Method of manufacturing printed product

この発明は請求項１または２の前段に記載の印刷物の製造方法に関する。

従来の技術によって個別紙葉加工として稼働する方法が知られている。 その方法においては印刷されたペーパウェブが所与の印刷物のフォーマットに従って軌道に沿った方向とその後横断方向に裁断され個別紙葉が形成される。 各ペーパウェブが連続的な順列で１冊の印刷物の全ての頁を含む。 印刷物に含まれる個別紙葉が上下に積み重ねられ、その後例えば綴付けプロセスに供給される。 しかしながらこの種の方法においては、主に紙の機械的弾力性に関連する高い障害脆弱性傾向をシステムが有することが知られている。 加えてこの方法において紙の特性のため個別紙葉の搬送および積み重ねに当たって当初の障害脆弱性が送り速度の上昇に伴ってさらに増大することが知られており、その結果積重ね体中における個別紙葉の正確な整列に障害脆弱性がもたらされる。 そのような１００％の整列が欠如しすなわち積重ね体中の個別紙葉が垂直方向に整列して積重ねられないとその後の工程中で整列させることは殆ど不可能となり、その結果必然的に二重刷りの発生率が高くなる。 また、原則的に積重ね体中の唯１枚の紙葉のみが垂直方向に整列されていないだけで積重ね体全体が二重刷りとして排除されることが重要である。

上記の問題を解決するため追加的な処置によって搬送および積重ねを改善することが広範に試みられているが、それによってシステムが不要に複雑化してしまう。 それどころか搬送および積重ねに際して印刷物に作用する横圧力を最小化するために印刷された紙葉のペーパウェブ推進速度を低減することも試みられているが、それによっても所要の効果が得られないばかりか生産性の低下がもたらされる。

この点に関して本発明は解決策を提供するものである。 従って本発明の目的は、冒頭に述べた種類の方法において上述した既知の方法の問題点を解消することができる措置を提供することである。 ここで達成すべき課題は、経済的な要求を達成するためにペーパウェブ幅ならびに印刷された紙葉のペーパウェブ推進速度の最大化を促進するような最新のデジタル印刷機の稼働に関する要求性能に準ずるものとする必要がある。

本発明によれば前記の課題は、完成した製品の第１のフォーマット寸法に応じてペーパウェブを可変の数の印刷物固有の部分ウェブに分割しその際にそれらの部分ウェブのそれぞれに１冊の印刷物の全頁が連続的に印刷されるようにすることによって解決される。 印刷作業の後工程においてペーパウェブが横断方向に順次分離され、それぞれの裁断長が完成した印刷物の第２のフォーマット寸法の複数倍となるようにされる。 その後それらの部分ウェブを個別あるいは複数組み合わせて少なくとも１回横方向に折り畳み、その後それをペーパウェブの長手方向において印刷物の幅に合わせて裁断するが、部分ウェブの形成の後に折畳みを実施することも可能である。

本発明の重要な利点は上記の措置によって製品の剛性が高められ最大化される点にある。 剛性自体が応力による変形に対する構造体の抵抗の指標となる。 剛性は構造体の材料厚に大きく依存する。 しかしながら特に印刷物において原材料（紙）の最低限の機械的抵抗のため材料厚が実用上許容可能な剛性度の形成のために決定的な特性となる。

従って印刷紙葉の１本あるいは複数の折り目によって上下に重ねられた複数の層が存在する場合、その種の折り畳まれた構造体の抵抗モーメントが必然的に増加する。

構造体の抵抗係数を判定するためにその高さの二乗が抵抗公式の中に算入されるため、最初の１本の折り目によって曲げに対する剛性を形成する抵抗モーメントが理論的には既に４倍に増加するが、その際に上下に重なった個々の紙葉間には相互間の溶融結合が形成されないため多少の低下要因も生じる。

それに対して本発明の場合各層が折り畳みに介して縁部側で共有する折り目を有し、それによって一方で一次的な剛性が増加するとともに他方では剪断力あるいはねじり力に対する抵抗を形成する。

