JP2021191627A - 付加部材貼付装置及びこれを備えた製本システム - Google Patents

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繁伸 福田
Shigenobu Fukuda
完太 神原
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彬 野々下
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Abstract

【課題】材料の無駄な消費を抑制し得る、付加部材の供給及び貼付け付加部材貼付装置を提供する。【解決手段】断裁ステーション4の入口に、本身Bの厚さに応じた長さに巻き出された連続シート状の付加部材Qを巻き出し方向(矢印X)を横切る方向に断裁する第1のカッター9が配置され、第1のカッターの下流側に、第1のカッターから断裁された付加部材を連続シート状の付加部材の巻き出し方向に搬出する搬送機構10が配置され、搬送機構の搬送路の途中に、搬送路上を搬送される断裁された付加部材を巻き出し方向に断裁する第2のカッター11が配置され、第2のカッターの刃の位置が、本身の天地方向の長さに応じて、巻き出し方向を横切る方向に調節され得る。【選択図】図1

Description

本発明は、製本機内の付加部材貼付け位置に停止した起立状態の本身の糊が塗布された背に、機外から付加部材を供給し、貼り付ける付加部材貼付装置及びこれを備えた製本システムに関するものである。
寒冷紗供給装置を備えた無線綴じ製本機が従来技術において知られている(例えば、特許文献1参照)。
この無線綴じ製本機は、本身を起立状態に挟持し、所定の経路に沿って移動し得るクランパと、経路に沿って配置されて無線綴じ製本処理を行う一連の処理ユニット(ミリングユニット、糊付けユニットおよび表紙付けユニット)と、経路上の一連の処理ユニットよりも上流側の本身供給位置において、クランパに本身を供給する本身供給ユニットを備えている。
表紙付けユニットは、押圧板と、押圧板の上面に設けられた一対のニップ板とを有している。
表紙供給ユニットは、表紙が置かれる表紙載置棚と、表紙を表紙載置棚から表紙付けユニットの押圧板および一対のニップ板上に搬送する表紙搬送機構とを有している。
製本処理が開始されると、表紙が、表紙搬送機構によって、表紙載置棚から表紙付けユニットの押圧板および一対のニップ板上に搬送される。
そして、クランパに挟持された本身が押圧板および一対のニップ板の上方の所定位置に到達し、停止したとき、押圧板および一対のニップ板がニップ位置まで上昇し、表紙が押圧板によって本身の背に押しつけられ、次いで一対のニップ板が本身の背の両側を挟持し、それによって表紙が本身の背の両側に押しつけられ、表紙が本身に貼着されて、製本物が完成する。
こうして、この製本機によれば、並製本が実施可能である。
一方、この製本機が上製本(上製本の本身の形成)に使用される場合には、表紙供給ユニットは使用されず、代わりに、寒冷紗供給装置が使用される。
寒冷紗供給装置は、本身の形状に応じて短冊状の寒冷紗を形成する寒冷紗形成ユニットと、短冊状の寒冷紗を寒冷紗形成ユニットから製本機の表紙付けユニットまで搬送し、表紙付けユニットの一対のニップ板上に、それらのニップ板を跨いだ状態で供給する搬送ユニットとを備えている。
寒冷紗形成ユニットは、連続シート状の寒冷紗のロールと、ロールを回転させて連続シート状の寒冷紗を載置台上に送り出す駆動部と、駆動部によって送り出された連続シート状の寒冷紗を長さ方向および幅方向に断裁する第1および第2のカッターと、を備えている。
第1のカッターは、連続シート状の寒冷紗の幅方向に移動可能とされ、本身の厚さに応じて、寒冷紗を長さ方向に切断する。また、第2のカッターは、第1のカッターによって断裁されて載置台上に位置決めされた寒冷紗を、本身の天地方向の長さに応じて、幅方向に断裁する。
搬送ユニットは、載置台上の短冊状の寒冷紗を吸着する吸着治具と、載置台から表紙付けユニットまでのびるレールとを有している。レールは、載置台の上方から、表紙付けユニットの押圧板および一対のニップ板の上方に停止したクランパに挟持された本身の上方までのびており、吸着治具がレールに対し、当該レールに沿って移動可能に取り付けられている。
この製本機において上製本の本身が形成されるとき、まず、寒冷紗供給装置の寒冷紗形成ユニットにおいて、本身のサイズに応じた短冊状の寒冷紗が形成される。次いで、この短冊状の寒冷紗は、寒冷紗供給装置の搬送ユニットによって、無線綴じ製本機の表紙付けユニットの一対のニップ板上に、それらのニップ板を跨いだ状態で供給される。
その後、無線綴じ製本機の本身供給位置において、本身がクランパに供給され、本身を挟持したクランパが、ミリングユニットおよび糊付けユニットを経て、表紙付けユニットの押圧板および一対のニップ板の上方の所定位置に到達し、停止する。
そして、押圧板および一対のニップ板が上昇し、短冊状の寒冷紗が押圧板によって本身の背に押しつけられ、次いで一対のニップ板が本身の背の両側を挟持し、それによって短冊状の寒冷紗が本身の背の両側に押しつけられ、短冊状の寒冷紗が本身の背に貼り付けられる。
こうして、この寒冷紗供給装置を備えた無線綴じ製本機によれば、本身のサイズに応じた短冊状の寒冷紗を形成して、本身の背に張り付けることができるので、サイズが異なる複数の本身を上製本する場合にも迅速に対応し得る。
この構成によれば、連続シート状の寒冷紗から短冊状の寒冷紗を形成するとき、まず、連続シート状の寒冷紗が、本身の厚さに応じて寒冷紗の長さ方向に断裁され、次いで、本身の天地方向の長さに応じて寒冷紗の幅方向に断裁される。
特開2014−198394号公報
しかしながら、本身は一般に天地方向の長さが厚みよりも大きいので、連続シート状の寒冷紗を上記のように断裁すると、多量の切り屑が発生し、材料(寒冷紗)の無駄な消費によって生産コストが上昇するという問題があった。
また、この構成によれば、ロール刃を備えた第1のカッターが上流側に、直線刃を備えた第2のカッターが下流側に配置され、連続シート状の寒冷紗の所定長(本身の背の長さに適合した長さ)が巻き出される間に第1のカッターによる断裁がなされ、次いで、寒冷紗の巻き出し動作が一時停止されて、第2のカッターによる断裁がなされる。
