JP3746144B2 - 紙葉類の仕分け装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、紙葉類を各紙葉ごとに表示された区分記号に基づいて仕分けする紙葉類の仕分け装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば、はがき、封書などの郵便物をそれぞれに表示された郵便番号、バーコードあるいは宛先などの区分記号に基づいて仕分けするために、紙葉類の仕分け装置が用いられている。
【０００３】
この紙葉類の仕分け装置は、紙葉類を一括して供給する供給手段と、この供給手段から、前後の紙葉の間隔が一定になるように一通づつ取り出す分離手段と、分離して取り出された紙葉を搬送する搬送手段と、紙葉ごとに表示された区分記号を読み取る読み取り手段と、前記搬送手段に接続され、ゲートの開閉により紙葉の搬送経路を分け、前記一定の速度で搬送する複数の区分搬送手段と、各区分搬送手段に沿って配置され、ゲートの開閉により紙葉を表示された分類ごとに収納する複数の区分棚とを備えている。
【０００４】
そして、供給装置から取り出された紙葉を搬送装置で搬送している間に、紙葉に表示された区分記号を読み取り、前記各ゲートを開閉することにより搬送手段から区分搬送手段を介して区分棚へ仕分けして収納するようにしている。
【０００５】
このような紙葉類の仕分け装置では、搬送装置で搬送される各紙葉が、その厚さや材質により、搬送装置を構成するベルトコンベアとの摩擦や搬送方向の変換部における流れ易さに差が発生するため、区分搬送手段あるいは区分棚に到達するまでに前後の紙葉の間隔が変動することがある。特に、紙葉の間隔が一定の値より小さくなった場合には、ゲートを作動させることが出来ないため、紙葉を所要の区分搬送手段や区分棚に導入できない不具合が発生する。
【０００６】
このような不具合を解決するものとして、たとえば、特公平８−１８７２８号公報に開示された紙葉類の搬送装置が提案されている。この搬送装置は、紙葉類を一定の速度で搬送する固定速度搬送手段と、任意の速度で搬送する変速搬送手段と、前記固定搬送手段で搬送されている紙葉の間隔を検出する間隔検出手段と、変速搬送手段で搬送される紙葉の位置を検出する位置検出手段と、前記各検出手段の出力に基づいて前記変速搬送手段の搬送速度を制御する制御部とを設けたものである。
【０００７】
そして、間隔検出手段で固定速度搬送手段により順次搬送される紙葉の間隔を検出し、近接して搬送されてきた紙葉の間隔を仕分けに必要な間隔に修正するようにしている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
このように順次搬送されてくる紙葉の間隔を修正する作業は、紙葉が連続して同じ区分搬送手段を搬送され区分けされる場合に、紙葉を最初に区分けする区分搬送手段の入口に到達する前に行うことが必要になる。
【０００９】
一方、供給手段から区分搬送手段の入口までの搬送距離と、区分搬送手段の入口から最終の区分棚までの搬送距離がほぼ同じ距離であった場合、供給手段から区分搬送手段の入口までの搬送で生じた紙葉の間隔の変化が、区分搬送手段の入口から最終の区分棚までの間に発生することになり、従来と同様の不具合が発生することになる。
【００１０】
上記の事情に鑑み、本発明の目的は、その紙葉が収納される区分棚の位置で適正な間隔を維持し得るようにし、処理能力と信頼性を向上させた紙葉類の仕分け装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、複数の紙葉類を収納する供給手段と、この供給手段から紙葉を一通ずつ分離して取り出す分離手段と、分離された紙葉を搬送する搬送手段と、搬送手段に沿って配置され、紙葉ごとに表示された区分記号を読み取る読み取り手段と、搬送される紙葉の間隔を測定する間隔測定手段と、前後して搬送される紙葉の間隔を調整する間隔調整手段と、紙葉の搬送経路を分ける区分搬送手段と、この区分搬送手段により区分された紙葉を収納する区分棚とを備えた紙葉類の仕分け装置において、前記間隔測定手段は前記分離手段によって分離された紙葉の間隔を測定する第1の間隔測定センサからの信号を入力とする第１の間隔測定手段と前記間隔調整手段に送り込まれる紙葉の間隔を測定する第2の間隔測定センサからの信号を入力とする第２の間隔測定手段とからなり、前記間隔調整手段を制御する間隔制御手段を設け、前記第１の間隔測定手段から第２の間隔測定手段までの搬送距離と前記第１の間隔測定手段で測定された紙葉の間隔および前記第２の間隔測定手段で測定された紙葉の間隔に基づいて、前記第1の間隔測定センサと前記第2の間隔測定センサまでの距離における前記紙葉の間隔変動量で前記区分搬送手段もしくは前記区分棚に到達する時の紙葉の間隔を予測して、前記予測された紙葉の間隔に基づいて前記紙葉の間隔を調整することにより達成される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明による紙葉類の仕分け装置の斜視図、図２は、紙葉類の仕分け装置の制御系統図、図３は、図１における間隔調整手段の構成図、図４は、間隔調整の状態を示す特性図である。
【００１３】
図１において、１は供給手段で、複数の紙葉２を収納している。４は分離手段で、電動機（図示せず）で駆動される真空吸着ベルトで供給手段１の排出口にある紙葉を一通づつ分離して取り出す。
【００１４】
７は搬送手段で、所定の位置に配置された複数のプーリ２０と、このプーリ２０に掛け回され一定速度で走行するように直列に配置された複数のベルトにより構成され、分離装置４で分離された紙葉２の搬送を行う。前記各ベルトは、紙葉２をその両側から挾持するように対で構成されている。
【００１５】
２１Ａは第１の間隔測定センサで、たとえば、搬送手段７の上流側に紙葉２の搬送経路を挾んで配置された投光器と受光器からなる光電センサで構成され、紙葉２がセンサの光軸を横切ることによりＯＮ、ＯＦＦ信号を発信する。
【００１６】
５は検知手段で、搬送手段７で搬送される紙葉２の重送、曲げ剛性（硬さ）、厚さなどを検出する。２３は搬送ゲートで、搬送手段７に沿って配置され、紙葉２の搬送経路を切り替える。２４はリジェクトボックスで、検知手段５からの信号に基づく搬送ゲート２３の開閉により搬送手段７から排出された重送もしくは規定値を超える紙葉２を回収する。
【００１７】
３は整位部で、搬送装置７で搬送される紙葉２に表示された区分記号が所定の経路を移動するように、紙葉２のスキューやシフトを修正する。９ａは宛名読み取り部で、紙葉２に表示された郵便番号や宛名を読み取る。９ｂはバーコード読み取り部で、紙葉２に表示されたバーコードを読み取る。２２はインクジェットプリンタで、宛名読み取り部９ａで読み取られた情報に基づいて、バーコードが表示されていない紙葉２にバーコードを印刷する。９ｃはバーコード読み取り部で、インクジェットプリンタ２２で印刷されたバーコードを読み取る。
【００１８】
２１Ｂは第２の間隔測定センサで、たとえば、搬送手段７の上流側に紙葉２の搬送経路を挾んで配置された投光器と受光器からなる光電センサで構成され、紙葉２がセンサの光軸を横切ることによりＯＮ、ＯＦＦ信号を発信する。
【００１９】
１０は間隔調整手段で、図３に示すように構成されている。同図において、７ａと７ｂは、それぞれ搬送手段７の一部を構成する上流側のベルトと下流側のベルト。３０はローラで、ベルト７ａとベルト７ｂの間に配置され、サーボモータ（図示せず）によって駆動される。３１はピンチローラで、軸３３に揺動可能に支持された揺動アーム３２に一端に回転可能に支持され、ばね３４によってローラ３０に所定の力で押しつけられている。
