JPH09169460A - 折り機のファンブレードアセンブリ用の位相コントロール装置および位相コントロール方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 折り機のファンブレードアセンブリのための
位相コントロール装置を提供する。 【解決手段】 ２つの回転ファンアセンブリ外周の交差
個所で製品受容エリアが規定される。第１のセンサは、
第１の位置を通過したときに折り畳まれた製品のエッジ
を検出してそのことを表す第１の信号を出力し、処理ユ
ニットは、各製品が製品受容エリア内にある基準位置に
達する第１の時点を第１の信号の関数として推定する。
第２のセンサは、第２の位置を通過したときに第１のフ
ァンブレードを検出してそのことを表す第２の信号を出
力する。そして処理ユニットは第２の信号の関数とし
て、第１の時点で製品受容エリアを占有する第１または
第２のファンブレードのファン位相角を推定し、ファン
位相角と所望のファン位相角との位相差を計算して、位
相差の関数としてファンブレードアセンブリの回転速度
を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ファンブレードア
センブリ用の位相コントロール装置および位相コントロ
ール方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ウェッブ輪転印刷機を通ってウェッブが
印刷された後、ウェッブは後続処理のために折り機へ供
給される。折り機において、ウェッブは一般的に裁断さ
れて折り畳まれ、折帳が形成される。その後、折帳は複
数の印刷物の流れに分割されて後続処理のために送出さ
れる。複数の印刷物の流れへの折帳の分割は、折帳経路
中に一対の回転ファンアセンブリを設けることによって
行われる。

【０００３】たとえば Breton のアメリカ合衆国特許第
５，１１２，０３３号によれば、互いに逆方向に回転す
る第１および第２の回転ファンを有する折り機が開示さ
れている。この場合、裁断され折り畳まれた印刷物（た
とえば折帳）は、高速のコンベヤベルトにより回転ファ
ンアセンブリのすぐ近くへ搬送される。ファンアセンブ
リの各々は複数のファンブレードを有しており、それら
ファンブレードの先端によって個々のファンブレードア
センブリの外周が規定される。各ファンブレードごと
に、裁断され折り畳まれた印刷物を収容するポケットが
隣り合うファンブレードにより形成される。第１のファ
ンブレードアセンブリの外周は第２のファンブレードア
センブリの外周と交差しており、また逆も同じである。
その際、個々のファンブレードアセンブリ間の衝突を避
けるため、各ファンブレードにはその半径方向の外側部
分に、他のファンブレードアセンブリのブレード先端を
受け入れる凹部が設けられている。裁断され折り畳まれ
た各印刷物が高速のコンベヤベルトから出てくると、そ
れらは一方または他方のファンブレードアセンブリの隣
り合うファンブレードにより形成されたポケットに交互
に収容される。

【０００４】アメリカ合衆国特許第５，１２３，６３８
号によれば、印刷機の折り機で使用するためのデリバリ
フライ装置が開示されており、さらにアメリカ合衆国特
許第４，８８１，７３１号によれば、枚葉紙殊に銀行券
の送りのための装置が開示されている。

【０００５】ファンブレードアセンブリへ印刷物を送る
ときに重要であるのは、損傷なくファンブレードにより
印刷物を受け取って搬送できるようにするため、搬送用
アセンブリ（たとえば高速コンベヤベルト）からの折り
畳まれた印刷物の送出をファンブレードの位相に合わせ
て調整することである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】したがって本発明の課
題は、折り機のファンブレードアセンブリのための位相
コントロール装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明によればこの課題
は、第１の回転ファンブレードアセンブリと第２の回転
ファンブレードアセンブリと製品受容エリアとを有する
ファンブレードアセンブリが設けられており、前記第１
の回転ファンブレードアセンブリは複数の第１のファン
ブレードと第１の外周を有しており、前記第２の回転フ
ァンブレードアセンブリは複数の第２のファンブレード
と第２の外周を有しており、前記製品受容エリアは前記
の第１および第２の外周の交差個所で規定され、該製品
受容エリアはいかなる時点でも第１および第２のファン
ブレードの一方によってのみ占有され、折り畳まれた製
品を前記製品受容エリアへ供給するための折り畳まれた
製品用搬送アセンブリと、コントロールシステムが設け
られており、該コントロールシステムは、処理ユニット
と第１のセンサと第２のセンサとファンブレードアセン
ブリモータ作動ユニットとを有しており、前記第１のセ
ンサは、第１の位置を通過したときに折り畳まれた各製
品のエッジを検出してそのことを表す第１の信号を出力
し、前記処理ユニットは、折り畳まれた各製品が前記製
品受容エリア内にある基準位置に達する第１の時点を前
記第１の信号の関数として推定し、前記第２のセンサ
は、第２の位置を通過したときに各第１のファンブレー
ドを検出してそのことを表す第２の信号を出力し、前記
処理ユニットは第２の信号の関数として、第１の時点で
製品受容エリアを占有する第１または第２のファンブレ
ードのファン位相角を推定し、前記処理ユニットはファ
ン位相角と所望のファン位相角との間における位相差を
計算し、前記ファンブレードアセンブリモータ作動ユニ
ットはファンブレードアセンブリの回転速度をコントロ
ールし、該ファンブレードアセンブリモータ作動ユニッ
トは前記処理ユニットにより制御されて、前記位相差の
関数としてファンブレードアセンブリの回転速度を変化
させることにより解決される。

