JP2022117317A - シート加工装置 - Google Patents

Abstract

【課題】加工ローラと受けローラとの間に搬送されるシートをそれらで挟み込むことによりシートを加工するシート加工装置であって、シートを比較的一様に加工することができるシート加工装置を提供する。
【解決手段】シート加工装置は、外周面に対して突出する突出部４０１ｃが設けられた加工ローラ４０１と、加工ローラ４０１と並設され、突出部４０１ｃを受ける受け部４０２ｂが設けられた受けローラ４０２と、を備え、加工ローラ４０１および受けローラ４０２は、それらの間に搬送されるシートを、互いに逆方向に回転しながら突出部４０１ｃと受け部４０２ｂで挟み込むことにより加工する。シート加工装置は、受けローラ４０２とは反対側から加工ローラ４０１に圧接した状態で回転するバックアップローラ４０６を備える。
【選択図】図１０

Description

本発明は、シート加工装置に関する。

シートに所定の加工を施すシート加工装置が知られている。従来では例えば、突起部を有する加工ローラと、突起部を受ける受けローラとの間に搬送されるシートを挟んでシートに筋入れするシート加工装置が提案されている。

国際公開ＷＯ２０１４／１４１４１０号公報

特許文献１のシート加工装置の加工ローラと受けローラは長尺な部材であってそれらの両端が支持されるため、シートに筋を入れる際の反力によりローラに撓みが生じ、両端の支持部から離れるほど、すなわち中央部ほど筋付けが甘くなる傾向がある。一様に筋付けするために、加工ローラおよび受けローラの径を太くして撓みが生じにくくすることが考えられるが、シート加工装置の重量が増し、また材料費ひいては装置のコストが高くなる。

このような課題は、シート加工装置がシートに筋入れする場合に限らず、シートに他の加工を施す場合にも生じうる。例えば、突起部を有する加工ローラと、突起部を受ける受けローラとの間に搬送されるシートをそれらで挟み込むことによりシートを切断する場合にも、中央部の切断が甘くなりうる。

本発明はこうした状況においてなされたものであり、そのある態様の例示的な目的のひとつは、加工ローラと受けローラとの間に搬送されるシートをそれらで挟み込むことによりシートを加工するシート加工装置であって、シートを比較的一様に加工することができるシート加工装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様のシート加工装置は、外周面に対して突出する凸刃が設けられた加工ローラと、加工ローラと並設され、凸刃を受ける受け部が設けられた受けローラと、を備え、加工ローラおよび受けローラは、それらの間に搬送されるシートを、互いに逆方向に回転しながら凸刃と受け部で挟み込むことにより加工する加工装置であって、受けローラとは反対側から加工ローラに圧接した状態で回転するバックアップローラを備える。

本発明によれば、加工ローラと受けローラとの間に搬送されるシートをそれらで挟み込むことによりシートを加工するシート加工装置であって、シートを比較的一様に加工することができるシート加工装置を提供できる。

シート加工装置を備える製本システムを模式的に示す側面図である。 シート加工装置の斜視図である。 加工装置を搬送方向に上流側から見た側面図である。 加工装置の上面図である。 加工装置の斜行補正部のローラユニットの斜視図である。 図６（ａ）～（ｃ）は、スリッタユニットの上丸刃および下丸刃を示す図である。 第２加工装置を搬送方向上流側から見た斜視図である。 第２加工装置を搬送方向上流側から見た斜視図である。 第２加工装置を上流側から搬送方向に見た側面図である。 図９のＡ－Ａ線断面図である。 第１加工部ローラユニット～第５加工部ローラユニットの斜視図である。 加工部ローラユニットの従動搬送ローラの支持構造を説明する図である。 加工部ローラユニットの従動搬送ローラの上面図である。

以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。

図１は、実施の形態に係るシート加工装置２０を備える製本システム１を模式的に示す側面図である。製本システム１は、シートフィーダ１０と、シート加工装置２０と、中綴じ折り装置３０と、を備える。シートフィーダ１０、シート加工装置２０、中綴じ折り装置３０は、この順に並んでいる。

シートフィーダ１０から中綴じ折り装置３０までのシートの搬送経路において、シートフィーダ１０側（図１の右側）を上流側、中綴じ折り装置３０側（図１の左側）を下流側という。また、シートが搬送される方向（図１、２において右から左に向かう方向）を搬送方向Ｘ、搬送方向Ｘと直交する方向（図１において紙面に直交する方向）を幅方向Ｙと呼ぶ。

シートフィーダ１０は、第１給紙部１２と第２給紙部１４を備える。第１給紙部１２および第２給紙部１４は、特に限定されないが、この例では上下に並んでいる。第１給紙部１２には、冊子の中身を構成するシート（以下、中身シートという）が積載される。第２給紙部１４には、カバーシートが積載される。なお、第１給紙部１２にカバーシートが積載され、第２給紙部１４に中身シートが積載されてもよい。

第１給紙部１２は、１冊分の中身シートを１枚ずつ送り出す。中身シートは、シート加工装置２０を通って中綴じ折り装置３０に搬送される。第１給紙部１２による１冊分の中身シートの送り出しが終わると、第２給紙部１４から１枚のカバーシートが送り出される。カバーシートは、シート加工装置２０を通って中綴じ折り装置３０に搬送される。

中身シートおよびカバーシートは、中綴じ折り装置３０において１枚ずつストッパ３２に突き当たってそこで蓄積される。１冊分のシートが蓄積されると、綴じ装置３４が搬送方向Ｘの中央部を綴じる。１冊分のシートは、折り部３６に搬送され、綴じた部分で二つ折りされ、中綴じ折り冊子が完成する。

シートフィーダ１０によるシートの送り出しの順序は変更可能であり、例えば製本ジョブや製本システムの形態によって変更してもよい。例えば、第２給紙部１４からカバーシートを、１冊分の最後ではなく最初に送り出したり、最初と最後に１枚ずつ送り出したり、最初に２枚送り出したり、または、最後に２枚送り出したりしてもよい。また、第１給紙部１２と第２給紙部１４から同時にシートを送り出して、搬送しながら重ねてもよい。

