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【発明の名称】 封筒自動封緘装置
【発明者】 【氏名】櫻井 基晴

【氏名】由井 義和

【目的】
【構成】
【特許請求の範囲】
【請求項1】 封筒を挿排する封筒送り機構と、上記封筒のフラップを折り曲げるフラップ曲げ機構と、上記封筒の封緘用粘着テープを引き出すテープ引出し機構と、上記引き出されたテープを所定長に切断するテープ切断機構と、上記テープを上記フラップに貼着するテープ貼着機構とを備えた封筒自動封緘装置において、上記封筒送り機構は、上記封筒を挿排する1対の挿排ローラと、上記挿排ローラによって挿入された封筒の上記フラップを上記テープを介して上記封筒本体に貼着可能に折り込みかつ該折込み位置を押圧する1対の押圧ローラとを備えており、上記1対の押圧ローラは、いずれもモータによって強制駆動すべく輪列を介して当該モータに繋げて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、挿排口からケース本体内に封筒送り機構にて送り込まれた封筒のフラップを立ち上げ、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排出するようにしてある。
【0003】上記した粘着テープを用いた自動封緘機構は、封筒を挿排するための封筒送り機構、送り込まれた封筒のフラップを折り曲げるフラップ曲げ機構、テープロールからテープを引き出すためのテープ引出し機構、粘着テープをフラップに貼着するためのテープ貼着機構及びテープを切断するためのテープ切断機構等を備えている。そして封筒送り機構には、装置内に挿入された封筒をさらに内部へ引き込んだり、封緘済みの封筒を排出させたりする挿排ローラと、内部に送り込まれた封筒の先端を押圧してテープを介してフラップを封筒本体に粘着させるための押圧ローラとを備えている。これらのローラはモータの回転によって駆動するようにしてあるが、いずれも1対のローラのうちの一方のローラだけがモータによって駆動され、他方のローラは駆動される一方のローラに押し付けて得られる摩擦力によって回転するようにしてある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記したように、1対の押圧ローラのうち、一方のローラにだけにモータの駆動力を伝達するようにしたものでは、駆動されてない方のローラ(従動ローラ)に封筒の先端が衝突した場合に、この封筒をローラ間に送り込めなくなる問題がある。すなわち、ローラ間に封筒が介在してないときのローラ間の摩擦力は小さいために、従動ローラにフラップを折り曲げた状態の封筒の先端が当ると、そのローラが停止してしまい、封筒をそれ以上送り込めなくなる原因となることがある。特に封筒の厚味が大きいものでは、ローラ間の間隔の余裕を大きくとってあるため、従動ローラに対する抵抗が大きくなり、このようにローラの停止によって封緘不良を起し易くなっている問題がある。さらに装置の小形化を図るためにローラの径を小さくした場合や処理の高速化にともない挿排ローラを高速に駆動させる場合にはその問題が顕著になる。
【0005】
【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、1対の押圧ローラのいずれに対しても輪列を介して、モータによって強制駆動されるようにした。これにより、封筒の先端がいずれのローラに衝突してもローラの回転が妨げられず、常に1対の押圧ローラ間に封筒を送り込み可能とすることによって封緘不良の発生を防止できる。
【0006】
【発明の実施の形態】本発明の封筒自動封緘装置は、封筒を挿排する封筒送り機構と、封筒のフラップを折り曲げるフラップ曲げ機構と、封筒の封緘用粘着テープを引き出すテープ引出し機構と、このテープ引出し機構によって引き出されたテープを所定長に切断するテープ切断機構と、テープをフラップに貼着するテープ貼着機構とを備えたものによって構成してある。上記した封筒送り機構は、封筒を挿排する1対の挿排ローラと、これらの挿排ローラによって挿入された封筒のフラップをテープを介して封筒本体に貼着可能に折り込み、かつこの折り込み位置を押圧する1対の押圧ローラとからなる。このうち1対の押圧ローラは、いずれもモータによって強制駆動すべく輪列を介して当該モータに繋げようにしてある。
【0007】
【実施例】図1に示すように、側板1と側板2が種々の大きさの封筒を挿入可能な間隔をおいて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ボス1a,2a(図5参照)により接続固定されている。側板1,2の前端部には、封筒4の挿入または排出される際のガイドの役目を果たす封筒ガイド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4は、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ようにしてある。側板1,2の間には、それぞれの内側に突出する支持部2b上(図2参照。)に挿入される封筒の先端部を案内するガイド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。
【0008】ガイド5の先方には、封筒送り機構を構成する挿排ローラ6,7が上下に対向して設けてある。挿排ローラ6,7の下流側には、封筒4のフラップ4aを折り曲げるベンダーレバー8を含むフラップ曲げ機構が設けてある。ベンダーレバー8は、後述の輪列R3(図4参照)を介してフラップ曲げモータ9により駆動可能である。さらに、ベンダーレバー8の下流側には、ガイド10が設けてあり、このガイドの下流側に押圧ローラ11,12が上下に対向し、かついずれも輪列(図3,4参照)を介して強制駆動可能に設けてある。さらに押圧ローラ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、封筒の先端部が行き止まり位置に来たことを検出可能である。挿排ローラ6の駆動ローラ及び押圧ローラ11,12は、いずれも封筒送りモータ14の回転を輪列R1,R2(図3,4参照)を介して駆動されるように繋げてあり、後述するようにそれぞれ強制的に等速回転される。
