紙葉類の取出し装置およびこれを備える紙葉類処理装置
【課題】紙葉類の供給動作異常を抑制し、紙葉類を安定して取出すことのできる紙葉類の取出し装置および紙葉類処理装置を提供する。
【解決手段】紙葉類の取出し装置は、複数枚の紙葉類を重ねて投入する投入部５１と、投入された複数枚の紙葉類をその重ね方向に移動させて移動方向先端にある紙葉類を上記投入部の一端にある取り出し位置へ供給する供給機構２と、前記取出し位置に供給された紙葉類を１枚ずつ取出す取出し機構５６と、少なくとも１つの光学センサを含み、取出し位置における紙葉類の有無を互いに異なる方向から見て検知する複数のセンサ１２２、１２７と、前記センサの検知情報に応じて前記供給機構による紙葉類の供給動作を制御する制御部であって、前記光学センサの信号情報と、他のセンサの信号情報との関係を監視し、通常の取出し時に対して、正常でない信号関係が起きた時に、前記光学センサの信号情報を縮退し、他のセンサの信号情報のみを用いる制御部と、を備えている。
【解決手段】紙葉類の取出し装置は、複数枚の紙葉類を重ねて投入する投入部５１と、投入された複数枚の紙葉類をその重ね方向に移動させて移動方向先端にある紙葉類を上記投入部の一端にある取り出し位置へ供給する供給機構２と、前記取出し位置に供給された紙葉類を１枚ずつ取出す取出し機構５６と、少なくとも１つの光学センサを含み、取出し位置における紙葉類の有無を互いに異なる方向から見て検知する複数のセンサ１２２、１２７と、前記センサの検知情報に応じて前記供給機構による紙葉類の供給動作を制御する制御部であって、前記光学センサの信号情報と、他のセンサの信号情報との関係を監視し、通常の取出し時に対して、正常でない信号関係が起きた時に、前記光学センサの信号情報を縮退し、他のセンサの信号情報のみを用いる制御部と、を備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明の実施形態は、郵便物等の集積された紙葉類を１枚ずつ取出して送り出す紙葉類の取出し装置、およびこれを備える紙葉類処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハガキ、封書などの郵便物を扱う郵便物処理機などの紙葉類処理装置は、例えば、取出し装置、判別装置（ＯＣＲ）、集積装置、リジェクト（ＲＪ）集積装置、スイッチバック装置、各装置間を結ぶ搬送路、搬送されてきた紙葉類（郵便物）を各装置に振り分けるゲート等を備えている。取出し装置の供給部にセットした複数枚の紙葉類は、取出し装置にて１枚１枚に分離して取出され、判別装置に送られる。判別装置は、紙葉類の判別し、紙葉類の行き先、例えば、ＲＪ集積装置あるいは集積装置を決定するとともに、搬送ルート、例えば、スイッチバック装置を通過させて紙葉類の表裏反転を行うかどうか、などを決定する。その後、紙葉類は、搬送路、ゲート機構を通じて、決定された装置へ搬送され、この装置内で各種処理が行われる。
【０００３】
紙葉類処理装置の取出し装置としては、負圧により紙葉類を吸着して取出す吸着取出し方式の取出し装置が提供されている。この取出し装置は、穴開きベルトとエアーチャンバを用いて紙葉類を吸着するエアー吸着構造、および２枚目の紙葉類を吸着して分離し、紙葉類の２枚取りを防止する分離ローラを備えている。また、取出し装置は、紙葉類を供給する供給部に紙葉類の有無あるいは疎密を検出するための光学式センサを備え、センサにより紙葉類がないと判断すると、供給部を動作させて、次の紙葉類を取出し位置へ送り込む。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２８０１３９号公報
【特許文献２】特開２００３−３４１８６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のような紙葉類の取出し装置では、紙葉類が例えば、黒色などの光の反射率が低い場合、光学センサなどは通常の検出時のように紙葉類からの反射光を検出することができず、紙葉類の有無を正確に検出することが困難となる。そのため、供給部は、紙葉類を理想よりも速い速度で押し込んでしまい、取出し位置の近傍で紙葉類が詰まり気味になる。この場合、最先の紙葉類を安定して取出すことができない場合や、紙葉類のスキューあるいは重送が生じるおそれがある。
【０００６】
この発明の課題は、紙葉類の供給動作異常を抑制し、紙葉類を安定して取出すことのできる紙葉類の取出し装置およびこれを備える紙葉類処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明の態様に係る紙葉類の取出し装置は、複数枚の紙葉類を重ねて投入する投入部と、投入された複数枚の紙葉類をその重ね方向に移動させて移動方向先端にある紙葉類を上記投入部の一端にある取り出し位置へ供給する供給機構と、前記取出し位置に供給された紙葉類を前記投入部から１枚ずつ取出す取出し機構と、少なくとも１つの光学センサを含み、前記取出し位置における紙葉類の有無を互いに異なる方向から見て検知する複数のセンサと、前記センサの検知情報に応じて前記供給機構による紙葉類の供給動作を制御する制御部であって、前記光学センサの信号情報と、他のセンサの信号情報との関係を監視し、通常の取出し時に対して、正常では無い信号関係が起きた時に、前記光学センサの信号情報を縮退し、他のセンサの信号情報のみを用いる制御部と、を備えている。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、実施形態に係る郵便物処理装置を概略的に示すブロック図。
【図２】図２は、前記郵便物処理装置の取出し装置を示す平面図。
【図３】図３は、前記取出し装置の投入部を示す斜視図。
【図４】図４は、前記取り出し装置の取出しベルトおよびガイドを示す斜視図。
【図５】図５は、前記ガイドを示す斜視図。
【図６】図６は、前記取出し装置の吸引機構を示す斜視図。
【図７】図７は、前記取出し装置の制御部および各種センサを示すブロック図。
【図８】図８は、前記取出し装置の郵便物の供給動作を示すフローチャート。
【図９】図９は、前記取出し装置における第１書状センサおよび第２書状センサの検出信号情報を概略的に示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について、詳細に説明する。
図１は、実施形態に係る紙葉類の取出し装置１を含む紙葉類処理装置１００を概略的に示すブロック図である。この紙葉類処理装置１００は、取出し装置１の他に、判別部１０２、リジェクト部１０４、スイッチバック部１０６、および集積部１０８を備えている。なお、本実施形態の処理装置１００で処理する紙葉類は郵便物であるが、被処理媒体（すなわち紙葉類）は郵便物に限るものではない。
【００１０】
ハガキ、封書などの郵便物は、複数枚積層された状態で取出し装置１にセットされ、取出し装置を後述するように動作することで、搬送路１０１上に１枚ずつ取出される。搬送路１０１には、複数組の図示しない無端状の搬送ベルトが搬送路１０１を挟むように延設されている。取出された郵便物は、搬送ベルトに挟持されて搬送される。
【００１１】
搬送路１０１上に取出された郵便物は、判別部１０２に送られ、ここで郵便物から各種情報が読み取られる。判別部１０２は、読み取った各種情報に基づいて、郵便物の搬送姿勢や区分先などを判別する。特に、判別部１０２は、郵便物に書かれてある郵便番号や住所などの宛先情報を読み取って区分先を判別する。
【００１２】
判別部１０２を通過した後、郵便物は、ゲートＧ１を介してその搬送方向が振り分けられる。つまり、判別部１０２でリジェクトすべき郵便物であることが判別された郵便物は、ゲートＧ１を介してリジェクト部１０４へ搬送され、リジェクト部に集積される。それ以外の郵便物は、ゲートＧ１を介して集積部１０８へ搬送され、この集積部１０８内に集積される。
【００１３】
このとき、郵便物の搬送方向を逆転させる必要があることを判別部１０２で判別した場合、郵便物はゲートＧ１およびゲートＧ２を介してスイッチバック部１０６へ送り込まれ、ここで搬送方向が逆転される。搬送方向を逆転する必要のない郵便物は、ゲートＧ２を介してスイッチバック部１０６を迂回され、集積部１０８へ搬送される。
【００１４】
搬送路１０１を介して集積部１０８へ送り込まれた郵便物は、判別部１０２における判別結果に従って図示しない区分集積ポケットに区分集積される。各区分集積ポケットに区分集積される郵便物は、天地が揃った状態で集積される。
【００１５】
次に、紙葉類の取出し装置１について詳細に説明する。
