WO2022145184A1 - 紙折り装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】本発明は、用紙の片部における折り目が強固に形成されると共に、折り曲げ加工後の用紙を折り曲げ加工位置の用紙搬送方向下流側に向けて、ジャム等の問題が発生することなくスムーズに搬送することができるようにすることを目的としている。 【解決手段】折り返し手段は、折り曲げ加工位置において、折り板と対向する位置に配置された下ガイド板を有し、前記折り板の回動軸の配置位置は、前記下ガイド板に対して垂直方向に移動可能に構成されている。

Description

紙折り装置
 本発明は紙折り装置に関する。詳しくは、封筒を製作する製袋機や封緘装置などに設けられる紙折り装置に関する。
 従来、封筒を所定の搬送経路に沿って移動させながら、フラップを折り返す紙折り装置を備えた封緘装置(例えば、特許文献1)においては、粘着膜が付着された封筒がフラップ押し付け機構(紙折り装置)まで搬送され、ここで、折り板が回動して、フラップを折り曲げるとともに、フラップを封筒本体に押圧して、これによりフラップが封筒本体に貼着されるように構成される。
特開平9-240628号公報
しかしながら、上記特許文献1に記載の封緘装置における紙折り装置においては、用紙の折り曲げ加工の際、折り曲げ加工する用紙の種類や大きさ等の条件によっては、折り曲げ加工後、折り曲げ加工位置から次段の折り目を押圧ローラで押圧する押圧位置までの用紙搬送が安定しない。その結果、押圧位置にて折り位置がずれて折り目位置の精度が出ない等の問題が発生することも考えられる。
そこで、本願出願人は、以上説明したような従来の技術における種々の問題点を解決する発明として、特願2020-72047において本願図5(a)から図5(d)に示すような新規な構成の紙折り装置を備えた製袋機を提案している。
この製袋機は、図5(a)に示すように、紙折り装置としての第一の折り装置3aは、搬送方向に沿った回転軸31の回りを回動する折り板32を有しており、さらに、下ガイド板33上方に所定の隙間(0.5mm程度)をあけて上ガイド板36を備え、下ガイド板33上を搬送される用紙100を下流側に搬送する搬送ローラ対(駆動ローラ38及び従動ローラ35)を備えている。尚、上ガイド板36と下ガイド板33には、搬送ローラ対のニップ部に切欠きが形成されている。
前記紙折り装置において、用紙100の折り返し部としての片部103(前記フラップに相当)を折り曲げ加工する際は、図5(a)のように、幅方向外側に位置している状態の折り板32上に載せられた用紙100の片部103を、図5(b)のように、折り板32をR5方向に回動させることによって、図5(c)のように、用紙100の本体部としての後方面部102の表面に上ガイド板36を介して重ね合わせるように、内側に折り返すことができる。
その後、図5(d)において、折り板32は、外側の下ガイド板33から離れる方向R6に回動する。そして、搬送ローラ対(駆動ローラ38及び従動ローラ35)によって、片部103が折り返された用紙100が搬送方向下流へ搬送される。用紙100の搬送を開始する前に、折り板32を少なくとも所定角度だけ下ガイド板33から離れる方向R6に回動させておくことにより、折り曲げ加工後の用紙100は、折り板32や上下一対のガイド板36、33に干渉されることなく、折り曲げ加工位置の用紙搬送方向下流側に向けてスムーズに搬送することができる。
以上によれば、用紙100の後方面部102が上下一対のガイド板(36、33)の間に保持されたまま、用紙100の片部103が上ガイド板36の上面に折り返される為、折り曲げ加工時において、用紙100の折り目部分に皺が発生することを防ぎ、さらに、折り返し部103を折り曲げる際の折り目位置の精度を確保することができる。
しかしながら、本願発明者は紙折り装置の研究開発をさらに進める中で、本願出願人の提案による新規な構成の紙折り装置について新たな課題を発見し、この課題を解決することで紙折り装置の性能をさらに改善する余地があることを見いだすに至った。
(A)すなわち、図5(c)において、用紙100の折り目111が強固に形成されるには、折り板32の下面を上ガイド板36の上面に十分に重ね合わせることができるような位置(できるだけ下方)に、折り板32の回転軸31を配置する必要がある。
(B)他方、図5(d)において、折り曲げ加工後の用紙100を折り曲げ加工位置の用紙搬送方向下流側に向けてスムーズに搬送するには、折り板32は、所定角度以上でR6方向に退避しなければ、折り板32が用紙搬送の負荷となり、ジャム等の問題が発生する。特に、折り目111周辺は、十分に開放する必要がある。例えば、折り板32の上ガイド板36からの開度は30°以上開けることが好ましい。
(C)さらに好ましくは、図5(d)において、前記(B)に替えて、折り板32が下ガイド板33と共に用紙の搬送ガイドとしての役割も果たすように、折り板32を上ガイド板36上の用紙に適度な隙間を開けると共に、できるだけ水平姿勢となるようにする方が、搬送が安定する。例えば、折り板32が水平姿勢になると共に、折り板32と下ガイド板33との隙間を1.5mmから2mm程度開けることが好ましい。
以上によれば、折り板32の回転軸31の位置に着目すると、前記(A)、(B)、(C)の条件をすべて兼ね備えるには、用紙を折り曲げ加工する際は、折り板32の回転軸31は、できるだけ“下方”に配置し、又、折り曲げ加工後の用紙100を折り曲げ加工位置の用紙搬送方向下流側に向けて搬送する際には、折り板32は水平姿勢のまま、適度な隙間を開けて“上方”に退避するのがよい。従って、折り板32の回転軸31は、状況に応じて上下方向に移動できることが好ましい。尚、前記(B)の課題は、前記(C)が充足されることにより解決される。
本発明は、このような新たに発見された新規な技術的課題に鑑みてなされたものであり、用紙100の片部103における折り目111が強固に形成されると共に、折り曲げ加工後の用紙を折り曲げ加工位置の用紙搬送方向下流側に向けて、ジャム等の問題が発生することなくスムーズに搬送することができるようにすることを目的としている。
