DE2808976A1 - Verfahren zum binden von bedruckten seiten - Google Patents

Description

Verfahren zum Binden von bedruckten Seiten

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Binden von gedruckten Seiten, sie bezieht sich insbesondere auf die Herstellung von Broschüren, Schriften und Büchern.

Beim Buchbindeverfahren wird eine Ansammlung von gedruckten oder bebilderten Seiten am Rücken oder Falz des Buches aneinander befestigt, um alle diese Seiten in der richtigen Reihenfolge zusammenzuhalten.

Ein Bogen oder eine Seite aus Papier, Gewebe oder Kunststoff wird durch eine Druckmaschine hindurchgeführt, wo ein lesbares Bild auf einer oder auf beiden Oberflächen angeordnet wird. Die am weitesten verbreiteten Druckverfahren sind die Lithographie, Buchdruck und Gravierungsverfahren, bei denen das Bild durch Aufbringung flüssiger Druckfarben erzeugt wird.

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Das Bild läßt sich ebenfalls auf die Oberfläche des Blatts durch elektrostatische Anziehung von kleinen Druckfarbenteilchen aufbringen. Dieses Verfahren wird auch als Xerographiedruck oder -kopierverfahren bezeichnet.

Gedruckte Bögen sind oftmals größer als die Maße des fertiggestellten Buches, so daß sie auf das richtige Maß gefaltet oder 'werden müssen. Zur Zeit werden automatische Faltmaschinen zum Falten und Verkleben dieser großen Bögen verwendet, um Broschüren, Schriften und Bücher mit vielen Seiten zu erzeugen.

Die bekannten Klebe- oder Pastierverfahren und Faltverfahren besitzen viele Nachteile, so z.B. die Anhäufung des flüssigen Kleisters auf Teilen des Falzes (folder), der vom Papier berührt wird, welches gerade zuvor auf seiner Oberfläche Kleister oder Klebematerial aufgenommen hat, was ein häufiges Abschalten des Verfahrens zu Reinigungszwecken und die Verwendung einer speziellen Kerbwalzenkonstruktion zur Folge hat, um das Verwischen des Klebstoffs aus demjenigen Bereich des Planobogens zu verhindern, der verklebt werden soll. Der wässrige Klebstoff führt manchmal dazu, daß sich das Papier kräuselt, was zu Schaden führt. Die nachfolgende Behandlung der neuverklebten Bögen muß solange verzögert werden, bis der Klebstoff trocknet, da sich ansonsten weitere Nachteile ergeben. Die resultierende Festigkeit dieser Art der Buchbindung ist gut.

Ein weiteres verbreitetes Verfahren zum Binden gedruckter Seiten besteht im Fadenheften. Obwohl die Dauerhaftigkeit gut ist, ist dieses Verfahren langsam und die Ausrüstung ist aufwendig und teuer zu betreiben.

Eine Klebebindung wird verwendet, wenn eine geringere Dauerhaftigkeit gefordert ist. Ein heißschmelzendes Klebemittel wird auf den Rücken eines Seitenstapels aufgebracht, der zuvor

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gefalzt wurde, und dessen Falz abgeschnitten wurde, um die Kante jeder einzelnen Seite dem Klebemittel auszusetzen.

Ferner sind mechanische Verfahren, wie z.B. das Einbringen von Drahtklammern durch den mittleren Falz des gefalzten Bogens oder von der Forderseite zur. Rückseite des Seitenstapels am Rücken des Buches bekannt und in Verwendung.

Aus der US-PS 3 560 290 ist darüberhinaus ein Buchbindeverfahren bekannt, welches verschweißte Seiten vorsieht. Bei diesem bekannten Verfahren wird Papier mit bedruckbaren, thermoplastischen Oberflächen durch Anwendung von Hitze und Druck, Seite mit Seite verbunden. Die Dauerhaftigkeit ist gut, dieses Verfahren kann jedoch nur mit einem Spezialpapier durchgeführt werden.

Aus der US-PS 2 324 834 ist ein Verfahren zur Herstellung von Druckbogen bekannt, bei dem auf Papierbahnen eine flüssige Klebemittellösung aufgebracht wird, getrocknet wird, wobei dann das Klebemittel erwärmt wird, um die Papierbahnen oder Blätter in einen Bogen zu binden. Dieses Verfahren erfordert einen getrennten Verfahrensschritt und eine Vorrichtung, um das Klebemittel aufzubringen und zu trocknen. Das Klebemittel wird durch eine Walze aufgebracht, und dieses Verfahren ist daher nur bei kontinuierlichen Papierbahnen und nicht bei einzelnen Pianobögen anwendbar.

