JP4330397B2 - 接着剤塗布装置、製本装置および接着剤塗布方法 - Google Patents

Description

本発明は、固形の接着剤を熱溶融させて用紙束の一側縁に塗布し、接着剤の固化によって製本するための接着剤塗布装置および接着剤塗布方法、製本装置および接着剤塗布方法に関し、詳しくは回転するローラを用紙束の背面長手方向に移動させながら熱溶融させた接着剤をローラを介して塗布する技術に関するものである。

この種の装置では、固定保持した用紙束の背面に接着剤を塗布し、接着剤の冷却固化によって製本を行うことが一般的である。例えば特許文献１に記載するものでは、熱溶解させた接着剤を接着剤溜（容器）に貯留し、一部を接着剤に浸してローラを配置し、ローラおよび接着剤溜（容器）を用紙束の一側縁に沿って移動させて回転するローラで接着剤を用紙束の背面に塗布している。

特許文献２に記載するものでは、用紙束の背面に沿って移動する糊タンクに糊付けローラとスクレープローラを配置し、糊タンク内に貯留する糊を糊付けローラで用紙束の背面に塗布し、塗布した糊の余剰分をスクレープローラでそぎ取っており、スクレープローラの回転面の高さを基準位置から変化させて用紙束の背面に塗布する糊量を調整している。

しかし、この構成では用紙束の背面に必要以上に接着剤を一旦塗布した後に、余剰分の糊をスクレープローラでそぎ取るので、作業としては非効率な塗布方法である。また、糊厚を調整するためには回転駆動するスクレープローラの位置を接着剤容器と共に調整する必要があり、接着剤容器を駆動するための構造が複雑となる。

特許文献３に記載するものでは、容器内に配置するローラの回転方向の設定を変更可能とし、ローラの軸方向に沿って配置する第１、第２の糊厚調整部材をローラに近接また離間する方向に移動可能に配置し、ローラと第１、第２の糊厚調整部材との距離を調整することで用紙束に塗布する糊の厚さを調節している。

しかし、この構成では、ローラに付着する糊の厚さを調整するために糊厚調整部材を駆動する必要があり、糊厚調整部材を保持する接着剤容器の構造が複雑となる。また、複数のローラを配置し、各ローラの回転方向を組み合わせることにより糊厚を調整する構成では糊の塗布量を正確に調整することは困難であり、その制御は複雑となる。
特開２００３−１０７４８公報 特開２０００−１６８２６５公報 特開平１１−１１０４３号公報

ところで、特許文献１に開示する製本装置では、用紙束をクランパで挟持固定しておき、容器内の溶融接着剤に一部を浸したローラを回転させながら容器とローラを一体に移動させて用紙束の背面に接着剤（背糊）を塗布しているが、このような装置おいて用紙束の背面の各位置に塗布される接着剤（背糊）の塗布量はローラの回転速度、ローラおよび容器の移動速度、ローラと用紙束背面との間隙量等によって決まる。

このローラによって用紙束背面に塗布する接着剤（背糊）の塗布量を制御することは製本品質の安定を図る上で重要な要因となる。

このため、本発明は用紙束の厚みに応じて、ローラの回転速度、ローラおよび容器の移動速度を調整することにより、従来のような複雑な構造を伴うことなく、接着剤（背糊）の塗布量を目標量に制御する接着剤塗布装置、製本装置および接着剤塗布方法を提供するものである。

請求項１に係る本発明の接着剤塗布装置は、用紙束を挟持する挟持手段と、用紙束の厚さを検出する厚さ検出手段と、熱溶融させた溶融接着剤を貯留する容器と、容器内の接着剤に一部を浸して配置され、回転して容器内の溶融接着剤を用紙束背面に塗布するローラと、ローラを回転駆動する回転駆動手段と、容器とローラを一体的に用紙束背面の長手方向に沿って移動させる移動手段と、移動手段を駆動する移動駆動手段と、回転駆動手段および移動駆動手段を制御する制御手段とを備え、制御手段は、用紙束厚の初期設定値を基準として厚さ検出手段が検出した値における用紙束厚の厚みの増減を判断し、用紙束厚の厚みの増減に応じて回転駆動手段によるローラの回転速度および移動駆動手段による容器とローラの移動速度を変更制御して塗布量を調整するものである。

上記した構成により、ローラの回転によってローラの外周面は容器内の接着剤中に没する位置から用紙束背面に対向する位置に回転移動し、容器内で外周面に付着した溶融接着剤を用紙束背面に塗布する。この溶融接着剤の塗布量は容器とローラの移動速度が一定である場合にローラの回転速度の増加に伴って増大し、ローラの回転速度の低減に伴って減少し、ローラの回転速度が一定である場合に、容器とローラの移動速度の増加に伴って減少し、容器とローラの移動速度の低減に伴って増大する。

