JP2008087394A - 製本装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】本身の背部を表紙に糊付けして製本する製本装置において、スクレープローラにより発生する糊の垂れ下がりによってその後の製本工程が影響されることを簡易に抑制する。
【解決手段】本身12の背部12aを表紙に糊付けして製本する製本装置において、スクレープローラ374は、加熱されることにより溶融した糊が塗布された状態で下方に向けられた背部12aに当接し、背部12aの延在方向に本身12が搬送されることにより背部12aに塗布された糊の厚さを調整する。糊切り部材372の第1糊切り部372aおよび第2糊切り部372bは、スクレープローラ374より本身12の搬送方向下流側において、本身12が搬送されるときの背部12aの通過経路Wより所定の間隔をおいて下方に配置される。
【選択図】図3

Description

本発明は、製本装置に関し、特に複数の用紙が重ね合わされた用紙束である本身の背部を表紙に糊付けして製本する製本装置に関する。
複数の用紙が重ね合わされた本身を表紙に糊付けして製本する、いわゆる無線綴じ製本またはくるみ製本と呼ばれる製本方式が知られている。このような方式の製本装置では、たとえば特許文献1に記載されるように、加熱されたドラムを使って本身の背部に糊を塗布する。
特開2005−246768号公報
このような製本装置は、本身の背部に糊を塗布する糊付け部と、糊が塗布された本身の背部と表紙とを貼り合わせるニッピング部とを通常備える。糊付け部では、本身の背部に塗布された糊を適度な厚みにすべくスクレープローラが設けられる。スクレープローラは加熱された糊が塗布された背部に接触し、そのまま本身が搬送されることによって余分な糊を背部から除去する。
しかし、製本するための糊は、加熱することにより溶融し常温に冷やされることによって再び固化するものが一般的に用いられる。このためスクレープローラの温度が充分に高い温度となっていないと、スクレープローラが糊の厚みを調整する工程において背部に塗布された糊が冷却され、背部の端部から糸を引いたように糊が垂れる現象が発生する場合があることを本発明者が発見した。糊が垂れた状態のまま本身がニッピング部に搬送されると、表紙を載置する面に垂れた糊が付着する可能性がある。一方このような現象を抑制すべくスクレープローラを加熱するために、たとえば特許文献1に記載されるようなヒータなどを新たに設けると製本装置のコストが高くなる。
そこで、本発明は上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的は、本身の背部を表紙に糊付けして製本する製本装置において、スクレープローラにより発生する糊の垂れ下がりによってその後の製本工程が影響されることを簡易に抑制することにある。
上記課題を解決するために、本発明のある態様の製本装置は、複数の用紙が重ね合わされた用紙束である本身の背部を表紙に糊付けして製本する製本装置において、加熱されることにより溶融した糊が塗布された状態で下方に向けられた背部に当接し、背部の延在方向に本身が搬送されることにより、背部に塗布された糊の厚さを調整するスクレープローラと、スクレープローラより本身の搬送方向下流側において、本身が搬送されるときの背部の通過経路より所定の間隔をおいて下方に配置される糊切り部材と、を備える。この態様によれば、本身の背部に糊の垂れ下がりが発生した場合においても、垂れ下がった糊を糊切り部材によって除去することができる。このため、糊の垂れ下がりが与えるその後の製本工程に対する影響を簡易な構成によって抑制することができる。
糊切り部材は、スクレープローラが本身の背部に塗布された糊の厚さを調整するときに、スクレープローラよりも温度が高くされていてもよい。この態様によれば、垂れ下がった糊を加熱して容易に除去することが可能となる。
加熱されることにより溶融した糊を収容する糊槽をさらに備えてもよい。糊切り部材は、糊槽に当接して配置されてもよい。糊槽は加熱され溶融された糊を収容するため高温となっている。この糊槽に糊切り部材を当接させることにより、糊槽の熱を利用して糊切り部材を簡易に加熱することができる。
