JPH03208692A - 頁めくり装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、綴じられた紙葉をめくる頁めくり装置に関す
る。

従来の技術 オフィスにおける事務作業の自動化、すなわちＯＡは近
年広く普及しているが、紙葉の取り扱いについては依然
として人手に依存せざるを得ない部分があり、業務の効
率化の問題点も多い。また、情報機器の発展に伴うペー
パーレスの予想に反して紙葉の使用量は増える一方であ
る。紙葉の取り扱いは多岐にわたるが、本や雑誌等の冊
子の頁めくり作業は単純であるが機械化の困難な分野で
あるが、これらの冊子の情報を光学的に読み取るスキャ
ナ或いはマイクロフィルムに撮影する撮影装置、冊子に
情報を記録する記録装置等においては機械化が要求され
ている。

現在、自動頁めくり装置としては、銀行の通帳を対象に
したものが実用化されているが、表紙及び中紙とも剛性
が高く均一な紙質で形成され、また、サイズも一定であ
るため、頁めくりが比較的に行い易い。これに対して、
前述したスキャナ、撮影装置、記録装置等において扱わ
れる冊子は、サイズや紙質の違いが大きく、多重めくり
防止が困難である。これにより、人手により頁めくりを
行う所が多い。

このことから、特開昭６０−１２２９３２号公報に記載
されているように、頁分離アームの回動運動により開い
た冊子の紙葉を湾曲させながら起し、起した紙葉の内側
に形成された隙間に挿入した頁移動アームを移動させる
ことにより頁めくりを行うようにした発明がある。

また、特開昭６１−２３３５９３号公報に記載されてい
るように、アームに設けられた吸引装置を紙葉に接近さ
せて紙葉を吸引し、アームを移動することにより頁めく
りを行い、複数枚の紙葉が３ 吸引された時は、可撓性の爪により複数枚の紙葉を分離
するようにした発明がある。

さらに、特開昭６１−２８４４９２号公報に記載されて
いるように、吸引ローラを紙菓に接触させて回転させる
ことにより頁めくりを行うようにした発明がある。

さらに、特開昭６３−１０７５９３号公報に記載されて
いるように、回転する摩擦ローラを紙葉に接触させて頁
めくりを行い、紙葉が重なってめくられた時はその初期
の段階で多重めくり防止ローラにより二枚目以後の紙葉
を押し戻すようにした発明がある。

さらに、特開昭５６−７８４７号公報に記載されている
ように、対をなす摩擦ローラを同方向に回転させ、これ
らの摩擦ローラの間に複数枚の紙葉が挿入された状態で
は、一方の摩擦ローラにより最上層の紙葉を一方向に送
るが、他方の摩擦ローラにより次層以下の紙葉を最下層
のものから順４ 次逆方向に戻すことにより、紙葉の多重送りを防止する
シート送り装置がある。

発明が解決しようとする課題 特開昭６０−１２２９３２号公報及び特開昭６１−２３
３５９３号公報に記載された発明は、アームの先端を正
確な位置に停止させることが困劉であるため信頼性に乏
しく、また、アームを高速で動作させることが困難であ
る。とくに、特開昭６　１−２３３５９３号公報に記載
されたものは、吸引装置を必要とするため、装置の小型
化が困難である。特開昭６１−２８４４９２号公報に記
載された発明は、やはり吸引装置を必要とするため装置
が大掛かりとなり、多重めくり防止については対策がな
い。特開昭６３−１０７５９３号公報に記載された発明
は、多重めくり防止の信頼性が低い。特開昭５６−７８
４７号公報に記載された発明は、積層された単票を一枚
ずつ分離することはできるが、摩擦ローラが単に回転す
るだけであるため、冊子の頁めくりは不可能である。

