JP4007645B2

JP4007645B2 - 製本方法および製本装置

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Publication number: JP4007645B2
Application number: JP23082197A
Authority: JP
Inventors: 嘉英杉山
Original assignee: Duplo Seiko Corp
Current assignee: Duplo Seiko Corp
Priority date: 1997-08-27
Filing date: 1997-08-27
Publication date: 2007-11-14
Anticipated expiration: 2017-08-27
Also published as: JPH1159015A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、製本方法および製本装置に関し、詳しくは、特に少量の製本に好適な製本方法および製本装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、少量の製本に用いる製本装置が種々提案されている。たとえば、接着剤溜内にホットメルトタイプの接着剤を加熱して溶融し、製本後に背となる用紙束の背面に表紙を接着するために、その溶融した接着剤を塗布するようにした製本装置が提供されている（たとえば、特開昭５８−９０９８８号公報）。
【０００３】
しかし、この種の装置では、固化した大量の接着剤を一度に加熱するため、加熱を開始してから製本できるようになるまで、たとえば数十分を要し、準備時間が非常に長い。また、接着剤溜に大量の接着剤を加熱して高温に保っておくため、接着剤の臭気が拡散し、悪臭が激しいという問題がある。
【０００４】
別のタイプの製本装置としては、予め接着剤を塗布した表紙を加熱して接着剤を溶融して用紙束を接着するようにした製本装置が提供されている。この装置では、表紙の少量の接着剤を溶融するので準備時間は短くなるが、用紙束の厚さに応じて専用の表紙を用いる必要がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明の解決すべき技術的課題は、製本開始までの準備時間が短く、臭気の発生が少なく、所望により任意の表紙を用いることができる製本方法および製本装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段および作用・効果】
上記の技術的課題を解決するため、本発明は、以下の構成の製本方法および製本装置を提供する。
【０００７】
製本装置は、用紙束の背面に沿って流動性接着剤を塗布する接着剤塗布手段と前記用紙束の厚さを検出する用紙束厚みセンサを備えたタイプの装置である。上記接着剤塗布手段は、固形接着剤供給手段と、接着剤ノズルと、加熱手段と、ノズル駆動手段とを備える。上記固形接着剤供給手段は、固形接着剤を順次送り出す。上記接着剤ノズルは、上記固形接着剤供給手段から送り出された固形接着剤が挿入されるノズル入口を有する。上記接着剤ノズルは、上記ノズル入口からノズル出口までその内部を貫通する貫通穴を有する。上記加熱手段は、上記接着剤ノズルの上記貫通穴に沿って外側に配置される。上記ノズル駆動手段は、上記接着剤ノズルの上記ノズル出口を、用紙束の背面に接近または当接した状態で用紙束搬送方向に用紙束の背面の一端から他端までかつ、前記用紙束厚みセンサによって検出された前記用紙束の厚さに応じて前記用紙束搬送方向に直角方向に、用紙束の背面に対して相対移動させる。
【０００８】
