JP2707428B2 - 中本と表紙の同期装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は中本と表紙の同期装置に
関し、更に詳細には製本工程において中本に表紙を貼着
する時クランプで保持されて走行する中本とこれに沿っ
て搬送される表紙との位置を正確に同期させる装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、製本工程では、印刷物をページの
順に自動的に折り丁を送り出し積み重ねてからコンベヤ
上で針金を用いて背部を固定（針金綴じ機）し、或いは
ホットメルト型接着剤又はその他の接着剤で接着して固
定（無線綴じ機）して中本とし、これに表紙を付けてい
る。

【０００３】中本に表紙を付ける装置としては、エンド
レスな移送経路に供給され且つ連続して走行する多数の
中本に対して多数の表紙を別の経路から順次連続的に供
給し、各表紙をそれぞれの中本の背部に貼着する自動装
置等が既に使用されており、非常によく知られている。

【０００４】このような、表紙を中本に連続的に貼着す
る自動装置で問題になる部分は、連続して搬送される多
数の中本それぞれに別の経路から連続的に供給される表
紙を正確に対応（整合）させる手段であった。なぜなら
ば、製本スピードが年々高速化して行く中で、如何にし
て中本と表紙が背長方向での位置ずれを最小に抑える
か、と言う問題の解決が極めて困難であったからであ
る。

【０００５】この問題を解決する一つの提案として、実
開平２―３８６１号公報（実願昭６３―７７１４８号）
に開示された製本の表紙位置決め装置が知られている。
この実開平２―３８６１号公報に開示された考案におけ
る製本の表紙位置決め装置を簡単に説明する。

【０００６】図５に示されるように、多数の中本２は
「クランプ」と称する多数の工具１でそれぞれ背部を下
方に向けて両サイドから挾持され、保持される。これら
多数のクランプ１は、エンドレスなレール（図示せず）
上に所定の間隔をあけて配置されていると共にこのエン
ドレスレールに沿って配置されたエンドレスチェーン
（図示せず）に固着され、このエンドレスチェーンをモ
ータ等で駆動することでレール上を走行するようにされ
ていた。

【０００７】他方、表紙３は、直線状に配置されたテー
ブル（図示せず）上を搬送される。このテーブルの端部
は、前述した中本クランプ走行経路の一部にオーバーラ
ップし、クランプ１に挾持されて走行する中本２の真下
に位置するように設置されている。このテーブル上に乗
せられた表紙の搬送手段としては、表紙送り装置が用い
られている。

【０００８】この表紙送り装置は、テーブルの下側に並
列に配置された一対のエンドレスチェーン４と、各エン
ドレスチェーン４に所定の間隔をあけて設けられ且つ当
該各エンドレスチェーン直上のテーブル部分に形成され
たそれぞれの溝から上面に突出する送り爪５とから構成
され、これら一対のエンドレスチェーン４を前述のクラ
ンプ走行用のモータによって同速度で動かすように構成
されていた。

【０００９】そして、表紙送り装置で連続的に送られる
表紙３は、前述した実開平２―３８６１号公報に開示さ
れた製本の表紙位置決め装置によりその上方を走行する
中本２に正確に位置合せされる。この表紙位置決め装置
では、図５に示されるように表紙送り装置におけるテー
ブル終端部に補正爪６と称するレバーが設置されてい
る。この補正爪６はリンクを用いて垂直状態のまま円軌
道を平行移動するように構成されている。

【００１０】表紙３は、中本２より幾分先行して送り装
置で送られ、前述の補正爪６がテーブルの下側に下がっ
ている時にテーブルの終端部から隣接するプレス板７上
にそのままの状態で乗せ換えられる。表紙３がプレス板
７上に乗り移るとほぼ同時にクランプ１で保持された中
本２がプレス板７の上方に移動してくる。中本２の後端
部が、表紙送り装置のテーブル終端部に差し掛かる時に
補正爪６が立ち上がって（図５の状態）中本２を追いか
けるようにしてその後端面に接触する。

【００１１】その時、プレス板７上に乗せられた表紙１
は、その後端縁が補正爪に当接するまで押戻し機構８に
より押し戻される。その結果、表紙３と中本２は共に後
端部が補正爪６に接触した状態となり、両者はこの時点
で完全に対応（整合）した位置関係の下にあることにな
る。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】このように、連続して
供給される中本２に、やはり連続して供給される表紙３
をそれぞれ組み合わせて貼着する製本工程の一部におい
て、中本２に組み合わされる表紙３の位置ずれを補正し
ているが、その補正手段は前述した従来の装置のように
円軌道上を垂直状態で平行移動する補正爪６やプレス板
７上に乗り移った表紙を押し戻す機構８等、もっぱら機
械的な機構部によって構成されていた。

