JP2012501880A - 封筒輸送位置決め装置ならびに関連する方法 - Google Patents

Abstract

封筒(１３０)を処理するための装置(４２０)。サポートプレート(４２２)および圧力検出レバー(４３４)は、略直立向きで封筒(１３０)のスタックを支持する。圧力検出レバー(４３４)は、封筒(１３０)のスタックによって加えられる圧力に応じて回転する。供給装置(４６０)は、圧力検出レバー(４３４)の回転動作がセンサー(４５０)によって検出され、かつ、供給装置(４６０)が封筒(１３０)のスタックに対して加えられる圧力を変化させるようにセンサー(４５０)に対して作用的に接続されている。

Description

本発明は、概して、加工設備に、さらに詳しくはペーパーをシートに加工し、配列を点検し、そして自動で封筒を装填する作業のための装置に関する。

本出願は、概して、以下の同時係属米国特許出願、すなわちシリアルNo.12/231,739(整理番号KERI-05)、名称「Apparatus for Guiding and Cutting Web Products and Related Methods」；シリアルNo.12/231,753(整理番号KERI-07)、名称「Inserting Apparatus for Discrete Objects into Envelopes and Related Methods」；シリアルNo.12/231,754(整理番号KERI-08)、名称「Transporting Apparatus for Discrete Sheets into Envelopes and Related Methods」；シリアルNo.12/231,730(整理番号KERI-09)、名称「Conveying Apparatus for Envelopes and Related Methods」；ならびにシリアルNo.12/231,749(整理番号KERI-10)、名称「Transporting Apparatus for Web Products and Related Methods」に関するものであり、これら全ては同日付で出願されたものであり、この引用によって明らかにその全体が本明細書中に組み込まれる。

自動的に封筒に装填するための加工設備は公知である。そうした設備は、ペーパーの事前印刷されたウェブを供給し、そうしたウェブを一つ以上の個別のシートへと裁断し、シートを照合し、そしてそうした個別のシートコレーションを封筒内へと送り込むためのコンポーネントを含んでいる。そうした設備はさらに、特定の場所へ詰め込まれた封筒を輸送するためのコンポーネントを含む。この産業は、上記およびその他の機能を達成する公知のデバイスを備える。だが、改良が求められており、信頼性精度および最終製品の品質を犠牲にすることなく、大量のペーパー片カウントおよび高い速度が必要とされる。

さらに詳しく言うと、ペーパーの大型ロールには、個別の領域に、区画特定情報が印刷される。すなわち、ペーパーの初期ロールは、既に印刷された表示特定情報の膨大な数の個別の領域を備えるが、各個別の領域は、結果的に表示特定情報の単一のページあるいはシートを構成することになるものを形成している。プロセスを複雑にするために、ある封筒の内容物が、シートカウントによって、そして、もちろん、包含されたシート上の特定の表示によって、他の内容物とは異なるように、関連する表示を備えた変更可能な数のシートを封筒内に配置する必要がある。一例として、多数の顧客の財務レポートあるいは口座明細は、さまざまな数の顧客あるいは口座明細シートを裁断し、それぞれ照合し、詰め込み、そして配達のために排出されることを要する。したがって、各封筒の内容物は、単一のシートあるいは２枚以上のシートからの「コレーション」を含み、各「コレーション」は受取人に対する郵送に固有である。

そうした代表的作業において、財務会社はその顧客のそれぞれにビリングあるいはインボイス情報を発送する。ある顧客用のビリング情報すなわち「表示」は、一つの最終シートと、照合され続いて顧客の封筒内に配置される必要がある多数のシートとの間のどこかを必要とする。これらの情報の全ては単一ロール上のシートサイズの個別の領域内に印刷できるが、これらの領域は注意深く画定され、裁断され、同じアドレスあるいは送付先のためにシートへと同化させられすなわちコレートされ、封筒内に挿入され、処理され、排出される必要がある。したがって、このプロセスを実施するためのシステムは、これまで、ある典型的なコンポーネント、たとえばペーパーロールスタンド、駆動部、シートカッター、組み合わせユニット、集積あるいはコレートユニット、フォルダー、封筒フィーダー、封筒挿入機、ならびに完成・排出ユニットを備えていた。正確なシートが照合されそして正確な仕向封筒内に配置されるように機能を相互連係させるべくシステムを作動させるために電子制御が使用される。

そうしたマルチコンポーネントシステムにおいては、ペーパーロールから完成した封筒へのパススルー速度は、各コンポーネントの速度に依存し、かつ、全体生産速度は最も遅いかあるいは最も弱いリンクコンポーネントの関数である。全体的な信頼性は同様に制限される。さらに、機能障害あるいは故障を修理するための平均停止時間は、最も修理されがちな、最もメンテナンス消費的なコンポーネントによって制限される。そうしたシステムは資本集約的であって、大きな床面積あるいはフットプリントを要し、しかも多大な労力、原料およびメンテナンス能力ならびに設備を必要とする。

あるそうしたシステムにおいては、封筒は、封筒のスタックに対して一定の圧力を加えるマガジンすなわち輸送デバイスから供給されるが、スタックから封筒の一つを取り出すのに必要な力はしたがって固定である。このために、動作に要する力は過大あるいは過小なものとなる。圧力が過大である場合、たとえば、システムの他のコンポーネントは、封筒を損傷させることなく、スタックから封筒を取り出すことができないであろう。

その他のそうしたシステムは、作動・非作動する、すなわち封筒のスタックに加えられる圧力を調整するために逆転するモーターを含む。そうしたシステムには、到達可能な動作速度に関して制限が存在する。

したがって、高速ハンドリングマシンにおける封筒内への別個のペーパーあるいはフィルム物体のその後の挿入のための改良された封筒輸送位置決め装置を提供することが望まれる。さらに、従来の加工装置に見られる固有の問題を解決する加工装置および関連する方法を提供することが望まれる。

このために、本発明の好ましい実施形態は、供給ポジション近傍の供給圧力センサー装置に対してスタックを付勢することによって供給ポジションに向かって封筒の概ね水平なスタックに対して加えられる付勢力を管理すること、および検出された供給圧力に応じて付勢力を制御することを含む。

