JPH11198558A - 製本機のミシン綴じ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 折り丁間のずれを防止し、刷本の背部を自動
でミシン綴じする。 【解決手段】 ミシン綴じ装置１０は、複数枚の折り丁
を積み重ねて丁合した刷本の背部をミシン綴じする製本
機であり、断面ハ字状の板状体からなる刷本搭載部２０
と、刷本搭載部２０の上端空隙を上下移動する縫い針３
１を有するミシンユニット部３０と、刷本搭載部２０に
搭載された刷本の平部を刷本搭載部２０の長穴２２を介
して両側から挟持するクランプ部４０と、刷本搭載部２
０の上端空隙の上下側から刷本の背部を挟持する回転ロ
ーラ５１及び５２を有する刷本搬送部５０等とを備え
る。刷本が搬入されると、クランプ部４０が刷本の平部
を挟持し、ミシンユニット部３０が駆動され、縫い針３
１が刷本を刺している間は刷本を停止させておき、縫い
針３１が退避している間に１ピッチ分だけクランプ部４
０を間欠移動させ、刷本を移動させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数枚の折り丁を
積み重ねて丁合した刷本の背部をミシン綴じする製本機
のミシン綴じ装置に関し、特に、刷本の折り丁間の位置
ずれの防止に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、複数枚の折り丁を積み重ねて
丁合した刷本の背部を綴じ合わせる方法として、針金綴
じ（中綴じ）と、糸を用いたミシン綴じとが知られてい
る。前者は製造能率等の面で優れているが、針金が刷本
から露出しているので安全性の点で十分な配慮が必要で
あり、また、刷本回収時に不燃材料である針金を分別す
る必要がある等の欠点がある。一方、後者は、前者のよ
うな欠点がなく、手帳やノート類を糸綴じする場合等に
用いられている。また、幼児本のような安全性を十分に
確保する必要がある刷本に対しては、針金綴じよりもミ
シン綴じの方が望ましいといえる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述の従来の
刷本のミシン綴じでは、丁合された刷本を一部ずつ手作
業で行っているので、ミシン綴じに要する時間が長くな
り、例えば週刊誌や月刊誌のように膨大な発行部数のあ
るものには、短期間で大量に製本することができないた
めに用いることができないという問題があった。ここ
で、丁合した刷本のミシン綴じを自動で行う場合は、例
えばミシンの縫い針を刷本の背部の上側又は下側から上
下駆動させるとともに、刷本の背部を回転ローラ等で挟
持し、ミシンの縫い針の動きに連動させて回転ローラを
間欠回転駆動させること等が考えられる。

【０００４】しかし、刷本を回転ローラで挟持した状態
で間欠回転駆動すると、折り丁間でずれが生じる場合が
あるという問題がある。特に、折り丁間に別丁の貼込み
がある場合のように刷本のバランスがくずれていると
き、折り丁の紙種や紙質等の相違、又は回転ローラを間
欠駆動するときの加速度等が要因となって、上記ずれが
生じ得る。なお、回転ローラの間欠駆動時の加速度を小
さくして上記ずれを防止することが考えられるが、ミシ
ン綴じに要する時間が長くなってしまう。