 上記目的を達成するために、請求項1記載の発明は、平面状の用紙を、用紙搬送経路に沿って搬送しながら折り曲げ加工する紙折り装置において、前記用紙は、本体部と前記本体部から張り出した折り返し部を有し、前記用紙搬送経路において前記用紙の折り返し部を折り曲げ加工する折り曲げ加工位置に設けられ、前記用紙搬送経路に略平行な回動軸を中心として往復回動することにより、前記折り返し部を前記本体部に向けて内側に折り返す折り板を有する折り返し手段を備え、
前記折り返し手段は、前記折り曲げ加工位置において、前記折り板と対向する位置に配置された下ガイド板を有し、前記折り板の回動軸の配置位置は、前記下ガイド板に対して垂直方向に移動可能に構成されている、ことを特徴とするものである。
請求項2記載の発明は、請求項1に記載の紙折り装置において、前記折り板は、前記用紙搬送経路に略平行な回動軸を中心として、前記用紙の折り返し部が載置される載置位置と、前記用紙の折り返し部を前記本体部に向けて押圧する押圧位置との間を、前記用紙の折り返し部を折り曲げる折り曲げ位置を経て往復回動するように構成される、ことを特徴とするものである。
請求項3記載の発明は、請求項1又は請求項2に記載の紙折り装置において、前記折り板の回動軸の配置位置は、少なくとも、前記折り板の回動により、前記用紙の折り返し部を折り曲げ後、押圧する第一位置と、前記押圧後の用紙搬送時に押圧を解除し、前記用紙と折り板の間に所定の隙間を空ける第二位置を備えている、ことを特徴とするものである。
請求項4記載の発明は、請求項1乃至請求項3の何れか一つに記載の紙折り装置において、前記折り板の回動軸を中心として、前記折り板を往復回動させる用紙折り返し機構を備え、前記用紙折り返し機構は、前記折り板が回動される角度に連動して、前記折り板の回動軸の配置位置を移動させるように構成される、ことを特徴とするものである。
請求項5記載の発明は、請求項1乃至請求項4の何れか一つに記載の紙折り装置において、前記折り返し手段は、前記折り曲げ加工位置において、前記下ガイド板の上方に所定の隙間を空けて上ガイド板が配置され、前記上ガイド板は前記下ガイド板と共に、前記用紙搬送経路の一部を構成し、前記折り板は、前記用紙の折り返し部を折り曲げ加工する際は、前記折り板の下面は、前記上ガイド板の上面に前記用紙の折り返し部を挟んで重ね合わされるように構成されている、ことを特徴とするものである。
請求項6記載の発明は、請求項1乃至請求項5の何れか一つに記載の紙折り装置において、前記折り返し手段は、前記用紙搬送経路上の前記折り曲げ加工位置において、前記用紙の本体部が前記上ガイド板と前記下ガイド板との間を通過するように案内するための一対の搬送ローラと、前記一対の搬送ローラの駆動を制御する制御手段を備え、
前記折り返し手段が前記用紙の折り返し部を折り曲げ加工する際は、前記制御手段は、前記折り曲げ加工位置において、前記一対の搬送ローラの駆動を停止状態にして、前記用紙の搬送を停止し、前記用紙の本体部を前記一対の搬送ローラの間に保持したまま、前記用紙の折り返し部を折り曲げ加工するように制御する、ことを特徴とするものである。
請求項7記載の発明は、請求項1乃至請求項6の何れか一つに記載の紙折り装置において、前記折り曲げ加工位置の用紙搬送方向上流側に、クリース加工手段を備えており、前記クリース加工手段は、前記用紙の折り返し部を折り曲げ加工する際の折り目に、予め、クリースを形成するように構成されている、ことを特徴とするものである。
 請求項1記載の発明によれば、折り返し手段は、折り曲げ加工位置において、折り板と対向する位置に配置された下ガイド板を有し、前記折り板の回動軸の配置位置は、前記下ガイド板に対して垂直方向に移動可能に構成されている為、前記折り板の回動軸の配置位置を最適な位置に移動させることにより、折り曲げ加工時において、用紙の折り返し部における折り目が強固に形成されると共に、折り曲げ加工後の用紙を折り曲げ加工位置の用紙搬送方向下流側に向けてスムーズに搬送することができる。
請求項2記載の発明によれば、折り板は、用紙搬送経路に略平行な回動軸を中心として、前記用紙の折り返し部が載置される載置位置と、前記用紙の折り返し部を本体部に向けて押圧する押圧位置との間を、前記用紙の折り返し部を折り曲げる折り曲げ位置を経て往復回動するように構成される為、折り曲げ加工時において、用紙の折り返し部における折り目が強固に精度良く形成される
請求項3記載の発明によれば、折り板の回動軸の配置位置は、少なくとも、前記折り板の回動により、前記用紙の折り返し部を折り曲げ後、押圧する第一位置と、前記押圧後の用紙搬送時に押圧を解除し、前記用紙と折り板の間に所定の隙間を空ける第二位置を備えている為、折り曲げ加工時において、用紙の折り返し部における折り目が強固に形成されると共に、折り曲げ加工後の用紙を折り曲げ加工位置の用紙搬送方向下流側に向けてスムーズに搬送することができる。
請求項4記載の発明によれば、折り板の回動軸を中心として、前記折り板を往復回動させる用紙折り返し機構を備え、前記用紙折り返し機構は、前記折り板が回動される角度に連動して、前記折り板の回動軸の配置位置を移動させるように構成される為、折り曲げ加工時において、用紙の折り返し部における折り目が強固に形成されると共に、折り曲げ加工後の用紙を折り曲げ加工位置の用紙搬送方向下流側に向けてスムーズに搬送することができる。
請求項5記載の発明によれば、前記折り返し手段は、前記折り曲げ加工位置において、前記下ガイド板の上方に所定の隙間を空けて上ガイド板が配置され、前記上ガイド板は前記下ガイド板と共に、前記用紙搬送経路の一部を構成し、前記折り板は、前記用紙の折り返し部を折り曲げ加工する際は、前記折り板の下面は、前記上ガイド板の上面に前記用紙の折り返し部を挟んで重ね合わされるように構成されている為、
加工時において、用紙の折り目部分に皺が発生することを防ぎ、さらに、折り返し部を折り曲げる際の折り目位置の精度を確保することができる。
請求項6記載の発明によれば、折り返し手段が用紙の折り返し部を折り曲げ加工する際は、制御手段は、折り曲げ加工位置において、一対の搬送ローラの駆動を停止状態にして、前記用紙の搬送を停止し、前記用紙の本体部を前記一対の搬送ローラの間に保持したまま、前記用紙の折り返し部を折り曲げ加工するように制御する為、
