(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インデックス機構の出力軸に連結して回転駆動する駆動スプロケットと、前記駆動スプロケットから適宜間隔を隔てて配置された複数の従動スプロケットと、前記各スプロケットに掛けわたされ、適宜間隔を隔てて鞍掛けした用紙に当接する搬送爪が固定され、前記各スプロケットの周りを周回移動する搬送チェーンと、前記搬送チェーンの前記従動スプロケット間の移動途中に配置され、前記搬送チェーンの搬送爪に当接して搬送された前記鞍掛けした用紙を綴じる用紙綴じ機とを有し、前記用紙綴じ機が配置された両側の従動スプロケットの一方に前記搬送チェーンの平行移動を駆動する駆動軸を、他方に前記平行移動に追従する機構を連結してなることを特徴とするインデックス機構を用いた鞍掛け用紙綴じ装置。
【請求項２】
前記用紙綴じ機はその位置が固定され、前記搬送チェーンの搬送爪に当接して搬送された鞍掛け用紙の綴じ位置を前記平行移動を駆動する駆動軸の駆動により前記綴じ機の位置に位置決めしてなることを特徴とする請求項１に記載のインデックス機構を用いた鞍掛け用紙綴じ装置。
【請求項３】
前記搬送チェーンの移動途中に綴じ後の用紙を折り上げて排出する折り上げナイフを配置してなることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のインデックス機構を用いた鞍掛け用紙綴じ装置。
【請求項４】
前記搬送チェーンの前段に鞍掛け用紙を形成する用紙折り機構を備えていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のインデックス機構を用いた鞍掛け用紙綴じ装置。
【請求項５】
前記搬送チェーンの後段に綴じ後の鞍掛け用紙の三方を断裁する三方断裁機構を備えていることを特徴とする請求項１又は請求項２又は請求項３に記載のインデックス機構を用いた鞍掛け用紙綴じ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インデックス機構、すなわち入力軸の１回転のうちある回転角度期間出力軸の回転を停止する機構を用いて鞍掛け用紙を搬送する搬送チェーンを駆動し、出力軸の停止期間に鞍掛け用紙を綴じる用紙綴じ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
折丁の背面部を針金で綴じる場合、折丁を鞍にまたいで掛け、鞍にまたいだまま折丁をステッチャなどの綴じ機の位置に搬送し、搬送した折丁を綴じ機で綴じることが行われている。図７はこのような綴じを行なう綴じ装置の一例の概略を示すもので、この図７において、１は駆動スプロケット、２は従動スプロケット、３は搬送チェーン、４は搬送チェーンに適宜間隔を隔てて固定された搬送爪、５は鞍、６はステッチャヘッド、７は折丁（用紙）、８は搬送爪検出センサ、９はモータで駆動スプロケット１を回転駆動する。
【０００３】
搬送チェーン３は駆動スプロケット１と従動スプロケット２に掛けられ、駆動スプロケット１の回転により、駆動スプロケット１と従動スプロケット２間を周回移動する。ステッチャヘッド６は搬送チェーン３の途中に配置されている。綴じを行なう用紙７は鞍５をまたいで載せられる。搬送チェーン３の移動とともに搬送爪４が移動し、鞍５に載せられた用紙７の搬送方向の後端縁に当接して用紙７を押し進める。この押し進めにより用紙７がステッチャヘッド６が配置されている位置に到達すると、搬送爪検出センサ８が搬送爪４を検出し、モータ９の回転を停止し駆動スプロケット１を停止させる。この状態でステッチャヘッド６が駆動され、搬送された用紙７の背面を綴じる。
【０００４】
