JP4830826B2 - 製本装置及び製本システム - Google Patents

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  • Folding Of Thin Sheet-Like Materials, Special Discharging Devices, And Others (AREA)

Description

本発明は、複数枚のシートを集積してシート束を生成し、シート束と表紙を接着剤により接合させて製本する製本装置及び製本システムに関するものである。
複写機やプリンタ等で画像を形成した複数枚のシートを簡易的に製本処理する製本装置及び製本システムが知られている。製本装置等における一般的な製本処理の概要を説明すると、まず画像を形成した複数枚のシートを集積・整合してシート束を生成する。次にシート束の一辺に糊等の接着剤を塗布する。そして表紙を搬送させて所定位置に停止させ、表紙をシート束の接着剤塗布面に接合する。このような手順で複数枚のシートと表紙が一体となり冊子が作製されるのである。
冊子を作製するとシート束の背部に塗布される接着剤が消費されるため、冊子を連続的に作製するためには製本装置内に一定量の接着剤を確保しなければならない。そこで従来より製本装置内に一定量の接着剤を確保する技術が提案されている(特許文献1参照)。
特許文献1に記載の製本装置では、溶解した高温の接着剤を貯留する接着剤溜が設置されている。この接着剤溜には熱電対が設置されており、接着剤溜内の温度を検知している。接着剤溜内の接着剤の残量が多いと、溶解した接着剤が熱電対に接触し、熱電対により検知される温度は高いが、接着剤の残量が少ないと、溶解した接着剤が熱電対に接触せず、熱電対により検知される温度は低くなる。従って熱電対により検知される温度が所定温度以下になった場合は接着剤の残量が少ないものとみなし、接着剤溜に固形状の接着剤を補給するようにしている。このような動作により接着剤溜には一定量の接着剤が確保される。
特開2004−209746号公報
特許文献1に記載の技術では接着剤溜内の温度を検知することにより接着剤の残量が少ないかどうか判断しているが、接着剤の残量が少ない状態でも接着剤溜内のヒータ等の影響で熱電対により検知される温度が所定温度以下にならない場合がある。その結果、接着剤の残量が少ない状態にもかかわらず固形状の接着剤が補給されず、接着剤の残量不足によりシート束と表紙が適正に接合されないという不具合が発生してしまう。
従って、本発明の目的は、接着剤の残量不足により発生する製本動作の不具合を防止する製本装置及び製本システムを提供することにある。
上記目的を達成すべく、本発明に係る製本装置は、
複数枚のシートを集積してシート束を生成し、当該シート束と表紙を接着剤により接合させて製本する製本装置であって、
溶融した接着剤を収容する接着剤収容部と、
前記接着剤収容部に収容された接着剤を前記シート束の一端側に塗布する塗布手段と、
前記接着剤収容部に収容された接着剤を加熱する収容部ヒータと、
前記接着剤収容部に収容された接着剤の温度を検知する第1の温度センサと、
当該第1の温度センサに対して下方に設置され、前記接着剤収容部に収容された接着剤の温度を検知する第2の温度センサと、
当該第2の温度センサにより検知された温度が所定温度より低く、且つ前記第1の温度センサにより検知された温度と前記第2の温度センサにより検知された温度との差が所定の温度差より小さい場合、製本動作を中止するべく製本装置の動作を制御する制御手段と、
を有することを特徴とするものである。
また、本発明に係る製本システムは、
シートに画像を形成する画像形成装置と、
当該画像形成装置により画像形成された複数枚のシートを集積してシート束を生成し、当該シート束と表紙を接着剤により接合させて製本する製本装置と、
を有する製本システムであって、
溶融した接着剤を収容する接着剤収容部と、
前記接着剤収容部に収容された接着剤を前記シート束の一端側に塗布する塗布手段と、
前記接着剤収容部に収容された接着剤を加熱する収容部ヒータと、
前記接着剤収容部に収容された接着剤の温度を検知する第1の温度センサと、
