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Hintergrund der Erfindung
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Gebiet der Erfindung
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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Broschürenherstellungsvorrichtung
und ein Zuschneidesystem für
eine Broschürenherstellungsvorrichtung
und insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein Blattweise-Zuschneidesystem
für eine
Broschürenherstellungsvorrichtung,
das die Blätter
einer Broschüre auf
eine erwünschte
Größe zuschneidet.
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Kurze Beschreibung der verwandten
Technik
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Automatische
Sattelheft-Broschürenherstellungsvorrichtungen
werden gegenwärtig
verwendet, um viele Blätter
von doppelseitig bedrucktem Material zu einer fertiggestellten Broschüre zu binden.
Die aktuell bekannten Broschürenherstellungsmaschinen
führen
Operationen durch, wie beispielsweise Heften, Falten und Zuschneiden
von Blättern.
Im Allgemeinen führen
diese Broschürenherstellungsmaschinen
diese Funktionen an vielen Blättern
zu einer Zeit durch, was hohe Kräfte,
leistungsstarke Motoren und gefährliche
Schneidevorrichtungen erfordert. Derartige Broschürenherstellungsmaschinen
sind teuer, wobei häufig
die Kosten von Tisch- oder Bürodruckern überschritten
werden. An sich sind bekannte Broschürenherstellungsmaschinen für eine Verwendung
bei einer kostengünstigen
Tisch-Broschürenherstellung
nicht gut geeignet.
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Folglich
gibt es einen Bedarf nach elektrischen Desktop-Publishing-Maschinen zum Bilden von
Broschüren,
die kompakt, kostengünstig,
qualitativ hochwertig und für
eine Verwendung bei Tisch-Laser- und -Tintenstrahldruckern geeignet
sind.
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Bei
herkömmlichen
Broschürenherstellungsmaschinen
werden die Broschüren
zuerst zusammengefügt,
geheftet und gefaltet und dann werden die Kanten der Blätter gemeinsam
zugeschnitten, um eine fertiggestellte und bündige Kante an den Blättern zu
erreichen. Ein Zuschneiden ist notwendig, um eine fertiggestellte
Broschüre
mit Seiten zu erzeugen, die bündig
und einfach durchzublättern
sind. Eine zugeschnittene Broschüre
weist ferner eine ansprechendere Erscheinung auf. Wie es jedoch
oben erörtert
ist, erfordert das Zuschneiden der Blätter einer gesamten Broschüre zu einer
Zeit hohe Kräfte und
leistungsstarke Motoren. Diese leistungsstarken Motoren sind teuer
und groß,
was die Kosten und die Größe einer
Broschürenherstellungsvorrichtung
erhöht.
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Das
US-Patent Nr. 6,099,255 beschreibt eine
Broschürenherstellungsvorrichtung
und einen Broschürenherstellungsprozess,
bei dem Blätter durch
eine Einzelblattzuschneideoperation zugeschnitten werden, um die
Kraft zu reduzieren, die für ein
Zuschneiden benötigt
wird. Gemäß diesem
Broschürenherstellungsprozess
werden die Blätter
zuerst auf eine Länge
zugeschnitten und dann gefaltet, zusammengefügt und geheftet. Das Zuschneiden einzelner
Blätter
ermöglicht
die Verwendung kleinerer und kostengünstigerer Zuschneidesysteme.
Dieser Prozess weist jedoch den Mangel auf, dass die zugeschnittenen
und gefalteten Blätter
zu der Broschüre
zusammengefügt
werden müssen,
was eventuell schwieriger ist als ein Zusammenfügen von Blättern vor einem Zuschneiden
und Falten.
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Folglich
wäre es
erwünscht,
eine Broschürenherstellungsvorrichtung
bereitzustellen, die ein Zuschneiden einzelner Blätter nach
einer Zusammenfügung
der Blätter
zu einer Broschüre
durchführen
kann, um einen Bedarf, gefaltete Blätter zu handhaben, zu beseitigen.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Broschürenherstellungsvorrichtung,
ein Zuschneidesystem für
eine Broschürenherstellungsvorrichtung
und ein Verfahren zum Herstellen von Broschüren, bei dem gestapelte Blätter einzeln
zugeschnitten werden, um eine endgültige fertiggestellte Kante
einer Broschüre
zu erzeugen.