【０００８】さらに上記の課題は、請求項２、請求項１
９および請求項２１に記載の装置ならびに方法により解
決される。

【０００９】

【発明の実施の形態】このように本発明によれば、ファ
ンブレードアセンブリは複数の第１のファンブレードを
含む第１の回転ファンブレードアセンブリを有してい
る。個々の第１のファンブレードの先端により、第１の
回転ファンブレードアセンブリの第１の外周が規定され
る。また、第２の回転ファンブレードアセンブリが設け
られており、これには複数の第２のファンブレードが含
まれている。個々の第２のファンブレードの先端によ
り、第２の回転ファンブレードアセンブリの第２の外周
が規定される。この場合、第１の外周と第２の外周の交
差点に製品受容エリアが設けられている。この製品受容
エリアは、これがいかなる時点でも第１および第２のフ
ァンブレードの一方によってしか占有できないように規
定されている。折り畳まれた製品を製品受容エリアへ供
給するために、折り畳まれた製品用の搬送アセンブリが
設けられている。折り畳まれた製品用の搬送アセンブリ
は、たとえば一対の高速ベルトおよび／または裁断シリ
ンダアセンブリを有するように構成できる。

【００１０】さらにこの位相コントロール装置には、処
理ユニットと第１のセンサと第２のセンサとファンブレ
ードアセンブリモータ作動装置が設けられている。第１
のセンサは第１の位置を通過したときに折り畳まれた各
製品のエッジを検出し、そのことを表す第１の信号を出
力する。本発明の有利な実施形態によれば上記の第１の
位置は、裁断シリンダアセンブリの１つのブレードによ
り折り畳まれた製品が裁断される時点として規定されて
いる。選択的にこの第１の位置を、製品受容エリア内で
の高速ベルトに沿ったいずれかの点として、あるいは折
り機内の他の適切な場所として規定できる。そして第１
のセンサからの出力と印刷機のウェッブ速度とに基づき
コントロールシステムは処理ユニットを介して、折り畳
まれた各製品が製品受容エリア内にある基準位置に達す
る第１の時点を推定する。

【００１１】第２のセンサは第２の位置を通過したとき
に各第１のファンブレードを検出し、そのことを表す第
２の信号を出力する。第２のセンサからの出力に基づき
コントロールシステムは処理ユニットを介して、第１の
時点で製品受容エリアを占有する第１または第２のファ
ンブレードのファン位相角を推定する。その際にコント
ロールシステムは、このファン位相角と所望のファン位
相角との位相差を計算する。さらに、位相角または位相
差を操作員に対して表示するために表示装置を設けるこ
とができる。

【００１２】ファンブレードアセンブリモータ作動装置
により、ファンブレードアセンブリの回転速度が制御さ
れる。コントロールシステムは処理ユニットからファン
ブレードモータ作動装置へコントロール信号を与えるこ
とで、位相差の関数としてファンブレードアセンブリの
回転速度を変化させる。ファンブレードアセンブリの回
転速度をこのようにして繰り返し変化させることによっ
て、コントロールシステムはファン位相角を所望のファ
ン位相角に整合させる。

【００１３】以下で詳細に述べるように、所望の位相角
を設定するために種々のファクタを利用できる。実例を
挙げると、製品（たとえば折帳）がファンブレード回転
において高速ベルトから早く送出され過ぎると、製品の
終端がファンブレード周囲に巻き付いてしまい、これに
よりファンブレードアセンブリでジャムが生じることに
なる。これに対し、製品がファンブレード回転において
あまりに遅れて送出される過ぎると、製品に対し減速に
十分な時間が与えられないことになり、各ファンブレー
ドの間のポケット後端と”衝突”してしまい、これによ
り製品が損傷することになる。ベルトから送出された後
に製品が減速する速度は、製品とファンブレードとの間
の摩擦と製品の慣性との関数である。発生する他の問題
点は、折帳とファンブレードとの間の極端な摩擦により
引き起こされる印刷ダメージである。これらのことに基
づき、ジャム、衝突および印刷ダメージの問題を回避す
るために所望のファン位相を経験的に決めることができ
る。

【００１４】本発明の別の実施形態によれば、所望のフ
ァン位相は適用事例上および周囲環境上のパラメータの
関数として変えられる。以下で詳細に述べるように、製
品とファンブレードの間における摩擦は、用紙の重量や
幅、用紙へ加えられたシリコンの量、および印刷機稼働
中の粘度の量のような他の種々のファクタの関数であ
る。また、製品の慣性は印刷機のウェッブ速度および用
紙の重量の関数でもある。さらに、製品に対し印刷ダメ
ージを与える摩擦の量は温度や湿度とともに変化する。
したがって、これら周囲環境上および適用事例上のパラ
メータのうちの１つまたは複数に基づいて所望の位相角
を調整するのが有利である。そしてこれらのパラメータ
はコンソールから手動で入力することもできるし、セン
サを用いて自動的に測定することもできる。たとえば、
種々のパラメータの組み合わせに応じた所望の位相角を
経験的に求めて、ＮｘＮのマトリックスとしてメモリに
記憶させることができる。ここでＮはパラメータの個数
である。このようにすれば、適切な所望の位相角をパラ
メータの目下の値の入力によりマトリックスから容易に
読み出せるようになる。

【００１５】本発明のさらに別の実施形態によれば、操
作員による手順を模倣するようコントロールシステムを
プログラミングすることができる。たとえば、ウェッブ
速度、温度、用紙タイプあるいは他の周囲環境上または
適用事例上のパラメータのような種々の条件の範囲に応
じて操作員が位相角を手動で調整する手法をコントロー
ルシステムによって監視させ、メモリ内のテーブルに自
動的に記憶させることができる。このようにすれば後続
の印刷作業中、目下の周囲環境上および適用事例上のパ
ラメータに基づきテーブルから所望の位相角を読み出せ
るようになる。

