JP4135923B2

JP4135923B2 - 合紙機

Info

Publication number: JP4135923B2
Application number: JP2003330117A
Authority: JP
Inventors: 樹良三谷
Original assignee: MITANI CORPORATION
Current assignee: MITANI CORPORATION
Priority date: 2003-09-22
Filing date: 2003-09-22
Publication date: 2008-08-20
Anticipated expiration: 2023-09-22
Also published as: JP2005096127A

Description

本発明は、地図帳、アルバム及び絵本等の製本工程で用いられる合紙機に関する。

従来から、地図帳、アルバム及び絵本等の製本工程で用いられるものであって、印刷面が対向するように折り曲げられた紙の外側面の一方に糊付けして、それを順次貼り合わせていく合紙機が提案されている。例えば、特許文献１では、紙の二つ折りから接合までの全工程を自動的に行うようにし、傾斜した台板上に糊付けされた紙を順次送り、台板の先端に設けたストッパでその紙の動きを止めて、重なった複数枚の紙を上方から押さえ付けて貼り合わせていく製本装置が開示されている。
特開２０００−２６３９６２号公報

しかしながら、上記のような従来技術では、台板上で糊付けされた紙が自重によって自由落下すると、台板先端のストッパに紙が当たって跳ね返りが発生するため、紙同士の貼り付け部が凹凸状になってしまうという問題があった。これに対し、例えば、紙の幅方向両側にガイドを設け、その内面に紙が跳ね上がるのを防止する爪部材を設けることが考えられるが、爪部材のみでは確実に紙の跳ね返りを防止できない可能性があると共に、糊付けされた紙を高速で次々と送ることができないという問題があった。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、紙を高速で供給でき、紙の端部が揃った状態で貼り付けることができる合紙機を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る合紙機は、印刷面が対向するように折り曲げてページ順に重ね合わせた紙を紙積板上に載せ、当該紙の外側面に糊付けをして、糊付けされた紙を連続的に貼り付けていくものであって、前記紙を挟み込んで、上方から下方に向かって一定速度で送る紙送りローラと、前記紙の外側面の一方に糊付けする糊付けローラと、当該糊付けローラの下方において、糊付けされた紙を前記外側面の他方側から吸引しながら回転し、紙の自重による自由落下を防止すると共に、紙の落下後の跳ね返りを防止する複数のバキュームローラと、当該バキュームローラにより送られた紙を前記外側面の他方側から押さえ付けて、この紙の直前に送られてきた紙に貼り付けるプレスプレートと、当該プレスプレートと対向して位置し、プレスプレートと協働して紙の貼り付けを行うと共に、貼り合わされた紙を保持する圧着板とを備え、合紙機内での紙の送り速度を常に一定としたことを特徴とする。

また、前記プレスプレートの背面に一端が設けられ、プレスプレートを少なくとも上下２箇所で独立して支持し、その支持した箇所を前記圧着板方向に移動させる複数のアームと、当該複数のアームの各他端部に連結され、各アームを圧着板方向にそれぞれ移動させる複数のカムとをさらに備え、各カムをそれぞれ他のカムに追従して動作させることにより、前記プレスプレートのアームによる支持箇所が、それぞれ位相がずれた状態で前記圧着板方向に移動するようにしたことを特徴とする。

本発明に係る合紙機は、複数のバキュームローラを備えており、バキュームローラが回転しながら紙を吸引することで、貼り合わせまで常に紙をガイドするようにしたので、高速で紙を送るようにしても落下後に跳ね返る可能性がなく、端部がきれいに揃った状態で紙を貼り合わせることができる。従って、従来よりも高速で紙を送ることができ、処理能力を向上できる。また、紙を糊付け面と反対側から圧着板に押し付けるプレスプレートの背面において、両端がプレスプレート及びカムにそれぞれ連結されたアームを設け、そのアームによってプレスプレートを少なくとも上下２箇所で支持して、その支持した箇所を圧着板方向に移動させるようにし、かつ各カムをそれぞれ他のカムに追従して動作させることによって、プレスプレートのアームによる支持箇所を、それぞれ位相がずれた状態で圧着板方向に移動するようにした。これにより、前段で貼り合わされている複数枚の紙と、新たに貼り付けられる紙との間に空気が入るのを防止して紙同士を全体的に密接させることができ、紙の貼り合わせを確実に行うことができる。

