(57)【要約】【課題】面付け印刷されたシートの組から丁合された冊子の状態の用紙束を、連続的にかつ高速で形成することができる装置を提供する。【解決手段】面付け印刷されたシートＳ０を供給する給紙部１と、シートを短冊状に裁断する第１の裁断部２と、短冊状シート部分Ｓ２を９０°方向転換させる第１の方向転換部３と、短冊状シート部分を、各１の頁面をもつ複数のサブシートＳ３に分割する第２の裁断部４と、裁断された短冊状シート部分を受け取り、９０°方向転換させる第２の方向転換部５、５ａと、サブシートを１枚づつ積み重ね、丁合された冊子１冊分のサブシートの組の積層体を形成するスタック部６を備える。シートに空白頁面が付加されている場合には、第２の裁断部において、空白頁面を有するサブシートが、サブシート分別ユニット９によってサブシートが搬送路１２から除去される。【選択図】図１
2014201439.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
頁面が頁順に縦横方向に面付け印刷された複数枚のシートが積み重ねられたものからなるシートスタックから、順次シートを１枚づつ供給する給紙部と、
前記給紙部から供給されたシートを、当該シートの頁面の配列に沿った第１の方向に搬送しつつ前記第１の方向に裁断し、それぞれ頁面が頁順に前記第１の方向に一列に配列された複数の短冊状のシート部分に分割する第１の裁断部と、
前記第１の裁断部から裁断されたシートを受け取り、短冊状のシート部分を１枚づつ前記第１の方向に直角な第２の方向に送り出す第１の方向転換部と、
前記第１の方向転換部から受け取った短冊状のシート部分を、前記第２の方向に搬送しつつ前記第２の方向に裁断し、前記第２の方向に直角な方向に配列され、かつそれぞれ１の頁面を有する複数のサブシートに分割するとともに、短冊状のシート部分に空白頁面が含まれている場合には、当該複数のサブシートのうち空白頁面を有するサブシートを搬送路から除去する第２の裁断部と、
前記第２の裁断部からサブシートを受け取るたびに、前記第２の方向に直角な方向に順次送り出す第２の方向転換部と、
前記第２の方向転換部から受け取ったサブシートを１枚づつ順次積み重ねて、丁合された冊子１冊分のサブシートの組の積層体を形成するスタック部と、を備え、
前記第２の裁断部は、
前記第２の方向にのびる搬送路を有するフレームと、
前記フレームに取り付けられ、前記第１の方向転換部から短冊状のシート部分を順次受け取り、前記搬送路に沿って搬送する搬送ユニットと、
前記フレームに取り付けられて前記搬送路の上流側に位置し、前記搬送路上を搬送される短冊状のシート部分を裁断するシート裁断ユニットと、
前記フレームに取り付けられて、前記シート裁断ユニットの下流側において前記搬送路の下側に配置され、前記空白頁面を有するサブシートを前記搬送路から除去するサブシート分別ユニットと、を備え、
前記サブシート分別ユニットが、
前記フレームに固定され、前記搬送路の下方において前記搬送路を直角に横切ってのびるスライドガイド部材と、
前記搬送路の下側に位置するとともに、前記スライドガイド部材にスライド可能に取り付けられたキャリッジと、
前記搬送路の下側において前記フレーム又は前記スライドガイド部材又はその両方に取り付けられ、前記キャリッジをスライドさせるキャリッジ駆動機構と、
前記搬送路を横切って一列に並んで配置され、それぞれ、前記キャリッジに対し前記搬送路に直交する水平軸のまわりに回動可能に取り付けられ、互いに独立に、前記搬送路下において傾倒する退避位置と、前記退避位置から起立し、前記搬送路に対しその上流側に向かって鋭角をなして前記搬送路上に突出する捕獲位置とをとる一対のフラップと、を備え、前記捕獲位置にある前記フラップに衝突したサブシートが、当該フラップに案内されて前記搬送路から下方に排出されるようになっており、
前記サブシート分別ユニットは、さらに、
前記フレーム又は前記スライドガイド部材又は前記キャリッジに設けられ、前記一対のフラップを互いに独立に回動させるフラップ駆動機構と、
前記キャリッジ駆動機構及び前記フラップ駆動機構の動作を制御する制御部と、
前記シート裁断ユニット及び前記サブシート分別ユニット間に配置され、サブシートの配列の通過を検出するセンサーと、を備え、
前記制御部は、前記給紙部の給紙動作の開始前に、前段の印刷装置から、シート及びサブシートのサイズ、及び１の短冊状のシート部分が有する頁面数に関する初期情報を受信するとともに、前記給紙部の給紙動作の際に、その都度、給紙されるシートが空白頁面を含むか否か、及び空白頁面のシート上の位置に関するシート情報を前記印刷装置から受信し、前記初期情報及び前記シート情報に基づき、給紙されるシートから形成されるべき各短冊状のシート部分が空白頁面を含むか否かを判定するとともに、一部に空白頁面を含む短冊状のシート部分については空白頁面とそれ以外の頁面との境界位置を算出し、
前記制御部は、さらに、前記センサーから検出信号を受信したとき、
（１）検出されたサブシートの配列中に空白頁面を有するサブシートが含まれていない場合は、前記サブシート分別ユニットを作動させず、
（２）検出されたサブシートの配列中のすべてのサブシートが空白頁面を有する場合は、前記サブシート分別ユニットの前記キャリッジ駆動機構を作動させて、各サブシートが前記一対のフラップのいずれかに衝突する位置まで前記サブシート分別ユニットを移動させるとともに、前記フラップ駆動機構を作動させて、前記一対のフラップを同時に前記退避位置から前記捕獲位置まで回動させてすべてのサブシートを前記搬送路から除去した後、再び前記捕獲位置から前記退避位置まで回動させ、
（３）検出されたサブシートの配列中の一部のサブシートが空白頁面を有する場合は、前記サブシート分別ユニットの前記キャリッジ駆動機構を作動させて、空白頁面を有するサブシートと空白頁面以外の頁面を有するサブシートとの境界位置に前記一対のフラップの境界が一致するように前記サブシート分別ユニットを移動させるとともに、前記フラップ駆動機構を作動させて、前記一部のサブシートに対応する前記フラップを前記退避位置から前記捕獲位置まで回動させて前記一部のサブシートをすべて前記搬送路から除去した後、再び前記捕獲位置から前記退避位置まで回動させるものであることを特徴とするシート裁断及び丁合装置。
