製本装置
【課題】従来のクランパーによって締め付けた本文をラウンド経路に沿って搬送しながら製本処理を実行する従来の製本装置による課題を一掃する。
【解決手段】２次元方向に移動部１２ａを移動自在とするＸ−Ｙアクチュエータ１２と、Ｘ−Ｙアクチュエータ１２の移動部１２ａに設けられて本文を保持するハンドユニット１４と、ハンドユニット１４の可動域において２次元的に配置され、製本のための各工程を実行する複数の製本ユニット１６と、Ｘ−Ｙアクチュエータ１２の制御を行う制御部と、を備え、制御部の制御に基づき、Ｘ−Ｙアクチュエータ１２は、移動部１２ａを移動させて、本文を保持するハンドユニット１４を、複数の製本ユニット１６のうち必要な複数の製本ユニット１６へと予め決められた順番で移動させると共に、ハンドユニット１４を移動させた製本ユニットにおけるそれぞれの工程の実行のために必要な位置に移動させる。
【解決手段】２次元方向に移動部１２ａを移動自在とするＸ−Ｙアクチュエータ１２と、Ｘ−Ｙアクチュエータ１２の移動部１２ａに設けられて本文を保持するハンドユニット１４と、ハンドユニット１４の可動域において２次元的に配置され、製本のための各工程を実行する複数の製本ユニット１６と、Ｘ−Ｙアクチュエータ１２の制御を行う制御部と、を備え、制御部の制御に基づき、Ｘ−Ｙアクチュエータ１２は、移動部１２ａを移動させて、本文を保持するハンドユニット１４を、複数の製本ユニット１６のうち必要な複数の製本ユニット１６へと予め決められた順番で移動させると共に、ハンドユニット１４を移動させた製本ユニットにおけるそれぞれの工程の実行のために必要な位置に移動させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ−Ｙアクチュエータを用いて、例えば断裁、糊付け、表紙貼り付けといった様々な製本のための各工程を行うことができる製本装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の製本装置の１つの例としては、図９に示す無線綴機が知られている。無線綴機は、エンドレスにチェーンを配し、該チェーンに所定間隔毎にクランパーを取り付けて、チェーンをラウンド経路４０に沿って一方向に回転駆動させている。
【０００３】
そして、ラウンド経路４０の一部に沿って、製本工程に必要な、ミーリングカッター４２、ガリカッター４４、横糊付け機４６、背糊付け機４８、表紙繰出し機５０、同調機５２、プレス成形締機５４などの各ユニットが設置される。
【０００４】
図示を省略する各クランパーは、固定クランプ板と可動クランプ板とからなっており、弾性体によって両クランプ板を付勢することで、両クランプ板で、丁合機にて丁合された折丁等からなる紙葉束（以下、「本文」という）を締め付けており、チェーンによって各ユニットを順番に移動するようになっている。例えば、ミーリングカッターによって本文背面を断裁して背面を揃え、ガリカッターによって本文背面に筋溝を入れ、その後、横糊付け機によって背面近傍の両脇に糊を塗布し、背糊付け機によって背面に糊を塗布し、その後に表紙繰出し機によって繰出された表紙Ｒと本文Ｐとを合わせて、プレス成型締め機により表紙を本文の背部分に圧着して成形する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３６７３５１０号公報（図１１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の製本装置では、以下のような問題がある。
・処理する本文の寸法や紙質等が異なると、それに応じて各ユニットの調整を行う必要がある。よって、同じ種類の製本を大量に行う場合には作業性に与える影響は小さいが、異なる種類の製本を少量行う場合には、各ユニットの調整が頻繁となり、作業性が悪くなる。
・クランパーによって締め付けられた本文は、搬送されながら各ユニットでの処理に供されるために、各ユニットの処理時間と搬送時間との同期をとる必要があり、その分、各ユニットの寸法及び隣り合うユニット間の間隔が大きく必要となり、装置全体が大型化する。
・各ユニットの処理時間と搬送時間、及び各ユニットの作動開始・終了と搬送タイミングとを同期させるための調整に手間がかかる。例えば、経年変化でチェーンの伸びなどによりクランパー間の距離が変化することもあり、調整が大変である。
・各クランパーはエンドレスに移動するために、その締め付け力を電気配線や油空圧路を伴う駆動手段で調整することが困難である。そのため、カムなどの機械的手段によって締め付け力を調整するより他なく、高精度な調整が困難である。
【０００７】
また、各クランパーは、弾性体による付勢力によって本文に対する締め付け力を発生しており、本来的に締め付け力にばらつきが発生している。この締め付け力のばらつきによって製本の品質が変化し、品質にばらつきが生じる。
【０００８】
本発明はかかる問題に鑑みなされたもので、クランパーによって締め付けた本文をラウンド経路に沿って搬送しながら製本処理を実行する従来の製本装置による課題を一掃することができる製本装置を提供することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前述した目的を達成するために、請求項１記載の発明は、２次元方向に移動部を移動自在とするＸ−Ｙアクチュエータと、
Ｘ−Ｙアクチュエータの移動部に設けられて本文を保持するハンドユニットと、
ハンドユニットの可動域において２次元的に配置され、製本のための各工程を実行する複数の製本ユニットと、
Ｘ−Ｙアクチュエータの制御を行う制御部と、
を備え、制御部の制御に基づき、前記Ｘ−Ｙアクチュエータは、前記移動部を移動させて、本文を保持するハンドユニットを、前記複数の製本ユニットのうち必要な複数の製本ユニットへと予め決められた順番で移動させると共に、ハンドユニットを移動させた製本ユニットにおけるそれぞれの工程の実行のために必要な位置に移動させることを特徴とする。
【００１０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のものにおいて、前記ハンドユニットが製本ユニットに達したときに、前記制御部の制御に基づき該製本ユニットに応じて、前記Ｘ−Ｙアクチュエータは、本文を保持するハンドユニットを設けた移動部の位置及び速度を制御することを特徴とする。
【００１１】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載のものにおいて、前記各製本ユニットは、製本のための作業を行う作動要素と、作動要素を駆動する駆動要素とを備え、制御部は、Ｘ−Ｙアクチュエータによる移動部の位置に応じて、適切な製本ユニットの駆動要素を駆動させることを特徴とする。
【００１２】
請求項４記載の発明は、請求項１ないし３のいずれか１項に記載のものにおいて、前記Ｘ−Ｙアクチュエータは、３次元方向に移動部を移動自在であることを特徴とする。
【００１３】
請求項５記載の発明は、請求項１ないし４のいずれか１項に記載のものにおいて、前記Ｘ−Ｙアクチュエータは、３次元方向及び１軸周りにおいて移動部を移動自在であることを特徴とする。
【００１４】
請求項６記載の発明は、請求項１ないし５のいずれか１項に記載のものにおいて、前記ハンドユニットは、本文を挟み付ける一対のクランプ板と、該一対のクランプ板の間隔を可変にするクランプ用アクチュエータとを備え、前記制御部の制御に基づき、該クランプ用アクチュエータは、挟み付ける本文に応じてクランプ板の間隔を調整することを特徴とする。
【００１５】
請求項７記載の発明は、請求項６記載のものにおいて、前記制御部の制御に基づき、前記クランプ用アクチュエータは、製本ユニットに応じてクランプ板の間隔を調整することを特徴とする。
【００１６】
請求項８記載の発明は、請求項１ないし７のいずれか１項に記載のものにおいて、前記製本ユニットは、着脱可能であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、制御部の制御に基づき、Ｘ−Ｙアクチュエータが、移動部を移動させて、本文を保持するハンドユニットを、複数の製本ユニットのうち必要な複数の製本ユニットへと予め決められた順番で移動させると共に、ハンドユニットを移動させた製本ユニットにおけるそれぞれの工程の実行のために必要な位置に移動させるので、本文に対して必要な製本作業を施すことができる。
