(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
紙葉類を上下方向に繰り出す繰り出しベルトと、前記繰り出しベルトに前記紙葉類を吸着させるチャンバと、前記繰り出しベルトに対向し、複数の前記紙葉類が同時に繰り出されることを防ぐため上下に複数個設けられた分離ローラと、この分離ローラの下側に設けられた噛み込みローラとを有する紙葉類の分離装置において、
前記上下に複数個設けられた分離ローラは前記紙葉類の厚さに応じて前記繰り出しベルトとの間隔が変化するように設置され、前記上下に複数個設けられた分離ローラ間の隙間とこの分離ローラと前記噛み込みローラとの間の隙間に前記紙葉類が入り込むことを防止する位置に紙葉類変形抑制ガイドを設けるとともに、この紙葉類変形抑制ガイドは前記分離ローラの変形とともに変形することを特徴とする紙葉類の分離装置。
【請求項２】
請求項１記載の紙葉類の分離装置において、
前記紙葉類変形抑制ガイドは、前記分離ローラの磨耗に合わせて位置を調整するための調整穴を備えたことを特徴とする紙葉類の分離装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、郵便物など様々な厚さの紙葉類を一枚づつに分離して繰り出す装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
紙葉類を一枚づつに分離して繰り出す装置の例として、特開平６‐３２１３７２号公報に示される発送物を個々に取り出す装置がある。この装置では、吸い込み体によって引き出し機構側では負圧状態となっており、吸い込み体表面を覆うようにして掛け渡されている引き出しベルトの孔を通して発送物が吸引されて繰り出される。繰り出された発送物が次の発送物に過度に大きな摩擦力を及ぼさないように吹き付けノズルによって空気を吹き付け発送物間に空気層を作り重送を防止する。この吹き付けノズルによって重送を防止できなかった場合には、発送物に抵抗力を加えるストリッパーによって抑制する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述の従来例のように、紙葉類の重送を防止するために抵抗力付加手段である分離ローラに紙葉類を衝突させるため、特に薄い紙葉類では紙葉類が変形する恐れが高い。変形した紙葉類は、繰り出しベルトにより強制的に繰り出されるため、下流側のローラ等に当たり紙葉類の折れや破損を生じるという問題があった。
【０００４】
現金自動取扱い装置のように同じ厚さの紙葉類を分離する装置においては、このような問題に対して分離ローラの位置に変形抑制ガイドを設けることでこの様な問題を解決しているが、郵便書状のように様々の厚さの紙葉類を分離する装置では、そのような変形抑制ガイドを設けると厚い紙葉類が通過できなくなったり、薄い紙葉類に対しては変形抑制の効果がなかったりしてしまう。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は紙葉類を上下方向に繰り出す繰り出しベルトと、前記繰り出しベルトに前記紙葉類を吸着させるチャンバと、前記繰り出しベルトに対向し、複数の前記紙葉類が同時に繰り出されることを防ぐため上下に複数個設けられた分離ローラと、この分離ローラの下側に設けられた噛み込みローラとを有する紙葉類の分離装置において、
前記上下に複数個設けられた分離ローラは前記紙葉類の厚さに応じて前記繰り出しベルトとの間隔が変化するように設置され、前記上下に複数個設けられた分離ローラ間の隙間とこの分離ローラと前記噛み込みローラとの間の隙間に前記紙葉類が入り込むことを防止する位置に紙葉類変形抑制ガイドを設けるとともに、この紙葉類変形抑制ガイドは前記分離ローラの変形とともに変形させたものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例として、はがき、封書等の郵便書状を分離して繰り出す書状分離装置の例を図１〜図５及び図８〜図１０を用いて説明する。なお、本発明の紙葉類分離装置は、郵便書状のように様々な厚さからなる束状の紙葉類を１枚ずつ繰り出し、分離する装置であればどのようなものに適用しても構わない。
【０００７】
図１は紙葉類分離装置の一実施例である書状分離装置の概略図であり、図２は図１に示す装置の側面図である。最初に、本願発明が適用される装置全体の構成及び分離動作について説明する。
【０００８】
