JP5403951B2 - 紙葉類取り出し装置 - Google Patents

Description

この発明は、集積状態の複数枚の紙葉類を１枚ずつ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、郵便物に沿って孔開きベルトを走行させ、ベルトの裏側に配置した吸引ノズルによってベルトに郵便物を吸着させ、郵便物を１通ずつ取り出す装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。吸引ノズルとバキュームタンクの間には、負圧をＯＮ／ＯＦＦするためのソレノイドバルブが取り付けられている。

しかして、郵便物を取り出す際には、ベルトを走行させてソレノイドバルブを開いて吸引ノズルで郵便物をベルトに吸着せしめて郵便物を取り出す。また、郵便物を連続して取り出す際には、ソレノイドバルブを各郵便物の取り出しタイミングに合せて定期的に閉じ、先行する郵便物と次に取り出す郵便物との間にギャップを形成するようにしている。

しかし、ソレノイドバルブを閉じて吸引ノズルによる吸引をやめても、郵便物がベルトに吸着している状態では、郵便物に作用している負圧を素早く消失させることができない。このため、郵便物を高速で取り出すべくソレノイドバルブの開閉周期を短くしても、実際に郵便物に作用している負圧を瞬時に消失させることができないので、郵便物を高速に取り出すことができない。
米国特許５，３９１，０５１

この発明の目的は、集積状態の紙葉類を１枚ずつ所望するタイミングで高速に取り出すことができる紙葉類取り出し装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の紙葉類取り出し装置は、集積方向一端の取り出し位置にある紙葉類に沿って取り出し方向に走行する、吸着孔を有する取り出し部材と、この取り出し部材を挟んで上記取り出し位置に対向する開口を有し、上記吸着孔を介して上記取り出し位置の紙葉類に負圧を作用させて当該紙葉類を上記取り出し部材に吸着せしめる負圧チャンバと、吸気管を介して上記負圧チャンバに接続し、上記負圧チャンバを真空引きする吸引手段と、この吸引手段の排気口を上記負圧チャンバへ接続した送気管、この送気管の途中に設けた第１の開閉弁、および上記吸気管の途中に設けた第２の開閉弁を有し、上記第２の開閉弁を開いて上記負圧チャンバを真空引きするとともに、上記第１の開閉弁を開いて上記吸引手段で真空引きされた上記負圧チャンバ内に空気を送り込んで負圧チャンバ内の圧力を大気圧に近付ける圧力調整装置と、上記取り出し部材に吸着されて上記取り出し位置から取り出された紙葉類を受け取って搬送する搬送部と、上記取り出し部材に吸着されて上記取り出し位置から取り出された先行する紙葉類が上記搬送部へ受け渡されたことを検知する検知部と、上記取り出し部材に吸着されて上記取り出し位置から取り出された先行する紙葉類と次に取り出される後続の紙葉類との間にギャップが形成されたことを検出するギャップ検出部と、上記検知部で先行する紙葉類が上記搬送部へ受け渡されたことを検知した後、上記第１の開閉弁を開くとともに上記第２の開閉弁を閉じ、上記ギャップ検出部で先行する紙葉類と後続の紙葉類との間のギャップを検出したタイミングで、上記第１の開閉弁を閉じるとともに上記第２の開閉弁を開くように、上記圧力調整装置を制御する制御部と、を有する。

上記発明によると、取り出し部材で吸着して取り出し位置から取り出した紙葉類が搬送部へ受け渡された後、負圧チャンバに空気を送り込んで負圧を積極的に解消するようにしたため、取り出された１枚目の紙葉類に重なった２枚目以降の紙葉類に負圧を作用せしめることがなく、集積状態の紙葉類を１枚ずつ所望するタイミングで高速に取り出すことができる。

この発明の紙葉類取り出し装置は、上記のような構成および作用を有しているので、集積状態の紙葉類を１枚ずつ所望するタイミングで高速に取り出すことができる。

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取り出し装置１（以下、単に、取り出し装置１と称する）を上方から見た概略平面図を示してある。また、図２には、取り出し装置１の動作を制御する制御系のブロック図を示してある。

取り出し装置１は、投入部２、供給機構３、取り出しベルト４（取り出し部材）、負圧チャンバ５、吸引チャンバ６、分離ローラ７、搬送ベルト８ａ、８ｂ、複数のセンサＳ1〜Ｓ6、および装置全体の動作を制御する制御部１０などを有する。搬送ベルト８ａ、８ｂ、および後述するモータ１７は、この発明の搬送部として機能し、センサＳ5は、この発明の検知部として機能し、分離ローラ７に接続した後述するポンプ１６は、この発明の送気装置としても機能する。

