JP5454866B2 - 冊子の頁捲り装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、冊子発行機に搭載されて冊子の頁を自動的に捲る冊子の頁捲り装置に関する。

近時、冊子には、高付加価値化の一環として高い曲げ剛性の頁を持つものが登場してきている。例えば、個人情報を偽変造させないようにセキュリティ保護層を付与したＩＤ頁や、高密度記録ができるＩＣチップを内蔵したプラスチックシート状の頁などを持つ冊子である。さらには、ＩＣチップが無線タイプであり、非接触で情報の読み取り、書き込みができる冊子もある。この冊子の中には、不正規な読み取り、書き込みから記録情報を保護するため、その表紙・裏表紙に電波遮蔽機能を持たせたものがある。このタイプの冊子にあっては、表紙をめくった状態でのみ読み取り、書き込みを受け付けるようになっている。

ところで、一般的な冊子の頁捲り装置は、冊子の低い曲げ剛性を前提に、冊子に座屈変形を起こさせ、捲りローラで頁をかき上げ、捲りローラの上に頁を跳ね上がらせることで、頁を捲っている。

しかしながら、上述した高剛性の頁を持つ冊子を捲ろうとしても、捲りローラと最上頁との間の摩擦力と、最上頁とその下の頁との間の摩擦力との差が、高剛性頁を座屈変形せしめる条件に入らなくなってしまう。

また、捲りローラをより摩擦係数の高いものに変更した場合には、冊子に座屈変形せしめることが可能になるが、この場合には、高剛性頁の弾性変形範囲を超えて頁に塑性変形や曲げ破断を起こしたり、内蔵したＩＣチップを応力破壊させてしまう虞がある。

そこで、従来においては、捲りローラを冊子の小口に当接させ、捲りローラを回転させつつ捲りローラを持ち上げることで、高剛性頁を座屈変形させずに捲ることができるようにしたものが考えられている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００５−１４４７５６号公報

しかしながら、この方式では、高剛性頁の小口位置を精度よく把握し、捲りローラを精度よく当接させないと、かき上げを失敗してしまう。

また、冊子を構成する頁は、冊子の綴じ目を固定端とする片持ちハリ構造のため、捲り直しを繰り返すうちに、頁の小口が浮き上がるなどして、さらに小口位置がばらつき、捲り動作の不安定要素が増大してしまう。

また、従来の一般中紙頁に混じって複数の高剛性頁が存在する冊子の場合は、高剛性頁の捲り動作、一般中紙頁の捲り動作の繰り返しによって、小口位置の浮き上がりばらつきが加速度的に増大し、捲り動作の不安定要素も同様に増大する。

このように高剛性頁が複数ある冊子においては、捲りローラを用いた方式では、安定した冊子捲りの実現が難しかった。

ところで、積層した枚葉体を上方から１枚ずつ分離して運搬する方法として、真空パッドによる負圧吸引方式がよく知られている。

この方式では、媒体の剛性に依存することがないので、高剛性頁が複数ある冊子においても有利である。

真空パッド自体も、媒体の性質に合わせて様々なものがある。媒体を持ち上げたときに重心まわりの回転を許容できるように、首振りできる回転支点を持っているものや、真空パッド自体が変形（ゴム材質やベローズ状形状）可能なものがある。

しかしながら、この負圧吸引方式を単に冊子の頁捲り装置に適用した場合には、冊子の頁をその綴じ目を中心にして９０度以上回動させて持ち上げなければ捲ることができず、真空パッドの移動量が大きく必要になる。このため、従来の座屈変形を利用した捲り装置と同じ搬送レイアウトに納めることが困難になるという問題があった。

本発明は上記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、真空パッドの移動量を大きくすることなく、頁捲りを行なうことができるようにした冊子の頁捲り装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、請求項１記載の発明は、冊子を頁捲り位置に搬送する搬送手段と、この搬送手段によって頁捲り位置に搬送された前記冊子の最上頁を真空吸着する真空パッドと、この真空パッドを移動させて前記冊子の最上頁をその綴じ目を中心として開く方向に所定角度持ち上げる駆動手段と、前記所定角度持ち上げられた最上頁の下部側に進入する当接用ローラ部と、この当接用ローラ部が前記最上頁の下部側に進入したのち、前記真空パッドの真空吸着を解除して前記真空パッドを前記最上頁から退避する方向に移動させるとともに、前記冊子を前記第１の方向に搬送して前記最上頁を前記当接用ローラ部に当接させて開帳するように制御する制御手段とを具備することを特徴とする。

請求項２記載の発明は、冊子を頁捲り位置に搬送する搬送手段と、この搬送手段によって頁捲り位置に搬送された前記冊子の最上頁を真空吸着する真空パッドと、この真空パッドを移動させて前記冊子の最上頁をその綴じ目を中心として開く方向に所定角度持ち上げる駆動手段と、前記所定角度持ち上げられた最上頁の下部側に進入する第１の当接用ローラ部及びこの第１の当接用ローラ部の冊子搬送方向上流側に設けられる第２の当接用ローラ部と、前記冊子を搬送方向に搬送する搬送時に前記第１の当接用ローラ部が前記最上頁の下部側に進入したのち、前記真空パッドの真空吸着を解除して前記真空パッドを前記最上頁から退避する方向に移動させるとともに、前記冊子を搬送方向にさらに搬送して前記最上頁の裏面側を前記第１の当接用ローラ部に当接させて開帳するように制御する制御手段とを具備し、前記制御手段は、前記冊子の最上頁の裏面側が開帳された後、前記冊子を逆方向に搬送する逆方向搬送時に前記最上頁を頁捲り位置に位置させ、この頁捲り位置に送られた前記最上頁の裏面側を前記真空パッドによって吸着し、この真空パッドを移動させて前記最上頁を前記冊子の綴じ目を中心に閉じる方向に所定角度回動させて持ち上げ、この所定角度回動持ち上げられた前記最上頁の下部側に前記第２の当接用ローラ部を進入させ、この第２の当接用ローラ部の進入後、前記真空パッドの真空吸着を解除して前記真空パッドを前記最上頁から退避する方向に移動させるとともに、前記冊子を逆方向に搬送して前記最上頁の表面側を前記第２の当接用ローラ部に当接させて閉帳するように制御することを特徴とする。

請求項３記載の発明は、冊子を頁捲り位置に搬送する搬送手段と、この搬送手段によって頁捲り位置に搬送された前記冊子の最上頁を真空吸着する真空パッドと、この真空パッドを移動させて前記冊子の最上頁をその綴じ目を中心として開く方向に所定角度持ち上げる駆動手段と、前記所定角度持ち上げられた最上頁の下部側に進入する第１の当接用ローラ部及びこの第１の当接用ローラ部の冊子搬送方向上流側に設けられる第２の当接用ローラ部と、前記冊子を搬送方向に搬送する搬送時に前記第１の当接用ローラ部が前記最上頁の下部側に進入したのち、前記真空パッドの真空吸着を解除して前記真空パッドを前記最上頁から退避する方向に移動させるとともに、前記冊子を搬送方向にさらに搬送して前記最上頁の裏面側を前記第１の当接用ローラ部に当接させて開帳するように制御する制御手段と、前記開帳された最上頁の頁番号を検出する検出手段とを具備し、前記制御手段は、前記検出手段によって検出された頁番号が前記最上頁の頁番号と異なる場合には、前記開帳動作をやり直すように制御し、かつ、前記冊子の最上頁の裏面側が正しく開帳された後は、前記冊子を逆方向に搬送する逆方向搬送時に前記最上頁を頁捲り位置に位置させ、この頁捲り位置に送られた前記最上頁の裏面側を前記真空パッドによって吸着し、この真空パッドを移動させて前記最上頁を前記冊子の綴じ目を中心に閉じる方向に所定角度回動させて持ち上げ、この所定角度回動持ち上げられた前記最上頁の下部側に前記第２の当接用ローラ部を進入させ、この第２の当接用ローラ部の進入後、前記真空パッドの真空吸着を解除して前記真空パッドを前記最上頁から退避する方向に移動させるとともに、前記冊子を逆方向に搬送して前記最上頁の表面側を前記第２の当接用ローラ部に当接させて閉帳するように制御することを特徴とする。

