KR100541493B1 - 종이류 반송장치, 종이류 반송방향 전환장치 및 종이류압인장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 종이류 반송장치에 관한 것으로, 상기 종이류 반송장치는 반송로를 사이에 두고 대향하여 배치되고, 종동롤러는 스폰지 및 고무를 포함하는 이중층 구조를 갖고 소정의 중심거리를 두고 고정배치되는 구동롤러에 고정배치되며, 우편물이 닙으로 반입될 때 종동롤러는 우편물의 이동에 맞춰 탄성변형하는 것을 특징으로 한다.

Description

종이류 반송장치, 종이류 반송방향 전환장치 및 종이류 압인장치 {PAPER-LIKE MATERIAL CONVEYING APPARATUS, PAPER-LIKE MATERIAL CONVEYING DIRECTION SWITCHING APPARATUS AND PAPER-LIKE MATERIAL STAMPING APPARATUS}

도 1은 구동롤러에 압축고정된 종동롤러를 구비하는 종래 반송장치의 정면도,

도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 관련된 반송장치의 정면도,

도 3은 도 2에 도시된 반송장치에 설치되는 종동롤러의 확대도,

도 4는 닙으로 반입되는 우편물 및 종동롤러의 거동을 설명하는 도면,

도 5는 실험에 사용한 종동롤러의 운동마찰계수, 고무두께 및 스폰지경도를 나타낸 표,

도 6은 도 2 및 도 7에 도시된 반송장치에 대한 종이류 반송시험 결과를 나타낸 그래프,

도 7은 도 2에 도시된 반송장치에 대한 종이류 반송시험 결과를 나타낸 그래프,

도 8은 본 발명의 제 2 실시예와 관련된 반송방향 전환장치의 정면도,

도 9는 종래의 장치 및 도 8에 도시한 반송방향 전환장치에 대한 종이류 반 송시험 결과를 나타낸 그래프,

도 10은 도 8에 도시된 반송방향 전환장치에 대한 종이류 반송시험 결과를 나타낸 그래프,

도 11은 본 발명의 제 3 실시예와 관련된 압인장치의 정면도,

도 12는 도 11에 도시된 종이류 반송시험 결과를 나타낸 그래프,

도 13은 도 11에 도시된 압인장치에 대한 종이류 반송시험 결과를 나타낸 그래프,

도 14는 본 발명의 제 4 실시예와 관련된 반송장치의 정면도,

도 15는 도 14에 도시된 반송장치의 측면도,

도 16은 본 발명의 제 5 실시예와 관련된 반송방향 전환장치의 정면도, 및

도 17은 도 16에 도시된 반송방향 전환장치의 측면도인다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 반송장치 1a : 프레임

2 : 반송로 4 : 구동롤러

5 : 닙 6 : 종동롤러

11: 타이밍 벨트 17,18: 센서

21: 고무 22 : 스폰지

23: 코어금속 P : 우편물

본 발명은 두께가 다른 종이류를 반송하기 위한 종이류 반송장치, 두께가 다른 종이류의 반송방향을 전환하기 위한 종이류 반송방향 전환장치 및 두께가 다른 종이류에 압인하기 위한 종이류 압인장치에 관한 것으로, 특히 우편물, 예금통장 등과 같이 두께가 다른 종이류를 처리하는 종이류 반송장치, 종이류 반송방향 전환장치 및 종이류 압인장치에 관한 것이다.

복사기 내에서 종이 카세트로부터 하나씩 복사지를 송출하는 분리장치로는 일본특허공보 제8-99734호에 개시된 것과 같이 한 쌍의 롤러 사이에 종이류를 끼워 처리하는 장치가 알려져 있다. 이러한 장치는 종이 분류 롤러로는 삼중층 구조를 갖는 탄성롤러를 사용한다.

상기 탄성롤러는, 예를 들면 롤러축 상에 제 1 층으로 형성되는 다공성 수지층, 제 2 층으로 형성되는 함침성 수지층 및 제 3 층으로 형성되는 피복성 수지층 구조를 갖는다. 이러한 탄성체 롤러는 종이 공급롤러에 압착되어 종이 공급 카세트 부근에 배치된다. 다수의 복사지는 하나씩 분리되어, 복사지가 송출되는 방향으로 공급롤러를 회전시키면서 복사지 송출방향과 반대방향으로 탄성롤러를 회전시켜 송출된다.

하지만, 상기 탄성롤러는 종이를 하나씩 분리하여 종이 분리 카세트에서 구께가 균일한 복사지를 송출하도록 설계되고 우편물, 예금통장등과 같이 두께가 다 른 종이류를 반송하도록 설계되지는 않는다. 따라서, 예를 들어 상기 탄성롤러가 우편물 처리장치로 사용될 경우, 롤러를 우편물 두께에 맞춰 바꿔야 하므로 정상적인 기능을 할 수가 없다.

또한, 도 1에 도시한 종래의 반송장치(100)는 반송로(2)의 아래쪽에 고정배치되는 구동롤러(101) 및 반송로(2)의 위쪽에 배치되는 종동롤러(102)를 구비한다. 종동롤러(102)는 프레임에 회전가능하게 결합된 암(104)의 단부에 회전가능하게 결합되고 스프링(106)에 의해 구동롤러(101)쪽으로 압력이 가해진다.

따라서, 특히 두껍거나 무거운 우편물이 비교적 빠른 속도로 반송로(2)를 따라 반송되어 두 개의 롤러(101,102) 사이의 닙(nip)(103)으로 반입될 때 종동롤러(102)는 충격에 의해 튀어오른다. 이렇게 튀어오르는 현상 때문에, 적절한 압력을 가할 수 없고, 도 1에 도시한 파형과 같이 반송력이 떨어지고 반송속도의 변동 및 반송시의 뒤엉킴이 발생할 수 있다. 특히, 우편물(P)이 소정 간격을 두고 연속적으로 반송되는 경우, 반송간격이 짧아져 처리가 불가능하게 된다. 이러한 문제를 해결하기 위해 롤러 사이의 압력을 증가시킬 경우, 구동롤러(101)의 수명이 현저히 감소하거나 또는 우편물(P)이 손상되는 등의 문제가 발생하게 된다.

또한, 종이류를 하나씩 분리하여 종이류를 송출하는 종이류 송출장치로는 일본특허공보 제2003-109061호에 개시된 것과 같이 반송로 상의 적재된 종이류를 송출하는 장치가 있다. 이러한 장치는 적재방향의 한 단부에서 종이류와 접촉하는 픽업롤러 및 픽업롤러를 회전시켜 하나씩 송출되는 종이류를 분리하는 분리부를 포함한다. 분리부는 반송로의 한쪽에 배치되는 송출롤러 및 반송로를 통해 압력을 받는 역전롤러를 구비한다.

분리부에서 종이류 송출방향을 따라 더 아래쪽에는 구동롤러가 배치된다. 핀치롤러는 반송로를 통해 압력이 가해지는 상태로 구동롤러에 배치된다. 스프링을 이용해 핀치롤러에 압력을 가한다.

종이류 송출장치의 작동에 의해 반송로 상의 종이류가 송출되면, 분리부를 통과하면서 하나씩 분리된 종이류는 구동롤러와 핀치롤러 사이의 닙으로 반입된다. 이때, 송출되는 종이류가 비교적 두껍고 무거우면, 종이류의 반송은 핀치롤러가 튀어오르는 시간만큼 제어될 수 없고, 뒤틀리거나 방향이 바뀌게 되고 간격이 제어될 수 없다.

본 발명의 목적은 종이류 반송장치, 종이류 반송방향 전환장치 및 종이류 압인장치를 제공하는 것이다.

본 발명에 따르면, 구동력에 의해 회전구동되는 구동롤러 및 구동롤러의 회전에 따라 회전가능하게 배치되는 종동롤러를 포함하는 종이류 반송장치가 제공되고, 종동롤러는 구동롤러와 접촉하는 중실탄성체(solid elastic material)로 형성되는 제 1 층 및 제 1 층의 내측에 발포탄성체로 형성되는 제 2 층을 포함하며, 구동롤러와 종동롤러 사이의 닙으로 반입된 종이류는 롤러 사이에 끼워져 반송 및 송출된다. 또한, 본 발명에 따르면, 구동력에 의해 정방향 및 역방향으로 회전구동되는 구동롤러 및 구동롤러의 회전에 따라 회전가능하게 배치되는 종동롤러를 포함 하는 종이류 반송방향 전환장치가 제공되고, 종동롤러는 구동롤러와 접촉하는 중실탄성체로 형성되는 제 1 층 및 제 1 층의 내측에 발포탄성체로 형성되는 제 2 층을 포함하며, 구동롤러와 종동롤러 사이의 닙으로 반입되는 두께가 일정치 않은 종이류가 롤러 사이에 끼워져 반송되어 정지되면, 구동롤러는 역회전하여 종이류가 역방향으로 송출된다.

또한, 본 발명에 따르면, 외측면에 볼록판을 갖고 구동력에 의해 회전되는 원통형 스탬프와, 원통형 스탬프의 외측면에 잉크를 공급하기 위한 잉크 공급부 및 소정의 간극을 두고 비접촉상태로 원통형 스탬프의 외측면 상에 위치되는 압반롤러를 포함하는 종이류 압인장치가 제공되고, 압반롤러는 중실탄성체로 형성되는 제 1 층 및 제 1 층의 내측에 발포탄성체로 형성되는 제 2 층을 포함하며, 압반롤러는 구동력에 의해 원통형 스탬프와 동일한 방향으로 회전하고, 원통형 스탬프와 회전접촉하여 간극으로 반입되는 두께가 일정치 않은 종이류의 표면에 소정의 표시를 인쇄하게된다.

또한, 본 발명에 따르면, 반송로 상의 송출된 종이류의 동일한 표면에 접촉하고 동일한 회전속도로 반송방향으로 회전하는 다수의 구동롤러와, 구동롤러의 회전방향에 따라 회전가능하게 다수의 구동롤러와 접촉상태로 고정 위치되어 반송로 전체에 걸쳐 탄성변형 및 각각 서로 독립적으로 회전함으로써 종동롤러와 이에 대향하는 구동롤러 사이의 닙으로 반입되는 종이류를 수용하는 다수의 종동롤러를 포함하는 종이류 반송장치가 제공된다.

