JP4245919B2 - 製本装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、本の背となる用紙束の一側縁に、熱溶解可能な固形接着剤を溶解させて塗布するオフィスや家庭などにおいて用いられる小型の簡易な製本装置に関し、特に詳しくは、適正な量の接着剤を用紙束に塗布するための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、特開平９−１５６２４９号公報（特許文献１）に開示されているように、クランプに挟持された用紙束の背に回転するローラーを用いて接着剤を塗布する装置が、従来より広く用いられている。この製本装置は、任意の方向に回転するローラーの上を、用紙束が往復移動して接着剤を塗布するものである。
【０００３】
しかし、このタイプの製本装置は、粘度などの接着剤の性状や用紙束の厚みなどの製本の操作環境などに応じて、用紙束に塗布される接着剤の量が一律に決定することができない。すなわち、接着剤の塗布量が過多であると、表紙などから接着剤がはみ出して製本の仕上がりを悪くする一方、接着剤の量が少なすぎると、強固な接着力が得られず、不良製本の発生の原因となるという問題があった。
【０００４】
この問題を解決するために、用紙束の背に塗布された接着剤をスクレープローラーにより調整する技術が、特開２０００−１６８２６５号公報に開示されている。この技術は、接着剤の塗布量を用紙束の厚みに応じてスクレープローラーの高さを変更することにより用紙束の背面に塗布される接着剤の量を調整しようとするものである。
【０００５】
しかし、この技術は、スクレープローラーの高さを変更するための駆動機構が必要となる。特に、接着剤溜が用紙束の下側を移動して接着剤を塗布する構成の製本装置については、移動する接着剤溜のユニットに接着剤溜の移動機構に加えてスクレープローラーの高さ調整のための機構を設ける必要があり、このための構成が複雑となるという問題を有していた。
【０００６】
【特許文献１】
特開平９−１５６２４９号公報
【特許文献２】
特開２０００−１６８２６５号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
したがって、本発明が解決しようとする技術的課題は、簡単な構成で適正な量の接着剤を塗布することができる接着剤溜が移動するタイプの製本装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記技術的課題を解決するために、以下の構成の製本装置を提供する。
【００１０】
製本装置は、熱溶融性の接着剤を蓄積する接着剤溜と、前記接着剤に下方部を浸漬するように接着剤溜の上方に配置され軸を中心として回転駆動するローラーと、用紙束を挟持する挟持手段とを備え、前記接着剤溜と前記ローラーは、停止位置から前記用紙束の背面の長手方向に一体的に往復移動して前記用紙束の背面に接着剤を塗布するものである。そして、前記挟持手段に挟持された用紙束の厚みを検出する厚み検出手段を備え、前記厚み検出手段により検出された前記用紙束の厚みに応じて、前記接着剤溜の往移動と復移動における前記ローラーの回転方向及び／又は回転速度を設定する。
【００１１】
上記構成において、製本装置は、挟持手段に挟持された用紙束の背面に、接着剤溜が長手方向に往復移動して接着剤を塗布するものである。接着剤溜と一体的に移動するローラーは、所定の回転方向に回転しながら接着剤を用紙束背面に塗布する。本発明は、このときのローラーの回転により接着剤の塗布量が異なることに着目したものである。
【００１２】
一般に、用紙束厚みが厚くなると、接着剤が多く塗布されるようになり、同じ条件で塗布した場合において塗布条件により接着剤の塗布量に与える影響が大きくなる。また、用紙束の背面を接着剤溜が往復移動する場合にその往移動と復移動とでローラーの移動方向が異なるため、同じようにローラーを回転させたのでは、往移動と復移動における塗布条件が異なり、接着剤の塗布量が大幅に変化しやすい。このため、往移動と復移動とで、ローラーの回転を異ならせることにより、接着剤の塗布量を適正量とするものである。
【００１３】
ローラーの回転を異ならせる手法としては、例えば、往移動と復移動で回転方向を異ならせたり、回転速度を異ならせたりすることができる。また、回転には静動を含み、たとえば、復移動では完全にローラーを停止させてローラーをスクレーパーとして機能させるような場合も含まれる。
【００１４】
上記構成によれば、塗布条件が接着剤の塗布量に影響を与えやすい所定厚み以上の用紙束に、接着剤溜を移動させることにより接着剤を塗布する場合において、往移動と復移動で塗布ローラーの回転を異ならせることにより、適正量の接着剤を塗布することができるため、簡単な構成とすることができる。
【００１５】
好ましくは、前記ローラーは、前記厚み検出手段により、前記用紙束の厚みが所定幅以下であると判断されたときは、前記接着剤溜の往移動では、移動方向に対し順方向に回転し、前記接着剤溜の復移動では、移動方向に対し逆方向に回転する。
【００１６】
上記構成において、用紙束が所定厚みよりも薄い場合は、接着剤の塗布量が少なくなるため、接着剤の過少を起こさないように、接着剤を多く塗布するようにローラーを回転させることが必要となる。具体的には、往移動では、ローラーの回転に対して順方向にローラーが移動、すなわち、ローラーの回転によってローラーが移動方向に移動するような回転であるため、用紙束とローラーとの接触面との相対速度が遅くなり、接着剤の塗布量はそれほど多くならない。一方復移動では、最終的に用紙束の背に接着剤を多く塗布する必要があるため、ローラーをローラーの回転に対して逆方向にローラーが移動、すなわち、ローラーの回転によってローラーが移動方向と反対側に移動するような回転であるため、用紙束とローラとの接触面の相対速度が速くなり、接着剤が多く塗布される。すなわち、用紙束の背面に対してローラーの表面に付着した接着剤が、掻き出されるようにして塗布されるため、接着剤の塗布量が多くなる。