よって、基準となる用紙束の厚み、ローラの回転速度、容器とローラの移動速度において用紙束背面に付着する接着剤の塗布量と用紙束の厚みとの相関を予め求めて制御手段に設定し、制御手段が厚さ検知手段で検知する用紙束の厚み値に応じて回転駆動手段によるローラの回転速度、移動駆動手段による容器とローラの移動速度を変更制御し、基準となる初期設定の用紙束の厚み値に比べて検知した用紙束の厚み値が小さいほどにローラの回転速度を低減するとともに、容器およびローラの移動速度を増加させ、初期設定の用紙束の厚み値に比べて検知した用紙束の厚み値が大きいほどにローラの回転速度を増加させるとともに、容器およびローラの移動速度を減少させることで用紙束の厚みに応じて容易に接着剤の塗布量を目標量に制御することができる。

あるいは、用紙束背面に接着剤の適正な塗布量を確保するために必要なローラの回転速度および容器とローラの移動速度と用紙束の厚みとの相関を予め求めて制御手段に設定し、この相関に基づいて制御手段が回転駆動手段によるローラの回転速度、移動駆動手段による容器とローラの移動速度を厚さ検知手段で検知する用紙束の厚み値に対応した回転速度および移動速度に変更制御することで用紙束の厚みに応じて容易に接着剤の塗布量を目標量に制御することができる。

請求項４に係る本発明の製本装置は、請求項１〜３の何れか１項に記載の接着剤塗布装置を有し、挟持手段の接着剤塗布完了後の挟持必要時間を接着剤塗布装置の制御手段の制御に基づいて変更する挟持時間変更手段を備えたものである。

請求項５に係る本発明の製本装置は、請求項１〜３の何れか１項に記載の接着剤塗布装置を有し、接着剤の塗布完了後の用紙束に表紙を圧着する表紙圧着手段と、表紙圧着手段の接着剤塗布完了後の圧着必要時間を接着剤塗布装置の制御手段の制御に基づいて変更する圧着時間変更手段とを備えたものである。

請求項６に係る本発明の接着剤塗布方法は、接着剤を貯留する容器と容器内の接着剤に一部を浸して回転するローラを一体に移動し、挟持した用紙束の背面にローラを介して接着剤を塗布する接着剤塗布方法であって、挟持した用紙束の厚さを検知し、用紙束厚の初期設定値を基準として検出した値における紙束厚の厚みの増減を判断し、用紙束厚の厚みの増減に応じて設定した回転速度でローラを回転させるとともに、用紙束厚の厚みの増減に応じて設定した移動速度で容器とローラを一体に移動させて接着剤を塗布するものである。

本発明によれば、用紙束の厚みに応じて回転駆動手段によるローラの回転速度の変更、移動駆動手段によるローラおよび容器の移動速度の変更を行うことにより、接着剤の塗布量を目標量に制御することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１〜図３において、製本装置（接着剤塗布装置を含む）１は、本体ケーシング２の内部に塗布ユニット３、脱臭ユニット４、表紙圧着手段をなす圧着ユニット５を配置しており、本体ケーシング２の上部に用紙束６（図８〜図９参照）を挟持する挟持手段をなすクランプ部７と、熱可塑性樹脂からなる粒状のホットメルト接着剤８を貯留する接着剤供給ユニット９のホッパー１０とを配置している。

本体ケーシング２の前部にはクランプ部７の操作ノブ１１と、用紙束６の表紙１２（図８〜図９参照）を配置する表紙台１３と、製本操作の操作部１４とを配置し、側部にメインスイッチ１５を配置している。前部下方には前扉１６を揺動開閉自在に配置し、前扉１６の内側に製本した用紙束６を排出するシューター１７（図８〜図９参照）を設けている。

操作部１４には各種の情報を表示する液晶表示部１８と、製本操作の開始を指示するスタートボタン１９と、製本操作の終了を指示するストップ／電源切ボタン２０と、天糊製本とくるみ製本を選択指示する選択ボタン２１、２２と、天糊製本とくるみ製本のどちらを初期設定とするかを切り替え指示する設定ボタン２３を配置している。

図４〜図５に示すように、クランプ部７は前後一対の平行な前フレーム２４、後フレーム２５で支持して配置しており、本体ケーシング２の上部開口２６から一部が外部へ突出する固定クランプ２７と可動クランプ２８を備え、固定クランプ２７および可動クランプ２８のそれぞれに用紙束保持部材２９を取外し可能に設けている。