【請求項２】
前記サブシート分別ユニットの前記スライドガイド部材は、
前記搬送路の下方において前記フレームに固定されて前記搬送路を直角に横切ってのびるステーを備え、前記ステーは矩形断面を有し、その一対の対向面が垂直方向にのびるように配置され、
前記スライドガイド部材は、さらに、
前記ステーの前記一対の対向面のうち前記搬送路の上流側に向けられた面に固定され、前記ステーの長さ方向にのびるガイドレールを備え、
前記サブシート分別ユニットの前記キャリッジは、
前記スライドガイド部材の前記ガイドレールにスライド可能に取り付けられるとともに、前記ステーの前記ガイドレールが固定された面に平行にのびる板状の垂直部分を備え、前記垂直部分は、前記ステーを越えて上方にのび、
前記キャリッジは、さらに、前記垂直部分の上端縁に接続し、前記垂直部分から上方に前記搬送路の上流側に斜めにのびる板状の傾斜部分を備え、前記傾斜部分の先端縁は、前記搬送路よりも低い位置にあり、
前記サブシート分別ユニットの前記キャリッジ駆動機構は、
前記ステーの両端部の下端に取り付けられて前記搬送路に平行にのび、軸まわりに回転可能とされた一対の支持軸と、
前記一対の支持軸のそれぞれに固定された第１のプーリーと、
前記第１のプーリー間に張設された第１のエンドレスベルトと、
一方の前記支持軸に固定された第２のプーリーと、
前記フレームに取り付けられて前記第１のエンドレスベルトの下方に配置されたステッピングモータとを備え、前記ステッピングモータの駆動軸は前記搬送路に平行にのび、
前記キャリッジ駆動機構は、さらに、
前記モータの駆動軸に固定された第３のプーリーと、
前記第２及び第３のプーリー間に張設された第２のエンドレスベルトと、を備え、前記第１のエンドレスベルトに前記キャリッジが取り付けられるとともに、前記モータの駆動による前記第１及び第２のエンドレスベルトの旋回運動によって、前記キャリッジがスライドするようになっており、
前記サブシート分別ユニットの前記一対のフラップは、それぞれ、
矩形平板状の第１の部分と、
前記第１の部分の一側縁に接続し前記第１の部分に対し直角にのびる矩形平板状の第２の部分と、
前記第１及び第２の部分の両端において、前記第１及び第２の部分に対し直角にかつこれらの間にのびる第３の部分と、からなり、
前記一対のフラップは、前記キャリッジの傾斜部分の上端に沿って一列に並んで配置されるとともに、それぞれの前記第３の部分において旋回ピンによって前記キャリッジの傾斜部分に取り付けられて、前記旋回ピンのまわりに回動自在とされ、それぞれ、常時は、前記第１の部分が前記搬送路下において前記搬送路に対しその上流側に向かって鋭角をなして傾倒する前記退避位置をとるようになっており、
前記キャリッジの垂直部分の、前記一対のフラップのそれぞれの前記第２の部分に対応する領域には、前記キャリッジの長さ方向にスリットが形成され、前記スリットは前記キャリッジの移動距離に対応する長さを有し、
前記サブシート分別ユニットの前記フラップ駆動機構は、
前記ステーの前記ガイドレールが固定された面と反対側の面に取り付けられてそれぞれ対応する前記スリットに対向して配置され、前記スリットを通って前記フラップの第２の部分に向けて前進し、当該第２の部分を押して当該フラップを前記退避位置から回動させ、前記第１の部分が前記搬送路に対しその上流側に向かって鋭角をなして前記搬送路上に突出する前記捕獲位置をとらせる第１の位置と、前記第１の位置から後方に引っ込み、前記フラップを前記捕獲位置から前記退避位置まで回動させる第２の位置とをとる作用素子を有する一対のリニアアクチュエータからなっていることを特徴とする請求項１に記載のシート裁断及び丁合装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、それぞれ複数の頁面が頁順に縦横方向に面付け印刷された複数枚のシートを頁面の配列方向に裁断して、それぞれが各１の頁面を有する複数枚のサブシートに分割し、それらのサブシートを丁合した状態で集積するシート裁断及び丁合装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、冊子の製造は、例えば、それぞれ複数の頁面が頁順に縦横方向に面付け印刷された冊子１冊分の全紙サイズのシートの組を必要部数形成し、次いで、各シートを折り機を用いて折り畳んで折り丁とし、同じ種類の折り丁毎に集積したものを中綴じ機の対応する給紙棚にセットし、その後、各給紙棚から順次折り丁を１つずつ丁合機構に供給して各折り丁を頁順に重ね合せ、冊子１冊分の用紙束を形成するたびに、その都度、用紙束を中綴じ折りし、その後、中綴じ折りした用紙束を三方断裁機によって所定サイズに裁断することによってなされていた（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
しかし、この冊子製造法によれば、折り機を用いた折り丁形成工程と、中綴じ機を用いた中綴じ工程とが分断されてしまうので、生産効率が良くなかった。
【０００４】
また、従来技術においては、上記の方法の代わりに、それぞれ複数の頁が頁順に縦横方向に面付け印刷された冊子１冊分の全紙サイズのシートの組を必要部数形成するとともに、同じ種類のシート毎にシート積層体を形成し、各シート集積体を断裁機を用いて頁面毎に断裁して、それぞれ異なる頁面を有する複数のサブシート集積体に分割し、次いで、各サブシート集積体を頁順に丁合機の給紙棚に積載した後、丁合機を用いてサブシートを丁合することで１冊分のサブシートの組を順次形成し、当該サブシートの組を後続の製本工程に送ることによって冊子を製造する方法があった（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
