JP2010234759A

JP2010234759A - 冊子類めくり装置

Info

Publication number: JP2010234759A
Application number: JP2009088001A
Authority: JP
Inventors: Sukinobu Ishioka; 透暢石岡
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2009-03-31
Filing date: 2009-03-31
Publication date: 2010-10-21

Abstract

【課題】高い曲げ剛性のある頁を持つ冊子でも、めくり操作ができる冊子類めくり装置を
提供する。
【解決手段】表紙と中紙とが綴り目部を介して綴じられる冊子類を搬送する搬送手段と、
回動可能に支持されためくりローラと、冊子類の頁をめくる動作時、冊子類のめくられる
頁との干渉を避けるため、搬送手段を退避させる退避手段と、めくりローラに対して、冊
子類の小口に当接するように所望の押し当て力を付与する手段と、冊子類の裏表紙付近を
押さえ込む側面部材と、を備え、冊子類の小口にめくりローラを当接させ、側面部材で冊
子類の裏表紙付近を押さえ込みながら、めくりローラを回転させて冊子類の頁を掻き揚げ
、所望の位置でめくりローラを逆転させて、めくり動作を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、表紙等をもつ冊子類のめくり装置に関する。

近年、高い曲げ剛性の表紙を持つ冊子が登場してきている。冊子の高付加価値化の一環で
あり、例えば表紙頁の内部に高密度記録ができるＩＣチップを内蔵したものがある。その
ＩＣチップが無線タイプであり、非接触で情報の読み込み／書き込みができるものがある
。また、ＩＣチップを内蔵した冊子の中には、不正規な読み込み／書き込みから冊子を保
護するため、表紙・裏表紙に電波遮蔽機能を持たせたものがある。このタイプの冊子は、
表紙をめくった状態でのみ読み込み／書き込みを受け付ける。

さらに、表紙以外にも中紙の中に高い曲げ剛性のある頁を持つ冊子も登場している。例え
ば、個人情報（写真、署名を含む）をプラスチックカードに記録してＩＤ頁としたものや
、同じく個人情報を記録できるＩＣチップを封入したプラスチックカードをＩＤ頁とした
ものなどである。

一般的な冊子類めくり装置は、冊子の低い曲げ剛性を前提に、冊子に変形を起こさせ、め
くりローラで頁をかきあげることで、頁めくりを行っている。

一方、上述した高い曲げ剛性の表紙を持つ冊子の頁めくりを行うものが提案されている（
例えば、特許文献１参照。）これは、表紙めくりの場合は、めくりローラを冊子の小口に
当接させ、ローラを回転させつつローラ位置を持ち上げることで、表紙を変形させずにめ
くることができるようにしたものである。

冊子の小口は、表紙端と積層した中紙端から構成されている。小口にめくりローラを当
接させるので、表紙のみをめくりたくても、一緒に複数頁分の中紙もめくりあげてしまう
。そこで、表紙のみ見開いた状態にするために、ローラ位置を持ち上げた状態でめくりロ
ーラを逆転させ、中紙のみ払い落としている。

しかし、ここまでのシーケンシャルな動作だけでは、中紙を完全に払い落とすことができ
ない。ただし、こうした場合でも一旦そのまま冊子を見開き状態にした後、めくり戻し動
作を行うことで、表紙のみめくった状態にすることができる。

めくり戻し動作は、一般的な頁めくり方法と同様であり、中紙頁面にめくりローラを当接
させてからローラを回転させ、ローラの当接した頁とその下の頁とをせん断分離させる。
分離してかき上げられた頁は、変形してたわんだ後、めくりローラの上に弾かれる。この
状態で冊子を搬送させることで、めくり上げた中紙を１頁ずつ、めくり戻すことができる
。

特開２００５−１４４７５６号公報

高い曲げ剛性の表紙を持つ冊子の表紙だけをめくろうとしても、一緒にめくり上げ、見
開いてしまった中紙をめくり戻す動作が不定期に発生する。めくり戻し時間は無駄である
上に、表紙めくり完了までの時間が、めくり操作毎にばらついていた。さらに、中紙の途
中にも高い曲げ剛性のある頁を持つ冊子に対して、従来の手法では、めくり動作が実現困
難であった。

本発明は、これらの事情にもとづいてなされたもので、高い曲げ剛性のある頁を持つ冊
子でも、頁めくりを行うことができる冊子類めくり装置を提供することを目的としている
。