ところで、本身のサイズ変更がなされる場合、本身の天地方向の長さの変更に対応して、連続シート状の寒冷紗の巻き出し長さが変更され、本身の厚さの変更に対応して、第1のカッターのロール刃の位置が連続シート状の寒冷紗の幅方向に変更される。
しかしながら、この場合、第1のカッターは連続シート状の寒冷紗が巻き出される間に断裁を行うので、装置の運転中に第1のカッターの刃の位置が変更されると、この位置変更の間に巻き出された寒冷紗は無駄に断裁されてしまう。そのため、第1のカッターのロール刃の位置の変更が完了するまでは、連続シート状の寒冷紗の巻き出しを停止する必要がある。
すなわち、この構成によれば、本身のサイズ変更のたびに、寒冷紗供給装置の運転が停止されて、第1のカッターのロール刃の位置の設定がなされ、位置設定完了後に、再び寒冷紗供給装置の運転が開始されるので、生産性が低下するという問題があった。
したがって、本発明の課題は、材料の無駄な消費を抑制し得る、寒冷紗等の付加部材の供給および貼付けを行う付加部材貼付装置及びこれを備えた製本システムを提供することにある。
また、本発明の別の課題は、付加部材貼付装置の運転を停止させることなく本身のサイズ変更が行える、寒冷紗等の付加部材の供給および貼付けを行う付加部材貼付装置及びこれを備えた製本システムを提供することにある。
上記課題を解決するため、本発明の一態様に係る付加部材貼付装置は、製本機に接続され、前記製本機内の付加部材貼付け位置に停止した本身の糊が塗布された背に、前記製本機外から付加部材を供給し、貼り付ける付加部材貼付装置において、連続シート状の付加部材のロールを軸まわりに回転可能に収容したロール収容ユニットと、前記ロール収容ユニットから前記連続シート状の付加部材を断裁ステーションまで巻き出す巻き出しユニットと、前記断裁ステーションに配置され、前記巻き出しユニットによって巻き出された前記連続シート状の付加部材を前記本身のサイズに応じて断裁し、短冊状の付加部材を形成する断裁ユニットと、を備え、前記断裁ユニットは、前記巻き出しユニットによって前記本身の厚さに応じた長さだけ前記連続シート状の付加部材を巻き出し方向を横切る方向に断裁する第1のカッターと、前記第1のカッターによって断裁された前記付加部材を、前記本身の天地方向の長さに応じて前記巻き出し方向に断裁する第2のカッターと、有している。
本発明の一態様に係る付加部材貼付装置では、前記本身の厚さに応じた長さだけ前記連続シート状の付加部材を間欠的に巻き出すように前記巻き出しユニットを制御する制御部を備えている。
本発明の一態様に係る付加部材貼付装置では、前記制御部は、間欠的に動作する前記巻出しユニットに同期して前記第1のカッターを制御する。
本発明の一態様に係る付加部材貼付装置では、前記制御部は、前記本身の天地方向の長さに対応するように前記第2のカッターの位置を制御する。
本発明の一態様に係る付加部材貼付装置では、前記製本機に接続された状態で、前記短冊状の付加部材を前記製本機内の前記付加部材貼付け位置まで移送し、前記付加部材貼付け位置に停止した前記本身の背に貼り付ける付加部材移送および貼付けユニットと、を備えている。
本発明の一態様に係る付加部材貼付装置では、前記第1のカッターは、連続シート状の付加部材の巻き出し経路の上方において前記巻き出し経路を横切ってのび、上下方向に運動し得る直線刃と、前記巻き出し経路の下側において前記直線刃に対向して配置された刃受け板と、前記直線刃を、前記直線刃が前記刃受け板から所定距離離れた待機位置と、前記直線刃が前記刃受け板と係合する断裁位置との間で運動させる直線刃駆動機構と、を有し、前記第2のカッターは、前記搬送機構の前記搬送路を横切ってのびる少なくとも1本のスライドガイドと、前記少なくとも1本のスライドガイドにスライド可能に取り付けられた刃ホルダーと、前記刃ホルダーをスライド運動させるホルダー駆動機構と、前記刃ホルダーに、前記搬送路を挟んで上下に対向した状態で、かつそれぞれ前記搬送路を横切ってのびる軸のまわりに回転可能に取り付けられた一対のロール刃と、前記一対のロール刃のうちの少なくとも一方の前記軸に結合された回転駆動機構と、を有している。
本発明の一態様に係る付加部材貼付装置では、前記断裁ユニットが、さらに、前記搬送路の前記第2のカッターの下流側において前記搬送路を横切ってのび、前記搬送路上を搬送される前記短冊状の付加部材の先端を当接させることで、前記短冊状の付加部材を停止させるストッパーを有している。
本発明の一態様に係る付加部材貼付装置では、前記付加部材貼付け位置に停止した前記本身は起立状態にあり、前記付加部材移送および貼付けユニットは、前記短冊状の付加部材の下面を支持しつつ前記短冊状の付加部材を把持し得るグリッパーと、前記グリッパーを、前記装置の内部の後退位置と、前記装置の外部の前進位置との間において運動させる第1のグリッパー駆動機構と、前記グリッパーを、前記前進位置と、前記前進位置の上方の上昇位置との間で運動させる第2のグリッパー駆動機構と、前記短冊状の付加部材を前記断裁ステーションから前記後退位置にある前記グリッパーに受け渡す受渡しユニットと、を有し、前記製本機に接続された状態で、前記グリッパーの前記前進位置が前記製本機内の前記付加部材貼付け位置に停止した前記本身の背の真下にあり、かつ前記グリッパーが前記上昇位置において前記短冊状の付加部材を前記本身の背に圧接させる。
本発明の一態様に係る製本システムは、上記のいずれかに記載の付加部材貼付装置と、前記付加部材貼付装置が接続された製本機と、を備えている。
断裁ステーションの入口に、本身の厚さに応じた長さに巻き出された連続シート状の付加部材を巻き出し方向を横切る方向に断裁する第1のカッターが配置され、第1のカッターの下流側に、第1のカッターから断裁された付加部材を連続シート状の付加部材の巻き出し方向に搬出する搬送機構が配置され、搬送機構の搬送路の途中に、搬送路上を搬送される断裁された付加部材を前記巻き出し方向に断裁する第2のカッターが配置され、第2のカッターの刃の位置が、本身の天地方向の長さに応じて、前記巻き出し方向を横切る方向に調節され得る。
