JP2005096986A - シート折り加工装置、及び、折り畳みシートの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】紙や樹脂シート等をミウラ折りで折り畳むシート折り加工装置を、シンプルな構成によって実現できるようにする。
【解決手段】一対の上型２１と下型２２とからなる折り型２を用い、上型２１と下型２２との間にシートを挟んだ状態で折り型２を折り畳むことによってシートに折り目２を形成する。上型２１及び下型２２は、平行四辺形の複数の平板部と、隣り合う平板部を連結するヒンジ部とによって構成され、複数の平板部は、直交Ｘ−Ｙ平面におけるＸ方向には底辺が一直線をなすように並べられ、かつ、Ｙ方向には隣り合う平板部の斜辺が連続しかつ互いに異なる方向に傾くよう並べられた二重波型可展構造を有するので、シートに形成される折り目は、いわゆるミウラ折りの折り目となる。
【選択図】図１

Description

本発明は、紙や樹脂シート等のシートを折り畳むシート折り加工装置、及び、折り畳みシートの製造方法に関する。

紙や樹脂シートを折り畳む際の折り方として、いわゆるミウラ折りが知られている。ミウラ折りの基本的構成は、特公昭５０−１１６８３号に「二重波型可展構造」として開示されている。
この折り方は、対角線上の両隅を引き離すことで畳んだ状態から容易に展開できる、折り目が重ならないため折り畳んだときの厚みが比較的薄い、開閉時に特定の折り目に力が集中しないため折り目部分の耐久性が高まる等、多くの利点を有する。このため、折り畳んだ状態で市販される地図をはじめとして広い分野で活用されている。

従来、ミウラ折りで紙を折る加工は、折り目を付けるべき箇所に筋を付けてから、この筋を目安にして手作業で紙を折る、といった手順で行われていた。これは、ミウラ折りの折り目が非常に複雑であり、機械化が困難であったためである。
この問題を解決するため、近年、ミウラ折りの折り加工を機械化した折り込み装置が提案された（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００３−２３８０２７号公報

特許文献１に開示された折り込み装置は、折り目が形成されていない紙に対し、谷折りの折り目を付けるべき箇所に折り歯をあてがった上、折り歯と折り歯の間隔を狭めて折り歯によって紙を挟み、折り畳むものである。

特許文献１に開示された折り込み装置は、折り目の数に応じた折り歯を備えていなければならないが、ミウラ折りの折り目は、折り目がジグザグに連続する箇所や谷折り目と山折り目が交互に連なった箇所を含む複雑な構造を有するので、上記折り込み装置は多数の折り歯を複雑に配置した構成になる。このため、上記折り込み装置は部品点数が多く複雑なものとなり、製造コストが高く、また、動作の高速化や高精度の制御が難しいという問題があった。

そこで、本発明の目的は、紙や樹脂シート等をミウラ折りで折り畳むシート折り加工装置を、シンプルな構成によって実現できるようにすることである。
また、本発明の別の目的は、上記の折り加工を高速に実行することが可能なシート折り加工装置を提供することである。
さらに、本発明の別の目的は、上記の折り加工を高い精度で実行することが可能なシート折り加工装置を提供することである。

上記課題を解決するため、本発明は次のような特徴を備えている。なお、次に示す説明中、括弧書きにより実施の形態に対応する構成を一例として示す。符号等は、後述する図面参照符号等である。

本発明のシート折り加工装置は、重ね合わせることが可能な一対の上型（２１）と下型（２２）とからなる折り型（２）を備え、前記上型及び前記下型は、平行四辺形の複数の平板部（例えば、コマ２０１又は小コマ２０２）と、隣り合う前記平板部を連結するヒンジ部（２０８）とによって構成され、前記複数の平板部は、直交Ｘ−Ｙ平面におけるＸ方向には底辺が一直線をなすように並べられ、かつ、Ｙ方向には隣り合う前記平板部の斜辺が連続しかつ互いに異なる方向に傾くよう並べられており、前記折り型の上型及び下型のいずれか一方若しくは両方は、当該上型又は下型の前記Ｙ方向中央又はその近傍の位置において、前記Ｘ方向端部の前記平板部から突出する支持部（２２１ａ，２２１ｂ）を有し、前記折り型の上型と下型との間に前記シートを挟んだ状態で、前記折り型を前記支持部を介して支持しながら折り畳むことによって前記シートに折り目を形成することを特徴とする。

また、本発明のシート折り加工装置は、前記折り型の上型及び下型のいずれか一方若しくは両方が、当該上型又は下型の前記Ｙ方向端部近傍の位置において、前記Ｘ方向端部の前記平板部から突出するＹ方向強制部（例えば、曲がり強制用支持部２２３ａ，２２３ｂ）を有し、前記折り型を折り畳む際に、前記支持部を介して前記折り型に対して前記直交Ｘ−Ｙ平面におけるＸ方向の力を加え、前記Ｙ方向強制部を介して前記Ｙ方向の力を加えることを特徴とする。

また、本発明のシート折り加工装置は、前記上型及び前記下型における前記Ｘ方向端部に位置する平板部（例えば、小コマ２０２）が、前記Ｘ方向の長さが他の前記平板部の半分に形成されたことを特徴とする。

また、本発明のシート折り加工装置は、前記折り型の上型及び下型のいずれか一方若しくは両方が、当該上型又は下型の前記Ｙ方向端部に位置する前記平板部から突出する突起（例えば、保持用突起２２４）を有し、前記折り型を折り畳む際に、前記直交Ｘ−Ｙ平面におけるＹ方向の力を前記突起を介して加えることを特徴とする。

また、本発明のシート折り加工装置は、前記上型及び前記下型が、前記平板部とほぼ相似形の複数の金属板（例えば、ステンレス板２０６）と、複数の前記金属板に跨って前記金属板の表面を被覆する樹脂製フィルム（例えば、ＰＰフィルム２０７）とによって構成されることを特徴とする。

また、本発明のシート折り加工装置は、前記上型及び前記下型が、いずれも、前記Ｘ方向に偶数個の前記平板部が並び、かつ、前記Ｙ方向に奇数個の前記平板部が並ぶよう構成されたことを特徴とする。

また、本発明のシート折り加工装置は、前記下型が、前記Ｙ方向端部に位置する前記平板部から突出するＹ方向強制支持部（例えば、保持用突起２２４）を備え、前記Ｙ方向強制支持部は、前記Ｙ方向に延びるＹ方向直線部を有するものであって、前記Ｙ方向直線部に当接する棒状部材（例えば、Ｙ方向強制バー１３４）によって前記下型を下方から支持することを特徴とする。

また、本発明のシート折り加工装置において、前記下型が備える前記Ｙ方向強制支持部を、前記Ｙ方向直線部の基端側から前記Ｘ方向に延びるＸ方向直線部とを有するものとして、前記折り型を折り畳む際に、前記棒状部材を前記Ｙ方向強制支持部の前記Ｘ方向直線部に当接させて前記Ｙ方向の力を加える構成としても良い。

さらに、本発明のシート折り加工装置において、前記折り型を折り畳む際に、隣り合う前記Ｙ方向強制支持部の間に上方からガイド部材（例えば、ガイドピン１２１）を挿入し、当該ガイド部材によって前記Ｙ方向強制支持部に対して前記Ｘ方向の力を加える構成としても良い。

また、このシート折り加工装置において、前記ガイド部材を、前記折り型の前記Ｘ方向における収縮に合わせて収縮するパンタグラフ機構（例えば、パンタグラフ１２３）により支持する構成としても良い。

本発明のシート折り加工装置は、前記折り型を折り畳む際に、突き上げ部材（例えば、突き上げピン１３２）により前記折り型の前記ヒンジ部を下方から押し上げることを特徴とする。

本発明のシート折り加工装置は、前記折り型を折り畳む際に、押圧部材（例えば、ウエイト１２２）によって前記上型に対して上方から押圧力を加えることを特徴とする。

また、本発明のシート折り加工装置において、前記押圧部材の先端に、前記上型と接触する押圧板（１２４）が回転自在に配設された構成としても良い。

また、本発明のシート折り加工装置において、前記押圧部材を、前記折り型の前記Ｘ方向における収縮に合わせて収縮するパンタグラフ機構（例えば、パンタグラフ１２３）によって支持する構成としても良い。

また、本発明のシート折り加工装置において、前記折り型を折り畳む際に前記パンタグラフ機構を所定のタイミングで上昇させる構成としても良い。

また、本発明のシート折り加工装置は、前記折り目が形成された前記シートを前記折り目に従って折り畳んで押圧力を加える畳み機（１４）をさらに備え、前記畳み機は、前記シートに形成された前記折り目のうち前記Ｘ方向に沿って延びる複数の前記折り目に対し、当該折り目が谷折りとなる側から各々当接する複数のブレード（１４１ａ，１４１ｂ，１４１ｃ）と、前記複数のブレードを、前記シートを折り畳みながら互いに近接するよう移動させる溝カム機構（例えば、溝カム１４２ａ，１４２ｂ，１４２ｃ、ブレード台座１４３、及びブレード支持バー１４４）とを備えることを特徴とする。

