(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
丁合い機の折丁載置部に積重ね状態に積まれている折丁を下から１折ずつ引き出す折丁取出し装置において、引き出される折丁と折丁載置面との間および引き出される折丁とこれのすぐ上の折丁との間に左右両側からすべり摩擦低減用圧縮空気を吹き付ける左右一対の円柱状ノズルが設けられており、ノズルが、上端から下端近くまでのびかつ下向きの吹出し口を有する圧縮空気通路と、吹出し口から吹き出された圧縮空気を左右方向内方にかつ斜め下方に案内する案内面を有する吹出し空気案内部とを備えており、案内面が鉛直面に対してθ＝６５〜７５°偏向させられるとともに、案内面の先端の折丁載置面からの高さがｈ＝１〜３ｍｍとされ、案内面の先端と折丁の左右縁との距離がＤ＝３〜８ｍｍとされていることを特徴とする丁合い機における折丁取出し装置。
【請求項２】
積重ね状態の折丁の前部が折丁載置面から前方にはみ出すように折丁の位置決めを行う左右方向位置調整自在の左右の当て板が設けられており、ノズルは、左右の当て板にノズル取付金具を介して前後方向位置調整自在に取り付けられており、ノズル取付金具に、折丁載置面に当接してノズル下端面と折丁載置面との間に間隙を確保するスペーサが設けられていることを特徴とする請求項１の丁合い機における折丁取出し装置。
【請求項３】
ノズルの吹出し口の径が３〜５ｍｍとされ、圧縮空気の流量が０．３ｂａｒ時で１００〜２８０リットル／分とされていることを特徴とする請求項１または２の丁合い機における折丁取出し装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、丁合い機における折丁取出し装置に関する。
【０００２】
この明細書において、丁合い機とは、丁合い機単独で存在するものだけでなく、中とじや無線とじを行う製本機械において丁合いを行う部分も含むものとする。
【０００３】
また、この明細書において、前とは、丁合い機において折丁を引き出す方向をいい、後とはこの逆、左右は後方に向かっていうものとする。
【０００４】
【従来の技術】
従来、丁合い機においては、折丁載置部に積まれている折丁を下から１折ずつ吸引するサッカーと、吸引した折丁をくわえて引き出すグリッパーとを備えた折丁取出し装置を設けて、折丁載置部に積まれている折丁を下から１折ずつ引き出して、搬送チェーンに載せるようになされている。
【０００５】
この丁合い機において、折丁載置部に折丁を積む作業は、通常、手作業で行われており、作業者が折丁を手で捌いてから折丁載置部に積んでいる。ここで、折丁を積み過ぎると、折丁を引き出しにくくなり、また、折丁同士がこすれて汚れるという問題が生じる。一方、丁合い作業は自動的に次々と進んでいくため、折丁積みも次々に行う必要がある。そこで、２つの折丁載置部に対して１人の作業者を配置して、折丁積み作業を行っているが、折丁積み作業は重労働で人手が多くいる作業となっている。折丁積みを行う機械としてオートローダが知られているが、この機械は、高価であるし安全上の問題もある。
【０００６】
そこで、本発明者は、引き出される折丁と折丁載置面との間および引き出される折丁とこれのすぐ上の折丁との間に左右両側からすべり摩擦低減用圧縮空気を吹き付けるノズルが設けられている丁合い機における折丁取出し装置を提案した（特願平８−１６４２３５号参照）。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
特願平８−１６４２３５号に示された丁合い機における折丁取出し装置によると、折丁を引き出すときに折丁同士がこすれて汚れることを防止し、したがって、折丁を多く積むことができるとともに、折丁を手で捌くという作業を省略することができ、これによって、折丁積み作業を楽にすることができるが、ノズル形状、ノズル設置位置および圧縮空気の流量を適切に選択しないと、折丁抜出しの効果が小さかったり、圧縮空気供給装置の設置費用が高くついたりするということがあった。
【０００８】
この発明の目的は、引き出される折丁と折丁載置面との間および引き出される折丁とこれのすぐ上の折丁との間に左右両側から圧縮空気を吹き付けるノズルについて、ノズル形状、ノズル設置位置および圧縮空気の流量の最適化を図ることにより、折丁積み作業における折丁抜出しを経済的にかつ効果的に行う丁合い機における折丁取出し装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