또한, 본 발명에 따르면, 반송로 상의 송출되는 종이류의 동일한 표면에 접 촉하고 동일한 회전속도를 갖고 동일한 방향으로 회전하는 다수의 구동롤러와, 반송로 전체에 걸쳐 다수의 구동롤러와 접촉하도록 고정위치되어 구동롤러의 회전에 따라 회전가능하고 탄성변형 및 각각 서로 독립적으로 회전함으로써 종동롤러와 이에 대향하는 구동롤러 사이의 닙으로 종이류를 수용하는 종동롤러를 포함하고, 다수의 닙으로 반입된 종이류가 반송되어 정지하면 다수의 구동롤러는 역회전하여 종이류를 역방향으로 송출한다.

이제부터, 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 제 1 실시예와 관련된 반송장치(1)(종이류 반송장치)의 구조를 나타낸다. 여기서는 두께 0.15 내지 6mm의 우편물, 우편엽서, 사진을 넣은 봉투, 비닐봉투등을 예로하여 상기 반송장치를 설명한다. 또한 상기 반송장치(1)를 사용하는 주위온도는 0 내지 40℃라 가정한다.

반송장치(1)는 도 2의 화살표(T) 방향으로 우편물(P)을 반송하기 위한 반송로(2)와 반송로(2)의 한 쪽(도 2의 아래 쪽)에 위치되는 구동롤러(4) 및 반송로의 다른 쪽(도 2의 위 쪽)에 위치되는 종동롤러(6)를 구비한다. 종동롤러(6)는 반송로(2)를 사이에 두고 구동롤러(4)의 반대편에 위치되어 구동롤러(4)에 맞춰지도록 압축변형된다.

구동롤러(4)의 회전축(4a)은 반송장치(1)의 프레임(1a)에 회전가능하게 고정설치된다. 무한 타이밍벨트(11)는 구동롤러(4)의 회전축(4a)에 고정된 풀리(4b)에 감겨진다. 타이밍벨트(11)는 풀리(12)를 통해 모터(13)에 연결된다. 모터(13)가 구동되면 구동롤러(4)는 소정의 속도로 도 2에 도시된 화살표 방향(시계방향)으로 회전한다.

종동롤러(6)의 회전축(6a)은 프레임(1a)에 회전가능하게 고정설치된다. 즉, 회전축(6a)에는 다수의 베어링(도시되지 않음)을 구비하는 하우징(14)이 부착되고, 이 하우징은 프레임(1a)에 견고하게 부착된다. 종동롤러(6)는 구동롤러(4)와 접촉한 상태로 구동롤러(4)의 회전에 맞춰 회전한다.

구동롤러(4)와 종동롤러(6)의 중심거리는 반송로(2)를 사이에 두고 서로 압착되도록 설정한다. 즉, 두 개의 롤러(4,6)가 프레임(1a)에 고정설치되기 때문에, 도시한 바와 같이 종동롤러(6)가 탄성변형을 할 때 이들 사이에 압력이 발생하게 된다.

본 실시예에서, 중심거리는 구동롤러(4)와 종동롤러(6)가 압착된 상태에서 종동롤러(6)의 변형량이 0.5mm정도 되도록 설정한다. 상기 변형량은 두 롤러(4,6)의 접촉상태에서 중심거리가 감소된 길이를 의미한다.

구동롤러(4)와 종동롤러(6) 사이의 닙(5) 전후에는 반송로를 따라 우편물(P)을 가이드 하기 위한 두 세트의 가이드 플레이트(15,16)가 설치된다. 또한, 닙(5)의 전후에는 우편물(P)의 반송로를 따라 우편물(P)의 통과여부를 검지하기 위한 센서(17,18)가 설치된다.

종동롤러(6)는 탄성 이중층구조를 갖는다. 구동롤러(4)와 접촉하는 바깥 쪽의 제 1 층은 도 3의 확대도에 도시한 바와 같이 고무(21)(중실탄성체, a solid elastic material)로 형성되고 안 쪽의 제 2 층은 스폰지(22)(발포탄성체, a foam elastic material)로 형성된다.

상기 실시예에서, 회전축(6a) 바깥 쪽에는 알루미늄 코어금속(23)이 제공되고 코어금속(23)의 바깥 쪽에는 스폰지(22)가 제공된다. 스폰지(22)로는 "Kyowa Giken"사의 LL 러버 B 타입(독립 발포성 우레탄 스폰지)이 적합하다. 상기 독립 발포성 우레탄 스폰지는 JIS K 6254에서 3%이하의 압축변형률, JIS K 6252에서는 2kN/m 이상의 파열강도 및 아스커 C(Asker C) 경도 30(JIS K 6523 타입과 동일)을 갖는다. 스폰지(22)의 바깥 쪽에는 고무(21)가 제공된다. 이 고무(21)는 "Hitachi Cable"사의 HAN60(천연고무)이고, 고무경도는 60(JIS K 6253 A 타입)이다.

일반적으로 고무의 계수는 결합재료, 주위온도 및 상대속도에 따라 다르므로 고무(21)를 선택할 때 이러한 사항을 충분히 고려하여야 한다. 상기 실시예에서 주위온도를 0 내지 40℃라 하고 우편물을 다양한 종류의 봉투, 우편엽서, 사진을 넣은 봉투, 비닐봉투, 인쇄종이 등이라 할 때, "Hitachi Cable"사의 상기 HAN60의 경우 200mm/s 이하의 상대속도 범위에서 0.8 이상의 운동마찰계수가 연장된 기간동안 유지될 수 있다. 또한, 고무(21)재료로 상기 HAN60에 더해 "Hokushin"사의 NBR계 제품(니트릴 고무시스템)을 사용할 수 있다. 스폰지(22)의 경우, "Hokushin"사의 우레탄 스폰지 No.15 또한 사용할 수 있다.

그리고, 상기 실시예에서 종동롤러(6)를 제조할 때, 샌드블라스트 공정에 의해 코어금속(23)의 표면거칠기를 증가시키고, 가황제를 사용하여 코어금속(23) 표면에 스폰지(22)를 접합한다. Araldite와 같은 에폭시 접합제인 탄성접합제로는 "Cemedine"사의 PM155 제품을 사용할 수 있다. 또한, 고무(21)는 접합제, 즉 Chemlok 7701(프라이머)("Chemlok"은 "Lord"사의 상표명)과 함께 사용되는 Tyrite 7650("Tyrite"는 "Lord"사의 상표명)를 사용하여 스폰지(22)의 외측면에 접합한다. 상기 접합제는 스폰지(22)와 코어금속(23)을 접합하는 데 사용할 수 있다. 내구성에 있어 다소 부정적인 측면이 있지만, 칩접합방법을 사용하여 코어금속(23)과 스폰지(22)를 접합하기 위한 접합제를 사용하지 않고 코어금속(23)의 외경을 스폰지(22)의 내경보다 약 10%정도까지 크게 함으로써 스폰지(22)를 코어금속(23)에 접합할 수 있다

또한 상기 실시예에서, 고무(21)의 두께(t1)는 2mm이고 스폰지(22)의 두께(t2)는 13mm이며 코어금속(23)의 직경은 20mm, 그리고 종동롤러(6)의 직경은 50mm이다. 또한, 종동롤러(6)의 폭은 15mm이다. 그리고 구동롤러(4)는 종동롤러(6)의 고무(21)와 동일한 고무를 사용하였다.

종동롤러(6)가 상기한 바와 같이 구동롤러(4)에 압착된 상태로 위치되기 때문에, 종동롤러(6)는 우편물(P)이 닙(5)으로 반입될 때 반송로(2)에서 튀지 않는다. 즉, 종동롤러(6)는 도 3에 도시된 바와 같이 우편물(P)의 두께에 따라 변형되고, 닙(5)을 통과하는 우편물(P)을 끼움과 동시에 일정한 압력을 가해 반송한다. 따라서, 구동롤러(4)의 반송력이 우편물(P)에 효과적으로 전달되고 우편물(P)의 반송속도 변화가 억제된다.

우편물(P)이 닙(5)으로 반입될 때 종동롤러(6)와 우편물(P)의 거동을 도 4를 참고로 하여 다시 한번 살펴본다. 또한, 우편물(P)이 닙(5)에 도달하기 전의 상태에서 종동롤러(6)는 구동롤러(4)와 접촉한 상태이고, 구동력이 구동롤러(4)로부터 전달되어 종동롤러(6)는 구동롤러(4)의 회전에 따라 도 4에 도시한 화살표 방향으로 회전하게 된다.

우편물(P)이 닙(5)으로 반입될 때, 종동롤러(6)는 변형되고 우편물(P)은 점차 종동롤러(6)와 구동롤러(4) 사이로 끼워져 들어간다. 이 때, 종돌롤러(6)는 롤러표면으로부터 우편물(P)로 수직력(R)을 가하게 된다. 따라서, 우편물(P)을 반송방향(도 4의 화살표(T) 방향)의 반대 방향으로 미는 반력(Rcosθ)이 작용하게 된다. 우편물(P)이 두꺼울수록 상기 반력(Rcosθ) 또한 커진다.

한편, 우편물(P)은 구동롤러(4)의 회전에 기한 반송력(F)과 종동롤러(6)의 회전(종동회전)에 기한 반송력(F')에 의해 화살표 방향(T)으로 반송된다. 따라서, 우편물(P)에 작용하는 반송력(F,F')의 합력이 반력(Rcosθ)보다 충분히 크면 우편물(P)은 정상적으로 반송되지만, 반송력(F.F')이 작은 경우에는 반송에 실패하게 된다.

즉, 구동롤러(4)와 종동롤러(6)의 운동마찰계수가 작은 경우, 반송력(F 와 F')은 작게되고 반력(Rcosθ)의 영향이 크게된다. 따라서, 우편물(P)을 정상적으로 반송하기 위해서는 반송력(F,F'), 즉 우편물(P)에 대한 롤러(4,6)의 운동마찰계수를 가능한 한 크게 해야한다.

또한 운동마찰계수를 크게하는 방법 이외에, 정상적인 반송을 위해 반력(Rcosθ)이 작아지도록 종동롤러(6)의 탄성을 약하게 하는 방법도 고려해볼 수 있다. 후술하는 시험 결과에 따르면, JIS K 6254에서 5% 이하의 압축변형률, 40이하의 아스커 C 경도(또는 JIS K 6253 타입) 및 처리되는 우편물 중 가장 두꺼운 우 편물(상기 실시예에서는 6mm)보다 1.8배 이상 두꺼운 두께(t2)를 갖는 스폰지를 종동롤러(6)의 탄성을 지배하는 스폰지(22)로 사용할 때 양호한 결과를 얻을 수 있었다.

