JP4572161B2 - 紙葉類供給装置及び紙葉類供給方法 - Google Patents

Description

本発明は、封筒などの紙葉類を供給する紙葉類供給装置及び紙葉類供給方法に関し、特に、複数の紙葉類が重合状に集積されるホッパから紙葉類を一通ずつ供給する紙葉類供給装置及び紙葉類供給方法に関する。

封筒などの紙葉類を供給する紙葉類供給装置が知られている。例えば、特許文献１、２には、複数の紙葉類が重合状に集積されるホッパから紙葉類を一通ずつ供給するサクションベルト方式の紙葉類供給装置が示されている。この種の紙葉類供給装置は、紙葉類の先端が揃っていることを前提としたものと（特許文献１）、紙葉類の末端が揃っていることを前提としたものと（特許文献２）、前端及び末端の不揃いを許すものとに分類することができる。紙葉類の先端又は末端が揃っていることを前提とした紙葉類供給装置では、処理対象とする紙葉類の最小サイズに合わせ、紙葉類の吸着面積を最大限に大きくすることが可能であるが、前端及び末端の不揃いを許す紙葉類供給装置では、後に続く紙葉類の同時吸着を防止するために、紙葉類の吸着面積が制限される。以下、前端及び末端の不揃いを許容する紙葉類供給装置の従来例について、図１０を参照して説明する。

図１０は、従来例に係る紙葉類供給装置の構成を示す平面図である。
この図に示すように、紙葉類供給装置は、複数の紙葉類１を立位状態で重合状に集積するホッパ部１１０と、ホッパ部１１０に集積された紙葉類を一通づつ下流の搬送系１４０に供給する供給機構１２０とを備えている。
ホッパ部１１０には、コンベアベルト１１１、支持プレート１１２、ガイドプレート１１３などが設けられている。
コンベアベルト１１１は、ホッパ部１１０の底面をなし、紙葉類１を供給機構１２０に向けて搬送する。
支持プレート１１２は、コンベアベルト１１１に対して垂直な状態で移動可能に設けられ、集積した紙葉類１の後部に当接して紙葉類１を倒れないように支える。
ガイドプレート１１３は、紙葉類１の先端を案内する。
なお、コンベアベルト１１１及び支持プレート１１２は、同一の駆動源であるモータ（図示せず）により同速度で移動する。

供給機構１２０には、紙葉類押圧検知センサ１２１、チャンバ１２２、サクションベルト１２３、ピックアップローラ１２４、重送防止ローラ１２５などが設けられている。
紙葉類押圧検知センサ１２１は、押圧検知レバー１２１ａと検知センサ１２１ｂによって構成され、サクションベルト１２３の上流に配置される。押圧検知レバー１２１ａは、ばね１２１ｃによりホッパ部１１０側（図１０の左方向）に付勢されており、紙葉類１が無い状態では、検知センサ１２１ｂに検知されないが、紙葉類１が当接する状態では、図１０の右方向に押し込まれ、検知センサ１２１ｂに検知される。
チャンバ１２２は、図示しないブロアなどの負圧源に接続されている。チャンバ１２２の一側面（ホッパ部１１０側）には、多数の孔（図示せず）を有する吸引面１２２ａが形成されており、ここで紙葉類１が吸着される。
サクションベルト１２３は、紙葉類１を吸着するための吸着孔１２３ａが全周に形成された無端帯状であり、サーボモータ１２６の駆動に応じ、チャンバ１２２の吸引面１２２ａに沿って周回動作する。

ピックアップローラ１２４は、サクションベルト１２３の下流に配置され、モータ１２７の駆動に応じ、下流の搬送系１４０に向けて紙葉類１を挟持搬送する。
重送防止ローラ１２５は、紙葉類１の供給開始位置とピックアップローラ１２４の間に配置される。重送防止ローラ１２５は、サクションベルト１２３の方向に一定の負荷が与えられるとともに、紙葉類１を供給する方向とは逆の方向に回転することにより、紙葉類１の重送を防止する。
なお、ピックアップローラ１２４の対向線上には、紙葉類１の有無を検知する光電センサ１２８が配置される。また、重送防止ローラ１２５とピックアップローラ１２４の間にも、紙葉類１の有無を検知する光電センサ１２９が配置されている。

