JP2011190098A - 流路開閉装置、および紙葉類処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】この発明は、流路を高速に開閉することができ、流路を開いたときの媒体の流量を所望する値に素早くコントロールできる流路開閉装置、および紙葉類処理装置を提供することを課題とする。
【解決手段】流路開閉装置２０は、吸気管および排気管をそれぞれ接続した２つの通気孔をそれぞれ有する円柱形の２つの筐体２６、２７、回転の途中で吸気管の流路および排気管の流路に重なる４つの流通孔をそれぞれ有する２枚の回転板２３、２４、および各回転板２３、２４をそれぞれ独立して回転させる２つのモータ２８、２９を有する。一方の回転板２３を回転させて２つの流路を交互に開閉すると同時に、他方の回転板２４の回転量を制御して、開いた流路に対する流通孔の重なり具合を調節して、流路を流れる空気の流量をコントロールする。
【選択図】 図５

Description

この発明は、流路を開閉すると同時に、流れる流体の流量をコントロールする流路開閉装置、およびこの流路開閉装置を備えた紙葉類処理装置に関する。

従来、紙葉類処理装置として、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の孔を吸引することでベルトの表面に郵便物を吸着させて、郵便物を１通ずつ取り出す郵便物取り出し装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。この装置は、吸引ノズルとバキュームタンクの間にソレノイドバルブを備えている。

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る。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開閉し、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。

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ベルトを高速で走行させて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、郵便物同士の間にギャップを設けた上で高速に取り出すことはできない。また、負圧を瞬時に消失させることができないと、２枚の郵便物を重ねた状態で取り出してしまう重送を生じ易い。

図２７および図２８には、一般的な従来のソレノイドバルブ１００の概略図を示してある。図２７にはソレノイドバルブ１００を開いた状態を示してあり、図２８にはソレノイドバルブ１００を閉じた状態を示してある。

ソレノイドバルブ１００は、一般に、略円筒形のプランジャ１０２を軸方向に移動させるためのコイル１０４、プランジャ１０２を収容する略円筒形のチャンバ１０６（図２７のみに図示）、およびこのチャンバ１０６の底に２本の配管１０８、１０９を接続した２つの孔１０８ａ、１０９ａを有する。上述した特許文献１の装置にこのソレノイドバルブ１００を使用する場合、２本の配管１０８、１０９それぞれに吸引ノズルとバキュームタンクを接続する。

このソレノイドバルブ１００を開く場合、コイル１０４に通電してプランジャ１０２をチャンバ１０６から引き抜き、チャンバ１０６を介して２つの孔１０８ａ、１０９ａを連通させる。反対に、このソレノイドバルブ１００を閉じる際には、コイル１０４への通電を止めてプランジャ１０２をチャンバ１０６内に押し込んで、プランジャ１０２の底面をチャンバ１０６の底に密着させる。これにより、２つの孔１０８ａ、１０９ａが塞がれて２本の配管１０８、１０９をつなぐ流路１１０が遮断される。

しかし、この種のソレノイドバルブ１００は、プランジャ１０２を軸方向に移動させることによって開閉されるため、イナーシャが大きい。特に、ソレノイドバルブ１００に接続する配管１０８、１０９の径を大きくして空気の流量を多くしようとした場合、孔１０８ａ、１０９ａを塞ぐプランジャ１０２も大径にする必要があり、その分、イナーシャも大きくなる。

また、ソレノイドバルブ１００を開くとき、コイル１０４に通電してプランジャ１０２を移動させた後、空気がチャンバ１０６内に流入して一定圧力に達するまで時間がかかり、通電した後、空気が流通し始めるまでの応答速度が遅い。さらに、ソレノイドバルブ１００を閉じるとき、チャンバ１０６内の一定圧力の空気を押してプランジャ１０２がチャンバ１０６内に押し込まれるため、プランジャ１０２の移動速度が遅い。つまり、従来のソレノイドバルブ１００は、コイル１０４に通電したとき、および通電を止めたときの応答速度が遅い。

このため、特許文献１の郵便物取り出し装置のように吸引ノズルとバキュームタンクの間でソレノイドバルブ１００を使用すると、上述した負圧解消の問題で郵便物の高速取り出しができないことに加え、ソレノイドバルブ１００自体の応答速度が遅いことに起因して、取り出し速度がより遅くなってしまう。

また、特許文献１の郵便物取り出し装置にソレノイドバルブ１００を使用すると、比較的サイズの大きい重い郵便物を孔開きベルトに吸着させることが難しくなる。つまり、ソレノイドバルブ１００は、図２７に示すように、開状態のとき、その構造上の問題から、複数回折れ曲がった流路を通して空気を流通させる必要があり、通過抵抗が大きく流量を大きくすることが難しい。このため、吸引ノズルを介して比較的多量の空気を吸引することが難しく、重い郵便物を吸着し難くなる。

米国特許５，３９１，０５１

近年、この種の郵便物取り出し装置では、Ａ４サイズを超えるより大きいサイズの郵便物を通常サイズの郵便物に混在させた状態で、高速に連続して取り出す要求が高まりつつある。このようにサイズの大きい比較的重い郵便物を取り出す場合、ベルトに郵便物を吸着させる際の吸着力を強くする必要がある。

仮に、上述した通過抵抗の問題を解消して、サイズの大きい郵便物に合せて、吸引ノズルで吸引する空気の量を多くできたとしても、郵便物に作用させる吸着力を強くすると、比較的サイズの小さい薄くて軽いはがきのような郵便物を取り出す際に、２枚重ねて取り出してしまう重送を生じ易くなる。

このため、通常は、当該郵便物取り出し装置で取り扱う最大サイズの郵便物を吸着できる最小の吸着力となるように、吸引する空気の量をコントロールすることになるが、重送を少なくできる反面、最大サイズの郵便物の取り出しができなくなる可能性が高くなってしまう。

つまり、サイズや重さの異なる郵便物を混在させて処理する場合、ベルトによる吸着力を一定にした方法では限界がある。このため、吸着する郵便物のサイズに応じてベルトによる吸着力を変える方法が望まれる。

しかし、ベルトによる吸着力を変えるため、吸引ノズルによる空気の吸引量を変えようとした場合、１通ごとに高速で吸引量を変化させることは極めて難しく、高速取り出しには対応できない。

この発明の目的は、流路を高速に開閉することができ、流路を開いたときの流体の流量を所望する値に素早くコントロールできる流路開閉装置、およびこの流路開閉装置を用いた紙葉類処理装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の流路開閉装置は、隣接する２つの流路を横切る面に沿って移動可能に設けられ、移動の途中で上記２つの流路それぞれに重なる第１の流通孔を有し、この第１の流通孔を一方の流路に重ねてこの一方の流路を全開にするとともに、他方の流路をこの第１の流通孔以外の部位で遮断する第１の移動体と、この第１の移動体に近接して上記２つの流路を横切る面に沿って移動可能に設けられ、移動の途中で上記２つの流路それぞれに重なる第２の流通孔を有し、上記第１の流通孔が上記一方の流路を全開にする位置に上記第１の移動体が移動したとき、上記第２の流通孔がこの一方の流路に少なくとも部分的に重なる位置に移動する第２の移動体と、を有する。

この発明によると、第１の移動体の第１の流通孔と第２の移動体の第２の流通孔を一方の流路に重ねることで、一方の流路を開くようにしているため、第１および第２の流通孔の大きさを所望する大きさに設計することによって、多量の流体を一斉に流通させることができる。

また、上記発明によると、第１の移動体と第２の移動体を流路を横切る面に沿って移動させることで、２つの流路を選択的に開閉するようにしているため、流路を高速に開閉することができる。

さらに、上記発明によると、第１の流通孔を一方の流路に重ねて全開にすると同時に、第２の流通孔を一方の流路に少なくとも部分的に重ねることで、一方の流路を流れる流体の流量を所望する値にコントロールすることができる。つまり、この場合、第２の移動体の移動量をコントロールして、第２の流通孔の一方の流路に対する重なり具合をコントロールすることによって、一方の流路を流れる流体の流量を所望する値にコントロールすることができる。

