JP4338824B2 - ミシン製本装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ミシン製本装置に関するものである。より詳しくは絵本および教科書などの書籍を縫合するため、中綴折丁入紙機、折丁コンベアに接続するミシン製本装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、折丁を内側よりミシン綴りする方法は知られており、特開平１１−１１０３９に示されるように、内側を下方に向け側面視逆Ｖ字形の状態で搬送された折丁がミシン装置により縫製されるものである。
また、糸綴じ製本の製本ラインとステープルなどを用いる中綴じ製本のラインはそれぞれ別々に配設されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特開平１１−１１０３９に示される技術において用いられている製本用のミシンは単に逆さに配設されたのであり、十分に書籍の縫合を行うのは困難である。これは、ミシンを逆さに配設した際には、ミシンには重力が従来を逆にかかるためであり、これは、縫合に用いられる糸にも同じことがいえるものである。また、縫合の対象が折丁が内側を下方に向け側面視逆Ｖ字形の状態で搬送されるため、それに対応した機構を装備する必要がある。
また、ミシン製本する製本ラインとステープルなどにより中綴じ製本を行うラインは異なっていた。ミシン製本にはミシン製本用の折丁入紙機、折丁コンベアが必要であり、中綴じ製本には中綴じ製本用に折丁入紙機、折丁コンベアが必要であった。
また、ミシン製本の際には縫い糸を切断する切断装置が別途必要であった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
従来技術の課題は上記のごとくであり、本発明は上記の課題を解決するために、請求項１記載のごとく、ミシン製本機と糸目プレス機が連続して接続し、同一フレーム上に折丁コンベア配設し、該フレームをレール上に摺動自在に配設した。
【０００５】
請求項２記載のごとく、ミシン製本機と糸目プレス機が連続して接続し、同一フレーム上に折丁コンベア配設し、該フレームをレール上に摺動自在に配設し、製本ライン上にミシン製本装置もしくは折丁コンベアのいずれかを選択可能とした。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付の図面より説明する。
【０００７】
図１はミシン製本装置の全体正面図、図２は製本工程を示す図、図３はミシン製本機と糸目プレス機の平面図、図４は同じく側面図、図５はミシン製本機の正面図、図６は同じく左側面図、図７は同じく右側面図、図８は送りベルト装置による折丁保持機構を示す側面図、図９は送りベルト装置の正面図、図１０は送りベルト装置の可動構成を示す正面図である。
【０００８】
図１１は糸目プレス機の正面図、図１２は同じく側面図、図１３は糸目プレス機による縫う糸切断の機構を示す略図、図１４は折丁コンベアの側面断面図、図１５は同じく正面図、図１６は製本ラインをミシン綴じから中綴じに変更する構成を示す平面図である。
【０００９】
図１および図２を用いてミシン製本装置１の構成について説明する。
ミシン製本装置１には、中綴折丁入紙機２・２、折丁搬送装置３が接続されており、該ミシン製本装置１はミシン製本機５、糸目プレス機６および図示しない折丁コンベアにより構成されている。
中綴折丁入紙機２・２の下方には折丁搬送装置３が配設されている。該中綴折丁入紙機２の上部には折丁７が積載されており、折丁７が側面視逆Ｖ字状にひろげられ、折丁搬送装置３上に背面を上に向けた状態で積み重ねられる。
一定数の折丁７が積み重ねられると、折丁７は折丁搬送装置３により、押えローラ４側に、内側を下方に向け側面視逆Ｖ字形の状態で搬送される。
押えローラ４は自重により折丁７の稜線部を押さえるものであり、ミシン製本機５の直前において、複数枚重ねられた折丁７を押さえつけ、該折丁間を密にすることにより、ミシン製本機５による縫製を良好に行えるようにするものである。
【００１０】
押えローラ４より下流側に搬送された折丁７は、ミシン製本機５によって稜線部が縫い付けられる。
ミシン製本機５は、内側を下方に向け側面視逆Ｖ字形の状態で搬送されてきた折丁７の稜線部を内側より折丁の背面側に縫い付けるものである。
すなわち、折丁７の下方よりミシン製本機５の針が、該折丁７に貫通し、縫合が行われるものである。本ミシン製本機５により折丁をミシン綴じすると、折丁７の縫合部内側には縫合糸が破線状に一本だけ現れる。このため、縫合部内側において、糸の突出を少なくでき、糸の破損を抑制でき、製本された折丁の耐久性を向上できる。