本発明によれば、真空パッドの移動量を大きくすることなく、捲りを行なうことができる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の第１の実施の形態である冊子の頁捲り装置を示す構成図である。

図中１は冊子Ｔを搬送する搬送路で、この搬送路１には冊子Ｔの搬送方向に沿って所定間隔を存して搬送手段としての複数個の搬送ローラ２ａ〜２ｄ、及び冊子Ｔを光学的に検知する検知センサ４ａ〜４ｄが配設されている。搬送ローラ２ａ，２ｄの上面部には、ピンチローラ２ａ′，２ｄ′が転接され、搬送ローラ２ｂ，２ｃは、頁捲り位置５に配置されている。搬送ローラ２ａ〜２ｄは、図５に示す搬送ローラ駆動モータ２６によって回転駆動されるようになっている。

搬送ローラ２ｂ，２ｃの上部側には当接送り機構２０Ａ、２０Ｂがそれぞれ配設されている。頁捲り位置５の上部側には後述する真空パッド１０ａによって吸着されて持ち上げれる頁を光学的に検知する頁持ち上げ検知センサ１９が設けられている。また、当接送り機構２０Ｂの近傍には捲られた頁の頁番号を検出する検出手段としての頁番号検出センサ２４が設けられている。上記した検知センサ４ａ〜４ｄ、頁持ち上げ検知センサ１９及び頁番号検出センサ２４は、図５に示すように信号回路を介して制御手段としての制御部４０に接続されている。

一方、当接送り機構２０Ａは、第２の当接用ローラ部としてのピンチローラ２１ａを備えている。ピンチローラ２１ａは、図２にも示すようにシャフト６に取り付けられ、このシャフト６にはピンチローラ２１ａの近傍に位置して羽根車２２ａが取り付けられている。この羽根車２２ａは周面部に柔軟性を有する叩き板を複数枚放射状に配設し、回転時に叩き板を冊子Ｔに当接させて、捲ろうとする頁の下部側の頁を叩き落とすようになっている。

図２は、ピンチローラ２１ａと羽根車２２ａの駆動系を示す。

シャフト６は支持ブラケット７によって回転自在に支持され、その一端部側は支持ブラケット７から外方に突出されている。このシャフト６の突出部には駆動ベルト８を介してピンチローラ駆動モータ（図５に示す）９に接続され、このピンチローラ駆動モータ９の駆動により、ピンチローラ２１ａ及び羽根車２２ａが正逆方向に回転駆動されるようになっている。

支持ブラケット７には冊子Ｔの搬送をガイドするガイド体２０ａが一体的に取り付けられている。支持ブラケット７は平行リンク機構２３ａによって支持され、平行リンク機構２３ａは、平行リンク駆動モータ(図５に示す)２５によって正逆方向に回動されるようになっている。平行リンク機構２３ａの回動により、ガイド体２０ａはピンチローラ２１ａ及び羽根車２２ａとともに、搬送ローラ２ｂに近接する搬送位置とこの搬送位置の左斜め上方の待機位置との間で移動されるようになっている。

なお、当接送り機構２０Ｂは、上記した当接送り機構２０Ａと同様に構成されてる。即ち、ガイド体２０ｂ、ピンチローラ（第１の当接用ローラ部）２１ｂ、羽根車２２ｂ、平行リンク機構２３ｂを備え、ガイド体２０ｂ、ピンチローラ２１ｂ、羽根車２２ｂを搬送ローラ２ｃに近接する搬送位置とこの搬送位置の右斜め上方の待機位置との間で移動させるようになっている。

また、上記した頁捲り位置５には捲り吸着機構１０が設けられている。

以下、図３を用いて捲り吸着機構１０について説明する。

この捲り吸着機構１０は、搬送路１を介して上下に配置される上部側及び下部側の各真空パッド１０ａ，１０ｂを備えている。下部側の真空パッド１０ｂは、吸引口を上向きにして取り付けられており、直上に搬送されてきた冊子Ｔの下面側と対向するようになっている。上部側の真空パッド１０ａは支持台車１５に取り付けられている。真空パッド１０ａ，１０ｂには、負圧供給回路１１を介してポンプ１２が接続されている。負圧供給回路１１中には、負圧によって吸い込まれた空気の中の塵を分離するフィルタ１４、負圧を切り替える動作弁１３、分岐管３１ａ〜３１ｃが配設されている。

動作弁１３が開放されると、真空パッド１０ａ，１０ｂに負圧が発生し、冊子Ｔが対向すると真空パッド１０ａ，１０ｂに吸引される。この真空パッド１０ａ，１０ｂの吸引力Ｗ［Ｎ］は、下式で求まる。

Ｗ＝０．１×Ｐ×Ａ／Ｓ
Ｐ： 真空圧力（ゲージ圧）［−ｋＰａ］
Ａ： 真空パッド面積 ［ｃｍ^２］
Ｓ： 安全率
一方、支持台車１５の前後面部には上下に位置して案内輪１５ａ、１５ｂがそれぞれ設けられている。支持台車１５の前後方向にはそれぞれガイド板１６が配設され、支持台車１５の案内輪１５ａ、１５ｂは、ガイド板１６のカム溝１６ａ，１６ｂに嵌め込まれている。

また、下部側の案内輪１５ａは、駆動手段としての駆動用リンク板１７の溝部１７ａにも嵌め込まれている。駆動リンク板１７は駆動シャフト１７ｃに接続され、駆動シャフト１７ｃはガイド板１６，１６間に掛け渡されている。駆動シャフト１７ｃの一端部側には手回しノブ２６ａが取り付けられ、他端部側には駆動プーリ２７、駆動ベルト２８を介して駆動リンク板駆動モータ２９が接続されている。

また、上部側の案内輪１５ｂの軸は、バネ１８を介してフック部１８ａに接続され、支持台車１５は上方に向かって弾性的に付勢されている。

駆動リンク板駆動モータ２９が駆動されると、駆動ベルト２８、駆動プーリ２７を介して駆動シャフト１７ｃが回転されて駆動リンク板１７が正逆方向（左右方向）に回動される。この回動により、案内輪１５ａ、１５ｂはガイド板１６の二つのカム溝１６ａ、１６ｂに沿って案内されて、支持台車１５を移動させる。

なお、駆動リンク板１７は、支持台車１５を移動させる前の初期状態では、１２時方向を指しており、支持台車１５に支持される真空パッド１０ａは上方待機位置に待機されている。

図４は、冊子Ｔの頁捲り位置５とガイド板１６のカム溝１６ａ，１６ｂに沿って動くパッドの支持台車１５の軌跡を示すものである。

Ｍ１は、頁捲り開始位置における冊子Ｔの綴じ目位置、Ｍ２は、逆頁捲り開始位置における冊子Ｔの綴じ目位置である。Ｐｎは案内輪１５ａの中心位置、Ｑｎは案内輪１５ｂの中心位置である。

支持台車１５は、案内輪１５ａ，１５ｂの中心位置Ｐｎ，Ｑｎの２点で位置と方向が決められ、真空パッド１０ａは支持台車１５に連動して移動する。即ち、ガイド板１６のカム溝１６ａ、１６ｂにおけるＰ１〜Ｐ２間およびＱ１〜Ｑ２間は、Ｍ１を中心とする円弧なので、その間、真空パッド１０ａは、Ｍ１を中心に冊子Ｔの最上頁の綴じ目を回転中心とした持ち上がり動作と合致して動くことになる。

逆頁捲りにおいても、Ｍ２を中心として、ガイド板１６のカム溝１６ａ、１６ｂの形状および真空パッド１０ａの動きも対称になる。

また、Ｐ０〜Ｐ２間は、Ｐ１〜Ｐ２を対称展開した曲線を滑らかにつなぐ円弧で形成される一方で、Ｑ０〜Ｑ２間は、ガイド板１６のカム溝１６ｂの対象軸方向に直線状に後退するように形成されている。