【００１７】
したがって、上記構成によれば、接着剤の塗布量が少なくなりやすい所定厚みより薄い用紙束について適正量の接着剤を塗布することができる。
【００１８】
好ましくは、前記ローラは、前記厚み検出手段により、前記用紙束の厚みが所定幅を超えると判断されたときは、前記接着剤溜の往移動及び復移動ともに、移動方向の上流側に回転する。
【００１９】
上記構成において、用紙束の厚みが、所定幅を超えるるときは、接着量のと不良が多くなりやすいため、塗布される接着剤が過多とならないようにローラーを回転させることが必要となる。具体的には、往移動と復移動において、塗布条件が変化しないように、回転方向を切り換えて、いずれも移動方向の上流側に回転するようにローラーを回転させる。すなわち、このように回転させることにより、用紙束とローラーとの接触面との相対速度が遅くなり、接着剤の塗布量が過多となることを防止することができる。
【００２０】
好ましくは、前記接着剤溜の位置を検出する位置検出手段をさらに備え、前記接着剤溜の復移動時において、前記接着剤溜が所定位置に到達したときは、前記所定位置から用紙束の最終端までの間は、前記ローラーの回転を停止させて接着剤溜が移動する。
【００２１】
上記構成において、用紙束の最終端では、用紙束の両側の側端部によってローラーの表面の接着剤がかき取られて、当該端部に大量に接着剤が塗布しやすい。この用紙束端部における接着剤の大量の付着は、特にくるみ製本の場合、表紙から接着剤がはみ出して固化することから、外観的に不良な製本となる。このため、用紙束の両側の端部において、接着剤が大量に付着しないようにすることが望まれる。
【００２２】
なお、上記各構成において、用紙束の厚みの所定幅としては、０．７〜１．０ｍｍ程度であることが望ましい。
【００２３】
上記構成において、具体的には、用紙束の最終端の近傍において、ローラーの回転を停止した状態で接着剤溜を移動させる。このことにより、ローラーの表面から。接着剤溜から接着剤の供給が停止するとともに、用紙束端部近傍においては、ローラーの表面で現存する接着剤を引き伸ばすように作用する。したがって、用紙束の最終端近傍における接着剤の大量付着を防止することができる。
【００２４】
また、上記構成において接着剤溜が往復移動するため、往路側の端部では、復路におけるローラーによって、余分な接着剤を取り除くことができる。一方、往路における端部、すなわち用紙束の最終端では、ローラーによって余分な接着剤を取り除くことができない。よって上記構成によれば、ローラーを介した塗布条件を変化させることにより、簡単な構成で余分な接着剤を取り除くことができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態に係る製本装置について、図面を参照しながら説明する。
【００２６】
図１は、本発明の一実施形態に係る製本装置の外観斜視図である。製本装置１は、略箱型の装置であり、本体の前部から上面にかかる前板１０、本体後部から上面にかかる後板１１からなる筐体を有する。前板１０及び後板１１は、後述するように本体内部に設けられたフレーム２８，２９，４１ａ，４１ｂ（図７参照）に固定されている。後板１１の後部には、後カバー１２が設けられており、製本用の表紙（図２０（ａ）１１０ｘ）及び可動板４６が後板１１からはみ出るのをカバーし、表紙１１０ｘを下側へ折り曲げて退避させるように傾斜壁で構成されている（図２０（ａ）及び（ｃ）参照）。
【００２７】
製本装置１の外観構成としては、前板１１の下部に開閉可能に設けられた前板下とびら１３、使用時において用紙束を挟持するクランプ１８の開閉を行うための操作ノブ１４、製本に用いられる表紙を配置するための表紙台１５、及び操作パネル１６が設けられている。
【００２８】
また、本体上面には、クランプ１８が設けられている。クランプ１８は、本体上面に設けられた隙間１７から本体外部に鉛直方向に配置された互いに平行な２枚の略長方形の板で構成され、固定クランプ１８ａと可動クランプ１８ｂとを有する。上述のように操作ノブ１４を操作することにより、可動クランプ１８ｂが駆動して両者間の間隔が変化し、用紙束の固定、開放をすることができる。クランプ１８ａ，１８ｂの上端には、それぞれ用紙束保持部材１９ａ，１９ｂが取外し可能に設けられており、例えば、縦長の用紙束を製本する場合などに、クランプ１８で挟持された位置より上の部分が曲がって垂れ下がり、用紙束がずれたりすることがないように、用紙束を保持している。
【００２９】
本体内部には、図２、図３及び図８に示すように、塗布ユニット２、脱臭ユニット３、圧着ユニット４、接着剤供給ユニット５などの各種ユニットが設けられている。図２に示すように、塗布ユニット２は、通常時は、クランプ１８の側縁の外側に設けられており、後述するように、その一部分がクランプ１８の下方をスライドすることができるようになっている。
【００３０】
脱臭ユニット３は、図２及び図３に示すように塗布ユニット２の上部から下方へ延在する部材であり、塗布ユニット２の接着剤溜２３やローラー２４から揮発した接着剤を吸いこんで内蔵するフィルタに吸着させる。
【００３１】
圧着ユニット４は、図３に示す通り、クランプ１８の下部に設けられた部材であり、後述するように上下移動及び前後移動することができるように構成されている。圧着ユニットは、塗布ユニット２が移動するときはクランプ１８の下を塗布ユニット２が通過できるように下降する。
