JPH0480094A - 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か、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、吸引装置を設けたアームにより紙葉の分離を
行い、送風により頁めくりを行い、吸引装置の吸引力が
強過ぎ複数枚の紙葉が吸引された時は、可撓性のあるビ
ニール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、吸引ローラを紙葉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コ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難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６１−２３３５９３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号公報及び特
開昭６３−１０７５９３号公報に記載された発明はロー
ラを用いるものであるが、特開昭６１−２８４４９２号
公報に記載された発明は、吸引装置を必要とするため装
置か大掛かりとなり、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５６−７
８４７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
するたけであるため、冊子の頁めくりは不可能で、また
、積層された紙葉を対の摩擦ローラで挾持するため装置
が大型化し、しかも、摩擦ローラ間に紙葉を挿入する手
段を必要とする。

課題を解決するための手段 請求項１の発明は、それぞれ開かれた冊子の紙葉の表面
に圧接されてこの紙葉をその綴じ部側にめくる方向に異
なった位相をもって駆動される複数の超音波振動子と、
前記綴じ部からの距離が前記超音波振動子よりやや遠く
なる位置で前記紙葉の表面側に付勢されるとともにトル
クリミッタを介して前記超音波振動子による前記紙葉の
搬送方向とは反対方向の駆動力を受けるリバースローラ
と、このリバースローラの回転方向を検出する回転検出
手段と、二の回転検出手段の検出信号により前記紙葉に
対する前記超音波振動子の加圧力を二段階に変更する圧
力切替手段とにより構成した。

請求項２の発明は、請求項１において、リバースローラ
の駆動時期を紙葉に対する超音波振動子の加圧時に同期
させる同期手段を設けた。

作用 請求項１の発明は、超音波振動子とリバースローラとを
紙葉の同一面に圧接した時に、圧力切替手段により紙葉
に対する超音波振動子の加圧力を高めることにより紙葉
を超音波振動子で冊子の綴じ部側に確実にめくることが
でき、この時、超音波振動子及びリバースローラに対す
る紙葉の摩擦力より紙葉間の摩擦力の方が小さいため、
めくられ九紙葉が一枚の場合には、トルクリミッタのト
ルクに抗する紙葉の搬送力でリバースローラを追従回転
させるが、複数枚の紙葉かめくられた場合には、最上層
の紙葉かリバースローラを通過した直後にその下層の紙
葉の後端かりバースローラに接触した時に、紙葉間の摩
擦力よりトルクリミッタのトルクか上回るため、超音波
振動子による紙葉の搬送方向とは逆方向の駆動力をトル
クリミッタを介してリバースローラに伝達する二とがで
き、これにより、最上層より下層の紙葉を順次綴じ部と
は反対方向に戻す二とができ、この時のリバースローラ
の回転方向の変化な回転検出器により検出し、その検出
信号を基に圧力切替手段により紙葉に対する超音波振動
子の加圧力を下げる二とにより、リバースローラによる
戻し作用を確実に行わせることができ、さらに、個々の
超音波振動子は電圧印加の周期により紙葉に対する圧接
力か低下する瞬間があるが、複数の超音波振動子は異な
る位相をもって駆動されるため、常に何れかの超音波振
動子によって紙葉を圧接する状態を維持することができ
、これにより、めくるべき最上層の紙葉をリバースロー
ラにより引き戻すおそれを皆無にすることができる。

請求項２の発明は、超音波振動子が紙葉を圧接する時に
のみリバースローラを駆動するため、めくるべき最上層
の紙葉をリバースローラにより弓き戻すおそれを皆無に
することができる。

