JP2018176466A - 冊子捲り装置および冊子捲り方法 - Google Patents

Abstract

【課題】印刷ページのプライマーコーティングがブロッキングを起こしたときに冊子や印刷のための手間とコストを無駄にしてしまうことがない冊子捲り装置を提供する。
【解決手段】冊子捲り装置１であって、冊子５０を載置する冊子載置部１０と、冊子のページを吸着して開帳する方向に捲れるように回動可能な吸引パッドＡ３０と、吸引パッドＡにより捲られたページに吸引パッドＡとは反対側の面から吸着して冊子を閉帳する方向に捲り戻すように回動可能な吸引パッドＢ２４と、ページを捲った時に複数のページが同時に捲られたかどうかを検知する読取部４０を有し、吸引パッドＢには、ページを閉帳する方向に捲り戻すために回動する際の回動トルクがあらかじめ定めた上限値よりも大きくならないように、回動トルクを制限する機構が連結されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、冊子ページの捲り装置にかかり、更に詳しくは、例えばパスポート冊子のような製本済みの冊子の所定のページに印刷するために冊子の表紙及び本文ページを自動的に捲る際に、捲り過ぎたページを捲り戻す機構を有する冊子捲り装置および冊子捲り方法に関するものである。

従来、例えば、パスポート冊子のような複数のページからなる綴じ部を有する冊子の所定のページにプリンタ等で印刷を施す場合は、冊子を手作業によりプリンタの所定の箇所にセットし、しかる後、手作業により表紙を開いたり、本文ページを捲ることで所定のページに必要な印刷をプリンタで施すようにしていた。

しかしながら、上記のような従来における冊子の捲り方式では、冊子の給送から表紙及び本文ページの捲り操作を全て手作業で行っているため、冊子のセット及び捲り作業が煩雑になり、その作業効率も低いほか、熟練を要するという問題があった。このような事情から、セットされた冊子の表紙または本文ページの捲りを自動化することにより、煩雑な手作業をなくし、効率のよい正確な冊子のページ捲りを可能にした冊子のページ捲り装置や方法が提案されてきた。

例えば特許文献１や特許文献２などのように捲りローラを利用して冊子そのものやページを変形させて捲る方式が提案されている。しかし、パスポート冊子では表紙の内部にＩＣチップを埋め込んでいるタイプもあり、ＩＣチップ破損の虞があるため冊子を曲げることは好ましくない。また捲りローラを用いた方式では、一度にページを２ページ分捲ってしまう二重捲りが起こり易く、安定した冊子捲りの実現が難しかった。また、二重捲りが起こった場合に重なったページを分離することは困難であった。

パスポート冊子のデータページのうち顔写真等の個人情報を印字するページには印画適性を向上させるためのプライマーコーティング等が施されることがあり、冊子が重ねて保存された場合に、プライマーコーティングされたページとそのページに接している次のページが密着して、いわゆるブロッキングを起こしてしまうことによっても二重捲りが起こりやすくなる。ブロッキングによりページが密着した冊子は自動的に捲っただけでは密着したページを剥がすことが困難なためである。

このようにプライマーコーティング等が施されているページを自動で捲る場合には、捲りローラを用いた方式では、目的のページだけでなく次のページも一緒に捲ってしまう二重捲りが起こり易く安定した冊子捲りの実現が難しい。これに対し特許文献３では、真空パッドによる吸引により二重捲りされたページを捲り戻すことができ、ブロッキングされたページも剥がすことができるとした方法および装置が開示されているが、ブロッキングにより貼り付いたページを機械的に剥がすと紙剥け、紙破れ等の原因となり、パスポート冊子を損紙としてしまう可能性が大きい。ＩＣチップ入りのパスポート冊子は高価であり、損紙が増加し、印刷のための手間とコストも無駄になってしまうという問題がある。