綴じ後、モータ９は回転し、これにより駆動スプロケット１が回転し、搬送チェーン３を移動させる。その移動により綴じ後の用紙７は搬送爪４で押し進められて排出位置にまで搬送される。通常、排出位置の近くには三方断裁機が設置されており、排出位置で排出された用紙７は引き続き三方断裁機に送られ、ここで用紙７の天地部および小口部の三方を断裁して一冊の冊子が完成される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような綴じ装置では、搬送爪４の停止位置とステッチャヘッド６の位置を固定すると、たとえば搬送方向に対する長さの長い用紙７に合わせて固定すると、長さの短い用紙７の場合には、用紙７の背面部の適切な位置で綴じることができない。そのために用紙７の搬送方向に対する長さに応じてステッチャヘッド６を備えるステッチャの位置を搬送チェーン３のラインに沿って移動できるように構成されているが、用紙７の搬送方向に対する長さに応じてステッチャの位置決めはきわめて面倒であるという問題がある。また、綴じ後の用紙を三方断裁機に送る場合、用紙７の中心位置を三方断裁機、特に天地を断裁する中心位置に合わせる必要がある。そのために綴じ後の用紙の搬送経路を長くする必要があり、装置全体が大型であるという問題がある。
【０００６】
本発明はこれらの問題を解消すべくなされたもので、簡素な機構によって用紙の搬送方向に対する長さに応じた綴じ位置への位置決めを可能にするとともに、三方断裁機へ送る用紙の中心合わせを行なうことのできるインデックス機構を用いた鞍掛け用紙綴じ装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る本発明は、インデックス機構の出力軸に連結して回転駆動する駆動スプロケットと、前記駆動スプロケットから適宜間隔を隔てて配置された複数の従動スプロケットと、前記各スプロケットに掛けわたされ、適宜間隔を隔てて鞍掛けした用紙に当接する搬送爪が固定され、前記各スプロケットの周りを周回移動する搬送チェーンと、前記搬送チェーンの前記従動スプロケット間の移動途中に配置され、前記搬送チェーンの搬送爪に当接して搬送された前記鞍掛けした用紙を綴じる用紙綴じ機とを有し、前記用紙綴じ機が配置された両側の従動スプロケットの一方に前記搬送チェーンの平行移動を駆動する駆動軸を、他方に前記平行移動に追従する機構を連結してなることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に係る本発明は、請求項１に係る本発明において、前記用紙綴じ機はその位置が固定され、前記搬送チェーンの搬送爪に当接して搬送された鞍掛け用紙の綴じ位置を前記平行移動を駆動する駆動軸の駆動により前記綴じ機の位置に位置決めしてなることを特徴とする。
【０００９】
請求項３に係る本発明は、請求項１又は請求項２に係る本発明において、前記搬送チェーンの移動途中に綴じ後の用紙を折り上げて排出する折り上げナイフを配置してなることを特徴とし、請求項４に係る本発明は、前記搬送チェーンの前段に鞍掛け用紙を形成する用紙折り機構を備えていることを特徴とし、請求項４に係る本発明は、請求項１又は請求項２又は請求項３に係る本発明において、前記搬送チェーンの後段に綴じ後の鞍掛け用紙の三方を断裁する三方断裁機構を備えていることを特徴とする。
【００１０】
本発明では、従動スプロケットに平行移動を駆動する駆動軸を連結しているので、この駆動軸を駆動することによって、搬送爪の停止位置を任意かつ容易に設定することができ、用紙の搬送方向に対する長さに応じてた綴じ位置への位置決めおよびその位置決めによって後段に三方断裁機を設けた場合の用紙の中心位置と三方断裁機の中心位置の位置合わせも行なうことができる。
【００１１】
【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は本発明の実施の形態に係るインデックス機構を用いた鞍掛け用紙綴じ装置の一状態を示す正面図、図２は図１に示すインデックス機構を用いた鞍掛け用紙綴じ装置の平面図、図３は同右側面図、図４は同左側側面図、図５は他の状態を示す正面図、図６は本発明の実施の形態に係る鞍掛け用紙綴じ装置を用いた場合の用紙の流れを示す一例の用紙流れ図である。
【００１２】
まず、図６において、１１は給紙部、１２は用紙位置決め集積部、１３は用紙折り曲げ部、１４は用紙搬送部、１５は用紙綴じ部、１６は用紙排出部、１７は断裁部、Ｐは用紙（中央部を折り綴じして１冊の冊子に形成するので１枚の片面には中央部で分けた２頁分の印刷がなされているものとする。）である。給紙部１１には縦形の丁合機（印刷機などでも良い。）が配置され、その丁合機の各給紙段（ビン）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する。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に搬出する。
