JP6045066B2 - シート裁断及び丁合装置 - Google Patents

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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方向に裁断して、それぞれが各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、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とともに、短冊状のシート部分に空白頁面が含まれている場合には、当該複数のサブシートのうち空白頁面を有するサブシートを搬送路から除去する第2の裁断部と、前記第2の裁断部からサブシートを受け取るたびに、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、前記給紙部、及び前記第1及び第2の裁断部、及び前記第1及び第2の方向転換部、及び前記スタック部の動作を制御する制御部と、前記第2の裁断部の搬送路中、又は前記第2の方向転換部のサブシート入口に配置され、短冊状のシート部分又はサブシートの配列の通過を検出する第1のセンサーと、前記第2の方向転換部の出口に配置され、サブシートの通過を検出する第2のセンサーと、を備え、前記制御部は、前記給紙部の給紙動作の開始前に、前段の印刷装置から、シート1枚当たりの頁面数、及び1の短冊状のシート部分が有する頁面数に関する初期情報を受信するとともに、前記給紙部の給紙動作の際に、その都度、給紙されるシートが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シート情報を前記印刷装置から受信し、前記初期情報及び前記シート情報に基づき、給紙されるシートから形成されるべき各短冊状のシート部分の空白頁面を除く頁面の数を算出し、前記第1のセンサーから検出信号を受信するたびに、前記第2のセンサーからの検出信号に基づいて前記第2のセンサーを通過するサブシートの数をカウントし、当該カウント値が対応する前記短冊状のシート部分の空白頁面を除く頁面の数と一致しないときは、前記給紙部、及び前記第1及び第2の裁断部、及び前記第1及び第2の方向転換部、及び前記スタック部の動作を停止させ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、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点に鑑み、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。そして、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る。
そのため、本発明によれば、第2の裁断部によって、各短冊状のシート部分が複数のサブシートに分割されるとともに、当該複数のサブシートのうち空白頁面を有するサブシートが搬送路から除去される。
そして、本発明によれば、制御部は、給紙部の給紙動作の開始前に、前段の印刷装置から受信した初期情報と、給紙部の給紙動作の際に、その都度、当該印刷装置から受信するシート情報とに基づき、給紙されたシートから形成されるべき各短冊状のシート部分の空白頁面を除く頁面の数を算出し、短冊状のシート部分が第1のセンサーによって検出されるたびに、第2のセンサーからの検出信号に基づいて第2のセンサーを通過するサブシートの数をカウントし、当該カウント値が対応する短冊状のシート部分の空白頁面を除く頁面の数と一致しないときは、装置全体の動作を停止させる。それによって、上記のようにシートが空白頁面を有する場合も含めて、シートの裁断及び丁合処理が連続的に高速でなされる場合であっても、丁合エラーを確実に検出し、そして、丁合エラーの発生時には、装置を瞬時に停止させることで、装置の再始動までの作業時間を短縮できる。
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、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から、順次シートSを1枚づつ供給する給紙部1を備えている。
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を、当該シートS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を受け取り、短冊状のシート部分S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が配置されている。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し、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に分割するシート裁断ユニット4aを備えている。さらに、第2の裁断部4は、シート裁断ユニット4aの下流側にこれから間隔をあけて配置され、シート裁断ユニット4aから送り出された、第2の方向に直角な方向に配列された複数のサブシートSのうち、空白頁面を有するサブシートSを搬送路から除去するサブシート選別ユニット4bを備えている。
第2の裁断部4の後段には、第2の方向転換部5が配置され、第2の方向転換部5は、第2の裁断部4から複数のサブシートSに分割された短冊状のシート部分Sを受け取るたびに、それらのサブシートS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の後段には搬送部5aを間に挟んでスタック部6が配置され、スタック部6は、第2の方向転換部5から、搬送部5aを経て受け取ったサブシートS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の組の積層体Pを形成する。なお、この実施例では、搬送部5aが第2の方向転換部5及びスタック部6間に配置されるが、搬送部5aは必要に応じて備えられ、第2の方向転換部5の後段にスタック部6が直結される構成も可能である。
