CN1178800C

CN1178800C - 加工小册子的方法和设备

Info

Publication number: CN1178800C
Application number: CNB998138339A
Authority: CN
Inventors: S��W��ĸ�; S·W·特罗文格; R·R·阿伦; E·G·瓦尔勒
Original assignee: Hewlett Packard Co
Current assignee: Hewlett Packard Development Co LP
Priority date: 1998-09-29
Filing date: 1999-09-29
Publication date: 2004-12-08
Anticipated expiration: 2019-09-29
Also published as: CA2354625A1; ATE260775T1; AU6287299A; US20050056986A9; EP1117540B1; US7104537B2; US20040175255A1; DE69915322D1; US20040188910A1; CN1328506A; US6708967B1; US6991224B2; US20040094884A1; US20050127596A9; EP1117540A1; DE69915322T2; US20040089999A1; US20050105988A9; WO2000018583A1

Abstract

本发明涉及将打印介质纸张(103)装配成小册子的方法和设备。一方面纸张(103)是一张一张折叠的，另一方面，纸张(103)是一张一张收集起来的，并且每张纸的折痕都是对齐的。还有一方面，打印纸张是一张一张装入设备中的。每张纸根据其装配在小册子(16)中的位置裁剪成预定的宽度。之后纸张(103)一张一张的折叠收集成堆。该方法和设备特别可以应用在将双面打印的纸张加工成沿中折线装订的小册子的情况。

Description

加工小册子的方法和设备

技术领域

本发明总体上涉及印刷纸张的整理工序，更具体来说，涉及将印刷后的纸张整理成沿中折线装订的小册子。

背景技术

沿中折线装订的小册子通常为100页以下，小册子的100页由25张纸制得，也就是采用在每张纸的两面印制两页图形的双面印刷方式制得。这100页的限制来源于折痕的锐度以及订书钉穿过成叠纸的能力。

过去的沿中折线装订的小册子是一次加工完成的。参见图1，附图标记10整体上表示的是按次序堆叠起来准备装订的双面印制成的纸张。这些纸张相互堆叠在一起并打上方格以便对齐。然后沿着纸叠10的中线11钉上一个或者多个订书钉12。纸张装订后将整个纸叠沿着订书钉形成的线折叠起来。折叠之后的纸张的自由边如图2所示的那样形成了两个斜边14，那是因为外侧的纸张要绕过内侧的纸张的缘故。这样内侧纸就会伸出到外侧纸和封面之外，亦即外侧纸和封面会显得短一些。通常，整个小册子要沿着封面的边缘剪切，因为封面或者最外面的纸张绕过的路径最长，因而显得最短。执行这项剪切操作的是一重型剪切设备15，因为必须将通常10到50或者更多的纸张形成的小册子整个剪切。附图标记16整体上表示的是一个完工之后的边缘17平齐的沿中折线装订的小册子。

整理成沿中折线装订的小册子的现有设备通常要经过较长的纸加工工序，采用功率较大的马达以及需要笨重而复杂的剪切机，需要更高的电流，并且需要较重的支架来承受更高的机械加工力。并且这些现有的机械体积庞大，价格昂贵，需要技术熟练的工人来操作，因此不适合在家里和小办公室里使用。这些机械一般仅仅使用在商业书籍的生产过程中。

由此可见前述现有的纸品加工技术在尺寸、成本、电能上限制了加工小册子的设备在很多领域中的使用。

因此，上述纸张整理的设备和方法还没有解决这样的需求，即采用能耗低而且价格便宜、结构紧凑的设备来加工小册子。

发明概述

本发明提出一种将具有折痕的印刷介质堆叠起来的设备和方法。该设备包括一个将纸张一张一张堆叠起来并且沿折痕对齐的工件。

本发明另一方面包括一种将印刷介质折叠起来的设备和方法。该设备包括一个V形的折叠轮，一个长条形的折叠刀片，用于将纸张一张一张定位在折叠刀片上的机构，以及用于使折叠轮相对折叠刀片平移的机构。

本发明还有一方面是提供一种将印刷介质装配成小册子的设备和方法。该设备包括一个按照预定的宽度将纸张一张一张剪切的介质剪切机。该设备同样具有一个将纸张一张一张折叠起来的折叠机以及一个将纸张一张一张置中起来堆叠起来的叠纸机。

本发明的其它特征以及优点在参照附图的情况下通过对发明的原理采用实施例的方式所进行的详细描述可以变得更加明显。

附图简要说明

图1是装订起来的成堆的印刷纸张的轴侧图；

图2是图1中所示的成堆的纸张折叠之后的轴侧图；

图3是图1中所示的成堆的纸张折叠并且剪切之后的轴侧图；

图4表示的是从较近的位置送纸的部分切开的轴侧图；

图5是图4所示装置的部分剖开的轴侧图，显示了从较近的位置输出整理之后的文件；

图6是图4中所示的设备部分切开之后的正视图；

图7是图6中所示的设备的分解图；

图8是图4中的自动送纸器部分切开之后的轴侧图；

图9是图7中的纸张驱动组件部分切开的俯视轴侧图；

图10是图7中的纸张驱动组件的仰视轴侧图；

图11图4中的剪切组件在输纸通道方向部分切开之后的轴侧图；

图12是图11中的剪切组件背面部分切开之后的轴侧图；

图13是根据本发明的一个实施例的切边进度表；

图14是图7中的折叠机构部分切开之后的俯视轴侧图；

图15是图7中的折叠机构部分切开之后的仰视轴侧图；

图16-22包含的是图7中的折叠机的连续工作过程图；

图23是图7中的小册子收集组件部分切开之后的俯视轴侧图；

图24-28包含的是图23中的小册子收集组件的连续工作过程图；

图29是图7中的装订组件部分切开之后的俯视轴侧图；

图30是图7中的小册子卸载机部分切开之后的俯视轴侧图；

图31是图7中的输出托盘部分切开之后的俯视轴侧图。

本发明的最佳实施方式

在下述的详细说明中，在不同的附图中相同的部件用相同的附图标记表示。

概述

下面对一种将印刷纸张最终整理成为小册子的廉价而且低能耗的方法以及结构紧凑的设备进行描述。这种新型的操作方法可以使得小册子加工机在很低的成本以及脱机的情况下与桌面激光打印机和喷墨打印机配合使用。该技术还可以加以升级，使其可以与高速打印机以及胶版印刷机联机加工小册子。

本发明的的独特之处在于，大多数的最终整理操作都是在对一张一张的纸精确定位的前提下进行的。为了完成一个沿中折线装订的小册子，每张纸都是以预定的宽度按照小册子厚度上的次序剪切的。然后将纸张折叠、堆叠以及装订。这种单张纸的加工方法使得小册子的最终整理可以采用相对较低廉的机械元件来加工，并且相对现有方法而言冲击力较小。

这种小册子加工机降低了最终整理所需的成本以及降低了设备的体积，同时可以以更紧凑的结构、更低的成本来完成更多的工作。使用单张纸的加工方法降低了能耗并且降低了最终整理机械的体积，可以采用低能耗的DC马达、螺管励磁和步进电动机来控制操作。此处所述的最终整理小册子的加工机是一个单独的组件，或者是适合于脱机和联机使用的组件。最终整理操作，例如剪切，划线/折叠，打孔，堆叠以及装订都可以加以模块化，从而允许顾客自行操作。

图6和7提供的是骑马装订小册子加工机的最佳综述。加上一个自动送纸器100，所示的机器就成为了一个脱机小册子加工机了。将印刷纸张从打印机输出路径中接受过来就形成了一种联机的型式。双面印刷的一叠纸103放置在自动送纸器100中。送纸器将纸张一张一张的送入到一个纸张驱动组件140中对每张纸的宽度进行检测。一个切纸机组件175根据一定的算法将每张纸剪切成预定的宽度。然后，纸张驱动组件140将每张纸送入到折叠机构210中沿着每张纸的中线进行折叠。折叠好的纸张通过一个小册子收集组件250从折叠机构210中移出，然后对齐堆叠在一个倒V形的工件259中。之后用订书机310将堆叠的纸张装订起来并通过一个推出推杆组件256将其推出到一个小册子卸载机330中。最后小册子卸载机会将一组骑马装订小册子堆放到输出托盘354上。

