JP4607725B2 - 紙葉類処理装置、および紙葉類処理方法 - Google Patents

Description

この発明は、紙葉類の搬送方向を逆転させるスイッチバック部を有する紙葉類処理装置、および紙葉類処理方法に関する。

従来、紙葉類処理装置として、搬送される紙葉類をニップに受け入れて正転した後、当該紙葉類をニップで挟持した状態のまま逆転することで、紙葉類の搬送方向を逆転させるスイッチバックローラを備えた装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。この装置では、スイッチバック部に向かう紙葉類の搬送方向後端を定位置に配置したセンサで検知して、この検知信号をトリガーとして一定時間後にスイッチバックローラを停止して逆転させることで、紙葉類の搬送方向を逆転させている。これにより、紙葉類の後端がスイッチバックローラのニップを通過してしまう前の適切なタイミングで紙葉類を停止させて逆転させることができ、長さの異なる全ての紙葉類を同じ条件でスイッチバックさせることができる。

ところで、この紙葉類処理装置では、紙葉類の取り出し部や振り分け部など装置内のいずれかの箇所で搬送ジャム等の不具合を生じた場合、他の箇所でさらなるジャムを発生させないため、装置を直ちに停止させて搬送中の全ての紙葉類をその場で停止させるようにしている。そして、装置を停止した後、オペレータの手作業により、ジャムを生じた紙葉類が取り除かれる。さらに、ジャム処理後、装置の動作を再開させて、停止した全ての紙葉類の搬送を再開する。

このとき、例えば、スイッチバック部に向かう途中で停止した紙葉類の搬送を再開する際に、当該紙葉類の搬送方向後端を定位置にあるセンサで検知して上述したタイミングでスイッチバックローラを停止させて逆転させると、紙葉類の搬送方向後端がローラのニップに十分に近づかないうちに紙葉類を逆転させてしまう場合がある。つまり、停止した紙葉類の搬送を再開する際には搬送速度が安定するまで時間がかかるため、加速中の紙葉類の搬送位置を時間で管理すると、停止位置にばらつきを生じてしまう。このように、スイッチバックする紙葉類の停止位置にばらつきを生じると、スイッチバック後の紙葉類を正常な方向に指向できなくなって新たなジャムを発生させてしまう不具合を生じる。

また、搬送方向後端が定位置のセンサを通過した状態で停止した紙葉類の搬送を再開する場合には、スイッチバックローラの停止制御のトリガーとなるセンサによる検知信号がないため、スイッチバック部へ紙葉類を必要以上に送り込んでしまい、当該紙葉類がスイッチバック部内で折れ曲がってジャムを生じてしまう場合がある。この場合、スイッチバック部の内部が見えないため、当該紙葉類を見失ってしまうことになる。
特開２００４−１７５５０７号公報

この発明の目的は、ジャム処理後の復帰動作時に新たなジャムを生じることなく、搬送を再開した紙葉類を確実に処理できる紙葉類処理装置、および紙葉類処理方法を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の紙葉類処理装置は、第１の方向に送り込まれた紙葉類を受け入れて停止させ上記第１の方向と逆の第２の方向に送り出すスイッチバック部と、上記第１の方向に紙葉類を搬送して上記スイッチバック部へ送り込む第１搬送路と、上記スイッチバック部から送り出された紙葉類を上記第２の方向に搬送する第２搬送路と、上記第１の方向に沿った後端が上記第２搬送路に指向可能な位置まで上記スイッチバック部に受け入れられた紙葉類を検知する検知部と、上記スイッチバック部へ送り込まれる途中で停止した紙葉類の搬送を再開する際に、上記検知部で紙葉類を検知しない場合、当該検知部で紙葉類を検知するまで、紙葉類を上記第１の方向に搬送するように上記スイッチバック部を制御し、当該検知部で紙葉類を検知した後、当該紙葉類を上記第２の方向に送り出すように上記スイッチバック部を制御する制御部と、を有する。

上記発明によると、紙葉類の搬送ジャム等により搬送途中の紙葉類を停止させ、ジャム処理後、搬送を再開するような場合、検知部で紙葉類の有無を検知することで、スイッチバック部において紙葉類のジャムを新たに発生させる不具合を防止できる。つまり、何らかの原因により停止した紙葉類の搬送を再開するとき、検知部で紙葉類を検知した場合には、当該紙葉類を第２の方向に送り出すようにスイッチバック部を制御し、搬送を再開する際に検知部で紙葉類を検知しない場合には、検知部で紙葉類を検知するまで第１の方向に搬送し、検知後当該紙葉類を第２の方向に搬送するようにスイッチバック部を制御することで、搬送再開時におけるスイッチバック部での紙葉類のジャムを防止できる。

また、本発明の紙葉類処理装置は、第１の方向に送り込まれた紙葉類の先端をニップに受け入れて上記第１の方向に回転することで当該紙葉類をスイッチバック部へ受け入れて、当該紙葉類をニップで挟持したまま上記第１の方向と逆の第２の方向に回転することで当該紙葉類を上記第２の方向に送り出すスイッチバックローラと、上記第１の方向に紙葉類を搬送して上記スイッチバックローラのニップへ送り込む第１搬送路と、上記スイッチバックローラのニップから送り出された紙葉類を上記第２の方向に搬送する第２搬送路と、上記第１の方向に沿った後端が上記第２搬送路に指向可能な位置まで上記スイッチバック部に受け入れられた紙葉類を検知するセンサと、上記スイッチバック部へ送り込まれる途中で停止した紙葉類の搬送を再開する際に、上記センサで紙葉類を検知しない場合、当該センサで紙葉類を検知するまで、上記スイッチバックローラを上記第１の方向に回転し、当該センサで紙葉類を検知した後、上記スイッチバックローラを上記第２の方向に回転する制御部と、を有する。

