JP5281214B1 - ページめくり機構およびこれを利用したページめくり方法 - Google Patents

Abstract

【課題】書物等が様々な角度であってもページを複数枚めくることができるページめくり機構を提供すること。
【解決手段】このページめくり機構を用いたページめくり機100では、書物等が見開き状態で設置され、設置された書物等の表紙面と常に接触した状態で書物等を固定する土台400には、伸縮自在の連結桿701-704を介して透過性の板を具備する押さえ機構700が保持されている。ローラ回転機構600は送りボールねじ軸501に沿って移動するボールねじナット502に固定されている。押さえ機構が土台から離れる方向に移動して、ローラ回転機構のローラに取り付けられた爪604が、書物等の見開きページの角に接触し、前記ローラが回転することで摩擦によりページのめくりあげができる。さらにローラを複数回転させると、書物等のページを複数枚めくりあげることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、読書介助装置または、紙葉連写装置等において、書物や一側を結束された紙葉束（以下、「書物等」とする）のページを自動的に翻転するページめくり機構に関するものである。

従来の書物等のページをめくる機構として、特許文献１のようなめくりローラを用いたもの、特許文献２のような吸引めくり式のもの、或いは特許文献３のような粘着式のもの等が存在する。

これらのページめくり機構は、書物等の表面の１枚のページを選択する機構と、選択したページをめくり返す機構とが個別に構成されていた。このため、装置が大掛かりで複雑になり、必要なセンサやアクチュエータの数が多かった。また、ページをめくる際、１ページずつめくる機構になっている。

このような１ページずつしかめくれないページ送り機構では、例えば書物等が雑誌などの場合に、興味のない特集を飛ばして後ろのページを読みたいような場合でも、１ページずつしかめくることができず、無用に時間がかかるという問題があった。

一度に複数ページめくることができるページめくり機構にするには、例えば特許文献１に記載されているようなめくりローラを用いて、めくるページ枚数を増加させるという機構を付加する方法が考えられる。

しかしながら、特許文献１記載のめくり機構に対して、ただ単純に上記のような機構を付加した場合、書物等を垂直に立てた状態や、ページ面が斜め下方を向く状態でめくろうとすると、ページの紙葉が垂れ下がり、円滑に動作しないと考えられる。

また、特許文献２に記載されているような吸引式や、特許文献３に記載されているような粘着式という方法では、それらのページめくりの機構上、複数枚めくりを付与すること自体が困難である。

特開平１１−１５７２５２号公報 特開平５−１６２４８６号公報 実公平６−０１６７８８号公報

上記問題を鑑みて、本発明が解決しようとする課題は、書物等のページを複数枚めくることを可能とし、書物等を水平面に設置した状態、書物等を垂直に立てた状態、書物等のページ面が斜め下方に向く状態という様々な角度（水平面から書物等の紙面までの角度を以下、「紙面角」とする）でもめくり動作を可能とするページめくり機構を提供することである。

上記課題を解決するため、本発明のページめくり機構では、
書物等が見開き状態で設置され、設置された前記書物等の表紙面と常に接触した状態で前記書物等を固定する土台と、
前記土台の横幅相当の長さを有する送りボールねじ軸を備える送り機構と、
前記送りボールねじ軸に螺合され、該送りボールねじ軸が回転することで、該送りボールねじ軸に沿って自在に移動するボールねじナットと、
中心に軸穴による内周を有し、外周には爪が取り付けられている円筒状のローラ、該ローラを保持するローラ保持軸及びローラ台を具備するローラ回転機構と、
書物等の保持を行う、透過性の板を具備する押さえ機構とを備え、
前記押さえ機構は、１つ以上の連結桿を介して前記土台と土台面の垂直方向に移動自在に保持され、
前記ローラ台は、前記ボールねじナットに固定され、
前記ローラの前記内周とめくり用モータの回転軸外周とが固定されており、
前記ローラの前記爪が、書物等の見開きページの角に接触し、前記ローラが回転することで摩擦により該ページのめくりあげができ、
かつ前記ローラの前記爪が見開きページの角に接触している状態で、前記ローラを複数回転させることで、書物等のページを複数枚めくりあげることができることを最も主要な特徴とする。

本発明のページめくり機構では、ローラ回転機構を用いているので、書物等のページを複数枚めくることができるという利点を有する。

さらに、本発明のページめくり機構は、書物等が押さえ機構で保持されているので、紙面を傾けた状態であっても書物等のページめくることができるという利点もある。

さらに、ローラ保持軸にさらに歯車を固定し、かつ送り機構に所定のラックを設けることにより、書物等の閲覧状態で、見開きページの右ページ側をめくること（順方向ページめくり）だけでなく、書物等の閲覧状態で、見開きページの左ページ側をめくること（逆方向ページめくり）が可能になるという利点もある。

さらに、送り機構により、ローラ回転機構を移動させることができるため、複数枚同時送りも可能であるという利点もある。

本発明の一実施例たるページめくり機構を含んだページめくり機全体を示した斜視図である。 図１に示すページめくり機全体の内、本発明のページめくり機構を含むページめくり機本体を示した斜視図である。 図２に示すページめくり機本体の裏側から見た斜視図である。 図１に示すページめくり機全体の内、市販品の角度調節テーブルを示した斜視図である。 土台を示した斜視図、正面図である。 送り機構を示した斜視図である。 ローラ回転機構を示した斜視図である。 押さえ機構を示した斜視図である。 図８に示す押さえ機構の裏側から見た斜視図である。 ページめくり機構の動作を説明する模式図である。 ページ送り機構の動作を説明する模式図である。