しかし、この方法によれば、全紙サイズのシートの積層体を裁断する工程と、丁合機による丁合工程及びその後続の製本工程とが分断されてしまうので、前記従来法と同様、生産効率が良くなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−２０８８５７号公報
【特許文献２】特開２００３−２１１８６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、本発明の課題は、面付け印刷されたシートの組から丁合された冊子の状態の用紙束を、連続的にかつ高速で形成することができる装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明によれば、頁面が頁順に縦横方向に面付け印刷された複数枚のシートが積み重ねられたものからなるシートスタックから、順次シートを１枚づつ供給する給紙部と、前記給紙部から供給されたシートを、当該シートの頁面の配列に沿った第１の方向に搬送しつつ前記第１の方向に裁断し、それぞれ頁面が頁順に前記第１の方向に一列に配列された複数の短冊状のシート部分に分割する第１の裁断部と、前記第１の裁断部から裁断されたシートを受け取り、短冊状のシート部分を１枚づつ前記第１の方向に直角な第２の方向に送り出す第１の方向転換部と、前記第１の方向転換部から受け取った短冊状のシート部分を、前記第２の方向に搬送しつつ前記第２の方向に裁断し、前記第２の方向に直角な方向に配列され、かつそれぞれ１の頁面を有する複数のサブシートに分割するとともに、短冊状のシート部分に空白頁面が含まれている場合には、当該複数のサブシートのうち空白頁面を有するサブシートを搬送路から除去する第２の裁断部と、前記第２の裁断部からサブシートを受け取るたびに、前記第２の方向に直角な方向に順次送り出す第２の方向転換部と、前記第２の方向転換部から受け取ったサブシートを１枚づつ順次積み重ねて、丁合された冊子１冊分のサブシートの組の積層体を形成するスタック部と、を備え、前記第２の裁断部は、前記第２の方向にのびる搬送路を有するフレームと、前記フレームに取り付けられ、前記第１の方向転換部から短冊状のシート部分を順次受け取り、前記搬送路に沿って搬送する搬送ユニットと、前記フレームに取り付けられて前記搬送路の上流側に位置し、前記搬送路上を搬送される短冊状のシート部分を裁断するシート裁断ユニットと、前記フレームに取り付けられて、前記シート裁断ユニットの下流側において前記搬送路の下側に配置され、前記空白頁面を有するサブシートを前記搬送路から除去するサブシート分別ユニットと、を備え、前記サブシート分別ユニットが、前記フレームに固定され、前記搬送路の下方において前記搬送路を直角に横切ってのびるスライドガイド部材と、前記搬送路の下側に位置するとともに、前記スライドガイド部材にスライド可能に取り付けられたキャリッジと、前記搬送路の下側において前記フレーム又は前記スライドガイド部材又はその両方に取り付けられ、前記キャリッジをスライドさせるキャリッジ駆動機構と、前記搬送路を横切って一列に並んで配置され、それぞれ、前記キャリッジに対し前記搬送路に直交する水平軸のまわりに回動可能に取り付けられ、互いに独立に、前記搬送路下において傾倒する退避位置と、前記退避位置から起立し、前記搬送路に対しその上流側に向かって鋭角をなして前記搬送路上に突出する捕獲位置とをとる一対のフラップと、を備え、前記捕獲位置にある前記フラップに衝突したサブシートが、当該フラップに案内されて前記搬送路から下方に排出されるようになっており、前記サブシート分別ユニットは、さらに、前記フレーム又は前記スライドガイド部材又は前記キャリッジに設けられ、前記一対のフラップを互いに独立に回動させるフラップ駆動機構と、前記キャリッジ駆動機構及び前記フラップ駆動機構の動作を制御する制御部と、前記シート裁断ユニット及び前記サブシート分別ユニット間に配置され、サブシートの配列の通過を検出するセンサーと、を備え、前記制御部は、前記給紙部の給紙動作の開始前に、前段の印刷装置から、シート及びサブシートのサイズ、及び１の短冊状のシート部分が有する頁面数に関する初期情報を受信するとともに、前記給紙部の給紙動作の際に、その都度、給紙されるシートが空白頁面を含むか否か、及び空白頁面のシート上の位置に関するシート情報を前記印刷装置から受信し、前記初期情報及び前記シート情報に基づき、給紙されるシートから形成されるべき各短冊状のシート部分が空白頁面を含むか否かを判定するとともに、一部に空白頁面を含む短冊状のシート部分については空白頁面とそれ以外の頁面との境界位置を算出し、前記制御部は、さらに、前記センサーから検出信号を受信したとき、
（１）検出されたサブシートの配列中に空白頁面を有するサブシートが含まれていない場合は、前記サブシート分別ユニットを作動させず、
（２）検出されたサブシートの配列中のすべてのサブシートが空白頁面を有する場合は、前記サブシート分別ユニットの前記キャリッジ駆動機構を作動させて、各サブシートが前記一対のフラップのいずれかに衝突する位置まで前記サブシート分別ユニットを移動させるとともに、前記フラップ駆動機構を作動させて、前記一対のフラップを同時に前記退避位置から前記捕獲位置まで回動させてすべてのサブシートを前記搬送路から除去した後、再び前記捕獲位置から前記退避位置まで回動させ、
（３）検出されたサブシートの配列中の一部のサブシートが空白頁面を有する場合は、前記サブシート分別ユニットの前記キャリッジ駆動機構を作動させて、空白頁面を有するサブシートと空白頁面以外の頁面を有するサブシートとの境界位置に前記一対のフラップの境界が一致するように前記サブシート分別ユニットを移動させるとともに、前記フラップ駆動機構を作動させて、前記一部のサブシートに対応する前記フラップを前記退避位置から前記捕獲位置まで回動させて前記一部のサブシートをすべて前記搬送路から除去した後、再び前記捕獲位置から前記退避位置まで回動させるものであることを特徴とするシート裁断及び丁合装置が提供される。
【０００９】