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine Broschürenherstellungsvorrichtung
eine Blattaufnahmeablage zum Aufnehmen eines Stapels von Blättern, die
zu einer Broschüre
geheftet werden sollen, eine Hefteinheit, die angeordnet ist, um
den Stapel von Blättern
zu heften, einen ersten Aufnahme- und Trennmechanismus, der angeordnet
ist, um die Blätter
in dem Stapel von Blättern
jeweils zu trennen, einen ersten Schneider, der angeordnet ist,
um jedes der getrennten Blätter
zu schneiden, nachdem die Blätter
durch den ersten Aufnahme- und Trennmechanismus getrennt wurden,
und eine Steuerung zum Positionieren der Blätter und Steuern des ersten
Schneiders, um jedes der getrennten Blätter an einer Position zu schneiden,
die basierend auf einer Position des Blatts in der Broschüre bestimmt
ist.
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Gemäß einem
zusätzlichen
Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Zuschneidesystem für eine Broschürenherstellungsvorrichtung
einen ersten Aufnahme- und Trennmechanismus, der angeordnet ist,
um jedes Blatt in einem Stapel von Blättern, die eine Broschüre bilden,
zu trennen, einen ersten Schneider, der angeordnet ist, um jedes
der getrennten Blätter
zu schneiden, nachdem die Blätter durch
den ersten Aufnahme- und Trennmechanismus getrennt wurden, und eine
Steuerung zum Steuern des ersten Schneiders, um jedes der getrennten Blätter an
einer Position zu schneiden, die basierend auf Blattinformationen
bestimmt ist.
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Die
vorliegende Erfindung liefert Vorteile eines kompakteren und kostengünstigeren
Heftgeräts für eine Verwendung
bei einem Tischbroschürenherstellungsgerät.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Die
Erfindung wird nun mit Bezug auf die bevorzugten Ausführungsbeispiele
detaillierter beschrieben, die in den zugehörigen Zeichnungen dargestellt
sind, in denen gleiche Elemente gleiche Bezugszeichen tragen und
in denen:
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1A eine
perspektivische Ansicht einer sattelgehefteten Broschüre ist,
wobei ein vergrößerter Abschnitt
unzugeschnittene Kanten zeigt;
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1B ein
vergrößerter Abschnitt
der sattelgehefteten Broschüre
von 1 mit zugeschnittenen Kanten ist;
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2 eine
schematische Seitenansicht einer Blattsammelablage einer Broschürenherstellungsvorrichtung
gemäß der vorliegenden
Erfindung ist;
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3 eine
schematische Seitenansicht einer Hefteinheit der Broschürenherstellungsvorrichtung
gemäß der vorliegenden
Erfindung ist;
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4 eine
schematische Seitenansicht einer Zuschneideeinheit der Broschürenherstellungsvorrichtung
gemäß der vorliegenden
Erfindung ist;
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5 eine
schematische Seitenansicht der Zuschneideeinheit von 4 ist,
die einen Betrieb eines Aufnahme- und Trennmechanismus der vorliegenden
Erfindung zeigt;
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6 eine
schematische Seitenansicht der Zuschneideeinheit von 4 ist,
die einen Betrieb eines ersten Schneiders der vorliegenden Erfindung zeigt;
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7 eine
schematische Seitenansicht der Zuschneideeinheit von 4 ist,
die einen Betrieb eines zweiten Aufnahme- und Trennmechanismus der vorliegenden
Erfindung zeigt; und
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8 eine
schematische Seitenansicht eines alternativen Ausführungsbeispiels
einer Zuschneideeinheit gemäß der vorliegenden
Erfindung ist.
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Detaillierte Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsbeispiele
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1A und 1B stellen
den Unterschied zwischen einer Broschüre 100 mit unzugeschnittenen
Blättern
(1A) und einer Broschüre mit zugeschnittenen Blättern (1B)
dar. Die vorliegende Erfindung liefert ein System und ein Verfahren
zum Zuschneiden der Blätter
einer Broschüre,
um eine bündige
Kante zu bilden, wie es in 1B gezeigt
ist, durch eine Blattweise-Zuschneideoperation, die unten detailliert
beschrieben wird. Das Zuschneidesystem gemäß der vorliegenden Erfindung
verarbeitet eine zusammengefügte
Broschüre 100 in
einer Blattweise-Zuschneideoperation, die einzelne Blätter abhängig von
einer Papierdicke und einer Position des Blatts in der Broschüre zuschneidet.