以下、本発明の図面に基づいて説明するが、本発明は図面の様態だけには限られない。

本発明のページめくり機構は、
書物等が見開き状態で設置され、設置された書物等の表紙面と常に接触した状態で書物等を固定する土台と、
土台の横幅相当の長さを有する送りボールねじ軸を備える送り機構と、
送りボールねじ軸に螺合され、送りボールねじ軸が回転することで、送りボールねじ軸に沿って自在に移動するボールねじナットと、
中心に軸穴による内周を有し、外周には爪が取り付けられている円筒状のローラ、ローラを保持するローラ保持軸及びローラ台を具備するローラ回転機構と、
書物等の保持を行う、透過性の板を具備する押さえ機構とを備えるものである。

図１は、本発明の一実施例たるページめくり機構を含んだページめくり機全体１００を示した斜視図であり、図２は図１に示すページめくり機全体１００のうち、本発明のページめくり機構を含むページめくり機本体２００を示した斜視図である。
本発明にいう書物等８００とは、書物や一側を結束された紙葉束のことである。本発明のページめくり機構で取り扱える書物等８００のサイズは特に制限されないが、通常、書物等はA４やB５サイズであることが多いので、以下の説明では、書物等がB５サイズでページ数１００頁程度の場合に、特に適したページめくり機構を説明する。

図５は土台４００の斜視図と正面図を示したものである。本発明のページめくり機構は、書物等８００を固定する土台４００を備える。土台４００は、書物等８００が見開き状態で設置され、設置された書物等８００の表紙面と常に接触した状態で固定する。書物等８００の表紙面と常に接触した状態とは、書物等８００が固定されてから、表紙面が土台４００から離れることなく、接触している状態のことである。

書物等の表紙面と常に接触した状態で固定するために用いる器具としては、表紙固定用バンド４０４、４０５を挙げることができる。２つの本置台４０２、４０３が背板４０１の中央から両側に設置されており、２つの本置台４０２，４０３には各表紙固定用バンド４０４、４０５が取り付けられている。このバンド４０４、４０５により書物等８００の表紙を挟むことで表紙面を本置台４０２、４０３と接触固定を行う。

また、本置台４０２、４０３と背板４０１とは、４つのバネ４０６〜４０９により固定されることが好ましい。本置台４０２または４０３とは、書物等８００の片側表紙を固定する台のことである。大きさとしては、四角の形状であり書物等８００の片側表紙が完全に載るだけの大きさであることが好ましい。材質としては、特に指定はないが、加工を行いやすくするため、また、軽量化を図るため木材であり、中でもＭＤＦ板が好ましい。

背板４０１とは、土台４００の形でもあり、本置台４０２、４０３を固定し、書物等８００を設置するものである。大きさに関しては、四角の形状であり、書物等８００の見開きページが完全に載るだけの大きさであることが好ましい。材質としては、特に指定はないが、加工を行いやすくするため、また、軽量化を図るため木材であり、中でもＭＤＦ板が好ましい。

４つのバネ４０６〜４０９の弾性の強さは、書物等８００の重さで伸縮する程度のものが好ましい。

本発明のページめくり機構では、書物等８００を好みの角度で保持しても、ページめくりが行えるという特徴がある。土台４００は、そのまま机上などに静置して使用することもできるが、かかる本発明の特徴を生かすためには、土台４００を角度を調節するテーブルなどに固定すれば、書物等８００の角度を簡単に調整できる。このような角度調節テーブルは、例えば商品名「ゴロ寝ｄｅスク」（サンコー株式会社製：サイズが幅５８５ｍｍ×奥行４０ｍｍ×高さ３００ｍｍであり、耐質量が１２ｋｇ）などの市販品を用いることもできる。これを用いれば、簡単に紙面角を１５°ごとに変更することが可能である。

図６は、送り機構５００の斜視図を示したものである。本発明のページめくり機構は、土台４００の横幅相当の長さを有する送りボールねじ軸５０１を備える送り機構５００を備える。送り機構５００には、送りボールねじ軸５０１を含み、ローラ回転機構６００の一部を固定し、移動させるために必要であるスライド式レール５１１と、送りボールねじ軸５０１を回転支持する台５０５、５０６とが土台４００に固定されたものである。

送りボールねじ軸５０１とは、土台４００の横幅相当の長さを有しており、ボールねじナット５０２を移動させるために用いるものである。中でも転造ボールねじを使用することが好ましく、転造ボールねじには、ボールねじナットが付属しており、ボールねじを回転させることで、ボールねじナットが移動を自在に行うことができるものである。送りボールねじ軸５０１の長さに関しては、書物等８００の見開きページの横幅以上のものが好ましく、ページめくり機全体１００の大きさから、直径はφ６程度が好ましい。土台４００の横幅相当とは、具体的には土台４００を正面から見た際に横幅全長±１０％の長さである。

スライド式レール５１１とは、レール５１１上のレール用スライダー６１７が移動を行うために設けてあり、送りボールねじ軸５０１と同等の長さをもっている。レール５１１上を移動するレール用スライダー６１７が、ローラ回転機構６００の一部である。材質としては、特に指定はないが、軽量かつ加工の行いやすいアルミニウム合金が好ましい。

送りボールねじ軸５０１を回転支持する台５０５、５０６とは、送りボールねじ軸５０１を直接送り機構５００に設置することはできず、送りボールねじ軸５０１を回転可能かつ、送り機構５００に固定を行うために設けられた台である。送り機構５００の設置面と送りボールねじ軸５０１の回転軸の高さは、土台面から本置台４０２または４０３に設置した書物等８００の見開きページの上面までの高さ程度が好ましい。

回転支持する台５０５、５０６の形状は、直方体であり、大きさは少なくとも送りボールねじ軸５０１の直径以上の幅を有し、土台面から本置台４０２または４０３に設置した書物等８００の見開きページの上面までの高さ以上のものであることが好ましい。材質としては、特に指定はないが、軽量かつ加工の行いやすいアルミニウム合金が好ましい。