【０００５】そして、折り丁間でずれが生じた場合に
は、刷本の見開きページ（左右両ページ）で１つの絵柄
を構成しているときに、左右両側の絵柄が刷本ののど部
でずれてしまい、刷本の品質が低下するという問題があ
る。したがって、本発明が解決しようとする課題は、刷
本の折り丁間のずれを防止しつつ刷本の背部を自動でミ
シン綴じすることである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに、請求項１の発明は、複数枚の折り丁を積み重ねて
丁合した刷本の背部をミシン綴じする製本機のミシン綴
じ装置であって、刷本の搬送方向に延在する断面ハ字状
の上端空隙を設けた板状体からなり、刷本の搬送方向に
長く形成された長穴を、少なくとも一方側の前記板状体
に設けた刷本搭載部と、前記ミシン綴じ装置への刷本の
搬入を検出する刷本検出部と、前記刷本搭載部への刷本
の搬入側に設けられ、前記刷本搭載部の前記上端空隙を
上下移動する縫い針を有するミシンユニット部と、刷本
の搬送方向に沿って往復移動可能に設けられ、前記刷本
搭載部に搭載された刷本の平部を前記刷本搭載部の前記
長穴を介して表裏側から挟持するためのクランプ部と、
前記ミシンユニット部より刷本の搬出側に配置され、前
記刷本搭載部の前記上端空隙の上下側から刷本の背部を
挟持する一対の回転ローラを有する刷本搬送部と、前記
刷本搬送部の前記回転ローラ及び前記クランプ部の駆動
部とを備え、前記刷本検出部による刷本の検出結果に基
づいて前記クランプ部を駆動して刷本を挟持し、前記ミ
シンユニット部を駆動して刷本をミシン綴じするととも
に、前記ミシンユニット部の動作に連動させて、前記ク
ランプ部を間欠移動させるとともに前記刷本搬送部を間
欠回転駆動させることを特徴とする。

【０００７】請求項２の発明は、請求項１に記載の製本
機のミシン綴じ装置において、前記駆動部は、一方向ク
ラッチを介して前記クランプ部と連結し、移動後の前記
クランプ部を初期位置に戻すシリンダを備えることを特
徴とする。請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に
記載の製本機のミシン綴じ装置において、前記刷本搭載
部の前記クランプ部が設けられた側と反対側に、前記刷
本の平部を上方から押さえる押さえローラを設けたこと
を特徴とする。

【０００８】

【作用】本発明においては、前工程から刷本が搬入され
ると、クランプ部が刷本の平部を挟持する。そして、ミ
シンユニット部が駆動され、縫い針が刷本を刺している
間は刷本を停止させておき、縫い針が退避している間に
１ピッチ分だけクランプ部を間欠移動させ、刷本を移動
させる。この動作を繰り返して刷本の背部をミシン綴じ
する。また、刷本が刷本搬送部に挟持された後は、クラ
ンプ部の挟持を解除する。したがって、刷本の平部をク
ランプ部で挟持した状態で刷本を間欠移動させてミシン
綴じを行うので、刷本の折り丁間でずれが生じることは
ない。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図面等を参照して、本発明
の一実施形態について説明する。図１は、本発明を適用
した製本機の一実施形態を示す概略側面図である。最初
に、製本機全体の概略構成を説明する。図１において、
製本機１は、複数枚の折り丁を積み重ねて丁合した刷本
Ｂが丁合工程２からミシン綴じ装置１０に搬入され、ミ
シン綴じ装置１０で刷本Ｂの背部をミシン綴じした後、
後処理工程３に搬出されるように構成されている。

【００１０】印刷工程より入荷した刷本は、丁合工程２
に搬入される。丁合工程２では、その折り丁ごとに積み
重ねられたボックス２ａの下部より折り丁を１枚ずつサ
ッカー（図示せず）により吸着してロータリー式又はス
イング式のグリッパ（図示せず）で挟持する。そして、
その下側には、回転ローラ２ｂにより駆動される丁合送
りチェーン２ｃが設けられており、この丁合送りチェー
ン２ｃに折り丁を落とす。これを連続して行い、刷本Ｂ
の丁合作業をする。

【００１１】丁合された刷本Ｂは、その背部が回転ロー
ラ２ｂ及び搬出ローラ２ｄにより挟持され、次工程であ
るミシン綴じ装置１０側に搬入される。ミシン綴じ装置
１０は、丁合された刷本Ｂの背部をミシン綴じする。こ
のミシン綴じは、中綴じの針金の代わりに糸で刷本Ｂの
天地を連続して綴じるものである。ミシン綴じ装置１０
から搬出された刷本Ｂは、次工程である後処理工程３に
送られる。後処理工程３では、丁合工程２と同様に回転
ローラ３ａにより駆動される送りチェーン３ｂが設けら
れおり、刷本Ｂは、回転ローラ３ａ及び搬入ローラ３ｃ
から送りチェーン３ｂに送られ、糸切り処理等される。

