JP2005138433A - 接着剤塗布装置および冊子への接着剤塗布方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 紙資源の再利用性が高く、製造にかかる時間を短縮可能なカレンダーなどの冊子の製造装置を構成することを課題とする。
【解決手段】 積層された紙葉１により構成される冊子の接着剤塗布装置であって、積層された紙葉１により構成される紙葉束の中途部を挟持により保持する保持手段３１・２２と、紙葉束の一端部を振動の伝達により開く紙葉間の隙間形成手段２４と、開かれた紙葉束の一端部に接着剤の射出により糊付けを行う接着剤供給手段４とにより冊子への接着剤塗布装置を構成し、積層された紙葉１により紙葉束を構成した後に、紙葉束の中途部を保持手段３１により保持し、紙葉束の一端部に隙間形成手段２４により振動を与えて、各紙葉間を開き、該紙葉束の一端部に接着剤供給手段４により接着剤の射出により接着剤の塗布を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、冊子を製造する装置に関するものである。より詳しくは、カレンダーなどの紙葉の枚数が十数枚程度の比較的枚数の少ない冊子に、接着剤の塗布を行う装置に関するものである。

従来の壁掛け用のカレンダーは、吊り下げ部を一体に形成した金属製の綴じ金具により綴じられ、吊り下げ部を壁面に取り付けたフックに引っ掛けて使用している。また、カレンダーの上端部に、ホットメルトを用いて糊付けするものが知られている。
そして、複数の用紙を重ね合わせてカタログやパンフレット等の冊子 を作成する場合には、冊子を構成する複数の用紙を重ね合わせた状態でこれら複数の用紙をホチキスで綴じたり、複数用紙のそれぞれの接着部分に接着剤を塗布し、接着剤が塗布された複数の用紙を順次重ね合わせていったり、複数の用紙を重ね合わせた後に冊子の背となる部分に粘性を有する接着剤を塗布したりするものが知られている。
また、複数の用紙を重ね合わせて冊子を作成する場合に、冊子を構成する用紙にガンヘッドによって各用紙ごとに熱活性型接着剤を予め塗布しておき、その後、接着剤が塗布された用紙をコンベヤー上にて重ね合わせ、押圧とともに加熱器により加熱して接着するものが知られている（例えば、特許文献１を参照）。
そして、固形糊を用紙幅方向に長い柱形状に形成し、一枚ごとの用紙に固形糊を帯状に塗布して、用紙を積載して収容するし、冊子状に構成するものも知られている（例えば、特許文献２を参照）。
特開２００３−１２７５６４号公報 特開２００３−２６０８８６号公報

紙資源の再利用を考慮した場合には、カレンダーや冊子などにおいてステープラなどの金具を用いたものは、分別処理などの煩雑さをもたらすものであり、資源の再利用を阻害する要因となりうる。
特許文献１に記載されるように、冊子ののり付けにホットメルトなどを使用したものは、ホットメルトを構成する樹脂自体が紙資源の再利用効率を低減させるものである。また、ホットメルトはその性質においてコート紙などの冊子を糊付けするのに適していない。コート紙は表面に薄いコート層を有する。ホットメルトによるコート紙の接着では、ホットメルトがコート層に浸透することなく、コート層の表面に定着してしまう。これにより、コート層の剥離を誘発する可能性がある。
そこで、コート層の剥離を回避するために、紙葉にホットメルトを流し込む開口部を設ける手法もある。しかし、この手法は紙葉への加工工程を増大させるとともに、ホットメルトの使用量を大幅に増大させるものであり、紙資源の再利用効率を低下させるものである。
また、水溶性接着剤を利用した糊付けの場合においては、特許文献２に示すごとく、各用紙ごとに糊付けを行う必要がある。このために、冊子を構成するための接着剤の塗布に時間を要することとなり、製造効率を向上させることが困難である。

そこで、発明者らは、用紙間の接着性を向上させるべく、紙葉間への接着剤方法および糊付け装置の開発を行ったものである。さらに、紙資源の再利用性を向上させるべく、接着剤として、水溶性の接着剤も利用可能とすべく開発を行ったものである。
そして、上記の課題を解決すべく、本発明は次のような手段を用いる。
請求項１に記載のごとく、積層された紙葉により構成される冊子の糊付けを行う接着剤塗布装置であって、積層された紙葉により構成される紙葉束の中途部を保持する保持手段と、紙葉束の一端部を開く紙葉間の隙間形成手段と、開かれた紙葉束の一端部に接着剤塗布を行う接着剤供給手段とにより構成する。