Ziel der Erfindung ist es, eine thermoplastische Zusammensetzung auf der Oberfläche eines Planobogens oder einer Bahn, insbesondere an denjenigen Stellen aufzubringen, die mit anderen Pianobögen oder Bahnen zur Erzeugung eines Buches verbunden werden. Diese Zusammensetzung wird durch dieselben Einrichtungen aufgebracht, mittels derer das lesbare Bild auf die-

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selbe Oberfläche aufgebracht wird. In die- Zusammensetzung lassen sich Pigmente oder Farben eingeben, wodurch es möglich ist, die doppelte Funktion, die Erzeugung des lesbaren Bildes und die Herstellung der thermoplastischen Bereiche zum anschließenden Verbinden zu verwirklichen. Der mit der verfestigten Zusammensetzung versehene Pianobogen oder -bahn kann dann ohne Zusatz von Kleister oder irgendeinem anderen Klebemittel oder Beschleunigungsmittel gefalzt oder kollationiert werden. Zum Abschluß des Verfahrens wird. Wärme und Druck auf den Stapel der Seiten in dem zu bindenden Bereich ausgeübt.

Die Vorteile bei der Herstellung von Büchern mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens liegen in der Vermeidung des unangenehmen Einkleisterns oder Pastierens und in der Eliminierung einer getrennten Vorrichtung zur Aufbringung des Klebemittels. Bei Vermeidung dieses Produktions-Flaschenhalses werden die Verfahren vereinfacht und beschleunig!:. Unsichtbare Metallklammern werden vermieden. Die Verwendung von Spezialpapier ist nicht erforderlich, und es kann jede beliebige Oberfläche, die zur Aufnahme des Lesebilds in der Lage ist, mit ähnlichen Oberflächen verbunden werden.

Ein wichtiger Vorteil der Erfindung besteht darin, daß nach dem erfindungsgemäßen Verfahren Bücher und Broschüren aus Seiten oder Blättern hergestellt werden können, die mittels Bürokopierer und Vervielfältiger bedruckt worden sind. In diesem Fall kann der Kopierer programmiert werden, oder es kann auf dem Originalblatt eine reproduzierbare Marke derart angebracht werden, daß der thermoplastische bilderzeugende Toner, der vom Kopierer aufgebracht wird, ebenfalls an der richtigen Stelle für die nachfolgende Ausrichtung der Seiten und dem Verbinden der Blätter durch örtliche Anwendung von Wärme und Druck aufgebracht wird.

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Blätter oder Seiten mit der richtigen Abmessung werden in eine Druckeinrichtung eingegeben, in der das Lesebild aufgebracht wird.

Vor, nach oder gleichzeitig mit der Aufbringung des Bildes wird eine Schicht aus einer thermoplastischen Materialzusammensetzung von der Druck- oder Bildaufbringungseinrichtung nur denjenigen Bereichen des Blattes zugeführt, die später mit benachbarten Blättern verbunden werden. Die Blätter oder Seiten (auch Pianobögen genannt) werden dann in eine Anordnung der gewünschten Abmessung und Reihenfolge gefalzt und/oder kollationiert. Diese Anordnung wird zwischen eine männliche und eine weibliche Preßform gebracht, in der die Materialzusammensetzung bis zu ihrem Erweichungspunkt erwärmt wird und Druck angelegt wird, um die Klebeschicht und die miteinander zu verbindenden Blätter oder Seiten in engen Kontakt zueinander zu bringen, so daß sich an der gewünschten Stelle eine Verbindung bildet.

Im Falle von Broschüren oder Büchern ist Papier das am meisten verwendete Pianobogen- oder Blattmaterial. Das Papier kann beschichtet oder nichtbeschichtet sein. Gewebtes oder nichtgewebtes Bahnenmaterial, z.B. Leinen, Polyolefine etc. werden oftmals als äußere oder selbst innere Seiten eines Buches für Schmuck- und Schutzzwecke verwendet. Ebenfalls lassen sich Metallfolien, wie z.B. Aluminium etc., oder extrudiertes Kunststoffbahnmaterial, wie z.B. Polyolefine, Polystyren etc. für Schmuck- oder Schutzzwecke verwenden.

Zur Erzielung der besten Ergebnisse wird als thermoplastische Materialzusammensetzung ein organisches Polymer desjenigen Typs verwendet, das nach dem Aufbringen und, sofern erforderlich, nach dem Trocknen, eine feste Schicht bildet. Dieses

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Polymer oder die Mischung aus Polymeren erweicht sich oder verflüssigt sich, wenn es erwärmt wird, und es verfestigt sich wieder beim Abkühlen, und wenn es kalt ist, besitzt es eine gute Zugfestigkeit, es reißt nicht und es verliert auch nicht seine Haftkraft auf den Blattoberflächen aufgrund von Alterungsvorgängen. Beispiele geeigneter Materialzusammensetzung sind Harzderivate einschließlich der Ester und Addukte, Alkyde, Polyäthylen, Polypropylen, Äthylenvinylacetat, PoIystyren, Polyacrylate, Polyvinylacetat, Polyvinylchlorid, Polyurethan, Polyester und verschiedene Copolymere der obigen Stoffe. Die Zahl der thermoplastischen Polymere, die zur erfindungsgemäßen Verwendung benutzt werden können, ist groß und nicht auf die hier aufgelisteten Polymere beschränkt. Zusätze, wie z.B. Weichmacher, Lösungsmittel, Stabilisiermittel etc. lassen sich in Abhängigkeit von aen gewählten Polymeren und dem Verfahren wählen, welches zum Aufbringen der Materialzusammensetzung verwendet werden.

