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【発明の名称】 封筒自動封緘装置
【発明者】 【氏名】松尾 茂

【目的】
【構成】
【特許請求の範囲】
【請求項1】 封筒ガイドを介して自動封緘機構を内臓したケース内に封筒を挿入し、上記ケース内で上記自動封緘機構による複数の工程によって上記封筒を封緘した後、上記封筒を再び上記封筒ガイド上に排出する封筒自動封緘装置において、上記封筒の挿排及び封緘は、それぞれの工程ごとに異なるモータによって駆動される機構によってシーケンシャルに行なわれるものであり、上記モータは、それぞれ前工程のモータの通電を停止した後の制動期間中に通電を開始するようにタイミングを設定してあることを特徴とする封筒自動封緘装置。
【請求項2】 請求項1において、上記各機構を駆動するモータは、上記封筒を上記ケースに挿排する封筒送り機構を駆動する封筒送りモータと、上記封筒のフラップを立ち曲げる機構を駆動するフラップ曲げモータと、上記フラップの先端部に沿ってキャリアを移動させて粘着テープを貼着可能に引き出すキャリア送りモータと、上記粘着テープを上記封筒に貼着するスライド板を移動させるスライド板送りモータと、上記テープを切断するカッター機構を駆動するカッターモータを組み合わせたものであることを特徴とする封筒自動封緘装置。
【発明の詳細な説明】【0001】
【発明の技術分野】本発明は、封筒自動封緘装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】周知の通り、印刷物を媒体とする情報の伝達手段としてダイレクトメールや自宅配達便(宅配便)の利用度が益々高くなってきている。このような情況下においては、封筒に情報としての印刷物を詰め、さらにこの封筒を封緘する作業が増大している。これに鑑み最近では各種の封筒自動封緘装置が提案されている(例えば特開平7−25197号公報)。これらの封筒自動封緘装置は、封緘すべき封筒を挿排口から封筒送り機構によってケース本体内に封筒を送り込むようにしてある。そして送り込まれた封筒は先端のフラップを立ち曲げ、さらにこれを粘着テープまたは糊を用いて封筒本体に貼り付ける自動封緘機構を備えている。これによって封緘された封筒は、封筒送り機構を逆転させることによって挿排口から封筒ガイド上に排出するようにしてある。
【0003】上記した自動封緘機構のうち、粘着テープを用いて封緘する機構は、各工程ごとに異なるモータの回転によってそれぞれの動作が行われている。これらの各モータは、各工程に応じて正転または逆転することによりそれぞれの機構にシーケンシャルに動作をさせるようにしてある。これらの動作は、図5に示すように、前の工程のモータを停止させる制動期間(黒く塗り潰してある)の終了後に、次の工程のモータが始動してその機構に動作を行なわせ、その工程の終了後に次の工程に移り、順次これを繰り返して最後に封筒をケース本体から排出させて1サイクルの封緘工程が終了するようにタイミングを設定してある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記したように、封筒の自動封緘の工程には、多数のモータによるそれぞれの動作が含まれ、しかもこれらの各工程がシーケンシャルに行なわれるので、きわめて無駄な時間を省いた合理性の高い工程を採用しているといい得る。しかしながら、これらの各動作においては各モータは各工程の初めから停止まで回転することによって1サイクルの工程が終了するのであるが、実際には図5に黒く塗り潰した時間で示してあるように、モータへの通電を停止させた後にも、慣性による回転を停止させるための制動時間が含まれている。したがって次の工程のモータは、前工程のモータの制動時間が終了して安全に停止した後に通電開始に移るようになっているため、多数の工程が連続する機構においては、この制動時間の累積は軽視できないものとなる。
