KR100639456B1

KR100639456B1 - 지엽류 처리장치

Info

Publication number: KR100639456B1
Application number: KR1020050041170A
Authority: KR
Inventors: 다카노부 니시무라
Original assignee: 가부시끼가이샤 도시바
Priority date: 2004-05-18
Filing date: 2005-05-17
Publication date: 2006-10-27
Also published as: EP1598294A2; US20050258590A1; KR20060046079A; JP2005330029A

Abstract

본 발명은 지엽류 처리장치에 관한 것으로서, 투입된 우편물을 취출 롤러로 취출하여, 이송 롤러와 역회전 롤러로 1 장씩 분리하여 장치 내로 보내고, 이송 롤러에는 평균 직경이 50∼500 ㎛의 발포 구멍을 가진 고무계 스폰지를 표면에 갖는 청소 롤러가 접촉하여 설치되어 있고, 상기 청소 롤러를 이송 롤러의 회전 원주속도와 같거나 또는 빠른 속도로 회전 구동함으로써, 이송 롤러 표면의 종이 가루 및 역회전 롤러 표면의 종이 가루를 제거하는 것을 특징으로 한다.

Description

지엽류 처리장치{SHEET PROCESSING APPARATUS}

도 1은 본 발명의 일실시형태인 우편물 처리장치의 일부인 자동 소인기를 나타내는 개략적 구성의 상면도,

도 2는 도 1에 도시된 자동 소인기의 취출부의 근방을 나타내는 개략 구성도,

도 3은 이송 롤러와 역회전 롤러 사이에 우편물이 1 장 보내진 상태를 나타내는 상면도,

도 4는 이송 롤러와 역회전 롤러 사이에 우편물이 2 장 보내진 상태를 나타내는 상면도,

도 5는 종이와 롤러 형상의 부재의 종이 가루 수집 능력을 실험한 개념도,

도 6은 롤러의 재질과 종이 가루 수집 능력을 실험한 결과를 나타내는 그래프,

도 7은 스폰지의 기공 직경의 크기와 종이 가루 수집량과의 관계를 나타내는 그래프,

도 8은 이송 롤러, 역회전 롤러 및 청소 롤러의 사용 형태를 나타낸 개념도, 및

도 9는 이송 롤러와 역회전 롤러의 상대적인 회전 원주속도(롤러 원주속도차)와 종이 가루 수집률의 실험 결과를 나타내는 그래프이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 자동 소인기 2 : 투입부

4 : 취출부 5 : 검사부

6 : 배제 집적부 7a, 7b : 검출부

8 : 반전부 9 : 압인부

10 : 구분 집적부 20 : 취출 롤러

21 : 이송 롤러 23 : 반송 롤러

27 : 청소 롤러 P : 우편물

본 발명은 예를 들면 우편물 처리장치나 지폐 처리장치 등의 지엽류 처리장치에서, 지엽류와 접촉하는 부재에 부착된 종이 가루를 제거하는 청소 롤러를 구비한 지엽류 처리장치에 관한 것이다.

최근, 예를 들면 일본 공개특허공보 2003-81461호에 개시된 바와 같이, 우편물 처리장치나 지폐 처리장치 등의 지엽류 처리장치에서는 취출부에 있어서 지엽류 다발에서 지엽류를 1 장씩 분리하여 취출하는 장치가 설치되어 있다. 그 취출 장치는 크게 구분하여 고무 롤러를 이용한 마찰 취출장치와 흡인 드럼을 이용한 흡인 취출장치가 있다. 이 중, 전자의 고무 롤러를 이용한 마찰 취출장치에서는 2 장 이상의 지엽류가 공급되고, 공급된 후에 1 장씩 분리하여 장치 내부로 공급하도록 되어 있다.

이와 같은 지엽류의 취출장치에서는 고무 롤러 표면의 마찰력이 지엽류의 처리 능력에 큰 영향을 주므로, 고무 롤러 표면의 마찰계수가 항상 안정적으로 되어 있는 것이 중요하다.