Eine bevorzugte Materialzusammensetzung enthält gefärbte Pigmente oder Farben, so daß diese Materialzusammensetzung auch verwendet werden kann, um das Lesebild und die Klebeschicht zum nachfolgenden Herstellen der Verbindung mittels örtlicher Aufbringung von Wärme und Druck zu erzeugen. Die Wahl der gefärbten Pigmente oder Farben hängt von der gewünschten Farbe des Bilds und anderen Endanforderungen des Endprodukts sowie von speziellen Anforderungen des Verfahrens ab, welches zur Aufbringung des Bilds benutzt wird. Schwarze Bilder sind am häufigsten, und für diesen Verwendungszweck wird Ruß als bevorzugtes Pigment verwendet. Die Pigmentmenge stellt bezüglich der Funktion des Klebemittels keine kritische Größe dar, es sollten daher der Materialzusammensetzung möglichst wenig Pigmente zugesetzt werden, wobei Jedoch die Lesbarkeit des Bilds sichergestellt sein muß.

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Die Menge an thermoplastischer Materialzusammensetzung, die zur Erzielung einer festen Verbindung zwischen den Blättern oder Seiten erforderlich ist, hängt von der Textur der Oberfläche ab, auf die die Materialzusammensetzung aufgebracht wird, wobei eine umso größere Menge an Material erforderlich ist, je rauher die Oberfläche ist. Bei einigen Oberflächen kann eine mehrfache Aufbringung der Materialzusammensetzung erwünscht sein. Bilderzeugungseinrichtungen bringen oftmals mehrere Bilder auf dieselbe Oberfläche auf, z.B. beim Farbdruck oder zur Erzielung spezieller Effekte, so z.B. dem Lackieren (varnishing). Aus diesem Grund läßt sich dabei eine mehrfache Aufbringung der thermoplastischen Materialzusammensetzung leicht bewerkstelligen.

Bei den meisten Litographie- und Buchdruckfarben werden nichtgesättigte Pflanzenöle als Pigmentbindemittdl verwendet; derartige Öle verfestigen sich durch Oxidation. Es hat sich gezeigt, daß diese Materialien keine geeignete Verbindung ergeben, wenn mehrere Papieroberflächen mit derartigen Farbschichten erwärmt und zusammengepreßt werden.

Dem Farbhersteller sind viele kommerziell erhältliche thermoplastische Polymere bekannt, die zur Erzeugung der thermoplastischen Materialzusammensetzungen verwendbar sind, welche sich zur Durchführung dieser Erfindung eignen.

Das Aufbringen der Lesebilder auf die Pianobögen- oder Blattmaterialien läßt sich durch eine Vielzahl von Verfahren durchführen, wobei das Lithographieverfahren, das Buchdruckverfahren und Gravierungsverfahren die bekanntesten Verfahren sind. In all diesen Fällen ist das Verfahren in der Lage, den Ort und die Dichte des aufgebrachten Bilderzeugungsmaterials zu steuern. Bei den oben angegebenen Verfahren werden flüssige Bilderzeugungsmaterialien verwendet.

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Lesbare Bilder lassen sich auf Blatt- oder'Bahnenmaterialien ebenfalls durch elektrostatische oder xerographische Verfahren aufbringen. In diesen Fällen besteht das Bilderzeugungsmaterial aus trockenen, gefärbten Partikeln oder einer Dispersion derartiger Partikel, die zur erleichterten Aufbringung in einer flüchtigen Flüssigkeit suspendiert sind.

Es gibt eine Vielzahl von anderen Verfahren zur Aufbringung von Bilderzeugungsmaterialien, einschließlich die Anwendung von Farbdüsen. Zur erfindungsgemäßen Aufbringung der thermoplastischen Materialzusammensetzung an den gewünschten Stellen des Blatts oder der Bahn zur nachfolgenden Herstellung einer Verbindung mehrerer Blätter oder Bahnen läßt sich jede Art von Bilderzeugungseinrichtungen verwenden, bei der Material auf die Oberfläche eines Blatts oder einer Bahn aufgebracht wird.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen;

Fig. 1 eine Ansicht einer Oberflächenseite eines nichtgefalzten Bogens zur Verwendung gemäß der Erfindung;

Fig. 2 eine Ansicht der entgegengesetzten Oberflächenseite des Bogens gemäß Fig. 1;

