JP5265861B2 - 印刷物を丁合あるいは集積するための装置 - Google Patents

Description

この発明は、定間隔で固定された駆動体を有していて搬送路を形成する搬送装置の周回式牽引機構の搬送ベルトと、前記搬送路に沿って配置されるとともに同期的に駆動され、それぞれ１台の供給推進装置を有するとともに少なくとも異なった印刷物が供給される点において互いに相異する複数の供給装置を備えていて、前記搬送装置が駆動装置を具備するとともに前記少なくとも１つの供給装置は独立した回転角制御可能な制御駆動機構を具備し、さらに搬送路の一搬送区間上を搬送される印刷物の位置検出のための第１の位置センサと供給推進装置上に存在する別の印刷物の位置判定のための第２の位置センサを設け演算機能を有する制御装置にそれらを結合してなる、印刷物および／または添付物を丁合または集積するための装置に関する。

この種の集積装置は、印刷後処理に際して印刷紙、カード、ＣＤ／ＤＶＤ−ＲＯＭまたはその他の平板状の製品等の印刷物を緩やかな製品積重ね体に集積するために使用される。ここで集積装置とは、丁合装置、丁合中綴じ機、および封入機が挙げられる。水平に延在している搬送路に沿って複数の供給装置が配置され、それらにそれぞれ一種類の集積する印刷物が装入される。ここで搬送路内における製品集積体の搬送は周回式に駆動された牽引手段上に固定された駆動体によって行われる。集積装置の搬送方向は構造形式に従って背部に対して平行方向あるいは横断方向とすることができる。搬送路に沿った載置台部材の形状は適用形態に従ったものとなる。

丁合装置において載置台部材はＬ字型に形成され、印刷物の背部領域が接合する略垂直なガイド壁とガイド壁に向かって傾斜している底部とからなる。背部に沿った方向に複数の駆動体あるいはキャッチが設けられ、それに従って印刷物が整列される。これによって印刷紙集積体が背部上で支持され背部に沿った方向に整列される。例えばスイス国特許第４４６２６９号明細書（特許文献１）に、従来の装置が開示されている。周回式に駆動される牽引手段上に定間隔に固定された駆動体が搬送装置を構成し、これが搬送路を介して製品集積体を推進する。製品集積体はこれに圧接された駆動体に従って搬送方向に正確に整列される。駆動体の軌道上において各駆動体の手前にそれぞれ供給装置によって印刷物が供給され、従って集積路の末端において各駆動体に対してそれぞれ１つの完全に丁合された緩やかな中本が配置される。さらに、印刷物を背部に対して横断方向に集積し推進するよう搬送装置を形成することも知られている。

丁合綴付けする印刷物は屋根上の支台上で馬乗りに積重ねて丁合され、搬送装置上に移送される前にそれぞれ中央で開く必要がある。搬送方向に対して横断方向における姿勢は屋根形状の支台の先端と背部に沿った方向の駆動体あるいはキャッチによって定義される。

封入を行うための集積装置においては搬送路に沿って印刷物を供給するための供給装置が配置されている。ここでまずいわゆる主紙が供給されて中央で開かれ、従って一種の袋体が形成されてその中に封入する印刷物を後続する供給装置によって挿入することができる。

搬送装置の駆動は、この搬送装置に対して後置された例えば接着綴じ機（無線綴じ機）あるいは中綴じ機等の後処理装置と同期して行われる。これは後続する後処理装置と同期して回転する制御された電気モータか、または後続する後処理装置の中央駆動機構への連結によって機械的に行うことができる。供給装置は個別、グループ毎、あるいは統括的に行われる。供給される印刷物が製品集積体上に正確な位置で載置されるように、供給装置の駆動機構を搬送装置に同期させる必要がある。これは、供給装置の駆動形態に応じて、機械的な連結かあるいはモータ駆動の場合は駆動制御によって行われる。

従来の装置において、供給装置と搬送装置の駆動機構が互いに固定的に連結されることが難点であった。すなわち、搬送装置の配分誤差の結果、搬送装置の駆動機構への距離が漸増を伴った給紙装置への駆動体の集積誤差が増加することである。搬送装置の牽引手段は通常チェーンからなるため、チェーンの磨耗によって常に誤差が増加する。また、伝導する回転トルクおよび圧力による駆動部品の変形も考慮されておらず、これも追加的な同期精度の低下に通じるものである。均等な形式からなる標準印刷物の加工に際して、長い集積装置の場合動作安全性に影響がもたらされる危険性がある。従って、搬送装置と駆動機構に相互に存在する全ての誤差が過大であるため、例えば製品集積体の最上部の用紙上へのカード、ＣＤ／ＤＶＤ−ＲＯＭまたはその他の平板状の製品の適正な供給が不可能となる。