用紙の本体部が上下一対のガイド板の間に保持されたまま、用紙の折り返し部が上ガイド板の上面に折り返される為、加工時において、用紙の折り目部分に皺が発生することを防ぎ、さらに、折り返し部を折り曲げる際の折り目位置の精度を確保することができる。
請求項7記載の発明によれば、折り曲げ加工位置の用紙搬送方向上流側に、クリース加工手段を備えており、前記クリース加工手段は、前記用紙の折り返し部を折り曲げ加工する際の折り目に、予め、クリースを形成するように構成されている為、
用紙の折り返し部を折り曲げ加工する際の折り目に、予め、クリースを形成することにより、さらに、折り返し部を折り曲げる際の折り目位置の精度を確保することができる。
本発明の第一実施形態の製袋機の概略全体構成図である。 図1の製袋機で加工される用紙の状態を示す平面図である。 図2の用紙が折り加工された状態を示す平面図である。 洋式封筒の製作途中の状態を示す斜視図である。 本願出願人の先願における第一折り部の折り板を折り返す前後の状態を示す図である。 第一折り部の全体構成を示す斜視図である。 第一の折り装置の構成を示す斜視図である。 第一の折り装置の折り板の回転機構を示す図である。 第一の折り装置の折り板の回転機構を示す図である。 第一折り部における折り板を折り返す前後の状態を示す図である。 第一折り部における折り板を折り返す前後の状態を示す図である。 回転軸移動機構の作動の様子を示す図である。 回転軸移動機構の作動の様子を示す図である。 回転軸移動機構の作動の様子を示す図である。 第2折り部における用紙の加工の様子を示す図である。 図15に続く用紙の加工の様子を示す図である。 図16に続く用紙の加工の様子を示す図である。 図17に続く用紙の加工の様子を示す図である。
 図1は、本発明の紙折り装置(第1折り部3)を採用した一実施形態の製袋機10を示している。図1は、製袋機10の全体構成図である。製袋機10は、搬送方向上流側から順に、給紙部1、第1クリース加工部2、第2クリース加工部4、第1折り部3、糊塗布部5、第2折り部6、及び排紙部7を、装置本体10Aに備えている。
一般的形態の「洋式封筒」は、横長の長方形を有しており且つ封じ口が長辺に形成されている。製袋機10にて洋式封筒を製作する際には、例えば、図4に示されるように、用紙100の後方面部102の両側の折り返した片部103に糊を塗布し、前方面部101を折り返して片部103に圧着させている。
 具体的には、製袋機10は、図2(a)に示されている平面状の用紙100を、F方向に搬送しながら図2(b)及び図2(c)に示されるように加工することによって、洋式封筒90を製作するようになっている。
用紙100は、前方面部101と、用紙100の“本体部”としての後方面部102と、後方面部102の両側に張り出した用紙100の“折り返し部”としての糊代用の片部103と、最後方面部104と、からなっている。用紙100は、図2(b)に示されるように、後方面部102と片部103との境界線である第1折り目111で、折り加工され、更に、図2(c)に示されるように、前方面部101と後方面部102との境界線である第2折り目112で、折り加工されるようになっている。第1折り目111で折り返された片部103の表面には、糊が塗布される。そして、第2折り目112で折り返された前方面部101は、その両縁部が片部103に接合される。なお、第1折り目111は、搬送方向に沿っている。第2折り目112は、搬送方向に対して直交した方向(すなわち幅方向)に沿っている。
 成果物としては、図2(c)の洋式封筒90でもよいが、図2(c)に示される洋式封筒90を、F´方向に搬送しながら図3に示されるように加工することによって、最後方面部104が、後方面部102と最後方面部104との境界線である第3折り目113で、更に折り加工されるように構成してもよい。前記構成によれば、封筒に内容物を挿入した後、テープや糊を用いて封をする際、折り癖がついている為、最後方面部104を折り返した前方面部101にきれいに封緘することができる。
[給紙部1]
 給紙部1は、エア吸引ベルト式のエア給紙ユニット12と、用紙積載量に応じて上昇、下降するエレベータ式の給紙トレイ11と、エア給紙ユニット12により送り出された用紙をさらに搬送方向下流側に搬送する搬送ローラ81と、を有している。又、前記エア給紙ユニット12には、給紙トレイ11上に積載される用紙の最上面の用紙がエア給紙ユニット12の下面に吸着されたことを検出するセンサ22と、給紙トレイ11上に積載される用紙の最上面の上限位置を検出するセンサ21が配置されている。
 なお、製袋機10では、搬送ローラ81の他に、5つの搬送ローラ対82、85、86、87、88を備えている。5つの搬送ローラ対は、用紙100が搬送される搬送面200を構成しており、搬送面200は、エア給紙ユニット12から搬送ローラ対88に至るまで、同一平面である。又、前記用紙が搬送される搬送面200上には、各位置における用紙の通過を検出(重送を検出)するセンサ23、センサ24、センサ25、センサ26、センサ27、センサ28が配置されている。各センサは、例えば、光学式の透過センサを用いる。
[第1クリース加工部2]
 第1クリース加工部2は、図1に示すように、上部が凸状の上型と、下部が凹状の下型で構成され、用紙100の第2折り目112、第3折り目113として、用紙搬送方向と直角方向に横クリースを形成するようになっている。クリース加工部2としては、公知の機構を採用できる。
[第2クリース加工部4]
 第2クリース加工部4は、図1に示すように、クリース刃83が丸刃状で外周部に凸部が形成された上刃と、丸刃状で外周部に凹部が形成された下刃で構成され、搬送方向と直角方向の幅方向2箇所に設置され、用紙100の第1折り目111(2箇所)に用紙搬送方向に沿って縦クリースを形成するようになっている。第2クリース加工部4としては、公知の機構を採用できる。尚、クリース刃83が丸刃状で外周部に凹部が形成された上刃と、丸刃状で外周部に凸部が形成された下刃で構成されていてもよい。
[第1折り部3]
