KR100621278B1 - 시트 반전 제어장치 - Google Patents

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Abstract

시트의 반전 제어장치는 제 1 반송수단으로부터 반송된 시트를 제 1 방향과 다른 제 2 방향으로 반송하는 반전부, 시트를 제 2 방향으로 반송하는 제 2 반송수단, 제 2 반송수단에 설치되어 시트를 검지하는 센서 및 상기 센서의 검지결과에 기초하여 구동롤러의 시트 반송속도를 감속하거나 가속하는 제어부를 구비한다.

Description

시트 반전 제어장치{SHEET REVERSE CONTROLLER}
도 1은 본 발명의 실시예에 포함된 시트 반전 제어장치의 제어시스템을 도시한 블록선도,
도 2는 본 발명의 실시예에 포함된 시트 반전장치의 구성을 도시한 블록선도,
도 3은 본 발명의 각 실시예에 포함된 반전 제어장치의 기본 구성도,
도 4는 본 발명의 제 1 내지 제 3 실시예 및 도 3 에 도시된 반전 제어장치의 기본 구성의 정역 회전롤러의 작동을 도시한 그래프,
도 5는 반전작동에서 반전 제어장치의 작동을 도시한 개략도,
도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 포함된 반전 제어장치의 구성을 도시한 개략도,
도 7은 본 발명의 제 1 실시예에 포함된 구동롤러, 핀치롤러 및 반송벨트의 단면도,
도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 포함된 반전 제어장치의 구성을 도시한 개략도,
도 9는 본 발명의 제 3 실시예에 포함된 반전 제어장치의 구성을 도시한 개략도,
도 10은 본 발명의 제 3 실시예에 포함된 반전 제어장치의 구성을 도시한 개략도,
도 11은 본 발명의 제 4 실시예에 포함된 반전 제어장치의 구성을 도시한 개략도,
도 12는 본 발명의 제 4 실시예에 포함된 정역 회전롤러의 작동을 도시한 그래프이다.
본 발명은 시트(sheet) 예컨대, 반송(conveying, 搬送)되는 우편물 등의 반송방향을 반전(reverse)시키기 위한 시트 반전 제어장치에 관한 것이다.
시트 처리 장치로서, 예컨대, 봉서(sealed letters), 엽서 등과 같은 우편물을 처리하는 우편물 처리장치 및 지폐를 처리하는 지폐 처리장치는 알려져 있다. 예를 들면, 우편물 처리장치는 오퍼레이터에 의해 셋팅된 봉서, 엽서 등의 시트를한 매씩 취출하는 취출장치(take-out unit), 반송로(conveying path)에 있는 각 장치 사이에서 취출된 시트를 반송하는 반송부, 반송된 시트의 표면 및 이면의 화상정보를 읽어 우표가 붙여진 위치를 판별하는 판별장치(discrimination unit), 반송방향을 축으로 하여 트위스트 반전벨트(twist reverse belt)에 의해 시트를 180° 회전시킴으로써 시트의 표면과 이면을 반전시키는 트위스트 반전장치(twist reverse unit), 시트의 반송방향 선단과 후단 및 시트의 표면과 이면을 동시에 반전시키는 반전 제어장치, 붙여진 우표에 소인을 찍는 압인장치(stamping unit), 시트를 집적고(stacking storage)에 집적하는 집적장치(stacker) 및 각 장치에 시트를 선택적으로 분배하는 분배 게이트(sorting gate)로 구성된다.
우편물 처리장치에서, 트위스트 반전장치 및 반전 제어장치는 시트에 붙여진 우표의 위치를 소인이 찍힐 수 있는 위치로 이동시키기 위해 선택적으로 사용된다. 트위스트 반전장치는 시트의 반송방향과 동일 방향을 축으로 하여 시트를 180° 회전(트위스트 반전)시킨다. 반전 제어장치는 시트의 반송방향 선단과 후단 및 시트의 표면과 이면을 동시에 반전시킨다(스위치백 반전(switchback reversing)).
시트가 세워진 상태로 반송될 때, 반송방향의 하류측을 향해서 오른쪽 면이고, 상기 면의 반송방향 하류측인 동시에 위쪽에 우표가 붙여진 시트를 예로 설명한다. 상기 시트가 트위스트 반전장치로 트위스트 반전되는 경우, 소인위치는 반송방향 하류를 향해서 왼쪽 면이고, 상기 면의 반송방향 하류측인 동시에 아래쪽이 된다. 또한 상기 시트가 반전 제어장치로 스위치백 반전된 경우, 우표가 붙여진 위치는 반송방향의 하류측을 향해서 오른쪽 면이고, 상기 면의 반송방향 상류측인 동시에 아래쪽이 된다.
일본공개특허특개평7-232847호 공보에 개시된 바와 같이, 반송된 시트를 그대로 직진방향 또는 역방향으로 반송하는 정역(normal/reverse) 회전롤러, 히트 블레이드(hit blade) 등이 설치된 시트 반전 제어장치가 고안되어 있다.
우편물 처리장치를 포함하는 시트 처리장치에서, 반송시트 사이의 간격(갭) 또는 반송되고 있는 시트의 선단(front edge)간의 거리(피치)를 유지하도록 반송부 및 다른 장치가 제어된다. 그러나 반전 제어장치에서, 시트를 반전시킬 때, 시트의 반송 속도를 가속하거나 감속하는 복잡한 제어가 행하여 진다. 따라서 반전 동작 전후에 시트간의 간격(space)(갭 또는 피치)은 변하기 쉽다. 특히 반전 동작 후에 갭이나 피치가 짧아지는 경우, 시트는 하류측의 반송부에서 서로 너무 가까워져 잼(jam)이 발생하기 쉽다.