本発明のページめくり機構は、ボールねじナット５０２を備える。ボールねじナット５０２は、送りボールねじ軸５０１と螺合され、送りボールねじ軸５０１が回転することで、送りボールねじ軸５０１に沿って、自在に移動する。ボールねじナット５０２は、内周にボールねじ５０１と螺合するようにネジ山がきられており、また外周にも、なにかと固定する際に使用できるようにネジ山がきられている。送りボールねじ軸５０１に螺合とは、送りボールねじ軸５０１に対して、ボールねじナット５０２をねじるように回すと噛み合うことを示す。大きさに関しては、送り機構５００の設置面と送りボールねじ軸５０１の回転軸の高さ未満であることが好まれる。螺合していることで、送りボールねじ軸５０１を回転させると、ボールねじナット５０２が送りボールねじ軸５０１に沿って、自在に移動する。

図１１はページ送り機構５００の動作を説明する模式図である。図１１は送り機構５００を正面から見たものである。
（ａ）の状態を初期状態として、書物等８００の右ページ側にローラ回転機構６００が位置している。
（ｂ）の状態では、送り用モータ５０９が回転することにより、ローラ回転機構６００が送り機構５００の中央付近へ移動し、歯車６１８がラック５１３に歯合する直前である。
（ｃ）の状態では、歯車６１８とラック５１３が歯合してローラ回転機構６００が回転をはじめている。
（ｄ）の状態では、歯車６１８がラック５１３の中央で歯合しており、歯車６１８が９０°だけ回転しているため、ローラ回転機構６００も初期状態を０°とすると９０°回転している。
（ｅ）の状態では、さらに歯車６１８が歯合することで、回転を行っている。
（ｆ）の状態では、歯車６１８とラック５１３の歯合が外れ、歯車６１８が１８０°回転を終え、ローラ回転機構６００も初期状態から１８０°回転している状態である。
（ｇ）の状態では、歯合が外れてからさらに送ることで、書物等８００の左ページ側にローラ回転機構６００が位置している状態である。
この（ａ）〜（ｇ）までの動作を行うことにより、書物等８００の右ページ側に位置しているローラ回転機構６００を、左ページ側に移動させることが可能である。
図１１では右側から左側への説明であったが、送り用モータ５０９を逆回転させることにより、左側から右側も可能である。
そして、ローラ回転機構６００を移動させていることで、ローラ回転機構６００がめくりあげた複数枚のページを同時に移動させることが可能である。

図７はローラ回転機構６００の斜視図を示したものである。本発明のページめくり機構は、ローラ回転機構６００を備える。ローラ回転機構６００とは、中心に軸穴による内周を有し、外周には爪６０４が取り付けられている円筒状のローラ６０１または６０２、ローラを保持するローラ保持軸６１９及びローラ台６１６を具備する。

中心とは、円筒状のローラ６０１または６０２が円弧に沿って回転する際に、端面の中央に回転軸が存在する点である。軸穴による内周とは、円筒状ローラ６０１、６０２の各回転軸を基準に軸（プーリ大軸６０５、プーリ小軸６０６）が通る穴があいており、その穴の内面のことである。外周とは、円筒状ローラ６０１、６０２の側面にあたる部分である。

円筒状ローラ６０１、６０２とは、内周と外周をもち、回転が可能であるもののことである。円筒状のローラにも様々な種類が存在するが、その中でも材質が軽量かつ加工の行いやすいアルミニウム合金製のプーリ６０１、６０２が好ましく、プーリ６０１、６０２を用いることで好適なベルトプーリ機構を使用することが好ましい。ベルト６０３には爪６０４が取り付けられており、プーリ６０２を回転させることで、ベルトが回転し、ベルトに取り付けられた爪６０４も回転動作を行うものを使用している。プーリ６０１、６０２の直径は、書物等８００のページをめくるには、直径２０〜３０ｍｍのものが好ましい。また長さに関しては、円筒状ローラ６０１と６０２は等しいものであることが好ましく、直径と同等の長さであることが好ましい。ベルトプーリ機構は、プーリが２つあり、ベルトの長さによりプーリの軸間距離が決定され、片方のプーリが回転するとベルトが回転し、もう片方のプーリも回転する機構である。

ローラを保持するローラ保持軸６１９とは、ローラ回転機構６００そのものを回転させる際に必要な軸であり、ここでは円筒状のローラ６０１、６０２を有するベルトプーリ機構がローラ保持軸６１９に固定されている。材質としては、特に指定はないが、鋼合金が好ましい。長さに関しては、送り機構５００の縦幅相当であることが好ましく、直径に関しては剛性を考慮しφ８ｍｍ程度のものが好ましい。送り機構５００の縦幅相当とは、具体的には送り機構５００の底板５１２の縦幅全長±１０％の長さのことである。

ローラ台６１６とは、ボールねじナット５０２と固定されるものであり、ボールねじナット５０２とともに送りボールねじ軸５０１上をボールねじ軸５０１に沿って移動が自在である。そして、ローラ台６１６にはローラ保持軸６１９が貫通しており、ローラ保持軸６１９は回転が可能である。また、ローラ台６１６には、レール用スライダー６１７も固定されており、送り機構５００のスライド式レール５１１上を移動するものである。ローラ台６１６の形状は直方体であり、大きさはボールねじナット５０２と固定されるため、ボールねじナット５０２の外形以上の大きさであることが好ましい。また、材質としては、特に指定はないが、軽量かつ加工の行いやすいアルミニウム合金が好ましい。

図８は押さえ機構７００を示した斜視図であり、図９は図８に示す押さえ機構７００の裏側から見た斜視図である。本発明のページめくり機構は、押さえ機構７００を備える。押さえ機構７００とは、透過性の板７０５を具備して、書物等８００の保持を行う機構である。

押さえ機構７００の構成は、透過性の板７０５と、透過性の板７０５が書物等８００の見開きページの紙面の上面を押さえつけることで、保持を行い、透過性の板７０５が押さえつけている状態（閉状態）と、押さえつけを解除している状態（開状態）を変更する機構により成り立っている。

