(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
用紙束から所定の頁を吸引することで分離する用紙分離機構を有し、前記用紙分離機構で分離した頁をめくるように構成された冊子ページめくり装置であって、前記用紙分離機構は、用紙を吸着する吸着ノズルと、前記吸着ノズルを覆う可動スカートを有し、前記吸着ノズルと前記可動スカートの吸着部に所定の距離を設けて前記可動スカートを用紙に近接させて前記可動スカートで前記用紙を吸着させる第1の吸着と、前記吸着ノズルを用紙に近接させて前記第1の吸着よりも強い吸着力で吸着させる第2の吸着とを選択可能に行うよう構成されることを特徴とする冊子ページめくり装置。
請求項1において、前記第2の吸着は第1枚頁目に対してなされ、前記吸着ノズルと吸着する用紙表面との間に一定の距離を設けて近接させるように、前記吸着ノズルの位置を制御する吸着ノズル距離制御機構を有することを特徴とする冊子ページめくり装置。
請求項2記載の冊子ページめくり装置において、前記可動スカートは、可動方向である前記吸着ノズル吸引方向である用紙の吸着方向における可動負荷を小さくするために、潤滑性の高い素材より構成されることを特徴とする冊子ページめくり装置。
請求項2記載の冊子ページめくり装置において、前記吸着ノズルは、その吸着先端部に、ゴムパッドなどの吸着対象である用紙の変形に追従可能な柔軟性を有する部材を具備することを特徴とする冊子ページめくり装置。
請求項1記載の冊子ページめくり装置において、前記吸着ノズルによって吸着、分離した1枚目をめくり返すためのページ保持部材および冊子搬送構造を有し、ページめくりを行う際に、前記吸着ノズルによって吸着、分離した1枚目を前記冊子搬送構造にて冊子を搬送しながら前記吸着ノズルの吸引源を停止することで、前記ページ保持部材に1枚目を保持させ、前記冊子搬送構造により冊子を搬送することで1枚目をめくり返すことを特徴とする冊子ページめくり装置。
用紙の集まりから所定の用紙を吸引することで分離する用紙分離装置であって、前記用紙を吸着する吸着ノズルと、前記吸着ノズルを覆う可動スカートを有し、前記吸着ノズルと前記可動スカートの吸着部に所定の距離を設けて前記可動スカートを用紙に近接させて前記可動スカートで前記用紙を吸着させる第1の吸着と、前記吸着ノズルを用紙に近接させて前記第1の吸着よりも強い吸着力で吸着させる第2の吸着とを選択可能に行うよう構成される用紙分離装置。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下図面を参照しながら、この発明の実施の形態について詳細に説明する。
【0015】
図1は、本発明の冊子ページめくり装置が搭載される冊子プリンタの構成図である。
【0016】
図1に示すように、冊子プリンタ101には、本発明の実施形態に係るページめくり部106(冊子ページめくり装置)が搭載されている。このページめくり部106は、例えば、現金自動取引装置や通帳の記帳装置に搭載され、通帳に取引の履歴を印字するものである。
【0017】
また、冊子プリンタ101は、冊子を挿入および排出する挿入口102、冊子を搬送する搬送部103、冊子のページコードを読み取る冊子読取部104、冊子のページに印字する印字機構部105、冊子のページめくりを行うページめくり部106、これらの機構部の制御を行う制御部107などを備えて構成されている。なお、ページコードの読み取りとは、通帳のマグネットストライプの読み取りやバーコードの読み取りである。
【0018】
挿入口102は、冊子プリンタ101の筺体の正面側に設けられ、冊子が投入されたことを検知する図示しないセンサが設けられている。なお、冊子は、例えば、複数枚の紙葉類を綴じた用紙束であり、表紙および裏表紙は紙厚が厚いため、硬く(剛性の高い)、空気透過性の小さい紙が用いられ、表紙と裏表紙との間には柔らかく(剛性の低い)、空気透過性の大きい紙が用いられている。
【0019】
