(57)【要約】【課題】折丁を不要に擦ることなく、しかも折丁の形態に関わらず折丁を開くことのできる折丁拡開装置を提供する。【解決手段】折丁拡開装置７は、折丁１の上片３に沿う方向へ噴出する気流の静圧で上片３を吸引する非接触誘引手段１１と、折丁１の下片５に沿う方向へ噴出する気流の静圧で下片５を吸引する非接触保持手段１３と、非接触誘引手段１１を昇降させる昇降手段１５と、非接触誘引手段１１が折丁１を吸引する位置から折丁１の搬送される方向の前途に延びるレール状の支持部材１７とを備える。昇降手段１５が非接触誘引手段１１を上昇させるのに従って、非接触誘引手段１１に吸引される上片３が浮上する。この状態で、上片３と下片５との間に支持部材１７が進入する。【選択図】図１
2010047352.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに上下に重なる上片と下片とを有する折丁が、前記上片と下片との折目に沿う方向へ搬送される過程で、前記上片を前記下片から引上げる折丁拡開装置であって、
前記折丁の上方に配置され、前記折丁の上片に沿う方向へ噴出する気流の静圧で前記上片を吸引する非接触誘引手段と、
前記折丁の下方に配置され、前記折丁の下片に沿う方向へ噴出する気流の静圧で前記下片を吸引する非接触保持手段と、
前記非接触誘引手段を昇降させる昇降手段と、
前記非接触誘引手段が前記折丁を吸引する位置から、前記折丁の搬送される方向の前途へ延びる支持部材とを備え、
前記昇降手段による前記非接触誘引手段の上昇に従わせて、前記非接触誘引手段に吸引される前記上片を浮上させた状態で、前記上片と下片との間に前記支持部材が進入することを特徴とする折丁拡開装置。
【請求項２】
前記非接触誘引手段が、環状のスリットを先端に開放され、前記スリットから前記先端の周囲へ気流を噴出させるノズルであり、
前記昇降手段が、前記折丁の搬送される方向に交差する水平軸を中心に、前記非接触誘引手段を旋回させることを特徴とする請求項１に記載の折丁拡開装置。
【請求項３】
前記折丁を掛止する丁合爪をベルトに設け、前記ベルトを水平方向に走行させる搬送手段を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の折丁拡開装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紙等から成る折丁が搬送される過程で、その内側に折込物を挿入するための空隙を形成する折丁拡開装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
２つ折りの折丁の内側に折込物を挿入するために、折丁をＶ字型に開く丁合装置が特許文献１に記されている。同文献の図７に示されるように、折丁の上片と下片とを、それぞれ上下方向から吸引する方法では、吸引パッド等の吸引部に発生させる吸引力の調整が難しいという問題がある。これは次の理由による。折丁として適用される薄手の紙等は通気性があるので、上下に対向する吸引部に空気が流入することに基づき発生する吸引力は、空気が折丁を通り抜けることにより、互いに打ち消される。また、折丁の表面に凹凸があると、吸引パッド等は折丁に密接できないので、その機能を果たすことができない。
【０００３】
これらの問題を解決する技術として、折丁の内側にワイヤーを介在し、折丁をワイヤーの形状に倣わせて強制的に開かせることが、同文献の図４に示されている。例えば、ダイレクトメールに折込物と共に同封する折丁を準備するには、毎分１００枚以上の折丁を開くことのできる能力が求められる。この場合、同文献の丁合装置は、０．６秒以下の周期で折丁を開かせるために、折丁の搬送速度を増加する必要がある。しかしながら、上記のワイヤーと折丁との相対速度が高くなる程、折丁がワイヤーに擦れる度合いは強くなる。特に、折丁の内側に写真等が印刷されているとき、写真等がワイヤーに擦れることは避けなければならない。