그러나, 고속으로 지엽류를 처리하는 우편물 처리장치나 지폐 처리장치에서는 지엽류 표면의 섬유가 풀리는 것이 심해 종이 가루가 대량으로 발생한다. 고마찰계수를 가진 종이 이송용 고무 롤러는 용이하게 종이 가루가 부착되기 쉽고, 종이 가루가 부착되면 고무 롤러 표면의 마찰계수가 대폭 저하한다. 그 결과, 상기에서 설명한 1 장씩의 지엽류의 취출이 불가능해지는 문제가 발생한다.

본 발명의 목적은 취출 롤러, 이송 롤러 또는 반송 롤러나 반송벨트 등의 반송 수단에 부착된 종이 가루를 효율적으로 청소할 수 있는 지엽류 처리장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 실시예에 의하면 지엽류에 접촉하여 상기 지엽류를 반송하는 반송수단, 상기 반송수단으로 반송된 상기 지엽류에 대해 소정의 처리를 실시하는 처리 수단, 및 표면이 다공질 재료로 형성되고, 상기 반송수단에 접촉하여 회전함으로써 상기 반송수단의 표면에서 종이 가루를 제거하는 청소 롤러로 이루어진 지엽류 처리장치가 제공된다.

이하, 본 발명을 실현하는 지엽류 처리장치의 일례로서, 우편물 처리장치에 적용한 실시형태에 대해 도면을 참조하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 지엽류 처리장치로서, 우편물(P)에 부착된 우표 등의 증인(證印)(a postal indicia)에 소인을 압인하여 구분 집적하는 자동 소인기(1)의 개략 구성을 도시한 상면도이다.

자동 소인기(1)는 투입부(2), 취출부(4), 검사부(5), 배제 집적부(6), 검출부(7a, 7b), 반전부(8), 압인부(9) 및 구분 집적부(10)로 구성되어 있다. 투입부(2)에는 처리 대상이 되는 우편물(P)(지엽류)이 세워진 상태로 투입된다. 취출부(4)에서는 투입부(2)를 통해 세워진 상태로 투입된 복수의 우편물(P)이 집적 방향 단부의 우편물에서 차례로 반송로(3)상에 1 통씩 취출된다. 검사부(5)는 반송로(3)상에 취출된 우편물(P)을 검사하여 이물질 혼입 우편물이나 정형외 우편물을 검사한다. 배제 집적부(6)에는 검사부(5)에서 이물질 혼입 우편물이나 정형외 우편물이라고 판단된 우편물이 집적된다. 검출부(7a, 7b)는 검사부(5)를 통과하여 처리 가능한 정상인 우편물이라고 판단된 우편물(P)의 표면에 부여되어 있는 증인을 검사한다. 반전부(8)에서는 검출부(7a, 7b)의 검출 결과에 기초하여 우편물(P)의 상하를 선택적으로 반전한다. 압인부(9)에서는 반전부(8)를 통과한 우편물(P)에 부여되어 있는 증인에 필요에 따라서 소인을 압인한다. 구분 집적부(10)는 구분 상자(10a∼10f)로 구성되고, 검출부(7a, 7b)의 검출 결과에 기초하여 우편물(P)이 소정의 구분 상자((10a∼10f)로 구분 집적된다. 검출부(7a, 7b), 반전부(8) 및 압인부(9)는 자동 소인을 실시하는 처리 수단의 일부를 구성하고 있다.

자동 소인기(1)는 오퍼레이터에 대한 각종 조작 안내를 표시하고, 또, 오퍼레이터에 의한 각종 조작 입력을 접수하는 오퍼레이트 패널(11)이 투입부(2) 근처에 설치되어 있다.

