JP2005330029A

JP2005330029A - 紙葉類処理装置

Info

Publication number: JP2005330029A
Application number: JP2004147807A
Authority: JP
Inventors: Takanobu Nishimura; 隆宣西村
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2004-05-18
Filing date: 2004-05-18
Publication date: 2005-12-02
Also published as: EP1598294A2; KR20060046079A; US20050258590A1; KR100639456B1

Abstract

【課題】紙葉類を取出搬送して所定の処理を行うもので、繰出しローラ、送りローラ、又は搬送ローラや搬送ベルト等の搬送手段に付着した紙粉を効率的に清掃することが出来る紙葉類処理装置を提供する。
【解決手段】投入された郵便物Ｐを繰出しローラ２０で繰出し、送りローラ２１と逆転ローラ２２とで１枚ずつに分離して装置内に送り込む。送りローラ２１には平均直径が５０〜５００μｍの発泡孔を有するゴム系スポンジを表面に有する紙粉清掃ローラ２７が接触して設けられている。この紙粉清掃ローラ２７を送りローラ２１と相対速度差を持たせて回転駆動することにより、送りローラ２１表面の紙粉及び逆転ローラ２２の表面の紙粉を除去するようにした。
【選択図】図２

Description

本発明は、例えば郵便物処理装置や紙幣処理装置等の紙葉類処理装置において、紙葉類と当接する部材に付着した紙粉を清掃する清掃ローラを有する紙葉類処理装置に関する。

近年、例えば、郵便物処理装置や紙幣処理装置などの紙葉類処理装置では、取出し部において紙葉類の束から紙葉類を１枚ずつ分離して取出す装置が設けられている。その取出装置は大別して、ゴムローラを用いた摩擦取出装置と吸引ドラムを用いた吸引取出装置がある。このうち、前者のゴムローラを用いた摩擦取出装置においては、２枚以上の紙葉類が繰出されることがあり、繰出し後に１枚ずつに分離して装置内部に供給するようになっている（特許文献１）。
特開２００３−８１４６１号公報（図２）

このような紙葉類の取出装置ではゴムローラ表面の摩擦力が紙葉類の処理能力に大きな影響を与えるため、ゴムローラ表面の摩擦係数が常に安定していることが重要である。

しかしながら、高速で紙葉類を処理する郵便物処理装置や紙幣処理装置においては、紙葉類の表面の繊維のほつれが激しく、紙粉が大量に発生する。高摩擦係数を有する紙送り用ゴムローラは容易に紙粉が付着しやすく、紙粉が付着するとゴムローラ表面の摩擦係数が大幅に低下する。その結果、上記で説明したような１枚ずつの紙葉類の取出しができなくなるといった問題が生ずる。

本発明は、上記問題を解決すべくなされたものであり、繰出しローラ、送りローラ、又は搬送ローラや搬送ベルト等の搬送手段に付着した紙粉を効率的に清掃することが出来る紙葉類処理装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、供給された複数枚の紙葉類の最端部の紙葉類に当接することにより、紙葉類を繰出す繰出しローラと、この繰出しローラによって繰出された紙葉類に所定の処理を施す処理手段と、表面が多孔質材料で形成され、前記繰出しローラに接触して回転することにより前記繰出しローラ表面から紙粉を除去する清掃ローラとを有することを特徴とする。

また本発明は、供給された複数枚の紙葉類の最端部の紙葉類に当接することにより、紙葉類を繰出す繰出しローラと、この繰出しローラによって繰出された紙葉類を装置内部に送出す送りローラと、この送りローラによって送出された紙葉類に所定の処理を施す処理手段と、表面が多孔質材料で形成され、前記送りローラに接触して回転することにより前記送りローラ表面から紙粉を除去する清掃ローラとを有することを特徴とする。

さらに本発明は、供給された複数枚の紙葉類の最端部の紙葉類を繰出す繰出手段と、装置内部に設けられ、前記繰出手段によって繰出された紙葉類を搬送する搬送手段と、この搬送手段によって搬送される紙葉類に所定の処理を施す処理手段と、表面が多孔質材料で形成され、前記搬送手段に接触して回転することにより前記搬送手段の表面から紙粉を除去する清掃ローラとを有することを特徴とする。

