JP2004010283A - シート折り畳み装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】多重折りの自動化を実現し得るシート折り畳み装置を提供する。
【解決手段】シート供給装置10は、シート3を一枚毎に送り出す。折り目付け装置20は、第1及び第2のロール22、23とを含む。第1及び第2のロール22、23は、円筒状基体の外周面に押型を有し、互いに同期して回転し、シート3を両面側から挟み込みプレスして、シート3に折り目を付与し、かつ、送り出す。折り装置30は、折り目付け装置20から送り出されたシート3を受け、折り目に沿って折り、かつ、送り出す。畳み装置40は、折り装置30から送り出されたシート3を、折り目に沿って扁平状に畳む。シート供給装置10、折り目付け装置20、折り装置30、及び、畳み装置40は、一連のシート搬送路に設けられている。
【選択図】 図3
【解決手段】シート供給装置10は、シート3を一枚毎に送り出す。折り目付け装置20は、第1及び第2のロール22、23とを含む。第1及び第2のロール22、23は、円筒状基体の外周面に押型を有し、互いに同期して回転し、シート3を両面側から挟み込みプレスして、シート3に折り目を付与し、かつ、送り出す。折り装置30は、折り目付け装置20から送り出されたシート3を受け、折り目に沿って折り、かつ、送り出す。畳み装置40は、折り装置30から送り出されたシート3を、折り目に沿って扁平状に畳む。シート供給装置10、折り目付け装置20、折り装置30、及び、畳み装置40は、一連のシート搬送路に設けられている。
【選択図】 図3
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シート折り畳み装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば、多重折りされた地図等の製品を得る場合、予め用意されたシートに、手作業で折り線を付け、次に折り線に沿って手で折るのが、伝統的な手法であった。このため、折り作業が極めて煩雑で、長時間を要し、製品のコスト高を招いていた。
【0003】
それ故、この分野では、長い間、シートの多重折りを自動化することが望まれていた。しかし、自動化は技術的に極めて困難で、これまで成功した例はなかった。供給されたシートに対して、従来の手作業に代えて、折り目を付ける工程、その後に折り目に沿って折る工程、更にその後に畳み込む工程等の何れをとっても、薄く、曲がり易いシートを対象とするものであるために、その機械化及び自動化が極めて困難である。
【0004】
この点は、例えば、特開2001−278538号公報において、シートに山折り用折り目、及び、谷折り用折り目を付するプレス手段を開示するに留まり、プレス手段によって山折り用折り目、及び、谷折り用折り目を付した後、その折り目に沿って折る工程、その後の畳み込む工程等の機械化手段については、全く開示するところがないことからも首肯し得るところである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、多重折りの自動化を実現し得るシート折り畳み装置を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するため、本発明に係るシート折り畳み装置は、シート供給装置と、折り目付け装置と、折り装置と、畳み装置とを含む。
【0007】
前記シート供給装置は、シートを一枚毎に送り出す。前記折り目付け装置は、第1のロールと、第2のロールとを含んでいる。前記第1及び第2のロールのそれぞれは、円筒状基体の外周面に押型を有し、互いに同期して回転し、前記シート供給装置から送り出された前記シートを両面側から挟み込みプレスして、前記押型により、前記シートに山折り用折り目と、谷折り用折り目とを付与し、かつ、送り出す。
【0008】
前記折り装置は、前記折り目付け装置から送り出された前記シートを受け、前記シートを、前記山折り用折り目、及び、前記谷折り用折り目に沿って折り、かつ、送り出す。
【0009】
前記畳み装置は、前記折り装置から送り出された前記シートを、前記山折り用折り目、及び、前記谷折り用折り目に沿って扁平状に畳む。
【0010】
前記シート供給装置、前記折り目付け装置、前記折り装置及び前記畳み装置は、一連のシート搬送路に設けられている。
【0011】
上述したように、本発明に係るシート折り畳み装置において、シート供給装置は、シートを一枚毎に送り出す。従って、シート供給装置以降のステージでは、シートの一枚毎に、必要な処理がなされることになる。
【0012】
本発明に係るシート折り畳み装置は、折り目付け装置を含んでおり、折り目付け装置は、第1のロールと、第2のロールとを含んでいる。第1及び第2のロールのそれぞれは、シート供給装置から供給されるシートを両面側から挟み込むので、シート供給装置からは、予め、第1のロールと、第2のロールとの間に向けられた搬送路を通して、直線的にシートを供給すれば足りる。このため、シート供給装置から折り目付け装置に対して、シートを自動的に供給し、第1のロールと、第2のロールとの間で、折り目付けを自動的に実行することができる。
【0013】
第1及び第2のロールのそれぞれは、円筒状基体の外周面に押型を有し、シート供給装置から供給されるシートを両面側から挟み込みプレスして、押型により、シートに山折り用折り目と、谷折り用折り目とを付与する。従って、平板状プレスの場合と異なって、シートに対し、山折り用折り目、及び、谷折り用折り目を、高速で付与することができる。
【0014】
また、平板状プレスと異なって、円筒状基体の外周面に押型を有する第1及び第2のロールを利用したことにより、シートに対するプレス面が線状となる。このため、小さいプレス圧で、極めて大きなプレス効果を実現し、鮮明な山折り用折り目、及び、谷折り用折り目を付することができる。
【0015】
しかも、第1及び第2のロールのそれぞれは、シートを両面側から挟み込みプレスするので、山折り用折り目、及び、谷折り用折り目が、シートの両面側に付されることになる。このため、後工程において、山折り用折り目、及び、谷折り用折り目に沿って、シートを容易、かつ、確実に折ることができるようになる。
【0016】
シートに対しては、予め定まった所定の位置に、山折り用折り目、及び、谷折り用折り目を付する必要があるが、シートの先端位置と、第1及び第2のロールの回転位置とを検出し、両者が常に一定の位置関係を保つようにすることは、現在の検出及び制御技術から見て、容易である。例えば、シート供給装置と、折り目付け装置との間に搬送装置を設け、搬送装置により、シートの位置検出及び送り制御を実行することができる。これにより、シートの予め定まった所定の位置に山折り用折り目、及び、谷折り用折り目を、確実に付することができる。
【0017】
押型は、第1及び第2のロールのそれぞれにおいて、円筒状基体の外周面に備えられているから、第1及び第2のロールの外周面の円周方向、及び、軸方向の2方向を利用して、押型を、最適なパターンで形成できる。
【0018】
折り装置は、折り目付け装置から送り出されたシートを受け、シートを山折り用折り目、及び、谷折り用折り目に沿って折り、かつ、送り出す。山折り用折り目、及び、谷折り用折り目が、シートの両面側に付されているから、折り装置では、山折り用折り目、及び、谷折り用折り目に沿って、シートを容易、かつ、確実に折ることができる。
【0019】
畳み装置は、折り装置から送り出されたシートを、山折り用折り目、及び、谷折り用折り目に沿って扁平状に畳む。
【0020】
本発明に係るシート折り畳み装置では、シート供給装置、折り目付け装置、折り装置及び畳み装置は、一連のシート搬送路に設けられている。従って、シートは、一連のシート搬送路において、各装置による処理を受けることになるので、多重折りの自動化を実現し得る。
【0021】
好ましくは、折り目付け装置に含まれる第1及び第2のロールのそれぞれに設けられた押型は、シートに対し、第1の山折り用折り目と、第2の山折り用折り目と、第1の谷折り用折り目と、第2の谷折り用折り目とを付与する。
【0022】
第1の山折り用折り目と、第1の谷折り用折り目は、互いに間隔を隔てて平行に付される。第2の山折り用折り目、及び、第2の谷折り用折り目は、第1の山折り用折り目、及び、第1の谷折り用折り目の間にある。この折り目付けによれば、第1の山折り用折り目、及び、第1の谷折り用折り目に沿ってシートを折り畳み、更に、その折り畳み方向と直交する方向において、第2の山折り用折り目、及び、第2の谷折り用折り目に沿って折り畳むことができる。
【0023】
第2の山折り用折り目は、少なくとも第1の谷折り用折り目とは不連続であり、第2の谷折り用折り目は、少なくとも前記第1の山折り用折り目とは不連続である。この折り目付けによれば、第2の山折り用折り目と、第1の谷折り用折り目との間における折り目付け破損を、両者間の不連続部分によって回避し得る。
【0024】
第2の谷折り用折り目は、少なくとも第1の山折り用折り目とは不連続である。この折り目付けによれば、第2の谷折り用折り目と、第1の山折り用折り目との間における折り目付け破損を、両者間の不連続部分によって回避し得る。
【0025】
折り目付け装置に含まれる第1及び第2のロールのそれぞれに設けられた押型は、第1の折目付け用刃と、第2の折目付け用刃と、刃受け部とを含むことができる。
【0026】
第1の折り目付け刃は、複数であって、それぞれは、円筒状基体の外周面に互いに間隔を隔てて設けられている。この第1の折り目付け刃によれば、シートに対し、第1の山折り用折り目、及び、第1の谷折り用折り目を付することができる。
【0027】
第2の折目付け用刃は、複数であって、それぞれは、間隔を隔てて配置され、隣接する第1の折り目付け刃の間において、第1の折り目付け刃と直交する方向に延びている。この第2の折り目付け刃によれば、シートに対し、第2の山折り用折り目、及び、第2の谷折り用折り目を付することができる。
【0028】
刃受け部は、ドラム外周に設けられた溝内に、弾性体を挿入して構成され、相手方となる型に備えられた第1及び第2の折り目付け刃を受ける。この構成によれば、例えば、第1のロールの型を構成する第1及び第2の折り目付け刃を、第2のロールの型を構成する刃受け部の弾性体により受け、刃の損傷を回避しつつ、必要な折り目を、確実に付することができる。また、弾性体の幅が溝幅に対応することになるので、溝幅を適切に選択することにより、第1及び第2のロールの回転位置ずれを、溝内の弾性体の幅によって吸収することができる。
【0029】
折り装置は、第1の挟圧装置と、第2の挟圧装置とを含むことができる。第1の挟圧装置は、シートの上方に配置され、シートを挟み込んでシートに山折りを付する。第2の挟圧装置は、シートの下方に配置され、シートを挟み込んでシートに谷折りを付する。これにより、折り目付け装置によって付された山折り用折り目、及び、谷折り用折り目に沿って、シートを確実に折ることができる。
【0030】
折り装置は、更に、ベルト搬送装置を含むことができる。ベルト搬送装置は無端状のベルトを含んでいる。さらに、ベルトは、表面に所定の間隔で付設された複数の突片を有し、一方向に回転駆動され、シートの先端部及び谷折りを突片間で支持し、かつ、一方向に搬送する。これにより、シートを、ベルト搬送装置により、山折り及び谷折りのワンステップ毎に移動させながら、折り目付け装置によって付された山折り用折り目、及び、谷折り用折り目に沿って、シートを確実に折ることができる。
【0031】
畳み装置は、シートの搬送路を構成し、搬送路は入口側で広く、出口側で狭くなる構成とすることができる。この構成によれば、シートを搬送しながら、折り畳むことができるので、折り畳み処理の効率が極めて高くなる。
【0032】
本発明の他の目的、構成及び利点については、添付図面を参照し、更に具体的に説明する。添付図面は、単なる例示にすぎない。
【0033】
【発明の実施の形態】
1.シートについて
(1)シートの折り目構造
