KR100516147B1

KR100516147B1 - 자동 분리 및 공급장치

Info

Publication number: KR100516147B1
Application number: KR1019980016188A
Authority: KR
Inventors: 프리드베르트 알. 베커; 크리스토퍼 지. 치; 윌리암 제이. 손힐
Original assignee: 렉스마크 인터내셔널, 인코포레이티드
Priority date: 1997-05-07
Filing date: 1998-05-06
Publication date: 2007-04-25
Also published as: CN1205251A; DE69811001T2; DE69811001D1; EP0888989B1; JPH1129234A; EP0888989A3; CN1116124C; KR19980086800A; US5927705A; TW379196B; EP0888989A2

Abstract

본 발명은 봉투(envelope)의 적층으로부터 적층내의 최하부의 봉투를 공급하기 위한 장치에 관한 것으로, 특히 일방향 모터의 사용으로 한 장의 봉투만이 공급되는 것을 보장하기 위한 구동 메커니즘에 관한 것이다. 봉투의 적층(stack of envelope)으로부터 최하부 봉투를 공급하기 위한 본 발명의 자동 분리 및 공급 장치는, 이격된 종방향 부분에서 봉투의 적층으로부터 최하부 봉투를 물기 위한 제 1 및 2 물림 수단과; 상기 제 2 물림 수단을 비작동 상태로(ineffective) 만들기에 앞서 상기 제 1 물림 수단을 비작동 상태로 만들기 위한 제어 수단과; 상기 제 1 물림 수단과 상기 제 2 물림 수단 각각의 하류(downstream)에 위치하며 상기 봉투의 적층으로부터 최하부의 봉투의 전진만을 허용하기 위한, 분리수단과; 상기 분리 수단의 하류에 위치하며 처리부(process station)로 봉투를 전진시키기 위한, 전진수단과; 상기 전진되는 봉투와 상기 전진 수단에 의해 상기 전진 수단을 통과할 때를 감지하기 위한 감지 수단과; 작동 사이클을 정지시키기 위해 상기 감지 수단에 응답하는 응답 수단을 포함한다.

Description

자동 분리 및 공급 장치{Automatic separating and feeding apparatus}

본 발명은 봉투(envelope)의 적층으로부터 적층내의 최하부의 봉투를 공급하기 위한 장치에 관한 것으로, 더 상세하게는, 일방향 모터의 사용으로 한 장의 봉투만이 공급되는 것을 보장하기 위한 구동 메커니즘에 관한 것이다.

이전에는, 적층내의 최하부의 봉투를 공급함으로써 봉투의 적층으로부터 봉투가 공급되었었다. 그러나, 종래의 구동 시스템에서는, 마스터 기어 클러치를 해제시키기 위해 미리 설정된 거리만큼 역으로 모터를 회전시키데 필수적이었던 제어 가능한 클러치 메커니즘 또는 양방향 모터가 필요했었다.

이러한 종래의 구동 시스템에서는, 만일 봉투가 1차 시도에서 공급되지 않는다면 적층의 최하부 봉투가 공급 완료될 때까지 사이클 작동을 계속시키는 것이 불가능하다. 대신에, 종래의 구동 시스템은 최하부의 봉투가 성공적으로 공급되지 못할지라도 다른 사이클 작동을 시작할 수 있도록 모터의 역회전이 요구되었다.

본 발명의 분리 및 공급 장치는 봉투가 구동 롤러를 통과할 때까지 클러치의 해제가 필요 없는 일방향 모터를 이용함으로써 전술한 문제점들을 극복한다. 이것은 봉투가 구동 롤러로 전진될 때까지 계속적인 사이클 작동을 가능하게 한다.

본 발명의 목적은 일방향 모터로 적층내의 봉투의 하단 공급(bottom feed)을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 다음의 상세한 설명, 청구 범위, 및 도면들로부터 쉽게 인식될 것이다.

첨부된 도면은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시한다.

도면, 특히 도 1을 참조하면, 봉투(12)(점선으로 도시됨)의 적층을 지지하는 프레임(11')의 플로어(11)를 포함하는 자동 분리 및 공급 장치(10)가 도시되어 있다. 봉투(12)들은 화살표(14) 방향으로 적층으로부터 공급된다. 따라서, 도 1에서는 봉투(12)가 자동 분리 및 공급 장치(10) 의 전방 방향으로부터 공급되기 때문에, 화살표(14)는 자동 분리 및 공급 장치(10) 의 전방에 있다.

일방향 모터(15)가 자동 분리 및 공급 장치(10) 의 좌측부 상에 지지되어 있다. 모터(15)는 제 1 킥 롤러 세트(first set of kick rollers)(16) (도 1참조)와 제 1 킥 롤러 세트(first set of kick rollers)(16) 로부터 종방향으로 이격된 제 2 킥 롤러 세트(second set of kick rollers)(17) 를 회전시킬 수 있도록 도 7에 개략적으로 도시된 기어열(15')을 통해 연결된다.

제 1 킥 롤러 세트(first set of kick rollers)(16)와 제 2 킥 롤러 세트(second set of kick rollers)(17) 는 적층으로부터 최하부 봉투를 전진시키기 위해 사용된다. 제 1 킥 롤러 세트(first set of kick rollers)(16)와 제 2 킥 롤러 세트(second set of kick rollers)(17) 는 분리기(18)를 통해 봉투(12)를 전진시키며, 이 분리기(18)는 봉투(12)들 중 한 장만 이 분리기를 통과하여 전진되게끔 한다.