【００１６】

【実施例】図１には、印刷物を裁断し折り畳むための折
り機１が示されている。ウェッブはフォーマ２４におい
て折り畳まれ、次に裁断シリンダアセンブリ２０により
裁断されて折帳が形成される。その後、折帳は一対の高
速ベルト１３により一対のファンブレードアセンブリ１
００，２００へ向かって搬送される。図示の装置の場
合、ファンブレードアセンブリ１００，２００は互いに
逆方向に回転し、それらが衝突しないよう互いに同期が
とられている。

【００１７】図２にはファンブレードアセンブリ１０
０，２００の詳細図が示されている。高速ベルト１３か
ら出てくる折帳は、個々のファンブレードアセンブリ１
００，２００における隣り合うファンブレード（１０
２，１０３）（２０１，２０２）（２０２，２０３）に
より形成されたポケット１１１，２１１に収容される。
図２を参照すると、折帳１４が高速ベルト１３から出て
きて隣り合うファンブレード２０１，２０２により形成
されたポケット２１１に入っていく様子が示されてい
る。各ファンブレードはファンブレード先端６とファン
ブレード凹部５を有しており、これらは共働してファン
ブレード間の衝突を回避する。図示されているように、
ファンブレード凹部５．２２は対応するファンブレード
先端６．１２を受け入れている。

【００１８】次に、図３〜図１０を参照してファンブレ
ード１００，２００の機能について説明する。これらの
図面には、ぞれぞれ８つの別個の時点でのファンブレー
ドアセンブリ１００，２００の位置が示されている。図
３を参照すると、折帳１４．１が”ゼロ・ポジション”
つまりファンブレードアセンブリ２００におけるファン
ブレード２０２の先端６．２２に突き当たる直前の位置
にある様子が示されている。図示されているように、折
帳１４．１の一部分はこの時点ではまだ高速ベルト１３
と係合したままであり、折帳１４．１がベルト１３から
出てくると、これは搬送速度Ｗでセンタライン１５に沿
って進む。この時点では、ファンブレード２０２の先端
６．２２は折帳１４．１を受け入れるためセンタライン
１５を越えて延びており、ファンブレード１０３の先端
６．１２はファンブレード２０２の凹部５．２２に収ま
っており、さらにファンブレード１０２の先端６．１１
はセンタライン１５からかなり離れている。

【００１９】図４にはポジション１での折帳１４．１が
示されており、このポジションにおいて折帳１４．１は
はじめてファンブレード２０２の先端６．２２と接触す
る。ファンブレード１０２の先端６．１２はまだセンタ
ライン１５からかなり離れており、さらに折帳１４．１
の一部分はまだ高速ベルト１３と係合したままである。
折帳１４．１は依然として高速ベルト１３と係合してい
るので、先端６．２２と接触した結果、摩擦が生じてい
るにもかからわず（ほぼ）搬送速度Ｗで進み続ける。図
５を参照すると、折帳１４．１はファンブレード２０２
の表面に沿って滑っていくと僅かに曲がるようになる
が、高速ベルト１３と係合したままであるので搬送速度
Ｗで進み続けることになる。この位置（ポジション２）
でファンブレード１０２の先端６．１２はセンタライン
１５に近づいているが、まだそれと交差してはいない。

【００２０】図６にはポジション３でのファンブレード
アセンブリ１００，２００が示されている。この位置で
も、折帳１４．１は高速ベルト１３のコントロールを受
けて搬送速度Ｗで進み続ける。しかしファンブレード１
０２の先端６．１２はこのときにはセンタライン１５と
交わっており、折帳１４．１と接触している。しかもこ
の場合、第２の折帳１４．２が高速ベルト１３中を進ん
でくる様子が示されており、この第２の折帳１４．２は
折帳１４．１のあとに続いて間隔ｄをおいて搬送速度Ｗ
で進んでいる。図７、図８、図９には、折帳１４．１が
高速ベルト１３から出ていく様子が示されている。折帳
１４．１が高速ベルト１３から出てしまうと、ファンブ
レード２０２との接触により生じた摩擦によって、ポケ
ット２１１の奥の方へ向かって折帳１４．１が進んでい
るときに減速する。このとき同時に、ファンブレード１
０２の先端６．１２により折帳１４．１が押されてセン
タライン１５からはずれる。

【００２１】図１０には、ファンブレードアセンブリ１
００，２００がポジション０′にある様子が示されてい
る。この位置において折帳１４．１はファンブレード１
０２から離れ、隣り合うファンブレード２０１，２０２
により形成されたポケット２１１の奥の方へ向かってフ
ァンブレード２０２に沿って進み続ける。さらにここに
は、第２の折帳１４．２がファンブレード１０２の先端
６．１２に近づいた様子も示されている。図３〜図９の
折帳１４．１に関して述べたように、第２の折帳１４．
１はファンブレード１０２の先端６．１２と接触するよ
うになり、隣り合うファンブレード１０１，１０２によ
り形成されたポケット１１１の奥の方へ向かって進んで
いく。

【００２２】折帳１４が損傷を受けることなくポケット
に適切に収まるようにするために重要なことは、折帳１
４とファンブレードアセンブリ１００，２００との間の
位相（以下では”ファン位相”と称する）を適切に設定
することである。この場合、ファン位相の設定に関し複
数のファクタが考えられる。

【００２３】具体的に述べると、折帳１４がファンブレ
ード回転においてベルト１３から早く送出され過ぎた場
合、折帳の終端はファンブレード（たとえば２０２）の
周囲に巻き付いてしまい、その結果、ファンブレードア
センブリ１００，２００のジャムが生じてしまう。これ
に対し、折帳１４がファンブレード回転においてベルト
１３からあまりに遅れて送出され過ぎると、折帳１４に
は減速に必要な時間が十分に与えられないことになり、
ポケットの後端と衝突してしまい、これにより折帳が損
傷する。ベルト１３から送出された後に折帳が減速する
速度は、折帳とファンブレードの間の摩擦と折帳の慣性
との関数である。

