JP2014201441A - シート裁断及び丁合装置 - Google Patents

Abstract

【課題】面付け印刷されたシートの組から丁合された冊子の状態の用紙束を連続的に、高速で形成することができる装置を提供する。
【解決手段】面付け印刷されたシートＳ_０を供給する給紙部１と、シートを短冊状に裁断する第１の裁断部２と、短冊状シート部分Ｓ_２を９０°方向転換させる第１の方向転換部３と、短冊状シート部分を裁断し、各１の頁面をもつ複数のサブシートＳ_３に分割する第２の裁断部４と、裁断された短冊状シート部分を受け取り、９０°方向転換させる第２の方向転換部５、５ａと、サブシートを１枚づつ積み重ね、丁合された冊子１冊分のサブシートの組の積層体を形成するスタック部６を備える。制御部７は、給紙部の給紙動作が開始される毎に、次のシートのシート情報に基づき、スタック部が次の１冊分のサブシートを積載不可能と判定したとき、給紙動作を一時停止させ、スタック部からサブシートの積層体を排出させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、それぞれ複数の頁面が頁順に縦横方向に面付け印刷された複数枚のシートを頁面の配列に沿って裁断して、各１の頁面を有する複数枚のサブシートに分割し、それらのサブシートを丁合した状態で集積するシート裁断及び丁合装置に関するものである。

従来、冊子の製造は、例えば、それぞれ複数の頁面が頁順に縦横方向に面付け印刷された冊子１冊分の全紙サイズのシートの組を必要部数形成し、次いで、各シートを折り機を用いて折り畳んで折り丁とし、同じ種類の折り丁毎に集積したものを中綴じ機の対応する給紙棚にセットし、その後、各給紙棚から順次折り丁を１つずつ丁合機構に供給して各折り丁を頁順に重ね合せ、冊子１冊分の用紙束を形成するたびに、その都度、用紙束を中綴じ折りし、その後、中綴じ折りした用紙束を三方断裁機によって所定サイズに裁断することによってなされていた（例えば、特許文献１参照）。

しかし、この冊子製造法によれば、折り機を用いた折り丁形成工程と、中綴じ機を用いた中綴じ工程とが分断されてしまうので、生産効率が良くなかった。

また、従来技術においては、上記の方法の代わりに、それぞれ複数の頁が頁順に縦横方向に面付け印刷された冊子１冊分の全紙サイズのシートの組を必要部数形成するとともに、同じ種類のシート毎にシート積層体を形成し、各シート集積体を断裁機を用いて頁面毎に断裁して、それぞれ異なる頁面を有する複数のサブシート集積体に分割し、次いで、各サブシート集積体を頁順に丁合機の給紙棚に積載した後、丁合機を用いてサブシートを丁合することで１冊分のサブシートの組を順次形成し、当該サブシートの組を後続の製本工程に送ることによって冊子を製造する方法があった（例えば、特許文献２参照）。

しかし、この方法によれば、全紙サイズのシートの積層体を裁断する工程と、丁合機による丁合工程及びその後続の製本工程とが分断されてしまうので、前記従来法と同様、生産効率が良くなかった。

特開２０１０−２０８８５７号公報 特開２００３−２１１８６５号公報

したがって、本発明の課題は、面付け印刷されたシートの組から丁合された冊子の状態の用紙束を、連続的にかつ高速で形成することができる装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明によれば、１の冊子又は２以上の同一冊子の頁面が頁順に縦横方向に面付け印刷された複数枚のシートが積み重ねられたものからなるシートスタックから、順次シートを１枚づつ供給する給紙部と、前記給紙部から供給されたシートを、当該シートの頁面の配列に沿った第１の方向に搬送しつつ前記第１の方向に沿って裁断し、それぞれ頁面が頁順に前記第１の方向に一列に配列された複数の短冊状のシート部分に分割する第１の裁断部と、前記第１の裁断部から裁断されたシートを受け取り、短冊状のシート部分を１枚づつ前記第１の方向に直角な第２の方向に送り出す第１の方向転換部と、前記第１の方向転換部から受け取った短冊状のシート部分を、前記第２の方向に搬送しつつ前記第２の方向に沿って裁断し、前記第２の方向に直角な方向に配列され、かつそれぞれ１の頁面を有する複数のサブシートに分割する第２の裁断部と、前記第２の裁断部からサブシートに分割された短冊状のシート部分を受け取るたびに、当該サブシートを前記第２の方向に直角な方向に順次送り出す第２の方向転換部と、前記第２の方向転換部から受け取ったサブシートを１枚づつ順次積み重ねて、丁合された冊子１冊分のサブシートの組の積層体を形成するスタック部と、少なくとも前記給紙部及び前記スタック部の動作を制御する制御部と、を備え、前記スタック部は、内部にシート積載スペースが形成されるとともに、一端側の上部に入口を有し、他端側には出口を有するフレームを備え、前記フレームは前記入口が前記第２の方向転換部のサブシート出口に対向する配置で前記第２の方向転換部に隣接して配置され、前記スタック部は、さらに、前記フレームのシート積載スペース内に配置されて最高位置と最低位置との間で昇降運動可能とされ、その上にサブシートが積載されるシート積載棚と、前記フレームに設けられ、前記シート積載棚を昇降運動させる棚駆動機構と、前記フレームの上部に設けられ、サブシートを、前記第２の方向転換部のサブシート出口から前記フレームの入口を経て前記シート積載棚まで搬送する搬送機構と、前記フレームに取り付けられ、前記シート積載棚上の最上位のサブシートの高さ位置を検出する高さ検出ユニットと、前記フレームの下部に設けられ、前記シート積載棚からサブシートの積層体を受けて前記フレームの出口から外部に排出するための排出機構と、を備え、前記制御部は、前記給紙部の給紙動作開始後、前記高さ検出ユニットからの検出信号に基づき、前記シート積載棚を、前記シート積載棚上の最上位のサブシートが、常時、次に搬送されてくるサブシートよりも低い位置にあるように、前記最高位置から一定距離ずつ下降運動させ、さらに、前記制御部は、前記給紙部の給紙動作開始時に、その都度、次に給紙すべきシートに関するシート情報を前段の印刷装置から受信し、前記シート情報は、少なくとも、冊子の最終頁面を含むか否か及び当該最終頁面のシート上の位置に関する情報を含み、さらに、前記制御部は、前記給紙部の給紙動作開始前に、前記印刷装置から、シート１枚当たりの頁面数の情報を受信し、当該給紙動作開始後、冊子の最終頁面を含む最初のシートの給紙の開始時点で、その時点までのシート情報受信回数と、シート１枚当たりの頁面数と、当該最終頁面を含む最初のシートのシート情報とから冊子１冊の総頁面数を算出するとともに、冊子の最終頁面を含むシートの給紙が開始されるたびに、その時点までのシート情報受信回数から求めた前記シート積載棚上に積み重ねられたサブシートの枚数と、その時点での前記シート積載棚の下降距離から求めた前記シート積載棚上のサブシートの積層体の高さと、前記シート積載棚の積載可能高さと、前記冊子１冊の総頁面数とから、次の冊子１冊分のサブシートが前記シート積載棚に積載可能か否かを判定し、積載不能と判定したとき、前記給紙部に対し給紙動作中断信号を送信するとともに、前記スタック部の前記排出機構を動作させて前記シート積載棚上のサブシートの積層体を外部に排出した後、前記シート積載棚を前記最高位置に復帰させ、その後、前記給紙部に対し給紙動作再開信号を送信するものであることを特徴とするシート裁断及び丁合装置が提供される。

