JP2011251847A

JP2011251847A - 紙葉類分離機構およびこれを備えた紙葉類搬送装置

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Publication number: JP2011251847A
Application number: JP2010128781A
Authority: JP
Inventors: Kazuhito Yoshitani; 一仁吉谷; Kazuo Hayashi; 林　　和夫
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2010-06-04
Filing date: 2010-06-04
Publication date: 2011-12-15
Anticipated expiration: 2030-06-04
Also published as: JP5533284B2

Abstract

【課題】電気機器を使用することなく重ねられた複数の紙葉類を１枚ずつ分離することが可能な紙葉類分離機構を提供することができる。
【解決手段】紙葉類分離機構は、重ねられた複数の紙葉類を１枚ずつ分離する。紙葉類分離機構は、紙葉類の互いに隣り合う２辺を保持する側面板２の表面および底面板７の表面と、紙葉類を摺動させる搬送棒５ａ，５ｂと、側面板２の表面から突出している姿勢制御部９ａと、底面板７の表面から突出している姿勢制御部９ｂと、を有する。姿勢制御部９ａ，９ｂは、側面板２の表面および底面板７の表面に直交する共通の面上にある。
【選択図】図１

Description

本発明は、紙葉類分離機構およびこれを備えた紙葉類搬送装置に関する。

紙葉類搬送装置では、多くの紙葉類が重ねられた状態で取り扱われる。紙葉類にはたとえば郵便物がある。郵便物は最終的に１枚ずつ分離して配達が行われる。したがって、紙葉類搬送装置は、重ねられた複数の紙葉類を１枚ずつ分離することが可能であることが望ましい。

しかし、重ねられた紙葉類は互いに離間しにくいことがある。そのため、紙葉類搬送装置が紙葉類を１枚ずつ分離することは容易でない。

特許文献１および特許文献２には、重ねられた複数の紙葉類を１枚ずつ分離することが可能な紙葉類分離機構を備えた紙葉類搬送装置が開示されている。これらのいずれの紙葉類搬送装置も、重ねられた複数の紙葉類の搬送中に、紙葉類分離機構が各紙葉類ごとの姿勢を制御することにより重ねられた複数の紙葉類を１枚ずつ分離することが可能である。

特開２００５−１４５６７１号公報特開２０００−２０３７２４号公報

特許文献１および特許文献２に記載のいずれの紙葉類分離機構でも、各紙葉類ごとの姿勢を制御し、重ねられた複数の紙葉類を１枚ずつ分離するためにセンサなどの電気機器が使用されている。そのため、これらの紙葉類分離機構では、これらの電気機器を動作させるための電力が必要である。また、これらの電気機器を制御するためのコンピュータやソフトウェアも必要である。

そこで、本発明は、電気機器を使用することなく重ねられた複数の紙葉類を１枚ずつ分離することが可能な紙葉類分離機構およびこれを備えた紙葉類搬送装置を提供することを目的とする。

本発明の紙葉類分離機構は、重ねられた複数の紙葉類を１枚ずつ分離する紙葉類分離機構であって、紙葉類の互いに隣り合う２辺を保持する側面および底面と、該側面および底面に沿った第１の方向に紙葉類を摺動させる第１の搬送機構と、前記側面から突出している第１の規制部と、前記底面から突出している第２の規制部と、を有し、前記第１の規制部と前記第２の規制部とが、前記側面および前記底面に直交する共通の面上にあることを特徴とする。

本発明によれば、電気機器を使用することなく重ねられた複数の紙葉類を１枚ずつ分離することが可能な紙葉類分離機構およびこれを備えた紙葉類搬送装置を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る紙葉類搬送装置の概略構成図である。図１に示した紙葉類搬送装置の概略構成図である。図１に示した紙葉類搬送装置の概略構成図である。図１に示した姿勢制御部の拡大図である。図４ＡのＡ−Ａ’線に沿った断面図である。図３に示した姿勢制御部の拡大図である。図５ＡのＢ−Ｂ’線に沿った断面図である。図１に示した紙葉類搬送装置の部分拡大図である。図１に示した紙葉類搬送装置の概略構成図である。図１に示した紙葉類搬送装置の概略構成図である。図１に示した紙葉類搬送装置の概略構成図である。図１に示した紙葉類搬送装置の概略構成図である。

