JP4256251B2 - 紙葉類方向反転装置、および紙葉類押印装置 - Google Patents

Description

この発明は、取り出した紙葉類の搬送方向を反転させる紙葉類方向反転装置、およびこの方向反転装置を押印部より搬送方向上流側に備えた紙葉類押印装置に関する。

従来、紙葉類を処理する装置として、郵便物を１通ずつ取り出して情報を読み取り、切手の位置に消印を押印した後、読み取り結果に応じたスタッカへそれぞれ集積する郵便物処理装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。この装置は、重なった状態で取り出されてしまった郵便物を積極的にずらして重送を検知するずらし搬送部を有する。このずらし搬送部で重送を検知した郵便物は、処理を行なわずにリジェクトする。

ずらし搬送部は、郵便物を挟んで同じ方向に異なる速度で走行するベルト対を有し、このずらし搬送部に送り込まれる郵便物の搬送方向に沿った長さを検出するための上流側センサ、およびずらし搬送部から送り出される郵便物の搬送方向に沿った長さを検出するための下流側センサを有する。そして、ずらし搬送部は、２つのセンサによって測定した郵便物の長さを比較し、長さが異なる場合にずらされたことを判断し、重送を検知するようにしている。

しかし、このずらし搬送部において例えば重なった状態の２枚の郵便物をずらしたものの、郵便物の搬送方向長さが変わる程ずらすことができずに、ずらし搬送部で紙葉類の重送を検知することができなかった場合、搬送方向下流側に配置された押印部に郵便物が重送のまま送り込まれてしまう。この場合、押印部にて消印を押印する際に、押印ハブ側の郵便物にだけ押印したり、押印位置にずれを生じたりする問題があった。
特開平７−１０３２２号公報（要約）

この発明の目的は、紙葉類の重送を検知できる紙葉類方向反転装置、およびこの紙葉類方向反転装置を押印部より搬送方向上流側に備えた紙葉類押印装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の紙葉類方向反転装置は、搬送された紙葉類を受け入れて逆方向に送り出すことにより紙葉類の搬送方向を反転させるスイッチバック部と、このスイッチバック部に送り込まれる紙葉類の搬送方向に沿った長さを検出する第１の検出部と、上記スイッチバック部から送り出される紙葉類の搬送方向に沿った長さを検出する第２の検出部と、上記第１および第２の検出部における検出結果が異なる場合、紙葉類が重送であることを検出する重送検出部と、を備えている。

上記発明によると、スイッチバック部におけるスイッチバック動作時にずらされた重送紙葉類を検出できる。これにより、後段の処理部における不具合を防止できる。

また、本発明の紙葉類押印装置は、紙葉類を供給する供給部と、供給された紙葉類を搬送する搬送部と、搬送された紙葉類を受け入れて逆方向に送り出すことにより紙葉類の搬送方向を反転させるスイッチバック部と、このスイッチバック部に送り込まれる紙葉類の搬送方向に沿った長さを検出する第１の検出部と、上記スイッチバック部から送り出される紙葉類の搬送方向に沿った長さを検出する第２の検出部と、上記第１および第２の検出部における検出結果が異なる場合、紙葉類が重送であることを検出する重送検出部と、上記スイッチバック部から送り出された紙葉類に押印する押印部と、上記重送検出部で重送であることが検出された紙葉類を上記押印部による押印を禁止して排除する排除部と、を備えている。

更に、本発明の紙葉類押印装置は、紙葉類を供給する供給部と、供給された紙葉類の重送を検出する第１の重送検出部と、上記供給部にて供給された紙葉類を搬送する搬送部と、搬送された紙葉類を受け入れて逆方向に送り出すことにより紙葉類の搬送方向を反転させるスイッチバック部と、このスイッチバック部に送り込まれる紙葉類の搬送方向に沿った長さを検出する第１の検出部と、上記スイッチバック部から送り出される紙葉類の搬送方向に沿った長さを検出する第２の検出部と、上記第１および第２の検出部における検出結果が異なる場合、紙葉類が重送であることを検出する第２の重送検出部と、上記スイッチバック部から送り出された紙葉類に押印する押印部と、上記第２の重送検出部で重送であることが検出された紙葉類を上記押印部による押印を禁止して排除する排除部と、を備えている。

上記発明によると、スイッチバック部におけるスイッチバック動作時にずらされた重送紙葉類を検出でき、重送を検出した紙葉類に対する押印を禁止して排除することができる。これにより、押印部における押印不良を防止できる。

この発明の紙葉類方向反転装置、および紙葉類押印装置は、上記のような構成および作用を有しているので、重送した紙葉類を方向反転装置で確実にずらすことができ、紙葉類の重送を容易且つ確実に検知でき、押印部における押印不良を防止できる。

以下、図面を参照しながらこの発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１には、この発明の実施の形態に係る紙葉類押印装置として、郵便物選別取り揃え押印装置１００（以下、単に押印装置１００と称する）の概略図を示してある。

押印装置１００は、郵便物Ｍ（紙葉類）の搬送方向に沿って、供給部１０１、機械検知部１０２（第１の重送検出部）、ＯＣＲスキャナ部１０３、ひねり反転部１０４、スイッチバック部１０５（紙葉類方向反転装置）、押印部１０６、および区分集積部１０７（排除部）を有し、各部を通して郵便物Ｍを搬送する搬送部１０８を有する。また、押印装置１００は、装置に対して種々の操作を指示するとともに、動作モードの切り換え入力や異常表示等をする図示しない操作パネルを有する。

