JP2004338854A - 紙葉類押印装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】紙葉類の厚さによらず、印影が正常な大きさで押印可能な紙葉類押印装置を提供する。
【解決手段】紙葉類押印装置は、紙葉類１を挟持して搬送するための搬送ベルト２と、動力が伝達されることにより回転するピンチローラ５と、対向配置された搬送ローラ４と、前記紙葉類１の到達を検知するためのセンサ１０と、このセンサの出力信号により前記搬送路を走行する前記紙葉類１に押印するために、下流に配置された円筒状押印ハブ３と、この円筒状押印ハブ３に対向配置されたバックアップローラ１２からなる押印部とを有する。そして、前記ピンチローラ５及び対向配置した前記搬送ローラ４は、前記円筒状押印ハブ３による押印時にも前記紙葉類１を挟持しうる位置で、かつ前記ピンチローラ５は、前記搬送ベルト２との間に所定のギャップＧを設けて配置し、紙葉類１の厚さが厚い場合、ピンチローラ５と搬送ローラ４により紙葉類１を搬送する。
【選択図】 図１
【解決手段】紙葉類押印装置は、紙葉類１を挟持して搬送するための搬送ベルト２と、動力が伝達されることにより回転するピンチローラ５と、対向配置された搬送ローラ４と、前記紙葉類１の到達を検知するためのセンサ１０と、このセンサの出力信号により前記搬送路を走行する前記紙葉類１に押印するために、下流に配置された円筒状押印ハブ３と、この円筒状押印ハブ３に対向配置されたバックアップローラ１２からなる押印部とを有する。そして、前記ピンチローラ５及び対向配置した前記搬送ローラ４は、前記円筒状押印ハブ３による押印時にも前記紙葉類１を挟持しうる位置で、かつ前記ピンチローラ５は、前記搬送ベルト２との間に所定のギャップＧを設けて配置し、紙葉類１の厚さが厚い場合、ピンチローラ５と搬送ローラ４により紙葉類１を搬送する。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、郵便物に貼付された切手や官製はがきの郵便料金印刷部に自動的に消印を印刷処理する紙葉類押印装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の郵便物等の紙葉類押印装置は、搬送ベルトにより郵便物を挟持搬送し、クラッチブレーキを用いて押印ハブを所定速度で回転し、押印すべき郵便物をこの押印ハブと押印ハブの対向位置に設けたバックアップローラで挟持し、このバックアップローラ側からピンチ圧を与えながら回転搬送する。このようにすることによって、押印ハブに刻印されている印影を郵便物の押印すべき位置に押印していた。
【０００３】
また、押印制御部は、押印ハブと同軸上に取り付けた円板の切り欠きをセンサで検知することによって、押印ハブの回転位置を検出し、押印開始及び停止の制御を行っていた。（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平５−２８６２２０号公報（第１頁、特許請求の範囲）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、厚みのある郵便物では、押印ハブとバックアップローラに挟まれるときに、衝撃で郵便物が減速してしまい、印影長が短くなってしまうという問題があった。即ち、押印ハブは所定の外周速度で回転するが、郵便物の搬送速度が減速し所定の距離だけ搬送されないため、搬送された短い距離に所定の押印を行うことになり、印影長が短くなる。
【０００６】
このように、従来の紙葉類押印装置では郵便物（紙葉類）の厚さにより印影長が変わってしまうという問題がある。
【０００７】
そこで、本発明は上記問題点を解決するためになされたもので、紙葉類の厚さにかかわらず印影を正しい大きさで印刷することができる紙葉類押印装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の紙葉類押印装置は、紙葉類を狭持して搬送ベルトによって搬送する搬送路と、前記搬送路に設けられ駆動源からの動力により回転するピンチローラと、このピンチローラに対向して配置された搬送ローラとから構成されるピンチローラ部と、前記紙葉類の先端部を検知するセンサと、このセンサからの検知信号に基づき所定のタイミングで前記搬送路を走行する前記紙葉類の所定位置に印影を押印する押印ハブと、この押印ハブに対向して配置されたバックアップローラとから構成される押印部とを有し、
前記ピンチローラを前記搬送ベルトとの間で所定のギャップを設けて配置し、前記紙葉類の厚さが前記ギャップ幅未満である時、前記搬送ベルトによって当該紙葉類を前記押印部に搬送し、前記紙葉類の厚さが前記ギャップ幅以上である時、前記ピンチローラによって当該紙葉類を前記押印部に搬送することを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
以下、本発明の第１の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１０】
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る紙葉類押印装置の概略側断面図である。図１（Ａ）は、その主要部分を示し、図１（Ｂ）は、その中のバックアップ部３３を下から見た図を示している。
【００１１】
本発明の紙葉類押印装置は、紙葉類１を搬送する搬送ベルト２を有する搬送路３０と、この搬送路３０に配置されたピンチローラ部３１と、搬送される紙葉類１を検知するセンサ１０と、このセンサ１０の出力信号により紙葉類１に貼付された切手や官製はがきの郵便料金表示部に消印を押印する押印部３２と、バックアップ部３３と、装置全体を制御する押印制御部５０とで構成され、搬送方向上流から下流に向かって、ピンチローラ部３１、センサ１０及び押印部３２並びにバックアップ部３３の順に配置されている。
【００１２】
