JP3661042B2 - 紙葉類処理装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、紙葉類を、無端ベルトあるいはローラで挾持搬送しながら処理する紙葉類の処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
紙葉類を供給手段より一枚あるいは一通ずつに分離し、紙葉類に記された情報に基づいて、指定された収納手段に紙葉類を区分して収納する紙葉類の処理装置の例として、例えばＮＥＣ技報，Ｖｏｌ．４４，Ｎｏ．３（１９９１）に示されるような書状区分装置がある。
【０００３】
この書状区分装置では、書状の搬送手段として、長短の搬送ベルトで書状を挾んで搬送している。搬送ベルトには、比較的硬く、摩擦係数の高いベルトを使用しており、搬送ベルトの駆動方式としては、搬送ベルトの摩擦係数が大きいことを利用して、長い方の搬送ベルトのみを駆動し、短い方は駆動しない、連れ回り搬送駆動方式が採用されている。
【０００４】
すなわち、書状は、上側の長い搬送ベルトと下側の短い搬送ベルトに挾まれて搬送されるが、ベルトによる駆動は、上側の長い搬送ベルトのみとし、下側の短い搬送ベルトは単にアイドラとなっており、上側のベルトの駆動力と摩擦力を利用して下側のベルトを動かすものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、書状区分装置の中には、長短の搬送ルートからなる書状を重ねるための搬送手段が設けられているものがある。これは、同一の区分棚に収納される書状が２通連続した場合、後続の書状を先行する書状に重ね、２つの書状を重ねた状態で区分棚に収納することにより収納時の信頼性を向上させるものである。通常、書状は搬送ルートの長い搬送路を搬送されるが、書状を重ねる際には、後続の書状を短い方の搬送路で搬送して先行する書状に重ねる。このように書状を重ねることで、同一の区分棚に書状を連続して収納する際、後続書状が先行書状に追突することによるジャムを防ぐ。
【０００６】
上記の書状を重ねるための搬送手段（以下、重送機構と略す）が設けられている書状の区分装置では、書状の搬送ベルト手段が、上記従来例のように連れ回りで駆動されていると、重送機構で重ねられた書状と単品の書状の搬送速度が異なり、搬送される書状間の間隔が小さくなるといった問題が生じる。
【０００７】
搬送ベルトは、一方のみが駆動され、他方が連れ回りで駆動されていると、ベルトを回転駆動する際の負荷が異なることや、搬送ベルト間には書状が挾まれるために摩擦力が低下し、実際には、連れ回りで駆動される方の搬送ベルトの速度は、モータで駆動されている搬送ベルトの速度よりも低い。
【０００８】
速度が異なる搬送ベルトに挾持されて搬送される書状の速度は、書状が単品であれば、速度の遅い方の搬送ベルトよりも速く、また、速度の速い方の搬送ベルトよりも遅い速度で搬送される。
【０００９】
一方、重送機構で重ねられた書状では、書状と搬送ベルトの間の摩擦係数が、重ねられた書状同士の間の摩擦係数よりも大きいため、それぞれの書状は、接触している方の搬送ベルトの速度で搬送される。従って、重ねられた書状同志ではずれが生じる。そして、単品の書状と搬送される速度が異なる。
【００１０】
この場合次ぎのような書状搬送形態が考えられる。単品書状の方が重ねられた書状よりも搬送速度が速い場合と、その反対で、重ねられた書状の搬送速度が単品書状の搬送速度よりも速い場合である。前者において、まず、単品書状が先行して搬送され、重ねられた書状が後続する場合について考える。単品書状の方が搬送速度が速いのであるから、この場合はなんら問題はない。また、重ねられた書状が先行し単品書状が後続する場合は、重送機構の前段部では、３通の書状は同じ速度で搬送されており、重送機構にて中間の書状が先行書状に追いつくように別ルートにて搬送され重ねられる。従って、重ねられた書状と単品書状との搬送間隔は重送機構前段部における搬送間隔よりも長くなっており、例え、後続の単品書状の速度が重ねられた書状の速度よりも速いとしても、区分棚を搬送される期間内に追いつくものではない。
【００１１】