本発明の好ましい実施例によれば、前記サブシート分別ユニットの前記スライドガイド部材は、前記搬送路の下方において前記フレームに固定されて前記搬送路を直角に横切ってのびるステーを備え、前記ステーは矩形断面を有し、その一対の対向面が垂直方向にのびるように配置され、前記スライドガイド部材は、さらに、前記ステーの前記一対の対向面のうち前記搬送路の上流側に向けられた面に固定され、前記ステーの長さ方向にのびるガイドレールを備え、前記サブシート分別ユニットの前記キャリッジは、前記スライドガイド部材の前記ガイドレールにスライド可能に取り付けられるとともに、前記ステーの前記ガイドレールが固定された面に平行にのびる板状の垂直部分を備え、前記垂直部分は、前記ステーを越えて上方にのび、前記キャリッジは、さらに、前記垂直部分の上端縁に接続し、前記垂直部分から上方に前記搬送路の上流側に斜めにのびる板状の傾斜部分を備え、前記傾斜部分の先端縁は、前記搬送路よりも低い位置にあり、前記サブシート分別ユニットの前記キャリッジ駆動機構は、前記ステーの両端部の下端に取り付けられて前記搬送路に平行にのび、軸まわりに回転可能とされた一対の支持軸と、前記一対の支持軸のそれぞれに固定された第１のプーリーと、前記第１のプーリー間に張設された第１のエンドレスベルトと、一方の前記支持軸に固定された第２のプーリーと、前記フレームに取り付けられて前記第１のエンドレスベルトの下方に配置されたステッピングモータとを備え、前記ステッピングモータの駆動軸は前記搬送路に平行にのび、前記キャリッジ駆動機構は、さらに、前記モータの駆動軸に固定された第３のプーリーと、前記第２及び第３のプーリー間に張設された第２のエンドレスベルトと、を備え、前記第１のエンドレスベルトに前記キャリッジが取り付けられるとともに、前記モータの駆動による前記第１及び第２のエンドレスベルトの旋回運動によって、前記キャリッジがスライドするようになっており、前記サブシート分別ユニットの前記一対のフラップは、それぞれ、矩形平板状の第１の部分と、前記第１の部分の一側縁に接続し前記第１の部分に対し直角にのびる矩形平板状の第２の部分と、前記第１及び第２の部分の両端において、前記第１及び第２の部分に対し直角にかつこれらの間にのびる第３の部分と、からなり、前記一対のフラップは、前記キャリッジの傾斜部分の上端に沿って一列に並んで配置されるとともに、それぞれの前記第３の部分において旋回ピンによって前記キャリッジの傾斜部分に取り付けられて、前記旋回ピンのまわりに回動自在とされ、それぞれ、常時は、前記第１の部分が前記搬送路下において前記搬送路に対しその上流側に向かって鋭角をなして傾倒する前記退避位置をとるようになっており、前記キャリッジの垂直部分の、前記一対のフラップのそれぞれの前記第２の部分に対応する領域には、前記キャリッジの長さ方向にスリットが形成され、前記スリットは前記キャリッジの移動距離に対応する長さを有し、前記サブシート分別ユニットの前記フラップ駆動機構は、前記ステーの前記ガイドレールが固定された面と反対側の面に取り付けられてそれぞれ対応する前記スリットに対向して配置され、前記スリットを通って対応する前記フラップの第２の部分に向けて前進し、当該第２の部分を押して当該フラップを前記退避位置から回動させ、前記第１の部分が前記搬送路に対しその上流側に向かって鋭角をなして前記搬送路上に突出する前記捕獲位置をとらせる第１の位置と、前記第１の位置から後方に引っ込み、前記フラップを前記捕獲位置から前記退避位置まで回動させる第２の位置とをとる作用素子を有する一対のリニアアクチュエータからなっている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、給紙部によって、１の冊子又は２以上の同一冊子の頁面が面付け印刷された複数枚のシートが積み重ねられたものからなるシートスタックから順次シートが１枚づつ供給され、第１の裁断部によって、当該シートが頁面の配列に沿った第１の方向に搬送されつつ当該方向に沿って裁断されて、それぞれ頁面が頁順に第１の方向に一列に配列された複数の短冊状のシート部分に分割される。次いで、第１の方向転換部によって、短冊状のシート部分が１枚づつ第１の方向に直角な第２の方向に送り出され、第２の裁断部によって、当該短冊状のシート部分が第２の方向に搬送されつつ当該方向に沿って裁断されて、第２の方向に直角な方向に配列されかつそれぞれ１の頁面を有する複数のサブシートに分割され、そして、第２の方向転換部によって、短冊状のシート部分毎に、それを構成するサブシートが第２の方向に直角な方向、すなわち、サブシートの配列方向に順次送り出され、それらのサブシートが、スタック部において１枚づつ順次積み重ねられることにより、丁合された冊子１冊分のサブシートの組の積層体が形成される。
こうして、連続的にかつ高速処理される単一の工程において、面付け印刷されたシートの組から丁合された冊子の状態の用紙束を形成することができ、生産効率が大幅にアップする。
【００１１】
また、冊子の製造においては、面付け印刷されたシートから折り丁を形成し、折り丁から製本を行う場合がある点に鑑み、通常、面付け数は偶数（８面付け、１６面付け、３２面付け等）に設定される。そして、冊子１冊の総頁数が奇数となる場合は、冊子の最終頁面を有するシートにおいて、所定の偶数の面付け数となるように、当該最終頁面の後ろに１又は複数の空白頁面が付加されるようになっている。
【００１２】
そして、本発明によれば、制御部は、給紙部の給紙動作の開始前に、前段の印刷装置から受信した初期情報と、給紙部の給紙動作の際に、その都度、当該印刷装置から受信するシート情報とに基づき、給紙されたシートから形成されるべき各短冊状のシート部分が空白頁面を有するか否かを判定し、一部に空白頁面を含む短冊状のシート部分については空白頁面とそれ以外の頁面との境界位置を算出し、さらに、センサーからの検出信号を受信したとき、検出されたサブシートの配列中に空白頁面を有するサブシートが含まれているか否か、及び当該配列中の一部のサブシートが空白頁面を有するか否かに応じてサブシート分別ユニットの一対のフラップを所定の位置まで移動させるとともに、当該サブシートの配列中の空白頁面を有するサブシートを搬送路から除去する。それによって、シートに空白頁面が付加されている場合であっても、丁合された冊子の状態の用紙束を高速かつ確実に形成することができ、生産効率が大幅にアップする。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の１実施例によるシート裁断及び丁合装置の全体構成を示す平面図である。