更に、本発明の紙葉類処理方法によると、第１搬送路を介して第１の方向に送り込まれた紙葉類をスイッチバック部に受け入れて一旦停止させ、第２搬送路を介して上記第１の方向と逆の第２の方向に送り出すことにより当該紙葉類の搬送方向をスイッチバックさせ、上記スイッチバック部へ送り込まれる途中で停止した紙葉類の搬送を再開する際には、上記スイッチバック部に受け入れられて上記第１の方向に沿った後端が上記第２搬送路に指向可能な位置にある紙葉類の有無を検知し、検知の結果、上記指向可能な位置に紙葉類が無い場合、当該位置に紙葉類が搬送されるまで、上記第１の方向に紙葉類を搬送するように上記スイッチバック部を制御し、当該位置に紙葉類が搬送された後、当該紙葉類を上記第２の方向に送り出すように上記スイッチバック部を制御する。

この発明の紙葉類処理装置は、上記のような構成および作用を有しているので、ジャム処理後の復帰動作時に新たなジャムを生じることなく、搬送を再開した紙葉類を確実に処理できる。

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処理装置に組み込まれたスイッチバックユニット１の概略構造を示してある。紙葉類処理装置は、このスイッチバックユニット１の他に、複数枚の紙葉類を搬送路上に１枚ずつ取り出す取り出し部、搬送路を介して搬送される紙葉類を検査する検査部、検査した紙葉類をその検査結果に基づいて振り分ける分岐ゲート、各紙葉類を指定された区分先へ区分集積する区分集積部、これら各部の動作を制御する制御部など、ここでは図示しない多くの機構を有する。

図１に示すように、スイッチバックユニット１は、図中矢印Ｔ1方向に搬送される紙葉類を受け入れる受け入れ口２、および処理済の紙葉類を図中矢印Ｔ2方向に送り出す送り出し口３を図中左壁部に有する筐体４を有する。受け入れ口２から筐体４内を延びた搬送路６上には、紙葉類の搬送方向をスイッチバック部１０に向かう方向とストレートパス８に向かう方向に選択的に切り替えるゲートＧが設けられている。

ゲートＧより下流側のスイッチバック部１０に向かう分岐搬送路１１は、この発明の第１搬送路１１として機能し、スイッチバック部１０から下流側の搬送路１２は、この発明の第２搬送路１２として機能する。そして、第２搬送路１２の終端は、上述したストレートパス８の終端と合流部１４で合流している。

ゲートＧを通過した後、合流部１４に到達するまでの紙葉類の搬送時間を同じにするため、ストレートパス８の長さと第１搬送路１１、第２搬送路１２、スイッチバック部１０を通る搬送経路の長さを略同じ長さに設計してある。また、合流部１４より下流側の搬送路１６は、送り出し口３まで延びている。

また、上述した紙葉類の搬送経路上には、複数のセンサが設けられている。特に、受け入れ口２からスイッチバック部１０に至る搬送路上にあるセンサには符号Ｓ0〜Ｓ5を付した。このように、搬送路上に配置された各センサは、搬送路を横切る光軸を有する発光部および受光部を有し、紙葉類が光軸を遮ることで紙葉類の通過を検知する。さらに、筐体４内を延びた搬送路の両側は、複数の無端走行する搬送ベルト１８（図３参照）によって規定されており、搬送路を介して搬送される紙葉類は、これら搬送ベルト１８によって挟持されて搬送される。

図２には、上述したスイッチバック部１０およびその周辺部材を部分的に拡大して示してある。
スイッチバック部１０には、第１搬送路１１を介して図中矢印Ｔ1方向（第１の方向）に搬送された紙葉類の搬送方向先端をニップ２０ａに受け入れて回転する一対のゴムローラからなるスイッチバックローラ２０が設けられている。スイッチバックローラ２０は、紙葉類の搬送経路に対して図中下方に配置された駆動ローラ２１、およびこの駆動ローラ２１に対して搬送路を挟んで転接した従動ローラ２２を有する。

図３に示すように、駆動ローラ２１は、ＡＣサーボモータ３１により正逆両方向に回転駆動される。駆動ローラ２１の回転方向は、図２で時計周り方向（ＣＷ方向）を正転（第１の方向）、反時計回り方向（ＣＣＷ方向）を逆転（第２の方向）とする。一方、従動ローラ２２は、円筒形のスポンジ部材の外周にゴム部材を被服した構造を有し、駆動ローラ２１に対して弾性変形した状態で押付け配置され、駆動ローラ２１に連れ回る。

また、スイッチバック部１０には、スイッチバックローラ２０のニップ２０ａで挟持されて矢印Ｔ1に沿って送り込まれた紙葉類の搬送方向先端を突き当てて停止するストッパ２４ａが設けられている。このストッパ２４ａは、スイッチバック部１０の図中下面側を規定する下ガイド板２４の図中右端部を上方に折り曲げて形成されている。一方、スイッチバック部１０の図中上面側を規定する位置には、上ガイド板２６が設けられている。

