JP2001122458A - 紙葉類取出し装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 積層状態の紙葉類に接合力が作用している場
合であっても、積層状態の紙葉類の区分け、取出し作業
を自動的に行うことができる紙葉類取出し装置を提供す
ることを提供すること。 【解決手段】 本発明の紙葉類取出し装置１０は、積層
された紙葉類３０を収容する収容部１１と、紙葉類３０
を収容部に対して押圧する第１押圧要素１１とを備えて
いる。第２押圧要素１２は、第１押圧要素１１によって
収容部１１に押圧された紙葉類３０の側端面を押圧しな
がら、当該側端面に沿って移動して、紙葉類３０の側端
面に隙間Ｇを形成させる。区分要素１４が、第２押圧要
素１３によって形成された隙間Ｇに挿入される。把持要
素１５が、区分要素１４によって区分された紙葉類３０
のうちの一方３０ａを把持して移動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、積層された紙葉
類、特には印刷済みの紙葉類の中から所定枚数だけを区
分して取り出す紙葉類取出し装置に係り、とりわけ、積
層された紙葉類からの区分、取出し作業を自動的に行う
ことができる紙葉類取出し装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、積層された紙葉類を一枚づつ分
離するさばき装置に紙葉類を供給する際に、積層された
紙葉類を適当な枚数に区分して取出すことが前処理とし
て必要である。

【０００３】一方で、印刷直後の紙葉類（印刷物）を積
み重ねた状態で一定の時間おくと、印刷面のインクが乾
燥、硬化することにより、重なり合った部分が貼り付い
て接合してしまうことがある。また、積層状態の紙葉類
は、静電気によって、隣接する紙葉類間が接合している
場合がある。

【０００４】従来、そのような接合力が作用している積
層状態の紙葉類を区分して取出す作業は、人手によって
行われている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前述のような人手によ
る区分け、取出し作業は、比較的重労働で、手間のかか
る作業である。

【０００６】そのうえ、その前後の作業の自動化が進ん
でいるため、紙葉類の区分け、取出し作業を自動化する
ことができれば、紙葉類処理装置全体のスループットを
著しく向上させることが可能となる。

【０００７】本発明は、このような点を考慮してなされ
たものであり、積層状態の紙葉類に接合力が作用してい
る場合であっても、積層状態の紙葉類の区分け、取出し
作業を自動的に行うことができる紙葉類取出し装置を提
供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、積層された紙
葉類を収容する収容部と、前記紙葉類を収容部に対して
押圧する第１押圧要素と、前記第１押圧要素によって前
記収容部に押圧された前記紙葉類の側端面を押圧しなが
ら当該側端面に沿って移動して、前記紙葉類の側端面に
隙間を形成させる第２押圧要素と、前記第２押圧要素に
よって形成された前記隙間に挿入される区分要素と、前
記区分要素によって区分された前記紙葉類のうちの一方
を把持して移動する把持要素と、を備えたことを特徴と
する紙葉類取出し装置である。

【０００９】本発明によれば、第１押圧要素、第２押圧
要素及び区分要素による協調動作によって自動的に紙葉
類の分離を行うことができ、さらに把持要素によって自
動的に取出し作業を行うことができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】本明細書において、紙葉類とは、
紙や樹脂などを材料とする枚葉状のあらゆるメディア
（媒体）を示しており、具体的には、有価証券、郵便
物、磁気カード、及び類似なものを指す。

【００１１】以下、図面を参照して本発明の実施の形態
について説明する。

【００１２】図１は、本発明の第１の実施の形態による
紙葉類取出し装置を示す概略断面図である。図１に示す
ように、本発明の第１の実施の形態の紙葉類取出し装置
１０は、積層された紙葉類３０を収容する収容部１１
と、紙葉類３０を収容部１１に対して押圧する第１押圧
要素１２とを備えている。