こうして、連続シート状の付加部材を本身の厚さに応じて連続シート状の付加部材の巻き出し方向を横切る方向(連続シート状の付加部材の幅方向)に断裁し、次いで、その断裁した付加部材を本身の天地方向の長さに応じて上記巻き出し方向に断裁するので、切り屑の量を最小限に抑えることができ、それによって、材料(付加部材)の無駄な消費を抑制することができる。
また、装置の運転中、第1のカッターは、巻き出しユニットによる連続シート状の付加部材の間欠的な巻き出し動作に同期して間欠的に断裁動作を行い、第2のカッターは、第1のカッターによって断裁された付加部材を、当該付加部材が第1のカッターから搬送機構によって搬出される間に断裁する。
そして、装置の運転中に本身のサイズ変更がなされる場合、新たな本身のサイズ情報が、装置の制御部から搬送機構、第1および第2のカッターに同時に送信され、この情報に基づいて、巻き出しユニットによる連続シート状の付加部材の巻き出し量が変更され、第2のカッターの刃の位置が変更される。
この場合、第2のカッターの刃の位置の変更を、巻き出しユニットによる巻き出しの開始から、第1のカッターによって断裁された付加部材が第2のカッターに到達するまでの時間内に行うことによって、装置の運転を停止させることなく本身のサイズ変更を行うことができる。
本発明の一実施形態による製本システムを示し、付加部材貼付装置の内部の構成を概略的に示す側面図である。 図1の装置の断裁ユニットの構成を概略的に示す斜視図である。 図2Aの第2のカッター付近を搬送方向下流側から見た図である。 図1の装置のグリッパー、および第1および第2のグリッパー駆動機構の平面図である。 図3のグリッパー、および第1および第2のグリッパー駆動機構を示し、グリッパーが後退位置とされた図3のY−Y線に沿った断面図である。 図4Aに対してグリッパーが前進位置とされた断面図である。 図3のグリッパー、および第1および第2のグリッパー駆動機構を示し、グリッパーが上昇位置とされた図3のY−Y線に沿った断面図である。 図5Aに対してグリッパーが上昇位置で把持部を解除した断面図である。 図1の装置の受渡しユニットの正面図である。
以下、添付図面を参照しつつ、本発明の構成を好ましい実施形態に基づいて説明する。
図1は、本発明の一実施形態による、本身の背に付加部材を供給し、貼り付ける付加部材貼付装置の内部の構成を概略的に示す側面図である。
図1には、製本機Mと付加部材貼付装置1とを備えた製本システムが示されており、付加部材貼付装置1は製本機Mに接続されている。また、明瞭のために、図1では、受渡しユニット(構成の詳細は後述する)を代表して、受渡しユニットの吸着ヘッドのみが描いてある。
付加部材貼付装置1は、筐体52内に、連続シート状の付加部材Qのロール2を水平軸まわりに回転可能に収容したロール収容ユニット3と、ロール収容ユニット3から連続シート状の付加部材Qを断裁ステーション4まで巻き出す巻き出しユニット5とを備えている。巻き出しユニット5の動作は、制御部50によって制御される。
ここで、「付加部材」とは、上製本の工程において本身の背に貼り付けられるシート状の部材をいい、例えば、寒冷紗および紙等が挙げられる。
巻き出しユニット5は、それぞれ水平軸のまわりに回転駆動され得る一対の巻き出しローラ5a、5bからなっている。
また、一対の巻き出しローラ5a、5bとロール収容ユニット3の間には、ガイドローラ6aおよび一対のガイドローラ6b、6cが配置され、それぞれ水平軸まわりに回転自在になっている。なお、一対のガイドローラ6b、6cは、一対の巻き出しローラ5a、5bの送り方向と反対の方向に逆転トルクが加わるように駆動力を与えるようにしても良い。これにより、付加部材Qに対して張力を加えることができる。付加部材Qを巻き出しているときは、一対のガイドローラ6b、6cは逆転トルクを与えつつ付加部材Qとの摩擦によって搬送方向に連れ回りする。ただし、付加部材Qの巻き出しが停止されているときは、一対のガイドローラ6b、6cの逆転トルクも停止される。
そして、ロール2から巻き出された連続シート状の付加部材Qは、ガイドローラ6aの周面の一部、および一対のガイドローラ6b、6c間を経て、一対の巻き出しローラ5a、5b間に導入される。そして、制御部50の指令によって、一対の巻き出しローラ5a、5bが回転駆動されるたびに、連続シート状の付加部材Qの所定長がロール2から断裁ステーション4に巻き出される。断裁ステーション4は筐体52内に設けられている。
また、一対のガイドローラ6b、6cと一対の巻き出しローラ5a、5bとの間には、連続シート状の付加部材Qのカールを矯正するカール取り器7が配置されている。
付加部材貼付装置1は、また、断裁ステーション4に配置され、巻き出しユニット5によって巻き出された連続シート状の付加部材Qを本身Bのサイズに応じて断裁し、短冊状の付加部材Sを形成する断裁ユニット8を備えている。
図2Aは、断裁ユニットの構成を概略的に示す斜視図であり、図2Bは、図2Aの第2のカッター付近を搬送方向下流側から見た図である。
図2A及び図2Bに示すように、断裁ユニット8は、断裁ステーション4の入口に配置され、巻き出しユニット5によって本身Bの厚さに応じた長さだけ巻き出された連続シート状の付加部材Qを巻き出し方向(矢印Xで示す)を横切る方向に断裁する第1のカッター9と、第1のカッター9から断裁された付加部材Rを巻き出し方向(矢印X)に搬出する搬送機構10と、搬送機構10の搬送路の途中に配置され、搬送路上を搬送される断裁された付加部材Rを巻き出し方向(矢印X)に断裁する第2のカッター11とを有している。第1のカッター9、搬送機構10及び第2のカッター11の動作は、制御部50によって制御される。
第1のカッター9は、連続シート状の付加部材Qの巻き出し経路の上方において巻き出し経路を横切ってのび、上下方向に運動し得る直線刃9aと、巻き出し経路の下側において直線刃9aに対向して配置された刃受け板9bと、直線刃9aを、刃受け板9bから所定距離離れた待機位置と、刃受け板9bと係合する断裁位置との間で運動させる直線刃駆動機構9cとを有している。