분리기(18)는 공급 롤러(feed roll)(19)와 억제 롤러(restraint roll)(20)를 포함하며 이들 롤러는 그 사이에 닙(nip)을 형성한다. 공급 롤러(19)와 억제 롤러(20)는 기어열(15')(도 7 참조)을 통해 모터(15)에 의해 구동된다.

분리기(18)(도 1참조)의 하류(downstream)에는 복수의 백업 롤러(22)들과 상호 작용하는 복수의 구동 롤러(21)가 있다. 백업 롤러(22)들은 H-형 스프링(23)(도 8 참조)에 의해서 구동 롤러(21)에 탄성적으로 가압되며, 이 H-형 스프링(23)은 플로어(11)의 바닥면(24) 상에 지지되어 있다. 스프링(23)은 백업 롤러(22)가 회전되는 샤프트(25)에 작용한다. 스프링(23)은 플로어(11)의 바닥면(24) 상의 가이드(26) 내에 샤프트(25)를 유지시킨다.

구동 롤러(21)(도 1 참조)는 프레임(11')으로부터 프린터(도시되지 않음)의 처리부(process station)로 봉투(12)를 전진시킬 수 있게 백업 롤러(22)(도 1 참조)와의 사이에 닙을 형성할 수 있도록 기어열(15')(도 7참조)을 통해 모터(15)에 의해 구동된다.

한 장의 봉투(12)도 플로어(11)에 놓여있지 않으면, 웨이트(weight)(28') 때문에 플래그(flag)(27)(도 9 참조)가 플로어(11)의 슬롯(28)을 통해 돌출하게 되며, 이 웨이트(28')는 플래그(27)에 부착되어 있다. 이로써, 플래그(27)를 포함하는 광 센서(optical sensor)(29) 는 프린터에 공급될 수 있는 봉투(12)가 한 장도 없다는 신호를 마이크로프로세서(도시되지 않음)에 제공하게 된다. 이는 플로어(11)에 봉투(12)를 공급하라는 신호를 사용자에게 제시하며, 모터(15)의 작동을 차단한다. 광 센서(optical sensor)(29) (도 9 참조)의 적절한 일례로는 'Aleph Corporation'에서 판매하는 제품 번호 'OJ-265631-601'이 있다.

마이크로프로세서로부터 플로어(11) 상의 적층내의 최하부 봉투(12)를 전진시키라는 신호에 의해서 모터(15)(도 1 참조)가 구동될 때, 모터(15)(도 2 참조)는 벨트(31)를 통해 풀리(30)를 회전시키며, 이 벨트(31)는 또한 모터(15)의 샤프트(32')상의 풀리(32)(도 7 참조) 둘레를 돈다. 헬리컬 기어(33)가 일체형으로 구비된 풀리(30)(도 2 참조)는 스터드(34)에 의해 회전될 수 있게 지지된다. 스터드(34)는 지지될 수 있도록 본 발명의 자동 분리 및 공급 장치(10) 의 프레임(11')의 좌측벽(35)(도 1 참조) 상의 보스(34')(도 10 참조)에 압착 끼워맞춤된다.

헬리컬 기어(33)(도 2 참조)는 복합 기어(37)의 헬리컬 기어(36)에 치차물림된다. 복합 기어(37)는 일체로 형성된 허브(38)를 포함한다. 복합 기어(37)는 헬리컬 기어(36)의 일측부 상에 기어(39)와 헬리컬 기어(36)의 타측부 상에 기어(40)(도 7참조)를 구비한다.

허브(38)(도 11 참조)는 스터드(41) 상에 회전될 수 있게 장착되며, 이 스터드(41)는 지지될 수 있게 좌측벽(35)의 외부로부터 돌출한 보스(42)(도 10 참조)에 압착 끼워맞춤되는 일단부를 갖는다. 스터드(41)의 타단부는 금속제의 정렬기 플레이트(43)(도 11 참조)에 부착된다.

기어(39)는 마스터/공급/킥 기어(51)가 결합되는 마스터 캠 기어(50)(도 6 참조)와 치차물림된다. 마스터 캠 기어(50)는 스터드(53)(도 11 참조) 상에 회전될 수 있게 지지되는 허브(52)(도 4참조)를 구비하며, 이 스터드(53)는 지지될 수 있도록 좌측벽(35)의 외부로부터 돌출한 보스(53')(도 10 참조)에 압착 끼워맞춤되는 일단부를 구비한다. 스터드(53)의 타단부는 금속제의 정렬기 플레이트(43)(도 11 참조)에 연결된다. 유사하게, 마스터/공급/킥 기어(51)(도 3참조)는 스터드(53)(도 11 참조)에 의해 회전될 수 있게 지지되는 허브(54)를 구비한다.

마스터/공급/킥 기어(51)(도 3 참조)는 제 1 킥 롤러 기어(kick roller gear)(56)(도 2 참조)와 치차물림되기 위한 제 1 치차(55) 세트를 구비한다. 제 1 킥 롤러 기어(56)는 제 1 킥 롤러 기어(56)로부터 제 1 킥 롤러 세트(first set of kick rollers)(16) 를 위한 구동 기어(58)로 회전력을 전달하는 아이들러 기어(idler gear)(57)와 치차물림된다. 구동 기어(58)는 제 1 킥 롤러 세트(first set of kick rollers)(16) 가 함께 회전할 수 있도록 고정되는 샤프트(59)에 고정된다.

