JP5367463B2 - 紙葉類取り出し装置 - Google Patents

Description

この発明は、集積状態の複数枚の紙葉類を集積方向に移動させて集積方向端部の紙葉類を取り出し位置に供給し、取り出し位置に沿って走行する取り出しベルトに当該取り出し位置の紙葉類を吸着せしめて搬送路上に取り出す紙葉類取り出し装置に関する。

従来、紙葉類取り出し装置として、取り出し位置の紙葉類に沿って走行する吸着ベルト、吸着ベルトの裏面側に配置した負圧チャンバ、および負圧チャンバを真空引きするブロアを有する装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。吸着ベルトには、長さ方向の一部に複数の孔が形成されており、負圧チャンバが吸着ベルトの裏面に対向する側には、開口部が形成されている。

この装置を作動させて、取り出し位置の紙葉類を取り出す場合、ブロアにより負圧チャンバを真空引きし、負圧チャンバの開口部および吸着ベルトの複数の孔を介して取り出し位置の空気を吸引し、取り出し位置の紙葉類に負圧を作用させて吸着ベルトに吸着せしめる。そして、この状態で、吸着ベルトを走行させて、吸着せしめた紙葉類を搬送路上に取り出す。

さらに、取り出した紙葉類が下流側の搬送手段に受け渡されると、負圧チャンバとブロアをつなぐエアホースの途中に設けた電磁バルブを閉じて、負圧チャンバを大気圧に戻し、当該紙葉類の吸着をやめる。

特開２０００−１０９２２９号公報

しかし、上述した特許文献１に開示された装置において、紙葉類を取り出した後、吸着をやめるため、電磁バルブを閉じても、負圧チャンバ内の圧力を大気圧に戻すまで時間がかかる。このため、特許文献１の装置では、紙葉類を連続して高速に取り出すことができない。

この発明の目的は、複数枚の紙葉類を連続して高速に取り出しできる紙葉類取り出し装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、この発明の紙葉類取り出し装置は、集積状態で投入された複数枚の紙葉類をその集積方向に移動させて集積方向端部の紙葉類を取り出し位置へ供給する供給機構と、複数の吸着孔を有し、上記取り出し位置に沿って走行する取り出しベルトと、この取り出しベルトが上記取り出し位置に対向する吸着面と反対の裏面に開口部を対向せしめて配置された負圧チャンバと、この負圧チャンバを真空引きして上記開口部および上記複数の吸着孔を介して上記取り出し位置の空気を吸引し、上記取り出し位置の紙葉類に負圧を作用させて、当該紙葉類を上記取り出しベルトの上記吸着面に吸着せしめる吸引装置と、上記負圧チャンバ内に空気を送り込んで上記負圧を解消するための送気口であって、この送気口を介して送り込まれる空気が上記開口部を介して直接排気されることのない位置および向きに配置された送気口と、この送気口を端部に有する送気管と、を有し、この送気管は、その内壁の延長線が上記開口部と交差しない位置および向きで上記負圧チャンバに接続されており、上記送気管は、その中心の延長線が上記負圧チャンバの中心を通る位置および向きで上記負圧チャンバに接続されている。

上記発明によると、負圧チャンバ内に空気を送り込んでチャンバ内の圧力を大気圧に近付ける際に、送気口を介して負圧チャンバ内に送り込まれた空気が開口部を介して直接排気されることがないため、負圧チャンバ内の圧力を大気圧に戻すための空気を無駄にすることがなく、より効果的且つ瞬時に負圧チャンバ内の圧力を大気圧まで戻すことができ、紙葉類の取り出しを高速にできる。

また、この発明の紙葉類取り出し装置は、集積状態で投入された複数枚の紙葉類をその集積方向に移動させて集積方向端部の紙葉類を取り出し位置へ供給する供給機構と、複数の吸着孔を有し、上記取り出し位置に沿って走行する取り出しベルトと、この取り出しベルトが上記取り出し位置に対向する吸着面と反対の裏面に開口部を対向せしめて配置された負圧チャンバと、この負圧チャンバを真空引きして上記開口部および上記複数の吸着孔を介して上記取り出し位置の空気を吸引し、上記取り出し位置の紙葉類に負圧を作用させて、当該紙葉類を上記取り出しベルトの上記吸着面に吸着せしめる吸引装置と、上記負圧チャンバの開口部に対向する位置に形成された、上記吸引装置を介して上記負圧チャンバから空気を吸引するための吸気口と、上記負圧チャンバ内に空気を送り込んで上記負圧を解消するための送気口であって、この送気口を介して送り込まれる空気が上記開口部を介して直接排気されることのない位置および向きに配置された送気口と、この送気口を端部に有する送気管と、を有し、この送気管は、その内壁の延長線が上記開口部と交差しない位置および向きで上記負圧チャンバに接続されており、上記送気管は、その中心の延長線が上記負圧チャンバの中心を通る位置および向きで上記負圧チャンバに接続されている。

さらに、この発明の紙葉類取り出し装置は、集積状態で投入された複数枚の紙葉類をその集積方向に移動させて集積方向端部の紙葉類を取り出し位置へ供給する供給機構と、複数の吸着孔を有し、上記取り出し位置に沿って走行する取り出しベルトと、この取り出しベルトが上記取り出し位置に対向する吸着面と反対の裏面に開口部を対向せしめて配置された負圧チャンバと、この負圧チャンバを真空引きして上記開口部および上記複数の吸着孔を介して上記取り出し位置の空気を吸引し、上記取り出し位置の紙葉類に負圧を作用させて、当該紙葉類を上記取り出しベルトの上記吸着面に吸着せしめる吸引装置と、上記負圧チャンバの開口部に対向する位置に形成された、上記吸引装置を介して上記負圧チャンバから空気を吸引するための吸気口と、この吸気口を端部に有する吸気管と、を有し、この吸気管は、その内壁の延長線が上記開口部と交差する位置および向きで上記負圧チャンバに接続されている。

