JP4762293B2 - 紙葉類搬送装置 - Google Patents

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Description

本発明は、用紙(書類や帳票等)をスタッカ部に搬送する紙葉類搬送装置に関する。
従来の搬送装置では、多種多様な用紙を、搬送しスタッカ部に振り分けて載置する。この搬送されてきた用紙を、渦巻歯板材の挟持爪部でそれぞれ挟持して、スタッカ部に反転載置する技術が開示されている(特許文献1参照)。
特開2005−263453号公報
しかしながら、渦巻歯材板は、少なくとも搬送する最大用紙サイズに合わせた大きさにしなければならない。また、用紙サイズが大きい、あるいは用紙に折り目が付いている場合、屈折したり、サイズの異なる用紙の端部が揃わないで載置されてしまったりする。この場合、人手を介して用紙を揃える必要がある。
上記に鑑み、本発明は、異なるサイズの用紙の積載を的確に行え、かつ用紙を挟持する羽根車を小さくした紙葉類搬送装置を提供することを目的とする。
本発明の一態様に係わる紙葉類搬送装置は、用紙を搬送する搬送路と、搬送された用紙を振り分ける振り分け部と、振り分けられた用紙を保持するスタッカ部と、を有し、スタッカ部は、回転軸と、この回転軸に対して渦巻き状に延出し、用紙の一端を間に把持して搬送する複数の把持爪部と、を有する回転搬送部と、回転搬送路により搬送された用を把持爪部から抜き取る抜き取り部と、回転搬送部が回転可能に把持爪部の先端と対向する溝部を持ち、把持爪部から抜き取られた用紙の一端を把持爪部の先端と溝部との間で狭持し、この狭持する用紙の量に応じて把持爪部との間の距離が可変に設けられたステージと、回転搬送部の上部に配置され、用紙の他端を吸着して用紙を搬送する吸着搬送部と、把持爪部の先端とステージの溝部との間に狭持された用紙の一端を当接させるストッパと、を具備する。
本発明によれば、異なるサイズの用紙の積載を的確に行う紙葉類搬送装置を提供できる。
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る紙葉類搬送装置10を表す側面図である。紙葉類搬送装置10は、水平搬送路11、垂直搬送路13、搬送ローラ14、分岐ゲート15、排出ローラ17、羽根車18、抜き取り板19、ステージ20、ストッパ21、スタッカ部23、吸着搬送部24、図示しない各部の駆動部等を備え、図示しない給紙部から取り込まれた帳票をスタッカ部23に搬送する。図1に示す紙葉類搬送装置10は、スタッカ部23を縦方向に複数段有している。なお、この紙葉類搬送装置10は、互いの水平搬送路11が接続され、スタッカ部23を増設することも可能である。
図2は、この紙葉類搬送装置10の側面の一部を拡大した拡大側面図である。図3は、紙葉類搬送装置10の駆動系の構成を表すブロック図である。水平搬送路11は、図示しない給紙部から取り込まれた帳票Aを、紙葉類搬送装置10の水平方向に搬送するためのガイドである。搬送ベルト12は、水平搬送路11に設けられている。搬送ベルト12は、一方向に駆動し、供給された帳票Aを垂直搬送路13または次の紙葉類搬送装置に搬送する。搬送ベルト12は、ドライバ30によって回転制御されるモータ31の回転動作に伴って、駆動する。ドライバ30は、制御部25によって動作制御される。
垂直搬送路13は、帳票Aを排出目標のスタッカ部に搬送するためのガイドである。
搬送ローラ14は、垂直搬送路13上に複数配置されている。搬送ローラ14は、一方向(図2では時計方向)に回転し、帳票Aを上方へと搬送する。そして、帳票Aを順次指定されたスタッカ部23に搬送する。どのスタッカ部23に排出するかは、例えば図示しない帳票読取部で読み取られた画像の認識処理結果に基づいて決定される。なお、搬送ローラ14同士の用紙搬送速度と排出ローラ17の用紙搬送速度とは、ほぼ等しく設定する。搬送ローラ14は、ドライバ32によって回転制御されるモータ33の回転動作に伴って、回転する。ドライバ32は、制御部25によって動作制御される。
