JP2011162283A

JP2011162283A - 紙葉類搬送用ローラ

Info

Publication number: JP2011162283A
Application number: JP2010024606A
Authority: JP
Inventors: Yukihiko Ishibashi; 行彦石橋; Tomonao Shimada; 朋尚島田; Yukihisa Ueda; 恭久上田
Original assignee: Nitta Corp
Current assignee: Nitta Corp
Priority date: 2010-02-05
Filing date: 2010-02-05
Publication date: 2011-08-25

Abstract

【課題】高いクッション性を有しつつ、簡単に製造できる紙葉類搬送用ローラを提供する。
【解決手段】弾性ローラ１０は、郵便物等の紙葉類を搬送するために使用される紙葉類搬送用ローラである。弾性ローラ１０は、内周輪部１１と、外周輪部１２と、これらを連結するように放射状に複数設けられた支柱部１３とを備え、これらが一体となっている。各支柱部１３は、周方向における一方向Ａ１に向けて膨らむ弓形形状の湾曲部から成る。弾性ローラ１０は、湾曲部が径方向に伸縮可能であるため、高いクッション性を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、紙葉類搬送用ローラに関し、特に、郵便物等を引き込み、反転送り出すために使用される紙葉類搬送用ローラに関する。

従来、郵便物の仕分けに使用される装置においては、郵便物の天地の向きを変える機構が備えられており、そのような機構には、郵便物の引き込み、反転送り出しを行って、郵便物の搬送方向を逆転させるスイッチバック機構が設けられている。スイッチバック機構は通常、外周面が互いに圧接するソリッドローラと、弾性ローラとから構成される。これら一対のゴムローラは、互いに逆方向に回転して、圧接されたローラ外周面間に郵便物を引き込んだ後、回転方向を反転させて、郵便物を逆方向に送り出している。

スイッチバック機構に使用される弾性ローラとしては、種々の厚さの郵便物を反転送り出すために、比較的クッション性の高いものが使用され、例えば、発泡体ローラの外周面に、円筒状のゴムが接着されたものが使用される。しかし、このような弾性ローラは、発泡体及びゴムを別々に製作した後に、接着させることで完成されるので、製作に時間を要するという問題がある。

また、特許文献１には、複写機等で使用される給紙ローラとして、内周輪部と、外周輪部と、これらを連結するように放射状に複数設けられた支柱部とを備える弾性ローラが開示されている。この給紙ローラでは、支柱部が径方向に対し傾斜した直線状に設けられ、支柱部間の中空が、台形ないし平行四辺形とされている。

特許文献１の弾性ローラでは、外力が付加されたとき、曲げ変形可能であるため、支柱部が径方向に平行である場合に比べて、容易に変形することが可能である。しかし、曲げ変形は、支柱部と内周輪部又は外周輪部との接続部を起点に行われるため、変形量が限定的で柔軟性が十分ではないという問題がある。また、支柱部全体が直線状であるため、支柱部の中途で不意に座屈変形し、スイッチバック機構に使用した場合、郵便物の安定した反転送り出しが実現できなくなるおそれもある。

特開昭６４−３４８２４号公報

本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたものであり、簡単な方法で製造でき、かつ柔軟性が高くて、反転送り出し機構に適した紙葉類搬送用ローラを提供することを目的とする。

本発明に係る紙葉類搬送用ローラは、外周輪部と、外周輪部の内周側に配置された輪状部材と、これらを連結するように放射状に複数設けられた支柱部とを備え、支柱部は、周方向における一方向に向けて膨らんだ湾曲部を有することを特徴とする。

上記紙葉類搬送用ローラは例えば、紙葉類を一方向に回転することにより引き込むとともに、その回転を反転させることにより、搬送方向を反転させて紙葉類を送り出すために使用されるものである。この場合、上記湾曲部の一部は、径方向に対して一方向に向けて傾いて外周輪部から内周側に向けて突出することが好ましい。湾曲部は例えば弓形である。

湾曲部は、例えば、径方向に対して上記一方向に向けて傾いて外周輪部から内周側に向けて突出する第１の部分と、径方向に対して上記一方向に向けて傾いて輪状部材から外周側に向けて突出する第２の部分とを備えることが好ましい。この場合、支柱部は、これら第１及び第２の部分の間の部分が起点となって、径方向に伸縮されることが好ましい。

支柱部は、周方向における一方向に向けて膨らんだ弓形の湾曲部と、周方向における他方向に膨らんだ弓形の湾曲部とが接続されてＳ字形状を呈しても良い。なお、輪状部材は、外周輪部及び支柱部とともに弾性材料によって一体的に構成される内周輪部であることが好ましいが、内部に軸部が通される筒状の芯材であっても良い。

