JP2007529383A - 製本装置のテープ供給装置及びリフィルカートリッジ - Google Patents

製本装置のテープ供給装置及びリフィルカートリッジ Download PDF

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Abstract

【課題】本発明は、テープの供給の不良を防止し、テープの供給を円滑にすることを目的とする。又、テープを供給する過程でテープが接着剤に汚染されないようにすることを目的とする。
【解決手段】本発明のテープ供給装置を構成するテープカセット156はテープロール140が挟まれる第1回転軸91と、前記テープロールの分離シート127aをロール状に巻き取って回収できるように構成される第2回転軸92と、前記テープロールの分離シート127bをロール状に巻き取って回収できるように構成される第3回転軸93を具備し、前記二枚の分離シートの間に位置するテープ132、133...を外部に排出するテープ排出ローラーアセンブリー95を具備する。

Description

本発明はプリンター、複写機、印刷機等のデジタル出力装置から排出される用紙を後処理して製本する製本装置に関するもので、より詳しくはテープ供給装置及びそのテープ供給装置にテープを供給するリフィルカートリッジの構造に関するものである。
複写機等のデジタル出力装置に用いられる製本装置の一つの例を、本発明の発明者が2003年4月4日に出願した韓国特許出願番号2003−22319号を参考にして説明する。
従来の製本装置1は図1のように用紙整列装置3及び製本搬送装置4から成る用紙処理装置5と、用紙搬送装置2と、テープ供給装置6と、テープ加熱装置7と、製本製品を収納スタッカ8が含まれる。前記用紙搬送装置2には用紙の搬入口9a、排出口9bが各々形成され、用紙の搬入口と排出口の間には複数のローラー10が設置されている。又、搬入口9aには分岐フラッパー13が設置されて製本の時には用紙搬送路14の方に用紙が分岐されて移送されるようになっている。
前記フラッパー13によって用紙搬送路14の方に分岐された用紙は用紙処理装置5を構成する用紙整列装置3に搬入される。用紙整列装置3は用紙を収納するトレイ16と、搬送される用紙を整列する整列パドル18と、移送される用紙を整列して一時的に待機させるストップフィンガ19と、前記ストップフィンガに整列された用紙をグリップしてテープ加熱装置7に移送させる用紙クランプ15とを備える。
前記ストップフィンガ19及び用紙クランプ15はトレイ16に積載された用紙をグリップしてテープ加熱装置7に移送するように構成される。前記テープ加熱装置7に用紙束が移送されると、テープ供給装置6からテープが供給されて用紙束の端面にテープが付着される製本工程に入り、用紙クランプ15は製本搬送装置4に製本完成品を移送させた後、元の用紙のグリップ位置に移動される。前記製本搬送装置4に移送された製本完成品はその製本搬送装置によって収納スタッカ8に積載される。
前記のように構成される製本装置に於いて、本発明に関連があるテープ供給装置6及びテープ加熱装置7の技術の構成を具体的に説明する。
前記テープ加熱装置7はテープガイド26、センターヒーター27、センターヒーターの駆動機具30等から構成され、テープガイド26には用紙整列装置3によって整列された用紙束が搬送されてくる前にテープ供給装置6からテープ132aが供給される。前記テープの一方の面には100℃〜200℃の温度に加熱すれば液状に変化する固体状の接着剤111が付着されていて、この部分が用紙束の端面に接着される。
前記テープ132aを供給する従来のテープ供給装置6はテープ132a,132b,132c...を所定の大きさに切断して内蔵することができるように構成されるテープカセット56と、前記テープカセットに内蔵されたテープを搬送させるための第1の歯付きローラー51と第2の歯付きローラー52を具備し、前記第1の歯付きローラー及び第2の歯付きローラーを同時に回転させるテープ供給モーター50を具備する。
前記第2の歯付きローラー52と対応する位置には摩擦パット53が設置され、前記摩擦パットと第2の歯付きローラーの間にはテープ排出口60が設けられ、その排出口を通じてテープがテープ搬送ローラー55の側に排出される。前記摩擦パット53には第2の歯付きローラー52の側に弾性力が作用する加圧スプリング54が設置され、前記摩擦パット53にはテープ132aの後に排出されるテープ132bが容易に分離されて排出されるようにする為の弧形の摩擦裏面61が設けられる。