請求項２に記載のごとく、積層された紙葉により構成される冊子の糊付け接着剤塗布装置であって、積層された紙葉により構成される紙葉束の中途部を挟持により保持する保持手段と、紙葉束の一端部を振動の伝達により開く紙葉間の隙間形成手段と、開かれた紙葉束の一端部に接着剤の射出により接着剤の塗布を行う接着剤供給手段とにより構成する。

請求項３に記載のごとく、積層された紙葉により構成される冊子への接着剤塗布方法であって、積層された紙葉により紙葉束を構成し、紙葉束の中途部を保持し、紙葉束の一端部に振動を与えて、各紙葉間を開き、該紙葉束の一端部に接着剤の射出により接着剤の塗布を行う。

請求項１に記載のごとく、積層された紙葉により構成される冊子の糊付けを行う接着剤塗布装置であって、積層された紙葉により構成される紙葉束の中途部を保持する保持手段と、紙葉束の一端部を開く紙葉間の隙間形成手段と、開かれた紙葉束の一端部に接着剤塗布を行う接着剤供給手段とにより構成するので、
容易な構成で、紙葉間に即時に糊付けを行うことができる。

請求項２に記載のごとく、積層された紙葉により構成される冊子の糊付け接着剤塗布装置であって、積層された紙葉により構成される紙葉束の中途部を挟持により保持する保持手段と、紙葉束の一端部を振動の伝達により開く紙葉間の隙間形成手段と、開かれた紙葉束の一端部に接着剤の射出により接着剤の塗布を行う接着剤供給手段とにより構成するので、
容易な構成により紙葉間への糊の塗布を行うことができ、糊の塗布に必要な時間を短縮して、冊子の生産性を向上できる。さらに、必要となる接着剤の量を低減でき、紙資源の再利用効率を向上できるとともに、煩雑な分別作業を行う必要のない冊子を構成することができる。

請求項３に記載のごとく、積層された紙葉により構成される冊子への接着剤塗布方法であって、積層された紙葉により紙葉束を構成し、紙葉束の中途部を保持し、紙葉束の一端部に振動を与えて、各紙葉間を開き、該紙葉束の一端部に接着剤の射出により接着剤の塗布を行うので、
容易な構成により紙葉間への接着剤の塗布を行うことができ、塗布に必要な時間を短縮して、冊子の生産性を向上できる。
さらに、塗布を行う接着剤として、水溶性糊を利用することにより、紙資源の再利用性が向上することができ、紙葉に大幅な加工や変更を施すことなく接着することができる。さらに、必要となる接着剤の量を低減できる。
また、接着可能な紙葉の種類を多くすることができる。水溶性接着剤を利用できるので、コート紙においても、接着剤がコート層を通り紙に浸透しするので、少量の接着剤で大きな接着力を得ることができる。

短時間で積層された紙葉間に、水溶性糊などを用いて、糊付けを行う装置を構成する。

はじめに、冊子の構成過程について、カレンダーの製造過程を例に説明する。なお、カレンダーの製造工程は、他の冊子の製造工程にも利用可能なものである。
図１はカレンダーの製造工程を示す模式図である。
図１に示すごとく、カレンダー冊子の構成工程は、主に、紙葉の積層、紙葉へのミシン目入れ、紙葉間の糊付け、紙葉への厚紙貼り付け、厚紙の折り返し及び穿孔により構成されている。
まず、紙葉の積層工程においては、設定された枚数の紙葉１が位置決めされた状態で積層される。
そして、ミシン目入れの工程において、積層された紙葉１・・の上端部にミシン目２が入れられる。これにより、紙葉１をミシン目２にそって切り取りやすくなるとともに、紙葉１・１・・同士が係止し合い、紙葉間の位置のズレが抑制される。

