JP3646544B2 - 紙葉類集積装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、区分情報が付与された紙葉類を該区分情報に従い区分する紙葉類区分装置における紙葉類を集積する紙葉類集積装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
紙葉類の集積装置において、下流側の仕切面に突出部を設けたものとして、例えば特開平10−157906号公報記載の紙葉類の集積機構がある。
【0003】
この集積機構では、紙葉類の取り出し側になるにしたがい、搬送方向上流側に傾斜したストッププレートが示されている。紙葉類を整列して集積するためには、例えば前述のストッププレートのように、取り出し口側が突出した構造とし、また突出部の摩擦係数を高くすると良い。しかし、突出部に引っかかり、取り出しにくいという問題があった。前述の例ではこの点について触れられていない。
【0004】
特開平10−203709号公報記載の紙葉類集積装置には、下流側の壁面に、紙葉類を集積する際に紙葉類の衝突時の衝撃を柔らげるゴム部材を固着させておき、更に、このゴム部材の表面に紙葉類の衝突による摩耗を防ぐためにプラスチック平面部材を固着させた技術が記載されている。図8の説明において、紙葉類の投入基準位置Eからのゴム部材の端部の位置は、紙葉類の投入基準位置Eからの紙葉類の重心位置Gよりも、紙葉類の取り出し側になるように配置することが記載されている。しかし、搬送される紙葉類が単一の紙葉からなる葉書のような構造の場合、重心位置が葉書の形態に対して一様に決まるが、封書の如き紙葉類であると重心位置が封書の形態に対して一様に決まらない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、搬送される紙葉類がいかなる種類のものであっても安定して集積し、集積装置から紙葉類を取り出す際にスムーズに取り出すことができる、紙葉類区分装置における紙葉類集積装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、前記厚み方向と略平行かつ前記搬送方向と略垂直である仕切面のうち、前記搬送路の搬送方向の下流側にある仕切面から、前記搬送方向の上流側に突出して設けられた係止手段と、前記係止手段の上流側および下流側に移動可能であるカバー手段とを有し、前記カバー手段は前記紙葉類と接する部位の摩擦係数が前記係止手段の摩擦係数より低く、前記紙葉類を集積するときは前記係止手段の少なくとも一部が前記搬送方上流側に突出するように付勢されて移動し、前記紙葉類を該紙葉類集積装置の外部へ取り出すときは前記係止手段が前記カバー手段の前記搬送方向下流側に位置するように付勢されて移動するカバー手段であることにより達成することができる。
【0009】
【発明の実施の形態】
本発明の紙葉類集積装置を適用した例として、書状区分機を図1に示す。
【0010】
本発明の装置で取り扱う紙葉類の一例は、葉書や封書などの定形の郵便書状である。
【0011】
書状区分機は、書状1に記された宛名やバーコードなどの区分情報を読取り、この区分情報によって書状の区分処理を行うものである。以下に構成要素を説明する。
【0012】
まず、50は紙葉類集積装置であり、ここでは書状を厚み方向に重ねて集積するものである。その詳細な構成は後に述べる。
【0013】
2は、厚み方向に重ねられた書状1を運搬するホッパである。
【0014】
3は、書状1を1通ずつ順次供給する供給部である。供給部3は、例えば、穴の開いたベルトを用いて、穴を通じてエアを吸引して書状1をベルトに吸着し、ベルトを移動することにより、書状1を1通ずつ分離して供給する構成となっている。なお、図1において供給部3は書状1を下側へ供給する構成になっているが、本発明において供給方向は上側など、いずれであってもかまわない。
【0015】
4は、書状1を搬送する搬送路であり、例えば対向するベルトにより書状1を挟持して搬送する。
【0016】
5は異物検知部であり、書状1が本書状区分機50の処理に適さないことを検知する。例えば書状1の大きさや硬さが不適当であることや2枚以上重なって供給されることを、書状の通過時間や搬送路の変形により検知する。
【0017】
6は第1の搬送ゲートであり、例えば書状1の搬送方向を切り換えるゲート部材をソレノイドで駆動する構成になっている。
【0018】
7は、箱様の形状を有する第1のリジェクト集積手段である。
【0019】
