(57)【要約】【課題】  Ａ２のような大きなサイズの用紙をセッティングするだけで自動的に二回の折曲げ工程を経た製本を行う製本機を提供する。【解決手段】  製本すべき一冊分の印刷済みの用紙を予め指定された順番に一枚ずつ送り出す給紙手段と、給紙手段から排出された用紙を一枚ずつ順に運搬するコンベア手段と、コンベア部で移動中の用紙の上面折半位置中央部から用紙端まで線状に接着剤を塗布する接着剤塗布手段と、用紙の上面折半位置中央部から用紙を半分に折曲げて折丁とする第一折曲手段と、第一折曲部から排出された折丁をさらに半分に折る第二折曲手段と、第二折曲部から排出された折丁を前記第二折曲げ部で折り曲げられた背位置及び天地を合わせつつかつ一冊分の折丁を集積させる集積手段と、集積手段によって集積された一冊分の折丁の集合体の天地及び小口部を裁断する裁断手段とを備えた。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
製本すべき一冊分の印刷済みの用紙を予め指定された順番に一枚ずつ送り出す給紙手段と、
前記給紙手段から排出された用紙を一枚ずつ順に運搬するコンベア手段と、
前記コンベア手段により移動中の用紙の上面折半位置中央部から用紙端まで線状に接着剤を塗布する接着剤塗布手段と、
前記用紙の上面折半位置中央部から用紙を半分に折曲げて折丁とする第一折曲手段と、
前記第一折曲部から排出された折丁をさらに半分に折る第二折曲手段と、
前記第二折曲部から排出された折丁を前記第二折曲げ部で折り曲げられた背位置及び天地を合わせつつかつ一冊分の折丁を集積させる集積手段と、
前記集積手段によって集積された一冊分の折丁の集合体の天地及び小口部を裁断する裁断手段と
を含む製本装置。
【請求項２】
前記第二折曲手段で折り曲げられた前記背位置に線状に接着剤を塗布して前記集積手段に排出する第二接着剤塗布手段をさらに含む、請求項１記載の製本装置。
【請求項３】
前記給紙手段が、
用紙が積載される平面部を備えた給紙トレイと、
用紙の進行方向の前方から積載断面方向に向けて空気を噴射する空気噴射部と、
前記給紙トレイの前記平面部上方かつ用紙進行方向側の位置にて用紙を吸着する吸気孔を備え前記吸気孔から空気を吸引して用紙を吸着しつつ回転することにより用紙を進行方向に移動させる給紙ローラーと、
前記給紙トレイの前記平面部上方かつ進行方向逆側で浮動した用紙を吸着して上昇させ、所定位置まで上昇した場合に貫通口から内部への空気の流入により用紙吸着力を低減させるサッカーヘッドと
を備えた給紙部を複数設け、各給紙部からの給紙の順序を製本のための丁合の順序に制御する制御部とを含む給紙手段である、
請求項１又は請求項２記載の製本装置。
【請求項４】
前記給紙手段によって給紙される用紙がＡ２サイズ以上のものである請求項１から請求項３記載の製本装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ａ２サイズの用紙からＡ４折丁による製本を可能とする製本装置に関し、特に、Ａ２サイズからＡ４サイズの製本を一連の動作により自動で行う製本装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ページ数の比較的少ない雑誌やカタログなどの本を製本加工する際に、複数の折丁を丁合して行うことにより製本をすることが一般的に知られている。例えば、所定の順序に丁合された折丁を見開きした中心線上に、最終紙を除き、線糊を施し、正確に一冊分を集積し、中心線を折り目として二つに折りながら糊付け部分をプレスする製本装置がある（特許文献１参照）
【０００３】
一方、丁合装置に用紙を給紙するため等の目的のもと、用紙を一枚ずつ搬送する装置としては、横長の製品であってもパイル上に確実に搬送することができるものが知られている。（特許文献２参照）
【特許文献１】特開平１１−３０１１３７号公報
【特許文献２】特開平６−１９９０６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１に記載された製本装置は、所定の順序にフィードされる用紙の中心線上に、最終紙を除き線糊を施し、正確に一冊分を集積し、中心線を折り目として二つに折りながら糊付け部分をプレスするものであり、例えば、A２サイズの用紙を用いてA４サイズの製本とするには、一旦、A２の用紙について二つ折りでＡ３サイズの折丁を作成しておき、さらに製本のための丁合をしておくことが必要になる。