つぎに、図１０に示す紙葉類供給装置の動作について説明する。
ホッパ部１１０に載置された紙葉類１は、コンベアベルト１１１及び支持プレート１１２により、供給機構１２０に向けて搬送され、先頭の紙葉類１ａにより押圧検知レバー１２１ａが押圧される。紙葉類押圧検知センサ１２１が紙葉類１を検知すると、コンベアベルト１１１及び支持プレート１１２の駆動モータが停止する。
また、チャンバ１２２の吸引面１２２ａは、サクションベルト１２３の吸着孔１２３ａを介して、最もサクションベルト１２３側にある紙葉類１ａを吸着する。その後、サーボモータ１２６が駆動し、サクションベルト１２３が周回動作を開始することで、紙葉類１ａの供給搬送が行われる。紙葉類１ａが重送防止ローラ１２５を通過した後、光電センサ１２８が紙葉類１ａを検知すると、サクションベルト１２３の駆動源であるサーボモータ１２６が停止する。紙葉類１ａは、常時回転するピックアップローラ１２４に挟まれ、下流の搬送系１４０に搬送される。更に、光電センサ１２９が紙葉類１ａの末端を検知すると紙葉類１ａと同様にして後続の紙葉類１ｂの供給が開始される。
特開平０７−０８０４１６号公報 実開昭６２−１８６８３３号公報

しかしながら、図１０に示す従来の紙葉類供給装置では、大小さまざまなサイズが混在している紙葉類１を処理対象とし、かつ、先端及び末端の不揃いを許容するにあたり、紙葉類１の先端部を吸着しないことによって、紙葉類１の重送を防止しているので、厚物の紙葉類１を供給する際に十分な吸着力を得ることができず、停滞などにより処理速度が低下する可能性がある。
また、図１０に示す従来の紙葉類供給装置では、紙葉類１がピックアップローラ１２４に掴まれた時点でサクションベルト１２３の駆動を停止するが、チャンバ１２２は吸着状態を維持するので、チャンバ１２２の吸着が抵抗となり、ピックアップローラ１２４の部位で紙葉類１の破損や搬送速度の低下が生じる可能性があった。
また、図１０に示す従来の紙葉類供給装置では、紙葉類１をピックアップローラ１２４に達するまでサクションベルト１２３で搬送する際、後続の紙葉類１がサクションベルト１２３に吸着されると重送となる確率が増すため、安定して処理できる紙葉類１の最小長さは、チャンバ１２２の吸引面最上流位置からピックアップローラ１２４までの距離となる。しかしながら、ピックアップローラ１２４は、サクションベルト１２３の下流に配置されているので、チャンバ１２２の吸引面最上流位置からピックアップローラ１２４までの距離が長くなり、より短い紙葉類１の安定供給が困難であった。

なお、特許文献２には、上流側チャンバと下流側チャンバに分割されたメインチャンバが示されているが、上流側チャンバと負圧源の間に設けられる一つの電磁バルブを紙葉類の長さに応じて切り換え、二種類の吸着状態を出現させるに過ぎない。また、特許文献２の紙葉類供給装置は、紙葉類の末端が揃っていることを前提とし、紙葉類の末端部対向位置に配置されるサブチャンバで重送を防止するものであって、先端及び末端の不揃いを許容し、かつ、サブチャンバを用いることなく紙葉類の重送を防止する本発明の紙葉類供給装置とは基本的な構成が相違している。

本発明は、上記の事情にかんがみなされたものであり、紙葉類の先端や末端が不揃いであっても、紙葉類を重送することなく一通ずつ供給できるだけでなく、厚物の紙葉類を供給する際には、十分な吸着力を確保して停滞による処理速度の低下を防止できる紙葉類供給装置及び紙葉類供給方法の提供を目的とする。

上記目的を達成するため本発明の紙葉類供給装置は、負圧源に接続され、紙葉類を吸着するチャンバと、前記負圧源と前記チャンバの間に設けられ、前記チャンバの内圧を負圧と大気圧に切り換える電磁バルブと、前記チャンバの吸引面に沿って周回動作し、前記チャンバに吸着された紙葉類を下流に向けて搬送するサクションベルトと、前記サクションベルトから紙葉類をピックアップし、下流の搬送系に供給するピックアップローラと、これらを制御する制御装置と、を備える紙葉類供給装置であって、前記チャンバが、上流側チャンバと下流側チャンバに分割されるとともに、分割された各チャンバが、別個の電磁バルブを介して前記負圧源に接続され、前記制御装置が、前記電磁バルブの切り換え制御によって、前記上流側チャンバの内圧及び前記下流側チャンバの内圧を負圧とする第一の状態と、前記上流側チャンバの内圧を負圧とし、前記下流側チャンバの内圧を大気圧とする第二の状態と、前記上流側チャンバの内圧を大気圧とし、前記下流側チャンバの内圧を負圧とする第三の状態と、前記上流側チャンバの内圧及び前記下流側チャンバの内圧を大気圧とする第四の状態とを出現させる構成としてある。