また、本発明のシート折り加工装置は、前記折り目が形成された前記シートを、折り畳まれた状態で圧縮するプレス機（１５）をさらに備えることを特徴とする。

また、本発明の折り畳みシートの製造方法は、重ね合わせることが可能な一対の上型と下型とからなる折り型を用い、前記上型及び前記下型は、平行四辺形の複数の平板部と、隣り合う前記平板部を連結するヒンジ部とによって構成され、前記複数の平板部は、直交Ｘ−Ｙ平面におけるＸ方向には底辺が一直線をなすように並べられ、かつ、Ｙ方向には隣り合う前記平板部の斜辺が連続しかつ互いに異なる方向に傾くよう並べられており、前記折り型の上型及び下型のいずれか一方若しくは両方は、当該上型又は下型の前記Ｙ方向中央又はその近傍の位置において、前記Ｘ方向端部の前記平板部から突出する支持部を有し、前記折り型の上型と下型との間に前記シートを挟んだ状態で、前記折り型を前記支持部を介して支持しながら折り畳むことによって前記シートに折り目を形成することを特徴とする。

本発明によれば、ミウラ折りの折り方である二重波型可展構造を有する折り型を用い、折り型の上型と下型とによってシートを挟んだ状態で折り型を折り畳むことによって、シートをミウラ折りの折り方で折り畳むことができるので、複雑な折り目を有するミウラ折りを、非常にシンプルな構成によって実現できる。また、サイズや折り目の密度が異なる複数の折り型を用意しておくことによって、様々なサイズのシートを折り畳むことが可能であり、また、折り目の密度を変えることも容易である。
さらに、本発明によれば、上型及び下型のいずれか一方若しくは両方に、Ｙ方向の中央または近傍において突出する支持部を設け、折り型を折り畳む際には、この支持部を介して折り型を支持する。折り型は二重波型可展構造を有するため、折り畳む際に複雑に変形する。従って、折り型を強く支持することによって折り型の自然な変形を妨げてしまった場合、折り型に過大な負荷が加わり、折り型の耐久性が損なわれる恐れがある。他方、折り型を確実に支持しておかないと、シートに美しい折り目を形成することができず、高い精度で折り畳むことも困難である。本発明は、Ｙ方向の中央または近傍に設けられた支持部が、折り型を折り畳む過程においてほぼ直線状に移動することにより、折り型を折り畳む過程において折り型の自然な変形を妨げることなく折り型を確実に支持することができるので、シートに美しい折り目を形成し、高い精度で折り加工を施すことができる。また、折り型を支持する機構をシンプルなものとすることができ、さらに、折り加工の高速化を容易に実現することができる。

また、本発明のシート折り加工装置によれば、折り型の上型及び下型のいずれか一方若しくは両方が、当該上型又は下型のＹ方向端部近傍の位置において、Ｘ方向端部の平板部から突出するＹ方向強制部を有し、折り型を折り畳む際に、支持部を介して折り型に対して直交Ｘ−Ｙ平面におけるＸ方向の力を加え、Ｙ方向強制部を介してＹ方向の力を加えるので、折り型を折り畳む動作中、折り型に余分な負荷を与えることなく折り型を確実に保持することができる。

また、本発明のシート折り加工装置によれば、上型及び下型におけるＸ方向端部に位置する平板部のＸ方向の長さが、他の平板部の半分になっているため、折り型を折り畳む動作中、支持部の位置が常に折り型の高さ方向中央に位置する。このため、折り型を折り畳む際に、最も適切かつ無駄の無い位置で折り型に力を加えることができ、折り型に余分な負荷を与えることなくスムーズに折り畳むことができる。

また、本発明のシート折り加工装置は、折り型の上型及び下型のいずれか一方若しくは両方が、当該上型又は下型のＹ方向端部に位置する平板部から突出する突起を有し、折り型を折り畳む際に、直交Ｘ−Ｙ平面におけるＹ方向の力を突起を介して加えるので、折り型に余分な負荷を与えることなくスムーズに折り型を折り畳むことができる。

また、本発明のシート折り加工装置における上型及び下型は、平板部とほぼ相似形の複数の金属板と、複数の金属板に跨って金属板の表面を被覆する樹脂製フィルムとによって構成されるので、耐久性に富み、かつ、シートに確実な折り目を形成することができる。

また、本発明のシート折り加工装置における上型及び下型は、いずれも、Ｘ方向に偶数個の平板部が並び、かつ、Ｙ方向に奇数個の平板部が並ぶよう構成されたものであるから、折り型を折り畳む動作中、Ｘ方向においてほぼ左右対称に変形し、スムーズに折り畳むことができる。また、上型及び下型の平板部のうち、Ｘ方向及びＹ方向において奇数個の平板部を覆うようにシートを載せて折り型を折り畳んだ場合、シートに形成される折り目は、Ｘ方向及びＹ方向に奇数個の平板部が並んだものとなる。このような折り目は、折り畳み動作及び展開動作が最も容易で有用性に富む形状である。このように、本発明のシート折り加工装置によれば、最も取り扱いに優れた折り目を形成することができる。

また、本発明のシート折り加工装置は、下型が、Ｙ方向端部に位置する平板部から突出するＹ方向強制支持部を備え、Ｙ方向強制支持部は、Ｙ方向に延びるＹ方向直線部を有するものであって、Ｙ方向直線部に当接する棒状部材によって下型を下方から支持するので、折り型を折り畳む際、及びその前後において、折り型に余分な負荷を加えることなく折り型を確実に支持することができる。

また、このシート折り加工装置において、下型が備えるＹ方向強制支持部を、Ｙ方向直線部の基端側からＸ方向に延びるＸ方向直線部とを有するものとして、折り型を折り畳む際に、棒状部材をＹ方向強制支持部のＸ方向直線部に当接させてＹ方向の力を加える構成とした場合、折り型を下方から支持する棒状部材によって、折り型を確実に支持しつつ折り型を折り畳むことができる。これにより、少数の部品によって、複雑な形状を有する折り型を確実に折り畳むことができるので、装置の低コスト化と折り加工の高速化を実現できる。

さらに、本発明のシート折り加工装置において、折り型を折り畳む際に、隣り合うＹ方向強制支持部の間に上方からガイド部材を挿入し、当該ガイド部材によってＹ方向強制支持部に対してＸ方向の力を加える構成とした場合、折り型のＹ方向最端部に対してＸ方向の力を加えることができるので、折り型を、ゆがみなく正確に折り畳むことができ、高い精度でシートに折り目を形成することができる。

また、このシート折り加工装置において、ガイド部材を、折り型のＸ方向における収縮に合わせて収縮するパンタグラフ機構により支持する構成とした場合、パンタグラフ機構の収縮動作によってガイド部材をＸ方向に移動させることで、Ｙ方向強制支持部に対してＸ方向の力を加えることができる。これにより、ガイド部材の動作を正確に制御することができ、より高い精度でシートに折り目を形成することができる。

また、本発明のシート折り加工装置は、折り型を折り畳む際に、突き上げ部材によって折り型のヒンジ部を下方から押し上げてヒンジ部をわずかに屈曲させるので、折り型の全てのヒンジ部が望ましい方向に屈曲する。これにより、一部のヒンジ部が屈曲しないまま折り型が折り畳まれて折り目の形成が不完全になるという不具合を完全に防止することができ、高い精度で確実に、シートに折り目を形成できる。

また、本発明のシート折り加工装置は、折り型を折り畳む際に、押圧部材によって上型に対して上方から押圧力を加えるので、シートの弾性により上型が持ち上がるという不具合を完全に防止できる。このため、シートの折り目を完全な形で形成することができ、高い精度で確実に、シートに折り目を形成できる。

また、このシート折り加工装置において、押圧部材の先端に上型と接触する押圧板が回転自在に配設された構成とした場合、押圧部材を、折り畳み動作中における折り型の複雑な動きに完全に追従させることができるので、折り型の変形を阻害することなく、すなわち折り型に余分な負荷を与えることなく、適切に上方から押圧することができる。

また、このシート折り加工装置において、押圧部材を、折り型のＸ方向における収縮に合わせて収縮するパンタグラフ機構によって支持する構成とした場合、パンタグラフ機構の収縮動作によって押圧部材をＸ方向に移動させることで、押圧部材を、折り畳み動作中における折り型の複雑な動きに完全に追従させることができ、折り型に余分な負荷を与えることなく、より適切に上方から押圧することができる。

また、本発明のシート折り加工装置において、折り型を折り畳む際にパンタグラフ機構を所定のタイミングで上昇させる構成とした場合、パンタグラフ機構を上昇させることによってガイド部材及び押圧部材のいずれか一方または両方を、速やかに折り型から離隔させることができる。これにより、折り型が密に折り畳まれた状態で、ガイド部材や押圧部材によって折り型に不要な力が加わったり、折り型の変形を妨げたりするのを防止でき、折り型に余分な負荷を与えることなく高い精度で折り目を形成できる。

また、本発明のシート折り加工装置は、シートに形成された折り目のうちＸ方向に沿って延びる複数の折り目に対し、当該折り目が谷折りとなる側から各々当接する複数のブレードと、複数のブレードを、シートを折り畳みながら互いに近接するよう移動させる溝カム機構とを備えた畳み機により、折り目が形成されたシートを折り目に従って折り畳んで押圧力を加えるので、より強い折り目をシートに形成できる。また、折り目に対して谷折りとなる側からブレードを当接させることにより、折り目の幅を広げることなく折り目を強化することができるので、折り畳み及び展開が容易な折り畳みシートを製造することができる。