8は、書状1の姿勢を修正する第1の整位部であり、例えば搬送方向に対して斜行したベルトにより、書状の一辺を搬送の基準となる面に押し付けて書状の姿勢を整える。9は書状1の区分情報を読みとる読み取り部である。書状区分機50における区分情報の一例は、文字やバーコードで書かれた宛名である。第1の整位部8は読み取り部9より上流側にあって、書状1の姿勢を整えてから読み取り部9へ搬送することにより、読み取り精度を向上する。
【0020】
10は重送検知部であり、供給部3において誤って書状1を2枚以上重ねて供給したことを検知する。例えば対向するベルト同士を異なる搬送速度とし、重なった書状同士をずらし、長さの変化を検出することにより、重送と判断する。
【0021】
11は第2の搬送ゲートであり、例えば書状1の搬送方向を切り換えるゲート部材をソレノイドで駆動する構成になっている。
【0022】
12は、箱様の形状を有する第2のリジェクト集積手段である。
【0023】
13は、書状1の姿勢を修正する第2の整位部であり、14は書状1の区分情報にしたがってバーコードなどの機械コードを印刷する印刷部である。第2の整位部13は印刷部14より上流側にあって、書状1の姿勢を整えてから印刷部8へ搬送することにより、所定の位置に印刷する。
【0024】
15は、印刷確認部であり、例えばバーコードリーダである。
【0025】
16は、書状1を各段に振り分ける段ゲートである。
【0026】
17は、紙葉類集積装置50を取り付けるベース部材である。図1において、ベース部材18は一枚の平板からなるように描いてあるが、複数の部材から構成された基準面であってもよい。
【0027】
18は、書状区分機の動作状況を表示する表示手段であり、例えば三色信号灯やLCDディスプレーなどを用いて、正常処理中であることや異常が発生したことなどを作業者に知らせる。
【0028】
19は、紙葉類集積装置50に割り当てる区分情報のパターンを設定する区分設定手段であり、例えばタッチパネルや複数のスイッチからなる。
【0029】
図2に紙葉類集積装置50の実施形態の一例を示す。
【0030】
51は区分ゲートであり、例えばゲート片とそれを駆動するソレノイドなどのアクチュエータとからなる。区分ゲート51は、書状1を紙葉類集積装置50へ導入するときは搬送路4と交叉する。一方、導入しないときは搬送路4と交叉せずに、点線で示すように搬送路4の下側に収納される。これによって、書状1を選択的に導入することができる。
【0031】
また、52はゲートセンサである。例えば一対のフォトダイオードとフォトトランジスタからなり、書状1によって光軸が遮光されることにより、書状1の搬送位置を検出する。
【0032】
53は集積ガイドであり、集積ガイド53は屈曲した平板からなり、ガイド支点54を中心に、矢印Bで示すように揺動する構成になっている。
【0033】
55は底板であり、例えばアクリル板からなる。底板55は、底板支点56を中心に、矢印Cのように揺動する構成になっており、図示しない弾性体によって、書状が集積されていないときは傾斜し、書状が多数集積されたときは略水平になるように支持されている。書状1は、書状1が集積されていないときは、底板55にその片面を接して集積され、書状1が既に集積されているときは、それに片面を接して集積されるように、書状1の厚み方向に重なって順次集積される。
【0034】
また、底板55は底板支点56を中心に揺動するとしたが、略水平の状態で書状の厚み方向に移動するようにバネ等の弾性体等で支持する構造であってもよい。さらに、書状を集積する量が減少するが、底板55を固定した構造であってもよい。
【0035】
57は仕切板であり、搬送路4の搬送方向に隣接して配置された紙葉類集積装置50を区切る板である。また、57aは搬送方向下流側の、57bは搬送方向上流側の仕切板をそれぞれ指すものとする。
【0036】
58は係止手段であり、例えばゴムなどの表面が高摩擦の粘弾性体からなり、書状1を整列して集積する機能がある。係止手段58については後に詳しく説明する。
【0037】
59は満杯検知手段であり、例えば一対のダイオードとフォトトランジスタとからなり、光軸が遮光されることにより、満杯を検知する。
【0038】
17はベースであり、紙葉類集積装置50の奥側の壁を構成し、仕切板57などが取り付けられている。また、搬送路4での搬送の基準でもあり、書状1の奥側の辺は、ベース17に沿うように搬送される。
【0039】
以上の構成の紙葉類集積装置50に、書状1を投入したときの集積手順について説明する。
【0040】
書状1は搬送路4で矢印イの向きに搬送される。ゲートセンサ52により、区分情報に対応する紙葉類集積装置50の近傍に達したとき、区分ゲート51を切り換えて、書状1を投入する。
【0041】