【０００５】
このために丁合装置が用いられるところ、Ａ４サイズでの製本を行う場合に丁合装置を用いるとしても、予めＡ３サイズの折丁を作成しておく必要があることには変わりがなく、この工程が余計に必要であることには変わりがない。
【０００６】
一方、丁合装置としては、例えば特許文献２には、用紙の進行方向に圧縮空気を噴射して用紙を移動させて用紙を一枚一枚移動させ丁合を行う丁合装置が開示されている。
【０００７】
しかし、特許文献２に記載された丁合装置の場合、二枚目以降の板状体が静電気や密着や真空発生等のために互いに引き合ってしまうことから、二枚目以降のものが一枚目と一緒になって搬送される可能性がある。この可能性は小さなサイズの用紙を送り出す場合に比べてA２サイズのように大きな紙を一枚ずつ送り出す場合に特に大きいものである。
【０００８】
このため、A２サイズの用紙からA4サイズの製本を行うに際しては、いきなりＡ２サイズの用紙を給紙装置から排出させて丁合をとるのではなく、まず、Ａ２サイズの用紙を中央から半分に折る紙折機を用いてＡ３サイズの折丁を作成する必要があった。さらに、Ａ３サイズの折丁を給紙装置から排出させて丁合を行ったものについてしか、上記した特許文献１記載の製本装置を適用できなかった。そこで、予め折丁を作成しておく工程を必要とせずに、大きなサイズの用紙をセッティングするだけで自動的に二回の折曲げ工程を経た製本を行う製本機が望まれていた。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために本発明に係る製本装置は、製本すべき一冊分の印刷済みの用紙を予め指定された順番に一枚ずつ送り出す給紙手段と、前記給紙手段から排出された用紙を一枚ずつ順に運搬するコンベア手段と、前記コンベア手段により移動中の用紙の上面折半位置中央部から用紙端まで線状に接着剤を塗布する接着剤塗布手段と、前記用紙の上面折半位置中央部から用紙を半分に折曲げて折丁とする第一折曲手段と、前記第一折曲部から排出された折丁をさらに半分に折る第二折曲手段と、前記第二折曲部から排出された折丁を前記第二折曲げ部で折り曲げられた背位置及び天地を合わせつつかつ一冊分の折丁を集積させる集積手段と、前記集積手段によって集積された一冊分の折丁の集合体の天地及び小口部を裁断する裁断手段とを含む。
【００１０】
さらに、前記第二折曲手段で折り曲げられた前記背位置に線状に接着剤を塗布して前記集積手段に排出する第二接着剤塗布手段を含んでもよい。
【００１１】
また、前記給紙手段が、用紙が積載される平面部を備えた給紙トレイと、用紙の進行方向の前方から積載断面方向に向けて空気を噴射する空気噴射部と、前記給紙トレイの前記平面部上方かつ用紙進行方向側の位置にて用紙を吸着する吸気孔を備え前記吸気孔から空気を吸引して用紙を吸着しつつ回転することにより用紙を進行方向に移動させる給紙ローラーと、前記給紙トレイの前記平面部上方かつ進行方向逆側で浮動した用紙を吸着して上昇させ、所定位置まで上昇した場合に貫通口から内部への空気の流入により用紙吸着力を低減させるサッカーヘッドとを備えた給紙部を複数設け、各給紙部からの給紙の順序を製本のための丁合の順序に制御する制御部とを含む給紙手段であってもよい。
【００１２】
また、前記給紙手段によって給紙される用紙がＡ２サイズ以上のものであってもよい。
【発明の効果】
【００１３】
上記のように給紙装置に第一折曲手段と第二折曲手段と付加したことにより、大きなサイズの紙を四分の一の大きさに自動的に製本をすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を図面に添って説明する。図１は、本発明に係る製本装置１０の全体図である。図１には、本発明の一実施形態に係る製本装置１０が開示されている。
図２は図１に示した製本装置１０の外観図であり、図１と同符号の要素は同じ意味である。
【００１５】
製本すべき一冊分の印刷済みの用紙１００を予め指定された順番に一枚ずつ送り出す給紙機構２０と、給紙機構２０から排出された用紙１００を一枚ずつ順に運搬するコンベア３０と、コンベア３０で移動中の用紙１００の上面折半位置中央部から用紙１００端まで線状に接着剤を塗布する接着剤塗布部４０と、用紙１００の上面折半位置中央部から用紙１００を半分に折曲げて折丁とする第一折曲部５０と、第一折曲部５０から排出された折丁をさらに半分に折る第二折曲部６０と、第二折曲部６０から排出された折丁を第二折曲部６０で折り曲げられた背位置及び天地を合わせつつかつ一冊分の折丁を集積させる集積部７０と、前記集積手段によって集積された一冊分の折丁の集合体の天地及び小口部を裁断する裁断部８０とを含む。