一方、後者において、重ねられた書状が先行し単品書状が後続する場合は、上記同様搬送間隔が重送機構により長くなることに加え、重ねられた書状の方が速いので、書状間の間隔が縮まることは懸念されない。
【００１２】
ところが、先行する書状が単品の書状であり、後続する書状が重ねられた書状である場合には、重送機構をでた直後の間隔は重送機構に入る前の間隔とほぼ同じであり、なおかつ、後続の重ねられた書状の搬送速度の方が、先行する単品の書状の搬送速度よりも速いので、両方の書状間の間隔が搬送されるにつれて小さくなってしまう。
【００１３】
書状間の間隔が小さくなると、切り替え手段が切り替え動作を行う場合、切り替え手段の動作が終了しない間に後続の重ねられた書状が切り替え手段に到達してしまい、搬送ジャムが生じたり、誤った区分を行う可能性がある。また、切り替え手段が動作可能な書状間隔にならないため、切り替え動作が行われず、両方の書状とも排除され、処理効率が低下する問題も考えられる。
【００１４】
また、対向して接触した無端ベルトの両方を駆動ローラで駆動しても、駆動ローラが固定保持される軸への駆動ベルト手段の巻き角度が異なると、駆動ローラの回転数に差が生じる場合がある。この場合でも、搬送手段である無端ベルト同士にも速度差が生じ、やはり書状間の間隔が小さくなる問題がある。
【００１５】
搬送ベルトの速度が異なる場合、上述の書状間隔が小さくなる問題の他に、紙厚が薄く幅の広い書状を搬送させた場合、屈曲部で書状が屈曲部外側の搬送ベルトに巻き付き、搬送ジャムが発生する問題もある。
【００１６】
ところで、書状を搬送するベルトには、従来技術にも示されているように、区分棚側には短い搬送ベルトが用いられるが、もう一方には長い搬送ベルトが用いられることが多い。また、書状の区分機では、係員が操作しやすいように、区分棚は手前側が幾分上向いて傾けて取り付けられている。従って、書状の搬送ベルトも手前側が幾分上向いて傾けた状態で取り付けられている。このため、長い方の搬送ベルトは、搬送側でない側で、重力の影響を受けて奥側へずれてシフトする。シフト量は、搬送ベルトのスパンの中間部で最大となり、この時搬送ベルトがローラからずれてしまうという問題も生じる。
【００１７】
このように、従来の技術では、搬送される書状間隔の変動、屈曲部での書状の異常な変形、搬送ベルトの幅方向のずれという問題があった。
【００１８】
本発明の目的は、重送機構後段の搬送される書状間隔の変動を防止することを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、一枚ずつ分離された紙葉類を互いに対向する搬送ベルトにより挾持して、夫々の紙葉類に記された情報に基づいて、指定された収納箱に搬送する搬送手段を備えた紙葉類処理装置において、前記情報により同一の収納箱に収納される紙葉類が二枚連続していると判断された場合、後続紙葉類を先行紙葉類に重ねる手段と、この重ねる手段より後段の前記搬送手段の互いに対向している搬送ベルトを駆動する駆動手段とを備えることにより達成される。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例を図１〜図９を用いて説明する。
【００２１】
図１は、本発明の紙葉類処理装置の一実施例である、葉書、封書などの郵便書状を区分する区分機の概略図である。
【００２２】
図１に示す書状区分機は、書状に記された郵便番号だけでなく宛名までも読取り、この情報をバーコードにして書状にプリントすることによって書状の処理を行うものである。従って、書状を一通ずつ分離する分離機１、書状の重送や厚さ等を検知する検知部２、書状のスキューやシフトを修正するための整位部３の他に、郵便番号や宛名を読み取るための読取り部４、バーコードをプリントするためのプリンタ５、バーコードを読み取るバーコード読取り部６、１２が設けられている。バーコードをプリントするプリンタ５には、様々な厚さや材質の書状に印字するためにインクジェットプリンタが用いられている。
【００２３】