さらに詳しく言うと、封筒を処理するための装置は、サポートプレートと、概ね直立な向きで封筒のスタックを支持するための圧力検出レバーとを含む。圧力検出レバーは、封筒のスタックによって加えられる圧力に応じて回動する。ある実施形態では、供給装置は、圧力検出レバーの回転動作がセンサーによって検出されるように検出レバーの回動をモニターするセンサーによって作用的に制御され、かつ、供給装置は、検出された圧力変化に応じて封筒のスタックに対して加えられた圧力を変化させるよう制御される。

ある実施形態では、略直立向きで封筒を処理するための装置が提供される。本装置は、フレーム構造体と、このフレーム構造体に取り付けられかつそれに対して概ね静止状態のサポートプレートを含む。サポートプレートは、概ね直立な向きで封筒のスタックを支持するための概ね平坦な面を有する。本装置の圧力検出レバーは、フレーム構造体に取り付けられ、かつ、サポートプレートと交差するように方向付けられた検出面を有し、圧力検出レバーは、回動可能に取り付け可能であり、かつ、封筒のスタックによって加えられる圧力に応じて動作可能である。圧力検出レバーは、スタックの第１の封筒の先端部分が検出面の下流側領域内に突出することを可能とするためにサポートプレートに対して配置されている。

本装置は、圧力検出レバーに向かって封筒を移動させるための供給装置を含むことができる。センサーが、スタックバイアスあるいは供給装置を制御するために作用的に接続される。センサーは圧力検出レバーの回転動作を検出するよう構成され、供給装置は、圧力検出レバーの回転動作に対応するセンサーから受け取った信号に応答するようになっている。

好ましくは、圧力検出レバーは、最先頭の封筒と係合するその上側端部が封筒スタックに向かう上流方向に付勢されるように付勢される。圧力検出レバーは、ピボットの両側にそれぞれ配置された第１および第２の長尺部分を含んでいてもよく、第１の部分は検出面を含み、第２の部分はセンサーに対して作用的に接続されるかあるいはさもなければそれと関連付けられており、第２の部分は第１の部分よりも長尺である。本装置は、サポートプレートに対して固定状態であってかつサポートプレートに対して鋭角に封筒のスタックを方向付けるよう構成された停止部材を含んでいてもよい。停止部材が、スタックの第１の封筒の前面を支持するよう構成されてもよい。停止部材は、封筒のスタックを支持するためのサポートプレートと交差するように配置され、供給装置は、センサーから受け取った信号に応答して、停止部材に対して封筒のスタックによって加えられる付勢力すなわち圧力を調整するよう構成される。

センサーは、たとえば、赤外線センサーであってもよい。サポートプレートは、供給装置によって供給されたスタックの中の封筒を受けるための少なくとも一つの斜面を含んでいてもよい。装置は、さらに、これによってスタックから第１の封筒を取り出すために第１の封筒の先端部分と係合するように動作可能な封筒ピックアップ要素を含んでいてもよい。封筒ピックアップ要素は、第１の封筒の少なくとも二つの別個の部分と係合するように回転可能であってもよい。停止部材は、封筒の所定長さに基づいて調整可能であってもよい。

他の実施形態では、ペーパーのロールの供給と関連付けられた第１の端部と、ペーパーのロールを別個のシートへと加工するための処理装置と、別個のシートを封筒内に挿入するための詰め込み装置とを有する自動封筒詰め込み装置が提供される。本装置は、フレーム構造体と、フレーム構造体に取り付けられかつそれに対して概ね静止状態のサポートプレートであって、概ね直立な向きで封筒のスタックを支持するための概ね平坦な面を有するサポートプレートとを含む。圧力検出レバーがフレーム構造体に取り付けられ、かつ、それはサポートプレートと交差するように方向付けられた検出面を有し、圧力検出レバーはスタックによって加えられる圧力に応じて回転動作可能であり、圧力検出レバーは、スタックの第１の封筒の先端部分が検出面の下流側領域内に突出することを可能とするためにサポートプレートに対して配置される。

さらに他の実施形態では、封筒のスタックを処理するための方法が提供される。本方法は、封筒のスタックに対して、それらを進行方向に移動させるために第１の力を加えることと、スタックの第１の封筒を回転動作可能な表面によって係合させることとを含む。動作可能な表面は第１の供給力に応じて回転動作させられ、かつ、第１の力とは異なる第２の供給力が封筒のスタックに対して加えられる。第２の供給力を加えることは、たとえば、第１の供給力よりも小さな供給力を加えることを含んでいてもよい。第２の供給力は、動作可能な表面の回転動作に応じて加えられてもよい。本方法は、略直立向きで封筒のスタックを移動させることを、付加的にあるいは代替的に含んでいてもよい。

他の実施形態では、封筒のスタックから単一の封筒を供給するための方法が提供される。本方法は、封筒供給ポジションに向かってスタックを付勢することと、この付勢によって生じる供給ポジションでの先頭の封筒への圧力を検出することとを含む。付勢は検出に応じて制御される。

そうした装置および方法は、モジュラーベースで、かつ改良されたペーパーハンドリング装置、サーボ駆動コンポーネント、改良されたセンサー密度およびシステム動作を制御する改良された制御コンセプトを有する、改良されたペーパー加工およびシート挿入装置および方法を予期した、ペーパー加工および封筒詰め込みシステムにおいて特に有用である。本発明の実施形態の一つ以上は、モジュラーペーパー加工およびシート挿入システムのモジュールとして使用できる改良された輸送装置の提供を予期しており、人的資本、必要スペース、必要環境、メンテナンス、労働力および原料ならびに設備は、それゆえ、同じ処理能力の従来システムに比べて低減される。

さらに詳しく言うと、そうした改良された装置ならびに方法は、同様のあるいは特定のモジュールが多機能である異なるモジュールからなる一連のモジュールにおいて以下の機能を実現する複数の機能モジュールを予期している。この機能には、
・印刷されたペーパーロールハンドリング／巻き戻し；
・ペーパー断片化および裁断；
・シートコレーションおよび集積；
・シート折り込み；
・インサートとの連係のための輸送；
・封筒の供給；
・コレーション連係および挿入；
・封筒処理および排出
が含まれる。