よって、支持台車１５はそれまでの傾斜を減らせてゆき、案内輪１５ａ，１５ｂの中心位置がＰ０，Ｑ０になると、垂直に戻り、真空パッド１０ａの上方待機位置（初期位置）となる。

駆動軸（回転中心）１７ｃまわりで案内輪１５ａを動かす駆動リンク板１７は、このとき１２時方向を指し、時計回り、反時計回りで、支持台車１５を対称に動かすことができる。これにより、真空パッド１０ａの頁捲り動作における最大退避位置と逆頁捲り動作の捲り開始位置が対応することで、コンパクトな範囲で、頁捲り、逆頁捲りができることになる。

なお、冊子Ｔの厚み、冊子Ｔの綴じ方、冊子Ｔ内の高剛性頁の配置、あるいは搬送動作による頁捲り開始位置のばらつきによって、実際の冊子Ｔの綴じ目位置と、Ｍ１およびＭ２位置はずれることがある。冊子Ｔの最上頁持ち上げ動作においては、真空パッド１０ａの軌跡が理想どおりならず、ずれることになるが、持ち上げ角度が４５度未満と小さいこと、冊子Ｔと真空パッド１０ａ、１０ｂとの間で釣り合いを取るよう動ける遊びがあることを理由に、あまり問題にならない。この遊びは、真空パッド１０の弾性変形、冊子１綴じ目近傍の弾性変形による。

図５は、上記した頁捲り装置の駆動制御系を示すブロック図である。

上記したように検知センサ４ａ〜４ｄ、頁持ち上げ検知センサ１９、及び頁番号検出センサ２４は信号回路を介して制御手段としての制御部４０に接続されている。そして、この制御部４０には制御回路を介して上記したピンチローラ用、平行リンク用、搬送ローラ用、駆動リンク板用の各駆動モータ９，２５，２６，２９、及び動作弁１３が接続され、ピンチローラ２１ａ、２１ｂ、羽根車２２ａ、２２ｂ、平行リンク機構２３ａ，２３ｂ、搬送ローラ２ａ〜２ｄ、駆動リンク板１７及び真空パッド１０ａ，１０ｂの駆動が検知信号に基づいて制御されるようになっている。

次に、冊子Ｔの頁捲り動作について図６〜図１５を参照して説明する。

冊子Ｔは搬送ローラ２ａの矢印方向の回転により、搬送路１に沿って右方向に搬送される。この搬送により、冊子Ｔが検知センサ４ｂまで搬送されて検知されると、制御部４０はピンチローラ２１ａと羽根車２２ａとを矢印方向に回転させるとともに、平行リンク機構２３ａを動作させる。平行リンク機構２３ａの動作により、図６に示すように、可動ガイド２０ａがピンチローラ２１ａ及び羽根車２２ａとともに待機位置から搬送位置に移動され、搬送ローラ２ｂとピンチローラ２１ａとにより冊子Ｔをさらに右方向に挟持搬送する。この搬送により、冊子Ｔが検知センサ４ｃによって検知されると、搬送ローラ２ｂとピンチローラ２１ａとが既定パルス数だけ逆転され、冊子Ｔが逆送りされ所定の頁捲り開始位置５で停止される。こののち、図７に示すように、平行リンク機構２３ａが冊子搬送方向とは逆方向に動作されて可動ガイド２０ａがピンチローラ２１ａ及び羽根車２２ａとともに、搬送位置から待機位置に移動される。

一方、このときには、動作弁１３が動作されて真空パッド１０ａ、１０ｂに負圧が発生し、冊子Ｔの下面側が下部側の真空パッド１０ｂによって吸着保持される。さらに、このときには、駆動リンク板駆動モータ２９が動作されて図７に示すように、駆動アーム板１７が時計方向に回動し、上部側の真空パッド１０ａが冊子Ｔの最上頁Ｔａに接触されて最上頁Ｔａを吸着する。こののち、駆動アーム板１７が逆方向（反時計方向）に回動されて真空パッド１０ａが最上頁Ｔａを吸着したまま、ガイド板１６のカム溝１６ａの軌跡に沿って上方へ移動する。これにより、冊子Ｔの最上頁Ｔａは、真空パッド１０ａとの吸着状態を変えることなく、冊子Ｔの綴じ目Ｔｂを回転中心として持ち上げられる。冊子Ｔの最上頁Ｔａは、冊子Ｔの綴じ目Ｔｂまわりに持ち上げられるだけで、曲げ変形力などは一切与えられないので、その頁の剛性は捲り動作に関係がなくなる。

このように、冊子Ｔの最上頁Ｔａが持ち上げられて所定位置まで持ち上げられると、頁持ち上げ検知センサ１９によって検知される。この検知に基づいて制御部４０により、図８に示すように、可動ガイド２０ｂが回転するピンチローラ２１ｂ及び羽根車２２ｂとともに待機位置から搬送位置に移動される。このとき、冊子Ｔの最上頁Ｔａの持ち上げにつられて浮き上がった下部側の複数の頁は羽根車２２ｂの叩き板で叩き落され、最上頁Ｔａのすぐ下の頁上にピンチローラ２１ｂが進入する。

こののち、制御部４０によって動作弁１３が閉じられ、真空パッド１０ａの吸引が停止される。ついで、図９に示すように駆動リンク板１７が初期状態の時計１２時方向に戻されて真空パッド１０ａを上方待機位置へ戻す。こののち、搬送ローラ２ｃとピンチローラ２１ｂとの回転により、冊子Ｔが右方向に挟持搬送され、冊子検知センサ４ｄで検知されることにより停止される。これにより、冊子Ｔの最上頁Ｔａがピンチローラ２１ｂに当接される。

このとき、駆動リンク板１７は初期状態から反時計方向に回動され、図１０に示すように捲り上げた冊子Ｔの最上頁Ｔａの捲り倒し動作範囲から退避するように真空パッド１０ａを移動させる。また、このとき、既に冊子Ｔの右端は、搬送ローラ２ｄとピンチローラ２ｄ′とで挟持されて搬送可能状態となり、可動ガイド２０ｂは待機状態に戻される。この状態から搬送ローラ２ｄが回転され、捲り上げられた冊子Ｔの最上頁Ｔａは、付近に干渉する部品がない状態で、図１１に示すように完全に捲り倒される。よってここでも、その頁の剛性にまったく依存せずに、動作を完了させることができる。

なお、この搬送の際には、頁番号検出センサ２４によって冊子Ｔの開かれた頁Ｔａ上に記録してある頁番号がスキャンされる。このスキャン情報は制御部４０に送信され、制御部４０では、送信されたスキャン情報に基づいてプログラム通り捲り動作が行われているか否かを判断し、プログラム通り捲り動作が行われていなと判断された場合には、捲り動作をやり直す。

プログラム通り捲り動作が行われたと判断された場合には、冊子Ｔは後工程に送られて処理され、この処理後、逆送りされて再度、図１１に示すように頁捲り位置５に送られる。この状態から図１２に示すように真空パッド１０ａが頁Ｔａを吸着して持ち上げ、この持ち上げられた頁Ｔａが頁持ち上げセンサ１９によって検知されると、図１３に示すように可動ガイド２０ａがピンチローラ２１ａ及び羽根車２２ａとともに右方向に移動して頁Ｔａの下部側に進入する。こののち、図１４に示すように搬送ローラ２ｂ、２ｃ，２ｄの矢印方向の回転によって、冊子Ｔは左方向に搬送され、頁Ｔａがピンチローラ２１ａに当接し閉じる方向に回動される。さらに冊子Ｔが図１５に示すように左方向に搬送されることにより、頁Ｔａが閉じる方向に回動されて閉じられ、頁閉じ動作を終了する。この頁閉じ動作時には、閉じる方向に大きく回動する頁Ｔａが当接しないように真空パッド１０ａは待機位置から右方向下方に退避される。

