JP4956508B2 - 紙製綴じ具を用いた冊子の製造装置 - Google Patents

Description

本発明は、カレンダー等の冊子の製造装置に関し、特に、紙製綴じ具を用いて複数枚の紙葉を自動的に綴じ合わせることができる冊子の製造装置に関する。

カレンダーやノート等の冊子を綴じる手段としては、従来より、螺旋状或いはリング状に成形された金属製の綴じ金具が広く用いられてきたが、金属製の綴じ金具は焼却できないため、それらの冊子を廃棄する際には、紙製の冊子本体から綴じ金具を取り外し、分別して廃棄する必要があり、非常に煩雑であるという問題があるほか、冊子本体から綴じ金具が取り外されることなく、可燃物ゴミとして廃棄されてしまう可能性もあり、環境保護等の観点からも問題がある。

そこで近年では、廃棄の際の分別作業が不要で、全体を焼却することができるという利点を有する紙製の綴じ具が開発され、市場に供給されている。
特開２００５−１１１８３５号公報 特許第３７５４０６１号公報 特開平８−３１８６８７号公報

特開２００５−１１１８３５号に記載されているような紙製綴じ具は、図７に示すように、基本的には、基部２１と、この基部２１から所定方向へ向かって延在するとともに、所定の曲率をもって湾曲した状態が維持されるように構成され、かつ、先端部２０ａを外側へ僅かに屈曲させてなる複数の爪状部２０とによって構成されているが、かかる構造の紙製綴じ具１９は、冊子の製造工程において、自動機械に適用することが難しく、冊子本体への取り付け作業（綴じ合わせ作業）を、手作業で行わなければならず、冊子を大量生産することができないという問題がある。

この点について具体的に説明すると、例えば図５に示すように、針金を櫛歯状に屈曲乃至湾曲させて、多数の爪状部１０２が長手方向へ等間隔に隣接するように成形した従来の綴じ金具１０１は、製造する際、専用の機械を用いて原料（針金）に対して加工処理を行うことにより、図６に示すように、爪状部１０２の形状を一定の形状とし、各先端部１０２ａの位置をきれいに揃えることが可能であり、かつ、各先端部１０２ａが揃った状態を長時間にわたって維持することができる。

従って、冊子本体（つまり、紙葉の束）に対してこの綴じ金具１０１を装着し、各紙葉を綴じ合わせる作業を行う場合、束ねた紙葉の綴じ孔（各紙葉の一辺において連続して等間隔に形成されている多数の孔）内に、爪状部１０２を、機械的な手段によってそれぞれ正確に差し込むことができる。そして、各爪状部１０２を更に折り曲げ、或いは、湾曲させることにより、各紙葉が脱落しないように、しっかりと綴じ合わせることができる。

これに対し、図７に示すような紙製綴じ具１９は、製造直後においては、各先端部２０の位置をきれいに揃えることができたとしても、移送時、保管時等に外力が作用することによって、或いは、湿度変化等に起因して、各爪状部２０の形状（湾曲の具合）がまちまちとなり、各先端部２０ａの位置が揃わず、乱杭状となってしまうことがある。このような場合、各爪状部２０を、束ねた紙葉の綴じ孔内に、機械的手段によってそれぞれ差し込むことは非常に難しくなり、従って、現状では、かかる紙製綴じ具１９を用いた冊子の製造（綴じ合わせ作業）は、専ら手作業によって行われている。

本発明は、上記のような従来技術の問題を解決すべくなされたものであって、機械的手段による紙製綴じ具の自動装着を実現できる冊子の製造装置を提供することを目的とする。

本発明の冊子の製造装置は、基部から所定方向へ向かって湾曲状態で延在する複数の爪状部を有する紙製綴じ具を、自動的に冊子本体へ装着する装置であって、装着工程において前記冊子本体を載置するステージと、当該ステージ上に載置された冊子本体の複数の綴じ孔内へ爪状部を進入させて紙製綴じ具を冊子本体へ装着する装着手段とを備え、当該装着手段は、湾曲状態の爪状部を内側から押さえて、爪状部が必要以上に小さく丸まってしまうことを防止する縮小防止手段を有し、ステージは、冊子本体が載置される天端面と、爪状部を外側から押さえて、爪状部が必要以上に大きく開いてしまうことを防止する拡開防止手段を有し、縮小防止手段によって爪状部が内側から押さえられ、かつ、拡開防止手段によって爪状部が外側から押さえられた状態のまま、装着手段が紙製綴じ具とともに冊子本体へ向かって移動し、爪状部を綴じ孔内へ進入させるように構成されていることを特徴としている。