【００１６】
給紙機構２０は、製本すべき一冊分の印刷済みの用紙１００を予め指定された順番に一枚ずつ送り出す。この給紙機構２０は図７から図１０で詳細が示されているがこれについては後述する。
【００１７】
コンベア３０は、給紙機構２０から排出された用紙１００を運搬する。このコンベア３０は、ローラーを回転させて用紙１００を運搬するものであってもよいし、ゴムベルトを用いて用紙１００を運搬するものであってもよく、その態様は問われない。ここで、用紙１００はＡ２サイズ以上の大きなサイズであってもよい。
【００１８】
接着剤塗布部４０は、コンベア３０で移動中の用紙１００の上面折半位置中央部から用紙端まで線状に接着剤を塗布する。
【００１９】
図３は、接着剤塗布部４０の動作説明図である。接着剤塗布部４０は、接着剤塗布用ノズル２００と用紙１００の先端を検知するセンサ２１０を備えている。今、用紙１００がコンベア３０上を移動しているとする。用紙１００は長手方向で図の左側に向かって移動しており、用紙１００の左右方向は位置決め部材２２０により位置決めされている。用紙１００の進行方向先端部分がセンサ２１０の位置に進むと、センサ２１０は用紙１００の存在を検知し、接着剤塗布用ノズル２００に接着剤を噴射するよう指示を発する。この接着剤の塗布は、コンベア３０の移動速度に基づいて用紙１００を二つ折りした場合の折半位置中央部から接着剤の塗布が始まり、用紙１００端まで接着剤が塗布できるように時間で制御することで線状に接着剤が塗布される。また、別途センサを設けて塗布が終了する用紙１００端を検知するようにしてもよい。
【００２０】
なお、接着剤は、糊を用いることができる。水溶性の糊が好ましいがこれに限定されない。有機溶剤を用いた接着剤であってもよい。要は接着剤塗布部４０に設けられた接着剤塗布用ノズル２００が詰まったりせずに適正な粘性を保て、かつ、紙を接着させる機能を有する媒体であればよい。
【００２１】
図１に戻る。第一折曲部５０は、用紙１００の上面折半位置中央部から用紙１００を半分に折り曲げて折丁とする。第一折曲部５０については、図４でさらに説明する。
【００２２】
図４は、第一折曲部５０の態様を示した動作説明図である。図４（ａ）に示すように、第一折曲部５０は、コンベア３０と接続されており、用紙ガイド３００と、用紙１００を送り出す第一ローラー３１０と、用紙折半位置中央部を二つ折にして用紙１００を巻き込む第二ローラー３２０とを含む。図４（ｂ）に示すように、用紙１００がコンベア３０から運搬されてきて、まず、第一ローラー３１０を通過して、用紙先端は用紙ガイド３００に沿って上昇する。用紙ガイド３００にはストッパ３０５が折位置に基づいて調整可能に配置されている。用紙１００は、このストッパ３０５の位置で進行がとまり、第一ローラー３１０がなお回転を止めないことで用紙１００中央部が撓む（図４（ｃ））。次に、当該撓部を第二ローラー３２０が巻き込むことで（図４（ｄ））、折丁が製作される。
【００２３】
図１に戻る。第一折曲部５０から排出された折丁は、必要に応じて所定のタイミングで丁合の先頭に位置するように表紙給紙部９０から表紙となる厚紙を供給するようにしてもよい。表紙給紙部９０は、例えば、表紙のみについて厚紙を使用する場合に、先頭又は最後尾に配置されるように丁合するために、本来の給紙機構２０とは別ルートで表紙用の用紙を給紙するものである。表紙給紙部９０に表紙用の用紙を貯蔵しておき、所定のタイミングでコンベア９２で用紙を移動させ本線のラインに表紙用の用紙を合流させる。
【００２４】
ここで、図５を参照する。第二折曲部６０は、第一折曲部５０から排出された折丁をさらに半分に折る。第二折曲部６０は、第一折曲部５０から排出された折丁の左右を絞りながら下に押しつける規制部６００を備えることにより、折丁が進行するにつれて折丁左右両端が絞られつつ運搬され、折丁左右側が山折りの状態となる。必要に応じて左右からプレスすることも任意である。
【００２５】