【００１３】そのため、このような改良された装置を使
用しても、製本スピードの高速化には限界があり、しか
も高い製作精度の構成部品を使用することを余儀なくさ
れた。なぜならば、高級な部品を使用しないと製作誤差
によるタイミング不良が発生して、結局は中本と表紙に
位置ずれを起こし、商品価値を落とすからである。従っ
て、この種の位置補正装置は、その構造が複雑であるこ
とと相俟って比較的に製造コストが高く、それが本の値
段にも影響すると言う問題があった。

【００１４】ここで、中本２と表紙３がその移送中にな
ぜ位置ずれを起こすのかについて簡単に説明しておく。
理論的にみれば、中本２を保持して搬送する多数のクラ
ンプ１を駆動エンドレスチェーンに対して取り付ける時
のクランプ１相互の間隔と表紙３を後端から押してテー
ブル上を摺動させる送り爪５を駆動エンドレスチェーン
４に取り付ける時の送り爪５相互の間隔とを完全に等し
くし、且つ両方の駆動エンドレスチェーンを完全に等速
度で運転すれば、中本２と表紙３はそれぞれが出会う位
置でのずれの発生はあり得ないのである。

【００１５】しかし、現実には駆動エンドレスチェーン
の温度による伸縮、チェーンのたるみ、或いは部品の製
作誤差等種々の外的要因によって位置ずれが発生してい
る。位置ずれがこのような外的要因によって発生する限
りは、補正手段を講ずることなく完全な位置整合を期待
することはほとんど不可能である。と言って、前述した
ような機械的な補正手段では製本のより以上の高速化を
達成することは困難である。

【００１６】本発明の目的は、かかる従来の問題点を解
決するためになされたもので、製本工程において連続し
て供給される中本と、同様に連続して供給される表紙と
を貼り合わせ時に位置整合させる際、より高速運転にも
追従可能で、しかも構造が単純で且つコストの低い中本
と表紙の同期装置を提供することにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明の中本と表紙の同
期装置は、背部を下方に向けた中本を保持するクランプ
が所定の経路を走行するクランプ走行装置と、前記クラ
ンプが前記中本を保持しながら走行する区間で表紙を前
記クランプに伴送させるように設置された表紙送り装置
と、前記中本走行装置及び前記表紙送り装置をそれぞれ
駆動する個別の駆動モータとを備えてなる自動製本装置
において、前記クランプの走行経路に設けられ、前記ク
ランプで保持された中本の通過を検知する中本通過検知
センサーと、前記表紙送り装置の搬送経路に設けられ、
前記中本通過検知センサーにより前記中本の通過を検知
してから所定時間遅れて表紙の通過を検知する位置に設
置された表紙通過検知センサーと、前記各駆動モータの
いずれか一方をサーボモータとすると共に他方の駆動系
に取り付けられたパルス発生器と、前記パルス発生器か
らのパルス数をカウントして前記両センサーによる検知
時間の遅れが所定範囲内にない場合、前記サーボモータ
を制御して前記中本と前記表紙の同期をとる制御部とか
ら構成されていることを特徴とする。

【００１８】

【作用】本発明における中本と表紙の同期装置による
と、クランプ走行装置を駆動する駆動モータと表紙送り
装置を駆動する駆動モータとは同速度で回転するように
制御される。従って、それぞれの駆動モータで駆動され
るクランプ走行装置のクランプと表紙送り装置の表紙と
は理論上同速度で動くことになことから、クランプと表
紙が別々の搬送経路を最終的に正確に出会うタイミング
でスタートされるかぎり、両者は同期する。

【００１９】しかしながら、実際には使用中にクランプ
走行装置の構成部品である例えば駆動チェーン又は表紙
送り装置を構成する例えば駆動チェーン等に伸びが生じ
ると、所定位置での正確な整合は得られなくなる。その
ため、他の手段で中本と表紙の整合を図らなければなら
ない。その手段がサーボモータ、各検知センサー及び制
御部等である。

【００２０】そこで、これらの作用を説明すると、中本
を保持したクランプが駆動モータで駆動されるクランプ
走行装置によって走行中にその経路に設置された中本通
過検知センサーを横切ると制御部に信号を供給し、制御
部はこの発信パルスをカウントし始める。制御部には、
中本通過検知センサーが中本を検知してから、正確なタ
イミングで搬送されきた場合の表紙を表紙通過検知セン
サーが検知するまでの遅れ時間（タイムラグ）に相当す
るパルス数が記憶されている。