본 발명은 상기 문제점을 감안하여 이루어진 것으로서, 그 목적하는 바는 시트의 반전동작 전후에서, 시트간의 간격(갭 또는 피치)의 변화를 경감시켜 잼의 발생을 경감시키는 반전 제어장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따르면, 시트를 제 1 방향으로 반송하는 제 1 반송수단, 제 1 반송수단으로부터 반송된 시트를 제 1 방향과 다른 제 2 방향으로 반전시키는 반전부, 반전부에서 반전된 시트를 제 2 방향으로 반송하기 위한 제 2 반송수단, 제 2 반송수단 상에 설치되어 시트를 검지하는 센서, 센서의 검지 결과에 기초하여 시트간의 간격을 산출하는 산출수단 및 시트간의 간격이 소정 값보다 짧은 경우에는 시트의 반송 속도를 감속하고 시트간의 간격이 소정 값보다 긴 경우에는 시트의 반송속도를 가속하도록 제 2 반송수단의 반송속도를 제어하는 제어부로 구성되는 시트 반전 제어장치가 제공된다.
본 발명의 한 실시예가 첨부 도면을 참조하여 아래에 설명된다.
도 1은 본 발명의 시트 처리장치(1)의 제어시스템을 도시한 블록선도이다. 주 제어부(2)는 시트 처리장치(1)의 각 구성부로부터 송신된 정보를 처리하여 상기 각 구성부에 작동을 지시하는 CPU, 상기 CPU의 작동에 필요한 응용 프로그램을 저장하는 메모리로 구성되며 장치의 전체 작동을 제어한다. 또한 주 제어부(2)는 후술하는 판별부(15), 리젝트 집적부(17), 압인부(20), 집적부(21) 등으로부터 송신된 정보를 수신해서 처리하여 각 구성부의 장치를 작동시킨다.
취출 제어부(3)는 주 제어부(2)에 연결되어 각종 정보를 송수신하며 후술하는 취출부(13)를 작동시키는 드라이버를 기억하는 메모리로 구성된다.
반송 제어부(4)는 주 제어부(2)에 연결되어 각종 정보를 송수신하며 트위스트 반전부(18), 반전 제어장치(19) 및 반송부(14)를 작동시키는 드라이버(driver)를 기억하는 메모리로 구성된다.
시프트(shift) 센서 제어부(5)는 주 제어부(2)에 연결되어 각종 정보를 송수신하며 반전 제어장치(19) 및 반송부(14)에 설치된 시프트(shift)센서(35, 53)로부터 시트(12)의 검지 정보를 수신하고 주 제어부(2)에 상기 검지 정보를 송신한다.
분배 게이트 제어부(6)는 주 제어부(2)에 연결되어 각종 정보를 송수신하며 제 1, 제 2 및 제 3 분배 게이트(25a, 25b, 25c)의 작동을 제어한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 포함되는 시트 처리장치(1)의 구성을 도시한 블록선도이다. 도 2에 도시된 시트 처리장치(1)는 봉서, 엽서 등의 시트(12)에 붙여진 우표를 판별하고 그 우표에 소인을 찍는다. 봉서 및 엽서와 같은 우편물은 지폐 및 수표와 같은 유가증권과 비교하여 사이즈와 강도가 커서 취급하기가 곤란하다. 본 발명의 실시예에서, 상기 장치가 우편물 처리장치로 설명되지만 유가증권을 취급하는 유가증권 처리장치로의 적용도 충분히 가능하다.
도 2에 도시된 시트 처리장치(1)는 봉서, 엽서 및 다른 우편물(이하 시트(12))을 모두 수용하며 장치내에 시트를 하나씩 취출하는 취출부(13), 벨트, 롤러 등의 반송로를 따라 시트(12)를 각 구성부로 반송하는 반송부(14), 반송된 시트(12)의 표면과 이면의 화상정보를 읽어서 시트에 붙여진 우표의 위치를 판별하는 판별부(15), 판별부(15)의 판별결과에 기초하여 우표가 붙여지지 않은 시트(12) 및 배제되도록 미리 설정된 시트(12)를 집적하는 리젝트 집적부(17)로 구성된다. 또한 시트 처리장치(1)는 시트 반송 방향과 같은 방향을 축으로 하여 시트를 180° 회전(트위스트 반전)시키는 트위스트 반전부(18), 시트(12)의 반송방향 선단과 후단 및 동시에 시트(12)의 표면과 이면을 반전(스위치백 반전)시키는 반전 제어장치(19), 시트(12)에 붙혀진 우표에 소인을 찍는 압인부(20), 압인처리가 완료된 시트(12)를 집적부에 순서대로 집적하는 집적부(21), 시트를 통상의 반송경로 또는 리젝트 집적부(17)에 분배하는 제 1 분배 게이트(25a)로 구성된다. 또한 시트 처리장치(1)는 시트를 통상의 반송경로나 트위스트 반전부(18)중 어느 한 쪽에 분배하는 제 2 분배 게이트(25b) 및 시트를 통상의 반송경로나 반전 제어장치(19)중 어느 한 쪽에 분배하는 제 3 분배 게이트(25c)로 구성된다.