스폰지(22)의 압축변형률은 우편물의 이동에 따른 변형성능을 유지하는 데 많은 영향을 미친다. JIS K 6254에서의 압축변형률이 5%를 초과하는 경우, 비작동시의 압력에 의해 발생되는 부하 및 특히 두꺼운 우편물(P)을 반송할 때 생기는 부하에 의해 영구변형이 발생하여 스폰지가 원형을 유지할 수 없게 된다. 따라서, 특히 얇은 우편물(P)에 소정의 압력이 제공될 수 없고, 결국 우편물(P)이 정상적으로 반송되지 않는다.

또한, 스폰지(22)의 경도 및 두께는 우편물(P)의 이동에 따른 변형성능 및 그들의 상호작용에 의한 적당한 압력을 얻는 데 필요한 조건이 된다. 경도가 너무 크거나 두께가 너무 얇은 경우에는 변형이 어려워 반송이 이뤄지지 않거나 또는 우편물(P) 및 구동롤러(4)(주변부재를 포함하여)가 손상된다.

즉, 상기 반송장치(1)로 우편물(P)을 정상적으로 반송하기 위해서는, 종동롤러(6)의 운동마찰계수, 경도, 두께 및 압축변형률을 적절한 값으로 유지해야한다. 본 발명자 등은 후술하는 시험을 통해 적절한 값을 찾아냈다. 상기 제 1 실시예의 종동롤러(6)는 적정치를 얻은 롤러이다.

상기 시험에서, 두께 0.15 내지 6mm, 무게 2 내지 60g(두께 및 무게는 두꺼운 우편물이 무거운 우편물에 상당하도록 정해졌다)의 우편물(P) 1000 개를 시험대상으로 하였다. 상기 1000 개의 우편물을 100mm의 반송간격을 두고 3.6m/s의 반송 속도로 상기 반송장치(1)를 통해 연속적으로 반송하였고, 반송장치(1)를 통과한 우편물 중 반송간격의 편차(표준편차)를 측정하였다. 닙(5)의 전후에 배치된 센서(17,18)를 통해 우편물(P)의 통과를 검지하는 시간차에 기초하여 반송간격을 측정하였다.

또한 상기 시험에서, 상기 적정치를 찾기 위해 다양한 운동마찰계수, 고무(21)두께 및 스폰지(22)경도를 갖는 여러 종류의 종동롤러(6)가 제공되었고, 상기 반송시험은 종동롤러를 반송장치(1)에 설치하여 실시하였다. 상기 시험에 사용된 각각의 종동롤러(6)(S11 내지 S19, S21 내지 S29)의 운동마찰계수, 고무두께 및 스폰지경도를 도 5에 표로 나타내었다. 종동롤러(6)를 사용한 경우의 시험결과를 도 6 및 도 7에 그래프로 나타내었다. 각 그래프의 세로축은 종동롤러(6)를 사용한 경우에 반송간격의 변화를 의미하는 표준편차를 나타낸다. 즉, 표준편차가 커질수록 반송간격의 변화도 커진다.

도 5에 도시한 바와 같이 "Hitachi Cable"사의 HAN60 고무(21)(주위온도 0℃에서도 0.7이상의 운동마찰계수를 갖는다)를 사용한 경우, 종동롤러(S11 내지 S19)의 운동마찰계수는 1.0이다. 종동롤러(S21 내지 S29)의 경우, 운동마찰계수 0.6을 갖는 우레탄 고무를 고무(21)로 사용하였다. 또한, 종동롤러(S11 내지 S19 및 S21 내지 S29)의 외경은 50mm로, 그리고 코어금속(23)의 직경은 20mm로 통일시켰다.

다음에 시험결과를 고찰해본다.

도 6에 도시된 바와 같이 다섯 개의 종동롤러(S11,S12,S14,S15,S17)의 표준편차는 약 0.5ms이고, 양호한 결과를 나타내었다. 상기 종동롤러의 고무(21) 두께 는 모두 4mm 이하이다. 즉, 제일 두꺼운 6mm 두께의 우편물에 대한 스폰지(22)의 두께(15 내지 4mm)는 1.8배 이상이고, 고무(21)의 두께는 스폰지(22) 두께의 1/2 이하이다.

반대로, 세 개의 종동롤러(S13,S16,S19)의 고무(21)두께는 상기 조건을 만족하지 못한다. 따라서, 상대적으로 두꺼운 우편물(P)을 반송할 때, 종동롤러가 우편물(P)의 이동에 따라 변형하지 못하고 반송간격의 변화가 발생되었으며, 상기 종동롤러의 표준편차는 상기 다섯 개의 종동롤러(S11,S12,S14,S15,S17)보다 크게 나타났다. 특히, 보다 상세히 분석해보면, 이러한 표준편차는 우편물(P)의 두께에 따라 현저히 커진다는 것을 알 수 있다.

또한, 종동롤러(S18)가 4mm 두께의 고무(21)를 구비하고 요구조건을 만족한다 해도 스폰지(22)가 비교적 높은 경도 아스커 C 50을 갖기 때문에, 종동롤러(S18)는 우편물(P)4의 이동에 따라 변형되지 못했다. 즉, 고무(21) 두께가 얇은 경우에도 종동롤러(S18)는 스폰지(22)의 경도가 크면 우편물(P)의 이동에 따라 변형되지 못하고, 결과적으로 반송이 불량해진다는 것을 알 수 있다.

상기 결과를 보면, 스폰지(22)의 두께(t2)는 제일 두꺼운 우편물(P) 두께의 1.8배, 고무(21)의 두께(t1)는 스폰지(22) 두께의 1/2 이하 그리고 스폰지(22)의 경도는 40이하가 양호한 반송성능을 얻는 데 요구되는 조건임을 알 수 있다.

도 5 및 도 6에서, 도 1에 도시된 종래의 반송장치(100)에 설치하여 시험한 종동롤러(102)를 P1,P2,P3로 도시하였다. 상기 종동롤러(P1 내지 P3)는 이중층 구조를 갖지 않고, 운동마찰계수 1.0을 갖는 천연고무로 4mm의 두께로 형성된다.

상기 결과에 따르면, 스프링(106)에 의해 5N의 압력을 받는 종동롤러(P1)와 20N의 압력을 받는 종동롤러(P2)의 표준편차는 1.3 내지 2ms이고, 정상 반송성능을 얻을 수 는 없었다. 이것은 우편물(P) 반송에 필요한 압력이 연속적이지 못해 상기 종동롤러의 튀어오르는 현상이 발생되었기 때문인 것으로 보여진다.

또한, 50N의 압력을 받는 종동롤러(P3)의 경우에는 상기한 바와 같이 튀어오르는 현상을 방지할 수는 있지만, 반면에 압력이 너무 크면 우편물(P)이 닙(103)으로 반입되지 못해, 결국 우편물이 뒤엉키게 된다.

즉, 반송간격을 변화시키지 않고 양호한 반송성능을 얻기 위해서는 종동롤러(6)를 상기 이중층을 갖도록 설계하고 상기 제 1 실시예에서 보인 반송장치(1)와 같이 종동롤러(4)에 압착하여 고정배치하는 것이 중요하다. 또한, 종동롤러(4,6)의 중심거리 및 압력을 적정치로 설정하는 것도 중요하다.

도 5 및 도 7에 도시한 바와 같이, 비교적 낮은 운동마찰계수를 갖는 고무를 사용하는 종동롤러(S21 내지 S29)의 경우에는 고무(21)의 두께와 스폰지(22)의 경도를 상기 종동롤러(S11 내지 S19)와 동일하게 설정한 경우에도 표준편차는 크고 모든 롤러에서 1.0mm를 초과하는 것을 알 수 있다. 즉, 종동롤러의 운동마찰계수가 작은 경우, 도 4를 참고로 설명한 롤러(4,6)의 반송력(F,F')은 약해지고 충분한 반송력을 얻을 수 없다. 결국, 반송간격이 변하게 된다.

종동롤러(6)의 운동마찰계수는 우편물(P)과의 상대속도차에 따라 다르다는 것을 알 수 있다. 상대속도차 200mm/s 이하에서 운동마찰계수 0.7 또는 그 이상을 갖는 고무를 사용할 때 양호한 반송성능을 얻을 수 있다는 것을 알게 되었다.

우편물(P)을 정확히 반송하기 위해서는 상기 종동롤러(6)와 우편물(P) 사이에 큰 슬립이 발생하지 않도록 하는 것이 중요하다. 하지만, 종동롤러(6)와 우편물(P) 사이의 슬립을 전혀 발생시키지 않는 것은 불가능하고, 고무(21)의 마찰계수를 선택할 때 슬립을 고려해야 한다. 우편물(P)과 종동롤러(6) 사이의 상대속도는 200mm/s 또는 그 이하로 보는 것이 충분하고, 이 범위에서 운동마찰계수를 0.7 이상으로 하면 반송성능에 부정적 영향을 미치지 않는다.

다음으로, 상기한 바와 같이 양호한 반송성능을 얻을 수 있었던 종동롤러(S11,S12,S14,S15,S17)에 대해, 반송장치(1)를 사용하여 500시간동안 연속적으로 우편물(P)을 반송하는 내구성 시험을 실시하였다.

상기 내구성 시험결과, 다른 종동롤러보다 경도가 큰 스폰지(22)를 구비하는 종동롤러(S17)를 반송장치(1)에 설치한 경우, 시험 시작 후 약 100시간이 경과한 시점에서 회전시에 종동롤러(S17)에 대향하여 종동롤러(4)를 유지하는 베어링(도시하지 않음)의 손상이 나타났다. 또한, 특히 0.2mm 보다 얇은 우편물(P)이 1/10,000의 비율로 손상되는 문제가 발생하였다. 이러한 손상은 스폰지(22)의 경도가 너무 크고 우편물(P)이 닙(5)으로 반입될 때 우편물에 가해지는 충격이 감소될 수 없기 때문에 발생한 것이다.

그러나, 종동롤러(S11,S12,S14,S15)를 반송장치(1)에 설치한 경우에는, 구성부품 및 우편물(P)의 손상은 없었다. 즉, 상기 네 개의 롤러(S11,S12,S14,S15)는 양호한 반송성능을 보이는 조건을 만족하였다.

따라서, 다양한 두께의 우편물(P)을 연속적으로 반송할 때 상기 조건을 만족 하는 종동롤러(6)를 구동롤러(4)에 고정배치할 경우 반송간격에 변화를 일으키지 않는 양호한 반송성능이 나타났다.