供給部１０１は、所定範囲内の厚さを有するとともに搬送方向と直交する方向の一定の幅を有する大量の定型の郵便物Ｍ（搬送方向に沿った長さは異なる場合がある）を受け入れて、１通ずつ取り出して後段の処理部へ供給する。搬送部１０８は、供給された郵便物Ｍを後段の処理部１０２〜１０７を通して搬送する。

機械検知部１０２は、搬送部１０８によって搬送された郵便物Ｍに含まれる金属、異物、硬物を検知するとともに、郵便物Ｍの２枚取り（すなわち重送）やショートギャップを検知し、排除すべき郵便物Ｍをリジェクトする。特に、機械検知部１０２は、郵便物Ｍを挟んで同じ方向に異なる速度で走行するベルト対により重送された郵便物Ｍをずらすずらし搬送部（図示せず）を有し、このずらし搬送部に送り込まれる郵便物Ｍの搬送方向に沿った長さとずらし搬送部から送り出される郵便物Ｍの長さを比較して重送を検出する。

ＯＣＲスキャナ部１０３は、郵便物Ｍの表面を光学的に読み取って光電変換し、郵便物Ｍ上に記載されている郵便番号や受取人住所などの区分情報を画像として取得する。また、ＯＣＲスキャナ部１０３は、郵便物Ｍに貼り付けられている切手（料金計器などを含む料額印面）の有無および位置を検出する。供給部１０１を介して供給される郵便物Ｍの向き（表裏天地）がばらばらであるため、ＯＣＲスキャナ部１０３は、郵便物Ｍの両面を読み取るための少なくとも２つのスキャナ部を有する。

ひねり反転部１０４は、郵便物Ｍの搬送方向に沿って延びた中心軸を中心に郵便物Ｍを１８０°ひねりながら搬送するひねり反転パス（図示せず）を有する。つまり、ひねり反転部１０４では、郵便物Ｍの搬送方向を変えずに表裏だけを反転する。また、ひねり反転部１０４は、送り込まれた郵便物Ｍをひねり反転パスに送り込まずに迂回させるための迂回搬送路（ストレートパス）（図示せず）を有する。

スイッチバック部１０５は、搬送される郵便物Ｍを受け入れて逆方向に送り出すことにより郵便物Ｍの搬送方向を反転させるスイッチバック機構（後に詳述する）を有する。スイッチバック部１０５も、上述したひねり反転部１０４と同様に、スイッチバック機構を迂回させる後述する迂回搬送路（ストレートパス）を有する。

押印部１０６は、搬送される郵便物Ｍの１方の表面に転接して回転する図示しない押印ハブを有する。押印部１０６では、この押印ハブを切手の部位に転接させて消印を押印する。本実施の形態では、押印部１０６に搬送される全ての郵便物Ｍがひねり反転部１０４およびスイッチバック部１０５を通過して後述するように表裏および天地が揃えられているため、押印ハブを搬送路の１側にだけ設けた。

区分集積部１０７は、ＯＣＲスキャナ部１０３で検出した区分情報に応じて各郵便物Ｍを所定の区分位置へ区分集積する。また、区分集積部１０７は、上述したスイッチバック部１０５で重送が検出された郵便物Ｍを、押印部１０６による押印を禁止して、リジェクトする図示しない排除集積部（排除部）を有する。

ところで、上述したひねり反転部１０４およびスイッチバック部１０５は、表裏および天地がばらばらの状態で供給された全ての郵便物Ｍを図２に示すように表裏および天地を揃えて押印部１０６へ送り込むよう機能する。

例えば、図２にＡで示す姿勢であることがＯＣＲスキャナ部１０３で検出された郵便物Ｍaは、ひねり反転部１０４のストレートパスを通過された後、スイッチバック部１０５のストレートパスを通過され、そのままの姿勢で押印部１０６へ送り込まれる。また、図２にＢで示す姿勢であることが検出された郵便物Ｍbは、ひねり反転部１０４のひねり反転パスを通過された後、スイッチバック部１０５のスイッチバックパスを通過され、郵便物Ｍaと同じ姿勢にされて押印部１０６へ送り込まれる。また、図２にＣで示す姿勢であることが検出された郵便物Ｍcは、ひねり反転部１０４のひねり反転パスを通過された後、スイッチバック部１０５のストレートパスを通過され、郵便物Ｍaと同じ姿勢にされて押印部１０６へ送り込まれる。さらに、図２にＤで示す姿勢であることが検出された郵便物Ｍdは、ひねり反転部１０４のストレートパスを通過された後、スイッチバック部１０５のスイッチバックパスを通過され、郵便物Ｍaと同じ姿勢にされて押印部１０６へ送り込まれる。すなわち、ひねり反転部１０４およびスイッチバック部１０５を通過した全ての郵便物Ｍは、同じ姿勢にされて押印部１０６へ供給されることになる。

次に、図３を参照して、上述したスイッチバック部１０５の構造についてより詳細に説明する。
スイッチバック部１０５は、郵便物Ｍを図中矢印Ｔ方向に搬送する主搬送路１を有する。主搬送路１を介してスイッチバック部１０５へ送り込まれる全ての郵便物Ｍは、上述したＯＣＲスキャナ部１０３において切手の位置が検出されている。また、スイッチバック部１０５に送り込まれる郵便物Ｍは、ひねり反転部１０４にて、必要に応じて表裏反転されている。