시트 처리장치(1)를 조작하는 오퍼레이터에 의해 복수의 시트(12)가 임의의 방향으로 취출부에 집적된다. 취출부에 집적된 복수의 시트(12)는 한 매씩 분리되어 반송부(14)에 취출되고 판별부(15)로 반송된다. 판별부(15)는 시트(12)의 표면과 이면의 화상정보를 읽어 시트(12)에 붙여진 우표의 위치를 판별하고 판별결과를 주 제어부(2)로 송신한다. 주 제어부(2)는 판별부(15)로부터의 판별결과에 기초하여 시트가 리젝트 대상인지를 판단한다. 시트(12)가 리젝트 대상인 경우, 제 1 분배 게이트(25a)는 상기 시트를 리젝트 집적부(17)로 보내도록 작동한다. 또한 시트(12)가 리젝트 대상 외의 것으로 판단된 경우, 주 제어부(2)는 시트(12)에 붙여진 우표의 위치로부터 트위스트 반전 또는 스위치백 반전의 필요성을 판단해 제 2 분배 게이트(25b) 또는 제 3 분배 게이트(25c)를 선택하여 작동시킨다.
시트(12)에 붙여진 우표의 위치 및 시트(12)의 트위스트 반전 또는 스위치백 반전에 따른 우표위치의 이동을 설명한다. 시트가 세워진 상태로 반송될 때, 반송방향의 하류를 향해서 오른쪽 면이고, 상기 면의 반송방향 하류측인 동시에 위쪽에 우표가 붙여진 시트를 예로 설명한다. 시트(12)가 트위스트 반전장치(18)로 트위스트 반전되는 경우, 소인위치는 반송방향 하류를 향해서 왼쪽 면이고, 상기 면의 반송방향 하류측인 동시에 아래쪽이 된다. 또한 시트(12)가 반전 제어장치(19)로 스위치백 반전된 경우, 우표가 붙여진 위치는 반송방향의 하류측을 향해서 오른쪽 면이고, 반송방향 상류측인 동시에 아래쪽이 된다.
시트(12)가 선택적으로 트위스트 반전 또는 스위치백 반전되는 경우, 반송되는 시트(12)에 붙여진 우표는 소정의 위치, 예컨대 반송방향에서 하류를 향해서 오른쪽 면이고, 상기 면의 반송방향 하류측인 동시에 위쪽이 된다. 상기 소정의 위치는 압인부(20)에 의해 소인이 찍힐 수 있는 장소에 있으며 시트(12)의 우표가 통과하는 위치이다.
압인부(20)에서 압인된 시트(12)는 집적부로 반송되어 집적고에 순차적으로 집적된다.
도 3은 본 발명의 실시예에서 반전 제어장치(19)의 기본 구성도를 도시한다. 반전 제어장치(19)는 기본적으로 본체 반송부(27) 및 반전부(29)로 구성된다.
본체 반송부(27)는 반송부(14)와 마찬가지로 제 1 내지 제 6 반송롤러(31a∼31f) 및 제 1 내지 제 3 반송벨트(33a∼33c)로 구성되며, 제 1 반송벨트(33a)와 제 3 반송벨트(33c)로 시트(12)를 협지하여 입구(entrance side)(19a)로부터 반전부(29)로 반송하며, 그 후 반전부(29)에서 방향전환된 시트(12)를 제 2 반송벨트(33b)와 제 3 반송벨트(33c)로 협지하여 출구(exit side)(19b)로 반송한다. 제 1 반송벨트(33a)는 제 1 롤러(31a)와 제 2 롤러(31b)를 가로질러 연신되어 화살표 X로 표시된 제 1 반송방향으로 이동한다. 제 2 반송벨트(33b)는 제 3 롤러(31c), 제 4 롤러(31d) 및 제 5 롤러(31e)를 가로질러 연신되어 화살표 Y로 표시된 제 2 반송방향으로 이동한다. 제 3 반송벨트(33c)는 제 1 롤러(31a), 제 6 롤러(31f) 및 제 5 롤러(31e)를 가로질러 연신되어 화살표 X로 표시된 제 1 반송방향으로 이동하며, 그 후 화살표 Y로 표시된 제 2 반송방향으로 이동한다. 시트(12)는 제 1 반송벨트(33a)와 제 3 반송벨트(33c) 사이에 협지되어 화살표 X로 표시된 제 1 반송방향으로 이동한다. 즉, 시트(12)는 제 1 및 제 3 반송벨트(33a, 33c)의 인접부(adjoining portion)로 유지되어 이동한다. 그 후, 시트(12)는 반전부(29)로 도입된다. 반전부(29)에 도입된 시트의 후단(12b)(도 5 참조)이 소정 위치에 도달하면 정역 회전롤러(37)가 정지하고 역회전을 개시한다. 정역 회전롤러(37)의 역회전에 따라 시트(12)는 반전부(29)로부터 역방향으로 송출된다. 방향전환된 시트(12)는 그의 선단(front end)(12c)이 레버(47)에 의해 눌려지고, 따라서 제 2 반송벨트(33b)와 제 3 반송벨트(33c) 사이의 갭으로 들어가도록 궤도수정된다. 제 2 및 제 3 반송벨트(33b, 33c) 사이로 들어간 시트(12)는 제 2 및 제 3 이송벨트(33b, 33c) 사이에 협지되어 화살표 Y로 표시된 제 2 반송방향으로 이동한다. 즉, 시트(12)는 제 2 및 제 3 반송벨트(33b, 33c)의 인접부로 유지되어 이동한다. 본체 반송부(27)에는 시프트센서(35)가 설치되어 반전부(29)로 반송된 시트(12)를 검지한다. 반전부(29)의 시트 끌어당김(pull-in) 작동 및 반전작동은 시프트센서(35)의 검지작동에 의해 트리거(trigger)되는 것에 의해 개시된다. 구체적으로, 시프트센서(35)는 시트(12)의 선단과 후단을 검지해서 시트의 길이를 검지한다.
