JP2009119668A - 製本装置 - Google Patents

Abstract

【課題】紙綴じ具２を切断、搬送、接着等して製本する一連の製本作業を連続して行うことができる装置を提供する。
【解決手段】製本装置１は、紙綴じ具２を帯状余地部４の長手方向へ送る第一搬送装置３０と、第一搬送装置３０により送られた紙綴じ具２を帯状余地部４において切断し、紙綴じ具片２ａを作製する切断装置５０と、切断装置５０により作製された紙綴じ具片２ａを帯状余地部４の長手方向へ送る第二搬送装置７０と、第二搬送装置７０により送られた紙綴じ具片２ａのリング部３の先端部と帯状余地部４とを接着する接着装置９０と、第一搬送装置３０、切断装置５０、第二搬送装置７０及び接着装置９０の動作を制御する制御装置１００と、を具備する構成とした。
【選択図】図３

Description

本発明は、カレンダー等の紙葉を綴じることが可能な紙綴じ具を所望の長さに切断し、前記紙葉を綴じる製本装置の技術に関する。

従来、カレンダーやノート等の複数枚の紙葉を綴じるリング状の綴じ具は金属又はプラスチックによって形成されており、前記紙葉に複数設けられた綴じ孔に前記リング状の綴じ具を挿通することにより前記紙葉を綴じている。

しかし、このように綴じられたカレンダーやノート等を廃棄する際には、紙葉と金属又はプラスチック製である綴じ具とを分離する必要があり、その作業が煩雑であった。

このような煩雑さを解消し、リサイクル性を向上させるために、金属又はプラスチック製の綴じ具に代わる、紙製の綴じ具が公知となっている（特許文献１及び特許文献２参照）。
特許第３７５４０６１号公報 特許第３７８１７４６号公報

上述した紙綴じ具をカレンダーやノート等の綴じ具として用いることにより、それらを廃棄する際に分離する手間を省くことができ、リサイクル性を向上することができる。

しかし、製造された前記紙綴じ具を切断、搬送、接着等して製本する一連の製本作業を連続して行うことができる装置は未だ存在せず、それぞれの作業を人手により行わざるを得ない。そのため、前記紙綴じ具を用いて綴じられたカレンダーやノート等の製造は、量産性に乏しいという問題があった。

本発明は係る課題を鑑みてなされたものであり、紙綴じ具を切断、搬送、接着等して製本する一連の製本作業を連続して行うことができる装置の提供を目的とする。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

即ち、請求項１においては、紙綴じ具により少なくとも一枚の綴じ孔を有する紙葉を綴じる製本装置であって、前記紙綴じ具が、積層用紙の一端側に略帯状の余地である帯状余地部と、該帯状余地部より幅方向に延出され略筒状に湾曲した複数の紙片によりなるリング部と、によりなるものであり、前記製本装置が、前記紙綴じ具のリング部を、前記リング部と同じ間隔で設けられた前記紙葉の綴じ孔に挿通し、前記帯状余地部と前記リング部の先端部とを接着する製本装置であって、前記紙綴じ具を、前記帯状余地部の長手方向へ送る第一搬送装置と、前記第一搬送装置により送られた前記紙綴じ具の前記帯状余地部を切断し、紙綴じ具片を作製する切断装置と、前記切断装置により作製された前記紙綴じ具片を前記帯状余地部の長手方向へ送る第二搬送装置と、前記リング部に紙葉の綴じ孔をはめた前記紙綴じ具片のリング部の先端部と、帯状余地部と、を接着する接着装置と、前記第一搬送装置、前記切断装置、前記第二搬送装置及び前記接着装置の動作を制御する制御装置と、を具備するものである。

請求項２においては、前記制御装置は、切断する紙綴じ具片の前記リング部の紙片数を認識する手段を有することを特徴とするものである。

請求項３においては、前記制御装置は、前記第一搬送装置と、前記切断装置と、を制御して前記紙綴じ具片を複数作製し、前記第二搬送装置を制御して前記紙綴じ具片間に所望の間隔を設けるものである。

請求項４においては、前記紙綴じ具は、前記リング部の先端部の内周面にヒートシールが塗布されている紙綴じ具であって、前記接着装置は、超音波溶着装置により構成されるものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

請求項１の如く構成したので、紙綴じ具を搬送、切断、接着等して製本する一連の製本作業を連続して行うことができる。

請求項２の如く構成したので、前記紙綴じ具を所望の長さで切断し、所望のリング部の紙片数を有する紙綴じ具片を作製することができる。

請求項３の如く構成したので、製本装置に汎用性を持たせ、所望の製品に対応した紙綴じ具片間の間隔を設けることができる。

請求項４の如く構成したので、超音波溶着装置により瞬時に前記紙綴じ具片のリング部の先端部と帯状余地部とを接着することができる。

まず、本実施例に係る紙綴じ具２について、図１及び図２を用いて説明する。
図１及び図２（ａ）に示すように、紙綴じ具２は比較的厚手の用紙を２枚重ねて積層接着した積層用紙から成形され、円筒状に湾曲する複数のリング部３・３・・・と、リング部３・３・・・の一端側を繋ぐ帯状余地部４と、により構成される。

前記積層用紙はリング部３の外周面となる外側紙３ａと、同じく内周面となる内側紙３ｂと、により構成され、外側紙３ａの内側紙３ｂとの対向面にヒートシールからなる接着材を塗布して両用紙（外側紙３ａ及び内側紙３ｂ）を貼り合せることとしているが、これに限定されるものではなく、たとえば、前記ヒートシールは両用紙（外側紙３ａ及び内側紙３ｂ）の対向面に各々貼付して接着力をより強固なものとしてもよい。また、接着剤についてもヒートシールに限定されるものではなく、例えば、他の糊や膠のようなものであってもよい。