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Bei
einem typischen Fertigstellungsprozess werden Blätter gleicher Abmessung in
einem Stapel zusammengefügt,
der Stapel wird dann geheftet, gefaltet und schließlich zugeschnitten,
um eine gleichmäßige Kante
zu erzeugen. Weil äußere Blätter sich um
innere Blätter
wickeln, erzeugt ein einfaches Zusammenfügen der Broschüre und ein
Heften eine abgefaste Kante (1A), wobei
die inneren Blätter
he rausstehen und die äußeren Blätter und
der Umschlag kürzer
erscheinen. Herkömmlicherweise
wird die gesamte Broschüre
innerhalb der Kante des Umschlags oder an der Kante des kürzesten
Blatts mit der längsten
Umwicklungslänge
zugeschnitten, um eine gleichmäßige Kante
(1B) zu erzeugen.
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Das
System und Verfahren zum Zuschneiden von Blättern bei einer Broschürenherstellungsvorrichtung
wird nun mit Bezug auf 2–7 beschrieben,
die die Schritte zum Durchführen
der Zuschneideoperation zeigen. 2 stellt
eine Drucksammelstufe dar, bei der bedruckte Broschürenseiten 210 zu
einer Sammelablage 200 geliefert werden. Ein Paar von Blatttransportrollen 220 liefert
die bedruckten Blätter 210 in
einer bekannten Weise zu der Sammelablage 200. Die Sammelablage 200 stößt jedes
Blatt in zwei Richtungen gerade, um sicherzustellen, dass der Stapel
von Blättern
gerade liegt. Die Sammelablage 200 kann die Geradestoßoperation durchführen, nachdem
jedes Blatt 210 zu der Sammelablage geliefert worden ist,
nachdem eine Mehrzahl von Blättern
zu der Ablage geliefert worden ist oder nachdem alle Blätter in
der Ablage platziert worden sind.
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Nach
einer Sammlung der Blätter 210 in
der Sammelablage 200 werden die Blätter durch eine Hefteinheit 300 geheftet,
wie es in 3 gezeigt ist. Der Stapel von
Blättern 310 wird
von der Sammelablage 200 in einer bekannten Weise zu der
Hefteinheit 300 bewegt. Der Stapel 310 ist positioniert,
derart, dass die Mitte der Blätter 210 unter
der Hefteinheit 300 positioniert ist. Die Hefteinheit 300 kann
einen einzigen bewegbaren Hefter oder mehrere feste Hefter umfassen.
Die Hefter können
irgendeinen der bekannten passiven oder aktiven Festklammermechanismen
einsetzen. Alternativ kann die Hefteinheit 300 positioniert
sein, um die Blätter 210 zu
heften, während
die Blätter
immer noch in der Sammelablage 200 positioniert sind. Sobald
die Blätter 210 unter
der Hefteinheit 300 positioniert und geradegestoßen und gerade
sind, werden die Blätter
zu einer Broschüre geheftet.
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4–7 stellen
die Operationen eines Trennens und Zuschneidens der gehefteten Blätter dar. 4 zeigt
eine Zuschneideeinheit 400 der Broschürenherstellungsvorrichtung
gemäß der vorliegenden
Erfindung. Die Zuschneideeinheit 400 umfasst einen ersten
Schneider 410, einen zweiten Schneider 420, ein
Paar von Broschürenvorschubrollen 430,
einen ersten Aufnahme- und Trennmechanismus 440 und einen
zweiten Aufnahme- und Trennmechanismus 450. Die zusammengefügte und geheftete
Broschüre 460 wird
durch die Broschürenvorschubrollen 430 wie
folgt von Seite zu Seite bewegt.
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5 zeigt
die Zuschneideeinheit 400, wobei die Broschüre 460 für die Trennung
eines Blatts 210 mit dem Aufnahme- und Trennmechanismus 440 zu
der Linken bewegt ist. Der Aufnahme- und Trennmechanismus 440 ist
ein typischer Aufnahme- und Trennmechanismus,
wie beispielsweise diese, die bei Druckern verwendet werden.
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Sobald
ein einziges Blatt 210 getrennt wurde, wie es in 5 gezeigt
ist, wird das Blatt zu dem ersten Schneider 410 vorbewegt,
der das Blatt an einer erwünschten
Position zuschneidet, wie es in 6 gezeigt
ist. Das Zuschneiden wird mit einem kostengünstigen Schneider 410 mit
geringer Kraft durchgeführt,
der die Blätter
ohne weiteres blattweise zuschneidet. Ein abgeschnittener Abschnitt
des Blatts 610 wird zu einem Abfallbehälter (nicht gezeigt) ausgesondert.
