JP2010253870A - 紙葉の綴じ方法及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】針金綴じの針金と同じような体裁のよい形状で紙葉を水引により綴じることができ、紙葉を容易に再生することができると共に、エンドユーザーに優しく、環境負荷を軽減することができるだけでなく、機械的な自動作業において、特に水引の紙葉の通孔への挿通作業を接着剤の剥落なしに確実性のあるものとするだけでなく、瞬時に接着させることができる新規な紙葉の綴じ方法及び装置を提供するものである。
【解決手段】紙葉２に一対又は二対以上の通孔３を開ける開孔工程と、ヒートシール用接着剤を塗工してありコ字形に折り曲げ形成された水引８の両側を通孔７に挿通する挿通工程と、紙葉２の下面に突出する水引の両端を折り曲げる折曲工程と、この折曲部を含む水引８を紙葉２に接着する超音波溶着機１６を使用する接着工程とからなるものである。
【選択図】図７

Description

本発明は、紙葉を水引により綴じる紙葉の綴じ方法及び装置に関する。

従来、簡易書籍綴じ方式である中綴じ方法としては、書籍、週刊誌、カタログ等における針金を使用した方法や、銀行の通帳のように糸による綴じ加工の方法があった。最近では針金による切傷の危険を意識して線糊綴方式が普及しはじめており、更に、糸を３針程度縫ったところで糸を切断して折った本の内側で糸をまとめるようにした糸綴じ方法も知られている。

しかし、従来の針金や糸等による紙葉の綴じ方法では、紙葉を回収して紙に再生するためシュレッダーで細断する際、針金に針金綴の場合は針金を除去する必要があり、また糸等の綴じ具を取り除く作業が必要となるために煩雑である。針金は比較的分離が容易であるが、回収糸綴じ方法によるものは、使用している糸の繊維が一般に２５〜５６ｍｍもあり、このままでは再生紙にする場合のパルプ中の繊維の許容長さ（３ｍｍ前後）を超えるために、再生する際に、回収した紙をパルパーで水中において繊維状に離解し、糸のような長い繊維はスクリーンで補足して廃棄している。このときに、糸繊維がスクリーンを通過する場合もあり、後の抄紙工程で紙切れの原因になるという課題があった。
また、糊を使用する方法においては、糊の中にダイオキシンの元になるＥＶＡ樹脂（エルヴァックス樹脂、塩化ビニールと酢酸ビニールの共重合体樹脂）を含んだものが多く使用されているために、環境に悪影響を及ぼす恐れがあるという課題があった。また、糊を使用する方法においてはダイオキシンの発生源になる物質を含んだものが使用されている場合があり、環境に悪影響を及ぼす恐れがあるという課題があった。

上記課題を解決するために、即ち、紙の再生に針金や糸等の綴じ具の取り除き作業の必要なく、また、ダイオキシンの発生のおそれのない紙撚りを綴じ具とした新しい紙葉の綴じ方法を発明者及び出願人が開発し、既に提案して公知となっている（例えば特許文献１）。
既に提案し、公知となっている紙撚りは、幅４ｍｍ程の薄葉紙を撚り、２本合撚りした王子ファイバー株式会社のＴ−２２４０合撚りのものが適しているが、この紙撚りは太さが約０．５ｍｍ、引張り強さが約３０Ｎ（ニュートン）であり、剛度がやや弱いという課題がある。また、この紙撚りにより紙葉を機械的作業により綴じる場合、紙撚りに柔軟性があるため、紙葉に開通した細孔に鉤針を通してこの鉤針に紙撚りを引っ掛けて、鉤針を引き込むことにより、紙撚りの両端部を対の細孔に挿通させている。この紙撚りの細孔への挿通作業は接着剤の剥落という課題がある。
そこで、発明者は、針金綴じの針金と同じような体裁のよい形状で紙葉を水引により綴じることができ、紙葉を容易に再生することができると共に、エンドユーザーに優しく、環境負荷を軽減することができるだけでなく、機械的な自動作業において、特に水引の紙葉の通孔への挿通作業を安定性及び確実性のあるものとする紙葉の綴じ方法及び装置を開発し、既に提案し公知となっている（例えば特許文献２）。

