JP4268937B2 - 製本機および製本機の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、包括的には製本機および製本機の製造方法に、詳細には高品質冊子を作成するために製本機構成部品間の平行を確保する製本機および方法に関する。

中綴じ冊子は、用紙の両面に印刷し、折り曲げて、ステープル綴じか、または他の方法の綴じを行って冊子を作成するようにした冊子である。中綴じ冊子は、任意数のページ（たとえば、１００ページ、すなわち、２５枚の用紙の両面に印刷して折り曲げて作成された１００枚の冊子ページ）を含むことができる。

中綴じ冊子は、冊子全体を一度に処理することによって形成することができる。印刷済み用紙の束を準備し、きっちりそろえてからステープル綴じを行うことができる。用紙のステープル綴じの後、束全体を折り曲げる。折り曲げると、外側用紙が内側用紙に巻き付けられるので、用紙の自由端部は２つの斜面縁部を形成する。次に、冊子全体を裁断して縁部をそろえる。一度に多数枚の用紙を折り曲げて切断するので、折り曲げおよび裁断作業を実施するために、過酷な使用に耐える折り曲げ装置および過酷な使用に耐える切断装置を使用することがある。これらの装置はかさばると共に高価であり、熟練した作業者を必要とするであろう。したがって、製本機は、商用書類作成施設に見られる。

印刷済み用紙を枚葉式に仕上げて冊子にするシステムが、国際出願第ＷＯ００／１８５８３号（TrovingerＰＣＴと呼ぶ）に記載されており、これは全体的に参照により本明細書に援用される。TrovingerＰＣＴのシステムは、用紙を枚葉式に（一枚ずつ）裁断して折り曲げる。詳しく言うと、各用紙を、冊子内における位置に基づいて決定される幅に裁断し、このとき、内側の用紙は外側の用紙より幅が狭くなる。裁断済みの用紙を次に、正確な位置で一度に一枚ずつ折り曲げる。この、裁断して折り曲げられた用紙を、次に束状に集めて、ステープル綴じか、または他の方法の綴じを行って冊子にする。TrovingerＰＣＴに記載されている製本機はコンパクトであって廉価であり、従って、家庭または小さい事務所で使用するのに適する。

枚葉製本機では、ページが適切にそろった高品質冊子を作成するために、製本機の裁断装置、折り曲げ装置および給紙装置の位置決めが利用される。製本機の部品の位置決めは、厳しい精度の部品を使用することによって達成してもよい。しかし、製本機部品の精度が厳しくなるほど、部品の製造コストが高くなる。

本発明は、製本機の構成部品間の平行を達成できるように、その構成部品の長手方向軸の向きを調節して、所定位置にロックする枚葉製本機、および製本機の製造方法を対象とする。

本発明の例示的な実施形態によれば、枚葉製本機は、長手軸を有する切断刃を備える用紙トリマと、長手軸を有する折り曲げブレードを備える折り曲げ装置と、個々の用紙を用紙トリマおよび折り曲げ装置へ搬送するように配置された、長手軸を有する紙駆動部とを備える。切断刃の長手軸、折り曲げブレードの長手軸、および紙駆動部の長手軸のうち、少なくとも２つの向きが調節可能であり、それにより、用紙トリマ、折り曲げ装置および紙駆動部間の平行を達成することができる。

例示的な実施形態は、個々の用紙を裁断して折り曲げ、さらに個々の用紙をとじ合わせて冊子にする枚葉製本機であって、長手軸を有して個々の用紙の縁部を裁断する裁断手段と、長手軸を有して個々の用紙を折り曲げる折り曲げ手段と、長手軸を有して個々の用紙を裁断および折り曲げ手段へ搬送する搬送手段と、裁断手段、折り曲げ手段および搬送手段のうち、少なくとも２つの長手軸の向きを調節する手段であって、それにより、裁断手段、折り曲げ手段および搬送手段間の平行を達成する、調節する手段とを備える枚葉製本機も対象としている。

本発明は、例示的な製本機を製造する方法であって、用紙トリマ、折り曲げ装置、および個々の用紙を用紙トリマおよび折り曲げ装置へ搬送するように配置された紙駆動部を備える製本機を組み立てることと、用紙トリマ、折り曲げ装置、および紙駆動部のうちの少なくとも２つの長手軸の向きを調節することであって、それにより、用紙トリマ、折り曲げ装置および紙駆動部間の平行を達成する、調節することと、用紙トリマ、折り曲げ装置および紙駆動部のうち、少なくとも２つが平行となった配置でロックすることとを含む、製本機を製造する方法に関する。