또한, 스폰지(22)의 내구성 및 인열강도를 조사하기 위해 하기의 내구성 시험을 실시하였다. 즉, 상기한 바와 같은 양호한 반송성능을 얻을 수 있는 네 개의 종동롤러(S11,S12,S14,S15)의 스폰지(22) 대신 "Koywa Giken"사의 LL 고무 A 타입 스폰지(22')를 구비하는 종동롤러(S11',S12',S14',S15')로 시험하였다. 그리고, 상기 종동롤러(S11',S12',S14',S15')를 반송장치(1)에 설치하여 1,000시간동안 연속적으로 다수의 우편물(P)을 반송하도록 내구성 시험을 실시하였다. 또한, 이와 비교하기 위해 "Koywa Giken"사의 LL 고무 B 타입 스폰지(JIS K6252 인열강도;2kN/m)를 사용하여 종동롤러(S11,S12,S14,S15)에 대해 1,000시간동안 내구성 시험을 실시하였다.

상기 내구성 시험 결과, 1,000시간이 경과한 후에도 상기 두 가지 타입의 모든 종동롤러에서 우편물의 손상은 물론 반송간격의 변화도 발생하지 않았다. 즉, 상기 시험에 사용된 스폰지(22,22')에 있어, 상기 1,000시간 동안의 내구성 시험에서 아무런 문제도 발생하지 않았다. 하지만, "Koywa Giken"사의 LL 고무 B 타입 스폰지(22)에서는 500시간이 경과한 때에 종동롤러(S11,S12)의 스폰지에 균열이 발생하였다. 반면, 모든 종동롤러의 "Koywa Giken"사 LL 고무 A 타입 스폰지(22')에서는 1,000시간이 경과한 후에도 균열이 발생하지 않았다.

균열이 발생된 종동롤러(S11,S12)의 스폰지(22)의 경도는 종동롤러(S14,S15)의 다른 동일한 타입의 경도보다 작다. 스폰지의 경도가 작을 경우, 인열강도는 약해지는 경향이 있다. 즉, 균열의 원인은 인열강도이며 낮은 인열강도의 스폰지에는 균열이 발생되기 쉽다고 말할 수 있다.

따라서, 종동롤러 스폰지(22)의 내구성은 JIS K 6252 인열강도 8kN/m 또는 그 이상의 스폰지를 사용할 때 향상될 수 있다. 또한, 스폰지(22)의 재료로는 INOAC사의 폴리올레핀 발포성 재료 PE-LITE(상표) RL 시리즈와 Hokushin사의 우레탄 스폰지 No.15가 효과적이다.

다음으로, 도 8을 참고로 하여 본 발명의 제 2 실시예와 관련한 반송방향 전환장치(30)(종이류 반송방향 전환장치)를 설명한다. 또한, 제 1 실시예의 반송장치(1)에 사용된 것과 유사한 기능을 갖는 구성부품에는 동일한 도면부호를 사용하고 그에 대한 상세한 설명은 생략한다. 그리고, 상기 반송방향 전환장치(30)는 다양한 두께의 우편물(P)을 처리하기 위한 것이다.

반송방향 전환장치(30)는 모터(13')에 의해 정방향 및 역방향 회전을 하는 구동롤러(4)와 종동롤러(6)을 구비한다. 롤러(4,6)는 제 1 실시예와 동일한 구조를 갖고, 그 사이에 반송로(2)를 두고 압착된다. 또한, 반송방향 전환장치(30)는 두 롤러(4,6) 사이의 닙(5)을 지나 반송로(2)의 하부면을 따라 연장하는 가이드 플레이트(31)를 구비한다.

그리고, 반송방향 전환장치(30)에는 우편물(P)을 닙(5)에 공급하고(도 8의 화살표(T1) 방향), 닙(5)으로부터 역방향(화살표(T2) 방향)으로 반출되는 우편물(P)을 반입하며, 이렇게 반입된 우편물을 화살표(T2) 방향으로 반송하는 반송장치(35)가 제공된다. 반송장치(35)는 다수의 반송롤러(36)와 이 반송롤러(36) 에 감겨진 다수의 무한 반송벨트(37)를 구비한다.

반송장치(35)가 우편물(P)을 화살표(T1) 방향으로 반송하면 우편물은 구동롤러(4)와 종동롤러(6) 사이의 닙(5)으로 반입된다. 이 때, 구동롤러(4)는 시계방향으로 회전하고 종동롤러(6)도 구동롤러(4)와 같은 방향으로 회전한다.

우편물(P)이 닙(5)으로 반입된 후, 구동롤러는 소정의 시간에 감속되고 우편물(P)은 정지된다. 우편물(P)이 닙(5)으로 반입되면 종동롤러(6)는 우편물(P)의 이동에 맞춰 탄성변형 한다.

그 후, 구동롤러가 역회전하여 닙(5)에 의해 유지고정된 우편물(P)이 화살표(T2) 방향으로 가속되어 반송장치(35)로 전달된다. 따라서, 우편물(P)의 반송방향이 역전되게 된다.

구동롤러(4)는 우편물(P)의 투입 시기에 맞춰 정,역회전을 반복하도록 제어된다. 따라서, 본 실시예의 반송방향 전환장치와 같이 비교적 가벼운 스폰지(22)를 사용하여 종동롤러(6)의 제 2 층을 구성하는 것이 바람직하다. 즉, 우편물(P)의 반송방향을 역전시키기 위해 두 개의 롤러(4,6)를 잠깐 동안 역회시키는 것이 필요하고, 두 롤러(4,6)의 관성모멘트가 작은 것이 바람직하다.

즉, 종동롤러(6)가 무거우면 우편물(P)을 역회전시킬때 부하가 크고, 역회전 시의 반응속도가 느려진다. 반대로, 본 실시예의 종동롤러(6)는 스폰지(22)를 사용하여 제 2 층을 구성하므로 중량이 가볍고 관성모멘트를 작게 할 수 있다. 따라서, 회전 시의 부하를 줄일 수 있다. 본 실시예에서, 종동롤러(6)의 중량은 코어금속(23)의 중량을 포함하여 20 내지 26g 사이이고, 종동롤러는 중량을 중실고무롤 러의 75% 이하로 할 수 있다.

제 1 실시예의 반송장치(1)와 동일한 조건에서 다수의 우편물(P)을 투입하여 본 실시예의 반송방향 전환장치(30)에 대해 종이류 투입시험을 실시하였다. 즉, 도 5에 도시된 종동롤러(S11 내지 S19 및 S21 내지 S29)를 반송방향 전환장치(30)에 설치하고 상기 두께 및 무게를 갖는 1,000개의 우편물(P)을 투입하여 우편물(P) 반송간격(표준편차)의 변화를 측정하였다. 상기 시험결과는 도 9와 도 10에 도시하였다.

이제부터 상기 시험결과에 대해 설명한다.

도 9에 도시한 바와 같이, 여섯 개의 종동롤러(S11,S12,S14,S15,S17,S18)의 표준편차는 0.7 내지 1.1ms의 범위 내에 있고 양호한 결과를 보인다. 상기 롤러의 고무(21) 두께는 모두 4mm 이하이다. 즉, 두께(4 내지 15mm)는 최대두께 6mm인 우편물(P)의 1.8배 이상이고 고무(21)의 두께는 스폰지(22) 두께의 1/2 이하이다.

우편물(P) 처리장치에는 상기한 바와 같은 종류의 반송방향 전환장치(30)를 보통 하나 또는 두 곳에 설치한다. 표준편차를 상기 반송장치(1)와 비교해볼 때, 반송간격은 큰 차이를 보인다. 이것은 우편물(P)의 방향을 전환하는 데에 있어 구조적 문제가 되고, 반송간격의 허용오차는 다수의 반송방향 전환장치를 구비하는 반송장치(1)보다 크게 설정될 수 있다. 따라서, 표준편차가 상기 시험결과에 보여진 바와 같이 0.6 내지 1.1ms의 범위 내에 있게되면 양호한 처리성능을 기대할 수 있다.

반면, 종동롤러(S13,S16,S19)의 고무(21) 두께는 6mm이지만 표준편차는 종동 롤러(S11,S12,S14,S15,S17,S18)보다 컸다. 즉, 본 발명의 조건을 만족하지는 못한다. 종동롤러(S13,S16,S19)에 있어, 비교적 두꺼운 우편물(P)이 반송되고 반송간격이 변할 때 종동롤러는 우편물(P)의 이동에 맞춰 변형할 수 없었다. 또한, 고무(21)가 두껍기 때문에 종동롤러가 무거워지고 따라서 반송간격이 크게 변화했다.

상기한 바에 의하면, 양호한 방향전환 성능을 얻기 위해서는 스폰지(22)의 두께(t2)는 가장 두꺼운 우편물(P)의 1.8배 이상, 그리고 고무(21)의 두께(t1)는 스폰지(22) 두께(t2)의 1/2 이하이어야 한다는 것을 알 수 있다.

또한, 이와 비교하기 위해 도 1의 반송장치(100)와 같이 구동롤러에 종동롤러를 압착시킨 구조를 갖는 반송방향 전환장치에 대해 상기 우편물(P) 투입 시험을 실시하였고, 그 결과를 도 9에서 P1 내지 P3로 나타내었다.

상기 시험에 따르면, 압력에 관계 없이 모든 롤러(P1 내지 P3)에 대해 정상적인 역회전을 실시할 수 없었다. 즉, 모든 롤러(P1 내지 P3)가 튀어 오르는 현상을 보여 반송력이 연속적으로 우편물(P)에 전달될 수 없어 결국 우편물이 뒤엉키게 되었다.

다시 말하면, 우편물(P)의 반송방향을 정상적으로 변환하기 위해서는 제 2 실시예의 종이류 반송방향 전환장치와 같이 종동롤러(6)를 구동롤러(4)에 견고하게 압착고정하는 것이 중요하고, 또한 적정치의 압력을 가하도록 종동롤러(6)와 구동롤러(4)의 중심거리를 설정하는 것도 중요하다.

그리고, 도 10에 도시한 바와 같이, 비교적 낮은 운동마찰계수를 갖는 고무 를 사용하는 종동롤러(S21 내지 S29)의 경우, 고무(21)의 두께 및 스폰지(22)의 경도를 종동롤러(S11 내지 S19)와 거의 동일하게 한 경우에도 표준편차는 커지고 그 값은 모든 롤러에 대해 1.7ms 이상이었다. 즉, 종동롤러의 운동마찰계수가 낮으면 롤러(4,6)의 반송력(F,F')이 약해지고 충분한 반송력을 얻을 수 없다. 종동롤러(S29)의 경우에는 고무(21)가 다른 롤러보다 두껍고 경도가 크며 고무(21)와 우편물(P) 사이에 슬립이 발생하고 뒤엉킴이 있었다.

