JP6732280B2 - 中綴じ装置 - Google Patents

Description

本発明は、用紙束を針金で綴じる中綴じ装置に関する。

中綴じ装置は、搬送される用紙束を針金で綴じるステッチャーを備える（特許文献１及び２等参照）。ステッチャーは、往復運動するヘッド部と、ヘッド部を駆動する駆動機構と、ヘッド部に連動して針金を送る送りローラ部と、ヘッド部に連動して針金を切断するカッター部と、を備える。

ステッチャーは、駆動機構がヘッド部を一往復運動することで、（１）送りローラ部で所定長さの針金が送られ、（２）送られた針金がカッター部で切断され、（３）切断された針金が用紙束に打ち込まれるように構成されている。

また、厚さの異なる用紙束を綴じるために、中綴じ装置は、ヘッド部の往復運動の位置を変更する調整部を備え、ヘッド部の往復運動の位置に応じて、送りローラ部で送られる針金の長さが調整される。

そのため、厚さの異なる複数の第１及び第２の用紙束が連続的にステッチャーに搬送されて、第１の用紙束が綴じられた後に、第２の用紙束が綴じられる場合、用紙束の厚さに応じて針金の長さを調整するために、ヘッド部の往復運動の位置を変更する必要がある。

ところで、上記の通り、ヘッド部が一往復運動するごとに、上記（１）〜（３）の動作が一連で行われる。そのため、最後尾の第１の用紙束に針金が打ち込まれた後、調整部でヘッド部の往復運動の位置が変更されても、変更された時点で、すでに、第１の用紙束に適合する長さの針金が切断される。

従って、最後尾の第１の用紙束に針金が打ち込まれた後に、ヘッド部の往復運動の位置が変更されても、最後尾の第１の用紙束の直後に搬送される最前列の第２の用紙束には、第１の用紙束に適合する長さの針金が打ち込まれる問題がある。

そこで、最後尾の直前の第１の用紙束に針金が打ち込まれた後に、ヘッド部の往復運動の位置が変更されれば、最後尾の第１の用紙束には、第１の用紙束に適合する長さの針金が打ち込まれると共に、最前列の第２の用紙束には、第２の用紙束に適合する長さの針金が打ち込まれる。しかし、最後尾の第１の用紙束に針金が打ち込まれるときには、ヘッド部の往復運動の位置と共に、針金の打ち込み位置が変更されているので、第１の用紙束に打ち込まれた針金の形状が理想的でない問題がある。

そのため、ヘッド部が一往復運動するごとに、上記（１）〜（３）の動作が一連で行われる中綴じ装置では、ヘッド部の往復運動の位置の変更のタイミングを考慮しても問題が生ずるので、通常、最後尾の第１の用紙束に針金が打ち込まれた後に、ヘッド部の往復運動の位置が変更される。しかし、上記の通り、最前列の第２の用紙束には、最適な長さの針金が打ち込まれていないので、オペレータは、最前列の第２の用紙束が良品か不良品か判断する必要があった。

特開平１１−２４０１６５号公報 特開平９−７６６５９号公報

そこで、本発明が解決しようとする課題は、用紙束の厚さに応じて、ヘッド部の往復運動の位置が変更される場合に、オペレータは用紙束が良品か不良品か判断する必要のない中綴じ装置を提供することにある。

上記の課題を解決するために、本発明に係る中綴じ装置は、
搬送される用紙束を針金で綴じるステッチャーを備えた中綴じ装置であって、
ステッチャーは、
往復運動するヘッド部と、
ヘッド部を駆動する駆動機構と、
ヘッド部に連動して針金を送る送りローラ部と、
ヘッド部に連動して針金を切断するカッター部と、を備え、
ヘッド部が一往復運動するごとに、所定長さの針金が送られ、送られた針金が切断され、切断された針金が用紙束に打ち込まれるように構成され、
さらに、ヘッド部の往復運動の位置に応じて、送られる針金の長さが調整されるように構成され、
中綴じ装置は、
ヘッド部の往復運動の位置を調整する調整部と、
用紙束の厚さと用紙束に打ち込まれる針金の長さとの関係の許容範囲が入力される入力部と、
調整部の駆動を指示する指示部と、
ヘッド部が一往復運動するごとに、用紙束に打ち込まれる針金の長さ及び用紙束の厚さを認識する認識部と、
用紙束に打ち込まれた針金の長さが許容範囲内か否かを判定する判定部と、
用紙束に打ち込まれた針金の長さが許容範囲を超えるとき、ステッチャーから次工程までの所定の搬送路に対して用紙束を離脱する離脱路に送る離脱部と、を備える。

