(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被断裁物の一端部を断裁する下刃フレームに固定した下刃と上刃ホルダーに固定した上刃とからなる第１の断裁刃物と、前記被断裁物の他端部を断裁する下刃フレームに固定した下刃と上刃ホルダーに固定した上刃とからなる第２の断裁刃物と、前記第１の断裁刃物の上刃ホルダーと前記第２の断裁刃物の上刃ホルダーとを駆動する上刃押圧フレームとを有し、前記上刃押圧フレームを下降駆動することにより前記第１の断裁刃物の上刃と第１の断裁刃物の下刃および前記第２の断裁刃物の上刃と第２の断裁刃物の下刃をそれぞれ噛み合わせて前記被断裁物の両端部を断裁してなる断裁機において、前記第１の断裁刃物の上刃ホルダーを前記第１の断裁刃物の下刃フレームに、前記第２の断裁刃物の上刃ホルダーを前記第２の断裁刃物の下刃フレームにそれぞればねを介して保持し、前記第１の断裁刃物の上刃ホルダーと前記第２の断裁刃物の上刃ホルダーとを前記上刃押圧フレームに対し移動可能にしてなるとともに、前記第１の断裁刃物の下刃フレームと前記第２の断裁刃物の下刃フレームとを下刃フレーム駆動軸に連結し、前記下刃フレーム駆動軸の駆動により、前記第１の断裁刃物と前記第２の断裁刃物を相反する方向に移動可能にしてなることを特徴とする断裁機。
【請求項２】
前記第１および第２の断裁刃物の上刃ホルダーに上刃ホルダー支持柱を設けるとともに、前記第１および第２の断裁刃物の下刃フレームに前記第１および第２の下刃フレームに前記上刃ホルダー支持柱を挿通する孔部を設け、前記上刃ホルダー支持柱を前記孔部に昇降可能に挿通してなる請求項１記載の断裁機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は断裁機、特に、製本などに使用する三方断裁機に用いられる断裁機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
製本においては製本を仕上げるために、製本物の天辺縁、地辺縁および小口辺縁の三方を断裁（化粧裁ち）する三方断裁機が使用される。この三方断裁機は、製本物の天辺縁を断裁する天用刃物、製本物の地辺縁を断裁する地用刃物、製本物の小口辺縁を断裁する小口用刃物を備え、天用刃物と地用刃物の一対の刃物は、製本物の天地間の距離分離れ、互いに対向する位置で平行に配置され、小口用刃物は一対の天地用刃物と距離を置いて配置されている。
【０００３】
断裁するとき製本物は、天辺縁、地辺縁のそれぞれが天用刃物、地用刃物の位置に位置決めされ、ついで位置決めされた製本物を押さえ、天用上刃と地用上刃を同時に下降して製本物の天辺縁と地辺縁を断裁し、その断裁後、製本物を小口用刃物の位置に搬送し、小口用上刃を下降して製本物の小口辺縁を断裁する。
【０００４】
この三方断裁機に使用される断裁機には、昇降駆動される上刃と、固定されている下刃を噛み合わせることにより製本物を断裁する方式のものがある。この方式の従来の断裁機を図４に示す。
図４に示す断裁機により、製本物を断裁するときは、天用下刃３と地用下刃４との間に配置された製本物載置台（図示せず）に製本物を載置、固定した後、上刃駆動モータ２２を駆動すると、駆動ロッド２８、３２が下降して上刃押圧フレーム９が下降するので、上刃押圧フレーム９に取付けネジ４１、４２により取り付けられた上刃ホルダー５、６が下降し、天用上刃１、天用下刃３および地用上刃２、地用下刃４がそれぞれ噛み合うことにより製本物の天辺縁部と地辺縁部が断裁される。
【０００５】
一方、製本物のサイズが変更され、天用刃物と地用刃物間の距離を変更する場合には、上刃ホルダー５、６を上刃押圧フレーム９に取り付けている取付けネジ４１、４２を緩めて外し、上刃ホルダー５、６を下降させる。この後、下刃フレーム移動用モータ３５を駆動すると、下刃フレーム駆動軸３９に互いに逆方向に切られた送りねじにより天用下刃フレーム７と地用下刃フレーム８が、下刃フレーム駆動軸３９の回転方向に応じてそれぞれ互いに近づく方向あるいは離れる方向に設定された距離だけガイドレール４０上を移動する。そして、距離を変更した後、再び上刃ホルダー５、６を押上げ、上刃押圧フレーム９に設けられたネジ穴４３、４４内で取付けネジ４１、４２を動かしてネジの位置合わせを行った後、取付けネジ４１、４２を締めて上刃ホルダー５、６を上刃押圧フレーム９に固定する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来の三方断裁機に用いられる断裁機は上記のように構成されおり、製本物のサイズが変更されて天用刃物と地用刃物間の距離を変更する場合には、上刃押圧フレームと上刃ホルダーとを取り付けている取付けネジを緩めて外す必要があり、また、天用刃物と地用刃物間の距離の変更後には、再び、取付けネジで上刃押圧フレームと上刃ホルダーとを取り付けることが必要であり、天地断裁幅の調整は時間と手間がかかる作業になっていた。