【0005】すなわち、図5において、各モータへの通電による回転時間を長方形で示した場合に、それに続く黒く塗り潰した長さが制動時間となり、封筒送りモータが回転して封筒をケース本体内に送り込み、この中で封緘した封筒を排出し、封筒送りモータの2回目の回転(逆転)が停止するまでの1サイクルの工程時間は、制動時間を累積付加した時間S0 だけかかり、その分だけ1サイクルの工程時間を要することになる。この場合、この1サイクルの工程時間をいかに短縮して封緘作業のスループットを向上させることができるかが問題となる。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記の問題を解決するために本発明は、前工程のモータの回転が完全に停止する前、すなわち制動時間中に、次の工程のモータの通電を開始させるようにすることによってモータに供給する電力量を変えずに1サイクルの工程時間を短縮化した。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明は、封筒ガイドを介して自動封緘機構を内臓したケース内に封筒を挿入し、このケース内で自動封緘機構による複数の工程によって封筒を封緘した後、この封筒を再び封筒ガイド上に排出する封筒自動封緘装置において、封筒の挿排及び封緘は、それぞれの工程ごとに異なるモータによって駆動される機構によってシーケンシャルに行なわれるものであり、これらのモータは、それぞれ前工程のモータの通電を停止した後の制動期間中に通電を開始するようにタイミングを設定したものである。
【0008】上記した各機構を駆動するモータは、具体的には、封筒をケースに挿排する封筒送り機構を駆動する封筒送りモータと、封筒のフラップを立ち曲げる機構を駆動するフラップ曲げモータと、フラップの先端部に沿ってキャリアを移動させて粘着テープを貼着可能に引き出すキャリア送りモータと、粘着テープを封筒に貼着するためのスライド板を移動させるスライド板送りモータと、貼着したテープを切断するカッター機構を駆動するカッターモータとを組み合わせたものからなる。これらの各モータは、それぞれ前工程のモータの通電を停止した後の制動期間中に通電を開始するように回転のタイミングを設定してある。
【0009】
【実施例】以下本発明の封筒自動封緘装置の一実施例を図面を参照して説明する。この封筒自動封緘装置は、粘着テープを用いて封筒の封緘を自動的に行う装置であり、多数の機構の組み合わせによって構成されている。そこでまず、図1及び図2を参照して、本発明の封筒自動封緘装置の全体の構成について説明する。
【0010】図1において、種々の大きさの封筒を挿入可能な間隔をおいて側板1と側板2が互いに平行に設けてある。側板1,2は対向方向に突出するように設けてあるボス1a,2a(図3参照)により接続固定されている。側板1,2の前端部には、封筒ガイド3が図示しないケースに着脱可能に取り付けてある。封筒ガイド3は、封筒4がこの封筒自動封緘装置のケースに挿入または排出される際のガイドの役目を果たすものである。封筒4を封筒ガイド3からケース内に挿入するときには、その先端部のフラップ4aを開いた状態にしてこの部分を先頭にして挿入するものである。
【0011】側板1,2間には、それぞれの内側に突出するように設けてある支持部2b上(図2参照。)にガイド5が設けてある。ガイド5には、封筒4が挿入されたことを検出する検出レバー5aが上下に揺動可能に設けてある。ガイド5の先方には、封筒送り機構を構成する送りローラ6及びこれに弾接して逆回転する従動ローラ7とが上下に対向して設けてある。送りローラ6及び従動ローラ7の下流側には、封筒4のフラップ4aを立ち曲げるベンダーレバー8が揺動可能に設けてある。ベンダーレバー8は図示しない輪列を介してフラップ曲げモータ9により駆動可能である。
【0012】さらにベンダーレバー8の下流側には、封筒のフラップ4aを折り曲げ位置に案内するガイド10が設けてある。さらにその下流側には、封緘手段である駆動ローラ11,12が上下に対向して設けてある。駆動ローラ11,12はともに輪列(図示略)を介して駆動するようにして封筒の先端を挿入容易にしてある。下流側の駆動ローラ11,12は上流側の送りローラ6とともに上記の輪列を介して封筒送りモータ14によって駆動され、互いに等速で回転するように設定してある。駆動ローラ11,12の下流側には、ガイド13が設けてある。ガイド13には、ガイド5の検出レバー5aと同様の検出レバー13aが設けてあり、封筒の先端がこの位置に達したことを検出可能である。