尚、装着手段は、所定方向へ向かって一定の幅で突出した突条部を有し、当該突条部は、装着手段によって紙製綴じ具が保持される際、爪状部の内側部分であって、爪状部の先端部に近い位置（爪状部の長さ方向についての中間部位よりも先端部に近い位置）に接して、爪状部を内側から押さえる縮小防止手段として機能するように構成されていることが好ましい。

また、ステージは、天端面のほかに、紙製綴じ具の装着が行われる直線状の肩部と、当該肩部から所定方向（綴じ孔の開口方向と一致する方向）へ向かって延在し、拡開防止手段として機能する平滑なガイド面とを有していることが好ましい。

更に、長尺の紙製綴じ具材をセットして、加工対象となる冊子本体の条件を制御装置へ入力することにより、各装着工程毎に、冊子本体の条件に合わせて、紙製綴じ具が適切な長さに逐次切断されて装着手段へ供給されるように構成することが好ましい。

この場合、セットされた長尺の紙製綴じ具材から、冊子本体の一辺の１／２の寸法よりも短い寸法の紙製綴じ具が２つ切り出され、それらの２つの紙製綴じ具が、冊子本体の綴じ孔列の両端部分にそれぞれ装着されるように構成することもできる。

また、前記装着手段へ紙製綴じ具を搬送する綴じ具フィーダを複数系統設け、前記２つの紙製綴じ具の前記装着手段への搬送が並行して行われるように構成することもできる。

本発明の冊子の製造装置は、使用される紙製綴じ具が、移送時、保管時等に外力が作用することによって、或いは、湿度変化等に起因して、各爪状部の形状がまちまちとなり、各先端部の位置が揃わず、乱杭状となってしまったような場合であっても、各爪状部を、先端部の位置が揃えられた状態で、綴じ孔内へ正確に導くことができ、円滑に挿通させることができ、従来より困難とされてきた「機械的手段による紙製綴じ具の自動装着」を実現することができる。

また、セットされた長尺の紙製綴じ具材から、冊子本体の一辺の１／２の寸法よりも短い寸法の紙製綴じ具が２つ切り出され、それらの２つの紙製綴じ具が、冊子本体の綴じ孔列の両端部分にそれぞれ装着されるように構成した場合には、紙製綴じ具の使用量を節約することができ、冊子の製造コストを縮減することができる。

更に、装着手段へ紙製綴じ具を搬送する綴じ具フィーダを複数系統設け、２つの紙製綴じ具の装着手段への搬送が並行して行われるように構成した場合には、冊子の製造時間を短縮することができる。

以下、添付図面に沿って本発明に係る「冊子の製造装置」の実施形態について説明する。第１の実施形態における本発明の冊子の製造装置は、基部から所定方向へ向かって湾曲状態で延在する複数の爪状部を有する紙製綴じ具を、自動的に冊子本体へ装着する装置であって、基本的には、装着工程において加工対象となる冊子本体を載置するステージと、当該ステージ上へ冊子本体を供給する冊子フィーダと、ステージ上に載置され、保持された冊子本体の複数の綴じ孔内へ爪状部を進入させて紙製綴じ具を冊子本体へ装着するリフト（装着手段）と、当該リフトへ紙製綴じ具を供給する綴じ具フィーダと、冊子本体に装着された状態の紙製綴じ具の爪状部の先端部を基部に対して接着して綴じ合わせる接着装置と、制御装置と、その他の周辺機器、並びに、付属部品等によって構成されている。

図１は、この冊子の製造装置における最も重要な構成要素の一つであるリフト１１の斜視図、図２はその側面図である。このリフト１１は、矩形平板状の本体１２と、本体１２の一辺（本実施形態においては下縁）に沿って固定されたガイドプレート１３と、本体１２の背面側（図１、図２において右側）に取り付けられたピンチ１４とによって構成されている。