마스터/공급/킥 기어(51)(도 3 참조)는 제 2 킥 롤러 세트(second set of kick rollers)(17) (도 2참조)의 회전을 발생시키기 위해 제 2 치차(60) 세트를 구비한다. 치차(60)(도 3 참조)는 제 2 킥 롤러 기어(61)(도 2참조)와 치차물림되며, 제 2 킥 롤러 기어(61)는 제 2 킥 롤러 세트(second set of kick rollers)(17) 가 함께 회전할 수 있도록 고정되는 샤프트(62)에 고정된다.

샤프트(59)는 베어링(63)(도 13 참조) 내에 회전될 수 있게 지지되는 단부들을 갖는다. 베어링(63)은 좌측벽(35)(도 8 참조)과 우측벽(64)(도 13 참조)에 의해 지지된다. 스프링(65)은 샤프트(59)를 둘러싸며, 아이들러 기어(57)와 치차물림되게 배치되는 구동 기어(58)를 유지시킬 수 있게 샤프트(59)를 좌측벽(35)(도 8 참조) 쪽으로 지속적으로 가압할 수 있도록, 샤프트(59)에 고정된 칼라(collar)(66)에 작용한다.

샤프트(62)도 유사하게 베어링(67)(도 13 참조)내에 회전될 수 있게 지지된다. 베어링(67)은 측벽{35(도 8 참조)와 64(도 13 참조)}에 의해서 유사하게 지지되며, 샤프트(62)는 상기 샤프트(59)에서와 같은 방식으로 스프링(68)과 칼라(69)를 구비한다.

제 1 킥 롤러 기어(56)(도 12 참조)는 샤프트(62) 상에 회전될 수 있게 지지되는 허브(69A)를 구비한다. 그래서, 제 1 킥 롤러 기어(56)는 샤프트(62)에 독립적으로 회전한다. 스프링(68)(도 8 참조)은 마스터/공급/킥 기어(51) 상의 치차(55)(도 3참조)에 치차물림되도록 배치되는 제 1 킥 롤러 기어(56)를 유지시킨다.

아이들러 기어(57)(도 8 참조)는 스터드(69C)(도 11 참조)에 의해 회전될 수 있게 지지되는 허브(69B)를 구비한다. 이 스터드(69C)는, 지지될 수 있게 좌측벽(35) 상에 보스(69D)(도 10 참조) 내에서 유지되며, 정렬기 플레이트(43)(도 11 참조)에 부착된다.

도 3에 도시된 바와 같이, 치차(55)는 개구형 섹터(70)에 의해 중단된다. 그래서, 마스터/공급/킥 기어(51)(도 3 참조)의 회전 완료 이전에 제 1 킥 롤러 세트(first set of kick rollers)(16) (도 2 참조)의 구동이 정지된다. 제 1 킥 롤러 세트(first set of kick rollers)(16) (도 1 참조)의 회전량은, 자동 분리 및 공급 장치(10) 에 의해 취급되는 최소 크기의 봉투(12)의 후단 에지(trailing edge)가 제 1 킥 롤러 세트(first set of kick rollers)(16)에 도달하기 바로 전에 제 1 킥 롤러 세트(first set of kick rollers)(16) 의 회전이 정지되도록 정해진다. 마스터/공급/킥 기어(51)의 치차(55)에 개구형 섹터(70)(도 3참조)가 없다면, 바로 후속되는 봉투(12)(도 1참조)가 적층으로부터 전진될 것이다.

유사하게, 치차(60)는 마스터/공급/킥 기어(51)의 회전이 완료되기 전에 제 2 킥 롤러 세트(second set of kick rollers)(17) (도 2 참조)의 구동을 중단하기 위한 개구형 섹터(71)(도 3 참조)를 구비한다. 제 2 킥 롤러 세트(second set of kick rollers)(17) 의 회전은 자동 분리 및 공급 장치(10) 에 의해 취급되는 최소 크기의 봉투(12)의 후단 에지가 제 2 킥 롤러 세트(second set of kick rollers)(17) 에 도달하기 전에 정지된다.

마스터/공급/킥 기어(51)(도 5 참조)는 공급 롤러 기어(73)와 치차물림되기 위한 제 3 치차(72) 세트를 구비한다. 공급 롤러 기어(73)는 공급 롤러 샤프트(74)를 구동시키며, 이 공급 롤러 샤프트(74)에는 공급 롤러(19)가 고정된다.

공급 롤러 샤프트(74)의 일단부는 베어링(75)에 의해 지지된다. 베어링(75)은 우측벽(64)의 바닥에 의해 지지된다. 공급 롤러 샤프트(74)의 타단부는 플로어(11)의 바닥면(24)으로부터 아래로 돌출하는 베어링 지지부(76')의 베어링(76)(도 8 참조)에 의해 유사하게 지지된다.

공급 롤러 기어(73)(도 12 참조)는 공급 롤러 샤프트(74)를 따라서 축방향 운동할 수 있도록 슬라이딩될 수 있게 장착된다. 공급 롤러 샤프트(74)는, 공급 롤러 기어(73)가 회전될 때 공급 롤러 샤프트(74)의 회전을 발생시킬 수 있도록 공급 롤러 기어(73)의 허브(78)의 내측면 상에 평탄부(flat)(도시되지 않음)와 상호 작용하는 평탄부(77)를 구비한다.

스프링(79)은 공급 롤러 샤프트(74)를 따라 공급 롤러 기어(73)를 지속적으로 베어링(76) 쪽으로 가압한다. 이는 공급 롤러 기어(73)가 마스터/공급/ 킥 기어(51) 상의 치차(72)(도 3 참조)와 차차물림되는 것을 보장한다.