主搬送路１の一側（図３中下側）には、第１の処理部２および第２の処理部４が搬送方向Ｔに沿って並設されている。また、主搬送路１上には、主搬送路１を介して搬送される郵便物Ｍをそれぞれ第１の処理部２および第２の処理部４へ分岐搬送するための切り換えゲートＧ1、Ｇ2が設けられている。

第１の処理部２は、ゲートＧ1を介して主搬送路１から分岐搬送された郵便物Ｍを受け入れて逆方向に送り出すことにより郵便物Ｍの搬送方向を反転させる第１のスイッチバック機構２ａ、およびこの第１のスイッチバック機構２ａでスイッチバックされた郵便物Ｍを通過させる第１のＵターンパス２ｂを有する。すなわち、第１の処理部２に分岐搬送された郵便物Ｍは、初めにスイッチバックされ、その後、Ｕターン搬送される。そして、第１の処理部２を通過して搬送方向を反転された郵便物Ｍは、第１および第２の処理部２、４の図中下方で主搬送路１と略平行に延びた排出搬送路６を介して、図中矢印Ｔ’方向に搬送され、押印部１０６へ送り込まれる。

第２の処理部４は、ゲートＧ2を介して主搬送路１から分岐搬送された郵便物Ｍを通過させる第２のＵターンパス４ａ、およびこの第２のＵターンパス４ａを通過された郵便物Ｍを受け入れて逆方向に送り出すことによりその搬送方向を反転させる第２のスイッチバック機構４ｂを有する。すなわち、第２の処理部４に分岐搬送された郵便物Ｍは、初めにＵターン搬送されて、その後、スイッチバックされる。そして、第２の処理部４を通過して搬送方向を反転された郵便物Ｍは、合流部７を介して排出搬送路６へ導かれ、押印部１０６へ送り込まれる。

尚、主搬送路１は、２つのゲートＧ1、Ｇ2より搬送方向下流側で、合流部８を介して、上述した合流部７の搬送方向下流側で排出搬送路６に接続されている。合流部８の上流側の主搬送路１は、ドラムローラ１ａおよびＵターンパス１ｂ（迂回搬送路、ストレートパス）を介して湾曲されている。しかして、ゲートＧ1、Ｇ2を通過して第１および第２の処理部２、４をパスされた郵便物Ｍは、表裏および天地が反転されることなく、主搬送路１および排出搬送路６を介して、押印部１０６へ送り込まれる。尚、上述した各搬送路の長さ、および第１および第２のスイッチバック機構２ａ、４ｂにおける処理時間は、主搬送路１を介してスイッチバック部１０５へ送り込まれた全ての郵便物Ｍが排出搬送路６上の合流部８まで同じ時間で搬送されるように設計されている。

また、このスイッチバック部１０５では、第１の処理部２の第１のスイッチバック機構２ａが第２の処理部４の第２のＵターンパス４ａの内側に入れ子状に配置され、第２の処理部４の第２のスイッチバック機構４ｂが第１の処理部２の第１のＵターンパス２ｂの内側に入れ子状に配置されている。言い換えると、第１のスイッチバック機構２ａと第２のスイッチバック機構４ｂがオーバーラップするように配置され、第１のＵターンパス２ｂと第２のＵターンパス４ａがオーバーラップするように配置されている。

つまり、一方の処理部において郵便物Ｍをスイッチバックさせた後表裏反転し、他方の処理部において郵便物Ｍを表裏反転させた後スイッチバックさせるような構造を採用することにより、第１および第２の処理部２、４の並び方向に沿った装置のサイズを縮小することができ、装置構成を小型化することができる。特に、上述したスイッチバック部１０５のように、一方の処理部のＵターンパスの内側に他方の処理部のスイッチバック機構を入れ子状に配置する構造を採用した場合、装置サイズを効果的に小型化できる。

尚、本実施の形態では、合流部８の搬送方向下流側で排出搬送路６をドラムローラ９に巻回せしめてＵターンさせ、スイッチバック部１０５に対する郵便物Ｍの供給位置１０ａと排出位置１０ｂがスイッチバック部１０５の図中左側にくるようにしてある。

また、このスイッチバック部１０５は、各搬送路上に郵便物Ｍの通過を検知するための複数のセンサを有する。すなわち、ゲートＧ1の搬送方向上流側の主搬送路１上にはセンサＳ1が配置され、ゲートＧ1とゲートＧ2との間の主搬送路１上にはセンサＳ2が配置され、ゲートＧ1で第１の処理部２に向けて分岐された搬送路上にはセンサＳ3（第１の検出部）が配置され、ゲートＧ2で第２の処理部４に向けて分岐された搬送路上にはセンサＳ4（第１の検出部）が配置され、排出搬送路６上にセンサＳ5（第２の検出部）が配置され、郵便物Ｍの排出位置１０ｂ近くにセンサＳ6が配置されている。