上記発明によると、負圧チャンバを真空引きするための吸気口が負圧チャンバの開口部に対向する位置に形成されているため、紙葉類を取り出しベルトに吸着させる際には、開口部付近の空気を効果的に吸引することができ、負圧チャンバ全体の圧力を十分に減圧させる前に取り出しベルトの吸着面側に十分な負圧を生じさせることができ、紙葉類の取り出しを高速にできる。

この発明の紙葉類取り出し装置は、上記のような構成および作用を有しているので、複数枚の紙葉類を連続して高速に取り出しできる。

図１は、この発明の第１の実施の形態に係る紙葉類取り出し装置の平面図である。 図２は、図１の取り出し装置に組み込まれた取り出しベルトを部分的に拡大して示す部分拡大図である。 図３は、図１の取り出し装置の動作を制御する制御系のブロック図である。 図４は、図１の取り出し装置に組み込まれたバルブ装置の断面図である。 図５は、図４のバルブ装置を矢印V方向から見た概略図である。 図６は、図４のバルブ装置に組み込まれた遮蔽板を示す概略図である。 図７は、図１の取り出し装置に組み込まれた負圧チャンバに対する吸気管および送気管の接続状態を説明するための概略斜視図である。 図８は、図７の負圧チャンバに対する郵便物の傾倒状態を説明するための図である。 図９は、この発明の第２の実施の形態の構造について説明するための概略斜視図である。 図１０は、この発明の第３の実施の形態の構造について説明するための概略斜視図である。 図１１は、この発明の効果を説明するため図７と比較して示す概略斜視図である。

以下、図面を参照しながらこの発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１には、この発明の第１の実施の形態に係る紙葉類取り出し装置１（以下、単に、取り出し装置１と称する）を上方から見た概略平面図を示してある。また、図２には、この取り出し装置１に組み込まれた取り出しベルト２を部分的に拡大した部分拡大図を示してある。さらに、図３には、取り出し装置１の動作を制御する制御系のブロック図を示してある。

図１に示すように、取り出し装置１は、取り出しベルト２、供給機構３、負圧チャンバ４、吸引チャンバ５、分離ブロック６、搬送機構７、センサ８、制御部１０（図３）などを有する。この取り出し装置１は、郵便物、紙幣、ＩＤカードなど、種々の紙葉類の処理装置として適用可能であるが、ここでは、紙葉類として、例えば、サイズの異なる複数通の郵便物Ｍを取り扱う場合を例にして説明する。

取り出しベルト２は、図２に示すように複数の吸着孔２ａを有する無端状のベルトであり、複数のプーリ１１に巻回されて張設されている。取り出しベルト２は、モータ１２の回転軸に取り付けられたプーリ１２ａにも掛け回されており、後述する取り出し位置Ｓに沿って図示矢印Ｒ方向に無端走行する。モータ１２は、本実施の形態では、連続して一定速度で回転するが、郵便物Ｍの取り出し間隔に合せて間欠的に回転しても良い。

本実施の形態の取り出しベルト２は、図２に示す複数の吸着孔２ａをベルトの全長にわたって有する。複数の吸着孔２ａは、取り出しベルト２の回転によって移動し、取り出し位置Ｓを通過する。そして、負圧チャンバ４が負圧になったとき、取り出し位置Ｓの郵便物Ｍ1が取り出しベルト２に吸着される。また、負圧チャンバ４が大気圧に戻されると、取り出し位置Ｓの郵便物Ｍ1に対する吸着力が無くなり、郵便物Ｍ1は取り出されなくなる。

供給機構３は、集積状態で立位で投入された複数通の郵便物Ｍをその集積方向一端側（図示矢印Ｆ方向）へ移動し、集積方向一端にある郵便物Ｍ1を取り出し位置Ｓへ移動させる。すなわち、供給機構３は、複数通の郵便物Ｍを、順次、取り出しベルト２へ供給する。なお、以下の説明では、取り出し位置Ｓに供給された次に取り出し予定の郵便物Ｍを郵便物Ｍ1と称する。

供給機構３は、立位で投入された複数通の郵便物Ｍの下端辺を当接せしめて載置するとともに、これら複数通の郵便物Ｍの下端辺を矢印Ｆ方向へ送る２本のフロアベルト３ａ、３ｂ、および一方（長い方）のフロアベルト３ｂに簡易的に接続されたバックアッププレート３ｃを有する。

フロアベルト３ａ、３ｂは、モータ１３（図３）によって駆動され、フロアベルト３ａ、３ｂに接触した複数通の郵便物Ｍの下端辺が図示矢印Ｆ方向に移動される。また、バックアッププレート３ｃも、フロアベルト３ｂの移動とともに矢印Ｆ方向へ移動され、集積方向他端の郵便物Ｍに接触して矢印Ｆ方向に押圧する。つまり、供給機構３は、モータ１３によって駆動され、取り出し位置Ｓの郵便物Ｍ1が取り出される度に動作される。

負圧チャンバ４は、取り出し位置Ｓに沿って走行する取り出しベルト２の裏面側（内側）に対向する位置、すなわち取り出しベルト２を挟んで取り出し位置Ｓに対向する位置に配置されている。負圧チャンバ４は、取り出しベルト２の裏面に対向する後述する開口部４ａ、４ｂ（図７）を有し、吸気管１４および送気管１５を介してポンプ１６（吸引装置）に接続されている。

吸気管１４と送気管１５の途中には、後述するバルブ装置１７が取り付けられている。吸気管１４および送気管１５の負圧チャンバ４に対する最適な取り付け位置や向きについては後に詳述するが、図示を分かり易くするため、図１では、吸気管１４と送気管１５を単に並べて図示した。