【００１３】本実施の形態の収容部１１は、図１に示す
ように、積層された紙葉類３０の底面と３つの側面（図
１の左方側と図１の紙面の前後両側）とを取り囲むと共
に、１つの側面（図１の右方側）を解放させるように形
成されている。

【００１４】本実施の形態の第１押圧要素１２は、図１
に示すように、収容部１１に収容される紙葉類３０の上
端面側に設けられ、紙葉類３０の上端面を下方に向け
て、すなわち収容部１１の底部に向けて押圧するように
なっている。

【００１５】第１押圧要素１２の構造の具体例を、図２
に示す。図２に示すように、押圧要素１２は、回転する
２つのローラ部材１２ｒを有している。これらのローラ
部材１２ｒは、リニアモータ１２ｍの電磁コイル部に接
続されている。リニアモータ１２ｍの電磁コイル部に対
して近接力または反発力を発生させるリニアモータ１２
ｍの永久磁石部は、フレーム１２ｆに直接固定されてお
り、一方、リニアモータ１２ｍの電磁コイル部は、フレ
ーム１２ｆ内に設けられフレーム１２ｆに対して図２の
上下方向に直線移動可能なスライダ１２ｓに固定されて
いる。このため、リニアモータ１２ｍを駆動してフレー
ム１２ｆとスライダ１２ｓとを相対移動させることによ
り、フレーム１２ｆに対するローラ部材１２ｒの位置を
任意に高精度に変更できるようになっている。一方、フ
レーム１２ｆには図示しないカムリンク機構等の駆動機
構が接続されており、図１の上下方向及び左右方向に移
動できるようになっている。ローラ部材１２ｒと紙葉類
３０との接触状態は、所定位置に設けられる非接触セン
サ１２ｄで、その接触具合がチェックされる。

【００１６】ローラ部材１２ｒは、ローラ部材１２ｒが
紙葉類３０と接触している状態でのフレーム１２ｆの図
１の左右方向の移動を可能にするため、積層される紙葉
類３０の上端面及び側端面に対して平行となるように配
置されている。これにより、ローラ部材１２ｒは、紙葉
類３０と接触している状態でのフレーム１２ｆの左右方
向の移動の際に、積層された紙葉類３０の上端面に沿っ
て転がることができる。ローラ部材１２ｒの材質は、接
触する紙葉類３０のタイプに応じて適宜に選択され得
る。

【００１７】図１に示すように、収容部１１の解放する
側面側（図１の右方側）には、第１押圧要素１２によっ
て収容部１１に押圧された紙葉類３０の側端面を押圧し
ながら当該側端面に沿って移動して、紙葉類３０の側端
面に隙間Ｇ（図５参照）を形成させる第２押圧要素１３
が設けられている。

【００１８】本実施の形態の第２押圧要素１３は、ロー
ラ部材の回転が抑制されている点を除いて、図２を用い
て説明した第１押圧要素１２の構成と略同様となってい
る。これにより、第２押圧要素１３のローラ部材が紙葉
類３０の側端面を押圧した状態で第２押圧要素１３が移
動することによって、紙葉類３０に隙間Ｇを形成するよ
うになっている。

【００１９】本実施の形態の第１押圧要素１２は、第２
押圧要素１３が紙葉類３０の側端面に沿って移動するこ
とに伴って、紙葉類３０に対する押圧位置を変えるよう
移動するようになっている。具体的には、第１押圧要素
１２は初め紙葉類３０の解放された側端面の近傍におい
て紙葉類３０の上端面を押圧するようになっているが、
第２押圧要素１３が紙葉類３０をめくり上げていくこと
に伴って、解放された紙葉類３０の側端面から遠ざかる
方向（図１の左方向）に移動するようになっている。

【００２０】また、収容部１１の解放する側面側には、
第２押圧要素１３によって形成された隙間Ｇに挿入され
る区分要素１４と、区分要素１４によって区分された紙
葉類３０のうちの一方３０ａ（図５参照）を把持して移
動する把持要素１５と、が設けられている。

