JP6728668B2 - 被搬送物搬送装置、被搬送物分離装置及び検査システム - Google Patents

被搬送物搬送装置、被搬送物分離装置及び検査システム Download PDF

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Description

本発明は、樹脂製シート等のシートを被搬送物として搬送する被搬送物搬送装置、被搬送物搬送装置を有する被搬送物分離装置及び被搬送物を検査する検査システムに関する。
従来より、樹脂製シート等のシートを被搬送物として搬送する被搬送物搬送装置が知られている(たとえば、〔特許文献1〕参照)。被搬送物搬送装置は、被搬送物の搬送が行われているか否かを検知するためのセンサ等の検知部を有することがある。検知部が被搬送物に付着している異物等によって汚れると、被搬送物の検知精度が低下する。よって、検知部の汚れは抑制されることが望ましい。
本発明は、被搬送物の搬送が行われているか否かを検知する検知部の汚れを抑制可能とすることを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明は、被搬送物を搬送する搬送部材と、前記被搬送物が前記搬送部材に吸着されたことの検知を行う第1の検知部と、前記第1の検知部の下流側に配置され、前記被搬送物が前記搬送部材に吸着搬送されたことの検知を行う第2の検知部とを有し、前記第2の検知部は、前記搬送部材に前記被搬送物を吸着させる空気流の流路中に配置されている被搬送物搬送装置であって、前記第2の検知部よりも上流側に、前記空気流を形成している空気中の異物をろ過するためのろ過部を有する。
本発明によれば、被搬送物の搬送が行われているか否かを検知する検知部の汚れが抑制可能とされる。
本発明に係る検査システムの一例の概略正面図である。 図1に示した、本発明に係る被搬送物搬送装置の一例である本発明に係る被搬送物分離装置の一例の概略正面図である。 図2に示した被搬送物分離装置の一例の概略平面図である。 図1に示した検査システムの機能の一例の一部を概略的に示す機能ブロック図である。 図2に示した被搬送物分離装置の一例の制御の一例を概略的に示すフローチャートである。
図1に本発明に係る検査システムの一例の概略を示す。検査システム100は、被搬送物として、プリプレグなどと言われるプラスチック等の樹脂製のシートSの搬送を行うとともに検査を行うシステムである。シートSの検査項目は、シートSの表裏に異物が付着しているか否か、シートSを構成している素材中に異物が混入しているか否か等に関する。シートSの表裏に付着する異物は、たとえばシートSを所定の大きさに切り出す際などに生じる粉末屑などである。
検査システム100は、シートSの検査を連続的に行うことを可能としている。検査システム100は、シートSの検査項目において異常が検知された場合には、異常が検知されたシートSを、異常が検知されなかった正常なシートSと分けて積載することが可能である。
そのため、検査システム100は、多数枚のシートSを積載可能であり積載したシートSを1枚ずつ分離して搬送しX方向に送り出す被搬送物搬送装置である被搬送物分離装置としての分離装置1を有している。
検査システム100は、分離装置1から送り出されたシートSの搬送を引き継ぎシートSの搬送を行いながらシートSの検査を行いシートSを送り出す検査部としての検査装置2を有している。
検査システム100は、検査装置2から送り出されたシートSの搬送を引き継ぎシートSをさらに搬送して送り出す中継搬送部としての中継搬送装置3を有している。
検査システム100は、中継搬送装置3から搬送され送り出されたシートSの搬送を引き継ぎシートSの搬送を行いながら検査装置2におけるシートSの検査の結果に応じてシートSを仕分ける仕分部として機能するリジェクト部4を有している。
検査システム100は、リジェクト部4から送り出されたシートSをスタックし積載するスタック部としてのスタック装置5を有している。
検査システム100は、図4に示すように、分離装置1、検査装置2、中継搬送装置3、リジェクト部4、スタック装置5を連動させて制御するなど、検査システム100の全体を統括して制御するシステム制御部としてのシステムコントローラ6を有している。
分離装置1は、シートSを1枚ずつ検査装置2に供給する。この点、分離装置1は被搬送物供給装置として機能する。