以下、上述したスイッチバック機構２ａ、４ｂについて、図４乃至図７を参照してさらに詳細に説明する。
図４には、上述した第１のスイッチバック機構２ａの詳細な構造を平面図にして示してある。また、図５には、第１のスイッチバック機構２ａを郵便物Ｍを送り込む方向（図４中矢印Ａ方向）から見た側面図を示してある。尚、第２のスイッチバック機構４ｂは、第１のスイッチバック機構２ａを左右に反転した構造を有するため、ここでは、第１のスイッチバック機構２ａを代表して説明し、第２のスイッチバック機構４ｂの説明を省略する。

第１のスイッチバック機構２ａ（以下、単に、スイッチバック機構２ａと称する）は、モータ１２（図５）によって正逆両方向に回転する駆動ローラ１４、および従動ローラ１６を有する。各ローラ１４、１６は、搬送路１３を介して互いに圧接している。また、スイッチバック機構２ａは、２つのローラ１４、１６間のニップＮを介して、搬送路１３の下面側に沿って延びたガイド板２１を有する。

駆動ローラ１４は、略鉛直方向に延設された回転軸１４ａ、および２つのローラ部１４ｂ、１４ｃを有する。２つのローラ部１４ｂ、１４ｃは、回転軸１４ａに沿って上下に離間して回転軸１４ａに固設されている。回転軸１４ａの基端部は、スイッチバック部１０５の筐体１１に回転可能且つ固定的に取り付けられている。すなわち、筐体１１には、図示しない複数のベアリングを組み込んだハウジング１５が固設され、このハウジングを通って回転軸１４ａが延設されている。尚、ハウジング１５を通って延びた回転軸１４ａの基端部は、モータ１２の回転軸に直結されている。

一方、従動ローラ１６は、筐体１１に固設した回転軸１６ａを有する。この回転軸１６ａは、筐体１１に対して回転しない。回転軸１６ａには、弾性変形可能な材料により形成された２つのローラ部１６ｂ、１６ｃ（後述する）が軸方向に離間して設けられ、それぞれ回転軸１６ａに対して独立して回転可能に取り付けられている。すなわち、２つのローラ部１６ｂ、１６ｃは、それぞれ２つのベアリング１７を介して回転軸１６ａに取り付けられている。尚、２つのローラ部１６ｂ、１６ｃは、対向する駆動ローラ１４の上述した２つのローラ部１４ｂ、１４ｃにそれぞれ転接するよう位置決めされている。

駆動ローラ１４と従動ローラ１６の軸間距離は、搬送路１３を介して各ローラ部１４ｂ、１６ｂ、および１４ｃ、１６ｃが圧接するように設定されている。つまり、２つのローラ１４、１６の回転軸１４ａ、１６ａを、それぞれ、固定的な位置関係で筐体１１に取り付けたため、従動ローラ１６のローラ部１６ｂ、１６ｃを図示のように弾性変形せしめることにより、両者の間に押圧力を生じせしめている。また、従動ローラ１６のローラ部１６ｂ、１６ｃを弾性変形させることにより、郵便物Ｍの通過を許容している。

また、スイッチバック機構２ａは、ニップＮに向けて郵便物Ｍを図中矢印Ａ方向に送り込む搬入搬送路２２、およびニップＮから逆方向、すなわち図中矢印Ｂ方向に郵便物Ｍを送り出す搬出搬送路２３を有する。すなわち、スイッチバック機構２ａは、搬入搬送路２２を介して郵便物Ｍを矢印Ａ方向に搬送するとともに、搬出搬送路２３を介して郵便物Ｍを矢印Ｂ方向に搬送する搬送機構２５を備えている。搬送機構２５は、複数の搬送ローラ２６、およびこれら搬送ローラ２６に巻回されて張設された複数の無端状の搬送ベルト２７を有する。

また、搬入搬送路２２上には、郵便物Ｍの通過を検知する上述したセンサＳ3が設けられている。このセンサＳ3は、郵便物Ｍの搬送方向先端が通過してから搬送方向後端が通過するまでの時間に基づいて郵便物Ｍの搬送方向に沿った長さを検出するために設けられている。このセンサＳ3は、駆動ローラ１４の減速、停止、加速タイミングを取得するために設けられているとともに、郵便物Ｍの重送を検出するために設けられている。尚、上述したセンサＳ5も、センサＳ3と同様に機能し、郵便物Ｍの搬送方向に沿った長さを検出するために設けられている。また、ニップＮの前後には、センサ３２、３３がそれぞれ設けられている。これら２つのセンサ３２、３３は、ニップＮにおける郵便物Ｍの有無を検知するために設けられている。

上記構造のスイッチバック機構２ａは、以下のように動作する。
搬送機構２５により搬入搬送路２２を介して郵便物Ｍが矢印Ａ方向に送り込まれると、センサＳ3によって郵便物Ｍの通過が検知されて搬送方向に沿った長さが検出され、駆動ローラ１４と従動ローラ１６との間のニップＮに当該郵便物Ｍの搬送方向先端が突入する。このとき、駆動ローラ１４は時計回り方向に回転しており、従動ローラ１６は駆動ローラ１４と同じ方向に従動回転している。郵便物ＭがニップＮを通過する際には、従動ローラ１６のローラ部１６ｂ、１６ｃが弾性変形して郵便物Ｍに追従する。

そして、郵便物ＭがニップＮに突入した後、所定のタイミングで駆動ローラ１４が減速されて郵便物Ｍが停止される。この状態を図４に示してある。このとき、従動ローラ１６は、慣性力により回転し続けようとしている。