制御部１０には、複数のセンサＳ1〜Ｓ6、供給機構３の図示しないフロアベルトやバックアッププレートを動作させるモータ１１、取り出しベルト４を矢印Ｔ方向に走行させるモータ１２、負圧チャンバ５を真空引きするポンプ１３（吸引手段）、吸引チャンバ６を吸引するブロア１４、分離ローラ７に分離トルクを付与するモータ１５、分離ローラ７の周面に負圧を発生させるためのポンプ１６、および搬送ベルト８、９を走行させるモータ１７が接続されている。

投入部２には、複数枚の紙葉類Ｐが集積状態で且つ立位で投入される。投入部２へ投入された紙葉類Ｐは、供給機構３によってその集積方向一端側（図１中左側）へ移動されて集積方向一端（左端）の紙葉類Ｐが取り出し位置Ｓへ供給される。供給機構３は、取り出し位置Ｓへ供給した紙葉類Ｐが取り出される度に動作して、常に集積方向一端にある紙葉類Ｐを取り出し位置Ｓへ供給する。

取り出しベルト４は、複数のプーリ１８に巻回されて無端状に張設されている。取り出しベルト４の一部は、取り出し位置Ｓに供給された紙葉類Ｐに接触して、当該紙葉類Ｐの面方向、すなわち取り出し方向Ｔ（図１中上方）に一定速度で走行する。負圧チャンバ５は、この取り出しベルト４の内側で、取り出しベルト４を挟んで取り出し位置Ｓに対向する位置に配置されている。

取り出しベルト４には、図３に示すように、複数の吸着孔４ａが形成されている。一方、負圧チャンバ５は、取り出しベルト４の裏面に対向する開口５ａを有する。しかして、取り出しベルト４を走行させて負圧チャンバ５を真空引きすると、負圧チャンバ５の開口５ａおよび取り出しベルト４の吸着孔４ａを介して取り出し位置Ｓの紙葉類Ｐに負圧が作用し、当該紙葉類Ｐが取り出しベルト４の表面に吸着される。取り出しベルト４に吸着された紙葉類Ｐは、ベルト４の走行によって取り出し位置Ｓから取り出される。

取り出し位置Ｓから取り出された紙葉類Ｐは、搬送路９を介して図１で上方に搬送され、搬送部８へ受け渡される。搬送路９に沿って設けられた複数のセンサＳ1〜Ｓ6は、透過型（片側図示せず）の光センサであり、センサの光路を紙葉類Ｐが遮ることを検出（センサ出力；暗）するとともに、光路上に紙葉類Ｐが存在しないことを検出（センサ出力；明）する。つまり、これら各センサＳ1〜Ｓ6は、それぞれ、紙葉類Ｐの搬送方向先端および後端通過を検知する。

吸引チャンバ６は、紙葉類Ｐの取り出し方向に沿って取り出しベルト４の上流側（図中下側）で、取り出し位置Ｓに開口６ａを対向せしめて配置されている。しかして、ブロア１４が動作されると、吸引チャンバ６の開口６ａから空気が吸引され、取り出し位置Ｓに空気流が発生する。この空気流は、投入部２に投入された集積方向一端の紙葉類Ｐを取り出し位置Ｓへ素早く吸引するよう機能する。

分離ローラ７は、取り出し位置Ｓの取り出し方向下流側で、搬送路９を挟んで取り出しベルト４とは反対側に配置されている。分離ローラ７は、内部にチャンバ７ａを有する略円筒形のコア７ｂ、このコア７ｂの外周に回転可能に設けられた略円筒形のスリーブ７ｃを有する。コア７ｂは、開口７ｄを搬送路９に向けて固定的に取り付けられている。スリーブ７ｃは、複数の吸着孔７ｅを有する。しかして、ポンプ１６を動作させてコア７ｂのチャンバ７ａを真空引きすると、コア７ｂの外周を回転するスリーブ７ｃの複数の吸着孔７ｅを介して分離ローラ７の周面に負圧が発生する。

つまり、モータ１５によってスリーブ７ｃに取り出し方向と逆方向の分離トルクを付与し、ポンプ１６によってスリーブ７ｃの外周面に負圧を発生させることで、取り出し位置Ｓから取り出された紙葉類Ｐに連れ出された２枚目以降の紙葉類Ｐを分離することができる。

また、搬送路９を挟んで分離ローラ７に対向する側（図中左側）には、無端状の搬送ベルト８ａが張設されている。一方、搬送路９を挟んで搬送ベルト８ａに対向する位置には、搬送ベルト８ｂが張設されている。すなわち、２本の搬送ベルト８ａ、８ｂの間で、分離ローラ７の下流側の搬送路９が規定されている。しかして、取り出しベルト４によって取り出し位置Ｓから取り出された紙葉類Ｐの取り出し方向先端が搬送ベルト８ａ、８ｂのニップ８ｃで挟持され、搬送ベルト８ａ、８ｂ（搬送部）に受け渡されて下流側へと搬送される。