本発明の好ましい実施例によれば、前記スタック部の前記高さ検出ユニットは、前記フレームに取り付けられ、前記シート積載棚の上方においてサブシートの搬送方向に直交する水平な軸のまわりに搖動自在とされたレバーを備え、前記レバーは、前記軸に直交する面内において前記軸の両側にのびる第１及び第２の腕を有し、前記第１の腕はその先端部が前記シート積載棚又は前記シート積載棚上の最上位のサブシートに当接し、かつ前記シート積載棚に対し前記フレームの入口方向に鋭角をなしてのび、サブシートが前記シート積載棚と前記第１の腕の先端部との間に順次挿入されつつ前記シート積載棚上に積み重ねられることによって、前記レバーが前記水平軸のまわりに搖動するようになっており、前記高さ検出ユニットは、さらに、前記フレームに取り付けられて前記レバーの搖動に伴う前記第２の腕の通過を検出するセンサーを備え、前記給紙部の給紙動作開始後、前記シート積載棚上のサブシートの積層体の高さが一定量ずつ増加するたびに、前記高さ検出ユニットから前記制御部に対しレバー検出信号が送信され、それによって、前記制御部は、前記棚駆動機構を動作させて、前記シート積載棚を前記一定量に対応する距離だけ下降させるようになっている。

本発明のさらに好ましい実施例によれば、前記スタック部の前記シート積載棚は、平行な一対の第１の直線部分、及び前記一対の第１の直線部分の端同士を互いに接続する平行な一対の第２の直線部分からなる矩形又は正方形の水平な枠体と、前記枠体の前記一対の第１の直線部分間にのび、かつ前記第１の直線部分の長さ方向に間隔をあけて互いに平行に配置された複数の第３の直線部分と、からなり、前記一対の第１の直線部分がそれぞれ前記フレームの入口側と出口側に位置しており、前記スタック部の前記棚駆動機構は、前記シート積載棚の一方の前記第２の直線部分の外側であって前記シート積載棚に垂直な面内において、上下に間隔をあけて、かつ前記第２の直線部分に平行に配置され、前記フレームに対し軸まわりに回転自在に取り付けられた第１及び第２のシャフトを備え、前記第１のシャフトは前記シート積載棚の前記最低位置に対応する位置にある一方、前記第２のシャフトは前記シート積載棚の前記最高位置に対応する位置にあり、前記棚駆動機構は、さらに、前記第１及び第２のシャフトのそれぞれの両端に取り付けられたスプロケットと、前記第１及び第２のシャフトの対応する前記スプロケット間に張設され、前記シート積載棚に垂直な面内で旋回運動可能な一対のエンドレスチェインと、前記第１及び第２のシャフトの一方に接続され、当該シャフトを回転駆動するモータと、を備え、前記シート積載棚が前記一対のエンドレスチェインに取り付けられ、前記棚駆動機構の前記モータの駆動によって、前記シート積載棚が昇降運動するようになっており、前記スタック部の前記排出機構は、前記フレームに取り付けられ、前記最低位置にある前記シート積載棚における、前記第２の直線部分と前記第３の直線部分との間隙、及び／又は隣接する前記第３の直線部分間の間隙中にのびる複数の平行な第１のコンベヤベルトを備え、前記第１のコンベヤベルトの搬送面は前記最低位置にある前記シート積載棚の上面よりも突出し、前記排出機構は、さらに、前記第１のコンベヤベルトの排出端から前記シート積載棚の前記枠体の前記第１の直線部分の幅に相当する距離だけ間隔をあけた位置から前記フレームの出口を経て外側にのびる第２のコンベヤベルトを備えており、前記シート積載棚が前記最低位置に達したとき、前記シート積載棚上のサブシートの積層体が前記第１のコンベヤベルトの搬送面上に載せ替えられて前記第１のコンベヤベルト上を前記第２のコンベヤベルトに向けて搬送され、次いで、前記第２のコンベヤベルトによって前記フレームの出口から外部に排出されるようになっている。

