JP4810276B2 - 紙葉類供給装置及び紙葉類供給方法 - Google Patents

紙葉類供給装置及び紙葉類供給方法 Download PDF

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本発明は、郵便物などの紙葉類を供給する紙葉類供給装置及び紙葉類供給方法に関し、特に、上流搬送部から供給される紙葉類を一時的に蓄積するとともに、蓄積した紙葉類を一定量ずつピックアップして下流搬送部に供給する流量ならし部を備える紙葉類供給装置及び紙葉類供給方法に関する。
郵便物などの紙葉類を供給する紙葉類供給装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。この種の紙葉類供給装置は、上流搬送部から供給される紙葉類を一時的に蓄積するとともに、蓄積した紙葉類を一定量ずつピックアップして下流搬送部に供給する流量ならし部を備えている。これにより、下流に接続される紙葉類処理装置においては、紙葉類が一定量ずつ供給され、各紙葉類に対する処理、例えば、消印の押印処理、光学的な宛先の読み取り・認識処理、宛先による区分処理などを確実に実施することが可能になる。
図6は、従来例に係る紙葉類供給装置の流量ならし部を示す平面図である。
この図に示すように、流量ならし部100は、上流搬送部101から送り込まれる紙葉類1を一時的に蓄積する蓄積部102と、蓄積部102における紙葉類1の蓄積量を検出する蓄積量検出手段103と、蓄積部102に蓄積された紙葉類1を一通ずつピックアップして下流に送出するピックアップフィーダ機構104とを備えており、また、ピックアップフィーダ機構104は、多数の吸着孔を有する吸着ベルト105と、吸着ベルト105を介して紙葉類1を吸引する真空吸引室106と、紙葉類1の搬送方向と逆方向に回転するリバースローラ107と、リバースローラ107に巻回されるリバースベルト108と、紙葉類1の底辺を支持する底面ベルト109と、吸着ベルト105から下流搬送部110に送出される紙葉類1の位置を検出する複数個の紙葉類検出器111a〜111eと、吸着ベルト105を正逆駆動させる駆動用ローラ112とを備えて構成されている。
上述のように構成された流量ならし部100では、重なったり、不定の間隔で上流搬送部101から送られてくる紙葉類1を立ち姿勢で蓄積部102に蓄積する。このとき、紙葉類1は、先端部がリバースベルト108に当接するまで、底面ベルト109で下流方向に送られる。
蓄積部102に蓄積された紙葉類1のうち吸着ベルト105に接している紙葉類1は、その先端部分が吸着ベルト105に吸着され、吸着ベルト105の走行とともに下流方向に搬送される。このとき、隣接する次の紙葉類1が相互摩擦で同時に搬送されても、吸着ベルト105の走行方向と反対方向に低速で走行しているリバースベルト108によって蓄積部102側へ押し戻されるため、吸着ベルト105に吸着された一通の紙葉類1のみが下流搬送部110に送出される。
吸着ベルト105によって送出された紙葉類1の先端部が、下流搬送部110のベルトに挟持され、紙葉類検出器111aで検出されると、この検出信号に応じて駆動用ローラ112の駆動が停止される。このとき、紙葉類1の基端側は、吸着ベルト105で吸着保持されているが、この吸着力よりも下流搬送部110の搬送力の方が強いため、紙葉類1は吸着ベルト105から引きはがされて、下流に搬送される。
下流搬送部110のベルトに挟まれた紙葉類1が流量ならし部100から送出されると、つぎに送出される紙葉類1との間隔が紙葉類検出器111a〜111eのいずれかで検出される。紙葉類検出器111a〜111eによって適正な間隔が検出されると、駆動用ローラ112が駆動されて吸着ベルト105が再び走行を開始し、吸着ベルト105に吸着された後続の紙葉類1が下流搬送部110に向けて送出される。
特許第2604382号公報
