JP6429704B2 - 予め折られた被印刷物ウェブのためのスタッカ装置 - Google Patents

Description

例えばインク印刷機器のような印刷機器による印刷後に、予め折られた被印刷物ウェブを積み上げるために、積み上げテーブルを備えているスタッカ装置を使用することができる。積み上げテーブルの上には被印刷物ウェブがジグザグ状に折り畳まれて揃えられ、パイルとして積み上げられる。その際に、積み上げテーブルからパイル上面までの距離を、既に積み上げられた被印刷物ウェブの量に応じて拡大することが必要になる。これは通常の場合、パイル上面の位置を上昇させるか、又は積み上げテーブルを下降させることによって行われる。シート毎の行程（積み上げテーブルからパイル上面までの距離のシート毎の拡大量。以下ではこれを降下幅と称する）は従来、被印刷物ウェブのシート厚さと同じに選定されていた。

スタッカ装置は公知である。EP 0 600 328 A1には、積み上げられた被印刷物ウェブの折り畳み縁部に隣接してストッパが設けられている積み上げテーブルを備えたスタッカ装置が開示されている。折り畳み揺動体を用いて、被印刷物ウェブが積み上げテーブルに積み上げられる。積み上げテーブルのストッパに隣接して押え要素が配置されており、この押え要素はパドルとして形成されている。それらの押え要素は、ジグザグ状に降ろされる部分（シート）の領域において被印刷物ウェブと接触し、そこで被印刷物ウェブを下方に向かってストッパに押し付けるような動きをする。そのようにして、被印刷物ウェブの欠陥のない折り畳みが達成される。更に、ストッパにはばね付勢された保持要素が設けられており、それらの保持要素は積み上げられた被印刷物ウェブを折り目の部分で押し下げる。

DE 195 25 049 C2からは、複数の歯を備えており、且つ、それらの歯の間の空間にストッパを挿入することができるガイドが積み上げテーブルの側方に設けられている、積み上げ装置が公知である。ストッパには羽根車が嵌め込まれており、それらの羽根車は積み上げテーブルにおける被印刷物ウェブの積み上げと同期して、その羽根を用いて、被印刷物ウェブの予め折られた縁部に接触し、その縁部領域を押し下げる。積み上げテーブルはステッピングモータを用いて昇降移動し、この昇降移動は被印刷物ウェブパイルの重量及びフォトセンサによって制御される。上側にあるフォトセンサによって、被印刷物ウェブパイルの上端が検出される。ステッピングモータのトルクは、被印刷物ウェブパイルの上端が常に上側のフォトセンサの高さにあるように調整されている。

US 4 846 454 A1からは、パイルがコンベヤベルト上に形成される別のスタッカ装置が公知である。被印刷物ウェブは、パドル軸を用いて積層体にジグザグ状に積み上げられる。被印刷物ウェブの折り畳み縁部には、揺動可能な押出し機が配置されており、縁部が押下げられた状態の折り畳まれたシートが積み上げられていれば、この押出し機がパイルに向かって揺動される。付加的に、折り畳み縁部の近傍には揺動可能な押え要素が設けられており、それらの押え要素は縁部領域にあるパイルを押え付ける。

しかしながら、積み上げ過程の際の種々の影響、例えば剛性、湿気、被印刷物ウェブのコーティング、また特に、パイル上面を被印刷物ウェブのパイルに押し付けるための力は、被印刷物ウェブの１シート当たりのパイル高さの上昇に著しい影響を及ぼす。このことから、１シート当たりの積み上げテーブルのストローク又は降下を制御すること、又は、少なくとも規則的に経験に基づいて検査し、例えば相応に手動で適合させることが必要になる。

積み上げテーブルにおける被印刷物ウェブの積み上げ過程においては、積み上げテーブルを相応に降下させ、それによってパイルの上面を一定の高さに維持することが望ましい。このために、積み上げテーブルの降下幅を調整できるようにしなければならず、例えば１シート当たりの行程を手動で調整することが考えられる。このことは、顧客の相応の経験を必要とし、また手動での規則的な調整も必要とする。