また、本発明の紙葉類処理装置は、複数枚の紙葉類を重ねて投入する投入部と、この投入部に投入された紙葉類のうち重ね方向一端の紙葉類に沿って走行する吸着孔を有する取り出し部材と、この取り出し部材の裏面側から上記吸着孔を吸引して当該取り出し部材の表面側に負圧を発生させ、上記一端の紙葉類を当該取り出し部材の表面に吸着させる負圧発生部と、この負圧発生部に吸気管および排気管を介して接続した吸気装置と、上記吸気管および排気管の途中に設けられた流路開閉装置と、を有し、この流路開閉装置は、上記吸気管および排気管をそれぞれ流れる空気の流路を横切る面に沿って移動可能に設けられ、移動の途中で上記２つの流路それぞれに重なる第１の流通孔を有し、この第１の流通孔を一方の流路に重ねてこの一方の流路を全開にするとともに、他方の流路をこの第１の流通孔以外の部位で遮断する第１の移動体と、この第１の移動体に近接して上記２つの流路を横切る面に沿って移動可能に設けられ、移動の途中で上記２つの流路それぞれに重なる第２の流通孔を有し、上記第１の流通孔が上記一方の流路を全開にする位置に上記第１の移動体が移動したとき、上記第２の流通孔がこの一方の流路に少なくとも部分的に重なる位置に移動する第２の移動体と、を有する。

この発明によると、吸気装置によって負圧発生部内の空気を吸引する吸気管を流れる空気の流路を高速で開閉することができ、多量の空気を一斉に吸引することができるため、サイズの大きい比較的重い紙葉類であっても、確実に取り出し部材の表面に吸着させることができる。特に、この発明によると、吸気管の流路に重なる第２の流通孔の重なり具合をコントロールするように第２の移動体の移動量をコントロールすることができるため、吸気管を流れる空気の流量を高速且つ確実に所望する流量にコントロールすることができる。このため、紙葉類のサイズや重さに合せて、取り出し部材に対する当該紙葉類の吸着力を、各紙葉類毎にコントロールすることができる。

更に、本発明の流路開閉装置は、流路を横切る方向に移動可能に設けられ、移動の途中で上記流路に重なる第１の流通孔を有し、この第１の流通孔を上記流路に重ねてこの流路を全開にする第１の移動体と、この第１の移動体に近接して上記流路を横切る方向に移動可能に設けられ、移動の途中で上記流路に重なる第２の流通孔を有し、上記第１の流通孔が上記流路を全開にする位置に上記第１の移動体が移動したとき、上記第２の流通孔が上記流路に少なくとも部分的に重なる位置に移動する第２の移動体と、を有する。

上記発明によると、流路を横切る方向に第１および第２の移動体を移動させて第１および第２の流通孔を流路に重ねることにより、流路を開閉させるようにしているため、多量の流体を一斉に流通および遮断することができる。また、第２の流通孔の流路に対する重なり具合をコントロールすることにより、流体の流通量を高速且つ確実に所望する量にコントロールすることができる。

この発明の流路開閉装置は、上記のような構成および作用を有しているので、流路を高速に開閉することができ、流路を開いたときの流体の流量を所望する値に素早くコントロールできる。

また、この発明の紙葉類処理装置によると、上記のような構成および作用を有する流路開閉装置を用いたため、重さの異なる複数種類の紙葉類を混在させた状態で、複数枚の紙葉類を高速且つ確実に連続して取り出すことができる。

図１は、この発明の実施の形態に係る紙葉類取り出し装置を上方から見た概略平面図である。 図２は、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である。 図３は、図１の取り出し装置に組み込まれた取り出しベルトを部分的に示す部分拡大図である。 図４は、図１の取り出し装置に組み込まれた流路開閉装置の接続状態を示す概略図である。 図５は、図４の流路開閉装置の内部構造を説明するための透視図である。 図６は、図４の流路開閉装置の動作を制御する制御系のブロック図である。 図７は、図４の流路開閉装置で吸気管の流路を全開にした際の２枚の回転板の流通孔の位置を示す概略図である。 図８は、図４の流路開閉装置で排気管の流路を全開にした際の２枚の回転板の流通孔の位置を示す概略図である。 図９は、図４の流路開閉装置で吸気管の流路を全開にした状態から排気管の流路を半開にする際の２枚の回転板の挙動を説明するための概略図である。 図１０は、図４の流路開閉装置で排気管の流路を全開にした状態から吸気管の流路を半開にする際の２枚の回転板の挙動を説明するための概略図である。 図１１は、図９および図１０で説明したように２枚の回転板を回転させた際の角速度の経時変化を示すグラフである。 図１２は、図９および図１０で説明したように２枚の回転板を回転させた際の角速度の経時変化を示すグラフである。 図１３は、図９および図１０で説明したように２枚の回転板を回転させた際の角速度の経時変化を示すグラフである。 図１４は、図４の流路開閉装置で吸気管の流路を全開にした状態から排気管の流路を半開にする際の２枚の回転板の挙動を説明するための概略図である。 図１５は、図４の流路開閉装置で排気管の流路を全開にした状態から吸気管の流路を半開にする際の２枚の回転板の挙動を説明するための概略図である。 図１６は、図１４および図１５で説明したように２枚の回転板を回転させた際の角速度の経時変化を示すグラフである。 図１７は、図１４および図１５で説明したように２枚の回転板を回転させた際の角速度の経時変化を示すグラフである。 図１８は、図１４および図１５で説明したように２枚の回転板を回転させた際の角速度の経時変化を示すグラフである。 図１９は、図４の流路開閉装置で排気管の流路を半開にした状態から吸気管の流路を全開にする際の２枚の回転板の挙動を説明するための概略図である。 図２０は、図４の流路開閉装置で排気管の流路を半開にした状態から吸気管の流路を全開にする際の２枚の回転板の挙動を説明するための概略図である。 図２１は、図４の流路開閉装置で吸気管の流路を半開にした状態から排気管の流路を全開にする際の２枚の回転板の挙動を説明するための概略図である。 図２２は、図４の流路開閉装置で吸気管の流路を半開にした状態から排気管の流路を全開にする際の２枚の回転板の挙動を説明するための概略図である。 図２３は、図４の流路開閉装置で排気管の流路を半開にした状態から吸気管の流路を全開にする際の２枚の回転板の挙動を説明するための概略図である。 図２４は、図４の流路開閉装置で排気管の流路を半開にした状態から吸気管の流路を全開にする際の２枚の回転板の挙動を説明するための概略図である。 図２５は、図４の流路開閉装置で吸気管の流路を半開にした状態から排気管の流路を全開にする際の２枚の回転板の挙動を説明するための概略図である。 図２６は、図４の流路開閉装置で吸気管の流路を半開にした状態から排気管の流路を全開にする際の２枚の回転板の挙動を説明するための概略図である。 図２７は、従来のソレノイドバルブを開いた状態を示す概略図である。 図２８は、図２７のソレノイドバルブを閉じた状態を示す概略図である。

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、この発明の紙葉類処理装置の１実施形態として、郵便物取り出し装置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。この取り出し装置１は、処理対象となる紙葉類として、例えば、サイズや重さの異なる複数種類の郵便物Ｐを混在させた状態で処理する装置である。

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（負圧発生部）、吸引チャンバ６、分離ローラ７、搬送ベルト８ａ、８ｂ（以下、総称して搬送ベルト８と称する場合もある）、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。

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（吸気装置）、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、複数枚の郵便物Ｐが集積状態で且つ立位で投入される。投入部２へ投入された郵便物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（図１中左端）の郵便物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へ供給した郵便物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郵便物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に供給された郵便物Ｐに接触して、当該郵便物Ｐの面方向、すなわち取り出し方向（図１中矢印Ｔ方向）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が減圧されて、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の郵便物Ｐに負圧が作用し、当該郵便物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に吸着された郵便物Ｐは、ベルト４の走行によって取り出し位置Ｓから矢印Ｔ方向に取り出される。