ところで、この種の紙葉類供給装置では、流量ならし部における紙葉類の蓄積量に応じて、上流搬送部の駆動制御が行われる。例えば、図6に示す流量ならし部100では、蓄積された紙葉類1の層厚に応じて揺動する量検出レバー103aと、量検出レバー103aの揺動位置を検出するマイクロスイッチ103bとからなる蓄積量検出手段103が設けられ、紙葉類1の蓄積量が所定の量より多くなると、マイクロスイッチ103bのOFFに応じて、上流搬送部101の駆動が停止され、紙葉類1の蓄積量が所定の量より少なくなると、マイクロスイッチ103bのOFFに応じて、上流搬送部101の駆動が再開される。これにより、蓄積部102における紙葉類1の蓄積量をほぼ一定に保つようにしている。
しかしながら、上記のような制御方法では、紙葉類供給装置に対する紙葉類投入量の大きな変動に追従しきれず、流量ならし部でオーバーフローや供給途切れが発生する可能性があった。例えば、駆動停止状態の上流搬送部上に大量の紙葉類が存在する状況では、上流搬送部の駆動再開と同時に、流量ならし部に大量の紙葉類が供給されるので、流量ならし部でオーバーフローが発生したり、上流搬送部側で紙葉類が詰まる可能性がある。一方、上流搬送部上に存在する紙葉類が少ない状況では、上流搬送部の駆動を再開しても、流量ならし部に十分な紙葉類が供給されないので、流量ならし部に蓄積された紙葉類がなくなり、供給途切れが発生する可能性がある。このような流量ならし部のオーバーフローや供給途切れは、下流搬送部における流量の均等性を低下させるだけでなく、装置全体のスループットを低下させる要因となる。
本発明は、上記の事情にかんがみなされたものであり、流量ならし部のオーバーフローや供給途切れを防止し、下流搬送部における流量の均等性や、装置全体のスループットを向上させることができる紙葉類供給装置及び紙葉類供給方法の提供を目的とする。
上記目的を達成するため本発明の紙葉類供給装置は、上流搬送部から供給される紙葉類を一時的に蓄積するとともに、蓄積した紙葉類を一定量ずつピックアップして下流搬送部に供給する流量ならし部を備える紙葉類供給装置であって、前記流量ならし部における紙葉類の蓄積量を多段階に検出する蓄積量検出手段と、前記蓄積量検出手段が検出した蓄積量にもとづいて、前記上流搬送部における紙葉類の搬送速度を多段階に制御する上流搬送速度制御手段とを備える構成としてある。
このようにすると、流量ならし部における紙葉類の蓄積量を多段階に検出し、検出した蓄積量にもとづいて、上流搬送部における紙葉類の搬送速度を多段階に制御することにより、紙葉類投入量の変動に良好に追従できるので、流量ならし部のオーバーフロー及び供給途切れを防止し、下流搬送部における流量の均等性や、装置全体のスループットを向上させることができる。
また、上流搬送部をON/OFF制御する従来の紙葉類供給装置に比べ、上流搬送部の搬送速度変化が円滑になるので、急激な搬送速度変化に起因する紙葉類の破損なども防止できる。
また、本発明の紙葉類供給装置は、前記上流搬送速度制御手段による搬送速度の制御段数が、前記蓄積量検出手段による蓄積量の検出段数よりも多い構成としてある。
このようにすると、蓄積量検出手段における量検出レベルの頻繁な変動を回避しつつ、上流搬送部の搬送速度変化をより円滑にすることができる。
また、本発明の紙葉類供給装置は、前記上流搬送速度制御手段が、前記蓄積量検出手段の量検出レベルを所定時間毎に読み込み、現在の量検出レベルに対応した前記上流搬送部の搬送速度レベルを決定する際に、現在の量検出レベル、過去の量検出レベル及び過去の搬送速度レベルを用いる構成としてある。
このようにすると、蓄積量や搬送速度の時間的な変化を考慮した制御が可能になるので、紙葉類投入量の変動に対する追従性を更に向上させることができる。
また、本発明の紙葉類供給方法は、上流搬送部から供給される紙葉類を一時的に蓄積するとともに、蓄積した紙葉類を一定量ずつピックアップして下流搬送部に供給する流量ならし部を用いた紙葉類供給方法であって、前記流量ならし部における紙葉類の蓄積量を多段階に検出し、検出した蓄積量にもとづいて、前記上流搬送部における紙葉類の搬送速度を多段階に制御する方法としてある。
