JP5802359B2 - 印刷物を自動的に切断するための切断装置 - Google Patents

Description

【産業上の利用分野】
この発明は、請求項１前段に記載の切断装置に関する。

【従来の技術】
この種の切断装置は、例えば欧州特許出願公開第９４１８１７号Ａ明細書によって従来技術として知られている。これによれば、印刷物は前部、下端部、および上端部の３方向で切断される。第１の切断機構において前部切断が実行され、第２の切断機構において上端および下端の切断が同時に実行される。印刷物は切断搬送装置内において綴じ部を機械式ストッパに向かって前方にして搬送されこの上で整列させられる。従って、綴じ部が基準縁部を形成し、これに応じて前部切断はこの基準縁部に対して所定の距離をもって実行される。第１の切断機構までならびに第１および第２の切断機構間における印刷物の搬送は、上下のベルトによって実施される。これらのベルトはステップ変速装置または回転するスライダクランクによって断続的に駆動される。印刷物を機械式ストッパ上で整列させることができるよう、上側ベルトを持ち上げることによっていずれもストッパの前で解放する必要がある。

前述の切断装置によれば、極めて多様な判型および多様な厚さの印刷物を切断することができる。殆どの印刷物において、高い処理速度にもかかわらず極めて正確な前部切断を実施することができ、すなわち綴じ部と前部切断部との間の距離は所定の許容範囲内に保持される。厚くかつ弾力性のある印刷物において、幅についての許容誤差が比較的大きくなり、例えば約１ｍｍの領域となる。このような厚くかつ弾力性のある印刷物は第１の切断機構に進入する際に柔軟になり、これによって前部切断の精度が低下することが観察されている。さらに、その他の外部作用、発生する加速および減速値、ならびに伝達機構内の機械的な遊びによって切断精度が低下することが判明した。

【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、厚くかつ弾力性のある印刷物においてもより小さな切断許容範囲を維持することができる、前述の種類の切断装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】
前記の課題は、本発明に従って請求項１に記載された特徴によって解決される。

本発明に係る切断装置において、搬送中における印刷物の柔軟化およびその他の要因で生じる印刷物の積載誤差が位置計測ならびに切断搬送装置の制御によって修正される。この制御によって、個々の印刷紙材の位置ずれをそれぞれ修正しその結果印刷物の幅に関する切断誤差を最小化することが可能になる。位置計測によって印刷物が後にずれていることが判定されると、印刷物は適宜に加速され、また別のケースでは減速される。

本発明に係る切断装置の重要な利点は、従来使用されていた機械式のストッパを仮想的なストッパによって代替し得ることである。前記の制御によって印刷物を仮想のストッパに向かって修正された、および正確な姿勢で搬送することができる。印刷物を解放する必要はなくなり、切断工程中においても上下のベルトによって保持されている。印刷物を解放する必要がなくまた後の搬送に際しても上側のベルトを降下させることなく加速することができるため、高い生産速度を達成することができる。

本発明に係る装置によれば、例えばＡＭグラフィックス社製のＨＴ１８トリマまたは欧州特許出願公開第０６９８４５１号Ａ明細書と同様に、印刷物は走行中、すなわち停止することなく前部を切断することができる。

従って、本発明に係る切断装置によれば、切断誤差を小さくすると同時に生産速度を高めることが可能になる。

別の利点は、切断装置の大きな力によって発生する回転速度変動を切断搬送方向に誘導することができ、その結果切断搬送装置の安定的かつ正確な推進をもたらす。

本発明の追加構成によれば、計測手段が少なくとも１つのレーザ光電管を備えている。これによって第１の切断機構内において印刷物の位置を極めて正確に計測することを可能にする。