糊付け工程においては、積層された紙葉１・・の上端部３が開かれて、紙葉１・１・・間に接着剤供給手段であるノズル４より接着剤が射出される。これにより紙葉間に接着剤が付着して、紙葉１・・の上端部が糊付けされる。この後に紙葉１の上端部がプレスされ、糊付けによる紙葉間の接着を確実にする。
積層された紙葉１・・・の上端部を開く方法としては、振動を用いるものである。この他に、紙葉を傷めず、効率的に紙葉端を開くことが可能であれば、紙葉へのエア噴射や、紙葉端に当接部材をあてて移動させて紙葉間を開くことが出来るものである。この他に、さまざまな手法を用いることが可能であり、積層された紙葉１を一端において放射状もしくは互いに離れるようにできればよく、そこに接着剤を射出して紙葉間の糊付けを紙葉１の上端部において行うものである。
接着剤としては、流動性が高く、ノズル４より射出可能なものであれば良く、液状のものを用いるものである。特に、水溶性接着剤を用いることにより、再利用や焼却などの処分時においても、環境に与える影響の少ない、環境に配慮した冊子を構成することができるものである。
また、水溶性接着剤は取り扱いが容易であり、作業環境にあたえる影響も少なく、排棄や清掃時の取り扱いも容易である。さらに、インクジェットプリンター用のコート紙を含む紙葉に対して、紙葉間の接着力を高く保持でき表層の剥離も抑えることができる。
このように、糊付けを行うことにより、糊付けを一度に行うことができ、冊子製造に要する時間を短縮でき、生産性が向上し一冊あたりの製造コストを低減できることとなる。

そして、厚紙貼付け工程において、厚紙５の裏面（紙葉側面）に接着剤を塗布し、積層された紙葉１の上端部に貼り付ける。厚紙５はカレンダの吊り下げ部を構成するものである。
この後に、折り返しおよび穿孔工程において、厚紙５が予め設けられた折り目に沿って折り返えされ、紙葉上面に接着される。そして、厚紙５および積層された紙葉１に穿孔して、カレンダーをかけるための孔６を設ける。
このような工程により、カレンダーが構成されるものである。

次に、カレンダー製造装置について説明する。
図２はカレンダー製造装置の全体構成を示す図である。
カレンダー製造装置は、集積部１１、ミシン目加工部１２、糊付け部１３、プレス部１４、厚紙糊付け部１５、および搬送部１６により構成されている。
集積部１１は、図示しない紙葉供給装置より搬送される紙葉をまとめて、積層し、位置決めするものである。集積部１１において積層された紙葉はミシン目加工部１２に搬送される。
ミシン目加工部１２は、積層された紙葉の上部にミシン目を入れるものである。ミシン目は紙葉の切り取りを容易にするためのものである。
ミシン目加工部１２において、ミシン目は櫛状の刃を、積層された紙葉に押し付けて貫通させることにより構成するものである。このミシン目加工により、紙葉同士が係合されて、積層された紙葉間の係止力が強化されて積層された紙葉がばらばらになりにくくなる。ミシン目加工された紙葉は糊付け部１３に搬送される。
すなわち、ミシン目加工は紙葉にミシン目を入れると共に、紙葉間のズレの発生を抑制するものである。

糊付け部１３は積層された紙葉の上部に糊付けを行うのである。糊付け部１３において紙葉の上部が広げられて、積層された紙葉間にのりが射出される。これにより、紙葉間の糊付けを行い、紙葉同士を接着するものである。そして、上部を接着した紙葉はプレス部１４に搬送されるものである。
プレス部１４においては、接着した紙葉上部にプレスを行い、紙葉の接着を確実に行うものである。そして、プレス部１４より、紙葉は厚紙糊付け部１５に搬送される。

厚紙糊付け部１５において、紙葉の上端部に裏および表に厚紙が接着される。厚紙糊付け部１５は厚紙の裏面に糊を塗布するものである。そして、糊を塗布した厚紙の半分を積層された紙葉下方より紙葉上部の後面より貼付け、厚紙を折り返して紙葉上部の表面に貼り付けるものである。これにより、積層された紙葉上部に厚紙が巻かれカレンダー冊子となり、搬送部１６に送られ、搬送部１６により搬出される。

次に糊付け部１３の構成について、図３および図４を用いて説明する。
図３は糊付け部の正面図であり、図４は糊付け部の側面一部断面図である。
糊付け部１３は、ミシン目加工部１２より導入された紙葉の一端部を開き、ノズル４により紙葉間に糊付けを行い、プレス部１４へ排出するものである。
糊付け部１３は、主に、略４角形状に構成されたフレーム２３、水平方向に配設された下部ガイド２２、振動発生装置２１、振動プレート２４、ノズル４、吸着手段２８・２８、そして、各部位の回動や摺動を行うためのシリンダなどにより構成されている。
下部ガイド２２は糊付け部１３に導入される積層された紙葉束１をガイドし、紙葉束１は糊付け位置にセットされる。

糊付け部１３において、下部ガイド２２上に位置する紙葉の上下に吸着手段２８・２８がそれぞれ位置する構成となっている。そして、紙葉１の上方に押え具３１が位置し、紙葉１の上端側延出方向にノズル４が位置するとともに、振動発生装置２１に接続した振動プレート２４の上端が紙葉１の下方に位置する。すなわち、紙葉１の上方に吸着手段２８および押え具３１が位置し、下方には吸着手段２８および振動プレート２４が位置し、ガイド２２上に導入された紙葉の側方にノズル４が位置する構成となっている。

