JP4253148B2 - 本の表紙を製造する装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、請求項１の前提項に応じた構成の、本の表紙を製造する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種類の装置は、表紙板紙と背入紙を流れるように動いている状態で、接着剤を供給されたカバーブランクとローラプレス装置でぴったりと結合する、水平処理方法による表紙はり機として公知である。表紙の張り出した縁部は、順に並んで配置された作業ステーション内で、流れるように動いている状態か、静止状態かで、通常は、最初に天と地の張り出した縁部が折り返され、コーナーが引き込まれた後側部で折り返される。続いて本の表紙は、別個の機構によって板紙表紙と背入紙をカバーブランク上に擦りつける、押圧装置の押圧ローラの間を通される。搬出部で本の表紙はローラテーブル上のパイルとして、手作業で取り出される。
【０００３】
表紙板紙は、パイル事前形成ベルトの上に蓄えられ、そこから鱗状に重なり合った状態で、またはパイルの状態で板紙マガジンに送られる。マガジンから一番下の表紙板紙が送られ、背入紙と一緒にガイドレールで側方を揃えられてローラプレス装置に供給される。背入紙としては、機械で長さと幅について裁断された柔軟なロール状背紙、または予め裁断されたストライプ状板紙を用いてよく、これらはローラプレスの直前に表紙板紙の供給平面内に入れられる。板紙供給と同期して、カバーブランクがブランク胴によってローラプレス平面内に搬送される。カバーブランクは、ブランクマガジンから個別に取り出され、場合によっては揃えられて、他の搬送装置によって、カバーブランクをくわえづめで引き取ってローラプレスの前に接着剤塗布ローラを通して案内するブランク胴に供給される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
これまでに公知となっている装置では、板紙供給部、ブランク供給部、ブランク胴、折り返し・押圧装置といった主要な機能部が、共通の駆動部を介して直接相互に接続されている。カバーブランクを個別に取り出す機能部や、表紙板紙を個別に取り出す機能部はオン・オフ可能である。背紙ロールから加工された背入紙の供給は、周期制御される個別駆動部で行われる。その他の個別駆動部は、板紙マガジンの補充部、完成した表紙の積重ね部や取り出し部などの周辺機能部に付属している。主要機能部が駆動部によって直接連結されているために、表紙はり機全体が、板紙供給部やブランク供給部の領域に障害が起こるとただちに停止され、表紙はり機は障害が取り除かれたときに初めて再び始動される。この時、折り返し装置内にあった表紙は、待ち時間が長いために十分丈夫に接合されず、不良品として処分しなければならない。その結果、実効生産率が低くなる。
【０００５】
公知の表紙はり機では、本の表紙は、板紙や表紙の、先行して搬送される縁部が固定された基準縁で揃えられるようにして接合され、前方に搬送され、これは前縁を一定に保たれて搬送されるとも表現される。板紙供給部によって表紙板紙と背入紙は、後縁に作用されてローラプレス装置へと送られる。したがってこの板紙送り部の作動位置は、相応の調節によって表紙のサイズに合わされなければならず、そのために板紙供給のコストが高くなり、また、必要な修正は作動中には限定的にしか行うことができない。表紙の天と地における折り返し幅は、カバーブランクの高さと表紙板紙の高さの差の長さに依存しており、また若干のケースではカバーブランクの印刷画像にも依存している。折り返し幅の調整や動作中の修正は、ドライブトレーンに、ブランク胴とブランク供給部の前に接続された、カバーブランクの前縁を時間的に早く、または遅くローラプレス装置に供給させる、コストのかかる差動ドライブによって行われる。新たな表紙サイズの調整には時間がかかり、そのために機械の実効生産率が低下してしまう。
【０００６】