本発明の別の追加構成によれば、切断搬送装置は電子制御された独立駆動機構によって駆動される。これによって、従来一般的であった機械式ステップ変速装置の遊びならびに摩耗を防止することができる。電子式のステップ変速装置の動作曲線は点表として整理することができる。これによって、例えば製品の厚さ、紙質、判型、および生産速度等の多様な生産条件に対して個別に最適化された動作特性がプログラムされる。極端な製品変更に際しても、別の曲線チャートに容易に切り換えることによって最適な動作軌道をプログラムすることができる。この種の曲線チャートは既知のカム伝達機構の動作法則に従って簡単に算定することができる。極端な製品変更に際して別の曲線チャートに簡単に切り換えることによって最適な動作軌道をプログラムし得ることが好適である。

本発明のその他の好適な特徴は、添付図面を参照しながら以下に記述する詳細な説明ならびに請求の範囲によって明らかにされる。

【実施例】
図１および図２に示された切断装置は、印刷物２を第１の切断機構Ａに供給する給入搬送装置６を備えている。印刷物２は、切断搬送装置７によって受容され前部切断部分５７に対応して配置される。印刷物２は、前部切断部分５７の後切断搬送装置６によって第２の切断機構Ｂに搬送され、ここでは上端および下端の切断が同時に実施される。この印刷物２は、それぞれ綴じ部４２を前方にして互いに距離をおいて矢印５の方向に搬送される。給入搬送装置６の領域において印刷物２はそれぞれ駆動体８に当接して配置される。印刷物は、カタログ、雑誌、書籍等とすることができる。

給入搬送装置６は、エンドレス搬送ベルト６ａを備えており、この上に駆動体８が規則的な間隔をおいて装着されている。搬送ベルト６ａの前端には上側ベルト５８および下側ベルト５９が設けられており、この間に印刷物２が把持されて切断搬送装置７内に供給される。搬送ベルト６ａならびに両方のベルト５８および５９の駆動は、駆動輪１４および１５に噛合している駆動ベルト１３によって実施される。搬送ベルト６ａ、上側ベルト５８、ならびに下側ベルト５９は、いずれも等しい速度で進行する。駆動輪１３は、シャフト６０および回転輪３９を介して別の駆動ベルト１２に接続されており、これは図２に示されているようにシャフト２０、駆動輪１６、ならびに駆動ベルト１０を介して主駆動要素９に接続されている。給入搬送装置６の搬送方向は図１において矢印５で示されている。

切断搬送装置７は下側ベルト７ａならびに上側ベルト７ｂを備えており、その間において図１の印刷物２が左から右へ搬送される。ベルト７ａおよび７ｂの駆動は、電子制御された独立駆動機構２８によって実施され、これは同期サーボモータとすることが好適である。独立駆動機構２８はシャフト３４を介して駆動ローラ３３に作用し、これは上側ベルト７ｂの駆動ローラ３５と噛合している。ベルト７ａおよび７ｂは同一の速度で駆動される。独立駆動機構２８は回転エンコーダ２９を備えており、これから信号線３０がサーボコンバータ２７へ延在している。このコンバータ２７からも信号線３１が独立駆動機構２８へ延在している。サーボコンバータ２７は別の信号線６１を介してレーザ光電管３２に接続されている。

レーザ光電管３２は、第１の切断機構Ａ内における印刷物２の位置を計測する計測手段を構成する。レーザ光電管３２は、第１の切断機構Ａ内の上側ベルト７ｂの上方の所定の位置に固定され、印刷物２の搬送路内に向かってレーザ光線４４を垂直下方に放射する。印刷物２の綴じ部４２がレーザ光線４４に到達すると、レーザ光電管３２内の適宜な信号が伝送線６１を介してサーボコンバータ２７に伝達される。レーザ光電管３２は固定的またはスライド可能に取り付けることができる。また複数のレーザ光電管３２を設けて構成することも可能である。光電管３２は、他の適宜な計測手段とすることもできる。印刷物２の位置を極めて正確かつ迅速に計測し得ることが重要である。