【００２１】本実施の形態の区分要素１４は、図１に示
すように、隙間Ｇにおいて区分された紙葉類３０ｂの境
界面（図５参照）と接触可能なレバー１４ａと、レバー
１４ａに接続されレバー１４ａを隙間Ｇに対して挿入さ
せるアクチュエータ（図示せず）とを有している。レバ
ー１４は、第２押圧要素１３と干渉しないような態様で
隙間Ｇに挿入されるようになっている。

【００２２】また本実施の形態の把持要素１５は、区分
された紙葉類３０ａを挟持する２本のアーム部材１５ａ
及び１５ｂを有しており、これらのアーム部材１５ａ及
び１５ｂによって、区分された任意の枚数の紙葉類３０
ａを任意の把持力で把持できるようになっている。更に
本実施の形態の把持要素１５は、他の要素と干渉するこ
となく、任意の軌道で移動することが可能となってい
る。

【００２３】把持要素１５の構造の具体例を、図３に示
す。図３に示すように、把持要素１５は、対向する２本
のアーム部材１５ａ及び１５ｂを有している。これらの
アーム部材１５ａ、１５ｂは、近接力または反発力を生
じるリニアモータ１５ｍの永久磁石部と電磁コイル部と
に、それぞれ接続されている。リニアモータ１５ｍの永
久磁石部は、フレーム１５ｆに直接固定されており、一
方、リニアモータ１５ｍの電磁コイル部は、フレーム１
５ｆ内に設けられフレーム１５ｆに対して図３の上下方
向に直線移動可能なスライダ１５ｓに固定されている。
このため、リニアモータ１５ｍを駆動してフレーム１５
ｆとスライダ１５ｓとを相対移動させることにより、ア
ーム部材１５ａ、１５ｂの間隔を任意に変更できるよう
になっている。

【００２４】各アーム部材１５ａ、１５ｂには、摩擦部
１５ｈが対向する位置関係で設けられている。これによ
り、アーム部材１５ａ、１５ｂが近接した場合に、紙葉
類３０ａを対向する摩擦部１５ｈで挟持できるようにな
っている。この時の挟持力は、リニアモータ１５ｍの駆
動によって、任意に調整することができる。摩擦部１５
ｈの材質は、挟持する紙葉類３０ａのタイプに応じて適
宜に選択され得る。また、把持要素１５は、フレーム１
５ｆに接続される図示しない駆動機構によって、任意の
軌道に移動できるようになっている。可動部を非接触変
位センサ等で検知することにより、把持具合がチェック
される。

【００２５】また、収容部１１の解放する側面側には、
把持要素１５が紙葉類のうちの一方３０ａを把持して移
動する際に、紙葉類のうちの他方３０ｂを収容部１１に
対して押圧する抑制要素２１が、更に設けられている。

【００２６】本実施の形態の抑制要素２１は、区分され
た紙葉類の他方３０ｂに当接する回転ローラ２１ａを有
するレバー２１ｂと、レバー２１ｂを移動させて紙葉類
３０ｂを収容部１１に向けて押圧させるアクチュエータ
（図示せず）と、を有している。回転ローラ２１ａを有
するレバー２１ｂは、当該アクチュエータにより、他の
要素と干渉しないような軌道で移動されるようになって
いる。

【００２７】また、収容部１１の解放する側面側には、
区分要素１４が隙間Ｇに挿入される際に、区分要素１４
の隙間Ｇへの挿入を支援すべく隙間Ｇにエアを吹き付け
るエア吹付要素２２が、更に設けられている。

【００２８】その他、紙葉類３０の積層状態、例えば上
端面の位置及び側端面の位置等を検出する検出要素２３
が設けられている。

【００２９】本実施の形態の検出要素２３は、積層され
た紙葉類３０の状態および処理後の紙葉類３０の処理具
合の画像を検出する画像検出装置２３ａと、画像検出装
置２３ａが検出した画像から紙葉類３０の積層状態を判
断する画像処理装置２３ｂとからなっている。画像検出
装置２３ａとしては、ＣＣＤカメラやリニアイメージセ
ンサ等が用いられ得る。この他、検出要素としては、光
電センサ等が利用可能である。