以下、本発明を具体化した合紙機の一実施形態について、図を参照して説明する。ここで、図１は、合紙機１の全体構造を模式的に示す側面図であり、図２は、バキュームローラ１５が設けられた箇所を示す正面図である。図１に示すように、合紙機１は、上下方向に長く延び、その鉛直方向上側が紙Ｐの搬送路上流側、下側が下流側となっている。紙Ｐは、合紙機１の最上部に設けられた紙積板２５に、印刷面（図示外）が対向するように半分に折り曲げられた状態で複数枚積層されており、その曲折部の方が先方となるように合紙機１内に投入されていくことになる。紙積板２５は、複数枚の紙Ｐを水平方向と平行になるように支持しており、そこから吸紙部材２８が紙Ｐを吸い取って、合紙機１内に順次投入するようになっている。

吸紙部材２８の直下には、略円柱形のドラム３０が回転可能に設けられている。ドラム３０の外周面３０ａには、外周面３０ａに紙Ｐを押し付けるようにして挟み込んで保持する爪部材３１が設けられており、ドラム３０は、紙Ｐを爪部材３１で保持しながら回転して下方に送る。また、ドラム３０と対向する位置及びドラム３０の下方には、紙Ｐを挟み込んでさらに下方に送る複数個の紙送りローラ３５が回転自在に設けられており、紙送りローラ３５のさらに下方には、紙Ｐの外側面の一方Ｐ１（図中右側の面、以下、「糊付け面Ｐ１」という。）に全体的に糊付けするための糊付けローラ２６が設けられている。紙Ｐの糊付け面Ｐ１に付けられる糊は、糊タンク２３から供給されるようになっており、タンク２３内の糊（図示外）に浸された糊ローラ２０と、糊ローラ２０に密接し、紙Ｐへの糊付け量を最適に制御するための付着量調整ローラ２２とを介して糊付けローラ２６の外周面に付着するようになっている。また、糊付けローラ２６と対向する位置には、紙押さえローラ２１が設けられており、紙押さえローラ２１によって紙Ｐが糊付けローラ２６方向に押さえ付けられることで、紙Ｐの糊付け面Ｐ１全体に確実に糊付けされることになる。尚、上記一連の紙を送る箇所及び後述の紙を送って貼り付ける箇所において、紙Ｐの送り速度は一定となっている。

また、図１及び図２に示すように、糊付けローラ２６の下方には、紙Ｐをその糊付け面Ｐ１とは反対側の糊が付着していない面Ｐ２（図中左側の面、以下、「非糊付け面Ｐ２」という。）側から回転しながら吸引して、紙Ｐの自重による落下を防止しつつ上記各ローラによる紙Ｐの送り速度と同速度で下方に送るバキュームローラ１５が複数個設けられている。バキュームローラ１５は、紙Ｐの幅方向寸法より僅かに大きく離れた一対のローラ配設板１０の内面１０ａに回転可能に取り付けられている。ローラ配設板１０は、所定厚を有する略長方形状であり、その内面１０ａにて紙Ｐの搬送路に沿うように、バキュームローラ１５が鉛直方向に６つ並んで配設されている。各バキュームローラ１５は、図４に示すように、円板形状の歯車９５と、該歯車９５と略同一径の円柱形状で、紙Ｐを吸引する吸引部９３と、歯車９５と吸引部９３との間に挟まれ、両部材より僅かに径の小さい円板状の段部９０とが一体となって構成されており、全体的に円柱形状を有している。

また、鉛直方向に並んだ６つのバキュームローラの内、最上部のバキュームローラ１５の吸引部９３のみが他の５つのローラよりも高く（長く）形成されている。最上部のバキュームローラ１５の吸引部９３は、その周方向に沿って円環を形成するように穿設された複数の小孔１１５を有し、この小孔１１５の列がローラの高さ方向（図中左右方向）に沿って６つ形成されている。また、それ以外のバキュームローラ１５では、吸引部９３に円環状の小孔１１５の列が１つだけ形成されている。そして、上方から搬送されてきた紙Ｐは、これら吸引部９３に形成された小孔１１５に吸引されることになる。最上部のバキュームローラ１５では、６列の小孔１１５に対して水平方向に並んだ６つの吸引口（図示外）が、それ以外のバキュームローラ１５では、１列の小孔１１５に対して１つの吸引口（図示外）が、それぞれローラと紙Ｐ、具体的には紙Ｐの非糊付け面Ｐ２との接触部に対応して設けられている。

また、バキュームローラ１５は、各ローラ配設板１０にそれぞれ同様に配置されており、紙Ｐ及び合紙機１の幅方向中央部に関して対称となっている。尚、上下に並んだ６つのバキュームローラ１５の内、最上部のバキュームローラ１５のみが他のローラよりも大きくなっているのは、最上部で、下方のバキュームローラ１５に搬送する紙Ｐを適正な姿勢にガイドするためである。これに対し、下方の５つのバキュームローラ１５は、ガイドされた位置を保持し、さらに紙Ｐの落下の衝撃による跳ね返りを防止するものである。

