JP5981624B2 - 紙葉類取り出し装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、複数枚集積された紙葉類を１枚ずつに分離して搬送路上に取り出す紙葉類取り出し装置に関する。

従来、紙葉類取り出し装置として、集積された複数枚の紙葉類をその集積方向一端の取り出し位置へ順次供給し、この取り出し位置に供給された紙葉類をその面方向に取り出して搬送路へ送り込む取り出し装置が知られている。

この種の取り出し装置では、集積した状態の複数枚の紙葉類のうち供給方向後端の紙葉類をバックアッププレートで押圧することで、複数枚の紙葉類をその集積方向に移動して取り出し位置へ供給するため、紙葉類同士がその重ね方向に圧縮された状態で取り出し位置へ供給される。このため、取り出し位置の紙葉類を面方向に取り出す際に、取り出し位置の紙葉類を取り出し機構に押し付けると、取り出し位置に供給された１枚目の紙葉類と２枚目以降の紙葉類が互いに圧接された状態となり、２枚目以降の紙葉類が１枚目の紙葉類に連れ出されてしまう重送が生じ易い。

特開２００５−１４５６７１号公報

特に、比較的厚くて大きい重い紙葉類を取り出し位置へ供給する場合、より大きな力で紙葉類を集積方向に移動させる必要があり、取り出し位置に供給された１枚目の紙葉類と２枚目の紙葉類がより強い力で圧接され、さらに重送が生じ易くなる。

よって、比較的厚くて大きい重い紙葉類を重送を生じることなく安定して取り出すことのできる紙葉類取り出し装置の開発が望まれている。

実施形態に係る紙葉類取り出し装置は、集積した紙葉類をその重ね方向に移動させて先端の紙葉類を取り出し位置へ供給する供給機構を有する。供給機構は、移動方向後端側の複数枚の紙葉類の下端辺を当接せしめて移動方向に走行する第１フロアベルト、この第１フロアベルトによって移動された紙葉類の下端辺を当接せしめて第１フロアベルトと異なる速度で走行することで紙葉類の姿勢を崩して紙葉類間に隙間を形成する第２フロアベルト、およびこの第２フロアベルトによって移動された紙葉類の下端辺を当接せしめて第２フロアベルトと異なる速度で走行することで紙葉類の姿勢を元に戻す第３フロアベルトを有する。

図１は、第１の実施形態に係る紙葉類取り出し装置を上方から見た平面図である。 図２は、図１の取り出し装置を矢印II方向から見た側面図である。 図３は、図１の取り出し装置の動作を制御する制御系のブロック図である。 図４は、図１の取り出し装置の動作を説明するためのフローチャートである。 図５は、図４とともに図１の取り出し装置の動作を説明するためのフローチャートである。 図６は、図１の取り出し装置の供給機構の動作を説明するためのフローチャートである。 図７は、第２の実施形態に係る取り出し装置の平面図である。 図８は、第３の実施形態に係る取り出し装置の平面図である。 図９は、第４の実施形態に係る取り出し装置の平面図である。

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。
図１は、第１の実施形態に係る紙葉類取り出し装置１００（以下、単に、取り出し装置１００）を上方から見た平面図であり、図２は、図１の矢印II方向からこの取り出し装置１００を見た側面図であり、図３は、この取り出し装置１００の動作を制御する制御系のブロック図である。

取り出し装置１００は、図１および図２に示すように、複数枚の紙葉類Ｍを互いに重ねて集積した状態で投入する投入部２を有する。投入部２は、図示左右方向に延びている。本実施形態において、紙葉類Ｍは、例えば、はがきや封書などの郵便書状であり、投入部２を介して立位で投入される。なお、本実施形態の取り出し装置１００で取り扱う紙葉類Ｍ、すなわち書状Ｍは、大きさ、厚さ、および重さがバラバラのものであり、通常のものより厚くて大きい重い書状Ｍも含む。

投入部２の底には、複数本のフロアベルト３ａ、３ｂ、３ｃ、４ａ、４ｂ、５ａ、５ｂ、５ｃが図示矢印Ｆ方向に走行可能に互いに平行に延設されている。図２では、３本のフロアベルト３ａ、３ｂ、３ｃを１本のフロアベルト３として図示してあり、２本のフロアベルト４ａ、４ｂを１本フロアベルト４として図示してあり、３本のフロアベルト５ａ、５ｂ、５ｃを１本のフロアベルト５として図示してある。

各フロアベルト３ａ、３ｂ、３ｃ、４ａ、４ｂ、５ａ、５ｂ、５ｃは、その一部が投入部２の底に露出するように、それぞれ、複数のプーリ６に巻回されて無端状に張設されており、モータ７、８、９の回転軸に取り付けられたプーリに巻回されている。つまり、モータ７、８、９を回転することで、投入部２の底に露出したフロアベルト３ａ、３ｂ、３ｃ、４ａ、４ｂ、５ａ、５ｂ、５ｃの部位が矢印Ｆ方向に走行するようになっている。各フロアベルトの走行速度は、モータ７、８、９の回転速度に依存する。

また、投入部２の一端側、すなわち図示右端側には、バックアッププレート１０が配設されている。バックアッププレート１０は、投入部２に投入された書状Ｍのうちその重ね方向一端（図示右側の端部、すなわち後述する移動方向後端）にある書状Ｍの表面に接触する位置に配置されている。言い換えると、複数通の書状Ｍは、その重ね方向一端の書状Ｍがバックアッププレート１０の内面に接触するように投入部２を介して投入される。