【００２０】
前記ローラ３０の設置位置を、紙葉２が上流側のベルト７ａによる挾持が開放される位置とローラ３０、３１で紙葉を挾持する位置の間の距離をｌ1 、ローラ３０、３１による挾持が開放される位置と下流側のベルト７ｂが紙葉を挾持する位置の間の距離をｌ2 とし、紙葉類の仕分け装置で取り扱う紙葉の最小寸法をｌｍｉｎとしたとき、ｌｍｉｎ＞ｌ1 、ｌｍｉｎ＞ｌ2 とすれば、搬送される紙葉２は、常にベルト７ａまたはローラ３０、３１またはベルト７ｂに挾持され、安定した搬送を行うことができる。
【００２１】
２５は段パスゲートで、搬送手段７の下流に配置されている。１６Ａないし１６Ｈは区分搬送手段で、段パスゲート２５の開閉により振り分けられた紙葉２を搬送する。１１は区分棚で、区分搬送手段１６Ａないし１６Ｈに沿ってそれぞれ複数個づつ配置され、それぞれに対応するゲート１６ａ（図２参照）の開閉により紙葉２を受け入れる。１１Ａはリジェクト用区分棚で、各区分搬送手段１６Ａないし１６Ｈの下流端に配置されている。
【００２２】
図２において、６８は供給制御手段で、供給手段１に収納された紙葉２の先頭が所定の位置に位置するように制御する。７０は分離制御手段で、分離手段４を制御して、搬送手段７に送り込む紙葉２の間隔を制御する。
【００２３】
７１は第１の間隔測定手段で、間隔測定センサ２１ＡからのＯＮ、ＯＦＦ信号から、前後して搬送される紙葉２間の間隔を測定する。７２は第２の間隔測定手段で、間隔測定センサ２１ＢからのＯＮ、ＯＦＦ信号から、前後して搬送される紙葉２間の間隔を測定する。
【００２４】
６９は搬送間隔記憶部で、前記第１の間隔測定手段７１の測定結果を記憶し出力する。７３は区分情報入力手段で、読み取り手段９（宛名読み取り部９ａ、バーコード読み取り部９ｂもしくはバーコード読み取り部９ｃ）で読み取られた紙葉２の区分情報を記憶し出力する。
【００２５】
６７は間隔制御手段で、間隔調整手段１０を制御して前後して搬送される紙葉２の間隔を制御する。６１は振り分け制御手段で、前記段パスゲート２５（図１参照）および区分棚１１に対応するゲート１６ａを開閉制御して紙葉２の振り分けを行う。
【００２６】
６６は制御手段で、供給制御手段６８、分離制御手段７０、第１の間隔測定手段７１、第２の間隔測定手段７２、搬送間隔記憶部６９、区分情報入力手段７３、振り分け制御手段６１および間隔制御手段６７を制御するとともに、各種の演算処理を行う。
【００２７】
このような構成で、供給手段１に収納された紙葉２が分離手段４で分離され搬送装置７に送り込まれると、第１の間隔測定センサ２１Ａで紙葉２が検出され、間隔測定センサ２１Ａの出力がＯＦＦになる。間隔測定センサ２１Ａを紙葉２が通過すると間隔測定センサ２１Ａの出力がＯＮになる。
【００２８】
第１の間隔測定センサ２１Ａの出力がＯＮになると、第１の間隔測定手段７１が時間の計測を開始する。また、分離手段４は、第１の間隔測定センサ２１Ａの出力がＯＮになったとき、もしくはＯＮになってから一定時間経過した後、再び作動し次の紙葉２を分離して搬送手段７に送り込む。
【００２９】
すなわち、分離手段４は、区分棚１１において紙葉２を振り分けるのに必要な紙葉２の最小間隔に、搬送中に発生する間隔の変動率を加えた間隔を分離最小ギャップとして紙葉２を分離し搬送装置７に送り込む。
【００３０】
しかし、何らかの異常、たとえば紙葉２同志の引っ掛かりなどによって、前記分離最小ギャップより小さい間隔で紙葉２が搬送装置７に送り込まれることがある。場合によっては、振り分けに必要な最小間隔より小さい間隔で分離され、先行する紙葉２の間隔を適正な値に補正すると後続の紙葉２に衝突することもある。このような場合には、間隔の補正が不可能になるため、振り分けに必要な最小間隔より小さい間隔で分離された紙葉２は全てリジェクトボックス２４に排出する。
【００３１】
後続の紙葉２が第１の間隔測定センサ２１Ａで検出され、間隔測定センサ２１Ａの出力がＯＦＦになると、第１の間隔測定手段７１は時間の計測を停止して搬送間隔記憶部６９に計測された時間を送る。
【００３２】
搬送手段７で搬送される紙葉２は、検知手段５で、重送、曲げ剛性（硬さ）、厚さなどが検出される。これらの検出で区分けに不適格な紙葉２が検出されると、その紙葉２の搬送タイミング（一定時間後）に合わせて搬送ゲート２３が作動し、その紙葉２をリジェクトボックス２４に排出する。
【００３３】
区分けに適した紙葉２は、搬送装置７で整位部３搬送され、表示された区分記号が所定の経路を移動するように、そのスキューやシフトが修正される。さらに、読み取り手段９（宛名読み取り部９ａ、バーコード読み取り部９ｂ）で、郵便番号や宛名、バーコードが読み取られる。バーコードが表示されていない紙葉２には、インクジェットプリンタ２２で、宛名読み取り部９ａで読み取られた情報に基づいて、バーコードが印刷される。このバーコードは、バーコード読み取り部９ｃで読み取られる。これらの情報は、区分情報として、区分情報入力手段７３に記憶される。
【００３４】
さらに、搬送手段７によって搬送されている紙葉２が、第２の間隔測定センサ２１Ｂで検出されると間隔測定センサ２１Ｂの出力がＯＦＦになる。間隔測定センサ２１Ｂを紙葉２が通過すると間隔測定センサ２１Ｂの出力がＯＮになる。
【００３５】
第２の間隔測定センサ２１Ｂの出力がＯＮになると、第２の間隔測定手段７２が時間の計測を開始する。後続の紙葉２が第２の間隔測定センサ２１Ｂで検出され、間隔測定センサ２１Ｂの出力がＯＦＦになると、第２の間隔測定手段７２は時間の計測を停止して制御部６６に計測された時間を送る。
【００３６】
制御部６６は、第２の間隔測定手段７２の出力を受けると、搬送間隔記憶部６９に記憶された入力に対応する紙葉２の間隔を呼出す。そして、２点における測定結果を比較して、紙葉２の間隔を調整する必要がある場合、間隔の変動量とこれから先の紙葉２の搬送距離から間隔の調整量を算出し、その算出結果を間隔制御手段６７に印加する。
【００３７】
間隔制御手段６７は、図３に示すように、先行する紙葉２ａが通過した後、制御手段６６から印加された指令に基づいてローラ３０の回転速度を変化させ、後続の紙葉２ｂの送り速度を変えて、図１３に示すように、紙葉２ａ、２ｂ間の間隔を調整する。
【００３８】
すなわち、図１３の（Ａ）に示すように、紙葉２ａと紙葉２ｂの間隔が、振り分けに必要な最小間隔より狭いＧＡＰ１、紙葉２ｂと紙葉２ｃの間隔がＧＡＰ２となった状態で搬送されてきた場合、紙葉２ｂの搬送速度を遅くして、図１３の（Ｂ）に示すように、紙葉２ａと紙葉２ｂの間隔を振り分けに必要な最小間隔より大きいＧＡＰ１´に調整する。このとき、紙葉２ｂと紙葉２ｃの間隔はＧＡＰ２´に短縮される。
【００３９】
そして、紙葉２ｂと紙葉２ｃの間隔ＧＡＰ２´が振り分けに必要な最小間隔より小さくなった場合には、紙葉２ｃの搬送速度を遅くして紙葉２ｂとの間隔を適正に調整する。なお、調整後の間隔ＧＡＰ１´が分離最小ギャップより小さければ、間隔の補正を繰り返しても、後続の紙葉の間隔が次第に詰まって補正が不可能になることはない。
【００４０】
たとえば、図４に示すように、各ベルト７ａ、７ｂによる搬送速度をＶ1 ローラ３０の周速をＶ2 とし、ベルト７ａにより搬送されてきた紙葉２の搬送速度がＶ1 からＶ2 になるまでの時間をｔ1 、ローラ３０により送られる時間をｔ2 、ローラ３０により送られていた紙葉２がベルト７ｂで搬送速度Ｖ1 まで加速する時間をｔ3 とする。
【００４１】