本発明によれば、本身の背部を表紙に糊付けして製本する製本装置において、スクレープローラにより発生する糊の垂れ下がりによってその後の製本工程が影響されることを簡易に抑制することができる。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態(以下、実施形態という)について詳細に説明する。
図1(a)は、本実施形態に係る製本装置800の前面図であり、図1(b)は、本の実施形態に係る製本装置800の上面図である。なお、図1(a)および図1(b)は、ともに製本装置800の主要な部分を模式的に示した図であり、製本装置800全体の筐体などの図は省略されている。
製本装置800は、本身12および表紙14から成る本10を製本する。本実施形態において本身12とは、本10のうち表紙14以外の中身の部分のことを意味し、たとえばオフセット印刷などの印刷、電子写真方式、またはインクジェット方式などの画像記録方式によって画像が記録された用紙が複数枚重ね合わされた用紙束を意味する。
本実施形態に係る製本装置800は、いわゆる無線綴じ製本またはくるみ製本と呼ばれる製本方式を採用しており、本身12の背の部分(以下「背部」という)に糊を塗り、表紙14を貼り付け且つ折りたたんで1冊の本10を製本する。このため表紙14は、本10の表面、背部、および裏面となる部分が連続する一枚の紙から成る。製本装置800は、クランプ部100、クランパ搬送部700、ミーリング部200、糊付け部300、ニッピング部400、表紙搬送制御部500、表紙位置決め移動部600を備える。
クランプ部100は、一対のクランプ板110、およびクランプ板搬送部(図示せず)を有する。クランプ板110の各々は板状に形成され、広い面同士が対向するように配置される。クランプ板搬送部は、一対のクランプ板のうち一方のクランプ板110を、他方のクランプ板110に対して離間および近接する方向に移動させる。
クランプ部100は、一方のクランプ板110を他方に近接するよう移動させることにより本身12を挟持する。このとき、クランプ部100は、背部、および天地のいずれかまたは両方の端部が位置決めされた本身12を、背部が下方を向き、背部近傍の側面がクランプ部100の下面から適度に突出するよう挟持する。
クランパ搬送部700は、上記のように本身12を挟持したクランプ部100を、挟持された本身12の背部の延在方向に搬送する。この本身12の搬送経路に近接してミーリング部200、糊付け部300、およびニッピング部400が配置される。
ミーリング部200はミーリング刃(図示せず)を備え、このミーリング刃によって、糊付けすべき本身12の背部に糊による接着強度を上げるための傷を付ける。糊付け部300は、ミーリング部200によって傷付けられた背部、および背部近傍の側面に糊を塗布する。糊付け部300の構成については図2および図3に関連して詳述する。
ニッピング部400は、本身12の糊が塗布された部分に表紙14を貼り付け且つ表紙14を折りたたむ。具体的には、表紙14は積載された状態から一枚ずつ表紙搬送制御部500によってニッピング部400に向かって送り出される。送り出された表紙14は表紙位置決め移動部600によって位置決めされ、ニッピング部400の表紙載置テーブル(図示せず)上に載置される。クランパ搬送部700は、表紙載置テーブル上に載置された表紙14の上方に本身12が位置するまでクランプ部100を搬送し停止する。ニッピング部400は、表紙載置テーブルを上方に移動させて本身12の背部に表紙14を当接させることにより、糊が塗布された本身12の背部に表紙14を接着する。またニッピング部400は、表紙14を折りたたんで糊が塗布された本身12の背部近傍の側面にも表紙14を接着する。こうして製本装置800は、本身12および表紙14から本10を製本する。
図2は、本実施形態に係る糊付け部300の上面図であり、図3は、本実施形態に係る糊付け部300の裏面図である。なお、図3では、理解を容易なものとするため外側フレーム314および糊槽312は断面によって示されている。図2では、本身12は右方向に搬送され、下方が装置前方となる。図3では、本身12は左方向に搬送される。図2および図3において、本身12が搬送されるときの背部12aの通過経路をWで示す。