製本システム１は、シートフィーダ１０に代えて、上下方向に並ぶ複数の給紙部を備える丁合装置を備えてもよいし、デジタル印刷装置を備えてもよい。

図２～４は、シート加工装置２０を示す図である。図２は、シート加工装置２０の斜視図である。図３は、シート加工装置２０を搬送方向Ｘに上流側から見た側面図である。図４は、シート加工装置２０の上面図である。

以下では、幅方向を左右方向ともいい、シート加工装置２０を上流側から搬送方向Ｘに見て右側を幅方向における右側、左側を幅方向における左側というものとする。

シート加工装置２０は、斜行補正エリア１００と、斜行補正エリア１００の下流側に設けられる加工エリア２００と、を備える。

斜行補正エリア１００は、レジストガイド１０１と、直進ベルト１０２と、斜行ベルト１０３と、サクションチャンバ１０４と、第１搬送ガイド１０５と、第２搬送ガイド１０６と、ローラユニット１３０と、を備える。

レジストガイド１０１は幅方向における右端に設けられる。レジストガイド１０１は搬送方向Ｘに延在する。

直進ベルト１０２は、幅方向における右寄りに設けられる。この例では、２本の直進ベルト１０２が斜行ベルト１０３を挟むように幅方向に間隔をあけて並んでいる。直進ベルトは、シートを搬送方向Ｘに搬送するように周回駆動する。

斜行ベルト１０３は、幅方向における右寄りに設けられる。斜行ベルト１０３は、下流側ほど右側に位置するように、搬送方向Ｘに対して角度を有して周回駆動する。この例では、複数の斜行ベルト１０３が幅方向に間隔をあけて設けられている。なお、斜行ベルト１０３の数は特に限定されない。

サクションチャンバ１０４は、斜行ベルト１０３の内側に設けられる（図４参照）。サクションチャンバ１０４には、幅方向に間隔をあけて並ぶ複数の斜行ベルト１０３の隙間に対応する部分に、言い換えると平面視で斜行ベルト１０３を避けた部分に、さらに言い換えると平面視で斜行ベルト１０３に塞がれずに露出する部分に、複数の開口１０４ａが設けられている。不図示の吸引ファンをＯＮにすると、サクションチャンバ１０４内に負圧が形成され、開口１０４ａからエアが吸引される。

第１搬送ガイド１０５は、直進ベルト１０２および斜行ベルト１０３が設けられた幅方向右寄りの部分に設けられた板部材であり、第２搬送ガイド１０６は幅方向左寄りの部分に設けられた板部材である。第１搬送ガイド１０５および第２搬送ガイド１０６は、搬送されるシートの下面を受ける。第１搬送ガイド１０５および第２搬送ガイド１０６は、例えばステンレスの平板であり、好ましくはすべり性の良いランナーステンレス板等で構成される。

図５は、ローラユニット１３０の斜視図である。図２～４に加えて図５を参照する。ローラユニット１３０は、支持部材１３１と、支持部材に支持されるレバー１３８と、レバー１３８に回転可能に支持される複数のローラ１３２と、を含む（図３参照）。複数のローラ１３２は、直進ベルト１０２の真上に位置する。複数のローラ１３２は、幅方向に対になって搬送方向Ｘに並んでいる。この例では、４組のローラ１３２が搬送方向Ｘに並んでいる。

ローラ１３２は、直進ベルト１０２に対して接触および離間可能に構成される。具体的には、ステッピングモータ１３３が回転してカム軸１３４が回転し、カム１３５の小径部がカムフォロア１３６側に来るとカムフォロア１３６が上がり、そうするとバネ１３７の作用によりレバー１３８が支軸１３９を中心に反時計周り方向に回り、これによりローラ１３２は下降して直進ベルト１０２に接触する。ローラ１３２は、バネ１３７の付勢力により、直進ベルト１０２の上面に圧接する。

ステッピングモータ１３３がさらに回転してカム軸１３４がさらに１８０度回転すると、カム１３５の大径部がカムフォロア１３６側に来てカムフォロア１３６を押し下げ、そうするとレバー１３８が支軸１３９を中心に時計周り方向に回り、これによりローラ１３２は上昇して直進ベルト１０２から離間する。

後続の加工エリア２００においてシートを加工する場合、斜行補正エリア１００ではローラ１３２を直進ベルト１０２から離間させ、また吸引ファンをＯＮにしてサクションチャンバ１０４の開口１０４ａからエアを吸引する。シートは斜行ベルト１０３により吸着搬送される。詳しくは、シートはまず、搬送方向Ｘに対して斜めに、すなわち徐々にレジストガイド１０１に向かう方向に進む。シートの一端側がレジストガイド１０１に到達すると、その一端側がレジストガイド１０１に当接したまま搬送方向Ｘにまっすぐ進む。これにより、シートとシート加工装置２０との幅方向の相対位置が決まる。

後続の加工エリア２００においてシートを加工しない場合、特に用紙同士が重なって送り込まれてきたものを加工せずに通過させる場合、斜行補正エリア１００ではローラ１３２を直進ベルト１０２に接触させ、また吸引ファンをＯＦＦにする。シートを加工しない場合、シートと加工装置との幅方向の相対位置を決める必要がないため、用紙が重なってきた場合に重なりをずらすことなく直進させるためである。

吸引ファンの出力ひいてはサクションチャンバ１０４の吸引力を調整可能としてもよい。例えば、ユーザが入力したシートの連量やシートの厚さに応じて吸引ファンの出力を調整可能とし、具体的にはシートの連量が小さい場合やシートが薄い場合は吸引力を弱くし、シートの連量が大きい場合やシートが厚い場合は吸引力を強めてもよい。また例えば、シートの厚みを測定する測定部を設け、測定部により測定された厚みに応じて吸引ファンの吸引力を変化させてもよい。

加工エリア２００においてシートを加工する場合もしない場合も、直進ベルト１０２と斜行ベルト１０３の両方を回転駆動させる。

斜行ベルト１０３の上面の高さ位置は、直進ベルト１０２の上面の高さ位置よりもわずかに（例えば０．５ｍｍ）高くなっている。したがって、加工エリア２００でシートを加工する場合（レジストする場合）、シートはサクションチャンバ１０４の吸引により斜行ベルト１０３に吸着され、シートには幅寄せしながらの搬送力が付与される一方で、シートは直進ベルト１０２からは浮いた状態となり、直進ベルト１０２の直進搬送力の影響が抑制される。