【図２】図１に示したシート裁断及び丁合装置の第２の裁断部のサブシート分別ユニットの構成を示す概略的な斜視図である。
【図３】図２に示したサブシート分別ユニットの側面図である。
【図４】図１に示したシート裁断及び丁合装置によって処理される面付け印刷されたシートの具体例を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、添付図面を参照して本発明の好ましい実施例を説明する。
図１は、本発明の１実施例によるシート裁断及び丁合装置の全体構成を示す平面図である。
図１を参照して、本発明のシート裁断及び丁合装置は、頁面が頁順に縦横方向に面付け印刷されたシートＳ０が複数枚積み重ねられたものからなるシートスタックＰ０から、順次シートＳ０を１枚づつ供給する給紙部１を備えている。
【００１５】
なお、冊子の製造においては、面付け印刷されたシートから折り丁を形成し、折り丁から製本を行う場合がある点に鑑み、通常、面付け数は８の倍数（８面付け、１６面付け、３２面付け等）に設定される。また、冊子の最終頁面を有するシートにおいて、頁面数が所定の面付け数に満たない場合には、当該最終頁面の後ろに１又は複数の空白頁面が付加され、空白頁面を含めて当該面付け数になるように印刷がなされている。
【００１６】
再び図１を参照して、給紙部１の後段には第１の裁断部２が配置され、第１の裁断部２は、給紙部１から供給されたシートＳ０を、当該シートＳ０の縦方向又は横方向に平行な（頁面の配列方向に沿った）第１の方向に搬送しつつ、それぞれ頁面が頁順に第１の方向に一列に並んで配置された複数の短冊状に裁断する。
【００１７】
第１の裁断部２の後段には、第１の方向転換部３が配置され、第１の方向転換部３は、第１の裁断部２から、短冊状に裁断されたシートＳ１を受け取り、短冊状のシート部分Ｓ２を１枚づつ第１の方向に直角な第２の方向に送り出す。
【００１８】
第１の方向転換部３の後段には、第２の裁断部４が配置され、第２の裁断部４は、第１の方向転換部３から受け取った短冊状のシート部分Ｓ２を、第２の方向に搬送しつつ当該第２の方向に沿って裁断することにより、短冊状のシート部分Ｓ２を、それぞれ１の頁面を有しかつ第２の方向に直角な方向に配列された複数のサブシートＳ３に分割し、さらに、短冊状のシート部分Ｓ２に空白頁面が含まれている場合には、空白頁面を有するサブシートを搬送路から除去する。
【００１９】
第２の裁断部４の後段には、第２の方向転換部５、５ａが配置され、第２の方向転換部５、５ａは、第２の裁断部４から複数のサブシートＳ３に分割された短冊状のシート部分Ｓ２を受け取るたびに、複数のサブシートＳ３を第２の方向に直角な方向（第１の方向に平行な方向）に１枚づつ順次送り出す。
【００２０】
第２の方向転換部５、５ａの後段には、スタック部６が配置され、スタック部６は、第２の方向転換部５、５ａから受け取ったサブシートＳ３を１枚づつ順次積み重ねて、丁合された冊子１冊分のサブシートＳ３の組の積層体Ｐ１を形成する。
給紙部１、及び第１及び第２の裁断部２、４、及び第１及び第２の方向転換部３、５、５ａ、及びスタック部６の動作が制御部７によって制御される。
【００２１】
第２の裁断部４は、第２の方向にのびる搬送路１２を有するフレーム１１と、フレーム１１に取り付けられ、第１の方向転換部３から短冊状のシート部分Ｓ２を順次受け取り、搬送路１２に沿って搬送する搬送ユニット（図示はしない）と、フレーム１１に取り付けられて搬送路１２の上流側に位置し、搬送路１２上を搬送される短冊状のシート部分Ｓ２を裁断するシート裁断ユニット８と、フレーム１１に取り付けられて、シート裁断ユニット８の下流側において搬送路１２の下側に配置され、空白頁面を有するサブシートＳ３を搬送路１２から除去するサブシート分別ユニット９を備えている。
【００２２】
シート裁断ユニット８は、フレーム１１に取り付けられ、搬送方向に互いに間隔をあけて配置されるとともに、それぞれ搬送路１２を直角に横切ってのびる複数の回転シャフトと、各回転シャフトに対しその軸方向に移動可能に取り付けられた複数の円形刃とを備えている。そして、制御部７が、給紙部１の動作開始前に、前段の印刷装置から受信する、シートＳ０及びサブシートＳ３のサイズ、及び短冊状のシート部分Ｓ２が有する頁面数に関する初期情報に基づいて、各円形刃が所定の位置にセットされ、短冊状のシート部分Ｓ２が、シート裁断ユニット８を通過する間に、回転する刃によって複数のサブシートＳ３に裁断されるようになっている。
【００２３】
図２は、サブシート分別ユニット９の構成を示す概略的な斜視図であり、図３は、サブシート分別ユニット９の側面図である。
図２及び図３を参照して、サブシート分別ユニット９は、フレーム１１に固定され、搬送路１２の下方において搬送路を直角に横切ってのびるスライドガイド部材１３を備えている。
【００２４】
スライドガイド部材１３は、この実施例では、搬送路１２の下方においてフレーム１１に固定されて搬送路１２を直角に横切ってのびるステー１４を備え、ステー１４は矩形断面を有していて、その一対の対向面１４ａ、１４ｂが垂直方向にのびるように配置されている。
スライドガイド部材１３は、さらに、ステー１４の一対の対向面１４ａ、１４ｂのうち搬送路１２の上流側に向けられた面１４ａに固定され、ステー１４の長さ方向にのびるガイドレール１５を備えている。
【００２５】
サブシート分別ユニット９は、また、搬送路１２の下側に位置するとともに、スライドガイド部材１３にスライド可能に取り付けられたキャリッジ１６と、搬送路１２の下側においてフレーム又はスライドガイド部材又はその両方に取り付けられ、キャリッジ１６をスライドさせるキャリッジ駆動機構１７を備えている。
【００２６】