ローラ３０の周速をベルト７ａ、７ｂと同じ搬送速度Ｖ1 にした場合の紙葉２ｂの進み量Ｋは、
Ｋ＝（ｔ1 ＋ｔ2 ＋ｔ3 ）Ｖ1
となる。ここで、ｔ1 ＝ｔ3 とすると、
Ｋ＝（２ｔ1 ＋ｔ2 ）Ｖ1
となる。
【００４２】
一方、ローラ３０の周速を落した場合の紙葉２ｂの進み量ｋは、
ｋ＝ｔ1 （Ｖ1 ＋Ｖ2 ）／２＋ｔ2 ・Ｖ2 ＋ｔ3 （Ｖ1 ＋Ｖ2 ）／２
となる。ここで、ｔ1 ＝ｔ3 とすると、
ｋ＝ｔ1 ×Ｖ1 ＋ｔ1 ×Ｖ2 ＋ｔ2 ×Ｖ2
となる。
【００４３】
したがって、間隔（ＧＡＰ）の変化量Ｇは、
となる。
【００４４】
なお、紙葉２の間隔は、先行する紙葉２ａと後続の紙葉２ｂが同じ区分搬送手段１６を通る場合には、後続の紙葉２ｂが収容される区分棚１１までの距離、先行する紙葉２ａと後続の紙葉２ｂが異なる区分搬送手段１６を通る場合には、後続の紙葉２ｂが通る段パスゲート２５までの距離を基に算出して調整する。
【００４５】
すなわち、図１４に示すように、第１の間隔測定センサ２１Ａで測定した間隔ａと、第２の間隔測定センサ２１Ｂで測定した間隔ｂの間に差がある場合、その後の搬送経路の状態から、段パスゲート２５あるいは区分棚１１に到達するまでの間に発生する間隔の変動を予測し、所要の段パスゲート２５あるいは区分棚１１に到達したとき、振り分けに必要な最小の間隔（搬送最小間隔）より大きい間隔ｆが維持できるように間隔ｄに調整する。
【００４６】
なお、通常は、搬送最小間隔と分離最小間隔ｅの間で調整すれば十分である。したがって、上記のように、分離最小間隔ｅを超える間隔ｄに調整する必要があるケースが発生した場合には、後続の紙葉との衝突が発生することがあるので、間隔を調整することなく、先行する紙葉と共にいずれかの段パスゲート２５を通過させ、その段にあるリジェクト用区分棚１１Ａに排出する。
【００４７】
このようにして、間隔調整手段１０で間隔が調整された紙葉２は、段パスゲート２５に送られる。振り分け制御手段６１は、間隔調整手段１０から送り込まれた紙葉２が所要の段パスゲート２５に到達するタイミングで段パスゲート２５を開閉して、それぞれ紙葉２に対応する区分搬送手段１６Ａないし１６Ｈに振り分ける。
【００４８】
先行する紙葉２ａと後続の紙葉２ｂとが、段パスゲート２５によって異なる区分搬送手段１６に仕分けられる場合には、上記とは異なる処理を行ってもよい。すなわち、紙葉２が段パスゲート２５を通過した後は紙葉１通分以上の間隔が確保されるので、段パスゲート２５より下流の区分搬送手段１６における間隔変動を考慮する必要はない。また、段パスゲート２５の上流側の近傍に間隔調整手段１０を配置した場合には、段パスゲート２５内での間隔変動は小さいものと考えてよいので、段パスゲート２５によって仕分けが可能な一定の間隔以上となるように先行する紙葉２ａと後続の紙葉２ｂとの間隔を制御する。
【００４９】
ここで、区分棚１１のゲートは、区分搬送手段１６内に板状の部材を出し入れして紙葉２を区分棚１１に導くのに対して、段パスゲート２５では、たとえば、搬送ベルトを押して変形させ、紙葉２の搬送方向を変えて振り分ける方式とすれば、段パスゲート２５の方が区分棚１１のゲートより紙葉２の間隔が小さくても仕分けができる。たとえば、区分棚１１のゲートの場合には、紙葉２の間隔が６０ｍｍ程度必要であるが、段パスゲート２５では、紙葉２の間隔が３０ｍｍ程度でも仕分けができる。したがって、段パスゲート２５で先行する紙葉２ａと後続の紙葉２ｂが異なる段の区分搬送手段１６に振り分けられる場合には、紙葉２が連続して同一段の区分搬送手段１６に送りこまれて区分される場合より間隔を小さくすることが出来る。
【００５０】
さらに、振り分け制御手段６１は、区分搬送手段１６Ａないし１６Ｈのそれぞれのゲート１６ａを開閉して、搬送されてきた紙葉２をそれぞれに対応する区分棚１１に収容させる。そして、なんらかの理由で区分棚１１に収容できなかった紙葉２は、リジェクト用区分棚１１Ａに収容される。
【００５１】
上記のように、第１の間隔測定センサ２１Ａと第２の間隔測定センサ２１Ｂまでの距離における紙葉２ａと紙葉２ｂの間隔の変動量と、間隔調整手段１０から対応する段パスゲート２５もしくは区分棚１１までの距離に応じて紙葉２ａと紙葉２ｂの間隔を調整することにより、順次搬送されてくる紙葉２を確実に区分けすることができる。
【００５２】
図５は、間隔調整手段１０の第２の実施の形態を示すもので、同図において、図３と同じものは同じ符号をつけて示してある。３５は柔軟な対向ベルトで、プーリ３６の間に掛け渡され、駆動手段（図示せず）によってローラ３０の周速と同じ速さになるように駆動される。
【００５３】
このような構成とすることにより、比較的厚い封書などの紙葉２が搬入された場合にも、その紙葉２をローラ３０と対向ベルト３５で確実に挾持して紙葉２の間隔を調整することができる。
【００５４】
図６は、間隔調整手段１０の第３の実施の形態を示すもので、同図において、図３と同じものは同じ符号をつけて示してある。７ｃはローラ３０と対向する一面が低摩擦材で形成（もしくは被覆）されたベルトである。このベルト７ｃと紙葉２の間の摩擦係数は、ローラ３０と紙葉２の摩擦係数より小さい。
【００５５】
このような構成で、ローラ３０とベルト７ｃで紙葉２ｂを挾持し、ローラ３０の回転速度を変化させることにより、紙葉２ｂの送り速度を変化させて先行する紙葉２ａとの間隔を調整することができる。このとき、紙葉２ｂとベルト７ｃの間では、摩擦係数が小さいため滑りが発生している。
【００５６】
図７は、間隔調整手段１０の第４の実施の形態を示すもので、同図において、図６と同じものは同じ符号をつけて示してある。３２はスポンジのような軟質材料で形成されたバックアップローラで、ベルト７ｃを介して紙葉２をローラ３０に適度な圧力で押しつけている。
【００５７】
このような構成とすることにより、紙葉２の厚さや剛性による浮き上がりを防止して確実に搬送することができる。
【００５８】
図３および図５、図６、図７に示す間隔調整手段１０において、紙葉２の間隔を調整できる区間は、紙葉２の後端が上流側のベルト７ａによる挾持から開放されてから先端が下流側のベルト７ｂに挾持されるまでの間である。
【００５９】
その距離Ｅは、紙葉２の長さをＬ、紙葉２の後端が上流側のベルト７ａによる挾持から開放される位置からローラ３０により挾持される位置までのきょりをｌ1 、ローラ３０による挾持が開放される位置から下流側のベルト７ｂによって挾持される位置までの距離をｌ2 とすると、
Ｅ＝ｌ1 ＋ｌ2 −Ｌ
で表される。ここで、紙葉２をはがきとすると、その長さＬは１４８ｍｍであり、ｌ1 ＝ｌ2 ＝１４０ｍｍとすると、間隔調整に使用できる距離Ｅは、１３２ｍｍになる。また、紙葉２が封書の場合には、その長さＬが２３５ｍｍであり、ｌ1 ＝ｌ2 ＝２３０ｍｍとすると、間隔調整に使用できる距離Ｅは、２２５ｍｍになる。
【００６０】
しかし、はがきと封書を混流する場合、ｌ1 とｌ2 を１４０ｍｍとすると、封書の間隔調整に使用できる距離Ｅが４５ｍｍしかないことになり、この間に封書を減速、再加速して、間隔を調整することは不可能となる。また、ｌ1 とｌ2 を２３０ｍｍとすると、はがきを安定した状態で搬送することができなくなる。
【００６１】
したがって、図３および図５、図６、図７に示す間隔調整手段１０は、搬送される紙葉２の大きさが一定である場合に有効である。
【００６２】
図８は、間隔調整手段１０の第５の実施の形態を示すもので、同図において、３０Ａ、３０Ｂはローラで、ベルト７ａ、７ｂの間に所定の間隔で配置され、サーボモータ（図示せず）によって駆動される。３５Ａ、３５Ｂは柔軟な対向ベルトで、それぞれプーリ３６Ａ、３６Ｂの間に掛け渡され、駆動手段（図示せず）によってローラ３０Ａ、３０Ｂの周速と同じ速さになるように駆動される。