搬送機構10は、巻き出し方向(矢印X)の上流側に位置する上流側コンベヤベルト12と、上流側コンベヤベルト12の下流側に位置する下流側コンベヤベルト13とを備えている。
上流側コンベヤベルト12は、巻き出し方向(矢印X)に間隔をあけて配置され、それぞれ巻き出し方向(矢印X)を横切ってのびる一対の水平なアイドルローラ12a、12bと、一対のアイドルローラ12a、12bの下方に配置され、一対のアイドルローラ12a、12bに平行にのびる駆動ローラ12cと、一対のアイドルローラ12a、12bおよび駆動ローラ12cに掛け渡されたエンドレスベルト12dと、駆動ローラ12cを回転させる回転駆動機構(図示されない)とから構成されている。
下流側コンベヤベルト13は、互いに巻き出し方向(矢印X)を横切る方向に間隔をあけて配置され、それぞれ巻き出し方向(矢印X)にのびる固定側コンベヤベルト14および可動側コンベヤベルト15を有している。
固定側コンベヤベルト14は、巻き出し方向(矢印X)にのびる断面がU字状のコンベヤフレーム14aと、コンベヤフレーム14aの一対の側壁の上流側部分を巻き出し方向(矢印X)を横切る方向に貫通してのび、軸回りに回転し得る断面が正六角形の駆動軸16と、中心軸に沿って駆動軸16の断面に対応する正六角形の貫通穴が形成され、コンベヤフレーム14aの一対の側壁間に配置された状態で駆動軸16に嵌め込まれた駆動ローラ14bと、駆動軸16の下流側において、コンベヤフレーム14aの一対の側壁間に固定された、駆動軸16に平行な軸14cと、軸14cに取り付けられたアイドルローラ14dと、駆動ローラ14bおよびアイドルローラ14d間に掛け渡されたエンドレスベルト14eとを有している。
固定側コンベヤベルト14は、コンベヤフレーム14aにおいて付加部材貼付装置1のフレームに固定されている。したがって、固定側コンベヤベルト14は、可動側コンベヤベルト15のように駆動軸16に沿ってスライドしない。
可動側コンベヤベルト15は、巻き出し方向(矢印X)にのびる断面がU字状のコンベヤフレーム15aを有し、コンベヤフレーム15aの一対の側壁の上流側部分を駆動軸16が貫通している。
つまり、駆動軸16は、固定側コンベヤベルト14および可動側コンベヤベルト15に共通の駆動軸となっている。
可動側コンベヤベルト15は、さらに、中心軸に沿って駆動軸16の断面に対応する正六角形の貫通穴が形成され、コンベヤフレーム15aの一対の側壁間に配置された状態で駆動軸16に嵌め込まれた駆動ローラ15bと、駆動軸16の下流側において、コンベヤフレーム15aの一対の側壁間に固定された、駆動軸16に平行な軸15cと、軸15cに取り付けられたアイドルローラ15dと、駆動ローラ15bおよびアイドルローラ15d間に掛け渡されたエンドレスベルト15eとを有している。
可動側コンベヤベルト15は、コンベヤフレーム15aにおいて第2のカッターの刃ホルダー(後述する)に取り付けられて、刃ホルダーとともに駆動軸16に沿ってスライドし得るようになっている。
下流側コンベヤベルト13は、さらに、駆動軸16を回転させる駆動機構17を有している。
駆動機構17は、駆動軸16の固定側コンベヤベルト側の端に固定されたプーリー17aと、プーリー17aの下方に配置された、駆動軸16に平行な駆動軸を有するモータ17bと、モータ17bの駆動軸に固定されたプーリー17cと、プーリー17aおよびプーリー17c間に掛け渡されたエンドレスベルト17dとを有している。
上流側コンベヤベルト12の搬送面と、下流側コンベヤベルト13の固定側および可動側コンベヤベルト14、15の搬送面を含む平面とから、搬送機構10の搬送路が形成されている。
図1に示すように、断裁ユニット8は、また、搬送機構10(下流側コンベヤベルト13)の搬送路の下流端において搬送路を横切ってのび、搬送路上を搬送される短冊状の付加部材Sの先端を当接させることで、短冊状の付加部材Sを停止させるストッパー29を有している。
第2のカッター11は、図2Bに示すように、搬送機構10(下流側コンベヤベルト13)の搬送路を挟んで上下に配置され、搬送路を横切って互いに平行にのびる2本のスライドガイド18a、18bと、2本のスライドガイド18a、18bを跨いで上下方向にのび、スライドガイド18a、18bにスライド可能に取り付けられた刃ホルダー19と、刃ホルダー19をスライドさせるホルダー駆動機構20とを有している。
刃ホルダー19の内側には上下にのびる矩形状断面のロール刃収容空間が形成され、ロール刃収容空間を画成する刃ホルダー19の一対の側壁間に、搬送路を横切る方向にのびるスリーブ21が、ベアリング(図示されない)を介して軸まわりに回転自在に取り付けられている。
スリーブ21は、中心軸に沿ってのびる下流側コンベヤベルト13の駆動軸16の断面に対応する正六角形の挿通穴を有し、下流側コンベヤベルト13の駆動軸16がスリーブ21の挿通穴を貫通してのびている。
第2のカッター11は、また、刃ホルダー19の一対の側壁間に配置され、搬送路を挟んで上下に対向して配置された一対のロール刃22a、22bを有している。
各ロール刃22a、22bは、一対の送りローラ23a、23b;24a、24bの間に挟まれた状態で、一対の送りローラ23a、23b;24a、24bに同心的に固定されている。
ロール刃22aおよび一対の送りローラ23a、23bの組立体は、中心軸に沿ってのびるスリーブ21の径に対応する径の取付穴を有していて、一対の側壁間においてスリーブ21に嵌め込まれ、スリーブ21にこれと一体に回転可能に取り付けられている。
また、刃ホルダー19におけるスリーブ21の上方には、スリーブ21に対して平行にのびる軸25が一対の側壁間に固定されている。
そして、ロール刃22bおよび一対の送りローラ24a、24bの組立体が、一対の側壁間において、一対の送りローラ24a、24bが他の一対の送りローラ23a、23bに対向し、かつロール刃22bが他のロール刃22aと係合する配置で、ベアリング(図示されない)を介して、軸25に対し同心的にかつ軸25のまわりに回転自在に取り付けられている。
図2(B)に示すように、刃ホルダー19の一対の側壁のうちの一方の側壁に、下流側コンベヤベルト13の可動側コンベヤベルト15(コンベヤフレーム15a)が固定、支持されている。