図２は、取出し装置１を示す平面図である。取出し装置１は、複数通の郵便物Ｐを積層状態で、かつ、各郵便物が水平面に対してほぼ垂直に立った立位状態でセットされる投入部（供給部）５１、投入された複数通の郵便物Ｐをその重ね方向に移動させて移動方向先端にある郵便物Ｐを後述する取出し位置８７へ供給する供給機構２、取出し位置８７に供給された郵便物Ｐをその面方向、ここでは、移動方向とほぼ直交する方向、に送って後述する搬送路１０上に取出す取出し機構５６、投入部５１を介して投入された郵便物Ｐのうち最先の郵便物Ｐを取出し位置８７に向けて吸引する吸引機構５３、取出し位置８７から取出される郵便物Ｐに連れ出される２通目以降の郵便物Ｐを１通目の郵便物Ｐから分離する分離機構５４、取出し位置８７に供給された郵便物Ｐに対して取出し機構５６よりも上流側で負圧を作用させて正逆両方向に回転することで当該郵便物Ｐの取出し動作を補助する補助機構５５、および分離機構５４を通過した郵便物Ｐを取出し速度よりも少し速い速度で引き抜いて下流側へ搬送する搬送機構５８を備えている。
【００１６】
取出し装置１は、投入部５１の一端にある取出し位置８７から搬送路１０上に取出された郵便物Ｐの通過を検知する２つのセンサ５７ａ、５７ｂ、および複数の搬送ガイド８４を有する。２つのセンサ５７ａ、５７ｂは、それぞれ、郵便物Ｐが通過する搬送路１０を挟むように発光部および受光部を有し、その光軸を郵便物Ｐが遮ることをもって当該郵便物Ｐの通過を順に検知する。また、複数の搬送ガイド８４は、郵便物Ｐの端辺や面を接触させてその移動や搬送をガイドする。
【００１７】
図２および図３に示すように、投入部５１には、複数枚の郵便物Ｐが重ねられた状態で且つ立位状態でまとめて載置される。投入部５１の底壁５１ａには、各郵便物Ｐの下端辺を当接せしめてその重ね方向（図中矢印Ｆ方向）に送るメインベルト１２６と、郵便物Ｐの姿勢（傾き）を調整する一対のサブベルト１２５と、が設けられ、各々独立して駆動可能となっている。メインベルト１２６は、送り方向Ｆに沿って、投入部５１のほぼ全長に亘って延びている。サブベルト１２５は、取出し位置８７の近傍で、メインベルト１２６の両側に設けられている。
【００１８】
複数枚の郵便物Ｐのうち移動方向後端にある郵便物Ｐに面接する位置にはバックアッププレート９が配置されている。バックアッププレート９は、例えば、メインベルト１２６に簡易的に接続され、メインベルト１２６と同期して矢印Ｆ方向に移動することで郵便物Ｐを取出し位置方向に押し、移動方向先端の郵便物Ｐを取出し位置８７へ供給する。これらメインベルト１２６、サブベルト１２５、バックアッププレート９、およびメインベルト、サブベルトを駆動する後述の駆動モータ９０は、供給機構２として機能する。
【００１９】
１つの搬送ガイド８４は、矢印Ｆ方向に沿って投入部５１の一側を規定する位置に延設され、各郵便物Ｐの端辺を案内する。また、他の複数の搬送ガイド８４は、投入部５１の一端側の取出し位置８７に沿って並べて配置され、矢印Ｆ方向に供給された移動方向先端の郵便物Ｐを取出し位置８７に停止および位置決めするよう機能するとともに、取出し位置８７から取出される郵便物Ｐの片面に接触して案内するよう機能する。
【００２０】
図２に示すように、取出し機構５６は、チャンバ５２、ガイド６０、および真空ポンプ６１（または相当品）を有する。真空ポンプ６１は配管６２を介してチャンバ５２内に接続されている。また、取出し機構５６は、少なくとも一定領域の部位が取出し位置８７に沿って図中矢印Ｄ１方向（郵便物Ｐの取出し方向）に走行する無端状の取出しベルト７９、およびこの取出しベルト７９を駆動するモータ８１を有する。取出しベルト７９は、少なくともその一部が、取出し位置８７および取出し位置８７から連続する搬送路１０に沿って図中矢印Ｄ１方向に走行するように、複数のローラ８０に巻回されて張設されている。
【００２１】
ガイド６０は、取出しベルト７９の内側でベルトを挟んで取出し位置８７に対向する位置に配置されている。チャンバ５２は、ガイド６０の裏面側、すなわち取出しベルト７９およびガイド６０を挟んで取出し位置８７に対向する位置に配置されている。取出しベルト７９は、図４に部分的に拡大して示すように、多数の吸着孔７９ａを有している。また、ガイド６０は、図５に示すように、取出しベルト７９の走行方向Ｄ１に沿って延びる細長い複数本のスリット６０ａを有している。
【００２２】
図２に示すように、真空ポンプ６１を動作させてチャンバ５２内を真空引きすると、ガイド６０に対向したチャンバ５２の開口（図示せず）、ガイド６０の複数本のスリット６０ａ、および矢印Ｄ１方向に走行する取出しベルト７９の多数の吸着孔７９ａを介して、取出し位置８７に供給された郵便物Ｐに対して負圧（図中矢印Ｓ１）が作用し、当該郵便物Ｐが取出しベルト７９の表面に吸着され、取出しベルト７９の走行に伴って取出し位置８７から搬送路１０上へ取出される。
【００２３】
この際、真空ポンプ６１による矢印Ｓ１方向の吸着力は、取出しベルト７９に吸着された１枚目の郵便物Ｐを取出し方向Ｄ１に繰り出す搬送力が、少なくとも、１枚目の郵便物Ｐと２枚目の郵便物Ｐとの間に働く摩擦力より大きくなるように設定される。この取出し機構５６は、取出し位置８７の郵便物Ｐを１枚ずつ搬送路１０上へ繰り出すが、複数枚が重なった状態で搬送路１０上に繰り出されたものに関しては後述する分離機構５４によって１枚ずつに分離する。
【００２４】
吸引機構５３は、取出し位置８７に対して搬送ガイド８４の裏面側に配置されたチャンバ６３、およびチャンバ６３内の空気を吸引するためのブロワー６５（または相当品）を有する。ブロワー６５は配管６６を介してチャンバ６３内に接続されている。チャンバ６３は、取出し機構５６と後述する補助機構５５との間で、その図示しない開口部を搬送ガイド８４の裏面に対向させる姿勢で取出し位置８７に隣接して配置される。また、搬送ガイド８４は、図６に部分的に拡大して示すように、チャンバ６３の開口の幅に合わせて複数の長孔８４ａを有する。複数の長孔８４ａは、チャンバ６３の開口内に配置されている。
【００２５】
図２および図６に示すように、ブロワー６５を動作させてチャンバ６３内の空気を吸引すると、搬送ガイド８４の複数の長孔８４ａを介して図中矢印Ｂ１方向に空気流が生じ、投入部５１に投入された複数通の郵便物Ｐのうち取出し位置８７に最も近い郵便物Ｐが取出し位置８７に向けて吸引される。取出し位置８７に吸引された郵便物Ｐが取出された後は、次の郵便物Ｐが取出し位置８７に向けて吸引される。つまり、この吸引機構５３を設けることで、次に取出す郵便物Ｐを素早く取出し位置８７へ供給することができる。そのため、供給機構２による矢印Ｆ方向の供給力を弱くしても１通目の郵便物Ｐだけは常に安定して取出し位置８７へ素早く供給することができる。これにより、上述した取出し機構５６による郵便物Ｐの取出し動作を速めることができる。
【００２６】
図２に示すように、分離機構５４は、取出し位置８７の下流側（図２中上方）に延びた搬送路１０に対し、上述した取出し機構５６と反対側に設けられている。この分離機構５４は、搬送路１０を介して搬送される郵便物Ｐに対して、負圧を作用させつつ郵便物Ｐの取出し方向と逆方向の分離トルクを付与する。つまり、この分離機構５４を動作させることで、取出し位置８７から取出される郵便物Ｐに２通目以降（３通以上重なって取出される場合もある）の郵便物Ｐが連れ出された場合であっても、上述した負圧および分離トルクによってこの２通目以降の郵便物Ｐが停止され、或いは逆方向に戻されて、１通目の郵便物Ｐと分離されることになる。
【００２７】
より詳細には、分離機構５４は、郵便物Ｐの取出し方向Ｄ１に沿って正逆両方向に回転可能に設けられた分離ローラ６８を有する。分離ローラ６８は、略円筒形の金属材料などの剛体により形成されており、その外周面が搬送路１０に露出する位置に位置決め配置されている。分離ローラ６８は、搬送路１０に対して固定的に取り付けられた回転軸、すなわち後述するチャンバ６４を有する円筒体６７に対して、回転可能に取り付けられている。分離ローラ６８は、その内周面と外周面を連絡するように貫通した多数の吸着孔を有する。円筒体６７は、負圧を発生させるためのチャンバ６４を有し、このチャンバ６４の開口が搬送路１０を向く姿勢で位置決めされて固設されている。
【００２８】
分離機構５４は、分離ローラ６８を正逆両方向に所望するトルクで回転させるＡＣサーボモータ６９、およびこのモータ６９による駆動力を分離ローラ６８に伝達するための無端状のタイミングベルト７０を有する。タイミングベルト７０は、モータ６９の回転軸に固設されたプーリおよび分離ローラ６８の回転軸に固設された図示しないプーリに巻回されて張設されている。さらに、分離機構５４は、真空ポンプ７１を備え、この真空ポンプは、配管７２を介して、円筒体６７のチャンバ６４に接続されている。
【００２９】