【００６３】
すなわち、この実施の形態は、図５に示す間隔調整手段１０を、ローラ３０Ｂとベルト３５Ｂの位置を、図面上で上下反転させて２組直列に配列したものである。
【００６４】
このような構成で、紙葉２の間隔を調整できる区間は、紙葉２の後端が上流側のベルト７ａによる挾持から開放されてから先端が下流側のベルト７ｂに挾持されるまでの間である。
【００６５】
その距離Ｅは、紙葉２の長さをＬ、紙葉２の後端が上流側のベルト７ａによる挾持から開放される位置からローラ３０により挾持される位置までの距離をｌ1 、ローラ３０Ａとローラ３０Ｂの軸心間の距離をｌ2 、ローラ３０Ｂによる挾持が開放される位置から下流側のベルト７ｂによって挾持される位置までの距離をｌ3 とすると、紙葉２の間隔調整が可能な距離Ｅは、
Ｅ＝ｌ1 ＋ｌ2 ＋ｌ3 −Ｌ
で表される。ここで、紙葉２をはがきとすると、その長さＬは１４８ｍｍであり、ｌ1 ＝ｌ2 ＝ｌ3 ＝１４０ｍｍとすると、間隔調整に使用できる距離Ｅは２７２ｍｍになる。また、紙葉２が封書の場合、その長さＬが２３５ｍｍであっても間隔調整に使用できる距離Ｅは１８５ｍｍになる。
【００６６】
したがって、はがきと封書を混流する場合、ｌ1 とｌ2 およびｌ3 をそれぞれ１４０ｍｍとすることで、紙葉２がはがきの場合でも、封書の場合でもそれらの間隔の調整が可能となる。また、紙葉２の大きさに係らずその搬送を確実に行うことができる。
【００６７】
図９および図１０は、間隔調整手段１０の第６の実施の形態を示すもので、同図において、７ａは上流側のベルト。７ｂは下流側のベルト。４５はゲートで、回転軸４６に支持され、ベルト７ａとベルト７ｂによる紙葉の搬送路に位置するように配置されている。なお、回転軸４６は、駆動源（図示せず）によって所要の角度を往復回転する。
【００６８】
このような構成で、ゲート４５の揺動を位置図９、図１０に示すように変えることにより、上流側のベルト７ａで搬送されてきた紙葉の先端の搬送経路が変わるので、紙葉が下流側のベルト７ｂに到達するまでのその経路の距離の差に相当する分だけ紙葉の間隔を調整することができる。
【００６９】
図１１および図１２は、間隔調整手段１０の第７の実施の形態を示すもので、同図において、図９と同じものは同じ符号をつけて示してある。５２は回転形のアクチュエータ。５１は揺動アームで、その一端がアクチュエータ５２に固定されている。２０はベルト７ａを巻き掛けているプーリで、揺動アーム５１に回転可能に支持されている。
【００７０】
このような構成で、アクチュエータ５２により、図１１と図１２に示すようにプーリ２０の位置を変えることにより、上流側のベルト７ａで搬送されてきた紙葉の先端の搬送経路が変わるので、紙葉が下流側のベルト７ｂに到達するまでのその経路の距離の差に相当する分だけ紙葉の間隔を調整することができる。
【００７１】
搬送手段により搬送される紙葉は、その紙葉が同一種類のものであれば、ベルト７ａ、７ｂとの摩擦力が変わらないので、搬送中における間隔の変動量も小さくなる。したがって、図９ないし図１２に示す間隔調整手段は、間隔調整できる調整量は小さいが、年賀状などのはがき類や、ダイレクトメールなどの封書類などのように、同じ種類のものを大量に処理する場合に有効である。
【００７２】
図１５は、本発明の第２の実施の形態を示す紙葉類の仕分け装置の正面図である。同図において、図１と同じものは同じ符号を付けて示してある。
図１６は、本発明の第３の実施の形態を示す紙葉類の仕分け装置の正面図である。同図において、図１と同じものは同じ符号を付けて示してある。
【００７３】
図１５および図１６に示す紙葉類の仕分け装置は、第１の間隔測定手段２１Ａと第２の間隔測定手段２１Ｂの間の搬送手段７による紙葉の搬送経路を長くして搬送中における紙葉の間隔の変化量をより正確に測定できるようにしたものである。
【００７４】
紙葉の間隔を正確に測定するすることにより、間隔調整手段１０から段パスゲート２５もしくは区分け棚１１までの間に変化する紙葉の間隔をより正確に予測することができ、より的確な間隔調整を行うことができる。
【００７５】
なお、上記の各実施の形態では、第１の間隔測定手段２１Ａを分離手段４の近傍に設けた例について説明したが、第１の間隔測定手段２１Ａの設置位置は、分離手段４の近傍に限定されるものではなく、第２の間隔測定手段２１Ｂの上流であれば、搬送手段７のいずれの位置に設置してもよい。
【００７６】
【発明の効果】
以上述べたごとく、本発明によれば、段パスゲートもしくは区分棚によって振り分けられる紙葉の間隔を的確に維持することができるので、各ゲート部における搬送ジャムの発生を防止すると共に、リジェクトの発生による処理能力の低下を防止することができ、高信頼性で、高速処理が可能な紙葉類の仕分け装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による紙葉類の仕分け装置の斜視図。
【図２】図１に示す紙葉類の仕分け装置の制御系統図。
【図３】図１における間隔調整手段の構成図。
【図４】間隔調整状態を示す特性図。
【図５】間隔調整手段の第２の実施の形態を示す構成図。
【図６】間隔調整手段の第３の実施の形態を示す構成図。
【図７】間隔調整手段の第４の実施の形態を示す構成図。
【図８】間隔調整手段の第５の実施の形態を示す構成図。
【図９】間隔調整手段の第６の実施の形態を示す構成図。
【図１０】間隔調整手段の第６の実施の形態を示す構成図。
【図１１】間隔調整手段の第７の実施の形態を示す構成図。
【図１２】間隔調整手段の第７の実施の形態を示す構成図。
【図１３】紙葉の間隔調整状態を示す模式図。
【図１４】紙葉の間隔の変化を示す特性図。
【図１５】本発明による紙葉類の仕分け装置の第２の実施の形態を示す正面図。
【図１６】本発明による紙葉類の仕分け装置の第３の実施の形態を示す正面図。
【符号の説明】
１…供給手段、２…紙葉、４…分離手段、７…搬送手段、９…読み取り手段、
１０…間隔調整手段、１１…区分棚、１６Ａ〜１６Ｈ…区分搬送手段、
１６ａ…ゲート、２１Ａ…第１の間隔測定手段、
２１Ｂ…第２の間隔測定手段、２５…段パスゲート、６７…間隔制御手段。
【発明の属する技術分野】
本発明は、紙葉類を各紙葉ごとに表示された区分記号に基づいて仕分けする紙葉類の仕分け装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば、はがき、封書などの郵便物をそれぞれに表示された郵便番号、バーコードあるいは宛先などの区分記号に基づいて仕分けするために、紙葉類の仕分け装置が用いられている。
【０００３】
この紙葉類の仕分け装置は、紙葉類を一括して供給する供給手段と、この供給手段から、前後の紙葉の間隔が一定になるように一通づつ取り出す分離手段と、分離して取り出された紙葉を搬送する搬送手段と、紙葉ごとに表示された区分記号を読み取る読み取り手段と、前記搬送手段に接続され、ゲートの開閉により紙葉の搬送経路を分け、前記一定の速度で搬送する複数の区分搬送手段と、各区分搬送手段に沿って配置され、ゲートの開閉により紙葉を表示された分類ごとに収納する複数の区分棚とを備えている。
【０００４】
そして、供給装置から取り出された紙葉を搬送装置で搬送している間に、紙葉に表示された区分記号を読み取り、前記各ゲートを開閉することにより搬送手段から区分搬送手段を介して区分棚へ仕分けして収納するようにしている。