また、斜行ベルト１０３の線速度の直進方向の成分を、直進ベルト１０２の線速度と同じか、あるいは若干速くしてもよい。これにより、斜行ベルト１０３による幅寄せが、直進ベルト１０２により妨げられることが抑制される。

加工エリア２００においてシートを加工しない場合（シートを幅方向に位置決めしない場合）、ローラ１３２と直進ベルト１０２でシートを挟むため、直進ベルト１０２からシートへ確実に直進搬送力が与えられる。この際、シートは斜行ベルト１０３にも接触するが、サクションチャンバ１０４により吸引しないためシートは斜行ベルト１０３に吸着されず、斜行ベルト１０３による幅寄せ（傾斜搬送力）の影響は抑制される。また、直進ベルト１０２を断面が矩形状の平ベルトとする一方で、斜行ベルト１０３を断面が円形状の丸ベルトとしてもよい。この場合、シートと丸ベルトである斜行ベルト１０３との接触面積は小さいため、斜行ベルト１０３による幅寄せの影響はさらに抑制される。

加工エリア２００は、第１加工収容部２０１～第４加工収容部２０４と、第１加工部ローラユニット２０５～第５加工部ローラユニット２０９と、を備える。なお、加工収容部の数は特に限定されない。

第１加工収容部２０１、第２加工収容部２０２、第３加工収容部２０３、第４加工収容部２０４は、この順に上流側から並ぶ。第１加工部ローラユニット２０５は第１加工収容部２０１の上流側、第２加工部ローラユニット２０６は第１加工収容部２０１と第２加工収容部２０２との間、第３加工部ローラユニット２０７は第２加工収容部２０２と第３加工収容部２０３との間、第４加工部ローラユニット２０８は第３加工収容部２０３と第４加工収容部２０４との間、第５加工部ローラユニット２０９は第４加工収容部２０４の下流側にそれぞれ設けられる。

この例では、第１加工収容部２０１には第１加工装置３００が収容され、第２加工収容部２０２には第２加工装置４００が収容されている。この例では、第３加工収容部２０３、第４加工収容部２０４には、加工装置は収容されておらず、シートの搬送をガイドするための搬送ガイド５００が設けられている。搬送ガイド５００は、上側ガイド板５０２と下側ガイド板５０４とを含み、それらの間をシートが搬送される。上側ガイド板５０２の幅方向の一端側（図４の上側）にはヒンジ５０６が設けられ、幅方向の他端側（図４の下側）には取っ手５０８が設けられ、ジャム処理が可能になっている。

第１加工装置３００は、スリッタ装置であり、幅方向に互いに離間したスリッタユニット３０１Ａ，Ｂ（総称する場合「スリッタユニット３０１」と呼ぶ）を含む。スリッタユニット３０１は、円盤状の上丸刃３０２と下丸刃３０３とを含む。

図６（ａ）～（ｃ）は、上丸刃３０２および下丸刃３０３を示す図である。図６（ａ）は上面図、図６（ｂ）は搬送方向Ｘに上流側から見た側面図、図６（ｃ）は幅方向に見た側面図である。

上丸刃３０２および下丸刃３０３は、盤面の法線方向が概ね幅方向に一致し、互いの上下が一部重なるように盤面同士が摺接するように設けられる。上丸刃３０２と下丸刃３０３との摺接面Ｓは鉛直面と平行であり、摺接面Ｓの法線方向は概ね幅方向に一致する。上丸刃３０２および下丸刃３０３の両方に駆動が付与される。スリッタユニット３０１は、上丸刃３０２および下丸刃３０３により、シートの幅方向の端部を裁断する。

平面視において、スリッタユニット３０１Ａの上丸刃３０２と下丸刃３０３との摺接面Ｓと、スリッタユニット３０１Ｂの上丸刃３０２と下丸刃３０３の摺接面Ｓは、下流側ほど互いに離れるように、言い換えると下流側ほど幅方向の中央から離れるように傾斜している。傾斜角度α（平面視において摺接面Ｓと搬送方向Ｘとがなす角度）は、１度以下が好ましく、本実施の形態では０．４度である。この傾斜により、切り落とされた屑が内側から確実に外側に分離する。また、切り落とし後のシートの幅方向の両端縁が刃に擦接して捲れたり、傷になったりすることを防ぐことができる。

図２～４に戻り、スリッタユニット３０１Ａ，３０１Ｂは幅方向に移動可能に構成される。具体的には、フレキシブルなベルトを張架して形成されたガイド３０４を伸縮させることにより、スリッタユニット３０１Ａ，３０１Ｂを幅方向に移動させることができる。例えば、シートの幅方向のサイズに応じてスリッタユニット３０１Ａ，３０１Ｂを移動させてもよい。また例えば、切り落とす幅に応じてスリッタユニット３０１Ａ，３０１Ｂを移動させてもよい。言い換えると、スリッタユニット３０１Ａ，３０１Ｂが幅方向に移動可能であることにより、シートの両端を任意の幅で切り落とすことができる。また、幅方向における右側と左側とで切り落とす幅を変えることもできる。裁断しない場合はシートの通過範囲よりも外側にスリッタ３００Ａ，３００Ｂを位置させることで裁断を回避する。

例えば、デジタルカラー印刷は用紙の端に印刷できない部分が生じるため、これを切り落として縁の無いカラー印刷物を含む冊子を作成することができる。

例えば、中身シートよりもカバーシートの幅が大きい場合、カバーシートの両端を切り落とし、中身シートに幅を合わせることができる。その場合、スリッタユニット３０１Ａ，３０１Ｂの裁断ライン間の距離（幅）が中身シートの幅に一致する位置にスリッタユニット３０１Ａ，３０１Ｂを移動させてカバーシートを裁断し、中身シートが通過するときにはスリッタユニット３０１Ａ，３０１Ｂを外側に移動させて中身シートが裁断されるのを回避する。