取り出し位置Ｓから取り出された郵便物Ｐは、搬送路９を介して図１で上方に搬送され、搬送ベルト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、センサの光路を郵便物Ｐが遮ることを検出（センサ出力；暗）するとともに、光路上に郵便物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、郵便物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、郵便物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に投入された複数枚の郵便物Ｐのうち集積方向一端の郵便物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、およびこのコア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、チャンバ７ａが減圧されて、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Ｔ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から取り出された郵便物Ｐに連れ出された２枚目以降の郵便物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に対向する位置にも、無端状の搬送ベルト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から取り出された郵便物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通の郵便物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。
複数通の郵便物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によって郵便物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郵便物Ｐは、複数のセンサＳ１〜Ｓ６を介して、制御部１０によって、その搬送位置および搬送状態が監視される。

郵便物Ｐの取り出し時には、ポンプ１３によって負圧チャンバ５が真空引きされて、負圧チャンバ５内の圧力が減圧され、この減圧された圧力によって、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に投入された郵便物Ｐのうち集積方向一端の郵便物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郵便物Ｐが素早く取り出し位置Ｓに引き寄せられ、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から取り出された郵便物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。取り出された郵便物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、当該郵便物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から取り出された郵便物Ｐに重なった状態で２枚目以降の郵便物Ｐが連れ出された場合、２枚目以降の郵便物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枚の郵便物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枚目以降の郵便物Ｐが逆方向に戻されて１枚目の郵便物Ｐと分離される。

ところで、上述したように、複数通重なった状態で投入された郵便物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、郵便物Ｐ同士の間にギャップを形成する。これらギャップの大きさは、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）における郵便物Ｐの処理能力に応じて決まる。および／或いは、これらギャップの大きさは、搬送路９の下流に配置された図示しないゲートの切り換え速度に応じて決まる。

例えば、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、郵便物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しい。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郵便物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上述した従来のソレノイドバルブを設けて、このソレノイドバルブを開閉制御することで、郵便物同士のギャップをコントロールする方法が考えられる。しかし、この方法では、上述したように、ソレノイドバルブ自体の応答速度が遅いことに加え、ソレノイドバルブを閉じてポンプ１３による吸引をやめても、郵便物Ｐがベルトに吸着している状態では、負圧チャンバ５内の負圧が暫く残るため、大気圧に戻るまでに時間を要する。

また、ソレノイドバルブを開閉して負圧をＯＮ／ＯＦＦ制御する方法では、比較的サイズの大きい重い郵便物Ｐを所望するタイミングで取り出すことは難しい。つまり、上述した通過抵抗の問題から、ソレノイドバルブを通過する空気の流量を多くすることは難しく、重い郵便物Ｐを吸着するのに十分な強さの吸着力を発生させることは難しい。仮に、負圧チャンバ５を吸引するポンプ１３の容量を大きくして、取り出しベルト４に対する郵便物Ｐの吸着力を強くできたとしても、ポンプ１３による空気の吸引量を郵便物Ｐの重さに応じて高速に切り換えることは難しく、重さの異なる全ての郵便物Ｐを同じタイミングで高速に取り出すことは極めて困難である。

このため、いずれの方法でも、郵便物Ｐ同士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く、郵便物Ｐのサイズや重さに関わらず、所望するタイミングで高速且つ確実に複数通の郵便物Ｐを連続して所望するギャップで取り出しできる取り出し装置の開発が望まれていた。

これに対し、本願発明者等は、図４に概略図を示すように、負圧チャンバ５とポンプ１３をつなぐ吸気管２１と排気管２２の途中に、本発明の実施の形態に係る流路開閉装置２０を設けることで、上記の問題を解決した。つまり、以下に説明する流路開閉装置２０を用いることで、重さの異なる複数通の郵便物を混在させて高速に処理することができるようになった。

以下、この流路開閉装置２０の構造について、図４乃至図６を参照して詳細に説明する。図４には、流路開閉装置２０を取り出し装置１に組み込んだ状態の概略図を示してあり、図５には、流路開閉装置２０の内部構造の概略透視図を示してあり、図６には、流路開閉装置２０の動作を制御する制御系のブロック図を示してある。なお、この流路開閉装置２０は、上述した取り出し装置１の制御部１０によって動作制御される。

流路開閉装置２０は、図４に示すように、負圧チャンバ５とポンプ１３をつなぐ吸気管２１と排気管２２の途中に取り付けられている。吸気管２１は、ポンプ１３による吸引動作によって、負圧チャンバ５内の空気をポンプ１３に向けて流通させるための流路を規定している。排気管２２は、ポンプ１３の排気を負圧チャンバ５内へ送り込むための流路を規定している。

言い換えると、吸気管２１は、空気の流通方向に沿って、流路開閉装置２０より上流側の配管２１ａと、流路開閉装置２０より下流側の配管２１ｂと、に分割されている。また、排気管２２も、空気の流通方向に沿って、流路開閉装置２０より上流側の配管２２ａと、流路開閉装置２０より下流側の配管２２ｂと、に分割されている。そして、流路開閉装置２０内を、分割された吸気管２１ａ、２１ｂをつなぐ流路と、分割された排気管２２ａ、２２ｂをつなぐ流路と、が通っている。なお、流路開閉装置２０は、これら２つの流路を選択的に開閉するよう機能する。

流路開閉装置２０は、図５に示すように、互いに近接して平行且つ同軸に配置された２枚の円形の回転板２３、２４を有する。一方の回転板２３は、この発明の第１の移動体として機能し、他方の回転板２４は、この発明の第２の移動体として機能する。つまり、これら２枚の回転板２３、２４は、吸気管２１を流れる空気（流体）の流路と排気管２２を流れる空気の流路を横切る面に沿って移動可能に設けられている。

本実施の形態では、一方の回転板２３は、回転方向に沿って離間して等間隔で形成された４つの略扇形の流通孔２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄを有する。また、他方の回転板２４は、回転方向に沿って離間して等間隔で形成された４つの略扇形の流通孔２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄを有する。言い換えると、これら複数の流通孔２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄ、２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄは、各回転板２３、２４の回転角度にして９０°間隔でそれぞれ配置されている。

一方の回転板２３の４つの流通孔２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄは、それぞれ、回転板２３の回転（移動）の途中で、吸気管２１の流路に重なるとともに、排気管２２の流路に重なるこの発明の第１の流通孔として機能する。他方の回転板２４の４つの流通孔２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄは、それぞれ、回転板２４の回転（移動）の途中で、吸気管２１の流路に重なるとともに、排気管２２の流路に重なるこの発明の第２の流通孔として機能する。

２枚の回転板２３、２４は、円筒形のケース２５内に回転可能に収容配置されている。また、２枚の回転板２３、２４の軸方向外側で且つケース２５の内側には、上述した吸気管２１の流路と排気管２２の流路の一部を構成するための２枚の円柱形の筐体２６、２７がケース２５に対して固定的に配置されている。筐体２６、２７は、回転板２３、２４より厚く、回転板２３、２４と略同じ直径を有する。

これら２つの筐体２６、２７は、それぞれ、吸気管２１を通る流路の一部を構成する通気孔２６ａ、２７ａと、排気管２２を通る流路の一部を構成する通気孔２６ｂ、２７ｂと、を有する。言い換えると、一方の筐体２６の一方の通気孔２６ａには吸気管２１の上流側の配管２１ａが接続され、他方の通気孔２６ｂには排気管２２の下流側の配管２２ｂが接続されている。また、他方の筐体２７の一方の通気孔２７ａには吸気管２１の下流側の配管２１ｂが接続され、他方の通気孔２７ｂには排気管２２の上流側の配管２２ａが接続されている。つまり、一方の筐体２６の一方の通気孔２６ａと他方の筐体２７の一方の通気孔２７ａが同軸に配置され、一方の筐体２６の他方の通気孔２６ｂと他方の筐体２７の他方の通気孔２７ｂが同軸に配置されている。

本実施の形態では、一方の筐体２６に形成した２つの通気孔２６ａ、２６ｂ、および他方の筐体２７に形成した２つの通気孔２７ａ、２７ｂは、それぞれ、上述した回転板２３、２４の流通孔２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄ、２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄのピッチ（回転方向に沿った配置間隔）の半分のピッチで周方向に互いに近接して設けられている。このため、例えば、回転板２３の１つの流通孔２３ａを筐体２６の一方の通気孔２６ａに完全に重ねた状態では、筐体２６の他方の通気孔２６ｂは、回転板２３の２つの流通孔２３ａ、２３ｂ間の部位で完全に閉塞される。