【０００５】
このような紙葉類の仕分け装置では、搬送装置で搬送される各紙葉が、その厚さや材質により、搬送装置を構成するベルトコンベアとの摩擦や搬送方向の変換部における流れ易さに差が発生するため、区分搬送手段あるいは区分棚に到達するまでに前後の紙葉の間隔が変動することがある。特に、紙葉の間隔が一定の値より小さくなった場合には、ゲートを作動させることが出来ないため、紙葉を所要の区分搬送手段や区分棚に導入できない不具合が発生する。
【０００６】
このような不具合を解決するものとして、たとえば、特公平８−１８７２８号公報に開示された紙葉類の搬送装置が提案されている。この搬送装置は、紙葉類を一定の速度で搬送する固定速度搬送手段と、任意の速度で搬送する変速搬送手段と、前記固定搬送手段で搬送されている紙葉の間隔を検出する間隔検出手段と、変速搬送手段で搬送される紙葉の位置を検出する位置検出手段と、前記各検出手段の出力に基づいて前記変速搬送手段の搬送速度を制御する制御部とを設けたものである。
【０００７】
そして、間隔検出手段で固定速度搬送手段により順次搬送される紙葉の間隔を検出し、近接して搬送されてきた紙葉の間隔を仕分けに必要な間隔に修正するようにしている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
このように順次搬送されてくる紙葉の間隔を修正する作業は、紙葉が連続して同じ区分搬送手段を搬送され区分けされる場合に、紙葉を最初に区分けする区分搬送手段の入口に到達する前に行うことが必要になる。
【０００９】
一方、供給手段から区分搬送手段の入口までの搬送距離と、区分搬送手段の入口から最終の区分棚までの搬送距離がほぼ同じ距離であった場合、供給手段から区分搬送手段の入口までの搬送で生じた紙葉の間隔の変化が、区分搬送手段の入口から最終の区分棚までの間に発生することになり、従来と同様の不具合が発生することになる。
【００１０】
上記の事情に鑑み、本発明の目的は、その紙葉が収納される区分棚の位置で適正な間隔を維持し得るようにし、処理能力と信頼性を向上させた紙葉類の仕分け装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、複数の紙葉類を収納する供給手段と、この供給手段から紙葉を一通ずつ分離して取り出す分離手段と、分離された紙葉を搬送する搬送手段と、搬送手段に沿って配置され、紙葉ごとに表示された区分記号を読み取る読み取り手段と、搬送される紙葉の間隔を測定する間隔測定手段と、前後して搬送される紙葉の間隔を調整する間隔調整手段と、紙葉の搬送経路を分ける区分搬送手段と、この区分搬送手段により区分された紙葉を収納する区分棚とを備えた紙葉類の仕分け装置において、前記間隔測定手段は前記分離手段によって分離された紙葉の間隔を測定する第1の間隔測定センサからの信号を入力とする第１の間隔測定手段と前記間隔調整手段に送り込まれる紙葉の間隔を測定する第2の間隔測定センサからの信号を入力とする第２の間隔測定手段とからなり、前記間隔調整手段を制御する間隔制御手段を設け、前記第１の間隔測定手段から第２の間隔測定手段までの搬送距離と前記第１の間隔測定手段で測定された紙葉の間隔および前記第２の間隔測定手段で測定された紙葉の間隔に基づいて、前記第1の間隔測定センサと前記第2の間隔測定センサまでの距離における前記紙葉の間隔変動量で前記区分搬送手段もしくは前記区分棚に到達する時の紙葉の間隔を予測して、前記予測された紙葉の間隔に基づいて前記紙葉の間隔を調整することにより達成される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明による紙葉類の仕分け装置の斜視図、図２は、紙葉類の仕分け装置の制御系統図、図３は、図１における間隔調整手段の構成図、図４は、間隔調整の状態を示す特性図である。
【００１３】
図１において、１は供給手段で、複数の紙葉２を収納している。４は分離手段で、電動機（図示せず）で駆動される真空吸着ベルトで供給手段１の排出口にある紙葉を一通づつ分離して取り出す。
【００１４】
７は搬送手段で、所定の位置に配置された複数のプーリ２０と、このプーリ２０に掛け回され一定速度で走行するように直列に配置された複数のベルトにより構成され、分離装置４で分離された紙葉２の搬送を行う。前記各ベルトは、紙葉２をその両側から挾持するように対で構成されている。
【００１５】
２１Ａは第１の間隔測定センサで、たとえば、搬送手段７の上流側に紙葉２の搬送経路を挾んで配置された投光器と受光器からなる光電センサで構成され、紙葉２がセンサの光軸を横切ることによりＯＮ、ＯＦＦ信号を発信する。
【００１６】
５は検知手段で、搬送手段７で搬送される紙葉２の重送、曲げ剛性（硬さ）、厚さなどを検出する。２３は搬送ゲートで、搬送手段７に沿って配置され、紙葉２の搬送経路を切り替える。２４はリジェクトボックスで、検知手段５からの信号に基づく搬送ゲート２３の開閉により搬送手段７から排出された重送もしくは規定値を超える紙葉２を回収する。
【００１７】
３は整位部で、搬送装置７で搬送される紙葉２に表示された区分記号が所定の経路を移動するように、紙葉２のスキューやシフトを修正する。９ａは宛名読み取り部で、紙葉２に表示された郵便番号や宛名を読み取る。９ｂはバーコード読み取り部で、紙葉２に表示されたバーコードを読み取る。２２はインクジェットプリンタで、宛名読み取り部９ａで読み取られた情報に基づいて、バーコードが表示されていない紙葉２にバーコードを印刷する。９ｃはバーコード読み取り部で、インクジェットプリンタ２２で印刷されたバーコードを読み取る。
【００１８】
２１Ｂは第２の間隔測定センサで、たとえば、搬送手段７の上流側に紙葉２の搬送経路を挾んで配置された投光器と受光器からなる光電センサで構成され、紙葉２がセンサの光軸を横切ることによりＯＮ、ＯＦＦ信号を発信する。
【００１９】
１０は間隔調整手段で、図３に示すように構成されている。同図において、７ａと７ｂは、それぞれ搬送手段７の一部を構成する上流側のベルトと下流側のベルト。３０はローラで、ベルト７ａとベルト７ｂの間に配置され、サーボモータ（図示せず）によって駆動される。３１はピンチローラで、軸３３に揺動可能に支持された揺動アーム３２に一端に回転可能に支持され、ばね３４によってローラ３０に所定の力で押しつけられている。
【００２０】
前記ローラ３０の設置位置を、紙葉２が上流側のベルト７ａによる挾持が開放される位置とローラ３０、３１で紙葉を挾持する位置の間の距離をｌ1 、ローラ３０、３１による挾持が開放される位置と下流側のベルト７ｂが紙葉を挾持する位置の間の距離をｌ2 とし、紙葉類の仕分け装置で取り扱う紙葉の最小寸法をｌｍｉｎとしたとき、ｌｍｉｎ＞ｌ1 、ｌｍｉｎ＞ｌ2 とすれば、搬送される紙葉２は、常にベルト７ａまたはローラ３０、３１またはベルト７ｂに挾持され、安定した搬送を行うことができる。
【００２１】
２５は段パスゲートで、搬送手段７の下流に配置されている。１６Ａないし１６Ｈは区分搬送手段で、段パスゲート２５の開閉により振り分けられた紙葉２を搬送する。１１は区分棚で、区分搬送手段１６Ａないし１６Ｈに沿ってそれぞれ複数個づつ配置され、それぞれに対応するゲート１６ａ（図２参照）の開閉により紙葉２を受け入れる。１１Ａはリジェクト用区分棚で、各区分搬送手段１６Ａないし１６Ｈの下流端に配置されている。
【００２２】
図２において、６８は供給制御手段で、供給手段１に収納された紙葉２の先頭が所定の位置に位置するように制御する。７０は分離制御手段で、分離手段４を制御して、搬送手段７に送り込む紙葉２の間隔を制御する。