EP 0 600 328 A1 DE 195 25 049 C2 US 4 846 454 A1

本発明によって解決されるべき課題は、予め折られた被印刷物ウェブのシートが常に欠陥なく積み上げテーブルに積み上げられるように、例えば、インク印刷機器のためのスタッカ装置を構成することである。

この課題は、請求項１の特徴部分に記載されているスタッカ装置によって解決される。

スタッカ装置においては、パイルの上方に、且つ、被印刷物ウェブの折り畳み縁部に隣接して、少なくとも一つの揺動型押えエレメントを配置することができ、好適には、両折り畳み縁部にそれぞれ一つの押えエレメントを配置することができる。それらの押えエレメントはステッピングモータによって、被印刷物ウェブの動きに同期して駆動され、また、パイルに積み上げられるべき被印刷物を押え付け、パイル全体も押え付ける。これによって良質なパイルが達成される。積み上げ過程の開始時に、押えエレメントが開始位置に移動される。運転時に、押えエレメントは被印刷物ウェブのシート毎に、ステッピングモータの固定値に設定されたステップ数によって与えられる角度分、パイルに向かう前進方向の回転運動で、パイルの表面に押えエレメントが載置される作業位置へと揺動され、またそれに続いて、同数のステップが実行されることによって、後進方向の回転運動で再び開始位置へと戻される。運転時に、ステッピングモータのトルクは押えエレメントが作業位置に到達するにはもはや十分ではないが、そのトルクによって押えエレメントは下側の反転点には到達できる程度の高さまで、パイルの高さが押えエレメントの下方において大きくなった場合、下側の反転点に到達するまでに、ステッピングモータにおいては所定数よりも少ない回数のステップが実行され、従って複数回分のステップが失われる。しかしながら、押えエレメントが後進方向に移動する際、ステッピングモータにおいては引き続き所定数のステップが実行される。それによって、各押えエレメントの上側の反転点は、開始位置を超えた方向に変位する。被印刷物ウェブの欠陥のない積み上げを保証するためには、押えエレメントは可能な限り毎回作業位置まで到達して、押えエレメントによってパイルの上端が正確に押え付けられることが望ましい。しかしながらその場合には、パイルの上端が押えエレメントの作業位置の高さに維持されるように積み上げテーブルを降下させる必要がある。

本発明によれば、被印刷物はパイルとして、その高さを増しつつ且つ一定の幅で積み上げテーブルを降下させつつ漸次的に圧縮されることを前提としている。被印刷物ウェブのシートが積み上げられた後に押えエレメントがパイルから離されると、パイルの上端が再びある程度持ち上がる。つまり被印刷物は反り返る。この反り返り過程の度合いは、パイルの圧縮度に関する情報を表している。押えエレメントを引き上げた直後に、パイルの上端の高さが例えばセンシング手段によって測定される場合、積み上げテーブルの上端が常に下側の反転点として押えエレメントの作業位置の高さに位置するように積み上げテーブルの降下を制御することに適しているセンサ信号を形成することができる。

本発明の発展形態は従属請求項に記載されている。

本発明によるスタッカ装置は以下の利点を有している：
１．積み上げテーブル降下の制御が完全に自動的に機能する。
２．制御が被印刷物ウェブの特性に自律的に適合される。
３．制御によって、押えエレメントのステッピングモータにおけるステップ損失が回避される。

以下では、図面に概略的に図示されている実施例に基づき本発明を詳細に説明する。

予め折られた被印刷物ウェブのためのスタッカ装置の原理図を示す。 開始位置、作業位置及び下側の反転点も表されている、押えエレメントの原理図を示す。 被印刷物ウェブのパイルの上端が反り返った後の被印刷物ウェブのパイルの原理図を示す。 積み上げテーブルの降下移動の制御に関するフローチャートを示す。

