JP5517905B2 - 製本システムにおける丁合機の給紙制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、丁合機と無線綴じ製本機および断裁機を連結した製本システムに好適な丁合機の給紙制御装置に関するものである。

折丁（ペラ用紙も含む）を丁合する丁合機の一つとして図４に示すような万力丁合機がある。この図４に示す万力丁合機では、６台の給紙装置Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆが搬送路１に沿って配列され、各給紙装置Ａ〜Ｆの用紙集積台上には丁合する折丁ａ〜ｆがそれぞれ集積されている。なお、丁合機の給紙装置の台数は６台に限られるものではなく、給紙装置の数は頻繁に丁合する折丁の数に応じて適宜設定されるものである。搬送路１の中央部には、図示しないモータの回転で移動するチェーン２に一定の間隔で固定された搬送爪３が移動する通路が形成されており、チェーン２の移動に伴う搬送爪３の移動で各給紙装置Ａ〜Ｆから搬送路１へ供給された折丁を推し進める。各給紙装置Ａ〜Ｆから搬送路１への折丁の供給は、チェーン２を移動駆動するモータの回転と同期して回転する回転軸４に取り付けたスイングアーム１ａ〜１ｆの揺動によって行われる。

具体的には、所定のタイミングで発する給紙信号で各給紙装置Ａ〜Ｆの最下部の折丁一枚を一部繰り出し、その繰り出した折丁をスイングアーム１ａ〜１ｆの先端に取付けた指で把持して搬送路１へ供給する。以下、搬送爪３と搬送爪３間をコンベア駒と言い、給紙装置から折丁が供給される搬送路１の領域を給紙駒と言う。すなわち、各給紙装置Ａ〜Ｆのすべてが最下部の折丁一枚を一部繰り出していたとすれば、コンベア駒が給紙駒とほぼ一致するとき、各スイングアーム１ａ〜１ｆにより各コンベア駒に折丁が一斉に供給されることになる。

チェーン２を移動駆動するモータには、エンコーダが設置されモータの回転軸の所定の位相、つまり搬送爪３が所定の位置にあるとき位置信号を図示しない給紙制御装置に出力する。給紙制御装置には、各給紙装置Ａ〜Ｆと対応し、給紙する（１）か否（０）かを決定する１ビットの記録素子を配列した（この例では６ビット分）シフトレジスタを有し、搬送爪４の位置信号はこのシフトレジスタのシフト信号となり、記録素子に書き込まれた１が当該給紙装置の給紙指令信号となる。

丁合運転する前は、シフトレジスタのすべての記録素子は給紙しない０にリセットされており、丁合運転するとき、位置信号の入力で給紙装置Ａに対応する記録素子に１（給紙する）を設定する。この設定で給紙装置Ａからのみ最下部の折丁ａ一枚を一部繰り出し、給紙装置Ａに対応する記録素子の内容をリセットする。そして繰り出した折丁ａをスイングアーム１ａの先端に取付けた指で把持して給紙装置Ａの給紙駒に到達したコンベア駒に供給する。そのコンベア駒は給紙装置Ｂの給紙駒へ移動するが、その移動の過程で位置信号が発生し、給紙装置Ａに対応する記録素子の１（給紙する）が給紙装置Ｂに対応する記録素子にシフトし、給紙装置Ａに対応する記録素子に１（給紙する）が設定される。

給紙装置Ａに対応する記録素子の１（給紙する）が給紙装置Ｂに対応する記録素子にシフトすると、給紙装置Ｂから最下部の折丁ｂ一枚を一部繰り出す。この繰り出した折丁ｂをスイングアーム１ｂの先端に取付けた指で把持して給紙装置Ｂの給紙駒に到達した、折丁ａを載せたコンベア駒に供給する。同時に、給紙装置Ａに対応する記録素子に１（給紙する）が設定されることにより、折丁ａを載せたコンベア駒の直後のコンベア駒に折丁ａが供給される。以下この操作が繰り返され折丁ａ〜折丁ｆを順に積み重ねた、つまり丁合した折丁束（以下、単に冊子という。）を載せたコンベア駒が順次丁合機から導出される。