本発明の目的は、本発明の分野に属する種類の、本の表紙を製造する装置を装置の実効生産率を大幅に向上させるように改良することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この目的は、本発明の分野に属する装置において、少なくともブランク供給部と、板紙供給部と、折り返し・押圧装置とをそれぞれ互いに独立して駆動可能にすることによって、驚くほど簡単かつ経済的に解決される。有利な他の態様は、従属請求項に記載の特徴を備えている。特に、以下に述べる利点が得られる。
【０００８】
板紙供給部またはブランク供給部に障害が発生した際は、板紙とカバーブランクの次の供給だけを止め、一方、折り返し・押圧装置内で接合されている表紙は最後まで処理して搬出装置に供給する。これらの表紙は確実に接着され、不良品として抜き取る必要はない。例えば、板紙供給部での障害が、１周期または２周期以上の板紙を取り除くことによって解消された場合、ブランク供給部の周期が、ブランク供給が中断されることによって１周期または２周期以上の分だけ自動的に先延ばしされるようにしてもよい。二次障害は、カバーブランクを割当の板紙を供給することなく供給することによって防止される。サーボ駆動部は調整可能な駆動モーメントで作動させてもよく、それによって駆動装置の過負荷機能を実現することができる。
【０００９】
折り返し・押圧装置に対するブランク供給部とブランク胴の周期は、製造する表紙のサイズとカバーブランクの高さを通じて自動的に算出し、運転を開始してもよい。板紙送り部の最大運動範囲が本来の動作運動範囲と調節経路を含んでいれば、同様に、板紙を後端で送り前端で同期して引き渡す板紙供給部の、表紙の接合点に対する運動範囲は、板紙の高さを通じて算出し、サーボ駆動部によって自動的に運転を開始させてもよい。従来必要だった差動ドライブまたは調節手段は、省略することができる。サイズ調節の修正、したがって接合される表紙の部材の位置の修正は、運転中に行うことができる。ブランク供給部は、機械のその他の装置とは独立して調整したり作動させたりできる。
【００１０】
歯付きベルトやチェーンのような引っ張り手段は、製造に起因してピッチが正確ではない。カバーブランクをこのような手段で複数周期にわたって前方に搬送すると、個々のカバーブランクは、前端がずれた状態でブランク胴に供給される。個々のサーボ駆動部によって制御され、時々折り返し・押圧装置の角度に対して相対的に前または後に回転させられるブランク胴によって、カバーブランクは検出された前縁に応じてブランク供給部から受け取られ、その後の搬送の工程で、カバーブランクが前縁位置が正確な状態で板紙にローラプレスされるように制御されて搬送される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１２】
図１，２は、接着剤をつけられたカバーブランク２を表紙板紙３および背入紙４と接合することによって表紙５を製造する表紙はり機１の模式的に簡素化した図である。カバーブランク２はブランク供給部１０によって、連続的に回転するブランク胴２０に引き渡され、ブランク胴２０によってカバーブランク２はくわえづめ２１で引き取られ、接着剤ユニット２３の接着剤塗布ローラ２２を通して案内され、ローラプレス点６で再び引き渡される。各カバーブランク２に同期して、左側と右側の表紙板紙３および背入紙４が、板紙供給部３０によってローラプレス点６に供給される。ローラプレス点６で表紙板紙３と背入紙４に別々に作用する押圧ローラ２４によって、カバーブランク２は表紙板紙３および背入紙４上に空気溜りを生じることなくローラプレスされる。
【００１３】
ブランク供給部１０は、それ自体公知のブランクマガジン１１を有している。ブランクマガジン１１によって、パイルの一番下のカバーブランク２が個別に取り出されて前方に送られ搬出ローラ１２に供給される。搬出ローラ１２によって、パイルの下のカバーブランク２は、同じく公知の揃え装置１３へと引き渡される。揃え装置１３において、静止状態で前縁と側部で揃えられたカバーブランク２は、加速ローラ１４によって、カバーブランク２を複数周期にわたって搬送するブランク搬送装置１６の連続的な搬送速度まで加速され、次にこのブランク搬送装置１６に引き渡される。光学式通過センサ１５によって、カバーブランク２が揃え装置１３において到着し搬出されるのが監視される。ブランク搬送装置１６は、上側の歯付きベルト１７ａによって、カバーブランク２を下側の歯付きベルト１７ｂの図示しない弾性的な支持体上に押圧する、互いに間隔をおいて配置された複数組の搬送ベルト対１７から構成されている。コンベヤ経路の末端には、カバーブランク２の前縁の位置を検出し、検出した位置を後で説明する制御部に送る光学式通過センサ１８が配置されている。