【００１８】
各製本ユニットを密着して配置することができるため、製本装置全体を小型化することができる。
【００１９】
また、各製本ユニットにおいて、各本文に適した処理を行うことができるために、オンデマンド出版（ＰＯＤ）のような多種類で少量の製本にも柔軟に対応することができる。
【００２０】
各製本ユニットに応じて、Ｘ−Ｙアクチュエータは、本文を保持するハンドユニットを設けた移動部の位置及び速度を制御することができるため、製本ユニットに合わせた本文の動きをさせることができる。
【００２１】
また、Ｘ−Ｙアクチュエータによる移動部の位置に応じて、適切な製本ユニットの駆動要素を駆動させることができるため、消費電力を節約することができる。
【００２２】
また、Ｘ−Ｙアクチュエータの移動部を２次元方向または３次元方向に移動自在とすることにより、製本ユニットにおける位置調整の負担が低減するため、製本ユニットの構成を簡素化することができる。さらに、Ｘ−Ｙアクチュエータの移動部を３次元方向及び１軸周りにおいて移動自在とすることにより、高精度に処理を行うことができるようになる。
【００２３】
また、制御部の制御に基づき、クランプ用アクチュエータは、挟み付ける本文または製本ユニットに応じてクランプ板の間隔を電力又は油空圧等を利用した駆動力により調整することで、本文の種類に応じて、高精度に締め付けることができるようになり、製本の精度、品質のばらつきを抑えることができるようになる。
【００２４】
また、製本ユニットを着脱可能とすることで、製本要求に応じて、製本ユニットを交換することができ、柔軟に対応することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明による製本装置の第１実施形態を示す概略平面図である。
【図２】本発明による製本装置の第２実施形態を示す概略平面図である。
【図３】本発明による製本装置の第３実施形態を示す概略平面図である。
【図４】製本ユニットの配列例を示す説明図である。
【図５】本発明の製本装置の制御系を表すブロック図である。
【図６】本発明の製本装置の具体例を表す斜視図である。
【図７】図６の製本装置の平面図である。
【図８】本発明による製本装置を複数配置した例を表す説明図である。
【図９】従来の製本装置を表す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明によるＸ−Ｙアクチュエータを用いた製本装置の概略図である。図において、製本装置１０は、概略、Ｘ−Ｙアクチュエータ１２と、Ｘ−Ｙアクチュエータ１２の移動部１２ａに設けられたハンドユニット１４と、Ｘ−Ｙアクチュエータ１２の移動部１２ａの可動域に配置されたテーブル部１５と、テーブル部１５に配置された複数の製本ユニット１６と、Ｘ−Ｙアクチュエータ１２及び各製本ユニット１６の制御を行う制御部１８（図５）と、必要に応じて１種類以上のセンサ２０（図５）とを備える。
【００２７】
Ｘ−Ｙアクチュエータ１２は、例えばリニア誘導モータ型Ｘ−Ｙアクチュエータを用いることができ、図示において、Ｘ方向に沿ったＸ軸ステージ１２ｘとＹ方向に沿ったＹ軸ステージ１２ｙとＺ方向に沿ったＺ軸ステージ１２ｚとを備え、移動部１２ａを高精度に位置決め可能である。尚、ここで、Ｘ軸、Ｙ軸は水平面の直交２軸とし、Ｚ軸は鉛直方向に沿った軸とする。
【００２８】
Ｙ軸ステージ１２ｙが一対のＸ軸ステージ１２ｘに対してＸ方向に沿ってスライド可能に取り付けられ、Ｚ軸ステージ１２ｚがＹ方向に沿ってスライド可能に取り付けられる。
【００２９】
このように図１に示した例では、移動部１２ａは、Ｘ−Ｙアクチュエータ１２の作動によって、ＸＹＺ軸の３軸方向に自由度があり、３次元上の任意の位置に移動可能となっている。
【００３０】
図１に示した例に代えて、図２に示すように、最低限、Ｘ軸ステージ１２ｘ及びＹ軸ステージ１２ｙのみを設けることにしてもよい。この場合、移動部１２ａは、Ｘ−Ｙアクチュエータ１２の作動によって、ＸＹ軸の２軸方向に自由度があり、２次元上の任意の位置に移動可能となっている。
【００３１】
または、図１に示した例に代えて、図３に示すように、さらにＺ軸ステージ１２ｚに対してＺ軸の周りで回転可能となった回動軸１２θを備えることもできる。これによって、移動部１２ａは、Ｘ−Ｙアクチュエータ１２の作動によって、ＸＹＺθ軸の３軸及び１軸周りに合計４軸方向で自由度があり、４次元上の任意の位置に移動自在となっている。または、図示を省略するが、Ｘ軸及び／またはＹ軸の周りに自由度を持たせてもよく、５次元または６次元上の任意の位置に移動自在としてもよい。
【００３２】
移動部１２ａに設けられるハンドユニット１４は、本文を締め付ける２つのクランプ板１４ａ、１４ｂを備える。２つのクランプ板１４ａ、１４ｂは、弾性部材によって互いに接近するように付勢することも可能であるが、好ましくは、２つのクランプ板１４ａ、１４ｂの距離が電動モータ、油空圧シリンダ等のクランプ用アクチュエータ１４ｃによって電力または油空等を利用して調整可能となっているとよい。
【００３３】
Ｘ−Ｙアクチュエータ１２の移動部１２ａに設けられたハンドユニット１４の可動域に配置されたテーブル部１５は、複数の区切りが設けられており、各区切りに製本ユニット１６が配置される。また、テーブル部１５の任意の所定の位置が入口ＩＮ、出口ＯＵＴとなっている。
【００３４】
製本ユニット１６としては、製本のための各工程を実行する任意のユニットとすることができる。好ましくは、各製本ユニット１６の２次元寸法は同じになっているとよい。テーブル部１５に設定される製本ユニット１６としては、例えば、並製本の場合に、断裁カッターユニット、ガリカッターユニット、サンダーカッターユニット、横糊付けユニット、背糊付けユニット、表紙フィーダユニット、表紙同調ユニット、プレス成形締ユニット、三方断裁ユニット等を例示することができる。上製本の場合には、さらに、例えば、寒冷紗フィーダユニット、寒冷紗同調ユニット等を加えることができる。
【００３５】
各製本ユニット１６は、それぞれが実行する工程に応じてその構成は変わるが、基本的に本文に対して作動する作動要素（例えば、カッター、ローラ、プレス板等）と、作動要素を動作させるための駆動要素（例えば、電動モータ、油空圧シリンダ等）を備える。
【００３６】
各製本ユニット１６は、テーブル部１５の各区切りに対して着脱可能に配置することができ、製本ユニット１６はテーブル部１５の各区切りの基準位置に対して位置決めされ、これによって結果としてＸ−Ｙアクチュエータ１２に対して位置決めされる。
【００３７】
これらの製本ユニット１６の配置はＸ、Ｙ方向に連なるように２次元的に配置され、その配置の順番は任意であるが、好ましくは、製本工程の順番に並ぶように配置されると効率的である。図４は、その一例を示す。
【００３８】
図４（ａ）は、製造ユニット１６がＸＹ方向に沿って製本工程の順番に並び、Ｘ−Ｙアクチュエータ１２による移動部１２ａの移動経路がジグザグになるようにした例である。ここで、矢印はＸ−Ｙアクチュエータ１２による移動部１２ａの移動経路を表している。また、１６−ＮのＮは製造工程の順番を表している。このように配置することにより、次の工程への移動距離が短くてすみ効率的となる。
【００３９】
また、図４（ｂ）は別の例を表している。製本工程によっては、ある製本ユニット１６による処理を複数回実行する場合もある。そのため、図４（ｂ）では、Ｘ−Ｙアクチュエータ１２による移動部１２ａの移動経路を特定の製本ユニットを複数回経由するように設定している。
【００４０】
または、図４（ｃ）に示すように、Ｘ−Ｙアクチュエータ１２による移動部１２ａの移動経路がスパイラル状になるように、製本ユニット１６を並べることも可能である。
【００４１】
各製本ユニット１６の作動要素の向きは、全ての製本ユニット１６において同じ方向に揃っている必要はない。図４に例示したようなＸ−Ｙアクチュエータ１２による移動経路によって、その向きを変えることも可能である。または、図３に示すような４軸の自由度を持ったＸ−Ｙアクチュエータ１２を用いた場合には、ハンドユニット１４で保持される本文の向き自体を変えることもできるので、製本ユニット１６の向きを一定に揃えて、その代わりに本文の向きを製本ユニット１６に応じて変えることも可能である。