さらに、スイッチバック部１０には、スイッチバックローラ２０のニップ２０ａで挟持された紙葉類の第１の方向に沿った後端を図中下方に叩くことで、当該後端を第２搬送路１２に強制的に指向させるためのキックレバー２８（指向部材）が設けられている。キックレバー２８は、図３に示すように、ロータリーソレノイド３２によって動作され、図２に実線で示す非動作位置と破線で示す動作位置との間で回転可能となっている。そして、動作位置に回動されたとき、紙葉類の端部を叩いて第２搬送路１２へ指向させる。

なお、上述したセンサＳ0（図１にのみ図示）は、受け入れ口２からゲートＧに向かう紙葉類の通過を検知し、ゲートＧの切り替えタイミングを取得する。センサＳ1は、紙葉類の搬送方向先端を検知してから後端を検知するまでの時間に基づいて紙葉類の搬送方向に沿った長さを検知する本発明の長さセンサとして機能する。

図２に示すセンサＳ2は、第１の方向に沿ってキックレバー２８の上流側に設けられ、紙葉類の第１の方向に沿った後端を検知してスイッチバックローラ２０の停止タイミングを取得する。つまり、センサＳ2が紙葉類の後端通過を検知した後、一定時間経過後に、スイッチバックローラ２０を停止させ、ニップ２０ａで挟持された状態の紙葉類を停止させる。このとき、センサＳ2による後端検知をトリガーとしたスイッチバックローラ２０の停止タイミングは、停止状態の紙葉類の後端をキックレバー２８で叩いて第２搬送路１２へ指向させることのできる位置に当該紙葉類を停止させることのできるタイミングに設定されている。

また、センサＳ3は、第１の方向に沿ってスイッチバックローラ２０のニップ２０ａの直前に紙葉類が存在するか否かを検知し、センサＳ4は、第１の方向に沿ってニップ２０ａの直後に紙葉類が存在するか否かを検知する。

さらに、センサＳ5は、スイッチバック部１０の終端にあるストッパ２４ａの近くで第１の方向に沿った紙葉類の先端の到達を検知する。つまり、このセンサＳ5は、本発明の検知部として機能し、スイッチバック部１０に受け入れられた紙葉類の第１の方向に沿った後端が第２搬送路１２に指向可能な位置にある紙葉類を検知する。

例えば、図４に示すように、この装置で処理する紙葉類のうち搬送方向に沿った長さが最も長い最長紙葉類Ｐmaxの第１の方向に沿った先端をセンサＳ5で検知した状態では、当該最長紙葉類Ｐmaxの後端は、第１搬送路１１から抜けて第２搬送路１２へ指向可能な状態となっている。つまり、請求の範囲における、第２搬送路１２へ指向可能な位置にある紙葉類とは、このような状態にある紙葉類のことを指し、キックレバー２８を動作させることで後端を第２搬送路１２へ指向可能な状態も含む。言い換えると、キックレバー２８を動作させても紙葉類の端部を第２搬送路１２へ指向できない状態にある紙葉類は、指向可能な位置にある紙葉類に含まない。

また、例えば、図５に示すように、この装置で処理する紙葉類のうち搬送方向に沿った長さが最も短い最短紙葉類Ｐminの第１の方向に沿った先端をセンサＳ5で検知した状態でも、当該最短紙葉類Ｐminの後端は、第１搬送路１１から抜けて第２搬送路１２へ指向可能な状態となっている。つまり、センサＳ5で先端を検知された状態の全ての紙葉類は、その搬送方向に沿った長さに関わらず、第１の方向に沿った後端が第２搬送路１２へ指向可能な位置にあることになる。

なお、本実施の形態では、最長紙葉類Ｐmaxの第１の方向に沿った先端がストッパ２４ａに突き当てられた状態で、当該最長紙葉類Ｐmaxの後端が第１搬送路１１から抜けて第２搬送路１２へ指向可能な位置に当該最長紙葉類Ｐmaxが停止するように、ストッパ２４ａの位置が設定されている。

また、図５に示すように、スイッチバックローラ２０のニップ２０ａとセンサＳ5による紙葉類の検知位置との間の距離Ｌは、最短紙葉類Ｐminの搬送方向に沿った長さより少なくとも短く設定されている。言い換えると、距離Ｌは、最短紙葉類Ｐminの第１の方向に沿った先端をセンサＳ5で検知したとき、最短紙葉類Ｐminの第１の方向に沿った後端がスイッチバックローラ２０のニップ２０ａから外れない長さに設定されている。さらに言い換えると、センサＳ5による検知位置は、ニップで挟持された状態の紙葉類の第１の方向に沿った先端を検知可能な位置に設定されている。

図１２には、上述したスイッチバックユニット１の動作を制御する制御系のブロック図を示してある。
スイッチバックユニット１の動作を制御する制御部３０には、上述した６つのセンサＳ0〜Ｓ5が接続されている。また、制御部３０には、スイッチバックローラ２０の駆動ローラ２１を正逆両方向に回転させるＡＣサーボモータ３１、キックレバー２８を上述した２位置間で動作させるロータリーソレノイド３２、ゲートＧを切り換えるソレノイド３３、およびキックレバー２８付近を撮影するためのカメラ３４が接続されている。さらに、制御部３０には、各機構部の制御時間をカウントするタイマ３５、および各種モータの駆動パルス数をカウントするカウンタ３６が接続されている。この他に、制御部３０には、各種データを保持するＲＡＭ３７、および制御プログラム等を格納したＲＯＭ３８が接続されている。