リング部３は、前記積層用紙の一端側に成形する櫛歯状の歯部を円筒状に湾曲させた部位であり、その一端部は平面視半円形に成形される。また前記一端部は円筒状に湾曲する方向と逆の方向に折り曲げられて平坦部３ｃを形成され、かつ、平坦部３ｃでは内側紙３ｂの一端部が除去されている。

帯状余地部４は複数のリング部３・３・・・の他端部を並列に支持する部位であり、リング部３の一端における平坦部３ｃと対向して設けられる。すなわち、帯状余地部４も平坦部３ｃと同様に、円筒状に湾曲する方向と逆の方向に折り曲げられて成形され、その平面幅は平坦部３ｃの長さと比べて若干大きく設けられている。

このような形状からなる紙綴じ具２は、例えば、図２（ｂ）に示すようにカレンダー５やノート等、複数の枚数からなる紙葉６・６・・・の一端部を束ねるために用いられる。
すなわち、前記複数の紙葉６・６・・・の各上端部には、各々同じ位置にて同形状の複数の綴じ孔６ａ・６ａ・・・が長手方向に一列に設けられており、かつ、綴じ孔６ａの幅寸法は紙綴じ具２のリング部３における幅寸法に比べて大きく設けられている。

そして、リング部３の先端部を複数の紙葉６・６・・・の綴じ孔６ａに同時に挿通させ、その後、リング部３の平坦部３ｃと帯状余地部４（図１及び図２（ａ）参照）とを接着することによって、複数の紙葉６・６・・・は束ねられている。

すなわち、紙葉６の綴じ孔６ａに挿通されたリング部３の平坦部３ｃは露出した外側紙３ａの内面側、すなわち、ヒートシールが貼付される面を向けて帯状余地部４と対向して設けられており、平坦部３ｃと帯状余地部４とを互いに合掌するようにして重ね合わせ、同時に加熱プレス等を行うことによりヒートシールを溶解し、紙綴じ具２のリング部３は接着される。

ここで、本発明における紙綴じ具２は長手方向に一定の長さを有して成形されており、使用の際には、ボビン７（図３参照）に巻かれた紙綴じ具２を適当な長さにカットして用いることになる。
つまり、前記積層用紙はロールに巻かれた帯状の用紙であり、その一端部を連続して櫛歯状にカットして湾曲させることで、前記積層用紙の長手方向に連なるリング形状を形成するため、必要なリング部３の紙片数は紙綴じ具２の成形時に確定されるものではなく、実際に複数の紙葉６・６・・・を綴じる際に任意に決定することができるため、多品種少量生産におけるあらゆるサイズの紙葉に対して容易に対応することができるのである。

このように、紙綴じ具２は、積層用紙の一端側に略帯状の余地である帯状余地部４と、該帯状余地部４より幅方向に延出され略筒状に湾曲した複数の紙片によりなるリング部３・３・・・と、によりなるものである。
また、紙綴じ具２は、リング部３の平坦部３ｃの内周面にヒートシールが塗布されている。
これにより、リング部３の先端部を綴じる場合、再び平坦部３ｃの対向面に接着剤等を塗布したりする必要もなく、容易に平坦部３ｃと帯状余地部４とをプレス圧着することができる。

次に、本実施例に係る製本装置１について、図３から図９までを用いて説明する。製本装置１は、紙綴じ具２のリング部３を、紙葉６のリング部３と同じ間隔で設けられた綴じ孔６ａに挿通し、帯状余地部４とリング部３の先端部とを接着する製本装置である。なお、以下では図中の矢印Ａの方向を紙綴じ具２の搬送方向における下流方向とする。

図３に示すように、製本装置１は主に、繰り出し装置１０、第一搬送装置３０、切断装置５０、第二搬送装置７０、接着装置９０、制御装置１００等から構成されている。

まず、上記各装置の動作態様の概略を以下に説明する。

繰り出し装置１０は、ボビン７に巻かれた紙綴じ具２を、第一搬送装置３０へと繰り出す。

第一搬送装置３０は、繰り出し装置１０より繰り出された紙綴じ具２を切断装置５０へ搬送する。

切断装置５０は、第一搬送装置３０より搬送された紙綴じ具２を切断し、紙綴じ具片２ａを作製する。
第一搬送装置３０及び切断装置５０の動作を制御装置１００により制御することで、所望の長さの紙綴じ具片２ａを所望の個数作製することが可能である。

第二搬送装置７０は、切断装置５０により作製された紙綴じ具片２ａを接着装置９０へ搬送する。
第一搬送装置３０、切断装置５０及び第二搬送装置７０の動作を制御装置１００により制御することで、複数個の紙綴じ具片２ａを所望の間隔を設けて接着装置９０へ搬送することが可能である。
また、第二搬送装置７０の搬送途中において、作業者等によりカレンダー等の製品となる紙葉６・６・・・に設けられた綴じ孔６ａ・６ａ・・・に紙綴じ具片２ａのリング部３・３・・・を挿入する作業が行われる。

接着装置９０は、第二搬送装置７０より搬送された紙綴じ具片２ａの平坦部３ｃと帯状余地部４とを接着する。

制御装置１００は、第一搬送装置３０、切断装置５０、第二搬送装置７０及び接着装置９０の動作を制御する。
制御装置１００により各装置を制御することにより、製本作業を連続して行うことが可能となる。

以下、各装置の詳細な構成について説明する。

図４に示す繰り出し装置１０は、第一搬送装置３０へ供給される紙綴じ具２が巻かれたボビン７を着脱可能とし、ボビン７を回動可能とする装置である。

ボビン７には、リング部３が帯状余地部４によって連続して繋がった紙綴じ具２が巻かれている。こうすることによって、一体的に連続して成形された紙綴じ具２をコンパクトにまとめることができ、搬送や保管等において省スペース化を図ることが可能となる。
また、ボビン７に紙綴じ具２が巻かれる際には、紙綴じ具２のリング部３が、他のリング部３・３・・・間の隙間に嵌らないよう、仕切紙８が紙綴じ具２と共にボビン７に巻かれる（図１参照）。仕切紙８は、帯状の紙を上部が開口した溝状に形成した部材であり、ボビン７に容易に巻けるよう両側面には切り欠き８ａ・８ａ・・・が設けられている。これによって、ボビン７から紙綴じ具２を円滑に繰り出すことが可能となる。

