(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周にリング状の突起を有する凸ローラと外周に溝を有する凹ローラを対にし、前記凸ローラと凹ローラの間に用紙を通過させることにより用紙に折筋を入れる用紙の筋入れ機構において、凸ローラと凹ローラの対からなる筋入れ部を用紙搬送方向に沿って二組設け、この二組の筋入れ部の筋入れローラの凹凸の組み合わせを逆にすることにより、用紙の両面から同一位置に折筋を入れることを特徴とする用紙の筋入れ機構。
【請求項２】
外周にリング状の突起を有する凸ローラとこの凸ローラに対向する位置に設けられた柔軟材質のローラとを備え、前記凸ローラと柔軟材質のローラとの間に用紙を通過させ、凸ローラの突起を柔軟材質のローラに食い込ませて用紙に折筋を入れる用紙の筋入れ機構において、凸ローラと柔軟材質のローラの対からなる筋入れ部を用紙搬送方向に沿って二組設け、この二組の筋入れ部の凸ローラと柔軟材質のローラの組み合わせを逆にすることにより、用紙の両面から同一位置に折筋を入れることを特徴とする用紙の筋入れ機構。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載の筋入れ機構の後段に、外周の尖ったガイドローラと外周に溝を有するガイドローラで折筋の位置を挟みながら用紙を折っていく用紙折り曲げ機構を設けたことを特徴とする用紙の筋入れ・折り曲げ機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、製本機の表紙給紙装置や紙折り機に使用される用紙の筋入れ機構及び筋入れ・折り曲げ機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
製本機の表紙給紙装置や紙折り機において、紙の折り位置を正確に決めたり、用紙の角をきれいに成形する目的で折筋を入れる機構が用いられている。
このような筋入れ機構を備えた装置の一例である、鞍掛け用紙綴じ装置について図６により説明する。給紙部１１には縦形の丁合機（印刷機などでもよい）が配置され、その丁合機の各給紙段に冊子を構成する積み重ね順たとえば頁毎に分けた用紙Ｐの束が載せられ、頁順に１枚ごとあるいは頁順に複数枚重ねて搬出される。給紙部１１から搬出された用紙Ｐは用紙位置決め集積部１２に送られ、用紙位置決め集積部１２で用紙Ｐの中心部を後段の搬送経路の中心線に合わせて適当枚数（用紙折り曲げ部１３で確実に折り曲げることのできる枚数）集積し、集積した用紙Ｐは用紙折り曲げ部１３に搬出される。
【０００３】
用紙折り曲げ部１３には、搬送経路の中心線上に上下一対の筋入れ凹ローラ１３ａおよび筋入れ凸ローラ１３ｂが配置され、その両側に搬送プーリ１３ｃが配置されている。また、搬出側に横方向に圧接する１対のプレスローラ１３ｄが配置され、搬送プーリ１３ｃとプレスローラ１３ｄとの間にガイドローラ１３ｆが配列されている。用紙折り曲げ部１３に搬入された用紙Ｐはその中央部が筋入れ凹ローラ１３ａと筋入れ凸ローラ１３ｂに挟まれ、搬送に伴って折筋が入れられる。折筋が入れられた用紙Ｐはその折筋にガイドローラ１３ｆが当接し、上部方向に少し突き上げられる。このとき折筋の両側に位置する用紙部は丸ベルト１３ｅの内側に位置し、その状態でプレスローラ１３ｄ間に挿入されて用紙Ｐは２つ折りにされ、２つ折りされた用紙Ｐは、用紙搬送部１４の鞍に掛けられる。
【０００４】