また、本発明のシート折り加工装置は、プレス機によって、折り目が形成されたシートを、折り畳まれた状態で圧縮するので、シートに形成された折り目を非常に強く、容易に消失しないものとすることができる。

なお、シートとは、紙、不織布、樹脂コーティング等の加工が施された紙、合成樹脂製の樹脂シート等を含む薄板状材料を指し、折り曲げによって破断しない程度の柔軟性を有し、折り癖を保持可能なものであれば良い。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
本実施の形態では、まず、本発明を適用したシート折り加工の最適な例として、折り型２を用いた折り加工について説明する。

本発明を適用した折り加工は、図１に示すように、一対の上型２１と下型２２とで構成される折り型２を用いてシート１６を折り畳むことで、シート１６に折り目を形成する。
上型２１及び下型２２は、平面に展開可能な略長方形の型である。
なお、以下の説明においては、上型２１及び下型２２の長辺方向をＸ方向、上型２１及び下型２２の短辺方向をＹ方向とする。

上型２１及び下型２２には、いずれも、ミウラ折りに従って折り曲げ可能な折り目が付けられている。上型２１と下型２２の折り目は同じ構造となっており、上型２１と下型２２とは、折り目を合わせて密に重ね合わせることができる。

シート１６は、紙、不織布、樹脂コーティング等の加工が施された紙、合成樹脂製の樹脂シート等のシートであって、折り曲げによって破断しない程度の柔軟性を有し、折り癖を保持可能なものであれば良い。

上型２１及び下型２２を平面に展開した状態で、上型２１と下型２２との間にシート１６を挟み込んで上型２１と下型２２とを重ね合わせ、そのまま上型２１及び下型２２を折り畳むと、上型２１及び下型２２はミウラ折りで折り畳まれる。このとき、シート１６は、上型２１及び下型２２とともに折り畳まれるので、シート１６にはミウラ折りの折り目が形成される。

図２は、上型２１の構成をより詳細に示す図である。図２には、上型２１を平面に展開した状態を示す。なお、図中の波線は山折り目を示し、一点鎖線は谷折り目を示す。

図２に示すように、上型２１は、平行四辺形からなる複数のコマ２０１がＸ方向及びＹ方向にマトリクス状に配列された構成となっている。図２に示す例では、Ｘ方向に１０列、Ｙ方向に５段のコマ２０１が並んでいる。

ここで、上型２１の内部構造について説明する。図４は、上型２１の要部透過図であり、図５は、図４のＡ−Ａ’線における断面図である。

上型２１の平行四辺形のコマ２０１は、コマ２０１とほぼ相似形でコマ２０１よりも小さなステンレス板２０６によって形成される。このステンレス板２０６は所定の間隔をおいて並べられ、さらに複数のステンレス板２０６に跨るようにＰＰ（ポリプロピレン）フィルム２０７が貼り付けられている。これにより、ステンレス板２０６がＰＰフィルム２０７によって被覆され、かつ、隣り合うステンレス板２０６がＰＰフィルム２０７によって繋がれた構造となる。

コマ２０１は、ステンレス板２０６の弾性によって平面形状を保持し、容易に折れ曲がることはない。一方、ＰＰフィルム２０７は十分な可撓性を有するので、ステンレス板２０６とステンレス板２０６との間の部分、すなわちコマ２０１とコマ２０１との境界は、容易に折り曲げ可能なヒンジ部２０８となる。

さらに、図２に示すように、上型２１のＸ方向両端には、Ｘ方向の幅がコマ２０１の半分になっている小コマ２０２が、各段の両端に１個ずつ配列されている。小コマ２０２は、コマ２０１と同様にステンレス板２０６をＰＰフィルム２０７で被覆した構成となっている。従って、コマ２０１と小コマ２０２との境界、及び、小コマ２０２と小コマ２０２との境界も、容易に折り曲げ可能なヒンジ部２０８となる。

上型２１におけるコマ２０１の配列をさらに詳細に見ると、Ｘ方向において、コマ２０１は、Ｘ方向の辺（底辺）が一直線をなすように並び、Ｙ方向においては、隣り合うコマ２０１のＹ方向の辺（斜辺）が互いに逆向きに傾くように並ぶ。また、上型２１のＸ方向両端部において、小コマ２０２は、コマ２０１と同様に、隣り合う小コマ２０２のＹ方向の辺が互いに逆向きに傾くように並ぶ。従って、コマ２０１及び小コマ２０２の境界であるヒンジ部２０８は、Ｘ方向に一直線状に延び、Ｙ方向にはジグザグに延びる。

以上のように構成される上型２１は、平行四辺形の平面要素（コマ２０１）と、ヒンジ（ヒンジ部２０８）とからなる可展構造、すなわち、ミウラ折りと呼ばれる二重波型可展構造を構成する。従って、ヒンジ部２０８を折り目として上型２１を折り畳めば、上型２１は自然とミウラ折りで折り畳まれる。そして、上型２１の各ヒンジ部２０８は、ミウラ折りの折り方に従って山折り目２０４と谷折り目２０５になる。

詳細には、図２に示すように、Ｙ方向に延びるヒンジ部２０８は、Ｘ方向に沿って交互に山折り目２０４と谷折り目２０５とになり、さらに、Ｘ方向に直線状に延びるヒンジ部２０８は、山折り目２０４と谷折り目２０５とが交互に連続したものとなる。

また、上型２１には、Ｘ方向の両端に、吊り支持部２１１ａ，２１１ｂが各々配設されている。吊り支持部２１１ａ，２１１ｂは、Ｙ方向中央の段の小コマ２０２から突出するように設けられる平板状部材であって、孔が穿設されており、上型２１を上方から吊り下げる目的で利用される。

続いて、下型２２の構成について説明する。
図３は、下型２２を平面に展開した状態を示す図である。下型２２におけるコマ２０１及び小コマ２０２の配列、山折り目２０４と谷折り目２０５の配置状態及び下型２２の内部構成は、いずれも上型２１と同様である。
さらに下型２２は、支持部２２１ａ，２２１ｂ、補助支持部２２２ａ，２２２ｂ、及び曲がり強制用支持部２２３ａ，２２３ｂを備える。

支持部２２１ａ，２２１ｂ、補助支持部２２２ａ，２２２ｂ、及び曲がり強制用支持部２２３ａ，２２３ｂは、いずれも、下型２２のＸ方向両端の小コマ２０２に設けられる平板状部材である。下型２２のＸ方向の一端側に設けられるものを支持部２２１ａ、補助支持部２２２ａ、曲がり強制用支持部２２３ａとし、他端側に設けられるものを支持部２２１ｂ、補助支持部２２２ｂ、曲がり強制用支持部２２３ｂとする。

支持部２２１ａ，２２１ｂは、それぞれＹ方向中央の段の小コマ２０２から突出するように設けられる。支持部２２１ａ，２２１ｂには孔が穿設され、この孔を支持点２２１とする。
図１を参照して説明したように、本発明を適用した折り加工方法では、上型２１と下型２２とを重ね合わせた状態で、折り型２を折り畳む。ここで折り型２を折り畳む際には、折り型２に対してＸ方向及びＹ方向から強制力を与える必要がある。
支持点２２１は、折り加工時に下型２２を支持するために用いられ、さらにＸ方向からの強制力を受ける点となる。

補助支持部２２２ａ，２２２ｂは、それぞれ、支持部２２１ａ，２２１ｂが設けられた小コマ２０２に隣接する小コマ２０２に設けられ、補助支持部２２２ａ，２２２ｂは、下型２２の中心を挟んで互いに対向する。
補助支持部２２２ａ，２２２ｂには孔が穿設されており、この孔を補助支持点２２２とする。補助支持点２２２は、支持点２２１とともに折り加工時に下型２２を支持するために用いられる。

曲がり強制用支持部２２３ａ，２２３ｂは、それぞれＹ方向端部の小コマ２０２に設けられ、曲がり強制用支持部２２３ａ，２２３ｂは、下型２２の中心を挟んで互いに対向する。なお、折り加工時に下型２２を確実に支持し、かつ、折り加工を高精度に行うため、曲がり強制用支持部２２３ａ，２２３は、図３に示すように、補助支持部２２２ａ，２２２ｂに対して支持部２２１ａ，２２１ｂを挟んで反対側に取り付けられることが好ましい。
曲がり強制用支持部２２３ａ，２２３ｂには孔が穿設されており、この孔を曲がり強制用支持点２２３とする。曲がり強制用支持点２２３は、折り加工時に、Ｙ方向に対して斜めの強制力を受ける点となる。

さらに、下型２２のＹ方向両端のコマ２０１には、保持用突起２２４及び保持用突起２２５が固定される。好ましくは、保持用突起２２４及び保持用突起２２５は、コマ２０１と一体として形成される。

保持用突起２２４及び保持用突起２２５は、谷折り目２０５を介してＸ方向に隣り合うコマ２０１に、対をなして取り付けられる。保持用突起２２４は、コマ２０１からＹ方向に突出する舌状の平板であり、一部が欠けてＸ方向に延びる辺を有する形状となっている。この保持用突起２２４におけるＸ方向に延びる辺をＹ方向強制支持部２２４ａとする。また、保持用突起２２４及び保持用突起２２５は山折り目２０４を挟んで対向する位置にあるので、下型２２がＸ方向の強制力によって収縮し、コマ２０１がＸ−Ｙ平面に対して立ち上がると、保持用突起２２４及び保持用突起２２５はコマ２０１とともに立ち上がり、互いに向かい合う。