このようにすると、流量ならし部における紙葉類の蓄積量を多段階に検出し、検出した蓄積量にもとづいて、上流搬送部における紙葉類の搬送速度を多段階に制御することにより、紙葉類投入量の変動に良好に追従できるので、流量ならし部のオーバーフロー及び供給途切れを防止し、下流搬送部における流量の均等性や、装置全体のスループットを向上させることができる。
また、上流搬送部をON/OFF制御する従来の紙葉類供給装置に比べ、上流搬送部の搬送速度変化が円滑になるので、急激な搬送速度変化に起因する紙葉類の破損なども防止できる。
また、本発明の紙葉類供給方法は、前記搬送速度の制御段数が、前記蓄積量の検出段数よりも多い方法としてある。
このようにすると、量検出レベルの頻繁な変動を回避しつつ、上流搬送部の搬送速度変化をより円滑にすることができる。
また、本発明の紙葉類供給方法は、前記流量ならし部における紙葉類の蓄積量を所定時間毎に検出し、現在の量検出レベルに対応した前記上流搬送部の搬送速度レベルを決定する際に、現在の量検出レベル、過去の量検出レベル及び過去の搬送速度レベルを用いる方法としてある。
このようにすると、蓄積量や搬送速度の時間的な変化を考慮した制御が可能になるので、紙葉類投入量の変動に対する追従性を更に向上させることができる。
以上のように、本発明によれば、流量ならし部における紙葉類の蓄積量を多段階に検出し、検出した蓄積量にもとづいて、上流搬送部における紙葉類の搬送速度を多段階に制御することにより、紙葉類投入量の変動に良好に追従できるので、流量ならし部のオーバーフロー及び供給途切れを防止し、下流搬送部における流量の均等性や、装置全体のスループットを向上させることができる。
また、上流搬送部をON/OFF制御する従来の紙葉類供給装置に比べ、上流搬送部の搬送速度変化が円滑になるので、急激な搬送速度変化に起因する紙葉類の破損なども防止できる。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
図1は、本発明の実施形態に係る紙葉類供給装置の全体構成を示す概略平面図である。
この図に示すように、本実施形態の紙葉類供給装置は、投入部10、上流搬送部20、流量ならし部30、下流搬送部40及び制御部50を備えて構成され、下流搬送部40の下流に接続される紙葉類処理装置60に対して紙葉類1の供給を行う。
投入部10は、紙葉類1が投入される投入口11と、投入された紙葉類1を上流搬送部20に送出する公知の紙葉類搬送機構12とを備えている。この紙葉類搬送機構12は、紙葉類1の投入量に拘わらず、搬送速度が固定である。
上流搬送部20は、投入部10から送り込まれる紙葉類1を流量ならし部30に送出する紙葉類搬送機構21を備えている。この紙葉類搬送機構21としては公知のものを用いるが、搬送速度が可変であり、制御部50によって多段階(本実施形態では、8段階)に制御されるものを用いる。
流量ならし部30は、上流搬送部20から送り込まれる紙葉類1を一時的に蓄積する蓄積部31と、蓄積部31における紙葉類1の蓄積量を検出する蓄積量検出手段32と、蓄積部31に蓄積された紙葉類1を一通ずつピックアップして下流に送出するピックアップフィーダ機構33とを備えて構成されている。なお、蓄積部31及びピックアップフィーダ機構33の構成は、図6に示す従来例とほぼ同様なので、詳細な図示及び説明は省略する。
下流搬送部40は、流量ならし部30から送り込まれる紙葉類1を紙葉類処理装置60に送出する公知の紙葉類搬送機構41を備えている。
制御部50は、マイクロプロセッサなどを用いて構成されており、予めメモリなどに書き込まれたプログラムに従って紙葉類供給装置の動作を制御する。
図2は、本発明の実施形態に係る紙葉類供給装置の蓄積量検出手段を示す概略平面図である。