【００２３】
７１は第１の間隔測定手段で、間隔測定センサ２１ＡからのＯＮ、ＯＦＦ信号から、前後して搬送される紙葉２間の間隔を測定する。７２は第２の間隔測定手段で、間隔測定センサ２１ＢからのＯＮ、ＯＦＦ信号から、前後して搬送される紙葉２間の間隔を測定する。
【００２４】
６９は搬送間隔記憶部で、前記第１の間隔測定手段７１の測定結果を記憶し出力する。７３は区分情報入力手段で、読み取り手段９（宛名読み取り部９ａ、バーコード読み取り部９ｂもしくはバーコード読み取り部９ｃ）で読み取られた紙葉２の区分情報を記憶し出力する。
【００２５】
６７は間隔制御手段で、間隔調整手段１０を制御して前後して搬送される紙葉２の間隔を制御する。６１は振り分け制御手段で、前記段パスゲート２５（図１参照）および区分棚１１に対応するゲート１６ａを開閉制御して紙葉２の振り分けを行う。
【００２６】
６６は制御手段で、供給制御手段６８、分離制御手段７０、第１の間隔測定手段７１、第２の間隔測定手段７２、搬送間隔記憶部６９、区分情報入力手段７３、振り分け制御手段６１および間隔制御手段６７を制御するとともに、各種の演算処理を行う。
【００２７】
このような構成で、供給手段１に収納された紙葉２が分離手段４で分離され搬送装置７に送り込まれると、第１の間隔測定センサ２１Ａで紙葉２が検出され、間隔測定センサ２１Ａの出力がＯＦＦになる。間隔測定センサ２１Ａを紙葉２が通過すると間隔測定センサ２１Ａの出力がＯＮになる。
【００２８】
第１の間隔測定センサ２１Ａの出力がＯＮになると、第１の間隔測定手段７１が時間の計測を開始する。また、分離手段４は、第１の間隔測定センサ２１Ａの出力がＯＮになったとき、もしくはＯＮになってから一定時間経過した後、再び作動し次の紙葉２を分離して搬送手段７に送り込む。
【００２９】
すなわち、分離手段４は、区分棚１１において紙葉２を振り分けるのに必要な紙葉２の最小間隔に、搬送中に発生する間隔の変動率を加えた間隔を分離最小ギャップとして紙葉２を分離し搬送装置７に送り込む。
【００３０】
しかし、何らかの異常、たとえば紙葉２同志の引っ掛かりなどによって、前記分離最小ギャップより小さい間隔で紙葉２が搬送装置７に送り込まれることがある。場合によっては、振り分けに必要な最小間隔より小さい間隔で分離され、先行する紙葉２の間隔を適正な値に補正すると後続の紙葉２に衝突することもある。このような場合には、間隔の補正が不可能になるため、振り分けに必要な最小間隔より小さい間隔で分離された紙葉２は全てリジェクトボックス２４に排出する。
【００３１】
後続の紙葉２が第１の間隔測定センサ２１Ａで検出され、間隔測定センサ２１Ａの出力がＯＦＦになると、第１の間隔測定手段７１は時間の計測を停止して搬送間隔記憶部６９に計測された時間を送る。
【００３２】
搬送手段７で搬送される紙葉２は、検知手段５で、重送、曲げ剛性（硬さ）、厚さなどが検出される。これらの検出で区分けに不適格な紙葉２が検出されると、その紙葉２の搬送タイミング（一定時間後）に合わせて搬送ゲート２３が作動し、その紙葉２をリジェクトボックス２４に排出する。
【００３３】
区分けに適した紙葉２は、搬送装置７で整位部３搬送され、表示された区分記号が所定の経路を移動するように、そのスキューやシフトが修正される。さらに、読み取り手段９（宛名読み取り部９ａ、バーコード読み取り部９ｂ）で、郵便番号や宛名、バーコードが読み取られる。バーコードが表示されていない紙葉２には、インクジェットプリンタ２２で、宛名読み取り部９ａで読み取られた情報に基づいて、バーコードが印刷される。このバーコードは、バーコード読み取り部９ｃで読み取られる。これらの情報は、区分情報として、区分情報入力手段７３に記憶される。
【００３４】
さらに、搬送手段７によって搬送されている紙葉２が、第２の間隔測定センサ２１Ｂで検出されると間隔測定センサ２１Ｂの出力がＯＦＦになる。間隔測定センサ２１Ｂを紙葉２が通過すると間隔測定センサ２１Ｂの出力がＯＮになる。
【００３５】
第２の間隔測定センサ２１Ｂの出力がＯＮになると、第２の間隔測定手段７２が時間の計測を開始する。後続の紙葉２が第２の間隔測定センサ２１Ｂで検出され、間隔測定センサ２１Ｂの出力がＯＦＦになると、第２の間隔測定手段７２は時間の計測を停止して制御部６６に計測された時間を送る。
【００３６】
制御部６６は、第２の間隔測定手段７２の出力を受けると、搬送間隔記憶部６９に記憶された入力に対応する紙葉２の間隔を呼出す。そして、２点における測定結果を比較して、紙葉２の間隔を調整する必要がある場合、間隔の変動量とこれから先の紙葉２の搬送距離から間隔の調整量を算出し、その算出結果を間隔制御手段６７に印加する。
【００３７】
間隔制御手段６７は、図３に示すように、先行する紙葉２ａが通過した後、制御手段６６から印加された指令に基づいてローラ３０の回転速度を変化させ、後続の紙葉２ｂの送り速度を変えて、図１３に示すように、紙葉２ａ、２ｂ間の間隔を調整する。
【００３８】
すなわち、図１３の（Ａ）に示すように、紙葉２ａと紙葉２ｂの間隔が、振り分けに必要な最小間隔より狭いＧＡＰ１、紙葉２ｂと紙葉２ｃの間隔がＧＡＰ２となった状態で搬送されてきた場合、紙葉２ｂの搬送速度を遅くして、図１３の（Ｂ）に示すように、紙葉２ａと紙葉２ｂの間隔を振り分けに必要な最小間隔より大きいＧＡＰ１´に調整する。このとき、紙葉２ｂと紙葉２ｃの間隔はＧＡＰ２´に短縮される。
【００３９】
そして、紙葉２ｂと紙葉２ｃの間隔ＧＡＰ２´が振り分けに必要な最小間隔より小さくなった場合には、紙葉２ｃの搬送速度を遅くして紙葉２ｂとの間隔を適正に調整する。なお、調整後の間隔ＧＡＰ１´が分離最小ギャップより小さければ、間隔の補正を繰り返しても、後続の紙葉の間隔が次第に詰まって補正が不可能になることはない。
【００４０】
たとえば、図４に示すように、各ベルト７ａ、７ｂによる搬送速度をＶ1 ローラ３０の周速をＶ2 とし、ベルト７ａにより搬送されてきた紙葉２の搬送速度がＶ1 からＶ2 になるまでの時間をｔ1 、ローラ３０により送られる時間をｔ2 、ローラ３０により送られていた紙葉２がベルト７ｂで搬送速度Ｖ1 まで加速する時間をｔ3 とする。
【００４１】
ローラ３０の周速をベルト７ａ、７ｂと同じ搬送速度Ｖ1 にした場合の紙葉２ｂの進み量Ｋは、
Ｋ＝（ｔ1 ＋ｔ2 ＋ｔ3 ）Ｖ1
となる。ここで、ｔ1 ＝ｔ3 とすると、
Ｋ＝（２ｔ1 ＋ｔ2 ）Ｖ1
となる。
【００４２】
一方、ローラ３０の周速を落した場合の紙葉２ｂの進み量ｋは、
ｋ＝ｔ1 （Ｖ1 ＋Ｖ2 ）／２＋ｔ2 ・Ｖ2 ＋ｔ3 （Ｖ1 ＋Ｖ2 ）／２
となる。ここで、ｔ1 ＝ｔ3 とすると、
ｋ＝ｔ1 ×Ｖ1 ＋ｔ1 ×Ｖ2 ＋ｔ2 ×Ｖ2
となる。
【００４３】
したがって、間隔（ＧＡＰ）の変化量Ｇは、
【００４４】
なお、紙葉２の間隔は、先行する紙葉２ａと後続の紙葉２ｂが同じ区分搬送手段１６を通る場合には、後続の紙葉２ｂが収容される区分棚１１までの距離、先行する紙葉２ａと後続の紙葉２ｂが異なる区分搬送手段１６を通る場合には、後続の紙葉２ｂが通る段パスゲート２５までの距離を基に算出して調整する。
【００４５】
すなわち、図１４に示すように、第１の間隔測定センサ２１Ａで測定した間隔ａと、第２の間隔測定センサ２１Ｂで測定した間隔ｂの間に差がある場合、その後の搬送経路の状態から、段パスゲート２５あるいは区分棚１１に到達するまでの間に発生する間隔の変動を予測し、所要の段パスゲート２５あるいは区分棚１１に到達したとき、振り分けに必要な最小の間隔（搬送最小間隔）より大きい間隔ｆが維持できるように間隔ｄに調整する。