図７～１０は、第２加工装置４００を示す図である。図７、８は、第２加工装置４００を搬送方向上流側から見た斜視図である。図９は、第２加工装置４００を上流側から搬送方向Ｘに見た側面図である。図１０は、図９のＡ－Ａ線断面図である。図２～４に加えて図７～１０を参照する。

第２加工装置４００は、クリーサ（筋付け）装置であり、いずれも回転可能に支持される、加工ローラ４０１と、受けローラ４０２と、バックアップローラ４０６と、を備える。加工ローラ４０１は、略円筒形状の外周面を有する。加工ローラ４０１は、軸方向が幅方向に一致するように支持される。受けローラ４０２は、略円筒形状の外周面を有する。受けローラ４０２は、加工ローラ４０１に並設される。つまり、受けローラ４０２は、加工ローラ４０１と同じく軸方向が幅方向に一致し、加工ローラ４０１と並列に並ぶように支持される。受けローラ４０２は、特に限定されないが、本実施の形態では加工ローラ４０１の下方に設けられる。

受けローラ４０２には、モータ４０３の回転駆動力が駆動伝達機構４０４を介して付与される。加工ローラ４０１には、受けローラの回転が、ギヤユニット４０５を介して伝達される。加工ローラ４０１および受けローラ４０２は、互いに逆方向に回転しながら、それらの間に挟まれながらそれらの間を通るシートに筋付けする。

バックアップローラ４０６は、略円筒形状の外周面を有する。バックアップローラ４０６は、軸方向が幅方向に一致するように支持される。バックアップローラ４０６は、加工ローラ４０１に対して受けローラ４０２とは反対側（図示の例では加工ローラ４０１の上方）に設けられ、当該反対側から加工ローラ４０１に圧接する。バックアップローラ４０６は好ましくは、バックアップローラ４０６、加工ローラ４０１および受けローラ４０２の中心軸が同一平面上に位置するように設けられる。バックアップローラ４０６にはベルト４０７を介して加工ローラ４０１の回転が伝達され、バックアップローラ４０６は加工ローラ４０１とは逆方向に加工ローラ４０１と同じ回転数で回転する。

バックアップローラ４０６は、加工ローラ４０１と幅方向の寸法が同じであってもよいが、この例では加工ローラ４０１よりも幅方向の寸法が小さく、加工ローラ４０１の幅方向の略中央に圧接する。バックアップローラ４０６の幅方向の寸法を加工ローラ４０１よりも小さくすることにより、そうではない場合と比べてバックアップローラ４０６ひいては第２加工装置４００が軽量になる。また、加工ローラ４０１は、軸方向に長く、両端が支持されているため、シートに筋入れする際の反力によって幅方向の中央が受けローラ４０２から離れるように撓みやすく、仮に撓んでしまうと幅方向の中央の筋付けが甘くなりやすいが、バックアップローラ４０６により加工ローラ４０１の中央を押さえることにより、軸方向に比較的一様なバランスのよい筋付けが可能になる。また、加工ローラ４０１が撓むのを抑止できる。

加工ローラ４０１は、加工ローラ本体４０１ａと、加工部４０１ｂと、を含む。加工ローラ本体４０１ａは、略円筒形状の外周面を有する。加工部４０１ｂは、加工ローラ本体４０１ａの外周面よりも径方向外側に突出する突出部４０１ｃを有する。突出部４０１ｃは軸方向に延在する。加工部４０１ｂは、本実施の形態では、加工ローラ本体４０１ａとは別体に形成され、加工ローラ本体４０１ａに取り付けられる。

受けローラ４０２は、受けローラ本体４０２ａと、突出部４０１ｃを受ける受け部４０２ｂと、を含む。受けローラ本体４０２ａは、略円筒形状の外周面を有する。受け部４０２ｂは、本実施の形態では、受けローラ本体４０２ａとは別体に形成され、受けローラ本体４０２ａに取り付けられる。受け部４０２ｂは、この例では加工部４０１ｂの突出部４０１ｃが非接触状態で収まる溝４０２ｃを有する。溝４０２ｃの断面形状は、この例では略矩形状であるが、これには限定されず、Ｕ字状、Ｖ字状、その他の形状であってもよい。変形例として、受け部４０２ｂは、溝４０２ｃを有しないで、突出部４０１ｃを直接受けるすなわち当接させるものであってもよい。

変形例として、突出部４０１ｃを切断用の刃にして、受け部４０２ｂをゴム等で形成された刃受けにしてもよい。この場合、突出部４０１ｃを軸方向に連続的に延在させれば第２加工装置４００はシートを切断するカッター装置となり、突出部４０１ｃを軸方向に間欠的に設ければ第２加工装置４００はミシン目を形成する装置となる。なお、加工部４０１ｂは交換可能であってもよい。

加工ローラ本体４０１ａおよび受けローラ本体４０２ａは、例えば樹脂やアルミなどの軽量な材料から形成される。加工部４０１ｂおよび受け部４０２ｂは、鋼などの硬質な材料から形成される。硬質であることにより、シートの抵抗に負けずに確実に筋付けできる。変形例として、受け部４０２ｂが加工部４０１ｂの突出部４０１ｃを直接受ける（当接させる）ものである場合、受け部４０２ｂはエラストマー材などの弾性部材であってもよい。この場合、受けローラ本体４０２ａの全周を弾性部材で覆い、全周を受け部４０２ｂとしてもよい。

なお、加工部４０１ｂは加工ローラ本体４０１ａと一体に形成されてもよい。また、受け部４０２ｂは受けローラ本体４０２ａと一体に形成されてもよい。

受けローラ４０２の外径は、加工ローラ４０１の外径よりも大きく、仮想円Ｃの径と同じである。仮想円Ｃは、加工ローラ４０１と中心が一致する、突出部４０１ｃの先端を通る円である。

バックアップローラ４０６は、例えば、ゴム（例えばウレタンゴム）などの弾性部材で形成される。バックアップローラ４０６の外周面には、加工ローラ４０１の突出部４０１ｃとの接触を回避するための肉ヌスミ部４０６ａ（図１０において破線で囲んだ部分）が設けられている。この例のバックアップローラ４０６は、Ｄカット形状を有するように、すなわち略Ｄ字状の断面形状を有するように形成される。肉ヌスミ部４０６ａは、加工部４０１ｂとの接触を回避できれば図示の形状に限定されず、例えば任意の断面形状を有する溝形状であってもよい。