【００４２】
また、必ずしも図４に示したように、製本工程の順番に隣接して並べる必要はなく、例えば、作業員が調整、メンテナンス等のために頻繁にアクセスする必要のある製本ユニットに関しては、アクセスしやすい手前の位置に配置するようにして作業性を良好にすることも可能である。また、外部からの補充が必要なもの、例えば、表紙フィーダといった製本ユニットに関しては、アクセスしやすい手前の位置に配置するとよい。
【００４３】
また、必ずしも図４に示したように、Ｘ−Ｙアクチュエータ１２による移動部１２ａの移動経路が全ての製本ユニット１６を経由する必要はなく、例えば、製本条件に応じて、いずれかの製本ユニット１６を飛ばすようになっていてもよい。
【００４４】
制御部１８は、図５に示すように、制御信号によりＸ−Ｙアクチュエータ１２を制御して移動部１２ａの位置を制御する。移動部１２ａを図４で例示するような予め決められた移動経路に沿って移動させて、ハンドユニット１４を製本ユニット１６へと搬送すると共に、各製本ユニット１６において、決められた位置にハンドユニット１４を固定するか、または予め決められた動き（位置、速度（速さ、向き））をハンドユニット１４が行うように制御する。
【００４５】
また、移動部１２ａの現在位置に応じて、制御信号により各製本ユニット１６の駆動要素を駆動させて作動要素の作動の開始、終了を制御する。製本ユニット１６は、同期して動作する必要はなく、制御部１８からの制御信号に応じて独立的に動作を開始・終了することができる。
【００４６】
また、制御部１８には、外部から製本対象の製本情報（高さ、幅、厚み、紙質その他の製本条件）等を入力することもでき、製本情報に応じてＸ−Ｙアクチュエータ１２の位置制御及び製本ユニット１６における動きを制御することができる。
【００４７】
センサ２０は、製本ユニット１６の状態を検出して、その検出信号を制御部１８へと送出するものである。
【００４８】
以上のように構成されるＸ−Ｙアクチュエータを用いた製本装置１０においては、入口ＩＮに製本処理に供される本文Ｐが待機されている。本文Ｐは、丁合機によって丁合された折丁または紙葉類、印刷機または複写機によって作成された紙葉類、その他の既存の紙葉類（例えば年賀状束、アルバム用紙束）等とすることができる。
【００４９】
制御部１８は、Ｘ−Ｙアクチュエータ１２によってその移動部１２ａをＩＮの位置に移動させて、クランプ用アクチュエータ１４ｃを制御して、ハンドユニット１４によって待機された本文Ｐを把持させて、予め決められた締め付け力となるように締め付けさせる。そして、Ｘ−Ｙアクチュエータ１２によって、予め決められた移動経路に沿って製本ユニット１６に本文Ｐを搬送させる。
【００５０】
本文Ｐがある駆動開始条件を満足すると、制御部１８は、製本ユニット１６に応じて駆動要素を駆動して、作動要素を作動させる。駆動開始条件としては、例えば、Ｘ−Ｙアクチュエータ１２の移動部１２ａの現在位置により（またはセンサ２０からの位置検出信号により）、本文Ｐが前の製本ユニット１６の処理を終了したこと、または該当する製本ユニットに接近したこと若しくは到達したことが、制御部１８において判定されたこと、とすることができる。
【００５１】
そして、制御部１８の制御に基づき、Ｘ−Ｙアクチュエータ１２によって移動部１２ａのＸＹ座標、ＸＹＺ座標、またはＸＹＺθ座標が制御されて、作動要素に対する本文Ｐの位置決めが行われる。Ｘ−Ｙアクチュエータ１２によって本文Ｐの座標を高い自由度で調整することができるために、製本ユニット１６の作動要素自体の位置決めが不要となる。各製本ユニット１６において、決められた位置に本文Ｐを固定するか、または予め決められた動き（位置、速度（速さ、向き））を本文Ｐが行うように制御する。各製本ユニット１６に適した動きを本文Ｐにさせることができる。
【００５２】
本文Ｐがある駆動終了条件を満足すると、各製本ユニット１６の駆動要素の駆動は停止される。駆動終了条件としては、例えば、Ｘ−Ｙアクチュエータ１２の移動部１２ａの現在位置により（またはセンサ２０からの位置検出信号により）、本文Ｐがその製本ユニット１６の処理を終了したことが制御部１８で判定されたとき、とすることができる。
【００５３】
製本ユニット１６の駆動要素は、本文Ｐが前述のある駆動開始条件を満足したときに駆動を開始し、本文Ｐが駆動終了条件を満足したときに駆動を終了することができるので、消費電力を節約することができる。但し、製本ユニット１６の種類によっては、本文Ｐの位置にかかわらず、連続的に駆動要素が駆動して、作動要素が作動していてもよい。
【００５４】
こうして順次決められた製本ユニット１６を経て、所定の製本のための工程を実行して、出口ＯＵＴにまで達すると、制御部１８は、ハンドユニット１４による本文Ｐの保持を解除させ、次の本文Ｐの処理のために再び入口ＩＮへと移動部１２ａを移動させる。
【００５５】
図６及び図７は、本発明によるＸ−Ｙアクチュエータを用いた製本装置の具体例である。この例では、断裁カッターユニット１６Ａ、ガリカッターユニット１６Ｂ、サンダーカッターユニット１６Ｃ、横糊付けユニット１６Ｄ、背糊付けユニット１６Ｅ、表紙フィーダユニット１６Ｆ、同調ユニット１６Ｇ、プレス成形締ユニット１６Ｈがテーブル部１５のそれぞれ適当な位置に配置されている。
【００５６】
断裁カッターユニット１６Ａは、本文の背面を断裁するためのミーリングカッターを作動要素として備えており、本文ＰがＸ−Ｙアクチュエータ１２によって搬送されると、駆動要素がミーリングカッターを回転させるようになっている。
【００５７】
Ｘ−Ｙアクチュエータ１２によって、カッターに対する本文Ｐの高さを調整することで、適切な断裁を行うことができる。
【００５８】
断裁カッターユニット１６Ａとしては、ミーリングカッターの代わりに押し刃を作動要素として用いることも可能である。押し刃の使用が望まれる場合には、押し刃を備えた別の断裁カッターユニットに交換することで、簡単に要求に対応することができる。従来の製本装置においては、本文が常に一定の速度で移動しているため、押し刃で断裁を行うのは困難であるが、本発明によれば、本文を固定した状態にすることができるため、押し刃で断裁することも可能になる。
【００５９】
また、本発明によれば、ハンドユニット１４による締め付け力をクランプ用アクチュエータ１４ｃによって製本ユニットに応じて強くしたり弱くしたりすることができるので、断裁時のように強い締め付け力が要求される場合に、適切な締め付け力で本文Ｐを把持することができる。
【００６０】
ガリカッターユニット１６Ｂ及びサンダーカッターユニット１６Ｃは、それぞれ本文の背面にガリ溝を形成するガリカッター、本文の背面の研磨を行うサンダーカッターを作動要素として備えており、本文ＰがＸ−Ｙアクチュエータ１２によって搬送されると、駆動要素がガリカッター、サンダーカッターをそれぞれ回転させるようになっている。
【００６１】
ガリカッターによって形成するガリ溝の向き、またはその深さは、製本条件によって異なる。よって、Ｘ−Ｙアクチュエータ１２によって、カッターに対する本文Ｐの高さを調整することで、本文Ｐに適切な深さの溝を形成することができる。
【００６２】
また、サンダーカッターの回転方向は、製本条件によって異なる。よって、Ｘ−Ｙアクチュエータ１２によって、サンダーカッターに対する本文Ｐの移動方向を変えることで、簡単に製本条件に対応することができる。
【００６３】
または、異なる種類の刃を使うことが要求される場合には、その要求に応じて、所望のカッターを有する別のユニットに交換することで、簡単に製本要求に対応することができる。
【００６４】
横糊付けユニット１６Ｄ及び背糊付けユニット１６Ｅは、それぞれ本文の横側面及び背面に糊を塗布するローラを作動要素として備えており、本文ＰがＸ−Ｙアクチュエータ１２によって搬送されると、駆動要素がローラを回転させるようになっている。
【００６５】
