(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙束を位置決め載置する回転テーブルと、前記回転テーブルへ前記用紙束を搬送する搬送機と、前記回転テーブルに載置した用紙束を排出部へ搬送する搬送機と、移動自在の断裁刃および押え板を有する断裁ユニットとを備え、前記回転テーブルを所定の角度回転している間毎に、前記回転テーブルに載置した用紙束の縁部へ前記断裁ユニットを移動し、前記回転テーブルの回転により位置決めした用紙束の縁部を前記断裁ユニットの断裁刃により断裁してなることを特徴とする回し切り用紙断裁装置。
【請求項２】
前記回転テーブルへ用紙束を搬送する搬送機は、搬入される一冊毎の糊付け製本された用紙束を、搬入順に下側に、用紙束の糊付け背面側を合わせて積み重ねて上昇する積み重ね上昇機構と前記積み重ね上昇機構により上昇した積み重ねた用紙束を押して前記回転テーブルへ移動する移動機構とからなることを特徴とする請求項１記載の回し切り用紙断裁装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、用紙束たえば表紙付け処理した冊子の天部、地部および小口部の三方を、一つの断裁ユニットにより切り揃える回し切り用紙断裁装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば本身（本の中身）の背面にホットメルト糊を塗布して表紙を貼り付けた冊子を次々と作製して排出する製本機はよく知られている。このような製本機で製本された冊子は、その冊子の天地及び小口の三方を断裁して体裁を整えることが行われる場合がある。図９はこの場合の一例を示すもので、製本機１により表紙付けされ、次々に排出された冊子は、製本機１の製本処理速度に合わせた速度で移動するコンベア２によって搬送される。
【０００３】
コンベア２によって搬送された１冊毎の冊子は冊子積み重ね機構３で所定数積み重ね、その積み重ねた冊子は低速で移動するコンベア４に送られ、本身の背面に塗着されたホットメルト糊を冷却固化して、三方断裁機５に搬送される。三方断裁機５は、一般には、冊子の天部を断裁する断裁ユニット５ａ、冊子の地部を断裁する断裁ユニット５ｂおよび冊子の小口部を断裁する断裁ユニット５ｃが略コ字状に配置されている。断裁ユニット５ａ、５ｂ、５ｃはそれぞれ油圧シリンダなどによって駆動する移動自在の断裁刃および押え板を有し、断裁時には押え板で冊子の端部を押さえて断裁刃を駆動して断裁する。
【０００４】
コンベア４で搬送された冊子は略コ字状に配置され断裁ユニットのコ字状の内部に送られ、断裁ユニット５ａおよび断裁ユニット５ｂの断裁刃および押え板を駆動して冊子の天部および地部の端縁を切り揃え、つぎに断裁ユニット５ｃに送り（機械的干渉を避けるために多少離れている。）、断裁ユニット５ｃの断裁刃および押え板を駆動して冊子の小口部の端縁を切り揃える。小口部の端縁を切り揃えたあと、冊子は断裁機５から排出される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このように略コ字状に配置した３個の断裁ユニットによる断裁では、これら多くの動作機構を設置するためのスペースや冊子（以下、用紙束という。）の天地と小口の２段階の断裁を行なうための冊子の直線移動スペースを必要とし、断裁機を小型化することが困難であり、また、狭いスペースに３枚の断裁刃が配置されているために断裁作業時の危険性が高く、そのために多くの安全装置を必要とし、さらには断裁刃の交換作業に伴う断裁刃の高さ調整がきわめて行ないにくいという問題がある。
【０００６】