糊付け部300は、糊槽312、外側フレーム314、第1糊付けドラム316、第2糊付けドラム326、第1横糊ローラ350、第2横糊ローラ352、およびスクレープローラ374などを有する。
糊槽312は鉄系材料、ステンレス、またはアルミニウム系材料などの金属材料により成形された直方体のブロックを、上部が開口し外壁となる部分が略同一の厚さとなるようにくり抜いた形状に形成される。この結果、糊槽312の内部には、糊を収容する糊室312aが形成される。糊槽312は、外側フレーム314に固定され支持される。
本実施形態において糊槽312に収容される糊は、常温では固化した状態を維持し、所定の温度まで加熱されると溶融して粘性の高い液状に変化するものが採用される。本実施形態では、140℃から180℃の間の温度で本身12の背部に塗布可能に溶融する糊が採用される。このため糊槽312には、糊室312aに収容される糊を加熱する5本のヒータが設けられている。糊室312aの本身12の搬送方向上流側の端面近傍には、糊の温度を検知する温度センサとしてのサーミスタ(図示せず)が2つ設けられている。また、製本装置800には、電子制御部(図示せず)が設けられている。電子制御部は、各種演算処理を実行するCPU、各種制御プログラムを格納するROM、データ格納やプログラム実行のためのワークエリアとして利用されるRAMを有し、装置内のヒータやアクチュエータなどを制御する。サーミスタは電子制御部に接続されており、サーミスタの検知結果は電子制御部に出力される。電子制御部は、サーミスタの検知結果を利用して、製本時において糊が固化しないよう、糊の溶融温度に応じて糊を140℃から180℃の間の適度な温度に維持するようヒータのオン、オフを制御する。
シャフト318は、円柱状に形成された第1糊付けドラム316の中心孔に挿通され第1糊付けドラム316に固定される。シャフト318はベアリング322およびベアリング324を介して糊槽312に回転可能に支持される。このとき第1糊付けドラム316は、糊室312a内において装置前後方向が軸方向となるよう本身12の搬送方向上流側に配置される。
シャフト328は、第1糊付けドラム316と略同一の円柱状に形成された第2糊付けドラム326の中心孔に挿通され第2糊付けドラム326に固定される。シャフト328はベアリング332およびベアリング334を介して糊槽312に回転可能に支持される。このとき第2糊付けドラム326は、糊室312a内において装置前後方向が軸方向となるよう第1糊付けドラム316より本身12の搬送方向下流側に配置される。
糊槽312から突出するシャフト318の装置後方の端部には、ドラムギヤ320が取り付けられている。また、糊槽312から突出するシャフト328の装置後方の端部には、ドラムギヤ330が取り付けられている。一方、糊槽312の装置後方側にはブラケット338を介して第1モータ336が設けられており、第1モータ336のモータ軸にはモータギヤ340が取り付けられている。ドラムギヤ320、ドラムギヤ330、モータギヤ340、およびアイドラギヤ376は駆動チェーン342によって連結されている。したがって、第1モータ336が作動することにより第1糊付けドラム316および第2糊付けドラム326の双方が駆動される。電子制御部は第1モータ336の作動を制御することにより、第1糊付けドラム316および第2糊付けドラム326の駆動を制御する。
第1糊付けドラム316の外周の近傍且つ本身12の搬送方向上流側には、糊量調整部材344が設けられる。糊量調整部材344は板金を曲げ加工することによって形成されている。糊量調整部材344は、第1糊付けドラム316の軸方向に直線的に延在する板金端部である糊量調整部344aを有する。糊量調整部材344は回動自在に設けられており、糊量調整部材344が回動することにより、第1糊付けドラム316の外周と糊量調整部344aとの間隔が変化する。糊量調整部材344は回動軸(図示せず)に取り付けられており、回動軸がモータなどのアクチュエータ(図示せず)によって駆動されることにより、糊量調整部材344の回動角度が変更させられる。電子制御部は、糊量調整部材344の回動角度を制御することにより、糊量調整部344aと第1糊付けドラム316外周との間隔を調整し、本身12の背部12aに塗布する糊の量を制御する。