투입부(2)에는 복수통의 우편물(P)이 그 길이 방향을 따르는 1변을 접촉시켜세워진 상태로 집적된 상태로 수용된다. 투입부(2)를 통해 투입된 우편물(P)은 겉안 및 상하가 흐트러진 상태로 투입된다. 투입부(2)는 수용한 모든 우편물(P)을 그 집적 방향을 따라서 취출부(4)를 향해 누르는 백업 플레이트(2a)를 구비한다.

취출부(4)는 투입부(2)에 투입된 복수의 우편물(P) 중 백업 플레이트(2a)와는 반대측의 최단부의 우편물을 1통씩 반송로(3)상에 취출한다. 취출부(4)로부터 구분 집적부(10)에 이르는 반송로(3)상에는 처리 수단의 일부로서 반송로(3)를 배제 집적부(6)에 분기시키기 위한 분기 게이트(12), 반전부(8)를 통과하는 우편물(P)을 2방향으로 분리하기 위한 분기 게이트(13) 및 반송로(3)를 구분 집적부(10)의 6개의 구분 상자(10a∼10f)로 각각 분기시키는 5개의 구분 게이트(14a∼14e)가 설치되어 있다.

자동 소인기(1)의 취출부(4) 근방을 상세히 도 2를 이용하여 설명한다.

도 2에서, 공급된 우편물(P)은 백업 플레이트(2a)(도 2에서는 도시하지 않음)에 의해 취출 롤러(take out roller)(20) 측으로 눌려지고, 취출 롤러(20)에 의해 최단부의 우편물(P)을 이송 롤러(21)측으로 이송된다. 이송 롤러(21)에는 후술하는 역회전 롤러(분리 롤러)(22)가 대향하여 설치되어 있다. 이송 롤러(21) 보다도 장치 내부측에는 한쌍의 반송 롤러(23) 및 반송 벨트(24)가 설치되고, 검사부 (5)로 우편물(P)을 반송하도록 구성되어 있다.

취출 롤러(20), 이송 롤러(21), 반송 롤러(23) 및 반송 벨트(24)에는 후술하는 청소 롤러(27)가 접촉하여 회전하도록 설치되어 있다.

도 3 및 도 4를 이용하여 우편물(P)의 분리 방법에 대해 설명한다. 취출부(4)에서는 적층된 우편물 다발(P)의 한단에 위치하는 취출 롤러(20)에 의해 우편물(P)이 이송 롤러(21)측으로 이송된다. 이 때, 도 3에 도시된 바와 같이 이송된 우편물(P)이 1 장일 때는 역회전 롤러(22)는 우편물(P1)과 함께 우편물(P1)의 이송 방향과 동일한 방향으로 회전(정회전)한다. 도 4는 취출 롤러(20)로 취출된 우편물이 2 장인 경우를 도시한 도면이다. 이 경우는 역회전 롤러(22)가 역회전하여 2 장째의 우편물(P2)을 뒤로 민다. 1 장째의 우편물(P1)이 완전히 통과된 것을 도시하지 않은 센서가 검지한 후에는 2 장째의 우편물(P2)이 이송 롤러(21)로 보내지고, 이 우편물(P2)이 1 장이면 역회전 롤러(22)는 다시 정회전 방향으로 회전한다. 따라서 우편물이 항상 1 장씩 취출된다. 역회전 롤러(22)의 정역 회전의 전환은 토크 리미터(25)에 의해 실시된다. 즉, 역회전 롤러(22)의 축부에 토크 리미터(25)가 설치되어 있다. 우편물(P)이 1 장일 때는 이송 롤러(21)로부터 우편물(P1)을 통해 역회전 롤러(22)로 소정의 힘이 전달되고, 토크 리미터(25)가 공회전을 일으켜 역회전 롤러(22)는 정회전 방향으로 함께 돈다. 한편, 우편물(P)이 2 장 공급된 경우는 2 장째의 우편물(P2)에는 종이들간에 비교적 작은 마찰계수의 반송력밖에 전달되지 않으므로, 역회전 롤러(22)의 토크 리미터(25)가 작동하여 역회전 롤러(22)는 역회전하도록 설정되어 있다. 또, 우편물이 없고, 이송 롤러(21)와 역 회전 롤러(22)가 직접 접촉할 경우는 롤러들의 마찰계수가 높기 때문에 토크 리미터(25)가 공회전하여 역회전 롤러(22)는 이송 롤러(21)와 함께 돈다.