スイス国特許第４４６２６９号明細書

従って、本発明の目的は、最後の供給された印刷物を搬送方向において正確に整列させてその下に集積されている製品集積体の最上部の印刷物上に搬送することである。

前記の課題は、本発明に従って、第１の位置センサは印刷物の搬送方向に見て搬送路上の合流部の手前に配置され、前記供給装置は制御駆動機構を介して制御装置と結合され、さらに前記制御装置が演算装置を備え、これが搬送区間および／または供給装置の供給推進装置上に存在する印刷物の位置を測定した後に位置実際値を計算して印刷物の位置目標値と比較し、その相異に応じて供給推進装置を制御することによって解決される。

次に、本発明の実施例につき、添付図面を参照しながら説明する。図中には詳細な説明は省略する構成要素も示されている。

図１ないし図４に示された集積装置１は実質的に搬送路２７とこの搬送路２７に沿って配置された供給装置２６とからなる。搬送路２７は、その上に印刷紙３と添付物３３からなる製品集積体２３が形成され搬送方向Ｆに推進される支台要素３９（図１には示されていない）と、製品集積体２３の受容部２５を形成する駆動体５が定間隔で固定された搬送装置６の周回牽引手段４の搬送ベルト３７を備えている。搬送路２７の各搬送区間３５上に供給装置２６によって印刷物３または添付物３３が挿入され、ここで各搬送区間３５に対してそれぞれ少なくとも１台の供給装置２６が配置されている。図１の集積装置１は、例えば無線綴じ機の製品集積体を丁合するために、そして図４の集積装置１は中綴じ機用に使用することができる。接着綴付けの丁合処理に際しては異なった印刷物３が搬送路２７に沿って配置された供給装置２６によって１つの収容部内に上下に積重ねられ、搬送路２７の末端において完全な製品集積体２３が形成される。図４の中綴じの丁合処理に際しては、印刷物３が開かれた状態で支台要素３９によって形成された屋根形状の支台上に馬乗り状に集積される。牽引手段４は例えばモータ等の駆動装置７によって駆動される。

供給装置２６はフィーダ２によって形成され、これは印刷製品３を積重ね体から取り出して供給推進装置２８に移送し、それによって形成中の製品集積体２３上に印刷物３を正確な位置で放出する。フィーダ２は当業者において多様な構成形式で知られている。図中にはフィーダ２がドラム式フィーダとして示されている。ここで、積重ね体の最下部の印刷物３あるいは最下部の添付物３３が吸引手段によって積重ね体から部分的に分離され、その後ドラム３２上に配置されたグリッパによって把持されて積重ね体から分離され、供給推進装置２８として形成された供給路４３上に放出される。供給推進装置２８としては例えば周回式の上側ベルト３０およびそれと連動する下側ベルト３１が適しており、その間に印刷物３が圧接されて推進される。同様に、周回式のチェーンとその上に固定された複数のグリッパからなるものも可能であり、それによって印刷物３がフィーダ２から合流部３６まで推進され、その下に位置している製品集積体２３の最上部の印刷物３上に放出される。通常印刷物３は製品集積体２３を推動している駆動体５に接して受容され、従ってその部分上で正確に整列され整合する。しかしながら、小型の印刷物３は、例えば小型の添付物３３と同様に、大抵の場合位置目標値ａ（ゼロ以上）をもって搬送路上の製品集積体２３に付加する必要がある。この添付物３３あるいは印刷物３が合流後にその下にある印刷物３に対しての総体的な位置を保持するように、それらが互いに接着によって結合される。そのため接着する各添付物３３上に接着剤を塗布する接着剤塗布ヘッド１８が設けられる。他方、接着剤は合流の前に添付物３３と接着される製品集積体２３の最上部の印刷物３上に塗付することもできる。接着剤に代えて相互に位置決めする添付物３３と印刷物３に互いに異なった極性で静電気を帯電させることができ、それによってそれらの間に少なくとも一時的な結合が形成される。各供給装置２６はそれぞれ固有の制御駆動装置２９を備え、これが少なくとも供給推進装置２８を駆動し、より好適な構成形態においてはフィーダ２をも駆動する。この制御駆動装置２９は、フィードバック１１と電源１２とを介して互いに結合された位置センサ１０とサーボ制御機構９を有するモータによって形成される。他方、制御駆動装置２９はステップモータおよびステップモータ制御装置から形成することもでき、この場合は位置センサ１０とフィードバック１１を省略することができる。さらに、サーボ制御機構９によって直接回転子の位置を検出することができ従って同様に位置センサ１０を省略することが可能な駆動システムも知られている。さらに別の考えられる方式は、モータ８としてリニアモータを使用することである。サーボ制御機構９は制御装置１３と結合されており、そこから少なくとも駆動装置の位置状態の目標値１４を受信するとともに実際値１５を制御装置１３に返信する。駆動体５の駆動装置７の位置状態を検出するために、制御装置１３は精密タイミング信号線１９を介して位置測定システム１６の少なくとも１つの精密タイミングセンサ１７と結合されている。制御装置１３およびサーボ制御機構９の機能は、１つの装置内に集約し得ることが知られている。そのことによって前述した工程および機能が変化することはない。