図1は本発明に係るシート折り畳み装置で得ようとするシートの平面図を示している。シート3には、第1の山折り用折り目P11〜P14、及び、第1の谷折り用折り目V11〜V13が、交互に形成されている。
【0034】
第1の山折り用折り目P11〜P14、及び、第1の谷折り用折り目V11〜V13は、シート3の表面及び裏面に付された加工痕である。即ち、機械的な手段によって付された凹部、凸部、またはそれらの組み合わせ等でなる。筆記具等の手段によって描かれたものではない。
【0035】
第1の山折り用折り目P11〜P14、及び、第1の谷折り用折り目V11〜V13は、その長さ方向L03に直交する方向に延びるジグザグパターンになっている。
【0036】
より具体的には、第1の山折り用折り目P11〜P14、及び、第1の谷折り用折り目V11〜V13は、長さ方向L03を基準にして、1秒以上15度以下の角度α01、α02で、ジグザグに連なる第1のセクションS31〜第5のセクションS35によって構成されている。
【0037】
角度α01、α02は、主として、シート3の厚みに応じて設定される。更に、折り返し数、折り返し間隔等を考慮するとよい。シート3は、天然植物繊維、天然動物繊維、化学繊維またはそれらの組み合わせ等によって得られたもので、具体的には、折り畳み地図、折り畳み広告等が含まれる。
【0038】
更に、図示されたシート3は、第2の山折り用折り目P21と、第2の谷折り用折り目V21とを有している。第2の山折り用折り目P21、及び、第2の谷折り用折り目V21は、第1の山折り用折り目P11〜P14、及び、第1の谷折り用折り目V11〜V13の間に備えられている。
【0039】
第2の山折り用折り目P21は、第1の山折り用折り目P11〜P14に連続し、第1の谷折り用折り目V11〜V13とは不連続である。第2の谷折り用折り目V21は、第1の谷折り用折り目V11〜V13に連続し、第1の山折り用折り目P11〜P14とは不連続である。
【0040】
具体的には、第2の山折り用折り目P21は、ジグザグパターンを構成する各セクションS31〜S35の境界において、第1の山折り用折り目P11〜P14に連続し、第1の谷折り用折り目V11〜V13とは、間隔△G1を隔てている。第2の谷折り用折り目V21は、ジグザグパターンを構成する各セクションS31〜S35の境界において、第1の谷折り用折り目V11〜V13と連続し、第1の山折り用折り目P11〜P14とは、間隔△G2を隔てている。
【0041】
(2)シート折り畳み方法
図2(a)〜(c)は、図1に示したシートの折り畳み方法を説明する図である。この折り畳み方法は、本発明に係るシート折り畳み装置による基本的な折り畳みプロセスを含んでおり、本発明に係るシート折り畳み装置の動作の理解に資する。
【0042】
まず、図2(a)、(b)に示すように、第1の山折り用折り目P11〜P14、及び、第1の谷折り用折り目V11〜V13の配置方向の両側から、矢印F21、F22で示す方向に押圧力を加え、第1の山折り用折り目P11〜P14、及び、第1の谷折り用折り目V11〜V13の部分で、シート3を交互に折り曲げる。シート3の表面及び裏面には、第1の山折り用折り目P11〜P14、及び、第1の谷折り用折り目V11〜V13が付されているので、シート3を、表面及び裏面で折り曲げる操作が極めて容易になる。
【0043】
この後、更に、図2(c)に示すように、第1の山折り用折り目P11〜P14、及び、第1の谷折り用折り目V11〜V13の長さ方向L03に直交する矢印F31、F32で示す方向に押圧力を加える。図1に示されたシート3は、第2の山折り用折り目P21と、第2の谷折り用折り目V21とを有するから、第2の山折り用折り目P21と、第2の谷折り用折り目V21の部分で折り曲げ操作、及び、折り畳み操作が極めて容易になる。これにより、シート3は、第1の山折り用折り目P11〜P14、及び、第1の谷折り用折り目V11〜V13の長さ方向L03と直交する方向に折り曲げられ、折り畳まれる。
【0044】
第1の山折り用折り目P11〜P14、及び、第1の谷折り用折り目V11〜V13は、その長さ方向L03に沿い、ジグザグパターンとなっているので、折り畳んだ場合に重なるシート3の厚みを、ジグザグの角度α01、α02(図1参照)によって吸収し、確実に折り畳むことができる。
【0045】
しかも、第2の山折り用折り目P21は、第1の山折り用折り目P11〜P14に連続し、第1の谷折り用折り目V11〜V13とは不連続であり、第2の谷折り用折り目V21は、第1の谷折り用折り目V11〜V13に連続し、第1の山折り用折り目P11〜P14とは不連続であるから、各セクションS31〜S35の境界において、シート3が破損するのを回避することができる。
【0046】
2.シート折り畳み装置
次に、図1に示したシート、及び、図2に示した折り畳み方法を実現する本発明に係るシート折り畳み装置を説明する。
【0047】
図3は本発明に係るシート折り畳み装置の構成を概略的に示す図、図4は図3に示したシート折り畳み装置の平面図である。図示されたシート折り畳み装置は、シート供給装置10と、折り目付け装置20と、折り装置30と、畳み装置40とを含む。シート供給装置10、折り目付け装置20、折り装置30及び畳み装置40は、一連のシート搬送路に設けられている。
【0048】
図示では、畳み装置40の後に、受け装置50が備えられている。受け装置50は、折り畳まれたシートを受ける受け箱52を有する。以下、各構成装置の構造について説明する。
【0049】
(1)シート供給装置10
図3及び図4に図示したシート供給装置10は、シート収納部12と、シート吸引装置13と、シート送りベルト14及びシート送りローラ151を含む。シート供給装置10は、シート3を一枚毎に送り出す。
【0050】
より具体的には、シート収納部12の内部には、多数のシート3が集積されており、その表面のシート3をシート吸引装置13で吸引し、シート送りベルト14、及び、シート送りローラ151により送り出す。このような紙送り機構は周知である。
【0051】
シート吸引装置13は、減圧吸引方式(真空吸引方式)になるもので、シート3の両側に2つ備えられている。シート送りベルト14は、シート3の幅に応じて、例えば間隔を隔てて、複数設けられていることが好ましい。複数のシート送りベルト14は、共通駆動軸によって同期駆動される。
【0052】
シート送りローラ151は、シート3の幅に応じて、例えば、間隔を隔てて複数設けられていることが好ましい。複数のシート送りローラ151は共通駆動軸によって同時に駆動される。シート送りローラ151は、図示しないシート端検出センサとともに、搬送装置を構成する。この搬送装置により、シート3の位置を検出し、シート送りローラ151による送り制御を実行し、シート3の先端位置が、第1及び第2のロール22、23の回転位置に対して、常に一定の位置関係を保つように制御することができる。
【0053】
(2)折り目付け装置20
折り目付け装置20は、第1のロール22と、第2のロール23とを含む。第1及び第2のロール22、23の前後には、シートを送るニップローラ241、242が備えられる。ニップローラ241、242は、シート3の幅に応じて、間隔を隔てて複数設けられていることが好ましい。複数のニップローラ241、242は、共通駆動軸によって同時に駆動される。
【0054】
第1及び第2のロール22、23のそれぞれは、円筒状基体の外周面に押型を有し、互いに同期して回転し、シート供給装置10から供給されるシートを両面側から挟み込みプレスする。前記プレスにより、第1及び第2のロール22、23のそれぞれに設けられた押型は、シートに対し山折り用折り目、及び、谷折り用折り目を付与し、かつ、送り出す。シートに付与される山折り用折り目、及び、谷折り用折り目は、図1に示したようなものである。
【0055】
図5は本発明に係る折り目付け装置を構成する第2のロールの正面図、図6は図5に示した第2のロールの側面図、図7は図5及び図6に示した第2のロール23の表面を、平面状に展開した図である。図示は省略するが、第1のロール22も同様の表面構造を有する。
【0056】
図示された第2のロール23は、第1の折目付け用刃232と、第2の折目付け用刃234と、第1の刃受け部231と、第2の刃受け部233とによって構成される押型を含む。
【0057】
第1の折目付け用刃232は、複数であって、それぞれは、第2のロール23のロール軸230方向に沿って、互いに間隔を隔てたジグザグパターンになっている。
【0058】
第1の刃受け部231は、複数であって、それぞれは、隣り合う第1の折目付け用刃232の間の中間位置に配置され、第2のロール23のロール軸230の方向に沿うジグザグパターンになっている。
【0059】
第1の折目付け用刃232、及び、第1の刃受け部231のジグザグパターンは、図1乃び図2に示したシート3の第1の山折り用折り目P11〜P14、又は、第1の谷折り用折り目V11〜V13のパターンと一致する。従って、第1の折目付け用刃232は、第2のロール23のロール軸230の駆動方向R03を基準にして、1秒以上15度以下の角度α01、α02で、ジグザグを繰り返す。
【0060】
第2の折目付け用刃234は、複数であって、隣接する第1の折目付け用刃232の間において、第1の折目付け用刃232と直交する第2のロール23の駆動方向R03に沿って延びる。第2の折目付け用刃234の複数は、外周面において、互いに間隔を隔てて設けられている。第2の折目付け用刃234のパターンは、図1乃び図2に示したシート3の第2の山折り用折り目P21、又は、第2の谷折り用折り目V21のパターンと一致する。
【0061】
第2の折目付け用刃234は、第1の折目付け用刃232に連続し、第1の刃受け部231とは不連続である。第2の刃受け部233は、第1の刃受け部231に連続し、第1の折目付け用刃232とは不連続である。
【0062】
具体的には、第2の折目付け用刃234は、ジグザグパターンを構成する各境界において、第1の折目付け用刃232に連続し、第1の刃受け部231とは、間隔△G31を隔てている。第2の刃受け部233は、ジグザグパターンを構成する各境界において、第1の刃受け部231と連続し、第1の折目付け用刃232とは、間隔△G32を隔てている。
【0063】
図8は第1及び第2のロールの組合わせ構造を示す正面図、図9は図8に図示した組合わせ構造の一部拡大断面図である。本発明に係る折り目付け装置20の実施例において、第1及び第2のロール22、23は、図8の示すように上下垂直に組合わせて用いられる。
【0064】
図9を参照すると、第1の刃受け部221、223は、弾性体235を含み、相手方となる押型に備えられた第2の折り目付け刃232、234を受ける。より具体的には、第1のロール22に備えられた第1の刃受け部221は、弾性体235によって、第2のロール23に備えられた第1の折り目付け刃232を受ける。また、第1のロール22に備えられた第2の刃受け部223は、弾性体235によって、第2のロール23に備えられた第2の折り目付け刃234を受ける。
【0065】
図示は省略するが、同様に、第2のロール23に備えられた第1の刃受け部231は、弾性体235によって、第1のロール23に備えられた第1の折り目付け刃222を受ける。また、第2のロール22に備えられた第2の刃受け部233は、弾性体235によって、第1のロール22に備えられた第1の折り目付け刃224を受ける。
【0066】
図10は、図8に示した第1及び第2のロールの折り目付け用刃の相対関係を示す展開図である。図7を参照して説明したように、第2のロール23において、第2の折目付け用刃234は、第1の折目付け用刃232に連続し、第1の刃受け部231とは不連続である。第2の刃受け部233は、第1の刃受け部231に連続し、第1の折目付け用刃232とは不連続である。
【0067】
同様に、第1のロール22において、第2の折目付け用刃224は、第1の折目付け用刃222に連続し、第1の刃受け部221とは不連続である。第2の刃受け部223は、第1の刃受け部221に連続し、第1の折目付け用刃22とは不連続である。
【0068】