치차(72)는 개구형 섹터(80)에 의해 중단된다. 이 개구형 섹터(80)는 봉투(12)(도 1 참조)의 공급동안 특정 시간에 공급 롤러 샤프트(74)(도 5 참조)의 구동을 방지한다.

억제 롤러(20)(도 5참조)는 함께 회전할 수 있도록 억제 롤러 샤프트(81)에 고정된다. 이 억제 롤러 샤프트(81)의 일단부는 베어링(82) 내에서 회전될 수 있게 지지되며, 이 베어링(82)은 좌측벽(35)에 의해 지지된다.

베어링(82)의 상부에 안착되는 압축 스프링(83)은 억제 롤러(20)를 공급 롤러(19)에 가압한다. 스프링(83)의 타단부는 좌측벽(35)에 눌려진다. 베어링(82)은 수직으로는 자유롭게 이동할 수 있지만, 축방향 및 수평으로는 좌측벽(35) 내에서 억제된다.

억제 롤러 샤프트(81)의 타단부는 우측벽(64)에 있는 베어링(도시되지 않음)과 토크 제한 클러치(85)를 관통하여 뻗어있다. 두 개의 C-클립(도시되지 않음)은 우측벽(64) 내에 샤프트(81)를 고정시킬 수 있게 샤프트(81)를 축방향으로 가둔다.

토크 제한 클러치(85)는 억제 롤러 샤프트(81)의 우측 단부 상의 평탄부와 치차물림되는 내측 보어(inner bore) 상에 평탄부를 구비하는 내부 허부(inside hub)와, 권취형 코일 스프링, 및 플라스틱으로 만들어지며 일단부에 기어(87)가 성형된 외측 하우징(86)을 포함한다. 토크 제한 클러치(85)는 기어(87)가 노출되도록 측벽(64)상에 장착된다. 권취형 코일 스프링은 구동 방향으로 미리 설정된 슬립 토크(slip torque))를 제공한다.

억제 롤러 샤프트(81)는 공급 롤러 샤프트(74)의 우측 단부 상의 기어(88)에 의해 구동된다. 기어(88)는 복합 아이들러 기어(89) 상의 치차(88')(도 13 참조)에 치차물림되며, 복합 아이들러 기어(89)는 기어(87)(도 5 참조)와 치차물림되는 치차(89')를 통해 7.14의 감속비를 발생시킨다. 억제 롤러 샤프트(81)가 공급 롤러(19)와 동일한 시계방향(도 5의 우측에서 봤을 때)으로 회전하기 때문에, 롤러(19와 20)의 접촉부의 표면은 상반된 직선 방향으로 이동한다.

공급 롤러(19)의 시계방향 회전은 봉투(12)(도 1 참조)를 프린터 쪽으로 전진시키며, 억제 롤러(20)(도 5참조)는 반대 방향으로 구동된다. 공급 롤러(19)(쇼어 A 경도 45)보다 더 높은 경도의 폴리우레탄(쇼어 A 경도 55)으로 억제 롤러(20)를 형성함으로써, 공급 롤러(19)는 억제 롤러(20)보다 더 큰 접선 구동력을 갖도록 용지에 대해 조금 더 큰 마찰 계수를 갖는다. 각각의 롤러(19와 20)들은 용지에 대해서 인접 봉투(12)(도 1 참조)들 사이의 마찰 계수 보다 훨씬 더 큰 마찰 계수를 갖는다.

표면의 접선 마찰력으로부터 발생되는 토크가 토크 제한 클러치(85)에 의해 발생되는 토크보다 더 크기 때문에, 토크 제한 클러치(85)(도 5 참조)의 스프링에 의해 발생되는 편향력(biasing force)은 억제 롤러(20)가 공급 롤러(19)와 함께 회전하도록 선택된다. 그러나, 한 장을 초과하는 봉투(12)(도 1 참조)가 롤러{19(도 5 참조)와 20} 사이의 닙에 있을 때 공급 롤러(19)와 함께 억제 롤러(20)를 회전시킬 만큼 편향력이 크지는 않다. 만일 편향이 충분히 크다면, 이는 복수의 봉투(12)(도 1 참조)의 공급을 초래하게 된다.

따라서, 롤러{19(도 5 참조)와 20}들이 봉투(12)(도 1참조)를 닙으로 유도되도록 함께 회전할 때, 공급 롤러(19)와 동일한 직선 방향으로의 억제 롤러(20)(도 5참조)의 회전은 봉투(12)(도 1 참조)가 분리될 수 있는 닙으로 끌어당겨지는 것을 돕는다. 억제 롤러(20)(도 5 참조)는 봉투(12) 각각의 선단 에지가 손상되도록 봉투(12)(도 1 참조) 각각의 선단 에지에 대해 회전하지 않는다. 제 1 킥 롤러 세트(first set of kick rollers)(16)와 제 2 킥 롤러 세트(second set of kick rollers)(17) 는 최하부 봉투(12)를 롤러(19와 20)들 사이에 형성된 닙으로 밀어낸다.