印刷物３あるいは添付物３３とその下に位置している印刷物３との合流部３６の手前領域内に、位置測定、少なくとも製品集積体２３の最上部の印刷物３の位置測定のための位置センサ２２と、供給される印刷物３あるいは添付物３３の位置測定のための位置センサ２４が設けられている。センサ２２，２４の両方の測定値に基づいて制御装置１３が供給される印刷物３あるいは添付物３３から製品集積体２３の最上部の印刷物３への予想される相対位置（位置実際値ａ）を計算する。製品集積体２３の最上部の印刷物３の位置の測定に代えて、その上に製品集積体２３の最上部の印刷物３が着合している駆動体５の位置を位置センサ２１によって測定することもできる。従って、制御駆動装置２９は、マスターである搬送装置６の駆動装置７に従ったスレーブとして位置制御されて回転する。この種のシステムは“電動軸”の概念で知られている。供給される印刷物３あるいは添付物３３から製品集積体２３の最上部の印刷物３への実効的に予想される位置ａの測定および位置目標値ａとの比較によって、制御装置２９の目標値を適宜に補正して検出された位置実際値と位置目標値の間の偏差を補償することができる。従って、変形、製造誤差および磨耗による搬送装置６の幾何学的誤差が常に検出および補償され、供給される添付物３３および印刷物３は搬送方向Ｆにおいて正確に製品集積体２３の最上部の印刷物３上に載置される。位置センサ２１，２２，２４は合流点３６の手前に可能な限り近く配置されるが、少なくとも制御駆動装置２９の最大動作速度に際しても新しく計算された目標値を達成することができるような距離が保持される。機械が停止された場合、全ての制御機構も強制的に活動停止状態となる。ここで手作業による機械の操作によって変更がなされると、制御機構１３はこのことを検知することができない。それによって制御駆動装置２９はその基準を失う危険性があり、これはその後印刷物３および添付物３３の再推進ならびに前述したセンサおよび制御装置１３による位置検出によって初めて再獲得することができる。このことを回避するために、供給装置２６および搬送装置６上に基準タイミングを生成することができ、信号線２０によって搬送装置６の基準タイミングを、信号線４２によって供給装置２６の基準タイミングを制御装置１３に伝達することができる。これらの基準タイミングは機械サイクル毎に搬送装置６の基準タイミングセンサ４０および供給装置２６の基準タイミングセンサ４１によって生成される。１つの機械サイクル内における時間的位置は機械的な調節によって設定される。従って、制御駆動装置２９は印刷物３あるいは添付物３３を推進することなく搬送装置６に殆ど同期させることができる。それによって達成される精度は従来の装置に匹敵するものとなる。さらに、位置ａを製品集積体の位置センサ２２および供給装置の基準タイミングセンサ４１を使用して決定することも考えられる。この稼動方式では最大限の精度が完全には達成されないが、実質的に従来の技術を上回るものとなる。