用紙搬送部１４で１冊分の用紙Ｐが集積され、集積された用紙Ｐは搬送チェーン１４Ｂの搬送経路の移動により搬送チェーン１４Ｂに固定された搬送爪１４Ｃで押し進められて用紙綴じ部１５に送られ、用紙綴じ部１５に設置した綴じ機（ステッチャ）のステッチャヘッド１５ａにより針金で綴じられる。綴じ後の用紙Ｐは用紙排出部１６に送られ、用紙排出部１６に設置した折り上げナイフ１６ａにより突き上げて断裁部１７の前段に設置した搬送機へ排出し、断裁部１７へ送られる。断裁部１７には小口断裁刃１７ａおよび天地断裁刃１７ｂ、１７ｃが設置され、断裁部１７へ送られた用紙Ｐはまず小口断裁刃１７ａにより用紙Ｐの小口部が断裁される。その後、天地断裁刃１７ｂ、１７ｃの位置に送られてここで用紙Ｐの天地部が断裁され、１冊の冊子が完成される。
【０００５】
製本機における筋入れは通常、上記のように、外周にリング状の突起を有する凸ローラと外周に溝を有する凹ローラを対にするか、あるいは凹ローラの代わりにウレタン等の柔らかい材質のローラに突起を食い込ませた状態で回転させ、そこに用紙を通過させて筋入れを行う方法が一般的である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来の製本機における筋入れは上記のようにして行われているが、外周にリング状の突起を有する凸ローラと外周に溝を有する凹ローラとの組み合わせ、あるいは凹ローラの代わりにウレタン等の柔らかい材質のローラを用い、これらの間に用紙を通過させる方法では、用紙が１枚の場合にはシャープな筋が入るが、製本機の処理速度を上げるため、用紙が複数枚重なった用紙束を処理する場合は、凸ローラ側の用紙には中心に線の通った筋が入るが、凹ローラ側あるいは柔軟材質のローラ側には幅の広い筋が入ったり、筋が薄くなったりするため、折り位置がばらつく。したがって、その後で折りを行った場合、重なっているすべての用紙が同じ位置で折れず、図５（ａ）に示すように、用紙束の折り曲げ部の角がふくらみ、折り位置が正確に決まらないという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたもので、用紙が複数枚重なった用紙束に対して用紙束の両面に中心に線の入ったシャープな折筋を入れ、折り位置を正確に決めることができ、折りの仕上がりを向上させることができる用紙の筋入れ機構及びこの筋入れ機構を備えた用紙の筋入れ・折り曲げ機構を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る本発明は、外周にリング状の突起を有する凸ローラと外周に溝を有する凹ローラを対にし、この凸ローラと凹ローラの間に用紙を通過させることにより用紙に折筋を入れる用紙の筋入れ機構において、凸ローラと凹ローラの対からなる筋入れ部を用紙搬送方向に沿って二組設け、この二組の筋入れ部の筋入れローラの凹凸の組み合わせを逆にすることにより、用紙の両面から同一位置に折筋を入れることを特徴とする。
【０００９】
請求項２に係る本発明は、外周にリング状の突起を有する凸ローラとこの凸ローラに対向する位置に設けられた柔軟材質のローラとを備え、この凸ローラと柔軟材質のローラとの間に用紙を通過させ、凸ローラの突起を柔軟材質のローラに食い込ませて用紙に折筋を入れる用紙の筋入れ機構において、凸ローラと柔軟材質のローラの対からなる筋入れ部を用紙搬送方向に沿って二組設け、この二組の筋入れ部の凸ローラと柔軟材質のローラの組み合わせを逆にすることにより、用紙の両面から同一位置に折筋を入れることを特徴とする。
【００１０】