以下、図６に示すフローチャートを参照して、上記構造のスイッチバックユニット１による処理動作について説明する。
スイッチバックユニット１の待機状態において、制御部３０は、スイッチバックローラ２０を第１の方向に正転させておく（ステップ１）。そして、制御部３０は、図示しない検査部による検査結果に基づいて、スイッチバックユニット１に送り込まれる紙葉類がスイッチバックを必要とする紙葉類であるか否かを判断する（ステップ２）。

ステップ２でスイッチバックが不必要と判断された紙葉類がスイッチバックユニット１へ送り込まれた場合（ステップ２；ＮＯ）、制御部３０は、ゲートＧより搬送方向上流側にあるセンサＳ0の出力信号を監視し、センサＳ0の出力が明から暗になったことをトリガーとして（ステップ３；ＹＥＳ）ゲートＧをストレートパス８へ接続する（ステップ
４）。

一方、ステップ２でスイッチバックが必要と判断された紙葉類がスイッチバックユニット１へ送り込まれた場合（ステップ２；ＹＥＳ）、制御部３０は、センサＳ0の出力を監視してセンサ出力が明から暗になったことをトリガーとして（ステップ５；ＹＥＳ）ゲートＧをスイッチバック部１０へ接続する（ステップ６）。

この後、制御部３０は、キックレバー２８の近くに配置されたセンサＳ2の出力を監視し、センサＳ2の出力が暗から明になったことをトリガーとして（ステップ７；ＹＥＳ）、一定時間経過後、スイッチバックローラ２０を停止させる（ステップ８）。

さらに、この後、制御部３０は、スイッチバックローラ２０の停止により搬送を停止された紙葉類の第１の方向に沿った後端を第２搬送路１２へ指向させるように、キックレバー２８を非動作位置から動作位置へ回動させ（ステップ９）、キックレバー２８を非動作位置へ戻す。

この後、制御部３０は、スイッチバックローラ２０を逆転させて（ステップ１０）当該紙葉類を第２搬送路１２へ送り出し、センサＳ3の出力が明になったことをトリガーとして（ステップ１１；ＹＥＳ）スイッチバックローラ２０を正転させる（ステップ１２）。

上記スイッチバックユニット１を備えた紙葉類処理装置は、例えば、複数枚の紙葉類を定ギャップ或いは定ピッチで次々に搬送路上へ取り出して搬送し、各紙葉類に対して必要な処理を施した後、それぞれ指定された区分先へ区分集積するように動作する。このため、例えば、装置内のいずれかの箇所で紙葉類に搬送ジャムを生じた場合、直ちに装置を停止して全ての紙葉類の搬送を停止し、搬送ジャムを生じた紙葉類をオペレータの手作業によって取り除く必要がある。つまり、ジャム発生時に装置を動作し続けると、新たな搬送ジャムを生じてしまう。

しかし、ジャム処理後、装置の処理動作を再開するとき、上述したスイッチバック部１０に向かう搬送路上で紙葉類が停止している場合、種々の不具合を生じる可能性がある。
例えば、図７に示すように、ジャム処理後停止した紙葉類Ｐ1の第１の方向に沿った後端がセンサＳ2の光軸を遮っている場合、当該紙葉類Ｐ1の搬送を再開した後、図６で説明したステップ７、８のように、センサＳ2が当該紙葉類Ｐ1の後端を検知したことをトリガーとしてスイッチバックローラ２０を停止させると、当該紙葉類Ｐ1の後端がスイッチバックローラ２０のニップ２０ａに十分に近づかないうちに当該紙葉類Ｐ1が停止されてしまう場合がある。つまり、停止状態の紙葉類の搬送を再開する場合には、紙葉類の搬送速度が安定するまでに加速のための時間が必要であり、この加速動作中は紙葉類の搬送速度が遅くなるので、紙葉類が予定した搬送位置の手前で止まってしまうことになる。

この場合、当該紙葉類Ｐ1の第１の方向に沿った後端が第１搬送路１１から抜けない可能性もあり、キックレバー２８を動作させても後端を第２搬送路１２へ指向させることができなくなる。つまり、このように、スイッチバック動作のため停止した紙葉類の第１の方向に沿った後端の停止位置にばらつきを生じると、最悪の場合、当該紙葉類Ｐ1がジャムを生じてしまう。

また、例えば、図８に示すように、ジャム処理後停止した紙葉類Ｐ2の第１の方向に沿った後端がセンサＳ2の光軸を既に通り過ぎている場合、当該紙葉類Ｐ2の搬送を再開すると、スイッチバックローラ２０を停止するためのトリガーとなるセンサＳ2による検知信号を得ることができないため、このまま搬送を続けると、例えば、図９または図１０に示すように、当該紙葉類Ｐ2の先端がストッパ２４ａに突き当たって、最悪の場合、先端が座屈して新たなジャムを生じてしまう。

特に、図９に示すように、当該紙葉類Ｐ2が最短紙葉類である場合、上述したように先端に座屈を生じてしまうと、後端がニップ２０ａから抜けてしまいスイッチバックローラ２０を逆転させてもスイッチバック部１０から当該紙葉類Ｐ2を送り出すことができなくなってしまう。また、この場合、スイッチバック部１０内部の状態を外側からオペレータが目視できない場合が多く、当該紙葉類Ｐ2の所在を見失ってしまう場合もある。

このため、本実施の形態では、スイッチバック部１０のストッパ２４ａ近くにセンサＳ5を設け、スイッチバック部１０に受け入れられた紙葉類の第１の方向に沿った後端が第２搬送路１２に指向可能な状態にある紙葉類の先端を検知し、上述した新たなジャムを防止するようにした。