それらの構造体に対する応力は高性能に設計された搬送およびそれに後続する印刷物の積み重ねに際して常に発生する可能性があるため、それに対する対策を施すことが重要である。 それらの搬送および積み重ねに対して作用する応力はシステムが加速局面と一時的な減速を有することとも相関し、従って最初の折り畳みによって構造体の弾力性を著しく低減させることによって好適に機能する。

その観点において搬送および積み重ねに際して１回あるいは複数回折り畳まれた印刷紙葉はそれによって生じる剛性が折り畳まれていない単一の印刷紙葉に比べて複数倍となり、このことは印刷紙葉の材料固有の抵抗が通常最低限とみられるため極めて重要となる。

従って弾力性が最小化されて移動性の搬送動作後の構造体の位置決めの確実性が高められ、その結果積重ね体中における折り畳まれた印刷紙葉のずれに対する固定性が高まり、従って一度着いた位置が安定したものとなる。 未綴じの紙葉に比べて１回あるいは複数回折り畳まれた印刷紙葉は同じ最終表面積で数倍大きな剛性モーメントを有し、位置安定性の観点から搬送および積み重ねに際して好適なものとなる。

本発明の別の利点は、横方向折り畳みに際して部分ウェブ断片の幅は変化せず単に折り畳み毎に表面積が削減されると同時に面積当たりの質量が倍増するため、その度に印刷紙葉の剛性モーメントが増加する点である。

剛性モーメントの増加に伴って質量に比例する重力のために印刷紙葉から形成された構造体の反作用力も増加し、それがさらに折り畳まれた印刷紙葉を組み合わせて積み重ねた場合の固定性の向上につながる。

それによって折り畳みによって形成された積重ね体が高い内部表面引張力を有する特性を備え、その結果作業の間中積重ね体内で印刷紙葉が垂直に整列し保持されることが可能になる。 搬送および積み重ねの最中にその印刷紙葉を妨害する剪断力が発生してもそれによって個々の印刷紙葉間のずれが生じる危険性はなくなり、その結果積重ね体の凝集性が保証され二重刷りの問題が排除される。

本発明の別の重要な利点は、折り畳まれた印刷紙葉によってデジタル化された印刷工程の処理速度を著しく高めることができる点にある。 ウェブ推進速度が同じでも積み重ねられる印刷紙葉のサイクル周波数は折り畳み毎に係数２をもって低下する。

本発明のさらに別の好適な利点は、前述したように印刷紙葉の（１つあるいは複数の）折り畳みが一般的に少なくとも１回の裁断工程の前あるいは後に実施可能である点にあり、それによって製造の柔軟性が保証され、さらにその際裁断工程が縦あるいは横裁断のいずれであるかで区別される。 加えて、本発明の特徴に関して折り畳みが単一、２回あるいはそれ以上の複数回のものであるかを区別する必要がある。

本発明の第１の実施形態によれば、最初に１回あるいは複数回の折り畳みを印刷されたペーパウェブの全幅にわたって実施し；続いて折り畳みの実施後の個別の印刷紙葉をペーパウェブの長手方向において所定の幅に切断しさらにその後それぞれ積重ね体に供給する。 すなわち例えばペーパウェブの幅を４本の長手方向ペーパウェブに分割する場合、４個の積重ね体が並行して形成される。

本発明の別の実施形態によれば、折り畳みの前に最初にペーパウェブの長手方向の部分ウェブへの分割を実施し、すなわちこの場合折り畳みはペーパウェブの長手方向に実施された分離切断線に対して横断方向に実施されるとともに先に形成された部分ウェブの数と同じである印刷紙葉の数に相当するものとなる。

２回あるいはそれより多い折り畳みを基本にする場合、それぞれ４枚あるいは８枚の２頁が印刷された紙面が形成される。 それとは関係なく、長手方向に沿ったペーパウェブの分離切断は前述した単一の折り畳みの場合と同様にここでも折り畳みの前あるいは後に実施することができる。

本発明の別の利点は、予めペーパウェブの長手方向の分離切断を実施する場合ならびに折り畳みの後に切断処理を実施する場合のいずれにおいても予めペーパウェブに横方向パーフォレーションを施すことができ、そのパーフォレーションをいずれも後続の折り線と重なるようにする点にある。 それによって極めて平坦な状態の折り目を形成することができて折り目縁部に隆起状の積層部が形成される心配がなくなり、すなわちその種の片側に積み上がった縁部領域の隆起状の積層部が中本の後加工に際して極めて悪影響となり得るためである。