取り出しベルト２に郵便物Ｍ1を吸着させる場合、ポンプ１６で負圧チャンバ４を真空引きして、バルブ装置１７によって吸気管１４を開き、負圧チャンバ４の開口部４ａ、４ｂおよび取り出しベルト２の複数の吸着孔２ａを介して取り出し位置の空気を吸引する。これにより、取り出しベルト２の取り出し位置Ｓに対向した吸着面側に負圧が生じ、取り出し位置Ｓの郵便物Ｍ1が取り出しベルト２の吸着面に吸着される。吸着された郵便物Ｍ1は、取り出しベルト２の走行によって矢印Ｔ方向に取り出される。

取り出しベルト２による郵便物Ｍ1の吸着をやめる場合、バルブ装置１７によって吸気管１４を閉じるとともに送気管１５を開いて、ポンプ１６の排気を負圧チャンバ４内へ強制的に送り込む。これにより、負圧チャンバ４内の圧力が素早く大気圧に戻されて、取り出しベルト２の吸着面側に生じていた負圧が解消される。負圧の解消は、センサ８で当該郵便物Ｍ1の先端通過を検知したとき、当該郵便物Ｍ1が搬送機構７に受け渡されたことを判断して行われる。

吸引チャンバ５は、郵便物Ｍの取り出し方向（図示矢印Ｔ方向）に沿って負圧チャンバ４の上流側で且つ取り出しベルト２の外側に配置されている。吸引チャンバ５も、取り出し位置Ｓの郵便物Ｍ1に対向する開口部（図示せず）を有する。吸引チャンバ５には、吸気管１８を介してブロア１９が接続されている。しかして、ブロア１９が動作されると、吸引チャンバ５の開口部から空気が吸引され、取り出し位置Ｓに空気流が発生する。この空気流は、次に吸着する郵便物Ｍ1を取り出し位置Ｓへ素早く吸引するよう機能する。

分離ブロック６は、取り出し方向Ｔに沿って取り出し位置Ｓの下流側に配置されている。分離ブロック６は、取り出し位置Ｓから取り出される郵便物Ｍ1に重なったまま連れ出されてしまった２通目以降の郵便物Ｍ（以降、このような郵便物を重送郵便物Ｍwと称する）の取り出し方向先端に当接して、当該重送郵便物Ｍwが郵便物Ｍ1とともに連れ出されてしまう不具合を防止する。

搬送機構７は、郵便物Ｍの取り出し方向Ｔに沿って分離ブロック６のさらに下流側に配設されている。搬送機構７は、取り出し位置Ｓの下流側の搬送路９を規定している。つまり、搬送機構７は、搬送路９を挟んで互いに接触するよう張設された無端状の２本の搬送ベルト７ａ、７ｂを有する。２本の搬送ベルト７ａ、７ｂは、モータ７ｃ（図３）によって矢印Ｔ方向に一定速度で走行される。すなわち、搬送路９上に取り出された郵便物Ｍは、２本の搬送ベルト７ａ、７ｂの間で挟持されて下流側へと搬送される。

搬送機構７による郵便物Ｍの搬送速度、すなわち２本の搬送ベルト７ａ、７ｂの走行速度は、取り出しベルト２による郵便物Ｍの取り出し速度より僅かに速い速度に設定されている。このため、郵便物Ｍの先端が２本の搬送ベルト７ａ、７ｂのニップに突入した直後に、当該郵便物Ｍが引き抜かれることになる。このとき、取り出しベルト２による当該郵便物Ｍに対する吸着力も、搬送機構７による当該郵便物Ｍの拘束力より小さくされている。

センサ８は、搬送路９を挟んで両側に配置された発光部および受光部を有する。センサ８の発光部および受光部は、両者の間の光路が、搬送機構７の上述したニップの近くを通るよう位置決め配置されている。そして、搬送路９上に取り出された郵便物Ｍによって光路が遮られたことを条件に、郵便物Ｍの先端通過を検知する。制御部１０は、このセンサ８の出力（明から暗）に基づいて、後述するようにバルブ装置１７を動作制御する。

ここで、上記構造の取り出し装置１で複数通の郵便物Ｍを搬送路９上に１通ずつ取り出す動作について説明する。
まず、複数通の郵便物Ｍがフロアベルト３ａ、３ｂ上に立位で投入され、供給機構３によって矢印Ｆ方向に移動される。これにより、集積方向端部の郵便物Ｍ1が取り出し位置Ｓへ供給される。供給機構３は、端部の郵便物Ｍ1が取り出し位置Ｓから取り出される度に複数通の郵便物Ｍを移動させる。

また、制御部１０は、取り出しベルト２を走行させて、取り出し位置Ｓの郵便物Ｍ1を搬送路９上へ取り出す。このとき、負圧チャンバ４は、ポンプ１６によって真空引きされて減圧され、この減圧された圧力によって、取り出しベルト２の表面に負圧が発生される。この負圧によって取り出し位置Ｓの郵便物Ｍ1が取り出しベルト２に吸着されて取り出される。

このとき、取り出し位置Ｓに最も近い郵便物Ｍ1には、吸引チャンバ５によって取り出しベルト２に向かう空気流が常に作用される。つまり、吸引チャンバ５によって集積方向一端の郵便物Ｍ1が素早く取り出し位置Ｓに引き寄せられて取り出しベルト２に吸着される。

取り出し位置Ｓから取り出された郵便物Ｍは、搬送ベルト７ａ、７ｂのニップに突入し、取り出し方向先端がニップで挟持されて、さらに下流へと搬送される。取り出された郵便物Ｍがニップに到達したことは、センサ８の出力が明から暗になったことをもって検知される。