自动送纸器

图8中的附图标记100整体上表示一个用于小册子加工机的自动送纸器。一般来说，送纸器100将堆叠起来的印刷介质分成单张，并且按照指令一张一张的喂送到小册子加工机的纸处理通路60中。特别的，送纸器100所接收的一堆印刷介质103可以包括纸张，卡片，覆盖材料或透明胶片。成堆的纸张已经按要求的双面印刷、对齐并且按次序的放好以准备骑马装订了。这些纸张同样还一张挨一张的相互均匀对齐放置在送纸器中。纸堆103可以从远离送纸器脱机工作的各种印刷机中获得，或者也可以直接从联机安装的打印机中获得。产生合适的印刷制品的打印机可以是激光打印机，喷墨打印机，胶版印刷机，并且还可以包括其他通常的数字印刷机或影印机。

图8中的纸堆103是从一个自动送纸容器110接收的。该容器可由金属板和注模成型的塑料部件构成，其上具有以及安装有送纸器的所有部件。纸堆103的左边缘相互对齐，也就是，左对齐；并且每张纸都是这样通过小册子加工机来对齐的。送纸器中的对齐操作是通过一个由塑料或金属板制成的边缘挡板111完成的。边缘挡板将纸张相对于送纸器100摆好，进而相对于小册子加工机摆好。在使用的时候，对齐摆好的纸张越多，纸张拾取并且喂送到小册子加工机中的可靠性越好。在容器100中对于不同尺寸的纸张附加有边缘挡板，但是为了清楚起见而省略了。

如图8所示，送纸器110内装有一个固定并且刚性的斜面113，其方向是相对于容器的前壁成45度角。当每张纸前进的时候，斜面导引着纸张向上通过容器前面上部的一个狭缝。然后纸张向前进入到一个切割板193下方，如图11所示，但是在图8中没有表示出来。

图8中的送纸器10还包括一个取纸辊轴115。该取纸辊轴由金属或者塑料制成，并且不可变形，其绕着纵轴线转动。该轴由图中未显示的位于容器110侧壁上的曲柄和轴套带着转动，另外，在取纸辊轴115上刚性安装有两个取纸辊117。每个取纸辊都是由弹性材料制成的，其横截面为D形，并且其不相对取纸辊轴115转动。取纸辊的平的柱面一般情况下处于平行于纸张上表面的位置，但是并不与纸张的上表面相接触。取纸辊轴和取纸辊的平面位置的直径的尺寸留有足够的间隙，因而取纸辊不会将纸张卡住。但进行取纸操作的时候，轴115转动，取纸辊117依次转动，并且取纸辊的圆形柱面与纸张摩擦相抵。这样，纸张的前端被驱动着沿着斜面113向前，从而引导着送出送纸器100。

图8中的取纸辊轴115上安装有两个滚轮118。每个滚轮都由硬质塑料制成，并且可围绕取纸辊轴自由转动，其直径略微比取纸辊117大，并且将纸堆103抵压在送纸容器110中。纸堆103通过多个未示出的弹簧持续向上的抵压着滚轮，这些弹簧位于纸堆103的底部和容器的底面110之间。但进行取纸操作的时候，这些弹簧向上的压力可在取纸辊117和纸堆103的最上面的一张纸之间产生摩擦力。

图8中的送纸容器110的顶壁上有一个换向器120。该换向器是一个当纸张沿着斜面113向上送来的时候可向上转动的铰链板。但纸张进来的时候，该换向器向上将纸张水平翻转送入到切割板193中，该切割板在图11中显示了出来，但在图8中没有显示。

图8中所示的取纸辊轴115是由一个安装在送纸容器110的侧壁上的送纸驱动马达122驱动的。该驱动马达为一个DC伺服电机，其通过一个齿轮组与取纸辊轴115相连。该马达通过一个马达控制器362输出的电信号驱动，如图7所示，下面将对其详细描述。取纸辊的转动通过转速计数器由连接到送纸驱动马达上的一个轴编码器反馈给马达控制器362。在取纸辊轴115上安装有一个决定取纸辊117的平面转动位置的传感器。这可以向马达控制器发出指令信号放松取纸辊和最上面的纸张纸之间的摩擦力。

工作的时候，图8中的自动送纸器110通常放置在送纸容器110中的纸堆103上部。该纸堆向上通过多个未示出的弹簧持续向上的抵压着滚轮，这些弹簧位于纸堆103的底部和容器的底面110之间。取纸辊117的平面靠近最上面的纸，但是取纸辊与纸张之间没有摩擦力作用。

运转过程是通过图8中没有示出的马达控制器362向驱动马达122输出的驱动信号启动的。取纸辊115被马达驱动转动，并且取纸辊117开始与最上面的纸摩擦相抵。通过取纸辊的转动，纸张向上与斜面113接触着向上前进，并且为斜面所导引，换向器120打开，然后如下所述的那样送到主纸张传动件上。为了将纸张述顺利的向前输送到主纸张传动件上，取纸辊要完成多次转动。取纸辊持续抵压着纸张，一直到马达控制器362测定纸张已经到达了主纸张驱动件上，并且已经成功夹住了纸张为止。当这两个条件满足的时候，取纸辊转动到其平面部分再次与纸堆103最上面的纸张接近，该最上面的纸是现在在主纸张驱动件中的前面那张纸下面的那一张，并且放松对那张纸的摩擦力。

该送纸器中可以容纳各种材料，重量，厚度，长度以及形状的纸张。唯一的要求是每张纸的前缘可以被主打印驱动件卡住，正如下面将要描述的那样。通过取纸辊的定位可以将纸张的歪斜降低到最小，以使得纸张被均匀的卡住。

应当注意的是，图8中所示的自动送纸器100可以从小册子加工机中省略掉。在一种实施例中，纸张通过手工一张一张的送入到主纸张驱动件中。在另一个实施例中，小册子加工机上“联机”装有一个打印机，这样打印机就可以直接通过其输纸通路向主纸张驱动件输送纸张了。应当注意的是，在小册子加工机的加工步骤中，例如，当装订小册子花的时间比连续输纸所用的时间长的时候，可能需要临时储放或者“缓存”纸张的机构。

如果打印机远离对打印纸进行加工的小册子加工机的时候，纸张可以打印到一个连到自动送纸器110上的活动架上。这样的输出架可以在送纸堆的时候保持纸堆不动，以确保纸张在小册子加工机中的正确方向，并且送纸器的工作情况是与上述的方式相同的。

该自动送纸器还可以使用一个边缘挡板将纸张的中心相对中心线对齐。

纸张驱动组件

图9和图10中的附图标记140总体上表示一个在小册子加工机中精确的控制纸张沿着纸张通路方向60前后移动的纸张驱动组件，因而纸张需要对长度进行测量、剪切并且折叠。通过驱动马达142，纸张驱动组件每次移动一张纸。该驱动马达是一个由马达控制器控制的DC伺服马达，其显示于图7中，但是在图9和10中没有表示出来。该驱动马达刚性的安装在框架上，并且具有一个当马达驱动的时候测算马达转速的轴编码器。如图10所示，该驱动马达直接驱动一个驱动轴143，其上刚性安装有一个磨粒轮。该磨粒轮为一个实心环形金属圆柱体，其上粘有粗沙，这样当纸张向前或者向后移动的时候，纸张就不会相对于磨粒轮边缘打滑了。该磨粒轮是通过驱动轴143被驱动马达142驱动旋转的。可以使用一个弹性压力轮来代替磨粒轮。

在图9和10中的纸张驱动组件140中，纸张被一个纸平面145支撑着，该纸平面通过三个支撑件144刚性的支撑在框架上。该纸平面是纸张通过的主要水平面，并且是小册子加工机中其它部件的参考面。该纸平面表面作了黑色阳极化处理，这样就可以通过光学传感器151和153探测纸张的前缘以及后缘了。