このようにすると、紙葉類の状態や条件に応じて、様々な状態を選択的に出現させることができるので、紙葉類の状態や条件に拘わらず、安定した供給処理を行うことができる。
例えば、通常の紙葉類を供給する際には、サクションベルトの動作開始時に、上流側チャンバの内圧のみを負圧とすることにより、紙葉類の先端や末端が不揃いであっても、紙葉類を重送することなく一通ずつ供給できる。
また、厚物の紙葉類を供給する際には、サクションベルトの動作開始時に、上流側チャンバの内圧及び下流側チャンバの内圧を負圧とすることにより、十分な吸着力を確保して停滞による処理速度の低下を防止できる。

また、本発明の紙葉類供給装置は、前記制御装置が、通常の紙葉類に適用される通常モードと、厚物の紙葉類に適用される厚物モードとを有し、前記通常モードでは、前記サクションベルトの動作開始時に、前記上流側チャンバの内圧のみを負圧とし、前記厚物モードでは、前記サクションベルトの動作開始時に、前記上流側チャンバの内圧及び前記下流側チャンバの内圧を負圧とする構成としてある。
このようにすると、モードの切り換えだけで、通常の紙葉類や厚物の紙葉類に適した吸着状態を出現させることができる。

また、本発明の紙葉類供給装置は、前記制御装置が、モード切り換えスイッチに接続され、当該モード切り換えスイッチの操作信号に応じて、通常モードと厚物モードの切り換えを行う構成としてある。
このようにすると、きわめて簡単な構成で、通常モードと厚物モードの切り換えを行うことが可能になる。

また、本発明の紙葉類供給装置は、前記制御装置が、厚物の紙葉類を検知する厚物検知器に接続され、当該厚物検知器の検知信号に応じて、通常モードと厚物モードの切り換えを行う構成としてある。
このようにすると、通常モードと厚物モードの切り換えを自動的に行うことができるだけでなく、不適切なモード切り換え操作による処理速度の低下なども防止できる。

また、本発明の紙葉類供給装置は、前記制御装置が、前記ピックアップローラによる紙葉類のピックアップを判断し、当該判断とほぼ同時に前記下流側チャンバの内圧を大気圧に切り換える構成としてある。
このようにすると、ピックアップローラが紙葉類をピックアップする際、チャンバの吸着が抵抗となることを回避し、ピックアップローラ部位における紙葉類の破損や搬送速度の低下を防止することができる。

また、本発明の紙葉類供給装置は、前記ピックアップローラが、前記サクションベルトの搬送領域にオーバーラップして配置される構成としてある。
このようにすると、チャンバの吸引面最上流位置からピックアップローラまでの距離が短くなるので、より短い紙葉類の安定供給が可能になる。

また、本発明の紙葉類供給方法は、負圧源に接続され、紙葉類を吸着する上流側チャンバ及び下流側チャンバと、前記負圧源と前記各チャンバの間に設けられ、前記各チャンバの内圧を負圧と大気圧に切り換える電磁バルブと、前記チャンバの吸引面に沿って周回動作し、前記チャンバに吸着された紙葉類を下流に向けて搬送するサクションベルトと、前記サクションベルトから紙葉類をピックアップし、下流の搬送系に供給するピックアップローラと、これらを制御する制御装置と、を用いた紙葉類供給方法であって、通常の紙葉類に適用される通常モードと、厚物の紙葉類に適用される厚物モードとを有し、前記通常モードでは、前記サクションベルトの動作開始時に、前記上流側チャンバの内圧のみを負圧とし、前記厚物モードでは、前記サクションベルトの動作開始時に、前記上流側チャンバの内圧及び前記下流側チャンバの内圧を負圧とする方法としてある。

このようにすると、紙葉類の先端や末端が不揃いであっても、紙葉類を重送することなく一通ずつ供給できるだけでなく、厚物の紙葉類を供給する際には、十分な吸着力を確保して停滞による処理速度の低下を防止できる。

また、本発明の紙葉類供給方法は、モード切り換えスイッチの操作信号に応じて、通常モードと厚物モードの切り換えを行う方法としてある。
このようにすると、きわめて簡単な構成で、通常モードと厚物モードの切り換えを行うことが可能になる。

また、本発明の紙葉類供給方法は、厚物の紙葉類を検知する厚物検知器の検知信号に応じて、通常モードと厚物モードの切り換えを行う方法としてある。
このようにすると、通常モードと厚物モードの切り換えを自動的に行うことができるだけでなく、不適切なモード切り換え操作による処理速度の低下なども防止できる。

また、本発明の紙葉類供給方法は、前記ピックアップローラによる紙葉類のピックアップを判断し、当該判断とほぼ同時に前記下流側チャンバの内圧を大気圧に切り換える方法としてある。
このようにすると、ピックアップローラが紙葉類をピックアップする際、チャンバの吸着が抵抗となることを回避し、ピックアップローラ部位における紙葉類の破損や搬送速度の低下を防止することができる。