実施例 請求項１の発明の一実施例を第１図ないし第７図に基づ
いて説明する。１は超音波振動子、２はリバースローラ
で、このリバースローラは反時計方向に回転するモータ
（図示せず）にトルクリミッタ（図示せず）を介して連
結されている。３は多数枚の紙葉を綴じ部４で綴じた冊
子である。超音波振動子１とリバースローラ２とは同一
面上で冊子３の表面に接触するように下方に付勢され、
このリバースローラ２は綴じ部４からの距離が超音波振
動子１よりやや遠くなる位置に配置されている。また、
超音波振動子１は、例えば一端が固定された縦変位型積
層圧電素子１ｂ、ｌｃの他端を振動体１ａに接合するこ
とにより構成され、縦変位型積層圧電素子１ｂ、Ｉｃの
それぞれに位相差をもつ駆動電圧信号を印加することに
より紙葉に圧接された振動体１ａに楕円運動を発生させ
、これにより、紙葉を綴じ部４側に移動させるものであ
る。本実施例において、超音波振動子１は異なる位相を
もって駆動されるように複数個配列されている。第４図
は位相を１８０°ずらして駆動される超音波振動子ｌの
配列構成を示し、第５図は位相を１２０’ずらして駆動
される超音波振動子１の配列構成を示す。また、超音波
振動子１は第６図に示すように一列に配列し、或いは、
第７図に示すように二列に配列してもよい。さらに、こ
れらの超音波振動子１とリバースローラ２との外周面は
、紙葉に対する摩擦係数が紙葉間の摩擦係数より大きく
なる材料により形成されている。

さらに、前記リバースローラ２の回転方向を検出するロ
ータリーエンコーダやエンドレスのポテンショメータ等
の回転検出手段（図示せず）と、この回転検出手段の検
出信号によって前記冊子３に対する前記超音波振動子１
の加圧力を二段階に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、超
音波振動子１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、モータや電磁石等の駆動部により二段階
に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。また、この圧力変更手段は、前記超音
波振動子１により前記冊子３の最上層の紙葉３１を前記
綴じ部４側にめくる時に、冊子３に対する超音波振動子
１の加圧力を高め、次層の紙葉３２をリバースローラ２
で右方に戻す時に、冊子３に対する超音波振動子１の加
圧力を低減するものである。

このような構成において、第１図（ａ）に示すように、
超音波振動子Ｉとリバースローラ２とを最上層の紙葉３
１の同一面に圧接した時に、圧力、切替手段により紙葉
３１に対する超音波振動子ｌの加圧力を高める。したが
って、第１図（ｂ）に示すように、超音波振動子ｌを駆
動した時に紙葉３１を冊子３の綴じ部４側に確実にめく
ることができる。この時、超音波振動子１及びリバース
ローラ２に対する紙葉３１の摩擦力より紙葉３１，３２
間の摩擦力の方が小さいため、最上層の一枚の紙葉３１
のみがめくられた場合には、リバースローラ２はトルク
リミッタのトルクに抗する紙葉３１の搬送力で時計方向
に追従回転するが、複数枚の紙葉３１，３２がめくられ
た場合には、第１図（Ｃ）に示すように、最上層の紙葉
３１がリバースローラ２を通過した直後にその下層の紙
葉３２の後端がリバースローラ２に接触した時に、紙葉
３１．３２間の摩擦力よりトルクリミッタのトルクが上
回るため、最上層の紙葉３１の搬送方向とは逆方向の駆
動力をトルクリミッタを介してリバースローラ２に伝達
することができ、これにより、第１図（ｄ）に示すよう
に、最上層以下の紙葉３２を順次綴じ部４とは反対方向
に戻すことができる。

この時、超音波振動子１を停止させ、さらに、リバース
ローラ２の反時計方向への反転動作を回転検出手段が検
出して紙葉３１に対する超音波振動子１の加圧力を低減
することにより、リバースローラ２による戻し作用を確
実に行わせることができる。第１図（ｅ）は次層の紙葉
３２を元の位置に戻した状態で、上方に湾曲する紙葉３
１の内側の空間部５にフック（図示せず）を挿入し、紙
葉３１に対する超音波振動子ｌの加圧力を除き、このフ
ックを左方に移動し、或いは、フックを用いずに超音波
振動子ｌを綴じ部４の方向へ移動することにより最上層
の紙葉３１を左方にめくることができる。

ここで、第１図（ｂ）における紙葉めくり動作の初期の
状態を第２図に示す。第２図中、Ｔ２１は冊子３に対す
る超音波振動子１の加圧力、Ｔ２２は冊子３に対するリ
バースローラ２の加圧力、Ｔ３を超音波振動子１の下で
の紙葉間の摩擦力、ｆｈをリバースローラ２の下での紙
葉間の摩擦力とし、μ、を超音波振動子１及びリバース
ローラ２と紙葉との間の摩擦係数、μ、を紙葉間の摩擦
係数、Ｒをリバースローラ２の半径、Ｔ１を超音波振動
子ｌでめくられる紙葉の搬送力に対するリバースローラ
２の追従回転を許容するトルクリミッタのトルクとする
と、 リバースローラ２を時計方向に追従させる条件は次式に
よって表される。