【００１３】
用紙折り曲げ部１３は、用紙搬入側に、搬送経路の中心線上に上下一対の筋入れローラ１３ａおよび１３ｂと、その両側に搬送プーリ１３ｃが配置され、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に丸ベルト１３ｅが掛けわたされ、筋入れローラ１３ａおよび１３ｂ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に搬入した用紙Ｐはその中央部が筋入れローラ１３ａと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、後述する用紙搬送部１４の鞍（図１符号１４Ａ）に掛けられる。
【００１４】
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によリ針金で綴じられる（図示例は２箇所）。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が設置され、断裁部１７へ送られた用紙Ｐはまず用紙Ｐの小口部が断裁される。その後、天地断裁刃１７ｂ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。
【００１５】
図１〜図４は用紙搬送部１４に設置されたインデックス機構を用いた鞍掛け用紙綴じ装置を示すもので、１４Ａは折り曲げられた用紙Ｐをまたげて支持する鞍、１４Ｂは搬送チェーン、１４Ｃは搬送爪、１５ａは綴じ機（ステッチャ）のステッチャヘッド、１８はインデックス、１９は駆動スプロケット、２０〜２２は従動スプロケット、２３はテンションレバー、２４はテンションバネ、２５は位置決めモータ、２６は送りねじ、２７は送りナット、２８は動力モータである。
【００１６】
スプロケット１９は機台に固定された支持金具１９ａに回転自在に取り付けられ、インデックス１８の出力軸１８ｂにチェーンなどを介して連結されている。インデックス１８の入力軸１８ａは動力モータ２８の回転軸にチェーンなどを介して連結されており、動力モータ２８の連続回転をインデックス１８により間歇回転に代えてスプロケット１９に伝達する。従動スプロケット２０は駆動スプロケット１９から適宜距離を隔てた位置で図示しない機台に固定された支持金具に回転自在に取り付けられている。
【００１７】
従動スプロケット２０の上部に配置された従動スプロケット２１は従動スプロケット２０の軸を支点として回動するテンションレバー２３の一端に回転自在に取り付けられ、テンションレバー２３の他端は一端が固定されたテンションバネ２４の他端に連結されている。駆動スプロケット１９の上部に配置された従動スプロケット２２は送りねじ２６に螺合する送りナット２７に回転自在に取り付けられ、送りねじ２６は位置決めモータ２５の回転軸にチェーンなどを介して連結されている。
【００１８】
搬送チェーン１４Ｂはスプロケット１９〜２２に掛けわたされ、駆動スプロケット１９の回転駆動によりスプロケット１９〜２２の周りを周回移動し、従動スプロケット２１と２２間を移動する経路が用紙搬送経路として構成されている。搬送チェーン１４Ｂには適宜間隔を隔てて複数の搬送爪１４Ｃが固定され、搬送爪１４Ｃは搬送チェーン１４Ｂの移動とともに移動する。インデックス１８の入力軸１８ａは動力モータ２８によって連続回転するが、出力軸１８ｂはある回転角度期間回転が停止する。すなわち、搬送チェーン１４Ｂは間歇移動する。
【００１９】
搬送チェーン１４Ｂが停止したとき、搬送爪１４Ｃの一つは、位置を固定した綴じ機（ステッチャ）に対し、たとえば搬送方向に対する最大の長さの用紙Ｐが最適位置に綴じることのできる位置に位置する（ステッチャヘッド１５ａの間隔は用紙Ｐに対応して広げられている。）ように初期設定している。この状態を図１に示している。この場合、送りナット２７は送りねじ２６の先端部に位置し、従動スプロケット２１はテンションバネ２４によって搬送チェーン１４Ｂを張った位置に位置する。すなわち、従動スプロケット２１と２２は平行移動した状態となっている。また、搬送方向の前方に位置する搬送爪１４Ｃは綴じ後の用紙Ｐを排出する排出位置にあり、このとき用紙Ｐの中心線は後段の断裁機の中心線と一致している。また、搬送方向の後方に位置する搬送爪１４Ｃは鞍１４Ａの手前に位置し、つぎの用紙Ｐの鞍掛けを行なう。