ここで、投入部２を介して投入された複数枚の紙葉類Ｐを搬送路９上に１枚ずつ取り出す動作について説明する。
複数枚の紙葉類Ｐが投入部２を介して取り出し装置１に投入されると、供給機構３によって紙葉類Ｐが取り出し位置Ｓへ順次供給され、取り出しベルト４に吸着されて搬送路９上へ取り出される。搬送路９を介して搬送される紙葉類Ｐは、複数のセンサＳ1〜Ｓ6によって、その搬送位置および搬送状態が監視される。

紙葉類Ｐの取り出し時には、ポンプ１３によって負圧チャンバ５が真空引きされ、取り出しベルト４の表面に負圧が発生される。また、投入部２に投入された紙葉類Ｐのうち集積方向一端の紙葉類Ｐには、吸引チャンバ６によって常に取り出し位置Ｓに向かう空気流が作用される。つまり、吸引チャンバ６によって集積方向一端の紙葉類Ｐが素早く取り出し位置に配置され、取り出しベルト４に吸着されて取り出される。

取り出し位置Ｓから取り出された紙葉類Ｐは、搬送ベルト８ａ、８ｂのニップ８ｃに突入し、取り出し方向先端がニップ８ｃで挟持されて、さらに下流へと搬送される。取り出された紙葉類Ｐがニップ８ｃに到達したことは、センサＳ5の出力が明から暗になったことをもって検知される。このとき、搬送ベルト８ａ、８ｂの走行速度は、取り出しベルト４の走行速度より僅かに速い速度に設定されており、当該紙葉類Ｐは、搬送ベルト８ａ、８ｂによって引き抜かれて搬送されることになる。

取り出し位置Ｓから取り出された紙葉類Ｐに重なった状態で２枚目以降の紙葉類Ｐが連れ出された場合、２枚目以降の紙葉類Ｐが分離ローラ７によって分離される。このとき、分離ローラ７の周面には負圧が発生されており、スリーブ７ｃには取り出し方向と逆方向の分離トルクが付与されている。１枚の紙葉類Ｐが正常に取り出された際には、分離ローラ７のスリーブ７ｃが取り出し方向に沿って連れ回り、２枚重なった状態で取り出された場合には、スリーブ７ｃが逆転する。これにより、２枚目以降の紙葉類Ｐが逆方向に戻されて１枚目の紙葉類Ｐと分離される。

ところで、上述したように、複数枚重なった状態の紙葉類Ｐを１枚ずつに分離して搬送路９上に取り出す場合、負圧チャンバ５の負圧をＯＮ／ＯＦＦ制御するか、或いは取り出しベルト４を間歇的に走行させることにより、紙葉類Ｐ同士の間にギャップを形成する。このギャップは、取り出し装置１の下流の搬送路９に接続された処理装置（ここでは図示および説明を省略する）における紙葉類Ｐの処理速度に応じて決まる。

つまり、下流側の処理装置における処理効率を高めるとともに、十分な処理時間を与えるためには、紙葉類Ｐ間のギャップを所望する長さに安定してコントロールすることが望まれる。しかし、取り出しベルト４を間歇的に動作させてギャップを形成する方法では、ベルトの加速および減速に必要とされる時間を高い精度でコントロールすることが難しく、加減速時にベルトと紙葉類Ｐとの間に滑りを生じる可能性がある。

一方、負圧チャンバ５の負圧をＯＮ／ＯＦＦ制御するため、ポンプ１３と負圧チャンバ５をつなぐ配管の途中に電磁バルブを設けて、この電磁バルブを開閉制御することで、紙葉類間のギャップをコントロールする方法が考えられるが、この方法では、電磁バルブを閉じてポンプ１３による吸引をやめても、紙葉類Ｐがベルトに吸着している状態では、負圧チャンバ５内の負圧が暫く残り、大気圧に戻るまでに時間を要する。このため、いずれの方法でも、紙葉類Ｐ間のギャップを所望する長さにコントロールすることは難しい。

これに対し、本発明者等は、負圧チャンバ５に圧力調整装置を取り付けることで、負圧チャンバ５内の負圧を積極的に大気圧に近づけて、紙葉類Ｐ間のギャップを所望する長さに高精度にコントロールする方法を見出した。以下、本発明のいくつかの実施の形態に係る圧力調整装置について説明する。