本実施形態においては、本体１２及びガイドプレート１３は、幅寸法Ｗが５０ｃｍに設定されている。従って、綴じ具を装着しようとする辺の幅寸法が５０ｃｍ程度の冊子に対しても適用することができる。また、本体１２の上端からガイドプレート１３の下端までのリフト１１の高さ寸法Ｈは、１３ｃｍに設定されている。

ガイドプレート１３は、図示されているように、本体１２の正面側方向（図１、図２において左側方向）へ向かって一定の幅で突出した突条部１３ａ（縮小防止手段）を有している。このため、ガイドプレート１３は、長手方向（図１に示すＷの方向）と直交する方向へ切断した場合に現れる断面形状がＬ字状（或いはＪ字状）となる。尚、この断面形状は、ガイドプレート１３の長手方向について一定である。

本体１２の背面側には、二つのブラケット１５，１５が突設されており、これらのブラケット１５，１５には、それぞれピン１６が装着されている。ピンチ１４は、当該ピン１６を介してブラケット１５に対して枢着されており、ピン１６の中心軸線周りに、所定角度範囲内（図２において、ピンチ１４について実線で表す位置から、破線で示す位置までの範囲内）で回動するように構成されている。尚、ピンチ１４の回動は、制御装置の制御下において適宜動作するアクチュエータ（図示せず）によって実現される。

ピンチ１４の下端には、押圧板１４ａが取り付けられている。この押圧板１４ａの先端は、ガイドプレート１３の背面（突条部１３ａの突出方向とは反対側の面）に近接した位置（或いは、当接する位置）まで達するように構成されている。

図３は、ステージ１７、及び、その上に載置された冊子本体１８の斜視図である。ステージ１７は、冊子本体１８が載置される水平な天端面１７ａと、紙製綴じ具の装着が行われる直線状の肩部１７ｂと、この肩部１７ｂから、所定方向へ向かって延在する平滑なガイド面１７ｃ（拡開防止手段）とを有している。

冊子本体１８は、複数の紙葉が、向きと位置を正確に揃えて重ねられており、図示されているように、各紙葉の一辺には、多数の綴じ孔１８ａが等間隔に連続して形成されている。冊子本体１８は、図示しない冊子フィーダにより、図３に示す位置まで移送され、綴じ具の装着作業が完了するまで保持される。

図４は、本発明に係る冊子の製造装置における紙製綴じ具１９の装着工程の説明図である。装着工程が開始される際、リフト１１は、図４（１）に示す位置（開始位置）、つまり、ステージ１７のガイド面１７ｃと向かい合った位置であって、若干の間隔を置いた位置にセットされる。このとき、リフト１１のピンチ１４は開いた状態（押圧板１４ａの先端が、ガイドプレート１３の背面から離れた位置にある状態）となっている。

装着工程が開始されると、図示しない綴じ具フィーダによって、紙製綴じ具１９がリフト１１の下方へ搬送され、更に、リフト１１の下側から上方へ（図４（１）の破線で示す位置まで）持ち上げられて、ガイドプレート１３に取り付けられる。このとき、紙製綴じ具１９は、基部２１の内側面がガイドプレート１３の背面に当接され、かつ、湾曲状態の爪状部２０の内側にガイドプレート１３の突条部１３ａが進入し、爪状部２０の内側部分の、先端部２０ａに近い位置に、突条部１３ａの先端が接するような状態となる。尚、ここに言う「先端部２０ａに近い位置」とは、爪状部２０の長さ方向についての中間部位Ｃ（図４（１）参照）よりも先端部２０ａに近い位置を意味している。

このようにして、綴じ具フィーダにより、紙製綴じ具１９がガイドプレート１３に取り付けられると、それまで開いた状態にあったピンチ１４が閉じて（図４（２）に示すように、ピンチ１４が実線で示す位置から、破線で示す位置へ回動し）、紙製綴じ具１９の基部２１が、押圧板１４ａとガイドプレート１３の背面とによって挟み込まれた状態となり、リフト１１の下部において紙製綴じ具１９が保持された状態となる。