【００４６】
なお、通常は、搬送最小間隔と分離最小間隔ｅの間で調整すれば十分である。したがって、上記のように、分離最小間隔ｅを超える間隔ｄに調整する必要があるケースが発生した場合には、後続の紙葉との衝突が発生することがあるので、間隔を調整することなく、先行する紙葉と共にいずれかの段パスゲート２５を通過させ、その段にあるリジェクト用区分棚１１Ａに排出する。
【００４７】
このようにして、間隔調整手段１０で間隔が調整された紙葉２は、段パスゲート２５に送られる。振り分け制御手段６１は、間隔調整手段１０から送り込まれた紙葉２が所要の段パスゲート２５に到達するタイミングで段パスゲート２５を開閉して、それぞれ紙葉２に対応する区分搬送手段１６Ａないし１６Ｈに振り分ける。
【００４８】
先行する紙葉２ａと後続の紙葉２ｂとが、段パスゲート２５によって異なる区分搬送手段１６に仕分けられる場合には、上記とは異なる処理を行ってもよい。すなわち、紙葉２が段パスゲート２５を通過した後は紙葉１通分以上の間隔が確保されるので、段パスゲート２５より下流の区分搬送手段１６における間隔変動を考慮する必要はない。また、段パスゲート２５の上流側の近傍に間隔調整手段１０を配置した場合には、段パスゲート２５内での間隔変動は小さいものと考えてよいので、段パスゲート２５によって仕分けが可能な一定の間隔以上となるように先行する紙葉２ａと後続の紙葉２ｂとの間隔を制御する。
【００４９】
ここで、区分棚１１のゲートは、区分搬送手段１６内に板状の部材を出し入れして紙葉２を区分棚１１に導くのに対して、段パスゲート２５では、たとえば、搬送ベルトを押して変形させ、紙葉２の搬送方向を変えて振り分ける方式とすれば、段パスゲート２５の方が区分棚１１のゲートより紙葉２の間隔が小さくても仕分けができる。たとえば、区分棚１１のゲートの場合には、紙葉２の間隔が６０ｍｍ程度必要であるが、段パスゲート２５では、紙葉２の間隔が３０ｍｍ程度でも仕分けができる。したがって、段パスゲート２５で先行する紙葉２ａと後続の紙葉２ｂが異なる段の区分搬送手段１６に振り分けられる場合には、紙葉２が連続して同一段の区分搬送手段１６に送りこまれて区分される場合より間隔を小さくすることが出来る。
【００５０】
さらに、振り分け制御手段６１は、区分搬送手段１６Ａないし１６Ｈのそれぞれのゲート１６ａを開閉して、搬送されてきた紙葉２をそれぞれに対応する区分棚１１に収容させる。そして、なんらかの理由で区分棚１１に収容できなかった紙葉２は、リジェクト用区分棚１１Ａに収容される。
【００５１】
上記のように、第１の間隔測定センサ２１Ａと第２の間隔測定センサ２１Ｂまでの距離における紙葉２ａと紙葉２ｂの間隔の変動量と、間隔調整手段１０から対応する段パスゲート２５もしくは区分棚１１までの距離に応じて紙葉２ａと紙葉２ｂの間隔を調整することにより、順次搬送されてくる紙葉２を確実に区分けすることができる。
【００５２】
図５は、間隔調整手段１０の第２の実施の形態を示すもので、同図において、図３と同じものは同じ符号をつけて示してある。３５は柔軟な対向ベルトで、プーリ３６の間に掛け渡され、駆動手段（図示せず）によってローラ３０の周速と同じ速さになるように駆動される。
【００５３】
このような構成とすることにより、比較的厚い封書などの紙葉２が搬入された場合にも、その紙葉２をローラ３０と対向ベルト３５で確実に挾持して紙葉２の間隔を調整することができる。
【００５４】
図６は、間隔調整手段１０の第３の実施の形態を示すもので、同図において、図３と同じものは同じ符号をつけて示してある。７ｃはローラ３０と対向する一面が低摩擦材で形成（もしくは被覆）されたベルトである。このベルト７ｃと紙葉２の間の摩擦係数は、ローラ３０と紙葉２の摩擦係数より小さい。
【００５５】
このような構成で、ローラ３０とベルト７ｃで紙葉２ｂを挾持し、ローラ３０の回転速度を変化させることにより、紙葉２ｂの送り速度を変化させて先行する紙葉２ａとの間隔を調整することができる。このとき、紙葉２ｂとベルト７ｃの間では、摩擦係数が小さいため滑りが発生している。
【００５６】
図７は、間隔調整手段１０の第４の実施の形態を示すもので、同図において、図６と同じものは同じ符号をつけて示してある。３２はスポンジのような軟質材料で形成されたバックアップローラで、ベルト７ｃを介して紙葉２をローラ３０に適度な圧力で押しつけている。
【００５７】
このような構成とすることにより、紙葉２の厚さや剛性による浮き上がりを防止して確実に搬送することができる。
【００５８】
図３および図５、図６、図７に示す間隔調整手段１０において、紙葉２の間隔を調整できる区間は、紙葉２の後端が上流側のベルト７ａによる挾持から開放されてから先端が下流側のベルト７ｂに挾持されるまでの間である。
【００５９】
その距離Ｅは、紙葉２の長さをＬ、紙葉２の後端が上流側のベルト７ａによる挾持から開放される位置からローラ３０により挾持される位置までのきょりをｌ1 、ローラ３０による挾持が開放される位置から下流側のベルト７ｂによって挾持される位置までの距離をｌ2 とすると、
Ｅ＝ｌ1 ＋ｌ2 −Ｌ
で表される。ここで、紙葉２をはがきとすると、その長さＬは１４８ｍｍであり、ｌ1 ＝ｌ2 ＝１４０ｍｍとすると、間隔調整に使用できる距離Ｅは、１３２ｍｍになる。また、紙葉２が封書の場合には、その長さＬが２３５ｍｍであり、ｌ1 ＝ｌ2 ＝２３０ｍｍとすると、間隔調整に使用できる距離Ｅは、２２５ｍｍになる。
【００６０】
しかし、はがきと封書を混流する場合、ｌ1 とｌ2 を１４０ｍｍとすると、封書の間隔調整に使用できる距離Ｅが４５ｍｍしかないことになり、この間に封書を減速、再加速して、間隔を調整することは不可能となる。また、ｌ1 とｌ2 を２３０ｍｍとすると、はがきを安定した状態で搬送することができなくなる。
【００６１】
したがって、図３および図５、図６、図７に示す間隔調整手段１０は、搬送される紙葉２の大きさが一定である場合に有効である。
【００６２】
図８は、間隔調整手段１０の第５の実施の形態を示すもので、同図において、３０Ａ、３０Ｂはローラで、ベルト７ａ、７ｂの間に所定の間隔で配置され、サーボモータ（図示せず）によって駆動される。３５Ａ、３５Ｂは柔軟な対向ベルトで、それぞれプーリ３６Ａ、３６Ｂの間に掛け渡され、駆動手段（図示せず）によってローラ３０Ａ、３０Ｂの周速と同じ速さになるように駆動される。
【００６３】
すなわち、この実施の形態は、図５に示す間隔調整手段１０を、ローラ３０Ｂとベルト３５Ｂの位置を、図面上で上下反転させて２組直列に配列したものである。
【００６４】
このような構成で、紙葉２の間隔を調整できる区間は、紙葉２の後端が上流側のベルト７ａによる挾持から開放されてから先端が下流側のベルト７ｂに挾持されるまでの間である。
【００６５】
その距離Ｅは、紙葉２の長さをＬ、紙葉２の後端が上流側のベルト７ａによる挾持から開放される位置からローラ３０により挾持される位置までの距離をｌ1 、ローラ３０Ａとローラ３０Ｂの軸心間の距離をｌ2 、ローラ３０Ｂによる挾持が開放される位置から下流側のベルト７ｂによって挾持される位置までの距離をｌ3 とすると、紙葉２の間隔調整が可能な距離Ｅは、
Ｅ＝ｌ1 ＋ｌ2 ＋ｌ3 −Ｌ
で表される。ここで、紙葉２をはがきとすると、その長さＬは１４８ｍｍであり、ｌ1 ＝ｌ2 ＝ｌ3 ＝１４０ｍｍとすると、間隔調整に使用できる距離Ｅは２７２ｍｍになる。また、紙葉２が封書の場合、その長さＬが２３５ｍｍであっても間隔調整に使用できる距離Ｅは１８５ｍｍになる。
【００６６】