本発明に係る紙葉類搬送用ローラは、例えばスイッチバック機構に使用される。スイッチバック機構は、第１及び第２のローラを備え、これら第１及び第２のローラが紙葉類を挟み込んで、互いに反対方向に回転して紙葉類を引き込むとともに、回転を反転させることにより、引き込んだ紙葉類を反転送り出すものであって、第２のローラは、外周輪部と、外周輪部の内周側に配置された輪状部材と、これらを連結するように放射状に複数設けられた支柱部とを備え、支柱部は、周方向における一方向に向けて膨らんだ湾曲部を有することを特徴とする。

上記第２のローラは、上記一方向に回転することにより紙葉類を引き込む場合、湾曲部の一部は、径方向に対して上記一方向に向けて傾いて外周輪部から内周側に向けて突出することが好ましい。

本発明によれば、湾曲部を有する支柱部を設けたことにより、高い柔軟性を有する弾性ローラをプレス成型等によって一体成形することが可能となるので、良好なクッション性を維持しつつ、短時間で製造可能な紙葉類搬送用ローラを提供することができる。

本発明の第１の実施形態に係る紙葉類搬送用ローラを示す平面図である。紙葉類反転送り出し機構を示す平面図である。本発明の第２の実施形態に係る紙葉類搬送用ローラを示す概略平面図である。鉛直反力と変位量の関係を示すグラフである。比較例の弾性ローラを示す平面図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照に説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態に係る弾性ローラを示す平面図である。

弾性ローラ１０は、郵便物等の紙葉類を搬送するために使用される紙葉類搬送用ローラである。弾性ローラ１０は、外周輪部１２と、内周側において外周輪部１２と同心状に配置された内周輪部１１と、これらの内周面と外周面とを連結するように放射状に複数設けられた支柱部１３とが一体となって構成されるローラ本体１７と、内周輪部１１内部に挿入される円筒状の芯材１４とを備える。芯材１４は、アルミニウム等の金属、樹脂等で構成される。弾性ローラ１０は、芯材１４内部にさらに不図示の軸部が挿入され、軸部を中心に周方向に回転可能である。ローラ本体１７は、ゴム等の弾性材料によって形成される。ローラ本体１７は、例えばプレス成型によって一体的に成形され、芯材１４は例えばそのプレス成型時に、内周輪部１１に接着される。

内周輪部１１及び外周輪部１２それぞれは、円筒状に形成される。支柱部１３は、周方向において略等間隔に配置され、隣接する支柱部１３、１３の間に空隙１５が形成される。すなわち、内周輪部１１と外周輪部１２の間には、空隙１５と支柱部１３が周方向に沿って交互に設けられる。

各支柱部１３は、周方向における一方向Ａ１（図１では反時計回り）に向けて膨らむ弓形形状の湾曲部から成る。具体的には、支柱部１３（すなわち、湾曲部）は、外周輪部１２、内周輪部１１それぞれから内周側、外周側に、径方向に対して一方向Ａ１に向けて角度αで傾いて、直線状に突出する直線部１３Ａ、１３Ｂと、それらの直線部１３Ａ、１３Ｂの間に設けられた円弧部１３Ｃが一体となって構成される。角度αは、本実施形態では４５°であるが、特に限定されるものではない。支柱部１３は、支柱部１３の中心にある円弧部１３Ｃを起点に径方向に大きく伸縮可能であるので、バネ部材となって、弾性ローラ１０に高い伸縮性（クッション性）を付与する。

なお、内周輪部１１の厚さ（径方向における長さ）は、角度αの設定範囲を広げ、クッション性を調整しやすくするため、外周輪部１２の厚さよりも薄いほうが良い。さらには、内周輪部１１は、省略されて良い。この場合、各支柱部１３は、芯材１４の外周面に直接接着されており、芯材１４と外周輪部１２を連結する。

図２は、弾性ローラ１０が使用されるスイッチバック機構を示す平面図である。スイッチバック機構２５は、弾性ローラ１０と、ソリッドローラ３０とを備え、これらローラ間に送り入れられた郵便物Ｍを、その搬送方向を逆転して送り出す機構である。

ソリッドローラ３０は、中空円柱のゴム等の弾性材料から形成されるローラ本体３１内部に、円筒状の芯材３２が挿入されて構成される。芯材３２の内部にはさらに不図示の軸部が挿入され、ソリッドローラ３０は軸部を中心に周方向に回転可能である。ソリッドローラ３０は、ローラ本体３１に空隙が設けられないため、弾性ローラ１０よりもその剛性が高く、例えば、外周面に径方向内側に向けて、同一の外力が作用されたとき、弾性ローラ１０に比べて、径方向における変形量は極めて小さくなる。