以上のように、本発明によれば、紙葉類の状態や条件に応じて、様々な状態を選択的に出現させることにより、紙葉類の状態や条件に拘わらず、紙葉類の安定供給が可能になる。
例えば、通常の紙葉類を供給する際には、サクションベルトの動作開始時に、上流側チャンバの内圧のみを負圧とすることにより、紙葉類の先端や末端が不揃いであっても、紙葉類を重送することなく一通ずつ供給できる。
また、厚物の紙葉類を供給する際には、サクションベルトの動作開始時に、上流側チャンバの内圧及び下流側チャンバの内圧を負圧とすることにより、十分な吸着力を確保して停滞による処理速度の低下を防止できる。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。

［第一実施形態］
図１は、本発明の第一実施形態に係る紙葉類供給装置の構成を示す平面図である。
この図に示すように、紙葉類供給装置は、複数の紙葉類１を立位状態で重合状に集積するホッパ部１０と、ホッパ部１０に集積された紙葉類を一通づつ下流の搬送系４０に供給する供給機構２０とを備えている。

ホッパ部１０には、コンベアベルト１１、支持プレート１２、ガイドプレート１３などが設けられている。
コンベアベルト１１は、ホッパ部１０の底面をなし、紙葉類１を供給機構２０に向けて搬送する。
支持プレート１２は、コンベアベルト１１に対して垂直な状態で移動可能に設けられ、集積した紙葉類１の後部に当接して紙葉類１を倒れないように支える。
ガイドプレート１３は、紙葉類１の先端を案内する。
なお、コンベアベルト１１及び支持プレート１２は、同一の駆動源であるモータ（図示せず）により同速度で移動する。

供給機構２０には、紙葉類押圧検知センサ２１、チャンバ２２、２３、電磁バルブ２４、２５、サクションベルト２６、ピックアップローラ２７、重送防止ローラ２８などが設けられている。
紙葉類押圧検知センサ２１は、押圧検知レバー２１ａと検知センサ２１ｂによって構成され、サクションベルト２６の上流に配置される。押圧検知レバー２１ａは、ばね２１ｃによりホッパ部１０側（図１の左方向）に付勢されており、紙葉類１が無い状態では、検知センサ２１ｂに検知されないが、紙葉類１が当接する状態では、図１の右方向に押し込まれ、検知センサ２１ｂに検知される。

チャンバ２２、２３は、図示しないブロアなどの負圧源に接続されている。チャンバ２２、２３の一側面（ホッパ部１０側）には、多数の孔（図示せず）を有する吸引面２２ａ、２３ａが形成されており、ここで紙葉類１が吸着される。本発明のチャンバ２２、２３は、上流側チャンバ２２と下流側チャンバ２３に分割されている。上流側チャンバ２２は、ホッパ部１０に集積された紙葉類１の先端部を吸着することなく、紙葉類１の中間部を吸着するように吸着範囲が規定され、下流側チャンバ２３は、ホッパ部１０に集積された紙葉類１の先端部位置からピックアップローラ２７の上流位置に亘り、吸着範囲が規定されている。
電磁バルブ２４は、上流側チャンバ２２と負圧源の間に設けられ、上流側チャンバ２２の内圧を瞬時に負圧と大気圧に切り換える。
電磁バルブ２５は、下流側チャンバ２３と負圧源の間に設けられ、下流側チャンバ２３の内圧を瞬時に負圧と大気圧に切り換える。
サクションベルト２６は、紙葉類１を吸着するための吸着孔２ａが全周に形成された無端帯状であり、サーボモータ２９の駆動に応じ、チャンバ２２、２３の吸引面２２ａ、２３ａに沿って周回動作する。

ピックアップローラ２７は、サクションベルト２６の下流に配置され、モータ３０の駆動に応じ、ピックアップした紙葉類１を下流の搬送系４０に向けて挟持搬送する。具体的には、モータ３０により駆動される駆動ローラ２７ａと、駆動ローラ２７ａに当接する従動ローラ２７ｂと、従動ローラ２７ｂを移動自在に支持する支持アーム２７ｃと、支持アーム２７ｃを所定方向に付勢するばね２７ｄとを用いて、ピックアップローラ２７が構成されている。
また、本実施形態では、ピックアップローラ２７を、サクションベルト２６の搬送領域にオーバーラップするように配置している。このようにすると、チャンバ２２、２３の吸引面最上流位置からピックアップローラ２７までの距離が短くなるので、より短い紙葉類を安定供給することが可能になる。