郵便物Ｍが停止された後、レバー２８が図示しない駆動機構によって図４に示す姿勢に回動され、停止している郵便物Ｍの図中左端部をたたく。レバー２８は、この後、センサ２９によってそのホームポジション（図示せず）に復帰される。これにより、当該端部が下方に指向され、反転動作に備える。

この後、駆動ローラ１４が逆方向に加速回転し、ニップＮで挟持拘束されて停止されている状態の郵便物Ｍが矢印Ｂ方向に加速され、搬送機構２５に受け渡されて搬出搬送路２３を介して搬出される。これにより、郵便物Ｍの搬送方向が逆転される。尚、駆動ローラ１４によって郵便物Ｍを逆方向に加速しているとき、従動ローラ１６は、その慣性力により停止し続けようとしている。

以下、図６を参照して、従動ローラ１６のローラ部１６ｂについて、より詳細に説明する。尚、ローラ部１６ｃは、ローラ部１６ｂと全く同じ構造を有するため、ここではローラ部１６ｂについて代表して説明する。

ローラ部１６ｂは、駆動ローラ１４のローラ部１４ｂに接触する外側の第１層をゴム４１（中実弾性体）により形成し、内側の第２層をスポンジ４２（発泡弾性体）により形成した弾性変形可能な２層構造を有する。本実施の形態では、回転軸１６ａの外側に、ここでは図示しないベアリングを介して、アルミの芯金４３を設け、芯金４３の外側にスポンジ４２を設け、スポンジ４２の外側にゴム４１を設けた。また、ゴム４１の肉厚ｔ１を２［ｍｍ］とし、スポンジ４２の肉厚ｔ２を１３［ｍｍ］とし、芯金４３の直径を２０［ｍｍ］とし、ローラ部１６ｂの直径を５０［ｍｍ］とした。尚、ローラ部１６ｂの幅は、１５［ｍｍ］とした。また、駆動ローラ１４のローラ部１４ｂ、１４ｃも、従動ローラ１６のローラ部１６ｂ、１６ｃのゴム４１と同じゴム材料により形成した。

上述したように、従動ローラ１６を駆動ローラ１４に対して圧接した状態で固定的に配置したことにより、郵便物ＭがニップＮに突入した際、従動ローラ１６が搬送路１３ら跳ね上がることがない。つまり、この際、従動ローラ１６が郵便物Ｍの厚さに応じて図５に示すように変形し、ニップＮを通過する郵便物Ｍに対して常に押圧力を与えながら挟持搬送する。このため、駆動ローラ１４による搬送力が郵便物Ｍに対して効果的に伝えられ、郵便物Ｍの搬送速度の変動が抑えられる。

ここで、図７を参照して、郵便物ＭがニップＮに突入する際の従動ローラ１６（ローラ部１６ｂ）および郵便物Ｍの挙動について考察する。尚、従動ローラ１６は、郵便物ＭがニップＮに到達する前の状態において、駆動ローラ１４に転接して駆動力が伝達され図中矢印方向に従動回転している。

郵便物ＭがニップＮに突入すると、ローラ部１６ｂがつぶれて郵便物Ｍが駆動ローラ１４のローラ部１４ｂとの間に徐々に挟み込まれていく。このとき、ローラ部１６ｂは、郵便物Ｍに対してローラ表面から垂直な方向の力Ｒを与える。このため、郵便物Ｍには、郵便物Ｍを搬送方向（図中矢印Ｔ方向）と逆向きに押し戻そうとする反力Ｒｓｉｎθが作用する。この反力Ｒｓｉｎθは、郵便物Ｍの厚さが厚いほど大きくなる。

ところで、郵便物Ｍは、ローラ部１４ｂの回転に基づく搬送力Ｆとローラ部１６ｂの回転（従動回転）に基づく搬送力Ｆ’によって矢印Ｔ方向に搬送される。このため、郵便物Ｍに作用する搬送力Ｆ、Ｆ’の合力が反力Ｒｓｉｎθより十分大きければ郵便物Ｍは正常に搬送されるが、搬送力Ｆ、Ｆ’が小さくなると搬送不良を生じる。

つまり、ローラ部１４ｂおよびローラ部１６ｂの郵便物Ｍに対する動摩擦係数が低いと、搬送力Ｆ、Ｆ’が小さくなり、上述した反力Ｒｓｉｎθの影響が大きくなってしまう。よって、郵便物Ｍを正常に搬送するためには、搬送力Ｆ、Ｆ’、すなわち各ローラ部１４ｂ、１６ｂの郵便物Ｍに対する動摩擦係数をできるだけ大きくする必要がある。

また、正常な搬送性能を得るため、動摩擦係数を大きくする以外に、反力Ｒｓｉｎθを小さくするようにローラ部１６ｂの弾力性を弱める方法も考えられる。このため、本実施の形態では、ローラ部１６ｂをスポンジ４２を内側に有する２層構造とした。尚、スポンジ４２の硬度および肉厚は、双方の交互作用により郵便物Ｍへの追従変形性能と適切な押圧を得るための必要条件となる。硬度が硬すぎる、もしくは肉厚が薄すぎる場合は、追従変形が困難になり、搬送不良を起こしたり、郵便物Ｍや駆動ローラ１４（周辺部材を含む）にダメージを与えたりしてしまう。すなわち、上述したスイッチバック部１０５によって郵便物Ｍを正常に反転させるためには、ローラ部１６ｂの動摩擦係数、硬度、肉厚等を適切な値に設定する必要がある。

