JP4497789B2

JP4497789B2 - 紙葉類集積装置

Info

Publication number: JP4497789B2
Application number: JP2002110853A
Authority: JP
Inventors: 進一伊藤
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2002-04-12
Filing date: 2002-04-12
Publication date: 2010-07-07
Anticipated expiration: 2022-04-12
Also published as: JP2003306264A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、搬送される紙葉類を集積して収容する紙葉類集積装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、紙葉類集積装置として、例えば、比較的高速で搬送される郵便物を立位で集積して収容する郵便物集積装置が知られている。
【０００３】
この種の集積装置は、郵便物を立位で収容するための収容部、搬送路を介して収容部に向けて搬送される郵便物を収容部へ押し込むための押し込みローラ、および収容部に集積した郵便物をその集積方向に付勢して押し込みローラに押圧するバックアッププレートを有する。
【０００４】
収容部は、搬送路を介して搬送されて押し込みローラで押し込まれる郵便物の下端辺を摺接させて支持する底壁、および郵便物の搬送方向先端を突き当てて停止させるための後壁を有する。
【０００５】
しかして、集積方向に沿ってバックアッププレートから離間した側の端部にある郵便物と押し込みローラとの間の接触部分に後続の郵便物が高速で搬送され、当該郵便物が押し込みローラの回転によりさらに押し込まれ、その搬送方向先端が後壁に突き当てられて停止される。このようにして、複数通の郵便物が収容部に順次集積される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した従来の集積装置では、押し込みローラの回転速度を郵便物の搬送速度と略同じ速度に設定していたため、収容部に押し込まれる郵便物の先端が高速を維持したまま後壁に突き当てられていた。このため、郵便物の先端が後壁に衝突する際の衝撃により郵便物が跳ね上がって集積姿勢が揃わなくなる問題が生じていた。また、郵便物が後壁に衝突する際に大きな衝撃音が生じ、騒音の問題が生じていた。
【０００７】
また、上述した従来の集積装置では、収容部に集積されている郵便物のうち集積方向端部にある郵便物が常時回転する押し込みローラに摺接しているため、上述したように押し込みローラを高速に回転させると、ローラ表面と郵便物表面との間の摩擦により、郵便物表面に汚棄損を生じてしまう問題があった。
【０００９】
この発明は、以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、紙葉類を確実且つ安定した姿勢で集積できる紙葉類集積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】
上記目的を達成するため、本発明の紙葉類集積装置は、第１の速度で搬送されて連続して送り込まれる紙葉類の搬送方向先端をそれぞれ突き当てて停止させる突き当て壁と、この突き当て壁で停止された紙葉類を該突き当て壁と略平行な方向に順次重ねるように収容する収容部と、この収容部に収容された紙葉類のうち最初に収容された第１紙葉類の面に接触して押圧することで、前記収容部に収容された紙葉類をその重ね方向に付勢する付勢部材と、前記収容部に収容された紙葉類を前記付勢部材との間で挟む位置に設けられ、前記収容部に最後に収容された第２紙葉類との間に次に送り込まれる第３紙葉類に転接して回転する押し込みローラと、前記収容部に送り込まれる第３紙葉類を検知して前記押し込みローラの動作タイミングを取得するタイミングセンサと、このタイミングセンサを介して前記第３紙葉類を検知する前に前記押し込みローラの回転速度を前記第１の速度より遅い待機状態の速度で回転させ、前記タイミングセンサを介して前記第３紙葉類を検出したことをトリガーとして、該第３紙葉類が前記押し込みローラに接触するタイミングを取得して、当該第３紙葉類が前記押し込みローラに接触するまでの間に前記押し込みローラの回転速度を前記第１の速度より遅く且つ前記待機状態の速度より速い速度まで加速させ、該第３紙葉類が前記押し込みローラに接触した後、前記押し込みローラの回転速度を前記待機状態の速度まで徐々に減速させて、該第３紙葉類を減速させつつ前記第２紙葉類に沿って前記収容部に押し込んで該第３紙葉類の搬送方向先端を前記突き当て壁に突き当てるとともに、後続の紙葉類が所定時間到達しないときには、前記押し込みローラを停止させるよう該押し込みローラを駆動させる駆動手段と、を備え、前記第１の速度で搬送される紙葉類の最小の搬送サイクルをＣmin［ｓ］とし、前記押し込みローラから前記突き当て壁までの距離をＬw［ｍｍ］とし、前記押し込みローラの周速度をＶr［ｍｍ／ｓ］とした場合、前記駆動手段は、∫ ₀ ^Cmin Ｖrｄｔ≧Ｌwを満たすように前記押し込みローラの周速度Ｖr［ｍｍ／ｓ］を変化させる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながらこの発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１４】
図１には、この発明の参考例に係る紙葉類集積装置として、比較的高速に立位で搬送される郵便物Ｐ（紙葉類）をその面方向に集積せしめて収容する郵便物集積装置１（以下、単に集積装置１と称する）の概略構成を示してある。
【００１５】
この集積装置１は、図示しない搬送路を介して図中矢印Ｔ方向に一定速度Ｖ（第１の速度）で搬送される郵便物Ｐを受け入れて収容する収容部２を有する。本参考例では、収容部２に向かう郵便物Ｐの搬送速度Ｖを３．８［ｍ／ｓ］に設定した。各郵便物Ｐは、その長辺が搬送方向Ｔに沿うようにして立位で収容部２へ送り込まれる。このとき、郵便物Ｐは、収容部２より手前の搬送路上の所定位置に配設されたタイミングセンサ３によって通過を検知される。
【００１６】
収容部２は、搬送路を介して収容部２内に送り込まれる郵便物Ｐの下端辺、すなわち一方の長辺を摺接させて当接支持する底壁４、郵便物Ｐの搬送方向先端、すなわち一方の短辺を突き当てて当該郵便物Ｐを停止させる後壁６（突き当て壁）、および搬送路を介して搬送された郵便物Ｐを後壁６に向けて案内するガイド板８を有する。ガイド板８は、中途部が僅かに折り曲げられた略矩形の板により形成されている。
【００１７】
後壁６の底壁４から離間した上端辺には、バックアッププレート１０（付勢部材）を図中矢印Ｓ方向（集積方向）にスライド自在に取り付けたレール１２が設けられている。レール１２は、郵便物Ｐの集積方向に沿って延設されている。
【００１８】
バックアッププレート１０は、収容部２に立位で集積された郵便物Ｐの集積量に応じて、図示しないスライド機構により矢印Ｓ方向にスライドされる。また、バックアッププレート１０は、図示しないバネ等の付勢手段により付勢され、収容部２に最初に収容された郵便物Ｐ（第１紙葉類）の面に接した状態で当該郵便物Ｐをその重ね方向に一定圧力で押圧する。
【００１９】
ガイド板８の折り曲げられた中途部には、互いに同軸且つ上下に離間して設けられた２つの押し込みローラ１４が取り付けられている。すなわち、押し込みローラ１４は、バックアッププレート１０との間で底壁４上に立位で集積した郵便物Ｐを挟む位置に設けられている。言い換えると、押し込みローラ１４は、収容部２に最後に収容された郵便物Ｐ（第２紙葉類）に外周面を摺接せしめる位置に設けられている。そして、押し込みローラ１４は、郵便物Ｐの搬送方向Ｔに沿って搬送速度Ｖより遅い一定の周速Ｖr（第２の速度）で図中矢印Ｒ方向に回転する。
【００２０】
押し込みローラ１４は、この集積装置１で取り扱う郵便物Ｐのうち搬送方向に沿った長さが最も短い郵便物の搬送方向に沿った長さＬminより少なくとも短い距離だけ後壁６から離れた位置に設けられる。本参考例では、押し込みローラ１４は、その外周面が郵便物Ｐに接触する接触位置から後壁６までの距離Ｌwが６０［ｍｍ］になる位置に位置決め配置されている。
【００２１】
また、押し込みローラ１４によって収容部２内に押し込まれた郵便物Ｐの先端が後壁６に当接する位置には、後壁６に郵便物Ｐの先端が衝突する際の衝撃を吸収させるための衝撃吸収材として、防振ゲル１６が貼り付けられている。防振ゲルには、例えば、シリコン系の衝撃吸収材などがあり、薄いシート状にして後壁６の所定位置に貼り付けられている。