搬送路103は、挿入口102とページめくり部106との間で冊子をガイドする下側搬送ガイド113と上側搬送ガイド114とを備えている。また、搬送路103は、冊子を搬送させる複数の搬送ローラ115a〜115hを備えている。
【0020】
搬送ローラ115a、115bは、上下に対向して配置され、搬送ローラ115c、115dは、上下に対向して配置されている。搬送ローラ115a、115bと搬送ローラ115c、115dとの間に冊子読取部104が設置されている。
【0021】
搬送ローラ115e、115fは、上下に対向して配置され、搬送ローラ115g、115hは、上下に対向して配置されている。搬送ローラ115e、115fと搬送ローラ115g、115hとの間に印字機構部105が設置されている。
【0022】
搬送ローラ115b、115d、115f、115hは、駆動ローラであり、従動側の搬送ローラ115a、115c、115e、115gが搬送ローラ115b、115d、115f、115hに圧接するように構成されている。
【0023】
図2は、本発明に係る冊子プリンタの制御ブロック図である。
【0024】
図2に示すように、冊子プリンタ101の制御部107は、バス201aを介して本体制御部201と接続されている。制御部107は、本体制御部201からの指令および冊子プリンタ101の状態に応じて制御を行っている。冊子プリンタ101の内部では、各ユニット(挿入口102、搬送路103、冊子読取部104、印字機構部105、ページめくり部106)の駆動系統やセンサと接続され、それら駆動系の制御を行っている。
【0025】
図3は、本発明における用紙分離手段である吸着部に関する図である。(A)は、紙を吸着していない状態を示し、(B)は、紙を吸着している状態を示す。
【0026】
図3(A)に示すように、本実施例では吸着部に関して、吸着ノズル307を覆うように内壁が円筒形状の可動スカート306が設けられている(ここで、可動スカート306の先端部を吸着部と称する)。可動スカート306の形状は、多角形などの角のあるような形状でも構わないが、可動スカート306が紙と接触した際に可動スカート306と紙との間の隙間を減らすために周の長さが小さく、吸引力を大きくするために面積が大きい方がよい。そのため、円筒形状であることが望ましい。そして、可動スカート306は、可動スカート受け部305に対して上下(自重方向)にスライドする。また、可動スカート306は、落下しないように、可動スカート受け部305に引っかかるための爪を有しており、スライドの下限が
図3(A)に示すよう設けられている。
【0027】
吸着ノズル307は、吸着ノズル取付部材304を介して、吸引ホース301が接続されており、吸引ホース301は、リーク量を調整するためのバルブを介して真空源である真空ポンプ(いずれも図示しない)に接続されている。リーク量を調整するためのバルブは、吸着を解放する際の応答性を高めるために備えるものである。真空ポンプの出力が大きくなく、オフにするとすぐに吸着が解放されるものであれば、このようなバルブを特に設ける必要はない。
【0028】
また、本実施例では、吸着対象が柔軟な紙であるため、さまざまな変形が起こり、吸着時に吸着ノズル307との間に隙間ができる可能性がある。そこで、吸着ノズル307は、その吸着先端部に、吸着対象である用紙の変形に追従可能な柔軟性を有する部材により構成される。例えば、ゴムパッドのような容易に紙の変形に追従できる素材が望ましい。
【0029】
更に、吸着部は軸302に吸引部取付部材303を用いて取り付けられており、軸302の回転方向308に対して自由に回転することができる。こうすることで、1枚目を吸着ノズル307で吸着しながら、冊子を搬送した際に、自動的にその搬送に合わせて回転する。
【0030】
また、
