紙葉類取出装置
【課題】立位状態で搬送される紙葉類取出装置において、紙葉類の高さが低い場合でも、安定して取出す紙葉類取出装置を提供する。
【解決手段】搬送方向と交差する方向に立位状態で載置された紙葉類を取出部まで搬送するメインフロアベルトと、このメインフロアベルトで搬送された紙葉類の最先端の紙葉類から順番に1枚ずつ取出す取出手段と、を備えた紙葉類取出装置において、当該メインフロアベルトによる搬送方向と逆方向に搬送する戻し搬送可能なサブフロアベルトと、前記取出手段によって取出される紙葉類の取出し直前の紙葉類の載置状態の粗密を検知する粗密検知手段と、取出し直前の紙葉類の載置状態の高さを検知する高さ検知手段と、を備え、高さが低い紙葉類の粗密量が閾値３以上（過剰供給状ベルトの逆転を中止し通常使用にする制御をサブフロア制御で行う。
【解決手段】搬送方向と交差する方向に立位状態で載置された紙葉類を取出部まで搬送するメインフロアベルトと、このメインフロアベルトで搬送された紙葉類の最先端の紙葉類から順番に1枚ずつ取出す取出手段と、を備えた紙葉類取出装置において、当該メインフロアベルトによる搬送方向と逆方向に搬送する戻し搬送可能なサブフロアベルトと、前記取出手段によって取出される紙葉類の取出し直前の紙葉類の載置状態の粗密を検知する粗密検知手段と、取出し直前の紙葉類の載置状態の高さを検知する高さ検知手段と、を備え、高さが低い紙葉類の粗密量が閾値３以上（過剰供給状ベルトの逆転を中止し通常使用にする制御をサブフロア制御で行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、紙葉類取出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、郵便物等配達物を区分する紙葉類読取区分機は、配達物に記載されている区分先の郵便番号及び住所をスキャナで読み取り、この読み取った画像データをＯＣＲ（認識部）で認識している。そして、この認識結果に基づいて区分先を区分する区分処理を行っている。このような紙葉類読取区分機には、紙葉類を取り出す紙葉類取出装置が備え付けられている。
【０００３】
この紙葉類取出装置は、取り扱う紙葉類の搬送方向の大きさによってその取出し性能が大きく左右される。搬送方向の長さの短い紙葉類を取扱うときには、搬送ピッチが紙葉類に対して相対的に長くなり、その分だけ処理効率が悪くなるという課題があり、当該課題を解決するために、搬送方向の長さが揃っている場合に、搬送方向の紙葉類の長さを測定し、当該紙葉類の長さに応じて取出し速度を切り替え、紙葉類間のギャップを調整することにより紙葉類の処理効率を上げる方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、取出部に紙葉類が密の状態で供給されると重送、取出しができないなどの不具合が発生するなどの課題がある。この課題を解決するために、従来は、取出状態が悪化した取出部から紙葉類を引き離して紙葉類が疎の状態になるように、当該紙葉類が載置されているフロアベルトを所定時間逆回転させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特公平６−７１９４３号（第２頁、図２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１記載の発明は、紙葉類の高さが異なる場合に取り出し不良が発生し処理効率が低下する場合があることに対しては改善効果が期待できないという課題がある。
【０００７】
また、供給された紙葉類の高さが一定ではないためフロアベルトを所定時間逆回転すると、逆転量が一定であるため、紙葉類の高さが低い紙葉類が連続した場合には高さが低い紙葉類では倒れすぎてしまうという課題があった。
【０００８】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたもので、取出部に供給された紙葉類の粗密量及び当該紙葉類の高さ情報に応じてサブフロアベルトの逆転量を制御することにより、高さの低い（背の低い）紙葉類の取出し不良により処理効率が低下する課題を改善した紙葉類取出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】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１記載の紙葉類取出装置は、搬送方向と交差する方向に立位状態で載置された当該紙葉類を取出部まで搬送するメインフロアベルトと、このメインフロアベルトで搬送された紙葉類の最先端の紙葉類から順番に1枚ずつ取出す取出手段と、この取出手段によって取出された紙葉類を搬送する搬送手段と、を備えた紙葉類取出装置であって、前記メインフロアベルトの搬送面と同一平面上であって、かつ、当該メインフロアベルトの搬送方向先端の対向する位置に配置され、当該メインフロアベルトによる搬送方向と逆方向に搬送する戻し搬送可能なサブフロアベルトと、前記取出手段によって取出される紙葉類の取出し直前の紙葉類の載置状態の粗密を検知する粗密検知手段と、前記取出手段によって取出される紙葉類の取出し直前の紙葉類の載置状態の高さを検知する高さ検知手段と、前記粗密検知手段による検知結果及び前記高さ検知手段による紙葉類の高さにより、前記サブフロアベルトによる戻し搬送時間を設定するサブフロア制御手段と、を備えたことにより紙葉類の取出し不良を改善することを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施例１に係る紙葉類取出装置の概略平面図
【図２】図１に示す紙葉類取出装置の高さ検知センサの位置を示す斜視図