当該第1の温度センサに対して下方に設置され、前記接着剤収容部に収容された接着剤の温度を検知する第2の温度センサと、
当該第2の温度センサにより検知された温度が所定温度より低く、且つ前記第1の温度センサにより検知された温度と前記第2の温度センサにより検知された温度との差が所定の温度差より小さい場合、製本動作を中止するべく製本装置の動作を制御する制御手段と、
を有することを特徴とするものである。
本発明に係る製本装置及び製本システムによれば、接着剤の残量不足により発生する製本動作の不具合を防止することが出来る。
図1は、製本システムの中央断面図である。
製本システムは画像形成装置A及び製本装置Bを有する。
画像形成装置Aは電子写真方式によりシートに画像を形成するものであり、画像形成部A1、原稿搬送部A2、及び画像読取部A3を有する。画像形成部A1において、ドラム状の感光体1の周囲に帯電装置2、露光装置3、現像装置4、転写装置5A、分離装置5B及びクリーニング装置6が配置されており、帯電、露光、現像及び転写の各プロセスが実行され、シートS1、表紙S2にトナー像が形成される。製本された場合に表紙S2にくるまれるシートS1は2つの給紙トレイ7Aに収納されており、表紙S2は給紙トレイ7Bと製本装置Bの表紙収納部80に収納されている。給紙トレイ7A、7BからシートS1や表紙S2が1枚ずつ排出され、画像形成部A1へ搬送される。トナー像が転写されたシートS1、表紙S2は定着装置8を通過して定着処理される。定着処理されたシートS1、表紙S2は、排紙ローラ7Cから画像形成装置Aの外へ排出される。
なお、本実施形態における画像形成装置Aは電子写真方式によりシートにモノクロ画像を形成するものであるが、本発明に係る画像形成装置は本実施形態に限定されるものではなく、カラー画像形成装置であってもよいことは勿論のこと、その画像形成方式も電子写真方式以外のどのような画像形成方式であっても構わない。
製本装置Bは、画像形成装置Aから出力されるシートS1を受け取って複数枚束ねてシートの束とし、当該束に表紙S2を接合して冊子S3を作製する製本動作を実行する。製本装置Bは、搬送部10、排紙皿20、シート反転部40、集積部50、塗布ユニット60、シート束に表紙S2を接合する接合部90、本排出部100を有する。画像形成装置Aから製本装置Bへ搬送されてきたシートS1は、搬送部10に設けられた切り替えゲート11により、排出路12を経て排紙皿20に排出されるか又はシート反転部40に搬送される。排紙皿20には、製本装置Bにおいて製本しない場合にシートS1が排出される。
製本装置Bにおいては、シートS1は搬送路13を経てシート反転部40に搬送され、シート反転部40においてスイッチバックした後に、集積部50に搬送される。集積部50において設定枚数のシートS1が集積され、シートS1が設定枚数に到達すると集積部50が回転し、シートS1の束がほぼ垂直状態で保持される。そしてシートS1の束の背部である下面に塗布ユニット60によって接着剤が塗布され、シートS1の束に表紙S2が接触し接着される。シートS1の束に表紙S2が接着されて作成された冊子S3は本排出部100に排出される。
表紙S2は給紙トレイ7Bのほかに表紙収納部80にも収納されており、表紙S2に画像を形成する場合は給紙トレイ7Bから排出され、表紙S2に画像を形成しない場合は表紙収納部80から排出される。表紙S2が長い不定形サイズである場合は、シートS1のサイズ情報及びシート束の厚さの情報により所定の長さでカッター81により断裁される。
図2はシート束に接着剤を塗布する工程を示す説明図である。
モータMT1によって第2の挟持部材503がシートS1の束であるシート束SSに向けて移動し、第2の挟持部材503がシート束SSを一定の圧で押圧すると、モータMT1の駆動トルクの増大を駆動トルク検知センサ(図示せず)で検知して第2の挟持部材503の移動が停止する。このような構成によりシート束SSが第1の挟持部材502と第2の挟持部材503により強固に挟持される。第2の挟持部材503の移動量はエンコーダ509により測定され、RAM等に記憶される。