真空ポンプ７１を動作させてチャンバ６４内を真空引きすると、チャンバ６４の開口、および分離ローラ６８の多数の吸着孔のうちチャンバの開口に対向した特定の吸着孔を介して、搬送路１０を通過する郵便物Ｐの表面に負圧が作用され、分離ローラ６８の外周面に当該郵便物Ｐが吸着される。この際、分離ローラ６８が回転している場合には、分離ローラ６８の外周面に吸着された郵便物Ｐにも分離ローラ６８の回転方向に沿った搬送力が与えられる。
【００３０】
一方、ＡＣサーボモータ６９は、分離ローラ６８に対して常に、取出し方向Ｄ１と逆方向Ｄ２の一定の分離トルクを付与するように分離ローラ６８を駆動する。この分離トルクは、搬送路１０を介して搬送される郵便物Ｐが１枚である場合、この１枚の郵便物Ｐを吸着せしめた分離ローラ６８が取出し方向Ｄ１に沿って当該郵便物Ｐと一緒に回ることのできる程度に設定され、且つ複数枚の郵便物Ｐが重なった状態で搬送路１０上に取出される場合には、分離ローラ６８側の２通目以降の郵便物Ｐを停止または逆方向に戻して１通目の郵便物Ｐから分離できる程度に設定されている。
【００３１】
取出し位置８７から１通の郵便物Ｐが正常に取出されて搬送路１０を介して搬送されている状態では、取出し機構５６によって当該郵便物Ｐに付与される順方向（矢印Ｄ１方向）の搬送力の方が、逆方向Ｄ２の分離トルクを与えられた分離ローラ６８によって当該郵便物Ｐに付与される逆方向の搬送力よりも大きくなり、当該郵便物Ｐが順方向Ｄ１に搬送されるとともに、分離ローラ６８は当該郵便物Ｐと共に順方向Ｄ１に回り、或いは停止し、或いは取出し方向とは逆方向に空回りする。
【００３２】
分離ローラ６８が逆方向Ｄ２に空回りする場合、一定の分離トルクを与え続けると回転速度が徐々に速くなって郵便物Ｐの取出しに悪影響を及ぼす可能性があるため、本実施の形態では、分離ローラ６８の逆転速度に上限を設けてある。具体的には、郵便物Ｐの取出し速度より絶対値が小さい上限速度に設定してある。
【００３３】
図２に示すように、吸引機構５３の図中下方、すなわち郵便物Ｐの取出し方向Ｄ１に沿って取出し機構５６の上流側に配置された補助機構５５は、上述した分離機構５４と略同じ構造を有する。すなわち、補助機構５５は、郵便物Ｐの取出し方向Ｄ１に沿って正逆両方向Ｄ２に回転可能に設けられた補助ローラ７５を有する。
【００３４】
補助ローラ７５は、取出し位置８７に対向して固定的に設けられた回転軸、すなわち円筒体７４に対して回転可能に取り付けられ、その内周面と外周面を連絡するように貫通した多数の吸着孔を有する。補助ローラ７５は、略円筒形の金属材料などの剛体により形成されており、その外周面が取出し位置８７に露出する位置に位置決め配置されている。円筒体７４は、負圧を発生させるためのチャンバ７３を有し、このチャンバ７３の開口が取出し位置８７に向かう姿勢で位置決めされて固設されている。
【００３５】
補助機構５５は、補助ローラ７５を正逆両方向に所望するトルクで回転させるためのＡＣサーボモータ８８、およびこのモータ８８による駆動力を補助ローラ７５に伝達するための無端状のタイミングベルト７６を有する。補助機構５５は、補助ローラ７５を回転可能に取り付けた円筒体７４のチャンバに配管７８を介して接続された真空ポンプ７７を有する。
【００３６】
補助機構５５は、補助ローラ７５を正逆両方向に所望する速度で回転および停止させるとともに、真空ポンプ７７による負圧をオン／オフさせることで、郵便物Ｐの取出し動作および分離動作をサポートする。
【００３７】
図２に示すように、取出し機構５６により取出された郵便物Ｐを下流側へ搬送する搬送機構５８は、複数の搬送ローラ２２、８３、テンションローラ２６、搬送ベルト２０、８２、８５、テンション機構２１を有している。搬送ローラ８３は、分離ローラ６８の下流側に配置され、搬送路１０に隣接している。この搬送ローラ８３と図示しない他の搬送ローラとに搬送ベルト８２が捲回されている。テンションローラ２６と搬送ローラ２２とに搬送ベルト２０が捲回され、この搬送ベルト２０は、搬送ローラ８３と共に搬送路１０を規定しているとともに搬送ベルト８２に接触している。
【００３８】
テンション機構２１は、その中心部が枢軸２５によって回動自在に支持されたテンションアーム２４を備えている。テンションローラ２６はテンションアーム２４の一端に回転自在に支持されている。テンションアーム２４の他端には引っ張りばね２７が架設され、により付勢されている。これにより、テンションアーム２４は、枢軸２５の周りで、反時計方向に付勢され、ストッパ２９に弾性的に接触している。これにより、テンションローラ２６および搬送ベルト２０は搬送路１０方向に付勢され、搬送ベルト２０は張力を保った状態で搬送ベルト８２に接触している。更に、他方の搬送ローラ２２と図示しない他の搬送ローラとに搬送ベルト８５が捲回され、この搬送ベルト８５は、搬送ベルト８２に接触している。２つの搬送ローラ２２間には、これらのローラを同期して回転させる駆動ベルト２３が捲回されている。郵便物Ｐは、搬送ベルト８２と搬送ベルト２０および８５との間に挟持され、これらの搬送ベルトによって搬送される。
【００３９】
図２、図３および図７に示すように、取出し装置１は、取出された郵便物Ｐの厚さを検出する厚さ検出器１２０、取出された郵便物Ｐの枚数をカウントするカウントセンサ（カウンタ）１２１を備えている。厚さ検出器１２０およびカウントセンサ１２１は、センサ５７ａ、５７ｂの下流側で搬送路１０に設けられている。また、取出し装置１は、取出し位置８７あるいは取出し位置８７の僅かに上流側において、投入部５１に載置されている郵便物Ｐの有無や疎密を検出する複数のセンサ、例えば、第１書状センサ１２２および第２書状センサ１２７と、供給機構２による郵便物Ｐの押込み力、特に、最先の郵便物Ｐに作用する押込み力を検出する押込み力検出センサ１２３と、を備えている。なお、厚さ検出器１２０は、カウントセンサ１２１を兼ねる構成としてもよい。
【００４０】
センサ５７ａ、５７ｂ、厚さ検出器１２０、カウントセンサ１２１、第１書状センサ１２２、第２書状センサ１２７は、取出し装置１の制御部２００に接続され、検出信号を制御部２００に出力する。この制御部２００には、真空ポンプ６１，７１、７７を駆動するドライバ２０２、ブロワー６５を駆動するドライバ２０４、およびＡＣサーボモータ６９、８１、８８を駆動するドライバ２０６、供給機構２の駆動モータ９０を駆動するドライバ１０７がそれぞれ接続され、制御部２００は、各センサからの検出信号に応じて、各ドライバを駆動する。
【００４１】
押込み力検出センサ１２３は、例えば、圧力センサや、レバーとバネを利用してレバーの押込み量を検出するセンサ等を用いることがき、郵便物Ｐが取出し位置８７にどの程度が押込まれてくるかを判断する。例えば、制御部２００は、押込み力検出センサ１２３からの検出信号により、郵便物Ｐの押込みが無ければ、すなわち、検出した押込み力が基準値よりも小さい場合、供給機構２を動かして、郵便物Ｐを前方に送りこむといった動作を促す。また、郵便物Ｐが押込まれ過ぎた場合には、すなわち、検出した押込み力が基準値よりも小さい場合、制御部２００は、供給機構２を逆向きに作動させて郵便物Ｐの詰まりすぎ状態を緩和させることできる。押込み力検出センサ１２３は、押込み力そのものを測る場合もあれば、郵便物Ｐの有無を検出するだけの場合もある。
【００４２】
図２および図３に示すように、第１書状センサ１２２および第２書状センサ１２７は、取出し位置８７あるいはその僅か上流側における紙葉類の有無を、互いに異なる方向から見て検知するセンサであり、少なくとも１つは光学センサで構成されている。本実施形態において、第１書状センサ１２２は、透過光を検知する透過光学センサで構成され、取出し位置８７近傍に集積されている郵便物Ｐの面方向に検出光を当て、透過した検出光を検知するように設けられている。第１書状センサ１２２は、郵便物Ｐが第１書状センサ１２２の光軸上に無い有りを検出し、あるいは、郵便物Ｐの疎、密を検出する。例えば、取出し位置８７に郵便物Ｐが有る場合、第１書状センサ１２２からの検出光は、郵便物Ｐの書状エッジに当たって遮られ、第１書状センサは暗（オフ）となる。これにより、第１書状センサ１２２は、郵便物有り情報（暗）を出力する。また、取出し位置８７に郵便物Ｐが無い場合、検出光は、取出し位置を透過し、第１書状センサ１２２により検知される。これにより、第１書状センサ１２２は、郵便物無し情報（明）を出力する。
【００４３】
第２書状センサ１２７は、は、郵便物Ｐからの反射光を検知する反射光学センサで構成されている。この第２書状センサ１２７は、例えば、投入部５１の前面壁の近傍に設けられ、取出し位置８７に位置している郵便物Ｐに対して郵便物の表面と交差する方向に検出光を当て、郵便物表面からの反射光を検知するように設けられている。第２書状センサ１２７は、例えば、取出し位置８７に郵便物Ｐが有る場合、第２書状センサ１２７からの検出光は、郵便物Ｐの表面に当たって反射し、この反射光を検知することにより明（オン）となる。これにより、第２書状センサ１２７は、郵便物有り情報（明）を出力する。また、取出し位置８７に郵便物Ｐが無い場合、第２書状センサ１２７は反射光を受光せず、暗（オフ）となる。これにより、第２書状センサ１２７は、郵便物無し情報（暗）を出力する。