【図３】図２に示す紙葉類取出装置の高さ検知センサの検知位置を示す平面図
【図４】本発明の実施例１の係るサブフロアベルトの戻し量と戻し速度との関係を示す図
【図５】粗密量を説明するグラフ
【図６】サブフロア駆動制御処理のフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の実施例１に係る紙葉類取出装置は、ロータリバルブ、取出ベルト、取込ローラ、逆転ローラ、メインフロアベルト・サブフロアベルト、粗密検知センサ、高さ検知センサ及びこれらを制御する制御装置で構成される。上記粗密検知センサ及び高さ検知センサの情報に基づいて上記サブフロアベルトを逆転制御することにより上述した取出し不良を改善することができる。以下、図面を参照してこれらの構成及び動作を説明する。
【実施例１】
【００１２】
図１は、本発明の実施例１に係る紙葉類取出装置１００の概略平面図である。紙葉類取出装置１００は、供給部１０、取出部２０及び搬送部３０で構成される。
【００１３】
供給部１０は、メインフロアベルト１１（１１ａ、１１ｂの総称）、このメインフロアベルト１１の対向する位置に配置されたサブフロアベルト１２（１２ａ、１２ｂの総称）、背面フロアベルト（図示しない）、粗密検知センサＰＦ１1、高さ検知センサ１４（投光器１４ａ、受光器１４ｂの総称）などを有して構成される。また、上記メインフロアベルト１１、サブフロアベルト１２及び背面フロアベルトは駆動モータ（図示しない）及びそれを制御する制御部によって制御される。
【００１４】
粗密検知センサＰＦ１1は、立位状態でメインフロアベルト１１及びサブフロアベルト１２上に載置されている紙葉類の載置状態が疎状態か密状態かを検知する。実施例１で用いた粗密検知センサＰＦ１1は、紙葉類の搬送方向（載置方向）に配置した反射光を受光するラインセンサで構成される。この粗密検知センサＰＦ１1の出力信号を積分することにより、紙葉類の粗密を判定する。すなわち積分値が小さな値の場合は、反射光量が少ないことから紙葉類が疎の状態（まばらな状態）であることを意味し、反対に反射光量が大きい場合には紙葉類が密（詰まっている状態）であることを意味する。
【００１５】
本実施例では、上記粗密検知センサＰＦ１1の出力信号及び高さ検知センサ１４の出力信号に応じて上記メインフロアベルト１１、サブフロアベルト１２負圧の動作が制御される。なお、この制御方法は後述する。
【００１６】
取出部２０は、負圧チャンバ２１、取出ベルト２２、サブチャンバ２３及び補助チャンバ２４などを有して構成される。
【００１７】
搬送部３０は、取込ローラ３１、分離ローラ３２及び複数の搬送ローラ３３並びにこれら複数の搬送ローラ３３に掛け回された搬送ベルト３４で構成される。また、上記搬送ローラ３３は、駆動モータ(図示しない)及びそれを制御する制御部によって制御される。
【００１８】
以上の構成において、メインフロアベルト１１上に立位状態で供給された紙葉類Ｐは、当該メインフロアベルト１１及びサブフロアベルト１２によって取出部２０の取出位置まで搬送される。取出位置に到達した紙葉類Ｐは、取出位置に設けられている負圧チャンバ２１によって吸引され、複数の貫通穴を有する取出ベルト２２に吸着される。取出ベルト２２は、図示矢印Ａ方向に回転しており、この回転に連れられて、最先端の紙葉類が1枚取出されて下流に設けられた取込ローラ３１によって搬送路に取り込まれ搬送される。
【００１９】
分離ローラ３２は、負圧チャンバ２１によって複数枚の紙葉類が重なって取り込まれる重送が発生した際、先の紙葉類は搬送方向に搬送すると共に、後の紙葉類を分離するために逆回転する。この分離ローラ３２の外周面には複数の穴が設けられており、上記負圧チャンバ同様に負圧に保持されており、当該負圧により重送している紙葉類を吸着して逆方向に搬送する。この分離ローラ３２による重送防止方法は従来から行われておりその詳細な説明は省略する。
【００２０】
図２は、図１に示す紙葉類取出装置１００の高さ検知センサ１４の位置を示す斜視図である。図３は、図２に示す紙葉類取出装置１００の高さ検知センサ１４の検知位置を示す平面図である。図２及び図３は、紙葉類Ｐの高さを検知する高さ検知センサ１４（投光器１４ａ、受光器１４ｂの総称）の検知位置を示す。高さ検知センサ１４は、メインフロアベルト１１（メインフロアベルト１１ａ、１１ｂの総称）の位置から高さＨが１２０ｍｍの位置で、かつ、取出面（取込ローラ３１のローラ表面）からの距離Ｄが３５ｍｍの位置に受光器１４ｂが配置されて構成され、この３５ｍｍ内の紙葉類Ｐの高さを検知するために高さ検知センサ光軸１４ｃが設定される。このように配置された高さ検知センサ１４によって、紙葉類Ｐが取出ベルト２２によって取出され、取込ローラ３１により搬送部３０へ取込む際の紙葉類の高さが検知される。
【００２１】
図４は、サブフロアベルト１２（１２ａ、１２ｂの総称）の戻し量と戻し速度との関係を示す図で、紙葉類が倒れた場合の紙葉類高さＨ及び紙葉類倒れ角度θを示す。
【００２２】
ここで、取出し不調時の場合について説明する。取出し不調時でも紙葉類はある程度取出される。取出されている紙葉類の枚数はセンサＰＦ０1（図１参照）で検出される。センサＰＦ０1で検出された紙葉類の単位時間当たりの通過枚数がＦ（枚／ｓ）であり、取出される紙葉類の平均厚さをｔｈとすると、取出部では、Ｆ・ｔｈ（ｍｍ／ｓ）の速度で紙葉類が減っていくことになる。また、紙葉類を取出部から遠ざける方向に戻す速度をＶ（ｍｍ／ｓ）とすると、ｔ秒後に取出位置にある紙葉類高さＨは、下式（１）で示される紙葉類倒れ角度θだけ傾いていることになる。
【００２３】