図１には、印刷機器ＤＧ、例えばインク印刷機器の出口に配置されており、印刷機器ＤＧによって印刷された被印刷物ウェブ１を積み上げるためのスタッカ装置ＳＶの原理図が示されている。ここでは被印刷物ウェブ１が、予め折られており、また必要に応じて複数の縁部パンチ穴が設けられているペーパーウェブとして形成されている。この予め折られた被印刷物ウェブ１がスタッカ装置ＳＶにおいて、ジグザグ状に折り畳まれて積み上げテーブル２に積み上げられる。それによって積み上げテーブル２には、被印刷物ウェブ１から成るパイル３が生じ、被印刷物ウェブ１はパイルの側面に折り畳み縁部４．１，４．２を有している。

図１に示されているスタッカ装置ＳＶは、積み上げテーブル２及びパイル３の上方において積み上げ装置ＡＶを有しており、この積み上げ装置ＡＶにはスイングガイド５及び押えエレメント６が設けられており、また押えエレメント６はパイル３の各折り畳み縁部４にそれぞれ一つずつ設けられている。積み上げテーブル２を駆動装置９によって矢印ＰＦ１の方向に移動させることができる。このために積み上げテーブル２は、ステッピングモータによって駆動され、また例えばガイド７内で矢印ＰＦ１の方向に移動させることができる複数のローラ１３を有している。ローラ１３が駆動された際に、積み上げテーブル２は矢印ＰＦ１の方向に移動する。

積み上げテーブル２に被印刷物ウェブ１を積み上げるために、被印刷物ウェブ１は印刷機器ＤＧからフィードローラ８を介してスイングガイド５へと供給され、続いて、スイングガイド５によって公知のやり方でジグザグ状に折り畳まれて積み上げテーブル２に積み上げられる。このために、スイングガイド５は被印刷物ウェブ１を矢印ＰＦ２の方向に誘導し、それによって、被印刷物ウェブ１は折り畳み縁部４．１及び４．２によってパイル３の右側の側面及び左側の側面を交互に形成しながら積み上げられる。パイル３の両折り畳み縁部４には押えエレメント６がそれぞれ一つずつ配置されている。押えエレメント６は軸１０に回動可能に支承されており、また押下げ機１１を有している。押下げ機１１はパイル３の上面まで降下させることができ、また降下後には、パイル３の折り畳み縁部４においてパイル３を押し下げる。押えエレメント６は、被印刷物ウェブ１をパイル３に積み上げるタイミングで、交互にパイル３の表面に向かって揺動される（矢印ＰＦ３）。このために各押えエレメント６の軸１０には、例えば、押下げ機１１を開始位置（上側の反転点）から作業位置（下側の反転点）へと、またその作業位置（下側の反転点）から再び開始位置（上側の反転点）へと段階的に回転運動で揺動させるステッピングモータを配置することができる（図示せず）。作業位置では、押えエレメント６の押下げ機１１が、パイル３の折り畳み縁部４に載置され、そこにおいてパイル３を押え付ける。押し下げ機１１の機能を保証するために、駆動装置は、シートがパイル３に積み上げられた後の積み上げテーブル２を降下幅分、下方に向かって移動させる。この降下幅は、押し下げ機１１の押え付け機能を実行できるようにするために、押し下げ機１１がパイル３へと揺動されたときには、各押し下げ機１１が常に作業位置にくるように調整されるべきである。

図２には、押えエレメント６の押下げ機１１の複数の機能的な位置が示されているが、ここではパイル３は示されていない。積み上げ過程の開始時に押下げ機１１は実線で示されている開始位置Ｐ１にある。押下げ機１１がパイル３の表面に載置されると、つまり作業位置Ｐ２につくと、押下げ機１１はパイル３の表面に圧力を加えることができる。押下げ機１１は、ステッピングモータ（図示せず）によって駆動させることができる軸１０に支承されている。