特許第４６２７８５８号公報 特許第３９１４０２２号公報 特開２０１２−１０１４３６号公報

本発明は、複数のページが綴じられたパスポート等の冊子状の媒体のプライマーコーティングが施された内部ページにプリンタ等で印刷する際に、自動的にページを捲ると共に、プライマーコーティングが施されたページを捲る際に複数枚捲りが発生したときは余分に捲ったページを戻すと共に、重なったページが互いに強く貼り付いている場合は無理に剥がさずにそのまま排出し、紙剥け等を発生させて冊子や印刷のための手間とコストを無駄にしてしまうことがない冊子捲り装置および冊子捲り方法を提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明の請求項１に係る発明は、
冊子のプライマーコーティングが施されたページに印刷を施すために冊子の表紙および内部ページを捲る冊子捲り装置であって、冊子を載置する冊子載置部と、冊子の表紙および内部ページを吸着して開帳する方向に捲れるように回動可能な吸引パッドＡと、前記吸引パッドＡにより捲られたページに吸引パッドＡとは反対側の面から吸着して冊子を閉帳する方向に捲り戻すように回動可能な吸引パッドＢと、ページを捲った時に複数のページが同時に捲られたかどうかを検知する読取部を有し、前記吸引パッドＢには、ページを閉帳する方向に捲り戻すために回動する際の回動トルクがあらかじめ定めた上限値よりも大きくならないように、回動トルクを制限する機構が連結されていることを特徴とする冊子捲り装置である。

また請求項２にかかる発明は、
前記回動トルクを制限する機構が、モータと、前記モータの回転力をトルクリミッタを介して前記吸引パッドＢに伝達するリンク機構とを有することを特徴とする請求項１に記載の冊子捲り装置である。

また請求項３にかかる発明は、
表紙または内部ページを前記冊子載置部に押し付ける位置と、前記表紙および内部ページを捲る動作と干渉しない退避位置の間で移動可能な押え部材を備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の冊子捲り装置である。

また、本発明の請求項４に係る発明は、
冊子のページを捲ってプライマーコーティングが施されたページに印刷を施すための冊子捲り方法であって、冊子の表紙を吸引パッドＡにより吸着して冊子を開帳する方向に回動させてページを捲り、捲ったページを検知して、印刷ページであるか否かを判定し、印刷ページであるときは捲りを終了し、捲り足らないときはさらに捲り、捲りすぎたときの余分に捲られたページの捲り戻しを、吸引パッドＡが吸着する方向と反対側の方向から吸引パッドＢを吸着して捲り戻す方向に回動させる際の回動トルクがあらかじめ定めた上限値よりも大きくならない値で回動させて行い、前記上限値の回動トルクで捲り戻しができないときは捲り戻しを中止して冊子を排出することを特徴とする冊子捲り方法である。

本発明の請求項１に係る冊子捲り装置によれば、
パスポート等の冊子に印刷するためにページを捲る際、所定の印刷ページと一緒に捲られてしまったページを捲り戻すために吸引パッドＢを冊子を閉帳する方向に回動させたとき、あらかじめ定めた上限値以下のトルクで回動させようとしても回動できない場合は印刷ページとのブロッキングが起きていると可能性があるため回動を中止し、冊子を排出することにより、ブロッキングして貼り付いたページを無理に剥がして紙剥け、紙破れを起こし、冊子とリボンと印刷のための手間とコストを無駄にしてしまうことを避けることが出来る。

また請求項２に係る冊子捲り装置によれば、
内部ページを閉帳する方向に捲るために回動する際の回動トルクがあらかじめ定めた上限値よりも大きくならないようにすることを容易に確実に行うことができる。

また請求項３に係る冊子捲り装置によれば、
開帳した冊子を安定して開帳した状態に保持でき、冊子の次工程への搬送を円滑に行うことができる。

また請求項４に係る冊子捲り方法によれば、
パスポート等の冊子に印刷するためにページを捲る際、捲ったページを検知して所定の印刷ページが捲られたかどうかを判定し、捲り過ぎた場合に吸引パッドＢを吸着して捲り戻す方向に回動させて捲り戻す際、あらかじめ定めた上限値以下のトルクで回動させようとしても回動できない場合は印刷ページとのブロッキングが起きていると可能性があるため回動を中止し、冊子を排出することにより、ブロッキングして貼り付いたページを無理に剥がして紙剥け、紙破れを起こし、冊子とリボンと印刷のための手間とコストを無駄にしてしまうことを避けることが出来る。