【００３０】次に、このような構成よりなる本実施の形
態の作用について、図４乃至図９を用いて説明する。

【００３１】まず、図４に示すように、積層された紙葉
類３０が、収容部１１の３つの側面に当接するように収
容部１１に収容される。

【００３２】次に、検出要素２３により、積層された紙
葉類３０の上端面および側端面の位置が検出される。

【００３３】そして、第１押圧要素１２が紙葉類３０の
上端面に当接され、さらに紙葉類３０の上端面を下方に
向けて、すなわち収容部１１に向けて押圧する。この時
の第１押圧要素１２の紙葉類３０との当接点は、紙葉類
３０の解放された側端面の近傍である。

【００３４】続いて、第２押圧要素１３が、第１押圧要
素１２によって収容部１１に押圧された状態の紙葉類３
０の側端面に当接され、さらに紙葉類３０の側端面を図
４の左方に向けて押圧する。

【００３５】次に、図５に示すように、第２押圧要素１
３が紙葉類３０の側端面を押圧しながら当該側端面に沿
って図５の上方に移動する。これに伴い、紙葉類３０の
側端面に隙間Ｇが形成される。また、第２押圧要素１３
が紙葉類３０をめくり上げていくことに伴って、第２押
圧要素１３によるこのめくり上げ動作を妨げないよう
に、第１押圧要素１２は紙葉類３０の解放された側端面
の近傍から遠ざかる方向（図５の左方向）に徐々に移動
する。

【００３６】そして、第２押圧要素１３の移動によって
形成された隙間Ｇに、区分要素１４が挿入される。具体
的には、レバー１４ａが、図示しないアクチュエータ１
４ｂの駆動に伴って隙間Ｇ内に挿入される。レバー１４
ａは、第２押圧要素１３と干渉しないような軌道で隙間
Ｇに挿入される。これにより、レバー１４ａは、隙間Ｇ
によって分離された紙葉類３０の下方側部分３０ｂの上
端面（境界面）に当接する。この間、エア吹付要素２２
によって隙間Ｇにエアが吹き付けられる。これにより、
区分要素１４のレバー１４ａの隙間Ｇへの挿入が支援さ
れる。

【００３７】次に、図６に示すように、区分要素１４に
よって区分された紙葉類３０のうち上方の紙葉類３０ａ
が、把持要素１５によって把持される。この時第２押圧
要素１３は、把持要素１５との干渉を防ぐために適切な
退避位置に移動する。

【００３８】次に、図７に示すように、紙葉類３０ａを
把持した状態の把持要素１５が、把持した紙葉類３０ａ
と残存する紙葉類３０ｂとの間の隙間Ｇを増大させるべ
く、紙葉類３０ａをめくるような軌道で移動する。この
時、紙葉類３０ａがなめらかに撓むように、第１押圧要
素１１は適切な退避位置に移動する。

【００３９】そして、把持要素１５の移動によって増大
された隙間Ｇに、抑制要素２１が挿入される。具体的に
は、回転ローラ２１ａを有するレバー２１ｂが、図示し
ないアクチュエータの駆動に伴って隙間Ｇ内に挿入さ
れ、回転ローラ２１ａが残存する紙葉類３０ｂの上端面
（境界面）に沿って、収容部１１の側壁に当接する位置
まで転がる（図８参照）。レバー２１ｂは、他の要素と
干渉しないような軌道で隙間Ｇに挿入される。

【００４０】この間にも、エア吹付要素２２によって隙
間Ｇにエアが吹き付けられることが好ましい。これによ
り、抑制要素２１のレバー２１ｂの隙間Ｇへの挿入が支
援される。