請求項３に係る本発明は、請求項１または請求項２記載の筋入れ機構の後段に、外周の尖ったガイドローラと外周に溝を有するガイドローラで折筋の位置を挟みながら用紙を折っていく用紙折り曲げ機構を備えたことを特徴とする用紙の筋入れ・折り曲げ機構である。
【００１１】
本発明では、凸ローラと凹ローラの組み合わせまたは凸ローラと柔軟材質のローラの組み合わせからなる筋入れ部を二組設け、この二組において凸ローラの位置を逆にしたので、第一の筋入れ部でたとえば下向きに凸の筋が入れられ、次に第二の筋入れ部で第一の筋入れ部で入った折筋を逆の折り方向にする形で筋入れを行い、第一の筋入れ部で入った中心に線の通った筋が逆転して山折りになるので、第二の筋入れ部で反対側の谷折り部にも中心に線の通った筋を入れることができる。
【００１２】
また、このような筋入れ機構の後段に外周の尖ったガイドローラと外周に溝を有するガイドローラで折筋の位置を挟みながら用紙を折っていく用紙折り曲げ機構を設け、折筋の位置を挟みながら折っていけば、折筋の位置を正確に折っていくことができ、また、すでに山折部に折筋が付いているため、用紙束をまとめて折る場合でも、折部をシャープな仕上がりにすることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。図１は実施の形態に係る筋入れ機構の詳細を示す図であり、図２は図1の筋入れ機構の一部とこの筋入れ機構の後段に配置される用紙折り曲げ機構を示す図である。図３、図４は図１、図２の機構の一部を拡大した動作説明図である。
図１、２において、１、２は筋入れ部、１ａ、２ａは外周に溝を有する筋入れ凹ローラ、１ｂ、２ｂは外周にリング状の突起を有する筋入れ凸ローラ、１ｃ、２ｃはガイドローラ、１ｄ、２ｄは駆動軸、１ｅ、２ｅは従動軸、１ｆ、２ｆは軸受、１ｇ、２ｇは高さ調節つまみ、３ａはモータ、３ｂはモータプーリ、３ｃはベルト、３ｄはテンションプーリ、４は用紙折り曲げ機構、４ａはプレスローラ、４ｂはプーリ、４ｃは丸ベルト、４ｄは外周に溝を有するガイドローラ、４ｅは外周の尖ったガイドローラである。
【００１４】
筋入れ部１、２の筋入れ凹ローラ１ａ、筋入れ凸ローラ２ｂは図示しない止めねじによりそれぞれ駆動軸１ｄ、２ｄに固定され、これらの駆動軸１ｄ、２ｄにはそれぞれ４つのガイドローラ１ｃ、２ｃが図示しない止めねじにより固定されている。また、筋入れ凸ローラ１ｂ、筋入れ凹ローラ２ａは図示しない止めねじによりそれぞれ従動軸１ｅ、２ｅに固定され、これらの従動軸１ｅ、２ｅにもそれぞれ４つのガイドローラ１ｃ、２ｃが固定されている。筋入れ凸ローラ１ｂ、２ｂには図３に示すように、その先端の外周に山形に突出した突起１ｊ、２ｊが設けられており、筋入れ凹ローラ１ａ、２ａの先端には、突起１ｊ、２ｊと対向する位置に周方向の凹溝１ｈ、２ｈが設けられている。また、従動軸１ｅ、２ｅは両側の軸受１ｆ、２ｆにより支持され、高さ調整つまみ１ｇ、２ｇにより従動軸１ｅ、２ｅの高さが調整可能になっており、用紙束の厚みに応じて従動軸１ｅ、２ｅの高さを調整することができる。このように、筋入れ部１と筋入れ部２では、筋入れローラの凹凸が逆になっており、かつ、用紙の同じ位置に筋が入るように配置されている。
【００１５】
一方、モータ３ａの回転軸に固定されたモータプーリ３ｂにはベルト３ｃが掛けられ、このベルト３ｃにより、図示しない軸受に支持された駆動軸１ｄ、２ｄが駆動される。また、ベルト３ｃの張力はテンションプーリ３ｄによって調節される。
【００１６】