【００２２】
しかして、搬送路を介して速度Ｖで搬送された郵便物Ｐ（第３紙葉類）は、ガイド板８に沿って案内されて、押し込みローラ１４に摺接している郵便物Ｐの表面と、押し込みローラ１４の外周面と、の間の接触部分に向けて送り込まれる。このとき、郵便物Ｐの搬送速度Ｖより遅い周速Ｖrで回転されている押し込みローラ１４が当該郵便物Ｐに転接し、押し込みローラ１４の回転により当該郵便物Ｐが端部の郵便物Ｐに沿って収容部２内にさらに押し込まれる。そして、当該郵便物Ｐの先端が後壁６の防振ゲル１６に突き当てられて、当該郵便物Ｐが停止される。
【００２３】
このようにして、連続して搬送される複数通の郵便物Ｐが順次収容部２内に押し込まれ、複数通の郵便物Ｐが集積状態で収容部２に収容される。このとき、バックアッププレート１０が、図示しないスライド機構によって、郵便物Ｐの集積量に応じて矢印Ｓ方向にスライドされる。
【００２４】
以上のように、本参考例によると、郵便物Ｐの搬送速度Ｖより遅い周速Ｖrで押し込みローラ１４を回転させるようにしたため、郵便物Ｐの搬送方向先端が後壁６に衝突する時点で郵便物Ｐの速度を減速させることができ、衝突時に生じる衝撃を少なくできるようになった。また、衝突する位置に防振ゲル１６を設けたことにより、衝撃吸収効果をより高めることができた。
【００２５】
これにより、郵便物Ｐの先端が後壁６に衝突したときに郵便物Ｐが跳ね上がることを防止でき、郵便物Ｐを安定した姿勢で集積できるようになった。このように、郵便物Ｐの集積姿勢を安定させることにより、後段の処理時に不具合を生じることがない。
【００２６】
また、本参考例の装置では、郵便物Ｐの先端が後壁６に衝突する際の衝撃音を小さくできた。これにより、騒音の問題を解消できた。
【００２７】
さらに、押し込みローラ１４の周速Ｖrを郵便物Ｐの搬送速度Ｖより遅くしたため、集積方向端部にある郵便物Ｐと常時回転する押し込みローラ１４との間に生じる摩擦による影響を少なくでき、郵便物Ｐ表面に摩擦による汚棄損を生じることを防止できた。
【００２８】
本参考例の集積装置１において、押し込みローラ１４の最適な周速Ｖrを調べるため、処理速度４５０００枚／時で所定枚数の郵便物Ｐを収容部２へ搬送（搬送速度Ｖ＝３．８［ｍ／ｓ］）し、押し込みローラ１４の周速Ｖrを変化させて郵便物Ｐの集積状態を観察したところ、押し込みローラ１４の周速Ｖrを搬送速度Ｖの１／３〜２／３（１．３［ｍ／ｓ］〜２．５［ｍ／ｓ］）に設定した場合に良好な集積状態が得られることが分った。
【００２９】
すなわち、上述した条件下で、押し込みローラ１４の周速Ｖrを２．５［ｍ／ｓ］より速くしたところ、郵便物Ｐの先端が後壁６に衝突した際に跳ね返りを生じ、集積姿勢が不安定となった。また、このときの衝撃音は、防振ゲル１６を貼り付けてあるにも拘わらず、最低でも７２［ｄｂ］であった。
【００３０】
また、押し込みローラ１４の周速Ｖrを１．３［ｍ／ｓ］以下にしたところ、集積が間に合わずにジャムを生じてしまった。つまり、押し込みローラ１４の周速Ｖrを１．３［ｍ／ｓ］以下にすると、郵便物Ｐが押し込みローラ１４に接触してから後壁６に突き当てるまでに４６［ｍｓ］以上必要となり、処理速度４５０００枚／時では１枚当り最短で５６［ｍｓ］しか集積時間がないため、搬送間隔のばらつきを考慮すると、集積が間に合わなくなる場合が生じる。
【００３１】
これに対し、押し込みローラ１４の周速Ｖrを１．３〜２．５［ｍ／ｓ］に設定したところ、全ての郵便物Ｐの先端を後壁６から５［ｍｍ］以内の距離に揃えることができ、集積姿勢を安定させることができた。つまり、押し込みローラ１４の周速Ｖrを搬送速度Ｖの１／３〜２／３に設定することで良好な集積状態を得られることがわかった。また、このときの衝撃音は、６７［ｄｂ］程度であった。
【００３２】
尚、本参考例では、後壁６に防振ゲル１６を貼り付けたが、代わりに一般的な防振ゴムを貼り付けても良く、この場合、衝撃音は６９［ｄｂ］であった。
【００３３】
ここで、上述した参考例の集積装置１において、押し込みローラ１４の周速Ｖrについて、別の角度から考察する。
【００３４】
最小の郵便物Ｐの長さをＬmin［ｍｍ］とし、速度Ｖ［ｍｍ／ｓ］で搬送される郵便物Ｐ同士の搬送ギャップをＧ［ｍｍ］とした場合、１枚の郵便物Ｐの集積に要する最小時間、すなわち最小の搬送サイクルＣmin［ｓ］は、