この実施例では、キャリッジ１６は、スライドガイド部材１３のガイドレール１５にスライド可能に取り付けられ、かつ、ステー１４のガイドレール１５が固定された面１４ａに平行にのびる板状の垂直部分１６ａを備えている。この垂直部分１６ａは、ステー１４を越えて上方にのびている。
キャリッジ１６は、また、垂直部分１６ａの上端縁に接続し、垂直部分１６ａから上方に搬送路１２の上流側に斜めにのびる板状の傾斜部分１６ｂを備えている。そして、傾斜部分１６ｂの先端縁は、搬送路１２よりも低い位置にある。
【００２７】
キャリッジ駆動機構１７は、この実施例では、ステー１４の両端部の下端に取り付けられて搬送路１２に平行にのび、軸まわりに回転可能とされた一対の支持軸１８と、一対の支持軸１８のそれぞれに固定された第１のプーリー１９を備えており、第１のプーリー１９間には、第１のエンドレスベルト２０が掛け渡されている。また、一対の支持軸１８のうちの一方には、第２のプーリー２１が固定されている。
【００２８】
キャリッジ駆動機構１７は、さらに、フレーム１１に取り付けられて第１のエンドレスベルトの下方に配置されたステッピングモータ２２を備えている。そして、ステッピングモータ２２の駆動軸２２ａは搬送路１２に平行にのびている。
また、モータ２２の駆動軸２２ａには、第３のプーリー２３が固定され、第２及び第３のプーリー２１、２３間に第２のエンドレスベルト２４が張り渡されている。
そして、第１のエンドレスベルト２０にキャリッジ１６が取り付けられ、ステッピングモータ２２の駆動による前記第１及び第２のエンドレスベルト２０、２４の旋回運動によって、キャリッジ１６がスライドするようになっている。
【００２９】
サブシート分別ユニット９は、また、搬送路１２を横切って一列に並んで配置され、それぞれ、キャリッジ１６に対し搬送路１２に直交する水平軸のまわりに回動可能に取り付けられ、互いに独立に、搬送路１２の下方に傾倒する退避位置と、退避位置から起立し、搬送路１２に対しその上流側に向かって鋭角をなして搬送路１２上に突出する捕獲位置とをとる一対のフラップ２５、２６を備えている。
【００３０】
この実施例では、一対のフラップ２５、２６は、それぞれ、矩形平板状の第１の部分２５ａ、２６ａと、第１の部分２５ａ、２６ａの一側縁に接続し第１の部分２５ａ、２６ａに対し直角にのびる矩形平板状の第２の部分２５ｂ、２６ｂと、第１及び第２の部分２５ａ、２５ｂ；２６ａ、２６ｂの両端において、第１及び第２の部分２５ａ、２５ｂ；２６ａ、２６ｂに対し直角にかつこれらの間にのびる第３の部分２５ｃ、２６ｃと、からなっている。
【００３１】
そして、一対のフラップ２５、２６は、キャリッジ１６の傾斜部分１６ｂの上端に沿って一列に並んで配置されるとともに、それぞれの第３の部分２５ｃ、２６ｃにおいて旋回ピン２７によってキャリッジ１６の傾斜部分１６ｂに取り付けられて、旋回ピン２７のまわりに回動自在とされ、それぞれ、常時は、第１の部分２５ａ、２６ａが、搬送路１２の下側において、搬送路１２に対しその上流側に鋭角をなして傾倒する退避位置をとるようになっている（図３、４のフラップ２５の位置）。
また、キャリッジ１６の垂直部分１６ｂにおける、一対のフラップ２５、２６のそれぞれの第２の部分２５ｂ、２６ｂに対応する領域には、キャリッジ１６の長さ方向にスリット２８ａ、２８ｂが形成されている。スリット２８ａ、２８ｂは、キャリッジ１６の移動範囲に対応する長さを有している。
【００３２】
サブシート分別ユニット９は、さらに、フレーム１１又はスライドガイド部材１３又はキャリッジ１６に設けられ、一対のフラップ２５、２６を互いに独立に回動させるフラップ駆動機構２９を備えている。
フラップ駆動機構２９は、この実施例では、スライドガイド部材１３のステー１４の、ガイドレール１５が固定された面１４ａと反対側の面１４ｂに取り付けられてそれぞれ対応するスリット２８ａ、２８ｂに対向して配置され、スリット２８ａ、２８ｂを通ってフラップ２５、２６の第２の部分２５ｂ、２６ｂに向けて前進し、当該第２の部分２５ｂ、２６ｂを押して当該フラップ２５、２６を退避位置から回動させて、第１の部分２５ａ、２６ａが搬送路１２に対しその上流側に向かって鋭角をなして搬送路１２上に突出する捕獲位置（図３、４のフラップ２６の位置）をとらせる第１の位置と、第１の位置から後方に引っ込み、フラップ２５、２６を捕獲位置から退避位置まで回動させる第２の位置とをとる作用素子を有する一対のリニアアクチュエータ２９からなっている。
そして、捕獲位置にあるフラップ２６に衝突したサブシートＳ３（図２中、ハッチングの入れられたもの）が、当該フラップ２６に案内されて搬送路１２から下方に排出されるようになっている。
【００３３】
リニアアクチュエータ２９は、ステー１４の面１４ｂに固定されたハウジング２９ａと、その中間部をハウジング２９ａの上部に旋回ピン２９ｅによって取り付けられ、旋回ピン２９ｅのまわりに搬送路１２に平行でかつ垂直な面内で回動可能とされた一対の平行な第１のリンク２９ｂと、各第１のリンク２９ｂの上端に旋回可能に連結された、水平な第２のリンク２９ｃとを備えている。第２のリンク２９ｃは、リニアアクチュエータ２９の作用素子として機能し、先端にローラ２９ｄを備えている。
【００３４】
また、図示はしないが、ハウジング２９ａの下部には、搬送路に平行に往復運動し得る作用ロッドを備えた電磁式リニアアクチュエータが取り付けられ、この作用ロッドが、一対の第１のリンク２９ｂの下端に旋回可能に連結されている。
そして、電磁式リニアアクチュエータの作動によって、第２のリンク２９ｃがスリット２８ａ、２８ｂを通って搬送路に平行に往復運動し、上記第１及び第２の位置をとる。第１の位置では、フラップ２５、２６の第２の部分２５ｂ、２６ｂがローラ２９ｅによって押される。
【００３５】
サブシート分別ユニット９は、また、シート裁断ユニット８及びサブシート分別ユニット９間に配置されてサブシートＳ３の配列の通過を検出するセンサー１０を備えている。
【００３６】
制御部７は、給紙部１の給紙動作の開始前に、前段の印刷装置（図示はしない）から、シートＳ０及びサブシートＳ３のサイズ、及び１の短冊状のシート部分Ｓ２が有する頁面数に関する初期情報を受信するとともに、給紙部１の給紙動作の際に、その都度、給紙されるシートＳ０が空白頁面を含むか否か、及び空白頁面のシートＳ０上の位置に関するシート情報を印刷装置から受信する。