ローラ１０、３０は、軸部が互いに平行にされ、かつ互いに外周面（すなわち、ローラ本体３１の外周面と、外周輪部１２の外周面同士）が圧接した状態で配置される。そのため、弾性ローラ１０は、ソリッドローラ３０に接触する部分において、径方向内側に圧縮する。一方、ソリッドローラ３０は、剛性が高いため、弾性ローラ１０に接触する部分において殆ど変形していない。ローラ１０、３０は、互いに接触する部分において、各ローラ１０、３０の反力により、互いに押圧し合う状態となっている。

ソリッドローラ３０は、その軸部が駆動源に接続されており、駆動源によって、周方向における一方向Ｂ１（反時計回り）及び他方向Ｂ２（時計回り）に回転可能である。弾性ローラ１０は、ソリッドローラ３０に圧接することにより、ソリッドローラ３０が回転すると、その回転に追従して、ソリッドローラ３０と反対方向に回転させられる。

本実施形態では、ローラ１０、３０間に、郵便物Ｍが送り入られるとき、ソリッドローラ３０は他方向Ｂ２（時計回り）に回転させられ、その回転に追従して弾性ローラ１０が、一方向Ａ１（反時計回り）に回転させられている。このように回転するローラ１０、３０間に送り入れられた郵便物Ｍは、弾性ローラ１０をさらに圧縮させてローラ１０、３０間に挿入される。そして郵便物Ｍは、ローラ１０、３０間に生じる押圧力によって挟み込まれるとともに、ローラ１０、３０の回転に基づく搬送力によって、図２における下方向に引き込まれる。

郵便物Ｍが所定長さ引き込まれると、ソリッドローラ３０の回転は一方向Ｂ１（反時計回り）に反転させられ、それに追従して、弾性ローラ１０の回転は他方向Ａ２（時計回り）に反転させられる。回転が反転させられたローラ１０、３０間に挟み込まれた郵便物Ｍは、これらローラの回転力によって図２における上方向に送り出される。

本実施形態では、弾性ローラ１０は、径方向に高いクッション性を有するため、種々の厚さの郵便物Ｍに対して、追従性良く圧縮させられて郵便物Ｍを挟み込む。したがって、種々の厚さの郵便物Ｍの搬送方向を、安定して逆転させることが可能になる。また、内周輪部１１、外周輪部１２、及び支柱部１３は、プレス成型によって同時に製造されるので、弾性ローラ１０の製造時間を短縮することができる。

また、支柱部１３（すなわち、湾曲部）の一部（直線部１３Ａ）は、外周輪部１２から径方向に対して、一方向Ａ１に向けて傾いて内周側に突出している。一方、郵便物Ｍは、ローラ１０、３０間に挿入されるとき、径方向に対して一方向Ａ１に向けて傾いた外力Ｆ１を弾性ローラ１０に作用させる。すなわち支柱部１３には、支柱部１３が延出する方向にほぼ一致する方向の外力Ｆ１が作用されるので、郵便物Ｍがローラ１０、３０間に安定して引き込まれることになる。

さらに、ローラ１０が他方向Ａ２に回転して郵便物Ｍが送り出されるときには、圧縮した支柱部１３は、径方向に対して他方向Ａ２に向けて傾いた反力Ｆ２を郵便物Ｍに作用させる。そのため、ローラ１０、３０間に引き込まれた郵便物Ｍは、反力Ｆ２により図２における上向きに安定的に押し出されることになる。

図３は、本発明の第２の実施形態に係る弾性ローラを示す。第１の実施形態では、支柱部１３は、１つの弓形湾曲部から成り、弓形形状を呈したが、本実施形態では２つの弓形湾曲部から成ることにより、Ｓ字形状を呈する点を除いて第１の実施形態と同様である。

具体的には、本実施形態に係る支柱部１３は、外周輪部１２に接続し、かつ一方向Ａ１に向けて膨らむ弓形形状の第１の湾曲部１３Ｘと、内周輪部１１に接続し、かつ他方向Ａ２に向けて膨らむ弓形形状の第２の湾曲部１３Ｙが接続されてＳ字形状に形成される。

本実施形態では、一方向Ａ１に向けて膨らむ第１の湾曲部１３Ｘが外周輪部１２に接続するので、支柱部１３の一部は、第１の実施形態と同様に、外周輪部１２から径方向に対して、一方向Ａ１（郵便物を引き込むときにローラが回転する方向）に向けて傾いて内周側に突出する。したがって、第１の実施形態と同様に郵便物Ｍを安定して引き込み、反転送り出すことが可能になる。

さらに、本実施形態では、バネ部材となる支柱部１３がＳ字形状を呈することにより、ローラ本体１７の変形量の増加に対する反力がより緩やかに大きくなるので、より安定的に郵便物Ｍを引き込み、反転送り出すことになる。