塗布する糊の厚みは、製本条件によって異なる。Ｘ−Ｙアクチュエータ１２によって、ローラに対する本文Ｐの高さを調整することで、本文Ｐに適切な厚みの糊を塗布することができる。
【００６６】
糊はＥＶＡ（Ethylene Vinyl Acetate）系ホットメルトが一般的に使用されるが、近年は、ウレタン系ホットメルトであるＰＵＲ（Polyurethane Reactive）系ホットメルトなども使用されるようになってきており、異なる種類の糊の使用が望まれる場合には、別のユニットに交換して、異なる糊を貯留する釜を持つユニットにすることで、簡単に要求に対応することができる。また、必要に応じて、ローラを備えたユニットに代えて糊噴射ノズルを備えた別のユニットに交換することもできる。
【００６７】
１度の塗布では足りない場合、Ｘ−Ｙアクチュエータ１２によって本文を複数回ローラに通すように、繰り返すことができる。従来の製本装置においては、同じユニットによる処理を繰り返すことは不可能であるから、同じ処理を繰り返す場合には、同じ種類のユニットを複数個、ラウンド経路に沿って配置しなければならない。本発明においては、複数個の製本ユニットを配置する必要がないため、製本装置を小型化することができる。
【００６８】
また、背糊を塗布した後、横糊を塗布し、さらに背糊を塗布する場合には、Ｘ−Ｙアクチュエータ１２によって本文Ｐを、背糊付けユニット１６Ｅに搬送した後、横糊付けユニット１６Ｄに搬送し、再び背糊付けユニット１６Ｅに搬送することができる。このような場合、従来の製本装置においては、背糊付け機または背糊付け用ローラを横糊付け機または横糊付け用ローラの前後に２つ配置する必要がある。本発明においては、このような場合においても、背糊付けユニット１６Ｅは１つでよく、製本装置を小型化することができる。
【００６９】
表紙フィーダユニット１６Ｆは、図示しないが、積層された表紙Ｒから一枚の表紙Ｒを取り出す吸着機を作動要素として備える。
【００７０】
同調ユニット１６Ｇには、表紙フィーダユニット１６Ｆによって供給される表紙Ｒがセットされる。同調ユニット１６Ｇには、セットされる表紙Ｒの向きなどを検出するＣＣＤイメージセンサといったセンサ２０を設けることができる。例えば、表紙フィーダユニット１６Ｆによって供給された表紙が傾いて供給された場合、従来の製本装置においては、その補正が困難である。しかしながら、本発明においては、センサ２０によって検出された画像から制御部１８で傾きを計算し、その傾きに応じて、Ｘ−Ｙアクチュエータ１２のＺ軸周りでハンドユニット１４を回転させることでθ軸を調整して、傾いて供給された表紙Ｒに合わせて本文Ｐを傾けて同調させることが可能になる。
【００７１】
プレス成形締ユニット１６Ｈは、一対のプレス板を作動要素として備えており、本文Ｐと該本文Ｐに貼り合わされた表紙ＲがＸ−Ｙアクチュエータ１２によって搬送されると、駆動要素が、一対のプレス板を互いに接近する方向に移動させて、本文と表紙とを合わせて横側から押し付けるようになっている。従来の製本装置においては、横側からプレス板で押し付けるだけでなく、下側から下板を上方に移動させて、本文と表紙の背面も押し付ける必要がある。しかしながら、本発明においては、Ｘ−Ｙアクチュエータ１２のＺ軸方向下向きに移動部１２ａを移動させて、本文Ｐと表紙Ｒとを固定の下板に押し付けるようにすることができる。このため、下板を上方に移動させるための駆動機構を不要とすることができる。
【００７２】
以上のように、本発明によればＸ−Ｙアクチュエータ１２を用いて本文Ｐを搬送させることで、クランパーで締め付けた本文を一方向に搬送する従来の製本装置と比較して様々な利点が得られることが理解されるであろう。
【００７３】
図６及び図７に示した製本装置の製本ユニット１６の組み合わせは一例であり、任意の組み合わせとすることができる。
【００７４】
本発明によれば、製本ユニット１６を密着して配置することができる。例えば、各製本ユニット１６のＸＹ寸法としては、４００ｍｍ×４００ｍｍ程度のものとして構成すれば、図示した３×３の９ユニットで、製本装置として、１２００ｍｍ×１２００ｍｍ程度の大きさで実現することができる。こうして、従来の製本装置に比較して本発明の製本装置は、格段に小型化することができる。
【００７５】
また、Ｘ−Ｙアクチュエータ１２による搬送及び各製本ユニット１６の動作を制御部１８で制御することで、オンデマンド出版（ＰＯＤ）のような多種類で少量の製本にも柔軟に対応することができる。
【００７６】
このように小型化が可能であり、柔軟性が高まる結果として、本発明の製本装置１０は、従来の製本専門工場に配置するのみならず、図書館、大学、研究機関、企業等の任意の施設にも導入することができるようになり、手軽に製本作業を行うことができるようになる。
【００７７】
但し本発明は少量製本に限るものでなく、大量製本、高速製本に対応するために複数のＸ−Ｙアクチュエータ１２を設けて、複数の製本ユニット１６を幾つかのセクションに分割して、各Ｘ−Ｙアクチュエータでセクションを分担するようにしてもよい。または、図８に示すように複数の製本装置１０を１つの搬送ラインに沿って配置して、搬送ラインに搬送される本文を複数の製本装置１０で製本するようにしてもよい。
【００７８】
各製本ユニットは、独立して動作させることができるため、装置全体の構成を簡素化することができる。各製本ユニットを電動駆動とする場合には、電気的接続だけでよいために、製本ユニットの着脱作業がより一層簡単になる。
【００７９】
ハンドユニットの締め付け力をクランプ用アクチュエータによって発生する駆動力によって調整することができるようになるため、その締め付け力を高精度に調整することで、製本の品質のばらつきを低減させることができる。
【符号の説明】
【００８０】
１０ 製本装置
１２ Ｘ−Ｙアクチュエータ
１４ ハンドユニット
１４ａ、１４ｂ クランプ板
１４ｃ クランプ用アクチュエータ
１６ 製本ユニット
１８ 制御部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ−Ｙアクチュエータを用いて、例えば断裁、糊付け、表紙貼り付けといった様々な製本のための各工程を行うことができる製本装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の製本装置の１つの例としては、図９に示す無線綴機が知られている。無線綴機は、エンドレスにチェーンを配し、該チェーンに所定間隔毎にクランパーを取り付けて、チェーンをラウンド経路４０に沿って一方向に回転駆動させている。
【０００３】
そして、ラウンド経路４０の一部に沿って、製本工程に必要な、ミーリングカッター４２、ガリカッター４４、横糊付け機４６、背糊付け機４８、表紙繰出し機５０、同調機５２、プレス成形締機５４などの各ユニットが設置される。
【０００４】
図示を省略する各クランパーは、固定クランプ板と可動クランプ板とからなっており、弾性体によって両クランプ板を付勢することで、両クランプ板で、丁合機にて丁合された折丁等からなる紙葉束（以下、「本文」という）を締め付けており、チェーンによって各ユニットを順番に移動するようになっている。例えば、ミーリングカッターによって本文背面を断裁して背面を揃え、ガリカッターによって本文背面に筋溝を入れ、その後、横糊付け機によって背面近傍の両脇に糊を塗布し、背糊付け機によって背面に糊を塗布し、その後に表紙繰出し機によって繰出された表紙Ｒと本文Ｐとを合わせて、プレス成型締め機により表紙を本文の背部分に圧着して成形する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３６７３５１０号公報（図１１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の製本装置では、以下のような問題がある。
・処理する本文の寸法や紙質等が異なると、それに応じて各ユニットの調整を行う必要がある。よって、同じ種類の製本を大量に行う場合には作業性に与える影響は小さいが、異なる種類の製本を少量行う場合には、各ユニットの調整が頻繁となり、作業性が悪くなる。
・クランパーによって締め付けられた本文は、搬送されながら各ユニットでの処理に供されるために、各ユニットの処理時間と搬送時間との同期をとる必要があり、その分、各ユニットの寸法及び隣り合うユニット間の間隔が大きく必要となり、装置全体が大型化する。