検査装置2は、シートSの異常を検出するために、シートSを表裏両面側から検査する。なお、図1におけるシートSの上面、下面をそれぞれ表面、裏面とする。検査装置2によって異常が検出されたシートSは不良品と判断され、異常が検出されなかったシートSは正常品と判断される。この判断により、シートSは、合否を判定されることとなる。合否の判定は、検査装置2を経たシートSが中継搬送装置3によって搬送されている搬送中に行われる。不良品、正常品の判断及び合否の判定は、実際には、システムコントローラ6において行われる。
リジェクト部4は、不良品と判断された破線で示すシートSを積載する被搬送物積載部4aと、シートSを被搬送物積載部4aに向けて案内するかスタック装置5に向けて案内するかを切換える切換え部4bとを有している。切換え部4bの制御はシステムコントローラ6によって行われる。
スタック装置5は、リジェクト部4から搬送されてきた正常品であるシートSを積載する。
システムコントローラ6は検査装置2に備えられているが、検査システム100の他の部位に備えられていても良い。
図2または図3に示すように、分離装置1は、シートSを多数枚積載可能な積載部10と、積載部10に積載されたシートSを検査装置2に向けて搬送する搬送部20と、積載部10に積載されたシートSを搬送部20に向けて上昇させる上昇部30とを有している。
分離装置1は、図4に示すように、システムコントローラ6との通信を行うとともに、積載部10の制御全般を担う制御部としてのコントローラ40を有している。
図2に示すように、分離装置1は、搬送部20によって搬送されてきたシートSを検査装置2に向けて案内する案内部50を有している。
分離装置1はその他、何枚のシートSを搬送するかの設定を行ったり、シートSの搬送開始の指示を行ったりするなど、分離装置1に各種の入力を行うための入力部を有している。
積載部10は、シートSを載置される載置部としての載置台11と、載置台11を上下方向に昇降させる昇降駆動部12と、これらを覆った筐体13とを有している。
積載部10は、筐体13のX方向下流側の側板13aに設けられ載置台11上に積載されたシートSのうち最上位にあるシートSを検知する側上面センサとしての上面センサ14を有している。上面センサ14は、シートSを検知するとコントローラ40に信号を出力する。
載置台11には様々な種類の大量のシートSを積載可能である。よって、分離装置1は、大容量被搬送物供給装置として機能する。
昇降駆動部12は、コントローラ40によって制御される、駆動源としてのモータである昇降モータ12aを有している。
昇降モータ12aは、コントローラ40が上面センサ14からの信号を受けるまで載置台11を上昇させるようにコントローラ40によって制御される。
上昇部30は、側板13aの外側に配置されシートSが上面センサ14によって検知される位置を占めた状態でコントローラ40によって駆動を開始される分離ファン31を有している。上昇部30は、側板13aの外側に固定され分離ファン31の駆動によって形成された空気流を、載置台11上の、少なくとも最上位のシートSに吹き付ける送風部としてのダクト32を有している。分離ファン31が作動すると、載置台11上のシートSの側板13a側の端部にエアが吹き付けられる。エアが、X方向下流側すなわちシートSの先端方向からX方向上流側すなわちシートSの後端部へ流れることで、少なくとも最上位のシートSが捌き動作を受けて浮き上がり、浮上したシートSが搬送部20付近まで到達する。
このように、上昇部30は、載置台11上のシートSに送風を行う送風機構として機能する。
なお、シートSに異物が付着していると、上昇部30による捌き動作の際に、異物の飛び散りが生じやすい。
分離ファン31の出力言い換えると分離ファン31の駆動によって生じる風量は可変である。
上昇部30は、空気流言い換えるとエアによるシートSの浮上機能、分離機能、捌き機能を有する。従って、上昇部30は、浮上機構、分離エア供給機構として機能する。また、上面センサ14が検知するシートSが占める位置は、シートSがエアによる作用を受けて搬送部20へ搬送されることが可能な搬送可能位置である。上面センサ14は、シートSが搬送可能位置に到達したことを検知する。