シート束SSが第1の挟持部材502と第2の挟持部材503により挟持された段階で、受け板506が90°回転して、図2(b)に示すように退避する。受け板506が退避した段階では、塗布手段として機能する塗布ローラ602はシート束SSの下面SAと接触していない(図2(c)参照)。
次に図2(d)に示すように、接着剤ADが収容されている塗布ユニット60が上昇して塗布ローラ602がシート束SSの背部である下面SAに接触し、塗布ユニット60がシート束SSの下面SAに沿って移動することによって、接着剤ADがシート束SSの下面SAに塗布される。
尚、上記のようにここでは、接着剤を塗布する塗布手段としてローラを用いて説明するが、本発明の趣旨を阻害しないものであれば、例えばベルトやブラシなどでも代用が可能である。塗布する部材としては、接着剤の塗布性や塗布直前の接着剤を十分に溶融した状態となるように熱伝達しやすい点などから、ムラ無く溶融接着剤をシート端に供給する点で有利なため、ローラが好ましい。
図3はシート束に接着剤を塗布する工程を示す別の説明図である。
塗布ローラ602を含む塗布ユニット60はモータMT2の駆動により矢印W2の方向及び矢印W3の方向に往復移動する。塗布ローラ602は往動時及び復動時にモータMT3の駆動で矢印W1の方向に回転する。塗布ローラ602が矢印W1の方向に回転すると接着剤ADが接着剤収容部601から汲み上げられ、塗布ローラ602によって接着剤ADがシート束SSの下面SAに塗布される。
塗布ユニット60のホームポジションは図3に示す左側の位置(図1に示す製本装置Bの正面から見て奥側の位置)である。このホームポジションの位置において、固形状の接着剤であるペレットPTが補給部61の補給管63から接着剤収容部601へ補給される。
図4は塗布ユニット60の構成を示す説明図である。
塗布ユニット60は接着剤ADを収容する接着剤収容部601、塗布ローラ602、規制部材603、604、収容部ヒータ605等から構成される。
接着剤収容部601の上部には塗布ローラ602が設置されており、塗布ローラ602の内部にはローラヒータ602Aが設置されている。塗布ローラ602の内部にローラヒータ602Aを設置することで、少なくとも塗布ローラ自体を迅速に加熱することができるとともに、少なくとも塗布ローラ近傍の接着剤ADに十分に熱を付与することが出来る。また、塗布ローラ自体を加熱できるので、接着剤ADの塗布過程で接着剤ADが塗布ローラ上で固まってしまうことなどを防ぐことが可能となり、確実にシート束SSの下面SAに接着剤ADを提供でき、接着面の美しい製本が可能となる。
また、接着剤収容部601の下部には収容部ヒータ605が設置されており、収容部ヒータ605が第1の温度センサ608及び第2の温度センサ609に対して下方に設けられている。このような位置関係になっていることにより接着剤ADが収容部ヒータ605により迅速に加熱され、加熱された接着剤ADの温度を第1の温度センサ608等により適正に検知することが出来る。
接着剤収容部601に補給されたペレットPTは接着剤収容部ヒータ605やローラヒータ602Aにより加熱されて溶解し、溶融状態の接着剤ADが形成される。
規制部材603は断面がほぼ円形の棒状部材である。
規制部材604は板状の支持部材607により支持されている。規制部材604の下端エッジ604Bは塗布ローラ602上の接着剤ADの層厚を規制し、規制部材604の上端エッジ604Aはシート束SSの下面SA上の接着剤ADの層厚を規制する。
接着剤収容部601は軸601Aを中心に回動して、点線で示す待機位置から実線で示す塗布位置に移動する。
接着剤収容部601に収容された接着剤ADの量は第1の温度センサ608、第2の温度センサ609を利用して検知される。第1の温度センサ608、第2の温度センサ609はサーミスタからなる温度検知素子を有し、接着剤収容部601における内部温度を検知する。溶融状態の接着剤ADが第1の温度センサ608等に接触すると検知される温度は高く、溶融状態の接着剤ADが第1の温度センサ608等に接触しないと検知される温度は低い。このような検知される温度の変化を利用して接着剤収容部601に固形状の接着剤であるペレットPTが補給される。具体的に述べると、接着剤収容部601における接着剤ADの量が少なくなると第1の温度センサ608等により検知される温度が所定温度より低くなるため、そのタイミングでペレットPTを接着剤収容部601に補給するようにする。