Fig. 3 den nichtgefalzten Bogen der Fig. 1 und 2 nach dem einmaligen Falzen in Längsrichtung und dem zweifachen Falzen in einer Querrichtung zur Erzeugung eines Druckbogens mit 16 Seiten (8 Blättern);

Fig. 4 eine auseinandergezogene Ansicht des Druckbogens der Fig. 3;

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Fig. 5 einen sehematisehen Querschnitt', der die Art und Weise aufzeigt, in der ein einzelner Druckbogen längs der Falzlinien zwischen erwärmten Klemmklauen verbunden wird;

Fig. 6 eine schematische Schnittansicht, die die Verwendung einer alternativen Form der Wärmeanwendung zeigt; und

Fig. 7 eine Ansicht einer Einzelseite, bei der das Verbindungsmaterial nur längs einer einzigen Oberflächenseite am Rand aufgebracht ist.

Der gemäß den Fig. 1 und 2 dargestellte Pianobogen, der mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet ist, wird zu Anfang längs des vertikalen Falzes 11 gefalzt, anschließend wird er längs der horizontalen Falzlinie 12 gefalzt oder gefaltet und schließlich wird er längs der vertikalen Falzlinien 13 und 14 gefalzt und bildet dann einen Druckbogen mit 8 Blättern oder 16 Seiten. Der Pianobogen 10 kann aus Papier, Gewebe, Kunststoffmaterial oder irgendeinem anderen dünnen flexiblen Material bestehen, das zur Aufbringung eines Bilds oder zum Druck eines Textes oder dergleichen geeignet ist, der durch das Bezugszeichen gekennzeichnet ist und durch herkömmliche Druckverfahren auf eine oder beide Oberflächen aufgebracht werden kann.

Vor der zur Herstellung des Druckbogens erforderlichen Falzung wird gleichzeitig mit der Aufbringung des Bilds, des Texts oder irgendeinem anderen Aufdruck auf den Pianobogen 10 ein thermoplastisches Verbindungsmaterial aufgebracht, um zuletzt die einzelnen Seiten des gefalteten Druckbogens miteinander zur Herstellung eines Buches oder einer Broschüre zu verbinden. Diese thermoplastische Materialzusammensetzung wird auf dem Pianobogen denjenigen Bereichen benachbart angeordnet, an denen Falze auftreten.

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Gemäß den Fig. 1 und 2 wurde das thermoplastische Verbindungsmaterial in dem durch die durchgezogenen Linien 16, 16 auf einer Oberfläche des Planobogens angebracht, der der Falzlinie 13 benachbart liegt, und die Materialzusammensetzung wurde den Falzlinien 13 "und 14 benachbart auf der Rückseite in denjenigen Bereichen angebracht, die durch.die durchgezogenen Linien 16, 16 und 17, 17 definiert sind.

Sofern die aufgebrachte thermoplastische Materialzusammensetzung ein sehr festes Material ist, kann es verhindern, daß der Falz an der gewünschten Stelle des Planobogens auftritt. Wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist, läßt sich die Materialzusammensetzung auch an zwei diskreten Linien, je eine auf jeweils einer Seite der Falzlinie aufbringen, so daß der Falz an der richtigen Stelle erzeugt wird, da der Falzlinie benachbart auf beiden Seiten steifere Bereiche vorhanden sind.

Diese erfindungsgemäße Ausführungsform schließt jedoch nicht die Verwendung eines festen Bereichs aus dem Verbindungsmaterial aus, das die gesamte Falzfläche bedeckt.

Die thermoplastische Materialzusammensetzung wird nicht in einem getrennten Verfahrensschritt durch spezielle Einrichtungen aufgebracht, sondern sie wird auf diejenige Weise und mit derselben Einrichtung aufgebracht, die gleichzeitig beim Drucken verwendet wird oder auf sonstige Weise den Text und die Bilder 15 aufbringt. In anderen Worten bedeutet dies, daß die Farbe oder andere Materialzusammensetzung, welche die Bilder auf dem Pianobogen oder Blatt erzeugt, so zusammengesetzt ist, daß sie wärme- und druckempfindlich ist und eine Verbindung zwischen zwei Bögen in demjenigen Bereich liefert, in dem diese Zusammensetzung aufgebracht ist. Typische Zusammensetzungen, die sich für diesen Zweck eignen, werden in Form von Beispielen später beschrieben.

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Nachdem die Pianobögen 10 an geeigneten örtlichen Bereichen mit der thermoplastischen Materialzusammensetzung versehen wurden, werden sie anschließend durch eine FaIζeinrichtung oder Kollationiereinrichtung hindurchgeführt, um einen Druckbogen gemäß den Fig. 3 und 4 zu erzeugen. In der Buchbindeindustrie werden Falzmaschinen und Kollationiereinrichtungen verschiedenartigster Ausführungen verwendet, zur Durchführung der vorliegenden Erfindung sind keine Maschinen mit besonderen Merkmalen erforderlich.