반전부(29)는 제 1 내지 제 6 반송롤러(31a∼31f) 등과는 독립된 구동원이 구비된 정역 회전롤러(37), 정역 회전롤러(37)에 종동하는 제 1 핀치롤러(39), 시트(12)를 반전부(29)로 가이드하는 도입 가이드(introducing guide)(41a) 및 반전부(29)내에서 시트(12)를 가이드하는 진퇴이동 가이드(back and forth movement guide)(41b)로 구성된다. 제 1 핀치롤러(39)는 L자형 레버(44)의 한 단부에 회전되도록 부착된다. L자형 레버(44)는 회전지점(rotation fulcrum)(43)을 통해 요동상태(oscillating state)로 지지된다. L자형 레버(44)의 다른 단부는 스프링(45)의 복원력에 의해 당겨지고 있으며 제 1 핀치롤러(39)는 L자형 레버의 반시계방향 회동(turn)에 의해 정역 회전롤러(37) 쪽으로 눌려진다.
본체 반송부(27)와 반전부(29) 사이의 운반부분(transfer portion)에는 솔레노이드에 의해 구동되는 히트레버(hit lever)(47)가 설치된다. 레버(47)가 구동되면, 반전된 시트의 선단이 반전 제어부(19)의 출구(19b)로 인도된다.
도 4는 본 발명의 제 1 내지 제 3 실시예 및 도 3에 도시된 반전 제어장치 (19)의 기본 구성에서 정역 회전롤러(37)의 작동 제어를 도시한 그래프이다. 도 4에 도시된 그래프의 가로좌표축은 시간(T(s))을 나타내고, 세로좌표축은 정역 회전롤러(37)의 원주속도(반송속도)(V(m/s))를 나타낸다. 정역 회전롤러의 원주속도 V0 = 3 m/s 이고 V1 = 5 m/s이다. 정역 회전롤러(37)의 원주속도(V0)는 반송부(14)의 반송속도와 거의 같다. 그러나 원주속도(V0, V1)는 반송된 시트(12)의 크기, 강도, 무게와 같은 특성치에 따라 적절히 변경되므로 특별히 한정되지는 않는다.
다음으로, 반전 제어장치(19)의 작동을 도 3 및 도 4를 참조하여 설명한다. 시트(12)가 반전 제어장치(19)의 입구(19a)로부터 반송되어 시트의 선단 및 후단이 본체 반송부(27)의 시프트센서(35)에 의해 검지되고 상기 검지된 신호는 반전부(29)의 반전작동을 트리거한다.
시트(12)는 도입 가이드(41a)와 진퇴이동 가이드(41b)의 좌측부분에 의해 도입되면서 반전부(29)로 반송되고 정역 회전롤러(37)와 제 1 핀치롤러(39)에 의해 협지된다(T = t1). 이 때, 제 1 핀치롤러(39)는 핀치롤러 회전지점(43)을 중심으로 시트(12)의 두께에 따라 회전하고 시트(12)의 두께만큼 물러난다. 또한 정역 회전롤러(37)는 도 3에 도시된 시계방향의 원주속도 V = V0로 정회전한다.
정역 회전롤러(37)는 시프트센서(35)에 의한 시트(12)의 선단의 검지에 기초하여 시트(12)를 협지하는 순간부터 가속이 개시되고(T = t1), 원주속도 V = V1까지 가속된다. 그 후, T = t2 까지, 정역 회전롤러(37)는 일정한 속도 V = V1으로 회전한다. T = t2에서, 정역 회전롤러(37)는 원주속도(V1)에서 감속되기 시작하여 시트(12)의 후단을 기준위치에 정지시킨다(T = t3).
시트(12)가 정지되는 사이 또는 시트(12)의 후단이 제 1 및 제 3 반송벨트(33a, 33c)에 의한 협지로부터 해방되는 시점부터 정지하는 시점 사이에, 히트레버(47)가 작동되어 시트(12)의 후단(반전 후 시트(12)의 반송방향 선단)은 출구(19b)로 향해진다.
시간 T = t4 일 때, 정역 회전롤러(37)는 역방향(도 3의 시계반대방향)으로 회전을 개시하여 원주속도(V)는 V = -V0에 도달한다. 시트(12)의 후단이 정역 회전롤러(37)와 제 1 핀치롤러(39)의 협지로부터 해방될 때, 정역 회전롤러(37)는 감속을 개시하고 정지한다(T = t5).
T = t6일 때, 정역 회전롤러(37)는 정방향으로의 회전을 재개하여 T = t7에서 원주속도(V)는 V0에 도달한다(V = V0).
반전 제어장치(19)에서, 정역 회전롤러(37)는 일련의 작동을 수행한다; 즉, 일정한 속도의 정회전, 가속, 일정한 속도의 정회전, 감속, 정지, 역회전으로의 가속 및 일정한 속도의 역회전 동작을 수행한다. 따라서 간격 즉, 시트(12)간의 갭(또는 피치)이 유지되므로 갭(또는 피치)을 짧게 하여 시트 처리장치(1)의 처리효율의 향상이 가능하다. 여기에서, 갭은 반송되는 시트(12)의 후단에서 상기 시트보다 반송방향의 상류측에서 반송되는 다른 시트(12)의 선단까지의 거리이다. 또한 피치는 반송되는 시트(12)의 선단부터 상기 시트보다 반송방향의 상류측에서 반송되는 다른 시트(12)의 선단까지의 거리이다.
또한 정역 회전롤러(37)의 가속작동은 시프트센서(35)에 의한 시트(12)의 길이 검지결과에 기초하여 다른 가속 커브(가속 기울기)에서 행하여 진다. 시트(12) 의 길이가 길어짐에 따라, 더 큰 가속 커브(가속 기울기)가 요구된다. 반송되는 시트(12)가 티켓 또는 수표와 같은 사이즈이거나 지폐와 같이 길이의 차이가 작은 경우, 가속 커브의 변화는 필요하지 않다.