図４には、この発明の第１の実施の形態に係る圧力調整装置２０を備えた取り出し装置１の要部の構造を概略的に示してある。この圧力調整装置２０は、負圧チャンバ５に空気を送り込むための吸気管２２、およびこの吸気管２２の途中に設けた電磁バルブ２４（開閉弁）を有する。この電磁バルブ２４は、制御部１０によって開閉制御される。

つまり、本実施の形態では、ポンプ１３を常に作動させて負圧チャンバ５を常に真空引きすることを前提として、取り出しベルト４に紙葉類Ｐを吸着させないタイミングでは、電磁バルブ２４を開くようにした。この際、電磁バルブ２４を開いたときに、ポンプ１３によって真空引きした状態の負圧チャンバ５内に吸気管２２を介して流入する空気の量が、ポンプ１３で吸引している空気の量より大幅に多くなるよう、吸気管２２が大径にされている。

具体的には、取り出しベルト４に吸着されて搬送路９上に取り出された紙葉類Ｐの搬送方向先端がセンサＳ5に到達した時点で、制御部１０は、当該紙葉類Ｐが搬送ベルト８ａ、８ｂのニップ８ｃに受け渡されたことを判断し、電磁バルブ２４を閉じる。以下の説明では、このタイミングを第１のタイミングと称する。これにより、１枚目の当該紙葉類Ｐを搬送ベルト８ａ、８ｂのニップ８ｃで挟持拘束して下流側へと確実に搬送できるとともに、２枚目以降の紙葉類Ｐを取り出しベルト４に吸着してしまう不具合を防止でき、紙葉類Ｐの２枚取りを防止できる。

そして、１枚目の紙葉類Ｐと２枚目の紙葉類Ｐとの間のギャップを検出したことをトリガーとして、制御部１０は、電磁バルブ２４を開いて２枚目の紙葉類Ｐを取り出しベルト４に吸着し、２枚目の紙葉類Ｐの取り出しを開始する。以下の説明では、このタイミングを第２のタイミングと称する。このとき、電磁バルブ２４を開くタイミングを調整することで、ギャップをコントロールできる。なお、１枚目の紙葉類Ｐと２枚目の紙葉類Ｐとの間のギャップは、センサＳ1〜Ｓ4のうちいずれか１つのセンサの出力が明となったことをもって検出する。

以上のように、本実施の形態によると、紙葉類Ｐを吸着しない第１のタイミングで電磁バルブ２４を開くことで、吸気管２２を介して、負圧チャンバ５内に空気を積極的に送り込むようにしたため、所望するタイミングで負圧チャンバ５の負圧を急速に消失させることができ、紙葉類Ｐ間のギャップを所望する長さに高精度にコントロールできる。また、これにより、紙葉類Ｐの取り出し周期を速めることができ、紙葉類Ｐの高速取り出しが可能となる。

図５には、上述した第１の実施の形態の圧力調整装置２０を用いた場合における負圧チャンバ５内の気圧変化を、電磁バルブ２４の開閉タイミングと合せて図示したグラフを示してある。これによると、第２のタイミングで電磁バルブ２４を閉じた直後に負圧チャンバ５内の気圧が急激に低下しているのが分かる。これは、負圧チャンバ５をポンプ１３で常に真空引きしているためである。なお、ポンプ１３は、負圧チャンバ５内の気圧が一定値より下がらないようにリリーフバルブ１３ａ（圧力弁）を有するため、ポンプ１３を常時動作させても負圧チャンバ５内の気圧が下がり続けることはない。

一方、第１のタイミングで電磁バルブ２４を開いた直後のチャンバ５内の気圧変化を見ると、やや緩やかに大気圧に近付いているのが分かる。つまり、電磁バルブ２４を開いて負圧チャンバ５内に空気を流入させても、一方でポンプ１３によって負圧チャンバ５を真空引きし続けるため、チャンバ内の気圧が比較的緩やかに大気圧に近付くことになる。

しかし、本実施の形態によると、従来のようにポンプの吸気管の途中に開閉弁を設けた場合と比較して、負圧チャンバ５内を素早く大気圧に近付けることができる。つまり、本実施の形態の圧力調整装置２０を用いた場合、負圧チャンバ５の開口５ａを紙葉類Ｐが塞いだ状態であっても、負圧チャンバ５内の気圧を大気圧に瞬時に近付けることができ、紙葉類Ｐの高速取り出しが可能となる。

図６には、この発明の第２の実施の形態に係る圧力調整装置３０を備えた取り出し装置１の要部の構造を概略的に示してある。本実施の形態の圧力調整装置３０を備えた取り出し装置１も、上述した第１の実施の形態の圧力調整装置２０を備えた取り出し装置１と基本構造は同じであり、且つ基本動作も同じであるため、同じ部分についての説明は省略する。