従って、第1のロール22と、第2のロール23とを組み合わせた場合、図10に示すように、第1のロール22の第2の折目付け用刃224と、第2のロール23の第1の折り目付用刃232との間に間隔△G31が生じ、第2のロール23の第2の折目付け用刃234と、第1のロール22の第1の折り目付用刃222との間に間隔△G32が生じる。
【0069】
更に、図示する第1及び第2のロールの組合わせ構造において、第1及び第2のロール22及び23は、ロール軸230と、第2の歯車250と、第1の歯車260と、軸受け部270と、プーリ280とを含む。
【0070】
より具体的には、第2のロール23はロール軸230を有し、ロール軸230の一端は軸受け部270に支持され、他端は第2の歯車250を含む。
【0071】
第1のロール22はロール軸230を有し、ロール軸230の一端は軸受け部270に支持され、他端は第1の歯車260とを含む。
【0072】
更に、第1のロール22は、プーリ280を含む。プーリ280と、第1の歯車260とは結合している。図示しないが、プーリ280は、ベルト等によりモータ等の駆動源によって回転駆動される。従って、第2の歯車250は、第1の歯車260と結合し、第1及び第2のロール22、23とは同期回転する。
【0073】
(3)折り装置30
再び、図3及び図4を参照して説明する。図3及び図4に図示された折り装置30は、折り目付け装置20から送り出されたシートを受け、シートを山折り用折り目、及び、谷折り用折り目に沿って折り、かつ、送り出す。折り装置30は、基本的には、図2(a)、(b)に示した工程を実行する。
【0074】
シートの両面側には、山折り用折り目、及び、谷折り用折り目が付されているから、折り装置30では、上述した折り目に沿って、シートを容易、かつ、確実に折ることができる。
【0075】
図示する折り装置30は、第1の挟圧装置33と、第2の挟圧装置32とを含んでいる。第1の挟圧装置33及び第2の挟圧装置32は、図1の各セクションS31〜S35毎に、間隔を隔てて備えることが好ましい。
【0076】
第1の挟圧装置33は、シート搬送路の上側に配置され、シートを挟み込み、シートを山折り用折り目に沿って折り曲げる。第2の挟圧装置32は、シート搬送路の下方に配置され、シートを挟み込み、シートを谷折り用折り目に沿って折り曲げる。これにより、折り目付け装置20によって付された山折り用折り目、及び、谷折り用折り目に沿って、シートを確実に折ることができる。
【0077】
折り装置30は、更に、ベルト搬送装置34を含む。ベルト搬送装置34により、シートを山折り、及び、谷折りのワンステップ毎に移動させる。ベルト搬送装置34も、図1の各セクションS31〜S35毎に、間隔を隔てて備えることが好ましい。
【0078】
折り装置30は、更に、ストッパ35と、ガイド36と、プレス部37と、受け部38と、持ち上げ装置39とを含んでいる。ストッパ35はベルト搬送装置34によって送られてくるシートを受けるもので、シートを受け端縁が、例えば、円弧状等の傾斜縁となっている。ガイド36は、ベルト搬送装置34からプレス部37及び受け部38の間に、シートを案内する。
【0079】
図11は、プレス部37と、受け部38との構造を示す一部拡大断面図である。プレス部37は、波形の板状部材でなり、受け部38の上に間隔を隔てて配置されている。受け部38は、先端が頂点となるようなくさび状の形状を持ち、2枚1組が間隔を隔てて配置されている。2枚1組の受け部38、38は、頂点が互いに向き合い、頂点間の間隔がプレス部37の谷部と対向している。
【0080】
実施例において、2枚1組の受け部38は、複数組設けられ、各組は間隔を隔てて配置されている。各組の間隔は、プレス部37の山部と対向している。プレス部37と、受け部38との間に生じる波形(凹凸)の空間は、図1の各セクションS31〜S35に対応する。
【0081】
持ち上げ装置39は、回転腕を有しており、その回転によって、ストッパ35に当接していたシートを、プレス部37と受け部38との間に送り込む。
【0082】
(4)畳み装置40
畳み装置40は、折り装置30から送り出されたシートを、山折り用折り目、及び、谷折り用折り目に沿って扁平状に畳む。畳み装置40は、基本的には、図2(c)に示した工程を実行する。畳み装置40は、シート3の搬送路を構成し、搬送路は入口側で広く、出口側で狭くなる構成とすることができる。この構成によれば、シートを搬送しながら、折り畳むことができるので、折り畳み処理の効率が極めて高くなる。
【0083】
図12は、畳み装置40の拡大平面図である。図示実施例において、畳み装置40は、第1の搬送装置42と、第2の搬送装置のベルト43と、ガイド装置44とを有する。第1の搬送装置42は、ベルト421をローラ420a、420bによって駆動する。ベルト421は表面に複数の突状ガイド422を互いに間隔をおいて突設した構造を有する。隣接する突状ガイド422の間の間隔は、シートの幅に対応している。
【0084】
第2の搬送装置43は、ベルト431をローラ430a、430bによって駆動する。ベルト431は、表面に複数の突状ガイド432を互いに間隔をおいて突設した構造を有する。隣接する突状ガイド432の間の間隔は、シートの幅に対応している。ベルト421、431は、入口側で広く、出口側で狭くなる配置となっている。
【0085】
ガイド装置44は、第1の搬送装置42と、第2の搬送装置43との間に配置されている。ガイド装置44は、チェーンベルト440に、複数のガイド棒441を間隔をおいて設けた構造である。隣接するガイド棒441の相互に生じる間隔は、隣接する突状ガイド422の間の間隔、及び、隣接する突状ガイド432の間の間隔と一致している。また、ガイド棒441、突状ガイド422及び突状ガイド432は、シート移送方向で見て、同一位置にある。
【0086】
3.動作
次に図13乃至図30を参照して、本発明に係る折り畳み装置を用いたシート折り畳み工程を説明する。折り畳み装置の動作説明は、各ブロック毎に分けて順次行なう。
【0087】
(1)シート供給工程
まず、図13に示すように、シート供給装置10は、シート3を、折り目付け装置20に向けて、一枚毎に送り出す。より具体的には、シート収納部12の内部には、多数のシート3が集積されており、その表面のシート3をシート吸引装置13で吸引し、シート送りベルト14、及び、シート送りローラ151により送り出す。従って、シート供給装置10の以降のステージでは、シート3の一枚毎に、必要な処理がなされることになる。このような紙送り機構は周知である。
【0088】
上述した構造によると、シート供給装置10からは、予め、第1のロール22と、第2のロール23との間に向けられた搬送路を通して、直線的にシート3を供給すれば足りる。このため、シート供給装置10から折り目付け装置20に対して、シート3を自動的に供給し、第1のロール22と、第2のロール23との間で、折り目付けを自動的に実行する。
【0089】
(2)折り目付け工程
次に、図14に示すように、シート供給装置10から送り出されたシート3は、折り目付け装置20に供給され、折り目付け工程が実行される。折り目付け装置20は、第1のロール22と、第2のロール23とを含む。第1及び第2のロール22、23の前後には、シートを送るニップローラ241、242が備えられており、図13に示す工程によりシート供給装置10により搬送されたシート3は、折り目付け装置20のニップローラ241により送られて、第1及び第2のロール22、23のそれぞれの間を通過し、更にニップローラ242により、折り装置30に向けて、一枚毎に送り出される。
【0090】
実際の工程では、シート3の端部等をセンサで検出し、その検出位置信号により、シート3の所定位置でプレスが始まるように、第1及び第2のロール22、23の回転動作を制御する必要がある。このような制御は、周知の制御技術によって容易に実現できる。
【0091】
第1及び第2のロール22、23のそれぞれは、円筒状基体の外周面に押型を有し、互いに同期して回転し、シート供給装置10から供給されるシートを両面側から挟み込みプレスする。プレスにより、第1及び第2のロール22、23のそれぞれに設けられた押型は、シート3に対し折り目を付与し、かつ、送り出す。シート3に対する押型による折り目は、図1に示したようなものである。
【0092】
折り目付け工程の詳細については、更に、図15、図16を参照して説明する。図15は示す折り目付け工程における第1及び第2のロール22、23の動作を説明する一部拡大側面図、図16は図15の工程のさらに詳細な一部拡大断面図である。
【0093】
図15に示すように、第1及び第2のロール22、23のそれぞれは、第1及び第2の刃受け部221、223、及び、第1及び第2の折目付け用刃222、224と、第1及び第2の刃受け部231、233、及び、第1及び第2の折目付け用刃232、234とが、互いに向き合い、互いに噛み合うように、同期して回転駆動される。
【0094】
より具体的には、図15に示すように、第1及び第2のロール22、23の間に送られてくるシート3に対し、第1の折目付け用刃232と、第1の刃受け部221とが噛み合う。図示しないが、同様に第2の折目付け用刃234と第2の刃受け部223、第1の折目付け用刃222と第1の刃受け部231、第2の折目付け用刃224と第2の刃受け部233も同様に噛み合う。
【0095】
第1及び第2のロール22、23は、矢印R03、R04の方向へ同期回転するから、シート3が送られる。従って、第1の折目付け用刃232と、第2の折目付け用刃234と、第1の折目付け用刃222と、第2の折目付け用刃224とが、シート3の表裏両面に接触し、山折り折り目、及び、谷折り折り目が付される。
【0096】
第1の折目付け用刃232と、第2の折目付け用刃234と、第1の折目付け用刃222、及び、第2の折目付け用刃224は、第1及び第2のロール22、23のそれぞれにおいて、円筒状基体の外周面に備えられているから、第1及び第2のロール22、23の外周面の円周方向、及び、軸方向の2方向を利用して、押型を最適なパターンで形成できる。
【0097】
より具体的には、第1の折り目付け刃222、232は、シート3に対し、図1及び図2において示したような、第1の山折り用折り目P11〜P14、及び、第1の谷折り用折り目V11〜V13を付する。また、第2の折目付け用刃224、234は、シート3に対し、第2の山折り用折り目P21、及び、第2の谷折り用折り目V21を付する。
【0098】
また、図10に示したように、第1のロール22、及び、第2のロール23を組み合わせた場合、第1のロール22の第2の折目付け用刃224と、第2のロール23の第1の折り目付用刃232との間には間隔△G31が生じ、第2のロール23の第2の折目付け用刃234と、第1のロール22の第1の折り目付用刃222との間には間隔△G32が生じる。従って、間隔△G31、△G32に相当する長さで、シート3に折り目のない領域が発生する。このため、シート3の破損を防止することができる。
【0099】
さらに、第1及び第2刃受け部221、223、231、233は、弾性体235を含み、相手方となる押型に備えられた第1及び第2の折り目付け刃222、224、232、234を受ける。このため、例えば、図16に示すように、第1のロール22の押型を構成する第1及び第2の折り目付け刃222、224、232、234を、第2のロール23の型を構成する第1及び第2の刃受け部221、223、231、233の弾性体235により受け、刃の損傷を回避しつつ、必要な折り目を確実に付することができる。
【0100】
また、弾性体235の幅が溝幅に対応することになるので、溝幅を適切に選択することにより、第1及び第2のロール22、23の回転位置ずれを、溝内の弾性体235の幅によって吸収することができる。
【0101】
更に、第1及び第2のロール22、23のそれぞれは、シート供給装置10から供給されるシート3を両面側から挟み込みプレスして、押型により、シート3に山折り用折り目と、谷折り用折り目とを付与する。従って、平板状プレスの場合と異なって、シート3に対し、山折り用折り目、及び、谷折り用折り目を、高速で付与することができる。