さらに詳しく言うと、本発明の一つ以上の態様は、限定を伴うことなく、
(ａ)カッター装置内への、印刷された表示を含むペーパーあるいはフィルムのウェブの案内；
(ｂ)断片化および横方向裁断によるウェブの処理；
(ｃ)インサートの個別片の輸送および差し込み；
(ｄ)インサートの個別片の既定のスタックの集積；
(ｅ)封筒装填ステーションに向かうインサートの個別片のスタックのガイドおよび輸送；
(ｆ)封筒装填ステーションに向かう個々の封筒の輸送；
(ｇ)封筒装填プロセスに先立つ封筒のスタックの形成および処理；ならびに
(ｈ)封筒のスタックからの、そして封筒装填ステーションを経た、個々の封筒の処理
のための新規でかつ独特の装置および方法を、予期し得る。

特定のモジュールにおける特定の機能の組み合わせは独特の組み合わせであるが、本発明は、主として、本明細書中で説明するペーパー輸送装置および方法に見出される。

封筒に選択されたペーパーあるいはフィルム物品を装填するための加工機の一部を示す斜視図である。 図１の加工機の装填あるいは挿入装置の一部の側面図であり、さらに詳しくは図１の丸で囲んだ領域２に関連する。 図２の挿入装置の真空ドラムおよびメインローラーの斜視図である。 図３と類似の図であり、さらに図２の挿入装置のシート挿入アセンブリを示している。 図４Ａに示すそれとは異なるポジションで封筒を示す図４Ａと類似の図である。 さらに異なるポジションでその封筒を示す図４Ａ、４Ｂと類似の図である。 図４Ａ〜４Ｃとはさらに異なるポジションでその封筒を示す図４Ａ〜４Ｃと類似の図である。 挿入プロセスのある段階を示す図２と類似の図である。 封筒搬送装置の一部を示す図２および図５と類似の図である。 図６の封筒搬送装置の一部を示す斜視図である。 封筒を搬送するためのプロセスにおけるある段階を示す図６と類似の図である。 図８に示す段階ににて封筒搬送装置の一部を示す図７と類似の図である。 封筒を搬送するためのプロセスにおける異なる段階を示す図７および図８Ａと類似の図である。

図面を、特に図１を参照すると、ペーパーあるいはフィルムのウェブ１２を処理するための代表的加工機１０の一部が示されている。図示していないが、加工機１０によって処理されるウェブ１２は、たとえば、そうしたウェブを含む素材のロール(図示せず)から供給される。このロールは、概して、加工機１０の第１の端部１４と関係付けられ、かつ、従来公知の方式で、たとえば、ロールのコアを受けるスピンドルを駆動することによって、あるいはベルトまたは類似のデバイスとロールの表面を接触させることによって、巻き戻される。通常、ウェブ１２は、別個の領域に表示が事前に印刷されている。

ウェブ１２は、したがって、加工機１０を形成している複数のモジュールを経て、概して矢印１５で示す加工方向に移動する。図１の代表的実施形態においては、加工機１０は、ウェブ素材を、素材の(「領域」に対応する)別個のシート(「インサート」)へと裁断し、そしてそれを、概して加工機１０の逆側端部１６から供給される封筒内に送り込む。加工機１０は、さらに、その後の処理すなわち配列のために、インサートを収容した封筒を加工機１０の図示する部分から離れるように搬送する。代表的加工機１０は、上記のとおり、封筒の処理だけでなく、ウェブおよびそれに由来するインサートの処理に関する異なるステップを実施するための複数のモジュールを含む。当業者にとって、加工機１０が、ここに示すものに加えてあるいはそれに代えて、他のモジュールを含んでいてもよいことは明白である。

たとえば、図示するモジュールの第１のものは、加工機１０の第１の端部１４に相対的に近い裁断モジュール３０であり、これは、その後の処理のために、ウェブ１２をインサート(図示せず)などの別個の物品へと裁断する。搬送モジュール４０は、裁断モジュールから受け取った別個のインサートを制御および輸送し、そしてそれを折り込みおよびバッファリングモジュール５０へと供給する。モジュール５０は、必要ならば、たとえば、意図された製品が二つ以上の別個のシートによって形成されるインサートを封筒に詰め込むことを要する場合、その後の処理のために別個のインサートのスタックを形成することができる。モジュール５０は、意図された製品が必要とする場合、別個のインサートを、概ね加工方向に沿って配置された別個のインサートの長手方向軸線に沿って折り込む。さらに、モジュール５０は、特定の製品がそれを必要とする場合、別個のシートのセットを個々に取り扱われるスタックへと集積し、配列を点検し、あるいは緩衝処理する。

図１をさらに参照すると、取り込みモジュール６０は、折り込みおよびバッファリングモジュール５０からのインサートを受け取り、そして、それは、インサートを輸送すると共にそれを封筒内へと供給するために詰め込みモジュール７０のコンポーネントと協働する。一方、封筒は、封筒コンベア８０によって取り扱われ、詰め込みモジュール７０へと供給される。その後の処理すなわち配列のために加工機１０の図示する部分から離れるように、詰め込まれたすなわち装填された封筒を輸送するために、輸送アセンブリ９０が詰め込みモジュール７０および封筒コンベア８０と作用的に連結されている。

図２を参照すると、代表的な詰め込みモジュール７０が詳しく示されている。モジュール７０は挿入システムすなわち装置１００を支持するフレーム７２を含むが、これは、封筒に向かって別個のシートすなわちインサートを供給し、別個のシートに向かって封筒を供給し、封筒内に別個のシートを挿入し、そして、輸送アセンブリ９０に向かって詰め込まれた封筒を移動させる(図１)。このために、装置１００は、閉ループ(一部のみを示す)状に回転可能でありかつ歯付きホイール１１４によって駆動されるベルトアセンブリ１１２の形態の供給装置１１０を含む。複数のフィンガー１１６がベルトアセンブリ１１２から延在しており、かつ、ベルトアセンブリ１１２の長さに沿って離間している。フィンガー１１６はインサート１２０の後端縁部と係合し、これによって、封筒１３０が概ね矢印１３８の方向にインサート１２０に向かって移動させられる間に、概ね矢印１３４の方向に封筒１３０に向かって、それらを移動させる。この代表的実施形態では、剛毛１４０の形態の複数の可撓要素が、供給装置１１０の支持要素１４２の一部を形成する。剛毛１４０は、それが封筒１３０に向かって移動するとき、インサート１２０と係合する。

