JP2008296409A - 中折り冊子成形装置 - Google Patents

Abstract

【目的】中折り冊子の背を角型に成形する装置において、背にしわ等を発生させず成形させることができ、耐久性の高い装置を得る。
【構成】中折り冊子の背を突出させて表裏から挟圧した状態で、中折り冊子側に凸形状で背に沿って長く形成された曲面形状の成形面を有する成形部材を、成形面が転がりながら中折り冊子の背との圧接部分が、背の天側端部から地側端部にかけて移動するように動作させる。
【選択図】図３

Description

本発明は、印刷装置や丁合装置から用紙を受け入れて形成した用紙束を２つ折りして冊子とし、その折り目である背を角型に成形する装置の技術分野に関する。

用紙束の中央部を綴じ、綴じた位置で２つ折りして冊子とする中綴じ折り冊子を作成する装置が知られている。この中綴じ折り冊子は、折られた後も、これを元に戻そうとする力が働くため、折り目が開き気味になる。特に用紙束の枚数が多いと、折った後に元に戻ろうとする力がそれだけ強くなり、折り目が開き気味になってしまう。折り目が開くことによって、冊子作成後に複数の冊子を束ねるなどの作業も行いにくくなり、見栄えも低下するから商品価値が下がるという問題がある。
そこで、この折り目の開きを少なくするためと、見栄えを向上させるため、中綴じ折冊子の背を角型に成形する装置が近年提案されてきている。その中に、背の部分が少しはみ出すように冊子を把持固定し、背側に沿ってローラを走らせて押圧して成形し、角型の背を得るものがある（特許文献１参照）。

特開２００１−２０６４６５号公報（第３図及び第４図）

しかし、この特許文献１の装置では、冊子の幅に対してローラの径が小さいので、成形のときに冊子の背に圧接するローラ外周面の曲率が小さく、したがって成形の時の冊子の背は急激な変形を強いられる。このため、背の付近にしわが発生しやすいという問題があった。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、背にしわ等を発生させず成形させることができる中折り冊子成形装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の給紙装置は、下記の構成を有する。

第１の構成は、搬送されてきた中折り冊子を、その折り目である背があらかじめ決められた位置になるように停止させる停止手段と、この停止手段により停止させられた中折り冊子の背を突出させて冊子を表裏から挟圧する挟圧部材と、中折り冊子側に凸形状で背に沿って長く形成された曲面形状の成形面を有し、この成形面の一部が停止させられた中折り冊子の背と圧接するように設けられた成形部材と、この成形部材の成形面が、中折り冊子の背の一端部から他端部にかけて、転がりながら中折り冊子の背との圧接部分が移動するように、成形部材が成形動作することにより、中折り冊子の背を角型に成形することを特徴とする中折り冊子成形装置である。

第２の構成は、前記第１の構成に加えて、成形部材を成形動作させる作動部材をさらに有し、成形部材は、成形面とは逆側を向いた作動面を有し、作動部材は、この作動面と当接しながら、中折り冊子の背に沿った方向に移動することにより、成形部材が成形動作することを特徴とする中折り冊子成形装置である。

第３の構成は、第１または第２の構成における成形面と、作動面とは、互いに同芯の円弧形状であることを特徴とする中折り冊子成形装置である。

第４の構成は、第１ないし第３の構成に加えて、成形動作する前記成形部材の成形面の一端部と他端部とをガイドするガイド面をさらに有することを特徴とする中折り冊子成形装置である。

すなわち、本発明は、中折り冊子側に凸形状で背に沿って長く形成された曲面形状の成形面を、中折り冊子の背に転がりながら圧接させるので、背に圧接する圧接面の曲率は比較的大きい。従って成形時、冊子の背の変形は緩やかなものとなるので、しわ等のないきれいな成形物が得られる。

本発明は、背にしわ等を発生させずきれいに成形させることができる中折り冊子成形装置が得られるというメリットがある。

以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照して説明する。

図１は本発明の成形装置３００を含む製本システム５００を示す正面図である。この製本システム５００は、丁合機１００、中綴じ折り機２００、成形装置３００を連結して構成されている。