分岐ゲート15は、水平搬送路11と垂直搬送路13との分岐位置、垂直搬送路13と各スタッカ部23との分岐位置に設けられている。分岐ゲート15は、供給された帳票Aが指定されたスタッカ部23に振り分けられるように、リレー回路42によって垂直搬送路13またはスタッカ部23に搬送方向を切り替える。分岐ゲート15は、リレー回路42によって、水平搬送路11側又は垂直搬送路13側に切り替わり、帳票Aの振り分けを可能にする。リレー回路42は、制御部25の動作制御で起動する。
用紙検出部16は、搬送路11,13上および分岐ゲート15と排出ローラ17との間に例えば光センサがそれぞれ配置され、帳票Aを検出する。光センサは、発光部から受光部に出力される光が搬送された帳票Aによって遮断されると、帳票Aが搬送路を通過したこと、帳票Aの先端がスタッカ部23への排出位置に到ったことを検出する。制御部25は、用紙検出部16が帳票を検出すると、指定されたスタッカ部に設けられた羽根車18と吸引ファン24aと吸着搬送ベルト24bの駆動制御を開始する。なお、制御部25は、用紙検出部16の光を遮る時間tと、予め設定されている帳票の搬送速度vとに基づいて、帳票の送り長さ(搬送方向の長さ)L=v・tを算出することも可能である。
排出ローラ17は、用紙検出部16と羽根車18との間に設けられる。この排出ローラ17は、一方向(図2では時計方向)に回転し、供給された帳票Aを指定されたスタッカ部23に搬送する。排出ローラ17の用紙搬送速度は、羽根車18の用紙搬送速度より早く設定する。そのため、帳票Aの先端が羽根車18の把持爪部18bの根元まで挿入されて挟持されることが可能となる。排出ローラ17は、ドライバ34によって回転制御されるモータ35の回転動作に伴って、回転する。ドライバ34は、制御部25によって動作制御される。
羽根車18は、回転軸18aと、この回転軸18aを中心に所定間隔で配置される複数の把持爪部18bと、を有する。図4は、スタッカ部側から羽根車側を見た内部構成図である。図5は、用紙サイズに応じて配置される羽根車の配置関係を表す図である。羽根車18は、紙葉類搬送装置10が搬送可能な用紙幅(例えば最大の用紙幅)に応じて、各スタッカ部23に対して帳票幅方向に複数配置されている。
この回転軸18aは、帳票Aを巻き取る方向(図2では反時計方向)に回転する。複数の把持爪部18bは、回転軸18aを中心に所定間隔でインボリュート曲線状に延出し、かつ用紙の一端をこれらの間に形成される隙間18cに把持して搬送する。この隙間18cは、帳票Aを把持可能な幅に形成されている。この羽根車18は、ドライバ36によって回転制御されるモータ37の回転動作に伴って、回転する。ドライバ36は、制御部25によって動作制御される。この羽根車18は、回転軸と、この回転軸に対して渦巻き状に延出し、かつ用紙の一端をこれらの間に把持して搬送する複数の把持爪部と、を有する回転搬送部として機能する。
抜き取り板19は、回転軸18aから外周方向に延出し、図4に示すように羽根車18の間を補間して配置されている。抜き取り板19には、回転する羽根車18の把持爪部18bの間(隙間18c)に挟持された帳票Aの先端が当接する。この帳票Aが抜き取り板19に当接した後も、羽根車18は、回転するので、帳票Aは羽根車18から抜き取られる。帳票Aは、先端が抜き取り板19に当接した状態でこの抜き取り板19の上方から下方に移動する。抜き取り板19は、把持されている用紙を把持爪部18bから取り外す取り外し部として機能する。