ホルダー駆動機構20は、上側のスライドガイド18aに平行にのび、定位置において軸まわりに回転可能に配置されたボールねじ26と、刃ホルダー19に設けられ、ボールねじ26に係合したボールねじナット27と、ボールねじ26を回転させるボールねじ駆動機構28とを有している。
ボールねじ駆動機構28は、ボールねじ26の固定側コンベヤベルト14側の端に固定されたプーリー28aと、プーリー28aの下方に配置された、ボールねじ26に平行な駆動軸を有するモータ28bと、モータ28bの駆動軸に固定されたプーリー28cと、プーリー28aおよびプーリー28c間に掛け渡されたエンドレスベルト28dとを有している。
こうして、駆動軸16が駆動機構17(モータ17b)によって回転せしめられることによって、下流側コンベヤベルト13(固定側および可動側コンベヤベルト14、15)が回転駆動されると同時に、第2のカッター11の一対のロール刃22a、22bが回転駆動される。また、ホルダー駆動機構20のボールねじ26がボールねじ駆動機構28(モータ28b)によって正逆回転せしめられることによって、刃ホルダー19(一対のロール刃22a、22b)および下流側コンベヤベルト13の可動側コンベヤベルト15が巻き出し方向(矢印X)を横切る方向に移動する。
付加部材貼付装置1は、また、短冊状の付加部材Sの下面を支持しつつ短冊状の付加部材Sを把持し得るグリッパー30と、グリッパー30を、筐体52の内部の後退位置(図1、図4(A)参照)と、筐体52の外部の前進位置(図4(B)参照)との間において運動させる第1のグリッパー駆動機構31と、グリッパー30を、前進位置と、前進位置の上方の上昇位置(図5(A)参照)との間において運動させる第2のグリッパー駆動機構32とを備えている。第1のグリッパー駆動機構31及び第2のグリッパー駆動機構32の動作は、制御部50によって制御される。
そして、グリッパー30および第1および第2のグリッパー駆動機構31、32と、断裁ユニット8とは、断裁ユニット8が上になる配置で上下2段に配置されている。
グリッパー30は、後退位置となるときには筐体52内に位置し、前進位置となるときには筐体52の外部に進出する。
第1のグリッパー駆動機構31は、主要部が筐体52内に配置され、前進位置となるときは先端側が筐体52の外部へ突出する。
第2のグリッパー駆動機構32は、筐体52の外部の近傍に設けられている。したがって、図1に示すように、製本機Mに対して付加部材貼付装置1が接続されたときは、第2のグリッパー駆動機構32は製本機Mの内部に位置することとなる。ただし、第2のグリッパー駆動機構32を筐体52内に設けることとしても良い。
図3は、図1の付加部材貼付装置のグリッパー30、および第1および第2のグリッパー駆動機構31,32の平面図である。また、図4および図5は、図3のグリッパー30、および第1および第2のグリッパー駆動機構31,32の動作を説明する、図3のY−Y線に沿った断面図である。
グリッパー30は、短冊状の付加部材Sを把持する把持部30gを備えている。把持部30gは、短冊状の付加部材Sが載置されるグリッパー30の載置面に対して接近離間可能とされており、載置面との間で付加部材Sを挟むことによって付加部材Sを一時的に固定する。把持部30gの動作は、制御部50によって制御される。
図3〜図5Bを参照して、第1のグリッパー駆動機構31は、筐体52の内部から外部に向けて下向きに傾斜してのびる少なくとも1本(この実施例では、2本)のスライドガイド33と、スライドガイド33に取り付けられたスライダ34と、スライドガイド33に平行にのび、スライダ34の上面に取り付けられ、後端縁35bを支軸として揺動可能とされ、先端35aにグリッパー30が取り付けられた平板状のアーム35と、スライダ34を、グリッパー30が後退位置に配置される引っ込んだ位置と、グリッパー30が前進位置に配置される突出位置との間において運動させるスライダ駆動機構36とを有している。
アーム35のスライダ34への取付けは、アーム35の両側に前後方向に間隔をあけて設けられた各一対の貫通穴に挿通されて、スライダに固定された各一対のフランジ付きピン37a、37bと、各一対のフランジ付きピン37a、37bのうちの前側のフランジ付きピン37aのフランジおよびアーム35間に配置された圧縮バネと38aと、各一対のフランジ付きピン37a、37bのうちの後ろ側のフランジ付きピン37bのフランジおよびアーム35間に配置された圧縮バネ38bとによってなされ、前側の圧縮バネ38aが後ろ側の圧縮バネ38bよりも小さい弾性係数を有している。
スライダ駆動機構36は、スライドガイド33に平行にのび、定位置において軸回りに回転可能に配置されたボールねじ39と、スライダ34に設けられ、ボールねじ39と係合したボールねじナット40と、ボールねじ39を回転させるボールねじ駆動機構41とを有している。
ボールねじ駆動機構41は、ボールねじ39の後端に固定されたプーリー41aと、プーリー41aの下方において、駆動軸がボールねじ39に平行になるように配置されたモータ41bと、モータ41bの駆動軸に固定されたプーリー41cと、プーリー41aおよびプーリー41c間に掛け渡されたエンドレスベルト41dとからなっている。
そして、ボールねじ39がボールねじ駆動機構41(モータ41b)によって正逆回転せしめられることによって、スライダ34がスライドガイド33に沿ってスライドする。
第2のグリッパー駆動機構32は、アーム35を、アーム35の後端縁35b(支軸)のまわりに、水平位置と、水平位置から下向きに傾斜した(スライドガイド33に平行にのびる)傾斜位置との間において揺動させるアーム駆動機構42からなっている。
アーム駆動機構42は、スライダ34の突出位置よりも前方でかつアーム35の下側に配置されて、上下方向にのびるエアシリンダ43からなり、エアシリンダ43のピストンロッド43aの先端に、水平な支持軸43bが取り付けられて搬送路を横切る方向にのび、支持軸43bの両端には、ローラ43cが支持軸43bのまわりに回転自在に取り付けられている。