丁合機１００は、縦方向に複数配列された給紙部１０１（１０１ａ〜１０１ｊ）を有し、この給紙部１０１それぞれに積載された用紙束から用紙を１枚ずつ取り出す。それぞれの給紙部１０１から取り出された用紙は縦搬送路１０２において重ね合わせられながら下方へ搬送され、１冊分の丁合束となって接続ブリッジ１０３を経由して中綴じ折り機２００に入る。

中綴じ折り機２００は、綴じ部２０１と、この綴じ部２０１の用紙搬送方向下流側に折り部２５１を有している。中綴じ折り機２００に入った丁合束はまず綴じ部２０１に搬入され、その先端が綴じストッパ２０２に当接して停止する。停止した丁合束の後端側にはバックジョガー２０４が用紙搬送方向と平行に往復動可能に設けられている。このバックジョガー２０４が、丁合束の後端に当接する位置と、丁合束から離れた位置との間を往復動作することにより、バックジョガー２０４と綴じストッパ２０２との間で、丁合束の前後方向の端部が揃えられる。また、丁合束の幅方向の両側にサイドジョガー２０３が、幅方向に往復動可能に設けられている。このサイドジョガー２０３が、丁合束の幅方向両端に当接する位置と、丁合束から離れた位置との間を往復動作することにより、１対のサイドジョガー２０３の両者間で、丁合束の幅方向の端部が揃えられる。揃えられた丁合束には、その搬送方向中央部に、ステッチャー２０５により綴じ針が打たれる。

丁合束がステッチャー２０５により綴じられると、綴じストッパ２０２が下方に退避して、丁合束はさらに前進して折り部２５１に搬入され、その先端が折りストッパ２５２に当接して停止する。その後折りナイフ２５３が上昇して、丁合束の搬送方向中央部すなわち綴じ針が打たれた部分に当接し、１対の折りローラ２５４の間に押し込む。１対の折りローラ２５４は互いに近づく方向にバネ等（図示せず）により付勢されており、押し込まれた丁合束の搬送方向中央部を圧縮してに折り目をつける。また、１対の折りローラ２５４は押し込まれた丁合束を図示上方に搬送するように、駆動が付与されている。この構成によって丁合束は綴じ針が打たれた部分を折り目として二つ折りされ、この折り目を背とした冊子となり、その背を先頭として上方へ搬送される。
。

折りローラ２５４の図示上方には１対のプレスローラ２５５が設けられている。このプレスローラ２５５は、折りローラ２５４と同様に互いに近づく方向にバネ等（図示せず）により付勢され、折りローラ２５４により形成された折り目をさらに圧縮して折り目を強化する。また、このプレスローラ２５５にも丁合束を図示上方に搬送するように、駆動が付与されている。この構成によって、冊子はプレスローラ２５５間を通過して再度折り目が圧縮され、折り目が強化される。

プレスローラ２５５の冊子搬送方向下流側には冊子搬送路２５６が設けられ、プレスローラ２５５を通過した冊子を受け取って、図示左方へ搬送し、冊子の背を先頭として成形装置３００に引き渡す。

図２は図１における成形装置３００の詳細を示す正面図、図３はそのＡ−Ａ断面図である。図２及び図３に示すように、背Ｆを先頭にして搬送されてきた冊子Ｐが矢印Ｃ方向から搬入される。この搬入される冊子Ｐを上下から挟んで前進させる上搬送ベルト１、下搬送ベルト２が設けられている。上搬送ベルト１は上搬送ベルト上下動機構３により、冊子Ｐから上方に離間した退避位置と、下搬送ベルト２とともに冊子Ｐを挟む搬送位置との間を移動できるようになっている。また、上搬送ベルト１、下搬送ベルト２が掛けられているプーリには、それぞれモータＭ１、Ｍ２から駆動が与えられえいる。モータＭ１、Ｍ２及び上搬送ベルト上下動機構３はＣＰＵ４により制御される。

