JP2007008116A - 背糊塗布装置および背糊塗布方法 - Google Patents

Abstract

【課題】湿気反応硬化型接着剤を背糊として使用しつつ、用紙抜けの発生を回避し得る背糊塗布装置を提供する。
【解決手段】重ね合わされた複数の用紙で構成される用紙束６の背部６ａに常温水性接着剤を塗布する第１塗布機構２と、背部６ａに塗布されている常温水性接着剤を掻き取る掻き取り機構３と、常温水性接着剤が掻き取られた背部６ａに湿気反応硬化型接着剤を塗布する第２塗布機構４とを備えている。この場合、掻き取り機構３は、掻き取りローラ（ブラシローラ）３１で常温水性接着剤を掻き取る。
【選択図】図１

Description

本発明は、製本工程において、用紙束の背部に背糊を塗布する背糊塗布装置および背糊塗布方法に関するものである。

この種の背糊塗布装置として、特開平１０−２３６７１８号公報に開示された塗布装置（塗工装置）が知られている。この塗布装置では、塗布ローラーが複数枚の用紙で構成された用紙束の背部（背面）に、糊トレイに収容されている背糊（ポリエチレン樹脂等のホットメルト系接着剤やアクリル樹脂等の水系エマルジョンタイプの接着剤）を塗布し、バネ性を有する薄板からなるドクターが背部に塗布された背糊を用紙間に押し込みつつ不要な背糊を掻き取る。これにより、この塗布装置によれば、ドクターにより、用紙間に背糊を十分に浸透させて背糊の接着強度を高めることができると共に、不要な背糊を掻き取って回収できるため、材料効率を高めることが可能となっている。

ところで、上記したポリエチレン樹脂等のホットメルト系接着剤、アクリル樹脂等の水系エマルジョンタイプの接着剤、およびＥＶＡ（エチレン酢ビ）系の水系エマルジョンタイプの接着剤は、硬化速度が速く、比較的安価で、しかも取り扱い・保管が容易であるという点で、製本業界において長い間使用されてきた。しかしながら、これらの接着剤は、印刷インキに含まれているインキ溶剤によって劣化し易く、しかも寒冷・高温に対しての耐久性が低いという欠陥がある。具体的には、寒冷時において柔軟性が低下するため、本を開いた際にクラックが入ったり、逆に高温時においては溶けたりするという欠陥がある。このため、従来では、用紙束の背部への塗布厚を厚くすることによって強度を確保していたが、この場合には、固化した接着剤の曲げ強度が上がり過ぎるため、本を開きにくいという課題が生じていた。そこで、近年では、上記したポリエチレン樹脂等のホットメルト系接着剤や、アクリル樹脂およびＥＶＡ系などの水系エマルジョンタイプの接着剤に代えて、インキ溶剤による劣化が少なく、しかも寒冷・高温に対して耐久性の高いＰＵＲ（ポリウレタン・リアクティブ）接着剤の使用が提案されている。このＰＵＲ接着剤は、湿気反応硬化型接着剤であり、空気中の水分によって反応が進んで硬化する。
特開平１０−２３６７１８号公報（第３，４頁）

ところが、このＰＵＲ接着剤は、従来使用されていたポリエチレン樹脂等のホットメルト系接着剤などと比較して、粘度が高いという性質を有している。このため、ＰＵＲ接着剤を背糊として使用した場合、上記の塗布装置では用紙間に背糊を十分に浸透させるのが困難であり、用紙が抜けるという課題がある。特に、折り加工された用紙間に接着剤をミシン目から浸透させる必要のある用紙束（アジロとじの用紙束）には、粘度の高いＰＵＲ接着剤（湿気反応硬化型接着剤）は使用できないというのが製本業界および接着剤メーカーでの一般的な認識であった。

本発明は、上記の課題を解決すべくなされたものであり、湿気反応硬化型接着剤を背糊として使用しつつ、用紙抜けの発生を回避し得る背糊塗布装置および背糊塗布方法を提供することを主目的とする。

上記目的を達成すべく請求項１記載の背糊塗布装置は、重ね合わされた複数の用紙で構成される用紙束の背部に常温水性接着剤を塗布する第１塗布機構と、前記背部に塗布されている前記常温水性接着剤を掻き取る掻き取り機構と、前記常温水性接着剤が掻き取られた前記背部に湿気反応硬化型接着剤を塗布する第２塗布機構とを備えている。