【0013】ベンダーレバー8の上方には、側板1,2間に配置されている受台15が設けてある(図1参照)。受台15はテープの粘着面及び折り曲げられたフラップを受けるものであり、垂直面からなる受面15aが形成されている。受面15aには、後述する粘着テープの粘着面が容易に剥がれるようにするための小突起が形成してある。また、受台15の下端部には、ベンダーレバー8の溝部8aとの間に封筒4を挟持するエッジ部15bが形成してある。そして、受台15には可動ガイド16がその一端部16aを支点として揺動自在に支持してある。可動ガイド16は、挿入された封筒4の先端部がエッジ部15bに当たらないようにガイドするためものであり、バネ17により下側に付勢されている。
【0014】ガイド10には、挿入された封筒4の先端が到達したことを検出するセンサ18が設けてある。すなわち、内部ガイド10は側板2に一体に形成された受部2cに取り付けてあり、センサ18は回路基板19を介してこの内部ガイドに形成された凹部内に配置されている。センサ18は、図示しない制御回路に接続され、封筒4の先端がセンサ18の位置に到達したときに、封筒4のフラップ4aの折り曲げ部がベンダーレバー8と対向するエッジ部15bの真下に来るように設定してある。
【0015】次に、テープの貼着手段について説明する。図1において、側板1,2にはボス20,21が形成してある。側板1のボス20,21にはガイド軸22が固定してあり、側板2のボスにも同様のガイド軸23が固定してある。この2つのガイド軸22,23に封筒にテープを貼着するためのスライド板24が摺動自在に支持してある。図2に示すように、側板2の内側にはスライド板送りモータ25が設けてあり、このスライド板送りモータ25の回転軸により図示しない輪列及びクランク機構を介してスライド板24を封筒送り方向と直交する方向(図1上下方向、図2左右方向)に移動可能である。
【0016】図1に示すように、スライド板24には、このスライド板上を封筒4の送り方向と直交する方向(図1左右方向)にテープの引き出すためのキャリア26が往復可能に設けてある。キャリア26を移動させる機構は、スライド板24の裏側に設けてあるキャリア(図示略)送りモータと、スライド板24を貫通して表側に突出しているこのキャリア送りモータの出力軸27の出力をキャリアに伝達する伝達手段によって構成してある。
【0017】すなわち、この伝達手段は、出力軸27にピニオン28が固着しており、このピニオンには中間歯車29が噛合しており、さらに中間歯車29にはベルト車31が一体に形成してある駆動歯車30が噛合している。スライド板24の中央部にはベルト車31と連動するベルト車32が設けてあり、ベルト車31とベルト車32には歯形を形成したタイミングベルト33が掛け回してある。更に、タイミングベルト33に近接してこれに張力を付与するテンションレバー34が軸35を支点として揺動可能に設けてある。テンションレバー34の先端部には、テンションローラ36が回転自在に軸支してある。テンションレバー34は、バネ37により図1の上方に付勢することによりタイミングベルト33を常時たるみのない状態にしている。
【0018】一方、スライド板24にはガイド軸38が設けてあり、その両端はスライド板24の支持部24a,24bにより支持されている。上述したキャリア26はガイド軸38に沿って往復移動可能に支持されている。図2に示すように、キャリア26は、タイミングベルト33の歯形に係合するように形成された係合部26aを介してタイミングベルト33の移動によって往復移動するようになっている。また、キャリア26にはスライド板24の一部と係合する係合部26bが形成してあり、この係合部とガイド軸38によって封筒の送り方向と直交する方向に移動可能にしてある。
【0019】キャリア26上には、テープ保持機構を駆動するソレノイド39が搭載してある。このソレノイド39の動作によって進退するソレノイド軸40には、連結部41が支軸42を介して揺動自在に連結してある。連結部41には、軸44により揺動自在に支持されているクランパ43が連結されている。また、クランパ43はバネ45により開く方向(図1反時計方向)に付勢されている。クランパ43にはクランプ爪46が形成してある。そして、上記したキャリア26にはクランプ爪46に対向してテープを挾持可能にクランプ爪受26cが設けてある。