다음으로, 반전 제어장치에서의 반전작동에서, 반전 전후의 시트(12) 사이의 갭(또는 피치)의 변화 원인은 반전작동에서의 반전 제어장치(17)의 구성을 도시한 도 5에서 설명한다. 도 5에 도시된 반전 제어장치(19)의 구성 요소는 도 3에서 도시한 장치의 구성 요소와 동일하며 공통 요소의 설명은 생략한다.
도 5는 시트(12)의 선단(12a)이 정역 회전롤러(37)와 제 1 핀치롤러(39)사이에 협지되고 정역 회전롤러(37)는 가속작동을 개시하는 상태를 도시한다. 이 때, 시트(12) 후단(12b)에서 본체 반송부(27)의 출구 부근(12c)까지의 부분은 제 1 및 제 3 반송벨트(33a, 33c)에 의해 협지된다. 따라서 선단(12a)을 협지하고 있는 정역 회전롤러(37)가 가속을 개시할 때, 시트(12) 후단(12b)에서 본체 반송부(27)의 출구 부근(12c)까지의 부분은 제 1 및 제 3 반송벨트(33a, 33c)에 협지됨으로써 저항이 되어 시트(12)의 정지위치가 반송방향 상류측(도 5에서 좌측)으로 시프트한다.
시트(12)의 정지위치가 반송방향 상류측으로 시프트되고 거기에서 정지할 때, 상기 시트(12)보다 반송방향 하류측에서 반송되는 시트(12) 사이의 갭(또는 피치)은 반전작동 전의 시트(12) 사이의 갭(또는 피치)보다 짧아지기 시작한다. 시트(12)간의 갭(또는 피치)이 짧아지게 되면, 잼이 발생하기 쉽다. 상기 갭(또는 피치)의 변화를 고려하여 시트(12)를 반전시키기 위해서는 갭(또는 피치)을 조금 길게 설정할 필요가 있다. 시트간의 갭(또는 피치)이 길면, 반송밀도는 낮아지고 시트 처리장치의 처리량은 떨어지게 된다.
도 6은 본 발명의 제 1 실시예의 반전 제어장치(19)의 전체 구성을 도시한 도면이다. 제 1 실시예에서, 도 3에 도시된 기본 구성과 비교하면, 반송부(14)와는 독립된 구동원을 갖는 제 1 구동롤러(49)는 반전 후의 시트(12)를 반송하는 반송로에 설치되고, 제 2 핀치롤러(51)는 상기 제 1 구동롤러(49)와 대향하는 위치에 설치된다. 또한 제 1 구동롤러(49)를 작동시키는 트리거로 작용하는 시프트센서(53)는 제 1 구동롤러(49)보다 반송방향 상류측에 설치된다. 상기 시프트센서(53)는 시트(12)의 선단과 후단을 검지하여 시트(12)간의 갭을 감시한다. 또한 시프트센서(53)는 시트(12)의 선단을 검지하여 시트간의 피치를 감시한다.
도 7은 도 6에 도시된 한쌍의 제 1 구동롤러(49), 한쌍의 제 2 핀치롤러(51) 및 제 2 및 제 3 반송벨트(33b, 33c)를 반송방향에서 본 단면도이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 제 1 구동롤러(49)와 한쌍의 제 2 핀치롤러(51)는 제 2 및 제 3 반송벨트(33b, 33c)의 양쪽에 설치된다. 제 1 구동롤러(49)는 제 2 및 제 3 반송벨트(33b, 33c)의 반송속도와 같은 원주속도로 정회전하므로 반송되는 시트(12)의 반송속도는 변하지 않는다.
시프트센서(53)는 반전 제어장치(19)에 의해 반전된 시트(12)와 상기 시트(12)의 반송방향 하류측에서 반송되는 다른 시트 사이의 갭(또는 피치)을 검지한다. 상기 검지 결과에 기초하여, 갭(또는 피치)이 짧아지면, 제 1 구동롤러(49)와 제 2 핀치롤러(51)는 이들이 시트(12)를 협지하는 순간에 감속하여 시트(12)의 속도를 떨어뜨려서 반송방향의 하류측에서 반송되는 다른 시트(12)와의 갭(또는 피치)을 적절한 길이로 보정한다.
역으로 반전 제어장치(19)보다 반송방향 상류측에서, 시트(12)의 반송위치가 시프트되어 시트(12)간의 갭(또는 피치)이 길어지면 갭(또는 피치)의 상기 변화는 시프트센서(53)에 의해 검지된다. 상기 검지 결과에 기초하여 제 1 구동롤러(49)와 제 2 핀치롤러(51)는 이들이 시트(12)를 협지하는 순간에 가속되어 시트(12)를 반송방향의 하류측으로 시프트하는 것에 의해 본래 반송되어야 하는 위치가 되도록 갭(또는 피치)을 보정한다.
도 6에서, 반전된 시트(12)는 제 2 및 제 3 반송벨트(33b, 33c)에 의해 협지된다. 그렇지만 반송로가 직선상이므로 협지력이 작고 제 2 핀치롤러(51)의 핀치압이 제 2 및 제 3 반송벨트(33b, 33c)의 협지력보다 적당히 큰 경우에 갭을 적절하게 보정하는 것이 가능하게 된다.
제 1 실시예에 따르면, 반전 제어장치(19)에 의해 반전된 후 시트(12)의 갭(또는 피치)의 변화는 갭(또는 피치)이 짧아진 경우 뿐만 아니라 길어진 경우에도 갭(또는 피치)의 교정에 의해 해소될 수 있다.