계속해서, 종이 가루를 청소하는 부재의 선정에 대해 설명한다. 도 5는 종이(50)와 롤러 형상의 부재의 종이 가루 수집 능력을 실험한 개념도이다. 일정 속도로 이동하는 종이(50)에 일정 하중하에서 일정 속도로 회전하는 롤러(51)를 슬라이딩시킨 후, 롤러(51) 표면의 종이 가루의 양을 측정하였다. 롤러(51)의 재질은 각종 고무 스폰지, 각종 고무, 나일론 스폰지, 나일론 브러쉬, 가죽 및 각종 부직포 각각에 대해 측정하였다. 각 재료는 경도 HA20∼HA90(JIS K 6253 타입A) 범위의 각종 경도의 것을 평가하였다. 실험 결과를 나타내는 도 6에서 알 수 있는 바와 같이, 종이 가루 수집 능력은 고무 스폰지 및 면 부직포와 레이온 부직포가 우수하며, 특히 연질인 것이 종이 가루 수집 능력이 높은 것이 판명되었다.

스폰지의 기공 직경의 크기와 종이 가루 수집량과의 관계를 조사하였다. 그 결과를 나타내는 도 7에서 알 수 있는 바와 같이, 스폰지의 기공 직경은 50∼500 ㎛의 범위에서 종이 가루의 수집량이 많고, 기공 직경이 10㎛나 1000㎛에서는 매우 종이 가루 수집량이 적은 것이 판명되었다. 종이 가루의 부착 상황을 광학현미경으로 관찰하면 종이 가루가 스폰지의 구멍에 포착되어 부착되어 있는 것이 확인된다. 종이 가루의 주 성분인 셀룰로스 섬유의 크기는 직경이 10∼50 ㎛, 길이가 0.5∼4 mm이다. 이 때문에 스폰지의 구멍 직경이 50㎛ 보다도 작은 경우는 포착률이 낮아지고, 구멍 직경이 500㎛ 보다도 큰 스폰지에서는 스폰지의 표면이 거칠어져 포착 기회가 적어지기 때문이라고 추측된다.

이상 설명한 실험 결과, 청소 롤러의 재질로서는 경도가 HA 50(JIS K 6253 타입 A) 이하, 평균 기공 직경이 50∼500 ㎛의 고무 스폰지가 적절한 것이 판명되었다.

계속해서 청소 롤러(27)의 사용 형태에 대해 설명한다. 도 8은 상기 이송 롤러(21), 역회전 롤러(22) 및 청소 롤러(27)의 사용 형태를 나타낸 개념도이다. 도 8에서, 이송 롤러(21)와 역회전 롤러(22)는 우편물(P)이 통과하는 시간 이외에는 접촉되어 있다. 우편물(P)로부터 떨어지는 종이 가루는 이송 롤러(21)와 역회전 롤러(22)의 양쪽 롤러 표면에 부착되어 있다. 도 9는 이송 롤러(21)와 역회전 롤러(22)가 접촉하는 2개의 고무 롤러에서, 양쪽 롤러의 상대적인 회전 원주속도(롤러 원주속도차)를 임의로 바꾼 경우, 표면에 부착된 종이 가루가 어느쪽 롤러로 이동하는지를 조사한 실험 결과이다. 상대 속도차가 커지면 원주속도가 높은 측의 롤러에 종이 가루가 모이는데, 원주속도차가 작을수록 등분(等分)하는 경향이 명확해졌다.