そして、エアシリンダ43のピストンロッド43aが、ローラ43cがアーム35の傾斜位置よりも下方に引っ込む第1の位置と、ローラ43cがアーム35の傾斜位置から上方に突出する第2の位置との間において往復運動する。
エアシリンダ43のピストンロッド43aは常時は第1の位置にあるが、スライダ34が突出位置をとったとき、ピストンロッド43aが第1の位置から第2の位置まで運動し、それによって、アーム35は傾斜位置から水平位置まで揺動する。次いで、ピストンロッド43aが第2の位置から第1の位置に戻り、それによって、アーム35は水平位置から傾斜位置まで揺動する。
付加部材貼付装置1は、さらに、短冊状の付加部材Sを断裁ステーション4(搬送機構10の搬送路の下流端の停止位置)から後退位置にあるグリッパー30に受け渡す受渡しユニット44を有している。受渡しユニット44の動作は、制御部50によって制御される。
図6は、受渡しユニットの正面図(図1の矢印X方向に見た図)である。
図6に示すように、受渡しユニット44は、短冊状の付加部材Sを吸着し得る吸着ヘッド45と、吸着ヘッド45を、断裁ステーション4(短冊状の付加部材Sの停止位置)と、後退位置にあるグリッパー30との間において移動させる吸着ヘッド駆動機構46とを有している。
吸着ヘッド45は、複数のサクションカップ45aと、各サクションカップ45aに吸着力を生じさせる負圧発生部45bとを有している。
吸着ヘッド駆動機構46は、水平方向に、かつ第1のグリッパー駆動機構31のスライドガイド33に沿ってのびる第1のスライドガイド46aと、第1のスライドガイド46aに取り付けられた第1のスライダ46bと、第1のスライドガイド46aに平行にのび、定位置において軸回りに回転可能に配置された第1のボールねじ46cと、第1のスライダ46bに取り付けられ、第1のボールねじ46cに係合した第1のボールねじナット46dと、第1のボールねじ46cを回転させる第1の回転駆動機構46eとを有している。
吸着ヘッド駆動機構46は、また、第1のスライダ46bに取り付けられて、上下方向にのびる第2のスライドガイド46fと、第2のスライドガイド46fに取り付けられた第2のスライダ46gと、第1のスライダ46bに取り付けられて第2のスライドガイド46fに平行にのび、定位置において軸回りに回転し得る第2のボールねじ46hと、第2のスライダ46gに取り付けられ、第2のボールねじ46hに係合した第2のボールねじナット46iと、第1のスライダ46bに取り付けられて第2のボールねじ46hを回転させる第2の回転駆動機構46jとを有している。
吸着ヘッド駆動機構46は、さらに、第2のスライダ46gに取り付けられて、水平方向に、かつ第1のスライドガイド46aに直角にのびる第3のスライドガイド46kと、第3のスライドガイド46kに取り付けられた第3のスライダ46mと、第2のスライダ46gに取り付けられ、駆動軸(図示されない)が第1のスライドガイド46aに平行にのびるモータ46nと、第2のスライダ46gに取り付けられ、モータ46nの駆動軸に平行な軸のまわりに回転し得るプーリー46pと、モータ46nの駆動軸に取り付けられたプーリー(図示されない)およびプーリー46p間に掛け渡され、第3のスライダ46mが固定されたエンドレスベルト46qとを有している。
そして、吸着ヘッド45は、複数のサクションカップ45aがそれぞれ下向き状態で、第3のスライドガイド46kに沿って一直線上に並ぶ配置で、第3のスライダ46mに取り付けられている。
こうして、第1のボールねじ46cが第1の回転駆動機構46eによって正逆回転せしめられることによって、吸着ヘッド45が断裁ステーション4(短冊状の付加部材Sの停止位置)または後退位置にあるグリッパー30に対して近接または離間する向きに移動し、また、第2のボールねじ46hが第2の回転駆動機構46jによって正逆回転せしめられることによって、吸着ヘッド45が昇降し、また、エンドレスベルト46qがモータ46nによって正逆回転せしめられることによって、吸着ヘッド45が短冊状の付加部材Sの長さ方向に移動する。
制御部50は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、及びコンピュータ読み取り可能な記憶媒体等から構成されている。そして、各種機能を実現するための一連の処理は、一例として、プログラムの形式で記憶媒体等に記憶されており、このプログラムをCPUがRAM等に読み出して、情報の加工・演算処理を実行することにより、各種機能が実現される。なお、プログラムは、ROMやその他の記憶媒体に予めインストールしておく形態や、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体に記憶された状態で提供される形態、有線又は無線による通信手段を介して配信される形態等が適用されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記憶媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、DVD−ROM、半導体メモリ等である。
次に、付加部材貼付装置1の動作について説明する。
再び図1を参照して、付加部材貼付装置1は、グリッパー30の前進位置が製本機M内の付加部材貼付け位置Pに停止した本身Bの背の真下にあり、かつグリッパー30が上昇位置において短冊状の付加部材Sを本身Bの背に圧接させる配置で、製本機Mに接続される。
また、予め、断裁ユニット8のストッパー29の位置が調節されて、ストッパー29によって停止せしめられた短冊状の付加部材Sが、製本機Mの付加部材貼付け位置Pに停止した本身Bの背にほぼ平行に配置されるように設定される。
なお、この実施形態では、製本機Mは無線綴じ製本機からなり、付加部材貼付け位置Pは無線綴じ製本機の表紙付け位置(表紙付けユニットFの押圧板f1および一対のニップ板f2、f3の真上の位置)からなっており、この位置に、本身Bを直立状態に挟持したクランパKが停止する。
付加部材貼付装置1の運転に先立って、本身Bのサイズ(天地方向の長さおよび厚さ)がコントロールパネル(図示されない)を通じて付加部材貼付装置1の制御部50に入力され、その入力値に基づいて付加部材貼付装置1の初期設定がなされ、その後、付加部材貼付装置1の運転が開始される。
