JP6042155B2 - 紙葉類搬送装置 - Google Patents

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Description

本発明の実施形態は、紙葉類を搬送する紙葉類搬送装置に関する。
帳票などの紙葉類を高速に搬送しながら帳票から情報を読み取る帳票移動式の光学式文字読取装置(以下「OCR装置」と称す)がある。帳票は例えばはがき以下の小さなサイズのものから大きなサイズのものまで、さまざまなサイズがある。汎用のOCR装置では、処理可能な帳票のサイズに幅を持たせるため、搬送幅が広い搬送路が作られている。
ところで、このように幅の広い搬送路にサイズの異なる帳票を混在させて搬送ベルトで高速に搬送すると、搬送中の帳票が、ばたついたり浮き上がったりして、搬送が不安定になる。
そこで、通常、汎用のOCR装置は、搬送路を配置された搬送ベルトの下から吸着ファンや吸着機で、帳票を搬送ベルトに吸い付けながら搬送することで搬送の安定化を図っている。
特開2010−149991号公報
帳票は、サイズ(広さ)の違いだけでなく、厚みについても薄いものから厚いものまでさまざまな種類のものがあり、広さや厚みの異なる帳票をランダムにかつ高速に搬送する場合、以下のような問題がある。
厚みを考慮せずに帳票を一定の吸着力で吸着した場合、薄い帳票は搬送ベルトの隙間で凹み、よれてしまうことになる。また薄い帳票のために吸着力を弱くすると、厚い帳票が搬送ベルトから浮き上がることがあり、搬送が不安定になるという問題がある。
なお、搬送する帳票毎に吸着力を可変することが考えられるが、吸着ファンの吸着力の制御は、ファンの回転数を可変して行うため、高速に順次搬送される帳票に合わせて吸着力を可変制御することはできず、ある程度の搬送間隔が必要になる。
本発明が解決しようとする課題は、さまざまな種類の紙葉類を高速にかつ安定して搬送することができる紙葉類搬送装置を提供することを目的とする。
実施形態の紙葉類搬送装置は、搬送部、押付機構、吸付部、厚み検出部、制御部を備える。搬送部は一側端にガイド板を有する搬送路に配置され、上に載せた紙葉類を搬送路に沿って搬送する第1搬送ベルトと、この第1搬送ベルトに併設され、上に載せた紙葉類を搬送路の側縁に設けたガイド板の側へ導くように斜めに搬送する第2搬送ベルトとを備える。押付機構は第1搬送ベルトの上に配置され、第1搬送ベルトにより搬送される紙葉類を上方から押し付ける。吸付部は第1搬送ベルトおよび第2搬送ベルトの下に配置され、第1搬送ベルトおよび第2搬送ベルトにより搬送される紙葉類を、第1搬送ベルトおよび第2搬送ベルトに吸い付ける。厚み検出部は紙葉類の厚みを検出する。制御部は厚み検出部により検出された紙葉類の厚みに応じた押付力で、紙葉類を第1搬送ベルトに押し付けるよう押付機構を制御する。制御部は紙葉類の厚みが規定値以下の場合、押付力を強くまたは紙葉類を押し付け、紙葉類の厚みが規定値を超える場合、押付力を弱くまたは紙葉類を押し付けないように押付機構を制御する。
第1実施形態の帳票移動式OCR装置の概要構成を示す図である。 図1の帳票移動式OCR装置の制御系を示す図である。 図1の帳票移動式OCR装置の搬送部を示す平面図である。 図3の側面図である。 帳票移動式OCR装置の動作を示すフローチャートである。 第2実施形態の帳票移動式OCR装置の制御系を示す図である。 図6の帳票移動式OCR装置の搬送部を示す平面図である。
以下、図面を参照して実施形態を詳細に説明する。
(第1実施形態)
図1は紙葉類搬送装置の一つの実施の形態である帳票移動式の光学式文字読取装置(以下「帳票移動式OCR装置」と称す)10の構成(第1実施形態)を示すブロック図である。
図1に示すように、この帳票移動式OCR装置10は、ソータ20と、OCR装置本体30とから構成される。
OCR装置本体30には、給紙部1、分離部2、帳票継ぎ足し機構3、搬送部50、制御ホスト100などが備えられている。給紙部1、分離部2、搬送部50は、搬送路31に配置されている。
