(57)【要約】【課題】本発明は、加工体を所定回数折り曲げて加工する折曲加工方法および折曲加工装置に関し、加工体の折り位置や折り回数を簡易に変更自在であり、当該加工体への衝撃付与を軽減させることを目的とする。【解決手段】ベルト搬送部１２Ａ，１２Ｂで搬送される加工体を巻込治具１３Ａ，１３Ｂによりその渦巻回数に応じて所定数巻き込ませ、当該加工体に対してその形態でセンタ押圧部１４Ａ，１４Ｂおよび端部押圧部１５Ａ，１５Ｂ，１６Ａ，１６Ｂにより面的に順次押圧させて折曲加工する構成とする。【選択図】　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工体を所定折込位置で所定形状に折り曲げて加工する折曲加工方法であって、
前記加工体を所定形状で巻き込むステップと、
前記巻き込まれた加工体の形態で面的に押圧して折り曲げるステップと、
を含むことを特徴とする折曲加工方法。
【請求項２】
加工体を所定折込位置で所定形状に折り曲げて加工する折り曲げ加工装置であって、
前記加工体を所定形状で巻き込ませるための案内壁を当該所定形状に沿った形状に形成させた巻込構造手段と、
前記加工体を搬送して前記巻込構造手段に挿入させる搬送手段と、
前記巻込構造手段内で巻き込まれた前記加工体に対し、その形態で面的に押圧して折り込む押圧手段と、
を有することを特徴とする折曲加工装置。
【請求項３】
請求項２記載の折曲加工装置であって、前記巻込構造手段は、前記加工体の巻き込み形状に応じて、当該加工体の先端位置を規制する位置に設けられる規制部を備えることを特徴とする折曲加工装置。
【請求項４】
請求項２または３記載の折曲加工装置であって、前記押圧手段は、前記巻き込まれた加工体に対して押圧する所定数の押圧部と、当該押圧部を当該加工体側に可動自在とさせる駆動手段と、を備えることを特徴とする折曲加工装置。
【請求項５】
請求項２〜４の少なくとも何れかに記載の折曲加工装置であって、前記巻込構造手段を、巻き込んだ前記加工体より離脱させる駆動手段を備えることを特徴とする折曲加工装置。
【請求項６】
請求項２〜５の少なくとも何れかに記載の折曲加工装置であって、前記加工体を前記巻込構造手段に挿入させるに際して、押し込みを補助する挿入手段を備えることを特徴とする折曲加工装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、加工体を所定回数折り曲げて加工する折曲加工方法および折曲加工装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、例えば封緘体を作製する場合の工程中には基体となる紙やフィルム等を折り曲げる折曲加工工程があり、また、当該封緘体に封入するために内容物を折り曲げる折曲加工工程がある。このような折曲加工を自動的に行う機構として、いわゆるナイフ折り機構、バックル折り機構が知られている。折り曲げは、折り回数や折り形態が種々あり、これらを簡易に変更自在とする自由度の高い加工が望まれている。
【０００３】
そこで、図８に、従来のナイフ折りによる折曲加工機構の説明図を示す。図８に示す折曲加工機構は、紙、フィルム等の加工体１０１に対して、折りローラ１０２，１０３の間隙部分の上方に折り用ナイフ１０４が配置されたものである。そして、図８（Ａ）に示すように、折りローラ１０２，１０３上に加工体１０１が搬送され、当該加工体１０１の折り位置が当該折りローラ１０２，１０３の間隙部分に位置されたときに、図８（Ｂ）に示すように折り用ナイフ１０４が下降して当該折りローラ１０２，１０３の間隙部分に押し込む。これによって、図８（Ｃ）に示すように、加工体１０１が折曲された状態で当該折りローラ１０２，１０３により下方に押し出させることにより、折曲加工を行うものである。
【０００４】