【００３７】
シート情報は、この実施例では、装置が処理可能な最大面付け数（１シート当たりの最大頁面数）に対応するビット数の信号から構成され、空白頁面に対応するビットが１、それ以外の頁面に対応するビットが０となるように予め設定されている。
これを具体的に説明すると、今、装置の処理可能な最大面付け数が３２（３２分割まで可能）であれば、シート情報は３２ビットの信号から構成され、そして、例えば、図４（Ａ）に示すように、各シートＳ０に８面付け印刷がなされるとともに、冊子１冊が１６頁からなっていてどのシートＳ０にも空白頁面が付加されない場合には（この場合、シートＳ０は、まず、第１の裁断部２によって横方向に裁断（２分割）された後、第２の裁断部４によって縦方向に裁断（４分割）される）、
１枚目のシート（ＩＤ＝１）のシート情報：00000000 00000000 00000000 00000000
２枚目のシート（ＩＤ＝２）のシート情報：00000000 00000000 00000000 00000000
３枚目のシート（ＩＤ＝３）のシート情報：00000000 00000000 00000000 00000000
４枚目のシート（ＩＤ＝４）のシート情報：00000000 00000000 00000000 00000000
・・・
となる。
【００３８】
また、図４（Ｂ）に示すように、各シートＳ０に８面付け印刷がなされるとともに、冊子１冊が１０頁からなっていて偶数番目のシートＳ０に空白頁面が付加される場合には（この場合も、シートＳ０は、まず、第１の裁断部２によって横方向に裁断（２分割）された後、第２の裁断部４によって縦方向に裁断（４分割）される）、シート情報は、
１枚目のシート（ＩＤ＝１）のシート情報：00000000 00000000 00000000 00000000
２枚目のシート（ＩＤ＝２）のシート情報：00111111 00000000 00000000 00000000
３枚目のシート（ＩＤ＝３）のシート情報：00000000 00000000 00000000 00000000
４枚目のシート（ＩＤ＝４）のシート情報：00111111 00000000 00000000 00000000
・・・
となる。
【００３９】
また、図４（Ａ）（Ｂ）に示した例では、いずれも、制御部７は、初期情報として、シートＳ０のサイズ（縦４００ｍｍ×横４８０ｍｍ）及びサブシートＳ３のサイズ（縦２００ｍｍ×横１２０ｍｍ）と、短冊状のシート部分Ｓ２の頁面数＝４との情報を受信する。
【００４０】
次に、制御部７は、給紙部１の給紙動作の際に、その都度、給紙されるシートＳ０が空白頁面を含むか否か、及び空白頁面のシートＳ０上の位置に関するシート情報を印刷装置から受信し、初期情報及びシート情報に基づき、給紙されるシートＳ０から形成されるべき各短冊状のシート部分Ｓ２が空白頁面を含むか否かを判定するとともに、一部に空白頁面を含む短冊状のシート部分Ｓ２については空白頁面とそれ以外の頁面との境界位置を算出する。
【００４１】
これを図４に基づいて説明すると、制御部７は、まず、初期情報のうち、シートＳ０及びサブシートＳ３のサイズから、シートの分割数（＝１シート当たりの頁面数）を、次のように計算する。
縦方向の分割数＝４００／２００＝２
横方向の分割数＝４８０／１２０＝４
シートの分割数＝２×４＝８
【００４２】
次いで、制御部７は、上で得られたシート１枚当たりの頁面数＝８に基づき、給紙動作の開始毎に受信する３２ビット信号のうちの最初の８ビットのみをシート情報として受け取る。さらに、制御部７は、初期情報である短冊状のシート部分の頁面数（＝４）に基づき、８ビットのシート情報のうちの上位４ビットを、第１の裁断部２によるシートＳ０の横方向２分割後の第１の短冊状のシート部分Ｓ２に関するシート情報として、下位４ビットを、第１の裁断部２によるシートＳ０の横方向２分割後の第２の短冊状のシート部分Ｓ２に関するシート情報として用いる。
【００４３】
今、すべてのシートＳ０について、
第１の短冊状のシート部分のシート情報：0000
第２の短冊状のシート部分のシート情報：0000
であるから、制御部７は、給紙部１の給紙動作の際に、その都度、給紙されるシートＳ０から形成されるべき第１及び第２の短冊状のシート部分Ｓ２のいずれにも空白頁面が含まれていないと判定する。
【００４４】
図４（Ｂ）に示した場合には、制御部７は、シートＳ０及びサブシートＳ３のサイズからシート１枚当たりの頁面数＝８を計算し、この計算値に基づき、給紙動作の開始毎に受信する３２ビット信号のうちの最初の８ビットのみをシート情報として受け取る。さらに、制御部７は、初期情報である短冊状のシート部分の頁面数（＝４）に基づき、８ビットのシート情報のうちの上位４ビットを、第１の裁断部２によるシートＳ０の横方向２分割後の第１の短冊状のシート部分Ｓ２に関するシート情報として、下位４ビットを、第１の裁断部２によるシートＳ０の横方向２分割後の第２の短冊状のシート部分Ｓ２に関するシート情報として用いる。
【００４５】
今、奇数番目のシート（ＩＤ＝１、３、・・・）については、
第１の短冊状のシート部分のシート情報：0000
第２の短冊状のシート部分のシート情報：0000
であるから、制御部７は、給紙部１の給紙動作の際に、その都度、給紙されるシートＳ０から形成されるべき第１及び第２の短冊状のシート部分Ｓ２のいずれにも空白頁面が含まれていないと判定する。
また、偶数番目のシート（ＩＤ＝２、４、・・・）については、
第１の短冊状のシート部分のシート情報：0011
第２の短冊状のシート部分のシート情報：1111
であるから、制御部７は、給紙部１の給紙動作の際に、その都度、給紙されるシートＳ０から形成されるべき第１の短冊状のシート部分Ｓ２については、４つの頁面のうち後ろ２つが空白頁面であり、また、第２の短冊状のシート部分Ｓ２については、４つの頁面のすべてが空白頁面であると判定する。
【００４６】