【００３２】
図４及び図５は、塗布ユニットが待機位置に存在する場合の位置関係を示す図である。塗布ユニット２及びクランプ１８は、共にそれぞれ２つのフレーム２８、２９に設けられている。前フレーム２８は、断面コの字形のフレームであり、固定クランプ１８ａを固定して保持すると共に、塗布ユニットの接着剤溜２３が移動する場合のレールとして機能する。また、後フレーム２９は、断面コの字形のフレームであり、可動クランプ１８ｂを移動させるための機構を備えており、また、接着剤溜２３が移動する場合のガイドであるレールシャフト３３を保持している。
【００３３】
塗布ユニット２は、待機位置では、クランプ１８の側端よりも外側であって、クランプ１８の下側にかからない位置に存在している。塗布ユニットは、保持板２０ａに取りつけられた電磁誘導コイル２０をその加熱手段として備えており、接着剤溜２３が待機位置に存在する場合に、接着剤溜２３に非接触状態で、強磁性体材料が誘導加熱されることにより接着剤を加熱する。
【００３４】
接着剤溜２３の上方には、接着剤に一部が浸漬するように配置されたローラー２４が設けられている。ローラー２４は、接着剤溜２３に設けられた保持部材２５によって軸支されており、シャフト２２に連結されている塗布ローラー回転モータ２１によって回転駆動する。
【００３５】
接着剤溜２３の端部には、上方に伸びる連結部材２６が設けられており、その先端部に設けられたローラー２７が前フレームのレール部２８ａに係合している。また、接着剤溜の反対側端部には、案内部３４が設けられており、後シャフト２９に設けられたレールシャフト３３と係合する。これら２つの係合により、接着剤溜２３は、フレーム２８、２９に沿ってスライド可能に取りつけられており、フレーム２８，２９に設けられたクランプ１８の下部を通過できるように構成されている。
【００３６】
接着剤溜２３がフレームに沿ってスライドする場合に、その位置を検出するためにセンサが設けられている。センサ３１は、図５に示すように、接着剤溜２３が保持されているフレームとは別のセンサ保持フレーム３０に配置されている。センサ３１はフォトインタラプタで構成されており、案内部３４に設けられた切片３２がそれぞれ所定位置を通過するタイミングで信号を出力する。
【００３７】
図６は、圧着ユニットの要部構成を示す斜視図である。上述のように、圧着ユニット４は、矢印２１１で示す上下方向及び、矢印２１２で示す前後方向に全体として移動することができるように構成されている。圧着ユニットは、基部４８の上に設けられた固定板４３と、固定板４３の手前側に設けられた表紙台１５と、固定板４３の奥手側に設けられた可動板４６とを供える。
【００３８】
固定板４３は、操作時において用紙束の下面をつき合わせて固定するための部材であって、天のり製本時において接着剤が付着しないように、その上面にフッ素樹脂コーティングなどの平滑処理がされている。。固定板４３の上面手前側端部には、押さえ部材４４が設けられており、後述するように可動板４６と協働して、製本時における表紙の折り曲げ成型を行う。
【００３９】
固定板４３の手前側には、シューター４５が設けられており、後述するように仕上がった製本を装置外部に排出する。また、シューター４５の両端には連結部材４７が設けられており、表紙台１５を保持している。すなわち、固定板４３と表紙台１５との間には隙間４５ａが設けられており、仕上がった製本は当該隙間４５ａを通って装置外部に排出される（図２０参照）。
【００４０】
可動板４６は、矢印２１０で示すようにスライド可能に設けられており、固定板に設けられた押さえ部材４４との間隔を変えることができる。すなわち、表紙と用紙束の接着を確実にするために、可動板４６の手前側端部４６ａと押さえ部材４４とで用紙束を挟みこんで圧着する。
【００４１】
図７を参照してクランプの駆動機構について説明する。上述のようにクランプは前フレーム２８に固定クランプ１８ａが固定されており、後フレーム２９に可動クランプ１８ｂの駆動機構が設けられている。可動クランプ１８ｂは、操作ノブ１４を操作することによって固定クランプ１８ａとの間の距離が変わるように移動し、両者間の間に存在する用紙束を挟持して固定する。
【００４２】
操作ノブ１４を回転駆動することにより、操作ノブ１４のシャフトとベルト３５で連結されたネジシャフト３６が回動する。ネジシャフト３６の駆動力は、ベルト４０により他のネジシャフト３７に伝達され、両者は連働して駆動する。ネジシャフト３６、３７は、可動クランプ１８ｂが固定された保持板と螺合しており、ネジシャフト３６、３７が回動することにより、保持板と共に可動クランプ１８ｂが駆動する。
【００４３】
可動クランプ１８ｂと固定クランプ１８ａとの間には、ガイドシャフト３９ａ，３９ｂが設けられており、このガイドシャフト３９ａ，３９ｂに沿って可動クランプ１８ｂが駆動することにより、可動クランプ１８ｂは、固定クランプ１８ａと常に平行に保たれている。なお、製本装置１の前方向から見て左側のガイドシャフト３９ａは、後述するように用紙束の左右方向の基準位置となり、前後方向の基準位置を定める固定クランプと共に、用紙束の挟持位置を決定する。
【００４４】
保持板の端部には、切片３８が設けられている。この切片３８は、フォトインタラプタで構成される用紙束厚センサ３４と協働して、クランプ１８に保持される用紙束が所定の厚みよりも薄いかどうかを検出する。すなわち、クランプ１８に保持される用紙束が所定厚みよりも厚い場合は、切片３８は用紙束厚センサ３４に到達せず、用紙束厚センサ３４は遮断されることがないが、所定厚みより薄い場合は、可動クランプ１８ｂは固定クランプ１８ａとの間隔が短くなり、用紙束厚センサ３４を遮断する。用紙束の厚みは、後述するように、接着剤塗布時におけるローラー２４の回転方向を決定する場合に用いられる。
