JP6028364B2 - クランパ装置、製本装置 - Google Patents
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Description
しかし、このようなクランパ装置は、クランプ板の間隔が一定に設定されているため、特定の厚みの用紙束については十分に保持することができたが、特定の厚みよりも薄い用紙束を保持する場合、用紙束に対するクランプ板の挟み込む力が弱くなり、クランパ装置から用紙束が落下したり、用紙束が斜めに保持されたりする問題があった。
また、逆に、特定の厚みよりも厚い用紙束を保持する場合、用紙束に対するクランプ板の挟み込む力が強くなり、用紙束が変形する等の問題が生じる場合があった。
第2の発明は、第1の発明のクランパ装置(10)において、前記用紙束は、厚みの情報を記録した情報記録部(M)を備え、このクランパ装置は、前記用紙束の前記情報記録部を検出する検出部(62)を備え、前記制御部は、前記検出部が検出した前記情報記録部の厚みの情報に基づいて、前記クランプ駆動部を制御すること、を特徴とするクランパ装置である。
第3の発明は、第2の発明のクランパ装置(10)において、前記用紙束の前記厚みの情報に対応した前記第1のクランプ部及び前記第2のクランプ部のうち少なくとも一方の駆動量のデータテーブルを記憶する記憶部(61)を備え、前記制御部は、前記記憶部に記憶された前記データテーブルに基づいて前記クランプ駆動部を制御すること、を特徴とするクランパ装置である。
第4の発明は、第1の発明から第3の発明までのいずれかのクランパ装置(10)において、前記クランプ駆動部は、偏心カム(13a)によって前記第1のクランプ部及び前記第2のクランプ部のうち少なくとも一方を駆動すること、を特徴とするクランパ装置である。
第5の発明は、第1の発明から第3の発明までのいずれかのクランパ装置において、前記クランプ駆動部は、空圧式又は油圧式のシリンダ(13a−2)によって前記第1のクランプ部及び前記第2のクランプ部のうち少なくとも一方を駆動すること、を特徴とするクランパ装置(10−2)である。
第6の発明は、第1の発明から第5の発明までのいずれかのクランパ装置(10)と、前記クランパ装置によって保持された前記用紙束の背部分に糊を塗布する糊付装置(20)と、前記糊付装置によって糊が塗布された前記用紙束に表紙(I)を貼付する表紙貼付装置(40)と、前記表紙を前記用紙束に対して圧着する圧着装置(50)と、を備える製本装置(1)である。
以下、図面等を参照して、本発明の実施形態について説明する。
図1は、第1実施形態の製本装置1の全体構成を示す図である。
図2は、第1実施形態のクランパ装置10の動作を説明する図である。
図2(a)は、クランパ装置10の概略図を示す。
図2(b)は、クランパ装置10が厚みの薄い用紙束Hを保持した状態を示す図である。
図2(c)は、クランパ装置10が厚みの厚い用紙束Hを保持した状態を示す図である。
図3は、第1実施形態の製本装置1のブロック図である。
図1及び図3に示すように、製本装置1は、クランパ装置10、背糊付装置20、横糊付装置30、表紙貼付装置40、圧着装置50、制御部60、記憶部61、情報検出部62、用紙束搬入検出部63、用紙束搬出検出部64等を備える。
クランパ装置10は、厚みの異なる用紙束Hの両面側を挟み込んで保持し、保持した状態で用紙束Hを製本装置1内の各部に搬送する装置である。クランパ装置10は、不図示の搬送レールに複数設けられ、それぞれが搬送レール上を移動することにより、保持した用紙束Hを背糊付装置20、横糊付装置30、表紙貼付装置40、圧着装置50に順次搬送する。
固定クランプ部11は、用紙束Hの一方の面に面接触する板状の部材である。固定クランプ部11は、その一端部にガイド孔11aを備える。
可動クランプ部12は、用紙束Hの他方の面に面接触する板状の部材であり、固定クランプ部11に対面した位置に配置される。可動クランプ部12は、固定クランプ部11のガイド孔11aに対向する位置に、軸体部12aが設けられている。
軸体部12aは、その一端部が固定クランプ部11のガイド孔11aに挿入され、可動クランプ部12を固定クランプ部11に対して移動可能にガイドする。また、軸体部12aの固定クランプ部11及び可動クランプ部12の間には、コイルばね12bが挿入されており、可動クランプ部12が固定クランプ部11に接近するとコイルばね12bが圧縮される構造となっている。
