JP4057859B2 - 紙葉類取出装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば、郵便物等の紙葉類の取出装置として適用される紙葉類取出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の紙葉類取出装置は、複数通の紙葉類を立位状態で集積収容する収容部を備え、この収容部に収容された複数通の紙葉類のうち集積方向先端にある紙葉類に取出ローラを圧接させ、この取出ローラを回転させることにより紙葉類を取出す。
【０００３】
この取出ローラにより取出された紙葉類は分離部を構成する送りローラとこの送りローラに転接する分離ローラとの間のニップ部を通過することにより、一枚ずつ分離されて送り出される。この送り出された紙葉類は引抜ローラ対により引き抜かれて搬送ローラ対により挟持搬送され、後処理部へと送られる。
【０００４】
分離ローラには、搬送方向と逆方向のトルクが付与され、先行する紙葉類に連れ出される２枚目以降の紙葉類を先行する紙葉類から分離させるようになっている。
【０００５】
引抜ローラ対は、分離部の送りローラより少なくとも速い周速で回転し、分離部の送りローラと分離ローラとの間のニップ部で挟持された状態の紙葉類をニップ部から引き抜くように動作する。
【０００６】
ところで、引抜ローラ対で引き抜かれて搬送される紙葉類間には所定大きさのギャップが形成され、後段の処理部での処理を良好に行うことができるようになっている。
【０００７】
この紙葉類間のギャップは、先行する紙葉類の後端を検知センサで検出するとともに、この先行する紙葉類に後続する紙葉類の先端を検出し、この検知情報と紙葉類の搬送速度とにより測定するようになっている。
【０００８】
この測定されたギャップ量は所望するギャップ値と比較され、測定されたギャップ量が所望するギャップ量に一致しない場合には、一致するように先行する紙葉類に対し後続の紙葉類の搬送速度を可変制御する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来においては、引抜ローラ対の紙葉類搬出側に検出センサを配設していたため、引抜ローラ対と搬送ローラ対との間に紙葉類間のギャップ量を可変制御するためのスペースが必要になり、その分、紙葉類の搬送経路が長くなり、装置が大型化してしまうという問題があった。
【００１０】
この発明は、上記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、分離手段の紙葉類搬出側に検出センサを設けて紙葉類間のギャップを検出することにより、紙葉類の搬送経路を短縮化できるようにした紙葉類取出装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１記載の発明は、紙葉類を集積する集積部と、この集積部に集積された紙葉類を取出す取出手段と、この取出手段により取出された紙葉類を分離して送り出すもので、外形寸法を略同一寸法とする送りローラと分離ローラとを有する分離手段と、前記送りローラが所定角度ずつ回動されることに基づいて従動回転する前記分離ローラの回動角度を検出する検出手段と、この検出手段によって検出された前記分離ローラの回動角度と前記送りローラの回動角度との間に所定値以上の差異が発生した場合、前記分離ローラが偏摩耗状態にあると判別する判別手段とを具備する。
【００１３】
請求項３記載の発明は、紙葉類を集積する集積部と、この集積部に集積された紙葉類を取出す取出手段と、この取出手段により取出された紙葉類を一枚ずつに分離して送り出す送りローラと分離ローラとを有する分離手段と、この分離手段の分離ローラに対し前記送りローラの回転方向と逆方向のトルクを付与するトルク付与手段と、前記送りローラの回転に伴なって従動回転する前記分離ローラの外周移動量を検出する検出手段と、前記トルク付与手段が前記分離ローラにトルクを付与していないときに前記送りローラの所定時間の回転に伴なって従動回転する前記分離ローラの外周移動量ｄｉを検出するとともに、前記分離ローラにトルクを付与したときに従動回転する前記分離ローラの外周移動量ｄｔを検出する検出手段と、この検出手段によって検出された外周移動量ｄｉ，ｄｔからｄｉ−ｄｔ／ｄｉの値を算出する算出手段と、この算出手段によって算出されるｄｉ−ｄｔ／ｄｉの値が一定になるように前記分離ローラに付与するトルク値を調整する調整手段とを具備する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示す実施の形態を参照して詳細に説明する。
図１は、この発明の第１の実施の形態に係る紙葉類取出装置１（以下、単に取出装置１と称する）を示すものである。
【００１５】
取出装置１は、例えば郵便物などの紙葉類Ｐを面方向に複数枚、立位状態で収容する集積部としての収容部２を備えている。収容部２の前方部には、最先端の紙葉類Ｐ１に転接して回転することにより紙葉類Ｐ１をその集積方向と直交する水平方向（図中矢印Ｔ方向）に取出す取出手段としての取出ローラ４が設けられている。
【００１６】
収容部２に収容された紙葉類Ｐは該紙葉類Ｐの集積方向に沿って走行可能に設けられたフロアベルト６上に載置され、その背面側は集積方向に移動可能に設けられたバックアッププレート８によりバックアップされている。
また、取出ローラ４によって取出される紙葉類の取出方向には紙葉類Ｐを１枚ずつに分離して後段の処理部へ送り出す分離手段としての分離部１０が設けられている。
