重量検知装置およびこれを備えた紙葉類処理装置
【課題】高速で搬送される紙葉類の重量を連続的に精度良く検知することができる重量検知装置、この重量検知装置を備えた紙葉類処理装置を提供する。
【解決手段】実施形態によれば、重量検知装置１０は、回転体３４ａ、３４ｂに挟まれた状態で上流側から搬送されて来る紙葉類を受取って紙葉類の重量を検知する重量検知装置であって、紙葉類を搬送する搬送路に独立して設けられた支持体１２と、前記支持体上に設けられ、紙葉類を回転体で挟んで搬送する搬送機構１４と、紙葉類を搬送中の前記搬送機構および支持体の重量を検知する重量センサ１６と、少なくとも前記支持体よりも上流側の上流側搬送機構における紙葉類の搬送速度を検出する検出器５０と、前記検出器により得られた速度情報を基に、前記搬送機構による紙葉類の搬送速度が、検出された搬送速度と一致するように、前記搬送機構の搬送速度を制御する制御装置５２と、を備えている。
【解決手段】実施形態によれば、重量検知装置１０は、回転体３４ａ、３４ｂに挟まれた状態で上流側から搬送されて来る紙葉類を受取って紙葉類の重量を検知する重量検知装置であって、紙葉類を搬送する搬送路に独立して設けられた支持体１２と、前記支持体上に設けられ、紙葉類を回転体で挟んで搬送する搬送機構１４と、紙葉類を搬送中の前記搬送機構および支持体の重量を検知する重量センサ１６と、少なくとも前記支持体よりも上流側の上流側搬送機構における紙葉類の搬送速度を検出する検出器５０と、前記検出器により得られた速度情報を基に、前記搬送機構による紙葉類の搬送速度が、検出された搬送速度と一致するように、前記搬送機構の搬送速度を制御する制御装置５２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、郵便物などの紙葉類の重量を測定する重量検知装置、およびこの重量検知装置を備えた紙葉類処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
紙葉類集積装置として、例えば、郵便物処理機では、搬送中の郵便物の重量を量って、当該郵便物に貼ってある切手などの料額印が適正な金額であるか否かを判断する。搬送中の郵便物の重量を測定する装置として、例えば、搬送路の途中にある搬送系を郵便物が通過しているときの郵便物を含む搬送系全体の重量をセンサで測定する重量検知装置が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−０３９０５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような重量検知装置において、少なくとも上流側から搬送されてくる郵便物の搬送速度と、重量検知装置を構成する搬送系における郵便物の搬送速度が一致していない場合、重量検知装置の搬送系が郵便物を引張り、あるいは、郵便物の突入力を受けることになる。この結果、重量を検出するセンサに重量以外の外力による影響が加わり、センサ内部部材の不要な歪を発生させる。また、この外乱的な外力により重量検知装置に不要な振動を発生させる。そのため、重量によるセンサ内部部材の歪にこの外乱による歪が重畳され、重量の検出精度が低下する。
【０００５】
この発明の課題は、高速で搬送される紙葉類の重量を連続的に精度良く検知することができる重量検知装置、この重量検知装置を備えた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】
【０００６】
実施形態によれば、重量検知装置は、回転体に挟まれた状態で上流側から搬送されて来る紙葉類を受取って紙葉類の重量を検知する重量検知装置であって、紙葉類を搬送する搬送路に独立して設けられた支持体と、前記支持体上に設けられ、紙葉類を回転体で挟んで搬送する搬送機構と、紙葉類を搬送中の前記搬送機構および支持体の重量を検知する重量センサと、少なくとも前記支持体よりも上流の上流側搬送機構における紙葉類の搬送速度を検出する検出器と、前記検出器により得られた速度情報を基に、前記搬送機構による紙葉類の搬送速度が、検出された搬送速度と一致するように、前記搬送機構の搬送速度を制御する制御装置と、を備えている。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、第１の実施形態に係る重量検知装置を備える押印装置を概略的に示すブロック図。
【図２】図２は、前記重量検知装置を示す平面図。
【図３】図３は、前記重量検知装置の正面図。
【図４】図４は、前記重量検知装置の重量センサを示す斜視図および断面図。
【図５】図５は、前記重量検知装置の搬送速度制御動作を示すフローチャート。
【図６】図６は、第２の実施形態に係る重量検知装置を示す側面図。
【図７】図７は、第３の実施形態に係る重量検知装置を示す平面図。
【図８】図７は、前記第３の実施形態に係る重量検知装置の側面図。
【図９】図９は、前記第３の実施形態に係る重量検知装置の搬送速度制御動作を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照しながら実施形態について、詳細に説明する。
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る重量検知装置を備えた紙葉類処理装置の一例として、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）を概略的に示すブロック図である。
【０００９】
図１に示すように、押印装置１００は、紙葉類としての郵便物Ｍの搬送方向に沿って、供給部１０１、機械検知部１０２、ＯＣＲスキャナ部１０３、ひねり反転部１０４、スイッチバック部１０５、押印部１０６、および区分集積部１０７を備えている。押印装置１００は、上述した各部を通る搬送路１に沿って郵便物Ｍを搬送する搬送機構１０８を有する。さらに、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。
【００１０】
供給部１０１は、例えば、厚さ、搬送方向に沿った長さ、搬送方向と直交する方向に沿った幅、および重量が一定範囲内にある定型の郵便物Ｍを複数通まとめて受け入れて、１通ずつ取り出して後段の処理部へ供給する。搬送機構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。
【００１１】
機械検知部１０２は、搬送されてくる郵便物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、後段の各処理部１０３ないし１０７で処理不能と判断された郵便物Ｍを図示しない排除集積部へリジェクトする。この機械検知部１０２は、搬送されている郵便物Ｍの重量を検知する後述の重量検知装置を備えている。
【００１２】