可動クランプ２８を挟持開放する操作機構は、固定クランプ２７に対して可動クランプ２８を接近離間自在に保持するガイドシャフト３０を可動クランプ２８の両側位置に配置し、ガイドシャフト３０の両端を前後のフレーム２４、２５に固定してしている。各ガイドシャフト３０の側部にはそれぞれネジシャフト３１を配置し、ネジシャフト３１の両端を前後のフレーム２４、２５に軸心回りに回転自在に保持しており、ネジシャフト３１に螺合してネジシャフト３１の軸心方向に移動する保持部３２を可動クランプ２８に固定している。

双方のネジシャフト３１には同期ベルト３３を掛け渡しており、操作ノブ１１のシャフト３４と一方のネジシャフト３１の間には伝達ベルト３５を掛け渡している。操作機構は固定クランプ２７と可動クランプ２８の間に用紙束６を挟持した状態で固定クランプ２７と可動クランプ２８の相対位置（距離）に基づいて用紙束厚を検知する手段をなす用紙束厚センサ３６を有しており、用紙束厚センサ３６はネジシャフト３１に装着したポテンショメータからなる。用紙束厚の検出は操作ノブ１１の回転角度（量）、伝達ベルト３５の移動量、可動クランプ２８の移動量などをポテンショメータで測定することでも実現できる。

本実施の形態では可動クランプ２８を挟持開放する操作機構を手動操作する構造で開示したが、操作ノブ１１による駆動に代えて挟持駆動手段としてモーター等の駆動装置を有するクランプ駆動装置３７（詳細省略図８参照）によって可動クランプ２８を駆動することも可能である。

図６に示すように、塗布ユニット３は本体ケーシング２の前側に設けた走行ローラ３８が前フレーム２４のレール３９を走行し、本体ケーシング２の後側に設けた案内部４０が後フレーム２５に設けたレールシャフト４１を摺動するもので、走行ローラ３８、レール３９、案内部４０、レールシャフト４１で移動手段を構成しており、ステッピングモーター等の駆動装置を有した移動駆動手段をなす塗布ユニット駆動装置４２（詳細省略図８参照）によってレール３９およびレールシャフト４１に案内されながら前後フレーム２４、２５の軸心方向に往復駆動される。塗布ユニット３は待機位置ではクランプ部７の側端よりも外側に位置しており、最大移動位置において接着剤供給ユニット９に対応する。接着剤供給ユニット９はホッパー１０に貯留する粒状の接着剤８の所定量を塗布ユニット３に排出する。

塗布ユニット３は接着剤供給ユニット９から供給するホットメルト接着剤８を貯留する接着剤溜（容器）４３と、溶融した接着剤８に一部が浸漬するように配置する塗布ローラ４４と、塗布ローラ４４を支持する回転軸４５と、回転軸４５を駆動する回転駆動手段をなすＤＣモータからなる塗布ローラ回転モータ４６と、固定部材４７に装着した加熱手段としての電磁誘導コイル４８とを有している。接着剤溜（容器）４３は容器本体４９が熱伝導性に優れた非強磁性体であるアルミニウムからなり、底面に強磁性体の加熱板５０を設けている。

前フレーム２４もしくは後フレーム２５には接着剤溜（容器）４３の各停止位置を検知する接着剤溜位置センサ５１（詳細省略図８参照）を設けている。

図７に示すように、圧着ユニット５はモーター等の駆動装置を有する圧着ユニット駆動装置５２（詳細省略図８参照）によって上下、前後に移動する基部５３と、基部５３に固定した固定板５４と、固定板５４に固定配置した押え部５５と、固定板５４の上で押え部５５に対して接近離間する可動板５６と、可動板５６を駆動するモーター等の駆動装置を有する可動板駆動装置５７（詳細省略図８参照）との間に介装する圧着力制御装置５８とを有しており、図１０に示すように、表紙台１３および可動シューター５９が一体的に移動する。本体ケーシング２の内部には圧着ユニット５の各停止位置を検知する圧着ユニット位置センサ６０（詳細省略図８参照）を設けている。

圧着力制御装置５８は可動板５６の一端に固定した固定ブロック６１と、固定ブロック６１で一端を支持する連結シャフト６２と、連結シャフト６２に軸心方向へ移動自在に装着し、固定ブロック６１に対して接近離間する可動ブロック６３と、固定ブロック６１と可動ブロック６３の間に介装して連結シャフト６２に装着し、両者を離間する方向に付勢するスプリング６４とを有する。脱臭ユニット４は塗布ユニット３の接着剤溜（容器）４３や塗布ローラ４４から揮発する接着剤８を吸引してフィルターで吸着するものである。