搬送部20は、上昇部30によって載置台11から上昇してきたシートSを吸着してX方向に給送する搬送部材としての搬送ベルト21を有する搬送機構22と、シートSを搬送ベルト21に吸着させる吸着機構23とを有している。
搬送部20は、吸着機構23によりシートSが搬送ベルト21に吸着されたことの検知を行う検知部24を有している。
搬送機構22は、搬送ベルト21の他に、搬送ベルト21を巻き掛け搬送ベルト21の下面21aをX方向に移動させるA方向に回転駆動する駆動ローラ25と、駆動ローラ25の回転に伴って生じる搬送ベルト21の回転に従動する従動ローラ26とを有している。
搬送機構22は、図4に示すように、コントローラ40によって制御され駆動ローラ25を駆動する駆動源としてのモータである搬送モータ27を有している。
搬送ベルト21は、図3に示すように、A方向に沿って形成された多数の孔21bを有している。搬送ベルト21は、A方向に直角なY方向に3つ平行に設けられている。
吸着機構23は、コントローラ40によって制御され搬送ベルト21にシートSを吸着させるための空気流を形成する空気流形成部材としてのファンである吸着ファン28を有している。吸着機構23は、吸着ファン28によって形成された空気流の経路を形成するダクト機構としての流路形成部材29を有している。
流路形成部材29は、載置台11の上方に位置し、3つの搬送ベルト21の内部空間を貫くようにY方向に沿って形成され、吸着ファン28を内部に有し、下方が開放された吸着チャンバ51を有している。吸着チャンバ51と吸着ファン28とは、シートSを搬送ベルト21に吸着させるための吸着用エアを供給するエア供給機構としての吸着ユニット52を構成している。
流路形成部材29は、吸着チャンバ51に連結されたL字状の排気ユニット53を有している。
排気ユニット53は、吸着チャンバ51に直角に連結されX方向に長い連結ダクト54と、連結ダクト54に直角に連結され吸着チャンバ51に平行に設けられY方向に長い排気ダクト55とを有している。
排気ユニット53は、連結ダクト54の中間位置に設けられ連結ダクト54内を流れる空気流を形成している空気中の異物をろ過するためのろ過部としてのフィルタ56を有している。排気ダクト55は連結ダクト54から流れてきた空気流を排出する排気口55aを有している。フィルタ56は、分離ファン31の作動によって飛び散ったり吸着ファン28の動作によって舞い上がったりした異物が空気流に乗ってフィルタ56を通過するときに異物を空気流から分離して除去する。
吸着ファン28が作動すると、吸着チャンバ51内に負圧が発生し、搬送ベルト21の下側の部分に位置する孔21bから空気を吸引するため、分離ファン31の作動によって載置台11から上昇してきた最上位のシートSが搬送ベルト21の下面に吸着される。搬送ベルト21の下面21aはシートSを吸着する吸着面となっている。
よって、積載部10は、搬送ベルト21に吸着されるシートSを積載し、搬送ベルト21によって最上位のシートSが吸着されると、最上位のシートSがその下方すなわち上から2番目のシートまたは載置台11から分離されることとなる。
吸着ファン28の作動によって吸着チャンバ51内に発生した空気流は、連結ダクト54を経てフィルタ56によって異物をろ過された上で排気ダクト55から排出される。吸着ファン28の作動時に発生する空気流は、流路形成部材29を常に一定方向Yに流れる。Y方向は、搬送ベルト21にシートSを吸着させる吸着方向でもある。
図2に示すように、案内部50は、排気ダクト55の下方において排気ダクト55に対向した底板50aと、X方向において排気ダクト55の下流側に固定された上面板50bとを有している。上面板50bは排気ダクト55の底板と面一となっている。案内部50は、排気ダクト55とともに、搬送ベルト21によって搬送され搬送ベルト21から分離されたシートSが検査装置2に向けて通過する通路50cを形成している。
排気ダクト55の底板は、底板50aに対向する位置に、通路50cに臨んで形成された開口55bを有している。
検知部24は、搬送ベルト21の吸着面21aと逆側の面21cに対向して配置された第1の検知部材としての第1シート搬送センサであるセンサ24aを有している。検知部24は、搬送ベルト21によるシートSの搬送位置、すなわち、吸着面21aを備えた搬送ベルト21の下側の部分よりも、X方向において下流側に配置された第2の検知部材としての第2シート搬送センサであるセンサ24bを有している。