第1の温度センサ608は接着剤収容部601の上部に位置し、第2の温度センサ609は第1の温度センサ608に対して下方に設置されている(第2の温度センサ609は第1の温度センサ608の真下ではなく下方に設置されていればよい)。第1の温度センサ608と第2の温度センサ609を上下に設置することにより、接着剤ADの量を段階的に検知可能である。接着剤収容部601における接着剤ADの残量不足により発生する製本動作の不具合を防止するため、この2つの温度センサを利用する。この点に関する詳しい説明は後述する。
また、収容部ヒータ605は第1の温度センサ608及び第2の温度センサ609に対して下方に設けられいる。接着剤収容部601の下部に設置されている収容部ヒータ605により接着剤ADを加熱することにより、接着剤ADが迅速に加熱される。
図5は製本システムにおける制御系のブロック図であり、ここでは代表的なものだけ示す。
画像形成装置Aにはパソコン等の端末であるPCと製本装置Bが接続されている。
CPU101は画像形成装置A全体の動作を制御するものであり、ROM(Read Only Memory)102やRAM(Random Access Memory)103等に接続されている。このCPU101は、ROM102に格納されている各種制御プログラムを読み出してRAM103に展開し、各部の動作を制御する。また、CPU101は、RAM103に展開したプログラムに従って各種処理を実行し、その処理結果をRAM103に格納する。そして、RAM103に格納した処理結果を所定の保存先に保存させる。
画像読取部A3によって生成された画像データや、画像形成装置Aに接続されたPCから送信される画像データは画像処理部104によって画像処理される。画像形成部A1は、画像処理部104によって画像処理された画像データを受け取り、シート上に画像を形成する。
製本装置BにおけるCPU201(制御手段)は製本装置B全体の動作を制御するものであり、画像形成装置Aから送信される信号を基づき所定のタイミングで製本動作を実行する。図5においてCPU201は一つとなっているが、製本装置Bの各部の動作を制御する複数のCPUが集合して一つのCPU201を構成するような形態であってもよい。
CPU201はROM202に格納されている各種制御プログラムを読み出してRAM203に展開し、各部の動作を制御する。例えばCPU201は収容部ヒータ605とローラヒータ602AのON・OFF動作を所定の制御プログラムにより制御する。
第1の温度センサ608により検知された温度に関する信号はCPU201に送られる。第1の温度センサ608により検知された温度が所定温度より低かった場合、補給部61から接着剤収容部601へペレットPTを補給するべく、CPU201が補給部61の動作を制御する。
次に第1の温度センサ608と第2の温度センサ609により検知される温度と、接着剤収容部601における接着剤ADの量との関係を詳しく説明する。
図6(a)は接着剤収容部601における接着剤の量の変化を示した図であり、図6(b)は第1の温度センサ608等における検知温度の経時変化を示した図である。
図6(b)における横軸は製本システムの電源がONされてからの経過時間を示し、縦軸は温度を示す。また、図6(b)におけるT1は第1の温度センサ608により検知された温度を示し、T2は第2の温度センサ609により検知された温度を示す。
接着剤ADの温度はTc(例えば160℃)になるように収容部ヒータ605等のON・OFF動作により制御される。従って製本システムの電源がONされると検知温度T1と検知温度T2は上昇し、Tcの周辺で一定となる。
図6(a)で示すように接着剤収容部601における接着剤ADの量が減り、接着剤ADの液面がX1からX2まで変化すると、今まで溶融した接着剤ADに接触していた第1の温度センサ608が接着剤ADに接触しなくなる。その結果、図6(b)のA領域に示すように検知温度T1は低下してくる。そしてペレットPTを補給するための所定温度Ta(例えば135℃)を検知温度T1が下回ると、ペレットPTが接着剤収容部601に補給され、接着剤ADの液面がX2からX1まで回復し、第1の温度センサ608が再度溶融した接着剤ADに接触することになる。この際の検知温度T1の変化は図6(b)のB領域に示すような曲線を描く。