このバックアッププレート１０は、矢印Ｆ方向に延設されたレール１１に沿って移動可能に設けられ、モータ１２によって無端走行する駆動ベルト１３に取り付けられている。つまり、バックアッププレート１０は、モータ１２を駆動することで、レール１１に沿って図示左右両方向に移動可能となっている。

しかして、バックアッププレート１０を取り出し位置Ｐへ向けて図示左方向へ移動させるとともに、複数本のフロアベルト３ａ、３ｂ、３ｃ、４ａ、４ｂ、５ａ、５ｂ、５ｃを矢印Ｆ方向に走行させることで、投入部２を介して集積状態で投入された複数通の書状Ｍは、その重ね方向に沿って矢印Ｆ方向に移動される。この際、投入部２を介して投入された全ての書状Ｍは、その下端辺をフロアベルト３ａ、３ｂ、３ｃ、４ａ、４ｂ、５ａ、５ｂ、５ｃに接触させた状態で矢印Ｆ方向へ移動される。このようにして、移動方向先端（図示左側端部）の書状Ｍが、取り出し位置Ｐへ供給される。

取り出し位置Ｐへ供給された書状Ｍは、後述する取り出し機構によってその面方向（図１で上方、すなわち矢印Ｔ方向）に取り出される。このため、バックアッププレート１０およびフロアベルト３ａ、３ｂ、３ｃ、４ａ、４ｂ、５ａ、５ｂ、５ｃは、基本的に、取り出し位置Ｐの書状Ｍが取り出される度に少しずつ矢印Ｆ方向に移動され、複数通の書状Ｍが１通ずつ取り出し位置Ｐへ供給されるようになっている。なお、上述したフロアベルト３ａ、３ｂ、３ｃ、４ａ、４ｂ、５ａ、５ｂ、５ｃ、モータ７、８、９、バックアッププレート１０、およびモータ１２は、投入部２を介して投入された書状Ｍを取り出し位置Ｐへ供給する、本実施形態の供給機構として機能する。

より具体的には、供給機構は、投入部２を介して投入された集積状態の書状Ｍのうち移動方向後端の書状Ｍ、すなわちバックアッププレート１０に接触した書状Ｍを含む複数通の後端側の書状Ｍの下端辺を当接せしめて移動方向Ｆに走行する比較的長い３本の第１フロアベルト３ａ、３ｂ、３ｃを有する。この３本の第１フロアベルト３ａ、３ｂ、３ｃが投入部２の底に露出した部位は、投入部２の略全長にわたって取り出し位置Ｐの近くまで延びている。このため、投入部２を介して投入された書状Ｍの殆どは、第１フロアベルト３ａ、３ｂ、３ｃに乗せられて取り出し位置Ｐの近くまで移動されることになる。

また、これら３本の第１フロアベルト３ａ、３ｂ、３ｃの走行方向下流側には、比較的短い２本の第２フロアベルト４ａ、４ｂが設けられている。これら２本の第２フロアベルト４ａ、４ｂは、その走行方向上流側の端部を第１フロアベルト３ａ、３ｂ、３ｃの走行方向下流側の端部と部分的に入れ子状に重ねた状態で配置されている。さらに、これら２本の第２フロアベルト４ａ、４ｂの走行方向下流側には、比較的短い３本の第３フロアベルト５ａ、５ｂ、５ｃが配置されている。これら３本の第３フロアベルト５ａ、５ｂ、５ｃも、その走行方向上流側の端部を第２フロアベルト４ａ、４ｂの走行方向下流側の端部と部分的に入れ子状に重ねた状態で配置されている。

第２フロアベルト４ａ、４ｂ、および第３フロアベルト５ａ、５ｂ、５ｃは、矢印Ｆ方向に沿った長さが第１フロアベルト３ａ、３ｂ、３ｃより短く、取り出し位置に近付いた書状Ｍを第１フロアベルト３ａ、３ｂ、３ｃから順次受け取って移動する。つまり、第１フロアベルト３ａ、３ｂ、３ｃで取り出し位置Ｐの近くまで矢印Ｆ方向に移動された書状Ｍは、第２フロアベルト４ａ、４ｂに受け渡されて矢印Ｆ方向に送られて、さらに第３フロアベルト５ａ、５ｂ、５ｃに受け渡されて取り出し位置Ｐへ供給される。

投入部２の他端、すなわち集積状態の複数通の書状Ｍの移動方向先端に対向する位置には、取り出し機構の支えローラ２１（第１回転体）、および送りローラ２２（第２回転体）が配設されている。つまり、支えローラ２１および送りローラ２２は、取り出し位置Ｐに対向して配置されている。

これら２つのローラ２１、２２は、図示のように、第３フロアベルト５ａ、５ｂ、５ｃの走行方向下流側の端部の上方に部分的に重なる位置にそれぞれ配置されている。本実施形態では、支えローラ２１は、送りローラ２２より書状Ｍの取り出し方向Ｔに沿って上流側に配置されており、送りローラ２２より取り出し位置Ｐからバックアッププレート１０方向に突出した位置に配置されている。

支えローラ２１は、第１支持機構２３によって取り出し位置Ｐに離接可能（図示左右方向）に支持されており、送りローラ２２も、第２支持機構２４によって取り出し位置Ｐに離接可能（図示左右方向）に支持されている。また、支えローラ２１は、モータ２５によって図１で矢印方向に回転され、送りローラ２２も、モータ２６によって図１で矢印方向に回転されるようになっている。

