JP2000094395A - 自動三方断裁機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】製本ラインの最終工程を形成する自動三方断裁
機として、次工程に合わせて、排出角度が設定でき、ま
た、システム全体のサイクルタイムを制限することがな
く、排出時の積層状態の崩れなどを引き起こすことがな
く、製本システム全体の稼働率を向上させる。 【解決手段】断裁された仕上がり製本Ｐを次工程に排出
するための排出手段７，８が、少なくとも２本の排出バ
ー７１，８１と、このそれぞれの排出バーの移動位置と
移動速度を独立に制御する排出制御手段７２，７３，８
２，８３とで構成され、前記仕上がり製本のサイズに合
わせて、前記排出バーが仕上がり製本に接触する位置、
接触後の排出速度、次工程への排出位置をそれぞれ独立
に自由に制御できるようにしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、運転中はほとんど
人手の介入の必要がなく、自動的に、積層状態で搬送さ
れてくる綴じ製本の小口と天地を規定のサイズに断裁し
て、その積層状態のままで仕上製本として次工程に排出
する自動三方断裁機に関する。

【０００２】

【従来の技術】三方断裁機は、製本システムの流れの最
終工程を受け持ち、その前工程の製本機で折丁が綴じ合
わされ、表紙が合体された綴じ製本の小口と天地の３箇
所を規定のサイズに断裁して、仕上製本として排出する
ものである。この三方断裁機においても、産業機器一般
に対すると同様に、省力化の要請は強く、多品種小ロッ
ト製本の要請もあって、運転や、運転のための各種設定
の自動化は多面においてなされている。

【０００３】出願人自身も、このような産業的要請にこ
たえるべく、三方断裁機の自動化を進めており、従来、
人手によっていた設定や、運転操作、必要なデータの入
力などを極力自動化した自動三方断裁機を提案してい
る。図１０（ａ）は、このような自動三方断裁機の一例
を示す平面図、（ｂ）は側面図であり、（ａ）は、自動
三方断裁機１１０を上方から見た場合の主要部を模式的
に示しており、（ｂ）は、図１０（ａ）の左側からみた
搬送路と断裁刃の部分を模式的に示したものである。

【０００４】この自動三方断裁機１１０では、所定の冊
数の綴じ製本Ｗが、その背側が図１０（ａ）において下
方になるように、厚さ方向に積載された状態で、前工程
である製本機から供給され、図に示す背側ガイド１６１
に積層状態の綴じ製本Ｗの背側が沿った状態で搬送さ
れ、積層状態の綴じ製本Ｗの先端部が天地用ガイド１４
１に突き当たった後に、この搬送方向に交差する向きに
設けられた押し出し板１２１によって、３つの断裁刃１
３１、１３２、１３２を設けた断裁位置に押し出され、
ここで、押さえ板１５１で押さえ付けられた状態で、小
口用断裁刃１３１によって、その小口が、天地用断裁刃
１３２、１３２によって、その天地が断裁され、その
後、その積層状態のままで、仕上がり製本Ｐとして、ベ
ルトコンベアなどの次工程への搬送手段ＶＣへ排出され
る。

【０００５】上記の一連の動作を自動的に行うために、
自動三方断裁機１１０は、以下のような部分から構成さ
れている。１１１〜１１５は、積層状態の綴じ製本Ｗ
を、前工程から受け入れ、搬送時に、その小口側をガイ
ドする役割をするもので、１１１は入口ガイド、１１２
は、積層状態の綴じ製本Ｗの搬送タイミングを規定する
ストッパ機構であり、制御手段を有したシリンダ１１２
ａと、その先端に設けられたストッパー１１２ｂから構
成されており、先に搬送された積層状態の綴じ製本Ｗが
所定の位置になったときに、このストッパー１１２ｂに
よって、搬送を制止されている次の積層状態の綴じ製本
Ｗの搬送を許可するようにしている。

【０００６】１１３は、積層状態の綴じ製本Ｗの小口側
を押して、その綴じ製本Ｗの背側を背側ガイド１６１押
し付けるようにして、積層状態の綴じ製本Ｗの背側を揃
えるための押し付け機構で、その押し付け力を発生させ
るシリンダ１１３ａと、そのシリンダ１１３ａの先端に
設けられた押し付け板１１３ｂから構成されている。１
１４は、積層状態の綴じ製本Ｗの搬送を、その小口側で
ガイドする小口側ガイドである。

【０００７】上記の入口ガイド１１１、ストッパー機構
１１２のストッパー１１２ｂ引き込み状態の搬送側表
面、押し付け機構１１３の押し付け板１１３ｂの待機位
置での表面、小口側ガイド１１４のガイド面は、積層状
態の綴じ製本Ｗの搬送方向に対して、段差がないよう
に、また、位置固定されて設けられている。１１５は、
積層状態の綴じ製本Ｗを、図に示した白抜き矢印方向に
搬送する横送り手段で、ベルトコンベアなどで構成され
ている。

【０００８】１１６は、上述及び以下の関連する機器を
それぞれ設置するための断裁機基台である。上述の、入
口ガイド１１１、ストッパー機構１１２、押し付け機構
１１３、小口側ガイド１１４、横送り手段１１５で、積
層状態の綴じ製本Ｗを、天地用ガイド１４１に突き当た
るまで搬送する搬送機構を構成しており、この制御軸
を、制御軸［１］と呼び、図においては、「［１］」で
示している。

【０００９】押し出し板１２１は、搬送され、天地用ガ
イド１４１に突き当たった積層状態の綴じ製本Ｗを、そ
の搬送方向とは交差する方向に押し出し、三方断裁のた
めの所定の断裁位置まで移動させるためのものであり、
例えば、サーボモータ、ラックとピニオンなどで構成さ
れた図示しない駆動制御手段により、押し出し板１２１
が、綴じ製本Ｗの背側に接触する位置、押し出し速度、
断裁位置となる押し出し停止位置などを自由に制御でき
るようになっている。この制御軸を、制御軸［２］と呼
び、図においては、「［２］」で示している。