【0102】
また、平板状プレスと異なって、円筒状基体の外周面に押型を有する第1及び第2のロール22、23を利用したことにより、シート3に対するプレス面が線状となるので、小さいプレス圧で、極め大きななプレス効果を実現し、鮮明な山折り用折り目、及び、谷折り用折り目を付することができる。
【0103】
しかも、第1及び第2のロール22、23のそれぞれは、シート3を両面側から挟み込みプレスするので、山折り用折り目、及び、谷折り用折り目が、シート3の両面側に付されることになる。
【0104】
このため、後工程において、山折り用折り目、及び、谷折り用折り目に沿って、シート3を容易、かつ、確実に折ることができるようになる。
【0105】
(3)折り工程
折り目付け工程の終了したシート3は、図17に示すように、ニップロ−ラ242によって、折り装置30に送り込まれ、折り工程が実行される。
【0106】
折り装置30は、折り目付け装置20から送り出されたシート3を受け、シート3を第1の山折り用折り目P11〜P14、及び、第1の谷折り用折り目V11〜V13に沿って折り、かつ、送り出す。この工程でも、シート3の端部等を検出し、その検出信号に基づいて、所定のシーケンス制御を行うことができる。
【0107】
折り工程では、まず、図18に示すように、ニップロ−ラ242によって、折り装置30に導入されたシート3は、先端部が、ベルト搬送装置34の無端状のベルト341に設けられた複数の突片342の1つに接触する。シート3の先端部が突片342に接触しつつ、なおニップローラ242により送られ続けているから、シート3は、第1の山折り用折り目P11〜P14のうち、送り方向側に一番近い場所、例えば、第1の山折り用折り目P11の部分で撓んで、若しくは、折れ曲がって持ち上がる。この間、ベルト搬送装置34のベルト341は、停止したままである。
【0108】
次に、図19に示すように、持ち上がったシート3の第1の山折り用折り目P11の両側を、第2の挟圧装置33で挟み込んで、強く折り曲げる。
【0109】
次に、図20に示すように、第2の挟圧装置33のシート3に対する挟み込みを解除する。解除した後、ベルト341を回転駆動し、第1の山折り用折り目P11の部分を移送する。所定距離移送した後、ベルト341の回転駆動を停止する。
【0110】
シート3は、ニップローラ242により更に搬送され、第1の山折り用折り目P11〜P14とは反対側の第1の谷折り用折り目V11〜V13のうち、送り方向側に一番近い場所、例えば、第1の谷折り用折り目V11が撓む、若しくは、折れ曲がる。
【0111】
次に、図21に示すように、シート3の第1の谷折り用折り目V11の部分の両側を、第1の挟圧装置32で挟み込んで、強く折り曲げる。シート3は、ニップローラ242により更に搬送されるので、シート3は、次の第1の山折り用折り目P12の部分で、撓み、若しくは、折れ曲がる。
【0112】
次に、図22に示すように、第1の挟圧装置32のシート3に対する挟み込みを解除した後、シート3の第1の山折り用折り目P12の部分を、第2の挟圧装置33で両側から挟み込んで、強く折り曲げる。
【0113】
上述した図18乃至図22に示す工程を、必要なだけ順次繰り返して、シート3を、折り目に沿って、強く折り曲げる。ニップローラ242と、第1の挟圧装置32と、第2の挟圧装置33と、ベルト搬送装置34とのそれぞれは、上に述べたシーケンス制御が行われるように、周知の技術によって自動制御される。
【0114】
図18乃至図22に示す工程を経ることにより、第1の山折り用折り目P11〜P14、及び、第1の谷折り用折り目V11〜V13の全ての折り目を折り曲げたシート3は、図23に示すように、ベルト搬送装置34より、搬送される。
【0115】
次に、図24に示すように、折り曲げられて搬送されたシート3は、ストッパ35に接触する。シート3の端部がストッパ35に接触しても、ベルト搬送装置34は停止せず、突片342に安置されたままシート3は搬送されるから、第1の山折り用折り目P11〜P14、及び、第1の谷折り用折り目V11〜V13に従って、シート3は更に収縮する。
【0116】
そして、シート3が適当に収縮し得るだけ搬送された時点で、持ち上げ装置39が回転駆動し、シート3を下方からすくい上げる。すくい上げられたシート3は、ガイド36により姿勢が整えられ、図24、図25に示すように、プレス部37と受け部38との間に導入される。
【0117】
図24及び図25を参照すると、隙間B1にシート3が挿入され、頂点371には第2の谷折り用折り目V21が、頂点372には第2の山折り用折り目P21が、頂点373には第2の谷折り用折り目V21が、それぞれ位置決めされている。また、頂点371〜頂点372、及び、頂点372〜頂点373間の距離は、図1を参照して説明したシート3の第1〜第5のセクションS31〜S35に適合するようにして予め設定される。
【0118】
図示していないが、この後、プレス部37と、受け部38が凹凸嵌め合いし、シート3に予め設けられた、第2の谷折り用折り目V21と、第2の山折り用折り目P21とを、折り曲げる。その結果、ここまでの工程により、シート3に予め設けられた第1の山折り用折り目P11〜P14と、第1の谷折り用折り目V11〜V13と、第2の山折り用折り目P21と、第2の谷折り用折り目V21との全ての折り曲げが完了する。
【0119】
次に、図27に示すように、図25及び図24に示す工程により折り曲げられたシート3は、更に回転する持ち上げ装置39により受け部38から排出される。プレス部37、持ち上げ装置39のそれぞれの動きは、シーケンス制御によって、自動的に順次に制御される。
【0120】
(4)畳み工程
折り装置30から送り出されたシートは、畳み装置40に送り込まれ、さらに山折り用折り目、及び、谷折り用折り目に沿って扁平状に畳む。
【0121】
まず、図28に示すように、畳み装置40は、折り装置30により折り曲げられたシート3を受ける。シート3は、第1の搬送装置42のベルト421に備えられた2つの凸状ガイド422の間に配置され、第2の搬送装置43のベルト431に備えられた2つの凸状ガイド432の間に配置される。さらに、ガイド装置44のチェーンベルト440に備えられた2つのガイド棒441の間に配置される。
【0122】
次に、図29、図30に示すように、シート3は、第1の搬送装置42、第2の搬送装置43及びガイド装置44によって搬送されながら、第1の搬送装置42及び第2の搬送装置43による搬送路の絞り込みに応じて、徐々に折り畳まれる。
【0123】
最後に、畳み装置40の出口側では、ベルト421とベルト431との間がせばまると共に、ロール420bとロール420bとは垂直な姿勢で隣接するから、ベルト421、431により搬送されるシート3は、ロール420bと430bとにより両側から圧迫され、扁平状にたたまれる。折り畳まれたシート3は、受け装置50を構成する受け箱52によって受けられる。
【0124】
上述した一連の作業は、シーケンス制御回路によって、自動的に順次に行なわれるから、本発明によれば、多重折りの自動化を実現することができる。
【0125】
以上、好ましい実施例を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば、種々の変形態様を採り得ることは自明である。
【0126】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、多重折りの自動化を実現し得るシート折り畳み装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るシートの平面図である。
【図2】図1に示したシートの折り畳み方法を説明する図である。
【図3】本発明に係るシート折り畳み装置の構成を概略的に示す側面図である。
【図4】図3に示したシート折り畳み装置の平面図である。
【図5】本発明に含まれる折り目付け装置の第2のロールの正面図である。
【図6】図5に示した第2のロールの側面図である。
【図7】図5及び図6に示した第2のロール23の表面を、平面状に展開した図である。
【図8】本発明に係る第1及び第2のロールの組合わせ構造を示す一部破断正面図である。
【図9】図8に図示した組合わせ構造の一部拡大断面図である。
【図10】図8に示した第1及び第2のロールの折り目付け用刃の相対関係を示す展開図である。
【図11】本発明に係る折り装置の一部拡大断面図である。
【図12】本発明に係る畳み装置の平面図である。
【図13】本発明に係る折り畳み装置を用いたシート折り畳み工程を説明する図である。
【図14】図13に示す工程に続く工程を示す図である。
【図15】図14に示す工程において、第1及び第2のロールの動作を説明する一部拡大断面図である。
【図16】図15の工程のさらに詳細な一部拡大断面図である。
【図17】図14乃至16に示す工程に続く工程を示す図である。
【図18】図17に示す工程に続く工程を示す図である。
【図19】図18に示す工程に続く工程を示す図である。
【図20】図19に示す工程に続く工程を示す図である。
【図21】図20に示す工程に続く工程を示す図である。
【図22】図21に示す工程に続く工程を示す図である。
【図23】図22に示す工程に続く工程を示す図である。
【図24】図23に示す工程に続く工程を示す図である。
【図25】図24に示す工程に続く工程を示す図である。
【図26】図25の工程のさらに詳細な一部拡大断面図である。
【図27】図25及び図26に示す工程に続く工程を示す図である。
【図28】図27に続く工程に関し、シートと畳み装置との平面図である。
【図29】図28に示す工程に続く工程を示す平面図である。
【図30】図29に示す工程に続く工程に関し、さらに詳細に説明する一部拡大正面図である。
【符号の説明】
3 シート
10 シート供給装置
20 折り目付け装置
22 第1のロール
23 第2のロール
30 折り装置
40 畳み装置
50 シート受け装置
【発明の属する技術分野】
本発明は、シート折り畳み装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば、多重折りされた地図等の製品を得る場合、予め用意されたシートに、手作業で折り線を付け、次に折り線に沿って手で折るのが、伝統的な手法であった。このため、折り作業が極めて煩雑で、長時間を要し、製品のコスト高を招いていた。
【0003】
それ故、この分野では、長い間、シートの多重折りを自動化することが望まれていた。しかし、自動化は技術的に極めて困難で、これまで成功した例はなかった。供給されたシートに対して、従来の手作業に代えて、折り目を付ける工程、その後に折り目に沿って折る工程、更にその後に畳み込む工程等の何れをとっても、薄く、曲がり易いシートを対象とするものであるために、その機械化及び自動化が極めて困難である。
【0004】
この点は、例えば、特開2001−278538号公報において、シートに山折り用折り目、及び、谷折り用折り目を付するプレス手段を開示するに留まり、プレス手段によって山折り用折り目、及び、谷折り用折り目を付した後、その折り目に沿って折る工程、その後の畳み込む工程等の機械化手段については、全く開示するところがないことからも首肯し得るところである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、多重折りの自動化を実現し得るシート折り畳み装置を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するため、本発明に係るシート折り畳み装置は、シート供給装置と、折り目付け装置と、折り装置と、畳み装置とを含む。
【0007】
前記シート供給装置は、シートを一枚毎に送り出す。前記折り目付け装置は、第1のロールと、第2のロールとを含んでいる。前記第1及び第2のロールのそれぞれは、円筒状基体の外周面に押型を有し、互いに同期して回転し、前記シート供給装置から送り出された前記シートを両面側から挟み込みプレスして、前記押型により、前記シートに山折り用折り目と、谷折り用折り目とを付与し、かつ、送り出す。
