(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
重ねて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にある紙葉類を取出し位置へ供給する供給機構と、
前記取出し位置に供給された前記紙葉類に接触して回転することで当該紙葉類を前記重ね方向と略直交する取出し方向に取出す取出し機構と、
前記取出し機構よりも取出し方向下流側に設けられ、前記取出し機構から前記紙葉類を引抜いてさらに下流側へと搬送する引抜き機構と、
前記引抜き機構に対向する位置に設けられ、前記引抜き機構へ前記紙葉類を選択的に押付ける押付け機構と、
前記取出し機構よりも取出し方向下流側に設けられ、前記取出し機構により搬送された前記紙葉類の通過を検出する検出手段と、
前記検出手段で検出した前記紙葉類の通過情報に基づいて、前記押付け機構と前記紙葉類との接離状態を制御する制御手段と、
を有する紙葉類取出し装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記検出手段で検出した前記紙葉類の通過情報に基づき、前記紙葉類が前記引抜き機構と前記押付け機構との間にあるときは前記押付け機構と紙葉類とが接触するように制御する請求項１に記載の紙葉類取出し装置。
【請求項３】
前記検出手段は、前記引抜き機構よりも取出し方向下流側にセンサを有し、前記制御手段は、前記センサが紙葉類の先端を検出したことに基づいて前記押付け機構と紙葉類とが接触するように制御する請求項２に記載の紙葉類取出し装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記検出手段で検出した前記紙葉類の通過情報に基づき、前記紙葉類が前記引抜き機構と前記押付け機構との間から外れたときは前記押付け機構が前記紙葉類から離間するように制御する請求項１に記載の紙葉類取出し装置。
【請求項５】
前記検出手段は、前記引抜き機構よりも取出し方向上流側にセンサを有し、前記制御手段は、前記センサが紙葉類の後端を検出したことに基づいて前記押付け機構を紙葉類から離間するように制御する請求項４に記載の紙葉類取出し装置。
【請求項６】
前記引抜き機構は、前記紙葉類を引抜き機構に吸着させるための吸着機構をさらに有し、前記紙葉類を吸着搬送する請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の紙葉類取出し装置。
【請求項７】
前記押付け機構は、前記紙葉類に接触する部分を有し、当該紙葉類に接触する部分は、前記引抜き機構の前記紙葉類に接触する部分よりも柔らかい弾性体である請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の紙葉類取出し装置。
【請求項８】
前記押付け機構は、
前記紙葉類に接触する部分を前記紙葉類に近づけるように前記紙葉類に接触する部分に第１方向の力を付与したり、前記紙葉類に接触する部分を前記紙葉類から遠ざけるように前記紙葉類に接触する部分に前記第１方向とは反対の第２方向の力を付与する駆動部と、
前記引抜き機構に対する前記紙葉類に接触する部分の位置を検出する位置検出手段と、
を有し、
前記制御手段は、前記紙葉類に接触する部分を前記紙葉類に接触させる際に、前記位置検出手段で検出した位置情報に基づいて、前記紙葉類に接触する部分が前記紙葉類から離れていることを検出した際に、前記駆動部が前記紙葉類に接触する部分に付与する第１方向の力を増加させる請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の紙葉類取出し装置。
【請求項９】
前記制御手段は、前記位置検出手段で検出した位置情報に基づいて前記紙葉類の厚さを算出し、前記紙葉類の厚さが所定のしきい値を超えるときに、前記供給機構の前記紙葉類を供給する速度を増加させる請求項８に記載の紙葉類取出し装置。
【請求項１０】
前記制御手段は、前記位置検出手段で検出した位置情報に基づいて前記紙葉類の厚さを算出し、前記紙葉類の厚さが所定のしきい値を超えるときに、通常の待ち時間よりも短い待ち時間で、前記供給機構により前記取出し位置に前記紙葉類を供給させる請求項８に記載の紙葉類取出し装置。
【請求項１１】
重ねて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にある紙葉類を取出し位置へ供給する供給機構と、