機械検知部１０２では、この他に、重量検知装置の手前で、郵便物Ｍの搬送方向に沿った長さや幅を予め検出するとともに、後述するタイミングセンサーを介して郵便物Ｍの先端通過および後端通過を検知して、当該郵便物Ｍの搬送位置に関する情報を前もって取得する。
【００１３】
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の向きく表裏天地）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。
【００１４】
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度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。
【００１５】
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の搬送方向を逆転させる２つのスイッチバック機構（図示せず）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、２つのスイッチバック機構を迂回させる迂回搬送路（ストレートパス）を有する。
【００１６】
押印部１０６は、搬送される郵便物Ｍの１方の表面に接触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１の１側にだけ設けられている。
【００１７】
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、スイッチバック部１０５内で一時的に滞留して送り出された郵便物Ｍなどを、押印部１０６による押印を禁止して、リジエクトする図示しない排除集積部を有する。
【００１８】
上記押印装置１００は、例えば、上述した重量検知装置で測定した当該郵便物Ｍの重量に対し、ＯＣＲスキャナ部１０３で当該郵便物Ｍから読み取った切手などの料額印が適正な金額であるか否かを判断し、料金不足であることを判断した郵便物Ｍに押印部１０６で消印を押印することなくリジェクトする。
【００１９】
次に、重量検知装置１０について詳細に説明する。図２は、搬送路１を通して機械検知部１０２を通過される郵便物Ｍの重量を検知（側定）する第１の実施形態に係る重量検知装置１０の平面図、図３は、重量検知装置の側面図、図４は、重量検知装置における重量センサを示している。
【００２０】
本実施形態に係る重量検知装置１０は、搬送路１を介して比較的高速で連続して搬送される複数通の郵便物Ｍの重量を、郵便物Ｍの搬送を停止或いは減速させることなく、順次、測定する可能である。なお、本実施形態では、重量検知装置１０を含む機械検知部１０２を通過する郵便物Ｍは、搬送路１を介して立位状態、すなわち、搬送面が鉛直方向に延した状態で搬送される。
【００２１】
図１および図２に示すように、機械検知部１０２は、郵便物Ｍを搬送路１に沿って立位状態で搬送する上流側搬送機構３０と、同様に、郵便物Ｍを搬送路１に沿って立位状態で搬送する下流側搬送機構４０と、を備え、重量検知装置１０は、上流側搬送機構３０と下流側搬送機構４０との間で搬送路１に設けられ、上流側搬送機構３０から搬送されて来る郵便物Ｍを受取ってこの郵便物の重量を検知した後、郵便物Ｍを下流側搬送機構４０へ送り出す。
【００２２】
上流側搬送機構３０は、機械検知部１０２のベース３２上に設けられた２組の搬送ローラ３４ａ、３４ｂおよび３５ａ、３５ｂを有している。各搬送ローラは、ベース３２にほぼ鉛直に立設された回転軸３６に取り付けられ、この回転軸と一体に回転可能となっている。各組の搬送ローラ３４ａ、３４ｂあるいは３５ａ、３５ｂは、互いに隣接対向して位置し、郵便物Ｍを間に挟んで搬送する。２組の搬送ローラ３４ａ、３４ｂおよび３５ａ、３５ｂは、搬送路１に沿って、最短長さの郵便物の長さよりも僅かに短い間隔をおいて配置されている。また、上流側搬送機構３０は、搬送ローラの回転軸を回転させるインジェクションモータ４５等を備え、搬送ローラを回転させることにより、搬送ローラ間に郵便物Ｍを挟んだ状態で所定の搬送速度で搬送する。上流側搬送機構３０の下流側には、郵便物Ｍの通過を検知する通過センサ３１が設けられている。
【００２３】
同様に、下流側搬送機構４０は、機械検知部１０２のベース３２上に設けられた２組の搬送ローラ４２ａ、４２ｂおよび４３ａ、４３ｂを有している。各搬送ローラは、ベース３２にほぼ鉛直に立設された回転軸４４に取り付けられ、この回転軸と一体に回転可能となっている。各組の搬送ローラ４２ａ、４２ｂあるいは４３ａ、４３ｂは、互いに隣接対向して位置し、郵便物Ｍを間に挟んで搬送する。２組の搬送ローラ４２ａ、４２ｂおよび４３ａ、４３ｂは、搬送路１に沿って、最短長さの郵便物の長さよりも僅かに短い間隔をおいて配置されている。また、下流側機構４０は、搬送ローラの回転軸を回転させるインジェクションモータ等を備え、搬送ローラを回転させることにより、搬送ローラ間に郵便物Ｍを挟んだ状態で所定の搬送速度で搬送する。駆動するインジェクションモータは、上流側搬送機構３０と共通のインジェクションモータでもよい。下流側搬送機構４０の上流側近傍には、郵便物Ｍの通過を検知する通過センサ４１が設けられている。
【００２４】
重量検知装置１０は、上流側搬送機構３０と下流側搬送機構４０との間で、ベース３２の上面に形成された凹所４６内に隙間をおいて独立して配置された支持体１２と、支持体１２上に設けられ、郵便物Ｍを回転体で挟んで搬送する検知側の搬送機構１４と、郵便物を搬送中の搬送機構１４および支持体１２の重量を検知する重量センサ１６と、を備えている。
【００２５】
支持体１２は、例えば、矩形板状に形成され、その上面は、ベース３２の上面とほぼ同一平面上に位置し、搬送路１の一部を構成している。搬送機構１４は、支持体１２上に設けられた２組の搬送ローラ１８ａ、１８ｂおよび２０ａ、２０ｂを有している。各搬送ローラは、支持体１２にほぼ鉛直に立設された回転軸２２に取り付けられ、この回転軸と一体に回転可能となっている。各組の搬送ローラ１８ａ、１８ｂあるいは２０ａ、２０ｂは、互いに隣接対向して位置し、郵便物Ｍを間に挟んで搬送する。２組の搬送ローラ１８ａ、１８ｂおよび２０ａ、２０ｂは、搬送路１に沿って、最短長さの郵便物の長さよりも僅かに短い間隔をおいて配置されている。また、搬送機構１４は、支持体１２上に載置され搬送ローラの回転軸４４を回転させるサーボモータ２４等を備え、搬送ローラ１８ａ、１８ｂ、２０ａ、２０ｂを回転させることにより、搬送ローラ間に郵便物Ｍを挟んだ状態で所定の搬送速度で搬送する。
【００２６】