本発明の冊子捲り装置に冊子を載置した態様の模式図である。 本発明の冊子捲り装置で冊子の表紙を捲る様子の模式図である。 本発明の冊子捲り装置で冊子の内部ページを捲る様子の模式図である。 複数枚捲りの態様の模式図である。 本発明の冊子捲り装置の捲り戻しの様子の模式図である。 本発明の冊子捲り装置でブロッキングした冊子を捲る様子の模式図である。 本発明の冊子捲り方法のフローチャートである。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。なお本発明は以下の実施形態に限定して解釈されるものではない。

図１は、本発明の冊子捲り装置の一実施形態に冊子が載置された態様の模式図である。冊子捲り装置１は、冊子を載置する平面１１を有する冊子載置部１０と、冊子を開帳する方向にページを捲るための吸引パッドＡ３０と、捲り過ぎたページを捲り戻すための吸引パッドＢ２４と、冊子を平面１１に押さえつけるための押さえローラ２５と、捲ったページを平面１１に押さえつけるための押さえローラ３１と、捲られたページの枚数を検出するための読取部４０を有している。

冊子載置部１０には、冊子５０の搬送手段として搬送ローラ１２を設けられ、図示しないモータ等の駆動力により駆動されて、例えば前段に設けられた冊子ホッパ（図示せず）から供給される冊子５０を所定の位置に移動させ、また捲り終わった冊子５０を後段の印刷装置（図示せず）やリジェクトボックス（図示せず）に搬出する。また載置された冊子５０の表紙のうち平面１１に接している面に吸着してページ捲りの際に冊子５０全体が浮き上がらないようにするために吸引する吸着パッドＣ１３が設けられている。

吸引パッドＡ３０は図示しないモータ等の駆動源により駆動され、図２に破線で示す経路に沿って退避位置３０ａから表表紙に吸着する位置３０ｂまで移動することができ、表紙５１の外面５１ａに当接し、例えば真空ポンプ、エアシリンダ等の図示しない負圧供給手段から供給される負圧により外面５１ａを吸引して吸着し、回動して表紙５１を捲るこ
とができる。捲る途中の所定の位置３０ｃでは、イメージセンサ等からなる読取部４０で捲られたページの枚数を検出する。具体的には、冊子５０の小口側にイメージセンサを設けて撮像し、検出されたページの枚数をカウントするようにしても良いが、図２に例示するように表紙５１の内面５１ｂ側を撮像して印刷されたページ番号を読み取るようにすると、より確実に捲ったページ数が確認できるため好ましい。通常は表紙のページにはページ番号は印刷されないため、その場合は０ページとする。表紙５１と共に内部ページも捲ってしまっていた場合は、後述するような捲り戻しを行うことができる。捲り戻しが不要の場合は、吸引パッドＡ３０はさらに回動終了位置３０ｄまで回動して停止する。

続いて押さえローラ３１が退避位置３１ａから回動して内面５１ｂに当接する位置３１ｂに達すると、吸引パッドＡ３０は吸引を終了し、表面５１ａへの吸着を解除して退避位置３０ａに移動する。続いて、押さえローラ３１が表紙５１を押し開きながらさらに回動し、表紙５１を平面１１に押し付ける位置３１ｃまで達して表紙５１の捲りが終了する。なお押さえローラ３１には平面１１に向かって押さえローラ３１を付勢するごとくに伸縮可能なバネ等の付勢手段３２が設けられていることにより、好適に表紙５１を押さえることができる。