特開２００６−１１０８７３号公報 特開２００８−１３２６５５号公報

この公知の水引を使用する紙葉の綴じ方法及び装置は、水引に再湿接着剤を塗布してあり、そのため紙葉の上下両面又は水引を湿潤する湿潤工程を用いている。このことは、水を使用するため、乾燥速度が遅いという課題がある。
そこで、本発明は、上記公知の特許文献２と同様に、針金綴じの針金と同じような体裁のよい形状で紙葉を水引により綴じることができ、紙葉を容易に再生することができると共に、エンドユーザーに優しく、環境負荷を軽減することができるだけでなく、機械的な自動作業において、特に水引の紙葉の通孔への挿通作業を接着剤の剥落なしに確実性のあるものとするだけでなく、瞬時に接着させることができる新規な紙葉の綴じ方法及び装置を提供するものである。

そのために、本発明紙葉の綴じ方法は、紙葉に一対又は二対以上の通孔を開ける開孔工程と、ヒートシール用接着剤を塗工してありコ字形に折り曲げ形成された水引の両側を通孔に挿通する挿通工程と、紙葉の下面に突出する水引の両端を折り曲げる折曲工程と、この折曲部を含む水引を紙葉に接着する超音波溶着機を使用する接着工程とからなるものである。

また、本発明紙葉の綴じ方法は、前記開孔工程と挿通工程との間に、前記紙葉の上方に対の通孔に沿ってヒートシール用接着剤を塗工した水引を供給する水引供給工程と、水引を一定長さに切断する切断工程と、水引を一対の通孔の間隔の両側をコ字形に折り曲げ形成する水引折曲工程を備えるものである。

前記開孔工程が太めの針を紙葉に上方から下方に貫通させることによるものである。
前記挿通工程が水引の両側を下向きにし、上下動する水引押込板により押し込むことによるものである。
上記水引供給工程が紙葉上に進退可能とした水引折曲型板上に送りローラーにより供給することによるものである。
前記切断工程がカッターによるものである。
前記水引折曲工程が水引押込板の両側に位置し、この水引押込板の両側に沿って、また、水引折曲型板の両側に沿って上下動する水引折曲板によるものである。

さらに、本発明紙葉の綴じ装置は、紙葉に一対又は二対以上の通孔を開ける開孔手段と、ヒートシール用接着剤を塗工してありコ字形に折り曲げ形成された水引の両側を通孔に挿通する挿通手段と、紙葉の下面に突出する水引の両端を折り曲げる折曲手段と、この折曲部を含む水引を紙葉に接着する超音波溶着機を使用する接着手段とからなるものである。

また、本発明紙葉の綴じ装置は、前記開孔手段と挿通手段との間に、前記紙葉の上方に対の通孔に沿ってヒートシール用接着剤を塗工した水引を供給する水引供給手段と、水引を一定長さに切断する切断手段と、水引を一対の通孔の間隔の両側をコ字形に折り曲げ形成する水引折曲手段を備えるものである。

前記開孔手段が太めの針を紙葉に上方から下方に貫通させることによるものである。
前記挿通手段が水引の両側を下向きにし、上下動する水引押込板により押し込むことによるものである。
上記水引供給手段が紙葉上に進退可能とした水引折曲型板上に送りローラーにより供給することによるものである。
前記切断手段がカッターによるものである。
前記水引折曲手段が水引押込板の両側に位置し、この水引押込板の両側に沿って、また、水引折曲型板の両側に沿って上下動する水引折曲板によるものである。

本発明による紙葉の綴じ方法は、紙葉に一対又は二対以上の通孔を開ける開孔工程と、ヒートシール用接着剤を塗工してありコ字形に折り曲げ形成された水引の両側を通孔に挿通する挿通工程と、紙葉の下面に突出する水引の両端を折り曲げる折曲工程と、この折曲部を含む水引を紙葉に接着する超音波溶着機を使用する接着工程とからなるものであるから、針金綴じと同じような体裁のよい形状で、紙葉を水引により綴じることができ、紙葉の再生の際、水引は紙であるから水引を取り外すことなく、取り外しの手間を省くことが可能で容易に再生することができると共に、エンドユーザーに優しく、環境負荷を軽減することができる効果がある。さらに、機械的な自動作業において水引の紙葉への挿通作業を接着剤の剥落を防ぎ確実性のあるものとすると共に、水引の紙葉への接着も超音波溶着機を使用することにより確実になし得る効果があるだけでなく、紙葉の内面外面同時に瞬時接着が可能であり、発火の危険防止の効果もある。