図示した例の場合、最後の紙葉類Ｐａが取出し不良で残留する場合を考えると、取出位置での取出ベルト２２の表面が取出面２２ａとなり、当該取出ベルト２２によって取出面２２ａに近い先の紙葉類から順番に取出される。この際、最後の紙葉類Ｐａは、先の紙葉類が取出されることにより、上部が図示したように取出面２２ａ側に傾く。ｔ秒後の距離は（Ｆ・ｔｈ）・ｔとなる。また、このときにサブフロアベルト１２の戻しが行われると、ｔ秒後の戻し距離はＶ・ｔであるから、これらを加算した下式（１）で紙葉類倒れ角度θが算出される。
【００２４】
ｓｉｎθ＝（Ｆ・ｔｈ＋Ｖ）・ｔ／Ｈ・・・・・・・・・・（１）
紙葉類の取出し速度：Ｆ（枚／ｓ）・・・センサＰＦ０１でリアルタイムに測定する
紙葉類の平均厚さ：ｔｈ（ｍｍ）・・・・紙葉類の高さで切り替え可能
サブフロアベルト戻し速度：Ｖ（ｍｍ／ｓ）・紙葉類の高さで切り替え可能
サブフロアベルト戻し時間：ｔ（ｓ）・・紙葉類の高さで切り替え可能
紙葉類高さ：Ｈ（ｍｍ）・・・・・・・・２つのモードで切り換える
紙葉類倒れ角度：θ・・・・・・・・・・紙葉類の高さで切り替え可能
紙葉類の取出し速度Ｆ（枚／ｓ）は、図１に示す取込ローラ３１の近傍に配置されたセンサＰＦ０1での紙葉類Ｐの取出し速度であり、リアルタイムに測定される。
【００２５】
紙葉類の高さＨは、紙葉類の高さ検知センサ１４を遮っているか否かでＨＨ、ＨＬに分類し、例えばＨＨ＝１４０ｍｍ、ＨＬ＝１００ｍｍのように設定する。従って、紙葉類の高さで切り替え可能である。ｔｈは紙葉類の平均厚さなので、例えば３ｍｍとし、サブフロアベルトの戻し速度Ｖを所定の値に設定し、紙葉類の倒れ角度θを１５°とすると、サブフロアベルト戻し時間ｔは下式（２）で算出される。
【００２６】
ｔ＝（Ｈ・ｓｉｎθ）／（Ｆ・ｔｈ＋Ｖ）・・・・・・・・（２）
一例を以下に示す。
【００２７】
紙葉類高さ：Ｈ＝１００ｍｍ
紙葉類倒れ角度θ＝１５°
紙葉類の取出し速度Ｆ＝１０枚／ｓ
紙葉類の厚さｔｈ＝３ｍｍ
サブフロアベルト戻し速度Ｖ＝３０ｍｍ
とすると、
サブロアベルト戻し時間ｔ＝（１００・ｓｉｎ１５°）／（１０×３ｍｍ＋３０ｍｍ）
＝０．８３ｓ
すなわち、紙葉類の高さＨ（ＨＨ、ＨＬ）、センサＰＦ０１での取出し速度Ｆによってサブフロアベルトの戻し時間ｔを変更することにより、紙葉類が倒れることなしに取出すことができる。従って、紙葉類の高さで切り替え可能なのである。
【００２８】
実施例では、紙葉類高さＨを検知するセンサは１個であるが、複数個配置して紙葉類の高さの分類を増やし制御モードを増やすことも可能である。
【００２９】
図５は、取出部１００に載置された紙葉類の粗密量を説明するグラフである。この粗密量は粗密検知センサＰＦ１1によって検知される。粗密検知センサＰＦ１1は反射センサで構成されており、紙葉類が当該粗密検知センサＰＦ１1の検知範囲にあるとその反射光が検出される。この反射光量を積分した値を図示したものである。
【００３０】
通常の取出状態（サブフロア通常状態・順回転／停止）で、粗密検知センサＰＦ１1の出力信号が積分される。そのの積分値（以下、粗密量と称する。）が、閾値３未満であれば、そのまま通常の取出し状態を継続する。粗密量の閾値が３を超えた場合（過剰供給状態）、サブフロアベルト１２を逆転させる。高さ検知センサ１４による高さチェックで紙葉類高さＨが低い紙葉類と判定されている場合は、閾値２で逆転を中止する（逆転量が少ない）。また、高さ検知センサ１４による高さチェックで紙葉類高さＨが高い紙葉類は、粗密量閾値が１になるまで逆転させる（逆転量は多い）。図４で説明したサブフロアベル１２による戻し量相当分戻し、粗密検知センサＰＦ１1による粗密量をチェックする。もしくは、サブフロアベル１２を戻しながら粗密検知センサＰＦ１1による粗密量を常時監視するなどの制御方法がある。
【００３１】
図６は、本発明の実施例１に係るサブフロア駆動制御処理のフローチャートの一例である。サブフロア駆動制御とは、サブフロアベルト１２（１２ａ、１２ｂの総称）の制御のことで、以下、簡単のためサブフロア制御と称する。
【００３２】
サブフロアの駆動を開始すると（Ｓ０１）、通常取出状態になり、上述した粗密検知センサＰＦ１１の出力信号が積分される。その積分値（粗密量）が閾値３（第３の閾値）以上か確認する。この確認の結果、閾値が閾値３に満たない場合（Ｓ０３のＮｏ）、フラグ１（Ｆｌｇ1）がセットされているか確認する（Ｓ０４）。
【００３３】
この確認の結果、フラグ１がセットされていない場合は（Ｓ０４のＮｏ）、ステップＳ２に戻って通常の取出し状態を継続する（Ｓ０２）。すなわち、上述したように粗密量が閾値３未満であれば、過剰供給状態ではないので、そのまま通常の取出し状態を継続するのである。この際、後述するフラグ１がセットされていればフラグ１をクリアし（Ｓ０５）、フラグ１がセットされていなければそのまま（Ｓ０４のＮｏ）、サブフロアベルト１２の通常処理を行う（Ｓ０２）。
【００３４】
ステップＳ０３で粗密量が閾値３以上（過剰供給状態）が確認された場合（Ｓ０３のＹｅｓ）、フラグ１がセットされていれば（Ｓ０６のＮｏ）、ステップＳ０２に戻って、この過剰供給状態が継続していることが確認されるまでの間、通常の取出し状態を継続する。
【００３５】
一方、粗密量が閾値３以上（過剰供給状態）でフラグ１がセットされていなければ（Ｓ０６のＹｅｓ）、サブフロアベルト１２を逆転駆動する（Ｓ０７）。
【００３６】
次に、高さ検知１４で紙葉類の高さ（背の高さ）を検知した結果、高さの低い紙葉類の連続供給中で（Ｓ０８のＹｅｓ）、粗密量が閾値２（第2の閾値）未満であれば（Ｓ２０のＹｅｓ）、そのまま通常の取出し状態を継続する。
【００３７】