本発明によれば、繰出しローラ、送りローラ、又は搬送ローラや搬送ベルト等の搬送手段に付着した紙粉を効率的に清掃することが出来る紙葉類処理装置を提供することができる。

以下、本発明を実現する紙葉類処理装置の一例として、郵便物処理装置に適用した実施形態について図面を参照して説明する。

図１は、この発明の実施の形態に係る紙葉類処理装置として、郵便物Ｐに貼り付けられた切手等の料額印に消印を押印して区分集積する取揃え押印機１の概略構成を示す上面図である。

取揃え押印機１は、次のものから構成されている。すなわち、処理対象となる郵便物Ｐ（紙葉類）を立位で投入する投入部２、この投入部２を介して立位状態で投入された複数通の郵便物Ｐを集積方向端部の郵便物から順に搬送路３上に１通ずつ取り出す取出部４、搬送路３上に取り出された郵便物Ｐを検査して異物混入郵便物や定型外郵便物を検査する検査部５、検査部５で異物混入郵便物や定型外郵便物であることが判断された郵便物を排除して集積する排除集積部６、検査部５を通過して処理可能な正常な郵便物であることが判断された郵便物Ｐの表面に付与されている料額印を検出する検出部７ａ、７ｂ、この検出部７における検出結果に基づいて郵便物Ｐの天地を選択的に反転させる反転部８、反転部８を通過した郵便物Ｐに付与されている料額印に必要に応じて消印を押印する押印部９、および検出部７における検出結果に基づいて郵便物Ｐを所定の区分箱１０ａ〜１０ｆへ区分集積する区分集積部１０である。上記の検出部７ａ、７ｂ、反転部８、押印部９は取り揃え押印を行う処理手段の一部を構成している。

また、取揃え押印機１は、オペレータに対する各種操作案内を表示するとともに、オペレータによる各種操作入力を受け付けるオペレートパネル１１が投入部２の近くに設けられている。

投入部２は、複数通の郵便物Ｐをその長手方向に沿った１辺を当接せしめて立位で集積した状態で収容する。投入部２を介して投入される郵便物Ｐは、表裏および天地がばらばらの状態で投入される。投入部２は、収容した全ての郵便物Ｐをその集積方向に沿って取出部４に向けて押圧するバックアッププレート２ａを有する。

取出部４は、投入部２に投入された複数通の郵便物Ｐのうちバックアッププレート２ａとは反対側の最端部にある郵便物を１通ずつ搬送路３上に取り出す。取出部４から区分集積部１０に至る搬送路３上には、処理手段の一部として搬送路３を排除集積部６に分岐させるための分岐ゲート１２、反転部８を通過する郵便物Ｐを２方向に振り分けるための分岐ゲート１３、および搬送路３を区分集積部１０の６つの区分箱１０ａ〜１０ｆへそれぞれ分岐させる５つの区分ゲート１４ａ〜１４ｅが設けられている。

このような取揃え押印機１の取出部４近傍の詳細を図２を用いて説明する。

図２において、供給された郵便物Ｐはバックアッププレート２ａ（図２では図示せず）によって繰出しローラ２０、２０側に押圧され、繰出しローラ２０、２０によって最端部の郵便物Ｐを送りローラ２１、２１側に送り込む。これら送りローラ２１、２１には後述する逆転ローラ（分離ローラ）２２、２２が対向して設けられている。また、これら送りローラ２１、２１よりも装置内部側には一対の搬送ローラ２３、２３、搬送ベルト２４、２４が設けられ、検査部５へ郵便物Ｐを搬送するようになっている。

また、繰出しローラ２０、２０、送りローラ２１、２１、搬送ローラ２３、２３、及び搬送ベルト２４、２４には、後述する紙粉清掃ローラ２７…２７が接触して回転するように設けられている。

