(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
積層状態のシートが載置される載置部と、
前記載置部に積層されたシートの縁部に対向するように設置されたシート分離部と、
積層状態のシートの最上のシートを吸引して持ち上げる吸引機と、
を有するシート分離装置において、
前記シート分離部は、前記吸引機によって持ち上げられたシートの１つの縁の両端側が当て付くように設置固定された一対のコイル部材を備え、
前記それぞれのコイル部材を構成する螺旋状に巻回された多数のリングは、前記シートが吸引機によって吸引されて持ち上げられる方向に移行するに従い、次第に大径化されており、
前記それぞれのコイル部材は、前記吸引機によって最上のシートが持ち上げられる際、複数枚が付着していても上昇する過程で、いずれかの位置で前記リングが接触可能となるように、中心軸に対して前記次第に大径化されるリングの外縁の傾斜角度が３０°〜４５°の範囲となるように形成されていることを特徴とするシート分離装置。
【請求項２】
前記吸引機は、シートのコシが強い部分で分離作用を受けるように、前記各コイル部材に近接する位置でシートを吸引するように配設されていることを特徴とする請求項１に記載のシート分離装置。
【請求項３】
前記シート分離部で分離されるシート間の幅方向に亘って静電気を除去する風を送るブロア型の除電装置を配設したことを特徴とする請求項１又は２に記載のシート分離装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、積載されたシートを１枚ずつ分離するシート分離装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、特許文献１に開示されているように、積層された状態のシートを１枚ずつ分離し、これを別の装置に搬送するシート分離装置が知られている。この公知のシート分離装置は、積層されたシートの最上のシートを吸引機で吸着して持ち上げると共に、積層シートの両側面部に設置されたブラシ状の分離部で、複数枚持ち上げられたシートに抵抗力を付与して１枚に分離するよう構成されている。
【０００３】
前記分離部は、可撓性を有する熱可塑性樹脂で形成された多数のブラシ毛で構成されており、各ブラシ毛は、重なって貼り付いたシートの両側面部に接触するように、積層方向に沿って支持部に密な状態で設けられている。この場合、ブラシ毛の支持部に対する植毛密度は、重なったシートよりも狭い間隔で設けることが好ましいとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１７−１２８４３５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記したシート分離装置の分離部では、積層されたシートを分離する際、高速で確実にシート分離することはできず、吸引機で持ち上げたシートから分離されたシートにジャムが生じ易いという問題がある。すなわち、吸引機で持ち上げたシートの両サイドに接触するブラシ毛は、積層方向に沿って同一の長さで支持部に設けられているため、複数のシートが重なって吸引された際、下側のシートに抵抗を与えて分離作用は得られるものの、分離されたシートには、そのままブラシ毛の抵抗が作用しているため、素早く落下することができず、次の吸引動作時に邪魔になってしまい、ジャムが発生する要因となる。特に、ブラシ毛を密な状態で支持部に設ければ、連続分離を高速かつ確実に行うことができなくなる。
【０００６】
また、上記した構成では、積層されるシートの両側面に対して、ブラシ毛の先端の位置が最適な状態になるように位置合わせしなければならず、積層されるシートの幅が異なると、その都度、支持部の位置を調整する必要があり、操作性が悪い。さらに、ブラシ毛による分離方法では、積層方向に沿って抵抗力が一定ではなく、耐久性に劣ると共に、確実なシート分離を行なうことができない。
【０００７】