・各ユニットの処理時間と搬送時間、及び各ユニットの作動開始・終了と搬送タイミングとを同期させるための調整に手間がかかる。例えば、経年変化でチェーンの伸びなどによりクランパー間の距離が変化することもあり、調整が大変である。
・各クランパーはエンドレスに移動するために、その締め付け力を電気配線や油空圧路を伴う駆動手段で調整することが困難である。そのため、カムなどの機械的手段によって締め付け力を調整するより他なく、高精度な調整が困難である。
【０００７】
また、各クランパーは、弾性体による付勢力によって本文に対する締め付け力を発生しており、本来的に締め付け力にばらつきが発生している。この締め付け力のばらつきによって製本の品質が変化し、品質にばらつきが生じる。
【０００８】
本発明はかかる問題に鑑みなされたもので、クランパーによって締め付けた本文をラウンド経路に沿って搬送しながら製本処理を実行する従来の製本装置による課題を一掃することができる製本装置を提供することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前述した目的を達成するために、請求項１記載の発明は、２次元方向に移動部を移動自在とするＸ−Ｙアクチュエータと、
Ｘ−Ｙアクチュエータの移動部に設けられて本文を保持するハンドユニットと、
ハンドユニットの可動域において２次元的に配置され、製本のための各工程を実行する複数の製本ユニットと、
Ｘ−Ｙアクチュエータの制御を行う制御部と、
を備え、制御部の制御に基づき、前記Ｘ−Ｙアクチュエータは、前記移動部を移動させて、本文を保持するハンドユニットを、前記複数の製本ユニットのうち必要な複数の製本ユニットへと予め決められた順番で移動させると共に、ハンドユニットを移動させた製本ユニットにおけるそれぞれの工程の実行のために必要な位置に移動させることを特徴とする。
【００１０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のものにおいて、前記ハンドユニットが製本ユニットに達したときに、前記制御部の制御に基づき該製本ユニットに応じて、前記Ｘ−Ｙアクチュエータは、本文を保持するハンドユニットを設けた移動部の位置及び速度を制御することを特徴とする。
【００１１】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載のものにおいて、前記各製本ユニットは、製本のための作業を行う作動要素と、作動要素を駆動する駆動要素とを備え、制御部は、Ｘ−Ｙアクチュエータによる移動部の位置に応じて、適切な製本ユニットの駆動要素を駆動させることを特徴とする。
【００１２】
請求項４記載の発明は、請求項１ないし３のいずれか１項に記載のものにおいて、前記Ｘ−Ｙアクチュエータは、３次元方向に移動部を移動自在であることを特徴とする。
【００１３】
請求項５記載の発明は、請求項１ないし４のいずれか１項に記載のものにおいて、前記Ｘ−Ｙアクチュエータは、３次元方向及び１軸周りにおいて移動部を移動自在であることを特徴とする。
【００１４】
請求項６記載の発明は、請求項１ないし５のいずれか１項に記載のものにおいて、前記ハンドユニットは、本文を挟み付ける一対のクランプ板と、該一対のクランプ板の間隔を可変にするクランプ用アクチュエータとを備え、前記制御部の制御に基づき、該クランプ用アクチュエータは、挟み付ける本文に応じてクランプ板の間隔を調整することを特徴とする。
【００１５】
請求項７記載の発明は、請求項６記載のものにおいて、前記制御部の制御に基づき、前記クランプ用アクチュエータは、製本ユニットに応じてクランプ板の間隔を調整することを特徴とする。
【００１６】
請求項８記載の発明は、請求項１ないし７のいずれか１項に記載のものにおいて、前記製本ユニットは、着脱可能であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、制御部の制御に基づき、Ｘ−Ｙアクチュエータが、移動部を移動させて、本文を保持するハンドユニットを、複数の製本ユニットのうち必要な複数の製本ユニットへと予め決められた順番で移動させると共に、ハンドユニットを移動させた製本ユニットにおけるそれぞれの工程の実行のために必要な位置に移動させるので、本文に対して必要な製本作業を施すことができる。
【００１８】
各製本ユニットを密着して配置することができるため、製本装置全体を小型化することができる。
【００１９】
また、各製本ユニットにおいて、各本文に適した処理を行うことができるために、オンデマンド出版（ＰＯＤ）のような多種類で少量の製本にも柔軟に対応することができる。
【００２０】
各製本ユニットに応じて、Ｘ−Ｙアクチュエータは、本文を保持するハンドユニットを設けた移動部の位置及び速度を制御することができるため、製本ユニットに合わせた本文の動きをさせることができる。
【００２１】
また、Ｘ−Ｙアクチュエータによる移動部の位置に応じて、適切な製本ユニットの駆動要素を駆動させることができるため、消費電力を節約することができる。
【００２２】
また、Ｘ−Ｙアクチュエータの移動部を２次元方向または３次元方向に移動自在とすることにより、製本ユニットにおける位置調整の負担が低減するため、製本ユニットの構成を簡素化することができる。さらに、Ｘ−Ｙアクチュエータの移動部を３次元方向及び１軸周りにおいて移動自在とすることにより、高精度に処理を行うことができるようになる。
【００２３】
また、制御部の制御に基づき、クランプ用アクチュエータは、挟み付ける本文または製本ユニットに応じてクランプ板の間隔を電力又は油空圧等を利用した駆動力により調整することで、本文の種類に応じて、高精度に締め付けることができるようになり、製本の精度、品質のばらつきを抑えることができるようになる。
【００２４】
また、製本ユニットを着脱可能とすることで、製本要求に応じて、製本ユニットを交換することができ、柔軟に対応することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明による製本装置の第１実施形態を示す概略平面図である。
【図２】本発明による製本装置の第２実施形態を示す概略平面図である。
【図３】本発明による製本装置の第３実施形態を示す概略平面図である。
【図４】製本ユニットの配列例を示す説明図である。
【図５】本発明の製本装置の制御系を表すブロック図である。
【図６】本発明の製本装置の具体例を表す斜視図である。
【図７】図６の製本装置の平面図である。
【図８】本発明による製本装置を複数配置した例を表す説明図である。
【図９】従来の製本装置を表す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明によるＸ−Ｙアクチュエータを用いた製本装置の概略図である。図において、製本装置１０は、概略、Ｘ−Ｙアクチュエータ１２と、Ｘ−Ｙアクチュエータ１２の移動部１２ａに設けられたハンドユニット１４と、Ｘ−Ｙアクチュエータ１２の移動部１２ａの可動域に配置されたテーブル部１５と、テーブル部１５に配置された複数の製本ユニット１６と、Ｘ−Ｙアクチュエータ１２及び各製本ユニット１６の制御を行う制御部１８（図５）と、必要に応じて１種類以上のセンサ２０（図５）とを備える。
【００２７】
Ｘ−Ｙアクチュエータ１２は、例えばリニア誘導モータ型Ｘ−Ｙアクチュエータを用いることができ、図示において、Ｘ方向に沿ったＸ軸ステージ１２ｘとＹ方向に沿ったＹ軸ステージ１２ｙとＺ方向に沿ったＺ軸ステージ１２ｚとを備え、移動部１２ａを高精度に位置決め可能である。尚、ここで、Ｘ軸、Ｙ軸は水平面の直交２軸とし、Ｚ軸は鉛直方向に沿った軸とする。
【００２８】
Ｙ軸ステージ１２ｙが一対のＸ軸ステージ１２ｘに対してＸ方向に沿ってスライド可能に取り付けられ、Ｚ軸ステージ１２ｚがＹ方向に沿ってスライド可能に取り付けられる。
【００２９】
このように図１に示した例では、移動部１２ａは、Ｘ−Ｙアクチュエータ１２の作動によって、ＸＹＺ軸の３軸方向に自由度があり、３次元上の任意の位置に移動可能となっている。
【００３０】