만일 복수의 봉투가 롤러(19와 20)들 사이에 형성되는 닙으로 들어가게 되면, 공급 롤러(19)로부터의 마찰력은 프린터 쪽 방향으로 최하부 봉투(12)를 안내한다. 그러나, 토크 제한 클러치(85)를 통해 닙에서 반대 방향으로 구동되는 억제 롤러(20)(도 5 참조)는, 롤러(19와 20) 각각의 마찰 계수가 봉투(12)들 사이의 마찰 계수보다 더 크기 때문에, 상부 봉투(12)(도 1 참조)를 반대 방향으로 밀어내게 된다. 그러므로, 상부 봉투(12)들은 정지되며 그에 따라 최하부 봉투로부터 분리된다. 이러한 일이 발생할 때, 마찰 수단에 의해 억제 롤러(20)(도 5 참조) 표면으로 상부 봉투를 통해 전달되는, 최하부 봉투와 바로 상부 봉투 사이의 마찰에 의해 발생되는 접선력과, 억제 롤러(20)(도 5 참조)에 작용하는 최하부 봉투(12)(도 1 참조)로부터의 접선 마찰력, 및 토크 제한 클러치(85)(도 5 참조)의 토크 사이에서 비틀림 평형이 달성된다. 이러한 상태에서, 억제 롤러(20)는 균형으로 인해 회전이 중지된다. 만일 두 개의 봉투(12)가 롤러(19와 20) 사이의 닙으로 들어간다면, 억제 롤러(20)는 이러한 균형이 달성될 때가지, 상부 봉투(12)를 되밀어내도록 회전한다.

구동 롤러(21)는 복합 기어(37)의 기어(40)(도 7 참조)로부터 구동된다. 기어(40)는 제 1 구동 아이들러 기어(90)와 치차물림된다. 제 1 구동 아이들러 기어(90)(도 6 참조)는 스터드(53)(도 11 참조) 상에 회전할 수 있게 지지되는 허브(91)를 구비하며, 이 스터드(53)는 마스터 캠 기어(50)와 마스터/공급/킥 기어(51)를 회전할 수 있게 지지한다.

제 1 구동 아이들러 기어(90)는 제 2 구동 아이들러 기어(92)(도 1 참조)와 치차물림된다. 제 2 구동 아이들러 기어(92)는 스터드(94) 상에 회전될 수 있게 지지되는 허브(93)를 구비하며, 이 허브(93)는 지지될 수 있도록 좌측벽(35) 상의 보스(94')(도 10 참조)에 압착 끼워맞춤된다.

제 2 구동 아이들러 기어(92)(도 1 참조)는 구동 샤프트 기어(95)와 치차물림되며, 이 구동 샤프트 기어(95)는 구동 롤러 샤프트(96)에 부착된다. 구동 롤러 샤프트(96)는 함께 회전할 수 있도록 고정된 구동 롤러(21)를 갖는다. 구동 롤러 샤프트(96)는 측벽(35와 64) 내의 베어링(도시되지 않음)에 회전될 수 있게 지지된다.

도 6에 도시된 바와 같이, 마스터 캠 기어(50)의 허브(52)(도 4 참조)와 제 1 구동 아이들러 기어(90)의 허브(91) 상에 오버-러닝(over-running) 스프링 클러치(97)가 배치된다.

봉투(12)의 선단 에지가 구동 롤러(21)와 백업 롤러(22) 사이에 형성된 닙으로 들어감에 따라, 마스터 캠 기어(50) 상의 캠(101)의 표면(100)(도 4 참조)에 의해 맞물려지도록 래치 또는 폴(pawl)(99)을 배치시킬 수 있게. 스프링 편향식 래치 레버(98)(도 6참조)는 봉투(12)(도 1 참조)에 의해서 들어올려진다. 래치(99)(도 6 참조)와 캠(101)의 표면(100)(도 4 참조) 사이에 맞물림이 발생될 때, 마스터 캠 기어(50)의 회전이 정지된다.

봉투(12)(도 1 참조)가 구동 롤러(21)와 백업 롤러(22) 사이의 닙으로부터 빠져나옴에 따라, 래치 레버(98)(도 6 참조)는 더 이상 봉투(12)(도 1참조)에 의해 지지되지 않는다. 이는, 래치(99)를 마스터 캠 기어(50) 상의 캠(101)의 표면(100)(도 4참조)과의 맞물림으로부터 분리시킬 수 있도록 래치 레버(98)(도 6 참조)가 선회되게 한다.

동시에, 센서(sensor)(102) (도 6참조)가 봉투(12)(도 1 참조)의 후단 에지를 감지하기 때문에, 모터(15)(도 2 참조)도 정지된다. 센서(sensor)(102) 는 선회 될 수 있게 장착되는 플래그(103)를 포함하며, 이 플래그(103)는 광빔의 차단 및 차단 해제 기능을 한다. 센서(sensor)(102) 는 광 센서(optical sensor)(29) (도 9 참조)와 동일한 것이 바람직하다.

도 4에 도시된 바와 같이, 마스터 캠 기어(50)는 그 치차(105)가 원주 전체를 따라서 배치되지 않기 때문에 개구형 섹터(104)를 갖는다. 후속 봉투(12)를 이동시키기 위한 모터(15)의 작동 시작시에, 마스터 캠 기어(50)는 치차(105)가 기어(39)(도 1 참조)에 의해 치차물림 준비되는 위치로 회전된다. 이것은 오버-런닝 스프링 클러치(97)(도 6참조)로부터의 마찰을 통해 이루어지며, 이 오버-런닝 스프링 클러치(97)는 치차(105)가 기어(39)(도 1 참조)와 맞물리도록 배치되는 위치로 마스터 캠 기어(50)를 회전시키기에 충분한 힘을 전달한다.

앞에서 언급된 것처럼, 마스터 캠 기어(50)(도 6참조)는 스프링 편향식 래치 레버(98)가 그 아래를 통과되는 한 장의 봉투(12)(도 1참조)에 의해 더 이상 들어올려지지 않을 때 해제된다.