【００１７】
取出ローラ４は回転軸５を介してアーム１１の先端に回動自在に取り付けられている。アーム１１の基端部は、取出装置１の図示しない筐体に回動自在に取り付けられている。アーム１１の基端部には、リンク機構１３を介してアーム１１を揺動させるための駆動モータ１４が接続されている。
【００１８】
アーム１１の基端部には、アーム１１の回転軸に第１及び第２のプーリ１６、１７が一体的に回動自在に取り付けられている。第１のプーリ１６と、ローラ４の回転軸５に取り付けられたプーリ４ａとの間には無端状のベルト１８が巻き掛けられている。第２のプーリ１７と、駆動モータ１９の回転軸に取り付けられたプーリ１９ａとの間には無端状のベルト２０が巻き掛けられている。
【００１９】
フロアベルト６は、装置のフロント側およびリア側で紙葉類Ｐの集積方向に沿って張設された２本の無端状のベルトを有する。各ベルトを巻回した一方のローラ（図示せず）の回転軸６ａには、フロアベルト６を集積方向に沿って正逆両方向に走行させるための駆動モータ２２が接続されている。
【００２０】
バックアッププレート８は、収容部２のリア側で且つフロアベルト６から離間した上端近くで集積方向に延設されたレール２４に対してスライド自在に取り付けられている。バックアッププレート８は、収容部２に立位で収容された集積方向先端側の紙葉類Ｐの主に上端近くに面接する位置に設けられている。また、バックアッププレート８は、図示しない駆動伝達機構を介して接続された駆動モータ２６によってレール２４に沿って集積方向に移動される。
【００２１】
駆動モータ２２によって駆動されるフロアベルト６および駆動モータ２６によって駆動されるバックアッププレート８は、互いに協動して、収容部２に収容した複数枚の紙葉類Ｐをその集積方向に移動させ、集積方向先端にある紙葉類Ｐ１を所定の取出位置に供給するようになっている。
【００２２】
この取出装置１では、集積方向先端の紙葉類Ｐ１から順に取出ローラ４によって搬送路上に取出されるため、紙葉類Ｐが取出される度にフロアベルト６が走行されるとともに、バックアッププレート８が移動される。言い換えると、フロアベルト６およびバックアッププレート８は、集積方向先端の紙葉類Ｐ１が常に所定の取出位置に供給されるように駆動される。
【００２３】
分離部１０は、取出ローラ４によって矢印Ｔ方向に取出される紙葉類Ｐの一面側に転接する位置に設けられた送りローラ３２、および紙葉類Ｐの搬送路を介して送りローラ３２に接触する分離ローラ３４を有する。送りローラ３２と分離ローラ３４の外径寸法は略同一寸法となっている。
【００２４】
また、分離部１０は、送りローラ３２を紙葉類Ｐの送り方向（順方向）に回転させるための駆動モータ３６、および分離ローラ３４に対して逆方向の回転トルクを与えるためのトルク付与手段としての駆動モータ３８を有する。
【００２５】
駆動モータ３６の回転軸に取り付けられたプーリ３６ａと送りローラ３２の回転軸に取り付けられたプーリ３２ａとの間には、無端状のベルト３３が巻回されて張設されている。また、駆動モータ３８の回転軸に取り付けられたプーリ３８ａ、と分離ローラ３４の回転軸に取り付けられたプーリ３４ａとの間には、無端状のベルト３５が巻回されて張設されている。駆動モータ３６により送りローラ３２が順方向に回転し、駆動モータ３８により分離ローラ３４に逆方向のトルクが与えられる。
【００２６】
図２は分離部１０で分離された紙葉類Ｐを抜き取る抜取部４１及びこの抜取部４１で抜き取られた紙葉類Ｐを挟持搬送する搬送部４２、さらに、紙葉類間のギャップ量を所望する大きさに調整するギャップ調整部４０を示すものである。 抜取部４１は矢印方向に回転速度Ｖ２で回転する引抜ローラ対４３ａ，４３ｂを有し、この一対の引抜ローラ対４３ａ，４３ｂの回転により紙葉類Ｐが挟持搬送されて分離部１０から抜き取られる。一対の引抜ローラ４３ａ，４３ｂの回転速度Ｖ２は分離部１０の送りローラ３２の回転速度Ｖ１よりも高速になっている。
搬送部４２はローラ対４５ａ，４５ｂと、このローラ対４５ａ，４５ｂに掛け渡される搬送ベルト４６ａ，４６ｂとによって構成され、抜取部４１で抜き取られた紙葉類を搬送ベルト４６ａ，４６ｂによって速度Ｖ２で挟持搬送するようになっている。
【００２７】
ところで、分離部１０の紙葉類排出側には、紙葉類の搬送方向先端及び後端を光学的に検出する検出手段としての検知センサ４７が配設されている。検知センサ４７は、分離部１０の中心から距離ａだけ紙葉類搬送方向下流側に位置して配設されている。
【００２８】
検知センサ４７と引抜ローラ４３ａ，４３ｂのニップ部までの距離ｂは先行する紙葉類に対し後続する紙葉類の搬送速度を調整するたの速度調整エリヤとなっている。この速度調整エリヤ内で後続する紙葉類の搬送速度が調整され、これにより、先行紙葉類と後続紙葉類との間に所望する目標のギャップＧが形成されるようになっている。
【００２９】
一方、上記した検知センサ４７には送信回路を介して測定手段として測定装置４９が接続され、測定装置４９には送信回路を介して調整手段としての制御装置５０が接続され、制御装置５０には制御回路を介して送りローラ３２の駆動モータ３６が接続されている。
【００３０】
次に、紙葉類Ｐの取出搬送動作を説明する。