【００４４】
図８に示すように、通常モードにおいて、制御部２００は、駆動モータ９０によりメインベルト１２６の走行を制御し、供給機構２による郵便物Ｐの供給速度あるいは送り量を制御する。第１書状センサ１２２および第２書状センサ１２７の少なくとも一方から郵便物無し情報が出力された場合、制御部２００は、供給機構２の送り動作を実行し、郵便物Ｐを取出し位置８７へ送り込む。すなわち、取出し位置８７に郵便物Ｐが無いと検出された場合、制御部２００は、郵便物Ｐが空か疎になり、郵便物Ｐの取出しが間欠的になるおそれがあると判断し、供給動作を行う。その後、制御部２００は、第１書状センサ１２２および第２書状センサ１２７から郵便物有り情報が出力された時点で、供給機構２による郵便物Ｐの供給動作を停止する。
【００４５】
また、制御部２００は、郵便物Ｐの取出し動作中、第１書状センサ１２２の信号情報と、第２書状センサ１２７の信号情報との関係を監視し、通常の取出し時に対して、正常では無い信号関係が生じた時に、異常と判断された光学センサの信号情報を無視して、他の光学センサの信号情報のみに応じて供給機構２の供給動作を継続させる。例えば、図９に示すように、制御部２００は、第１書状センサ１２２の郵便物有無信号情報と、第２書状センサ１２７の郵便物有無信号情報とについて、所定期間ΔＴごとの郵便物無時間あるいは郵便物有時間の積分値Δｔを算出し、これらの積分値を比較する。そして、積分値の差が一定値以上、例えば、０．５以上になった場合、制御部２００は、通常の取出しに対して、いずれかのセンサの信号情報が正常でないと判断する。
【００４６】
通常、取出し位置８７近傍に郵便物Ｐがいる場合には、第１および第２書状センサ１２２、１２７の２つセンサの有信号時間積分値にはあまり差が無いが、例えば、第２書状センサ１２７については、反射率の低い黒色郵便物などが連続して来た場合などに、通常時ほど反射光を検出することができず、２つのセンサの有信号時間積分値に差が出やすい。そこで、制御部２００は、積分値の差が一定以上（例えば、５００ｍｓｅｃ）になった場合に、黒色郵便物が取出し位置８７にあるなど通常時とは異なる状態であると判断し、第２書状センサ１２７の信号情報を無視して、すなわち、第２書状センサ１２７を縮退させ異常モードを設定する。異常モードでは、第２書状センサ１２７を縮退した状態で、第１書状センサ１２２からの信号情報のみに応じて供給動作を継続する。すなわち、第２書状センサが暗で郵便物無信号を出力している場合でも、この無信号による供給押し込み動作は無視する。
【００４７】
制御部２００は、積分値の差を継続して算出し、差が所定値以下、例えば、０．３（３００ｍｓｅｃ）に戻った場合には、第２書状センサ１２７の縮退を解除し、すなわち、第２書状センサ無視状態を抜け、元の通常モードに戻る。
【００４８】
上記の構成によれば、例えば、黒色郵便物などの光の反射率が低い紙葉類が続いて、光学センサの検出異常が生じた場合でも、供給機構２の制御により、取出し位置の近傍で郵便物が詰まり気味になるといった供給動作異常を防止することができる。それにより、スキューあるいは重送を生じることなく、最先の郵便物Ｐを安定して取出すことができる。
【００４９】
以上のように構成された取出し装置を備えた郵便物処理装置によれば、紙葉類の供給動作異常を抑制し、適切な紙葉類の供給動作を行うことができる。これにより、紙葉類を安定して取出すことが可能となり、処理速度の向上した紙葉類処理装置を得ることができる。
【００５０】
本発明は上記実施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、上記実施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、実施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よい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【００５１】
なお、取出し位置８７における郵便物の有無を検出するセンサは、２つに限らず、３つ以上設けてもよい。第１および第２書状センサ１２２、１２７は、透過光学センサ、反射光学センサに限らず、他のセンサで構成してもよい。更に、第２書状センサ１２７は、郵便物の表面と交差する方向に検知する場合に限らず、例えば、投入部５１の底壁５１ａに第２書状センサを配置し、郵便物の下方から、郵便物の面方向に沿って郵便物を検知する構成としてもよい。紙葉類は、郵便物に限らず、他の種々の紙葉類に適用可能である。
【符号の説明】
【００５２】
１…取出し装置、２…供給機構、１０…搬送路、５１…投入部、５３…吸引機構、
５４…分離機構、５５…補助機構、５６…取出し機構、５８…搬送機構、
１２２…第１書状センサ、１２３…押込み力検出センサ、１２７…第２書状センサ、
２００…制御部、Ｐ…郵便物
【技術分野】
【０００１】
この発明の実施形態は、郵便物等の集積された紙葉類を１枚ずつ取出して送り出す紙葉類の取出し装置、およびこれを備える紙葉類処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハガキ、封書などの郵便物を扱う郵便物処理機などの紙葉類処理装置は、例えば、取出し装置、判別装置（ＯＣＲ）、集積装置、リジェクト（ＲＪ）集積装置、スイッチバック装置、各装置間を結ぶ搬送路、搬送されてきた紙葉類（郵便物）を各装置に振り分けるゲート等を備えている。取出し装置の供給部にセットした複数枚の紙葉類は、取出し装置にて１枚１枚に分離して取出され、判別装置に送られる。判別装置は、紙葉類の判別し、紙葉類の行き先、例えば、ＲＪ集積装置あるいは集積装置を決定するとともに、搬送ルート、例えば、スイッチバック装置を通過させて紙葉類の表裏反転を行うかどうか、などを決定する。その後、紙葉類は、搬送路、ゲート機構を通じて、決定された装置へ搬送され、この装置内で各種処理が行われる。
【０００３】
紙葉類処理装置の取出し装置としては、負圧により紙葉類を吸着して取出す吸着取出し方式の取出し装置が提供されている。この取出し装置は、穴開きベルトとエアーチャンバを用いて紙葉類を吸着するエアー吸着構造、および２枚目の紙葉類を吸着して分離し、紙葉類の２枚取りを防止する分離ローラを備えている。また、取出し装置は、紙葉類を供給する供給部に紙葉類の有無あるいは疎密を検出するための光学式センサを備え、センサにより紙葉類がないと判断すると、供給部を動作させて、次の紙葉類を取出し位置へ送り込む。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２８０１３９号公報
【特許文献２】特開２００３−３４１８６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のような紙葉類の取出し装置では、紙葉類が例えば、黒色などの光の反射率が低い場合、光学センサなどは通常の検出時のように紙葉類からの反射光を検出することができず、紙葉類の有無を正確に検出することが困難となる。そのため、供給部は、紙葉類を理想よりも速い速度で押し込んでしまい、取出し位置の近傍で紙葉類が詰まり気味になる。この場合、最先の紙葉類を安定して取出すことができない場合や、紙葉類のスキューあるいは重送が生じるおそれがある。
【０００６】
この発明の課題は、紙葉類の供給動作異常を抑制し、紙葉類を安定して取出すことのできる紙葉類の取出し装置およびこれを備える紙葉類処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明の態様に係る紙葉類の取出し装置は、複数枚の紙葉類を重ねて投入する投入部と、投入された複数枚の紙葉類をその重ね方向に移動させて移動方向先端にある紙葉類を上記投入部の一端にある取り出し位置へ供給する供給機構と、前記取出し位置に供給された紙葉類を前記投入部から１枚ずつ取出す取出し機構と、少なくとも１つの光学センサを含み、前記取出し位置における紙葉類の有無を互いに異なる方向から見て検知する複数のセンサと、前記センサの検知情報に応じて前記供給機構による紙葉類の供給動作を制御する制御部であって、前記光学センサの信号情報と、他のセンサの信号情報との関係を監視し、通常の取出し時に対して、正常では無い信号関係が起きた時に、前記光学センサの信号情報を縮退し、他のセンサの信号情報のみを用いる制御部と、を備えている。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、実施形態に係る郵便物処理装置を概略的に示すブロック図。