圧力調整装置３０は、負圧チャンバ５を真空引きするポンプ１３の排気口と負圧チャンバ５を接続した排気管３２、およびこの排気管３２の途中に取り付けた電磁バルブ３４（開閉弁）を有する。本実施の形態の圧力調整装置３０は、ポンプ１３の排気を負圧チャンバ５内に積極的に送り込む点で、第１の実施の形態の圧力調整装置２０と異なる。

本実施の形態では、制御部１０は、電磁バルブ３４を第１の実施の形態の電磁バルブ２４と同じタイミングで開閉制御するが、第１のタイミングで電磁バルブ３４を開いた際に、負圧チャンバ５内に空気がより積極的に送り込まれるため、第１の実施の形態と比較して、より素早く負圧チャンバ５内の気圧を大気圧に近付けることができる。

図７には、この圧力調整装置３０を用いた場合における負圧チャンバ５内の気圧変化を、電磁バルブ３４の開閉タイミングと合せて図示したグラフを示してある。電磁バルブ３４を開いた直後のチャンバ５内の気圧変化を見ると、図５のグラフと比較して、より短い時間で大気圧に近付いているのが分かる。つまり、本実施の形態によると、電磁バルブ３４を開いた瞬間にポンプ１３の排気が負圧チャンバ５内に急激に流れ込み、負圧チャンバ５の気圧が瞬時に大気圧に近付くことになる。

図８には、上述した第２の実施の形態の変形例に係る圧力調製装置３０’を備えた取り出し装置１の要部の構造を示してある。つまり、この変形例では、ポンプ１３の吸気口と負圧チャンバ５を接続した吸気管３６の途中に新たな電磁バルブ３８を追加した。吸気管３６に電磁バルブ３８を取り付けた以外、上述した第２の実施の形態と同じであるため、同じ部分についての説明は省略する。

制御部１０は、紙葉類Ｐの取り出し時において、排気管３２の電磁バルブ３４を閉じるとともに吸気管３６の電磁バルブ３８を開いて負圧チャンバ５を真空引きし、取り出しベルト４に紙葉類Ｐを吸着させて搬送路９上に取り出す。

そして、制御部１０は、取り出した紙葉類Ｐの搬送方向先端が搬送部８ｂのニップ８ｃに到達した第１のタイミングで排気管３２の電磁バルブ３４を開くとともに吸気管３６の電磁バルブ３８を閉じる。これにより、上述した第２の実施の形態と比較して、より短い時間で真空チャンバ５内の気圧を大気圧に戻すことができる。

また、後続の紙葉類Ｐとの間にギャップを検出した第２のタイミングで、制御部１０は、排気管３２の電磁バルブ３４を閉じるとともに吸気管３６の電磁バルブ３８を開く。これにより、負圧チャンバ５を瞬時に真空引きでき、２枚目の紙葉類Ｐの取り出しタイミングを高速にできる。すなわち、この変形例では、常に２つの電磁バルブ３４、３８を逆に動作させることになる。

図９には、図８の圧力調整装置３０’を用いた場合における負圧チャンバ５内の気圧変化を、電磁バルブ３４、３８の開閉タイミングと合せて図示したグラフを示してある。電磁バルブ３４、３８の開閉動作は互いに逆になっている。第１のタイミングで電磁バルブ３４を開いて電磁バルブ３８を閉じた直後のチャンバ５内の気圧変化を見ると、図７のグラフと比較して、より短い時間で大気圧に近付いているのが分かる。つまり、この圧力調整装置３０’を用いた場合、電磁バルブ３４を開いた瞬間にポンプ１３の排気が負圧チャンバ５内に急激に流れ込み、且つ電磁バルブ３８を閉じることで負圧チャンバ５の真空引きをやめるため、負圧チャンバ５内の気圧がより高速で大気圧に近付くことになる。

図１０には、この発明の第３の実施の形態に係る圧力調整装置４０を備えた取り出し装置１の要部の構造を概略的に示してある。この圧力調整装置４０は、上述した第１のタイミングで、ポンプ１３の排気を負圧チャンバ５内へ送り込む代りに、別のポンプ１６の排気を負圧チャンバ５内へ送り込むようにしたことを特徴としており、この点で上述した第２の実施の形態の圧力調整装置３０（図６）と異なる。

特に、本実施の形態では、分離ローラ７のコア７ｂのチャンバ７ａを真空引きするためのポンプ１６の排気を利用したが、これに限らず、例えば、吸引チャンバ６を吸引するブロア１４の排気を利用しても良く、或いは専用の送気装置を負圧チャンバ５に接続しても良い。