まず、駆動モータ１４の駆動により、リンク機構１３を介して取出ローラ４が収容部２の紙葉類側に移動されて最先端の紙葉類Ｐ１に転接するとともに、駆動モータ１９の駆動により、ベルト２０及びベルト１８が走行されて取出ローラ４が回転される。これにより、最先端の紙葉類Ｐ１が取出されて送り出される。この送り出された紙葉類Ｐ１は送りローラ３２と分離ローラ３４との間に送られる。送りローラ３２と分離ローラ３４とは駆動モータ３６，３８の駆動によりそれぞれ矢印方向に回転され、紙葉類は一枚ずつ分離される。この分離された紙葉類Ｐ１は図３に示すように引抜ローラ対４３ａ，４３ｂ間に送り込まれ、引抜ローラ対４３ａ，４３ｂの回転により引き抜かれる。この引き抜かれた紙葉類Ｐ１は搬送ベルト４６ａ，４６ｂ間に送込まれて搬送ベルト４６ａ，４６ｂの走行により挟持搬送されることになる。以後、順次同様にして紙葉類は取出されて搬送される。
【００３１】
ところで、分離部１０で分離されて送り出される最先端の紙葉類Ｐ１が図３に示すように検知センサ４７を通過すると、その搬送方向後端部が検出される。また、後続の紙葉類Ｐ２が分離部１０で分離されてその搬送方向先端部が図４に示すように検知センサ４７を通過すると、その搬送方向先端部が検出される。
【００３２】
この検知情報は、測定装置４９に送信され、この測定装置４９で最先端の紙葉類Ｐ１とこれに後続する紙葉類Ｐ２との間のギャップ値ｇが測定される。この測定されたギャップ値ｇに基づいて制御装置５０により、駆動モータ３６の駆動速度が可変され、送りローラ３２の回転速度が変更される。
【００３３】
即ち、先行紙葉類Ｐ１の後端部と後続紙葉類Ｐ２の先端部との間のギャップ値ｇが所望する目標ギャップ値Ｇになるように送りローラ３２の回転速度が変更される。
例えば、先行紙葉類Ｐ１の後端部と後続紙葉類Ｐ２の先端部との間のギャップ値ｇが目標ギャップ値Ｇより小さい場合には、送りローラ３２の回転速度を遅くなるように変更し、目標ギャップ値Ｇより大きい場合には、送りローラ３２の回転速度を早くなるように変更する。これにより、図５に示すように先行紙葉類Ｐ１の後端部と後続紙葉類Ｐ２の先端部との間に目標のギャップ値Ｇが形成される。
【００３４】
なお、送りローラ３２の駆動を制御する方法としては例えば、ａ．制御距離を一定にする方法、ｂ．制御時間を一定にする方法、ｃ．制御速度を一定にする方法等がある。
【００３５】
ａ．制御距離を一定にする方法は、紙葉類間の計測されたギャップ量ｇに応じて送りローラ３２の回転速度Ｖ１と回転時間ｔを同時に変更する必要がある。この方法によれば、送りローラ３２の速度変化を最小に抑えることができ、駆動モータ３６にかかる負荷を軽減することができる。
【００３６】
ｂ．制御時間を一定にする方法は、送りローラ３２の制御時間ｔを一定にして、回転速度Ｖ１を変更する。この制御方法によれば、変更するパラメータが回転速度だけであるため、プログラムの処理にかかる負荷を軽減できる利点がある。
【００３７】
ｃ．制御速度を一定にする方法は、送りローラ３２の制御速度を一定にして、回転時間を変更する。この方法によれば変更するパラメータが制御時間だけであるため、プログラムの処理にかかる負荷を軽減できる利点がある。
【００３８】
上記したように、この実施の形態によれば、分離部１０の紙葉類搬出側に検知センサ４７を設け、分離部１０の送りローラ３２の回転速度を制御することにより、先行する紙葉類Ｐ１とこれに後続する紙葉類Ｐ２との間のギャップ量ｇを調整してこれを所望する目標ギャップ量Ｇに一致させるため、分離部１０と引抜ローラ対４３ａ，４３ｂとの間のスペースをギャップ調整用のエリアとして利用することができる。
【００３９】
従って、従来のように引抜ローラ対４３ａ，４３ｂと搬送ベルト４６ａ，４６ｂとの間にギャップ調整用のエリアを必要とすることがなく、その分、搬送系の経路を短くすることができ、小型化が可能となる。
【００４０】
図６は分離部１０における分離ローラ３４の偏摩耗を検出する検出装置を示すものである。
分離ローラ３４には同軸的に検出手段としてのエンコーダ５１が設けられ、このエンコーダ５１には分離ローラ３４が偏摩耗しているか否かを判別する判別手段としての判別装置５２が接続されている。
【００４１】
また、送りローラ３２を駆動する駆動モータ３６は制御装置５３により、送りローラ３２を所定角度ずつ、例えば、７０度ずつ回動させるように制御されるようになっている。
【００４２】
ところで、分離ローラ３４のＡ部は図７（ａ）に拡大して示すように偏摩耗していない部分を示し、Ｂ部は図７（ｂ）に拡大して示すように偏摩耗している部分を示す。ここで、分離ローラ３４のＡ部の外周長をｄ２、Ｂ部の外周長をｄ１としたとき、ｄ２＞ｄ１の関係となる。
【００４３】
次に、分離ローラ３４の偏摩耗の検出動作について説明する。
まず、送りローラ３２を駆動モータ３６により７０度ずつ回動させる。この回動により分離ローラ３４が従動回転し、その回動角度がエンコーダ５１によって検出される。この検出された回動角度が７０度であれば、判別装置５２はこの部分は偏摩耗していない部分Ａと判別する。
【００４４】
また、エンコーダ５１によって検出された回動角度が図８に示すように７０度以上であれば、判別装置５２はこの部分は偏摩耗している部分Ｂと判別する。
【００４５】
この実施の形態によれば、送りローラ３２を回転させるだけで分離ローラ３４の偏摩耗を自動的に検出することができる利点ある。
図９は分離部１０の分離ローラ３４に付与するトルクを自動調整する調整装置を示すものである。