したがって、はがきと封書を混流する場合、ｌ1 とｌ2 およびｌ3 をそれぞれ１４０ｍｍとすることで、紙葉２がはがきの場合でも、封書の場合でもそれらの間隔の調整が可能となる。また、紙葉２の大きさに係らずその搬送を確実に行うことができる。
【００６７】
図９および図１０は、間隔調整手段１０の第６の実施の形態を示すもので、同図において、７ａは上流側のベルト。７ｂは下流側のベルト。４５はゲートで、回転軸４６に支持され、ベルト７ａとベルト７ｂによる紙葉の搬送路に位置するように配置されている。なお、回転軸４６は、駆動源（図示せず）によって所要の角度を往復回転する。
【００６８】
このような構成で、ゲート４５の揺動を位置図９、図１０に示すように変えることにより、上流側のベルト７ａで搬送されてきた紙葉の先端の搬送経路が変わるので、紙葉が下流側のベルト７ｂに到達するまでのその経路の距離の差に相当する分だけ紙葉の間隔を調整することができる。
【００６９】
図１１および図１２は、間隔調整手段１０の第７の実施の形態を示すもので、同図において、図９と同じものは同じ符号をつけて示してある。５２は回転形のアクチュエータ。５１は揺動アームで、その一端がアクチュエータ５２に固定されている。２０はベルト７ａを巻き掛けているプーリで、揺動アーム５１に回転可能に支持されている。
【００７０】
このような構成で、アクチュエータ５２により、図１１と図１２に示すようにプーリ２０の位置を変えることにより、上流側のベルト７ａで搬送されてきた紙葉の先端の搬送経路が変わるので、紙葉が下流側のベルト７ｂに到達するまでのその経路の距離の差に相当する分だけ紙葉の間隔を調整することができる。
【００７１】
搬送手段により搬送される紙葉は、その紙葉が同一種類のものであれば、ベルト７ａ、７ｂとの摩擦力が変わらないので、搬送中における間隔の変動量も小さくなる。したがって、図９ないし図１２に示す間隔調整手段は、間隔調整できる調整量は小さいが、年賀状などのはがき類や、ダイレクトメールなどの封書類などのように、同じ種類のものを大量に処理する場合に有効である。
【００７２】
図１５は、本発明の第２の実施の形態を示す紙葉類の仕分け装置の正面図である。同図において、図１と同じものは同じ符号を付けて示してある。
図１６は、本発明の第３の実施の形態を示す紙葉類の仕分け装置の正面図である。同図において、図１と同じものは同じ符号を付けて示してある。
【００７３】
図１５および図１６に示す紙葉類の仕分け装置は、第１の間隔測定手段２１Ａと第２の間隔測定手段２１Ｂの間の搬送手段７による紙葉の搬送経路を長くして搬送中における紙葉の間隔の変化量をより正確に測定できるようにしたものである。
【００７４】
紙葉の間隔を正確に測定するすることにより、間隔調整手段１０から段パスゲート２５もしくは区分け棚１１までの間に変化する紙葉の間隔をより正確に予測することができ、より的確な間隔調整を行うことができる。
【００７５】
なお、上記の各実施の形態では、第１の間隔測定手段２１Ａを分離手段４の近傍に設けた例について説明したが、第１の間隔測定手段２１Ａの設置位置は、分離手段４の近傍に限定されるものではなく、第２の間隔測定手段２１Ｂの上流であれば、搬送手段７のいずれの位置に設置してもよい。
【００７６】
【発明の効果】
以上述べたごとく、本発明によれば、段パスゲートもしくは区分棚によって振り分けられる紙葉の間隔を的確に維持することができるので、各ゲート部における搬送ジャムの発生を防止すると共に、リジェクトの発生による処理能力の低下を防止することができ、高信頼性で、高速処理が可能な紙葉類の仕分け装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による紙葉類の仕分け装置の斜視図。
【図２】図１に示す紙葉類の仕分け装置の制御系統図。
【図３】図１における間隔調整手段の構成図。
【図４】間隔調整状態を示す特性図。
【図５】間隔調整手段の第２の実施の形態を示す構成図。
【図６】間隔調整手段の第３の実施の形態を示す構成図。
【図７】間隔調整手段の第４の実施の形態を示す構成図。
【図８】間隔調整手段の第５の実施の形態を示す構成図。
【図９】間隔調整手段の第６の実施の形態を示す構成図。
【図１０】間隔調整手段の第６の実施の形態を示す構成図。
【図１１】間隔調整手段の第７の実施の形態を示す構成図。
【図１２】間隔調整手段の第７の実施の形態を示す構成図。
【図１３】紙葉の間隔調整状態を示す模式図。
【図１４】紙葉の間隔の変化を示す特性図。
【図１５】本発明による紙葉類の仕分け装置の第２の実施の形態を示す正面図。
【図１６】本発明による紙葉類の仕分け装置の第３の実施の形態を示す正面図。
【符号の説明】
１…供給手段、２…紙葉、４…分離手段、７…搬送手段、９…読み取り手段、
１０…間隔調整手段、１１…区分棚、１６Ａ〜１６Ｈ…区分搬送手段、
１６ａ…ゲート、２１Ａ…第１の間隔測定手段、
２１Ｂ…第２の間隔測定手段、２５…段パスゲート、６７…間隔制御手段。
Claims (5)
- 複数の紙葉類を収納する供給手段と、この供給手段から紙葉を一通ずつ分離して取り出す分離手段と、分離された紙葉を搬送する搬送手段と、搬送手段に沿って配置され、紙葉ごとに表示された区分記号を読み取る読み取り手段と、搬送される紙葉の間隔を測定する間隔測定手段と、前後して搬送される紙葉の間隔を調整する間隔調整手段と、紙葉の搬送経路を分ける区分搬送手段と、この区分搬送手段により区分された紙葉を収納する区分棚とを備えた紙葉類の仕分け装置において、
前記間隔測定手段は前記分離手段によって分離された紙葉の間隔を測定する第1の間隔測定センサからの信号を入力とする第１の間隔測定手段と前記間隔調整手段に送り込まれる紙葉の間隔を測定する第2の間隔測定センサからの信号を入力とする第２の間隔測定手段とからなり、前記間隔調整手段を制御する間隔制御手段を設け、前記第１の間隔測定手段から第２の間隔測定手段までの搬送距離と前記第１の間隔測定手段で測定された紙葉の間隔および前記第２の間隔測定手段で測定された紙葉の間隔に基づいて、前記第1の間隔測定センサと前記第2の間隔測定センサまでの距離における前記紙葉の間隔変動量で前記区分搬送手段もしくは前記区分棚に到達する時の紙葉の間隔を予測して、前記予測された紙葉の間隔に基づいて前記紙葉の間隔を調整することを特徴とする紙葉類の仕分け装置。 - 前記第１の間隔測定手段から前記第２の間隔測定手段までの搬送距離と、前記第１の間隔測定手段で測定された紙葉の間隔と前記間隔調整手段から前記区分搬送手段もしくは前記区分棚までの距離とに基づいて、紙葉が前記区分棚に到達する時の紙葉の間隔を予測することを特徴とする請求項１に記載の紙葉類の仕分け装置。
- 前後して搬送されてくる紙葉が段パスゲートによって互いに異なる前記区分搬送手段に振り分けられるときには、紙葉が同一の前記区分搬送手段に搬送される間隔とは異なる間隔となる調整をする請求項１に記載の紙葉類の仕分け装置。
- 前後して搬送されてくる紙葉が互いに異なる前記区分搬送手段に振り分けられるときの間隔は、同一の前記区分搬送手段に搬送される間隔よりも小さい請求項３に記載の紙葉類の仕分け装置。
- 前記間隔調整手段が、前記搬送手段で搬送される紙葉の搬送経路に接するように配置されたローラと、前記搬送経路を挾んで前記ローラに対し接離可能に配置されたピンチローラと、前記ローラを回転駆動させる速度可変の駆動源とにより構成されていることを特徴とする請求項１に記載の紙葉類の仕分け装置。
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