如图9和10所示，在纸平面145的上方，一个纸张导轨148刚性安装在小册子加工机的框架上。该纸张导轨具有两个斜面149，每个斜面都是漏斗形，并且导引着纸张边缘进入到磨粒轮146以及压轮158的夹持点。斜面149向着纸平面145在轮子的夹持点位置会聚，因此如果纸张出现卷曲的话，纸张也不会堵塞住并且可以顺利输送到压住点。

图9中的附图标记156总体上表示两个压轮组件，每个压轮组件将压轮向下压向磨粒轮146。每个压轮组件包括一个抓住压轮158的压轮支架159，其允许压轮围绕平行于磨粒轮的转轴的轴线自由转动，并且保持磨粒轮和压轮轴线相互平行。压轮的垂直运动由垂直支撑在压轮组件156上的一个垂直轴160控制。压轮被围绕垂直轴的一个螺旋弹簧161压向磨粒轮。当一张纸进入到磨粒轮146和压轮158之间的夹持点中的时候，该弹簧将确保纸张被磨粒轮所夹持并且不会打滑。

如图9和10所示，在纸张导轨148上安装有两个探测纸张的前缘和后缘的传感器151和152。每个传感器都是反射型的传感器，并且包括一个红外线发射器和一个检测器。黑色阳极化了的纸平面145会散射红外线并且一般从发射器发出的光线不会反射回探测器。如果一张纸出现，纸张就会将发射的光线反射回探测器，并且会从传感器向图7中所示的马达控制器362送出一个信号，该控制器没有显示在图9和10中。靠近图7中所示的送纸器100的传感器153是第一个遇到沿着送纸通道60通过小册子加工机的纸张的传感器，其用于测量纸张的后缘。相对于传感器153远离送纸通道60的传感器151用于测量纸张的前缘。从图9可知，两个纸张边缘传感器151和152位于连接两个窄点之间的连线上，也就是位于磨粒轮146和压轮158的夹持点之间。这样，小册子的马达控制器362就通过传感器151获得的前缘信号及其相对压住点之间的位置、从驱动马达142获得的编码计数数目以及通过传感器153获得的后缘信号和其相对压住点之间的位置测得了每张纸的长度。由于每张纸的长度是精确测得的，因此每张纸就可以精确的进行剪切、折叠装订了。

工作的时候，如图9所示，纸张通过图7所示的自动送纸器100或者其他前面述及的送纸设备输入到纸张驱动组件140中。当取纸的时候纸张驱动组件中的DC马达142是不转动的。通过传感器153测得的纸张的前缘信号可以获知纸张进入到纸张驱动组件140中了。纸张在纸张输送器的作用下沿着送纸通道60输送，直到其前缘到达磨粒轮146和压轮158的夹持点为止。

纸张在纵向上，也就是沿着送纸通道60的方向上采用去除歪斜的折痕来对齐。特别的是，纸张向着两套轮子的压住点驱动，如果纸张没有对齐就会形成折皱。折皱就像弹簧一样将纸张自动与两个压住点对齐，通过图7所示的送纸器推动前进。

然后，图9所示的纸张驱动马达142转动将纸张输入到纸张驱动组件140中。这样纸张就有效的从图7所示的送纸器100送入到纸张驱动组件中了。此时，纸张被牢固地夹持在了磨粒轮146和压轮158之间了，因此可用来精确定位用于后续操作。

然后小册子加工机就对每张纸的长度进行测量。首先，通过传感器151将纸张前缘的位置信号送到马达控制器362中。然后，从纸张驱动马达142测得编码计数数目，用以表示纸张已经被输送了多远。然后，纸张的后缘通过探测器153探测获得。有了传感器的精确位置以及编码数目，马达控制器362就可以计算出纸张的真实长度了。

正如下面所详述，然后图7中的马达控制器根据小册子中纸张的页与页之间的位置，通常是根据纸张的厚度计算所需的长度。一旦纸张所需的长度和需要切除的纸张的数量计算出来之后，纸张会沿着纸张通路通过纸张驱动组件向后送入到图11所示的剪切组件175中。纸张放置在裁切器中，固定，然后剪切。之后，纸张驱动器驱动纸张沿着送纸通道60向前精确的定位在折叠点位置处的折叠机构中。正如下面所详述的那样，纸张折叠后被送到小册子收集系统中。

图9中的边缘传感器151，153还可以用来识别印刷在一个作业卡上的条形码标记，也就是当其通过小册子加工机前面的时候，或者双面印刷的纸张进入到加工过程中之前的时候。该作业卡向小册子加工机提供了机器可识别的加工指令。其中包括纸张的数目，纸堆或单张纸的厚度，订书钉的数目和位置，小册子的最终完成尺寸以及其他信息。作业卡可以从各种渠道获得，包括打印纸张的打印机等等。

剪切组件

图11中的附图标记175总体上表示的是一个按照小册子的预定长度对每张纸进行剪切的剪切组件。该剪切组件横向穿过送纸通道并且当纸张被夹住的时候，整齐地将纸边切掉。为了增加吞吐量，剪切组件可以两个方向进行操作：其可以在连续排列的纸张的正反方向进行切割。剪切量的多少可以由马达控制器362计算而得，并且实质上通过纸张驱动组件140相对于剪切组件175对纸张的精确定位来决定。

图11和12的剪切组件175包括一个硬化钢制成的直刀片176。该直刀片的平直刀口平行于图9和10的纸张驱动组件140的磨粒轮146和压轮158的夹持点连线，并且也是垂直于输纸通道的。该直刀片锋利的边缘就向像剪刀的一对剪刀尖。

图11和12的剪切组件175还包括一个硬化钢制成的转刀片178。该转刀片为圆形的，刀刃自动磨锐的，并且边缘部分为斜坡形。该转刀片可绕着轴179自由转动。一个弹簧180将转刀片压向直刀片176的上边缘176，并且转轴的位置使得转刀片与直刀片仅仅在两个点相接触。转刀片和直刀片没有面对面的接触。

纸张被图11所示的剪切组件175剪切的方式类似剪刀。剪切操作实质上是将纸张在转刀片178和直刀片176之间挤压。转刀片和直刀片相对水平方向具有大约15度的迎角。该迎角是由转刀片的直径及其相对直刀片的垂直位置决定的。该迎角的选择可以使得纸张不会从两个刀片之间挤出，从而可以用最小的力将纸张剪切。

图11所示的转动刀片为一个刀片支架182所支撑，使其可以沿着直刀片176在输纸通道60横向上来回移动以进行剪切操作。该刀片支架相对直刀片176刚性的保持着转刀片178，使得转刀片不会在输纸通道的垂直方向和纵向移动。刀片支架在输纸通道60横向的移动为一个主滑杆184控制。该主滑杆为一不可变形的、大直径的、实心、不动的长圆柱，其刚性的支撑在小册子加工机的框架上。该主滑杆装在刀片支架中，如图11所示。该刀片支架的作用是为了支撑沿着滑杆纵轴的一些转动运动，因此如上所述，弹簧180将转刀片178压向直刀片上。刀片支架182绕着主滑杆多余的转动通过一个固定的导槽186以及一个图12所示支撑在刀片支架上的挡块187来防止。

图11所示的转刀片178在一个驱动马达189的驱动下横向通过输纸通道相对于直刀片176进行剪切运动。该驱动马达是一个为图7所示的马达控制器362控制的DC伺服马达189。该驱动马达通过一个传统的齿轮组190和一个连接到刀片支架182上的驱动皮带191带动转刀片178水平移动。

参见图11和12，剪切的时候，纸张被一个剪切轨193夹紧定位。该剪切轨是一个垂直于输纸通道60的横向部件，其大体上位于直刀片176上方。通常，剪切轨是在弹簧力作用下向上打开的，这样纸张就可以从下方通过了。当刀片支架182通过输纸通道横向移动的时候，刀片支架和剪切轨相结合，将其向下压在位于下方的纸上，从而将纸张进行定位准备剪切。剪切轨将纸张约束在剪切点位置，这样剪切的时候纸张就不会滑动或者移动了。特别的，刀片支架182具有两个倾斜相对的斜面194。当刀片支架从两个方向剪切的时候，无论刀片支架在横向上任一方向移动，相对的斜面都与轨道相结合。首先与轨道结合的斜面转动轨道向下。之后，随着刀片支架继续水平运动，轨道会进一步通过两个轨道滚轮195下压，该滚轮及其轴线179如图11所示在转刀片178的两侧支撑在刀片支架上，从而将纸张夹持定位在剪切点。图12中显示出了一个轨道滚轮195。