図6は、ステージを表す上面図である。図7は、羽根車とステージの配置関係を表す側面図である。図8は、同じく、羽根車とステージの正面の一部を拡大した拡大正面図である。図9は、用紙が羽根車とステージに把持されている状態を表す図である。ステージ20は、溝部20aを形成している。ステージ20は、羽根車18の外周に対向し羽根車18とスタッカ部23との間に配置されている。羽根車1つに対し、ステージ1つが対向する。ステージ20は、羽根車18から抜き取られた帳票Aの先端部を羽根車18との間に保持する。すなわち、ステージ20は、回転可能な羽根車18(把持爪部18bの先端部)と溝部20aとが対向して形成された凹形状により帳票Aを湾曲させて羽根車18との間で保持(狭持)する。なお、ステージ20の長さは、例えばこの紙葉類搬送装置10で搬送可能な帳票のうち、帳票の送り長さの最小値に構成する。
ステージ20と羽根車18の先端部との間に帳票Aが保持されてない初期状態の時には、図8に示すように、把持爪部18bの先端部を高さDの溝部20aに対して高さs=D/2の隙間20bを開けて配置することにより、羽根車18はステージ20(溝部20a)に対して回転可能に対向している。把持爪部18bの先端部と溝部20aとの間に形成された隙間20bにおいて、把持爪部18bから抜けた帳票Aの先端部が保持(狭持)される。なお、溝部20aの高さDは、用紙を搬送される用紙の最大厚さ以上に湾曲し保持する高さであるのが望ましい。すなわち、この隙間20bの高さsがD/2より高くなると、羽根車18の外周での抑えが弱くなって、ステージ20と羽根車18とによる帳票Aの保持力が弱くなる。また、この隙間20bの高さsがD/2より低くなると、羽根車18の外周での抑えが強くなって、保持された帳票にジャムが発生したり、この隙間20bに帳票が搬送されない状態が発生したりする可能性がある。
羽根車18およびステージ20は一対で構成され、これらは紙葉類搬送装置10が搬送する帳票の用紙サイズに対応して複数対配置する。ステージ20の各々は独立して、保持された帳票の重さ・厚さに応じて昇降する(図2参照)。ステージ20は、例えば伸縮するばね機構を有する(図示せず)。保持する帳票の枚数が多くなると、その重さ・厚さに応じて徐々にそれぞれのばねが縮んで下降する。すなわち、異なる用紙サイズの帳票を複数枚保持した場合、羽根車18およびステージ20のそれぞれの対に保持される帳票の重さが異なるので、その重さ・厚さに応じてそれぞれのばねの伸縮量は異なる。また、ステージ20は、オペレータ等によって保持していた帳票が取り除かれると、ばねが伸長して上昇する。なお、このステージ20の昇降動作は、羽根車18の外周面との間で、帳票Aの先端部を保持できるものであれば、ガス圧等の圧力を利用して行なってもよいし、モータ等を利用して機械的に行なってもよい。
図10は、サイズの異なる用紙が羽根車とステージで把持されている状態を表す図である。羽根車18とステージ20の対は対毎にステージ20が昇降するので、同一スタッカ部に異なる用紙サイズを積載する場合でも、帳票の先端部を揃えて保持することができる。
ストッパ21は、抜き取り板19の一端の下、略垂直方向に設置され、ステージ20上に保持された帳票Aの先端がそれぞれ当接する。抜き取り板19に当接した帳票Aは羽根車18の回転に伴い、抜き取り板19の上方から下方に移動し、ストッパ21に当接する。そして、帳票Aの先端がストッパ21に当接した状態で、ステージ20上に積み重なって、帳票の先端が揃えられた状態で保持される。
スタッカ部23は、ステージ20の下方に配置され、ステージ20よりも長い帳票Aの他端(後端)を保持する。スタッカ部23は、複数(図1では、縦方向に8段)設置される。
吸着搬送部24は、羽根車18の上方、排出方向延長線上に設置され、帳票を吸引する吸引ファン24a、吸引されている帳票を搬送する吸着搬送ベルト24bを有する。図11は、羽根車と吸着搬送部の配置関係を表す図である。例えば図11では、吸着搬送ベルト24bが羽根車に対応して設置され、吸引ファン24aが直列に2個1組で配置されている。吸着搬送部24の搬送面には、吸引ファン24aにより帳票を吸引する複数の穴部24cを有し、帳票Aに対する吸引方向(図2上方向)への吸引力を高める。この吸引ファン24aは、ドライバ38によって回転制御されるモータ39の回転動作に伴って、回転する。なお、この吸引ファン24aと吸着搬送ベルト24bは、この紙葉類搬送装置10が使用する帳票の最大用紙サイズ(幅)に対応させて複数配置することが好ましい。