帳票継ぎ足し機構3はOCR装置本体30の筐体側面(前面)のホッパ台に取り付けられている。帳票継ぎ足し機構3には、装置内部に取り込まれる帳票Pが斜めに継ぎ足し可能な状態で積み重ねた状態で搭載される。なお、帳票Pは、搬送中に位置が変るため、その時々に応じて帳票P1、P2、P3などと表すものとする。
給紙部1はピックアップローラ等で構成される。給紙部1は、OCR装置本体30の筐体側面に取り付けられた帳票継ぎ足し機構3に斜めに積載された帳票PをOCR装置本体30内に取り込む。
分離部2は同期ベルトで回転する上部のフィードローラと下部のセパレートローラで構成される。分離部2は、給紙部1により取り込まれた帳票Pが、例えば複数枚がほぼ同時に装置内に取り込まれた場合に1枚に分離し搬送部50へ送り込む。
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たコンピュータである。すなわち、制御ホスト100は、操作部35(図2参照)からの起動信号によりOCRアプリケーションソフトウェアプログラムを起動し、そのプログラムによりOCR装置本体30の動作制御を行う。
例えば制御ホスト100は、OCR装置本体30により読み取られた帳票Pの画像の認識結果に基づいて、帳票P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、OCR装置本体30のコントローラ37に指示を与える。
ソータ20は、水平搬送路11、垂直搬送路13、搬送ローラ14、分岐ゲートとしてのフラッパ15、スタッカ部23、各部の駆動部(図示せず)、印字部32、読取部34、コントローラ37等を備えている。
水平搬送路11は、OCR装置本体30の側で処理された紙葉類、例えばはがきサイズからA3サイズまでのさまざまな大きさ(広さ)の矩形の帳票Pなどを水平方向に搬送するための一定の搬送幅を持つ搬送路であり、搬送ベルトやその他のガイド板やローラ等で構成される。垂直搬送路13は、水平搬送路11を通じて搬送されてきた帳票Pを予め設定された排出目標のスタッカ部23に搬送するための搬送路である。
読取部34は、搬送部50の下流の搬送路31に設けられている。読取部34は、搬送路31上を搬送される帳票Pから画像を読み取る画像読取ユニットであり、例えば密着型のCCDラインセンサ(密着センサ)などである。印字部32は、読取部34により情報が読み取られた帳票Pに対して印字処理する。
搬送ローラ14は、垂直搬送路13上に複数配置される。この搬送ローラ14は、例えば一方向クラッチによって時計方向に回転する。この搬送ローラ14は、供給された帳票Pを順次目標のスタッカ部23に搬送する。搬送ローラ14は、回転制御されるモータ等の駆動系により回転する。駆動系は、コントローラ37によって動作制御される。
フラッパ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とスタッカ部23との分岐位置に設けられる。このフラッパ15は、供給された帳票Pが目標のスタッカ部23に振り分けられるように、この帳票Pの搬送方向を切り替える。
フラッパ15は、リレー回路等によって、水平搬送路11側または垂直搬送路13側に切り替わり、帳票Pを振り分ける。フラッパ15はリレー回路によって垂直搬送路13側またはスタッカ部23側に切り替わり、帳票Pをそれぞれの方向へ排出する。リレー回路は、コントローラ37により動作が制御される。なお、ソータ20は、複数連結して利用される場合もある。
図2は帳票移動式OCR装置の制御系を示す図である。同図に示すように、この帳票移動式OCR装置10の制御系は、コントローラ37と、コントローラ37に接続された駆動部44,46,47,62と、センサ類(帳票センサS1、変位センサS0など)と、操作部35と、読取部34と、印字部32と、吸着ファン9などで構成される。