バックアップローラ４０６は、加工ローラ４０１と同じ外径を有する。また、肉ヌスミ部４０６ａと突出部４０１ｃが合うようにすなわち肉ヌスミ部４０６ａが下に来たときに突出部４０１ｃが上に来るように位相が合わせられる。これにより、突出部４０１ｃがバックアップローラ４０６に接触することを回避できる。

変形例として、第２加工装置４００は、さらに別のバックアップローラ４１３（図１０に一点鎖線で示す）を備えてもよい。バックアップローラ４１３は、軸方向が幅方向に一致するように設けられる。バックアップローラ４１３は、受けローラ４０２に対して加工ローラ４０１とは反対側（図示の例では受けローラ４０２の下方）に設けられ、当該反対側から受けローラ４０２に圧接する。バックアップローラの外径は、受けローラ４０２の外径と同じである。バックアップローラ４１３には受けローラ４０２の回転を伝達し、バックアップローラ４１３を受けローラ４０２とは反対方向に受けローラ４０２と同じ回転数で回転させればよい。

バックアップローラ４１３は、受けローラ４０２と幅方向の寸法が同じであっても、受けローラ４０２よりも幅方向の寸法が小さくてもよい。後者の場合、バックアップローラ４１３は受けローラ４０２の幅方向の略中央に圧接してもよい。バックアップローラ４１３は、バックアップローラ４０６と同様に受けローラ４０２の受け部４０２ｂとの接触を回避するための肉ヌスミ部４１３ａを有していてもよく、したがって例えばＤカット形状を有していてもよい。なお、受け部４０２ｂとの接触の負荷は大きくないため、肉ヌスミ部４１３ａを有しない構成も考えられる。つまり、バックアップローラ４１３は、通常のローラ形状であってもよい。

図７、１０に示すように、第２加工装置４００は、受けローラ４０２の両端を回転可能に指示するメインフレーム４０８と、加工ローラ４０１およびバックアップローラ４０６を支持するサブフレーム４０９と、メインフレーム４０８に対してサブフレーム４０９を上下動させてお互いの上下方向における相対位置を調整する調整機構４１０Ａ，４１０Ｂ（総称する場合「調整機構４１０」と呼ぶ）と、を備える。

調整機構４１０は、ステッピングモータ４２０と、第１軸４２２と、ベルト４２４と、第２軸４２６と、めねじ４２８と、上下動フレーム４３０と、を含む。ステッピングモータ４２０の回転駆動力は第１軸４２２に伝わり、ベルト４２４を介して第１軸４２２の回転が第２軸４２６に伝わる。第２軸４２６はボールねじで形成されており、第２軸４２６と螺合するめねじ４２８は上下動フレーム４３０に固定されている。上下動フレーム４３０は幅方向（図９における左右方向）に延在しており、サブフレーム４０９を支持する。第２軸４２６が回転すると、めねじ４２８、上下動フレーム４３０、サブフレーム４０９ひいては加工ローラ４０１およびバックアップローラ４０６が上下動する。これにより、加工ローラ４０１と受けローラ４０２との軸間距離Ｌ、言い換えると加工ローラ４０１上下方向の位置を調整できる。例えばシートの厚みに応じて、加工ローラ４０１の加工ローラ４０１と受けローラ４０２との軸間距離Ｌを調整してもよい。

具体的には、シートが厚いほど軸間距離Ｌを短くして（すなわち加工ローラ４０１を下げて）加工部４０１ｂの突出部４０１ｃが受け部４０２ｂの溝４０２ｃに深く入るようにし、シートが薄いほど軸間距離Ｌを長くして（すなわち加工ローラ４０１を上げて）突出部４０１ｃが受け部４０２ｂの溝４０２ｃに浅く入るようにしてもよい。これにより、筋が付きにくい厚いシートにも筋付けできる。

また、変形例として、カッター装置として使用する場合、シートが厚いほど軸間距離Ｌを短くして突出部４０１ｃの先端を強く受け部４０２ｂに押し付けるようにし、シートが薄いほど軸間距離Ｌを長くして突出部４０１ｃの先端を軽く受け部４０２ｂに押し付けるようにしてもよい。これにより、シートが厚い場合も確実に切断できる。また、突出部４０１ｃを受け部４０２ｂに不必要に強く押し付けないようにすることで、受け部４０２ｂに掛かる負荷を低減できる。

なお、加工ローラ４０１および受けローラ４０２よりも上流に公知の厚み測定装置を設けてシートの厚みを自動で測定してもよい。あるいはまた、ユーザがシートの厚みを入力してもよい。

図９に示すように、上下動フレーム４３０に遮蔽板４１２が固定され、メインフレーム４０８に対し位置関係が変化しない場所に光学センサ４１１Ａ，４１１Ｂが配置されている。遮蔽板４１２の上端が光学センサ４１１Ａ，４１１Ｂの光軸を塞いだ位置をホーム位置とする。ホーム位置は、上下動フレーム４３０の最上位位置である。このホーム位置を起点に、ステッピングモータ４２０のパルスを計測し、上下動フレーム４３０の高さ位置、すなわち加工ローラ４０１と受けローラ４０２との軸間距離Ｌを調整する。

センサは左右に１個ずつ、すなわち計２個のセンサが設けられる。左右に設けられた調整機構のステッピングモータ４２０のホーム位置を検出する。ホーム位置にあるときは、上下動フレーム４３０ひいては加工ローラ４０１が水平となるように予め調整されており、このホーム位置を基準に左右同じパルス数だけ駆動すれば、水平のまま上下動させることができる。なお、部品の取り付け誤差等でわずかに傾斜したりシート面（搬送面）が傾斜していたり、左右でシートの材質や厚さが異なっていたりすることがあるが、左右それぞれに光学センサとステッピングモータ４２０が設けられているので、別々に制御することとにより、幅方向の一方だけが筋付けが甘かったりした場合に筋付けが甘い方の軸間距離Ｌを短くするなどの調整が可能である。

図１１は、第１加工部ローラユニット２０５～第５加工部ローラユニット２０９の斜視図である。図１２は、従動搬送ローラの支持構造を説明する図である。なお、図１１、１２では、上ステー２２５～２２７の表示を省略している。図３、１１、１２を参照する。