また、請求項２記載の背糊塗布装置は、請求項１記載の背糊塗布装置において、前記掻き取り機構は、ブラシローラを備え、当該ブラシローラで前記常温水性接着剤を掻き取る。

上記目的を達成すべく請求項３記載の背糊塗布方法は、重ね合わされた複数の用紙で構成される用紙束の背部に常温水性接着剤を塗布する第１塗布工程と、前記背部に塗布されている前記常温水性接着剤を掻き取る掻き取り工程と、前記常温水性接着剤が掻き取られた前記背部に湿気反応硬化型接着剤を塗布する第２塗布工程とを実施することにより前記用紙束の背部に背糊を塗布する。

請求項１記載の背糊塗布装置および請求項３記載の背糊塗布方法によれば、第１塗布機構が用紙束の背部に常温水性接着剤を塗布し（第１塗布工程）、次いで、掻き取り機構が背部に塗布されている常温水性接着剤を掻き取り（掻き取り工程）、続いて、第２塗布機構が用紙束の背部に湿気反応硬化型接着剤（ＰＵＲ接着剤）を塗布することにより（第２塗布工程）、用紙束を構成している各用紙間に背部側から常温水性接着剤を十分に浸透させて各用紙同士を背部側において確実に接着させ、さらに各用紙の背部側の端部を湿気反応硬化型接着剤で一体的に接着させることができる。したがって、この背糊塗布装置および背糊塗布方法によって背糊（常温水性接着剤および湿気反応硬化型接着剤）を塗布した用紙束を使用することにより、インキ溶剤による劣化が少なく、かつ寒冷・高温に対しての耐久性が十分に高い本を作製することができる。また、今まで、粘度の高い湿気反応硬化型接着剤は使用できないというのが一般的な認識であったアジロとじされる用紙束についても、浸透性の高い常温水性接着剤を最初に使用し、背部に塗布されている常温水性接着剤（用紙間に浸透せずに背部に残存している常温水性接着剤）を十分に掻き取った後に湿気反応硬化型接着剤を使用するため、折り加工された各用紙間にミシン目から常温水性接着剤を十分に浸透させることができる結果、湿気反応硬化型接着剤と相まって、インキ溶剤による劣化が少なく、かつ寒冷・高温に対する耐久性が十分に高い本を作製することができる。

また、請求項２記載の背糊塗布装置によれば、掻き取り機構がブラシローラで常温水性接着剤を掻き取るようにしたことにより、背部に塗布されている常温水性接着剤を綺麗に掻き取ることができる。このため、用紙束の各用紙間への常温水性接着剤の過浸透を防止できると共に、湿気反応硬化型接着剤によっても各用紙の背部側の端部を接着することができる。また、第２塗布機構における湿気反応硬化型接着剤用の糊トレイ内に常温水性接着剤が混入することも抑制することができるため、湿気反応硬化型接着剤の劣化を有効に防止することができる。

以下、添付図面を参照して、本発明に係る背糊塗布方法およびこの背糊塗布方法を実施する背糊塗布装置について説明する。

最初に、背糊塗布装置１の構成について、図面を参照して説明する。

背糊塗布装置１は、図１に示すように、第１塗布機構２、掻き取り機構３および第２塗布機構４を備え、クランプ５で挟持された状態で、不図示の搬送機構によって同図中の矢印方向へ搬送されている用紙束６に対して、その背部６ａに背糊７（図５参照）を塗布可能に構成されている。この場合、用紙束６は、重ね合わされた複数の用紙６１で構成されている。

第１塗布機構２は、糊トレイ２１および塗布ローラ２２を備え、糊トレイ２１内に収容されている背糊としての接着剤７ａ（図４，５参照）を塗布ローラ２２で用紙束６の背部６ａに塗布する。この場合、塗布ローラ２２は、回転軸２２ａによって回動自在に支持され、本例では、一例として不図示のモータによって用紙束６の搬送方向に対して順方向（同図中の矢印方向）に回転させられている。なお、用紙束６の搬送方向に対して逆方向に塗布ローラ２２を回転させる構成を採用することもできる。また、この第１塗布機構２によって塗布される接着剤７ａとしては、浸透性が良好で、しかもＰＵＲ接着剤との相性が良く、ＰＵＲ接着剤に対してプライマー（接着剤の接着強度を改善するための物質（下地接着剤））として機能する常温水性接着剤（常温で硬化する水性接着剤）が使用されている。具体的には、この常温水性接着剤としては、コールドグルー系の接着剤が好適である。

