JP2009286124A - 筋を入れるための装置 - Google Patents

Abstract

【課題】平行な軸（３，４）の回りを逆方向に回転する円板形状の二つの筋入機構の間にリング状隙間を有する装置である。
【解決手段】筋を入れるために、一枚以上の紙葉から成る用紙（２）或いは紙、プラスチック又は金属から成る一枚のプレートをリング状隙間に通す。一方の筋入機構が、その円周面に向かって尾根様に先細になって行く尖端領域（１１）を備えた筋入用カッター（５）として構成され、それに対向する筋入機構が、筋入用金床（６）として構成されており、筋入用カッター（５）の円周面には、尖端領域を間隔を開けた二つのカッターエッジ（１３）に分離する中間スペース（１２）が形成されている。
【選択図】 図２

Description

本発明は、平行な軸の回りを逆方向に回転する円板形状の二つの筋入機構の間のリング状隙間を通過する一枚以上の紙葉から成る用紙或いは紙、プラスチック又は金属から成る一枚のプレートに筋を入れるための装置であって、一方の筋入機構がその円周面に向かって尾根様に先細になって行く尖端領域を備えた筋入用カッターとして構成され、それに対向する筋入機構が筋入用金床として構成されている装置に関する。

例えば、特許文献１〜３が、そのような形式の装置を開示している。

特許文献１により、ボール紙のブランクに連続的に筋を入れるために、対向して回転する二つのシリンダを備え、シリンダの間でボール紙のブランクを挟み込んで移送する回転式型押し装置が周知である。これらのシリンダの中の一方は、その円周面に半径方向に突き出た型押し用輪郭を有し、その輪郭の横断面は、一つ以上の形態で直径が大きくなる程細くなっている。他方のシリンダは、円周面に沿って延びる溝を有し、その溝は、一方のシリンダの型押し用輪郭と向き合っている。ここで述べた型押し装置は、厚い製品には適しているが、薄い製品、例えば、雑誌やその他の印刷物の表紙などには適していない。

特許文献２には、第一の軸の回りを回転するドラム上にベルトを取り付けることによって、平坦な素材に筋を入れるか、穿孔するか、或いはその両方を実行することができるシステムが開示されている。第二の軸の回りを回転する車輪は、一つ以上の溝を有し、その溝には、ドラムの円筒形の表面から突き出たベルトが係合する。第一と第二の軸は、互いに平行である。ドラム上に取り外し可能な形で固定された複数のベルトは、異なる材料、構造及び幾何学的形状を持つことができる。これらのベルトを前述した通りプラスチックで製作した場合、大きな磨耗を受けることとなり、定期的に新しいベルトに交換しなければならない。処理すべき平坦な素材に最適な筋又は穿孔を付けるためには、軸方向と半径方向の両方に関して非常に正確にベルトを円周面上に固定しなければならず、それには、非常に大きな時間と負担がかかる場合が有る。

また、印刷された用紙、印刷されていない用紙、印刷用紙又は箔などの様々な品質と種類の素材は、処理の際に様々な形の挙動を起こす。即ち、壊れ易い用紙は、筋入によって生じる変形に沿って折り曲げた場合、特に、個々の印刷用紙を本、パンフレット又はそれと同等の物の表紙として使用した場合に裂け易くなる、或いは破れ易くなることが知られている。筋入によって、素材が押し退けられたり、圧縮されたりする。そのために、筋を入れるべき素材又は用紙にヒンジ状の折り曲げ箇所を持たせる。筋入用車輪の押圧力が大きすぎると、用紙又はプレートは、完全又は部分的に切れてしまう。押圧力が小さすぎると、筋を入れた後の折れ目が所定の折り曲げ箇所からずれる場合が有る。筋入による隆起（Rillwulst ）とも呼ばれる、筋入用車輪によって生じる湾曲が、それに続く外側（凸形筋入）又は内側（凹形筋入）への折り曲げ後に、折り曲げた用紙の辺の間に来るようにする筋入装置が知られている。出来る限り広範囲の用紙を処理することができるように、凸形及び凹形筋入用に装備又は改変することができる筋入装置が周知である。