この発明による丁合い機における折丁取出し装置は、丁合い機の折丁載置部に積まれている折丁を下から１折ずつ引き出す折丁取出し装置において、引き出される折丁と折丁載置面との間および引き出される折丁とこれのすぐ上の折丁との間に左右両側からすべり摩擦低減用圧縮空気を吹き付ける左右一対の円柱状ノズルが設けられており、ノズルが、上端から下端近くまでのびかつ下向きの吹出し口を有する圧縮空気通路と、吹出し口から吹き出された圧縮空気を左右方向内方にかつ斜め下方に案内する案内面を有する吹出し空気案内部とを備えており、案内面が鉛直面に対してθ＝６５〜７５°偏向させられるとともに、案内面の先端の折丁載置面からの高さがｈ＝１〜３ｍｍとされ、案内面の先端と折丁の左右縁との距離がＤ＝３〜８ｍｍとされていることを特徴とするものである。
【００１０】
圧縮空気は、最下段の折丁とそれより上の折丁との間および最下段の折丁と折丁載置部の載置面との間に入り込み、引き出される折丁と折丁載置面との間および引き出される折丁とこれのすぐ上の折丁との間にすべり摩擦低減用の空気層を形成しながら、左右方向内方に進んでいく。これにより、積み重ねられた折丁の重力による摩擦力は大幅に減少し、最下段の折丁が抜き出しやすくなる。このため、折丁を従来より多く積んでも、折丁同士がこすれて汚れることがない。また、折丁を抜き出しやすくするために、折丁を積む前に手で捌いておくという作業も必要ない。したがって、作業者は、折丁を手で捌かないで積むだけでよく、一度に積む量は増加するものの、従来の２倍の４つの折丁載置部を１人で担当しても、従来よりも楽に作業ができる。
【００１１】
上記において、案内面が鉛直面に対してθ＝６５〜７５°偏向させられるとともに、案内面の先端の折丁載置面からの高さがｈ＝１〜３ｍｍとされ、案内面の先端と折丁の外端との距離がＤ＝３〜８ｍｍとされることにより、圧縮空気の供給源の容量や圧縮空気の流量などの影響を受けにくいようになり、摩擦低減用の空気層が確実に形成され、折丁積み作業における折丁抜出しを経済的にかつ効果的に行うことができる。
【００１２】
なお、ノズルの吹出し口の径が３〜５ｍｍ（より好ましくは、４．０〜４．６ｍｍ）とされ、これに応じて、圧縮空気の流量が０．３ｂａｒ時で１００〜２８０（より好ましくは、１６０〜２３０）リットル／分とされていることが好ましい。圧縮空気の圧力は、例えば０．３ｂａｒとされるが、これより低い０．２ｂａｒでもよいし、必要に応じて０．３ｂａｒよりも大きくされる。圧縮空気の供給源は、ブロワが好ましい。また、θのより好ましい値はθ＝６８〜７２°である。
【００１３】
また、折丁載置部に折丁の大きさに応じてスライドさせられる左右の当て板が設けられており、ノズルは、左右の当て板にノズル取付金具を介して前後方向位置調整自在に取り付けられており、ノズル取付金具に、折丁載置面に当接してノズル下端面と折丁載置面との間に間隙を確保するスペーサが設けられていることが好ましい。これにより、当て板調整作業にともなって、左右のノズルが常に折丁の左右縁部近くに位置させられ、また、折丁の大きさに応じてノズルの前後位置が変更できる。さらに、スペーサの寸法を変更することにより、ノズルの下端面の折丁載置面からの高さを調整することができるから、ノズルの案内面の鉛直面に対する偏向角度θ、案内面の先端と折丁の左右縁との距離Ｄ、ノズルの吹出し口の径、案内面の先端のノズル下端面からの高さなどの仕様がすべて決まってから、これらの仕様に適するように、ノズルの案内面の先端の折丁載置面からの高さをｈ＝１〜３ｍｍの範囲で調整することができる。これにより、より好ましい条件の設定が可能となる。また、ノズルは折丁載置部に当たらないから、ノズルが折丁載置部に当たって傷が付くことも防止される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態を、以下図面を参照して説明する。
【００１５】
図１および図２は、この発明の丁合い機における折丁取出し方法および装置を示している。
【００１６】