【００１２】次に、製本機１のミシン綴じ装置１０につ
いて説明する。図２は、図１のミシン綴じ装置１０を詳
細に示す側面図であり、図３は、ミシン綴じ装置１０を
示す正面図である。ミシン綴じ装置１０において、刷本
搭載部２０は、刷本の搬送方向に延在する断面ハ字状の
板状体からなり、上端空隙２１を有している。また、刷
本搭載部２０の一方側（クランプ部４０が設けられた
側）の面には、長穴（小判穴）２２が形成されている。
長穴２２は、刷本の搬送方向に長く形成されたものであ
る。

【００１３】刷本検出部１１は、丁合工程２の回転ロー
ラ２ｂ及び搬出ローラ２ｄにより挟持された刷本の先端
部を光学的に検知するセンサであり、刷本搭載部２０へ
の刷本の搬入を検出するためのものである。ミシンユニ
ット部３０は、刷本の背部をミシン綴じするものであ
り、刷本搭載部２０の刷本の搬入側に設けられ、刷本搭
載部２０の上端空隙２１を上下移動する縫い針３１を備
えている。また、このミシンユニット部３０の手前側に
は、刷本をミシンユニット部３０に案内するためのガイ
ドローラ１５が設けられている。

【００１４】クランプ部４０は、刷本搭載部２０の長穴
２２側（図３中、右側）に設けられている。クランプ部
４０は、刷本の搬送方向に延在する座４７上に直動ベア
リング４６を介して支持されており、刷本の搬送方向に
沿って往復移動可能となっている。クランプ部４０は、
回動部４１ａに回動可能に取り付けられた腕４１と、腕
４１の先端部に取り付けられたシリンダ４２と、そのシ
リンダ４２の先端に取り付けられたゴム等からなるクラ
ンパ４３を備えている。

【００１５】さらに、刷本搭載部２０の内側には、クラ
ンパ４３と刷本搭載部２０の長穴２２を介して対向配置
されたクランパ４４が設けられている。クランパ４４
は、クランプ部４０の下側から刷本搭載部２０の内側に
延びる支持体４５に固定されている。なお、支持体４５
の底面側には、上述の直動ベアリング４６が結合されて
いる。シリンダ４２の駆動により、クランパ４３は、ク
ランパ４４に対して接近・離反するように移動され、ク
ランパ４３と４４とにより刷本搭載部２０に搭載された
刷本の平部を刷本搭載部２０の長穴２２を介して挟持す
る。

【００１６】さらに、クランプ部４０の下側には、クラ
ンプ部４０の移動方向と同一方向に移動自在なガイド等
によって支持されたシリンダ１３が設けられている。こ
のシリンダ１３は、移動後のクランプ部４０を初期位置
に戻すためのものである。さらにこのシリンダ１３の上
部には、クランプ部４０との当接時に衝撃緩衝するため
のアブゾーバ１４が取り付けられている。また、押さえ
ローラ１２は、刷本搭載部２０上であってクランプ部４
０が設けられた側と反対側において腕１２ａに回転自在
に設けられ、刷本搭載部２０上に搭載された刷本の平部
を上方から押さえるものである。すなわち、押さえロー
ラ１２と刷本搭載部２０の上面との間には、刷本の厚み
分程度のギャップが設けられている。

【００１７】刷本搬送部５０は、ミシンユニット部３０
より刷本の搬出側に配置され、一対の回転ローラ５１と
５２とから構成されている。刷本搭載部２０の上側に配
置された回転ローラ５１は、断面凹状に形成され、下側
の回転ローラ５２は、断面凸状に形成されている。回転
ローラ５１と５２との間には、刷本の厚み分程度のギャ
ップが設けられている。そして、これらの回転ローラ５
１及び５２は、刷本搭載部２０の上端空隙２１を介して
上下側から刷本の背部を挟持した状態で回転駆動される
ことにより刷本を搬送する。