上搬送ベルト１、下搬送ベルト２の冊子搬入方向下流側に、冊子Ｐの背Ｆを突出させて冊子Ｐを上下から挟圧する上挟圧部材５と、下挟圧部材６とが設けられている。上挟圧部材５は上挟圧部材上下動機構７により、冊子Ｐから上方に離間した退避位置と、下挟圧部材６とともに冊子Ｐを挟む挟圧位置との間を移動できるようになっている。また、挟圧位置において冊子Ｐを上下から挟む圧をかけるためのバネ８、９が設けられている。上挟圧部材上下動機構７もＣＰＵ４により制御される。

上挟圧部材５、下挟圧部材６の冊子搬入方向下流側に、冊子Ｐの背Ｆを当接させて、背Ｆがあらかじめ決められた位置になるように停止させるストッパ１０が設けられている。このストッパ１０は図示下方に、上下にラックギヤ１０ａが形成されており、このラック１０ａがピニオンギヤ１１とかみ合っている。ピニオンギヤ１１はモータＭ３の出力軸に設けられている。すなわち、モータＭ３を駆動させることにより、ストッパ１０が上下動できるようになっている。モータＭ３もＣＰＵ４により制御される。ストッパ１０の冊子搬入方向上流側に、冊子Ｐの背Ｆがストッパ１０に当接したことを検知する光学センサＳ１が設けられ、上挟圧部材５及び下挟圧部材６には、センサＳ１の光軸を通すための穴５ｂ、６ｂがそれぞれ設けられている。

ストッパ１０により停止した冊子Ｐに対し、その背側に隣接して成形機構部５０が設けられている。この成形機構部５０は、冊子側に開口が向いた箱状の筐体５２を有し、筐体５２の内部に形成された内部空間５２ａに成形部材５１を内包している。この成形部材５１は、その冊子Ｐ側に向いた面に成形面５１ａを形成している。この成形面５１ａは冊子の背に沿って長く形成され、背側に凸となっている曲面形状になっていて、その一部が上挟圧部材５、下挟圧部材６の、冊子搬入方向下流側側面５ａ、６ａに当接するようになっている。

この成形部材５１には、成形面５１ａとは逆側に、作動面５１ｂを有しており、成形面５１ａと作動面５１ｂとは、互いに同芯の円弧形状となっている。この作動面５１ｂには、作動コロ５３の外周面が接触している。作動コロ５３は軸５４に支持されていて、この軸５４は上方が筐体５２の上壁５２ｂに形成された長穴５２ｃに挿通されて上壁５２ｂの上部に突出し、下方が筐体５２の下壁５２ｄに形成された長穴５２ｅに挿通されて下壁５２ｄの下方に突出している。また軸５４は上端が上移動ブロック５５に、下端は下移動ブロック５６にそれぞれ固定され、上移動ブロック５５は上壁５２ｂに設けられたスライドレール５７上を、下移動ブロック５６は下壁５２ｄに設けられたスライドレール５８上を、それぞれスライド移動可能に設けられている。スライドレール５７、５８は、それぞれ長穴５２ｃ、５２ｅの両側に１対、長穴と平行に設けられているので、上移動ブロック５５と、下移動ブロック５６はそれぞれ長穴５２ｃ、５２ｅと平行な方向に移動可能になっている。

上移動ブロック５５は一端がタイミングベルト５９に固定されており、下移動ブロック５６のいったんはタイミングベルト６０に固定されている。タイミングベルト５９は、内部空間５２ａに対して冊子搬入方向と直交する方向の両サイドに設けられたタイミングプーリ６１，６２間に掛けられている。タイミングプーリ６１，６２はそれぞれ軸６５，６６に固定支持され、この軸６５，６６は筐体５２に設けられた穴に回転自在に挿通されている。軸６５，６６はタイミングプーリ６１，６２に対して筐体５２を挟んで反対側にタイミングプーリ６３，６４を有し、それぞれ軸６５，６６に固定されている。タイミングベルト６０は、このタイミングプーリ６３，６４間に掛けられている。軸６６には駆動モータＭ５が設けられているので、この駆動モータＭ５の駆動力により、軸６６とこれに固定されたタイミングプーリ６２，６４が回転するので、タイミングベルト５９，６０が走行し、上移動ブロック５５、下移動ブロック５６が長穴に沿って移動させることができる。上移動ブロック５５、下移動ブロック５６が長穴に沿って移動すると、これとともに軸５４が長穴５２ｃ、５２ｅに沿って、すなわち中折り冊子の背に沿った方向に移動することができる。