【００１０】小口用断裁刃１３１と２つの天地用断裁刃
１３２は、それぞれ独自に、上下移動できるようになっ
ており、同時に、または、別個に、綴じ製本Ｗの小口、
あるいは、天地を断裁できるようになっている。この場
合、小口用断裁刃１３１は、水平方向には、位置固定さ
れており、綴じ製本Ｗの小口の断裁寸法は、上記押し出
し板１２１による押し出し停止位置、つまり、断裁位置
を前後調整することによって、調整している。一方、綴
じ製本Ｗの天地の断裁寸法は、綴じ製本Ｗの天地方向の
中心と天地用断裁刃１３２の中心位置を一致させておい
て、天地用断裁刃１３２をその中心から等距離に移動さ
せることによって調整している。この制御軸を制御軸
［３］と呼び、図においては、「［３］」で示してい
る。

【００１１】天地用ガイド１４１は、横送り手段１１５
によって搬送されて来る積層状態の綴じ製本Ｗの天地方
向の停止位置を規定するもので、この停止位置を調整す
ることで、綴じ製本Ｗの天地方向の中心と天地用断裁刃
１３２の中心位置を一致させることができる。このガイ
ド１４１の位置は、図示しない制御駆動手段によって、
制御されており、この制御軸を制御軸［４］と呼び、図
においては、「［４］」で示している。

【００１２】押さえ板１５１は、断裁時に、断裁対象と
なる積層状態の綴じ製本Ｗを押さえ付け、断裁による力
により綴じ製本Ｗが水平方向に動かないように固定する
ためのものであり、押さえ軸１５２の先端に設置され、
図示しない駆動制御手段により駆動され、その待機位
置、押さえ付け位置などが制御されるようになってい
る。この制御軸を制御軸［５］と呼び、図においては、
「［５］」で示している。

【００１３】背側ガイド１６１は、横送り手段１１５で
搬送されていく積層状態の綴じ製本Ｗの背側位置を規定
するもので、この自動三方断裁機１１０では、この背側
ガイド１６１の搬送方向に直角方向の位置を調整するこ
とで、上述した押し出し板１２１の制御と共同して、綴
じ製本Ｗの小口断裁寸法を調整している。この背側ガイ
ド１６１の位置調整のための駆動制御手段は、ガイドバ
ー１６２、バー受け部材１６３、ラック１６４、ピニオ
ン１６５、モータ１６６、パルスジェネレータ１６７か
ら構成されており、この制御軸を制御軸［６］と呼び、
図においては、「［６］」で示している。

【００１４】ガイドバー１６２は、背側ガイド１６１の
反搬送路側に２箇所立設され、それぞれの軸部が、断裁
機基台１１６の対応する位置に設けられたバー受け部材
１６３のガイド穴に挿嵌されて、背側ガイド１６１が、
綴じ製本Ｗの搬送方向に平行を保ちながら、その搬送方
向に対する直角方向の位置を変えられるようにしてい
る。ラック１６４は、背側ガイド１６１のガイドバー１
６２と同じ側に立設され、これにピニオン１６５が噛み
合い、このピニオン１６５がモータ１６６の回転出力軸
に固定されて回転することによって、ラック１６４を前
後させ、背側ガイド１６１の綴じ製本Ｗの搬送方向に直
角方向の位置を前後させる。

【００１５】モータ１６６の回転は、パルスジェネレー
タ１６７によって出力され、これによって、背側ガイド
１６１の前進あるいは後退量を制御することができ、こ
のモータ１６６とパルスジェネレータ１６７によって、
駆動対象の位置制御が可能なサーボモータを構成してい
る。上述したように、この自動三方断裁機１１０におい
ては、積層状態の綴じ製本Ｗの搬送の制御軸［１］、押
し出し板１２１の制御軸［２］、天地用断裁刃１３２、
１３２の位置を調整する制御軸［３］、綴じ製本Ｗの搬
送突き当たり天地位置を調整する制御軸［４］、積層状
態の綴じ製本Ｗの押さえ付け位置を制御する制御軸
［５］、及び、積層状態の綴じ製本Ｗの背側搬送位置を
調整する制御軸［６］の６つの制御軸を有しており、こ
れらの制御軸を制御することによって、自動的に、供給
された積層状態の綴じ製本Ｗの小口と天地を所定の寸法
に三方断裁し、そのままの積層状態の仕上がり製本Ｐと
して、次工程に排出することができ、そのために、ほと
んど人手を要することはなかった。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来の自動三方断裁機１１０では、三方断裁された積層状
態の仕上がり製本Ｐを排出するのに、押し出し板１２１
と制御軸１で構成される駆動制御手段を援用し、押し出
し板１２１を、断裁位置からさらに押し出すことによっ
て、仕上がり製本Ｐを次工程へのベルトコンベアに押し
出し排出するようにしていた。これでは、押し出し板１
２１が、三方断裁後、断裁位置から排出位置まで、移動
し、さらに、図に実線で示した押し出し板１２１の待機
位置まで戻るまでは、次の積層状態の綴じ製本Ｗを受け
入れることはできず、この待ち時間が、三方断裁機全体
のサイクルタイムを、制限するものとなっていた。

【００１７】また、次工程の都合によっては、コンベア
ベルトなどの搬送手段ＣＶによって搬送されくる積層状
態の仕上がり製本Ｐが搬送方向に対して一定の角度をな
していることが望ましい場合があるが、このような積層
状態の仕上がり製本Ｐの背側全体を一つの押し出し板２
１で押して排出する場合には、次工程の要請に合わせ
て、排出方向に対して角度をつけて排出することはでき
なかった。

【００１８】また、上記のように押し出し板１２１を援
用するかわりに、従来用いられていた三方断裁機の全体
の駆動系からカム機構やリンク機構を用いて駆動力を導
出した別個の独立した排出手段を設けているものもある
が、そのようなものでは、排出角度を変えることは難し
く、また、仕上がり製本Ｐの寸法に合わせて、排出開始
位置、排出速度、排出終了位置を細かく調整することは
困難で、排出した仕上がり製本Ｐの積載状態が崩れたり
することがあり、却って、次工程のスムーズな進行に支
障となり、製本システム全体の稼働率を下げることとな
っていた。

