(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
立位状態で集積方向に順次重ねられる複数の紙葉類を前記集積方向の反対方向から支持する支持部材と、
前記紙葉類を前記支持部材に搬送する搬送機構と、
前記集積方向における前記支持部材の位置に応じた大きさの付勢力によって前記集積方向の反対方向に前記支持部材を付勢する付勢部材と、
前記支持部材の位置に応じた前記付勢力の大きさの変化を示す特性に対する所定の許容範囲内において、前記集積方向への前記支持部材の変位量の増大に伴い、増大傾向に変化する弾性力を前記支持部材に付与する弾性部材と、を備え、
前記付勢部材は、前記支持部材の前記集積方向への変位量の増大に伴って、非線形的に増大する付勢力を前記支持部材に付与する可変荷重ばねを備え、
前記弾性部材は、前記支持部材の前記集積方向への変位量の増大に伴って、線形的に増大する付勢力を前記支持部材に付与する線形ばねを備え、
前記搬送機構は、前記集積方向において前記支持部材に対向して配置され、前記複数の紙葉類を立位状態で前記集積方向に順次重ねて前記支持部材に集積する押込ローラを備え、
前記所定の許容範囲は、前記可変荷重ばねおよび前記線形ばねの全体から前記支持部材に付与される付勢力の大きさの最小値が、前記搬送機構によって少なくとも１つの前記紙葉類を前記押込ローラと前記支持部材との間に押し込むことができる程度に小さい範囲であり、
前記可変荷重ばねおよび前記線形ばねの全体から前記支持部材に付与される付勢力の大きさの変化は、前記支持部材の前記集積方向への変位量の増大に伴って非線形的に増大するように変化し、前記支持部材によって支持される前記複数の紙葉類が立位状態を維持するように設定されている、
紙葉類集積装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、紙葉類集積装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の紙葉類を立位状態で重ねて集積する紙葉類集積装置がある。紙葉類集積装置は、立位状態の複数の紙葉類を集積方向で保持するパドルと、複数の紙葉類による荷重に抗する弾性力をパドルに作用させるばね部材と、を備える。しかしながら集積される紙葉類が増大することに伴ってばね部材の弾性力によるパドルの保持力が不足する場合には、複数の紙葉類を適正に立位保持することができない可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−５０７８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、複数の紙葉類を適正に立位保持することができる紙葉類集積装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態の紙葉類集積装置は、支持部材と、付勢部材と、弾性部材と、搬送機構と、を持つ。支持部材は、立位状態で集積方向に順次重ねられる複数の紙葉類を集積方向の反対方向から支持する。搬送機構は、紙葉類を支持部材に搬送する。付勢部材は、集積方向における支持部材の位置に応じた大きさの付勢力によって集積方向の反対方向に支持部材を付勢する。弾性部材は、支持部材の位置に応じた付勢力の大きさの変化を示す特性に対する所定の許容範囲内において、集積方向への支持部材の変位量の増大に伴い、増大傾向に変化する弾性力を支持部材に付与する。付勢部材は、支持部材の集積方向への変位量の増大に伴って、非線形的に増大する付勢力を支持部材に付与する可変荷重ばねを備える。弾性部材は、支持部材の集積方向への変位量の増大に伴って、線形的に増大する付勢力を支持部材に付与する線形ばねを備える。搬送機構は、集積方向において支持部材に対向して配置され、複数の紙葉類を立位状態で集積方向に順次重ねて支持部材に集積する押込ローラを備える。