分離ローラ３４には同軸的にエンコーダ５５が設けられ、このエンコーダ５５には送りローラ３２と分離ローラ３４との滑り率を算出する算出装置５６が接続されている。算出装置５６には、滑り率が一定になるように分離ローラ３４に付与するトルクを制御する調整手段としての制御装置５７が接続されている。
【００４６】
ここで、トルク調整とは、送りローラ３２を一定速度Ｖ１で回転させ、分離ローラ３４に一定トルクをかけた場合の送りローラ３２と分離ローラ３４との間のすべり率を一定にする調整法である。
【００４７】
送りローラ３２を一定速度Ｖ１で回転して分離ローラ３４に一定トルクをかけると、分離ローラ３４の速度Ｖ２はＶ１より遅くなる。
この現象を利用し、分離ローラ３４にトルクをかけていないときの、ある一定時間における分離ローラ３４の移動量ｄｉと、トルクをかけたときの、ある一定時間における分離ローラ３４の移動量ｄｔとの差をｄｉで割ったものをすべり率と呼ぶ。すべり率Ｓは以下の式となる。
Ｓ＝（ｄｉ−ｄｔ）／ｄｉ
次に、分離ローラ３４にかかるトルクを自動調整する場合について説明する。
【００４８】
まず、分離ローラ３４にトルクを付与しない状態で、分離ローラ３４を一定時間回転させる。この回転数はエンコーダ５５によって検出され、その外周移動量ｄｉが検出される。ついで、分離ローラ３４にトルクを付与した状態で、分離ローラ３４を一定時間回転させる。この回転数はエンコーダ５５によって検出され、その外周移動量ｄｔが検出される。こののち、算出装置５６により、外周移動量ｄｉ，ｄｔの差（ｄｉ−ｄｔ）を外周移動量ｄｔで割って滑り率を算出する。制御装置５７はこの算出された滑り率が一定になるように駆動モータ３６の駆動を制御して分離ローラ３４に付与するトルクを調整する。
【００４９】
この実施の形態によれば、すべり率Ｓが一定となるようにするため、分離ローラ３４に付与するトルクを調整して摩耗等で分離ローラ３４の形状が変わった場合でも、紙葉類を確実に分離して送り出すことができる。
なお、本発明は上記した実施の形態に限られることなく、その要旨の範囲内で種々変形実施可能なことは勿論である。
【００５０】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように、分離手段の紙葉類搬出側に紙葉類間のギャップ値を検出する検出手段を配設するため、分離手段と引抜手段との間のエリヤを紙葉類間の目標ギャップを設定するための調整エリヤとして利用できる。従って、従来のように引抜ローラと搬送ローラ対との間に紙葉類間の目標ギャップ値を設定するための調整エリヤを必要とすることがなく、その分、紙葉類の搬送経路を短縮化して小型化が可能になる。
【００５１】
また、送りローラを所定角度回動させたとき、送りローラと分離ローラとの回動角度に所定値以上の差異が発生した場合には、分離ローラが偏摩耗状態にあると判別するため、分離ローラの偏摩耗を自動で検出することができる。
【００５２】
さらに、送りローラと分離ローラとの間の滑り率が一定になるように、分離ローラに付与するトルクを調整するため、摩耗等で分離ローラの形状が変わった場合でも、確実に紙葉類を分離して送り出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施の形態に係る紙葉類の取出装置を示す平面図。
【図２】紙葉類間のギャップ値を目標ギャップ値に設定するたの機構を示す図。
【図３】分離部から送り出された紙葉類の後端部が検知された状態を示す図。
【図４】先行する紙葉類と後続する紙葉類との間のギャップ値を検出する状態を示す図。
【図５】先行する紙葉類と後続する紙葉類との間に目標のギャップ値が設定された状態を示す図。
【図６】分離ローラの偏摩耗を判別する判別装置を示す図。
【図７】図７（ａ）は分離ローラの偏摩耗がない部分を切り出して示す図で、図７（ｂ）は分離ローラの偏摩耗している部分を切り出して示す図。
【図８】送りローラが７０度回動したときの分離ローラの回動量を示す図。
【図９】分離ローラに付与するトルクを自動調整する調整装置を示す図。
【符号の説明】
Ｐ…紙葉類、２…収容部（集積部）、４…取出ローラ（取出手段）、１０…分離部（分離手段）、３２…送りローラ、３４…分離ローラ、３７…検知センサ（検知手段）、３８…駆動モータ（トルク付与手段）、３９…測定装置（測定手段）、４１…引抜部（搬送手段）、５０…制御装置（調整手段）、５１，５５…エンコーダ（検出手段）、５２…判別装置（判別手段）、５６…算出装置（算出手段）、５７…制御装置（調整手段）。
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば、郵便物等の紙葉類の取出装置として適用される紙葉類取出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の紙葉類取出装置は、複数通の紙葉類を立位状態で集積収容する収容部を備え、この収容部に収容された複数通の紙葉類のうち集積方向先端にある紙葉類に取出ローラを圧接させ、この取出ローラを回転させることにより紙葉類を取出す。
【０００３】
この取出ローラにより取出された紙葉類は分離部を構成する送りローラとこの送りローラに転接する分離ローラとの間のニップ部を通過することにより、一枚ずつ分離されて送り出される。この送り出された紙葉類は引抜ローラ対により引き抜かれて搬送ローラ対により挟持搬送され、後処理部へと送られる。
【０００４】
分離ローラには、搬送方向と逆方向のトルクが付与され、先行する紙葉類に連れ出される２枚目以降の紙葉類を先行する紙葉類から分離させるようになっている。