掻き取り機構３は、掻き取りローラ３１および回収トレイ３２を備え、背部６ａ側から塗布された接着剤７ａのうちの背部６ａに塗布されている不要な接着剤７ａを掻き取る。ここで、不要な接着剤７ａとは、用紙束６の背部６ａに塗布された接着剤７ａのうち、用紙束６の各用紙６１間に浸透した接着剤７ａを除く他の接着剤７ａ（各用紙６１における背部６ａ側の表面に塗布されている接着剤７ａ）をいう。掻き取りローラ３１は、図２に示すように、複数の針状体３３が外周面３１ａに対してほぼ直角となるように植設されたブラシローラで構成されている。この場合、各針状体３３は、例えば、動物の体毛が用いられている。ただし、これに限定されず、植物繊維や合成樹脂を材料として用いることもできるし、金属製のワイヤーを用いることもできる。また、掻き取りローラ３１は、回転軸３１ｂによって回動自在に支持され、本例では、一例として不図示のモータによって用紙束６の搬送方向に対して逆方向（同図中の矢印方向）に回転させられている。回収トレイ３２は、掻き取りローラ３１の下方から糊トレイ２１に亘って配設されている。また、回収トレイ３２は、掻き取りローラ３１によって用紙束６から掻き取られた（掻き落とされた）接着剤７ａを回収して糊トレイ２１に戻す機能を有している。

第２塗布機構４は、糊トレイ４１、塗布ローラ４２および溶解釜４３を備え、糊トレイ４１内に収容されている背糊としての接着剤７ｂを塗布ローラ４２で用紙束６の背部６ａに塗布する。この場合、塗布ローラ４２は、回転軸４２ａによって回動自在に支持され、本例では、一例として不図示のモータによって用紙束６の搬送方向に対して順方向（同図中の矢印方向）に回転させられている。なお、用紙束６の搬送方向に対して逆方向に塗布ローラ２２を回転させる構成を採用することもできる。また、この第２塗布機構４によって塗布される接着剤７ｂとしては、湿気反応硬化型接着剤（本例ではＰＵＲ接着剤）が使用されている。このＰＵＲ接着剤は、湿気反応型であるため、長時間に亘ってオープン型の糊トレイ４１に収容されたままでは、粘度が増加して糊トレイ４１や塗布ローラ４２に固着する。したがって、本例では、クローズ型の溶解釜４３内で加熱されて粘度の増加および固化が抑制されている接着剤７ｂを、使用する量ずつ溶解釜４３から糊トレイ４１に供給することにより、糊トレイ４１に供給された接着剤７ｂが長時間に亘って糊トレイ４１内に収容されたままとなる状況を回避して、接着剤７ｂの粘度の増加を防止して、糊トレイ４１および塗布ローラ４２への接着剤７ｂの固着を防止している。さらに、本例では、塗布ローラ４２に例えばテフロン（登録商標）をコーティングすることにより、仮に接着剤７ｂが固着したとしても、容易に剥離し得る構成を採用している。

次いで、背糊塗布装置１による用紙束６の背部６ａへの背糊７の塗布動作、および背糊塗布装置１によって実施される塗布方法について図面を参照して説明する。

この背糊塗布装置１では、例えば図外の丁合い装置から、クランプ５によって挟持され、かつ背部６ａが下方に位置する状態で搬送機構（図示せず）によって搬送されて来る用紙束６に対して、まず、第１塗布機構２が、図３に示すように、用紙束６の背部６ａに接着剤７ａを塗布する（第１塗布工程）。この場合、接着剤７ａは、浸透性の良好な常温水性接着剤であり、また塗布ローラ２２によって押圧されつつ背部６ａに塗布される。このため、接着剤７ａは、同図に示すように、用紙束６を構成している各用紙６１間に背部６ａ側から確実に浸透する。

次いで、掻き取り機構３が、第１塗布機構２から搬送機構によって搬送されて来る用紙束６の背部６ａに塗布されている接着剤７ａのうちの不要な接着剤７ａを掻き取る（掻き取り工程）。この場合、掻き取りローラ３１は、ブラシローラで構成されると共に用紙束６の搬送方向に対して逆方向に回転させられているため、用紙束６の背部６ａから不要な接着剤７ａを良好に掻き取る。したがって、図４に示すように、用紙束６は、その背部６ａの表面に接着剤７ａが殆ど付着していない状態になる。また、掻き取りローラ３１によって掻き取られた接着剤７ａは、掻き取りローラ３１の下方に配設されている回収トレイ３２上に落下する。回収トレイ３２は、この接着剤７ａを回収して糊トレイ２１に戻す。これにより、接着剤７ａが再利用されて、材料ロスが低減される。