３つの切断は、搬送方向５に対して横断方向に延在している１本のカッタ３、ならびに搬送方向５に平行に延在している２本のカッタ４によって実施される。このカッタ３および４は支持部材２５上に固定されており、これは垂直な支柱２４とともに台脚を形成し、これは図１の二重矢印４１の方向に動作する。切断ストロークのための駆動はシャフト２１によって実施され、その両端には円形のカム３２がそれぞれ設けられており、この中に支柱２４の溝部６３内に水平スライド可能に取り付けられているピン１９がそれぞれ嵌合している。シャフト２１を回転させた際は、ピン１９が水平および垂直に同時に移動する。垂直動作は支柱２４へ、ならびに支持部材２５を介してカッタ３および４に伝導される。シャフト２１はギア１８を介して駆動され、これはギア１７と噛合しており、さらにこれは錐形クラッチ１１を介してシャフト２０に結合している。錐形部材４０を垂直に推動することによって、クラッチを解放してストロークを調節することができる。クラッチ１１は、任意の重ね合わせ式伝達装置として形成することができる。シャフト２１上には回転輪６４が固定されており、これは駆動ベルト２２と駆動輪６５を介して回転エンコーダ２３のシャフト６６を駆動する。この回転エンコーダ２３は、信号線２６を介してサーボコンバータ２７に結合している。このエンコーダ２３は、切断ストロークの回転角度を計測し、この測定値が対応する位置設定値に対する切断ストロークの回転角度の曲線チャートと比較される。エンコーダ２３は、高精度の絶対値エンコーダとすることが好適である。

以下に、切断装置１の動作方式について、特に図３および図４を参照しながら詳細に説明する。図３には、長形の印刷物２ｌ、中程度の印刷物２ｍ、ならびに短形の印刷物２ｋに対して、カッタ３による前部切断およびカッタ４による上端および下端切断がそれぞれ示されている。前述したように、前部切断は第１の切断機構Ａ内において実行され、上端および下端切断は第２の切断機構Ｂ内で実行される。

第１の切断機構Ａ内への供給は給入搬送装置６によって実施され、これは図３において印刷物２ｌ、２ｍ、または２ｋを矢印６７の方向に左から右へ搬送する。図３には、切断機構Ａ内への搬入すなわち仮想のストッパ６８、６９または７０までの搬送と、第２の切断機構Ｂ内への継続搬送とがそれぞれ示されている。図４には、対応する移動曲線５３、５４ならびに５５が示されている。移動曲線５３は印刷物２ｋに対応し、移動曲線５４は中程度の印刷物２ｍに対応し、移動曲線５５は印刷物２ｌに対応している。図４には、水平軸５１とともに印刷物２ｋ、２ｍ、および２ｌの搬送路がｍｍで示されている。また縦軸５２は、切断ストロークの回転角度を示す。０（ゼロ）点７０は、印刷物２の綴じ部４２が切断搬送装置７によって把持される中継点である。図３には、左側にそれぞれ印刷物２ｌ、２ｍ、および２ｋの位置が示されている。

図４に示されているように、給入搬送装置６と切断搬送装置７との間には、少なくとも印刷物２が両方の装置６および７によって搬送されている限り同期走行が存在する。この同期走行の間に印刷物２ｌ、２ｍ、および２ｋの綴じ部４２がそれぞれレーザ光線４４、４４′、または４４″に到達する。レーザ光電管３２の位置は、印刷物２の長さまたは幅に適応させる。短い印刷物２ｋに対して、レーザ光線４４は前部切断部により近いところに位置しており、これは図３において線４７で示されている。レーザ光線４４と線５７との間の距離は所定のものであるとともに印刷物２ｋの幅より短いものとなる。レーザ光線４４′または４４″は、線５７により大きな距離をおいている。印刷物２ｌ、２ｍ、ならびに２ｋの綴じ部４２が対応するレーザ光線４４、４４′、または４４″に到達すると、光電管３２が伝送線６１を介してサーボコンバータ２７に対して所定の信号を送信する。これによって印刷物２ｌ、２ｍ、または２ｋの位置が切断ストロークの回転角に関して計測される。後の搬送によって印刷物２ｌ、２ｍ、または２ｋは給入搬送装置６を離れ、切断搬送装置７によってのみ把持される。従って、図４において、印刷物２はＣで示された同期走行領域を離れる。