以下、この発明の実施の形態に係るジャム処理後の復帰動作について、図１１に示すフローチャートを参照して説明する。
ジャム処理後、搬送路上に取り出されている全ての紙葉類の搬送を再開するとき、制御部３０は、まず、スイッチバックローラ２０の駆動ローラ２１を回転するＡＣサーボモータ３１の回転方向を検出し、スイッチバックローラ２０が正転しているか否かを判断する（ステップ１）。

このとき、スイッチバックローラ２０が逆転している場合（ステップ１；ＮＯ）、制御部３０は、紙葉類のスイッチバック動作中であることを判断し、スイッチバック動作中の当該紙葉類の第２の方向に沿った後端がセンサＳ3の光軸を通過するまで逆転を継続する（ステップ２、３）。そして、制御部３０は、センサＳ3の出力が明となったことをトリガーとして（ステップ３；ＹＥＳ）スイッチバックローラ２０を正転し（ステップ４）、次に搬送される紙葉類の受け入れを待機する。

一方、ステップ１でスイッチバックローラ２０の正転を判断した場合（ステップ１；ＹＥＳ）、制御部３０は、センサＳ5が暗となるまでスイッチバックローラ２０の正転を継続させる（ステップ５、６）。そして、制御部３０は、センサＳ5の出力が暗となったことをトリガーとして（ステップ６；ＹＥＳ）スイッチバックローラ２０を停止させ（ステップ７）、センサＳ5で検知した紙葉類の搬送を停止する。このとき、搬送方向に沿った長さによらず、全ての紙葉類の第１の方向に沿った後端は、例えば図４および図５に示すように、第２搬送路１２に指向可能な状態となっている。

この後、制御部３０は、キックレバー２８を非動作位置から動作位置へ回動し（ステップ８）、当該紙葉類の第１の方向に沿った後端を第２搬送路１２へ強制的に指向させ、スイッチバックローラ２０を逆転させる（ステップ９）。

なお、ステップ１で制御部３０がスイッチバックローラ２０の正転を判断したとき、センサＳ5の出力が暗である場合、つまり、紙葉類がセンサＳ5の光軸を遮った状態で停止していた場合、制御部３０は、キックレバー２８を動作させた後（ステップ８）、当該紙葉類を第２の方向に送り出すように、スイッチバックローラ２０を直ちに逆転させる（ステップ９）。

そして、ステップ３の処理に戻って、制御部３０は、センサＳ3の出力を監視し、センサ出力が明となったことをトリガーとしてスイッチバックローラ２０を正転させる。

なお、ここで説明した復帰動作時には、ステップ８で動作位置へ回動したキックレバー２８は、当該紙葉類の第２の方向に沿った先端が第２搬送路１２に送り込まれるまで非動作位置へ戻さないことが望ましい。つまり、当該紙葉類が図５に示すような最短紙葉類である場合、キックレバー２８を動作位置へ回動した後すぐに非動作位置へ戻してしまうと当該紙葉類の第１の方向に沿った後端が第１搬送路１１へ戻されてしまう可能性があり好ましくない。

以上のように、本実施の形態によると、スイッチバック部１０に受け入れられて第１の方向に沿った後端が第２搬送路１２に指向可能な位置にある紙葉類をセンサＳ5で検知するようにしたため、上述した搬送再開時における不具合を防止できる。

例えば、図７で説明したように、スイッチバック部１０へ送り込まれる途中で停止した紙葉類Ｐ1の搬送方向後端がセンサＳ2を通過していない場合、この紙葉類Ｐ1の搬送を再開した後、紙葉類Ｐ1の第１の方向に沿った先端がセンサＳ5で検知されるまで紙葉類Ｐ1を第１の方向に搬送し、センサＳ5で検知した後、停止して逆方向に搬送するようにしたため、紙葉類Ｐ1の第１の方向に沿った後端を第２搬送路１２へ指向可能な状態にしてからスイッチバックさせることができ、紙葉類Ｐ1を確実にスイッチバックさせることができる。

また、図８に示すように第１の方向に沿った後端がセンサＳ2を通過した状態で停止された紙葉類Ｐ2の搬送を再開する場合も同様に、紙葉類Ｐ2の第１の方向に沿った先端がセンサＳ5で検知されるまで紙葉類Ｐ2を第１の方向に搬送し、センサＳ5で検知した後、停止して逆方向に搬送するようにしたため、紙葉類Ｐ2の第１の方向に沿った後端を第２搬送路１２へ指向可能な状態にしてからスイッチバックさせることができ、紙葉類Ｐ2を確実にスイッチバックさせることができる。

また、これにより、図９または図１０に示す状態まで紙葉類をスイッチバック部１０へ押し込んでしまうこともなく、紙葉類の座屈によるジャムを生じることもなく、紙葉類を見失うことも無い。

なお、上述した実施の形態では、ジャム処理後の復帰動作時において、スイッチバック部１０へ送り込まれて第１の方向に沿った後端が第２搬送路１２へ指向可能な状態にある紙葉類をセンサＳ5で検知する場合について説明したが、これに限らず、第１の方向に沿った紙葉類の後端をセンサ等により直接検知して、当該紙葉類の後端が第２搬送路１２へ指向可能になったことを検知しても良い。また、キックレバー２８付近の映像をカメラ３４で撮影して紙葉類の第１の方向に沿った後端の挙動を監視するようにしても良い。

以下、上述した紙葉類処理装置のスイッチバックユニット１におけるジャム処理後の復帰動作の変形例について説明する。なお、ここでは、スイッチバックユニット１の要部の構造を模式的に示し、上述した実施の形態と同様に機能する構成要素に同一符号を付してその詳細な説明を省略する。