重量センサ１６は、例えば、力覚センサであり、ベース３２に形成された凹所４６の底面上に設置され、この重量センサ１６上に支持体１２が載置されている。図４に示すように、重量センサ１６は、両端の閉塞した円筒状のケース２３、鉛直方向に沿って移動可能にケース２３内に設けられた検出ロッド２５、検出ロッドの下端に接触して設けられたたわみ部（ダイアフラム）２６、たわみ部に隙間を置いて対向配置され、たわみ部のたわみ（変位）を非接触で検出するたわみ検出部２７を備えている。検出ロッド２５の上端部は、ケース２３から上方に突出し、この検出ロッドの上端に、支持体１２が固定および支持されている。検出ロッド２５の中途部には、検出ロッドの過度の移動を規制し破損を防止するストッパ２８が設けられている。そして、検出ロッド２５が支持体１２、搬送機構１４、および郵便物Ｍの荷重を受けて移動すると、たわみ部２６がたわみ、このたわみをたわみ検出部２７で検出することにより、荷重、すなわち、重量を検知する。
【００２７】
図３に示すように、重量検知装置１０は、少なくとも上流側搬送機構３０における郵便物Ｍの搬送速度を検出する検出器として、例えば、ローラ回転軸３６の回転速度を検出するエンコーダ５０と、エンコーダ５０により得られた速度情報を基に、搬送機構１４による郵便物Ｍの搬送速度が、検出された搬送速度と一致するように、搬送機構１４の搬送速度を制御する制御装置５２と、重量センサ１６の検出信号を処理し、重量を測定する演算装置５４と、を備えている。
【００２８】
制御装置５２は、エンコーダ５０からの検出信号に基づいて上流側搬送機構３０における郵便物Ｍの搬送速度を算出し、この算出された搬送速度に応じて、重量検知装置１０のサーボモータ２４の回転速度を制御する。演算装置５４は、郵便物Ｍが重量検知装置１０を通過中に、重量検知装置および郵便物Ｍの合計の重量を検出し、この合計重量から重量検知装置１０の重量を減算することにより、郵便物Ｍの重量を算出する。
【００２９】
次に、上記のように構成された重量検知装置１０の動作について説明する。
押印装置１００の動作開始に伴い、上流側搬送機構３０、下流側搬送機構４０、および重量検知装置１０の搬送機構１４は、それぞれ所定の搬送速度で駆動される。図５に示すように、重量検知装置１０の制御装置５２は、エンコーダ５０からの検出信号に基づいて上流側搬送機構３０における搬送ローラ３４ａ、３４ｂの回転速度ωｂを測定し(Ｓ１)、この回転速度ωｂと搬送ローラ３４ａ、３４ｂの半径Ｒｂとから上流側搬送機構３０における郵便物Ｍの搬送速度Ｖｂ（＝ωｂ×Ｒｂ）を算出する(Ｓ２)。更に、制御装置５２は、上流側搬送機構３０における郵便物Ｍの搬送速度Ｖｂと重量検知装置１０の搬送機構１４における郵便物Ｍの搬送速度とを一致させるための搬送ローラ１８ａ、１８ｂ、２０ａ、２０ｂの回転速度、つまり、実現すべき回転速度ωｄを、上記算出した搬送速度Ｖｂと重量検知装置１０の搬送ローラ１８ａ、１８ｂ、２０ａ、２０ｂの半径Ｒｗとから算出する（ωｄ＝Ｖｂ÷Ｒｗ）（Ｓ３）。
【００３０】
次いで、制御装置５２は、算出した実現すべき回転速度ωｄと搬送ローラ１８ａ、１８ｂ、２０ａ、２０ｂの実際の回転速度ωｒとの誤差Δωを求め（Ｓ４）、この誤差Δωがゼロであるか否かを検出する（Ｓ５）。なお、搬送ローラ１８ａ、１８ｂ、２０ａ、２０ｂの実際の回転速度ωｒは、制御装置５２により搬送機構１４のサーボモータ２４の回転速度を検出することにより得られる。制御装置５２は、誤差Δωがゼロの場合、すなわち、上流側搬送機構３０による郵便物の搬送速度と、重量検知装置１０の搬送機構１４による郵便物の搬送速度とが一致している場合、上記動作Ｓ１ないしＳ５を繰り返す。また、誤差Δωがゼロでない場合、すなわち、上流側搬送機構３０による郵便物の搬送速度と、重量検知装置１０の搬送機構１４による郵便物の搬送速度とが一致している場合、制御装置５２は、サーボモータ２４の回転速度を制御し、搬送ローラ１８ａ、１８ｂ、２０ａ、２０ｂの回転速度ωｒを誤差Δωがゼロとなる回転速度ωnew＝ωｂ＋Δωに調整する（Ｓ６）。これにより、制御装置５２は、装置の動作中、エンコーダ５０により得られた速度情報を基に、重量検知装置１０の搬送機構１４による郵便物Ｍの搬送速度が、検出された上流側搬送機構３０による搬送速度と一致するように、搬送機構１４の搬送速度を制御する。
【００３１】
重量検知装置１０は、上流側搬送機構３０から送られてくる郵便物Ｍを受取り、搬送機構１４により上記のように上流側搬送機構３０と同一の搬送速度で郵便物Ｍを搬送し、更に、下流側搬送機構４０に郵便物Ｍを送りだす。その際、重量検知装置１０は、上流側搬送機構３０の通過センサ３４により郵便物Ｍの後端が検知された時点から下流側搬送機構４０の通過センサ４１により郵便物Ｍの先端が検知されるまでの間に重量検知を行う。つまり、重量検知装置１０は、郵便物Ｍが搬送ローラ１８ａ、１８ｂ、２０ａ、２０ｂに挟まれ支持体１２上を移動している間に、重量検知を行う。演算装置５４は、郵便物Ｍが重量検知装置１０を通過中に、重量センサ１６の検出信号に基づき、支持体１２、搬送機構１４、郵便物Ｍの合計の重量を検出し、この合計重量から、予め格納されている支持体１２および搬送機構１４の重量を減算することにより、郵便物Ｍの重量を算出する。
【００３２】
以上のように構成された重量検知装置１０によれば、高速高密度で搬送されている途中の郵便物の重量を測定する際、重量検知装置の少なくとも上流側搬送機構３０における郵便物の搬送速度と、重量検知装置の搬送機構１４における郵便物の搬送速度とを一致させることにより、重量検知装置の搬送機構１４において、郵便物の引っ張り、郵便物の追突による重量測定における外乱的な外力を軽減することができる。この結果、重量を測定する重量センサ１６内部部材に重量による歪以外の外乱的な外力による歪が発生することを軽減させ、かつ、重量検知装置に不要な振動を発生させないため、高速高密度で搬送される郵便物の重量を連続的に精度良く検知することができる。
【００３３】
を備える紙葉類処理装置。
【００３４】
次に、他の実施形態に係る重量検知装置について説明する。なお、以下に説明する種々の実施形態において、前述した第１の実施形態と同一の部分には、同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略し、第１の実施形態と異なる部分を中心に詳しく説明する。
【００３５】
（第２の実施形態）
図６は、第２の実施形態に係る重量検知装置を示している。前述した第１の実施形態において、上流側搬送機構の搬送速度を検出する検出器として、エンコーダを用いたが、これに限らず、他の検出器を用いても良い。図６に示すように、第２の実施形態によれば、重量検知装置１０は、検出器として、タコジェネレータ６０を備えている。このタコジェネレータ６０は、上流側搬送機構３０における搬送ローラ３４ａ、３４ｂの回転軸３６の回転数に比例した電圧を発生し、この回転数（角速度）を検出する。制御装置５２は、タコジェネレータ６０により検出された回転数に基づいて、上流側搬送機構３０による郵便物Ｍの搬送速度を算出し、この搬送速度と、重量検知装置１０の搬送機構１４による湯便物の搬送速度が一致するように、搬送機構１４の駆動モータを制御する。
【００３６】
（第３の実施形態）