ここで、図３、図４を用いて郵便物Ｐの分離の仕方について説明する。取出部４では積層された郵便物の束Ｐの一端に位置する繰出しローラ２０により郵便物Ｐが送りローラ２１側に送り出される。そのときに図３のように送り出された郵便物Ｐが１枚である時は、逆転ローラ２２は郵便物Ｐ１と連れ周り、郵便物Ｐ１の送り方向と同一方向となる向きに回転（正転）する。図４は繰出しローラ２０で繰り出された郵便物が２枚である場合を示した図である。この場合は逆転ローラ２２が逆転して、２枚目の郵便物Ｐ２を押し返す。１枚目の郵便物Ｐ１が完全に通過したことを図示しないセンサーが検知した後は、２枚目の郵便物Ｐ２が送りローラ２１に送られ、この郵便物Ｐ２が１枚であれば逆転ローラ２２は再び正転方向に回転する。これにより、常に１枚ずつ郵便物が取出される機構となっている。逆転ローラ２２の正逆回転の切り替えは、逆転ローラ２２の軸部にトルクリミッター２５を有しており、郵便物Ｐ１が１枚のときは送りローラ２１から郵便物Ｐ１を介して逆転ローラ２２に所定の力が伝達され、トルクリミッター２５が空転を起こして逆転ローラ２２は正転方向に連れ回る。一方、郵便物Ｐが２枚繰出された場合は２枚目の郵便物Ｐ２には紙同士間の比較的摩擦係数が小さい搬送力しか伝達されないので、逆転ローラ２２のトルクリミッター２５が働き逆転ローラ２２は逆転するように設定されている。また、郵便物が無く、送りローラ２１と逆転ローラ２２が直接接触する場合はローラ同士間の摩擦係数が高いのでトルクリミッター２５が空転して逆転ローラ２２は送りローラ２１に連れ回りする。

次に、紙粉を清掃する部材の選定について説明する。図５は、紙５０とローラ形状の部材の紙粉収集能力を実験した概念図である。一定速度で移動する紙５０に一定荷重下で一定速度で回転するローラ５１を摺動させた後、ローラ５１表面の紙粉量を測定した。ローラ５１の材質は各種ゴムスポンジ、各種ゴム、ナイロンスポンジ、ナイロンブラシ、皮、各種不織布それぞれについて測定した。各材料は硬さＨｓ２０〜Ｈｓ９０（ＪＩＳＫ６２５３タイプＡ）の範囲の各種硬度のものを評価した。実験結果を示す図６から判るように、紙粉収集能力はゴムスポンジおよび綿不織布とレーヨン不織布が優れており、特に軟質であるほうが紙粉収集能力が高いことが判明した。

さらに、スポンジの気孔径の寸法と紙粉収集量との関係を調べた。その結果を示す図７からわかるように、スポンジの気孔径は５０〜５００μｍの範囲で紙粉の収集量が多く、気孔径が１０μｍや１０００μｍでは極端に紙粉収集量が少ないことが判明した。紙粉の付着状況を光学顕微鏡で観察すると、紙粉がスポンジの孔に捕捉されて付着していることが確認される。紙粉の主成分であるセルロース繊維の寸法は径が１０〜５０μm、長さが０．５〜４ｍｍである。そのためにスポンジの孔径が５０μｍよりも小さい場合は捕捉率が低くなり、孔径が５００μｍよりも大きいスポンジではスポンジの表面が粗くなり捕捉機会が少なくなるためであると推察される。

以上述べたような実験の結果、紙粉清掃ローラの材質としては硬さがＨｓ５０（ＪＩＳＫ６２５３タイプＡ）以下、平均気孔径が５０〜５００μｍのゴムスポンジが適切であることが判明した。