Ｃmin＝（Ｌmin＋Ｇ）／Ｖ
となる。
【００３５】
また、正常な集積動作を行なうためには、少なくとも後続の郵便物Ｐの搬送方向先端が押し込みローラ１４に接触するまでに先行する郵便物Ｐの集積動作を終了しておく必要があることから、郵便物Ｐを収容部２へ押し込むための押し込みローラ１４の周速Ｖrには以下の制約がある。尚、押し込みローラ１４から後壁６までの距離をＬwとする。
【００３６】
Ｖr≧Ｌw／Ｃmin
すなわち、押し込みローラ１４の周速Ｖrを搬送速度Ｖより遅い速度に設定すること、および上述した２式から、押し込みローラ１４の周速Ｖrは、
Ｖ＞Ｖr≧Ｌw×Ｖ／（Ｌmin＋G）
を満たす速度に設定されれば良いことがわかる。
【００３７】
次に、上述した集積装置１において、押し込みローラ１４の周速Ｖrを図２に示すように変化させた場合の本発明の実施例について説明する。ここでは、郵便物Ｐが収容部２に送り込まれる度に押し込みローラ１４を郵便物Ｐの搬送速度Ｖより遅い速度範囲内で加減速させるようにした。また、ここでは、押し込みローラ１４を回転させるための駆動手段として図示しないステッピングモータを用いた。ステッピングモータを用いることにより、モータドライバに入力する駆動パルスの周波数を変化させながら与えることにより、押し込みローラ１４を容易に加減速させることができる。
【００３８】
図２のグラフでは、押し込みローラ１４の周速を縦軸にし、経過時間ｔ［ｍｓ］を横軸にした。また、連続して搬送される郵便物Ｐの搬送方向先端がタイミングセンサ３を通過するタイミングをＰ1、郵便物Ｐの先端が押し込みローラ１４に接触するタイミングをＰ2、郵便物Ｐの先端が後壁６に突き当たるタイミングをＰ3で示した。
【００３９】
まず、郵便物Ｐが搬送される前の待機状態で、押し込みローラ１４がＶr＝１．３［ｍ／ｓ］で回転されている。そして、郵便物ＰがＶ＝３．８［ｍ／ｓ］で搬送されて、その先端がタイミングセンサ３を通過したことをトリガーとして、押し込みローラ１４の回転速度Ｖrが１．３［ｍ／ｓ］から２．５［ｍ／ｓ］まで加速される。このときの加速度は、郵便物Ｐの先端が押し込みローラ１４に接触したときに押し込みローラ１４の周速Ｖrが２．５［ｍ／ｓ］になるように設定されている。
【００４０】
そして、郵便物Ｐの先端が押し込みローラ１４に接触した時点から、押し込みローラ１４が減速を開始される。つまり、押し込みローラ１４は、このとき、郵便物Ｐの表面に転接した状態で徐々に減速するように回転され、郵便物Ｐの押し込み速度が緩やかに減速される。このときの減速度は、郵便物Ｐの先端が後壁６に突き当たったときに押し込みローラ１４の周速が１．３［ｍ／ｓ］に戻るように設定されている。つまり、郵便物Ｐの先端が後壁６に衝突する際には、郵便物Ｐの速度が十分に減速されることになる。
【００４１】
そして、上述した一連の加減速動作が郵便物Ｐ毎に繰り返されて、連続して搬送される複数通の郵便物Ｐが減速されつつ収容部２に順次集積される。つまり、本実施例においても、郵便物Ｐの衝突時の衝撃を十分に減少させることができ、衝突時の衝撃音を低減でき、郵便物Ｐの集積姿勢を安定させることができる。
【００４２】
尚、本実施例では、郵便物Ｐが後壁６に衝突する際の衝撃音は、６６［ｄｂ］に低減できた。また、ここでは、押し込みローラ１４の加速度を減速度より大きくすることで、郵便物Ｐの処理速度が４５０００枚／時のときの最短の集積サイクルＣmin［ｓ］＝８０［ｍｓ］に対応可能とした。
【００４３】
また、本実施例では、先行する郵便物Ｐの先端が後壁６に突き当てられた後、後続の郵便物Ｐがタイミングセンサ３に到達するまでの間、押し込みローラ１４の周速Ｖrを１．３［ｍ／ｓ］に維持するようにしたが、後続の郵便物Ｐが到達するまでに比較的多くの時間がある場合、押し込みローラ１４を一旦停止させるようにしても良い。このように、郵便物Ｐの集積動作の間に押し込みローラ１４を停止させることにより、押し込みローラ１４に転接する集積済の端部の郵便物Ｐが摩擦により汚棄損を生じる可能性をより低くできる。
【００４４】
ここで、上記実施例の押し込みローラ１４の挙動について、別の角度から考察する。
【００４５】
つまり、速度Ｖ［ｍｍ／ｓ］で搬送される郵便物Ｐの最小の搬送サイクルをＣmin［ｓ］とし、押し込みローラ１４から後壁６までの距離をＬw［ｍｍ］とした場合、押し込みローラ１４の周速Ｖr［ｍｍ／ｓ］は、