図6は、第1折り部3の全体構成を示す斜視図である。第1折り部3は、用紙100の左右の片部103の折り返し手段として、図6に示すように、用紙搬送方向と直角方向の幅方向両側に対向して配置された1対の折り装置(第一の折り装置3a、第二の折り装置3b)からなっている。尚、前記一対の折り装置3a、3bは、左右対称の構成を有している。図7は、図6の左側に配置された第一の折り装置3aを示しており、搬送方向に沿った回転軸31の回りを回動する折り板32を有している。又、下ガイド板33上方に所定の隙間をあけて上ガイド板36を備え、下ガイド板33上を搬送される用紙100を下流側に搬送する一対の搬送ローラ対(駆動ローラ38及び従動ローラ35)を備えている。尚、図7において、従動ローラ35の回転軸その他の駆動機構は省略している。
折り返し手段として、用紙搬送方向と直角方向の幅方向両側に対向して配置された第一の折り装置3aと第二の折り装置3bとの1対の折り装置を備えた為、用紙搬送方向と直角方向の幅方向両側の二箇所に片部103がある用紙の場合は、一回の用紙搬送で二箇所同時に片部103の折り返し加工をすることができ、作業性がよい。
図6において、第一の折り装置3aと前記第二の折り装置3bとの間には、さらに、搬送経路上の用紙の中央部を保持しながら搬送する搬送手段15が配置される。搬送手段15は、上下一対の搬送ローラ151、152、153、154、155、156で構成され、上下一対の搬送ローラのうち、上側の搬送ローラ151、153(不図示)、155(不図示)はユニット化され、用紙ジャムやメンテナンス時においては、操作者がユニット15aの取手16を持って、紙折り装置本体10からユニット15aを容易に着脱できるように構成されている。
第一の折り装置3aと第二の折り装置3bとの間に、さらに、搬送経路上の用紙の中央部を保持しながら搬送する搬送手段15が配置された為、特に、一回の用紙搬送で二箇所同時に折り返し部の折り返し加工をする場合、用紙の搬送が安定し、加工精度が安定する。
第一の折り装置3aは、図10(a)に示すように、搬送方向に沿った回転軸31の回りを回動する折り板32を有しており、さらに、下ガイド板33上方に所定の隙間をあけて上ガイド板36を備え、下ガイド板33上を搬送される用紙100を下流側に搬送する一対の搬送ローラ対(駆動ローラ38及び従動ローラ35)を備えている。尚、上ガイド板36と下ガイド板33には、ローラ対のニップ部に切欠きが形成されている。
用紙の片部103を折り曲げ加工する折り曲げ加工位置においては、図10(a)のように、幅方向外側に位置している状態の折り板32上に載せられた用紙100の片部103を、図10(b)のように、折り板32をR5方向に回動させることによって、図10(c)のように、後方面部102の表面に上ガイド板36を介して重ね合わせるように、内側に折り返すことができる。尚、第二の折り装置3bについても同様の構成の為、ここでは説明を省略する。また、図10においては、図5と同一構成については、共通の符号を用いることにする。
以上によれば、用紙の本体部が上下一対のガイド板(36、33)の間に保持されたまま、用紙の折り返し部が上ガイド板の上面に折り返される為、加工時において、用紙の折り目部分に皺が発生することを防ぎ、さらに、片部103(折り返し部)を折り曲げる際の折り目位置の精度を確保することができる。
折り板32の回動による用紙100の片部103の折り返し手段は、用紙折り返し機構として回動機構300と回転軸移動機構50により構成される。回動機構300は、折り板32を、回転軸31を中心に回動させる機構であって、又、回転軸移動機構50は、折り板32の回転軸31を上下に移動させる機構である。両機構は、折り板32の回転軸31を共有することにより連結されている。
 先ず、折り板32の回動機構300について図8、図9に基づいて説明する。尚、図8、図9においては、後述する回転軸移動機構50については省略されている。
図8は、折り板32が、用紙100の片部103が載置される載置位置に配置される状態を示しており、又、図9は、折り板32が、用紙の片部103を前記本体部に向けて重ね合わせる重ね合わせ位置に至る途上の状態を示している。図8、図9は、各々、図6の第一の折り装置3bをA方向から見た正面図である。尚、第二の折り装置3aについても第一の折り装置3bと同様の構成である為、説明を省略する。
 第一の折り装置3aは、図8に示されるように、搬送方向に沿った回転軸31の回りを往復回動する折り板32を有する折り返し手段を備えている。折り板32は、水平面上を180度回動するように設けられている。折り板32の回動機構300は、モータ301と、第1プーリー302と、伝達ベルト303と、第2プーリー304と、回転ギヤ305と、揺動ギヤ306とスライド軸307と、スライド受部308とを有している。伝達ベルト303は、第1プーリー302と第2プーリー304とに掛け渡されている。第2プーリー304と回転ギヤ305は、一体的に回転軸311に支持されている。揺動ギヤ306は、回転軸312に支持されている。スライド軸307は、揺動ギヤ306の上端部において突出している。スライド受部308は、折り板32に対して直角方向に一体的に形成される。又、スライド受部308には、スライド軸307を受けるスライド溝3081が形成されている。スライド軸307は、スペーサ309を介して、移動自在にスライド溝3081に係合されている。
 回動機構300は、次のように作動するようになっている。すなわち、モータ301が作動すると、第1プーリー302、伝達ベルト303、及び第2プーリー304を経て、回転ギヤ305が回転する。回転ギヤ305が回転すると、揺動ギヤ306が揺動し、その結果、折り板32が回転軸31を中心に回動する。
すなわち、回転ギヤ305がR1方向に回転すると、揺動ギヤ306がR3方向に揺動し、スライド軸307がスライド受部308のスライド溝3081内を移動し、その結果、折り板32がR3方向に回動する。逆に、回転ギヤ305がR2方向に回転すると、揺動ギヤ306がR4方向に揺動し、スライド軸307がスライド受部308内を移動し、その結果、折り板32がR4方向に回動する。したがって、回動機構300によれば、折り板32を、図10(a)~(c)に示されるように、水平面上で180度回動させることができる。これにより、第一の折り装置3aによれば、図10(a)に示されるように、幅方向外側に位置している状態の折り板32上に載せられた用紙100の片部103を、折り板32をR5方向に回動させることによって、上ガイド板36を介して、後方面部102に表面に重ね合わせるように、内側に折り返すことができる。