次に本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。

図１〜３は、本発明の一実施形態に係る紙葉類搬送装置の概略構成図である。ここで、互いに直交する３本の軸を、それぞれｘ軸、ｙ軸、ｚ軸とする。図１は紙葉類搬送装置１００をｙ軸方向から見た図である。図２は紙葉類搬送装置１００をｘ軸方向から見た図である。図３は紙葉類搬送装置１００をｚ軸方向から見た図である。図２に示すとおり、ｙ軸は水平面Ｈに対してθ₁°傾いている。すなわち、ｚ軸は鉛直方向に対してθ₁°傾いている。

図１〜３に示した紙葉類搬送装置１００は矩形の紙葉類を搬送する装置である。ここで、紙葉類とは、葉書、封書、雑誌、カタログ、書籍等の、郵便物として、またはメール便などによって配達可能なものをいうこととする。

まず、本実施形態に係る紙葉類搬送装置１００の動作の概要について説明する。

紙葉類搬送装置１００には、ｚ−ｘ平面に平行な平板状の部材である側面板２と、ｘ−ｙ平面に平行な平板状の部材である底面板７と、が設けられている。すなわち、側面板２の底面板７側の側面（以下、単に「表面」という。）と、底面板７の上向きの底面（以下、単に「表面」という。）と、は互いに直交している。このように互いに直交している側面板２の表面および底面板７の表面は、紙葉類の、互いに直交し、かつ、互いに隣り合う２辺を保持する役割を有する。重ねられた複数の紙葉類は、その互いに隣り合う２辺が側面板２と底面板７とに支えられながらｘ軸方向（図１の右方向であり、以下、「紙葉類の進行方向」という。）に搬送される。紙葉類は、空気吸入機構１ａ，１ｂに隣接する位置まで搬送されると、紙葉類は１枚ずつ空気吸入機構１ａ，１ｂによってベルト４に吸い付けられる。そして、ベルト４に吸い付けられた紙葉類は、ローラ３の駆動力により、ｚ軸方向上方に１枚ずつ搬送される。

次に、本実施形態に係る紙葉類搬送装置１００の各部の構成について説明する。

まず、側面板２および底面板７について説明する。ここで、上述したようにｙ軸は水平面Ｈに対してθ₁°傾いている。すなわち、底面板７の表面は、側面板２の表面と底面板７の表面との交線を通る水平面に対してθ₁°傾いている。そのため、紙葉類は、重力の作用を受けて、鉛直方向下方向きの互いに隣り合う２辺が側面板２の表面と底面板７の表面によって保持される。

次に、側面板２から底面板７側に突出している一対の搬送棒５ａ，５ｂについて説明する。搬送棒５ａ，５ｂはｙ軸と平行な軸を有する棒状の部材である。搬送棒５ａは、搬送棒５ｂよりもｚ軸方向上方に位置する。紙葉類搬送装置１００は複数対の搬送棒５ａ，５ｂを有している。各搬送棒５ａ，５ｂはｘ方向に等間隔に設けられている。各搬送棒５ａ，５ｂは紙葉類の進行方向に移動する。紙葉類は、ｘ軸方向に隣り合う２対の搬送棒５ａ，５ｂ間に重ねられた状態でセットされる。そして、互いに隣り合う搬送棒５ａ，５ｂと搬送棒５ａ，５ｂとの間の紙葉類は、該紙葉類の進行方向後方の各搬送棒５ａ，５ｂに押されて側面板２の表面と底面板７の表面に沿って摺動する。このように、搬送棒５ａ，５ｂは、紙葉類を進行方向に搬送する第１の搬送機構を構成する。

なお、搬送棒５ａ，５ｂの材質は、金属材料、樹脂材料等、その形状を保てるものであればよい。また、搬送棒５ａ，５ｂの形状は棒状に限らず、板状やブロック状であってもよい。

次に、姿勢制御部９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄについて説明する。姿勢制御部９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄは、各紙葉類の姿勢を制御するための規制部として機能する。

まず、第１の規制部である姿勢制御部９ａについて図４Ａおよび図４Ｂを参照して説明する。図４Ａは図１の一点鎖線で囲んで示した姿勢制御部９ａを拡大して示した図であり、図４Ｂは図４ＡのＡ−Ａ’線に沿った断面図である。図４Ａに示すように、姿勢制御部９ａは、側面板２の表面にｘ軸およびｚ軸に対して傾けられて設けられている。側面板２の表面上における姿勢制御部９ａのｘ軸に対する角度はθ_a1°である。