第2糊付けドラム326の外周の近傍且つ本身12の搬送方向上流側には、糊量調整部材346が設けられる。糊量調整部346aを有するなど糊量調整部材346の構成は糊量調整部材344と同様である。電子制御部は、糊量調整部材346の回動角度を制御することにより、糊量調整部346aと第2糊付けドラム326外周との間隔も調整し、本身12の背部12aに塗布する糊の量を制御する。
第1糊付けドラム316および第2糊付けドラム326は、各々を加熱するヒータ(図示せず)を内包している。電子制御部は、製本時において第1糊付けドラム316および第2糊付けドラム326の各々の外周表面に付着した糊が固化しないよう、また糊室312aの糊が固化しないよう、ヒータのオン、オフを制御する。
第2糊付けドラム326からさらに本身12の搬送方向下流側には、第1横糊ローラ350および第2横糊ローラ352が設けられる。第1横糊ローラ350および第2横糊ローラ352は、外周にテーパー部が設けられた円盤状に形成される。第1横糊ローラ350および第2横糊ローラ352は、各々のテーパー部が対向し、各々の中心軸の下方に向かう仮想延長線が交差するよう設けられる。
本実施形態では、第2横糊ローラ352は装置前後方向に固定されている。第1横糊ローラ350は、モータなどのアクチュエータによってボールネジ(図示せず)が駆動されることにより装置前後方向に移動する。製本装置800には本身12の厚さを検出する厚さ検出部(図示せず)が設けられており、電子制御部は、検出された本身12の厚さに応じて第1横糊ローラ350を装置前後方向に移動させ、第1横糊ローラ350と第2横糊ローラ352の各々のテーパー部の間隔を、糊付けの対象となる本身12の厚さと略同一の距離に調整する。
第1横糊ローラ350および第2横糊ローラ352には、各々ハス歯ギヤ(図示せず)が設けられており、このハス歯ギヤにシャフト354に設けられたギヤ(図示せず)が噛合する。シャフト354は軸方向が装置前後方向となるよう、回転可能に糊槽312に支持される。シャフト354の装置後方側の端部にはギヤ356が設けられている。ギヤ356はギヤ358と噛合し、ギヤ358はシャフト362に設けられたギヤ360に噛合する。
シャフト362は軸方向が装置前後方向となるよう、回転可能に糊槽312に支持される。シャフト362の略中央にはスクレープローラ374が取り付けられている。スクレープローラ374は円筒状に形成されており、この円筒内部孔にシャフト362が挿通され固定されることにより、スクレープローラ374がシャフト362に取り付けられる。
スクレープローラ374は第1横糊ローラ350および第2横糊ローラ352より本身12の搬送方向下流側に配置される。またスクレープローラ374は第1糊付けドラム316およびドラムギヤ320と略同一の軸方向の長さを有し、第1糊付けドラム316およびドラムギヤ320と装置前後方向の位置が略同一の位置となるよう配置される。第1糊付けドラム316、第2糊付けドラム326、およびスクレープローラ374は、各々の最上位の箇所が、背部12aの通過経路Wに位置するよう配置される。なお、第1横糊ローラ350および第2横糊ローラ352の各々のテーパー部は、この水平面から上方にかけて本身12の側面に糊を塗布するため、この背部12aの通過経路Wから上方にかけて相互に対向するよう配置される。
シャフト362の装置後方側の端部にはギヤ370が設けられている。一方、糊槽312の装置後方側の面にはブラケット366を介して第2モータ364が設けられている。第2モータ364のモータ軸にはモータギヤ368が設けられており、モータギヤ368とギヤ370が噛合している。以上の構成により、第2モータ364が作動することによってスクレープローラ374、第1横糊ローラ350、および第2横糊ローラ352が駆動される。電子制御部は、第2モータ364の作動を制御することによって、第1横糊ローラ350、第2横糊ローラ352、およびスクレープローラ374の駆動を制御する。
