(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被成形物を両側から規定の圧力でクランプして成形するクランプ成形装置であって、一対のクランプ板と、モータと、モータにより駆動されて所定方向に走行する駆動伝達手段と、駆動伝達手段の所定方向走行により一対のクランプ板を互いに近接する方向に移動させて一対のクランプ板間に配置された被成形物を両側からクランプするクランプ板移動手段と、駆動伝達手段を所定経路に沿って走行案内するべくモータの上流側に移動可能に設けられる案内ローラと、駆動伝達手段を緊張させる方向に案内ローラを移動させるように付勢する付勢手段と、付勢手段の付勢力に抗して案内ローラが移動したときにその所定の移動量を検出するセンサ手段と、モータ駆動後にセンサ手段が案内ローラの所定の移動量を検出したときにモータ回転を停止させその位置で不動に保持するよう制御する制御手段と、を有してなることを特徴とするクランプ成形装置。
【請求項２】
被成形物を両側から規定の圧力でクランプして成形するクランプ成形装置であって、一対のクランプ板と、モータと、モータにより駆動されて所定方向に走行する駆動伝達手段と、駆動伝達手段の所定方向走行により一対のクランプ板を互いに近接する方向に移動させて一対のクランプ板間に配置された被成形物を両側からクランプするクランプ板移動手段と、駆動伝達手段を所定経路に沿って走行案内するべくモータの上流側に移動可能に設けられる第１の案内ローラと、第１の案内ローラと固定位置の回転支点との間に架け渡される第１のアームと、駆動伝達手段を緊張させる方向に第１の案内ローラを移動させるように第１のアームを回転付勢する第１の付勢手段と、駆動伝達手段を所定経路に沿って走行案内するべくモータの下流側に移動可能に設けられる第２の案内ローラと、第２の案内ローラと固定位置の回転支点との間に架け渡される第２のアームと、駆動伝達手段を緊張させる方向に第２の案内ローラを移動させるように第２のアームを回転付勢する第２の付勢手段と、第１の付勢手段の付勢力に抗して第１のアームが回転したときにその所定の回転量を検出するセンサ手段と、モータ駆動後にセンサ手段が第１のアームの所定の回転量を検出したときにモータ回転を停止させその位置で不動に保持するよう制御する制御手段と、を有してなることを特徴とするクランプ成形装置。
【請求項３】
クランプ板移動手段は、駆動伝達手段の所定方向走行経路に設けられて駆動伝達手段と係合する一対のプーリと、各プーリから一体に延長する雄ネジと、一対のクランプ板に略整列して形成される雄ネジと螺合する雌ネジとからなり、雌ネジは一対のクランプ板において反対方向に螺刻されていることを特徴とする、請求項１または２記載のクランプ成形装置。
【請求項４】
駆動伝達手段がタイミングベルト、チェーンおよびワイヤを含む無端部材であることを特徴とする、請求項１ないし３のいずれか記載のクランプ成形装置。
【請求項５】
被成形物は、本文の背部にホットメルト接着剤により表紙が仮接着されてなる製本材料であることを特徴とする、請求項１ないし４のいずれか記載のクランプ成形装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被成形物を両側から規定の圧力でクランプして成形するクランプ成形装置に関し、特に、製本しようとする本文の背部にホットメルト接着剤を用いて表紙に接着して製本する際の成形装置として好適に用いることのできるクランプ成形装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
製本しようとする本文の背部をホットメルト接着剤を用いて表紙に接着して製本する製本装置および方法については、従来から各種の提案がなされている。すなわち、本文の背部に溶融状態のホットメルト接着剤を塗着し、または本文の背部を接着すべき表紙の中央部に溶融状態のホットメルト接着剤を塗着するか、あるいは表紙の中央部にあらかじめホットメルト接着剤シートを添付しておいてこれをヒータで加熱溶融させて、本文の背部を表紙中央部に対して押圧することにより接着した後、表紙の背部を本文の厚さに応じて折り曲げて製本している。