欧州特許公開第０６２７３０３号明細書 国際特許公開第２００４／０７３９６６号明細書 欧州特許公開第１８４５０４６号明細書

本発明の課題は、壊れ易い用紙の筋入も容易にかつ優しく実行することができる冒頭に述べた形式の装置を実現することである。

この課題は、本発明にもとづき、筋入用カッターの円周面に、カッターの尖端領域を間隔を開けた二つのカッターエッジに分離する中間スペースを形成することによって解決される。二つの筋入用カッターによって形成される筋は、互いに近接して、筋入後又は折り曲げ後において、単一の筋入用カッターで生じた筋入れ溝であるかのような目で見た印象を引き起こすことが可能である。

有利には、これらのカッターエッジは、鋭角に形成され、その結果正確な筋入プロセスを実行することが可能である。

有利には、カッターエッジを鋭角に形成することは、尾根様に先細になって行く尖端領域に一つの中間スペースを形成することによって実現される。

この中間スペースは、側面が互いに平行でかつ軸に対して垂直の方向を向いた一つの溝によって形成することができる。

二つのカッターエッジは、素材を優しく圧縮したり、押し退けたりするように、それぞれ一定の半径を持つ形で丸くすることができる。

筋入れ面を更に一層調整するために、筋入用金床は、筋入用カッターの方を向いた窪みを持つことができる。

その窪みは、例えば、弾力的な材料から作られたパットを収容するように構成することができる。

更に、筋入用車輪と協力して動作するリング状部分を筋入用金床の円筒形の外面上に配設することも考えられる。

筋入用車輪は、有利には、特許文献３に開示されている通り、調整可能な力で筋入用金床に対して押し付けられた探り車輪で支持される。筋入用車輪の二つのカッターエッジと筋入用金床との間隔は、筋入用金床と同心に有るかに関係なく、探り車輪によって一定に保持される。そうすることによって、筋入用車輪によって用紙に付けられる筋の深さが用紙の厚さに関係なく一定に保たれることが保証される。特許文献３に開示されているのと同様に、筋入用車輪を偏心連結部を介して探り車輪と接続した場合、その連結部を捩じることによって、筋の深さを非常に容易に調整することが可能となる。その場合、非常に薄い用紙と非常に厚い用紙又は複数枚の素材との間で切り換える場合にのみ調整が必要となる。

本発明による筋入用車輪によって生じる変形に沿って用紙を折れ曲げた場合、用紙の繊維は、互いに近接した二つの筋入れ溝の各々に対して約９０°曲がることとなる。従来技術による単一のカッターエッジを有する筋入用カッターでは、約１８０°反転された用紙の辺は、明らかに裂け易く、或いは破れ易くなる。そのような中間スペースによって互いに間隔を開けられた二つのカッターエッジの予想できない驚くべき効果によって、本発明による筋入装置は、筋の深さと押圧力の調整に関して非常に許容範囲が広くなるとともに、使い勝手が良いものとなる。

本発明の改善構成では、筋入用車輪は、二つ以上の部材で構成することができる。そうすることによって、溝の側面間又はカッターエッジ間の軸方向の間隔を調整するとともに、より一層広範囲の製品を処理することができる。

本発明による筋入装置は、有利には、中綴機（Sammelhefter）の折り設備（Falzanleger ）内に用いることができる。その場合、折り曲げられていない用紙、特に、表紙のカバーは、スタックから引き出されて、相応の機器を用いて、筋入装置又は折り装置に供給され、次に、サドル上に跨がって移送される用紙のスタックに載せられる。