また、天地断裁幅の変更を自動化する場合には、上刃押圧フレームと上刃ホルダーの固定と解除を自動的に行なう機構が必要で、機械が複雑化し、多額のコストがかかる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、天地断裁幅の変更作業中における上刃ホルダーの上刃押圧フレームへの固定とその解除を不要にし、作業者の負担を軽減するとともに、低コストで天地断裁幅変更を自動化することのできる断裁機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、被断裁物の一端部を断裁する下刃フレームに固定した下刃と上刃ホルダーに固定した上刃とからなる第１の断裁刃物と、前記被断裁物の他端部を断裁する下刃フレームに固定した下刃と上刃ホルダーに固定した上刃とからなる第２の断裁刃物と、前記第１の断裁刃物の上刃ホルダーと前記第２の断裁刃物の上刃ホルダーとを駆動する上刃押圧フレームとを有し、前記上刃押圧フレームを下降駆動することにより前記第１の断裁刃物の上刃と第１の断裁刃物の下刃および前記第２の断裁刃物の上刃と第２の断裁刃物の下刃をそれぞれ噛み合わせて前記被断裁物の両端部を断裁してなる断裁機において、前記第１の断裁刃物の上刃ホルダーを前記第１の断裁刃物の下刃フレームに、前記第２の断裁刃物の上刃ホルダーを前記第２の断裁刃物の下刃フレームにそれぞればねを介して保持し、前記第１の断裁刃物の上刃ホルダーと前記第２の断裁刃物の上刃ホルダーとを前記上刃押圧フレームに対し移動可能にしてなるとともに、前記第１の断裁刃物の下刃フレームと前記第２の断裁刃物の下刃フレームとを下刃フレーム駆動軸に連結し、前記下刃フレーム駆動軸の駆動により、前記第１の断裁刃物と前記第２の断裁刃物を相反する方向に移動可能にしてなることを特徴とする。
【０００９】
請求項２に係る発明は、前記請求項１に係る発明において、第１および第２の断裁刃物の上刃ホルダーに上刃ホルダー支持柱を設けるとともに、前記第１および第２の断裁刃物の下刃フレームに前記第１および第２の下刃フレームに前記上刃ホルダー支持柱を挿通する孔部を設け、前記上刃ホルダー支持柱を前記孔部に昇降可能に挿通してなることを特徴とする。
【００１２】
本発明では、昇降する上刃押圧フレームと上刃ホルダーが機械的に切り離されているので、天用刃物と地用刃物間の距離を変更する場合、フレームへの上刃ホルダーの固定を解除して上刃を取り外す必要がなく、したがって、天地用刃物の距離の変更後も上刃ホルダーをクランプねじによってフレームに固定する作業が不要となるので、天地断裁幅の調整を簡単に行なうことができる。
また、昇降するフレームと上刃ホルダーが機械的につながっていないため、上刃ホルダーと下刃フレームのみを簡単に移動することができるので、下刃フレームに移動機構を設ければ、天地断裁幅の変更を容易に自動化することができる。
【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断裁機の概略の構成を示す斜視図であり、三方断裁機の天用、地用断裁機を示しており、小口用断裁機は省略している。図２は図１の断裁機の上刃が下降した状態を示す説明図、図３は図１の断裁機の上刃が上昇した状態を示す説明図である。
【００１４】
図１において、１は天用上刃、２は地用上刃、３は天用下刃、４は地用下刃、５、６は天用上刃１、地用上刃２がそれぞれ固定される上刃ホルダー、７は天用下刃フレーム、８は地用下刃フレーム、９は上刃押圧フレーム、１０〜１３は上刃ホルダー５、６を支持する上刃ホルダー支持柱、１４〜１７はばね、１８〜２１は天用下刃フレーム７、地用下刃フレーム８に設けられた孔部、２２は上刃駆動モータ、２３、２４は歯車、２５は歯車２４に設けられたピン、２６はクランク軸、２７はクランク軸２６に設けられたピン、２８は駆動ロッド、２９は歯車２４の回転軸、３０は回転軸２９に固定された回転体、３１はクランク軸、３２は駆動ロッド、３３、３４は案内具、３５はパルスモータよりなる下刃フレーム移動用モータ、３６は歯車、３７はタイミングベルト、３８は歯車、３９は歯車３８が固定された下刃フレーム駆動軸、４０はスライドレールである。
