JP5508663B2 - 印刷物を自動的に裁断するための方法および装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば小冊子、雑誌、カタログ及び本のブロックのような印刷物を裁断機において自動的に裁断するための方法であって、前記裁断機が少なくとも一つの裁断ステーションを備え、この裁断ステーションが垂直に運動可能な横桁部材に少なくとも一つの刃を有しており、この際印刷物が走入搬送装置により次々と裁断ステーション内に供給され、かつ裁断ステーション内の裁断搬送装置により所定の裁断位置まで搬送される方法に関する。

さらに本発明は、印刷物を裁断するための裁断機に関する。裁断機は少なくとも一つの裁断ステーションを備え、この裁断ステーションは横桁部材に刃を備えている。走入搬送装置は印刷物を裁断ステーションへ供給するのに使用される。裁断搬送装置により、印刷物は裁断ステーション内で搬送される。さらに裁断機は駆動装置と制御装置を備えている。

従来技術において、特許文献１から印刷物を自動的に裁断するための方法並びに装置が知られている。裁断機はここではいわゆる三方裁断機であり、この三方裁断機により同時に、一方の印刷物においては前小口裁断が実施可能であり、他方の印刷物においては天及び地の裁断が実施可能である。印刷物を裁断ステーションに供給するために、多数の帯同体を備えた搬送ベルトが設けられており、前記帯同体には印刷物が当接する。

最後に印刷物は上側ベルトと下側ベルトの間で捕捉され、かつ裁断搬送装置へ供給される。印刷物が裁断搬送装置内で所定の位置に達すると、前小口裁断が実施される。印刷物は天及び地の裁断を実施するために裁断搬送装置により再度さらに搬送される。印刷物の基準位置のずれを修正するために、裁断ステーションには測定装置が設けられており、この測定装置により裁断搬送は相応して制御することができる。それにより機械的なストッパをなくすことが可能である。従って印刷物は裁断搬送の場合であっても上側ベルトと下側ベルトの間で固く保持することができる。機械的なストッパの場合、印刷物はストッパに直面して解放されねばならない。さらにこの裁断装置により様々に幅広い印刷物が裁断できる。しかしながらこれに関して、駆動機構の連結を解かねばならない。これのために裁断機を停止し、従って稼動を中断しなければならない。個別の印刷物のためのサイズの調節あるいはさらにごく僅かしかない印刷物のためのサイズの調節は、すでにコスト的な理由から、実際上できない。
欧州特許出願公開第１１６６９７７号明細書

発送、特に郵便発送のために設けられている印刷物は異なる製品幅で製造される。例えばこのことはいわゆる“選択的接続”の際に丁合い綴じ機構上で行われる。デジタル印刷機械により、印刷物はサイズが印刷物から印刷物へと異なっていてもよいように次々に製造される。従って直接次々にかつ速度を落とさずに、製品幅が様々である製品を裁断することを可能にする裁断機械と方法が要求されている。同時に性能は低下してはならない。

この課題は、本発明に類するような方法の場合、横桁部材を走入搬送装置とは独立して駆動すること、そして印刷物を裁断するために、横桁部材の駆動機構に対する走入搬送装置の位相位置を、各々搬送方向で延びている印刷物のサイズ幅に適合させることにより解決される。この適合は位相位置、走入搬送及び横桁部材の駆動機構を相応して制御することによって行われる。

この目的で、裁断搬送装置と横桁部材が二つの個別のモータ、例えばサーボモータにより駆動されていると有利である。さらにこれにより以下のサイズの場合に迅速な変更および／または切替えが可能になる。切替えは自動的に速度を落とさずに行われる。従って裁断機はサイズの変更の際に停止してはならない。さらにいわゆる“選択的接続”のために、次々と続く様々なサイズを裁断することができる。

さらに本発明による方法と本発明による装置の他の長所は、基準位置の修正と特許文献１による仮想上のストッパが可能であることにある。したがって裁断精度が高まる。本発明による裁断装置の場合、測定装置は必ずしも必要ではなく、かつ機械的なストッパをなくすことができる。したがって裁断の際、印刷物を上側ベルトと下側ベルトの間で固く保持でき、同時に精度良く案内することができる。