更に、本発明による装置は、例えば、糊付け製本される印刷物用の表紙に複数の筋を付けるために用いることができる。その場合、通常糊付け製本される印刷物の背面に折り曲げ箇所を正確に配設するための二つの筋又は表紙を開けるための一つ以上の飾り用の筋が本に付けられる。その場合、表紙は、無線綴じ機内に保持される本の中身として纏められ途中において、平坦に置かれた状態で一つ以上の筋入装置を通過して行く。

本発明の改善構成では、静止した用紙に渡って筋入用カッターを動かすことによって、テーブル上に平坦に置かれた表紙に筋を付けることができる。その場合、テーブルは、少なくとも筋入用カッターが筋入を行うことができる領域内に弾力的なパットを有する筋入用金床を構成する。

以下において、本文で言及していない全ての細部に関して示唆を与える図面と関連して、ここで提案した装置を実施例にもとづき説明する。

従来技術による折り設備内の筋入装置の模式図 従来技術による製本機械内の筋入装置の模式図 本発明による装置の横断面図 本発明による複数の部材から成る筋入用車輪を備えた装置の変化形態の横断面図 図２の筋入用車輪と筋入用金床のカッターエッジの領域の断面図 図４ａの変化形態の図 図４ａの変化形態の図 図４ａの変化形態の図 印刷用紙を伴った図２の筋入装置の断面図 印刷用紙を伴った従来技術による筋入用カッターの尖端領域の図 筋に沿って折り曲げた後の図６ａの印刷用紙の図 印刷用紙を伴った本発明による筋入用カッターの尖端領域の図 筋に沿って折り曲げた後の図７ａの印刷用紙の図

図１ａと１ｂは、一枚以上の紙葉から成る用紙或いは紙、プラスチック又は金属から成る一枚のプレートに筋を入れるための装置１又は１’を模式的に図示している。以下において、そのような印刷された、或いは印刷されていない様々な製品及び素材を表紙２と称する。本装置１，１’は、平行な軸３，４の回りを回転する少なくとも二つの筋入機構から構成される。第一の筋入機構は、筋入用カッター５として構成され、第二の筋入機構は、筋入用金床６として構成されている。図１ａには、図示されていないスタックから引き出されて、シャフト８と連結されたドラム７によって、時計回りに移送される表紙２が図示されている。ドラム７は、互いに間隔を開けた少なくとも二つのドラムディスクから構成されており、それらの円周面には、表紙２を固定するためのグリッパー９が一つずつ配備されている。筋入用金床６は、ドラムディスクの一部とするか、或いはドラムディスクの間のシャフト８上に固定することができる。ドラムディスクと筋入用金床６が、少なくともほぼ同じ直径を有するのが有利である。表紙２は、移送されている間に、筋入用金床６と筋入用カッター５によって形成されるリング状隙間の間で筋を付けられる。筋を付けられた表紙２を供給するための折り装置を備えた折り設備の構造は、特許文献３に開示されている。

筋入用カッターが二つのドラムディスクとほぼ同じ大きさの直径を持つようにするとともに、軸４の回りに駆動することができるように、筋入用カッターを、例えば、ドラムディスクの間のシャフト８上に固定することも考えられる。それに対応して、筋入用金床は、それより小さい直径を持つとともに、調整可能な付勢力で筋入用カッターに当接させることができる。

図１ｂには、例えば、糊付け製本設備内で用いられるような、移送機器１０上を平坦に置かれた状態の表紙２に筋を入れるための装置１’が模式的に図示されている。その場合、表紙２は、周知の手法で図示されていないスタックから個別に取り出されるか、或いは一枚のプレートから直接裁断されて、筋を付けられ、折り曲げられて、接着剤を塗られた本の中身の背面に取り付けられる。その場合、筋入用金床６と筋入用カッター５から成る二つ以上のペアが、互いに間隔を開けた互いに平行な複数の筋が生じるように、表紙２に筋を付けるのが一般的である。筋入用カッター５は、図１ｂに図示されている通り、表紙２が移送されている面の下でかつ筋入用金床６の上に配置されている。個々の、或いは全ての筋入機構の位置をそれぞれ対にして変更することも考えられる。