さらに、ケース２５の軸方向外側には、２つのモータ２８、２９が設けられている。一方のモータ２８は、一方の筐体２６の中心を貫通して延びた回転軸２８ａを有し、この回転軸２８ａの先端に一方の回転板２３が同軸に取り付けられている。また、他方のモータ２９は、他方の筐体２７の中心を貫通して延びた回転軸２９ａを有し、この回転軸２９ａの先端に他方の回転板２４が同軸に取り付けられている。これら２つのモータ２８、２９は、それぞれ、２つの回転板２３、２４を両方向に所望する角度だけそれぞれ独立して回転する。

図６に示すように、流路開閉装置２０の制御部１０には、２枚の回転板２３、２４をそれぞれ独立して所望する方向に所望する角度で回転させる２つのモータ２８、２９が接続されている。また、制御部１０には、ＣＣＤラインセンサ３２を接続した画像処理部３４、負圧チャンバ５に取り付けられた内圧センサ３６、および後述する制御テーブルを格納したメモリ３８を有する。

ＣＣＤラインセンサ３２は、図１に示すように、投入部２の底に取り付けられており、取り出し位置Ｓの近傍に供給された郵便物Ｐの下端辺の画像を撮像する。画像処理部３４は、ＣＣＤラインセンサ３２で撮像した画像を処理したデータを制御部１０へ送る。制御部１０は、この画像処理部３４から送られたデータに基づいて、取り出し部Ｓに向かって供給される複数通の郵便物Ｐの厚さを検出する。つまり、ＣＣＤラインセンサ３２と画像処理部３４が、本発明の厚さ検出部として機能する。

内圧センサ３６は、図４に示すように、負圧チャンバ５に外付けされている。この内圧センサ３６は、負圧チャンバ５の内部圧力を測定するために設けられている。

また、メモリ３８に格納された図示しない制御テーブルには、１つ前の郵便物Ｐを取り出した後の回転板２４（第２の移動体）の停止位置に対する、次の郵便物Ｐを取り出す際の当該回転板２４の適切な回転方向および回転角度に関するデータが格納されている。この制御テーブルは、上述した厚さ検出部３２、３４で検出される郵便物Ｐの厚さ（すなわち重さ）毎に用意されている。

上記構造の流路開閉装置２０を動作させて吸気管２１を流れる空気の流路（以下、単に、吸気管２１の流路と称する）を全開にして排気管２２を流れる空気の流路（以下、単に、排気管２２の流路と称する）を閉じる場合、例えば、２枚の回転板２３、２４を図７に示す回転位置まで回転させて停止させる。この状態で、回転板２３の流通孔２３ａが吸気管２１の流路に重なるとともに、回転板２４の流通孔２４ａが吸気管２１の流路に重なって、吸気管２１の流路が開通される。また、この状態で、回転板２３の流通孔以外の部位（ここでは流通孔２３ａと２３ｂとの間の部位）が排気管２２の流路に重なるとともに、回転板２４の流通孔以外の部位（ここでは流通孔２４ａと２４ｂとの間の部位）が排気管２２の流路に重なって、排気管２２の流路が閉じられる。

一方、流路開閉装置２０を動作させて吸気管２１流路を閉じて排気管２２の流路を全開にする場合、例えば、２枚の回転板２３、２４を図８に示す回転位置まで回転させて停止させる。この状態で、回転板２３の流通孔２３ａが排気管２２の流路に重なるとともに、回転板２４の流通孔２４ａが排気管２２の流路に重なって、排気管２２の流路が開通される。また、この状態で、回転板２３の流通孔以外の部位（ここでは流通孔２３ａと２３ｄとの間の部位）が吸気管２１の流路に重なるとともに、回転板２４の流通孔以外の部位（ここでは流通孔２４ａと２４ｄとの間の部位）が吸気管２１の流路に重なって、吸気管２１の流路が閉じられる。

つまり、吸気管２１の流路を全開にする場合には、２枚の回転板２３、２４それぞれの１つの流通孔を吸気管２１の流路に同時に重ねる必要があり、排気管２２の流路を全開にするためには、２枚の回転板２３、２４それぞれの１つの流通孔を排気管２２の流路に同時に重ねる必要がある。言い換えると、図７に示す状態および図８に示す状態のいずれかの状態に２枚の回転板２３、２４を回転させて停止させることで、吸気管２１の流路と排気管２２の流路を選択的に開閉させることができる。

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に郵便物Ｐを吸着させないタイミングでは、吸気管２１の流路を閉じると同時に排気管２２の流路を開くように（図８に示す状態）流路開閉装置２０を制御するようにしている。本実施の形態の流路開閉装置２０を用いることで、吸気管２１の流路を瞬時に閉じることができると同時に、ポンプ１３によって真空引きした状態の負圧チャンバ５内に排気管２２を介して多量の空気を瞬時に流入することができるため、所望するタイミングで負圧チャンバ５を瞬時に大気圧に開放できる。

このように、本実施の形態では、負圧チャンバ５を常に真空引きしているため、チャンバ５内の負圧を解消するためには、多量の空気を一斉に負圧チャンバ５内に送り込む必要がある。しかし、従来のようにソレノイドバルブをＯＦＦにするだけの制御では、多量の空気がチャンバ５内に一斉に送り込まれることはないので、負圧が無くなるまで時間がかかる。

このため、郵便物Ｐ間のギャップを所望する値に高精度に制御するためには、郵便物Ｐを吸着しないとき、所望するタイミングで負圧チャンバ５内に多量の空気を一斉に送り込むことが重要である。本実施の形態では、排気管２２の流路を円形の比較的大きな断面に形成でき、２枚の回転板２３、２４を回転させるだけで、瞬時に負圧チャンバ５内に多量の空気を送り込むことができるため、極めて短い時間で負圧を無くすことができる。

一方、取り出し位置Ｓに供給された郵便物Ｐを矢印Ｔ方向に走行している取り出しベルト４の表面に吸着させて、当該郵便物Ｐを所望するタイミングで搬送路９上に取り出すためには、取り出しベルト４の表面に瞬時に所望する強さの吸着力を生出させる必要がある。この場合、図７に示す状態に流路開閉装置２０を動作させることで、取り出し位置Ｓの郵便物Ｐに最も強い吸着力を作用させることができる。このときの吸着力は、ポンプ１３の吸引能力に依存する。

しかし、比較的サイズの小さい薄くて軽いはがきなどの郵便物Ｐを取り出しベルト４に吸着させて取り出す場合、取り出しベルト４の表面に生出させる吸着力が強すぎると、その次に取り出す予定の郵便物Ｐまでもいっしょに吸着して取り出してしまういわゆる重送を生じる可能性が高くなる。つまり、郵便物Ｐを取り出しベルト４に吸着させる吸着力は、当該郵便物Ｐのサイズや重さに応じて適切な大きさに設定することが望ましい。

このため、本実施の形態では、上述した流路開閉装置２０を用いて、郵便物に対する吸着力を１通毎に変化させるようにした。具体的には、流路開閉装置２０の２枚の回転板２３、２４に形成された流通孔の各流路に対する重なり具合を調節することで、吸気管２１を介して吸引する空気の流量を制御して、取り出しベルト４の表面に生出させる負圧の大きさをコントロールするようにした。

つまり、比較的サイズの小さい薄くて軽いはがきなどの郵便物Ｐを取り出す際には、吸気管２１を流れる空気の流量を少なくして吸着力を弱め、Ａ４サイズを超える比較的厚くて重い郵便物Ｐを取り出す際には、吸気管２１を流れる空気の流量を多くして吸着力を強めるようにした。