즉, 도 8의 역회전 롤러(22)의 경우는 우편물(P)이 통과한 직후는 종이 가루는 주로 우편물(P)과 슬라이딩한 역회전 롤러(22)측에 많이 부착되어 있다. 그러나, 우편물 통과 후, 이송 롤러(21)와 역회전 롤러(22)의 2개의 롤러들이 고속으로 함께 회전하는 2, 3초 후에는 종이 가루는 양쪽 롤러에 거의 등분된다. 청소 롤러(27)는 이송 롤러(21)에 접촉하여 이송 롤러(21)보다도 높은 원주속도로 구동되고 있다. 따라서, 이송 롤러(21)에 부착된 종이 가루는 청소 롤러(27)에 모이고, 역회전 롤러(22)에 부착된 종이 가루도 이송 롤러(21)를 통해 청소 롤러(27)에 모여 동시에 청소된다.

우편물 처리장치와 같이 단시간에 대량으로 종이 가루가 발생하는 경우는 청소 롤러(27)는 수시간에 종이 가루로 덮여진다. 셀룰로스 섬유는 청소 롤러(27)의 스폰지 구멍에 기계적으로 포착되어 있으므로 함께 회전하는 동작 중에는 청소 롤러(27)로부터 종이 가루가 떨어지지 않는다. 장치 구동과 함께 이송 롤러(21)와 역회전 롤러(22)가 청소되고, 청소 롤러(27)의 표면에는 종이 가루층이 형성되지만, 이 종이 가루의 층은 이른바 면(셀룰로스 섬유)의 부직포 롤러로 되어 있다. 이 때문에, 도 6의 그래프로부터도 추측할 수 있는 바와 같이 면의 부직포는 종이 가루 수집 성능이 높고, 청소 롤러(27)의 표면에 종이 가루의 층이 형성되어도 종이 가루의 수집 성능이 저하되지 않는다. 또, 종이 가루층에 의한 청소 롤러(27)의 직경의 증대는 스폰지의 탄성 변형에 의해 흡수된다.

종이 가루층에 의해 청소 롤러(27)의 직경은 서서히 증대되지만, 이 증대량을 일정한 한계로 제한하기 위해, 도 8에 도시한 바와 같이 스크래핑 플레이트(scraping plate)(28)가 청소 롤러(27)로부터 일정 간격만큼 이격된 위치에 설치되어 있다. 이 스크래핑 플레이트(28)를 설치함으로써 청소 롤러(27)에 부착된 종이 가루는 청소 롤러(27)가 회전함으로써 스크래핑 플레이트(28)로 기계적으로 스크랩된다. 또, 종이 가루층은 톱니 브러쉬 등의 청소 지그로 청소 롤러(27)로부터 용이하게 없앨 수 있으므로, 일정 기간마다의 관리 작업시에 청소 롤러(27)를 청소하는 것으로 장기간에 걸쳐 이송 롤러(21)와 역회전 롤러(222)의 마찰계수를 유지할 수 있어, 취출 성능이 저하되지 않는다.

또, 이제까지의 실시형태에서는 이송 롤러(21)와 역회전 롤러(22)에 대해 설 명하였지만, 도 2에 도시한 바와 같이 취출 롤러(20)나 반송 롤러(23), 또는 반송 벨트(24)에도 청소 롤러(27)를 접촉하여 회전하도록 설치해도 좋다. 반송 롤러(23)나 반송 벨트(24)에 설치하는 경우, 접촉 회전하는 2개의 반송 롤러나 반송 벨트 양쪽에 각각 청소 롤러를 장착하는 것이 효과가 있는 것은 분명하다.

또, 상기 실시형태에서는 취출 롤러를 마찰 롤러로 한 예를 설명하였지만, 공급부를 흡인 드럼을 이용한 흡인 취출 장치로 할 수도 있고, 그 경우는 반송 롤러나 반송 벨트 등의 반송수단에만 청소 롤러를 설치하도록 하면 좋다. 반송 롤러나 반송 벨트에 접촉한 청소 롤러를 설치하는 경우, 그 회전 방향은 반송 롤러나 반송 벨트의 원주속도와의 사이에서 상기한 상대 속도차를 갖게 하여 회전 구동시키도록 하면 좋다.