本発明は、上記した問題に基づいてなされたものであり、積層された状態のシートから１枚ずつシートを高速かつ確実に分離することができ、操作性及び耐久性に優れたシート分離装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記した目的を達成するために、本発明に係るシート分離装置は、積層状態のシートが載置される載置部と、前記載置部に積層されたシートの縁部に対向するように設置されたシート分離部と、積層状態のシートの最上のシートを吸引して持ち上げる吸引機と、を有しており、前記シート分離部は、前記吸引機によって持ち上げられたシートの１つの縁の両端側が当て付くように設置固定された一対のコイル部材を備え、前記それぞれのコイル部材を構成する螺旋状に巻回された多数のリングは、前記シートが吸引機によって吸引されて持ち上げられる方向に移行するに従い、次第に大径化されており、前記それぞれのコイル部材は、前記吸引機によって最上のシートが持ち上げられる際、複数枚が付着していても上昇する過程で、いずれかの位置で前記リングが接触可能となるように、中心軸に対して前記次第に大径化されるリングの外縁の傾斜角度が３０°〜４５°の範囲となるように形成されていることを特徴とする。
【０００９】
上記したシート分離装置では、載置部に載置された積層状態にあるシートの最上のシートを吸引機によって吸引し持ち上げる。吸引して持ち上げられたシートが複数枚重なっていても、シート分離部によって分離される。前記シート分離部は、吸引機によって持ち上げられたシートの縁部が当て付くように設置された一対のコイル部材を備えており、それぞれのコイル部材は、シートが吸引されて持ち上げられる方向に移行するに従い、大径化されている（コイル部材を構成する螺旋状に巻回されたリングが次第に大径化されている）ため、重なった状態で持ち上げられたシートの縁部は、上昇過程のいずれかの位置でリングに当て付いて抵抗が付与され、掻き落とされる（重なったシートが分離される）。この場合、シートが掻き落とされた位置よりも下方のリングは小径になっているため、掻き落とされたシートがリングに引っ掛かることなく落下することができ、次の吸引動作の吸引時に邪魔になることはない。すなわち、シートが１枚に分離される際、掻き落とされたシートは、途中で停滞することが抑制されるため、ジャムが発生することなく、連続分離を高速かつ確実に行うことが可能となる。
【００１０】
また、吸引して持ち上げられたシート（重なった状態のシート）は、コイル部材のいずれかの位置のリングで掻き落とすことができるため、コイル部材を正確に位置合わせ等する必要がなく、さらに、シート分離部は、軸方向に沿って径が異なるように螺旋状に巻回されたリングで構成されるコイル部材となっているため、構造が簡単で耐久性が良く、長期に亘って安定して確実なシート分離を行なうことが可能となる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、積層された状態のシートから１枚ずつシートを高速かつ確実に分離することができ、操作性及び耐久性に優れたシート分離装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係るシート分離装置の一実施形態を示す概略斜視図。
【図２】図１に示すシート分離装置の主要部を側方から見た図。
【図３】シート分離部分を前方から見た正面図。
【図４】シート分離部分を側方から見た側面図。
【図５】シートの分離状態を示す図であり、（ａ）は複数枚のシートが吸引された状態を示す正面図、（ｂ）は、シートを１枚に分離する状態を示す正面図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係るシート分離装置の一実施形態について添付図面を参照して説明する。
図１は、本発明に係るシート分離装置の一実施形態を示す概略斜視図、図２は、図１に示すシート分離装置の主要部を側方から見た図、図３は、シート分離部分を前方から見た正面図、そして、図４は、シート分離部分を側方から見た側面図である。なお、図１において、積層される矩形状のシートの長辺方向（シート搬送方向）をＸ方向、シートの短辺方向をＹ方向、垂直方向をＺ方向として示す。
また、図１，２に示すシート分離装置の構成要件であるシートを持ち上げて吸引する吸引機２０は、両サイドに２個ずつ合計４個配設した構成を示しているが、吸引機２０については、分離対象となるシートの大きさに応じて適宜、変更することができる。例えば、図３に示すように、両サイドに１個ずつ配設（合計２個）した構成であっても良い。
