JP3189665B2 - 紙葉類集積装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、郵便書状等の紙葉
類集積装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】紙葉類を区分処理する作業の省力化のた
め、これまで様々な紙葉類区分装置が開発されてきた。
これらの装置の中で、紙葉類に記された情報に基づいて
区分された紙葉類を、区分情報毎に集積する部分が、紙
葉類集積装置である。紙葉類集積装置は、紙葉類を搬送
する搬送手段と、紙葉類を集積する複数の集積手段と、
各集積手段に対応して紙葉類に記された情報にもとづい
て搬送手段から紙葉類を各集積手段へ案内するゲート手
段とを有し、集積手段は、集積された紙葉類を積載する
積載台と、ゲート手段から案内された紙葉類を積載台上
に案内する案内手段とから構成されている。

【０００３】紙葉類集積装置の一つの例として、ヨーロ
ッパのＥＰ０４０７７９５Ｂ１号公報（文献１）には、
紙葉類の１つである郵便書状の集積装置が開示されてい
る。この書状集積装置は、書状を搬送する搬送手段と、
書状の搬送方向に傾斜した停止板と書状の集積量に応じ
て搬送方向上流側が揺動する（集積量が増すと傾斜が緩
くなる）積載台から構成された集積手段と、搬送手段か
ら集積手段に書状を案内するゲート手段と、直線形状の
胴体および円弧形状の先端部を有する案内手段から構成
されている。

【０００４】この案内手段は、ゲート手段で案内されて
きた書状を、積載台、または既に集積している書状の上
側に案内する働きをする。案内手段は、保持手段の固定
軸に回転自在に取り付けられていて、集積した書状の量
に応じて先端部が上昇する。搬送手段の下側には、搬送
手段のカバーが付けられていて、案内手段は、このカバ
ーに当たるまで先端部が上昇可能となっている。案内手
段の先端形状は、案内手段と積載された書状との接触点
が傾斜した停止板から一定の距離となる曲線になってお
り、書状の集積量が変化しても、書状を押さえている案
内手段の押さえ位置が、ほぼ一定に保たれる構成になっ
ている。また、案内手段は、その断面が板を山型に曲げ
た形状で、山の両端が書状の案内面となっている。

【０００５】さらに、紙葉類集積装置の他の例として、
特開昭４９−９４０５６号公報（文献２）には、書状を
搬送する搬送手段と、モータで上下動する積載台と集積
箱とからなる集積手段と、搬送手段から集積手段に書状
を案内するゲート手段と、回転軸回りに固定されて書状
の集積量に応じて回転する屈曲形状を有する案内手段と
案内手段が取り付けられている回転軸の角度を検出する
検出部から構成され、書状の集積量が変化しても集積位
置がほぼ一定（案内手段の水平面に対する角度がほぼ一
定）になるように積載台の高さを調節する書状集積装置
が開示されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】定められた紙葉類集積
装置の容積で、多くの紙葉類を区分するには、個々の区
分棚に集積される紙葉類の集積容量を減らさずに区分棚
を小型化する必要がある。上記文献１では、書状が満杯
に集積された状態で、案内手段と書状との接触点がゲー
ト手段の案内面を延長した面上に来るようになってい
る。従って、案内手段の取り付け部から書状との接触点
までの長さに、上記ゲート手段の案内面が搬送手段と交
わる角度の正弦を乗じた分、上記接触点は搬送手段から
離れることになる。即ち、満杯になったとしても搬送手
段と最上位の書状との間に空間が残る構造となってい
る。この構成では、満杯時の接触点より上側にある搬送
手段との間の領域が有効に活用されないため、書状集積
装置の小型化が、若しくは、高さ方向の区分棚の個数を
増加させることが難しくなる。

【０００７】もし、上記文献１に示されているような案
内手段を用い、かつ満杯時の案内手段と書状の接触点が
ゲート手段の案内面を延長した面よりも上側になるよう
に構成した場合には、案内手段の先端形状が、案内手段
と書状との接触点が停止板から一定の距離になる曲線形
状となっているため、案内手段の先端部が搬送手段側に
大きく突き出る形になる。従って、搬送手段のカバーと
案内手段の先端の曲線部内側で形成される大きな空き領
域ができ、この場合にも区分棚の小型化または高さ方向
の個数の増加が難しくなる。

【０００８】一方、上記文献２では、案内手段を屈曲さ
せ、かつ、積載台の高さを制御することで、ゲート手段
の案内面の延長した面よりも上側に書状を案内してい
る。しかし、書状が集積するときの着地位置や着地角度
を常に最適の状態に保つために、積載台の高さを変える
ための駆動部やセンサ、制御回路といった制御機構が必
要になり、コストは高くなる。