押え具３１はアーム３２に接続されており、アーム３２はシリンダ３４の伸縮により回動して紙葉１を下部ガイド２２に押し付けるものである。そして、押え具３１とアーム３２との間にはバネ３３が介装されており、押え具３１が紙葉１を過剰に押さえ込むことを防止するものである。このように構成することにより、シリンダ３４の摺動を制御して押え具３１による紙葉１のホールドとリリースとを操作できるものである。

紙葉１の上方に位置する吸着手段２８にはリンク機構を介してシリンダ３５が接続されており、シリンダ３５の伸縮により吸着手段２８の紙葉１への接近および離脱が操作される。そして、紙葉１の下方に位置する吸着手段２８にはリンク機構を介してシリンダ３６が接続されており、シリンダ３６の伸縮により吸着手段２８の紙葉１への接近および離脱が操作される。
吸着手段２８は先端に吸着ようの吸盤を有するものであり、吸盤はエアーの吸引ラインに接続されており吸着手段２８の先端に当接した紙葉を吸着により保持可能とするものである。また、この吸盤はゴムなどの弾性材により構成されるものであり、吸着手段２８における衝撃吸収材を兼ねている。
ノズル４はレール２５に回動自在に枢支されるアームの一端に接続されており、アームの他端はシリンダ３７に接続されている。これにより、ノズル４を接着剤射出位置にセットできるものである。

振動発生装置２１はステー２６に防振部材を介して取付けられており、振動発生装置２１には振動プレート２４が接続されている。振動プレート２４は振動発生装置２１より上方に延出され、上端部において下部ガイド２２を迂回して下部ガイド２２と吸着手段２８との間より糊付け位置の紙葉１に当接する構成となっている。
この構成において、振動発生装置２１を作動させると、振動プレート２４に振動が伝達されて、振動プレート２４が当接する紙葉束に振動が伝達される。

次に、紙葉への糊付け構成について、図５から図９を用いて説明する。
図５は紙葉到達前の状態を示す図であり、図６は紙葉の押さえ込み状態を示す図であり、図７は紙葉の上下面を開いた状態を示す図であり、図８は紙葉の上端部に振動を加え手入る状態を示す図であり、図９は紙葉の糊付け終了状態を示す図である。
糊付け部１３において、紙葉を導入して、紙葉の最上面の紙葉と最下面の紙葉とを広げ、紙葉に振動を与え、紙葉間を開き、紙葉間に接着剤を付着させ、紙葉を綴じるものである。

まず、紙葉の導入前において、図５に示すごとく、押え具３１と下部ガイド２２との間隔および吸着手段２８・２８の間隔を広げた状態において、紙葉１の導入を待つものである。
この状態において、押え具３１と下部ガイド２２との間には十分な距離があり、吸着手段２８・２８の間にも十分な距離を設けることができ、紙葉の円滑な導入を行うことができるものである。

次に、紙葉が導入されると、図６に示すごとく、押え具３１が下部ガイド２２に向けて積層された紙葉を押さえつける。これとともに、吸着手段２８・２８がそれぞれ紙葉に当接するものである。押え具３１により紙葉を押さえつけるので、紙葉１を確実の保持することができ、紙葉の位置決めが確実に行われる。そして、吸着手段２８・２８がそれぞれ紙葉の上面および下面に当接するので、吸着手段２８の先端に設けた吸盤を紙葉に取付け、吸着手段２８を紙葉に吸着させる。これにより、紙葉の上面おおよび下面を確実に開くことができるようになるものである。

次に、図７に示すごとく、吸着手段２８・２８により紙葉束の上面の紙葉と下面の紙葉とを開く。これにより、紙葉束の上端部がノズル４に向けて広げられる。紙葉束は押え具３１により下部ガイド２２に押さえつけられるので、押え具３１が当接している部位は開くことなく保持される。
このため、ノズル４により接着剤が射出されても、押え具３１が当接している部位には接着剤が回らない構成となっている。

紙葉束の上面の紙葉と下面の紙葉とを、吸着手段２８・２８により開いた状態で保持するので、上面の紙葉と下面の紙葉とがガイドとなって、紙葉間に接着剤を導く構成となるとともに、紙葉間以外への接着剤の飛散を防止する。さらに、吸着手段２８・２８により保持される面がノズル４の影となり、接着剤が付着することがない。これにより、紙葉束の搬送を容易に行うことができるとともおに、紙葉表面が汚れることが無い。