【００１８】駆動部６０は、ミシンユニット部３０の動
作に連動して、電磁式の一方向クラッチ６５を介してク
ランプ部４０を刷本の搬送方向に間欠移動させるととも
に、刷本搬送部５０の回転ローラ５１及び５２を間欠回
転駆動させるものである。駆動部６０のモータ６１は、
駆動部６０の駆動源であり、その軸にはプーリ６２ａが
固定されている。また、シャフト６３ａの一端側には上
述の刷本搬送部５０の回転ローラ５１が固定されるとと
もに、他端側にはプーリ６２ｂが固定されている。そし
て、プーリ６２ａと６２ｂとには、両者が連動するよう
に無端ベルト６４ａが掛けられている。また、シャフト
６３ａの中間位置にはプーリ６２ｃが固定されている。

【００１９】さらにまた、クラッチ６５の両端にはそれ
ぞれ別体のシャフト６３ｂ及び６３ｃが連結されてお
り、クラッチ６５のオンにより、シャフト６３ｂ側の動
力をシャフト６３ｃ側に伝達するように構成されてい
る。また、シャフト６３ｂの端部にはプーリ６２ｄが固
定され、このプーリ６２ｄとプーリ６２ｃとには、両者
が連動するように無端ベルト６４ｂが掛けられている。
クラッチ６５の他端側に連結されたシャフト６３ｃは、
軸受け６６により回転自在に支持されており、その先端
部にはギヤ６７ａが固定されている。一方、クランプ部
４０の腕４５の底面にはラック６７ｂが取り付けられて
おり、このラック６７ｂとギヤ６７ａとがかみ合ってい
る。

【００２０】以上の構成からなるミシン綴じ装置１０に
おいては、刷本は、丁合工程２の回転ローラ２ｂ及び搬
出ローラ２ｄによりミシン綴じ装置１０側に送られてく
ると、刷本搭載部２０上に搭載されるとともにガイドロ
ーラ１５上を通過してミシンユニット部３０側に送られ
る。また、刷本検出部１１は、刷本の先端部を検知す
る。

【００２１】そして、刷本の検知時からの経過時間と搬
送速度とにより算出される刷本の搬送距離に基づき、刷
本の綴じ位置、すなわち刷本の天側の最初に縫い針３１
を通す位置が縫い針３１上にきたときに、クランプ部４
０のシリンダ４２を駆動して、クランパ４３と４４とで
刷本を挟持する。また、これと略同時に縫い針３１を駆
動し、ミシン綴じを開始するように制御する。なお、刷
本は、上述の位置まで搬送されたときに、丁合工程２の
搬出ローラ２ｄから離れるように位置調整されている。

【００２２】刷本がクランプ部４０により挟持される位
置まで到達すると、クランプ部４０によりクランプされ
る側と反対側の平部は、押さえローラ１２により押さえ
られ、平部のばたつきが防止される。また、ミシン綴じ
が開始されると、駆動部６０のモータ６１を間欠回転駆
動する。モータ６１の回転は、プーリ６２ａ、無端ベル
ト６４ａ及びプーリ６２ｂを介してシャフト６３ａに伝
達され、回転ローラ５１が回転される。また、シャフト
６３ａの回転により、プーリ６２ｃ、無端ベルト６４ｂ
及びプーリ６２ｄを介してシャフト６３ｂが回転され
る。

【００２３】ここで、ミシン綴じ時にはクラッチ６５が
オンになっており、シャフト６３ｂの回転はシャフト６
３ｃに伝達される。したがって、ギヤ６７ａが回転駆動
され、このギヤ６７ａとかみ合っているラック６７ｂを
介してクランプ部４０が直動ベアリング４６に沿って間
欠移動する。この間欠移動により、クランプ部４０に挟
持された刷本が間欠移動する。よって、縫い針３１を上
下駆動させるとともに、縫い針３１が下がっている間に
１ピッチ分だけ刷本（クランプ部４０）を移動させ、縫
い針３１が刷本を刺しているときは刷本（クランプ部４
０）を停止させておけば、刷本の背部を天側から地側に
向かってミシン綴じすることができる。