課題を解決するための手段 積層された紙葉に対して接離方向に移動する要素と幅方
向に移動する要素とを有する駆動手段に、少なくとも外
周面が紙葉の摩擦係数より高い摩擦係数をもつ材料で形
成された摩擦部材を装着し、前記紙葉に対して接離方向
に移動する要素と幅方向に移動する要素とを有する駆動
手段に、少なくとも外周面が前記紙葉の摩擦係数より高
い摩擦係数をもつ材料で形成された分離ローラを前記紙
葉の端縁近傍に配置して回転自在に装着し、前記紙葉を
前記摩擦部材側に寄せる方向に前記分離ローラを駆動す
る駆動部と、前記紙葉に対する前記分離ローラ加圧力を
変更する圧力変更手段とを設ける。

作用 積層された紙葉に摩擦部材と分離ローラとを接触させ、
回転する分離ローラで紙葉を寄せることにより分離ロー
ラと摩擦部材との間で紙葉を湾曲させ、紙葉に対する摩
擦ローラの加圧力を圧力変更手段で減少することにより
、分離ローラと摩擦部材との間で複数枚の紙葉が重なっ
て湾曲した場合には、分離ローラに対する摩擦力が大き
い最上層の紙葉に対して次層以下の紙葉を湾曲に伴う剪
断力で伸長させて分離することができ、続いて、摩擦部
材を紙葉から離反させることにより、紙葉の端縁付近の
一部に形成された湾曲部をその曲率半径を拡大させつつ
分離ローラとは逆方向に移行させ、続いて、摩擦部材を
最上層の紙葉に接触させ、分離ローラを紙葉に沿って移
動させて次層の紙葉を押え、この状態で摩擦部材を分離
ローラとは逆方向に移動することにより、多数枚の紙葉
から一枚のみを確実に分離して頁めくりをすることがで
きる。

実施例 本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

７ １は摩擦部材、２は分離ローラである。これらの摩擦部
材１と分離ローラ２とは、少なくとも外周面が冊子３の
紙葉の摩擦係数より高い摩擦係数をもつゴム等の材料で
形成されているとともに、それぞれ冊子３に対して接離
方向に移動する要素と幅方向に移動する要素とを有する
駆動手段（図示せず）に装着されている。また、前記分
離ローラ２は反時計方向に回転する駆動部（図示せず）
に連結されている。前記冊子３は多数枚の紙葉を綴じ部
４で綴じたものである。さらに、前記分離ローラ２は冊
子３の表面に接触するように下方に付勢されているとと
もに綴じ部４からの距離が前記摩擦部材１よりやや遠く
なる位置に配置されている。さらに、前記冊子３に対す
る前記分離ローラ２の加圧力を変更する圧力変更手段と
（図示せず）が設けられている。この圧力変更手段は、
例えば、分離ローラ２を保持する駆動手段を下方へ付勢
するスプリングの一端を保持する支持体を設け、こ８ の支持体をモータや電磁石等により変位させる構造であ
るが、このような構造に限定されるものではない。

このような構成において、第１図（ａ）に示すように、
台（図示せず）の上に開いて置いた冊子３の最上層の紙
葉３１に摩擦部材ｌを圧接するとともに、圧力切替手段
で設定された所定の加圧力で紙葉３１を加圧する。続い
て、第１図（ｂ）及び第２図に示すように、分離ローラ
２を反時計方向に駆動し、最上層の紙葉３ｌを上方に湾
曲して摩擦部材１側に寄せる。この時、最上層の紙葉３
ｌのみならず次層の紙葉３２まで重なることがあるが、
圧力変更手段により冊子３に対する加圧力を弱くするこ
とにより、第１図（Ｃ）に示すように次層以下の紙葉が
平な姿勢に戻され最上層の紙葉３ｌに対して分離される
。この分離作用の理論については後述する。続いて、第
１図（ｄ）に示すように、駆動手段により摩擦部材１を
紙葉３１から離反させると、最上層の紙葉３１の左端縁
近傍でふくらんだ湾曲部がその曲率半径を拡大しつつ右
方の綴じ部４側に移行する。さらに、第１図（ｅ）に示
すように、一方の駆動手段で分離ローラ２を左方に移動
して次層の紙葉３２を押圧し、この状態で他方の駆動手
段で摩擦部材１を綴じ部４側に移動することにより、最
上層の紙葉３ｌが反対側にめくられる。なお、第１図（
ｅ）に示す状態で、最上層の紙葉３１と次層の紙葉３２
との間の空間部５にフック等の部材を挿入し、この部材
を綴じ部４側に移動することにより同様の作用を得るこ
ともできる。