センサ24a、センサ24bは何れも、反射型の光学センサであり、前面側に、発光素子及び受光素子を内蔵し、光を出射するとともに受光する部分である送受光面として機能する検知面24cを有している。
センサ24aは、吸着チャンバ51内に配置されており、検知面24cが面21cに対向し、孔21bを介してシートSを検知する。センサ24aによってシートSが検知されることは搬送ベルト21によってシートSが吸着されたことを意味する。センサ24aがシートSを検知したことすなわちオンとなったことは、オンのタイミングでシートSが搬送ベルト21に吸着されたこととなる。センサ24aがシートSを検知しなくなったことすなわちオフとなったことは、オフのタイミングでシートSの後端が検知されたこととなる。
センサ24aがシートSを検知したか否かはコントローラ40によって監視される。コントローラ40は、センサ24aがシートSを検知したと判断すると、搬送モータ27を駆動して搬送ベルト21の回転を開始させる。コントローラ40が、センサ24aがシートSを検知したと判断したことは、分離ファン31が正常に動作していることを意味する。
センサ24bは、排気ダクト55内の開口55bに対応する位置に配置されており、検知面24cが開口55bを介して底板50aに対向し、通路50c内のシートSを検知する。センサ24bによってシートSが検知されることは搬送ベルト21によってシートSが吸着された上で搬送され搬送ベルト21から分離されて通路50cに至ったことを意味する。センサ24bがシートSを検知したことすなわちオンとなったことは、オンのタイミングでシートSの先端が検知されたこととなる。センサ24bがシートSを検知しなくなったことすなわちオフとなったことは、オフのタイミングでシートSの後端が検知されたこととなる。
センサ24bがシートSを検知したか否かはコントローラ40によって監視される。コントローラ40は、センサ24bがシートSを検知したと判断すると、システムコントローラ6と通信し、シートSが検査装置2に進入することを通知する。コントローラ40が、センサ24bがシートSを検知したと判断したことは、搬送ベルト21の回転動作が正常に動作していること、シートSのジャムが生じていないことを意味する。
センサ24bは、排気ダクト55内に配置されていることから、流路形成部材29内の空気流の流れるB方向においてフィルタ56の下流側に位置している。言い換えると、B方向においてセンサ24bよりも上流側にフィルタ56が設けられている。よって、センサ24bは、フィルタ56を経ることで異物をろ過された空気流の流路中に設けられている。
センサ24a、センサ24bは何れも、流路形成部材29の内部に位置しており、流路形成部材29を通る空気流すなわちエアフローの流路に位置している。
かりに、検知部24が流路形成部材29の外部に位置している、たとえば、センサ24aが面21cに対向しているものの吸着チャンバ51の外に位置しているとすると、検知面24cには、シートSにもともと付着していた異物が付着しやすい。これは、検知面24cは、シートSを検知することの必要上、シートSの通過位置に対向するように配置されることから、シートSから分離された異物を含む空気に晒されるためである。
しかしながら、分離装置1においては、検知部24は、流路形成部材29の内部に位置しており、流路形成部材29を通る空気流が検知面24cを経由して流れる。空気流が検知面24cに吹き付けられるため、この空気流を形成する空気中に異物が含まれているとしても、異物の堆積等による付着が生じにくい。また、異物が付着したとしても、空気流によって異物が検知面24cから剥がされる作用、つまり清掃作用を受けるため、経時的に検知面24cの汚れが抑制され、汚れによるシートSの検知の妨げが抑制される。そのため、経時的に、シートSの検知精度の低下が抑制される。
また、センサ24aの検知面24cは面21cに対向するように下を向いている。同様に、センサ24bの検知面24cは通路50cに臨むように下を向いている。したがって、センサ24a、センサ24bは何れも、シートSの検知を行う側が下向きに設けられていることから、空気流の吹き付けに加えて重力の影響によっても、汚れが抑制される。
とくに、センサ24aの検知面24cは、空気流を下側から吹き付けられるので、汚れの抑制が高度になされる。