給紙部1、及び第1及び第2の裁断部2、4、及び第1及び第2の方向転換部3、5、及び搬送部5a、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。
また、本発明のシート裁断及び丁合装置は、第2の裁断部4の搬送路中又は第2の方向転換部4のサブシート入口(この実施例では、第2の裁断部4の搬送路中であって、シート裁断ユニット4a及びサブシート選別ユニット4b間)に配置され、サブシートSの配列の通過を検出する第1のセンサー8と、第2の方向転換部5の出口に配置され、当該出口から第2の方向に直角な方向に順次送り出される個々のサブシートの通過を検出する第2のセンサー9を備えている。
なお、第1のセンサー8は、サブシートSの配列の通過を検出しさえすればよく、当該配列を構成する個々のサブシートSの通過を検出する必要はない。
制御部7は、給紙部1の給紙動作の開始前に、前段の印刷装置(図示はしない)から、シートS1枚当たりの頁面数及び1の短冊状のシート部分Sが有する頁面数に関する初期情報を受信するとともに、給紙部1の給紙動作の際に、その都度、給紙されるシートSが空白頁面を含むか否か、及び空白頁面のシートS上の位置に関するシート情報を印刷装置から受信する。
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、空白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2(A)に示すように、各シートSに8面付け印刷がなされるとともに、冊子1冊が16頁からなっていてどのシートSにも空白頁面が付加されない場合には(この場合、シートSは、まず、第1の裁断部2によって横方向に裁断(2分割)された後、第2の裁断部4によって縦方向に裁断(4分割)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:00000000 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:00000000 00000000 00000000 00000000
・・・
となる。
また、図2(B)に示すように、各シートSに8面付け印刷がなされるとともに、冊子1冊が10頁からなっていて偶数番目のシートSに空白頁面が付加される場合には(この場合も、シートSは、まず、第1の裁断部2によって横方向に裁断(2分割)された後、第2の裁断部4によって縦方向に裁断(4分割)される)、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:00111111 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:00111111 00000000 00000000 00000000
・・・
となる。
また、図2(A)(B)に示した例では、いずれも、制御部7は、初期情報として、シート1枚当たりの頁面数=8と、短冊状のシート部分の頁面数=4との情報を受信する。
そして、制御部7は、給紙部1の給紙動作の際に、その都度、初期情報及びシート情報に基づいて、給紙されるシートSから形成されるべき短冊状のシート部分の空白頁面を除く頁面の数を算出し、第1のセンサー8から検出信号を受信するたびに、第2のセンサー9からの検出信号に基づいて第2のセンサー9を通過するサブシートSの数をカウントして、当該カウント値が前記短冊状のシート部分の空白頁面を除く頁面の数と一致しないときは、給紙部1、及び第1及び第2の裁断部2、4、及び第1及び第2の方向転換部3、5、及び搬送部5a、及びスタック部6の動作を停止させる。
これを図2に基づいて説明すると、図2(A)に示した場合には、制御部7は、初期情報(シート1枚当たりの頁面数=8)に基づき、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。さらに、制御部7は、初期情報(短冊状のシート部分の頁面数=4)に基づき、8ビットのシート情報のうちの上位4ビットを、第1の裁断部2によるシートSの横方向2分割後の第1の短冊状のシート部分Sに関するシート情報として、下位4ビットを、第1の裁断部2によるシートSの横方向2分割後の第2の短冊状のシート部分Sに関するシート情報として用いる。
今、すべてのシートSについて、
第1の短冊状のシート部分のシート情報:0000
第2の短冊状のシート部分のシート情報:0000
であるから、制御部7は、給紙部1の給紙動作の際に、その都度、給紙されるシートSから形成されるべき第1及び第2の短冊状のシート部分Sの空白頁面を除く頁面の数が4であると算出する。
そして、制御部7は、第2の裁断部4のサブシート選別部4bを動作させることがなく、よって、サブシート選別部4bによって搬送路から除去されるサブシートSはない。
さらに、制御部7は、第1のセンサー8から検出信号を受信するたびに、第2のセンサー9からの検出信号に基づいてこのセンサー9を通過するサブシートSの数をカウントし、当該カウント値が対応する短冊状のシート部分Sの空白頁面を除く頁面の数(=4)と一致しないときは、給紙部1、及び第1及び第2の裁断部2、4、及び第1及び第2の方向転換部3、5、及び搬送部5a、及びスタック部6の動作を停止させる。
一方、図2(B)に示した場合には、制御部7は、初期情報(シート1枚当たりの頁面数=8)に基づき、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。さらに、制御部7は、初期情報(短冊状のシート部分の頁面数=4)に基づき、8ビットのシート情報のうちの上位4ビットを、第1の裁断部2によるシートSの横方向2分割後の第1の短冊状のシート部分Sに関するシート情報として、下位4ビットを、第1の裁断部2によるシートSの横方向2分割後の第2の短冊状のシート部分Sに関するシート情報として用いる。
今、奇数番目のシート(ID=1、3、・・・)については、