次に、上記構造のスイッチバック部１０５によって厚さの不均一な郵便物Ｍを反転させる場合の動作について、特に、２つのローラ１４、１６の挙動に注目して説明する。尚、ここでは、図５に示すように、軸方向に沿って上方にある２つのローラ部１４ｂ、１６ｂによって挟持搬送される側（図中上側）の厚さが、下方にある２つのローラ部１４ｃ、１６ｃによって挟持搬送される側（図中下側）より厚い不均一な厚さの郵便物Ｍを搬送する場合について説明する。

上述したように、従動ローラ１６のローラ部１６ｂ、１６ｃは、弾性変形可能な材料によって形成されており、駆動ローラ１４のローラ部１４ｂ、１４ｃとの間のニップＮを通過する郵便物Ｍの厚さに応じてその変形量が変化する。本動作例の場合、郵便物Ｍの厚い側を挟持搬送するローラ部１６ｂの方が薄い側を挟持搬送するローラ部１６ｃより変形量が大きい。言い換えると、この場合、ローラ部１６ｂの見かけ上の半径がローラ部１６ｃの見かけ上の半径より小さくなる。

このため、上述したように厚さの不均一な郵便物Ｍが搬送路１３を介して送り込まれてニップＮを通過するとき、半径の小さいローラ部１６ｂの角速度が半径の大きいローラ部１６ｃの角速度より大きくなる。すなわち、各ローラ部１６ｂ、１６ｃが郵便物Ｍに接触して回転する外周面の走行速度が同じであるため、半径が小さいローラ部１６ｂの方が角速度が大きくなる。角速度が異なる反面、各ローラ部１６ｂ、１６ｃの外周の走行速度、すなわち周速度は、同じになる。

逆に、各ローラ部１６ｂ、１６ｃが回転軸１６ａに固設されている場合、各ローラ部１６ｂ、１６ｃの角速度が物理的に同じになるため、半径の異なる２つのローラ部１６ｂ、１６ｃの周速度に差を生じることになる。このように、２つのローラ部１６ｂ、１６ｃの周速度に差を生じると、郵便物Ｍを搬送する搬送速度に差を生じることになり、郵便物Ｍにしわやスキューを生じるばかりか、最悪の場合、郵便物Ｍに破れを生じてしまう。

このため、本実施の形態では、各ローラ部１６ｂ、１６ｃを回転軸１６ａに対して独立して回転可能なように取り付けた。これにより、各ローラ部１６ｂ、１６ｃの角速度を異ならせることができ、厚さの不均一な郵便物Ｍに対応できるようになった。

つまり、本実施の形態によると、従動ローラ１６の同軸に設けられた２つのローラ部１６ｂ、１６ｃを回転軸１６ａに対して独立して回転可能にしたため、厚さの不均一な郵便物Ｍを挟持搬送する場合であっても、郵便物Ｍにしわやスキューを生じることなく、破れ等の不具合を生じることもなく、郵便物Ｍを確実に搬送できる。

次に、上述したスイッチバック部１０５にて、重送された郵便物Ｍをずらす動作について、図８乃至図１１を参照して説明する。尚、図８乃至図１１において、図示簡略化のためセンサＳ3とセンサＳ5を同じ位置に図示してある。

スイッチバック部１０５における郵便物Ｍのずらし動作は、スイッチバック部１０５が上述したように反転動作をしている間に同時になされる。ここでは、上述した第１のスイッチバック機構２ａにて郵便物Ｍをずらす動作について代表して説明するが、第２のスイッチバック機構４ｂにおいても同様にして郵便物Ｍをずらすことができることは言うまでも無い。

図８に示すように、重なった状態の２枚の郵便物Ｍ1、Ｍ2がセンサＳ3を通過して第１のスイッチバック機構２ａに送り込まれると、２枚の郵便物Ｍ1、Ｍ2が重送のまま駆動ローラ１４と従動ローラ１６との間のニップＮに突入する（図９）。郵便物Ｍ1、Ｍ2がニップＮに突入するとき、従動ローラ１６は、駆動ローラ１４に連れ回っており、駆動ローラ１４と同じ周速で回転されている。

この後、駆動ローラ１４が郵便物Ｍ1、Ｍ2を反転するため所定のタイミングで減速を開始すると、駆動ローラ１４に接触している郵便物Ｍ1も同時に減速を開始される。一方、従動ローラ１６に接触している郵便物Ｍ2は、慣性力により等速回転し続けようとする従動ローラ１６に支配されて等速のまま移動し続けようとする。この際、各ローラ１４、１６と郵便物Ｍ1、Ｍ2との間の摩擦係数の方が郵便物Ｍ1、Ｍ2同士の摩擦係数より大きいため、減速される郵便物Ｍ1に対して等速を維持しようとする郵便物Ｍ2にずれを生じる。

さらに、駆動ローラ１４が停止した際にも、従動ローラ１６の慣性力により郵便物Ｍ2は移動し続けようとするため、２枚の郵便物Ｍ1、Ｍ2はさらにずらされる。そして、図１０に示すように、停止した駆動ローラ１４が逆回転を始めると、今度は、従動ローラ１６がその慣性力により停止し続けようとするため、従動ローラ１６に支配されている郵便物Ｍ2は、停止し続けようとする。このとき、２枚の郵便物Ｍ1、Ｍ2は、さらにずらされる。