剪切之后，从纸张上切掉下来的去除边通过一个垂直斜面197直接从图11所示的剪切组件175除去。切掉的边缘收集在一个箱子中，定期由工作人员倾倒。

切纸流程

在小册子加工机中，每张纸都是根据纸张的厚度以及纸张在小册子中的位置精确的裁剪到预定的长度的；最里面的纸最短，最外面的纸，亦即封面最长。每张纸完成后的尺寸不同是由于外面的纸要绕过里面的纸而造成的。在小册子加工机中，每张纸都具有唯一而精确的长度，这样当折叠线完成之后，小册子的边缘就是平的了，就如同所有的纸张一起裁剪到其最后尺寸一样。这样的操作，一次只对一张纸进行，这样就省去了对小册子中的所有页一次性进行裁剪所需的大功率裁剪设备了。该裁剪操作一次只根据不同页码的纸张宽度对单独一张纸的一边进行裁剪，也就不需要对每张纸的两边进行裁剪。在这种方式中，当纸张折叠装订之后，整个小册子不需要进行裁边就可以形成平的边缘了。单张纸的宽度是根据一定的算法决定的，该算法是纸张的页码和厚度的函数。图13表示的是一个纸张的裁剪流程，其中的纸张为典型的20磅办公纸，每张纸的厚度大约为0.00325英寸。从最里面的纸到最外面的纸，每张纸都比随后的纸宽0.0124英寸。这就是纸张通常汇集到后面将要述及的对折中线中用于装订的方式：内侧的纸首先附着到纸张主体部分，最后是封面。

小册子中纸张的数目以及其他工作和介质参数可以通过网络连接、操作面板或者使用机读作业卡用电子方式规定。纸张边缘传感器151和153可用来识别向加工机提供指令的作业卡上的条形码。

如果小册子在加工操作过程中由座位封面作为第一张纸和相继封面的附加页制成，就不需要事先规定小册子的页数了。在这种情况下，剪切流程具有页数计数(或计介质的厚度)的功能，一直到另一个封面和一个工作分隔符被遇到为止。

当按照前述流程的那样仅仅只对每张纸的尾缘裁减的时候，每张纸上的图形必须相对每张纸唯一的中线(也就是折叠线)进行调整。这可以通过一种所谓的应用在主机或打印机驱动器(未显示)中的页面整版软件完成。例如，如果从最里面的纸到最外面的纸，每张纸都比随后的纸宽0.0124英寸，那么中线就要相对于没有裁减的边移远0.0062英寸。并且打印的图像也要因此进行调整。在一个实施例中，当小册子的选项决定后，图像的偏离以及页面的整版是通过打印驱动器自动完成的。

当纸张提供到小册子加工机中的时候是可以测得每张纸的厚度的，并且可以根据积聚的纸张的数目以及它们的厚度调整裁剪算法。这就可以允许在小册子中使用不同厚度的页面了，例如对于不同的章节使用的卡片，插入件，中间插页等等。另外，纸张的厚度规格可以作为一种数据包括在电子或可机读的作业卡上。

钻孔和打孔

当每张纸裁剪到其预定长度之后，纸张可以进行钻孔或者打孔，例如用于插入到一个三环式装订夹中。纸张也可以打孔形成半圆形的索引卡片或者槽口，例如，就像通常使用在字典中的那样。这种钻孔和打孔可以一张一张地进行，也可以在通过图23所示的小册子收集组件250收集成堆之后再进行。可以使用传统的纸张钻孔或者打孔方法。钻孔或者打孔的定位和执行与下面所述的图29中的装订组件310是相同的。

折叠机构

参见图14和15，附图标记210总体上表示一个折叠机构，其通过强迫纸张向下绕过一个折叠组件211上的刀片并将纸张压迫在折叠机构的刀片上形成尖锐的折痕。每张纸通过图9和10所示的纸张驱动组件140精确的定位在刀片上。

图14和15所示的附图标记212总体上表示一个垂直驱动马达组件，其使得折叠组件211相对于小册子输纸通道上下移动。该垂直驱动马达组件212包括一个通过图7所示的驱动马达控制器362驱动的DC伺服马达213。该伺服马达固定安装在小册子加工机的框架上。该驱动马达213通过一系列的皮带和滑轮214连接在两个垂直丝杠215上。这些丝杠的两端夹持在小册子加工机的框架上转动并且没有垂直或者水平移动。丝杠215的转动会导致两个支架216上下移动。垂直丝杠216的垂直移动进而使得折叠组件211垂直夹持并且固定纸张以形成折痕。

图14和15所示的折叠机构210还包括一个折叠刀片217和一个折叠刀片支架218。该折叠刀片为长而薄的刚性的硬质不锈钢工件，其用于确定每张纸上折痕的形状和位置。该折叠刀片垂直于输纸通道60，并且平行于图9和10中所示的纸张驱动组件140上的夹持点连线。折叠刀片支架218是将折叠刀片217固定安装在小册子加工机框架上的固定设备。

图14和15中的折叠组件211通过一个水平驱动马达组件220带动横向移动。该水平驱动组件使得折叠组件横向来回移动，并且在折叠组件211已经向下移动夹持住了纸张之后在需要的位置形成折痕。该水平驱动马达组件包括一个安装在一个垂直支架216上的DC伺服马达221。此马达通过马达控制器362控制并且通过齿轮组222连接到一个水平丝杠223上。水平丝杠的转动会导致水平支架224横向通过输纸通道上方。水平支架进而固定在折叠组件211上。由丝杠223引起的折叠组件211的水平运动在两个水平滑杆226的导引下进行，该水平导杆安装在垂直支架216上从而支撑在折叠组件211上。

图14和15所示的折叠组件211包括两个相对向下并且向外打开的折叠片230。该折叠片为翼状长条形结构，其张开角符合或者大于折叠刀片支架218的角度，这样折叠片就可以将折叠刀片支架接收到折叠组件中了。该折叠片开始将纸张变形成为折叠的形状，但是并不产生尖锐的折叠线。折叠片同时在下压纸张的时候使其离开折叠片217一段距离来减小形成折痕的力，这是折叠更重的纸张和卡片时的一个重要特征。

在图14和15所示的折叠片230之间具有多个压轮组件231，其将纸张夹持在折叠片217上并在折叠的时候对纸张进行定位。压轮组件的数量位置以及间距由要折叠的纸张的不同宽度来决定，这样当折叠机构210工作的时候就没有压轮横向通过纸张的页边时从裸露的折叠刀片217压在纸张上了，从而避免了可能遇到的机械的夹纸现象，或者变皱或者撕纸现象。

每个压轮组件231包括一个安装在一个轴233上的压轮232，其进一步安装在一个轴支撑234上。轴支撑被一个用弹簧向下顶在折叠组件211中的垂直杆235所支撑工作的时候垂直杆允许压轮组件231垂直移动。在优选实施例中，压论232具有下凹的柱面，但是该表面也可以是凸出或者平的。压轮可以自由绕着轴233转动，并且其由硬质不可变形的材料例如塑料或金属制成。每个轴233的转动轴线都是相互平行的，并且轴是固定安装的，以使压轮不会绕着垂直杆235转动。轴支撑234，轴233以及压轮232都是通过弹簧垂直下压的，这样在折叠的时候，当压轮232已经将纸张压在折叠刀片217上并将其定位之后，折叠组件211还可以继续向下移动。

图14和15的折叠组件211还包括多个折叠轮。折叠轮形成了纸上的最终折痕。其由硬质材料例如塑料或金属制成，并且可绕着它们的轴240自由转动。所有折叠轮的转轴都是相互平行的并且平行于输纸通道60的。每个折叠轮在其周边上都具有一个很深的V形槽。这些V形槽用于接收折叠刀片217并使纸张折在它的上面。在其最小直径上的V形槽的宽度都足以装下折叠刀片以及双折起来的纸张。折叠轮的数目以及间距使得当折叠组件211水平移动的时候，至少有一个折叠轮按着折痕的整个顶部的每个点通过。在本实施例中，在横向尺寸为11英寸的折叠纸宽度上使用了13个折叠轮。