【００２１】換言すれば、両者を等速度で且つ両者に何
の遅れや進みもなければ所定の位置で正確に出会うタイ
ミングで動かした時、中本が通過検知センサーを横切っ
てから、例えば４０パルス分移動（１パルス／１ｍｍと
すると４０ｍｍ）後に表紙が検知センサーを横切るとす
れば、そのタイムラグを予め制御部に設定しておくので
ある。

【００２２】従って、実際の運転で中本が通過検知セン
サーを横切ってから４０パルス後に表紙が通過検知セン
サーを横切れば両者のタイミングは正確で、遅れも進み
もないことになる。しかし、中本が通過検知センサーを
横切ってから３５パルス後に表紙が通過検知センサーを
横切ったとすると、表紙が５ｍｍ先に進んでいることに
なる。このような場合に制御部はこの進みを演算して、
表紙の搬送を５ｍｍ遅らせて中本と正確な整合タイミン
グをとるようにサーボモータを制御して中本と同期させ
る。

【００２３】また、表紙が遅れている場合には、逆に表
紙の搬送を早めて中本と正確な整合タイミングをとるよ
うにサーボモータを制御する。勿論、この場合に中本の
走行速度を制御してもよい。この結果、中本と表紙は、
所定の整合位置に到達した時には完全に整合した状態で
出会うことになる。これにより、駆動チェーン等の伸び
や緩みなどで当初設計した通りの正確な整合状態での出
会いが生じなくなることによる中本と表紙との位置ずれ
は発生しなくなる。

【００２４】

【実施例】以下、本発明に係る中本と表紙の同期装置を
図に示される実施例について更に詳細に説明する。図１
には本発明の一実施例に係る中本と表紙の同期装置１０
における主要部の構成が概略的に示されている。この実
施例における同期装置１０の前提となるクランプ走行手
段や表紙の送り手段は、駆動源である駆動モータがそれ
ぞれ別であることを除けば従来の位置決め装置を説明す
る図５に示されたものと実質的に同一である。

【００２５】すなわち、クランプ走行装置は、背部を下
にして中本２を保持しながら走行する多数のクランプ１
がエンドレスなレール（図示せず）上に所定の間隔をあ
けて配置され且つこのエンドレスレールに沿って配置さ
れた駆動エンドレスチェーン１１（図２）に固着され、
この駆動エンドレスチェーン１１を第１の駆動モータ１
２で駆動することでレール上を走行するように構成され
ている。

【００２６】他方、表紙送り装置は、直線状に配置され
たテーブル（図示せず）の端部が前述した中本クランプ
走行経路の一部にオーバーラップし、クランプ１に挾持
されて走行する中本２の真下に位置するように設置さ
れ、テーブルの下側には一対の送りエンドレスチェーン
４が並列に配置されて構成されている。各送りエンドレ
スチェーン４には、直上のテーブル部分に形成されたそ
れぞれの溝から上面に突出する送り爪５が所定の間隔を
あけて設けられている。

【００２７】これら一対の送りエンドレスチェーン４
は、前述のクランプ走行用の電動モータとは別の第２の
駆動源であるサーボモータ１３（図２）によってクラン
プ１と同速度に制御されて駆動される。すなわち、図２
に概略的に示されるように、クランプ走行装置の駆動系
は、駆動モータ１２の回転が減速装置１４に伝達され、
この減速装置１４を介してスプロケット１５が回転さ
れ、これにより駆動エンドレスチェーン１１が駆動され
るように構成されている。

【００２８】その時、減速装置１４の入力回転軸１４ａ
には例えばエンコーダーのようなパルス発生器１６が取
り付けられている。他方、表紙送り装置の駆動系は、サ
ーボモータ１３が一対の駆動スプロケット１７を回転
し、各スプロケットにそれぞれ掛けめぐらされている送
りエンドレスチェーン４を駆動するように構成されてい
る。このサーボモータ１３の回転軸１３ａにも例えばエ
ンコーダーのようなパルス発生器１８が取り付けられて
いる。

【００２９】このように中本走行装置の駆動系と表紙送
り装置の駆動系にそれぞれ取り付けられたパルス発生器
１６、１８は、両者がそれぞれ駆動され始めた時にパル
スを発生する。２つのパルス発生器１６、１８から発生
するパルス数を比較した時に差があれば、両者は異なる
速度で運転されていることを意味する。換言すれば、中
本と表紙に位置ずれが発生することを意味する。