ここでは、まず初めに、上述した流路開閉装置２０の基本動作について、いくつかの例を挙げて説明する。

例えば、吸気管２１の流路を全開にした状態から、吸気管２１の流路を閉じるとともに、排気管２２の流路を半開にする場合、図９の左図から右図に示すように、２枚の回転板２３、２４を回転させる。具体的には、一方の回転板２３を図中時計回り方向に４５°回転させて右図の位置に停止させ、流通孔２３ａを排気管２２の流路に重ねるとともに、回転板２３の流通孔以外の部位（図９では流通孔２３ａ、２３ｄ間の部位）で吸気管２１の流路を閉じる。同時に、他方の回転板２４を図中時計回り方向（同じ方向）に２２．５°回転させて右図の位置に停止させ、流通孔２４ａを排気管２２の流路に半分だけ重ねる。

また、排気管２２の流路を全開にした状態から、排気管２２の流路を閉じるとともに、吸気管２１の流路を半開にする場合、例えば、図１０の左図から右図に示すように、２枚の回転板２３、２４を回転させる。具体的には、一方の回転板２３を図中時計回り方向に４５°回転させて右図の位置に停止させ、流通孔２３ｄを吸気管２１の流路に重ねるとともに、回転板２３の流通孔以外の部位（図１０では流通孔２３ａ、２３ｄ間の部位）で排気管２２の流路を閉じる。同時に、他方の回転板２４を図中時計回り方向（同じ方向）に２２．５°回転させて右図の位置に停止させ、流通孔２４ｄを吸気管２１の流路に半分だけ重ねる。

図９および図１０で説明したように２枚の回転板２３、２４を回転させる場合の回転速度パターンとして、例えば、図１１乃至図１３に図示したパターンが考えられる。図１１のパターンでは、一方の回転板２３（遮蔽板１として図示）を制約時間ｔ１の間に加速および減速させて４５°回転させているのに対し、他方の回転板２４（遮蔽板２として図示）を一方の回転板２３の回転開始から少し遅れてｔ１より短い時間ｔ２の間に加速および減速させて２２．５°回転させている。図１２のパターンでは、一方の回転板２３を時間ｔ１の間に加減速させて４５°回転させ、他方の回転板２４を同じ時間ｔ１の間に加減速させて２２．５°回転させている。図１３のパターンでは、２枚の回転板２３、２４を同じ角加速度で加速させるとともに減速させ、回転角度の小さい方の回転板２４を短い時間ｔ２の間に停止している。

いずれにしても、一方の回転板２３を４５°回転させて他方の回転板２４を同じ方向に２２．５°回転させる場合、回転板２４の角速度を制御時間ｔ２で積分した値が、回転板２３の角速度を制御時間ｔ１で積分した値のちょうど半分になる速度パターンで２枚の回転板２３、２４を回転させれば良い。また、このとき、一方の回転板２３をモータ２８の最大速度で回転することを前提にした場合、他方の回転板２４の回転速度がモータ２９の限界速度を超えることがない。

また、吸気管２１の流路を全開にした状態から、吸気管２１の流路を閉じるとともに、排気管２２の流路を半開にする場合、例えば、図１４の左図から右図に示すように、２枚の回転板２３、２４を回転させても良い。具体的には、一方の回転板２３を図中時計回り方向に４５°回転させて右図の位置に停止させ、流通孔２３ａを排気管２２の流路に重ねるとともに、回転板２３の流通孔以外の部位（図１４では流通孔２３ａ、２３ｄ間の部位）で吸気管２１の流路を閉じる。同時に、他方の回転板２４を図中反時計回り方向（逆方向）に２２．５°回転させて右図の位置に停止させ、流通孔２４ｂを排気管２２の流路に半分だけ重ねる。

また、排気管２２の流路を全開にした状態から、排気管２２の流路を閉じるとともに、吸気管２１の流路を半開にする場合、例えば、図１５の左図から右図に示すように、２枚の回転板２３、２４を回転させても良い。具体的には、一方の回転板２３を図中時計回り方向に４５°回転させて右図の位置に停止させ、流通孔２３ｄを吸気管２１の流路に重ねるとともに、回転板２３の流通孔以外の部位（図１５では流通孔２３ａ、２３ｄ間の部位）で排気管２２の流路を閉じる。同時に、他方の回転板２４を図中反時計回り方向（逆方向）に２２．５°回転させて右図の位置に停止させ、流通孔２４ａを吸気管２１の流路に半分だけ重ねる。

図１４および図１５で説明したように２枚の回転板２３、２４を回転させる場合の回転速度パターンとして、例えば、図１６乃至図１８に図示したパターンが考えられる。図１６のパターンでは、一方の回転板２３（遮蔽板１として図示）を制約時間ｔ１の間に加速および減速させて４５°回転させているのに対し、他方の回転板２４（遮蔽板２として図示）を一方の回転板２３の回転開始から少し遅れてｔ１より短い時間ｔ２の間に加速および減速させて逆方向に２２．５°回転させている。図１７のパターンでは、一方の回転板２３を時間ｔ１の間に加減速させて４５°回転させ、他方の回転板２４を同じ時間ｔ１の間に加減速させて逆方向に２２．５°回転させている。図１８のパターンでは、他方の回転板２４を一方の回転板２３と同じ角加速度で逆方向に回転させ、ｔ１より短い時間ｔ２の間に停止している。

いずれにしても、一方の回転板２３を４５°回転させて他方の回転板２４を逆方向に２２．５°回転させる場合、回転板２４の角速度を制御時間ｔ２で積分した値が、回転板２３の角速度を制御時間ｔ１で積分した値のちょうど半分になる速度パターンで２枚の回転板２３、２４を回転させれば良い。また、このとき、一方の回転板２３をモータ２８の最大速度で回転することを前提にした場合、他方の回転板２４の回転速度がモータ２９の限界速度を超えることがない。

また、排気管２２の流路を半開にした状態から、排気管２２の流路を閉じるとともに、吸気管２１の流路を全開にする場合、例えば、図１９の左図から右図に示すように、２枚の回転板２３、２４を回転させる。具体的には、一方の回転板２３を図中時計回り方向に４５°回転させて右図の位置に停止させ、流通孔２３ｄを吸気管２１の流路に重ねるとともに、回転板２３の流通孔以外の部位（図１９では流通孔２３ａ、２３ｄ間の部位）で排気管２２の流路を閉じる。同時に、他方の回転板２４を図中時計回り方向（同じ方向）に６７．５°回転させて右図の位置に停止させ、流通孔２４ｄを吸気管２１の流路に重ねる。

また、排気管２２の流路を半開にした状態から、排気管２２の流路を閉じるとともに、吸気管２１の流路を全開にする場合、例えば、図２０の左図から右図に示すように、２枚の回転板２３、２４を回転させる。具体的には、一方の回転板２３を図中時計回り方向に４５°回転させて右図の位置に停止させ、流通孔２３ｄを吸気管２１の流路に重ねるとともに、回転板２３の流通孔以外の部位（図２０では流通孔２３ａ、２３ｄ間の部位）で排気管２２の流路を閉じる。同時に、他方の回転板２４を図中反時計回り方向（逆方向）に２２．５°回転させて右図の位置に停止させ、流通孔２４ａを吸気管２１の流路に重ねる。

図１９で説明した動作と図２０で説明した動作を比較すると、前者では他方の回転板２４を６７．５°回転させているのに対し、後者では他方の回転板２４を逆方向に２２．５°回転させているのが分かる。つまり、流路開閉装置２０を高速で切り換えるためには、他方の回転板２４の回転角度が小さい図２０の動作が有利となる。言い換えると、図１９で説明した方向に他方の回転板２４を時間ｔ１の間に回転させる場合、一方の回転板２３より高速で回転させる必要があり、モータ２９の能力の限界を超えてしまうことになる。

また、吸気管２１の流路を半開にした状態から、吸気管２１の流路を閉じるとともに、排気管２２の流路を全開にする場合、例えば、図２１の左図から右図に示すように、２枚の回転板２３、２４を回転させる。具体的には、一方の回転板２３を図中時計回り方向に４５°回転させて右図の位置に停止させ、流通孔２３ａを排気管２２の流路に重ねるとともに、回転板２３の流通孔以外の部位（図２１では流通孔２３ａ、２３ｄ間の部位）で吸気管２１の流路を閉じる。同時に、他方の回転板２４を図中時計回り方向（同じ方向）に６７．５°回転させて右図の位置に停止させ、流通孔２４ａを排気管２２の流路に重ねる。