図２に示すように、用紙折り曲げ機構４には図６の用紙折り曲げ機構と同様な一対のプレスローラ４ａが配置され、各プレスローラ４ａには一対のプーリ４ｂとの間にそれぞれ丸ベルト４ｃが掛け渡されている。この一対の丸ベルト４ｃの間隔は搬出側に行くにしたがって幅が狭められており、折筋を形成した用紙に対して両側から幅寄せを行う。また、プレスローラ４ａとプーリ４ｂ間を結ぶ直線状にはガイドローラ４ｄ、４ｅの組み合わせが複数個配置され、このガイドローラ４ｄの先端には図４に示すように周方向に凹溝４ｆが設けられ、ガイドローラ４ｅの先端には凹溝４ｆに対向してリング状の突起４ｇが設けられている。
【００１７】
次に、本発明の筋入れ機構、用紙折り曲げ機構の動作を図３、図４の部分拡大図も用いて説明する。
用紙束５が図示しない搬送装置によって送り込まれ、その先端が筋入れ凹ローラ１ａと筋入れ凸ローラ１ｂが対向配置されている筋入れ部１にさしかかり、図示しないセンサが用紙束５を検出すると、モータ３ａが回転を開始してモータプーリ３ｂが回転し、テンションプーリ３ｄにより張力が負荷されたベルト３ｃが駆動され、駆動軸１ｄ、２ｄが回転する。駆動軸１ｄの回転により筋入れ凹ローラ１ａと筋入れ凸ローラ１ｂとの間に用紙束５が挟み込まれ、この際に、筋入れ凸ローラ１ｂには用紙束５を介して筋入れ凹ローラ１ａの駆動力が伝達されて従動軸１ｅも回転し、筋入れ凹ローラ１ａと筋入れ凸ローラ１ｂ及びガイドローラ１ｃにより用紙束５が給送される。このとき、図３（ａ）に示すように、筋入れ凹ローラ１ａと筋入れ凸ローラ１ｂに設けられた凹溝１ｈと突起１ｊにより用紙束５の中心に線の通った下向きの折筋が入れられる。
【００１８】
筋入れ部１で折筋が入れられた用紙束５は次に筋入れ部２に送られ、上記と同様に筋入れ凸ローラ２ｂと筋入れ凹ローラ２ａとの間に用紙束５が挟み込まれ、筋入れ凸ローラ２ｂと筋入れ凹ローラ２ａ及びガイドローラ２ｃにより用紙束５が給送される。そして、用紙束５が給送される際、図３（ｂ）に示すように、筋入れ凸ローラ２ｂと筋入れ凹ローラ２ａに設けられた突起２ｊと凹溝２ｈとにより折りの方向が逆転して上方向に折筋が入れられる。このように、筋入れ部１と筋入れ部２で折りの方向が逆転し、谷折りと山折りの折筋が入れられる。
【００１９】
筋入れ機構で谷折りと山折りの二方向の折筋が入れられた用紙束５は次に用紙折り曲げ機構４に送られる。用紙束５は二組のプレスローラ４ａとプーリ４ｂの間に掛け渡された一対の丸ベルト４ｃ間を送られ、この一対の丸ベルト４ｃ間が搬出側に行くにしたがって幅が狭められているので、折筋が形成された用紙束５は両側から幅寄せを行われながら搬送される。この搬送中に図４（ａ）に示すように、ガイドローラ４ｄとガイドローラ４ｅに設けられた凹溝４ｆと突起４ｇにより用紙束５の折筋が付けられた位置に折り癖が付けられ、丸ベルト４ｃにより下方向に押されて用紙束５が折られる。
【００２０】
ガイドローラ４ｄとガイドローラ４ｅとの複数の対は図２に示すように、用紙束５の搬送方向に進むに従い、丸ベルト４ｃの位置に対して徐々に凹溝４ｆと突起４ｇの対向する位置が上方向に変位しているので、用紙束５が搬送されるにしたがって、図４（ｂ）に示すように折られる角度が深くなっていって一対のプレスローラ４ａに送り込まれ、用紙束５には強く折り癖がつけられる。このように、用紙束５は折筋の位置を挟みながら折られていくので、折筋の位置を正確に折っていくことができ、また、既に山折り部に折筋が付いているため、用紙束をまとめて折る場合でも、図５（Ｂ）に示すように、角がシャープな状態で折ることができる。
【００２１】