カム板13aは、その縁部Sと回転中心Oとの距離Rが角度に応じて異なる板状の部材であり、その縁部Sが、軸体部12aの固定クランプ部11側とは反対側の端部に接触するようにして配置されている。具体的には、カム板13aは、その板面に水平な面内の、回転中心Oを通過する中心線Jに対して、線対称に形成されている。そして、中心線Jと縁部Sとの交点であって、距離Rが最も短い位置を縁部S1とし、最も長い位置を縁部S2とした場合に、カム板13aは、縁部SがS1からS2まで移動する間に、距離Rが徐々に増加するように形成されている。
カム板13aは、駆動モータ13bの回転軸と固定されており、回転中心Oを中心として回転角度θ=0度〜180度の間を回転する。これにより、カム板13aは、駆動モータ13bの回転駆動力を軸体部12aの軸方向の駆動力に変換し、駆動モータ13bが回転することによって、軸体部12aを押し出して可動クランプ部12を固定クランプ部11に対して移動させる。
回転角度検出部13cは、駆動モータ13bの回転角度を検出し、制御部60に検出信号を出力して駆動モータ13bの回転角度を精度よく制御するフィードバック用のセンサである。回転角度検出部13cは、例えばロータリーエンコーダである。
背糊ローラ21は、用紙束Hの背部分Bに糊Nを塗布する円筒状のローラであり、円筒の中心を回転軸として回転する。背糊ローラ21は、そのローラ面21a(円筒面)に糊Nを付着した状態で回転し、クランパ装置10に搬送される用紙束Hの背部分Bと接触することによって、背部分Bに糊Nを塗布する。背糊ローラ21は、回転モータ24によって、回転する。
背糊収容部23は、用紙束Hの背部分Bに塗布する糊Nを収容した容器である。背糊収容部23に収容される糊Nの面に、回転する背糊ローラ21のローラ面21aが接触することによって、背糊ローラ21のローラ面21aに特定量の糊Nが付着する。ここで、糊Nは、本実施形態では熱可塑性の合成樹脂等から構成されるホットメルトである。
回転モータ24は、背糊ローラ21を回転させるサーボモータである。回転モータ24は、制御部60に接続され、制御部60から出力される駆動信号に基づいて回転する。
横糊ローラ31は、用紙束Hの横部分Cに糊Nを塗布する円筒状のローラであり、円筒の中心を回転軸として回転する。横糊ローラ31は、用紙束Hの表面及び裏面の横部分Cに対して糊Nを塗布するため、クランパ装置10によって搬送される用紙束Hを挟み込むようにして2台設置されている。横糊ローラ31は、用紙束Hを挟みこむようにして接触することで、用紙束Hの横部分Cに糊Nを塗布する。横糊ローラ31は、回転モータ34によって回転する。
横糊収容部33は、用紙束Hの横部分Cに塗布する糊Nを収容した容器であり、2台ある横糊ローラ31のそれぞれに対して設けられている。
回転モータ34は、横糊ローラ31を回転させるサーボモータである。回転モータ34は、制御部60に接続され、制御部60から出力される駆動信号に基づいて回転する。
ニッパ51は、クランパ装置10により搬送される用紙束Hの表面側及び裏面側にそれぞれ配置された部材である。ニッパ51は、用紙束Hの表面及び裏面を覆うようにして表紙Iを折り曲げる。また、ニッパ51は、不図示のヒータが設けられており、折り曲げた表紙Iの用紙束Hの横部分Cに重なる領域に対して、用紙束Hの表面側及び裏面側から圧力を加え、横部分Cに塗布された糊Nを溶融し、用紙束Hと表紙Iとを圧着する。
ニッパ駆動部53は、上述したように、表紙Iを折り曲げ、また、表紙Iを用紙束Hに圧着するようにニッパ51を駆動するアクチュエータ等を備える。ニッパ駆動部53は、制御部60に接続され、制御部60の出力信号に基づいて駆動する。
図3に示すように、制御部60は、クランパ装置10の駆動モータ13b、回転角度検出部13c、背糊付装置20の回転モータ24、横糊付装置30の回転モータ34、表紙貼付装置40の表紙送り機構部41、圧着装置50のニッパ駆動部53、記憶部61、情報検出部62、用紙束搬入検出部63、用紙束搬出検出部64と接続される。
本実施形態では、記憶部61は、表1に示すように、紙の種類に応じた一枚当たりの厚み情報のデータテーブルと、表2に示すように、用紙束Hの厚みの範囲に応じたカム板13aの回転角度θが段階的に規定されたデータテーブルとを記憶している。また、バーコードMには、厚みの情報として、用紙束Hに使用されている紙の種類とその枚数とが記録されている。
用紙束搬入検出部63は、製本装置1に供給された用紙束Hが、クランパ装置10の固定クランプ部11及び可動クランプ部12の間に配置されたか否かを検出するセンサである。用紙束搬入検出部63は、検出信号を制御部60に出力する。