【００２４】発生する他の問題点は、折帳とファンブレ
ードとの間の極端な摩擦により引き起こされる印刷ダメ
ージである。ファンベルト回転において折帳１４が早め
に送出されればされるほど、折帳はいっそう長い間、フ
ァンブレードとの摩擦を保ったままになる。折帳とファ
ンブレードとの間のこのような摩擦によって、折帳のイ
ンキに跡が残ってしまう。したがって折帳１４が早めに
送出されればされるほど摩擦が大きくなり、このため折
帳１４に対する印刷ダメージが大きくなる。

【００２５】さらに、周囲環境の条件や個々の印刷作業
に伴って変化する付加的な要因によっても、所期のファ
ン位相に影響が及ぼされる。たとえば印刷場所の湿度に
よって、高速ベルト１３から出る前にインキの乾く程度
に対し影響が及ぼされる。そしてこのことにより、与え
られたファン位相により生じる印刷ダメージに影響が及
ぼされる可能性がある。同様に、印刷物のタイプ、用紙
のタイプ、粘性およびシリコンによっても、所期のファ
ン位相に対し影響が及ぼされる可能性がある。たとえ
ば、８ページの折帳における摩擦および慣性特性は２４
ページまたは３２ページの折帳とは異なる。また、用紙
の組成や厚さもそれらの特性に影響を与える。折帳にお
ける静電気の量として規定される粘性は、通常は”タッ
カ（Tacker）”により定められるパラメータである。さ
らに、ウェッブに加えられるシリコンの量によっても、
通常の印刷機では変化し得るものである。そして粘性お
よびシリコンに対して選定された値も、折帳がファンの
ポケットに入ったときに折帳の摩擦特性や慣性特性に影
響を与えることになる。

【００２６】従来の装置の場合、ファンブレードアセン
ブリ１００，２００に対するローラ１３の位相は、折帳
がファンブレードアセンブリに入るときの折帳の位置を
ストロボスコープないしは裸眼で観察するにより手動で
設定し、それに応じて高速ベルト１３の速度を調節して
いた。ファン位相を設定するためのこのような方式はい
くつかの欠点を有している。第１に、ストロボスコープ
に基づきベルト１３の速度を手動で設定するのは本質的
に不正確であり、したがってこの手法では位相設定を最
適にするのは不可能である。これに加えて、折り機の速
度は印刷機のウェッブ速度に合わせて可変でなければな
らないことから別の問題点も発生する。この場合、印刷
機のウェッブ速度はたとえば０〜３０００ｆｐｍの間で
大きく変化する可能性がある。上述のように、折帳に対
し高速ベルト１３からの送出後の減速に必要な時間およ
び／またはスペースが十分に与えられていないと、折帳
の”衝突”が生じてしまう。そして折帳の減速に必要な
時間および／またはスペースはベルト１３の速度の関数
であり、さらにベルト１３の速度は印刷機のウェッブ速
度の関数である。したがって印刷機のウェッブ速度が変
化すると、ファン位相を進めたり遅らせたりするのに必
要なベルト速度の変化が段階的に変わることになる。印
刷機稼働中、このような変化を位相の手動調整によって
適切に指定することはできない。その結果、従来の装置
の場合、コンベヤベルトに対するファンブレードの位相
は印刷機稼働中は公称値に設定されていた。そのような
値は許容できるものとして与えられたものではあるが、
いかなる動作速度でも最適な結果が得られるわけではな
い。

【００２７】上述の問題点は、本発明によるファン位相
コントロール装置により解決される。図４には、本発明
によるファン位相コントロール装置が示されている。フ
ァン位相コントロール装置３００には、ファンブレード
ポジションセンサ３１０、ファンアセンブリモータ３２
０、ウェッブ速度検出器３３０、折帳ポジションセンサ
３６０、処理ユニット３４０ならびにファンアセンブリ
モータコントローラ３５０が設けられている。

【００２８】ファンブレードポジションセンサ３１０に
はたとえば、ファンアセンブリ１００，２００のうちの
一方における各ポケットに隣接して取り付けられた個々
のターゲット３１１と、これらのターゲット３１１の検
出に適するように取り付けられたターゲットセンサ３１
２を設けることができる。各ターゲット３１１をたとえ
ば、ポケットの隣りでファンブレードに取り付けられた
金属製タブとすることができる。そしてターゲットセン
サ３１２をたとえば、それらの金属製タブを検知する近
接スイッチとすることができる。

【００２９】折帳ポジションセンサ３６０は、折帳１４
の位置を判定するために用いられる。折帳ポジションセ
ンサ３６０は様々なやり方で実現できる。たとえば、折
り機１の裁断シリンダアセンブリ２０に対応させて１つ
のセンサを取り付けることができる。この裁断シリンダ
アセンブリ２０によって、折り込まれたウェッブが裁断
され折帳１４が形成される。したがって裁断シリンダ２
０に設けられたセンサは、この裁断シリンダにより１つ
の折帳が形成される時点を明確に判定できる。裁断シリ
ンダと高速ベルト１３との間の距離は既知であり、折帳
が裁断シリンダから出てきて進んでいく速度は（センサ
３３０から得られる）印刷機のウェッブ速度とほぼ等し
いはずであるので、１つの折帳の先端または終端がベル
ト１３から出てくる時点を判定できる。代案として、裁
断シリンダから出てくる折帳の速度をシリンダ２０の回
転速度から判定することもできる。