図７および図８は、第３の実施形態に係る重量検知装置１０を示し、図９は、搬送速度の検出および制御動作を示すフローチャートである。
図７および図８に示すように、第３の実施形態によれば、重量検知装置１０は、検出器として、２組の光学センサ７０ａ、７０ｂを備えている。１組の光学センサ７０ａは、例えば、上流側搬送機構３０における搬送ローラ３４ａの上流側に搬送路１を挟んで配置され、他の組の光学センサ７０ｂは、搬送ローラ３４ａの上流側に搬送路１を挟んで配置されている。これら２組の光学センサ７０ａ、７０ｂは、それぞれ搬送されて来る郵便物Ｍの通過を検知、すなわち、郵便物Ｍの先端を検知する。光学センサ７０ａ、７０ｂは、搬送路１に沿って間隔ｄをおいて設けられている。
【００３７】
図９に示すように、搬送速度の制御においては、まず、上流側搬送機構３０により搬送される郵便物（書状）の先端を光学センサ７０ａにより検出し、制御装置５２は郵便物が光学センサ７０ａを通過する時刻Ｔ１を記憶する(Ｓ１)。更に、制御装置５２は、郵便物Ｍの先端を光学センサ７０ｂにより検出し、郵便物が光学センサ７０ｂを通過する時刻Ｔ２を記憶する(Ｓ２)。制御装置５２は、検出した時刻Ｔ１、Ｔ２および光学センサ７０ａ、７０ｂ間の間隔ｄから、上流側搬送機構３０における郵便物Ｍの搬送速度Ｖｂ（＝ｄ÷（Ｔ２−Ｔ１））を算出する（Ｓ３）。
【００３８】
更に、制御装置５２は、上流側搬送機構３０における郵便物Ｍの搬送速度Ｖｂと重量検知装置１０の搬送機構１４における郵便物Ｍの搬送速度とを一致させるための搬送ローラ１８ａ、１８ｂ、２０ａ、２０ｂの回転速度、つまり、実現すべき回転速度ωｄを、上記算出した搬送速度Ｖｂと重量検知装置１０の搬送ローラ１８ａ、１８ｂ、２０ａ、２０ｂの半径Ｒｗとから算出する（ωｄ＝Ｖｂ÷Ｒｗ）（Ｓ４）。
【００３９】
次いで、制御装置５２は、算出した実現すべき回転速度ωｄと搬送ローラ１８ａ、１８ｂ、２０ａ、２０ｂの実際の回転速度ωｒとの誤差Δωを求め（Ｓ５）、この誤差Δωがゼロであるか否かを検出する（Ｓ６）。なお、搬送ローラ１８ａ、１８ｂ、２０ａ、２０ｂの実際の回転速度ωｒは、制御装置５２により搬送機構１４のサーボモータ２４の回転速度を検出することにより得られる。
【００４０】
制御装置５２は、誤差Δωがゼロの場合、すなわち、上流側搬送機構３０による郵便物の搬送速度と、重量検知装置１０の搬送機構１４による郵便物の搬送速度とが一致している場合、上記動作Ｓ１ないしＳ５を繰り返す。また、誤差Δωがゼロでない場合、すなわち、上流側搬送機構３０による郵便物の搬送速度と、重量検知装置１０の搬送機構１４による郵便物の搬送速度とが一致している場合、制御装置５２は、サーボモータ２４の回転速度を制御し、搬送ローラ１８ａ、１８ｂ、２０ａ、２０ｂの回転速度ωｒを誤差Δωがゼロとなる回転速度ωnew＝ωｂ＋Δωに調整する（Ｓ７）。これにより、制御装置５２は、装置の動作中、光学センサ７０ａ、７０ｂにより得られた速度情報を基に、重量検知装置１０の搬送機構１４による郵便物Ｍの搬送速度が、検出された上流側搬送機構３０による搬送速度と一致するように、搬送機構１４の搬送速度を制御する。
【００４１】
第２および第３の実施形態において、重量検知装置１０の他の構成は、前述した第１の実施形態と同一である。そして、第２および第３の実施形態においても、高速高密度で搬送される郵便物の重量を連続的に精度良く検知することが可能な重量検知装置が得られる。
【００４２】
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。
例えば、処理する紙葉類は、郵便物に限らず、有価証券、紙幣等の他の紙葉類に適用してもよい。搬送機構において、紙葉類を挟んで搬送する回転体は、搬送ローラに限らず、搬送ベルト等を用いることができる。重量センサは、力覚センサに限らず、他のセンサを用いてもよい。
【符号の説明】
【００４３】
１０…重量検知装置、１２…支持体、１４…搬送機構、１６…重量センサ、
１８ａ、１８ｂ、２０ａ、２０ｂ…搬送ローラ、２２…回転軸、
２４…サーボモータ、３０…上流側搬送機構、３２…ベース、
３４ａ、３４ｂ、３５ａ、３５ｂ…搬送ローラ、３６…回転軸、
４０…下流側搬送機構、４２ａ、４２ｂ、４３ａ、４３ｂ…搬送ローラ、
４４…回転軸、５０…エンコーダ、５２…制御装置、５４…演算装置、
６０…タコジェネレータ、７０ａ、７０ｂ…光学センサ
【技術分野】
【０００１】
この発明の実施形態は、郵便物などの紙葉類の重量を測定する重量検知装置、およびこの重量検知装置を備えた紙葉類処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
紙葉類集積装置として、例えば、郵便物処理機では、搬送中の郵便物の重量を量って、当該郵便物に貼ってある切手などの料額印が適正な金額であるか否かを判断する。搬送中の郵便物の重量を測定する装置として、例えば、搬送路の途中にある搬送系を郵便物が通過しているときの郵便物を含む搬送系全体の重量をセンサで測定する重量検知装置が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−０３９０５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような重量検知装置において、少なくとも上流側から搬送されてくる郵便物の搬送速度と、重量検知装置を構成する搬送系における郵便物の搬送速度が一致していない場合、重量検知装置の搬送系が郵便物を引張り、あるいは、郵便物の突入力を受けることになる。この結果、重量を検出するセンサに重量以外の外力による影響が加わり、センサ内部部材の不要な歪を発生させる。また、この外乱的な外力により重量検知装置に不要な振動を発生させる。そのため、重量によるセンサ内部部材の歪にこの外乱による歪が重畳され、重量の検出精度が低下する。
【０００５】
この発明の課題は、高速で搬送される紙葉類の重量を連続的に精度良く検知することができる重量検知装置、この重量検知装置を備えた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】
【０００６】
実施形態によれば、重量検知装置は、回転体に挟まれた状態で上流側から搬送されて来る紙葉類を受取って紙葉類の重量を検知する重量検知装置であって、紙葉類を搬送する搬送路に独立して設けられた支持体と、前記支持体上に設けられ、紙葉類を回転体で挟んで搬送する搬送機構と、紙葉類を搬送中の前記搬送機構および支持体の重量を検知する重量センサと、少なくとも前記支持体よりも上流の上流側搬送機構における紙葉類の搬送速度を検出する検出器と、前記検出器により得られた速度情報を基に、前記搬送機構による紙葉類の搬送速度が、検出された搬送速度と一致するように、前記搬送機構の搬送速度を制御する制御装置と、を備えている。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、第１の実施形態に係る重量検知装置を備える押印装置を概略的に示すブロック図。