上述したように、封筒１３０はまずインサート１２０に向かって概ね矢印１３８の方向に移動する。封筒１３０のこの動きは、各封筒１３０を挟み込む、回転する真空ドラム１５０と回転するメインローラー１５６との協働作用によって実現される。真空ドラム１５０とメインローラー１５６は、詰め込みモジュール７０の(図３に仮想線で示す)フレーム１５８によって支持されている。真空ドラム１５０とメインローラー１５６が互いに反対方向に回転するとき、それらの間に配置された封筒１３０との係合によって、挿入あるいは詰め込みステーションにおいてインサート１２０に向かう封筒１３０の動きが生じる。さらに詳しく言うと、真空ドラム１５０は矢印１６０で示す方向(反時計回り)に回転し、一方、メインローラー１５６は矢印１６６で示す方向(時計回り)に回転する。真空ドラム１５０とメインローラー１５６との間の距離は、両者間で封筒１３０を効果的に挟み込むために適当に選定される。これに関して、それゆえ、この距離は、これに限定されるわけではないが、封筒１３０の所定の厚みを含む要因に基づいて選定される。図示していないが、真空ドラム１５０およびメインローラー１５６の一方または両方は調整可能であってもよく、これによって、その間の距離の調整が可能となる。

真空ドラム１５０およびメインローラー１５６の素材は、封筒の係合および矢印１３８の方向へのその移動を可能とするように適当に選択される。たとえば、限定ではないが、メインローラー１５６の、かなりの部分ではないにしても、少なくとも外面が、ラバー、ウレタンあるいは封筒１３０に対して所定のレベルの摩擦をもたらす、その他の素材から形成できる。同様に、真空ドラム１５０の少なくとも表面１７０はステンレススチールなどの金属から形成されるが、これは、さらに、たとえば表面１７０上に接着剤あるいはその他の物質が堆積するのを防止するために、リリースタイプ表面材すなわち織物で被覆することができる。

真空ドラム１５０およびメインローラー１５６は、封筒１３０をガイドする対向配置されたレール１８２ａ,１８２ｂによって形成されたガイド１８０(図２では一つしか示していない)から各封筒を受け取る。さらに詳しくは、レール１８２ａ,１８２ｂは、各封筒１３０の側方部分１３０ａ(図４)を受けるスペースを、その間に形成する。被駆動二次ローラー１９０ａ,１９０ｂの二つの対(一方のみを図示する)が、ガイド１８０によってガイドされた封筒の移動を促進するためにガイド１８０間に配置される。さらに詳しくは、ローラー１９０ａ,１９０ｂは互いに反対の方向(矢印１９２ａ,１９２ｂ)に回転し、そして封筒１３０の中央部分を挟み込むように配置され、これによって封筒１３０はインサート１２０に向かって移動させられる。

引き続き図２を参照し、さらに図３を参照すると、真空ドラム１５０は、表面１７０に複数の孔２００を有し、そしてその回転によって封筒１３０の移動を実現するよう構成されている。さらに詳しく言うと、孔２００は、真空ドラム１５０の表面１７０に負圧を発生させるために、大まかに示す真空源２０４と流体連通状態である。負圧は封筒１３０を吸引し、これによって、真空ドラム１５０が回転するとき、封筒１３０を保持し、そして真空ドラム１５０に対する封筒１３０の移動を阻止するか最小限に抑える。

この代表的実施形態では、真空源２０４は連続的に作動し、すなわちそれは、常時、「ＯＮ」状態である。さらに、真空ドラム１５０は、孔２００の選択された群に、したがって真空ドラム１５０の表面１７０の選択された部分に対する負圧の選択的適用を容易にするために、電気的に制御され、たとえばサーボ制御される。それに対して真空源２０４が負圧を提供する孔２００の選択は、たとえば、封筒１３０のピッチすなわち長さ１３０Ｌに基づいてなされる。これに関して、真空ドラム１５０は、真空源２０４を、特定のタイプの封筒１３０および／または封筒１３０の選択された部分の、回転面１７０による係合を可能とする孔２００の所望の群と整列させるために、真空源２０４に対して回転させることができる。たとえば、真空ドラム１５０は、負圧が封筒１３０の後端部分には作用しないように、真空源２０４に対して回転させることができるが、これによって、真空源２０４からの封筒１３０のリリースが容易になる。

真空ドラム１５０は、類似の構造を有すると共に共通の中心コア１５０ｃから回転可能な二つの側方部分１５０ａ,１５０ｂを有する。孔２００は、これに関して、側方部分１５０ａ,１５０ｂの両方に配置され、これによって封筒１３０の均等な係合が可能となる。したがって、この実施形態における代表的配置によって、それが真空ドラム１５０の回転に伴って移動するとき、封筒１３０の捩れが阻止され、あるいは少なくともそれが最小限に抑えられる。

図２および図３をさらに参照すると、傾斜要素２１０が、真空ドラム１５０の表面１７０からの封筒１３０のリリースを可能とするために、真空ドラム１５０に組み付けられている。さらに詳しく言うと、傾斜要素２１０は真空ドラム１５０に対して静止状態であり、かつ、真空ドラム１５０の二つの側方部分１５０ａ,１５０ｂ間に配置されている。傾斜要素２１０は、真空ドラム１５０の表面１７０に対して概ね接線方向の表面を有する中実ブロックの形態である。動作中、封筒１３０が真空ドラム１５０の回転に伴って移動するとき(矢印１６０)、封筒１３０の先端部分１３０ｆは傾斜要素２１０の上に載り上がり、これによって真空ドラム１５０の表面１７０から離れるように先端部分１３０ｆが分離させられる。

これに代えて、それが真空ドラム１５０の表面１７０に対して概ね接線をなすように配置される限り、傾斜要素２１０が、その他の形態をとることができることは、当業者にとって明白である。同様に、傾斜要素２１０は、それが真空ドラム１５０に対して静止状態である限り、完全静止ではなく、動く要素であってもよい。たとえば、限定ではないが、代替実施形態は、真空ドラム１５０に対して静止した傾斜要素を形成するために、真空ドラム１５０と同じかあるいはそれと反対方向に動く傾斜要素を含んでいてもよい。