【００１４】
板紙供給部３０には、光学式通過センサ３３の相応の信号を変換する中央制御部９９によって駆動部９１が制御されることによって、表紙板紙３をほぼ直立した姿勢で受け入れ、鱗状に重なり合った状態で板紙マガジン３２に供給する、独自の駆動部９１を備えたパイル事前形成ベルト３１が付属している。板紙マガジン３２は、表紙板紙３が前縁で当接する、サイズの定まった基準縁３２ａを有している。パイル事前形成ベルト３１は、様々なサイズの高さに応じて動かされる。
【００１５】
表紙板紙３は、第１の板紙送り部３４ａによって板紙マガジン３２から送られ、サイズの定まった基準縁３６ａを備える中間位置３６に一定の運動範囲だけ搬送される。この中間位置３６で、搬出ローラ機構３７によって適切な長さだけ背紙ロール３８から引き出された柔軟なロール状背紙の形態の背入紙４が、２枚の表紙板紙３の間に送られる。フラップのように形成された案内部４０を介して、背入紙４は表紙板紙３の搬送平面内に到達し、裁断装置３９によって短く裁断される。搬出ローラ機構３７は、背入紙４を所要の長さだけ背紙ロール３８からクロックに同期して引き出させる制御部９３が付属している、ステップモータを備える駆動部９２によって動かされる。引き出しを１回の動作周期の間に行う必要がある時間は、中央制御部９９から電気信号線９８を介して制御部９３に伝えられる。
【００１６】
そして表紙板紙３と背入紙４は、第１の板紙送り部３４ａと同じ運動範囲だけ動かす第２の板紙送り部３４ｂによってローラプレス点６まで送られ、この際、外側の相応の取り付け縁で揃えられる。板紙送り部３４ａ，３４ｂは，最大運動範囲が、一定の作動運動範囲も、様々な板紙高さのために必要な調節経路も含んでいる歯付きベルト３５に固定されている。異なる板紙サイズのためには、歯付きベルト駆動装置を相対的に回転させることによって運動範囲をずらすだけでよく、板紙送り部ユニット全体を位置調節しなくてよい。光学式通過センサ４１ａ，４１ｂ，４１ｃによって、表紙板紙３および背入紙４が中間位置３６において挿入され、送られるのが監視され、他の光学式通過センサ４２によって背入紙４の搬送が調整される。
【００１７】
カバーブランク２と同期した速度で前方に送られた表紙板紙３および背入紙４は、ローラプレス点６で押圧ローラ２４によって、接着剤をつけられたカバーブランク２上にローラプレスされ、まだ第２の板紙送り部３４ｂによって前方に送られている間に、往復運動させられる、歯付きベルト５２によって制御される、ローラプレス中に同様に同期して前方に動かされる、折り返し・押圧装置５０の吸い寄せ棒５１によって捉えられ、どのサイズでも一定の運動範囲で、サイズの定まった基準縁５３ａを備える天地折り返しステーション５３に、表紙５の前縁が基準縁５３ａに達するまで搬送される。
【００１８】
天地折り返しステーション５３で、表紙５は第１のステップで吸い寄せ押圧プランジャ５４ａ，５４ｂによって引き取られ、この吸い寄せ押圧プランジャ５４ａ，５４ｂによって、下方の天地折り返し位置５５の折り返し台５７ａ，５７ｂ上に押圧され、このとき、カバーブランク２の張り出している縁部が、直立縁５６ａ，５６ｂに沿って動かされている間に垂直に立てられる。第２のステップで、垂直に立てられた縁部は折り返し部５８ａ，５８ｂによって板紙の縁の周りに折り返され、板紙の内側にしっかりと押圧される。このとき、ここには図示しない手段によってコーナーが引き込まれる。最後のステップで、表紙５はクランプローラ５９とクランプクッション６０によって把持され、その後折り返し部５８ａ，５８ｂと折り返し台５７ａ，５７ｂが引っ込められて、天地折り返し位置５５よりも下にある搬送ベルト６１上に載せられる。この際クランプローラ５９によって表紙５は搬送ベルト６１上に押圧され、一方クランプクッション６０は表紙５を放す。そして、どのサイズでも一定の運動範囲で、表紙５は天地折り返しステーション５３から側部折り返しステーション６４に搬送され、この際、搬送経路に沿って配置された押圧ローラ６３によって表紙５は搬送ベルト６１上に押圧される。光学式通過センサ６２によって、天地折り返しステーション５３の上方の位置で表紙５の到着と移動が監視される。