被印刷物ウェブ１の積み上げ過程の開始時に押下げ機１１は開始位置Ｐ１にある。押下げ機１１に対応付けられている折り畳み縁部４がパイル３に積み上げられると、その積み上げられた折り畳み縁部４を押し下げるために、押下げ機１１をパイル３の表面に向かって揺動させることができる。押下げ機１１が開始位置Ｐ１から作業位置Ｐ２へと移動する際、押下げ機１１のステッピングモータにおいては所定数のステップが実行され、従って前進方向の回転が行われる。押下げ機１１が開始位置Ｐ１に再び戻るために揺動されるべき場合には、ステッピングモータにおいては同数のステップが再度実行され、従って後進方向の回転が行われる。つまり、ステッピングモータによって押下げ機１１の軸１０は逆方向に回転される。これは、スイングガイド５によって、押下げ機１１が配置されているパイル３の側面に被印刷物ウェブ１が振られた場合である。

図３に示唆されているように、例えば折り畳み縁部領域におけるパイル３の表面が上昇すると、押下げ機１１はもはや作業位置Ｐ２に到達することはできず、ステッピングモータは開始位置Ｐ１に近付いた位置にある下側の反転位置Ｐ３で停止する（図２を参照されたい）。このようなパイル３の表面の上昇は、被印刷物１がパイル３として、一定の幅で積み上げテーブルを降下させながら、印刷の経過において漸次的に圧縮される場合に生じると考えられる。被印刷物ウェブ１の個々のシートが積み上げられる度に押えエレメント６がその都度パイル３から離されると、パイルの上端１５は再びある程度持ち上がる。その際に、被印刷物１は反り返る。この反り返り過程の度合いは、パイル３の圧縮度に関する情報を表している。押えエレメント６が引き上げられ、反り返りが生じた直後に、パイルの上端１５の高さが例えばセンシング手段によって測定される場合、積み上げテーブルの降下の制御に適しているセンサ信号を形成することができる。図３においては、上側の限界値ＧＷ１を検出する第１のセンシング手段１２が、例えば下側の反転位置Ｐ３よりも高い位置において、パイルの上端１５の近傍に配置されている。押えエレメント６が離された後に、被印刷物ウェブ１が第１のセンシング手段１２の位置よりも高い位置まで反り返った場合、第１のセンシング手段１２はセンサ信号を出力し、積み上げテーブル２の降下幅を所定量だけ拡大することができる。第１のセンシング手段１２よりも低い位置にあるが、しかしながら押えエレメント６の作業位置Ｐ２よりも高い位置に配置されている、下側の限界値ＧＷ２を検出する第２のセンシング手段１４が設けられている場合には、積み上げテーブル２の降下を更に改善することができる。図３には、上端１５が反り返っているパイル３が概略的に図示されている。更に、パイル３の上端１５が位置する高さには、上側の限界値ＧＷ１を検査する第１のセンシング手段１２が設けられており、第１のセンシング手段１２と作業位置Ｐ２との間には、下側の限界値ＧＷ２を検査する第２のセンシング手段１４が設けられている。