【図２】図２は、前記郵便物処理装置の取出し装置を示す平面図。
【図３】図３は、前記取出し装置の投入部を示す斜視図。
【図４】図４は、前記取り出し装置の取出しベルトおよびガイドを示す斜視図。
【図５】図５は、前記ガイドを示す斜視図。
【図６】図６は、前記取出し装置の吸引機構を示す斜視図。
【図７】図７は、前記取出し装置の制御部および各種センサを示すブロック図。
【図８】図８は、前記取出し装置の郵便物の供給動作を示すフローチャート。
【図９】図９は、前記取出し装置における第１書状センサおよび第２書状センサの検出信号情報を概略的に示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について、詳細に説明する。
図１は、実施形態に係る紙葉類の取出し装置１を含む紙葉類処理装置１００を概略的に示すブロック図である。この紙葉類処理装置１００は、取出し装置１の他に、判別部１０２、リジェクト部１０４、スイッチバック部１０６、および集積部１０８を備えている。なお、本実施形態の処理装置１００で処理する紙葉類は郵便物であるが、被処理媒体（すなわち紙葉類）は郵便物に限るものではない。
【００１０】
ハガキ、封書などの郵便物は、複数枚積層された状態で取出し装置１にセットされ、取出し装置を後述するように動作することで、搬送路１０１上に１枚ずつ取出される。搬送路１０１には、複数組の図示しない無端状の搬送ベルトが搬送路１０１を挟むように延設されている。取出された郵便物は、搬送ベルトに挟持されて搬送される。
【００１１】
搬送路１０１上に取出された郵便物は、判別部１０２に送られ、ここで郵便物から各種情報が読み取られる。判別部１０２は、読み取った各種情報に基づいて、郵便物の搬送姿勢や区分先などを判別する。特に、判別部１０２は、郵便物に書かれてある郵便番号や住所などの宛先情報を読み取って区分先を判別する。
【００１２】
判別部１０２を通過した後、郵便物は、ゲートＧ１を介してその搬送方向が振り分けられる。つまり、判別部１０２でリジェクトすべき郵便物であることが判別された郵便物は、ゲートＧ１を介してリジェクト部１０４へ搬送され、リジェクト部に集積される。それ以外の郵便物は、ゲートＧ１を介して集積部１０８へ搬送され、この集積部１０８内に集積される。
【００１３】
このとき、郵便物の搬送方向を逆転させる必要があることを判別部１０２で判別した場合、郵便物はゲートＧ１およびゲートＧ２を介してスイッチバック部１０６へ送り込まれ、ここで搬送方向が逆転される。搬送方向を逆転する必要のない郵便物は、ゲートＧ２を介してスイッチバック部１０６を迂回され、集積部１０８へ搬送される。
【００１４】
搬送路１０１を介して集積部１０８へ送り込まれた郵便物は、判別部１０２における判別結果に従って図示しない区分集積ポケットに区分集積される。各区分集積ポケットに区分集積される郵便物は、天地が揃った状態で集積される。
【００１５】
次に、紙葉類の取出し装置１について詳細に説明する。
図２は、取出し装置１を示す平面図である。取出し装置１は、複数通の郵便物Ｐを積層状態で、かつ、各郵便物が水平面に対してほぼ垂直に立った立位状態でセットされる投入部（供給部）５１、投入された複数通の郵便物Ｐをその重ね方向に移動させて移動方向先端にある郵便物Ｐを後述する取出し位置８７へ供給する供給機構２、取出し位置８７に供給された郵便物Ｐをその面方向、ここでは、移動方向とほぼ直交する方向、に送って後述する搬送路１０上に取出す取出し機構５６、投入部５１を介して投入された郵便物Ｐのうち最先の郵便物Ｐを取出し位置８７に向けて吸引する吸引機構５３、取出し位置８７から取出される郵便物Ｐに連れ出される２通目以降の郵便物Ｐを１通目の郵便物Ｐから分離する分離機構５４、取出し位置８７に供給された郵便物Ｐに対して取出し機構５６よりも上流側で負圧を作用させて正逆両方向に回転することで当該郵便物Ｐの取出し動作を補助する補助機構５５、および分離機構５４を通過した郵便物Ｐを取出し速度よりも少し速い速度で引き抜いて下流側へ搬送する搬送機構５８を備えている。
【００１６】
取出し装置１は、投入部５１の一端にある取出し位置８７から搬送路１０上に取出された郵便物Ｐの通過を検知する２つのセンサ５７ａ、５７ｂ、および複数の搬送ガイド８４を有する。２つのセンサ５７ａ、５７ｂは、それぞれ、郵便物Ｐが通過する搬送路１０を挟むように発光部および受光部を有し、その光軸を郵便物Ｐが遮ることをもって当該郵便物Ｐの通過を順に検知する。また、複数の搬送ガイド８４は、郵便物Ｐの端辺や面を接触させてその移動や搬送をガイドする。
【００１７】
図２および図３に示すように、投入部５１には、複数枚の郵便物Ｐが重ねられた状態で且つ立位状態でまとめて載置される。投入部５１の底壁５１ａには、各郵便物Ｐの下端辺を当接せしめてその重ね方向（図中矢印Ｆ方向）に送るメインベルト１２６と、郵便物Ｐの姿勢（傾き）を調整する一対のサブベルト１２５と、が設けられ、各々独立して駆動可能となっている。メインベルト１２６は、送り方向Ｆに沿って、投入部５１のほぼ全長に亘って延びている。サブベルト１２５は、取出し位置８７の近傍で、メインベルト１２６の両側に設けられている。
【００１８】
複数枚の郵便物Ｐのうち移動方向後端にある郵便物Ｐに面接する位置にはバックアッププレート９が配置されている。バックアッププレート９は、例えば、メインベルト１２６に簡易的に接続され、メインベルト１２６と同期して矢印Ｆ方向に移動することで郵便物Ｐを取出し位置方向に押し、移動方向先端の郵便物Ｐを取出し位置８７へ供給する。これらメインベルト１２６、サブベルト１２５、バックアッププレート９、およびメインベルト、サブベルトを駆動する後述の駆動モータ９０は、供給機構２として機能する。
【００１９】
１つの搬送ガイド８４は、矢印Ｆ方向に沿って投入部５１の一側を規定する位置に延設され、各郵便物Ｐの端辺を案内する。また、他の複数の搬送ガイド８４は、投入部５１の一端側の取出し位置８７に沿って並べて配置され、矢印Ｆ方向に供給された移動方向先端の郵便物Ｐを取出し位置８７に停止および位置決めするよう機能するとともに、取出し位置８７から取出される郵便物Ｐの片面に接触して案内するよう機能する。
【００２０】
図２に示すように、取出し機構５６は、チャンバ５２、ガイド６０、および真空ポンプ６１（または相当品）を有する。真空ポンプ６１は配管６２を介してチャンバ５２内に接続されている。また、取出し機構５６は、少なくとも一定領域の部位が取出し位置８７に沿って図中矢印Ｄ１方向（郵便物Ｐの取出し方向）に走行する無端状の取出しベルト７９、およびこの取出しベルト７９を駆動するモータ８１を有する。取出しベルト７９は、少なくともその一部が、取出し位置８７および取出し位置８７から連続する搬送路１０に沿って図中矢印Ｄ１方向に走行するように、複数のローラ８０に巻回されて張設されている。
【００２１】
ガイド６０は、取出しベルト７９の内側でベルトを挟んで取出し位置８７に対向する位置に配置されている。チャンバ５２は、ガイド６０の裏面側、すなわち取出しベルト７９およびガイド６０を挟んで取出し位置８７に対向する位置に配置されている。取出しベルト７９は、図４に部分的に拡大して示すように、多数の吸着孔７９ａを有している。また、ガイド６０は、図５に示すように、取出しベルト７９の走行方向Ｄ１に沿って延びる細長い複数本のスリット６０ａを有している。
【００２２】
図２に示すように、真空ポンプ６１を動作させてチャンバ５２内を真空引きすると、ガイド６０に対向したチャンバ５２の開口（図示せず）、ガイド６０の複数本のスリット６０ａ、および矢印Ｄ１方向に走行する取出しベルト７９の多数の吸着孔７９ａを介して、取出し位置８７に供給された郵便物Ｐに対して負圧（図中矢印Ｓ１）が作用し、当該郵便物Ｐが取出しベルト７９の表面に吸着され、取出しベルト７９の走行に伴って取出し位置８７から搬送路１０上へ取出される。
【００２３】
この際、真空ポンプ６１による矢印Ｓ１方向の吸着力は、取出しベルト７９に吸着された１枚目の郵便物Ｐを取出し方向Ｄ１に繰り出す搬送力が、少なくとも、１枚目の郵便物Ｐと２枚目の郵便物Ｐとの間に働く摩擦力より大きくなるように設定される。この取出し機構５６は、取出し位置８７の郵便物Ｐを１枚ずつ搬送路１０上へ繰り出すが、複数枚が重なった状態で搬送路１０上に繰り出されたものに関しては後述する分離機構５４によって１枚ずつに分離する。
【００２４】
吸引機構５３は、取出し位置８７に対して搬送ガイド８４の裏面側に配置されたチャンバ６３、およびチャンバ６３内の空気を吸引するためのブロワー６５（または相当品）を有する。ブロワー６５は配管６６を介してチャンバ６３内に接続されている。チャンバ６３は、取出し機構５６と後述する補助機構５５との間で、その図示しない開口部を搬送ガイド８４の裏面に対向させる姿勢で取出し位置８７に隣接して配置される。また、搬送ガイド８４は、図６に部分的に拡大して示すように、チャンバ６３の開口の幅に合わせて複数の長孔８４ａを有する。複数の長孔８４ａは、チャンバ６３の開口内に配置されている。