紙葉類１は、封筒、はがき等の郵便物で、搬送ベルト２に挟持されて図示矢印Ａ方向に一定速度で搬送される。
【００１３】
ピンチローラ部３１は、搬送ローラ４と、ピンチアーム６の一方の搬送ローラ４と対向する位置にピンチローラ５が組み込まれ、ピンチアーム６の他方にピンチバネ７とピンチストッパ８が組み込まれて構成される。そして、搬送ベルト２の上面と、ピンチローラ５のローラ表面とのギャップ（間隙）Ｇが例えば２．５ｍｍになる位置で、かつ、押印部３２によって紙葉類１が押印されるとき、ピンチローラ部３１が紙葉類１を挟持することができる位置に配置される。
【００１４】
また、ピンチアーム６の他方側のピンチバネ７のバネ力によって、ピンチローラ５に搬送ローラ４に向かって所定の圧力が加えられる。なお、ピンチローラ５は、ピンチローラ駆動モータ９の駆動力によって回転し、ピンチローラ５の外周速度が搬送ベルト２の搬送速度と等速になるように回転駆動される。
【００１５】
押印部３２は、押印をするための印影が刻印されている円筒状押印ハブ３と、この押印ハブ３の押印面と接触し、回転時にインクを供給するインク供給ローラ１１とで構成されており、搬送ベルト２の上部に配置されている。また、押印ハブ３は、図示しない駆動モータにより紙葉類１の搬送速度と等速で回転駆動される。
【００１６】
バックアップ部３３は、バックアップアーム１３の搬送ベルト側にバックアップローラ１２と、バックアップ駆動ローラ１５を組み込み、反対側にバックアップバネ１４とバックアップストッパ１６とを組み込んで構成され、搬送ベルト２の下部に配置されている。そして、バックアップ駆動ローラ１５は、バックアップバネ１４のバネ力によって所定の押圧により搬送ベルト２に接触するように設置される。尚、図１（Ｂ）は、バックアップ部３３を下から見た図である。
【００１７】
このような構成において、押印時に紙葉類１と円筒状押印ハブ３の印影が刻印されている表面とが当接するように、バックアップローラ１２で紙葉類１に対して下から押圧を与えている。なお、バックアップローラ１２は、バックアップアーム１３によって回動可能になっており、バックアップバネ１４によって押圧が与えられる。
【００１８】
バックアップローラ１２は、同軸上に配置したバックアップ駆動ローラ１５が搬送ベルト２からの駆動力を受け回転することにより、その外周速度が搬送ベルト２の速度である搬送速度となるように回転駆動している。
【００１９】
また、初期時の位置だし動作時に、円筒状押印ハブ３がバックアップローラ１２に接触しないように所定のギャップを設定するため、バックアップストッパ１６によるギャップ調整機構を設けている。
【００２０】
次に、このようにして構成された紙葉類押印装置において、紙葉類１が搬送ベルト２によって挟持され、搬送路３０を図示矢印Ａ方向に搬送された場合の動作を説明する。
【００２１】
搬送された紙葉類１がセンサ１０に検知されると、押印制御部５０は、紙葉類１の押印開始位置を設定するためのタイミングをカウントし、駆動モータ（図示せず）により円筒状押印ハブ３を紙葉類１の搬送速度と等速になるように回転駆動して、紙葉類１の押印開始位置に円筒状押印ハブ３の押印開始位置を一致させ、同じく等速回転しているバックアップローラ１２をバックアップバネ１４によって下から押圧することにより紙葉類１の所定位置に押印を行う。
【００２２】
このとき、円筒状押印ハブ３にはインクが染み込んでいるスポンジ状のインク供給ローラ１１に接触しており、円筒状押印ハブ３に塗られたインクが紙葉類１に転写され印影が形成されることになる。
【００２３】
非押印時には、押印制御部５０は円筒状押印ハブ３表面の切り欠部分が搬送ベルト２に相対する位置になるように回動して停止し、押印を必要としない紙葉類１の通過時に紙葉類１が円筒状押印ハブ３に接触しないようにする。
【００２４】
図２は、本発明の第１の実施の形態の紙葉類押印装置で印影を押印したはがきの例を示した図である。紙葉類１の左上部の所定部には、切手１７が貼り付けられている。郵送処理上、その履歴として切手１７の貼付部に消印１８が押印される。消印１８は切手１７を再利用されないために、波線部分を切手１７に重ね、円で囲まれた中に日付時刻が記録される。なお、官製はがきの場合には郵便料金が予め印刷されており、その郵便料金印刷部に同様の消印が押印される。
【００２５】
本発明の第１の実施の形態によれば、搬送ベルト２の上面と、ピンチローラ部３１のピンチローラ５のローラ表面とのギャップＧを２．５ｍｍにすることにより、紙葉類１の厚みが２．５ｍｍを越える場合ではピンチローラ５により紙葉類１が挟持搬送される。このピンチローラ５の外周速度は、搬送ベルト２の搬送速度と等速になるようにピンチローラ駆動モータ９によって回転駆動されているので、搬送速度を一定に保つことができるようになる。
【００２６】
また、紙葉類１の厚みが２．５ｍｍ以下では衝撃力が小さいので、ピンチローラ５で挟持搬送しなくとも搬送ベルト２により搬送速度は一定に保たれる。
【００２７】
さらに、ピンチローラ５は、搬送ベルト２の搬送速度と等速で回転駆動しているので、紙葉類１が衝突したときの速度低下を最小限に抑えることができる。これにより、紙葉類１の押印時搬送速度と円筒状押印ハブ３の回転速度は同期がとれるようになり、紙葉類１の厚さによらず所望する印影を位置精度±２ｍｍ以内、印影サイズ精度±０．２ｍｍ（印影円の直径）以内で押印を行うことができる。作成することができる。
【００２８】
本発明の最適な使用例として、搬送ベルト２の搬送速度を３．８ｍ／Ｓとして動作させ、ピンチローラ５を押圧値２９．４Ｎで直径４０ｍｍのゴムローラ（天然ゴム、ＪＩＳ―Ａ硬度６０度）を用い、バックアップローラ１２を押圧値４９Ｎで直径５０ｍｍのゴムローラ（天然ゴム、ＪＩＳ―Ａ硬度６０）を用いている。また、円筒状押印ハブ３の駆動モータには２００ＷのＡＣサーボモータを用いている。この条件で厚さ０．１５〜６ｍｍ、重量２〜６０ｇ、サイズ８５ｍｍ×１３５ｍ〜１８０ｍｍ〜２７０ｍｍの紙葉類１に対して、正常に押印を行うことができる。