本発明によれば、給紙部によって、１の冊子又は２以上の同一冊子の頁面が面付け印刷された複数枚のシートが積み重ねられたものからなるシートスタックから順次シートが１枚づつ供給され、第１の裁断部によって、当該シートが頁面の配列に沿った第１の方向に搬送されつつ当該方向に沿って裁断されて、それぞれ頁面が頁順に第１の方向に一列に配列された複数の短冊状のシート部分に分割される。次いで、第１の方向転換部によって、短冊状のシート部分が１枚づつ第１の方向に直角な第２の方向に送り出され、第２の裁断部によって、当該短冊状のシート部分が第２の方向に搬送されつつ当該方向に沿って裁断されて、第２の方向に直角な方向に配列されかつそれぞれ１の頁面を有する複数のサブシートに分割され、そして、第２の方向転換部によって、短冊状のシート部分毎に、それを構成するサブシートが第２の方向に直角な方向、すなわち、サブシートの配列方向に順次送り出され、それらのサブシートが、スタック部において１枚づつ順次積み重ねられることにより、丁合された冊子１冊分のサブシートの組の積層体が形成される。
こうして、連続的にかつ高速処理される単一の工程において、面付け印刷されたシートの組から丁合された冊子の状態の用紙束を形成することができ、生産効率が大幅に上昇する。

また、本発明によれば、制御部は、給紙部の給紙動作が開始される毎に、次のシートのシート情報に基づき、スタック部が次の１冊分のサブシートを積載可能か否かを判定し、不可能と判定したときには、給紙動作を一時停止させ、スタック部からサブシートの積層体を排出させる。
こうして、裁断及び丁合動作を冊子１冊分毎にモニタリングし、裁断及び丁合動作の一時停止及び再始動を行うので、１の冊子束形成の途中で裁断及び丁合動作が停止することがなく、よって、生産効率がアップする。

本発明の１実施例によるシート裁断及び丁合装置の全体構成を示す平面図である。 図１に示したシート裁断及び丁合装置のスタック部の構成を示す側面図である。 図１に示したシート裁断及び丁合装置によって処理される面付け印刷されたシートの具体例を示す平面図である。

以下、添付図面を参照して本発明の好ましい実施例を説明する。
図１は、本発明の１実施例によるシート裁断及び丁合装置の全体構成を示す平面図である。
図１を参照して、本発明のシート裁断及び丁合装置は、１の冊子又は２以上の同一冊子の頁面が頁順に縦横方向に面付け印刷されたシートＳ_０が複数枚積み重ねられたものからなるシートスタックＰ_０から、順次シートＳ_０を１枚づつ供給する給紙部１を備えている。

この場合、冊子の製造においては、面付け印刷されたシートから折り丁を形成し、折り丁から製本を行う場合があることに鑑み、通常、面付け数は８の倍数（８面付け、１６面付け、３２面付け等）に設定される。また、冊子の最終頁面を有するシートにおいて、頁面数が所定の面付け数に満たない場合には、当該最終頁面の後ろに１又は複数の空白頁面が付加され、空白頁面を含めて当該面付け数になるように印刷がなされている。

給紙部１の後段には第１の裁断部２が配置され、第１の裁断部２は、給紙部１から供給されたシートＳ_０を、当該シートＳ_０の縦方向又は横方向に平行な（頁面の配列方向に沿った）第１の方向（矢印Ｘ参照）に搬送しつつ、それぞれ頁面が頁順に第１の方向に一列に並んで配置された複数の短冊状に裁断する。

第１の裁断部２の後段には、第１の方向転換部３が配置され、第１の方向転換部３は、第１の裁断部２から、短冊状に裁断されたシートＳ_１を受け取り、短冊状のシート部分Ｓ_２を１枚づつ第１の方向に直角な第２の方向（矢印Ｙ参照）に送り出す。

第１の方向転換部３の後段には、第２の裁断部４が配置され、第２の裁断部４は、第１の方向転換部３から受け取った短冊状のシート部分Ｓ_２を、第２の方向に搬送しつつ当該第２の方向に沿って裁断することにより、短冊状のシート部分Ｓ_２を、それぞれ１の頁面を有しかつ第２の方向に直角な方向（矢印Ｚ参照）に配列された複数のサブシートＳ_３に分割する。

第２の裁断部４の後段には、第２の方向転換部５、５ａが配置され、第２の方向転換部５、５ａは、第２の裁断部４から複数のサブシートＳ_３に分割された短冊状のシート部分Ｓ_２を受け取るたびに、複数のサブシートＳ_３を第２の方向に直角な方向（第１の方向に平行な方向；矢印Ｚ参照）に１枚づつ順次送り出す。

第２の方向転換部５、５ａの後段には、スタック部６が配置され、スタック部６は、第２の方向転換部５、５ａから受け取ったサブシートＳ_３を１枚づつ順次積み重ねて、丁合された冊子１冊分のサブシートＳ_３の組の積層体Ｐを形成する。
少なくとも給紙部１及びスタック部６の動作が制御部７によって制御される。

図２は、スタック部の概略構成を示す側面図である。
図１及び図２を参照して、スタック部６は、内部にシート積載スペース７が形成されるとともに、一端側の上部に入口８を有し、他端側には出口９を有するフレーム１０を備えており、フレーム１０は入口８が第２の方向転換部５、５ａのサブシート出口５ｂに対向する配置で第２の方向転換部５、５ａに隣接して配置されている。