ここで、各バキュームローラ１５の回転は、それぞれのローラ配設板１０上で同期するようになっている。詳しくは、図５に示すように、ローラ配設板１０の内面１０ａ側において、６つのバキュームローラ１５に対し、その２つずつの歯車９５にそれぞれ係合する３つの歯車１６〜１８を上下方向に並べて設け、歯車１６と一体成形されたプーリ１１６、歯車１７と一体成形されたプーリ１１７、歯車１８と一体成形されたプーリ１１８及びテンション調整用の複数のプーリ間にベルト１９を張架することにより、各バキュームローラ１５の回転を同期させている。また、ローラ配設板１０の上下略中央部にて、バキュームローラ１５後方にプーリ２７を設け、プーリ２７にベルト１９を張架することにより、６つのバキュームローラ１５及びプーリ２７の回転を同期させている。さらに、プーリ２７の内周面には、スプラインシャフト７（図２参照）外周面の溝７ａが係合するための溝付穴１０２がそれぞれ形成されており、ローラ配設板１０のベルト１９に囲まれた箇所には、後述する調整ねじ６が挿入される貫通孔１０３が設けられている。

図２に示すように、対向する２つのローラ配設板１０は、スプラインシャフト７と調整ねじ６とによって連結されている。スプラインシャフト７は、その長さ方向に沿って複数の溝７ａが形成されており、図５に示すローラ配設板１０上のプーリ２７内周面に形成された溝付穴１０２にこの溝７ａが係合することによって、スプラインシャフト７を介して両ローラ配設板１０間で同期回転しているバキュームローラ１５の回転が伝達されて、全バキュームローラの回転が同期するようになっている。詳しくは、図５に示すように、スプラインシャフト７の回転がプーリ２７に伝えられ、その回転がベルト１９によってプーリ１１６、１１７及び１１８に伝えられて、さらに各プーリと一体成形された歯車１６〜１８に回転が伝えられることによって、各バキュームローラ１５の回転が同期することになる。尚、スプラインシャフト７外周面の溝７ａは、長さ方向に沿って形成されているので、ローラ配設板１０の間隔が狭拡しても、常に各溝付穴に係合して各バキュームローラ１５に確実に回転を伝達できるようになっている。

また、図２に示すように、調整ねじ６は、両ローラ配設板１０間の間隔を調整及び保持するためのものであって、右雄ねじ部６ａと左雄ねじ部６ｂと両雄ねじ部を連結する連結部１３とを備えている。そして、右雄ねじ部６ａが、正面視右側のローラ配設板１０上の貫通孔１０３に嵌合した右ナット７６に、左雄ねじ部６ｂが、正面視左側のローラ配設板１０上の貫通孔１０３に嵌合した左ナット８６にそれぞれ螺合している。両ナットは板状のフランジ部と筒状の雌ねじ部とから構成されており、貫通孔１０３に嵌め込まれて調整ねじ６をそれぞれ軸支している。さらに、調整ねじ６の両端部にはねじ形状が形成されておらず、該部分はフレームＦに設けられた軸受け６６によって軸支されている。

そして、調整ねじ６を回転させることにより、両ローラ配設板１０が、それぞれ近付く方向または離れる方向に同量だけ移動することになり、紙Ｐの大きさに合わせて両ローラ配設板１０間の間隔を調整することができる。このとき、両ローラ配設板１０が移動するのに伴い、紙Ｐを幅方向でガイドするガイド板４０も移動することになる。詳しく図示しないが、ガイド板４０は、ローラ配設板１０に対して、歯車９５の板厚だけ離間した状態で、かつ各バキュームローラ１５の段部９０に干渉しないようにフレームＦに対して進退自在に設けられている。

さらに、図２及び図３に示すように、ローラ配設板１０の前方（図２の手前方向、図３の右方向）には、バキュームローラ１５によって上方から送られてきた紙Ｐを順次貼り合わせていくためのプレスプレート５０及びプレス受けプレート５１が対向するように設けられている。プレスプレート５０及びプレス受けプレート５１の下方には、バキュームローラ１５にガイドされて落下してきた紙Ｐを下側から支持するレール４５が左右一対となって設けられており、このレール４５間には、貼り合わされた紙Ｐを排出するための図示外のローラが回転可能に設けられている。尚、レール４５は、紙のサイズに合わせて上下に移動可能となっており、紙は、サイズの大小に関係なくその上端部が一定高さに位置するようになっている。