【０００９】本発明の目的は、極力集積容量を減らさず
に集積装置全体を小型化または集積装置の高さ方向の区
分棚の個数を増し、かつ、低コストの紙葉類集積装置を
提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記目的は、紙葉類を搬
送する搬送手段と、紙葉類を集積する複数の集積手段
と、紙葉類の情報に基づいて紙葉類を前記搬送手段から
定められた集積手段へ案内するゲート手段と、前記集積
手段内にあって、前記ゲート手段と同軸上で回転自在に
保持する保持手段により保持され、前記紙葉類が集積さ
れる積載台の集積面あるいは積載台に集積された紙葉類
の上面に紙葉類を案内する案内手段と、前記集積手段内
にあって、前記紙葉類の積載量に応じて前記案内手段と
前記紙葉類との接触高さが変化する積載台とを備えた紙
葉類集積装置において、前記案内手段は、前記保持手段
の回転中心と、前記案内手段が紙葉類の集積面に接触す
る点とを結ぶ直線より紙葉類の案内面側に凸状の折れ曲
がり部を有し、この凸状の折れ曲がり部が紙葉類の集積
量に応じて描く円弧状の軌跡と、前記ゲート手段の紙葉
類案内面を延長した面とが交わるように構成することに
より達成される。

【００１１】また、ある一面では、案内手段を、前記保
持手段の回転中心と、前記案内手段が紙葉類の集積面に
接触する点とを結ぶ直線より紙葉類の案内面側に凸状の
折れ曲がり部を有し、前記案内手段の前記保持手段に最
も近い前記凸状の折れ曲がり部から前記保持手段間に、
前記ゲート手段から連続して紙葉類を案内する案内面を
有し、前記積載台に紙葉類が集積していない状態から前
記ゲート手段の案内面と前記案内手段の案内面が平行に
なる紙葉類の集積量までは、前記ゲート手段の案内面と
前記案内手段の案内面で紙葉類を案内し、前記案内面が
平行になる紙葉類の集積量より多い場合は、前記ゲート
手段で紙葉類を案内するようにすることで達成される。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１に、本発明係る紙葉類集積装
置を適用した紙葉類処理装置の一実施の形態を示す。葉
書、封書などの郵便書状を区分する図１に示された書状
区分機は、書状に記された郵便番号だけでなく宛名まで
も読み取り、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部１、書状の重送や厚
さなどを検知する検知部２、書状のスキューやシフトを
修正するための整位部３のほかに、郵便番号や宛名を読
みとるための読み取り部４、バーコードをプリントする
ためのプリンタ５、バーコードを読みとるバーコード読
み取り部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。

【００１３】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の書状区分機は、宛名が読
みとれなかった書状に一旦ＩＤコードを付与してその書
状を排除し、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。

【００１４】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。書状区分機のホッパ７にセットされ
た書状８は、分離部１で一通ずつに分離される。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
で重送とみなされたり、曲げ剛性（硬さ）が大きい書状
や書状の厚さが予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。

【００１５】検知部２で異常とみ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、宛名読み取り
部４やバーコード読み取り部６での読み取りを正常に行
うために、書状の姿勢を修正したり、バーコードの印刷
位置が読み取りセンサ位置にあうように修正するために
設けられている。

【００１６】整位部３を通過した書状８は、宛名読み取
り部４で、まず郵便番号と宛名が読みとられ、次にその
下流側に設けられたバーコード読み取り部６において、
差出人や他局で書状に付与されたバーコードが読みとら
れる。

【００１７】バーコードが付与されていない書状につい
ては、宛名読み取り部４で読みとられた情報に基づいて
インクジェットプリンタ５によって、バーコードが定め
られた書状の位置にプリントされる。

【００１８】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み取り部１２によっ
てバーコードが読みとられる。このバーコード情報によ
って、その書状が、予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。宛名が読みとれ
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。

【００１９】図１の区分機では、バーコード読み取り部
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で搬送し
て先行の書状に重ねる。このように書状を重ねる事で、
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。

【００２０】区分棚１３の格段の上部には、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、書状を挟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動
力が伝達され回転駆動される。

【００２１】図２は本発明の紙葉類集積装置の個々の区
分棚１３の斜視図である。区分棚１３は、搬送ベルト１
７Ａおよび１７Ｂから書状８Ａを分離するゲート手段２
０４と、書状８Ｂを積載する積載台２０８と、ゲート手
段２０４から積載台２０８に書状８Ａを案内する案内手
段２０１と、区分棚１３を仕切る仕切板２０７から主に
構成されている。区分棚１３全体は、ベースフレーム２
０６に取り付けられている。搬送ベルト１７Ａおよび１
７Ｂによって搬送されてきた書状８Ａは、ゲート手段２
０４によって区分棚内に導かれ、さらに案内手段２０１
によって搬送されてきた書状が１枚目であれば積載台２
０８の上面に、２枚目以降であれば積載台に集積した書
状８Ｂの上面に案内される。書状８Ａは、仕切板２０７
に当たった後、案内手段２０１の先端部で押さえられて
停止する。