区分機には、郵便番号や宛名を認識してバーコードを印字する方法に関しオフライン式とオンライン式の２通りがあるが、図１の区分機は、宛名が読み取れなかった書状は一旦ＩＤコードを付与して排除し、別の装置を用いて再度区分を行うオフライン式のものである。なお、本発明がオフライン式の書状区分機に限られるものでないことはもちろんである。
【００２４】
次に図１に示す書状区分機における書状の流れを説明する。
【００２５】
書状区分機のホッパ７にセットされた書状８は、分離機１で一通ずつに分離される。
【００２６】
一通ずつに分離された書状は、書状の誤区分や、搬送中の障害を事前に防ぐために、検知部２で重送、書状の曲げ剛性(硬さ)、及び書状の厚さが検知される。この検知部２で重送と見なされたり、曲げ剛性(硬さ)が大きい書状や書状の厚さがあらかじめ定められた値よりも大きい書状は、検知部２の下流側にある搬送ゲート９が切り替えられてリジェクトボックス１０へ取り込まれる。
【００２７】
検知部２で異常と見なされなかった書状は整位部３へ搬送され、スキューやシフトが修正される。この整位部３は、その下流側にある、宛名読取り部４やバーコード読取り部６での読取りを正常に行うために、書状の姿勢を修正したり、バーコードの印刷位置が読取りセンサ位置にあうように設けられている。
【００２８】
整位部３を通過した書状８は宛名読取り部４で、まず郵便番号と宛名が読み取られ、次にその下流側に設けられたバーコード読取り部６のおいて、差出人や他局で書状に付与されたバーコードが読み取られる。
【００２９】
バーコードが付与されていない書状については、宛名読取り部４で読み取られた情報に基づいてバーコードがインクジェットプリンタ５によって定められた書状の位置にプリントされる。
【００３０】
バーコードがプリントされた書状は、プリンタ５の下流側にあるバーコード読取り部１２によってバーコードが読み取られる。このバーコード情報によって、その書状が、あらかじめ定められた区分棚１３に集積されるようにゲート１４や区分棚上部に設けられた図示されないゲートの切り替えが行われる。宛名が読み取れなかった書状はＩＤコードが付与されてリジェクト用の区分棚１３Ａへ搬送される。
【００３１】
図１の区分機では、バーコード読取り部１２の下流側には、長短の２つの搬送ルートからなる書状の重ね搬送路１５が設けられている。これは、同一区分棚に集積される書状が２通連続した場合、後続の書状を先行する書状に重ね、２つの書状を重ねた状態で区分棚に集積することにより集積の信頼性を向上させるためのものである。通常、書状は、書状の重ね搬送路のうち、搬送路の長い方１５Ａを搬送されるが、書状を重ねる際には、後続の書状を短い方の搬送路１５Ｂを搬送して先行の書状に重ねる。このように書状を重ねることで、同一の区分棚に書状を連続して集積させる際、後続書状が先行書状に追突することによるジャムを防ぐ。
【００３２】
区分棚１３の各段の上部には、書状を区分棚へ搬送するための搬送路１６が設けられている。搬送手段は、書状を挾持して搬送するために対向して接触した無端のベルト１７Ａと１７Ｂである。これらの搬送ベルト１７は、図示されない搬送ベルト駆動モータから駆動力が伝達され回転駆動される。
【００３３】
図２は、図１に示した本発明の区分機における区分棚モジュール（図１において区分棚が４つに分割されているが、その一つ一つを区分棚モジュールといい、図１の向かって左側のモジュールを最終モジュールと称する）の搬送路１６を示したものである。搬送路１６は、書状を挾持して搬送するための対向して接触した無端の搬送ベルト１７、書状を搬送路下に設けられた区分棚へ区分して集積するための区分ゲート１８、及び、搬送ガイド１９から構成される。搬送ベルト１７は、長い搬送ベルト１７Ａと、１区分棚あたり１本設けられる短い搬送ベルト１７Ｂの２種類である。
【００３４】
それぞれの搬送ベルト１７は、全て搬送ベルト駆動プーリ２０で回転駆動される。搬送ベルト駆動プーリ２０が固定保持された回転軸２１の他端には、別の駆動プーリ２２が固定保持されている。このプーリ２２には、最終モジュールに搭載された搬送ベルト駆動モータ（図示せず）から駆動力を伝達する駆動ベルト２４が巻き付けられている。図２においては、点線で表記されたこの駆動ベルト２４は、紙面の関係上、途切れているが、当然ながら無端ベルトである。この結果、全ての搬送ベルトが駆動される。