本発明の一態様によれば、表紙と中紙とが綴り目部を介して綴じられる冊子類を搬送す
る搬送手段と、回動可能に支持されためくりローラと、前記冊子類の頁をめくる動作時、
前記冊子類のめくられる頁との干渉を避けるため、前記搬送手段を退避させる退避手段と
、前記めくりローラに対して、前記冊子類の小口に当接するように所望の押し当て力を付
与する手段と、前記冊子類の裏表紙付近を押さえ込む側面部材と、
を備え、前記冊子類の小口に前記めくりローラを当接させ、前記側面部材で前記冊子類の
裏表紙付近を押さえ込みながら、前記めくりローラを回転させて前記冊子類の頁を掻き揚
げ、所望の位置で前記めくりローラを逆転させて、めくり動作を行うことを特徴とする冊
子類めくり装置が提供される。

本発明によれば、中紙の途中に高い曲げ剛性のある頁を持つ冊子でも、めくり操作がで
きる。

本発明の実施形態に係る冊子類めくり装置のめくり動作要部を示す概略図である。冊子取り込み状態を上から見た概略図である。めくり動作を説明するための模式図である。めくり動作を説明するための模式図である。めくり動作を説明するための模式図である。めくり動作を説明するための模式図である。めくり戻し動作を説明するための模式図である。表紙以外に中紙の途中にも高い曲げ剛性のある頁を持つ冊子の模式図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。各図において同一箇
所については同一の符号を付すとともに、重複した説明は省略する。

以下、本発明の実施形態に係る冊子類めくり装置について、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冊子類めくり装置のめくり動作要部を示す概略図であ
る。図１に示すように、冊子類めくり装置は、搬送ローラ対２、図２で示す側面ストッパ
３、めくりローラ４、めくりアーム支持架５、主めくりアーム６、子めくりアーム７、第
１の上ガイド部材８、第２の上ガイド部材９、下搬送ガイド部材１０、図４で示すめくり
検知センサ１１、図４で示すトルクリミッタ１２、制御部（図示しない）を備えている。

搬送ローラ対２は、冊子を冊子めくり部に搬送するものである。ここで、冊子めくり部
は、冊子類めくり装置において、めくりに関する一連の動作（処理）が行われる部位を指
している。

側面ストッパ３は、冊子の裏表紙付近を押さえ込むものである。めくりローラ４は、冊子
の小口に当接し、冊子の、表紙や中紙にめくりを司る。めくりアーム支持架５は、めくり
ローラ４を支持する部材である。主めくりアーム６、子めくりアーム７は、めくり動作時
に作動するアーム部材である。第１の上ガイド部材８、第２の上ガイド部材９は、冊子め
くり部に搬送される冊子を、上方に広がらないように、押さえつける役目を果たす。下搬
送ガイド部材１０は、冊子の搬送を下方からガイドする部材である。めくり検知センサ１
１は、冊子の頁のふくらみ具合を監視するものである。トルクリミッタ１２は、めくりロ
ーラ４の出力トルクが過大になったときに、そのトルクの伝達を遮断するものである。

一般的に冊子は、表紙、裏表紙、複数頁の中紙から構成されている。本実施形態では、
複数頁の中紙をめくったまま冊子が見開かれた状態にあっても、表紙のみめくられた状態
に処理するまでを説明する。

冊子１は、図示しない駆動源と伝達系によって回転せしめられる搬送ローラ対２によって
、下搬送ガイド部材１０上を搬送される。冊子１は、図中、左右いずれの方向からも取り
込むことができる。第１の上ガイド部材８、第２の上ガイド部材９は、冊子１を上方から
ガイドするもので、冊子１の膨らみを抑制し、めくり装置への冊子１の取り込みを円滑に
するものである。

めくり装置の搬送路のうち、第１の上ガイド部材８は、冊子１のめくり動作時に冊子１に
干渉しないよう、略直立して退避できるようになっている。

図１によって、冊子１が搬送路左側から、冊子めくり部に取り込まれる動作を説明する。
閉じられた状態の冊子１は、図中左側が綴じ目、右側が小口の向きで、取り込み搬送され
る。搬送路進行上には、めくりローラ４が待ち構えており、冊子１の小口がめくりローラ
４に当接すると、搬送停止され、取り込み動作が完了する。

図２は、図１の冊子取り込み状態を上から見た概略図である。冊子めくり部の搬送ローラ
対２は、冊子１の天地を挟み込んで搬送させている。冊子１の小口がめくりローラ４に当
接すると、図示しない電磁石によって、搬送ローラ対２は、冊子１の天地部分から退避す
る。そのため、搬送ローラ対２が、めくり動作時に冊子１のめくり上がった頁と干渉する
ことはない。