＝玉十μｐｆ２１＋μｐ　ｆ　２２ 、’、Ｔ、＜Ｒ（（μ、−μ、）Ｔ２．−μ、　Ｔ２２
）・・・■同様に、第１図（ｄ）においてリバースロー
ラ２により紙葉３２を右方に戻す状態を第３図に示す。

第３図中、ｆ３．は冊子３に対する超音波振動子１の加
圧力、ｆ　３１は冊子３に対するリバースローラ２の加
圧力、ｆ、を超音波振動子１の下での紙葉間の摩擦力、
ｆｄをリバースローラ２の下での紙葉間の摩擦力、Ｔ２
をリバースローラ２を反時計方向に駆動するために必要
なトルクリミッタのトルクとし、Ｒ１μ１、μ、を前記
と同様とすると、リバースローラ２を反時計方向に駆動
させる条件は次式によって表される。

Ｆ　＞２　ｆｒ＋ｆ、＝２μ、ｆ３．＋μｐ　ｆ　３１
、’、Ｔ２）Ｒ（２μ２ｆ３、十μ、ｆ３２）・・・■
以上のように、リバースローラ２を超音波振動子１に追
従させる条件と、反時計方向に駆動する条件とを個々に
考えると、トルクリミッタのトルクＴ１及びＴ２は異な
ることになる。一般に、トルグリミッタのトルクは一定
であるので、超音波振動子１及びリバースローラ２の外
周をゴムとし、紙葉を一般的な紙質から選択すると、μ
、〉ｌ。

０、μ、（０，７５程度となり、最悪値をとった場合は
、Ｔ、（Ｔ、となるため、１、と丁２とを同時に満足す
ることは困難である。

そこで、上述したように、頁めくり動作の初期すなわち
、第１図（ｂ）及び第２図の状態での針子３に対する超
音波振動子１の加圧力ｆ、７を■式から求め、リバース
ローラ２を反時計方向に駆動する状態、すなわち、第１
図（ｄ）及び第３図の状態での冊子３に対する超音波振
動子ｌの加圧力ｆ３を、■式から求め、これらの値に基
づいて圧力切替手段による加圧力を設定することにより
、ｆ２□＝ｆ３□、Ｔ、＝Ｔ２を満足させることができ
る。

さらに、個々の超音波振動子１は電圧印加の周期により
紙葉に対する圧接力が低下する瞬間があるが、複数の超
音波振動子１は異なる位相をもって駆動されるため、常
に何れかの超音波振動子１によって紙葉を圧接する状態
を維持することができ、これにより、めくるべき最上層
の紙葉をリバースローラ２により引き戻すおそれを皆無
にすることができる。ここで、リバースローラ２の駆動
時期を紙葉に対する超音波振動子１の加圧時に同期させ
る同期手段の一例について述べる。例えば、超音波振動
子ｌの縦変位型積層圧電素子１ｂ、ＩＣへの入力電圧の
変化等から計算された入力電圧により、リバースローラ
２のモータを駆動する方法である。

次いで、請求項２の発明の一実施例を第８図に基づいて
説明する。請求項２の発明は、第８図（ａ）に示すよう
に超音波振動子１が楕円状に振動することによって紙葉
がら離れる時期があるため、この時期にはリバースロー
ラ２を駆動するモータを停止させることにより、めくる
べき最上層の紙葉３１をリバースローラ２により引き戻
すおそれを皆無にし、第８図（ｂ）に示すように超音波
振動子ｌが紙葉を圧接した時にのみリバースローラ２を
駆動するものである。第８図（ｂ）に示す状態では、リ
バースローラ２は最上層の紙葉３■の引張力によりら反
時計方向に追従回転する。