为了适应纸张的不同厚度，特别适用于封面和插页的重卡片材料，可以使用可自我调节的折叠轮。一个可自我调节的折叠轮包括两个在同一根轴上用弹簧压在一起的补偿圆盘。为了获得V形槽，每个圆盘都是边缘向内的斜坡。

折叠机构210的工作情况包含在图16-22中。如图9所示，纸张驱动组件140将一张纸244向折叠机构210推进预定的距离。如上所述，该距离是由小册子所需要的宽度以及该纸张在小册中的位置决定的。参见图16，纸张驱动组件将纸张244精确定位，使得折痕的位置直接位于折叠刀片217上方。

参见图17，一旦纸张244精切定位于折叠刀片217上方之后，折叠组件通过垂直驱动马达组件212向下移动，如图14和15所示。当压轮232将纸244压在折叠刀片217上的时候，折叠组件211和折叠刀片217有了第一次接触，如图17和18所示。此时的纸张被紧紧夹在压轮和折叠刀片217的边缘之间。

折叠组件211继续向下移动，折叠片230开始与纸张244接触，如图17所示，并且将纸向下弯过折叠刀片217的顶点。纸244仍然保持夹在压轮232和折叠刀片217之间。如图9所示，纸驱动组件140由于将纸夹在了折叠刀片217上而没有移动，现在将纸提升并在折叠刀片支架218旁边形成一个膨胀圈246，如图19所示。该膨胀圈的弯曲方向由折叠片230的接触所决定。膨胀圈为纸张244提供了间隙，使得折痕可以通过折叠组件211来形成。

折叠组件211继续向下使压轮232将纸张压在折叠刀片217上。如图14和15所示，垂直杆235允许压轮组件231相对于折叠组件211垂直移动。随着折叠组件的下降，折叠片230继续在折叠刀片217上形成折痕。

当折叠轮238上的V型槽完全接收了折叠刀片217并且纸已经被折过之后，折叠组件211向下的运动就停止了。虽然为了清楚起见，图20中没有显示纸，但是显示出了折叠刀片217穿过进入折叠轮238的V形槽中的情形。

之后，如图20所示，折叠组件211通过图14和15所示的水平驱动马达组件220来回沿着折叠刀片217移动，以在整个纸张长度上加深折痕。折叠轮238相互隔开并且水平移动足够长的距离，以使得至少一个折叠轮与整个折痕的每一点相接触。

一旦在纸244上完全形成折痕之后，折叠组件211通过图14和15所示的垂直马达驱动组件212向上移出输纸通道。这样做的时候，压轮232将纸从折叠刀片217上放开。纸张通过图9中的纸张驱动组件140在图19中弯起来的膨胀圈246弹出折叠结构210，纸张驱动组件向后移动纸张244的距离不超过形成膨胀圈的开始点位置。在膨胀圈的弯起过程中，纸张244如图22所示的那样从折叠刀片217离开。现在纸张就可以被后续的取纸机构送出了，正如下面将要述及的那样。

小册子加工机可以在每张纸上形成两个或更多的折痕，纸张上在同一方向上的两条折痕被称作，例如“C形折痕”或“U形折痕”，用于较大的书籍的封面和小册子中的插页以及中间插页。为了完成这样的操作，图9中所示的纸张驱动组件140在每条折痕位置将纸张精确定位，并且用如上所述的方式形成折痕。小册子加工机还可以在纸上形成所谓的“Z形折痕”和“W形折痕”。这要涉及从相反方向来折叠。使用两个折叠机构210，一个在向上具有向上突出的折叠刀片，另一个向下使折叠刀片向下突出。为了形成Z形折痕，图9所示的纸张驱动组件140在每条折痕的大致位置将纸精确的定位在每个折叠刀片上方，并且用如上所述的方式形成折痕。

折叠机构210中的丝杠组件可以产生较高的机械效率，使得DC伺服马达可以产生需要的力在厚纸上形成折痕，例如在卡片材料上。但是，其它的执行机构，例如四杆连接机构，滑块机构，凸轮和皮带机构，齿条齿轮机构，线性执行机构，例如螺线管、线性电动机，液压或者气压缸都可以用来代替折叠组件211中用于垂直和水平移动的丝杠。

水平驱动马达可以通过将折叠轮安装在旋转臂上省去，这样当折叠轮向下移动的时候也会沿着折痕移动。为了减少折叠组件的垂直运动，折叠片可以采用齿轮驱动将纸张弹出去。

小册子收集组件

参见图23，附图标记250总体上表示一个小册子收集组件，其用于在折叠之后将纸张集中在一起并且将其对齐用于装订。小册子收集组件包括3个部件：一个托架组件252，一个二级纸张驱动组件254，一个推杆组件256。该托架组件252在每张纸折叠之后将其收集起来，并且停顿片刻用于将纸张对齐，其还作为装订用的铁砧。该二级纸张驱动组件254与图9所示的纸张驱动组件140隔开，用于在纸张被折叠之后将其移出折叠机构210，如图14和15所示。该二级纸张驱动组件254安装在托架组件上并随其移动。该推杆组件256用于小册子装订之后将小册子提升离开托架梁。该推杆组件256也安装在托架组件上并随之移动。

特别的，图23中所示的托架组件252包括一个托架梁259，其为长条形，可移动的杆或者横穿过小册子加工机伸出的倒V形的工件，用于在每张纸折叠之后并且在装订之前将其收集起来。该托架梁259有一个托架顶部260，它是沿着托架的上缘的一个尖锐的边缘260。该边缘为纸张上的折痕连线的基准。当纸张离开图14和15所示的折叠机构之后，每条折痕沿着边缘连线延伸。托架梁259上还有一个在装订之前将所有的折痕和纸堆对齐起来的边缘挡块。如下所述，在订书机支架上有一个支臂，用于相对于边缘挡块261将纸张夯实对齐。沿着边缘260排列着一系列铁砧262，用于装订的时候顶住订书钉。当订书钉推入到小册中的时候，铁砧将订书钉的顶端敲弯。铁砧的位置是在较小的小册子中敲弯两个订书钉，而在较大的小册子中是3个。托架梁259沿着一对平行的倾斜滑杆264前后移动，该滑杆支撑着整个小册子收集组件250。该滑杆是固定的。该滑杆是在箭头60表示的输纸通道方向向上倾斜的，因此当托架梁259向图14所示的折叠机构210移动的时候，当纸张从图14所示的折叠刀片217上被松开时，托架梁会停在折痕下方的某个位置处。换句话说，折叠纸从折叠机构中出来，部分跨过托架梁259，并且与边缘260上的折痕对齐。该托架梁259以及二级驱动组件254和推杆组件256通过一个托架梁驱动马达265和一个丝杠266前后移动。该托架梁驱动马达是一个由驱动马达控制器362控制的DC伺服马达。该托架梁通过箭头268所示的方向的丝杆266的转动在箭头276所示的方向移动。

除了丝杠以外的其它形式的直线驱动器都可以用来移动托架梁259、二级驱动组件254以及推射组件256。

在图23中，二级驱动组件254刚性支撑在托架梁组件252上，并随其沿着滑杆264移动。该二级驱动组件254包括一个二级驱动马达，其为一通过马达控制器362控制的DC伺服马达。该二级驱动马达安装在刚性支撑在托架梁组件252上的一个框架272上。该二级驱动马达转动一个轴273和一个齿轮组254同时转动一个支臂和一个驱动轮276。驱动轮276仅仅在箭头278所示的一个方向上转动。齿轮组254包括一个没有显示出来的滚柱离合器，并且支臂275可以在箭头277所示的方向上绕着轴273顺时针或者反时针转动。