【００１９】本発明は、上記問題を解決しようとするも
のであって、製本ラインの最終工程を形成する自動三方
断裁機として、次工程に合わせて、排出角度が設定で
き、また、システム全体のサイクルタイムを制限するこ
とがなく、排出時の積層状態の崩れなどを引き起こすこ
とがなく、製本システム全体の稼働率を向上させる自動
三方断裁機を提供することを目的としている。

【００２０】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の自動三
方断裁機は、製本機で表紙付けされた綴じ製本の天地と
小口を断裁して規定のサイズの仕上がり製本として断裁
するもので、断裁された仕上がり製本を次工程に排出す
るための排出手段が、少なくとも２本の排出バーと、こ
のそれぞれの排出バーの移動位置と移動速度を独立に制
御する排出制御手段とで構成され、前記仕上がり製本の
サイズに合わせて、前記排出バーが仕上がり製本に接触
する位置、接触後の排出速度、次工程への排出位置をそ
れぞれ独立に自由に制御できるようにしている。

【００２１】つまり、この自動三方断裁機は、従来の押
し出し手段の援用や、カム・リンク方式でなく、サーボ
モータを設け、断裁された本の寸法に合わせて、排出開
始位置、終了位置、排出速度を独立制御できる排出制御
手段と排出バーを２組設け、それぞれの排出バーを、仕
上がり製本の背側の異なる位置を押すようして、右側と
左側とで異なる排出ができるように制御する方式として
いる。

【００２２】したがって、独自の排出手段を設けたの
で、全体のサイクルタイムの制限となることがなく、排
出される積層状態の仕上がり製本に合わせて、細かい制
御ができるので、排出された仕上がり製本の積層状態が
崩れず、製本システム全体の稼働率が向上する。また、
左右の排出バーをそれぞれ独立に制御できるので、より
多様な排出態様に対応することができる。

【００２３】換言すれば、この自動三方断裁機は、従来
の６軸制御に加え、さらに、排出制御のための独立の２
軸制御を加え、８軸制御とすることで、三方断裁機の完
全な自動化と、サイクルタイムの短縮と、多様な排出態
様への対応能力と、システム全体の稼働率の向上とを達
成している。請求項２に記載の自動三方断裁機は、請求
項１において、前記排出バーの排出位置が、それぞれ異
なるようにしたことを特徴とする。

【００２４】三方断裁機の次工程の都合では、仕上がり
製本が、搬送方向に対して、所定の角度傾いている方が
都合よいことがあるが、そのような場合にも、この自動
三方断裁機は平行排出でなく、一定の角度を設けて排出
することができるので、対応することができる。請求項
３に記載の自動三方断裁機は、請求項１または２のいず
れかにおいて、前記排出バーの駆動源として、サーボモ
ータを用いたことを特徴とする。

【００２５】この自動三方断裁機では、駆動源としてサ
ーボモータを用いているので、排出バーの位置と速度の
制御が簡単にでき、請求項１、２の効果を発揮する自動
三方断裁機が簡単に構築できる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、添付図とともに本発明の実
施について説明する。図１（ａ）は本発明の自動三方断
裁機の一例を示す平面図、（ｂ）は側面図であり、
（ａ）は、自動三方断裁機１０を上方から見た場合の主
要部を模式的に示しており、（ｂ）は、図１０（ａ）の
左側からみた排出手段の要部を模式的に示したものであ
る。

【００２７】この自動三方断裁機１０では、基本的な動
作と構造は、上述した従来の自動三方断裁機と同様であ
り、所定の冊数の綴じ製本Ｗが、その背側が図１０
（ａ）において下方になるように、厚さ方向に積載され
た状態で、前工程である製本機から供給され、図に示す
背側ガイド６１に積層状態の綴じ製本Ｗの背側が沿った
状態で搬送され、積層状態の綴じ製本Ｗの先端部が天地
用ガイド４１に突き当たった後に、この搬送方向に交差
する向きに設けられた押し出し板２１によって、断裁台
３１の位置に押し出され、ここで、図示しない押さえ板
で押さえ付けられた状態で、小口用断裁刃（不図示）に
よって、その小口が、天地用断裁刃（不図示）によっ
て、その天地が断裁され、仕上がり製本Ｐとなる。

【００２８】ここで、この自動三方断裁機１０において
は、従来のものと異なり、仕上がり製本Ｐを次工程に排
出する排出手段７、８を備えていることを特徴とし、こ
の排出手段７，８によって、その積層状態のままで、仕
上がり製本Ｐを、ベルトコンベアなどの次工程への搬送
手段ＶＣへ排出する。上記の一連の動作を自動的に行う
ために、自動三方断裁機１０は、以下のような部分から
構成されている。

【００２９】１１〜１５は、積層状態の綴じ製本Ｗを、
前工程から受け入れ、搬送時に、その小口側をガイドす
る役割をするもので、１１は入口ガイド、１２は、積層
状態の綴じ製本Ｗの搬送タイミングを規定するストッパ
機構であり、制御手段を有したシリンダ１２ａと、その
先端に設けられたストッパー１２ｂから構成されてお
り、先に搬送された積層状態の綴じ製本Ｗが所定の位置
になったときに、このストッパー１２ｂによって、搬送
を制止されている次の積層状態の綴じ製本Ｗの搬送を許
可するようにしている。

【００３０】１３は、積層状態の綴じ製本Ｗの小口側を
押して、その綴じ製本Ｗの背側を背側ガイド６１押し付
けるようにして、積層状態の綴じ製本Ｗの背側を揃える
ための押し付け機構で、その押し付け力を発生させるシ
リンダ１３ａと、そのシリンダ１３ａの先端に設けられ
た押し付け板１３ｂから構成されている。１４は、積層
状態の綴じ製本Ｗの搬送を、その小口側でガイドする小
口側ガイドである。