紙葉束の上面と下面が、吸着手段２８・２８により開かれると、図８に示すごとく、振動により紙葉束のノズル側が開くものである。
紙葉に加えられる振動は、振動プレート２４により紙葉１に伝達される。この振動は、紙葉に対して押え具３１よりノズル側であって、押え具３１に近い紙葉が密になっている位置におい伝達される。このため、紙葉束の各紙葉に効率的に振動を伝達することができる。すなわち、紙葉に振動が伝達される各紙葉が振動し、吸着手段２８・２８により保持された紙葉間において振動し、紙葉が拡がるものである。

この状態で開いた紙葉にノズル４より接着剤を射出して、紙葉束を糊付けするものである。振動している紙葉に接着剤を射出すると、接着剤の付着した紙葉は振動しにくくなる。また、隣接した紙葉と接着剤により引っ付く。このため、接着剤の付着した紙葉の振幅が小さくなる（伝達された振動に対して動きが鈍くなる）。
これにより、接着剤の付着していない他の紙葉が振動するための空間が大きくなる。他の紙葉が大きく動くので、接着剤の付着していない紙葉間に、射出される接着剤が付着しやすくなるものである。
これにより、簡便かつ確実に、紙葉間に効率的に接着剤を付着させることができるものとなる。

紙葉間に接着剤が十分に付着した後には、図９に示すごとく、吸着手段２８・２８同士を近づけて、紙葉の接着剤の付着部を閉じるものである。これにより、接着剤の付着した部分を紙葉間に閉じ込める。このため、紙葉に付着した接着剤により、周囲が汚れることがなく、作業環境を清潔に保つことができる。また、紙葉束において、糊付け面が露出しないので、後の工程における紙葉束の搬送を容易に行うことができるとともに、紙葉束自体を汚すことが無く、カレンダー冊子などの品質を維持することができるものだる。

このように、接着剤塗布装置を構成することにより、接着剤を短時間に効率的に紙葉間に供給して冊子を構成することができるものである。
さらに、冊子に塗布する接着剤として、水溶性の接着剤を利用することが可能であるため、接着剤の塗布された冊子を処分する際に、環境に与える影響を従来のホットメルトを利用したものよりも低減できる。そして、紙資源の再利用を阻害しないものや、焼却時においても環境に与える影響が少ないものを接着剤として選択し冊子の接着に利用することが可能である。

カレンダーの製造工程を示す模式図。 カレンダー製造装置の全体構成を示す図。 糊付け部の正面図。 糊付け部の側面一部断面図。 紙葉到達前の状態を示す図。 紙葉の押さえ込み状態を示す図。 紙葉の上下面を開いた状態を示す図。 紙葉の上端部に振動を加え手入る状態を示す図。 紙葉の糊付け終了状態を示す図。

符号の説明

１ 紙葉
２ ミシン目
３ 上端部
４ ノズル
５ 厚紙
６ 孔
１１ 集積部
１２ ミシン目加工部
１３ 糊付け部
１４ プレス部
１５ 厚紙糊付け部
１６ 搬送部
２３ フレーム
２２ 下部ガイド
２１ 振動発生装置
２４ 振動プレート
２８ 吸着手段

Claims (3)

1. 積層された紙葉により構成される冊子の糊付けを行う接着剤塗布装置であって、積層された紙葉により構成される紙葉束の中途部を保持する保持手段と、紙葉束の一端部を開く紙葉間の隙間形成手段と、開かれた紙葉束の一端部に接着剤塗布を行う接着剤供給手段とにより構成されることを特徴とする接着剤塗布装置。
2. 積層された紙葉により構成される冊子の糊付け接着剤塗布装置であって、積層された紙葉により構成される紙葉束の中途部を挟持により保持する保持手段と、紙葉束の一端部を振動の伝達により開く紙葉間の隙間形成手段と、開かれた紙葉束の一端部に接着剤の射出により接着剤の塗布を行う接着剤供給手段とにより構成されることを特徴とする接着剤塗布装置。
3. 積層された紙葉により構成される冊子への接着剤塗布方法であって、積層された紙葉により紙葉束を構成し、紙葉束の中途部を保持し、紙葉束の一端部に振動を与えて、各紙葉間を開き、該紙葉束の一端部に接着剤の射出により接着剤の塗布を行うことを特徴とする冊子への接着剤塗布方法。

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