さらに、搬送ローラ対２の退避に連動して、側面ストッパ３が冊子１の天地部分を押さえ
込む。側面ストッパ３は、冊子１の厚み高さに対して十分に小さく、冊子１の裏表紙付近
を押さえ込むだけで、めくるべき頁部分に対しては干渉しないよう配置されている。

次に、めくり動作、見開き動作、めくり戻しの動作について説明する。

図３は、冊子１の表紙めくりの動作を示す図である。図３に示すように、めくりアーム支
持架５は、図示しない駆動源と伝達系により、回転支軸５ｃまわりに回転する。主めくり
アーム６は、回転支軸５ｃと回転支点を共有している。主めくりアーム６は、嵌合ピン６
ａによって、めくりアーム支持架５の溝の範囲内でのみ、めくりアーム支持架５に対して
独立に回動することができる。めくりアーム支持架５と主めくりアーム６は、バネ５ｂに
よって引っ張られている。外部からの力が加わらなければ、主めくりアーム６は、めくり
アーム支持架５の回転に従動する。

主めくりアーム６には、主めくりアーム６上の回転支軸６ｃまわりに回動する子めくりア
ーム７が取り付けられている。子めくりアーム７の先端には、めくりローラ４が設けられ
ている。めくりローラ６は、図示しない駆動源から、回転支軸５ｃ、６ｃを経由して回転
伝達される。子めくりアーム７のめくりローラ４取付部分と反対側は、嵌合ピン６ｄを受
ける溝部分が形成されている。この溝と嵌合ピン６ｄの可動許容範囲でのみ、子めくりア
ーム７は主めくりアーム６に対して微小回動でき、バネ６ｂによって、主めくりアーム６
と子めくりアーム７の２つのアーム間が引っ張られる。これらにより、子めくりアーム７
は、主めくりアーム６に従動する。

図１の取り込み完了状態では、冊子１の小口がめくりローラ４に当接して子めくりアーム
７をその微小回動範囲で変位させると、バネ６ｂで付与された力がめくりローラ４に与え
られ、冊子１の小口に対して、適切な押し当て力で当接させることができる。

第１の上ガイド部材８は、回転支軸８ａまわりに略直立するように回転退避できるように
構成されている。同様に、第２の上ガイド部材９も、回転支軸９ａまわりに略直立するよ
うに回転退避できるように構成されている。両上ガイド部材８，９とも、それぞれ独立し
た駆動源と伝達系（いずれも不図示）によって動作させてもよい。本実施形態では、駆動
源と伝達系を共有化して、第１の上ガイド部材８が退避位置にあるときは第２の上ガイド
部材９が搬送位置になるように、第１の上ガイド部材８が搬送位置にあるときは第２の上
ガイド部材９が退避位置になるように構成されている。

表紙めくりの動作は、まず第１の上ガイド部材８を退避させる。続いてめくりローラ４を
回転させると、冊子１の裏表紙側は側面ストッパ３で固定されているので、表紙と中紙間
や中紙同士間が静電気等で吸着していたとしても、表紙を含む複数頁をかき上げることが
できる。

続いて、めくりローラ４をめくりアーム６の回転支軸５ｃまわりに回動させる。冊子１の
見開き支点（綴じ目）位置に対し、回転支軸５ｃは回動方向がめくり上げられた表紙の小
口の回転方向の内側に交差するように配置されている。そのため、剛性の高い表紙１ｂは
めくりローラ４に乗り上げると、表紙１ｂの下で一緒にめくり上げられた中紙頁１ｃは、
綴じ目とめくりローラ４の間でたわんでいく。適切な位置でめくりローラ４を逆転させる
と、たわんだ中紙頁１ｃは、冊子１の搬送路上に残った側に落下する。

図４は、めくった冊子１を見開いた状態にする動作を示す。図３で退避状態にあった冊子
めくり部の搬送ローラ対２を、搬送状態に切り替える。図示しない電磁石をオフすると、
側面ストッパ３は退避し、反対に搬送ローラ対２が冊子１の天地を挟み込む。めくった頁
１ｃが搬送ローラ対２のかぶらないようにめくりローラ４を降ろしていく。

搬送ローラ対２を駆動して、冊子１を第２の上ガイド部材９下の図中右方向に移動させる
と、めくりあがった頁１ｃはめくりローラ４にせき止められ、冊子１の左側に見開いた状
態になる。

冊子１の中紙頁には、各頁毎に通しの頁番号が付与されている。この頁番号は、例えば算
用数字で表示されている。めくり動作完了後、見開いた状態の冊子１において、所望の頁
が見開かれた否かの確認が行われる。めくり過ぎた中紙頁は、所望の頁まで戻す必要があ
る。