筋入用カッター５は、例えば、図２に図示されている通り、円周面の方に向かって先細になって行く尖端領域１１を有する。中間スペース１２は、尖端領域１１を互いに間隔を開けた二つのカッターエッジ１２に分離している。カッターエッジ１３は、鋭角に形成されており、軸方向に対して０．２〜１ｍｍの相互間隔を有する。有利には、０．４〜０．６ｍｍの相互間隔を有する。中間スペース１２は、尖端領域１１内に円周面を一周する溝１４を形成して、溝１４の二つの側面１５が互いに平行でかつ軸３に対して垂直の方向を向くようにすることができる。その場合、溝１４の深さは、少なくとも溝の幅とほぼ一致している。有利には、深さが１ｍｍ以上の溝１４が形成される。図３に図示されている通り、筋入用カッター５を二つの部材から構成して、二つのカッター部材１６，１７がそれぞれ二つのカッターエッジ１３の一方を備えるようにして、溝１４を深くすることも考えられる。二つのカッター部材１６，１７の中の一方又は両方を軸方向にずらすことによって、カッターエッジ１３の間の間隔を変更することができる。固定部品３３を用いて、例えば、カッター部材１６を軸方向に対して固定することができる。

一つ以上の部材から成る筋入用カッター５は、静止したシャフト２１と固定的に連結された偏心ブシュ２０上に回転可能な形で軸支されている。筋入用カッター５の近くのシャフト２１上に軸１９の回りを回転可能な形で軸支された探り車輪１８は、既に特許文献３に記載されている通り、変更可能な付勢力で筋入用金床に押し付けられる。筋入用車輪５の直径が、少なくとも探り車輪１８の直径と同じ大きさか、或いはより大きくするのが有利である。シャフト２１を捩じった場合、筋入用カッター５と探り車輪１８の間の偏心連結部によって、筋入用カッター５のカッターエッジ１３と筋入用金床６との間の間隔を変更又は調整することができる。

筋入用金床の軸４と筋入用車輪の軸３の間隔は、例えば、ネジによって調整することも考えられ、その結果探り車輪とそのために必要な部品を省略することができる。筋入機構の間の連結は、固定した形又は付勢する形で構成することができる。

図４ａ〜４ｄには、図２の一部が拡大されて図示されている。それらの図は、それぞれ二つのカッターエッジ１３を備えた筋入用カッター５の尖端領域１１と筋入用金床６を図示している。図４ａは、筋入用カッター５又はカッターエッジ１３の領域に直線的な円筒形の表面２２を有する筋入用金床６を図示している。図４ｂでは、筋入用金床６は、その円周面に筋入用カッター５の方を向いた窪み２３を有する。筋入機構の間を通過して行く表紙は、カッターエッジ１３によって、窪み２３に押し付けられる。

有利には、図４ｃにもとづき、窪み２３の中には、筋入プロセスの間筋入用車輪の方を向いた側面によって表紙２を支持するパット２４が組み込まれている。パット２４を少なくとも半径方向に対して弾力的に構成するのが特に有利である。パット２４によって、表紙２は、例えば、図５又は図７ａに図示されている形の筋入れ溝２６を持つこととなり、それについては、後で説明する。シャフト２１及びそれと連結されたブシュ２０を捩じることによって、筋の深さを調整することができる。即ち、カッターエッジ１３によって、どの位の強さで表紙２を筋入用金床のパット２４に押し付けるか、或いはどの位の強さで表紙２を変形又は圧縮させるのかを選択的に調整することが可能である。