また、本発明による紙葉の綴じ方法は、前記開孔工程と挿通工程との間に、前記紙葉の上方に対の通孔に沿ってヒートシール用接着剤を塗工した水引を供給する水引供給工程と、水引を一定長さに切断する切断工程と、水引を一対の通孔の間隔の両側をコ字形に折り曲げ形成する水引折曲工程を備えるものであるから、長尺の水引を供給することにより、連続的に紙葉を綴じることができる効果がある。

前記開孔工程が太めの針を紙葉に上方から下方に貫通させることによるものであるから、紙葉の開孔工程が簡単である。
前記挿通工程が水引の両側を下向きにし、上下動する水引押込板により押し込むことによるものであるから、水引の挿通工程が確実である。
上記水引供給工程が紙葉上に進退可能とした水引折曲型板上に送りローラーにより供給することによるものであるから、水引の供給が容易である。
前記切断工程がカッターによるものであるから、一定の長さの水引を連続して供給できる。
前記水引折曲工程が水引押込板の両側に位置し、この水引押込板の両側に沿って、また、水引折曲型板の両側に沿って上下動する水引折曲板によるものであるから、水引のコ字形形成を容易確実に行うことができる。

本発明による紙葉の綴じ装置は、紙葉に一対又は二対以上の通孔を開ける開孔手段と、ヒートシール用接着剤を塗工してありコ字形に折り曲げ形成された水引の両側を通孔に挿通する挿通手段と、紙葉の下面に突出する水引の両端を折り曲げる折曲手段と、この折曲部を含む水引を紙葉に接着する超音波溶着機を使用する接着手段とからなるものであるから、針金綴じと同じような体裁のよい形状で、紙葉を水引により綴じることができ、紙葉の再生の際、水引は紙であるから水引を取り外すことなく、容易に再生することができると共に、エンドユーザーに優しく、環境負荷を軽減することができる効果がある。さらに、機械的な自動作業において水引の紙葉への挿通作業を接着剤の剥落を防ぎ確実性のあるものとすると共に、水引の紙葉への接着も超音波溶着機を使用することにより確実になし得る効果があるだけでなく、紙葉の内面外面同時に瞬時接着が可能であり、発火の危険防止の効果もある。。

また、本発明紙葉の綴じ装置は、前記開孔手段と挿通手段との間に、紙葉の上方に対の通孔に沿ってヒートシール用接着剤を塗工した水引を供給する水引供給手段と、水引を一定長さに切断する切断手段と、水引を一対の通孔の間隔の両側をコ字形に折り曲げ形成する水引折曲手段を備えるものであるから、長尺の水引を供給することにより、連続的に紙葉を綴じることができる効果がある。

前記開孔手段が太めの針を紙葉に上方から下方に貫通させることによるものであるから、紙葉への開孔作業及び後の水引の挿通作業が簡単である。
前記挿通手段が水引の両側を下向きにし、上下動する水引押込板により押し込むことによるものであるから、水引の挿通作業が簡単確実である。
上記水引供給手段が紙葉上に進退可能とした水引折曲型板上に送りローラーにより供給することによるものであるから、水引の供給が容易である。
前記切断手段がカッターによるものであるから、一定の長さの水引を連続して供給できる。
前記水引折曲手段が水引押込板の両側に位置し、この水引押込板の両側に沿って、また、水引折曲型板の両側に沿って上下動する水引折曲板によるから、水引のコ字形形成を容易確実に行うことができる。

紙葉に通孔を開ける開孔工程と手段を示す説明図。 水引供給工程と手段及び水引を一定長さに切断する切断工程と手段を示す説明図。 水引を折り曲げ形成する水引折曲工程と手段を示す説明図。 上記水引の両側を通孔に挿通するために邪魔になる水引折曲型板を避退させた状態の説明図。 水引の両側を通孔に挿通する挿通工程と手段を示す説明図。 水引の両端を折り曲げてこの折曲部を紙葉に圧接する工程と手段を説明する説明図。 超音波溶着機により水引を紙葉に接着する接着工程と手段を説明する説明図。

図面に示した実施例により本発明の詳細を説明する。
図１に紙葉に通孔を開ける開孔工程と手段を示す。図中１が紙葉を中央から半分に折曲して折丁２とし、この折丁２を半折の状態で引っ掛けて載置する鞍掛であり、この鞍掛１に各種工程と手段を行うために通孔３を形成してある。
紙葉に通孔を開ける開孔工程と手段のために上記鞍掛１の通孔３の上方位置に一対の太めの針５，５を支持板６に固定し、この一対の太めの針５，５を折丁２の上方位置から下方に押下して、一対の通孔７，７を穿設し、針５，５を上方に復帰させる。

