JP2006281738A - 製本機のクランパ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 モータの数を１つにしてコスト低減をはかり、かつ、挟持圧力を適正化して長寿命化をはかる。
【解決手段】 ねじ軸駆動制御部１４０に設けられた１つのモータ１４１により、挟持動作と、適正な挟持圧力が得られるようにする。挟持圧力はねじ軸駆動制御部１４０と、本身挟持動作制御回路１９０と、規制部材１８０の長さ等によって調整する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、製本機のクランパ装置に関し、特に製本対象の本身を挟持してこの本身に対し製本に必要な作業を実施するための製本機のクランパ装置に関する。

一冊の本を製本するためには、製本対象の本身に対し、その背の部分に糊付けしてその部分に表紙を貼り付ける、などの作業が必要である。
そのため、製本機においては、製本対象の本身を挟持して、この本身に対し糊付け、表紙付け等の作業を行うためのクランパ装置が必要である。
このような製本機のクランパ装置における、従来、提案されている例や用いられている例について説明する。図５（ａ），（ｂ）は、製本機の一般的な構成を説明するための上面図及び側面図である。

この製本機１０００では、クランパ装置１００ｘ，ミーリング部２００，糊付け部３００，表紙貼付け部４００，及び移動用軸５００を備えており、本身９００を挟持したクランパ装置１００ｘが移動用軸５００を伝わって移動して、この本身９００に対し、その背部をミーリングし、糊付けし、表紙付けする構成、構造となっている。

このような製本機における、クランパ装置の第１の例（即ち、背景技術における製本機のクランパ装置の第１の例）について、図６（ａ），（ｂ）を参照しながら説明する。
背景技術における製本機のクランパ装置の第１の例では、本身を挟持する可動クランプ板６０７と固定クランプ板６０８との間の初期間隔調整を、本身の厚さに応じて、調整ねじ用モータ６５２で行うようになっている。また、本身を挟持するための、固定クランプ板６０８に対する可動クランプ板６０７の移動は、モータ６４０を回転させることにより、回転軸６４１を回転させてカム６４２を回転させ、またばね６２５の圧力とにより、その挟持圧力が得られる（例えば、特許文献１参照）。

背景技術における製本機のクランパ装置の第２の例は、図７（ａ），（ｂ）に示すような構造となっており、クランプ板駆動モータ７３９で送りねじ軸を回転させ、可動側のクランプ板、即ち、クランプ板７３７Ｂを移動させて、固定側のクランプ板、即ち、クランプ板７３７Ａとの間に本身を挟持するようになっている。また、本身を挟み込むと、クランプ板駆動モータ７３９に過電流が流れることになり、この過電流を、図示省略されている過電流検出器により検出して、クランプ板駆動モータ７３９を停止させ、クランプ板７３７Ｂを停止させるようになっている（例えば、特許文献２参照）。
特許第３１６５９５５号公報 特許第２６２３３３９号公報

上述した背景技術における製本機のクランパ装置は、第１の例では、カム６４２駆動用のモータ６４０と、固定クランプ板６０８、可動クランプ板６０７間の初期間隔調整用のモータ、即ち調整ねじ用モータ６５２とを、別々に設ける必要があったため、構造が複雑になってコスト高になるという問題点があり、また、本身の厚さが変わると、挟み圧も変ってしまい、厚い本身に対しては、挟持圧力が強くなって装置に負荷がかり、一方、薄い本身では挟持圧力が弱すぎて、本身ずれが生じる危険性があり、そうかといって本身の厚さを装置では検知できないため、その厚さを事前に入力する必要がある、という問題があった。

また第２の例では、挟持圧力（締付け力）を過電流によって検出する構成となっているため、構成部品の取付け誤差などにより締付け力にばらつきが生じるという問題点や、締付け力が強すぎると、ねじ軸に負荷がかかるので、部品の寿命を縮めたり，モータにも過負荷がかかるため、故障の原因になる、という問題点がある。