【００２２】ゲート手段２０４は、シャフト２０３に固
定されている。シャフト２０３は回転式ソレノイド２０
５に固定されている。回転式ソレノイド２０５は、ベー
スフレーム２０６に固定されている。回転式ソレノイド
２０５の動力は、シャフト２０３を介してゲート手段２
０４に伝えられ、ゲート手段２０４を開閉する。

【００２３】案内手段２０１は、ゲート手段２０４が取
付けられているシャフト２０３に、保持手段２０２を介
して取り付けられている。保持手段２０２は、シャフト
２０３の回りに回転自在に取り付けられているので、ゲ
ート手段２０４が開閉しても、シャフト２０３から案内
手段２０１に動力が伝わらず、安定して書状８Ａを案内
し、また積載台２０８に集積した書状８Ｂを安定して押
さえることができる。

【００２４】案内手段２０１がゲート手段２０４のシャ
フト２０３に直接固定されていないので、回転式ソレノ
イド２０５、シャフト２０３、ゲート手段２０４および
保持手段２０２を、あらかじめ別の場所で位相を合わせ
て組み立てることができる。このようにして組み上げた
ゲート手段駆動部をベースフレーム２０６の背面から取
り付け穴２１１を通してベースフレーム２０６に固定
し、後から案内手段２０１を保持手段２０２に固定する
ことにより、組立作業効率が向上すると共に、機械の組
立精度も良くなる。

【００２５】仕切板２０７Ａおよび２０７Ｂはベースフ
レーム２０６に固定されている。積載台２０８は、搬送
方向下流側が仕切板２０７Ａにジョイント２０９で回転
自在に固定され、図示されない板バネにより支えられて
いる。積載台２０８は、書状が集積されていないとき
は、板バネにより搬送方向上流側が搬送方向下流側より
高くなっていて、書状の集積量に従って、搬送方向上流
側が水平まで下がってくる（案内手段先端の高さは集積
量によって変化するものであり、積載台２０８が固定さ
れたあるいは搬送方向上流側が揺動するを対象としてい
る。後述するように、案内手段と紙葉類最上位面との角
度を鋭角化するための機構である）。積載台２０８は、
操作側の中央部に切り欠きが設けてあり、操作員が区分
棚１３手を入れたときに書状の上側と下側の面をつかめ
るので、書状を取り出しやすい。

【００２６】除電ブラシ２１３は、保持手段２０２に取
り付けられている。これは、書状８Ａが搬送ベルト１７
Ａおよび１７Ｂに挟持されていた部分に接触する位置で
ある。書状が搬送ベルトで搬送されるとき、挟持されて
いる部分で書状と搬送ベルトの間で滑りが生じ、書状と
搬送ベルトが擦れあう。これが静電気の発生源となって
いる。書状の表面は絶縁体であるので、表面についた電
荷は移動しにくい。従って、搬送ベルトで挟持されてい
た部分に電荷がたまっているので、この位置に導電性の
除電ブラシ２１３を置いて、書状にたまった電荷をシャ
フト２０３を通してベースフレーム２０６に逃がす。こ
れにより、帯電しやすい書状が静電気で案内手段２０１
やゲート手段２０４に貼り付くのを防止するとともに、
操作員が集積書状に蓄えられた電荷で感電したり、制御
装置が誤動作したりするのを防止する。なお、シャフト
２０３と回転式ソレノイド２０５の間の導通が悪いとき
等、除電ブラシ２１３の電荷をうまく逃がせない場合に
は、除電ブラシ２１３とベースフレーム２０６を導線で
接続し短絡してもよい。

【００２７】トレイ２１４は、区分棚両側の仕切板２０
７に、はめ合わせて取り付けられていて、容易に取り外
しができる。トレイ２１４は、図示されない下の区分棚
の搬送路に操作員の手が当たるのを防止する。また、ト
レイ中央部に凹部が設けてあり、操作員が書状を取り出
すときに手が凹部で案内されるので、書状が取りやす
い。また、トレイ２１４の下の搬送路で書状がジャムを
起こした時に、トレイ２１４を取り外して、容易に下の
搬送路のメンテナンスをすることができる。また、トレ
イ２１４の凹部の両側には紙札入れ２１５がある。

【００２８】情報表示用の表示板２１６と、区分棚の満
杯を示す表示ランプ２１７と、集積が完了した書状の束
に添える紙札を印刷する印刷ボタン２１８は、それぞれ
仕切板２０７ＡおよびＢに取り付けられている。表示板
２１６は、宛先や区分棚の番号等を表示する。表示ラン
プ２１７は、書状８Ｂが満杯近くまで集積したときに点
灯して、操作員に区分棚が満杯になったことを知らせ
る。操作員が印刷ボタン２１８を押すとその区分棚に対
応する紙札を図示されないプリンタで印刷される。