取り出し位置Ｐに沿って書状Ｍの取り出し方向Ｔ上流側に配置された支えローラ２１は、取り出し位置Ｐに供給された書状Ｍを支えて図示矢印方向に回転することで、当該書状Ｍを面方向（図１で上方、すなわち矢印Ｔ方向）に取り出すよう機能する。

支えローラ２１は、取り出し位置Ｐに供給された比較的厚く大きくて重い書状Ｍが矢印Ｆ方向に押されたとき、当該書状Ｍの反対側の面を押えて重量を支える。このため、支えローラ２１は、比較的大きな力で取り出し位置Ｐの書状Ｍの表面を押圧する。つまり、取り出し位置Ｐの書状Ｍは、概ね、この支えローラ２１のみによって取り出し位置Ｐから取り出されることになる。

より具体的には、図２に示すように、支えローラ２１は、鉛直方向に互いに離間して同軸に配置された２つのローラ部２１ａ、２１ｂを有し、各ローラ部２１ａ、２１ｂが、それぞれ、第１支持機構２３の２本のアーム２３ａ（第１アーム）の先端に回動可能に取り付けられている。そして、これら２本のアーム２３ａの基端が、固定的に配置された回動支点として機能する支持軸２７に対して回動可能に取り付けられている。しかして、アーム２３ａが支持軸２７を中心に揺動すると、支えローラ２１の各ローラ部２１ａ、２１ｂが、取り出し位置Ｐの書状Ｍを押し込む方向および当該書状Ｍから離間する方向（図示左右方向）に移動する。

各アーム２３ａには、バネ２８が取り付けられている。バネ２８は、アーム２３ａを図１で反時計回り方向に付勢する位置および向きでアーム２３ａに取り付けられている。つまり、このバネ２８は、各アーム２３ａの先端に回動可能に取り付けられたローラ部２１ａ、２１ｂを取り出し位置Ｐの書状Ｍに押し付ける方向に付勢する。なお、各アーム２３ａの図１で時計回り方向の回動を所定位置で規制する図示しないストッパが設けられており、支えローラ２１の２つのローラ部２１ａ、２１ｂがバックアッププレート１０方向に突出する突出量が制限されている。

上記構造の第１支持機構２３の支持軸２７は、図１に示すように、支えローラ２１に対して図示左斜め下方に位置決め配置されている。この位置に支持軸２７を配置することで、取り出し位置Ｐの書状Ｍから支えローラ２１に対してその回転方向（図示矢印方向）と逆方向の反力が作用したとき、すなわち支えローラ２１の回転を止める方向の力が作用したとき、支えローラ２１の２つのローラ部２１ａ、２１ｂを取り出し位置Ｐの書状Ｍの表面に押し付ける方向に移動させることができる。

このため、取り出し位置Ｐの書状Ｍが比較的厚くて大きい重い書状Ｍである場合など、支えローラ２１の回転トルクが不足して回転を停止するような力が当該書状Ｍから付与された際に、支えローラ２１の当該書状Ｍに対する接触圧を大きくすることができ、当該書状Ｍに対してより強い繰り出し力を与えることができ、当該書状Ｍの取り出しをより確実にできる。

書状Ｍの取り出し方向Ｔに沿って支えローラ２１の下流側に配置された送りローラ２２も、鉛直方向に互いに離間した２つのローラ部（下方のローラ部は不図示）を有する。また、送りローラ２２の第２支持機構２４は、各ローラ部を先端に回動可能に取り付けた２本のアーム２４ａ（第２アーム）（下方のアームは不図示）、各アーム２４ａの基端を回動可能に取り付けた支持軸３０、および各アーム２４ａを付勢するバネ２９（下方のアームを付勢するバネ２９は不図示）を有する。送りローラ２２の各ローラ部は、モータ２６によって図示矢印方向に回転される。送りローラ２２および第２支持機構２４の基本的な構造は、上述した支えローラ２１および第１支持機構２３と同じであるため、ここでは詳細な説明を省略する。

２本のアーム２４ａを付勢するバネ２９は、比較的弱い力で各ローラ部を取り出し位置Ｐの書状Ｍの表面に押し付ける方向および位置に取り付けられている。また、送りローラ２２の２つのローラ部は、支えローラ２１の２つのローラ部２１ａ、２１ｂより取り出し位置Ｐから離れた位置に配置されている。このため、送りローラ２２は、取り出し位置Ｐに供給された書状Ｍを支えるのではなく、支えローラ２１によって取り出し位置Ｐから取り出される書状Ｍを矢印Ｔ方向に送るとともに、後述する押さえローラ３１（当接部材）と協働して支えローラ２１を抜けた複数通の書状Ｍを図示のようにさしみ状にずらすよう機能する。

なお、第２支持機構２４の支持軸３０は、図１に示すように、送りローラ２２に対して図示左斜め上方に位置決め配置されている。この位置に支持軸３０を配置することで、取り出し位置Ｐの書状Ｍから送りローラ２２の各ローラ部に対してその回転方向（図示矢印方向）と逆方向の反力が作用したとき、すなわち送りローラ２２の回転を止める方向の力が作用したとき、送りローラ２２の２つのローラ部が取り出し位置Ｐの書状Ｍの表面から離れる（逃げる）方向に移動することになる。つまり、この送りローラ２２は、上述したように、書状Ｍに強い搬送力を与えるものではなく、あくまでも、取り出し位置Ｐの下流側へ書状Ｍをさしみ状に送り出すために設けられている。