前記取出し位置に供給された紙葉類に接触して回転することで当該紙葉類を前記重ね方向と略直交する取出し方向に取出す取出し機構と、
前記取出し機構よりも取出し方向下流側に設けられ、前記取出し機構から前記紙葉類を引抜いてさらに下流側へと搬送する引抜き機構と、
前記引抜き機構に対向する位置に設けられ、前記引抜き機構に前記紙葉類を選択的に押付ける押付け機構と、
前記押付け機構と前記引抜き機構との相対位置を検出する位置検出手段と、
前記位置検出手段で検出した位置情報に基づいて、前記押付け機構と前記引抜き機構との相対位置を自在に制御可能な制御手段と、
を有する紙葉類取出し装置。
【請求項１２】
前記制御手段は、前記位置検出手段で検出した位置情報に基づいて前記紙葉類の厚さを算出し、前記供給機構の紙葉類を供給する速度を制御する請求項１１に記載の紙葉類取出し装置。
【請求項１３】
前記引抜き機構は、前記紙葉類を引抜き機構に吸着させるための吸着機構をさらに有し、前記紙葉類を吸着搬送する請求項１２に記載の紙葉類取出し装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、重ねて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にある紙葉類を順次取出す紙葉類取出し装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
厚さ検出部および紙葉類を搬送装置に押し付けるピンチローラ部を備えた紙葉類供給装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２７１５４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
紙葉類中には、互いに大きさ、重さ、或いは厚さが異なるものや、部分的に厚さが変化しているもの等が混在している。このような様々な紙葉類に対応するため、紙葉類の取り出し性能を向上した紙葉類取り出し装置に関するニーズが存在していた。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態の紙葉類取出し装置は、重ねて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にある紙葉類を取出し位置へ供給する供給機構と、前記取出し位置に供給された前記紙葉類に接触して回転することで当該紙葉類を前記重ね方向と略直交する取出し方向に取出す取出し機構と、前記取出し機構よりも取出し方向下流側に設けられ、前記取出し機構から前記紙葉類を引抜いてさらに下流側へと搬送する引抜き機構と、前記引抜き機構に対向する位置に設けられ、前記引抜き機構へ前記紙葉類を選択的に押付ける押付け機構と、前記取出し機構よりも取出し方向下流側に設けられ、前記取出し機構により搬送された前記紙葉類の通過を検出する検出手段と、前記検出手段で検出した前記紙葉類の通過情報に基づいて、前記押付け機構と前記紙葉類との接離状態を制御する制御手段と、を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】実施形態に係る区分装置を示すブロック図。
【図２】図１に示す区分装置に組み込まれた第１の実施形態に係る取出し装置を示す上面模式図。
【図３】図２に示す取出し装置の制御系を示すブロック図。
【図４】図２に示す取出し装置の動作を示す上面模式図。
【図５】図２に示す取出し装置の動作を示す上面模式図。
【図６】図２に示す取出し装置の動作を示す上面模式図。
【図７】図４〜図６に示す取出し装置の動作に対応するフローチャート。
【図８】第２の実施形態に係る取出し装置の動作を示す上面模式図。
【図９】図８に示す取出し装置における押付けアームの回動角度を示すグラフ。
【図１０】図８に示す取出し装置の動作に対応するフローチャート。
【図１１】第３の実施形態に係る取出し装置の動作を示す上面模式図。
【図１２】図１１に示す取出し装置における押付けアーム角度と紙葉類の厚さとの関係を示すグラフ。
【図１３】図１１に示す取出し装置の動作に対応するフローチャート。
【図１４】第１〜第３の実施形態を組み合わせた取出し装置の動作に対応するフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、図１から図７を参照して、第１の実施形態の紙葉類取出し装置を適用した区分装置について詳細に説明する。