図3(B)に示すように、紙309の吸着している時は、可動スカート306が、吸着ノズル307と紙309が接触するまでスライドする。このスライド動作は、吸着時の吸着ノズル307の近接距離によって、能動的または自動的に動作する。吸着部を、吸着ノズル307が、紙309と接触するまで図示しないアクチュエータで下ろした場合は、能動的にスライド動作を起こし、
図3(B)に示す状態となる。一方、吸着部を可動スカート306が紙309と接触し、且つ吸着ノズル307が紙309と接触しない位置で停止させた場合は、可動スカート306内部が負圧状態となるため、紙を吸着したまま、自動的にスライドする。そして、吸着ノズル307に紙309が接触し、しっかりと吸着・保持し、
図3(B)に示す状態となる。したがって、可動スカート306と可動スカート受け部305は、上記自動スライド動作の妨げとならないよう、潤滑性の高い素材より構成されることが望ましい。例えば、軽量で安価な樹脂素材やテフロン(登録商標)コーティング材といいた素材から構成されることが望ましい。
【0031】
図4は、本発明の冊子ページめくり装置106の側面図である。
【0032】
図4に示すように、冊子ページめくり装置106は、吸着部307と、冊子の搬送手段である搬送ローラ404〜407を備えている。冊子は、上側搬送ガイド401と下側搬送ガイド403により形成される搬送路402を搬送ローラ404〜407によって搬送される。上側搬送ローラ404,406は、ばね408,409等によって、既定の押圧力が付与され、下側搬送ローラ405,407側に圧接されている。また、これらの搬送ローラ404〜407は、表面にゴム状の弾性層を有するローラを用いている。このローラの弾性層の変形と前記したばね等により押圧されているローラの動きで、厚さの異なる冊子でも、比較的安定な搬送を実現することができる。実施例の装置では、搬送ローラ404〜407全てに弾性層を設けている。これは、冊子とローラの摩擦係数を高め、より安定した冊子搬送を実現するためである。しかし、搬送する冊子の条件によっては、弾性層はいずれか一方もしくはとくに形成しなくても、安定なローラ間での受け渡し搬送ができれば、問題ない。
【0033】
また、冊子ページめくり装置は、吸着部によって、吸着・保持されて持ち上げられたページをめくり返すために、ページ保持部材410,411を備えている。吸着し、持ち上げたページを、このページ保持部材410,411で保持したまま、前記の冊子搬送手段により冊子を搬送することによってページめくりを行う。また、ページ保持部材410,411は、めくり上げたページが、上側の搬送ローラ404,406と接触し、キズやローラ痕がつくことを防止する目的もあるため、吸着部側の表面が、搬送ローラ404,406よりも内側に存在することが望ましい。さらに、ページ保持部材410,411でめくりたいページを保持した後、ページめくり返す際は、吸着部とページ保持部材との間にある空間内でページがめくり返るため、ページ保持部材410,411は、前記のように、搬送ローラ404,406よりも内側に存在し、かつ吸着部との間にページをめくり返すのに十分なスペースを確保する必要がある。
【0034】
なお、図に示す本実施例の冊子ページめくり装置は、冊子の綴じ側から開き側、開き側から綴じ側いずれの方向に対しても同様にページめくりを行うことができるように、吸着部を中心として左右対象となっている。これにより、ページめくり動作の際に、冊子の停止位置および搬送方向の制御を変更するだけで、いずれの方向へのページめくりも可能となる。
【0035】
図5は、本実施例の冊子ページめくり装置の吸着動作時の近接距離を示す図である。
図5(A)、(B)に示すように、本実施例では、吸着・分離対象とする紙の紙質(紙剛性、空気透過性)によって吸着ノズル307の近接距離を0つまり接触も含む、複数の制御距離に切替可能である。図示しないアクチュエータにより軸302を下げる(吸着ノズル吸着距離制御機構)ことで、吸着ノズル307と冊子501の1枚目との距離を制御する。
【0036】