【0008】
前記折り装置は、前記折り目付け装置から送り出された前記シートを受け、前記シートを、前記山折り用折り目、及び、前記谷折り用折り目に沿って折り、かつ、送り出す。
【0009】
前記畳み装置は、前記折り装置から送り出された前記シートを、前記山折り用折り目、及び、前記谷折り用折り目に沿って扁平状に畳む。
【0010】
前記シート供給装置、前記折り目付け装置、前記折り装置及び前記畳み装置は、一連のシート搬送路に設けられている。
【0011】
上述したように、本発明に係るシート折り畳み装置において、シート供給装置は、シートを一枚毎に送り出す。従って、シート供給装置以降のステージでは、シートの一枚毎に、必要な処理がなされることになる。
【0012】
本発明に係るシート折り畳み装置は、折り目付け装置を含んでおり、折り目付け装置は、第1のロールと、第2のロールとを含んでいる。第1及び第2のロールのそれぞれは、シート供給装置から供給されるシートを両面側から挟み込むので、シート供給装置からは、予め、第1のロールと、第2のロールとの間に向けられた搬送路を通して、直線的にシートを供給すれば足りる。このため、シート供給装置から折り目付け装置に対して、シートを自動的に供給し、第1のロールと、第2のロールとの間で、折り目付けを自動的に実行することができる。
【0013】
第1及び第2のロールのそれぞれは、円筒状基体の外周面に押型を有し、シート供給装置から供給されるシートを両面側から挟み込みプレスして、押型により、シートに山折り用折り目と、谷折り用折り目とを付与する。従って、平板状プレスの場合と異なって、シートに対し、山折り用折り目、及び、谷折り用折り目を、高速で付与することができる。
【0014】
また、平板状プレスと異なって、円筒状基体の外周面に押型を有する第1及び第2のロールを利用したことにより、シートに対するプレス面が線状となる。このため、小さいプレス圧で、極めて大きなプレス効果を実現し、鮮明な山折り用折り目、及び、谷折り用折り目を付することができる。
【0015】
しかも、第1及び第2のロールのそれぞれは、シートを両面側から挟み込みプレスするので、山折り用折り目、及び、谷折り用折り目が、シートの両面側に付されることになる。このため、後工程において、山折り用折り目、及び、谷折り用折り目に沿って、シートを容易、かつ、確実に折ることができるようになる。
【0016】
シートに対しては、予め定まった所定の位置に、山折り用折り目、及び、谷折り用折り目を付する必要があるが、シートの先端位置と、第1及び第2のロールの回転位置とを検出し、両者が常に一定の位置関係を保つようにすることは、現在の検出及び制御技術から見て、容易である。例えば、シート供給装置と、折り目付け装置との間に搬送装置を設け、搬送装置により、シートの位置検出及び送り制御を実行することができる。これにより、シートの予め定まった所定の位置に山折り用折り目、及び、谷折り用折り目を、確実に付することができる。
【0017】
押型は、第1及び第2のロールのそれぞれにおいて、円筒状基体の外周面に備えられているから、第1及び第2のロールの外周面の円周方向、及び、軸方向の2方向を利用して、押型を、最適なパターンで形成できる。
【0018】
折り装置は、折り目付け装置から送り出されたシートを受け、シートを山折り用折り目、及び、谷折り用折り目に沿って折り、かつ、送り出す。山折り用折り目、及び、谷折り用折り目が、シートの両面側に付されているから、折り装置では、山折り用折り目、及び、谷折り用折り目に沿って、シートを容易、かつ、確実に折ることができる。
【0019】
畳み装置は、折り装置から送り出されたシートを、山折り用折り目、及び、谷折り用折り目に沿って扁平状に畳む。
【0020】
本発明に係るシート折り畳み装置では、シート供給装置、折り目付け装置、折り装置及び畳み装置は、一連のシート搬送路に設けられている。従って、シートは、一連のシート搬送路において、各装置による処理を受けることになるので、多重折りの自動化を実現し得る。
【0021】
好ましくは、折り目付け装置に含まれる第1及び第2のロールのそれぞれに設けられた押型は、シートに対し、第1の山折り用折り目と、第2の山折り用折り目と、第1の谷折り用折り目と、第2の谷折り用折り目とを付与する。
【0022】
第1の山折り用折り目と、第1の谷折り用折り目は、互いに間隔を隔てて平行に付される。第2の山折り用折り目、及び、第2の谷折り用折り目は、第1の山折り用折り目、及び、第1の谷折り用折り目の間にある。この折り目付けによれば、第1の山折り用折り目、及び、第1の谷折り用折り目に沿ってシートを折り畳み、更に、その折り畳み方向と直交する方向において、第2の山折り用折り目、及び、第2の谷折り用折り目に沿って折り畳むことができる。
【0023】
第2の山折り用折り目は、少なくとも第1の谷折り用折り目とは不連続であり、第2の谷折り用折り目は、少なくとも前記第1の山折り用折り目とは不連続である。この折り目付けによれば、第2の山折り用折り目と、第1の谷折り用折り目との間における折り目付け破損を、両者間の不連続部分によって回避し得る。
【0024】
第2の谷折り用折り目は、少なくとも第1の山折り用折り目とは不連続である。この折り目付けによれば、第2の谷折り用折り目と、第1の山折り用折り目との間における折り目付け破損を、両者間の不連続部分によって回避し得る。
【0025】
折り目付け装置に含まれる第1及び第2のロールのそれぞれに設けられた押型は、第1の折目付け用刃と、第2の折目付け用刃と、刃受け部とを含むことができる。
【0026】
第1の折り目付け刃は、複数であって、それぞれは、円筒状基体の外周面に互いに間隔を隔てて設けられている。この第1の折り目付け刃によれば、シートに対し、第1の山折り用折り目、及び、第1の谷折り用折り目を付することができる。
【0027】
第2の折目付け用刃は、複数であって、それぞれは、間隔を隔てて配置され、隣接する第1の折り目付け刃の間において、第1の折り目付け刃と直交する方向に延びている。この第2の折り目付け刃によれば、シートに対し、第2の山折り用折り目、及び、第2の谷折り用折り目を付することができる。
【0028】
刃受け部は、ドラム外周に設けられた溝内に、弾性体を挿入して構成され、相手方となる型に備えられた第1及び第2の折り目付け刃を受ける。この構成によれば、例えば、第1のロールの型を構成する第1及び第2の折り目付け刃を、第2のロールの型を構成する刃受け部の弾性体により受け、刃の損傷を回避しつつ、必要な折り目を、確実に付することができる。また、弾性体の幅が溝幅に対応することになるので、溝幅を適切に選択することにより、第1及び第2のロールの回転位置ずれを、溝内の弾性体の幅によって吸収することができる。
【0029】
折り装置は、第1の挟圧装置と、第2の挟圧装置とを含むことができる。第1の挟圧装置は、シートの上方に配置され、シートを挟み込んでシートに山折りを付する。第2の挟圧装置は、シートの下方に配置され、シートを挟み込んでシートに谷折りを付する。これにより、折り目付け装置によって付された山折り用折り目、及び、谷折り用折り目に沿って、シートを確実に折ることができる。
【0030】
折り装置は、更に、ベルト搬送装置を含むことができる。ベルト搬送装置は無端状のベルトを含んでいる。さらに、ベルトは、表面に所定の間隔で付設された複数の突片を有し、一方向に回転駆動され、シートの先端部及び谷折りを突片間で支持し、かつ、一方向に搬送する。これにより、シートを、ベルト搬送装置により、山折り及び谷折りのワンステップ毎に移動させながら、折り目付け装置によって付された山折り用折り目、及び、谷折り用折り目に沿って、シートを確実に折ることができる。
【0031】
畳み装置は、シートの搬送路を構成し、搬送路は入口側で広く、出口側で狭くなる構成とすることができる。この構成によれば、シートを搬送しながら、折り畳むことができるので、折り畳み処理の効率が極めて高くなる。
【0032】
本発明の他の目的、構成及び利点については、添付図面を参照し、更に具体的に説明する。添付図面は、単なる例示にすぎない。
【0033】
【発明の実施の形態】
1.シートについて
(1)シートの折り目構造
図1は本発明に係るシート折り畳み装置で得ようとするシートの平面図を示している。シート3には、第1の山折り用折り目P11〜P14、及び、第1の谷折り用折り目V11〜V13が、交互に形成されている。
【0034】
第1の山折り用折り目P11〜P14、及び、第1の谷折り用折り目V11〜V13は、シート3の表面及び裏面に付された加工痕である。即ち、機械的な手段によって付された凹部、凸部、またはそれらの組み合わせ等でなる。筆記具等の手段によって描かれたものではない。
【0035】
第1の山折り用折り目P11〜P14、及び、第1の谷折り用折り目V11〜V13は、その長さ方向L03に直交する方向に延びるジグザグパターンになっている。
【0036】
より具体的には、第1の山折り用折り目P11〜P14、及び、第1の谷折り用折り目V11〜V13は、長さ方向L03を基準にして、1秒以上15度以下の角度α01、α02で、ジグザグに連なる第1のセクションS31〜第5のセクションS35によって構成されている。
【0037】
角度α01、α02は、主として、シート3の厚みに応じて設定される。更に、折り返し数、折り返し間隔等を考慮するとよい。シート3は、天然植物繊維、天然動物繊維、化学繊維またはそれらの組み合わせ等によって得られたもので、具体的には、折り畳み地図、折り畳み広告等が含まれる。
【0038】
更に、図示されたシート3は、第2の山折り用折り目P21と、第2の谷折り用折り目V21とを有している。第2の山折り用折り目P21、及び、第2の谷折り用折り目V21は、第1の山折り用折り目P11〜P14、及び、第1の谷折り用折り目V11〜V13の間に備えられている。
【0039】
第2の山折り用折り目P21は、第1の山折り用折り目P11〜P14に連続し、第1の谷折り用折り目V11〜V13とは不連続である。第2の谷折り用折り目V21は、第1の谷折り用折り目V11〜V13に連続し、第1の山折り用折り目P11〜P14とは不連続である。
【0040】
具体的には、第2の山折り用折り目P21は、ジグザグパターンを構成する各セクションS31〜S35の境界において、第1の山折り用折り目P11〜P14に連続し、第1の谷折り用折り目V11〜V13とは、間隔△G1を隔てている。第2の谷折り用折り目V21は、ジグザグパターンを構成する各セクションS31〜S35の境界において、第1の谷折り用折り目V11〜V13と連続し、第1の山折り用折り目P11〜P14とは、間隔△G2を隔てている。
【0041】
(2)シート折り畳み方法
図2(a)〜(c)は、図1に示したシートの折り畳み方法を説明する図である。この折り畳み方法は、本発明に係るシート折り畳み装置による基本的な折り畳みプロセスを含んでおり、本発明に係るシート折り畳み装置の動作の理解に資する。
【0042】
まず、図2(a)、(b)に示すように、第1の山折り用折り目P11〜P14、及び、第1の谷折り用折り目V11〜V13の配置方向の両側から、矢印F21、F22で示す方向に押圧力を加え、第1の山折り用折り目P11〜P14、及び、第1の谷折り用折り目V11〜V13の部分で、シート3を交互に折り曲げる。シート3の表面及び裏面には、第1の山折り用折り目P11〜P14、及び、第1の谷折り用折り目V11〜V13が付されているので、シート3を、表面及び裏面で折り曲げる操作が極めて容易になる。
【0043】
この後、更に、図2(c)に示すように、第1の山折り用折り目P11〜P14、及び、第1の谷折り用折り目V11〜V13の長さ方向L03に直交する矢印F31、F32で示す方向に押圧力を加える。図1に示されたシート3は、第2の山折り用折り目P21と、第2の谷折り用折り目V21とを有するから、第2の山折り用折り目P21と、第2の谷折り用折り目V21の部分で折り曲げ操作、及び、折り畳み操作が極めて容易になる。これにより、シート3は、第1の山折り用折り目P11〜P14、及び、第1の谷折り用折り目V11〜V13の長さ方向L03と直交する方向に折り曲げられ、折り畳まれる。
