JP2004277172A - 紙葉類搬送機構、紙葉類方向変換機構、および紙葉類押印機構 - Google Patents

Abstract

【課題】この発明は、厚さの異なる紙葉類に対応できる紙葉類搬送機構、紙葉類方向変換機構、および紙葉類押印機構を提供することを課題とする。
【解決手段】搬送機構１は、搬送路２を介して対向した駆動ローラ４、および従動ローラ６を有する。従動ローラ６は、駆動ローラ４に接触するゴム２１、およびスポンジ２２からなる２層構造を有し、固定的に配置された駆動ローラ４に対して、所定の軸間距離で、固定的に配置されている。郵便物Ｐがニップ５に突入すると、従動ローラ６が弾性変形して追従する。
【選択図】 図１

Description

この発明は、厚さの異なる紙葉類を搬送する紙葉類搬送機構、厚さの異なる紙葉類の搬送方向を逆転させる紙葉類方向変換機構、および厚さの異なる紙葉類に押印する紙葉類押印機構に係り、特に、紙葉類として郵便物や通帳などの厚さの異なる媒体を処理する紙葉類搬送機構、紙葉類方向変換機構、および紙葉類押印機構に関する。

従来、一対のローラによって紙葉類を挟持して取り扱う機構として、複写機内においてコピー用紙を給紙カセットから１枚ずつ分離して取り出す分離機構が知られている（例えば、特許文献１参照。）。この文献に開示された分離機構は、分離ローラとして、３層構造の弾性体ローラ２０１を用いている。

この弾性体ローラ２０１は、例えば、ローラ軸に、第１層として多孔性樹脂材２０３による層を形成し、第２層として含浸性樹脂コーティング層２０４を形成し、第３層として被膜性樹脂材２０５による層を形成して構成されている。そして、給紙カセット２０７の端部に近接して、この弾性体ローラ２０１を給送ローラ２１０に圧接せしめて配置し、給送ローラ２１０をコピー用紙の取り出し方向に回転するとともに、弾性体ローラ２０１をコピー用紙Ｐの取り出し方向と逆方向に回転させることにより、複数枚のコピー用紙Ｐを１枚ずつに分離して取り出すようにしている。

しかし、上述した弾性体ローラ２０１は、均一な厚さのコピー用紙Ｐを１枚ずつに分離して給紙カセット２０７から取り出すことを目的にして設計されており、郵便物や通帳などの厚さの異なる紙葉類を挟持して搬送することを想定して設計されたものではない。このため、例えば、この弾性体ローラを郵便物の処理装置に採用しても、郵便物の厚さ変化に対応できないため、正常に機能しない。
特開平８−９９７３４号公報（段落［００３１］［００３２］［００５１］、図３）

この発明の目的は、厚さの異なる紙葉類に対応できる紙葉類搬送機構、紙葉類方向変換機構、および紙葉類押印機構を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の紙葉類搬送機構は、駆動力が与えられて回転駆動する駆動ローラと、この駆動ローラに対して従動回転可能なように配置され、上記駆動ローラに接触する外側の第１層を中実弾性体により形成し、該第１層よりも内側の第２層を発泡弾性体により形成した従動ローラと、を備え、上記駆動ローラおよび従動ローラ間のニップに送り込まれる紙葉類を挟持搬送して送り出す。

また、本発明の紙葉類方向変換機構は、駆動力が与えられて正逆両方に回転駆動する駆動ローラと、この駆動ローラに対して従動回転可能なように配置され、上記駆動ローラに接触する外側の第１層を中実弾性体により形成し、該第１層よりも内側の第２層を発泡弾性体により形成した従動ローラと、を備え、上記駆動ローラおよび従動ローラ間のニップに送り込まれる不均一な厚さの紙葉類を挟持搬送して停止し、上記駆動ローラを逆回転させて当該紙葉類を逆方向に送り出す。

更に、本発明の紙葉類押印機構は、外周面に凸版を有し、駆動力が与えられて回転駆動する押印ハブと、この押印ハブの外周面にインクを供給するインク供給手段と、上記押印ハブの外周面に対して所定のギャップを介して非接触状態で対向配置され、外側の第１層を中実弾性体により形成し、該第１層よりも内側の第２層を発泡弾性体により形成し、駆動力が与えられて上記押印ハブと同方向に回転駆動するプラテンローラと、を備え、上記ギャップに送り込まれる不均一な厚さの紙葉類の表面に上記押印ハブを転接させて押印する。

以上説明したように、この発明の紙葉類搬送機構、紙葉類方向変換機構、および紙葉類押印機構は、上記のような構成および作用を有しているので、郵便物や通帳などの厚さの異なる紙葉類に対応でき、良好な処理性能を発揮できる。

以下、図面を参照しながらこの発明の実施の形態について詳細に説明する。

図１には、この発明の第１の実施の形態に係る搬送機構１（紙葉類搬送機構）の概略構造を示してある。ここでは、処理対象となる紙葉類として、０．１５〜６［ｍｍ］の厚さを有する封筒、はがき、写真入封筒、ビニール封筒、印刷塗工紙等の郵便物Ｐを例にとって説明する。また、ここでは、この搬送機構１の使用環境温度を０〜４０［℃］に想定した。

搬送機構1は、郵便物Ｐを図中矢印Ｔ方向に搬送する搬送路２、搬送路２の一側（図中下側）に配置された駆動ローラ４、および搬送路２の他側（図中上側）に配置された従動ローラ６を有する。従動ローラ６は、搬送路２を介して駆動ローラ４に対向する位置に配置され、駆動ローラ４に圧接されて変形されている。

駆動ローラ４の回転軸４ａは、搬送機構１の筐体１ａに回動自在且つ固定的に取り付けられている。そして、駆動ローラ４の回転軸４ａに固設されたプーリ４ｂに無端状のタイミングベルト１１が巻回されている。タイミングベルト１１は、プーリ１２を介して、モータ１３に接続されている。しかして、モータ１３を付勢することにより、駆動ローラ４が図中矢印方向（時計回り方向）に所定速度で回転する。

従動ローラ６の回転軸６ａは、筐体１ａに対して回動自在且つ固定的に取り付けられている。すなわち、回転軸６ａには、図示しない複数のベアリングが組み込まれたハウジング１４が取り付けられ、このハウジング１４が筐体１ａに固設されている。従動ローラ６は、駆動ローラ４に転接して従動回転する。

駆動ローラ４と従動ローラ６の軸間距離は、搬送路２を介して両者が圧接するように設定されている。つまり、２つのローラ４、６を、それぞれ、筐体１ａに対して固定的に配置したため、従動ローラ６を図示のように弾性変形せしめることにより、両者の間に押圧力を生じせしめている。

本実施の形態では、駆動ローラ４と従動ローラ６を圧接配置した状態で、従動ローラ６の変形量が０．５［ｍｍ］になるように、軸間距離を設定した。この変形量とは、２つのローラ４、６を接触した状態から軸間距離を縮めた長さを指す。

駆動ローラ４と従動ローラ６との間のニップ５の前後には、郵便物Ｐを搬送路２に沿って案内する２組のガイド板１５、１６が設けられている。また、郵便物Ｐの搬送方向に沿ってニップ５の上流側および下流側には、郵便物Ｐの通過を検知するためのセンサ１７、１８が設けられている。

図２に拡大して示すように、従動ローラ６は、駆動ローラ４に接触する外側の第１層をゴム２１（中実弾性体）により形成し、内側の第２層をスポンジ２２（発泡弾性体）により形成した弾性変形可能な２層構造を有する。