特に、上述した支えローラ２１が取り出し位置Ｐへ供給される書状Ｍの重量の殆どを支えるため、この送りローラ２２は、取り出し位置Ｐの書状に対して大きな押圧力を作用させない。このため、支えローラ２１を通過した書状Ｍ（すなわち、取り出し方向後端が支えローラ２１のニップを抜けた書状）に対し、送りローラ２２は、強い押圧力を作用させることなく接触することができ、この位置における書状間の接触圧を小さくでき、書状Ｍを容易にずらすことができる。

一方、押さえローラ３１は、図１に示すように、投入部２を介して投入された書状Ｍのうち支えローラ２１によって取り出し位置Ｐから取り出された書状Ｍに連れ出された２通目以降の書状Ｍの取り出し方向（図示矢印Ｔ方向）先端に当接する位置に配置されている。つまり、押さえローラ３１は、取り出し位置Ｐから取り出された書状Ｍの搬送経路を挟んで送りローラ２２と反対側で送りローラ２２より書状Ｍの取り出し方向下流側に配置されている。

また、この押さえローラ３１に対して書状Ｍの搬送経路を挟んで反対側には、送りローラ２２によって取り出し位置Ｐから送り出された書状Ｍを吸着保持して搬送路上に繰り出す繰り出し機構４０が対向配置されている。この繰り出し機構４０は、搬送路に沿って矢印Ｔ方向に無端走行する吸着ベルト４１、およびこの吸着ベルト４１を挟んで搬送路の反対側、すなわち吸着ベルト４１の内側に配置された吸着チャンバ４２を有する。本実施形態では、書状Ｍの取り出し方向に沿って２組の繰り出し機構４０を併設した。

繰り出し機構４０は、吸着ベルト４１に設けた図示しない複数の吸着孔を介して、吸着チャンバ４２で発生せしめた負圧を、吸着ベルト４１の表面側、すなわち搬送路側に作用させて、吸着ベルト４１の表面に書状Ｍを吸着させ、この吸着ベルト４１を矢印Ｔ方向に走行させることで、書状Ｍを矢印Ｔ方向に繰り出す。

ところで、支えローラ２１で取り出し位置Ｐから取り出されて送りローラ２２で送られた書状Ｍを搬送路へ確実に送り出すため、支えローラ２１が取り出し位置Ｐの書状Ｍに接触する位置と送りローラ２２が当該書状Ｍに接触する位置との間の距離、送りローラ２２が書状Ｍに接触する位置と取り出し方向上流側の繰り出し機構４０が書状に接触する位置との間の距離、および２つの繰り出し機構４０がそれぞれ書状Ｍに接触する位置間の距離が、この取り出し装置１００で処理する書状Ｍのうち取り出し方向に沿った長さが最も短い書状Ｍの長さより少なくとも短くなるように、支えローラ２１、送りローラ２２、および２つの繰り出し機構４０が位置決めされている。

押さえローラ３１は、アーム３２の先端に回動可能に取り付けられている。アーム３２は、押さえローラ３１を図示左右方向に揺動可能に設けられている。アーム３２には、バネ３３が取り付けられている。バネ３３は、押さえローラ３１を図示左方向に付勢する位置および向きに取り付けられている。押さえローラ３１は、モータ３４によって図示矢印方向（反時計回り方向）に回転トルクを与えられている。

よって、この押さえローラ３１は、取り出し位置Ｐから取り出された書状Ｍに対し、取り出し位置Ｐへ戻す方向の力を与える。つまり、押さえローラ３１は、上述した送りローラ２２と協働して、支えローラ２１を通過した書状Ｍをさしみ状にずらすよう機能する。なお、この押さえローラ３１は、取り出し位置Ｐから取り出された１通目の書状Ｍと２通目以降の書状を分離するためのものではなく、押さえローラ３１を通過した複数通の書状Ｍがさしみ状にずらされた状態で繰り出し機構４０へ送り込まれることを許容する。

このため、繰り出し機構４０の吸着ベルト４１が書状Ｍの表面に接触する位置と押さえローラ３１が書状Ｍに接触する位置との間の隙間は、基本的に、比較的薄い複数通の書状Ｍ（例えば、この装置１００で処理する書状のうち最も薄い書状Ｍ）がまとめて通過可能な大きさに設計されている。このため、押さえローラ３１を支持したアーム３２には、図示しないストッパが当接されて、押さえローラ３１の繰り出し機構４０側への移動が規制されるようになっており、両者の間に所定の隙間が確保されるようになっている。

反面、この取り出し装置１００で処理する書状のうち最も厚い書状が繰り出し機構４０と押さえローラ３１との間を通過することを想定すると、この最も厚い書状Ｍに接触した次の書状が連れ出される可能性が高くなるので、繰り出し機構４０と押さえローラ３１との間の隙間は最も厚い書状Ｍの厚さよりわずかに大きくすることが望ましい。

また、繰り出し機構４０と押さえローラ３１との間の隙間へ書状Ｍを送り込む送りローラ２２も、適切な位置に位置決め配置されている。つまり、当該送りローラ２２が書状Ｍに接触する位置が、書状Ｍの重ね方向に沿って、繰り出し機構４０が書状Ｍに接触する位置と押さえローラ３１が書状Ｍに接触する位置との間になるように、送りローラ２２が位置決め配置されている。

このような位置関係で送りローラ２２を配置することで、支えローラ２１によって取り出し位置Ｐからまとめて取り出されて送りローラ２１と押さえローラ３１によってさしみ状にずらされた複数通の書状Ｍを、繰り出し機構４０の吸着ベルト４１の表面に向けて確実に安定して送ることができ、書状Ｍの重送の発生を抑制することができる。