保持用突起２２４及び保持用突起２２５は、いずれも、谷折り目２０５側に直線状の辺を有し、この辺は、コマ２０１の端辺に対し、Ｘ方向中心の位置から垂直になるよう形成されている。そして、保持用突起２２４及び保持用突起２２５は、上記直線状の辺において所定の治具又は装置に嵌合し、この所定の治具又は装置によって下型２２を下側から支持するために用いられる。

以上のように構成される上型２１及び下型２２は、コマ２０１及び小コマ２０２の配列、及び、山折り目２０４及び谷折り目２０５の配置状態が同様であるから、密に重ね合わせ、重ねたまま折り畳むことができる。
そして、上述したように、上型２１及び下型２２のＸ方向両端に配される小コマ２０２は、Ｘ方向の幅がコマ２０１の半分である。従って、折り型２をＸ方向に折り畳んだ状態では、図６の側面図に示すように、折り型２の両端の高さは他の部分に比して半分の高さとなる。

このため、上型２１のＸ方向両端に設けられる吊り支持部２１１ａ，２１１ｂ、及び、下型２２のＸ方向両端に設けられる支持部２２１ａ，２２１ｂ、補助支持部２２２ａ，２２２ｂ、及び曲がり強制用支持部２２３ａ，２２３ｂの高さ位置は、折り型２を折り畳む際、折り型２の中央部分の高さに比して半分の高さとなる。

折り型２は、Ｘ方向に収縮することで厚みを増す。従って、下型２２をコマ２０１の真下で支持すると、折り型２は全体的に上方に立ち上がっていく。これに伴い、支持点２２１、補助支持点２２２及び曲がり強制用支持点２２３が上昇すると、支持点２２１及び補助支持点２２２において折り型２を支持することも、支持点２２１及び曲がり強制用支持点２２３において強制力を受けることも難しくなる。

しかし、本実施の形態では、保持用突起２２４及び保持用突起２２５の直線状の辺がコマ２０１の端辺のＸ方向中心の位置にあり、かつ、支持部２２１ａ，２２１ｂ、補助支持部２２２ａ，２２２ｂ及び曲がり強制用支持部２２３ａ，２２３ｂが、コマ２０１の半分の幅の小コマ２０２に取り付けられている。このため、下型２２が有する保持用突起２２４及び保持用突起２２５において折り型２を下方から支持すれば、折り型２は、Ｘ方向に収縮する際に、支持点を中心として上下に厚みを増すように変形する。これにより、支持点２２１、補助支持点２２２及び曲がり強制用支持点２２３の高さは、折り型２を下方から支持する所定の治具又は装置の高さと同一のまま一定するので、支持点２２１及び補助支持点２２２において折り型２を支持することも、支持点２２１及び曲がり強制用支持点２２３において強制力を受けることも容易である。

続いて、折り加工時における折り型２の形状変化の様子について、図７を参照して説明する。なお、図７中、折り型２のＸ方向及びＹ方向の中心線を、二点鎖線で示す。また、説明の便宜上、上型２１及び下型２２におけるヒンジ部２０８を全て実線で示す。

図７（ａ）には、折り加工を開始する前の状態を示す。折り加工を施す際には、折り型２のＸ方向両端に位置する支持点２２１及び補助支持点２２２に所定の治具又は装置を組み付けて、折り型２が上下に移動しないよう折り型２を支持する。
図７（ａ）に示す状態において、折り型２の支持点２２１にＸ方向両側から強制力を加えると、折り型２は、図７（ｂ）に示す状態に移行する。さらに支持点２２１にＸ方向両側から強制力を加えると、折り型２は、図７（ｂ）に示す状態から、図７（ｃ）に示す状態を経て、図７（ｄ）に示す状態に移行する。

ここで、支持点２２１と曲がり強制用支持点２２３との間の距離Ｂ、及び、支持点２２１と補助支持点２２２との間の距離Ｃに着目すると、図７（ａ）〜（ｄ）に示す一連の状態変化の過程において、距離Ｂ及び距離Ｃは殆ど変化しない。つまり、図７（ａ）〜（ｄ）に示す過程では、折り型２が主としてＸ方向でのみ収縮している。

図７（ｄ）に示す状態において、曲がり強制用支持点２２３に対し、図中矢印Ｄで示す方向の強制力を加えると、折り型２は図７（ｅ）に示す状態に移行する。この過程で、折り型２はＹ方向に収縮するので、図７（ｄ）に示す状態と図７（ｅ）に示す状態とを比較すると、支持点２２１と曲がり強制用支持点２２３との間の距離Ｂ、及び、支持点２２１と補助支持点２２２との間の距離Ｃは、いずれも縮小する。

図８に、図７（ａ）から図７（ｅ）に至る過程における支持点２２１、補助支持点２２２及び曲がり強制用支持点２２３の軌跡を示す。なお、図８においては、図７（ａ）の状態における折り型２を実線で示し、図７（ｅ）の状態における折り型２を破線で示す。
図８中に符号Ｅで示すように、曲がり強制用支持点２２３は、図７（ａ）から図７（ｄ）に至る過程でほぼ直線状に移動し、図７（ｄ）から図７（ｅ）に至る過程で弧を描きながら移動する。また、補助支持点２２２は、図中符号Ｆで示すように、図７（ａ）から図７（ｄ）に至る過程でほぼ直線状に移動し、図７（ｄ）から図７（ｅ）に至る過程で小さな弧を描きながら移動する。
一方、図中符号Ｇで示すように、支持点２２１は、図７（ａ）から図７（ｅ）に至る全ての過程においてほぼ直線状に移動する。

支持点２２１の軌跡が補助支持点２２２及び曲がり強制用支持点２２３と異なるのは、支持点２２１を折り型２のＹ方向の中心に近い位置に取り付けたことによる。
例えば、補助支持点２２２は、折り型２のＹ方向の中心から離れた位置にあり、曲がり強制用支持点２２３は、折り型２のＹ方向の中心からさらに大きく離れた位置にある。このことから、折り型２のＹ方向の中心から離れているほど大きな弧を描いて移動するといえる。

シート１６（図１）に美しい折り目を形成するためには、折り型２に対して強い力を加える必要があるが、そのためには、折り型２を確実に支持しておく必要がある。
ところが、図７（ａ）〜（ｅ）に示すように、折り加工の過程において折り型２は複雑に変形する。折り型２を支持する位置が不適切な場合、折り型２を確実に支持することで、折り型２が山折り目２０４及び谷折り目２０５に沿って変形することができなくなり、折り型２が変形する方向と強制力が加わる方向が一致せず、折り型２に強い負荷が加わってしまう。これは、折り型２の耐久性の低下を招く原因となる。
このため、折り型２の変形を妨げることなく、しかも確実に折り型２を支持する必要がある。このために最適な方法は、折り型２を支持する支持点２２１の位置を、折り加工時にほぼ直線状に移動する位置にすることである。

本実施の形態においては、支持部２２１ａ，２２１ｂが、下型２２のＹ方向中央の段の小コマ２０２に取り付けられており、その結果、図８に示すように、支持点２２１がほぼ直線を描いて移動する。これにより、支持点２２１において折り型２を支持しても、折り型２の変形を妨げられることが殆ど無く、折り型２にかかる負荷を非常に小さく抑えることができる。

なお、支持点２２１の位置が、折り型２のＹ方向の中心と完全に一致する点であったとしても、支持点２２１の軌跡が完全な直線になるわけではない。これは、折り型２をＹ方向に収縮させる際に、折り型２の各部が回転することによる。従って、支持点２２１の位置は、本実施の形態で図３に示した位置が最適である。

図１０は、折り型２にシート１６をセットした状態を示す平面図であり、理解の便宜を図るため上型２１を図示せず、下型２２および下型２２の上に載せられたシート１６のみを示す。
図１０に示すように下型２２にシート１６を載せた状態では、下型２２のコマ２０１のうち、Ｘ方向においては奇数個（ここでは９個）のコマ２０１がシート１６に覆われ、Ｙ方向においても奇数個（ここでは５個）のコマ２０１がシート１６に覆われる。

上述したように、上型２１及び下型２２は、Ｘ方向において偶数個（本実施の形態における例では１０列）のコマ２０１が並んで配設されている。これは、後述する折り機１１に折り型２をセットして動作させる場合に、ほぼ左右対称に動作することにより、折り型２がスムーズに動くという利点があるためである。

また、折り型２によってシート１６に形成される折り目はミウラ折りと呼ばれる折り目である。ミウラ折りの折り方には、Ｘ方向及びＹ方向に奇数個のコマが形成された場合、折り畳み動作及び展開動作が非常に楽に行えるという特徴がある。すなわち、長方形のシートを、Ｘ方向及びＹ方向ともに奇数個のコマが配置されるようにミウラ折りで折り畳んだ場合、折り畳んだ状態で最上面に露出するコマと最下面に露出するコマとを、同一直線上で互いに離れる方向に水平に移動させることにより、容易に展開することができる。さらに、当該シートを展開した状態においては、シートの四隅に位置するコマのうち対角線上に位置する２個のコマを、シートの対角線に沿って互いに近接するように水平に移動させることで、容易に折り畳むことができる。
つまり、２個のコマを近接させ、または離隔させる動作により、コマを折り返す動作をしなくても、簡単に折り畳み、または展開することができる。