センサ24bは、フィルタ56を経て異物をろ過されたクリーンな空気流の流路中に設けられているため、センサ24bの検知面24cの汚れは高度に抑制される。通路50cを通過するシートSをセンサ24bによって検知するべくセンサ24bに対向する位置に形成されている開口55bからも排気ダクト55内の空気流が排出されることによっても、センサ24bの汚れは高度に抑制される。センサ24bの検知面24cが、開口55bから排出される空気流に面するためである。ただし、開口55bからの排気が通路50c内のシートSの搬送に影響を与える場合には、開口55bを、センサ24bから出射される光に対して透明な素材で塞いで排気口55aのみから空気流を排出するようにしても良い。
以上のように、搬送ベルト21にシートSを吸着させるために発生させる空気流を、検知面24cを流れるように通過させ、検知面24cの清掃に用いることで、かかる空気流を利用した検知面24cの清掃機能が実現される。従って、経時的に検知部24によるシートSの検知精度が良好に維持され、検知部24の感度の低下、誤検知が防止ないし抑制される。検知部24の検知精度が良好に維持されるため、分離装置1は、経時的に大量のシートSを高速に供給することが可能となっているとともに、シートSの重送やジャムが経時的に抑制又は防止される。人の手による定期的あるいは不定期の検知部24のメンテナンスが省略可能となるか、少なくともメンテナンスの頻度の低減が可能となる。
なお、フィルタ56の配置位置は、検知面24cの汚れを抑制するために、B方向においてセンサ24aよりも上流側であっても良い。ただし、フィルタ56を、B方向においてセンサ24aよりも上流側に設置するには、設置空間の確保に難がある場合や、吸着面21aにシートSを吸着するだけの負圧の確保に難がある場合がありうる。
コントローラ40は、以上述べた分離装置1の動作を制御するためのプログラム等の各種情報を記憶した記憶部としてのメモリ41を有している。メモリ41に記憶されている各種情報によって、次のような分離装置1の動作が可能となる。
図5に示すように、入力部においてシートSの搬送枚数を設定し(ステップS1)、シートSの搬送開始指示を行うと(ステップS2)、上面センサ14がシートSを検知するまで昇降モータ12が駆動されて載置台11が上昇する(ステップS3)。ステップS3において上面センサ14がシートSを検知すると、分離ファン31及び吸着ファン28が駆動される(ステップS4)。
分離ファン31及び吸着ファン28の駆動開始後、センサ24aがシートSを検知すると(ステップS5)、搬送モータ27の駆動が開始される(ステップS6)。すなわち搬送ベルト21がシートSを吸着することをきっかけとして、搬送ベルト21が回転してX方向へのシートSの吸着搬送が開始されて、被搬送物搬送動作が開始される。
分離ファン31の出力は、センサ24aがシートSを検知するまで漸増するように制御される。シートSの重量等によって、シートSを浮き上がらせるのに必要な出力が異なるためである。コントローラ40は、分離ファン31の出力が最大になるように制御してもセンサ24aがシートSを検知しない場合には、分離ファン31に不具合があると判断して、分離装置1の制御を停止する。コントローラ40は、分離装置1の制御を停止するにあたって、分離ファン31、吸着ファン28及び搬送モータ27などの駆動制御を停止する。
搬送モータ27の駆動開始後、センサ24bによってシートSが検知されると(ステップS7)、シートSの搬送が正常に行われているとして、分離ファン31、吸着ファン28及び搬送ベルト21の駆動が継続される。
センサ24a、センサ24bのオン・オフすなわちシートSの検知、非検知に基づいて、シートSの搬送枚数がカウントアップされる。具体的には、センサ24a、センサ24bそれぞれのオン・オフが1回ずつこの順で検知されると、1枚のシートSの搬送が行われたものとして、それまでのシートSの搬送枚数すなわち搬送済み枚数に1が加算される。この加算の結果として算出された搬送済み枚数と、入力部において設定されたシートSの搬送枚数すなわち設定枚数とを比較することで、搬送済み枚数が設定枚数に達したかが判断される(ステップS8)。