【００２９】書状８Ｂを押さえている案内手段２０１
は、満杯状態になると、案内手段２０１に設けた満杯検
知板が図示されない満杯検知センサを遮光して、図示さ
れない制御装置がこれを検知し、表示ランプ２１７に電
流を流すことによって赤く点灯する。表示ランプ２１７
の点灯パターンは、区分棚が満杯近くになったときにま
ず点滅し、次に満杯になったときに点灯したままにな
る。表示ランプ２１７の点灯パターンや表示色は、これ
らに限られるものではない。区分棚が満杯になると、制
御装置はその区分棚のゲート手段２０４が開くのを禁止
して、新しい書状が区分棚に投入されるのを防止する。

【００３０】図３は、本発明の案内手段を、書状を案内
する案内面側から見た斜視図である。図３に示すよう
に、案内手段２０１は、屈曲部３０２を境にして保持手
段２０２に固定される側の基部３１０と、集積した書状
を押さえる腕部３１１から構成される。基部３１０に設
けたリブ３０１と、屈曲部３０２については後述する。

【００３１】腕部３１１には、断面形状が山形の案内面
と書状押さえ部３０４を設けている。腕部３１１は、基
部３１０に比べて空間的に余裕があるので、他の断面形
状の案内面でもよい。先端部３０４は、書状の集積量が
少ないときに案内手段２０１が書状に突き刺さるのを防
止するためと、書状の押さえを安定化するために、丸み
を付けている。また、先端部３１０の幅を腕部３１１全
体に比べて細くしたので、集積した書状の面の傾き等に
よる書状の押さえ位置の変化が発生しにくい。

【００３２】また、基部３１０には、区分棚１３が満杯
に近づいていることを示すための図示されない光スイッ
チを遮光する満杯予告検知板３０５と、満杯状態を示す
ための図示されない光スイッチを遮光する満杯検知板３
０６が設けられている。満杯検知を判断する光スイッチ
の光線は、区分棚がまだ満杯でないときは、透過穴３０
７を通過する。書状の集積により、案内手段２０１が回
転移動して、まず満杯予告検知板３０５が光スイッチを
遮光し、つぎに、満杯検知板３０６が光スイッチを遮光
する。満杯予告および満杯の検出手段が、光スイッチに
限られるものでないことはいうまでもない。

【００３３】案内手段２０１は、基部３１０に設けた位
置決め突起３０８および３０９によって、保持手段２０
２に対して位置決めされる。これにより、図示されない
取り付けねじで、容易に案内手段２０１を保持手段２０
２に固定することができる。

【００３４】保持手段２０２には、さらに、貼り付き防
止突起３１３が設けてあり、書状が保持手段２０２に貼
り付くのを防止するとともに、案内手段２０１や図２の
ゲート手段２０４へ書状が貼り付いて、ジャムが発生す
るのを防止している。

【００３５】保持手段２０２の両方の開口部には、ブッ
シュ３１２が圧入されている。ブッシュ３１２の材質は
銅である。ブッシュ３１２は、導電性の良い材質である
ことが望ましいが、導電性の材質であれば何でも良く、
さらに摩擦抵抗の少ないものであることが望ましい。ブ
ッシュ３１２は、保持手段２０２を通して案内手段２０
１に帯電した電荷および書状に帯電した電荷を図２に示
すベースフレーム２０６に逃がしている。ベースフレー
ム２０６に移った電荷は、図示しないアース線を設けて
地面に逃がしている。

【００３６】図４は、区分棚を正面から見た図である。
図４において、θ１は腕部３１１が積載台２０８となす
角度、θ２は基部３１０が積載台２０８となす角度であ
る。点４１０は、案内手段２０１の腕部３１１が書状を
押さえる点（以下、押圧点４１０とする）である。点４
１１は、基部３１０の延長先と積載台２０８または書状
が集積する面（以下、集積面とする）が交わる点で、区
分棚に投入されてくる書状が着地する点（以下、着地点
４１１とする）である。

【００３７】案内手段２０１は最初Ａの位置にあるが、
書状の集積に従って書状に接している先端部が持ち上が
り、案内手段２０１はＢの方へ回転する。最上点Ｂまで
達すると、案内手段２０１の基部３１０は、搬送路カバ
ー４０１に接触する。また、書状の集積に従って、案内
手段２０１の基部３１０の下流側の縁である屈曲部３０
２は、ゲート手段２０４の案内面を延長した面４２０を
横切るように移動する。これは、書状の集積量が少ない
場合は、投入された書状を案内手段２０１でしっかりと
集積面まで案内するためであり、また、書状の集積量が
多い場合は、書状をより多く集積させるために書状を押
さえる部分が高い位置まで移動できるようにするためで
ある。

【００３８】書状を押さえる部分が高い位置まで移動で
きるようにするために、搬送路カバー４０１と接する基
部３１０の書状案内面の裏側（図４で上側）にある突出
物の高さは低くしている。また、区分棚に投入されてき
た書状８Ａが、集積している書状８Ｂの上流側端に衝突
しないように、書状８Ｂの上の面に着地するようにして
いる。そのために、基部３０１の形状は平板で構成して
いる。ここで、基部３１０を平板で構成すると、書状に
帯電している電荷により、書状が案内手段２０１に貼り
付きやすくなるので、後続の書状と衝突してジャムの発
生の原因となる。そこで、区分棚１３に投入されてくる
書状が案内手段２０１に張り付かないようするため、図
３に示すように基部３１０にはリブ３０１が設けてあ
る。