図２乃至図４に紙葉の上方に対の通孔に沿ってヒートシール用接着剤を塗工した水引を供給する水引供給工程と手段、並びに水引を一定長さに切断する切断工程と手段、及び水引の通孔の間隔の両側をコ字形に折り曲げ形成する水引折曲工程と手段を示してある。

水引８は紙幅１０〜１２ｍｍの薄葉紙を撚って構成したもので、太さが０．６〜０．７ｍｍほど、引張強さが４０〜５０Ｎ（ニュートン）の剛度の強いものである。
また、水引８にはヒートシール用接着剤を塗工したもので、実験に使用したヒートシール用接着剤としては、熱可塑性接着剤で、サイデン化学株式会社のサイビノールＳ−３０３で、主成分が酢酸ビニル樹脂のものを使用した。

紙葉の上方に対の通孔７，７に沿ってヒートシール用接着剤を塗工した水引を供給する水引供給工程と手段は、図示してないボビン、水引巻き等に巻かれた長尺の水引８を繰り出して一対の送りローラー９、９間に導き、この送りローラー９，９から水平の案内管１０に供給し、さらに紙葉即ち折丁２の通孔７、７上に水平にして位置付くように供給するようにしてある。
そのために、後述する水引折曲工程と手段を構成し、かつ、水引供給工程と手段を兼ねて構成する水引折曲型板１１上に水引８を載置する（図２図示）。この水引折曲型板１１は紙葉（折丁）２に設けた通孔７，７の間の上方に設けてあり、その両辺が通孔７、７上に僅かに張り出すようにしてあることが望ましい。また、この水引折曲型板１１は、水引８をコ字形に折曲した後に、この水引を通孔７，７に挿通するために、通孔７，７間上より避退させなければならない。したがって、この水引折曲型板１１は、通孔７、７間直上とその近傍との間を進退自在にしてある。

水引８を一定長さに切断する切断工程と手段は、水引８の案内管１０の出口直後に配置したハサミ形状のカッター１２により構成してある。即ちこのカッター１２により水引８を紙葉２上に供給する毎に切断するようにしてある。

次に、水引を一対の通孔の間隔の両側をコ字形に折り曲げ形成する水引折曲工程、手段は、後述するコ字形に折り曲げ形成された水引の両側を通孔７，７に挿通する挿通工程と手段を構成する水引押込板１３の両側に上下動可能に設けた水引折曲板１４、１４により構成してある。水引の挿通工程、手段を構成する水引押込板１３は、図２、図３に示される通り、紙葉２の通孔７，７間の直上に位置する水引折曲型板１１の直上に、水引８が位置付けられるように間隔をおいて配置されており、後述する挿通工程、手段のために上下動可能に設けてある。
上記水引折曲板１４，１４も、水引８が水引折曲型板１１上に供給されるために、その下端は水引折曲型板１１の上面より間隔をおいて上位に位置するが、水引押込板１３の下端と同レベルに配置してある。
そしてこの水引折曲工程、手段は、図３に示すように水引折曲板１４，１４を下動することにより、水引折曲型板１１との協働で水引８をコ字形に折曲する。

この状態で、図４に示すように水引折曲型板１１を紙葉２の通孔７，７間の直上より避退させる。このように水引折曲型板１１を避退させた状態で挿通工程、手段を構成する水引押込板１３を下向きに押し込むことにより、水引８の下向きに折曲された両側を紙葉２の通孔７，７に挿通すると共に水引８の両端を紙葉２の通孔７，７より下向きに突出させる（図５図示）。

さらに、紙葉２の下面に突出する水引８の両端を折り曲げる折曲工程、手段は、鞍掛１の通孔３内に位置付けられて設けた一対の折曲加圧板１５，１５により構成される。この折曲加圧板１５，１５は、接近、離反作動するもので、離反している状態で紙葉２の通孔７，７より外に位置し、接近した状態で、図６に示すように水引８を折り曲げ、紙葉８の下面に圧接する。次いで、この折曲加圧板１５，１５は離反し、通孔７，７より外に戻る。