図１３に示すように、第１の変形例では、上述したセンサＳ3（第３センサ）、センサＳ5（第１センサ）の他に、スイッチバックローラ２０のニップ２０ａより第１の方向に沿った下流側にセンサＳ6（第２センサ）を配置した。このセンサＳ6は、この装置で取り扱う紙葉類の中で搬送方向に沿った長さが最小の紙葉類（以下、このような紙葉類を最小紙葉類Ｐminと称する）より少なくとも短い距離だけセンサＳ3から離れた位置に配置されている。

ジャム処理後の復帰動作が開始されると、制御部３０は、各センサＳ3、Ｓ5、Ｓ6の出力を監視しつつ、スイッチバック部１０へ送り込まれた紙葉類Ｐの搬送を再開し、当該紙葉類Ｐを第１の方向（図中右方向）へ送る。そして、制御部３０は、センサＳ5を介して紙葉類Ｐの第１の方向に沿った先端を検知するまで、或いはセンサＳ6が暗の状態でセンサＳ3が明になるまで紙葉類Ｐを第１の方向に送った後、当該紙葉類Ｐを停止する。

この後、制御部３０は、ここでは図示を省略したキックレバー２８を動作させて当該紙葉類Ｐの第１の方向に沿った後端を第２搬送路１２へ指向させ、駆動ローラ２１を逆転させて当該紙葉類Ｐを第２搬送路１２へ送り込む。

なお、上述した復帰動作をスタートするとき、既にセンサＳ5が暗になっている場合、センサＳ3が明でセンサＳ6が暗である場合、および駆動ローラ２１が既に逆転されている場合には、当該紙葉類Ｐを第２の方向にそのまま送る。

以上のように、第１の変形例によると、センサＳ3から最小紙葉類より短い距離だけ離れた位置に配置したセンサＳ6によって紙葉類Ｐの先端を検知するようにしたため、上述した実施の形態のように最小紙葉類Ｐminの長さに合わせてニップ２０ａからセンサＳ5までの距離を決める必要がなく、センサＳ5をニップ２０ａからさらに離した位置に配置できる。このため、装置で取り扱い可能な紙葉類Ｐの長さの許容範囲を広げることができる。また、第１の変形例によると、上述した実施の形態のようにニップ２０ａから第２搬送路１２の入口までの距離を比較的長くとる必要がなくなり、設計の自由度を高めることができる。

図１４には、第２の変形例の要部の構造を模式的に示してある。ここでは、紙葉類の搬送方向に沿った長さを検出するための上述したセンサＳ1（長さセンサ）の他に、最小紙葉類Ｐminより少なくとも短い距離だけニップ２０ａの下流側（図中右側）に離間した位置にセンサＳ7（タイミングセンサ）を配置した。なお、図１５および図１６には、この変形例における復帰動作を説明するためのフローチャートを示してある。

この変形例において復帰動作が開始されると、制御部３０は、スイッチバック部１０へ送り込まれる紙葉類Ｐの搬送方向に沿った長さを取得する。紙葉類Ｐの長さは、例えばセンサＳ1を介して予め検出されており、ＲＡＭ３７に保持されている。または、紙葉類Ｐの長さは、センサＳ1より搬送方向上流側に配置された図示しないシフトセンサ等を介して検出しても良い。

センサＳ1を用いて紙葉類Ｐの長さを検出する場合、当該紙葉類Ｐの搬送方向先端がセンサＳ1を通過してから（図１５、ステップ１；ＹＥＳ）後端が通過するまで（ステップ３；ＹＥＳ）の当該紙葉類Ｐの搬送時間をカウントし（ステップ２）、当該紙葉類Ｐの搬送速度から搬送方向に沿った長さを検出する（ステップ４）。

そして、制御部３０は、図１６にステップ１として示すように、当該紙葉類Ｐの長さに応じたＡＣサーボモータ３１の駆動パルス数、すなわちスイッチバックローラ２０による引き込みパルス数を取得する。紙葉類の長さに応じた引き込みパルス数は、図１７に示すデータテーブルに予め用意されており、ＲＡＭ３７に格納されている。すなわち、この変形例では、紙葉類の長さに応じてニップ２０ａを通過した後の搬送距離を制御することで、紙葉類後端が定位置で停止するようにした。すなわち、スイッチバックローラ２０による引き込みパルス数は、センサＳ7によって当該紙葉類の先端を検知してから、全ての長さの紙葉類の搬送方向後端がスイッチバックローラ２０のニップ２０ａの直前の定位置で停止する値に設定されている。

しかして、制御部３０は、ステップ１で当該紙葉類の長さに応じた引き込みパルス数を取得した後、センサＳ7の出力を監視して、センサ出力暗をトリガーとしてカウンタ３６によるパルス数のカウントを開始する（ステップ２；ＹＥＳ、ステップ３）。そして、制御部３０は、カウントしたパルス数がステップ１で取得したパルス数に達したか否かを判断し（ステップ４）、パルス数に達した時点で（ステップ４；ＹＥＳ）ＡＣサーボモータ３１を停止して（ステップ５）当該紙葉類の搬送を停止する。