本発明に係る解決方式の種々の利点ならびに好適な追加構成が従属請求項によって定義されている。

次に、本発明の実施例について添付図面を参照しながらより詳細に説明する。 本発明を理解するために必要でない要素については省略する。 各図中において同等な構成要素については共通の参照符号を付して示してある。

１回の折り畳みを施しその後長手方向に沿った分離切断と折り畳まれた印刷紙葉の積み重ねを行う、連続的に印刷されたペーパウェブを示した説明図である。

２回の折り畳みを施しその後長手方向に沿った分離切断と折り畳まれた印刷紙葉の積み重ねを行う、連続的に印刷されたペーパウェブを示した説明図である。

１回の折り畳みを施しその折り畳みの前にペーパウェブの長手方向に沿って分離切断を行う、連続的に印刷されたペーパウェブを示した説明図である。

２回の折り畳みを施しその折り畳みの前にペーパウェブの長手方向に沿って分離切断を行う、連続的に印刷されたペーパウェブを示した説明図である。

図１には連続的に印刷されたペーパウェブ１が示されており、これは好適には両面印刷されたものとする。 このペーパウェブ１はガイドプーリ２の作用によって垂直から水平の軌道に方向転換される。 この９０°方向転換はシステムとして不可欠なものではなく；その他の任意のペーパウェブの立体的誘導が可能であり、例えば図２に示されているように原則的に方向転換は必ずしも必要ではない。 図１においては方向転換の後に好適にはモータ駆動されるカッターローラ３が設置され、それによってペーパウェブ１が長手方向に対して横断方向に所定の長さをもって裁断される。 その長さは、後工程において折り曲げナイフ４によって実施される折り畳みによって印刷紙葉に単一の折り目が形成される。 続いて、折り畳まれた印刷紙葉５が裁断装置６あるいは裁断モジュールによって複数の部分ウェブＡないしＤに分割される。 この分離切断に際して個々の部分ウェブの裁断安定性を保持するために個々の切断要素１３ａが移動中の切断面に接して同時に作用しないようにすることが好適である。 このような裁断方向において分散された裁断技術は図１に示されている（図２ないし図４も参照）。 その後個々の印刷紙葉ＡないしＤが個別に積み重ねおよびパレット積みされ、それによって個々の中本７が形成されそれを後工程に供給することができる。 すなわち１回の折り畳みによって中本の４頁が形成される。 この折り畳みによって折り畳まれた印刷紙葉の剛性度が大幅に高くなり、その剛性自体が応力に対しての構造体の抵抗の尺度となる。 その剛性は構造体の断面積に大きく依存する。 特に印刷物の場合、紙葉の薄い層厚と材料（紙）のため搬送と積み重ねに耐用する剛性度を形成するために抵抗モーメントが重要な要素となる。 材料に起因する印刷紙葉の弾力性を低減するに従って構造体の搬送性が即座に向上し、その結果積み重ねを安定した位置で実施することが可能になる。 中本に含まれる全ての印刷紙葉を適正かつ垂直に積み重ねることができるとその中本の後加工が品質的に保証され、そうでない場合は高コストな修復作業を実施しなければならないが、それは垂直に整列していない個別の印刷紙葉を積重ね体内に再挿入あるいは押圧することが実質的に不可能であるため容易ではなく、通常品質の観点からそのような中本を廃棄する必要が生じる。

折り畳みによって生産速度の低下を危惧する必要はなく：幅広のペーパウェブを使用して加工することができるためそれぞれ１冊の中本に相当する４本あるいはそれ以上の部分ウェブを形成することが容易に可能になる。 従ってこの種のシステムによれば折り畳まれていない個々の印刷紙葉を製造および積み重ねる場合に比べてシステムの印刷速度自体が同じであっても大幅な生産性の向上が達成される。