【００４１】抑制要素２１が紙葉類３０ｂと接触する部
分が回転ローラ２１ａによって構成されていることによ
り、紙葉類３０ｂの上端面（境界面）を傷けることが防
止される。

【００４２】次に、図８に示すように、紙葉類３０ａの
撓みの継続による「くせ」付き等を防止するため、把持
要素１５は、紙葉類３０ａを把持した時の位置にまで直
ちに戻る。

【００４３】そして、図９に示すように、把持要素１５
が図９の右方向に移動し、これに伴って紙葉類３０ａが
図９の右方向に取り出される。この時、取り出される紙
葉類３０ａと残存する紙葉類３０ｂとの間には抑制要素
２１が介在しているため、紙葉類３０ａの取り出しは極
めて円滑に行われる。

【００４４】以上のように、本実施の形態によれば、人
手によらず、紙葉類３０の分離及び取出し作業を、自動
的に行うことが可能である。

【００４５】なお、紙葉類３０の接着具合によっては、
図７を用いて説明したような紙葉類３０ａのめくり動作
を行わず抑制要素２１を使用しないで、分離要素１４に
よって分離された紙葉類３０ａを把持要素１５が把持し
た図６の状態から、直ちにずらし動作等によって紙葉類
３０ａを取り出しても良い。

【００４６】また、本実施の形態では、区分要素１４、
把持要素１５及び抑制要素２１は、全て異なる要素によ
って構成されているが、これらは融合されて構成されて
もよい。

【００４７】また、検出要素２３により紙葉類の処理具
合も検知されており、紙葉類の折れ曲りや動作失敗が確
認されたら動作停止し、再動作したり、人手による調整
を行う。

【００４８】なお、本実施の形態は、更に紙葉類３０の
枚数を計測する計測要素を備えていることが、紙葉類の
処理にとって好ましい。計測要素は、正確な枚数を計測
するタイプに限らず、大体の枚数を把握できるものであ
れば良い。これにより、把持取出しする枚数を所望の数
にすることができる。

【００４９】例えば、図１０（ａ）に示すように、ベル
ト６６ｅにより同期回転するローラ６６ｆ、６６ｇによ
り駆動されるリンク機構６６ｄの往復動作（図中矢印方
向）する節の先端に設置された吸着部６６ｄが、紙葉類
６１の端部に接触して一葉の紙葉類６１に吸着する。

【００５０】次に、図１０（ｂ）に示すように、吸着部
６６ｂの往復動作によって吸着部６６ｂが吸着した一葉
の紙葉類６１がめくられる。ローラ６６ｆに設置された
回転丸棒６６ｃは、吸着部６６ｂの運動に同期して、め
くられた紙葉類６１と残存する紙葉類６１との間に移動
する。

【００５１】次に、図１０（ｃ）に示すように、回転丸
棒６６ｃの回転動作によって吸着部６６ｂと一葉の紙葉
類６１との間の吸着が解かれ、吸着部６６ｂを挟んで紙
葉類６１が分離される。この時、エア吹付け要素（図示
せず）によって分離された紙葉類６１の側方端部から圧
縮空気を吹付け、分離動作を促進する。これにより、一
葉のめくり動作が終了する。

【００５２】その後分離要素６６は、図示しない位置決
め機構によって紙葉類６１の一葉分の厚みだけ、残存す
る紙葉類６１側に移動する。以後、図１０（ａ）乃至図
１０（ｃ）を用いて示した動作が繰り返され、次々に紙
葉類６１がその枚数を計測されながら分離される。

【００５３】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、積層され
た紙葉類の中から所定枚数をまとめて自動的に分離し、
取出すことが可能な紙葉類取出し装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による紙葉類取出し装置の第１の実施の
形態を示す概略断面図。