다음으로, 제 2 실시예는 제 2 실시예의 반전 제어장치(19)의 구성을 도시한 도면인 도 8을 참조하여 설명한다. 도 3에 도시된 반전 제어장치의 구성요소와 공통되는 구성요소의 설명은 생략한다. 도 8에 도시된 반전 제어장치(19)에서, 시트(12)를 반송하는 제 2 구동롤러(57), 상기 제 2 구동롤러(57)와 대향하는 위치에 배치되어 시트(12)에 핀치압(pinch pressure)을 부여하는 제 3 핀치롤러(59), 시트(12)를 반전부(29)로 도입하는 제 1 내지 제 3 도입 가이드(41a1, 41a2, 41a3) 및 반전부(29)내에서 시트(12)의 진퇴이동을 가이드하는 진퇴이동 가이드(41b)가 설치되어 있다.
제 2 구동롤러(57)는 시트 처리장치(1)의 반송부(14)로부터 구동력을 받아 반송부(14)의 반송속도와 같은 원주속도로 회전한다. 또한 제 2 구동롤러(57)는 시트(12)가 반전부(29)로 끌어당겨지는 방향으로만 자유롭게 회전하는 일방향 클러치(one-way clutch)를 구비한다. 따라서 정역 회전롤러(37)와 제 1 핀치롤러(39)가 시트(12)를 협지하는 순간에 시트(12)가 끌어당겨지는 경우, 시트(12)의 후단이 본체 반송부의 출구 근처에 남아 있더라도 이는 저항으로 작용하지 않는다.
제 2 실시예에서의 일련의 작동을 설명한다. 먼저, 시트(12)가 입구(19a)를 통해 반송되며 상기 시트의 선단이 정역 회전롤러(37)와 제 1 핀치롤러(39)에 의해 협지되고 가속됨으로써 반전부(29)로 끌어당겨진다. 이 때, 시트(12)의 후단은 제 2 구동롤러(57)와 제 3 핀치롤러(59)에 의해 협지된다. 그렇지만 상기 시트(12)는 제 2 구동롤러(57)의 일방향 클러치에 의해 인발(pulled-out)방향으로 달아나므로 제 2 구동롤러(57)와 제 3 핀치롤러(59)의 협지로 인한 저항을 받지 않는다.
따라서 시트(12) 정지위치의 시프트를 방지함으로써, 반전 후 갭(또는 피치)의 변화 및 잼의 발생을 감소시킬 수 있다. 제 2 구동롤러(57)와 제 3 핀치롤러(59)는 한 세트이나 특별히 이에 국한될 필요는 없으며 반송부(14)의 형상 또는 다른 조건에 따라 복수의 세트도 설치될 수 있다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 제 3 실시예의 반전 제어장치(19)의 구성을 도시한다. 도 3의 반전 제어장치(19)의 구성요소와 공통되는 구성요소의 설명은 생략한다. 도 9 및 도 10에서 도시한 바와 같이, 독립 모터 구동원이 구비된 요동 텐션(swingable tension) 롤러(61)가 반전 제어장치(19)의 반전부(29)로부터 상류측의 반송부(14)에 설치된다. 요동 텐션롤러(61)는 통상시에는 도 9에 도시된 바와 같이 본체 반송부의 출구(55)의 반송방향 상류측에서 제 1 및 제 3 반송벨트(33a, 33c)에 의해 눌려지고 있어서 시트(12)에 대한 협지력이 제 1 및 제 3 반송벨트(33a, 33c)에서 발생한다. 시트(12)가 반전될 때, 요동 텐션롤러(61)는 도 10에 도시된 바와 같이 제 1 및 제 3 반송벨트(33a, 33c)와 떨어지게 된다. 따라서 본체 반송부의 출구(55)가 요동 텐션롤러(61)의 가압으로부터 해제되어 제 1 및 제 3 반송벨트(33a, 33c)의 협지력은 감소한다.
요동 텐션롤러(61)가 구비된 반전 제어장치(19)의 일련의 반전 작동을 설명한다. 입구(19a)를 통해 반송된 시트(12)의 선단이 시프트센서(35)를 지날 때, 상기 시트의 선단 및 후단이 검지된다. 상기 검지를 트리거로 하여, 시트(12)가 정역 회전롤러(37)와 제 1 핀치롤러(39)에 의해 협지되는 순간에 요동 텐션롤러(61)는 제 1 및 제 3 반송벨트(33a, 33c)와 떨어지게 되어 본체 반송부의 출구(55)의 제 1 및 제 3 반송벨트(33a, 33c)는 개방된다. 이 때, 제 1 및 제 3 반송벨트(33a, 33c)가 개방됨에 따라 시트(12)의 후단은 정역 회전롤러(37) 및 제 1 핀치롤러(39)의 가속작동에 저항을 주지 않는다. 시트(12)의 정지위치의 시프트를 방지함으로써 반전 제어장치(19)의 반전작동 전후의 시트(12)의 갭(또는 피치)의 변화를 감소시키는 것이 가능하다.
도 11은 본 발명의 제 4 실시예에 포함되는 시트 처리장치(1)의 구성을 도시한다. 도 3에 도시된 반전 제어장치(19)의 구성요소와 공통된 구성요소의 설명은 생략한다. 반전 제어장치(19)의 입구(19a)에서 본체 반송부의 출구(55)까지의 반송부(14)는 시프트센서(35) 및 후술되는 복수의 롤러 등으로 구성된다.