流量ならし部30に設けられる蓄積量検出手段32は、蓄積部31における紙葉類1の蓄積量を多段階(本実施形態では、3段階)に検出する。例えば、本実施形態の蓄積量検出手段32は、図2に示すように、蓄積部31に蓄積された紙葉類1の層厚に応じ、固定軸32bを中心として揺動する量検出レバー32aと、量検出レバー32aの揺動位置を検出する二つのレバー位置検出センサ32c、32dとを備えて構成されている。レバー位置検出センサ32c、32dは、量検出レバー32aによる投受光路の遮蔽にもとづいて、量検出レバー32aの揺動位置を検出する透過型光学センサ(ホトインタラプタ)で構成されており、量検出レバー32aの揺動位置が量検出レベル1の対応位置である場合は、両方のレバー位置検出センサ32c、32dがOFFであり、量検出レバー32aの揺動位置が量検出レベル2の対応位置である場合は、第一のレバー位置検出センサ32cのみがONとなり、量検出レバー32aの揺動位置が量検出レベル3の対応位置である場合は、両方のレバー位置検出センサ32c、32dがONとなる。これにより、蓄積部31における紙葉類1の蓄積量を3段階で検出することが可能になる。
蓄積量検出手段32が多段階に検出した量検出レベルは、所定時間毎に制御部50に読み込まれる。制御部50は、読み込んだ現在の量検出レベルと、過去の量検出レベルと、そのとき適用した上流搬送部20の搬送速度レベルとをもとに、現在の量検出レベルに適した上流搬送部20の搬送速度レベルを決定し、それにもとづいて上流搬送部20の搬送速度を制御する。
以下、制御部50による上流搬送速度制御の具体例について説明する。
図3は、本発明の実施形態に係る紙葉類供給装置の作用を示す相関図、図4は、本発明の実施形態に係る紙葉類供給装置の作用を示すグラフ図である。
本実施形態では、蓄積量検出手段32の量検出レベルを3段階、上流搬送部20の搬送速度レベルを8段階とし、量検出レベルと搬送速度レベルとの間に、図3に示すような相関関係が生じるように搬送速度レベルを決定する。
例えば、現在の量検出レベルが2で、制御部50に記録されている1回前の量検出レベルが2で、かつ、そのときの搬送速度レベルが3(図3のA位置)、2回前の量検出レベルが2で、かつ、そのときの搬送速度レベルが4(図3のB位置)であった場合、上流搬送部20の搬送速度レベルは2(図3のC位置)となる。
また、現在の量検出レベルが2で、1回前の量検出レベルが1で、かつ、そのときの搬送速度レベルが7(図3のD位置)、2回前の量検出レベルが1で、かつ、そのときの搬送速度レベルが7(図3のE位置)であった場合、上流搬送部20の搬送速度レベルは6(図3のF位置)となる。
このように制御することによって、図4に示すように、投入部10への紙葉類投入量にばらつきがあっても、流量ならし部30からの紙葉類送り出し量は安定した状態となる。
以下、このような上流搬送速度制御を実現する具体的な制御手順について、フローチャートを参照して説明する。
図5は、本発明の実施形態に係る紙葉類供給装置の制御手順を示すフローチャートである。
この図に示すように、制御部50において実行される上流搬送速度制御(上流搬送速度制御手段)では、まず、量検出レベルの読み込み時間であるか否かを判断する(S1)。量検出レベルの読み込みは、所定時間毎(一定時間毎)に行われるものであり、この判断結果がYESの場合は、蓄積量検出手段32が検出した量検出レベルを読み込んだ後(S2)、前回の量検出レベルの有無を判断する(S3)。
ここで、前回の量検出レベルが無い場合は、作業始めであると判断し、現在の量検出レベルに応じて(S4)、各量検出レベル毎に予め設定される基準搬送速度レベルを初期値として搬送速度レベルにセットする(S5、S6、S7)。例えば、量検出レベルが1のときは、初期値として搬送速度レベルに7をセットし(S5)、量検出レベルが2のときは、初期値として搬送速度レベルに2をセットし(S6)、量検出レベルが3のときは、初期値として搬送速度レベルに0をセットする(S7)。