本発明の目的は、上記背景技術の問題点に鑑みて、モータの数を１つにしてコストを低減することができ、また、本身の厚さを検知して挟持圧力を適正にすることができて、本身ずれやモータ等の過負荷を防止して長寿命化をはかることができる、製本機のクランパ装置を提供することにある。

本発明の製本機のクランパ装置は、
製本対象の本身を挟持してこの本身に対する各製本作業を実施するための製本機のクランパ装置であって、次の各構成を有することを特徴とする。
（イ）本身挟持の際、本身の一方の面に接触してこの本身を受け止め保持する受け側クランプ板
（ロ）本身挟持の際には、前記受け側クランプ板に近づく方向に移動して前記本身の他方の面に接触し、この本身を前記受け側クランプ板に押し付ける押付け側クランプ板
（ハ）回転することにより前記押付け側クランプ板を移動させて、本身挟持の際にこの押付け側クランプ板と前記受け側クランプ板との間に前記本身を挟持させ、各製本作業終了後はこの押付け側クランプ板を受け側クランプ板から離れる方向に移動させるねじ軸
（ニ）制御信号に基づいて前記ねじ軸を回転駆動し、かつ回転を停止させるねじ軸駆動制御部
（ホ）前記受け側クランプ板及び押付け側クランプ板を各製本作業が可能なように保持ガイドするガイド軸
（ヘ）前記ガイド軸をその両端で保持する、前記受け側クランプ側端部の第１の枠体及び前記押付け側クランプ側端部の第２の枠体
（ト）一端が前記第１の枠体に固定され他端が前記受け側クランプ板に固定されて、本身挟持の際、前記受け側クランプ板・押付け側クランプ板間を加圧するばね
（チ）一端が前記第２の枠体に固定され、他端が前記受け側クランプ板に当接して、前記第２の枠体と前記受け側クランプ板との間の寸法が予め設定された寸法より小さくならないように規制する規制部材
（リ）前記ねじ軸を回転制御して、本身挟持の際、前記押付け側クランプ板を前記受け側クランプ板方向に移動させてこれらクランプ板間に本身を挟持させ、更に前記ねじ軸を回転させることによるばねの圧縮量を検出して前記ねじ軸の回転を停止させ、各製本作業終了後は前記押付け側クランプ板を受け側クランプ板から離れる方向に移動させる本身挟持動作制御回路

また、前記本身挟持動作制御回路は、前記ねじ軸の回転を停止させるばね圧縮量の調整手段を含む前記製本機のクランパ装置である。

また、前記本身挟持動作制御回路は、前記ばねの圧縮量を測定することができる、ばね圧縮量測定手段を含む構成である、前記製本機のクランパ装置である。

更に、前記製本機のクランパ装置の構成に加えて、その規制部材が受け側クランプ板に接している状態での第２の枠体・受け側クランプ板間の寸法と押付け側クランプ板の初期位置及び移動量から、本身の厚さを計測して記憶する、本身厚計測手段を有する、構成となっている。

本発明においては、本身挟持の際、ばねの圧縮量により押付け側クランプ板を停止させる構成となっているので、構成部品の取付け誤差などによる締付け力にばらつきが生じることなく、安定した挟持圧力を得ることができる。また、１冊ごとに厚みが異なるような本身であっても、同じばね圧となるように制御されるので、挟持圧が強すぎて装置に負荷がかかりすぎるのを防ぐことができ、また挟持圧が弱すぎて本身がずれてしまうようなこともない。従って長寿命化することもできる。

更に、押付け側クランプ板の初期位置設定も、本身挟持動作も、共通の１つのモータで行うことができるので、装置全体を簡素化することができて、コストの低減をはかることができる。
また、ばね圧縮量調整手段により、本身挟持圧力を調整することができるので、紙質等が変わっても、容易に最適の挟持圧とすることができる。