紙葉類Ｐの取り出し時において、取り出し装置１の制御部１０は、ポンプ１６の排気管４２（送気管）の途中に設けた電磁バルブ４４（開閉弁）を閉じて、ポンプ１３によって負圧チャンバ５を真空引きする。このとき、分離ローラ７の外周面に負圧を発生させるためのポンプ１６は、吸引動作を続けるが、リリーフバルブ１６ａによって吸引した空気が逃がされる。

そして、制御部１０は、上述した第１のタイミングで、電磁バルブ４４を開いて、ポンプ１６の排気を負圧チャンバ５内に送り込む。これにより、上述した第２の実施の形態と同様の効果を奏することができる。つまり、第１のタイミングで、図７に示す程度に素早く負圧チャンバ５内の気圧を大気圧に戻すことができる。

図１１には、この発明の第４の実施の形態に係る圧力調整装置５０を備えた取り出し装置１の要部の構造を概略的に示してある。この圧力調整装置５０は、上述した第２の実施の形態に係る圧力調整装置３０と上述した第３の実施の形態に係る圧力調整装置４０を組み合わせた構造を有する。

つまり、負圧チャンバ５を真空引きするポンプ１３の排気管３２を負圧チャンバ５に接続して、その排気管３２の途中に電磁バルブ３４を取り付け、且つ、分離ローラ７のポンプ１６の排気管４２を負圧チャンバ５に接続して、その排気管４２の途中に電磁バルブ４４を取り付けた。本実施の形態においても、送気装置として、ポンプ１６の代りに別の装置を負圧チャンバ５に接続しても良いことは言うまでもない。

本実施の形態において、紙葉類Ｐを取り出す際には、制御部１０は、２つの電磁バルブ３４、４４を閉じて負圧チャンバ５をポンプ１３で真空引きし、取り出しベルト４を走行させて紙葉類Ｐを取り出す。そして、制御部は、上述した第１のタイミングで、２つの電磁バルブ３４、４４を開いて、負圧チャンバ５内の負圧を瞬時に解消し、２枚目以降の後続の紙葉類Ｐが取り出しベルト４に吸着される不具合を防止する。

本実施の形態では、上述した第１のタイミングで２つの電磁バルブ３４、４４を同時に開いて大量の空気を一斉に負圧チャンバ５内に送り込むことができ、負圧チャンバ５内の気圧を素早く大気圧に戻すことができる。

また、本実施の形態の圧力調整装置５０において、上述した第１のタイミングで、２つの電磁バルブ３４、４４を順番に開くようにしても良い。つまり、２つの電磁バルブ３４、４４を開くタイミングに時間差を与えても良い。この場合、例えば、図１２に示すように第１のタイミングで負圧チャンバ５内の気圧を段階的に大気圧に近付けることもできる。

図１３には、この発明の第５の実施の形態に係る圧力調整装置６０を備えた取り出し装置１の要部の構造を概略的に示してある。この圧力調整装置６０は、上述した第４の実施の形態の圧力調整装置５０に図８で説明した圧力調整装置３０’の構造をさらに追加した構造を有する。

この圧力調整装置６０を用いると、第１のタイミングで、負圧チャンバ５内の気圧を瞬時に大気圧に戻すことができ、取り出し装置１の処理効率を最も高くできる。つまり、第１のタイミングで、２つの電磁バルブ３４、４４を開くとともに、ポンプ１３の吸気管３６の電磁バルブ３８を閉じることで、負圧チャンバ５の真空引きをやめると同時に大量の空気をチャンバ５内に送り込むことができ、負圧チャンバ５内の気圧を瞬時に大気圧に戻すことができる。

図１４には、この圧力調整装置６０を用いた場合における負圧チャンバ５内の気圧の変化をグラフにして示してある。つまり、本実施の形態においても、上述した第４の実施の形態と同様に、第１のタイミングで２つの電磁バルブ３４、４４を順に開くこともでき、装置１の運用の自由度が高い。さらに、図１２のグラフと比較すると、第１のタイミングで２つの電磁バルブ３４、４４を段階的に開いたとき、本実施の形態の方がより短時間で負圧チャンバ５を大気圧に戻すことができているのが分かる。つまり、本実施の形態では、２つの電磁バルブ３４、４４を開くとともに吸気側の電磁バルブ３８を閉じているため、より素早く負圧チャンバ５を大気圧に戻すことができる。