取り出し位置Ｓから取り出された郵便物Ｍ1に重なった状態で重送郵便物Ｍwが連れ出された場合、重送郵便物Ｍwは、分離ブロック６によって分離される。

取り出し位置Ｓから取り出された郵便物Ｍ1が搬送機構７に受け渡されると、制御部１０は、バルブ装置１７を切り換えて、ポンプ１６の排気を負圧チャンバ４内へ送り込む。これにより、負圧チャンバ４内の気圧が瞬時に大気圧に戻されて、取り出しベルト２表面の負圧が解消され、当該郵便物Ｍ1の吸着が解除される。

図４には、上述したバルブ装置１７の断面図を示してある。また、図５には、図４のバルブ装置１７を矢印V方向から見た概略図を示してある。さらに、図６には、図４のバルブ装置１７に組み込まれた遮蔽板２５の概略図を示してある。以下、バルブ装置１７について説明する。

このバルブ装置１７には、上流側吸気管１４ａ、下流側吸気管１４ｂ、上流側送気管１５ａ、および下流側送気管１５ｂが接続されている。２本の吸気管１４ａ、１４ｂは図１の吸気管１４であり、他の２本の送気管１５ａ、１５ｂは図１の送気管１５である。つまり、バルブ装置１７は、これら吸気管１４と送気管１５の途中に設けられている。

バルブ装置１７は、略矩形の第１ブロック２１、この第１ブロックに対向した第２ブロック２３、これら第１および第２ブロック２１、２３の間に形成された隙間Ｓに回転可能に配置された略円形の遮蔽板２５、およびこの遮蔽板２５を回転させるモータ２７を有する。

モータ２７の回転軸２７ａには、カップリング２８を介して、遮蔽板２５の駆動軸２９が同軸に接続されている。駆動軸２９は、第１ブロック２１を貫通して延び、複数のベアリング２６を介して第１ブロック２１に回動自在に取り付けられている。遮蔽板２５は、ネジ２９ａを用いて駆動軸２９の先端に固定されている。

また、遮蔽板２５の駆動軸２９には、基準位相検出板３１が固設されており、この基準位相検出板３１の外周縁に形成した図示しない切り欠きを基準位相検出板３１の回転の途中で検出する検出センサ３２がベース３０に固設されている。ベース３０には、この他に、上述した第１ブロック２１が固設されているとともに、上述したモータ２７がブラケット３３を介して固設されている。

なお、この基準位相検出板３１は、遮蔽板２５に設けた後述する複数の連通孔２５ａ、２５ｂの位置を検出するための検出基準を与えることのできる位置に切り欠きを有する。しかして、制御部１０が検出センサ３２による検出結果に基づいてモータ２７を回転および停止させ、遮蔽板２５を所望する位相に配置する。

上流側吸気管１４ａと下流側送気管１５ｂは、それぞれ配管継手２２ｅを介して第１ブロック２１の裏面側から接続され、下流側吸気管１４ｂと上流側送気管１５ａは、それぞれ配管継手２２ｅを介して第２ブロック２３の裏面側から接続されている。より具体的には、上流側吸気管１４ａと下流側吸気管１４ｂは略同軸な位置関係で対向し、上流側送気管１５ａと下流側送気管１５ｂは略同軸な位置関係で対向するよう、４本の配管１４ａ、１４ｂ、１５ａ、１５ｂが位置決め配置されている。この状態で、第２ブロック２３は、複数のボルト３４によって第１ブロック２１に締結固定されて位置決めされている。

第１ブロック２１は、第２ブロック２３に対向した対向面２１ａを有し、第２ブロック２３は、第１ブロック２１に対向した対向面２３ａを有する。これら対向面２１ａ、２３ａは、上述した遮蔽板２５より一周り大きい円形に形成され、互いに平行に対向する。

また、第１ブロック２１の対向面２１ａには、遮蔽板２５と略同径のシールド部材３５が貼り付けられており、第２ブロック２３の対向面２３ａにも、遮蔽板２５と略同径のシールド部材３６が貼り付けられている。第１ブロック２１の対向面２１ａに貼り付けられたシールド部材３５と第２ブロック２３の対向面２３ａに貼り付けられたシールド部材３６との間には、遮蔽板２５を回転可能に受け入れる隙間Ｓが形成されている。遮蔽板２５は、この隙間Ｓ内で回転する。

第１ブロック２１には、一端を下流側吸気管１４ｂに連通した長孔３７ａ、および一端を上流側送気管１５ａに連通した長孔３７ｂが形成されている。各長孔３７ａ、３７ｂは、それぞれ、第１ブロック２１の対向面２１ａに貼り付けられたシールド部材３５をも貫通し、その他端が隙間Ｓに露出している。

また、第２ブロック２３にも、一端を上流側吸気管１４ａに連通した長孔３７ｃ、および一端を下流側送気管１５ｂに連通した長孔３７ｄが形成されている。各長孔３７ｃ、３７ｄは、それぞれ、第２ブロック２３の対向面２３ａに貼り付けられたシールド部材３６をも貫通し、その他端が隙間Ｓに露出している。そして、長孔３７ａと長孔３７ｃが略同軸に対向し、長孔３７ｂと長孔３７ｄが略同軸に対向している。

各シールド部材３５、３６の隙間Ｓに対向した対向面３５ａ、３６ａ同士の距離は、遮蔽板２５の厚さより僅かに大きくされているが、長孔３７ａ、３７ｂ、３７ｃ、３７ｄの他端が露出した部分では、シールド部材３５、３６間の距離が近付けられている。つまり、長孔３７ａ（３７ｂ）の他端と長孔３７ｃ（３７ｄ）の他端が遮蔽板２５によって塞がれた状態で、隙間Ｓから漏れる空気をできるだけ少なくするよう、各シールド部材３５、３６の各長孔の他端周縁部が隙間Ｓに向けて僅かに円環状に突出している。