本実施の形態では、回転軸６ａの外側にアルミの芯金２３を設け、芯金２３の外側にJIS K 6254圧縮永久ひずみが３［％］以下で、JIS K 6252引き裂き強度が２［ｋＮ／ｍ］以上である（株）協和技研製ＬＬラバーＢタイプ（独立発泡ウレタンスポンジ）のスポンジでアスカーＣ硬度３０(JIS K 6253 E型と同等)のスポンジ２２を設け、スポンジ２２の外側に日立電線（株）製ＨＡＮ６０（天然ゴム）のゴム硬度６０(JIS K 6253 A型)のゴム２１を設けた。

ゴム２１は、一般的に対象とする相手材料、環境温度、相対速度によって摩擦係数が変動することが知られており、選定にあたってはこれを十分に考慮する必要がある。本実施の形態のように、使用環境温度を０〜４０［℃］に想定し、郵便物Ｐとして、各種封筒、はがき、写真入封筒、ビニール封筒、印刷塗工紙等を想定した場合、上述した日立電線（株）製ＨＡＮ６０を使用すると、相対速度域２００［ｍｍ／ｓ］以下で０．８以上の動摩擦係数が長期にわたって維持できる。尚、ゴム２１の材料として、この他に、北辰工業（株）製ＮＢＲシリーズ（ニトリルゴム系）などを用いても良い。又、スポンジ２２としては、北辰工業（株）製ウレタンスポンジＮｏ，１５などを用いても良い。

また、本実施の形態では、従動ローラ６を製造する際、サンドブラスト処理により芯金２３の表面粗さを高め、この芯金２３の外周面にスポンジ２２を加硫接着（アラルダイト等のエポキシ系接着剤やセメダイン社製のＰＭ１５５等の弾性のある接着剤による接着も可）し、ロード・ファー・イースト・インコーポレーテッドのＴＹＲＩＴＥ７６５０をプライマー剤ＣＨＥＭＬＯＫ７７０１と共に用いた接着剤により、スポンジ２２の外周面にゴム２１を接着固定した。この接着剤を芯金２３とスポンジ２２の接着に用いても良い。若干の耐久性を犠牲にして安価に製作する方法として、芯金２３とスポンジ２２の固定には接着剤を用いずに、芯金２３の外径をスポンジ２２の内径より１０［％］程度大きくしてスポンジ２２を芯金２３にはめ込むようにしても良い。

また、本実施の形態では、ゴム２１の肉厚ｔ１を２［ｍｍ］とし、スポンジ２２の肉厚ｔ２を１３［ｍｍ］とし、芯金２３の直径を２０［ｍｍ］とし、従動ローラ６の直径を５０［ｍｍ］とした。尚、従動ローラ６の幅は、１５［ｍｍ］とした。また、駆動ローラ４も、従動ローラ６のゴム２１と同じゴム材料により形成した。

上述したように、従動ローラ６を駆動ローラ４に対して圧接した状態で固定的に配置したことにより、郵便物Ｐがニップ５に突入した際、従動ローラ６が搬送路２から跳ね上がることがない。つまり、この際、従動ローラ６が郵便物Ｐの厚さに応じて図３に示すように変形し、ニップ５を通過する郵便物Ｐに対して常に押圧力を与えながら挟持搬送する。このため、駆動ローラ４による搬送力が郵便物Ｐに対して効果的に伝えられ、郵便物Ｐの搬送速度の変動が抑えられる。

ここで、図３を参照して、郵便物Ｐがニップ５に突入する際の従動ローラ６および郵便物Ｐの挙動について考察する。尚、従動ローラ６は、郵便物Ｐがニップ５に到達する前の状態において、駆動ローラ４に転接して駆動力が伝達され図中矢印方向に従動回転している。

郵便物Ｐがニップ５に突入すると、従動ローラ６がつぶれて郵便物Ｐが駆動ローラ４との間に徐々に挟み込まれていく。このとき、従動ローラ６は、郵便物Ｐに対してローラ表面から垂直な方向の力Ｒを与える。このため、郵便物Ｐには、郵便物Ｐを搬送方向（図中矢印Ｔ方向）と逆向きに押し戻そうとする反力Ｒｓｉｎθが作用する。この反力Ｒｓｉｎθは、郵便物Ｐの厚さが厚いほど大きくなる。

ところで、郵便物Ｐは、駆動ローラ４の回転に基づく搬送力Ｆと従動ローラ６の回転（従動回転）に基づく搬送力Ｆ’によって矢印Ｔ方向に搬送される。このため、郵便物Ｐに作用する搬送力Ｆ、Ｆ’の合力が反力Ｒｓｉｎθより十分大きければ郵便物Ｐは正常に搬送されるが、搬送力Ｆ、Ｆ’が小さくなると搬送不良を生じる。

つまり、駆動ローラ４および従動ローラ６の郵便物Ｐに対する動摩擦係数が低いと、搬送力Ｆ、Ｆ’が小さくなり、上述した反力Ｒｓｉｎθの影響が大きくなってしまう。よって、郵便物Ｐを正常に搬送するためには、搬送力Ｆ、Ｆ’、すなわち各ローラ４、６の郵便物Ｐに対する動摩擦係数をできるだけ大きくする必要がある。

また、正常な搬送性能を得るため、動摩擦係数を大きくする以外に、反力Ｒｓｉｎθを小さくするように従動ローラ６の弾力性を弱める方法も考えられる。後述する試験の結果によると、従動ローラ６の弾力性を左右するスポンジ２２として、JIS K 6254圧縮永久ひずみが５［％］以下で、アスカーＣ（またはJIS K 6253 E型）硬度が４０以下であり、かつ、肉厚ｔ２が処理対象となる郵便物Ｐのうち最も厚い郵便物Ｐ（本実施の形態では６［ｍｍ］）の１．８倍以上であるものを使用した場合に良好な結果が得られた。

スポンジ２２の圧縮永久ひずみは、郵便物Ｐに追従して変形する性能を維持するために大きく影響する。JIS K 6254圧縮永久ひずみが５［％］を超えると、非動作時の抑え付け力による負荷と、特に厚い郵便物Ｐを搬送するときの負荷により、永久変形がおき、円形状が保持されなくなってしまった。これにより、特に薄い郵便物Ｐに対して必要な押付力が与えられなくなり、正常な搬送ができなくなった。

また、スポンジ２２の硬度および肉厚は、双方の交互作用により郵便物Ｐへの追従変形性能と適切な押圧を得るための必要条件となる。硬度が硬すぎる、もしくは肉厚が薄すぎる場合は、追従変形が困難になり、搬送不良を起こしたり、郵便物Ｐや駆動ローラ４（周辺部材を含む）にダメージを与えたりしてしまう。

すなわち、上述した搬送機構１によって郵便物Ｐを正常に搬送するためには、従動ローラ６の動摩擦係数、硬度、肉厚、および圧縮永久ひずみを適切な値に設定する必要がある。本発明者等は、以下に説明する試験により、この適正値を見出した。上述した第１の実施の形態の従動ローラ６は、この適正値を実現したものとなっている。