上記構成において、接着剤供給手段によって接着剤ノズルのノズル入口からノズル貫通穴内に順次押し込まれた固形接着剤は、加熱手段によって接着剤ノズルの貫通穴内で加熱されて溶融し、接着剤ノズルのノズル出口から溶融した状態で押し出される。ノズル駆動手段によって用紙束と接着剤ノズルとを相対移動させ、接着剤ノズルから押し出された接着剤を用紙束の背面に所定パターンで塗布する。接着剤ノズルの上記ノズル出口を、用紙束の背面に適宜に押し込んで用紙束の背面をしごいて、隣接する用紙同士を広げながら接着剤を塗布すれば、用紙束の背面が多少不揃いでも、奥まで接着剤を付けて製本することができる。表紙なしで製本することもできるが、所望により、接着剤の塗布後、用紙束の背面に表紙を押し当てて、表紙を用紙束に接着することもできる。
【０００９】
上記装置は、固形接着剤を必要な量だけを接着剤ノズル内で少しずつ溶融し、一度に全部の固形接着剤を加熱して溶融しない。しかも、溶融された接着剤は、接着剤ノズル内に密封されており、接着剤ノズルから射出されるとすぐに用紙束の背面に塗布され、接着に用いられる。また、用紙束の厚さに応じて接着剤を用紙束の背面に塗布して、用紙束の背面を接着することができる。
【００１０】
したがって、製本開始までの準備時間が短く、臭気の発生が少なく、所望により任意の表紙を用いることができる。
【００１１】
好ましくは、上記固形接着剤は、線状で柔軟性を有しリールに巻き付けられ、その一端側が上記固形接着剤供給手段によって順次送り出されて上記リールから解かれる。
【００１２】
上記構成によれば、真っ直ぐな棒状の固形接着剤を用いる場合に比べ、より長い固形接着剤を用いることができるので接着剤補給サイクルを長くすることができる。また、直線長さを短くすることができるので装置内のスペースを有効活用できる。
【００１３】
好ましくは、回転カッター手段と、回転カッター駆動手段とをさらに備える。上記回転カッター手段は、回転する軸の軸端に切刃を有する。上記回転カッター駆動手段は、上記回転カッター手段の上記切刃を、用紙束の背面に押し当てた状態で用紙束の背面の一端から他端まで大略全体的にたどるように、用紙束の背面に対して相対移動させる。上記ノズル駆動手段は、上記回転カッター駆動手段によって相対移動させられた上記回転カッター手段が用紙の背面を切削した切削跡に沿って、上記接着剤ノズルの上記ノズル出口を用紙の背面に対して相対移動させる。
【００１４】
上記構成によれば、用紙束の背面が揃っていなくても、用紙束の背面を切削することによって揃え、その部分に接着剤を塗布することができる。したがって、各用紙を表紙に良好に接着することできる。
【００１５】
好ましくは、上記ノズル駆動手段は、一対の用紙束搬送手段と、ノズル往復駆動手段とを有する。上記一対の用紙束搬送手段は、互いに対向して配置され、その間に用紙束を挟持し搬送する。上記ノズル往復駆動手段は、上記接着剤ノズルの上記ノズル出口を、上記用紙束搬送手段の用紙束搬送経路に接近またはわずかに進入した状態で、用紙束搬送方向に対して大略直角方向に往復移動させる。
【００１６】
上記構成によれば、用紙束を一対の用紙束搬送手段によって搬送しながら、ノズル往復駆動手段によって接着剤ノズルを搬送方向に大略直角に往復移動させることによって、接着剤を用紙束の背面に、ジグザグに略全体的に塗布することができる。接着剤ノズルは用紙束の厚さ方向に往復移動するだけでよく、移動距離が短い。また、用紙束の厚さに応じて、一対の用紙束搬送手段の間隔と接着剤ノズルの振幅を変え、用紙束の背面の長さに応じて接着剤を供給することによって、サイズや厚さの異なる種々の用紙束について、簡単に製本することが可能である。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に、図１〜図９に示した本発明の各実施形態に係る製本装置について詳細に説明する。