保持とは、書物等８００をめくる状態、閲覧できる状態にすることである。
書物等８００をめくる状態とは、透過性の板７０５が書物等８００の見開きページを押さえつけておらず、書物等８００の見開きページが完全に閉じてしまっていない状態のことである。閲覧できる状態とは、書物等８００の見開きページを透過性の板により押さえつけ、書物等８００が閲覧できる状態のことである。

透過性の板とは、透明度があり、遮っても通り抜けて見える性質を持った板のことであり、大きさは書物等８００の見開きページを完全に覆うことができるだけものであることが好ましい。また、材質に特に指定はないが、好ましくはアクリル板（ＰＭＭＡ板）である。透過性の板としてガラス板を用いる場合には、密度が高く、かつ脆性材料であるため、衝撃により割れる可能性があることから取り扱いに注意を要する。透過性の板としてポリ塩化ビニル板（ＰＶＣ板)を用いる場合には、押さえた際にたわみ量が大きいので、ある程度たわまなければ押さえ機構７００・書物等８００の損傷につながるが、たわみすぎても書物等８００自体が曲がってしまい読みにくいといった点に注意を要する。

図１０はページめくり機構の動作を説明する模式図である。
書物等８００の見開きページの１番上にあるページは強調するため、太線で示している。
（ａ）の状態を初期状態とし、円筒状ローラ６０２を回転させることで、ベルト６０３、円筒状ローラ６０１、爪６０４が回転する。
（ｂ）の状態ではまだ見開きページとは接触しておらず、回転を行っている最中である。
（ｃ）の状態に爪６０４が移動すると見開きページと接触する。
（ｄ）の状態のように爪６０４が見開きページと接触した状態で移動することで、見開きページがたわむ。
（ｅ）の状態で爪６０４の上部へ押し上げる。
（ｆ）の状態で完全に見開きページの１番上のページをめくりあげる。
この（ａ）〜（ｆ）までの動作を繰り返すことにより、複数枚のページをめくることが可能である。
なお、このめくり動作は書物等８００の見開きページの右ページ側に存在する場合でも、左ページ側に存在する場合でも動作することが可能である。

上記各構成要素は、他の構成要素とそれぞれ次のような関係にある。
押さえ機構は、１つ以上の連結桿を介して土台と土台面の垂直方向に移動自在に保持され、
ローラ台は、ボールねじナットに固定され、
ローラの内周とめくり用モータの回転軸外周とが固定されており、
ローラの爪が、書物等の見開きページの角に接触し、ローラが回転することで摩擦によりページのめくりあげができ、
かつローラの爪が見開きページの角に接触している状態で、ローラを複数回転させることで、書物等のページを複数枚めくりあげることができる。

連結桿とは、押さえ機構７００と土台４００を連結する竿状の連結器具である。連結桿は１つの連結桿であってもよいが、本発明で用いる連結桿は、押さえ機構７００を垂直方向に移動自在にしつつ保持しなければならないため、十分な保持力を付与するためには、押さえ機構７００と土台４００の４つ角をそれぞれ保持する４つの連結桿７０１〜７０４とすることが好ましい。大きさに関しては、土台４００の背板４０１の厚さ以上であることが好ましい。

土台４００と土台面の垂直方向に移動自在に保持されるとは、土台の面に対して垂直な方向に移動が自在に可能であるように保持されることである。今回は、移動を自在に行う際、スライドして移動を行うものであるため、４つの連結桿７０１〜７０４はリニアガイドを使用した。

保持とは、押さえ機構７００が移動を自在に行える状態のことである。移動により透過性の板７０５が書物等８００の見開きページの紙面の上面を押さえつけるという役割を果たすことできる。移動領域は、閲覧したい書物等８００の１ページの横幅未満であり、なおかつローラ回転機構６００が通過できるだけの領域が確保されていなければならない。
また、押さえ機構が書物等８００の保持をするために移動を行う機構は、土台４００の中央後方に取り付けられている。中央に位置することで、左右に均等な力で動作を行うことができる。

そして、移動を行う機構としては、透過性の板７０５が書物等８００の保持を行うため伸縮可能であることが好ましい。そこで伸縮可能である部分を、スライダ機構を用いて、そのスライダ機構をスコットラッセル機構とトグルクランプ機構により移動を行っている。スライダ機構とは、スライドすることで移動を行える機構のことである。スコットラッセル機構とは、水平運動を垂直運動に変換する機構である。この機構にロック機構であるトグルクランプ機構を併用することで、土台４００の中央後方ある機構が土台面に垂直な形で移動を行うことが実現している。

ローラ台６１６は、ボールねじナット５０２に固定されているとは、ローラ回転機構６００の一部であるローラ台６１６が、送り機構５００の一部であるボールねじナット５０２と固定されている状態であり、送り機構５００により、ローラ回転機構６００が移動を行うことができるということである。

ローラ６０２の内周とめくり用モータ６０７の回転軸外周とが固定されているとは、モータ６０７の回転軸の外周にローラ６０２の内周が固定されていることであり、モータ６０７を回転させることで、ローラ６０２も回転を行うことができるということである。

ローラ６０１または６０２の爪６０４が、書物等８００の見開きページの角に接触し、ローラ６０１、６０２が回転することで摩擦によりページのめくりあげができるとは、爪６０４が、書物等８００のページと接触するためのものであり、材質は特に指定はない。接触してページをめくるため、摩擦係数の高いゴムのようなものでできている、或いは何かしらの爪に摩擦係数の高いゴムのようなものを接触部に取り付けているものが好ましい。摩擦係数の高いゴムのようなものとは、具体的には書物等８００のページの摩擦係数よりも高く、ページと接触した際に、ページをめくりやすくするために用いるゴムや或いは摩擦係数０.５以上のものである。大きさに関しては円筒状ローラ６０１、６０２の長さ程度での立方体であり、書物等８００の見開きページがめくりやすいよう、接触する部分は円弧状になっているものが好ましい。