図４Ａ〜４Ｄを参照すると、代表的挿入処理が図示されている。図４Ａは、真空ドラム１５０の回転(矢印１６０)に伴って移動する封筒１３０を示している。孔２００は、封筒１３０の長さのほとんどと係合状態である。封筒１３０の向きは、その先端部分１３０ｆが封筒のフラップであるようなものである。さらに、この向きは、封筒１３０のフラップを形成するペーパーの基体１３０ｇが真空ドラム１５０の表面１７０に面し、一方で、対向する基体１３０ｈ(図４Ｂ)がメインローラー１５６に面するようなものである。この向きが単なる例であり、代わりに、その他の向きを採用可能であることは当業者にとって自明である。

図４Ａはまた、封筒１３０の先端部分１３０ｆが傾斜要素２１０と係合し始めていることを示している。さらに、封筒１３０が、輸送装置２２０の一対の外側延在要素２１６および中央延在要素２１８に向かって移動している状態が示されている。輸送装置２２０は、インサート１２０(図４Ｂ)を封筒１３０に向かって輸送し、かつ、上述した供給装置１１０および支持要素１４２(図２)を含んでいる。この代表的実施形態では、さらに、輸送装置２２０は、装置２２０のフレーム(仮想線で示す)から延在する一対のクリップ２３２(一方のみを示す)を含んでいる。輸送装置２２０はまた、この実施形態では、封筒１３０内へのインサート１２０の案内を容易にする一対のガイド要素２４２を含んでいる。クリップ２３２のポジションは、ジャッキネジ(図示せず)を介してクリップ２３２に作用的に接続された大まかに示すモーター２３２ａ(一方のみを示す)によって制御され、そして、それは、封筒１３０の長さ１３０Ｌに応じたクリップ２３２のポジションの自動調整を可能とする。さらに詳しく言うと、モーター２３２ａは、メインローラー１５６に向かうかあるいはそこから離れるクリップ２３２のポジションの調整を容易なものとする。モーター２３２ａは、たとえば、独国WaldkirchのSick AGグループのメンバー、Sick Stegmann GmbHから入手可能なモデルHRA08Cなどの、ステップモーターであってもよい。

特に図４Ｂを参照すると、延在要素２１６,２１８が封筒１３０の内部１３０ｎ内に突出するように延在要素２１６,２１８と部分的に係合した状態で封筒１３０が示されている。挿入プロセスのこの段階では、そして、図４Ａに示す段階に対して、封筒１３０の長さ１３０Ｌ(図２)のより大きな部分が傾斜要素２１０と係合しており、したがって、真空ドラム１５０の表面１７０から分離させられる(図４Ａ)。この段階では、同様に、封筒１３０の内部１３０ｎに向かって、矢印２５０の方向に移動するインサート１２０が示されている。インサート１２０は、その先端縁部１２０Ｌが内部１３０ｎに向けられた状態で示されている。

特に図４Ｃを参照すると、挿入プロセスのあるステージが示されているが、ここでは、封筒１３０は、真空ドラム１５０の表面１７０から、完全に、あるいは少なくともほとんど分離させられている(図４Ａ)。これに関して、真空ドラム１５０の回転は、封筒１３０がシャフト１５０の回転動作に対してスリップするようなものである。クリップ２３２(一方のみを示す)は、インサート１２０に向かう封筒１３０の移動(矢印１３８)に関して停止面あるいは制限面を提供するように、封筒１３０と係合した状態で示されている。フィンガー１１６(仮想線で示す)は、インサート１２０の後端縁部１２０ｔと係合し、これによって封筒１３０の内部１３０ｎに向かってインサート１２０(矢印２５０)を移動させている状態で示されている。クリップ２３２は、さらに、矢印１３８の方向に封筒１３０がさらに移動するとき、図４Ｄに示すごとく、封筒１３０の後端縁部１３０ｔが上方(矢印２６０)に、そしてメインローラー１５６の上に押しやられるように、封筒１３０のための持ち上げ作用を提供する。本明細書中で使用しているように、「上方」、「上側」、「下側」、「〜の上」、「前方」、「前」、「後」およびその派生語は、限定を意図したものではなく、単に図に示す向きを表しているに過ぎない。

特に図４Ｄを参照すると、挿入プロセスのある段階が示されているが、この段階では、フィンガー１１６の前方移動(矢印２５０)によって、詰め込まれた封筒１３０のさらなる配列のために、概して、挿入すなわち詰め込みステーションにおける輸送装置２２０から離れかつ輸送装置９０(図１)に向かう同じ方向(矢印２６４)への封筒の移動が生じる。さらに詳しく言うと、図４Ｄに示すプロセスの段階においては、インサート１２０の先頭縁部１２０Ｌが封筒１３０の後端縁部１３０ｔに達する。したがって、フィンガー１１６の前方移動は、インサート１２０を介して、封筒１３０の後端縁部１３０ｔに力を加え、これによって矢印２６４の方向への装填された封筒１３０の移動が生じる。

引き続き図４Ｄを参照し、そしてさらに図５を参照すると、メインローラー１５６の回転(矢印１６６)は、矢印２６４の方向に装填された封筒１３０を移動させるために協働する。さらに詳しく言うと、回転輸送ローラー２８８が、この輸送ローラー２８８とメインローラー１５６との間に小さなスペースを形成するために配置される。輸送ローラー２８８は、これに代えて、たとえば、不規則な形状の回転要素などの、その他の回転要素の形態であってもよく、本実施形態において示すような円形の回転要素には限定されない。輸送ローラー２８８は、メインローラー１５６のそれとは逆の方向(矢印２９０)に回転する。輸送ローラー２８８のポジション、ならびにメインローラー１５６の回転の方向(矢印１６６)に対するその回転の方向(矢印２９０)によって、詰め込まれた封筒１３０の挟み込み係合ならびに矢印２６４の方向へのその輸送が可能となる。この特定の実施形態では、輸送ローラー２８８は反時計周りに回転するが、これは限定ではなく例証を意図したものである。したがって、矢印１６６の方向におけるメインローラー１５６の回転は、第１の方向(矢印１３８)とは逆の第２の方向(矢印２５０)への、そしてプロセスの異なる段階中のメインローラー１５６の回転の軸線１５６ａの反対側での封筒１３０の移動を可能としながら、挿入プロセスの段階中に第１の方向(矢印１３８)への封筒１３０の移動を可能とする。