この後に、糸目プレス機６により折丁７の稜線部が側面視逆Ｖ字型にプレスされ、搬出される。糸目プレス機６においては、ミシン製本機５における折丁の搬送速度より速く駆動されている。これにより、折丁を縫製した糸が引っ張られるため、折丁の縫製部のたるみなどが解消され、折丁が強く縫製されるとともに、縫い目の外観がきれいになる。
【００１１】
次に、図３および図４において、ミシン製本装置１の構成について説明する。ミシン製本装置１はミシン製本機５、糸目プレス機６、折丁コンベア８の構成について説明する。
ミシン製本機５と糸目プレス機６は、折丁の搬送方向に並設されており、同一のフレーム１８上に配設されている。また、フレーム１８前部には、折丁搬送方向と平行に折丁コンベア８が配設されている。
フレーム１８は折丁搬送方向とは直交方向に配設されたレール１８ｒ上に配設されており、該レール１８ｒ上を摺動可能に構成されている。
上記の構成において、レール１８ｒの前部にフレーム１８を位置させることにより、製本ライン上にミシン製本機５および糸目プレス機６が位置する構成になっている。また、レール１８ｒの後部にフレーム１８を位置させることにより、製本ライン上に折丁コンベア８が位置する構成になっている。
レール１８ｒの端部には、フレーム１８を固設するための装置が設けられており、該装置によりフレーム１８がレール１８ｒに固定される。本実施例においては、フレーム１８に孔を設け、レール１８ｒに孔を設けたプレートを固設し、該プレートの孔とフレームの孔にボルトを挿嵌し、ナットを螺装し、固定するものである。前記プレートには他のボルトが螺装されており、フレーム１８側への突出量を調節することにより、フレーム１８のレール１８ｒに対する位置を微調整できるものである。
【００１２】
ミシン製本機５と糸目プレス機６の前方には、折丁７を逆Ｖ字状に搬送するためのガイド１４が配設されている。
折丁の稜線部内側は、このガイド１４に沿ってミシン製本機５に導入されるものである。
また、ガイド１４の前後面には、折丁搬送方向に回動するローラが複数個配設されており、ミシン製本機５の前方部分のガイド１４の前面には反射板が配設されている。ガイド１４の前方には図示しないセンサが配設されており、ミシン製本機５の前方において折丁の位置を検出するものである。
これにより、ミシン製本機５の駆動が制御されるものである。
ここで、センサとしては反射板に光りを投光し、該反射光の有無を検出するものである。
【００１３】
ミシン製本機５の後上部には駆動モータ１２が配設されており、該駆動モータ１２によりミシン製本機５が駆動されるものである。駆動モータ１２にはリミットストップモータが使用されており、速度調整および定位置停止機能を有するものである。
また、ミシン製本機５の中央上部には図示しない糸載台が配設されており、該糸載台には縫製に使用される糸が載せられている。ボビンに巻かれた糸の後方にはセンサが配設されており、該センサにより糸の残量が認識される。
ミシン製本機５の前上部には押え金、かまおよび、送りベルト装置が配設されている。また、ミシン製本機５の後部には、圧縮空気導入部が設けられており、該圧縮空気導入部に導入された圧縮空気により、ミシン製本機５に配設されたアクチュエータを駆動したり、ミシン製本機５への糸通しが行われる。
【００１４】
糸目プレス機６には、プレスローラ２１・２１が配設されており、該プレスローラ２１は、ガイド１４上において、折丁の稜線部を押えてミシン縫合後の折丁の稜線部をならすものである。プレスローラ２１は周部が凹状に成形されており、後述する周部が凸状に成形され下部プレスローラ２１ｂとにより折丁の稜線部をならすのである。
また、糸目プレス機６の上部には操作装置２２が配設されており、ミシン製本機５と糸目プレス機６の運転状態の制御を行うことができる。糸目プレス機６の後部には、制御ボックス２３が設けられており、該制御ボックス２３内にミシン製本機５と糸目プレス機６の配線が集約されている。また、前述したセンサも制御ボックス２３内において制御されるものである。
【００１５】
次に、ミシン製本機５の構成について図５乃至図１０において、詳しく説明する。
ミシン製本機５の前上部１３の前面には、押え金５６、かま５５が配設されており、該押え金５６、かま５５はガイド１４の上方に位置している。また、上部ガイド１４の下方にはミシン部５７が配設されている。