めくりあげるとは、爪６０４により書物等８００のページを押し上げ、円筒状のローラ６０１、６０２の上へと載せることである。

本発明のページめくり機構において、順方向のページめくりだけでなく、逆方向のページめくりを行わせる場合には、ローラ保持軸６１９と送り機構５００に、次の機構が付加されていることが好ましい。

ローラ保持軸に、さらに歯車が固定されており、
送り機構には、ボールねじ軸方向の送り機構の中心位置を含んでボールねじ軸方向に伸び、歯車と歯合しうる位置に設けたラックを有し、
ラックのボールねじ軸方向長さは、歯車と歯合して、ラック端から反対側のラック端まで歯車がラック上を回転しながら移動したときに、ローラ回転機構を初期状態から１８０°回転させるのに相当する長さであり、
歯車が、ローラ回転機構のボールねじ軸方向の移動に伴い、送り機構中心に向かって移動する際に、歯車とラックとが歯合し、更に反対端方向に進んでラックとの歯合が外れるまでの間に、ローラ回転機構を１８０°回転させる機構を備えている。

図６は送り機構５００の斜視図を示したものであり、図７はローラ回転機構６００の斜視図を示したものである。ローラ保持軸６１９に、さらに歯車６１８が固定されているとは、ローラ保持軸６１９には円筒状のローラ６０１、６０２が固定されているが、さらに歯車６１８もローラ保持軸６１９に固定されている。これにより、円筒状ローラ６０１、６０２にはローラ保持軸６１９に支持されている。

歯車６１８とは、円筒状の側面に、別の歯車と歯合できるように歯がきられているものである。材質としては、指定はないが、穴あけ加工などが行いやすい樹脂製の歯車を使用することが好ましい。大きさとしては、半径が土台面から本置台４０２または４０３に設置した書物等８００の見開きページの上面までの高さ未満であることが好ましい。モジュールは１のものが好ましい。

歯車６１８と歯合しうる位置に設けたラック５１３とは、送りボールねじ軸５０１方向の送り機構５００の中心位置を含んで送りボールねじ軸５０１方向に伸び、歯車６１８と歯合することが可能である直線的に伸びた歯のことである。歯車６１８と歯合するため、材質は歯車６１８に依存する。そのため、今回は歯車６１８が樹脂製のものを使用しているため、ラック５１３も必然的に樹脂製のものとなる。また、モジュールに関しても、歯車６１８と歯合するため、必然的に１のものである。

歯車６１８と歯合しうる位置とは、歯車６１８はローラ保持軸６１９に固定されており、ローラ保持軸６１９はローラ回転機構６００に含まれ、ローラ回転機構６００は、ローラ台６１６と固定したボールねじナット５０２により、送りボールねじ軸５０１に沿って移動を自在にできるため、ローラ回転機構６００の移動領域内かつ、ローラ保持軸６１９に固定されている歯車６１８が通る部分に位置していることである。

ボールねじ軸５０１方向とは、送りボールねじ軸５０１の回転軸が伸びている方向のことである。送り機構５００の中心位置を含んでいるとは、送り機構５００を正面から見た際に、左端から右端までの距離の半分の地点の位置を含んでいるということである。

ラック５１３のボールねじ軸５０１方向長さとはボールねじ軸５０１の回転軸が伸びている方向に伸びるラック５１３の長さのことである。ラック５１３端から反対側のラック５１３端まで歯車６１８がラック５１３上を回転しながら移動したときに、ローラ回転機構６００を初期状態から１８０°回転させるのに相当する長さとは、ラック５１３の長さのことであり、ラック５１３端から歯車６１８と歯合し、反対側のラック５１３端まで歯合を続け、歯合が外れたときに、ローラ回転機構６００を初期状態から１８０°回転させるのに必要な長さのことである。

ローラ回転機構６００の初期状態とは、書物等８００をめくるため、爪６０４が書物等８００の見開きページの角にある状態であり、かつ円筒状のローラ６０１、６０２の回転軸が土台面と平行な状態であるときのことである。

ローラ回転機構６００のボールねじ軸５０１方向の移動とは、ローラ回転機構６００のローラ台６１６が固定しているボールねじナット５０２が移動することで、ローラ回転機構６００もボールねじ軸５０１方向に移動が自在であることである。

本発明のページめくり機構を利用するページめくり方法は、次の４つの手順を少なくとも含むものである。
第一に、押さえ機構が、土台から離れる方向に移動することにより、押さえ機構で保持している書物等の表紙面以外の保持を解除し、
第二に、書物等の閲覧状態で、見開きページの右ページ側に存在するローラの爪が、見開きページの角に接触している状態で１回転し１ページをめくり、
或いは、書物等の閲覧状態で、見開きページの右ページ側に存在するローラの爪が、見開きページの角に接触している状態で複数回転し複数枚のページをめくり、
或いは、書物等の閲覧状態で、見開きページの左ページ側に存在するローラの爪が、見開きページの角に接触している状態で１若しくは複数回転し１ページ若しくは複数枚ページをめくり、
第三に、送りボールねじ軸が回転することで、ボールねじナットがボールねじ軸に沿って移動することで、めくりあげたページと、ローラ回転機構との移動が行われ、
第四に、押さえ機構が、土台に近づく方向に移動することにより、押さえ機構により書物等の再保持を行う。

第一の手順において、押さえ機構７００が、土台４００から離れる方向に移動することとは、土台面に平行である透過性の板７０５が、書物等８００の見開きページの保持を行うために押さえつけている状態から、書物等８００の見開きページから離れる方向に移動することである。押さえ機構７００で保持している書物等８００の表紙面以外の保持を解除するとは、書物等８００の表紙面の固定は土台４００により行われているため、透過性の板７０５で書物等８００の見開きページを押さえつけるのをやめると、表紙面以外の保持は解除されるということである。