本発明に係る中綴じ装置では、用紙束の厚さに応じて、ヘッド部の往復運動の位置が変更される場合に、オペレータは用紙束が良品か不良品か判断する必要がない。
そのため、オペレータは、用紙束が良品か不良品かを目視で判別するための手間を省くことができる。さらに、自動で判別されるので、誤って不良な用紙束が混入することを防止できる。

中綴じ装置を示す概略図。 ステッチャー等の駆動機構を示す図。 ステッチャーを説明する図。 用紙束の厚さと用紙束に打ち込まれる針金の長さとの差の許容範囲を説明するための図。 ステッチャーの動作を説明する図。 図５に続く図。 図６に続く図。 図７に続く図。

以下、図面に基づいて、本発明に係る中綴じ装置の実施形態を説明する。

[全体構成]
図１の通り、中綴じ装置は、搬送される複数の用紙束１０１，１０２を針金１１１で綴じるためのステッチャー１を備える。中綴じ装置は、ステッチャー１から次工程までの所定の搬送路Ａに対して離脱する離脱路Ｂに、用紙束１０１，１０２を送る離脱部４を備える。離脱部４は、可動ゲート４０と、離脱穴４１と、を備える。可動ゲート４０は、離脱穴４１を開閉可能にし、用紙束１０１，１０２が搬送路Ａに搬送されるとき、可動ゲート４０は、離脱穴４１を閉じるように配置され、用紙束１０１，１０２が離脱路Ｂに搬送されるとき、可動ゲート４０は、離脱穴４１を開くように配置される。

中綴じ装置は、ステッチャー１及び可動ゲート４０等の動作を制御するための制御部２と、制御部２に送られる所定の指示を入力するための入力部３と、を備える。制御部２は、プロセッサからなり、演算装置、記憶装置、処理装置等を備える。入力部３は、タッチスクリーンやキーボード等からなり、中綴じ装置の所定の動作を実行するための指示及び数値等をオペレータが入力する。

図２の通り、ステッチャー１は、上下方向Ｚに所定距離だけ往復運動するヘッド部１０と、ヘッド部１０を駆動する駆動機構５と、を備える。図３の通り、ステッチャー１は、さらに、針金１１０を送る送りローラ部１１と、送られる針金１１０を把持するクランプ部１３と、針金１１０を切断するカッター部１２と、切断された針金を用紙束１０１に打ち込む打ち込み部１５（図７）と、を備える。送りローラ部１１、クランプ部１３、カッター部１２及び打ち込み部１５は、ヘッド部１０の往復運動に連動する。

図２及び図３に示される前後方向Ｘ、左右方向Ｙ及び上下方向Ｚは、互いに直交する。図２において、左右方向Ｙは、図の手前及び奥の方向である。図３において、前後方向Ｘは、図の手前及び奥の方向である。

ステッチャー１は、ヘッド部１０が一往復運動するごとに、送りローラ部１１が所定長さの針金１１０を送り、クランプ部１３が送られた針金１１０を把持し、カッター部１２が把持された針金１１０を切断し、打ち込み部１５（図７）が切断された針金１１０を用紙束１０１に打ち込むように構成される。

図２の通り、駆動機構５は、制御部２に接続されたステッピングモータ部５０と、上下方向Ｚに延設されたロッド５１と、前後方向Ｘに延設されたロッド５２と、を備える。モータ部５０は、出力軸５０１を介して、プーリー５１１を回転する。ロッド５１は、下端部に設けられたクランプピン５０４を介して、プーリー５０３に連結される。各プーリー５０３，５１１は、タイミングベルト５０２を介して、連結される。

各ロッド５１，５２は、回転軸５０５を介して、連結される。回転軸５０５は、ロッド５１の上端部、かつ、ロッド５２の後端部に設けられる。ロッド５２は、中央に設けられた固定軸５０６を介して、揺動する。また、ロッド５２は、前端部に回転軸５０７を備える。回転軸５０７は、スライドヘッド５３に連結される。スライドヘッド５３は、上下方向Ｚに延設されたスライドレール５３０に沿って移動可能に係合される。スライドヘッド５３は、連結部５３１を介して、ヘッド部１０に連結される。