【００１８】
まず、図１〜図５を参照しながら、本発明の製本装置の概要を説明する。
【００１９】
この装置は、図１の概念図に示すように、揃えて重ねられた用紙束２の背面３に、溶融して流動性を有する接着剤６ａを接着剤ノズル１２から射出して塗布し、用紙束２の背面３に表紙４（図１では不図示）を押し当てて接着する動作を連続的に行うようにした装置である。接着剤ノズル１２の周囲にはヒーター１３を設け、接着剤ノズル１２のノズル入口１２ａに固形接着剤６を押し込み、接着剤ノズル１２の内部でそれを加熱して溶融し、ノズル出口１２ｂから溶融した接着剤６ａを射出して、用紙束２の背面３に塗布する。接着剤ノズル１２のノズル出口１２ｂは、用紙束２の背面３に接近または当接した状態で、用紙束２の背面３の一端３ａから他端３ｂまで用紙束２の背面３に対して相対移動し、用紙束２の背面３に大略全体的に接着剤６ａを塗布するようになっている。
【００２０】
後述する一実施形態の製本装置１０では、用紙束２の背面３を下に向け、接着剤６ａを下から塗布するようになっている。そのため、この製本装置１０では、接着剤ノズル１２は、図３の断面図および図４の斜視図に示すように、接着剤ノズル１２はＬ型に曲がったものであり、その周囲にヒーター１３が設けられ、プーリー対８を用いて固形接着剤６をノズル入口１２ａに水平方向に押し込み、上を向けたノズル出口１２ａから加熱されて溶融した接着剤６ａを射出するようになっている。ノズル入口１２ａ付近には、ノズル穴の内周面に沿ってＯリング１２ｃを設け、接着剤ノズル１２の内部で溶融した接着剤６ａの逆流を防止している。固形接着剤６は、真っ直ぐな棒状のものを用いてもよいが、図５の斜視図に示すように、適宜な柔軟性を有する固形接着剤６をリールに巻き、その一端側をプーリー対８で挟んで接着剤ノズル１２に送り込むようにすれば、接着剤補給サイクルを長くすることができ、また、装置内のスペースを有効活用できる等の利点がある。
【００２１】
この装置は、図２の説明図に示すように、装置にセットされた用紙束２がその背面３に沿う方向２ｓに送られ、各工程を順に実行する。
【００２２】
すなわち、製本後に背となる用紙束２の背面３を下向きにして、装置１０に用紙束２をセットすると、図２（Ａ）に示すように、接着剤ノズル１２から射出された接着剤６ａが用紙束２の背面３に塗布される。このとき、用紙束２は、後述する用紙束移動ベルト２０，２２に挟持されながら、図において右方向２ｓに送られ、接着剤ノズル１２は、ノズル移動モーター２８（図８参照）に駆動され、用紙束２の厚さに応じて図において紙面垂直方向に往復移動し、用紙束２の背面３に接着剤６ａがジグザグに略全体的に塗布されるようになっている。たとえば、接着剤ノズル１２の往復に対応して用紙束１２を間欠的に送り、接着剤６ａの塗布軌跡が矩形となるようにしても、接着剤ノズル１２を一定速度で往復させ用紙束１２を一定速度で送ることによって、接着剤６ａの塗布軌跡が三角波状となるようにしてもよい。
【００２３】
接着剤６ａの塗布が完了すると、図２（Ｂ）に示すように、表紙４が載置された表紙給送板１４が上昇し、用紙束２の背面３に表紙４を押し当てる。表紙給送板１４は、表紙押し当てソレノイド１４ａ（図８参照）によって上昇するようになっている。
【００２４】
次に、図２（Ｃ）に示すように、用紙束２が表紙給送板１４から去ると、表紙給紙台１４は下降する。用紙束２が表紙４とともに搬送方向２ｓに移動するときに、用紙束搬送方向に回転するホットローラー１６が、下方から表紙４に圧接し、用紙束２の背面３に沿って一端３ａから他端３ｂまで、表紙４を用紙３に順次密着させる。ホットローラー１６は、接着剤１６ａが溶融状態を保つように、ローラーヒーター１７（図８参照）によって、室温より高い温度で加熱される。