【０００３】
この最後の製本工程では、表紙が接着された本文の背部近傍部分を表裏の両側から一対のクランプ板間に挟み込んで所定の成形圧を加えることが要求される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、製本しようとする本文の厚さは一定ではないので、従来では本文の厚さに対応してクランプ板の位置を調整しなければならず、きわめて面倒であった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上述した各従来技術の不利欠点を解消し、被成形物の厚さが変動しても無調整で常に規定の圧力で成形可能なクランプ成形装置を提供することを目的とする。
【０００６】
この目的を達成するため、請求項１にかかる本発明は、被成形物を両側から規定の圧力でクランプして成形するクランプ成形装置であって、一対のクランプ板と、モータと、モータにより駆動されて所定方向に走行する駆動伝達手段と、駆動伝達手段の所定方向走行により一対のクランプ板を互いに近接する方向に移動させて一対のクランプ板間に配置された被成形物を両側からクランプするクランプ板移動手段と、駆動伝達手段を所定経路に沿って走行案内するべくモータの上流側に移動可能に設けられる案内ローラと、駆動伝達手段を緊張させる方向に案内ローラを移動させるように付勢する付勢手段と、付勢手段の付勢力に抗して案内ローラが移動したときにその所定の移動量を検出するセンサ手段と、モータ駆動後にセンサ手段が案内ローラの所定の移動量を検出したときにモータ回転を停止させその位置で不動に保持するよう制御する制御手段と、を有してなることを特徴とする。
【０００７】
また、請求項２にかかる本発明は、被成形物を両側から規定の圧力でクランプして成形するクランプ成形装置であって、一対のクランプ板と、モータと、モータにより駆動されて所定方向に走行する駆動伝達手段と、駆動伝達手段の所定方向走行により一対のクランプ板を互いに近接する方向に移動させて一対のクランプ板間に配置された被成形物を両側からクランプするクランプ板移動手段と、駆動伝達手段を所定経路に沿って走行案内するべくモータの上流側に移動可能に設けられる第１の案内ローラと、第１の案内ローラと固定位置の回転支点との間に架け渡される第１のアームと、駆動伝達手段を緊張させる方向に第１の案内ローラを移動させるように第１のアームを回転付勢する第１の付勢手段と、駆動伝達手段を所定経路に沿って走行案内するべくモータの下流側に移動可能に設けられる第２の案内ローラと、第２の案内ローラと固定位置の回転支点との間に架け渡される第２のアームと、駆動伝達手段を緊張させる方向に第２の案内ローラを移動させるように第２のアームを回転付勢する第２の付勢手段と、第１の付勢手段の付勢力に抗して第１のアームが回転したときにその所定の回転量を検出するセンサ手段と、モータ駆動後にセンサ手段が第１のアームの所定の回転量を検出したときにモータ回転を停止させその位置で不動に保持するよう制御する制御手段と、を有してなることを特徴とする。
【０００８】
請求項３は、クランプ板移動手段が、駆動伝達手段の所定方向走行経路に設けられて駆動伝達手段と係合する一対のプーリと、各プーリから一体に延長する雄ネジと、一対のクランプ板に略整列して形成される雄ネジと螺合する雌ネジとからなり、雌ネジは一対のクランプ板において反対方向に螺刻されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項４は、請求項１ないし３のいずれか記載のクランプ成形装置において、駆動伝達手段がタイミングベルト、チェーンおよびワイヤを含む無端部材であることを特徴とする。
【００１０】