該ミシン部５７の上部には縫合用の針５８が配設されている。また、上部ガイド１４には針５８を見るための開口部と針５８が通過するための開口部が設けられている。これにより、針５８が上下に摺動し、開口部より突出し、折丁を貫通しながら縫合をおこなうものである。
縫合用の糸はミシン部５７の側面を介して側方および前面を介して針５８に供給されるものである。
ミシン部５７はフレーム１８上に設置されており、該フレーム１８上には支持部材を介してガイド１４が配設されている。
【００１６】
前上部１３はベッド部３１の前部に構成されており、該ベッド部３１の後部には接続部３２が接続されている。該接続部３２は側面視Ｌ字状に構成されており、接続部３２の下前部にミシン部５７が接続されている。
ベッド部３１より前上部１３にかけて、送りベルト装置５１が配設されている。この送りベルト装置５１により、折丁が斜め方の力により保持される。折丁は側面視逆Ｖ字状のガイド１４により搬送されるため、該折丁は送りベルト装置５１により折丁面に垂直な方向の力により保持される。このため、重ねられた折丁におけるずれの発生を解消できる。
該送りベルト装置５１は正面視逆Ｕ字状のプレート５２、該プレート５２上に立設された軸に回動自在に挿嵌されたローラ５３・５３、ミシン部５７の側方より延出された軸５３ｃに回動自在に挿嵌されたローラ５３ｂおよび駆動ローラ５４、そして、ローラ５３・５３・５３ｂおよび駆動ローラ５４に巻架されるベルト５１ｂにより構成されている。
また、送りベルト装置５１の対向位置にはローラ５９・５９が配設されており、該ローラ５９・５９にはベルト６０が巻架されている。
【００１７】
該ローラ５９・５９およびベルト６０はガイド１４の下面側に位置する構成になっている。しかし、送りベルト装置５１とベルト６０間において、ガイド１４は開口しており、送りベルト装置５１のベルト５１ｂとベルト６０により折丁７を挟持できる構成になっている。
すなわち、折丁７の一側面に対して垂直方向に挟持できるので、重ねられた折丁におけるずれの発生を解消できる。
送りベルト装置５１とベルト６０は、送りベルト装置５１のベルト５１ｂの外側面とベルト６０の外側面により、縫合が行われる部分の折丁を保持するものである。
【００１８】
前記ローラ５４は駆動軸５４ｂの一端に相対回動不能に挿嵌固定されており、該駆動軸５４ｂの他端はギヤボックス６２に接続されている。該ギヤボックス６２にはローラ６２ｂを介して駆動力が伝達される構成になっており、該駆動力により、駆動軸５４ｂが駆動される構成になっている。ギヤボックス６２において、ベベルギヤにより回転軸の方向が斜め上方に向けられている。
これにより、駆動モータを斜めにおいたり、ベルトをねじる必要がないため、耐久性を向上できる。また、送り用の駆動力と縫合用の駆動力を同一にでき、送りと縫合のタイミングのずれが生じない。
また、ローラ５９は軸５９ｂの一端に相対回動不能に挿嵌固定されており、軸５９ｂの他端にはギヤボックス６２より駆動力が入力される構成になっている。軸５９ｂは支持部材６１に挿嵌されている。
【００１９】
ローラ５３ｂは軸５３ｃの上端に相対回動可能に挿嵌されており、該軸５３ｃの下端は支持部材６７により支持されている。また、軸５３ｃの上部にはシリンダ６８のロッドが接続されており、該軸５３ｃをシリンダ５３ｃにより上方に回動可能に構成されている。
すなわち、図１０に示すごとく、駆動ローラ５４を中心として、駆動軸５４ｂと直交する平面において、プレート５２を回動することができる。これにより、送りベルト装置５１を回動できるものである。
このため、折丁がミシン製本機５に搬送された際には、送りベルト装置５１が上方に回動し、ミシン製本機５に折丁を導入しやすくなる。また、折丁を送りベルト装置５１およびベルト６０により挟持を開始する面積を大きくできるので、折丁に挟持により生じるひずみを与えにくくなる。
また、図９に示すごとく、ローラ５４・５３ｂ間およびローラ５９・５９間にベルト５１ｂおよびベルト６０をそれぞれ折丁側に押さえるローラが配設されており、ベルト５１ｂおよびベルト６０のたるみを解消できる。これにより、折丁の保持力を安定的に維持できる。
これにより、折丁の保持力を十分に得ることができるとともに、該保持力を安定的に維持できるので、折丁の搬送速度を速くでき、縫合速度を速くできる。縫合速度を速くすることにより、重力の影響を減少でき、ミシン製本機５の構成を簡便にできる。
また、生産効率を向上できるとともに、高速に摺動する針により折丁を貫通させるので、縫合時に折丁に与える影響を減少できる。
【００２０】
ローラ５３ｂとローラ５３ｂ側のローラ５３との間を大きくすることにより、前記ローラ５４を中心に送りベルト装置５１を回動する際に生じるローラ５３ｂとローラ５３間のベルト５１ｂの単位長さあたりのねじれ量を減少できる。