上記したように、この実施の形態によれば、真空パッド１０ａの吸着により頁Ｔａを持ち上げて捲るため、捲くる頁Ｔａに一切の変形負荷を与えることがなく、頁の剛性や摩擦係数等の特性によらず、捲り、逆捲りができる。

また、真空パッド１０ａによって持ち上げた頁Ｔａの下部側にピンチローラ２１ａ（或いは２１ｂ）を進入させてこのピンチローラ２１ａ（或いは２１ｂ）に頁Ｔａを当接させて開帳するため、真空パッド１０ａによる頁Ｔａの少ない持上量で、即ち、真空パッド１０ａの少ない移動量で開帳でき、従来の座屈変形を利用した頁捲り装置と同等のレイアウト内での配置が可能となる。

また、真空パッド１０ａの捲り動作における最大退避位置と逆捲り動作の捲り開始位置とが対応するため、コンパクトな範囲で、頁の捲り、逆捲りが可能となる。

さらに、開かれた頁の頁番号を検出センサ２４によって検出し、その検出結果が所定の頁番号でない場合には、再度、捲り動作をやり直すため、正確な捲り動作が可能となる。

図１６〜図２２は、本発明の第２の実施の形態である頁捲り装置を示すものである。

なお、上記した実施の形態で示した部分と同一部分については同一番号を付してその詳細な説明は省略する。

図１６及び図１７は、冊子の表紙の捲り動作を示し、図１８及び図１９は、中紙の捲り動作を示し、図２０及び図２１は、中紙の捲り戻し動作を示すものである。

この第２の実施の形態では、当接送り機構２０Ａ，２０Ｂにそれぞれ持上保持ガイド３５が設けられている。上部側の真空パッド１０ａの吸着によって持ち上げられた頁が誤って落下された場合には、この落下する頁を持上保持ガイド３５によって保持できるようになっている。

また、当接送り機構２０Ｂには頁番号検出センサ２４が一体的に設けられ、この頁番号検出センサ２４は当接送り機構２０Ｂとともに移動するようになっている。頁番号検出センサ２４は冊子Ｔの番号を読み取る場合には、冊子Ｔに向かって移動する必要があるが、当接送り機構２０Ｂに一体化されて移動するため、頁番号検出センサ２４を移動させるための機構を別途専用に必要とすることがなくコンパク化が図られている。

さらに、上、下部の真空パッド１０ａ，１０ｂには図２２に示すような負圧発生機構３６が接続されている。即ち、上部側の真空パッド１０ａにはフィルタ３７、圧力計３８、第１の電磁弁３９、フィルタ４０を介して真空ポンプ４２が接続されている。真空ポンプ４２には消音器４３が接続されている。下部側の真空パッド１０ｂはフィルタ４４、第２の電磁弁４５を介して上記第１の電磁弁３９の上流側に接続されている。

図２２（ａ）は、上下の真空パッド１０ａ，１０ｂに吸引力が発生した状態を示し、図２２（ｂ）は、第１の電磁弁３９が切り替わって上下の真空パッド１０ａ，１０ｂの吸引力が消失した状態を示し、図２２（ｃ）は、第１及び第２の電磁弁３９，４５が切り替わって上部側の真空パッド１０ａに吸引力が発生し、下部側の真空パッド１０ｂの吸引力が消失した状態を示している。

次に、冊子Ｔの表紙Ｔａの捲り動作を図１６及び図１７に基づいて説明する。

冊子Ｔが図１６（ａ）に示すように、頁捲り開始位置５に搬送されると下部側の真空パッド１０ｂによって吸着保持され、ついで、上部側の真空パッド１０ａが下方に移動されて冊子Ｔの表紙Ｔａに接触して吸着保持する。こののち、上部側の真空パッド１０ａが図１６（ｂ）に示すようにカム溝１６ａ，１６ｂに沿って上方に移動して表紙Ｔａを持ち上げる。そして、表紙Ｔａが所定位置まで持ち上げられると、当接送り機構２０Ｂが図１６（ｃ）に示すように移動されて表紙Ｔａの下部側に進入してする。この進入後、搬送ローラ２ｃとピンチローラ２１ｂとにより冊子Ｔが挟持されて図１７（ａ）に示すように搬送される。この冊子Ｔの搬送時には、図２２に示す第１及び第２の電磁弁３９，４５の動作が制御されて上下の真空パッド１０ａ，１０ｂの吸着が解除されるが、この吸着の解除タイミングは異にされている。即ち、冊子Ｔの搬送が開始されて冊子Ｔが、所定距離ｈ１搬送されると、下部側の真空パッド１０ｂの吸着が解除され、この解除後、冊子Ｔがさらに距離ｈ２搬送されると、上部側の真空パッド１０ａの吸着が解除される。すなわち、上部側の真空パッド１０ａは、表紙Ｔａをぎりぎりまで長く吸着保持して羽根車２２ｂ側に落下するのを防止するようにしている。また、このとき、羽根車２２ｂの回転により表紙Ｔａが誤って掻き落とされた場合には、持上保持ガイド３５によって受け止められ、羽根車２２ｂに巻き込まれることを防止できるようになっている。

上部側の真空パッド１０ａは吸引解除後、図１７ｂに示すように上方の待機位置に復帰する。冊子Ｔは搬送ローラ２ｃとピンチローラ２１ｂとによりさらに挟持搬送され、表紙Ｔａはピンチローラ２１ｂに当接されて図１７（ｃ）に示すように捲られる。

次に、中紙Ｔｂの捲り動作について図１８及び図１９に基づいて説明する。

表紙Ｔａが開かれた冊子Ｔが図１８（ａ）に示すように、頁捲り開始位置５に位置すると、下部側の真空パッド１０ｂによって吸着保持されるとともに、上部側の真空パッド１０ａが下方に移動されて冊子Ｔの最上部の中紙Ｔｃに接触されて吸着保持する。こののち、上部側の真空パッド１０ａが図１８（ｂ）に示すようにカム溝１６ａ，１６ｂに沿って上方に移動して、中紙Ｔｃを持ち上げる。このとき中紙Ｔｃが駆動シャフト１７ｃに当接して撓み、下部側の中紙Ｔｄと分離される。中紙Ｔｃが所定位置まで持ち上げられると、当接送り機構２０Ｂが図１８（ｃ）に示すように移動されて中紙Ｔｃの下部側に進入するとともに、羽根車２２ｂの回転によって下部側の中紙Ｔｄが叩き落とす。こののち、搬送ローラ２ｃとピンチローラ２１ｂとにより冊子Ｔが挟持されて図１９（ａ）に示すように搬送される。この搬送時には上記した表紙の捲り時と同様に、上部側の真空パッド１０ａは、中紙Ｔｃをぎりぎりまで長く吸着保持して羽根車２２側に落下するのを防止する。また、このとき、羽根車２２の回転により中紙Ｔｃが誤って掻き落とされた場合には、持上保持ガイド３５によって受け止めて羽根車２２に巻き込まれることを防止する。

上部側の真空パッド１０（ａ）は吸引解除後、図１９（ｂ）に示すように上方の待機位置に復帰する。冊子Ｔは搬送ローラ２ｃとピンチローラ２１ｂとによりさらに挟持搬送され、中紙Ｔｃはピンチローラ２１ｂに当接されて図１９（ｃ）に示すように捲られる。

次に、中紙Ｔｃの捲り戻し動作について図２０及び図２１に基づいて説明する。

中紙Ｔｄが開かれた冊子Ｔが図２０（ａ）に示すように、頁捲り開始位置５に搬送されると、下部側の真空パッド１０ｂによって吸着保持されるとともに、上部側の真空パッド１０ａが下方に移動されて開かれた状態にある中紙Ｔｄの上面部に接触して吸着保持する。こののち、上部側の真空パッド１０ａは図２０（ｂ）に示すようにカム溝１６ａ，１６ｂに沿って上方に移動して、中紙Ｔｄを持ち上げる。このとき中紙Ｔｄは駆動シャフト１７ｃに当接して撓み、下部側の中紙Ｔｃと分離される。中紙Ｔｄが所定位置まで持ち上げられると、当接送り機構２０Ａが図２０（ｃ）に示すように移動されて中紙Ｔｄの下部側に進入するとともに、羽根車２２ａの回転によって下部側の中紙Ｔｃが叩き落とされる。