本発明の他の長所によれば、本発明による方法の場合、印刷物は、その都度走入搬送装置の領域内で固く保持され、印刷物が走入搬送装置を離れると同時に位相変化が始まる。したがって走入と裁断搬送の間の移行領域内に印刷物がないと位相変化が始まる。同時に、横桁部材駆動機構とすぐ後に続く印刷物の裁断部に対する走入の位相位置を変更する時間がある。従って印刷物のサイズの変更は例えば約１０〜２０ｍｍの範囲で可能である。

搬送を中断する必要もなく、比較的大きな製品幅から、以下に述べる印刷物の場合、実質的に小さい製品幅に、次いで比較的大きな製品幅に再度切替えられる。

本発明の他の形態によれば、印刷物は走入搬送装置において搬送方向で各々帯同体に当接される。特に印刷物は、各々ベルトに沿って帯同体に当接される。従って裁断すべき領域は追従するように設けられており、走入搬送装置における印刷物間の間隔はほぼ等しい。

印刷物は裁断搬送装置の領域内で固く保持されるのが実用的であり、走入搬送装置の領域内では上側ベルトと下側ベルトの間で固く保持されるのが好ましい。これにより案内
は正確になり、相応して裁断品質は高くなる。

印刷物は走入搬送装置から裁断搬送装置に引渡され、この際に両方の搬送装置により案内されるのが好ましい。両搬送装置は引渡しの時点まで同じ速度で駆動されている。

走入搬送装置の駆動機構、さらに好ましくは裁断搬送装置も相応するモータ、例えば回転角度が制御されるシンクロモータを備えている動的駆動機構である。

裁断機はいわゆる三方裁断機として形成されているのが好ましい。しかしながらここでは原則的に単に裁断、例えば前側裁断だけを行う裁断機も考えられる。

さらに有利な特徴は、従属請求項、以下の明細書並びに図からもたらされる。

以下に本発明の実施例を図に基づき詳しく説明する。

図１に示した裁断機械は裁断ステーション５を備え、この裁断ステーションには走入搬送装置２により次々と印刷物２が供給される。この印刷物３は走入搬送装置２に矢印４の方向で搬送され、かつ例えばここでは図示していない書類綴じ機構から来る。印刷物３は例えば小冊子、雑誌、カタログ、本のブロック及びそのようなものである。印刷物は各々、先行側の集束部（Ｂｕｎｄ）２６を有し、この集束部は矢印４による搬送方向に対して側方に延びている。印刷物３は例えば集束部２６に綴じられている。印刷物は互いに間隔をおいて搬送され、かつ各々帯行体６に当接する。

印刷物３は裁断ステーション５の裁断搬送装置１０に次々に引渡される。この裁断ステーションにおいて、印刷物３は前小口においては刃１２により裁断され、天及び地においては刃１３により裁断される。裁断搬送装置１０は裁断すべき印刷物３を位置決めするために、かつ前小口裁断部から天及び地の裁断部まで搬送するために使用される。図１において、印刷物３’は前小口裁断のための位置にあり、印刷物３”は天及び地の裁断のための位置にある。印刷物３”は前小口ですでに裁断されている。印刷物３，３’，３”は様々なサイズと様々な製品幅を備えている。このためにサイズあるいは製品幅あるいはデータは例えば個々では図示していない印刷機および／または書類綴じ機構内に記憶されており、かつ裁断機の制御部を自由に使える。

走入搬送装置２は駆動機構１により駆動される。さらに駆動機構１は駆動ローラ２９を有しており、その周囲には引張り手段、例えばチェーン、歯付きベルトがかけられている。走入搬送チェーン１６が駆動されると、対応するように帯行体１６は図１において矢印４にしたがって右から左へと移動する。駆動ローラ２９の領域内で、帯行体６は駆動ローラ２９の周囲を動き、それに伴い当接している印刷物３から離間しかつ下方へと動く。本質的に同時に印刷物３は各々下側ベルト７と上側ベルト８により捕捉され、かつ同じ速度と同じ方向でさらに移動する。印刷物３は下側ベルト７と上側ベルト８により固く保持されかつ案内される。下側ベルト７と上側ベルト８は同様に駆動機構１により駆動されている。駆動機構１は述べたように動的駆動機構であり、したがって走入搬送チェーン１６、下側ベルト７及び上側ベルト８の速度は、常にかつ短期間に変更することができる。