【００２９】
次に、本発明の動作を説明する。図３は、本発明の第１の実施の形態の押印制御部５０の制御フローチャートである。まず初めに、装置が動きだすと搬送ベルト２の搬送モータ、及びピンチローラ駆動モータ９を動作させ（Ｓ１、Ｓ２）、円筒状押印ハブ３の位置調整を行う（Ｓ３）。
【００３０】
次に、センサ１０のチェック動作に入り（Ｓ４）、紙葉類１がピンチローラ部３１に到達したことを判定する。紙葉類１の先端を検出すると（Ｓ５のＹｅｓ）、押印制御部５０内のタイマカウントを始め（Ｓ６）、予め設定したタイミングで円筒状押印ハブ３を回転させる（押印実行）（Ｓ７）。紙葉類１がセンサ１０に到達していない場合は到達するまでセンサ１０のチェックを繰り返す（Ｓ５のＮｏ）。
【００３１】
円筒状押印ハブ３は１回転（３６０°）で１回の押印動作が行われるようになっているので、押印が終わると、次の押印を行うために初期位置で停止しているかどうか判定し（Ｓ８）、必要に応じて位置調整をおこなう（Ｓ９）。ここで、円筒状押印ハブ３の位置調整を行うとき、回転位置を検知するセンサ（図示せず）を設け、センサ信号に基づいて位置調整を行う。一連の動作は、紙葉類１がなくなり装置が停止（処理終了）するまで各紙葉類１に対する押印が繰り返し実行される（Ｓ１０のＮｏ）。
【００３２】
図４は、第１の実施の形態の紙葉類厚に伴う速度変化の改善を説明する図で、本発明とピンチローラ５を設けない場合の、押印時の紙葉類１の速度変化が低減される様子を示している。図４の上段波形は、０．２ｍｍ厚の紙葉類１を用いた場合であり、下段波形は６ｍｍ厚の紙葉類１を用いた場合である。図４中の実線は本発明で測定データであり、波線データはピンチローラ５を設けない場合の測定データである。
【００３３】
０．２ｍｍ厚の場合は、郵便物先端が押印部３２の円筒状押印ハブ３とバックアップローラ１２の挟持位置に到達したタイミングである押印部到達時ｔ１で、わずかな速度低下が現れているが、両者に差異はなく押印実行区間ｔｐでは想定速度３．８（ｍ／ｓ）どおりの速度になっている。
【００３４】
６ｍｍ厚の場合は、ピンチローラ５を設けない場合では、紙葉類１の先端が円筒状押印ハブ３とバックアップローラ１２の挟持位置に到達する押印部到達時ｔ１で、３（ｍ／ｓ）程度まで急激に速度低下し、すぐには復帰することができない。
【００３５】
本発明では、ピンチローラ５への到達時ｔ０に若干の速度低下が現れるが押印部到達時ｔ１の速度低下は最小限に抑えられ、押印実行区間では想定速度３．８（ｍ／ｓ）に復帰している。
【００３６】
図５は、第１の実施の形態により印影が改善されるのを説明する図である。すなわち、６ｍｍ厚の紙葉類１に押印した印影を比較した図である。図５（Ａ）は本発明の実施例であり、正常押印できている。図５（Ｂ）は、ピンチローラを設けない場合であり、ちぢんだ印影になっている。この場合は、速度低下率２０％にほぼ等しい縮小印影になっている。
【００３７】
以上のように、本発明ではピンチローラ５によって、６ｍｍ厚の郵便物でも、ちぢむことなく正常に印影を押印することができる。
【００３８】
（第２の実施の形態）
図６は、本発明の第２の実施の形態に係る紙葉類押印装置の概略側断面図である。この第２の実施の形態の各部について、図１の各部と同一部分は同一符号で示し、その説明を省略する。
【００３９】
第２の実施の形態では、図１のピンチローラ部３１の変わりに固定配置したピンチローラ部３４を用いている。その他の構成は、第１の実施の形態と同様である。
【００４０】
ピンチローラ部３４は、ピンチローラ１９と、ピンチローラ駆動モータ９と搬送ローラ４とで構成されている。
【００４１】
ピンチローラ１９は、搬送ベルト２の上面と、ピンチローラ１９のローラ表面とのギャップＧが２．５ｍｍとなる位置で、かつ、押印部３２によって紙葉類１が押印されるとき、ピンチローラ部３４が紙葉類１を挟持することができる位置に固定配置される。また、ピンチローラ駆動モータ９に直結した構成となっており、ピンチローラ駆動モータ９の駆動力によって回転し、ピンチローラ１９の外周速度が搬送ベルト２の搬送速度と等速になるように回転駆動される。
【００４２】
この第２の実施の形態によれば、更に、ピンチローラ部の部品点数が少なくなり、安価に押印装置を実現できる。このような構成にすることによって、２．５ｍｍ厚以上の紙葉類１をピンチローラ１９により挟持して押印時の速度を一定に保つことができる。
【００４３】
すなわち、ピンチローラ１９は、この固定配置されたピンチローラ１９自体の弾性によってピンチ圧を与えるように、紙葉類１が厚い場合には、このピンチローラ１９自体が追従変形可能なように外周をゴムで形成し、内側を発泡弾性体であるスポンジで形成した多層構造としてある。
【００４４】
図７は、本発明の第２の実施の形態のピンチローラ１９の構成とその作用に付いて示した図である。ピンチローラ１９は、外周ゴム２０、スポンジ２１及び芯金２２で構成されており、大きな変形が可能なスポンジ２１を内側に形成することで、厚い紙葉類１に対して追従変形するようになる。
【００４５】
すなわち、外周ゴム２０は、紙葉類１をグリップして搬送力を与える役割をもち、スポンジ２１が紙葉類１の厚さの変化に対応させつつ、所定圧を与える役割をしている。よって、図７に示すようにギャップＧよりも厚い紙葉類１に対してはピンチローラ１９全体がつぶれて追従変形しながら搬送力を与える。
【００４６】
例えば、ピンチローラ１９の外周ゴム２０をＪＩＳ―Ａ硬度７０度の天然ゴムで肉厚３ｍｍとし、スポンジ２１をアスカＣ硬度５０度の天然ゴムスポンジで肉厚７ｍｍとし、全体直径を４０ｍｍ、ピンチローラ１９の静的なピンチ圧を測定すると、３ｍｍ厚の紙葉類１に対し４．９Ｎ、４ｍｍ厚に対して９．８Ｎ、５ｍｍ厚に対して２４．５Ｎ、６ｍｍ厚に対して３９．８Ｎという値になる。この条件で第１の実施の形態と同様の紙葉類１に対し、位置精度±２ｍｍ以内、印影サイズ精度±０．２ｍｍ以内で押印可能である。