所定の許容範囲は、可変荷重ばねおよび線形ばねの全体から支持部材に付与される付勢力の大きさの最小値が、搬送機構によって少なくとも１つの紙葉類を押込ローラと支持部材との間に押し込むことができる程度に小さい範囲である。可変荷重ばねおよび線形ばねの全体から支持部材に付与される付勢力の大きさの変化は、支持部材の集積方向への変位量の増大に伴って非線形的に増大するように変化し、支持部材によって支持される複数の紙葉類が立位状態を維持するように設定されている。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】実施形態の紙葉類集積装置を備える紙葉類処理装置の構成を示す斜視図。
【図２】実施形態の紙葉類集積装置の集積部の構成を示す斜視図。
【図３】実施形態の紙葉類集積装置の集積部の構成を示す平面図であり、紙葉類の集積数が少ない状態を示す図。
【図４】実施形態の紙葉類集積装置の集積部の構成を示す平面図であり、紙葉類の集積数が多い状態を示す図。
【図５】実施形態の紙葉類集積装置の集積部の一部を省略して示す側面図。
【図６】実施形態の紙葉類集積装置の可変荷重ばね及び線形ばねの特性を示すグラフ図。
【図７】実施形態の変形例に係る紙葉類集積装置の可変荷重ばね及び線形ばねの特性を示すグラフ図。
【図８】実施形態の変形例に係る紙葉類集積装置の集積部の構成を示す平面図であり、紙葉類の集積数が少ない状態を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、実施形態の紙葉類集積装置を、図面を参照して説明する。
【０００８】
実施形態の紙葉類集積装置１０は、例えば郵便物などの紙葉類を区分集積する。実施形態の紙葉類集積装置１０は、例えば、図１に示す紙葉類処理装置１に備えられている。
実施形態の紙葉類処理装置１は、図１に示すように、供給部２と、取出部３と、前処理部４と、排除集積部５と、読取認識部６と、印字部７と、区分集積部８と、制御部９と、を備えている。
供給部２は、操作者によって収集される書状などの複数の紙葉類を、水平面に対してほぼ垂直に立った立位状態で所定の積層方向に重ねて保持する。供給部２は、積層配置した複数の紙葉類を、積層方向に移動させることによって、積層方向の先端に存在する取出部３に供給する。
取出部３は、供給部２によって供給される複数の紙葉類のうちから積層方向における最先端の紙葉類を順次取り出す。取出部３は、取り出した紙葉類を前処理部４に向かう搬送路（図示略）に送り出す。
前処理部４は、取出部３によって取り出される複数の紙葉類のうちから排除対象の紙葉類を検出して、排除対象の紙葉類を排除集積部５に向かう搬送路（図示略）に送り出す。前処理部４は、排除対象以外の紙葉類を読取認識部６に向かう搬送路（図示略）に送り出す。
排除集積部５は、前処理部４によって検出される排除対象の紙葉類を集積する。
読取認識部６は、前処理部４によって検出される排除対象以外の紙葉類に付与されている区分情報を取得し、この区分情報を印字部７および区分集積部８に出力する。
印字部７は、読取認識部６から出力される区分情報に応じて排除対象以外の紙葉類に所定情報を印字する。
区分集積部８は、読取認識部６から出力される区分情報に応じて排除対象以外の紙葉類を区分集積する。
【０００９】
実施形態の紙葉類集積装置１０は、区分集積部８と、制御部９と、を備えている。
区分集積部８は、例えば、紙葉類の区分先に応じた複数の集積部１１を備えている。
【００１０】
集積部１１は、図２、図３、図４、および図５に示すように、集積ベース１２の表面上において複数の紙葉類Ｐを立位状態で集積方向Ｑに順次重ねて集積する。集積部１１は、押込機構２１と、集積パドル２２と、パドル支持機構２３と、付勢機構２４と、ストッパ２５と、を備えている。
【００１１】
押込機構２１は、搬送ローラ３１、搬送ガイド３２、１対の押込ローラ３３、および送りスクリュー３４を備えている。