【図２】図１の第１押圧要素の構成の一例を示す構成概
略図。

【図３】図１の把持要素の構成の一例を示す構成概略
図。

【図４】図１の紙葉類取出し装置の作用の一過程を示す
概略図。

【図５】図１の紙葉類取出し装置の作用の一過程を示す
概略図。

【図６】図１の紙葉類取出し装置の作用の一過程を示す
概略図。

【図７】図１の紙葉類取出し装置の作用の一過程を示す
概略図。

【図８】図１の紙葉類取出し装置の作用の一過程を示す
概略図。

【図９】図１の紙葉類取出し装置の作用の一過程を示す
概略図。

【図１０】計測要素の作用例を示す概略図。

【符号の説明】

１０ 紙葉類取出し装置 １１ 収容部 １２ 第１押圧要素 １２ｒ ローラ部材 １２ｍ リニアモータ １２ｆ フレーム １２ｓ スライダ １２ｄ 非接触センサ １３ 第２押圧要素 １４ 区分要素 １４ａ レバー １５ 把持要素 １５ａ、１５ｂ アーム部材 １５ｈ 摩擦部 １５ｍ リニアモータ １５ｆ フレーム １５ｓ スライダ ２１ 抑制要素 ２１ａ 回転ローラ ２１ｂ レバー ２２ エア吹付要素 ２３ 検出要素 ２３ａ 画像検出装置 ２３ｂ 画像処理装置 ３０、３０ａ、３０ｂ 紙葉類 ６０ 紙葉類さばき装置 ６１ 紙葉類 ６５ 保持要素 ６５ａ 搭載台 ６５ｂ 可動ガイド ６５ｐ ピン部 ６５ｓ リニアスライダ ６６ 分離要素 ６６ａ 真空ポンプ ６６ｂ 吸着部 ６６ｃ 回転丸棒 ６７ エア吹付要素

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮 下 守 正 神奈川県川崎市幸区柳町70番地 株式会社 東芝柳町工場内 Ｆターム(参考） 3E040 AA01 AA03 AA05 FD01 FH05 3F343 FA04 FA15 FA17 FC01 GA01 GB01 HD15 HD16 JC12 JD28 KB03 KB17 LA03 LA13 LA14 LB06 LC05 LD28 MA03 MA22 MA32 MA59

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】積層された紙葉類を収容する収容部と、 前記紙葉類を収容部に対して押圧する第１押圧要素と、 前記第１押圧要素によって前記収容部に押圧された前記
   紙葉類の側端面を押圧しながら当該側端面に沿って移動
   して、前記紙葉類の側端面に隙間を形成させる第２押圧
   要素と、 前記第２押圧要素によって形成された前記隙間に挿入さ
   れる区分要素と、 前記区分要素によって区分された前記紙葉類のうちの一
   方を把持して移動する把持要素と、を備えたことを特徴
   とする紙葉類取出し装置。
2. 【請求項２】前記第１押圧要素は、前記第２押圧要素が
   前記紙葉類の側端面に沿って移動することに伴って、前
   記紙葉類に対する押圧位置を変えるよう移動するように
   なっていることを特徴とする請求項１に記載の紙葉類取
   出し装置。
3. 【請求項３】前記区分要素が前記隙間に挿入される際
   に、前記区分要素の前記隙間への挿入を支援すべく前記
   隙間に気体を吹き付ける気体吹付要素を更に備えたこと
   を特徴とする請求項１または２に記載の紙葉類取出し装
   置。
4. 【請求項４】前記把持要素が前記紙葉類のうちの一方を
   把持して移動する際に、前記紙葉類のうちの他方を収容
   部に対して押圧する抑制要素を更に備えたことを特徴と
   する請求項１乃至３のいずれかに記載の紙葉類取出し装
   置。
5. 【請求項５】前記紙葉類の画像を検出する画像検出装置
   と、前記画像検出装置が検出した画像から前記紙葉類の
   積層状態を判断する画像処理装置と、を更に備えたこと
   を特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の紙葉類
   取出し装置。
6. 【請求項６】前記紙葉類の積層枚数を計測する計測要素
   を更に備えたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれ
   かに記載の紙葉類取出し装置。