添付物３３あるいは印刷物３とその下に位置している印刷物３との合流の間これは必ずしも製品集積体２３上に着合しなければならないことはなく、まず支台要素３９の上方に配置された支台３４上を滑動することもできる。それにもかかわらず、図３に示されるように推進は駆動体５によって行うことができる。

さらに、合流部３６の後の下流側に配置された画像検出部によって添付物３３あるいは印刷物３とその下に位置している印刷物３の相対位置を検出することも可能である。それによって、搬送方向Ｆおよび／またはその横断方向に変位するかあるいは傾斜して供給された添付物３３を検知し、所定の許容値を越えた際に排除することが可能になる。

図４には、別の集積装置１が示されており、これは例えば中綴じ機の綴付け装置３８に給紙を行うために使用されるものである。ここで、駆動機構の動作方式は無線綴じ機の丁合機のものと同様である。主な相違点は、丁合綴じ付けに際して印刷物３が開かれた状態で屋根形状の搬送路２７上で馬乗り状に上下に積重ねられ、その状態で丁合される点である。

本発明に係る集積装置の概略構成図である。 図１の装置の部分拡大図である。 添付物の供給装置を示す概略構成図である。 本発明に係る集積装置の別の実施例を示す概略構成図である。

符号の説明

１ 集積装置
２ フィーダ
３ 印刷物
４ 牽引手段
５ 駆動体
６ 搬送装置
７ 駆動装置
８ モータ
９ サーボ制御機構
１０ 位置センサ
１１ フィードバック
１２ 電源
１３ 制御装置
１６ 位置測定システム
１９，２０，４２ 信号線
２１，２２，２４ 位置センサ
２３ 製品集積体
２５ 受容部
２６ 供給装置
２７ 搬送路
２８ 供給推進装置
２９ 制御駆動装置
３０ 上側ベルト
３１ 下側ベルト
３２ ドラム
３３ 添付物
３４ 支台
３５ 搬送区間
３６ 合流部
３８ 綴付け装置
３９ 支台要素
４０，４１ 基準タイミングセンサ
４３ 供給路

Claims (3)

1. 定間隔で固定された駆動体（５）を有していて搬送路（２７）を形成する搬送装置（６）の周回式牽引機構（４）の搬送ベルト（３７）と、前記搬送路（２７）に沿って配置されるとともに同期的に駆動され、それぞれ１台の供給推進装置（２８）を有するとともに少なくとも異なった印刷物（３）が供給される点において互いに相異する複数の供給装置（２６）を備えていて、前記搬送装置（６）が駆動装置（７）を具備するとともに前記少なくとも１つの供給装置（２６）は独立した回転角制御可能で前記供給推進装置（２８）を駆動する制御駆動機構（２９）を具備し、さらに搬送路（２７）の一搬送区間（３５）上を搬送される製品集積体（２３）の最上位の印刷物（３）の位置検出のための第１の位置センサ（２１，２２）と供給推進装置（２８）上に存在する別の印刷物（３）の位置判定のための挿入される印刷物（３）の位置測定用の第２の位置センサ（２４）を設け演算機能を有する制御装置（１３）にそれらを結合してなる、印刷物（３）および／または添付物（３３）を緩やかな製品集積体（２３）に丁合または集積するための装置であり、
   前記第１の位置センサ（２１，２２）は印刷物（３）の搬送方向（Ｆ）に見ていずれも搬送路（２７）上の合流部（３６）の手前に配置され、前記供給装置（２６）は制御駆動機構（２９）を介して制御装置（１３）と結合され、さらに前記制御装置（１３）が演算装置を備えていて、制御装置（１３）は第１のセンサ（２１，２２）ならびに第２のセンサ（２４）の測定値に基づいて搬送区間（３５）上を搬送される製品集積体（２３）の最上部の印刷物（３）に対しての供給される印刷物（３）あるいは添付物（３３）の予想される相対位置を計算して位置目標値と比較し、その比較によって判定された偏差に応じて回転角制御可能な制御駆動機構（２９）の目標値を補正することを特徴とする装置。
2. 搬送路（２７）および／または供給推進装置（２８）上での印刷物（３）の位置を測定するために印刷物（３）の前縁あるいは後縁部に照準を合わせた位置センサ（２１，２２，２４）が設けられることを特徴とする請求項１記載の装置。
3. 丁合機あるいは中綴じ機の丁合装置への請求項１または２記載の装置の適用方法。

Images