従って、折り型２を用いてシート１６に折り目を形成する場合、シート１６にＸ方向及びＹ方向のいずれにおいても奇数個のコマが形成されることが好ましい。一方、折り型２においては、Ｘ方向に偶数個のコマ２０１が形成されていることが好ましい。このため、折り型２にシート１６を挟んだ場合、図１０に示すように、Ｘ方向において少なくとも１列のコマ２０１が余る状態になる。

続いて、折り型２を装着した装置によって、上述した折り加工を自動的に行う例について説明する。

図９及び図１１は、本発明の実施の形態におけるシート折り加工装置の概略構成を示す斜視図である。図９及び図１１に示すように、シート折り加工装置１０は、折り機１１、畳み機１４及びプレス機１５を備えて構成される。

折り機１１は、折り型２を保持するとともに、折り型２にＸ方向及びＹ方向の強制力を加えて折り型２を折り畳み、シート１６に折り目を形成する装置である。また、畳み機１４は、折り機１１によって折り目が形成されたシート１６を折り目に沿って折り畳み、折り目を際立たせるとともに折り癖を付する装置である。プレス機１５は、畳み機１４によって折り癖が付けられたシート１６を強力に圧縮することにより、容易に消失しない強い折り癖を付する装置である。

図１２〜図１４は、図９及び図１１に示す折り機１１の構成をより詳細に示す要部拡大斜視図である。このうち、図１２及び図１４には折り型２をセットした状態を示し、図１３には折り型２をセットしていない状態を示す。

図９及び図１１〜図１４に示すように、折り機１１は、フレーム１１１上に上型保持部１２及び下型保持部１３が組み付けられて構成される。
上型保持部１２は、ガイドピン１２１、ウエイト１２２及びパンタグラフ１２３を備え、下型保持部１３は、下型受け台１３１、突き上げピン１３２、下型支持バー１３３、Ｙ方向強制バー１３４、及び下型連結部１３５の各部を備えた構成となっている。

フレーム１１１は、複数の脚を有する枠体であり、内側に略長方形の空間が形成され、この空間に折り型２が配置される。

折り機１１の下型保持部１３が備える下型受け台１３１は、フレーム１１１内に形成される空間において折り型２を下方から支持する平板状部材である。下型受け台１３１は、上記空間内に所定の間隔をおいて直線状に並ぶように複数設置され、各下型受け台１３１の略中央には突き上げピン１３２が配置される。突き上げピン１３２は下型受け台１３１から出入り可能に取り付けられており、後述する折り畳み動作の初期において、折り型２の山折り目２０４又はその近傍を下方から押し上げる。

下型支持バー１３３は、フレーム１１１内に形成される空間内において、折り型２のＹ方向に沿って設置された２本のバーであり、上記空間内においてＸ方向に往復移動可能である。Ｙ方向強制バー１３４は、フレーム１１１内に形成される空間内において、Ｘ方向に沿って設置された２本のバーであり、上記空間内においてＹ方向に往復移動可能である。

２本の下型支持バー１３３は、それぞれ３個の下型連結部１３５を有する。下型連結部１３５は、フレーム１１１の内側に向けて下型支持バー１３３から突出する棒状の部材であり、図示しないスライドベアリング等を介して下型支持バー１３３に固定されている。このため、下型連結部１３５は、下型支持バー１３３とともにＸ方向に移動するが、Ｙ方向には自在に移動可能である。
各下型連結部１３５には、下型２２の支持部２２１ａ，２２１ｂ、補助支持部２２２ａ，２２２ｂ、及び曲がり強制用支持部２２３ａ，２２３ｂがボルト等により固定される。下型支持バー１３３は互いに接近する方向に移動して、下型２２に対してＸ方向両側から押圧力を加える。

また、２本のＹ方向強制バー１３４は、下型２２の保持用突起２２４及び保持用突起２２５を下方から支持する。Ｙ方向強制バー１３４は、互いに接近する方向に移動して、保持用突起２２４のＹ方向強制支持部２２４ａに対してＹ方向両側から押圧力を加える。

図１２及び図１４に詳細に示すように、Ｙ方向強制バー１３４は、下型２２の保持用突起２２４及び保持用突起２２５の下方にある。
図１２及び図１４に示す状態では、折り型２が展開されてほぼ平板状になっており、保持用突起２２４及び保持用突起２２５はほぼ水平な状態にある。ここで、折り型２の折り畳み動作が開始されると、保持用突起２２４及び保持用突起２２５は水平な状態から徐々に立ち上がり、最終的には垂直に近い角度となる。
保持用突起２２４及び保持用突起２２５が立ち上がるにつれて、Ｙ方向強制バー１３４は、保持用突起２２４及び保持用突起２２５のエッジに接するようになる。このとき、Ｙ方向強制バー１３４は、保持用突起２２４のＹ方向に延びる直線部に接するとともに、Ｙ方向強制支持部２２４ａにも接触する。従って、保持用突起２２４が立ち上がった状態でＹ方向強制バー１３４がＹ方向に移動すると、Ｙ方向強制バー１３４がＹ方向強制支持部２２４ａを押圧するので、折り型２に対するＹ方向の強制力が加えられる。

フレーム１１１には、両端部に２本のガイドシャフト１１３が立設され、ガイドシャフト１１３に上型保持部１２が組み付けられる。上型保持部１２は、ガイドシャフト１１３に沿って上下に移動可能な上型保持台１２０に、各部が組み付けられた構成となっている。上型保持台１２０には、上型２１の吊り支持部２１１ａ，２１１ｂが固定され、上型保持部１２によって上型２１が吊り下げられた構成となる。

上型保持台１２０には、Ｘ方向に沿って伸縮するパンタグラフ１２３が配設される。パンタグラフ１２３は多数のリンク１２３ａにより構成され、折り機１１にセットされた折り型２のＸ方向における伸縮に合わせて、フレーム１１１のＸ方向両端部から中央に向かう方向に伸縮する。このため、折り型２が完全に展開されてほぼ平板状になった状態では、パンタグラフ１２３も最大に伸長されている。パンタグラフ１２３においては、リンク１２３ａの長さが、折り型２のコマ２０１のＸ方向における長さよりも少し長くなるよう構成されている。このため、パンタグラフ１２３は、最大に伸長された状態であっても各リンク１２３ａが直線状に並ばない構造となっている。一般に、パンタグラフを構成する各リンクが直線状に並んでしまうと、パンタグラフをスムーズに収縮させることができないという不具合が発生する可能性があるが、パンタグラフ１２３は上記のように構成されているため、このような不具合は発生しない。

パンタグラフ１２３に取り付けられた複数の台座には、それぞれ、ガイドピン１２１及びウエイト１２２が固定されている。すなわち、Ｘ方向に沿って並ぶように複数設置されたガイドピン１２１及びウエイト１２２が、フレーム１１１により形成される空間内に上方から下方へ向けて突き出ている。
従って、ガイドピン１２１及びウエイト１２２は、パンタグラフ１２３の伸縮動作に応じて、フレーム１１１の中央に集中し、或いはフレーム１１１の端部に向かって分散する。

ガイドピン１２１は、上型保持部１２が下降した状態において、下型２２の保持用突起２２４と保持用突起２２５との間に入り込む。ここでパンタグラフ１２３が収縮すると、ガイドピン１２１は保持用突起２２４又は保持用突起２２５に当接し、下型２２に対し、Ｘ方向に沿って中央に向かう圧力を加える。
ウエイト１２２は、上型保持部１２が下降した場合に上型２１の上面に当接し、折り加工時に上型２１が上方に移動しないよう押さえの役割を果たす。

ウエイト１２２の先端、すなわち上型２１と接触する部分には、押圧板１２４が配設される。押圧板１２４は、ウエイト１２２に対してベアリング等を介して回転自在に組み付けられている。図７を参照して説明したように、折り型２はヒンジ部２０８が折り目となる二重波型可展構造を構成するものであって、折り畳み時には、Ｘ方向に収縮すると同時にＹ方向にも収縮し、複雑に変形する。このため、上型２１の上面に何らかの部材を当接させたまま折り型２を折り畳むと、当該部材が折り型２の変形に追従できず、折り型２に過度の負荷が加わる可能性がある。しかしながら、押圧板１２４は回転可能であるから、折り型２の変形に追従することができるので、折り型２に対して余分な負荷が加わる恐れが無い。

なお、図９及び図１１〜図１４には、図中手前側にのみ、ガイドピン１２１、ウエイト１２２、パンタグラフ１２３及び押圧板１２４を図示しているが、実際には、図中奥側においても同様に、Ｙ方向強制バー１３４、ガイドピン１２１、ウエイト１２２、パンタグラフ１２３及び押圧板１２４等が配設されている。つまり、折り機１１の上型保持部１２及び下型保持部１３は、折り型２のＹ方向についてほぼ対称な構成となっている。

