JP2003285957A - 紙葉類の混入物検知装置および紙葉類の混入物検知方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 装置の簡易化、部品点数の削減が図れ、紙葉
類の封入されている混入物を検知するとともに、混入物
の種類、大きさを判定し、さらに、紙葉類内の混入物の
位置も判定できる紙葉類の混入物検知装置を提供するこ
とを目的とする。 【解決手段】 搬送される紙葉類１１または紙葉類１１
を挟持して搬送する搬送ベルト２０が摺接して通過する
位置に設けられ、紙葉類１１に封入された混入物４０と
衝突して振動する混入物検出部３１と、混入物検出部３
１の振動を検知し、その振動を電気信号に変換する信号
変換部３２と、信号変換部３２からの電気信号に基づい
て紙葉類１１に封入されている混入物４０を識別する混
入物識別部３３とから構成され、紙葉類１１に封入され
ている混入物４０の種類、大きさなどを判定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば封筒など
の紙葉類に封入された搬送に適さない混入物を検知する
紙葉類の混入物検知装置および紙葉類の混入物検知方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】紙葉類処理装置で搬送される紙葉類に
は、ボールペン、印鑑、コインなどが混入しているもの
がある。このような紙葉類を搬送する場合、混入物の紙
葉類からの脱出、紙葉類自体の破損などを生じることな
く安定して搬送を行うことは非常に困難である。そこ
で、搬送路途中にこれらの混入物を検知し、混入物が封
入されている紙葉類を排除する機能が要求されている。
従来の混入物の検知手段として、たとえば、紙葉類を上
下に挟み込んで搬送する相対向する一対の回転ローラの
うち、その片側の回転ローラを上下動可能な可動ローラ
とし、紙葉類がローラ間を通過する際の可動ローラの変
位量を歪みゲージで測定するものが提案されている。
（たとえば、特開２０００−３５７２５４公報など）ま
た、他の検知手段として、たとえば、紙葉類を上下の弾
性体によって摺接させ、その弾性体の変位量を光学的に
測定するのもが提案されている。（たとえば、特開平１
０−２３９００８号公報など）

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、可動ロ
ーラの変位量を歪みゲージで測定する検知手段では、ロ
ーラが暴れ動くなどして、紙葉類の厚さを的確に検知で
きないという問題があった。また、この検知手段では、
部品点数が多く装置が煩雑化するという問題もあった。

【０００４】弾性体の変位量を光学的に測定する検知手
段では、高価で光学系の調整に手間がかかるなどの問題
があった。

【０００５】また、これらの検知手段では、紙葉類の厚
みを検知し、混入物などの有無を判定しているが、この
混入物の種類、大きさを判定することは困難であった。
さらに、これらの検知手段では、紙葉類内の混入物の位
置を判定することも困難であった。

【０００６】本発明は、上記課題を解決するためのもの
で、装置の簡易化、部品点数の削減が図れ、紙葉類の封
入されている混入物を検知するとともに、混入物の種
類、大きさを判定し、さらに、紙葉類内の混入物の位置
も判定できる紙葉類の混入物検知装置を提供することを
目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、紙葉類を搬送する搬送路の、搬送される
紙葉類または紙葉類を挟持して搬送する搬送ベルトが摺
接して通過する位置に設けられ、前記紙葉類に封入され
た混入物と接触して振動する混入物検出部と、前記混入
物検出部の振動を検知し、その振動を電気信号に変換す
る信号変換部と、前記信号変換部からの電気信号に基づ
いて前記紙葉類に封入されている混入物を識別する混入
物識別部とを具備したことを特徴とする紙葉類の混入物
検知装置である。

【０００８】この発明によれば、部品点数が少なく簡易
な構造で、紙葉類に封入されている混入物の検知を行う
ことができ、また、その混入物の種類、大きさなどを判
定することができる。さらに、混入物の種類、大きさな
どの判定結果から、搬送されている紙葉類に封入されて
いる混入物の頻度分布などの統計データを得ることがで
き、混入物対策にあたっての資料を得ることができる。