【００４７】
（第３の実施の形態）
図８は、本発明の第３の実施の形態に係る紙葉類押印装置の概略側断面図である。この第３の実施の形態の各部について、図１の各部と同一部分は同一符号で示し、その説明を省略する。
【００４８】
第３の実施の形態では、図１のピンチローラ部３１の変わりに固定配置したピンチローラ部３５を用いている。その他の構成は、第１の実施の形態と同様である。
【００４９】
ピンチローラ部３５は、図１に示すアーム加圧構造の変わりに、ギャップＧを設けずに、かつ、押印部３２によって紙葉類１が押印されるとき、ピンチローラ部３５が紙葉類１を挟持することができる位置に固定配置されている。このような配置にすることによって、固定配置したピンチローラ２３により紙葉類１に対して予圧が与えられる。また、紙葉類１が押印されるときにも、搬送ベルト２の搬送力によって紙葉類１の搬送力が付勢されるため、ピンチローラ駆動モータ９を削除した構成となっている。その他の構成は、第１の実施例と同様である。また、ピンチローラ２３は、搬送ローラ４に当接しているのでこの搬送ローラ４と共に回転する構造になっており、第１及び第２の実施の形態よりもさらに安価に装置を実現できる。
【００５０】
この第３の実施の形態では、紙葉類１の厚さによらず、ピンチローラ２３で挟持して押印時の速度を一定に保つようにしたものである。そしてピンチローラ２３は、搬送ローラ４に対し、１ｍｍ沈み込む位置に固定配置した。すなわち、紙葉類１の厚さによらず、ピンチローラ２３自体の弾性によってピンチ圧を与えるようにしている。このように、本実施の形態では駆動モータを持たないため、搬送ローラ４の回転力によって紙葉類１を付勢し、速度低下を抑えることになる。
【００５１】
したがって、ピンチローラ２３は、第２の実施の形態と同様の多層構造とし、厚い紙葉類１に対してもローラ自体を追従変形させている。そこで、ピンチローラ２３は、外周ゴム２０、スポンジ２１の材料を図７と同じとし、例えば、ピンチローラ２３の全体直径を５０ｍｍ、外周ゴムの肉厚を３ｍｍ、発泡弾性体であるスポンジの肉厚を１３ｍｍにすることにより達成可能である。
【００５２】
また、例えば、ピンチローラ２３の静的なピンチ圧は０．２ｍｍ厚の紙葉類１に対して４．９Ｎ、２ｍｍ厚に対して９．８Ｎ、４ｍｍ厚に対して３４．３Ｎ、６ｍｍ厚に対して６８．６Ｎが好適である。この条件では、第１、第２の実施の形態に比べ若干扱える紙葉類１の範囲が狭まり、厚さ０．１５〜５ｍｍ、重量２〜５０ｇの紙葉類１に対して、位置精度±２ｍｍ以内、印影サイズ精度±０．２ｍｍ以内の押印が可能である。
【００５３】
紙葉類１のサイズの適用範囲は、第１及び第２の実施の形態と同様である。ただし、第１及び第２の実施の形態と同様の厚さ０．１５ｍｍ〜６ｍｍ、重量２〜６０ｇの範囲でも、位置精度±３ｍｍ以内、印影サイズ±０．３ｍｍ以内では押印を行うことができる。
【００５４】
【発明の効果】
本発明によれば、紙葉類の厚さによらず、押印時の速度変化を抑えることができるため、印影長が安定する紙葉類押印装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る紙葉類押印装置の概略側断面図。
【図２】本発明の第１の実施の形態の紙葉類押印装置で押印した例を示す図。
【図３】本発明の第１の実施の形態の押印制御部の制御フローチャート。
【図４】第１の実施の形態の紙葉類厚に伴う速度変化の改善を説明する図。
【図５】第１の実施の形態により印影が改善されるのを説明する図。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る紙葉類押印装置の概略側断面図。
【図７】本発明の第２の実施の形態のピンチローラ１９の構成とその作用に付いて示した図。
【図８】本発明の第３の実施の形態に係る紙葉類押印装置の概略側断面図。
【符号の説明】
Ｇ ギャップ
１ 紙葉類
２ 搬送ベルト
３ 円筒状押印ハブ
４ 搬送ローラ
５ ピンチローラ
６ ピンチアーム
７ ピンチバネ
８ ピンチストッパ
９ ピンチローラ駆動モータ
１０ センサ
１１ インク供給ローラ
１２ バックアップローラ
１３ バックアップアーム
１４ バックアップバネ
１５ バックアップ駆動ローラ
１６ バックアップストッパ
１７ 切手
１８ 消印
１９ ピンチローラ
２０ 外周ゴム
２１ スポンジ
２２ 芯金
２３ ピンチローラ
３０ 搬送路
３１ ピンチローラ部
３２ 押印部
３３ バックアップ部
３４ ピンチローラ部
３５ ピンチローラ部
【発明の属する技術分野】
本発明は、郵便物に貼付された切手や官製はがきの郵便料金印刷部に自動的に消印を印刷処理する紙葉類押印装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の郵便物等の紙葉類押印装置は、搬送ベルトにより郵便物を挟持搬送し、クラッチブレーキを用いて押印ハブを所定速度で回転し、押印すべき郵便物をこの押印ハブと押印ハブの対向位置に設けたバックアップローラで挟持し、このバックアップローラ側からピンチ圧を与えながら回転搬送する。このようにすることによって、押印ハブに刻印されている印影を郵便物の押印すべき位置に押印していた。
【０００３】
また、押印制御部は、押印ハブと同軸上に取り付けた円板の切り欠きをセンサで検知することによって、押印ハブの回転位置を検出し、押印開始及び停止の制御を行っていた。（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平５−２８６２２０号公報（第１頁、特許請求の範囲）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、厚みのある郵便物では、押印ハブとバックアップローラに挟まれるときに、衝撃で郵便物が減速してしまい、印影長が短くなってしまうという問題があった。即ち、押印ハブは所定の外周速度で回転するが、郵便物の搬送速度が減速し所定の距離だけ搬送されないため、搬送された短い距離に所定の押印を行うことになり、印影長が短くなる。