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ところで、この丁合機に、冊子の背面部に糊を途着し、糊付けした冊子の背面部に表紙を貼り付ける無線綴じ製本機を連結し、丁合から表紙の貼り付けまで一貫して行う場合がある。この場合、丁合機から導出された冊子を載せたコンベア駒を引き継いで無線綴じ製本機に送り、その冊子を無線綴じ製本機のクランパに挿入する。無線綴じ製本機のクランパは、その複数が一定の間隔を隔てて、冊子挿入部、冊子の背面をフライス盤で加工する背面加工部、冊子の横および背面にホットメルト糊を途着する糊付け部、冊子の背面に表紙を貼り付ける表紙貼り付け部、表紙を貼り付けた冊子を排出する排出部を所定の速度（この場合、コンベア駒の移動と同期する速度）で周回移動するチェーンに固定されており、丁合機から順次導出された冊子は、冊子挿入部に位置したクランパに順次挿入されて挟持する。クランパに挟持された冊子は周回移動する間に、背面をフライス盤で加工し、加工した背面に糊付けし、糊付けした背面に表紙を貼り付け、その後、クランパの挟持を解除して無線綴じ製本機から排出する。

また、このような無線綴じ製本機に通常三方断裁機を連結し、無線綴じ製本機から排出された表紙を貼付けた冊子の小口および天地の三方を切り揃えて本を仕上げることが考えられている。三方断裁機は、たとえば断裁する冊子のサイズに応じた断裁台を有し、この断裁台の縁に沿って天断裁刃と地断裁刃および小口断裁刃がコ字状に配列されており、無線綴じ製本機から送られた冊子の小口および天地を断裁台への搬入口で揃え、揃えた冊子をチャックで挟持して断裁台上に運び位置決めし、位置決めした冊子を各断裁刃の下降で断裁して断裁台から排出する。

このような断裁機による断裁処理時間（断裁する冊子の断裁台への位置決め開始から断裁終了するまでの時間）は、無線綴じ製本機から排出される一冊ごとの間隔時間に比して長いので、無線綴じ製本機から排出される都度断裁機へ搬送することは通常できない。そこで、無線綴じ製本機から排出される冊子を断裁機へ搬送する過程で、複数冊積み重ねて断裁機に送るようにしている。つまり、積み重ねる分、たとえば２冊積み重ねるとすれば断裁機に送り込む冊子間に１冊分の間隔時間を得ることができる。

特開平１１−１０５４５７号公報 特開２００１−８０２３７号公報 特平２００３−７２２５８号公報 特開２００３−４０４４４号公報

しかし、無線綴じ製本機から排出される冊子を積み重ねて断裁処理時間を確保するとしても、断裁機は断裁することができる冊子の厚み（高さ）に制限があり、冊子を積み重ねることにより断裁処理時間を確保することができない場合がある。この場合、無線綴じ製本機のクランパの移動速度を低速に変更して、無線綴じ製本機から排出される一冊ごとの間隔時間を長くすることが考えられるが、無線綴じ製本機のクランパの移動速度を低速にすると、冊子の背面部特に背面側両側側部に途着したホットメルトの横糊が硬化し、表紙を充分に貼り付けられず、製本の仕上げ精度が劣る場合が発生する。なお表紙を充分に貼り付けようとするとニッピング時間が長くなり無線綴じ製本機による生産効率が悪くなるといった問題があった。

発明が解決しようとする課題は、丁合機と無線綴じ製本機および断裁機をコンベアで順次連結した製本システムにおいて、断裁機の断裁処理時間や冊子の厚み（高さ）に制限にかかわらず、常に製本の仕上げ精度に影響のない製本を仕上げることができるようにし、斯かる問題を解消する点にある。