【０００９】また、本発明は、混入物検出部が、紙葉類
に封入された混入物と接触することによって振動する振
動発生工程と、信号変換部にて、前記混入物検出部から
の振動を検知して、その振動を電気信号に変換する信号
変換工程と、混入物識別部にて、前記信号変換部からの
電気信号と、予めデータベースとして蓄積された前記混
入物検出部と前記紙葉類に封入される混入物との接触に
より発生する電気信号のパターンとを比較して、前記紙
葉類に封入されている混入物を識別する混入物識別工程
とを有することを特徴とする紙葉類の混入物検知方法で
ある。

【００１０】この発明によれば、紙葉類に封入されてい
る混入物の検知を行うことができ、また、その混入物の
種類、大きさなどを判定することができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態について説明する。本発明の混入物検知装置
を郵便物処理装置１に適用した一実施の形態について、
図1を参照して説明する。

【００１２】この郵便物処理装置１は、供給された葉
書、封筒などの紙葉類１１を１通ずつ取出し搬送して、
紙葉類１１に記載された文字情報などを自動的に読み取
り、区分し、かつ集積する装置である。

【００１３】郵便物処理装置１は、積層された紙葉類１
１を一枚ずつ分離して取り出す紙葉類取出し部１０と、
紙葉類取出し部１０によって一枚ずつ取り出された紙葉
類１１の状態、たとえば種類、表裏、スキュー、汚れ、
欠損およびサイズ不良などを光学的な検出手段を用いて
検知する状態検知部１２と、紙葉類１１内の混入物の有
無、混入物の種類や大きさ、紙葉類１１内の混入物の位
置を検知する混入物検知部１３と、状態検知部１２また
は混入物検知部１３によって異常と判定された紙葉類１
１が蓄えられる状態リジェクト部１５Ａと、異常と判断
された紙葉類１１を状態リジェクト部１５Ａへ導くリジ
ェクトゲート１４と、紙葉類１１の表裏整合、スキュー
補正などを行う整位部１６と、二枚取りなどを光学的な
検出手段を用いて検知する二枚取り検知部２１と、この
二枚取り検知部２１によって異常と判定された紙葉類１
１が蓄えられる二枚取りリジェクト部１５Ｂと、読み取
り情報に基づいて紙葉類１１を区分集積する複数の区分
部１７と、紙葉類１１を各区分部１７に選択的に導くた
めの複数の分類ゲート１８と、搬送路を形成する搬送ロ
ーラ１９および搬送ベルト２０と、装置の運転状況など
を表示する表示部２２とで主として構成されている。

【００１４】次に、郵便物処理装置１の動作について説
明する。紙葉類取出し部１０から1枚ずつ取り出された
紙葉類１１は、入口搬送ローラ１９Ａ、１９Ｂによって
挟持され、搬送ベルト２０によって搬送路に導かれる。
次に、紙葉類１１は、状態検知部１２に導かれ、種類、
表裏、スキュー、汚れ、欠損およびサイズ不良などが検
知される。次に、紙葉類１１は、混入物検知部１３に導
かれ、混入物の有無、種類、大きさ、紙葉類１１内の混
入物の位置などが検知される。状態検知および混入物検
知の結果、異常と判断されたときには、リジェクトゲー
ト１４によって搬送路が変えられ、紙葉類１１は、状態
リジェクト部１５Ａへ導かれる。これらの検知部１２、
１３によって、リジェクトされるべき異常が検知されな
かったときには、紙葉類１１は、整位部１６に導かれ、
状態検知部１２で検知された情報に基づいて、紙葉類１
１の表裏整合、スキュー補正などが行われる。整位部１
６で整位された紙葉類１１は、搬送ローラ１９Ｃ、１９
Ｄによって挟持され、搬送ベルト２０によって二枚取り
検知部２１に導かれる。ここでは、紙葉類１１の二枚取
りなどが検知され、その結果、異常と判断されたときに
は、リジェクトゲート１４によって搬送路が変えられ、
紙葉類１１は、二枚取りリジェクト部１５Ｂへ導かれ
る。ここで、異常が検知されなかったときには、紙葉類
１１は、図示しない読取部で読み取られた情報に基づき
制御される複数の分類ゲート１８によって、選択的に複
数の区分部１７に導かれる。