【００２５】
次に、図２（Ｄ）に示すように、用紙束２は表紙４とともに右方向に移動し、冷却板１８の上に載置される。これによって、表紙４を介して接着剤６ａが冷却され、接着剤１６ａが硬化して、表紙４と用紙束３とは固着される。冷却板１８は熱伝達性の優れた金属板であり、接着剤６ａを室温まで冷却することができることができる。
【００２６】
以上説明したように、製本部数が一部のときは、図２（Ａ）〜（Ｄ）に示した各工程を順に実行するが、これらの各工程を同時に並行して処理すれば、多数部数を効率よく製本することが可能である。
【００２７】
次に、装置１０の具体的な構成について、図６および図７の全体斜視図を参照しながら説明する。
【００２８】
装置本体１１の内部には、図２に示した接着剤ノズル１２、表紙給送板１４、ホットローラー１６、冷却板１８が配置されている。装置本体１１の中央には、用紙束２を立てた状態で支持する用紙台３０と、用紙束２を挟んで搬送する一対の用紙束移動ベルト２０，２２とを備える。
【００２９】
用紙台３０は、断面Ｌ字状に配置された水平板３４と垂直板３２とを有し、用紙搬送経路に沿って全体的に延在する。垂直板３２の一部は、用紙束搬送方向２ｓに切り欠かれ、一方すなわち第１の用紙束移動ベルト２０が突出し、水平板３４の上方には、垂直板３２に対向して、他方すなわち第２の用紙束移動ベルト２２が配置されている。第１および第２の用紙束移動ベルト２０，２２は、互いに他方の用紙束移動ベルト２０，２２に対向する側がそれぞれ用紙束搬送方向２ｓに移動するようになっている。第１の用紙束移動ベルト２０は、垂直板３２に沿う一定経路を循環するようになっている。一方、第２の用紙束移動ベルト２２の第１の用紙束移動ベルト２０に対向する側は、第１の用紙束移動ベルト２０に対して接離自在に支持されている。すなわち、第２の用紙束移動ベルト２２を支持する第１の用紙束移動ベルト２０側の各ベルト支持ローラー２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄは、用紙束搬送方向２ｓに直角方向に移動自在に装置本体１１に支持されており、常時は、第２の用紙束移動ベルト２２の第１の用紙束移動ベルト２０側部分を第１の用紙束移動ベルト２０側に弾力的に付勢するようになっている。これによって、両用紙束移動ベルト２０，２２の間に挟まれる用紙束２の厚さに応じて、各ベルト支持ローラー２４ａ〜２４ｄが用紙束搬送方向２ｓに直角な方向に移動する。用紙束２の厚さと搬送経路内での位置とは、これらの各ベルト支持ローラー２４ａ〜２４ｄの移動により、検出センサ２２ｘ，２２ｙ（図８参照）によって検出されるようになっている。
【００３０】
装置本体１１の前側には、表紙４を載置するための表紙載置台１５と、製本された用紙束を回収する受け板３８とを備える。表紙載置台１５に載置された表紙４は、用紙束２が送られて来ると、不図示の送りローラーによって装置本体１１内に送り込まれ、前述のように、表紙給送板１４によって上に持ち上げられて用紙束２の背面３に押し付けられる。用紙束２は、表紙４が押し当てられた状態で装置の右端まで搬送され、冷却板１８で接着剤６ａが冷却されると、冷却板解放ソレノイド１９（図８参照）によって冷却板１８が用紙束２の背面３から待避し、用紙束２が下方に落とし込まれ、受け台３８まで落下するようになっている。表紙４は、この落下時に用紙束２に沿うように折り曲げられる。
【００３１】
装置本体１１の上面には操作スイッチ３７（図８参照）が配置された操作パネル３６を備える。
【００３２】