Gefalzte Druckbogen, vgl. Fig. 3> oder kollationierte mehrere Einzelseiten, vgl. Fig. 4, werden dann direkt einer Einrichtung zugeführt, um die Blätter in demjenigen Bereich, in dem sie miteinander verbunden werden sollen, zu erwärmen und örtlich Druck aufzubringen, um die Verbindung durchzuführen.

Auf der Außenseite des gefalzten Druckbogens oder des Stapels aus einzelnen Seiten kann ein Zier- oder Schutzblatt aus Einbandmaterial angebracht oder kollationiert werden. Das Einbandmaterial wird ebenfalls in einem örtlich begrenzten Bereich mit der thermoplastischen Materialzusammensetzung versehen, so z.B. längs eines Rands 25 eines Deckblatts 26, vgl. Fig. 7, und anschließend wird durch Wärme- und Druckanwendung das Einbandmaterial und die Druckbögen oder die Stapel aus einzelnen Seiten miteinander verbunden, um eine vollständige Broschüre oder Bucbrzu erzeugen.

Durch zwei einander gegenüberliegende Metallklauen 20 und 21, vgl. Fig. 5» wird der Druck auf den Blätterstapel in dem Bereich aufgebracht, wo die Verbindung erfolgen soll. Der Druck wird durch Einsatz von hydraulischem Druck oder Luftdruck auf einen Kolben übertragen, der an einer oder an beiden Klauen befestigt ist. Es lassen sich auch mechanische Hebelkräfte oder Federkräfte verwenden. Der erforderliche Druck hängt von der Oberflächentextur der Pianobögen sowie der Formulierung

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der Materialzusammensetzung und deren Weichheit ab, die durch die Erwärmungstemperatur beeinflußt wird, und wobei für rauhere Oberflächen höhere Drucke erforderlich sind. Als Beispiel wird ein Druck von etwa 2 Kg/cm bis 300 Kg/cm (30 bis 4000 psi) genannt, der in den meisten Fällen ausreicht.

Die Schicht aus der thermoplastischen Materialzusammensetzung auf dem Bogen wird erwärmt, um sie zur Herstellung einer guten Verbindung mit der benachbarten Oberfläche so weich wie nötig zu machen. Sie läßt sich unmittelbar vor oder während der Druckanwendung erwärmen. Die Erwärmung kann durch Wärmeleitung erfolgen, wobei sich elektrisch erwärmte Druckklauen verwenden lassen, sie kann durch Strahlung erfolgen, wobei eine Infrarotquelle von elektrisch oder mit Gas geheizten Oberflächen verwendet wird, oder sie kann durch Ultraschall- oder Hochfrequenzenergie erfolgen, die den Druckklauen zugeführt wird. Ein alternatives Verfahren zur Aufwärmung besteht darin, Strahlungsenergie nicht der Mitte des Stapels sondern den Kanten zuzuführen, vgl. Fig. 6, wobei die Bogen oder Blätter zwischen Klemmen 22 gehalten werden, um einer Strahlungsenergiequelle 24 ausgesetzt zu werden.

Es kann erforderlich sein, die Temperatur der thermoplastischen Materialschicht bis auf den Wert von etwa 230⁰C (45O°F) zu erhöhen, um eine feste Verbindung zwischen benachbarten Blättern oder Bögen in der kürzest möglichen Zeit und dem geringstmöglichen Druck zu erhalten. Bei den meisten Fällen ist eine Temperatur zwischen etwa 38°C und 150⁰C (100 bis 300⁰F) angemessen. Die Zusammensetzung des thermoplastischen Materials und die hieraus resultierende Erweichungstemperatur entspricht der erforderlichen Verbindungstemperatur.

Die zur Erwärmung der thermoplastischen Materialschicht erforderliche Zeit stellt keine kritische Größe dar, ein wirtschaftlicher Betrieb erfordert jedoch ein schnelles Erwärmen,

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um die Zeit zu verringern. Die Zeit, während der Druck anliegt, ist umgekehrt proportional zum Wert des Drucks und der Weichheit der thermoplastischen Materialschicht. Beispielhalber sei ein Wert im Bereich von 0,02 Sekunden Ms 20 Sekunden für die Druckaufbringung genannt, bevorzugt wird jedoch ein Bereich zwischen 0,1 Sekunden bis 1 Sekunde verwendet. Ein aus vielen Blättern oder Bögen bestehender Stapel- oder Bogen größerer Dicke erfordern eine längere Zeitdauer.

Versuche, die mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens verbundenen Blätter oder Bogen zu trennen, zeigen eine gute Festigkeit der Verbindung, was sich daraus ergibt, daß die Bestandteile der Bogen oder Blätter eher lösen als das Verbindungsmaterial von der Oberfläche der Bogen oder Blätter.