【００１９】
側部折り返しステーション６４に向かう途中、表紙５はその側部で、搬送ベルト６１の左右にある折り返し台６５に沿って移動し、その際この折り返し台６５によって、表紙５の側部にまだ張り出しているカバーブランク２の縁部が垂直に立てられる。側部折り返し位置に到着すると、表紙５はまず最初に、ここには図示しない押さえ部によって折り返し台６５上に固定される。次に、垂直に立てられた縁部が折り返し部６６によって側方の板紙縁部の周りに折り返され、板紙の内側にしっかり押圧される。その後、折り返し部６６と押さえ部によって表紙５は放され、搬送ベルト６１によって、折り返しが完了した表紙５は、押圧ステーション６８に供給され、ここで押圧ローラ６９によって表紙板紙３が、また、背入紙４の幅に合わされた押圧ローラ７０によって表紙５の背入紙４が、それぞれしっかりと押圧される。光学式通過センサ６７によって、側部折り返しステーション６４における表紙５の搬入と搬出が監視される。
【００２０】
完成した表紙５は、上側のパイル平面８１にある搬出装置８０で、まず部分パイルに重ねられ、パイル熊手８２の相応の動作によって本来の表紙のパイル８３上に載せられ、表紙のパイル８３は所望のパイル量に達すると、搬出ベルト８４によって表紙はり機１から横方向へ適当な貯蔵コンベヤ上に引き渡され、そこから手作業で、またはパレット積付けロボットによって積み降ろすことができる。搬出ベルト８４は、中央制御部９９によって表紙のパイル８３を運び出すように制御される、モータを備えた駆動部９４によって動かされる。
【００２１】
表紙はり機１は、基本的に、ブランク供給部１０、ブランク胴２０、板紙供給部３０、および折り返し・押圧装置５０の機能ユニットにそれぞれ付属する、サーボモータ１１１，１２１，１３１，１５１とこれに付属する制御部１１２，１２２，１３２，１５２とを備える４つの独立した駆動部１１０，１２０，１３０，１５０から構成された駆動装置１００を備えている。
【００２２】
ブランク供給部１０の駆動部１１０には、均等または不均等に伝動を行う他の伝動部１１３，１１４，１１５，１１６が付属している。図に示す伝動部１１３は、ブランクマガジン１１の諸機能部を作動させる多数の伝動部を代表して示すものである。同様に、伝動部１１５は、揃え装置１３の諸機能部を作動させるのに必要な伝動部をまとめて示している。駆動部１２０はブランク胴２０と直接接続されており、さらに常時動かされている補助駆動部１２４とも接続されており、それによって駆動部１２０によりブランク胴２０が停止されたときでも回転させられる伝動部１２３を介して接着剤ユニット２３も駆動する。板紙供給部３０では、板紙送り部３４ａ，３４ｂを往復運動させる歯付きベルト３５が、駆動部１３０によって駆動される。折り返し・押圧装置５０では、個々の機能部、すなわちステーションが、駆動部１５０に付属する伝動部１５３，１５４，１５５，１５６によって作動させられる。伝動部１５４は、天地折り返しステーションの諸機能部を作動せるのに必要な一群の伝動部を表しており、一方伝動部１５６は、側部折り返しステーション６４の各伝動部をまとめて表している。
【００２３】