また、姿勢制御部９ａは側面板２の表面から突出している。姿勢制御部９ａの突出方向は、紙葉類の進行方向とは反対方向である。姿勢制御部９ａの稜線は、滑らかに面取りされている。

姿勢制御部９ａは図４Ａで示すように左下から右上に向けて側面板２の表面からの高さが高くなる傾斜部を有している。姿勢制御部９ａは、側面板２の表面にｘ軸およびｚ軸に対して傾けられて設けられているため、姿勢制御部９ａの傾斜部はｘ軸方向（紙葉類の進行方向）およびｚ軸方向（底面板７から離間する方向）に向けて次第に側面板２の表面から離間するように傾斜している。

図４Ｂに示すように、姿勢制御部９ａの側面板２の表面からの最大の高さはＬ_aである。すなわち、紙葉類の進行方向における姿勢制御部９ａの最前部の側面板２からの高さがＬ_aである。また、紙葉類の進行方向における姿勢制御部９ａの最前部の側面板２の表面に対する角度はθ_a2である。上述した姿勢制御部９ａの値θ_a1、θ_a2、Ｌ_aの決定方法については後述する。

また、第３の規制部である姿勢制御部９ｃおよび第４の規制部である９ｄも姿勢制御部９ａと同様の構成である。すなわち、姿勢制御部９ｃは、姿勢制御部９ａにおける値θ_a1、θ_a2、Ｌ_aに対応する値θ_c1、θ_c2、Ｌ_c以外は、姿勢制御部９ａと同様の構成である。また、姿勢制御部９ｄは、姿勢制御部９ａにおける値θ_a1、θ_a2、Ｌ_aに対応する値θ_d1、θ_d2、Ｌ_d以外は、姿勢制御部９ａと同様の構成である。姿勢制御部９ｃにおける値θ_c1、θ_c2、Ｌ_cおよび姿勢制御部９ｄにおける値θ_d1、θ_d2、Ｌ_dの決定方法についても後述する。

第２の規制部である姿勢制御部９ｂについて図５Ａおよび図５Ｂを参照して説明する。図５Ａは図３の一点鎖線で囲んで示した姿勢制御部９ｂを拡大して示した図であり、図５Ｂは図５ＡのＢ−Ｂ’線に沿った断面図である。図５Ｂに示すように、姿勢制御部９ｂは、紙葉類の進行方向に向けて次第に高くなる傾斜部と、該傾斜部の紙葉類の進行方向前方にある底面板７の表面に平行な平行部と、を有している。

姿勢制御部９ｂの傾斜部の、底面板７の表面における紙葉類の進行方向とは反対側の端部は、側面板２の表面に近接する方向に向けて、紙葉類の進行方向に傾いている。すなわち、図５Ａに示すように、姿勢制御部９ｂの傾斜部の、紙葉類の進行方向の後端部はｙ軸に対してθ_b1°傾いている。また、図５Ｂに示すように、姿勢制御部９ｂの傾斜部の底面板７の表面に対する傾きの最大値はθ_b2°で、姿勢制御部９ｂの平行部の底面板７の表面に対する高さはＬ_bである。姿勢制御部９ｂにおける値θ_b1、θ_b2、Ｌ_bの決定方法については後述する。

図１および図３に示すように、姿勢制御部９ａの傾斜部の最上部の位置と姿勢制御部９ｂの傾斜部の最上部の位置とはｘ軸方向に一致している。姿勢制御部９ａの傾斜部の最上部の位置と姿勢制御部９ｂの傾斜部の最上部の位置とは厳密に一致していなくてもよい。姿勢制御部９ａと姿勢制御部９ｂとは、側面板２の表面と底面板７の表面とに直交する共通の平面上にあればよい。また、姿勢制御部９ｃは姿勢制御部９ａよりｚ軸方向上方で、かつ、紙葉類の進行方向のわずかに後方にある。また、姿勢制御部９ｄは姿勢制御部９ａより紙葉類の進行方向の前方にある。