また、吸気管２１の流路を半開にした状態から、吸気管２１の流路を閉じるとともに、排気管２２の流路を全開にする場合、例えば、図２２の左図から右図に示すように、２枚の回転板２３、２４を回転させる。具体的には、一方の回転板２３を図中時計回り方向に４５°回転させて右図の位置に停止させ、流通孔２３ａを排気管２２の流路に重ねるとともに、回転板２３の流通孔以外の部位（図２２では流通孔２３ａ、２３ｄ間の部位）で吸気管２１の流路を閉じる。同時に、他方の回転板２４を図中反時計回り方向（逆方向）に２２．５°回転させて右図の位置に停止させ、流通孔２４ｂを排気管２２の流路に重ねる。

図２１で説明した動作と図２２で説明した動作を比較すると、前者では他方の回転板２４を６７．５°回転させているのに対し、後者では他方の回転板２４を逆方向に２２．５°回転させているのが分かる。つまり、流路開閉装置２０を高速で切り換えるためには、他方の回転板２４の回転角度が小さい図２２の動作が有利となる。言い換えると、図２１で説明した方向に他方の回転板２４を時間ｔ１の間に回転させる場合、一方の回転板２３より高速で回転させる必要があり、モータ２９の能力の限界を超えてしまうことになる。

また、排気管２２の流路を半開にした状態から、排気管２２の流路を閉じるとともに、吸気管２１の流路を全開にする場合、例えば、図２３の左図から右図に示すように、２枚の回転板２３、２４を回転させる。具体的には、一方の回転板２３を図中時計回り方向に４５°回転させて右図の位置に停止させ、流通孔２３ｄを吸気管２１の流路に重ねるとともに、回転板２３の流通孔以外の部位（図２３では流通孔２３ａ、２３ｄ間の部位）で排気管２２の流路を閉じる。同時に、他方の回転板２４を図中時計回り方向（同じ方向）に２２．５°回転させて右図の位置に停止させ、流通孔２４ｄを吸気管２１の流路に重ねる。

また、排気管２２の流路を半開にした状態から、排気管２２の流路を閉じるとともに、吸気管２１の流路を全開にする場合、例えば、図２４の左図から右図に示すように、２枚の回転板２３、２４を回転させる。具体的には、一方の回転板２３を図中時計回り方向に４５°回転させて右図の位置に停止させ、流通孔２３ｄを吸気管２１の流路に重ねるとともに、回転板２３の流通孔以外の部位（図２４では流通孔２３ａ、２３ｄ間の部位）で排気管２２の流路を閉じる。同時に、他方の回転板２４を図中反時計回り方向（逆方向）に６７．５°回転させて右図の位置に停止させ、流通孔２４ａを吸気管２１の流路に重ねる。

図２３で説明した動作と図２４で説明した動作を比較すると、前者では他方の回転板２４を２２．５°回転させているのに対し、後者では他方の回転板２４を逆方向に６７．５°回転させているのが分かる。つまり、流路開閉装置２０を高速で切り換えるためには、他方の回転板２４の回転角度が小さい図２３の動作が有利となる。言い換えると、図２４で説明した方向に他方の回転板２４を時間ｔ１の間で回転させる場合、一方の回転板２３より高速で回転させる必要があり、モータ２９の能力の限界を超えてしまうことになる。

また、吸気管２１の流路を半開にした状態から、吸気管２１の流路を閉じるとともに、排気管２２の流路を全開にする場合、例えば、図２５の左図から右図に示すように、２枚の回転板２３、２４を回転させる。具体的には、一方の回転板２３を図中時計回り方向に４５°回転させて右図の位置に停止させ、流通孔２３ａを排気管２２の流路に重ねるとともに、回転板２３の流通孔以外の部位（図２５では流通孔２３ａ、２３ｄ間の部位）で吸気管２１の流路を閉じる。同時に、他方の回転板２４を図中時計回り方向（同じ方向）に２２．５°回転させて右図の位置に停止させ、流通孔２４ａを排気管２２の流路に重ねる。

また、吸気管２１の流路を半開にした状態から、吸気管２１の流路を閉じるとともに、排気管２２の流路を全開にする場合、例えば、図２６の左図から右図に示すように、２枚の回転板２３、２４を回転させる。具体的には、一方の回転板２３を図中時計回り方向に４５°回転させて右図の位置に停止させ、流通孔２３ａを排気管２２の流路に重ねるとともに、回転板２３の流通孔以外の部位（図２２では流通孔２３ａ、２３ｄ間の部位）で吸気管２１の流路を閉じる。同時に、他方の回転板２４を図中反時計回り方向（逆方向）に６７．５°回転させて右図の位置に停止させ、流通孔２４ｂを排気管２２の流路に重ねる。

図２５で説明した動作と図２６で説明した動作を比較すると、前者では他方の回転板２４を２２．５°回転させているのに対し、後者では他方の回転板２４を逆方向に６７．５°回転させているのが分かる。つまり、流路開閉装置２０を高速で切り換えるためには、他方の回転板２４の回転角度が小さい図２５の動作が有利となる。言い換えると、図２６で説明した方向に他方の回転板２４を時間ｔ１の間で回転させる場合、一方の回転板２３より高速で回転させる必要があり、モータ２９の能力の限界を超えてしまうことになる。

以上のような流路開閉装置２０の基本動作を踏まえて、実際に郵便物Ｐを取り出す際の流路開閉装置２０の動作について説明する。
取り出し装置１が動作されて郵便物Ｐの取り出しが開始されると、制御部１０は、取り出し位置Ｓの近傍に供給された複数通の郵便物Ｐの下端辺を、投入部２の底に配置したＣＣＤラインセンサ３２を介して撮像し、その画像を画像処理部３４で処理して、次に取り出される郵便物Ｐの厚さを検出する。ここでは、郵便物Ｐの重さは郵便物Ｐの厚さに略比例するものとして考える。

そして、制御部１０は、ＣＣＤラインセンサ３２を介して検出した次に取り出す取り出し位置Ｓの郵便物Ｐの厚さ（重さ）に基づいて、メモリ３８から該当する制御テーブルを読み出して、当該郵便物Ｐの取り出しタイミングに合せて、この制御テーブルにある適切な回転方向および適切な回転角度で回転板２４を回転させる。このとき、一方の回転板２３は、上述した基本動作で説明したように、吸気管２１の流路と排気管２２の流路を交互に開閉するだけであるため、吸気管２１を流れる空気の流量には関係がないので、ここではこの回転板２３の動作説明を省略する。

制御テーブルは、上述したように、次に取り出す郵便物Ｐの厚さ毎に複数用意されている。各制御テーブルには、それぞれ、１つ前の郵便物Ｐを取り出した後の回転板２４の停止位置に対する、次の郵便物Ｐを取り出す際の当該回転板２４の適切な回転方向および適切な回転角度（回転量）に関するデータが記録されている。

ここで言う「１つ前の郵便物Ｐを取り出した後の回転板２４の停止位置」は、１つ前の郵便物Ｐの厚さに関わらず排気管２２の流路を全開にする位置であることが殆どである。つまり、郵便物Ｐを取り出した後、取り出しベルト４の表面に生出している負圧を瞬時に無くすためには、排気管２２の流路を全開にすることが有利であるため、各郵便物Ｐを取り出した後の回転板２４の停止位置は、いずれかの流通孔２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄが排気管２２の流路に重なる位置となる。

このため、通常、制御部１０は、１つ前の郵便物Ｐの厚さに関係なく、次に取り出す郵便物Ｐの重さに応じて回転板２４の回転方向および回転角度を制御することになる。
例えば、次に取り出す郵便物Ｐが比較的重いＡ４サイズを超える封書であるような場合には、制御部１０は、回転板２４を、排気管２２の流路を全開にしている位置（例えば図８に示す位置）から吸気管２１の流路を全開にする位置（例えば図７に示す位置）まで回転することになる。この場合の回転板２４の回転方向はいずれの方向であっても良い。