【００２０】
用紙Ｐの搬送方向に対する長さが短くなると、位置決めモータ２５を短くなった分回転し、送りねじ２６を回転して、送りナット２７を送りねじ２６の先端から遠ざかる方向に短くなった分移動する。この移動により従動スプロケット２２は搬送方向に平行移動し、従動スプロケット２１はテンションレバー２３とテンションバネ２４とからなる追従機構の作用により従動スプロケット２２の平行移動に追従し、搬送チェーン１４Ｂは弛むことはない。
【００２１】
この平行移動により綴じ機（ステッチャ）に対する搬送爪１４Ｃの停止位置が短くなった分移動した位置に停止する（ステッチャヘッド１５ａの間隔は用紙Ｐに対応して狭められている。）。この状態を図５に示す。このように移動することによって用紙Ｐの搬送方向に対する長さを変更しても、綴じ機（ステッチャ）の中心位置は変わらず用紙Ｐの適切な位置に綴じることができ、また、用紙Ｐの中心線を後段の断裁機の中心線と一致させることができる。なお、鞍掛けした用紙Ｐの搬送は用紙Ｐの後端縁を搬送爪１４Ｃで押し進めることにより行われる。
【００２２】
なお、以上の実施の形態では、駆動スプロケット１９の上部にある従動スプロケット２２を送りねじ２６で、また、従動スプロケット２０の上部にある従動スプロケット２１をテンションレバー２３で平行移動、すなわち用紙Ｐの搬送経路を構成する両側の従動スプロケット２１と２２の平行移動により、その経路に位置する搬送チェーン１４Ｂが平行移動し、搬送チェーン１４Ｂに固定した搬送爪１４Ｃが平行移動するようにしているが、従動スプロケット２１を送りねじ２６で、従動スプロケット２２をテンションレバー２３で平行移動移動するようにしても良い。
【００２３】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、インデックスを用いて搬送チェーンを間歇駆動するので、クラッチを用いた間歇駆動に比して間歇駆動を正確に行なえ、搬送爪の停止位置を正確に行なうことができる。また、搬送チェーンを平行移動することにより、用紙の搬送方向に対する長さにかかわらず用紙の中心位置と固定した綴じ機の中心位置と合わせることができ、同時に用紙の中心位置と後段の三方断裁機の中心位置と合わせることができ、その位置合わせのための搬送距離が低減でき、その分装置の小型化が果たせる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るインデックス機構を用いた鞍掛け用紙綴じ装置の一状態を示す正面図である。
【図２】図１に示すインデックス機構を用いた鞍掛け用紙綴じ装置の平面図である。
【図３】図１に示すインデックス機構を用いた鞍掛け用紙綴じ装置の右側面図である。
【図４】図１に示すインデックス機構を用いた鞍掛け用紙綴じ装置の左側面図である。
【図５】図１に示すインデックス機構を用いた鞍掛け用紙綴じ装置の他の状態を示す正面図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る鞍掛け用紙綴じ装置を用いた場合の用紙の流れを示す一例の用紙流れ図である。
【図７】従来の鞍掛け用紙綴じ装置の構成一例を示す正面図である。
【符号の説明】
１１  給紙部
１２  用紙位置決め集積部
１３  用紙折り曲げ部
１３ａ、１３ｂ  筋入れローラ
１３ｃ  搬送プーリ
１３ｄ  プレスローラ
１３ｅ  丸ベルト
１３ｆ  ガイドローラ
１４  用紙搬送部
１４Ａ  鞍
１４Ｂ  搬送チェーン
１４Ｃ  搬送爪
１５  用紙綴じ部
１５ａ  ステッチャヘッド
１６  用紙排出部
１６ａ  折り上げナイフ
１７  断裁部
１７ａ  小口断裁刃
１７ｂ  天地断裁刃
Ｐ    用紙
１８  インデックス
１８ａ  インデックスの入力軸
１８ｂ  インデックスの出力軸
１９  駆動スプロケット
２０〜２２  従動スプロケット
２３  テンションレバー
２４  テンションバネ
２５  位置決めモータ
２６  送りねじ
２７  送りナット
２８  動力モータ
【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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