【００１５】次に、本発明の混入物検知部１３につい
て、詳しく説明する。図２は、上記した郵便物処理装置
１の混入物検知部１３に用いられる混入物検知装置３０
の第１の実施の形態の斜視図である。同図に示すよう
に、混入物検知装置３０は、混入物検出部３１と、信号
変換部３２と、混入物識別部３３とから主に構成されて
いる。

【００１６】混入物検出部３１は、搬送される紙葉類１
１が摺接して通過する位置に設けられ、図２に示す搬送
方向に垂直な方向の長さＬが、搬送される紙葉類１１の
搬送方向に垂直な方向の長さＭ以上の長さになるように
構成された円筒である。ここでは、混入物検出部３１が
円筒で構成されているが、紙葉類１１が混入物検出部３
１に導入されるときに、紙葉類１１の破損、搬送不良な
どを生じない構造であれば、この構造に限られるもので
はない。また、混入物検出部３１は、その中心に設けら
れたシャフト３４を介して固定部３６と接続され、この
固定部は、図示しないベース部に設置されている。混入
物検出部３１の表面または全体は、プラスチック、硬化
ゴム、金属などで構成され、信号変換部３２に振動を伝
達できるものであれば、他の物質で構成することも可能
である。

【００１７】信号変換部３２は、混入物検出部３１に囲
まれる部分のシャフト３４の内部に配設され、配線３５
を介して混入物識別部３３に接続されている。この信号
変換部３２は、歪みゲージなどのロードセル、マイクロ
ホン、圧電素子などであり、この他にも振動を測定しそ
れを電気信号に変換できるものであれば使用することが
できる。また、シャフト３４には、信号変換部３２に接
続された配線３５を固定部３６の底部から外部に導くた
めの配線導入路３７が設けられている。

【００１８】混入物識別部３３には、予め測定された様
々な種類、大きさなどの混入物による信号変換部３２か
らの振動数、振幅、波形パターンなどの電気信号のデー
タベースが登録されている。また、混入物識別部３３で
は、これらのデータベースと測定された振動数、振幅、
波形パターンなどの電気信号とを比較することによっ
て、紙葉類１１に封入される混入物４０の種類、大きさ
などを判定する。

【００１９】また、本実施の形態では、混入物検知装置
３０およびそれに摺接する搬送ベルト２０は、重力方向
に設置されている例を示しているが、勿論それ以外の、
たとえば重力方向に垂直に設置されることもできる。

【００２０】次に、混入物検知装置３０による混入物検
知の動作について図１および２を参照して説明する。図
に示すように、混入物４０が封入されている紙葉類１１
は、搬送ベルト２０、２０に挟持され、混入物検知装置
３０を通過する。その際、混入物検出部３１は、混入物
４０と紙葉類１１を介して衝突（接触）して振動する。
その振動は、混入物検出部３１の中心に位置するシャフ
ト３４の一部に取り付けられた信号変換部３２に伝達さ
れる。信号変換部３２は、その伝達された振動を電気信
号に変換し、その電気信号を配線３５を介して混入物識
別部３３に出力する。混入物識別部３３は、その出力と
データベースとの比較を行い、紙葉類１１に封入されて
いる混入物４０の種類、大きさなどを判定し、その結果
を図示しない制御部に送る。制御部は、その判定結果に
基づいて、その紙葉類１１をリジェクトするか否かを判
定する。そこでリジェクトされるべき判定がされると、
制御部はリジェクトゲート１４を制御して搬送路を変
え、その紙葉類１１は状態リジェクト部１５Ａへ導かれ
る。

【００２１】上記した第１の実施の形態では、部品点数
が少なく簡易な構造で、紙葉類１１に封入されている混
入物４０の検知を行うことができ、また、その混入物４
０の種類、大きさなどを判定することができる。さら
に、混入物４０の種類、大きさなどの判定結果から、搬
送されている紙葉類１１に封入されている混入物４０の
頻度分布などの統計を取ることもできる。