テープ供給モーター50によって駆動される第1の歯付きローラー51及び第2の歯付きローラー52には各々ワンウェイベアリング62が設置され、テープ排出口60の外側にはテープ搬送ローラー55及びテープ感知センサー59が設置される。
しかし、前記のように構成される従来のテープ供給装置6は、固体相の接着剤111が付着されたテープ132a,132b,132c...がテープカセット56の中に積層された状態で排出されるので、高温条件下では接着剤が溶けて積層されたテープの面が互いにくっ付くという問題が発生する。
前記のようにテープカセットの中で隣り合うテープがくっ付いた状態で積層されるとテープの分離がうまく出来なくなり、テープの排出の不良が頻繁に発生する。又、積層されるテープ毎に接着剤が溶けて汚染されるのでテープの外面にムラができて製本製品の品質を低下させる原因になる。
本発明はリフィルカートリッジを利用して二枚の分離シートの間に挟まれたテープを巻きロールにしてテープカセットに容易に装着することが出来るように構成することで、テープの供給の不良が根本的に解決できる。
従って、本発明の目的は製本装置のテープ供給不良を防止し、テープの供給を円滑にすることである。
本発明の他の目的はテープの外面が接着剤に汚染されないようにすることである。
本発明の他の目的はテープカセットにテープのセッティングを容易にし、テープの分離シートの回収を容易にすることである。
本発明は従来の問題点を解決する為に案出された物である。本発明のテープ供給装置は二枚の分離シートの間にテープが挟まれて構成されるテープロールを内蔵するテープカセット、前記テープカセットを駆動するテープカセット駆動部を備え、前記テープカセットは前記テープロールを回転可能に支持する第1回転軸と、前記テープロールが回転する時に前記二枚の分離シートのうちの一枚を巻きロールにして回収できるように構成される第2回転軸と、前記テープロールが回転する時に前記残りの一枚を巻きロールにして回収できるように構成される第3回転軸と、前記二枚の分離シートが除去されたテープを外部に排出するテープ排出ローラーアセンブリーとを具備する。前記テープカセット駆動部は少なくとも前記第2回転軸と第3回転軸を駆動することができるように構成される。
前記第2回転軸と前記第3回転軸の回転速度は互いに異なるように構成される。
前記テープロールはリフィルカートリッジに内蔵されて前記テープカセットに容易に装着できるようにする。
前記リフィルカートリッジは外箱の中に各々中央に通孔部を持つ第1紙管、第2紙管、第3紙管を具備し、前記第1紙管はテープロールが回転可能な状態に固定されるように構成され、前記第2紙管はテープを保護する二枚の分離シートの中の一枚の分離シートの端部が固定されるように構成され、前記第3紙管は残りの一枚の分離シートが固定されるように構成され、前記分離シートの間に位置するテープを排出する排出口が前記外箱に具備される。
前記テープは一定の間隔を置いて直線に配置される。
前記二枚の分離シートのうちの少なくとも一つにはテープの排出を感知するセンサー感知部が設置される。
消耗品のリフィルカートリッジは第1紙管の通孔部が第1回転軸に嵌められ、第2紙管の通孔部が第2回転軸に嵌められ、第3紙管の通孔部が第3回転軸に嵌められる状態でテープカセットに装着される。
前記のようにリフィルカートリッジがテープカセットに装着されると、テープカセットの駆動部を動作させてリフィルカートリッジに内蔵されたテープをリフィルカートリッジの排出部及びテープカセットのテープ排出ローラーアセンブリーを通じて外部に排出し、分離シートはリフィルカートリッジの第2紙管及び第3紙管で巻き取りして回収した後、使用されたリフィルカートリッジをテープカセットから取り出す。
本発明のテープカセット156はテープロール140を回転可能に支持する第1回転軸91と、第1分離シート127aを巻きロールにして回収できるように構成される第2回転軸92と、第2分離シート127bを巻きロールにして回収できるように構成される第3回転軸93と、前記二枚の分離シートが除去されたテープを外部に排出するテープ排出ローラーアセンブリー95とを具備する。