図８に示すように、製本装置１は、製本操作を制御する制御部６５を本体ケーシング２の内部に配置しており、制御部６５に用紙束厚センサ３６、接着剤溜（容器）位置センサ５１、圧着ユニット位置センサ６０、操作部１４、塗布ユニット駆動装置４２、圧着ユニット駆動装置５２、可動板駆動装置５７、クランプ駆動装置３７を接続している。

挟持必要時間、圧着必要時間は、接着剤８の種類、用紙束６の厚み、塗布した接着剤８の総量によって異なる。

また、塗布量は塗布ローラ４４の回転速度、塗布ローラ４４および接着剤溜（容器）４３の移動速度を一定とする場合に用紙束６の厚み（幅）によって異なり、図１１に初期設定時の変化として示すように、一般に用紙束６の特定の厚み（６ｍｍ）において接着剤８の塗布量が最大となり、この用紙束６の特定の厚み（６ｍｍ）を中心に用紙束６の厚みが増加または減少するに従って接着剤８の塗布量が減少する状態となる。

本実施の形態では、用紙束６の厚みが６ｍｍにおいて接着剤８の塗布量が最大値となるが、これは接着剤の種類によって異なり、接着剤の粘度とその表面張力および用紙束厚の関係によって変化すると考えられ、本実施の形態の用紙束６の厚みが６ｍｍおよび２５ｍｍの接着剤８の塗布量の状態は図１３（ａ）および図１３（ｂ）に示す状態となる。

この塗布量の変化傾向はローラ回転速度の増減もしくは容器移動速度の増減によっては変らず、変化傾向を保ちながら図１１のグラフ上において平行に遷移し、図１１にローラ回転速度増もしくは容器移動速度減の変化として示すように、あるいはローラ回転速度減もしくは容器移動速度増の変化として示すように、各用紙束６の厚みにおける接着剤塗布量が増減する。

このため、制御部６５は予め入力したデータに基づいて、用紙束６の厚みを指標として接着剤８の目標の塗布量を確保するために必要な塗布ローラ４４の回転速度、塗布ローラ４４および接着剤溜（容器）４３の移動速度、挟持必要時間、圧着必要時間を選択設定する。

この塗布ローラ４４の回転速度、塗布ローラ４４および接着剤溜（容器）４３の移動速度、挟持必要時間、圧着必要時間の選択設定に必要なデータは、用紙束６の厚み、塗布ローラ４４の回転速度、塗布ローラ４４および接着剤溜（容器）４３の移動速度、挟持必要時間、圧着必要時間の相関を予め実験によって求め、得られたデータを制御部６５に格納する。

以下、上記した構成における作用を説明する。図９の（ａ）に示すように、初期状態において塗布ユニット３は待機位置にあり、電磁誘導コイル４８の上方に接着剤溜（容器）４３が対応している。次に、デフォルト値において天糊製本とくるみ製本の何れかに設定されている製本モードを、希望の製本モードに選択ボタン２１、２２の何れかをＯＮ操作することで切り替える。製本モードのデフォルト値は設定ボタン２３の操作によって切り替える。

この状態でメインスイッチ１５のＯＮ操作を受けると制御部６５は、製本操作に先立って塗布ユニット３の電磁誘導コイル４８に通電し、加熱板５０を発熱させて接着剤溜（容器）４３に貯留した接着剤８を加熱して熱溶解させ、塗布ローラ回転モータ４６で塗布ローラ４４を回転させて待機状態となる。

次に、図９の（ｂ）に示すように、スタートボタン１９のＯＮ操作を受けると制御部６５は圧着ユニット駆動装置５２を駆動させて圧着ユニット５をクランプ部７の下方の上位の所定位置にまで上昇させ、圧着ユニット５の固定板５４をクランプ部７の固定クランプ２７および可動クランプ２８の下端との間に所定間隙をあけて配置する。

この状態で、用紙束６を双方の用紙束保持部材２９の間および固定クランプ２７と可動クランプ２８の間に挿入し、用紙束６の一側辺を固定板５４で揃える。この固定板５４によって用紙束６の背面を位置決めすることで用紙束背面と塗布ローラ４４の間隙量が決まる。

次に操作ノブ１１を回転操作し、シャフト３４の回転力を伝達ベルト３５介してネジシャフト３１に伝達し、同期ベルト３３を介して双方のネジシャフト３１を同期駆動し、ネジシャフト３１に螺合する保持部３２を移動させる。保持部３２の移動に伴って可動クランプ２８が固定クランプ２７に接近し、用紙束６を可動クランプ２８と固定クランプ２７の間に挟持する。

次に、図９の（ｃ）に示すように、用紙束６の挟持が完了した後に、再度のスタートボタン１９のＯＮ操作を受けると制御部６５は圧着ユニット駆動装置５２を駆動させて圧着ユニット５を下位の所定位置まで降下させる。