そして、巻き出しユニット5が、連続シート状の付加部材Qを本身Bの厚さに対応する長さだけ断裁ステーション4(上流側コンベヤベルト12の搬送面上)に引き出して停止する。次いで、第1のカッター9の直線刃9aが待機位置から断裁位置まで下降した後、断裁位置から待機位置まで上昇する。それによって、連続シート状の付加部材Qがその幅方向に断裁される。
断裁された付加部材Rは、上流側コンベヤベルト12によって第1のカッター9から第2のカッター11および下流側コンベヤベルト13まで搬送された後、下流側コンベヤベルト13によって搬送されるとともに、第2のカッター11の上下に対向する送りローラ23a、24a;23b、24b間、並びに上下に対向する一対のロール刃22a、22b間に導入される。それによって、第1のカッター9によって断裁された付加部材Rは、本身Bの天地方向の長さに対応する長さに断裁され、短冊状の付加部材Sが形成される。
短冊状の付加部材Sは、さらに第2のカッター11の下流側に搬送され、ストッパー29に当接して搬送路上に停止する。
その後、短冊状の付加部材Sは、吸着ヘッド45(受渡しユニット)によって断裁ステーション4(搬送機構10の搬送路の下流端)から後退位置にあるグリッパー30まで搬送され、グリッパー30に受け渡される(図4(A)参照)。
次に、アーム35が傾斜位置に維持されたままで、スライダ34が製本機Mに向けてスライドし、グリッパー30が、短冊状の付加部材Sを把持した状態で前進位置をとる(図4(B)参照)。このとき、短冊状の付加部材S(グリッパー30)は、付加部材貼付け位置Pに停止した本身Bの糊が塗布された背の真下にある。
次いで、アーム35が傾斜位置から水平位置まで揺動し、よって、グリッパー30が前進位置から上昇位置に移動する(図5A参照)。それによって、短冊状の付加部材Sが本身Bの背に貼り付けられる。そして、グリッパー30が短冊状の付加部材Sの把持を解除した後(図5B参照)、アーム35が水平位置から傾斜位置まで揺動し、付加部材の貼り付けが完了する。
その後、スライダ34が付加部材貼付装置1側に向けて移動して、グリッパー30が後退位置をとり、次の短冊状の付加部材Sが吸着ヘッド45によってグリッパー30に受け渡される(図4A参照)。
本実施形態によれば、断裁ステーション4の入口に、本身Bの厚さに応じた長さに巻き出された連続シート状の付加部材Qを巻き出し方向(矢印X)を横切る方向に断裁する第1のカッター9が配置され、第1のカッター9の下流側に、第1のカッター9から断裁された付加部材Rを連続シート状の付加部材の巻き出し方向(矢印X)に搬出する搬送機構10が配置され、搬送機構10の搬送路の途中に、搬送路上を搬送される断裁された付加部材Rを巻き出し方向(矢印X)に断裁する第2のカッター11が配置され、第2のカッター11のロール刃22a、22bの位置が、本身Bの天地方向の長さに応じて、巻き出し方向(矢印X)を横切る方向に調節され得る。
こうして、連続シート状の付加部材Qを本身Bの厚さに応じて連続シート状の付加部材Qの巻き出し方向(矢印X)を横切る方向(連続シート状の付加部材Qの幅方向)に断裁し、次いで、その断裁した付加部材Rを本身Bの天地方向の長さに応じて巻き出し方向(矢印X)に断裁するので、切り屑の量を最小限に抑えることができ、それによって、材料(付加部材)の無駄な消費を抑制することができる。
また、本実施形態によれば、付加部材貼付装置1の運転中、第1のカッター9は、巻き出しユニット5による連続シート状の付加部材Qの間欠的な巻き出し動作に同期して間欠的に断裁動作を行い、第2のカッター11は、第1のカッター9によって断裁された付加部材Rを、当該付加部材Rが第1のカッター9から搬送機構10によって搬出される間に断裁する。
そして、付加部材貼付装置1の運転中に本身Bのサイズ変更がなされる場合、新たな本身Bのサイズ情報が、付加部材貼付装置1の制御部50から搬送機構10、第1および第2のカッター9、11に同時に送信され、この情報に基づいて、巻き出しユニット5による連続シート状の付加部材Qの巻き出し量が変更され、第2のカッター11のロール刃22a、22bの位置が連続シート状の付加部材Qの巻き出し方向(矢印X)を横切る方向において変更される。
この場合、第2のカッター11のロール刃22a、22bの位置の変更を、巻き出しユニット5による巻き出しの開始から、第1のカッター9によって断裁された付加部材Rが第2のカッター11に到達するまでに行うことによって、付加部材貼付装置1の運転を停止させることなく本身Bのサイズ変更を行うことができる。
以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明の構成は上記実施形態に限定されず、当業者が、添付の特許請求の範囲に記載された構成の範囲内で種々の変形例を案出し得ることは言うまでもない。
1 付加部材貼付装置
2 ロール
3 ロール収容ユニット
4 断裁ステーション
5 巻き出しユニット
5a、5b 巻き出しローラ
6a〜6c ガイドローラ
7 カール取り器
8 断裁ユニット
9 第1のカッター
9a 直線刃
9b 刃受け板
9c 直線刃駆動機構
10 搬送機構
11 第2のカッター
12 上流側コンベヤベルト
12a、12b アイドルローラ
12c 駆動ローラ
12d エンドレスベルト
13 下流側コンベヤベルト
14 固定側コンベヤベルト
14a コンベヤフレーム
14b 駆動ローラ
14c 軸
14d アイドルローラ
14e エンドレスベルト
15 可動側コンベヤベルト
15a コンベヤフレーム
15b 駆動ローラ
15c 軸
15d アイドルローラ
15e エンドレスベルト
16 駆動軸
17 駆動機構
17a プーリー
17b モータ
17c プーリー
17d エンドレスベルト
18a、18b スライドガイド
19 刃ホルダー
20 ホルダー駆動機構
21 スリーブ
22a、22b ロール刃
23a、23b 送りローラ
24a、24b 送りローラ
25 軸
26 ボールねじ
27 ボールねじナット
28 ボールねじ駆動機構
28a プーリー
28b モータ
28c プーリー