【００３９】このリブの取り付け方について図５と図６
を用いて説明する。図５は案内手段２０１に沿って案内
されている書状８の様子を、書状案内方向に直交する平
面で切ったときの断面図である。書状は、リブ３０１に
接触して案内されている。図５のｄ１はリブ３０１の間
隔を表し、ｄ２はリブが書状と接している幅を表す。こ
こで、ｄ２／ｄ１を接触比と呼ぶことにする。ただし、
ｄ１＞ｄ２＞０である。

【００４０】図６は、この接触比を変えて書状の貼り付
き割合を実験した結果である。図６において、グラフの
横軸は接触比を表し、縦軸は書状の貼り付き割合を表し
ている。図６のように、接触比が０に近いときと、１に
近いときに、書状の貼り付き割合が増加する。接触比が
０に近い場合、リブの幅ｄ２に対してリブｄ１の間隔が
広すぎるため、リブ間の平板部に書状が引き寄せられて
貼り付きやすくなる。また、接触比が１に近い場合、す
なわちリブの幅ｄ２に対してリブの間隔ｄ１が狭い場合
は、リブの接触面の集まりが平板と等価になるので、書
状が貼り付きやすくなる。従って、書状の貼り付き割合
が十分小さい値ａ以下になる接触比ｂ１，ｂ２の間が、
リブを設けるのに適当な範囲となる。本実施の形態で
は、貼り付き割合が最小となる接触比ｂ３でリブを構成
している。リブの高さは、高い方が望ましいが、リブを
高くしすぎると、ゲート手段から投入された書状がリブ
に衝突するので、ゲート手段の案内面の延長線を越えな
い高さが望ましい。また、リブの上流側、つまり保持手
段２０２側の端は、書状の損傷を防止するために傾斜部
を設けている。傾斜部を設ければ、後述する着地点４１
１の位置に影響を与えない範囲でゲート手段の案内面よ
りもリブの高さを高くすることが可能である。このよう
にリブ３０１を構成することで、基部３１０を薄くで
き、図４における案内手段２０１が搬送路カバー４０１
に干渉しないので、区分棚を小さく構成することができ
る。また、リブ３０１に沿って書状が投入されること
で、案内手段２０１に貼り付くのを防止でき、その結
果、案内手段２０１に接している書状に後続の書状が衝
突して、ジャムが発生したり書状が損傷したりする現象
を防止できる。

【００４１】つぎに、図７を用いて書状の着地点４１１
の位置について説明する。図７は図４を簡略化したもの
である。図７の（Ａ）のように、書状は始め、案内手段
２０１の基部３１０の案内面に沿って進入し、積載台２
０８に着地する。書状の着地点４１１は、書状の集積に
したがって、軌跡４２１のように仕切板側に移動する。
図７の（Ｂ）のように、案内手段２０１の基部３１０の
案内面が、ゲート手段２０４の案内面を延長した面４２
０よりも上になったとき、仕切板２０７と着地点４１１
の間の長さであるＬ１は、最小値Ｌ１１となる。これ以
降は、図７の（Ｃ）のように、書状は案内手段２０１の
基部３１０には接触せず、ゲート手段２０４の案内面の
延長上にある着地点４１１に直接着地する。着地点４１
１は、ゲート手段２０４の案内面の延長に沿って軌跡４
２２のように仕切板から離れる方向に移動する。

【００４２】仕切板２０７と着地点４１１の距離Ｌ１が
長いほど、書状の上流側の集積面と接していない部分の
長さが短くなる。すると、書状の上流側が下流側に沿っ
て真っ直ぐに復元しやすくなる。これは、書状が進入し
てきて書状真ん中辺りで下方に押さえられるほど書状後
端が集積面に到達する速度が速くなるためで、最小値Ｌ
１１が短く書状先端部でしか押さえられないとすると書
状の後端が集積面に到達する時間が長くなり次の書状が
進入してくる前に完全に落ちきらずジャムが発生してし
まう問題が発生する。従って、最小値Ｌ１１を、この区
分棚に進入してくる、つまり、この紙葉類集積装置で取
り扱う書状の内最も剛性の低い、例えば、ビニール製の
書状に十分な復元力が得られる長さより長くすること
で、その他の書状についても、案内手段から書状の上流
側（後端）が早く離れることになる。その結果、書状が
案内手段の基部に貼り付きにくくなり、ジャムや書状の
損傷を防止できる。