図１に示した例に代えて、図２に示すように、最低限、Ｘ軸ステージ１２ｘ及びＹ軸ステージ１２ｙのみを設けることにしてもよい。この場合、移動部１２ａは、Ｘ−Ｙアクチュエータ１２の作動によって、ＸＹ軸の２軸方向に自由度があり、２次元上の任意の位置に移動可能となっている。
【００３１】
または、図１に示した例に代えて、図３に示すように、さらにＺ軸ステージ１２ｚに対してＺ軸の周りで回転可能となった回動軸１２θを備えることもできる。これによって、移動部１２ａは、Ｘ−Ｙアクチュエータ１２の作動によって、ＸＹＺθ軸の３軸及び１軸周りに合計４軸方向で自由度があり、４次元上の任意の位置に移動自在となっている。または、図示を省略するが、Ｘ軸及び／またはＹ軸の周りに自由度を持たせてもよく、５次元または６次元上の任意の位置に移動自在としてもよい。
【００３２】
移動部１２ａに設けられるハンドユニット１４は、本文を締め付ける２つのクランプ板１４ａ、１４ｂを備える。２つのクランプ板１４ａ、１４ｂは、弾性部材によって互いに接近するように付勢することも可能であるが、好ましくは、２つのクランプ板１４ａ、１４ｂの距離が電動モータ、油空圧シリンダ等のクランプ用アクチュエータ１４ｃによって電力または油空等を利用して調整可能となっているとよい。
【００３３】
Ｘ−Ｙアクチュエータ１２の移動部１２ａに設けられたハンドユニット１４の可動域に配置されたテーブル部１５は、複数の区切りが設けられており、各区切りに製本ユニット１６が配置される。また、テーブル部１５の任意の所定の位置が入口ＩＮ、出口ＯＵＴとなっている。
【００３４】
製本ユニット１６としては、製本のための各工程を実行する任意のユニットとすることができる。好ましくは、各製本ユニット１６の２次元寸法は同じになっているとよい。テーブル部１５に設定される製本ユニット１６としては、例えば、並製本の場合に、断裁カッターユニット、ガリカッターユニット、サンダーカッターユニット、横糊付けユニット、背糊付けユニット、表紙フィーダユニット、表紙同調ユニット、プレス成形締ユニット、三方断裁ユニット等を例示することができる。上製本の場合には、さらに、例えば、寒冷紗フィーダユニット、寒冷紗同調ユニット等を加えることができる。
【００３５】
各製本ユニット１６は、それぞれが実行する工程に応じてその構成は変わるが、基本的に本文に対して作動する作動要素（例えば、カッター、ローラ、プレス板等）と、作動要素を動作させるための駆動要素（例えば、電動モータ、油空圧シリンダ等）を備える。
【００３６】
各製本ユニット１６は、テーブル部１５の各区切りに対して着脱可能に配置することができ、製本ユニット１６はテーブル部１５の各区切りの基準位置に対して位置決めされ、これによって結果としてＸ−Ｙアクチュエータ１２に対して位置決めされる。
【００３７】
これらの製本ユニット１６の配置はＸ、Ｙ方向に連なるように２次元的に配置され、その配置の順番は任意であるが、好ましくは、製本工程の順番に並ぶように配置されると効率的である。図４は、その一例を示す。
【００３８】
図４（ａ）は、製造ユニット１６がＸＹ方向に沿って製本工程の順番に並び、Ｘ−Ｙアクチュエータ１２による移動部１２ａの移動経路がジグザグになるようにした例である。ここで、矢印はＸ−Ｙアクチュエータ１２による移動部１２ａの移動経路を表している。また、１６−ＮのＮは製造工程の順番を表している。このように配置することにより、次の工程への移動距離が短くてすみ効率的となる。
【００３９】
また、図４（ｂ）は別の例を表している。製本工程によっては、ある製本ユニット１６による処理を複数回実行する場合もある。そのため、図４（ｂ）では、Ｘ−Ｙアクチュエータ１２による移動部１２ａの移動経路を特定の製本ユニットを複数回経由するように設定している。
【００４０】
または、図４（ｃ）に示すように、Ｘ−Ｙアクチュエータ１２による移動部１２ａの移動経路がスパイラル状になるように、製本ユニット１６を並べることも可能である。
【００４１】
各製本ユニット１６の作動要素の向きは、全ての製本ユニット１６において同じ方向に揃っている必要はない。図４に例示したようなＸ−Ｙアクチュエータ１２による移動経路によって、その向きを変えることも可能である。または、図３に示すような４軸の自由度を持ったＸ−Ｙアクチュエータ１２を用いた場合には、ハンドユニット１４で保持される本文の向き自体を変えることもできるので、製本ユニット１６の向きを一定に揃えて、その代わりに本文の向きを製本ユニット１６に応じて変えることも可能である。
【００４２】
また、必ずしも図４に示したように、製本工程の順番に隣接して並べる必要はなく、例えば、作業員が調整、メンテナンス等のために頻繁にアクセスする必要のある製本ユニットに関しては、アクセスしやすい手前の位置に配置するようにして作業性を良好にすることも可能である。また、外部からの補充が必要なもの、例えば、表紙フィーダといった製本ユニットに関しては、アクセスしやすい手前の位置に配置するとよい。
【００４３】
また、必ずしも図４に示したように、Ｘ−Ｙアクチュエータ１２による移動部１２ａの移動経路が全ての製本ユニット１６を経由する必要はなく、例えば、製本条件に応じて、いずれかの製本ユニット１６を飛ばすようになっていてもよい。
【００４４】
制御部１８は、図５に示すように、制御信号によりＸ−Ｙアクチュエータ１２を制御して移動部１２ａの位置を制御する。移動部１２ａを図４で例示するような予め決められた移動経路に沿って移動させて、ハンドユニット１４を製本ユニット１６へと搬送すると共に、各製本ユニット１６において、決められた位置にハンドユニット１４を固定するか、または予め決められた動き（位置、速度（速さ、向き））をハンドユニット１４が行うように制御する。
【００４５】
また、移動部１２ａの現在位置に応じて、制御信号により各製本ユニット１６の駆動要素を駆動させて作動要素の作動の開始、終了を制御する。製本ユニット１６は、同期して動作する必要はなく、制御部１８からの制御信号に応じて独立的に動作を開始・終了することができる。
【００４６】
また、制御部１８には、外部から製本対象の製本情報（高さ、幅、厚み、紙質その他の製本条件）等を入力することもでき、製本情報に応じてＸ−Ｙアクチュエータ１２の位置制御及び製本ユニット１６における動きを制御することができる。
【００４７】
センサ２０は、製本ユニット１６の状態を検出して、その検出信号を制御部１８へと送出するものである。
【００４８】
以上のように構成されるＸ−Ｙアクチュエータを用いた製本装置１０においては、入口ＩＮに製本処理に供される本文Ｐが待機されている。本文Ｐは、丁合機によって丁合された折丁または紙葉類、印刷機または複写機によって作成された紙葉類、その他の既存の紙葉類（例えば年賀状束、アルバム用紙束）等とすることができる。
【００４９】
制御部１８は、Ｘ−Ｙアクチュエータ１２によってその移動部１２ａをＩＮの位置に移動させて、クランプ用アクチュエータ１４ｃを制御して、ハンドユニット１４によって待機された本文Ｐを把持させて、予め決められた締め付け力となるように締め付けさせる。そして、Ｘ−Ｙアクチュエータ１２によって、予め決められた移動経路に沿って製本ユニット１６に本文Ｐを搬送させる。
【００５０】
本文Ｐがある駆動開始条件を満足すると、制御部１８は、製本ユニット１６に応じて駆動要素を駆動して、作動要素を作動させる。駆動開始条件としては、例えば、Ｘ−Ｙアクチュエータ１２の移動部１２ａの現在位置により（またはセンサ２０からの位置検出信号により）、本文Ｐが前の製本ユニット１６の処理を終了したこと、または該当する製本ユニットに接近したこと若しくは到達したことが、制御部１８において判定されたこと、とすることができる。
【００５１】
そして、制御部１８の制御に基づき、Ｘ−Ｙアクチュエータ１２によって移動部１２ａのＸＹ座標、ＸＹＺ座標、またはＸＹＺθ座標が制御されて、作動要素に対する本文Ｐの位置決めが行われる。Ｘ−Ｙアクチュエータ１２によって本文Ｐの座標を高い自由度で調整することができるために、製本ユニット１６の作動要素自体の位置決めが不要となる。各製本ユニット１６において、決められた位置に本文Ｐを固定するか、または予め決められた動き（位置、速度（速さ、向き））を本文Ｐが行うように制御する。各製本ユニット１６に適した動きを本文Ｐにさせることができる。