【0009】ベンダーレバー8の上方には、貼着しようとする封筒のフラップ4a及びテープTを当接可能に形成してなる受台15が設けてある。受台15は側板1と側板2の間に配置されており(図1参照)、受台の正面には、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を形成してなる受面15aが設けてある。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。さらに、受台15には挿入された封筒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の可動ガイド16が設けてある。可動ガイド16は、その一端部16aを支点として受台15に揺動自在に支持してあるとともに、バネ17により下側に付勢されている。
【0010】ガイド10にはセンサ18が設けてある(図1参照)。すなわち、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2番ガイド10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、挿入された封筒4の先端がここに到達したことを検出可能である。そして、センサ18の位置は、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。
【0011】図1に示すように、側板1,2にはそれぞれボス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には、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の回転は、後述の輪列R4及びクランク機構(図4参照)を介してスライド板24を往復移動可能である。
【0012】次にテープ引出し機構について説明する。図1に示すように、スライド板24には、このスライド板24上を封筒4の送り方向と直交する方向(図1左右方向)に往復移動可能にキャリア26が設けてある。キャリア26は、スライド板24の裏側に設けてある図示しないキャリア送りモータによって駆動可能である。このキャリア送りモータの駆動軸27は、スライド板24を貫通して表側に突出している。この駆動軸27にはモータピニオン28が固着しており、このモータピニオンには減速歯車29が噛合している。
【0013】さらにこの減速歯車29にはキャリア駆動歯車30が噛合している。キャリア駆動歯車30にはベルト車31が一体に形成してある。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が設けてある。ベルト車31とベルト車32には、歯形を形成してなるタイミングベルト33が掛け回してある。さらに、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をたるみのない状態に常時保っている。
【0014】一方、スライド板24には、上記したキャリア26をこれに沿って往復移動可能に支持しているガイド軸38が設けてある。このガイド軸38の両端は、スライド板24の支持部24a,24bにより支持してある。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によって移動可能である。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によってキャリアが平行に移動するようにしてある。
【0015】図1に示すように、キャリア26には、テープTを引き出す際にテープの突出端部を保持するテープ保持機構が設けてある。テープ保持機構は、キャリア26上に搭載してあるソレノイド39と、このキャリアに支持され、ソレノイドによって駆動可能に設けてあるクランパ43とからなる。クランパ43は、支軸44により揺動自在に支持され、連結部41を介してバネ45により開く方向(図1反時計方向)に付勢されている。ソレノイド39の一端から突出しているソレノイド軸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。これにより、連結部41の往復運動をクランパ43の上端部にピン41を介して伝達可能である。クランパ43には、複数の突起からなる爪部を有するクランプ爪46が設けてある。これに対して、キャリア26には、クランプ爪46の爪部に対向するように形成してなるクランプ爪受26cが設けてある。
【0016】スライド板24の左側上面には、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、粘着テープを巻き付けてなる市販のテープロール49が装着してある。このテープロール49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が圧入され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51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、ガイド板53はこれもまた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側に所定長だけ突出可能にしてある。