リフト１１の下部に紙製綴じ具１９が保持されたら、次に、リフト１１を水平方向及び垂直方向へ順次移動させて、紙製綴じ具１９を冊子本体１８へ装着する。具体的には、まず、リフト１１を水平方向へ移動させ、ステージ１７のガイド面１７ｃに向かって近づけていく。そして、図４（３）に示すように、紙製綴じ具１９の爪状部２０の外側面がガイド面１７ｃに当接する位置まで移動したら、水平方向への移動を停止させ、その姿勢を維持したまま、今度は上方への移動を開始する。

このとき、リフト１１に保持されている紙製綴じ具１９は、複数の爪状部２０における先端部２０ａに近い部位が、ガイド面１７ｃと、突条部１３ａの先端との間にそれぞれ挟まれているため、各爪状部２０の先端部２０ａの位置が揃えられた状態となっている。尚、本実施形態においては、紙製綴じ具１９は、先端部２０ａがいずれも外側へ僅かに屈曲した形状となっているため、各先端部２０ａは、図４（３）に示すように、ガイド面１７ｃに当接し、或いは、近接した位置となる。

ステージ１７の天端面１７ａ上には、冊子本体１８を構成する複数の紙葉が、向きと位置を正確に揃えられて重ねられている。より詳細には、冊子本体１８のうち、綴じ孔１８、及び、綴じ孔１８より外側の部分のみが、ステージ１７の肩部１７ｂから外側へ突出した状態となる位置、換言すれば、綴じ孔１８の内周縁のうち、冊子本体１８の中央部に近い部位が、ステージ１７の肩部１７ａと一致する位置となるように、揃えられて重ねられている。

従って、リフト１１及びこれに保持された紙製綴じ具１９を、図４（３）に示されているような姿勢のまま、上方へ移動させていくことにより、図４（４）に示すように、紙製綴じ具１９の爪状部２０を、先端部２０ａから冊子本体１８の綴じ孔１８ａ内へ正確に、かつ、円滑に進入させることができる。

紙製綴じ具１９が綴じ孔１８ａに装着されると、ピンチ１４が開き、リフト１１の下部における紙製綴じ具１９の基部２１の挟み込みが解除される。続いて、紙製綴じ具１９が装着された冊子本体１８が、ステージ１７の天端面１７ａ上の図３に示す位置から、側方（ステージ１７の肩部１７ｂの延在方向、複数の綴じ孔１８ａの並列方向）へ移送され、ガイドプレート１３の突条部１３ａと爪状部２０の係合状態が解除される。

そして、ガイドプレート１３は、次の装着工程に備えて開始位置（図４（１）に示す位置）へ復帰し、冊子本体１８と、その綴じ孔１８ａに装着された紙製綴じ具１９は、次工程（紙製綴じ具１９の接着工程）のために、ステージ１７上から搬出される。

本実施形態における冊子の製造装置は、上述のような特徴的な構成により、使用される紙製綴じ具１９において問題がある場合であっても、加工対象となる冊子本体１８に装着される直前に、複数の爪状部２０における先端部２０ａに近い部位を、ガイド面１７ｃと、突条部１３ａの先端とによって挟み込むことによって、各爪状部２０の先端部２０ａの位置を揃えることができる。

より具体的には、使用される紙製綴じ具１９が、移送時、保管時等に外力が作用することによって、或いは、湿度変化等に起因して、各爪状部２０の形状がまちまちとなり、各先端部２０ａの位置が揃わず、乱杭状となってしまったような場合には、機械的手段によって自動的に綴じ孔１８ａ内へ各爪状部２０を進入させることは難しくなってしまうが、本実施形態の冊子の製造装置においては、リフト１１によって紙製綴じ具１９が保持される際、湾曲状態の爪状部２０の内側空間に、ガイドプレート１３の突条部１３ａが進入し、爪状部２０の内側部分の、先端部２０ａに近い位置に突条部１３ａの先端が接し、突条部１３ａが、湾曲状態の爪状部２０を内側から押さえるような状態となるので、紙製綴じ具１９の各爪状部２０が、必要以上に小さく丸まってしまうような状態（縮小状態）を防止することができる。つまり、突条部１３ａは、爪状部２０の縮小防止手段として機能する。