発明の効果 請求項１の発明は上述のように、それぞれ開かれた冊子
の紙葉の表面に圧接されてこの紙葉をその綴じ部側にめ
くる方向に異なった位相をもって駆動される複数の超音
波振動子と、前記綴じ部からの距離が前記超音波振動子
よりやや遠くなる位置で前記紙葉の表面側に付勢される
とともにトルクリミッタを介して前記超音波振動子によ
る前記紙葉の搬送方向とは反対方向の駆動力を受けるリ
バースローラと、このリバースローラの回転方向を検出
する回転検出手段と、この回転検出手段の検出信号によ
り前記紙葉に対する前記超音波振動子の加圧力を二段階
に変更する圧力切替手段とにより構成したので、超音波
振動子とリバースローラとを紙葉の同一面に圧接した時
に、圧力切替手段により紙葉に対する超音波振動子の加
圧力を高めることにより紙葉を超音波振動子で冊子の綴
じ部側に確実にめくる二とができ、この時、超音波振動
子及びリバースローラに対する紙葉の摩擦力より紙葉間
の摩擦力の方が小さいため、めくられた紙葉が一枚の場
合には、トルクリミッタのトルクに抗する紙葉の搬送力
でリバースローラを追従回転させるが、複数枚の紙葉が
めくられた場合には、最上層の紙葉がリバースローラを
通過した直後にその下層の紙葉の後端がリバースローラ
に接触した時に、紙葉間の摩擦力よりトルクリミッタの
トルクが上回るため、超音波振動子による紙葉の搬送方
向とは逆方向の駆動力をトルクリミッタを介してリバー
スローラに伝達することができ、これにより、最上層よ
り下層の紙葉を順次綴じ部とは反対方向に戻すことがで
き、この時のリバースローラの回転方向の変化を回転検
出器により検出し、その検出信号を基に圧力切替手段に
より紙葉に対する超音波振動子の加圧力を下げる二とに
より、リバースローラによる戻し作用を確実に行わせる
ことができ、さらに、個々の超音波振動子は電圧印加の
周期により紙葉に対する圧接力か低下する瞬間があるが
、複数の超音波振動子は異なる位相をもって駆動される
ため、常に何れかの超音波振動子によって紙葉を圧接す
る状態を維持する二とができ、これにより、めくるべき
最上層の紙葉をリバースローラにより引き戻すおそれを
皆無にする二とができる等の効果を有する。

請求項２の発明は上述のように、請求項］において、リ
バースローラの駆動時期を紙葉に対する超音波振動子の
加圧時に同期させる同期手段を設けたので、超音波振動
子が紙葉を圧接する時にのみリバースローラを駆動する
ため、めくるべき最上層の紙葉をリバースローラにより
引き戻すおそれを皆無にすることができる効果を有する
。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第７図は請求項１の発明の一実施例を示す
もので、第１図は構造を頁めくり動作とともに示す正面
図、第２図は頁めくり動作の初期状態示す正面図、第３
図はリバースローラによる紙葉の戻し動作を示す正面図
、第４図及び第５図は超音波振動子の配列を示す正面図
、第６図及び第７図は超音波振動子の配列を示す斜視図
、第８図は請求項２の発明の一実施例に係るもので超音
波振動子とリバースローラとの動作を示す正面図である
。 １・・・超音波振動子、２・・・リバースローラ、３・
・・冊子、４・・・綴じ部、３１．３２・・・紙葉」 ゴ 図 ３７図 」 、％　３図 干Ｃ 干ｄ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、それぞれ開かれた冊子の紙葉の表面に圧接されてこ
   の紙葉をその綴じ部側にめくる方向に異なった位相をも
   って駆動される複数の超音波振動子と、前記綴じ部から
   の距離が前記超音波振動子よりやや遠くなる位置で前記
   紙葉の表面側に付勢されるとともにトルクリミッタを介
   して前記超音波振動子による前記紙葉の搬送方向とは反
   対方向の駆動力を受けるリバースローラと、このリバー
   スローラの回転方向を検出する回転検出手段と、この回
   転検出手段の検出信号により前記紙葉に対する前記超音
   波振動子の加圧力を二段階に変更する圧力切替手段とよ
   りなることを特徴とする頁めくり装置。 ２、リバースローラの駆動時期を紙葉に対する超音波振
   動子の加圧時に同期させる同期手段を設けたことを特徴
   とする請求項１記載の頁めくり装置。