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Wie
es in 7 gezeigt ist, wird die Broschüre 460 dann durch
die Broschürenvorschubrollen 430 zu
der Rechten verschoben und der zweite Aufnahme- und Trennmechanismus 450 trennt
ein Blatt, das durch den zweiten Schneider 420 zugeschnitten
werden soll. Dieser Prozess einer abwechselnden Aufnahme, Trennung,
Bewegung und eines Zuschnitts wird wiederholt, bis alle Blätter auf
eine Länge
zugeschnitten wurden, die durch einen Zuschnittplan bestimmt ist.
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Gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird die Broschüre,
nachdem alle Blätter
an beiden Seiten der Broschüre
zugeschnitten wurden, entlang der Mittellinie gefaltet, um eine fertiggestellte
Broschüre
zu bilden. Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel können die
Blätter
vor einem Zuschneiden gefaltet werden.
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Eine
Präzisionspositionierung
zum Zuschneiden jedes Blatts wird durch ein Präzisionsantriebssystem erreicht,
das ähnlich
diesen ist, die bei einem Deskjet-Drucker verwendet werden. Wenn
die Zuschneideoperation abgeschlossen ist, wurde jedes Blatt auf
eine eindeutige und präzise
Länge zugeschnitten,
so dass die Kante der zusammengefügten Broschüre flach ist, wie es in
1B gezeigt
ist, als ob alle Blätter
zusammen bei einer endgültigen
Zuschneideoperation zugeschnitten worden wären. Die Blattbreite ist durch
einen Algorithmus bestimmt und ist eine Funktion der Seitenanzahl
und der Dicke des Papiers. Das
US-Patent
Nr. 6,099,225 beschreibt ein Beispiel eines Zuschneideplans
für eine
Zuschneideoperation, die jedes Blatt vor einem Falten und Zusammenfügen zuschneidet.
Dieser Zuschneideplan kann durch ein Zuschneiden der Hälfte der
Gesamtzuschneidemenge von jeder Seite des Blatts für eine Verwendung
bei der vorliegenden Erfindung modifiziert werden.
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Die
Zuschneideeinheit 400 ist durch eine Steuerung 700 gesteuert,
um jedes Blatt auf eine ordnungsgemäße Länge zuzuschneiden. Gemäß einem Ausführungsbeispiel
setzt die Steuerung 700 einen Papierkantensensor 710,
der in 7 gezeigt ist, wie beispielsweise einen optoelektronischen
Sensor, ein, um eine Kante eines Papierblatts zu erfassen. Das Papierblatt
wird mit Bezug auf die erfasste Position der Papierkante präzise bewegt,
um einen Schnitt gemäß dem Zuschneideplan
vorzunehmen.
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Obwohl
die Erfindung als einen Faltmechanismus nach den Heft- und Zuschneideoperationen verwendend
beschrieben wurde, sollte klar sein, dass die Reihenfolge dieser
Schritte verändert
werden kann.
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8 stellt
beispielsweise ein alternatives Ausführungsbeispiel dar, bei dem
die Blätter
vor einem Zuschneiden geheftet und gefaltet werden. 8 stellt
eine Zuschneideeinheit 800 dar, die einen ersten Schneider 820,
ein Paar von Broschürenvorschubrollen 830 und
einen Aufnahme- und Trennmechanismus 850 aufweist. Die
Zuschneideeinheit 800 ist in der Weise wirksam, die oben
mit Bezug auf das vorhergehende Ausführungsbeispiel beschrieben wurde,
aber führt
ein Zuschneiden an Blättern 860 einer
gehefteten und gefalteten Broschüre
durch.
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Die
Systeme, die verwendet werden, um Blätter in der Broschürenherstellungsvorrichtung
gemäß der vorliegenden
Erfindung zu laden, auszurichten, zu registrieren und zu heften,
sind diese, die Fachleuten auf dem Gebiet von Tisch- und kommerziellen
Druckern bekannt sind.
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Der
Betrieb einer Tisch-Broschürenherstellungsvorrichtung,
einschließlich
des Stapelns, Faltens, Heftens und anderer Operationen, ist detaillierter
in dem
US-Patent Nr. 6,099,225 und
der Internationalen Veröffentlichung
Nr.
WO 00/18583 beschrieben.