【００３０】実例を挙げると、裁断シリンダ２０におけ
る各ブレード４０１の隣りに１つのターゲットを取り付
け、ブレード４０１が裁断シリンダ２０のポケット４０
０と接する位置に隣接して１つのセンサを配置させるこ
とで、折帳ポジションセンサ３６０を形成することがで
きる。このセンサがトリガされる時点ｔ_０において、折
帳１４の先端および終端の位置は既知である。しかもこ
の場合、折帳１４が高速ベルト１３を通って裁断シリン
ダから進んでいく速度は、印刷機のウェッブ速度から大
きく隔たっていれば紙詰まりが引き起こされることか
ら、ウェッブ速度と等しいと推定できる。これに代わる
案として、裁断シリンダ２０の回転速度と高速ベルト１
３を駆動させるローラの回転速度を監視することで、折
帳１４の進む速度をいっそうダイレクトに計算すること
もできる。いずれの場合にも、図３と図１０に示されて
いるように折帳１４の先端が”ゼロ・ポジション”に達
した時点ｔ_１をｔ_１＝Ｄ／Ｗ＋ｔ_０と規定することがで
き、ここでＤは”ゼロ・ポジション”とブレード４０１
がポケット４００に接する位置との間の間隔であり、Ｗ
は印刷機のウェッブ速度である。同様に、いかなる時点
ｔにおける折帳１４の先端の位置も、ブレード４０１が
ポケット４００と接した位置からの間隔Ｄ（ｔ）＝Ｗ
（ｔ−ｔ_０）として規定できる。当然ながら、折帳１４
の終端の位置を同なじようにして規定できる。代案とし
て、ゼロ・ポジションに隣り合うように１つのセンサ
（たとえば光学センサ）を取り付けることもできる。各
折帳における先端間の周期をこのセンサにより送出され
たトリガ信号から導出でき、この場合、時点ｔ_１を最後
のトリガパルスの時点＋この周期として推定できる。

【００３１】次に、ファンブレード位置を求める図示の
方法について、複数のターゲット３１１と１つのターゲ
ットセンサ３１２を備えたファンブレードポジションセ
ンサ３１０に基づき説明する。ファンブレードアセンブ
リ１００，２００が回転すると、ターゲット３１１によ
りターゲットセンサ３１２がトリガされる。ファンブレ
ードの形状は既知であるので、センサ３１２がトリガさ
れる時点でのファンブレード先端の位置（あるいはター
ゲットセンサをトリガしたターゲット３１１に対応づけ
られた他のファンブレード位置）を容易に判定できる。
さらに、各トリガ信号間のいかなる時点でのファンブレ
ード位置も、２つ以上のトリガ信号の組から容易に推定
できる。したがって、時点ｔ_１での印刷物受容エリア１
１０内のファンブレード先端位置を容易に求めることが
できる。図３〜図１０に示されているように、いかなる
所定の時点でもただ１つのファンブレード先端しか印刷
物受容エリア１１０を占有しないので、折帳１４はファ
ンブレードアセンブリ１００，２００の各ポケットへ択
一的に供給されることになる。

【００３２】図１２には、本発明による位相コントロー
ル装置のための上位レベルのフローチャートが示されて
いる。ステップ５１０および５２０において、折帳位置
およびファンブレード位置が求められる。折帳位置およ
びファンブレード位置はたとえば、上述のようにセンサ
３１０，３３０，３６０から受け取った情報に基づき処
理ユニット３４０において計算できる。しかもこの場
合、折帳基準位置（たとえばゼロ・ポジション）に対す
るファンブレードの所望の位相角を求める目的で、１つ
または複数の環境上および適用事例上のパラメータが評
価される。先に述べたように、折帳がファンブレードの
ポケットに入るときのその動作特性は、使われる用紙の
重量、粘性、温度、湿度、用紙中のシリコンの量、なら
びに折帳あたりのシート数に依存して変化する。したが
って、これら動作上のパラメータの値に基づいて所望の
位相角を調整するのが有利である。そしてこれらのパラ
メータはコンソールから手動で入力できるし、あるいは
センサを用いることで自動的に測定できる。パラメータ
の種々の組み合わせに応じた所望の位相角はたとえば、
経験的に求めることできＮｘＮのマトリックスとして設
けられたメモリに記憶できる。ここでＮはパラメータの
個数である。この場合、適切な所望の位相角を、パラメ
ータの目下の値の入力によりマトリックスから容易に読
み出すことができる。ファンブレード位置、折帳位置お
よび所望の位相角が得られれば、ステップ５４０におい
て処理ユニット３４０により、ファンブレードの位相角
を所望の位相角へ向けて進ませるのか遅らせるのかが判
定される。位相角の変化が必要とされるならば、所望の
位相変化が得られるようファンアセンブリモータコント
ローラ３５０へ信号が送出される。

【００３３】図１３には、本発明の別の実施形態による
ファン位相コントロールのための詳細なフローチャート
が示されている。ステップ６００において、処理ユニッ
ト３４０により折帳基準位置における所望のファン位相
角Ｐ_desired が求められ、つまり１つの折帳が折帳基準
位置に達した時点での印刷物受容エリア内の１つのファ
ンブレードに関する所望のファン位相角が求められる。
本発明の１つの有利な実施形態によれば、折帳基準位置
はゼロ・ポジションとして規定されている。先に述べた
ように、所望のファン位相角は種々の環境上および適用
事例上のパラメータの関数として求めることができる。
この場合、ステップ６１０において処理ユニット３４０
により、折帳位置センサ３６０、ウェッブ速度検出器３
３０ならびにファンブレード位置センサ３１０の出力が
監視される。

【００３４】ステップ６３０において処理ユニット３４
０により、次の折帳１４の先端が折帳基準位置に達する
ことになる時点ｔ_１が計算される。上述のようにこの時
点を折帳ポジションセンサ３６０の出力と印刷機のウェ
ッブ速度（Ｗ）の関数として求めることができ、これは
裁断シリンダアセンブリ２０からゼロ・ポジションまで
の間隔（Ｄ）が既知であり、折帳が裁断シリンダアセン
ブリ２０において形成される時点ｔ_０が折帳ポジション
センサにより検出される理由による。さらにステップ６
３０において、時点ｔ_１における次のファンブレードの
位相角Ｐ_nextが求められる。先に述べたように、いかな
る時点でのファンブレードの位相角もファンブレードポ
ジションセンサの出力から求めることができる。