また、図９および図１０に、従来のバックル折りによる折曲加工機構の説明図を示す。図９および図１０に示す折曲加工機構は、紙やフィルム等の加工体１１１に対し、第１および第２ローラ１１２，１１３が上下方向に配置され、第２ローラ１１３の水平方向に第３ローラ１１４が配置され、さらに第３ローラ１１４の下方に第４ローラ１１５が配置される。第１および第２ローラ１１２，１１３が搬送される加工体１１１の引き込み口となり、第３および第４ローラ１１４，１１５が排出口となる。また、第１ローラ１１２と第３ローラ１１４との間に第１折りプレート１１６が配置され、第２ローラ１１３と第４ローラ１１５の間に第２折りプレート１１７が配置されたものである。
【０００５】
まず、図９（Ａ）に示すように、第１および第２ローラ１１２，１１３により加工体１１１が引き込まれ、その先端が第１折りプレート１１６方向に先導される。加工体１１１の先端が第１折りプレート１１６の先端に突き当たると、第９（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、曲がりが発生して当該曲がり部分が第２および第３ローラ１１３，１１４の間隙部分に入り込んで折り曲がりながら第２折りプレート１１７方向に先導される。
【０００６】
そして、図１０（Ａ）に示すように、加工体１１１の最初に折り曲がった先端部分が第２折りプレート１１７の先端に突き当たると、図１０（Ｂ）に示すように、残りの部分の所定位置で曲がりが発生し、図１０（Ｃ）に示すように、当該曲がり部分が第３および第４ローラ１１４，１１５の間隙部分に入り込んで折り曲がりながら排出されるものである。この場合、特に第１プレート１１６の長さにより折り形態が決定されるもので、図では巻き込み形態の３つ折を例として示しており、例えば当該第１プレート１１６の長さを加工体１１１の長さに対して短くするといわゆるＺ折りとなる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記ナイフ折りやバックル折りの折曲加工機構は、ローラ数によって折り位置や折り回数が決定され、これを変更しようとすると機構の大幅な変更を要して自由度が低いという問題がある。また、上記のような折曲加工は、加工体１１１がローラによりライン的に押圧されることから、印刷が施されていればその印刷面に衝撃が加えられて損傷を与えるという問題がある。
【０００８】
そこで、本発明は上記課題に鑑みなされたもので、加工体の折り位置や折り回数を簡易に変更自在であり、当該加工体への衝撃付与を軽減させる折曲加工方法および折曲加工装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１の発明では、加工体を所定折込位置で所定形状に折り曲げて加工する折曲加工方法であって、前記加工体を所定形状で巻き込むステップと、前記巻き込まれた加工体の形態で面的に押圧して折り曲げるステップと、を含む構成とする。
【００１０】
請求項２の発明では、加工体を所定折込位置で所定形状に折り曲げて加工する折り曲げ加工装置であって、前記加工体を所定形状で巻き込ませるための案内壁を当該所定形状に沿った形状に形成させた巻込構造手段と、前記加工体を搬送して前記巻込構造手段に挿入させる搬送手段と、前記巻込構造手段内で巻き込まれた前記加工体に対し、その形態で面的に押圧して折り込む押圧手段と、を有する構成とする。
【００１１】
請求項３〜６の発明では、「前記巻込構造手段は、前記加工体の巻き込み形状に応じて、当該加工体の先端位置を規制する位置に設けられる規制部を備える」構成であり、
「前記押圧手段は、前記巻き込まれた加工体に対して押圧する所定数の押圧部と、当該押圧部を当該加工体側に可動自在とさせる駆動手段と、を備える」構成であり、
「前記巻込構造手段を、巻き込んだ前記加工体より離脱させる駆動手段を備える」構成であり、
「前記加工体を前記巻込構造手段に挿入させるに際して、押し込みを補助する挿入手段を備える」構成である。
【００１２】