【００３０】従って、パルス発生器１６とパルス発生器
１８とからそれぞれ発生するパルス数の差分を差速度と
し、サーボモータ１３は両パルス発生器１６、１８から
のパルス数が等しくなるまで、すなわちパルス数の差分
が０になるまでその回転が調整制御される。このように
して、中本走行装置と表紙送り装置との各駆動系におけ
る同期制御がなされることから、クランプと表紙が別々
の搬送経路を最終的に正確に出会うタイミングでスター
トされるかぎり、両者の位置ずれは理論的には生じな
い。

【００３１】しかし、実際には使用中にクランプ走行装
置の構成部品である例えば駆動エンドレスチェーン１１
又は表紙送り装置を構成する例えば送りエンドレスチェ
ーン４等に伸びが生じると、所定位置での正確な整合は
得られなくなる。そのため、他の手段で中本と表紙の整
合を図らなければならない。そこで、クランプ１の走行
経路には、図１に示されるようにクランプ１で保持され
た中本２の通過を検知する中本通過検知センサー１９が
設けられている。

【００３２】そして、表紙送り装置の搬送経路には、中
本通過検知センサー１９により中本の通過を検知してか
ら所定分遅れて表紙の通過を検知する位置（中本通過検
知センサー１９から距離Ｌ、例えば４０ｍｍだけ離れた
位置）に表紙通過検知センサー２０が設置されている。
更に、この同期装置１０は、サーボモータ１３を制御す
る制御部２１を備えている。

【００３３】この制御部２１は、図３に示されるように
偏差カウンタ回路２２を有し、エンドレスチェーン１１
を第１の駆動モータ１２で駆動した時にパルス発生器１
６より発生するパルス信号をカウントし、同時にサーボ
モータ１３が駆動した時にパルス発生器１８より発生す
るパルス信号をカウントして両パルスのカウントが等し
くなるまで、すなわちパルス数の差分が０になるまでサ
ーボモータ１３を制御する。

【００３４】制御部２１には、中本通過検知センサー１
９とが表紙通過検知センサー２０との間の距離Ｌに対応
するパルス数（１パルス／ｍｍとすると４０ｍｍ）が検
知するまでの遅れ分（両センサーの設置距離）として記
憶されている。換言すれば、両者を等速度で且つ両者に
何の遅れや進みもなければ所定の位置で正確に出会うタ
イミングで動かした時、中本２が通過検知センサー１９
を横切ってから、例えば４０パルス後に表紙３が検知セ
ンサー２０を横切るとすれば、その遅れ分即ち４０パル
スを基準値として予め記憶されている。

【００３５】従って、例えば中本２が通過検知センサー
１９を横切ってから４０パルス後に表紙３が通過検知セ
ンサー２０を横切れば両者のタイミングは正確で、遅れ
も進みもないことになる。しかし、中本２が通過検知セ
ンサー１９を横切ってから３５パルス後に表紙３が通過
検知センサー２０を横切ったとすると、表紙３が５ｍｍ
先に進んでいることになる。

【００３６】このような場合に制御部２１は、偏差カウ
ンタ回路２２に取り込んだパルス数である３５パルスか
ら基準パルス数を減算し、その結果のマイナス５パルス
を補正パルスとして、パルス発生器１６からのパルス信
号に加えてサーボモータ１３の回転量を制御し、これに
より表紙３の送りを５ｍｍ遅らせて中本２と正確な整合
タイミングをとるようにして中本２との同期をとる。ま
た、表紙３が遅れている場合には、逆に表紙３の送りを
早めて中本２と正確な整合タイミングをとるように第２
の駆動モータのサーボモータ１３の回転量を制御する。

【００３７】この結果、中本２と表紙３は、図４に示さ
れる整合位置に到達した時には完全に整合した状態で出
会うことになる。すなわち、送りエンドレスチェーン４
の送り爪５によってテーブル上を移送されてきた表紙３
はプレス板７上に乗り移り、丁度その時に表紙３の上部
にクランプ１に保持された中本２が位置していることに
なる。その後、プレス板７がこれを上下する機構Ｓによ
り上方へ押上げらて表紙３を中本２の背部に密着させ
る。