このとき、羽根車２２ａの回転により中紙Ｔｄが誤って掻き落とされた場合には、持上保持ガイド３５によって受け止められ、羽根車２２ａに巻き込まれることが防止される。こののち、冊子Ｔは図２１（ａ）に示すように搬送ローラ２ｃ，２ｄとピンチローラ２１ｂ，２ｄ′とにより挟持されて左方向に搬送される。この搬送時には上記した表紙捲り時と同様に、上部側の真空パッド１０ａは、中紙Ｔｄをぎりぎりまで長く吸着保持して羽根車２２側に落下するのを防止する。

上部側の真空パッド１０ａは吸引解除後、図２１（ｂ）に示すように上方の待機位置に復帰する。冊子Ｔは搬送ローラ２ｂとピンチローラ２１ａとによりさらに挟持搬送され、中紙Ｔｃはピンチローラ２１ａに当接されて図２１（ｃ）に示すようにられる捲り戻される。

図２３は、本発明の第３の実施の形態である頁捲り装置を示すものである。

なお、上記した実施の形態で示した部分と同一部分については同一番号を付してその詳細な説明は省略する。

頁捲り装置を内蔵する冊子発行装置などでは、頁捲り装置によって所定の頁まで捲られた冊子を印刷ユニットなどに搬送してその頁に印刷などの処理を施すようになっている。

即ち、冊子発行装置などでは、所定頁を開いた冊子、或るいは閉じたままの冊子を捲り装置内の搬送路を介して前後の処理ユニットに搬送する(受け渡し搬送する)必要がある。

従来においては、頁捲り位置の上部側に搬送用の上ガイド板を設け、この上ガイド板を頁の捲り動作時には邪魔にならないように退避させ、冊子の受け渡し搬送時には、頁端が反り返っていたり、冊子自体が閉じようとするクセを持っていたりする冊子であっても良好に搬送できるように上ガイドを復帰させてその搬送をガイドするようにしている。

しかしながら、上ガイドを用いた場合には、部品点数が増大しコストが高くなるという問題があった。

この第３の実施の形態では、上ガイドを用いることなく、冊子を良好に受け渡し搬送できるようにしている。

即ち、この第３の実施の形態では、図２３（ａ）に示すように、装置右側から頁Ｔｅが開かれた状態で搬送されてくる冊子Ｔを出口側の当接送り機構２０Ｂのピンチ動作で搬送し、頁捲り位置５で一旦停止する。こののち、入口側の当接送り機構２０Ａに受け渡しする前に、図２３（ｂ）に示すように出口側の当接送り機構２０Ｂを退避させるとともに、上側の真空パッド１０ａを下降させて上に反り返った状態の頁Ｔｅを押さえ付けて上ガイドと同等の働きを持たせる。こののち、入口側の当接送り機構２０Ａによって頁Ｔｅをピンチしてから上側の真空パッド１０ａを上方に移動させて待機位置に復帰させる。この復帰後、当接送り機構２０Ａのピンチ動作によって、冊子Ｔを装置の左側に搬送する。この搬送により冊子Ｔが当接送り機構２０Ａを通過(センサ４ｂで検知)すると、当接送り機構２０Ａは待機位置に復帰する。

図２４及び図２５は、本発明の第４の実施の形態である頁捲り装置を示すものである。

なお、上記した実施の形態で示した部分と同一部分については同一番号を付してその詳細な説明は省略する。

冊子Ｔは、表紙側から捲った場合の近傍頁のほかにも、裏表紙側から捲った場合の近傍頁にも処理を加えたい場合がある。これを連続で行おうとすると、従来の方法では、
（１）一旦、冊子を冊子投入部に返却搬送し、操作者に裏表紙を上にして再度、投入してもらう。

（２）中紙の捲り動作をひたすら繰り返し、所定の裏表紙近傍頁まで捲る。

等の作業が必要であった。

しかしながら、（１）の方法では、操作者を煩わせ、（２）の方法では、冊子の頁数が大きくなるほど処理時間が膨大になるという問題があった。

これらの問題を解決するには、表紙の近傍頁での処理後、開いた冊子を一旦折り畳んで閉じ、捲り装置と連接された冊子反転装置で冊子を反転(裏表紙を上にする)した後、再び捲り装置で裏表紙から捲り動作を行なえばよい。

反転装置は、例えば、搬送されてくる冊子を保持する冊子保持板を備え、この冊子保持板を回転機構により１８０度回転させることにより冊子を反転させるようになっている。開いた冊子の折畳装置は、反転装置同様、捲り装置と搬送路で連結配置してもよい。

しかしながら、捲り装置自身で冊子の折り畳みができれば、利便性が向上する上、冊子発行機を大型化せずに済む。

この第４の実施の形態では、捲り装置自身で冊子の折り畳みができるようになっている。

次に、冊子Ｔの表紙Ｔａの折り畳み動作について図２４及び図２５に基づいて説明する。

表紙Ｔａが開かれた冊子Ｔが図２４（ａ）に示すように、頁捲り開始位置５に搬送されると、上部側の真空パッド１０ａが下方に移動して開かれた状態にある表紙Ｔａの上面部に接触して吸着保持する。このとき、下部側の真空パッド１０ｂによる吸着保持は解除された状態にある。こののち、上部側の真空パッド１０ａは図２４（ｂ）に示すようにカム溝１６ａ，１６ｂに沿って上方に移動して、表紙Ｔａを持ち上げる。表紙Ｔａが所定位置まで持ち上げられると、当接送り機構２０Ｂが図２４（ｃ）に示すように移動されて表紙Ｔａの下部側に進入する。こののち、搬送ローラ２ａ，２ｂとピンチローラ２ａ′，２１ａとにより冊子Ｔが右方向に挟持搬送されるとともに、上部側の真空パッド１０ａの吸着が解除される。この解除後、上部側の真空パッド１０ａは図２５（ａ）に示すように上方の退避位置に退避する。冊子Ｔは図２５（ｂ）に示すように搬送ローラ２ｃとピンチローラ２１ｂとによりさらに右方向に挟持搬送され、表紙Ｔａはピンチローラ２１ｂに当接されて下方に回動し、図２１（ｂ）に示すように折り畳まれる。

図２６及び図２７は、本発明の第５の実施の形態である頁捲り装置を示すものである。

なお、上記した実施の形態で示した部分と同一部分については同一番号を付してその詳細な説明は省略する。

上記した第４の実施の形態では、反転装置を捲り装置とは別個に設けたが、この第５の実施の形態では、捲り装置の一部を変更することで、捲り装置単体で冊子の反転動作を行うことができるようにしている。

即ち、第５の実施の形態では、頁め捲り位置５の下部側に搬送コンベア４６を設けている。搬送コンベア４６はプーリ等の駆動伝達部品４６ａ、４６ｂ間に掛け渡されている。搬送コンベア４６の表面にはその走行方向に連続的に凸凹部４６ａが形成され、これら凸凹部４６ａに冊子Ｔの端部を係合させて搬送できるようになっている。即ち、上部側にピンチローラ等を配設することなく、冊子Ｔの搬送が可能となっている。

搬送コンベア４６の駆動源は、搬送ローラ２ａ、２ｄの駆動源から伝達してもよいし、別個の専用の駆動源でもよい。また、この第５の実施の形態では、冊子Ｔの反転動作時には下部側の真空パッド１０ｂは使用しない。