最後に、第２塗布機構４が、掻き取り機構３から搬送機構によって搬送されて来る用紙束６の背部６ａに、図５に示すように、接着剤７ｂを塗布する（第２塗布工程）。この場合、接着剤７ａには、ＰＵＲ接着剤との相性が良く、ＰＵＲ接着剤に対してプライマーとして機能する常温水性接着剤が使用されているため、ＰＵＲ接着剤である接着剤７ｂは、接着剤７ａが塗布された用紙束６の背部６ａに一定量が良好に固着する。これにより、用紙束６の背部６ａへの背糊７（接着剤７ａおよび接着剤７ｂ）の塗布が完了する。背糊７が塗布された用紙束６は、例えば、搬送機構によって図外の表紙付け装置まで搬送されて、その表紙付け装置によって表紙付けされ、その後、搬送機構によって図外の三方断裁装置まで搬送されて、その三方断裁装置によって所定の大きさに裁断される。

このように、この背糊塗布装置１および塗布方法によれば、第１塗布機構２が用紙束６の背部６ａに常温水性接着剤としての接着剤７ａを塗布し、次いで、掻き取り機構３が背部６ａに塗布されている不要な（余剰の）接着剤７ａ（用紙６１間に浸透せずに背部６ａに残存している接着剤７ａ）を掻き取り、続いて、第２塗布機構４が用紙束６の背部６ａに湿気反応硬化型接着剤としての接着剤７ｂ（ＰＵＲ接着剤）を塗布することにより、用紙束６を構成している各用紙６１間に背部６ａ側から接着剤７ａを十分に浸透させて各用紙６１同士を背部６ａ側において確実に接着させ、さらに各用紙６１の背部６ａ側の端部を接着剤７ｂで一体的に接着させることができる。したがって、この背糊塗布装置１および塗布方法によって背糊７を塗布した用紙束６を使用することにより、インキ溶剤による劣化が少なく、かつ寒冷・高温に対しての耐久性が十分に高い本を作製することができる。また、今まで、粘度の高いＰＵＲ接着剤は使用できないというのが一般的な認識であったアジロとじされる用紙束についても、浸透性の高い接着剤７ａを最初に使用し、不要な接着剤７ａを十分に掻き取った後にＰＵＲ接着剤を使用するため、折り加工された各用紙間にミシン目から接着剤を十分に浸透させることができる結果、ＰＵＲ接着剤と相まって、インキ溶剤による劣化が少なく、かつ寒冷・高温に対する耐久性が十分に高い本を作製することができる。

また、掻き取りローラ３１としてブラシローラを使用したことにより、第１塗布機構２において塗布した接着剤７ａのうちの不要な接着剤７ａを綺麗に掻き取ることができる。このため、用紙束６の各用紙６１間への接着剤７ａの過浸透を防止できると共に、接着剤７ｂによっても各用紙６１の背部６ａ側の端部を接着することができる。また、第２塗布機構４の塗布ローラ４２を介して糊トレイ４１内の接着剤７ｂに接着剤７ａが混入することも抑制することができるため、接着剤７ｂの劣化を有効に防止することができる。

なお、本発明は、上記した構成に限定されない。例えば、ブラシローラに代えて、ウレタンローラ（外周面がウレタン樹脂で覆われているローラ）を使用して掻き取りローラ３１を構成したり、掻き取りローラ３１に代えてスクレーパ（板ベラ）を使用することもできる。

背糊塗布装置１の構成図である。 ブラシローラを使用した掻き取りローラ３１の側面図である。 第１塗布機構２によって背部６ａに接着剤７ａが塗布された状態の用紙束６についての概念図である。 掻き取り機構３によって不要な接着剤７ａが掻き取られた状態の用紙束６についての概念図である。 第２塗布機構４によって背部６ａに接着剤７ｂが塗布された状態の用紙束６についての概念図である。

符号の説明

１ 背糊塗布装置
２ 第１塗布機構
３ 掻き取り機構
４ 第２塗布機構
６ 用紙束
６ａ 背部

Claims (3)

1. 重ね合わされた複数の用紙で構成される用紙束の背部に常温水性接着剤を塗布する第１塗布機構と、
   前記背部に塗布されている前記常温水性接着剤を掻き取る掻き取り機構と、
   前記常温水性接着剤が掻き取られた前記背部に湿気反応硬化型接着剤を塗布する第２塗布機構とを備えている背糊塗布装置。
2. 前記掻き取り機構は、ブラシローラを備え、当該ブラシローラで前記常温水性接着剤を掻き取る請求項１記載の背糊塗布装置。
3. 重ね合わされた複数の用紙で構成される用紙束の背部に常温水性接着剤を塗布する第１塗布工程と、
   前記背部に塗布されている前記常温水性接着剤を掻き取る掻き取り工程と、
   前記常温水性接着剤が掻き取られた前記背部に湿気反応硬化型接着剤を塗布する第２塗布工程とを実施することにより前記用紙束の背部に背糊を塗布する背糊塗布方法。

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