図5(A)は、通帳表紙のように、紙剛性は高いが、空気透過性が小さい紙質の紙に対して吸着する際の吸着ノズル307の近接距離を示している。このような紙に対しては、吸着部を吸着ノズル吸着距離制御機構により下ろし、可動スカート306を能動的にスライドさせ、吸着ノズル307を冊子501の1枚目に押しつけることでしっかりと吸着させ、持ち上げるために必要な吸着力を確保する。
【0037】
図5(B)は、通帳中紙のように、紙剛性は小さいが、空気透過性が高い紙質の紙に対して吸着する際の吸着ノズル307の近接距離を示している。このような紙に対しては、吸着部を吸着ノズル吸着距離制御機構により下ろし、吸着ノズル307が冊子501の1枚目と接触せず、可動スカート306が冊子501の1枚目と接触する位置にて停止させる(
図5(B)参照)。空気透過性の大きい紙では、吸着ノズル307を押しつけてしまうと吸引力が2枚目以降のページに伝わってしまい、多重吸着につながる。そこで、本実施例では、吸着ノズル307を押しつけず、可動スカート306が接触する位置にて吸着部を停止させる。
【0038】
可動スカート306と冊子501の接触により生じる可動スカート306のチャンバー内部の吸圧力は、冊子501が持ち上がるのに必要な力が生じるとすぐに可動スカート306が動作するため、吸着ノズル307を冊子501に押し付けた際に生じるチャンバー内部の吸圧力よりも大きくならない。
【0039】
これは、吸着ノズル307が吸着先端部にゴムパッドのような吸着対象である用紙の変形に追従可能な柔軟性を有する部材により構成されるのに対して、可動スカート306は先端部がゴムパッド等よりも用紙変形に追従が小さい部材で構成されていることによる。また、可動スカート306とスカート受け部305の間に若干の空隙を設けて可動スカート306のチャンバー内部の吸圧力を下げることによる。
【0040】
このように、真空源である真空ポンプ(図示しない)にて吸引ホース301を介して吸引されているため、可動スカート306と冊子501との間にできるチャンバー内の気圧が徐々に小さくなり、吸引力が発生する。この時、冊子501の1枚目と可動スカート306をスライドさせるのに必要な吸引力が発生するとすぐに、可動スカート306がスライドし、1枚目が持ち上がる。そのため、1枚目を介して2枚目に吸引力が伝わる前に、1枚目が持ち上がることで、多重吸着することなく1枚目を吸着することができる。
【0041】
このように、通帳中紙のように剛性が小さく、空気透過性が大きい紙を扱う場合は、吸着部を、1枚目に対して吸着ノズル307が接触せず、可動スカート306が接触する位置で止めればいい。そのため、冊子厚に対して可動スカート306の可動域を十分に大きくすると、機構精度や近接距離の制御を簡単にすることができ、装置コストの低減につながる。また、冊子厚が異なっていても同一の動作でよいため、冊子厚の高さをページごとに合わせる必要がなく簡易な機構により吸着・分離が可能となる。
【0042】
次に、通帳表紙のページめくり動作手順について、
図6(A)〜(G)を適宜参照して説明する。
図6(A)〜(G)は、通帳表紙のページ、すなわち通帳の1ページ目に対する動作である。通帳において通帳表紙ページであるか通帳中紙ページであるかの判別については、検出手段として、冊子サイズ(閉じサイズと開きサイズの違い)ページ番号を示すバーコード(通常は、通帳のページの左上に記載されている)を取得することで検出する。すなわち、通帳表紙ページであるか通帳中紙ページかによって、
図6(A)〜(G)の動作と
図7(A)〜(G)の動作のいずれかが選択されて実行される。
【0043】
初めに、
図6(A)に示すように,冊子プリンタ101の挿入口102より挿入された冊子501をページめくり所定位置へ搬送ローラ404〜407により搬送路402上を搬送し,停止させる。なお,所定位置とは冊子501の綴じ側を搬送ローラ406,407にて挟み込むことができ,冊子開き側は,搬送ローラで挟み込まない位置である(
図6(A)参照)。
【0044】