以下、本実施形態に係る糊付け部300の動作手順について説明する。糊槽312に収容される糊が充分に溶融されるまで加熱され、また第1糊付けドラム316および第2糊付けドラム326も充分に加熱された状態で、本身12は背部12aが下方に向いた状態で糊付け部300に搬入される。
電子制御部は、糊付け部300に本身12が搬入されると第1モータ336を作動させ、外周上面の移動方向が本身12の搬送方向と同じ方向となる回転方向に第1糊付けドラム316および第2糊付けドラム326を駆動させる。これにより第1糊付けドラム316および第2糊付けドラム326の外周には糊槽312に収容される糊が付着する。電子制御部は、このように付着した糊が適度な量となるよう糊量調整部材344および糊量調整部材346の各々の回動角度を調整する。
また、電子制御部は、第2モータ364を作動させて、外周上面の移動方向が本身12の搬送方向と同じ方向となる回転方向にスクレープローラ374を駆動させ、また対向するテーパー部が本身12の搬送方向と同じ方向となる回転方向に第1横糊ローラ350および第2横糊ローラ352を駆動させる。
第1糊付けドラム316および第2糊付けドラム326は、下方に向けられた背部12aに順次当接し、本身12が搬送されることにより背部12aに糊を塗布する。次に第1横糊ローラ350および第2横糊ローラ352は、対向するテーパー部で搬送される本身12を挟持することにより、本身12の背部12a近傍の側面に糊を塗布する。さらにスクレープローラ374は、下方に向けられた背部12aに当接し、本身12が搬送されることにより背部12aに塗布された糊の厚さが適度かつ均一な厚さとなるよう調整する。このように背部12aおよび背部12a近傍の側面に糊が塗布された本身12は、表紙14を貼り付ける工程を行うべく、次にニッピング部400に搬送される。
ここで、スクレープローラ374が本身12の背部12aに当接して塗布された糊の厚さを調整する工程において糊が冷却され、本身12の背部12aの搬送方向上流側端部から、糸を引いたように糊が垂れる現象が発生する場合があることが、発明者による鋭意なる研究の結果判明した。スクレープローラ374によって背部12aに塗布された糊の厚さを調整する工程において背部12aの糊が冷却されるのは、まず本実施形態に係るスクレープローラ374は、第1糊付けドラム316や第2糊付けドラム326のようにヒータによって加熱されておらず、第1糊付けドラム316や第2糊付けドラム326よりも温度が少し低くなっていることが要因の一つと考えられる。また、糊槽312は加熱された糊を収容するため温度が高くなっているが、スクレープローラ374はシャフト362を介して糊槽312に接続されており、スクレープローラ374と糊槽312との距離が比較的遠いため糊槽312の熱がスクレープローラ374に充分に伝達されないことも要因の一つと考えられる。さらに、スクレープローラ374は、ギヤ356やギヤ358などのギヤ群を介して高温に加熱された糊に接続されているが、ギヤ同士は噛合部でのみ接続するためこの経路でも糊の温度がスクレープローラ374に充分に伝達されないことも要因の一つと考えられる。糊が垂れ下がったまま本身12がニッピング部400に搬送されると、表紙が載置される面などに垂れ下がった糊が付着する可能性がある。
このため、本実施形態に係る糊付け部300は、糊切り部材372を備える。糊切り部材372は、鉄系材料、ステンレス、またはアルミニウム系材料などの金属材料によって成形された板状の部材をコ字状に曲げた形状に形成される。糊切り部材372は、コ字状の開口側が上方に向き、曲げ部の端部の延在方向がスクレープローラ374の軸方向と平行となるように、スクレープローラ374の本身12搬送方向下流側において糊槽312の上面に当接するよう糊槽312に固定される。これによって2つの曲げ部の端部のうち、本身12の搬送方向上流側の曲げ部の端部である第1糊切り部372a、および下流側の曲げ部の端部である第2糊切り部372bが設けられる。第1糊切り部372aおよび第2糊切り部372bは、本身12が搬送されるときの背部12aの通過経路Wより所定の間隔をおいて下方に位置するよう糊切り部材372が設けられる。本実施形態では、本身12が搬送されるときの背部12aの通過経路Wと第1糊切り部372aおよび第2糊切り部372bとの間隔は5mmとされている。