第１加工部ローラユニット２０５は、駆動搬送ローラ２１０と、上方から駆動搬送ローラ２１０に圧接し、駆動搬送ローラ２１０の回転に従って従動回転する３つの従動搬送ローラ２１８Ａ，２１８Ｂ，２１８Ｃ（総称する場合「従動搬送ローラ２１８」と呼ぶ）と、を含む。
第２加工部ローラユニット２０６は、駆動搬送ローラ２１１と、上方から駆動搬送ローラ２１１に圧接し、駆動搬送ローラ２１１の回転に従って従動回転する３つの従動搬送ローラ２１９Ａ，２１９Ｂ，２１９Ｃ（総称する場合「従動搬送ローラ２１９」と呼ぶ）と、を含む。
第３加工部ローラユニット２０７は、駆動搬送ローラ２１２と、上方から駆動搬送ローラ２１２に圧接し、駆動搬送ローラ２１２の回転に従って従動回転する３つの従動搬送ローラ２２０Ａ，２２０Ｂ，２２０Ｃ（総称する場合「従動搬送ローラ２２０」と呼ぶ）と、を含む。
第４加工部ローラユニット２０８は、駆動搬送ローラ２１３と、上方から駆動搬送ローラ２１３に圧接し、駆動搬送ローラ２１３の回転に従って従動回転する２つの従動搬送ローラ２２１Ａ，２２１Ｂ（総称する場合「従動搬送ローラ２２１」と呼ぶ）と、を含む。
第５加工部ローラユニット２０９は、駆動搬送ローラ２１４と、上方から駆動搬送ローラ２１４に圧接し、駆動搬送ローラ２１４の回転に従って従動回転する２つの従動搬送ローラ２２２Ａ，２２２Ｂ（総称する場合「従動搬送ローラ２２２」と呼ぶ）と、を含む。

駆動搬送ローラ２１０～２１４は、円筒状の外周面を有し、軸方向が幅方向に一致するように設けられる。駆動搬送ローラ２１０～２１４は、すべて同じ形状である。駆動搬送ローラ２１０～２１４には、駆動源２１５の回転駆動力がベルト２１６，２１７を介して付与される。

従動搬送ローラ２１８～２２２は、円筒状の外周面を有する。従動搬送ローラは、特に限定されないが、この例ではすべて同じ形状である。

第１加工部ローラユニット２０５の３つの従動搬送ローラ２１８Ａ，２１８Ｂ，２１８Ｃは、この順に幅方向における右側から左側に向かって並んでいる。幅方向に見て３つの従動搬送ローラ２１８は互いに重なっている。
第２加工部ローラユニット２０６の３つの従動搬送ローラ２１９Ａ，２１９Ｂ，２１９Ｃは、この順に幅方向における右側から左側に向かって並んでいる。幅方向に見て３つの従動搬送ローラ２１９は互いに重なっている。
第３加工部ローラユニット２０７の３つの従動搬送ローラ２２０Ａ，２２０Ｂ，２２０Ｃは、この順に幅方向における右側から左側に向かって並んでいる。幅方向に見て３つの従動搬送ローラ２２０は互いに重なっている。
第４加工部ローラユニット２０８の２つの従動搬送ローラ２２１Ａ，２２１Ｂは、この順に幅方向における右側から左側に向かって並んでいる。幅方向に見て２つの従動搬送ローラ２２１は互いに重なっている。
第５加工部ローラユニット２０９の２つの従動搬送ローラ２２２Ａ，２１８Ｂは、この順に幅方向における右側から左側に向かって並んでいる。幅方向に見て２つの従動搬送ローラ２２２は互いに重なっている。

従動搬送ローラ２１８Ａ、従動搬送ローラ２１９Ａ、従動搬送ローラ２２０Ａ、従動搬送ローラ２２１Ａ、従動搬送ローラ２２２Ａ（以下、これらをまとめて「従動搬送ローラＡ」とも呼ぶ）は、幅方向の位置が同じになるように配置される。
従動搬送ローラ２１８Ｂ、従動搬送ローラ２１９Ｂ、従動搬送ローラ２２０Ｂ、従動搬送ローラ２２１Ｂ、従動搬送ローラ２２２Ｂ（以下、これらをまとめて「従動搬送ローラＢ」とも呼ぶ）は、幅方向の位置が同じになるように配置される。
従動搬送ローラ２１８Ｃ、従動搬送ローラ２１９Ｃ、従動搬送ローラ２２０Ｃ（以下、これらをまとめて「従動搬送ローラＣ」とも呼ぶ）は、幅方向の位置が同じになるように配置される。

第１加工部ローラユニット２０５の３つの従動搬送ローラ２１８は、上ステー２２３に取り付けられる。
第２加工部ローラユニット２０６の３つの従動搬送ローラ２１９は、上ステー２２４に取り付けられる。
第３加工部ローラユニット２０７の３つの従動搬送ローラ２２０は、上ステー２２５に取り付けられる。
第４加工部ローラユニット２０８の２つの従動搬送ローラ２２１は、上ステー２２６に取り付けられる。
第５加工部ローラユニット２０９の２つの従動搬送ローラ２２２は、上ステー２２７に取り付けられる。

従動搬送ローラ２１８～２２２の支持構造を説明する。ここでは、代表して従動搬送ローラ２２１の支持構造を説明するが、従動搬送ローラ２１８、２１９、２２０、２２２の支持構造も同様に構成される。

上ステー２２６はフレームに固定される。ブラケット２２６１は上ステー２２６に固定される。レバー２２６４は、支持軸２２６２を中心に回転可能にブラケット２２６１に支持される。従動搬送ローラ２２１は、レバー２２６４の先端に回転可能に支持される。バネ２２６３によりレバー２２６４が反時計回り方向に付勢され、その力で従動搬送ローラ２２１が駆動搬送ローラ２１３に圧接する。