フレーム１１１の外側には、図示しないモータ等により駆動される送りネジ１１２が配設される。送りネジ１１２を回転させることで、下型保持部１３の下型支持バー１３３がフレーム１１１の両端から中央に向けて移動するとともに、上型保持部１２のパンタグラフ１２３が収縮する。さらに、下型支持バー１３３の移動に合わせて、Ｙ方向強制バー１３４がフレーム１１１の両端から中央に向けて移動する。

図１５〜図１７は、折り機１１における折り加工動作の様子を示す要部拡大正面図である。以下、折り機１１における折り加工動作について説明する。
図１５には、折り加工動作の初期状態を示す。図１５に示す初期状態においては、下型保持部１３に下型２２がセットされ、下型２２の上にシート１６（図示略）が載せられて、上型保持台１２０が下降して上型２１がシート１６の上を覆っている。
この初期状態においては、折り型２は最大限に展開されてほぼ平坦な状態にある。また、上型保持部１２のパンタグラフ１２３は、完全に伸びきっておらず、隣り合うリンク１２３ａが所定の角度をなしている。
さらに、上型保持部１２のガイドピン１２１が下型２２の保持用突起２２４と保持用突起２２５との間に上方から挿入されている。

図１５に示す初期状態から折り加工動作が開始されると、まず、突き上げピン１３２が折り型２のヒンジ部２０８を押し上げる。その後、下型支持バー１３３、Ｙ方向強制バー１３４及びパンタグラフ１２３が移動を開始する。
折り加工動作の過程においては、下型支持バー１３３がフレーム１１１の内側すなわち折り型２の中央側に移動することにより、折り型２に対してＸ方向の強制力が加わり、折り型２がＸ方向に収縮する。

このとき、下型支持バー１３３による強制力は、下型２２の支持部２２１ａ，２２１ｂ、補助支持部２２２ａ，２２２ｂ、曲がり強制用支持部２２３ａ，２２３ｂの６箇所に対して加えられる。さらに折り機１１においては、保持用突起２２４と保持用突起２２５との間に挿入されたガイドピン１２１がパンタグラフ１２３の収縮に伴って移動し、折り型２のＹ方向端部に対して、Ｘ方向の強制力を加える。
これにより、折り型２に対しては、下型２２の支持点２２１，２２１、補助支持点２２２，２２２、曲がり強制用支持点２２３，２２３の６個の点及びＹ方向両端部においてＸ方向の強制力が加えられる。このように多数の点に対して強制力を加えることにより、折り型２に対してムラなく均等に強制力が加わるので、折り型２は理想的な状態で折り畳まれる。
また、折り加工動作を開始して折り型２が収縮すると、シート１６の弾性により上型２１が上方に押し上げられるが、押圧板１２４を介して上型２１にウエイト１２２による押圧力が加わっているため、上型２１が浮き上がる恐れはない。

図１６には、折り加工動作の途中における状態を示す。図１６に示す状態においては、折り型２がＸ方向に収縮して保持用突起２２４及び保持用突起２２５が立ち上がっており、Ｙ方向強制バー１３４がＹ方向強制支持部２２４ａに嵌合している。
図１６に示す程度まで折り型２が収縮した状態では、保持用突起２２４と保持用突起２２５との間に挿入されたガイドピン１２１が、折り型２の収縮を妨げる可能性がある。すなわち、折り型２が収縮することによって保持用突起２２４と保持用突起２２５との間隔がガイドピン１２１の厚み（太さ）よりも狭くなってしまうと、ガイドピン１２１が保持用突起２２４と保持用突起２２５とに挟み込まれてしまう。
そこで、図１６に示すように、折り型２が所定のサイズまで収縮した時点で、ガイドピン１２１及びウエイト１２２が引き上げられ、折り型２から離隔する。
この図１６に示す状態において、さらに下型支持バー１３３が移動して折り型２をＸ方向に収縮させると同時に、Ｙ方向強制バー１３４が移動して、Ｙ方向強制支持部２２４ａを介して折り型２に対するＹ方向の強制力が加えられる。なお、曲がり強制用支持部２２３ａ，２２３ｂが固定された下型連結部１３５を、図示しない駆動力に基づいてＹ方向に駆動させる構成とすれば、曲がり強制用支持点２２３，２２３に対してＹ方向の強制力を加えることができる。

図１７には、折り加工動作がほぼ終了した状態を示す。図１７に示す状態では、折り型２は、Ｘ方向およびＹ方向に収縮している。ここで、折り型２を保持する下型連結部１３５は、折り型２のＹ方向における収縮に合わせて、図１５及び図１６に示す状態よりも折り型２の中央側に移動している。上述のように、下型連結部１３５はスライドベアリング等を介して下型支持バー１３３に固定されているため、折り型２のＹ方向における収縮に完全に追従して、折り加工動作の間、折り型２を確実に保持できる。

なお、図１７に示す状態まで折り加工動作が進行した後、折り型２に挟まれたシート１６を取り出す場合には、いったん折り型２を少し展開してから、上型２１を上昇させてシート１６を取り出す動作が行われる。これは、折り型２が完全に収縮した状態では上型２１と下型２２とが密に重なっているため、上型２１、シート１６及び下型２２の相互間の摩擦により、上型２１を上昇させることも、シート１６を取り出すことも困難だからである。

以上の折り加工動作により、折り機１１によって、シート１６に対して二重波型可展構造の折り目が形成される。

図１８は、図９及び図１１に示す畳み機１４の構成を、より詳細に示す平面図である。また、図１９は、畳み機１４の動作状態を示す図である。

図１８に示すように、畳み機１４は、略長方形のフレーム１４０に各部が組み付けられて構成される。フレーム１４０のほぼ中央には、折り機１１によって折り目が形成されたシート１６を載せるための載せ台１４６が配設される。
また、フレーム１４０のＸ方向両端部には、Ｙ方向に沿ってブレード支持バー１４４が配設される。これら２本のブレード支持バー１４４には、それぞれ３個のブレード台座１４３が取り付けられる。
ブレード台座１４３は、ブレード支持バー１４４に対してスライドベアリング等を介して取り付けられ、ブレード支持バー１４４の長手方向すなわちＹ方向に沿って自在に移動可能である。ブレード台座１４３は下方に突出する突起１４３ａを有し、この突起１４３ａは、後述する溝カム１４２ａ，１４２ｂ，１４２ｃに嵌合する。

ブレード台座１４３の下方には、溝カム１４２ａ，１４２ｂ，１４２ｃが配設されている。溝カム１４２ａ，１４２ｂ，１４２ｃは、それぞれ、ブレード支持バー１４４がＸ方向に移動した場合にブレード台座１４３をＹ方向に移動させるための溝であって、溝カム１４２ａ，１４２ｂ，１４２ｃの形状は各々異なっている。
溝カム１４２ａ，１４２ｂ，１４２ｃは、フレーム１４０の両端側にそれぞれ配設されている。図中右側においては、図中上から溝カム１４２ｃ、溝カム１４２ｂ、溝カム１４２ａの順に、Ｙ方向に沿って並んでいる。また、図中左側においては、図中上から溝カム１４２ａ、溝カム１４２ｂ、溝カム１４２ｃの順に、Ｙ方向に沿って並んでいる。

そして、図中左側に示すブレード支持バー１４４に取り付けられた３個のブレード台座１４３には、図中上側から順に、それぞれ、ブレード１４１ａ，１４１ｂ，１４１ｃが固定されている。図中右側に示すブレード支持バー１４４に取り付けられた３個のブレード台座１４３には、図中上側から順に、それぞれ、ブレード１４１ｃ，１４１ｂ，１４１ａが固定されている。
従って、ブレード支持バー１４４がＸ方向に移動した場合、ブレード１４１ａは溝カム１４２ａの形状に従って移動し、ブレード１４１ｂは溝カム１４２ｂの形状に従って移動し、ブレード１４１ｃは溝カム１４２ｃの形状に従って移動する。

また、フレーム１４０の外側には、図示しないモータ等により駆動される送りネジ１４５が配設されており、送りネジ１４５が順方向に回転することによって、フレーム１４０のＸ方向両端に配設された２本のブレード支持バー１４４が、互いに接近する方向に移動する。また、送りネジ１４５が逆方向に回転すると、２本のブレード支持バー１４４は互いに離隔する方向に移動する。

続いて、畳み機１４におけるシート１６の畳み動作について、図１９を参照して説明する。
折り機１１によって折り目が形成されたシート１６が、図示しない送り機構によって畳み機１４まで搬送され、畳み機１４の載せ台１４６に載せられると、送りネジ１４５が順方向に回転し、ブレード支持バー１４４が互いに接近する方向すなわち載せ台１４６に向かって移動する。

ブレード支持バー１４４にブレード台座１４３を介して固定されたブレード１４１ａ，１４１ｂ，１４１ｃは、それぞれ、ブレード支持バー１４４とともにＸ方向に直線状に移動して、シート１６に形成された折り目に対して谷折りとなる側に当接する。

さらにブレード支持バー１４４が移動すると、ブレード１４１ａ，１４１ｂ，１４１ｃは、それぞれ、ブレード支持バー１４４とともにＸ方向に移動してシート１６を押圧する。これにより、シート１６は、ブレード１４１ａ，１４１ｂ，１４１ｃによってＸ方向の強制力を受ける。さらに、ブレード１４１ａ，１４１ｂ，１４１ｃは、Ｘ方向に移動するのと同時に、それぞれ溝カム１４２ａ，１４２ｂ，１４２ｃの形状に従って互いに接近するようにＹ方向に移動する。これにより、シート１６は、ブレード１４１ａ，１４１ｂ，１４１ｃによってＹ方向の強制力を受ける。
これにより、シート１６は、Ｘ方向及びＹ方向に同時に折り畳まれる。