くるみ製本を行う場合に制御部６５は、表紙台１３に表紙１２を載置して再度のスタートボタン１９のＯＮ操作を受けるまで待機して後に糊付け操作に入り、天糊製本を行う場合には再度のスタートボタン１９のＯＮ操作を受けずに糊付け操作に入る。

糊付け操作において制御部６５は、塗布ユニット駆動装置４２を駆動して塗布ユニット３をレール３９およびレールシャフト４１に沿って往復移動させながら、塗布ローラ４４の回転によって接着剤溜（容器）４３の接着剤８を用紙束６の背面に往路と復路の両方で塗布する。塗布ローラ４４の回転方向は表１に示すようになる。

このとき、制御部６５は用紙束厚センサ３６によって検知した用紙束厚に応じて接着剤８の塗布量を変更する。この塗布量の変更には複数の方式があり、以下に説明する。

表２に示すように、用紙束６の厚みを１０ｍｍと想定する初期設定時の状態において、塗布ローラ回転モータ４６の回転速度（塗布ローラ４４の回転速度と同義）は設定コードＲＳ０３で設定される１．６６７（ｒｐｓ）であり、塗布ローラ４４の外周面の速度は１５７．１０（ｍｍ／ｓ）である。また、塗布ユニット駆動装置４２のモータの回転速度は設定コードＹＳ０９で設定される１．３１７（ｒｐｓ）であり、接着剤溜（容器）４３と塗布ローラ４４の移動速度は１２４．１１（ｍｍ／ｓ）である。

図１１に示すように、この初期設定時の状態で用紙束６の厚みが増加するのにしたがって接着剤８の塗布量は減少し、用紙束６の厚みが減少するのにしたがって接着剤８の塗布量は増加する。そして、接着剤８の塗布量は接着剤溜（容器）４３と塗布ローラ４４の移動速度が一定である場合に、塗布ローラ４４の回転速度の増加に伴って増大し、塗布ローラ４４の回転速度の低減に伴って減少する。

このため図１２に示すように、制御部６５は用紙束厚センサ３６によって検知した用紙束厚が初期設定の値（１０ｍｍ）より大きい場合（１３ｍｍ）には、予め制御部６５に格納したデータ、つまり用紙束６の厚み値とその厚み値に適正な塗布量を確保するための塗布ローラ４４の回転速度との関係を規定するデータに基づいて、検知した用紙束厚（１３ｍｍ）に相応する塗布ローラ４４の回転速度を選択し、塗布ローラ回転モータ４６によって塗布ローラ４４の回転速度を増加させ、検知した用紙束厚（１３ｍｍ）において接着剤塗布量が目標値（１）となるように塗布量を増加させる。

また、制御部６５は用紙束厚センサ３６によって検知した用紙束厚が初期設定の値（１０ｍｍ）より小さい場合（６ｍｍ）には、予め制御部６５に格納したデータの中から検知した用紙束厚（６ｍｍ）に相応する塗布ローラ４４の回転速度を選択し、塗布ローラ回転モータ４６によって塗布ローラ４４の回転速度を低減し、検知した用紙束厚（６ｍｍ）において接着剤塗布量が目標値（１）となるように塗布量を減少させる。

あるいは、塗布量は塗布ローラ４４の回転速度が一定である場合に、接着剤溜（容器）４３と塗布ローラ４４の移動速度の増加に伴って減少し、接着剤溜（容器）４３と塗布ローラ４４の移動速度の低減に伴って増大する。

このため図１２に示すように、制御部６５は用紙束厚センサ３６によって検知した用紙束厚が初期設定の値（１０ｍｍ）より大きい場合（１３ｍｍ）には、予め制御部６５に格納したデータ、つまり用紙束６の厚み値とその厚み値に適正な塗布量を確保するための接着剤溜（容器）４３および塗布ローラ４４の移動速度との関係を規定するデータに基づいて、検知した用紙束厚（１３ｍｍ）に相応する接着剤溜（容器）４３と塗布ローラ４４の移動速度を選択し、塗布ユニット駆動装置４２による接着剤溜（容器）４３と塗布ローラ４４の移動速度を低減し、検知した用紙束厚（１３ｍｍ）において接着剤塗布量が目標値（１）となるように塗布量を増加させる。

また、制御部６５は用紙束厚センサ３６によって検知した用紙束厚が初期設定の値（１０ｍｍ）より小さい場合（６ｍｍ）には、予め制御部６５に格納したデータの中から検知した用紙束厚（６ｍｍ）に相応する接着剤溜（容器）４３と塗布ローラ４４の移動速度を選択し、塗布ユニット駆動装置４２による接着剤溜（容器）４３と塗布ローラ４４の移動速度を増加させ、検知した用紙束厚（６ｍｍ）において接着剤塗布量が目標値（１）となるように塗布量を減少させる。