下側ベルト７と上側ベルト８は各々多数の間隔をおいて並んで設けられた部分ベルトを有しており、従って帯行体６はこれらの部分ベルトの間を通り抜けることができる。走入搬送チェーン１６は同様に多数の部分ベルトから成る。

裁断搬送装置１０は独立し、かつ同様に動的な、モータを備えた駆動機構９、並びに位置センサ４０を備えている。駆動は転向ローラ１９に対して間隔をおいて設けられている駆動ローラ２８を介して行われる。下側ベルト４１と上側ベルト４２の間には、印刷物３が前小口を裁断するために位置決めされ、続いて天及び地を裁断するためにさらに搬送される。この場合、印刷物３は下側ベルト４１と上側ベルト４２の間で固く保持され、かつ案内されている。印刷物３”は前小口側裁断部を備え、かつ図１では天及び地を裁断するために位置決めされている。搬送方向において、集束部２６は先頭にあり、裁断部２７は後方にある。印刷物３”は両方の刃１３の下方に配置されており、図１では前側だけが見えているにすぎない。前小口裁断部用の刃１２のように、刃１３は両方とも横桁部材１１に固定されており、この横桁部材はここでは図示していない機械フレームに支承されており、かつ双方向矢印１４に従い垂直に制限された状態で運動可能である。横桁部材１１を運動させるために、動的駆動機構として形成されている第三駆動機構３９が設けられている。第三駆動機構３９は制御装置４０と接続しており、この制御装置は駆動機構１および駆動機構９と接続している。

刃１２によるわかる搬送方向において、測定装置１５が設けられており、この測定装置により各々印刷物３の位置が測定される。このために測定装置１５は例えばここでは詳しく図示していない光学センサを備えている。これは各々走入する印刷物３の前側縁部あるいは集束部２６を記録し、かつこの位置を制御装置４０に伝達する。基準位置のズレは裁断搬送装置１０を制御することによってのみ修正できる。基準位置は位置センサ４０を使用することにより修正できる。これにより図１に示した基準位置は機械的なストッパが無くても正確に得られる。ほんの数ｍｍ分の修正、例えば５ｍｍ未満の修正が可能である。他の開示に関して、すでに挙げた特許文献１が指摘される。測定装置１５は本発明には必ずしも必要ではないが、この装置により高い裁断精度が得られる。

走入搬送装置２は印刷物３を各々裁断搬送装置１０に引渡す。印刷物３は二つの転向ローラ１７と１８が上下に配設されると走入搬送装置２を離れ、次いで各々集束部において転向ローラ１９と対応する上側転向ローラの領域内で捕捉される。裁断ステーション内への走入時に、印刷物３は各々一定時間の間に走入搬送装置２によっても裁断搬送装置１０によっても捕捉されかつ案内される。これら二つの搬送装置２及び１０の速度はこの場合同じである。対応する印刷物３が走入搬送装置２を離れると、走入搬送装置２と裁断搬送装置１０の速度は互いに左右されずに制御することができる。このことは図１による配設において可能であり、この配設において印刷物３’は走入搬送装置２を離れ、今からはただ裁断搬送装置１０によってのみ案内される。後続の印刷物３は完全に走入搬送装置２の領域内にある。このような配設において、横桁部材１１の駆動機構に対しての印刷物３の位相位置の変化が、印刷物３のサイズ幅に適合するために可能である。このことはこの後図２及び３を基にして際しく説明する。

図２によるグラフにおいて、水平軸線３０は横桁部材駆動機構３９の位置に相当する。点３１にあって、横桁部材１１はその都度下側デッドセンタにある。この下側デッドセンタにおいて、対応する印刷物３は裁断され、刃１２及び１３は再度上方へ向って運動する。垂直軸線３２は駆動機構１の位置に相当し、従って走入搬送の位置に相当する。点３３には裁断搬送装置１０の発端における印刷物３の先行する縁部すなわち背かがり２６がある。線３４を挙げると、これにより下側ベルト７の印刷物３は走入搬送装置２の上側ベルト８を離れる。直線３５は製品幅とサイズ幅が大きい印刷物３のための走入搬送を示し、線３６は製品幅とサイズ幅が小さい印刷物３のための走入搬送を示す。