当轴273如图24所示的那样顺时针转动的时候，齿轮组274转动支臂顺时针转动，使得驱动轮276转动到与托架梁259接触。齿轮组274还转动驱动轮276顺时针转动，如箭头278所示。如果纸张进入到小册子收集组件250中，纸张就会被夹在驱动轮276和托架梁259之间。纸张还在箭头60所示的纸张通道方向上移动，通过驱动轮274的反时针转动，纸张上的折痕被收集到边缘260上。由于切边之后每张纸的宽度是不一样的，因此需要一个将每张切边之后的纸在中间折痕位置对准而不是在边缘部分对齐的机构。纸张集中起来后相互之间在中间折痕位置对准放置在托架梁上。

当轴273在图28所示的顺时针方向转动的时候，齿轮组274上的滚柱离合器将齿轮组锁住，并且支臂和驱动轮276绕着轴273顺时针转动。驱动轮从托架梁259摆开离开纸张。支臂275和驱动轮通过一个后止动件279停止其顺时针转动。

在图23中，小册子收集组件250包括一个推杆组件256，其安装在托架梁259上并随其移动。当小册子装订之后，推杆组件将小册子提升离开托架梁。该推杆组件包括一系列相对托架梁垂直移动的垂直推杆282。垂直推杆通过一个为马达控制器362控制的驱动推杆驱动马达283带动。该推射推杆驱动马达283为一个DC伺服马达，其转动一个未显示出来的轴转动，进而转动一系列的齿轮285。每个齿轮都与一个位于每个推杆侧边的齿条相啮合。推射推杆驱动马达的转动将引起推杆相对托架梁上升或者下降。通常推杆282是完全收入到托架梁中并且其位置最低。当驱动马达283和齿轮285反时针转动的时候，如图23所示，推杆282将装订好的小册子从托架梁上提升并送入到下面将要述及的一个小册子堆叠器中。

图23中所示的小册子收集组件250的工作情况参见图24至28。小册子收集组件通常的开始位置是使托架梁259靠近折叠刀片支架218并位于图16所示的折叠刀片217下方。二级驱动轮276转动起来离开箭头60所示的输纸通道。在图24中，折叠机构210正在接收一张要折叠的纸289，其方式参见图16所示的纸244。纸289通过图9所示的主纸张驱动装置140移动到下方的托架梁259的顶部。

之后，正如上述图17至20所示的那样，折叠机构210对纸张进行折叠操作，当图210所示的膨胀圈246除去后，二级驱动轮276通过轴273的运动向下转动。二级驱动轮276将纸张289夹在托架梁259上，如图25所示。该轮轻轻的压在托架梁上。然后的三项操作几乎是同时发生。整个小册子收集组件250沿着图24所示的滑杆264在箭头60所示的输纸方向上通过丝杠266的转动而移动；图9所示的主纸张驱动装置140推动纸289前进，直到纸不再被主纸张驱动装置托住为止；二级驱动轮276通过轴273在箭头293所示的方向上的转动开始在箭头293所示的方向上转动。托架梁259和二级驱动轮276从折叠机构210中将纸289拖出的方式如图26所示。之后纸张就从折叠机构中出来了。

在图27中，二级驱动轮276继续转动，直到纸张289上的折痕定位在托架梁259的顶部260为止。驱动轮是紧紧压在托架梁上的，这样当纸定位好后就不再移动而驱动轮也不会在纸上打滑了。这样托架梁259的顶部260就在每张纸从中间折叠之后将其堆叠对齐起来了。

参见图28，然后二级驱动轮276转动起来从输纸通道和托架梁259移开，将折叠后的纸289定位在顶点260上，最后回到箭头294所示的折叠刀片支架218位置处。这是上面结合图24所述的小册子收集组件250通常的开始位置。如图28所示，位于前面折叠后的纸289下方的下一张纸290将重复上述的折叠过程。

一张一张的纸折叠和堆积的过程一遍一遍重复，一直到所有小册子的纸都剪切折叠堆积完之后为止。现在是将其顶部(或底部)边缘与托架梁上的一个挡块完成对齐用于装订了。从此以下的装订将完成一本边缘对齐排列的小册子。之后，推射推杆282垂直向上移动将装订好的小册子从托架梁259上推开。二级驱动轮276如图24所示的那样已经在此之前转到一边去了。小册子通过推射推杆推到小册子卸载机中，如下所述的那样，或者用手工从推杆上取下堆好。之后，推射推杆垂直向下移入托架梁259中并对下一个小册子重复操作过程。

订书机组件

参见图29，附图标记310总体上表示一个小册子加工机钉书机组件。该订书机组件沿着输纸通道60比折叠机构210的位置更远。当所有的小册子的纸张都剪切、折叠堆放在托架梁259上之后，订书机组件310将堆起来的纸上下对齐装订成小册子。

图29所示的订书机组件310包括一个通过驱动轴315、滑轮316以及驱动皮带317绕箭头326所示的方向转动从而带动一个订书机支架314移动的订书机驱动马达312。该订书机驱动马达312为一个被马达控制器362控制的DC伺服马达。该订书机支架314为横向在箭头320所示的方向穿过输纸通道60以及小册子加工机的框架。订书机支架通过两个平行的固定的滑杆319支撑移动。该订书机支架314横向带动传统结构的商售订书机机构322移动。如果需要的话，该订书机机构322可以采用马达控制器362电气驱动。

图29所示的订书机组件310还包括一个纸堆调整销324。该纸堆调整销为一垂直件，可以是刚性的或者柔性的，用于将折叠好的纸堆在装订之前上下对齐放置在图23所示的托架梁259上。该纸堆调整销相对订书机机构322方向向下固定安装。

工作的时候，该订书机组件310通常位于输纸通道60之外，如图29所示。当小册子的纸张剪切、折叠、或者打孔或钻孔堆放好之后，图23所示的托架梁259通过托架梁驱动马达265在箭头267方向上纵向移动，并且正好对着纸堆调整销324并位于其下方。然后订书器驱动马达312启动，纸堆调整销324平行于图23所示的托架梁259的顶部260移动，并将折叠好的纸堆顶着托架梁组件252上的边缘挡块261上下对齐。此时放置在托架梁259上的纸张已经将其中间折痕对齐在边缘260上了。

然后，图23所示的托架梁组件和订书机组件310相对移动，使得订书机机构322进一步定位在边缘260上的每一个装订铁砧262上方。在每个铁砧位置，订书机机构启动将一个订书钉打入到纸堆中，并且与相关的铁砧配合以传统的方式订在一起。在此实施例中，沿着边缘260布置有5个铁砧，这样在较小的小册子中可以钉2个订书钉，而在较大的小册子中可以钉3个。

小册子装订完后，图29所示的订书机组件310移动到待机位置，偏离到输纸通道60以及折叠和堆叠设备一侧。

同样可以预料，该小册子加工机也可以使用在纸张没有被装订的情况下。单折的纸张和三折的简介材料也可以在不装订的情况下如所述的那样用小册子加工机装起来。在这种情况下，订书机组件就不需要或者甚至不用装在设备上了。

小册子卸载机

参见附图30，附图标记330总体上表示一个用于小册子加工机的小册子卸载机。当推射推杆将小册子从托架梁259上垂直提升的时候，该小册子卸载机将装订好的小册子从推射推杆282上取下，如图23所示。然后小册子卸载机将小册子卷起来送入两个输出托盘之一上。

图30中所示的小册子卸载机330包括一个由马达控制器362控制的卸载机驱动马达332。卸载驱动马达是一个DC驱动马达但是也可以是一个传统结构的步进马达。该卸载驱动马达332带动一个齿轮组333进而顺时针转动两个平行的驱动轴334。该驱动轴顺时针在箭头336所示的方向上转动。

图30所示的每个驱动轴334上刚性的支撑着三个一样的盘形组件340。每个盘形组件随着与之关联的驱动轴344转动，所有这六个部件同步转动，都通过齿轮组333被卸载驱动马达332驱动。当所有的盘形组件340一起转动的时候，每个小册子被推入3个盘中的任一个或其他一个之中，一次一个小册子。三套盘形组件中的两套受到了使用，这样就可以像如下所述的那样将小册子卸载在前或者后输出托盘中了。