次いで、表紙５１の内側に綴じられた内部ページ５２を捲る様子について説明する。まず、図３に示すように、表紙５１を捲るときと同様、吸引パッドＡ３０を内部ページ５２に吸着する位置３０ｂまで移動し、内部ページ５２を吸着して、途中の所定の位置３０ｃで読取部４０により内部ページを撮像して印刷されたページ番号を読み取り、以下表紙５１と同様に捲って行き、同様にして捲りを繰り返し、プライマーコーティングされた印刷ページまで順次捲って行く。例えば、内部ページの１枚目の内側が印刷ページであれば、１枚捲って捲りは終了し、３枚目の内側であれば、３枚捲って終了する。印刷ページまでの捲りが終了した冊子５０は、搬送ローラ１２により搬送され、次工程の、例えば印刷装置に搬送される。

ページが正常に１枚ずつ捲られれば、上記のようにして捲りは終了するが、捲る際に１枚でなく２枚以上の内部ページが同時に捲られてしまう複数枚捲りが発生することがある。図３に示す例では、内部ページ５３と内部ページ５４の２枚が同時に捲られてしまっている。このとき、読取部４０により内部ページを撮像すると、本来の読み取られるべき内部ページ５３ではなく内部ページ５４のページ番号が読み取られ、想定されたページ番号と比較することにより、複数枚捲りが発生していることが検出される。３枚以上の内部ページが捲られた場合も同様に検出される。このような複数枚捲りが発生すると、設定された印刷ページよりも内部側のページまで捲られてしまう可能性もあり、そのため冊子捲り装置１には捲り過ぎたページを捲り戻す機構が設けられている。

なお上記のような複数枚捲りが発生する原因としては、以下のような原因が想定される。すなわち図４（ａ）に示すように、印刷ページでない内部ページを吸着する場合、吸引パッドＡ３０は１枚目の内部ページ５３を負圧により吸着するが、内部ページ５３は通常は通気性のある紙であり、吸引パッドＡ３０の吸引力による通気５６が内部ページ５３を通して内部ページ５４にも及んで吸引してしまい、両方共に吸着してしまうことがある。その結果、内部ページ５３を捲る際に内部ページ５４も一緒に吸着して捲ってしまうのである。ただし、このとき内部ページ５３と内部ページ５４は一緒に吸着されているだけであり、相互に強く接着してはいない。このような複数枚捲りはこれ以外にも例えば内部ページの畳み癖や、冊子を断裁したときのバリなどを原因として発生することもある。

一方、印刷ページである内部ページを吸着する場合は、図４（ｂ）に示すように、吸引パッドＡ３０は１枚目の内部ページ５３を負圧により吸着するが、内部ページ５３にはプライマーコーティング５５が施されているため通気性がほとんどなく、通気５６ｂは１枚
目の内部ページ５３内に留まり、２枚目の内部ページ５４には及ばないため、２枚目の内部ページ５４がこのために吸着されてしまうことはない。しかしながら、図４（ｃ）に示すように、プライマーコーティング５５は、コーティング時の乾燥不足やコーティング後の保管条件の不備などにより、対向している２枚目の内部ページ５４と一部で接着してしまい、いわゆるブロッキング５７を発生させてしまうことがある。この結果、内部ページ５３を捲る際に内部ページ５４も一緒に捲られてしまうのである。

ブロッキング５７を伴って複数枚捲りされたページを機械的に引き剥がしてしまうことも可能であるが、そうした場合、ブロッキングしていた部分で紙剥けや紙破れが起こる可能性がある。冊子５０が例えばパスポートのようなセキュリティ性の高い媒体である場合、このような紙剥け、紙破れは見た目が悪いだけでなく、偽造や改ざんの疑いを引き起こすことに繋がり、避けなければならない。また紙剥けした冊子にそのまま印刷してしまうと、冊子だけでなく印刷の手間や材料も無駄になってしまう。