次に,
図6(B)に示すように,図示しない真空源を作動させ、リーク量を調整するためのバルブをオフにした後,吸着部を矢印601方向へ下ろす。
【0045】
吸着部を矢印601方向へ下ろすにしたがって、まず、
図5(B)のように可動スカート306の先端部が冊子501に接触する。このときは、通帳表紙は剛性が大きいので実質的に可動スカート306の吸着力によっては持ち上がるようなことがない。言い換えると、可動スカート306の吸着力によっては通帳表紙が実質的に持ち上がらないような吸着力となるように可動スカート306の材料・構造を構成している。
【0046】
可動スカート306の先端部が冊子501に接触してから更に吸着部を矢印601方向へ下ろし,1枚目に吸着させる。通帳表紙の場合は、前記したように剛性が大きく、空気透過性が小さいため、吸着部を吸着ノズル307が冊子501の1枚目と接触するまで下ろす(
図6(B)参照)。
【0047】
なお、吸着部を矢印601方向へ下ろす前に、予め可動スカート306の先端部が吸着部と同じ高さとなるように構成しても良い。すなわち、可動スカート306の先端部が冊子501に接触する現象を起こさずに吸着ノズル307で通帳表紙の1枚目に吸着させるようにしても良い。
【0048】
そして,
図6(C)に示すように、吸着部を矢印602方向へ移動させ、1枚目を持ち上げる。この時、ページ持上げ量は、ページ保持部材410の下端(上側搬送ガイド401)よりも高い位置が望ましい。
【0049】
その後、
図6(D)、(E)に示すように、1枚目を吸着ノズル307で保持したまま、搬送ローラ406,407によって残りの冊子501を冊子開き側へ搬送する。この時、吸引部取付部材303は、吸着部軸302に対して回転方向に自由に取り付けられているため、吸着部は搬送方向に追従するよう、吸着部軸302が自動的に矢印603方向へと回転する。
【0050】
次に,
図6(F)に示すように、図示しない真空源を停止させ、リーク量を調整するためのバルブをオンにすることで、吸着ノズル307と1枚目との吸着を解放する。これにより,1枚目は吸着ノズル307から剥がれ、ページ支持体に支持されることとなる(
図6(F)参照)。また、吸着部は1枚目より搬送方向へ受ける力がなくなることで、自重によって矢印604方向へ吸着部軸302が回転し、初期位置へと戻る。そして、可動スカート306も同様に自重によって、初期位置へと戻る。
【0051】
最後に,
図6(G)に示すように、冊子501に対する冊子開き側への搬送を、搬送ローラ404〜407によって続けることで、1枚目がめくられ,冊子501のページめくりを完了する。
【0052】
次に、通帳中紙のページめくり動作手順について、
図7(A)〜(H)を適宜参照して説明する。通帳中紙のページ、すなわち通帳の2ページ目以降に対する動作である。通帳において通帳表紙ページであるか通帳中紙ページであるかの判別については、検出手段として、冊子サイズ(閉じサイズと開きサイズの違い)ページ番号を示すバーコード(通常は、通帳のページの左上に記載されている)を取得することで検出する。
【0053】
まず、前記の通帳表紙のページめくり動作手順同様、
図7(A)に示すように、冊子プリンタ101の挿入口102より挿入された冊子501をページめくり所定位置へ搬送ローラ404〜407により搬送路402上を搬送し,停止させる。
【0054】
次に,
図7(B)に示すよう,図示しない真空源を作動させ、リーク量を調整するためのバルブをオフにした後,吸着部を矢印601方向へ下ろす。この際、通帳中紙の場合は、前記したように剛性が小さく、空気透過性が大きいため、吸着部を吸着ノズル307が冊子501の1枚目と接触せず、可動スカート306が冊子501の1枚目と接触するまで下ろす(
図7(B)参照)。
【0055】
すると、前記したように、可動スカート306が自動的にスライドし、吸着・分離したい1枚目のみが持ち上がり、吸着ノズル307で1枚目のみを吸着することができる(