【００３１】１５は、積層状態の綴じ製本Ｗを、図に示
した白抜き矢印方向に搬送する横送り手段で、ベルトコ
ンベアなどで構成されている。１６は、上述及び以下の
関連する機器をそれぞれ設置するための断裁機基台であ
り、１６ａは、その基台１６の排出部左側壁、１６ｂ
は、排出部右側壁、１６ｃは排出部前側壁である。この
自動三方断裁機１０では、これらの側壁１６ａ，１６
ｂ，前壁１６ｃの本体側のテーブル面には、切り欠きが
あり、後述する排出手段７、８が設けられている。

【００３２】また、この切り欠きの中央部には、断裁位
置に対応する部分に断裁台３１が、テーブル面と同じ高
さに設けられ、この断裁台３１において綴じ製本Ｗが三
方断裁され、仕上がり製本Ｐとなる。さらに、排出部前
側壁１６ｃには、断裁台３１の前方に当たる部分に、逃
がし切り欠きが設けられており、その部分から、断裁台
３１の直近位置まで、搬送手段ＶＣが入り込んでいる。

【００３３】上述の、入口ガイド１１、ストッパー機構
１２、押し付け機構１３、小口側ガイド１４、横送り手
段１５で、積層状態の綴じ製本Ｗを、天地用ガイド４１
に突き当たるまで搬送する搬送機構を構成しており、こ
の制御軸を、制御軸［１］と呼び、図においては、
「［１］」で示している。押し出し板２１は、搬送さ
れ、天地用ガイド４１に突き当たった積層状態の綴じ製
本Ｗを、その搬送方向とは交差する方向に押し出し、断
裁台３１の所定の断裁位置まで移動させるためのもので
あり、例えば、サーボモータ、ラックとピニオンなどで
構成された図示しない駆動制御手段により、押し出し板
２１が、綴じ製本Ｗの背側に接触する位置、押し出し速
度、断裁位置となる押し出し停止位置などを自由に制御
できるようになっている。この制御軸を、制御軸［２］
と呼び、図においては、「［２］」で示している。

【００３４】図示しない、小口用断裁刃と２つの天地用
断裁刃は、従来例で説明したものと同様のものが図の断
裁台３１の上部に設置されており、この天地用断裁刃の
制御軸を制御軸［３］と呼ぶ。天地用ガイド４１は、横
送り手段１５によって搬送されて来る積層状態の綴じ製
本Ｗの天地方向の停止位置を規定するもので、この停止
位置を調整することで、綴じ製本Ｗの天地方向の中心と
天地用断裁刃の中心位置を一致させることができる。こ
のガイド４１の位置は、図示しない制御駆動手段によっ
て、制御されており、この制御軸を制御軸［４］と呼
び、図においては、「［４］」で示している。

【００３５】また、図示しない押さえ板も、従来例と同
様のものが設置されており、この制御軸を制御軸［５］
と呼ぶ。背側ガイド６１は、横送り手段１５で搬送され
ていく積層状態の綴じ製本Ｗの背側位置を規定するもの
で、この自動三方断裁機１０では、この背側ガイド６１
の搬送方向に直角方向の位置を調整することで、上述し
た押し出し板２１の制御と共同して、綴じ製本Ｗの小口
断裁寸法を調整している。

【００３６】この背側ガイド６１の位置調整のための駆
動制御手段は、ガイドバー６２、バー受け部材６３、ラ
ック６４、ピニオン６５、モータ６６、パルスジェネレ
ータ６７から構成されており、この制御軸を制御軸
［６］と呼び、図においては、「［６］」で示してい
る。ガイドバー６２は、背側ガイド６１の反搬送路側に
２箇所立設され、それぞれの軸部が、断裁機基台１６の
対応する位置に設けられたバー受け部材６３のガイド穴
に挿嵌されて、背側ガイド６１が、綴じ製本Ｗの搬送方
向に平行を保ちながら、その搬送方向に対する直角方向
の位置を変えられるようにしている。ラック６４は、背
側ガイド６１のガイドバー６２と同じ側に立設され、こ
れにピニオン６５が噛み合い、このピニオン６５がモー
タ６６の回転出力軸に固定されて回転することによっ
て、ラック６４を前後させ、背側ガイド６１の綴じ製本
Ｗの搬送方向に直角方向の位置を前後させる。

【００３７】モータ６６の回転は、パルスジェネレータ
６７によって出力され、これによって、背側ガイド６１
の前進あるいは後退量を制御することができ、このモー
タ６６とパルスジェネレータ６７によって、駆動対象の
位置制御が可能なサーボモータを構成している。本発明
の特徴である排出手段７、８は、その詳しい構造は後述
するが、仕上がり製本の排出方向に対して、左右対称に
設けられ、排出バー７１、８１、排出バー７１、８１の
前後移動機構７２，８２と出し入れ機構７３，８３、出
し入れ軸機構７４、８４を備えており、この排出手段
７、８を構成する制御軸を、制御軸［７］、［８］と呼
び、図中に、「［７］」、「［８］」と表示している。
また、この出し入れ軸機構８４を作動させるためのリン
ク機構を構成するアームとロッド９４、９５、左右反転
リンク機構９６を備えている。

【００３８】なお、排出手段７、８は、左右対称に全く
同一の機能を有するものが備えられており、ここでは、
この左右対称の排出手段７、８のうち、排出方向に対し
て、右側に設けられた排出手段８について詳しく説明す
ることがあるが、その場合、原則として、左側に設けら
れた排出手段７についても、同様のものが対象に設けら
れているものとする。

【００３９】排出バー７１、８１は、仕上がり製本Ｐの
背部を排出方向に押し出すためのもので、図１（ａ）に
示すように、押し出し板２１と干渉しない位置で、その
背部のそれぞれ、左側、右側を押し出すようになってい
る。前後移動機構７２、８２は、排出バー７１，８１を
前後方向に移動させるもので、後述するようにネジ軸と
雌ネジを用い、駆動装置としては、サーボモータを用い
ており、排出バー７１、８１の前後位置、前後移動速度
を自由に制御することができるものである。また、この
前後移動機構７２、８２は、それぞれ、サーボモータを
備えているので、それぞれ独立に、駆動制御することが
できる。