リフィルカートリッジ120は、二枚の分離シート127a,127bの間に挟まれたテープ132a,132b...を持つテープロール140が、中央に通孔部を持つ第1紙管121に固定され、二枚の分離シート127a,127bの外側の端部は各々通孔部を持つ第2紙管122と第3紙管123とに固定され、前記第1紙管乃至第3紙管は外箱130の中で支持されるように構成される。
特に、前記通孔部を通じて第1紙管が第1回転軸91と結合され、第2紙管が第2回転軸92と結合され、第3紙管が第3回転軸と結合されるようにリフィルカートリッジ120が前記テープカセット156に装着される。
本発明は前記のようにテープカセット156とリフィルカートリッジ120を具備することで、製本装置のテープの供給不良を防止し、テープを供給する過程でテープが接着剤に汚染されないようにする効果を得る。さらに、薄い箱形のリフィルカートリッジをテープカセットに簡単にセッティングすることができ、テープの分離シートの回収を容易にする効果を得る。
以下、本発明のテープ供給装置を構成するテープカセット及びそのテープカセットに装着されるリフィルカートリッジの構造を図5乃至図18を参考にして具体的に設明する。
本発明のテープ供給装置106はテープカセット駆動部70と、支持フレーム80、テープカセット156を備える。
テープカセット駆動部70は支持フレーム80の下面に固定され、支持フレームの上面にはテープカセット156が装着される。
前記テープカセット156はテープカセット駆動部70に設置されたロックハンドル77を利用して製本装置に着脱式に挿し込んで結合できるように構成される。前記ロックハンドルの結合構造は一般の公知技術を利用することができるので具体的な設明は省略する。
前記テープカセット駆動部70は第1駆動ギア71と、第2駆動ギア72a,72b、第3駆動ギア73、第4駆動ギア74を備える。これらの駆動ギアはタイミングベルト75に繋がれて同時に回転される。図示しない駆動モーターによって第1駆動ギア71に動力が伝達されると第2駆動ギア72a,72b、第3駆動ギア73、第4駆動ギア74は第1駆動ギア71と共に同時に回転される。
特に、第2駆動ギア72aはタイミングベルトに繋がれた第2駆動ギア72bの回転の方向とは反対方向に回転される。
支持フレーム80に着脱可能に設置されるテープカセット156は、第1回転軸91、第2回転軸92、第3回転軸93、一対のアイドリングローラー軸94a,94b、排出ローラーアセンブリー95、テープ排出口96を具備する。
前記排出ローラーアセンブリー95はベース体101、そのベース体に結合される支持体102、フィーディングローラー103及び前記フィーディングローラーと接するローラー105で構成される。前記ベース体101は支持体102と結合され、テープ排出ガイド109a,109bの間に弧形の隙間が形成され、該隙間はテープ排出口96として機能する。
前記弧形の隙間、即ち、テープ排出口にはテープフィーディングローラー103と、前記フィーディングローラーと接するローラー105が設置され、テープフィーディングローラー103はテープフィーディングローラーギア104に固定される。テープフィーディングローラー103に接触するローラー105がフィーディングローラー103に弾力的に密着されるように、ローラー105の両軸がブッシュ107a,107bに嵌められる。
ブッシュ107a,107bは加圧スプリング108a,108bによって加圧された状態で本体101に弾力的に固定される。前記本体に支持されたブッシュ107a,107bは本体に形成されたスロットホーム110a,110bに沿って遊動できるように構成される。前記のようにローラー105は加圧スプリングによってベース体101に弾力的に支持されるのでテープフィーディングローラー103とローラー105との接触面の摩擦力を高めることができる。また、テープフィーディングローラー103とローラー105の間を通過するテープが容易に排出される。さらに、テープの厚さが違ってもテープを正確にフィーディングし、排出することができる。
前記のように構成されるテープカセット156が支持フレーム80に装着された時は、前記第1回転軸91はテープカセット駆動部70から直接に回転動力が伝達されないクランプ軸で構成される。前記第2回転軸92、第3回転軸93は各々テープカセット駆動部70の第2駆動ギア72a、第3駆動ギア73に結合されて回転されるように構成される。