丁合い機(1) は、折丁(F) が積み重ねられる複数の折丁載置部(2) と、折丁載置部(2) ごとに設けられた折丁取出し装置(3) と、取り出された折丁(F) を搬送するチェーン（図示略）とを備えており、折丁載置部(2) の中の折丁(F) が下から１折ずつ取り出されては、チェーンで次の折丁載置部(2) の真下まで搬送され、その上に次の折丁(F) が載せられることにより、折丁(F) が正しくページ順にまとめられていくものである。丁合い機(1) に続いて、針金とじ機および三方裁断機を連結することにより中とじを行う製本装置が構成され、針金とじ機を無線とじ機に置き換えると、無線とじを行う製本装置が構成される。
【００１７】
この発明の丁合い機における折丁取出し装置(3) は、折丁載置部(2) の下から１折ずつ吸引して下方に回動する左右一対のサッカー(4) と、下方に回動したサッカー(4) から折丁(F) を受け取ってこれをくわえて引き出すロータリー式のグリッパー(5) とを備え、さらに、引き出される折丁(F) にかかる摩擦力を低減するように、重ね状態の折丁(F) の最下段部分に左右両側から圧縮空気を吹き付ける左右一対のノズル(31)とを備えている。
【００１８】
折丁載置部(2) は、Ａ３の大きさの折丁(F) を載せることができる大きさの底板(11)と、載せられる折丁(F) の大きさに応じてスライドさせられる左右当て板(12)および背板(13)とよりなる。左右当て板(12)は、積重ね状態の折丁(F) の前部が数ｃｍ前方にはみ出すように折丁(F) の位置決めを行うもので、水平断面Ｌ字形とされている。この左右当て板(12)により、前方にはみ出す量は、折丁(F) の大きさによらず一定とされている。
【００１９】
左右のノズル(31)は、底板(11)に載っている折丁(F) 部分の前後の中央に位置するように、左右当て板(12)の外側にそれぞれノズル取付金具(32)を介して取り付けられている。
【００２０】
ノズル取付金具(32)は、垂直状の貫通めねじ部(33a) を有するブロック部(33)が後端部に設けられた水平板状の摺動部(34)と、摺動部(34)が前後方向摺動自在に案内されている垂直断面縦長方形の短筒状の案内部(36)が下端部に設けられ、上端部が左右当て板(12)にねじ(42)で外側から止められている傾斜板状の固定部(35)とよりなる。
【００２１】
ノズル(31)の上端部にはおねじ部(31a) が設けられており、このおねじ部(31a) がブロック部(33)の貫通めねじ部(33a) に下からねじ込まれている。また、Ｌ型管継手(37)取付用のおねじ部が、ブロック部(33)の貫通めねじ(33a) に上からねじ込まれている。Ｌ型管継手(37)は、おねじ部に対して回転自在とされている。
【００２２】
案内部(35)の外側垂直壁には貫通ねじ孔があけられており、貫通ねじ孔に外側からねじ込まれたねじ(43)により、摺動部(34)が案内部(35)固定されている。そして、このねじ(43)を緩めることにより、ノズル取付金具(32)の前後位置が調整自在となり、折丁(F) の大きさに応じてノズル(31)の前後位置が変更可能とされている。ノズル取付金具(32)は、左右のノズル(31)が折丁載置部(2) の底板(11)に接した状態で、左右当て板(12)にあけられたねじ孔におねじがねじ込まれることにより固定されている。左右当て板(12)は折丁(F) の大きさに応じてスライドさせられるので、これに応じて左右のノズル(31)もスライドし、左右のノズル(31)は、常に折丁(F) の左右縁部近くに位置させられる。
【００２３】
ノズル取付金具(32)の摺動部(34)には、ノズル(31)下端面と折丁載置面との間隙を確保する垂直四角柱状の合成樹脂製スペーサ(38)が六角孔付きねじにより外側から取り付けられている。スペーサ(38)は、後述するように、ノズル(31)の設定位置の最終調整用として用いられるもので、また、ノズル(31)が折丁載置部(2) に当たって傷が付くことを防止している。
【００２４】
左右のサッカー(4) の吸い口部(4a)は、これらに共通の吸引用パイプ(8) を介して真空ポンプ(10)の吸引側に接続され、左右のノズル(31)は、空気吐出用パイプ(9) を介してブロワ(7) に接続されている。ブロワ(7) は、このノズル(31)に所定の空気圧を供給するために設けられたもので、その容量は、一対のノズル(31)に必要な空気流量と丁合い機に何台の折丁取出し装置(3) が設けられるかによって適宜決定される。