搬送ローラ３１は、集積部１１における紙葉類Ｐの流入部に配置されている。搬送ガイド３２は、集積部１１における紙葉類Ｐの流入部１１ａからストッパ２５まで延びるように設けられている。１対の押込ローラ３３は、搬送ガイド３２に沿った押込方向Ｒに並んで配置されている。１対の押込ローラ３３は、紙葉類Ｐの集積方向Ｑに集積パドル２２に対向して配置されている。送りスクリュー３４は、１対の押込ローラ３３よりも押込方向Ｒの上流に配置されている。送りスクリュー３４は、例えば、円柱状の軸部３４ａの外周面上に螺旋状に設けられた羽部３４ｂを有している。１対の押込ローラ３３および送りスクリュー３４は、制御部９によって駆動制御されるモータなど（図示略）の駆動力によって回転駆動される。
【００１２】
押込機構２１において、搬送ローラ３１は、紙葉類Ｐを搬送ガイド３２に沿って流入部１１ａから送りスクリュー３４に向かって搬送する。搬送ガイド３２は、紙葉類Ｐを流入部１１ａから順次、送りスクリュー３４、１対の押込ローラ３３、およびストッパ２５に向かい案内する。送りスクリュー３４は、軸部３４ａの軸周りに回転する羽部３４ｂによって紙葉類Ｐを１対の押込ローラ３３と集積パドル２２との間に押し込むように搬送する。１対の押込ローラ３３は、送りスクリュー３４からの紙葉類Ｐをストッパ２５に向かって搬送する。１対の押込ローラ３３は、複数の紙葉類Ｐを集積方向Ｑに順次重ねて集積する。
【００１３】
集積パドル２２は、パドル支持機構２３に連結されている。パドル支持機構２３は、紙葉類Ｐの集積方向Ｑと平行に伸びるガイドレール３５と、スライダ３６と、規制部材３７と、を備えている。スライダ３６は、ガイドレール３５に沿って集積方向Ｑと平行にスライド移動する。規制部材３７は、集積方向Ｑと平行な方向におけるスライダ３６のスライド移動のうち、集積方向Ｑの反対方向に対する移動を規制する。規制部材３７は、１対の押込ローラ３３と集積パドル２２との間に少なくとも所定距離を確保するようにスライダ３６の移動を規制する。所定距離は、例えば、押込機構２１が１対の押込ローラ３３と集積パドル２２との間に最初の紙葉類Ｐを挿入するために必要な距離である。集積パドル２２は、スライダ３６に固定されている。集積パドル２２は、スライダ３６とともに集積方向Ｑと平行な方向にスライド移動する。
【００１４】
付勢機構２４は、集積方向Ｑの反対方向におけるパドル支持機構２３の端部２３ａとスライダ３６との間に設けられている。付勢機構２４は、可変荷重ばね４１と、線形ばね４２と、を備えている。可変荷重ばね４１および線形ばね４２は、例えば、スライダ３６が集積方向Ｑにスライド移動することに伴って、ばねの伸びが増大するように設けられている。可変荷重ばね４１および線形ばね４２の各々は、例えば、集積方向Ｑの反対方向におけるパドル支持機構２３の端部２３ａとスライダ３６とに接続されている。可変荷重ばね４１および線形ばね４２は、図６に示すように、ばねの伸びが増大することに伴って、弾性により増大傾向に変化するばねの戻し力によって、スライダ３６に集積方向Ｑの反対方向に向かう付勢力を付与する。可変荷重ばね４１および線形ばね４２は、スライダ３６を介して集積パドル２２を集積方向Ｑの反対方向に付勢する。集積パドル２２は、可変荷重ばね４１および線形ばね４２のばねの戻し力によって、立位状態で集積方向Ｑに順次重ねられる複数の紙葉類Ｐを集積方向Ｑの反対方向から支持する。集積パドル２２は、押込機構２１によって集積方向Ｑに順次重ねられる紙葉類Ｐの集積数が増大すると、増大傾向に変化する付勢力によって複数の紙葉類Ｐを支持しながら、スライダ３６とともに集積方向Ｑにスライド移動する。
【００１５】
可変荷重ばね４１は、例えば、集積パドル２２およびスライダ３６の集積方向Ｑの変位量に応じて、線形ばね４２よりも大きな弾性力を発生させる。可変荷重ばね４１のばねの戻し力は、例えば、初期状態の所定値ｂから、ばねの伸びの増大に伴って非線形的に増大するように変化する。