一方、高さの低い紙葉類の連続供給中で（Ｓ０８のＹｅｓ）、粗密量が閾値２以上の場合は（Ｓ１０のＮｏ）、その状態で一定時間以上運転中であれば（Ｓ１１のＹｅｓ）、フラグ１をセットする（Ｓ１２）。すなわち、高さの低い紙葉類の連続取出し中であり、その粗密量が閾値３以上になったので、所定の時間サブフロアベルト１２を逆転駆動したにも関わらず、粗密量が閾値２未満にならず（Ｓ１０のＮｏ）、その状態が所定の時間継続した場合は（Ｓ１１のＹｅｓ）、フラグ（ｆｌｇ）１をセットし（Ｓ１２）、通常状態の取出しに戻す（Ｓ０２）。
【００３８】
すなわち、このフラグ１は、粗密量が閾値３以上（過剰供給状態）であるため、サブフロアベルト１２を逆転駆動したにも関わらず粗密量が閾値２未満に改善しない状態が一定時間継続している場合には、異常状態が発生している場合もあることからフラグ１をセットし（Ｓ１２）、取出しを継続するのである。
【００３９】
なお、上記逆転駆動中であっても、高さ検知１４で紙葉類の高さを検知した結果、高さの低い紙葉類の連続供給中でなく（Ｓ０８のＮｏ）、かつ、粗密量が閾値１未満であれば（Ｓ０９のＹｅｓ）、粗密量が閾値１未満の疎の状態に改善したため、サブフロアベルト１２の逆転を中止し、サブフロアベルト１２を通常取出しに戻す。
【００４０】
この状態では、状況が改善されたため、ステップＳ０３において閾値が３以上ないことが確認されたとき（Ｓ０３のＮｏ）、フラグ１がセットされていれば、当該フラグ１はクリアされる（Ｓ０５）。
【００４１】
一方、粗密量が閾値２未満にならず（Ｓ１０のＮｏ）、その状態が所定時間に満たない場合は（Ｓ１１のＮｏ）、サブフロアベルト１２の逆転状態を継続する（Ｓ１１のＮｏ）。
【００４２】
また、ステップＳ０８で高さの低い紙葉類の連続供給中ではなく（Ｓ０８のＮｏ）、かつ、粗密量が１未満でなければ（Ｓ０９のＮｏ）、サブフロアベルト１２の逆転状態を継続する。
【００４３】
一方、ステップＳ０９において、粗密量が１未満の場合（Ｓ０９のＹｅｓ），高さの低い紙葉類による過剰供給状態を形成していないので、通常の取出しを継続ずる（Ｓ０２）。
【００４４】
以上説明したように、本実施例によれば、取出部に供給された紙葉類の粗密量及び当該紙葉類の高さ情報に応じてサブフロアベルトの逆転量を制御することにより、高さの低い紙葉類の取出し不良により処理効率が低下する課題を改善することができる。
【符号の説明】
【００４５】
１００ 紙葉類取出装置
１０ 供給部
Ｐ 紙葉類
１１（１１ａ、１１ｂ） メインフロアベルト
１２（１２ａ、１２ｂ９ サブフロアベルト
ＰＦ０１ センサ
ＰＦ１１ 粗密検知センサ
１４ 高さ検知センサ
２０ 取出部
２２ 取出ベルト
３０ 搬送部
３１ 取込ローラ
３２ 分離ローラ
３３ 搬送ローラ
３４ 搬送ベルト
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、紙葉類取出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、郵便物等配達物を区分する紙葉類読取区分機は、配達物に記載されている区分先の郵便番号及び住所をスキャナで読み取り、この読み取った画像データをＯＣＲ（認識部）で認識している。そして、この認識結果に基づいて区分先を区分する区分処理を行っている。このような紙葉類読取区分機には、紙葉類を取り出す紙葉類取出装置が備え付けられている。
【０００３】
この紙葉類取出装置は、取り扱う紙葉類の搬送方向の大きさによってその取出し性能が大きく左右される。搬送方向の長さの短い紙葉類を取扱うときには、搬送ピッチが紙葉類に対して相対的に長くなり、その分だけ処理効率が悪くなるという課題があり、当該課題を解決するために、搬送方向の長さが揃っている場合に、搬送方向の紙葉類の長さを測定し、当該紙葉類の長さに応じて取出し速度を切り替え、紙葉類間のギャップを調整することにより紙葉類の処理効率を上げる方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、取出部に紙葉類が密の状態で供給されると重送、取出しができないなどの不具合が発生するなどの課題がある。この課題を解決するために、従来は、取出状態が悪化した取出部から紙葉類を引き離して紙葉類が疎の状態になるように、当該紙葉類が載置されているフロアベルトを所定時間逆回転させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特公平６−７１９４３号（第２頁、図２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１記載の発明は、紙葉類の高さが異なる場合に取り出し不良が発生し処理効率が低下する場合があることに対しては改善効果が期待できないという課題がある。
【０００７】
また、供給された紙葉類の高さが一定ではないためフロアベルトを所定時間逆回転すると、逆転量が一定であるため、紙葉類の高さが低い紙葉類が連続した場合には高さが低い紙葉類では倒れすぎてしまうという課題があった。