【００２５】
図２に詳しく示すように、折丁取出し装置(3) は、底板(11)からはみ出している折丁(F) の前端部を下から支える左右一対の爪(14)と、重ね状態の折丁(F) の最下段部の前方から圧縮空気を吹き付ける前ノズル(15)とをさらに有している。サッカー(4) は、最下段の折丁(F) を吸引すると、下方に回動させられる。前ノズル(15)から吹き出された圧縮空気により、折丁(F) のはみ出した部分同士が分離しやすくなっており、最下段の折丁(F) だけが爪(14)を乗り越えて引き下げられる。ここで、グリッパー(5) は最下段の折丁(F) をくわえ、ロータリシリンダ(6) の回転に伴って、最下段の折丁(F) を完全に引き出してこれをチェーンに落とす。図示省略したが、中とじを行う場合、折丁(F) は引き出される途中に表裏両側から別のサッカーにより吸引され、くの字状に開いた状態でチェーンに載せられる。
【００２６】
以下に、図３から図６までを参照して、左右のノズル(31)およびその作用について詳しく説明する。
【００２７】
図３および図４に示すように、左右のノズル(31)は、直径１３ｍｍ程度の円柱状をなしており、上端から下端近くまでのびる圧縮空気通路(39)と、圧縮空気通路(39)の下端に連なりかつ左右方向内方に開口した凹状の吹出し空気案内部(41)とを有している。圧縮空気通路(39)は、下向きに開口しかつ凹状の吹出し空気案内部(41)内に圧縮空気を吹き出す圧縮空気吹出し口(40)を有している。吹出し空気案内部(41)は、水平断面略半円形であり、圧縮空気吹出し口(40)の真下から左右方向内方にのびる垂直断面Ｊ字状案内面(41a) を有している。案内面(41a) は、その先端部が水平面に対して２０°下を向くように形成されており、圧縮空気吹出し口(40)から下向きに吹き出された圧縮空気は、吹出し空気案内部(41)内で広がるとともに、案内面(41a) によって垂直よりもθ＝７０°偏向させられて（図４の破線参照）左右方向内方に案内されている。圧縮空気吹出し口(40)は円形で、その径は、４．４ｍｍ、元圧が０．３ｂａｒの時、空気流量は２０１リットル／分である。また、案内面(41a) の先端の折丁載置面(11a) からの高さＨは、１．５〜２ｍｍ、案内面(41a) の先端と折丁との距離Ｄは、４〜６ｍｍぐらいが好ましい。
【００２８】
図４から図６までにおいて、垂直よりも７０°偏向させられてノズル(31)から吹き出された圧縮空気は、最下段の折丁(F) とそれより上の折丁(F) との間および最下段の折丁(F) と折丁載置部(2) の底板(11)との間に入り込み、前後方向に広がりながら左右方向内方に進んでいく。これにより、積み重ねられた折丁(F) の重力による摩擦力は大幅に減少し、最下段の折丁(F) が抜き出しやすくなる。このため、折丁(F) を従来より多く積んでも、２つの折丁(F) が同時に出てくることはないし、折丁(F) 同士がこすれて汚れることもないし、静電気の減少にも効果がある。また、折丁(F) を抜き出しやすくするために、折丁(F) を積む前に手で捌いておくという作業も必要ない。したがって、作業者は、折丁(F) を手で捌かずに積むだけでよく、従来の２倍の４つの折丁載置部(2) を１人で担当しても、従来よりも楽に作業ができる。
【００２９】
なお、前ノズル(15)から吹き出される圧縮空気は、折丁(F) のはみ出した部分同士を分離しやすくするものであり、この圧縮空気は、折丁載置部(2) の底板(11)からはみ出して垂れた部分にだけしか当たらないため、圧力を上げても後方に入っていくことはできない。これに対して、積み重ね状態の折丁(F) の最下段部分に左右両側から吹き付けられた圧縮空気は、最下段部の折丁(F) の上面と下面とに入っていき、引き出される折丁(F) にかかる摩擦力を低減することができる。
【００３０】
種々のテストの結果、折丁抜出しを効率よく行うためのノズル形状、ノズル設置位置および圧縮空気の流量については、次のようなことがいえる。
【００３１】