【００５２】
本文Ｐがある駆動終了条件を満足すると、各製本ユニット１６の駆動要素の駆動は停止される。駆動終了条件としては、例えば、Ｘ−Ｙアクチュエータ１２の移動部１２ａの現在位置により（またはセンサ２０からの位置検出信号により）、本文Ｐがその製本ユニット１６の処理を終了したことが制御部１８で判定されたとき、とすることができる。
【００５３】
製本ユニット１６の駆動要素は、本文Ｐが前述のある駆動開始条件を満足したときに駆動を開始し、本文Ｐが駆動終了条件を満足したときに駆動を終了することができるので、消費電力を節約することができる。但し、製本ユニット１６の種類によっては、本文Ｐの位置にかかわらず、連続的に駆動要素が駆動して、作動要素が作動していてもよい。
【００５４】
こうして順次決められた製本ユニット１６を経て、所定の製本のための工程を実行して、出口ＯＵＴにまで達すると、制御部１８は、ハンドユニット１４による本文Ｐの保持を解除させ、次の本文Ｐの処理のために再び入口ＩＮへと移動部１２ａを移動させる。
【００５５】
図６及び図７は、本発明によるＸ−Ｙアクチュエータを用いた製本装置の具体例である。この例では、断裁カッターユニット１６Ａ、ガリカッターユニット１６Ｂ、サンダーカッターユニット１６Ｃ、横糊付けユニット１６Ｄ、背糊付けユニット１６Ｅ、表紙フィーダユニット１６Ｆ、同調ユニット１６Ｇ、プレス成形締ユニット１６Ｈがテーブル部１５のそれぞれ適当な位置に配置されている。
【００５６】
断裁カッターユニット１６Ａは、本文の背面を断裁するためのミーリングカッターを作動要素として備えており、本文ＰがＸ−Ｙアクチュエータ１２によって搬送されると、駆動要素がミーリングカッターを回転させるようになっている。
【００５７】
Ｘ−Ｙアクチュエータ１２によって、カッターに対する本文Ｐの高さを調整することで、適切な断裁を行うことができる。
【００５８】
断裁カッターユニット１６Ａとしては、ミーリングカッターの代わりに押し刃を作動要素として用いることも可能である。押し刃の使用が望まれる場合には、押し刃を備えた別の断裁カッターユニットに交換することで、簡単に要求に対応することができる。従来の製本装置においては、本文が常に一定の速度で移動しているため、押し刃で断裁を行うのは困難であるが、本発明によれば、本文を固定した状態にすることができるため、押し刃で断裁することも可能になる。
【００５９】
また、本発明によれば、ハンドユニット１４による締め付け力をクランプ用アクチュエータ１４ｃによって製本ユニットに応じて強くしたり弱くしたりすることができるので、断裁時のように強い締め付け力が要求される場合に、適切な締め付け力で本文Ｐを把持することができる。
【００６０】
ガリカッターユニット１６Ｂ及びサンダーカッターユニット１６Ｃは、それぞれ本文の背面にガリ溝を形成するガリカッター、本文の背面の研磨を行うサンダーカッターを作動要素として備えており、本文ＰがＸ−Ｙアクチュエータ１２によって搬送されると、駆動要素がガリカッター、サンダーカッターをそれぞれ回転させるようになっている。
【００６１】
ガリカッターによって形成するガリ溝の向き、またはその深さは、製本条件によって異なる。よって、Ｘ−Ｙアクチュエータ１２によって、カッターに対する本文Ｐの高さを調整することで、本文Ｐに適切な深さの溝を形成することができる。
【００６２】
また、サンダーカッターの回転方向は、製本条件によって異なる。よって、Ｘ−Ｙアクチュエータ１２によって、サンダーカッターに対する本文Ｐの移動方向を変えることで、簡単に製本条件に対応することができる。
【００６３】
または、異なる種類の刃を使うことが要求される場合には、その要求に応じて、所望のカッターを有する別のユニットに交換することで、簡単に製本要求に対応することができる。
【００６４】
横糊付けユニット１６Ｄ及び背糊付けユニット１６Ｅは、それぞれ本文の横側面及び背面に糊を塗布するローラを作動要素として備えており、本文ＰがＸ−Ｙアクチュエータ１２によって搬送されると、駆動要素がローラを回転させるようになっている。
【００６５】
塗布する糊の厚みは、製本条件によって異なる。Ｘ−Ｙアクチュエータ１２によって、ローラに対する本文Ｐの高さを調整することで、本文Ｐに適切な厚みの糊を塗布することができる。
【００６６】
糊はＥＶＡ（Ethylene Vinyl Acetate）系ホットメルトが一般的に使用されるが、近年は、ウレタン系ホットメルトであるＰＵＲ（Polyurethane Reactive）系ホットメルトなども使用されるようになってきており、異なる種類の糊の使用が望まれる場合には、別のユニットに交換して、異なる糊を貯留する釜を持つユニットにすることで、簡単に要求に対応することができる。また、必要に応じて、ローラを備えたユニットに代えて糊噴射ノズルを備えた別のユニットに交換することもできる。
【００６７】
１度の塗布では足りない場合、Ｘ−Ｙアクチュエータ１２によって本文を複数回ローラに通すように、繰り返すことができる。従来の製本装置においては、同じユニットによる処理を繰り返すことは不可能であるから、同じ処理を繰り返す場合には、同じ種類のユニットを複数個、ラウンド経路に沿って配置しなければならない。本発明においては、複数個の製本ユニットを配置する必要がないため、製本装置を小型化することができる。
【００６８】
また、背糊を塗布した後、横糊を塗布し、さらに背糊を塗布する場合には、Ｘ−Ｙアクチュエータ１２によって本文Ｐを、背糊付けユニット１６Ｅに搬送した後、横糊付けユニット１６Ｄに搬送し、再び背糊付けユニット１６Ｅに搬送することができる。このような場合、従来の製本装置においては、背糊付け機または背糊付け用ローラを横糊付け機または横糊付け用ローラの前後に２つ配置する必要がある。本発明においては、このような場合においても、背糊付けユニット１６Ｅは１つでよく、製本装置を小型化することができる。
【００６９】
表紙フィーダユニット１６Ｆは、図示しないが、積層された表紙Ｒから一枚の表紙Ｒを取り出す吸着機を作動要素として備える。
【００７０】
同調ユニット１６Ｇには、表紙フィーダユニット１６Ｆによって供給される表紙Ｒがセットされる。同調ユニット１６Ｇには、セットされる表紙Ｒの向きなどを検出するＣＣＤイメージセンサといったセンサ２０を設けることができる。例えば、表紙フィーダユニット１６Ｆによって供給された表紙が傾いて供給された場合、従来の製本装置においては、その補正が困難である。しかしながら、本発明においては、センサ２０によって検出された画像から制御部１８で傾きを計算し、その傾きに応じて、Ｘ−Ｙアクチュエータ１２のＺ軸周りでハンドユニット１４を回転させることでθ軸を調整して、傾いて供給された表紙Ｒに合わせて本文Ｐを傾けて同調させることが可能になる。
【００７１】
プレス成形締ユニット１６Ｈは、一対のプレス板を作動要素として備えており、本文Ｐと該本文Ｐに貼り合わされた表紙ＲがＸ−Ｙアクチュエータ１２によって搬送されると、駆動要素が、一対のプレス板を互いに接近する方向に移動させて、本文と表紙とを合わせて横側から押し付けるようになっている。従来の製本装置においては、横側からプレス板で押し付けるだけでなく、下側から下板を上方に移動させて、本文と表紙の背面も押し付ける必要がある。しかしながら、本発明においては、Ｘ−Ｙアクチュエータ１２のＺ軸方向下向きに移動部１２ａを移動させて、本文Ｐと表紙Ｒとを固定の下板に押し付けるようにすることができる。このため、下板を上方に移動させるための駆動機構を不要とすることができる。
【００７２】
以上のように、本発明によればＸ−Ｙアクチュエータ１２を用いて本文Ｐを搬送させることで、クランパーで締め付けた本文を一方向に搬送する従来の製本装置と比較して様々な利点が得られることが理解されるであろう。
【００７３】
図６及び図７に示した製本装置の製本ユニット１６の組み合わせは一例であり、任意の組み合わせとすることができる。
【００７４】
本発明によれば、製本ユニット１６を密着して配置することができる。例えば、各製本ユニット１６のＸＹ寸法としては、４００ｍｍ×４００ｍｍ程度のものとして構成すれば、図示した３×３の９ユニットで、製本装置として、１２００ｍｍ×１２００ｍｍ程度の大きさで実現することができる。こうして、従来の製本装置に比較して本発明の製本装置は、格段に小型化することができる。