次に、底面板７に設けられた傾斜板８、空気吹き出しノズル１１および空気吸入機構１ａ，１ｂについて説明する。図６は、図１の傾斜板８および空気吹き出しノズル１１の周囲を拡大して示した図である。傾斜板８は、姿勢制御部９ｂに対して紙葉類の進行方向に隣接し、ｚ軸方向の高さは姿勢制御部９ｂと同等以下である。傾斜板８は、姿勢制御部９ｂに隣接する底面板７の表面に平行な平行部と、該平行面の紙葉類の進行方向前方にある傾斜部と、を有している。姿勢制御部９ｂの傾斜部は、紙葉類の進行方向に向けてｚ軸方向に次第に低くなる。

また、空気吹き出しノズル１１は、傾斜板８のｚ軸方向下方に設けられ、傾斜板８から、ｚ軸方向上方に空気を噴き出す空気噴出機構を構成する。空気吸入機構１ａ，１ｂは、空気をｘ軸方向（紙葉類を引き付ける方向）に吸入する吸引機構である。空気吸入機構１ａ，１ｂは、紙葉類をベルト４の表面に吸着させる機能を有する。

図６には重ねられた状態の紙葉類Ｐが姿勢制御部９ｂを乗り越え、傾斜板８に達している状態を示している。図６では説明の便宜のため各紙葉類Ｐを厚く示している。空気吹き出しノズル１１は、重ねられた紙葉類Ｐが傾斜板８上を搬送されている間、各紙葉類Ｐ間に空気を吹き込む。すなわち、紙葉類Ｐは、傾斜板８の傾斜部を滑り降りるとともに、進行方向の前方および後方に隣接する紙葉類Ｐとの間に空気を吹き込まれる。

次に、ベルト４およびローラ３について説明する。ベルト４は、空気吸入機構１ａ，１ｂにより吸い付けられた紙葉類がｚ軸方向上方に搬送されるように、ローラ３の駆動力により駆動させられる。ベルト４およびローラ３は、１枚ずつ分離させられた紙葉類の進行方向をｘ軸方向からｚ軸方向に切り替えて紙葉類を搬送する第２の搬送機構である。

次に、本実施形態に係る紙葉類搬送装置１００の動作の詳細について説明する。

はじめに、図７Ａに示す場合、すなわち紙葉類Ｐ₁のｚ軸方向上方が紙葉類Ｐ₁の進行方向に傾いている場合について説明する。まず、進行方向の最も前にある紙葉類Ｐ₁（以下、「１枚目の紙葉類Ｐ₁」という。）のｚ軸方向上部が姿勢制御部９ａに当接する。姿勢制御部９ａに当接した１枚目の紙葉類Ｐ₁のｚ軸方向上部は、その進行が姿勢制御部９ａによって妨げられる。１枚目の紙葉類Ｐ₁のｚ軸方向上部が姿勢制御部９ａで留まっている間に１枚目の紙葉類Ｐ₁のｚ軸方向下部が姿勢制御部９ｂに到達する。

次に、図７Ｂに示す場合、すなわち紙葉類Ｐ１のｚ軸方向下方が紙葉類Ｐ₁の進行方向に傾いている場合について説明する。まず、１枚目の紙葉類Ｐ₁のｚ軸方向下部が姿勢制御部９ｂに当接する。姿勢制御部９ｂに当接した１枚目の紙葉類Ｐ₁のｚ軸方向下部は、その進行が姿勢制御部９ｂによって妨げられる。１枚目の紙葉類Ｐ₁のｚ軸方向下部が姿勢制御部９ｂで留まっている間に１枚目の紙葉類Ｐ₁のｚ軸方向上部が姿勢制御部９ａに到達する。

図７Ａおよび図７Ｂに示した状態から、紙葉類Ｐ₁のｚ軸方向上部とｚ軸方向下部とが姿勢制御部９ａと姿勢制御部９ｂとに到達すると、１枚目の紙葉類Ｐ₁および２枚目以降の紙葉類Ｐ₁は進行方向後方の搬送棒５ａ，５ｂに押されて反らされる。この状態では、搬送棒５ａ，５ｂの搬送力により１枚目の紙葉類Ｐ₁に加わる進行方向の力と、姿勢制御部９ａ，９ｂから１枚目の紙葉類Ｐ₁に加わる進行方向とは反対方向の力と、が等しい。搬送棒５ａ，５ｂの搬送力により１枚目の紙葉類Ｐ₁に加わる力が、姿勢制御部９ａ，９ｂから１枚目の紙葉類Ｐ₁に加わる力を超えると、１枚目の紙葉類Ｐ₁は、姿勢制御部９ａ，９ｂを乗り越え、２枚目の紙葉類Ｐ₁から離れて傾斜部８上に移動する。このように１枚目の紙葉類Ｐ₁は２枚目の紙葉類Ｐ₁から分離される。