例えば、当該紙葉類が最小紙葉類Ｐminでその搬送方向に沿った長さが１３０ｍｍである場合、図１７に示すように当該紙葉類のスイッチバックローラ２０による引き込み量はゼロとなり、センサＳ7で当該紙葉類の先端を検知したと同時に搬送が停止される。また、例えば、当該紙葉類の長さが１４０ｍｍである場合、センサＳ7で当該紙葉類の先端を検知した後、１００パルス分だけスイッチバックローラ２０で当該紙葉類がスイッチバック部１０へ引き込まれて停止される。いずれの場合も、ニップ２０ａから第１の方向上流側に紙葉類の後端が突出する長さは同じになる。

ステップ５でモータを停止した後、制御部３０は、ロータリーソレノイド３２を付勢してキックレバー２８を動作させ、当該紙葉類の後端を叩いて第２搬送路１２へ指向させる（ステップ６）。この後、制御部３０は、キックレバー２８を元の位置に戻す（ステップ７）。

さらに、制御部３０は、ＡＣサーボモータ３１を逆回転させてスイッチバックローラ２０の駆動ローラ２１を逆転させ（ステップ８）、当該紙葉類を第２搬送路１２に向けて送り出す。そして、制御部３０は、一定時間経過後、再びＡＣサーボモータ３１を正転させてスイッチバックローラ２０を正転させ（ステップ９）、次の紙葉類の受け入れを待機する。

以上のように、第２の変形例によると、上述した実施の形態と同様の効果を奏することができるとともに、スイッチバック時の紙葉類の停止位置をより正確にできる。つまり、スイッチバックローラ２０に至る紙葉類は搬送ベルトによって挟持されて搬送されるため、滑り等の要因により搬送速度が不安定になる場合がある。これに対し、スイッチバックローラ２０によって紙葉類を搬送する場合、ニップ２０ａで紙葉類を挟持して搬送するため、その回転パルス数を監視することで、搬送距離を正確に把握できる。つまり、第２の変形例のように、紙葉類の長さに応じてスイッチバックローラ２０による引き込みパルス数を設定することで、紙葉類の停止位置を安定させることができる。これにより、ジャムを生じることのない安定したスイッチバック動作が可能となる。

図１８には、第３の変形例の要部の構造を模式的に示してある。ここでは、第２の変形例のようにニップ２０ａの下流側にセンサＳ7を設ける代わりに、第１搬送路１１を搬送される紙葉類の搬送速度をモニタするためのエンコーダ４０（速度検出部）を設けた。

つまり、第３の変形例では、制御部３０は、まず、センサＳ1を通過する紙葉類の先端および後端を検知して当該紙葉類の搬送方向に沿った長さを取得する。このとき、制御部３０は、エンコーダ４０を介して当該紙葉類の搬送速度を取得し、上述したセンサＳ１の通過時間に基づいて当該紙葉類の長さを算出する。

また、制御部３０は、エンコーダ４０を介して取得した当該紙葉類の搬送速度、およびセンサＳ1からスイッチバックローラ２０のニップ２０ａまでの距離Ｌに基づいて、当該紙葉類がセンサＳ1を通過してからニップ２０ａに到達するまでの時間を計測する。そして、この時間から当該紙葉類の搬送方向先端がニップ２０ａに達するタイミングを取得し、当該紙葉類がニップ２０ａで挟持された後、当該紙葉類の引き込み量を制御する。

このとき、制御部３０は、上述した第２の変形例と同様に、当該紙葉類の長さに応じた引き込みパルス数をＲＡＭ３７に予め用意したテーブル（図示省略）から取得して、ＡＣサーボモータ３１を制御し、紙葉類の停止位置をその長さによらず一定に制御する。

以上のように、第３の変形例においても、上述した実施の形態と同様の効果を奏することができる。

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。更に、異なる実施の形態に亘る構成要素を適宜組み合わせても良い。

この発明の実施の形態に係る紙葉類処理装置に組み込まれたスイッチバックユニットの内部構造を示す概略図。 図１のスイッチバックユニットの要部の構造を部分的に拡大して示す部分拡大図。 図２の要部の構造を駆動ローラ側から見た図。 最長紙葉類の先端をセンサＳ5で検知した状態を示す図。 最短紙葉類の先端をセンサＳ5で検知した状態を示す図。 図１のスイッチバックユニットによる動作を説明するためのフローチャート。 停止した紙葉類の搬送を再開するとき紙葉類の後端がセンサＳ2を通過していない状態を示す図。 停止した紙葉類の搬送を再開するとき紙葉類の後端がセンサＳ2を通過している状態を示す図。 図８の状態から搬送を再開した場合における最短紙葉類の状態例を示す図。 図８の状態から搬送を再開した場合における最長紙葉類の状態例を示す図。 この発明の実施の形態に係る処理方法を説明するためのフローチャート。 図１のスイッチバックユニットの動作を制御する制御系のブロック図。 第１の変形例の要部の構造を示す模式図。 第２の変形例の要部の構造を示す模式図。 紙葉類の長さを検出する動作を説明するためのフローチャート。 図１４の装置の動作を説明するためのフローチャート。 図１４の装置のＲＡＭに格納されたデータテーブルを示す図。 第３の変形例の要部の構造を示す模式図。

符号の説明

１…スイッチバックユニット、２…受け入れ口、３…送り出し口、４…筐体、６、１６…搬送路、８…ストレートパス、１０…スイッチバック部、１１…第１搬送路、１２…第２搬送路、１４…合流部、１８…搬送ベルト、２０…スイッチバックローラ、２０ａ…ニップ、２１…駆動ローラ、２２…従動ローラ、２４ａ…ストッパ、２８…キックレバー、３０…制御部、３１…ＡＣサーボモータ、３５…タイマ、３６…カウンタ、３７…ＲＡＭ、Ｐmax…最長紙葉類、Ｐmin…最短紙葉類、Ｓ1〜Ｓ7…センサ。