試験では、被検査媒体として、上述した厚さの範囲（０．１５〜６［ｍｍ］）を有し、２〜６０［ｇ］の重さの範囲を有する１０００通の郵便物Ｐ（厚い郵便物が重い郵便物に相当するように均等に厚さと重さを割り当てた）を用意した。そして、これら１０００通の郵便物を、搬送速度３．６［ｍ／ｓ］、搬送間隔１００［ｍｍ］で、上述した搬送機構１を通して連続して搬送し、搬送機構１を通過した郵便物Ｐ同士の搬送間隔のバラツキ（標準偏差）を調べた。搬送間隔は、ニップ５の前後に配置したセンサ１７、１８により郵便物Ｐの通過を検知する時間差に基づいて測定した。

尚、試験では、上述した適正値を調べるため、動摩擦係数、ゴム２１の肉厚、およびスポンジ２２の硬度を種々変更せしめた複数種類の従動ローラ６を用意し、各従動ローラを搬送機構１にセットし、上述した搬送試験をそれぞれ行なった。この試験で使用した各従動ローラ６（Ｓ１１〜Ｓ１９、Ｓ２１〜Ｓ２９）の動摩擦係数、ゴム肉厚、およびスポンジ硬度を図４に表にして示してある。また、各従動ローラ６を用いた場合の試験結果を図５および図６にグラフにして示してある。各グラフの縦軸は、各従動ローラ６を用いた場合における搬送間隔のバラツキを標準偏差として示してある。つまり、標準偏差が大きい程、バラツキが大きいことを示す。

図４に示すように、従動ローラＳ１１〜Ｓ１９には、上述した日立電線（株）製ＨＡＮ６０のゴム２１（０［℃］の環境温度でも０．７以上の動摩擦係数を得ることができる）を用いたため、動摩擦係数が１．０となっている。また、従動ローラＳ２１〜Ｓ２９には、動摩擦係数が０．６程度のウレタンゴムをゴム２１として用いた。さらに、各従動ローラＳ１１〜Ｓ１９、Ｓ２１〜Ｓ２９の外径は５０［ｍｍ］とし、芯金２３の直径は２０［ｍｍ］に統一した。

以下、試験結果について考察する。
図５に示すように、５つの従動ローラＳ１１、Ｓ１２、Ｓ１４、Ｓ１５、Ｓ１７の標準偏差は０．５［ｍｓ］程度に収まっており、良好な結果を示している。これら従動ローラのゴム２１の肉厚は、全て４［ｍｍ］以下となっている。すなわち、最大厚さ６［ｍｍ］の郵便物Ｐに対し、スポンジ２２の肉厚（１５−４［ｍｍ］）が１．８倍以上で、ゴム２１の肉厚がスポンジ２２の肉厚の１／２以下となっている。

これに対し、３つの従動ローラＳ１３、Ｓ１６、Ｓ１９は、ゴム２１の肉厚が６［ｍｍ］であり、上述した条件を満たしていない。このため、比較的厚い郵便物Ｐを搬送する際に、従動ローラが郵便物Ｐに追従変形できなくなり、搬送間隔にバラツキを生じてしまっている。よって、これら従動ローラの標準偏差は、上述した５つの従動ローラＳ１１、Ｓ１２、Ｓ１４、Ｓ１５、Ｓ１７と比較して大きくなってしまっている。特に、この標準偏差は、郵便物Ｐの厚さに応じて、顕著に大きくなることが詳細分析により分っている。

また、従動ローラＳ１８は、ゴム２１の肉厚が４［ｍｍ］であり条件をクリアしている反面、スポンジ２２の硬度がアスカーＣ硬度５０と比較的硬いため、従動ローラＳ１８が郵便物Ｐに対して追従変形できなくなっている。つまり、ゴム２１の肉厚を薄くしても、スポンジ２２の硬度が硬くなると、郵便物Ｐに対する追従変形ができなくなり、いずれにしても搬送不良の原因となることが分る。

以上のことから、スポンジ２２の肉厚ｔ２が最大厚さの郵便物Ｐの１．８倍以上の厚さを有し、ゴム２１の肉厚ｔ１がスポンジ２２の肉厚ｔ２の１／２以下であり、且つスポンジ２２の硬度が４０以下であることが、良好な搬送性能を得るために必要であることが分る。

図７には、比較例として、従動ローラ１０２を駆動ローラ１０１にピンチ圧接せしめた搬送機構１００を例示してある。上述した搬送機構１と同様に機能する構成部材には同一符号を付してある。

この搬送機構１００は、搬送路２の下側に固定的に配置した駆動ローラ１０１、および搬送路２の上側に配置した従動ローラ１０２を有する。従動ローラ１０２は、筐体１ａに対して回動自在に取り付けられたアーム１０４の先端に回動自在に取り付けられ、バネ１０６により駆動ローラ１０１に向けて付勢されている。

このため、特に厚いもしくは重い郵便物Ｐが搬送路２に沿って比較的高速で搬送されて２つのローラ１０１、１０２間のニップ１０３に突入すると、その衝撃により従動ローラ１０２が跳ね上がり、適切な押圧が与えられなくなり、図中に波形を示したように搬送力が低下し、搬送速度変動、搬送ジャムなどを起こす場合がある。特に、一定間隔で連続して郵便物Ｐを搬送する場合には、搬送間隔が縮まってしまい処理不能となる問題を起こす。これを抑えるためにピンチ圧を高くしていくと、駆動ローラ１０１の寿命を著しく低下させてしまったり、郵便物Ｐを損傷してしまう問題が生じる。

図４および図５には、この従来の搬送機構１００に組み込んで上述した搬送試験を行なった従動ローラ１０２を、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３として示してある。これら従動ローラＰ１〜Ｐ３は、２層構造を持たず、いずれも、動摩擦係数が１．０のムクのゴム材料により形成され、ゴムの肉厚が４［ｍｍ］に設定されている。

これによると、バネ１０６による押付力を５［Ｎ］に設定した従動ローラＰ１、および押付力が２０［Ｎ］の従動ローラＰ２は、標準偏差が１．３〜２［ｍｓ］程度となり、正常な搬送性能を得られていないことが分る。これは、上述した従動ローラの跳ね上がり生じているものと考えられ、郵便物Ｐの搬送に必要な押付力が連続して与えられなくなっていることが原因である。

また、押付力を５０［Ｎ］に設定した従動ローラＰ３では、上述した跳ね上がりを防止できる反面、押付力が高すぎて郵便物Ｐをニップ１０３に受け入れることができず、搬送ジャムを起こした。

つまり、搬送間隔にバラツキを生じない良好な搬送性能を得るためには、上述した第１の実施の形態の搬送機構１のように、従動ローラ６を上述した２層構造とした上で、この従動ローラ６を駆動ローラ４に対して圧接せしめた状態で固定的に配置することが重要であり、且つ従動ローラ６と駆動ローラ４の軸間距離を適切な距離に設定して押付力を適切な値に設定することが重要であることが分る。

また、図４および図６に示すように、動摩擦係数の比較的低いゴム材料を使用した従動ローラＳ２１〜Ｓ２９では、ゴム２１の肉厚およびスポンジ２２の硬度を上述した従動ローラＳ１１〜Ｓ１９と略同程度に設定しても、標準偏差が大きくなり、全てのローラに関して１．０［ｍｓ］を超える値を示していることが分る。つまり、従動ローラの動摩擦係数が低いと、図３を用いて説明した各ローラ４、６からの搬送力Ｆ、Ｆ’が弱くなり、十分な搬送力が得られなくなってしまい、搬送間隔にバラツキを生じてしまうことが原因である。

従動ローラ６の動摩擦係数は、郵便物Ｐとの間の相対的な速度差に応じて変化することが知られている。発明者等は、この相対速度差が２００［ｍｍ／ｓ］以下で動摩擦係数が０．７以上となるゴム材料をゴム２１として使用した場合に、良好な搬送性能が得られることを見出した。