次に、図８Ａに示す場合、すなわち紙葉類Ｐ₁のｙ軸方向の側面板２に当接している端部（以下、「当接端部」という。）とは反対側の端部（以下、「自由端部」という。）が紙葉類Ｐ₁の進行方向に傾いている場合について説明する。まず、１枚目の紙葉類Ｐ₁の自由端部が姿勢制御部９ｂに当接する。姿勢制御部９ｂに当接した１枚目の紙葉類Ｐ₁の自由端部は、その進行が姿勢制御部９ｂによって妨げられる。１枚目の紙葉類Ｐ₁の自由端部が姿勢制御部９ｂで留まっている間に１枚目の紙葉類Ｐ₁の当接端部が姿勢制御部９ａに到達する。これにより、紙葉類Ｐ₁がその進行方向に揃う。その後、上述したとおり、１枚目の紙葉類Ｐ₁は２枚目の紙葉類Ｐ₁から分離される。

次に、図８Ｂに示す場合、すなわち紙葉類Ｐ₁の当接端部が紙葉類Ｐ₁の進行方向に傾いている場合について説明する。まず、１枚目の紙葉類Ｐ₁の当接端部が姿勢制御部９ａに当接する。姿勢制御部９ａに当接した１枚目の紙葉類Ｐ₁の当接端部は、その進行が姿勢制御部９ａによって妨げられる。１枚目の紙葉類Ｐ₁の当接端部が姿勢制御部９ａで留まっている間に１枚目の紙葉類Ｐ₁の自由端部が姿勢制御部９ｂに到達する。これにより、紙葉類Ｐ₁は、姿勢制御部９ａ，９ｂの位置で、その進行方向に揃う。その後、上述したとおり、１枚目の紙葉類Ｐ₁は２枚目の紙葉類Ｐ₁から分離される。

なお、１枚目の紙葉類Ｐ₁のｚ軸方向上部およびｚ軸方向下部が姿勢制御部９ａ，９ｂに当接しているとき、紙葉類Ｐ₁は、側面板２の表面および底面板７の表面に対して付勢されている。すなわち、上述したように、姿勢制御部９ａはｚ軸方向（底面板７の表面から離間する方向）に向けて次第に側面板２の表面から離間するように傾斜しているため、紙葉類Ｐ₁には、姿勢制御部９ａから底面板７の表面に付勢される力が加わる。また、姿勢制御部９ｂの傾斜部の、底面板７の表面における紙葉類の進行方向とは反対側の端部は、側面板２の表面に近接する方向に向けて、紙葉類の進行方向に傾いているため、紙葉類Ｐ₁には、姿勢制御部９ｂから側面板２の表面に付勢される力が加わる。これにより、紙葉類Ｐ₁が姿勢制御部９ａ，９ｂに当接しているときに、紙葉類Ｐ₁は側面板２の表面および底面板７の表面に良好に保持される。

また、姿勢制御部９ａ，９ｂによって各紙葉類を分離させる作用は、紙葉類から側面板２の表面にかかる荷重が、紙葉類から底面板７の表面にかかる荷重より小さい方が良好に得られる。そのため、本実施形態では、ｙ軸の水平面Ｈに対する傾きθ₁°は４５°未満に設定されている。

そして、図７Ａ、図７Ｂ、図８Ａおよび図８Ｂに示した状態から、１枚目の紙葉類Ｐ₁が２枚目の紙葉類Ｐ₁から分離されると、２枚目以降の紙葉類も順次１枚ずつ姿勢制御部９ａ，９ｂを乗り越える。各紙葉類Ｐ₁は姿勢制御部９ａ，９ｂを同時に乗り越えることが望ましい。したがって、紙葉類Ｐ₁が姿勢制御部９ａ，９ｂを乗り越える際に、姿勢制御部９ａから紙葉類Ｐ₁に加わる力と、姿勢制御部９ｂから紙葉類Ｐ₁に加わる力と、が互いに等しいことが望ましい。