第1の短冊状のシート部分のシート情報:0000
第2の短冊状のシート部分のシート情報:0000
であるから、制御部7は、給紙部1の給紙動作の際に、その都度、給紙されるシートSから形成されるべき第1及び第2の短冊状のシート部分Sの空白頁面を除く頁面の数が4であると算出する。
また、偶数番目のシート(ID=2、4、・・・)については、
第1の短冊状のシート部分のシート情報:0011
第2の短冊状のシート部分のシート情報:1111
であるから、制御部7は、給紙部1の給紙動作の際に、その都度、給紙されるシートSから形成されるべき第1及び第2の短冊状のシート部分Sの空白頁面を除く頁面の数が、それぞれ、
第1の短冊状のシート部分:2
第2の短冊状のシート部分:0
であると算出する。
こうして、奇数番目のシート(ID=1、3、・・・)が給紙されたときは、制御部7は第2の裁断部4のサブシート選別部4bを動作させることがなく、よって、サブシート選別部4bによって搬送路から除去されるサブシートSはない。
そして、制御部7は、第1のセンサー8から検出信号を受信するたびに、第2のセンサー9からの検出信号に基づいてこのセンサー9を通過するサブシートSの数をカウントし、当該カウント値が4に一致しないときは、給紙部1、及び第1及び第2の裁断部2、4、及び第1及び第2の方向転換部3、5、及び搬送部5a、及びスタック部6の動作を停止させる。
一方、偶数番目のシート(ID=2、4、・・・)が給紙されたときは、まず、第1の短冊状のシート部分S(サブシートSの配列)が第2の裁断部4の第1のセンサー8によって検出されると、制御部7は、サブシート選別ユニット4bを動作させて、当該サブシートSの後ろ2列を搬送路から除去する。
さらに、制御部7は、第2のセンサー9の検出信号に基づいてサブシートSの数をカウントし、当該カウント値が2に一致しないときは、給紙部1、及び第1及び第2の裁断部2、4、及び第1及び第2の方向転換部3、5、及び搬送部5a、及びスタック部6の動作を停止させる。
次いで、第1の短冊状のシート部分S(サブシートSの配列)が第2の裁断部4の第1のセンサー8によって検出されると、制御部7は、サブシート選別ユニット4bを動作させて、当該サブシートSのすべてを搬送路から除去する。
さらに、制御部7は、第2のセンサー9の検出信号に基づいてサブシートSの数をカウントし、当該カウント値が0に一致しないときは、給紙部1、及び第1及び第2の裁断部2、4、及び第1及び第2の方向転換部3、5、及び搬送部5a、及びスタック部6の動作を停止させる。
こうして、本発明によれば、頁面が頁順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1の給紙動作が開始される毎に、初期情報及びシート情報に基づき、給紙されたシートから形成されるべき各短冊状のシート部分の空白頁面を除く頁面の数を算出し、第1のセンサーによって短冊状部分又はサブシートの配列を検出した後、第2のセンサーからの検出信号に基づいてサブシートの数をカウントし、当該カウント値が対応する前記短冊状のシート部分の空白頁面を除く頁面の数と一致しないときは、装置全体の動作を停止させる。それによって、シートの裁断及び丁合処理が連続的に高速でなされる場合であっても、丁合エラーを確実に検出し、そして、丁合エラーの発生時には、装置を瞬時に停止させることで、装置の再始動までの作業時間を短縮することができる。
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 第2の方向転換部
5a 搬送部
6 スタック部
7 制御部
8 第1のセンサー
9 第2のセンサー
シートスタック
サブシートの集積体
シート
短冊状に裁断されたシート
短冊状のシート部分
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 (1)

  1. 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とともに、短冊状のシート部分に空白頁面が含まれている場合には、当該複数のサブシートのうち空白頁面を有するサブシートを搬送路から除去する第2の裁断部と、
    前記第2の裁断部からサブシートを受け取るたびに、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、
    前記給紙部、及び前記第1及び第2の裁断部、及び前記第1及び第2の方向転換部、及び前記スタック部の動作を制御する制御部と、
    前記第2の裁断部の搬送路中、又は前記第2の方向転換部のサブシート入口に配置され、短冊状のシート部分又はサブシートの配列の通過を検出する第1のセンサーと、
    前記第2の方向転換部の出口に配置され、サブシートの通過を検出する第2のセンサーと、を備え、
    前記制御部は、前記給紙部の給紙動作の開始前に、前段の印刷装置から、シート1枚当たりの頁面数、及び1の短冊状のシート部分が有する頁面数に関する初期情報を受信するとともに、前記給紙部の給紙動作の際に、その都度、給紙されるシートが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シート情報を前記印刷装置から受信し、前記初期情報及び前記シート情報に基づき、給紙されるシートから形成されるべき各短冊状のシート部分の空白頁面を除く頁面の数を算出し、前記第1のセンサーから検出信号を受信するたびに、前記第2のセンサーからの検出信号に基づいて前記第2のセンサーを通過するサブシートの数をカウントし、当該カウント値が対応する前記短冊状のシート部分の空白頁面を除く頁面の数と一致しないときは、前記給紙部、及び前記第1及び第2の裁断部、及び前記第1及び第2の方向転換部、及び前記スタック部の動作を停止させ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。
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