【００４０】出し入れ機構７３，８３は、排出バー７
１、８１を備えた前後移動機構７２、８２全体を、リン
ク機構によって、排出方向に直角方向に出し入れするも
のである。なお、主に、前後移動機構７２、８２及び出
し入れ機構７３、８３によって、排出制御手段を構成し
ている。出し入れ軸機構８４は、アームとロッド９４、
９５からの回動力を出し入れ機構７３、８３に伝達する
ためのものである。アームとロッド９４、９５は、この
自動三方断裁機の断裁刃を駆動させている１回転軸（後
述）から、カム・リンク機構により、導出された回動力
を、伝達している。左右反転リンク機構９６は、この右
側に設けられた出し入れ軸機構８４に伝達された回動力
を、その軸回りの回転方向を逆に、左側に設けられた出
し入れ軸機構に伝達させるためのものである。

【００４１】このような排出手段７、８の制御軸
［７］、［８］は、綴じ製本Ｗの押し出し板２１を制御
する制御軸［２］とは、独立に設けられているので、押
し出し板２１の位置とは独立に排出手段を駆動でき、自
動三方断裁機１０全体のサイクルタイムを限定すること
がない。また、排出バー７１、８１の前後位置、移動速
度を自由に制御できるので、排出バー７１、８１を仕上
がり製本Ｐの丁度背部の位置を、その完成品の小口寸法
に合わせて、ショックを与えないように接触されること
ができ、排出時の移動速度も適度なものとすることがで
きるので、排出された仕上がり製本Ｐの積層状態が崩れ
ることがなく、製本システム全体の稼働率を向上させ
る。

【００４２】また、排出手段７、８の制御軸［７］、
［８］は、それぞれ互いに独立に設けられているので、
排出バーの排出位置を、図で一点鎖線で示したように、
異なるものとして、仕上がり製本Ｐの搬送方向に対する
角度を異なるものとすることができ、次工程からの要請
に応えることができるともに、より、柔軟性のある制御
をすることができる。

【００４３】こうして、この自動三方断裁機において
は、これまでの６軸制御に加えて、あたらしく、排出手
段７、８を構成する制御軸［７］、［８］を加え、全体
を８軸制御として、上記のすぐれた効果を得ている。こ
れより、この排出手段について、詳しく説明する。

【００４４】図２（ａ），（ｂ）は本発明の排出手段の
基本動作説明図であり、（ａ）は、図１の（ａ）と同じ
位置に排出バーがある状態、（ｂ）は、排出バーが退避
位置にある状態を示している。また、これより、既に説
明したものと同じ部分については、同じ符号を付して、
重複説明を省略する。この排出手段７、８は、排出バー
７１、８１の設定位置として、図に示す、排出開始位置
［Ａ］、排出終了位置［Ｂ］、待機位置［Ｃ］の３つの
基本位置を有している。

【００４５】排出開始位置［Ａ］は、排出バー７１、８
１が、仕上がり製本Ｐの背部の左側と、右側にそれぞ
れ、仕上がり製本Ｐにショックを与えることなく接触す
る位置であり、小口断裁刃との距離が、仕上がり製本Ｐ
の小口寸法になるように、制御軸［７］、［８］を構成
する前後移動機構７２、８２によって、位置制御され
る。

【００４６】排出終了位置［Ｂ］は、排出バー７１、８
１が、仕上がり製本Ｐを搬送手段ＶＣ方向に押し出して
行き、その押し出しを完了して排出を終了する位置であ
り、その位置と押し出し完了に至る迄の移動速度を，制
御軸［７］、［８］を構成する前後移動機構７２、８２
によって制御している。したがって、適切な位置で停止
させ、また、急に、排出バー７１、８１が位置停止し
て、積層された仕上がり製本Ｐに余分な慣性力が生じな
いようにさせることができる。

【００４７】また、制御軸［７］、［８］は、それぞ
れ、互いに独立に設けられているので、図に二点鎖線で
示す位置［Ｂ′］に、左側の排出バー７１だけを停止さ
れることもでき、仕上がり製本Ｐの排出角度を変えるこ
とができる。待機位置［Ｃ］は、排出バー７１、８１の
前後移動機構７２、８２に対する位置を排出開始位置
［Ａ］と同様とするとともに、出し入れ機構７３、８３
によって、前後移動機構７２、８２を、断裁のための綴
じ製本Ｗの押し出し方向、及び、仕上がり製本Ｐの排出
方向から、直角方向に後退させた状態である。

【００４８】この状態では、排出バー７１、８１は、綴
じ製本Ｗ及びその押し出し方向から十分退避した状態に
あり、綴じ製本Ｗの押し出し及び断裁の邪魔になること
がない。図３は、本発明の排出手段の前後移動機構と出
し入れ機構の概略説明図である。

【００４９】前後移動機構７２、８２は、排出バー７
１、８１に直結した移動ブロック（不図示）を、その移
動ブロックの雌ネジにネジ嵌合しているネジ軸７２ａ，
８２ａをモータ７２ｂ、８２ｂで回転させることで、排
出バー７１、８１を前後に移動させる。前後移動機構７
２、８２は、リンクで構成される出し入れ機構７３、８
３によって、前後方向、つまり、仕上がり製本の排出方
向に直角方向に、平行に出し入れされる。

【００５０】出し入れ機構７３、８３の駆動のための回
動力は、出し入れ軸機構７４、８４の出し入れ軸７４
ａ，８４ａによって、それぞれ、リンクアーム９５、９
６ｃから伝えられる。一方、この出し入れ機構のための
回動力は、一回転軸９１から導出されている。この位置
回転軸９１は、不図示の天地断裁刃、小口断裁刃、押さ
え板を駆動するための軸であり、一回転軸９１の一回転
により、それぞれ駆動する天地断裁刃、小口断裁刃、押
さえ板などを１サイクル作動させる。本発明の自動三方
断裁機では、排出バー７１、８１の出し入れは、断裁刃
の作動と関連するので、その出し入れ機構７３、８３の
タイミングをこの一回転軸９１から、カム・リンク機構
により、取り出している。