上述したように、郵便物Ｐを正確に搬送するためには、郵便物Ｐと従動ローラ６との間に大きなすべりを生じさせないことが重要である。ただし、郵便物Ｐと従動ローラ６は全くすべりを生じない状態を作ることは不可能であり、ゴム２１の摩擦係数の選定にあたってはある程度のすべりを考慮する必要がある。郵便物Ｐと従動ローラ６との間の相対速度は２００［ｍｍ／ｓ］以下と考えれば十分であり、この範囲で０．７以上の動摩擦係数が得られれば搬送性能に悪影響が無いことを確認している。

次に、上述したように良好な搬送性能が得られた従動ローラＳ１１、Ｓ１２、Ｓ１４、Ｓ１５、Ｓ１７について、搬送機構１を用いて複数通の郵便物Ｐを５００時間連続して搬送する耐久試験を実施した。

この耐久試験の結果、スポンジ２２の硬度が他の従動ローラと比べて硬い従動ローラＳ１７を搬送機構１にセットした際に、試験開始から約１００時間経過した時点で、従動ローラＳ１７に対向する駆動ローラ４を回転可能に保持しているベアリング（図示せず）が壊れた。また、このとき、１００００通に1通の割合で、特に厚さが０．２［ｍｍ］以下の郵便物Ｐが破れてしまうという問題が発生した。これは、スポンジ２２が硬すぎるために、郵便物Ｐがニップ５に突入する際の衝撃を緩和できないことが原因である。

一方、従動ローラＳ１１、Ｓ１２、Ｓ１４、Ｓ１５を搬送機構１にセットした際には、搬送機構１の各部における損傷や郵便物Ｐの損傷などは認められなかった。つまり、これら４種の従動ローラＳ１１、Ｓ１２、Ｓ１４、Ｓ１５が良好な搬送性能を発揮するための条件を満たしているという結果になった。

よって、厚さの異なる郵便物Ｐを連続して搬送するときに、前述した条件を満たす従動ローラ６を駆動ローラ４に対して固定配置することで、搬送間隔にバラツキを生じない良好な搬送性能が得られることが分った。

さらに、本発明者等は、スポンジ２２の引き裂き強度と耐久性の関係を調べるため、以下の耐久試験を実施した。すなわち、上述したように良好な搬送性能が得られた４種の従動ローラＳ１１、Ｓ１２、Ｓ１４、Ｓ１５に関し、スポンジ２２をJIS K 6254圧縮永久ひずみが４［％］以下でJIS K 6252引き裂き強度が８［ｋＮ／ｍ］以上の（株）協和技研製ＬＬラバーＡタイプのスポンジ２２’に替えた従動ローラＳ１１’、Ｓ１２’、Ｓ１４’、Ｓ１５’を用意した。そして、これら従動ローラＳ１１’、Ｓ１２’、Ｓ１４’、Ｓ１５’を搬送機構１に組み込んで複数通の郵便物Ｐを１０００時間連続して搬送する耐久試験をそれぞれ実施した。尚、この際、比較のため、上述した（株）協和技研製ＬＬラバーＢタイプのスポンジ２２（JIS K 6252引き裂き強度；２［ｋＮ／ｍ］）を用いた従動ローラＳ１１、Ｓ１２、Ｓ１４、Ｓ１５についても１０００時間の耐久試験を実施した。

この耐久試験の結果、１０００時間経過した時点で、両タイプともに全ての従動ローラについて郵便物Ｐの破損や搬送バラツキ等は生じなかった。つまり、この耐久試験で調べたスポンジ２２、２２’に関しては、１０００時間の耐久試験において問題は生じなかった。しかし、（株）協和技研製ＬＬラバーＢタイプのスポンジ２２に関しては、５００時間経過した時点で、従動ローラＳ１１、Ｓ１２のスポンジ部分にクラックが生じた。これに対し、（株）協和技研製ＬＬラバーＡタイプのスポンジ２２’に関しては、全ての従動ローラについて１０００時間経過してもクラックすら発生しなかった。

クラックを生じた従動ローラＳ１１、Ｓ１２は、同じタイプの他のローラＳ１４、Ｓ１５と比べて、スポンジ２２の硬度が低い。スポンジの硬度が低いと、引き裂き強度も弱くなる傾向にある。つまり、クラックの原因は、引き裂き強度にあり、引き裂き強度が低いスポンジはクラックを生じ易いと言える。

よって、上述した耐久試験により、従動ローラのスポンジ２２として、JIS K 6252引き裂き強度が８［ｋＮ／ｍ］以上のスポンジを用いれば、より耐久性を向上できることが分った。尚、スポンジ２２の材料として、この他に、イノアックコーポレーション製ポリオレフィンフォーム材ＰＥ−ライトＲＬシリーズや北辰工業（株）製ウレタンスポンジＮｏ，１５などを用いることが有効である。

次に、この発明の第２の実施の形態に係る方向変換機構３０（紙葉類方向変換機構）について、図８を参照して説明する。尚、上述した第１の実施の形態の搬送機構１と同様に機能する構成部材については、同一符号を付してその詳細な説明を省略する。また、この方向変換機構３０も、厚さの異なる郵便物Ｐを処理するものとする。

方向変換機構３０は、モータ１３’によって正逆両方向に回転する駆動ローラ４、および従動ローラ６を有する。各ローラ４、６は、上述した第１の実施の形態と同様の構造を有し、搬送路２を介して互いに圧接している。また、方向変換機構３０は、２つのローラ４、６間のニップ５を介して、搬送路２の下面側に沿って延びたガイド板３１を有する。

また、方向変換機構３０は、ニップ５に向けて郵便物Ｐを送り込む（図中矢印Ｔ1方向）とともに、ニップ５から逆方向（図中矢印Ｔ2方向）に送り出された郵便物Ｐを受け取って矢印Ｔ2方向に搬送するための搬送機構３５を備えている。搬送機構３５は、複数の搬送ローラ３６、およびこれら搬送ローラ３６に巻回されて張設された複数の無端状の搬送ベルト３７を有する。

しかして、搬送機構３５により郵便物Ｐが矢印Ｔ1方向に送り込まれると、駆動ローラ４と従動ローラ６との間のニップ５に郵便物Ｐが突入する。このとき、駆動ローラ４は時計回り方向に回転しており、従動ローラ６は駆動ローラ４と同じ方向に従動回転している。

このようにして郵便物Ｐがニップ５に突入した後、所定のタイミングで駆動ローラ４が減速されて郵便物Ｐが停止される。郵便物Ｐが突入する際、従動ローラ６が弾性変形して郵便物Ｐに追従する。

その後、駆動ローラ４が逆転し、ニップ５で挟持拘束されている状態の郵便物Ｐが矢印Ｔ2方向に加速され、搬送機構３５に受け渡される。これにより、郵便物Ｐの搬送方向が逆転される。

このように、駆動ローラ４は、郵便物Ｐの投入タイミングに合わせて、正転および逆転を繰り返すように制御される。このため、本実施の形態の方向変換機構３０のように従動ローラ６の第２層を比較的軽いスポンジ２２により構成することが有利となる。つまり、郵便物Ｐの搬送方向を逆転させるためには、２つのローラ４、６を瞬時に逆転させる必要があり、２つのローラ４、６の慣性モーメントが小さいことが有利となる。