また、紙製綴じ具１９は、各爪状部２０における先端部２０ａに近い部位の外側面がガイド面１７ｃに当接された状態で、冊子本体１８に向かって移送されるので、各爪状部２０が必要以上に大きく開いてしまうような状態（拡開状態）を防止することができる。つまり、ガイド面１７ｃは、爪状部２０を外側から押さえて、爪状部２０の拡開防止手段として機能する。

尚、本実施形態においては、ガイド面１７ｃは、天端面１７ａと直交する方向へ延在しているが、綴じ孔１８ａの開口方向（天端面１７ａ上において重ねられることによって形成される各綴じ穴内空間の中心軸線Ｄ（図４（１）参照）の方向、或いは、当該中心軸線Ｄ±３０°の範囲内の方向）と一致している限り、必ずしも、天端面１７ａと直交する方向へ延在している必要はない。

このように、本実施形態の冊子の製造装置は、突条部１３ａによって爪状部２０が内側から押さえられ、かつ、ガイド面１７ｃによって爪状部２０が外側から押さえられた状態のまま、リフト１１が紙製綴じ具１９とともに冊子本体１８へ向かって移動するように構成されている。その結果、各爪状部２０は、先端部２０ａの位置が揃えられた状態で、綴じ孔１８ａ内へ正確に導かれ、円滑に挿通されることになる。本実施形態の冊子の製造装置は、このようにして、従来より困難とされてきた「機械的手段による紙製綴じ具の自動装着」を実現することができる。

尚、本実施形態の冊子の製造装置においては、数メートルの長尺の紙製綴じ具材をセットして、加工対象となる冊子本体に形成されている綴じ孔の数、或いは、大きさ等の条件を制御装置へ入力すると、各装着工程毎に、加工対象となる冊子の条件に合わせて、紙製綴じ具がカッターにより適切な長さに逐次切断されてリフトへ供給されるようになっている。より具体的には、例えば図３に示したように、加工対象となる冊子本体１８の一辺に、綴じ孔１８ａが１６個形成されている場合、かかる条件を制御装置へ入力することにより、各装着工程毎に、長尺の紙製綴じ具材から爪状部１６個分の長さの位置で切り離されてなる紙製綴じ具が、綴じ具フィーダによりリフトへ供給されるようになっている。

但し、切断後における紙製綴じ具の爪状部の数（或いは長さ）は、必ずしも加工対象となる冊子本体の条件と一致させる必要はなく、冊子本体を構成する各紙葉がそれぞれ十分な剛性を有しているような場合には、冊子本体の一辺（複数の綴じ孔が形成されている辺）の１／２の寸法よりも短い寸法の紙製綴じ具を２つ準備し（セットされた紙製綴じ具材から切り出し）、それらの２つの紙製綴じ具を、冊子本体の綴じ孔列の両端部分（図３に示すＡ及びＢの位置）等に装着するようにしても良い。この場合、紙製綴じ具の使用量を節約することができ、製造コストを縮減することができる。

尚、上記のような短い寸法の、爪状部ｎ（整数、好ましくは「４」）個分の長さの紙製綴じ具を２つ準備するには、数メートルの長尺の紙製綴じ具材から爪状部ｎ個分の長さの紙製綴じ具を切り離す工程を２回繰り返すようにしても良いし、また、爪状部ｎ個分の長さの位置、及び、更にそこから爪状部ｎ個分の長さの位置に対し、同時に切断加工を施すことによって、爪状部ｎ個分の長さの紙製綴じ具を同時に２つ得られるようにしても良い。

この場合、リフトへ紙製綴じ具を搬送する綴じ具フィーダは、複数系統設けられていることが好ましい。この点について具体的に説明すると、図３に示すＡ及びＢの位置へ、それぞれ短い寸法の紙製綴じ具を装着しようとする場合、まず最初に、２つの紙製綴じ具を、リフト１１のガイドプレート１３における対応位置（図１に示すＡ’及びＢ’の位置）へそれぞれ取り付ける必要があるが、単一の綴じ具フィーダで２つの紙製綴じ具を搬送しなければならないとする、紙製綴じ具の供給源とリフトとの間を２往復する必要があり、時間がかかってしまうが、綴じ具フィーダが複数系統備えられている場合には、２つの紙製綴じ具を同時に或いは並行して搬送することができ、時間を短縮することができる。