또, 상기 실시형태에서는 지엽류로서 우편물의 예를 들어 설명하였지만, 지폐 처리장치, 복사기, 프린터 등의 지엽류 처리장치에도 적용 가능하다.

본 발명은 상기 실시형태에 한정되지 않고, 본 발명의 취지를 이탈하지 않는 범위에서 여러가지 변형 실시 가능한 것은 물론이다.

본 발명에 의하면 취출 롤러, 이송 롤러 또는 반송 롤러나 반송 벨트 등의 반송 수단에 부착된 종이 가루를 효율적으로 청소할 수 있는 지엽류 처리장치를 제공할 수 있다.

Claims

지엽류에 접촉하여 상기 지엽류를 반송하는 반송 수단,

상기 반송수단으로 반송된 상기 지엽류에 대해 소정의 처리를 실시하는 처리 수단, 및

표면이 다공질 재료로 형성되고, 상기 반송 수단에 접촉하여 회전함으로써 상기 반송 수단의 표면으로부터 종이 가루를 제거하는 청소 롤러를 구비하는 것을 특징으로 하는 지엽류 처리장치.
제 1 항에 있어서,

상기 반송 수단은 공급된 복수장의 지엽류의 최단부의 지엽류에 접촉함으로써 지엽류를 취출하는 취출 롤러를 포함하고,

상기 청소 롤러는 상기 취출 롤러에 접촉하여 회전함으로써 상기 취출 롤러 표면으로부터 종이 가루를 제거하는 것을 특징으로 하는 지엽류 처리장치.
제 2 항에 있어서,

상기 반송수단은 상기 취출 롤러에 의해 취출된 지엽류를 장치 내부로 이송하는 이송 롤러를 포함하고,

상기 청소 롤러는 상기 이송 롤러에 접촉하여 회전함으로써 상기 이송 롤러 표면으로부터 종이 가루를 제거하는 것을 특징으로 하는 지엽류 처리장치.
제 3 항에 있어서,

상기 반송 수단은 상기 이송 롤러에 압접되고, 상기 지엽류의 이송 방향과 역방향의 회전 토크가 부여됨으로써 상기 이송 롤러에 의해 송출되는 상기 지엽류를 1 장씩 분리하는 분리 롤러를 포함하고,

상기 청소 롤러는 상기 분리 롤러 표면의 종이 가루를 상기 이송 롤러를 통해 제거하는 것을 특징으로 하는 지엽류 처리장치.
제 1 항에 있어서,

상기 반송 수단은 반송 롤러를 포함하고, 상기 청소 롤러는 상기 반송 롤러에 접촉하여 회전함으로써 상기 반송 롤러 표면으로부터 종이 가루를 제거하는 것을 특징으로 하는 지엽류 처리장치.
제 1 항에 있어서,

상기 반송 수단은 반송 벨트를 포함하고,

상기 청소 롤러는 상기 반송 벨트에 접촉하여 회전함으로써 상기 반송 벨트 표면으로부터 종이 가루를 제거하는 것을 특징으로 하는 지엽류 처리장치.
제 1 항에 있어서,

상기 다공질 재료는 고무계 스폰지인 것을 특징으로 하는 지엽류 처리장치.
제 7 항에 있어서,

상기 고무계 스폰지의 발포 구멍의 평균 직경은 50∼500 ㎛인 것을 특징으로 하는 지엽류 처리장치.
삭제
제 1 항에 있어서,

상기 청소 롤러는 접촉되어 있는 상기 반송 수단의 반송 속도와 같거나 또는 빠른 속도로 회전되는 것을 특징으로 하는 지엽류 처리장치.
제 1 항에 있어서,

상기 청소 롤러로부터 소정 간격 이격되어 설치되고, 상기 청소 롤러에 부착된 종이 가루의 양을 소정량으로 제한하기 위한 스크래핑 플레이트를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 지엽류 처리장치.