JPH08217274A - 紙葉類の摩擦式供給機構 - Google Patents

紙葉類の摩擦式供給機構

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JPH08217274A
JPH08217274A JP7023065A JP2306595A JPH08217274A JP H08217274 A JPH08217274 A JP H08217274A JP 7023065 A JP7023065 A JP 7023065A JP 2306595 A JP2306595 A JP 2306595A JP H08217274 A JPH08217274 A JP H08217274A
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feed roller
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feed
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弘之 長谷
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Abstract

(57)【要約】 【目的】郵便物の様に多種多様な紙葉類でも、高速でか
つ安定した供給性能を実現できる。 【構成】外周に高摩擦部材を有しワンウエイクラッチ3
a,3b,3cによって給紙方向にのみ駆動回転する第
1,第2,第3フィードローラ1,6,9はサーボモー
タ4a及び4bによって起動/停止を行う。トルクリミ
ッタ15により負荷トルクを付与されるリバースローラ
13は第1フィードローラ1に圧接する。第1フィード
ローラ1とピックアップローラ対21の間に等間隔に複
数個の光電センサ22a〜22gを配置し、リバースロ
ーラ13の回転軸及び揺動軸に関する慣性モーメントが
最小になる様にトルクリミッタ15を配置したことによ
り、高速でかつ安定した供給性能を実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば郵便物の切手を
検知し、消印後、切手面を取り揃える郵便物自動取り揃
え押印機等の郵便物自動処理装置に適用される紙葉類の
摩擦式供給機構に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の紙葉類の摩擦式供給機構
は、複写機等に代表されるOA機器のADF機構として
よく使われており、例えば特開昭61−106354号
公報のものがある。これは図6(a),(b),(c)
に示すとおり、第1フィードローラ51の駆動軸52と
図示しないモータにより駆動されるギヤ53との間には
電極クラッチ54が設けられている。第2フィードロー
ラ55は駆動軸52よりギヤ列56a,56b,56c
を介して第1フィードローラ51と同期して同方向に回
転する。第2フィードローラ55は駆動軸52を中心と
して揺動可能である。駆動軸52を支持する軸受けの一
つに、駆動軸52が給紙方向にのみ回転することを許容
するワンウエイクラッチ57を取り付けている。ピック
アップローラ58にはピンチローラ59が圧接してお
り、搬送方向に常時回転している。リバースローラ60
にトルクを付与するトルクリミッタ61の駆動軸62
は、ギヤ列63a,63b,63c,63dを介してピ
ックアップローラ58の軸の回転により駆動される。
尚、リバースローラ60の駆動軸62は軸64を中心に
揺動可能である。
【0003】紙葉類65が1通だけ第1フィードローラ
51及びリバースローラ60の間に送られてきた場合、
紙葉類65とリバースローラ60との摩擦力によって発
生するリバースローラ60に与えられるトルクは、トル
クリミッタ61のトルクよりも大きくなる様に設定して
あるので、リバースローラ60は紙葉類65とスリップ
することなく紙葉類給紙方向に回転する。紙葉類65が
2通以上第2フィードローラ55及びリバースローラ6
0の間に搬送された場合、紙葉類相互間の摩擦力による
トルクよりもトルクリミッタ61によって付与されるト
ルクの方が勝っているので、2通目以降の紙葉類を給紙
台に押し戻し、第1フィードローラ51に接している紙
葉類65はそのまま搬送される。
【0004】1通に分離された紙葉類65は、その先端
が紙葉類位置検出用センサ66によってピックアップロ