【００２４】また、刷本が間欠移動され続けると、刷本
の天側が刷本搬送部５０の回転ローラ５１に到達する。
回転ローラ５１は、モータ６１の駆動により間欠回転駆
動されているので、刷本が回転ローラ５１と５２とによ
り挟持されると、これらによって間欠移動されるように
なる。

【００２５】また、刷本が回転ローラ５１及び５２に挟
持された後は、シリンダ４２を駆動して、クランプ部４
０による刷本の挟持を解除するように制御する。ここ
で、刷本検出部１１による刷本の検知後に、刷本が回転
ローラ５１及び５２に挟持されるまでの時間は、刷本の
搬送速度から算出することができるので、これに基づい
てクランプ部４０のシリンダ４２の駆動を制御すれば良
い。なお、クランプ部４０の挟持を解除しても、刷本
は、回転ローラ５１及び５２によって挟持されて搬送さ
れるので何ら問題はない。また、刷本の背部を１、２回
縫えば、刷本の折り丁間のずれは生じることがないの
で、ミシン綴じの途中でクランプ部４０の挟持を解除し
ても何ら問題はない。

【００２６】クランプ部４０の解除後は、クラッチ６５
をオフにする。これにより、クランプ部４０は、モータ
６１の駆動に連動しなくなる。続いて、シリンダ１３を
駆動し、図２中、右方向に移動させる。これにより、シ
リンダ１３上に設けられたアブゾーバ１４がクランプ部
４０と当接し、クランプ部４０を初期位置まで押し戻
す。その後、シリンダ１３は、クランプ部４０から離反
して初期位置に戻る。なお、クランプ部４０は、クラッ
チ６５をオフにした後も間欠移動していた時の慣性力に
より移動するが、アブゾーバ１４と当接するので大きな
衝撃を受けることはない。

【００２７】ミシンユニット部４０による刷本のミシン
綴じが終了した後も、刷本は、回転ローラ５１と５２と
により挟持され、ミシン綴じ装置１０から後処理工程３
側に搬出される。そして、刷本は、後処理工程３の回転
ローラ３ａ及び搬入ローラ３ｃにより挟持され、送りチ
ェーン３ｂにより搬送される。以上の動作を繰り返すこ
とにより、丁合工程２から順次ミシン綴じ装置１０側に
搬入される刷本の背部をミシン綴じすることができる。

【００２８】そして、本発明では、刷本の平部をクラン
プ部４０で挟持した状態で間欠移動するので、たとえ間
欠移動速度が速くても、折り丁間でずれが生じることが
なくなる。これにより、短期間の製本が可能になる。ま
た、折り丁間のずれを防止することで、刷本の見開きペ
ージにおいて左右両側の絵柄等がのど部でずれることを
なくし、刷本の品質を向上させることができる。

【００２９】以上、本発明の一実施形態について説明し
たが、本発明は、上述した実施形態に限定されることな
く、例えば以下のような種々の変形が可能である。 （１）クランプ部４０は、刷本搭載部２０の一方側に設
けるとともに他方側には押さえローラ１２を設けたが、
押さえローラ１２を設けないで両側にクランプ部４０を
設けても良い。

【００３０】（２）刷本搬送部５０による刷本の挟持後
には、クランプ部４０による刷本の挟持を解除したが、
これに限らずミシン綴じが終了するまでクランプ部４０
により刷本を挟持しても良い。ただし、本実施形態のよ
うに速い段階でクランプ部４０の刷本の挟持を解除して
初期位置に戻るようにすれば、刷本の搬送速度を速めて
も対応できるようになる。 （３）クランプ部４０のクランパ４３や４４の形状とし
ては、断面円形状が一般的であるが、四角形状等、いか
なる形状であっても良い。