上記のようなブロッキングを原因として発生する複数枚捲りを捲り戻すための吸引パッドＢ２４は、図５に示すような構成となっている。すなわち、吸引パッドＢ２４は退避位置２４ａと冊子５０に当接する位置２４ｃの間を吸着したページを捲り戻しながら回動するためのリンク機構２３に連結され、さらにトルクリミッタ２２、ベルト２１を介して回動の駆動源であるモータ２０に連結されている。トルクリミッタ２２はモータ２０からベルト２１を介して供給される回転トルクを、リンク機構２３を介して吸引パッドＢ２４に伝達するが、伝達される回転トルクが一定値以上にならないように制限する。具体的にはブロッキングしたページを吸引パッドＢ２４で吸着して回動させても回動できず、ブロッキングが剥がれないような値に設定する。具体的な値は、冊子に使用される紙の材質、プライマー材料の特性などを基に、適切な値に設定すれば良い。したがって捲り戻しの動作は以下のような動作となる。

まず、捲り戻される複数枚捲りが、図４（ａ）に示したような、単に２枚のページが重なって吸着されている場合は、図５に示すように、吸着パッドＢ２４を重なっている内部ページ５４に当接する位置２４ｃに移動し、例えば真空ポンプ、エアシリンダ等の図示しない負圧供給機構から供給される負圧により内部ページ５４を吸着し、吸引パッドＢ２４を回動させると、内部ページ５４は内部ページ５３とは強く接着していないので小さなトルクで容易に分離できる。吸引パッドＢ２４を所定の位置２４ｂまで回動して回動を停止させ、押さえローラ２５を退避位置２５ａから内部ページ５４に当接する位置２５ｂまで回動させた後、吸引パッドＢ２４の吸引を停止し、吸着を解除して退避位置２４ａまで移動させる。続いて押さえローラ２５を、内部ページ５４を冊子５０に押し付ける位置２５ｃまで回動し内部ページ５４の捲り戻しが完了する。同時に内部ページ５３を捲る動作を継続して捲りを終了する。なお押さえローラ２５には平面１１に向かって押さえローラ２５を付勢するごとくに伸縮可能なバネ等の付勢手段２６が設けられていることにより、好適に内部ページ５４を押さえることができる。

なお内部ページ５４が捲り戻されたときに、読取部４０で改めて内部ページを撮像すると、本来の読み取られるべき内部ページ５３のページ番号の読取が行われ、捲り戻しが正常に行われたことが確認できる。

次に、捲り戻される複数枚捲りが、図４（ｃ）に示したような、２枚のページがブロッキングして貼り付いている場合は、図６に示すように、吸着パッドＢ２４を重なっている内部ページ５４に当接する位置２４ｃに移動し、同様に内部ページ５４を吸着し、吸引パッドＢ２４を回動させようとしたとき、内部ページ５４は内部ページ５３とはブロッキング５７で強く接着しているため、トルクリミッタ２２が働いてページを分離せず、吸引パッドＢ２４は回動しない。吸引パッドＢ２４が回動しないことは、例えばリンク機構２３の動きを光学センサなどで検出することで容易に確認できる。吸引パッドＢ２４が回動しないことが確認できたら、吸引パッドＢ２４の吸引を停止し、吸着を解除して退避位置２４ａまで移動させる。続いて押さえローラ２５を冊子５０に押し付ける位置２５ｃまで回動して捲り戻しを終了させる。同時に内部ページ５３と内部ページ５４をブロッキングした状態のまま吸引パッドＡ３０で吸着して捲る動作を継続し、ブロッキングした状態の内部ページを捲った状態で捲りを終了する。

その後、内部ページがブロッキングした状態の冊子は搬送ローラ１２により冊子載置部１０から矢印Ｆの方向に排出され、図示しないリジェクトボックスに収納して動作を終了する。

図７は、上記に説明した本発明の冊子捲り装置での冊子捲り方法の概略フローチャートである。いかにそのフローを説明する。

冊子には印刷を施すページＰがあらかじめ設定されており、また読取部により検出されたページ番号は変数Ｘに収納されるようにしておく（Ｓ１１）。冊子ホッパーなどから冊子を取込み、冊子載置部に載置し（Ｓ１２）、次いで表紙を捲り（Ｓ１３）、所定の位置で読取部によりページ番号を検出し、Ｘとして（Ｓ１４）、Ｘを印刷ページＰと比較し（Ｓ１５）、その結果に応じ、以下の動作を行う。