【0017】次に、テープ切断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のアーム部には偏心ピン57aが設けてあり、この偏心ピンはカッターホルダ58と一体のU字状アーム58aの摺動溝部に嵌合している。駆動歯車57とカッターホルダ58とは逆カムを構成している。すなわち駆動歯車57の回転により偏心ピン57aが回転移動すると、それに伴ってカッターホルダ58がテープTの突出端と直交する方向に進退可能である。カッタホルダ58の先端には、鋭い切刃を有するカッター59が取り付けてある。
【0018】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の粘着面を押し付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に取り付けてある。次に、封筒送り機構について説明する。封筒送り機構は、既述した挿排ローラ6,7と押圧ローラ11,12と、封筒送りモータ14及びこのモータの駆動力を各ローラに伝達する輪列R1,R2とからなる。これらの輪列R1,R2は、図3に示す側板1の外側及び図4に示す側板2の外側に設けてある。
【0019】図4に示すように、側板2の外側に設けてある輪列R1は、側板2の内側に設けてある封筒送りモータ14(図2参照)の出力軸14aが、この側板の外側に突出しており、この出力軸に固着してあるモータピニオン62が各輪列R1,R2の駆動源となっている。モータピニオン62には減速歯車63が噛合しており、この減速歯車と一体の小歯車63aには、一方の押圧ローラ11の駆動軸11aに固着してある大歯車64が噛合している。したがって、一方の押圧ローラ11は、この大歯車64の回転によって強制駆動可能である。一方の押圧ローラ11の駆動軸11aの他端は、側板1,2の間を横切って、側板1の外側に突出している(図3参照)。
【0020】図3に示すように、側板1の外側に突出した駆動軸11aには、輪列R2の起点となる駆動歯車65が固着している。この輪列R2は、押圧ローラ11以外の他のローラ、すなわち挿排ローラ6は、他方の押圧ローラ12に回転を伝達するように歯車を配設したもので、これらの歯車の大部分は、側板1,2に突設してなる軸部にスナップキーを介して軸支してある。駆動歯車65の回転は、輪列R2を構成する中間歯車66,67,68を介して、挿排ローラ6の駆動歯車69に伝達可能である。一方、中間歯車66の回転は、上方に分岐して中間車70を介して他方の押圧ローラ12を駆動する駆動歯車71に回転を伝達可能に連結してある。なお、3個の駆動歯車65,69,71の歯数を同数にしてあるので、各ローラの回転速度は同一であり、中間歯車の組み合わせにより駆動歯車65と69は同方に回転し、駆動歯車65と71とは逆方向に回転可能である。
【0021】1対の押圧ローラ11,12のうち、上方に位置するローラ12は、押圧用レバー72によって下向きの押圧力が働くようにしてある。押圧用レバー72は、一端を中間車70の支軸73に揺動自在に支持し、中間位置で上側の押圧ローラ12の駆動軸12aに支持された状態でほぼ水平に取り付けられている。押圧用レバー72の先端には、バネ74aが掛けてある。この押圧用レバー72は、側板2の外側にも同様に取り付けてある(図4参照)。
【0022】また、挿排ローラ6,7のうち、上方に位置するローラ7は、駆動ローラ6の回転による摩擦力によって回転する従動ローラとなっている。この従動ローラ7も押圧用レバー75を設けて、下側の駆動ローラ6に押圧されるようにしてある。この押圧レバー75の一端は、側板1の外側に突設した支軸76に揺動自在に軸支してあり、中間位置で上側の挿排ローラ7の支軸7aによって支持されている。押圧レバー75の他端には、バネ77aが爪77に掛けてある。この押圧レバー75も押圧ローラのものと同様に側板2の外側にも設けてある(図3,4参照)。
【0023】次にフラップ曲げ機構について説明する。フラップ曲げ機構は、既述したようにフラップ曲げモータ9の回転を後述の第3の輪列R3及びリンクを介してベンダーレバー8を揺動可能にするものである。図4に示すように、側板2の右下部近傍の外側にフラップ曲げモータ9の出力軸9aが突出しており、この出力軸には、第3の輪列R3の駆動源となるモータピニオン78が固着してある。モータピニオン78には、第3の輪列R3を構成する減速歯車79,80を介して、リンク歯車81が回転を伝達可能に連結してある。リンク歯車81は側板2に突設してある支軸aに軸支してあり、アーム部に円筒状の偏心ピン81aが突設してある。リンク歯車81の前面には、ベンダーレバー8と一体回転可能に設けられた揺動片82の摺動溝部82aが位置しており、この摺動溝部には、上述した偏心ピン81aが摺動可能に係合している。ベンダーレバー8と揺動片82とは、側板2を貫通するように設けてある連結軸8aを介して一体回転可能に固着してある。リンク歯車81が回転すると、摺動片82が連結軸8aを介して、側板に設けてある透孔を中心として揺動し、これに対応してベンダーレバー8もこの連結軸を介して揺動可能である。
【0024】ここでテープTを封筒4のフラップ4aに貼着するテープ粘着機構について説明する。テープ粘着機構は、スライド板送りモータ25の回転を後述の第4の輪列R4およびリンク機構を介してスライド板24を往復移動させることによって、テープ押え板60を受台15の受面15aに当接させるようにしたものである。
【0025】図4に示すように、側板2の左下隅部の近くにスライド板送りモータ25の出力軸25aが突出しており、この出力軸には、第4の輪列R4の駆動源となるモータピニオン83が固着してある。モータピニオン83には第4の輪列R4の第1番目の減速歯車84が噛合している。輪列R4はこれからさらに減速車85,86を経てリンク歯車87を回転可能に連結したものからなる。