なお、上述した支えローラ２１、送りローラ２２、押さえローラ３１、および繰り出し機構４０は、上述した供給機構によって取り出し位置Ｐへ供給された書状Ｍをその面方向に取り出す取り出し機構として機能する。なお、繰り出し機構４０より下流側の搬送路上には、図示しない分離機構や引き抜き機構が設けられており、繰り出し機構４０によって搬送路上に繰り出された書状Ｍが１枚ずつに分離されて引き抜かれることになる。ここでは、分離機構および引き抜き機構の詳細についての説明を省略する。

取り出し機構は、次のように動作する。
供給機構によって取り出し位置Ｐへ供給された書状Ｍは、支えローラ２１によって取り出し位置Ｐから繰り出される。このとき、供給機構による書状Ｍの供給圧力の殆ど全てを支えローラ２１で受けるため、比較的強い力で取り出し位置Ｐの書状Ｍが支えローラ２１に押し付けられて比較的強い力で矢印Ｔ方向に取り出される。このため、支えローラ２１は、複数通の書状Ｍをまとめて取り出すことができる。

取り出し位置Ｐから取り出された書状Ｍの取り出し方向後端が支えローラ２１を抜けた後、送りローラ２２が、押さえローラ３１と協働して複数通の書状Ｍをさしみ状にずらす。このとき、支えローラ２１を抜ける前の書状Ｍは、支えローラ２１によってしっかりと支えられているため、後端が支えローラ２１を抜けた書状Ｍは、後続の書状Ｍとの間の接触圧が小さくなり、僅かな力でさしみ状にずらすことができるようになる。

一方、押さえローラ３１が、送りローラ２２より取り出し方向下流側で、且つ繰り出し機構４０との間に隙間を確保した状態で配置されているため、送りローラ２２と押さえローラ３１との間で書状Ｍを強く挟んでしまうこともなく、書状Ｍをさしみ状にずらし易い。

このようにして、送りローラ２２と押さえローラ３１が協働して書状Ｍをさしみ状にずらした後、２つの繰り出し機構４０によって、書状Ｍが搬送路上へ繰り出される。この後、搬送路を介して搬送される書状Ｍが重なった状態で搬送される場合もあるが、搬送路上には図示しない分離機構や引き抜き機構があるため、ここで１枚ずつに分離される。

図３に示すように、上述した取り出し装置１００の動作を制御する制御系は、複数（本実施形態では４つ）のセンサＳ１〜Ｓ４による検出結果に基づいて、取り出し装置１００の上述した各機構を動作制御するコントローラ１１０（制御部）を有する。

４つのセンサＳ１〜Ｓ４は、それぞれ、書状Ｍの移動経路を挟む両側に発光部および受光部を有する。コントローラ１１０は、各センサＳ１〜Ｓ４の発光部から発光されて受光部で受光される光の光軸を書状Ｍが遮ったことを検出して、各センサＳ１〜Ｓ４を配置した場所における書状Ｍの有無を判断する。図１および図２では、各センサＳ１〜Ｓ４の配置位置を、その光軸が通過する点として図示してある。

つまり、センサＳ１は、図２に示すように、第１フロアベルト３ａ、３ｂ、３ｃと第２フロアベルト４ａ、４ｂが部分的に重なった乗り継ぎ部の近くでその光軸が投入部２を通過する位置に配置されている。また、センサＳ２は、第２フロアベルト４ａ、４ｂと第３フロアベルト５ａ、５ｂ、５ｃが部分的に重なった乗り継ぎ部の近くでその光軸が投入部２を通過する位置に配置されている。これら２つのセンサＳ１、Ｓ２は、投入部２を介して装置に投入された書状Ｍ間の隙間を検出する検出部として機能する。

また、センサＳ３およびセンサＳ４は、図１に示すように、取り出し位置Ｐより書状Ｍの取り出し方向下流側の搬送路をその光軸が通過する位置に配置されている。より具体的には、これら２つのセンサＳ３、Ｓ４は、押さえローラ３１が繰り出し機構４０に対向した位置より書状Ｍの取り出し方向下流側で、搬送路を横切る方向に互いの光軸が並んで通過する位置関係でそれぞれ位置決め配置されている。

以下、図４および図５のフローチャートを参照して、上記構造の取り出し装置１００による書状Ｍの取り出し動作について説明する。
コントローラ１１０は、まず、取り出し位置Ｐの下流側に配置された２つのセンサＳ３、Ｓ４を介して書状Ｍを検出する（ステップ１）。そして、コントローラ１１０は、このステップ１の検出結果に基づいて、この位置に複数通の書状Ｍが存在するか否かを判断する（ステップ２）。

ステップ２でコントローラ１１０が複数通の書状Ｍが存在することを判断した場合（ステップ２；ＹＥＳ）、コントローラ１１０は、押さえローラ３１を超えた書状Ｍが複数通あることを判断し、モータ２６の回転速度を制御して送りローラ２２の回転速度を減速させるとともに（ステップ３）、モータ２５の回転速度を制御して支えローラ２１の回転速度を減速させる（ステップ４）。

これにより、繰り出し機構４０へ多過ぎる書状Ｍが一斉に送り込まれることを防止でき、繰り出し機構４０を介して複数通の書状Ｍが重なったまま繰り出されてしまう重送の発生を抑制することができる。より詳細には、押さえローラ３１を超えた書状Ｍが複数通ある場合、図１に示すように、２通目以降の書状Ｍを支えローラ２１や送りローラ２２で送っている可能性が高い。よって、この状況において、２つのローラを減速させることで、２通目以降の書状Ｍを送る速度を小さくでき、書状Ｍの重送を抑制できる。