制御部１１２，１２２，１３２，１５２は、電気信号線１０１を介して中央サーボ制御部１０２と相互に接続されており、中央サーボ制御部１０２がいわゆるバーチャルマスタを構成し、サーボモータ１１１，１２１，１３１，１５１がいわゆるスレーブとなるように構成されている。バーチャルマスタである中央サーボ制御部１０２によって制御コマンドが与えられ、駆動装置１１０，１２０、１３０，１５０は角度を合わせてこれに従う。駆動装置１００を個別駆動部１１０，１２０，１３０，１５０に分けることによって、製品を保護するように障害処理を行うことが可能である。例えば光学式通過センサ１５によって報知される、ブランク供給部１０での障害が発生すると、ブランク供給部１０と板紙供給部３０は上位の中央制御部９９によって停止させられ、一方折り返し・押圧装置５０、および場合によってはブランク胴２０は、障害発生の時点で接合されていた全ての表紙５が押圧ステーション６８から出てしまうまで、引き続き運転される。光学式通過センサ４１ａ，４１ｂ，４１ｃ、および４２によって報知される、板紙供給部３０での障害が発生したときも、同様の動作が行われる。
【００２４】
個別駆動部１１０，１２０，１３０によって、サイズ調節を電子的に行ってもよい。異なる板紙高さについて、中央制御部９９へサイズの大きさを入力することによって板紙送り部３４ａ，３４ｂの運動範囲が自動的に算出され、駆動部１３０の回転によって調節される。算出された折り返し幅は、駆動装置１１０、１２０の回転によって調整される。さらに、種々の量を、表紙はり機１の運転中に修正してもよい。サーボモータ１１１，１２１，１３１，１５１に、駆動部を調整可能な電流制限器によって保護する過負荷機能を組み込むことが有利である。
【００２５】
前縁がブランク搬送装置１６の歯付きベルト１７ａ，１７ｂによって周期的に不安定にブランク胴２０に供給されるカバーブランク２を、ブランク胴２０用の個別のサーボモータ１２１によって、供給された位置に応じて引き渡し、ローラプレス点６において正確な位置で表紙板紙３および背入紙４にローラプレスすることができる。供給された位置は光学式通過センサ１８によって検出され、ブランク胴２０は引き取りの前に、駆動部１２０によって、計算された位置偏差に応じて、カバーブランク２が引き取られた後に付随する逆方向運動によって正確な位置に導かれるように、バーチャルマスタである中央サーボ制御部１０２に対して相対的に前、または後に回転させられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】簡略化した側面図で示した各機能部を備える表紙はり機の駆動部の模式図である。
【図２】表紙はり機の部分拡大図である。
【符号の説明】
１ 表紙はり機
２ カバーブランク
３ 表紙板紙
４ 背入紙
５ 表紙
６ ローラプレス点
１０ ブランク供給部
１１ ブランクマガジン
１２ 搬出ローラ
１３ 揃え装置
１４ 加速ローラ
１５，１８，３３，４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，６２，６７ 光学式通過センサ
１６ ブランク搬送装置
１７ 搬送ベルト対
１７ａ，１７ｂ，３５，５２ 歯付きベルト
２０ ブランク胴
２１ くわえづめ
２２ 接着剤塗布ローラ
２３ 接着剤ユニット
２４，６３，６９，７０ 押圧ローラ
３０ 板紙供給部
３１ パイル事前形成ベルト
３２ 板紙マガジン
３２ａ，３６ａ，５３ａ 基準縁
３４ａ，３４ｂ 板紙送り部
３６ 中間位置
３７ 搬出ローラ機構
３８ 背紙ロール
３９ 裁断装置
４０ 案内部
５０ 折り返し・押圧装置
５１ 吸い寄せ棒
５３ 天地折り返しステーション
５４ａ，５４ｂ 吸い寄せ押圧プランジャ
５５ 天地折り返し位置
５６ａ，５６ｂ 直立縁
５７ａ，５７ｂ 折り返し台
５８ａ，５８ｂ 折り返し部
５９ クランプローラ
６０ クランプクッション
６１ 搬送ベルト
６４ 側部折り返しステーション
６５ 折り返し台
６６ 折り返し部
６８ 押圧ステーション
８０ 搬出装置
８１ パイル平面
８２ パイル熊手
８３ パイル
８４ 搬出ベルト
９１，９２，９４，１１０，１２０，１３０，１５０ 駆動部
９３，１１２，１２２，１３２，１５２ 制御部
９８ 信号線
９９ 中央制御部
１０２ 中央サーボ制御部
１１０ 駆動装置
１１１，１２１，１３１，１５１ サーボモータ
１１３，１１４，１１５，１１６，１２３，１５３，１５４，１５５，１５６伝動部