図１３は、従動搬送ローラ２１８Ａ～２１８Ｃの上面図である。従動搬送ローラＡは、その軸方向が幅方向に一致する。言い換えると、従動搬送ローラＡは、その軸方向が搬送方向Ｘに直交する。それ以外の従動搬送ローラ、具体的には従動搬送ローラＢおよび従動搬送ローラＣは、それらの軸方向において従動搬送ローラＡから遠い側ほど（この例では幅方向の左側ほど）搬送方向Ｘの上流側に位置するように、それらの軸方向が幅方向に対して傾斜している。例えば、従動搬送ローラ２１８Ａは、その軸方向が幅方向に一致し、従動搬送ローラ２１８Ｂ，２１８Ｃは、それらの軸方向において従動搬送ローラ２１８Ａから遠いほど（すなわちこの例では幅方向の左側ほど）搬送方向Ｘの上流側に位置するように、それらの軸方向が幅方向に対して傾斜している。

従動搬送ローラＢ、Ｃは、従動搬送ローラＡと同軸上に配置された状態から、それらの中央を中心に鉛直軸周りに回転させたように配置される。別の言い方をすると、従動搬送ローラＢ、Ｃは、それらの中心軸Ｆ_１、Ｆ_２が、従動搬送ローラＡの中心軸の延長線Ｅにより二等分されるように配置される。

従動搬送ローラＡのシートに対する摩擦力は、従動搬送ローラＢ、Ｃのシートに対する摩擦力よりも大きい。これは例えば、従動搬送ローラＡの駆動搬送ローラ２１０～２１４に対する圧接力を、例えばバネ圧を高くすることなどにより、従動搬送ローラＢ、Ｃの駆動搬送ローラ２１０～２１４に対する圧接力よりも強くすることによって実現される。また例えば、従動搬送ローラＡの外周面の摩擦係数を、従動搬送ローラＢ、Ｃの外周面の摩擦係数よりも高くすることによって実現される。あるいはまた、これらを併用することによって実現される。シートに対する摩擦力が高い従動搬送ローラＡは、それが低い従動搬送ローラＢ、Ｃよりも、搬送力が強い。

第１加工装置３００および第２加工装置４００を通過しながら加工されるシートには、傾斜する従動搬送ローラＢ、Ｃによって幅方向の左側に引っ張るように張力が与えられ、シートにしわができるのが抑止される。また、搬送力が高い従動搬送ローラＡによって搬送方向Ｘに確実に直進搬送されるので、シートにしわが寄らず、スキューすることもなく、精度の高い加工ができる。

好ましくは、従動搬送ローラＡ、Ｂ、Ｃがシートの上流側に接触して回転している状態において、第１加工装置３００や第２加工装置４００がシートの下流側に加工を施す。あるいは、従動搬送ローラＡ、Ｂ、Ｃがシートの下流側に接触して回転している状態において、第１加工装置３００や第２加工装置４００がシートの上流側に加工を施す。これにより、より確実に、しわが抑止されている状態においてシートに加工を施すことができる。

本実施の形態の製本システム１は、シートの幅方向の右側の端縁がレジストガイド１０１を基準に揃えられて搬送される片側基準搬送装置であり、その基準側（幅方向におけるレジストガイド１０１側）の従動搬送ローラＡとシートとの摩擦力を高くして直進搬送させ、反基準側の従動搬送ローラＢ、Ｃで張力を付与することにより、基準側はずれずに直進しつつ、張力を付与することができる。

従動搬送ローラＡは、駆動搬送ローラ２１０～２１４と軸方向を同じくする（いずれも軸方向は幅方向に一致する）ため、駆動搬送ローラ２１０～２１４と線で接触する。一方、従動搬送ローラＢ、Ｃは、駆動搬送ローラ２１０～２１４と軸方向が異なり、したがって駆動搬送ローラ２１０～２１４と点で接触する。この構成も、従動搬送ローラＡが従動搬送ローラＢ、Ｃよりもシートに強く作用する要因である。

従動搬送ローラＢ、Ｃの傾斜角度β_１、β_２は、０．１～１度程度が望ましく、例えば０．３度であってもよい。上ステー２２３～２２７には、従動搬送ローラＢ、Ｃの角度がそうなるような取付穴が設けられている。

本実施の形態では、上ステー２２３～２２５には３つ、上ステー２２６、２２７には２つの従動搬送ローラが取り付けられている。つまり、第１加工装置３００と第２加工装置４００の前後には従動搬送ローラが３つ配置され、加工装置が収容されていない部分には従動搬送ローラが２つ配置されている。つまり、加工装置の前後には従動搬送ローラをより多く配置して確実にしわを抑止を図る一方で、加工装置が収容されていない部分には加工装置の前後よりも従動搬送ローラをより少なく配置して装置の簡略化とコストダウンを図る。

なお、上ステー２２６、２２７も、３つの従動搬送ローラを取り付けることが可能に構成される。第３加工収容部２０３、第４加工収容部２０４に加工装置を収容した場合は従動搬送ローラを３つ取り付けてもよい。第３加工収容部２０３、第４加工収容部２０４に加工装置を収容していない場合でも、シートが薄い場合すなわちしわが生じやすい場合は、受動ローラを３つ取り付けてもよい。したがって、上ステー２２６、２２７にも、３この従動搬送ローラを上記の角度関係で取り付け可能な取付穴が形成されている。

従動搬送ローラＢ、Ｃの角度を調整可能としてもよい。しわが生じやすい薄いシートの場合は従動搬送ローラの角度を大きくしてしわ抑止効果を増大させ、通常のシートの場合は角度を小さくしてシートと従動搬送ローラとの滑りを少なくして耐久性を持たせてもよい。

同じ加工部ローラユニットにおいて従動搬送ローラＡから遠い従動搬送ローラほど、傾斜角度を大きくしてもよい。つまり、この例では、従動搬送ローラＣの傾斜角度β_２を、従動搬送ローラＣの傾斜角度β_１よりも大きくしてもよい。これにより、従動搬送ローラＡとの間だけでなく、従動搬送ローラＢと従動搬送ローラＣとの間でも張力がかかり、より確実にシートのしわを抑止できる。傾斜角度が調整可能な場合は、傾斜角度の大小関係を保ったまま互いに傾斜角度を調整可能なように連動させてもよい。