【0020】図1に示すようにスライド板24にはテープカセット47が係止爪47aにより着脱自在に設けてある。テープカセット47には中心軸47bが一体に設けてあり、この中心軸にはテープホルダ48が回転自在かつ着脱可能に設けてある。テープホルダ48には、粘着テープをロール状に巻き付けてなる市販のテープロール49が装着してあり、この装着に際してはロール芯50にテープホルダ48のリブ48aを圧入するようになっている。また、テープカセット47の近傍には、テープTの引出し端部を引き出す際にテープの端部を案内するガイドピン51が設けてある。さらにこのガイドピンに隣接して1対のガイド板52,53が設けてあり、引き出されたテープTはこれらのガイド板に挾持されて突出し、クランパ43によって挾持されるように案内可能である。ガイド板52は図示しないバネにより反時計方向に付勢されており、ガイド板53は図示しないバネにより時計方向に付勢されている。そして、テープTの先端がガイド板52,53のクランパ43側に所定長さだけ突出している。
【0021】次に、テープを切断するためのカッター機構について説明する。スライド板24にはカッターモータ54が設けてあり、そのモータ軸にはウォーム55が取り付けてある。ウォーム55にはウォームホイール56が噛合しており、このウォームホイールにはさらに駆動歯車57が噛合している。駆動歯車57には偏心ピン57aが立設してあり、カッタホルダ58と一体のU字状アーム58aの摺動溝部に嵌合している。そして、駆動歯車57の回転により偏心ピン57aが回転移動すると、それにともなってカッタホルダ58がテープTの突出端と直交する方向に進退するようにしてある。カッタホルダ58の先端には、カッタ59がテープを切断可能に取り付けてある。図2に示すように、スライド板24には、受台15に対向する位置に封筒4のフラップ4aにテープTを押しつけて貼着するための押え板60が設けてある。押え板60はゴムなどの弾性体からなり、スライド板24の裏面側に固定された押え板ホルダ61に取り付けられている。
【0022】次に、上記構成の封筒自動封緘装置の動作について説明する。封筒4を封筒ガイド3から挿入すると、封筒4のフラップ4aの先端がガイド5の検出レバー5aに達したことを検出する。これにより封筒送りモータ14が駆動して送りローラ6が時計方向に回転し、これに連動して従動ローラ7が反時計方向に回転することによって封筒4は下流側に送られる。封筒4の先端がガイド10に設けてあるセンサ18の検出可能位置に達した時、このセンサからの検出信号の出力によって封筒送りモータ14が停止し、それにより封筒4も移動を停止する。その停止位置は、上述したように、封筒4の折り目に当たる部位が受台15のエッジ部15aの真下に来た位置に当たる。
【0023】次に、フラップ曲げモータ9が駆動することによりベンダーレバー8の先端部が上方に揺動し、ベンダーレバーの溝部8aとエッジ部15bの間に封筒4の折り目が挟まれた状態で、フラップ4aが受台15の受面15aに対接する位置まで約90度に折り曲げられ、この状態で封筒4が保持される。
【0024】次いで、テープを保持する手段であるソレノイド39が駆動し、これによりクランパ43が揺動してガイド板52,53から突出しているテープTの突出端をクランプ爪46とクランプ爪受26cとの間でクランプする。続いてキャリア送りモータが作動し、キャリア26を図3に示すように右側に移動させる。これによりテープTが受台15と押え板60間の空間に引き出される。その位置は引き出されたテープTの下半部がベンダーレバー8で折り曲げられた封筒4のフラップ4aの上端部に対向する位置である。一定長さまでテープTが引き出されるとキャリア送りモータが停止する。このときのテープTの幅方向の上辺は、その上半部が封筒4のフラップ4aの上端部からさらに上方へ位置している。
【0025】次いで、スライド板送りモータ25が駆動し、図3に示すように、スライド板24が封筒挿入方向の上流側に前進し、これによりテープTの上端部を押え板60により受台15の受面15aに押し付ける。これと同時にテープの下半部が折り曲げられたフラップ4aの上端部に貼り付けられる。ここでカッターモータ54が作動し、カッター機構を駆動させてカッター59によりテープを切断すると同時に、ソレノイド39によるテープTの先端部を保持していたテープ保持手段が開いてテープがこれから解放される。次に、スライド板送りモータ25が逆回転駆動し、スライド板24が後退して押え板60がテープTから離脱して図1の状態へ戻ると同時に、フラップ曲げモータ9が逆回転し、ベンダーレバー8が下方へ揺動して封筒4から離脱する。