言い換えると、従動ローラ６が重い場合、郵便物Ｐの逆転時に大きな負荷となり、逆転時の反応速度が遅くなる。これに対し、本実施の形態の従動ローラ６は、第２層をスポンジ２２で構成しているため軽量になり、慣性モーメントを小さくできる。よって、回転時の負荷を低減できる。本実施の形態では、従動ローラ６の重量は、芯金２３の重量を含めて２０〜２６［ｇ］の範囲に収まっており、従動ローラをソリッドゴムローラにした場合と比較して７５［％］以下に抑えることができた。

本実施の形態の方向変換機構３０についても、上述した第１の実施の形態の搬送機構１と同じ条件で、複数通の郵便物Ｐを投入して通紙試験を実施した。つまり、図４に示した各従動ローラＳ１１〜Ｓ１９、Ｓ２１〜Ｓ２９を方向変換機構３０にセットし、上述した厚さおよび重さを有する１０００通の郵便物Ｐを投入し、郵便物Ｐの搬送間隔のバラツキ（標準偏差）を調べた。その結果を図９および図１０に示す。

以下、この試験結果について考察する。
図９に示すように、６つの従動ローラＳ１１、Ｓ１２、Ｓ１４、Ｓ１５、Ｓ１７、Ｓ１８の標準偏差は０．７〜１．１［ｍｓ］程度に収まっており、良好な結果を示している。これら従動ローラのゴム２１の肉厚は、全て４［ｍｍ］以下となっている。すなわち、最大厚さ６［ｍｍ］の郵便物Ｐに対し、スポンジ２２の肉厚（１５−４［ｍｍ］）が１．８倍以上で、ゴム２１の肉厚がスポンジ２２の肉厚の１／２以下となっている。

郵便物Ｐを処理する装置には、この種の方向変換機構３０が通常１ヶ所もしくは２ヶ所だけ搭載されている。上述した搬送機構１と標準偏差を比較すると搬送間隔のズレが大きくなっているが、これは、郵便物Ｐを逆転させるための構造上の問題であり、１つの装置に複数個搭載する搬送機構１と比較して、搬送間隔のズレの許容範囲が大きく設定して良い。このため、上述した試験結果のように、標準偏差が０．７〜１．１［ｍｓ］程度に収まっている場合、良好な処理性能を示しているものと考えられる。

これに対し、従動ローラＳ１３、Ｓ１６、Ｓ１９は、ゴム２１の肉厚が６［ｍｍ］であるが、標準偏差が従動ローラＳ１１、Ｓ１２、Ｓ１４、Ｓ１５、Ｓ１７、Ｓ１８と比較して大きくなってしまっている。すなわち、本発明の条件を満たしていない。従動ローラＳ１３、Ｓ１６、Ｓ１９では比較的厚い郵便物Ｐを搬送する際に、従動ローラが郵便物Ｐに追従変形できなくなり、搬送間隔にバラツキを生じてしまっている。また、ゴム２１の肉厚が大きいので、従動ローラがその分重くなっているのもバラツキが大きくなった原因になっている。

以上のことから、スポンジ２２の肉厚ｔ２が最大厚さの郵便物Ｐの１．８倍以上の厚さを有し、ゴム２１の肉厚ｔ１がスポンジ２２の肉厚ｔ２の１／２以下であることが、良好な反転性能を得るために必要であることが分る。

また、比較例として、図７に示した搬送機構１００と同様に従動ローラを駆動ローラにピンチ圧接せしめた構造を方向変換機構に採用し、上述した郵便物Ｐの通紙試験を実施したところ、図９にＰ１〜Ｐ３で示す結果が得られた。

これによると、全てのローラＰ１〜Ｐ３に関し、押付力に関わらず、正常な反転動作ができなかった。つまり、全てのローラＰ１〜Ｐ３に関し、跳ね上がりを生じ、郵便物Ｐに連続した十分な搬送力を与えることができずに、ジャムを生じてしまった。

つまり、郵便物Ｐを正常に反転させるためには、上述した第２の実施の形態の方向変換機構３０のように、従動ローラ６を駆動ローラ４に対して圧接せしめた状態で固定的に配置することが重要であり、且つ従動ローラ６と駆動ローラ４の軸間距離を適切な距離に設定して押付力を適切な値に設定することが重要であることが分る。

また、図１０に示すように、動摩擦係数の比較的低いゴム材料を使用した従動ローラＳ２１〜Ｓ２９では、ゴム２１の肉厚およびスポンジ２２の硬度を従動ローラＳ１１〜Ｓ１９と略同程度に設定しても、標準偏差が大きくなり、全てのローラに関して１．７［ｍｓ］を超える値になる。つまり、従動ローラの動摩擦係数が低いと、図３を用いて説明した各ローラ４、６からの搬送力Ｆ、Ｆ’が弱くなり、十分な搬送力が得られなくなることが原因になっている。従動ローラＳ２９に至っては、他のローラと比較してゴム２１の肉厚が大きく且つゴム２１の硬度が高いため、郵便物Ｐとの間に滑りを生じてしまい、ジャムを生じてしまった。

発明者等は、従動ローラ６と郵便物Ｐとの間の相対速度差が２００［ｍｍ／ｓ］以下で動摩擦係数が０．７以上となるゴム材料をゴム２１として使用した場合に、良好な反転性能が得られることを確認した。

次に、上述したように良好な反転性能が得られた従動ローラＳ１１、Ｓ１２、Ｓ１４、Ｓ１５、Ｓ１７、Ｓ１８について、複数通の郵便物Ｐを５００時間連続して通紙する耐久試験を実施した。

この耐久試験の結果、スポンジ２２の硬度が他の従動ローラと比べて硬い従動ローラＳ１７、Ｓ１８を方向変換機構３０にセットした際に、以下のような不具合を生じた。従動ローラＳ１７を用いた場合、試験開始から約８０時間経過した時点で、従動ローラＳ１７に対向する駆動ローラ４を回転可能に保持しているベアリング（図示せず）が壊れた。また、従動ローラＳ１８を用いた場合、試験開始から約６０時間経過した時点で、駆動ローラ４のベアリングが壊れた。また、このとき、５０００通に1通の割合で、特に厚さが０．２〜０．４［ｍｍ］の郵便物Ｐが破れてしまうという問題が発生した。これは、スポンジ２２が硬すぎるために、郵便物Ｐがニップ５に突入する際の衝撃を緩和できないことが原因である。従動ローラＳ１１、Ｓ１２、Ｓ１４、Ｓ１５では、方向変換機構３０の各部における損傷や郵便物Ｐの損傷などは認められなかった。つまり、これら４種の従動ローラＳ１１、Ｓ１２、Ｓ１４、Ｓ１５が良好な反転性能を発揮するための条件を満たしているという結果になった。

よって、厚さの異なる郵便物Ｐを連続して反転させるときに、前述した条件を満たす従動ローラ６を駆動ローラ４に対して固定配置することで、搬送間隔にバラツキを生じない良好な反転性能が得られることが分った。