【図２】図２は、前記重量検知装置を示す平面図。
【図３】図３は、前記重量検知装置の正面図。
【図４】図４は、前記重量検知装置の重量センサを示す斜視図および断面図。
【図５】図５は、前記重量検知装置の搬送速度制御動作を示すフローチャート。
【図６】図６は、第２の実施形態に係る重量検知装置を示す側面図。
【図７】図７は、第３の実施形態に係る重量検知装置を示す平面図。
【図８】図７は、前記第３の実施形態に係る重量検知装置の側面図。
【図９】図９は、前記第３の実施形態に係る重量検知装置の搬送速度制御動作を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照しながら実施形態について、詳細に説明する。
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る重量検知装置を備えた紙葉類処理装置の一例として、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）を概略的に示すブロック図である。
【０００９】
図１に示すように、押印装置１００は、紙葉類としての郵便物Ｍの搬送方向に沿って、供給部１０１、機械検知部１０２、ＯＣＲスキャナ部１０３、ひねり反転部１０４、スイッチバック部１０５、押印部１０６、および区分集積部１０７を備えている。押印装置１００は、上述した各部を通る搬送路１に沿って郵便物Ｍを搬送する搬送機構１０８を有する。さらに、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。
【００１０】
供給部１０１は、例えば、厚さ、搬送方向に沿った長さ、搬送方向と直交する方向に沿った幅、および重量が一定範囲内にある定型の郵便物Ｍを複数通まとめて受け入れて、１通ずつ取り出して後段の処理部へ供給する。搬送機構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。
【００１１】
機械検知部１０２は、搬送されてくる郵便物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、後段の各処理部１０３ないし１０７で処理不能と判断された郵便物Ｍを図示しない排除集積部へリジェクトする。この機械検知部１０２は、搬送されている郵便物Ｍの重量を検知する後述の重量検知装置を備えている。
【００１２】
機械検知部１０２では、この他に、重量検知装置の手前で、郵便物Ｍの搬送方向に沿った長さや幅を予め検出するとともに、後述するタイミングセンサーを介して郵便物Ｍの先端通過および後端通過を検知して、当該郵便物Ｍの搬送位置に関する情報を前もって取得する。
【００１３】
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の向きく表裏天地）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。
【００１４】
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度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。
【００１５】
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の搬送方向を逆転させる２つのスイッチバック機構（図示せず）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、２つのスイッチバック機構を迂回させる迂回搬送路（ストレートパス）を有する。
【００１６】
押印部１０６は、搬送される郵便物Ｍの１方の表面に接触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１の１側にだけ設けられている。
【００１７】
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、スイッチバック部１０５内で一時的に滞留して送り出された郵便物Ｍなどを、押印部１０６による押印を禁止して、リジエクトする図示しない排除集積部を有する。
【００１８】
上記押印装置１００は、例えば、上述した重量検知装置で測定した当該郵便物Ｍの重量に対し、ＯＣＲスキャナ部１０３で当該郵便物Ｍから読み取った切手などの料額印が適正な金額であるか否かを判断し、料金不足であることを判断した郵便物Ｍに押印部１０６で消印を押印することなくリジェクトする。
【００１９】
次に、重量検知装置１０について詳細に説明する。図２は、搬送路１を通して機械検知部１０２を通過される郵便物Ｍの重量を検知（側定）する第１の実施形態に係る重量検知装置１０の平面図、図３は、重量検知装置の側面図、図４は、重量検知装置における重量センサを示している。
【００２０】
本実施形態に係る重量検知装置１０は、搬送路１を介して比較的高速で連続して搬送される複数通の郵便物Ｍの重量を、郵便物Ｍの搬送を停止或いは減速させることなく、順次、測定する可能である。なお、本実施形態では、重量検知装置１０を含む機械検知部１０２を通過する郵便物Ｍは、搬送路１を介して立位状態、すなわち、搬送面が鉛直方向に延した状態で搬送される。
【００２１】
図１および図２に示すように、機械検知部１０２は、郵便物Ｍを搬送路１に沿って立位状態で搬送する上流側搬送機構３０と、同様に、郵便物Ｍを搬送路１に沿って立位状態で搬送する下流側搬送機構４０と、を備え、重量検知装置１０は、上流側搬送機構３０と下流側搬送機構４０との間で搬送路１に設けられ、上流側搬送機構３０から搬送されて来る郵便物Ｍを受取ってこの郵便物の重量を検知した後、郵便物Ｍを下流側搬送機構４０へ送り出す。
【００２２】
上流側搬送機構３０は、機械検知部１０２のベース３２上に設けられた２組の搬送ローラ３４ａ、３４ｂおよび３５ａ、３５ｂを有している。各搬送ローラは、ベース３２にほぼ鉛直に立設された回転軸３６に取り付けられ、この回転軸と一体に回転可能となっている。各組の搬送ローラ３４ａ、３４ｂあるいは３５ａ、３５ｂは、互いに隣接対向して位置し、郵便物Ｍを間に挟んで搬送する。２組の搬送ローラ３４ａ、３４ｂおよび３５ａ、３５ｂは、搬送路１に沿って、最短長さの郵便物の長さよりも僅かに短い間隔をおいて配置されている。また、上流側搬送機構３０は、搬送ローラの回転軸を回転させるインジェクションモータ４５等を備え、搬送ローラを回転させることにより、搬送ローラ間に郵便物Ｍを挟んだ状態で所定の搬送速度で搬送する。上流側搬送機構３０の下流側には、郵便物Ｍの通過を検知する通過センサ３１が設けられている。
【００２３】