その後、さらにブレード支持バー１４４が互いに接近する方向に移動すると、ブレード１４１ａ，１４１ｂ，１４１ｃは、Ｘ方向においてシート１６を強く押圧するとともに、Ｙ方向においても、各ブレードの間にシート１６を挟み込むように移動する。
以上の動作により、シート１６は、予め折り機１１により形成された折り目に従って折り畳まれた上、より強く押圧される。このため、折り機１１によって形成された折り目に沿って強い折り癖が付けられる。

図２０は、プレス機１５の構成を示す斜視図である。
プレス機１５は、台座１５０、シリンダ１５１、プレス板１５２及び支持板１５３との各部によって構成される。シリンダ１５１及び支持板１５３は台座１５０に固定され、プレス板１５２は、シリンダ１５１によって駆動される。

プレス機１５に対しては、図示しない送り機構によって、畳み機１４によって折り畳まれたシート１６が搬送される。シート１６は、折り目に沿って折り畳まれた状態で、プレス板１５２と支持板１５３との間にセットされる。
プレス機１５は、プレス板１５２と支持板１５３との間にシート１６を挟み込んだ状態で、プレス板１５２をシリンダ１５１によって強く押圧することにより、シート１６により強い折り癖を付ける。

以上のように、シート折り加工装置１０を用いた折り加工動作においては、まず、折り機１１の上型保持部１２を上昇させて上型２１を上げた状態で、図示しない送り機構によってシート１６を下型２２の上に置く。続いて、上型保持部１２を下降させて上型２１を下型２２及びシート１６の上に置き、さらにウエイト１２２によって上型２１を上から押さえる。ここで、下型支持バー１３３を移動させるとともにパンタグラフ１２３を収縮させてガイドピン１２１を移動させ、折り型２をＸ方向に収縮させる。折り型２の収縮の過程において折り型２が立ち上がるのに合わせて、ウエイト１２２を上昇させる。所定の位置まで下型支持バー１３３が移動した時点で、Ｙ方向強制バー１３４を移動させて折り型２に対してＹ方向の力を加え、折り型２をＹ方向に収縮させる。所定の位置までＹ方向強制バー１３４が移動したところで、ガイドピン１２１及びウエイト１２２を上昇させ、さらに下型支持バー１３３及びＹ方向強制バー１３４を移動させて折り型２を収縮させてシート１６を確実に折り畳み、その後、下型支持バー１３３及びＹ方向強制バー１３４を逆方向に移動させて上型２１を上方に除去する。

そして、図示しない送り機構によってシート１６を折り機１１から畳み機１４に移送し、ブレード１４１を溝カム１４２に従って移動させることによってシート１６を折り畳み、その後、さらにシート１６をプレス機１５に移送して、シート１６を強く圧縮する。

以上の折り機１１、畳み機１４及びプレス機１５による一連の動作によって、シート１６は、ミウラ折りの折り方で折り畳まれる。

そして、シート折り加工装置１０によれば、ミウラ折りの折り方である二重波型可展構造を有する折り型２を用い、上型２１と下型２２とによってシート１６を挟んだ状態で折り型２を折り畳むことによって、シート１６にミウラ折りの折り目を形成するので、複雑な折り目を有するミウラ折りを、非常にシンプルな構成によって実現できる。また、サイズや折り目の密度が異なる複数の折り型２を用意しておけば、様々なサイズのシート１６を折り畳むことが可能であり、また、折り目の密度を変えることも容易である。さらに、折り機１１は、上記折り加工動作中、下型２２における支持点２２１ａ，２２１ｂ及び補助支持点２２２ａ，２２２ｂによって折り型２を支持する。折り型２は二重波型可展構造を有するため、折り畳む際に複雑に変形するが、折り型２を折り畳む過程においてほぼ直線状に移動する支持点２２１ａ，２２１ｂにおいて折り型２を支持することにより、折り型２の自然な変形を妨げることなく折り型２を確実に支持できる。これにより、シート１６に美しい折り目を形成し、高い精度で折り加工を施すことができる。また、折り型２を支持する機構をシンプルなものとすることができ、さらに、折り加工の高速化を容易に実現することができる。
また、折り機１１は、下型２２の保持用突起２２４及び保持用突起２２５によって折り型２を支持しながら直交Ｘ−Ｙ平面におけるＸ方向及びＹ方向の力を加えるので、折り型２に余分な負荷を与えることなく折り加工動作を行うことができる。

また、折り型２の小コマ２０２のＸ方向の長さがコマ２０１の半分に形成されることにより、上記折り加工動作中、支持点２２１ａ，２２１ｂ及び補助支持点２２２ａ，２２２ｂの位置が常に折り型２の高さ方向中央に位置する。このため、最も適切かつ無駄の無い位置で折り型２に力を加えることができる。さらに、折り型２の上型２１及び下型２２は、複数のステンレス板２０６と、複数のステンレス板２０６に跨ってステンレス板２０６の表面を被覆するＰＰフィルム２０７とによって構成されるので、耐久性に富み、かつ、シート１６に確実な折り目を形成することができる。
また、折り型２の上型２１及び下型２２は、いずれも、Ｘ方向に偶数個のコマ２０１が並び、かつ、Ｙ方向に奇数個のコマ２０１が並ぶよう構成されたものであるから、上述した折り加工動作中、Ｘ方向においてほぼ左右対称に変形し、スムーズに折り畳むことができる。また、Ｘ方向及びＹ方向において奇数個のコマ２０１を覆うようにシート１６を載せて折り型２を折り畳んだ場合、シート１６に形成される折り目は、折り畳み動作及び展開動作が最も容易で有用性に富む形状である。

さらに、折り機１１においては、折り加工動作中に、保持用突起２２４と保持用突起２２５との間に上方からガイドピン１２１を挿入し、ガイドピン１２１によって保持用突起２２４及び保持用突起２２５に対してＸ方向の力を加える構成としたので、折り型２を、ゆがみなく正確に折り畳むことができる。また、折り機１１においては、ガイドピン１２１を、折り型２のＸ方向における収縮に合わせて収縮するパンタグラフ１２３により支持する構成とした場合、パンタグラフ１２３の収縮動作によってガイドピン１２１をＸ方向に移動させることで、Ｙ方向強制支持部に対してＸ方向の力を加えることができる。これにより、ガイドピン１２１の動作を正確に制御することができ、より高い精度でシート１６に折り目を形成することができる。

また、折り機１１は、上記折り加工動作中、突き上げピン１３２によって折り型２のヒンジ部２０８を下方から押し上げてヒンジ部２０８をわずかに屈曲させるので、折り型２の全てのヒンジ部２０８が望ましい方向に屈曲する。これにより、一部のヒンジ部２０８が屈曲しないまま折り型２が折り畳まれて折り目の形成が不完全になるという不具合を完全に防止することができ、高い精度で確実に、シート１６に折り目を形成できる。
また、折り機１１は、上記折り加工動作中、ウエイト１２２によって上型２１に対して上方から押圧力を加えるので、シート１６の弾性により上型２１が持ち上がるという不具合を完全に防止し、シート１６の折り目を高い精度で確実に形成できる。
また、折り機１１においては、ウエイト１２２の先端に、上型２１と接触する押圧板１２４が回転自在に配設されているので、ウエイト１２２を折り畳み動作中における折り型２の複雑な動きに完全に追従させることができ、折り型２の変形を阻害することなく、適切に上方から押圧することができる。
また、折り機１１において、ウエイト１２２を、折り型２のＸ方向における収縮に合わせて収縮するパンタグラフ１２３によって支持する構成としたので、ウエイト１２２を、折り畳み動作中における折り型２の複雑な動きに完全に追従させることができる。
また、折り機１１は、上記折り加工動作中にパンタグラフ１２３を所定のタイミングで上昇させるので、パンタグラフ１２３を上昇させることによってガイドピン１２１及びウエイト１２２を速やかに折り型２から離隔させることができる。

また、シート折り加工装置１０が備える畳み機１４は、シート１６に形成された折り目のうちＸ方向に沿って延びる複数の折り目に対し、当該折り目が谷折りとなる側から各々当接する複数のブレード１４１ａ，１４１ｂ，１４１ｃを、溝カム１４２ａ，１４２ｂ，１４２ｃに従って移動させる構成としたので、シート１６を折り目に従って折り畳んで押圧力を加えることにより、より強い折り癖を付けることができる。また、折り目に対して谷折りとなる側からブレード１４１ａ，１４１ｂ，１４１ｃを当接させることにより、折り目の幅を広げることなく折り目を強化することができる。

また、シート折り加工装置１０は、プレス機１５によって、折り目が形成されたシート１６を圧縮するので、シート１６に形成された折り目を非常に強く、容易に消失しないものとすることができる。

なお、上記の実施の形態において、上型２１及び下型２２は、ステンレス板２０６とＰＰフィルム２０７とによって構成されるものとしたが、例えば、ステンレス板２０６に代えてその他の金属板を用いることも可能であるし、ＰＰフィルム２０７に代えて他の合成樹脂のフィルムを用いることも可能である。また、上型２１及び下型２２におけるコマ２０１の数についても適宜変更可能であり、その他の細部構成についても、本発明の趣旨を損なうことのない範囲において、適宜変更可能である。