第二の手順において、書物等８００の閲覧状態で、見開きページの右ページ側に存在するローラ６０１または６０２の爪６０４とは、書物等８００を開き、閲覧できる状態で、書物等８００の右ページ側に存在する爪６０４のことである。
見開きページの角に接触している状態で１回転し１ページをめくりとは、書物等８００を開いている状態で、ページの角に爪が接触している状態でローラを１回転させると１ページをめくるということである。

第三の手順において、めくりあげたページと、ローラ回転機構６００との移動が行われるとは、ローラ６０１、６０２の回転によりめくりあげたページと、ローラ回転機構６００が、ボールねじ軸５０１を回転させることで、ボールねじ軸５０１に沿って移動を行うことである。

添付図面を参照しつつ、本発明の一実施例について説明する。図１は本発明の一実施例たるページめくり機構を含んだページめくり機全体を示した斜視図、図２は図１に示すページめくり機全体の内、本発明のページめくり機構を含むページめくり機本体を示した斜視図、図３は図２に示すページめくり機本体の裏側から見た斜視図、図４は図１に示すページめくり機全体の内、市販品の角度調節テーブルを示した斜視図、図５は土台を示した斜視図、正面図、図６は送り機構を示した斜視図、図７はローラ回転機構を示した斜視図、図８は押さえ機構を示した斜視図、図９は図８に示す押さえ機構の裏側から見た斜視図である。

図１のように、本発明のページめくり機構を含んだページめくり機の全体１００は、ページめくり機本体２００と市販品である角度調節テーブル３００により構成されている。

図２のように、本発明のページめくり機構を含んだページめくり機本体２００は、土台４００と送り機構５００、ローラ回転機構６００、押さえ機構７００、書物等８００から構成されている。
図３のように、押さえ機構７００はページめくり機本体２００の背面にも存在する。

図４は、市販品で角度調節テーブル３００を示したものである。背面板３０１の下端の両端に角度調節脚ａ（３０２）、ｄ（３０５）の一端が連結している。そして、角度調節脚ａ（３０２）、ｄ（３０５）の反対側の一端が、角度調節脚ｂ（３０３）、ｅ（３０６）の一端と連結している。最後に角度調節脚ｂ（３０３）、ｅ（３０６）の反対側の一端が、角度調節脚ｃ（３０４）、ｆ（３０７）の一端と連結している。連結している箇所は、全て回転が可能であり、かつ１５°ごとに保持することが可能である。この角度調節テーブル３００と土台４００の２つの角度調節部ｒ（４１０）、ｌ（４１１）を組み合わせることで、土台４００を１５°おきに角度を変更することができるものである。

図５は、土台４００を示したものである。（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は正面図である。
土台４００は背板４０１が基準となり、そこへ、４つバネ４０６〜４０９により２つの本置台４０２、４０３が固定されている。４つのバネ４０６〜４０９により、固定されているため、本置台はバネによる伸縮が可能である。ここではバネ用いているが、ゴムやスポンジのなどを代用してもよい。

図６は送り機構５００について示している。
図６において基準となっているのは、底板５１２である。送り機構５００のすべての部品は、底板５１２に付加していく。底板５１２の形状は長方形であり、アルミニウム合金によりできている。
モータ固定台５１０は底板５１２の右端に固定されており、モータ固定台５１０に固定する送り用モータ５０９の回転軸は、底板５１２の横軸に平行である。これにより、２つのカップリングｒ（５０３）、ｌ（５０４）、送りボールねじ軸５０１、ボールねじナット５０２の回転軸は、モータ５０９の回転軸の延長線上に存在する。
２つの送りボールねじ固定台ｒ（５０５）、ｌ（５０６）の形状は、直方体であり、アルミニウム合金によりできており、一面が底板５１２と固定されている。固定されている面に垂直な面は、モータ５０９の回転軸に垂直な面であり、各転がり軸受ｒ（５０７）、ｌ（５０８）が固定され、送りボールねじ軸５０１の両端は各カップリングｒ（５０３）、ｌ（５０４）により連結され、２つのカップリングｒ（５０３）、ｌ（５０４）は各転がり軸受ｒ（５０７）、ｌ（５０８）に固定されているため、送りボールねじ軸５０１は回転可能かつ、底板５１２と平行であり、また底板５１２から一定の高さに保たれた位置に存在する。

図７はローラ回転機構６００について示している。
図７において基準となっているのは、ローラ保持軸６１９である。ローラ保持軸に固定されているものは、歯車６１８、スペーサ６１５、角度調整プレート６１４である。ローラ固定台６１６はローラ保持軸６１９の直径より０.５mm大きな穴があいており、ローラ保持軸６１９が貫通する。そして、スペーサ６１５によりローラ固定台６１６が、ローラ保持軸６１９上を移動しないように壁をつくっている。このようにすることで、ローラ台６１６は回転のみが可能である。
角度調整プレート６１４には、２つの軸受６１２、６１３とめくりプレートｄ（６１１）が固定されており、２つの軸受６１２、６１３には、２つの軸６０５、６０６が通っており、２つの軸６０５、６０６は回転可能になっている。この２つの軸６０５、６０６に各円筒状ローラ６０１、６０２が固定されている。２つの円筒状ローラ６０１、６０２は輪の形状をしたタイミングベルト６０３内にあり、ベルト内周の一部と円筒状ローラ６０１、６０２の外周の一部は常に接しており、ベルト６０３を回転させると円筒状ローラ６０１、６０２も回転し、円筒状ローラ６０１、６０２を回転させるとベルト６０３も回転するようになっている。また、ベルト６０３の外周面上に爪６０４が固定されている。
めくり用モータ６０７の回転軸と軸６０６は固定されており、モータ６０７が回転することで軸６０６が回転し、円筒状ローラ６０２も回転する。
このように、２つのプーリである円筒状ローラ６０１、６０２とタイミングベルト６０３よりベルトプーリ機構ができ、この機構により書物等８００の見開きページを複数枚めくることが可能であると考えられる。