さらに、本発明者等は、スポンジ２２の引き裂き強度と耐久性の関係を調べるため、以下の耐久試験を実施した。すなわち、上述したように良好な反転性能が得られた４種の従動ローラＳ１１、Ｓ１２、Ｓ１４、Ｓ１５に関し、スポンジ２２をJIS K 6254圧縮永久ひずみが４［％］以下でJIS K 6252引き裂き強度が８［ｋＮ／ｍ］以上の（株）協和技研製ＬＬラバーＡタイプのスポンジ２２’に替えた従動ローラＳ１１’、Ｓ１２’、Ｓ１４’、Ｓ１５’を用意した。そして、これら従動ローラＳ１１’、Ｓ１２’、Ｓ１４’、Ｓ１５’を方向変換機構３０に組み込んで複数通の郵便物Ｐを１０００時間連続して処理する耐久試験をそれぞれ実施した。尚、この際、比較のため、上述した（株）協和技研製ＬＬラバーＢタイプのスポンジ２２（JIS K 6252引き裂き強度；２［ｋＮ／ｍ］）を用いた従動ローラＳ１１、Ｓ１２、Ｓ１４、Ｓ１５についても１０００時間の耐久試験を実施した。

この耐久試験の結果、５００時間経過した時点で、両タイプともに全ての従動ローラについて郵便物Ｐの破損や機構の破損は生じなかった。つまり、この耐久試験で調べたスポンジ２２、２２’に関しては、５００時間の耐久試験において問題は生じなかった。しかし、（株）協和技研製ＬＬラバーＢタイプのスポンジ２２に関しては、５００時間を経過した時点で、従動ローラＳ１１、Ｓ１２のスポンジ部分にクラックが生じた。また、これら２つの従動ローラＳ１１、Ｓ１２に関しては、８００時間経過した時点でローラの形状が変形し円形を保持できなくなった。これに対し、（株）協和技研製ＬＬラバーＡタイプのスポンジ２２’に関しては、全ての従動ローラについて１０００時間経過してもクラックの発生もなく、ローラの変形もなかった。

クラックを生じ且つ変形を生じた従動ローラＳ１１、Ｓ１２は、同じタイプの他のローラＳ１４、Ｓ１５と比べて、スポンジ２２の硬度が低い。スポンジの硬度が低いと、引き裂き強度も弱くなる傾向にある。つまり、クラックおよび変形の原因は、引き裂き強度にあり、引き裂き強度が低いスポンジはクラックや変形を生じ易いと言える。

よって、上述した耐久試験により、従動ローラのスポンジ２２として、JIS K 6252引き裂き強度が８［ｋＮ／ｍ］以上のスポンジを用いれば、より耐久性を向上できることが分った。尚、スポンジ２２の材料として、この他に、イノアックコーポレーション製ポリオレフィンフォーム材ＰＥ−ライトＲＬシリーズや北辰工業（株）製ウレタンスポンジＮｏ，１５などを用いることが有効である。

次に、この発明の第３の実施の形態に係る押印機構４０（紙葉類押印機構）について、図１１を参照して説明する。尚、上述した第１の実施の形態の搬送機構１と同様に機能する構成部材については、同一符号を付してその詳細な説明を省略する。また、この押印機構４０も、厚さの異なる郵便物Ｐを処理するものとする。

押印機構４０は、モータ１３’によって回転する押印ハブ４１、およびモータ４２によって回転するプラテンローラ６を有する。プラテンローラ６は、郵便物Ｐに押印する消印の幅に合わせた幅（本実施の形態では３０［ｍｍ］）にされている以外、上述した第１および第２の実施の形態の従動ローラ６と同様の構造を有する。押印ハブ４１は搬送路２の上方で筐体１ａに対して回動自在に固定的に設けられ、プラテンローラ６は搬送路２の下方で押印ハブ４１に対向して固定的に配置されている。

搬送路２の上方には、押印ハブ４１の外周面にインクを供給するためのインク供給ローラ４３（インク供給手段）が設けられている。インク供給ローラ４３は、その外周面にインクを保持して押印ハブ４１の外周面に転接して回転し、押印ハブ４１の外周面上にインクを供給する。

プラテンローラ６の回転軸６ａには、筐体１ａに固設されるハウジング１４の他に、無端状のタイミングベルト４４を巻回するためのプーリ４５が固設されている。タイミングベルト４４は、モータ４２の回転軸４２ａに固設されたプーリ４６に巻回されて張設されている。しかして、モータ４２が回転されると、プラテンローラ６が郵便物Ｐの搬送方向（矢印Ｔ方向）に回転されるようになっている。

押印ハブ４１およびプラテンローラ６は、両者の間に搬送路２を介して矢印Ｔ方向に送り込まれる郵便物Ｐと同じ方向に同じ速度で回転する。尚、この押印機構４０を通る搬送路２の上面および下面に沿って搬送ベルト２ａ、２ｂが張設され、郵便物Ｐが両者の間に挟持拘束された状態で搬送されるようになっている。

押印ハブ４１は、断面が略Ｄ字形に形成され、回転の途中で郵便物Ｐの表面に転接する外周面、および回転の途中で郵便物Ｐに接触しない切欠き部を有する。押印ハブ４１の外周面には、郵便物Ｐの表面に押印する消印に対応する図示しない凸版が設けられている。

プラテンローラ６は、搬送路２を介して郵便物Ｐが搬送されていない状態で、押印ハブ４１の外周面に接触しないように、所定のギャップを介して対向配置されている。尚、両者の間のギャップは、処理対象となる郵便物Ｐのうち最も薄い郵便物の厚さより少なくとも小さく設定されている。本実施の形態では、このギャップを０．０５［ｍｍ］に設定した。

しかして、搬送路２を介してこの押印機構４０に郵便物Ｐが送り込まれると、所定のタイミングで押印ハブ４１およびプラテンローラ６が回転され、郵便物Ｐの表面所定位置に消印が押印される。このとき、押印ハブ４１に転接されたインク供給ローラ４３が従動回転されて、押印ハブ４１の外周面に形成された凸版にインクが供給される。

尚、郵便物Ｐが押印ハブ４１とプラテンローラ６との間のギャップを通過する際、郵便物Ｐの厚さに応じてプラテンローラ６が弾性変形し、郵便物Ｐの厚さ変化に対応する。これにより、厚さの異なる郵便物Ｐに対して、常に十分な押付力を作用させることができ、郵便物Ｐの表面に消印を確実且つ明瞭に押印できる。

本実施の形態の押印機構４０についても、上述した第１の実施の形態の搬送機構１、および第２の実施の形態の方向変換機構３０と同じ条件で、複数通の郵便物Ｐを投入して通紙試験を実施した。この際、オペレータが目視により郵便物Ｐに押印された消印の状態を検査し、正常に消印が押印されていない郵便物Ｐを欠陥有りとしてカウントし、欠陥率を測定した。欠陥有りの郵便物Ｐとして、消印に欠けを生じているものや、形状がいびつに歪んだものがある。

つまり、図４に示した各従動ローラＳ１１〜Ｓ１９、Ｓ２１〜Ｓ２９をプラテンローラ６として押印機構４０にセットし、上述した厚さおよび重さを有する１０００通の郵便物Ｐを投入し、欠陥率を調べた。言うまでもなく、各従動ローラの幅は３０［ｍｍ］にした。試験の結果を図１２および図１３に示す。尚、図１２、１３において、欠陥率が１０［％］を超えるものに関しては、実用に耐えないものと判断し、グラフ上にデータを記載する代りに×を記載した。

以下、この試験結果について考察する。
図１２に示すように、７つの従動ローラＳ１２、Ｓ１３、Ｓ１４、Ｓ１５、Ｓ１６、Ｓ１７、Ｓ１８を用いた場合の欠陥率は０［％］となっており、良好な結果を示している。また、従動ローラＳ１１は、他のローラと比較してゴム２１の肉厚が薄く且つスポンジ２２の硬度が低い（柔らかい）ため、薄い郵便物に対してのみ押印不良が生じたものであり、欠陥率が５［％］となっている。