【００３５】図１５に示されているように位相角Ｐは、
ファンブレードアセンブリの回転軸を通って垂直に延在
する基準平面に対する印刷物受容エリア１１０内のファ
ンブレード先端の角度位置として規定されている。図１
５の場合にはこの基準平面は、軸７５０から上へ向かっ
て延在する垂直平面７６０として規定されている。ステ
ップ６４０において、Ｐ_next＜Ｐ_desired であれば、処
理ユニット３４０によりファンアセンブリモータコント
ローラ３５０へ命令が送られ、ファンブレードアセンブ
リの回転速度が高められる。択一的に、Ｐ_next＞Ｐ
_desired であれば、ファンブレードアセンブリの回転速
度を下げるよう、処理ユニット３４０によりファンアセ
ンブリモータコントローラ３５０へ命令が送られる。回
転速度を上げたり下げたりする量は種々の手法で決定で
きる。たとえば、Ｐ_nextとＰ_desiredの差とは無関係に
一定の変位で回転速度を上げたり下げたりすることがで
きる。これに代わる案として、回転速度を上げたり下げ
たりする量をＰ_nextとＰ_desired の差に依存して変化さ
せることもできる。さらに代案として、その値をアルゴ
リズムの動作として規定できるし、あるいは位相偏差の
関数として設けたテーブルから読み出すこともできる。
図１４に示されているように、ファンブレード位置７２
０がＰ_nextと一致しておりファンブレード位置７００が
Ｐ_desired と一致しているならば、Ｐ_next＜Ｐ_desired
であり、処理ユニット３４０によりファンブレードアセ
ンブリ１００，２００の回転速度が上げられる。これに
対し、ファンブレード位置７１０がＰ_nextと一致してお
りファンブレード位置７００がＰ_desired と一致してい
るならば、Ｐ_next＞Ｐ_desired であり、処理ユニット３
４０によりファンブレードアセンブリ１００，２００の
回転速度が下げられる。

【００３６】本発明による位相コントロール装置の別の
実施形態によれば、操作員によって行われる手順を模倣
するよう処理ユニット３４０をプログラミングしておく
ことができる。実例を挙げると、ウェッブ速度、温度、
用紙タイプあるいは他の動作上のパラメータのような種
々の条件に応じて操作員がファン位相（Ｐ_desired）を
手動で調節するやり方を、処理ユニット３４０により監
視して自動的にメモリ中のテーブルに記憶させることが
できる。この場合、後続の印刷作業中、目下の環境上お
よび適用事例上のパラメータに基づきテーブルから所望
の位相角Ｐ_desired が読み出されることになる。これら
のステップはたとえば図１２のフローチャート中のステ
ップ５３０として、あるいは図１３のフローチャート中
のステップ６００として設けることができる。

【００３７】本発明によるさらに別の実施形態によれば
ファン位相表示装置が設けられる。そして本発明による
このファン位相表示装置によれば、表示装置３７０が上
述の処理ユニット３４０と接続されている。図１２およ
び図１３を参照しながら先に説明したように処理ユニッ
ト３４０によりファンブレード位相が求められ、次に処
理ユニット３４０はそのファンブレード位相を表示装置
３７０へ伝送してそれを表示させる。また、基準位置に
対する絶対位相位置、所望の位相角からの目下の偏差の
ような他の有用な情報も表示するよう、処理ユニット３
４０と表示装置３７０をプログラミングすることができ
る。さらにその際、所定の時間にわたる位相位置の履歴
サンプルを表示させるよう、処理ユニット３４０をプロ
グラミングすることができる。このような履歴サンプル
も、位相偏差における傾向を操作員が観察できるようグ
ラフィックで表示させることができる。さらにこのファ
ン位相コントロール装置を上述のファン位相コントロー
ル装置と別個に設けることができるし、あるいはそれと
連携させて設けることができる。

【００３８】なお、これまで述べてきた本発明による有
利な実施形態ではファンブレード外周がオーバラップし
ているファンブレードアセンブリを利用しているが、た
とえば外周のオーバラップしていないファンブレードを
有するファンブレードアセンブリのような別の形式のフ
ァンブレードアセンブリおよび分流機構についても、本
発明を同様に適用できることは自明である。

【図面の簡単な説明】

【図１】一対のファンアセンブリを有する折り機を示す
図である。

【図２】図１のファンアセンブリの詳細図である。

【図３】ポジション０での図１および図２のファンアセ
ンブリを示す図である。

【図４】ポジション１での図１および図２のファンアセ
ンブリを示す図である。

【図５】ポジション２での図１および図２のファンアセ
ンブリを示す図である。

【図６】ポジション３での図１および図２のファンアセ
ンブリを示す図である。

【図７】ポジション４での図１および図２のファンアセ
ンブリを示す図である。

【図８】ポジション５での図１および図２のファンアセ
ンブリを示す図である。

【図９】ポジション６での図１および図２のファンアセ
ンブリを示す図である。

【図１０】ポジション０′での図１および図２のファン
アセンブリを示す図である。

【図１１】図１〜図１０のファンブレードアセンブリ用
の本発明による位相コントロール装置を示す図である。

【図１２】図１１による位相コントロール装置を制御す
るためのフローチャートである。

【図１３】図１１による位相コントロール装置を制御す
るための詳細なフローチャートである。

【図１４】１つのファンブレードの所望の位相角に対し
相対的な種々の位相角を示す図である。

【図１５】１つのファンブレードの位相角を示す図であ
る。

【符号の説明】

１ 折り機 １３ 高速ベルト ２０ 裁断シリンダアセンブリ ２４ フォーマ １００，２００ ファンブレードアセンブリ １１０ 印刷物受容エリア １１１，２１１ ポケット ３１０ ファンブレード位置センサ ３１１ ターゲット ３１２ センサ ３２０ ファンアセンブリモータ ３３０ ウェッブ速度検出器 ３４０ 処理ユニット ３５０ ファンアセンブリモータコントローラ ３６０ 折帳位置センサ ３７０ ファン位相表示装置 ４００ ポケット ４０１ ブレード