고무(21)로 종동롤러(6)와 우편물(P) 사이의 상대속도 200mm/s 이하에서 운동마찰계수 0.7 이상을 갖는 고무를 할 경우 양호한 방향전환 성능을 얻는다는 것을 알 수 있다.

다음으로, 상기한 바와 같이 양호한 방향전환 성능을 보이는 종동롤러(S11,S12,S14,S15,S17,S18)을 사용하여 500시간 동안 연속적으로 우편물(P)을 투입하는 내구성 시험을 실시하였다.

상기 내구성 시험결과에 따르면, 다른 종동롤러보다 큰 경도를 갖는 스폰지(22)를 반송방향 전환장치(30)에 사용할 경우 다음과 같은 문제가 발생하였다. 즉, 종동롤러(S17)를 사용한 경우, 시험 시작 후 80시간이 경과한 시점에서 종동롤러(S17)에 대해 구동롤러(4)를 회전가능하게 지지하는 베어링(도시하지 않음)이 파손되었다. 또한 종동롤러(S18)을 사용한 경우에는 구동롤러(4)의 베어링이 시험 시작 후 60시간인 경과한 때에 파손되었다. 게다가, 이 때 특히 0.2~0.4mm 두께의 우편물(P)이 1/5,000의 비율로 손상되었다. 이는 스폰지(22)가 너무 단단하여 우편물(P)이 닙(5)으로 반입될 때 충격을 완화할 수 없기 때문이다. 종동롤러(S11,S12,S14,S15)의 경우에는 반송방향 전환장치(30)의 구성부품 및 우편물(P)에는 손상이 없었다. 즉, 시험결과 상기 네 개의 종동롤러(S11,S12,S14,S15)가 양호한 방향전환 성능을 얻기 위한 조건을 만족하였다.

따라서, 다양한 두께의 우편물(P)의 방향전환을 연속적으로 실시할 때 상기 조건을 만족하는 종동롤러(6)를 구동롤러(4)에 견고하게 고정배치한 경우 반송간격이 변하지 않고 양호한 방향전환 성능을 얻을 수 있음을 알 수 있다.

또한, 스폰지(22)의 인열강도와 내구성 사이의 관계를 조사하기 위해 다음과 같이 내구성 시험을 실시하였다. 즉, 상기한 바와 같은 양호한 방향전환 성능을 얻을 수 있는 종동롤러(S11,S12,S14,S15) 대신에 4% 이하의 JIS K 6254 압축변형률 및 8kN/m 이상의 JIS K 6152 인열강도를 갖는 "Koywa Giken"사의 LL 고무 A 타입 스폰지(22')를 갖는 종동롤러(S11',S12',S14',S15')를 사용하였다. 그리고, 반송방향 전환장치(30)에 설치된 상기 종동롤러(S11',S12',S14,S15')로 1,000시간 동안 연속적으로 다수의 우편물을 처리하는 종동롤러에 대한 내구성 시험을 실시하였다. 또한, 이와 비교하기 위해 "Koywa Giken"사의 LL B 타입 스폰지(22)(JIS K 6252 인열강도; 2kN/m)를 사용하여 종동롤러(S11,S12,S14,S15)에 대해 1,000시간동안 내구성 시험을 실시하였다.

상기 내구성 시험결과, 500시간 경과시 우편물(P)과 반송방향 전환장치의 손상은 두 타입의 모든 종동롤러의 경우 전혀 발생하지 않았다. 즉, 본 내구성 시험에서는 스폰지(22,22')의 500시간 내구성 시험에서 아무런 문제도 발생하지 않았다. 하지만 "Kyowa Giken"사의 LL 고무 B 타입 스폰지(22)의 경우에는 500시간 경 과시 종동롤러(S11,S12)의 스폰지 부분에 균열이 발생하였다. 또한, 상기 두 개의 종동롤러(S11,S12)의 경우, 롤러 형상이 변형되었고 800시간 경과시점에서는 원형을 유지할 수 없었다. 반대로, "Koywa Giken"사의 LL 고무 A 타입 스폰지(22')의 경우에는 1,000시간 경과 후에도 균열이 발생하지 않고 롤러의 변형도 없었다.

균열 및 변형이 발생된 종동롤러(S11,S12)의 경우에, 스폰지(22)의 경도는 동일한 타입의 다른 롤러(S14,S15)보다 작았다. 스폰지 경도가 작을 경우 인열강도 또한 작아지는 경향을 보인다. 즉, 균열 및 변형의 발생원인은 인열강도이고, 인열강도가 작을 경우 스폰지에 균열 및 변형이 발생하는 것이라 할 수 있다.

따라서, 상기 시험결과로부터 종동롤러 스폰지(22)로 JIS K 6252 인열강도 8kN/m 또는 그 이상을 갖는 스폰지를 사용할 경우에 내구성을 향상시킬 수 있다는 것을 알 수 있다. 또한 스폰지(22) 재료로 "INOAC"사의 폴리올레핀 발포성 재료 "PE-LITE"군, "Hokushin"사의 우레탄 스폰지 No.15 등을 사용하는 것이 효과적이다.

다음에는 도 11을 참고로 본 발명의 제 3 실시예와 관련한 압인장치(40)(종이류 압인장치)를 설명한다. 또한, 상기 제 1 실시예의 반송장치(1)와 유사한 기능을 갖는 상기 압인장치의 구성부품에는 동일한 도면부호를 사용하고 그에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또한, 상기 압인장치는 다양항 두께의 우편물(P)을 처리한다.

압인장치(40)는 모터(13')에 의해 회전하는 원통형 스탬프(41)와 모터(42)에 의해 회전하는 압반롤러(6)를 구비한다. 압반롤러(6)는 우편물(P)에 압인되는 소 인에 맞춘 폭(본 실시예에서는 30mm)을 제외하고는 상기 제 1 및 제 2 실시예의 종동롤러(6)와 동일한 구조를 갖는다. 원통형 스탬프(41)는 반송로(2) 위 쪽의 프레임(1a)에 회전가능하게 고정되고, 압반롤러(6)는 반송로 아래 쪽에 원통형 스탬프(41)와 대향되게 고정배치된다.

상기 반송로(2) 위 쪽에는 원통형 스탬프(41)의 외측면에 잉크를 공급하기 위해 제공되는 잉크공급롤러(43)(잉크공급수단)가 배치된다. 잉크공급롤러(43)는 그 외측면에 잉크를 보유하고, 원통형 스탬프(41)의 외측면과 접촉상태로 회전하면서 원통형 스탬프(41)의 외측면에 잉크를 공급한다.

압반롤러(6)의 회전축(6a)은 프레임(1a)에 제공되는 하우징(14)과 함께 무한 타이밍 벨트(44)가 감긴 풀리(45)를 구비한다. 타이밍 벨트(44)는 모터(42)의 회전축(42a)에 고정된 풀리(46)에 감긴다. 모터(42)가 회전하면 압반롤러(6)는 우편물(P)의 반송방향(화살표(T) 방향)으로 회전한다.

원통형 스탬프(41)와 압반롤러(6)는 원통형 스탬프(41)와 압반롤러(6) 사이의 반송로(2) 상에서 화살표(T) 방향으로 반송되는 우편물(P)과 동일한 속도 및 동일한 방향으로 회전한다. 또한 반송벨트(2a,2b)는 상기 압인장치(40)를 통과하는 반송로(2)의 상,하부면을 따라 연장되고, 우편물(P)은 반송벨트(2a,2b) 사이에 끼워진 상태로 반송된다.

원통형 스탬프(41)는 D형상의 단면과 회전시 우편물(P)과 접촉상태로 회전하는 외측면 및 회전시 우편물(P)과 접촉하지 않는 노치부를 구비한다. 원통형 스탬프(41)의 외측면에는 우편물(P)의 표면에 압인되는 소인에 대응하여 제공되는 볼록 판(도시하지 않음)이 형성된다.

압반롤러(6)는 우편물이 반송로(2)에서 반송되지 않을 때 원통형 스탬프의 외측면과 접촉하지 않도록 소정의 간극을 갖고 원통형 스탬프(41)에 대향되게 배치된다. 또한 상기 간극은 처리되는 우편물 중 두께가 가장 얇은 것보다 작게 설정한다. 본 실시예에서 상기 간극은 0.05mm로 설정하였다.

우편물(P)이 압인장치(40)의 반송로(2) 상에서 반송될 때, 원통형 스탬프(41) 및 압반롤러(6)가 소정 시기에 회전하여 우편물(P) 표면의 소정 위치에 소인을 찍는다. 이 때, 원통형 스탬프(42)와 압반롤러(6)의 회전에 따라 원통형 스탬프(41)와 접촉하고 있는 잉크공급롤러(43)가 회전하면서 원통형 스탬프(41)의 외측면에 형성된 볼록면에 잉크를 공급한다.

또한, 우편물(P)이 원통형 스탬프(41)와 압반롤러(6) 사이의 간극을 통과할 때 압반롤러(6)는 우편물(P)의 두께에 따라 탄성변형하고 우편물(P)의 두께변화에 대응한다. 따라서, 다양한 두께의 우편물(P)에 항상 충분한 압력이 공급되어 우편물(P) 표면에 소인을 명확하게 찍을 수 있다.

다수의 우편물(P)을 투입하여 상기 제 1 실시예의 반송장치(1) 및 제 2 실시예의 반송방향 전환장치(30)와 동일한 조건에서 압인장치(40)에 대해 종이류 투입시험을 실시하였다. 이 때, 우편물(P)에 찍힌 소인의 상태를 작업자가 육안으로 검사하여 정상적으로 찍히지 않은 우편물(P)을 결함이 있는 우편물(P)로 계수하여 불량률을 측정하였다. 결함이 있는 우편물(P)은 부분적으로 분명하지 않고/또는 소인이 뒤틀린 것들이다.

즉, 도 5에 도시된 종동롤러(S11 내지 S19 및 S21 내지 S29)를 압반롤러(6)로서 압인장치(40)에 설치하고 상기 다양한 두께 및 무게의 우편물(P) 1,000개를 투입하여 불량률을 검사하였다. 물론, 모든 종동롤러의 폭은 30mm이다. 또한 10%를 초과하는 불량률은 실제 사용시에 허용할 수 없고, 그래프 상에 데이타를 표시하는 대신 "x"를 사용하였다.

시험결과를 아래에서 다시 고찰해본다.

7개의 종동롤러(S12,S13,S14,S15,S16,S17,S18)를 사용한 경우의 불량률은 0%였고, 그 결과는 도12에 도시한 바와 같이 양호하였다. 또한, 종동롤러(S11)는 얇은 우편물에 대해 소인이 불량했고, 불량률은 0.5%였다. 이는 다른 롤러에 비해 고무(21)가 두껍고 스폰지(22)의 경도가 작기(연질)때문이다.