【００４３】Ｌ１の上限は、図４において、取り扱う書
状の内最も短い書状が、仕切板２０７に当接していると
きに、次に投入角度θ２にて進入してくる書状の先端
が、この短い書状の後端に当たらないような値とする。
さらに望ましくは、官製はがきのような、軽くて剛性の
高い書状ほど、θ２が大きくなるに従って仕切板２０７
まで到達しずらくなるので、Ｌ１の長さを、官製はがき
が仕切板２０７まで到達できる限界の角度θ２以下にな
るようにするとよい。

【００４４】書状が集積されていない状態で、積載台２
０８の搬送方向上流側が持ち上がっている場合は、θ２
を小さくすることができる。このように屈曲部３０２を
形成すると、区分棚に投入された書状の下流側の端が、
押圧点４１０付近に到達したときに、書状が屈曲部３０
２に接しないので、書状は投入方向の運動エネルギーが
損なわれることなく仕切板側に進入できる。このように
構成することで、書状の集積状態を整えることができ
る。

【００４５】また、書状が満杯近くまで集積すると、集
積した書状の上流側に書状の着地点が移動するが、Ｌ１
を取り扱う書状の搬送方向の長さより短く設定すること
で、後続の書状が集積している書状の上流側の端に衝突
するのを防止でき、これによりジャムの発生や書状の損
傷を防止できる。

【００４６】つぎに、書状が集積するときの変形の様子
を図８を用いて説明する。図８は、図４を簡略化したも
のである。区分棚に投入された書状は、はじめ図８の
（Ａ）のようにゲート手段から案内手段に連続して案内
されて、集積面に書状の下流側の端が着地する。次に、
図８の（Ｂ）のように、書状の下流側は集積面に沿って
ガイドの先端方向に移動する。書状の下流側は、集積面
との摩擦により減速されて書状全体は曲がり変形をす
る。次に図８の（Ｃ）のように、書状の下流側は案内手
段の先端の押圧点を越えて進入する。このとき、書状の
下流側は押圧点４１０から押圧力を受けて摩擦力が大き
くなり、さらに減速される。また、書状の上流側は、書
状自身の真っ直ぐになろうとする復元力と、重力によ
り、集積面側に倒れて集積する。

【００４７】ここで、図４に示すθ１が小さいと、図８
の（Ｄ）のように、書状は、曲がり変形の途中で案内手
段の屈曲部３０２と接触し、抗力２３０を受ける。書状
の上流側（後端）は、慣性力２３１で曲がり変形を続け
るので、書状の下流側と集積面との接触圧が大きくな
り、摩擦力が増えて書状が進入しにくくなる。この現象
は、軽くて剛性が高い官製はがきで顕著にみられる。本
実施形態では、官製はがきが区分棚に投入されて積載台
に着地し、書状の下流側が押圧点側に進みながら曲がり
変形しているときに、案内手段２０１の屈曲点３０２が
書状より上に存在するようにθ１を決めている。このよ
うに構成することで、書状の下流側が案内手段の押圧点
４１０に到達したときに、案内手段の屈曲部３０２から
抗力を受けることがないので、書状の曲がり変形が助長
されず、書状は押圧点４１０を越えて進入することがで
きる。また、望ましくは、案内手段２０１が最上位置に
達したときに、案内手段の腕部３０４と、搬送路カバー
４０１との間の隙間が最小になる角度にθ１を決めるこ
とによって、集積容量を最大にできる。

【００４８】また、図４に示す押圧点４１０間と着地点
４１１の距離Ｌ２が小さい場合、または屈曲部３０２が
無く案内手段が真っ直ぐな場合は、図８の（Ｅ）に示す
ように、曲がり変形の途中で書状が押圧点から受ける押
圧力によって書状の下流側に働く摩擦力が大きくなり、
書状の下流側は減速される。書状の上流側はそのまま進
入を続けようとするので、曲がり変形が助長される。す
ると、書状の持っていた運動エネルギーが曲がり変形で
消費されるので、書状の進入量が減ることになる。

【００４９】図９は、押圧点４１０間と着地点４１１の
距離Ｌ２と、集積させたはがきが押圧点４１０を越えて
進入した長さ（以下、進入量とする）の関係を表した図
である。図９において、横軸はＬ２を表し、縦軸は押圧
点４１０からの書状の進入量を表す。Ｌ２２は、進入量
がピークとなる値で、Ｌ２１は、書状の進入量が安定し
た値をピークの前半に延長した値である。進入量は、は
じめＬ２の増加に従って増加し、Ｌ２がある長さになっ
たところでピークに達し、それ以降の長さではほぼ一定
となる。進入量がピークになるＬ２２は、押圧点に書状
の下流側が到達したときに、書状の曲がり変形が完了し
戻り始める長さである。Ｌ２２以降では、曲がり変形で
消費される運動エネルギーは最小に押さえられるので、
書状の進入量は安定する。本実施形態の案内手段では、
Ｌ２が最小となる集積初期のときに、Ｌ２の値を図９に
示すＬ２１より大きく取ることで、書状が仕切板まで到
達できるようにしている。このＬ２１は、官製はがきに
て実験して得られる値である。