【０００８】
図１は、実施形態に係る紙葉類取出し装置１（以下、単に、取出し装置１と称する）を含む区分装置１０の構成を示すブロック図である。図２は、図１の区分装置に組み込まれた第１の実施形態に係る取出し装置１を概略的に示す上面模式図である。
【０００９】
この区分装置１０は、複数枚の紙葉類Ｐから宛先などを順次読取って区分集積するものであり、上述した取出し装置１の他に、検知部２、区分部３、排除部４、読取部５、区分部６、および集積部７を有する。
【００１０】
紙葉類Ｐは、積層した状態で取出し装置１にセットされ、搬送路８上に１枚ずつ取出される。搬送路８には、複数組の図示しない無端状の搬送ベルトが搬送路８を挟むように延設されており、紙葉類Ｐは搬送ベルトに挟持されて搬送される。搬送路８上に取出された紙葉類Ｐは、検知部２へ搬送される。ここで当該紙葉類Ｐの重送、ショートギャップ、厚さ、高さなどを検出し、規定外の紙葉類Ｐが区分部３を介して、排除部４へ搬送される。それ以外の紙葉類Ｐは、区分部３を介してさらに下流の読取部５へと搬送される。読取部５は、当該紙葉類Ｐから宛先などの情報を読取る。そして、読取部５を介して読取った各種情報に基づいて、図示しない制御部が当該紙葉類Ｐの区分先を判別する。読取部５を通過した紙葉類Ｐは、判別結果に基づいて、区分部６を介してその搬送方向が振分けられ、集積部７の何れかに区分集積される。
【００１１】
次に、図２を参照して、取出し装置１について説明する。
【００１２】
取出し装置１は、投入された複数枚の紙葉類Ｐをその重ね方向に移動させて移動方向先端にある紙葉類Ｐを取出し位置１１へ供給する供給機構１２、取出し位置１１に供給された紙葉類Ｐを上述した搬送路８上に取出す取出し機構１３、供給機構１２を介して供給される紙葉類Ｐのうち重ね方向先端の紙葉類Ｐを取出し位置１１に向けて吸引する吸引機構１４、取出し位置１１に供給された紙葉類Ｐに対して吸引機構１４より取出し方向上流側で紙葉類Ｐを取出す動作を補助する補助機構１５、取出し位置１１から取出される紙葉類Ｐをさらに下流側へと送る送り機構１６、取出し位置１１から取出される紙葉類Ｐに連れ出される２枚目以降の紙葉類Ｐを分離する分離機構１７、および分離機構１７を通過した紙葉類Ｐを引抜くことで１枚ずつに分離しつつ、さらに下流側の搬送路８へと搬送する引抜き機構１８、紙葉類Ｐを引抜き機構１８に対して押付けるための押付け機構１９、後述するコントローラ１００（制御手段）、前記引抜き機構１８で引抜かれた紙葉類Ｐの前記取出し方向に沿った先端をニップＮに受け入れてさらに搬送する搬送機構（搬送ベルト８ａ、８ｂ）、を有する。
【００１３】
供給機構１２には、複数枚の紙葉類Ｐが立位状態で投入される。供給機構１２には、紙葉類Ｐの下端に当接してその重ね方向（矢印Ｆ方向）に移動させる２本のメインフロアベルト２１、２２が設けられている。さらに、取出し位置１１の近傍には、取出し位置１１への紙葉類Ｐの供給状態を細かく制御するため、３本のサブフロアベルト２３、２４、２５が設けられている。また、複数枚の紙葉類Ｐのうち移動方向後端にある紙葉類Ｐに接する位置には、メインフロアベルト２１、２２と協同して矢印Ｆ方向に移動することで移動方向先端の紙葉類Ｐを取出し位置１１へ供給するバックアッププレート２６が設けられている。バックアッププレート２６は、メインフロアベルト２１、２２と簡易的に接続され、メインフロアベルト２１、２２を駆動することによって矢印Ｆ方向に移動される。供給機構１２に投入された紙葉類Ｐは、ガイド２７に紙葉類Ｐの先端を接触させることでその移動がガイドされる。
【００１４】
供給機構１２（メインフロアベルト２１、２２およびサブフロアベルト２３、２４、２５）による紙葉類Ｐの矢印Ｆ方向への送りは、間欠的なものである。すなわち、供給機構１２は、紙葉類Ｐを一定距離送った後は、所定の待ち時間分停止し（紙葉類Ｐはその場に停止する）、その後さらに紙葉類Ｐを一定距離送り、所定の待ち時間分停止する、という工程を繰り返している。
【００１５】