하지만, 종동롤러(S19)는 6mm 두께의 고무(21)와 경도 50의 스폰지(22)를 구비하고 본 발명의 조건을 만족하지 못한다. 따라서, 종동롤러(S19)를 사용하면, 종동롤러(S19)는 우편물(P)에 따라 변형할 수 없고 비교적 두꺼운 우편물(P)이 투입될 때 뒤엉킴을 유발하며, 종동롤러(S19)를 사용하면 불량률이 10%를 초과였다.

이와 같은 사실로부터, 스폰지 두께(t2)가 가장 두꺼운 우편물(P) 두께의 1.8배 이상, 그리고 고무(21)의 두께(t2)는 스폰지(22) 두께(t2)의 1/2 이하인 경우에 소인결과가 양호하다는 것을 알 수 있다.

또한 이와 비교하기 위해, 도 12에서 P1 내지 P3로 나타낸 결과를 갖는 종래의 반송장치(100)와 같은 압인장치의 원통형 스탬프(41)에 압반롤러(6)를 압착한 구조를 사용하여 상기 우편물(P) 처리시험을 실시하였다.

상기 실시결과에 따르면, 모든 롤러(P1 내지 P3)의 경우, 상기 롤러의 압력에 관계 없이 양호한 소인을 얻을 수 없었다. 즉, 롤러(P1 및 P2)를 사용하면 롤러가 튀어오르고 소인이 부분적으로 명확하지 않으며 불량률이 10%를 초과하였다. 또한, 증가된 압력의 롤러(P3)를 사용한 경우에는 불량률이 5%였다.

즉, 우편물(P)에 소인을 양호하게 찍기 위해서는 원통형 스탬프(41)와의 사이에 소정의 간극을 갖는 상기 구조로 압반롤러(6)를 배치하는 것이 중요하다.

또한 비교적 낮은 운동마찰계수를 갖는 고무를 사용하는 종동롤러(S21 내지 S29)를 압반롤러(6)로 사용할 경우, 고무(21)의 두께와 스폰지(22)의 경도를 상기 종동롤러(S11 내지 S19)와 동일하게 하는 경우에도 도 13에 도시한 바와 같이 불량률은 전체적으로 증가하였다. 이것은 종동롤러의 운동마찰계수가 낮을 때 롤러와 우편물(P) 사이에 충분한 압력을 얻을 수 없고 원통형 스탬프(41)와 우편물(P) 사이에 슬립이 발생하기 때문이다. 원통형 스탬프(41)와 우편물(P) 사이에 슬립이 발생할 경우, 소인은 우편물(P)의 반송방향으로 늘어나 변형하게 된다. 종동롤러(29)의 경우, 고무(21)는 다른 롤러보다 단단하고 두꺼워 우편물(41)이 원통형 스탬프(41)와 종동롤러(S29) 사이로 투입되지 못하고 뒤엉킴이 발생한다.

종동롤러(6)와 우편물(P) 간의 상대속도차가 200mm/s이하이고 운동마찰계수가 0.7 이상인 고무를 고무(21)로 사용할 때 양호한 소인을 얻을 수 있다.

다음으로, 상기 시험 결과 양호한 소인을 얻은 종동롤러(S11 내지 S18)에 대해 500시간 동안 연속적으로 다수의 우편물(P)을 공급하는 내구성 시험을 실시하였다.

본 내구성 시험결과, 다른 롤러보다 큰 경도를 갖는 스폰지를 구비하는 종동롤러(S17과 S18)를 압인장치(40)에 설치했을 때에 다음과 같은 문제가 발생하였다. 종동롤러(S17)를 사용하였을 때, 시험 시작후 약 100시간이 경과할 무렵 원통형 스탬프(41)의 회전축이 파손되었다. 또한, 종동롤러(S18)에서는, 시험 시작후 약 80시간에서 원통형 스탬프(41)의 회전축이 파손되었다. 이 때, 0.2 내지 0.4mm 두께의 우편물(P)이 1,000개당 한 개의 비율로 찢어졌다. 이것은 스폰지(22)가 너무 단단하여 우편물이 원통형 스탬프(41)와 종동롤러 사이로 투입될 때 우편물(P)에 가해지는 충격을 완화할 수 없기 때문이다.

그리고, 다른 롤러보다 두꺼운(6mm) 고무(21)를 구비하는 종동롤러(S13 및 S16)를 사용하면 원통형 스탬프(41)의 회전축이 파손되지는 않지만 3 내지 6mm 두께의 우편물(P) 5,000개당 한 개의 비율로 찢어졌다. 종동롤러(S11,S12,S14,S15)에 대해 500시간 연속 내구성 시험을 실시한 결과, 압인장치(40)의 구성품 및 우편물(P)에는 어떠한 손상도 발생하지 않았다. 즉, 상기 네 개의 종동롤러(S11,S12,S14,S15)는 양호한 소인을 얻기 위한 조건을 만족한다는 결과가 나왔다.

따라서, 다양한 두께의 우편물(P)을 연속적으로 반송하고 소인을 찍을 때, 상기 조건을 만족하는 압반롤러(6)를 원통형 스탬프(41)에 견고하게 고정배치함으로써 소인의 불명확함 및 변형을 방지하고 소인이 양호하게 찍힌다는 것을 알 수 있다.

또한, 스폰지(22)의 인열강도와 내구성 사이의 관계를 알아보기 위해 다음과 같이 내구성 시험을 실시하였다. 즉, 상기한 바와 같이 양호한 방향전환 성능을 얻은 네 개의 종동롤러(S11,S12,S14,S15)로서 4% 이하의 JIS K 6254 압축변형률 및 8kN/m 이상의 JIS K 6152 인열강도를 갖는 "Kyouwa Giken"사의 LL 고무 A 타입 스폰지(22')를 구비하는 종동롤러(S11',S12',S14',S15')를 사용하였다. 그리고, 상기 종동롤러(S11',S12',S14',S15')를 반송방향 전환장치(30)에 설치하여 1,000시간 동안 연속적으로 다수의 우편물(P)을 처리하는 내구성 시험을 실시하였다. 또한, 이와 비교하기 위해, "Kyowa Giken"사의 LL 고무 B 타입 스폰지(22)(JIS K 6252 인열강도 2kN/m)를 사용하는 종동롤러(S11,S12,S14,S15)에 대해 1,000시간 동안의 내구성 시험을 실시하였다.

상기 내구성 시험결과, 500시간 경과시 상기 두 타입의 모든 롤러에 대해 우편물(P) 및 장치 중 어디에도 손상이 없었다. 즉, 내구성 시험에서 측정된 스폰지(22,22')의 500시간 동안의 내구성 시험에서는 아무런 문제도 발생하지 않았다. 하지만, "Kyowa Giken"사의 LL 고무 B 타입 스폰지(22)에 관해서는, 500시간 경과시점에서 종동롤러(S11,S12)의 스폰지부분에 균열이 발생하였다. 또한, 상기 두 개의 종동롤러(S11,S12)의 경우, 700시간 경과시 롤러 형상이 변형되었고 원형을 유지할 수 없었으며, 두께 0.3mm 또는 그 이하의 우편물(P)에는 소인이 정상적으로 찍히지 않았다. 하지만, "Kyowa Giken"사의 LL 고무 A 타입 스폰지(22')의 경우에는 1,000시간 경과시에도 모든 종동롤러에 있어 균열은 물론 변형도 발생하지 않았다.

균열 및 변형이 발생한 종동롤러(S11,S12)의 경우에, 스폰지(22)의 경도는 같은 타입의 다른 롤러(S14,S15)보다 작았다. 스폰지의 경도가 작으면 인열강도 또한 작아진다. 즉, 균열 및 변형의 원인은 인열강도이고, 인열강도가 작을 때 스폰지에 균열 및 변형이 발생하는 것이라 할 수 있다.

따라서 상기 내구성 시험으로부터, JIS K 6252 인열강도 8kN/m 또는 그 이상을 갖는 스폰지를 종동롤러 스폰지(22)로 사용할 때 내구성이 향상됨을 볼 수 있다. 또한, 스폰지 재료로"INOAC"사의 폴리올레핀 발포성 재료 "PE-LITE" 시리즈, "Hokushin"사의 우레탄 스폰지 No.15 등을 사용하는 것이 효과적이다.

다음에, 도 14를 참고로 본 발명의 제 4 실시예와 관련한 반송장치(50)를 설명한다.

반송장치(50)는 도 14에 도시한 화살표(T) 방향으로 우편물(P)을 반송하기 위한 반송로(2)를 구비한다. 반송로(2)의 한 측면에(도 14의 아래 쪽) 반송방향(T)을 따라 두 개의 구동롤러(4₁,4₂)가 서로 떨어져 제공된다. 또한, 반송로(2)의 다른 쪽에 두 개의 구동롤러(4₁,4₂)에 대향하는 위치에(도 14의 위 쪽) 두 개의 종동롤러(6₁,6₂)가 제공된다. 상기 두 개의 종동롤러(6₁,6₂ )는 각각 구동롤러(4₁,4₂)와 접촉한다.

후술되는 두 개의 종동롤러(6₁,6₂)는 탄성변형 가능한 재료로 형성되고 구동롤러(4₁,4₂)에 대응되는 롤러부(후술한다)와 접촉하여 변형된다. 즉, 반송로(2)는 구동롤러(4₁)와 종동롤러(6₁) 사이의 닙(5₁) 및 구동롤러(4₂)와 종동롤러(6₂) 사이의 닙(5₂)을 지나 연장된다. 또한 두 개의 구동롤러(4₁,4₂)는 동일한 구조를 갖고, 두 개의 종동롤러(6₁,6₂)는 동일한 구조를 갖는다. 따라서, 그 중 하나씩만을 대표로 하기에 설명한다.

구동롤러(4₁)(대표 롤러로 설명한다)는 도 15에 도시된 바와 같이 거의 수직방향으로 연장하는 회전축(4a) 및 두 개의 롤러부(4₁b,4₁c)를 구비한다. 두 개의 롤러부(4₁b,4₁c)는 회전축(4a)을 따라 상,하부측을 분리함으로써 회전축(4a)에 고정한다. 회전축(4a)의 일단은 반송장치(50)의 프레임(1a)에 회전가능하게 고정된다. 즉, 다수의 베어링(도시하지 않음)을 구비하는 하우징(24)은 프레임(1a)에 고정하고 회전축(4a)은 이 하우징(24)을 지나 연장한다.