繰り出し装置１０は主に、繰り出し装置基部１１、繰り出し装置本体１２、ボビン軸１３、巻き取り軸１４、巻き取りボビン１５等から構成されている。

繰り出し装置基部１１の上部には、繰り出し装置本体１２が固設されている。

繰り出し装置本体１２は直方体形状に構成されており、その正面上部にはボビン軸１３が突設されている。ボビン軸１３にはボビン７が着脱可能である。ボビン軸１３にボビン７が取り付けられた場合は、ボビン７はボビン軸１３と一体的に回動可能となる。

繰り出し装置本体１２の正面でありボビン軸１３の下方には、巻き取り軸１４が突設されている。巻き取り軸１４には巻き取りボビン１５が固設されている。巻き取りボビン１５は巻き取り軸１４と一体的に回動可能である。巻き取りボビン１５には、ボビン７から繰り出された紙綴じ具２と共にボビン７に巻かれていた仕切紙８が巻き取られる。

ボビン軸１３及び巻き取り軸１４には、繰り出し装置本体１２内に設けられたボビンモータ１６の出力軸が、図示せぬ歯車若しくはプーリ及びベルト等を介して連動連結されている。製本作業時においては、ボビンモータ１６の動力によってボビン軸１３及び巻き取り軸１４が回動し、つまりはボビン７及び巻き取りボビン１５が回動する。これにより、ボビン７から紙綴じ具２が繰り出されると同時に、仕切紙８が巻き取りボビン１５により巻き取られる。
本実施例においてはボビン軸１３及び巻き取り軸１４はボビンモータ１６により動作するものとしたが、本発明はこれに限るものではない。つまり、ボビン軸１３及び巻き取り軸１４の各々にモータを設け、前記モータによりボビン軸１３及び巻き取り軸１４を動作させる構成としてもよい。

また、繰り出し装置１０と第一搬送装置３０との間には、繰り出しガイド１７及び近接センサ２０１が設けられている（図３参照）。近接センサ２０１及びボビンモータ１６は繰り出し制御部２００に接続されている。

繰り出しガイド１７は、断面視上方が開口した溝状のガイドであり、紙綴じ具２が収まる程度の大きさを有している。繰り出しガイド１７は第一搬送装置３０近傍に設けられており、繰り出し装置１０から繰り出される紙綴じ具２を第一搬送装置３０へ案内している。

近接センサ２０１は、第一搬送装置３０へ供給される紙綴じ具２の弛みを検出する弛み検出装置である。近接センサ２０１は、紙綴じ具２がある一定距離まで接近したことを検出する。近接センサ２０１は繰り出しガイド１７の溝の底面に設けられている。近接センサ２０１は、紙綴じ具２の接近が検出されると、繰り出し制御部２００へと検出信号Ｄを送信する。

繰り出し制御部２００は、繰り出し装置１０と近接センサ２０１とに接続され、繰り出し装置１０の動作を制御する。

このような構成において、近接センサ２０１により紙綴じ具２の接近が検出されない場合は、繰り出し制御部２００はボビンモータ１６を回転させる制御信号Ｃを送信し、紙綴じ具２を繰り出す。
紙綴じ具２が繰り出されることにより弛み、近接センサ２０１にある一定距離まで接近すると、近接センサ２０１は紙綴じ具２の接近を検出し、繰り出し制御部２００へ検出信号Ｄを送信する。
繰り出し制御部２００は、検出信号Ｄを受信するとボビンモータ１６を回転させる制御信号Ｃの送信を停止する。

繰り出し制御部２００による上記のような制御により、繰り出し装置１０と第一搬送装置３０との間の紙綴じ具２は常に一定の弛みをもった状態に制御される。これにより、紙綴じ具２に大きな張力が発生したり、弛みすぎて地面に接触したりすることを防止できる。

本実施例においては弛み検出装置として近接センサ２０１を用いるものとしたが、本発明はこれに限るものではなく、光センサや接触式センサ等のセンサを用いることも可能である。

図５に示す第一搬送装置３０は、紙綴じ具２を、帯状余地部４の長手方向へ送る装置である。

第一搬送装置３０は主に、第一搬送装置本体３１、第一搬送スプロケット３２ａ・３２ｂ、第一搬送ガイド３３、第一搬送モータ３４等から構成されている。

第一搬送装置本体３１は、第一搬送装置３０の土台となる直方体形状の部材である。第一搬送装置本体３１の上面部には、第一搬送スプロケット３２ａ・３２ｂ、第一搬送ガイド３３等が設けられる。

第一搬送スプロケット３２ａ・３２ｂは、正面視前後方向を回転軸方向として、第一搬送装置本体３１の上面部に回動可能に設けられている。第一搬送スプロケット３２ａは、第一搬送装置本体３１の上流側に設けられている。第一搬送スプロケット３２ｂは、第一搬送装置本体３１の下流側に設けられている。
第一搬送スプロケット３２ａ・３２ｂに形成された歯３２ｃ・３２ｃ・・・のピッチは、紙綴じ具２のリング部３・３・・・のピッチと略同一となるように形成されている。このように形成することにより、紙綴じ具２のリング部３・３・・・と第一搬送スプロケット３２ａ・３２ｂの歯３２ｃ・３２ｃ・・・とを噛み合わせ、第一搬送スプロケット３２ａ・３２ｂを回転させることで、紙綴じ具２を帯状余地部４の長手方向へ送ることが可能となる。