마스터 캠 기어(50)(도 4 참조)는 치차(105) 중 일부가 없음으로 인해 개구형 섹터(104)를 가지고, 마스터/공급/킥 기어(51)(도 3 참조)는 치차(55, 60 및 72) 중 일부가 없음으로 인해 개구형 섹터(70,71, 및 80)를 가지기 때문에, 이들 두 기어{50(도 6 참조)과 51} 각각은 기어 클러치로 간주된다.

마스터 캠 기어(50)(도 6 참조)가 래치 레버(98)에 의해 래치 고정될 때, 마스터 캠 기어(50)의 개구형 섹터(104)는 복합 기어(39)(도 1 참조)와 치차물림되는 곳에 위치된다. 이는 맞물려진 기어{50(도 6참조)과 51}의 회전을 정지시킨다.

본 실시예의 자동 분리 및 공급 장치(10) (도 1 참조)가 프린터에 사용되는 것으로 설명되었지만, 본 자동 분리 및 공급 장치(10) 는 봉투(12)를 공급하고자 하는 임의의 다른 메커니즘에도 사용될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.

봉투(12)(도 1 참조)가 구동 롤러(21)를 통과할 때까지 마스터 캠 기어(50)(도 4 참조)가 래치 고정되지 않기 때문에, 본 메커니즘은 봉투(12)(도 1 참조)들 중의 하나가 구동 롤러(21)에 도달할 때까지 사이클 동작을 계속한다. 이것은 공급 롤러(19)와 억제 롤러(20) 사이에 형성되는 닙으로 공급하기 어려운 봉투(12)의 고급 신뢰도를 향상시킨다.

본 발명의 이점은 공급 사이클의 시작을 위해 구동 모터의 어떤 역회전도 필요하지 않다는 것이다. 본 발명의 다른 이점은 구동 모터가 꺼지기 전에 봉투를 공급하기 위한 사이클 동작 2회 이상 시도될 수 있다는 것이다. 본 발명의 또 다른 이점은, 공급되는 봉투의 최소 길이에 따라 공급 롤러와 킥 롤러의 정지를 제어하기 때문에 적층내의 후속 봉투에 공급 롤러 또는 킥 롤러가 작용하지 않고도 봉투 적층의 바닥으로부터 공급이 이루어진다는 것이다.

예시를 위해서, 현재의 최상의 이해에 따라 본 발명의 특정 실시예가 도시되고 기술되었다. 그러나, 본 발명의 사상과 범위로부터 벗어남이 없이 구성 요소의 구조 및 구성에 있어서 변경 및 개선이 이루어 질 수 있음이 자명하다.

도 1은 명료하게 하기 위해 일부분이 생략된 본 발명의 자동 분리 및 공급장치를 도시하는 사시도.

도 2는 상기 도 1의 분리 및 공급 장치의 구동 메커니즘을 도시하는 사시도.

도 3은 본 발명의 기어열(gear train)의 마스터/공급/킥 기어(master/feed /kick gear)를 도시하는 사시도.

도 4는 본 발명의 기어열의 마스터 캠 기어를 도시하는 사시도.

도 5는 본 발명의 분리 및 공급 장치의 일부분을 도시하며, 분리기 및 그 공급 롤러(feed roll)와 억제 롤러(restraint roll)의 관계를 도시하는 부분 사시도.

도 6은 장치의 배면 쪽을 나타내며, 작동 사이클의 종료에 앞서 마스터 캠 기어의 회전을 정지시키기 래치 레버(latch lever)를 도시하는 사시도.

도 7은 본 발명의 분리 및 공급 장치의 기어열을 도시하는 개략적인 평면도.

도 8은 상기 도 1의 자동 분리 및 공급 장치를 도시하는 저면도.

도 9는 본 발명의 분리 및 공급 장치의 일부분을 도시하며, 공급 대상 봉투의 부재(不在)를 감지하기 위한 센서 장치를 도시하는 부분 확대 사시도.

도 10은 본 발명의 분리 및 공급 장치의 일부분을 도시하며, 기어 지지용의 다양한 스터드(stud)들을 지지하기 위한 측벽 상의 보스(boss)를 도시하는 부분 확대 사시도.

도 11은 본 발명의 분리 및 공급 장치의 일부분을 도시하며, 지지 스터드의 단부가 부착되는 정렬기 플레이트(aligner plate)를 포함하는 기어열의 일부분을 도시하는 부분 확대 사시도.

도 12는 본 발명의 분리 및 공급 장치의 바닥의 일부분을 도시하며, 기어 지지 장치의 일부분을 도시하는 부분 확대 사시도.

도 13은 본 발명의 분리 및 공급 장치의 바닥의 일부분을 도시하며, 킥 롤러 지지 샤프트 및 공급 롤러 샤프트를 위한 지지 장치의 일부분을 도시하는 부분 확대 사시도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10: 자동 분리 및 공급 장치 12: 봉투

15: 모터

16: 제 1 킥 롤러 세트(first set of kick rollers)

17: 제 2 킥 롤러 세트(second set of kick rollers)

18: 분리기 19: 공급 롤러

20: 억제 롤러 21: 구동 롤러

22: 백업 롤러 23: 스프링

25: 샤프트 27: 플래그(flag)

28: 슬롯 29: 광 센서(optical sensor)