このように、巻込構造手段に加工体を所定形状で巻き込ませ、当該加工体に対してその形態で押圧手段により面的に押圧させる。すなわち、巻込構造手段の形状等を変更することによって、当該加工体の折りの回数や折りの位置を簡易に変更自在とさせることが可能になると共に、面的な押圧で折り込みを行わせることから、加工体への折り込み時の衝撃付与を軽減させることが可能となるものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施形態を図により説明する。
図１に、本発明に係る折曲加工方法の原理説明図を示す。図１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、紙やフィルム等の折り曲げ対象となる加工体１０に対し、所定回数巻き込ませ、この形態を維持させた状態で面的に押圧させることとで当該加工体１０を折曲加工させるものである。図では、巻き込み回数を２回とさせており、これを押圧することによって、４層の巻込型折り曲げの加工とさせるものである。すなわち、加工体１０の巻き込み先端１０Ａと、巻き回数、巻き込み後端１０Ｂの位置状態で、当該加工体１０の折り込み位置および折り込み形態を異ならせることができるものである。その折曲形態例を図６で説明する。
【００１４】
そこで、図２に、本発明に係る折曲加工装置の概念構成図を示す。図２（Ａ）に示す折曲加工装置１１は、ベルト搬送部１２Ａ，１２Ｂがその一部として所定間隔で配置され、折曲加工位置の部分の両外側に、巻込構造手段の一部である巻込治具１３Ａ，１３Ｂが配置される。ここで、ベルト搬送部１２Ａ，１２Ｂを駆動する搬送駆動手段は図示を省略してあり、当該ベルト搬送部１２Ａ，１２Ｂと図示しない搬送駆動手段により搬送手段を構成する。
【００１５】
上記巻込治具１３Ａ，１３Ｂは、内側の案内壁を上方向に渦巻状で形成させたもので、ここでは加工体（１０）を１．５回巻きさせる場合の巻込構造であり、その巻き込み先端部分に規制部１３ａ，１３ｂが設けられる。この規制部１３ａ，１３ｂは、一体的に形成させてもよく、可動自在に取り付けてもよい。すなわち、上記巻込治具１３Ａ，１３Ｂの間部分が折曲加工位置となり、当該巻込治具１３Ａ，１３Ｂに対して搬送ベルト１２Ａ，１２Ｂが加工体（１０）を挿入させるものである。ここで、上記巻込治具１３Ａ，１３Ｂは、加工体搬送方向に対して水平方向であって、当該ベルト搬送部１２Ａ，１２Ｂと離隔される方向に可動自在であり、可動させるための駆動手段は図示を省略してある。当該巻込治具１３Ａ，１３Ｂおよび駆動手段により巻込構造手段を構成する。
【００１６】
上記巻込治具１３Ａ，１３Ｂ間の折曲加工位置の上方および下方には、上下動自在なセンタ押圧部１４Ａ，１４Ｂが配置され、図示しない駆動手段により上下動される。また、各巻込治具１３Ａ，１３Ｂの巻き込み位置部分の上方および下方には、それぞれ上下動自在な端部押圧部１５Ａ，１５Ｂ，１６Ａ，１６Ｂが配置され、図示しない駆動手段により上下動される。これらセンタ押圧部１４Ａ，１４Ｂおよび端部押圧部１５Ａ，１５Ｂ，１６Ａ，１６Ｂと、それらの駆動手段により押圧手段を構成する。
【００１７】
一方、各ベルト搬送部１２Ａ，１２Ｂ間であって、上記巻込治具１３Ａ，１３Ｂへの加工体挿入部分の近傍に加工体（１０）を各巻込治具１３Ａ，１３Ｂに挿入させるに際して、押し込みを補助する押込ピン１７が設けられる。この押込ピン１７は、図２（Ｂ）に示すように、一例として押込可動部１８により上下動および水平移動されるもので、巻込治具１３Ａ，１３Ｂへの加工体の挿入毎に駆動される。また、上記巻込治具１３Ａ，１３Ｂへの加工体挿入部分の近傍の上方には、搬送される加工体（１０）の後端を検出するセンサ１９が配置される。
【００１８】