請求項５は、請求項１ないし４のいずれか記載のクランプ成形装置において、被成形物が、本文の背部にホットメルト接着剤により表紙が仮接着されてなる製本材料であることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の一実施形態によるクランプ成形装置の概略構成を示す斜視図であり、このクランプ成形装置１０は、本文Ａの背部および背部に近接する両側部にホットメルト接着剤を介して表紙Ｂを強固に接着すると同時に、本文Ａの背部両側縁に沿って表紙Ｂを折り曲げて表紙成形および製本するための装置として用いられている。本文Ａは、その背部および背部に近接する両側部にホットメルト接着剤を塗着された後に、この装置１０における一対のクランプ板１１，１２が開いた状態に維持されているときに、該クランプ板の間に背部が挿入される位置に移送される。
【００１２】
クランプ板１１の両端部には左ネジとされた雌ネジ１３，１３が螺刻され、クランプ板１２の両端部には右ネジとされた雌ネジ１４，１４が螺刻されており、これら雌ネジ１３，１４は互いに整列した位置にあって、プーリ１５，１５と一体である雄ネジ１６が雌ネジ１３，１４に順次に螺合している。
【００１３】
プーリ１５，１５間にはタイミングベルト１７が架け渡されており、モータ１８の回転により図１において反時計方向に周回走行する。プーリ１５，１５とともにタイミングベルト１７の走行経路を規定するためのベルト走行案内ローラが複数設けられるが、それらのうち、モータ１８の上流側に設けられるベルト走行案内ローラの少なくとも一つ１９およびモータ１８の下流側に設けられるベルト走行案内ローラの少なくとも一つ２０は、タイミングベルト１７を緊張／弛緩させる方向に移動可能に設けられる。図示実施形態では、上流側および下流側のベルト走行案内ローラ１９，２０はいずれも略水平軸のまわりを回転自在であるとともに、その下面側に接してタイミングベルト１７が走行するものであり、図示しない機構によって昇降移動可能とされている。
【００１４】
モータ上流側の昇降移動可能なベルト走行案内ローラ１９にはアーム２１の一端が回動自在に連結されている。アーム２１は固定の回転支点２２を中心として回動自在であるが、バネ２３によって図において時計方向に回転するように、言い換えればタイミングベルト１７を緊張させるように付勢されている。後述するように、このバネ２３のバネ力が被成形物（この実施形態では、本文Ａの背部にホットメルト接着剤により表紙Ｂが仮接着されてなる製本材料）に対する成形圧を支配する。マイクロスイッチ２４は、アーム２１がバネ２３のバネ力に抗して図において反時計方向に回転して所定の角度位置に達したときにアーム２１に押されてＯＮとなり、その検知信号を図示しない制御手段に送信する。
【００１５】
モータ下流側の昇降移動可能なベルト走行案内ローラ２０にはアーム２５の一端が回動自在に連結されている。アーム２５は固定の回転支点２６を中心として回動自在であるが、バネ２７によって図において反時計方向に回転するように、言い換えればタイミングベルト１７を緊張させるように付勢されている。
【００１６】
なお、図示しないが、クランプ板１１，１２は支持台上に移動可能に載置されており、クランプ板１１，１２間に挿入された製本材料の背部はこの支持台と接している。
【００１７】
以上のように構成されたクランプ成形装置の動作は図示しないコンピュータ等の制御手段によって制御されるものであり、これについて図２のフローチャートを参照して説明する。
【００１８】
まずＳ１において被成形物をクランプ板１１，１２間に挿入配置する。このときクランプ板１１，１２は被成形物の最大許容厚さよりも離隔した開位置にある。図示実施形態において被成形物は本文Ａの背部にホットメルト接着剤により表紙Ｂが仮接着されてなる製本材料であり、本文Ａの許容厚さ範囲が５〜２０ｍｍであるとすると、その最大許容厚さである２０ｍｍよりもわずかに大きな間隔（たとえば２５ｍｍ）がクランプ板１１，１２間に形成されており、この間に製本材料の背部を挿入する。
【００１９】
好適な実施形態によれば、背部および背部に近接する両側部にホットメルト接着剤が塗着された本文Ａが、このクランプ成形装置１０とは別のクランプ機構（図示せず）によって突き揃え状態に保持されており、これをクランプ成形装置１０上の所定位置に移送するとともに、表紙Ｂを本文Ａとクランプ成形装置１０との間に移送した後、クランプ成形装置１０を上昇させる。これにより、本文Ａの背部に対して表紙Ｂが圧接され、既に塗着されているホットメルト接着剤を介して本文Ａの背部に表紙Ｂが接着される。