用紙束搬出検出部64は、圧着装置50による表紙Iの圧着が完了した用紙束Hが、圧着装置50から搬出されたか否かを検出するセンサである。用紙束搬出検出部64は、検出信号を制御部60に出力する。
図1に示すように、製本装置1に厚みの異なる複数の用紙束Hが順次供給されたら、制御部60は、情報検出部62によって、供給された用紙束HのバーコードMを検出し、記憶部61からデータテーブルを参照し、用紙束Hの厚みの情報を得て、検出した厚みの情報に応じたクランパ装置10のカム駆動部13の回転角度θを読み出す。例えば、読み出したバーコードMの情報が、A紙200枚、B紙50枚、C紙10枚、D紙5枚である場合、制御部60は、表1に示すデータテーブルに基づいて、用紙束Hの厚みが43mmであると計算する。そして、制御部60は、表2に示すデータテーブルに基づいて、カム駆動部13のカム板13aの回転角度θが90度であると読み出す。
用紙束Hの背部分Bに糊Nが塗布されたら、制御部60は、用紙束Hを横糊付装置30に搬送する。そして、制御部60は、糊Nが付着した横糊ローラ31を回転させ、用紙束Hの表面及び裏面の横部分Cに糊Nを塗布する。
続いて、用紙束Hの横部分Cに糊Nが塗布されたら、制御部60は、用紙束Hを表紙貼付装置40に搬送し、用紙束Hの背部分Bに表紙Iを貼付する。そして、制御部60は、表紙Iを貼付した用紙束Hを圧着装置50に搬送し、用紙束Hの横部分Cに対しても表紙Iを貼付して、用紙束Hの背部分B及び横部分Cに対して表紙Iを圧着する。
以上により、用紙束Hに表紙Iを適正に貼り付けた冊子Tが完成する。
(1)製本装置1は、用紙束Hの厚さに基づいて、可動クランプ部12の駆動量を制御しているので、用紙束Hの厚みに応じた適切な力で用紙束Hを保持することができる。これにより、厚みの薄い用紙束Hを保持する場合に、クランパ装置10の保持する力が弱すぎることがなく、用紙束Hのクランパ装置10からの落下等を回避することができる。また、厚みの厚い用紙束Hを保持する場合に、保持する力が強すぎることがなく、用紙束Hの変形を回避することもできる。
(2)製本装置1は、バーコードMに記録された用紙束Hの厚みの情報に基づいて、可動クランプ部12の駆動量を制御しているので、厚みの異なる用紙束Hを連続して保持する場合においても、それぞれの用紙束Hの厚みに応じた適切な力で用紙束Hを保持することができる。
(3)製本装置1は、データテーブルに基づいて可動クランプ部12の駆動量を制御するので、より具体的に本発明の効果を実現することができる。
(4)製本装置1は、カム板13aによって可動クランプ部12を駆動するので、簡易な構成で本発明を実現することができる。
次に、本発明の第2実施形態について説明する。
図4は、第2実施形態のクランパ装置10−2の概略図である。
なお、以下の説明及び図面において、前述した第1実施形態と同様の機能を果たす部分には、同一の符号又は末尾に同一の符号を付して、重複する説明を適宜省略する。
第2実施形態の製本装置1−2は、クランパ装置10−2が、シリンダ駆動部13−2によって可動クランプ部12−2を駆動する点で第1実施形態の製本装置1と相違する。
図4に示すように、クランパ装置10−2は、固定クランプ部11−2、可動クランプ部12−2、シリンダ駆動部13−2等を備える。
エアシリンダ13a−2は、シリンダ内部に圧縮された空気が給排気されることによって、ピストンロッドを駆動させる単動式の空圧シリンダである。エアシリンダ13a−2は、そのピストンロッドの先端部が、軸体部12a−2の固定クランプ部11−2側とは反対側の端部に接続されている。
これにより、エアシリンダ13a−2は、所定の圧力に圧縮された空気がサーボバルブ13b−2から供給されると、ピストンロッドが軸体部12a−2を押し出して、可動クランプ部12−2を固定クランプ部11−2に対して移動させる。このとき、コイルばね12b−2は圧縮される。また、エアシリンダ13a−2に供給された空気の圧力が下がると、圧縮されたコイルばね12b−2が、ばねの復元力によってピストンロッドを押し戻し、可動クランプ部12−2は、固定クランプ部11から離れる方向に移動する。
圧力検出部13c−2は、エアシリンダ13a−2内の空気の圧力を検出し、制御部60−2に検出信号を出力するフィードバック用のセンサである。
本実施形態では、表3に示すように、データテーブルでは、用紙束Hの厚みの情報に応じたエアシリンダ13a−2への空気の供給圧力が段階的に規定されている。