仮想的ストッパ６８、６９、または７０までの印刷物２の後続搬送は、光電管３２による位置計測によって制御ならびに必要に応じて修正される。位置計測によって印刷物２ｌ、２ｍ、または２ｋが設定位置からずれていることが判明した場合、印刷物２ｌ、２ｍ、ならびに２ｋが仮想的ストッパ６８、６９、および７０上で正確な姿勢位置を有すると同時に速度が０となるように切断搬送装置７の搬送速度が高められる。この調整は、既知のカム伝達装置の動作法則に従って計算することが可能な曲線チャートに基づいて実施される。サーボコンバータ２７内に適宜なプログラムが記録される。

印刷物２ｌ、２ｍ、または２ｋの綴じ部４２がそれぞれ仮想的ストッパ６８、６９、または７０上に存在する場合、これらは静止状態にあり両方のベルト７ａおよび７ｂによって固定される。図４に示された調節領域Ｄは停止領域Ｅに移行する。この領域において、印刷物２ｌ、２ｍ、または２ｋがカッタ３によって切断され、その結果前部切断が形成される。この前部切断が実行されると、印刷物２ｌ、２ｍ、または２ｋは切断搬送装置７によってさらに搬送される。ここで、従来の機械式ストッパにおいて不可欠であったように、前部切断工程中に印刷物を解放する必要が無いことが重要である。図４に示された加速領域Ｆにおいて、印刷物２ｌ、２ｍ、または２ｋが領域Ｇにおいて給入搬送装置６と再び同期走行する速度に到達するまで再加速される。この時点において、切断搬送装置７は次の印刷物を把持する。この印刷物も前述したものと同様に前部切断を行うための切断位置に搬送される。先に走行している印刷物は第２の切断機構Ｂに搬送される。ここでカッタ４および逆側カッタ４６によって上端および下端切断が実施される。この切断は前部切断と同時に実施され、これはカッタ３および４が支持部材２５を介して相互に固定的に結合されているからである。カッタ３は逆側カッタ４３と共に作用する。

印刷物２ｌ、２ｍ、または２ｋの搬送方向内における位置は、前部切断に対する場合に比べると遥かに非重要なものとなり、これは搬送方向６７に対して平行に切断が実施されるからである。これに対して、上端および下端切断に際しても印刷物が両方のベルト７ａおよび８ｂによって把持または固定されることである。従って、印刷物２ｌ、２ｍ、または２ｋは、全搬送中にわたって切断機構ＡおよびＢ内において解放されることはなく、制御されずに推動されることがあり得ない。上端および下端切断を実行した後、印刷物２ｌ、２ｍ、または２ｋはさらに搬送され、次の工程のために図示されていない別の装置に移送される。

第２の切断機構内においても機械式ストッパを省略することができる。図３には、仮想的ストッパ７１、７２、および７３が示されており、印刷物２ｌ、２ｍ、または２ｋの幅に応じて調節されている。しかしながら、原則的に第１の切断機構Ａならびに第２の切断機構Ｂの双方において機械式のストッパを設けることも可能である。ここでも、印刷物２ｌ、２ｍ、または２ｋが光電管３２あるいはその他の計測装置によってその位置が計測されるとともにその測定値に対応して位置ずれを修正することが重要である。このことは、印刷物２ｌ、２ｍ、または２ｋを丁寧かつ正確に機械式ストッパ上に配置することができるため、機械式のストッパを使用した場合においても有効である。好適な実施例においては、仮想的ストッパ６８ないし７３のみが設けられている。前述した切断装置１においては２つの切断機構ＡおよびＢが設けられている。しかしながら、前部切断用の１つの切断機構Ａのみを備えた実施形態も可能である。原則的に、上端および下端切断は前部切断の前に別の切断装置によって実施することもできる。従って、３個所の切断を同時に実行することは必要不可欠なことではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明に係る切断装置の概略構成図である。
【図２】
図１の本発明に係る切断装置の概略側面図である。
【図３】
前部切断のための印刷物の搬送を概略的に示した説明図である。
【図４】
３つの異なった判型の印刷物の動作曲線を示した説明図である。
【符号の説明】
２，２ｌ，２ｍ，２ｋ 印刷物
３，４ カッタ
６ 給入搬送装置
６ａ，７ａ，７ｂ 搬送ベルト
７ 切断搬送装置
８ 駆動部材
９ 主駆動装置
１１ 錐形クラッチ
１２，１３ 駆動ベルト
１４，６４ 駆動輪
１７ ギア
１９ ピン
２１，３４，６０，６６ シャフト
２４ 支柱
２６，３０，３１，６１ 信号線
２７ コンバータ
２８ 独立駆動装置
２９ 回転エンコーダ
３２ レーザ光電管
３３ 駆動ローラ
４０ 錐形部材
４４，４４′，４４″ レーザ光線
４６ 逆側カッタ
４７，５７ 線
５１ 水平軸
５２ 垂直軸
５３，５４，５５ 動作曲線
５８ 上側ベルト
５９ 下側ベルト
６８，６９，７０，７１，７２，７３ ストッパ