【００５０】さらに、案内手段の取り付け位置につい
て、図１０、図１１、図１２を使って説明する。

【００５１】図１０は区分棚を上から見た図である。図
１０において、８１０は、搬送手段で送られてくる書状
において、書状のベースフレーム２０６側の縁が通過す
る基準となる面で、以下基準搬送面と呼ぶことにする。
基準搬送面８１０は、書状が図１における整位部３を通
過するときにベースフレーム側の縁をそろえられる面で
あって、本実施の形態ではベースフレーム側の凹凸に書
状が引っかかることのない距離だけ離れている。Ｌ３
は、搬送基準面８０１から案内手段２０１の押圧点４１
０までの長さである。

【００５２】図１１は、このＬ３を変えて、区分棚に集
積した書状の整列状態を測定したものである。図１１に
おいて、横軸はＬ３を表し、縦軸は書状の整列性を表
す。書状の整列性とは、積載台に集積した書状の集積範
囲をベースフレーム２０６に沿った方向（区分棚の長手
方向）の長さと垂直な方向（区分棚の幅方向）の長さに
ついて、それぞれ書状の長手方向および幅方向の長さで
割った値である。整列性が１に近いほど、書状が整って
集積していることを表す。図１１では、書状を取り出す
ときのつかみやすさに影響する幅方向の整列性を示す。

【００５３】図１１においてＬ３を０から増加させてい
くと、長手方向および幅方向の整列性はそれぞれある距
離までは減少し、それ以上では増加する。これは、区分
棚に投入中あるいは、仕切板に当たって跳ね返った書状
が案内手段の押圧点で押さえられ、押圧点まわりに書状
が回転するため、ベースフレームから押圧点までの距離
によって、押圧点が接触する位置と書状の重心の位置関
係も変わるので、書状が停止するまでの運動形態が変わ
るからである。この様子を図１２とともに説明する。

【００５４】図１２は図１０を簡略化して、書状が集積
する様子を表した図である。Ｌ３が図１１において、ｆ
１からｆ２で示される値をとる場合、案内手段は図１２
の（Ａ）のように書状の重心２２０付近よりややベース
フレーム２０６側を押さえている。すると、書状のベー
スフレーム２０６側が取り出し側に比べてやや減速する
ので、書状は図１２で時計回りのモーメントを受けて回
転し、仕切り板２０７に書状の取り出し側の下流側端が
衝突する。仕切板２０７で跳ね返った書状は、図１２で
反時計回りに回転して停止する。このとき、幅方向の整
列性は、書状を取り出しやすい値ｅ以下になる。

【００５５】Ｌ３が図１１のｆ１よりも小さくなるに従
って、書状の押さえる位置は図１２の（Ｂ）のように書
状のベースフレーム２０６側の端に近くなるので、書状
が受ける回転モーメントは大きくなり、図１２で時計回
りに回転する角度が増える。その結果、書状の上流側が
取り出し側に飛び出してくるので、書状の整列状態は悪
くなる。

【００５６】逆にＬ３が図１１のｆ２よりも大きくなる
に従って、書状の押さえる位置は図１２の（Ｃ）のよう
に書状の取り出し側に近くなり、書状は図１２で反時計
回りのモーメントを受けて回転し、仕切板２０７にベー
スフレーム側の下流側端が衝突する。仕切板２０７で跳
ね返った書状は、図１２で時計回りに回転して停止す
る。その結果、書状の上流側が取り出し側に飛び出して
くるので書状の整列状態は悪くなる。

【００５７】図１２の（Ｂ）および（Ｃ）の場合には、
書状の上流側が飛び出す量が多いと、区分棚から書状が
飛び出したり、集積している書状のバランスが崩れて書
状が区分棚からこぼれ落ちたりして、書状の紛失の原因
となる。書状を取り出すときのつかみ易さや、書状の紛
失の防止を考慮すれば、押圧点位置Ｌ３は、図１１で示
すｆ１からｆ２の間にするのがよい。望ましくは、Ｌ３
を整列性が最も良くなるｆ３にすればよい。この位置
は、区分棚に投入される書状の重心の近傍を案内する位
置であるので、区分棚に投入された書状が案内手段を軸
としてめくれるように回転するのも防止している。この
結果、書状の集積形態が整い、操作員が集積した書状を
取り出すときにつかみやすいので、作業効率が上がり、
作業時間の短縮になるとともに、区分棚からの書状の飛
び出しやこぼれ落ちが防止できるので、書状の紛失を防
止できる。