30: 풀리 34: 스터드

55: 제 1 치차 세트 56: 제 1 킥 롤러 기어

71: 개구형 섹터 73: 공급 롤러 기어

Claims

봉투의 적층(stack of envelope)으로부터 최하부 봉투를 공급하기 위한 자동 분리 및 공급 장치에 있어서,

이격된 종방향 부분에서 봉투의 적층으로부터 최하부 봉투를 물기 위한 제 1 및 2 물림 수단과,

상기 제 2 물림 수단을 비작동 상태로(ineffective) 만들기에 앞서 상기 제 1물림 수단을 비작동 상태로 만들기 위한 제어 수단과,

상기 제 1 물림 수단과 상기 제 2 물림 수단 각각의 하류(downstream)에 위치하며 상기 봉투의 적층으로부터 최하부의 봉투의 전진만을 허용하기 위한, 분리 수단과,

상기 분리 수단의 하류에 위치하며 처리부(process station)로 봉투를 전진시키기 위한, 전진 수단과,

상기 전진되는 봉투가 상기 전진 수단에 의해 상기 전진 수단을 통과하는 시점을 감지하기 위한 감지 수단과,

작동 사이클을 정지시키기 위해 상기 감지 수단에 응답하는 응답 수단을

포함하는, 자동 분리 및 공급 장치.
제 1항에 있어서, 상기 제어 수단은:

상기 전진 봉투의 후단 에지(trailing edge)가 상기 제 1 물림 수단을 통과하기에 앞서 상기 제 1 물림 수단을 비작동 상태로 만들기 위한 제 1 작동 수단과,

상기 전진 봉투의 후단 에지가 상기 제 2 물림 수단을 통과하기에 앞서 그러나 상기 제 1 작동 수단이 작동 상태가 된 후에, 상기 제 2 물림 수단을 비작동 상태로 만들기 위한 제 2 작동 수단을 포함하는,

자동 분리 및 공급 장치.
제 2항에 있어서,

일방향 모터와,

상기 일방향 모터로 하여금 상기 제 1 물림 수단, 상기 제 2 물림 수단, 상기 분리 수단, 및 상기 전진 수단을 작동시키게 하는 유발(causing) 수단과,

작동 사이클을 정지시키기 위해 상기 일방향 모터를 비작동 상태로 만드는 상기 응답 수단을

포함하는, 자동 분리 및 공급 장치.
제 3항에 있어서,

상기 일방향 모터의 비작동화(inactivation)에 앞서 상기 분리 수단을 비작동 상태로 만들기 위한 수단을 포함하는, 자동 분리 및 공급 장치.
제 2항에 있어서,

상기 제 1 물림 수단, 상기 제 2 물림 수단, 상기 분리 수단, 및 상기 전진 수단을 작동시키기 위한 단일 동력원과,

작동 사이클을 정지시키기 위해 상기 단일 동력원을 비작동 상태로 만드는 상기 응답 수단을

포함하는, 자동 분리 및 공급 장치.
제 5항에 있어서,

상기 일방향 모터의 비작동화에 앞서 상기 분리 수단을 비작동 상태로 만들기 위한 수단을 포함하는, 자동 분리 및 공급 장치.
봉투의 적층으로부터 최하부 봉투를 공급하기 위한 자동 분리 및 공급 장치에 있어서,

단일의 동력원과,

상기 적층으로부터 최하부 봉투를 전진시키기 위해 상기 적층의 최하부 봉투를 물기 위한 제 1 킥 롤러 세트(first set of kick rollers)와,

상기 제 1 킥 롤러 세트로부터 하류(downstream)에 위치하며, 상기 적층으로부터 상기 최하부 봉투를 전진시키기 위해 상기 적층의 최하부 봉투를 물기 위한 제 2 킥 롤러 세트와,

상기 제 1 킥 롤러 세트와 상기 제 2 킥 롤러 세트 각각을 회전시키기 위해 상기 단일 동력원에 상기 제 1 킥 롤러 세트와 제 2 킥 롤러 세트를 연결시키기 위한 연결 수단으로서, 상기 제 1 킥 롤러 세트의 회전을 정지시키기 위해서 상기 전진 봉투의 후단 에지가 상기 제 1 킥 롤러 세트를 통과하기에 앞서 상기 단일 동력원으로부터 상기 제 1 킥 롤러 세트를 연결 해제시키기 위한 제 1 연결 해제 수단과; 상기 제 2 킥 롤러 세트의 회전을 정지시키기 위해서 상기 전진 봉투의 후단 에지가 상기 제 2 킥 롤러 세트를 통과하기에 앞서 상기 단일 동력원으로부터 상기 제 2 킥 롤러 세트를 연결 해제시키기 위한 제 2 연결 해제 수단을 포함하는, 연결 수단과,

상기 제 1 킥 롤러 세트와 상기 제 2 킥 롤러 세트 각각으로부터 하류에 위치되며, 상기 봉투의 적층으로부터 적층내의 최하부 봉투의 전진만을 허용하기 위한 분리 수단과,

상기 분리 수단으로부터 하류에 위치한 구동 롤러 세트와,

상기 구동 롤러를 상기 단일 동력원에 연결시키는 수단을 포함하는 구동 롤러 연결 수단과,

작동 사이클을 종료시키기 위해서 상기 단일 동력원으로부터 상기 구동 롤러의 연결을 해제시킬 수 있도록 상기 전진되는 봉투가 상기 구동 롤러들을 통과하여 전진되는 시점을 감지하기 위한 감지 수단을

포함하는, 자동 분리 및 공급 장치.
제 7항에 있어서,

상기 단일 동력원은 일방향 모터인, 자동 분리 및 공급 장치.
제 8항에 있어서,

상기 일방향 모터의 비작동화에 앞서 상기 분리 수단을 비작동 상태로 만드는 수단을 포함하는, 자동 분리 및 공급 장치.
제 7항에 있어서,

상기 단일 동력원의 비작동화에 앞서 상기 분리 수단을 비작동 상태로 만드는 수단을 포함하는, 자동 분리 및 공급 장치.
봉투의 적층으로부터 최하부 봉투를 공급하기 위한 자동 분리 및 공급 장치에 있어서,