【0026】リンク歯車87のアーム部には、円筒状の偏心ピン87aが突設してある。この偏心ピン87aには、この歯車の外側に設けてある揺動リンク88の細窓88aが揺動可能に係合している。揺動リンク88は実質的に鋭角の二等辺三角形をしており、鋭角の頂点をリンク歯車87の支軸87bの下方で支軸89によって揺動可能に支持してある。上述した細窓88aは、一辺の上端部近傍から、リンク歯車87の下部よりもやや下方位置にかけて長溝状に設けてある。揺動リンク88の他辺の上端には、一部上端から突出するように形成された円弧状の摺動溝部88bが設けてある。この摺動溝部88bには、スライド板24の下部に垂設してなる連結部24cに取り付けられた摺動ピン90が摺動可能に噛合している。リンク歯車87が回転すると、偏心ピン87aが細窓87aに沿って摺動しながら揺動リンク88を支軸89を中心として揺動可能である。揺動リンク88の揺動にともない、スライド板24が図4の左右方向に移動する場合には、スライド板の下部に垂説されたガイド片24d,24dを介してガイド軸23に沿って案内するようにしてある。
【0027】次に本実施例における封筒自動封緘装置の動作について説明する。まず、封筒4を封筒ガイド3からケース内に挿入すると、フラップ4aの先端が1番ガイド5の検出レバー5aに達したことが検出される。これにより封筒送りモータ14が駆動して輪列R1,R2を介してローラ6が時計方向に回転し、これに連動して従動ローラ7が摩擦力によって反時計方向に回転し、封筒4の先端部が1対のローラ間に挟まれて下流側に送り込まれる。封筒4の先端が2番ガイド10のセンサ18の検出可能位置に達すると、センサ18からの出力信号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、上記したように封筒4の折り目に当たる部位が受け台15のエッジ部15bの真下に来た位置に当たる。
【0028】次に、フラップ曲げモータ9が駆動し、第3の輪列R3及び揺動レバー82を介してベンダーレバー8の先端部が上方に揺動する。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。
【0029】次いで、テープ貼着機構のソレノイド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との間で挾持する。続いてキャリア送りモータが作動し、キャリア26を右側に移動させる(図5参照)。このとき、テープTは上述したようにテープ保持機構によって強力に挾持されているので、テープロール49から剥離するための力が大きくても、ここから離脱する恐れは生じない。こうしてテープTが受台15と押え板60間の空間に引き出されるが、その位置は引き出されたテープの下半部が、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。テープTが一定の長さまで引き出されると、キャリア送りモータが停止し、テープはその上半部が封筒4のフラップ4aの上端部から更に上方へ突出した位置に静止する。
【0030】次いで、スライド板送りモータ25が駆動し、輪列R4及び揺動リンク88を介して、スライド板24が封筒の挿入方向の上流側に前進し(図5参照)、これによりテープTの上端部は押え板60により受台15の受面15aに押し付けられる。これと同時にテープTの下半部を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、テープ切断機構のカッター59をテープ面に向けて前進させ、この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クランプ46が開いてテープをテープ保持機構から解放する。
【0031】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、押え板60がテープTから離脱して図1の状態に戻る。これと同時に、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。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、挿排ローラ6,7が回転して封筒4を更に上流側に移動させる。
【0032】封筒4の折り目が押圧ローラ11,12まで達し、さらにこの押圧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Tの上半部が封筒4に貼着して封緘される。このとき押圧ローラ11,12は、輪列R1,R2を介して挿排ローラ6と連動しているため、封筒の先端部が押圧ローラに達すると、封筒はそのまま押圧ローラに送り込まれる。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は逆回転駆動され、封筒4を逆送りする。これによりフラップ4aは再度押圧ローラ11,12間を通過する。このため、テープTの貼着が確実なものとなる。更に、封筒4は上流側に逆送りされ、ガイド板3に排出され、装置が停止して次の封筒が挿入されるのに備えて待機する。
【0033】
【発明の効果】本発明によれば、1対の押圧ローラを輪列を介してモータによって強制駆動するように繋げてあるので、挿入された封筒の先端が押圧ローラに達したときに、1対のローラのうちのどちらかのローラに偏って衝突したような場合にも封筒を確実にローラ間に送り込み、テープを介してフラップを封筒本体に貼着可能となる。このため封筒の厚さが厚くても封緘不良を起すようなことがなくなるとともに、ローラを小径化することが可能となり、装置を小型化できる。
【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9−175092
【公開日】 平成9年(1997)7月8日
【出願番号】 特願平7−343636