太い強調した線３７は大きなサイズ幅を小さなサイズ幅に変更し、大きなサイズ幅に再度戻す際の走入搬送を示す。領域３８の双方において、走入搬送装置と裁断搬送装置１０の間の移行領域内に印刷物３は存在しない。実質的に、これらの領域３８において、横桁部材１１の駆動機構３９に対する走入の位相位置が変化し、従って次の裁断されるべき印刷物３のサイズ幅も変化する。領域３８の間で、印刷物３は走入搬送装置２によっても裁断搬送装置１０によっても捕捉される。この領域において、これら両方の搬送装置の速度は同じであり、相応して駆動機構３９に対する位相位置の変化は生じる。従ってサイズ幅に適合させるために、比較的小さい時間領域が自由に使用できる。しかしながら、速度が減少しない場合に例えば２０ｍｍのサイズ変更を行うために、このことが十分であることがはっきりわかった。

図３によるグラフにおいて、水平軸線２０は横桁部材１１の駆動機構３９の位置を示す。点２１は、その都度横桁部材１１が下側デッドセンタ内にある位置を示す。垂直軸線２２は裁断搬送装置１０あるいは駆動機構９の位置に相当する。点２３において、印刷物３’は停止状態にありかつ裁断のための正確な位置にある。細線が引かれた領域２４において印刷物３’は裁断される。線２５は印刷物３が走入搬送装置２によっても裁断搬送装置１０によっても捕捉される領域の移行部を示す。線２５あるいは制限領域の位置は対応する印刷物３のサイズ幅に依存している。この領域において走入搬送装置２は裁断搬送装置１０と同じ速度を有している。図３による線２５によれば言及している印刷物３は下側ベルト７と上側ベルト８を離れた。この領域において停止位置まで、従って印刷物３の基準位置まで駆動機構３９に対する位相位置は変化することができる。

本発明により郵便の発送にとって作業ルートに適合した製造が可能になる。この場合印刷物３は郵便から遅れて分配されるように製造されかつ包装される。同一の荷受人にとって規定された様々な印刷物を、同じ機械上で直接次々に製造することができる。

本発明による裁断機の概略的外観図である。 水平軸線が横桁部材駆動機構の位置を示し、垂直軸線が走入の位置を示す第二の異なるフォーマットの運動曲線を示す図である。 水平軸線が横桁部材駆動機構の位置を示し、垂直軸線が裁断搬送の位置を示す運動曲線を示す図である。

１ 駆動機構
２ 走入搬送装置
３ 印刷物
３’ 印刷物
３” 印刷物
４ 矢印
５ 裁断ステーション
６ 帯同体
７ 下側ベルト
８ 上側ベルト
１０ 裁断搬送装置
１１ 横桁部材
１２ 刃
１３ 刃
１５ 測定装置
３９ 駆動機構
４０ 制御装置

Claims (16)