好適な実施形態の以下の詳細な説明を、同様な部品には同様な参照番号を付して示す添付図面と組み合わせて読むことにより、本発明の他の目的および利点がさらに明らかになるであろう。

図１は、本発明の例示的な実施形態に従った枚葉製本機１００を示す。枚葉製本機１００は、用紙を集めて綴じて冊子にするために、デスクトップレーザプリンタ、インクジェットプリンタ、高速プリンタ、複写機などと組み合わせて使用することができる低コストのオフライン製本機である。製本機１００は、枚葉式に（シート単位で）動作し、これにより、完成状態の本に対して裁断、孔あけおよび他の動作を実施する従来の製本機より小さい作動力を使用することができる。

枚葉製本機１００は、ページがそろった高品質の冊子を作成するために、製本機のさまざまな部品間の位置決めを行うための調節可能な部品を有する。具体的に言うと、製本機１００は、用紙トリマ１０２、折り曲げ装置１０４および紙駆動部１０６を有し、これらを平行になるように調節して、それにより、用紙の適切な位置決めを確保して折り曲げて最終冊子にすることができる。高価な高精度部品を必要としないで製本機の製造中に折り曲げ装置１０４、紙駆動部１０６および用紙トリマ１０２の位置決めが容易に行われる製本機１００を製造するために、折り曲げ装置１０４、紙駆動部１０６および用紙トリマ１０２のうちの少なくとも２つが調節可能である。

図１に示されている製本機１００の一例は、印刷済み用紙束を分離して、一度に一枚ずつ、製本機の紙経路に送り込む自動給紙部１１０を有する。給紙部１１０内のピッキング用のタイヤ１１２が用紙を紙駆動部１０６に送達し、この紙駆動部１０６は、図示のように、用紙を製本機内で正確に紙経路の方向Ａに沿って前後方向に移動させ、それにより、用紙の長さを測定し、切断して折り曲げることができる精密紙駆動アセンブリにすることができる。紙駆動部１０６は、用紙を一度に一枚ずつ移動させ、シャフトに取り付けられて駆動モータ１１４によって駆動される１つまたは複数の駆動ホィール（図１に示さず）を有する。紙駆動部１０６は、紙駆動軸Ｂを有する。

用紙トリマ１０２は、製本機内で各用紙を所定長さに裁断する。各用紙の所定長さは、冊子の仕上げ寸法と、その用紙の冊子内での位置によって決定される。用紙トリマ１０２は、紙経路を横切って延在する切断刃１１８を有する。切断刃１１８は、長手軸Ｃを有する。切断ホィールを有するカッタアセンブリ１２２が、切断刃１１８に沿って紙経路を横断するように移動して、１回の通過で１つの用紙細片をきれいに切り離す。裁断量は、製本機の電子制御素子内に与えられている用紙切断スケジュールによって決定される。裁断量は、紙駆動部１０６で用紙を正確に移動させることによって制御される。切断刃１１８は、紙駆動ローラの軸Ｂに平行になるように調節可能である軸Ｃを有する平面的な直線エッジである。切断刃１１８および紙駆動部１０６の平行を達成するための調節機構については、図４Ａおよび図４Ｂを参照しながらさらに詳細に後述する。

図示の用紙トリマ１０２は、切断刃１１８に沿って横断方向に移動する切断ホィール刃を有する。しかし、トラック上に移動可能に取り付けられた１対の切断ホィール刃などの、代替の裁断装置を使用することもできる。この代替装置は、平行を達成するための調節機構を有するであろう。

折り曲げ装置１０４は、用紙を折り曲げアセンブリ１２８で折り曲げブレード１２６上に押し下げることによって、各用紙にはっきりした折り目を付ける。用紙上の所望位置に折り目を付けるため、各用紙は紙駆動部１０６によって折り曲げブレード１２６上に正確に位置決めされる。図１に示された折り曲げアセンブリ１２８は、折り曲げアセンブリを紙経路を基準にして上下方向に並進させる垂直駆動モータ１３０を有する。折り曲げアセンブリ１２８は、折り曲げローラを折り曲げブレード１２６に沿って並進させる水平駆動モータ１３２も有する。図１に示された折り曲げアセンブリ１２８は、使用可能な折り曲げアセンブリの１つであるが、折り曲げフラップ、折り曲げフィンガ、他の折り曲げローラ配置、およびそれらの組み合わせを含めた他の折り曲げアセンブリを使用してもよい。