スタック部６は、また、フレーム１０のシート積載スペース７内に配置されて最高位置と最低位置との間で昇降運動可能とされ、その上にサブシートＳ_３が積載されるシート積載棚１１と、フレーム１０に設けられ、シート積載棚１１を昇降運動させる棚駆動機構１２を備えている。

シート積載棚１１は、この実施例では、平行な一対の第１の直線部分１１ａ、及び一対の第１の直線部分１１ａの端同士を互いに接続する平行な一対の第２の直線部分１１ｂからなる矩形又は正方形の水平な枠体と、枠体の一対の第１の直線部分１１ａ間にのび、かつ第１の直線部分１１ａの長さ方向に間隔をあけて互いに平行に配置された複数の第３の直線部分１１ｃとからなっている。
そして、シート積載棚１１の一対の第１の直線部分１１ａのそれぞれがフレーム１０の入口８側及び出口９側に位置している。

棚駆動機構１２は、この実施例では、シート積載棚１１の一方の第２の直線部分１１ｂの外側であってシート積載棚１１に垂直な面内において、上下に間隔をあけて、かつ第２の直線部分１１ｂに平行に配置され、フレーム１０に対し軸まわりに回転自在に取り付けられた第１及び第２のシャフトを備えている。そして、第１のシャフト１３はシート積載棚１１の最高位置に対応する位置にあり、また、図示はしないが、第２のシャフトはシート積載棚１１の最低位置に対応する位置にある。

さらに、第１のシャフト１３の両端にはスプロケット１４ａ、１４ｂが取り付けられ、図示はしないが、第２のシャフトの両端にもスプロケットが取り付けられる。そして、第１及び第２のシャフトの対応するスプロケット間には、一対のエンドレスチェイン１５ａ、１５ｂが張設されて、シート積載棚１１に垂直な面内で旋回運動可能になっている。そして、第１及び第２のシャフトの一方、この実施例では第１のシャフト１３には、フレーム１０に取り付けられたモータ１６の駆動軸が連結されている。
そして、シート積載棚１１が一対のエンドレスチェイン１５ａ、１５ｂに取り付けられ、棚駆動機構１２のモータ１６の駆動によって、シート積載棚１１が昇降運動するようになっている。

本発明のシート裁断及び丁合装置は、また、フレーム１０の上部に設けられ、サブシートＳ_３を、第２の方向転換部５、５ａのサブシート出口５ｂからフレーム１０の入口８を経てシート積載棚１１まで搬送する搬送機構１７を備えている。
搬送機構１７は、この実施例では、フレーム１０の入口８に取り付けられ、サブシートＳ_３の搬送方向に直交して水平にのび、軸まわりに回転可能とされたシート取込ローラ対１８ａ、１８ｂと、シート積載棚１１の入口８側端縁の上方においてシート取込ローラ対１８ａ、１８ｂに平行にのび、フレーム１０に対し軸まわりに回転可能に取り付けられた第１のガイドローラ１９ａと、第１のガイドローラ１９ａの下流側斜め上方において第１のガイドローラ１９ａに平行にのび、フレーム１０に対し軸まわりに回転可能に取り付けられた第２のガイドローラ１９ｂを備えている。

搬送機構１７は、また、フレーム１０の出口９付近に取り付けられ、第２のガイドローラ１９ｂに対置され、水平軸まわりに回転可能とされた第３のガイドローラ１９ｃと、第３のガイドローラ１９ｃの上方に配置され、フレーム１０に対し水平軸まわりに回転可能に取り付けられたガイドローラ群１９ｄと、シート取込ローラ対１８ａ、１８ｂの上方に配置され、フレーム１０に対し水平軸まわりに回転可能に取り付けられた第４のガイドローラ１９ｅと、これらのローラ１８ａ、１８ｂ、１９ａ〜１９ｅ間に掛け渡されたエンドレスベルト２２と、フレーム１０の出口９上方に取り付けられたモータ２０を備えている。
そして、モータ２０の駆動軸にはプーリー２１が取り付けられ、このプーリー２１と、ガイドローラ群１９ｄのうちの１つの一端に取り付けられたプーリーとが別のエンドレスベルトによって連結されている。

また、エンドレスベルト２２は、搬送面に多数の貫通穴を有し、エンドレスベルト２２における、シート取込ローラ対１８ａ、１８ｂ及び第１のガイドローラ１９ａ間の領域と、シート積載棚１１に対向する領域のそれぞれの上側には、吸引ダクト（図示はしない）が配置され、エンドレスベルト２２は、これらの領域においてサクションベルトとして機能するようになっている。

こうして、モータ２０の駆動によって、エンドレスベルト２２がフレーム１０の入口８から出口９に向かう方向に回転せしめられるとともに、シート取込ローラ対１８ａ、１８ｂと第１及び第２のガイドローラ１９ａ、１９ｂが回転せしめられ、それと同時に、吸引ダクトが動作せしめられるようになっている。
そして、第２の方向転換部５、５ａのサブシート出口５ｂから排出されたサブシートＳ３は、入口８のシート取込ローラ対１８ａ、１８ｂ間を通過した後、第１及び第２のガイドローラ１９ａ、１９ｂ間を通り、シート積載棚１１上に送り出される。

このとき、シート積載棚１１の上方であって、シート積載棚１１の入口８側端縁からサブシートＳ_３の搬送方向の長さに対応する距離だけ間隔をあけた位置に、垂直な揃え板２８が備えられており、シート積載棚１１上に送り出されたサブシートＳ_３は、その先端縁をこの揃え板２８に当接させることにより、揃えられた状態でシート積載棚１１上に積み重ねられる。なお、揃え板２８は、サブシートＳ_３のサイズに応じて、サブシートＳ_３の搬送方向に前後に移動可能になっている。