以上のように、本発明によると、取り出しベルト４の表面に生じせしめる負圧を消失させて紙葉類Ｐの吸着をやめるときに、負圧チャンバ５内に空気を積極的に送り込んで負圧を瞬時に無くすようにしたため、負圧が残って次の紙葉類Ｐを不所望にベルトに吸着してしまう不具合を防止できる。このため、所望するタイミングで紙葉類Ｐを取り出しベルト４に吸着させることができ、紙葉類Ｐの取り出し周期を高速化できるとともに、紙葉類Ｐ間のギャップを安定させることができる。

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。

例えば、上述した第４および第５の実施の形態では、第１のタイミングで、負圧チャンバ５を真空引きするポンプ１３の排気をチャンバ５に戻すとともに他の送気装置（例えばポンプ１６）をチャンバ５につないで空気を送り込む場合について説明したが、これに限らず、さらに別の送気装置を追加して負圧チャンバ５内により多くの空気を送り込むようにしても良い。

また、上述した実施の形態では、取り出し位置Ｓへ供給された紙葉類Ｐを取り出す取り出し部材として無端状の取り出しベルト４について説明したが、これに限らず、取り出し方向に回転するロータに複数の吸着孔を形成した取り出し部材を使用しても良い。
以下、本願の出願当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］
集積方向一端の取り出し位置にある紙葉類に沿って取り出し方向に走行する、吸着孔を有する取り出し部材と、
この取り出し部材を挟んで上記取り出し位置に対向する開口を有し、上記吸着孔を介して上記取り出し位置の紙葉類に負圧を作用させて当該紙葉類を上記取り出し部材に吸着せしめる負圧チャンバと、
この負圧チャンバを真空引きする吸引手段と、
この吸引手段で真空引きされた上記負圧チャンバ内に空気を送り込んで負圧チャンバ内の圧力を大気圧に近付ける圧力調整装置と、
上記取り出し部材に吸着されて上記取り出し位置から取り出された紙葉類を受け取って搬送する搬送部と、
上記取り出し部材に吸着されて上記取り出し位置から取り出された紙葉類が上記搬送部へ受け渡されたことを検知する検知部と、
この検知部で当該紙葉類が上記搬送部へ受け渡されたことを検知した後、上記負圧チャンバ内の圧力を大気圧に近付けるよう上記圧力調整装置を動作させる制御部と、
を有することを特徴とする紙葉類取り出し装置。
［２］
上記圧力調整装置は、上記負圧チャンバに空気を送り込む送気装置を有することを特徴とする［１］に記載の紙葉類取り出し装置。
［３］
上記制御部は、上記送気装置と負圧チャンバを接続した送気管の途中に取り付けた開閉弁を開閉制御することを特徴とする［２］に記載の紙葉類取り出し装置。
［４］
上記圧力調整装置は、上記吸引手段の排気口と上記負圧チャンバを接続した排気管、およびこの排気管の途中に設けられた開閉弁を有し、上記制御部は、上記開閉弁を開閉制御することを特徴とする［３］に記載の紙葉類取り出し装置。
［５］
上記圧力調整装置は、上記吸引手段の吸気口と上記負圧チャンバを接続した吸気管の途中に開閉弁を有し、上記制御部は、上記排気管の開閉弁および上記吸気管の開閉弁を開閉制御することを特徴とする［４］に記載の紙葉類取り出し装置。
［６］
上記制御部は、上記排気管の開閉弁を閉じた状態で上記吸気管の開閉弁を開き、上記排気管の開閉弁を開いた状態で上記吸気管の開閉弁を閉じるように、上記２つの開閉弁を開閉制御することを特徴とする［５］に記載の紙葉類取り出し装置。
［７］
上記取り出し部材に吸着されて上記取り出し位置から取り出された紙葉類に重なった状態で連れ出された２枚目以降の紙葉類に負圧を作用させて分離する分離装置をさらに有し、
上記送気装置は、上記分離装置を介して負圧を発生させるための吸引手段の排気を利用したものであることを特徴とする［２］に記載の紙葉類取り出し装置。
［８］
上記圧力調整装置は、上記吸引手段の排気口と上記負圧チャンバを接続した排気管、およびこの排気管の途中に設けられた開閉弁をさらに有し、
上記制御部は、上記送気管の途中に取り付けた開閉弁、および上記排気管の途中に取り付けた開閉弁を開閉制御することを特徴とする［７］に記載の紙葉類取り出し装置。
［９］
上記取り出し部材に吸着されて上記取り出し位置から取り出された紙葉類に重なった状態で連れ出された２枚目以降の紙葉類に負圧を作用させて分離する分離装置をさらに有し、
上記送気装置は、上記分離装置を介して負圧を発生させるための吸引手段の排気を利用したものであることを特徴とする［８］に記載の紙葉類取り出し装置。
［１０］
上記圧力調整装置は、上記吸引手段の吸気口と上記負圧チャンバを接続した吸気管の途中に開閉弁をさらに有し、
上記制御部は、上記送気管の途中に取り付けた開閉弁、上記排気管の途中に取り付けた開閉弁、および上記吸気管の途中に取り付けた開閉弁を開閉制御することを特徴とする［８］に記載の紙葉類取り出し装置。
［１１］
上記取り出し部材に吸着されて上記取り出し位置から取り出された紙葉類に重なった状態で連れ出された２枚目以降の紙葉類に負圧を作用させて分離する分離装置をさらに有し、
上記送気装置は、上記分離装置を介して負圧を発生させるための吸引手段の排気を利用したものであることを特徴とする［１０］に記載の紙葉類取り出し装置。
［１２］
上記圧力調整装置は、上記負圧チャンバを大気に開放する開閉弁を有することを特徴とする［１］に記載の紙葉類取り出し装置。