【０００６】
このように、従来の紙葉類押印装置では郵便物（紙葉類）の厚さにより印影長が変わってしまうという問題がある。
【０００７】
そこで、本発明は上記問題点を解決するためになされたもので、紙葉類の厚さにかかわらず印影を正しい大きさで印刷することができる紙葉類押印装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の紙葉類押印装置は、紙葉類を狭持して搬送ベルトによって搬送する搬送路と、前記搬送路に設けられ駆動源からの動力により回転するピンチローラと、このピンチローラに対向して配置された搬送ローラとから構成されるピンチローラ部と、前記紙葉類の先端部を検知するセンサと、このセンサからの検知信号に基づき所定のタイミングで前記搬送路を走行する前記紙葉類の所定位置に印影を押印する押印ハブと、この押印ハブに対向して配置されたバックアップローラとから構成される押印部とを有し、
前記ピンチローラを前記搬送ベルトとの間で所定のギャップを設けて配置し、前記紙葉類の厚さが前記ギャップ幅未満である時、前記搬送ベルトによって当該紙葉類を前記押印部に搬送し、前記紙葉類の厚さが前記ギャップ幅以上である時、前記ピンチローラによって当該紙葉類を前記押印部に搬送することを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
以下、本発明の第１の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１０】
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る紙葉類押印装置の概略側断面図である。図１（Ａ）は、その主要部分を示し、図１（Ｂ）は、その中のバックアップ部３３を下から見た図を示している。
【００１１】
本発明の紙葉類押印装置は、紙葉類１を搬送する搬送ベルト２を有する搬送路３０と、この搬送路３０に配置されたピンチローラ部３１と、搬送される紙葉類１を検知するセンサ１０と、このセンサ１０の出力信号により紙葉類１に貼付された切手や官製はがきの郵便料金表示部に消印を押印する押印部３２と、バックアップ部３３と、装置全体を制御する押印制御部５０とで構成され、搬送方向上流から下流に向かって、ピンチローラ部３１、センサ１０及び押印部３２並びにバックアップ部３３の順に配置されている。
【００１２】
紙葉類１は、封筒、はがき等の郵便物で、搬送ベルト２に挟持されて図示矢印Ａ方向に一定速度で搬送される。
【００１３】
ピンチローラ部３１は、搬送ローラ４と、ピンチアーム６の一方の搬送ローラ４と対向する位置にピンチローラ５が組み込まれ、ピンチアーム６の他方にピンチバネ７とピンチストッパ８が組み込まれて構成される。そして、搬送ベルト２の上面と、ピンチローラ５のローラ表面とのギャップ（間隙）Ｇが例えば２．５ｍｍになる位置で、かつ、押印部３２によって紙葉類１が押印されるとき、ピンチローラ部３１が紙葉類１を挟持することができる位置に配置される。
【００１４】
また、ピンチアーム６の他方側のピンチバネ７のバネ力によって、ピンチローラ５に搬送ローラ４に向かって所定の圧力が加えられる。なお、ピンチローラ５は、ピンチローラ駆動モータ９の駆動力によって回転し、ピンチローラ５の外周速度が搬送ベルト２の搬送速度と等速になるように回転駆動される。
【００１５】
押印部３２は、押印をするための印影が刻印されている円筒状押印ハブ３と、この押印ハブ３の押印面と接触し、回転時にインクを供給するインク供給ローラ１１とで構成されており、搬送ベルト２の上部に配置されている。また、押印ハブ３は、図示しない駆動モータにより紙葉類１の搬送速度と等速で回転駆動される。
【００１６】
バックアップ部３３は、バックアップアーム１３の搬送ベルト側にバックアップローラ１２と、バックアップ駆動ローラ１５を組み込み、反対側にバックアップバネ１４とバックアップストッパ１６とを組み込んで構成され、搬送ベルト２の下部に配置されている。そして、バックアップ駆動ローラ１５は、バックアップバネ１４のバネ力によって所定の押圧により搬送ベルト２に接触するように設置される。尚、図１（Ｂ）は、バックアップ部３３を下から見た図である。
【００１７】
このような構成において、押印時に紙葉類１と円筒状押印ハブ３の印影が刻印されている表面とが当接するように、バックアップローラ１２で紙葉類１に対して下から押圧を与えている。なお、バックアップローラ１２は、バックアップアーム１３によって回動可能になっており、バックアップバネ１４によって押圧が与えられる。
【００１８】
バックアップローラ１２は、同軸上に配置したバックアップ駆動ローラ１５が搬送ベルト２からの駆動力を受け回転することにより、その外周速度が搬送ベルト２の速度である搬送速度となるように回転駆動している。
【００１９】
また、初期時の位置だし動作時に、円筒状押印ハブ３がバックアップローラ１２に接触しないように所定のギャップを設定するため、バックアップストッパ１６によるギャップ調整機構を設けている。
【００２０】
次に、このようにして構成された紙葉類押印装置において、紙葉類１が搬送ベルト２によって挟持され、搬送路３０を図示矢印Ａ方向に搬送された場合の動作を説明する。
【００２１】
搬送された紙葉類１がセンサ１０に検知されると、押印制御部５０は、紙葉類１の押印開始位置を設定するためのタイミングをカウントし、駆動モータ（図示せず）により円筒状押印ハブ３を紙葉類１の搬送速度と等速になるように回転駆動して、紙葉類１の押印開始位置に円筒状押印ハブ３の押印開始位置を一致させ、同じく等速回転しているバックアップローラ１２をバックアップバネ１４によって下から押圧することにより紙葉類１の所定位置に押印を行う。
【００２２】