本発明のシート裁断及び丁合装置は、さらに、フレーム１０に取り付けられ、シート積載棚１１上の最上位のサブシートＳ_３の高さ位置を検出する高さ検出ユニット２３と、フレーム１０の下部に設けられ、シート積載棚１１からサブシートＳ_３の積層体Ｐ_１を受けてフレーム１０の出口９から外部に排出するための排出機構２７を備えている。

高さ検出ユニット２３は、この実施例では、フレーム１０に取り付けられ、シート積載棚１１の上方においてサブシートＳ_３の搬送方向に直交する水平な軸２５のまわりに搖動自在とされたレバー２４を備えている。
レバー２４は、軸２５に直交する面内において軸２５の両側にのびる第１及び第２の腕２４ａ、２４ｂを有している。第１の腕２４ａはその先端部がシート積載棚１１又はシート積載棚１１上の最上位のサブシートＳ_３に当接し、かつシート積載棚１１に対しフレーム１０の入口８方向に鋭角をなしてのび、サブシートＳ_３がシート積載棚１１と第１の腕の先端部２４ａとの間に順次挿入されつつシート積載棚１１上に積み重ねられることによって、レバー２４が軸２５のまわりに搖動するようになっている。

高さ検出ユニット２３は、さらに、フレーム１０に取り付けられてレバー２４の搖動に伴う第２の腕２４ｂの通過を検出するセンサー２６を備えている。
そして、給紙部１の給紙動作開始後、シート積載棚１１上のサブシートの積層体Ｐ_１の高さが一定量（この実施例では、約５ｍｍ）づつ増加するたび、高さ検出ユニット２３から制御部７に対しレバー検出信号が送信され、それによって、制御部７は、棚駆動機構１２を動作させて、シート積載棚１１を当該一定量に対応する距離だけ下降させるようになっている。
この場合、棚駆動機構１２のモータ１６の駆動軸には、ロータリーエンコーダ（図示はしない）が設けられ、制御部７は、ロータリーエンコーダから発生するパルスの個数をカウントすることで、シート積載棚１１の下降距離を計測するようになっている。

排出機構２７は、フレーム１０に取り付けられ、最低位置にあるシート積載棚１１における、第２の直線部分１１ｂと第３の直線部分１１ｃとの間隙、及び／又は隣接する第３の直線部分１１ｃ間の間隙中にのびる複数の平行な第１のコンベヤベルト２７ａを備えている。第１のコンベヤベルト２７ａの搬送面は、最低位置にあるシート積載棚１１の上面よりも突出している。

排出機構２７は、さらに、第１のコンベヤベルト２７ａの排出端から、シート積載棚１１の第１の直線部分１１ａの幅に相当する距離だけ間隔をあけた位置からフレーム１０の出口９を経て外側にのびる第２のコンベヤベルト２７ｂを備えている。
そして、シート積載棚１１が最低位置に達したとき、シート積載棚１１上のサブシートの積層体Ｐ_１が第１のコンベヤベルト２７ａの搬送面上に載せ替えられて第１のコンベヤベルト２７ａ上を第２のコンベヤベルト２７ｂに向けて搬送され、次いで、第２のコンベヤベルト２７ｂによって出口９から外部に排出されるようになっている。

制御部７は、給紙部１の給紙動作開始後、高さ検出ユニット２３からの検出信号に基づき、シート積載棚１１を、シート積載棚１１上の最上位のサブシートＳ_３が、常時、次に搬送されてくるサブシートＳ_３よりも低い位置にあるように、最高位置から一定距離ずつ下降運動させる。
制御部７は、また、給紙部１の給紙動作開始時に、その都度、次に給紙すべきシートＳ_０に関するシート情報を前段の印刷装置（図示はしない）から受信する。
シート情報は、少なくとも、シートＳ_０が冊子の最終頁面を含むか否か、及び当該最終頁面のシートＳ_０上の位置に関する情報を含んでいる。

シート情報は、この実施例では、装置が処理可能な最大面付け数（１シート当たりの最大頁面数）に対応するビット数の信号から構成され、最終頁面に対応するビットが１、それ以外の頁面に対応するビットが０となるように予め設定されている。
これを具体的に説明すると、今、装置の処理可能な最大面付け数が３２（３２分割まで可能）であれば、シート情報は３２ビットの信号から構成され、そして、例えば、図３（Ａ）に示すように、各シートＳ_０に８面付け印刷がなされ、冊子１冊が１６頁からなる場合には（この場合、シートは、まず、第１の裁断部２によって横方向に裁断された後、第２の裁断部４によって縦方向に裁断される）、
１枚目のシート（ＩＤ＝１）のシート情報：00000000 00000000 00000000 00000000
２枚目のシート（ＩＤ＝２）のシート情報：00000001 00000000 00000000 00000000
３枚目のシート（ＩＤ＝３）のシート情報：00000000 00000000 00000000 00000000
４枚目のシート（ＩＤ＝４）のシート情報：00000001 00000000 00000000 00000000
・・・・・
となる。
また、例えば、図３（Ｂ）に示すように、各シートＳ_０に８面付け印刷がなされ、冊子１冊が１０頁からなる場合には（この場合も、シートは、まず、第１の裁断部２によって横方向に裁断された後、第２の裁断部４によって縦方向に裁断される）、最終頁面を含むシート（ＩＤ＝２、４、・・・のシート）に６つの空白頁面が付加されており、シート情報は、
１枚目のシート（ＩＤ＝１）のシート情報：00000000 00000000 00000000 00000000
２枚目のシート（ＩＤ＝２）のシート情報：01000000 00000000 00000000 00000000
３枚目のシート（ＩＤ＝３）のシート情報：00000000 00000000 00000000 00000000
４枚目のシート（ＩＤ＝４）のシート情報：01000000 00000000 00000000 00000000
・・・・・
となる。