取出し機構１３は、チャンバ３１、および真空ポンプ３２（または相当品）を有する。チャンバ３１と真空ポンプ３２をつなぐ配管の途中には、負圧をオン／オフする図示しないバルブが設けられている。また、取出し機構１３は、少なくとも一定領域の部位が取出し位置１１に沿って紙葉類Ｐの取出し方向（矢印Ｔ方向）に走行する無端上の取出しベルト３３、およびこの取出しベルト３３を駆動するモータ３４を有し、取出しベルト３３を紙葉類Ｐに接触させて回転させることで紙葉類Ｐを重ね方向Ｆと略直交する取出し方向Ｔに取出すことができる。取出しベルト３３は、図示しない多数の吸着孔を有し、少なくともその一部が取出し位置に沿って図中矢印Ｔ方向に走行するように、複数のローラ３５に巻回されて張設されている。チャンバ３１は、紙葉類Ｐの面を接触させてその移動をガイドするガイド３６の裏面側、すなわち取出しベルト３３およびガイド３６を挟んで取出し位置１１に対抗する位置に配置されている。
【００１６】
吸引機構１４は、取出し位置１１に対してガイド３６の裏面側に配置されたチャンバ４１、およびチャンバ４１内の空気を吸引するためのブロア４２（または相当品）を有する。チャンバ４１は、上述した取出し機構１３と後述する補助機構１５との間で、その開口部をガイド３６の裏面に対抗させる姿勢で取出し位置１１に隣接して配置される。また、ガイド３６は、チャンバ４１の開口幅に合わせて複数の吸引孔（図示せず）を有する。
【００１７】
補助機構１５は、吸引機構１４の図２下方、すなわち紙葉類Ｐの取出し方向（矢印Ｔ方向）に沿って上流側に配置されている。上述した取出し機構１３とほぼ同じ構造を有するため、説明は省略する。
【００１８】
送り機構１６は、取出し機構１３の図２上方、すなわち紙葉類Ｐの取出し方向（矢印Ｔ方向）に沿って下流側、かつ搬送路８に沿って分離機構１７の対向側に配置されている。上述した取出し機構１３とほぼ同じ構造を有するため、説明は省略する。
【００１９】
分離機構１７は、取出し位置１１の下流側の搬送路８に対し、上述した取出し機構１３と反対側で、送り機構１６の対向側に設けられている。分離機構１７には、２枚目以降の紙葉類Ｐを取出し方向（矢印Ｔ方向）とは逆方向へと分離するための分離ローラ７１が設けられている。分離ローラ７１には分離アーム７２を介してバネ７３が接続されており、分離ローラ７１は所定の押圧力で紙葉類Ｐに押し付けられている。分離アーム７２には図示しないストッパが設けられており、送り機構１６の送りベルト６３に接触せず、かつ最薄紙葉類Ｐが通過可能な位置に保持されている。分離ローラ７１には、タイミングベルト７４を介して分離モータ７５が接続されている。分離モータ７５は、分離ローラ７１が紙葉類Ｐの取出し方向（矢印Ｔ方向）に対して逆方向の分離力を付与している。分離機構１７には、紙葉類Ｐの面を接触させてその移動をガイドするガイド７６を有する。上述のガイド３６とガイド７６との隙間は、最厚紙葉類が通過する際の妨げにならないよう、十分に広い寸法が確保されている。
【００２０】
引抜き機構１８は、送り機構１６の図２上方、すなわち紙葉類Ｐの取出し方向（矢印Ｔ方向）に沿って下流側に配置されている。引抜き機構１８は、取出し機構１３から紙葉類Ｐを引抜いてさらに下流側へと搬送することができる。
【００２１】
引抜き機構１８は、チャンバ８１、およびブロア８２（または相当品）を有する。チャンバ８１とブロア８２をつなぐ配管の途中には、負圧をオン／オフするバルブは設けられておらず、この部分（バルブ）のみが取出し機構１３と異なる構造である。チャンバ８１およびブロア８２によって、紙葉類Ｐを引抜き機構１８に吸着させるための吸着機構が構成されている。チャンバ８１およびブロア８２によって、紙葉類Ｐを引抜きベルト８３に吸着させつつ、下流側へと搬送できる。他については、上述した取出し機構１３とほぼ同じ構造を有するため、説明は省略する。
【００２２】
押付け機構１９は、引抜き機構１８の搬送路８に対して対向側に配置されている。押付け機構１９には、紙葉類Ｐを引抜き機構１８に押付けるための押付けローラ９１が設けられている。押付けローラ９１は、取出し方向（矢印Ｔ方向）に対して正逆方向に自在に回転できるように押付けアーム９２に取り付けられている。押付けローラ９１によって、紙葉類Ｐに接触する部分が構成されている。
【００２３】
押付けローラ９１は、材質が弾性体（内層がスポンジ、外層が天然ゴムの２層構造）で、引抜きベルト８３（引抜き機構１８の紙葉類Ｐに接触する部分）よりも柔らかい材質である。これにより、押付けローラ９１の紙葉類Ｐを押付ける部分が変形し、紙葉類を挟持する際の面積を稼ぐことができる。このように、押付けローラ９１と紙葉類Ｐとの間で面接触となるようにしているため、引抜き機構１８および押付け機構１９によって１枚の紙葉類Ｐを取出し方向Ｔに引き抜く際に、十分なグリップ力を得ることができる。