重送防止ローラ２８は、紙葉類１の供給開始位置とピックアップローラ２７の間に配置される。重送防止ローラ２８は、サクションベルト２６の方向に一定の負荷が与えられるとともに、紙葉類１を供給する方向とは逆の方向に回転することにより、紙葉類１の重送を防止する。
なお、ピックアップローラ２７の対向線上や、重送防止ローラ２８の上流及び下流には、紙葉類１の有無を検知する光電センサ３１〜３３が配置されている。また、上流側チャンバ２２の上流端部２２ｂを基準とし、処理対象となる紙葉類１の最小長さ分だけ下流の位置にも、紙葉類１の有無を検知する光電センサ３４が配置される。

図２は、本発明の第一実施形態に係る紙葉類供給装置の制御構成を示すブロック図である。
この図に示すように、紙葉類供給装置には、各部を制御するための制御装置５０が設けられている。制御装置５０としては、プログラムに応じて制御動作するシーケンサやマイコンが好ましが、リレーシーケンス回路などで構成してもよい。制御装置５０の入力側には、紙葉類押圧検知センサ２１、光電センサ３１〜３４、モード切り換えスイッチ３５などが接続され、出力側には、コンベアベルト１１（支持プレート１２）用のモータ、電磁バルブ２４、２５、サーボモータ２９、モータ３０などが接続される。

本発明の制御装置５０は、電磁バルブ２４、２５の切り換え制御によって、上流側チャンバ２２の内圧及び下流側チャンバ２３の内圧を負圧とする第一の状態と、上流側チャンバ２２の内圧を負圧とし、下流側チャンバ２３の内圧を大気圧とする第二の状態と、上流側チャンバ２２の内圧を大気圧とし、下流側チャンバ２３の内圧を負圧とする第三の状態と、上流側チャンバ２２の内圧及び下流側チャンバ２３の内圧を大気圧とする第四の状態とを出現させることができる。これにより、紙葉類１の状態や条件に応じて、様々な状態を選択的に出現させ、紙葉類１の状態や条件を問わず安定した供給処理を行うことが可能になる。

例えば、通常の紙葉類１を供給する際には、サクションベルト２６の動作開始時に、上流側チャンバ２２の内圧のみを負圧とすることにより、紙葉類１の先端や末端が不揃いであっても、紙葉類１を重送することなく一通ずつ供給できる。
また、厚物の紙葉類１を供給する際には、サクションベルト２６の動作開始時に、上流側チャンバ２２の内圧及び下流側チャンバ２３の内圧を負圧とすることにより、十分な吸着力を確保して停滞による処理速度の低下を防止できる。
また、本実施形態の制御装置５０は、通常の紙葉類１に適用される通常モードと、厚物の紙葉類１に適用される厚物モードとを有し、モード切り換えスイッチ３５の操作信号に応じて、通常モードと厚物モードの切り換えを行う。以下、通常モード及び厚物モードの動作手順について、図３〜図８を参照して説明する。

図３は、本発明の第一実施形態に係る紙葉類供給装置の通常モード時の動作手順を示すタイミングチャート、図４は、本発明の第一実施形態に係る紙葉類供給装置の通常モード時の動作説明図、図５は、本発明の第一実施形態に係る紙葉類供給装置の通常モード時の動作説明図、図６は、本発明の第一実施形態に係る紙葉類供給装置の通常モード時の動作説明図である。
ホッパ部１０に載置された紙葉類１は、コンベアベルト１１及び支持プレート１２により、供給機構２０に向け移動し、最右端にある紙葉類１ａにより押圧検知レバー２１ａが押圧される。検知センサ２１ｂにより押圧検知レバー２１ａの変位が検知されると、コンベアベルト１１及び支持プレート１２の駆動を停止する。

チャンバ２２、２３と繋がっているブロアは常時作動しているが、通常モードにおける紙葉類１の供給開始時は、図４に示すように、電磁バルブ２４により上流側チャンバ２２の内圧は負圧の状態に、、電磁バルブ２５により下流側チャンバ２３の内圧は大気圧の状態となっている。
これにより、検知センサ２１ｂが押圧検知レバー２１ａを検知するのとほぼ同時に、上流側チャンバ２２の吸引面２２ａがサクションベルト２６の吸着孔２６ａを介して、最もサクションベルト２６側にある紙葉類１ａを吸着する。このとき、下流側チャンバ２３の内圧を大気圧としているため、吸引面２３ａでは吸着が行われず、図４に示すように、紙葉類１ａの先端が揃えられていない状態であっても、後続の紙葉類１ｂを吸着することはない。