次いで、前述した紙葉の分離作用について詳述する。第
２図は第ｌ図における頁めくりの分離工程（ｂ）での力
の関係を示す図である。ここでは分離ローラ２の回りに
ついて考察する。複数枚の紙葉３１，３２の湾曲部の平
均曲率半径をＲとすると、それぞれの紙葉３１，３２に
は両者間を境として作用方向が異なる剪断力ｆ，，ｆ．
が発生する。

そして、紙葉３１，３２の幅及び厚さ並びにヤング率を
それぞれＡ，ｔ，Ｅとすると、剪断力ｆ３，ｆ，は次式
によって表される。

ｆユ＝ｆ　ｂ　＝　Ａ　ｔ　”　Ｅ　／　Ｒしたがって
、紙葉３１，３２が平らの時、換言すれば平均曲率半径
Ｒが無限大の時にｆ，，ｆ．はゼロである。紙葉３１，
３２が湾曲することによりこれらの紙葉３１，３２には
右向き及び左向きの力が作用する。右方にめくるべき最
上層の紙葉３１から分離すべき次層の紙葉３２に注目す
ると、左向きの力：ｆ３＋ｆ．＝μ，Ｆ，十Ａｔ”Ｅ／
Ｒ右向きの力：ｆ２＝μ．′ｐ ただし、μ２，μ２′を紙葉間の摩擦係数、Ｆを冊子３
に対する分離ローラ２の加圧力とする。

μ，及びμ。′は略０，３ないし０６７５であるが両者
の大小関係は一般に不安定であるため、Ｒが無限大の場
合には紙葉３１から紙葉３２が分離するか否かは不定で
あるが、第２図に示すように紙莱３１，３２が所定の曲
率半径をもって湾曲することで剪断力ｆ，が生じ、次式
が成立する。

ｉ　２　＜　ｆ　３　＋　１．’　ｂ この剪断力ｆ，で次層の紙葉３２は左方に向けて伸長す
る。この時、圧力変更手段で冊子３に対する分離ローラ
２の加圧力Ｆ１を減少することで、ｆ２，ｆ３を小さく
し、剪断力ｆ，により次層の紙葉３２を左方への伸長作
用を促進することができる。この時、最上層の紙葉３ｌ
を右方へ移動させる力をｆ０、分離ローラ２と紙葉３１
との間の摩擦係数をμ１とすると， ｆ，＝μ，Ｆ が成立し、上述したようにＦ１を小さくすることにより
ｆ０も小さくなるが、紙葉３１，３２には弾性があるの
で最上層の紙葉３１を右方へ移動させることができる。

第２図において、摩擦部材１と分離ローラ２と１１ の間隔をｒとすると、分離ローラ２により紙葉３１，３
２を（ｒ−ｔ）／２＝Ｒなる曲率半径になるまで湾曲さ
せるとｆ，が最大になる。紙葉３１，３２のヤング率は
、一般的の事務川紙の場合には１０’ｇ／ｍｍ”程度で
あるため、複数枚の紙葉を接着しない限り殆どの紙葉を
分離することができる。

また、冊子３に対する分離ローラ２の加圧力Ｆが大き過
ぎると、ｆ２，ｆ３が大きくなり、剪断力ｆ，では次層
の紙葉３２を左方へ伸長させて最上層の紙葉３ｌから分
離させることができなくなるので、摩擦部材１と分離ロ
ーラ２との間隔ｒを２０１Ｍｌとした時に、Ｆ１を２〜
３ｋｇ以下に設定することで実用性を高めることができ
る。