そして、前記第2回転軸92の回転速度は第3回転軸93の回転速度より速くなるように構成される。テープ排出ローラーアセンブリーのテープフィーディングローラーギア104はテープカセット駆動部70の第4駆動ギア74に結合されて回転されるように構成される。
図12のように、前記テープカセット156の第1回転軸91、第2回転軸92、第3回転軸93の外面には弾性片115a,115bが設置される。
前記弾性片の作用については後で説明し、先に、テープカセット156にリフィルされるリフィルカートリッジ120の構造に対して具体的に設明する。
四角の薄い箱形の外箱130に第1紙管121、第2紙管122、第3紙管123が設置される。前記第2紙管122と第3紙管123の間に位置し、外箱の側部に設置されるテープ排出口125には、テープカセット156に設けられたアイドリングローラー軸94a,94bが各々嵌められるアイドリングローラー軸挿入用紙管126a,126bが設置される。
前記第1紙管121には図9及び図10のように第1分離シート127aと第2分離シート127bの間に一定の間隔を置いて配置されたテープ132a,132b...を内蔵したテープロール140が嵌められて固定される。第2紙管122の外面には第1分離シート127aの外側の端部が固定され、第3紙管123の外面には第2分離シート127bの外側の端部が固定される。
前記第2紙管122に固定された第1分離シート127aと、第3紙管に固定された第2分離シート127bと、テープ132a,132b...はアイドリングローラー軸挿入用紙管126a,126bの間を通過する。テープロール140が回転されると、二枚の分離シート127a,127bは各々第2紙管122と第3紙管123に巻き取られて回収され、該分離シートの間に位置するテープ132a,132b...は排出口125を通じて排出される。
前記のように構成されるリフィルカートリッジ120は図11のように第1紙管121は第1回転軸91に、第2紙管122は第2回転軸123に、第3紙管123は第3回転軸93に嵌め込められてテープカセット156の中に装着される。テープカセット駆動部70の駆動によってリフィルカートリッジの中に巻き入れられたテープ132a,132b...がテープカセットの排出ローラーアセンブリー95及び排出口125を通じて外部に排出される。
テープが全部排出されたリフィルカートリッジはテープカセットから取り外された後、新しいリフィルカートリッジがテープカセットに装着される。特に、前記第1回転軸、第2回転軸、第3回転軸が各々の紙管121,122,123に嵌め込められた時に第1回転軸、第2回転軸、第3回転軸に形成された弾性片115a,115bが作用して各々の紙管と密着の状態を維持する。
第1回転軸91に形成された弾性片115a,115bは第1紙管121が嵌め込められた時に該第1紙管と第1回転軸の間に滑りトルクリミットを生じさせるように第1紙管121を支持する。
第2回転軸92に形成された弾性片115a,115bは第2回転軸93が第3回転軸より速く回転するので第2紙管122の中で摩擦滑り(トルクリミット)が発生し、該摩擦滑りによって第2紙管122に巻き取られる第1分離シート127aは適切なテンションに維持される。
第3回転軸93に形成される弾性片115a,115bは第2分離シート127bが巻き取られる第3紙管123を支持することによってテープロールが140が円滑に解かれるように作用する。
上述のように、第3回転軸93に形成された弾性片は、摩擦滑りを発生させないように紙管の内面を支持する。第1回転軸91と第2回転軸92に形成される弾性片は所定の負荷が掛けられた時には該紙管の中で滑りトルクリミットが発生するように構成されるので、テープの排出の不良及び分離シートの回収の不良を防止することができる。
以下、本発明のテープ排出の過程について図13乃至図15を参考にして具体的に設明する。
リフィルカートリッジ120は、第1紙管121が第1回転軸91に嵌められ、第2紙管122が第2回転軸92に嵌められ、第3紙管123が第3回転軸93に嵌められ、アイドリングローラー軸挿入用紙管126a,126bにテープカセットのアイドリングローラー軸94a,94bが嵌められるようにテープカセット156に装着する。
前記リフィルカートリッジを装着した状態でテープカセットを駆動すれば第1紙管121に巻き込んでいるテープロール140が第3紙管123の回転に従動して解かれて外側に排出される。