以上の実施の形態では、凸ローラと凹ローラの対を用紙搬送方向に沿って二組設けたが、凹ローラの代わりにウレタン等の柔らかい材質のローラを用い、この柔軟材質のローラに凸ローラの突起を食い込ませた状態で回転させることにより筋入れを行う機構にも、本発明を適用することができ、凸ローラと柔軟材質のローラの対を用紙搬送方向に沿って二組設け、この二組の筋入れ部の凸ローラと柔軟材質のローラの組み合わせを逆にすることにより、用紙束の両面から同一位置に折筋を入れることができる。
また、上記の実施の形態では、筋入れ部の駆動軸、従動軸にそれぞれ一つの凹、凸ローラを設けたが、表紙等の筋入れ機構では、駆動軸、従動軸にそれぞれ二つの凹、凸ローラを設けて二本の折筋を入れるようにすることもできる。
さらに、上記の実施の形態では、筋入れ部の駆動軸、従動軸にそれぞれ４つのガイドローラを設けたが、これらのガイドローラの数は少なくてもよく、また、用紙の幅が狭く筋入れローラにより用紙束をまっすぐ搬送できる場合には、ガイドローラをなくすことも可能である。
【００２２】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、凸ローラと凹ローラの対または凸ローラと柔軟材質のローラとの組み合わせからなる筋入れ部を二組設け、この二組において凸ローラの位置を逆にし、用紙の両方向から同一位置に折筋を入れるので、用紙が複数枚重なった用紙束の場合でも、用紙にシャープな折筋を入れることができ、用紙の折り位置を正確に決めることができる。
【００２３】
また、このような筋入れ機構の後段に外周の尖ったガイドローラと外周に溝を有するガイドローラで折筋の位置を挟みながら用紙を折っていく用紙折り曲げ機構を設け、折筋の位置を挟みながら折っていけば、折筋の位置を正確に折っていくことができ、また、すでに山折部に折筋が付いているため、用紙束をまとめて折る場合でも、折部はシャープな仕上がりになり、用紙束の角をきれいに成形することができる。
したがって、用紙をまとめて筋入れ、筋折りを行うことにより、製本等の処理速度を上げることができるとともに、用紙の折り精度、製本の仕上がりを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は実施の形態に係る筋入れ機構の詳細を示す図である。
【図２】図１に示す筋入れ機構の一部とこの筋入れ機構の後段に配置される用紙折り曲げ機構を示す図である。
【図３】図１に示す筋入れ機構の用紙に筋を入れる状態を示す拡大図である。
【図４】図２に示す用紙折り曲げ機構の用紙を折る状態を示す拡大図である。
【図５】折筋を入れた用紙束及び用紙束を折った状態を示す図である。
【図６】用紙筋入れ機構、折り曲げ機構を備えた鞍掛け用紙綴じ装置を示す図である。
【符号の説明】
１、２  筋入れ部
１ａ、２ａ  筋入れ凹ローラ
１ｂ、２ｂ  筋入れ凸ローラ
１ｃ、２ｃ  ガイドローラ
１ｄ、２ｄ  駆動軸
１ｅ、２ｅ  従動軸
１ｆ、２ｆ  軸受
１ｇ、２ｇ  高さ調節つまみ
１ｈ、２ｈ  凹溝
１ｊ、２ｊ  突起
３ａ  モータ
３ｂ  モータプーリ
３ｃ  ベルト
３ｄ  テンションプーリ
４  用紙折り曲げ機構
４ａ  プレスローラ
４ｂ  プーリ
４ｃ  丸ベルト
４ｄ、４ｅ  ガイドローラ
４ｆ  凹溝
４ｇ  突起
【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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