折り曲げブレード１２６は、製本機の製造中に調節することができる調節機構によって紙駆動軸Ｂおよび切断刃軸Ｃに平行になるように調節される向きの長手軸Ｄを有する。

折り目を付けることが望まれる位置を折り曲げブレード１２６の真上に置くことができるように、紙駆動部１０６が用紙を正確に位置決めする。折り曲げアセンブリ１２８は次に、用紙を折り曲げブレード１２６上に押し下げて、折り曲げブレードに沿ってロール掛けすることにより、用紙に折り目を付け始める。折り目が十分に付けられると、折り曲げアセンブリ１２８は上方へ並進して紙経路から外れ、それにより、用紙は折り曲げ装置から排出されて、収集およびステープル綴じ装置へ進められて冊子の最終組み立てが行われる。

折り曲げブレード１２６は、紙駆動ローラの軸Ｂに平行な長手軸Ｄに沿って延在するまっすぐなエッジを有する。折り曲げブレード１２６、紙駆動部１０６および切断刃１１８の平行を達成するための調節機構については、図４Ａおよび図４Ｂを参照しながらさらに詳細に後述する。

用紙の折り曲げ後、用紙は収集およびステープル綴じ装置１０８へ送られる。収集およびステープル綴じ装置は、サドルおよびステープラを有することができる。用紙は、それらの折り目がサドル上に位置するように置かれて集められ、サドルおよび／またはステープラを互いに向けて移動させることによってステープル綴じされる。

図２および図３は、折り曲げブレード１２６、紙駆動部１０６および切断刃１１８が適切な平行配置の向きにない製本機によって形成された冊子を示す。図２において、冊子２００は、用紙トリマ１０２が紙駆動部１０６および折り曲げ装置１０４に対して位置決め不良である製本機で形成されている。図２では、用紙の後縁部２１０が折り目２１２および前縁部２１４に対して斜行している。

図３において、冊子３００は、折り曲げ装置１０４が用紙トリマ１０２および紙駆動部１０６に対して位置決め不良である製本機で形成されている。冊子３００では、冊子の前半分３１０および後半分３１４が、折り目３１２を基準にして位置決め不良である。図２および図３の位置決め不良の冊子２００、３００は、折り曲げブレード１２６、紙駆動部１０６および切断刃１１８の位置決めが不良である時に発生し得る位置決め不良のタイプの例にすぎない。

図４Ａおよび図４Ｂは、紙駆動部を基準にした折り曲げブレードおよび切断刃の長手軸の向きを調節するための調節機構を備えた製本機の一部分の、それぞれ上面図および底面図である。しかし、所望の平行を達成するために、切断刃、紙駆動部および折り曲げブレードのうち、いずれかの２つ以上が調節可能であってもよい。

図４Ａおよび図４Ｂは、用紙トリマ４０２を有する製本機本体４００、および製本機本体に回動式に取り付けられた折り曲げ装置４０４、および製本機本体に固定された紙駆動部４０６を含む製本機の一部分を示す。紙駆動部４０６は、駆動シャフト４０８、駆動ローラ４１０およびモータ４１２を有する。図示の実施形態では紙駆動部４０６が固定されているが、紙駆動部を製本機本体４００に対して移動可能にすることもできる。

図４Ａおよび図４Ｂに示されている製本機の部分は、本の残りの部分に対して移動可能にすることができる裁断および折り曲げシステムを形成している。製本機の切断および折り曲げ部分と関連の精密紙駆動部（複数可）との間に正確な平行な位置決めを実現することができる。紙集積および折り曲げシステム、および自動給紙装置には正確な位置決めを実現する必要がない。