図８、図９は押さえ機構７００について示してある。
図８に示す４つのスライドロッド７１１〜７１４は、すべて同じ長さ、太さであり、４つの連結桿により保持されている。この４つ連結桿は土台４００と固定されており、押さえ機構７００は土台面に垂直な移動を行うことが可能である。各スライドロッド７１１〜７１４が固定される２つの上部プレートｒ（７０７）、ｌ（７０８）に透過性の板７０５の補強に使われているアルミニウム製の枠７０６が固定されている。
土台面に垂直な方向に移動を行う押さえ機構７００は、スライダ機構を用いているが、伸縮ができればスライダ機構である必要はない。スライダ機構を用いたため、４つの連結桿はリニアガイドを使用した。また、２つの下部プレートｒ（７０９）、ｌ（７１０）には各回転支持部ｂ（７２８）、ｄ（７３０）が固定されており、この２つの回転支持部ｂ（７２８）、ｄ（７３０）に、トグルリンク２ｒ（７２５）、２ｌ（７２６）が軸支されており、回転は可能である。２つのトグルリンク２ｒ（７２５）、２ｌ（７２６）は同じ長さであり、加工の行いやすいアルミニウム合金にてできている。
２つの回転支持部ａ（７２７）、ｃ（７２９）は土台４００の背面側に固定されており、回転支持部ａ（７２７）、ｃ（７２９）にはトグルリンク１ｒ（７２３）、１ｌ（７２４）が軸支されており、回転は可能である。２つのトグルリンク１ｒ（７２３）、１ｌ（７２４）は同じ長さであり、また、トグルリンク１ｒ（７２３）、１ｌ（７２４）の軸支されていない端は、各トグルリンク２ｒ（７２５）、２ｌ（７２６）の中央部で軸支される。２つのトグルリンク２ｒ（７２５）、２ｌ（７２６）の長さはトグルリンク１ｒ（７２３）、１ｌ（７２４）の２倍の長さである。この長さ条件から、スコットラッセル機構が使用でき、水平運動を垂直運動に変換することができる。しかし、２つのトグルリンク１ｒ（７２３）、１ｌ（７２４）と、２つのトグルリンク２ｒ（７２５）、２ｌ（７２６）の回転は、４つのスライドロッド７１１〜７１４の移動によって制限される。
そして、押さえ用モータ７３３の回転軸にはピニオン７４９が固定されており、ピニオン７４９には２つのスライドラックｒ（７３９）、ｌ（７４０）が歯合してある。２つのスライドラックｒ（７３９）、ｌ（７４０）は、ピニオン７４９の回転軸を中心に点対称な位置をとっている。２つのスライドラックｒ（７３９）、ｌ（７４０）が各リンクｒ（７３１）、ｌ（７３２）と平行に固定されており、２つのリンクｒ（７３１）、ｌ（７３２）が各トグルリンク２ｒ（７２５）、２ｌ（７２６）の軸支されていない端に取り付けられることにより、２つのスライドラックｒ（７３９）、ｌ（７４０）の移動が、２つのトグルリンク２ｒ（７２５）、２ｌ（７２６）に伝わり、最終的に４つのスライドロッド７１１〜７１４をスライドさせ、透過性の板７０５を移動させることが可能である。
２つのガイド固定用プレートａ（７３５）、ｂ（７３６）が土台４００の中央後方の位置に固定されているため、モータ７３３は土台４００の中央後方に位置している。そのため、左右に均等な動力を伝えることができる、損失が少ない形状をしている。

実験の内容としては、書物等８００を土台４００に設置し、土台４００を角度調節テーブル３００により紙面角０〜１８０°の３０°ごとに角度を変更し、ローラ回転機構６００により、書物等８００の見開きページを複数枚めくることができるのかを実験により確認する。また、書物等８００のめくりあげが可能であった際には、めくったページを移動させ、ページを送ることができるかを実験により確認する。

上記の実験内容の結果をまとめて表１に示した。

表１の結果より、書物等８００が様々な角度であってもページを複数枚めくることができることが確認された。また、複数枚めくることが可能であったため、継続して複数枚送り実験も行った結果、書物等８００が様々な角度であってもページを複数枚送ることができることが確認された。
なお、この結果からこのページめくり機構を用いれば、使用角度は限られないことが証明された。