【００４５】
図８に接着剤溜の移動の状態図を示す。上述のように接着剤溜２３は、クランプ１８に挟持された用紙束１００の下側縁にローラー２４の表面に付着した接着剤を接触させた状態でスライド可能に構成され、その位置を検出するためのセンサが設けられている。本実施形態にかかる製本装置１では、図８に示すように、センサは、前フレームと後フレームとを固定する右フレーム４１ａ及び左フレーム４１ｂとの間に固定されたセンサ保持フレーム３０に配置される。センサは、それぞれ接着剤溜の待機位置においてその存在を検出する接着剤溜位置センサＡ（３１ａ）、接着剤溜２３の最大移動位置においてその存在を検出する接着剤溜位置センサＣ（３１ｃ）、及びその中間部分に設けられた接着剤位置センサＢ（３１ｂ）から構成される。これらのセンサは、接着剤溜２３の移動に伴って、当該接着剤溜に設けられた切片３２がこれらのセンサを遮断することによって、位置の検出を行う。
【００４６】
また、図８において破線２ｘで示すように、接着剤溜２３の最大移動位置において、接着剤溜２３に接着剤を補充するための接着剤供給ユニット５が設けられている。接着剤供給ユニット５は、ホッパー５１に粒状の接着剤を貯留し、所定量を適当なタイミングで接着剤溜２３に投入する。
【００４７】
図９に接着剤供給ユニットの構成を示す。接着剤供給ユニット５は、粒状の接着剤を貯留するホッパー５１と、ホッパー５１の下部に接続するダクト５２と接着剤溜２３に接着剤を投入する投入口５６を備える。ダクト５２には、仕切り溝５７ａ，５７ｂが２箇所に設けられており、仕切り溝５７ａ，５７ｂにそれぞれ仕切り板５５が設けられている。仕切り板５５は、ホッパーに近い側から第１仕切り板５５ａ、第２仕切り板５５ｂとする。第１仕切り板５５ａ、第２仕切り板５５ｂは、それぞれ円板の一部を切り欠いた形状を有しており、これらの切り欠きが重なり合わないような方向で平行に配置され、円板の中心部分においてシャフト５４で固定されている。当該シャフト５４は、仕切り板駆動モータ５３に接続されており、当該モーター５３が駆動することにより、第１仕切り板５５ａ、第２仕切り板５５ｂは、一体として回動する。
【００４８】
接着剤供給ユニット５は、第１仕切り板５５ａ、第２仕切り板５５ｂの回動位置の制御を行うことにより、ホッパー５１に貯留された粒状の接着剤を所定量ずつ接着剤溜２３に供給する。
【００４９】
図１０は、接着剤供給における接着剤供給ユニットの駆動説明図である。最初の状態では、図１０（ａ）に示すように、２枚の第１仕切り板５５ａ、第２仕切り板５５ｂは、それぞれダクト５２の開口部分を閉鎖するように配置されている。したがって、ホッパー５１からの粒状接着剤１０５は、第１仕切り板５５ａよりも上流側にとどまっている。
【００５０】
次に、第１仕切り板５５ａ、第２仕切り板５５ｂが、回転中心５４ｃを中心として矢印２００の方向に９０度回転すると、図１０（ｂ）の状態となる。この状態では、第１仕切り板５５ａについては、切り欠き部分が開口部分に位置することによって、開口部分は開放され、粒状接着剤１０５は、矢印２０１で示すように中間ダクト５７に移動する。しかし、この状態では、第２仕切り板５５ｂが開口を閉鎖しているため、これよりも下流側に移動することができない。
【００５１】
この状態から第１仕切り板５５ａ、第２仕切り板５５ｂが、回転中心５４ｃを中心として矢印２００の方向に９０度回転すると、図１０（ｃ）の状態となる。この状態では、第１仕切り板５５ａ、第２仕切り板５５ｂ共に開口部分を閉鎖するため、中間ダクト５７及びダクトの第１仕切り板５５ａよりも上流側に粒状接着剤が存在することとなる。ただし、中間ダクト５７に存在する接着剤１０５ａは、第１仕切り板５５ａによって、これよりも上流側に存在する接着剤１０５と分離されている。
【００５２】
この状態から第１仕切り板５５ａ、第２仕切り板５５ｂが、回転中心５４ｃを中心として矢印２００の方向に９０度回転すると、図１０（ｄ）の状態となる。この状態では、第２仕切り板５５ｂについては、切り欠き部分が開口部分に位置することによって、開口部分は開放され、中間ダクト５７に存在する接着剤１０５ａが矢印２０２に示すように投入口５６に向かって移動する。また、第１仕切り板５５ａは開口を閉鎖しているため、ダクトに存在する接着剤１０５は投入口５６に向かって移動することはない。すなわち、中間ダクト５７に存在する接着剤１０５ａのみが投入口に移動することとなる。よって、中間ダクト５７の容量を１回の補充量とすることにより、適量が接着剤溜２３に自動的に供給される。
【００５３】
次に脱臭ユニット３について説明する。上述のように脱臭ユニット３は、塗布ユニット２の接着剤溜２３やローラー２４から揮発した接着剤を吸いこんでフィルタに吸着させるものである。具体的には、吸引口６０と排出口６３とを備えた筒状部材であって、その中間部分であるダクト６４にフィルタ６１が設けられている。フィルタ６１としては、接着剤の成分を吸着するような公知のフィルタを使用することができる。
【００５４】
排出口６３の近傍には、排気ファン６２があり、排出口６３から外に向かって空気を排出している。その結果、吸引口６０から吸いこまれ、フィルタ６１を通過して排出口６３に排出されるという空気の流れとなる。吸引口６０は、接着剤溜２３及びローラー２４の上方に位置し、これらから揮発した接着剤の成分を含む空気を吸引する。吸引口６０から吸引された空気は、ダクト６４に設けられた隙間６４ａを通ってフィルタ６１表面から裏面に通過し、このときに接着剤成分が吸着され取り除かれる。フィルタ６１を通して隙間６４ａの反対側に存在する隙間６４ｂに到達した空気は、ファン６２の吸引により排出口６３に到達し、排出口６３から排出される。よって排出された空気は、接着剤成分が少なくなる。よって、接着剤の加熱に伴う臭いの発散を抑えることができる。