Im folgenden werden typische Beispiele von Formulierungen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens angegeben:

Beispiel I

Pianobögen aus herkömmlichem 36,2 Kg (80 Ib) mattem, beschichtetem Druckpapier wurden von einer Lithographie-Druckpresse bedruckt, die gleichzeitig ein schwarzes thermoplastisches Material aus einem thermoplastischen Harz und Ruß sowohl für das Lesebild als auch die nachfolgend zu verbindenden Bereiche aufdruckte. Beide Seiten des Blatts wurden in dem in den Fig. 1, 2 und 3 dargestellten Muster bedruckt. Die schwarze Materialzusammensetzung wurde derart aufgebracht, daß sich eine Schichtdicke von etwa 0,02 mm (0,0008 Zoll) ergab,, und die Materialzusammensetzung konnte sich vor der weiteren Handhabung aushärten oder verfestigen. Der Pianobogen wurde dann in einen 16-seitigen Druckbogen gefalzt. Die Verbindungszone wurde durch Einwirkung einer Hochfrequenzenergie auf ungefähr 150°C (300⁰F) erwärmt. Auf die Verbindungszone wurde

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durch gemäß Fig. 5 geformte Klauen etwa 1 Sekunde lang ein Druck von ungefähr 14O Kg/cm aufgebracht. Die drei nichtverbundenen Kanten wurden auf Maß gebracht, und als Ergebnis ergab sich eine festgebundene 16-seitige Broschüre.

Beispiel II

Bogen aus weißem Ucar, d.h. aus Polyolefinkunststoff material der Firma Union Carbide Co. wurden mit einem Streifen aus
schwarzem thermoplastischen Material mit einem Auftrag von 1g pro qm mittels einer Lithographie-Druckpresse versehen. Der Materialstreifen war gemäß Fig. 7 angeordnet. Nach dem Aushärten der Materialzusammensetzung wurden 10 Bogen oder Blätter derart auf einen Stapel geschichtet, daß die Streifen fluchteten. Die Verbindungszone wurde zwei Sekunden lang
Wärme und einem Druck von etwa 80 Kg/cm ausgesetzt. Als Ergebnis dieser Behandlung waren die Blätter untereinander fest verbunden.

Beispiel III

Bogen aus 17" x 22"-5OO Leimpapier mit einem Gewicht von
9 Kg(201b) wurde in einer elektrostatischen Kopiermaschine des Typs Canon Modell NP 5000 mit einem Bild versehen, wobei Canon-Tonerpulver verwendet wurde. Gleichzeitig wurden in der in den Fig. 1, 2 und 3 gezeigten Anordnung feste Abbildungslinien erzeugt. Der Bogen wurde zur Erzeugung eines 16-seitigen Druckbogens gefalzt. Wärme und Druck wurden auf die Verbindungszone mittels einer Hitzeschweißeinrichtung, Sentinel Modell TP der Firma Packaging Ind. Inc. aus Hyannis, Mass. aufgebracht. Ein Druck von etwa 4,2 Kg/cm (60 psi gauge) wurde 6 Sekunden lang bei erhitzten Klauen aufgebracht, die gemäß Fig. 6 geformt waren. Die restlichen 3 nicht verbundenen

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Kanten wurden auf Maß gebracht, so daß sich eine fest gebundene, 16-seitige Broschüre ergab.

Beispiel IV

Bogen aus 25" x 38"-5OO herkömmliches beschichtetes Mattpapier mit einem Gewicht von 31,7 Kg (70 Ib) wurde gemäß dem im Beispiel III beschriebenen Verfahren bearbeitet, wobei sich eine fest gebundene Broschüre ergab.

Beispiel V

Das Verfahren nach Beispiel III wurde lediglich insoweit abgewande3.t, als das feste Bild längs einer Kante einer Oberflächenseite (jedes Blattes aufgebracht wurde, wie in Fig. 7 dargestellt ist. 10 Blätter dieses Papiers wurden in Form eines Stapels derart aneinandergelegt, daß die mit Bild versehenen Kantenzonen an derselben Kante angeordnet sind. Anschließend wurde Wärme und Druck dieser Zone zugeführt. Es ergab sich eine feste Verbindung zwischen den Blättern.

Beispiel VI

Das Verfahren gemäß Beispiel V wurde durchgeführt, mit der Ausnahme, daß das Bild an beiden Oberflächenseiten des Papiers aufgebracht war, und daß das feste Bild längs der Kante derart positioniert war, daß es dem festen Bild des benachbarten Blattes direkt gegenüber lag. Es ergab sich eine starke Verbindung zwischen den Blättern.