図１および図２の書状分離装置は、積載台１に積載された分離すべき束状の書状のうち最前の書状を重力方向に近い方向へ繰り出すものである。書状を繰り出しやすくするため複数本の繰り出しベルト２は、表面を摩擦係数の高い材料で被覆している。また、チャンバ３の負圧により書状３５が吸着するように複数の穴１８が設けられている。そして、この繰り出しベルト２を駆動するための駆動プーリ１９、及び繰り出しベルト２に従動して回転する従動ローラ２０に所定の張力でかけられている。駆動プーリ１９は図示されないサーボモータにより駆動される。
【０００９】
チャンバ３の内部は、図示されないブロアによって大気圧よりも低い負圧状態となっており、チャンバ３の積載台１側の面には、繰り出しベルト２の穴１８と同様に穴が設けられている。
【００１０】
チャンバ３の上方には、書状が繰り出しベルト２に接触する吸着面よりも積載台１側に突出して取り付けられた突起手段としての突出ローラ１２が、吸着された書状の後端側角部の位置に対応して取り付けられている。突出ローラ１２はばねで支持されており、書状に押されると初期位置より引き込まれるように取り付けられている。
【００１１】
積載台１上では、書状が搬送し易いように送りベルト９の書状搬送面９Ａが積載台１の表面より幾分高くなるように設けられている。また、送りベルト９の書状搬送面は、書状が搬送できるように摩擦係数が大きい材料で被覆されている。なお、送りベルト９は、駆動プーリ２５により駆動される。駆動プーリ２５には図示されないサーボモータから駆動力が伝達されている。
【００１２】
繰り出しベルト２と分離ローラ４との間に多数の書状が落ち込むみ多数枚送りになることを防止する補助ガイド１１は、積載台１の繰り出しベルト２側端部に設けられている。補助ガイド１１は、繰り出しベルト２と分離ローラ４の間に多数の書状が落ち込まず、かつ繰り出される書状に過度の抵抗力を与えない適度な硬さの柔軟材から構成されている。また、補助ガイド１１の表面は書状の送りが円滑に行われるように摩擦係数の低い材質で被覆されている。
【００１３】
積載台１上の書状の最前部付近に圧縮空気を吹き付け、複数枚重なった状態で補助ガイド１１部に搬送されてきた書状を分離するための吹き出しノズル６Ａ，６Ｂは、フレーム１６と積載台１に隣接した補助ガイド１１の端部の近傍の二個所に設けられている。フレーム１６の裏側や補助ガイド１１の下側には図示されないチャンバが設けられ、さらにこのチャンバには、やはり図示されないブロアから圧縮空気が供給されノズルから吹き出される。補助ガイド１１の端部に設けられたノズル６Ａは積載台１上の書状の束の最前部付近を、フレーム１６に設けられたノズル６Ｂは、積載台１上の書状の束と繰り出しベルト２に吸着された書状の近傍に圧力空気を吹き付ける。
【００１４】
繰り出しベルト２の積載台１側に設けた検出レバー７Ａ，７Ｂは、最前の書状が繰り出しベルト２に吸着したかを検出するためのものである。手前側の検出レバー７Ａは、図２に示すようにくの字状の形状をしており、軸２１に回転自在に運動するように取り付けられている。検出レバーの一部には、ばね２２が取り付けられ、ばね２２はばね取り付け軸２３にかけられている。また、検出レバー７Ａの書状接触部と反対側の端部近傍にはストッパ２４が設けられており、ばね力による検出レバー７Ａの回転を阻止している。
【００１５】
書状が書状吸着面上にない場合には、検出レバー７の書状接触部は書状吸着面より積載台１側に突出した位置にあるようにストッパ２４の位置が調整されている。そして、書状が書状吸着面上にある場合には、書状接触部が吸着された書状に押されて書状吸着面より引っ込む様に構成されている。
【００１６】
奥側の検出レバー７Ｂも軸２１に回転自在に運動するように取り付けられている。また、奥側検出レバー７Ｂの一部にもばね２３が取り付けられ、ばね２３はばね取り付け軸２３にかけられている。さらに、奥側検出レバー７Ｂの書状接触部と反対側の端部近傍にもストッパ２４が設けられており、ばね力による奥側検出レバー７Ｂの回転を阻止している。
【００１７】
送りベルト９とフォーク１０とは、積載台１上の束状の書状を繰り出しベルト２の方向へ送るためのものであり、フォーク１０はフレーム１６に設けられた長孔部２６から突き出されるようにして設けられている。そしてフォーク１０はフレーム１６の裏側で図示されないチェインに取り付けられ、図示されないサーボモータで駆動される。
【００１８】