なお、ここでは詳細に説明はしないが、図３（Ｂ）に示すように空白頁面が付加されたシートＳ_０の処理も行う場合には、制御部７が、シート情報として、空白頁面を含むか否か、及び空白頁面のシート上の位置に関する情報も前段の印刷装置から受信し、この情報に基づき、第２の裁断部４において、空白頁面を有するサブシートを予め搬送路から除去するように構成されている。

制御部７は、さらに、給紙部１の給紙動作開始前に、前段の印刷装置から、シート１枚当たりの頁面数の情報を受信し、当該給紙動作開始後、冊子の最終頁面を含む最初のシートＳ_０の給紙の開始時点で、その時点までのシート情報受信回数と、シート１枚当たりの頁面数と、当該最終頁面を含む最初のシートＳ_０のシート情報とから冊子１冊の総頁面数を算出する。

これを図３に基づいて説明すると、図３（Ａ）に示した場合には、制御部７は、給紙部１の給紙動作開始前に、シート１枚当たりの頁面数＝８との情報を受信する。それによって、給紙動作の開始毎に受信する３２ビット信号のうちの最初の８ビットのみをシート情報として受け取る。

そして、１枚目のシート（ＩＤ＝１）の給紙動作の際に、２枚目のシート（ＩＤ＝２）のシート情報を受信し、その８ビット目が１であることから、制御部７は、当該シート（ＩＤ＝２）の８番目の頁面が冊子の最終頁面であると認識し、その時点でのシート情報受信回数＝１と、シート１枚当たりの頁面数＝８と、２枚目のシート（ＩＤ＝２）上の当該最終頁面の位置（８頁目）とから、８×１＋８＝１６として、冊子１冊の総頁面数＝１６を算出する。

また、図３（Ｂ）に示した場合には、１枚目のシート（ＩＤ＝１）の給紙動作の際に、２枚目のシート（ＩＤ＝２）のシート情報を受信し、その２ビット目が１であることから、制御部７は、当該シート（ＩＤ＝２）の２番目の頁面が冊子の最終頁面であると認識し、その時点でのシート情報受信回数＝１と、シート１枚当たりの頁面数＝８と、２枚目のシート（ＩＤ＝２）上の当該最終頁面の位置（２番目）とから、８×１＋２＝１０として、冊子１冊の総頁面数＝１０を算出する。

制御部７は、さらに、冊子の最終頁面を含むシートＳ_０の給紙が開始されるたびに、その時点までのシート情報受信回数Ｎから、
Ｍ＝Ｎ−１
によって、シート積載棚１１上に積み重ねられたサブシートＳ_３の枚数Ｍを求め、そして、その時点でのシート積載棚１１の下降距離から求めたシート積載棚上のサブシートの積層体Ｐ_１の高さｈと、サブシートＳ_３の枚数Ｍとから、
ｄ＝ｈ／Ｍ
によってサブシートＳ_３１枚当たりの厚さｄを求める。
次いで、制御部７は、この厚さｄに冊子１冊の総頁面数Ｎを加えたものと、シート積載棚１１の積載可能高さＨとの大小を判定し、
（１）ｄ＋Ｎ＜Ｈの場合には、制御部７は、次の冊子１冊分のサブシートＳ_３がシート積載棚１１に積載可能と判定し、給紙部１に対し次の給紙動作の開始信号を送信する。
（２）ｄ＋Ｎ＞Ｈの場合には、制御部７は、次の冊子１冊分のサブシートＳ_３がシート積載棚１１に積載不能と判定し、給紙部１に対し給紙動作中断命令を発信するとともに、スタック部６の棚駆動機構１２を動作させてシート積載棚１１を最低位置まで移動させ、次いで、排出機構２７を動作させてシート積載棚１１上のサブシートの積層体Ｐ_１を外部に排出した後、シート積載棚１１を最高位置に復帰させ、その後、給紙部１に対し給紙動作再開命令を発信する。

この場合、制御部７によって積載不能と判定され、シート積載棚１１上のサブシートの積層体Ｐ_１が外部に排出されて、シート積載棚１１が最高位置に復帰した後であって、給紙部１に対し給紙動作再開命令が発信される前に、制御部７に備えられた操作パネル（図示はしない）上に、シート積載スペースの満杯によってサブシートの積層体が自動排出されたことをオペレータに警告する表示と、オペレータに対して給紙部１の給紙動作を再開させるか否かを問い合わせる表示を行い、オペレータによる操作パネルを通じた給紙動作再開命令の入力によって給紙部１による給紙動作が再開するようにしてもよい。

これを、図３（Ａ）に基づいて説明すると、制御部７は、偶数枚目のシート（ＩＤ＝２、４、６、・・・）の給紙が開始されるたびに、次の冊子１冊分のサブシート（＝１６枚）がシート積載棚１１上に積載可能な否かを判定する。そして、制御部７は、例えば、１９８枚目のシート（ＩＤ＝１９８）の給紙が開始されるときに、次の冊子１冊分のサブシート（１９９枚目及び２００枚目のシートから形成されるサブシート）が積載不能と判定したとき、１９９枚目のシート（ＩＤ＝１９９）の給紙動作を一時停止させ、そして、１９８枚目のシート（ＩＤ＝１９８）の裁断及び丁合処理が完了した後、スタック部６からサブシートの積層体を外部に排出させる。