検知センサ２１ｂの検知後、吸着のためのわずかな時間（Ｔｗ：一定時間）をおいてサーボモータ２９が駆動し、サクションベルト２６が周回動作を開始することで、紙葉類１ａの供給搬送が行われる。重送防止ローラ２８の上流に備えた光電センサ３２が紙葉類１ａを検知すると、電磁バルブ２５により下流側チャンバ２３の内圧を負圧に切り換え、紙葉類１ａの先端部を吸着する。このとき、下流側チャンバ２３の下流側では、紙葉類１が到達していないため、吸引面２３ａから大気圧が吸い込まれ、下流側チャンバ２３の負圧状態が低下する可能性があるが、図５に示すように、に小さな通気孔２３ｂが形成された仕切り板２３ｃで、下流側チャンバ２３の内部を仕切ることにより、負圧状態の低下はわずかに抑えられ、紙葉類１ａの吸着に影響は無い。

光電センサ３４が紙葉類１ａを検知すると、電磁バルブ２４により上流側チャンバ２２の内圧を大気圧に切り換える。これにより、紙葉類１ａが最小サイズの場合でも、上流側チャンバ２２が後続の紙葉類１ｂを吸着することは無い。つぎに、光電センサ３１が紙葉類１ａを検知すると、電磁バルブ２５により下流側チャンバ２３の内圧を大気圧に切り換えるとともに、サクションベルト２６の駆動源であるサーボモータ２９を停止する。紙葉類１ａはサクションベルト２６と同速度で常に回転するピックアップローラ２７に掴まれ、下流の搬送系４０に搬送される。このようにすると、ピックアップローラ２７が紙葉類１ａを掴む際、下流側チャンバ２３の吸着力が抵抗となることを回避し、ピックアップローラ２７の部位における紙葉類１ａの破損や搬送速度の低下を防止することができる。
また、下流側チャンバ２３の上流端部２３ｄからピックアップローラ２７の対向位置までの距離は、処理対象とする紙葉類１の最小長さ以下としている。これにより、サクションベルト２６が周回動作中に後続の紙葉類１ｂを吸着することは無い。

つぎに、光電センサ３２で紙葉類１ａの末端を検出すると、電磁バルブ２４により上流側チャンバ２２の内圧を負圧に切り換え、後続の紙葉類１ｂの吸着を行い、吸着のたえのわずかな時間をおいた後、サーボモータ２９が回転して紙葉類１ａと同様に紙葉類１ｂの供給を行う。
また、紙葉類１ａの供給時に、後続の紙葉類１ｂが摩擦により紙葉類１ａに引きずられ、重送防止ローラ２８によって分離された場合では、光電センサ３２での紙葉類１ａの末端検出はされない。その場合、光電センサ３３による紙葉類１ａの末端検出のタイミングで上流側チャンバ２２の内圧を負圧に切り換え、紙葉類１ｂの吸着を行い、以後、紙葉類１ａと同様に供給を行う。

図７は、本発明の第一実施形態に係る紙葉類供給装置の厚物モード時の動作手順を示すタイミングチャート、図８は、本発明の第一実施形態に係る紙葉類供給装置の厚物モード時の動作説明図である。
これらの図に示すように、厚物モードにおいては、光電センサ３２で紙葉類１の末端を検知した場合でも、上流側チャンバ２２及び下流側チャンバ２３の内圧を負圧に切り換え、吸引面を広くして後続の紙葉類１の吸着をする点が通常モードと相違している。つまり、厚物の紙葉類１を供給する際には、サクションベルト２６の動作開始時に、上流側チャンバ２２及び下流側チャンバ２３の内圧を負圧とすることにより、十分な吸着力を確保して停滞による処理速度の低下を防止できる。
なお、通常の紙葉類１の場合は、サクションベルト２６の動作開始時に、上流側チャンバ２２及び下流側チャンバ２３の内圧を負圧にすると、後続紙葉類１の先端部を吸着してしまう可能性があるが、厚物の紙葉類１の場合は、紙葉類１自身が曲りにくく、しかも、後続の紙葉類１と下流側チャンバ２３の吸引面２３ａが離間しているので、後続の紙葉類１が同時に吸着される可能性はきわめて低い。

以上のように構成された本実施形態の紙葉類供給装置によれば、紙葉類１を吸着するチャンバ２２、２３が、上流側チャンバ２２と下流側チャンバ２３に分割されるとともに、分割された各チャンバ２２、２３が、別個の電磁バルブ２４、２５を介して負圧源に接続され、更に、制御装置５０が、電磁バルブ２４、２５の切り換え制御によって、上流側チャンバ２２の内圧及び下流側チャンバ２３の内圧を負圧とする第一の状態と、上流側チャンバ２２の内圧を負圧とし、下流側チャンバ２３の内圧を大気圧とする第二の状態と、上流側チャンバ２２の内圧を大気圧とし、下流側チャンバ２３の内圧を負圧とする第三の状態と、上流側チャンバ２２の内圧及び下流側チャンバ２３の内圧を大気圧とする第四の状態とを出現させるので、紙葉類１の状態や条件に応じて、様々な状態を選択的に出現させ、紙葉類の状態や条件に拘わらず、安定した供給処理を行うことができる。