【００３１】

【発明の効果】本発明によれば、刷本の平部をクランプ
部で挟持した状態で刷本を間欠移動してミシン綴じを行
うので、折り丁間でずれが生じることがなくなる。これ
により、短期間の製本が可能になり、また、折り丁間の
ずれを防止することで、刷本の見開きページにおいて、
左右両側の絵柄等がのど部でずれることをなくし、刷本
の品質向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した製本機の一実施形態を示す概
略側面図である。

【図２】図１のミシン綴じ装置を詳細に示す側面図であ
る。

【図３】ミシン綴じ装置を示す正面図である。

【符号の説明】

１ 製本機 ２ 丁合工程 ３ 後処理工程 １０ ミシン綴じ装置 １１ 刷本検出部 １２ 押さえローラ １３ シリンダ １４ アブゾーバ １５ ガイドローラ ２０ 刷本搭載部 ２１ 上端空隙 ２２ 長穴 ３０ ミシンユニット部 ３１ 縫い針 ４０ クランプ部 ４１ 腕 ４１ａ 回動部 ４２ シリンダ ４３ クランパ ４４ クランパ ４５ 支持体 ４６ 直動ベアリング ４７ 座 ５０ 刷本搬送部 ５１ 回転ローラ ５２ 回転ローラ ６０ 駆動部 ６１ モータ ６２ａ〜６２ｄ プーリ ６３ａ〜６３ｃ シャフト ６４ａ、６４ｂ 無端ベルト ６５ （一方向）クラッチ ６６ 軸受け ６７ａ ギヤ ６７ｂ ラック Ｂ 刷本

フロントページの続き (72)発明者 西野 竜雄 東京都文京区小石川４丁目14番12号 共同 印刷株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数枚の折り丁を積み重ねて丁合した刷
   本の背部をミシン綴じする製本機のミシン綴じ装置であ
   って、 刷本の搬送方向に延在する断面ハ字状の上端空隙を設け
   た板状体からなり、刷本の搬送方向に長く形成された長
   穴を、少なくとも一方側の前記板状体に設けた刷本搭載
   部と、 前記ミシン綴じ装置への刷本の搬入を検出する刷本検出
   部と、 前記刷本搭載部への刷本の搬入側に設けられ、前記刷本
   搭載部の前記上端空隙を上下移動する縫い針を有するミ
   シンユニット部と、 刷本の搬送方向に沿って往復移動可能に設けられ、前記
   刷本搭載部に搭載された刷本の平部を前記刷本搭載部の
   前記長穴を介して表裏側から挟持するためのクランプ部
   と、 前記ミシンユニット部より刷本の搬出側に配置され、前
   記刷本搭載部の前記上端空隙の上下側から刷本の背部を
   挟持する一対の回転ローラを有する刷本搬送部と、 前記刷本搬送部の前記回転ローラ及び前記クランプ部の
   駆動部とを備え、 前記刷本検出部による刷本の検出結果に基づいて前記ク
   ランプ部を駆動して刷本を挟持し、前記ミシンユニット
   部を駆動して刷本をミシン綴じするとともに、前記ミシ
   ンユニット部の動作に連動させて、前記クランプ部を間
   欠移動させるとともに前記刷本搬送部を間欠回転駆動さ
   せることを特徴とする製本機のミシン綴じ装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の製本機のミシン綴じ装
   置において、 前記駆動部は、一方向クラッチを介して前記クランプ部
   と連結し、移動後の前記クランプ部を初期位置に戻すシ
   リンダを備えることを特徴とする製本機のミシン綴じ装
   置。
3. 【請求項３】 請求項１又は請求項２に記載の製本機の
   ミシン綴じ装置において、 前記刷本搭載部の前記クランプ部が設けられた側と反対
   側に、前記刷本の平部を上方から押さえる押さえローラ
   を設けたことを特徴とする製本機のミシン綴じ装置。