图30中所示的每个一样的盘形组件340包括一个L形的臂，其在箭头344所示的方向上绕着轴343转动。在臂342的自由端有一个装有一个滚珠离合器的滚轮345，该滚珠离合器在图中没有显示出来。滚轮345在盘上的一个开口中在L形臂自由端摆动。该开口在盘的边缘形成一个凸缘347。当一个小册子被推入到滚轮345和凸缘347之间的开口中的时候，滚珠离合器可允许小册子自由进入但是不容易退出。开口、L形臂342、轴343以及滚轮345和凸缘347之间变化的间隙可以允许小册子卸载机适应不同厚度的小册子。

图30中小册子卸载机330还包括一个螺线管349，一个凸轮350以及一个凸轮锁，用于在一个完整的循环之后将轴334锁在图30所示的位置上。

工作的时候，托架梁组件252首先将装订好的小册子放置在三个盘形组件340的两套中的一个下方。可以使用两套中的任意一套，但是被使用的那一套决定了小册子最终堆叠的输出托盘。然后装订了的小册子通过推射推杆282的垂直运动向上从图23所示的托架梁259上移开。推射推杆通过齿轮285和齿条286被驱动马达283驱动。推射推杆282将小册子的书脊推入到每个盘形组件340上的滚轮345和凸缘347之间的间隙中。每个滚轮中的滚珠离合器允许小册子方便地进入间隙中，但是通过锁住滚轮345相反方向的转动将小册子保持在其中。之后推射推杆282垂直收回到托架梁组件252中图23所示的位置。然后图30中的卸载驱动马达332启动，并且盘在箭头336所示的方向转动。小册子绕着盘的边缘被卷起，然后如下所述的那样从小册子卸载机上被输出托盘取下。轴334和盘形组件340完成一个工作循环然后恢复到图30所示的待机状态。螺线管349、凸轮350以及凸轮锁确保了盘形组件恢复其起始位置。

输出托盘组件

参见图7和31，附图标记354总体上表示一个收集完成了的小册子的输出托盘组件。小册子加工机具有两个结构和操作一样的这种输出托盘组件。每个输出托盘组件354包括一个托盘356，一个脱离板以及一个闸门359。该脱离板上具有3个矩形槽，每个用于接收小册子卸载机330的一个盘形组件340，如图4和5所示。该托盘为一水平平面，小册子从图30所示的卸载机330上离开后，边缘向下的垂直堆叠在托盘上。该闸门为一垂直平面，其通过弹簧压在脱离板358和盘形组件340上。当另外的小册子被收集进来的时候，该闸门保持小册子向上水平逆着弹簧移动。

参见图30，当书脊推入到三个盘形组件中的每一个滚轮345和凸缘347之间的间隙中之后，所有的6个盘形组件330开始转动。小册子滚过盘的边缘。然后小册子的书脊与脱离板358相接触，接着脱离开盘形组件，并且顶住闸门359垂直向上堆叠起来。盘形组件完成一个完整的工作循环，然后恢复到图30所示的位置。

伺服马达控制器

参见图7，附图标记362表示一个八轴控制的DC伺服马达控制器。该控制器为传统结构的控制器，其接收从上述传感器和电磁线圈获得的16组输入输出信号。另外，沿着输纸通道以及功能模块中的其它传感器可以包括探测卡纸以及操作正常的功能。该控制器精确地控制着所有的DC伺服马达以及小册子加工机的所有工作步骤。在一个可选实施例中，可以使用传统的步进式马达控制器来控制DC步进式马达。

控制器包括一个数据处理器，一个随机存储器，程序存储器，传感器和位置编码器输入信号调整器，DC马达输出功率控制器，与前部面板上的开关和显示器通信的机构，包括灯，字母数字或图案显示装置。可选的，该控制器具有与打印机通信的机构，用于与主机或网络执行联机工作。

该控制器按次序选择完成上述的操作，而如果纸张没有顺利地通过一项选定的操作或者选定的操作没有开始或正确地完成的话该控制器将探测出错误状态。

虽然本发明采用的是具体实施例进行描述说明的，但是本发明并不仅仅局限于所述的具体形式和结构。本发明的范围由权利要求所限定。

工业应用

本发明可以应用在家庭、办公室、小型或大型工作组中以及应用在商业或者零售打印工作中。该装置可以通过手动从远端各种打印机接收输入到输入托盘中的打印好的纸张脱机完成书籍的加工，或者通过直接接受连接的打印机输出的打印好的纸张联机完成书籍的加工。该打印机可以是激光打印机，喷墨打印机，胶版印刷机或者其他传统或者数字印刷机。

Claims

1、一种堆叠打印介质纸张的设备，所述纸张中具有折痕，该设备包括：

a)一个工件，该工件包括一张一张地堆叠纸张的堆叠机构以及使纸张沿折痕对齐的对齐机构；和

b)连接在该工件上并且相对该工件一张一张纸进行定位的机构，从而将纸张堆叠起来。

2、如权利要求1所述的设备，其特征在于，每张纸都具有一个中线，该折痕位于每张纸的中线上，并且每张纸沿着中线通过该工件对齐。

3、如权利要求1所述的设备，其特征在于，该工件为长条形，并且沿着纵向的顶部为V形。

4、如权利要求1所述的设备，进一步包括连接在该工件上用于在纸堆形成之后将纸张从该工件上卸下的机构。

5、如权利要求1所述的设备，其特征在于，该工件上包括一个用于敲弯订书钉的铁砧。

6、一种折叠打印介质纸张的设备，包括：

a)一个V形折叠轮；

b)一个长条形折叠刀片；

c)连接在该折叠刀片上将纸张一张一张定位在该折叠刀片上的机构；

d)相对折叠刀片移动该折叠轮的机构，从而将纸张一张一张折叠起来。

7、如权利要求6所述的设备，进一步包括一个连接在该折叠轮上在每张纸上一张一张形成折痕的长条形片状物。

8、如权利要求7所述的设备，进一步包括一个连接在该折叠轮上的第二长条形片状物，所述片状物在每张纸上一张一张形成折痕，并且所述片状物从该折叠刀片向外开口。

9、如权利要求8所述的设备，进一步包括一个可动的安装所述片状物并且容纳不同厚度的纸张的铰链。

10、如权利要求6所述的设备，进一步包括一个在折叠之前一张一张地将纸张夹在该折叠刀片上的压轮。

11、如权利要求6所述的设备，其特征在于，该折叠轮具有圆柱形外壁，并且在圆柱形外壁上具有一个V形开口，用于折叠的时候接收纸张和折叠刀片。

12、如权利要求6所述的设备，其特征在于，该折叠轮上具有两个用弹簧压在同一个轴上的补充盘，每个盘都具有倾斜向内的周围边缘，用以容纳不同厚度的纸张。

13、如权利要求6所述的设备，进一步包括连接在该折叠刀片上用于折叠之后将纸张从设备上一张一张卸下的机构。

14、一种将打印介质纸张装配成小册子的设备，包括：

a)将纸张一张一张剪切到预定宽度的介质剪切机；

b)连接在该介质剪切机上一张一张折叠纸张的纸张折叠机；

c)连接在该纸张折叠机上一张一张将纸张收集成堆的纸张堆叠机。

15、如权利要求14所述的设备，其特征在于，每张纸在要装配的小册子中都具有一个位置，并且介质剪切机根据纸张在小册子中的位置将纸张剪切到预定的宽度。

16、如权利要求15所述的设备，其特征在于，每张纸在要装配的小册子中都具有一个位置和厚度，并且介质剪切机根据纸张在小册子中的位置和厚度将纸张剪切到预定的宽度。

17、如权利要求14所述的设备，进一步包括连接在剪切机、折叠机和堆叠机上用于相对一张一张定位的机构。

18、如权利要求14所述的设备，进一步包括一个连接在该纸张堆叠机上的订书机，用于将纸堆装订成小册子。

19、如权利要求14所述的设备，进一步包括一个连接在该纸张折叠机上在纸堆上打孔的打孔机。

20、如权利要求14所述的设备，进一步包括一个连接在该纸张折叠机上在纸堆上打出切口的打孔机。

21、如权利要求14所述的设备，进一步包括一个连接在剪切机上一张一张对着第一折叠机形成的折痕折叠纸张的第二纸张折叠机，从而形成Z形纸张

22、一种将纸张装配成小册子的设备，每张纸都在小册子中具有一个位置，所述小册子加工完成之后是折叠并且具有一个边，该设备包括：

a)一个纸张剪切机，它包括将纸张一张一张地进行剪切的剪切机构、以及控制该剪切机构的控制机构，该控制机构控制该剪切机构根据纸张在小册子中的位置将纸张一张一张地剪切成预定宽度，这样的纸张加工成的小册子的边缘就是平的，就如同所有的纸张一起切边成最终尺寸一样；