【００３５】
このように、全ての搬送ベルトを駆動することで、搬送ベルト１７Ａと１７Ｂの速度差が小さくなり、書状の間隔が小さくなることを防ぐことができる。図３と図４は、その一つの例を示したものであり、先行する書状が単品の官製はがき、後続の書状が重ねられた二枚の官製はがきの場合の、両方の書状間の間隔の変動の様子と重ねられた書状のずれの変動を示したものである。図３は、従来の搬送ベルト１７Ａを駆動しない場合の結果であり、図４は、搬送ベルト１７Ａと１７Ｂを駆動させた場合の結果である。
【００３６】
図３と図４の結果から、本発明を用いることで、従来のものより、書状間の間隔の変動を小さくすることができることがわかる。また、重ねられた書状のずれの変動も小さくすることができる。
【００３７】
図４に示す書状間の間隔の変動が、性能としてまだ不十分な場合には、駆動ベルト２４の駆動プーリ２２への巻き角度が図２に示すように等しくなるようにすればよい。
【００３８】
駆動ベルト２４の駆動プーリ２２への巻き角度が異なると、搬送ベルト駆動プーリ２０の回転速度がわずかに異なり、このため搬送ベルト１７Ａと１７Ｂにもわずかに速度差が生じる。これまでの経験では、巻き角度が大きい方の駆動プーリの回転速度の方が、巻き角度が小さい方の駆動プーリの回転速度よりも遅くなる傾向にある。
【００３９】
巻き角度を等しくするための方法としては、駆動プーリ前後のローラ２５の取付け位置を調整したり、ローラ２５のローラ径を調整することで可能となる。このようにすれば、搬送ベルト駆動プーリ２０の回転速度をほぼ等しくすることができ、書状の間隔の変動をさらに小さくすることができる。
【００４０】
書状間の間隔の変動の発生メカニズムを考慮すると、書状間の間隔が小さくならないようにする方法が考えられる。これを次に説明する。
【００４１】
図１のような区分機にとって、問題となるのは、単品の書状と重ねられた書状との間の間隔が小さくなることであり、逆に間隔がある程度大きくなっても重ねられた書状と次の書状との間には、重ねられた書状の分だけ間隔があるので問題とはならない。重ね搬送路１５において重ねられた書状は、図５に示すように、先行書状の方が後続書状よりも幾分出た状態で重ねられる。図５に示す例では、短い搬送ベルト１７Ｂ側の書状８Ｂが先行書状であり、長い搬送ベルト１７Ａ側の書状８Ａが後続書状である。従って、重ねられた書状８Ａ、８Ｂと、これらの書状より先行した書状８Ｃとの間隔は、図６に示すように書状８Ｂと書状８Ｃの間隔である。
【００４２】
ところで先にも述べたように、搬送ベルト１７Ａと１７ＢがそれぞれＶａ、Ｖｂなる速度で駆動されているとすると、単品の書状８ＣはＶａ、Ｖｂの速い方より遅く、遅い方より速い速度Ｖｃで搬送される。一方書状８Ｂの速度はＶｂ、８Ａの速度はＶａである。従って、ＶｃがＶｂよりも大きければ、書状８Ｃと書状８Ｂの間隔が小さくなることは無い。具体的には、搬送ベルト１７Ｂの速度Ｖｂが搬送ベルト１７Ａの速度Ｖａよりも遅いように設定すれば書状の間隔が大きくなる。ただし、この場合には書状８Ａと８Ｂのずれは当初のずれｚ１より小さくなるため、搬送中に重ねた書状のずれがｚ１を超えないような値に設定することが望ましい。
【００４３】
搬送ベルトの速度が異なると、搬送中に書状に異常な変形が生じ、搬送ジャムの原因ともなる。図７は、この異常な変形を示した図である。すなわち、図７に示すような屈曲した搬送路で、搬送ベルト３０Ａが搬送ベルト３０Ｂの速度よりも速いと、特に幅が広く、薄くて剛性の低い書状では、速度差の影響で端部が屈曲部の外側へ曲がるような変形が生じる。この変形が生じたまま、屈曲した搬送路を搬送されると、図７に示すように、書状は、屈曲部の外側の搬送ベルトに巻き付いてしまう。
【００４４】
これを防ぐためには、搬送ベルト同志の速度差を無くすことが必要であるが、屈曲した搬送路で接触している搬送ベルト同志の速度を等しくすることは困難である。そこで、図７のような異常な変形を防ぐために、屈曲した搬送路の外側に図８に示すような変形を抑制する搬送ガイド３１を設けた。
【００４５】
搬送ガイド３１は、図示されないフレームに固定して取り付けられる。この搬送ガイド３１によって書状の端部の変形が抑制され、書状が搬送ベルトに巻き付くことを防ぐことができる。