【００２２】次に、図３および４に混入物検知装置３０
の第２の実施の形態の斜視図を示す。ここで、図４は、
混入物検出部３１に摺接する搬送ベルト２０の側から見
たときの混入物検知装置３０の斜視図である。以下、混
入物検知装置３０の第１の実施の形態と同一部分には同
じ符号を付して、重複する説明は省略する。

【００２３】混入物検知装置３０の第２の実施の形態で
は、紙葉類１１内の混入物４０と衝突することが考えら
れる混入物検出部３１の表面部分に複数の位置検知部５
０が設けられている。

【００２４】これら複数の位置検知部５０は、混入物検
出部３１の表面の軸方向に複数列に渡って密に配設され
ている。また、このように配設された位置検知部５０の
表面は、ビニールなどの薄い保護材で覆われてもよい。
さらに、各位置検知部５０は、配線３５を介して混入物
識別部３３と接続されている。この位置検知部５０は、
圧電素子で構成されているが、圧力などの力を電気信号
に変換できるものであればこれに限られるものではな
い。

【００２５】ここで、上記した位置検知部５０における
混入物４０の位置検知の動作について、図３および図４
を参照して説明する。混入物４０を封入した紙葉類１１
は、搬送ベルト２０に挟持され、混入物検知装置３０を
通過する。その際、混入物検出部３１の表面に複数設け
られた位置検知部５０のいずれかの部分は、紙葉類１１
を介して混入物４０と衝突（接触）する。衝突した位置
検知部５０は、電気信号を発し、その電気信号を配線３
５を介して混入物識別部３３に出力する。そして、この
電気信号を混入物識別部３３で解析することで、紙葉類
１１に封入されている混入物４０が、紙葉類１１を挟持
している搬送ベルト２０よりも、上部に位置するのか
（図５）、下部に位置するのか（図６）、または搬送ベ
ルトに挟持されている部分に位置するのか（図３）、な
どの大まかな紙葉類内の混入物の位置についての情報を
得ることができる。

【００２６】次に、図７に混入物検知装置３０の第３の
実施の形態の斜視図を示す。混入物検知装置３０の第３
の実施の形態は、混入物検出部３１がシャフト３４を軸
として、回転自在に設置されている。混入物検出部３１
の回転は、紙葉類１１との摩擦力で与えられる他、搬送
ベルトの搬送速度にあわせてモータなどのアクチュエー
タを用いて強制的に与えられてもよい。また、混入物検
出部３１の側面一面に、複数の位置検知部５０が設けら
れている。

【００２７】この実施の形態における混入物４０の位置
検知の方法は、第２の実施の形態の説明で述べたものと
同じ方法で行われる。

【００２８】この実施の形態では、混入物検出部３１が
シャフト３４を軸として回転するので、混入物検出部３
１の表面の特定の部分にのみ紙葉類１１が衝突（接触）
することがなく、シャフト３４の変形や位置検知部５０
の偏心などの発生を抑えることができる。

【００２９】さらに、図８に混入物検知装置３０の第４
の実施の形態の斜視図を示す。また、図９は、その混入
物検知装置３０の断面図である。

【００３０】混入物検知装置３０の第４の実施の形態
は、混入物検出部３１がシャフト３４を軸として、回転
自在に設置されている。また、混入物検出部３１とシャ
フト３４の間に複数の振動位置検知部６０が密に設けら
れている。この振動位置検知部６０は、圧電素子などで
構成される他、振動を応力などを電気信号に変換できる
ものであれば使用することができる。

【００３１】次に、振動位置検知部６０における振動検
知、混入物４０の位置検知の動作について説明する。混
入物検出部３１と紙葉類１１を介して混入物４０が衝突
（接触）して生じる振動は、混入物検出部３１の壁から
振動位置検知部６０に伝達される。振動位置検知部６０
で検知された振動は、電気信号に変換され、その電気信
号は、配線３５を介して混入物識別部３３に出力され
る。混入物識別部３３では、その電気信号に基づいて解
析を行ない、混入物４０の種類、大きさ、紙葉類１１内
の混入物４０の位置などを判定することができる。