ーラ58及びピンチローラ59につかまれたことを検出
されると、電磁クラッチ54がオフとなりピックアップ
ローラ58及びピンチローラ59によって搬送される。
次に、紙葉類位置検出用センサ66によって紙葉類65
の末端が検出されると一定時間後、電磁クラッチ54が
オンになり、次の紙葉類の供給を開始する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の紙葉類
の摩擦式供給機構は、複写機に代表されるOA機器の様
に、扱う紙葉類の種類(厚さ、重さ、紙質等)が限定さ
れ、かつ速い処理速度が要求されない場合には問題無い
が、郵便物自動処理装置の様に扱う紙葉類(郵便物)の
種類が多種多様で、かつ高速(例えば搬送速度=3m/
s以上、処理速度=約10通/秒以上)に郵便物を処理
しなければならない様な場合、下記の様な問題点が考え
られる。
【0006】(1)紙葉類位置検出用センサがピックア
ップローラ対の位置にしかないと、2通目以降に供給さ
れる郵便物の先端の待機位置のばらつきによって供給間
隔の誤差が大きくなる。また下流側の装置における処理
能力を考慮すると、供給部では下流側の装置での処理可
能な最低間隔以上で供給する必要があるので、供給間隔
の誤差によって無駄な郵便物間の間隔が発生し、処理速
度の向上が計れなくなる。
【0007】(2)リバースローラの回転軸と同軸上に
トルクリミッタを直結しているので、リバースローラの
揺動軸に関する慣性モーメントが大きくなり、厚い郵便
物(約6mm)が進入した際、リバースローラが大きく
振動し、2通分離が十分に行えない。またリバースロー
ラの回転軸にトルクリミッタを直結すると、リバースロ
ーラの回転軸に関する慣性モーメントが大きくなり、2
通以上の郵便物が進入した際、リバースローラの回転が
給紙方向から反給紙方向に切り替わって郵便物を分離す
るのに時間がかかり、2通送りが増加する。
【0008】(3)供給開始時、第2フィードローラだ
けで供給しようとすると、重たい郵便物(例えば約50
g以上)の場合、フィードローラと郵便物の間で滑りが
生じ、ジャムとなりやすい。また単純に第2フィードロ
ーラの給紙方向上流側に第3フィードローラを追加し、
第2フィードローラと同様に起動/停止を行うと、長さ
の短い郵便物を供給した際、その末端が第3フィードロ
ーラを離れたとき先端がまだピックアップローラに到達
していないので、第3フィードローラが2通目の郵便物
を搬送してしまい、2通送りとなりやすい。
【0009】本発明の目的は、上記従来の問題点を解消
し、供給間隔を一定にして処理速度を向上し、確実な2
通分離を行い、かつ重い郵便物や短い郵便物を安定に供
給できる紙葉類の摩擦式供給機構を提供することにあ
る。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の紙葉類の摩擦式
供給機構は、外周に高摩擦部材を有しワンウエイクラッ
チによって給紙方向にのみ駆動回転する第1フィードロ
ーラと、この第1フィードローラの給紙方向上流側に配
置され前記第1フィードローラを中心に揺動自在で且つ
前記第1フィードローラと同様に高摩擦部材及びワンウ
エイクラッチを有し、供給台に立位状態で積載された紙
葉類に圧接してこの紙葉類を給紙方向に送り出す第2フ
ィードローラと、前記第1および第2フィードローラの
起動/停止を行う第1のサーボモータと、搬送経路を挟
んで前記第1フィードローラに対し接離自在に圧接し且
つトルクリミッタ等により一定の負荷トルクを付与され
給紙方向及び反給紙方向のいずれにも回転自在で前記ト
ルクリミッタを介し常に反給紙方向に駆動されるリバー
スローラと、前記第1フィードローラの給紙方向下流側
に配置され1通に分離された前記紙葉類を下流の搬送経
路に搬送する為に常時回転するピックアップローラとに
よって構成される摩擦式供給機構において、前記第2フ
ィードローラの給紙方向上流側に配置され且つ外周に高
摩擦部材を有しワンウエイクラッチによって給紙方向に
のみ駆動回転し前記供給台に立位状態で積載された前記
紙葉類に接離自在に圧接する第3フィードローラと、こ
の第3フィードローラのみを独立に起動/停止させる第
2のサーボモータと、前記第1フィードローラと前記ピ
ックアップローラとの間に配置した少なくとも2個の光
電センサとを備え、給紙方向に対し最も上流側の前記光
電センサは前記第1フィードローラと前記リバースロー