例えば、通常の紙葉類１を供給する際には、サクションベルト２６の動作開始時に、上流側チャンバ２２の内圧のみを負圧とすることにより、紙葉類１の先端や末端が不揃いであっても、紙葉類を重送することなく一通ずつ供給できる。
また、厚物の紙葉類１を供給する際には、サクションベルト２６の動作開始時に、上流側チャンバ２２の内圧及び下流側チャンバ２３の内圧を負圧とすることにより、十分な吸着力を確保して停滞による処理速度の低下を防止できる。
また、制御装置５０は、通常の紙葉類１に適用される通常モードと、厚物の紙葉類１に適用される厚物モードとを有し、モード切り換えスイッチ３５の操作信号に応じて、通常モードと厚物モードの切り換えを行うので、きわめて簡単な構成で、通常モードと厚物モードの切り換えを行うことが可能になる。

また、制御装置５０は、ピックアップローラ２７による紙葉類１のピックアップを判断し、当該判断とほぼ同時に下流側チャンバ２３の内圧を大気圧に切り換えるので、ピックアップローラ２７が紙葉類１をピックアップする際、下流側チャンバ２３の吸着力が抵抗となることを回避し、ピックアップローラ２７部位における紙葉類１の破損や搬送速度の低下を防止することができる。
また、ピックアップローラ２７は、サクションベルト２６の搬送領域にオーバーラップして配置されるので、下流側チャンバ２３の吸引面最上流位置からピックアップローラ２７までの距離を短くし、より短い紙葉類１の安定供給が可能になる。

［第二実施形態］
つぎに、本発明の第二実施形態に係る紙葉類供給装置について、図９を参照して説明する。ただし、第一実施形態と共通の構成については、第一実施形態と同じ符号を付け、第一実施形態の説明を援用する。

図９は、本発明の第二実施形態に係る紙葉類供給装置の構成を示す平面図である。
この図に示すように、第二実施形態に係る紙葉類供給装置は、厚物の紙葉類を検知する厚物検知器３６を備え、厚物検知器３６の検知信号に応じて、通常モードと厚物モードの切り換えを行う点が第一実施形態と相違している。このようにすると、通常モードと厚物モードの切り換えを自動的に行うことができるだけでなく、不適切なモード切り換え操作による処理速度の低下なども防止できる。
具体的に説明すると、本実施形態の厚物検知器３６は、紙葉類１の厚さ方向に移動自在な重送防止ローラ２８を利用して、紙葉類１の厚さ検知を行う。つまり、紙葉類１の厚みによって重送防止ローラ２８がサクションベルト２６から遠ざかる方向に押し退けられる量を検知し、その量が所定値を超えるとき、厚物であると判定することができる。
厚物検知器３６が厚物の紙葉類１を検知した場合、直ちに厚物モードに移行してもよいが、厚物検知器３６が所定回数連続して厚物を検知してから厚物モードに移行することが好ましい。このようにすると、単発的に混在する厚物によって、不要なモード切り換えが実行される不都合を防止できる。

本発明は、大小さまざまなサイズが混在し、先端がそれほど揃えられていない状態の紙葉類を一通ずつ確実に供給することが求められる紙葉類供給装置に適用でき、特に、安定した処理速度が求められる郵便物やメール便の仕分け機に好適に用いることができる。

本発明の第一実施形態に係る紙葉類供給装置の構成を示す平面図である。 本発明の第一実施形態に係る紙葉類供給装置の制御構成を示すブロック図である。 本発明の第一実施形態に係る紙葉類供給装置の通常モード時の動作手順を示すタイミングチャートである。 本発明の第一実施形態に係る紙葉類供給装置の通常モード時の動作説明図である。 本発明の第一実施形態に係る紙葉類供給装置の通常モード時の動作説明図である。 本発明の第一実施形態に係る紙葉類供給装置の通常モード時の動作説明図である。 本発明の第一実施形態に係る紙葉類供給装置の厚物モード時の動作手順を示すタイミングチャートである。 本発明の第一実施形態に係る紙葉類供給装置の厚物モード時の動作説明図である。 本発明の第二実施形態に係る紙葉類供給装置の構成を示す平面図である。 従来例に係る紙葉類供給装置の構成を示す平面図である。