【００５１】９２は、この１回転軸９１に固定され、同
期回転する円周カムであり、その外周は、出し入れ機構
７３、８３のタイミングを調整する形状となっている。
９３は、円周カム９２に常時転がり接触するように付勢
されたローラを端部に有するリンクアームである。９４
は、このリンクアーム９３のローラ側に回転自在に接続
されたリンクロッドであり、円周カム９２の外周によっ
て導出された駆動力を、リンクアーム９５に伝える。

【００５２】リンクアーム９５は、右側の出し入れ機構
軸８４ａに固定されており、リンクロッド９４からの駆
動力を、機構軸８４ａの回動力としている。この出し入
れ機構軸８４ａの回動力は、この軸８４ａにさらに固定
されたリンクアーム９６ａと、このリンクアーム９６ａ
と対応する位置で、右側の出し入れ機構軸７４ａに固定
されたリンクアーム９６ｃと、これらのアーム９６ａ，
９６ｃを接続しているリンクロッド９６ｂによって、出
し入れ機構軸７４ａに伝えられる。

【００５３】ここで、左側のリンクアーム９６ａと右側
のリンクアーム９６ｃは、同じアーム長さであり、それ
が固定されている機構軸８４ａ，７４ａを結ぶ直線に対
して、その張り出し方向の角度が対象位置になるよう
に、それぞれの機構軸８４ａ，７４ａに固定されてい
る。このようにすると、リンクアーム９６ａの回動方向
に対して、リンクアーム９６ｃの回動方向は、逆方向、
つまり、対象方向になり、その回動角度は等しくなる。

【００５４】したがって、円周カム９２の外周形状に沿
って、出し入れ機構７３、８３は、それぞれ、同じ量だ
け、それぞれ、前後移動機構７２、８２を出し入れする
ことができる。図４（ａ）は本発明の排出手段の前後移
動機構と出し入れ機構の詳細を説明する正面図、（ｂ）
は側面図である。

【００５５】以下、排出手段７、８のうち、その右側の
排出手段８についてのみ説明するが、上述したように、
左側の排出手段７についても、同様である。前後移動機
構８２は、排出バー８１を前後移動させるためのネジ軸
８２ａ、このネジ軸８２ａを回転駆動するためのモータ
８２ｂ、その上に排出バー８１を直結し、ネジ軸８２ａ
とネジ嵌合する雌ネジを設けた移動ブロック８２ｃ、移
動ブロック８２ｃに更に設けられたスプラインボールナ
ットに嵌合するスプライン軸８２ｄ、ネジ軸８２ａとス
プライン軸８２ｄとをその前後で支持する前板８２ｅと
後ブロック８２ｆ、及び、前板８２ｅと後ブロック８２
ｆを載置しているベース板８２ｇから構成されている。

【００５６】モータ８２ｂは、サーボモータで構成さ
れ、適当な位置検出手段を有しており、その停止位置、
移動速度を自由に制御することできる。従って、このモ
ータ８２ｂで位置制御している排出バー８１の位置と移
動速度を自動に制御することができる。ネジ軸８２ａは
移動ブロック８２ｃの雌ネジにネジ嵌合し、スプライン
軸８２ｄは、移動ブロック８２ｃのスプラインボールナ
ットに嵌合しているので、移動ブロック８２ｃは、ネジ
軸８２ａの回転に従って、それ自身は回動せず、前後に
直線移動する。

【００５７】出し入れ機構８３は、前後移動機構８２の
前側に関連つけられたリンクプレート８３ａ、このリン
クプレート８３ａの移動側孔に回動可能に嵌合するピン
８３ｂ、リンクプレート８３ａの固定側孔に回動可能に
嵌合する軸を有し、断裁機基台１６の排出部右側壁１６
ｂに固定された固定軸８３ｃ、ピン８３ｂのリンクプレ
ート８３ａからの突出部に嵌合し、前後移動機構８２の
ベース板８２ｇとの間の間隔を規定しているスペーサ８
３ｄ、前後移動機構８２の後側に関連つけられたリンク
プレート８３ｅから構成されている。

【００５８】リンクプレート８３ｅの固定側孔は、出し
入れ機構軸８４ａに固定され、その移動側孔にはピン８
３ｂが嵌合し、同様にスペーサ８３ｄがリンクプレート
８３ｅとの間に介在している。この２つのピン８３ｂ
は、ベース板８２ｇの幅方向のほぼ中央部であって、そ
の長さ方向の前後の所定の位置に例えば、ネジ手段など
によって固定結合され、それぞれのピン８３ｂには、リ
ンクプレート８３ａ、８３ｅと、スペーサ８３ｄが介挿
されている。

【００５９】リンクプレート８３ａとリンクプレート８
３ｅの固定側と移動側の孔間の距離は等しく、その固定
側を支持している固定軸８３ｃの軸位置、出し入れ機構
軸８４ａの軸位置は、排出部右側壁１６ｂから垂直に等
距離の位置に固定されている。また、２つのピン８３ｂ
のベース板８２ｇへの長手方向の設置位置間の距離と
と、それぞれのリンクプレート８３ａ、８３ｅの固定側
間の距離は等しくなっており、リンクプレート８３ａ、
８３ｅ、ベース板８２ｇ、排出部右側壁１６ｂの関連部
分で平行四辺形を構成している。

【００６０】したがって、出し入れ機構軸８４ａが回動
すると、その回動力が、リンクプレート８３ａ、ベース
板８２ｇ、リンクプレート８３ｅを介して、上記平行四
辺形に伝達され、結果として、ベース板８２ｇを、排出
部右側壁１６ｂに平行に、その垂直方向に出し入れす
る。出し入れ軸機構８４は、出し入れ軸８４ａ、この出
し入れ軸８４ａを回動可能に排出部右側壁１６ｂに位置
固定支持する上下２つの軸受板８４ｂ、この軸８４ａの
外周に固定され、軸受板８４ｂと共同して、軸８４ａの
上下方向の位置を規定する上下位置固定リング８４ｃか
ら構成されている。