本発明を適用した折り加工方法、及び、この折り加工方法で用いる折り型を示す図である。 図１に示す折り型のうち上型の構成を示す図である。 図１に示す折り型のうち下型の構成を示す図である。 図１に示す折り型の細部構成を示す図である。 図４のＡ−Ａ’線における断面図である。 図１に示す折り型を収縮させた状態を示す側面図である。 図１に示す折り型の、折り加工の過程における形状変化の様子を示す図である。 図７に示す形状変化に伴う支持点の軌跡を示す図である。 図１に示す折り型を用いたシート折り加工装置の概略構成を示す斜視図である。 図１に示す折り型にシートをセットした状態を示す平面図である。 図１に示す折り型を用いたシート折り加工装置の概略構成を示す斜視図である。 図９及び図１１に示す折り機の構成を示す斜視図である。 図１２に示す折り機の要部拡大斜視図である。 図１２に示す折り機の要部拡大斜視図である。 図１２に示す折り機の動作状態を示す要部拡大正面図である。 図１２に示す折り機の動作状態を示す要部拡大正面図である。 図１２に示す折り機の動作状態を示す要部拡大正面図である。 図９及び図１１に示す畳み機の構成を示す平面図である。 図１８に示す畳み機の動作状態を示す平面図である。 図９及び図１１に示すプレス機の構成を示す斜視図である。

符号の説明

１０ シート折り加工装置
１１ 折り機
１２ 上型保持部
１２０ 上型保持台
１２１ ガイドピン
１２２ ウエイト
１２３ パンタグラフ
１２４ 押圧板
１３ 下型保持部
１３１ 下型受け台
１３２ 突き上げピン
１３３ 下型支持バー
１３４ Ｙ方向強制バー
１３５ 下型連結部
１４ 畳み機
１４１ａ，１４１ｂ，１４１ｃ ブレード
１４２ａ，１４２ｂ，１４２ｃ 溝カム
１４３ ブレード台座
１４３ａ 突起
１４４ ブレード支持バー
１５ プレス機
１６ シート
２ 折り型
２１ 上型
２２ 下型
２０６ ステンレス板
２０７ ＰＰフィルム
２０８ ヒンジ部
２１１ａ，２１１ｂ 吊り支持部
２２１ 支持点
２２２ 補助支持点
２２３ 曲がり強制用支持点
２２１ａ，２２１ｂ 支持部
２２２ａ，２２２ｂ 補助支持部
２２３ａ，２２３ｂ 曲がり強制用支持部
２２４，２２５ 保持用突起
２２４ａ Ｙ方向強制支持部

Claims (19)

1. シートを折り畳むシート折り加工装置であって、
   重ね合わせることが可能な一対の上型と下型とからなる折り型を備え、
   前記上型及び前記下型は、平行四辺形の複数の平板部と、隣り合う前記平板部を連結するヒンジ部とによって構成され、前記複数の平板部は、直交Ｘ−Ｙ平面におけるＸ方向には底辺が一直線をなすように並べられ、かつ、Ｙ方向には隣り合う前記平板部の斜辺が連続しかつ互いに異なる方向に傾くよう並べられており、
   前記折り型の上型及び下型のいずれか一方若しくは両方は、当該上型又は下型の前記Ｙ方向中央又はその近傍の位置において、前記Ｘ方向端部の前記平板部から突出する支持部を有し、
   前記折り型の上型と下型との間に前記シートを挟んだ状態で、前記折り型を前記支持部を介して支持しながら折り畳むことによって前記シートに折り目を形成すること、
   を特徴とするシート折り加工装置。
2. 前記折り型の上型及び下型のいずれか一方若しくは両方は、当該上型又は下型の前記Ｙ方向端部近傍の位置において、前記Ｘ方向端部の前記平板部から突出するＹ方向強制部を有し、
   前記折り型を折り畳む際に、前記支持部を介して前記折り型に対して前記直交Ｘ−Ｙ平面におけるＸ方向の力を加え、前記Ｙ方向強制部を介して前記Ｙ方向の力を加えること、
   を特徴とする請求項１記載のシート折り加工装置。
3. 前記上型及び前記下型における前記Ｘ方向端部に位置する平板部は、前記Ｘ方向の長さが、他の前記平板部の半分に形成されたことを特徴とする請求項１または２記載のシート折り加工装置。
4. 前記折り型の上型及び下型のいずれか一方若しくは両方は、当該上型又は下型の前記Ｙ方向端部に位置する前記平板部から突出する突起を有し、
   前記折り型を折り畳む際に、前記直交Ｘ−Ｙ平面におけるＹ方向の力を前記突起を介して加えること、
   を特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のシート折り加工装置。
5. 前記上型及び前記下型は、前記平板部とほぼ相似形の複数の金属板と、複数の前記金属板に跨って前記金属板の表面を被覆する樹脂製フィルムとによって構成されることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のシート折り加工装置。
6. 前記上型及び前記下型は、いずれも、前記Ｘ方向に偶数個の前記平板部が並び、かつ、前記Ｙ方向に奇数個の前記平板部が並ぶよう構成されたことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のシート折り加工装置。
7. 前記下型は、前記Ｙ方向端部に位置する前記平板部から突出するＹ方向強制支持部を備え、
   前記Ｙ方向強制支持部は、前記Ｙ方向に延びるＹ方向直線部を有するものであって、
   前記Ｙ方向直線部に当接する棒状部材によって前記下型を下方から支持することを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のシート折り加工装置。
8. 前記Ｙ方向強制支持部は、前記Ｙ方向直線部の基端側から前記Ｘ方向に延びるＸ方向直線部とを有するものであって、
   前記折り型を折り畳む際に、前記棒状部材を前記Ｙ方向強制支持部の前記Ｘ方向直線部に当接させて前記Ｙ方向の力を加えること、
   を特徴とする請求項７記載のシート折り加工装置。
9. 前記折り型を折り畳む際に、隣り合う前記Ｙ方向強制支持部の間に上方からガイド部材を挿入し、当該ガイド部材によって前記Ｙ方向強制支持部に対して前記Ｘ方向の力を加えることを特徴とする請求項７または８記載のシート折り加工装置。
10. 前記ガイド部材を、前記折り型の前記Ｘ方向における収縮に合わせて収縮するパンタグラフ機構により支持することを特徴とする請求項９記載のシート折り加工装置。
11. 前記折り型を折り畳む際に、突き上げ部材により前記折り型の前記ヒンジ部を下方から押し上げることを特徴とする請求項１から１０のいずれかに記載のシート折り加工装置。
12. 前記折り型を折り畳む際に、押圧部材によって前記上型に対して上方から押圧力を加えることを特徴とする請求項１から１１のいずれかに記載のシート折り加工装置。
13. 前記押圧部材の先端には、前記上型と接触する押圧板が回転自在に配設されたことを特徴とする請求項１２記載のシート折り加工装置。
14. 前記押圧部材を、前記折り型の前記Ｘ方向における収縮に合わせて収縮するパンタグラフ機構によって支持することを特徴とする請求項１２または１３記載のシート折り加工装置。
15. 前記折り型を折り畳む際に、前記パンタグラフ機構を所定のタイミングで上昇させることを特徴とする請求項１０または１４記載のシート折り加工装置。
16. 前記折り目が形成された前記シートを前記折り目に従って折り畳んで押圧力を加える畳み機をさらに備え、
    前記畳み機は、前記シートに形成された前記折り目のうち前記Ｘ方向に沿って延びる複数の前記折り目に対し、当該折り目が谷折りとなる側から各々当接する複数のブレードと、
    前記複数のブレードを、前記シートを折り畳みながら互いに近接するよう移動させる溝カム機構とを備えることを特徴とする請求項１から１５のいずれかに記載のシート折り加工装置。
17. 前記折り目が形成された前記シートを、折り畳まれた状態で圧縮するプレス機をさらに備えることを特徴とする請求項１から１６のいずれかに記載のシート折り加工装置。
18. シートを折り畳んで折り畳みシートを製造する折り畳みシートの製造方法であって、
    重ね合わせることが可能な一対の上型と下型とからなる折り型を用い、
    前記上型及び前記下型は、平行四辺形の複数の平板部と、隣り合う前記平板部を連結するヒンジ部とによって構成され、前記複数の平板部は、直交Ｘ−Ｙ平面におけるＸ方向には底辺が一直線をなすように並べられ、かつ、Ｙ方向には隣り合う前記平板部の斜辺が連続しかつ互いに異なる方向に傾くよう並べられており、
    前記折り型の上型及び下型のいずれか一方若しくは両方は、当該上型又は下型の前記Ｙ方向中央又はその近傍の位置において、前記Ｘ方向端部の前記平板部から突出する支持部を有し、
    前記折り型の上型と下型との間に前記シートを挟んだ状態で、前記折り型を前記支持部を介して支持しながら折り畳むことによって前記シートに折り目を形成すること、
    を特徴とする折り畳みシートの製造方法。
19. 請求項１から１７のいずれかに記載のシート折り加工装置によってシートを折り畳むことにより、折り畳みシートを製造することを特徴とする折り畳みシートの製造方法。

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