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Beispiel VII

Ein herkömmliches 25" x ^S'^OO-beschichtetes Lack-Druckpapier wurde mit einer Rate von 1,4g/qm an den in den Fig. 1,2 und 3 dargestellten Stellen mit einer schwarzen thermoplastischen Materialzusammensetzung "beschichtet. Diese Materialzusammensetzung bestand aus mit mehrwertigem Alkohol verestertemHarz, einem Lösungsmittel und Ruß.

Die Schicht aus schwarzer Materialzusammensetzung auf einem Bogen wurde in Kontakt mit der Schicht aus Materialzusammensetzung auf dem zweiten Bogen gebracht und Wärme und Druck von etwa 80 Kg/cm 0,5 Sekunden lang ausgesetzt. Als Ergebnis dieser Behandlung waren die Bogen fest miteinander verbunden.

Beispiel VIII

Das Papier des Beispiels VII erhielt eine Schicht derselben schwarzen thermoplastischen Materialzusammensetzung mit einem Auftrag von 6,5 g/qm.

Zwei Bogen dieses Papiers, deren schwarze Materialschichten einander gegenüberlagen, wurden erwärmt und einem Druck von

etwa 80 Kg/cm . (1150 psi) 0,6 Sekunden lang in denjenigen Bereichen ausgesetzt, welche die Materialzusammensetzung enthielten. Die Bogen oder Blätter waren als Ergebnis dieser Behandlung fest miteinander verbunden.

Beispiel IX

Das Papier des Beispiels VIII erhielt einen Streifen aus rotem thermoplastischem Acrylmaterial mit einem Auftrag von 2 g/qm, der durch eine Gravur-Druckpresse aufgebracht wurde« Die Blätter oder Bogen wurden ausgerichtet, und es wurde Wärme und Druck aufgebracht, entsprechend dem Beispiel VII.

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Es ergab sich eine ausgezeichnete Verbindung zwischen den Blättern oder Bogen.

Beispiel X

Ein herkömmliches beschichtetes mattes Druckpapier mit einem Gewicht von etwa 36 Kg (80 Ib) erhielt dieselbe Behandlung wie in Beispiel VII angegeben, und es wurden damit identische Ergebnisse erzielt.

Beispiel XI

Das Papier des Beispiels X erhielt einen Streifen aus blauem thermoplastischen Material mit einem Auftrag von 10 g/qm an der in Figur 7 dargestellten Stelle. Diese Materialzusammensetzung bestand aus mit Qlyzerin verestertem Tallöl und Phthalocyanin Blaupigmenten, und es wurde durch eine Buchdruckerpresse aufgebracht. Im Bereich der sich gegenüberliegenden blauen Streifen wurde auf 6 Blätter 0,1 Sekunden lang Wärme und ein Druck von etwa 80 Kg/cm aufgebracht. Als Ergebnis dieser Behandlung waren die Blätter fest miteinander verbunden.

Beispiel XII

Blätter des Addressograph Multigraph Electrostatic Kopierpapiers 32-155-9 wurden auf einem elektrostatischen Kopierer des Adressographmultigraph, Modells AM2000 kopiert, wobei ein Toner AM 32-430 verwendet wurde. Die festen Bildlinien wurden längs der zu verbindenden Kante auf einer Oberflächenseite des Papiers aufgebracht. Die Blätter wurden in einen Stapel gebracht, wobei die Bildseite jedes Blatts nach oben

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„Wärme und Druck wurden

zeigteV'iSfEer'Verwendung eines Geräts des Typs "Sentinel Heat Sealer" aufgebracht, wobei ein Druck von etwa 4,9 Kg/cm. (70 psig) 6 Sekunden lang aufgebracht wurde. Es ergab sich eine ausgezeichnete Verbindung.

Beispiel XIII

Ein Blatt eines gewebten Gewebestoffs des Typs Paste Cloth Nr. 919 (Demco Library Supplies, New Haven, Connecticut) wurde gegen ein Blatt eines 17" x 22"-500-Leimpapiers mit dem Gewicht von etwa 9 Kg (20 Ib) gelegt, dem durch einen Canon-Kopierer, Modell NP 5000 ein Streifen eines Canontoners zugefügt wurde. Mit der Sentinel Wärmeversiegelungseinrichtung wurde Wärme und Druck von etwa 4,9 Kg/cm 6 Sekunden lang der Zone des Tonerstreifens beigebracht. Der Stoff wurde durch den Toner fest mit dem Papier verbunden.

Beispiel XIV

Blätter aus beschichtetem Karton, 0,3 mm dick (0,012 Zoll) erhielten einen Streifen aus schwarzem thermoplastischen Material, das aus dem Glyzerinester des Maleinsäureaddukts, Pflanzenöl und. Ruß bestand und mit einem Auftrag von 6,5 g/qm mittels einer Lithographie-Druckpresse aufgetragen wurde.

Zwei Blätter dieses Kartons wurden derart angeordnet, daß Wärme und ein Druck von etwa 140 Kg/cm eine Sekunde lang im Bereich der thermoplastischen Materialstreifen einwirkten. Es ergab sich eine ausgezeichnete Verbindung.