Claims (6)

1. 第１の方向に送り込まれた紙葉類を受け入れて停止させ上記第１の方向と逆の第２の方向に送り出すスイッチバック部と、
   上記第１の方向に紙葉類を搬送して上記スイッチバック部へ送り込む第１搬送路と、
   上記スイッチバック部から送り出された紙葉類を上記第２の方向に搬送する第２搬送路と、
   上記第１の方向に沿った後端が上記第２搬送路に指向可能な位置まで上記スイッチバック部に受け入れられた紙葉類を検知する検知部と、
   上記スイッチバック部へ送り込まれる途中で停止した紙葉類の搬送を再開する際に、上記検知部で紙葉類を検知しない場合、当該検知部で紙葉類を検知するまで、紙葉類を上記第１の方向に搬送するように上記スイッチバック部を制御し、当該検知部で紙葉類を検知した後、当該紙葉類を上記第２の方向に送り出すように上記スイッチバック部を制御する制御部と、
   を有することを特徴とする紙葉類処理装置。
2. 第１の方向に送り込まれた紙葉類の先端をニップに受け入れて上記第１の方向に回転することで当該紙葉類をスイッチバック部へ受け入れて、当該紙葉類をニップで挟持したまま上記第１の方向と逆の第２の方向に回転することで当該紙葉類を上記第２の方向に送り出すスイッチバックローラと、
   上記第１の方向に紙葉類を搬送して上記スイッチバックローラのニップへ送り込む第１搬送路と、
   上記スイッチバックローラのニップから送り出された紙葉類を上記第２の方向に搬送する第２搬送路と、
   上記第１の方向に沿った後端が上記第２搬送路に指向可能な位置まで上記スイッチバック部に受け入れられた紙葉類を検知するセンサと、
   上記スイッチバック部へ送り込まれる途中で停止した紙葉類の搬送を再開する際に、上記センサで紙葉類を検知しない場合、当該センサで紙葉類を検知するまで、上記スイッチバックローラを上記第１の方向に回転し、当該センサで紙葉類を検知した後、上記スイッチバックローラを上記第２の方向に回転する制御部と、
   を有することを特徴とする紙葉類処理装置。
3. 上記センサは、上記第１の方向に沿った後端が上記第２搬送路に指向可能な位置にある紙葉類の先端を検知することを特徴とする請求項２に記載の紙葉類処理装置。
4. 上記センサは、搬送方向に沿った長さが最も長い最長紙葉類の上記第１の方向に沿った先端を検知する第１センサ、およびこの第１センサより上記第１の方向に沿った上流側に配置され、搬送方向に沿った長さが最も短い最短紙葉類の上記第１の方向に沿った先端を検知する第２センサを含み、
   上記スイッチバックローラのニップから上記第１センサまでの距離が上記最長紙葉類の長さより少なくとも短い距離に設定され、上記ニップから上記第２センサまでの距離が上記最短紙葉類の長さより少なくとも短い距離に設定されていることを特徴とする請求項３に記載の紙葉類処理装置。
5. 第１の方向に送り込まれた紙葉類の先端をニップに受け入れて上記第１の方向に回転することで当該紙葉類をスイッチバック部へ受け入れて、当該紙葉類をニップで挟持したまま上記第１の方向と逆の第２の方向に回転することで当該紙葉類を上記第２の方向に送り出すスイッチバックローラと、
   上記第１の方向に紙葉類を搬送して上記スイッチバックローラのニップへ送り込む第１搬送路と、
   上記スイッチバックローラのニップから送り出された紙葉類を上記第２の方向に搬送する第２搬送路と、
   上記スイッチバック部へ受け入れられる紙葉類の搬送方向に沿った長さを検知する長さセンサと、
   上記第１の方向に送り込まれて上記ニップで挟持された紙葉類の先端を検知するタイミングセンサと、
   上記スイッチバック部へ送り込まれる途中で停止した紙葉類の搬送を再開する際に、当該紙葉類を上記第１の方向に搬送し、上記タイミングセンサによって当該紙葉類の先端を検知してから、上記長さセンサを介して予め取得した当該紙葉類の搬送方向に沿った長さに応じて上記スイッチバックローラの駆動パルス数を制御し、当該紙葉類の上記第１の方向に沿った後端が上記ニップの手前の定位置で停止するように当該紙葉類を停止した後、上記スイッチバックローラを上記第２の方向に回転する制御部と、
   を有することを特徴とする紙葉類処理装置。
6. 第１搬送路を介して第１の方向に送り込まれた紙葉類をスイッチバック部に受け入れて一旦停止させ、第２搬送路を介して上記第１の方向と逆の第２の方向に送り出すことにより当該紙葉類の搬送方向をスイッチバックさせ、
   上記スイッチバック部へ送り込まれる途中で停止した紙葉類の搬送を再開する際には、上記スイッチバック部に受け入れられて上記第１の方向に沿った後端が上記第２搬送路に指向可能な位置にある紙葉類の有無を検知し、
   検知の結果、上記指向可能な位置に紙葉類が無い場合、当該位置に紙葉類が搬送されるまで、上記第１の方向に紙葉類を搬送するように上記スイッチバック部を制御し、当該位置に紙葉類が搬送された後、当該紙葉類を上記第２の方向に送り出すように上記スイッチバック部を制御することを特徴とする紙葉類処理方法。

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