一方、作業始めでない場合は、現在の量検出レベルと前回の量検出レベルを比較し(S8)、ここで、現在の量検出レベルと前回の量検出レベルが相違する場合は、搬送速度レベルのレベルアップ処理(前回の搬送速度レベル+1)又はレベルダウン処理(前回の搬送速度レベル−1)を行う。例えば、現在の量検出レベルが前回の量検出レベルよりも大きい場合は、搬送速度レベルが下限レベル0でないことを確認した後(S9)、搬送速度レベルを1段階だけレベルダウンさせ(S10)、また、現在の量検出レベルが前回の量検出レベルよりも小さい場合は、搬送速度レベルが上限レベル7でないことを確認した後(S11)、搬送速度レベルを1段階だけレベルアップさせる(S12)。
現在の量検出レベルと前回の量検出レベルが同じ場合は、現在の量検出レベルを判断するとともに(S13)、各量検出レベルの基準搬送速度レベルを目標値とするレベルアップ処理又はレベルダウン処理を行う。例えば、量検出レベルが1のまま変化しない状況であっても、量検出レベル1の基準搬送速度レベル7を目標としてレベルアップ処理を行い(S14、S15)、また、量検出レベルが2のまま変化しない状況であっても、量検出レベル2の基準搬送速度レベル2を目標としてレベルアップ処理又はレベルダウン処理を行い(S15、S16、S17)、また、量検出レベルが3のまま変化しない状況であっても、量検出レベル3の基準搬送速度レベル0を目標としてレベルダウン処理を行う(S17、S18)。
そして、搬送速度レベルを決定したら、現在の量検出レベルを前回の量検出レベルにセットした後(S19)、決定した搬送速度レベルに基づいて上流搬送部20の搬送速度制御を行う(S20)。
以上のように構成された本実施形態の紙葉類供給装置は、上流搬送部20から供給される紙葉類1を一時的に蓄積するとともに、蓄積した紙葉類1を一定量ずつピックアップして下流搬送部40に供給する流量ならし部30を備える紙葉類供給装置であって、流量ならし部30における紙葉類の蓄積量を多段階に検出するとともに、検出した蓄積量にもとづいて、上流搬送部20における紙葉類1の搬送速度を多段階に制御するので、上流搬送部20をON/OFF制御する従来の紙葉類供給装置に比べ、紙葉類投入量の変動に良好に追従できる。これにより、流量ならし部30のオーバーフロー及び供給途切れを防止し、下流搬送部40における流量の均等性や、装置全体のスループットを向上させることができる。
また、上流搬送部20をON/OFF制御する従来の紙葉類供給装置に比べ、上流搬送部20の搬送速度変化が円滑になるので、急激な搬送速度変化に起因する紙葉類1の破損なども防止できる。
また、本実施形態の紙葉類供給装置では、上流搬送速度制御における搬送速度の制御段数が、蓄積量検出手段32による蓄積量の検出段数よりも多いので、蓄積量検出手段32における量検出レベルの頻繁な変動を回避しつつ、上流搬送部20の搬送速度変化をより円滑にすることができる。
また、本実施形態の紙葉類供給装置では、蓄積量検出手段32の量検出レベルを所定時間毎に読み込み、現在の量検出レベルに対応した上流搬送部20の搬送速度レベルを決定する際に、現在の量検出レベル、過去の量検出レベル及び過去の搬送速度レベルを用いるので、蓄積量や搬送速度の時間的な変化を考慮した制御が可能になり、その結果、紙葉類投入量の変動に対する追従性を更に向上させることができる。
なお、本発明は、前記実施形態に限定されないことは勿論である。例えば、前記実施形態では、量検出レベルが3段階、搬送速度レベルが8段階の場合について説明したが、量検出レベルや搬送速度レベルの段数が本実施形態の段数に限定されないことは言うまでもない。すなわち、必要とされる流量ならし部の性能や設計上の制約などによって、使用される量検出レベル段数や搬送速度レベル段数を選定でき、また、それに対応して図3に示す量検出レベルと搬送速度レベルの相関も見直される。
また、前記実施形態では、蓄積量検出手段の量検出レベルを一定時間毎に取り込み、現在の量検出レベル、過去の量検出レベル及び過去の搬送速度レベルを用いて、現在の量検出レベルに対応した搬送速度レベルを決定しているが、蓄積量検出手段の量検出レベルを一定時間毎に読み込む代わりに、蓄積量検出手段の量検出レベルが変化した時点で、過去の変化点からの経過時間を判断し、この経過時間をもとに搬送速度レベルを決定するようにした場合も、蓄積量の時間的な変化を考慮した搬送速度制御が可能になる。また、量検出レベルの時間的な変化を考慮せず、量検出レベルと搬送速度レベルを固定的に対応させることも可能である。