このとき、円筒状押印ハブ３にはインクが染み込んでいるスポンジ状のインク供給ローラ１１に接触しており、円筒状押印ハブ３に塗られたインクが紙葉類１に転写され印影が形成されることになる。
【００２３】
非押印時には、押印制御部５０は円筒状押印ハブ３表面の切り欠部分が搬送ベルト２に相対する位置になるように回動して停止し、押印を必要としない紙葉類１の通過時に紙葉類１が円筒状押印ハブ３に接触しないようにする。
【００２４】
図２は、本発明の第１の実施の形態の紙葉類押印装置で印影を押印したはがきの例を示した図である。紙葉類１の左上部の所定部には、切手１７が貼り付けられている。郵送処理上、その履歴として切手１７の貼付部に消印１８が押印される。消印１８は切手１７を再利用されないために、波線部分を切手１７に重ね、円で囲まれた中に日付時刻が記録される。なお、官製はがきの場合には郵便料金が予め印刷されており、その郵便料金印刷部に同様の消印が押印される。
【００２５】
本発明の第１の実施の形態によれば、搬送ベルト２の上面と、ピンチローラ部３１のピンチローラ５のローラ表面とのギャップＧを２．５ｍｍにすることにより、紙葉類１の厚みが２．５ｍｍを越える場合ではピンチローラ５により紙葉類１が挟持搬送される。このピンチローラ５の外周速度は、搬送ベルト２の搬送速度と等速になるようにピンチローラ駆動モータ９によって回転駆動されているので、搬送速度を一定に保つことができるようになる。
【００２６】
また、紙葉類１の厚みが２．５ｍｍ以下では衝撃力が小さいので、ピンチローラ５で挟持搬送しなくとも搬送ベルト２により搬送速度は一定に保たれる。
【００２７】
さらに、ピンチローラ５は、搬送ベルト２の搬送速度と等速で回転駆動しているので、紙葉類１が衝突したときの速度低下を最小限に抑えることができる。これにより、紙葉類１の押印時搬送速度と円筒状押印ハブ３の回転速度は同期がとれるようになり、紙葉類１の厚さによらず所望する印影を位置精度±２ｍｍ以内、印影サイズ精度±０．２ｍｍ（印影円の直径）以内で押印を行うことができる。作成することができる。
【００２８】
本発明の最適な使用例として、搬送ベルト２の搬送速度を３．８ｍ／Ｓとして動作させ、ピンチローラ５を押圧値２９．４Ｎで直径４０ｍｍのゴムローラ（天然ゴム、ＪＩＳ―Ａ硬度６０度）を用い、バックアップローラ１２を押圧値４９Ｎで直径５０ｍｍのゴムローラ（天然ゴム、ＪＩＳ―Ａ硬度６０）を用いている。また、円筒状押印ハブ３の駆動モータには２００ＷのＡＣサーボモータを用いている。この条件で厚さ０．１５〜６ｍｍ、重量２〜６０ｇ、サイズ８５ｍｍ×１３５ｍ〜１８０ｍｍ〜２７０ｍｍの紙葉類１に対して、正常に押印を行うことができる。
【００２９】
次に、本発明の動作を説明する。図３は、本発明の第１の実施の形態の押印制御部５０の制御フローチャートである。まず初めに、装置が動きだすと搬送ベルト２の搬送モータ、及びピンチローラ駆動モータ９を動作させ（Ｓ１、Ｓ２）、円筒状押印ハブ３の位置調整を行う（Ｓ３）。
【００３０】
次に、センサ１０のチェック動作に入り（Ｓ４）、紙葉類１がピンチローラ部３１に到達したことを判定する。紙葉類１の先端を検出すると（Ｓ５のＹｅｓ）、押印制御部５０内のタイマカウントを始め（Ｓ６）、予め設定したタイミングで円筒状押印ハブ３を回転させる（押印実行）（Ｓ７）。紙葉類１がセンサ１０に到達していない場合は到達するまでセンサ１０のチェックを繰り返す（Ｓ５のＮｏ）。
【００３１】
円筒状押印ハブ３は１回転（３６０°）で１回の押印動作が行われるようになっているので、押印が終わると、次の押印を行うために初期位置で停止しているかどうか判定し（Ｓ８）、必要に応じて位置調整をおこなう（Ｓ９）。ここで、円筒状押印ハブ３の位置調整を行うとき、回転位置を検知するセンサ（図示せず）を設け、センサ信号に基づいて位置調整を行う。一連の動作は、紙葉類１がなくなり装置が停止（処理終了）するまで各紙葉類１に対する押印が繰り返し実行される（Ｓ１０のＮｏ）。
【００３２】
図４は、第１の実施の形態の紙葉類厚に伴う速度変化の改善を説明する図で、本発明とピンチローラ５を設けない場合の、押印時の紙葉類１の速度変化が低減される様子を示している。図４の上段波形は、０．２ｍｍ厚の紙葉類１を用いた場合であり、下段波形は６ｍｍ厚の紙葉類１を用いた場合である。図４中の実線は本発明で測定データであり、波線データはピンチローラ５を設けない場合の測定データである。
【００３３】
０．２ｍｍ厚の場合は、郵便物先端が押印部３２の円筒状押印ハブ３とバックアップローラ１２の挟持位置に到達したタイミングである押印部到達時ｔ１で、わずかな速度低下が現れているが、両者に差異はなく押印実行区間ｔｐでは想定速度３．８（ｍ／ｓ）どおりの速度になっている。
【００３４】
６ｍｍ厚の場合は、ピンチローラ５を設けない場合では、紙葉類１の先端が円筒状押印ハブ３とバックアップローラ１２の挟持位置に到達する押印部到達時ｔ１で、３（ｍ／ｓ）程度まで急激に速度低下し、すぐには復帰することができない。
【００３５】
本発明では、ピンチローラ５への到達時ｔ０に若干の速度低下が現れるが押印部到達時ｔ１の速度低下は最小限に抑えられ、押印実行区間では想定速度３．８（ｍ／ｓ）に復帰している。
【００３６】
図５は、第１の実施の形態により印影が改善されるのを説明する図である。すなわち、６ｍｍ厚の紙葉類１に押印した印影を比較した図である。図５（Ａ）は本発明の実施例であり、正常押印できている。図５（Ｂ）は、ピンチローラを設けない場合であり、ちぢんだ印影になっている。この場合は、速度低下率２０％にほぼ等しい縮小印影になっている。
【００３７】
以上のように、本発明ではピンチローラ５によって、６ｍｍ厚の郵便物でも、ちぢむことなく正常に印影を押印することができる。
【００３８】
（第２の実施の形態）
図６は、本発明の第２の実施の形態に係る紙葉類押印装置の概略側断面図である。この第２の実施の形態の各部について、図１の各部と同一部分は同一符号で示し、その説明を省略する。