【００５８】従って、Ｌ３は、この紙葉類集積装置にて
取り扱われる書状の内、最も幅の狭い書状の搬送方向中
央線よりも奥に押圧点がくるように定められる。

【００５９】以上本実施形態に因れば、Ｌ１の下限をこ
の紙葉類集積装置にて取扱う書状の内最も剛性の低い書
状により、Ｌ１の上限を取扱う書状の内最も短い書状に
より決め、θ１及びＬ２を取扱う書状の内最も軽くて剛
性の高い書状により、Ｌ３を取扱う書状の内最も幅の狭
い書状に基いて決めるので、図４に示す状態Ｂの如く、
この紙葉類集積装置にて取扱われる書状をきちっと集積
させつつ満杯時において無駄な空間を途中の折り曲げ部
があることで減らすことができる。即ち、単に上部空間
の無駄を折り曲げることで減らすとこれまで説明したよ
うに、書状が適切に集積されないという問題があり、上
記の値とすることで、両問題を一挙に解決することがで
きるという効果がある。

【００６０】

【発明の効果】本発明によれば、集積容量を減らさずに
集積装置全体を小型化でき、かつ、集積台の上下高さの
駆動が不要な低コストの紙葉類集積装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した紙葉類処理装置の一実施の形
態の斜視図。

【図２】本発明の紙葉類集積装置の一実施の形態の斜視
図。

【図３】本発明の一実施の形態における案内手段の斜視
図。

【図４】本発明の紙葉類集積装置の一実施の形態の正面
図。

【図５】リブ状案内手段の説明図。

【図６】リブ状案内手段の説明図。

【図７】書状が集積するときの着地位置の説明図。

【図８】書状が集積するときの挙動の説明図。

【図９】案内手段の屈曲形状の説明図。

【図１０】本発明の紙葉類集積装置の一実施の形態の上
面図。

【図１１】案内手段の押圧点位置の説明図。

【図１２】書状の集積状態の説明図。

【符号の説明】

１３………区分棚、２０１……案内手段（スタックガイ
ド）、３０１……リブ、３０２……屈曲部、３１０……
基部、３１１……腕部。

フロントページの続き (72)発明者 大泉 純一 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社 日立製作所 機械研究所内 (72)発明者 宮川 真司 愛知県尾張旭市晴丘町池上１番地 株式 会社 日立製作所 オフィスシステム事 業部内 (72)発明者 ▲高▼橋 透 愛知県尾張旭市晴丘町池上１番地 株式 会社 日立製作所 オフィスシステム事 業部内 (72)発明者 川井 剛 愛知県尾張旭市晴丘町池上１番地 株式 会社 日立製作所 オフィスシステム事 業部内 (56)参考文献 特開 平６−345311（ＪＰ，Ａ) 実開 昭51−65899（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B65H 31/00 - 31/40

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】紙葉類を搬送する搬送手段と、紙葉類を集
   積する複数の集積手段と、紙葉類の情報に基づいて紙葉
   類を前記搬送手段から定められた集積手段へ案内するゲ
   ート手段と、前記集積手段内にあって、前記ゲート手段
   と同軸上で回転自在に保持する保持手段により保持さ
   れ、前記紙葉類が集積される積載台の集積面あるいは積
   載台に集積された紙葉類の上面に紙葉類を案内する案内
   手段と、前記集積手段内にあって、前記紙葉類の積載量
   に応じて前記案内手段と前記紙葉類との接触高さが変化
   する積載台とを備えた紙葉類集積装置において、前記案
   内手段は、前記保持手段の回転中心と、前記案内手段が
   紙葉類の集積面に接触する点とを結ぶ直線より紙葉類の
   案内面側に凸状の折れ曲がり部を有し、この凸状の折れ
   曲がり部が紙葉類の集積量に応じて描く円弧状の軌跡
   と、前記ゲート手段の紙葉類案内面を延長した面とが交
   わるように構成された紙葉類集積装置。
2. 【請求項２】紙葉類を搬送する搬送手段と、紙葉類を集
   積する複数の集積手段と、紙葉類の情報に基づいて紙葉
   類を前記搬送手段から定められた集積手段へ案内するゲ
   ート手段と、前記集積手段内にあって、前記ゲート手段
   と同軸上で回転自在に保持する保持手段により保持さ
   れ、前記紙葉類が集積される積載台の集積面あるいは積
   載台に集積された紙葉類の上面に紙葉類を案内する案内
   手段と、前記集積手段内にあって、前記紙葉類の積載量
   に応じて前記案内手段と前記紙葉類との接触高さが変化
   する積載台とを備えた紙葉類集積装置において、前記案
   内手段は、前記保持手段の回転中心と、前記案内手段が
   紙葉類の集積面に接触する点とを結ぶ直線より紙葉類の
   案内面側に凸状の折れ曲がり部を有し、前記案内手段の
   前記保持手段に最も近い前記凸状の折れ曲がり部から前
   記保持手段間に、前記ゲート手段から連続して紙葉類を
   案内する案内面を有し、前記積載台に紙葉類が集積して
   いない状態から前記ゲート手段の案内面と前記案内手段
   の案内面が平行になる紙葉類の集積量までは、前記ゲー
   ト手段の案内面と前記案内手段の案内面で紙葉類を案内
   し、前記案内面が平行になる紙葉類の集積量より多い場
   合は、前記ゲート手段で紙葉類を案内するようにした紙
   葉類集積装置。