【０００８】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたもので、取出部に供給された紙葉類の粗密量及び当該紙葉類の高さ情報に応じてサブフロアベルトの逆転量を制御することにより、高さの低い（背の低い）紙葉類の取出し不良により処理効率が低下する課題を改善した紙葉類取出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】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１記載の紙葉類取出装置は、搬送方向と交差する方向に立位状態で載置された当該紙葉類を取出部まで搬送するメインフロアベルトと、このメインフロアベルトで搬送された紙葉類の最先端の紙葉類から順番に1枚ずつ取出す取出手段と、この取出手段によって取出された紙葉類を搬送する搬送手段と、を備えた紙葉類取出装置であって、前記メインフロアベルトの搬送面と同一平面上であって、かつ、当該メインフロアベルトの搬送方向先端の対向する位置に配置され、当該メインフロアベルトによる搬送方向と逆方向に搬送する戻し搬送可能なサブフロアベルトと、前記取出手段によって取出される紙葉類の取出し直前の紙葉類の載置状態の粗密を検知する粗密検知手段と、前記取出手段によって取出される紙葉類の取出し直前の紙葉類の載置状態の高さを検知する高さ検知手段と、前記粗密検知手段による検知結果及び前記高さ検知手段による紙葉類の高さにより、前記サブフロアベルトによる戻し搬送時間を設定するサブフロア制御手段と、を備えたことにより紙葉類の取出し不良を改善することを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施例１に係る紙葉類取出装置の概略平面図
【図２】図１に示す紙葉類取出装置の高さ検知センサの位置を示す斜視図
【図３】図２に示す紙葉類取出装置の高さ検知センサの検知位置を示す平面図
【図４】本発明の実施例１の係るサブフロアベルトの戻し量と戻し速度との関係を示す図
【図５】粗密量を説明するグラフ
【図６】サブフロア駆動制御処理のフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の実施例１に係る紙葉類取出装置は、ロータリバルブ、取出ベルト、取込ローラ、逆転ローラ、メインフロアベルト・サブフロアベルト、粗密検知センサ、高さ検知センサ及びこれらを制御する制御装置で構成される。上記粗密検知センサ及び高さ検知センサの情報に基づいて上記サブフロアベルトを逆転制御することにより上述した取出し不良を改善することができる。以下、図面を参照してこれらの構成及び動作を説明する。
【実施例１】
【００１２】
図１は、本発明の実施例１に係る紙葉類取出装置１００の概略平面図である。紙葉類取出装置１００は、供給部１０、取出部２０及び搬送部３０で構成される。
【００１３】
供給部１０は、メインフロアベルト１１（１１ａ、１１ｂの総称）、このメインフロアベルト１１の対向する位置に配置されたサブフロアベルト１２（１２ａ、１２ｂの総称）、背面フロアベルト（図示しない）、粗密検知センサＰＦ１1、高さ検知センサ１４（投光器１４ａ、受光器１４ｂの総称）などを有して構成される。また、上記メインフロアベルト１１、サブフロアベルト１２及び背面フロアベルトは駆動モータ（図示しない）及びそれを制御する制御部によって制御される。
【００１４】
粗密検知センサＰＦ１1は、立位状態でメインフロアベルト１１及びサブフロアベルト１２上に載置されている紙葉類の載置状態が疎状態か密状態かを検知する。実施例１で用いた粗密検知センサＰＦ１1は、紙葉類の搬送方向（載置方向）に配置した反射光を受光するラインセンサで構成される。この粗密検知センサＰＦ１1の出力信号を積分することにより、紙葉類の粗密を判定する。すなわち積分値が小さな値の場合は、反射光量が少ないことから紙葉類が疎の状態（まばらな状態）であることを意味し、反対に反射光量が大きい場合には紙葉類が密（詰まっている状態）であることを意味する。
【００１５】
本実施例では、上記粗密検知センサＰＦ１1の出力信号及び高さ検知センサ１４の出力信号に応じて上記メインフロアベルト１１、サブフロアベルト１２負圧の動作が制御される。なお、この制御方法は後述する。
【００１６】
取出部２０は、負圧チャンバ２１、取出ベルト２２、サブチャンバ２３及び補助チャンバ２４などを有して構成される。
【００１７】
搬送部３０は、取込ローラ３１、分離ローラ３２及び複数の搬送ローラ３３並びにこれら複数の搬送ローラ３３に掛け回された搬送ベルト３４で構成される。また、上記搬送ローラ３３は、駆動モータ(図示しない)及びそれを制御する制御部によって制御される。
【００１８】
以上の構成において、メインフロアベルト１１上に立位状態で供給された紙葉類Ｐは、当該メインフロアベルト１１及びサブフロアベルト１２によって取出部２０の取出位置まで搬送される。取出位置に到達した紙葉類Ｐは、取出位置に設けられている負圧チャンバ２１によって吸引され、複数の貫通穴を有する取出ベルト２２に吸着される。取出ベルト２２は、図示矢印Ａ方向に回転しており、この回転に連れられて、最先端の紙葉類が1枚取出されて下流に設けられた取込ローラ３１によって搬送路に取り込まれ搬送される。
【００１９】
分離ローラ３２は、負圧チャンバ２１によって複数枚の紙葉類が重なって取り込まれる重送が発生した際、先の紙葉類は搬送方向に搬送すると共に、後の紙葉類を分離するために逆回転する。この分離ローラ３２の外周面には複数の穴が設けられており、上記負圧チャンバ同様に負圧に保持されており、当該負圧により重送している紙葉類を吸着して逆方向に搬送する。この分離ローラ３２による重送防止方法は従来から行われておりその詳細な説明は省略する。
【００２０】
図２は、図１に示す紙葉類取出装置１００の高さ検知センサ１４の位置を示す斜視図である。図３は、図２に示す紙葉類取出装置１００の高さ検知センサ１４の検知位置を示す平面図である。図２及び図３は、紙葉類Ｐの高さを検知する高さ検知センサ１４（投光器１４ａ、受光器１４ｂの総称）の検知位置を示す。高さ検知センサ１４は、メインフロアベルト１１（メインフロアベルト１１ａ、１１ｂの総称）の位置から高さＨが１２０ｍｍの位置で、かつ、取出面（取込ローラ３１のローラ表面）からの距離Ｄが３５ｍｍの位置に受光器１４ｂが配置されて構成され、この３５ｍｍ内の紙葉類Ｐの高さを検知するために高さ検知センサ光軸１４ｃが設定される。このように配置された高さ検知センサ１４によって、紙葉類Ｐが取出ベルト２２によって取出され、取込ローラ３１により搬送部３０へ取込む際の紙葉類の高さが検知される。