これに対し、従動ローラＳ１９は、ゴム２１の肉厚が６［ｍｍ］であり、且つスポンジ２２の硬度が５０であり、本発明の条件を満たしていない。このため、従動ローラＳ１９を用いた場合、比較的厚い郵便物Ｐを通紙する際に、従動ローラＳ１９が郵便物Ｐに追従変形できなくなり、ジャムを生じてしまった。よって、従動ローラＳ１９を用いた場合の欠陥率は、１０［％］を超えてしまっている。

以上のことから、スポンジ２２の肉厚ｔ２が最大厚さの郵便物Ｐの１．８倍以上の厚さを有し、ゴム２１の肉厚ｔ１がスポンジ２２の肉厚ｔ２の１／２以下であることが、良好な押印を行なうために必要であることが分る。

また、比較例として、図７に示した搬送機構１００と同様に、プラテンローラ６を押印ハブ４１にピンチ圧接せしめた構造を押印機構に採用し、上述した郵便物Ｐの通紙試験を実施したところ、図１２にＰ１〜Ｐ３で示す結果が得られた。

これによると、全てのローラＰ１〜Ｐ３に関し、その押付力に関わらず、良好な押印ができなかった。すなわち、ローラＰ１、Ｐ２を用いた際には、ローラの跳ね上がりを生じ、印影に欠けを生じ、欠陥率が１０［％］を超えてしまった。また、押付力を強くしたローラＰ３を用いた際にも、欠陥率が５［％］となった。

つまり、郵便物Ｐに対する良好な押印を実現するためには、上述した第３の実施の形態の押印機構４０のように、上述した構造のプラテンローラ６を押印ハブ４１に対して所定のギャップを介して固定的に配置することが重要であることが分る。

また、図１３に示すように、動摩擦係数の比較的低いゴム材料を使用した従動ローラＳ２１〜Ｓ２９をプラテンローラ６として用いた場合、ゴム２１の肉厚およびスポンジ２２の硬度を上述した従動ローラＳ１１〜Ｓ１９と同じ値に設定しても、欠陥率が全体的に大きくなってしまった。これは、従動ローラの動摩擦係数が低いと、郵便物Ｐとの間に十分な搬送力が得られなくなり、押印ハブ４１と郵便物Ｐとの間に滑りを生じてしまうことが原因である。押印ハブ４１と郵便物Ｐとの間に滑りを生じると、印影が郵便物Ｐの搬送方向に延びて歪んでしまう。従動ローラＳ２９に至っては、他のローラと比較してゴム２１の肉厚が大きく且つゴム２１の硬度が高いため、押印ハブ４１との間に郵便物Ｐを受け入れることができずにジャムを生じてしまった。

発明者等は、従動ローラ６と郵便物Ｐとの間の相対速度差が２００［ｍｍ／ｓ］以下で動摩擦係数が０．７以上となるゴム材料をゴム２１として使用した場合に、良好な押印を実現できることを確認した。

次に、上述した試験の結果、良好な押印が実現できた従動ローラＳ１１〜Ｓ１８について、複数通の郵便物Ｐを５００時間連続して通紙する耐久試験を実施した。

この耐久試験の結果、スポンジ２２の硬度が他の従動ローラと比べて硬い従動ローラＳ１７、Ｓ１８を押印機構４０にセットした際に、以下のような不具合を生じた。従動ローラＳ１７を用いた場合、試験開始から約１００時間経過したとき、押印ハブ４１の回転軸が折れた。また、従動ローラＳ１８を用いた場合、試験開始から約８０時間で押印ハブ４１の回転軸が折れた。また、このとき、１０００通に1通の割合で、特に厚さが０．２〜０．４［ｍｍ］の郵便物Ｐが破れてしまうという問題が発生した。これは、スポンジ２２が硬すぎるために、押印ハブ４１と従動ローラとの間に郵便物Ｐが突入する際の衝撃を緩和できないことが原因である。

また、ゴム２１の肉厚が他のローラと比較して厚い（６［ｍｍ］）従動ローラＳ１３、Ｓ１６をプラテンローラ６として用いた場合、押印ハブ４１の回転軸が折れることはなかったが、５０００通に１通の割合で、厚さが３〜６［ｍｍ］の郵便物Ｐが破れる不具合を生じた。これは、ゴム２１の肉厚を厚くしたことで、従動ローラの硬度が高くなったことが原因である。従動ローラＳ１１、Ｓ１２、Ｓ１４、Ｓ１５では、上述した耐久試験を５００時間実施したところ、押印機構４０の各部における損傷や郵便物Ｐの損傷などは認められなかった。つまり、これら４種の従動ローラＳ１１、Ｓ１２、Ｓ１４、Ｓ１５が良好な押印を実現するための条件を満たしているという結果になった。

よって、厚さの異なる郵便物Ｐを連続して搬送して消印を押印する場合、前述した条件を満たすプラテンローラ６を押印ハブ４１に対して固定配置することで、印影の欠けや歪みを防止でき、良好な押印を実現できることが分った。

さらに、本発明者等は、スポンジ２２の引き裂き強度と耐久性の関係を調べるため、以下の耐久試験を実施した。すなわち、上述したように良好な反転性能が得られた４種の従動ローラＳ１１、Ｓ１２、Ｓ１４、Ｓ１５に関し、スポンジ２２をJIS K 6254圧縮永久ひずみが４［％］以下でJIS K 6252引き裂き強度が８［ｋＮ／ｍ］以上の（株）協和技研製ＬＬラバーＡタイプのスポンジ２２’に替えた従動ローラＳ１１’、Ｓ１２’、Ｓ１４’、Ｓ１５’を用意した。そして、これら従動ローラＳ１１’、Ｓ１２’、Ｓ１４’、Ｓ１５’を押印機構４０に組み込んで複数通の郵便物Ｐを１０００時間連続して処理する耐久試験をそれぞれ実施した。尚、この際、比較のため、上述した（株）協和技研製ＬＬラバーＢタイプのスポンジ２２（JIS K 6252引き裂き強度；２［ｋＮ／ｍ］）を用いた従動ローラＳ１１、Ｓ１２、Ｓ１４、Ｓ１５についても１０００時間の耐久試験を実施した。

この耐久試験の結果、５００時間経過した時点で、両タイプともに全ての従動ローラについて郵便物Ｐの破損や機構の破損は生じなかった。つまり、この耐久試験で調べたスポンジ２２、２２’に関しては、５００時間の耐久試験において問題は生じなかった。しかし、（株）協和技研製ＬＬラバーＢタイプのスポンジ２２に関しては、５００時間を経過した時点で、従動ローラＳ１１、Ｓ１２のスポンジ部分にクラックが生じた。また、これら２つの従動ローラＳ１１、Ｓ１２に関しては、７００時間経過した時点でローラの形状が変形し円形を保持できなくなり、厚さが０．３［ｍｍ］以下の郵便物Ｐに対して正常な印影を形成することができなくなった。これに対し、（株）協和技研製ＬＬラバーＡタイプのスポンジ２２’に関しては、全ての従動ローラについて１０００時間経過してもクラックの発生もなく、ローラの変形もなかった。

クラックを生じ且つ変形を生じた従動ローラＳ１１、Ｓ１２は、同じタイプの他のローラＳ１４、Ｓ１５と比べて、スポンジ２２の硬度が低い。スポンジの硬度が低いと、引き裂き強度も弱くなる傾向にある。つまり、クラックおよび変形の原因は、引き裂き強度にあり、引き裂き強度が低いスポンジはクラックや変形を生じ易いと言える。