第一搬送ガイド３３は、第一搬送スプロケット３２ａ・３２ｂの上方に設けられている。第一搬送ガイド３３は円柱状の部材である。第一搬送ガイド３３の直径は紙綴じ具２のリング部３により形成された断面視略円形の空間３ｄ（図２（ａ）参照）の直径よりも小さく形成されている。第一搬送ガイド３３の長手方向長さは、第一搬送スプロケット３２ａ・３２ｂの左右両端に完全に亘る程度の長手方向長さを有しており、第一搬送ガイド３３の下流側の端部位置は第一搬送スプロケット３２ｂの下流側の端部位置と略同一位置となるよう構成されている。
第一搬送スプロケット３２ａ・３２ｂにより紙綴じ具２を送る際に、第一搬送ガイド３３を紙綴じ具２の空間３ｄに挿通することで、紙綴じ具２を第一搬送ガイド３３に沿わせ、紙綴じ具２の弛みや曲がりを防止することができる（図６参照）。

第一搬送モータ３４は、第一搬送スプロケット３２ａ・３２ｂを駆動するステッピングモータである。第一搬送モータ３４の出力軸は、図示せぬ歯車若しくはプーリ及びベルト等を介して第一搬送スプロケット３２ａ・３２ｂに連動連結されている。
第一搬送モータ３４の動作を制御し所望の角度だけ回転させることにより、第一搬送スプロケット３２ａ・３２ｂについても所望の角度だけ回転させることができる。つまりは、紙綴じ具２の送り量を制御することが可能となる。

本実施例において第一搬送モータ３４はステッピングモータであるものとしたが、本発明はこれに限るものではなく、エンコーダを具備するサーボモータ等により構成することも可能である。つまり、第一搬送モータ３４はその回転角度を制御可能な構成であればよい。

本実施例において第一搬送装置３０は第一搬送スプロケット３２ａ・３２ｂにより紙綴じ具２を搬送するものとしたが、本発明はこれに限るものではなく、例えばベルトコンベアにより搬送する構成や、紙綴じ具２をアクチュエータ等によりクランプして搬送する構成とすることも可能である。

図５及び図６に示す切断装置５０は、第一搬送装置３０により送られた紙綴じ具２の帯状余地部４を切断し、紙綴じ具片２ａを作製する装置である。

切断装置５０は主に、カッター５１、アクチュエータ５２、及び受け刃５３等から構成されている。

カッター５１は紙綴じ具２の帯状余地部４を切断するための切断工具である。
カッター５１は第一搬送装置本体３１の上面部であって、第一搬送ガイド３３の下流側の端部に近接して設けられている。

カッター５１は長手方向略中央部に設けられた軸５１ａを回転軸として回動可能である。カッター５１の一端には刃５１ｂが設けられており、他端はアクチュエータ５２に連動連結されている。アクチュエータ５２の伸縮によりカッター５１は作動し、受け刃５３とで紙綴じ具２をはさみ、帯状余地部４を切断し、紙綴じ具片２ａを作製する。

刃５１ｂの幅は紙綴じ具２のリング部３・３・・・間の幅と略同一である。これにより、切断するリング部３・３間の帯状余地部４を切り残しなく切除することができ、切断後の紙綴じ具２の外観を向上させることができる（図６（ｂ）参照）。

図５及び図７に示す第二搬送装置７０は、切断装置５０により作製された紙綴じ具片２ａを帯状余地部４の長手方向へ送る装置である。

第二搬送装置７０は主に、第二搬送装置本体７１、歯付きベルト７３、下方ベルト７５、上方ベルト７７、第二搬送モータ７９等から構成されている。

第二搬送装置本体７１は、第二搬送装置７０及び接着装置９０の土台となる直方体形状の部材である。第二搬送装置本体７１の上面部には、歯付きベルト７３、下方ベルト７５、上方ベルト７７等が設けられている。また、第二搬送装置本体７１の右部には接着装置９０が設けられている。

なお、第二搬送装置本体７１は、第一搬送装置本体３１と一体的に構成することも可能である。

スプロケット７２ａ・７２ｂは、外周に歯７２ｃ・７２ｃ・・・を設けたスプロケットである。スプロケット７２ａ・７２ｂは、正面視前後方向を回転軸方向として、第二搬送装置本体７１の上面部に回動可能に設けられている。スプロケット７２ａは、カッター５１に近接するように設けられている。スプロケット７２ｂは、接着装置９０に近接するように設けられている。

歯付きベルト７３は、平ベルトの内外側に歯を設けたベルトである。歯付きベルト７３はスプロケット７２ａ・７２ｂの間に巻回されている。
歯付きベルト７３の内側に設けられた内周歯７３ａ・７３ａ・・・はスプロケット７２ａ・７２ｂの外周に設けられた歯７２ｃ・７２ｃ・・・と歯合している。
歯付きベルト７３の外側に設けられた外周歯７３ｂ・７３ｂ・・・のピッチは、紙綴じ具片２ａのリング部３・３・・・のピッチと略同一となるように形成されている。
上記のように形成することにより、紙綴じ具片２ａのリング部３・３・・・と歯付きベルト７３の外側に設けられた外周歯７３ｂ・７３ｂ・・・とを噛み合わせ、スプロケット７２ａ・７２ｂを回転させることで、紙綴じ具片２ａを帯状余地部４の長手方向へ送ることが可能となる。

また、スプロケット７２ａをカッター５１に近接するように設けることで、切断装置５０により作製された紙綴じ具片２ａのリング部３を歯付きベルト７３の外周歯７３ｂと歯合させ、第一搬送装置３０から第二搬送装置７０へと連続して搬送することができる。

スプロケット７２ａ・７２ｂ間に一定の間隔を設けることにより、歯付きベルト７３の上方には紙葉６・６・・・に設けられた綴じ孔６ａ・６ａ・・・に、紙綴じ具片２ａのリング部３・３・・・を挿入するための紙葉挿入スペース７４が設けられている。
紙葉挿入スペース７４において、束ねられた紙葉６・６・・・に設けられた綴じ孔孔６ａ・６ａ・・・に紙綴じ具片２ａのリング部３・３・・・を挿入する。
本実施例においては、紙葉６・６・・・を挿入する作業は作業者により行われるものとするが、本発明はこれに限るものではなく、挿入作業を行う装置を用いることにより、作業を自動化することも可能である。