書状1は区分ゲート51の下面を矢印Aのように沿って進み、既に集積されている書状1と集積ガイド53との間に進入する。そして、書状1は集積ガイド53に押さえられることにより、または書状1が仕切板57aに当たることによって停止し、集積が完了する。
【0042】
書状1が投入されると、集積ガイド53が矢印Bのように揺動し、書状の厚み分だけ持ち上げられる。書状を多数集積して、集積ガイドが5bで示す位置になったとき、満杯検知手段59を遮光して、満杯を検知する。また、満杯検知手段59が遮光してから、所定の枚数または厚さの書状を投入してから満杯としても良い。
【0043】
作業者が書状1を取り去るなどにより、満杯検知手段59の検知が解除されたら、満杯処理を停止する。
【0044】
次に図3と図4とを用いて、係止手段58について説明する。
【0045】
まず、書状1はその重量が多様(例えば、50g以下の範囲)である。例えば、書状1の重量が比較的重い場合、集積ガイド53によって減速されずに、仕切板57から跳ね返る。また、書状1が軽い場合、集積ガイド53で減速して、仕切板57に到達しないこともある。そのため、ある特定の重量の書状が連続すると、図3において書状1aに示すように、仕切板57との間に隙間Sを開けて集積されることがある。
【0046】
ここで、次の書状1bが投入されたとき、書状1bの先端が矢印ロで示すように下方へ進入する。そのとき、書状1bの先端が仕切板57または係止手段58(点D)に接触し、書状1bの中間が書状1a(点E)に接触した状態で停止することがある(先端もぐり込みと表す)。
【0047】
このような状態では、書状1bの後端が区分ゲート51や集積ガイド53の近傍になることがあるため、さらに次の書状1cと書状1bとが衝突して、ジャムが発生しやすくなる。
【0048】
そのために、係止手段58は高摩擦材を用いて、矢印ロの方向に滑らないようにしている。
【0049】
また、図4に示すように、係止手段58は仕切板57aから搬送方向と反対側へ出張っている。最も出張った突出面58Sは、書状1の中央より手前側に設けられているため、書状1は手前側が奥側より先に衝突することが多い。それにより、書状1の手前側に搬送方向(矢印ハ)と反対側の力(矢印ニ)が発生して、重心G周りに書状1を奥側に寄せる力(矢印ホ)となる。これにより、書状1は手前側に飛び出すことが無く、集積装置内部に集積できるようになっている。
【0050】
さらに係止手段58は粘弾性体を用いることにより、書状1の衝突力を緩和し、かつ書状1の衝突によって発生する騒音を低減している。
【0051】
このように、係止手段58には高摩擦材であり、かつ粘弾性体という条件があり、適当な素材として、ゴムが使用されることが多い。
【0052】
ところが、このような係止手段58を用いた場合、集積装置から書状1を取り出しにくいという問題がある。
【0053】
図5は書状1を取り出すときに発生する力を示している。
【0054】
まず、前述のように、書状の重量により、書状が集積される位置が異なる。そのため、図5に示すように、書状1は下流側の仕切板57aまたは係止手段58から上流側の仕切板57bまでの間に広がって集積されることが多い。
【0055】
次に書状1を手前側に引き出すため、引き出し力Fpを加える。書状1は係止手段58と仕切板57bとに接しているため、摩擦力FaとFbとを受ける。
【0056】
ここで、係止手段58は高摩擦材のため、Fa>Fbという関係になる。そのため、把持点H周りにモーメントMが発生し、図5においては時計回りに回転する力が働く。それにより、書状1から係止手段58と仕切板57bとに対して、抗力NaとNbとが発生する。ここで、NaとNbとはほぼ等しいので、高摩擦である係止手段58との摩擦力Faは、Fa>Fbという関係のままであり、さらにFaとFbとが増大するという循環が起こり、引き出し力Fpが極めて大きくなる。
最終的には、書状1が大きく変形して、書状1の上流奥側の角Fが仕切板57bに沿って引き出されねば、書状1を取り出すことができない。
【0057】
したがって、搬送方向の下流側に位置する面、すなわち仕切板57aと係止手段58は、書状1を集積するときに摩擦係数が高く、書状1を取り出すときに摩擦係数が小さくなることが望ましい。
【0058】
そこで、本発明の紙葉類集積装置50では、第1の実施形態として、図6から図8に示すように係止手段58に低摩擦部を設けた。
【0059】
まず、図6を用いて係止手段58の構成を説明する。
【0060】
101は、ゴムなどの高摩擦かつ粘弾性の特性を有する部材、例えばゴムから構成された第1の係止部材である。
【0061】
102は仕切板57bと同等以下の摩擦係数である部材から構成される第2の係止部材である。第2の係止部材102は、第1の係止部材101の一部をコーティングするフッ素樹脂などのコーティング材であっても良い。
