JP6212909B2

JP6212909B2 - バッキング装置

Info

Publication number: JP6212909B2
Application number: JP2013074328A
Authority: JP
Inventors: 秀次師岡; 裕介宮崎
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2013-03-29
Filing date: 2013-03-29
Publication date: 2017-10-18
Anticipated expiration: 2033-03-29
Also published as: JP2014198392A

Description

本発明は上製本の製本過程において、丸み出しされた本文を機械的にバッキングするバッキング装置に関する。

背が丸みをおびた丸製上製本は、複数の枚葉紙からなる本文が下固め工程、丸み出し工程、耳出し工程、背固め工程、表紙くるみ工程の順に処理され製本されることが知られている。また、この耳出し工程において、丸み出しされた本文の背を機械作業により中央から両側に向かって圧力をかけてイチョウ型（きのこ状）に形成することが知られている（特許文献１参照）。

特許文献１に示すバッキング装置は、丸み出しされた背に対し所定の圧力で作用する２つのバッキング部材を用いて、本文に対してそれぞれのバッキング部材が円弧を描くような軌道で稼働しバッキング処理を自動的に行うものである。

特開平４−２１６０９８号公報

ところで、特許文献１に示すバッキング装置を用いて厚みの異なる本文を連続的に行う場合には、バッキング部材を支持する支持フレームの調整を毎回行う必要があり、完全に人手を排除した自動化構造にはなっていないため、作業者が必ず必要となり、作業者の負担増や製造コストの高騰、生産性の低下等を引き起こす要因となっている。

そこで、本発明は、このような問題の解消を一つの課題とし、その目的は、厚みの異なる本文に応じてバッキングを自動的に行い、生産能力の向上が図れるバッキング装置を提供するものである。

上記課題を解決するため、請求項１に記載のバッキング装置（１００）は、駆動手段（Ｍ）の出力軸にリンク機構（３０）を介して取り付けられ、円弧状の軌跡を描くように移動して本文（３）の背（３ａ）に接触するバッキング部材（２２）と、予め取得される本文の厚み情報に基づいて、前記バッキング部材の移動範囲を調整する調整手段（５５）と、を備え、前記バッキング部材を、前記本文の厚みに応じて当該本文の背の両側端部の間で往復運動させるバッキング装置であって、前記リンク機構は、前記出力軸とともに回転する駆動リンクと、駆動リンクに対して回転可能に設けられ、バッキング部材を支持する筐体と連結される中間リンクと、前記バッキング部材が往復運動する際に前記バッキング部材を支持する従動リンクと、を備えていることを特徴とする。

また、請求項２に記載のバッキング装置は、駆動手段の出力軸の回転力をバッキング部材に伝達して、当該バッキング部材を本文の背の両側端部の間で往復運動させて本文の背をバッキングするバッキング装置であって、前記出力軸とともに回転する駆動リンク（３１）と、前記駆動リンクに対して回動可能に設けられた中間リンク（３３）と、中間リンクと回転可能に設けられ、出力軸の回転方向にしたがって前記本文の背の両側端部の間で円弧状の軌跡を描くように移動するバッキング部材（２２）を備えたバッキングローラ（２０）と、バッキングローラに対して回動可能に設けられた従動リンク（３５）と、従動リンクに設けられ、前記バッキング部材が前記本文の背の両側端部の間で移動するときに移動する従動ピン（３９）が接するガイド溝（４１）と、予め取得される前記本文の厚み情報に基づいて前記バッキング部材の移動範囲を調整する調整手段（５５）と、を備えていることを特徴とする。
また、請求項３に記載のバッキング装置は、請求項２に記載のバッキング装置において、前記調整手段は、前記バッキングローラと前記中間リンクとを連結する中間ピンを備え、前記中間ピンは、前記バッキング部材に対して近接又は離反可能に設けられていることを特徴とする。