そのため、本実施形態に係る紙葉類搬送装置１００では、図４Ａおよび図４Ｂに示した姿勢制御部９ａにおける３つの値θ_a1、θ_a2、Ｌ_aおよび図５Ａおよび図５Ｂに示した姿勢制御部９ｂにおける３つの値θ_b1、θ_b2、Ｌ_bが、紙葉類Ｐ₁が姿勢制御部９ａ，９ｂを同時に乗り越えるように設定されている。これらの値は紙葉類の材質や形状などによって決定され、シミュレーションによっても、実験によっても得ることが可能である。このように、紙葉類搬送装置１００では、電気機器を用いない簡素な構成で重ねられた複数の紙葉類Ｐ₁を１枚ずつ分離することが可能である。

ところで、紙葉類がｚ軸方向に長尺である場合、上述したように姿勢制御部９ａ，９ｂのみによって、１枚ずつ分離することが困難である場合がある。紙葉類搬送装置１００がそのような長尺の紙葉類Ｐ₂を搬送する場合について説明する。

まず図７Ａに示す場合、すなわち紙葉類Ｐ₂のｚ軸方向上方が紙葉類の進行方向に傾いている場合について説明する。図７Ａに示した紙葉類には長尺の紙葉類Ｐ₂が３枚含まれている。まず、３枚の紙葉類Ｐ₂のうち最も前にある紙葉類Ｐ₂（以下、「１枚目の紙葉類Ｐ₂」という。）のｚ軸方向上部が姿勢制御部９ａより進行方向後方にある姿勢制御部９ｃに当接する。姿勢制御部９ｃに当接した１枚目の紙葉類Ｐ₂のｚ軸方向上部は、その進行が姿勢制御部９ｃによって妨げられる。１枚目の紙葉類Ｐ₂のｚ軸方向上部が姿勢制御部９ｃに留まっている間に、１枚目の紙葉類Ｐ₂の進行方向前方に隣接する紙葉類Ｐ₁が姿勢制御部９ａ，９ｂを乗り越えると、１枚目の紙葉類Ｐ₂の中部が姿勢制御部９ａに到達し、その進行が姿勢制御部９ａによっても妨げられる。そして、１枚目の紙葉類Ｐ₂が姿勢制御部９ａ，９ｃに留まっている間に１枚目の紙葉類Ｐ₂の下部が姿勢制御部９ｂに到達する。

また、図７Ｂに示す場合、すなわち紙葉類Ｐ₂のｚ軸方向下方が紙葉類Ｐ₂の進行方向に傾いている場合について説明する。また、図７Ｂに示した紙葉類にも長尺の紙葉類Ｐ₂が３枚含まれている。まず、進行方向前方に隣接する紙葉類Ｐ₁が姿勢制御部９ａ，９ｂを乗り越えると、１枚目の紙葉類Ｐ₂のｚ軸方向下部が姿勢制御部９ｂに当接する。姿勢制御部９ｂに当接した１枚目の紙葉類Ｐ₂のｚ軸方向下部は、その進行が姿勢制御部９ｂによって妨げられる。１枚目の紙葉類Ｐ₂のｚ軸方向下部が姿勢制御部９ｂに留まっている間に、１枚目の紙葉類Ｐ₂の中部および上部が姿勢制御部９ａ，９ｃに到達する。

図７Ａおよび図７Ｂに示した状態から、紙葉類Ｐ₂のｚ軸方向上部、中部、下部が姿勢制御部９ｃ，９ａ，９ｂに到達すると、１枚目の紙葉類Ｐ₂およびそれ以降の紙葉類Ｐ₁，Ｐ₂は進行方向後方の搬送棒５ａ，５ｂに押されて反らされる。この状態では、搬送棒５ａ，５ｂの搬送力により１枚目の紙葉類Ｐ₂に加わる進行方向の力と、姿勢制御部９ａ，９ｂ，９ｃから１枚目の紙葉類Ｐ₂に加わる進行方向とは反対方向の力と、が等しい。搬送棒５ａ，５ｂの搬送力により１枚目の紙葉類Ｐ₂に加わる力が、姿勢制御部９ａ，９ｂ，９ｃから１枚目の紙葉類Ｐ₂に加わる力を超えると、１枚目の紙葉類Ｐ₂は、姿勢制御部９ａ，９ｂ，９ｃを乗り越え、進行方向後方に隣接する紙葉類Ｐ₁から離れて傾斜部８上に移動する。このように１枚目の紙葉類Ｐ₂は進行方向後方に隣接する紙葉類Ｐ₁から分離される。