【0026】次に、キャリア送りモータを逆転してキャリア26を図1の元の位置に戻すと同時に、封筒送りモータ14が再駆動し、送りローラ6及び従動ローラ7が回転して封筒4を更に上流側に移動させる。封筒4の折り目が駆動ローラ11,12まで達し、これらの駆動ローラ間を通過すると封筒4のフラップ4aが閉じて、テープSの上半部が封筒4に貼着して封緘される。そして、封筒4の通過がガイド13の検出レバー13aに検出されると、封筒送りモータ14が逆回転駆動することによって封筒4を逆送りする。これによりフラップ4aは再度駆動ローラ11,12間を通過するため、テープの貼着が確実なものとなる。さらに、封筒4は上流側に逆送りされ、封筒ガイド3上に排出されて、ガイド5の検出レバーから先端が離脱することにより装置が停止する。上記したように、本実施例においては、封筒送りモータ14、フラップ曲げモータ9、キャリア送りモータ(軸27のみ図示)、スライド板送りモータ25及びカッターモータ54の5つのモータによって、各機構がシーケンシャルに動作して封筒を挿排及び封緘している。
【0027】ここでこれらの5つのモータの動作タイミングについて説明する。図4は、各モータの始動及び停止の関係を図示したもので、各モータの通電時間及び制動時間を横軸にとり、かつ制動時間を黒で塗り漬して示してある。これらの各モータへの通電及び通電停止の制御は、いずれも制御回路(図示略)によるタイミングの設定によって行われる。
【0028】図4に示してあるように、本実施例においては、例えば第1番目の封筒送り工程における封筒送りモータ14を検出レバー5aが封筒挿入の検出信号を出力後、制御回路からの出力信号を受けて直ちにt1 時点で通電し、センサ18に封筒の先端が検出された時点t2 で通電を停止させる。封筒送りモータ14は通電が停止されても一定の時間は制動時間として回転を続け、黒く塗り漬した制動時間の最後の時点t3 で完全に停止する。
【0029】センサ18による検出信号が制御回路に出力されると、制御回路では封筒送りモータ14を停止させる信号を出力するとともに、次の工程であるフラップ曲げ動作を行なうためのフラップ曲げモータ9に対する通電開始の命令を出力する。これによって前工程のモータの通電停止時t2 にフラップ曲げモータ9の通電が開始され、時刻t4 で通電が停止される。このモータでも同様に制動時間があり、フラップ曲げモータ9が完全に停止するのはt5 である。
【0030】同様にして次の工程のキャリア送りモータへの通電及び通電停止が行なわれ、続いてスライド板送りモータ25、カッターモータ54の駆動と工程が進められ、封緘された封筒はこれらの各モータを逆転させることによって、封筒を排出させるとともに、各モータを初期状態に復帰させる。こうして制動時間を無視して、各モータの実質的な回転時間だけによって各工程の作業を終了させるのに要する1サイクルの時間はSとなる。この1サイクルの時間Sは工程数が多いだけに従来技術における1サイクルの時間S0 と比較してかなり短縮されたものとなっている。しかも多数の封筒を封緘する場合には、これらの時間の累積は大きく、かつ能率向上に著しいものがある。また制御期間中はモータに電力を供給していないので制動期間中に他のモータを駆動させても消費電力は従来のものと変わらない利点もある。
【0031】なお、次工程の通電開始は、前工程の通電を停止した後であればよく制動期間中の任意の時点にタイミングを設定するようにしてもよい。また本実施例では、粘着テープによって封緘する封筒自動封緘装置として説明してあるが、本発明はこれに限るものではなく、多数のモータによって駆動する機構によってシーケンシャルに行なわれる封筒自動封緘装置一般に適用可能である。
【0032】
【発明の効果】上記したように本発明は、前工程のモータへの通電停止後の制動期間中に次工程のモータへの通電を開始するようにタイミング設定してあるので、各工程におけるモータの制動時間を省きまたは短くすることが可能となり、自動封緘の能率を向上させることができる。また消費電力も従来と同じままにしておくことができる。
【出願人】 【識別番号】396004981
【氏名又は名称】セイコープレシジョン株式会社
【出願日】 平成7年(1995)12月28日
【代理人】 【弁理士】
【氏名又は名称】松田 和子
【公開番号】 特開平9−175088
【公開日】 平成9年(1997)7月8日
【出願番号】 特願平7−343630