receiving compartment (129) so that the envelopes are individually stacked in their order in the storage compartment (110) and that the short edges of the envelopes (8) are vertically aligned in the second position.

2. An envelope stacking device according to claim 1, comprising a slidable separator (113) for separating the receiving compartment (120) and the storage compartment (110), the slidable device (113) being mounted on rails and being adapted to be incrementally slid along the rails (122-126) to move the envelopes (8) from the first position to the second vertical position.

3. An envelope stacking device according to claim 1 or 2, wherein the means (122-126) for moving the envelopes (8) from the first position to the second vertical position comprises a pivotable tilting plate (122), the tilting plate being connected to an actuator disc (125) so that each revolution of the disc Tilt plate (122) is raised from the first position to a vertical position, with the tilt plate returning to the first position due to gravity.

4. An envelope stacking device according to claim 1, 2 or 3, wherein the collecting chute is designed to turn the envelopes (8) stacked therein in the order N to 1 to the order 1 to N before they are removed by an operator.

5. Envelope stacking device with:

a collecting shaft (101-104),

a device (113) which separates the collecting chute into a receiving compartment (120) and a storage compartment (110), the receiving compartment (120) being designed to receive the envelopes (8) with a leading short edge and the storage compartment (110) being designed to receive the envelopes with a leading long edge, and

means (122-126) for individually and separately turning over envelopes (8) after receipt of each envelope in the receiving compartment (120) from an initial horizontal position to a substantially vertical position and for individually stacking the envelopes in the storage compartment (110) to provide a stack of envelopes in the order 1 to N.

6. An envelope stacking device according to claim 5, comprising a slidable separator (113) for separating the receiving compartment (120) and the storage compartment (110), the slidable separator (113) being mounted on rails and being adapted to be moved incrementally along the rails by the rotation device (122-126).

7. An envelope stacking device according to claim 5 or 6, wherein the rotation device (122-126) includes a pivotable tilting plate (122), the tilting plate being connected to an actuator disk (125) so that each revolution of the disk the tilting plate (122) is raised from a first position in which the envelopes (8) are held in an N-1 order to a vertical position to position the envelopes in the 1-N order, the tilting plate (122) returning to the first position due to gravity.

8. Printer for printing images on envelopes, with:

an image generating device (30),

an envelope feeder (13) designed to feed envelopes (8) into the printer for image generation by the image generation device, and

an envelope stacking device according to at least one of the preceding claims.