下方ベルト７５は、紙葉挿入スペース７４において紙綴じ具片２ａに挿入された紙葉６・６・・・を下流方向へ送るベルトである。

下方ベルト７５は、下方ベルトプーリ７６ａ・７６ｂの間に巻回されている。下方ベルトプーリ７６ａ・７６ｂは、正面視前後方向を回転軸方向として、第二搬送装置本体７１の上面部に回動可能に設けられている。下方ベルトプーリ７６ａは、紙葉挿入スペース７４の左端に設けられている。下方ベルトプーリ７６ｂは、第二搬送装置本体７１の右端に設けられている。また、下方ベルト７５及び下方ベルトプーリ７６ａ・７６ｂは歯付きベルト７３の正面視手前側に設けられ、下方ベルト７５は歯付きベルト７３と平行になるように設けられている。

紙葉挿入スペース７４において紙綴じ具片２ａを挿入された紙葉６・６・・・は、下方ベルト７５上に載置される。この状態で歯付きベルト７３及び下方ベルト７５が回転することにより、紙葉６・６・・・及び紙綴じ具片２ａは下流方向へと送られる。
つまり、下方ベルト７５の上流側の端部から歯付きベルト７３の下流側の端部までは、紙葉６・６・・・及び紙綴じ具片２ａは歯付きベルト７３及び下方ベルト７５により下流方向へと搬送される。

上方ベルト７７は、下方ベルト７５との間に紙葉６・６・・・を挟み、下方ベルト７５と同速度で回転することにより紙葉６・６・・・を右方向へ送るベルトである。
上方ベルト７７は、上方ベルトプーリ７８ａ・７８ｂの間に巻回されている。上方ベルトプーリ７８ａ・７８ｂは、正面視前後方向を回転軸方向として、第二搬送装置本体７１の上部であって下方ベルト７５の上方に回動可能に設けられている。
上方ベルトプーリ７８ａの設けられる左右方向位置は、スプロケット７２ｂと略同一位置である。上方ベルトプーリ７８ｂの設けられる左右方向位置は、下方ベルトプーリ７６ｂと略同一位置である。つまり、上方ベルト７７の左右方向幅は、接着装置９０の左右方向幅と略同一である。
また、上方ベルト７７は、下方ベルト７５との間に紙葉６・６・・・を挟み、紙葉６・６・・・を右方向へ送ることが可能な程度の隙間を有するように設けられている。
上記のように構成し、上方ベルト７７と下方ベルト７５との間に紙葉６・６・・・を挟み、上方ベルト７７及び下方ベルト７５を回転させることで、紙綴じ具片２ａ及び紙葉６・６・・・が接着装置９０内を下流方向へ送られる。
つまり、上方ベルト７７の上流側の端部から下流側の端部までは、紙葉６・６・・・及び紙綴じ具片２ａは上方ベルト７７及び下方ベルト７５により下流方向へと搬送される。

第二搬送モータ７９は、スプロケット７２ａ・７２ｂ、下方ベルトプーリ７６ａ・７６ｂ及び上方ベルトプーリ７８ａ・７８ｂを駆動するステッピングモータである。第二搬送モータ７９の出力軸は、図示せぬ歯車若しくはプーリ及びベルト等を介してスプロケット７２ａ・７２ｂ、下方ベルトプーリ７６ａ・７６ｂ及び上方ベルトプーリ７８ａ・７８ｂに連動連結されている。

第二搬送モータ７９の動作を制御し所望の角度だけ回転させることにより、スプロケット７２ａ・７２ｂ、下方ベルトプーリ７６ａ・７６ｂ及び上方ベルトプーリ７８ａ・７８ｂについても所望の角度だけ回転させることができる。つまりは、紙葉６・６・・・及び紙綴じ具片２ａの送り量を制御することが可能となる。

本実施例において第二搬送モータ７９はステッピングモータであるものとしたが、本発明はこれに限るものではなく、エンコーダを具備するサーボモータ等により構成することも可能である。つまり、第二搬送モータ７９はその回転角度を制御可能な構成であればよい。

本実施例において、スプロケット７２ａ・７２ｂ、下方ベルトプーリ７６ａ・７６ｂ及び上方ベルトプーリ７８ａ・７８ｂを第二搬送モータ７９により駆動するものとしたが、本発明はこれに限るものではなく、前記各スプロケット及びプーリをそれぞれ別個に設けたモータにより駆動する構成とすることも可能である。

第二搬送装置７０において紙綴じ具片２ａを搬送する歯付きベルト７３、下方ベルト７５及び上方ベルト７７の構成は本実施例に限るものではない。例えば、全てのベルトを平ベルトで構成することや、アクチュエータ等により紙綴じ具片２ａをクランプして搬送する構成とすることも可能である。また、各ベルトの搬送方向長さも、本実施例に限るものではない。つまり、第二搬送装置７０は、切断装置５０により作製された紙綴じ具片２ａをストック部８０まで搬送可能な構成であればよい。

上述の第一搬送装置３０及び第二搬送装置７０に用いた第一搬送スプロケット３２ａ・３２ｂ及び歯付きベルト７３は、歯のピッチが異なるスプロケット及び歯付きベルトと交換可能な構成とすることで、リング部３・３・・・間の間隔が異なる他の紙綴じ具２及び紙綴じ具片２ａにも対応することが可能となる。