このような位置に第1糊切り部372aおよび第2糊切り部372bが配置されることにより、スクレープローラ374によって背部12aに塗布された糊の厚さが調整されたときに本身12の背部12aの搬送方向上流側端部に糊の垂れ下がりが発生した場合においても、そのまま本身12が下流側に搬送されることにより、垂れ下がった糊が第1糊切り部372aおよび第2糊切り部372bによって除去される。このため、垂れ下がった糊がニッピング部400の表紙を載置する面に付着することを抑制することができる。
また、第1糊切り部372aおよび第2糊切り部372bは、糊切り部材372が糊槽312に直接に当接するよう取り付けられることにより、スクレープローラ374の表面温度よりも高い温度となっている。このため、垂れ下がった糊に接触することにより加熱し、より確実に垂れ下がった糊を除去することが可能となっている。
本実施形態に係る糊付け部300では、糊切り部材372が糊槽312に直接取り付けられることにより、第1糊切り部372aおよび第2糊切り部372bの温度はスクレープローラ374の表面温度よりも約20℃高くなっている。これにより、垂れ下がった糊が効果的に除去できたことが実験により確認されている。なお、第1糊切り部372aおよび第2糊切り部372bの温度がスクレープローラ374の表面温度よりも20℃以上高くなっていてもよいことは勿論である。
本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、また、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を実施形態に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施形態も本発明の範囲に含まれうる。以下、そうした例をあげる。
糊切り部材372はコ字状に曲げられた形状に限られず、スクレープローラ374の下流側において、本身12が搬送されるときの背部12aの通過経路Wより所定の間隔をおいて下方に配置されるものであれば他の形状であってもよい。たとえば、糊切り部材372はコ字状ではなくL字状に形成され、曲げ部の端部が背部12aの本身12より所定の間隔をおいて下方に配置されていてもよい。
糊槽312と糊切り部材372とは一体的に形成されていてもよい。これにより、より糊切り部材372に熱を伝えることができ、糊切り部材372の温度を高いものとすることができる。
(a)は、実施形態に係る製本装置の前面図であり、(b)は、本の実施形態に係る製本装置の上面図である。 実施形態に係る糊付け部の上面図である。 実施形態に係る糊付け部の裏面図である。
符号の説明
300 糊付け部、 312 糊槽、 312a 糊室、 316 第1糊付けドラム、 326 第2糊付けドラム、 350 第1横糊ローラ、 352 第2横糊ローラ、 372 糊切り部材、 372a 第1糊切り部、 372b 第2糊切り部、 374 スクレープローラ、 400 ニッピング部、 700 クランパ搬送部、 800 製本装置。

Claims (3)

  1. 複数の用紙が重ね合わされた用紙束である本身の背部を表紙に糊付けして製本する製本装置において、
    加熱されることにより溶融した糊が塗布された状態で下方に向けられた背部に当接し、背部の延在方向に本身が搬送されることにより背部に塗布された糊の厚さを調整するスクレープローラと、
    前記スクレープローラより本身の搬送方向下流側において、本身が搬送されるときの背部の通過経路より所定の間隔をおいて下方に配置される糊切り部材と、
    を備えることを特徴とする製本装置。
  2. 前記糊切り部材は、前記スクレープローラが本身の背部に塗布された糊の厚さを調整するときに、前記スクレープローラよりも温度が高くされていることを特徴とする請求項1に記載の製本装置。
  3. 加熱されることにより溶融した糊を収容する糊槽をさらに備え、
    前記糊切り部材は、前記糊槽に当接して配置されることを特徴とする請求項1または2に記載の製本装置。
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