一方、ステップ２でセンサＳ３、Ｓ４の位置に複数通の書状Ｍが存在しないことを判断した場合（ステップ２；ＮＯ）、コントローラ１１０は、バックアッププレート１０の位置を判断する（ステップ５）。この際、コントローラ１１０は、例えば、バックアッププレート１０を駆動するモータ１２の図示しないエンコーダの出力を検出してバックアッププレート１０の位置を判断する。

このとき、バックアッププレート１０が動作開始位置であるホーム位置にあることを判断すると（ステップ５；ＮＯ）、コントローラ１１０は、全てのフロアベルト３、４、５を停止するためモータ７、８、９を停止し（ステップ６）、図示しない取り出しスイッチをオフにして（ステップ７、ステップ８；ＹＥＳ）、処理を終了する。

一方、ステップ５でバックアッププレート１０が作動位置にあることを判断すると（ステップ５；ＹＥＳ）、コントローラ１１０は、書状Ｍの供給動作中であることを判断し、投入部２に配置した２つのセンサＳ１、Ｓ２を介して取り出し位置Ｐの近くまで供給された書状Ｍの有無を検出する（ステップ９）。

このとき、センサＳ１、Ｓ２の光軸を遮る書状Ｍが無いことを判断すると（ステップ１０；ＮＯ）、コントローラ１１０は、第１フロアベルト３ａ、３ｂ、３ｃ、および第２フロアベルト４ａ、４ｂの走行速度を増し、書状Ｍの供給速度を速める（ステップ１１）。これにより、取り出し位置Ｐへ書状Ｍを素早く供給することができ、書状Ｍの取り出し間隔が空いてしまう不具合を防止することができる。

また、ステップ１０でセンサＳ１、Ｓ２を介して書状Ｍの存在を検出した場合（ステップ１０；ＹＥＳ）、コントローラ１１０は、送りローラ２２の回転速度を増すようにモータ２６を駆動制御し（ステップ１２）、支えローラ２１の回転速度を増すようにモータ２５を駆動制御する（ステップ１３）。

上述したステップ３、４、或いはステップ１２、１３のように２つのローラ２１、２２の回転速度を上げた後、コントローラ１１０は、投入部２に配置したセンサＳ１、Ｓ２を介して書状Ｍを検出し（図５のステップ１４）、この検出結果に基づいて取り出し位置Ｐへ供給される書状Ｍの厚さを推定する（ステップ１５）。また、コントローラ１１０は、このとき、ステップ１５で推定した書状Ｍの厚さを図示しないメモリに保存する（ステップ１６）。

ステップ１５で推定する書状Ｍの厚さは、例えば、そのときの書状Ｍの供給速度とセンサＳ１、Ｓ２が当該書状Ｍを検出している時間から算出できる。また、このとき、同時に、書状Ｍの供給速度とセンサＳ１、Ｓ２の検出時間から書状Ｍ間の隙間を検出することもできる。

ステップ１５で推定してステップ１６で保存した当該書状Ｍの厚さが予め設定したしきい値を超えていることを判断した場合（ステップ１７；ＹＥＳ）、コントローラ１１０は、メモリに保存されている１つ前のデータ、すなわち先に供給されている書状Ｍの厚さが上記しきい値を超えているか否かを判断し（ステップ１８）、１つ前の書状Ｍの厚さもしきい値を超えている場合（ステップ１８；ＹＥＳ）、支えローラ２１および送りローラ２２の回転トルクを大きくする（ステップ１９）。

これにより、しきい値を超えて厚い書状Ｍが連続して取り出し位置Ｐへ供給される場合に、支えローラ２１による搬送力および送りローラ２２による搬送力を大きくすることができ、厚くて重い書状Ｍの取り出しを確実にできる。

一方、上述した１つ前の書状Ｍがしきい値以下の厚さである場合（ステップ１８；ＮＯ）、コントローラ１１０は、少なくとも厚い書状Ｍが連続して取り出し位置Ｐへ供給されていないことを判断し、センサＳ１、Ｓ２を介して検出した書状Ｍ間の隙間に関する情報から、先に供給されている書状Ｍの粗密状態を判断する（ステップ２０）。

このとき、投入部２を介して投入されている書状Ｍの下端辺に供給方向に延びたスリット光を当てて書状Ｍの粗密状態を検出しても良いが、本実施形態では、上述した２つのセンサＳ１、Ｓ２の出力信号から書状Ｍの粗密状態を検出している。例えば、隙間を検出する時間間隔が長い場合、書状Ｍが密状態で供給されていることを検出できる。

ステップ２０の判断の結果、先に供給されている書状Ｍが密であることを判断した場合（ステップ２０；ＹＥＳ）、コントローラ１１０は、支えローラ２１および送りローラ２２の回転トルクを小さくし（ステップ２１）、送りローラ２２の回転速度を減速するとともに（ステップ２２）、支えローラ２１の回転速度を減速する（ステップ２３）。

これにより、比較的薄い書状Ｍを取り出し位置Ｐから一斉に取り出すことを抑制でき、繰り出し機構４０と押さえローラ３１との間で書状Ｍが詰まって繰り出し不良を生じる不具合を防止することができる。

一方、ステップ２０で先に供給されている書状Ｍが粗であることを判断した場合（ステップ２０；ＮＯ）、コントローラ１１０は、送りローラ２２の回転速度を高めるとともに（ステップ２４）、支えローラ２１の回転速度を高める（ステップ２５）ように、モータ２５、２６を駆動制御する。これにより、取り出し位置Ｐへ供給する書状Ｍの量が少なくなって取り出し間隔が空いてしまう不具合を防止することができる。