【００３２】第１ないし３の実施の形態では、振動検知
は信号変換部３２でされていたが、第４の実施の形態で
は、混入物検出部３１とシャフト３４の間に設けられた
複数の振動位置検知部６０で、振動検知と混入物の位置
検知の双方を行うことができる。これによって、装置の
簡易化、部品点数の削減をすることができる。

【００３３】なお、本発明は、上述の実施の形態にのみ
限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範
囲内において種々の変更を加え得ることは勿論である。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、装
置の簡易化、部品点数の削減が図れ、紙葉類の封入され
ている混入物を検知するとともに、混入物の種類、大き
さを判定し、さらに、紙葉類内の混入物の位置も判定す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の紙葉類の混入物検知装置を郵便物処理
装置に適用した一例について示した構成図。

【図２】本発明の紙葉類の混入物検知装置における第１
の実施の形態の斜視図。

【図３】本発明の紙葉類の混入物検知装置における第２
の実施の形態の斜視図。

【図４】本発明の紙葉類の混入物検知装置における第２
の実施の形態の搬送ベルト側から見たときの斜視図。

【図５】本発明の紙葉類の混入物検知装置における第２
の実施の形態の混入物の位置（上部）を示す斜視図。

【図６】本発明の紙葉類の混入物検知装置における第２
の実施の形態の混入物の位置（下部）を示す斜視図。

【図７】本発明の紙葉類の混入物検知装置における第３
の実施の形態の斜視図。

【図８】本発明の紙葉類の混入物検知装置における第４
の実施の形態の斜視図。

【図９】本発明の紙葉類の混入物検知装置における第４
の実施の形態の断面図。

【符号の説明】

１１…紙葉類、２０…搬送ベルト、３０…混入物検知装
置、３１…混入物検出部、３２…信号変換部、３３…混
入物識別部、３４…シャフト、３５…配線、３６…固定
部、３７…配線導入路、４０…混入物

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 紙葉類を搬送する搬送路の、搬送される
   紙葉類または紙葉類を挟持して搬送する搬送ベルトが摺
   接して通過する位置に設けられ、前記紙葉類に封入され
   た混入物と接触して振動する混入物検出部と、 前記混入物検出部の振動を検知し、その振動を電気信号
   に変換する信号変換部と、 前記信号変換部からの電気信号に基づいて前記紙葉類に
   封入されている混入物を識別する混入物識別部とを具備
   したことを特徴とする紙葉類の混入物検知装置。
2. 【請求項２】 前記混入物検出部の前記搬送ベルトの進
   行方向に直交する方向の幅が、少なくとも紙葉類が通過
   する幅よりも広いことを特徴とする請求項１記載の紙葉
   類の混入物検知装置。
3. 【請求項３】 前記混入物検出部が、回転ローラである
   ことを特徴とする請求項１または２記載の紙葉類の混入
   物検知装置。
4. 【請求項４】 前記混入物検出部の側面に、前記混入物
   検出部に摺接しながら通過する紙葉類に封入されている
   混入物の前記紙葉類内における位置を検知する位置検知
   部を有することを特徴とする請求項１ないし３のいずれ
   か１項記載の紙葉類の混入物検知装置。
5. 【請求項５】 前記混入物識別部が、混入物の種類毎
   に、前記混入物検出部と紙葉類に封入される混入物との
   接触により発生する電気信号のパターンを予めデータベ
   ースとして蓄積していることを特徴とする請求項１ない
   し４のいずれか１項記載の紙葉類の混入物検知装置。
6. 【請求項６】 混入物検出部が、紙葉類に封入された混
   入物と接触することによって振動する振動発生工程と、 信号変換部にて、前記混入物検出部からの振動を検知し
   て、その振動を電気信号に変換する信号変換工程と、 混入物識別部にて、前記信号変換部からの電気信号と、
   予めデータベースとして蓄積された前記混入物検出部と
   前記紙葉類に封入される混入物との接触により発生する
   電気信号のパターンとを比較して、前記紙葉類に封入さ
   れている混入物を識別する混入物識別工程とを有するこ
   とを特徴とする紙葉類の混入物検知方法。