【００５５】
次に接着剤溜２３及びローラー２４の構成について説明する。接着剤溜２３は、電磁誘導コイル２０を通じて接着剤を加熱するものであるため、少なくとも一部分に強磁性体を備えていることが必要となる。本実施形態にかかる接着剤溜２３は、容器本体２３ａを熱伝導性のよい非強磁性体であるアルミニウムで構成し、当該容器本体２３ａの底面に強磁性体の加熱板７２を設けている。また、容器本体２３ａの内面には、複数のフィン７０が設けられており、容器本体２３ａと接着剤との接触面積が大きくなるように構成されている。このように構成することにより、接着剤の加熱に際して、加熱板７２の熱が熱伝導性のよいアルミニウムで構成された容器本体２３ａに伝導して広い面積により効率よく接着剤を加熱する。このように構成することにより、接着剤が均一に加熱されると共に容器本体２３ａが直接加熱されることがないため、接着剤と容器本体２３ａとの接触部分が過熱されて焦げ付いたりすることが防止される。
【００５６】
また、容器本体２３ａは底内面２３ｂは、周囲が浅く、ローラー２４が配置されている中央部分が最も深くなるように構成されている。このように構成することにより、接着剤溜２３内の接着剤が消費された場合に、ローラー２４の近傍部分に接着剤が集まるようになり、ローラー２４が接着剤に浸漬しやすい構成となっている。
【００５７】
また、接着剤溜２３の容器本体２３ａには、２つの熱電対７１ａ，７１ｂが設けられており、これにより、接着剤の温度が測定される。２つの熱電対７１ａ，７１ｂは、１つが温度検出熱電対７１ａであり、容器本体２３ａの深い部分における接着剤の温度を測定する。この熱電対７１ａからの出力によって、用いられる接着剤の適正使用温度を維持するように加熱コイル２０への電流の供給、停止を切りかえる。
【００５８】
一方、他の熱電対は、液料検出熱電対７１ｂであり、容器本体２３ａの浅い部分における接着剤の温度を測定する。この熱電対７２ｂは、接着剤が消費されて、その液面が熱電対よりも下がったことによって、検出温度が所定値以下となったことを示す信号を制御手段であるＣＰＵ７６(図１４参照)に送信する。この信号を受けたＣＰＵは、接着剤供給ユニット５を操作させて接着剤を補充する。
【００５９】
接着剤溜２３に軸支されているローラは、図１２に示すように、本体部２４ｃ及び、本体部２４ｃと同心に設けられこれよりも大径の顎部２４ｂとを備えている。また、ローラー２４の両側方には、ローラー２４の表面に付着した余分な接着剤を掻き落とすためのスクイジー６９が配置されている。
【００６０】
このように顎部つきのローラー２４及び一方を固定したクランプ１８との相互作用により、用紙束１００に対する基準位置を一律に決定して、効率よく接着剤付けを行うことができる。図１３を参照して、本実施形態にかかる製本装置における用紙束の基準位置を説明する。上述のように、クランプ１８は、手前側に固定クランプ１８ａを配置する。よって、用紙束を設定する場合、固定クランプ１８ａの奥手側末端位置は、常に用紙束の手前側端と一致する基準位置Ｒとなる。したがって、用紙束の背に接着剤を塗布するローラー２４は、当該基準位置Ｒよりも距離Ａだけ手前側に顎部２４ｂが位置するように配置されている。このように、顎部２４ｂを供えたローラー２４を用いることにより、顎部２４ｂの表面に付着した接着剤１０６ａは、用紙束１００の底面１０６のほかに、用紙束１００の前面の最下部に付着する。このように接着剤を用紙束前面最下部に塗布される接着剤の幅は、顎部２４ｂの高さにより容易に調整することができる。このように用紙束前面最下部に接着剤を塗布することにより、用紙束と表紙との接着をより強固にすることができ、強度を備えた仕上がりにすることができる。
【００６１】
次に、本実施形態にかかる製本装置の動作について説明する。製本装置１は、ＣＰＵ７６によりその動作は全体制御されており、その制御状態をそれぞれ検出するための種々のセンサおよび各部材を駆動させるためのモータが設けられている。図１４は、本実施形態に係る製本装置の制御系を示すブロック図である。
【００６２】
本実施形態に係る製本装置は、上述した用紙束厚センサ３４、接着剤溜位置センサＡ〜Ｃ（３１ａ〜３１ｃ）、液温検出熱電対７１ａ、液量検出熱電対７１ｂのほかに、後述する圧着クランプ停止センサ７５（図１９参照）、図示しない圧着クランプ上センサ７３、圧着クランプ下センサ７４の各センサが設けられている。圧着クランプ上センサ７３及び圧着クランプ下センサ７４は、圧着ユニット４が上下移動する場合の上端及び下端位置を検出するためのセンサである。
【００６３】
また、本実施形態に係る製本装置は、駆動源として、上述した塗布ローラ回転モータ２１、仕切板駆動モータ５３のほかに接着剤溜移動モータ７８、圧着クランプ前後動モータ７９、圧着クランプ上下動モータ８０、可動板駆動モータ８３の各種モータを備えている。接着剤溜移動モータ７８は、塗布ユニット２の接着剤溜２３を移動するためのモータである。圧着クランプ前後動モータ７９及び圧着クランプ上下動モータ８０は、圧着ユニット４が上下移動及び前後移動する場合の駆動源として用いられるモータである。可動板駆動モータ８３は圧着ユニット４の可動板４６を駆動するためのモータである。
【００６４】
さらに、本実施形態に係る製本装置は、操作部としての操作パネル１６、駆動制御に関するプログラムの記憶領域及び演算領域として機能するＲＯＭ８１及びＲＡＭ８２、加熱コイル２０に高周波電流を供給する高周波供給源７７を備えている。
【００６５】