様々な表紙２に押し付けるために、或いは磨滅及び磨耗の結果として、パット２４を交換することができるものと規定する。場合によっては、様々なプラスチック又はゴム混合物から作られたパット２４によって、表紙２の様々な特性を考慮して、非常に壊れ易い用紙２でも、最適な筋入結果を達成することができる。パット２４を簡単に交換するために、例えば、パットの裏に剥がすことが可能な接着剤を塗るか、或いは少なくとも部分的に磁石を配備することができる。

パット２４が硬すぎるか、或いは筋入用金床６に対する筋入用カッター５の押圧力が強すぎる場合、表紙２が、部分的又は完全に破れる可能性が有り、それは、望ましいことではない。柔らかすぎるパット２４又は弱すぎる押圧力では、筋入による隆起２６の変形が小さすぎるとともに、折り曲げ箇所での素材が十分に圧縮されなくなる。

パット２４を窪み２３に組み込む代わりに、筋入用カッター５の領域に、図４ｄに図示されている通り、筋入用金床の表面２２上にリング状の弾力的な盛上げ部分２５を配備することも考えられる。

図５には、筋入機構５，６の間を通過中に表紙２に筋を付ける手法が図示されている。その場合、探り車輪１８は、筋入用金床６の上、或いは探り車輪１８の押圧力によって、筋入用金床６の円筒形の表面２２上に押し付けられる表紙２の上をそれぞれ動く。筋入用カッター５は、その尖端領域１１をパット２４又は表紙２と接触させて軸３の回りを活発に回転する。

図６ａには、従来技術による筋入用カッター５’の尖端領域１１’の断面が図示されている。この筋入用カッター５’は、その円周面に、カッターエッジの方を向いた筋入用金床６のパット２４と協力して動作する一つのカッターエッジ１３’しか持っていない。カッターエッジ１３’は、カッターエッジ１３’の幾何学的形状によって決まる第一の膨らみ２８’を有する筋入れ溝２６’を表紙２’に形成する。第一の膨らみ２８’の二つの側面には、それぞれ一つの別の湾曲２７’が生じており、それらは、筋入れ溝２６’と断面だけが図示されている表紙２’の辺２９’とを繋いでいる。湾曲２７’の形状は、表紙２’の特性と、パット２４の材料と、筋入用カッター５’の押圧力又は筋の深さとによって決まる。硬いパット２４の場合、湾曲２７’は、比較的小さい半径を有する。

図６ａの通り筋を付けられた表紙２’を折り曲げると、その背面は、例えば、図６ｂに図示されている形状を持つこととなる。そのような形の表紙は、例えば、中綴した製品のために使用される。二つの辺２９’は、互いにほぼ平行に延びている。表紙２’の繊維は、湾曲２７’の間に有る膨らみ２８’の中に一定の角度３０で折り曲げられる。従来技術による筋入では、角度３０は約１８０°となる。中綴によって表紙と纏めた折丁（Bogenstapel ）は、図６ａには図示されていない。

図７ａは、本発明による筋入用カッター５による図６ａと同様の断面を図示している。ここでは、筋入用カッター５の尖端領域１１を二つのカッターエッジ１３に分離する中間スペース１２は、図４ａ〜４ｄと異なり深い溝又は二つの部材から成る筋入用カッター５として構成されている。筋入れ溝２６は、図６ａに図示されている筋入れ溝２６’とは、カッターエッジ１３によって形成された二つの膨らみ２８の間にパット２４の反発力によって生じた追加の膨らみ３１が出現していることが異なる。例えば、非常に柔らかいパット２４を使用した場合、この追加の膨らみ３１は、直線に近付く。比較的硬いパット２４では、そのパットが、カッターエッジ１３の間の中間スペース１２に用紙を深く押し付けて、そのために、より小さい半径の膨らみ３１を形成することとなる。そこで、前述した通り、折り曲げた後では、表紙２の繊維は、二つの膨らみ２８の領域において、一定の角度３２ずつ曲がることとなる。その角度３２は、図６ｂに図示されている角度３０よりも明らかに小さく、約９０°とすることができる。それによって、繊維は、明らかに裂け難くなるとともに、表紙２は、従来技術による筋入よりも破れ難くなる。