【0044】
第1の山折り用折り目P11〜P14、及び、第1の谷折り用折り目V11〜V13は、その長さ方向L03に沿い、ジグザグパターンとなっているので、折り畳んだ場合に重なるシート3の厚みを、ジグザグの角度α01、α02(図1参照)によって吸収し、確実に折り畳むことができる。
【0045】
しかも、第2の山折り用折り目P21は、第1の山折り用折り目P11〜P14に連続し、第1の谷折り用折り目V11〜V13とは不連続であり、第2の谷折り用折り目V21は、第1の谷折り用折り目V11〜V13に連続し、第1の山折り用折り目P11〜P14とは不連続であるから、各セクションS31〜S35の境界において、シート3が破損するのを回避することができる。
【0046】
2.シート折り畳み装置
次に、図1に示したシート、及び、図2に示した折り畳み方法を実現する本発明に係るシート折り畳み装置を説明する。
【0047】
図3は本発明に係るシート折り畳み装置の構成を概略的に示す図、図4は図3に示したシート折り畳み装置の平面図である。図示されたシート折り畳み装置は、シート供給装置10と、折り目付け装置20と、折り装置30と、畳み装置40とを含む。シート供給装置10、折り目付け装置20、折り装置30及び畳み装置40は、一連のシート搬送路に設けられている。
【0048】
図示では、畳み装置40の後に、受け装置50が備えられている。受け装置50は、折り畳まれたシートを受ける受け箱52を有する。以下、各構成装置の構造について説明する。
【0049】
(1)シート供給装置10
図3及び図4に図示したシート供給装置10は、シート収納部12と、シート吸引装置13と、シート送りベルト14及びシート送りローラ151を含む。シート供給装置10は、シート3を一枚毎に送り出す。
【0050】
より具体的には、シート収納部12の内部には、多数のシート3が集積されており、その表面のシート3をシート吸引装置13で吸引し、シート送りベルト14、及び、シート送りローラ151により送り出す。このような紙送り機構は周知である。
【0051】
シート吸引装置13は、減圧吸引方式(真空吸引方式)になるもので、シート3の両側に2つ備えられている。シート送りベルト14は、シート3の幅に応じて、例えば間隔を隔てて、複数設けられていることが好ましい。複数のシート送りベルト14は、共通駆動軸によって同期駆動される。
【0052】
シート送りローラ151は、シート3の幅に応じて、例えば、間隔を隔てて複数設けられていることが好ましい。複数のシート送りローラ151は共通駆動軸によって同時に駆動される。シート送りローラ151は、図示しないシート端検出センサとともに、搬送装置を構成する。この搬送装置により、シート3の位置を検出し、シート送りローラ151による送り制御を実行し、シート3の先端位置が、第1及び第2のロール22、23の回転位置に対して、常に一定の位置関係を保つように制御することができる。
【0053】
(2)折り目付け装置20
折り目付け装置20は、第1のロール22と、第2のロール23とを含む。第1及び第2のロール22、23の前後には、シートを送るニップローラ241、242が備えられる。ニップローラ241、242は、シート3の幅に応じて、間隔を隔てて複数設けられていることが好ましい。複数のニップローラ241、242は、共通駆動軸によって同時に駆動される。
【0054】
第1及び第2のロール22、23のそれぞれは、円筒状基体の外周面に押型を有し、互いに同期して回転し、シート供給装置10から供給されるシートを両面側から挟み込みプレスする。前記プレスにより、第1及び第2のロール22、23のそれぞれに設けられた押型は、シートに対し山折り用折り目、及び、谷折り用折り目を付与し、かつ、送り出す。シートに付与される山折り用折り目、及び、谷折り用折り目は、図1に示したようなものである。
【0055】
図5は本発明に係る折り目付け装置を構成する第2のロールの正面図、図6は図5に示した第2のロールの側面図、図7は図5及び図6に示した第2のロール23の表面を、平面状に展開した図である。図示は省略するが、第1のロール22も同様の表面構造を有する。
【0056】
図示された第2のロール23は、第1の折目付け用刃232と、第2の折目付け用刃234と、第1の刃受け部231と、第2の刃受け部233とによって構成される押型を含む。
【0057】
第1の折目付け用刃232は、複数であって、それぞれは、第2のロール23のロール軸230方向に沿って、互いに間隔を隔てたジグザグパターンになっている。
【0058】
第1の刃受け部231は、複数であって、それぞれは、隣り合う第1の折目付け用刃232の間の中間位置に配置され、第2のロール23のロール軸230の方向に沿うジグザグパターンになっている。
【0059】
第1の折目付け用刃232、及び、第1の刃受け部231のジグザグパターンは、図1乃び図2に示したシート3の第1の山折り用折り目P11〜P14、又は、第1の谷折り用折り目V11〜V13のパターンと一致する。従って、第1の折目付け用刃232は、第2のロール23のロール軸230の駆動方向R03を基準にして、1秒以上15度以下の角度α01、α02で、ジグザグを繰り返す。
【0060】
第2の折目付け用刃234は、複数であって、隣接する第1の折目付け用刃232の間において、第1の折目付け用刃232と直交する第2のロール23の駆動方向R03に沿って延びる。第2の折目付け用刃234の複数は、外周面において、互いに間隔を隔てて設けられている。第2の折目付け用刃234のパターンは、図1乃び図2に示したシート3の第2の山折り用折り目P21、又は、第2の谷折り用折り目V21のパターンと一致する。
【0061】
第2の折目付け用刃234は、第1の折目付け用刃232に連続し、第1の刃受け部231とは不連続である。第2の刃受け部233は、第1の刃受け部231に連続し、第1の折目付け用刃232とは不連続である。
【0062】
具体的には、第2の折目付け用刃234は、ジグザグパターンを構成する各境界において、第1の折目付け用刃232に連続し、第1の刃受け部231とは、間隔△G31を隔てている。第2の刃受け部233は、ジグザグパターンを構成する各境界において、第1の刃受け部231と連続し、第1の折目付け用刃232とは、間隔△G32を隔てている。
【0063】
図8は第1及び第2のロールの組合わせ構造を示す正面図、図9は図8に図示した組合わせ構造の一部拡大断面図である。本発明に係る折り目付け装置20の実施例において、第1及び第2のロール22、23は、図8の示すように上下垂直に組合わせて用いられる。
【0064】
図9を参照すると、第1の刃受け部221、223は、弾性体235を含み、相手方となる押型に備えられた第2の折り目付け刃232、234を受ける。より具体的には、第1のロール22に備えられた第1の刃受け部221は、弾性体235によって、第2のロール23に備えられた第1の折り目付け刃232を受ける。また、第1のロール22に備えられた第2の刃受け部223は、弾性体235によって、第2のロール23に備えられた第2の折り目付け刃234を受ける。
【0065】
図示は省略するが、同様に、第2のロール23に備えられた第1の刃受け部231は、弾性体235によって、第1のロール23に備えられた第1の折り目付け刃222を受ける。また、第2のロール22に備えられた第2の刃受け部233は、弾性体235によって、第1のロール22に備えられた第1の折り目付け刃224を受ける。
【0066】
図10は、図8に示した第1及び第2のロールの折り目付け用刃の相対関係を示す展開図である。図7を参照して説明したように、第2のロール23において、第2の折目付け用刃234は、第1の折目付け用刃232に連続し、第1の刃受け部231とは不連続である。第2の刃受け部233は、第1の刃受け部231に連続し、第1の折目付け用刃232とは不連続である。
【0067】
同様に、第1のロール22において、第2の折目付け用刃224は、第1の折目付け用刃222に連続し、第1の刃受け部221とは不連続である。第2の刃受け部223は、第1の刃受け部221に連続し、第1の折目付け用刃22とは不連続である。
【0068】
従って、第1のロール22と、第2のロール23とを組み合わせた場合、図10に示すように、第1のロール22の第2の折目付け用刃224と、第2のロール23の第1の折り目付用刃232との間に間隔△G31が生じ、第2のロール23の第2の折目付け用刃234と、第1のロール22の第1の折り目付用刃222との間に間隔△G32が生じる。
【0069】
更に、図示する第1及び第2のロールの組合わせ構造において、第1及び第2のロール22及び23は、ロール軸230と、第2の歯車250と、第1の歯車260と、軸受け部270と、プーリ280とを含む。
【0070】
より具体的には、第2のロール23はロール軸230を有し、ロール軸230の一端は軸受け部270に支持され、他端は第2の歯車250を含む。
【0071】
第1のロール22はロール軸230を有し、ロール軸230の一端は軸受け部270に支持され、他端は第1の歯車260とを含む。
【0072】
更に、第1のロール22は、プーリ280を含む。プーリ280と、第1の歯車260とは結合している。図示しないが、プーリ280は、ベルト等によりモータ等の駆動源によって回転駆動される。従って、第2の歯車250は、第1の歯車260と結合し、第1及び第2のロール22、23とは同期回転する。
【0073】
(3)折り装置30
再び、図3及び図4を参照して説明する。図3及び図4に図示された折り装置30は、折り目付け装置20から送り出されたシートを受け、シートを山折り用折り目、及び、谷折り用折り目に沿って折り、かつ、送り出す。折り装置30は、基本的には、図2(a)、(b)に示した工程を実行する。
【0074】
シートの両面側には、山折り用折り目、及び、谷折り用折り目が付されているから、折り装置30では、上述した折り目に沿って、シートを容易、かつ、確実に折ることができる。
【0075】
図示する折り装置30は、第1の挟圧装置33と、第2の挟圧装置32とを含んでいる。第1の挟圧装置33及び第2の挟圧装置32は、図1の各セクションS31〜S35毎に、間隔を隔てて備えることが好ましい。
【0076】
第1の挟圧装置33は、シート搬送路の上側に配置され、シートを挟み込み、シートを山折り用折り目に沿って折り曲げる。第2の挟圧装置32は、シート搬送路の下方に配置され、シートを挟み込み、シートを谷折り用折り目に沿って折り曲げる。これにより、折り目付け装置20によって付された山折り用折り目、及び、谷折り用折り目に沿って、シートを確実に折ることができる。
【0077】
折り装置30は、更に、ベルト搬送装置34を含む。ベルト搬送装置34により、シートを山折り、及び、谷折りのワンステップ毎に移動させる。ベルト搬送装置34も、図1の各セクションS31〜S35毎に、間隔を隔てて備えることが好ましい。
【0078】
折り装置30は、更に、ストッパ35と、ガイド36と、プレス部37と、受け部38と、持ち上げ装置39とを含んでいる。ストッパ35はベルト搬送装置34によって送られてくるシートを受けるもので、シートを受け端縁が、例えば、円弧状等の傾斜縁となっている。ガイド36は、ベルト搬送装置34からプレス部37及び受け部38の間に、シートを案内する。
【0079】
図11は、プレス部37と、受け部38との構造を示す一部拡大断面図である。プレス部37は、波形の板状部材でなり、受け部38の上に間隔を隔てて配置されている。受け部38は、先端が頂点となるようなくさび状の形状を持ち、2枚1組が間隔を隔てて配置されている。2枚1組の受け部38、38は、頂点が互いに向き合い、頂点間の間隔がプレス部37の谷部と対向している。
【0080】
実施例において、2枚1組の受け部38は、複数組設けられ、各組は間隔を隔てて配置されている。各組の間隔は、プレス部37の山部と対向している。プレス部37と、受け部38との間に生じる波形(凹凸)の空間は、図1の各セクションS31〜S35に対応する。
【0081】