前記テープロール140の第1分離シート127aは第2紙管122の外周面に巻き取れて回収され、第2分離シート127bは第3紙管123の外周面に巻き取れて回収される。
そして、分離シートの間に位置するテープ132a,132b...は排出口125、フィーディングローラー103、およびローラー105を通じて排出口96の方に排出される。
前記テープ132a,132b...の排出速度及び排出の位置をコントロールする為に複数の感知センサー150、159がテープカセットに設置される。例えば、感知センサー159はテープの排出の位置を感知してテープの移動位置をコントロールすることができるように構成され、感知センサー150はテープの回転を感知してテープカセット駆動部70の動作をコントロールすることができるように構成される。
感知センサー150は図14のように第1分離シート127aにセンサー感知部がない時にはテープカセット駆動部70を駆動させてテープロール140を回転させるように作用し、図15のように第1分離シート127aに形成されたセンサー感知部160が感知された時には供給テープ132aが排出されたものと判断して、次の製本作業の信号があるまでテープカセット駆動部70の駆動を一時的に止めるようにする。
前記テープの第1分離シート127aに形成されたセンサー感知部160の一例について図16乃至図18を参考にして設明する。図16はテープの始点に設けられるセンサー感知部を表し、図17はテープの終点に設けられるセンサー感知部を表し、図18は最後のテープに設けられるセンサー感知部を表す図面である。
図16のように第1分離シート127aには、テープの始点から同じ間隔で配置される各テープ132a,132b...の前方の位置にセンサー感知部160a1,160a2,160a3...が同じ間隔で設置される。前記各々の感知部160a1,160a2,160a3...がテープカセットの感知センサー150を構成する二つのセンサー150a,150bのいずれかによって感知された時にテープの移送が一時的に止められる。
図17のように最後のテープの位置を感知するセンサー感知部160b1,160b2が設置される。前記センサー感知部160b1,160b2は感知センサー150bによって感知される。感知センサー150bがセンサー感知部160b1を、感知センサー150aがセンサー感知部160a4を同時に感知すれば最後のテープに近づいて来たと判断する。
そして、図18のように最後のテープの前方には連続する帯形のセンサー感知部160cが設置され、感知センサー150bがセンサー感知部160a7を感知した後、感知センサー150aがセンサー感知部160cを感知すれば最後のテープ132a+nであるものと判断する。前記のようにテープの分離シートにテープの初めとテープの終わりの位置が感知できるセンサー感知部を設けることによってテープの使用状態を認識することができる。
以上、設明した本発明のテープ供給装置及びリフィルカートリッジは前記構造に限定されることではなく本発明の特許請求範囲及び目的の範囲で多様な変形が可能である。
図1はテープ供給装置が構成された一般的な製本装置の技術構成を説明するための断面図である。 図2は従来のテープ供給装置を説明するための図面である。 図3は従来のテープ供給装置を説明するための図面である。 図4は従来のテープ供給装置にリフィルされるテープの一般的な構造を説明するための図面である。 図5は本発明のテープ供給装置の分解斜視図である。 図6は本発明のテープ供給装置の立体図である。 図7は本発明のテープ供給装置を構成するテープ排出ローラーアセンブリーの分解斜視図である。 図8は本発明のリフィルカートリッジの立体図である。 図9は本発明のリフィルカートリッジの分解斜視図である。 図10は本発明のリフィルカートリッジにロール状に巻かれるテープの構造を表す図面である。 図11は本発明のテープ供給装置のテープカセットにリフィルカートリッジが挟まれて装着された状態を表す図面である。 図12は本発明のテープカセットの回転軸とリフィルカートリッジの紙管の結合状態を表す図面である。 図13は本発明のテープ供給装置のテープカセットに挟まれてリフィルカートリッジからテープが排出される過程を説明する為の図面である。 図14は本発明のリフィルカートリッジからテープが排出される時に、テープの分離過程を説明する為の図面である。 図15は本発明のリフィルカートリッジからテープが排出される時に、テープの分離過程を説明する為の図面である。 図16は本発明のテープロールに構成されるセンサー感知部の一つの例を表す図面である。 図17は本発明のテープロールに構成されるセンサー感知部の一つの例を表す図面である。 図18は本発明のテープロールに構成されるセンサー感知部の一つの例を表す図面である。