【００２０】
被成形物をクランプ板１１，１２間に挿入配置した後、Ｓ２においてモータ１８を正回転駆動させてタイミングベルト１７を矢印方向に周回走行させる。これにより前述のようにプーリ１５が回転し、雄ネジ１６と雌ネジ１３，１４との螺合を介してクランプ板１１，１２が互いに近接する方向に移動して被成形物をクランプする。この時点では被成形物の両側にクランプ板１１，１２が密接しているにすぎず、成形に必要な規定圧力は作用していない。
【００２１】
この後さらにモータ１８が正転すると、プーリ１５，１５は回転せずに静止したままでタイミングベルト１７の走行経路を短縮させようとする力が加えられるため、モータ１８の上流側にある昇降移動可能なベルト走行案内ローラ１９に負荷がかかり、バネ２３のバネ力に抗してアーム２１が支点２２を中心として図１において反時計方向に回転し、ベルト走行案内ローラ１９を上昇させる。アーム２１の反時計方向回転によりタイミングベルト１７に弛みが生ずるが、モータ１８の下流側にある昇降移動可能なベルト走行案内ローラ２０がアーム２５にかけられたバネ２７のバネ力によって下降してこの弛みを吸収する。
【００２２】
そして、アーム２１がマイクロスイッチ２４に接すると、その検知信号を受けて（Ｓ３：Ｙｅｓ）、モータ１８の回転を停止させ、その位置でモータ１８は不動に自己保持する（Ｓ４）。このとき、アーム２１にかけられたバネ２３はベルト走行案内ローラ１９を下降させようと付勢しており、したがってタイミングベルト１７を矢印方向に走行させようと付勢しているため、タイミングベルト１７に巻回されたプーリ１５，１５にはバネ２３のバネ力に対応した回転モーメントが発生しており、雄ネジ１６と雌ネジ１３，１４との螺合を介してクランプ板１１，１２を互いに近接移動させようとする力、すなわち成形圧が被成形物に対して働くことになる。成形圧はバネ２３のバネ力に比例するので、バネ２３のバネ力を調整することによって規定の成形圧に制御することができる。
【００２３】
このようにして所定時間の成形処理が終了した（Ｓ５：Ｙｅｓ）後、モータ１８を逆転させてタイミングベルト１７を矢印方向とは反対方向に走行させ、クランプ板１１，１２を互いに離隔する方向に移動させて開位置とし、成形が完了した被成形物を排出する。
【００２４】
なお、以上に説明した実施形態は、本発明のクランプ成形装置を製本工程における表紙接着および表紙成形のための装置に適用したものであるが、本発明はこれに限定されず、被成形物を両側から規定の圧力でクランプして成形するために用いられるクランプ成形装置に広く適用可能であり、厚さが様々に変動する被成形物に対して常に規定の成形圧で成形することが要求される分野において特に好適である。
【００２５】
【発明の効果】
本発明のクランプ成形装置によれば、被成形物の厚さが変動しても常に規定の成形圧で成形することができ、クランプ板の位置を調整する必要がない。したがって、本文の厚さが様々に変動する製本工程において表紙成形を行うクランプ成形装置として特に有用である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態によるクランプ成形装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２】このクランプ成形装置の動作を説明する制御フローである。
【符号の説明】
１０  クランプ成形装置
１１，１２  クランプ板
１３  左ネジの雌ネジ
１４  右ネジの雌ネジ
１５  プーリ
１６  雄ネジ
１７  タイミングベルト
１８  モータ
１９  モータ上流側の昇降移動可能なベルト走行案内ローラ
２０  モータ下流側の昇降移動可能なベルト走行案内ローラ
２１  アーム
２２  アームの回転支点
２３  バネ
２４  マイクロスイッチ
２５  アーム
２６  アームの回転支点
２７  バネ
【図１】
0004647853.tif 000002
【図２】
0004647853.tif 000003