【特許文献１】特開２００４−１７４８１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで、本発明は、折丁を不要に擦ることなく、しかも折丁の形態に関わらず折丁を開くことのできる折丁拡開装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は上記の目的を達成するため、互いに上下に重なる上片と下片とを有する折丁が、前記上片と下片との折目に沿う方向へ搬送される過程で、前記上片を前記下片から引上げる折丁拡開装置であって、前記折丁の上方に配置され、前記折丁の上片に沿う方向へ噴出する気流の静圧で前記上片を吸引する非接触誘引手段と、前記折丁の下方に配置され、前記折丁の下片に沿う方向へ噴出する気流の静圧で前記下片を吸引する非接触保持手段と、前記非接触誘引手段を昇降させる昇降手段と、前記非接触誘引手段が前記折丁を吸引する位置から、前記折丁の搬送される方向の前途へ延びる支持部材とを備え、前記昇降手段による前記非接触誘引手段の上昇に従わせて、前記非接触誘引手段に吸引される前記上片を浮上させた状態で、前記上片と下片との間に前記支持部材が進入することを特徴とする。
【０００６】
また、本発明は、前記非接触誘引手段が、環状のスリットを先端に開放され、前記スリットから前記先端の周囲へ気流を噴出させるノズルであり、前記昇降手段が、前記折丁の搬送される方向に交差する水平軸を中心に、前記非接触誘引手段を旋回させることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明は、前記折丁を掛止する丁合爪をベルトに設け、前記ベルトを水平方向に走行させる搬送手段を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る折丁拡開装置によれば、折丁がその折目に沿う方向に搬送される過程で、非接触誘引手段が折丁の上片を上方へ吸引し、非接触保持手段が折丁の下片を下方へ吸引することができる。非接触誘引手段、及び非接触保持手段は、気流の静圧が折丁の近傍で降下すること（ベルヌーイの定理）に基づき折丁を吸引するので、折丁が通気性の高い紙等である場合、或いは折丁の表面に凹凸がある場合でも、このような折丁の形態によらず、折丁の上片と下片とをそれぞれ良好に吸引することができる。
【０００９】
続いて、昇降手段が非接触誘引手段を上昇させるのに従って、非接触誘引手段に吸引された折丁の上片は、非接触保持手段に吸引される下片から浮上する。これにより上片と下片との間に空隙が形成された状態で、折丁が更に搬送され、支持部材が上片と下片との間に支持部材が進入することになる。このため、非接触保持手段の吸引力に依存することなく、折丁の上片が自重で降下するのを支持部材によって規制されるので、折込物を上片と下片との間にフィーダー等を用いて供給するための時間的余裕が確保される。また、支持部材は、上片を押し上げるために上片に接触するものでないので、折丁の内側に印刷された写真等と支持部材との摩擦が起こり難いという利点がある。
【００１０】
更に、本発明に係る折丁拡開装置によれば、非接触誘引手段として、環状のスリットから先端の周囲へ気流を噴出させるノズルを適用した場合、気流の速度の最も速いノズルの先端の近傍に吸引力が集中する。このため、折丁の上片はノズルの先端へ向けて強く吸引されるので、昇降手段が非接触誘引手段を上昇させる速度を高速化するのに有利である。また、昇降手段は、折丁の搬送される方向に交差する水平軸を中心に、非接触誘引手段を旋回させるので、非接触誘引手段を昇降させる構造を簡素化することができる。
【００１１】
更に、本発明に係る折丁拡開装置によれば、搬送手段が折丁を丁合爪で掛止し、この丁合爪をベルトと共に水平方向に走行させることにより折丁を搬送することができる。このため、折丁が非接触誘引手段、及び非接触保持手段の吸引力を受けても、折丁とベルトとの間に滑りが生じることがなく、搬送手段は折丁を一定の速度で搬送し続けられるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は、２つ折りの折丁１の上片３と下片５との間に、空隙が形成するよう折丁１を変形させる折丁拡開装置７を示している。矢印Ｔは、折丁１の折目９に沿う水平方向を指している。折丁拡開装置７は、非接触誘引手段１１と、４体の非接触保持手段１３と、昇降手段１５と、支持部材１７とを備える。
【００１３】