上記の課題を解決するために、本発明は、丁合機と無線綴じ製本機および断裁機をコンベアで順次連結した製本システムにおいて、前記丁合機の給紙制御装置に、連続給紙冊数と間隔冊数を設定する設定手段と、前記設定手段に設定した内容にしたがって間歇給紙する間歇給紙手段とを設けた構成とする。

本発明では、丁合機の給紙間隔時間を単位として、断裁処理時間に適合する給紙を行う（例えば、無線綴じ製本機から排出される冊子を２冊重ねるとすれば、その２冊を連続給紙冊数に設定し、１冊分の時間間隔で断裁処理時間に足りない場合には、足りない分の冊子数を間隔冊数に設定する）ので、丁合機のコンベア駒の移動速度および無線綴じ製本機のクランパの移動速度を変更することなく、断裁機の断裁処理時間や冊子の高さの制限に対応した断裁処理時間を確保することができる。これにより、常に製本の仕上げ精度に影響のない製本を仕上げることができる。

本発明の実施例に係る丁合機の給紙制御装置のブロック図である。 図１に示す給紙制御装置の設定画面図である。 本発明の実施例に係る製本システムの全体図である。 丁合機の一例の構成を示す斜視図である。

以下、本発明の実施例について、図１〜図３を参照して説明する。なお、丁合機の構成は図４に示すものと同一とし対応する部分には同一の符号を付している。また、実施例では図３に示す製本システムで使用する丁合機である。この図３において、１１は丁合機、１２は無線綴じ製本機、１３は方向変換コンベア、１４は冊子集積機、１５は三方断裁機である。丁合機１１で排出された冊子はコンベアで搬送されて無線綴じ製本機１２のクランパに挿入され、ここで糊付けして表紙が貼り付けられて排出コンベア上に排出されて方向変換コンベア１３を経て冊子集積機１４に送られる。冊子集積機１４は、予め設定された冊子数を集積し、集積した冊子を三方断裁機１５に送る。

図１において、２１は丁合機１１の給紙制御装置、２１ａは図示しないメモリに格納したプログラムにしたがって演算処理するＣＰＵ（中央演算処理装置）、２１ｂはシフトレジスタ（図示例では１ビットの内容を記録する６個の記録素子）、２１ｃは給紙装置Ａ（最初の給紙装置）の給紙駒に最接近するコンベア駒に折丁ａを供給するか、否かを設定する設定メモリ（図示例では１ビットの内容を記録する４個の記録素子からなる循環シフトレジスタ）、２２は図２で示す設定画面を有する入力装置、２３は、チェーン２を移動駆動するモータに設置されたエンコーダである。

製本システムの運転に際し、無線綴じ製本機１２（図３参照）のクランパの移動速度（時間当たりの製本処理数としてもよい。）や冊子の厚み、断裁機１５（図３参照）の断裁速度（時間当たりの断裁処理数としてもよい。）、積み重ね冊数を考慮して入力装置から、連続給紙冊数（積み重ね冊数）と間隔冊数（給紙装置Ａから給紙しない冊数）を入力する。この入力に基づいてＣＰＵ２１ａは設定メモリ２１ｃに設定する。自動設定では、無線綴じ製本機１２のクランパの移動速度や冊子の厚み、断裁機１５の断裁速度や断裁できる冊子の厚みを、無線綴じ製本機１２および断裁機１５から入力する。この入力に基づいてＣＰＵ２１ａは積み重ね冊数と間隔冊数を演算で求めて設定メモリ２１ｃに設定する。

設定メモリ２１ｃの図示例１、１、０、０は、給紙装置Ａ（最初の給紙装置）の給紙駒に接近するコンベア駒とこのコンベア駒の直後に続くコンベア駒に給紙装置Ａから折丁ａを供給し、さらに続く２つのコンベア駒に給紙装置Ａから折丁ａを供給しないこと及びこの動作を繰り返すことを意味する。