同様に、下流側搬送機構４０は、機械検知部１０２のベース３２上に設けられた２組の搬送ローラ４２ａ、４２ｂおよび４３ａ、４３ｂを有している。各搬送ローラは、ベース３２にほぼ鉛直に立設された回転軸４４に取り付けられ、この回転軸と一体に回転可能となっている。各組の搬送ローラ４２ａ、４２ｂあるいは４３ａ、４３ｂは、互いに隣接対向して位置し、郵便物Ｍを間に挟んで搬送する。２組の搬送ローラ４２ａ、４２ｂおよび４３ａ、４３ｂは、搬送路１に沿って、最短長さの郵便物の長さよりも僅かに短い間隔をおいて配置されている。また、下流側機構４０は、搬送ローラの回転軸を回転させるインジェクションモータ等を備え、搬送ローラを回転させることにより、搬送ローラ間に郵便物Ｍを挟んだ状態で所定の搬送速度で搬送する。駆動するインジェクションモータは、上流側搬送機構３０と共通のインジェクションモータでもよい。下流側搬送機構４０の上流側近傍には、郵便物Ｍの通過を検知する通過センサ４１が設けられている。
【００２４】
重量検知装置１０は、上流側搬送機構３０と下流側搬送機構４０との間で、ベース３２の上面に形成された凹所４６内に隙間をおいて独立して配置された支持体１２と、支持体１２上に設けられ、郵便物Ｍを回転体で挟んで搬送する検知側の搬送機構１４と、郵便物を搬送中の搬送機構１４および支持体１２の重量を検知する重量センサ１６と、を備えている。
【００２５】
支持体１２は、例えば、矩形板状に形成され、その上面は、ベース３２の上面とほぼ同一平面上に位置し、搬送路１の一部を構成している。搬送機構１４は、支持体１２上に設けられた２組の搬送ローラ１８ａ、１８ｂおよび２０ａ、２０ｂを有している。各搬送ローラは、支持体１２にほぼ鉛直に立設された回転軸２２に取り付けられ、この回転軸と一体に回転可能となっている。各組の搬送ローラ１８ａ、１８ｂあるいは２０ａ、２０ｂは、互いに隣接対向して位置し、郵便物Ｍを間に挟んで搬送する。２組の搬送ローラ１８ａ、１８ｂおよび２０ａ、２０ｂは、搬送路１に沿って、最短長さの郵便物の長さよりも僅かに短い間隔をおいて配置されている。また、搬送機構１４は、支持体１２上に載置され搬送ローラの回転軸４４を回転させるサーボモータ２４等を備え、搬送ローラ１８ａ、１８ｂ、２０ａ、２０ｂを回転させることにより、搬送ローラ間に郵便物Ｍを挟んだ状態で所定の搬送速度で搬送する。
【００２６】
重量センサ１６は、例えば、力覚センサであり、ベース３２に形成された凹所４６の底面上に設置され、この重量センサ１６上に支持体１２が載置されている。図４に示すように、重量センサ１６は、両端の閉塞した円筒状のケース２３、鉛直方向に沿って移動可能にケース２３内に設けられた検出ロッド２５、検出ロッドの下端に接触して設けられたたわみ部（ダイアフラム）２６、たわみ部に隙間を置いて対向配置され、たわみ部のたわみ（変位）を非接触で検出するたわみ検出部２７を備えている。検出ロッド２５の上端部は、ケース２３から上方に突出し、この検出ロッドの上端に、支持体１２が固定および支持されている。検出ロッド２５の中途部には、検出ロッドの過度の移動を規制し破損を防止するストッパ２８が設けられている。そして、検出ロッド２５が支持体１２、搬送機構１４、および郵便物Ｍの荷重を受けて移動すると、たわみ部２６がたわみ、このたわみをたわみ検出部２７で検出することにより、荷重、すなわち、重量を検知する。
【００２７】
図３に示すように、重量検知装置１０は、少なくとも上流側搬送機構３０における郵便物Ｍの搬送速度を検出する検出器として、例えば、ローラ回転軸３６の回転速度を検出するエンコーダ５０と、エンコーダ５０により得られた速度情報を基に、搬送機構１４による郵便物Ｍの搬送速度が、検出された搬送速度と一致するように、搬送機構１４の搬送速度を制御する制御装置５２と、重量センサ１６の検出信号を処理し、重量を測定する演算装置５４と、を備えている。
【００２８】
制御装置５２は、エンコーダ５０からの検出信号に基づいて上流側搬送機構３０における郵便物Ｍの搬送速度を算出し、この算出された搬送速度に応じて、重量検知装置１０のサーボモータ２４の回転速度を制御する。演算装置５４は、郵便物Ｍが重量検知装置１０を通過中に、重量検知装置および郵便物Ｍの合計の重量を検出し、この合計重量から重量検知装置１０の重量を減算することにより、郵便物Ｍの重量を算出する。
【００２９】
次に、上記のように構成された重量検知装置１０の動作について説明する。
押印装置１００の動作開始に伴い、上流側搬送機構３０、下流側搬送機構４０、および重量検知装置１０の搬送機構１４は、それぞれ所定の搬送速度で駆動される。図５に示すように、重量検知装置１０の制御装置５２は、エンコーダ５０からの検出信号に基づいて上流側搬送機構３０における搬送ローラ３４ａ、３４ｂの回転速度ωｂを測定し(Ｓ１)、この回転速度ωｂと搬送ローラ３４ａ、３４ｂの半径Ｒｂとから上流側搬送機構３０における郵便物Ｍの搬送速度Ｖｂ（＝ωｂ×Ｒｂ）を算出する(Ｓ２)。更に、制御装置５２は、上流側搬送機構３０における郵便物Ｍの搬送速度Ｖｂと重量検知装置１０の搬送機構１４における郵便物Ｍの搬送速度とを一致させるための搬送ローラ１８ａ、１８ｂ、２０ａ、２０ｂの回転速度、つまり、実現すべき回転速度ωｄを、上記算出した搬送速度Ｖｂと重量検知装置１０の搬送ローラ１８ａ、１８ｂ、２０ａ、２０ｂの半径Ｒｗとから算出する（ωｄ＝Ｖｂ÷Ｒｗ）（Ｓ３）。
【００３０】
次いで、制御装置５２は、算出した実現すべき回転速度ωｄと搬送ローラ１８ａ、１８ｂ、２０ａ、２０ｂの実際の回転速度ωｒとの誤差Δωを求め（Ｓ４）、この誤差Δωがゼロであるか否かを検出する（Ｓ５）。なお、搬送ローラ１８ａ、１８ｂ、２０ａ、２０ｂの実際の回転速度ωｒは、制御装置５２により搬送機構１４のサーボモータ２４の回転速度を検出することにより得られる。制御装置５２は、誤差Δωがゼロの場合、すなわち、上流側搬送機構３０による郵便物の搬送速度と、重量検知装置１０の搬送機構１４による郵便物の搬送速度とが一致している場合、上記動作Ｓ１ないしＳ５を繰り返す。また、誤差Δωがゼロでない場合、すなわち、上流側搬送機構３０による郵便物の搬送速度と、重量検知装置１０の搬送機構１４による郵便物の搬送速度とが一致している場合、制御装置５２は、サーボモータ２４の回転速度を制御し、搬送ローラ１８ａ、１８ｂ、２０ａ、２０ｂの回転速度ωｒを誤差Δωがゼロとなる回転速度ωnew＝ωｂ＋Δωに調整する（Ｓ６）。これにより、制御装置５２は、装置の動作中、エンコーダ５０により得られた速度情報を基に、重量検知装置１０の搬送機構１４による郵便物Ｍの搬送速度が、検出された上流側搬送機構３０による搬送速度と一致するように、搬送機構１４の搬送速度を制御する。
【００３１】