【００２１】
図４は、サブフロアベルト１２（１２ａ、１２ｂの総称）の戻し量と戻し速度との関係を示す図で、紙葉類が倒れた場合の紙葉類高さＨ及び紙葉類倒れ角度θを示す。
【００２２】
ここで、取出し不調時の場合について説明する。取出し不調時でも紙葉類はある程度取出される。取出されている紙葉類の枚数はセンサＰＦ０1（図１参照）で検出される。センサＰＦ０1で検出された紙葉類の単位時間当たりの通過枚数がＦ（枚／ｓ）であり、取出される紙葉類の平均厚さをｔｈとすると、取出部では、Ｆ・ｔｈ（ｍｍ／ｓ）の速度で紙葉類が減っていくことになる。また、紙葉類を取出部から遠ざける方向に戻す速度をＶ（ｍｍ／ｓ）とすると、ｔ秒後に取出位置にある紙葉類高さＨは、下式（１）で示される紙葉類倒れ角度θだけ傾いていることになる。
【００２３】
図示した例の場合、最後の紙葉類Ｐａが取出し不良で残留する場合を考えると、取出位置での取出ベルト２２の表面が取出面２２ａとなり、当該取出ベルト２２によって取出面２２ａに近い先の紙葉類から順番に取出される。この際、最後の紙葉類Ｐａは、先の紙葉類が取出されることにより、上部が図示したように取出面２２ａ側に傾く。ｔ秒後の距離は（Ｆ・ｔｈ）・ｔとなる。また、このときにサブフロアベルト１２の戻しが行われると、ｔ秒後の戻し距離はＶ・ｔであるから、これらを加算した下式（１）で紙葉類倒れ角度θが算出される。
【００２４】
ｓｉｎθ＝（Ｆ・ｔｈ＋Ｖ）・ｔ／Ｈ・・・・・・・・・・（１）
紙葉類の取出し速度：Ｆ（枚／ｓ）・・・センサＰＦ０１でリアルタイムに測定する
紙葉類の平均厚さ：ｔｈ（ｍｍ）・・・・紙葉類の高さで切り替え可能
サブフロアベルト戻し速度：Ｖ（ｍｍ／ｓ）・紙葉類の高さで切り替え可能
サブフロアベルト戻し時間：ｔ（ｓ）・・紙葉類の高さで切り替え可能
紙葉類高さ：Ｈ（ｍｍ）・・・・・・・・２つのモードで切り換える
紙葉類倒れ角度：θ・・・・・・・・・・紙葉類の高さで切り替え可能
紙葉類の取出し速度Ｆ（枚／ｓ）は、図１に示す取込ローラ３１の近傍に配置されたセンサＰＦ０1での紙葉類Ｐの取出し速度であり、リアルタイムに測定される。
【００２５】
紙葉類の高さＨは、紙葉類の高さ検知センサ１４を遮っているか否かでＨＨ、ＨＬに分類し、例えばＨＨ＝１４０ｍｍ、ＨＬ＝１００ｍｍのように設定する。従って、紙葉類の高さで切り替え可能である。ｔｈは紙葉類の平均厚さなので、例えば３ｍｍとし、サブフロアベルトの戻し速度Ｖを所定の値に設定し、紙葉類の倒れ角度θを１５°とすると、サブフロアベルト戻し時間ｔは下式（２）で算出される。
【００２６】
ｔ＝（Ｈ・ｓｉｎθ）／（Ｆ・ｔｈ＋Ｖ）・・・・・・・・（２）
一例を以下に示す。
【００２７】
紙葉類高さ：Ｈ＝１００ｍｍ
紙葉類倒れ角度θ＝１５°
紙葉類の取出し速度Ｆ＝１０枚／ｓ
紙葉類の厚さｔｈ＝３ｍｍ
サブフロアベルト戻し速度Ｖ＝３０ｍｍ
とすると、
サブロアベルト戻し時間ｔ＝（１００・ｓｉｎ１５°）／（１０×３ｍｍ＋３０ｍｍ）
＝０．８３ｓ
すなわち、紙葉類の高さＨ（ＨＨ、ＨＬ）、センサＰＦ０１での取出し速度Ｆによってサブフロアベルトの戻し時間ｔを変更することにより、紙葉類が倒れることなしに取出すことができる。従って、紙葉類の高さで切り替え可能なのである。
【００２８】
実施例では、紙葉類高さＨを検知するセンサは１個であるが、複数個配置して紙葉類の高さの分類を増やし制御モードを増やすことも可能である。
【００２９】
図５は、取出部１００に載置された紙葉類の粗密量を説明するグラフである。この粗密量は粗密検知センサＰＦ１1によって検知される。粗密検知センサＰＦ１1は反射センサで構成されており、紙葉類が当該粗密検知センサＰＦ１1の検知範囲にあるとその反射光が検出される。この反射光量を積分した値を図示したものである。
【００３０】
通常の取出状態（サブフロア通常状態・順回転／停止）で、粗密検知センサＰＦ１1の出力信号が積分される。そのの積分値（以下、粗密量と称する。）が、閾値３未満であれば、そのまま通常の取出し状態を継続する。粗密量の閾値が３を超えた場合（過剰供給状態）、サブフロアベルト１２を逆転させる。高さ検知センサ１４による高さチェックで紙葉類高さＨが低い紙葉類と判定されている場合は、閾値２で逆転を中止する（逆転量が少ない）。また、高さ検知センサ１４による高さチェックで紙葉類高さＨが高い紙葉類は、粗密量閾値が１になるまで逆転させる（逆転量は多い）。図４で説明したサブフロアベル１２による戻し量相当分戻し、粗密検知センサＰＦ１1による粗密量をチェックする。もしくは、サブフロアベル１２を戻しながら粗密検知センサＰＦ１1による粗密量を常時監視するなどの制御方法がある。
【００３１】
図６は、本発明の実施例１に係るサブフロア駆動制御処理のフローチャートの一例である。サブフロア駆動制御とは、サブフロアベルト１２（１２ａ、１２ｂの総称）の制御のことで、以下、簡単のためサブフロア制御と称する。
【００３２】
サブフロアの駆動を開始すると（Ｓ０１）、通常取出状態になり、上述した粗密検知センサＰＦ１１の出力信号が積分される。その積分値（粗密量）が閾値３（第３の閾値）以上か確認する。この確認の結果、閾値が閾値３に満たない場合（Ｓ０３のＮｏ）、フラグ１（Ｆｌｇ1）がセットされているか確認する（Ｓ０４）。
【００３３】
この確認の結果、フラグ１がセットされていない場合は（Ｓ０４のＮｏ）、ステップＳ２に戻って通常の取出し状態を継続する（Ｓ０２）。すなわち、上述したように粗密量が閾値３未満であれば、過剰供給状態ではないので、そのまま通常の取出し状態を継続するのである。この際、後述するフラグ１がセットされていればフラグ１をクリアし（Ｓ０５）、フラグ１がセットされていなければそのまま（Ｓ０４のＮｏ）、サブフロアベルト１２の通常処理を行う（Ｓ０２）。