【００６１】この上下位置固定リング８４ｃは、出し入
れ軸８４ａの軸端に固定されたリンクプレート８３ｅの
上下位置が、リンクプレート８３ｅに取りつけられたベ
ース板８２ｇを水平にするように出し入れ軸８４ａの上
下位置を規定する。この出し入れ軸８４ａには、リンク
アーム９５が固定され、このリンクアーム９５には、リ
ンクロッド９４が連結されて、図３で説明した円周カム
９２からの駆動力を回動力に変換して、出し入れ機構８
３に伝えている。

【００６２】出し入れ軸８４ａには、さらに、リンクア
ーム９６ａが固定され、このリンクアーム９６ａにはリ
ンクロッド９６ｂが接続されて、左側の出し入れ軸機構
７４の出し入れ軸７４ａに等角度で逆方向の回動力を伝
えている。図５は、本発明の排出手段の排出バーとテー
ブル面との関係の説明図である。この図で解るように、
前後移動機構８２、出し入れ機構８４などは、断裁機基
台１６のテーブル面より下で、排出部右側壁１６ｂと断
裁台３１の間の空間に設けられ、テーブル面上部や断裁
台３１と干渉しないようになっている。

【００６３】排出バー７１、８１だけが、テーブル上面
に突出しており、その先端部分が、断裁台３１の上で、
仕上がり製本Ｐの背部に当接するようになっている。ま
た、排出バー７１、８１は、仕上がり製本Ｐを排出する
場合には、図に実線で示した位置にあるが、この位置の
ままでは、天地断裁刃３２が、一点鎖線で示すように断
裁のために下降して来た場合には、干渉し合うので、既
に説明したように、一点鎖線で示した待機位置まで、後
退する。

【００６４】図６は、本発明の排出手段の動作手順を示
すタイムチャートである。このタイムチャートによっ
て、図１（ａ）、図３を参照しながら、制御軸［２］
と、１回転軸、押さえ板、天地断裁刃、小口断裁刃、排
出バー、制御軸［７，８］の一連の動作の関係を説明す
る。制御軸［２］のモータが押し出し板２の前進駆動を
終了し、押し出し板２１によって綴じ製本Ｗが、断裁台
３１の所定位置に来たとき、一回転軸９１のクラッチが
作動し、一回転軸９１が回転を始める。これに伴い、ま
ず、綴じ製本Ｗを上から押さえ付ける押さえ板が下降し
始め、綴じ製本Ｗを押さえ付けたら、まず、天地断裁刃
が下降して、綴じ製本Ｗの天地を断裁し、ついで、小口
断裁刃が下降して、綴じ製本Ｗの小口を断裁する。

【００６５】この間、天地断裁刃の下降開始とタイミン
グを合わせて、円周カム９２により、左右の出し入れ機
構７３、８３が駆動され、排出バー７１、８１が、仕上
がり製本Ｐの排出方向に対して直角方向に後退して、天
地断裁刃が排出バー７１、８１に干渉しないようにして
いる。この後、小口断裁刃による小口断裁が終了する直
前に、排出バー７１、８１は、仕上がり製本Ｐの排出方
向に対して直角方向に突出する。しかし、小口断裁刃
と、排出バー７１、８１は干渉しないので、問題は生じ
ない。

【００６６】ついで、押さえ板の上昇開始にタイミング
を合わせて、制御軸［７，８］のモータ７２ｂ，８２ｂ
が作動され、仕上がり製本Ｐの排出をする。このとき、
タイムチャートに破線で示したように、モータ７２ｂ，
８２ｂの排出終了位置を異ならせることもできる。つい
で、次の綴じ製本Ｗの供給をうける次のサイクルに入る
が、このとき、排出バー７１、８１は、排出方向に直角
方向には突出した状態であるが、その排出方向の位置
は、排出終了位置にあるので、次の綴じ製本Ｗの供給の
邪魔にはならない。

【００６７】こうして、一連の関係する機構の動作が干
渉することなく、また、最も、時間のロスを少なくする
ようように行われ、自動三方断裁機のサイクルタイムを
短くすることができる。ついで、従来の６軸制御に加
え、８軸制御とした本発明の自動三方断裁機において、
従来の制御軸の設定、調整、自動三方断裁機の運転制御
を行う操作表示部を用いて、追加された制御軸［７］，
［８］について、どのように必要な設定、制御が行われ
るかを説明する。

【００６８】図７は、本発明の自動三方断裁機のメニュ
ー画面の一例を示す図である。このメニュー画面１０１
は、断裁機を駆動させると、この自動三方断裁機の全体
を制御する制御装置に付設された操作表示部１００に、
まず最初に表示されるもので、このメニュー画面１０１
から、パイロット方式により、自動三方断裁機全体の運
転、調整、設定、異常対処などのために必要な全ての表
示操作画面を表示させることができる。

【００６９】例えば、「メイン」をタッチすると、機械
全体の運転操作のためのメイン画面、「寸動運転」をタ
ッチすると、それそれの制御軸の寸動操作のための操作
画面、「位置決めメニュー」をタッチすると、製本すべ
き判型に対応する天地寸法、小口寸法に合わせて各制御
軸を設定するための設定メニュー画面、「小口寸法変
更」をタッチすると、制御軸［２］，［６］の設定画
面、「天地寸法変更」をタッチすると、制御軸［１］，
［３］の設定画面、「ヘルプ１」をタッチすると本の規
格サイズの寸法の表示画面、「アラームメニュー」、
「アラーム１〜６」をタッチすると、各種アラームの内
容と対処方法を表示するアラーム表示画面、「Ｉ／Ｏ画
面１、２」をタッチすると、自動三方断裁機の各種制御
軸、センサなどの入出力信号を表示するＩ／Ｏ表示画面
を表示する。