なお、図８Ａおよび図８Ｂに示した状態では、１枚目の紙葉類Ｐ₂は、上述した１枚目の紙葉類Ｐ₁の場合と同様に姿勢制御部９ａ，９ｂの位置で、その進行方向に揃うとともに、姿勢制御部９ｃに当接する。その後、上述したとおり、１枚目の紙葉類Ｐ₂は進行方向後方に隣接する紙葉類Ｐ₁から分離される。

また、１枚目の紙葉類Ｐ₂のｚ軸方向上部、中部、下部が姿勢制御部９ｃ，９ａ，９ｂに当接しているとき、１枚目の紙葉類Ｐ₂は、上述した１枚目の紙葉類Ｐ₁と同様に姿勢制御部９ａ，９ｂによって側面板２の表面および底面板７の表面に対して付勢されている。さらに、姿勢制御部９ｃは、姿勢制御部９ａと同様にｚ軸方向（底面板７から離間する方向）に向けて次第に側面板２の表面から離間するように傾斜しているため、紙葉類Ｐ₂には、姿勢制御部９ｃから底面板７の表面に付勢される力が加わる。これにより、紙葉類Ｐ₂が姿勢制御部９ａ，９ｂ，９ｃに当接しているときに、紙葉類Ｐ₂は側面板２の表面および底面板７の表面に良好に保持される。

そして、図７Ａ、図７Ｂ、図８Ａおよび図８Ｂに示した状態から、１枚目の紙葉類Ｐ₂が進行方向後方に隣接する紙葉類から分離されると、それ以降の紙葉類も順次１枚ずつ姿勢制御部９ａ，９ｂ，９ｃを乗り越える。各紙葉類Ｐ₂は姿勢制御部９ａ，９ｂ，９ｃを同時に乗り越えることが望ましい。したがって、紙葉類Ｐ₂が姿勢制御部９ａ，９ｂを乗り越える際に、姿勢制御部９ａから紙葉類Ｐ₂に加わる力と、姿勢制御部９ｂから紙葉類Ｐ₂に加わる力と、姿勢制御部９ｃから紙葉類Ｐ₂に加わる力と、が互いに等しいことが望ましい。

そのため、本実施形態に係る紙葉類搬送装置１００では、図４Ａおよび図４Ｂに示した姿勢制御部９ａにおける３つの値θ_a1、θ_a2およびＬ_a、図５Ａおよび図５Ｂに示した姿勢制御部９ｂにおける３つの値θ_b1、θ_b2およびＬ_bに加えて、姿勢制御部９ｃにおける３つの値θ_c1、θ_c2およびＬ_cが、紙葉類Ｐ₂が姿勢制御部９ａ，９ｂ，９ｃを同時に乗り越えるように設定されている。姿勢制御部９ｃにおける３つの値θ_c1、θ_c2およびＬ_cは紙葉類の材質や形状などによって決定され、シミュレーションによっても、実験によっても得ることが可能である。このように、紙葉類搬送装置１００では、電気機器を用いない簡素な構成で重ねられた複数の紙葉類Ｐ₂を１枚ずつ分離することが可能である。

姿勢制御部９ａ，９ｂ，９ｃによって１枚ずつ分離させられた紙葉類は、傾斜板８上に搬送され、各紙葉類間には空気吹き出しノズル１１によって空気が吹き込まれる。そして、各紙葉類の上部が姿勢制御部９ｄに当接する。その後、空気吸入機構１ａ，１ｂに吸引されて、各紙葉類は、傾斜板８の傾斜部を滑り降りるとともに、姿勢制御部９ｄを乗り越え、ベルト４に付着する。

また、図３に示すように傾斜板８に隣接する位置に、光電センサ６が設けられている。光電センサ６は、傾斜板８上の紙葉類を検知し、搬送棒５ａ，５ｂの移動速度を制御するために設けられている。