或いは、摩擦部材ｌと分離ローラ２との相対的な位置を
変えて試行することにより紙葉３１に対する紙葉３２の
分離作用を改善することができる。

最上層の紙葉３１に対する次層の紙葉３２の分離性を促
進すべ＜ｆ．を大きくする方法の一つに、ｌ２ ｆ，＝ｆ，＝Ａ　ｔ’Ｅ／Ｒ なる前述した式により、紙葉３１，３２の曲率半径Ｒを
小さくする方法がある。このＲは前述したように（ｒ−
ｔ）／２に対応するので、例えば第３図及び第４図に示
すように、摩擦部材ｌと分離ローラ２とを軸方向から見
て互いに外周面が重なるように軸心を接近させて配列す
ることにより、Ｒを原理的にゼロにして、剪断力ｆ，，
ｆｂを大きくし、紙葉３１，３２の分離作用を高めるこ
とができる。

前記実施例において、冊子の紙葉をめくる状態で説明し
たが、本発明は、積層された多数枚の紙葉を一枚ずつめ
くる場合にも適用することができる。また、摩擦部材１
は円形の断面形状をもつものに限られるものではなく、
例えば、楕円或いは多角形の断面形状を有するものでも
よい。

発明の効果 本発明は上述のように、積層された紙葉に対して接離方
向に移動する要素と幅方向に移動する要素とを有する駆
動手段に、少なくとも外周面が紙葉の摩擦係数より高い
摩擦係数をもつ材料で形成された摩擦部材を装着し、前
記紙葉に対して接離方向に移動する要素と幅方向に移動
する要素とを有する駆動手段に、少なくとも外周面が前
記紙葉の摩擦係数より高い摩擦係数をもつ材料で形成さ
れた分離ローラを前記紙葉の端縁近傍に配置して回転自
在に装着し、前記紙葉を前記摩擦部材側に寄せる方向に
前記分離ローラを駆動する駆動部と、前記紙葉に対する
前記分離ローラ加圧力を変更する圧力変更手段とを設け
たので、積層された紙葉に摩擦部材と分離ローラとを接
触させ、回転する分離ローラで紙葉を寄せることにより
分離ローラと摩擦部材との間で紙葉を湾曲させ、紙葉に
対する摩擦ローラの加圧力を圧力変更手段で減少するこ
とにより、分離ローラと摩擦部材との間で複数枚の紙葉
が重なって湾曲した場合には、分離ロー１５ ラに対する摩擦力が大きい最上層の紙葉に対して次層以
下の紙葉を湾曲に伴う剪断力で伸長させて分離すること
ができ、続いて、摩擦部材を紙葉から離反させることに
より、紙葉の端縁付近の一部に形成された湾曲部をその
曲率半径を拡大させつつ分離ローラとは逆方向に移行さ
せ、続いて、摩擦部材を最上層の紙葉に接触させ、分離
ローラを紙葉に沿って移動させて次層の紙葉を押え、こ
の状態で摩擦部材を分離ローラとは逆方向に移動するこ
とにより、多数枚の紙葉から一枚のみを確実に分離して
頁めくりをすることができる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図は頁めく
り動作を示す正面図、第２図は頁めくり動作における分
離工程での力の関係を示す説明図、第３図は摩擦部材と
分離ローラとの配置例を示す−１６ 斜視図、 第４図はその正面図である。 １・・・摩擦部材、 ２・・・分離ローラ、 ３　１， ３　２・・・ 紙葉

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 積層された紙葉に対して接離方向に移動する要素と幅方
   向に移動する要素とを有する駆動手段に装着されるとと
   もに少なくとも外周面が前記紙葉の摩擦係数より高い摩
   擦係数をもつ材料で形成された摩擦部材と、前記紙葉に
   対して接離方向に移動する要素と幅方向に移動する要素
   とを有する駆動手段に回転自在に装着されるとともに少
   なくとも外周面が前記紙葉の摩擦係数より高い摩擦係数
   をもつ材料で形成されて前記紙葉の端縁近傍を加圧する
   分離ローラと、前記紙葉を前記摩擦部材側に寄せる方向
   に前記分離ローラを駆動する駆動部と、前記紙葉に対す
   る前記分離ローラの加圧力を変更する圧力変更手段とよ
   りなることを特徴とする頁めくり装置。