クランクピン５０４は、プーリー５０３の中心から偏心して設けられる。そのため、モータ部５０が、出力軸５０１を回転すると、クランクピン５０４と共に、ロッド５１が上下方向Ｚに往復運動する。さらに、ロッド５２が固定軸５０６を中心に揺動して、スライドヘッド５３が、ヘッド部１０と共に、上下方向Ｚに往復運動する。

図２の通り、中綴じ装置は、さらに、ステッチャー１の下方に設けられたクリンチャー６を備える。クリンチャー６は、上端に一対の爪部６０（図７）を備える。爪部６０は、用紙束１０１に打ち込まれた針金１１１の突き出た部分を折り曲げる。駆動機構５は、ステッチャー１に加えて、クリンチャー６の爪部６０も駆動する。クリンチャー６は、上下方向Ｚに延設されたアーム６１を備える。アーム６１は、爪部６０に連結される。

駆動機構５は、プーリー５０３に連結されたカム５４を備える。駆動機構５は、前後方向Ｘに延設されたロッド５５を備える。ロッド５５は、後端部に回転軸５０８を備える。ロッド５５は、中央に設けられた固定軸５０９を介して、揺動する。また、ロッド５５は、前端部に回転軸５１０を備える。常に、回転軸５０８は、カム５４に当接すると共に、回転軸５１０は、アーム６１の下端に当接する。

そのため、モータ部５０が、出力軸５０１と共にカム５４を回転すると、所定のタイミングで、ロッド５５が固定軸５０９を中心に揺動する。さらに、アーム６１が、爪部６０と共に、上下方向Ｚに往復運動する。

図２の通り、中綴じ装置は、さらに、ヘッド部１０の往復運動の位置を調整する調整部６を備える。調整部６は、制御部２に接続されたステッピングモータ部６０と、モータ部６０の出力軸６１に連結されたプーリー６５と、回転軸５０５に連結されたプーリー６２と、各プーリー６１，６２に架け渡されたタイミングベルト６３と、を備える。

モータ部６０が、出力軸６１を回転すると、プーリー６５と共に、プーリー６２が回転する。回転軸５０５は、プーリー６２の中心から偏心して設けられる。そのため、プーリー６２が回転すると、回転軸５０５と共に、スライドヘッド５３の往復運動の位置が上下方向Ｚに移動する。従って、回転軸５０５を上方に配置すると、スライドヘッド５３と共に、ヘッド部１０の往復運動の位置が上方に配置されると共に、回転軸５０５を下方へ配置すると、スライドヘッド５３と共に、ヘッド部１０の往復運動の位置が下方に配置される。

図４（ａ）の通り、用紙束１０１に打ち込まれる前の針金１１１は、一直線で長さＬを有する。図４（ｂ）の通り、用紙束１０１に打ち込まれた後の針金１１１は、屈曲されており、上横長部が長さＷを有し、一対の縦長部が長さＨを有し、一対の下横長部が長さＰを有する。そのため、針金１１１の縦長部の長さＨは、用紙束１０１の厚さＨ’より若干長い。

図４（ｃ）の通り、入力部３は、画面部３０を備える。入力部３は、タッチスクリーンやキーボード等を介して、用紙束１０１の厚さＨ’と用紙束１０１に打ち込まれる針金１１１の長さＬとの差の許容範囲ｔが入力される。画面部３０は、枠部３１に、入力された許容範囲ｔが表示される。

図１及び図２の通り、制御部２は、調整部６の駆動を指示する指示部２０と、ヘッド部１０が一往復運動するごとに、用紙束１０１に打ち込まれる針金１１１の長さＬ及び用紙束１０１の厚さＨ’を認識する認識部２１と、用紙束１０１に打ち込まれた針金１１１の長さＬが許容範囲ｔ内か否かを判定する判定部２２と、を備える。

[ステッチャーの動作]
次に、図３（図２）、図５〜図８に基づいて、ステッチャー１の一連の動作を説明する。ヘッド部１０が一往復運動するごとに、次の動作が実行される。