プレス受けプレート５１は、所定厚を有する略長方形状の鉛直部５１ａ及び水平部５１ｂからなる側面視略Ｌ字型形状で、ローラ配設板１０の前方において、レール４５を挟んでその反対側に位置する固定板１５０にボルト１３０及びスプリングＳで固定されることにより、レール４５に装着されている。詳しくは、レール４５の下側に位置する固定板１５０に設けられた貫通孔（図示外）に、頭部１３１が固定板１５０の下面１５０ａに当接するようにボルト１３０が螺合され、該ボルト１３０はプレス受けプレート５１の水平部５１ｂに穿設された孔１８０に挿入され、ボルト軸部１３２のプレス受けプレート５１上方に突出した部分にスプリングＳが嵌挿されて、該スプリングＳがナットＮによって軸部１３２に装着された状態で、プレス受けプレート５１がレール４５に装着されている。

この状態で、プレス受けプレート５１はスプリングＳによって下方へ付勢されているため、簡単にはレール４５の長手方向に沿って移動しないようになっているが、後述するプレスプレート５０からの押圧力を受け、貼り合わされた紙Ｐの量に応じて上記ローラ配設板１０の前方に移動するようになっている。また、プレス受けプレート５１の後側（図２の奥行き方向、図３の左方向）には、紙Ｐに全面的に当接する板であって、紙のサイズに応じて取り替え可能な圧着板５２が設けられている。さらに、圧着板５２の後方に所定間隔開けた位置には、プレス受けプレート５１と同様に圧着板２５０が設けられた略長方形形状のプレスプレート５０が設けられており、プレスプレート５０が圧着板５２方向に相対的に移動することで、プレスプレート５０と圧着板５２との間に挟まれた紙Ｐが順次貼り合わされていくことになる。

プレスプレート５０は、図３に示すように、その背後に設けられたカム７１，７７で動作するアーム７３，７９によって、圧着板５２方向に移動するようになっており、それに伴って圧着板２５０も移動することになる。詳しくは、プレスプレート５０の背面５０ａの上部には、アーム７３の一端を保持する保持部材７０が設けられており、また、背面５０ａの下部には、アーム７９の一端を保持する保持部材７５が設けられている。上方のアーム７３の他端と対向する位置には、カム７１が設けられており、このカム７１の回転によりアーム７３が合紙機１の前後方向（図中左右方向）に移動（進退）可能となっている。また、下方のアーム７９の他端と対向する位置には、カム７７が設けられており、このカム７７の回転によりアーム７９が合紙機１の前後方向に移動（進退）可能となっている。各カム７１，７７は、それぞれ他方を追従して回転するようになっており、それによってアーム７３及び７９が、位相がずれた状態で移動（進退）することになる。

そして、圧着板２５０と圧着板５２との間に新たに紙Ｐが送られてきたとき、例えば、カム７７によって下方のアーム７９を先に圧着板５２方向に移動させ、それに追従するように、カム７１で上方のアーム７３をアーム７９と位相をずらしてプレスプレート５０を圧着板５２方向に移動させれば、紙Ｐをその下部分から先に貼り合わされた紙Ｐに押し付けてから、貼り合わされた紙Ｐとの間に空気を入れることなく紙Ｐの上部分を押し付けることができ、紙同士を全体的に密接させることができるので、確実に紙Ｐの貼り合わせを行うことができる。

ここで、レール４５上に送られてきた紙は下側が曲折部となっており、対向する２つのページの内、糊付けされていない方のページが曲折部を中心に回転するようにプレスプレート５０方向へ倒れてしまう可能性がある。これを防止するため、本実施の形態の合紙機１では、ガイド板４０内側に退出自在な爪部材（図示外）を設け、紙の貼り合わせ時には爪部材を突出させず、紙を貼り付けた後、紙Ｐがレール４５上に送られてきたときに爪部材を突出させて、紙を押さえるようにしている。尚、爪部材を退出させる機構についての説明は省略する。