단일 동력원과,

상기 적층으로부터 최하부 봉투를 전진시키기 위해 상기 적층의 최하부 봉투를 물기 위한 제 1 킥 롤러 세트가 장착되는 제 1 샤프트와,

상기 제 1 샤프트에 연결되는 제 1 기어 수단과,

상기 적층으로부터 상기 최하부 봉투를 전진시킬 수 있도록 상기 적층의 상기 최하부 봉투를 물기 위한 제 2 킥 롤러 세트를 구비하는 제 2 샤프트로서, 상기 제 2 킥 롤러 세트는 상기 제 1 킥 롤러 세트의 하류에 위치하는, 제 2 샤프트와,

상기 제 2 샤프트에 연결되는 제 2 기어 수단과,

상기 단일의 동력원에 의해 구동되는 제 1기어로서;

상기 단일 동력원에 의해 구동되는 제 1 기어로서, 상기 제 1 킥 롤러 세트의 회전을 정지시키기 위해 상기 전진하는 봉투의 후단 에지가 상기 제 1 킥 롤러세트를 통과하기에 앞서 상기 제 1 샤프트의 회전을 정지시킬 수 있도록 상기 제 1기어의 원주보다 짧은 길이에 걸쳐 형성되며, 상기 제 1 기어 수단과 치차물림을 위한 제 1 치차 세트(first set of teeth)와; 상기 제 2 킥 롤러 세트의 회전을 정지시키기 위해 상기 전진하는 봉투의 후단 에지가 상기 제 2 킥 롤러 세트를 통과하기에 앞서 상기 제 2 샤프트의 회전을 정지시킬 수 있도록 상기 제 1 기어의 원주보다 짧은 길이에 걸쳐 형성되며, 상기 제 2 기어 수단과 치차물림을 위한 제 2치차 세트로서, 상기 제 1 치차 세트보다 더 긴 길이로 상기 제 1 기어의 원주 둘레로 이어지는 제 2 치차 세트를 포함하는, 제 1 기어와,

상기 제 1 킥 롤러 세트와 상기 제 2 킥 롤러 세트 각각의 하류에 위치하여, 상기 적층으로부터 상기 봉투 적층내의 최하부 봉투의 전진만을 허용하기 위한 분리 수단으로서, 함께 회전할 수 있도록 공급 롤러가 장착되는 공급 롤러 샤프트와; 함께 회전할 수 있도록 억제 롤러가 장착되는 억제 롤러 샤프트와; 상기 공급 롤러 샤프트에 연결되는 제 3 기어 수단을 포함하는, 분리 수단과,

상기 제 3 기어 수단과 치차물림되기 위한 제 3 치차 세트를 포함하는 상기 제 1 기어로서, 상기 제 3 치차 세트는 상기 제 2 치차 세트보다 더 긴 길이로 상기 제 1 기어의 원주 둘레로 이어지는, 상기 제 1 기어와,

상기 공급 롤러 샤프트와 동일한 회전 방향으로 상기 억제 롤러 샤프트를 구동시키는 상기 제 3기어 수단과,

상기 억제 롤러 샤프트가 상기 공급 롤러 샤프트와 동일한 회전 방향으로 회전되는 것을 중지하는 시점을 제어하기 위해 상기 억제 롤러 샤프트가 상기 공급 롤러 샤프트와 동일한 방향으로 회전하는 시점을 제한할 수 있도록 토크를 받는 상기 억제 롤러 샤프트와,

상기 분리 수단의 하류에 위치되며, 처리부로 상기 봉투를 전진시키기 위한 전진 수단과,

상기 전진 수단에 연결되는 제 4 기어 수단과,

상기 제 4 기어 수단을 회전시키며 상기 단일 동력원에 의해 구동되는 제 2 기어와,

상기 전진하는 봉투의 선단 에지(leading edge)가 상기 분리 수단을 통과하고 나면 상기 제 1 기어의 회전을 정지시키기 위한 기계적인 정지 수단과,

상기 전진하는 봉투의 후단 에지가 상기 전진 수단을 통과하고 나면, 상기 기계적인 정지 수단을 비작동 상태로 만드는 수단을

포함하는, 자동 분리 및 공급 장치.
제 11항에 있어서,

상기 단일 동력원은 일방향 모터인, 자동 분리 및 공급 장치.
제 12항에 있어서, 상기 전진 수단은

상기 분리 수단의 하류에서 복수의 구동 롤러가 장착되는 구동 롤러 샤프트와,

상기 구동 롤러와의 사이에 닙을 형성할 수 있도록 상기 구동 롤러와 상호 작용하는 탄성 편향식 백업 롤러(resiliently biased back-up roller)와,

상기 구동 롤러 샤프트에 연결되는 상기 제 4 기어 수단을 포함하는, 자동 분리 및 공급 장치.
제 11항에 있어서, 상기 전진 수단은

상기 분리 수단의 하류에서 복수의 구동 롤러가 장착되는 구동 롤러 샤프트와,

상기 구동 롤러와의 사이에 닙을 형성할 수 있도록 상기 구동 롤러와 상호 작용하는 탄성 편향식 백업 롤러와,

상기 구동 롤러 샤프트에 연결되는 상기 제 4 기어 수단을 포함하는, 자동 분리 및 공급 장치.