自動的に本文の厚みに応じたバッキング処理を行うことができる。

本実施形態の冊子の一例を示す外観斜視図である。丸み出し工程と耳出し工程により得られる本文の外観を示す模式図である。バッキング装置の構成を示す模式図であり、図３（ａ）は正面図、図３（ｂ）は側面図である。バッキング装置の動作例を示し、図４（ａ）は薄い本文におけるバッキング処理の動作例を示す模式図、図４（ｂ）は厚い本文におけるバッキング処理の動作例を示す模式図である。バッキング装置のリンク機構部の動作例を示す模式図であり、図４（ａ）は本文の背の中央にバッキングローラが配置された一例、図４（ｂ）は本文の右側端部にバッキングローラが配置された一例、図４（ｃ）は本文の左側端部にバッキングローラが配置された一例である。厚みの異なる本文に対する調整例を示す模式図である。バッキング装置の動作例を示す模式図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。

（上製本の耳出し方法等）
まず、製本される上製本（以下、「冊子１」と称する。）について簡単に説明する。なお、図１において、便宜上、冊子１の上下方向を天地方向とし、正面側を小口側、奥行側を背側として説明する。

冊子１は、本紙となる複数の枚葉紙２を重ね合わせて構成される本文３を備え、当該本文３の背、及び表裏面の両側が表紙４によってくるまれて製本される。

本文３は、丁合工程によって丁合された複数の枚葉紙２からなる本文３の背側に、下固め工程においてホットメルト等の熱によって溶融する糊が塗布されて各枚葉紙２が互いに接着され、丸み出し工程においてその背に丸みがつけられ（図２（ａ）参照）、その後、耳出し工程において、バッキング装置により本文３がバッキング（耳出し）処理される（図２（ｂ）参照）。なお、本文３は、その背がバッキング処理された後、表紙４によってくるまれて冊子１として製本される。

図３及び図４に示すように、耳出し工程では、丸み出し工程から本文３の背３ａを上側にしてクランパ１０により搬送された後に、図４に示すように、バッキングローラ２０のローラ本体２２が本文３の背３ａに当接されて、ローラ本体２２が円弧状の軌跡Ｌを描きながら背３ａの一方（左側）端部（第１の位置Ｆ）と背３ａの他方（右側）端部（第２の位置Ｓ）との間で往復運動することで、本文３の背３ａは、第１の位置Ｆと第２の位置Ｓの間で加圧され、背３ａの形状が、図２（ａ）に示す丸型の形状から図２（ｂ）に示すイチョウ型の形状に仕上げられる。

このように本実施形態のバッキング方法は、ローラ本体２２が本文３の背３ａの上面に接触しつつ、円弧状の軌跡を描くように移動し、且つ第１の位置Ｆと第２の位置Ｓとの間で往復運動することで、本文３の背３ａに圧力がかけられるものである。なお、本実施形態のバッキング方法は、図２に示すバッキング装置１０を用いて処理される。

（バッキング装置の構成等）
図３に示すように、バッキング装置１００は、クランパ１０によって搬送される本文３の背３ａ側に配置されるバッキングローラ２０を備える。バッキング装置１００は、図示しない筐体フレームを備えており、当該バッキングローラ２０や後述するリンク機構部３０は当該筐体フレームに取り付けられる。

バッキングローラ２０は、ローラ本体２２（本願のバッキング部材）と、このローラ本体２２を回転可能に支持する筐体２３と、を備えている。このバッキングローラ２０は、図５に示すように、その筐体２３がモータＭの回転駆動力を伝達するリンク機構部３０を介して取り付けられ、ローラ本体２２が円弧状の軌跡Ｌを描くように移動し、且つ背３ａの両側端部を往復運動するものである。

リンク機構部３０は、モータＭの回転により回転する駆動リンク３１と、この回転力を筐体２３に伝達する中間リンク３３と、この回転力が作用した際にローラ本体２２を支持する従動リンク３５と、を備えている。

そして、筐体２３には、中間リンク３３の一端部が中間ピン３６を介して回転可能に取り付けられており、この中間リンク３３の他端部は、駆動ピン３８を介して駆動リンク３１の他端部と回転可能に取り付けられている。また、駆動リンク３１の一端部は、モータＭの出力軸に連結される。

一方、ローラ本体２２の軸には、従動リンク３５の他端部が回転可能に連結されており、この従動リンク３５の一端部は、ガイド溝４１に沿って移動可能な従動ピン３９に取り付けられている。