b)一个连接在该纸张切边机上的纸张折叠机，它包括一张一张折叠纸张的折叠机构；

c)一个连接在该纸张折叠机上的纸张堆叠机，它包括一张一张收集切边后的纸张形成纸堆并使每张纸上的折痕对齐的机构。

23、如权利要求22所述的设备，其特征在于，每个纸张折叠机包括一个长条形折叠刀片，一个将每张纸夹在该折叠刀片上的压轮，以及一个绕着该折叠刀片折叠每张纸的折叠轮。

24、如权利要求23所述的设备，其特征在于，该纸张折叠机还包括两个长条形向外开口的折叠翼片，用于压轮将每张纸夹住之后对每张纸进行折叠。

25、如权利要求22所述的设备，进一步包括一个将纸张一张一张装入剪切机中的送纸器，所述送纸器远离制成小册子的纸源。

26、如权利要求22所述的设备，进一步包括一个在每张纸打印之后将纸张一张一张装入纸张剪切机中的打印机。

27、如权利要求22所述的设备，进一步包括一个连接在设备上从可机读的作业卡上读取工作和媒体参数的条形码识别器。

28、如权利要求22所述的设备，进一步包括一个从设备上取下纸堆的卸载机。

29、一种将纸张装配成小册子的设备，每张纸都在小册子中具有一个位置，该设备包括：

a)一个送纸器，它包括将纸张一张一张装入小册子加工机中的机构；

b)一个连接在该送纸器上的纸张剪切机，它包括一张一张地剪切纸张的剪切机构，该纸张剪切机包括控制该剪切机构的控制机构，该控制机构控制该剪切机构根据纸张在小册子中的位置将纸张一张一张地剪切成预定宽度；

c)一个连接在该剪切机上的纸张折叠机，它包括一张一张折叠纸张的折叠机构；

d)一个连接在该折叠机上的纸张堆叠机，它包括一张一张将纸张收集成堆的机构；

e)连接在该剪切机、折叠机和堆叠机上用于将纸张一张一张的相对定位的机构；

f)一个连接在该纸张堆叠机上的推射器，它包括将纸堆从所述设备上卸下的机构。

30、如权利要求29所述的设备，进一步包括一个在纸张剪切成预定宽度之前一张一张相对该剪切机对齐纸张的纸张对齐机。

31、如权利要求29所述的设备，其特征在于，该纸张定位机构是一个连接在剪切机、折叠机和堆叠机上将纸张一张一张地相对定位的无打滑的轮定位器，这样，纸张被剪切成各种预定的宽度并且所有的纸张都沿着同一条折叠线被折叠。

32、如权利要求29所述的设备，进一步包括一个连接在剪切机上从一张纸的预定位置和深度切去一部分边缘形成一个切口的打孔机。

33、如权利要求29所述的设备，进一步包括一个连接在剪切机上从一张纸的预定位置和深度切去一部分边缘形成一个凸舌的打孔机。

34、如权利要求29所述的设备，进一步包括一个连接在剪切机上在纸张上打孔的打孔机。

35、如权利要求29所述的设备，进一步包括一个连接在该堆叠机上的订书机，用于将纸堆装订成沿中折线装订的小册子。

36、如权利要求29所述的设备，其特征在于，每张纸沿着每张剪切后的纸的中线折叠。

37、一种堆叠打印介质纸张的方法，包括步骤：

a)提供一个将纸张一张一张收集堆到一个工件上的机构，所述每张纸上都有一个折痕；

b)提供一个利用每张纸上的折痕使纸张在工件上一张一张地对齐的机构；

c)提供一个将收集对齐的纸堆从工件上卸下的机构。

38、如权利要求37所述的方法，进一步包括对小册子中的纸张一张一张剪切的步骤，其中每张纸根据其在小册子中的位置具有一个宽度。

39、如权利要求37所述的方法，进一步包括将堆叠起来的纸张装订成沿中折线装订的小册子的步骤。

40、如权利要求37所述的方法，进一步包括在纸张一张一张打孔的步骤。

41、如权利要求37所述的方法，进一步包括在选定的纸张上一张一张形成切口的步骤。

42、一种折叠打印介质纸张的方法，包括步骤：

a)提供一个将纸张一张一张定位在介质折叠机中的机构；

b)提供一个将纸张一张一张在介质折叠机中折叠的机构；和

c)提供一个将已折叠的纸张一张一张从折叠机中卸下的机构。

43、如权利要求42所述的方法，进一步包括将纸张折叠一次以上的步骤，这样就在每张纸上形成了多个折痕了。

44、如权利要求42所述的方法，进一步包括在折叠步骤之前一张一张将纸夹住的步骤。

45、如权利要求42所述的方法，进一步包括根据预定的步骤一张一张剪切纸张的步骤。

46、如权利要求42所述的方法，进一步包括一张一张对纸张交替折叠的步骤，这样折叠之后的每张纸就形成了Z形。

47、如权利要求42所述的方法，进一步包括一张一张对纸张多次折叠的步骤，这样折叠之后的每张纸就形成了U形。

48、如权利要求42所述的方法，进一步包括在折叠步骤之前在介质折叠机中的每张纸上放置一个膨胀圈的步骤。

49、如权利要求42所述的方法，其特征在于，折叠步骤包括折叠轮横向在放有每张纸的折叠刀片上前后移动的步骤。

50、一种将纸张装配成小册子的方法，每张纸都在小册子中具有一个位置，该方法包括步骤：

a)提供一个根据纸张在小册子中的位置一张一张将纸张剪切成预定宽度的机构；

b)提供一个将纸张一张一张折叠在介质折叠机中的机构；

c)提供一个沿着每张纸上共同的折叠线将纸张堆叠成堆的机构。

51、如权利要求50所述的方法，进一步包括在剪切步骤之前将纸张一张一张送入剪切机中的步骤。

52、如权利要求50所述的方法，进一步包括在对每张纸剪切之前一张一张测量每张纸的宽度的步骤。

53、如权利要求50所述的方法，进一步包括在对每张纸剪切之前一张一张测量每张纸的厚度的步骤。

54、如权利要求50所述的方法，其特征在于，折叠步骤包括在剪切步骤之后沿着每张纸的中线一张一张对纸张进行折叠的步骤。

55、如权利要求50所述的方法，进一步包括将纸堆装订成沿中折线装订的小册子的步骤。

56、如权利要求50所述的方法，进一步包括在折叠步骤之前将纸张一张一张夹在介质折叠机中的步骤。

57、如权利要求50所述的方法，进一步包括在剪切步骤之前将纸张一张一张夹在一个钩环中的步骤。

58、如权利要求50所述的方法，进一步包括在剪切步骤之后一张一张在选定的纸上打孔的步骤。

59、如权利要求50所述的方法，进一步包括在剪切步骤之后从选定的纸张的预定位置和深度一张一张切去一部分边缘形成一个切口的步骤。

60、如权利要求50所述的方法，进一步包括在第一条折痕形成的方向相同的方向上在纸上不同的位置一张一张形成多条折痕的步骤。

61、如权利要求50所述的方法，进一步包括在第一条折痕形成的方向相反的方向上在纸上不同的位置一张一张形成多条折痕的步骤。

62、如权利要求50所述的方法，进一步包括在剪切之后根据每张纸的宽度一张一张对纸上印制的图像进行转移的步骤，这样已印制的图像偏离于折叠线一规定的距离。