【０００５】
引抜ローラ対は、分離部の送りローラより少なくとも速い周速で回転し、分離部の送りローラと分離ローラとの間のニップ部で挟持された状態の紙葉類をニップ部から引き抜くように動作する。
【０００６】
ところで、引抜ローラ対で引き抜かれて搬送される紙葉類間には所定大きさのギャップが形成され、後段の処理部での処理を良好に行うことができるようになっている。
【０００７】
この紙葉類間のギャップは、先行する紙葉類の後端を検知センサで検出するとともに、この先行する紙葉類に後続する紙葉類の先端を検出し、この検知情報と紙葉類の搬送速度とにより測定するようになっている。
【０００８】
この測定されたギャップ量は所望するギャップ値と比較され、測定されたギャップ量が所望するギャップ量に一致しない場合には、一致するように先行する紙葉類に対し後続の紙葉類の搬送速度を可変制御する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来においては、引抜ローラ対の紙葉類搬出側に検出センサを配設していたため、引抜ローラ対と搬送ローラ対との間に紙葉類間のギャップ量を可変制御するためのスペースが必要になり、その分、紙葉類の搬送経路が長くなり、装置が大型化してしまうという問題があった。
【００１０】
この発明は、上記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、分離手段の紙葉類搬出側に検出センサを設けて紙葉類間のギャップを検出することにより、紙葉類の搬送経路を短縮化できるようにした紙葉類取出装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１記載の発明は、紙葉類を集積する集積部と、この集積部に集積された紙葉類を取出す取出手段と、この取出手段により取出された紙葉類を分離して送り出すもので、外形寸法を略同一寸法とする送りローラと分離ローラとを有する分離手段と、前記送りローラが所定角度ずつ回動されることに基づいて従動回転する前記分離ローラの回動角度を検出する検出手段と、この検出手段によって検出された前記分離ローラの回動角度と前記送りローラの回動角度との間に所定値以上の差異が発生した場合、前記分離ローラが偏摩耗状態にあると判別する判別手段とを具備する。
【００１３】
請求項３記載の発明は、紙葉類を集積する集積部と、この集積部に集積された紙葉類を取出す取出手段と、この取出手段により取出された紙葉類を一枚ずつに分離して送り出す送りローラと分離ローラとを有する分離手段と、この分離手段の分離ローラに対し前記送りローラの回転方向と逆方向のトルクを付与するトルク付与手段と、前記送りローラの回転に伴なって従動回転する前記分離ローラの外周移動量を検出する検出手段と、前記トルク付与手段が前記分離ローラにトルクを付与していないときに前記送りローラの所定時間の回転に伴なって従動回転する前記分離ローラの外周移動量ｄｉを検出するとともに、前記分離ローラにトルクを付与したときに従動回転する前記分離ローラの外周移動量ｄｔを検出する検出手段と、この検出手段によって検出された外周移動量ｄｉ，ｄｔからｄｉ−ｄｔ／ｄｉの値を算出する算出手段と、この算出手段によって算出されるｄｉ−ｄｔ／ｄｉの値が一定になるように前記分離ローラに付与するトルク値を調整する調整手段とを具備する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示す実施の形態を参照して詳細に説明する。
図１は、この発明の第１の実施の形態に係る紙葉類取出装置１（以下、単に取出装置１と称する）を示すものである。
【００１５】
取出装置１は、例えば郵便物などの紙葉類Ｐを面方向に複数枚、立位状態で収容する集積部としての収容部２を備えている。収容部２の前方部には、最先端の紙葉類Ｐ１に転接して回転することにより紙葉類Ｐ１をその集積方向と直交する水平方向（図中矢印Ｔ方向）に取出す取出手段としての取出ローラ４が設けられている。
【００１６】
収容部２に収容された紙葉類Ｐは該紙葉類Ｐの集積方向に沿って走行可能に設けられたフロアベルト６上に載置され、その背面側は集積方向に移動可能に設けられたバックアッププレート８によりバックアップされている。
また、取出ローラ４によって取出される紙葉類の取出方向には紙葉類Ｐを１枚ずつに分離して後段の処理部へ送り出す分離手段としての分離部１０が設けられている。
【００１７】
取出ローラ４は回転軸５を介してアーム１１の先端に回動自在に取り付けられている。アーム１１の基端部は、取出装置１の図示しない筐体に回動自在に取り付けられている。アーム１１の基端部には、リンク機構１３を介してアーム１１を揺動させるための駆動モータ１４が接続されている。
【００１８】
アーム１１の基端部には、アーム１１の回転軸に第１及び第２のプーリ１６、１７が一体的に回動自在に取り付けられている。第１のプーリ１６と、ローラ４の回転軸５に取り付けられたプーリ４ａとの間には無端状のベルト１８が巻き掛けられている。第２のプーリ１７と、駆動モータ１９の回転軸に取り付けられたプーリ１９ａとの間には無端状のベルト２０が巻き掛けられている。
【００１９】
フロアベルト６は、装置のフロント側およびリア側で紙葉類Ｐの集積方向に沿って張設された２本の無端状のベルトを有する。各ベルトを巻回した一方のローラ（図示せず）の回転軸６ａには、フロアベルト６を集積方向に沿って正逆両方向に走行させるための駆動モータ２２が接続されている。