【００２４】
押付けアーム９２は押付けモータ９３に接続されており、この押付けモータ９３を駆動することで、押付けローラ９１を自在に回動させることができる。さらに、押付けモータ９３には、エンコーダ９４が内蔵されており、押付けアーム９２の回動角度を検出することができる。
【００２５】
取出し装置１は、取出し位置１１から搬送路８上に取出された紙葉類Ｐの通過を検出する５つのセンサ９５、９６、９７、９８、９９（検出手段）を有する。各センサ９５〜９９は、紙葉類Ｐが通過する搬送路８を挟むように発光部および受光部を有し、その光軸を紙葉類Ｐが遮ることをもって当該紙葉類Ｐの通過を検出する。
【００２６】
よって、この取出し装置１では、セットされた紙葉類Ｐは供給機構１２によって図中矢印Ｆ方向に送られ、供給方向先端の紙葉類が供給機構１２と吸引機構１４によって取出し位置１１に寄せられる。このように、取出し位置１１に吸引機構１４を設けることで、供給機構１２により送られる１枚目の紙葉類Ｐを素早く取出し位置１１に配置できる。取出し位置１１に引き寄せられた紙葉類Ｐは、取出し機構１３の取出しベルト３３の表面に吸着され、この状態で取出しベルト３３からの搬送力を受けて取出し方向（矢印Ｔ方向）に取出される。このとき、補助機構１５の補助ベルト５３を介して取出し位置１１の取出し方向上流側で負圧が作用され、取出し機構１３による取出し動作が補助される。搬送路８上に取出された紙葉類Ｐは五つのセンサ９５〜９９を介してその通過を検出されながら、送り機構１６によってさらに下流側へと送られる。
【００２７】
このとき、分離機構１７の分離ローラ７１により取出し方向（矢印Ｔ方向）と逆方向の分離力が付与され、取出し位置１１から取出された紙葉類Ｐに２枚目以降の紙葉類Ｐが連れ出された場合であっても、上述した分離力によってこの２枚目以降の紙葉類Ｐが停止あるいは逆方向に戻されて１枚目の紙葉類Ｐと分離される。送り機構１６によりさらに下流側に送られた紙葉類Ｐは、引抜き機構１８と押付け機構１９との間で挟持され、送り機構１６から紙葉類Ｐを引抜くように動作する。このとき、紙葉類Ｐ間のピッチ（あるいはギャップ）が所定の間隔から外れている場合には、それを補正するように引抜き機構１８の引抜きモータ８４を駆動制御する。こうして、紙葉類Ｐを確実に１枚ずつにしつつ、紙葉類Ｐ間のピッチ（あるいはギャップ）を所定の間隔に保っている。
【００２８】
さらに、引抜き機構１８で引き抜かれた紙葉類Ｐは、搬送路８を規定している搬送ベルト８ａ、８ｂのニップＮに送り込まれ、搬送路８を介して下流側の処理部２〜７へ搬送されて処理される。
【００２９】
以上の動作によって、順次、複数枚の紙葉類Ｐが１枚ずつに分離されて搬送路８上へ取出され、取出された紙葉類Ｐが下流側で処理される。
【００３０】
ここで、前述のように、従来の押付け機構１９では、バネを利用して押付けローラ９１を引抜き機構１８の引抜きローラに押付けていたため、厚い紙葉類が引抜きローラ対に突入すると、ローラ表面に衝突することで搬送抵抗となってしまうという問題が発生していた。そこで、第１の実施形態では、以下に説明するように押付け機構１９の押付けローラ９１の紙葉類Ｐへの接触を、押付けアーム９２を介して押付けモータ９３で駆動制御することにした。
【００３１】
次に、上述した取出し装置１における本実施形態の動作および作用について説明する。
【００３２】
図３は、第１の実施形態に係る取出し装置の制御系のブロック図である。図４は、本実施形態に係る取出し装置の動作を示す上面模式図（状態ａ）である。図５は、本実施形態に係る取出し装置の動作を示す上面模式図（状態ｂ）である。図６は、本実施形態に係る取出し装置の動作を示す上面模式図（状態ｃ）である。図７は、図４〜６の取出し装置の動作に対応するフローチャートである。
【００３３】
コントローラ１００（制御手段）は、供給機構１２、取出し機構１３、吸引機構１４、補助機構１５、送り機構１６、分離機構１７を動作させることで、１枚ずつに分離された紙葉類Ｐを引抜き機構１８へと搬送する（ステップＳ１）。このとき、コントローラ１００は、押付けローラ９１が紙葉類Ｐに接触しないように、引抜き機構１８から離れた位置で紙葉類Ｐの到達を待ち構えるように、押付けモータ９３を制御する（図５の状態ａ、紙葉類Ｐが引抜き機構１８と押付け機構１９との間から外れている状態。）。
【００３４】