상기 복수의 롤러는 시트 처리장치(1)의 반송부(14)와 같은 반송속도로 회전하는 제 3 및 제 4 구동롤러(63, 64), 제 3 구동롤러(63)보다 빠른 반송속도로 회전하는 가속용 구동롤러(65) 그리고 제 3 및 제 4 구동롤러(63, 64) 및 가속용 구동롤러(65)에 각각 대향 배치되어 핀치압을 부여하는 제 4 내지 제 6 핀치롤러(67a∼67c)로 구성된다. 또한 시트(12)를 반전부(29)로 도입하는 제 1 내지 제 3 도입 가이드(41a1, 41a2, 41a3) 및 반전부(29)내에서 시트(12)의 진퇴이동을 가이드하는 진퇴이동 가이드(41b)가 설치되어 있다.
시트(12)는 제 3 및 제 4 구동롤러(63, 64) 및 가속용 구동롤러(65)를 통과함에 따라 가속된다. 제 3 및 제 4 구동롤러(63, 64)는 일방향 클러치를 구비하며 저항을 받지 않고 시트(12)의 반송속도를 가속시킨다.
도 12는 본 발명의 제 4 실시예에서 반전 제어장치(19)의 정역 회전롤러(37)의 원주속도(반송속도)의 제어를 도시하는 그래프이다.
그래프의 가로좌표축은 시간(T(s))을 표시하고 세로좌표축은 정역 회전롤러(37)의 원주속도(반송속도)(V(m/s))를 표시한다. 정역 회전롤러(37)의 원주속도 V0 = 3m/s, V1 = 5m/s이다. 여기에서, 정역 회전롤러의 원주속도(V0)는 반송부(14)의 반송속도와 거의 동일하다. 그렇지만, 원주속도는 반송되는 시트(12)의 크기, 강도, 무게 등과 같은 각종 특성치에 따라 적당히 변경되고 특별히 한정되지는 않는다.
도 11에 도시된 제 3 및 제 4 구동롤러(63, 64)의 반송속도 V = V0이고 가속용 구동롤러(65)의 반송속도 V = V1이다. 따라서 시트(12)가 반전부(29)에 반송되기 전에 상기 시트(12)는 정역 회전롤러(37)의 반송속도에 도달한다. 또한 정역 회전롤러(37)의 반송속도는 도 12에 도시된 바와 같이 일정 속도(V1)로의 정회전, 감속, 정지 및 일정 속도(-V0)로 역회전하기 위한 가속과 같은 일련의 작동을 행한다. 따라서 정역 회전롤러(37) 및 제 1 핀치롤러(39)는 시트(12)를 협지할 때 가속작동을 할 필요가 없어서 정역 회전롤러(37)의 제어가 단순화되고 안정화된다.
또한 시프트센서(35)가 시트(12)의 후단을 검지하면, 정역 회전롤러(37)는 검지 시간으로부터 소정의 시간 후에 감속을 개시하여(t11) 회전을 정지한다(t12). 이 때, 시트(12)의 후단 위치(또는 반전 후의 선단)를 시트(12)의 반송방향 길이와 관계없는 동일 감속커브로 한결같게 하는 것이 가능하다.
또한 반전 제어장치(19)의 반전작동 전후의 시트(12)간의 피치(또는 갭)의 변화를 경감시켜서 잼의 발생을 경감시키는 것이 가능하게 된다. 여기에서, 가속용 구동롤러(65)와 제 6 핀치롤러(67c)의 조합은 한 세트인 것에 국한되지 않으며 일방향 클러치가 구비된 가속용 구동롤러와 핀치롤러의 다수 세트가 단계적으로 가속되도록 구성될 수 있다.
또한 제 4 실시예의 변형예로서, 가속용 구동롤러(65)는 정역 회전롤러(37)가 시트(12)를 협지하는 순간 시트(12)를 가속시키도록 구성될 수도 있다. 이 때, 정역 회전롤러(37)의 반송속도는 도 4에 도시된 바와 같이 제어된다. 제 4 실시예의 변형예에 따르면, 정역 회전롤러(37)가 시트(12)를 끌어당길 때, 가속용 구동롤러(65) 및 제 6 핀치롤러(67c)가 시트(12)를 가속하여 정역 회전롤러(37)의 끌어당김 동작을 원활하게 하고 따라서 반전작동 전후의 시트(12) 사이의 간격(갭 또는 피치)의 변화를 경감하여 잼의 발생을 경감시키는 것이 가능하게 된다.
상기의 제 1 내지 제 4 실시예의 설명으로부터, 시트(12)의 반전작동 전후의 시트(12)간의 간격(갭 또는 피치)의 변화를 경감시킴으로써 잼의 발생을 경감시킬 수 있는 시트(12)의 반전 제어장치를 제공할 수 있다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 시트 반전 제어장치는 상기한 것과 같은 구성과 작용을 가지므로 시트 반전작동 전후의 시트간의 간격(갭 또는 피치)의 변화를 경감시킴으로써 잼의 발생을 경감시킬 수 있다.