線形ばね４２は、例えば、集積パドル２２およびスライダ３６の集積方向Ｑの変位量に応じて、可変荷重ばね４１が集積パドル２２に付与する付勢力を補助する弾性力を発生させる。線形ばね４２は、例えば、集積パドル２２およびスライダ３６の集積方向Ｑの変位量に応じて、可変荷重ばね４１よりも小さな弾性力を発生させる。線形ばね４２の戻し力は、例えば、初期状態の所定値ａから、ばねの伸びの増大に伴って線形的に増大するように変化する。線形ばね４２は、可変荷重ばね４１のばね特性に対する所定の許容範囲内において可変荷重ばね４１を補助する。
可変荷重ばね４１および線形ばね４２の全体によるばね特性において、ばねの戻し力は、例えば、初期状態の所定値（ａ＋ｂ）から、ばねの伸びの増大に伴って非線形的に増大するように変化する。可変荷重ばね４１および線形ばね４２の全体によるばね特性は、可変荷重ばね４１のばね特性に対して所定の許容範囲内に含まれるように設定されている。
【００１６】
可変荷重ばね４１のばねの戻し力における初期状態の所定値ａは、押込機構２１によって少なくとも１つの紙葉類Ｐを１対の押込ローラ３３と集積パドル２２との間に押し込むことができる程度に小さく設定されている。可変荷重ばね４１および線形ばね４２の全体によるばねの戻し力における初期状態の所定値（ａ＋ｂ）は、可変荷重ばね４１のばねの戻し力における初期状態の所定値ａに対する所定の許容範囲となるように設定されている。これにより可変荷重ばね４１および線形ばね４２の全体によるばねの戻し力における初期状態の所定値（ａ＋ｂ）は、押込機構２１によって少なくとも１つの紙葉類Ｐを１対の押込ローラ３３と集積パドル２２との間に押し込むことができる程度に小さく設定されている。
可変荷重ばね４１および線形ばね４２の全体によるばねの伸びに応じたばねの戻し力の変化は、集積パドル２２によって支持される複数の紙葉類が立位状態を維持するように設定されている。可変荷重ばね４１および線形ばね４２の全体の弾性力によって集積パドル２２に付与される付勢力は、少なくとも集積パドル２２に集積される複数の紙葉類が自重により倒れ込むことを防ぐ程度の大きさを有するように設定されている。
【００１７】
以上説明した実施形態によれば、可変荷重ばね４１を補助する線形ばね４２を持つことにより、複数の紙葉類を支持する集積パドル２２の保持力が不足することを防ぎ、複数の紙葉類を適正に立位保持することができる。線形ばね４２は、可変荷重ばね４１のばね特性に対する所定の許容範囲内において可変荷重ばね４１を補助するので、可変荷重ばね４１および線形ばね４２の全体によるばね特性が、所定の許容範囲を逸脱することを防ぐことができる。可変荷重ばね４１および線形ばね４２の全体が集積パドル２２に付与する付勢力が過大になることを防ぎながら、複数の紙葉類を立位状態で集積パドル２２に集積することができる。
【００１８】
以下、変形例について説明する。
上述した実施形態では、線形ばね４２は、集積パドル２２およびスライダ３６の集積方向Ｑの変位量に応じて、可変荷重ばね４１よりも小さな弾性力を発生させるとしたが、これに限定されない。線形ばね４２は、例えば、集積パドル２２およびスライダ３６の集積方向Ｑの変位量に応じて、可変荷重ばね４１よりも大きな弾性力を発生させてもよい。
線形ばね４２のばね特性において、ばねの戻し力は、例えば図７に示すように、初期状態の所定値ａから、ばねの伸びの増大に伴って線形的に増大し、可変荷重ばね４１よりも大きな値を有してもよい。この場合、線形ばね４２は、可変荷重ばね４１のばね特性に対する所定の許容範囲内において可変荷重ばね４１を補助していればよい。可変荷重ばね４１および線形ばね４２の全体によるばね特性は、可変荷重ばね４１のばね特性に対して所定の許容範囲内に含まれるように設定されていればよい。
【００１９】
上述した実施形態では、付勢機構２４は、可変荷重ばね４１と、可変荷重ばね４１を補助する線形ばね４２と、を備えるとしたが、これに限定されない。