次に、冊子Ｔの反転動作について説明する。

冊子Ｔが図２６（ａ）に示すように頁捲り開始位置５に搬送されてくると、上部側の真空パッド１０ａが下方に移動されて冊子Ｔの綴じ目部側の上面部に接触して吸着保持する（このとき、下部側の真空パッド１０ｂの吸着保持は解除されている）。こののち、上部側の真空パッド１０ａが図２６（ｂ）に示すようにカム溝１６ａ，１６ｂに沿って上方に移動して、冊子Ｔを持ち上げる。そして、冊子Ｔが所定位置まで持ち上げられると、当接送り機構２０Ｂが図２６（ｃ）に示すように移動されて冊子Ｔの下部側に進入する。この進入後、図２７（ａ）に示すように搬送ベルト４６が走行されて冊子Ｔが搬送されるとともに、上部側の真空パッド１０ａの吸着が解除されて退避位置に退避される。冊子Ｔは搬送ベルト４６の走行により徐々に立ち上がり、図２７（ｂ）に示すように９０度を超えて倒れ始めたのち、図２７（ｃ）に示すように１８０度反転されることになる。

このように、捲り装置によって冊子Ｔを反転できるため、反転装置を別途専用に必要とすることがなく、冊子発行機の小型化が可能となる。

図２８は、真空パッドの変形例を示すものである。

この真空パッド５０はパッド自体がジャバラ状に構成されている。

真空パッド５０は冊子Ｔの表紙Ｔａを吸着したのち、図２９に示すように上方に移動されて表紙Ｔａを持ち上げるが、このとき、自分自身が弾性変形して頁Ｔａの持ち上げに伴う傾きを吸収できるようになっている。

図３０は、真空パッド１０ａの他の保持機構を示すものである。

図３０では真空パッド１０ａが回転支点５１ａ，５１ｂを介して保持材５２に保持されている。

真空パッド１０ａは冊子Ｔの表紙Ｔａを吸着したのち、図３１に示すように上方に移動されて表紙Ｔａを持ち上げるが、このとき、回転支点５１ａを中心にして回動し、表紙Ｔａの持ち上げに伴う傾きを吸収できるようになっている。

なお、冊子Ｔの頁を持ち上げる部材としては、真空パッドに限られるものではなく、粘着盤や粘着ローラ等を用いるようにしてもよく、さらに、歯ブラシ状の部材で、カギ状に冊子Ｔの小口に刺し込んで、頁を引っ掛けて持ち上げるようにしてもよい。

また、持ち上げられた頁を捲り倒す部材としては、頁の表面に傷をつけない材質、形状、表面粗さであれば、どのようなものを用いてもよい。ただし、図３２に示すように捲り倒す部材５２の差込位置(高さ)Ｈは、冊子Ｔの閉じ目から小口までの距離をＬとした場合、Ｌ以下とする。

また、捲り倒す部材５２は、図３２に示すように、持ち上げられた頁の下部側に自ら移動して進入してもよいし、図３３に示すように、捲り倒し部材５３を固定的に設け、冊子Ｔを搬送することにより、持ち上げられた最上頁を捲り倒し部材５３を当接させるようにしてもよい。

図３４〜図３７は、真空パッド１０ａによって持ち上げられた最上頁Ｔａから下部側の頁を羽根車２２を用いないで掻き落とす機構をそれぞれ示すものである。

図３４に示すものは、真空パッド１０ａによって持ち上げられた頁の下部側の頁にエアーノズル５４によってエアーを吹き付けて払い落とすものである。

図３５に示すものは、吸着パッド１０ａを複数備え、これら吸着パッド１０ａを相互に微小変動させて最上頁に振動を付与することにより、下部側の頁を払い落とすものである。

図３６に示すものは、回転ローラ５６を備え、この回転ローラ５６を持ち上げられた最上頁の直下に押し当てて回転させることで下部側の頁を座屈させながら掻き落とすものである。

図３７に示すものは、歯ブラシ状の部材５７を備え、この歯ブラシ状の部材５７を振動させながら冊子Ｔの頁端に押し当ててその頁問に刺し込んで下部側の頁を下方に落とし込むものである。

図３８〜図４１は、最上頁Ｔａが持ち上げられた冊子Ｔを搬送ローラとピンチローラの組み合わせによることなく搬送する搬送機構をそれぞれ示すものである。

図３８に示す搬送機構は、下部側の真空パッド１０ｂを搬送ベルト５８に取り付け、真空パッド１０ｂによって冊子Ｔを吸着保持した状態で搬送ベルト５８を走行させて冊子Ｔを搬送するものである。

図３９に示す搬送機構は、冊子Ｔの両端部をグリップ爪５９で挟持してグリップ爪５９を移動させることにより冊子Ｔを搬送するものである。

図４０に示す搬送機構は、冊子Ｔの両端部に搬送ローラ６０に当接させ、これら搬送ローラ６０を回転させて冊子Ｔを搬送するものである。

図４１に示す搬送機構は、多孔ベルト６２を備え、この多孔ベルト６２の下面側に吸引チャンバー６３を設け、吸引チャンバー６３によるエアーの吸引により多孔ベルト６２
上に負圧を発生させる。これにより冊子Ｔを多孔ベルト６２上に保持し、多孔ベルト６２の走行により冊子Ｔを搬送するものである。

なお、上記した頁の持上機能、頁の開き機能、下頁の掻落機能、冊子の搬送機能は、その全部を別個に用意しなくても、合併して実現できる機能であってもよい。

たとえば、図４２は頁の持上機能と、頁の開き機能を合併して実現できる要素として、吸引胴体６５を用いた例である。

吸引胴体６５は真空ポンプ４２に接続され、内部が負圧で胴面６５ａの表面には多数の小孔が穿設されている。胴面６５ａは同軸でお互いに回動できるケース体６５ｂ内に収納され、その下部側がケース体６５ｂの開口部６５ｄを介して外部に露出されている。ケース体６５ｂには、その開口部６５ｄの両側部に位置して小ローラ６５ｄが設けられている。

冊子Ｔが図４２（ａ）に示すように吸引胴体６５の下部側に対向すると、冊子Ｔの最上頁が小孔を介して吸引される。この状態から吸引胴体６５が図４２（ｂ）に示すように上方に振られると、小ローラ６５ｃが冊子Ｔの最上頁に沿って移動してケース体６５ｂが回転し、新たに露出する胴面６５ａが連れまわり、最上頁Ｔａが持ち上げられる。最上頁Ｔａが持ち上げられた後、図４２（ｃ）に示すように冊子Ｔが搬送され、最上頁Ｔａは胴面６５ａ上の接触位置を変えながら吸着保持されて捲り倒されることになる。

なお、上記した図２２で示した真空ポンプ４２と真空パッド１０ａを接続するチューブの途中に、真空レギュレータ６９を挿入し、制御部４０と接続すれば、真空度合を制御することができる。

例えば、頁番号検知センサ２４によって得られた現頁情報と、予めプログラムされた、頁ごとの最適な真空度情報を照らし合わせ、その頁に最適な真空度で真空パッド１０ａによる吸着力を与えることができる。

例えば、冊子Ｔの中紙において、紙繊維が荒くて頁面での空気流入がし易い場合、複数枚の頁を一緒に吸引してしまう不具合があるが、上記の方法によって、適切な吸着力を付与することで、不具合を防止することができる。

具体的には、真空パッド１０ａのパッド径が１０ｍｍ、真空度６０ｋＰａ程度だと、半紙相当の中紙では上記した理由で複数枚吸引され易いが、真空レギュレータ６９の制御によって真空度をその半分程度にすると、複数枚の誤吸着はほとんどなくなる。

なお、真空圧の発生源の実施例としては、真空ポンプ４２に限られることなく、コンプレッサーによる正圧の吹出近傍の負圧発生を利用した真空発生器(エジェクター)と、その真空度の可変手段であってもかまわない。

図４３〜図５０は、様々な状態で搬送されてくる冊子を処理する場合を示すものである。

冊子の構造や、捲る頁は様々であるが、図４３（ａ）に示すように左側を閉じ目とする冊子Ｔの表紙Ｔａを捲ることを正規処理とする。

また、開いた冊子Ｔの各頁上には、上下非対称位置、形状で、頁番号を意味付けする記号が設けられており、頁番号検知センサ２４で検知するものとする。

図４３は、冊子Ｔが正規の状態で投入された場合に処理を示すものである。

冊子Ｔが図４３（ａ）に示すように投入されて、図４３（ｂ）に示すように頁捲り位置５に至ると、図４４（ｃ）に示すように、頁捲り位置５で真空パッド１０ａにより右捲り動作を行い、図４３（ｄ）で示すように頁番号検知センサ２４で頁番号を読み取る。読み取られた値と制御部４０が指定した捲り頁と一致すれば、正常終了となる。