【００３９】
第２の実施の形態では、図１のピンチローラ部３１の変わりに固定配置したピンチローラ部３４を用いている。その他の構成は、第１の実施の形態と同様である。
【００４０】
ピンチローラ部３４は、ピンチローラ１９と、ピンチローラ駆動モータ９と搬送ローラ４とで構成されている。
【００４１】
ピンチローラ１９は、搬送ベルト２の上面と、ピンチローラ１９のローラ表面とのギャップＧが２．５ｍｍとなる位置で、かつ、押印部３２によって紙葉類１が押印されるとき、ピンチローラ部３４が紙葉類１を挟持することができる位置に固定配置される。また、ピンチローラ駆動モータ９に直結した構成となっており、ピンチローラ駆動モータ９の駆動力によって回転し、ピンチローラ１９の外周速度が搬送ベルト２の搬送速度と等速になるように回転駆動される。
【００４２】
この第２の実施の形態によれば、更に、ピンチローラ部の部品点数が少なくなり、安価に押印装置を実現できる。このような構成にすることによって、２．５ｍｍ厚以上の紙葉類１をピンチローラ１９により挟持して押印時の速度を一定に保つことができる。
【００４３】
すなわち、ピンチローラ１９は、この固定配置されたピンチローラ１９自体の弾性によってピンチ圧を与えるように、紙葉類１が厚い場合には、このピンチローラ１９自体が追従変形可能なように外周をゴムで形成し、内側を発泡弾性体であるスポンジで形成した多層構造としてある。
【００４４】
図７は、本発明の第２の実施の形態のピンチローラ１９の構成とその作用に付いて示した図である。ピンチローラ１９は、外周ゴム２０、スポンジ２１及び芯金２２で構成されており、大きな変形が可能なスポンジ２１を内側に形成することで、厚い紙葉類１に対して追従変形するようになる。
【００４５】
すなわち、外周ゴム２０は、紙葉類１をグリップして搬送力を与える役割をもち、スポンジ２１が紙葉類１の厚さの変化に対応させつつ、所定圧を与える役割をしている。よって、図７に示すようにギャップＧよりも厚い紙葉類１に対してはピンチローラ１９全体がつぶれて追従変形しながら搬送力を与える。
【００４６】
例えば、ピンチローラ１９の外周ゴム２０をＪＩＳ―Ａ硬度７０度の天然ゴムで肉厚３ｍｍとし、スポンジ２１をアスカＣ硬度５０度の天然ゴムスポンジで肉厚７ｍｍとし、全体直径を４０ｍｍ、ピンチローラ１９の静的なピンチ圧を測定すると、３ｍｍ厚の紙葉類１に対し４．９Ｎ、４ｍｍ厚に対して９．８Ｎ、５ｍｍ厚に対して２４．５Ｎ、６ｍｍ厚に対して３９．８Ｎという値になる。この条件で第１の実施の形態と同様の紙葉類１に対し、位置精度±２ｍｍ以内、印影サイズ精度±０．２ｍｍ以内で押印可能である。
【００４７】
（第３の実施の形態）
図８は、本発明の第３の実施の形態に係る紙葉類押印装置の概略側断面図である。この第３の実施の形態の各部について、図１の各部と同一部分は同一符号で示し、その説明を省略する。
【００４８】
第３の実施の形態では、図１のピンチローラ部３１の変わりに固定配置したピンチローラ部３５を用いている。その他の構成は、第１の実施の形態と同様である。
【００４９】
ピンチローラ部３５は、図１に示すアーム加圧構造の変わりに、ギャップＧを設けずに、かつ、押印部３２によって紙葉類１が押印されるとき、ピンチローラ部３５が紙葉類１を挟持することができる位置に固定配置されている。このような配置にすることによって、固定配置したピンチローラ２３により紙葉類１に対して予圧が与えられる。また、紙葉類１が押印されるときにも、搬送ベルト２の搬送力によって紙葉類１の搬送力が付勢されるため、ピンチローラ駆動モータ９を削除した構成となっている。その他の構成は、第１の実施例と同様である。また、ピンチローラ２３は、搬送ローラ４に当接しているのでこの搬送ローラ４と共に回転する構造になっており、第１及び第２の実施の形態よりもさらに安価に装置を実現できる。
【００５０】
この第３の実施の形態では、紙葉類１の厚さによらず、ピンチローラ２３で挟持して押印時の速度を一定に保つようにしたものである。そしてピンチローラ２３は、搬送ローラ４に対し、１ｍｍ沈み込む位置に固定配置した。すなわち、紙葉類１の厚さによらず、ピンチローラ２３自体の弾性によってピンチ圧を与えるようにしている。このように、本実施の形態では駆動モータを持たないため、搬送ローラ４の回転力によって紙葉類１を付勢し、速度低下を抑えることになる。
【００５１】
したがって、ピンチローラ２３は、第２の実施の形態と同様の多層構造とし、厚い紙葉類１に対してもローラ自体を追従変形させている。そこで、ピンチローラ２３は、外周ゴム２０、スポンジ２１の材料を図７と同じとし、例えば、ピンチローラ２３の全体直径を５０ｍｍ、外周ゴムの肉厚を３ｍｍ、発泡弾性体であるスポンジの肉厚を１３ｍｍにすることにより達成可能である。
【００５２】
また、例えば、ピンチローラ２３の静的なピンチ圧は０．２ｍｍ厚の紙葉類１に対して４．９Ｎ、２ｍｍ厚に対して９．８Ｎ、４ｍｍ厚に対して３４．３Ｎ、６ｍｍ厚に対して６８．６Ｎが好適である。この条件では、第１、第２の実施の形態に比べ若干扱える紙葉類１の範囲が狭まり、厚さ０．１５〜５ｍｍ、重量２〜５０ｇの紙葉類１に対して、位置精度±２ｍｍ以内、印影サイズ精度±０．２ｍｍ以内の押印が可能である。
【００５３】
紙葉類１のサイズの適用範囲は、第１及び第２の実施の形態と同様である。ただし、第１及び第２の実施の形態と同様の厚さ０．１５ｍｍ〜６ｍｍ、重量２〜６０ｇの範囲でも、位置精度±３ｍｍ以内、印影サイズ±０．３ｍｍ以内では押印を行うことができる。
【００５４】
【発明の効果】
本発明によれば、紙葉類の厚さによらず、押印時の速度変化を抑えることができるため、印影長が安定する紙葉類押印装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る紙葉類押印装置の概略側断面図。
【図２】本発明の第１の実施の形態の紙葉類押印装置で押印した例を示す図。
【図３】本発明の第１の実施の形態の押印制御部の制御フローチャート。