図１５は、本実施形態に係る製本装置の製本動作の流れを示すフロー図である。製本装置は、まず、主電源をいれてから加熱コイルにより接着剤溜を加熱し、接着剤が溶解して所定温度になったことが液温検出熱電対７１ａが検出すると、塗布ローラ回転モータ２１を駆動させてローラー２４を回転させる（スタンバイ状態）。本実施形態にかかる製本装置１は、上述のように接着剤溜の容量が小さく構成され、また、熱効率のよい電磁誘導加熱を用いているため、スタンバイ状態となるまでの時間を従来の製本装置に比べて大幅に短縮することができ、揮発する接着剤の量も少ない。さらに、脱臭ユニットに３より、揮発した接着剤の成分を吸着することができるため、臭いの発散を防止することができる。スタンバイ状態において、以下に示す製本動作が実行する。
【００６６】
まず、ＣＰＵ７６は、操作パネル１６のスイッチがオンになるまで、スタンバイ状態のまま待機する。スイッチがオンになると（＃１１）、ＣＰＵ７６は、圧着クランプ上センサ７３による検出がなされるまで圧着クランプ上下動モータ８０を駆動させて、圧着ユニット４を上昇させる（＃１２）。この状態を図１６に示す。図１６（ａ）に示すように、スタンバイ状態では、圧着ユニット４は下降しているため、用紙束１００をクランプ１８にセットする場合の用紙の下面基準が明確ではない。圧着ユニット１００を上昇させ、クランプ１８の下端と固定板４３との距離が所定の間隔（８ｍｍ）となるように下面基準を設定する。そして、図１６に示すように用紙束１００の下端を固定板４３に突き当てて、操作ノブ１４によって用紙束をクランプ１８に固定する（＃１３）。
【００６７】
用紙束１００をクランプ１８にセットし終わると、再度操作パネル１６のスイッチを押下してスイッチをオンにする（＃１４）。スイッチがオンになると、ＣＰＵ７６は、圧着クランプ下センサ７３による検出がなされるまで圧着クランプ上下動モータ８０を駆動させて、圧着ユニット４を下降させる（＃１４）。この圧着ユニット４の下降は、クランプ１８と圧着ユニットとの間に接着剤溜を移動させるための間隔を確保すると共に、表紙を付したくるみ製本の場合は、表紙をセットする（＃１７）ためである。したがって、表紙を付さない点のり製本の場合は、表紙のセットを行うことなくすぐに操作パネル１６のスイッチをオンにしてもよい（＃１８）。
【００６８】
表紙のセットは、上述のように圧着ユニット４の表紙台１５と可動板４６との上にかけて表紙を載置することにより行う。上述のように本実施形態にかかる製本装置は、クランプ１８の手前側が固定クランプ１８ａとなっているため、表紙の端合わせを容易に行うことができる。すなわち、図１７に示すように、製本される用紙が所定サイズである場合は、その高さ寸法Ｍは一様に決定する。また、上述のように、基準位置Ｒである固定クランプ１８ａの奥手側末端位置は、常に用紙束１００の手前側端と一致する。したがって、基準位置Ｒから表紙１１０の手前側端部１１０ａまでの距離Ｎは、製本される用紙束の厚みに関係なく上記用紙束の高さＭと常に一致する。すなわち、製本される用紙束の厚みに関係なく、表紙１１０の手前側端部１１０ａを表紙台１５のどの位置に合わせればよいかが一律に決定する。このため、用紙台１５に標準規格の用紙を用いる場合の表示を確定的に表示することができ、表紙をセットする場合の位置合わせを容易にすることができる。
【００６９】
必要に応じて表紙１１０をセットした後、操作パネル１６のスイッチをオンにすると、ＣＰＵ７６は、接着剤溜移動モータ７８を駆動させて接着剤溜２３を移動させる。接着剤溜２３が移動することにより、ローラー２４を介して用紙束１００の背部分に接着剤が塗布される。このときのローラーの回転方向は、用紙束の厚みに応じて、接着剤の塗布量が異なり、用紙束の厚みが薄い場合は、用紙束背面へ接着剤の塗布量が少なくなり、接着力が弱くなる。したがって、本実施形態では、ローラー２４の回転方向を次のように制御する。すなわち、なお、用紙束の厚みは、用紙束厚センサ３４（図７参照）により、所定厚さより薄いか否かにより区別されて判別される。
【００７０】
図１８（ａ）に示すように、用紙束の厚みが所定厚さ（０．７ｍｍ）よりも厚いときは、往路、復路によって、回転方向を変えることとし、その方向は、往路、復路ともに用紙束に対して順方向となっている。すなわち、矢印２０５で示す方向でローラー２４が移動する往路は、矢印２２０で示す方向にローラーは回転し、矢印２０６，２０７で示す方向でローラー２４が移動する復路は、矢印２２１で示す方向にローラーが回転する。これらの回転方向は、いずれも、ローラー２４の移動方向に対して順方向となるような向きであり、ローラー２４の表面に付着した接着剤を用紙束の背部分に順次供給するような向きである。なお、ローラー２４の回転方向の切換は、接着剤溜位置センサＣ３１ｃ（図８参照）からの信号により行われる。
【００７１】
図１８（ａ）に示すように、復路の途中において、接着剤溜位置センサＢ３１ｂからの信号を入力すると、ＣＰＵ７６は、ローラー２４の回転を停止する。このようにローラーを用紙束１００の端部付近において停止させることで、用紙束１００の側端部における接着剤の掻取を原因とする当該部分への接着剤の付着過多を防止することができる。
【００７２】
図１８（ｂ）に示すように、用紙束の厚みが所定厚さ（０．７ｍｍ）よりも薄いときは、往路、復路によって回転方向を変えることなく同じ向きに回転させることとしている。すなわち、矢印２０５で示す方向でローラー２４が移動する往路は、（ａ）の場合と同様に矢印２２０で示す方向にローラーは回転し、矢印２０６，２０７で示す方向でローラー２４が移動する復路は、矢印２２３で示す方向にローラーが回転する。このようにローラーの回転方向を設定することにより、往路ではローラー２４の移動方向に対して順方向となるような向きであり、復路では、ローラー２４の移動方向に対して逆方向となるような向きである。すなわち、往路ではローラー２４の表面に付着した接着剤を用紙束の背部分に順次供給するような向きに回転し、復路ではローラー２４の表面に付着した接着剤を用紙束の背部分に掻き出して行くような向きに回転する。この結果、往路での接着剤の塗布量が多くなり、接着力が強固なものとなる。