重量検知装置１０は、上流側搬送機構３０から送られてくる郵便物Ｍを受取り、搬送機構１４により上記のように上流側搬送機構３０と同一の搬送速度で郵便物Ｍを搬送し、更に、下流側搬送機構４０に郵便物Ｍを送りだす。その際、重量検知装置１０は、上流側搬送機構３０の通過センサ３４により郵便物Ｍの後端が検知された時点から下流側搬送機構４０の通過センサ４１により郵便物Ｍの先端が検知されるまでの間に重量検知を行う。つまり、重量検知装置１０は、郵便物Ｍが搬送ローラ１８ａ、１８ｂ、２０ａ、２０ｂに挟まれ支持体１２上を移動している間に、重量検知を行う。演算装置５４は、郵便物Ｍが重量検知装置１０を通過中に、重量センサ１６の検出信号に基づき、支持体１２、搬送機構１４、郵便物Ｍの合計の重量を検出し、この合計重量から、予め格納されている支持体１２および搬送機構１４の重量を減算することにより、郵便物Ｍの重量を算出する。
【００３２】
以上のように構成された重量検知装置１０によれば、高速高密度で搬送されている途中の郵便物の重量を測定する際、重量検知装置の少なくとも上流側搬送機構３０における郵便物の搬送速度と、重量検知装置の搬送機構１４における郵便物の搬送速度とを一致させることにより、重量検知装置の搬送機構１４において、郵便物の引っ張り、郵便物の追突による重量測定における外乱的な外力を軽減することができる。この結果、重量を測定する重量センサ１６内部部材に重量による歪以外の外乱的な外力による歪が発生することを軽減させ、かつ、重量検知装置に不要な振動を発生させないため、高速高密度で搬送される郵便物の重量を連続的に精度良く検知することができる。
【００３３】
を備える紙葉類処理装置。
【００３４】
次に、他の実施形態に係る重量検知装置について説明する。なお、以下に説明する種々の実施形態において、前述した第１の実施形態と同一の部分には、同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略し、第１の実施形態と異なる部分を中心に詳しく説明する。
【００３５】
（第２の実施形態）
図６は、第２の実施形態に係る重量検知装置を示している。前述した第１の実施形態において、上流側搬送機構の搬送速度を検出する検出器として、エンコーダを用いたが、これに限らず、他の検出器を用いても良い。図６に示すように、第２の実施形態によれば、重量検知装置１０は、検出器として、タコジェネレータ６０を備えている。このタコジェネレータ６０は、上流側搬送機構３０における搬送ローラ３４ａ、３４ｂの回転軸３６の回転数に比例した電圧を発生し、この回転数（角速度）を検出する。制御装置５２は、タコジェネレータ６０により検出された回転数に基づいて、上流側搬送機構３０による郵便物Ｍの搬送速度を算出し、この搬送速度と、重量検知装置１０の搬送機構１４による湯便物の搬送速度が一致するように、搬送機構１４の駆動モータを制御する。
【００３６】
（第３の実施形態）
図７および図８は、第３の実施形態に係る重量検知装置１０を示し、図９は、搬送速度の検出および制御動作を示すフローチャートである。
図７および図８に示すように、第３の実施形態によれば、重量検知装置１０は、検出器として、２組の光学センサ７０ａ、７０ｂを備えている。１組の光学センサ７０ａは、例えば、上流側搬送機構３０における搬送ローラ３４ａの上流側に搬送路１を挟んで配置され、他の組の光学センサ７０ｂは、搬送ローラ３４ａの上流側に搬送路１を挟んで配置されている。これら２組の光学センサ７０ａ、７０ｂは、それぞれ搬送されて来る郵便物Ｍの通過を検知、すなわち、郵便物Ｍの先端を検知する。光学センサ７０ａ、７０ｂは、搬送路１に沿って間隔ｄをおいて設けられている。
【００３７】
図９に示すように、搬送速度の制御においては、まず、上流側搬送機構３０により搬送される郵便物（書状）の先端を光学センサ７０ａにより検出し、制御装置５２は郵便物が光学センサ７０ａを通過する時刻Ｔ１を記憶する(Ｓ１)。更に、制御装置５２は、郵便物Ｍの先端を光学センサ７０ｂにより検出し、郵便物が光学センサ７０ｂを通過する時刻Ｔ２を記憶する(Ｓ２)。制御装置５２は、検出した時刻Ｔ１、Ｔ２および光学センサ７０ａ、７０ｂ間の間隔ｄから、上流側搬送機構３０における郵便物Ｍの搬送速度Ｖｂ（＝ｄ÷（Ｔ２−Ｔ１））を算出する（Ｓ３）。
【００３８】
更に、制御装置５２は、上流側搬送機構３０における郵便物Ｍの搬送速度Ｖｂと重量検知装置１０の搬送機構１４における郵便物Ｍの搬送速度とを一致させるための搬送ローラ１８ａ、１８ｂ、２０ａ、２０ｂの回転速度、つまり、実現すべき回転速度ωｄを、上記算出した搬送速度Ｖｂと重量検知装置１０の搬送ローラ１８ａ、１８ｂ、２０ａ、２０ｂの半径Ｒｗとから算出する（ωｄ＝Ｖｂ÷Ｒｗ）（Ｓ４）。
【００３９】
次いで、制御装置５２は、算出した実現すべき回転速度ωｄと搬送ローラ１８ａ、１８ｂ、２０ａ、２０ｂの実際の回転速度ωｒとの誤差Δωを求め（Ｓ５）、この誤差Δωがゼロであるか否かを検出する（Ｓ６）。なお、搬送ローラ１８ａ、１８ｂ、２０ａ、２０ｂの実際の回転速度ωｒは、制御装置５２により搬送機構１４のサーボモータ２４の回転速度を検出することにより得られる。
【００４０】
制御装置５２は、誤差Δωがゼロの場合、すなわち、上流側搬送機構３０による郵便物の搬送速度と、重量検知装置１０の搬送機構１４による郵便物の搬送速度とが一致している場合、上記動作Ｓ１ないしＳ５を繰り返す。また、誤差Δωがゼロでない場合、すなわち、上流側搬送機構３０による郵便物の搬送速度と、重量検知装置１０の搬送機構１４による郵便物の搬送速度とが一致している場合、制御装置５２は、サーボモータ２４の回転速度を制御し、搬送ローラ１８ａ、１８ｂ、２０ａ、２０ｂの回転速度ωｒを誤差Δωがゼロとなる回転速度ωnew＝ωｂ＋Δωに調整する（Ｓ７）。これにより、制御装置５２は、装置の動作中、光学センサ７０ａ、７０ｂにより得られた速度情報を基に、重量検知装置１０の搬送機構１４による郵便物Ｍの搬送速度が、検出された上流側搬送機構３０による搬送速度と一致するように、搬送機構１４の搬送速度を制御する。
【００４１】
第２および第３の実施形態において、重量検知装置１０の他の構成は、前述した第１の実施形態と同一である。そして、第２および第３の実施形態においても、高速高密度で搬送される郵便物の重量を連続的に精度良く検知することが可能な重量検知装置が得られる。
【００４２】
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。
例えば、処理する紙葉類は、郵便物に限らず、有価証券、紙幣等の他の紙葉類に適用してもよい。搬送機構において、紙葉類を挟んで搬送する回転体は、搬送ローラに限らず、搬送ベルト等を用いることができる。重量センサは、力覚センサに限らず、他のセンサを用いてもよい。
【符号の説明】
【００４３】
１０…重量検知装置、１２…支持体、１４…搬送機構、１６…重量センサ、
１８ａ、１８ｂ、２０ａ、２０ｂ…搬送ローラ、２２…回転軸、
２４…サーボモータ、３０…上流側搬送機構、３２…ベース、
３４ａ、３４ｂ、３５ａ、３５ｂ…搬送ローラ、３６…回転軸、