これにより、隙間Ｓから漏れる空気の量を少なくできるが、遮蔽板２５の回転を許容するため、遮蔽板２５と２つのシールド部材３５、３６は密着している訳ではない。言い換えると、本実施の形態のバルブ装置２４は、空気を逃がさないよう流路を密閉させる必要はなく、空気が多少漏れても問題はなく、その用途も空気の漏れを許容するものに限定される。

図６に示すように、遮蔽板２５には、複数の連通孔２５ａ、２５ｂが遮蔽板２５を貫通して形成されている。本実施の形態では、全ての連通孔２５ａ、２５ｂが、吸気管１４や送気管１５の内径と略同じ径の円形に形成されている。連通孔２５ａ、２５ｂの形状は、円形に限らないが、吸気管１４や送気管１５が一般に円筒形であるため、空気抵抗をできるだけ小さくするため同じ断面形状にすることが好ましい。

本実施の形態では、連通孔２５ａ、２５ｂは、図６に示す位置に形成されている。つまり、遮蔽板２５の中心に近い比較的小さな円周上に６つの連通孔２５ａが等間隔で配置され、中心から離れた比較的大きな円周上に６つの連通孔２５ｂが等間隔で配置されている。本実施の形態では、内側の６つの連通孔２５ａと外側の６つの連通孔２５ｂが同じ半径上に配置されないよう３０°ずつずらされている。

内側の６つの連通孔２５ａは、それぞれ、遮蔽板２５の回転の途中で、第１ブロック２１の長孔３７ａおよび第２ブロック２３の長孔３７ｃに重なって、上流側吸気管１４ａと下流側吸気管１４ｂを連通する位置に配置されている。また、外側の６つの連通孔２５ｂは、それぞれ、遮蔽板２５の回転の途中で、第２ブロック２１の長孔３７ｂおよび第２ブロック２３の長孔３７ｄに重なって、上流側送気管１５ａと下流側送気管１５ｂを連通する位置に配置されている。

例えば、制御部１０の制御によってモータ２７を回転させて、内側の１つの連通孔２５ａが内側の長孔３７ａ、３７ｃに重なる位置に遮蔽板２５を回転させて停止させると、外側の長孔３７ｂ、３７ｄが遮蔽板２５によって閉塞される。つまり、この状態で、吸気管１４が開となり、送気管１５が閉となる。

吸気管１４を開いた状態から遮蔽板２５を３０°回転させて、外側の連通孔２５ｂが外側の長孔３７ｂ、３７ｄに重なる位置に停止させると、今度は、内側の長孔３７ａ、３７ｃが遮蔽板２５によって閉塞される。つまり、この状態で、吸気管１４が閉となり、送気管１５が開となる。

上述した開閉状態は、遮蔽板２５を３０°回転させる毎に出現し、１回転中６回吸気管１４を開状態にすることができるとともに、１回転中６回送気管１５を開状態にすることができる。言い換えると、本実施の形態のバルブ装置１７では、遮蔽板２５を３０°ずつ間欠的に回転させることにより、吸気管１４および送気管１５の開閉を交互に繰り返すことができる。

上記構造のバルブ装置１７を用いることで、負圧チャンバ４から多量の空気を一斉に吸引できるとともに、負圧チャンバ４に多量の空気を一斉に送り込むことができ、郵便物Ｍの吸着および吸着解除を所望するタイミングで瞬時に切換できる。また、上記バルブ装置１７は、モータ２７を３０°回転させるだけで吸気／送気を切り換えることができ、バルブ装置１７自体の応答速度も高速である。このため、上記取り出し装置１は、複数通の郵便物Ｍを搬送路９上に連続して高速に取り出しできる。

本実施の形態では、さらに、郵便物Ｍを高速に取り出すため、負圧チャンバ４内における空気の流れをコントロールする工夫をした。具体的には、図７および図８に示すように、負圧チャンバ４に対する吸気管１４および送気管１５の取り付け位置および取り付け角度（向き）を設定した。図示の位置および向きに吸気管１４および送気管１５を取り付けることで、郵便物Ｍを取り出しベルト２に吸着させる時には、取り出しベルト２の吸着面側に負圧をより瞬時に生出させることができ、且つ、吸着を解除するときには、負圧チャンバ４内の圧力をより素早く大気圧に戻すことができる。

例えば、図１１に比較例を示すように、負圧チャンバ４内に空気を送り込む送気管１５の送気口１５１を負圧チャンバ４の開口部４ａ（または４ｂ）に向けてしまうと、ポンプ１６から負圧チャンバ４内へ送り込まれた空気が直接開口部４ａを介して排出されてしまう。この場合、本来、負圧チャンバ４内の圧力を大気圧に近付けるための空気が無駄になってしまう。つまり、この場合、開口部４ａから漏れた空気の分だけ負圧チャンバ４を大気圧に戻す時間が長くなり、負圧を解消するまでに時間がかかってしまう。

また、供給機構３によって取り出し位置Ｓに供給される郵便物Ｍ1は、通常、図８に示すように傾倒した状態で供給される。つまり、郵便物Ｍは、フロアベルト３ａ、３ｂによって下端を取り出し位置Ｓに向けて送られ、集積方向他端の郵便物Ｍがバックアッププレート３ｃによって押圧されるため、下端側が先行して取り出し位置Ｓへ移動される。このため、例えば、図１１に示すように、吸気管１４を負圧チャンバ４の下方に片寄った位置に取り付けた場合、下方の開口部４ｂから空気を効果的に吸引できる反面、上方の開口部４ａからは空気を効果的に吸引できないので、傾倒した郵便物Ｍ1を立て直して取り出しベルト２に吸着させるのに不利である。