ラが対向する位置に配置し且つ給紙方向に対し最も下流
側の前記光電センサは前記ピックアップローラの位置に
配置し、2通目以降に供給される前記紙葉類の先端位置
を検出して供給間隔を制御すべく構成したものである。
【0011】また本発明の紙葉類の摩擦式供給機構は、
前記リバースローラに負荷トルクを付与する前記トルク
リミッタを前記リバースローラの揺動軸と同一中心上に
配置すると共に、前記トルクリミッタの負荷トルクを前
記リバースローラに伝達する為のタイミングベルトと、
前記トルクリミッタの回転数を遅くする減速比からなる
プーリを設けるのが好ましい。
【0012】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。
【0013】図1は本発明の摩擦式供給機構の一実施例
の平面図、図2は図1の矢視Aによる側断面図、図3は
図1の矢視Bによる側断面図、図4(a)、(b)は本
実施例における重送防止機構を説明する平面図、図5
(a)は本実施例のタイミングチャート、図5(b)は
図5(a)における時間=tでの郵便物の供給状態を示
す平面図である。
【0014】図1、図2、図3において、外周に高摩擦
部材を有し、ワンウエイクラッチ3aによって給紙方向
にのみ駆動回転する第1フィードローラ1は、駆動軸2
に取り付けられている。駆動軸2はサーボモータ4aと
タイミングベルト5で連結され起動/停止を短時間に行
うことができる。第2フィードローラ6は第1フィード
ローラ1の給紙方向上流側に配置され、駆動軸2を中心
に揺動可能であって、供給台11に立位状態で積載され
た郵便物23aに接離可能に圧接し、これを給紙方向に
送り出すべく、第1フィードローラ1と同様に高摩擦部
材及びワンウエイクラッチ3b有し駆動軸7に取り付け
られている。駆動軸2と駆動軸7はタイミングベルト8
によって連結されている。
【0015】第3フィードローラ9は第2フィードロー
ラ6の給紙方向上流側に配置され、軸25を中心に揺動
可能であって、供給台11の郵便物23aに接離可能に
圧接し、第1フィードローラと同様に高摩擦部材及びワ
ンウエイクラッチ3cを有し駆動軸10に取り付けられ
ている。軸25と駆動軸10はタイミングベルト27に
よって連結され、また第3フィードローラ9を駆動する
サーボモータ4bは軸25とタイミングベルト26で連
結されている。第2フィードローラ6及び第3フィード
ローラ9はアーム24a,24bを介して取り付けられ
たスプリング12a,12bによって、供給台11上に
立位状態で積載されている郵便物23aに所定のばね圧
で圧接する。
【0016】第1フィードローラ1と同様の高摩擦部材
を外周に有するリバースローラ13は搬送経路を挟んで
第1フィードローラ1に所定のばね圧で圧接し、軸14
を中心に揺動可能である。リバースローラ13に負荷ト
ルクを付与するトルクリミッタ15は軸14と同一中心
上に配置され、その出力軸16とリバースローラ13の
回転軸17がタイミングベルト18によって連結され、
リバースローラ13に対し負荷トルクを付与し、かつリ
バースローラ13の軸14に関する慣性モーメントが小
さくなるようにしている。リバースローラ13とトルク
リミッタ15はトルクリミッタの回転数が遅くなる様に
1:2のプーリ比で連結されている。インダクションモ
ータ19はトルクリミッタ15の入力軸とタイミングベ
ルト20で連結されており、トルクリミッタ15が連結
状態の時にリバースローラ13が反給紙方向に回転する
方向に常時回転している。
【0017】ピックアップローラ対21は図示しないモ
ータによって駆動され、リバースローラ13によって1
通に分離された郵便物を下流側に搬送する。第1フィー
ドローラ1とピックアップローラ対21の間には2通目
以降の郵便物の先端位置を検出するセンサ、例えば本実
施例の場合、第1フィードローラ1とリバースローラ1
3との接触位置を初めとしてピックアップローラ対21
の位置に至るまで、等間隔で複数個の光電センサ22a
〜22gを配置し、郵便物23aの供給間隔を制御して
いる。
【0018】この実施例の装置は以上の様に構成されて
いるので、図4(a)に示すように郵便物23aが1通
だけ第1フィードローラ1とリバースローラ13の間に
進入した場合、第1フィードローラ1が郵便物23aを
給紙方向に搬送する摩擦力=F1、郵便物23aがリバ
ースローラ13を給紙方向に回転させようとする摩擦力
=F2、トルクリミッタ15によってリバースローラ1