更にまた、本身の厚さが変わっても、本身厚計測手段等により、その本身に合った挟持動作となるので、各部調整も単純化することができる。

本発明を実施するための最良の形態は、
製本対象の本身を挟持してこの本身に対する各製本作業を実施するための製本機のクランパ装置であって、次の各構成を有している。
（イ）本身挟持の際、本身の一方の面に接触してこの本身を受け止め保持する受け側クランプ板
（ロ）本身挟持の際には、上記受け側クランプ板に近づく方向に移動して上記本身の他方の面に接触し、この本身を上記受け側クランプ板に押し付ける押付け側クランプ板
（ハ）回転することにより上記押付け側クランプ板を移動させて、本身挟持の際にこの押付け側クランプ板と上記受け側クランプ板との間に上記本身を挟持させ、各製本作業終了後はこの押付け側クランプ板を受け側クランプ板から離れる方向に移動させるねじ軸
（ニ）制御信号に基づいて上記ねじ軸を回転駆動し、かつ回転を停止させるねじ軸駆動制御部
（ホ）上記受け側クランプ板及び押付け側クランプ板を各製本作業が可能なように保持ガイドするガイド軸
（ヘ）上記ガイド軸をその両端で保持する、上記受け側クランプ側端部の第１の枠体及び上記押付け側クランプ側端部の第２の枠体
（ト）一端が上記第１の枠体に固定され他端が前記受け側クランプ板に固定されて、本身挟持の際、上記受け側クランプ板・押付け側クランプ板間を加圧するばね
（チ）一端が上記第２の枠体に固定され、他端が上記受け側クランプ板に当接して、上記第２の枠体と上記受け側クランプ板との間の寸法が予め設定された寸法より小さくならないように規制する規制部材
（リ）上記ねじ軸を回転制御して、本身挟持の際、上記押付け側クランプ板を上記受け側クランプ板方向に移動させてこれらクランプ板間に本身を挟持させ、更に上記ねじ軸を回転させることによるばねの圧縮量を検出して上記ねじ軸の回転を停止させ、各製本作業終了後は上記押付け側クランプ板を受け側クランプ板から離れる方向に移動させる本身挟持動作制御回路

また、上記本身挟持動作制御回路は、上記ねじ軸の回転を停止させるばね圧縮量の調整手段を含む構成であり、
また、上記ばねの圧縮量を測定することができる、ばね圧縮量測定手段を含む構成を有している。

また、更に、上記製本機のクランパ装置の構成に加えて、その規制部材が受け側クランプ板に接している状態での第２の枠体・受け側クランプ板間の寸法と押付け側クランプ板の初期位置及び移動量から、本身の厚さを計測して記憶する、本身厚計測手段を有している。

次に本発明の実施例について図面を参照して説明する。
図１（ａ）〜（ｃ）は本発明の一実施例を説明するための、本身挟持動作順に示された装置側面図、図２乃至図４は、図１（ａ）〜（ｃ）に示された本身挟持動作順と対応する装置平面図である。

この実施例における製本機のクランパ装置は、製本対象の本身９００を挟持して、この本身９００に対する各製本作業を実施するための装置であって、次の各構成を有している。
（イ）本身挟持の際、本身９００の一方の面に接触してこの本身９００を受け止め保持する受け側クランプ板１１０
（ロ）本身挟持の際には、受け側クランプ板１１０に近づく方向に移動して、本身９００の他方の面に接触してこの本身９００を受け側クランプ板１１０に押し付ける押付け側クランプ板１２０
（ハ）回転することにより押付け側クランプ板１２０を移動させて、本身挟持の際にこの押付け側クランプ板１２０と受け側クランプ板１１０との間に本身９００を挟持させ、各製本作業終了後はこの押付け側クランプ板１２０を受け側クランプ板１１０から離れる方向に移動させるねじ軸１３０
（ニ）制御信号に基づいてねじ軸１３０を回転、駆動し、かつ回転を停止させる、モータ１４１及びギヤ機構等から成るねじ軸駆動制御部１４０
（ホ）受け側クランプ板１１０及び押付け側クランプ板１２０を、各製本作業が可能なように保持、ガイドするガイド軸１５０
（ヘ）このガイド軸１５０をその両端で保持する、受け側クランプ板１１０側端部の第１の枠体１６１、及び押付け側クランプ板１２０側端部の第２の枠体１６２
（ト）一端が第１の枠体１６１に固定され他端が受け側クランプ板１１０に固定されて、本身挟持の際、受け側クランプ板１１０・押付け側クランプ板１２０間を加圧するばね１７０
（チ）一端が第２の枠体１６２に固定され、他端が受け側クランプ板１１０に当接して、第２の枠体１６２と受け側クランプ板１１０との間の寸法が予め設定された寸法より小さくならないように規制する規制部材１８０
（リ）ねじ軸１３０を回転制御して、本身挟持の際、押付け側クランプ板１２０を受け側クランプ板１１０方向に移動させてこれらクランプ板（１１０，１２０）間に本身９００を挟持させ、更にねじ軸１３０を回転させることによるばね１７０の圧縮量を検出してねじ軸１３０の回転を停止させ、各製本作業終了後は押付け側クランプ板１２０を受け側クランプ板１１０から離れる方向に移動させる挟持停止位置センサ部１９１及びクランパ初期位置センサ部１９３を含む本身挟持動作制御回路１９０