図7(C)参照)。
【0056】
そして,
図7(D)に示すように、吸着部を矢印602方向へ移動させ、1枚目を持ち上げる。この時、ページ持上げ量は、ページ保持部材410の下端(上側搬送ガイド401)よりも高い位置が望ましい。
【0057】
その後,
図7(E)、(F)に示すように、1枚目を吸着ノズル307で保持したまま、搬送ローラ406,407によって残りの冊子501を冊子開き側へ搬送する。この時、吸引部取付部材303は、吸着部軸302に対して回転方向に自由に取り付けられているため、吸着部は搬送方向に追従するよう、吸着部軸302が自動的に矢印603方向へと回転する。
【0058】
次に,
図7(G)に示すように、図示しない真空源を停止させ、リーク量を調整するためのバルブをオンにすることで、吸着ノズル307と1枚目との吸着を解放する。これにより,1枚目は吸着ノズル307から剥がれ、ページ支持体に支持されることとなる(
図7(G)参照)。また、吸着部は1枚目より搬送方向へ受ける力がなくなることで、自重によって矢印604方向へ吸着部軸302が回転し、初期位置へと戻る。そして、可動スカート306も同様に自重によって、初期位置へと戻る。
【0059】
最後に,
図7(H)に示すように、冊子501に対する冊子開き側への搬送を、搬送ローラ404〜407によって続けることで、1枚目がめくられ,冊子501のページめくりを完了する。
【0060】
以上、
図6、
図7を用いて左側にページをめくっているページめくり動作を説明した。しかし、
図4にて示したように、本実施例では左右対称な構造のため、同様の動作を行うことで、右側にページをめくることも可能である。
【0061】
補足事項として、
図8に可動スカート戻し機構を示す。前記したように、ページめくり動作において、紙を吸着すると、可動スカート306は上昇し、
図3(B)に示す状態となる。そして、吸着を解放するとその自重により初期状態(
図3(A)参照)へと戻るのだが、スライドの滑りがごみ等の原因で悪くなると自重では初期状態に戻らない可能性がある。そこで、
図8に示すように、可動スカートを初期状態へと戻すための可動スカート戻し部材801,802を設けてもよい。
図8の状態より、吸着部を上げることで、可動スカート306が、可動スカート戻し部材801,802によって強制的に押し下げられるため、確実に初期状態へと戻すことができる。なお、可動スカート戻し部材801,802は、可動スカートに異常な力を加えないよう柔軟性を持った板ばねのような部材であることが望ましい。
【0062】
以上の実施例を纏めて述べると、用紙を吸着する吸着ノズルと該吸着ノズルを覆う可動スカートを設け、通帳表紙のような剛性の高く、空気透過性の小さい紙に対しては、吸着させる際に、吸着ノズルを密着させることでページを持ち上げる。一方で、通帳中紙のような剛性の小さく、空気透過性の大きい紙に対しては、吸着させる際に、吸着ノズルは密着せず、吸着ノズルを覆う可動スカートが接触する位置で吸着ノズルを停止させる。これにより、通帳表紙では、しっかり吸着ノズルを吸着させることで紙剛性に負けずに紙を持ち上げることができ、通帳中紙では、可動スカート内が負圧の低下に伴って、吸引力が2枚目に伝わる前に可動スカート部が持ち上がることで、1枚目を吸着ノズルで吸着することができ、1枚目と2枚目を分離することができる。
【0063】
また、ページ保持部材および冊子搬送手段を有し、前記用紙分離手段によって冊子より分離した1枚目をページ保持部材で保持しながら、冊子搬送手段によって搬送することで、1枚目をめくり返すことができる。したがって、複雑な動きを必要とすることなく、比較的簡単な構成で、異なる紙質からなる用紙束より1枚目を分離し、めくり返すことが可能な冊子ページめくり装置を提供することができる。
【0064】
以上,本発明の技術的な範囲はこれらの実施例に限定されず,特許請求の範囲に記載された範囲内において種々変更することが可能である。