【００３８】このようにして、中本走行装置及び表紙送
り装置における各駆動系に伸びや緩みなどが生じた場合
でも、中本と表紙との所定位置での位置ずれの発生を防
止することができ、中本と表紙を当初設計した通り正確
に整合させることができる。しかも、この同期装置によ
る中本と表紙の整合は、従来のように機械的な手段によ
るものではないことから中本走行装置や表紙送り装置を
相当な高速で運転した場合でも追従する。

【００３９】なお。前述した本実施例による中本と表紙
の同期装置では、表紙送り装置を駆動させる第２の駆動
モータをサーボモータとして、これを制御するようにし
たが、中本走行装置を駆動する第１の駆動モータをサー
ボモータとして中本走行装置におけるクランプの移動速
度を制御してもよい。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の中本と表
紙の同期装置によれば、クランプで保持されて移送され
る中本の位置に対して、送りエンドレスチェーンの送り
爪によって搬送される表紙の相対位置を測定して、表紙
又は中本の遅れ又は進みをいずれかを駆動するサーボモ
ータを制御することで補正するようにしたことから、中
本走行装置及び表紙送り装置における各駆動系に伸びや
緩みなどが生じた場合でも、中本と表紙との所定位置で
の位置ずれの発生を防止することができ、その結果中本
と表紙を当初設計した通り正確に整合させることができ
る。

【００４１】しかも、本発明の中本と表紙の同期装置で
は、従来のように機械的な手段を使用せずに、中本走行
装置或いは表紙送り装置を駆動する駆動モータをサーボ
モータとしてこれを制御するようにしたことから、中本
走行装置や表紙送り装置を相当な高速で運転した場合で
も追従可能であり、その結果従来の装置に比較して製本
の作業効率を各段に高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る中本と表紙の同期装置
における主要部を概略的に示す構成説明図である。

【図２】中本走行装置と表紙送り装置との駆動系を概略
的に示す構成説明図である。

【図３】図１に示される同期装置における制御部の構成
説明図である。

【図４】中本走行装置と表紙送り装置における整合位置
で表紙を中本背部に固着する機構を概略的に示す構成説
明図である。

【図５】従来の中本と表紙の整合機構を示す構成説明図
である。

【符号の説明】

１ クランプ ２ 中本 ３ 表紙 ４ 表紙送り装置の送りエンドレスチェーン ５ 送りエンドレスチェーンに設けられた送り爪 １０ 中本と表紙の同期装置 １１ 中本走行装置の駆動エンドレスチェーン １２ 中本走行装置を駆動する駆動モータ １３ 表紙送り装置を駆動する駆動モータ（サーボモー
タ） １４ 減速装置 １５ スプロケット １６ パルス発生器 １７ スプロケット １８ パルス発生器 １９ 中本通過検知センサー ２０ 表紙通過検知センサー ２１ 制御部 ２２ 偏差カウンタ

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 背部を下方に向けた中本を保持するクラ
   ンプが所定の経路を走行するクランプ走行装置と、前記
   クランプが前記中本を保持しながら走行する区間で表紙
   を前記クランプに伴送させるように設置された表紙送り
   装置と、前記中本走行装置及び前記表紙送り装置をそれ
   ぞれ駆動する個別の駆動モータとを備えてなる自動製本
   装置において、 前記各駆動モータのいずれか一方をサーボモータとし、
   他方の駆動系に取り付けられたパルス発生器が発生する
   パルス数に応じて同期運転するように制御する時、前記
   クランプの走行経路に設けられ、前記クランプで保持さ
   れた中本の通過を検知する中本通過検知センサーと、前
   記表紙送り装置の搬送経路に設けられ、前記中本通過検
   知センサーにより前記中本の通過を検知してから所定分
   遅れて表紙の通過を検知する位置に設置された表紙通過
   検知センサーと、前記中本通過検知センサーで中本の通
   過を検知してから前記表紙通過検知センサーで表紙の通
   過を検知するまでの遅れ分を前記パルス発生器からのパ
   ルス数をカウントすることで検出し、前記両センサーに
   よる検知の遅れ分が所定範囲にない場合、前記サーボモ
   ータを制御して前記中本と前記表紙の同期をとる制御部
   とから構成されていることを特徴とする中本と表紙の同
   期装置。
2. 【請求項２】 前記サーボモータを制御する前記制御部
   が、整合ずれを測定してパルス数に換算し、補正パルス
   を発生させ、前記パルス発生器からのパルスに加算した
   り減算したりすることで前記サーボモータの回転量を制
   御して整合ずれを補正することを特徴とする請求項１に
   記載の中本と表紙の同期装置。