この装置１０は、ＣＰＵ５０によって動作が制御されるようになっている。すなわち、図８のブロック図に示すように、ＣＰＵ５０には、ＲＯＭ５２、ＲＡＭ５４、ノズルヒーター１３、ローラーヒーター１７、ノズル移動モーター２８、用紙束移動ベルト駆動モーター２６、表紙押し当てソレノイド１４ａ、冷却板解放ソレノイド１９、接着剤ノズル１２の温度を監視するためのノズル温度センサ１２ｘ、ローラー１６の温度を監視するためのローラー温度センサ１６ｘ、接着剤ノズル１２の位置を検出するためのノズル位置センサ１２ｙ、用紙束２の厚さを検出するための用紙束厚みセンサ２２ｘ、用紙束２の位置を検出するための用紙束位置センサ２２ｙ、装置１０の操作を行うための操作スイッチ３７、および電源５６が接続されている。
【００３３】
上記構成の装置１０は、固形接着剤６を必要に応じて接着剤ノズル１２内で少しずつ溶融し、しかも、接着剤ノズル１２から射出した接着剤６ａは、用紙束２の厚さに応じて、すぐに用紙束２の背面３に略全体的に塗布する。
【００３４】
したがって、この装置１０は、使用開始までの準備時間が短く、臭気の発生が少なく、任意の表紙を用いることができる。
【００３５】
次に、第２実施形態の製本装置について説明する。
【００３６】
第２実施形態の製本装置は、第１実施形態の製本装置１０と大略同様に構成されるが、相違するのは、図９の斜視図に示すように、モーター４２によって回転される軸４４の軸端に切刃４６を有する回転カッター装置４０をさらに備えた点である。回転カッター装置４０は、接着剤ノズル１２よりも用紙束搬送方向２ｓの上流側に配置される。回転カッター装置４０の切刃４６は、用紙束２の背面３に押し当てられるようになっていて、用紙束２の背面３をわずかに切り取って平らな切削面３ｃを形成できるようになっている。回転カッター装置４０は、用紙束搬送方向２ｓに直角な方向に、接着剤ノズル１２とともに、大略、用紙束２の背面３の一端３ａから他端３ｂまで一体的に往復移動し、用紙束２の切削面３ｃに沿って接着剤６ａを塗布するように、接着剤ノズル１２および回転カッター装置４０の往復移動と用紙束２の搬送とが制御されるようになっている。
【００３７】
したがって、用紙束２の背面３があまり揃っていなくても、各用紙の縁に接着剤６ａを塗布し、より確実な接着が可能となる。
【００３８】
なお、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、その他種々の態様で実施可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の製本装置の概念を示した斜視図である。
【図２】本発明の製本装置の動作の説明図である。
【図３】本発明の第１実施形態の製本装置で用いる接着剤ノズルの要部断面図である。
【図４】図３の接着剤ノズルの要部斜視図である。
【図５】図３の接着剤ノズルに固形接着剤を供給する装置の斜視図である。
【図６】本発明の第１実施形態の製本装置の全体斜視図である。
【図７】図６と同様の斜視図である。使用時を示している。
【図８】図６の製本装置のブロック図である。
【図９】本発明の第２実施形態を示す斜視図である。
【符号の説明】
２用紙束
２ｓ用紙束搬送方向
３背面
３ａ一端
３ｂ他端
３ｃ切削面
４表紙
６固形接着剤
６ａ溶融した接着剤（流動性接着剤）
７リール
８プーリー（接着剤塗布手段、固形接着剤供給手段）
１０製本装置
１１装置本体
１２接着剤ノズル（接着剤塗布手段）
１２ａノズル入口
１２ｂノズル出口
１２ｃＯリング
１２ｘノズル温度センサ
１２ｙノズル位置センサ
１３ヒーター（接着剤塗布手段、加熱手段）
１４表紙給送板
１５表紙押し当てソレノイド
１６ホットローラー
１６ｘローラー温度センサ
１７ローラーヒーラー
１８冷却板
１９冷却板開放ソレノイド
２０，２２搬送ベルト（接着剤塗布手段、ノズル駆動手段、用紙束搬送手段）
２２ｘ用紙束厚みセンサ
２２ｙ用紙束位置センサ２２