ステップS8において搬送済み枚数が設定枚数に達すると、センサ24aのオフが確認され(ステップS9)、センサ24bのオフが確認され(ステップS10)てから、搬送モータ27の駆動が停止され、分離ファン31及び吸着ファン28の駆動が停止される。その後、昇降モータ12が駆動されて載置台11が下降し、載置台11にシートSを積載することが可能とされる。
以上本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定していない限り、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
たとえば、被搬送物搬送装置は、積載部、上昇部を備えていない、すなわち分離装置でない、単なる被搬送物の搬送装置であっても良い。被搬送物は、樹脂製に限らず紙製であっても良い。
検知部は反射型でなく透過型の光学センサであっても良いし、光学センサでなく他のタイプのセンサであっても良い。
検知部は、第2の検知部材を複数有するなど、3つ以上の検知部材を有していても良く、何れの検知部材も空気流の流路中に配置することが望ましい。ただし、複数の検知部材のうち、搬送部材による被搬送物の搬送方向において第1の検知部材よりも下流側で検知を行う第2の検知部材は少なくとも空気流の流路中に配置されることが望ましい。
本発明の実施の形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。
1 被搬送物搬送装置、被搬送物分離装置
2 検査部
4 仕分部
10 積載部
21 搬送部材
21a 被搬送物を吸着する面、搬送部材による被搬送物の搬送位置
21c 被搬送物を吸着する面と逆側の面
24 検知部
24a 第1の検知部材
24b 第2の検知部材
24c 検知部における被搬送物の検知を行う側
28 空気流形成部材、ファン
29 流路形成部材
56 ろ過部
100 検査システム
S 被搬送物
B 空気流の流れる方向
X 被搬送物の搬送方向
特開2011−105419号公報

Claims (9)

  1. 被搬送物を搬送する搬送部材と、
    前記被搬送物が前記搬送部材に吸着されたことの検知を行う第1の検知部と
    前記第1の検知部の下流側に配置され、前記被搬送物が前記搬送部材に吸着搬送されたことの検知を行う第2の検知部とを有し、
    前記第2の検知部は、前記搬送部材に前記被搬送物を吸着させる空気流の流路中に配置されている被搬送物搬送装置であって、
    前記第2の検知部よりも上流側に、前記空気流を形成している空気中の異物をろ過するためのろ過部を有する被搬送物搬送装置。
  2. 請求項1記載の被搬送物搬送装置において、
    前記空気流の流路を形成する流路形成部材を有することを特徴とする被搬送物搬送装置。
  3. 請求項2記載の被搬送物搬送装置において、
    前記流路形成部材内に配置され前記空気流を形成する空気流形成部材を有することを特徴とする被搬送物搬送装置。
  4. 請求項3記載の被搬送物搬送装置において、
    前記空気流形成部材がファンであることを特徴とする被搬送物搬送装置。
  5. 請求項1ないし4の何れか1つに記載の被搬送物搬送装置において
    前記第1の検知部が、前記搬送部材の、前記被搬送物を吸着する面と逆側の面に対向して配置された第1の検知部材を有することを特徴とする被搬送物搬送装置。
  6. 請求項1ないし5の何れか1つに記載の被搬送物搬送装置において、
    前記第1の検知部及び第2の検知部は、前記検知を行う側が下向きに設けられていることを特徴とする被搬送物搬送装置
  7. 請求項1ないし6の何れか1つに記載の被搬送物搬送装置と、
    前記搬送部材に吸着される前記被搬送物を積載する積載部と、を有し、
    前記搬送部材が前記積載部に積載された前記被搬送物のうちの最上位の被搬送物を吸着すると、当該被搬送物がその下方から分離される被搬送物分離装置
  8. 請求項1ないし6の何れか1つに記載の被搬送物搬送装置、または、請求項7記載の被搬送物分離装置と、
    前記搬送部材によって搬送されてきた前記被搬送物の検査を行う検査部とを有する検査システム。
  9. 請求項8記載の検査システムにおいて、
    前記検査部による前記検査の結果に応じて前記被搬送物を仕分ける仕分部を有する検査システム。
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