【００３４】
ステップＳ０３で粗密量が閾値３以上（過剰供給状態）が確認された場合（Ｓ０３のＹｅｓ）、フラグ１がセットされていれば（Ｓ０６のＮｏ）、ステップＳ０２に戻って、この過剰供給状態が継続していることが確認されるまでの間、通常の取出し状態を継続する。
【００３５】
一方、粗密量が閾値３以上（過剰供給状態）でフラグ１がセットされていなければ（Ｓ０６のＹｅｓ）、サブフロアベルト１２を逆転駆動する（Ｓ０７）。
【００３６】
次に、高さ検知１４で紙葉類の高さ（背の高さ）を検知した結果、高さの低い紙葉類の連続供給中で（Ｓ０８のＹｅｓ）、粗密量が閾値２（第2の閾値）未満であれば（Ｓ２０のＹｅｓ）、そのまま通常の取出し状態を継続する。
【００３７】
一方、高さの低い紙葉類の連続供給中で（Ｓ０８のＹｅｓ）、粗密量が閾値２以上の場合は（Ｓ１０のＮｏ）、その状態で一定時間以上運転中であれば（Ｓ１１のＹｅｓ）、フラグ１をセットする（Ｓ１２）。すなわち、高さの低い紙葉類の連続取出し中であり、その粗密量が閾値３以上になったので、所定の時間サブフロアベルト１２を逆転駆動したにも関わらず、粗密量が閾値２未満にならず（Ｓ１０のＮｏ）、その状態が所定の時間継続した場合は（Ｓ１１のＹｅｓ）、フラグ（ｆｌｇ）１をセットし（Ｓ１２）、通常状態の取出しに戻す（Ｓ０２）。
【００３８】
すなわち、このフラグ１は、粗密量が閾値３以上（過剰供給状態）であるため、サブフロアベルト１２を逆転駆動したにも関わらず粗密量が閾値２未満に改善しない状態が一定時間継続している場合には、異常状態が発生している場合もあることからフラグ１をセットし（Ｓ１２）、取出しを継続するのである。
【００３９】
なお、上記逆転駆動中であっても、高さ検知１４で紙葉類の高さを検知した結果、高さの低い紙葉類の連続供給中でなく（Ｓ０８のＮｏ）、かつ、粗密量が閾値１未満であれば（Ｓ０９のＹｅｓ）、粗密量が閾値１未満の疎の状態に改善したため、サブフロアベルト１２の逆転を中止し、サブフロアベルト１２を通常取出しに戻す。
【００４０】
この状態では、状況が改善されたため、ステップＳ０３において閾値が３以上ないことが確認されたとき（Ｓ０３のＮｏ）、フラグ１がセットされていれば、当該フラグ１はクリアされる（Ｓ０５）。
【００４１】
一方、粗密量が閾値２未満にならず（Ｓ１０のＮｏ）、その状態が所定時間に満たない場合は（Ｓ１１のＮｏ）、サブフロアベルト１２の逆転状態を継続する（Ｓ１１のＮｏ）。
【００４２】
また、ステップＳ０８で高さの低い紙葉類の連続供給中ではなく（Ｓ０８のＮｏ）、かつ、粗密量が１未満でなければ（Ｓ０９のＮｏ）、サブフロアベルト１２の逆転状態を継続する。
【００４３】
一方、ステップＳ０９において、粗密量が１未満の場合（Ｓ０９のＹｅｓ），高さの低い紙葉類による過剰供給状態を形成していないので、通常の取出しを継続ずる（Ｓ０２）。
【００４４】
以上説明したように、本実施例によれば、取出部に供給された紙葉類の粗密量及び当該紙葉類の高さ情報に応じてサブフロアベルトの逆転量を制御することにより、高さの低い紙葉類の取出し不良により処理効率が低下する課題を改善することができる。
【符号の説明】
【００４５】
１００ 紙葉類取出装置
１０ 供給部
Ｐ 紙葉類
１１（１１ａ、１１ｂ） メインフロアベルト
１２（１２ａ、１２ｂ９ サブフロアベルト
ＰＦ０１ センサ
ＰＦ１１ 粗密検知センサ
１４ 高さ検知センサ
２０ 取出部
２２ 取出ベルト
３０ 搬送部
３１ 取込ローラ
３２ 分離ローラ
３３ 搬送ローラ
３４ 搬送ベルト
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送方向と交差する方向に立位状態で載置された当該紙葉類を取出部まで搬送するメインフロアベルトと、このメインフロアベルトで搬送された紙葉類の最先端の紙葉類から順番に1枚ずつ取出す取出手段と、この取出手段によって取出された紙葉類を搬送する搬送手段と、を備えた紙葉類取出装置であって、
前記メインフロアベルトの搬送面と同一平面上であって、かつ、当該メインフロアベルトの搬送方向先端の対向する位置に配置され、当該メインフロアベルトによる搬送方向と逆方向に搬送する戻し搬送可能なサブフロアベルトと、
前記取出手段によって取出される紙葉類の取出し直前の紙葉類の載置状態の粗密を検知する粗密検知手段と、
前記取出手段によって取出される紙葉類の取出し直前の紙葉類の載置状態の高さを検知する高さ検知手段と、
前記粗密検知手段による検知結果及び前記高さ検知手段による紙葉類の高さにより、前記サブフロアベルトによる戻し搬送時間を設定するサブフロア制御手段と、
を備えたことにより紙葉類の取出し不良を改善することを特徴とする紙葉類取出装置。
【請求項２】
前記粗密検知手段は、
立位状態で載置された紙葉類の端部を検知する反射センサーと、
この反射センサーから出力された反射センサー出力を積分して粗密量を算出する粗密量算出手段と、を備え、
前記サブフロア制御手段は、
前記粗密量算出手段で算出された粗密量を比較する閾値を、その値が小さい値から順に大きい値になるように第1の閾値、第２の閾値及び第３の閾値を設定する閾値設定手段と、
前記粗密検知手段で算出された粗密量が第３の閾値以上ある過剰供給状態であり、サブフロアベルトを逆転して戻し状態にしたとき、前記高さ検知手段によって検知された紙葉類の高さが所定の高さ未満の紙葉類が連続供給中であり、かつ、当該紙葉類の粗密量が第２の閾値未満であれば、当該サブフロアベルトの逆転を中止し、サブフロアベルトを通常使用にすることを特徴とする請求項１記載の紙葉類取出装置。