持ち上げ装置39は、回転腕を有しており、その回転によって、ストッパ35に当接していたシートを、プレス部37と受け部38との間に送り込む。
【0082】
(4)畳み装置40
畳み装置40は、折り装置30から送り出されたシートを、山折り用折り目、及び、谷折り用折り目に沿って扁平状に畳む。畳み装置40は、基本的には、図2(c)に示した工程を実行する。畳み装置40は、シート3の搬送路を構成し、搬送路は入口側で広く、出口側で狭くなる構成とすることができる。この構成によれば、シートを搬送しながら、折り畳むことができるので、折り畳み処理の効率が極めて高くなる。
【0083】
図12は、畳み装置40の拡大平面図である。図示実施例において、畳み装置40は、第1の搬送装置42と、第2の搬送装置のベルト43と、ガイド装置44とを有する。第1の搬送装置42は、ベルト421をローラ420a、420bによって駆動する。ベルト421は表面に複数の突状ガイド422を互いに間隔をおいて突設した構造を有する。隣接する突状ガイド422の間の間隔は、シートの幅に対応している。
【0084】
第2の搬送装置43は、ベルト431をローラ430a、430bによって駆動する。ベルト431は、表面に複数の突状ガイド432を互いに間隔をおいて突設した構造を有する。隣接する突状ガイド432の間の間隔は、シートの幅に対応している。ベルト421、431は、入口側で広く、出口側で狭くなる配置となっている。
【0085】
ガイド装置44は、第1の搬送装置42と、第2の搬送装置43との間に配置されている。ガイド装置44は、チェーンベルト440に、複数のガイド棒441を間隔をおいて設けた構造である。隣接するガイド棒441の相互に生じる間隔は、隣接する突状ガイド422の間の間隔、及び、隣接する突状ガイド432の間の間隔と一致している。また、ガイド棒441、突状ガイド422及び突状ガイド432は、シート移送方向で見て、同一位置にある。
【0086】
3.動作
次に図13乃至図30を参照して、本発明に係る折り畳み装置を用いたシート折り畳み工程を説明する。折り畳み装置の動作説明は、各ブロック毎に分けて順次行なう。
【0087】
(1)シート供給工程
まず、図13に示すように、シート供給装置10は、シート3を、折り目付け装置20に向けて、一枚毎に送り出す。より具体的には、シート収納部12の内部には、多数のシート3が集積されており、その表面のシート3をシート吸引装置13で吸引し、シート送りベルト14、及び、シート送りローラ151により送り出す。従って、シート供給装置10の以降のステージでは、シート3の一枚毎に、必要な処理がなされることになる。このような紙送り機構は周知である。
【0088】
上述した構造によると、シート供給装置10からは、予め、第1のロール22と、第2のロール23との間に向けられた搬送路を通して、直線的にシート3を供給すれば足りる。このため、シート供給装置10から折り目付け装置20に対して、シート3を自動的に供給し、第1のロール22と、第2のロール23との間で、折り目付けを自動的に実行する。
【0089】
(2)折り目付け工程
次に、図14に示すように、シート供給装置10から送り出されたシート3は、折り目付け装置20に供給され、折り目付け工程が実行される。折り目付け装置20は、第1のロール22と、第2のロール23とを含む。第1及び第2のロール22、23の前後には、シートを送るニップローラ241、242が備えられており、図13に示す工程によりシート供給装置10により搬送されたシート3は、折り目付け装置20のニップローラ241により送られて、第1及び第2のロール22、23のそれぞれの間を通過し、更にニップローラ242により、折り装置30に向けて、一枚毎に送り出される。
【0090】
実際の工程では、シート3の端部等をセンサで検出し、その検出位置信号により、シート3の所定位置でプレスが始まるように、第1及び第2のロール22、23の回転動作を制御する必要がある。このような制御は、周知の制御技術によって容易に実現できる。
【0091】
第1及び第2のロール22、23のそれぞれは、円筒状基体の外周面に押型を有し、互いに同期して回転し、シート供給装置10から供給されるシートを両面側から挟み込みプレスする。プレスにより、第1及び第2のロール22、23のそれぞれに設けられた押型は、シート3に対し折り目を付与し、かつ、送り出す。シート3に対する押型による折り目は、図1に示したようなものである。
【0092】
折り目付け工程の詳細については、更に、図15、図16を参照して説明する。図15は示す折り目付け工程における第1及び第2のロール22、23の動作を説明する一部拡大側面図、図16は図15の工程のさらに詳細な一部拡大断面図である。
【0093】
図15に示すように、第1及び第2のロール22、23のそれぞれは、第1及び第2の刃受け部221、223、及び、第1及び第2の折目付け用刃222、224と、第1及び第2の刃受け部231、233、及び、第1及び第2の折目付け用刃232、234とが、互いに向き合い、互いに噛み合うように、同期して回転駆動される。
【0094】
より具体的には、図15に示すように、第1及び第2のロール22、23の間に送られてくるシート3に対し、第1の折目付け用刃232と、第1の刃受け部221とが噛み合う。図示しないが、同様に第2の折目付け用刃234と第2の刃受け部223、第1の折目付け用刃222と第1の刃受け部231、第2の折目付け用刃224と第2の刃受け部233も同様に噛み合う。
【0095】
第1及び第2のロール22、23は、矢印R03、R04の方向へ同期回転するから、シート3が送られる。従って、第1の折目付け用刃232と、第2の折目付け用刃234と、第1の折目付け用刃222と、第2の折目付け用刃224とが、シート3の表裏両面に接触し、山折り折り目、及び、谷折り折り目が付される。
【0096】
第1の折目付け用刃232と、第2の折目付け用刃234と、第1の折目付け用刃222、及び、第2の折目付け用刃224は、第1及び第2のロール22、23のそれぞれにおいて、円筒状基体の外周面に備えられているから、第1及び第2のロール22、23の外周面の円周方向、及び、軸方向の2方向を利用して、押型を最適なパターンで形成できる。
【0097】
より具体的には、第1の折り目付け刃222、232は、シート3に対し、図1及び図2において示したような、第1の山折り用折り目P11〜P14、及び、第1の谷折り用折り目V11〜V13を付する。また、第2の折目付け用刃224、234は、シート3に対し、第2の山折り用折り目P21、及び、第2の谷折り用折り目V21を付する。
【0098】
また、図10に示したように、第1のロール22、及び、第2のロール23を組み合わせた場合、第1のロール22の第2の折目付け用刃224と、第2のロール23の第1の折り目付用刃232との間には間隔△G31が生じ、第2のロール23の第2の折目付け用刃234と、第1のロール22の第1の折り目付用刃222との間には間隔△G32が生じる。従って、間隔△G31、△G32に相当する長さで、シート3に折り目のない領域が発生する。このため、シート3の破損を防止することができる。
【0099】
さらに、第1及び第2刃受け部221、223、231、233は、弾性体235を含み、相手方となる押型に備えられた第1及び第2の折り目付け刃222、224、232、234を受ける。このため、例えば、図16に示すように、第1のロール22の押型を構成する第1及び第2の折り目付け刃222、224、232、234を、第2のロール23の型を構成する第1及び第2の刃受け部221、223、231、233の弾性体235により受け、刃の損傷を回避しつつ、必要な折り目を確実に付することができる。
【0100】
また、弾性体235の幅が溝幅に対応することになるので、溝幅を適切に選択することにより、第1及び第2のロール22、23の回転位置ずれを、溝内の弾性体235の幅によって吸収することができる。
【0101】
更に、第1及び第2のロール22、23のそれぞれは、シート供給装置10から供給されるシート3を両面側から挟み込みプレスして、押型により、シート3に山折り用折り目と、谷折り用折り目とを付与する。従って、平板状プレスの場合と異なって、シート3に対し、山折り用折り目、及び、谷折り用折り目を、高速で付与することができる。
【0102】
また、平板状プレスと異なって、円筒状基体の外周面に押型を有する第1及び第2のロール22、23を利用したことにより、シート3に対するプレス面が線状となるので、小さいプレス圧で、極め大きななプレス効果を実現し、鮮明な山折り用折り目、及び、谷折り用折り目を付することができる。
【0103】
しかも、第1及び第2のロール22、23のそれぞれは、シート3を両面側から挟み込みプレスするので、山折り用折り目、及び、谷折り用折り目が、シート3の両面側に付されることになる。
【0104】
このため、後工程において、山折り用折り目、及び、谷折り用折り目に沿って、シート3を容易、かつ、確実に折ることができるようになる。
【0105】
(3)折り工程
折り目付け工程の終了したシート3は、図17に示すように、ニップロ−ラ242によって、折り装置30に送り込まれ、折り工程が実行される。
【0106】
折り装置30は、折り目付け装置20から送り出されたシート3を受け、シート3を第1の山折り用折り目P11〜P14、及び、第1の谷折り用折り目V11〜V13に沿って折り、かつ、送り出す。この工程でも、シート3の端部等を検出し、その検出信号に基づいて、所定のシーケンス制御を行うことができる。
【0107】
折り工程では、まず、図18に示すように、ニップロ−ラ242によって、折り装置30に導入されたシート3は、先端部が、ベルト搬送装置34の無端状のベルト341に設けられた複数の突片342の1つに接触する。シート3の先端部が突片342に接触しつつ、なおニップローラ242により送られ続けているから、シート3は、第1の山折り用折り目P11〜P14のうち、送り方向側に一番近い場所、例えば、第1の山折り用折り目P11の部分で撓んで、若しくは、折れ曲がって持ち上がる。この間、ベルト搬送装置34のベルト341は、停止したままである。
【0108】
次に、図19に示すように、持ち上がったシート3の第1の山折り用折り目P11の両側を、第2の挟圧装置33で挟み込んで、強く折り曲げる。
【0109】
次に、図20に示すように、第2の挟圧装置33のシート3に対する挟み込みを解除する。解除した後、ベルト341を回転駆動し、第1の山折り用折り目P11の部分を移送する。所定距離移送した後、ベルト341の回転駆動を停止する。
【0110】
シート3は、ニップローラ242により更に搬送され、第1の山折り用折り目P11〜P14とは反対側の第1の谷折り用折り目V11〜V13のうち、送り方向側に一番近い場所、例えば、第1の谷折り用折り目V11が撓む、若しくは、折れ曲がる。
【0111】
次に、図21に示すように、シート3の第1の谷折り用折り目V11の部分の両側を、第1の挟圧装置32で挟み込んで、強く折り曲げる。シート3は、ニップローラ242により更に搬送されるので、シート3は、次の第1の山折り用折り目P12の部分で、撓み、若しくは、折れ曲がる。
【0112】
次に、図22に示すように、第1の挟圧装置32のシート3に対する挟み込みを解除した後、シート3の第1の山折り用折り目P12の部分を、第2の挟圧装置33で両側から挟み込んで、強く折り曲げる。
【0113】
上述した図18乃至図22に示す工程を、必要なだけ順次繰り返して、シート3を、折り目に沿って、強く折り曲げる。ニップローラ242と、第1の挟圧装置32と、第2の挟圧装置33と、ベルト搬送装置34とのそれぞれは、上に述べたシーケンス制御が行われるように、周知の技術によって自動制御される。
【0114】
図18乃至図22に示す工程を経ることにより、第1の山折り用折り目P11〜P14、及び、第1の谷折り用折り目V11〜V13の全ての折り目を折り曲げたシート3は、図23に示すように、ベルト搬送装置34より、搬送される。
【0115】