 尚、図8における折り板32の位置(傾斜角度)は、図10(a)に示される載置位置に相当し又、図9における折り板32の位置(傾斜角度)は、図10(a)に示される載置位置から重ね合わせ位置に移動する途上を示す図10(b)に相当する。
 次に、折り板32の回転軸31を上下に移動させる回転軸移動機構50について図12から図14に基づいて説明する。尚、図12から図14においては、搬送ローラ対(駆動ローラ38及び従動ローラ35)は省略している。
回転軸移動機構50は、折り板32の回転軸31を回動自在に支持しつつ、上下に移動させる機構であって、支持部材51と、スプリング52と、回転軸53とを有している。
支持部材51は、一体的に回転軸53に支持されており、その一端は、スプリング52により下向きに付勢されており、他端は、折り板32の回転軸31を支持している。
回転軸移動機構50と前述の回動機構300とは、折り板32の回転軸31を共有することにより連結されており、回動機構300における折り板32の角度に連動して回転軸移動機構50における支持部材51が回動することにより折り板32の回転軸31を上下に移動させる。
詳細には、上述の回動機構300において、回転ギヤ305が回転すると、揺動ギヤ306が揺動し、折り板32が回動する。その結果、折り板32の角度に応じた回転軸31の上下方向位置が決定される。すなわち、以下(1)から(5)に示すように動作する。
(1)基本構成上、支持部材51の一端は、スプリング52により下向き(F2方向)に付勢されている為、支持部材51は、ストッパ511に突き当たるまで回転軸53を中心に、Ra方向に回転する。
(2)その状態から、回転ギヤ305をRb方向に回転させると、F1方向に力が発生する。
(3)F1は、回転軸53を中心に支持部材51をRc方向に回転させるモーメントになる。
(4)このとき、回転モーメントの力関係は、Ra<Rcとなり、支持部材51の他端及び折り板32の回転軸31は下方に押し下げられ、折り板32は用紙の折り目を押圧することができる。
(5)又、逆に、回転ギヤ305をRd方向に回転させると、F1方向の力が解除され、再び、スプリング52による下向き(F2方向)の付勢力により、支持部材51は回転軸53を中心に、Ra方向に回転し、支持部材51の他端及び折り板32の回転軸31は上方に押し上げられ、折り板32は用紙の折り目への押圧を解除することができる。
図12における折り板32の位置(傾斜角度)は、図10(a)に示される載置位置から折り曲げ位置に移動する途上を示す図10(b)に相当する。又、折り板32の回転軸31の上下方向位置は、用紙と折り板の間に所定の隙間を空ける第二位置に相当する。
図13における折り板32の位置(傾斜角度)は、図10(c)に示される押圧前の位置又は、図11(e)に示される搬送時の退避位置に相当する。又、折り板32の回転軸31の上下方向位置は、双方共に、用紙と折り板の間に所定の隙間を空ける第二位置に相当する。
図14における折り板32の位置(傾斜角度)は、図11(d)に示される押圧位置に相当する。又、折り板32の回転軸31の上下方向位置は、用紙の片部103を折り曲げ後、押圧する第一位置に相当する。
以上によれば、用紙折り返し手段は、折り板32が回動される角度に連動して、折り板32の回動軸31の配置位置を移動させるように構成される為、折り曲げ加工時において、用紙の折り返し部における折り目が強固に形成されると共に、折り曲げ加工後の用紙を折り曲げ加工位置の用紙搬送方向下流側に向けてスムーズに搬送することができる。
[糊塗布部5]
 糊塗布部5は、幅方向両側に対向して配置された1対の塗布装置5a、5bからなっている。なお、塗布装置5aと塗布装置5bとは、左右対称の構成を有している。
 塗布装置5a、5bは、ノズル部と、位置設定機構と、上下駆動機構と、を有している(不図示)。ノズル部は、搬送される用紙に所定のタイミングで糊を塗布できるようになっている。
[第2折り部6]
第2折り部6は、平面状の用紙100を、搬送面200に沿って搬送しながら折り曲げ加工する紙折り装置であって、用紙搬送方向上流側に配置された第一の搬送ローラ対86と、用紙搬送方向下流側に配置された第二の搬送ローラ対87と、両ローラ対の間に設置された切替ゲート板63と、切替ゲート板63の上方に配置された折曲げ板62と、を備えている。
切替ゲート板63は、支持軸631を中心に回動可能であり、搬送される用紙100に干渉して、用紙100の先端部を第二の搬送ローラ対87の上ローラ871の上方表面を通過するように上向きに案内する第一の案内位置と、第二の搬送ローラ対87のニップ部873に向けて略水平方向に案内する第二の案内位置との間で切り替え可能となっており、折曲げ板62は、略水平状態のまま、上下方向に移動可能に構成され、前記第二の案内位置に配置する前記切替ゲート板63に近接する折りたたみ位置と、前記切替ゲート板から所定の間隔を置いて退避する退避位置との間で切り替え可能となっている。
[加圧部8]
加圧部8は、上下動可能な上型8aと、不動の下型8bで構成され、第2折り部6にて折り曲げ加工された用紙100の折り部に対して、上型、下型により挟み込むことによって、さらに圧力を加えて、折り部を強固なものとする。
[排紙部7]
 排紙部7は、搬送ローラ対88と排紙トレイ71とを有している。搬送ローラ対88は、排出ローラとして作動するように設けられている。具体的には、搬送ローラ対88は、図1に示されるように、第2折り部6の第二搬送ローラ対87の近傍且つ搬送方向下流に、配置されている。排紙トレイ71は、搬送面200よりも下方の位置から斜め上方に向けて且つ搬送方向下流に向けて、傾斜している。
 次に、前記構成の製袋機10の作動について説明する。
 まず、図2に示されている用紙100を給紙トレイ11上に載置する。このとき、前方面部101は搬送方向下流側に位置している。そして、スイッチ(図示せず)をオンして、作動を開始する。