図３（図２）では、ヘッド部１０は、原位置に配置される。ヘッド部１０は、門型に構成される。クランプ部１３は、前後方向Ｘに移動する。既にカッター部１２で所定長さに切断された針金１１１が、ヘッド部１０の前方に配置される。クランプ部１３は、ヘッド部１０の前方に配置されると共に、切断された針金１１１を把持する。

図３（図２）に続く図５では、ヘッド部１０は、原位置から上昇して、上死点に配置される。クランプ部１３は、ヘッド部１０に重なるように配置されて、切断された針金１１１は、ヘッド部１０の下端に設けられた曲げ部に配置される。

図５に続く図６では、ヘッド部１０は、上死点から下降する。ヘッド部１０の下降により、ヘッド部１０の曲げ部に配置された針金１１１が、門型に曲げられる。

図６に続く図７では、ヘッド部１０は、さらに下降する。ヘッド部１０の下端が、用紙束１０１の上面に当接すると共に、打ち込み部１５が、針金１１１を上方から用紙束１０１に打ち込む。さらに、クランプ部１３が、ヘッド部１０の前方に配置される。送りローラ１１が、針金が巻かれた巻出し部１４（図３）から所定長さの針金１１１を送り出すと共に、クランプ部１３が、送られた針金１１１を把持する。

図７に続く図８では、ヘッド部１０は、さらに下降して、下死点に配置される。ヘッド部１０の下端が、用紙束１０１の上面を押さえると共に、打ち込み部１５が、針金１１１を用紙束１０１に完全に打ち込む。クリンチャー６の爪部６０が、用紙束１０１から突き出た針金１１１の縦長部を折り曲げて下横長部を形成し、用紙束１０１の下面に当接する。カッター部１２は、クランプ部１３に把持された針金１２を切断する。

[中綴じ装置の動作]
次に、厚さＨ’の異なる複数の第１の用紙束１０１及び第２の用紙束１０２が連続的にステッチャー１に搬送されるときの、中綴じ装置の動作を説明する。

上記の通り、調整部６は、ヘッド部１０の往復運動の位置を変更する。ステッチャー１は、ヘッド部１０の往復運動の位置が変更されると、送りローラ１１が送る針金１１１の長さＬが変更されるように構成される。また、ステッチャー１は、ヘッド部１０の往復運動の位置が変更されると、打ち込み部１５が針金１１１を打ち込む位置が変更されるように構成される。

指示部２０は、最後尾の第１の用紙束１０１に針金１１１が打ち込まれた（図８）後に、調整部６がヘッド部１０の往復運動の位置を変更するように指示する。なお、指示部２０は、制御部２に接続されたカウンター（不図示）で、予め記憶された第１の用紙束１０１の数をカウントしたり、制御部２に接続されたリーダー（不図示）で、最後尾の第１の用紙束１０１に印刷されたコードを読み取ったりすることで、第１の用紙束１０１が最後尾か否かを判断する。

図８の通り、最後尾の第１の用紙束１０１に針金１１１が打ち込まれた時点では、すでに、第１の用紙束１０１に適合する長さＬの針金１１１が切断される。
従って、最後尾の第１の用紙束１０１に針金１１１が打ち込まれた後に、ヘッド部１０の往復運動の位置が変更されても、最後尾の第１の用紙束１０１の直後に搬送される最前列の第２の用紙束１０２には、第１の用紙束１０１に適合する長さの針金１１１が打ち込まれる。その後、最前列の直後の第２の用紙束１０２には、第２の用紙束１０２に適合する長さの針金１１２が打ち込まれる。

ところで、針金１１１の長さＬが短く、かつ、用紙束１０１の厚さＨ’が厚い場合、打ち込まれた後の針金１１１の下横長部の長さＰは短くなる。また、針金１１１の長さＬが長く、かつ、用紙束１０１の厚さＨ’が薄い場合、打ち込まれた後の針金１１１の下横長部の長さＰは長くなる。針金１１１の下横長部の長さＰが短すぎると、用紙束１０１から針金１１１が外れやすくなると共に、針金１１１の下横長部の長さＰが長すぎると、各下横長部が重なり合うという問題がある。