操作部35は装置本体の前面に設けられている。操作部35には、この装置本体の起動・停止、帳票Pの処理開始や終了を指示する、処理設定をする、またエラーを解除するための釦類が設けられている。
各釦類はコントローラ37に接続されており、各釦類が操作されることで、ユーザからの指示をコントローラ37が受け付け、受け付けた指示に従い各部を制御する。帳票センサS1は、搬送路31に沿って点在して配置された例えば発光部と受光部とを搬送路31を上下方向にまたいで配置した赤外線センサ等の光センサである。
各帳票センサS1は、搬送路31上を搬送される帳票Pを検出し、「明」、「暗」状態を通知信号としてコントローラ37に通知する。帳票センサS1は、発光部から発光された光が受光部に受光されると、「明」信号をコントローラ37へ通知し、搬送されてきた帳票Pによって光が遮断されると、「暗」信号を通知する。
制御系の主部であるコントローラ37は、CPU41、メモリ42およびインターフェース43を有している。
CPU41は、変位センサS0により検出された帳票Pの厚みが予めメモリ42に設定された規定値以下の場合、押付力を強くして押し付けるように押付機構60を制御する。また変位センサS0により検出された帳票Pの厚みが規定値を超える場合、押付力を弱くして押し付けるように押付機構60を制御する。
具体的には、メモリ42には、予め帳票Pの厚みと押付力とが対応して記憶されている。例えば帳票Pの厚み0.01−0.09mm(薄い帳票)に対して押付力「強」、帳票Pの厚み0.10−0.15mm(中厚の帳票)に対して押付力「中」、帳票Pの厚み0.16−0.20mm(厚手の帳票)に対して押付力「弱」、帳票Pの厚み0.20mm以上のものは「押付なし」、などが記憶されている。
なお、押付力に変えて、押し付けに関するパラメータ(モータの回転角など)を設定してもよい。また上の例では、厚みと押付力との関係を細分したが、帳票Pの厚みが規定値以下の場合に押し付け、帳票Pの厚みが規定値を超えた場合は押し付けない、などの二者択一方式にしてもよい。
インターフェース43には、この装置内の各部からの内部バスが接続されている。各部とは、読取部34、操作部35、モータ、搬送ベルト、ギヤを含む駆動部44〜47、変位センサS0、帳票センサS1等である。
コントローラ37のCPU41は、変位センサS0により検出された帳票Pの厚みに対応する押付力をメモリ42から読み出し、読み出した押付力で帳票Pを搬送ベルト4aに押し付けるよう押付機構60の駆動部62を制御する。
コントローラ37は、帳票センサS1からの通知信号により、帳票Pが各センサS1の位置に達したことが検出されると、吸着ファン9、搬送ベルト4aの駆動制御を行う。
駆動部44は、コントローラ37により制御されて搬送ベルト4aを駆動する。駆動部46は、コントローラ37により制御されて駆動ローラ7aを駆動する。駆動部47は、コントローラ37により制御されてフラッパ15を駆動する。
OCR装置本体30では、コントローラ37が、制御ホスト100からの指示に基づいて、各駆動部および各機構、リレーなどを制御し、帳票Pを処理する。なおコントローラ37が、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、制御ホスト100を接続することなく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。
図3、図4に示すように、搬送部50は、駆動ローラ7aと従動ローラ7bと変位センサS0から構成される厚み検出部8と、搬送路31に複数列設された搬送手段としての搬送ベルト4aと、搬送ベルト4aを駆動するベルト駆動機構(回転軸6a、駆動部44)と、搬送ベルト4aの上に配置された押付機構60と、搬送ベルト4aの下に配置された吸着ファン9と、搬送ベルト4aの搬送方向側面に立設された搬送基準面を備えたガイド板16とを有する。