以上より、本実施形態によれば、製本装置1−2は、第1実施形態の製本装置1と同様に、用紙束Hの厚さに基づいて可動クランプ部12−2の駆動量を制御しているので、用紙束Hの厚みに応じた適切な力で用紙束Hを保持することができる。また、シリンダ駆動部13−2が、エアシリンダ13a−2により可動クランプ部12−2を駆動するので、簡易な構成で本発明を実現することができる。
(1)各実施形態において、クランパ装置は、可動クランプ部のみ駆動して用紙束Hを保持する例を示したが、これに限定されない。例えば、可動クランプ部だけでなく、固定クランプ部も駆動可能にして、用紙束Hを保持させるようにしてもよい。なお、この場合、それぞれのクランプ部にカム駆動部等の駆動部分を設ける必要がある。
(2)第1実施形態において、カム板13aは、回転角度θが0度〜180度の間で、その縁部Sと回転中心Oとの距離Rが変化するように形成する例を示したが、これに限定されない。例えば、回転角度θが0度〜270度の間で、その縁部Sと回転中心Oとの距離Rが変化するように形成してもよい。こうすることで、より高精度に可動クランプ部12を駆動させることができる。
(3)第2実施形態において、シリンダ駆動部13−2は、エアシリンダ13a−2を備える例で説明したが、これに限定されない。例えば、油圧式のシリンダを備えてもよい。また、シリンダ駆動部13−2のエアシリンダ13a−2は、単動式のシリンダである例を示したが、これに限定されず、例えば複動式のシリンダを使用することも可能である。
10、10−2 クランパ装置
11、11−2 固定クランプ部
11a、11a−2 ガイド孔
12、12−2 可動クランプ部
12a、12a−2 軸体部
13 カム駆動部
13a カム板
13b 駆動モータ
13c 回転角度検出部
13−2 シリンダ駆動部
13a−2 エアシリンダ
13b−2 サーボバルブ
13c−2 圧力検出部
20 背糊付装置
30 横糊付装置
40 表紙貼付装置
50 圧着装置
60 制御部
61 記憶部
62 情報検出部
Claims (5)
- 束ねられる紙の種類と、前記紙の枚数との情報を記録した情報記録部を有した複数の用紙束をそれぞれ保持するクランパ装置において、
前記用紙束の一方の面側に配置され、前記用紙束の一方の面に面接触する第1のクランプ部と、
前記用紙束の他方の面側に配置され、前記用紙束の他方の面に面接触する第2のクランプ部と、
前記用紙束を挟み込んで保持するように前記第1のクランプ部及び前記第2のクランプ部のうち少なくとも一方を駆動するクランプ駆動部と、
前記用紙束の前記情報記録部を検出する検出部と、
前記用紙束に束ねられた前記紙の種類に応じた一枚当たりの厚みの情報が記録された第1データテーブルを記憶する記憶部と、
前記検出部により検出された前記情報記録部の前記紙の種類及び前記紙の枚数の情報と、前記記憶部に記憶された前記第1データテーブルとに基づいて、前記用紙束の厚みを計算し、計算された厚みに基づいて前記クランプ駆動部によって駆動する前記第1のクランプ部及び前記第2のクランプ部のうち少なくとも一方の駆動量を制御する制御部と、
を備えるクランパ装置。 - 請求項1に記載のクランパ装置において、
前記記憶部には、前記用紙束の前記厚みの情報に対応した前記第1のクランプ部及び前記第2のクランプ部のうち少なくとも一方の駆動量の第2データテーブルが記憶されており、
前記制御部は、前記記憶部に記憶された前記第2データテーブルに基づいて前記クランプ駆動部を制御すること、
を特徴とするクランパ装置。 - 請求項1又は請求項2に記載のクランパ装置において、
前記クランプ駆動部は、偏心カムによって前記第1のクランプ部及び前記第2のクラン
プ部のうち少なくとも一方を駆動すること、
を特徴とするクランパ装置。 - 請求項1又は請求項2に記載のクランパ装置において、
前記クランプ駆動部は、空圧式又は油圧式のシリンダによって前記第1のクランプ部及
び前記第2のクランプ部のうち少なくとも一方を駆動すること、
を特徴とするクランパ装置。 - 請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載のクランパ装置と、
前記クランパ装置によって保持された前記用紙束の背部分に糊を塗布する糊付装置と、
前記糊付装置によって糊が塗布された前記用紙束に表紙を貼付する表紙貼付装置と、
前記表紙を前記用紙束に対して圧着する圧着装置と、
を備える製本装置。
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