【００７３】
なお、この場合においても、用紙束１００の側端部における接着剤の大量付着を防止するために、復路の途中においてローラー２４の回転が停止する。
【００７４】
なお、本実施形態において、所定厚みとして０．７ｍｍと設定したのは、次の試験により好適な範囲を導いたものである。試験方法としては、用紙及び表紙ともに０．１ｍｍ厚みのものを用いて、束ねる枚数を異ならせることによって用紙束厚みを変化させ、接着剤を塗布した場合の製本状態を検査することにより行った。接着剤が不足しているか否かの判断は、用紙と表紙とを引っ張ったときにはがれるか否かにより判断し、両者がはがれることなく表紙が破れた場合は接着が十分であると判断した。過多であるかの判断は、目視により行い、接着剤がはみ出しているものを過多及びやや過多の２段階で判断した。結果を表１に示す。上記試験により、用紙束厚みが０．７から１．０ｍｍであるときを境界領域であると判断し、所定厚さを接着剤がやや不足しているにとどまる０．７ｍｍとして、表紙から接着剤がはみ出さないようにすることとした。
【００７５】
【表１】

【００７６】
上記ステップにおいて接着剤溜が待機位置に戻り、接着剤溜位置センサＡ３１ａによる信号を受信すると、ＣＰＵ７６は、圧着クランプ上センサ７３による検出がなされるまで圧着クランプ上下動モータ８０を駆動させて、圧着ユニット４を上昇させ、その後可動板駆動モーター８３を駆動させて可動板４６を押さえ部材４４の方向へ移動させ、表紙１１０及び用紙束１００を圧縮する（＃２０）。
【００７７】
圧着ユニットは、図１９に示すように、固定板４３上に固定された押さえ部材４４と可動板４６の２つの部材により用紙束１００を圧着する。このとき可動板４６は、可動板駆動モーター８３により駆動されるが、このモーターの駆動力を直接可動板４６に伝達するようにすると、用紙束１００の厚みによって圧着力が異なるという問題が生じる。よって、本実施形態では、可動板４６の駆動機構を以下のように構成している。
【００７８】
可動板駆動モーター８３の駆動力は、可動板４６に対してスプリング８５を挟んで対向する２つのブロック８７，８８を介して伝達される。すなわち、可動板側に第１ブロック８７が設けられ、可動板駆動モーター８３側には、第２ブロック８８が設けられており、両者を貫通する支持軸８４によって、両者間の距離が変更可能となっている。支持軸８４は、スプリング８５に挿入されて両者間を連結しているため、両ブロック８７，８８は、互いに離れる方向に付勢されている。支持軸の両端は大径部８４ａとなっており、両ブロック８７，８８の最大距離を規制する。第２ブロック８３側にはフォトインタラプタで構成される圧着クランプ停止センサ７５が設けられており、第１ブロック側には、当該圧着クランプ停止センサ７５の対応位置に切片８６が設けられている。
【００７９】
したがって、可動板駆動モーター８３が駆動して、第２ブロック８８を固定板４３側へ移動させると、スプリング８５の付勢力によって、第１ブロック８７は、第２ブロック８８と共に移動する。したがって、可動板駆動モーター８３が駆動すると可動板４６が移動することとなる。一方、可動板４６の先端が用紙束や押さえ部材４４などと接触すると、可動板４６はこれ以上移動することができないため、第２ブロックの移動は、第２ブロック８８に押されてスプリング８５が縮むことにより、両ブロック８７、８８の間隔が短くなることで吸収される。
【００８０】
図１９（ａ）で示すように、圧着ユニット４が上昇して表紙と用紙束が接触すると、用紙束１００の背に塗布された接着剤１０６が押圧されて、押さえ部材４４が存在しない側へはみ出す（１０６ｂ）。この状態で、可動板４６が押さえ部材側へ移動すると、可動板４６は固定板４３よりも上方に位置しているため、表紙４６は上側へ折れ曲り、当該はみ出した接着剤１０６ｂは、用紙束１００の奥手側面の最下部に付着する。
【００８１】
この状態において、可動板４６の先端が用紙束１００に突き当たった状態であっても、可動板駆動モーター８３は、矢印２０７で示す方向に駆動しつづける。この場合、上述のように両ブロック８２、８３の間隔は短くなっていき、最終的には、切片８６がフォトインタラプタ（圧着クランプ停止センサ７５）を遮断する。この信号を受けたＣＰＵ７６は可動板駆動モーター８３の駆動を停止させる。このように構成することにより、用紙束１００の厚みによらず、常に均一の圧力で用紙束１００を圧着することができる。
【００８２】
圧着ユニット４によって、接着剤が固化するまでの所定時間が経過すると、ＣＰＵ７６は、図２０に示すように、圧着ユニット４を開放（ａ）し、圧着クランプ下センサ７４による検出がなされるまで圧着クランプ上下動モータ８０を駆動させて、矢印２３０に示すように圧着ユニット４を下降（ｂ）させ、その後圧着クランプ前後動モータ７９を駆動させて、矢印２３１に示すように圧着ユニット４を後退（ｃ）させる（＃２１）。圧着ユニット４が後退すると、用紙束の直下には、シューター４５が位置する。製本装置内部には、後退したシューター４５の近傍位置に滑り台９０が設けられており、図２０（ａ）の矢印２０９で示すように前カバー下とびら１３を開放することにより、シューター４５から製本装置外部にまでの排出通路が形成される。
【００８３】