なお、第１及び第２の実施形態に係る弾性ローラは、スイッチバック機構以外にも、使用されても良い。例えば、ベルト等によって、順次搬送される郵便物Ｍ同士の間隔（ギャップ）を調整するための加減速機構に使用されても良い。加減速機構は、図２のスイッチバック機構と同様に、ソリッドローラ１０と、弾性ローラ３０で構成され、これらローラ１０、３０が、外周面同士が圧接されて配置される。加減速機構では、ソリッドローラ３０が時計回り（他方向Ｂ２）に回転され、それに追従して弾性ローラ１０が反時計回り（一方向Ａ１）に回転される。これらローラ１０、３０間に送り込まれた郵便物Ｍは、ローラ１０、３０間に挟み込まれて、図２の下方向に送られる。ソリッドローラ３０は、郵便物Ｍ同士の間隔に応じて、適宜回転速度が調整され、これにより、郵便物Ｍは速度調整がされた上で下方向に送り出される。

以下、本発明について実施例を示して説明するが、本発明を以下に示す実施例に限定されるものではない。

［実施例］
外径５０ｍｍ、内径２０ｍｍ、外周輪部１２及び支柱部１３の厚さ３ｍｍ、内周輪部１１の厚さ１ｍｍ、角度αを４５°としたローラ本体１７の内部に厚さ２ｍｍの円筒形の芯材１４を挿入した、図１に示す弾性ローラ１０を用意した。ローラ本体１７のゴムとしては、硬度６０度のアクリルニトリルブタジエンを使用した。アルミニウムから成る芯材１４の内部に軸部を挿入し、軸部を固定した弾性ローラ１０の外周面を金属剛体によって押圧して、ローラ本体１７を径方向内側に向けて変形させ、径方向におけるローラ本体１７外周面の変位量と、鉛直方向に作用された反力との関係を測定した。その結果を図４に示す。なお、本実施例では、支柱部１３の真上から押圧した場合と、間隙１５の真上（隣接する２つの支柱部の中央部分）から押圧した場合における反力を測定した。

［比較例］
図５に示すように、外径４６ｍｍ、内径２０ｍｍの中空円柱の発泡体１０１の外周に、厚さ２ｍｍの円筒状ゴム１０２を接着して構成されるローラ本体１００の内部に、厚さ２ｍｍのアルミニウムから成る芯材１０３を挿入した弾性ローラ１０５を用意した。比較例では発泡体１０１としてウレタンフォーム、円筒状ゴム１０２として硬度６０度のゴムを用いた。比較例においても、実施例と同様に、ローラ本体を径方向内側に向けて変形させて、そのときのローラ本体１００外周面の径方向における変位量と、鉛直方向に作用された反力とを測定した。その結果を図４に示す。なお、硬度とは、ＪＩＳ
Ｋ６２５３に基づいて測定されたタイプＡデュロメータ硬さである。

図４から明らかなように、実施例では、支柱部１３真上から押圧した場合と、間隙１５の真上から押圧した場合とが、略同様の挙動を示した。また、郵便物を引き込み、反転送り出す用途で使用される場合、変位量の使用領域は５ｍｍ程度以下であるが、そのような使用領域において、実施例は、比較例と同様に、変位量に対して緩やかに鉛直反力が上昇していた。すなわち、本実施例の弾性ローラは、その製造が容易であり、かつ使用領域におけるクッション性が高いものであった。

１０弾性ローラ（第２のローラ）
１１内周輪部（輪状部材）
１２外周輪部
１３支柱部
１４芯材（輪状部材）
２５スイッチバック機構
３０ソリッドローラ（第１のローラ）
Ｍ郵便物（紙葉類）

Claims

外周輪部と、前記外周輪部の内周側に配置された輪状部材と、これらを連結するように放射状に複数設けられた支柱部とを備え、前記支柱部は、周方向における一方向に向けて膨らんだ湾曲部を有することを特徴とする紙葉類搬送用ローラ。
紙葉類を前記一方向に回転することにより引き込むとともに、その回転を反転させることにより、搬送方向を逆転させて前記紙葉類を送り出すために使用される紙葉類搬送用ローラであって、前記湾曲部の一部は、径方向に対して前記一方向に向けて傾いて前記外周輪部から前記内周側に向けて突出することを特徴とする請求項１に記載の紙葉類搬送用ローラ。
前記湾曲部は、弓形であることを特徴とする請求項１又は２に記載の紙葉類搬送用ローラ。
前記湾曲部は、径方向に対して前記一方向に向けて傾いて前記外周輪部から前記内周側に向けて突出する第１の部分と、径方向に対して前記一方向に向けて傾いて前記輪状部材から前記外周側に向けて突出する第２の部分とを備えることを請求項１ないし３のいずれか１項に記載の紙葉類搬送用ローラ。
前記支柱部は、前記弓形の湾曲部と、周方向における他方向に膨らんだ弓形の湾曲部とが接続されてＳ字形状を呈することを特徴とする請求項３に記載の紙葉類搬送用ローラ。