調整機構は、上ステー２２３～２２７の取付穴の一部を長孔等にして、取付位置を調整可能にするなどの構成が考えられる。

なお、中央を搬送基準とするセンター基準搬送装置である場合、中央の従動搬送ローラＢの軸方向を幅方向に一致させる。従動搬送ローラＡ、Ｃは、それらの軸方向において従動搬送ローラＢから遠い側ほど搬送方向Ｘの上流側に位置するように、それらの軸方向を幅方向に対して傾斜させる。また、従動搬送ローラＢのシートに対する摩擦力を、従動搬送ローラＡ、Ｃのシートに対する摩擦力よりも大きくしてもよい。これらにより、搬送の基準である中央において従動搬送ローラＢによりシートを直進させるとともに、両サイドの従動搬送ローラＡ、Ｃによりそれぞれ両サイドに引っ張る方向に張力を付与してしわを抑止できる。

続いて、以上のように構成されたシート加工装置２０の動作を説明する。

まず、加工を行う場合について説明する。ローラ１３２を直進ベルト１０２から離間させ、吸引ファンを駆動してサクションチャンバ１０４内に負圧を形成する。直進ベルト１０２および斜行ベルト１０３を周回駆動させる。シートフィーダ１０からシート加工装置２０にシートが搬送される。シートは斜行ベルト１０３により吸着搬送される。詳しくは、シートはまず、搬送方向Ｘに対して斜めに、すなわち徐々にレジストガイド１０１に向かう方向に進む。シートの一端側がレジストガイド１０１に到達すると、シートはその一端側がレジストガイド１０１に当接したまま搬送方向Ｘにまっすぐ進んで加工エリア２００に搬送される。これにより、シートの幅方向における位置が位置決めされる。

加工エリア２００では、第１加工部ローラユニット２０５および直後の第２加工部ローラユニット２０６によりシートを搬送するとともにそれらの間の第１加工装置３００によりシートの幅方向両端縁を所定寸法だけ切り落とす。さらに、第２加工部ローラユニット２０６および第３加工部ローラユニット２０７によりシートを搬送するとともにそれらの間の第２加工装置４００によりシートに筋付けする。例えばセンサで検知したシートの先端の通過タイミングに基づき、所定のタイミングで加工ローラ４０１と受けローラ４０２を回転駆動し、幅方向に延びる折り目を付ける。

続いて、第４加工部ローラユニット２０８および第５加工部ローラユニット２０９によりさらに下流にシートを搬送して中綴じ折り装置３０に送り出す。

次に、加工を行わない場合について説明する。第１加工装置３００のスリッタユニット３０１Ａ，Ｂはシートとの干渉を回避するために予め両サイドに退避させておく。第２加工装置４００は、加工部４０１ｂを上方に、受け部４０２ｂを下方にして停止させておく。吸引ファンは駆動させず、サクションチャンバ１０４には負圧を形成しない。ローラ１３２を直進ベルト１０２に圧接させる。直進ベルト１０２と斜行ベルト１０３を周回駆動させる。

この状態で、シートフィーダ１０からシート加工装置２０の斜行補正エリア１００にシートが搬送される。シートは、斜行補正エリア１００では、直進ベルト１０２とローラユニット１３０により搬送され、加工エリア２００に送られる。シートは、加工エリア２００では、第１加工部ローラユニット２０５～第５加工部ローラユニット２０９により搬送され、中綴じ折り装置３０に送り出される。

以上、本発明について、実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。以下、変形例を説明する。

実施の形態では、受けローラ４０２の上側に加工ローラ４０１が設けられ、バックアップローラ４０６が上側から加工ローラ４０１に圧接する場合について説明したが、これには限定されず、受けローラ４０２の下側に加工ローラ４０１が設けられ、バックアップローラ４０６は下側から加工ローラ４０１に圧接してもよい。

実施の形態では、従動搬送ローラ２１８～２２２が駆動搬送ローラ２１０～２１４の上側に設けられる場合について説明したが、これには限定されず、従動搬送ローラ２１８～２２２は駆動搬送ローラ２１０～２１４の下側に設けられてもよい。

実施の形態では、第２加工装置４００が１つのバックアップローラ４０６を備え、当該１つのバックアップローラ４０６が加工ローラ４０１の幅方向における略中央に圧接する場合について説明したが、これには限定されず、第２加工装置４００は複数のバックアップローラ４０６を備えてもよい。例えば第２加工装置４００は、略中央の他に、その両側に１つずつ、計３個のバックアップローラ４０６を備えてもよい。複数のバックアップローラ４０６を備える場合、それら複数のバックアップローラ４０６を幅方向における中央に集中させ、かつ、幅方向において左右対称に配置するのが好ましい。
別のバックアップローラ４１３についても同様である。

２０ シート加工装置、 ４０１ 加工ローラ、 ４０１ｂ 加工部、 ４０２ 受けローラ、 ４０２ｂ 受け部、 ４０６ バックアップローラ、 ４０６ａ 肉ヌスミ部。

Claims (6)

1. 外周面に対して突出する突出部が設けられた加工ローラと、前記加工ローラと並設され、前記突出部を受ける受け部が設けられた受けローラと、を備え、前記加工ローラおよび前記受けローラは、それらの間に搬送されるシートを、互いに逆方向に回転しながら前記突出部と前記受け部で挟み込むことにより加工するシート加工装置であって、
   前記受けローラとは反対側から前記加工ローラに圧接した状態で回転するバックアップローラを備えるシート加工装置。
2. 前記バックアップローラの外周面には、前記突出部との接触を回避するための肉ヌスミ部が設けられている請求項１に記載のシート加工装置。
3. 前記バックアップローラはＤカット形状である請求項２に記載のシート加工装置。
4. 前記バックアップローラは、前記加工ローラよりも幅方向の寸法が小さく、前記加工ローラの幅方向の中央に圧接する請求項１から３のいずれかに記載のシート加工装置。
5. 前記加工ローラおよび前記バックアップローラを保持し、前記受けローラに対して接近離間する方向における前記加工ローラおよび前記バックアップローラの位置を調整可能な保持機構を備える請求項１から４のいずれかに記載のシート加工装置。
6. 前記加工ローラとは反対側から前記受けローラに圧接した状態で回転する別のバックアップローラを備える請求項１から５のいずれかに記載のシート加工装置。

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