【図４】第１の実施の形態の紙葉類厚に伴う速度変化の改善を説明する図。
【図５】第１の実施の形態により印影が改善されるのを説明する図。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る紙葉類押印装置の概略側断面図。
【図７】本発明の第２の実施の形態のピンチローラ１９の構成とその作用に付いて示した図。
【図８】本発明の第３の実施の形態に係る紙葉類押印装置の概略側断面図。
【符号の説明】
Ｇ ギャップ
１ 紙葉類
２ 搬送ベルト
３ 円筒状押印ハブ
４ 搬送ローラ
５ ピンチローラ
６ ピンチアーム
７ ピンチバネ
８ ピンチストッパ
９ ピンチローラ駆動モータ
１０ センサ
１１ インク供給ローラ
１２ バックアップローラ
１３ バックアップアーム
１４ バックアップバネ
１５ バックアップ駆動ローラ
１６ バックアップストッパ
１７ 切手
１８ 消印
１９ ピンチローラ
２０ 外周ゴム
２１ スポンジ
２２ 芯金
２３ ピンチローラ
３０ 搬送路
３１ ピンチローラ部
３２ 押印部
３３ バックアップ部
３４ ピンチローラ部
３５ ピンチローラ部
Claims (5)
- 紙葉類を狭持して搬送ベルトによって搬送する搬送路と、
前記搬送路に設けられ駆動源からの動力により回転するピンチローラ、及び前記ピンチローラに対向して配置された搬送ローラから構成されるピンチローラ部と、
前記紙葉類の先端部を検知するセンサと、
このセンサからの検知信号に基づき前記搬送路を搬送される前記紙葉類の所定位置に所定のタイミングで印影を押印する押印ハブ、及びこの押印ハブに対向して配置されたバックアップローラから構成される押印部とを有し、
前記ピンチローラ部は前記押印ハブの搬送方向上流側で、かつ、前記紙葉類の押印時にも挟持しうる位置に配置すると共に、前記ピンチローラを前記搬送ベルトとの間で所定のギャップを設けて配置し、前記紙葉類の厚さが前記ギャップ幅未満である時、前記搬送ベルトによって当該紙葉類を前記押印部に搬送し、前記紙葉類の厚さが前記ギャップ幅以上である時、前記ピンチローラによって当該紙葉類を前記押印部に搬送することを特徴とする紙葉類押印装置。 - 前記ピンチローラは、その外周速度が前記紙葉類の搬送速度と等速になるように前記駆動源によって回転駆動するようにしたことを特徴とする請求項１記載の紙葉類押印装置。
- 紙葉類を狭持して搬送ベルトによって搬送する搬送路と、
前記搬送路に固定配置され駆動源からの動力により回転するピンチローラ、及び前記ピンチローラに対向して配置された搬送ローラから構成されるピンチローラ部と、
前記紙葉類の先端部を検知するセンサと、
このセンサからの検知信号に基づき前記搬送路を搬送される前記紙葉類の所定位置に所定のタイミングで印影を押印する押印ハブ、及びこの押印ハブに対向して配置されたバックアップローラからなる押印部とを有し、
前記ピンチローラ部は前記押印ハブの搬送方向上流側で、かつ、前記紙葉類の押印時にも挟持しうる位置に配置すると共に、前記ピンチローラの外周をゴムで形成し、その内周を発泡弾性体で形成した多層構造として、前記搬送ベルトとの間で所定のギャップを設けて配置し、前記紙葉類の厚さが前記ギャップ幅未満である時、前記搬送ベルトによって当該紙葉類を前記押印部に搬送し、前記紙葉類の厚さが前記ギャップ幅以上である時、前記ピンチローラによって当該紙葉類を前記押印部に搬送することを特徴とする紙葉類押印装置。 - 前記ピンチローラを固定配置したことを特徴とする請求項３記載の紙葉類押印装置。
- 紙葉類を狭持して搬送ベルトによって搬送する搬送路と、
前記搬送路に固定配置され駆動源からの動力により回転するピンチローラ、及び前記ピンチローラに対向して配置された搬送ローラから構成されるピンチローラ部と、
前記紙葉類の先端部を検知するセンサと、
このセンサからの検知信号に基づき前記搬送路を搬送される前記紙葉類の所定位置に所定のタイミングで印影を押印する押印ハブ、及びこの押印ハブに対向して配置されたバックアップローラから構成される押印部とを有し、
前記ピンチローラ部は前記押印ハブの搬送方向上流側で、かつ、前記紙葉類の押印時にも挟持しうる位置に配置すると共に、前記ピンチローラの外周をゴムで形成し、その内周を発泡弾性体で形成した多層構造として、前記搬送ローラとの間に予圧を与えるように配置し、前記紙葉類を前記押印部に搬送することを特徴とする紙葉類押印装置。
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7293641B2 (en) | 2005-08-24 | 2007-11-13 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Belt driving mechanism |
| CN102815106A (zh) * | 2012-02-29 | 2012-12-12 | 苏州合亚信息技术有限公司 | 自动盖章方法 |
| CN106671621A (zh) * | 2016-12-23 | 2017-05-17 | 重庆立昌彩印包装有限公司 | 一种新型商标制作装置 |
| CN109677143A (zh) * | 2019-01-10 | 2019-04-26 | 李文杰 | 一种多功能证书自动钢印装置 |
-
2003
- 2003-05-14 JP JP2003136192A patent/JP2004338854A/ja active Pending
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| CN106671621A (zh) * | 2016-12-23 | 2017-05-17 | 重庆立昌彩印包装有限公司 | 一种新型商标制作装置 |
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