【００１４】
本実施形態に係るシート分離装置１は、野菜等の食品を収容する収容袋を多数枚積層し、これを１枚ずつ分離して、下流側（Ｘ方向の下流側）に配設された商品名などを付すラベル貼付装置に搬送するのに用いられる。積層される収容袋は、矩形状のプラスチック製のフィルムシート（ナイロン製の収容袋）を重ねて外周縁を溶着した、いわゆる三方体として構成されたものであり、１つの収容袋の厚さは、約１５μｍ程度となるように形成されている。
【００１５】
シート分離装置１は、上記したシートＳ１，Ｓ２，Ｓ３…を多数枚、積層して載置される載置部５と、載置部５に積層されたシート（積層シートＳ）の縁部に対向するように設置されたシート分離部１０と、積層状態のシートＳの最上のシートＳ１を吸引して持ち上げる吸引機２０と、を有している。
【００１６】
前記吸引機２０を構成する４つのシャフト２１は、それぞれ先端に吸着盤２３ａが装着された吸着ユニット２３を備えており、各シャフト２１は、駆動ユニット（図示せず）によって上下方向（Ｚ方向）に駆動される保持部材２５に保持されている。各シャフト２１は、保持部材２５が下方に移動した際、シャフト２１に配設されるスプリング２２による反発力によって、各吸着盤２３ａが最上のシートＳ１に均等に圧接されると共に、各シャフト２１内は、吸気機構（図示せず）を介して空気が吸引されるようになっている。このため、シートＳ１は、シャフト２１の上下動、及び、各シャフトの吸着盤２３ａ内で減圧される空気によって吸着されながら持ち上げられる。なお、このような吸引機２０の構成については、シート分離装置において、シートを持ち上げる機構として一般的に公知であるため、詳細な構成については省略する。
【００１７】
本実施形態では、前記吸引機２０のシャフト２１は、積層シートＳの中心線（積層シートＳのＸ方向に沿った中心線）に対して、左右対称となる位置で、搬送方向の前端側に２個ずつ、合計４個配設されている。この場合、吸引機２０の後方側に、吸引機２０の上下動動作に合わせて上下駆動される押圧板３１を備えた押圧ユニット３０を配設しておくことが好ましい。すなわち、吸引機２０によるシート吸引時に、それよりも後方側のシートが押圧板３１によって押さえ付けられていることで、最上のシートＳ１（シートＳ１に２枚目以降が付着していることもある）を安定して持ち上げることが可能となる。なお、吸引機２０のシャフト２１については、上述したように、両サイドに１個ずつにする（図３参照）等、シートの幅等に応じて、適宜、変更することが可能である。
【００１８】
前記シート分離部１０は、前記吸引機２０によって持ち上げられたシートＳ１の縁部が当て付くように設置された一対のコイル部材１１を備えている。コイル部材１１は、シートＳ１の縁部が当接可能な位置に配設されるが、本実施形態のように、積層されたシートＳが持ち上げられた際、１つの縁（前端縁）の両端側で、前端縁に対向するように配設されることが好ましい。このように、コイル部材１１をシートの１つの縁（前端縁）の両端側に配設することで、重なったシートをスムーズに分離することが可能となる。
【００１９】
前記各コイル部材１１は、積層されるシート部材に対して固定されており、本実施形態では、Ｙ方向に沿って延出する支持部材１３の両側に、下方向に向けて支持された支軸１３ａを囲繞するようにして固定されている（固定方法については、限定されることはない）。そして、各コイル部材１１は、シートＳ１が吸引されて持ち上げられる方向に移行するに従い、大径化するように形成されている。すなわち、コイル部材１１は、持ち上げ方向である軸方向（Ｚ方向）に沿って螺旋状に巻回されており、一定間隔毎に螺旋状に巻回されている多数のリングは、シートＳ１が吸引されて持ち上げられる方向に移行するに従って次第に大径化するように形成されている。
【００２０】