（Ｘ＝Ｐの場合）
印刷ページが捲られているので捲りを終了し（Ｓ１８）、印刷装置などの次工程に搬出し（Ｓ２１）、動作を終了する。

（Ｘ＜Ｐの場合）
印刷ページがまだ捲られていないのでさらにページ捲りを行い（Ｓ１６）、ページ番号の検出に戻る。

（Ｘ＞Ｐの場合）
ページが捲られすぎているので、捲り戻しを行う（Ｓ１７）が、その際にトルクリミッタで設定された所定のトルクで捲り戻しができたかどうかの判定を行い（Ｓ１９）、できた場合は捲り戻したうえでページ番号の検出に戻る。できなかった場合は捲りを中止し、冊子をリジェクトボックスに排出し（Ｓ２０）、動作を終了する。

以上説明したように、本発明の冊子捲り装置および冊子捲り方法によれば、プライマーコーティングのブロッキングによりページが貼り付いてしまっている冊子のページを無理に機械的に剥がして紙剥け等を起こしてしまった冊子に印刷を施してしまうことがなく、冊子や印刷の手間や材料を無駄にすることのない冊子捲り装置および冊子捲り方法を提供できる。

１０・・・冊子載置部
１２・・・搬送ローラ
１３・・・吸引パッドＣ
２０・・・モータ
２２・・・トルクリミッタ
２３・・・リンク機構
２４・・・吸引パッドＢ
２５、３１・・・押さえローラ
２６、３２・・・付勢手段
３０・・・吸引パッドＡ
４０・・・読取部
５０・・・冊子
５１・・・表紙
５２、５３、５４・・・内部ページ
５５・・・プライマーコーティング
５７・・・ブロッキング

Claims (4)

1. 冊子のプライマーコーティングが施されたページに印刷を施すために冊子の表紙および内部ページを捲る冊子捲り装置であって、冊子を載置する冊子載置部と、冊子の表紙および内部ページを吸着して開帳する方向に捲れるように回動可能な吸引パッドＡと、前記吸引パッドＡにより捲られたページに吸引パッドＡとは反対側の面から吸着して冊子を閉帳する方向に捲り戻すように回動可能な吸引パッドＢと、ページを捲った時に複数のページが同時に捲られたかどうかを検知する読取部を有し、前記吸引パッドＢには、ページを閉帳する方向に捲り戻すために回動する際の回動トルクがあらかじめ定めた上限値よりも大きくならないように、回動トルクを制限する機構が連結されていることを特徴とする冊子捲り装置。
2. 前記回動トルクを制限する機構が、モータと、前記モータの回転力をトルクリミッタを介して前記吸引パッドＢに伝達するリンク機構とを有することを特徴とする請求項１に記載の冊子捲り装置。
3. 表紙または内部ページを前記冊子載置部に押し付ける位置と、前記表紙および内部ページを捲る動作と干渉しない退避位置の間で移動可能な押え部材を備えていることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の冊子捲り装置。
4. 冊子のページを捲ってプライマーコーティングが施されたページに印刷を施すための冊子捲り方法であって、冊子の表紙を吸引パッドＡにより吸着して冊子を開帳する方向に回動させてページを捲り、捲ったページを検知して、印刷ページであるか否かを判定し、印刷ページであるときは捲りを終了し、捲り足らないときはさらに捲り、捲りすぎたときの余分に捲られたページの捲り戻しを、吸引パッドＡが吸着する方向と反対側の方向から吸引パッドＢを吸着して捲り戻す方向に回動させる際の回動トルクがあらかじめ定めた上限値よりも大きくならない値で回動させて行い、前記上限値の回動トルクで捲り戻しができないときは捲り戻しを中止して冊子を排出することを特徴とする冊子捲り方法。

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