この状態で、図７に示すように、超音波溶着機１６の先端をチップ１７を介して上記水引の折曲部に押し当て、この超音波溶着機１６を作動すると、水引８により囲まれた紙葉２の部分が水引８とともに振動し摩擦熱が発生し、水引に塗工されたヒートシール用接着剤により、水引８が紙葉２に接着される。
実験に使用された超音波溶着機１６は、精電舎電子工業株式会社製のソノペット３０３Ｓで、その公称出力は２５０ワット、発振周波数は２８．５キロヘルツ、振幅は８マイクロメータ縦振動、ホーンチップ先端は２×１０ミリメータである。
実験では、超音波溶着機１６の上部に１．５〜５キログラムの圧力を加え小時間振動を与え、摩擦熱を発生させた。これにより紙葉の上面下面とも充分な接着が得られた。
超音波振動時間の実験式の一例（圧力２ｋｇ、上質紙８１．４ｇ/ｍ^２）は
ｌｏｇＹ＝４１/７０ｌｏｇＸ−２．４７
Ｙ＝振動秒数
Ｘ＝紙層の厚さ、マイクロメータ
である。なお、この係数は主に紙質と加圧板の圧力によって変化する値である。

１ 鞍掛
２ 折丁
３ 通孔
５ 太めの針
６ 支持板
７ 通孔
８ 水引
９ 送りローラー
１０ 案内管
１１ 水引折曲型板
１２ カッター
１３ 水引押込板
１４ 水引折曲板
１５ 折曲加圧板
１６ 超音波溶着機
１７ チップ

Claims (14)

1. 紙葉に一対又は二対以上の通孔を開ける開孔工程と、ヒートシール用接着剤を塗工してありコ字形に折り曲げ形成された水引の両側を通孔に挿通する挿通工程と、紙葉の下面に突出する水引の両端を折り曲げる折曲工程と、この折曲部を含む水引を紙葉に接着する超音波溶着機を使用する接着工程とからなる紙葉の綴じ方法。
2. 前記開孔工程と挿通工程との間に、前記紙葉の上方に対の通孔に沿ってヒートシール用接着剤を塗工した水引を供給する水引供給工程と、水引を一定長さに切断する切断工程と、水引を一対の通孔の間隔の両側をコ字形に折り曲げ形成する水引折曲工程を備える上記請求項１に記載の紙葉の綴じ方法。
3. 前記開孔工程が太めの針を紙葉に上方から下方に貫通させることによる上記請求項１又は２に記載の紙葉の綴じ方法。
4. 前記挿通工程が水引の両側を下向きにし、上下動する水引押込板により押し込むことによる上記請求項１又は２に記載の紙葉の綴じ方法。
5. 上記水引供給工程が紙葉上に進退可能とした水引折曲型板上に送りローラーにより供給することによる上記請求項２に記載の紙葉の綴じ方法。
6. 前記切断工程がカッターによる上記請求項２に記載の紙葉の綴じ方法。
7. 前記水引折曲工程が水引押込板の両側に位置し、この水引押込板の両側に沿って、また、水引折曲型板の両側に沿って上下動する水引折曲板による上記請求項２に記載の紙葉の綴じ方法。
8. 紙葉に一対又は二対以上の通孔を開ける開孔手段と、ヒートシール用接着剤を塗工してありコ字形に折り曲げ形成された水引の両側を通孔に挿通する挿通手段と、紙葉の下面に突出する水引の両端を折り曲げる折曲手段と、この折曲部を含む水引を紙葉に接着する超音波溶着機を使用する接着手段とからなる紙葉の綴じ装置。
9. 前記開孔手段と挿通手段との間に、前記紙葉の上方に対の通孔に沿ってヒートシール用接着剤を塗工した水引を供給する水引供給手段と、水引を一定長さに切断する切断手段と、水引を一対の通孔の間隔の両側をコ字形に折り曲げ形成する水引折曲手段を備える上記請求項８に記載の紙葉の綴じ装置。
10. 前記開孔手段が太めの針を紙葉に上方から下方に貫通させることによる上記請求項８又は９に記載の紙葉の綴じ装置。
11. 前記挿通手段が水引の両側を下向きにし、上下動する水引押込板により押し込むことによる上記請求項８又は９に記載の紙葉の綴じ装置。
12. 上記水引供給手段が紙葉上に進退可能とした水引折曲型板上に送りローラーにより供給することによる上記請求項９に記載の紙葉の綴じ装置。
13. 前記切断手段がカッターによる上記請求項９に記載の紙葉の綴じ装置。
14. 前記水引折曲手段が水引押込板の両側に位置し、この水引押込板の両側に沿って、また、水引折曲型板の両側に沿って上下動する水引折曲板による上記請求項９に記載の紙葉の綴じ装置。

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