すなわち、当該センサ１９で加工体（１０）の後端を検出したときに押込可動部１８を駆動させて押込ピン１７で当該加工体を巻込治具１３Ａ，１３Ｂに押し込ませるものである。これら、押込ピン１７、押込可動部１８およびセンサ１９により挿入手段を構成する。この挿入手段は、特に巻込折り数が多い場合に有効である。
【００１９】
ここで、図３に、図２の折曲加工装置における駆動のブロック構成図を示す。図３は折曲加工制御手段２１を示したもので、適宜、制御手段２２、バス２３、インタフェース（ＩＦ）２４、押込駆動制御手段２５、治具駆動制御手段２６、センタ押圧駆動制御手段２７、端部押圧駆動制御手段２８および搬送駆動制御手段２９を備える。制御手段２２は、この折曲加工制御手段２１の制御を統括するプログラムを備える。ＩＦ２４は、センサ１９からの加工体後端検出信号を入力すると共に、押込可動部１８、治具駆動手段、センタ押圧駆動手段、端部押圧駆動手段および搬送駆動手段に対してそれぞれ駆動制御信号を出力する。
【００２０】
上記押込駆動制御手段２５は、センサ１９からの加工体後端検出信号の入力に応じて押込ピン１７で加工体を巻込治具１３Ａ，１３Ｂに押し込ませるためのを駆動制御信号を生成し、当該押込ピン１７を元の位置に戻す駆動制御信号を生成して押込可動部１８に出力する。上記センタ押圧駆動制御手段２７は、押込ピン１７の駆動終了後に、センタ押圧部１４Ａを下降駆動させると共に、センタ押圧部１４Ｂを上昇駆動させる駆動制御信号を生成してセンタ押圧駆動手段に出力する。
【００２１】
上記治具駆動制御手段２６は、センタ押圧部１４Ａ，１４Ｂを押圧駆動させた後に、巻込治具１３Ａ，１３Ｂを、水平方向であって加工体（１０）より離隔する方向に可動させる駆動制御信号を生成して治具駆動手段に出力する。上記端部押圧駆動制御手段２８は、巻込治具１３Ａ，１３Ｂが離隔駆動された後に、端部押圧部１５Ａ，１６Ａを下降駆動させると共に、端部押圧部１５Ｂ，１６Ｂを上昇駆動させる駆動制御信号を生成して端部押圧駆動手段に出力する。そして、上記搬送駆動制御手段２９は、加工体（１０）を巻取治具１３Ａ，１３Ｂを挿入させるためのベルト搬送部１２Ａ，１２Ｂを駆動させる駆動制御信号を生成して搬送駆動手段に出力するものである。
【００２２】
そこで、図４および図５に、本発明に係る折曲加工装置による折曲加工の説明図を示す。まず、図４（Ａ）において、ベルト搬送部１２Ａ，１２Ｂにより加工体１０が巻込治具方向に搬送され、図４（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、巻込治具１３Ａ，１３Ｂの引き込み部分より挿入されていく。当該巻込治具１３Ａ，１３Ｂに挿入されていく加工体１０の後端をセンサ１９が検出すると、図４（Ｄ）に示すように、押込駆動制御手段２５による駆動制御信号で押込可動部１８が押込ピン１７を上昇させ、その後に巻込治具１３Ａ，１３Ｂ側に水平移動させることにより、当該押込ピン１７が、当該加工体１０の後端を巻込治具１３Ａ，１３Ｂに押し込んでいく。
【００２３】
そして、図５（Ａ）に示すように、押込ピン１７による押し込み後に加工体１０の先端部が上記巻込治具１３Ａ，１３Ｂの規制部１３ａ，１３ｂに当接して押込ピン１７が元の位置に復帰されると、図５（Ｂ）に示すように、センタ押圧駆動制御手段１６がセンタ押圧駆動手段を駆動させてセンタ押圧部１４Ａを下降させ、センタ押圧部１４Ｂを上昇させる。このセンタ押圧部１４Ａ，１４Ｂにより巻き込まれた加工体１０のセンタ部分が面的な押圧により折り曲げられた状態となる。
【００２４】
上記加工体１０のセンタ部分への折曲の後、図５（Ｃ）に示すように、治具駆動制御手段２６が巻込治具１３Ａ，１３Ｂを当該加工体１０より離隔する方向に可動させる。このとき、加工体１０は、センタ押圧部１４Ａ，１４Ｂで押圧挾持された状態であり、上記巻込治具１３Ａ，１３Ｂより抜けた状態となる。そこで、巻込治具１３Ａ，１３Ｂの可動後に、図５（Ｄ）に示すように、端部押圧駆動制御手段２８が端部押圧部１５Ａ，１６Ａを下降駆動させると共に、端部押圧部１５Ｂ，１６Ｂを上昇駆動させる。この端部押圧部１５Ａ，１５Ｂ，１６Ａ，１６Ｂによる面的な押圧と、上記センタ押圧部１４Ａ，１４Ｂによる面的な押圧とにより、加工体１０の全部が折り曲げられるものである。