用紙トリマ４０２の切断刃４１８は、ピボット４２０およびロックねじ４２２によって本体４００に取り付けられている。ロックねじ４２２は切断刃４１８にねじ込まれて、本体４００のスロット４２４内を移動可能である。切断刃４１８の向きの正確な調節は、ロックねじ４２２を緩め、調節ねじ４２６を切断刃４１８のエッジ４２８と接触した状態で回転させることによって行われる。切断刃４１８をばね４３０によって調節ねじ４２６に押し付けることができる。切断刃４１８の所望向きが達成されて、既知の測定システムで測定してから、切断刃４１８をロックねじ４２２によって所望の向きでロックする。平行を正確に読み取る測定システムは、レーザ測定装置か、またはＬＶＤＴ変位量測定トランスジューサとすることができる。

折り曲げ装置４０４の折り曲げブレード４４０は、本体上の２本のアーム４４２、４４４によって本体４００に取り付けられている。折り曲げブレード４４０は、ピボット４４６によってアーム４４２に、ロックねじ４４８によってアーム４４４に回動式に取り付けられている。図４Ｂに示されているロックねじ４４８は、折り曲げブレード４４０にねじ込まれて、アーム４４４のスロット４５０内を移動可能である。折り曲げブレード４４０の向きの正確な調節は、ロックねじ４４８を緩め、調節ねじ４５２を折り曲げブレード４４０のエッジ４５４と接触した状態で回転させることによって行われる。折り曲げブレード４４０は好ましくは、図４Ａに示されているばね４５６によって調節ねじ４５２に押し付けられている。折り曲げブレード４４０の所望の向きが達成されて、既知の測定システムで測定されてから、折り曲げブレードをロックねじ４４８によって所望の向きでロックする。

調節ねじ４２６、４５２の１回転毎に切断刃４１８または折り曲げブレード４４０が所定距離か、または所定角度だけ移動するように、調節機構を調整する。平行が達成されて、切断刃４１８および折り曲げブレード４４０が所定位置にロックされてから、切断刃および折り曲げブレード間の最終的に調節された距離の精密測定を行う。この距離を製本機の電子制御素子に入力して、製本機が用紙を用紙トリマから折り曲げ装置へ正確に移動させることができるようにする。

図４Ａおよび図４Ｂに示されている調節機構は、折り曲げブレード、紙駆動部および切断刃の平行を実現するための調節機構の一例にすぎない。他の調節機構も使用することができる。

折り曲げブレード、紙駆動部および切断刃の平行関係の調節は、組み立てライン上で実施することができ、さらなる調節は必要ない。しかし、後日、サービス技術者が調節を行うこともできる。

本発明に従った製本機を製造する方法は、用紙トリマ、折り曲げ装置および紙駆動部を備えた製本機を組み立てるステップと、用紙トリマ、折り曲げ装置および紙駆動部のそれぞれの長手軸のうちの少なくとも２つを調節するステップであって、それにより、用紙トリマ、折り曲げ装置および紙駆動部間の平行を達成する、調節するステップとを含む。調節済みの部品は、ロックねじ４２２、４４８などによって所定位置にロックされる。部品を所定位置にロックした後、用紙トリマ４０２および紙駆動部４０６間の距離ｄ₁および折り曲げ装置４０４および紙駆動部４０６間の距離ｄ₂を測定して、製本機のプロセッサ内の電子制御素子に入力する。

用紙トリマ、折り曲げ装置および／または紙駆動部の調節に関して本発明を説明してきた。しかし、製本機に他のシステムが存在する場合には、平行を達成できるようにそれらも調節することができる。やはり調節することができる他のシステムの例には、第２の、横断方向に移動するカッタ、紙経路に垂直に配置された側部カッタ、穿孔ホィール、タブパンチ、孔パンチおよび他のパンチの１つまたは複数が含まれる。

本発明を、その精神または本質的特徴から逸脱することなく、他の特定の形で具現することができることは、当業者によって理解されるであろう。したがって、本明細書に開示されている実施形態は、すべての点で例示的であって、制限するものではないと考えられる。本発明の範囲は、以上の記載ではなく、添付の特許請求の範囲によって表されており、その意味および範囲および同等物に入るすべての変化は、それに包含されるものとする。

用紙の入口を手前に示す、一部破断した製本機の斜視図である。 用紙トリマが用紙折り曲げ装置および紙駆動部に平行でないときに形成される、ステープル綴じされた用紙束の上面図である。 用紙折り曲げ装置が用紙トリマおよび紙駆動部に平行でないときに形成される、ステープル綴じされた用紙束の上面図である。 調節可能なシート紙トリマおよび調節可能な折り曲げ装置を備えた製本機の一部分の上面図である。 図４Ａの製本機の底面図である。