紙葉類Ｐが引抜き機構１８と押付け機構１９との間に到達し、センサ９９を紙葉類Ｐの先端が遮ったことを検知すると（ステップＳ２；ＹＥＳ）、コントローラ１００は、押付けローラ９１が紙葉類Ｐに接触するように押付けモータ９３を駆動し、当該紙葉類Ｐを引抜き機構１８の引抜きベルト８３と押付けローラ９１とで挟持する（ステップＳ３、図５の状態ｂ、紙葉類Ｉが引抜き機構１８と押付け機構１９との間にある状態。）。
【００３５】
その後、引抜きベルト８３により紙葉類Ｐは吸着搬送され、センサ９８で紙葉類Ｐの後端を検知すると（ステップＳ４；ＹＥＳ）、コントローラ１００は、押付けローラ９１が紙葉類Ｐから離れるように押付けモータ９３を駆動する（ステップＳ５、図６の状態ｃ、紙葉類Ｐが引抜き機構１８と押付け機構１９との間から外れている状態）。そして、次の紙葉類Ｐの到着を待つ。
【００３６】
コントローラ１００は、供給機構１２に投入された紙葉類Ｐが無くなるまで上述したステップＳ１〜Ｓ５の処理を繰り返し（ステップＳ６；ＹＥＳ）、全ての紙葉類Ｐを取出した後（ステップＳ６；ＮＯ）、処理を終了する。
【００３７】
以上のように、本実施形態によると、厚い紙葉類Ｐが引抜き機構１８と押付け機構１９との間に到達しても、押付けローラ９１に衝突することはない。しかし、紙葉類Ｐを押さえ付ける機能は有しているため、紙葉類Ｐが引抜き機構１８と押付け機構１９とでしっかりと挟持して搬送することができる。さらに、本実施の形態では、引抜き機構１８はエア吸着方式としているため、より確実に紙葉類Ｐを吸着搬送することが可能となる。これにより、厚さ・重さが大きく異なる紙葉類Ｐが混在していても、安定した取出し状態を実現できる。
【００３８】
次に、図８から図１０を参照して、第２の実施形態の紙葉類取出し装置１の動作および作用について説明する。ここでは、主として第１の実施形態と異なる部分について説明し、共通する部分については共通の符号を付して説明を省略する。
【００３９】
図８は、本実施形態に係る取出し装置の動作を示す上面模式図である。図９は、図８の取出し装置における押付けアームの回動角度を示すグラフである。図１０は、図８の取出し動作に対応するフローチャートである。
【００４０】
図８に示すように、押付け機構１９の押付けモータ９３（駆動部）は、押付けローラ９１（紙葉類に接触する部分）を紙葉類Ｐに近づける第１方向Ｄ１（例えば、時計回り方向）に押付けアーム９２を回転させたり、第１方向Ｄ１とは反対で押付けローラ９１を紙葉類Ｐから遠ざける方向Ｄ２（例えば、反時計回り方向）に押付けアーム９２を回転させたりするように、押付けアーム９２に力を付与できる。
【００４１】
押付けモータ９３に内蔵されるエンコーダ９４（位置検出手段）は、引抜き機構１８に対する押付けローラ９１（紙葉類に接触する部分）の位置を検出することができる。
【００４２】
コントローラ１００は、供給機構１２、取出し機構１３、吸引機構１４、補助機構１５、送り機構１６、分離機構１７を動作させることで、１枚ずつに分離された紙葉類Ｐを引抜き機構１８へと搬送する（ステップＳ１１）。このとき、押付けローラ９１を有する押付けアーム９２を回動するための押付けモータ９３は、押付けローラ９１が引抜きベルト８３に接触する位置で紙葉類Ｐの到達を待ち構えている。また、押付けモータ９３（駆動部）は小さいトルクを付与しており、押付けローラ９１の引抜きベルト８３への押圧力は弱くしている。
【００４３】
紙葉類Ｐが引抜き機構１８と押付け機構１９との間に到達し、センサ９９を紙葉類Ｐの先端が遮ったことを検知したとき（ステップＳ１２；ＹＥＳ）には、紙葉類Ｐの厚さにより押付けローラ９１が跳ね上げられている。その際に、押付けローラ９１が取り付けられた押付けアーム９２の回動角度（図８のθ）をエンコーダ９４にて検出する（ステップＳ１３）。回動角度は、引抜きベルト８３に押付けローラ９１が接する位置を基準（ゼロ）とし、ここから押付けローラ９１および押付けアーム９２が回転した角度をθとしている（図８参照）。
【００４４】
紙葉類Ｐの突入による押付けローラ９１の跳ね上がりを抑制するため、検出した角度θとこれから算出した角速度
【数１】
0005823327.tif 000002
【００４５】
とを用いて、押付けモータ９３への指令値τを計算する。例えば、以下の式（１）で指令値を計算し、押付けモータ９３にトルクを付与する（ステップＳ１４）。
【数２】
0005823327.tif 000003
【００４６】