空気吹き出しノズル１１からｚ軸方向に向けて空気を吹き出す強さは紙葉類の材質や形状によって適宜決定される。なお、空気吹き出しノズル１１からの空気は、紙葉類のｚ軸方向上部まで届かない場合がある。この場合には、紙葉類は、ｚ軸方向上部が進行方向に傾く傾向にある。しかし、本実施形態に係る紙葉類搬送装置１００では、このような場合にも姿勢制御部９ｄによって、紙葉類のｚ軸方向上部を保持する。これにより、紙葉類がその進行方向に倒れることが防止される。

また、姿勢制御部９ｄは、姿勢制御部９ａと同様に、ｚ軸方向（底面板７から離間する方向）に向けて次第に側面板２の表面から離間するように傾斜しているため、紙葉類には、姿勢制御部９ｄから傾斜板８の傾斜部に付勢される力が加わる。これにより、紙葉類は、傾斜板８の傾斜部を良好に滑り降りる。姿勢制御部９ｄにおける値θ_d1、θ_d2、Ｌ_dは、姿勢制御部９ａにおける３つの値θ_a1、θ_a2およびＬ_aと同様に、紙葉類の材質や形状などによって決定され、シミュレーションによっても、実験によっても得ることが可能である。

そして、ベルト４に付着した紙葉類は、ローラ３の駆動力により、ベルト４とともにｚ軸方向上方に移動する。このように、本実施形態に係る紙葉類搬送装置１００では、ｘ軸方向に搬送されている重ねられた複数の紙葉類を良好に１枚ずつ分離して、各紙葉類を１枚ずつｚ軸方向に搬送することが可能である。

以上述べたように、本実施形態に係る紙葉類搬送装置１００では、複数の紙葉類が重ねられた状態でｘ軸方向に効率よく搬送される。また、姿勢制御部９ａ，９ｂ等により構成される紙葉類分離機構によって、ｘ軸方向に搬送されている重ねられた複数の紙葉類が、１枚ずつ良好に分離される。さらに、ベルト４等により構成される搬送機構によって、紙葉類分離機構に１枚ずつ分離された紙葉類が、第１の方向であるｘ軸方向とは異なる第２の方向であるｚ軸方向に搬送される。

１ａ，１ｂ空気吸入口
２側面板
３ローラ
４ベルト
５ａ，５ｂ搬送棒
７底面板
８傾斜板
９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ姿勢制御部
１１空気吹き出しノズル
１００紙葉類搬送装置

Claims

重ねられた複数の紙葉類を１枚ずつ分離する紙葉類分離機構であって、
紙葉類の互いに隣り合う２辺を保持する側面および底面と、該側面および底面に沿った第１の方向に紙葉類を摺動させる第１の搬送機構と、前記側面から突出している第１の規制部と、前記底面から突出している第２の規制部と、を有し、
前記第１の規制部と前記第２の規制部とが、前記側面および前記底面に直交する共通の面上にあることを特徴とする紙葉類分離機構。
前記第１の規制部は、前記側面からの高さが、前記第１の方向に向けて高くなる第１の傾斜部を有し、前記第２の規制部は、前記底面からの高さが、前記第１の方向に向けて高くなる第２の傾斜部を有している、請求項１に記載の紙葉類分離機構。
前記第１の傾斜部は、前記底面から離れるにつれて、前記側面からの高さが高くなる、請求項２に記載の紙葉類分離機構。
前記第２の傾斜部の、前記第１の方向の後端部は、前記側面に近づくほど、前記第１の方向に寄っている、請求項２または３に記載の紙葉類分離機構。
前記底面と、前記側面と前記底面との交線を通る水平面と、のなす角度は４５°未満である、請求項３または４に記載の紙葉類分離機構。
前記第２の規制部より前記第１の方向にあり、前記底面から空気を吹き出す空気噴出機構を有する、請求項５に記載の紙葉類分離機構。
前記側面の、前記第１の規制部より上方で、かつ、前記第１の規制部より前記第１の方向後方の位置から突出している第３の規制部を有する、請求項１から６のいずれか１項に記載の紙葉類分離機構。
前記第１の規制部および第２の規制部より前記第１の方向にあり、前記第１の方向に空気を吸引する吸引機構を有する、請求項１から７のいずれか１項に記載の紙葉類分離機構。
請求項１から８のいずれか１項に記載の紙葉類分離機構と、
前記分離機構によって１枚ずつ分離された紙葉類を前記第１の方向とは異なる第２の方向に搬送する第２の搬送機構と、
を有する紙葉類搬送装置。