本発明による筋入用カッター５の尖端領域１１の幾何学的形状は、回転式筋入機構に限定されない。即ち、周知の角材式筋入機（Balkenrillmaschine）の角材形状の工具も、単一の筋入れ溝２６を形成するための二つのカッターエッジを近接させて配置する形で構成することができる。

１，１’ 筋入装置
２，２’ 表紙
３，４ 軸
５，５’ 筋入用カッター
６ 筋入用金床
７ ドラム
８ シャフト
９ グリッパー
１０ 移送機器
１１，１１’ 尖端領域
１２ 中間スペース
１３，１３’ カッターエッジ
１４ 溝
１５ 溝１４の側面
１６，１７ カッター部材
１８ 探り車輪
１９ 軸
２０ ブシュ
２１ シャフト
２２ 筋入用金床の表面
２３ 窪み
２４ パット
２５ 盛上げ部分
２６，２６’ 筋入れ溝
２７，２７’ 湾曲
２８，２８’ 膨らみ
２９，２９’ 辺
３０ 角度
３１ 膨らみ
３２ 角度
３３ 固定部品

Claims (13)

1. 平行な軸（３，４）の回りを逆方向に回転する円板形状の二つの筋入機構の間のリング状隙間を通過する一枚以上の紙葉から成る用紙（２）或いは紙、プラスチック又は金属から成る一枚のプレートに筋を入れるための装置であって、一方の筋入機構がその円周面に向かって尾根様に先細になって行く尖端領域（１１）を備えた筋入用カッター（５）として構成され、それに対向する筋入機構が筋入用金床（６）として構成されている装置において、
   筋入用カッター（５）の円周面には、尖端領域（１１）を間隔を開けた二つのカッターエッジ（１３）に分離する中間スペース（１２）が形成されていることを特徴とする装置。
2. 中間スペース（１２）が、筋入用カッター（５）の尖端領域（１１）内を延びる溝（１４）によって形成されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. カッターエッジ（１３）が鋭角に形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の装置。
4. 中間スペース（１２）を形成する、或いは溝（１４）を形成する側面（１５）が、互いに平行でかつ軸（３，４）に対して垂直な方向を向いていることを特徴とする請求項１から３までのいずれか一つに記載の装置。
5. 筋入用金床（６）が、直線的な円筒形の表面（２２）を有することを特徴とする請求項１から４までのいずれか一つに記載の装置。
6. 筋入用金床（６）が、その円周面に筋入用カッター（５）の方を向いた窪み（２３）を有することを特徴とする請求項１から４までのいずれか一つに記載の装置。
7. 窪み（２３）が、筋入用カッター（５）と協力して動作するパット（２４）を備えていることを特徴とする請求項６に記載の装置。
8. パット（２４）が、少なくとも半径方向に対して弾力的に構成されていることを特徴とする請求項７に記載の装置。
9. 筋入用金床（６）が、その円周面に筋入用カッター（５）の方を向いた弾力的な盛上げ部分（２５）を有することを特徴とする請求項５に記載の装置。
10. カッターエッジ（１３）が、それぞれ複数の部材から成る筋入機構（５）の中の一つの部材上に固定されていることを特徴とする請求項１から９までのいずれか一つに記載の装置。
11. 中間スペース（１２）又は溝（１４）を形成する側面（１５）の間隔を変更することが可能であることを特徴とする請求項１０に記載の装置。
12. 筋入用カッター（５）が、探り車輪（１８）を介して、筋入用金床（６）上で支持されていることを特徴とする請求項１から１１までのいずれか一つに記載の装置。
13. 印刷物を製作する際に、或いは印刷物の表紙（２）にヒンジ状の折り曲げ箇所用の筋を入れるために請求項１から１２までのいずれか一つに記載の装置を使用する方法。

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