【００２０】
バックアッププレート８は、収容部２のリア側で且つフロアベルト６から離間した上端近くで集積方向に延設されたレール２４に対してスライド自在に取り付けられている。バックアッププレート８は、収容部２に立位で収容された集積方向先端側の紙葉類Ｐの主に上端近くに面接する位置に設けられている。また、バックアッププレート８は、図示しない駆動伝達機構を介して接続された駆動モータ２６によってレール２４に沿って集積方向に移動される。
【００２１】
駆動モータ２２によって駆動されるフロアベルト６および駆動モータ２６によって駆動されるバックアッププレート８は、互いに協動して、収容部２に収容した複数枚の紙葉類Ｐをその集積方向に移動させ、集積方向先端にある紙葉類Ｐ１を所定の取出位置に供給するようになっている。
【００２２】
この取出装置１では、集積方向先端の紙葉類Ｐ１から順に取出ローラ４によって搬送路上に取出されるため、紙葉類Ｐが取出される度にフロアベルト６が走行されるとともに、バックアッププレート８が移動される。言い換えると、フロアベルト６およびバックアッププレート８は、集積方向先端の紙葉類Ｐ１が常に所定の取出位置に供給されるように駆動される。
【００２３】
分離部１０は、取出ローラ４によって矢印Ｔ方向に取出される紙葉類Ｐの一面側に転接する位置に設けられた送りローラ３２、および紙葉類Ｐの搬送路を介して送りローラ３２に接触する分離ローラ３４を有する。送りローラ３２と分離ローラ３４の外径寸法は略同一寸法となっている。
【００２４】
また、分離部１０は、送りローラ３２を紙葉類Ｐの送り方向（順方向）に回転させるための駆動モータ３６、および分離ローラ３４に対して逆方向の回転トルクを与えるためのトルク付与手段としての駆動モータ３８を有する。
【００２５】
駆動モータ３６の回転軸に取り付けられたプーリ３６ａと送りローラ３２の回転軸に取り付けられたプーリ３２ａとの間には、無端状のベルト３３が巻回されて張設されている。また、駆動モータ３８の回転軸に取り付けられたプーリ３８ａ、と分離ローラ３４の回転軸に取り付けられたプーリ３４ａとの間には、無端状のベルト３５が巻回されて張設されている。駆動モータ３６により送りローラ３２が順方向に回転し、駆動モータ３８により分離ローラ３４に逆方向のトルクが与えられる。
【００２６】
図２は分離部１０で分離された紙葉類Ｐを抜き取る抜取部４１及びこの抜取部４１で抜き取られた紙葉類Ｐを挟持搬送する搬送部４２、さらに、紙葉類間のギャップ量を所望する大きさに調整するギャップ調整部４０を示すものである。 抜取部４１は矢印方向に回転速度Ｖ２で回転する引抜ローラ対４３ａ，４３ｂを有し、この一対の引抜ローラ対４３ａ，４３ｂの回転により紙葉類Ｐが挟持搬送されて分離部１０から抜き取られる。一対の引抜ローラ４３ａ，４３ｂの回転速度Ｖ２は分離部１０の送りローラ３２の回転速度Ｖ１よりも高速になっている。
搬送部４２はローラ対４５ａ，４５ｂと、このローラ対４５ａ，４５ｂに掛け渡される搬送ベルト４６ａ，４６ｂとによって構成され、抜取部４１で抜き取られた紙葉類を搬送ベルト４６ａ，４６ｂによって速度Ｖ２で挟持搬送するようになっている。
【００２７】
ところで、分離部１０の紙葉類排出側には、紙葉類の搬送方向先端及び後端を光学的に検出する検出手段としての検知センサ４７が配設されている。検知センサ４７は、分離部１０の中心から距離ａだけ紙葉類搬送方向下流側に位置して配設されている。
【００２８】
検知センサ４７と引抜ローラ４３ａ，４３ｂのニップ部までの距離ｂは先行する紙葉類に対し後続する紙葉類の搬送速度を調整するたの速度調整エリヤとなっている。この速度調整エリヤ内で後続する紙葉類の搬送速度が調整され、これにより、先行紙葉類と後続紙葉類との間に所望する目標のギャップＧが形成されるようになっている。
【００２９】
一方、上記した検知センサ４７には送信回路を介して測定手段として測定装置４９が接続され、測定装置４９には送信回路を介して調整手段としての制御装置５０が接続され、制御装置５０には制御回路を介して送りローラ３２の駆動モータ３６が接続されている。
【００３０】
次に、紙葉類Ｐの取出搬送動作を説明する。
まず、駆動モータ１４の駆動により、リンク機構１３を介して取出ローラ４が収容部２の紙葉類側に移動されて最先端の紙葉類Ｐ１に転接するとともに、駆動モータ１９の駆動により、ベルト２０及びベルト１８が走行されて取出ローラ４が回転される。これにより、最先端の紙葉類Ｐ１が取出されて送り出される。この送り出された紙葉類Ｐ１は送りローラ３２と分離ローラ３４との間に送られる。送りローラ３２と分離ローラ３４とは駆動モータ３６，３８の駆動によりそれぞれ矢印方向に回転され、紙葉類は一枚ずつ分離される。この分離された紙葉類Ｐ１は図３に示すように引抜ローラ対４３ａ，４３ｂ間に送り込まれ、引抜ローラ対４３ａ，４３ｂの回転により引き抜かれる。この引き抜かれた紙葉類Ｐ１は搬送ベルト４６ａ，４６ｂ間に送込まれて搬送ベルト４６ａ，４６ｂの走行により挟持搬送されることになる。以後、順次同様にして紙葉類は取出されて搬送される。
【００３１】
ところで、分離部１０で分離されて送り出される最先端の紙葉類Ｐ１が図３に示すように検知センサ４７を通過すると、その搬送方向後端部が検出される。また、後続の紙葉類Ｐ２が分離部１０で分離されてその搬送方向先端部が図４に示すように検知センサ４７を通過すると、その搬送方向先端部が検出される。