これにより、ベルト５１ｂにかかるひずみを解消でき、送りベルト装置５１の耐久性を向上できる。
また、ベルト５１ｂおよびベルト６０に使用するベルトとして、タイミングベルトを使用することによりベルトのローラに対する滑りを解消し、ベルト５１ｂおよびベルト６０により折丁を確実に保持し、縫合させることができる。
【００２１】
また、ミシン製本機５のベッド部３１の上面後部には糸切れセンサ６５が配設されており、ミシン製本機５の側面には糸をガイドするパイプ６４およびパイプ６６が配設されている。糸は、図７に示すごとく、糸切れセンサ６５を介してパイプ６４およびパイプ６６の内部に挿嵌され、ミシン部５７の前面にガイドされる。これにより、糸切れを生じた場合には糸切れセンサ６５により、糸切れを認識できる構成になっている。
【００２２】
次に、糸目プレス６の構成について、図１１および図１２において説明する。
糸目プレス６は図１１に示すごとく、ミシン製本機５とともに、フレーム１８上に配設されており、該フレーム１８はローラ１０１を介してレール１８ｒ上に配設されている。
糸目プレス６において、折丁の稜線部をプレスするのは、プレスローラ２１および下部プレスローラ２１ｂである。
プレスローラ２１にはモータ７５よりベルト７４およびユニバーサルジョイント７１を介して駆動力が伝達される。ユニバーサルジョイント７１は上部をカバー７２により被装されており、該カバー７２の上にはアクチュエータ７３が配設されている。該アクチュエータ７３はユニバーサルジョイント７１のプレスローラ２１接続側の端部を上下に摺動可能に構成されている。
プレスローラ２１はユニバーサルジョイント７１により駆動力が伝達されるため、アクチュエータ７３により折丁の搬送方向に対して垂直に摺動させることができる。このため、製本された折丁にひずみを与えることがなく、製本の性能を向上できる。
また、モータ７５の駆動力は伝導軸７６にも入力されており、該伝導軸７６よりベルト７７を介して下部ローラ２１ｂが駆動される。
【００２３】
下部プレスローラ２１ｂ・２１ｂの上方にはそれぞれ対応したプレスローラ２１・２１が配設されている。下部プレスローラ２１ｂの外周部は側面視山形に形成されている。また、プレスローラ２１の外周部は、該下部プレスローラ２１ｂの外周部に嵌合する形状に構成されている。すなわち、プレスローラ２１の外周部は山形に窪んだ形状となっている。
また、プレスローラ２１および下部プレスローラ２１ｂは前記ミシン製本機５より折丁搬送速度を速くすることも可能である。この場合には、糸目プレス機６に折丁７が搬送されると、該折丁７はプレスローラ２１および下部プレスローラ２１ｂにより糸目プレス機６側に引き込まれ、折丁７を縫合している糸が引っ張られ、折丁７がより強く縫合される。
【００２４】
アクチュエータ７３・７３は、２つのプレスローラ２１・２１それぞれに接続されており、該プレスローラ２１を個別に上下動させることができる。これにより、プレスローラ２１を下方に摺動させ、折丁間の縫う糸をプレスローラ２１と下部プレスローラ２１ｂにより切断することができる。
ミシン製本機５側のプレスローラ２１を糸きり用とし、もう一方のプレスローラ２１により、縫い目をプレスすることができる。
【００２５】
すなわち、図１３に示すごとく、ミシン製本機５より縫合された折丁７が導入される場合には、正面視右側のプレスローラ２１が上方に摺動され、折丁７が糸目プレス６に導入される。
そして、折丁７が該プレスローラ２１の下方を通過すると同時に、プレスローラ２１が下方に摺動され、折丁７・７間の縫い糸を切断するのである。
このため、特に糸きり装置を必要とせず、糸目プレス６により縫い目のプレスおよび糸きりをおこなうことができる。
これにより、製本ラインの長さを短く構成でき、製本にかかる時間を減少できる。
【００２６】
次に、ミシン製本機５および糸目プレス６の前方に配設される折丁コンベア８の構成について、図１４および図１５を用いて説明する。
折丁コンベア８はフレーム１８上に固設されており、該フレーム１８を摺動させることにより、ミシン製本機５および糸目プレス６の代わりに製本ラインに位置させることができる。
折丁コンベア８において、モータ８１はフレーム１８に固設されたフレーム８７に支持部材を介して固設されている。該モータ８１の駆動力はベルト８２によりローラ８３に伝達される。ローラ８３の外周にはベルト８４が巻架されている。該ベルト８４は上部がガイド１４の頂点に位置する構成になっており、ベルト８４により折丁を搬送する構成になっている。