各コイル部材１１の配設位置は、シートＳ１が吸引されて持ち上げられた際、複数枚が付着していても、上昇する過程で、いずれかの位置でリングに接触することが可能となるように設定されている。このため、吸引機２０によって持ち上げられるシートの縁部が、持ち上げられる途中の過程で、リングに接触することで抵抗力が作用し、吸引時に付着している２枚目以降のシートを掻き落すことが可能となる（重なったシートが１枚に分離される）。この場合、掻き落とされた位置よりも下方のリングは小径であるため、掻き落とされたシートがリングに引っ掛かることなく落下することができ、次の吸引動作の吸引時に邪魔になることはない。すなわち、シートが１枚に分離される際、掻き落とされたシートは、途中で停滞することがないため、ジャムが発生することなく、連続分離を高速かつ確実に行うことが可能となる。
【００２１】
前記コイル部材１１の螺旋状に巻回されているリングは、吸引方向に向けて次第に拡径するように構成されている。この場合、拡径する割合については、均一にすることが好ましく、このような構成では、図３に示すように、中心軸Ｚ１に対して、次第に大径化するリングの外縁の中心軸Ｚ１に対する傾斜角度αが３０°〜４５°の範囲となるように形成されていることが好ましい。これは、傾斜角度αを３０°未満に設定すると、上昇するシートに接して付与する抵抗力が弱くなってしまい、十分な分離効果が得られない（０°では掻き落とす効果が殆ど得られない）ためであり、傾斜角度αを４５°よりも大きくすると、抵抗が大きくなり過ぎて、シートが屈曲するなど、十分な分離ができなくなるためである。
【００２２】
コイル部材１１の各リングの拡径する傾斜角度を、上記した範囲内に設定することで、図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、シートＳ１（及びこれに付着したシートＳ２）が、下から順番に、次第に拡径するリングと接触することで抵抗力が上昇するようになり、いずれかの位置で、付着した２枚目以降のシートＳ２…を確実に掻き落とすことが可能となる。
【００２３】
上記したシート分離装置１では、載置部上で積層状態にあるシートＳの最上のシートに密着して押さえ付けるフランジ４１を具備したシート押え部材４０を配設しておくことが好ましい。このようなシート押え部材４０を配設しておくことで、吸引機２０でシートを吸引する際、２枚目以降のシートが連られて上昇することを抑止することができ、シート分離部１０によるシート分離工程の前段階でのシートの分離効果を高めることが可能となる。
【００２４】
特に、シート押え部材４０のフランジ４１を、付勢バネ４２によって、積層されたシートＳを圧接する方向に付勢する（フランジ４１によって、常時、付勢状態で押さえ付けている）ことで、シートの積載量が少なくなっても、常に安定してシートを押さえ続けることができ、最後まで安定してシート分離することが可能となる。
【００２５】
上記した吸引機２０は、各コイル部材１１に近接する位置でシートを吸引するように配設することが好ましい。すなわち、シートの分離を行なう部分（コイル部材１１の配設位置）が、シートを吸引して持ち上げる位置（吸着盤２３ａの位置）の近くに配設されていることで、シートのコシが強い部分で分離作用を受けるため、分離効果を高めることが可能となる。また、上記したシート押え部材４０については、図３に示すように、吸引機２０による吸引位置Ｐから等距離となる位置に配設しておくことが好ましい。このような位置に配設しておくことで、吸引してシートを持ち上げる際の分離効果を高めることが可能となる。
【００２６】
また、シート分離装置１に、前記シート分離部１０で分離されるシート間の幅方向に亘って静電気を除去する風を送るブロア型の除電装置５０を配設しておくことが好ましい。通常、シートが複数枚くっつく原因としては、静電気によるものが多いため、シートが吸引機によって持ち上げられた際、その前端側で、重なったフィルム間の隙間Ｇ（図５（ａ）参照）に亘って、除電装置によって静電気除去用の風を当てることで、図３及び図５（ｂ）に示すように、シートの分離効果をより高めることが可能となる。
【００２７】