ここで、θｒｅｆ：目標角度、Ｋｐ：比例ゲイン、Ｋｄ：微分ゲインである。右辺第一項は角度に比例した効果、右辺第二項は角速度に比例した効果を表している。Ｋｄ≠０とすることで、角速度に比例した減衰効果を得ることができる。Ｋｄ＝０の場合、バネと同様だが、Ｋｐを可変とすることで、非線形バネのような効果を得ることもできる（例えば、検出角度θがある値以上の場合、Ｋｐを２倍にするなど）。
【００４７】
押付けローラ９１（紙葉類に接触する部分）を紙葉類Ｐに接触させる際に、コントローラ１００は、エンコーダ９４の位置情報から押付けローラ９１が紙葉類Ｐから離れていることを検出した際には、押付けモータ９３のトルクを式（１）に従って制御する。具体的には、コントローラ１００は、押付けローラ９１および押付けアーム９２が紙葉類Ｐから遠ざかるにつれて（目標角度θｒｅｆから離れるにつれて）、押付けモータ９３が押付けローラ９１および押付けアーム９２に付与する第１方向Ｄ１の力（トルク）を増加させるように押付けモータ９３を制御する。しかしながら、上述したように、押付けモータ９３の第１方向の力（トルク）は、角速度に比例して減衰される。このように押付けモータ９３のトルクを制御することで、押付けローラ９１が紙葉類Ｐに押し付けられるようになり、図９に示すように、押付けローラ９１の振動を抑制することができる。
【００４８】
その後、引抜きベルト８３により紙葉類Ｐは吸着搬送され、センサ９８で紙葉類Ｐの後端を検知するまで（ステップＳ１４；ＮＯ）、上述のステップＳ１３〜Ｓ１５を繰り返す。センサ９８で紙葉類Ｐの後端を検知すると（ステップＳ１４；ＹＥＳ）、Ｓ１３〜Ｓ１５の処理を終え、次の紙葉類Ｐの到着を待つ。
【００４９】
コントローラ１００は、供給機構１２に投入された紙葉類Ｐが無くなるまで上述したステップＳ１１〜Ｓ１５の処理を繰り返し（ステップＳ１６；ＹＥＳ）、全ての紙葉類Ｐを取出した後（ステップＳ１６；ＮＯ）、処理を終了する。
【００５０】
以上のように、本実施の形態によると、紙葉類Ｐが引抜き機構１８と押付け機構１９との間に到達した際に押付けローラ９１は跳ね上げられる。しかし、その跳ね上げ量に応じて押付けモータ９３を駆動制御（トルクを制御）するため、跳ね上げ量を抑制することができる。重い紙葉類の場合でも、紙葉類Ｐが引抜き機構１８と押付け機構１９とでしっかりと挟持して搬送することができる。さらに、本実施の形態では、引抜き機構１８はエア吸着方式としているため、より確実に紙葉類Ｐを吸着搬送することが可能となる。これにより、厚さ・重さが大きく異なる紙葉類が混在していても、安定した取出し状態を実現できる。
【００５１】
なお、本実施の形態では、紙葉類Ｐが引抜き機構１８と押付け機構１９との間にあるときのみ、押付けローラ９１の跳ね上げを抑制するような指令を与えているが、常時、この制御を行なっても良い。つまり、図１０において、ステップＳ１２とステップＳ１５とが無いフローチャートとなる。
【００５２】
次に、図１１から図１３を参照して、第３の実施形態の紙葉類取出し装置１の動作および作用について説明する。ここでは、主として第１の実施形態と異なる部分について説明し、共通する部分については共通の符号を付して説明を省略する。
【００５３】
図１１は、本実施形態に係る取出し装置の動作を示す説明図である。図１２は、図１１の取出し装置における押付けアーム角度と紙葉類Ｐ厚さとの関係を示すグラフである。図１３は、図１１の取出し動作に対応するフローチャートである。
【００５４】
コントローラ１００は、供給機構１２、取出し機構１３、吸引機構１４、補助機構１５、送り機構１６、分離機構１７を動作させることで、１枚ずつに分離された紙葉類Ｐを引抜き機構１８へと搬送する（ステップＳ２１）。このとき、押付けローラ９１を有する押付けアーム９２を回動するための押付けモータ９３は、押付けローラ９１が引抜きベルト８３に接触する位置で紙葉類Ｐの到達を待ち構えている。また、押付けモータ９３には大きなトルクを付与しており、押付けローラ９１の引抜きベルト８３への押圧力は強くしている。
【００５５】
紙葉類Ｐが引抜き機構１８と押付け機構１９との間に到達し、センサ９９を紙葉類Ｐの先端が遮ったことを検知すると（ステップＳ２２；ＹＥＳ）、紙葉類Ｐは引抜き機構１８と押付け機構１９との間に挟まれた状態となっている。その状態で、押付けローラ９１が取り付けられた押付けアーム９２の回動角度（図１１のθ）を押付けモータ９３内蔵のエンコーダ９４にて検出し、紙葉類Ｐの厚さを算出する（ステップＳ２３）。
【００５６】