하우징(24)에서 돌출된 회전축(4a)의 일단에 풀리(4b)가 결합된다. 무한 타이밍 벨트(11)는 풀리(4b)에 감기고, 풀리(4b)와 프레임(1a)에 고정된 모터(13)의 회전축에 부착된 풀리(12) 사이에서 신장된다. 상기 타이밍 벨트(11)는 또한 다른 구동롤러(4₂)의 회전축(4₂a)에 부착된 풀리(도시하지 않음)에 감긴다. 그리고, 모터(13)가 구동되면 두 개의 구동롤러(4₁,4₂)는 도 14에 도시한 화살표(R)방향으로 소정의 속도로 동시에 회전한다.

반면, 종동롤러(6₁)(대표로 설명한다)는 프레임(1a)에 고정된 회전축(6a)를 구비한다. 상기 회전축(6a)은 프레임(1a)에 대해 회전하지 않는다. 회전축(6a)에는 축방향으로 떨어져 각각 독립적으로 회전가능한 회전축(6a)에 부착되는 탄성변 형 가능한 재료로 형성된 두 개의 롤러(6₁b,6₁c)가 제공된다. 즉, 두 개의 롤러(6₁b,6₁c)는 각각 두 개의 베어링(7)을 통해 회전축(6a)에 부착된다. 두 개의 롤러(6₁b,6₁c)는 구동롤러(4₁)에 대향되는 두 개의 롤러부(4₁b,4 ₁c)에 접촉되도록 위치된다.

구동롤러(4₁)와 종동롤러(6₁) 사이의 중심거리는 롤러부(4₁b,6₁b 및 4₁c,6₁c)가 압착되도록 설정된다. 즉, 두 개의 롤러(4₁,6₁)의 회전축(4a,6a)은 프레임(1a)의 소정 위치에 결합된다. 따라서, 종동롤러(6₁)의 롤러부(6₁b,6₁c)를 탄성변형시킴으로써 압력이 그 사이에 발생한다. 또한, 종동롤러(6₁)의 롤러부(6₁b,6₁c)를 탄성변형시킴으로써 우편물(P)이 그 사이로 통과할 수 있다.

다시 도 14를 보면, 반송로(2)의 양측에는 다수의 가이드 플레이트(15a 내지 15f)가 있다. 즉, 구동롤러(4₁)와 종동롤러(6₁) 사이의 닙(5₁)으로부터 반송방향의 상류측에 반송로(2)를 사이에 두고 서로 대향하여 배치되는 두 개의 가이드 플레이트(15a,15b)가 있다. 또한, 구동롤러(4₂)와 종동롤러(6₂) 사이의 닙(5₂)과 닙(5₁) 사이에 반송로(2)를 사이에 두고 서로 대향하여 배치되는 두 개의 가이드 플레이트(15c,15d)가 있다. 닙(5₂)으로부터 반송방향 하류측에 반송로(2)를 사이에 두고 서로 대향하여 배치되는 두 개의 가이드 플레이트(15e,15f)가 제공된다.

또한, 두 개의 닙(5₁,5₂) 사이의 반송로에, 그리고 닙(5₂)의 하류측 반송로 상에 우편물(P)의 통과를 검지하기 위한 센서(19a,19b)가 제공된다. 센서(19a,19b)(이후, 센서(19)라 함)는 반송로(2)의 양측면 상의 위치에 따라 발광부와 수광부, 그리고 이들 사이에 반송로(2)와 교차하는 위치로 연장하는 광축부를 구비한다.

종동롤러(6_1,6₂)는 제 1 실시예와 동일한 구조를 갖고, 따라서 이에 대한 설명은 생략한다.

본 발명의 제 4 실시예와 관련한 반송장치(50)에서, 반송장치는 이중층 구조를 갖고 제 1 실시예와 같이 스폰지(22)가 제공되는 종동롤러(6_1,6₂)를 구비한다. 또한, 스폰지(22)의 경도 및 두께는 우편물(P)의 이동에 따른 변형성능 및 상호작용에 의한 적절한 압력을 얻기 위한 필수조건이 된다. 경도가 너무 크거나 두께가 너무 얇으면 변형이 어려워지고 반송이 불량해질 수 있으며 또는 구동롤러(4₁,4₂)가 손상받게 된다. 즉, 상기 반송장치(50)에 의한 정상적인 우편물(P) 반송을 위해서는 종동롤러(6₁,6₂)의 운동마찰계수, 경도 및 두께를 적절한 값으로 설정해야 한다.

다음으로 두께가 균일하지 않은 우편물(P)을 반송하는 상기 반송장치(50)의 작동, 특히 두 개의 롤러(4₁,6₂)에 관해 설명한다. 또한, 두께가 균일하지 않은 우편물(P)을 반송하는 경우를 설명한다. 즉, 우편물은 아래 쪽에 있는 두 개의 롤러(4₁c,6₁c)에 의해 클램프 및 운반되는 쪽보다 도 15의 축방향을 따라 위쪽에 있는 두 개의 롤러(4₁b,6₁b)에 의해 클램프 및 운반되는 쪽이 더 두껍다.

상기한 바와 같이, 종동롤러(6₁b,6₁c)의 롤러부는 탄성변형이 가능한 재료로 형성되고 탄성변형량은 구동롤러(4₁)의 롤러부(4₁b,4₁c) 사이의 닙(5₁ )을 통과하는 우편물(P)의 두께에 따라 다르다. 본 실시예에서는, 우편물(P)의 두꺼운 쪽을 잡아 반송하는 롤러부(6₁b)의 변형량이 얇은 쪽을 잡아 반송하는 롤러부(6₁c)보다 크다. 다시 말하면, 이 경우에는 롤러부(6₁b)의 외관상의 반경이 롤러부(6₁c)의 외관상의 반경보다 작게된다.

따라서, 상기한 바와 같이 두께가 균일하지 않은 우편물(P)이 반송로(2) 상에서 닙(5₁)을 지나 반송될 때 반경이 작은 롤러부(6₁b)의 각속도는 반경이 큰 롤러부(6₁c)의 각속도보다 크게된다. 즉, 우편물(P)과 접촉하여 회전하는 롤러부(6₁b,6₁c)의 외측면의 속도가 동일하기 때문에 반경이 작은 롤러부(6₁b)의 각속도는 커진다. 각속도와는 달리, 외측면의 속도, 즉 롤러부(6₁b,6₁c)의 외주속도는 동일하다.

반대로, 롤러부(6₁b,6₁c)가 회전축(6a)에 고정될 때, 롤러(6₁b,6₁ c)의 각속도는 균일하여 반경이 다른 두 개의 롤러부(6₁b,6₁c)의 외주속도에서는 차이가 생긴다. 따라서, 두 개의 롤러부(6₁b,6₁c)의 외주속도에서 차이가 발생하게 되면 우편물(P)을 반송하는 반송속도에서도 차이가 생기고, 우편물(P)이 구겨짐은 물론 최악의 경우에는 찢길수도 있다.

따라서, 본 실시예에서는 롤러부(6₁b,6₁c)가 회전축(6a)에 독립적으로 회전가능하게 부착된다. 결국, 롤러부(6₁b,6₁c)의 각속도는 두께가 균일하지 않은 우편물(P)에 대응하기 위해 다르게 설정될 수 있다.

즉, 상기 실시예에 따르면, 종동롤러(6₁)에 동일한 축을 따라 배치되는 두 개의 롤러부(6₁b,6₁c)는 회전축(6a)으로부터 독립적으로 회전할 수 있다. 따라서, 두께가 균일하지 않은 우편물(P)이 반송되더라도 우편물(P)은 구겨짐, 뒤틀림 및 찢겨짐 없이 안정적으로 반송될 수 있다.

다음에는 도 16과 도 17을 참고로하여 본 발명의 제 5 실시에와 관련한 종이류의 반송방향 전환장치(60)(이후, 반송방향 전환장치(60)라 함)에 대해 설명한다. 도 16은 반송방향 전환장치(60)의 구조를 도시한 평면도이고 도 17은 우편물(P)을 반송하는 방향(도 16의 화살표(A)방향)에서 본 반송방향 전환장치(60)의 측면도이다. 또한, 상기 제 4 실시예의 반송장치(50)와 유사한 기능을 갖는 구성부품에는 동일한 도면부호를 사용하고 이에 대한 설명은 여기서는 생략한다.

상기 반송방향 전환장치(60)는 우편물(P)에 찍힌 소인의 위치를 미리 검지하여 방향 및 두 측면이 균일하도록 검지된 결과에 기초하여 우편물(P)의 반송방향을 전환한다.

반송방향 전환장치(60)는 모터(13')에 의해 정방향 및 역방향으로 회전하는 구동롤러(4₁) 및 종동롤러(6₁)를 구비한다(도 17). 본 실시예에서는, 모터(13')의 회전축이 커플링(64)을 통해 구동롤러(4₁)의 회전축(4a)에 직접 연결된다. 롤러(4₁,6₁)는 상기 제 4 실시예와 동일한 구조를 갖고 반송로(2)를 통해 서로 압착된다. 또한, 반송방향 전환장치(60)는 두 개의 롤러(4₁,6₁) 사이의 닙(5₃)을 지나는 반송로(2)의 아래 쪽 면을 따라 연장하는 가이드 플레이트(61)를 구비한다.

그리고, 반송방향 전환장치(60)는 도 16의 화살표(A) 방향으로 닙(5₃)쪽으로 우편물(P)을 반송하기 위한 반송벨트(62) 및 닙(5₃)에서 반대방향으로 즉, 도 16의 화살표(B) 방향으로 우편물(P)을 내보내기 위한 운반로(63)을 구비한다. 반송방향 전환장치(60)에는 반송벨트(62)를 통해 화살표(A) 방향으로 우편물(P)을 반송하고 운반로(63)를 통해 화살표(B) 방향으로 우편물(P)을 반송하는 반송장치(65)가 제공된다. 반송장치(65)는 다수의 반송롤러(66) 및 이 반송롤러(66)에 감겨진 무한반송벨트(67)를 구비한다.

또한, 상기 제 4 실시예와 같이 통과하는 우편물(P)을 검지하기 위해 반송벨트(62) 상에 센서(71)가 제공된다. 상기 센서(71)는 반송방향의 선단부가 센서를 통과하여 그 후단부가 센서를 통과할 때까지의 우편물(P) 통과시간에 기초하여 반송방향을 따라 우편물(P)의 길이를 검지한다. 즉, 상기 센서(71)는 구동롤러(4₁)의 감속, 정지 및 가속을 얻기 위해 제공된다.