【００２５】
そして、図示しないが、センタ押圧部１４Ａおよび端部押圧部１５Ａ，１６Ａを上昇させ、センタ押圧部１４Ｂおよび端部押圧部１５Ｂ，１６Ｂを下降させることで折曲加工された加工体１０が排出され、その後に巻込治具１３Ａ，１３Ｂを巻き込み位置に可動させることで、図４（Ａ）に示すように、次の加工体１０の折曲加工が行われるものである。
【００２６】
そこで、図６に、本発明における加工体の折曲形態の説明図を示す。図６（Ａ）は、図２〜図５に示す巻込治具１３Ａ，１３Ｂにより加工体１０を１．５回の巻き込みさせた場合を示したもので、センタ押圧部１４Ａ，１４Ｂおよび端部押圧部１５Ａ，１５Ｂ，１６Ａ，１６Ｂによって面的に押圧されて、加工体１０の先端部１０Ａが内奥となる巻き込み折りで加工されたものである。この場合の当該加工体１０の折曲位置は、搬送方向で略３等分された位置となる。
【００２７】
図６（Ｂ）は、加工体１０を２．５回の巻き込みをさせる場合を示したもので、巻込治具がこの形態に応じた渦巻状の形態で形成される。この場合の、規制部（１３ａ，１３ｂ）の位置は、図２に示す場合と同様の位置となる。また、当該加工体１０の折曲位置は、搬送方向で略５等分された位置となる。そして、同一寸法の加工体を折曲加工させる場合には、上記案内壁の長さは同一とされることから、全体的に小型となるものである。
【００２８】
図６（Ｃ）は、加工体１０を、２回巻き込みさせる場合を示したもので、巻込治具がこの形態に応じた渦巻状の形態で形成される。この場合の、規制部（１３ａ，１３ｂ）の位置は、渦巻内側の最下端部分の位置として、折曲時に加工体１０の後端１０Ｂとが略同位置となる。また、加工体１０の折曲位置は、先端部１０Ａより搬送方向長さの略１／８、３／８、５／８、７／８の位置となる。そして、上記同様に、同一寸法の加工体を折曲加工させる場合には、上記案内壁の長さは図６（Ａ）より小型となり、図６（Ｂ）より大型となるものである。
【００２９】
なお、図６（Ａ）〜（Ｃ）は一例を示したもので、加工体１０の折曲位置や折曲回数に応じて巻込治具１３Ａ，１３Ｂを用意すれば、所望の折曲加工を行うことができるものである。このことは、以下の図７においても同様である。
【００３０】
すなわち、上記折曲加工装置１１において、巻込治具１３Ａ，１３Ｂの規制部１３ａ，１３ｂの位置、および渦巻数の形態を変更させると、加工体１０の折曲位置や折曲回数を容易に変更させることができるものであり、これに応じた巻込治具を用意して所望によって取り替えることで当該加工体１０の折りの回数や折りの位置を簡易に変更自在とさせることができ、自由度の高い折曲加工を行うことができるものである。また、折曲加工に際して、加工体１０に全体的には面的な押圧による折り込みであることから、加工体への折り込み時の衝撃付与を軽減させることができ、例えば印刷内容等を損傷させるのを防止することができるものである。
【００３１】
次に、図７に、本発明の折曲加工装置における巻込治具の他の形態の説明図を示す。図７（Ａ）は、図２（Ｂ）に対応する巻込治具３２Ａ，３２Ｂを示したもので、当該巻込治具３２Ａの構成は巻込治具３２Ｂの構成と同様であり、図には表れない。このことは図７（Ｂ）、（Ｃ）でも同様である。すなわち、巻込治具３２Ｂ（３２Ａ）は、側壁３１Ｂ（３１Ａ）に取り付けられる案内壁を下方向に渦巻状で形成させたもので、加工体（１０）が下方向に押し込まれて当該加工体を図２（Ｂ）と同様に、１．５回巻きさせる場合の巻込構造であり、その巻き込み先端部分に規制部３２ｂ（３２ａ）が設けられたものである。この巻込治具３２Ｂ（３２Ａ）を使用することで、加工体（１０）が巻き込み折りで折曲加工されるものである。
【００３２】