また、この本身挟持動作制御回路１９０には、ばね１７０の圧縮量に応じてねじ軸１３０の回転を停止させ、かつ、この停止タイミングを記憶するばね圧縮量調整手段（図示省略）が含まれており、更に、ばねの圧縮量を、例えばねじ軸１３０の回転、停止タイミング等で、測定することができる、ばね圧縮量測定手段も含まれている。

更に、この実施例の装置は、本身挟持動作制御回路１９０内に、規制部材１８０による第２の枠体１６２・受け側クランプ板１１０間の寸法、押付け側クランプ板１２０の移動量から、本身９００の厚さ寸法を測定して記憶する本身厚計測手段を備えている。

従って、この実施例による装置は、前述の発明の効果の項において説明した、作用効果全てを有している。
なお、図２乃至図４に記載されているように、ねじ軸１３０、ガイド軸１５０、ばね１７０、及び規制部材１８０は、それぞれを２本づつ設けて、受け側クランプ板１１０等を、その両端部分でガイド保持、駆動等の動作を行うようにすることにより、各動作が安定して行えるようになる。

また、ねじ軸１３０には、第１の枠体１６１の外側（左側）にカラー１３５が固定されており、このねじ軸１３０が右方向に移動するとカラー１３５により、第１の枠体１６１も同方向に移動する。

次に、この実施例における、本身挟持動作について、図１（ａ）〜（ｃ）乃至図４を参照して説明する。なお、図２は図１（ａ）と対応する平面図、図３は図１（ｂ）と対応する平面図、図４は図１（ｃ）と対応する平面図である。
初期状態は、図１（ａ），図２における、本身９００配置前の状態である。
この初期状態では、押付け側クランプ板１２０がクランパ初期位置センサ部１９３（光センサ１３４含む）によって検知されてその位置にとどまっている。

図１（ａ）及び図２の状態で、本身９００を押付け側クランプ板１２０と受け側クランプ板１１０との間に挿入する。
すると、モータ１４１が回転して、ねじ軸１３０を回転させる。
ねじ軸１３０と押付け側クランプ板１２０とが螺合しているので、ねじ軸１３０の回転によって、押付け側クランプ板１２０が図示左方に移動する。
その後押付け側クランプ板１２０は、図１（ｂ）及び図３に示すように、本身９００に当接して、押付け側クランプ板１２０と受け側クランプ板１１０とによって本身９００を挟持する。
ここで、受け側クランプ板１１０は完全に固定されている。
ねじ軸１３０はなおも回転を続けるが、受け側クランプ板１１０は完全に固定されているので、押付け側クランプ板１２０も図示左方へ移動することはできない。従って、押付け側クランプ板１２０が本身９００に当接して以降は、ねじ軸１３０の回転により、ねじ軸１３０そのものが図示右方に移動する。このねじ軸１３０にはカラー１３５が設けられているので、このカラー１３５により、第１の枠体１６１、ガイド軸１５０、第２の枠体１６２、規制部材１８０、ねじ軸駆動制御部１４０が全て図示右方へ移動する。
そして第１の枠体１６１の移動を挟持停止位置センサ部１９１（光センサ１９２含む）が検知すると、モータ１４１が停止し、挟持完了になる（図１（ｃ）及び図４の状態）。