そして、モータＭの出力軸の回転力により駆動リンク３１を回転させ、この駆動リンク３１の回転力が駆動ピン３８を介して中間リンク３３に伝達されるとともに、中間ピン３６を介してバッキングローラ２０に伝達される。一方で、従動リンク３５は、この回転力を受けて、従動ピン３９がガイド溝４１を移動することで回転し、ローラ本体２２が円弧状の軌跡を描くようにして本文３の背３ａに接触しながら移動する。

なお、モータＭの出力軸は、図５に示すように、時計回り方向及び反時計回り方向に交互に回転する。そして、本実施形態のバッキング装置１００では、図５（ｂ）に示すように、時計回り方向への回転により、背３ａを中心にローラ本体２２を左側に移動させる一方で、図５（ｃ）に示すように、反時計回り方向への回転により、背３ａを中心にローラ本体２２を右側に移動させる。

一方、ガイド溝４１は鉛直方向に延び、その上部が左側に曲折して形成されている。また、従動ピン３９には、ガイド溝４１に沿ってこの従動ピン３９を強制的に移動させるためのガイド体４５が取り付けられており、このガイド体４５は、第２の駆動手段として機能する例えばシリンダ装置と連結されている。そして、シリンダ装置の駆動によって、ガイド体４５を介して従動ピン３９をガイド溝４１の上端部までが移動させることで、ローラ本体２２を本文３から離反させ初期位置に戻す。

また、中間ピン３６をローラ本体２２に近接させることでバッキングローラ２０の左右の振り幅が大きくなる一方で、図６に示すように、中間ピン３６をローラ本体２２から離反させることでバッキングローラ２０の左右の振り幅が小さくなる。すなわち、薄い本文３の背３ａをバッキング処理する場合には、ローラ本体２２に対して中間ピン３６を離反させ、厚い本文３の背３ａをバッキング処理する場合には、ローラ本体２２に対して中間ピン３６を近接させればよく、中間ピン３６の位置を調整することで、ローラ本体２２の移動範囲を調整することができる。

筐体２３には、中間ピン３６の位置を調整（変更）する調整機構部を備えている。この調整機構部の一例としては、上下に延びるラックとピニオン等で構成されるスライダーであり、ピニオンがモータ等により駆動されることで例えば中間ピン３６に連結されるピニオンを上下方向に延びて配置されたラックの間で移動させ、ローラ本体２２に対して中間ピン３６を近接又は離反させることが可能である。そして、本実施形態では、予め取得した本文の厚みに応じてこのローラ本体２２に対する中間ピン３６の距離を調整することにより、バッキングローラ２０を適正な振り幅で移動させ、ローラ本体２２の移動範囲が調整される。

本実施形態では、完全な自動化を目的とするため、上述した中間ピン３６の位置調整は、コントローラ５５によって行われる。コントローラ５５は、演算機能を有するＣＰＵ（Central Processing Unit）、作業用ＲＡＭ、及び各種処理プログラムやデータを記憶するＲＯＭを備えている。このコントローラ５５は、ＲＯＭに記憶された各種処理プログラムを実行することにより、コンピュータとしてバッキング装置１００の全体を統括制御するものである。

コントローラ５５は、本文３がバッキング装置１００に搬送される際に、前工程等によって本文３の厚み情報を予め取得しておき、この厚み情報に基づいて中間ピン３６の位置を適正な位置に調整する制御を行う。このように本文３の厚みに応じて中間ピン３６の位置を調整することで、本文３の厚みに応じた振り幅（移動範囲）でバッキングローラ２０が駆動するため、適正なバッキング処理を行うことができる。なお、バッキング装置１００を駆動させる際に本文３の厚み情報が入力されても構わない。

次に、具体的なバッキング処理の動作について説明する。

まず、図５及び図７（ａ）に示すように、第２の駆動手段として機能するシリンダを駆動させ、従動ピン３９をガイド溝４１の上端部まで移動させ、ローラ本体２２を初期位置に移動させる。そして、バッキングローラ２０が初期位置に待機している状態において、クランパ１０により本文３が丸み出し工程から耳出し工程（バッキング装置１００）へと搬送される。