【００１５】
天用上刃１、地用上刃２はそれぞれ上刃ホルダー５、６に固定され、天用下刃３、地用下刃４はそれぞれ天用下刃フレーム７、地用下刃フレーム８に固定されている。上刃ホルダー５、６はそれぞれ上刃ホルダー支持柱１０、１１、上刃ホルダー支持柱１２、１３に固定されるとともに、上刃ホルダー５とフレーム７との間に固着されたばね１４、１５（ばね１５は隠れている）、および、上刃ホルダー６とフレーム８との間に固着されたばね１６、１７によってそれぞれ上刃押圧フレーム９側に押しつけられた状態となっている。
【００１６】
下刃３、４が固定された天用下刃フレーム７、地用下刃フレーム８は上部に上刃ホルダー支持柱１０〜１３が挿入される孔部１８〜２１を有し、この孔部１８〜２１により上刃ホルダー支持柱１０〜１３は昇降可能となっている。また、天用下刃フレーム７、地用下刃フレーム８はスライドレール４０上を移動可能となっている。なお、このスライドレールは二本あるが、上方のレールは隠れて見えていない。
【００１７】
上刃押圧フレーム９は駆動ロッド２８、３２に固定され、駆動ロッド２８、３２が昇降することにより、上刃押圧フレーム９が上下動する。この上刃押圧フレーム９が下降すると、上刃ホルダー５、６がばね１４〜１７の反撥力に抗して上刃押圧フレーム９に追従して下降する。駆動ロッド２８の下方端はクランク軸２６に設けられたピン２７に連結されており、このクランク軸２６は歯車２４に設けられたピン２５に連結されている。上刃駆動モータ２２が駆動されると、歯車２３が回転し、この歯車２３に噛み合わされた歯車２４も回転し、ピン２５に連結されているクランク軸２６が上下動するので、このクランク軸２６にピン２７により連結された駆動ロッド２８が案内具３３により横方向の移動を規制されながら昇降する。このとき、同時に歯車２４の回転軸２９の他端に固定された回転体３０が回転し、この回転体に設けられたピン（図示せず）に連結されたクランク軸３１、駆動ロッド３２も昇降し、これにより上刃押圧フレーム９が上下動する。
【００１８】
一方、下刃フレーム移動用モータ３５の出力軸に取り付けられた歯車３６と歯車３８との間にはタイミングベルト３７が掛けられており、歯車３８が取り付けられている下刃フレーム駆動軸３９には、天用下刃フレーム７と地用下刃フレーム８に対応した位置にそれぞれ逆方向の送りねじが切られている。したがって、下刃フレーム移動用モータ３５が駆動されて歯車３６が回転すると、タイミングベルト３７を介して歯車３８も回転し、この歯車３８の回転により下刃フレーム駆動軸３９が回転し、下刃フレーム駆動軸３９に切られた送りねじによって天用下刃フレーム７と地用下刃フレーム８はそれぞれ相反する方向へ移動する。
【００１９】
以上のように構成された断裁機により、製本物を断裁するとき、天用下刃３と地用下刃４との間に配置された製本物載置台（図示せず）に製本物を載置した後、押さえ板（図示せず）により天側端部および地側端部を押圧して製本物を固定する。この後、上刃駆動モータ２２を駆動すると、歯車２３が回転し、この歯車に噛み合わされた歯車２４も回転してピン２５に連結されているクランク軸２６が下降し、駆動ロッド２８が案内具３３により横方向の移動を規制されながら下降する。同時に、歯車２４の回転軸２９の他端に固定された回転体３０も回転し、この回転体に設けられたピン（図示せず）に連結されたクランク軸３１、駆動ロッド３２も下降する。これにより駆動ロッド２８、３２に連結された上刃押圧フレーム９が下降するので、図２に示すように上刃押圧フレーム９に押し下げられて上刃ホルダー５、６もばね１４〜１７の反撥力に抗して上刃押圧フレーム９に追従して下降し、天用上刃１、天用下刃３および地用上刃２、地用下刃４がそれぞれ噛み合うことにより製本物の天辺縁部と地辺縁部が断裁される。このとき、上刃ホルダー５、６に固定された上刃ホルダー支持柱１０〜１３は天用下刃フレーム７、地用下刃フレーム８に設けられた孔部１８〜２１内を下降するので、スムーズな下降が可能となっている。
【００２０】