符号の説明

１ 紙葉類
１０ ホッパ部
２０ 供給機構
２１ 紙葉類押圧検知センサ
２２ 上流側チャンバ
２３ 下流側チャンバ
２４ 電磁バルブ
２５ 電磁バルブ
２６ サクションベルト
２７ ピックアップローラ
２９ サーボモータ
３１〜３４ 光電センサ
３５ モード切り換えスイッチ
３６ 厚物検知器
４０ 搬送系
５０ 制御装置

Claims (10)

1. 負圧源に接続され、紙葉類を吸着するチャンバと、
   前記負圧源と前記チャンバの間に設けられ、前記チャンバの内圧を負圧と大気圧に切り換える電磁バルブと、
   前記チャンバの吸引面に沿って周回動作し、前記チャンバに吸着された紙葉類を下流に向けて搬送するサクションベルトと、
   前記サクションベルトから紙葉類をピックアップし、下流の搬送系に供給するピックアップローラと、
   これらを制御する制御装置と、
   を備える紙葉類供給装置であって、
   前記チャンバが、
   上流側チャンバと下流側チャンバに分割されるとともに、分割された各チャンバが、別個の電磁バルブを介して前記負圧源に接続され、
   前記制御装置が、
   前記電磁バルブの切り換え制御によって、
   前記上流側チャンバの内圧及び前記下流側チャンバの内圧を負圧とする第一の状態と、
   前記上流側チャンバの内圧を負圧とし、前記下流側チャンバの内圧を大気圧とする第二の状態と、
   前記上流側チャンバの内圧を大気圧とし、前記下流側チャンバの内圧を負圧とする第三の状態と、
   前記上流側チャンバの内圧及び前記下流側チャンバの内圧を大気圧とする第四の状態とを出現させる
   ことを特徴とする紙葉類供給装置。
2. 前記制御装置が、
   通常の紙葉類に適用される通常モードと、
   厚物の紙葉類に適用される厚物モードとを有し、
   前記通常モードでは、前記サクションベルトの動作開始時に、前記上流側チャンバの内圧のみを負圧とし、
   前記厚物モードでは、前記サクションベルトの動作開始時に、前記上流側チャンバの内圧及び前記下流側チャンバの内圧を負圧とする
   ことを特徴とする請求項１記載の紙葉類供給装置。
3. 前記制御装置が、モード切り換えスイッチに接続され、当該モード切り換えスイッチの操作信号に応じて、通常モードと厚物モードの切り換えを行うことを特徴とする請求項２記載の紙葉類供給装置。
4. 前記制御装置が、厚物の紙葉類を検知する厚物検知器に接続され、当該厚物検知器の検知信号に応じて、通常モードと厚物モードの切り換えを行うことを特徴とする請求項２記載の紙葉類供給装置。
5. 前記制御装置が、前記ピックアップローラによる紙葉類のピックアップを判断し、当該判断とほぼ同時に前記下流側チャンバの内圧を大気圧に切り換えることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の紙葉類供給装置。
6. 前記ピックアップローラが、前記サクションベルトの搬送領域にオーバーラップして配置されることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の紙葉類供給装置。
7. 負圧源に接続され、紙葉類を吸着する上流側チャンバ及び下流側チャンバと、
   前記負圧源と前記各チャンバの間に設けられ、前記各チャンバの内圧を負圧と大気圧に切り換える電磁バルブと、
   前記チャンバの吸引面に沿って周回動作し、前記チャンバに吸着された紙葉類を下流に向けて搬送するサクションベルトと、
   前記サクションベルトから紙葉類をピックアップし、下流の搬送系に供給するピックアップローラと、
   これらを制御する制御装置と、
   を用いた紙葉類供給方法であって、
   通常の紙葉類に適用される通常モードと、
   厚物の紙葉類に適用される厚物モードとを有し、
   前記通常モードでは、前記サクションベルトの動作開始時に、前記上流側チャンバの内圧のみを負圧とし、
   前記厚物モードでは、前記サクションベルトの動作開始時に、前記上流側チャンバの内圧及び前記下流側チャンバの内圧を負圧とする
   ことを特徴とする紙葉類供給方法。
8. モード切り換えスイッチの操作信号に応じて、通常モードと厚物モードの切り換えを行うことを特徴とする請求項７記載の紙葉類供給方法。
9. 厚物の紙葉類を検知する厚物検知器の検知信号に応じて、通常モードと厚物モードの切り換えを行うことを特徴とする請求項７又は８記載の紙葉類供給方法。
10. 前記ピックアップローラによる紙葉類のピックアップを判断し、当該判断とほぼ同時に前記下流側チャンバの内圧を大気圧に切り換えることを特徴とする請求項７〜９のいずれかに記載の紙葉類供給方法。

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