(1)給紙トレイ11上の最上面の用紙100は、エア給紙ユニット12におけるエア吸引ベルトに吸着されながら搬送ローラ対81に向けて送り出され、搬送ローラ対81に用紙100が受け渡された後、搬送ローラ対81により、さらに搬送方向下流側に搬送される。その後、第1クリース加工部2を通過する。その際、第1クリース加工部2が作動して、用紙100の第2折り目112、第3折り目113にクリースが形成される。これにより、前方面部101は、後方面部102側へ折り返しやすくなる。又、最後方面部104は、折り返された前方面部101側へ折り返しやすくなる。
(2)第1クリース加工部2より搬送されて来た用紙100は、第2クリース加工部4を通過する。このとき、用紙100の第1折り目111(幅方向左右2箇所)は、搬送方向と直角方向の幅方向2箇所に設置された第2クリース加工部4のクリース刃(丸刃)の直下にそれぞれ位置している。そして、第2クリース加工部4が作動して、第1折り目111にクリースが形成される。これにより、片部103(幅方向左右2箇所)は、内側へ折り返しやすくなる。
(3)第2クリース加工部4によりクリースが形成された用紙100は、第1折り部3において停止する。用紙の片部103を折り曲げ加工する際の折り目111に、予め、クリースを形成することにより、片部103を折り曲げる際の折り目加工位置の精度を確保することができる。
 図10、図11に示すように、第1折り部3においては、折り板32による片部103の折り返しの基本構成に加えて、下ガイド板33上方に所定の隙間(0.5mm程度)をあけて設置される上ガイド板36と、下ガイド板33上を搬送する用紙100を、さらに下流側に搬送する搬送ローラ対(駆動ローラ38及び従動ローラ35)を備える。尚、上ガイド板36と下ガイド板33には、前記搬送ローラ対のニップ部に切欠きが形成されている。又、上ガイド板36は、例えば、板バネで構成される。
前述の用紙折り返し手段における回転軸移動機構50と回動機構300との連動により、折り板32の位置(傾斜角度)及び、折り板32の回転軸31の上下方向位置は、以下のように推移する。
図10(a)において、第1折り部3の折り装置3a(3b)の折り板32は、幅方向外側に位置しており、用紙100の両側の片部103は、折り板32上に載っている(載置位置)。このとき、折り板32の回転軸31の上下方向位置は、用紙と折り板の間に所定の隙間を空ける第二位置に配置されている。
次に、図10(b)において、折り板32が内側の下ガイド板33向けてR5方向に回動し、これにより、片部103がクリース加工済の第1折り目111にて内側へ折り返される(折り曲げ位置)。このとき、折り板32の回転軸31の上下方向位置は、用紙と折り板の間に所定の隙間を空ける第二位置に配置されている。
折り板32がさらに回動し、図10(c)に示すように、用紙の片部103を後方面部102に向けて押圧する直前の位置に達する(押圧前位置)。このとき、折り板32は水平姿勢になっている。又、折り板32の回転軸31の上下方向位置は、用紙と折り板の間に所定の隙間を空ける第二位置に配置されている。
次に、図11(d)において、折り板32が水平姿勢のまま上ガイド板36に向けて下降し、用紙の片部103を、上ガイド板36を介して後方面部102に向けて押圧する(押圧位置)。下降後、折り板32の回転軸31の上下方向位置は、用紙の折り返し部を折り曲げ後、押圧する第一位置に配置される。
 その後、図11(e)において、折り板32は、水平姿勢のまま上ガイド板36から離れる方向に所定の距離だけ上昇する(退避位置)。上昇後、折り板32の回転軸31の上下方向位置は、再び、用紙と折り板の間に所定の隙間を空ける第二位置に配置される。
そして、搬送ローラ対(駆動ローラ38及び従動ローラ35)によって、片部103が折り返された用紙100が搬送方向下流へ搬送される。用紙100の搬送を開始する前に、折り板32を所定の距離だけ上ガイド板36から離れる方向に上昇させておくことにより、折り曲げ加工後の用紙は、折り板32や上下一対のガイド板に干渉されることなく、折り曲げ加工位置の用紙搬送方向下流側に向けてスムーズに搬送することができる。又、折り板32は、退避位置に移動する際においては、水平姿勢のまま所定の距離だけ上昇する為、搬送ガイドとして、次段の押圧ローラまで折り曲げ加工済み用紙を安定して搬送できる。
前記第一位置とは、用紙100の折り目111が強固に形成される為に、折り板32の下面を上ガイド板36の上面に十分に重ね合わせることができるような回転軸31の位置ことである。詳しくは、下ガイド板33上方に所定の隙間(0.5mm程度)をあけて板バネで構成された上ガイド板36を設置し、折り板32の下面を水平姿勢のまま下降し、上ガイド板36の上面に重ね合わせ、さらに、折り板32が下降して、上ガイド板36を変形させて、下ガイド板33に密着することができるような回転軸31の位置のことである。
前記第二位置とは、折り曲げ加工後の用紙を折り曲げ加工位置の用紙搬送方向下流側に向けて搬送する際に、折り板32が水平姿勢のまま、下ガイド板に対して垂直方向に “上方”に所定の隙間(1.5mmから2mm程度)を空けて配置できる回転軸31の位置のことである。
従って、折り板32の回転軸31は、状況に応じて上下方向に移動できることが好ましい。
上述した(図10、図11に示した)折り板32の位置(傾斜角度)及び、折り板32の回転軸31の上下方向位置の推移は、図11(d)における押圧時だけ(下降後)第一位置に配置されるように構成され、それ以外はすべて第二位置に配置されるように構成されたが、本発明はこれに限るものではなく、図11(e)における退避時だけ(上昇後)第二位置に配置されるように構成され、それ以外はすべて第一位置に配置されるように構成してもよい。
折り板32の回動軸31の配置位置は、少なくとも、第一位置と、第二位置を備えている為、折り曲げ加工時において、用紙の折り返し部における折り目が強固に形成されると共に、折り曲げ加工後の用紙を折り曲げ加工位置の用紙搬送方向下流側に向けてスムーズに搬送することができる。