図５は、見開いた冊子１の頁めくり戻しの動作を示している。冊子１は、搬送路の図中右
側から冊子めくり部に搬送される。めくり戻しに先立ち、第２の上ガイド部材９が退避さ
れる。めくりローラ４は、回転支軸５ｃまわりに回動して、冊子のめくるべき頁面に押し
当たる。それ以上のめくりアーム支持架５の回転は、嵌合ピン６ａが外れるので、めくり
アーム６の回動はしないまま、さらに引き伸ばされたバネ６ｂによって、めくりローラ４
の押し付け力に変換される。めくりアーム支持架５の回転角度で、適切なめくりローラ４
の押し付け力Ｎを制御できる。

めくりローラ４によって押し付け力Ｎを付与した状態で、所定の接線力Ｆをめくりローラ
４の回転トルクＴによって与えると、めくられるべき頁が変形してふくらみ上がる（後述
の図４参照。）。頁のふくらみ具合を監視するめくり検知センサ１１の出力をトリガーと
して、制御部がめくりアーム６を微小後退して押し付け力Ｎを開放させ、めくりローラ４
の回転を続けると、ふくらんだ頁はめくりローラ４の上に跳ね上がる。

めくられるべき頁を変形させる、めくりローラ４の押し付け力Ｎと、回転トルクＴとの関
係については、後述する。

図６は、めくり戻すために持ち上げた頁を、冊子１の反対側にめくり戻すための動作を示
す図である。図２に示される退避状態にあった冊子めくり部の搬送ローラ対２を、搬送状
態に切り替える。図示しない電磁石をオフにすると、側面ストッパ３は退避し、反対に搬
送ローラ対２が冊子１の天地を挟み込む。搬送ローラ対２を駆動して、冊子１を第１の上
ガイド部材８下の図中左方向に移動させると、持ち上がった頁はめくりローラ４にせき止
められ、冊子１の右側に見開いた状態になる。

図７は、本実施形態に係るめくり戻し動作を説明するための模式図である。上述しためく
り戻しのための中紙頁の変形は、綴じ目を開放端、ローラ直下を固定端とする長い柱と見
立てることができる。この場合の変形力Ｐは、
Ｐ＝π２ＥＩ／２Ｌ２・・・（１）
で与えられる。（１）式において、Ｅ：頁の縦弾性係数、Ｉ：頁の断面２次モーメント、
Ｌ：柱長である。

複数の中紙頁が積層された状態から、一番上の中紙１枚だけめくり上げるための条件は、
Ｐ1＜μr1Ｎ−μ11Ｎ＜２Ｐ1 ・・・（２）
となる。（２）式において、μは摩擦係数で、右下の添え字「ｒ１」はローラ表面ｒと一
般的な中紙表面１の間の数値、添え字「１１」は中紙表面１同士の数値であることを示し
ている。Ｐ1は、一般的な中紙の変形する力を示している。

この条件を満たすめくりローラ４の押し付け力Ｎと回転トルクＴを与えれば、１枚だけめ
くり上げることができる。

一般的なめくり戻しの手法では、１枚ずつのめくり（めくり戻し）を行うため、１枚の
変形ふくらみを検知すると、めくりローラ４の押し付け力Ｎをゼロとしていた。そのため
、めくり戻しが完了するまでに、多くの時間を要していた。

しかし、本実施形態では、押し付け力Ｎをゼロとせずにめくりローラ４を回転し続ける
。すると、その下の中紙も順次めくり上げられる。最後には一般的な中紙がなくなり、表
紙にめくりローラ４が接することになる。このまま表紙までめくり戻しをしてしまうとす
れば、その条件は、
Ｐ２＜μｒ２Ｎ−μ２３Ｎ・・・（３）
となる。（３）式において、右下の添え字「ｒ２」は、ローラ表面ｒと表紙表面２の間の
摩擦係数であること、添え字「２３」は表紙表面１と下搬送ガイド部材１０表面３との間
の摩擦係数であることを示している。Ｐ２は、表紙の座屈する力である。

尚、めくりローラ４の押し付け力Ｎ2と回転トルクＴ2がこの条件を満たしてしまえば、表
紙までめくり上げてしまう。

しかし、表紙が高い曲げ剛性を持つ冊子１は、
Ｐ２＞＞Ｐ１・・・（４）
であり、
Ｔ２＞＞Ｔ１・・・（５）
である。

そこで、めくりローラ４の回転伝達系の中に、めくりローラ４の出力トルクが過大にな
ったときに、そのトルクの伝達を遮断するトルクリミッタ１２を設け、めくりローラ４の
最大出力トルクＴｍを、次式のように設定する。