この状態において、操作ノブ１４を操作することにより、矢印２３２で示すようにクランプを開放すると、図２０（ｄ）製本１２０は、圧着ユニット４の固定板４３手前側に設けられた隙間４５ａを通過して、シューター４５上に落下し、滑り台９０上を滑り落ち、製本装置１の外へ排出される。
【００８４】
以上説明したように、本実施形態にかかる製本装置は、ローラーの移動方向と回転方向により接着剤の塗布量が異なることに着目し、所定厚み（０．７ｍｍ）を境に、これより薄い用紙束においては、往移動と復移動におけるローラーの回転方向を変化させることなく、復移動においてローラーを進行方向に向かって用紙束に対して逆回転とすることにより、接着剤を用紙束背面で掻き出して塗布するようにし、接着剤を多く塗布することができるようにした。
【００８５】
また、用紙幅の最終端においては、当該端部における接着剤のかき取りを防ぎ用紙束端部に接着剤が大量に付着しないように、用紙束の採集端近傍において、ローラーの回転を停止させる。これにより、新たな接着剤の供給を停止して現存する接着剤を引き伸ばすことによりこれを防止することができる。
【００８６】
なお、本発明は上記実施形態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】 本発明の一実施形態に係る製本装置の外観斜視図である。
【図２】 図１の製本装置の要部内部構造を示す正面図である。
【図３】 図１の製本装置の要部内部構造を示す左側面図である。
【図４】 塗布ユニットが待機位置に存在する場合の位置関係を示す正面図である。
【図５】 塗布ユニットが待機位置に存在する場合の位置関係を示す左側面図である。
【図６】 圧着ユニットの要部構成を示す斜視図である。
【図７】 クランプの駆動機構についての説明図である。
【図８】 接着剤溜の移動の状態図である。
【図９】 接着剤供給ユニットの構成を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は右側面図である。
【図１０】 接着剤供給における接着剤供給ユニットの駆動状態推移図である。
【図１１】 脱臭ユニットの位置関係を示す図であり、（ａ）は要部左側面図、（ｂ）は要部正面図である。
【図１２】 接着剤溜及びローラーの構成を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図１３】 ローラーと用紙束との接触位置を説明するための図である。
【図１４】 本実施形態に係る製本装置の制御系を示すブロック図である。
【図１５】 本実施形態に係る製本装置の製本動作の流れを示すフロー図である。
【図１６】 （ａ）は圧着ユニットの下降位置を示す図であり、（ｂ）は圧着ユニットの上昇後用紙束をセットする状態を示す図である。
【図１７】 表紙のセットにおける基準位置を説明する図である。
【図１８】 接着剤溜の移動におけるローラーの回転方向を示す図である。
【図１９】 圧着ユニットにおける圧着力制御機構を説明するための図である。
【図２０】 製本の取り出し工程を示す状態推移図である。
【符号の説明】
１ 製本装置
２ 塗布ユニット
３ 脱臭ユニット
４ 圧着ユニット
５ 接着剤供給ユニット
１０ 前板
１１ 後板
１２ 後カバー
１３ 前面下部とびら
１４ 操作ノブ
１５ 表紙台
１６ 操作パネル
１７ 隙間
１８ クランプ
１８ａ 固定クランプ
１８ｂ 可動クランプ
１９ａ、１９ｂ 用紙束保持部材
２０ 加熱コイル
２０ａ コイル保持板
２１ 塗布ローラー回転モータ
２２ 駆動シャフト
２３ 接着剤溜
２３ａ 接着剤溜本体
２３ｂ 接着剤溜底面
２４ 塗布ローラー
７２ 加熱板

Claims (5)

1. 熱溶融性の接着剤を蓄積する接着剤溜（２３）と、前記接着剤に下方部を浸漬するように接着剤溜の上方に配置され軸を中心として回転駆動するローラー（２４）と、用紙束（１００）を挟持する挟持手段（１８）とを備え、前記接着剤溜（２３）と前記ローラー（２４）は、停止位置から前記用紙束の背面の長手方向に一体的に往復移動して前記用紙束の背面に接着剤を塗布する製本装置であって、
   前記挟持手段（１８）に挟持された用紙束（１００）の厚みを検出する厚み検出手段（３１、３８）を備え、前記厚み検出手段により検出された前記用紙束の厚みに応じて、前記接着剤溜（２３）の往移動と復移動における前記ローラー（２４）の回転方向及び／又は回転速度を設定することを特徴とする製本装置。
2. 前記ローラー（２４）は、前記厚み検出手段（３１、３８）により、前記用紙束（１００）の厚みが所定幅以下であると判断されたときは、前記接着剤溜（２３）の往移動では、移動方向に対し順方向に回転し、前記接着剤溜（２３）の復移動では、移動方向に対し逆方向に回転することを特徴とする、請求項１に記載の製本装置。
3. 前記ローラー（２４）は、前記厚み検出手段（３１、３８）により、前記用紙束（１００）の厚みが所定幅を超えると判断されたときは、前記接着剤溜（２３）の往移動及び復移動ともに、移動方向に対し順方向に回転することを特徴とする請求項１に記載の製本装置。
4. 前記所定幅は０．７〜１．０ｍｍであることを特徴とする請求項２乃至３のいずれか１つに記載の製本装置
5. 前記接着剤溜（２３）の位置を検出する位置検出手段（３１ａ、３１ｂ、３１ｃ）をさらに備え、前記接着剤溜（２３）の復移動時において、前記接着剤溜（２３）が所定位置に到達したときは、前記所定位置から用紙束（１００）の最終端までの間は、前記ローラー（２４）の回転を停止させて接着剤溜（２３）が移動することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１つに記載の製本装置。

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