一方で、図６に示すように、コントローラ５５によって、予め取得される本文３の厚み情報に基づいてバッキングローラ２０が適正な振り幅で移動するように中間ピン３６の位置が自動的に調整される。

次に、シリンダを駆動させ、従動ピン３９をガイド溝４１に沿って下降させ、図５（ａ）及び図７（ｂ）に示すように、本文３の背３ａの中央部にローラ本体２２を接触させる。

次に、第１の駆動手段として機能するモータＭを時計回りに回転駆動させ、図５（ｂ）及び図７（ｃ）に示すように、その回転力が各リンク３１、３３、３５に伝達されて、従動ピン３９がガイド溝４１に沿って上方へと移動し、ローラ本体２２が本文３の背３ａの右側に移動する。

次に、モータＭを反時計回りに回転駆動させ、図５（ｃ）及び図７（ｄ）に示すように、その回転力が各リンク３１、３３、３５に伝達されて、従動ピン３９がガイド溝４１に沿って下方へと移動し、ローラ本体２２が本文３の背３ａの左側へと移動する。

この作業を２〜３回ほど繰り返すことで、本文の背はイチョウ型へと変化する。なお、本実施形態では、時計回り、反時計回りの順にモータＭを回転駆動させているが、反時計回り、時計回りの順にモータＭを回転駆動させてもかまわない。

この作業の終了後、図５及び図７（ａ）に示すように、シリンダ装置を駆動させ従動ピン３９をガイド溝４１の上端部まで移動させ、バッキングローラ２０を本文３から離反させて初期位置に戻すことで、バッキング処理された本文３がクランパ１０により次の工程へと搬送される。

このように構成された本実施形態のバッキング装置１００によれば、本文３の厚みに応じて自動的にバッキングローラ２０の振り幅（移動範囲）が調整されて、ローラ本体２２が本文３の背３ａの両側端部の間を所定の軌跡を描きつつ往復運動するため、本文３の厚みに応じた適正なバッキング処理が行われる。また、完全に自動化することで生産性の向上が図れる。

なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々変更可能である。例えば、本実施形態では、調整機構部としてラックとピニオンで構成されるスライダーを用いているが、モータ等の駆動装置を用いて、中間ピン３６の位置を調整できれば公知の部材を用いてどのような構造であっても構わない。

Ｍモータ
３本文
３ａ背
２０バッキングローラ
２２ローラ本体
３０リンク機構部
５５コントローラ
１００バッキング装置

Claims

駆動手段の出力軸にリンク機構を介して取り付けられ、円弧状の軌跡を描くように移動して前記本文の背に接触するバッキング部材と、
予め取得される本文の厚み情報に基づいて、前記バッキング部材の移動範囲を調整する調整手段と、を備え、
前記バッキング部材を、前記本文の厚みに応じて当該本文の背の両側端部の間で往復運動させるバッキング装置であって、
前記リンク機構は、
前記出力軸とともに回転する駆動リンクと、駆動リンクに対して回転可能に設けられ、バッキング部材を支持する筐体と連結される中間リンクと、前記バッキング部材を支持する従動リンクと、を備えていることを特徴とするバッキング装置。
駆動手段の出力軸の回転力をバッキング部材に伝達して、当該バッキング部材を本文の背の両側端部の間で往復運動させて本文の背をバッキングするバッキング装置であって、
前記出力軸とともに回転する駆動リンクと、
前記駆動リンクに対して回動可能に設けられた中間リンクと、
中間リンクと回転可能に設けられ、出力軸の回転方向にしたがって前記本文の背の両側端部の間で円弧状の軌跡を描くように移動するバッキング部材を備えたバッキングローラと、
バッキングローラに対して回動可能に設けられた従動リンクと、
従動リンクに設けられ、前記バッキング部材が前記本文の背の両側端部の間で移動するときに移動する従動ピンが接するガイド溝と、
予め取得される前記本文の厚み情報に基づいて前記バッキング部材の移動範囲を調整する調整手段と、
を備えているバッキング装置。
前記調整手段は、前記バッキングローラと前記中間リンクとを連結する中間ピンを備え、前記中間ピンは、前記バッキング部材に対して近接又は離反可能に設けられていることを特徴とする請求項２に記載のバッキング装置。