【0062】
突出面10Sは、第1の係止部材101と第2の係止部材102とにより構成され、前述のように書状1を奥側へ寄せるため、書状1の中心より手前側に設ける。また、図3を用いて説明した先端もぐり込みが発生しないように、突出面10Sの一部は、高摩擦である第1の係止手段101で構成する。
【0063】
したがって、第1の係止部材101は、ベース17から第1の係止部材101の奥側の突出点Jまでの距離をRとし、書状1の先端の辺の長さをWとすると、以下に示す式1の条件を満たすものとする。
【0064】
R>(W/2)… (式1)
また、第2の係止部材102は、第1の係止部材101より手前側であり、かつ書状1の手前側の角を包含する範囲に設ける。すなわち、ベース17から第2の係止部材102の奥側までの距離をTとすると、TとRとWの関係を以下の条件とする。
【0065】
T>R … (式2) かつ T<W … (式3)
このような係止手段58を設けて、書状1を取り出すときの力を図5で説明する。
【0066】
まず、初めに書状1を引き出すときは、第1の係止部材101の摩擦係数が高いため、Fa>Fbとなり、モーメントMが発生する。その結果、抗力NaとNbとが働く。
【0067】
抗力Naは書状先端の手前側の角に発生し、それは第2の係止部材102へ作用する。ここで、第2の係止部材102の摩擦係数は、仕切板57bと同等であるため、Fa≒Fbとなる。それにより、モーメントMはほぼ無くなり、抗力NaとNbが発生し無くなるため、摩擦力FaとFbは増えることが無い。この結果、書状1を変形させることなく、Fp≒(Fa+Fb)なる力で、書状1を取り出すことができる。
【0068】
このように、係止手段58の手前側に低摩擦部を設けることにより、取り出し時にかかる負荷を低減することができる。
【0069】
なお、紙葉類には郵便書状のように、幅Wが最小長Wminから最大長Wmaxまでの範囲を有することがある。このとき、前述の(式1)と(式3)は以下のようになる。
【0070】
まず、(式1)は、突出面10Sが書状1の中心より手前側という条件であるから、
R>(Wmax/2) … (式4)
とすれば、最大の書状においても条件を満たすことができる。
【0071】
また、(式3)は、第2の係止部材102が書状1の手前側の角を包含するという条件であるから、
T<Wmin … (式5)
とすれば、最小の書状においても条件を満たすことができる。
【0072】
例えば、書状の幅Wが、90mm≦W≦120mmとすると、R>60mmであり、T<90mmであることが望ましい。すなわち、第1の係止部材101の突出面は、ベース17より60mmから90mmの範囲とする。そして、第2の係止部材102の突出面を90mmから手前側の範囲に設けるとよい。
【0073】
また、以上の説明において、第1の係止部材101の突出面高さUと、第2の係止部材102の突出面高さVとは同一であるものとしてきた。しかしながら、加工精度の点から同一にはなりえない。
【0074】
したがって、望ましくはU=Vであるが、|U−V|がある程度小さければ、書状1を取り出すときの変形も小さいので許容できる。例えば、|U−V|<0.5mmである。
【0075】
また、図6の例において、第1の係止部材101と第2の係止部材102はそれぞれ仕切板57aに接して、設けられていた。
【0076】
ここで、第1の係止部材101には、書状1の衝突による騒音を低減する効果がある。その効果を増すためには、第1の係止部材101を大きくした方が良い。
【0077】
そこで、図7に示すように、第1の係止部材101は、突出面101Sと、傾斜面101aと、切り欠き面101bとを少なくとも有する形状とする。傾斜面101aは、突出面101Sの奥側Jと、ベース17と仕切板57aとの交線Kとを結んだ面より、仕切板57a側にあるものとする。また、切り欠き面101bは突出面101Sより、仕切板57a側にあるものとする。
【0078】
このような第1の係止部材101を仕切板57aに接して設け、第2の係止部材102を切り欠き面101bに接して設けることにより、第1の係止部材101を大きくすることができ、騒音の低減に効果がある。
【0079】
また、図8に示すように、仕切板57aに段差を設けることにより、低摩擦部を構成することもできる。すなわち、第1の係止部材101より手前側について、仕切板57aを折り曲げるまたは板厚を増すことにより、突出面10Sとを略水平にすればよい。
【0080】
このように、係止手段58の手前側に低摩擦部を設けることにより、取り出し時にかかる負荷を低減することができる。
【0081】