これに対し、本実施の形態では、図７に示すように、送気管１５を介して負圧チャンバ４内に空気を送り込む送気口１５１が負圧チャンバ４の開口部４ａ、４ｂに向かわない位置および角度（向き）で送気管１５を負圧チャンバ４に接続したことを特徴としている。このため、送気管１５を介して負圧チャンバ４内に送込んだ空気が直接開口部４ａ、４ｂから排出されることがなく、負圧チャンバ４内の圧力を大気圧に戻すための空気を無駄にすることがなく、負圧チャンバ４を効果的且つ瞬時に大気圧に戻すことができる。

より詳細には、上記の効果を奏するためには、送気管１５を介して負圧チャンバ４内に送り込まれた空気がその断面形状を維持したまま拡散しないで流れるものと仮定した場合、その空気の拡散しない架空の真っ直ぐな流路が開口部４ａ、４ｂと交差しない位置および角度で、送気管１５を負圧チャンバ４に接続すれば良いことになる。

言い換えると、送気管１５の内壁をそのまま真っ直ぐ負圧チャンバ４内に延ばした架空の筒状面（延長線）が開口部４ａ、４ｂと交差しない位置および角度で、送気管１５を負圧チャンバ４に接続すれば良いことになる。

本実施の形態では、略重力方向に延びた送気管１５を負圧チャンバ４の底面に接続した。これにより、送気管１５から送り込まれる空気が開口部４ａ、４ｂを介して直接排出されてしまう不具合を防止でき、負圧チャンバ４をより素早く大気圧に戻すことができる。

特に、減圧された状態の負圧チャンバ４を短時間で大気圧に戻すためには、上述した送気管１５の接続条件を満たした上で、負圧チャンバ４の中心に向けて空気を送り込むことが効果的である。このため、本実施の形態では、送気管１５を、その中心の延長線が負圧チャンバ４の中心を通る位置および向きで負圧チャンバ４に取り付けた。このように、チャンバの中心に向けて空気を送り込むことで、チャンバの中心から外側に向けて空気を拡散してチャンバ内を効果的に加圧することができ、結果として短時間でチャンバ内の圧力を大気圧に戻すことができる。

また、本実施の形態では、吸気管１４を介して負圧チャンバ４内の空気を吸引する吸気口１４１が負圧チャンバ４の上方の開口部４ａに向かう位置および角度（向き）で吸気管１４を負圧チャンバ４に接続したことを特徴としている。このように、吸気口１４１が開口部４ａに向かう姿勢で吸気管１４を負圧チャンバ４に接続することで、開口部４ａ付近の空気を優先して吸引することができ、負圧チャンバ４内の圧力が十分に減圧される前に、取り出しベルト２の吸着面側に十分な負圧を生じさせることができ、より早いタイミングで郵便物Ｍ1を取り出しベルト２に吸着させることができる。

より詳細には、上記の効果を奏するためには、吸気管１４を介して吸引する空気が吸気管１４の内側断面を投影した架空の流路を流れるものと仮定した場合、その架空の真っ直ぐな流路が開口部４ａ、４ｂと交差する位置および角度で、吸気管１４を負圧チャンバ４に接続すれば良いことになる。

言い換えると、吸気管１４の内壁をそのまま真っ直ぐ負圧チャンバ４内に延ばした架空の筒状面（延長線）が開口部４ａ、４ｂと交差する位置および角度で、吸気管１４を負圧チャンバ４に接続すれば良いことになる。

本実施の形態では、この架空の筒状面（架空の流路）が負圧チャンバ４の上方の開口部４ａの中心を通るように吸気管１４を負圧チャンバ４の背面に略水平な姿勢で接続した。これにより、開口部４ａを介して、取り出しベルト２の吸着面側に負圧を瞬時に生出させることができ、取り出し位置Ｓの郵便物Ｍ1をより早いタイミングで取り出しベルト２に吸着させることができる。

また、本実施の形態では、吸気管１４を負圧チャンバ４の上方の開口部４ａに対向させて接続したため、図８のように傾倒した状態の郵便物Ｍ1の上方部位を取り出しベルト２に吸着させることができ、傾倒した取り出し位置Ｓの郵便物Ｍ1を確実に立て直すことができるので効果的である。つまり、負圧チャンバ４を吸引する吸気管１４の接続位置および角度は、本実施の形態のようにすることが最適である。

以上のように、第１の実施の形態の取り出し装置１によると、負圧チャンバ４に対する吸気管１４および送気管１５の取り付け位置および角度を適正化したため、郵便物Ｍの吸着および吸着解除をより高速にでき、複数通の郵便物Ｍを連続して高速に取り出すことができる。

図９には、この発明の第２の実施の形態に係る取り出し装置１の要部の構造を示してある。この取り出し装置１は、負圧チャンバ４に対する送気管１５の取り付け位置および取り付け角度が異なる以外、上述した第１の実施の形態と略同じ構造を有する。よって、ここでは、第１の実施の形態と同様に機能する構成要素には同一符号を付してその詳細な説明を省略する。

送気管１５は、負圧チャンバ４の側面に斜め下方から傾斜した姿勢で接続され、送気口１５１は、上述した第１の実施の形態と同様に、負圧チャンバ４の中心に向かっている。この送気口１５１を介して負圧チャンバ４内に送り込まれる上述した真っ直ぐな架空の流路は、開口部４ａ、４ｂと交差しない。つまり、本実施の形態においても、郵便物Ｍの吸着を解除する際に、負圧チャンバ４内の圧力を瞬時に大気圧に戻すことができ、複数通の郵便物Ｍを連続して高速に取り出すことができる。