厚み検出部8の駆動ローラ7aと従動ローラ7bはそれぞれの外周面が接するように上下に対向して配置されている。ローラ7aは、搬送部50の入口に設けられている。ローラ7aは、搬送路31を横切る方向に軸支されており、回転可能である。ローラ7aは、駆動部46により駆動される。駆動部46はコントローラ37により制御されてローラ7aを回転させる。
従動ローラ7bは軸が上下に移動自在に設けられている。帳票Pが駆動ローラ7aと従動ローラ7bとの間を通過するときに、従動ローラ7bが帳票Pの厚みの分だけ上昇し、従動ローラ7bの上昇を変位センサS0が検出し、上昇量を示す信号をコントローラ37へ出力する。
コントローラ37は変位センサS0の上昇量から帳票Pの厚みを検出する。すなわちコントローラ37と厚み検出部8で帳票Pの厚みを検出する。コントローラ37は、変位センサS0により検出された帳票Pの厚みに応じた押付力で、当該帳票Pを搬送ベルト4aに押し付けるよう押付機構60を制御する。
搬送ベルト4aは、分離部2により分離された1枚ごとの帳票を上に載せて順次搬送する。押付機構60は、例えばモータなどの駆動部62と、駆動部62により一定の範囲(矢印A)で回動される押付板61とを有する。
押付機構60は、搬送ベルト4aにより搬送される帳票Pを上方から押し付ける。押付機構60は、モータで押付板61を駆動するため、押付力を多段階または無段階に可変可能である。この押付機構60の押付力は、吸着ファン9の吸付力に負けない程度の押付力である。
押付板61は、例えばアクリル板などのしなる素材のもの(弾性体)を用いている。押付機構60は、コントローラ37による制御で駆動部62(モータ)を回動させて、搬送ベルト4aにより搬送される帳票Pに、上方から押付板61を押し付ける。なお押付機構60の駆動をモータで行う以外に、バネや弾力性のある板の反発力などを利用してもよい。
すなわち、このコントローラ37と押付機構60は、変位センサS0により検出された帳票Pの厚みに応じた押付力で、帳票Pを搬送ベルト4aに押し付ける押付手段として機能する。
吸着ファン9は、風を下方に発生させて帳票Pを搬送ベルト4aに吸い付け(吸着させ)つつ搬送する吸付部であり、搬送ベルト4aの下から帳票Pを吸い付ける構成とされている。吸付部としては、これ以外に、例えばバキューム装置などの吸気装置を用いてもよい。すなわち吸着ファン9は搬送ベルト4aの下に配置され、搬送ベルト4aの上に載って搬送される帳票Pを搬送ベルト4aに吸い付ける吸付部として機能する。
ガイド板16は、小型帳票の寸法に合わせて搬送基準とされるものであり、帳票Pが搬送される搬送路31の一方の側面に設けられ、帳票Pの一縁(図3では搬送方向左側の辺)をガイドする。
回転軸6aは、帳票Pの搬送方向と直交する方向に軸支されている。つまり90°で設置されている。2つの回転軸6a間には、それぞれの軸に回動自在に支持された複数のローラにそれぞれ搬送ベルト4aが架けられている。搬送ベルト4aは、駆動部44により駆動される。
そして、コントローラ37は、読取部34により帳票Pから読み取られた画像を制御ホスト100へ送る。コントローラ37は、制御ホスト100からの指示により、搬送中の帳票Pに対する処理(印字処理など)を行う。コントローラ37は、制御ホスト100からの指示により、帳票Pのソータ20での配紙制御を行う。
以下、図5のフローチャートを参照して帳票移動式OCR装置の動作を説明する。
この帳票移動式OCR装置の場合、帳票処理を開始するためにユーザが操作部35の釦操作を行うことにより、この指示をコントローラ37が受け付け、給紙動作を開始する。
給紙動作では、帳票継ぎ足し機構3に積載された帳票Pが、給紙部1により搬送部50内に取り込まれ(図5のステップS101)、分離部2によって帳票Pが1枚ずつに分離され(ステップS102)、搬送部50へ供給される。
通常のベルト制御では、すべてのベルト駆動系の速度(周速)は等しく、分離部2によって1枚に分離された帳票Pが、搬送部50に入ると、吸着ファン9の吸引力(吸着力)で、搬送ベルト4aに吸い付けられながら搬送される。