図７、図８及び図９に示す接着装置９０は、リング部３に紙葉６の綴じ孔６ａをはめた紙綴じ具片２ａのリング部３の先端部と、帯状余地部４と、を接着する装置である。

接着装置９０は主に、接着装置本体９２、上部治具９３、アクチュエータ９５、ホーン９６、超音波発生装置９７等からなる超音波溶着装置９１を具備している。

接着装置本体９２は、直方体形状の部材であり、内部には上部治具９３、アクチュエータ９５等が内設されている。

上部治具９３は、紙綴じ具片２ａのリング部３の先端部である平坦部３ｃと帯状余地部４とを接着する際に、リング部３の平坦部３ｃを帯状余地部４へ押圧する部材である。
上部治具９３の下面（紙綴じ具片２ａを押圧する面）は断面視において紙綴じ具片２ａの上部断面形状と略同一である。上部治具９３の長手方向長さは、製本する紙葉６・６・・・よりも長くなるよう構成されている。

上部治具９３は、アーム９４の一端に連動連結されており、アーム９４の他端にはアクチュエータ９５が連動連結されている。アーム９４は長手方向略中央部の回動軸９４ａを中心として回動可能であり、アクチュエータ９５の作動によって上部治具９３は上下昇降可能とされている。

ホーン９６は超音波発生装置９７により発生した振動エネルギーを紙綴じ具片２ａに伝播する部材である。
ホーン９６の上面（紙綴じ具片２ａを押圧する面）は断面視において紙綴じ具片２ａの下部断面形状と略同一である。ホーン９６の長手方向長さは、上部治具９３と略同一である。

上部治具９３及びホーン９６が紙綴じ具片２ａのリング部３の平坦部３ｃと帯状余地部４とを押圧する面９３ａ及び９６ａには、網目状の溝を設けたパターンが形成されている。このようなパターンを形成することにより、押圧・接着する際に紙綴じ具片２ａの繊維同士を絡ませ接着力を向上させることができる。

超音波発生装置９７は超音波を発生し、その振動エネルギーをホーン９６へ伝える装置である。
超音波発生装置９７は、第二搬送装置本体７１内であってホーン９６の下方に設けられている。

上記の如く構成した接着装置９０における、接着工程について説明する。

図９（ａ）に示すように、紙綴じ具片２ａ及び紙綴じ具片２ａのリング部３を挿通された紙葉６・６・・・は、第二搬送装置７０により接着装置９０へと搬送され、紙綴じ具片２ａが完全にホーン９６上に載る位置で停止する。この際、紙綴じ具片２ａの下部はホーン９６の上面形状により保持されている。

図９（ｂ）に示すように、紙綴じ具片２ａが停止した後、上部治具９３が下降し、上部治具９３及びホーン９６の面９３ａ及び９６ａにより紙綴じ具片２ａのリング部３の平坦部３ｃと帯状余地部４とを押圧する。これと同時に超音波発生装置９７は超音波を発生し、ホーン９６を介して紙綴じ具片２ａに振動エネルギーを伝播することで、リング部３の平坦部３ｃに塗布されたヒートシールを瞬時に溶解し、平坦部３ｃと帯状余地部４とを接着する。

本実施例において、接着装置９０は超音波発生装置を具備し、超音波により紙綴じ具片２ａを接着するものとしたが、本発明はこれに限るものではなく、昇温機能を具備する装置を用いて紙綴じ具片２ａを加熱することによりヒートシールを溶解し接着する構成とすることも可能である。

第二搬送装置７０の右方には、第二搬送装置本体７１と隣接してストック部８０が設けられている。

ストック部８０は、テーブル支持体８１及びテーブル８２から構成されている。

テーブル支持体８１は直方体形状の部材であり、上面に設けられるテーブル８２を支持する部材である。

テーブル８２は直方体形状の部材である。テーブル８２の上面は第二搬送装置本体７１の上面よりも低く構成されており、接着装置９０において紙綴じ具片２ａを接着された製品は、第二搬送装置７０によりテーブル８２上に搬出され、テーブル８２上で蓄えられる。

図１０に示す制御装置１００は、第一搬送装置３０と、切断装置５０と、第二搬送装置７０と、接着装置９０と、の動作を制御する装置である。

制御装置１００は、制御部１０１、入力部１０２、表示部１０３から構成されている。

制御部１０１は、種々のプログラムや入力部１０２により入力されるデータ等を記憶することや、各装置を制御する制御信号を送信することができる。
制御部１０１は、実体的には、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ等がバスで接続される構成であっても良く、あるいはワンチップのＬＳＩ等からなる構成であっても良い。
本実施例の制御部１０１は専用品であるが、本発明はこれに限るものではなく、市販のパーソナルコンピュータやワークステーション等に上記プログラム等を格納したもので構成することも可能である。

制御部１０１は、第一搬送モータ３４と接続され、第一搬送モータ３４の回転運動とその角度及びタイミング、つまりは第一搬送スプロケット３２ａ・３２ｂの回転運動とそのタイミングを制御する。
制御部１０１は、切断装置５０に設けられたアクチュエータ５２と接続され、アクチュエータ５２の動作及びそのタイミングを制御する。
制御部１０１は、第二搬送装置７０に設けられた第二搬送モータ７９と接続され、第二搬送モータ７９の回転運動とその角度及びタイミング、つまりは歯付きベルト７３、下方ベルト７５及び上方ベルト７７の回転運動とそのタイミングを制御する。
制御部１０１は、接着装置９０に設けられたアクチュエータ９５及び超音波発生装置９７と接続され、アクチュエータ９５の動作及びそのタイミング、つまりは上部治具９３の上下昇降運動及びそのタイミングと、超音波発生装置９７の動作及びそのタイミングと、を制御する。

上記の如く、制御部１０１を第一搬送モータ３４と接続することにより、制御装置１００は切断する紙綴じ具片２ａのリング部３の紙片数を認識する手段を有することとなる。

入力部１０２は制御部１０１に接続され、制御部１０１に種々の情報や指示等を入力するものである。
入力部１０２により制御部１０１に入力される情報や指示は、例えば紙綴じ具片２ａの長さ（紙綴じ具片２ａが有するリング部３の紙片数）、一度に作製する紙綴じ具片２ａの個数及びその間隔、各装置の動作速度等である。
本実施例の入力部１０２は専用品であるが、本発明はこれに限るものではなく、市販のキーボード、マウス、ボタン、スイッチ等を用いて構成することも可能である。