よって、上述した耐久試験により、従動ローラのスポンジ２２として、JIS K 6252引き裂き強度が８［ｋＮ／ｍ］以上のスポンジを用いれば、より耐久性を向上できることが分った。尚、スポンジ２２の材料として、この他に、イノアックコーポレーション製ポリオレフィンフォーム材ＰＥ−ライトＲＬシリーズや北辰工業（株）製ウレタンスポンジＮｏ，１５などを用いることが有効である。

なお、この発明は、上述した実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上述した実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、上述した実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除しても良い。更に、異なる実施の形態に亘る構成要素を適宜組み合わせても良い。

例えば、上述した実施の形態では、厚さの異なる郵便物Ｐを処理する機構に本発明を適用した場合について説明したが、これに限らず、厚さの異なる通帳などの帳票類を処理する機構に本発明を適用しても良い。

また、上述した各実施の形態で説明した従動ローラ６の各層の材料、および接着剤は、これに限るものではなく、特許請求の範囲に記載した条件を満たすものであれば良く、任意に変更可能である。

この発明の第１の実施の形態に係る搬送機構を示す概略図。 図１の搬送機構に組み込まれた従動ローラを拡大して示す斜視図。 郵便物がニップに突入する際の郵便物および従動ローラの挙動を説明するための図。 試験する従動ローラの動摩擦係数、ゴム肉厚、スポンジ硬度を示す図。 図１の搬送機構および図７の機構を用いた通紙試験の結果を示すグラフ。 図１の搬送機構を用いた通紙試験結果を示すグラフ。 従動ローラを駆動ローラに対してピンチ圧着せしめた従来の機構を示す概略図。 この発明の第２の実施の形態に係る方向変換機構を示す概略図。 図８の方向変換機構および従来の機構を用いた通紙試験結果を示すグラフ。 図８の方向変換機構を用いた通紙試験結果を示すグラフ。 この発明の第３の実施の形態に係る押印機構を示す概略図。 図１１の押印機構および従来の機構を用いた通紙試験結果を示すグラフ。 図１１の押印機構を用いた通紙試験結果を示すグラフ。

符号の説明

１…搬送機構、１ａ…筐体、２…搬送路、４…駆動ローラ、５…ニップ、６…従動ローラ（プラテンローラ）、６ａ…回転軸、２１…ゴム、２２…スポンジ、２３…芯金、３０…方向変換機構、３５…搬送機構、４０…押印機構、４１…押印ハブ、４３…インク供給ローラ、Ｐ…郵便物、Ｓ１１〜Ｓ１９、Ｓ２１〜Ｓ２９…従動ローラ、Ｔ…搬送方向。

Claims (14)

1. 駆動力が与えられて回転駆動する駆動ローラと、
   この駆動ローラに対して従動回転可能なように配置され、上記駆動ローラに接触する外側の第１層を中実弾性体により形成し、該第１層よりも内側の第２層を発泡弾性体により形成した従動ローラと、を備え、
   上記駆動ローラおよび従動ローラ間のニップに送り込まれる紙葉類を挟持搬送して送り出す紙葉類搬送機構。
2. 上記第１層の肉厚は上記第２層の肉厚の１／２以下であり、上記第１層と上記紙葉類との間の動摩擦係数が相対速度差２００［ｍｍ／ｓ］以下で０．７以上であり、上記第２層の圧縮永久ひずみが５［％］以下であり、上記第２層の硬度がアスカーＣ硬度およびJIS K 6253 E型硬度のうち少なくとも一方で４０以下であり、上記第２層の肉厚が処理対象となる紙葉類のうち最も厚い紙葉類の１．８倍以上の厚さであることを特徴とする請求項１に記載の紙葉類搬送機構。
3. 上記第２層の引き裂き強度がJIS K 6252(ISO 34-1,34-2)で６［ｋＮ／ｍ］以上であることを特徴とする請求項２に記載の紙葉類搬送機構。
4. 上記紙葉類は、厚さの異なる郵便物および通帳のうち少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の紙葉類搬送機構。
5. 駆動力が与えられて正逆両方に回転駆動する駆動ローラと、
   この駆動ローラに対して従動回転可能なように配置され、上記駆動ローラに接触する外側の第１層を中実弾性体により形成し、該第１層よりも内側の第２層を発泡弾性体により形成した従動ローラと、を備え、
   上記駆動ローラおよび従動ローラ間のニップに送り込まれる不均一な厚さの紙葉類を挟持搬送して停止し、上記駆動ローラを逆回転させて当該紙葉類を逆方向に送り出す紙葉類方向変換機構。
6. 上記ニップに紙葉類を送り込むとともに該ニップから送り出された紙葉類を受け取って逆方向に搬送する搬送機構をさらに有することを特徴とする請求項５に記載の紙葉類方向変換機構。
7. 上記第１層の肉厚は上記第２層の肉厚の１／２以下であり、上記第１層と上記紙葉類との間の動摩擦係数が相対速度差２００［ｍｍ／ｓ］以下で０．７以上であり、上記第２層の圧縮永久ひずみが５［％］以下であり、上記第２層の硬度がアスカーＣ硬度およびJIS K 6253 E型硬度のうち少なくとも一方で４０以上であり、上記第２層の肉厚が処理対象となる紙葉類のうち最も厚い紙葉類の１．８倍以上の厚さであることを特徴とする請求項５または６に記載の紙葉類方向変換機構。
8. 上記第２層の引き裂き強度がJIS K 6252(ISO 34-1,34-2)で６［ｋＮ／ｍ］以上であることを特徴とする請求項７に記載の紙葉類方向変換機構。
9. 上記紙葉類は、厚さの異なる郵便物および通帳のうち少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項５乃至８のいずれかに記載の紙葉類方向変換機構。
10. 外周面に凸版を有し、駆動力が与えられて回転駆動する押印ハブと、
    この押印ハブの外周面にインクを供給するインク供給手段と、
    上記押印ハブの外周面に対して所定のギャップを介して非接触状態で対向配置され、外側の第１層を中実弾性体により形成し、該第１層よりも内側の第２層を発泡弾性体により形成し、駆動力が与えられて上記押印ハブと同方向に回転駆動するプラテンローラと、を備え、
    上記ギャップに送り込まれる不均一な厚さの紙葉類の表面に上記押印ハブを転接させて押印する紙葉類押印機構。
11. 上記ギャップは、処理対象となる紙葉類のうち最も薄い紙葉類の厚さより小さいことを特徴とする請求項１０に記載の紙葉類押印機構。
12. 上記第１層の肉厚は上記第２層の肉厚の１／２以下であり、上記第１層の紙葉類との間の動摩擦係数が相対速度差２００［ｍｍ／ｓ］以下で０．７以上であり、上記第２層の圧縮永久ひずみが５［％］以下であり、上記第２層の硬度がアスカーＣ硬度およびJIS K 6253 E型硬度のうち少なくとも一方で４０以上であり、上記第２層の肉厚が処理対象となる紙葉類のうち最も厚い紙葉類の１．８倍以上の厚さであることを特徴とする請求項１０に記載の紙葉類押印機構。
13. 上記第２層の引き裂き強度がJIS K 6252(ISO 34-1,34-2)で６［ｋＮ／ｍ］以上であることを特徴とする請求項１２に記載の紙葉類押印機構。
14. 上記紙葉類は、厚さの異なる郵便物および通帳のうち少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項１０乃至１３のいずれかに記載の紙葉類押印機構。

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