上記の通り、最後尾の第１の用紙束１０１の直後に搬送される最前列の第２の用紙束１０２には、第１の用紙束１０１に適合する長さの針金１１１が打ち込まれるので、針金１１１の下横長部の長さＰが長すぎたり短すぎたりすることがある。
しかし、用紙束１０２の種類やユーザーの許容度等に応じて、許容される針金１１１の下横長部の長さＰは異なる。

そこで、用紙束１０２の種類やユーザーの許容度等に応じて、オペレータは、入力部３を介して、用紙束１０１，１０２の厚さＨ’と用紙束１０１，１０２に打ち込まれる針金１１１，１１２の長さＬとの差の許容範囲ｔを入力する。

認識部２１は、ヘッド部１０が一往復運動するごとに、用紙束１０１，１０２に打ち込まれる針金１１１，１１２の長さＬ及び用紙束１０１，１０２の厚さＨ’を認識する。
判定部２２は、用紙束１０１，１０２に打ち込まれた針金１１１，１１２の長さＬが許容範囲ｔ内か否かを判定する。

そして、離脱部４は、判定部２２の判定結果に基づいて、最後尾の第１の用紙束１０１の直後に搬送される最前列の第２の用紙束１０２に打ち込まれた針金１１１の長さＬが許容範囲ｔ以内であるとき、第２の用紙束１０２が搬送路Ａに搬送される一方、第２の用紙束１０２に打ち込まれた針金１１１の長さＬが許容範囲ｔを超えるとき、第２の用紙束１０２が離脱路Ｂに搬送されるように、可動ゲート４０を動作する。

そのため、最前列の第２の用紙束１０２には、第２の用紙束１０２に最適な長さの針金１１２ではなく、第１の用紙束１０１に最適な長さの針金１１１が打ち込まれるが、離脱部４が、不良な第２の用紙束１０２を離脱路Ｂに離脱するので、オペレータは、最前列の第２の用紙束１０２が良品か不良品か判断する必要がない。

以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明の構成はこれらの実施形態に限定されるものではない。
上記実施形態では、許容範囲ｔは、用紙束の厚さＨ’と用紙束に打ち込まれる針金の長さＬとの差に対応するが、用紙束に打ち込まれた針金の下横長部の長さＰ（図４（ｂ））に対応してもよい。これは、厚さＨ’及び長さＬに関わらず、用紙束に打ち込まれた針金の上横長部の長さＷは一定であって、厚さＨ’及び長さＬに応じて、長さＰのみが変化するので、上記の差と長さＰとは同じ意義であるからである。

１ ステッチャー
３ 入力部
４ 離脱部
５ 駆動機構
１０ ヘッド部
１１ 送りローラ部
１２ カッター部
２０ 指示部
２１ 認識部
２２ 判定部
１０１，１０２ 用紙束
１１１，１１２ 針金
Ｌ 針金の長さ
ｔ 許容範囲
Ａ 搬送路
Ｂ 離脱路

Claims (1)

1. 搬送される用紙束を針金で綴じるステッチャーを備えた中綴じ装置であって、
   前記ステッチャーは、
   往復運動するヘッド部と、
   前記ヘッド部を駆動する駆動機構と、
   前記ヘッド部に連動して前記針金を送る送りローラ部と、
   前記ヘッド部に連動して前記針金を切断するカッター部と、を備え、
   前記ヘッド部が一往復運動するごとに、所定長さの前記針金が送られ、送られた前記針金が切断され、切断された前記針金が前記用紙束に打ち込まれるように構成され、
   さらに、前記ヘッド部の往復運動の位置に応じて、送られる前記針金の長さが調整されるように構成され、
   前記中綴じ装置は、
   前記ヘッド部の往復運動の位置を調整する調整部と、
   前記用紙束の厚さと前記用紙束に打ち込まれる前記針金の長さとの関係の許容範囲が入力される入力部と、
   前記調整部の駆動を指示する指示部と、
   前記ヘッド部が一往復運動するごとに、前記用紙束に打ち込まれる前記針金の長さ及び前記用紙束の厚さを認識する認識部と、
   前記用紙束に打ち込まれた前記針金の長さが許容範囲内か否かを判定する判定部と、
   前記用紙束に打ち込まれた前記針金の長さが許容範囲を超えるとき、前記ステッチャーから次工程までの所定の搬送路に対して前記用紙束を離脱する離脱路に送る離脱部と、を備える
   ことを特徴とする中綴じ装置。

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