3が反給紙方向に回転しようとする力=F3とすると、 F1=F2>F3 となる様にトルクリミタ15のトルク、リバースローラ
13のばね圧、高摩擦部材の摩擦係数を設定してあるの
で、リバースローラ13は郵便物23aとの間で滑りを
生ずることなく給紙方向に回転し、郵便物23aは給紙
方向に搬送される。図4(b)に示すように、郵便物2
3a,23bが同時に第1フィードローラ1とリバース
ローラ15の間に進入した場合、郵便物23a,23b
間の摩擦力=F4とすると、 F1=F2>F3>F4 となり、郵便物23aはそのまま給紙方向に搬送される
が、リバースローラ13は給紙方向と逆に回転するの
で、これに圧接する郵便物23bは郵便物23aとの間
で滑りを生じ、供給台11側に戻される。
【0019】ここで郵便物23aが厚みのある場合、搬
送速度が速い為に郵便物23aの先端がリバースローラ
13にぶつかった時、リバースローラ13には大きな衝
撃力が加わる。しかし本実施例の機構では、揺動軸14
に関する慣性モーメントが小さくなる様にトルクリミッ
タ15を配置している為、リバースローラ13が大きく
振動することはなく、郵便物23bに追従し、2通分離
を行うことができる。また、トルクリミッタ15の配置
をリバースローラの回転軸に関する慣性モーメントが小
さくなる様にしているので、リバースローラ13の回転
が給紙方向から反給紙方向に瞬時に切り替わり、2通分
離が行える。
【0020】図5(a)に示すタイミングチャートのよ
うに、制御部からのフィードスタート信号によってサー
ボモータ4a、4bが起動し、第1,第2及び第3フィ
ードローラ1,6,9が給紙方向に回転し、郵便物23
aを送り出す。郵便物23aの先端が第1フィードロー
ラ1とリバースローラ13が接する位置に到達すると、
最初の光電センサ22aの信号が変化し、サーボモータ
4bが停止する。このため第3フィードローラ9には駆
動が伝達されなくなり、仮に郵便物23aの長さが短
く、その末端が第3フィードローラ9から離れた時、先
端がまだピックアップローラ対21につかまれていなく
ても、2通目の郵便物を送り出す心配は無い。次に、郵
便物23aの先端がピックアップローラ対21に到達し
たことを最後の光電センサ22gが検知し、サーボモー
タ4aが停止する。第1,第2,第3フィードローラ
1,6,9と各駆動軸2,7,10との間にはワンウエ
イクラッチ3a,3b,3cが設けられているので、郵
便物23aはピックアップローラ対21によって抵抗無
く搬送される。このとき次に供給される郵便物23bは
郵便物23aに引きずられて出てくる場合があり、必ず
しもその先端が光電センサ22aよりも給紙方向上流側
で待機しているとは限らない。
【0021】例えば図5(b)に示すように、郵便物2
3bの先端が中間の光電センサ22dと22e間まで引
きずられて搬送されたとする。郵便物23aがピックア
ップローラ対21によって搬送され郵便物間に間隔が生
じると、光電センサ22eの信号が変化し、郵便物23
bの先端が光電センサ22dと22eの間にいることが
検出できる。一定時間=Tの後、郵便物23bに対しフ
ィードスタート信号がサーボモータ4a,4bに送られ
る。この様に光電センサ22a〜22gを等間隔で複数
個配置することによって、次に供給される郵便物23b
の先端の待機位置を検出できるので、常に一定の間隔で
郵便物を供給することが可能となる。供給間隔の精度は
光電センサの取り付けピッチに依存する為、光電センサ
に限らずレーザの平行光を利用したラインセンサの様な
もので光電センサ22aから22gの範囲を測定すれ
ば、供給間隔の精度は更に向上させることができる。
【0022】また郵便物23aが重たい(約50g)場
合でも、郵便物とフィードローラ間で最も滑りが生じ易
いフィードスタート時に2個のフィードローラ(第2フ
ィードローラ6及び第3フィードローラ9)で供給でき
るので、滑りを生じること無く安定した供給が可能にな
る。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、第1フィ
ードローラとピックアップローラの間に複数個の光電セ
ンサを等間隔で複数個配置したことによって、紙葉類の
供給間隔を一定にし、処理速度を向上させることができ
る。またリバースローラの回転軸及び揺動軸に関する慣
性モーメントを最小にすることによって、高速で供給し