こうして、本発明によれば、１の冊子又は２以上の同一冊子の頁面が面付け印刷された複数枚のシートが積み重ねられたものからなるシートスタックから順次シートを１枚づつ供給し、当該シートを頁面の配列に沿った第１の方向に搬送しつつ当該方向に沿って裁断して、それぞれ頁面が頁順に第１の方向に一列に配列された複数の短冊状のシート部分に分割し、次いで、短冊状のシート部分を１枚づつ第１の方向に直角な第２の方向に送り出し、そして、当該短冊状のシート部分を第２の方向に搬送しつつ当該方向に沿って裁断して、第２の方向に直角な方向に配列されかつそれぞれ１の頁面を有する複数のサブシートに分割し、さらに、短冊状のシート部分毎に、それを構成するサブシートを第２の方向に直角な方向、すなわち、サブシートの配列方向に順次送り出し、それらのサブシートを１枚づつ順次積み重ねることによって、丁合された冊子１冊分のサブシートの組の積層体を形成するので、連続的にかつ高速処理される単一の工程において、面付け印刷されたシートの組から丁合された冊子の状態の用紙束を形成することができ、生産効率が大幅に上昇する。

また、本発明によれば、給紙部の給紙動作が開始される毎に、次のシートのシート情報に基づき、スタック部が次の１冊分のサブシートを積載可能か否かを判定し、不可能と判定したときには、給紙動作を一時停止させ、スタック部からサブシートの積層体を排出させるので、１の冊子束形成の途中で裁断及び丁合動作が停止することがなく、よって、生産効率がアップする。

１ 給紙部
２ 第１の裁断部
３ 第１の方向転換部
４ 第２の裁断部
５、５ａ 第２の方向転換部
５ｂ サブシート出口
６ スタック部
７ 制御部
８ 入口
９ 出口
１０ フレーム
１１ シート積載棚
１１ａ 第１の直線部分
１１ｂ 第２の直線部分
１１ｃ 第３の直線部分
１２ 棚駆動機構
１３ 第１のシャフト
１４ａ、１４ｂ スプロケット
１５ａ、１５ｂ エンドレスチェイン
１６ モータ
１７ 搬送機構
１８ａ、１８ｂ シート取込ローラ対
１９ａ 第１のガイドローラ
１９ｂ 第２のガイドローラ
２０ モータ
２１ プーリー
２２ エンドレスベルト
２３ 高さ検出ユニット
２４ レバー
２４ａ 第１の腕
２４ｂ 第２の腕
２５ 軸
２６ センサー
２７ 排出機構
２７ａ 第１のコンベヤベルト
２７ｂ 第２のコンベヤベルト
Ｐ_０ シートスタック
Ｐ_１ サブシートの集積体
Ｓ_０ シート
Ｓ_１ 短冊状に裁断されたシート
Ｓ_２ 短冊状のシート部分
Ｓ_３ サブシート
Ｘ 第１の方向
Ｙ 第２の方向
Ｚ 第２の方向に直角な方向

Claims (3)