折り板32は、用紙搬送経路に略平行な回動軸31を中心として、用紙100の片部103が載置される載置位置と、用紙100の片部103を後方面部102に向けて押圧する押圧位置との間を、用紙100の片部103を折り曲げる折り曲げ位置を経て往復回動するように構成される為、折り曲げ加工時において、用紙の折り返し部における折り目が強固に精度良く形成される。
 前述の図10(a)から図11(e)において、上ガイド板36及び、上ガイド板36上に用紙100を保持する押さえローラとしての従動ローラ35を備え、折り返し手段が用紙の片部103を折り曲げ加工する際は、制御手段は、折り曲げ加工位置において、前記一対の搬送ローラ(駆動ローラ38及び従動ローラ35)の駆動を停止状態にして、用紙100の搬送を停止し、用紙100の後方面部102を前記一対の搬送ローラ38、35の間に保持したまま、用紙100の折り返し部を折り曲げ加工するように制御する。
以上によれば、用紙100の後方面部102が上下一対のガイド板36、33の間に保持されたまま、用紙100の折り返し部(片部103)が上ガイド板36の上面に折り返されるのと同時に、用紙の本体部を一対の搬送ローラの間38、35に保持したまま、用紙の折り返し部を折り曲げ加工する。したがって、さらに、折り返し部を折り曲げる際の折り目位置の精度を確保することができる。
上述の紙折り装置においては、実施例として、上下一対のガイド板36、33を備える場合について説明したが、本発明は、これに限られるものではなく、折り曲げ加工位置において、折り板32と対向する位置に配置された下ガイド板33を有し、折り板32の回動軸31の配置位置は、下ガイド板33に対して垂直方向に移動可能に構成してもよい。これによれば、前記折り板32の回動軸31の配置位置を最適な位置に移動させることにより、折り曲げ加工時において、用紙100の片部103における折り目111が強固に形成されると共に、折り曲げ加工後の用紙100を折り曲げ加工位置の用紙搬送方向下流側に向けてスムーズに搬送することができる。
(4)片部103が折り返された用紙100は、搬送ローラ対85によって搬送方向下流へ搬送され、糊塗布部5を通過する。糊塗布部5においては、用紙100の折り返された両側の片部103の通過が開始する時に、搬送方向と直角方向の幅方向2箇所に設置されたノズル部5a、5bが下方に移動して、片部103の表面に当接し、片部103の通過が終了する時に、ノズル部5a、5bが上方へ移動して、片部103の表面からノズル部5a、5bが離れる。これにより、折り返された片部103の表面に糊が塗布される。なお、折り返された片部103は、ノズル部5a、5bの搬送方向上流に位置している搬送ローラ対85によって、押圧された状態で、又は、押圧された後に、ノズル部5a、5bを通過する。よって、ノズル部5a、5bによる糊塗布作業を、安定して行うことができる。
(5)第2折り部6は、平面状の用紙100を、搬送面200に沿って搬送しながら折り曲げ加工する紙折り装置であって、用紙搬送方向上流側に配置された第一の搬送ローラ対86と、用紙搬送方向下流側に配置された第二の搬送ローラ対87と、両ローラ対の間の用紙搬送面200に設置された切替ゲート板63と、切替ゲート板63に対向して配置された折曲げ板62と、装置全体の作動を制御する制御手段(不図示)を備えている。
切替ゲート板63は、搬送される用紙100に干渉して、用紙搬送方向を用紙搬送面200から外に曲げ、用紙100の先端部を前記第二の搬送ローラ対87の一方のローラ表面に向けて案内する第一の案内位置と、前記第二の搬送ローラ対87のニップ部873に向けて用紙搬送面200に沿って案内する第二の案内位置との間で切り替え可能となっており、
折曲げ板62は、略水平状態のまま、切替ゲート板63に向けて移動可能に構成され、第二の案内位置に配置する前記切替ゲート板63に近接する折りたたみ位置と、切替ゲート板63から所定の間隔を置いて退避する退避位置との間で切り替え可能となっており、
前記制御手段は、前記第一の案内位置に配置された前記切替ゲート板63によって、搬送される用紙100の先端部を、前記第二の搬送ローラ対87の一方のローラ表面に向けて所定量だけ通過するように案内した後、切替ゲート板63を前記第二の案内位置に切り替え、その後、切替ゲート板63上の用紙100を挟み込むように、退避位置に配置されている折曲げ板62を略水平状態で折りたたみ位置に下降させることによって、用紙100の先端部を第二の搬送ローラ対87の一方のローラ表面に沿って折り返すように制御するようになっている。
 具体的には、一実施例として、以下に示すように、順次加工する。
片部103に糊が塗布された用紙100は、搬送ローラ対85によって第2折り部6へ(F方向に)搬送される。このとき、切替ゲート板63は、第一の案内位置として第二の搬送ローラ対87に向けて上向きに設定されている。それ故、図15に示すように、用紙100は、切替ゲート板63によって用紙100の先端部を第二の搬送ローラ対87の上ローラ871の上方表面を通過するように上向きに案内され、用紙100の第2折り目112の位置が折り位置(折曲げ板62の端部621の直下の位置)に到達した時に搬送を一旦停止する。尚、この間、折曲げ板62は待避位置を維持する。
 なお、第一搬送ローラ対86の上ローラ861は、片部103の表面に接触しない幅寸法に設定されているので、前述の糊塗布部5にて、用紙100の片部103に塗布された糊が第一搬送ローラ対86に付着することはない。
次に、図16に示すように、折曲げ板62は待避位置を維持したまま、切替ゲート板63を第二の案内位置(略水平位置)に移動する。
次に、図17に示すように、切替ゲート板63上の用紙100を挟み込むように、前記退避位置に配置されている折曲げ板62を略水平状態で折りたたみ位置に下降させることによって、用紙100の前方面部101を前記第二の搬送ローラ対87の上側ローラ871表面に沿って第2折り目112から折り返す。この時、切替ゲート板63と下降後の折曲げ板62が近接する距離は、少なくとも、折曲げ板62と前記切替ゲート板63との間を、前記用紙が搬送できるだけの隙間が確保されるように構成する。例えば、約1mmの隙間が確保される。