【００３２】
この検知情報は、測定装置４９に送信され、この測定装置４９で最先端の紙葉類Ｐ１とこれに後続する紙葉類Ｐ２との間のギャップ値ｇが測定される。この測定されたギャップ値ｇに基づいて制御装置５０により、駆動モータ３６の駆動速度が可変され、送りローラ３２の回転速度が変更される。
【００３３】
即ち、先行紙葉類Ｐ１の後端部と後続紙葉類Ｐ２の先端部との間のギャップ値ｇが所望する目標ギャップ値Ｇになるように送りローラ３２の回転速度が変更される。
例えば、先行紙葉類Ｐ１の後端部と後続紙葉類Ｐ２の先端部との間のギャップ値ｇが目標ギャップ値Ｇより小さい場合には、送りローラ３２の回転速度を遅くなるように変更し、目標ギャップ値Ｇより大きい場合には、送りローラ３２の回転速度を早くなるように変更する。これにより、図５に示すように先行紙葉類Ｐ１の後端部と後続紙葉類Ｐ２の先端部との間に目標のギャップ値Ｇが形成される。
【００３４】
なお、送りローラ３２の駆動を制御する方法としては例えば、ａ．制御距離を一定にする方法、ｂ．制御時間を一定にする方法、ｃ．制御速度を一定にする方法等がある。
【００３５】
ａ．制御距離を一定にする方法は、紙葉類間の計測されたギャップ量ｇに応じて送りローラ３２の回転速度Ｖ１と回転時間ｔを同時に変更する必要がある。この方法によれば、送りローラ３２の速度変化を最小に抑えることができ、駆動モータ３６にかかる負荷を軽減することができる。
【００３６】
ｂ．制御時間を一定にする方法は、送りローラ３２の制御時間ｔを一定にして、回転速度Ｖ１を変更する。この制御方法によれば、変更するパラメータが回転速度だけであるため、プログラムの処理にかかる負荷を軽減できる利点がある。
【００３７】
ｃ．制御速度を一定にする方法は、送りローラ３２の制御速度を一定にして、回転時間を変更する。この方法によれば変更するパラメータが制御時間だけであるため、プログラムの処理にかかる負荷を軽減できる利点がある。
【００３８】
上記したように、この実施の形態によれば、分離部１０の紙葉類搬出側に検知センサ４７を設け、分離部１０の送りローラ３２の回転速度を制御することにより、先行する紙葉類Ｐ１とこれに後続する紙葉類Ｐ２との間のギャップ量ｇを調整してこれを所望する目標ギャップ量Ｇに一致させるため、分離部１０と引抜ローラ対４３ａ，４３ｂとの間のスペースをギャップ調整用のエリアとして利用することができる。
【００３９】
従って、従来のように引抜ローラ対４３ａ，４３ｂと搬送ベルト４６ａ，４６ｂとの間にギャップ調整用のエリアを必要とすることがなく、その分、搬送系の経路を短くすることができ、小型化が可能となる。
【００４０】
図６は分離部１０における分離ローラ３４の偏摩耗を検出する検出装置を示すものである。
分離ローラ３４には同軸的に検出手段としてのエンコーダ５１が設けられ、このエンコーダ５１には分離ローラ３４が偏摩耗しているか否かを判別する判別手段としての判別装置５２が接続されている。
【００４１】
また、送りローラ３２を駆動する駆動モータ３６は制御装置５３により、送りローラ３２を所定角度ずつ、例えば、７０度ずつ回動させるように制御されるようになっている。
【００４２】
ところで、分離ローラ３４のＡ部は図７（ａ）に拡大して示すように偏摩耗していない部分を示し、Ｂ部は図７（ｂ）に拡大して示すように偏摩耗している部分を示す。ここで、分離ローラ３４のＡ部の外周長をｄ２、Ｂ部の外周長をｄ１としたとき、ｄ２＞ｄ１の関係となる。
【００４３】
次に、分離ローラ３４の偏摩耗の検出動作について説明する。
まず、送りローラ３２を駆動モータ３６により７０度ずつ回動させる。この回動により分離ローラ３４が従動回転し、その回動角度がエンコーダ５１によって検出される。この検出された回動角度が７０度であれば、判別装置５２はこの部分は偏摩耗していない部分Ａと判別する。
【００４４】
また、エンコーダ５１によって検出された回動角度が図８に示すように７０度以上であれば、判別装置５２はこの部分は偏摩耗している部分Ｂと判別する。
【００４５】
この実施の形態によれば、送りローラ３２を回転させるだけで分離ローラ３４の偏摩耗を自動的に検出することができる利点ある。
図９は分離部１０の分離ローラ３４に付与するトルクを自動調整する調整装置を示すものである。
分離ローラ３４には同軸的にエンコーダ５５が設けられ、このエンコーダ５５には送りローラ３２と分離ローラ３４との滑り率を算出する算出装置５６が接続されている。算出装置５６には、滑り率が一定になるように分離ローラ３４に付与するトルクを制御する調整手段としての制御装置５７が接続されている。
【００４６】
ここで、トルク調整とは、送りローラ３２を一定速度Ｖ１で回転させ、分離ローラ３４に一定トルクをかけた場合の送りローラ３２と分離ローラ３４との間のすべり率を一定にする調整法である。
【００４７】
送りローラ３２を一定速度Ｖ１で回転して分離ローラ３４に一定トルクをかけると、分離ローラ３４の速度Ｖ２はＶ１より遅くなる。
この現象を利用し、分離ローラ３４にトルクをかけていないときの、ある一定時間における分離ローラ３４の移動量ｄｉと、トルクをかけたときの、ある一定時間における分離ローラ３４の移動量ｄｔとの差をｄｉで割ったものをすべり率と呼ぶ。すべり率Ｓは以下の式となる。
Ｓ＝（ｄｉ−ｄｔ）／ｄｉ
次に、分離ローラ３４にかかるトルクを自動調整する場合について説明する。
【００４８】