本発明は、このような実情に鑑みなされたもので、用紙束の三方を簡素な動作機構で行なうことができるとともに、安全性が高く、操作しやすく、かつ省スペース化の図れる回し切り用紙断裁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、用紙束を位置決め載置する回転テーブルと、前記回転テーブルへ前記用紙束を搬送する搬送機と、前記回転テーブルに載置した用紙束を排出部へ搬送する搬送機と、移動自在の断裁刃および押え板を有する断裁ユニットとを備え、前記回転テーブルを所定の角度回転している間毎に、前記回転テーブルに載置した用紙束の縁部へ前記断裁ユニットを移動し、前記回転テーブルの回転により位置決めした用紙束の縁部を前記断裁ユニットの断裁刃により断裁してなることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に係る本発明は、前記回転テーブルへ用紙束を搬送する搬送機は、搬入される一冊毎の糊付け製本された用紙束を、搬入順に下側に、用紙束の糊付け背面側を合わせて積み重ねて上昇する積み重ね上昇機構と前記積み重ね上昇機構により上昇した積み重ねた用紙束を押して前記回転テーブルへ移動する移動機構とからなることを特徴とする。
【０００９】
本発明では、用紙束を位置決め固定する回転テーブルとこの回転テーブルに接近離間移動する一つの断裁ユニットにより、用紙束の天部、地部および小口を断裁することができる。したがって、危険性の高い断裁ユニットの数が少なく、数の少ない分設置スペースを低減することができ、かつ安全性も高められる。また、回転テーブルへ用紙束を搬送する搬送機に搬入順に下側に積み重ねて上昇する積み重ね上昇機構を設けると、この上昇機構によってホットメルト糊の冷却固化が図れ、製本から断裁まで一貫して行なう場合のホットメルト糊の冷却固化に要するスペースを低減することができる。
【００１０】
【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回し切り用紙断裁装置の全体構成を概略に示す斜視図、図２は同平面図、図３は同正面図、図４および図５は積み重ね上昇機構の動作説明図、図６は断裁動作の説明図、図７および図８は押え板の動作説明図である。
【００１１】
図１において、１１は１冊分の用紙束（糊付け製本された冊子で、１１ａは糊付けされ表紙が貼り付けられている背面、１１ｂは天部、１１ｃ小口部、１１ｄは地部とする。）、１２は積み重ね上昇機構、１３は押し板（チャックでも良い。）、１４はチャック、１５は回転テーブル、１６は小口位置決めガイド板、１７は断裁ユニット、１８はスタッカ、１９は回転テーブル上の用紙束を押さえて固定する回転自在の押え板である。
【００１２】
積み重ね上昇機構１２は第１のリフトモータ１２ａにより、用紙束支持片１２ｂを取り付けた周回移動する４本のチェーン１２ｃからなる第１の上昇機構とその上方に設置され、第２のリフトモータ１２ｄにより、用紙束支持片１２ｅを適宜の間隔で取り付けた周回移動する４本のチェーン１２ｆからなる第２の上昇機構とにより構成されている。
【００１３】
積み重ね上昇機構１２の動作は、図示しないリフトモータ１２ａおよび第２のリフトモータ１２ｄの駆動を制御する制御装置に、図５に示すように断裁する用紙束の最大厚みを設定し、用紙束厚みマニュアルまたは製本機あるいは印刷機から断裁する１冊分の用紙束の厚み情報を入力し、この情報と最大厚みとにより積み重ねる用紙束数を演算し、その演算結果に基づいて積み重ね動作を開始する。
【００１４】
その動作はたとえば演算結果を３冊とした場合、図４（ａ）に示すように最下部に待機している第１の上昇機構の用紙束支持片１２ｂ上に１冊の用紙束１１が搬入されると、第２のリフトモータ１２ｄが逆方向に駆動され、第２の上昇機構の最下段に位置する用紙束支持片１２ｅに積み重ねられた用紙束（図示では２冊）を、第１の上昇機構の用紙束支持片１２ｂ上に搬入された１冊の用紙束１１の上に落下させて積み重ねる（図４（ｂ））。この場合、第２の上昇機構の最下段の上段に位置する３冊分は、下降するがそのまま第２の上昇機構の用紙束支持片１２ｅ上に保持されている。
【００１５】
ついで、第１のリフトモータ１２ａが駆動され、第１の上昇機構の用紙束支持片１２ｂ上に積み重ねられた３冊分の用紙束が第１の上昇機構の最上部に運ばれ（図４（ｃ））、第２のリフトモータ１２ｄが順方向に駆動されて第２の上昇機構の用紙束支持片１２ｅ上に受け取り、そのまま一段分上昇を続け、第１の上昇機構はもとの位置に復帰する（図４（ｄ））。一段分上昇により第２の上昇機構の最下段の上段に位置した３冊分は第２の上昇機構の最上部に位置し、その３冊分を押し板１３の前に置く。
【００１６】