付勢機構２４は、可変荷重ばね４１の代わりに、集積パドル２２の集積方向Ｑにおける位置に応じた大きさの付勢力によって集積方向Ｑの反対方向に集積パドル２２を付勢するばねなどの付勢部材を備えてもよい。付勢機構２４は、可変荷重ばね４１の代わりに、例えば、ばねの伸びの増大に伴って、ばねの戻し力が増大傾向に変化する他のばねを備えてもよい。
付勢機構２４は、線形ばね４２の代わりに、ばねの伸びが増大することに伴って、ばねの戻し力が弾性により増大傾向に変化する他のばねなどの弾性部材を備えてもよい。付勢機構２４は、線形ばね４２の代わりに、例えば、ばねの伸びの増大に伴って、ばねの戻し力が非線形的に増大するばねを備えてもよい。付勢機構２４は、可変荷重ばね４１のばね特性に対する所定の許容範囲内において可変荷重ばね４１を補助するばねを備えていればよい。
【００２０】
上述した実施形態では、付勢機構２４は、スライダ３６が集積方向Ｑにスライド移動することに伴って、ばねの伸びが増大する可変荷重ばね４１および線形ばね４２を備えるとしたが、これに限定されない。
付勢機構２４は、可変荷重ばね４１および線形ばね４２の少なくとも何れかの代わりに、スライダ３６が集積方向Ｑにスライド移動することに伴って、ばねの縮みが増大するように設けられるばねを備えてもよい。付勢機構２４は、ばねの縮みが増大することに伴って、弾性により増大傾向に変化するばねの戻し力によって、スライダ３６に集積方向Ｑの反対方向に向かう付勢力を付与するばねを備えてもよい。
上述した実施形態の変形例において、付勢機構２４は、例えば図８に示すように、スライダ３６に対して、実施形態の可変荷重ばね４１および線形ばね４２とは反対側に取り付けられる可変荷重ばね５１および線形ばね５２を備えている。可変荷重ばね５１および線形ばね５２は、スライダ３６が集積方向Ｑにスライド移動することに伴って縮む。縮んだ可変荷重ばね５１および線形ばね５２は、スライダ３６を集積方向Ｑの反対方向に押し戻すように付勢する。
【００２１】
上述した実施形態では、パドル支持機構２３は、集積方向Ｑと平行な方向におけるスライダ３６のスライド移動のうち、集積方向Ｑの反対方向に対する移動を規制する規制部材３７を備えるとしたが、これに限定されない。
規制部材３７は、省略されてもよい。可変荷重ばね４１および線形ばね４２の全体から集積パドル２２に付与される付勢力の大きさの最小値は、押込機構２１によって少なくとも１つの紙葉類Ｐを１対の押込ローラ３３と集積パドル２２との間に押し込むことができる程度に小さく設定されていればよい。
【００２２】
以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、集積パドル２２（支持部材）を付勢する付勢部材を補助する弾性部材を持つことにより、複数の紙葉類を支持する支持部材の保持力が不足することを防ぎ、複数の紙葉類を適正に立位保持することができる。弾性部材は、付勢部材の付勢力の大きさの変化を示す特性に対する所定の許容範囲内において付勢部材を補助するので、付勢部材および弾性部材の全体による付勢力の特性が、所定の許容範囲を逸脱することを防ぐことができる。付勢部材および弾性部材の全体が支持部材に付与する付勢力が過大になることを防ぎながら、複数の紙葉類を立位状態で支持部材に集積することができる。
【００２３】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００２４】
１…紙葉類処理装置、８…区分集積部、９…制御部、１０…紙葉類集積装置、１１…集積部、２１…押込機構、２２…集積パドル、２３…パドル支持機構、２４…付勢機構、２５…ストッパ、３１…搬送ローラ、３２…搬送ガイド、３３…押込ローラ、３４…送りスクリュー、４１…可変荷重ばね、４２…線形ばね
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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