Claims (10)

1. 枚葉製本機であって、
   長手方向軸を有する切断刃を備える用紙トリマと、
   長手方向軸を有する折り曲げブレードを備える折り曲げ装置と、
   個別の用紙を前記用紙トリマおよび前記折り曲げ装置へ搬送するように配置された、長手方向軸を有する紙駆動部と、
   前記切断刃の長手方向軸、前記折り曲げブレードの長手方向軸、および前記紙駆動部の長手方向軸のうち、少なくとも２つの長手方向軸の向きが調節可能であり、それにより、前記用紙トリマ、前記折り曲げ装置および前記紙駆動部間の平行を達成する調節機構と、
   前記調節をされた切断刃と前記調節をされた折り曲げブレード間の距離を入力して前記枚葉製本機が前記用紙を正確に移動できるようにするための電子制御素子と、
   を備えることを特徴とする、枚葉製本機。
2. 製本機本体を有し、
   前記用紙トリマ、前記折り曲げ装置および前記紙駆動部は、前記製本機本体に取り付けられていることを特徴とする、請求項１に記載の枚葉製本機。
3. 前記切断刃は、前記製本機本体に回動式に取り付けられ、それにより、前記切断刃の長手方向軸の前記向きを調節することができ、また、前記切断刃を前記製本機本体上において所望の向きでロックするように、切断刃ロックが配置されていることを特徴とする、請求項２に記載の枚葉製本機。
4. 前記折り曲げブレードは、前記製本機本体に回動式に取り付けられ、それにより、前記折り曲げブレードの長手方向軸の前記向きを調節することができ、また、前記折り曲げブレードを前記製本機本体上において所望の向きでロックするように、折り曲げブレードロックが配置されていることを特徴とする、請求項２に記載の枚葉製本機。
5. 前記紙駆動部は、前記製本機本体に回動式に取り付けられ、それにより、前記紙駆動部の長手方向軸の前記向きを調節することができ、また、前記紙駆動部を前記製本機本体上において所望の向きでロックするように、紙駆動部ロックが配置されていることを特徴とする、請求項２に記載の枚葉製本機。
6. 前記切断刃、前記折り曲げブレードおよび前記紙駆動部のうちの少なくとも２つは、互いに平行な回動軸を有するピボットによって前記製本機本体に回動式に取り付けられていることを特徴とする、請求項２に記載の枚葉製本機。
7. 前記切断刃、前記折り曲げブレードおよび前記紙駆動部のうちの少なくとも２つを移動させる２つの調節ねじを有し、前記調節ねじの各々は、それぞれ前記切断刃の長手方向軸、前記折り曲げブレードの長手方向軸または前記紙駆動部の長手方向軸にほぼ垂直な調節軸に沿って移動可能であることを特徴とする、請求項１に記載の枚葉製本機。
8. 前記用紙トリマおよび前記折り曲げ装置は、一度に一枚ずつ、用紙の裁断および折り曲げを行うことを特徴とする、請求項１に記載の枚葉製本機。
9. 折り曲げ済み用紙を束状に集めてステープル綴じを行い、それによって冊子を作成する集積およびステープル綴じ装置を有することを特徴とする、請求項１に記載の枚葉製本機。
10. 請求項１に記載の枚葉製本機を製造する方法であって、
    前記用紙トリマ、前記折り曲げ装置、および個々の用紙を前記用紙トリマおよび前記折り曲げ装置へ搬送するように配置された紙駆動部を備えるように前記製本機を組み立てることと、
    前記用紙トリマ、前記折り曲げ装置および前記紙駆動部のうちの少なくとも２つの長手方向軸の向きを調節することであって、それにより、前記用紙トリマ、前記折り曲げ装置および前記紙駆動部間の平行を達成する、調節することと、
    前記用紙トリマ、前記折り曲げ装置および前記紙駆動部のうちの少なくとも２つが平行となった配置でロックすることと、
    前記用紙トリマと前記折り曲げ装置間の最終距離を決定することと、
    前記決定された最終距離を前記枚葉製本機の電子制御素子に入力して当該枚葉製本機が前記用紙を正確に移動させることができるようにすることと
    を含むことを特徴とする、請求項１に記載の製本機を製造する方法。

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