【請求項３】
前記サブフロア制御手段はまた、
前記粗密検知手段で算出された粗密量が第３の閾値以上ある過剰供給状態であり、サブフロアベルトを逆転して戻し状態にしたとき、所定の高さ未満の紙葉類が連続供給中であって、かつ、当該紙葉類の粗密量が第２の閾値以上の状態が所定時間継続しているときには、サブフロアベルトの逆転を中止し、異常状態を示すフラグをセットすることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の紙葉類取出装置。
【請求項４】
前記サブフロア制御手段はさらに、
前記粗密検知手段で算出された粗密量が第３の閾値以上ある過剰供給状態であり、サブフロアベルトを逆転して戻し状態にしたとき、紙葉類の高さが所定の高さ以上で、かつ、当該紙葉類の粗密量が第１の閾値未満であればサブフロアベルトの逆転を中止し、サブフロアベルトを通常使用にすることを特徴とする請求項１記載の紙葉類取出装置。
【請求項５】
前記サブフロア制御手段はさらにまた、
前記粗密検知手段で算出された粗密量が第３の閾値以上ある過剰供給状態であり、サブフロアベルトを逆転して戻し状態にしたとき、紙葉類の高さが所定の高さ以上で、かつ、当該紙葉類の粗密量が第１の閾値以上の場合、又は所定の高さ未満の紙葉類が連続供給中であって、かつ、当該紙葉類の粗密量が第２の閾値以上の状態が所定の時間に達していない場合は、サブフロアベルトの逆転状態を継続することを特徴とする請求項１記載の紙葉類取出装置。
【請求項１】
搬送方向と交差する方向に立位状態で載置された当該紙葉類を取出部まで搬送するメインフロアベルトと、このメインフロアベルトで搬送された紙葉類の最先端の紙葉類から順番に1枚ずつ取出す取出手段と、この取出手段によって取出された紙葉類を搬送する搬送手段と、を備えた紙葉類取出装置であって、
前記メインフロアベルトの搬送面と同一平面上であって、かつ、当該メインフロアベルトの搬送方向先端の対向する位置に配置され、当該メインフロアベルトによる搬送方向と逆方向に搬送する戻し搬送可能なサブフロアベルトと、
前記取出手段によって取出される紙葉類の取出し直前の紙葉類の載置状態の粗密を検知する粗密検知手段と、
前記取出手段によって取出される紙葉類の取出し直前の紙葉類の載置状態の高さを検知する高さ検知手段と、
前記粗密検知手段による検知結果及び前記高さ検知手段による紙葉類の高さにより、前記サブフロアベルトによる戻し搬送時間を設定するサブフロア制御手段と、
を備えたことにより紙葉類の取出し不良を改善することを特徴とする紙葉類取出装置。
【請求項２】
前記粗密検知手段は、
立位状態で載置された紙葉類の端部を検知する反射センサーと、
この反射センサーから出力された反射センサー出力を積分して粗密量を算出する粗密量算出手段と、を備え、
前記サブフロア制御手段は、
前記粗密量算出手段で算出された粗密量を比較する閾値を、その値が小さい値から順に大きい値になるように第1の閾値、第２の閾値及び第３の閾値を設定する閾値設定手段と、
前記粗密検知手段で算出された粗密量が第３の閾値以上ある過剰供給状態であり、サブフロアベルトを逆転して戻し状態にしたとき、前記高さ検知手段によって検知された紙葉類の高さが所定の高さ未満の紙葉類が連続供給中であり、かつ、当該紙葉類の粗密量が第２の閾値未満であれば、当該サブフロアベルトの逆転を中止し、サブフロアベルトを通常使用にすることを特徴とする請求項１記載の紙葉類取出装置。
【請求項３】
前記サブフロア制御手段はまた、
前記粗密検知手段で算出された粗密量が第３の閾値以上ある過剰供給状態であり、サブフロアベルトを逆転して戻し状態にしたとき、所定の高さ未満の紙葉類が連続供給中であって、かつ、当該紙葉類の粗密量が第２の閾値以上の状態が所定時間継続しているときには、サブフロアベルトの逆転を中止し、異常状態を示すフラグをセットすることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の紙葉類取出装置。
【請求項４】
前記サブフロア制御手段はさらに、
前記粗密検知手段で算出された粗密量が第３の閾値以上ある過剰供給状態であり、サブフロアベルトを逆転して戻し状態にしたとき、紙葉類の高さが所定の高さ以上で、かつ、当該紙葉類の粗密量が第１の閾値未満であればサブフロアベルトの逆転を中止し、サブフロアベルトを通常使用にすることを特徴とする請求項１記載の紙葉類取出装置。
【請求項５】
前記サブフロア制御手段はさらにまた、
前記粗密検知手段で算出された粗密量が第３の閾値以上ある過剰供給状態であり、サブフロアベルトを逆転して戻し状態にしたとき、紙葉類の高さが所定の高さ以上で、かつ、当該紙葉類の粗密量が第１の閾値以上の場合、又は所定の高さ未満の紙葉類が連続供給中であって、かつ、当該紙葉類の粗密量が第２の閾値以上の状態が所定の時間に達していない場合は、サブフロアベルトの逆転状態を継続することを特徴とする請求項１記載の紙葉類取出装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−１８８２７４（Ｐ２０１２−１８８２７４Ａ）
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５４７６０（Ｐ２０１１−５４７６０）
【出願日】平成２３年３月１１日（２０１１．３．１１）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月１１日（２０１１．３．１１）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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