吸着搬送ベルト24bは、オープンベルトであり、先端部が羽根車18に挟持された帳票Aの後端部を吸引搬送する。吸着搬送ベルト24bは、吸引ファン24aと繋がる複数の穴部24dを有し、吸引ファン24aによる吸引力を高める。吸着搬送ベルト24bは、ドライバ40によって回転制御されるモータ41の回転動作に伴って、駆動する。ドライバ30は、制御部25によって動作制御される。
吸着搬送ベルト24bは、搬送方向(図2では時計方向)に回転し、ステージ20に対してストッパ21の反対方向、すなわち羽根車18から遠方の方向(図2、図11の矢印参照)に帳票Aの後端を搬送する。吸着搬送部24を過ぎた帳票Aの後端部は、自重によって降下し、スタッカ部23に着地する。吸着搬送ベルト24bの用紙搬送速度と、羽根車18の用紙搬送速度とは、ほぼ等しく設定する。この結果、帳票Aは、先端部がストッパ21によって揃えられ、かつステージ20に保持され、後端部がスタッカ部23によって保持される。
帳票の先端部を羽根車18とステージ20で保持し、後端部を吸着搬送部24により吸着搬送することにより、羽根車18の大きさを最大用紙サイズに合わせる必要がなく、小さくすることができる。また、用紙サイズが大きい(送り長さが長い)場合であっても、用紙に折り目が付いている場合であっても、用紙が伸長されて的確にスタッカ部23に載置することができる。
制御部25は、制御ホスト100からの指示に基づいて、紙葉類搬送装置10内の各種ドライバ、リレー回路の動作制御を行い、帳票Aの搬送制御を行なう。
制御ホスト100は、OCRアプリケーションソフトウェアプログラムを実装し、起動させる。そして、読み取られた画像の認識処理結果に基づいて、帳票の排出先のスタッカ指定やナンバリングデータの印字が、読み取り処理された帳票毎に行われるように、制御部25に指示を与える。この指示に基づいて、制御部25が各種ドライバ、リレー回路の動作制御を行なる。なお、制御部25が、このOCRアプリケーションソフトウェアプログラムを実装して、上述した画像の認識処理を行なうようにすることも可能である。
次に、この紙葉類搬送装置10による帳票の搬送動作を説明する。
まず搬送される帳票Aが、用紙サイズの小さい帳票、すなわちこの帳票の長さ(送り長さ)が、羽根車18の羽根の長さより短い場合を説明する。図12は、用紙サイズの小さい帳票の搬送動作を表す図である。
制御部25は、水平搬送路11上の搬送ベルト12、垂直搬送路13上の搬送ローラ14および分岐ゲート15を駆動制御し、制御ホスト100から入力する用紙搬送制御の実行指示に基づいて帳票Aの搬送を行なう。帳票Aは、指定された排出先のスタッカ部23に搬送される。
搬送路11,13上および指定されたスタッカ部23の近傍に配置された用紙検出部16が、搬送されてきた帳票Aを検出すると、制御部25は指定されたスタッカ部23の羽根車18、吸引ファン24a、吸着搬送ベルト24bを駆動制御する。
回転開始時、羽根車18の回転速度は、排出ローラ17の用紙搬送速度より遅く制御する。この結果、帳票Aは、羽根車18の隙間18cに挿入されて把持爪部18bに把持される。羽根車18は、この把持された状態で、帳票Aをステージ20の配置位置に回転搬送する(図12の上段の用紙搬送を参照)。
次に、制御部25は、吸引ファン24a、吸着搬送ベルト24bを駆動させるか否か判断する。ここで、制御部25は、例えば帳票Aが用紙検出部16の光を遮る時間tと、予め設定されている帳票の用紙搬送速度vとに基づいて、帳票の送り長さ(搬送方向の長さ)L=v・tを算出する。そして、搬送される帳票の送り長さが、予め設定された送り長さ以下の場合、例えばこの帳票の送り長さが羽根車18の羽根の長さ以下の場合、吸引ファン24a、吸着搬送ベルト24bを駆動させずに、停止状態を維持させる。ここでは、帳票の送り長さが羽根車18の羽根の長さよりも短いので、吸引ファン24aおよび吸着搬送ベルト24bは停止状態を維持させる。