次に紙粉清掃ローラ２７の使用形態について述べる。図８は前述した送りローラ２１及び逆転ローラ２２と紙粉清掃ローラ２７の使用形態を示した概念図である。図８において、送りローラ２１と逆転ローラ２２は郵便物Ｐが通過する時間以外は接触している。郵便物Ｐから脱落する紙粉は送りローラ２１と逆転ローラ２２の両方のローラ表面に付着している。図９は送りローラ２１と逆転ローラ２２とが接触する２つのゴムローラにおいて、両方のローラの相対的な回転速度（ローラ周速度差）を任意に変えた場合、表面に付着した紙粉がどちらのローラに移動するかを調べた実験結果である。相対速度差が大きくなると高速度回転側のローラに紙粉が集まるが、速度差が小さいとほぼ等分する傾向があることが明らかとなった。

すなわち、図８の逆転ローラ２２の場合は郵便物Ｐが通過した直後は、紙粉は主に郵便物Ｐと摺動した逆転ローラ２２側に多く付着しているが、郵便物通過後、送りローラ２１と逆転ローラ２２の２つのローラ同士が高速で連れ回ると、２，３秒後には紙粉は両方のローラにほぼ等分される。紙粉清掃ローラ２７は送りローラ２１に接触して送りローラ２１よりも高速で回転駆動されている。従って、送りローラ２１に付着した紙粉は紙粉清掃ローラ２７に集められ、逆転ローラ２２に付着した紙粉も送りローラ２１を介して紙粉清掃ローラ２７に集められ、同時に清掃される。

郵便物処理装置のように短時間で大量に紙粉が発生する場合は、紙粉清掃ローラ２７は数時間で紙粉で覆われる。セルロース繊維は紙粉清掃ローラ２７のスポンジ孔に機械的に捕捉されているために連れ回りの動きの中では紙粉清掃ローラ２７から紙粉が脱落することはない。装置の駆動に連れて、送りローラ２１と逆転ローラ２２が清掃され、紙粉清掃ローラ２７の表面には紙粉層が形成されるが、この紙粉の層はいわば綿(セルロース繊維)の不織布ローラとなっている。このため、図６のグラフからも推察できるように綿の不織布は紙粉収集性能が高く、紙粉清掃ローラ２７の表面に紙粉の層が形成されても紙粉の収集性能が低下することはない。また、紙粉層による紙粉清掃ローラ２７の径の増大はスポンジの弾性変形により吸収される。

紙粉層により、紙粉清掃ローラの２７の径は徐々に増大するが、この増大量を一定の限界に制限するために、図８に示すように紙粉掻き落し板２８を紙粉清掃ローラ２７から一定の間隔だけ離隔した位置に設けている。この紙粉掻き落し板２８を設けることにより、紙粉清掃ローラ２７に付着した紙粉は紙粉清掃ローラ２７が回転することによって紙粉掻き落し板２８で機械的に掻き落される。なお、紙粉層は歯ブラシなどの清掃治具で紙粉清掃ローラ２７から容易に剥がすことができるため、一定期間毎のメンテナンス作業時に紙粉清掃ローラ２７を清掃することで、長期間にわたり送りローラ２１と逆転ローラ２２の摩擦係数を維持することができ、取出性能が低下することがない。

なお、これまでの実施の形態では送りローラ２１と逆転ローラ２２について説明したが、図２に示すように繰出しローラ２０、２０や搬送ローラ２３、２３、さらには搬送ベルト２４、２４にも紙粉清掃ローラ２７を接触して回転するように設けても良い。搬送ローラ２３、２３や搬送ベルト２４、２４に設ける場合、接触回転する２つの搬送ローラや搬送ベルトの両方にそれぞれ紙粉清掃ローラを取り付けることが効果があることは明らかである。

また、上述の実施の形態では繰出しローラを摩擦ローラとした例を説明してが、繰出し部を吸引ドラムを用いた吸引取出装置とすることもでき、その場合は搬送ローラや搬送ベルト等の搬送手段にのみ紙粉清掃ローラを設けるようにすれば良い。搬送ローラや搬送ベルトに接触した紙粉清掃ローラを設ける場合、その回転方向は搬送ローラや搬送ベルトの周速度との間で上述したような相対速度差を持たせて回転駆動させるようにすれば良い。