또한, 닙(5₃)의 전후에는 각각 센서(72,73)가 제공된다. 상기 두 센서(72,73)는 닙(5₃)에 우편물(P)이 있는지의 여부를 검지한다.

상기 반송방향 전환장치(60)의 작동은 다음과 같다.

우편물(P)이 반송장치(65)에 의해 반송벨트(62)를 통해 화살표(A) 방향으로 반입되면 우편물의 통과 사실이 센서(71)에 의해 검지되고, 반송방향을 따른 길이를 검지하며, 우편물(P)의 선단부가 구동롤러(4₁)와 종동롤러(6₁) 사이의 닙(55₃ )으로 투입된다. 이때, 종동롤러(6₁)는 구동롤러(4₁)와 동일한 방향으로 회전한다. 우편물(P)이 닙(5₃)을 통과하면 종동롤러(6₁)의 롤러부(6₁b,6₁c)는 우편물(P)의 이동에 따라 탄성변형하게 된다.

그리고, 우편물(P)이 닙(5₃)으로 투입된 후 구동롤러(4₁)는 소정 시기에 감속하고 우편물(P)은 정지한다. 이러한 상태가 도 16에 도시되어 있다. 다음으로, 구동장치(도시하지 않음)에 의해 레버(68)가 도 16에 실선으로 표시한 위치로 회전하고, 정지상태에 있는 우편물(P)의 좌측 단부를 치게된다. 그 다음에는, 레버(68)가 센서(69)에 의해 원위치(점선으로 표시한 위치)로 돌아오게 된다. 따라서, 단부는 반대의 동작을 하기 위해 아래로 향하게 된다.

그 후에, 구동돌러(4₁)가 역회전하고 닙(5₃)에 의해 정지 및 고정된 상태의 우편물(P)이 화살표(B) 방향으로 가속되어 반송장치(65)로 넘겨지며 운반로(63)를 따라 운반된다. 따라서, 우편물(P)의 반송방향이 반대로 된다.

상기한 바와 같이, 구동롤러(4₁)는 우편물의 투입시기에 따라 정방향 및 역방향으로 회전을 반복하도록 제어된다. 따라서, 본 실시예의 반송방향 전환장치(60)에는 비교적 가벼운 스폰지(22)를 사용하여 종동롤러(6₁)의 롤러부(6₁b,6₁c)의 제 2층을 구성하는 것이 바람직하다. 즉, 우편물(P)의 반송방향을 전환하기 위해서는 두 개의 롤러(4₁,6₁)를 순간적으로 역회전시키는 것이 중요하며 두 개의 롤러(4₁,6₁)의 관성모멘트를 작게 하는 것이 바람직하다.

다시 말해, 종동롤러(6₁)가 무거우면 우편물(P)의 방향이 전환될 때 부하가 커지고 방향전환시의 반응속도가 느려진다. 반대로, 본 실시예의 종동롤러(6₁)는 스폰지(22)로 제 2 층을 형성하였기 때문에 무게가 가볍고 관성모멘트를 작게 할 수 있다. 따라서, 회전시의 부하를 감소시킬 수 있다. 본 실시예에서, 종동롤러(6₁)의 중량은 코어금속(23)의 중량을 포함하여 20 내지 26g의 범위 내에 속하고 중실고무롤러로 구성되는 종동롤러(56₁)에 비해 무게를 75%까지 줄일 수 있다.

또한, 본 실시예에서, 종동롤러(6₁)의 두 개의 롤러부(6₁b,6₁c)는 도 17에 도시한 바와 같이 각각 두 개의 베어링에 의해 독립적으로 회전이 가능하게 프레임(1a)에 고정되 회전축(6a)에 부착된다. 따라서, 본 실시예에서는, 상기 제 4 실시예와 유사한 효과를 얻을 수 있다. 따라서, 우편물(P)의 구겨짐, 뒤틀림, 찢어짐 또는 다른 손상 없이 우편물(P)의 방향을 전환하는 것이 가능하다.

상기 실시예에서, 종동롤러(6₁)의 회전축(6a)을 따라 배치되는 두 개의 롤러 부(6₁b,6₁c)를 설명하였다. 하지만, 3개 이상의 롤러부가 하나의 회전축에 부착되거나 또는 하나의 롤러부만이 부착될 수도 있다. 하나의 회전축에 롤러부가 하나만 부착될 경우, 회전축은 프레임에 회전 가능하게 부착된다.

또한, 종동롤러(6₁)의 다수의 롤러부가 독립적으로 회전 가능하게 부착되기 때문에, 다른 회전축에 부착되는 롤러부의 직경이 같을 필요는 없다. 그리고, 구동롤러(4₁)와 종동롤러(6₁)의 부착부는 적절히 변경할 수 있다.

상기 실시예에서, 두께가 다른 우편물(P)을 처리하기 위한 장치에 적용되는 본 발명을 설명하였다. 하지만, 본 발명은 상기 실시예에만 국한되지 않고 예금통장등 다른 두께를 갖는 다양한 형태의 종이류를 처리하는 장치에 적용할 수 있다.

또한, 종동롤러(6,6₁,6₂)의 층에 사용되는 접착제는 상기한 바에만 제한되지 않고 하기 청구범위에 기술된 조건을 만족하면 선택적으로 변경할 수 있다.

상기한 바와 같이, 본 발명의 종이류 반송장치, 종이류 반송방향 전환장치 및 종이류 압인장치는 상기한 바와 같은 구조를 갖고 작동하며 우편물, 예금통장등과 같은 두께가 다양한 종이류을 처리할 수 있으며, 그 처리성능은 양호하다.

Claims (23)

1. 구동력이 제공되어 회전구동되는 구동롤러 및

   상기 구동롤러의 회전에 따라 회전가능하게 배치되고, 상기 구동롤러와 접촉하는 중실탄성재료로 형성된 제 1 층 및 상기 제 1 층의 내측에 발포탄성재료로 형성되는 제 2 층을 포함하는 종동롤러를 포함하고,

   상기 구동롤러와 종동롤러 사이의 닙으로 반입되는 종이류는 끼우져 반송, 송출되는 것을 특징으로 하는 종이류 반송장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 구동력이 제공되어 정방향 및 역방향으로 회전구동되는 구동롤러 및

   상기 구동롤러의 회전에 따라 회전가능하게 배치되고, 중실탄성재료로 형성되어 상기 구동롤러와 접촉하는 제 1 층 및 제 1 층의 내측에 발포탄성재료로 형성되는 제 2 층을 포함하는 종동롤러를 포함하고,

   구동롤러와 종동롤러 사이의 닙으로 반입되는 두께가 균일하지 않은 종이류가 끼워져 반송되고 정지되면, 그 후 구동롤러가 역방향으로 회전하여 종이류는 역방향으로 송출되는 것을 특징으로 하는 종이류 반송방향 전환장치.
5. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,

   종이류를 닙으로 반입하고 닙에서 송출되는 종이류를 수취하여 역방향으로 반송하는 반송장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 종이류 반송방향 전환장치.
6. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,

   제 1 층의 두께는 제 2 층 두께의 1/2 이하이고, 제 1 층과 종이류 사이의 운동마찰계수는 상대속도차 200mm/s 이하에서 0.7 이상이며, 제 2 층의 압축변형률은 5% 이하이고, 제 2 층은 40 이하의 아스커 C 경도 또는 JIS K 6253 E 타입 경도를 가지며, 제 2 층의 두께는 가장 두꺼운 종이류 두께의 1.8배 이상인 것을 특징으로 하는 종이류 반송방향 전환장치.
7. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,

   제 2 층의 인열강도는 JIS K 6252(ISO 34-1,34-2)에서 6kN/m 이상인 것을 특징으로 하는 종이류 반송방향 전환장치.
8. 삭제
9. 삭제
10. 삭제
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12. 반송로 상의 송출되는 종이류의 동일면과 접촉하고 동일한 원주속도로 반송방향으로 회전하는 다수의 구동롤러 및

    상호 동축적으로 서로 연결되며 반송로를 통해 각각 구동롤러의 회전에 따라 다수의 구동롤러와 접촉상태로 회전가능하게 고정배치되어, 상기 구동롤러와 접촉하는 중실탄성재료로 형성된 제 1 층 및 상기 제 1 층의 내측에 발포탄성재료로 형성되는 제 2 층이 설치되어 탄성변형에 의해 종동롤러와 대향되는 구동롤러 사이의 닙으로 반입되는 종이류를 수취하고, 서로 독립적으로 회전하는 다수의 종동롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 종이류 반송장치.
13. 삭제
14. 삭제
15. 삭제
16. 삭제
17. 삭제
18. 반송로 상의 송출되는 종이류의 동일면과 접촉하고 동일한 원주속도로 동일한 회전방향으로 회전하는 다수의 구동롤러 및

    상호 동축적으로 서로 연결되며 반송로를 통해 구동롤러의 회전에 따라 회전가능하게 다수의 구동롤러와 접촉하여 고정배치되며, 상기 구동롤러와 접촉하는 중실탄성재료로 형성된 제 1 층 및 상기 제 1 층의 내측에 발포탄성재료로 형성되는 제 2 층이 설치되어 탄성변형에 의해 종동롤러와 대향되는 구동롤러 사이의 닙으로 반입되는 종이류를 수취하고, 서로 독립적으로 회전하는 다수의 종동롤러를 포함하고,

    다수의 닙으로 반입되는 종이류가 끼워져 반송되고 정지되며, 그 후 다수의 구동롤러는 역방향으로 회전하여 종이류가 역방향으로 송출되는 것을 특징으로 하는 종이류 반송방향 전환장치.
19. 제 18 항에 있어서,

    다수의 구동롤러의 회전축과 다수의 종동롤러의 회전축이 고정연결되는 프레임을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 종이류 반송방향 전환장치.
20. 제 19 항에 있어서,

    다수의 종동롤러는 각각 독립적으로 회전가능하게 프레임에 고정설치되는 회전축을 구비하는 것을 특징으로 하는 종이류 반송장치.
21. 제 20 항에 있어서,

    다수의 종동롤러는 동축을 가지며 회전축방향으로 떨어져 배치되는 것을 특징으로 하는 종이류 반송방향 전환장치.
22. 제 19 항에 있어서,

    다수의 구동롤러는 동축을 가지며 회전축방향으로 떨어져 배치되는 것을 특징으로 하는 종이류 반송방향 전환장치.
23. 제 12 항 또는 제18 항에 있어서,

    다수의 종동롤러는 중실탄성재료로 형성되는 제 1 층 및 제 1 층의 내측에 발포탄성재료로 형성되는 제 2 층을 포함하는 이중층 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 종이류 반송방향 전환장치.

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