４０…下流側搬送機構、４２ａ、４２ｂ、４３ａ、４３ｂ…搬送ローラ、
４４…回転軸、５０…エンコーダ、５２…制御装置、５４…演算装置、
６０…タコジェネレータ、７０ａ、７０ｂ…光学センサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転体に挟まれた状態で上流側から搬送されて来る紙葉類を受取って紙葉類の重量を検知する重量検知装置であって、
紙葉類を搬送する搬送路に独立して設けられた支持体と、
前記支持体上に設けられ、紙葉類を回転体で挟んで搬送する搬送機構と、紙葉類を搬送中の前記搬送機構および支持体の重量を検知する重量センサと、
少なくとも前記支持体よりも上流側の上流側搬送機構における紙葉類の搬送速度を検出する検出器と、
前記検出器により得られた速度情報を基に、前記搬送機構による紙葉類の搬送速度が、検出された搬送速度と一致するように、前記搬送機構の搬送速度を制御する制御装置と、
を備える重量検知装置。
【請求項２】
前記搬送機構は、紙葉類を挟んで搬送する複数の回転体と、これらの回転体の少なくとも１つを回転する駆動モータと、を備え、
前記制御装置は、前記検出器により検出された搬送速度と前記搬送機構による紙葉類の搬送速度との差がゼロとなるように、前記駆動モータの回転速度を制御する請求項１に記載の重量検知装置。
【請求項３】
前記検出器は、前記上流側搬送機構における回転体の回転速度を検出するエンコーダを備えている請求項１又は２に記載の重量検知装置。
【請求項４】
前記検出器は、前記上流側搬送機構における回転体の回転速度を検出するたこジェネレータを備えている請求項１又は２に記載の重量検知装置。
【請求項５】
前記検出器は、前記上流側搬送機構における紙葉類の通過を検知する光学センサを備えている請求項１又は２に記載の重量検知装置。
【請求項６】
紙葉類を搬送する搬送路に設けられ複数の回転体により紙葉類を挟んで搬送する上流側搬送機構と、
前記搬送路に設けられ複数の回転体により紙葉類を挟んで搬送する下流側搬送機構と、
前記上流側搬送機構と下流側搬送機構との間で前記搬送路に設けられ、前記上流側搬送機構から搬送されて来る紙葉類を受取ってこの紙葉類の重量を検知する重量検知装置と、を備え、
前記重量検知装置は、前記搬送路に独立して設けられた支持体と、前記支持体上に設けられ、紙葉類を回転体で挟んで搬送する搬送機構と、紙葉類を搬送中の前記搬送機構および支持体の重量を検知する重量センサと、少なくとも前記上流側搬送機構における紙葉類の搬送速度を検出する検出器と、前記検出器により得られた速度情報を基に、前記搬送機構による紙葉類の搬送速度が、検出された搬送速度と一致するように、前記搬送機構の搬送速度を制御する制御装置と、を備える紙葉類処理装置。
【請求項７】
前記搬送機構は、紙葉類を挟んで搬送する複数の回転体と、これらの回転体の少なくとも１つを回転する駆動モータと、を備え、
前記制御装置は、前記検出器により検出された搬送速度と前記搬送機構による紙葉類の搬送速度との差がゼロとなるように、前記駆動モータの回転速度を制御する請求項６に記載の紙葉類処理装置。
【請求項１】
回転体に挟まれた状態で上流側から搬送されて来る紙葉類を受取って紙葉類の重量を検知する重量検知装置であって、
紙葉類を搬送する搬送路に独立して設けられた支持体と、
前記支持体上に設けられ、紙葉類を回転体で挟んで搬送する搬送機構と、紙葉類を搬送中の前記搬送機構および支持体の重量を検知する重量センサと、
少なくとも前記支持体よりも上流側の上流側搬送機構における紙葉類の搬送速度を検出する検出器と、
前記検出器により得られた速度情報を基に、前記搬送機構による紙葉類の搬送速度が、検出された搬送速度と一致するように、前記搬送機構の搬送速度を制御する制御装置と、
を備える重量検知装置。
【請求項２】
前記搬送機構は、紙葉類を挟んで搬送する複数の回転体と、これらの回転体の少なくとも１つを回転する駆動モータと、を備え、
前記制御装置は、前記検出器により検出された搬送速度と前記搬送機構による紙葉類の搬送速度との差がゼロとなるように、前記駆動モータの回転速度を制御する請求項１に記載の重量検知装置。
【請求項３】
前記検出器は、前記上流側搬送機構における回転体の回転速度を検出するエンコーダを備えている請求項１又は２に記載の重量検知装置。
【請求項４】
前記検出器は、前記上流側搬送機構における回転体の回転速度を検出するたこジェネレータを備えている請求項１又は２に記載の重量検知装置。
【請求項５】
前記検出器は、前記上流側搬送機構における紙葉類の通過を検知する光学センサを備えている請求項１又は２に記載の重量検知装置。
【請求項６】
紙葉類を搬送する搬送路に設けられ複数の回転体により紙葉類を挟んで搬送する上流側搬送機構と、
前記搬送路に設けられ複数の回転体により紙葉類を挟んで搬送する下流側搬送機構と、
前記上流側搬送機構と下流側搬送機構との間で前記搬送路に設けられ、前記上流側搬送機構から搬送されて来る紙葉類を受取ってこの紙葉類の重量を検知する重量検知装置と、を備え、
前記重量検知装置は、前記搬送路に独立して設けられた支持体と、前記支持体上に設けられ、紙葉類を回転体で挟んで搬送する搬送機構と、紙葉類を搬送中の前記搬送機構および支持体の重量を検知する重量センサと、少なくとも前記上流側搬送機構における紙葉類の搬送速度を検出する検出器と、前記検出器により得られた速度情報を基に、前記搬送機構による紙葉類の搬送速度が、検出された搬送速度と一致するように、前記搬送機構の搬送速度を制御する制御装置と、を備える紙葉類処理装置。
【請求項７】
前記搬送機構は、紙葉類を挟んで搬送する複数の回転体と、これらの回転体の少なくとも１つを回転する駆動モータと、を備え、
前記制御装置は、前記検出器により検出された搬送速度と前記搬送機構による紙葉類の搬送速度との差がゼロとなるように、前記駆動モータの回転速度を制御する請求項６に記載の紙葉類処理装置。
【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２０１３−６７４８７（Ｐ２０１３−６７４８７Ａ）
【公開日】平成２５年４月１８日（２０１３．４．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２０６８２３（Ｐ２０１１−２０６８２３）
【出願日】平成２３年９月２２日（２０１１．９．２２）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月１８日（２０１３．４．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２２日（２０１１．９．２２）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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