図１０には、この発明の第３の実施の形態に係る取り出し装置１の要部の構造を示してある。この取り出し装置１は、負圧チャンバ４に対する送気管１５の取り付け位置および取り付け角度が異なる以外、上述した第１および第２の実施の形態と略同じ構造を有する。よって、ここでは、第１の実施の形態と同様に機能する構成要素には同一符号を付してその詳細な説明を省略する。

送気管１５は、負圧チャンバ４の背面に略水平な姿勢で中心からずれた位置に接続されているため、送気口１５１は、負圧チャンバ４の開口部４ａ、４ｂに対向していない。このため、この送気口１５１を介して負圧チャンバ４内に送り込まれる空気の上述した真っ直ぐな架空の流路は、負圧チャンバ４が取り出し位置Ｓに対向する前面と交差する。つまり、本実施の形態においても、郵便物Ｍの吸着を解除する際に、負圧チャンバ４内の圧力を瞬時に大気圧に戻すことができ、複数通の郵便物Ｍを連続して高速に取り出すことができる。

なお、この発明は、上述した実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上述した実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、上述した実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除しても良い。更に、異なる実施の形態に亘る構成要素を適宜組み合わせても良い。

例えば、上述した実施の形態では、矩形箱状の負圧チャンバ４に対する吸気管１４および送気管１５の接続構造について説明したが、これに限らず、負圧チャンバ４は他の形状であっても良い。例えば、負圧チャンバ４を球状に形成した場合、送気管１５の送気口１５１は必ずしも中心に向かわなくても良く、少なくとも開口部４ａ、４ｂに対向しなければ良い。

また、上述した実施の形態では、負圧チャンバ４を真空引きする吸引装置としてポンプ１６を用いた場合について説明したが、これに限らず、ブロアなど他の吸引装置を用いても良い。

また、上述した実施の形態では、負圧チャンバ４の壁面に吸気管１４や送気管１５を接続して壁面に吸気口１４１や送気口１５１を配置した場合について説明したが、これに限らず、吸気管１４や送気管１５の端部を負圧チャンバ４内部まで延ばしても良い。この場合、例えば、負圧チャンバ４内で吸気管１４または送気管１５を折り曲げて吸気口１４１や送気口１５１の向きを所望する方向に指向させるようにしても良い。

さらに、上述した実施の形態では、負圧チャンバ４の開口部４ａ、４ｂを上下に２つ並べた場合について説明したが、これに限らず、開口部はいくつに分割しても良く、メッシュ状の部材で開口部を塞ぐようにしても良い。
以下、本願の出願当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］
集積状態で投入された複数枚の紙葉類をその集積方向に移動させて集積方向端部の紙葉類を取り出し位置へ供給する供給機構と、
複数の吸着孔を有し、上記取り出し位置に沿って走行する取り出しベルトと、
この取り出しベルトが上記取り出し位置に対向する吸着面と反対の裏面に開口部を対向せしめて配置された負圧チャンバと、
この負圧チャンバを真空引きして上記開口部および上記複数の吸着孔を介して上記取り出し位置の空気を吸引し、上記取り出し位置の紙葉類に負圧を作用させて、当該紙葉類を上記取り出しベルトの上記吸着面に吸着せしめる吸引装置と、
上記負圧チャンバ内に空気を送り込んで上記負圧を解消するための送気口であって、この送気口を介して送り込まれる空気が上記開口部を介して直接排気されることのない位置および向きに配置された送気口と、
を有することを特徴とする紙葉類取り出し装置。
［２］
上記送気口を端部に有する送気管をさらに有し、
この送気管は、その内壁の延長線が上記開口部と交差しない位置および向きで上記負圧チャンバに接続されていることを特徴とする［１］に記載の紙葉類取り出し装置。
［３］
上記送気管は、その中心の延長線が上記負圧チャンバの中心を通る位置および向きで上記負圧チャンバに接続されていることを特徴とする［２］に記載の紙葉類取り出し装置。
［４］
集積状態で投入された複数枚の紙葉類をその集積方向に移動させて集積方向端部の紙葉類を取り出し位置へ供給する供給機構と、
複数の吸着孔を有し、上記取り出し位置に沿って走行する取り出しベルトと、
この取り出しベルトが上記取り出し位置に対向する吸着面と反対の裏面に開口部を対向せしめて配置された負圧チャンバと、
この負圧チャンバを真空引きして上記開口部および上記複数の吸着孔を介して上記取り出し位置の空気を吸引し、上記取り出し位置の紙葉類に負圧を作用させて、当該紙葉類を上記取り出しベルトの上記吸着面に吸着せしめる吸引装置と、
上記負圧チャンバの開口部に対向する位置に形成された、上記吸引装置を介して上記負圧チャンバから空気を吸引するための吸気口と、
上記負圧チャンバ内に空気を送り込んで上記負圧を解消するための送気口であって、この送気口を介して送り込まれる空気が上記開口部を介して直接排気されることのない位置および向きに配置された送気口と、
を有することを特徴とする紙葉類取り出し装置。
［５］
上記送気口を端部に有する送気管をさらに有し、
この送気管は、その内壁の延長線が上記開口部と交差しない位置および向きで上記負圧チャンバに接続されていることを特徴とする［４］に記載の紙葉類取り出し装置。
［６］
上記送気管は、その中心の延長線が上記負圧チャンバの中心を通る位置および向きで上記負圧チャンバに接続されていることを特徴とする［５］に記載の紙葉類取り出し装置。
［７］
上記吸気口を端部に有する吸気管をさらに有し、
この吸気管は、その内壁の延長線が上記開口部と交差する位置および向きで上記負圧チャンバに接続されていることを特徴とする［４］に記載の紙葉類取り出し装置。
［８］
上記吸気口は、上記負圧チャンバの上方に片寄った位置で上記開口部に対向する位置に形成されていることを特徴とする［４］に記載の紙葉類取り出し装置。
［９］
集積状態で投入された複数枚の紙葉類をその集積方向に移動させて集積方向端部の紙葉類を取り出し位置へ供給する供給機構と、
複数の吸着孔を有し、上記取り出し位置に沿って走行する取り出しベルトと、
この取り出しベルトが上記取り出し位置に対向する吸着面と反対の裏面に開口部を対向せしめて配置された負圧チャンバと、
この負圧チャンバを真空引きして上記開口部および上記複数の吸着孔を介して上記取り出し位置の空気を吸引し、上記取り出し位置の紙葉類に負圧を作用させて、当該紙葉類を上記取り出しベルトの上記吸着面に吸着せしめる吸引装置と、
上記負圧チャンバの開口部に対向する位置に形成された、上記吸引装置を介して上記負圧チャンバから空気を吸引するための吸気口と、
を有することを特徴とする紙葉類取り出し装置。
［１０］
上記吸気口を端部に有する吸気管をさらに有し、
この吸気管は、その内壁の延長線が上記開口部と交差する位置および向きで上記負圧チャンバに接続されていることを特徴とする［９］に記載の紙葉類取り出し装置。
［１１］
上記吸気口は、上記負圧チャンバの上方に片寄った位置で上記開口部に対向する位置に形成されていることを特徴とする［９］に記載の紙葉類取り出し装置。
装置。