1. 例えば小冊子、雑誌、カタログ及び本のブロックのような印刷物（３）を裁断機において自動的に裁断するための方法であって、
   前記裁断機が少なくとも一つの裁断ステーション（５）を備え、この裁断ステーションが垂直に運動可能な横桁部材（１１）に刃（１２，１３）を有しており、印刷物（３）が走入搬送装置（２）により次々と裁断ステーション（５）内に供給され、走入搬送装置（２）から裁断搬送装置（１０）に引渡され、裁断ステーション（５）内の裁断搬送装置（１０）により、前小口裁断のための所定の裁断位置に位置決めされ、天および地の裁断のための位置まで搬送され、印刷物（３）が裁断ステーション内への走入時に、走入搬送装置（２）によっても、裁断搬送装置（１０）によっても案内される方法において、
   横桁部材（１１）を走入搬送装置（２）とは独立して駆動すること、
   印刷物（３）を裁断するために、横桁部材（１１）の駆動機構（３９）に対する走入搬送装置の位相位置を、各々搬送方向で延びている印刷物（３）のサイズ幅に適合させること、
   この位相位置の適合が、印刷物（３）に先行する印刷物（３’）が走入搬送装置（２）を離れることにより始まり、かつ裁断搬送装置（１０）が、印刷物（３）を検出することにより終了する時間領域内で行われることを特徴とする方法。
2. 位相位置の変化が、後続する様々なサイズ幅の印刷物の場合に行われることを特徴とする請求項１記載の方法。
3. 位相位置の変化が、走入搬送装置（２）を離れる印刷物（３）のサイズ幅により制御されることを特徴とする請求項２記載の方法。
4. 印刷物（３）が走入搬送装置（２）内で搬送方向で各々帯同体（６）に当接することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の方法。
5. 印刷物（３’，３”）が裁断搬送装置（１０）の領域内において回動するベルト（４１，４２）間で案内されることを特徴とする請求項４記載の方法。
6. 印刷物（３）が走入搬送装置（２）から裁断搬送装置（１０）に一定の速度で引渡されることを特徴とする請求項４または５に記載の方法。
7. 裁断搬送装置（１０）の領域内において、印刷物（３）の位置が測定され、場合によってはこの位置が、裁断搬送装置（１０）を作動する制御装置により修正されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の方法。
8. 請求項１記載の方法を実施するための、
   例えば小冊子、雑誌、カタログ及び本のブロックのような印刷物（３）を裁断するための裁断機であって、
   横桁部材（１１）に刃（１２，１３）を有する少なくとも一つの裁断ステーション（５）と、
   印刷物（３）を裁断ステーション（５）へ供給するための走入搬送装置（２）と、
   印刷物（３）が裁断ステーション（５）内で搬送される裁断搬送装置（１０）とを備えており、
   裁断搬送装置（１０）が、前小口裁断のための位置から天及び地の裁断のための位置まで印刷物（３）を搬送するために使用され、
   裁断搬送装置（１０）と走入搬送装置（２）の間に形成された引渡し領域を備え、
   さらに、裁断ステーション（５）の横桁部材（１１）、走入搬送装置（２）そして裁断搬送装置（１０）のための駆動手段と制御装置（４０）とを備えた裁断機において、
   各々個別の駆動機構（１，３９）を備えた走入搬送装置（２）と横桁部材（１１）が形成されており、印刷物（３）を裁断するために、横桁部材（１１）の駆動機構（３９）に対する走入搬送装置（２）の位相位置が調節可能であるように構成されていること、そして制御装置（４０）が個別の駆動機構（１，３９）と接続しているを特徴とする裁断機。
9. 横桁部材（１１）の駆動機構（３９）に対する走入搬送装置（２）の位相位置が、印刷物（３）に先行する印刷物（３’）が、走入搬送装置（２）を離れることにより始まり、かつ裁断搬送装置（１０）が、印刷物（３）を検出することにより終了する時間領域内で調節可能であることを特徴とする請求項８記載の裁断機。
10. 少なくとも一つの刃（１２）が印刷物（３）の搬送方向に対して側方に延びていることを特徴とする請求項８記載の裁断機。
11. 少なくとも走入搬送装置（２）の駆動機構（１）が回転角度が制御される駆動モータを備えていることを特徴とする請求項８記載の裁断機。
12. 横桁部材（１１）に前小口裁断用の一つの刃（１２）と天及び地裁断用の二つの刃（１３）が設けられており、従って一ストロークにより、一方の印刷物（３’）では前小口裁断が実施され、他の印刷物（３”）では天および地裁断が実施されるように構成されていることを特徴とする請求項８〜１１のいずれか一つに記載の裁断機。
13. 裁断搬送装置（１０）の領域内に測定装置（１５）が設けられており、この測定装置により裁断すべき印刷物（３’）の位置が測定されていることを特徴とする請求項８〜１２のいずれか一つに記載の裁断機。
14. 裁断搬送装置（１０）が測定装置（１５）により、裁断すべき印刷物（３’）の基準位置に対するずれが修正されるように制御されていることを特徴とする請求項１３記載の裁断機。
15. 走入搬送装置（２）の駆動機構（１）と裁断搬送装置（１０）の駆動機構（９）が、各々一つの同期モータを備えていることを特徴とする請求項８〜１４のいずれか一つに記載の裁断機。
16. 走入搬送装置（２）が上側ベルト（８）と下側ベルト（７）を備えていること、および
    印刷物（３）が裁断搬送装置（１０）に引渡しするために、その都度これら二つのベルト（８，７）間に案内されるように構成されていることを特徴とする請求項８〜１５のいずれか一つに記載の裁断機。

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