以上のように、本実施形態によると、支えローラ２１が書状の重量を支えて、送りローラ２２が押さえローラ３１と協働して書状Ｍをさしみ状にずらすよう、２つのローラの役割を分担させるようにしたため、比較的厚くて大きい重い書状Ｍを取り出す場合であっても、重送を生じることなく安定して取り出しできる。このため、本実施形態によると、処理対象となる書状Ｍの厚さ、大きさ、重さの許容範囲を広げることができ、混在させて投入する書状Ｍの種類を多くすることができる。

図６は、上述した実施形態の取り出し装置１００の供給機構の動作を説明するためのフローチャートである。ここで説明する供給機構の動作は、上述した図４、図５のフローチャートに基づく動作と並行して実行してもよく、図４、図５のフローチャートに基づく動作とは別に実行しても良い。

コントローラ１１０は、まず、第１フロアベルト３ａ、３ｂ、３ｃと異なる速度で第２フロアベルト４ａ、４ｂを走行させ（ステップ３１）、第３フロアベルト５ａ、５ｂ、５ｃを第２フロアベルト４ａ、４ｂと異なる速度で走行させる（ステップ３２）。すなわち、第２フロアベルト４を第１フロアベルト３と異なる速度で走行させることにより、書状Ｍの姿勢を崩して書状間に隙間を形成し、第３フロアベルト５を第２フロアベルト４と異なる速度で走行させることにより、書状Ｍの姿勢を元に戻す。

第２フロアベルト４ａ、４ｂを第１フロアベルト３ａ、３ｂ、３ｃと異なる速度、すなわち第１フロアベルト３ａ、３ｂ、３ｃより速い速度で走行させることにより、理論的には、第１フロアベルト３から受け渡されて第２フロアベルト４で供給される書状Ｍの下端辺の間に速度差に応じた隙間が形成される。このように、書状間に一旦隙間を形成することで、重なった書状Ｍをさばくことができ、重送を抑制する効果が期待できる。

例えば、取り出し位置Ｐの近くまで供給されている書状Ｍが比較的薄くて軽い書状Ｍである場合には、書状Ｍの下端辺同士の間に隙間が良好に形成される。反面、取り出し位置Ｐ近くまで供給されている書状Ｍが比較的厚くて重い書状Ｍである場合には、書状Ｍの下端辺同士の間に隙間が形成されにくい。つまり、重い書状Ｍには比較的大きな慣性力が働くため、フロアベルト３、４の速度を変えても書状Ｍの移動速度を変化させることは難しい。

このような書状Ｍの重さの違いに起因した挙動（隙間のでき具合）の違いを利用して、コントローラ１１０は、センサＳ１、Ｓ２の出力に基づいて、書状間に隙間ができたか否かを判断し（ステップ３３）、この判断に基づいて、フロアベルト３、４、５を駆動制御するようにした。なお、このとき、コントローラ１１０は、フロアベルト３、４、５の制御に合わせてバックアッププレート１０も駆動制御する。

つまり、ステップ３３で書状間に隙間が良好に形成されたことを判断した場合（ステップ３３；ＹＥＳ）コントローラ１１０は、比較的薄くて軽い書状Ｍが取り出し位置Ｐに向けて供給されていることを判断し、書状Ｍの供給速度を遅くするように、第１乃至第３フロアベルト３、４、５を駆動制御する（ステップ３４）。これにより、薄くて軽い書状Ｍが取り出し位置Ｐへ一斉に供給される不具合を防止でき、書状Ｍが詰まって取り出し不良を生じることを防止できる。

一方、コントローラ１１０は、ステップ３３で書状間に隙間があまりできなかったことを判断した場合（ステップ３３；ＮＯ）、比較的厚くて重い書状Ｍが取り出し位置Ｐに向けて供給されていることを判断し、書状Ｍの供給速度を上げるように、第１乃至第３フロアベルト３、４、５を駆動制御する（ステップ３５）。これにより、比較的厚くて重い書状Ｍの供給不良を防止でき、取り出し不良を防止できる。

コントローラ１１０は、投入部２を介して投入された書状Ｍが無くなるまで（ステップ３６；ＮＯ）、ステップ３１〜ステップ３５の処理を繰り返し、フロアベルト３、４、５を駆動制御する。

以上のように供給機構を動作制御することにより、書状Ｍの厚さや重さに応じた適切な供給動作が可能となり、供給不良を防止でき、取り出し不良を防止でき、重送を抑制できる。特に、図４、図５のフローチャートを参照して説明した動作と合わせて図６のフローチャートで説明した供給動作を実行することで、書状Ｍの取り出し動作も最適化することができ、重送の無いより安定した取り出しが可能となる。

図７は、第２の実施形態に係る紙葉類取り出し装置２００を上方から見た平面図である。この取り出し装置２００は、支えローラ２１の代りに支えベルト２２１を備え、送りローラ２２の代りに送りベルト２２２を備え、押さえローラ３１の代りに押さえベルト２３１を備えている。それ以外の構造は、上述した第１の実施形態の取り出し装置１００と略同じ構造を有する。よって、ここでは、第１の実施形態の取り出し装置１００と同様に機能する構成要素には、同一符号を付してその詳細な説明を省略する。