すなわち、ノズル(31)の案内面(41a) が鉛直面に対してθ＝６５〜７５°偏向させられ、このときに、案内面(41a) の先端の折丁載置面(11a) からの高さがＨ＝１〜３ｍｍとされ、案内面(41a) の先端と折丁(F) の左右縁との距離がＤ＝３〜８ｍｍとされていることが好ましく、ノズル(31)の吹出し口(40)の径は、３〜５ｍｍ（より好ましくは４．０〜４．６ｍｍ）のものが好ましく、圧縮空気の流量は、これに応じて、０．３ｂａｒ時で１００〜２８０（より好ましくは、１６０〜２３０）リットル／分とされていることが好ましい。圧縮空気の圧力は、０．３ｂａｒに限られるものではなく、折丁(F) の大きさや重さに応じて、０．２ｂａｒに下げたり、０．３ｂａｒより大きくしたりしてもよい。
【００３２】
さらに、θ、ＨおよびＤの間に、−０．５≦Ｈ−Ｄ／ｔａｎθ≦０．８なる関係を確保しておくことがより好ましい。
【００３３】
上記の最適化にさいして、スペーサ(38)の寸法は、次のようにして調製される。すなわち、スペーサ(38)により、ノズル(31)の下端面の折丁載置面(11a) からの高さを調整することができるから、ノズル(31)の案内面(41a) の鉛直面に対する偏向角度θ、案内面(41a) の先端と折丁(F) の左右縁との距離Ｄ、ノズル(31)の吹出し口の径、案内面(41a) の先端のノズル(31)下端面からの高さなどの仕様がすべて決まってから、これらの仕様に適するように、ノズル(31)の案内面(41a) の先端の折丁載置面(11a) からの高さをＨ＝１〜３ｍｍの範囲で調整することができる。これにより、より好ましい条件の設定が可能となる。なお、スペーサ(38)については、あらかじめ、好ましい寸法としたものをねじにより固定しておいてもよいし、例えばスペーサに縦長の長孔を設けておいて、上下に移動させて最適位置においてねじにより固定するようにしてもよい。また、ノズル(31)の案内面(41a) の先端の折丁載置面(11a) からの適切な高さを得るには、スペーサ(38)を設けないで、ノズル取付金具(32)の取付用ねじ(42)にねじ合わされるねじ孔を左右当て板(12)に設けるにさいして、このねじ孔の位置を若干上下させることによってもよいし、ノズル取付金具(32)の取付用ねじ(42)が通される貫通孔をノズル取付金具(32)の固定部(35)に設けるにさいして、この貫通孔を長孔としておくことにより、ノズル取付金具(32)の取付高さが調整できるようにしてもよい。
【００３４】
なお、ノズル取付金具は、上記のものに限られるものではなく、種々の構成のものが適宜使用されうる。図７に、ノズル取付金具の１変形例を示す。同図に示すノズル取付金具(51)は、水平板状の摺動部(34)の後端部に設けられたブロック部(52)の構成が図３に示すものと異なっている。このブロック部(52)によると、Ｌ型管継手(37)取付用のおねじ部がブロック部(52)に外からねじ込み可能とされている。したがって、摺動部(34)の上方の空間が使用しやすいものとなっている。他方、図３に示したノズル取付金具(32)によると、摺動部(34)の外方の空間が使用しやすいものとなっており、既存の丁合い機に設置するにさいして、これらのノズル取付金具(32)(51)を丁合い機の型や配管に応じて適宜使い分けることにより、種々の丁合い機に本発明による折丁取出し装置を設置できる。なお、グリッパー(5) は、ロータリー式でなくスイング式のものであっても、もちろんよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による丁合い機における折丁取出し装置を示す斜視図である。
【図２】同側面図である。
【図３】ノズルの斜視図である。
【図４】同断面図である。
【図５】この発明による丁合い機における折丁取出し装置の作用を示す図２のV-V 線に沿う垂直断面図である。
【図６】同水平断面図である。
【図７】ノズル取付金具の変形例を示す斜視図である。
【符号の説明】
(1)     丁合い機
(2)     折丁載置部
(3)     折丁取出し装置
(11a)   折丁載置面
(12)    左右の当て板
(31)    左右のノズル
(32)    ノズル取付金具
(38)    スペーサ
(39)    圧縮空気通路
(40)    圧縮空気吹出し口
(41)    空気案内部
(41a)   案内面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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