搬送部50では、帳票Pが厚み検出部8を通過したときに、CPU41により帳票Pの厚みが検出される(ステップS103)。
そして、CPU41は、検出した厚みに応じた押付力をメモリ42から読み出し、その押付力で帳票Pを押し付けるよう押付機構60を制御する。
これにより、押付機構60は、搬送ベルト4aにて搬送中の帳票Pを上方から押付板61の面で搬送ベルト4aに押し付け、帳票Pは搬送ベルト4aに押し付けられながら搬送される(ステップS104)。
この場合、薄い帳票Pには強い押付力がかけられ、厚い帳票Pには弱い押付力がかけられる。
このようにこの第1実施形態の帳票移動式OCR装置によれば、搬送部50の入口に厚み検出部8を設け、搬送ベルト4aの上に押付機構60を配置したことで、搬送される帳票Pの厚みを検出し、厚みの薄い帳票Pについては押付機構60により上方から搬送ベルト4aに押し付け、搬送方向に平行な速度ベクトルをより強く与えることで、搬送基準面への押し付けすぎを緩和できる。この結果、帳票Pの搬送動作や読取位置および印字位置が安定し、さまざまな厚みの帳票Pを高速にかつ安定して搬送することができる。
(第2実施形態)
図6は帳票移動式OCR装置10の制御系の第2実施形態を示す図、図7は図6の帳票移動式OCR装置の搬送部を示す平面図である。
図6、図7に示すように、この帳票移動式OCR装置10は、搬送ベルト4bと、この搬送ベルト4bを駆動する駆動部45とを有する。駆動部45は、コントローラ37により制御されて搬送ベルト4bを駆動する。
搬送ベルト4bは、搬送ベルト4aに併設して搬送ベルト4aの搬送方向左側(ガイド板16の側)に配置されている。搬送ベルト4bは、帳票Pの搬送方向と直交する方向(搬送路31を横切る方向:搬送路の幅方向)に対して若干傾きをもたせて両側の回転軸6bに支持、つまり両側の回転軸6b間に架けられている。すなわち、ガイド板16の側の搬送ベルト4bは、帳票Pを搬送基準面(ガイド板16)の側へ搬送するように傾斜して設けられている。
回転軸6bは、搬送方向と直交する方向に対して例えば80°などに傾斜して設置されている。このため、搬送ベルト4bにより搬送される帳票Pは、ガイド板16に寄ってゆくことになり、一端がガイド板16の面に揃えられる。
ガイド板16の設置位置、つまり搬送基準面が、帳票Pの搬入方向から見て左端側であれば、複数の帳票センサS1のうち帳票先端検出用のセンサS1は一番左寄り、すなわちガイド板16の近傍に設置されるものである。他のセンサS1は、そのセンサS1と幅方向に並ぶように一定の距離をおいて設置される。複数のセンサS1で帳票Pを検出することにより、帳票Pの搬送幅方向の偏り加減を把握できる。また複数のセンサS1の帳票検知の時間差により、帳票Pの斜行状況も把握することができる。
すなわち、この搬送部50は、一側端にガイド板16を有する搬送路31に配置され、上に載せた帳票Pを搬送路31に沿って搬送する第1搬送ベルトとしての搬送ベルト4aと、この搬送ベルト4aに併設され、上に載せた帳票Pを搬送路31の側縁に設けたガイド板16の側へ導くように斜めに搬送する第2搬送ベルトとしての搬送ベルト4bとを備える。
吸着ファン9は、搬送ベルト4aおよび搬送ベルト4bにより搬送される帳票Pを、搬送ベルト4aおよび搬送ベルト4bに吸い付ける吸付部として機能する。
給紙部1は、ホッパ台から帳票Pを給紙する際に、回転するローラ表面の摩擦力で帳票Pを引き込むだけであるため、ホッパ台にセットされる帳票の幅(サイズ)が異なる場合、特に、幅の狭い帳票Pは、搬送路の幅方向(左右)に位置がずれることがある。
したがって、帳票Pが読取部34の位置に達する前段階、つまり搬送部50の中で、帳票Pの搬送位置を修正(アライニング)する必要がある。
帳票移動式のOCR装置では、大小のサイズのものがランダムに混在する帳票Pを機械的に高速に搬送しながら帳票Pをアライニングすることになる。