さらに、上述の実施の形態では紙葉類として郵便物の例をとって説明したが、紙幣処理装置、複写機、プリンタ等の紙葉類処理装置にも適用可能である。

本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能なことは勿論である。

本発明の一実施の形態である郵便物処理装置の一部である取揃え押印機を示す概略的構成の上面図。図１における取出部の近傍を示す概略構成図図。送りローラと逆転ローラとの間に郵便物が１枚送り込まれた状態を示す図。送りローラと逆転ローラとの間に郵便物が２枚送り込まれた状態を示す図。紙とローラ形状の部材の紙粉収集能力を実験した概念図ローラの材質と紙粉収集能力を実験した結果を示す図。スポンジの気孔径の寸法と紙粉収集量との関係を示す図。送りローラ及び逆転ローラと紙粉清掃ローラの使用形態を示した概念図。送りローラと逆転ローラの相対的な回転速度（ローラ周速度差）と紙粉収集率の実験結果を示す図。

符号の説明

Ｐ…郵便物、５…検査部、７ａ、７ｂ…検出部（処理手段）、８…反転部（処理手段）、９…押印部（処理手段）、２０…繰出しローラ、２１…送りローラ、
２２…逆転ローラ（分離ローラ）、２３、２３…搬送ローラ、２４、２４…搬送ベルト、２７…紙粉清掃ローラ、２８…紙粉掻き落し板。

Claims

供給された複数枚の紙葉類の最端部の紙葉類に当接することにより、紙葉類を繰出す繰出しローラと、
この繰出しローラによって繰出された紙葉類に所定の処理を施す処理手段と、
表面が多孔質材料で形成され、前記繰出しローラに接触して回転することにより前記繰出しローラ表面から紙粉を除去する清掃ローラと、
を有することを特徴とする紙葉類処理装置。
供給された複数枚の紙葉類の最端部の紙葉類に当接することにより、紙葉類を繰出す繰出しローラと、
この繰出しローラによって繰出された紙葉類を装置内部に送出す送りローラと、
この送りローラによって送出された紙葉類に所定の処理を施す処理手段と、
表面が多孔質材料で形成され、前記送りローラに接触して回転することにより前記送りローラ表面から紙粉を除去する清掃ローラと、
を有することを特徴とする紙葉類処理装置。
前記送りローラに圧接され、前記紙葉類の送り方向と逆方向の回転トルクが付与されることにより、前記送りローラにより送出される前記紙葉類を１枚ずつに分離する分離ローラをさらに備え、
前記清掃ローラは、前記分離ローラ表面の紙粉を前記送りローラを介して除去することを特徴とする請求項２記載の紙葉類処理装置。
供給された複数枚の紙葉類の最端部の紙葉類を繰出す繰出手段と、
装置内部に設けられ、前記繰出手段によって繰出された紙葉類を搬送する搬送手段と、
この搬送手段によって搬送される紙葉類に所定の処理を施す処理手段と、
表面が多孔質材料で形成され、前記搬送手段に接触して回転することにより前記搬送手段の表面から紙粉を除去する清掃ローラと、
を有することを特徴とする紙葉類処理装置。
前記搬送手段は搬送ローラ又は搬送ベルトで構成されていることを特徴とする請求項４記載の紙葉類処理装置。
前記多孔質材料がゴム系スポンジであることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか1項記載の紙葉類処理装置。
前記ゴム系スポンジの発泡孔の平均直径が５０〜５００μｍであることを特徴とする請求項６記載の紙葉類処理装置。
前記ゴム系スポンジは連続発泡材料で構成されていることを特徴とする請求項６記載の紙葉類処理装置。
前記清掃ローラは接触している繰出しローラ、送りローラ又は搬送手段と、相対速度を有して回転されていることを特長とする請求項１乃至請求項８のいずれか１項記載の紙葉類処理装置。
前記清掃ローラから所定間隔離隔して設けられ、前記清掃ローラに付着した紙粉の量を所定量に制限するための掻き落し板をさらに有することを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか１項記載の紙葉類処理装置。