送りベルト９はフォーク１０と同期して駆動される。駆動のオン、オフは、検出レバー７の動作で決定され、送りベルト９とフォーク１０の駆動は、検出レバー７の位置を検出する発光素子と受光素子からなる検出レバーセンサ１７の信号により制御する。書状吸着面上に書状が無く、検出レバー７の書状接触部が書状吸着面より出ている場合には、検出レバー７は検出レバーセンサ１７の発光素子から出ている光を遮光しない。この時には送りベルト９とフォーク１０は積載台１上の書状を繰り出しベルト２の方向へ送るように駆動される。書状が吸引され繰り出しベルト２に吸着された場合には吸着力により検出レバー７が押し込まれる。この時検出レバー７は検出レバーセンサ１７を遮光し、この信号で送りベルト９とフォーク１０の駆動は停止される。
【００１９】
その他にも繰り出しベルト２の吸着面より積載台１側に突出して取り付けられ繰り出される書状の先端側角部に対応して設けられた突起レバー８、書状後端側の前方への倒れを支える上部ガイド１３、繰り出しベルト２で繰り出された書状を噛み込み先行する書状との間隔を制御し下側搬送路に供給する噛み込みローラ１４、繰り出される書状や後続の書状の先端位置を検出する書状通過検出センサ１５、及びフレーム１６から構成されている。
【００２０】
図３に示す分離ローラ４は、束状の書状の最前の書状が繰り出しベルト２に吸着されて繰り出される際に、繰り出される書状に隣り合った書状が同時に繰り出されることを防ぐための抵抗力付加手段であり、複数の繰り出しベルト２の間にくるように左右一対のローラで構成している。また、繰り出しベルト２の表面の位置よりチャンバ３側へ入り込んだ状態で配置されている。このように配置すると、１枚目の書状の先端部は分離ローラ４と繰り出しベルト２に沿って波形に変形するが、２枚目以降の書状は変形が生じにくいため、繰り出される書状以外の書状は分離ローラ４と繰り出しベルト２の間に進入しにくくなり書状の重送を防ぐことができる。
【００２１】
そして、分離ローラ４の支持軸２７には後に詳細を説明する紙葉類変形抑制ガイド５が設けられている。支持軸２７はホルダ３２に取り付けられ、更にホルダ３２はメインホルダ３３を介してフレーム１６に取り付けられている。
【００２２】
図４は分離ローラ４の取り付け部分の一実施例を示した側面図である。本実施例の書状の分離装置では、書状に抵抗力を作用させる分離ローラ４は、その外周にゴムの高摩擦部材４Ａを有している。また分離ローラ４の回転中心に位置する支持軸２７と分離ローラ４の回転中心と異なる位置に中心をもつ他の軸２８と、軸２８と支持軸２７とを連結する連結手段としてのアーム２９、厚い書状が搬送されたときにメインホルダ３３側に移動した分離ローラ４が所定の位置に戻るよう軸２８には回転ばね３０が設けられている。そして分離ローラ４は、支持軸２７に書状の搬送方向と逆方向に回転するような一方向クラッチ３１を介して取り付けられており、図４の矢印Ａの方向へのみ回転可能である。軸２８はホルダ３２に固定して取り付けられており、さらにホルダ３２はメインホルダ３３を介してフレーム１６に固定して取り付けられている。このため、分離ローラ４は繰り出される書状の厚さに対応して動くことができる。なお、分離ローラ４は書状分離装置で処理する最大厚さの書状を繰り出せるように揺動できなければならない。
【００２３】
次に書状の分離動作について説明する。
【００２４】
積載台１上の書状３５がフォーク１０や送りベルト９により繰り出しベルト２の近傍まで送られてくると、最前部の書状はチャンバ３からの吸引力で繰り出しベルト２側に吸引されて繰り出しベルト２に吸着される。この時、繰り出しベルト２に吸着された書状が検出レバー７を押し込み検出レバーセンサ１７を遮光する。そして検出レバーセンサ１７はこれを検出して、送りベルト９やフォーク１０の駆動を停止させる。
【００２５】
繰り出しベルト２は、書状が吸着された時には後述するように既に駆動されていて、繰り出しベルト２に書状が吸着されると書状と繰り出しベルト２の間に作用する吸着による摩擦力が搬送力となって作用し、これによって書状が繰り出される。
【００２６】
書状が繰り出されると書状の先端部は、搬送路に沿って設けられた複数の書状通過検出センサ１５で検出される。そして繰り出された書状の先端部が噛み込みローラ１４に挟持されると、すべての書状通過検出センサ１５が書状の通過を検出し、この検出信号に基づいて繰り出しベルト２の駆動が停止される。これ以降は、噛み込みローラ１４とその下流側搬送路の搬送力によって、繰り出しベルト２と分離ローラ４に挟まれた状態の書状を引き抜くような形で書状は搬送される。
【００２７】