図３においては、作動コロ５３は図示最上位置にある。モータ６６を駆動させ、作動コロ５３を上方から下方へ移動させると、成形部材５１の成形面５１ａは、上挟圧部材５、下挟圧部材６の冊子搬入方向下流側側面５ａ、６ａに対し転がり接触しながら、その接触位置が下方へ移動する。図中一点鎖線は、作動コロ５３を最下位置まで移動させたときの、作動コロ５３と成形部材５１の位置を示す。この移動の途中に、上挟圧部材５、下挟圧部材６からはみ出した冊子Ｐの背Ｆが、成形面５１ａによってつぶされるので、背Ｆは角型に成形される。筐体５２の内部空間５２ａを形成する壁面であるガイド面５２ｆ、５２ｇは、成形部材５１の一端５１ｃ、及び他端５１ｄをガイドするように形成されており、成形部材５１は両端がこのガイド面５２ｆ、５２ｇに沿うように動作することにより、上挟圧部材５、下挟圧部材６の冊子搬入方向下流側側面５ａ、６ａに対し転がり接触するように移動させることができる。

成形される冊子Ｐの上下にそれぞれ排出ローラ６８、６９が２個ずつ設けられ、このうち上側の排出ローラ６８には排出ローラ上下動機構７０により、冊子Ｐから上方に離間した退避位置と、排出ローラ６９とともに冊子Ｐを挟む排出搬送位置との間を移動できるようになっている。また排出ローラ６８にはモータＭ４から駆動が与えられ、モータＭ４及び排出ローラ上下動機構７０はＣＰＵ４により制御される。成形を終えた冊子Ｐはこの排出ローラ６８，６９に挟まれて、矢印Ｄ方向に排出される。

次に本発明の成形装置３００の動作を説明する。図４ないし図１３は本発明の成形装置３００の動作を示す図で、図４，６，８，１０，１２が図３におけるＢ−Ｂ断面により表し、図５，７，９，１１，１３が図２におけるＡ−Ａ断面により動作を表している。

図４，５に示すように、中綴じ折り機２００（図１参照）で中綴じ折りされた冊子Ｐが上搬送ベルト１と下搬送ベルト２にくわえ込まれて、背Ｆを先頭に矢印Ｃ方向に搬送されてくる。排出ローラ６８と上挟圧部材６は上方の退避位置にあり、ストッパ１０は冊子Ｐと当接する上昇位置にある。冊子Ｐはその先端である背Ｆがストッパ１０に当接するまで搬送される。

続いて図６，７に示すように、冊子Ｐの背Ｆがストッパ１０に当接したことが、センサＳ１によって検知されると、上搬送ベルト１と下搬送ベルト２は駆動を停止するとともに、上挟圧部材上下動機構７が駆動し、上挟圧部材５が下挟圧部材６とともに冊子Ｐを挟む挟圧位置へ移動し、バネ８、９の圧によって冊子Ｐを挟圧する。上挟圧部材５及び下挟圧部材６は、ストッパ１０に対し隙間を有しているので、冊子Ｐの背Ｆは、上挟圧部材５、下挟圧部材６の、冊子搬入方向下流側側面５ａ、６ａから突出した状態で挟み込まれる。