【００７５】
また、Ｘ−Ｙアクチュエータ１２による搬送及び各製本ユニット１６の動作を制御部１８で制御することで、オンデマンド出版（ＰＯＤ）のような多種類で少量の製本にも柔軟に対応することができる。
【００７６】
このように小型化が可能であり、柔軟性が高まる結果として、本発明の製本装置１０は、従来の製本専門工場に配置するのみならず、図書館、大学、研究機関、企業等の任意の施設にも導入することができるようになり、手軽に製本作業を行うことができるようになる。
【００７７】
但し本発明は少量製本に限るものでなく、大量製本、高速製本に対応するために複数のＸ−Ｙアクチュエータ１２を設けて、複数の製本ユニット１６を幾つかのセクションに分割して、各Ｘ−Ｙアクチュエータでセクションを分担するようにしてもよい。または、図８に示すように複数の製本装置１０を１つの搬送ラインに沿って配置して、搬送ラインに搬送される本文を複数の製本装置１０で製本するようにしてもよい。
【００７８】
各製本ユニットは、独立して動作させることができるため、装置全体の構成を簡素化することができる。各製本ユニットを電動駆動とする場合には、電気的接続だけでよいために、製本ユニットの着脱作業がより一層簡単になる。
【００７９】
ハンドユニットの締め付け力をクランプ用アクチュエータによって発生する駆動力によって調整することができるようになるため、その締め付け力を高精度に調整することで、製本の品質のばらつきを低減させることができる。
【符号の説明】
【００８０】
１０ 製本装置
１２ Ｘ−Ｙアクチュエータ
１４ ハンドユニット
１４ａ、１４ｂ クランプ板
１４ｃ クランプ用アクチュエータ
１６ 製本ユニット
１８ 制御部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２次元方向に移動部を移動自在とするＸ−Ｙアクチュエータと、
Ｘ−Ｙアクチュエータの移動部に設けられて本文を保持するハンドユニットと、
ハンドユニットの可動域において２次元的に配置され、製本のための各工程を実行する複数の製本ユニットと、
Ｘ−Ｙアクチュエータの制御を行う制御部と、
を備え、制御部の制御に基づき、前記Ｘ−Ｙアクチュエータは、前記移動部を移動させて、本文を保持するハンドユニットを、前記複数の製本ユニットのうち必要な複数の製本ユニットへと予め決められた順番で移動させると共に、ハンドユニットを移動させた製本ユニットにおけるそれぞれの工程の実行のために必要な位置に移動させることを特徴とする製本装置。
【請求項２】
前記ハンドユニットが製本ユニットに達したときに、前記制御部の制御に基づき該製本ユニットに応じて、前記Ｘ−Ｙアクチュエータは、本文を保持するハンドユニットを設けた移動部の位置及び速度を制御することを特徴とする請求項１記載の製本装置。
【請求項３】
前記各製本ユニットは、製本のための作業を行う作動要素と、作動要素を駆動する駆動要素とを備え、制御部は、Ｘ−Ｙアクチュエータによる移動部の位置に応じて、適切な製本ユニットの駆動要素を駆動させることを特徴とする請求項１または２記載の製本装置。
【請求項４】
前記Ｘ−Ｙアクチュエータは、３次元方向に移動部を移動自在であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の製本装置。
【請求項５】
前記Ｘ−Ｙアクチュエータは、３次元方向及び１軸周りにおいて移動部を移動自在であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の製本装置。
【請求項６】
前記ハンドユニットは、本文を挟み付ける一対のクランプ板と、該一対のクランプ板の間隔を可変にするクランプ用アクチュエータとを備え、前記制御部の制御に基づき、該クランプ用アクチュエータは、挟み付ける本文に応じてクランプ板の間隔を調整することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の製本装置。
【請求項７】
前記制御部の制御に基づき、前記クランプ用アクチュエータは、製本ユニットに応じてクランプ板の間隔を調整することを特徴とする請求項６記載の製本装置。
【請求項８】
前記製本ユニットは、着脱可能であることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の製本装置。
【請求項１】
２次元方向に移動部を移動自在とするＸ−Ｙアクチュエータと、
Ｘ−Ｙアクチュエータの移動部に設けられて本文を保持するハンドユニットと、
ハンドユニットの可動域において２次元的に配置され、製本のための各工程を実行する複数の製本ユニットと、
Ｘ−Ｙアクチュエータの制御を行う制御部と、
を備え、制御部の制御に基づき、前記Ｘ−Ｙアクチュエータは、前記移動部を移動させて、本文を保持するハンドユニットを、前記複数の製本ユニットのうち必要な複数の製本ユニットへと予め決められた順番で移動させると共に、ハンドユニットを移動させた製本ユニットにおけるそれぞれの工程の実行のために必要な位置に移動させることを特徴とする製本装置。
【請求項２】
前記ハンドユニットが製本ユニットに達したときに、前記制御部の制御に基づき該製本ユニットに応じて、前記Ｘ−Ｙアクチュエータは、本文を保持するハンドユニットを設けた移動部の位置及び速度を制御することを特徴とする請求項１記載の製本装置。
【請求項３】
前記各製本ユニットは、製本のための作業を行う作動要素と、作動要素を駆動する駆動要素とを備え、制御部は、Ｘ−Ｙアクチュエータによる移動部の位置に応じて、適切な製本ユニットの駆動要素を駆動させることを特徴とする請求項１または２記載の製本装置。
【請求項４】
前記Ｘ−Ｙアクチュエータは、３次元方向に移動部を移動自在であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の製本装置。
【請求項５】
前記Ｘ−Ｙアクチュエータは、３次元方向及び１軸周りにおいて移動部を移動自在であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の製本装置。
【請求項６】
前記ハンドユニットは、本文を挟み付ける一対のクランプ板と、該一対のクランプ板の間隔を可変にするクランプ用アクチュエータとを備え、前記制御部の制御に基づき、該クランプ用アクチュエータは、挟み付ける本文に応じてクランプ板の間隔を調整することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の製本装置。
【請求項７】
前記制御部の制御に基づき、前記クランプ用アクチュエータは、製本ユニットに応じてクランプ板の間隔を調整することを特徴とする請求項６記載の製本装置。
【請求項８】
前記製本ユニットは、着脱可能であることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の製本装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−５６７０９（Ｐ２０１１−５６７０９Ａ）
【公開日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２０７０３２（Ｐ２００９−２０７０３２）
【出願日】平成２１年９月８日（２００９．９．８）
【特許番号】特許第４６０４１４９号（Ｐ４６０４１４９）
【特許公報発行日】平成２２年１２月２２日（２０１０．１２．２２）
【出願人】（５９３０４８０４３）芳野マシナリー株式会社 (17)
【公開日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月８日（２００９．９．８）
【特許番号】特許第４６０４１４９号（Ｐ４６０４１４９）
【特許公報発行日】平成２２年１２月２２日（２０１０．１２．２２）
【出願人】（５９３０４８０４３）芳野マシナリー株式会社 (17)
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