非接触誘引手段１１は、図２（ａ）〜（ｄ）に示すように、環状のスリット１９を先端の凹部２１に開放されたノズルである。コンプレッサ等からノズルの中空胴部２３に供給される空気は、スリット１９を経て凹部２１の周囲へ気流として噴出する。これにより、気流の静圧が大気圧よりも降下することに基づき吸引力が発生する。折丁１の上片３に対して非接触誘引手段１１の凹部２１が２０ｍｍ以下まで接近すると、凹部２１の周囲へ噴出する気流は上片３に沿う方向へ流れる。非接触誘引手段１１の発生する吸引力は、気流の速度が最も速い凹部２１の近傍に集中するので、上片３は、凹部２１の面積に相当する限られた領域で上向きの吸引力を受ける。
【００１４】
また、コンプレッサ等の空気は、図１に示すパイプ２５を通して非接触誘引手段１１に導かれる。パイプ２５の途中には、図に表れていない電磁弁が設けられている。この電磁弁の開閉に基づき、後述のタイミングで非接触誘引手段１１に吸引力が発生し、又は吸引力が断たれるが、電磁弁については以下で言及しない。非接触保持手段１３は、その凹部２１を上向きにした姿勢で搬送手段２７のフレーム２９に固定され、折丁１の下片５を下向きに吸引するものである。この点を除き、非接触保持手段１３は、非接触誘引手段１１と同様に構成されたノズルである。
【００１５】
昇降手段１５は、非接触誘引手段１１を旋回アーム３１の一端に取付け、旋回アーム３１の他端を、矢印Ｔ方向に交差する水平軸３３に接合し、水平軸３３をサーボモータ等の回転機３５で回転させることにより、非接触誘引手段１１を昇降させるものである。矢印θは水平軸３３の回転する方向を指している。水平軸３３は回転機３５の出力軸である。符号３７は、水平軸３３と共に回転できるスイベル管継手を指している。回転機３５は、フレーム２９に支持体３９を介して、次のように位置決めされている。
【００１６】
即ち、４体の非接触保持手段１３は矢印Ｔ方向に一例に並べられている。旋回アーム３１の一端が鉛直方向の真下を向いたとき、非接触誘引手段１１は、矢印Ｔ方向の最も上流側から２番目の非接触保持手段１３の凹部２１に対向する。ここに述べた昇降手段１５は、非接触誘引手段１１の昇降を実現するのに比較的簡単な構造であるが、他の形態に置き換えることもできる。例えば、非接触誘引手段１１を起立するエアシリンダのピストンロッドに接続し、このピストンロッドの進退に従わせて非接触誘引手段１１を昇降させるようにしても良い。
【００１７】
搬送手段２７は、折丁１を掛止する丁合爪４１を有する２本のベルト４３を、図に表れていないプーリーに巻掛し、このプーリーを電動機で駆動することにより、２本のベルト４３を互いに同じ速度で、矢印Ｔ方向へ走行させるコンベヤである。個々のベルト４３には、複数の丁合爪４１が互いに折丁１よりも広い一定の間隔で配置されている。また、折丁１が非接触保持手段１３に接触することのないように、折丁１を非接触保持手段１３よりも０．５〜５ｍｍ高い位置で滑動自在に支持する底板２８が、フレーム２９に取付けられている。
【００１８】
以下に折丁拡開装置７の動作について説明する。搬送手段２７のベルト４３を先ず走行させる。搬送手段２７の側方に設置したフィーダー等からベルト４３の上に折丁１が供給されると、この折丁１は直ちに丁合爪４１に掛止され、２本のベルト４３と同じ速度で搬送される。
【００１９】
図３に示すように、折丁１が、矢印Ｔ方向の上流側から１番目の非接触保持手段１３の上方に重なり、次いで２番目の非接触保持手段１３の上方に重なる。この時点で、昇降手段１５は、旋回アーム３１の一端を鉛直方向の真下に向けており、非接触誘引手段１１は下限まで降下している。折丁１は更に搬送され、矢印Ｔ方向の上流側から３番目の非接触保持手段１３の上方に重なり、次いで４番目の非接触保持手段１３の上方に重なる。ここまでの工程で、総ての非接触保持手段１３は、下片５を下方へ吸引し続けるが、非接触誘引手段１１は、折丁１が１番目の非接触保持手段１３の上方に重なるのを見計らって吸引力を発生する。
【００２０】