【００４６】
上述した屈曲部での書状の異常な変形は、屈曲部の最初の部分で発生することが多い。従って、搬送ガイド３１は屈曲部の入口部付近から取り付けることが必要である。また、この搬送ガイド３１は、書状の搬送面３２（搬送ベルト同志が接触している面）より離れると効果が小さくなるため、搬送面より１０ｍｍ以内の位置に設けることが望ましい。
【００４７】
図９は、搬送ベルトの幅方向奥側へのずれを抑制する手段を用いた、書状の搬送装置を示したものである。
【００４８】
本発明の搬送ベルトのずれ抑制手段３３は、回転体としてフランジのついたベアリング３４が用いられており、ベアリング３４の回転軸３５は、書状の通過センサ３６のホルダ３７に取り付けられている。また、センサホルダ３７は、図示されないフレームに取り付けられている。
【００４９】
ベアリング３４と搬送ベルトの３８の奥側の側端部が接触している位置が搬送ベルトの正規の位置に相当するように取り付けられており、これにより搬送ベルト３７の奥側へのずれを抑制することができる。
【００５０】
回転体としてフランジ付きのベアリングを用いることで、高さ方向の寸法を小さくすることができ、また、フランジがついているため、搬送ベルトはベアリングから外れにくい。もし、高さ方向に充分な寸法がある場合には、回転体はフランジ付きのベアリングに限られるものではない。
【００５１】
【発明の効果】
本発明により、搬送される書状間の間隔の変動を小さくすることができ、ゲート部での搬送ジャムを防ぐことができるとともに、処理能力の低下を防ぐことができ、高信頼、高速の紙葉類の処理装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】紙葉類処理装置の一実施例としての郵便物の区分機の概略を示した図。
【図２】図１に示す装置における搬送路を示した図。
【図３】従来の書状（紙葉類）処理装置における書状間隔と書状のずれを示した図。
【図４】本発明の書状（紙葉類）処理装置における書状間隔と書状のずれを示した図。
【図５】重なった書状の搬送状態を示した説明図。
【図６】書状の搬送状態を示した説明図。
【図７】屈曲した搬送路での書状の異常変形を示した説明図。
【図８】屈曲した搬送路での搬送ガイドの一実施例を示した図。
【図９】搬送ベルトの幅方向のずれ抑制手段の一実施例を示した図。
【符号の説明】
１…分離機、２…検知部、３…整位部、４…読取り部、５…バーコードプリンタ、６…バーコード読取り部、７…ホッパ、８…書状、９…ゲート、１０…リジェクトボックス、１２…バーコード読取り部、１３…区分棚、１４…ゲート、１５…重ね搬送路、１６…搬送路、１７…搬送ベルト、１８…区分ゲート、１９…搬送ガイド、２０…搬送ベルト駆動プーリ、２１…駆動軸、２２…駆動プーリ、３１…搬送ガイド、３３…搬送ベルトずれ抑制手段、３４…ベアリング。

Claims (3)

1. 一枚ずつ分離された紙葉類を互いに対向する搬送ベルトにより挾持して、夫々の紙葉類に記された情報に基づいて、指定された収納箱に搬送する搬送手段を備えた紙葉類処理装置において、
   前記情報により同一の収納箱に収納される紙葉類が二枚連続していると判断された場合、後続紙葉類を先行紙葉類に重ねる手段と、この重ねる手段より後段の前記搬送手段の互いに対向している搬送ベルトの駆動速度を等しくするような駆動手段とを備え、
   この駆動手段は、電動機の駆動力を伝達する駆動ベルトと、前記搬送ベルト毎に設けられ、一端がこの搬送ベルトに接触し、他端が前記駆動ベルトに接触する駆動プーリとを有する紙葉類処理装置。
2. 請求項１記載の紙葉類処理装置において、
   前記搬送ベルトは、長い搬送ベルトと短い搬送ベルトとを備え、前記駆動手段から前記両ベルトのプーリに駆動力が伝達されることを特徴とする紙葉類処理装置。
3. 請求項１記載の紙葉類処理装置において、
   前記駆動プーリに前記駆動ベルトを巻きつける角度をいずれも等しくしたことを特徴とする紙葉類処理装置。

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