続いて図８，９に示すように、モータＭ３が駆動してストッパ１０が下方に退避する。続いてモータＭ５が駆動して、軸６６及びタイミングプーリ６２，６４は矢印Ｋ方向（図９）に回転駆動され、タイミングベルト５９、６０が矢印Ｅ方向（図９）に走行する。するとタイミングベルト５９に固定された上移動ブロック５５と、タイミングベルト６０に固定された下移動ブロック５６とが、互いの相対位置を同じくして共に矢印Ｌ方向（図９）に移動する。すると、上移動ブロック５５と下移動ブロック５６との間に設けられている軸５４と、この軸５４に支持されている作動コロ５３も矢印Ｌ方向に移動する。すると、成形部材５１は、その成形面５１ａが ともに上挟圧部材５、下挟圧部材６の、冊子搬入方向下流側側面５ａ、６ａと転がり接触しながら、その接触位置９０が図９に示す上方から下方へ移動する。このとき、成形部材５１の一端５１ｃはガイド面５２ｆにガイドされながら矢印Ｇ方向（図９）に移動し、成形部材５１の他端５１ｇはガイド面５２ｇにガイドされながら矢印Ｈ方向（図９）に移動する。このガイド面５１ｃ、５１ｆにより、成形部材５１の図９における上下方向への移動を規制するため、成形部材５１は上挟圧部材５、下挟圧部材６に対して上下方向にずれることなく転がり接触することができる。なお、このガイド面は本実施形態のように成形部材５１の両端をガイドするものに限らず、例えば成形部材５１から突起を立設させ、この突起をガイドするように構成してもよい。要は成形部材５１を上挟圧部材５、下挟圧部材６に対して上下方向にずれないように転がり接触させることができる構成ならばどのようなものでも良い。

接触位置９０が図９に示す上方から下方へ移動する途中で、冊子搬入方向下流側側面５ａ、６ａからはみ出した冊子Ｐの背Ｆの天側端部Ｐ１（本実施形態における一端部）から地側端部Ｐ２（本実施形態における他端部）にかけて、成形面５１ａが背Ｆと圧接しながらその圧接部分が移動するとともに、上挟圧部材５、下挟圧部材６から突出した背Ｆが圧接によりつぶされて、角型に成形される。軸５４が長穴５２ｃ、５２ｅにより規制されているので、成形の反力で作動コロ５３及び成形部材５１が逃げることなく、確実に成形される。

続いて図１０，１１に示すように、上移動ブロック５５、下移動ブロック５６が図１１における最下位置まで移動し、接触位置９０も最下位置まで移動する。その後図１２、１３に示すように、上搬送ベルト１と上挟圧部材５が上方の退避位置に移動して冊子Ｐから上方に離間する。さらに排出ローラ上下動機構７０により排出ローラ６８が下降して排出ローラ６９とともに冊子Ｐを挟み、続いてモータＭ４が駆動回転されるので排出ローラ６８が回転し、成形後の冊子Ｐは図１３に示す矢印Ｄ方向に排出されて成形処理が完了する。

なお成形部材５１を作動させる作動コロ５３（作動部材）はコロのような形態に限らず、成形部材５１の作動面５１ｂに接触しながら移動可能な部材ならどのような形でも良い。ただし、接触部で発生する摩擦の軽減を考慮すると、作動面５１ｂに対する接触部は曲面で形成するのが最も良い。

中綴じ折りされた冊子Ｐは、背Ｆの頂部に綴じ針Ｐ３が突出しているので、図１４に示すように、成形部材５１の成形面５１は綴じ針Ｐ３を避けるための溝９１を設けていてもよい。この溝９１によって、背Ｆと成形部材５１との間に綴じ針が介在して綴じ針の周囲で成形が甘くなるのを防ぐことができる。

さらに、本実施形態では冊子Ｐの背Ｆの天側端部Ｐ１から地側端部Ｐ２にかけて、成形面５１ａと背Ｆとの圧接部分が移動するように動作するが、逆方向、すなわち背Ｆの地側端部Ｐ２から天側端部Ｐ１にかけて、圧接部分が移動するようにしても成形可能なことはもちろんである。要は、天側端部と地側端部のどちらか一方（背の一端部）から他方（背の他端部）にかけて圧接部分を移動させればよい。さらに、同一の冊子Ｂに対していったん天側端部から地側端部かけて圧接部分を移動させた後、モータＭ５を逆転させて地側端部から天側端部にかけて圧接部分を移動させても良い。すなわち同一の冊子に対して圧接部分を往復移動させることにより、分厚い変形しにくい用紙など１回のつぶしでは成形が不十分な場合でも、繰り返し押しつぶすように動作させることにより成形を確実なものとすることができる。また、往復動作後にさらにモータＭ５を逆転動作させることにより、３回、４回と成形回数を増やすこともできる。