28d エンドレスベルト
29 ストッパー
30 グリッパー
30g 把持部
31 第1のグリッパー駆動機構
32 第2のグリッパー駆動機構
33 スライドガイド
34 スライダ
35 アーム
35a 先端
35b 後端縁
36 スライダ駆動機構
37a、37b フランジ付きピン
38a、38b 圧縮バネ
39 ボールねじ
40 ボールねじナット
41 ボールねじ駆動機構
41a プーリー
41b モータ
41c プーリー
41d エンドレスベルト
42 アーム駆動機構
43 エアシリンダ
43a ピストンロッド
43b 支持軸
43c ローラ
44 受渡しユニット
45 吸着ヘッド
45a サクションカップ
45b 負圧発生部
46 吸着ヘッド駆動機構
46a 第1のスライドガイド
46b 第1のスライダ
46c 第1のボールねじ
46d 第1のボールねじナット
46e 第1の回転駆動機構
46f 第2のスライドガイド
46g 第2のスライダ
46h 第2のボールねじ
46i 第2のボールねじナット
46j 第2の回転駆動機構
46k 第3のスライドガイド
46m 第3のスライダ
46n モータ
46p プーリー
46q エンドレスベルト
50 制御部
52 筐体
B 本身
F 表紙付けユニット
f1 押圧板
f2、f3 ニップ板
K クランパ
M 製本機
P 付加部材貼付け位置
Q 連続シート状の付加部材
R 断裁された付加部材
S 短冊状の付加部材
U フレーム

Claims (9)

  1. 製本機に接続され、前記製本機内の付加部材貼付け位置に停止した本身の糊が塗布された背に、前記製本機外から付加部材を供給し、貼り付ける付加部材貼付装置において、
    連続シート状の付加部材のロールを軸まわりに回転可能に収容したロール収容ユニットと、
    前記ロール収容ユニットから前記連続シート状の付加部材を断裁ステーションまで巻き出す巻き出しユニットと、
    前記断裁ステーションに配置され、前記巻き出しユニットによって巻き出された前記連続シート状の付加部材を前記本身のサイズに応じて断裁し、短冊状の付加部材を形成する断裁ユニットと、
    を備え、
    前記断裁ユニットは、
    前記巻き出しユニットによって前記本身の厚さに応じた長さだけ前記連続シート状の付加部材を巻き出し方向を横切る方向に断裁する第1のカッターと、
    前記第1のカッターによって断裁された前記付加部材を、前記本身の天地方向の長さに応じて前記巻き出し方向に断裁する第2のカッターと、
    を有している付加部材貼付装置。
  2. 前記本身の厚さに応じた長さだけ前記連続シート状の付加部材を間欠的に巻き出すように前記巻き出しユニットを制御する制御部を備えている請求項1に記載の付加部材貼付装置。
  3. 前記制御部は、間欠的に動作する前記巻き出しユニットに同期して前記第1のカッターを制御する請求項2に記載の付加部材貼付装置。
  4. 前記制御部は、前記本身の天地方向の長さに対応するように前記第2のカッターの位置を制御する請求項2又は3に記載の付加部材貼付装置。
  5. 前記製本機に接続された状態で、前記短冊状の付加部材を前記製本機内の前記付加部材貼付け位置まで移送し、前記付加部材貼付け位置に停止した前記本身の背に貼り付ける付加部材移送および貼付けユニットを備えている請求項1から4のいずれかに記載の付加部材貼付装置。
  6. 前記第1のカッターによって断裁された付加部材を巻き出し方向に搬出する搬送機構を備え、
    前記第1のカッターは、
    連続シート状の付加部材の巻き出し経路の上方において前記巻き出し経路を横切ってのび、上下方向に運動し得る直線刃と、
    前記巻き出し経路の下側において前記直線刃に対向して配置された刃受け板と、
    前記直線刃を、前記直線刃が前記刃受け板から所定距離離れた待機位置と、前記直線刃が前記刃受け板と係合する断裁位置との間で運動させる直線刃駆動機構と、を有し、
    前記第2のカッターは、
    前記搬送機構の搬送路を横切ってのびる少なくとも1本のスライドガイドと、
    前記少なくとも1本のスライドガイドにスライド可能に取り付けられた刃ホルダーと、
    前記刃ホルダーをスライド運動させるホルダー駆動機構と、
    前記刃ホルダーに、前記搬送路を挟んで上下に対向した状態で、かつそれぞれ前記搬送路を横切ってのびる軸のまわりに回転可能に取り付けられた一対のロール刃と、
    前記一対のロール刃のうちの少なくとも一方の前記軸に結合された回転駆動機構と、を有している請求項1から5のいずれかに記載の付加部材貼付装置。
  7. 前記断裁ユニットが、前記搬送路の前記第2のカッターの下流側において前記搬送路を横切ってのび、前記搬送路上を搬送される前記短冊状の付加部材の先端を当接させることで、前記短冊状の付加部材を停止させるストッパーを有している請求項6に記載の付加部材貼付装置。
  8. 前記付加部材貼付け位置に停止した前記本身は、起立状態にあり、
    前記短冊状の付加部材の下面を支持しつつ前記短冊状の付加部材を把持し得るグリッパーと、
    前記グリッパーを、筐体の内部の後退位置と、前記筐体の外部の前進位置との間において運動させる第1のグリッパー駆動機構と、
    前記グリッパーを、前記前進位置と、前記前進位置の上方の上昇位置との間で運動させる第2のグリッパー駆動機構と、
    前記短冊状の付加部材を前記断裁ステーションから前記後退位置にある前記グリッパーに受け渡す受渡しユニットと、を有する付加部材移送および貼付けユニットを備え、
    前記製本機に接続された状態で、前記グリッパーの前記前進位置が前記製本機内の前記付加部材貼付け位置に停止した前記本身の背の真下にあり、かつ前記グリッパーが前記上昇位置において前記短冊状の付加部材を前記本身の背に圧接させる請求項1から7のいずれかに記載の付加部材貼付装置。
  9. 請求項1から8のいずれかに記載の付加部材貼付装置と、
    前記付加部材貼付装置が接続された製本機と、
    を備えている製本システム。
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