【００２５】
図２および図６に示すように、ブロワー６５を動作させてチャンバ６３内の空気を吸引すると、搬送ガイド８４の複数の長孔８４ａを介して図中矢印Ｂ１方向に空気流が生じ、投入部５１に投入された複数通の郵便物Ｐのうち取出し位置８７に最も近い郵便物Ｐが取出し位置８７に向けて吸引される。取出し位置８７に吸引された郵便物Ｐが取出された後は、次の郵便物Ｐが取出し位置８７に向けて吸引される。つまり、この吸引機構５３を設けることで、次に取出す郵便物Ｐを素早く取出し位置８７へ供給することができる。そのため、供給機構２による矢印Ｆ方向の供給力を弱くしても１通目の郵便物Ｐだけは常に安定して取出し位置８７へ素早く供給することができる。これにより、上述した取出し機構５６による郵便物Ｐの取出し動作を速めることができる。
【００２６】
図２に示すように、分離機構５４は、取出し位置８７の下流側（図２中上方）に延びた搬送路１０に対し、上述した取出し機構５６と反対側に設けられている。この分離機構５４は、搬送路１０を介して搬送される郵便物Ｐに対して、負圧を作用させつつ郵便物Ｐの取出し方向と逆方向の分離トルクを付与する。つまり、この分離機構５４を動作させることで、取出し位置８７から取出される郵便物Ｐに２通目以降（３通以上重なって取出される場合もある）の郵便物Ｐが連れ出された場合であっても、上述した負圧および分離トルクによってこの２通目以降の郵便物Ｐが停止され、或いは逆方向に戻されて、１通目の郵便物Ｐと分離されることになる。
【００２７】
より詳細には、分離機構５４は、郵便物Ｐの取出し方向Ｄ１に沿って正逆両方向に回転可能に設けられた分離ローラ６８を有する。分離ローラ６８は、略円筒形の金属材料などの剛体により形成されており、その外周面が搬送路１０に露出する位置に位置決め配置されている。分離ローラ６８は、搬送路１０に対して固定的に取り付けられた回転軸、すなわち後述するチャンバ６４を有する円筒体６７に対して、回転可能に取り付けられている。分離ローラ６８は、その内周面と外周面を連絡するように貫通した多数の吸着孔を有する。円筒体６７は、負圧を発生させるためのチャンバ６４を有し、このチャンバ６４の開口が搬送路１０を向く姿勢で位置決めされて固設されている。
【００２８】
分離機構５４は、分離ローラ６８を正逆両方向に所望するトルクで回転させるＡＣサーボモータ６９、およびこのモータ６９による駆動力を分離ローラ６８に伝達するための無端状のタイミングベルト７０を有する。タイミングベルト７０は、モータ６９の回転軸に固設されたプーリおよび分離ローラ６８の回転軸に固設された図示しないプーリに巻回されて張設されている。さらに、分離機構５４は、真空ポンプ７１を備え、この真空ポンプは、配管７２を介して、円筒体６７のチャンバ６４に接続されている。
【００２９】
真空ポンプ７１を動作させてチャンバ６４内を真空引きすると、チャンバ６４の開口、および分離ローラ６８の多数の吸着孔のうちチャンバの開口に対向した特定の吸着孔を介して、搬送路１０を通過する郵便物Ｐの表面に負圧が作用され、分離ローラ６８の外周面に当該郵便物Ｐが吸着される。この際、分離ローラ６８が回転している場合には、分離ローラ６８の外周面に吸着された郵便物Ｐにも分離ローラ６８の回転方向に沿った搬送力が与えられる。
【００３０】
一方、ＡＣサーボモータ６９は、分離ローラ６８に対して常に、取出し方向Ｄ１と逆方向Ｄ２の一定の分離トルクを付与するように分離ローラ６８を駆動する。この分離トルクは、搬送路１０を介して搬送される郵便物Ｐが１枚である場合、この１枚の郵便物Ｐを吸着せしめた分離ローラ６８が取出し方向Ｄ１に沿って当該郵便物Ｐと一緒に回ることのできる程度に設定され、且つ複数枚の郵便物Ｐが重なった状態で搬送路１０上に取出される場合には、分離ローラ６８側の２通目以降の郵便物Ｐを停止または逆方向に戻して１通目の郵便物Ｐから分離できる程度に設定されている。
【００３１】
取出し位置８７から１通の郵便物Ｐが正常に取出されて搬送路１０を介して搬送されている状態では、取出し機構５６によって当該郵便物Ｐに付与される順方向（矢印Ｄ１方向）の搬送力の方が、逆方向Ｄ２の分離トルクを与えられた分離ローラ６８によって当該郵便物Ｐに付与される逆方向の搬送力よりも大きくなり、当該郵便物Ｐが順方向Ｄ１に搬送されるとともに、分離ローラ６８は当該郵便物Ｐと共に順方向Ｄ１に回り、或いは停止し、或いは取出し方向とは逆方向に空回りする。
【００３２】
分離ローラ６８が逆方向Ｄ２に空回りする場合、一定の分離トルクを与え続けると回転速度が徐々に速くなって郵便物Ｐの取出しに悪影響を及ぼす可能性があるため、本実施の形態では、分離ローラ６８の逆転速度に上限を設けてある。具体的には、郵便物Ｐの取出し速度より絶対値が小さい上限速度に設定してある。
【００３３】
図２に示すように、吸引機構５３の図中下方、すなわち郵便物Ｐの取出し方向Ｄ１に沿って取出し機構５６の上流側に配置された補助機構５５は、上述した分離機構５４と略同じ構造を有する。すなわち、補助機構５５は、郵便物Ｐの取出し方向Ｄ１に沿って正逆両方向Ｄ２に回転可能に設けられた補助ローラ７５を有する。
【００３４】
補助ローラ７５は、取出し位置８７に対向して固定的に設けられた回転軸、すなわち円筒体７４に対して回転可能に取り付けられ、その内周面と外周面を連絡するように貫通した多数の吸着孔を有する。補助ローラ７５は、略円筒形の金属材料などの剛体により形成されており、その外周面が取出し位置８７に露出する位置に位置決め配置されている。円筒体７４は、負圧を発生させるためのチャンバ７３を有し、このチャンバ７３の開口が取出し位置８７に向かう姿勢で位置決めされて固設されている。
【００３５】
補助機構５５は、補助ローラ７５を正逆両方向に所望するトルクで回転させるためのＡＣサーボモータ８８、およびこのモータ８８による駆動力を補助ローラ７５に伝達するための無端状のタイミングベルト７６を有する。補助機構５５は、補助ローラ７５を回転可能に取り付けた円筒体７４のチャンバに配管７８を介して接続された真空ポンプ７７を有する。
【００３６】
補助機構５５は、補助ローラ７５を正逆両方向に所望する速度で回転および停止させるとともに、真空ポンプ７７による負圧をオン／オフさせることで、郵便物Ｐの取出し動作および分離動作をサポートする。
【００３７】
図２に示すように、取出し機構５６により取出された郵便物Ｐを下流側へ搬送する搬送機構５８は、複数の搬送ローラ２２、８３、テンションローラ２６、搬送ベルト２０、８２、８５、テンション機構２１を有している。搬送ローラ８３は、分離ローラ６８の下流側に配置され、搬送路１０に隣接している。この搬送ローラ８３と図示しない他の搬送ローラとに搬送ベルト８２が捲回されている。テンションローラ２６と搬送ローラ２２とに搬送ベルト２０が捲回され、この搬送ベルト２０は、搬送ローラ８３と共に搬送路１０を規定しているとともに搬送ベルト８２に接触している。
【００３８】
テンション機構２１は、その中心部が枢軸２５によって回動自在に支持されたテンションアーム２４を備えている。テンションローラ２６はテンションアーム２４の一端に回転自在に支持されている。テンションアーム２４の他端には引っ張りばね２７が架設され、により付勢されている。これにより、テンションアーム２４は、枢軸２５の周りで、反時計方向に付勢され、ストッパ２９に弾性的に接触している。これにより、テンションローラ２６および搬送ベルト２０は搬送路１０方向に付勢され、搬送ベルト２０は張力を保った状態で搬送ベルト８２に接触している。更に、他方の搬送ローラ２２と図示しない他の搬送ローラとに搬送ベルト８５が捲回され、この搬送ベルト８５は、搬送ベルト８２に接触している。２つの搬送ローラ２２間には、これらのローラを同期して回転させる駆動ベルト２３が捲回されている。郵便物Ｐは、搬送ベルト８２と搬送ベルト２０および８５との間に挟持され、これらの搬送ベルトによって搬送される。
【００３９】
図２、図３および図７に示すように、取出し装置１は、取出された郵便物Ｐの厚さを検出する厚さ検出器１２０、取出された郵便物Ｐの枚数をカウントするカウントセンサ（カウンタ）１２１を備えている。厚さ検出器１２０およびカウントセンサ１２１は、センサ５７ａ、５７ｂの下流側で搬送路１０に設けられている。また、取出し装置１は、取出し位置８７あるいは取出し位置８７の僅かに上流側において、投入部５１に載置されている郵便物Ｐの有無や疎密を検出する複数のセンサ、例えば、第１書状センサ１２２および第２書状センサ１２７と、供給機構２による郵便物Ｐの押込み力、特に、最先の郵便物Ｐに作用する押込み力を検出する押込み力検出センサ１２３と、を備えている。なお、厚さ検出器１２０は、カウントセンサ１２１を兼ねる構成としてもよい。