上記した構成のシート分離装置１によれば、吸引機２０で持ち上げられたシートが複数枚重なっていても、図５（ａ）（ｂ）で示すように、シート押え部材４０、及び、シート分離部１０によって確実に１枚に分離することが可能となる。吸引して持ち上げられたシート（重なった状態のシート）は、上記したように、コイル部材１１のいずれかの位置のリングで掻き落とすことができるため、コイル部材１１を正確に位置合わせ等する必要がなく、さらに、シート分離部１０は、軸方向に沿って径が異なるように螺旋状に巻回されるリングを具備したコイル部材１１で構成できるため、構造が簡単で耐久性が良く、長期に亘って安定して確実なシート分離を行なうことが可能となる。なお、一対のコイル部材１１で掻き落としたシートは、フランジ４１の上に落下して乗った状態となり、次の吸引動作で吸引される。このとき、載置部の最上のシートとの間には、フランジ４１によって隙間が生じているため、最上のシートが持ち上げられることは殆どない。
【００２８】
そして、上記のように吸引機２０で吸引されて１枚に分離されたシートは、Ｘ方向に沿って往復駆動されるチャッキング装置６０の挟持部６１によって挟持され、下流側のラベル装置に向けて搬送される。
【００２９】
上記したシート分離装置１によれば、従来では厚さが３０μｍ程度の収容袋の分離が限界であったところ、厚さが１５μｍ程度の収容袋であっても高速で分離することが可能となった。すなわち、載置部５に載置されたシートの前端縁の両サイドに、上記した構成のコイル部材１１を配設すると共に、その中央部分にシート押え部材４０（フランジ４１）を配設し、さらに、除電装置５０を配設したことで、厚さが１５μｍ程度の極めて薄いシートを積層しても、ジャム等を生じさせることなく、高速で確実に１枚に分離することが可能となる。
【００３０】
以上、本発明に係るシート分離装置の実施形態について説明したが、本発明は、上記した実施形態に限定されることはなく、種々変形することが可能である。
上記した構成では、コイル部材１１については、各リングが拡径する割合を均等にしたが、異なる割合で、次第に拡径させるような構成であっても良い。すなわち、リング全体として上昇するに連れて拡径していれば良く、同一径のリングが含まれた構成であっても良い。また、コイル部材１１は、載置部５に載置されるシートＳの両側（Ｙ方向両サイド）に配設される構成であっても良い。また、コイル部材１１については、金属、樹脂等で構成することが可能であるが、シートが接触する部分を粗面化したり、摩擦部材を付着する等、シートを掻き落とす方向に大きな抵抗力を付与するように処理しておくことが好ましい。
【００３１】
また、前記シート押え部材４０は、積層されるシートＳを押さえ付ける構成であれば良い。この場合、シートＳを押さえ付けるフランジ４１に付勢力を作用させる場合、引張バネ（付勢部材）による引張力を利用してシートを押さえ付ける構成、圧縮バネ（付勢部材）の押圧力やその反力を利用してシートを押さえ付ける構成等、適宜、変形することが可能である。すなわち、シート押え部材の構成や配設態様等については、適宜変形することが可能である。
【００３２】
さらに、本発明に係るシート分離装置は、プラスチック製のフィルムシートに限られず、紙類や金属製のフィルムシート等、各種の積層されるシートを分離する装置として適用することが可能である。
【符号の説明】
【００３３】
１  シート分離装置
５  載置部
１０  シート分離部
１１  コイル部材
２０  吸引機
２１  シャフト
３０  押圧ユニット
４０  シート押え部材
５０  除電装置
Ｓ  シート（積層シート）
Ｓ１  シート（最上のシート）
【要約】
【課題】積層された状態のシートから１枚ずつシートを高速かつ確実に分離することができ、操作性及び耐久性に優れたシート分離装置を提供する。
【解決手段】シート分離装置１は、積層状態のシートが載置される載置部５と、載置部５に積層されたシートＳの縁部に対向するように設置されたシート分離部１０と、積層状態のシートの最上のシートＳ１を吸引して持ち上げる吸引機２０と、を有する。シート分離部１０は、吸引機２０によって持ち上げられたシートの縁部が当て付くように設置された一対のコイル部材１１を備え、それぞれのコイル部材１１は、シートが吸引されて持ち上げられる方向に移行するに従い、大径化されていることを特徴とする。
【選択図】  図１【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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