また、制御部１０は、次に取り出す郵便物Ｐが比較的軽いはがきであるような場合には、例えば、回転板２４を、排気管２２を全開にする位置から吸気管２１を半開にする位置まで回転することになる。この場合も、回転板２４の回転方向はいずれの方向であっても良い。つまり、図１０で説明したように回転板２４を回転板２３と同じ方向に回転した場合と、図１５で説明したように回転板２４を回転板２３と逆方向に回転した場合とでは、回転板２４の回転量は同じであるため、回転板２４をいずれの方向に回転しても同じ時間で回転を終了させることができる。

さらに、例えば、次に取り出す郵便物Ｐがはがきより重くＡ４サイズの封書より軽い長形４号（たて２０５ｍｍ×よこ９０ｍｍ）であるような場合には、制御部１０は、回転板２４を、例えば、排気管２２の流路を全開にする位置から吸気管２１の流路を３／４だけ開く位置まで回転することになる。この場合も、回転板２４の回転方向はいずれの方向であっても良い。

つまり、図１０の左側に示すように回転板２４の流通孔２４ａを排気管２２の流路に重ねた状態から、回転板２４を図中時計回り方向に回転させて、排気管２２の流路に重なっていた流通孔２４ａより回転板２４の回転方向に沿って１つ上流側の流通孔２４ｄを吸気管２１の流路に３／４だけ重ねる場合、回転板２４を図１０の右側の状態（半開）より所定量だけ多い回転量で回転させる必要がある。

これに対し、例えば、図１５の左側の状態から、回転板２４を図中反時計回り方向に回転させて、排気管２２の流路に重なっていた流通孔２４ａを吸気管２１の流路に３／４だけ重ねる場合も、回転板２４を図１５の右側の状態（半開）より同じ量だけ多い回転量で回転させることになる。つまり、この場合、回転板２４の適切な回転方向はいずれの方向であっても良く、適切な回転量は、２２．５°より所定量だけ多い回転量となる。

しかし、「１つ前の郵便物Ｐを取り出した後の回転板２４の停止位置」が、上述したようにいずれか１つの流通孔２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄを排気管２２の流路に重ねて全開にする位置ではない場合、制御部１０は、読み出した制御テーブルにある、この停止位置に対する適切な回転方向および適切な回転角度で、回転板２４を回転させる必要がある。

例えば、Ａ４サイズを超える比較的重い郵便物Ｐを取り出す場合、最大の吸着力で取り出しベルト４に当該郵便物Ｐを吸着させて取り出した後には、郵便物Ｐ自体の慣性力によって当該郵便物Ｐは取り出しベルト４から剥離されるため、取り出し後に取り出しベルト４による吸着力を完全に消失させる必要はない。また、次に取り出す取り出し位置Ｓの郵便物Ｐが比較的重い郵便物Ｐである場合、ベルト表面に僅かな負圧が残っていても、当該郵便物Ｐがベルトに吸着されて取り出されることがないので、取り出しベルト４の表面に負圧が残っていても問題はない。

このような場合には、むしろ、郵便物Ｐを取り出した後、取り出しベルト４表面の負圧を完全に消失させないことにより、次に取り出す郵便物Ｐを取り出しベルト４に吸着させるための十分な吸着力をより早く発生させることができ、ポンプ１３の消費電力を抑えることもできる。

具体的には、例えば、図１９の左側の図のように、排気管２２の流路を半開にした状態から、回転板２４を図中時計回り方向に回転させて、右側の図のように、吸気管２１の流路を全開にする場合、排気管２２の流路に半分だけ重なっていた流通孔２４ａより回転板２４の回転方向に沿って１つ下流側の流通孔２４ｄを吸気管２１の流路に重ねることになる。この場合、回転板２４の回転方向は時計周り方向で、回転板２４の回転角度は６７．５°となる。

同様に、排気管２２の流路を半開にした状態から吸気管２１を全開にする場合、例えば、図２０の左側の図のように排気管２２の流路に流通孔２４ａを半分だけ重ねた状態から、回転板２４を図中反時計回り方向（逆方向）に回転させて、右側の図のように吸気管２１の流路に当該流通孔２４ａを重ねるようにしても良い。この場合、回転板２４の回転方向は反時計周り方向であり、回転板２４の回転角度は２２．５°である。

また、同様に、排気管２２の流路を半開にした状態から吸気管２１を全開にする場合、例えば、図２３の左側の図のように排気管２２の流路に流通孔２４ａを半分だけ重ねた状態から、回転板２４を図中時計回り方向に回転させて、右側の図のように吸気管２１の流路に１つ上流側の流通孔２４ｄを重ねるようにしても良い。この場合、回転板２４の回転方向は時計周り方向であり、回転板２４の回転角度は２２．５°である。

また、同様に、排気管２２の流路を半開にした状態から吸気管２１を全開にする場合、例えば、図２４の左側の図のように排気管２２の流路に流通孔２４ａを半分だけ重ねた状態から、回転板２４を図中反時計回り方向（逆方向）に回転させて、右側の図のように吸気管２１の流路に当該流通孔２４ａを重ねるようにしても良い。この場合、回転板２４の回転方向は反時計周り方向であり、回転板２４の回転角度は６７．５°である。

つまり、排気管２２の流路を半開にした状態から吸気管２１を全開にする場合、少なくとも上述した４通りの方法が考えられるが、この場合の回転板２４の適切な回転方向および回転角度は、回転板２４の回転量が最も少なくなる図２０および図２３の回転方向および回転角度である。よって、制御テーブルには、この適切な回転方向と回転角度が記録されることになる。

この他に、例えば、排気管２２の流路を１／３だけ開いた状態から次の郵便物Ｐ（例えば、はがき）を取り出すために吸気管２１の流路を半開にする場合、排気管２２の流路を１／４だけ開いた状態から次の郵便物Ｐ（例えば、長形４号）を取り出すために吸気管２１の流路を３／４だけ開く場合など、郵便物Ｐの取り出し方にはいろいろな場合が考えられる。しかし、いずれにしても、次に取り出す郵便物Ｐの重さや前の郵便物Ｐを取り出した後の回転板２４の停止位置に基づいて、回転板２４の回転量が最も少なくなるように、回転板２４の適切な回転方向および適切な回転角度は決まるため、この適切な回転方向や回転角度を次に取り出す郵便物Ｐの重さ毎に制御テーブルに記録しておけば良いことになる。

以上のように、本実施の形態の流路開閉装置２０によると、一方の回転板２３を回転させて吸気管２１の流路と排気管２２の流路を交互に開閉すると同時に、他方の回転板２４の回転量を調節することによって、回転板２４の流通孔の流路に対する重なり具合を制御して、開いた流路を流れる空気の流量をコントロールするようにしたため、流路の開通および遮断を高速で瞬時に切り換えることができ、流路を開いたときの空気の流量も所望する値に確実且つ瞬時に制御することができる。

このため、この流路開閉装置２０を上述したように郵便物Ｐの取り出し装置１に適用すると、取り出し位置Ｓから次に取り出す郵便物Ｐの重さに応じて当該郵便物Ｐの取り出しベルト４に対する吸着力を適切な値に変化させることができ、全ての郵便物Ｐを所望するタイミングで安定して取り出すことができる。また、これにより、郵便物Ｐの重送を防止でき、取り出し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、上述した実施の形態では、投入部２の底に配置したＣＣＤラインセンサ３２を用いて郵便物Ｐを撮影した画像に基づいて郵便物Ｐの厚さを検出する場合について説明したが、これに限らず、取り出し位置Ｓに供給された郵便物Ｐの表面を撮影するカメラを配置して、郵便物Ｐのサイズから重さを検出するようにしても良い。或いは、取り出し位置Ｓに供給された郵便物Ｐの重量を直接測定しても良い。

また、例えば、郵便物Ｐの重さを検出する代りに、図４および図６に図示した内圧センサ３６を用いて、負圧チャンバ５内の圧力を測定することで、取り出しベルト２１に対する郵便物Ｐの吸着状態を検出するようにしても良い。この場合、制御部１０は、内圧センサ３６を介して検出した圧力を監視して、流路開閉装置２０の回転板２４の回転量を制御することで、全ての郵便物Ｐを適切な吸着力で取り出しベルト４に吸着させて取り出すことができる。