【００７０】ここで、「排出位置変更」をタッチする
と、本発明の排出手段７、８を構成する制御軸［７］，
［８］を設定変更する排出位置変更画面、「ヘルプ２」
をタッチすると、どの制御軸がどの寸法に関係している
かを示すヘルプ２表示画面が表示される。以下、これら
の排出位置変更画面と、ヘルプ２表示画面について説明
する。

【００７１】図８は、本発明の自動三方断裁機の排出位
置変更画面の一例を示す図である。この排出位置変更画
面１０２では、制御軸［７］，［８］に関する寸法の変
更をすることができる。所定の判型、仕上がり、素材の
別、制御軸７か８か、をタッチし、テンキー１０２ａに
よって、所定の寸法を入力して、「セット」にタッチす
れば、その数値を変更寸法として、セットすることがで
きる。

【００７２】また、例えば、「メニュー」にタッチする
とメニュー画面１０１を、「メイン」にタッチするとメ
イン画面を、「前画面」にタッチするとメニュー画面の
並びの前の画面を、「次画面」にタッチすると次の画面
を表示させることができる。図９は、本発明の自動三方
断裁機のヘルプ画面の一例を示す図である。このヘルプ
２表示画面１０３では、自動三方断裁機の機器構成の概
略が模式的に斜視図で表示され、この表示画面１０３を
見れば、機械の操作者は、どの制御軸がどの部分の制御
をしているのかが、一見して、すぐに知ることができ
る。

【００７３】つまり、制御軸［１］は、積層状態の綴じ
製本Ｗの搬送、制御軸［２］は押し出し板の位置、制御
軸［３］は天地用断裁刃の位置、制御軸［４］は、綴じ
製本Ｗの搬送突き当たり天地位置、制御軸［５］は、積
層状態の綴じ製本Ｗの押さえ付け位置、制御軸［６］
は、積層状態の綴じ製本Ｗの背側搬送位置を調整する制
御軸であることが簡単に解る。

【００７４】また、新しく追加された制御軸［７］，
［８］についても、これが、排出手段７、８に関するも
のであることが、一見して解る。この画面１０３におい
て、それぞれの「１軸」などと表示された部分をタッチ
し、ついで、「位置決めメニュー」をタッチすると、そ
の制御軸に関連した位置決めをするための位置決めメニ
ュー画面を表示させることができる。

【００７５】

【発明の効果】請求項１に記載の自動三方断裁機によれ
ば、独自の排出手段を設けたので、全体のサイクルタイ
ムの制限となることがなく、排出される積層状態の仕上
がり製本に合わせて、細かい制御ができるので、排出さ
れた仕上がり製本の積層状態が崩れず、製本システム全
体の稼働率が向上する。また、左右の排出バーをそれぞ
れ独立に制御できるので、より多様な排出態様に対応す
ることができる。

【００７６】換言すれば、この自動三方断裁機は、従来
の６軸制御に加え、さらに、排出制御のための独立の２
軸制御を加え、８軸制御とすることで、三方断裁機の完
全な自動化と、サイクルタイムの短縮と、多様な排出態
様への対応能力と、システム全体の稼働率の向上とを達
成することができる。請求項２に記載の自動三方断裁機
によれば、請求項１に記載の自動三方断裁機の効果に加
え、前記排出バーの排出位置が、それぞれ異なるように
したので、仕上がり製本を、搬送方向に対して、一定の
角度を設けて排出することができ次工程の要請に応える
ことができる。

【００７７】請求項３に記載の自動三方断裁機は、請求
項１または２のいずれかに記載の自動三方断裁機の効果
に加え、排出バーの駆動源として、サーボモータを用い
ているので、排出バーの位置と速度の制御が簡単にで
き、請求項１、２の効果を発揮する自動三方断裁機が簡
単に構築できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明の自動三方断裁機の一例を示す
平面図、（ｂ）は側面図

【図２】（ａ），（ｂ）は本発明の排出手段の基本動作
説明図

【図３】本発明の排出手段の前後移動機構と出し入れ機
構の概略説明図

【図４】（ａ）は本発明の排出手段の前後移動機構と排
出バー出し入れ機構の詳細を説明する正面図、（ｂ）は
側面図

【図５】本発明の排出手段の排出バーとテーブル面との
関係の説明図

【図６】本発明の排出手段の動作手順を示すタイムチャ
ート

【図７】本発明の自動三方断裁機のメニュー画面の一例
を示す図

【図８】本発明の自動三方断裁機の排出位置変更画面の
一例を示す図

【図９】本発明の自動三方断裁機のヘルプ画面の一例を
示す図

【図１０】（ａ）は従来の自動三方断裁機の一例を示す
平面図、（ｂ）は側面図

【符号の説明】

Ｗ 綴じ製本 Ｐ 仕上がり製本 ［１］ 制御軸［１］ ［２］ 制御軸［２］ ［３］ 制御軸［３］ ［４］ 制御軸［４］ ［５］ 制御軸［５］ ［６］ 制御軸［６］ ［７］ 制御軸［７］ ［８］ 制御軸［８］ ７，８ 排出手段 ７１，８１ 排出バー ７２，８２ 排出制御手段 ７２ｂ，８２ｂ サーボモータ １０ 自動三方断裁機

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】製本機で表紙付けされた綴じ製本の天地と
   小口を断裁して規定のサイズの仕上がり製本として断裁
   する自動三方断裁機であって、 断裁された仕上がり製本を次工程に排出するための排出
   手段が、少なくとも２本の排出バーと、このそれぞれの
   排出バーの移動位置と移動速度を独立に制御する排出制
   御手段とで構成され、 前記仕上がり製本のサイズに合わせて、前記排出バーが
   仕上がり製本に接触する位置、接触後の排出速度、次工
   程への排出位置をそれぞれ独立に自由に制御できるよう
   にした自動三方断裁機。
2. 【請求項２】請求項１において、 前記排出バーの排出位置が、それぞれ異なるようにした
   ことを特徴とする自動三方断裁機。
3. 【請求項３】請求項１または２のいずれかにおいて、 前記排出バーの駆動源として、サーボモータを用いたこ
   とを特徴とする自動三方断裁機。