２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄベルト支持ローラー
２６用紙束移動ベルト駆動モーター（接着剤塗布手段、ノズル駆動手段、用紙束搬送手段）
２８ノズル移動モーター（接着剤塗布手段、ノズル駆動手段、ノズル往復駆動手段）
３０用紙台
３２垂直板
３４水平板
３６操作パネル
３７操作スイッチ
３８受け台
４０回転カッター装置（回転カッター手段）
４２モーター
４４軸
４６切刃
５０ＣＰＵ
５２ＲＯＭ
５４ＲＡＭ
５６電源

Claims

用紙束（２）の背面（３）に沿って流動性接着剤（６ａ）を塗布する接着剤塗布手段（８，１２，１３，２０，２２，２６，２８）を備えた製本装置において、
前記用紙束（２）の厚さを検出する用紙束厚みセンサ（２２ｘ）を有し、
上記接着剤塗布手段（８，１２，１３，２０，２２，２６，２８）は、
固形接着剤（６）を順次送り出す固形接着剤供給手段（８）と、
該固形接着剤供給手段（８）から送り出された固形接着剤（６）が挿入されるノズル入口（１２ａ）を有し、該ノズル入口（１２ａ）からノズル出口（１２ｂ）までその内部を貫通する貫通穴を有する接着剤ノズル（１２）と、
該接着剤ノズル（１２）の上記貫通穴に沿って外側に配置された加熱手段（１３）と、
上記接着剤ノズル（１２）の上記ノズル出口（１２ａ）を、用紙束（２）の背面（３）に接近または当接した状態で用紙束搬送方向に用紙束（２）の背面（３）の一端（３ａ）から他端（３ｂ）までかつ、前記用紙束厚みセンサによって検出された前記用紙束の厚さに応じて前記用紙束搬送方向に直角方向に、用紙束（２）の背面（３）に対して相対移動させるノズル駆動手段（２０，２２，２６，２８）とを備えたことを特徴とする製本装置。
上記固形接着剤（６）は、線状で柔軟性を有しリール（７）に巻き付けられ、その一端側が上記固形接着剤供給手段（８）によって上記リール（７）から解かれることを特徴とする、請求項１記載の製本装置。
回転する軸（４４）の軸端に切刃（４６）を有する回転カッター手段（４０）と、
該回転カッター手段（４０）の上記切刃（４６）を、用紙束（２）の背面（３）に押し当てた状態で用紙束（２）の該背面（３）の一端（３ａ）から他端（３ｂ）まで大略全体的にたどるように、用紙束（２）の背面（３）に対して相対移動させる回転カッター駆動手段とをさらに備え、
上記ノズル駆動手段（２０，２２，２８）は、上記回転カッター駆動手段によって相対移動させられた上記回転カッター手段（４０）が用紙（２）の背面（３）を切削した切削跡（３ｃ）に沿って、上記接着剤ノズル（１２）の上記ノズル出口（１２ｂ）を用紙（２）の背面（３）に対して相対移動させることを特徴とする、請求項１記載の製本装置。
上記ノズル駆動手段（２０，２２，２６，２８）は、互いに対向して配置され、その間に用紙束を挟持し搬送する一対の用紙束搬送手段（２０，２２，２６）と、
上記接着剤ノズル（１２）の上記ノズル出口（１２ｂ）を、上記用紙束搬送手段（２０，２２）の用紙束搬送経路に接近またはわずかに進入した状態で用紙束搬送方向に対して大略直角方向に往復移動させるノズル往復駆動手段（２８）とを有することを特徴とする、請求項１記載の製本装置。
用紙束（２）の背面（３）に接着剤（６ａ）を塗布する製本方法であって、
前記用紙束（２）の厚さを測定するステップと、
線状の固形接着剤（６）を順次加熱溶融して接着剤ノズル（１２）から連続的に押し出しつつ、該押し出された接着剤（６ａ）を、用紙束（２）の背面（３）に接近または当接した状態で用紙束搬送方向に用紙束（２）の背面（３）の一端（３ａ）から他端（３ｂ）までかつ、前記測定された前記用紙束の厚さに応じて前記用紙束搬送方向に直角方向に、用紙束（２）の背面（３）に対して相対移動させるステップとを備えた、製本方法。