１…紙葉類取り出し装置、２…取り出しベルト、４…負圧チャンバ、４ａ、４ｂ…開口部、１０…制御部、１４…吸気管、１５…送気管、１７…バルブ装置、２５…遮蔽板、１４１…吸気口、１５１…送気口、Ｍ…郵便物、Ｓ…取り出し位置。

Claims (5)

1. 集積状態で投入された複数枚の紙葉類をその集積方向に移動させて集積方向端部の紙葉類を取り出し位置へ供給する供給機構と、
   複数の吸着孔を有し、上記取り出し位置に沿って走行する取り出しベルトと、
   この取り出しベルトが上記取り出し位置に対向する吸着面と反対の裏面に開口部を対向せしめて配置された負圧チャンバと、
   この負圧チャンバを真空引きして上記開口部および上記複数の吸着孔を介して上記取り出し位置の空気を吸引し、上記取り出し位置の紙葉類に負圧を作用させて、当該紙葉類を上記取り出しベルトの上記吸着面に吸着せしめる吸引装置と、
   上記負圧チャンバ内に空気を送り込んで上記負圧を解消するための送気口であって、この送気口を介して送り込まれる空気が上記開口部を介して直接排気されることのない位置および向きに配置された送気口と、
   この送気口を端部に有する送気管と、を有し、
   この送気管は、その内壁の延長線が上記開口部と交差しない位置および向きで上記負圧チャンバに接続されており、
   上記送気管は、その中心の延長線が上記負圧チャンバの中心を通る位置および向きで上記負圧チャンバに接続されていることを特徴とする紙葉類取り出し装置。
2. 集積状態で投入された複数枚の紙葉類をその集積方向に移動させて集積方向端部の紙葉類を取り出し位置へ供給する供給機構と、
   複数の吸着孔を有し、上記取り出し位置に沿って走行する取り出しベルトと、
   この取り出しベルトが上記取り出し位置に対向する吸着面と反対の裏面に開口部を対向せしめて配置された負圧チャンバと、
   この負圧チャンバを真空引きして上記開口部および上記複数の吸着孔を介して上記取り出し位置の空気を吸引し、上記取り出し位置の紙葉類に負圧を作用させて、当該紙葉類を上記取り出しベルトの上記吸着面に吸着せしめる吸引装置と、
   上記負圧チャンバの開口部に対向する位置に形成された、上記吸引装置を介して上記負圧チャンバから空気を吸引するための吸気口と、
   上記負圧チャンバ内に空気を送り込んで上記負圧を解消するための送気口であって、この送気口を介して送り込まれる空気が上記開口部を介して直接排気されることのない位置および向きに配置された送気口と、
   この送気口を端部に有する送気管と、を有し、
   この送気管は、その内壁の延長線が上記開口部と交差しない位置および向きで上記負圧チャンバに接続されており、
   上記送気管は、その中心の延長線が上記負圧チャンバの中心を通る位置および向きで上記負圧チャンバに接続されていることを特徴とする紙葉類取り出し装置。
3. 上記吸気口を端部に有する吸気管をさらに有し、
   この吸気管は、その内壁の延長線が上記開口部と交差する位置および向きで上記負圧チャンバに接続されていることを特徴とする請求項２に記載の紙葉類取り出し装置。
4. 集積状態で投入された複数枚の紙葉類をその集積方向に移動させて集積方向端部の紙葉類を取り出し位置へ供給する供給機構と、
   複数の吸着孔を有し、上記取り出し位置に沿って走行する取り出しベルトと、
   この取り出しベルトが上記取り出し位置に対向する吸着面と反対の裏面に開口部を対向せしめて配置された負圧チャンバと、
   この負圧チャンバを真空引きして上記開口部および上記複数の吸着孔を介して上記取り出し位置の空気を吸引し、上記取り出し位置の紙葉類に負圧を作用させて、当該紙葉類を上記取り出しベルトの上記吸着面に吸着せしめる吸引装置と、
   上記負圧チャンバの開口部に対向する位置に形成された、上記吸引装置を介して上記負圧チャンバから空気を吸引するための吸気口と、
   この吸気口を端部に有する吸気管と、を有し、
   この吸気管は、その内壁の延長線が上記開口部と交差する位置および向きで上記負圧チャンバに接続されていることを特徴とする紙葉類取り出し装置。
5. 上記吸気口は、上記負圧チャンバの上方に片寄った位置で上記開口部に対向する位置に形成されていることを特徴とする請求項４に記載の紙葉類取り出し装置。

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