Ｔ２＞Ｔｍ＞Ｔ１・・・（６）
（６）式を満たすように設定すれば、表紙をめくり戻すことができず、トルクリミッタ
１２部分で回転はスリップし、めくりローラ４のスリップ痕が表紙表面に付くこともない
。このように、めくりローラ４を一定時間回し続けるだけで、表紙までのめくり戻しが実
現できる。

近年、表紙以外に中紙の途中にも高い曲げ剛性のある頁を持つ冊子が出現している。例え
ば、図８に示すように、中紙に情報の書き込みが可能なＩＣチップを埋め込み、表紙に電
波遮蔽機能を持たせた冊子である。

そこで、このような冊子において、頁をめくる場合について説明する。

冊子の各頁には、通算の頁番号が付与されているので、頁番号を判読することによって
、制御部は、次にめくるべき頁を判っている。めくるべき頁が、一般的な中紙である場合
には、上述した変形を利用しためくり動作を行う。

めくるべき頁が高い剛性を持つ場合、あるいは一般的な中紙めくりを行っていて一定時間
以上めくりローラ４をまわしてもめくり検知センサ１１でふくらみが検知できなかった場
合は、上記した表紙めくりを適用する。

このようにして、表紙以外に中紙の途中にも高い曲げ剛性のある頁を持つ冊子においても
、円滑に高い曲げ剛性のある頁をめくることができる。

本発明によれば、表紙以外の中紙頁を一度にまとめてめくり戻しできるので、めくり処
理に要する処理時間を短縮することができる。また、中紙の途中に高い曲げ剛性のある頁
を持つ冊子でも、確実にめくり操作ができる
なお、本発明は上記の実施形態の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、上記の実施形態に開
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、実施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よい。さらに、異
なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

１…冊子、２…搬送ローラ対、３…側面ストッパ、４…めくりローラ、５…めくりアー
ム支持架、６…主めくりアーム、７…子めくりアーム、８…第１の上ガイド部材、９…第
２の上ガイド部材、１０…下搬送ガイド部材、１１…めくり検知センサ、１２…トルクリ
ミッタ。

Claims

表紙と中紙とが綴り目部を介して綴じられる冊子類を搬送する搬送手段と、
回動可能に支持されためくりローラと、
前記冊子類の頁をめくる動作時、前記冊子類のめくられる頁との干渉を避けるため、前
記搬送手段を退避させる退避手段と、
前記めくりローラに対して、前記冊子類の小口に当接するように所望の押し当て力を付
与する手段と、
前記冊子類の裏表紙付近を押さえ込む側面部材と、
を備え、
前記冊子類の小口に前記めくりローラを当接させ、前記側面部材で前記冊子類の裏表紙
付近を押さえ込みながら、前記めくりローラを回転させて前記冊子類の頁を掻き揚げ、所
望の位置で前記めくりローラを逆転させて、めくり動作を行うことを特徴とする冊子類め
くり装置。
前記めくりローラは、前記冊子類の綴じ目部の位置に対し、回動方向がめくり上げられ
た表紙の小口の回転方向の内側に交差するように配置されていることを特徴とする請求項
１記載の冊子類めくり装置。
前記冊子類のめくられた頁が前記搬送手段に干渉しないように前記めくりローラを下降さ
せた後、前記搬送手段によって、前記冊子類を搬送方向に移動させて、前記冊子類を見開
いた状態にすることを特徴とする請求項１記載の冊子類めくり装置。
前記冊子類のめくるべき頁面に前記めくりローラを押し付けた状態で、所望の接線力を
前記めくりローラの回転トルクによって与えて当該頁に変形を起こさせた後、前記めくり
ローラの押し付け力を開放させ、前記めくりローラの回転を続けて、頁をめくり戻すこと
を特徴とする請求項１または３記載の冊子類めくり装置。
前記めくりローラからの出力トルクが過大になったときに、その出力トルクの伝達を遮
断するトルクリミッタを有し、
前記トルクリミッタで、前記めくりローラの最大出力トルクを、前記冊子類の表紙が変
形を起こす変形力よりも小さく設定することを特徴とする請求項４記載の冊子類めくり装
置。
前記冊子類のめくるべき頁が高い剛性を持つ場合、或いは一定時間以上前記めくりロー
ラをまわしても当該頁のふくらみが検知できなかった場合は、前記めくりローラの最大出
力トルクを、前記冊子類の表紙が変形を起こす変形力よりも大きく設定することを特徴と
する請求項５記載の冊子類めくり装置。