以上によれば、紙折り機構として、用紙挿入空間(分流経路)及び、ストッパを設ける必要がない為、構造の複雑化を招くことなく、簡易で安価に構成できる。又、制御手段により、種々の折り仕様に合わせて折り位置を自動的に調整する為、操作性の良い紙折り装置を提供することができる。さらに、折り返された片部にしわができるのを防止すると共に、折り加工する場合においても、ストッパ等の折り機構内部に糊が付着して成果物の品質に悪影響を及ぼすことがない。
次に、図18に示すように、折曲げ板62の下降により前記用紙100の前方面部101を折り返した後、さらに、第一の搬送ローラ対86により、用紙の先端部を折り返した後の用紙先端折り返し部105を、第二の搬送ローラ対87のニップ部873に向けて搬送し、第二の搬送ローラ対87のニップ部873で用紙の先端折り返し部105を挟み込んでF方向に搬送することにより、用紙先端折り返し部105を押圧して折り込む。そして、前方面部101全体が折り返されて後方面部102の表面に合わされていき、その際、前方面部101の両縁部が片部103に接合される。これにより、洋式封筒90が得られる。尚、F方向への搬送は、用紙100の最後方面部104が所定量だけ第一の搬送ローラ対86のニップ部863を抜けるまで搬送する。このとき、用紙100は、折曲げ板62と切替ゲート板63との隙間を通して(両板にガイドされながら)搬送される。これによれば、皺等が発生することなく確実に、次段の第二搬送ローラ対87のニップ部873による押圧加工部に受け渡すことができる。
以上によれば、折曲げ板62の下降により用紙の前方面部101を折り返した後、折り返した後の用紙先端折り返し部105を、第二の搬送ローラ対87のニップ部873で押圧して折り込むように制御する為、用紙に確実に折り癖を付けることができる。
本発明における紙折り装置(第1折り部3)は、一実施形態として、洋封筒を製作する製袋機10に紙折り機構として採用する場合について説明したが、単に用紙を折り畳む紙折り機(紙折り装置)としても実施可能である。なお、本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、種々変更を加えて実施することが可能である。
F  搬送方向
F´搬送方向
R 回転方向
3 第1折り部
6 第2折り部
10 製袋機
10A 装置本体
31 回転軸
32 折り板
33 下ガイド板
35 従動ローラ
36 上ガイド板
38 駆動ローラ
50 回転軸移動機構
51 支持部材
52 スプリング
53 回転軸
100 用紙
101 前方面部
102 後方面部
103 片部
104 最後方面部
105 折り返し部
111 第1折り目
112 第2折り目
113 第3折り目
300 回動機構

Claims (7)

  1. 平面状の用紙を、用紙搬送経路に沿って搬送しながら折り曲げ加工する紙折り装置において、前記用紙は、本体部と前記本体部から張り出した折り返し部を有し、
    前記用紙搬送経路において前記用紙の折り返し部を折り曲げ加工する折り曲げ加工位置に設けられ、前記用紙搬送経路に略平行な回動軸を中心として往復回動することにより、前記折り返し部を前記本体部に向けて内側に折り返す折り板を有する折り返し手段を備え、
    前記折り返し手段は、前記折り曲げ加工位置において、前記折り板と対向する位置に配置された下ガイド板を有し、
    前記折り板の回動軸の配置位置は、前記下ガイド板に対して垂直方向に移動可能に構成されている、ことを特徴とする紙折り装置。
  2. 前記折り板は、前記用紙搬送経路に略平行な回動軸を中心として、前記用紙の折り返し部が載置される載置位置と、前記用紙の折り返し部を前記本体部に向けて押圧する押圧位置との間を、前記用紙の折り返し部を折り曲げる折り曲げ位置を経て往復回動するように構成される、ことを特徴とする請求項1に記載の紙折り装置。
  3. 前記折り板の回動軸の配置位置は、少なくとも、前記折り板の回動により、前記用紙の折り返し部を折り曲げ後、押圧する第一位置と、前記押圧後の用紙搬送時に押圧を解除し、前記用紙と折り板の間に所定の隙間を空ける第二位置を備えている、ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の紙折り装置。
  4. 前記折り板の回動軸を中心として、前記折り板を往復回動させる用紙折り返し機構を備え、前記用紙折り返し機構は、前記折り板が回動される角度に連動して、前記折り板の回動軸の配置位置を移動させるように構成される、ことを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れか一つに記載の紙折り装置。
  5. 前記折り返し手段は、前記折り曲げ加工位置において、前記下ガイド板の上方に所定の隙間を空けて上ガイド板が配置され、前記上ガイド板は前記下ガイド板と共に、前記用紙搬送経路の一部を構成し、前記折り板は、前記用紙の折り返し部を折り曲げ加工する際は、前記折り板の下面は、前記上ガイド板の上面に前記用紙の折り返し部を挟んで重ね合わされるように構成されている、ことを特徴とする請求項1乃至請求項4の何れか一つに記載の紙折り装置。
  6.  前記折り返し手段は、前記用紙搬送経路上の前記折り曲げ加工位置において、前記用紙の本体部が前記上ガイド板と前記下ガイド板との間を通過するように案内するための一対の搬送ローラと、前記一対の搬送ローラの駆動を制御する制御手段を備え、
    前記折り返し手段が前記用紙の折り返し部を折り曲げ加工する際は、前記制御手段は、前記折り曲げ加工位置において、前記一対の搬送ローラの駆動を停止状態にして、前記用紙の搬送を停止し、前記用紙の本体部を前記一対の搬送ローラの間に保持したまま、前記用紙の折り返し部を折り曲げ加工するように制御する、ことを特徴とする請求項1乃至請求項5の何れか一つに記載の紙折り装置。
  7.  前記折り曲げ加工位置の用紙搬送方向上流側に、クリース加工手段を備えており、前記クリース加工手段は、前記用紙の折り返し部を折り曲げ加工する際の折り目に、予め、クリースを形成するように構成されている、ことを特徴とする請求項1乃至請求項6の何れか一つに記載の紙折り装置。
     
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