製本システムの運転時、エンコーダ２３からの位相信号（ここでは、所定の位相信号とする。）入力すると、この位相信号に基づいて設定メモリ２１ｃの先頭の記録素子の内容が、シフトレジスタ２１ｂの先頭の記録素子にシフトし、同時にシフトレジスタ２１ｂの先頭の記録素子の内容が次の記録素子にシフトし、同時にシフトレジスタ２１ｂの先頭の記録素子に各記録素子の内容がシフトし、設定メモリ２１ｃの先頭の記録素子の内容は最後端の記録素子にシフトする。シフトした状態では設定メモリ２１については１、１、０、０から１、０、０、１となり、シフトレジスタ２１ｂについては０、０、０、０、０、０から１、０、０、０、０、０となる。シフトレジスタ２１ｂの先頭の記録素子に１がシフトされると、給紙装置Ａ（最初の給紙装置）の給紙駒に最接近するコンベア駒に折丁ａを供給することとなる。以下このシフトが、位相信号が入力される度に実行される。

その結果、丁合機１１から冊子を載せたコンベア駒が２個連続して導出され、つづいて冊子を載せない空のコンベア駒が２個連続して導出さる。この導出によって無線綴じ製本機１２において、冊子を挟持するクランパが２個連続してつづき、つぎに冊子を挟持しない空のクランパが２個連続してつづく。そして、無線綴じ製本機１２から排出された冊子は冊子集積機１４で２冊積み重ねて断裁機１５へ搬送される。この場合、３冊分の搬送時間間隔をあけて断裁機１５へ搬送することになる。

なお、以上の説明では、設定メモリ２１について、１ビットの内容を記録する４個の記録素子からなる循環シフトレジスタとしているが、設定メモリ２１の記録素子の配列数は４個に限られるものではなく、連続給紙冊数と間隔冊数の入力により設定メモリ２１の記録素子の配列数を決定し、決定した記録素子の内容をエンコーダ２３からの位相信号を入力する度、循環シフトレジスタと同様に、その配列した先頭の記録素子の内容から順次読み出し、シフトレジスタ２１ｂの先頭の記録素子にシフトし、その読み出しが最後端の記録素子に到達したとき、次の読み出しを先頭の記録素子の内容とすればよい。

たとえば一つ置きのコンベア駒に給紙装置Ａから折丁ａを供給するとすれば、設定メモリ２１の記録素子の配列数は１、０の２個となり、この２個を順次繰り替えし読み出すこととなる。この場合、連続給紙冊数と間隔冊数共に１が入力され、無線綴じ製本機１２から排出された冊子は積み重ねられることなく、１冊分の搬送時間間隔をあけて断裁機１５へ搬送することになる。また、すべてのコンベア駒に給紙装置Ａから折丁ａを供給するとすれば、設定メモリ２１の記録素子の配列数は１個となり、その内容は１となる。この場合、連続給紙冊数は１、間隔冊数は０と入力すればよいが、連続運転の指令を選択することで設定できるようにすればよい。

Ａ〜Ｆ 丁合機の給紙装置
１ａ〜１ｆ スイングアーム
１ 搬送路
２ チェーン
３ 搬送爪
１１ 丁合機
１２ 無線綴じ製本機
１３ 方向変換コンベア
１４ 冊子集積機
１５ 三方断裁機
２１ 丁合機の給紙制御装置
２１ａ ＣＰＵ（中央演算処理装置）
２１ｂ シフトレジスタ
２１ｃ 間歇運転設定メモリ
２２ 入力装置
２３ エンコーダ

Claims (1)

1. 丁合機と無線綴じ製本機および断裁機をコンベアで順次連結した製本システムにおいて、前記丁合機の給紙制御装置に、連続給紙冊数と間隔冊数を設定する設定手段と、前記設定手段に設定した内容にしたがって間歇給紙する間歇給紙手段とを設けたことを特徴とする製本システムにおける丁合機の給紙制御装置。

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