次に、図24に示すように、折り曲げられて搬送されたシート3は、ストッパ35に接触する。シート3の端部がストッパ35に接触しても、ベルト搬送装置34は停止せず、突片342に安置されたままシート3は搬送されるから、第1の山折り用折り目P11〜P14、及び、第1の谷折り用折り目V11〜V13に従って、シート3は更に収縮する。
【0116】
そして、シート3が適当に収縮し得るだけ搬送された時点で、持ち上げ装置39が回転駆動し、シート3を下方からすくい上げる。すくい上げられたシート3は、ガイド36により姿勢が整えられ、図24、図25に示すように、プレス部37と受け部38との間に導入される。
【0117】
図24及び図25を参照すると、隙間B1にシート3が挿入され、頂点371には第2の谷折り用折り目V21が、頂点372には第2の山折り用折り目P21が、頂点373には第2の谷折り用折り目V21が、それぞれ位置決めされている。また、頂点371〜頂点372、及び、頂点372〜頂点373間の距離は、図1を参照して説明したシート3の第1〜第5のセクションS31〜S35に適合するようにして予め設定される。
【0118】
図示していないが、この後、プレス部37と、受け部38が凹凸嵌め合いし、シート3に予め設けられた、第2の谷折り用折り目V21と、第2の山折り用折り目P21とを、折り曲げる。その結果、ここまでの工程により、シート3に予め設けられた第1の山折り用折り目P11〜P14と、第1の谷折り用折り目V11〜V13と、第2の山折り用折り目P21と、第2の谷折り用折り目V21との全ての折り曲げが完了する。
【0119】
次に、図27に示すように、図25及び図24に示す工程により折り曲げられたシート3は、更に回転する持ち上げ装置39により受け部38から排出される。プレス部37、持ち上げ装置39のそれぞれの動きは、シーケンス制御によって、自動的に順次に制御される。
【0120】
(4)畳み工程
折り装置30から送り出されたシートは、畳み装置40に送り込まれ、さらに山折り用折り目、及び、谷折り用折り目に沿って扁平状に畳む。
【0121】
まず、図28に示すように、畳み装置40は、折り装置30により折り曲げられたシート3を受ける。シート3は、第1の搬送装置42のベルト421に備えられた2つの凸状ガイド422の間に配置され、第2の搬送装置43のベルト431に備えられた2つの凸状ガイド432の間に配置される。さらに、ガイド装置44のチェーンベルト440に備えられた2つのガイド棒441の間に配置される。
【0122】
次に、図29、図30に示すように、シート3は、第1の搬送装置42、第2の搬送装置43及びガイド装置44によって搬送されながら、第1の搬送装置42及び第2の搬送装置43による搬送路の絞り込みに応じて、徐々に折り畳まれる。
【0123】
最後に、畳み装置40の出口側では、ベルト421とベルト431との間がせばまると共に、ロール420bとロール420bとは垂直な姿勢で隣接するから、ベルト421、431により搬送されるシート3は、ロール420bと430bとにより両側から圧迫され、扁平状にたたまれる。折り畳まれたシート3は、受け装置50を構成する受け箱52によって受けられる。
【0124】
上述した一連の作業は、シーケンス制御回路によって、自動的に順次に行なわれるから、本発明によれば、多重折りの自動化を実現することができる。
【0125】
以上、好ましい実施例を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば、種々の変形態様を採り得ることは自明である。
【0126】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、多重折りの自動化を実現し得るシート折り畳み装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るシートの平面図である。
【図2】図1に示したシートの折り畳み方法を説明する図である。
【図3】本発明に係るシート折り畳み装置の構成を概略的に示す側面図である。
【図4】図3に示したシート折り畳み装置の平面図である。
【図5】本発明に含まれる折り目付け装置の第2のロールの正面図である。
【図6】図5に示した第2のロールの側面図である。
【図7】図5及び図6に示した第2のロール23の表面を、平面状に展開した図である。
【図8】本発明に係る第1及び第2のロールの組合わせ構造を示す一部破断正面図である。
【図9】図8に図示した組合わせ構造の一部拡大断面図である。
【図10】図8に示した第1及び第2のロールの折り目付け用刃の相対関係を示す展開図である。
【図11】本発明に係る折り装置の一部拡大断面図である。
【図12】本発明に係る畳み装置の平面図である。
【図13】本発明に係る折り畳み装置を用いたシート折り畳み工程を説明する図である。
【図14】図13に示す工程に続く工程を示す図である。
【図15】図14に示す工程において、第1及び第2のロールの動作を説明する一部拡大断面図である。
【図16】図15の工程のさらに詳細な一部拡大断面図である。
【図17】図14乃至16に示す工程に続く工程を示す図である。
【図18】図17に示す工程に続く工程を示す図である。
【図19】図18に示す工程に続く工程を示す図である。
【図20】図19に示す工程に続く工程を示す図である。
【図21】図20に示す工程に続く工程を示す図である。
【図22】図21に示す工程に続く工程を示す図である。
【図23】図22に示す工程に続く工程を示す図である。
【図24】図23に示す工程に続く工程を示す図である。
【図25】図24に示す工程に続く工程を示す図である。
【図26】図25の工程のさらに詳細な一部拡大断面図である。
【図27】図25及び図26に示す工程に続く工程を示す図である。
【図28】図27に続く工程に関し、シートと畳み装置との平面図である。
【図29】図28に示す工程に続く工程を示す平面図である。
【図30】図29に示す工程に続く工程に関し、さらに詳細に説明する一部拡大正面図である。
【符号の説明】
3 シート
10 シート供給装置
20 折り目付け装置
22 第1のロール
23 第2のロール
30 折り装置
40 畳み装置
50 シート受け装置
Claims (9)
- シート供給装置と、折り目付け装置と、折り装置と、畳み装置とを含むシート折り畳み装置であって、
前記シート供給装置は、シートを一枚毎に送り出すものであり、
前記折り目付け装置は、第1のロールと、第2のロールとを含んでおり、
前記第1及び第2のロールのそれぞれは、円筒状基体の外周面に押型を有し、互いに同期して回転し、前記シート供給装置から送り出された前記シートを両面側から挟み込みプレスして、前記押型により、前記シートに山折り用折り目と、谷折り用折り目とを付与し、かつ、送り出すものであり、
前記折り装置は、前記折り目付け装置から送り出された前記シートを受け、前記シートを、前記山折り用折り目、及び、前記谷折り用折り目に沿って折り、かつ、送り出すものであり、
前記畳み装置は、前記折り装置から送り出された前記シートを、前記山折り用折り目、及び、前記谷折り用折り目に沿って扁平状に畳むものであり、
前記シート供給装置、前記折り目付け装置、前記折り装置、及び、前記畳み装置は、一連のシート搬送路に設けられている
シート折り畳み装置。 - 請求項1に記載されたシート折り畳み装置であって、
前記第1及び第2のロールのそれぞれに設けられた前記押型は、前記シートに対し、第1の山折り用折り目と、第2の山折り用折り目と、第1の谷折り用折り目と、第2の谷折り用折り目とを付与するものであり、
前記第1の山折り用折り目と、前記第1の谷折り用折り目は、互いに間隔を隔てて平行に付され、
前記第2の山折り用折り目、及び、前記第2の谷折り用折り目は、前記第1の山折り用折り目、及び、前記第1の谷折り用折り目との間にあり、
前記第2の山折り用折り目は、少なくとも前記第1の谷折り用折り目とは不連続であり、
前記第2の谷折り用折り目は、少なくとも前記第1の山折り用折り目とは不連続である
シート折り畳み装置。 - 請求項2に記載されたシート折り畳み装置であって、
前記押型は、第1の折目付け用刃と、第2の折目付け用刃と、刃受け部とを含んでおり、
前記第1の折り目付け刃は、複数であって、それぞれは、前記外周面に互いに間隔を隔てて設けられており、
前記第2の折目付け用刃は、複数であって、隣接する前記第1の折り目付け刃の間において、前記第1の折り目付け刃と直交する方向に延び、前記外周面に互いに間隔を隔てて設けられており、
前記刃受け部は、前記外周面に設けられた溝内に、弾性体を挿入して構成され、相手方となる型に備えられた前記第1及び第2の折り目付け刃を受ける
シート折り畳み装置。 - 請求項1乃至3の何れかに記載されたシート折り畳み装置であって、
前記折り装置は、第1の挟圧装置と、第2の挟圧装置とを含んでおり、
前記第1の挟圧装置は、前記シートの上方に配置され、前記シートを挟み込んで前記シートに山折りを付するものであり、
前記第2の挟圧装置は、前記シートの下方に配置され、前記シートを挟み込んで前記シートに谷折りを付するものである
シート折り畳み装置。 - 請求項4に記載されたシート折り畳み装置であって、
前記折り装置は、更に、ベルト搬送装置を含み、
前記ベルト搬送装置は、無端状のベルトを含んでおり、
前記ベルトは、表面に所定の間隔で付設された複数の突片を有し、一方向に回転駆動され、前記シートの先端部及び前記谷折りを前記突片間で支持し、かつ、一方向に搬送する
シート折り畳み装置。 - 請求項1乃至5の何れかに記載されたシート折り畳み装置であって、
前記畳み装置は、前記シートの搬送路を構成し、前記搬送路は入口側で広く、出口側で狭くなる
シート折り畳み装置。 - 第1のロールと、第2のロールとを含み、シートに折り目を付する折り目付け装置であって、
前記第1及び第2のロールのそれぞれは、円筒状基体の外周面に押型を有し、互いに同期して回転し、前記シート供給装置から供給される前記シートを両面側から挟み込みプレスして、前記押型により、前記シートに山折り用折り目と、谷折り用折り目とを付するものであり、
前記押型は、第1の折目付け用刃と、第2の折目付け用刃と、刃受け部とを含んでおり、
前記第1の折り目付け刃は、複数であって、それぞれは、前記外周面に互いに間隔を隔てて設けられており、
前記第2の折目付け用刃は、複数であって、それぞれは、前記外周面に互いに間隔を隔てて設けられ、隣接する前記第1の折り目付け刃の間において、前記第1の折り目付け刃と直交する方向に延び、一端が隣接する前記第1の折り目付け刃の一方に実質的に連なり、他端が隣接する前記第1の折り目付け刃の他方とは不連続であり、
前記刃受け部は、前記外周面に設けられた溝内に、弾性体を充填して構成され、相手方となる型に備えられた前記第1及び第2の折り目付け刃を受ける
折り目付け装置。 - 第1の挟圧装置と、第2の挟圧装置とを含み、山折り用折り目、及び、記谷折り用折り目の付されたシートを、前記山折り用折り目、及び、前記谷折り用折り目に沿って折る折り装置であって、
前記第1の挟圧装置は、前記シートの上方に配置され、前記シートを挟み込んで山折りを付するものであり、
前記第2の挟圧装置は、前記シートの下方に配置され、前記シートを挟み込んで谷折りを付するものである
折り装置。 - 円筒状基体の外周面に押型を有し、シートに前記押し型による折り目を付する型であって、
前記押型は、第1の折目付け用刃と、第2の折目付け用刃と、刃受け部とを含んでおり、
前記第1の折り目付け刃は、複数であって、それぞれは、前記外周面に互いに間隔を隔てて設けられており、
前記第2の折目付け用刃は、複数であって、それぞれは、前記外周面に互いに間隔を隔てて設けられ、隣接する前記第1の折り目付け刃の間において、前記第1の折り目付け刃と直交する方向に延び、一端が隣接する前記第1の折り目付け刃の一方に実質的に連なり、他端が隣接する前記第1の折り目付け刃の他方とは不連続であり、
前記刃受け部は、ドラム外周に設けられた溝内に、弾性体を充填して構成され、相手方となる型に備えられた前記第1及び第2の折り目付け刃を受ける
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