また、上述した実施の形態では、２枚の回転板２３、２４を用いた流路開閉装置２０について説明したが、これに限らず、径の異なる２つの円筒形の回転体を同軸に重ねてその内部に負圧チャンバを配置したドラムタイプの流路開閉装置を用いても良い。この場合、円筒形の負圧チャンバの周壁に取り出し位置Ｓに対向する開口部を設けて、その周壁に沿って回転する２つの回転体に形成した流通孔を通して空気を吸引することになる。

さらに、上述した実施の形態では、２枚の回転板２３、２４のうち一方の回転板２３を９０°ずつ回転させて２つの流路を交互に開閉させて他方の回転板２４の回転量を制御して空気の流通量をコントロールするようにしたが、これに限らず、他方の回転板２４で流路を開閉して一方の回転板２３で流量をコントロールするようにしても良い。

この発明の流路開閉装置は、例えば、サイズや重さの異なる複数通の郵便物を１通ずつ取り出しベルトに吸着せしめて取り出す郵便物取り出し装置に適用することができる。

１…郵便物取り出し装置、２…投入部、３…供給機構、４…取り出しベルト、５…負圧チャンバ、１０…制御部、１３…ポンプ、２０…流路開閉装置、２１…吸気管、２２…排気管、２３…一方の回転板、２４…他方の回転板、２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄ、２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ…流通孔、２６、２７…筐体、２６ａ、２６ｂ、２７ａ、２７ｂ…通気孔、２８、２９…モータ、３２…ＣＣＤラインセンサ、３４…画像処理部、３６…メモリ。

Claims (12)

1. 隣接する２つの流路を横切る面に沿って移動可能に設けられ、移動の途中で上記２つの流路それぞれに重なる第１の流通孔を有し、この第１の流通孔を一方の流路に重ねてこの一方の流路を全開にするとともに、他方の流路をこの第１の流通孔以外の部位で遮断する第１の移動体と、
   この第１の移動体に近接して上記２つの流路を横切る面に沿って移動可能に設けられ、移動の途中で上記２つの流路それぞれに重なる第２の流通孔を有し、上記第１の流通孔が上記一方の流路を全開にする位置に上記第１の移動体が移動したとき、上記第２の流通孔がこの一方の流路に少なくとも部分的に重なる位置に移動する第２の移動体と、
   を有することを特徴とする流路開閉装置。
2. 上記第２の移動体の移動量を制御して、上記第２の流通孔の上記一方の流路に対する重なり具合を制御することで、上記一方の流路を流れる流体の流量を制御する制御部をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の流路開閉装置。
3. 上記第２の移動体は、その移動方向に沿って離間した複数の上記第２の流通孔を有し、
   上記制御部は、上記一方の流路を開いた状態から当該一方の流路を閉じて上記他方の流路を開くとき、上記第１の流通孔を上記他方の流路に重ねてこの他方の流路を全開にする位置に上記第１の移動体を移動するとともに、上記複数の第２の流通孔のうち最も少ない移動量で上記他方の流路を開く位置へ移動できる第３の流通孔を上記他方の流路に重ねる方向に上記第２の移動体を移動することを特徴とする請求項２に記載の流路開閉装置。
4. 上記制御部は、上記一方の流路を開いた状態における上記第２の流通孔の上記一方の流路に対する重なり具合と、上記一方の流路を閉じて上記他方の流路を開いた状態における上記第２の流通孔の上記他方の流路に対する重なり具合と、に基づいて、上記移動量が最も少ない第３の流通孔を決定するとともに、この第３の流通孔を上記他方の流路に重ねる方向に上記第２の移動体を移動することを特徴とする請求項３に記載の流路開閉装置。
5. 複数枚の紙葉類を重ねて投入する投入部と、
   この投入部に投入された紙葉類のうち重ね方向一端の紙葉類に沿って走行する吸着孔を有する取り出し部材と、
   この取り出し部材の裏面側から上記吸着孔を吸引して当該取り出し部材の表面側に負圧を発生させ、上記一端の紙葉類を当該取り出し部材の表面に吸着させる負圧発生部と、
   この負圧発生部に吸気管および排気管を介して接続した吸気装置と、
   上記吸気管および排気管の途中に設けられた流路開閉装置と、を有し、
   この流路開閉装置は、
   上記吸気管および排気管をそれぞれ流れる空気の流路を横切る面に沿って移動可能に設けられ、移動の途中で上記２つの流路それぞれに重なる第１の流通孔を有し、この第１の流通孔を一方の流路に重ねてこの一方の流路を全開にするとともに、他方の流路をこの第１の流通孔以外の部位で遮断する第１の移動体と、
   この第１の移動体に近接して上記２つの流路を横切る面に沿って移動可能に設けられ、移動の途中で上記２つの流路それぞれに重なる第２の流通孔を有し、上記第１の流通孔が上記一方の流路を全開にする位置に上記第１の移動体が移動したとき、上記第２の流通孔がこの一方の流路に少なくとも部分的に重なる位置に移動する第２の移動体と、
   を有することを特徴とする紙葉類処理装置。
6. 上記第２の移動体の移動量を制御して、上記第２の流通孔の上記一方の流路に対する重なり具合を制御することで、上記一方の流路を流れる空気の流量を制御する制御部をさらに有することを特徴とする請求項５に記載の紙葉類処理装置。
7. 上記第２の移動体は、その移動方向に沿って離間した複数の上記第２の流通孔を有し、
   上記制御部は、上記一方の流路を開いた状態から当該一方の流路を閉じて上記他方の流路を開くとき、上記第１の流通孔を上記他方の流路に重ねてこの他方の流路を全開にする位置に上記第１の移動体を移動するとともに、上記複数の第２の流通孔のうち最も少ない移動量で上記他方の流路を開く位置へ移動できる第３の流通孔を上記他方の流路に重ねる方向に上記第２の移動体を移動することを特徴とする請求項６に記載の紙葉類処理装置。
8. 上記制御部は、上記一方の流路を開いた状態における上記第２の流通孔の上記一方の流路に対する重なり具合と、上記一方の流路を閉じて上記他方の流路を開いた状態における上記第２の流通孔の上記他方の流路に対する重なり具合と、に基づいて、上記移動量が最も少ない第３の流通孔を決定するとともに、この第３の流通孔を上記他方の流路に重ねる方向に上記第２の移動体を移動することを特徴とする請求項７に記載の紙葉類処理装置。
9. 上記負圧発生部の内部圧力を測定するための内圧センサをさらに有し、
   上記制御部は、この内圧センサによる測定結果に基づいて、上記第２の移動体の移動量を制御して、上記第２の流通孔の上記一方の流路に対する重なり具合を制御することを特徴とする請求項６に記載の紙葉類処理装置。
10. 上記投入部に投入された紙葉類のうち上記重ね方向一端の紙葉類の厚さを検出する厚さ検出部をさらに有し、
    上記制御部は、この厚さ検出部による検出結果に基づいて、上記第２の移動体の移動量を制御して、上記第２の流通孔の上記一方の流路に対する重なり具合を制御することを特徴とする請求項６に記載の紙葉類処理装置。
11. 流路を横切る方向に移動可能に設けられ、移動の途中で上記流路に重なる第１の流通孔を有し、この第１の流通孔を上記流路に重ねてこの流路を全開にする第１の移動体と、
    この第１の移動体に近接して上記流路を横切る方向に移動可能に設けられ、移動の途中で上記流路に重なる第２の流通孔を有し、上記第１の流通孔が上記流路を全開にする位置に上記第１の移動体が移動したとき、上記第２の流通孔が上記流路に少なくとも部分的に重なる位置に移動する第２の移動体と、
    を有することを特徴とする流路開閉装置。
12. 上記第２の移動体の移動量を制御して、上記第２の流通孔の上記流路に対する重なり具合を制御することで、上記流路を流れる流体の流量を制御する制御部をさらに有することを特徴とする請求項１１に記載の流路開閉装置。

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