【００４０】
センサ５７ａ、５７ｂ、厚さ検出器１２０、カウントセンサ１２１、第１書状センサ１２２、第２書状センサ１２７は、取出し装置１の制御部２００に接続され、検出信号を制御部２００に出力する。この制御部２００には、真空ポンプ６１，７１、７７を駆動するドライバ２０２、ブロワー６５を駆動するドライバ２０４、およびＡＣサーボモータ６９、８１、８８を駆動するドライバ２０６、供給機構２の駆動モータ９０を駆動するドライバ１０７がそれぞれ接続され、制御部２００は、各センサからの検出信号に応じて、各ドライバを駆動する。
【００４１】
押込み力検出センサ１２３は、例えば、圧力センサや、レバーとバネを利用してレバーの押込み量を検出するセンサ等を用いることがき、郵便物Ｐが取出し位置８７にどの程度が押込まれてくるかを判断する。例えば、制御部２００は、押込み力検出センサ１２３からの検出信号により、郵便物Ｐの押込みが無ければ、すなわち、検出した押込み力が基準値よりも小さい場合、供給機構２を動かして、郵便物Ｐを前方に送りこむといった動作を促す。また、郵便物Ｐが押込まれ過ぎた場合には、すなわち、検出した押込み力が基準値よりも小さい場合、制御部２００は、供給機構２を逆向きに作動させて郵便物Ｐの詰まりすぎ状態を緩和させることできる。押込み力検出センサ１２３は、押込み力そのものを測る場合もあれば、郵便物Ｐの有無を検出するだけの場合もある。
【００４２】
図２および図３に示すように、第１書状センサ１２２および第２書状センサ１２７は、取出し位置８７あるいはその僅か上流側における紙葉類の有無を、互いに異なる方向から見て検知するセンサであり、少なくとも１つは光学センサで構成されている。本実施形態において、第１書状センサ１２２は、透過光を検知する透過光学センサで構成され、取出し位置８７近傍に集積されている郵便物Ｐの面方向に検出光を当て、透過した検出光を検知するように設けられている。第１書状センサ１２２は、郵便物Ｐが第１書状センサ１２２の光軸上に無い有りを検出し、あるいは、郵便物Ｐの疎、密を検出する。例えば、取出し位置８７に郵便物Ｐが有る場合、第１書状センサ１２２からの検出光は、郵便物Ｐの書状エッジに当たって遮られ、第１書状センサは暗（オフ）となる。これにより、第１書状センサ１２２は、郵便物有り情報（暗）を出力する。また、取出し位置８７に郵便物Ｐが無い場合、検出光は、取出し位置を透過し、第１書状センサ１２２により検知される。これにより、第１書状センサ１２２は、郵便物無し情報（明）を出力する。
【００４３】
第２書状センサ１２７は、は、郵便物Ｐからの反射光を検知する反射光学センサで構成されている。この第２書状センサ１２７は、例えば、投入部５１の前面壁の近傍に設けられ、取出し位置８７に位置している郵便物Ｐに対して郵便物の表面と交差する方向に検出光を当て、郵便物表面からの反射光を検知するように設けられている。第２書状センサ１２７は、例えば、取出し位置８７に郵便物Ｐが有る場合、第２書状センサ１２７からの検出光は、郵便物Ｐの表面に当たって反射し、この反射光を検知することにより明（オン）となる。これにより、第２書状センサ１２７は、郵便物有り情報（明）を出力する。また、取出し位置８７に郵便物Ｐが無い場合、第２書状センサ１２７は反射光を受光せず、暗（オフ）となる。これにより、第２書状センサ１２７は、郵便物無し情報（暗）を出力する。
【００４４】
図８に示すように、通常モードにおいて、制御部２００は、駆動モータ９０によりメインベルト１２６の走行を制御し、供給機構２による郵便物Ｐの供給速度あるいは送り量を制御する。第１書状センサ１２２および第２書状センサ１２７の少なくとも一方から郵便物無し情報が出力された場合、制御部２００は、供給機構２の送り動作を実行し、郵便物Ｐを取出し位置８７へ送り込む。すなわち、取出し位置８７に郵便物Ｐが無いと検出された場合、制御部２００は、郵便物Ｐが空か疎になり、郵便物Ｐの取出しが間欠的になるおそれがあると判断し、供給動作を行う。その後、制御部２００は、第１書状センサ１２２および第２書状センサ１２７から郵便物有り情報が出力された時点で、供給機構２による郵便物Ｐの供給動作を停止する。
【００４５】
また、制御部２００は、郵便物Ｐの取出し動作中、第１書状センサ１２２の信号情報と、第２書状センサ１２７の信号情報との関係を監視し、通常の取出し時に対して、正常では無い信号関係が生じた時に、異常と判断された光学センサの信号情報を無視して、他の光学センサの信号情報のみに応じて供給機構２の供給動作を継続させる。例えば、図９に示すように、制御部２００は、第１書状センサ１２２の郵便物有無信号情報と、第２書状センサ１２７の郵便物有無信号情報とについて、所定期間ΔＴごとの郵便物無時間あるいは郵便物有時間の積分値Δｔを算出し、これらの積分値を比較する。そして、積分値の差が一定値以上、例えば、０．５以上になった場合、制御部２００は、通常の取出しに対して、いずれかのセンサの信号情報が正常でないと判断する。
【００４６】
通常、取出し位置８７近傍に郵便物Ｐがいる場合には、第１および第２書状センサ１２２、１２７の２つセンサの有信号時間積分値にはあまり差が無いが、例えば、第２書状センサ１２７については、反射率の低い黒色郵便物などが連続して来た場合などに、通常時ほど反射光を検出することができず、２つのセンサの有信号時間積分値に差が出やすい。そこで、制御部２００は、積分値の差が一定以上（例えば、５００ｍｓｅｃ）になった場合に、黒色郵便物が取出し位置８７にあるなど通常時とは異なる状態であると判断し、第２書状センサ１２７の信号情報を無視して、すなわち、第２書状センサ１２７を縮退させ異常モードを設定する。異常モードでは、第２書状センサ１２７を縮退した状態で、第１書状センサ１２２からの信号情報のみに応じて供給動作を継続する。すなわち、第２書状センサが暗で郵便物無信号を出力している場合でも、この無信号による供給押し込み動作は無視する。
【００４７】
制御部２００は、積分値の差を継続して算出し、差が所定値以下、例えば、０．３（３００ｍｓｅｃ）に戻った場合には、第２書状センサ１２７の縮退を解除し、すなわち、第２書状センサ無視状態を抜け、元の通常モードに戻る。
【００４８】
上記の構成によれば、例えば、黒色郵便物などの光の反射率が低い紙葉類が続いて、光学センサの検出異常が生じた場合でも、供給機構２の制御により、取出し位置の近傍で郵便物が詰まり気味になるといった供給動作異常を防止することができる。それにより、スキューあるいは重送を生じることなく、最先の郵便物Ｐを安定して取出すことができる。
【００４９】
以上のように構成された取出し装置を備えた郵便物処理装置によれば、紙葉類の供給動作異常を抑制し、適切な紙葉類の供給動作を行うことができる。これにより、紙葉類を安定して取出すことが可能となり、処理速度の向上した紙葉類処理装置を得ることができる。
【００５０】
本発明は上記実施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、上記実施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、実施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よい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【００５１】
なお、取出し位置８７における郵便物の有無を検出するセンサは、２つに限らず、３つ以上設けてもよい。第１および第２書状センサ１２２、１２７は、透過光学センサ、反射光学センサに限らず、他のセンサで構成してもよい。更に、第２書状センサ１２７は、郵便物の表面と交差する方向に検知する場合に限らず、例えば、投入部５１の底壁５１ａに第２書状センサを配置し、郵便物の下方から、郵便物の面方向に沿って郵便物を検知する構成としてもよい。紙葉類は、郵便物に限らず、他の種々の紙葉類に適用可能である。
【符号の説明】
【００５２】
１…取出し装置、２…供給機構、１０…搬送路、５１…投入部、５３…吸引機構、
５４…分離機構、５５…補助機構、５６…取出し機構、５８…搬送機構、
１２２…第１書状センサ、１２３…押込み力検出センサ、１２７…第２書状センサ、
２００…制御部、Ｐ…郵便物
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数枚の紙葉類を重ねて投入する投入部と、
投入された複数枚の紙葉類をその重ね方向に移動させて移動方向先端にある紙葉類を上記投入部の一端にある取り出し位置へ供給する供給機構と、
前記取出し位置に供給された紙葉類を前記投入部から１枚ずつ取出す取出し機構と、