すなわち、第１の上昇機構に搬入された用紙束は一旦第２の上昇機構に渡されて待機し、第１の上昇機構に次の用紙束が搬入されると、第２の上昇機構に渡されて待機している用紙束を第１の上昇機構に搬入された用紙束の上に重ね、この手順を演算で求めた積み重ねる用紙束数に達するまで繰り替えしながら積み重ねた用紙束を第２の上昇機構の最上部に搬送する。なお、用紙束１１の厚みが厚い場合、積み重ねることは行わないが、間歇に用紙束１１を第２の上昇機構の最上部に搬送する。この搬送により用紙束１１の背面１１ａに塗布した糊は冷却固化される。また、積み重ねた下部に糊つけ経過後の時間の短い用紙束が位置し、断裁時のずれが低減される。
【００１７】
押し板１３はモータ１３ａの駆動により往復移動するベルト１３ｂに固着され、第２の上昇機構の最上部に搬送された用紙束１１の端部（図示では天部１１ｂ）を押して回転テーブル１５へ搬送する。回転テーブル１５にはガイド板１５ａが設けられ、ガイド板１５ａは用紙束１１を載せるときおよび取り出すとき用紙束１１の搬送方向と平行する位置に設定される。押し板１３の移動により搬送された用紙束１１はその背面１１ａをガイド板１５ａに当接して回転テーブル１５上の所定の位置に載せられる。この状態でガイド板１５ａと対向する位置にモータ１６ａの駆動により回転テーブル１５へ接近または離間する小口位置決めガイド板１６が配置されており、回転テーブル１５上に載せられた用紙束１１の小口部１１ｃに押し当てて小口部１１ｃを揃える。
【００１８】
このようにして回転テーブル１５上に用紙束１１を位置決めしたあと、回転プレスシリンダ１９ａを駆動して押え板１９で用紙束１１を回転テーブル１５に押しつけて固定し、小口位置決めガイド板１６を回転テーブル１５から離して待機させ、モータ１５ｂの駆動により回転できる状態に置く。
【００１９】
断裁ユニット１７（図６も参照）は断裁刃１７ｂを取り付けたカッタシリンダ１７ｄに連結された保持板１７ｃおよび断裁時用紙束１１の端縁部を押圧するプレッシャシリンダ１７ｆに連結された押え板１７ｅを摺動自在に取り付けた支持板１７ａを有し、支持板１７ａはモータ１７ｇの駆動により回転するねじ軸（送りねじ）１７ｈと螺合し、モータ１７ｇの駆動により回転テーブル１５へ接近または離間する方向に移動する。断裁ユニット１７の位置は用紙束１１の小口部１１ｃの長さ寸法ｄ１および天地部１１ｂ、１１ｄの長さ寸法ｄ２と回転テーブル１５の回転位置により図示しないモータ１７ｇの駆動制御装置で設定される。
【００２０】
回転テーブル１５上に用紙束１１が位置決め固定されると図６に示すように、回転テーブル１５は９０度時計方向に回転して停止する。このとき断裁ユニット１７は回転テーブル１５上に載置した用紙束１１の地部１１ｄ側の端部上方に断裁刃１７ｂが位置する位置に位置決めされている。そして、図７に示すようにプレッシャシリンダ１７ｆを駆動して押え板１７ｅを下降し、用紙束１１の地部１１ｄ側の端部（図７では天部１１ｂの端部）を支持板１７ａに設けた受け台１７ｉに比例制御電磁弁２０により設定された圧力で押し付け、ほぼ同時にカッタシリンダ１７ｄを駆動して断裁刃１７ｂで地部１１ｄの端縁を切り揃える。
【００２１】
地部１１ｄの端縁を断裁したあと押え板１７ｅおよび断裁刃１７ｂはもとの上部位置に待機させ、回転テーブル１５を時計方向に９０度回転して停止する。このとき断裁ユニット１７は回転テーブル１５上に載置した用紙束１１の小口部１１ｃ側の端部上方に断裁刃１７ｂが位置する位置に位置決めされ（ｄ２＜ｄ１で回転テーブル１５の回転中心からの距離が異なる。）、地部１１ｄの端縁の断裁と同様に押え板１７ｅおよび断裁刃１７ｂを駆動して小口部１１ｃの端縁を切り揃える。そのあと同様に回転テーブル１５を時計方向に９０度回転して停止し、天部１１ｂの端縁を切り揃える。そのあと回転テーブル１５を回転し、ガイド板１５ａをもとの待機位置に戻す。このとき回転プレスシリンダ１９ａが駆動され、押え板１９の押しつけを解除する。
【００２２】