そして、図１０に図示したように駆動ローラ１４側の郵便物Ｍ1の後端がニップＮを通過すると、今まで従動ローラ１６によって支配されていた郵便物Ｍ2が駆動ローラ１４に接触する。この後、ずらされた郵便物Ｍ2が駆動ローラ１４と従動ローラ１６によって挟持拘束されて搬送力を得て逆方向に送り出される。

以上のように、重なった状態でスイッチバック機構２ａに送り込まれた郵便物Ｍ1、Ｍ2は、通常の反転動作の間に自動的且つ確実にずらされる。このように、スイッチバック機構２ａで２枚の郵便物Ｍ1、Ｍ2がずらされると、重なった状態の郵便物Ｍ1、Ｍ2の搬送方向に沿った長さが変化する。本実施の形態では、郵便物Ｍ1、Ｍ2の長さをスイッチバック機構２ａの前後に設けたセンサＳ3（第２のスイッチバック機構４ｂの場合にはセンサＳ4）、Ｓ5で検出し、その長さ変化を重送検出部１１０（重送検出部、第２の重送検出部）で検出することにより郵便物Ｍの重送を検出するようにした。そして、重送検出部１１０で重送を検出された郵便物Ｍ1、Ｍ2は、押印部１０６による押印を禁止して、区分集積部１０７にある排除集積部へリジェクトするようにした。

ところで、上述した機械検知部１０２でも、郵便物Ｍの重送を検出してリジェクトするようにしているが、例えば、上述した２枚の郵便物Ｍ1、Ｍ2がずらし搬送部でずらされた後、図８に示すように一方の郵便物Ｍ1に他方の郵便物Ｍ2が完全に重なった状態のまま送り出された場合、機械検知部１０２では郵便物Ｍ1、Ｍ2の搬送方向に沿った長さの変化を検出しないことから重送を検出することはできない。つまり、機械検知部１０２のずらし搬送部におけるずらし方向およびずらし量によっては図８に示す状態となる場合が考えられる。このように、機械検知部１０２で重送を検出されなかった郵便物Ｍ1、Ｍ2が、そのまま押印部１０６に送り込まれてしまうと、押印ハブ側の郵便物にだけ押印がなされたり、正規の位置に押印がなされなかったりする問題が生じてしまう。

これに対し、本実施の形態のように、スイッチバック部１０５で郵便物Ｍの重送を検出することにより、機械検知部１０２で重送を検出できなかった郵便物Ｍであっても確実にずらして検出することができる。特に、機械検知部１０２における郵便物Ｍのずらし方向とスイッチバック機構２ａ（４ｂ）における郵便物Ｍのずらし方向を同じ方向にすることにより、機械検知部１０２にずらした郵便物Ｍを元に戻してしまうことを防ぐことができ、より確実に郵便物をずらすことができる。

以下、図１２に示すフローチャートを参照して、スイッチバック部１０５の重送検出機能を用いて重送した郵便物Ｍを処理する動作について説明する。

供給部１０１において郵便物Ｍが取り出されると（ステップ１）、ＯＣＲスキャナ部１０３による検出結果に基づいて、当該郵便物Ｍをスイッチバックする必要があるか否かが判断される（ステップ２）。

ステップ２の判断の結果、当該郵便物Ｍをスイッチバックする必要があると判断された場合（ステップ２；ＹＥＳ）、当該郵便物Ｍがスイッチバック部１０５のスイッチバックパスを通過されてその搬送方向が反転される（ステップ４）。

このとき、センサＳ3（或いはＳ4）によってスイッチバックパスへ送り込まれる当該郵便物Ｍの搬送方向先端および後端の通過が検知され（ステップ３）、搬送速度および通過時間から重送検出部１１０にて当該郵便物Ｍの搬送方向に沿った長さが検出される。また、このとき、センサＳ5によってスイッチバックパスを通過されてスイッチバック部１０５から送り出された当該郵便物Ｍの先端および後端通過が検知され（ステップ５）、重送検出部１１０にて当該郵便物Ｍの搬送方向に沿った長さが検出される。

そして、重送検出部１１０では、ステップ３で検出した長さとステップ５で検出した長さを比較し、検出した長さが等しいことを判断した場合（ステップ６；ＹＥＳ）、１枚の郵便物Ｍが正常に搬送されていることを判断する。この場合、当該郵便物Ｍがそのまま押印部１０６へ送り込まれて消印が押印され（ステップ７）、ＯＣＲスキャナ部１０３による検出結果に従って所定の区分集積部へ集積される（ステップ８）。

一方、ステップ２の判断の結果、当該郵便物Ｍをスイッチバックする必要がないことが判断されると（ステップ２；ＮＯ）、当該郵便物Ｍがスイッチバック部１０５のストレートパスを通過されて押印部１０６へ送り込まれ、ステップ７の押印処理、およびステップ８の区分集積処理がなされる。

また、ステップ６の判断の結果、重送検出部１１０においてスイッチバック前後の当該郵便物Ｍの搬送方向に沿った長さが異なることが判断された場合（ステップ６；ＮＯ）、当該郵便物Ｍが重送されていることを判断し、押印部１０６を通過させて押印を禁止（ステップ９）した上で、当該郵便物Ｍを区分集積部１０７の排除集積部へリジェクトする（ステップ１０）。