少なくとも１つの光学センサを含み、前記取出し位置における紙葉類の有無を互いに異なる方向から見て検知する複数のセンサと、
前記センサの検知情報に応じて前記供給機構による紙葉類の供給動作を制御する制御部であって、前記光学センサの信号情報と、他のセンサの信号情報との関係を監視し、通常の取出し時に対して、正常では無い信号関係が起きた時に、前記光学センサの信号情報を縮退し、他のセンサの信号情報のみを用いる制御部と、
を備える紙葉類の取出し装置。
【請求項２】
複数枚の紙葉類を重ねて投入する投入部と、
投入された複数枚の紙葉類をその重ね方向に移動させて移動方向先端にある紙葉類を上記投入部の一端にある取り出し位置へ供給する供給機構と、
前記取出し位置に供給された紙葉類を前記投入部から１枚ずつ取出す取出し機構と、
少なくとも１つの光学センサを含み、前記取出し位置における紙葉類の有無を互いに異なる方向から見て検知する２つ以上のセンサと、
前記センサの検知情報に応じて前記供給機構による紙葉類の供給動作を制御する制御部であって、前記光学センサの信号情報と、他のセンサの信号情報との関係を監視し、通常の取出し時に対して、正常では無い信号関係が起きた時に、前記光学センサの信号情報を縮退して、他のセンサの信号情報のみに応じて前記供給機構の供給動作を継続させる制御部と、
を備える紙葉類の取出し装置。
【請求項３】
前記少なくとも１つの光学センサは、前記紙葉類からの反射光を検知する反射光学センサである請求項１又は２に記載の紙葉類の取出し装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記反射光学センサの紙葉類の有無信号情報と、他のセンサの紙葉類の有無信号情報とについて、有情報あるいは無情報の時間積分値を算出し、その積分値の差が、ある一定値以上となった場合に、通常の取出し時に対して、正常でないと判断する請求項３に記載の紙葉類の取出し装置。
【請求項５】
前記他のセンサは、透過光を検知する透過光学センサである請求項１ないし４のいずれか１項に記載の紙葉類の取出し装置。
【請求項６】
前記反射光学センサは、前記供給部の紙葉類に対して紙葉類の表面と交差する方向に検査光を当て前記紙葉類からの反射光を検知するように設けられ、前記透過光学センサは、供給部の紙葉類の面方向に検出光を当て、透過光を検知するように設けられている請求項５に記載の紙葉類の取出し装置。
【請求項７】
前記反射光学センサは、前記供給部の紙葉類に対して紙葉類の面方向に検査光を当て前記紙葉類の端縁からの反射光を検知するように設けられ、前記透過光学センサは、供給部の紙葉類の面方向に検出光を当て、透過光を検知するように設けられている請求項５に記載の紙葉類の取出し装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記センサの少なくとも１つにより前記取出し位置における紙葉類の無信号情報が検知された際に、前記供給機構の供給動作を実施する請求項１ないし７のいずれか１項に記載の紙葉類の取出し装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記供給機構の供給速度あるいは送り量を一定に制御し、前記センサの少なくとも１つにより紙葉類の無信号情報が検知された際に、前記供給機構の供給動作を変更する請求項１ないし７のいずれか１項に記載の紙葉類の取出し装置。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれか１項に記載の紙葉類の取出し装置と、
前記取出し装置により取出された紙葉類を判別する判別装置と、
前記判別装置による判別に応じて前記紙葉類を振り分ける振分け機構と、
前記振り分けられた紙葉類を集積する集積部と、
を備える紙葉類処理装置。
【請求項１】
複数枚の紙葉類を重ねて投入する投入部と、
投入された複数枚の紙葉類をその重ね方向に移動させて移動方向先端にある紙葉類を上記投入部の一端にある取り出し位置へ供給する供給機構と、
前記取出し位置に供給された紙葉類を前記投入部から１枚ずつ取出す取出し機構と、
少なくとも１つの光学センサを含み、前記取出し位置における紙葉類の有無を互いに異なる方向から見て検知する複数のセンサと、
前記センサの検知情報に応じて前記供給機構による紙葉類の供給動作を制御する制御部であって、前記光学センサの信号情報と、他のセンサの信号情報との関係を監視し、通常の取出し時に対して、正常では無い信号関係が起きた時に、前記光学センサの信号情報を縮退し、他のセンサの信号情報のみを用いる制御部と、
を備える紙葉類の取出し装置。
【請求項２】
複数枚の紙葉類を重ねて投入する投入部と、
投入された複数枚の紙葉類をその重ね方向に移動させて移動方向先端にある紙葉類を上記投入部の一端にある取り出し位置へ供給する供給機構と、
前記取出し位置に供給された紙葉類を前記投入部から１枚ずつ取出す取出し機構と、
少なくとも１つの光学センサを含み、前記取出し位置における紙葉類の有無を互いに異なる方向から見て検知する２つ以上のセンサと、
前記センサの検知情報に応じて前記供給機構による紙葉類の供給動作を制御する制御部であって、前記光学センサの信号情報と、他のセンサの信号情報との関係を監視し、通常の取出し時に対して、正常では無い信号関係が起きた時に、前記光学センサの信号情報を縮退して、他のセンサの信号情報のみに応じて前記供給機構の供給動作を継続させる制御部と、
を備える紙葉類の取出し装置。
【請求項３】
前記少なくとも１つの光学センサは、前記紙葉類からの反射光を検知する反射光学センサである請求項１又は２に記載の紙葉類の取出し装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記反射光学センサの紙葉類の有無信号情報と、他のセンサの紙葉類の有無信号情報とについて、有情報あるいは無情報の時間積分値を算出し、その積分値の差が、ある一定値以上となった場合に、通常の取出し時に対して、正常でないと判断する請求項３に記載の紙葉類の取出し装置。
【請求項５】
前記他のセンサは、透過光を検知する透過光学センサである請求項１ないし４のいずれか１項に記載の紙葉類の取出し装置。
【請求項６】
前記反射光学センサは、前記供給部の紙葉類に対して紙葉類の表面と交差する方向に検査光を当て前記紙葉類からの反射光を検知するように設けられ、前記透過光学センサは、供給部の紙葉類の面方向に検出光を当て、透過光を検知するように設けられている請求項５に記載の紙葉類の取出し装置。
【請求項７】
前記反射光学センサは、前記供給部の紙葉類に対して紙葉類の面方向に検査光を当て前記紙葉類の端縁からの反射光を検知するように設けられ、前記透過光学センサは、供給部の紙葉類の面方向に検出光を当て、透過光を検知するように設けられている請求項５に記載の紙葉類の取出し装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記センサの少なくとも１つにより前記取出し位置における紙葉類の無信号情報が検知された際に、前記供給機構の供給動作を実施する請求項１ないし７のいずれか１項に記載の紙葉類の取出し装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記供給機構の供給速度あるいは送り量を一定に制御し、前記センサの少なくとも１つにより紙葉類の無信号情報が検知された際に、前記供給機構の供給動作を変更する請求項１ないし７のいずれか１項に記載の紙葉類の取出し装置。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれか１項に記載の紙葉類の取出し装置と、
前記取出し装置により取出された紙葉類を判別する判別装置と、
前記判別装置による判別に応じて前記紙葉類を振り分ける振分け機構と、
前記振り分けられた紙葉類を集積する集積部と、
を備える紙葉類処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−１８０２０６（Ｐ２０１２−１８０２０６Ａ）
【公開日】平成２４年９月２０日（２０１２．９．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−４５４２４（Ｐ２０１１−４５４２４）
【出願日】平成２３年３月２日（２０１１．３．２）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月２０日（２０１２．９．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２日（２０１１．３．２）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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