第１の枠体１６１が右方に移動すると、受け側クランプ板１１０の距離が縮まるので、ばね１７０が縮むことになる。同時に規制部材１８０が受け側クランプ板１１０から離れる。ばね１７０が第１の枠体１６１を図示左方へ付勢することになる。その付勢力は、ねじ軸１３０を通して押付け側クランプ板１２０に伝わり、押付け側クランプ板１２０が受け側クランプ板１１０に向かって付勢する付勢力になる。すなわちばね１７０の付勢力が、本身９００の挟持力になる。ばね１７０の付勢力は受け側クランプ板１１０にも働くが、受け側クランプ板１１０は完全に固定されているので、受け側クランプ板１１０への付勢力は、本身挟持に対しては全く作用しない。
ここで、規制部材１８０が受け側クランプ板１１０に当接している間は、ばね１７０の付勢力は規制部材１８０の受け側クランプ板１１０に対して当接する力になるので、本身の挟持力は働かない。本身９００に対する挟持力は規制部材１８０が受け側クランプ板１１０から離間した瞬間に発生する。

次に、本身の厚さが変わっても、挟持力が一定である理由について説明する。
光センサ１９２は完全に固定されているので、第１の枠体１６１の到来を検知してモータ１４１を停止させる。本身の厚さが変わっても、この第１の枠体１６１が移動を開始してから光センサ１９２に検知されて停止するまでの移動量が同じであれば、本身挟持後のばね１７０の長さも同じなので、本身の厚さにかかわらず、本身に対して同じ挟持力が働くことになる。

また、本身の挟持力の調整は、この光センサ１９２の位置を、図示左右方向に調整することにより行うことができる。光センサ１９２を左方向に移動させると挟持力が弱くなり、右方向に移動させると強くなる。

また、本身の厚さは、モータ１４１が駆動開始して押付け側クランプ板が動きはじめてから停止するまでの、モータ１４１の回転量によって検知することができる。回転量はモータ１４１をステッピングモータとしてそのパルス数によって求めるか、モータ出力軸にエンコーダを設けて計測する。
あらかじめ押付け側クランプ板１２０のホームポジションを決めておき、このホームポジションから押付け側クランプ板１２０を移動開始させるようにすれば、モータ回転量から本身の厚さが一義的に算出できる。

本身の厚さを検知することによるメリットとしては、
第１に、押付け側クランプ板１２０を、本身を入れるたびにいちいちホームポジションまで戻しては、押付け側クランプ板１２０の無駄な移動が多くなるので、本身の厚さプラスアルファの待機位置を決めて、その待機位置まで戻すようにすれば、移動量を減らすことができる。この待機位置決定の基準値として活用することができ、
第２に、糊付け製本機には、クランパで挟持した本身をミーリング部、糊付け部、表紙貼付部と移動させて製本する。ミーリング部と表紙貼付部には、本身の厚さに対応してその位置を調整しなければならないガイド板があるので、厚さを検知すればミーリング部と表示貼付部のガイド類の調整を自動的に行うことができる、という点が上げられる。

本発明の一実施例を説明するための、本身挟持動作順に示された装置側面図である。 図１に示された本身挟持動作順説明図における最初の動作と対応する装置平面図である。 図１に示された本身挟持動作順説明図における中間の動作を対応する装置平面図である。 図１に示された本身挟持動作順説明図における最後の動作と対応する装置平面図である。 背景技術における製本機の一般的な構成を説明するための上面図及び側面図である。 背景技術における製本機のクランパ装置の第１の例を示す装置上面図及びＡ−Ａ矢視図である。 背景技術における製本機のクランパ装置の第２の例を示す斜視図及び部分断面上面図である。