図６〜８、８Ａおよび９を参照すると、上述したように、二次ローラー１９０ａ,１９０ｂは各封筒１３０の中央部分と係合し、これによって、ガイド１８０に沿って封筒１３０を移動させる。これに関して、封筒１３０は、この封筒１３０のそれぞれの、先端部分１３０ｆと係合する回転ピックアップ要素３２０の作用によってガイド１８０に入る。さらに詳しく言うと、ピックアップ要素３２０は、中央部分３２２および外側部分３２４を有する不規則な形状の回転構造体であり、その両方が封筒１３０と係合するためのそれぞれの周方向面３２２ａ,３２４ａを含む。

中央部分３２２は、その回転の方向(矢印３５２)に対して、外側部分３２４の前方に周方向に配置されている。さらに、この代表的実施形態の中央部分３２２は、ピックアップ要素３２０のこれら二つの部分３２２,３２４のポジションが互いに調整可能であるように、外側部分３２４に対して別個に動作可能である。たとえば、異なる長さ１３０Ｌを有する封筒に対応するために、調整が望ましいであろう。ピックアップ要素３２０は、封筒輸送装置３５０を協働で形成するために、封筒スタック支持装置に隣接して配置されるが、その細部について以下で詳しく説明する。

ピックアップ要素３２０は、この代表的実施形態では、そして上述したように、矢印３５２の方向に回転する。これに関して、そして、特に図６に示すプロセスの段階を参照すると、この実施形態では、封筒１３０のスタックの第１の封筒１３１のフラップ１２１ｆの形態の先端部分は、ピックアップ要素３２０によるその係合前の状態で示されている。さらに、第１の封筒１３１は、フラップ１３１ｆが概ね矢印３６０の方向に折り曲げ変形可能であるように配置された状態で示されている。

特に図７を参照すると、ピックアップ要素３２０が、封筒１３１と部分的に係合した状態で示されている。さらに詳しく言うと、ピックアップ３２０の中央部分３２２は第１の封筒１３１のフラップ１３１ｆと係合するのに十分な程度回転した状態で示されており、これによって矢印３６０の方向にフラップ１３１ｆが折り込まれる。さらに、外側部分３２４が第１の封筒１３１と係合する前の状態で示されている。

特に、図８および８Ａを参照すると、ピックアップ要素３２０は、中央部分３２２および外側部分３２４が第１の封筒１３１のフラップ１３１ｆと係合するように、矢印３５２の方向にさらに回転(矢印３７６,３７８)した状態で示されている。これに関して、外側部分３２４の回転は、たとえばそして限定ではなく、ラバーあるいはウレタンからなるフォロアローラー３８０のセットと外側部分３２４との係合を生じる。外側部分３２４に対するフォロアローラー３８０のポジションは、それらが協働でフラップ１３１ｆを挟み込み、フォロアローラー３８０の回転(矢印３８８)および矢印３８２の方向への封筒１３１の前方移動を引き起こすようなものである。図８および８Ａはまた、封筒１３１の離散部分１３１ｍの、ピックアップ要素３２による、部分的係合を示している。フラップ１３１ｆではなく、離散部分１３１ｍの係合は、ガイド１８０に向かう封筒１３１のスムーズな輸送を促進する。

特に図９を参照すると、ピックアップ要素３２０が、図８Ａおよび８Ａに対して、さらに回転(矢印３９０)した状態で示されている。封筒１３１は、その側方部分１３１ａがガイド１８０(仮想線で示す)に収容されたポジションで示されている。これに関して、ガイド１８０のレール１８２ａ,１８２ｂは、レール１８２ａ,１８２ｂ間に形成されるスペース内への側方部分１３１ａの移動を容易にするために、ガイド１８０の入口部分１８０ｅにおいて互いに傾斜している。図では、さらに、ピックアップ要素の中央部分３２２は封筒１３１ともはや係合しておらず、一方、外側部分３２４は封筒１３１から離れるように回転しており、これによって封筒１３１から分離している。図示していないが、ピックアップ要素３２０が回転(矢印３９０)し続けるとき、それは封筒１３０のスタックからの新しい第１の封筒１３１と係合する。

再度図６を参照すると、ピックアップ要素３２０は、連続的に封筒１３０を供給する封筒輸送システム４２０によって支持された封筒のスタックから第１の封筒１３１を取り出す。封筒輸送システム４２０は、フレーム構造体４２４上に設けられかつそれに対して静止した支持プレート４２２を含む。支持プレートは、それぞれが略直立向きの封筒１３０の略水平スタックを支持するよう構成された概ね平坦な面４２２ａを含む。さらに、この代表的実施形態では、支持プレート４２２は、封筒１３０を受け取るのを容易にするための斜面４２３を含む。本明細書で用いているように、「直立」および「略水平」との用語は、封筒１３０あるいはそのスタックの完全な垂直あるいは水平向きにそれぞれ限定されるものではなく、むしろ、それらが端と端とが接した状態で支持される向きを意味する。これに関して、それゆえ、図６に示すように、封筒１３０は、支持プレート面４２２ａに対して鋭角をなすが、略直立向きで(下側縁部１３０ｅに沿って)端と端とが接した状態で支持される。

封筒輸送システム４２０の停止部材４２８は、フレーム構造体４２４から同様に支持され、かつ、支持プレート４２２に対して固定された向きで取り付けられている。停止部材４２８は、封筒１３０のスタックの第１の封筒１３１の前面すなわち前方を面する面１３１ｗを支持する前方部分４２８ａを含む。停止部材４２８の上端部分４２８ｂは封筒１３０の上側縁部１３０ｕを支持する。これに関して、停止部材４２８は、異なるピッチすなわち長さ１３０Ｌの封筒１３０に対応するために垂直方向に調整可能(矢印４２９)である。大まかに示すモーター４３０は、長さ１３０Ｌに応じて停止部材４２８の垂直ポジションの自動的な調整を容易にするために、停止部材４２８に作用的に接続されている。たとえば、限定はなく、独国WaldkirchのSick AGグループのメンバー、Sick Stegmann GmbHから入手可能なステップモーターモデルHRA08Cとすることができる。協働で、停止部材４２８および支持プレート４２２は、図６に示す略直立向きで封筒１３０を支持する。