積み上げ過程では、積み上げテーブル２が例えばステッピングモータによって複数の降下幅ｔｈ分降下され、例えば、被印刷物ウェブ１のシートが積み上げられる度に、一つの降下幅ｔｈ分の降下を実行することができる。降下幅ｔｈを例えば、被印刷物ウェブ１のシートの厚さに依存して調整することができる。第１のセンシング手段１２によって監視される上側の限界値ＧＷ１を上回って、パイル３の上端が反り返ったことに基づき、第１のセンシング手段１２からセンサ信号が出力されると、降下幅ｔｈの値に補正値ｄを加算することができる。つまり、積み上げテーブル２は被印刷物ウェブ１のシートの厚さに依存して、補正値ｄが考慮されている降下幅ｔｈ分降下される。従って降下幅ｔｈは、第１のセンシング手段１２のセンサ信号に基づき生じる補正値ｄ分だけ拡大されるので、その時点において降下幅はｔｈ＝ｔｈ＋ｄとなる（例えばｄ＝５μｍを選択することができる）。第２のセンシング手段１４によってパイル３の上端が下側の限界値ＧＷ２を下回っているか否かが検査される場合、これによって積み上げテーブル２の駆動モータの制御を更に改善することができる。第２のセンシング手段１４からのセンサ信号だけが出力される場合には、補正値ｄを補正することができ、例えば５μｍよりも小さい値分、補正値を小さくすることができる。

センシング手段１２，１４のセンサ信号を使用して積み上げテーブル２を降下させる上述の方法を、図４のフローチャートに基づき更に説明する。積み上げテーブル２の降下移動は、被印刷物ウェブ１のシートの厚さｐｄに依存する降下幅でもって開始され、その際に、被印刷物ウェブ１の折り畳み縁部の厚さがシートの厚さｐｄとは異なることを考慮している、経験に基づき求められる係数ａ，ｂも加えられる（ステップＳ１，Ｓ２）。つまり積み上げにあたり、積み上げテーブル２は当初、シートが積み上げられる度に降下幅ｔｈ_start＝ｔｈ_actual＝ｐｄ×ａ分降下される（ステップＳ２）。パイル３の上端１５が上側の限界値ＧＷ１を上回って反り返っていることを表すセンサ信号が第１のセンシング手段１２から出力されると（ステップＳ３）、後続の降下幅が補正値ｄ分だけ補正され、従って、各降下幅は補正値ｄ分拡大される（ステップＳ４）。従って、ｔｈ_new＝ｔｈ_actual＋ｄが得られる。押えエレメント６が引き上げられた後に、第１のセンシング手段１２からのセンサ信号は出力されないが、第２のセンシング手段１４からのセンサ信号は出力される場合、従ってパイル３の上端１５は下側の限界値ＧＷ２よりも低い位置にある場合には（ステップＳ６）、後続の降下幅を補正値ｆ分だけ縮小することができる（ステップＳ７）。降下幅のこの補正された値でもって（ステップＳ８）、積み上げが終了するまで処理を実行することができる。但し、第１のセンシング手段１２がセンサ信号を出力した場合はその限りではない。その場合、それ以降の降下幅ｔｈを、選択可能ではあるが、しかしながらｄに比べて小さい補正値分だけ再び拡大することができる（ステップＳ３）。

図４に応じた積み上げテーブル２の制御は、スタッカ装置においてソフトウェアとして実現することができる。降下過程は、少なくとも、押えエレメント６の作業位置Ｐ２よりも高い位置に配置されているセンシング手段１２又は１４のスイッチ信号を必要とする。しかしながら通常の場合、両折り畳み縁部の領域を押し下げるために、また、両折り畳み縁部を監視するために、パイル３の両方の側面には、それぞれ一つの押えエレメント６がセンシング手段１２，１４と共に配置されている。この場合、両センシング手段１２，１４のセンサ信号を積み上げテーブル２の降下移動の制御に使用することができる。センシング手段１２，１４は公知の構造を有することができる。センサ信号の処理部、並びに、積み上げテーブル２の降下幅の調整においてセンサ信号を使用する際の処理部を、スタッカ装置においてソフトウェアとして記憶することができる。

ＤＧ 印刷機器
ＳＶ スタッカ装置
ＡＶ 積み上げ装置
ＰＦ 矢印
Ｐ 押下げ機の位置
ＧＷ 限界値
１ 被印刷物ウェブ
２ 積み上げテーブル
３ 被印刷物ウェブのパイル
４ 折り畳み縁部
５ スイングガイド
６ 押えエレメント
７ ガイド
８ フィードローラ
９ 駆動装置
１０ 軸
１１ 押下げ機
１２ センシング手段
１３ ローラ
１４ センシング手段
１５ パイルの上端