Claims (13)

  1. 二枚の分離シート127a,127bの間に挟まれたテープ132a,132b...を有するテープロール140が内蔵されるテープカセット156と、前記テープカセットを駆動するテープカセット駆動部70とを備え、
    前記テープカセットは前記テープロールを回転可能に支持する第1回転軸91と、前記二枚の分離シートのうちの一枚をロール状に巻き取りして回収できるように構成される第2回転軸92と、前記残り一枚の分離シートをロール状に巻き取りして回収できるように構成される第3回転軸93と、前記二枚の分離シートが除去されたテープを外部に排出するテープ排出ローラーアセンブリー95とを具備し、前記テープカセット駆動部は前記第2回転軸と第3回転軸とを駆動するように構成されることを特徴とするテープ供給装置。
  2. 前記排出ローラーアセンブリー95近辺には前記二枚の分離シート127a,127bと前記テープ132a,132b...が同時に通過できるように支持するアイドリングローラー軸94a,94bが設けられることを特徴とする請求項1記載のテープ供給装置。
  3. 前記第2回転軸と第3回転軸はタイミングベルト71によって同時に駆動されることを特徴とする請求項1記載のテープ供給装置。
  4. 前記第2回転軸と第3回転軸の回転速度は互いに異なることを特徴とする請求項1記載のテープ供給装置。
  5. 前記第1回転軸はクランプ軸として機能することを特徴とする請求項1記載のテープ供給装置。
  6. 前記第2回転軸と第3回転軸のうちの回転速度が速い方にはトルクリミットの手段が設置されることを特徴とする請求項1記載のテープ供給装置。
  7. 前記トルクリミットの手段は弾性片115a,115bから成ることを特徴とする請求項6記載のテープ供給装置。
  8. 前記排出ローラーアセンブリー95はテープのフィーディングローラー103を具備し、前記フィーディングローラーによって前記テープ132a,132b...が外部に排出できるように構成されることを特徴とする請求項1記載のテープ供給装置。
  9. 前記テープロール140は中央に通孔部をもつ第1紙管121に固定され、前記二枚の分離シート127a,127bの端部は各々中央に通孔部をもつ第2紙管122と中央に通孔部をもつ第3紙管123に固定され、前記第1紙管乃至第3紙管は、前記各々の通孔部を通じて前記第1紙管が前記第1回転軸と結合され、前記第2紙管が前記第2回転軸と結合され、前記第3紙管が前記第3回転軸と結合されるように前記外箱130に装着されることを特徴とする請求項1乃至8のいずれかに記載のテープ供給装置。
  10. 外箱130の中に配置され、各々通孔部をもつ第1紙管121、第2紙管122、第3紙管123を具備し、二枚の分離シート127a,127bの間に挟まれたテープ132a,132b...を有するテープロール140が前記第1紙管に固定され、前記第2紙管には前記二枚の分離シートのうちの一枚の分離シートの端部が固定され、前記第3紙管の外面には他方の分離シートが固定され、前記分離シートの間に位置するテープを排出する排出口125が前記外箱に具備されることを特徴とするテープ供給装置用リフィルカートリッジ。
  11. 前記テープは一定の間隔を置いて直線に配置されることを特徴とする請求項10記載のテープ供給装置用リフィルカートリッジ。
  12. 前記二枚の分離シート127a,127bのいずれか一方にはテープ132a,132b..の排出を感知するセンサー感知部160が設置されることを特徴とする請求項10又は請求項11記載のテープ供給装置用リフィルカートリッジ。
  13. 前記排出口125の近辺には前記二枚の分離シート127a,127bと前記テープ132a,132b...が同時に通過できるように支持するアイドリングローラー軸挿入用紙管126a,126bが設けられることを特徴とする請求項10記載のテープ供給装置用リフィルカートリッジ。
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