図２には２回の折り畳みを基礎にする点において図１と異なっており、加えて第１の折り畳みの前に二重の機能を備えたパーフォレーションローラ８が使用される。 まず第１にペーパウェブに対して横断方向にパーフォレーションを施し；その後次の工程段において同じローラが裁断機構、例えば切断刃として機能する。 従って切断する印刷紙葉９の長さの中央に詳細には図示されていないパーフォレーションが設けられ、それが折り曲げナイフ４によって実施される第１の折り畳みの線を形成することが好適である。 この第１の折り畳みの後に印刷紙葉が後続のステーション１０に供給され、そこで第２の折り畳みを実施するために第２の折り曲げナイフ１１が使用される。

従って８頁分印刷された印刷紙葉が形成され、その後図１の場合と同様にペーパウェブの長手方向に分離切断を実施して８頁の印刷紙葉１２を形成する。 ここで剛性が１回の折り畳みによって達成されるものに比べて数倍になることが明らかである。 従って搬送および積み重ねを最大限に安定した位置および姿勢で実施し得る程度まで構造体の弾力性が最小化される。 勿論３回の折り畳みを行うようにシステムを拡張することもでき、その場合個々の印刷紙葉が１６頁の印刷を含むものとなる。 最初の折り畳みがパーフォレーションの線と重なるようにする措置が二重の効果をもたらす。 まず第１にパーフォレーションによってその面の抵抗が小さくなるためその部分において折り畳みを容易に達成でき、そこにおいては折り線が予め形成されていてそれがその工程の強力な位置基準となる。 他方で折り畳みの背部領域内に折り畳まれた両方の頁間の平らな接続部が形成される。 それによって積み重ねに際して後の加工の大きな障害となり得る中本の縁部隆起が生じないため好適である。

図３には単一の折り畳みを実施するものが示されており、これは図１に示されたプロセスと比べて個々の印刷紙葉長を形成するためのペーパウェブの長手方向に沿った分離切断工程１３が折り畳み工程１４の手前で実施される点において異なっている。 このことは、折り畳み工程１４に際して既に個々の裁断された印刷紙葉１５が存在していてそれが確実な手法をもって中本１２に積み重ねられることを意味している。 ここで個々の印刷紙葉１５の剛性は変化しない。 折り畳みによって達成可能な剛性はここでも存在する。 搬送および積み重ねに際しての位置安定性は図１のものと比べて大きく異ならない。

図４にも同様なことが該当する。 この図４のものは、パーフォレーション、ペーパウェブの横断方向の切断、ならびに２回の折り畳みに関しては図２のものと同様である。 ペーパウェブに沿って設定される個々の印刷紙葉長１６の形成に関しては、ペーパウェブに沿った分離切断がペーパウェブの横断方向に沿ったパーフォレーションあるいは切断の前に裁断手段１３を使用して実施される。

この実施形態における１回あるいは複数回の折り畳みに際しての印刷紙葉の剛性の増加についての物理的な原理に関しては「課題を解決するための手段」に項目で説明した通りである。

加えて、全ての実施例において少なくとも１回の折り畳みを中央外で実施することが可能であり、それによっていわゆる前方ラップ（グリッパフォールド）と後方ラップ（ポストフォールド）が形成され、そのことはその種の印刷物に後の工程中において別の印刷製品が挿入される場合に前記前方および後方ラップが開き装置のための最終的な基準面を形成するため好適である。

前述したように、１回あるいは２回の折り畳みだけでなく３回あるいはそれより多い折り目を設けることも可能である。 初めにより多数の折り畳みを設定しても、それを中本の形成行程中に常に増加あるいは削減することができる。 特に多数の中本の頁につながる多数の折り畳みの場合（３回の折り畳みが印刷物の１６頁に相当する）、不要な白紙頁が中本に生じないようにするために最終局面においてより少ない折り畳みに変更することができる。

１ ペーパウェブ２ ガイドプーリ３ カッターローラ４，１１ 折り曲げナイフ５，９，１２，１５ 印刷紙葉６ 裁断装置７ 中本８ パーフォレーションローラ１０ ステーション１３ 切断手段１３ａ 切断要素１４ 折り畳み工程１６ 印刷紙葉長