あるいは、制御部６５は用紙束厚センサ３６によって検知した用紙束厚が初期設定の値（１０ｍｍ）より大きい場合（１３ｍｍ）には、予め制御部６５に格納したデータ、つまり用紙束６の厚み値とその厚み値に適正な塗布量を確保するために必要な塗布ローラ４４の回転速度および接着剤溜（容器）４３と塗布ローラ４４の移動速度との関係を規定するデータに基づいて、検知した用紙束厚（１３ｍｍ）に相応する塗布ローラ４４の回転速度、および接着剤溜（容器）４３と塗布ローラ４４の移動速度を選択し、塗布ローラ回転モータ４６によって塗布ローラ４４の回転速度を増加させるとともに、塗布ユニット駆動装置４２による接着剤溜（容器）４３と塗布ローラ４４の移動速度を低減し、検知した用紙束厚（１３ｍｍ）において接着剤塗布量が目標値（１）となるように塗布量を増加させる。

また、制御部６５は用紙束厚センサ３６によって検知した用紙束厚が初期設定の値（１０ｍｍ）より小さい場合（６ｍｍ）には、予め制御部６５に格納したデータの中から検知した用紙束厚（６ｍｍ）に相応する塗布ローラ４４の回転速度、および接着剤溜（容器）４３と塗布ローラ４４の移動速度を選択し、塗布ローラ回転モータ４６によって塗布ローラ４４の回転速度を低減するとともに、塗布ユニット駆動装置４２による接着剤溜（容器）４３と塗布ローラ４４の移動速度を増加させ、検知した用紙束厚（６ｍｍ）において接着剤塗布量が目標値（１）となるように塗布量を減少させる。

上述した方式では、用紙束６の厚み値とその厚み値に適正な塗布量を確保するための塗布ローラ４４の回転速度との関係、もしくは用紙束６の厚み値とその厚み値に適正な塗布量を確保するための接着剤溜（容器）４３と塗布ローラ４４の移動速度との関係、あるいは用紙束６の厚み値とその厚み値に適正な塗布量を確保するための塗布ローラ４４の回転速度および接着剤溜（容器）４３と塗布ローラ４４の移動速度との関係において制御したが、基準とする初期設定の用紙束６の厚み値（１０ｍｍ）と検知した用紙束６の厚み値との比較において、塗布ローラ４４の回転速度を初期設定の回転速度に対して相対的に増減すること、もしくは接着剤溜（容器）４３と塗布ローラ４４の移動速度を初期設定の移動速度に対して相対的に増減すること、あるいは塗布ローラ４４の回転速度および接着剤溜（容器）４３と塗布ローラ４４の移動速度を初期設定の回転速度および移動速度に対して相対的に増減することも可能である。

天糊製本を行う場合には、制御部６５は、図９の（ｄ）に示すように塗布ユニット３が待機位置に戻った状態で、タイマー回路６７で用紙束６に対する接着剤８の塗布を完了した後の経過時間を計測する。このとき、図１０の（ｃ）に示すように、可動シューター５９がシューター１７に対応する位置まで圧着ユニット５が表紙台１３および可動シューター５９と一体的に後退している。

接着剤塗布完了後の挟持必要時間の増減を変更する挟持時間変更手段をなす制御部６５は予め格納したデータの中から挟持必要時間を選択設定し、挟持必要時間は用紙束６の厚みが大きいほどに長く、塗布した接着剤８の総量が多いほどに長く設定する。

制御部６５は経過時間が挟持必要時間に達すると、信号出力回路６８から操作部１４の液晶表示部１８に「取出して下さい」等の製本完了を通知する文言の表示を指示する信号を出力する。操作者は液晶表示部１８に表示された製本完了の文言を確認後に、操作ノブ１１を操作して可動クランプ２８を固定クランプ２７から離間させる。

この操作によって図１０の（ｃ）に示すように、製本された表紙１２を伴う用紙束６がクランプ部７から落下し、可動シューター５９およびシューター１７を通して排出される。クランプ駆動装置３７を設ける場合には、信号出力回路６８の信号を受けてクランプ駆動装置３７が可動クランプ２８を移動させてクランプ部７を開放することで製本を排出する。

くるみ製本を行う場合には、図９の（ｄ）に示すように塗布ユニット３が待機位置に戻ると、制御部６５は図９の（ｅ）に示すように、圧着ユニット駆動装置５２を駆動させて圧着ユニット５を上位の所定位置まで上昇させ、表紙台１３に載せた表紙１２を固定板５４で用紙束６の背面に押し圧する。