次に、この把持された帳票Aの先端が抜き取り板19に当接すると、この抜き取り板19は羽根車18の回転に伴う帳票Aの搬送を停止させる。なお、帳票Aの搬送が停止した後も、羽根車18は搬送方向(図12では、反時計方向)に回転する。この結果、帳票Aは、回転する羽根車18から抜き取られ、帳票Aの先端は抜き取り板19に沿って上方から下方に移動し、ストッパ21に当接する。
抜き取られた帳票Aの先端部は、ステージ20上に載置される。この帳票Aの先端部は、羽根車18の回転が可能な状態でステージ20と羽根車18の外周(把持爪部18bの先端部分)とで抑えられ、このステージ20上に保持される。そして、次の帳票が搬送されると、上記と同様の搬送動作を行い、ステージ20上で順次帳票を重ねて保持する。このように、複数の帳票が保持されると、ステージ20はその重さに応じて下降し、ステージ20と把持爪部18bとの間で先端が揃えられた複数の帳票を保持することができる。
次に、搬送される帳票Aが、用紙サイズの大きい帳票、すなわちこの帳票の長さ(送り長さ)が、羽根車18の羽根の長さより長い場合を説明する。図13は、用紙サイズの大きい帳票の搬送動作を表す図である。なお、ここでは、前述した用紙サイズの小さい帳票の搬送動作と異なる動作のみを説明する。
制御部25は、排出先のスタッカ部23の吸引ファン24a、吸着搬送ベルト24bを駆動する。これにより、吸引ファン24a、吸着搬送ベルト24bは、帳票の後端部の吸着及び搬送を行なう。前述した用紙検出部16の検出結果と用紙搬送速度とに基づいて、帳票の長さを算出する。この算出された帳票の長さに基づき、帳票の後端部が吸着搬送ベルト24bに到るタイミングで吸引ファン24a及び吸着搬送ベルト24bを駆動させる。
吸着搬送ベルト24b近傍に到った帳票Aの後端部は、吸引ファン24aによって、図13に示すように上方に吸引され、吸着搬送ベルト24bに吸着する。吸着搬送ベルト24bは、吸着した帳票Aの後端部を搬送方向(図13に示す矢印方向)に搬送する。吸着搬送ベルト24bによって搬送される帳票Aの後端部は、折れ曲がることなく、弧を描くようにして搬送される(図13の中段の搬送状態参照)。吸着搬送部24を通り過ぎた帳票Aの後端部は、吸着搬送ベルト24bから離れ、自重によって降下し、円弧を描いてスタッカ部23に着地する。
帳票Aはストッパ21に当接し、先端部はステージ20と羽根車18の外周との間に保持される。この結果、帳票Aは、先端部がストッパ21によって揃えられステージ20に保持され、後端部がスタッカ部23によって保持される。
羽根車の大きさに比べて、送り長さの長い用紙を搬出することができる。すなわち、用紙サイズに合わせた従来の羽根車の大きさに比べて、本実施形態の紙葉類搬送装置は羽根車18を小さくすることができる。羽根車を小さくしても、従来搬送が困難だったサイズの用紙を的確にスタッカ部23に搬出することができる。
また、用紙の送り長さが長い場合であっても、吸着搬送部24により、用紙が伸長されて的確にスタッカ部23に載置することができる。
このように、本実施形態に係る紙葉類搬送装置は、羽根車によって搬送された帳票の先端部を、ステージと羽根車の外周の間に保持するとともに、ストッパによる帳票の先端揃えを行なう。これにより、帳票の先端揃えを的確に行なうことができる。図14は、異なる用紙サイズの帳票を同一のスタッカ部に保持している状態を表す図である。
また、本実施形態に係る紙葉類搬送装置は、ステージと羽根車の外周の間に先端部を保持するので、帳票の順番の入り繰りを防止できる。
また、従来では、羽根車外周の3/4程度の送り長さの帳票を搬送するのが限界であった。これに対して、本実施形態に係る紙葉類搬送装置は、ステージ上に帳票の先端部を保持するとともに、帳票の後端部を吸着搬送部(吸引ファン、吸着搬送ベルト)で吸着して、ステージに対してストッパの反対方向に、この後端部を搬送する。この結果、従来と同等の外周の羽根車に対して、この外周以上の送り長さを有する帳票を搬送することができる。