表示部１０３は入力部１０２から制御部１０１への入力内容や予め制御部１０１に記憶されているプログラム内容等を表示するものである。
本実施例の表示部１０３は専用品であるが、本発明はこれに限るものではなく、市販のモニターや液晶ディスプレイ等を用いて構成することも可能である。

また、市販のタッチパネル等を用いて入力部１０２としての機能と表示部１０３としての機能を一体化したものを構成することも可能である。

以下、上記のような製本装置１の構成における製本工程を説明する。

本実施例に係る製本装置１による製本工程は第一工程から第六工程により構成される。

第一工程において、第一搬送装置３０により搬送された紙綴じ具２を切断装置５０により切断する。

この際、第一搬送装置３０は制御装置１００の指示に従い、紙綴じ具２を所望の長さだけ切断装置５０へ搬送した後、搬送を停止する。
第一搬送装置３０による搬送が停止した後、切断装置５０は紙綴じ具２のリング部３・３間の帯状余地部４を切断し、紙綴じ具片２ａを作製する。

前記「所望の長さ」とは、制御装置１００により指示される長さである。「所望の長さ」は予め制御装置１００に記憶された長さや、入力部１０２により入力された長さである。

実際には、長さは紙綴じ具２のリング部３の紙片数により管理される。つまり、一つの紙綴じ具片２ａに必要なリング部３の紙片数を制御装置１００に記憶させることで、記憶させた数のリング部３を有する紙綴じ具片２ａを作製する。
予め紙綴じ具２のリング部３の幅及びピッチを制御装置１００に記憶させておくことで、入力されたリング部３の紙片数を搬送すべき長さに変換することができ、この長さを基に上記のような第一工程の実施が可能となる。

第二工程において、第一工程で作製された紙綴じ具片２ａを第二搬送装置７０により所望の間隔だけ搬送する。

第二工程は、一つの製品に複数の紙綴じ具片２ａを用いる場合に、紙綴じ具片２ａ間に所望の間隔を設けるための工程である。よって、一つの製品に一つの紙綴じ具片２ａのみを用いる場合は、第二工程は省略される。

第二工程では、第二搬送装置７０は制御装置１００の指示に従い紙綴じ具片２ａを搬送する。この際、制御装置１００に記憶された「所望の間隔」だけ搬送される。「所望の間隔」は前記「所望の長さ」と同様に、リング部３の紙片数により管理される。

一つの製品に複数の紙綴じ具片２ａを用いる場合は、上記第一工程及び第二工程を必要回数だけ繰り返す。なお、「所望の間隔」及び一つの製品に用いる紙綴じ具片２ａの個数は予め制御装置１００に記憶された長さや、入力部１０２により入力された長さである。

第三工程において、第一工程及び第二工程において作製された紙綴じ具片２ａを、第二搬送装置７０により紙葉挿入スペース７４まで搬送する。

第二搬送装置７０は紙綴じ具片２ａを紙葉挿入スペース７４まで搬送すると停止する。第二搬送装置７０が停止した後、作業者等により製品の材料である紙葉６・６・・・に設けられた綴じ孔６ａ・６ａ・・・に紙綴じ具片２ａのリング部３・３・・・を挿通する（以下、この作業を単に「挿通作業」と呼ぶ。）。

紙綴じ具片２ａが挿通されると、紙葉６・６・・・は紙綴じ具片２ａにより挿通された状態のまま下方ベルト７５上に載置される。

第四工程において、第三工程で挿通した紙綴じ具片２ａ及び挿通された紙葉６・６・・・を、第二搬送装置７０により接着装置９０まで搬送する。第二搬送装置７０は、紙綴じ具片２ａ及び紙葉６・６・・・を接着装置９０まで搬送すると停止する。

なお、工程が第三工程から第四工程に移行するタイミングの決定は、作業者によるスイッチ操作によるものとする。
つまり、制御装置１００にフットスイッチ等の信号送信手段を接続し、作業者が第三工程における挿通作業を完了した際に前記フットスイッチを操作することにより、制御装置１００に第四工程へ移行させる信号を送信する構成とする。
このように構成することで、作業者による挿通作業の作業速度のばらつきにも対応することができ、また、挿通作業の途中で第四工程に移行してしまうこともない。

本実施例においては、フットスイッチ等により第三工程から第四工程へ移行するものとしたが、本発明はこれに限るものではなく、第三工程において第二搬送装置７０が停止してから予め設定された時間が経過した後に第四工程に移行するよう構成することも可能である。

第五工程において、第四工程で第二搬送装置７０により搬送された紙綴じ具片２ａを、接着装置９０により接着する。

接着装置９０により紙綴じ具片２ａのリング部３・３・・・の開口部が閉じられ、紙葉６・６・・・が紙綴じ具片２ａにより綴じられる。

第六工程において、第五工程で綴じられた紙葉６・６・・・を、第二搬送装置７０によりストック部８０へ搬出する。

上記第一工程から第六工程により、一連の製本作業を連続して行うことができる。

また製本装置１は、上記の異なる工程を重複して同時に行うことも可能である。
例えば、第四工程と同時に、第一工程、第二工程及び第三工程を行うことが可能である。つまり、第四工程において紙綴じ具片２ａ及び紙葉６・６・・・を接着装置９０まで搬送する間に、第一工程、第二工程及び第三工程の搬送を行うものである。

このように異なる工程を重複して同時に行うことで、第五工程における接着装置９０の接着作業の間に、第三工程における挿通作業を行うなど、効率の良い製本作業を行うことが可能となる。