そして、第１の短冊状のシート部分Ｓ２については、シートＳ０の横方向のサイズ（＝４８０ｍｍ）とサブシートＳ３の横方向のサイズ（＝１２０ｍｍ）、及び空白頁面の数（＝２）と各空白頁面の位置とから、
４８０−（１２０×２）＝２４０
によって、空白頁面とそれ以外の頁面との境界が、第１の短冊状のシート部分Ｓ２の長手方向先端から２４０ｍｍの位置にあると算出する。
【００４７】
制御部７は、さらに、センサー１０から検出信号を受信したとき、検出されたサブシートＳ３の配列中に空白頁面を有するサブシートＳ３が含まれるか否かに応じて、次のように動作する。
（１）検出されたサブシートＳ３の配列中に空白頁面を有するサブシートＳ３が含まれていない場合は、サブシート分別ユニット９を作動させない。よって、すべてのサブシートＳ３が後段の第２の方向転換部５に搬送される（図４（Ａ）に示したシート及び図４（Ｂ）に示したシートのうち奇数番目のシートの場合）。
（２）検出されたサブシートＳ３の配列中のすべてのサブシートＳ３が空白頁面を有する場合は、キャリッジ駆動機構１７を作動させて、各サブシートＳ３が一対のフラップ２５、２６のいずれかに衝突する位置までサブシート分別ユニット９を移動させるとともに、フラップ駆動機構２９を作動させて、一対のフラップ２５、２６を同時に退避位置から捕獲位置まで回動させてすべてのサブシートＳ３を搬送路１２から除去した後、再び捕獲位置から退避位置まで回動させる（図４（Ｂ）に示したシートのうち偶数番目のシートから形成される第２の短冊状のシート部分の場合）。
（３）検出されたサブシートＳ３の配列中の一部のサブシートＳ３が空白頁面を有する場合は、キャリッジ駆動機構１７を作動させて、空白頁面を有するサブシートと空白頁面以外の頁面を有するサブシートとの境界位置に一対のフラップ２５、２６の境界が一致するようにサブシート分別ユニット９を移動させるとともに、前記一部のサブシートに対応するフラップを退避位置から捕獲位置まで回動させて前記一部のサブシートをすべて搬送路１２から除去した後、再び捕獲位置から退避位置まで回動させる（図４（Ｂ）に示したシートのうち偶数番目のシートから形成される第１の短冊状のシート部分の場合）。
【００４８】
こうして、本発明によれば、頁面が頁順に面付け印刷された複数枚のシートＳ０が積み重ねられたものからなるシートスタックＰ０から順次シートＳ０を１枚づつ供給し、当該シートＳ０を頁面の配列に沿った第１の方向に搬送しつつ当該方向に沿って裁断して、それぞれ頁面が頁順に第１の方向に一列に配列された複数の短冊状のシート部分Ｓ２に分割し、次いで、短冊状のシート部分Ｓ２を１枚づつ第１の方向に直角な第２の方向に送り出し、そして、短冊状のシート部分Ｓ２を第２の方向に搬送しつつ当該方向に沿って裁断して、第２の方向に直角な方向に配列されかつそれぞれ１の頁面を有する複数のサブシートＳ３に分割し、さらに、短冊状のシート部分Ｓ２毎に、それを構成するサブシートＳ３を第２の方向に直角な方向、すなわち、サブシートＳ３の配列方向に順次送り出し、それらのサブシートＳ３を１枚づつ順次積み重ねることによって、丁合された冊子１冊分のサブシートＳ３の組の積層体Ｐ１を形成するので、連続的にかつ高速処理される単一の工程において、面付け印刷されたシートの組から丁合された冊子の状態の用紙束を形成することができ、生産効率が大幅にアップする。
【００４９】
また、本発明によれば、制御部７は、給紙部１の給紙動作の開始前に、前段の印刷装置から受信した初期情報と、給紙部１の給紙動作の際に、その都度、当該印刷装置から受信するシート情報とに基づき、給紙されたシートＳ０から形成されるべき各短冊状のシート部分Ｓ２が空白頁面を有するか否かを判定し、一部に空白頁面を含む短冊状のシート部分Ｓ２については空白頁面とそれ以外の頁面との境界位置を算出し、さらに、センサー１０からの検出信号を受信したとき、検出されたサブシートＳ３の配列中に空白頁面を有するサブシートＳ３が含まれているか否か、及び当該配列中の一部のサブシートＳ３が空白頁面を有するか否かに応じてサブシート分別ユニット９の一対のフラップ２５，２６を所定の位置まで移動させるとともに、当該サブシートＳ３の配列中の空白頁面を有するサブシートＳ３を搬送路１２から除去する。それによって、シートＳ０に空白頁面が付加されている場合であっても、丁合された冊子の状態の用紙束を高速かつ確実に形成することができ、生産効率が大幅にアップする。
【符号の説明】
【００５０】
１  給紙部
２  第１の裁断部
３  第１の方向転換部
４  第２の裁断部
５  第２の方向転換部
５ａ  搬送部
６  スタック部
７  制御部
８  シート裁断ユニット
９  サブシート分別ユニット
１０  センサー
１１  フレーム
１２  搬送路
１３  スライドガイド部材
１４  ステー
１４ａ、１４ｂ  一対の対向面
１５  ガイドレール
１６  キャリッジ
１６ａ  垂直部分
１６ｂ  傾斜部分
１７  キャリッジ駆動機構
１８  支持軸
１９  第１のプーリー
２０  第１のエンドレスベルト
２１  第２のプーリー
２２  モータ
２２ａ  駆動軸
２３  第３のプーリー
２４  第２のエンドレスベルト
２５、２６  フラップ
２５ａ、２６ａ  第１の部分
２５ｂ、２６ｂ  第２の部分
２５ｃ、２６ｃ  第３の部分
２７  旋回ピン
２８ａ、２８ｂ  スリット
２９  フラップ駆動機構（リニアアクチュエータ）
２９ａ  ハウジング
２９ｂ  第１のリンク
２９ｃ  第２のリンク
２９ｄ  ローラ
２９ｅ  旋回ピン
Ｐ０  シートスタック
Ｐ１  サブシートの集積体
Ｓ０  シート
Ｓ１  短冊状に裁断されたシート
Ｓ２  短冊状のシート部分
Ｓ３  サブシート
Ｘ  第１の方向
Ｙ  第２の方向
Ｚ  第２の方向に直角な方向
【図１】
2014201439.tif 000003
【図２】
2014201439.tif 000004
【図３】
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【図４】
2014201439.tif 000006