また、上記のごとく、吸着搬送部(吸引ファン、吸着搬送ベルト)を用いて、帳票の後端部を、ステージに対してストッパの反対方向に強制的に搬送することにより、帳票の送り長さに影響されずに、帳票の搬送を行なうことができ、ジャムの発生を防止できる。
また、本実施形態に係る紙葉類搬送装置は、用紙サイズに合わせた従来の羽根車の大きさに比べて、羽根車を小さくすることができる。羽根車を小さくしても、従来搬送が困難だったサイズの用紙を的確にスタッカ部に排出することができる。
また、羽根車を小さくできることにより、スタッカ部1段に積載できる帳票の枚数を多くすることができる。また、スタッカ部1段の高さを低くすることで、装置を小さくすることができる。また、従来と同じ大きさの装置にした場合、スタッカ部をより多く設置することができる。
なお、本発明の実施形態は上記の実施形態に限られず拡張、変更可能であり、拡張、変更した実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
本発明の一実施形態に係る紙葉類搬送装置を表す側面図である。 同じく、紙葉類搬送装置の側面の一部を拡大した拡大側面図である。 紙葉類搬送装置の駆動系の構成を表すブロック図である。 スタッカ部側から羽根車側を見た内部構成図である。 用紙サイズに応じて配置される羽根車の配置関係を表す図である。 ステージを表す上面図である。 羽根車とステージの配置関係を表す側面図である。 羽根車とステージの正面の一部を拡大した拡大正面図である。 帳票が羽根車とステージに把持されている状態を表す図である。 サイズの異なる帳票が羽根車とステージで把持されている状態を表す図である。 羽根車と吸着搬送部の配置関係を表す図である。 用紙サイズの小さい帳票の搬送動作を表す図である。 用紙サイズの大きい帳票の搬送動作を表す図である。 スタッカ部に用紙サイズの異なる帳票が積載された状態を表す図である。
符号の説明
10…紙葉類搬送装置、11…水平搬送路、12…搬送ベルト、13…垂直搬送路、14…搬送ローラ、15…分岐ゲート、16…用紙検出部、17…排出ローラ、18…羽根車、18a…回転軸、18b…把持爪部、18c,20b…隙間、19…抜き取り板、20…ステージ、20a…溝部、20b…隙間、21…ストッパ、23…スタッカ部、24…吸着搬送部、24a…吸引ファン、24b…吸着搬送ベルト、24c,24d…穴部、25…制御部、30,32,34,36,38,40…ドライバ、31,33,35,37,39,41…モータ、42…リレー回路、100…制御ホスト、A…帳票

Claims (1)

  1. 用紙を搬送する搬送路と、
    前記搬送された用紙を振り分ける振り分け部と、
    前記振り分けられた用紙を保持するスタッカ部と、
    を有し、
    前記スタッカ部は、
    回転軸と、この回転軸に対して渦巻き状に延出し、前記用紙の一端を間に把持して搬送する複数の把持爪部と、を有する回転搬送部と、
    前記回転搬送路により搬送された前記用紙を前記把持爪部から抜き取る抜き取り部と、
    前記回転搬送部が回転可能に前記把持爪部の先端と対向する溝部を持ち、前記把持爪部から抜き取られた前記用紙の一端を前記把持爪部の先端と前記溝部との間で狭持し、この狭持する用紙の量に応じて前記把持爪部との間の距離が可変に設けられたステージと、
    前記回転搬送部の上部に配置され、前記用紙の他端を吸着して前記用紙を搬送する吸着搬送部と、
    前記把持爪部の先端と前記ステージの溝部との間に狭持された前記用紙の一端を当接させるストッパと、
    を具備することを特徴とする紙葉類搬送装置。
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