本実施例においては、第四工程と同時に、第一工程、第二工程及び第三工程を重複して行うこととしたが、本発明はこれに限るものではなく、工程の組み合わせは制御装置１００の設定やプログラムを変更することにより、任意に決定することも可能である。

以上の如く、製本装置１は、紙綴じ具２により少なくとも一枚の綴じ孔６ａを有する紙葉６を綴じる製本装置１であって、紙綴じ具２が、積層用紙の一端側に形成された略帯状の余地である帯状余地部４と、帯状余地部４より幅方向に延出され略筒状に湾曲した複数の紙片によりなるリング部３と、によりなるものであり、製本装置１が、紙綴じ具２のリング部３を、リング部３と同じ間隔で設けられた紙葉６の綴じ孔６ａに挿通し、帯状余地部４とリング部３の先端部とを接着する製本装置１であって、紙綴じ具２を、帯状余地部４の長手方向へ送る第一搬送装置３０と、第一搬送装置３０により送られた紙綴じ具２の帯状余地部４を切断し、紙綴じ具片２ａを作製する切断装置５０と、切断装置５０により作製された紙綴じ具片２ａを帯状余地部４の長手方向へ送る第二搬送装置７０と、リング部３に紙葉６の綴じ孔６ａをはめた紙綴じ具片２ａのリング部３の先端部と、帯状余地部４と、を接着する接着装置９０と、第一搬送装置３０、切断装置５０、第二搬送装置７０及び接着装置９０の動作を制御する制御装置１００と、を具備するものである。
このように構成することにより、紙綴じ具２を搬送、切断、接着等して製本する一連の製本作業を連続して行うことができる。

また、制御装置１００は、切断する紙綴じ具片２ａのリング部３の紙片数を認識する手段を有することを特徴とするものである。
このように構成することにより、紙綴じ具２を所望の長さで切断し、所望のリング部３の紙片数を有する紙綴じ具片２ａを作製することができる。これにより、製本装置１に汎用性を持たせ、所望の製品に対応した紙片数のリング部３を有する紙綴じ具片２ａを作製することができる。

また、制御装置１００は、第一搬送装置３０と、切断装置５０と、を制御して紙綴じ具片２ａを複数作製し、第二搬送装置７０を制御して紙綴じ具片２ａ間に所望の間隔を設けるものである。
このように構成することにより、複数作製した紙綴じ具片２ａ間に所望の間隔を設けることができる。これにより、製本装置１に汎用性を持たせ、所望の製品に対応した紙綴じ具片２ａ間の間隔を設けることができる。

また、紙綴じ具２は、リング部３の先端部の内周面にヒートシールが塗布されている紙綴じ具２であって、接着装置９０は、超音波溶着装置により構成されるものである。
このように構成することにより、超音波溶着装置により瞬時に紙綴じ具片２ａのリング部３の先端部と帯状余地部４とを接着することができる。

本発明の一実施例に係る紙綴じ具を示す全体斜視図。 （ａ）同じく断面図、（ｂ）紙綴じ具により綴じられたカレンダーを示す全体斜視図。 本発明の一実施例に係る製本装置を示す全体斜視図。 本発明の一実施例に係る繰り出し装置を示す正面図。 本発明の一実施例に係る第一搬送装置を示す正面図。 （ａ）本発明の一実施例に係る切断装置を示す左側面概略図、（ｂ）切断装置による切断態様を示す平面図。 （ａ）本発明の一実施例に係る第二搬送装置を示す平面図、（ｂ）同じく正面図。 本発明の一実施例に係る接着装置を示す左側面概略図。 （ａ）接着装置の動作を示す左側面概略図、（ｂ）接着装置の動作を示す左側面概略図。 本発明の一実施例に係る制御装置の構成を示す正面図。

符号の説明

１ 製本装置
２ 紙綴じ具
２ａ 紙綴じ具片
１０ 繰り出し装置
３０ 第一搬送装置
５０ 切断装置
７０ 第二搬送装置
９０ 接着装置
１００ 制御装置

Claims (4)

1. 紙綴じ具により少なくとも一枚の綴じ孔を有する紙葉を綴じる製本装置であって、
   前記紙綴じ具が、
   積層用紙の一端側に形成された略帯状の余地である帯状余地部と、該帯状余地部より幅方向に延出され略筒状に湾曲した複数の紙片によりなるリング部と、によりなるものであり、
   前記製本装置が、
   前記紙綴じ具のリング部を、前記リング部と同じ間隔で設けられた前記紙葉の綴じ孔に挿通し、前記帯状余地部と前記リング部の先端部とを接着する製本装置であって、
   前記紙綴じ具を、前記帯状余地部の長手方向へ送る第一搬送装置と、
   前記第一搬送装置により送られた前記紙綴じ具の前記帯状余地部を切断し、紙綴じ具片を作製する切断装置と、
   前記切断装置により作製された前記紙綴じ具片を前記帯状余地部の長手方向へ送る第二搬送装置と、
   前記リング部に紙葉の綴じ孔をはめた前記紙綴じ具片のリング部の先端部と、帯状余地部と、を接着する接着装置と、
   前記第一搬送装置、前記切断装置、前記第二搬送装置及び前記接着装置の動作を制御する制御装置と、
   を具備する製本装置。
2. 前記制御装置は、
   切断する紙綴じ具片の前記リング部の紙片数を認識する手段を有することを特徴とする
   請求項１に記載の製本装置。
3. 前記制御装置は、
   前記第一搬送装置と、前記切断装置と、を制御して前記紙綴じ具片を複数作製し、
   前記第二搬送装置を制御して前記紙綴じ具片間に所望の間隔を設ける請求項１又は請求項２に記載の製本装置。
4. 前記紙綴じ具は、前記リング部の先端部の内周面にヒートシールが塗布されている紙綴じ具であって、
   前記接着装置は、超音波溶着装置により構成される請求項１から３までのいずれか一項に記載の製本装置。

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