図７（Ｂ）は、側壁３３Ｂ（３３Ａ）に、上方向に略「Ｓ」字状の案内壁を取り付けた巻込治具３４Ｂ（３４Ａ）を示したもので、加工体（１０）が上方向に押し込まれて当該加工体を「Ｓ」字上に巻き込ませる巻込構造であり、その巻き込み先端部分に規制部３４ｂ（３４ａ）が設けられたものである。この巻込治具３４Ｂ（３４Ａ）を使用することで、加工体（１０）がＺ折りで折曲加工されるものである。
【００３３】
図７（Ｃ）は、側壁３３Ｂ（３３Ａ）に、下方向に略「Ｓ」字状の案内壁を取り付けた巻込治具３４Ｂ（３４Ａ）を示したもので、加工体（１０）が下方向に押し込まれて当該加工体を「Ｓ」字上に巻き込ませる巻込構造であり、その巻き込み先端部分に規制部３４ｂ（３４ａ）が設けられたものである。この巻込治具３４Ｂ（３４Ａ）を使用することで、図７（Ｂ）と同様に加工体（１０）がＺ折りで折曲加工されるものである。
【００３４】
図７（Ａ）〜（Ｃ）に示す巻込治具３２Ｂ（３２Ａ），３４Ｂ（３４Ａ）を使用することによっても、上記同様に、加工体の折りの回数、折りの位置および折りの形態を簡易に変更自在とさせることができ、面的な押圧で折り込みを行わせることから、加工体への折り込み時の衝撃付与を軽減させることができるものである。
【００３５】
ところで、搬送される加工体１０に対して、巻込治具１３Ａ，１３Ｂ，３２Ｂ（３２Ａ），３４Ｂ（３４Ａ）の前段に当該加工体１０の回転機構を設けてもよい。すなわち、加工体１０の両面に対して何れの面を内側として折り込むかを、当該回転機構で選択可能とするもので、短い準備時間で折り込み面の選択を行うことができるものである。
【００３６】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、加工体を所定形状で巻き込ませ、当該加工体に対してその形態で面的に押圧させることにより、巻き込み形状等を変更させることで加工体の折りの回数や折りの位置を簡易に変更自在とさせることができ、加工体への折り込み時の衝撃付与を軽減させることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る折曲加工方法の原理説明図である。
【図２】本発明に係る折曲加工装置の概念構成図である。
【図３】図２の折曲加工装置における駆動のブロック構成図である。
【図４】本発明に係る折曲加工装置による折曲加工の説明図（１）である。
【図５】本発明に係る折曲加工装置による折曲加工の説明図（２）である。
【図６】本発明における加工体の折曲形態の説明図である。
【図７】本発明の折曲加工装置における巻込治具の他の形態の説明図である。
【図８】従来のナイフ折りによる折曲加工機構の説明図である。
【図９】従来のバックル折りによる折曲加工機構の説明図（１）である。
【図１０】従来のバックル折りによる折曲加工機構の説明図（２）である。
【符号の説明】
１０　　　　　　　　加工体
１１　　　　　　　　折曲加工装置
１２　　　　　　　　ベルト搬送部
１３，３２，３４　　巻込治具
１４　　　　　　　　センタ押圧部
１５，１６　　　　　端部押圧部
１７　　　　　　　　押込ピン
１８　　　　　　　　押込可動部
１９　　　　　　　　センサ
２１　　　　　　　　折曲加工制御手段
３１，３３　　　　　側壁
【図１】
2004001910.tif 000003
【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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【図８】
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【図９】
2004001910.tif 000011
【図１０】
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