この後、排除集積部にリジェクトした郵便物Ｍがあるか否かが判断され（ステップ１１）、リジェクトした郵便物があることが判断されると（ステップ１１；ＹＥＳ）、所定のタイミングで動作が停止されてオペレータによって排除集積部から郵便物Ｍが取り出され、手作業によって再供給される（ステップ１２）。一方、ステップ１１の判断の結果、排除集積部に郵便物Ｍが無いことが判断されると（ステップ１１；ＮＯ）、動作が終了されてエラー処理がなされる。

なお、この発明は、上述した実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上述した実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、上述した実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除しても良い。

例えば、上述した実施の形態では、スイッチバック機構として駆動ローラに従動ローラを圧接した構造を例にとって説明したが、これに限らず、一方のベルトが他方のベルトに対して従動するベルト対を備えたスイッチバック機構としても良い。

また、重送された郵便物Ｍをずらす方向は上述した実施の形態に限定されるものではない。

この発明の実施の形態に係る押印装置を示す概略図。 郵便物の表裏および天地を揃える動作を説明するための動作説明図。 図１の押印装置に組み込まれたスイッチバック部の構造を示す正面図。 図３のスイッチバック部の一方のスイッチバック機構を示す部分拡大図。 図４のスイッチバック機構の側面図。 図４のスイッチバック機構の従動ローラのローラ部の構造を説明するための斜視図。 駆動ローラと従動ローラとの間に郵便物が突入する際の挙動を説明するための図。 スイッチバック機構に重なった郵便物が送り込まれる状態を示す図。 スイッチバック機構の駆動ローラと従動ローラのニップに重なった郵便物が挟持された状態を示す図。 駆動ローラを逆転した状態を示す図。 郵便物がずれた状態を示す図。 スイッチバック機構の重送検出機能を用いて郵便物を処理する動作を説明するためのフローチャート。

符号の説明

１…主搬送路、２…第１の処理部、４…第２の処理部、２ａ、４ｂ…スイッチバック機構、１４…駆動ローラ、１６…従動ローラ、１００…押印装置、１０２…機械検知部、１０３…ＯＣＲスキャナ部、１０４…ひねり反転部、１０５…スイッチバック部、１０６…押印部、１０７…区分集積部、１１０…重送検出部、Ｍ1、Ｍ2…郵便物、Ｎ…ニップ、Ｓ3、Ｓ4、Ｓ5…センサ。

Claims (5)

1. 搬送された紙葉類を受け入れて逆方向に送り出すことにより紙葉類の搬送方向を反転させるスイッチバック部と、
   このスイッチバック部に送り込まれる紙葉類の搬送方向に沿った長さを検出する第１の検出部と、
   上記スイッチバック部から送り出される紙葉類の搬送方向に沿った長さを検出する第２の検出部と、
   上記第１および第２の検出部における検出結果が異なる場合、紙葉類が重送であることを検出する重送検出部と、
   を備えていることを特徴とする紙葉類方向反転装置。
2. 上記スイッチバック部は、
   紙葉類の一側で正逆両方向に回転駆動される駆動ローラと、
   この駆動ローラとの間で紙葉類を挟んだ状態で紙葉類に連れ回る従動ローラと、
   を備えていることを特徴とする請求項１に記載の紙葉類方向反転装置。
3. 紙葉類を供給する供給部と、
   供給された紙葉類を搬送する搬送部と、
   搬送された紙葉類を受け入れて逆方向に送り出すことにより紙葉類の搬送方向を反転させるスイッチバック部と、
   このスイッチバック部に送り込まれる紙葉類の搬送方向に沿った長さを検出する第１の検出部と、
   上記スイッチバック部から送り出される紙葉類の搬送方向に沿った長さを検出する第２の検出部と、
   上記第１および第２の検出部における検出結果が異なる場合、紙葉類が重送であることを検出する重送検出部と、
   上記スイッチバック部から送り出された紙葉類に押印する押印部と、
   上記重送検出部で重送であることが検出された紙葉類を上記押印部による押印を禁止して排除する排除部と、
   を備えていることを特徴とする紙葉類押印装置。
4. 紙葉類を供給する供給部と、
   供給された紙葉類の重送を検出する第１の重送検出部と、
   上記供給部にて供給された紙葉類を搬送する搬送部と、
   搬送された紙葉類を受け入れて逆方向に送り出すことにより紙葉類の搬送方向を反転させるスイッチバック部と、
   このスイッチバック部に送り込まれる紙葉類の搬送方向に沿った長さを検出する第１の検出部と、
   上記スイッチバック部から送り出される紙葉類の搬送方向に沿った長さを検出する第２の検出部と、
   上記第１および第２の検出部における検出結果が異なる場合、紙葉類が重送であることを検出する第２の重送検出部と、
   上記スイッチバック部から送り出された紙葉類に押印する押印部と、
   上記第２の重送検出部で重送であることが検出された紙葉類を上記押印部による押印を禁止して排除する排除部と、
   を備えていることを特徴とする紙葉類押印装置。
5. 上記スイッチバック部は、
   紙葉類の一側で正逆両方向に回転駆動される駆動ローラと、
   この駆動ローラとの間で紙葉類を挟んだ状態で紙葉類に連れ回る従動ローラと、
   を備えていることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の紙葉類押印装置。
   
   

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