１２４ 補助駆動部

Claims (15)

1. 本の表紙（５）を製造する装置であって、板紙マガジン（３２）から個別に取り出された表紙板紙（３）および背入紙（４）を供給する板紙供給部（３０）と、ブランクマガジン（１１）から個別に取り出されたカバーブランク（２）を供給するブランク供給部（１０）と、供給された前記カバーブランク（２）をくわえづめ（２１）で引き取り、接着剤塗布ローラ（２２）を通して案内し、供給された前記表紙板紙（３）および前記背入紙（４）と接合させるブランク胴（２０）と、張り出しているカバーブランクの縁を板紙の縁の周りに折り返し、前記表紙（５）を押圧する折り返し・押圧装置（５０）と、前記表紙（５）をパイル（８３）に搬出する搬出装置（８０）と、前記ブランク供給部（１０）、前記板紙供給部（３０）、前記ブランク胴（２０）、および前記折り返し・押圧装置（５０）の駆動装置（１００）とを備える装置において、少なくとも前記ブランク供給部（１０）、前記板紙供給部（３０）、および前記折り返し・押圧装置（５０）はそれぞれ互いに独立して駆動可能であることを特徴とする装置。
2. 前記ブランク供給部（１０）、前記板紙供給部（３０）、および前記折り返し・押圧装置（５０）の独立した駆動部（１１０，１３０，１５０）用の、該駆動部（１１０，１３０，１５０）を運転中および／または運転中断後に相互に調節可能である位置制御部（１０２）が設けられている、請求項１記載の装置。
3. 前記ブランク胴（２０）は、他の駆動部（１１０，１３０、または１５０）によって直接共働して駆動可能である、請求項１または２記載の装置。
4. 前記ブランク胴（２０）に独立した駆動部（１２０）が付属している、請求項１または２記載の装置。
5. 前記ブランク胴（２０）は、他の駆動部（１１０，１３０、または１５０）と直接接続可能である、請求項１または２記載の装置。
6. 全ての駆動部（１１０，１２０，１３０，１５０）がサーボ駆動部として構成されている、請求項１から５のいずれか１項記載の装置。
7. 全ての駆動部（１１０，１２０，１３０，１５０）が同期して動作可能である、請求項１から６のいずれか１項記載の装置。
8. 全ての駆動部（１１０，１２０，１３０，１５０）が角度を合わせて動作可能である、請求項１から７のいずれか１項記載の装置。
9. １つの駆動部（１１０，１２０，１３０，または１５０）がマスタとして動作し、他のサーボ駆動部（１１０，１２０，１３０，および／または１５０）がそれぞれスレーブとして動作する、請求項１から８のいずれか１項記載の装置。
10. 前記折り返し・押圧装置（５０）の前記駆動部（１５０）がマスタとして構成され、前記サーボ駆動部（１１０，１２０，１３０）がそれぞれスレーブとして構成されている、請求項９記載の装置。
11. バーチャルマスタが中央制御部（１０２）によって構成されており、全ての駆動部（１１０，１２０，１３０，１５０）がそれぞれスレーブとして構成されている、請求項１から１０までのいずれか１項記載の装置。
12. 前記表紙板紙（３）を後縁で送り、前縁で角度を合わせて引き渡す前記板紙供給部（３０）の運動範囲が、製造する前記本の表紙（５）のサイズの高さに応じて、サーボ駆動部（１３０）によって電子的に調節可能である、請求項１から１１のいずれか１項記載の装置。
13. 前記ブランク供給部（１０）と前記ブランク胴（２０）は、製造する前記本の表紙（５）の折り返し幅に応じて電子的に調節可能である、請求項１から１２のいずれか１項記載の装置。
14. 前記ブランク胴（２０）は単独で駆動され、供給されたカバーブランク（２）の前縁の位置が検出され、前記ブランク胴（２０）はその駆動部によって、検出された前縁位置に応じて調整され、前記カバーブランク（２）を正確な位置で前記表紙板紙（３）および背入紙（４）と接合する、請求項１から１３のいずれか１項記載の装置。
15. サーボ駆動部（１１０，１２０，１３０，１５０）が過負荷機能を備えている、請求項１から１４のいずれか１項記載の装置。

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