断裁終了後、歯車２３、２４がさらに回転し、クランク軸駆動ロッド２８、３２が上昇し始めると、上刃押圧フレーム９が上昇し、上刃ホルダー５、６もばね１４〜１７の反撥力により上刃押圧フレーム９に追従して上昇する。そして、図３に示すように上刃押圧フレーム９が初期位置の上死点に復帰すると、上刃駆動モータ２２が回転を停止する。このとき、上刃ホルダー支持柱１０〜１３の下端が天用下刃フレーム７、地用下刃フレーム８に設けられた孔部１８〜２１内で規制されるので、図３の上死点の位置では上刃押圧フレーム９と上刃ホルダー５、６との間にわずかに隙間ができるようになっている。上刃ホルダー５、６が上死点に復帰した後、製本物は小口断裁機構の位置に搬送され、小口断裁機構によって小口縁が切り揃えられる。
【００２１】
一方、製本物のサイズを変更するため、天用刃物と地用刃物間の距離を変更する場合には、下刃フレーム移動用モータ３５を駆動すると、モータ３５に入力されたパルス数だけモータ３５の出力軸に取り付けられた歯車３６が回転し、これによりタイミングベルト３７を介して歯車３８も回転するので、下刃フレーム駆動軸３９が所定量回転し、下刃フレーム駆動軸３９に互いに逆方向に切られた送りねじにより天用下刃フレーム７と地用下刃フレーム８は、下刃フレーム駆動軸３９の回転方向に応じてそれぞれ互いに近づく方向あるいは離れる方向に設定された距離だけガイドレール４０上を移動する。したがって、下刃フレーム移動用モータ３５の回転量を適宜設定することにより、天用下刃フレーム７と地用下刃フレーム８との間の距離を適宜変更することができる。
上記のように、上下動する上刃押圧フレーム９と上刃ホルダー５、６が機械的につながっておらず、また、上刃ホルダーの上死点の位置では上刃押圧フレーム９と上刃ホルダー５、６との間にわずかに隙間があるため、容易に下刃フレームと上刃ホルダーを移動させることができる。
【００２２】
なお、上刃駆動モータ２２や下刃フレーム移動用モータ３５は図示しない駆動制御装置により制御する。また、以上の実施の形態では、下刃フレームをモータを使用して互いに反対方向に移動するようにしたが、それぞれ別々のモータを使用して個別に移動できるようにすることもでき、また、モータを使用せず、それぞれ手動で動かすようにすることもできる。さらに、以上の実施の形態では、天用刃物と地用刃物について説明したが、小口用刃物についても同様な機構にすることもできるが、小口用刃物は特に移動させる必要がないので、従来と同様な機構にしてもよい。また、以上の実施の形態では、本発明の断裁機を三方断裁機に使用した形態を説明したが、本発明の断裁機は三方断裁機以外の断裁機にも使用することができる。
【００２３】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、昇降する上刃押圧フレームと上刃ホルダーが機械的に切り離されており、下刃フレームと上刃ホルダーのみを移動させることができるので、天用刃物と地用刃物間の距離を変更する場合、上刃押圧フレームへの上刃ホルダーの固定の解除、天地用刃物の距離の変更後の上刃ホルダーの上刃押圧フレームへの固定作業が不要となり、天地断裁幅の調整を簡単に行なうことができる。
また、下刃フレームと上刃ホルダーのみを簡単に移動することができるので、下刃フレームに移動機構を設ければ、天地断裁幅の変更を容易に自動化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る断裁機の概略の構成を示す斜視図である。
【図２】図１に示す断裁機の上刃が下降した状態を示す説明図である。
【図３】図１に示す断裁機の上刃が上昇した状態を示す説明図である。
【図４】従来の断裁機を示す図である。
【符号の説明】
１  天用上刃
２  地用上刃
３  天用下刃
４  地用下刃
５、６  上刃ホルダー
７  天用下刃フレーム
８  地用下刃フレーム
９  上刃押圧フレーム
１０〜１３  上刃ホルダー支持柱
１４〜１７  ばね
１８〜２１  孔部
２２  上刃駆動モータ
２３、２４  歯車
２５、２７  ピン
２６、３１  クランク軸
２８、３２  駆動ロッド
２９  回転軸
３０  回転体
３３、３４  案内具
３５  下刃フレーム移動用モータ
３６、３８  歯車
３７  タイミングベルト
３９  下刃フレーム駆動軸
４０  スライドレール
４１、４２  取付けネジ
４３、４４  ネジ穴
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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