書状が搬送されると書状の後端部が検出レバー７部を通過する。書状の後端部が検出レバー７部を通過すると検出レバー７が初期の位置へ戻るためセンサ１７が遮光されず、フォーク１０や送りベルト９が再び駆動される。
【００２８】
繰り出された書状がさらに搬送されると、繰り出された書状の後端部と後続の書状の先端部との間に間隔が生じる。複数箇所に設けられた書状通過検出センサ１５のいずれか一つがこれを検出すると、繰り出しベルト２を再び駆動する。このような一連の動作が繰り返されて書状が繰り出される。
【００２９】
ところで分離ローラ４は、上述したように繰り出される書状の厚さに対応して動くことができるように回転ばね３０によりチャンバ３に押し付けられるように取り付けられている。このため薄くて曲げ剛性が弱い書状が繰り出される際には、分離ローラ４による書状に対する抵抗力が大きすぎるため、書状の先端部が分離ローラ４とチャンバ３の接触点を通過する際に座屈による変形が発生する場合がある。この座屈による変形は、書状が１通づつ繰り出される際の書状の速度が上側の分離ローラ４部での速度より下側の分離ローラ４部での速度のほうが大きいため、特に下側の分離ローラ４とチャンバ３との接触点での抵抗力が大きくなり、図６に示すように下側の分離ローラ４とチャンバ３との接触点に書状の先端部があるような書状の変形が多く発生する。
【００３０】
このように変形した書状は、繰り出しベルト２により強制的に繰り出されるため、図７に示すように下流側の噛み込みローラ１４等に当たり書状の折れや破損を生じる。このため、書状が分離ローラ４に衝突する際の書状の変形を抑制しなければならない。
【００３１】
図５に繰り出される書状の厚さに応じて動き分離ローラ４に衝突する際の書状の変形を抑制する紙葉類変形抑制ガイドの第１の実施例を示す。この紙葉類変形抑制ガイド５は、上下の分離ローラ４間、および下側の分離ローラ４と噛み込みローラ１４間の隙間に書状が入り込まないように設置されている。分離ベルト２の表面から所定の隙間寸法の位置に来るように、分離ローラ４の外周より所定寸法分離ローラ４の中心側に取り付けてある。この隙間寸法は、分離ローラ４がチャンバ３に押し付けられた状態で搬送される書状の平均厚さやサイズなどにもよるが、０．５ｍｍから３ｍｍ程度、通常の書状分離装置であれば１ｍｍ程度が好ましい。
【００３２】
なお、紙葉類変形抑制ガイド５は分離ローラ４の支持軸２７を取り付け穴３４に通すことにより取り付けられている。上側の分離ローラの支持軸２７Ａに対応した穴３４Ａは、紙葉類抑制ガイド５が回転可能なように支持軸２７Ａよりわずかに大きな寸法の丸穴である。下側の分離ローラの支持軸２７Ｂに対応する穴３４Ｂは、回転可能でかつ厚い書状が搬送されてきた際に支持軸２７Ａがメインホルダ３３側に移動した場合でも支持軸２７Ｂが移動せずに紙葉類変形抑制ガイドのみ移動できるよう長穴となっている。このため分離ローラ４が繰り出される書状の厚さに対応してそれぞれ動くとき、これに伴い支持軸２７Ａ、２７Ｂが移動するため、書状変形抑制ガイド５も繰り出される書状の厚さに対応して揺動運動することができる。
【００３３】
このようにガイドを可動式とすることにより、紙葉類変形抑制ガイド５と繰り出しベルト２の間の隙間寸法が書状の厚さに応じて変動し、常に繰り出される書状と紙葉類変形抑制ガイド５の隙間を小さくすることができる。そのため、繰り出される書状に前述した座屈変形が生じても、ある程度変形すると変形が変形抑制ガイド５で抑制される。そして、この抑制効果によって書状の曲げ剛性に応じた力が書状の先端部を送り出す力となる。よって厚さの異なる紙葉類を扱う紙葉類分離装置であっても書状の座屈変形を規制することができ、書状の折れ曲がりや破損、搬送ジャムを防ぐことができる。
【００３４】
図８を用いて紙葉類変形抑制ガイドの第２の実施例を説明する。分離ローラ４の外周はゴム等の高摩擦部材４Ａからなるため、長期間使用すると摩耗し分離ローラ４の外径は小さくなる。長期間使用した場合、分離ローラ４の外周が紙葉類変形抑制ガイド５の書状接触面３６と一致し、紙葉類変形抑制ガイド５が繰り出しベルト２に接触する。このような場合には、分離ローラ４を交換しなければならない。
【００３５】
そこで、紙葉類変形抑制ガイドを支持軸２７に取り付ける部品５Ａと書状接触面３６を有する部品５Ｂとに分割し、調整穴３７で接続する。この調整穴３７は長穴になっているため、部品５Ａに対する部品５Ｂの取り付け位置を調整することができる。これにより、分離ローラ４の外径が摩耗によって小さくなった場合でも、分離ローラ４を交換せず、部品５Ｂを部品５Ａ側にずらせばよくなる。