符号の説明

１１０ 受け側クランプ板
１２０ 押付け側クランプ板
１３０ ねじ軸
１３５ カラー
１４０ ねじ軸駆動制御部
１４１ モータ
１５０ ガイド軸
１６１ 第１の枠体
１６２ 第２の枠体
１７０ ばね
１８０ 規制部材
１９０ 本身挟持動作制御回路
１９１ 挟持停止位置センサ部
１９２ 光センサ
１９３ クランパ初期位置センサ部
１９４ 光センサ
２００ ミーリング部
３００ 糊付け部
４００ 表紙貼付け部
５００ 移動用軸
６０７ 可動クランプ板
６０８ 固定クランプ板
６２０ ベルト
６２１ 取付け金具
６２２ 基部金具
６２３ ガイド軸
６２４ 平板状金具
６２５ ばね
６４０ モータ
６４１ 回転軸
６４２ カム
６４５ モータ
６５２ 調整ねじ用モータ
７３７Ａ，７３７Ｂ クランプ板
７３９ クランプ板駆動モータ
７４５ 送りねじ軸
９００ 本身

Claims (4)

1. 製本対象の本身を挟持してこの本身に対する各製本作業を実施するための製本機のクランパ装置であって、次の各構成を有することを特徴とする製本機のクランパ装置。
   （イ）本身挟持の際、本身の一方の面に接触してこの本身を受け止め保持する受け側クランプ板
   （ロ）本身挟持の際には、前記受け側クランプ板に近づく方向に移動して前記本身の他方の面に接触し、この本身を前記受け側クランプ板に押し付ける押付け側クランプ板
   （ハ）回転することにより前記押付け側クランプ板を移動させて、本身挟持の際にこの押付け側クランプ板と前記受け側クランプ板との間に前記本身を挟持させ、各製本作業終了後はこの押付け側クランプ板を受け側クランプ板から離れる方向に移動させるねじ軸
   （ニ）制御信号に基づいて前記ねじ軸を回転駆動し、かつ回転を停止させるねじ軸駆動制御部
   （ホ）前記受け側クランプ板及び押付け側クランプ板を各製本作業が可能なように保持ガイドするガイド軸
   （ヘ）前記ガイド軸をその両端で保持する、前記受け側クランプ側端部の第１の枠体及び前記押付け側クランプ側端部の第２の枠体
   （ト）一端が前記第１の枠体に固定され他端が前記受け側クランプ板に固定されて、本身挟持の際、前記受け側クランプ板・押付け側クランプ板間を加圧するばね
   （チ）一端が前記第２の枠体に固定され、他端が前記受け側クランプ板に当接して、前記第２の枠体と前記受け側クランプ板との間の寸法が予め設定された寸法より小さくならないように規制する規制部材
   （リ）前記ねじ軸を回転制御して、本身挟持の際、前記押付け側クランプ板を前記受け側クランプ板方向に移動させてこれらクランプ板間に本身を挟持させ、更に前記ねじ軸を回転させることによるばねの圧縮量を検出して前記ねじ軸の回転を停止させ、各製本作業終了後は前記押付け側クランプ板を受け側クランプ板から離れる方向に移動させる本身挟持動作制御回路
2. 前記本身挟持動作制御回路は、前記ねじ軸の回転を停止させるばね圧縮量の調整手段を含む請求項１記載の製本機のクランパ装置。
3. 前記本身挟持動作制御回路は、前記ばねの圧縮量を測定することができる、ばね圧縮量測定手段を含む構成である、
   請求項１記載の製本機のクランパ装置。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載された製本機のクランパ装置の構成に加えて、その規制部材が受け側クランプ板に接している状態での第２の枠体・受け側クランプ板間の寸法と押付け側クランプ板の初期位置及び移動量から、本身の厚さを計測して記憶する、本身厚計測手段を有する、
   製本機のクランパ装置。
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   

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