以上に説明した合紙機１では、紙積板２５上に載置された紙Ｐは、まず吸紙部材２８によって吸い付けられて合紙機１内に投入され、その後ドラム３０の外周面３０ａに設けられた爪部材３１に保持されて、回転しながら下流側である下方に送られる。次いで、複数の紙送りローラ３５によってさらに下方に送られて、糊付けローラ２６で糊付けされてその外側面の一方が糊付け面Ｐ１とされた後、バキュームローラ１５によってガイドされつつ糊付けされていない非糊付け面Ｐ２側から吸引されて、プレスプレート５０とプレス受けプレート５１間に送られる。そして、プレス受けプレート５１の圧着板５２が保持した貼り合わされた状態の紙Ｐに対して、新たにバキュームローラ１５から送られてきた紙Ｐをプレスプレート５０の圧着板２５０で圧着板５２方向に押し付けることにより、順次紙Ｐが貼り付けられていくことになる。所定の枚数だけ貼り合わされた紙Ｐは、枠部材４５間に挟まれた図示外のローラ及びローラコンベアによって搬送されることになる。

以上説明したように、本実施形態の合紙機１では、回転しながら紙Ｐを吸引するバキュームローラ１５を紙Ｐの搬送路に沿って複数個設け、紙Ｐがレール４５に達するまで吸引するようにしたので、糊付けされた紙Ｐがその自重により落下して跳ね返るのを防止できると共に、紙Ｐを高速で送るようにしても、バキュームローラ１５での吸引によって紙がレール４５に当たって跳ね返ることがなく、端部がきれいに揃った状態で紙Ｐを貼り合わせることができる。従って、紙Ｐを従来よりも高速で送ることができ、処理能力を向上できる。また、合紙機１の幅方向に一対設けたローラ配設板１０の間隔を調整可能としたので、異なるサイズの紙もバキュームローラ１５によって確実に吸引することができ、上記の効果を常に奏することができる。さらに、各バキュームローラ１５の回転を同期手段であるスプラインシャフト７によって同期させたので、バランスよく紙Ｐを下方へ送ることでより確実に紙Ｐの端部を揃えることができ、製本作業の効率を上げられると共に、貼り合わされた紙の見栄えをより向上させることができる。

尚、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、各種の変形が可能である。例えば、本実施の形態では、ローラ配設板に６つのバキュームローラを設けたが、バキュームローラの数及びバキュームローラに形成された小孔の列数は、用紙サイズ及び合紙機のサイズ等に応じて適宜変更可能である。また、送られてきた紙を貼り付けるプレスプレートの駆動手段として、本実施形態ではカムを例示したが、カム以外の駆動手段によってプレスプレートを動作させるようにしてもよい。加えて、紙の幅方向両側に設けたローラ配設板同士を連結する手段も、本実施形態のスプラインシャフトに限定されるものではなく、両配設板上のバキュームローラの回転を伝達できるものであればよい。

図１は、合紙機１を模式的に示す側面図である。図２は、バキュームローラ１５が設けられた箇所を示す正面図である。図３は、合紙機１を模式的に示す側面図である。図４は、バキュームローラ１５の拡大図である。図５は、ローラ配設板１０の側面図である。

符号の説明

１合紙機
６調整ねじ
７スプラインシャフト
７ａ溝
１０ローラ配設板
１５バキュームローラ
２６糊付けローラ
３５紙送りローラ
５０プレスプレート
５２圧着板
７１，７７カム
７３，７９アーム
Ｐ紙
Ｐ１糊付け面（外側面の一方）
Ｐ２非糊付け面（外側面の他方）

Claims

印刷面が対向するように折り曲げてページ順に重ね合わせた紙を紙積板上に載せ、当該紙の外側面に糊付けをして、糊付けされた紙を連続的に貼り付けていく合紙機であって、
前記紙を挟み込んで、上方から下方に向かって一定速度で送る紙送りローラと、
前記紙の外側面の一方に糊付けする糊付けローラと、
当該糊付けローラの下方において、糊付けされた紙を前記外側面の他方側から吸引しながら回転し、紙の自重による自由落下を防止すると共に、紙の落下後の跳ね返りを防止する複数のバキュームローラと、
当該バキュームローラにより送られた紙を前記外側面の他方側から押さえ付けて、この紙の直前に送られてきた紙に貼り付けるプレスプレートと、
当該プレスプレートと対向して位置し、プレスプレートと協働して紙の貼り付けを行うと共に、貼り合わされた紙を保持する圧着板とを備え、
合紙機内での紙の送り速度を常に一定としたことを特徴とする合紙機。
前記プレスプレートの背面に一端が設けられ、プレスプレートを少なくとも上下２箇所で独立して支持し、その支持した箇所を前記圧着板方向に移動させる複数のアームと、
当該複数のアームの各他端部に連結され、各アームを前記圧着板方向にそれぞれ移動させる複数のカムとをさらに備え、
各カムをそれぞれ他のカムに追従して動作させることにより、前記プレスプレートのアームによる支持箇所が、それぞれ位相がずれた状態で前記圧着板方向に移動するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の合紙機。