【００３６】
図９に紙葉類変形抑制ガイドの第三の実施例を示す。これは、紙葉類変形抑制ガイド５の支持軸２７に取り付ける部品５Ａと書状接触面３６を有する部品５Ｂとをばね３８で接続するものである。部品５Ｂはばね３８によりチャンバ３側へ押されるが、部品５Ｂの繰り出しベルト２への接触を防止するためにガイド位置調整突起３９が設けられている。このガイド位置調整突起３９は、所定寸法突出するようにチャンバ３に取り付けられており、繰り出される書状に対して抵抗を与えないローラ等からなる。分離ローラ４が摩耗した場合、分離ローラ４の支持軸２７は繰り出しベルト２側へ移動する。それに伴い部品５Ａも繰り出しベルト２側に移動するが、部品５Ｂはばね３８とガイド位置調整突起３９により所定の位置にあり、繰り出しベルト２に接触することはない。したがって、取り付け位置調整を必要とせず、分離ローラ４の交換周期を長くすることができる。
【００３７】
図１０に紙葉類変形抑制ガイドを分離ローラ４と独立して取り付けた構成を示す。
【００３８】
紙葉類変形抑制ガイド５は取付穴４０を有し、シャフト４２の端部に位置する支持軸４１に取り付けてある。シャフト４２はばね４３の中に通してシャフトホルダ４４に取り付けており、紙葉類変形抑制ガイド５がメインホルダ３３側へ押された場合でも、紙葉類変形抑制ガイド５が所定の位置に戻るようになっている。また、シャフト４２のメインホルダ３３側端部には、ストッパ４５があり、所定位置より紙葉類変形抑制ガイド５が突出しないようになっている。さらにシャフトホルダ４４はメインホルダ３３に固定して取り付けてある。上側のシャフト４２Ａの支持軸４１Ａに対応した取付穴４０Ａは支持軸４１Ａよりわずかに大きな寸法の丸穴であり、下側のシャフト４２Ｂの支持軸４１Ｂに対応する取付穴４０Ｂは長穴となっている。そのため、紙葉類変形抑制ガイド５は繰り出される書状の厚さに対応して揺動運動することができる。
【００３９】
なお、紙葉類変形抑制ガイド５は、上記に示すものでなくてもよく、同様な効果が得られればどのようなものであっても構わない。
【００４０】
【発明の効果】
本発明の紙葉類変形抑制ガイドにより、様々な厚さからなる紙葉類の繰り出し時における折れや破損を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】紙葉類分離装置の一実施例としての書状分離装置の概略を示した図である。
【図２】図１に示す装置の側面図である。
【図３】分離ローラ・紙葉類変形抑制ガイド取付部の上面図である。
【図４】分離ローラ取付部の側面図である。
【図５】紙葉類変形抑制ガイド取り付け状態を示す側面図である。
【図６】分離ローラによる書状の変形の説明図である。
【図７】分離ローラによる書状の別なる変形の説明図である。
【図８】紙葉類変形抑制ガイドの別なる実施例の説明図である。
【図９】紙葉類変形抑制ガイドの別なる実施例の説明図である。
【図１０】紙葉類変形抑制ガイドの別なる実施例の説明図である。
【符号の説明】
１…積載台、２…繰り出しベルト、３…チャンバ、４…分離ローラ、５…紙葉類変形抑制ガイド、６…吹き出しノズル、７…検出レバー、８…突起レバー、９…送りベルト、１０…フォーク、１１…補助ガイド、１２…突出ローラ、１３…上部ガイド、１４…噛み込みローラ、１５…書状通過検出センサ、１６…フレーム、１７…検出レバーセンサ、１８…繰り出しベルトの穴、１９…駆動プーリ、２０…従動ローラ、２１…軸、２２…ばね、２３…ばね取り付け軸、２４…ストッパ、２５…駆動プーリ、２６…長孔部、２７…支持軸、２８…軸、２９…アーム、３０…回転ばね、３１…一方向クラッチ、３２…ホルダ、３３…メインホルダ、３４…取り付け穴、３５…書状、３６…書状接触面、３７…調整穴、３８…ばね、３９…ガイド位置調整突起、４０…取付穴、４１…支持軸、４２…シャフト、４３…ばね、４４…シャフトホルダ、４５…ストッパ。
【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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【図９】
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【図１０】
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