次に、図９の（ｆ）、図７の（ａ）、（ｂ）に示すように、制御部６５は可動板駆動装置５７を駆動して可動板５６を押え部５５に向けて押圧し、可動板５６と押え部５５の間で表紙１２および用紙束６を圧着して、図９の（ｇ）に示すように製本する。

このとき、圧着ユニット駆動装置５２の押圧力は可動ブロック６３からスプリング６４を介して固定ブロック６１に伝わり、用紙束６の厚みにかかわらず可動板５６の押圧力が等しくなる。

図１０の（ａ）に示すように、制御部６５は固定板５４で用紙束６の背面に表紙１２を押圧し、可動板５６と押え部５５の間で表紙１２および用紙束６を圧着する状態を継続し、タイマー回路６７で用紙束６に対する接着剤８の塗布を完了した後の経過時間を計測する。

接着剤塗布完了後の圧着必要時間の増減を変更する圧着時間変更手段をなす制御部６５は予め格納したデータの中から、接着剤８の塗布を完了した後に表紙１２の圧着状態を維持する圧着必要時間を選択設定する。この圧着必要時間はくるみ製本における表紙１２の圧着時間であるが、前述した挟持必要時間を含む時間として設定し、用紙束６の厚みが大きいほどに長く、接着剤８の塗布量が多いほどに長く設定する。

制御部６５は経過時間が圧着必要時間に達すると、図１０の（ｂ）に示すように、可動板駆動装置５７を駆動して可動板５６を後退させて圧着状態を開放し、圧着ユニット駆動装置５２を駆動させて圧着ユニット５を表紙台１３および可動シューター５９と一体的に下位の所定位置まで降下させ、続いて図１０の（ｃ）に示すように、圧着ユニット５を表紙台１３および可動シューター５９と一体的に所定位置まで後退させて可動シューター５９をシューター１７に対応させる。

次に、制御部６５は信号出力回路６８から操作部１４の液晶表示部１８に「取出して下さい」等の製本完了を通知する文言の表示を指示する信号を出力する。操作者は液晶表示部１８に表示された製本完了の文言を確認後に、操作ノブ１１を操作して可動クランプ２８を固定クランプ２７から離間させる。

この操作によって図１０の（ｃ）に示すように、製本された表紙１２を伴う用紙束６がクランプ部７から落下し、可動シューター５９およびシューター１７を通して排出される。クランプ駆動装置３７を設ける場合には、信号出力回路６８の信号を受けてクランプ駆動装置３７が可動クランプ２８を移動させてクランプ部７を開放することで製本を排出する。

本発明の実施の形態における製本装置を示す斜視図である。 同製本装置の正面図である。 同製本装置の側面図である。 同製本装置のクランプ部を示す平面図である。 同製本装置のクランプ部を示す正面図である。 同製本装置の塗布ユニットを示す側面図である。 同製本装置の圧着ユニットの側面図である。 同製本装置の構成を示すブロック図である。 同製本装置の製本動作を説明する模式図である。 同製本装置の製本を排出する動作を説明する模式図である。 用紙束の厚みと塗布ローラによる接着剤塗布量の相関図である。 用紙束の厚みに対応して回転速度および移動速度を制御する例を示す説明図である。 用紙束の厚みによる塗布量の違いを示す説明図である。

符号の説明

１ 製本装置
２ 本体ケーシング
３ 塗布ユニット
４ 脱臭ユニット
５ 圧着ユニット
６ 用紙束
７ クランプ部
８ ホットメルト接着剤
９ 接着剤供給ユニット
１０ ホッパー
１１ 操作ノブ
１２ 表紙
１３ 表紙台
１４ 操作部
１５ メインスイッチ
１６ 前扉
１７ シューター
１８ 液晶表示部
１９ スタートボタン
２０ ストップ／電源切ボタン
２１、２２ 選択ボタン
２３ 設定ボタン
２４ 前フレーム
２５ 後フレーム
２６ 上部開口
２７ 固定クランプ
２８ 可動クランプ
２９ 用紙束保持部材
３０ ガイドシャフト
３１ ネジシャフト
３２ 保持部
３３ 同期ベルト
３４ シャフト
３５ 伝達ベルト
３６ 用紙束厚センサ
３７ クランプ駆動装置
３８ 走行ローラ
３９ レール
４０ 案内部
４１ レールシャフト
４２ 塗布ユニット駆動装置
４３ 接着剤溜（容器）
４４ 塗布ローラ
４５ 回転軸
４６ 塗布ローラ回転モータ
４７ 固定部材
４８ 電磁誘導コイル
４９ 容器本体
５０ 加熱板
５１ 接着剤溜（容器）位置センサ
５２ 圧着ユニット駆動装置
５３ 基部
５４ 固定板
５５ 押え部
５６ 可動板
５７ 可動板駆動装置
５８ 圧着力制御装置
５９ 可動シューター
６０ 圧着ユニット位置センサ
６１ 固定ブロック
６２ 連結シャフト
６３ 可動ブロック
６４ スプリング
６５ 制御部
６７ タイマー回路
６８ 信号出力回路