この第2実施形態では、分離部2により分離された1枚の帳票Pを搬送部50内で搬送する際に、大小にかかわらず、すべての帳票Pを搬送ベルト4bにてガイド板16の方向へ移動させて帳票Pの一辺をガイド板16に当てて揃えるようにする。
この際、比較的厚みの薄い帳票Pは、こしがないため、搬送ベルト4bにより端に移動されてガイド板16に当接した際に、その衝撃で、よれたり、めくり上がったりする。
そこで、この第2実施形態では、帳票Pの厚さを検出し、検出した帳票Pの厚さが薄い場合、押付機構60を動作させてその帳票Pを搬送ベルト4aへ強く押し付け、帳票Pに対して搬送方向への速度ベクトルを与える。
これにより、厚みの薄い帳票Pの直進性が増し、搬送ベルト4bで帳票Pが斜めに流れてガイド板16に当たる力を弱めることができる。
このようにこの第2実施形態によれば、搬送方向に平行な搬送ベルト4aと斜め方向の搬送ベルト4bとを併設し搬送ベルト4bにて帳票Pの一辺をガイド板16に当てて揃える機構を有する帳票移動式OCR装置において、上記第1実施形態と同様に、搬送部50の入口で帳票Pの厚さを測り、計測した帳票Pの厚さが薄い場合、その帳票Pを搬送ベルト4aへ強く押し付けることで帳票Pの直進性を増し、搬送ベルト4bで帳票Pが斜めに流れてガイド板16に当たる力を弱めることができる。
この結果、帳票Pの搬送動作や読取位置および印字位置が安定し、さまざまな厚みの帳票Pを高速にかつ安定して搬送することができる。
本発明の実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
1…給紙部、2…分離部、3…帳票継ぎ足し機構、4a,4b…搬送ベルト、7a…駆動ローラ、6a,6b…回転軸、7b…従動ローラ、9…吸着ファン、11…水平搬送路、14…搬送ローラ、15…フラッパ、16…ガイド板、20…ソータ、23…スタッカ部、30…OCR装置本体、31…搬送路、34…読取部、35…操作部、37…コントローラ、42…メモリ、43…インターフェース、44〜47…駆動部、50…搬送部、S0…変位センサ、S1…帳票センサ、P…帳票

Claims (3)

  1. 一側端にガイド板を有する搬送路に配置され、上に載せた紙葉類を前記搬送路に沿って搬送する第1搬送ベルトと、この第1搬送ベルトに併設され、上に載せた前記紙葉類を前記搬送路の側縁に設けた前記ガイド板の側へ導くように斜めに搬送する第2搬送ベルトとを備えた搬送部と、
    前記第1搬送ベルトの上に配置され、前記第1搬送ベルトにより搬送される前記紙葉類を上方から押し付ける押付機構と、
    前記第1搬送ベルトおよび前記第2搬送ベルトの下に配置され、前記第1搬送ベルトおよび前記第2搬送ベルトにより搬送される前記紙葉類を、前記第1搬送ベルトおよび前記第2搬送ベルトに吸い付ける吸付部と、
    前記紙葉類の厚みを検出する厚み検出部と、
    前記厚み検出部により検出された紙葉類の厚みに応じた押付力で、前記紙葉類を前記第1搬送ベルトに押し付けるよう前記押付機構を制御する制御部とを具備し、
    前記制御部は、
    前記紙葉類の厚みが規定値以下の場合、前記押付力を強くまたは前記紙葉類を押し付け、前記紙葉類の厚みが規定値を超える場合、前記押付力を弱くまたは前記紙葉類を押し付けないように前記押付機構を制御する紙葉類搬送装置。
  2. 前記紙葉類の厚みと押付力を対応させて記憶した記憶部を備え、
    前記制御部は、
    前記厚み検出部により検出された前記紙葉類の厚みに対応する押付力を前記記憶部から読み出し、読み出した前記押付力で前記紙葉類を押し付けるよう前記押付機構を制御する請求項1に記載の紙葉類搬送装置。
  3. 前記押付機構は、
    前記押付力を多段階または無段階に可変可能である請求項1または請求項2いずれかに記載の紙葉類搬送装置。
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