この状態で、集積部７０が、第二折曲部６０から排出された折丁を第二折曲部６０で折り曲げられた背位置及び天地を合わせつつかつ一冊分の折丁を集積させる。集積部７０にはストッパ７００があり、山折り状態で折丁が集積されることになる。一冊分の折丁の集合が集積された状態でストッパ７００が解除され、進行方向と垂直に押し出されると折丁は横倒しとなりコンベアで運搬され（図示せず）、裁断部８０に到達する。図６に示すように裁断部８０にて位置が整えられた状態で丁合された折丁が位置合わせの後、カッター８００が天地部分を、カッター８１０が小口部分を裁断することにより、一冊の製本がなされる。
【００２６】
製本の背の部分の接着は、例えば、第二折曲部６０により、山折りとなった折丁のヤマ部分に図５に示した第二の接着剤塗布部４００を設けることもできる。この第二の接着剤塗布部４００は、例えば、折丁谷部分に接着剤を塗布するものであってもよい。
【００２７】
図７から図１０は、本発明に係る製本装置の給紙機構２０の説明図である。図７には、給紙機構２０の詳細が示されている。給紙機構２０は、給紙トレイ１１０、空気噴射部１４０、給紙ローラー１５０、サッカーヘッド１７０とを備えた給紙部１０５を複数設け、各給紙部からの給紙の順序を製本のための丁合の順序に制御する制御部１９０とを含む。図６には給紙部１０５を四つ設けたものが図示されているがこれを二つ組合わせて図１に記載したように給紙部１０５を八つ設けた給紙装置であってもよい。
【００２８】
図８は、図７に示した複数の給紙部１０５の制御を行う制御部１９０のブロック図である。制御部１９０は、各給紙部１０５からの給紙の順序を製本のための丁合の順序に制御する。図８においては四つの給紙部を制御する制御部が示されている。例えば、給紙部Ａ、給紙部Ｂ、給紙部Ｃ、給紙部Ｄの順に丁合を行うのであれば、ＡＢＣＤの順に給紙動作を行うように電気的に指示を出す。制御部１９０の制御は、例えば、給紙部Ａから２枚給紙した後に給紙部Ｂから１枚、給紙部Ｃから１枚、給紙部Ｄから２枚のように丁合を取るというような任意の丁合の制御も可能であることはもちろんである。
【００２９】
図９は、本発明に係る製本装置の給紙部１０５の動作説明図である。給紙部１０５は、用紙１００が積載される平面部を備えた給紙トレイ１１０と、用紙１００の進行方向の前方から積載断面方向に向けて空気を噴射する空気噴射部１４０と、給紙トレイ１１０の平面部上方かつ用紙進行方向側の位置にて用紙１００を吸着する吸気孔１５５を備え吸気孔から空気を吸引して用紙１００を吸着しつつ回転することにより用紙１００を進行方向に移動させる給紙ローラー１５０と、給紙トレイ１１０の前記平面部上方かつ進行方向逆側で浮動した用紙１００を吸着して上昇させ、所定位置まで上昇した場合に貫通口１８０から内部への空気の流入により用紙１００吸着力を低減させるサッカーヘッド１７０とを備える。
【００３０】
給紙トレイ１１０は、用紙１００が積載される平面部を備えており、この平面部に対して垂直に配置され用紙１００の一方向の位置決めをするストッパを備えてもよい。さらに、用紙１００の進行方向左右側の位置を位置決めするストッパがあってもよい。
【００３１】
空気噴射部１４０は、用紙１００の進行方向の前方から積載断面方向に向けて空気を噴射する。空気噴射部１４０は、用紙１００を裁いて浮動させるために積載断面方向に向けて空気を噴射する。この空気噴射部１４０は、正圧空気を排出できるものであればいかなるものでも用いることができる。
【００３２】
給紙ローラー１５０は、給紙トレイ１１０の平面部上方かつ用紙進行方向側の位置にて用紙１００を吸着する吸気孔１５５を備え吸気孔から空気を吸引して用紙１００を吸着しつつ回転することにより用紙１００を進行方向に移動させる。
【００３３】
給紙ローラー１５０は、給紙トレイ１１０に積載される用紙１００の最上段にて空気噴射部１４０からの空気の噴射により浮動した用紙を吸着する吸気孔１５５を備えている。この吸気孔１５５は空気を吸引して用紙１００を吸着できればその孔の形状はいかなるものであってもよい。
【００３４】
この吸気孔１５５は円周上に満遍なく設けられ、給紙ローラー１５０の回転とともに吸気孔１５５の位置は変動する。しかしながら、空気の吸引自体は、下側にある用紙１００を吸引できればよいのであるから少なくとも下側から吸引できれば十分である。
【００３５】