さらに、天側端部から地側端部かけて圧接部分を移動させた後、地側端部から天側端部にかけて圧接部分を移動させる往復成形動作とするか、天側端部から地側端部かけての片道のみの成形動作とするかをユーザが切り替えられるようにしても良い。この切り替えは、製本システム５００のいずれかに、スイッチまたはタッチパネル等の切り替え手段を設け、紙質や枚数等に応じてユーザが切り替えられるようにする。３回以上の成形動作をも含めて選択可能としても良い。さらに、製本システム５００が丁合機１００における用紙が積載されている給紙部の数などによって把握している用紙束の枚数によって、片道動作か往復動作かの推奨モードに自動的に切り替わるようにしても良い。

なお本実施形態における製本システム５００は丁合機１００で形成した丁合束を製本し、成形するものであるが、これに限らず、ページ順に複数冊分積載された用紙束から１冊分の用紙を取り出し、中綴じ折り機の綴じ部に蓄積して綴じるもの、また、印刷機からページ順に排出される用紙を１冊分蓄積して綴じるものなど、様々なシステムに適用可能である。

本発明の成形装置３００を含む製本システム５００を示す正面図である。 図１における成形装置３００の詳細を示す正面図である。 図２におけるＡ−Ａ断面図である。 本発明の成形装置３００の動作を示す図である。 本発明の成形装置３００の動作を示す図である。 本発明の成形装置３００の動作を示す図である。 本発明の成形装置３００の動作を示す図である。 本発明の成形装置３００の動作を示す図である。 本発明の成形装置３００の動作を示す図である。 本発明の成形装置３００の動作を示す図である。 本発明の成形装置３００の動作を示す図である。 本発明の成形装置３００の動作を示す図である。 本発明の成形装置３００の動作を示す図である。 本発明の成形装置３００の変形例を示す図である。

符号の説明

１；上搬送ベルト
２；下搬送ベルト
４；ＣＰＵ
５；上挟圧部材
６；下挟圧部材
１０；ストッパ
５０；成形機構部
５１；成形部材
５１ａ；成形面
５１ｂ；作動面
５２；筐体
５２ａ；内部空間
５２ｃ，５２ｅ；長穴
５２ｆ，５２ｇ；ガイド面
５３；作動コロ
５５；上移動ブロック
５６；下移動ブロック
６８，６９；排出ローラ
９０；接触位置
１００；丁合機
１０１；給紙部
２００；中綴じ折り機
２０１；綴じ部
２５１；折り部
３００；成形装置
５００；製本システム
Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｇ，Ｈ，Ｋ，Ｌ；矢印
Ｆ；背
Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４，Ｍ５；モータ
Ｐ；冊子
Ｐ１；天側端部
Ｐ２；地側端部
Ｐ３；綴じ針
Ｓ１；センサ

Claims (4)

1. 搬送されてきた中折り冊子を、その折り目である背があらかじめ決められた位置になるように停止させる停止手段と、この停止手段により停止させられた中折り冊子の背を突出させて冊子を表裏から挟圧する挟圧部材と、中折り冊子側に凸形状で背に沿って長く形成された曲面形状の成形面を有し、この成形面の一部が停止させられた中折り冊子の背と圧接するように設けられた成形部材と、この成形部材の成形面が、中折り冊子の背の一端部から他端部にかけて、転がりながら中折り冊子の背との圧接部分が移動するように、成形部材が成形動作することにより、中折り冊子の背を角型に成形することを特徴とする中折り冊子成形装置。
2. 前記成形部材を成形動作させる作動部材をさらに有し、前記成形部材は、前記成形面とは逆側を向いた作動面を有し、前記作動部材は、この作動面と当接しながら、中折り冊子の背に沿った方向に移動することにより、成形部材が成形動作することを特徴とする請求項１記載の中折り冊子成形装置。
3. 前記成形面と、前記作動面とは、互いに同芯の円弧形状であることを特徴とする請求項１または２記載の中折り冊子成形装置。
4. 成形動作する前記成形部材の一端と他端とをガイドするガイド面をさらに有することを特徴とする請求項１から３いずれかに記載の中折り冊子成形装置。

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