比例制御電磁弁２０による圧力設定は図示しないプレッシャシリンダ１７ｆの制御装置により図８に示すように行われる。すなわち、制御装置に断裁する用紙束の単位長さあたりのプレス圧力を設定し、断裁する用紙束のサイズデータをマニュアルまたは製本機あるいは印刷機から入力し、断裁する用紙束の小口部断裁時の圧力、天地部断裁時の圧力を演算し、各圧力に応じた電圧を求める。用紙束１１の地部１１ｄの端縁を断裁するときには演算で求めた地部の押圧に対応する電圧で比例制御電磁弁２０を制御し、その押圧力で用紙束１１の地部１１ｄの端部を押し付ける。同様に、用紙束１１の小口部１１ｃの端縁を断裁するときには演算で求めた小口部１１ｃの押圧に対応する電圧で比例制御電磁弁２０を制御し、用紙束１１の天部１１ｂの端縁を断裁するときには演算で求めた天部１１ｂの押圧に対応する電圧で比例制御電磁弁２０を制御し、その押圧力で各用紙束１１の端部を押し付ける。
【００２３】
この押圧力の制御により最適の断裁が得られる。つまり、用紙束の天地部と小口部は長さ寸法が異なるため、寸法の短い天地部の押圧力で寸法の長い小口部を押圧すると押圧力を不足し、揃えられた小口部が得られず、また、寸法の長い小口部の押圧力で寸法の短い天地部を押圧すると押圧力が過剰となり用紙束が固く締まり揃えられた天地部が得られないが押圧力の制御により最適の断裁が得られるようになる。また、この制御は自動的に行なうので高速に断裁処理することができ、断裁位置における逐次の押圧力の調整作業が省略され、その調整のための手間が軽減される。
【００２４】
天部１１ｂの端縁の断裁を終了し、回転テーブル１５を回転してガイド板１５ａがもとの待機位置に戻ると、モータ１４ａの駆動により往復移動するベルト１４ｂに固着されたチャック１４を回転テーブル１５に向けて移動し、回転テーブル１５上の断裁済みの用紙束１１を把持してもとの位置に戻り、その用紙束１１をスタッカ１８へ排出する。
【００２５】
以上の実施の形態は、ホットメルト糊による製本と断裁処理とを一貫して行なうインラインの場合のものであって、搬入部に積み重ね上昇機構１２が設置されているが、この積み重ね上昇機構１２は必要に応じて省略することができる。また、積み重ね上昇機構１２は断裁ユニットを略コ字状に配置した断裁機においても用いることができる。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば用紙束を位置決め固定する回転テーブルとこの回転テーブルに接近離間移動する一つの断裁ユニットにより、用紙束の天部、地部および小口部の三方を断裁するので、三方断裁機の構造を大幅に簡素化することができ、取り扱いやすくかつ小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る回し切り用紙断裁装置の全体構成を概略に示す斜視図である。
【図２】図１に示す回し切り用紙断裁装置の平面図である。
【図３】図１に示す回し切り用紙断裁装置の正面図である。
【図４】図１に示す回し切り用紙断裁装置の積み重ね上昇機構の動作説明図である。
【図５】図１に示す回し切り用紙断裁装置の積み重ね上昇機構の動作説明図である。
【図６】図１に示す回し切り用紙断裁装置の断裁動作の説明図である。
【図７】図１に示す回し切り用紙断裁装置の押え板の動作説明図である。
【図８】図１に示す回し切り用紙断裁装置の押え板の動作説明図である。
【図９】従来の三方断裁機の説明図である。
【符号の説明】
１１    用紙束
１１ａ  背面
１１ｂ  天部
１１ｃ  小口部
１１ｄ  地部
１２    積み重ね上昇機構
１２ａ、１２ｄ  リフトモータ
１２ｂ  用紙束支持片
１２ｃ、１２ｆ  チェーン
１３    押し板
１３ａ  モータ
１３ｂ  ベルト
１４    チャック
１４ａ  モータ
１４ｂ  ベルト
１５    回転テーブル
１５ａ  ガイド板
１６    小口位置決めガイド板
１７    断裁ユニット
１７ａ  支持板
１７ｂ  断裁刃
１７ｃ  保持板
１７ｄ  カッタシリンダ
１７ｅ  押え板
１７ｆ  プレッシャシリンダ
１７ｇ  モータ
１７ｈ  ねじ軸
１７ｉ  受け台
１８    スタッカ
１９    押え板
２０    比例制御電磁弁
【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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