引き続き図６を参照すると、封筒輸送システム４２０の圧力検出レバー４３４は支持プレート４２２に対して概ね交差するように向けられており、かつ、フレーム構造体４２４に対して固定的に連結されたピボット４４０を中心として回動可能である。圧力検出レバー４３４は、封筒１３０のスタックの第１の封筒１３１と係合する検出面４３４ａを含む。圧力検出レバー４３４は、検出面４３４ａを含むと共にピボット４４０から延在する第１の部分４３６を有する。圧力検出レバー４３４の第２の部分４３８がまた、ピボット４４０から、そして第１の部分４３６から離れるように延在している。この実施形態では、第１の部分４３６は第２の部分４３８よりも短い。稼働中、第１の封筒１３１は送りポジションにあり、かつ、第１の封筒１３１のフラップ１３１ｆが検出面４３４ａの下流側(すなわち後方)領域内へと延在するように向けられている。

大まかに示すセンサー４５０は、封筒輸送システム４２０の供給装置４６０を制御するための第２の部分４３８に対して作用的に接続されているか、あるいはそれを検出するためのポジションにある。供給装置４６０は、図６に示す封筒供給ポジションに向かってスタックを付勢する送り力を封筒１２０のスタックに加える。センサー４５０は、この実施形態では、赤外線型センサーであり、これは、圧力検出レバー４３４の第２の部分４３８に接続された延在部４６２に向けて配置され、かつ、この延在部４６２の動きを検出するよう構成されている。この代表的実施形態では、延在部４６２は、矢印４７０の方向に沿って延在部４６２の動きをガイドするために、そして所定のスプリング付勢力によって第１の(すなわち先頭)封筒１３１に当接した状態で検出レバー４３４を保持するために、スプリングおよびフックアセンブリ４６３(仮想線で示す)によってフレーム構造体４２４に接続されている。これに関して、延在部４６２の動き(矢印４７０)は、圧力検出レバー４３４の第１の部分４３６の対応する動作に起因し、そして、これは、検出面４３４ａに対して封筒１３０のスタックによって加えられる送り力によって引き起こされる。

さらに詳しく言うと、検出面４３４ａに封筒１３０のスタックによって加えられる力は、供給装置４６０によってスタックに対して加えられる送り力すなわち付勢力に起因する。この送り力すなわち付勢力は、今度は、スタックの他の封筒１３０と停止部材４２８の前方部分４２８ａとの間で保持された第１の封筒１３１に作用する圧力の大きさを決定する。第１の封筒１３１に作用する圧力は、今度は、封筒１３０のスタックから、第１の封筒１３１を取り出すのに必要な力を決定する。

この実施形態では、供給装置４６０はセンサー４５０と作用的に接続されている。これに関して、センサー４５０が延在部４６２の動き(矢印４７０)を検出したとき、センサー４５０は、供給装置４６０に対応する信号を送る。この信号に応答して、供給装置４６０は、それが封筒１３０のスタックに対して加える送り力の大きさを、したがって圧力検出レバー４３４および停止部材４２８に作用する圧力を増大あるいは減少させる。したがって、供給装置４６０は、封筒１３０のスタックの第１の封筒１３１に作用する圧力を制御することができ、こうして、スタックから第１の封筒１３０の取り出しを容易にするために予め決定される所望のレベルでそれが維持される。たとえば、限定ではないが、供給装置は、稼働中、第１の送り力ならびに停止部材４２８の前方部分４２８ａに対して加えられる対応する圧力を伴って封筒１３０を供給できる。この第１の力によって、圧力検出レバー４３４の回転動作が生じる。センサー４５０は、第１の力と関係付けられた延在部４６２の動きを検出する。センサー４５０は、今度は、対応する信号を供給装置４６０に送るが、これは、この信号に応答して、それが封筒１３０に供給する送り力を、たとえばより小さな、第２の送り力へと調整する。このより小さな第２の送り力によって、停止部材４２８の前方部分４２８ａに対して加えられるより小さな圧力を生じるが、これが、今度は、圧力検出レバー４３４のより小さな偏りを生じる。

本発明についてさまざまな実施形態を例に挙げて説明し、そしてこれらの実施形態を詳しく説明してきたが、これは、そうした具体例に本発明の範囲を制限することあるいは確定することを意図するものではない。さらなる利点ならびに変更は当業者にとって自明である。本発明はそれゆえ、その広範な態様に関して、特定の細部、代表的装置および方法、ならびに図示説明した実例に限定されない。したがって、本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、さらなる展開が可能である。

１０ 加工機
１２ ウェブ
３０ 裁断モジュール
４０ 搬送モジュール
５０ 折り込みおよびバッファリングモジュール
６０ 取り込みモジュール
７０ 詰め込みモジュール
７２ フレーム
８０ 封筒コンベア
９０ 輸送アセンブリ
１００ 挿入システムすなわち装置
１１０ 供給装置
１１２ ベルトアセンブリ
１１４ 歯付きホイール
１１６ フィンガー
１２０ インサート
１３０ 封筒
１４０ 剛毛
１４２ 支持要素
１５０ 真空ドラム
１５０ａ,１５０ｂ 側方部分
１５６ メインローラー
１５８ フレーム
１７０ 表面
１８０ ガイド
１８２ａ,１８２ｂ レール
１９０ａ,１９０ｂ 被駆動二次ローラー
２００ 孔
２０４ 真空源
２１０ 傾斜要素
２１６ 外側延在要素
２１８ 中央延在要素
２２０ 輸送装置
２３２ クリップ
２３２ａ モーター
２４２ ガイド要素

Claims (23)