この引抜き機構１８と押付け機構１９との間に存在する紙葉類Ｐは、取出し位置１１から取出された紙葉類Ｐであるため、ステップＳ２３で算出した紙葉類Ｐの厚さ分だけ、取出し位置１１には隙間が生じている。そこで、処理速度を低下させることなく紙葉類Ｐの供給を連続で行なうべく、本実施形態では、ステップＳ２３で算出した紙葉類Ｐの厚さ情報に基づきフロアベルト２１〜２５の駆動を制御する（ステップＳ２４）。
【００５７】
具体的には、例えば、算出した紙葉類Ｐの厚さＴが所定のしきい値よりも大きい場合には、コントローラ１００は、供給機構１２（メインフロアベルト２１、２２およびサブフロアベルト２３、２４、２５）の送り速度を例えば、通常の速度の例えば１．２倍から２倍程度に増加させる。或いは、コントローラ１００は、供給機構１２の送り速度はそのままで、通常の待ち時間よりも、例えば１．２倍から２倍程度短い待ち時間で、供給機構１２（メインフロアベルト２１、２２およびサブフロアベルト２３、２４、２５）の送りを行って、重ね方向（矢印Ｆ方向）への紙葉類Ｐの送り（間欠的な送り）を実行する。
【００５８】
本実施形態では、コントローラ１００は、供給機構１２（メインフロアベルト２１、２２およびサブフロアベルト２３、２４、２５）の送り速度の増加と、待ち時間の短縮と、のいずれか一方を行うようにしているが、これに限定されるものではなく、コントローラ１００は、これらの両方の制御を行っても良い。なお、上記した所定のしきい値は、例えば、紙葉類Ｐの厚さの平均値よりも大きい値で、当該平均値の２倍よりも小さい値で、適宜に設定することができる。
【００５９】
コントローラ１００は、供給機構１２に投入された紙葉類Ｐが無くなるまで上述したステップＳ２１〜Ｓ２４の処理を繰り返し（ステップＳ２５；ＹＥＳ）、全ての紙葉類Ｐを取出した後（ステップＳ２５；ＮＯ）、処理を終了する。
【００６０】
以上のように、本実施の形態によると、引抜き機構１８と押付け機構１９との間で挟持されている紙葉類Ｐの厚さを算出し、フロアベルト２１〜２５による紙葉類Ｐの供給速度を制御することで、厚い紙葉類Ｐを処理するときなどの処理速度低下を防止できる。従来の取出し装置では、取出し中に紙葉類Ｐの厚さを把握できなかったため、厚い紙葉類Ｐが取出された後は供給機構１２の供給速度が間に合わない場合があったが、本実施例により、厚さ・重さが大きく異なる紙葉類が混在していても、安定した取出し状態を実現できる。
【００６１】
なお、この発明は、上述した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、上述した実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組合せにより種々の発明を形成できる。
【００６２】
例えば、第１〜第３の実施形態を全て組み合わせると、従来の取出し装置での「厚い紙葉類が引抜きローラ対に突入すると、ローラ表面に衝突することで搬送抵抗となってしまう」、「重い紙葉類が引抜きローラ対に突入すると、引抜きピンチローラが大きく跳ね上がってしまう」、「取出し中に紙葉類の厚さを把握できないため、厚い紙葉類が取出された後は収容部の供給速度が間に合わなくなってしまう」といった問題が、全て解決する。すなわち、押付け機構１９に押付けモータ９３を設けて、押付けローラ９１の紙葉類Ｐへの接触・離間を制御することで、「しっかりと挟持搬送できる」、「跳ね上がりを抑制できる」、「厚さに応じて供給速度を制御できる」と行った効果を得ることができる。第１〜第３の実施形態を全て組み合わせたときのフローチャートを図１４に示すが、フローチャート中の各工程は、上記の第１〜第３の実施形態中で説明したものと同様である。
【００６３】
以上、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。
【符号の説明】
【００６４】
Ｐ…紙葉類、Ｆ…重ね方向、Ｔ…取出し方向、Ｄ１…第１方向、Ｄ２…第２方向、１…取出し装置、１１…取出し位置、１２…供給機構、１３…取出し機構、１８…引抜き機構、１９…押付け機構、８１…チャンバ、８２…ブロア、９１…押付けローラ、９３…押付けモータ、９４…エンコーダ、９５〜９９…センサ、１００…コントローラ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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