また、量検知器の実施例として、図2では、紙葉類の蓄積量に応じて揺動角度変化する量検出レバーの位置を2個の光学センサで検出することよって、量検出レベルを3段階で検出する例を示したが、量検出レバーの位置を検出するセンサの数を増やすことで、量検出レベルをより細かく設定する(すなわち、量検出レベルの段数を増加する)ことも可能である。また、光距離センサなどを用いて量検出レバーの位置を検出することにより、さらに細かく量検出レベルを設定することも可能である。
本発明は、上流搬送部から供給される紙葉類を一時的に蓄積するとともに、蓄積した紙葉類を一定量ずつピックアップして下流搬送部に供給する流量ならし部を備える紙葉類供給装置や、それを用いる紙葉類供給方法に適用される。特に、郵便物の消印押印処理機、宛先読み取り認識処理機及び区分処理機、または、印刷物の区分機、検査装置などに紙葉類を供給する紙葉類供給装置に好適に用いることができる。
本発明の実施形態に係る紙葉類供給装置の全体構成を示す概略平面図である。 本発明の実施形態に係る紙葉類供給装置の蓄積量検出手段を示す概略平面図である。 本発明の実施形態に係る紙葉類供給装置の作用を示す相関図である。 本発明の実施形態に係る紙葉類供給装置の作用を示すグラフ図である。 本発明の実施形態に係る紙葉類供給装置の制御手順を示すフローチャートである。 従来例に係る紙葉類供給装置の流量ならし部を示す平面図である。
符号の説明
1 紙葉類
10 投入部
11 投入口
12 紙葉類搬送機構
20 上流搬送部
21 紙葉類搬送機構
30 流量ならし部
31 蓄積部
32 蓄積量検出手段
32a 量検出レバー
32c レバー位置検出センサ
32d レバー位置検出センサ
33 ピックアップフィーダ機構
40 下流搬送部
41 紙葉類搬送機構
50 制御部
60 紙葉類処理装置

Claims (6)

  1. 上流搬送部から供給される紙葉類を一時的に蓄積するとともに、蓄積した紙葉類を一定量ずつピックアップして下流搬送部に供給する流量ならし部を備える紙葉類供給装置であって、
    前記流量ならし部における紙葉類の蓄積量を多段階に検出する蓄積量検出手段と、
    前記蓄積量検出手段が検出した蓄積量にもとづいて、前記上流搬送部における紙葉類の搬送速度を多段階に制御する上流搬送速度制御手段と
    を備えることを特徴とする紙葉類供給装置。
  2. 前記上流搬送速度制御手段による搬送速度の制御段数が、前記蓄積量検出手段による蓄積量の検出段数よりも多いことを特徴とする請求項1記載の紙葉類供給装置。
  3. 前記上流搬送速度制御手段が、前記蓄積量検出手段の量検出レベルを所定時間毎に読み込み、現在の量検出レベルに対応した前記上流搬送部の搬送速度レベルを確定する際に、現在の量検出レベル、過去の量検出レベル及び過去の搬送速度レベルを用いることを特徴とする請求項1又は2記載の紙葉類供給装置。
  4. 上流搬送部から供給される紙葉類を一時的に蓄積するとともに、蓄積した紙葉類を一定量ずつピックアップして下流搬送部に供給する流量ならし部を用いた紙葉類供給方法であって、
    前記流量ならし部における紙葉類の蓄積量を多段階に検出し、
    検出した蓄積量にもとづいて、前記上流搬送部における紙葉類の搬送速度を多段階に制御する
    ことを特徴とする紙葉類供給方法。
  5. 前記搬送速度の制御段数が、前記蓄積量の検出段数よりも多いことを特徴とする請求項4記載の紙葉類供給方法。
  6. 前記流量ならし部における紙葉類の蓄積量を所定時間毎に検出し、現在の量検出レベルに対応した前記上流搬送部の搬送速度レベルを決定する際に、現在の量検出レベル、過去の量検出レベル及び過去の搬送速度レベルを用いることを特徴とする請求項4又は5記載の紙葉類供給方法。
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