複数枚捲り等をして、読取値が違っていた場合は、正規の捲り頁になるまで捲り戻し動作をする。

図４４は冊子Ｔが表裏を反転して投入された場合の処理を示すものである。

冊子Ｔが図４４（ａ）に示すように投入されて、図４４（ｂ）に示すように頁捲り位置５に至ると、図４４（ｃ）に示すように、正規投入時の場合と同様に真空パッド１０ａで右捲りを行うが、閉じ目側を吸着して持ち上げようとするので、上部側の真空パッド１０ａと下部側の真空パッド１０ｂとの引っ張り合いになる。

ここで、複数の真空パッド１０ａ，１０ｂは、以下の関係になっている。

Σｓpfp＜ΣＳqＦq
sおよびＳ：持ち上げ動作の回転支点と各真空パッドの距離
fおよびF:真空パッドの吸引力
なお、小文字は上吸着真空パッド、大文字は下吸着真空パッドを示す。

上吸着真空パッドは１〜pまで、下吸着真空パッドは１〜qまで存在
この関係にあれば、上部側の真空パッド１０ａと下部側の真空パッド１０ｂの引っ張り合いの結果、必ず上部側の真空パッド１０ａが冊子Ｔから外れる。

この場合には、制御部４０は投入された冊子Ｔの閉じ目が右側にあると判断し、図４４（ｄ）に示すように左捲り動作を行い、図４４（ｅ）に示すように頁番号を読み取る。

頁番号が読めれば、頁番号検知センサ２４の読取位置と番号読取位置が正しいので、冊子Ｔは上下反転したものでないと制御部４０で判断する。

このように判断された後は、二つの方法で処理される。

第１の方法は、図４５（ａ）に示すように、冊子Ｔの開いた頁を折り畳んだのち、図４５（ｂ）に示すように冊子Ｔを反転して、図４３（ｂ）で示した工程に戻り、それ以降の工程を引き継ぐ。

第２の方法は、図４６（ａ）に示すように中紙Ｔｃの捲り戻しと、図４６（ｂ）に示す頁番号読取を繰り返し、正規の捲り頁まで動作する。この第２の方法では頁数が多い場合には、時間が長くかかる。

図４７は冊子Ｔが上下を反転して投入された場合の処理を示すものである。

即ち、冊子Ｔが図４７（ａ）に示すように投入されて、図４７（ｂ）に示すように頁捲り位置５に至ると、図４７（ｃ）に示すように、正規投入時の場合と同様に真空パッド１０ａで右捲りを行うが、閉じ目側を吸着して持ち上げようとするので、上部側の真空パッド１０ａと下部側の真空パッド１０ｂとの引っ張り合いになる。この場合には、上記したように必ず上部側の真空パッド１０ａが冊子Ｔから外れ、制御部４０は投入された冊子Ｔの閉じ目が右側にあると判断し、図４７（ｄ）に示すように左捲り動作を行い、図４７（ｅ）に示すように頁番号を読み取る。このとき、冊子Ｔは上下が反転しているため、頁番号検知センサ２４の読取位置と番号読取位置がずれてしまうため、頁番号が読めない。このため、制御部４０は、冊子Ｔが上下反転していると判断し、図４８（ａ）に示すように冊子Ｔの頁を折り畳み、その後上下を反転させる。

この冊子Ｔの上下の反転には、図４８（ｂ）に示すように垂線軸を中心にして反転する方法と、図４８（ｃ）に示すように投入軸を中心にして反転する方法とがあるが、どちらの方法でもよい。ただし、図４８（ｂ）に示す方法と図４８（ｃ）に示す方法とでは、反転させた後の姿勢がそれぞれ違うため、図４８（ｂ）に示す方法で反転させた場合には、図４３（ｃ）の工程に戻してそれ以降の工程を引き継ぎ、図４８（ｃ）に示す方法で反転させた場合には、図４５（ｂ）の工程を介して図４３（ｃ）の工程に戻してそれ以降の工程を引き継ぐ。

図４９は冊子Ｔがその表裏、上下が反転されて投入された場合の処理を示すものである。

即ち、冊子Ｔが図４９（ａ）に示すように投入されて、図４９（ｂ）に示すように頁捲り位置５に至ると、図４９（ｃ）に示すように、頁捲り位置５で右捲り動作を行い、図４３（ｄ）で示すように頁番号検知センサ２４で頁番号を読み取る。このとき、冊子Ｔは上下が反転しているため、頁番号検知センサ２４の読取位置と番号読取位置がずれた状態となり頁番号が読めない。このため、制御部４０は、冊子Ｔが上下反転していると判断し、図５０（ａ）に示すように冊子Ｔの頁を折り畳み、その後上下を反転させる。

この冊子Ｔの上下の反転には、図５０（ｂ）に示すように垂線軸を中心にして反転する方法と、図５０（ｃ）に示すように投入軸を中心にして反転する方法とがあるが、どちらの方法でもよい。ただし、図５０（ｂ）に示す方法と図５０（ｃ）に示す方法とでは、反転させた後の姿勢がそれぞれ違うため、図５０（ｂ）に示す方法で反転させた場合には、図４５（ｂ）の工程を介して図４３（ｃ）の工程に戻してそれ以降の工程を引き継ぎ、図５０（ｃ）に示す方法で反転させた場合には、図４３（ｃ）の工程に戻してそれ以降の工程を引き継ぐ。

以上の方法によれば、冊子Ｔがどのような状態で投入されても、正規のめくり処理まで、自動で完了させることができる。

なお、上記の方法以外にも、冊子Ｔの表裏、上下を識別するのに、別途専用に設けたセンサ類を用いてもかまわない。例えば、冊子の表紙の全体の画像を取り込んでその表裏、上下を識別させ、各反転動作を行なうようにしてもよい。