Claims (5)

1. 予め折られた被印刷物ウェブのためのスタッカ装置において、
   前記スタッカ装置は、
   ・前記被印刷物ウェブ（１）をシート状にパイル（３）として積み上げテーブル（２）に積み上げ、該積み上げテーブル（２）において前記被印刷物ウェブ（１）を押え付ける積み上げ装置（ＡＶ）と、
   ・前記積み上げテーブル（２）のための駆動装置（９）とを備えており、
   前記積み上げ装置（ＡＶ）は、
   −前記パイル（３）の上方に配置されており、且つ、前記パイル（３）の上面に前記被印刷物ウェブ（１）を供給する、前記被印刷物ウェブ（１）のためのスイングガイド（５）と、
   −積み上げられた前記被印刷物ウェブ（１）の折り畳み縁部（４）に平行に延びる前記パイル（３）の側面に配置されており、回転軸（１０）に支承されており、且つ、ステッピングモータによって駆動される、少なくとも一つの押えエレメント（６）とを有しており、
   前記ステッピングモータは、前記被印刷物ウェブ（１）のシート毎の降下ステップにおいて、前記押えエレメント（６）を、前記パイル（３）の上方の開始位置（Ｐ１）から、前進方向の回転運動で、前記押えエレメント（６）が前記パイル（３）に載置される作業位置（Ｐ２）へと揺動させ、また、下側の反転位置としての前記作業位置（Ｐ２）から、後進方向の回転運動で、再び前記開始位置（Ｐ１）に戻る方向に揺動させ、
   前記駆動装置（９）は、前記パイル（３）の上面が同じ高さに維持されるように、シートが積み上げられる度に降下幅分、前記積み上げテーブル（２）を移動させ、
   前記被印刷物ウェブ（１）の積み上げられた１シート当たりの各降下幅は、前記被印刷物ウェブ（１）のシートの厚さ及び補正値（ｄ、ｆ）に依存して調整されており、
   前記補正値（ｄ、ｆ）は、前記押えエレメント（６）が前記パイル（３）から離れた後の前記パイル（３）の上端（１５）の位置に依存することを特徴とする、スタッカ装置。
2. 前記パイル（３）の側縁の近傍、且つ、前記作業位置（Ｐ２）よりも高い位置に、前記パイル（３）の上端（１５）をサンプリングする少なくとも一つの第１のセンシング手段（１２）が配置されており、該第１のセンシング手段（１２）は上側の限界値（ＧＷ１）を規定するセンサ信号を出力する、但し、該上側の限界値（ＧＷ１）を規定するセンサ信号は、前記押えエレメント（６）が離された後に前記パイルの上端（１５）が前記上側の限界値（ＧＷ１）を上回った際に出力される、請求項１に記載のスタッカ装置。
3. 前記第１のセンシング手段（１２）と前記作業位置（Ｐ２）との間に第２のセンシング手段（１４）が配置されており、該第２のセンシング手段（１４）は下側の限界値（ＧＷ２）を規定するセンサ信号を出力する、但し、該下側の限界値（ＧＷ２）を規定するセンサ信号は、前記パイルの上端（１５）が下側の限界値（ＧＷ２）を下回った際に出力される、請求項２に記載のスタッカ装置。
4. 前記第１のセンシング手段（１２）が前記センサ信号を出力すると、前記降下幅の値は所定の補正値分（ｄ）だけ増大される、請求項２又は３に記載のスタッカ装置。
5. 前記第２のセンシング手段（１４）からは前記センサ信号が出力されるが、前記第１のセンシング手段（１２）からは前記センサ信号が出力されない場合、前記降下幅の値は所定の補正値分（ｆ）だけ低減される、請求項３に記載のスタッカ装置。

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