Claims (13)

  1. 제 1 반송방향으로 시트를 반송하기 위한 제 1 반송수단,
    상기 제 1 반송수단으로부터 반송된 시트를 제 1 반송방향과 다른 제 2 방향으로 반전시키는 반전부,
    상기 반전부에서 반전된 시트를 상기 제 2 반송방향으로 반송하기 위한 제 2 반송수단,
    상기 제 2 반송수단 상에 설치되어 시트를 검지하는 센서,
    상기 센서의 검지결과에 기초하여 시트간의 간격을 산출하는 산출수단 및
    상기 시트간의 간격이 소정 값보다 짧은 경우에는 시트의 반송속도를 감속하고 시트간의 간격이 소정 값보다 긴 경우에는 시트의 반송속도를 가속하도록 상기 제 2 반송수단의 반송속도를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 시트 반전 제어장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 센서는 시트의 선단 및 상기 시트의 앞에 반송되는 시트의 후단을 검지하고,
    상기 산출수단은 상기 센서에 의한 검출결과에 기초하여 시트간의 간격(갭 또는 피치)을 산출하는 것을 특징으로 하는 시트 반전 제어장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 센서는 시트의 선단 및 상기 시트의 앞에 반송되는 시트의 선단을 검지하고,
    상기 산출수단은 센서에 의한 검출결과에 기초하여 시트간의 피치를 산출하는 것을 특징으로 하는 시트 반전 제어장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 반전부는 정역 방향으로 회전할 수 있는 정역 회전롤러 및 상기 정역 회전롤러에 대향하여 배치된 핀치롤러를 포함하며,
    상기 정역 회전롤러가 정방향으로 회전하여 상기 제 1 반송수단으로부터 반송된 시트를 취입한 다음에, 상기 정역 회전롤러가 역방향으로 회전하여 상기 취입된 시트를 상기 제 1 반송방향과 다른 제 2 방향으로 반송하는 것을 특징으로 하는 시트 반전 제어장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 반송수단은 구동롤러 및 시트를 협지하도록 상기 구동롤러에 대향하여 배치된 핀치롤러를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 산출수단에 의한 산출결과에 기초하여 상기 구동롤러의 회전속도를 제어하는 것을 특징으로 하는 시트 반전 제어장치.
  6. 시트를 협지하여 제 1 방향으로 반송하기 위한 제 1 반송수단,
    상기 제 1 반송수단으로부터 반송된 시트를 상기 제 1 방향과 다른 제 2 방향으로 반전시키는 반전부,
    상기 반전부에서 반전된 시트를 상기 제 2 반송방향으로 반송하기 위한 제 2 반송수단 및
    상기 시트가 제 1 반송수단에서 상기 반전부까지 반송될 때 상기 제 1 반송수단에 의해 시트가 협지되어 나타나는 반송저항을 경감시키도록 상기 제 1 반송수단에 설치된 저항 경감수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 시트 반전 제어장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 반전부는 정역 방향으로 회전할 수 있는 정역 회전롤러 및 상기 정역 회전롤러와 대향하여 배치된 핀치롤러를 포함하며,
    상기 정역 회전롤러가 정방향으로 회전하여 상기 제 1 반송수단으로부터 반송된 시트의 반송속도를 가속함으로써 상기 시트를 취입한 다음에, 상기 정역 회전롤러가 역방향으로 회전하여 상기 취입된 시트를 상기 제 1 반송방향과 다른 제 2 방향으로 반송하는 것을 특징으로 하는 시트 반전 제어장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 저항 경감수단은 제 1 방향으로만 회전되는 일방향 클러치를 포함하는 것을 특징으로 하는 시트 반전 제어장치.
  9. 제 1 방향으로만 회전구동되는 일방향 클러치가 구비되어 시트를 제 1 반송방향으로 반송하는 반송롤러,
    정역 방향으로 회전할 수 있는 정역 회전롤러 및 상기 정역 회전롤러에 대향하여 배치된 핀치롤러에 의해 시트의 반송속도를 가속하는 동안 상기 반송롤러로부터 시트를 취입하여 제 1 방향과 다른 제 2 방향으로 반송하는 반전부 및
    상기 반전부로부터 반송된 시트를 제 2 방향으로 반송하는 반송수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 반전 제어장치.
  10. 시트를 제 1 방향으로 협지하여 반송하는 반송벨트,
    상기 반송벨트에 분리가능하게 설치되어 반송벨트에 접함으로써 시트를 협지하는 반송벨트의 협지력을 증가시키고 반송벨트로부터 떼어짐으로써 시트를 협지하는 반송벨트의 협지력을 경감시키는 협지력 조정수단,
    정역 방향으로 회전할 수 있는 정역 회전롤러에 의해 시트의 반송속도를 가속하는 동안 반송벨트로부터 반송된 시트를 취입하여 상기 시트를 제 1 방향과 다른 제 2 방향으로 반송하는 반전부,
    상기 반전부로부터 반송된 시트를 제 2 방향으로 반송하기 위한 반송수단 및
    상기 협지력 조정수단의 작동에 의해 반송벨트의 협지력을 경감시키도록 상기 협지력 조정수단을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 시트 반전 제어장치.
  11. 제 1 방향으로만 회전구동되는 일방향 클러치가 구비되어 시트를 제 1 반송속도로 제 1 방향으로 반송하는 반송롤러,
    상기 반송롤러로부터 반송된 시트를 상기 제 1 반송속도보다 빠른 제 2 반송속도로 상기 제 1 방향으로 반송하는 가속용 구동롤러,
    정역 방향으로 회전할 수 있는 정역 회전롤러 및 상기 정역 회전롤러에 대향하여 배치된 핀치롤러에 의해 상기 가속용 구동롤러로부터 반송된 시트를 제 2 반송속도로 취입하여 상기 제 1 방향과 다른 제 2 방향으로 반송하는 반전부 및
    상기 반전부로부터 반송된 시트를 상기 제 2 방향으로 반송하기 위한 반송수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 시트 반전 제어장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 반전부로부터 반송방향 상류측에 설치되어 시트의 후단을 검지하는 센서를 더 포함하며,
    상기 반전부는 상기 센서의 검지결과에 기초하여 상기 시트의 반송속도를 감속 및 시트를 정지시키는 것을 특징으로 하는 시트 반전 제어장치.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 가속용 구동롤러는 제 1 방향으로만 회전구동하는 일방향 클러치가 구비되고, 상기 반전부는 상기 가속용 구동롤러로부터 반송된 시트를 상기 제 2 반송 속도보다 빠른 제 3 반송속도로 가속하는 것을 특징으로 하는 시트 반전 제어장치.
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