その他、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。

本発明の一実施の形態である冊子の頁捲り装置を示す構成図。 図１の頁捲り装置のピンチローラ及び羽根車さらにその駆動系を示す斜視図。 図１の頁捲り装置の真空パッド及びその駆動系を示す斜視図。 図３の真空パッドの移動軌跡を示す図。 図１の頁捲り装置の駆動制御系を示すブロック図。 図１の頁捲り装置の頁捲り位置に冊子が搬送された状態を示す図。 図６の捲り位置に搬送された冊子の最上頁が真空パッドによって持ち上げられた状態を示す図。 図７の真空パッドによって持ち上げられた最上頁の下部側にピンチローラが進入された状態を示す図。 図８の最上頁の下部側にピンチローラが進入された状態から冊子が搬送される状態を示す図。 図９の冊子の搬送により最上頁がピンチローラに当接して捲り倒される状態を示す図。 図１０の最上頁が完全に捲り倒された状態を示す図。 図１１で完全に捲り倒された最上頁が真空パッドによって逆捲り方向に持ち上げられた状態を示す図。 図１２で持ち上げられた最上頁の下部側にピンチローラが進入された状態を示す図。 図１３で最上頁の下部側に進入されたピンチローラに最上頁が当接する状態を示す図。 図１４でピンチローラに当接された最上頁が逆捲り方向に大きく回動された状態を示す図。 本発明の第２の実施の形態である冊子の頁捲り装置による表紙の捲り動作を示す図。 図１６の頁捲り装置による表紙の捲り動作を示す図。 図１６の頁捲り装置による中紙の捲り動作を示す図。 図１６の頁捲り装置による中紙の捲り動作を示す図。 図１６の頁捲り装置による中紙の捲り戻し動作を示す図。 図１６の頁捲り装置による中紙の捲り戻し動作を示す図。 図１６の頁捲り装置の真空パッドの負圧発生回路を示す図。 本発明の第３の実施の形態である冊子の頁捲り装置による冊子の受け渡し搬送を示す図。 本発明の第４の実施の形態である冊子の頁捲り装置の動作を示す図。 図２４の頁捲り装置の動作を示す図。 本発明の第５の実施の形態である冊子の頁捲り装置の動作を示す図。 図２４の頁捲り装置の動作を示す図。 真空パッドの変形例を示す図。 図２８の真空パッドの動作状態を示す図。 真空パッドの他の保持機構を示す図。 図３０の保持機構の動作状態を示す図。 冊子の持ち上げられた頁を当接させる当接部材を示す図。 冊子の持ち上げられた頁を当接させる他の当接部材を示す図。 冊子の持ち上げられた頁の下部側の頁を掻き落とす掻落部材の第１の他の例を示す図。 冊子の持ち上げられた頁の下部側の頁を掻き落とす掻落部材の第２の他の例を示す図。 冊子の持ち上げられた頁の下部側の頁を掻き落とす掻落部材の第３の他の例を示す図。 冊子の持ち上げられた頁の下部側の頁を掻き落とす掻落部材の第４の他の例を示す図。 頁が持ち上げられた冊子を搬送する搬送機構の第１の他の例を示す図。 頁が持ち上げられた冊子を搬送する搬送機構の第２の他の例を示す図。 頁が持ち上げられた冊子を搬送する搬送機構の第３の他の例を示す図。 頁が持ち上げられた冊子を搬送する搬送機構の第４の他の例を示す図。 冊子の頁を持ち上げて捲り倒す機構を示す図。 正規投入された冊子の捲り動作を示す図。 表裏反転投入された冊子の捲り動作を示す図。 表裏反転投入された冊子の捲り動作を示す図。 表裏反転投入された冊子の捲り動作を示す図。 上下反転投入された冊子の捲り動作を示す図。 上下反転投入された冊子の捲り動作を示す図。 表裏、上下反転投入された冊子の捲り動作を示す図。 表裏、上下反転投入された冊子の捲り動作を示す図。

Ｔ…冊子、２ａ〜２ｄ…搬送ローラ（搬送手段）、５…頁捲り位置、１０ａ、１０ｂ…真空パッド、１５…支持台車、１５ａ、１５ｂ…案内輪、１６…ガイド板、１６ａ、１６ｂ…カム溝、１７…駆動リンク板（駆動手段）、２１ａ，２１ｂ…ピンチローラ（第１及び第２の当接用ローラ部）、２４…頁番号検出センサ（検出手段）、４０…制御手段。

Claims (6)

1. 冊子を頁捲り位置に搬送する搬送手段と、
   この搬送手段によって頁捲り位置に搬送された前記冊子の最上頁を真空吸着する真空パッドと、
   この真空パッドを移動させて前記冊子の最上頁をその綴じ目を中心として開く方向に所定角度持ち上げる駆動手段と、
   前記所定角度持ち上げられた最上頁の下部側に進入する当接用ローラ部と、
   この当接用ローラ部が前記最上頁の下部側に進入したのち、前記真空パッドの真空吸着を解除して前記真空パッドを前記最上頁から退避する方向に移動させるとともに、前記冊子を搬送して前記最上頁を前記当接用ローラ部に当接させて開帳するように制御する制御手段と
   を具備することを特徴とする冊子の頁捲り装置。
2. 冊子を頁捲り位置に搬送する搬送手段と、
   この搬送手段によって頁捲り位置に搬送された前記冊子の最上頁を真空吸着する真空パッドと、
   この真空パッドを移動させて前記冊子の最上頁をその綴じ目を中心として開く方向に所定角度持ち上げる駆動手段と、
   前記所定角度持ち上げられた最上頁の下部側に進入する第１の当接用ローラ部及びこの第１の当接用ローラ部の冊子搬送方向上流側に設けられる第２の当接用ローラ部と、
   前記冊子を搬送方向に搬送する搬送時に前記第１の当接用ローラ部が前記最上頁の下部側に進入したのち、前記真空パッドの真空吸着を解除して前記真空パッドを前記最上頁から退避する方向に移動させるとともに、前記冊子を搬送方向にさらに搬送して前記最上頁の裏面側を前記第１の当接用ローラ部に当接させて開帳するように制御する制御手段とを具備し、
   前記制御手段は、前記冊子の最上頁の裏面側が開帳された後、前記冊子を逆方向に搬送する逆方向搬送時に前記最上頁を頁捲り位置に位置させ、この頁捲り位置に送られた前記最上頁の裏面側を前記真空パッドによって吸着し、この真空パッドを移動させて前記最上頁を前記冊子の綴じ目を中心に閉じる方向に所定角度回動させて持ち上げ、この所定角度回動持ち上げられた前記最上頁の下部側に前記第２の当接用ローラ部を進入させ、この第２の当接用ローラ部の進入後、前記真空パッドの真空吸着を解除して前記真空パッドを前記最上頁から退避する方向に移動させるとともに、前記冊子を逆方向に搬送して前記最上頁の表面側を前記第２の当接用ローラ部に当接させて閉帳するように制御することを特徴とする冊子の頁捲り装置。
3. 冊子を頁捲り位置に搬送する搬送手段と、
   この搬送手段によって頁捲り位置に搬送された前記冊子の最上頁を真空吸着する真空パッドと、
   この真空パッドを移動させて前記冊子の最上頁をその綴じ目を中心として開く方向に所定角度持ち上げる駆動手段と、
   前記所定角度持ち上げられた最上頁の下部側に進入する第１の当接用ローラ部及びこの第１の当接用ローラ部の冊子搬送方向上流側に設けられる第２の当接用ローラ部と、
   前記冊子を搬送方向に搬送する搬送時に前記第１の当接用ローラ部が前記最上頁の下部側に進入したのち、前記真空パッドの真空吸着を解除して前記真空パッドを前記最上頁から退避する方向に移動させるとともに、前記冊子を搬送方向にさらに搬送して前記最上頁の裏面側を前記第１の当接用ローラ部に当接させて開帳するように制御する制御手段と、
   前記開帳された最上頁の頁番号を検出する検出手段と
   を具備し、
   前記制御手段は、前記検出手段によって検出された頁番号が前記最上頁の頁番号と異なる場合には、前記開帳動作をやり直すように制御し、かつ、前記冊子の最上頁の裏面側が正しく開帳された後は、前記冊子を逆方向に搬送する逆方向搬送時に前記最上頁を頁捲り位置に位置させ、この頁捲り位置に送られた前記最上頁の裏面側を前記真空パッドによって吸着し、この真空パッドを移動させて前記最上頁を前記冊子の綴じ目を中心に閉じる方向に所定角度回動させて持ち上げ、この所定角度回動持ち上げられた前記最上頁の下部側に前記第２の当接用ローラ部を進入させ、この第２の当接用ローラ部の進入後、前記真空パッドの真空吸着を解除して前記真空パッドを前記最上頁から退避する方向に移動させるとともに、前記冊子を逆方向に搬送して前記最上頁の表面側を前記第２の当接用ローラ部に当接させて閉帳するように制御することを特徴とする冊子の頁捲り装置。
4. 前記搬送手段は、搬送ローラを備え、
   前記当接用ローラ部は、前記搬送ローラに接離されるピンチローラであることを
   特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の冊子の頁捲り装置。
5. 前記真空パッドは、前記冊子の搬送路を介して上下に配置され、前記頁捲り位置に搬送されてきた冊子はその下面側が下部側の真空パッドによって吸着保持され、最上頁側が上部側の真空パッドによって吸着されて持ち上げられることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の冊子の頁捲り装置。
6. 前記駆動手段は駆動リンク板を有し、
   前記上部側の真空パッドは案内輪を有する支持台車によって支持され、
   前記駆動リンク板の回動により、前記支持台車の案内輪をガイド板のカム溝に沿って移動させることにより、前記上部側の真空パッドを吸着位置と退避位置との間で移動させることを特徴とする請求項５記載の冊子の頁捲り装置。

Images