さらに、取り出し時の負荷を低減するために、図9から図11に第2の実施形態を示す。本実施形態は書状1を取り出すときに、高摩擦な係止手段58を、低摩擦であるカバーで覆うことにより、取り出し時の負荷を低減するものである。
【0082】
まず、図9において、103がカバー手段である。
【0083】
カバー手段103は、係止手段58より低摩擦な部材であるカバー面104と、カバー面104を厚み方向に略平行な軸について回転自在に支える支点105と、カバー面104を一方向に付勢する弾性体106とからなる。
【0084】
図10はカバー手段103を上流側から見た図である。
【0085】
カバー面104は係止手段58が搬送方向上流側に突出できるように、その一部が切り欠かれている。そして、係止手段58を含めてその奥側の範囲で、弾性体106によりカバー面104より係止手段58が搬送方向上流側に突出するように付勢されている。すなわち、図9において、弾性体106は矢印Pの方向へ力を加えている。
【0086】
一方、少なくとも係止手段58から手前側の範囲では、カバー面104の一部が係止手段58より搬送方向上流側になるように構成されている。
【0087】
また、支点105はそれを中心にカバー面104が付勢されている方向とは反対方向に回転したとき、カバー面104が係止手段58より上流側になる位置に設けられている。
【0088】
このようなカバー手段103により、まず書状1を集積するとき、係止手段58がカバー面104より上流側に突出しているため、書状1は係止手段58に接触し、先端もぐり込みを防止することができる。
【0089】
一方、図11に示すように、書状1を取り出すときは、カバー面104は書状1から矢印Q方向に力を受ける。それにより、カバー面104は矢印Q’方向に回転する。ここで、係止手段58のほとんど全てがカバー面104の下流側に位置する。そのため、書状1は高摩擦である係止手段58には接せず、より低摩擦であるカバー面104に接して取り出され、取り出し時の負荷を小さくすることができる。
【0090】
このように、集積された書状1を取り出すとき、係止手段58より上流側に移動するカバー手段103を設けることにより、取り出し時の負荷を小さくすることができる。
【0091】
【発明の効果】
本発明を適用することにより、紙葉類集積装置に集積した紙葉類を取り出すときにおける、取り出し力を低減することができる。それにより、紙葉類の破損の低減、作業性の向上などに寄与できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】紙葉類区分装置の概略図である。
【図2】紙葉類集積装置の構成図である。
【図3】書状の先端もぐり込みの様子を示す模式図である。
【図4】書状の跳ね返りの様子を示す模式図である。
【図5】取り出し時に発生する力を示す概念図である。
【図6】係止手段の構成を示す概略図である。
【図7】係止手段の構成を示す概略図である。
【図8】係止手段の構成を示す概略図である。
【図9】カバー手段の構成を示す概略図である。
【図10】カバー手段の構成を示す概略図である。
【図11】カバー手段の構成を示す概略図である。
【符号の説明】
1…書状、2…ホッパ、3…供給部、4…搬送路、5…異物検知部、6…第1の搬送ゲート、7…第1のリジェクト集積手段、8…第1の整位部、9…読み取り部、10…重送検出部、11…第2の搬送ゲート、12…第2のリジェクト集積手段、13…第2の整位部、14…印刷部、15…印刷確認部、16…段ゲート、17…ベース部材、18…表示手段、19…区分選択手段、50…紙葉類集積装置、51…区分ゲート、52…ゲートセンサ、53…集積ガイド、54…ガイド支点、55…底板、56…底板支点、57…仕切板、58…係止手段、59…満杯検知手段、101…第1の係止部材、102…第2の係止部材、103…カバー手段。
Claims (1)
- 搬送路により搬送される紙葉類を厚み方向に重ねて集積する紙葉類集積装置において、
前記厚み方向と略平行かつ前記搬送方向と略垂直である仕切面のうち、前記搬送路の搬送方向の下流側にある仕切面から、前記搬送方向の上流側に突出して設けられた係止手段と、前記係止手段の上流側および下流側に移動可能であるカバー手段とを有し、前記カバー手段は前記紙葉類と接する部位の摩擦係数が前記係止手段の摩擦係数より低く、前記紙葉類を集積するときは前記係止手段の少なくとも一部が前記搬送方上流側に突出するように付勢されて移動し、前記紙葉類を該紙葉類集積装置の外部へ取り出すときは前記係止手段が前記カバー手段の前記搬送方向下流側に位置するように付勢されて移動するカバー手段であることを特徴とする紙葉類集積装置。
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