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 390009232 Ｋｕｒｆｕｅｒｓｔｅｎ−Ａｎｌａｇｅ 52−60，Ｈｅｉｄｅｌｂｅｒｇ，Ｆｅｄｅ ｒａｌ Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｇｅｒ ｍａｎｙ (72)発明者 ポール レイモンド ボルダック アメリカ合衆国 ニュー ハンプシャー ドーヴァー ピスカタクワ オラド 60

Claims (21)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ファンブレードアセンブリ用の位相コン
   トロール装置において、 第１の回転ファンブレードアセンブリと第２の回転ファ
   ンブレードアセンブリと製品受容エリアとを有するファ
   ンブレードアセンブリが設けられており、 前記第１の回転ファンブレードアセンブリは複数の第１
   のファンブレードと第１の外周を有しており、前記第２
   の回転ファンブレードアセンブリは複数の第２のファン
   ブレードと第２の外周を有しており、前記製品受容エリ
   アは前記の第１および第２の外周の交差個所で規定さ
   れ、該製品受容エリアはいかなる時点でも第１および第
   ２のファンブレードの一方によってのみ占有され、 折り畳まれた製品を前記製品受容エリアへ供給するため
   の折り畳まれた製品用搬送アセンブリと、コントロール
   システムが設けられており、 該コントロールシステムは、処理ユニットと第１のセン
   サと第２のセンサとファンブレードアセンブリモータ作
   動ユニットとを有しており、 前記第１のセンサは、第１の位置を通過したときに折り
   畳まれた各製品のエッジを検出してそのことを表す第１
   の信号を出力し、前記処理ユニットは、折り畳まれた各
   製品が前記製品受容エリア内にある基準位置に達する第
   １の時点を前記第１の信号の関数として推定し、 前記第２のセンサは、第２の位置を通過したときに各第
   １のファンブレードを検出してそのことを表す第２の信
   号を出力し、前記処理ユニットは第２の信号の関数とし
   て、第１の時点で製品受容エリアを占有する第１または
   第２のファンブレードのファン位相角を推定し、前記処
   理ユニットはファン位相角と所望のファン位相角との間
   における位相差を計算し、 前記ファンブレードアセンブリモータ作動ユニットはフ
   ァンブレードアセンブリの回転速度をコントロールし、
   該ファンブレードアセンブリモータ作動ユニットは前記
   処理ユニットにより制御されて、前記位相差の関数とし
   てファンブレードアセンブリの回転速度を変化させるこ
   とを特徴とする、 ファンブレードアセンブリ用の位相コントロール装置。
2. 【請求項２】 ファンブレードアセンブリが製品受容エ
   リアを有し、該製品受容エリア内で各ファンブレードが
   折り畳まれた製品を受容するように構成されている、印
   刷機の折り機におけるファンブレードアセンブリ用の位
   相コントロール方法において、 ａ）第１の基準位置に対し相対的な所定の位置に達した
   ときに折り畳まれた製品のエッジを検出するステップ
   と、 ｂ）第２の基準位置を通過したときにファンブレードを
   検出するステップと、 ｃ）製品受容エリアに入る次のファンブレードに対する
   所望のファン位相角を求めるステップと、 ｄ）前記ステップａ）での検出に基づき、折り畳まれた
   製品が第１の基準位置に達する第１の時点を推定するス
   テップと、 ｅ）前記ステップｂ）における検出の関数として、第１
   の時点での次のファンブレードの目下のファン位相角を
   推定するステップと、 ｆ）前記目下のファン位相角と所望のファン位相角との
   間における差に基づき、ファンブレードアセンブリの回
   転速度を制御するステップ、とを有することを特徴とす
   る、 ファンブレードアセンブリ用の位相コントロール方法。
3. 【請求項３】 前記ステップｂ）には、折り畳まれた製
   品の搬送速度を監視するステップと、折り畳まれた製品
   の該搬送速度の関数として所望のファン位相角を求める
   ステップが含まれている、請求項２記載の方法。
4. 【請求項４】 折り畳まれた製品の搬送速度を監視する
   前記のステップには、印刷機のウェッブ速度を監視する
   ステップが含まれている、請求項３記載の方法。
5. 【請求項５】 前記ステップｂ）には、印刷機における
   １つまたは複数の動作上のパラメータを監視するステッ
   プと、印刷機における１つまたは複数の動作上の該パラ
   メータの関数として所望のファン位相角を求めるステッ
   プが含まれている、請求項２記載の方法。
6. 【請求項６】 １つまたは複数の動作上のパラメータを
   監視する前記のステップには、折り畳まれた製品の重量
   を監視するステップが含まれている、請求項５記載の方
   法。
7. 【請求項７】 １つまたは複数の動作上のパラメータを
   監視する前記のステップには、折り畳まれた製品の幅を
   監視するステップが含まれている、請求項５記載の方
   法。
8. 【請求項８】 １つまたは複数の動作上のパラメータを
   監視する前記のステップには、湿度を監視するステップ
   が含まれている、請求項５記載の方法。
9. 【請求項９】 １つまたは複数の動作上のパラメータを
   監視する前記のステップには、温度を監視するステップ
   が含まれている、請求項５記載の方法。
10. 【請求項１０】 １つまたは複数の動作上のパラメータ
    を監視する前記のステップには、折り畳まれた製品に加
    えられたシリコンの量を監視するステップが含まれてい
    る、請求項５記載の方法。