1. １の冊子又は２以上の同一冊子の頁面が頁順に縦横方向に面付け印刷された複数枚のシートが積み重ねられたものからなるシートスタックから、順次シートを１枚づつ供給する給紙部と、
   前記給紙部から供給されたシートを、当該シートの頁面の配列に沿った第１の方向に搬送しつつ前記第１の方向に沿って裁断し、それぞれ頁面が頁順に前記第１の方向に一列に配列された複数の短冊状のシート部分に分割する第１の裁断部と、
   前記第１の裁断部から裁断されたシートを受け取り、短冊状のシート部分を１枚づつ前記第１の方向に直角な第２の方向に送り出す第１の方向転換部と、
   前記第１の方向転換部から受け取った短冊状のシート部分を、前記第２の方向に搬送しつつ前記第２の方向に沿って裁断し、前記第２の方向に直角な方向に配列され、かつそれぞれ１の頁面を有する複数のサブシートに分割する第２の裁断部と、
   前記第２の裁断部からサブシートに分割された短冊状のシート部分を受け取るたびに、当該サブシートを前記第２の方向に直角な方向に順次送り出す第２の方向転換部と、
   前記第２の方向転換部から受け取ったサブシートを１枚づつ順次積み重ねて、丁合された冊子１冊分のサブシートの組の積層体を形成するスタック部と、
   少なくとも前記給紙部及び前記スタック部の動作を制御する制御部と、を備え、
   前記スタック部は、
   内部にシート積載スペースが形成されるとともに、一端側の上部に入口を有し、他端側には出口を有するフレームを備え、前記フレームは前記入口が前記第２の方向転換部のサブシート出口に対向する配置で前記第２の方向転換部に隣接して配置され、
   前記スタック部は、さらに、
   前記フレームのシート積載スペース内に配置されて最高位置と最低位置との間で昇降運動可能とされ、その上にサブシートが積載されるシート積載棚と、
   前記フレームに設けられ、前記シート積載棚を昇降運動させる棚駆動機構と、
   前記フレームの上部に設けられ、サブシートを、前記第２の方向転換部のサブシート出口から前記フレームの入口を経て前記シート積載棚まで搬送する搬送機構と、
   前記フレームに取り付けられ、前記シート積載棚上の最上位のサブシートの高さ位置を検出する高さ検出ユニットと、
   前記フレームの下部に設けられ、前記シート積載棚からサブシートの積層体を受けて前記フレームの出口から外部に排出するための排出機構と、を備え、
   前記制御部は、前記給紙部の給紙動作開始後、前記高さ検出ユニットからの検出信号に基づき、前記シート積載棚を、前記シート積載棚上の最上位のサブシートが、常時、次に搬送されてくるサブシートよりも低い位置にあるように、前記最高位置から一定距離ずつ下降運動させ、さらに、
   前記制御部は、前記給紙部の給紙動作開始時に、その都度、次に給紙すべきシートに関するシート情報を前段の印刷装置から受信し、前記シート情報は、少なくとも、冊子の最終頁面を含むか否か及び当該最終頁面のシート上の位置に関する情報を含み、さらに、
   前記制御部は、前記給紙部の給紙動作開始前に、前記印刷装置から、シート１枚当たりの頁面数の情報を受信し、当該給紙動作開始後、冊子の最終頁面を含む最初のシートの給紙の開始時点で、その時点までのシート情報受信回数と、シート１枚当たりの頁面数と、当該最終頁面を含む最初のシートのシート情報とから冊子１冊の総頁面数を算出するとともに、冊子の最終頁面を含むシートの給紙が開始されるたびに、その時点までのシート情報受信回数から求めた前記シート積載棚上に積み重ねられたサブシートの枚数と、その時点での前記シート積載棚の下降距離から求めた前記シート積載棚上のサブシートの積層体の高さと、前記シート積載棚の積載可能高さと、前記冊子１冊の総頁面数とから、次の冊子１冊分のサブシートが前記シート積載棚に積載可能か否かを判定し、積載不能と判定したとき、前記給紙部に対し給紙動作中断信号を送信するとともに、前記スタック部の前記排出機構を動作させて前記シート積載棚上のサブシートの積層体を外部に排出した後、前記シート積載棚を前記最高位置に復帰させ、その後、前記給紙部に対し給紙動作再開信号を送信するものであることを特徴とするシート裁断及び丁合装置。
2. 前記スタック部の前記高さ検出ユニットは、
   前記フレームに取り付けられ、前記シート積載棚の上方においてサブシートの搬送方向に直交する水平な軸のまわりに搖動自在とされたレバーを備え、
   前記レバーは、前記軸に直交する面内において前記軸の両側にのびる第１及び第２の腕を有し、前記第１の腕はその先端部が前記シート積載棚又は前記シート積載棚上の最上位のサブシートに当接し、かつ前記シート積載棚に対し前記フレームの入口方向に鋭角をなしてのび、サブシートが前記シート積載棚と前記第１の腕の先端部との間に順次挿入されつつ前記シート積載棚上に積み重ねられることによって、前記レバーが前記水平軸のまわりに搖動するようになっており、
   前記高さ検出ユニットは、さらに、
   前記フレームに取り付けられて前記レバーの搖動に伴う前記第２の腕の通過を検出するセンサーを備え、
   前記給紙部の給紙動作開始後、前記シート積載棚上のサブシートの積層体の高さが一定量づつ増加するたびに、前記高さ検出ユニットから前記制御部に対しレバー検出信号が送信され、それによって、前記制御部は、前記棚駆動機構を動作させて、前記シート積載棚を前記一定量に対応する距離だけ下降させることを特徴とする請求項１に記載のシート裁断及び丁合装置。
3. 前記スタック部の前記シート積載棚は、
   平行な一対の第１の直線部分、及び前記一対の第１の直線部分の端同士を互いに接続する平行な一対の第２の直線部分からなる矩形又は正方形の水平な枠体と、
   前記枠体の前記一対の第１の直線部分間にのび、かつ前記第１の直線部分の長さ方向に間隔をあけて互いに平行に配置された複数の第３の直線部分と、からなり、前記一対の第１の直線部分がそれぞれ前記フレームの入口側と出口側に位置しており、
   前記スタック部の前記棚駆動機構は、
   前記シート積載棚の一方の前記第２の直線部分の外側であって前記シート積載棚に垂直な面内において、上下に間隔をあけて、かつ前記第２の直線部分に平行に配置され、前記フレームに対し軸まわりに回転自在に取り付けられた第１及び第２のシャフトを備え、前記第１のシャフトは前記シート積載棚の前記最低位置に対応する位置にある一方、前記第２のシャフトは前記シート積載棚の前記最高位置に対応する位置にあり、
   前記棚駆動機構は、さらに、
   前記第１及び第２のシャフトのそれぞれの両端に取り付けられたスプロケットと、
   前記第１及び第２のシャフトの対応する前記スプロケット間に張設され、前記シート積載棚に垂直な面内で旋回運動可能な一対のエンドレスチェインと、
   前記第１及び第２のシャフトの一方に接続され、当該シャフトを回転駆動するモータと、を備え、
   前記シート積載棚が前記一対のエンドレスチェインに取り付けられ、前記棚駆動機構の前記モータの駆動によって、前記シート積載棚が昇降運動するようになっており、
   前記スタック部の前記排出機構は、
   前記フレームに取り付けられ、前記最低位置にある前記シート積載棚における、前記第２の直線部分と前記第３の直線部分との間隙、及び／又は隣接する前記第３の直線部分間の間隙中にのびる複数の平行な第１のコンベヤベルトを備え、前記第１のコンベヤベルトの搬送面は前記最低位置にある前記シート積載棚の上面よりも突出し、
   前記排出機構は、さらに、
   前記第１のコンベヤベルトの排出端から前記シート積載棚の前記枠体の前記第１の直線部分の幅に相当する距離だけ間隔をあけた位置から前記フレームの出口を経て外側にのびる第２のコンベヤベルトを備えており、前記シート積載棚が前記最低位置に達したとき、前記シート積載棚上のサブシートの積層体が前記第１のコンベヤベルトの搬送面上に載せ替えられて前記第１のコンベヤベルト上を前記第２のコンベヤベルトに向けて搬送され、次いで、前記第２のコンベヤベルトによって前記フレームの出口から外部に排出されるようになっていることを特徴とする請求項２に記載のシート裁断及び丁合装置。

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