また、ガイド１４の上方には押さえローラ８５が配設されており、該押えローラ８５は自重により下方に搬送される折丁を付勢する構成になっている。
【００２７】
次に、本発明のミシン綴じと中綴じの切換えの構成について図１６を用いて説明する。
ミシン製本装置１において、フレーム１８を前方に摺動させ、ミシン製本機５および糸目プレス６を製本ライン上に位置させるとともに、中綴じ機１１０の作動を停止もしくは中綴じ機１１０のステープルを取り除くことにより、中綴じ機１１０においては折丁の搬送のみをさせることにより、ミシン縫いによる製本をおこなうことができる。
この構成により、中綴折丁入紙機２より折丁が折丁搬送装置３に供給され、該重ねられた折丁がミシン製本機５および糸目プレス６に供給され、折丁がミシン製本されるものである。
【００２８】
また、ミシン製本装置１において、フレーム１８を後方に摺動させ、ミシン製本機５および糸目プレス６を製本ライン上よりはずし、折丁コンベア８を製本ライン上に位置させるとともに、中綴じ機１１０を作動させ、中綴じ機１１０のステープルをセットすることにより、ステープルを用いた中綴じによる製本をおこなうことができる。
この構成により、中綴折丁入紙機２より折丁が折丁搬送装置３に供給され、該重ねられた折丁は折丁コンベア８により中綴じ機１１０に供給され、折丁がステープルにより中綴じ製本されるものである。
【００２９】
ミシン製本装置１において、フレーム１８はレール１８ｒ上に配設されており、該フレーム１８に回動自在に軸支されたローラ１０１により前後に容易に移動できるものである。また、フレーム１８の端部およびレール１８ｒの端部をボルトにより固定することにより、フレーム１８をレール１８ｒに固定することができる。
このため、製本ライン上にミシン製本機５と糸目プレス６もしくは折丁コンベア８のいずれかを位置させて固定することにより、ミシン製本から中綴じ製本へもしくは中綴じ製本からミシン製本へ容易に変更することができる。
これにより、共通の中綴折丁入紙機２および折丁搬送装置３を有効に使用することができる。
【００３０】
【発明の効果】
本発明は、以上のような構成とすることで、次のような効果を奏する。
まず、請求項１のごとく、ミシン製本機と糸目プレス機が連続して接続し、同一フレーム上に折丁コンベア配設し、該フレームをレール上に摺動自在に配設したので、ミシン製本と中綴じ製本の切換えを容易に行え、切換えにかかる労力を軽減できる。
【００３１】
また、請求項２記載のごとく、ミシン製本機と糸目プレス機が連続して接続し、同一フレーム上に折丁コンベア配設し、該フレームをレール上に摺動自在に配設し、製本ライン上にミシン製本装置もしくは折丁コンベアのいずれかを選択可能としたので、共通の中綴折丁入紙機および折丁搬送装置を使用することにより、製本設備に必要な空間を減少できる。また、配設する機械の数を減縮できるので、保守点検の手間を減少できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 ミシン製本装置の全体正面図である。
【図２】 製本工程を示す図である。
【図３】 ミシン製本機と糸目プレス機の平面図である。
【図４】 同じく側面図である。
【図５】 ミシン製本機の正面図である。
【図６】 同じく左側面図である。
【図７】 同じく右側面図である。
【図８】 送りベルト装置による折丁保持機構を示す側面図である。
【図９】 送りベルト装置の正面図である。
【図１０】 送りベルト装置の可動構成を示す正面図である。
【図１１】 糸目プレス機の正面図である。
【図１２】 同じく側面図である。
【図１３】 糸目プレス機による縫う糸切断の機構を示す略図である。
【図１４】 折丁コンベアの側面断面図である。
【図１５】 同じく正面図である。
【図１６】 製本ラインをミシン綴じから中綴じに変更する構成を示す平面図である。
【符号の説明】
５ ミシン製本機
６ 糸目プレス機
１８ フレーム
１８ｒ レール
２１ プレスローラ

Claims (2)

1. ミシン製本機と糸目プレス機が連続して接続し、同一フレーム上に折丁コンベア配設し、該フレームをレール上に摺動自在に配設したことを特徴とするミシン製本装置。
2. ミシン製本機と糸目プレス機が連続して接続し、同一フレーム上に折丁コンベア配設し、該フレームをレール上に摺動自在に配設し、製本ライン上にミシン製本装置もしくは折丁コンベアのいずれかを選択可能としたことを特徴とするミシン製本装置。

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