11. 【請求項１１】 １つまたは複数の動作上のパラメータ
    を監視する前記のステップには、折り畳まれた製品に加
    わる粘度の量を監視するステップが含まれている、請求
    項５記載の方法。
12. 【請求項１２】 前記コントロールシステムには第３の
    センサが含まれており、該第３のセンサにより、印刷機
    における１つまたは複数の動作上のパラメータが監視さ
    れてそのことを表す第３の信号が出力され、該第３の信
    号の関数として前記処理ユニットにより所望の位相角が
    設定される、請求項１記載の位相コントロール装置。
13. 【請求項１３】 前記の１つまたは複数の動作上のパラ
    メータには印刷機のウェッブ速度が含まれている、請求
    項１２記載の位相コントロール装置。
14. 【請求項１４】 前記の１つまたは複数の動作上のパラ
    メータには、折り畳まれた製品の重量と折り畳まれた製
    品の幅のうちの１つまたは複数が含まれている、請求項
    １３記載の位相コントロール装置。
15. 【請求項１５】 前記の１つまたは複数の動作上のパラ
    メータには、折り畳まれた製品に加えられたシリコンの
    量と折り畳まれた製品に加わる粘度の量のうちの１つま
    たは複数が含まれている、請求項13記載の位相コントロ
    ール装置。
16. 【請求項１６】 前記の１つまたは複数の動作上のパラ
    メータには温度と湿度のうちの１つまたは複数が含まれ
    ている、請求項１３記載の位相コントロール装置。
17. 【請求項１７】 前記コントロールシステムには表示装
    置が含まれており、該表示装置へ推定されたファン位相
    角度と推定された位相差のうちの１つまたは複数が前記
    処理ユニットから伝送される、請求項１２記載の位相コ
    ントロール装置。
18. 【請求項１８】 折り機におけるファンブレードアセン
    ブリ用の位相コントロール装置において、 第１のセンサと、第２のセンサと、該第１および第２の
    センサと結合されたコントローラとが設けられており、 前記第１のセンサは折り畳まれた製品の位置を検出し、
    該第１のセンサは折り畳まれた製品の位置を表す第１の
    信号を出力し、 前記第２のセンサは所定の角度位置を通過したときにフ
    ァンブレードを検出し、該第２のセンサは所定の角度位
    置を表す第２の信号を出力し、 前記コントローラはファンブレードアセンブリに結合さ
    れており、該コントローラは、前記第１および第２の信
    号の関数としてファンブレードアセンブリの位相をコン
    トロールすることを特徴とする、 ファンブレードアセンブリ用の位相コントロール装置。
19. 【請求項１９】 ファン位相表示装置において、 第１の回転ファンブレードアセンブリと第２の回転ファ
    ンブレードアセンブリと製品受容エリアとを有するファ
    ンブレードアセンブリが設けられており、 前記第１の回転ファンブレードアセンブリは複数の第１
    のファンブレードと第１の外周を有しており、前記第２
    の回転ファンブレードアセンブリは複数の第２のファン
    ブレードと第２の外周を有しており、前記製品受容エリ
    アは前記の第１および第２の外周の交差個所で規定さ
    れ、該製品受容エリアはいかなる時点でも第１および第
    ２のファンブレードの一方によってのみ占有され、 処理ユニットと表示装置を有するコントロールシステム
    が設けられており、 該コントロールシステムは第１のセンサと第２のセンサ
    を備え、 前記第１のセンサは、第１の位置を通過したときに折り
    畳まれた各製品のエッジを検出してそのことを表す第１
    の信号を出力し、前記処理ユニットは、折り畳まれた各
    製品が前記製品受容エリア内にある基準位置に達する第
    １の時点を前記第１の信号の関数として推定し、 前記第２のセンサは、第２の位置を通過したときに各第
    １のファンブレードを検出してそのことを表す第２の信
    号を出力し、前記処理ユニットは第２の信号の関数とし
    て、第１の時点で製品受容エリアを占有する第１または
    第２のファンブレードのファン位相角を推定し、前記処
    理ユニットは推定されたファン位相角を表示装置へ伝送
    することを特徴とする、 ファン位相表示装置。
20. 【請求項２０】 前記処理ユニットはファン位相角と所
    望のファン位相角との差を計算し、推定したファン位相
    差を表示装置へ伝送する、請求項１９記載のファン位相
    表示装置。
21. 【請求項２１】 ファンブレードが製品受容エリアを有
    しており、該製品受容エリア内で各ファンブレードが折
    り畳まれた製品を受容するように構成されている、印刷
    機の折り機におけるファンブレードアセンブリ用の位相
    コントロール方法において、 ａ）第１の基準位置に達したときに折り畳まれた製品の
    エッジを検出するステップと、 ｂ）第２の基準位置を通過したときにファンブレードを
    検出するステップと、 ｃ）製品受容エリアに入る次のファンブレードに対する
    所望のファン位相角を求めるステップと、 ｄ）前記ステップａ）での検出に基づき、折り畳まれた
    次の製品が第１の基準位置に達する第１の時点を推定す
    るステップと、 ｅ）前記ステップｂ）における検出の関数として、第１
    の時点での次のファンブレードの目下のファン位相角を
    推定するステップと、 ｆ）前記目下のファン位相角と所望のファン位相角との
    間における差に基づき、ファンブレードアセンブリの回
    転速度を制御するステップ、とを有することを特徴とす
    る、ファンブレードアセンブリ用の位相コントロール方
    法。