Claims (12)

1. 印刷物（２）の開放側の前部切断のためのカッタ（３）を有する少なくとも１つの切断機構（Ａ）と、印刷物（２）を切断機構（Ａ）に搬送するための給入搬送装置（６）と、印刷物（２）を切断機構（Ａ）内において搬送するための切断搬送装置（７）とを備えてなり、切断機構（Ａ）内において切断位置に到達する前に印刷物（２）の位置を計測する計測手段（３２）を設け、切断搬送装置（７）は前記計測に基づいて設定位置からの偏位をさらなる搬送に際して修正するように制御される、パンフレット、雑誌、およびカタログ等の折り畳まれた印刷物（２）の縁部を自動的に切断するための切断装置であり、
   前記計測手段（３２）の信号をコンバータ手段（２７）に伝送し、さらに印刷物（２）を切断する切断装置（３，４）の切断ストロークの回転角度を計測するエンコーダ手段（２３）の出力を前記コンバータ手段（２７）に伝送し、それによって前記印刷物（２）の位置を前記切断ストロークの回転角度に相関して検出し、検出された位置実際値を切断ストロークの回転角度に対する印刷物（２）の位置の曲線チャートとして記憶された位置設定値とリアルタイムで比較し、印刷物（２）の位置が設定位置からずれていることが判明した場合に前記切断搬送装置（７）の速度を調節して偏位を修正することを特徴とする切断装置。
2. 印刷物（２）は切断機構（Ａ）において綴じ部（４２）が先行するように搬送されることを特徴とする請求項１記載の装置。
3. 切断搬送装置（７）は印刷物（２）を前記の切断機構（Ａ）から別の切断機構（Ｂ）へ搬送することを特徴とする請求項１または２に記載の装置。
4. 切断搬送装置（７）は電気式の独立駆動装置（２８）によって駆動されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の装置。
5. 電気式の独立駆動装置（２８）はサーボモータからなることを特徴とする請求項４記載の装置。
6. サーボモータは同期サーボモータからなることを特徴とする請求項５記載の装置。
7. 切断搬送装置（７）は印刷物（２）が前部切断のために静止状態になるよう減速するように制御されることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の装置。
8. 印刷物（２）は切断のために機械的な係止部材に代わり切断搬送装置（７）の速度を調節することによって達成される仮想的ストッパ（６８ないし７３）上で静止されることを特徴とする請求項７記載の装置。
9. 計測手段（３２）は多様な判型に適応して搬送方向（５）内で移動可能であることを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の装置。
10. 複数の計測手段（３２）を異なった位置に設置し、各計測手段（３２）がそれぞれ１つの判型に対応することを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載の装置。
11. 計測手段（３２）は搬送方向（５）に見て前部切断部分（５７）以降に配置された少なくとも１つのレーザ光電管を有することを特徴とする請求項１ないし１０のいずれかに記載の装置。
12. レーザ光電管（３２）は搬送路に向かって下方に指向するレーザ光線（４４）を放射することを特徴とする請求項１１記載の装置。

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