Claims (8)

1. 用紙束を挟持する挟持手段と、用紙束の厚さを検出する厚さ検出手段と、熱溶融させた溶融接着剤を貯留する容器と、容器内の接着剤に一部を浸して配置され、回転して容器内の溶融接着剤を用紙束背面に塗布するローラと、ローラを回転駆動する回転駆動手段と、容器とローラを一体的に用紙束背面の長手方向に沿って移動させる移動手段と、移動手段を駆動する移動駆動手段と、回転駆動手段および移動駆動手段を制御する制御手段とを備え、制御手段は、用紙束厚の初期設定値を基準として厚さ検出手段が検出した値における用紙束厚の厚みの増減を判断し、用紙束厚の厚みの増減に応じて回転駆動手段によるローラの回転速度および移動駆動手段による容器とローラの移動速度を変更制御して塗布量を調整することを特徴とする接着剤塗布装置。
2. 制御手段は、用紙束の厚み値とその厚み値に適正な塗布量を確保するためのローラの回転速度および容器とローラの移動速度との関係を予めデータとして格納し、用紙束厚の初期設定値を基準として厚さ検出手段が検出した値における用紙束厚の厚みの増減を判断し、前記データにおいて用紙束厚の厚みの増減に応じた回転速度および移動速度を求め、求めた回転速度となるように回転駆動手段によるローラの回転速度を変更制御し、かつ求めた移動速度となるように移動駆動手段による容器とローラの移動速度を変更制御して塗布量を調整することを特徴とする請求項１に記載の接着剤塗布装置。
3. 制御手段は、用紙束厚の初期設定値を基準として厚さ検出手段が検出した値における用紙束厚の厚みの増減を判断し、基準とする用紙束厚の初期設定値と検知した用紙束の厚み値との比較において、ローラの回転速度および容器とローラの移動速度を初期設定の回転速度および移動速度に対して相対的に増減して塗布量を調整することを特徴とする請求項１に記載の接着剤塗布装置。
4. 請求項１〜３の何れか１項に記載の接着剤塗布装置を有し、挟持手段の接着剤塗布完了後の挟持必要時間を接着剤塗布装置の制御手段の制御に基づいて変更する挟持時間変更手段を備えたことを特徴とする製本装置。
5. 請求項１〜３の何れか１項に記載の接着剤塗布装置を有し、接着剤の塗布完了後の用紙束に表紙を圧着する表紙圧着手段と、表紙圧着手段の接着剤塗布完了後の圧着必要時間を接着剤塗布装置の制御手段の制御に基づいて変更する圧着時間変更手段とを備えたことを特徴とする製本装置。
6. 接着剤を貯留する容器と容器内の接着剤に一部を浸して回転するローラを一体に移動し、挟持した用紙束の背面にローラを介して接着剤を塗布する接着剤塗布方法であって、挟持した用紙束の厚さを検知し、用紙束厚の初期設定値を基準として検出した値における紙束厚の厚みの増減を判断し、用紙束厚の厚みの増減に応じて設定した回転速度でローラを回転させるとともに、用紙束厚の厚みの増減に応じて設定した移動速度で容器とローラを一体に移動させて接着剤を塗布することを特徴とする接着剤塗布方法。
7. 用紙束の厚み値とその厚み値に適正な塗布量を確保するためのローラの回転速度および容器とローラの移動速度との関係を予めデータ化し、用紙束厚の初期設定値を基準として厚さ検出手段が検出した値における用紙束厚の厚みの増減を判断し、前記データにおいて用紙束厚の厚みの増減に応じた回転速度および移動速度を求め、求めた回転速度でローラを回転させるとともに、求めた移動速度で容器とローラを一体に移動させて接着剤を塗布することを特徴とする請求項６に記載の接着剤塗布方法。
8. 用紙束厚の初期設定値を基準として検出した値における用紙束厚の厚みの増減を判断し、基準とする用紙束厚の初期設定値と検知した用紙束の厚み値との比較において、ローラの回転速度および容器とローラの移動速度を初期設定の回転速度および移動速度に対して相対的に増減して塗布量を調整することを特徴とする請求項６に記載の接着剤塗布方法。

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