本発明の第１の実施形態に係る冊子の製造装置の構成要素の一つであるリフト１１の斜視図。 図１に示したリフト１１の側面図。 本発明の第１の実施形態に係る冊子の製造装置の構成要素の一つであるステージ１７、及び、その上に載置された冊子本体１８の斜視図。 本発明の第１の実施形態に係る冊子の製造装置における紙製綴じ具１９の装着工程の説明図。 針金を櫛歯状に屈曲乃至湾曲させて成形した従来の綴じ金具１０１の斜視図。 図５に示した従来の綴じ金具１０１の爪状部１０２の形状、及び、その先端部１０２ａの位置が揃っている状態を示す図。 紙製綴じ具１９の爪状部２０の各先端部２０ａの位置が揃わず、乱杭状となってしまった状態を示す図。

符号の説明

１１：リフト、
１２：本体、
１３：ガイドプレート、
１３ａ：突条部、
１４：ピンチ、
１４ａ：押圧板、
１５：ブラケット、
１６：ピン、
１７：ステージ、
１７ａ：天端面、
１７ｂ：肩部、
１７ｃ：ガイド面、
１８：冊子本体、
１８ａ：綴じ孔、
１９：紙製綴じ具、
２０：爪状部、
２０ａ：先端部、
２１：基部、
１０１：綴じ金具、
１０２：爪状部、
１０２ａ：先端部

Claims (6)

1. 基部から所定方向へ向かって湾曲状態で延在する複数の爪状部を有する紙製綴じ具を、自動的に冊子本体へ装着する冊子の製造装置であって、
   装着工程において前記冊子本体を載置するステージと、当該ステージ上に載置された冊子本体の複数の綴じ孔内へ前記爪状部を進入させて紙製綴じ具を冊子本体へ装着する装着手段とを備え、
   前記装着手段は、湾曲状態の前記爪状部を内側から押さえて、当該爪状部が必要以上に小さく丸まってしまうことを防止する縮小防止手段を有し、
   前記ステージは、冊子本体が載置される天端面と、前記爪状部を外側から押さえて、当該爪状部が必要以上に大きく開いてしまうことを防止する拡開防止手段を有し、
   前記縮小防止手段によって前記爪状部が内側から押さえられ、かつ、前記拡開防止手段によって前記爪状部が外側から押さえられた状態のまま、前記装着手段が前記紙製綴じ具とともに前記冊子本体へ向かって移動し、前記爪状部を前記綴じ孔内へ進入させるように構成されていることを特徴とする冊子の製造装置。
2. 前記装着手段は、所定方向へ向かって一定の幅で突出した突条部を有し、
   前記突条部は、前記装着手段によって紙製綴じ具が保持される際、爪状部の内側部分であって、爪状部の先端部に近い位置に接して、爪状部を内側から押さえる縮小防止手段として機能するように構成されていることを特徴とする、請求項１に記載の冊子の製造装置。
3. 前記ステージは、前記天端面のほかに、紙製綴じ具の装着が行われる直線状の肩部と、当該肩部から所定方向へ向かって延在し、前記拡開防止手段として機能する平滑なガイド面とを有していることを特徴とする、請求項１に記載の冊子の製造装置。
4. 長尺の紙製綴じ具材をセットして、加工対象となる冊子本体の条件を制御装置へ入力することにより、各装着工程毎に、前記冊子本体の条件に合わせて、紙製綴じ具が適切な長さに逐次切断されて前記装着手段へ供給されるように構成されていることを特徴とする、請求項１に記載の冊子の製造装置。
5. セットされた長尺の紙製綴じ具材から、冊子本体の一辺の１／２の寸法よりも短い寸法の紙製綴じ具が２つ切り出され、それらの２つの紙製綴じ具が、冊子本体の綴じ孔列の両端部分にそれぞれ装着されるように構成したことを特徴とする、請求項４に記載の冊子の製造装置。
6. 前記装着手段へ紙製綴じ具を搬送する綴じ具フィーダが複数系統設けられ、前記２つの紙製綴じ具の前記装着手段への搬送が並行して行われるように構成されていることを特徴とする、請求項５に記載の冊子の製造装置。

Images