ても安定した2通分離が実現できる。さらに第3フィー
ドローラ及び第3フィードローラのみを独立に駆動させ
るサーボモータを追加したことにより、重い郵便物や短
い郵便物でも安定した供給性能が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の紙葉類の摩擦式供給機構の一実施例の
平面図である。
【図2】図1の矢視Aによる側断面図である。
【図3】図1の矢視Bによる側断面図である。
【図4】本実施例における重送防止機構の説明図で、
(a)は1通送り時、(b)は2通送り時をそれぞれ示
す平面図である。
【図5】本実施例の動作説明図で、(a)はタイミング
チャート、(b)は同図(a)における時間=tでの郵
便物の供給状態を示す平面図である。
【図6】従来の摩擦式供給機構の一例を示し、(a)は
正面図、(b)は側断面図、(c)は斜視図である。
【符号の説明】
1 第1フィードローラ 2,7,10 駆動軸 3a,3b,3c ワンウェイクラッチ 4a,4b サーボモータ 5,8,18,20,26,27 タイミングベルト 6 第2フィードローラ 9 第3フィードローラ 11 供給台 12a,12b スプリング 13 リバースローラ 14,25 軸 15 トルクリミッタ 16 出力軸 17 回転軸 19 インダクションモータ 21 ピックアップローラ対 22a〜22g 光電センサ 23a,23b 郵便物 24a,24b アーム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 仲林 勇 神奈川県横浜市神奈川区新浦島町 1丁目 1番地25 日本電気ロボットエンジニアリ ング株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 外周に高摩擦部材を有しワンウエイクラ
    ッチによって給紙方向にのみ駆動回転する第1フィード
    ローラと、この第1フィードローラの給紙方向上流側に
    配置され前記第1フィードローラを中心に揺動自在で且
    つ前記第1フィードローラと同様に高摩擦部材及びワン
    ウエイクラッチを有し、供給台に立位状態で積載された
    紙葉類に圧接してこの紙葉類を給紙方向に送り出す第2
    フィードローラと、前記第1および第2フィードローラ
    の起動/停止を行う第1のサーボモータと、搬送経路を
    挟んで前記第1フィードローラに対し接離自在に圧接し
    且つトルクリミッタ等により一定の負荷トルクを付与さ
    れ給紙方向及び反給紙方向のいずれにも回転自在で前記
    トルクリミッタを介し常に反給紙方向に駆動されるリバ
    ースローラと、前記第1フィードローラの給紙方向下流
    側に配置され1通に分離された前記紙葉類を下流の搬送
    経路に搬送する為に常時回転するピックアップローラと
    によって構成される摩擦式供給機構において、前記第2
    フィードローラの給紙方向上流側に配置され且つ外周に
    高摩擦部材を有しワンウエイクラッチによって給紙方向
    にのみ駆動回転し前記供給台に立位状態で積載された前
    記紙葉類に接離自在に圧接する第3フィードローラと、
    この第3フィードローラのみを独立に起動/停止させる
    第2のサーボモータと、前記第1フィードローラと前記
    ピックアップローラとの間に配置した少なくとも2個の
    光電センサとを備え、給紙方向に対し最も上流側の前記
    光電センサは前記第1フィードローラと前記リバースロ
    ーラが対向する位置に配置し且つ給紙方向に対し最も下
    流側の前記光電センサは前記ピックアップローラの位置
    に配置し、2通目以降に供給される前記紙葉類の先端位
    置を検出して供給間隔を制御すべく構成したことを特徴
    とする紙葉類の摩擦式供給機構。
  2. 【請求項2】 前記リバースローラに負荷トルクを付与
    する前記トルクリミッタを前記リバースローラの揺動軸
    と同一中心上に配置すると共に、前記トルクリミッタの
    負荷トルクを前記リバースローラに伝達する為のタイミ
    ングベルトと、前記トルクリミッタの回転数を遅くする
    減速比からなるプーリを設けたことを特徴とする請求項
    1記載の紙葉類の摩擦式供給機構。
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