本発明のページめくり機構は、読書介助装置または、紙葉連写装置等という用途に利用できる。

１００：ページめくり機全体
２００：ページめくり機本体
３００：角度調節テーブル
４００：土台
５００：送り機構
６００：ローラ回転機構
７００：押さえ機構
８００：書物等
３０１：背面板
３０２：角度調節脚ａ
３０３：角度調節脚ｂ
３０４：角度調節脚ｃ
３０５：角度調節脚ｄ
３０６：角度調節脚ｅ
３０７：角度調節脚ｆ
４０１：背板
４０２：本置台ｒ
４０３：本置台ｌ
４０４：バンドｒ
４０５：バンドｌ
４０６：バネａ
４０７：バネｂ
４０８：バネｃ
４０９：バネｄ
４１０：角度調節部ｒ
４１１：角度調節部ｌ
５０１：送りボールねじ軸
５０２：ボールねじナット
５０３：カップリングｒ
５０４：カップリングｌ
５０５：送りボールねじ固定台ｒ
５０６：送りボールねじ固定台ｌ
５０７：転がり軸受ｒ
５０８：転がり軸受ｌ
５０９：送り用モータ
５１０：モータ固定台
５１１：スライド式レール
５１２：底板
５１３：ラック
５１４：ガイドプレートａ
５１５：ガイドプレートｂ
５１６：ガイドプレートｃ
５１７：ガイドプレートｄ
５１８：ガイドプレートｅ
５１９：ガイドプレートｆ
５２０：ガイドプレートｇ
６０１：円筒状ローラ（プーリ大）
６０２：円筒状ローラ（プーリ小）
６０３：タイミングベルト
６０４：爪
６０５：プーリ大軸
６０６：プーリ小軸
６０７：めくり用モータ
６０８：めくりプレートａ
６０９：めくりプレートｂ
６１０：めくりプレートｃ
６１１：めくりプレートｄ
６１２：軸受ａ
６１３：軸受ｂ
６１４：角度調整プレート
６１５：スペーサ
６１６：ローラ台
６１７：レール用スライダー
６１８：歯車
６１９：ローラ保持軸
６２０：ガイド
７０１：連結桿ａ
７０２：連結桿ｂ
７０３：連結桿ｃ
７０４：連結桿ｄ
７０５：押さえ板
７０６：枠
７０７：上部プレートｒ
７０８：上部プレートｌ
７０９：下部プレートｒ
７１０：下部プレートｌ
７１１：スライドロッドａ
７１２：スライドロッドｂ
７１３：スライドロッドｃ
７１４：スライドロッドｄ
７１５：ボスａ
７１６：ボスｂ
７１７：ボスｃ
７１８：ボスｄ
７１９：ボスｅ
７２０：ボスｆ
７２１：ボスｇ
７２２：ボスｈ
７２３：トグルリンク１ｒ
７２４：トグルリンク１ｌ
７２５：トグルリンク２ｒ
７２６：トグルリンク２ｌ
７２７：回転支持部ａ
７２８；回転支持部ｂ
７２９：回転支持部ｃ
７３０：回転支持部ｄ
７３１：リンクｒ
７３２：リンクｌ
７３３：押さえ用モータ
７３４：モータ固定プレート
７３５：ガイド固定用プレートａ
７３６：ガイド固定用プレートｂ
７３７：ガイドａ
７３８；ガイドｂ
７３９：スライドラックｒ
７４０：スライドラックｌ
７４１：ラック固定用プレートａ
７４２：ラック固定用プレートｂ
７４３：ラック固定用プレートｃ
７４４：ラック固定用プレートｄ
７４５：ラック固定用プレートｅ
７４６：ラック固定用プレートｆ
７４７：ラック固定用プレートｇ
７４８：ラック固定用プレートｈ
７４９：ピニオン

Claims (3)

1. 書物等が見開き状態で設置され、設置された前記書物等の表紙面と常に接触した状態で前記書物等を固定する土台と、
   前記土台の横幅相当の長さを有する送りボールねじ軸を備える送り機構と、
   前記送りボールねじ軸に螺合され、該送りボールねじ軸が回転することで、該送りボールねじ軸に沿って自在に移動するボールねじナットと、
   中心に軸穴による内周を有し、外周には爪が取り付けられている円筒状のローラ、該ローラを保持するローラ保持軸及びローラ台を具備するローラ回転機構と、
   書物等の保持を行う、透過性の板を具備する押さえ機構とを備え、
   前記押さえ機構は、１つ以上の連結桿を介して前記土台と土台面の垂直方向に移動自在に保持され、
   前記ローラ台は、前記ボールねじナットに固定され、
   前記ローラの前記内周とめくり用モータの回転軸外周とが固定されており、
   前記ローラの前記爪が、書物等の見開きページの角に接触し、前記ローラが回転することで摩擦により該ページのめくりあげができ、
   かつ前記ローラの前記爪が見開きページの角に接触している状態で、前記ローラを複数回転させることで、書物等のページを複数枚めくりあげることができることを特徴とするページめくり機構。
2. 前記ローラ保持軸に、さらに歯車が固定されており、
   前記送り機構には、ボールねじ軸方向の前記送り機構の中心位置を含んでボールねじ軸方向に伸び、前記歯車と歯合しうる位置に設けたラックを有し、
   前記ラックのボールねじ軸方向長さは、前記歯車と歯合して、ラック端から反対側のラック端まで該歯車が該ラック上を回転しながら移動したときに、前記ローラ回転機構を初期状態から１８０°回転させるのに相当する長さであり、
   前記歯車が、前記ローラ回転機構のボールねじ軸方向の移動に伴い、前記送り機構中心に向かって移動する際に、該歯車と前記ラックとが歯合し、更に反対端方向に進んで該ラックとの歯合が外れるまでの間に、前記ローラ回転機構を１８０°回転させる、請求項１記載のページめくり機構。
3. 請求項１に記載するページめくり機構を利用するページめくり方法であって、
   第一に、前記押さえ機構が、前記土台から離れる方向に移動することにより、前記押さえ機構で保持している書物等の表紙面以外の保持を解除し、
   第二に、前記書物等の閲覧状態で、見開きページの右ページ側に存在する前記ローラの前記爪が、見開きページの角に接触している状態で１回転し１ページをめくり、
   或いは、前記書物等の閲覧状態で、見開きページの右ページ側に存在する前記ローラの前記爪が、見開きページの角に接触している状態で複数回転し複数枚のページをめくり、
   或いは、前記書物等の閲覧状態で、見開きページの左ページ側に存在する前記ローラの前記爪が、見開きページの角に接触している状態で１若しくは複数回転し１ページ若しくは複数枚ページをめくり、
   第三に、前記送りボールねじ軸が回転することで、前記ボールねじナットが前記ボールねじ軸に沿って移動することで、めくりあげたページと、前記ローラ回転機構との移動が行われ、
   第四に、前記押さえ機構が、前記土台に近づく方向に移動することにより、前記押さえ機構により書物等の再保持を行う
   という手順を少なくとも含むページめくり方法。