そして、給紙ローラー１５０は、吸気孔１５５から空気を吸引して用紙１００を吸着しつつ、用紙１００を進行方向（図面左側）へ向けて移動させる。この給紙移動部材１５０は、用紙１００を吸着しつつ回転させることにより用紙１００を進行方向へ移動させることができれば断面がいかなる形状のものであってもよい。
【００３６】
給紙ローラー１５０を用いた場合には、吸気孔１５５が空気を吸い込みながら図においては時計周りに回転させることで、用紙１００を吸着しつつ積載された用紙１００の最上段にある用紙を移動させることができる。
【００３７】
図１０は、サッカーヘッド１７０の斜視図である。  サッカーヘッド１７０には、その本体１７２に貫通口１８０が設けられ、用紙１００を進行方向の最後尾で押えるヘッド紙押え棒１８２、用紙１００を吸着して持ち上げるヘッド吸着部１８４が設けられている。
【００３８】
サッカーヘッド１７０は、給紙トレイ１１０の前記平面部上方かつ進行方向逆側で浮動した用紙１００を吸着して上昇させ、所定位置まで上昇した場合に貫通口１８０から内部への空気の流入により用紙１００吸着力を低減させる。それにより、一枚のみをスムーズに送り出すことができる。
【００３９】
図１１は、サッカーヘッド１７０の動作原理図である。図１１（ａ）は、ヘッド吸着部１８４が下に落ちている状態である。今バキュームチューブ１８６から空気が吸引されると、ヘッド吸着部１８４が用紙１００を吸着する。この状態で内部が密閉されるので、ヘッド吸着部１８４が上昇する。
【００４０】
ヘッド吸着部１８４が所定位置まで上昇すると（図１１（ｂ））、サッカーヘッド本体１７２に設けられた貫通口１８０と、ヘッド吸着部１８４に設けられた貫通口との位置が合い、内部に空気の流入が可能となる。
【００４１】
その結果、ヘッド吸着部１８４の吸着力が弱まり用紙１００が本来の進行方向へと進み、密閉状態からの解放がさらに進むため、ヘッド吸着部１８４は自らの重量で下に落ちる。
【００４２】
以上説明したように、給紙機構２０が用紙１００を一枚ずつ給紙することが可能となり、Ａ２サイズのように大きいサイズの用紙を供給し、第一折曲部５０と第二折曲部６０とによって、二回の折機を通過させることでＡ４サイズの製本が自動的に行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
以上説明したように、本発明の製本装置によれば、Ａ２サイズの用紙を自動で給紙してＡ４サイズの丁合をとって自動的に製本することができるので、製本技術の分野への適用が期待される。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明に係る製本装置の全体図である。
【図２】本発明に係る製本装置の給紙手段の斜視図である。
【図３】本発明に係る製本装置の給紙部の動作説明図である。
【図４】本発明に係る製本装置のサッカーヘッドの斜視図である。
【図５】本発明に係る製本装置のコンベア手段及び接着剤塗布手段の動作説明図である。
【図６】本発明に係る製本装置の第一折曲手段の動作説明図である。
【図７】本発明に係る製本装置の第二折曲手段の動作説明図である。
【図８】本発明に係る製本装置の裁断手段の動作説明図である。
【図９】本発明に係る製本装置の給紙部の動作説明図である。
【図１０】本発明に係るサッカーヘッドの斜視図である。
【図１１】本発明に係るサッカーヘッドの動作原理図である。
【符号の説明】
【００４５】
１０  製本装置
２０  給紙機構
３０  コンベア
４０  接着剤塗布部
５０  第一折曲部
６０  第二折曲部
７０  集積部
８０  裁断部
９０  表紙給紙部
９２  コンベア
１００  用紙
１０５  給紙部
１１０  給紙トレイ平面部
１４０  空気噴射部
１５０  給紙ローラー
１５５  吸気孔
１７０  サッカーヘッド
１７２  サッカーヘッド本体
１８０  貫通口
１８１  貫通口
１８２  ヘッド紙押え棒
１８４  ヘッド吸着部
１８６  バキュームチューブ
１９０  制御部
２００  接着剤塗布用ノズル
２１０  センサ
２２０  位置決め部材
３００  用紙ガイド
３０５  ストッパ
３１０  第一ローラー
３２０  第二ローラー
６００  規制部
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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