まず、分離ローラ３４にトルクを付与しない状態で、分離ローラ３４を一定時間回転させる。この回転数はエンコーダ５５によって検出され、その外周移動量ｄｉが検出される。ついで、分離ローラ３４にトルクを付与した状態で、分離ローラ３４を一定時間回転させる。この回転数はエンコーダ５５によって検出され、その外周移動量ｄｔが検出される。こののち、算出装置５６により、外周移動量ｄｉ，ｄｔの差（ｄｉ−ｄｔ）を外周移動量ｄｔで割って滑り率を算出する。制御装置５７はこの算出された滑り率が一定になるように駆動モータ３６の駆動を制御して分離ローラ３４に付与するトルクを調整する。
【００４９】
この実施の形態によれば、すべり率Ｓが一定となるようにするため、分離ローラ３４に付与するトルクを調整して摩耗等で分離ローラ３４の形状が変わった場合でも、紙葉類を確実に分離して送り出すことができる。
なお、本発明は上記した実施の形態に限られることなく、その要旨の範囲内で種々変形実施可能なことは勿論である。
【００５０】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように、分離手段の紙葉類搬出側に紙葉類間のギャップ値を検出する検出手段を配設するため、分離手段と引抜手段との間のエリヤを紙葉類間の目標ギャップを設定するための調整エリヤとして利用できる。従って、従来のように引抜ローラと搬送ローラ対との間に紙葉類間の目標ギャップ値を設定するための調整エリヤを必要とすることがなく、その分、紙葉類の搬送経路を短縮化して小型化が可能になる。
【００５１】
また、送りローラを所定角度回動させたとき、送りローラと分離ローラとの回動角度に所定値以上の差異が発生した場合には、分離ローラが偏摩耗状態にあると判別するため、分離ローラの偏摩耗を自動で検出することができる。
【００５２】
さらに、送りローラと分離ローラとの間の滑り率が一定になるように、分離ローラに付与するトルクを調整するため、摩耗等で分離ローラの形状が変わった場合でも、確実に紙葉類を分離して送り出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施の形態に係る紙葉類の取出装置を示す平面図。
【図２】紙葉類間のギャップ値を目標ギャップ値に設定するたの機構を示す図。
【図３】分離部から送り出された紙葉類の後端部が検知された状態を示す図。
【図４】先行する紙葉類と後続する紙葉類との間のギャップ値を検出する状態を示す図。
【図５】先行する紙葉類と後続する紙葉類との間に目標のギャップ値が設定された状態を示す図。
【図６】分離ローラの偏摩耗を判別する判別装置を示す図。
【図７】図７（ａ）は分離ローラの偏摩耗がない部分を切り出して示す図で、図７（ｂ）は分離ローラの偏摩耗している部分を切り出して示す図。
【図８】送りローラが７０度回動したときの分離ローラの回動量を示す図。
【図９】分離ローラに付与するトルクを自動調整する調整装置を示す図。
【符号の説明】
Ｐ…紙葉類、２…収容部（集積部）、４…取出ローラ（取出手段）、１０…分離部（分離手段）、３２…送りローラ、３４…分離ローラ、３７…検知センサ（検知手段）、３８…駆動モータ（トルク付与手段）、３９…測定装置（測定手段）、４１…引抜部（搬送手段）、５０…制御装置（調整手段）、５１，５５…エンコーダ（検出手段）、５２…判別装置（判別手段）、５６…算出装置（算出手段）、５７…制御装置（調整手段）。
Claims (4)
- 紙葉類を集積する集積部と、
この集積部に集積された紙葉類を取出す取出手段と、
この取出手段により取出された紙葉類を分離して送り出すもので、外形寸法を略同一寸法とする送りローラと分離ローラとを有する分離手段と、
前記送りローラが所定角度ずつ回動されることに基づいて従動回転する前記分離ローラの回動角度を検出する検出手段と、
この検出手段によって検出された前記分離ローラの回動角度と前記送りローラの回動角度との間に所定値以上の差異が発生した場合、前記分離ローラが偏摩耗状態にあると判別する判別手段と、
を具備することを特徴とする紙葉類取出装置。 - 前記検出手段はエンコーダを用いて前記分離ローラの回動角度を検出することを特徴とする請求項１記載の紙葉類取出装置。
- 紙葉類を集積する集積部と、
この集積部に集積された紙葉類を取出す取出手段と、
この取出手段により取出された紙葉類を一枚ずつに分離して送り出す送りローラと分離ローラとを有する分離手段と、
この分離手段の分離ローラに対し前記送りローラの回転方向と逆方向のトルクを付与するトルク付与手段と、
前記送りローラの回転に伴なって従動回転する前記分離ローラの外周移動量を検出する検出手段と、
前記トルク付与手段が前記分離ローラにトルクを付与していないときに前記送りローラの所定時間の回転に伴なって従動回転する前記分離ローラの外周移動量ｄｉを検出するとともに、前記分離ローラにトルクを付与したときに従動回転する前記分離ローラの外周移動量ｄｔを検出する検出手段と、
この検出手段によって検出された外周移動量ｄｉ，ｄｔからｄｉ−ｄｔ／ｄｉの値を算出する算出手段と、
この算出手段によって算出されるｄｉ−ｄｔ／ｄｉの値が一定になるように前記分離ローラに付与するトルク値を調整する調整手段と、
を具備することを特徴とする紙葉類取出装置。 - 前記検出手段はエンコーダを用いて前記分離ローラの外周移動量ｄｉ，ｄｔを検出することを特徴とする請求項３記載の紙葉類取出装置。
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