この発明の実施の形態に係る紙葉類取り出し装置を示す概略図。 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。 図１の取り出し装置に組み込まれた取り出しベルトの一部を拡大して示す部分拡大図。 この発明の第１の実施の形態に係る圧力調整装置を取り付けた取り出し装置の要部の構造を示す概略図。 図４の圧力調整装置を用いた場合における負圧チャンバ内の気圧変化を示すグラフ。 この発明の第２の実施の形態に係る圧力調整装置を取り付けた取り出し装置の要部の構造を示す概略図。 図６の圧力調整装置を用いた場合における負圧チャンバ内の気圧変化を示すグラフ。 図６の圧力調整装置の変形例を示す概略図。 図８の圧力調整装置を用いた場合における負圧チャンバ内の気圧変化を示すグラフ。 この発明の第３の実施の形態に係る圧力調整装置を取り付けた取り出し装置の要部の構造を示す概略図。 この発明の第４の実施の形態に係る圧力調整装置を取り付けた取り出し装置の要部の構造を示す概略図。 図１１の圧力調整装置を用いた場合における負圧チャンバ内の気圧変化を示すグラフ。 この発明の第５の実施の形態に係る圧力調整装置を取り付けた取り出し装置の要部の構造を示す概略図。 図１３の圧力調整装置を用いた場合における負圧チャンバ内の気圧変化を示すグラフ。

符号の説明

１…紙葉類取り出し装置、２…投入部、３…供給機構、４…取り出しベルト、５…負圧チャンバ、６…吸引チャンバ、７…分離ローラ、８ａ、８ｂ…搬送ベルト、９…搬送路、１０…制御部、１３…ポンプ、１６…ポンプ、２０、３０、３０’、４０、５０、６０…圧力調整装置、２２、３６…吸気管、２４、３４、３８、４４…電磁バルブ、３２…排気管、４２…送気管。

Claims (1)

1. 集積方向一端の取り出し位置にある紙葉類に沿って取り出し方向に走行する、吸着孔を有する取り出し部材と、
   この取り出し部材を挟んで上記取り出し位置に対向する開口を有し、上記吸着孔を介して上記取り出し位置の紙葉類に負圧を作用させて当該紙葉類を上記取り出し部材に吸着せしめる負圧チャンバと、
   吸気管を介して上記負圧チャンバに接続し、上記負圧チャンバを真空引きする吸引手段と、
   この吸引手段の排気口を上記負圧チャンバへ接続した送気管、この送気管の途中に設けた第１の開閉弁、および上記吸気管の途中に設けた第２の開閉弁を有し、上記第２の開閉弁を開いて上記負圧チャンバを真空引きするとともに、上記第１の開閉弁を開いて上記吸引手段で真空引きされた上記負圧チャンバ内に空気を送り込んで負圧チャンバ内の圧力を大気圧に近付ける圧力調整装置と、
   上記取り出し部材に吸着されて上記取り出し位置から取り出された紙葉類を受け取って搬送する搬送部と、
   上記取り出し部材に吸着されて上記取り出し位置から取り出された先行する紙葉類が上記搬送部へ受け渡されたことを検知する検知部と、
   上記取り出し部材に吸着されて上記取り出し位置から取り出された先行する紙葉類と次に取り出される後続の紙葉類との間にギャップが形成されたことを検出するギャップ検出部と、
   上記検知部で先行する紙葉類が上記搬送部へ受け渡されたことを検知した後、上記第１の開閉弁を開くとともに上記第２の開閉弁を閉じ、上記ギャップ検出部で先行する紙葉類と後続の紙葉類との間のギャップを検出したタイミングで、上記第１の開閉弁を閉じるとともに上記第２の開閉弁を開くように、上記圧力調整装置を制御する制御部と、
   を有することを特徴とする紙葉類取り出し装置。

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