一方、昇降手段１５は、非接触誘引手段１１の先端の周速度が、折丁１の搬送される速度に同期するように、旋回アーム３１を旋回させる。これにより、図４，５に示すように、非接触誘引手段１１の先端が上昇するのに従って、非接触誘引手段１１に吸引された上片３は、非接触保持手段１３に吸引された下片５から浮上し、上片３と下片５との間に空隙が形成される。この状態で折丁１は更に搬送されるので、図６に示すように、上片３と下片５との間に支持部材１７が進入することになる。
【００２１】
折丁１が搬送されることにより上記のように浮上した上片３が非接触保持手段１１から大きく離れると、非接触保持手段１１の吸引力は上片３に及ばなくなるが、上片３が自重で降下するのを支持部材１７によって規制できる。これにより、何らかの折込物を折丁１の上片３と下片５との間にフィーダー等を用いて供給するための時間的余裕を確保することができる。また、支持部材１７は、上片３を押し上げるために上片３に接触するものでないので、折丁１の内側に印刷された写真等と支持部材１７との摩擦が起こり難いという利点がある。
【００２２】
続いて、支持部材１７が上片３と下片５との間に進入した直後、非接触誘引手段１１の吸引力が断たれる。そして、昇降手段１５が更に旋回アーム３１を旋回させ、図３に示すように、旋回アーム３１の一端が再び鉛直方向の真下を向くまでの間に、新たな折丁１が搬送手段２７により搬送される。この時点から、折丁拡開装置７は、上記の動作を繰り返すことができる。
【００２３】
非接触誘引手段１１、及び非接触保持手段１３は、気流の静圧が降下することに基づき折丁１を吸引するので、折丁１が通気性の高い紙等である場合、或いは折丁１の表面に凹凸がある場合でも、このような折丁１の上片３と下片５とをそれぞれ良好に吸引することができる。また、折丁１が非接触誘引手段１１及び非接触保持手段１３の吸引力を受けても、折丁１とベルト４３との間に滑りが生じることがなく、搬送手段２７は、折丁１を一定の速度で搬送することができる。
【００２４】
尚、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づいて種々なる改良、修正、又は変形を加えた態様でも実施できる。図１に示すように、上片３が支持部材１７の縁部に引っ掛かるのを予防するための傾斜片４６を、搬送手段２７の底板２８と支持部材１７との間に配置しても良い。また、非接触保持手段１３はノズルである必要はなく、図７に示すように、非接触誘引手段１１の下方に、１又は複数の噴出口４５を矢印Ｔ方向へ向けて開放した整流板４７を設け、噴出口４５から噴出される気流の静圧で、折丁の下片を下向きに吸引しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明は、封筒詰めされる紙等の他、カタログ等の冊子も開くことができる。また、折丁は紙である必要はなく、折畳の容易な合成樹脂のシートであっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施形態に係る折丁拡開装置の斜視図。
【図２】（ａ）は本発明の実施形態に係る折丁拡開装置に適用した非接触誘引手段の平面図、（ｂ）乃至（ｄ）は、それぞれ同手段のＡ−Ａ線断面図、Ｂ−Ｂ線断面図、及び下面図。
【図３】本発明の実施形態に係る折丁拡開装置の要部の動作例を示す側面図。
【図４】本発明の実施形態に係る折丁拡開装置の要部の他の動作例を示す側面図。
【図５】本発明の実施形態に係る折丁拡開装置の要部の他の動作例を示す斜視図。
【図６】本発明の実施形態に係る折丁拡開装置の要部の更に他の動作例を示す側面図。
【図７】本発明の実施形態に係る折丁拡開装置に適用した非接触保持手段の変形例を示す断面図。
【符号の説明】
【００２７】
１…折丁、３…上片、５…下片、７…折丁拡開装置、９…折目、１１…非接触誘引手段、１３…非接触保持手段、１５…昇降手段、１７…支持部材、１９…スリット、２７…搬送手段、３３…水平軸、４１…丁合爪、４３…ベルト。
【図１】
2010047352.tif 000003
【図２】
2010047352.tif 000004
【図３】
2010047352.tif 000005
【図４】
2010047352.tif 000006
【図５】
2010047352.tif 000007
【図６】
2010047352.tif 000008
【図７】
2010047352.tif 000009