1. 略直立向きで封筒を処理するための装置であって、
   フレーム構造体と、
   前記フレーム構造体に取り付けられかつそれに対して概ね静止状態のサポートプレートであって、概ね直立な向きで前記封筒のスタックを支持するための概ね平坦な面を有するサポートプレートと、
   前記フレーム構造体に取り付けられかつ前記サポートプレートと交差するように方向付けられた検出面を有する圧力検出レバーであって、この圧力検出レバーは、前記封筒の前記スタックによって加えられる圧力に応じて回転動作可能であり、前記圧力検出レバーは、前記スタックの第１の封筒の先端部分が前記検出面の後方の領域内に突出することを可能とするために前記サポートプレートに対して配置されており、前記第１の封筒の前記先端部分が前記第１の封筒の残部に対して交差するように延在する圧力検出レバーと、
   を具備してなることを特徴とする装置。
2. 前記圧力検出レバーに向かって前記スタックを移動させるための供給装置と、
   前記供給装置に対して作用的に接続されると共に前記圧力検出レバーの回転動作を検出するよう構成されたセンサーと、をさらに具備してなり、前記供給装置は、前記圧力検出レバーの回転動作に対応する前記センサーから受け取った信号に応答するようになっていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 前記サポートプレートに対して固定状態であってかつ前記サポートプレートに対して鋭角に前記封筒のスタックを方向付けるよう構成された停止部材を、さらに具備してなることを特徴とする請求項１に記載の装置。
4. 前記停止部材は、前記第１の封筒の前面を支持するよう構成されていることを特徴とする請求項３に記載の装置。
5. 前記圧力検出レバーは、そのピボットの両側にそれぞれ配置された第１および第２の長尺部分を含み、前記第１の部分は上記検出面を含み、前記第２の部分は前記センサーに対して作用的に接続されており、前記第２の部分は前記第１の部分よりも長尺であることを特徴とする請求項２に記載の装置。
6. 前記封筒のスタックを支持するための前記サポートプレートと交差するように配置された停止部材を、さらに具備してなり、前記供給装置は、前記センサーから受け取った前記信号に応答して、前記停止部材に対して前記封筒のスタックによって加えられる圧力を調整するよう構成されていることを特徴とする請求項２に記載の装置。
7. 前記センサーは赤外線センサーであることを特徴とする請求項２に記載の装置。
8. 前記サポートプレートは、前記供給装置によって供給された前記スタックの中の封筒を受けるための少なくとも一つの斜面を含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
9. 前記スタックから前記第１の封筒を取り出すために前記封筒の先端部分と係合するように動作可能な封筒ピックアップ要素を、さらに具備してなることを特徴とする請求項１に記載の装置。
10. 前記封筒ピックアップ要素は、前記第１の封筒の少なくとも二つの別個の部分と係合するように回転可能であることを特徴とする請求項９に記載の装置。
11. 前記封筒のスタックを支持するための前記サポートプレートに対して交差するように配置された停止部材をさらに具備してなり、前記停止部材は、前記封筒の所定長さに基づいて調整可能であることを特徴とする請求項１に記載の装置。
12. 前記封筒の長さに応じて前記停止部材のポジションを自動的に調整するための、前記停止部材に作用的に接続されたモーターを、さらに具備してなることを特徴とする請求項１１に記載の装置。
13. ペーパーのロールの供給と関連付けられた第１の端部と、前記ペーパーのロールを別個のシートへと加工するための処理装置と、前記別個のシートを封筒内に挿入するための詰め込み装置と、を有する自動封筒詰め込み装置であって、さらに、
    フレーム構造体と、
    前記フレーム構造体に取り付けられかつそれに対して概ね静止状態のサポートプレートであって、概ね直立な向きで前記封筒のスタックを支持するための概ね平坦な面を有するサポートプレートと、
    前記フレーム構造体に取り付けられかつ前記サポートプレートと交差するように方向付けられた検出面を有する圧力検出レバーであって、この圧力検出レバーは、前記スタックによって加えられる圧力に応じて回転動作可能であり、前記圧力検出レバーは、前記スタックの第１の封筒の先端部分が前記検出面の後方の領域内に突出することを可能とするために前記サポートプレートに対して配置されている圧力検出レバーと、
    を具備してなることを特徴とする装置。
14. 前記圧力検出レバーに向かって前記スタックを移動させるための供給装置と、
    前記供給装置に対して作用的に接続されると共に前記圧力検出レバーの回転動作を検出するよう構成されたセンサーと、をさらに具備してなり、前記供給装置は、前記圧力検出レバーの回転動作に対応する前記センサーから受け取った信号に応答するようになっていることを特徴とする請求項１３に記載の装置。
15. 前記圧力検出レバーは、そのピボットポイントの両側にそれぞれ配置された第１および第２の長尺部分を含み、前記第１の部分は上記検出面を含み、前記第２の部分は前記センサーに対して作用的に接続されており、前記第２の部分は前記第１の部分よりも長尺であることを特徴とする請求項１４に記載の装置。
16. 前記封筒のスタックを支持するための前記サポートプレートと交差するように配置された停止部材をさらに具備してなり、前記供給装置は、前記センサーから受け取った前記信号に応答して、前記停止部材に対して前記封筒のスタックによって加えられる圧力を調整するよう構成されていることを特徴とする請求項１４に記載の装置。
17. 封筒のスタックを処理するための方法であって、
    前記封筒のスタックに対して、それらを進行方向に移動させるために第１の力を加えることと、
    前記スタックの第１の封筒を回転動作可能な表面によって係合させることと、
    前記動作可能な表面の前方で前記第１の封筒の残部を維持しながら、前記動作可能な表面の後方の領域内に、前記第１の封筒の先端部分であって前記第１の封筒の前記残部に対して交差するように延在する前記先端部分を突出させることと、
    前記第１の力に応じて前記動作可能な表面を回転動作させることと、
    前記第１の力とは異なる第２の力を前記封筒のスタックに対して作用させることと、
    を具備することを特徴とする方法。
18. 第２の力を作用させることは、前記第１の力よりも小さな第２の力を作用させることを含むことを特徴とする請求項１７に記載の方法。
19. 前記動作可能な表面の回転動作に応じて前記封筒のスタックに対して前記第２の力を作用させることをさらに具備することを特徴とする請求項１７に記載の方法。
20. 略直立向きで前記封筒のスタックを移動させることをさらに具備することを特徴とする請求項１７に記載の方法。
21. 封筒のスタックから単一の封筒を供給するための方法であって、
    封筒供給ポジションに向かって前記スタックを付勢することと、
    前記付勢によって生じる前記供給ポジションでの先頭の封筒への圧力を検出することと、
    前記検出に応じて前記付勢を制御することと、
    を具備することを特徴とする方法。
22. 前記圧力検出レバーは、前記スタックの前記第１の封筒のフラップが前記検出面の後方の領域内に突出することを可能とするために前記サポートプレートに対して配置されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
23. 前記動作可能な表面の後方の領域内に前記先端部分を突出させることは、前記動作可能な表面の後方に前記第１の封筒のフラップを突出させることを含むことを特徴とする請求項１７に記載の装置。

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