支えベルト２２１は、モータ２５によって図示矢印方向に回転される。また、支えベルト２２１は、アーム２３ａの両端にそれぞれ回動可能に取り付けられたプーリに巻回されて張設されており、支持軸２７を中心にしてアーム２３ａを揺動することで取り出し位置Ｐの書状Ｍに対して離接される。支えベルト２２１が取り出し位置Ｐへ供給された書状Ｍに接触する位置と支持軸２７の位置関係は、上述した第１の実施形態における支えローラ２１と支持軸２７との間の位置関係と同じである。このため、取り出し位置Ｐの書状Ｍから支えベルト２２１に対して反力が作用すると、支えベルト２２１が当該書状Ｍを押し込む方向に付勢される。

送りベルト２２２は、モータ２６によって図示矢印方向に回転される。また、送りベルト２２２は、アーム２４ａの両端にそれぞれ回動可能に取り付けられたプーリに巻回されて張設されており、支持軸３０を中心にしてアーム２４ａを揺動することで取り出し位置Ｐの書状Ｍに対して離接される。送りベルト２２２が取り出し位置Ｐへ供給された書状Ｍに接触する位置と支持軸３０の位置関係は、上述した第１の実施形態における送りローラ２２と支持軸３０との間の位置関係と同じである。このため、取り出し位置Ｐの書状Ｍから送りベルト２２２に対して反力が作用すると、送りベルト２２２が当該書状Ｍから離れる方向に付勢される。

押さえベルト２３１は、モータ３４によって図示矢印方向に回転される。押さえベルト２３１が書状Ｍの取り出し方向先端に当接する位置は、上述した第１の実施形態の押さえローラ３１が書状Ｍの先端に接触する位置と同じである。

以上のように、取り出し位置Ｐに供給された書状Ｍを支える第１回転体はローラに限らずベルトであっても良く、書状Ｍをさしみ状にずらす第２回転体もローラに限らずベルトであっても良い。また、第２回転体と協働して書状Ｍをずらすための当接部材もローラに限らずベルトであっても良い。いずれにしても、本実施形態の取り出し装置２００も、上述した第１の実施形態の取り出し装置１００と同様に機能し、同様の効果を奏することができる。

図８は、第３の実施形態に係る取り出し装置３００の平面図であり、図９は、第４の実施形態に係る取り出し装置４００の平面図である。取り出し装置３００は、押さえローラ３１の代りに当接部材３３１を備えており、それ以外の構造は、第１の実施形態の取り出し装置１００と同じ構造を有する。また、取り出し装置４００は、押さえベルト２３１の代りに当接部材４３１を備えており、それ以外の構造は、第２の実施形態の取り出し装置２００と同じ構造を有する。よって、ここでも、同様に機能する構成要素には同一符号を付してその詳細な説明を省略する。

当接部材３３１（４３１）は、押さえローラ３１（押さえベルト２３１）と同じ位置に配置され、同様に機能する。当接部材は回転しないパッドであるが、送りローラ２２（送りベルト２２２）と協働して書状Ｍをさしみ状にずらす機能を担うため、必ずしも回転する必要は無い。

以上述べた少なくともひとつの実施形態の紙葉類取り出し装置によれば、取り出し位置Ｐへ供給された書状Ｍを支える第１回転体、およびこの第１回転体の取り出し方向下流側で書状Ｍをさしみ状にずらす第２回転体を有することにより、比較的厚くて大きい重い紙葉類を重送を生じることなく安定して取り出しできる。

いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

２…投入部、３ａ、３ｂ、３ｃ…第１フロアベルト、４ａ、４ｂ…第２フロアベルト、５ａ、５ｂ、５ｃ…第３フロアベルト、１０…バックアッププレート、２１…支えローラ、２２…送りローラ、２３…第１支持機構、２４…第２支持機構、２３ａ、２４ａ…アーム、２７、３０…支持軸、Ｍ…書状、Ｐ…取り出し位置。

Claims (4)

1. 集積状態で立位で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の紙葉類を取り出し位置へ供給する供給機構と、この供給機構によって上記取り出し位置へ供給された紙葉類をその面方向に取り出す取り出し機構と、を有する紙葉類取り出し装置であって、
   上記供給機構は、
   移動方向後端の紙葉類を含む複数枚の後端側の紙葉類の下端辺を当接せしめて上記移動方向に走行する第１フロアベルトと、
   この第１フロアベルトによって移動された紙葉類の下端辺を当接せしめて上記第１フロアベルトと異なる速度で上記移動方向に走行することで紙葉類の姿勢を崩して紙葉類間に隙間を形成する第２フロアベルトと、
   この第２フロアベルトによって移動された紙葉類の下端辺を当接せしめて上記第２フロアベルトと異なる速度で上記移動方向に走行することで紙葉類の姿勢を元に戻す第３フロアベルトと、
   を有する紙葉類取り出し装置。
2. 上記隙間を検出する検出部と、
   この検出部における検出結果に基づいて、上記第１乃至第３フロアベルトを動作制御する制御部と、
   をさらに有する請求項１の紙葉類取り出し装置。
3. 上記制御部は、上記検出部を介して上記隙間が良好に形成されていることを検出した際に、上記取り出し位置へ供給する紙葉類の枚数をセーブするように、上記第１および第３フロアベルトを動作制御する、
   請求項２の紙葉類取り出し装置。
4. 上記制御部は、上記検出部を介して上記隙間が形成されていないことを検出した際に、上記取り出し位置へ供給する紙葉類の供給速度を上げるように、上記第１および第３フロアベルトを動作制御する、
   請求項２または請求項３の紙葉類取り出し装置。