Es sei noch darauf hingewiesen, daß der Begriff "Drucken" alle Verfahren umfassen soll, bei denen ein sichtbares .Bild wiederholt auf ein Blatt oder eine Bahn aufgebracht wird, und daß der Begriff "Druckmaschine" in den nachstehenden An-

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Sprüchen nicht auf diejenigen Maschinen beschränkt ist, die bewegliche Typen oder Platten verwenden und Bilder mittels Buchdruck, Lithographie, Gravur, Färbdüsen oder Xerographieverfahren erzeugen.

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Claims (14)

1. Dipl.-lng. P. WIRTH · Dr. V. SCRMIED-KOWABZJK Dipl.-lng. G. DANNENBERG · Dr. P.WEINHOLD · Dr. D. <3UD£L

   2811 34 GR. ESCHENHEIMER STB. 39

   TELEFON: C06U) _{60QQ FRANK}FURT AM MAIN

   28. Februar 1978 Gu/Rb/Pi/Schu "

   P. H. Glatfelter Company Spring Grove, Pa. 17362 USA

   Patentansprüche:

   Verfahren zum Zusammenbinden von Materialbogen oder --bahnen zur Erzeugung eines mindestens 2 miteinander verbundenen Blätter enthaltenen Gegenstands, wobei auf mindestens eines der gebundenen Blätter ein sichtbares Bild auf mindestens einer Oberfläche aufgebracht ist, gekennzeichnet durch:

   (a) die Verwendung einer Druckmaschine zur Aufbringung eines thermoplastischen Verbindungsmaterials auf die Oberfläche mindestens eines der Blätter im Bereich, in dem die Blätter miteinander verbunden werden sollen,

   (b) die Ausrichtung der Blätter derart, daß die zu verbindenden Bereicheübereinander liegen,

   809837/0702 _0Rr.,_,

   ⁰^iMAL INSPECTED

   (c) die Einwirkung von Wärme und Druck auf das thermoplastische Material in den zu verbindenden Bereichen, und

   (d) das Abnehmen überschüssigen Materials von den gebundenen Blättern, um einen Gegenstand mit mehreren Blättern zu erzeugen»
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1,

   dadurch gekennzeichnet, daß die thermoplastische Materialzusammensetzung gefärbte Pigmente enthält und mit der Materialzusammensetzung identisch ist, die zur Erzeugung des gesamten sichtbaren Bilds oder von Teilen davon verwendet wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 2,

   dadurch gekennzeichnet, daß die thermoplastische Materialzusammensetzung zum Binden und zur Erzeugung des sichtbaren Bilds gleichzeitig aufgebracht wird.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 2,

   dadurch gekennzeichnet, daß die thermoplastische Materialzusammensetzung von einer elektrostatischen Kopiermaschine aufgebracht wird.
5. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,

   daß das Bogen- oder Bahnmaterial aus Papier oder Karton besteht.
6. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1,2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Bogen- oder Bahnmaterial aus Gewebe besteht.

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7. 7. Verfahren nach Anspruch 1₁

   dadurch gekennzeichnet* daß die thermoplastische Materialzusammensetzung chemisch modifizierte Harze und gefärbte Pigmente oder Farbstoffe enthält.
8. 8. Verfahren nach Anspruch 1,

   dadurch gekennzeichnet, daß die thermoplastische Materialzusammensetzung ein Alkydharz und gefärbte Pigmente oder Farbstoffe enthält.
9. 9. Verfahren nach Anspruch 1,

   dadurch gekennzeichnet,

   daß die Druckpresse eine Lithographiepresse ist.
10. 10. Verfahren nach Anspruch 1,

    dadurch gekennzeichnet,

    daß die Druckpresse eine Buchdruckpresse ist.
11. 11. Verfahren nach Anspruch 1,

    dadurch gekennze i.c h η e t ,

    daß die Druckpresse eine Gravurpresse ist.
12. 12. Verfahren nach Anspruch 1,

    dadurch gekennzeichnet,

    daß die Druckpresse vom elektrostatischen Typ ist.
13. 13· Verfahren nach Anspruch 1,

    dadurch gekennzeichnet,

    daß die Druckpresse vom Farbdüsentyp ist.
14. 14. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Binden benutzte Wärmequelle einen elektrischen Strom führt, der durch ein metallisches Widerstands-

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    element hindurchfließt.

    15· Gegenstand, bestehend aus mehreren Seiten, die sichtbare Bilder aufweisen,

    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Seiten durch Aufbringung eines thermoplastischen Klebstoffes mittels einer Druckpresse oder eines elektrostatischen Kopierers und anschließender örtlicher Einwirkung von Wärme und Druck zusammenbindbar sind«

    Der Patentanwalt

    Dr. D. Gudel

    - Beschreibung

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