∫₀ ^CminＶrｄｔ≧Ｌw
を満たす必要がある。
【００４６】
すなわち、最も短い搬送サイクルＣminで集積装置１に送り込まれる２通の郵便物Ｐについて考察すると、後続の郵便物Ｐが押し込みローラ１４に接触する前に先行する郵便物Ｐの集積動作が完了している必要がある。このため、最小の搬送サイクルＣminの間に押し込みローラ１４が郵便物Ｐを収容部２へ押し込む押し込み量∫₀ ^CminＶrｄｔが、少なくとも押し込みローラ１４から後壁６までの距離をＬw［ｍｍ］より大きくなければならない。言い換えると、押し込みローラ１４による郵便物Ｐの押し込み量が上述した条件を満たすように押し込みローラ１４を加減速させれば良いことになる。
【００５５】
尚、この発明は、上述した実施例に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変形可能である。例えば、上述した実施例では、郵便物を集積する場合について説明したが、これに限らず、紙幣等の有価証券やＩＤカードなどの紙葉類を高速搬送して集積する装置に本発明を適用することもできる。
【００５６】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明の紙葉類集積装置は、上記のような構成および作用を有しているので、比較的高速で搬送される紙葉類を確実且つ安定した姿勢で収容部に集積できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態に係る郵便物集積装置の外観を示す概略斜視図。
【図２】図１の集積装置の押し込みローラを加減速させる実施例における押し込みローラの速度変化例を示すタイミングチャート。
【符号の説明】
１…郵便物集積装置、２…収容部、４…底壁、６…後壁、８…ガイド板、１０…バックアッププレート、１２…レール、１４…押し込みローラ、１６…防振ゲル、Ｐ…郵便物。

Claims

第１の速度で搬送されて連続して送り込まれる紙葉類の搬送方向先端をそれぞれ突き当てて停止させる突き当て壁と、
この突き当て壁で停止された紙葉類を該突き当て壁と略平行な方向に順次重ねるように収容する収容部と、
この収容部に収容された紙葉類のうち最初に収容された第１紙葉類の面に接触して押圧することで、前記収容部に収容された紙葉類をその重ね方向に付勢する付勢部材と、
前記収容部に収容された紙葉類を前記付勢部材との間で挟む位置に設けられ、前記収容部に最後に収容された第２紙葉類との間に次に送り込まれる第３紙葉類に転接して回転する押し込みローラと、
前記収容部に送り込まれる第３紙葉類を検知して前記押し込みローラの動作タイミングを取得するタイミングセンサと、
このタイミングセンサを介して前記第３紙葉類を検知する前に前記押し込みローラの回転速度を前記第１の速度より遅い待機状態の速度で回転させ、前記タイミングセンサを介して前記第３紙葉類を検出したことをトリガーとして、該第３紙葉類が前記押し込みローラに接触するタイミングを取得して、当該第３紙葉類が前記押し込みローラに接触するまでの間に前記押し込みローラの回転速度を前記第１の速度より遅く且つ前記待機状態の速度より速い速度まで加速させ、該第３紙葉類が前記押し込みローラに接触した後、前記押し込みローラの回転速度を前記待機状態の速度まで徐々に減速させて、該第３紙葉類を減速させつつ前記第２紙葉類に沿って前記収容部に押し込んで該第３紙葉類の搬送方向先端を前記突き当て壁に突き当てるとともに、後続の紙葉類が所定時間到達しないときには、前記押し込みローラを停止させるよう該押し込みローラを駆動させる駆動手段と、を備え、
前記第１の速度で搬送される紙葉類の最小の搬送サイクルをＣmin［ｓ］とし、前記押し込みローラから前記突き当て壁までの距離をＬw［ｍｍ］とし、前記押し込みローラの周速度をＶr［ｍｍ／ｓ］とした場合、前記駆動手段は、
∫ ₀ ^Cmin Ｖrｄｔ≧Ｌw
を満たすように前記押し込みローラの周速度Ｖr［ｍｍ／ｓ］を変化させることを特徴とする紙葉類集積装置。
前記突き当て壁には、前記第３紙葉類の先端を突き当てる際の衝撃を吸収するための防振ゲルが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の紙葉類集積装置。