図6(b)に示す状態から更に時間が経過した状態を図7(b)に示す。
図6(b)で説明したように接着剤収容部601における接着剤ADの量が減り、検知温度T1が低下して所定温度Taを下回ると、ペレットPTが接着剤収容部601に補給され、検知温度T1が上昇することとなる。
しかし、接着剤収容部601における接着剤ADの量が減り、第1の温度センサ608が接着剤ADに接触しなくなっても、図7(b)のC領域に示すように検知温度T1が所定温度Taを下回らない場合がある。これは収容部ヒータ605やローラヒータ602Aにより第1の温度センサ608周辺の空気が暖められる等の理由が考えられる。検知温度T1が所定温度Taを下回らないとペレットPTが接着剤収容部601に補給されず、接着剤ADが減り続ける。そして、図7(a)に示すように接着剤の液面がX2からX3まで低下してしてしまうと、その状態からペレットPTを補給しても接着剤ADの量を急激に増やすことは出来ない。従って接着剤の液面がX3になってもなお製本動作を実行してしまうと接着剤ADが十分にシート束の背部に塗布されず、シート束と表紙が適正に接合されないという不具合が発生してしまう。
ところで図7(a)で示すように接着剤ADの液面がX2からX3まで変化すると、今まで溶融した接着剤ADに接触していた第2の温度センサ609が接着剤ADに接触しなくなり、図7(b)のD領域のように検知温度T2が所定温度Tbを下回るようになる。また、接着剤収容部ヒータ605等の影響により第1の検知温度608周辺の空気が暖められ、検知温度T1は図7(b)のE領域に示すように徐々に上昇してくる。そこで、この検知温度T1と検知温度T2の変化を利用し、接着剤ADの量が減少したことによる製本動作の不具合を防止するようにする。この動作を図8を用いて説明する。
図8は製本動作を中止する動作を説明するフローチャート図である。
まず製本システムの電源がONされると(ステップS1)、所定時間経過後に第1の温度センサ608ににより接着剤収容部601の内部温度を検知し、検知した温度T1が所定温度Ta以上か否か判断する(ステップS2)。検知温度T1が所定温度Taより低ければ溶融した高温の接着剤ADが第1の温度センサ608に接触しておらず、十分な量の接着剤ADが接着剤収容部601内に収容されていないと判断出来る。従ってその場合は補給部61によりペレットPTを接着剤収容部60へ補給し(ステップS3)、再度ステップS2の動作を実行する。一方、検知温度T1が所定温度Ta以上であれば(ステップS2;Yes)、接着剤ADが第1の温度センサ608に接触しており十分な量の接着剤ADが接着剤収容部601内に収容されていると判断出来る。従ってその場合は製本に関する印刷ジョブを開始する(ステップS4)。
次に図7(b)で説明した通り、接着剤収容部60における接着剤ADの液面がX3まで減少しているか判断するため、第2の温度センサ609により検知される温度T2が所定温度Tbより低いか否かは判断する(ステップS5)。検知温度T2が所定温度Tbより高ければ(ステップS5;No)、製本動作に不具合が生じるほど接着剤ADの量が少なくなっていないと判断できるため、製本に関する印刷ジョブが完了するまで製本動作を継続する(ステップS9)。一方、検知温度T2が所定温度Tbよりも低い場合は(ステップS5;Yes)、更に接着剤収容部60における接着剤ADの液面がX3まで減少しているか正確に判断するため、検知温度T2と検知温度T1の差が所定温度差ΔT(例えば10℃)より少ないか否か判断する(ステップS5)。検知温度T2と検知温度T1の差が所定温度差ΔTより少ない場合は(ステップS6;Yes)、接着剤収容部60における接着剤ADの量では製本動作に不具合が生じるものと判断し、製本動作を中止する(ステップS7)。またこの際に収容部ヒータ605やローラヒータ602Aへの電力供給も中止し、無駄な電力消費を抑える。これら一例の動作は所定のプログラムによりCPU201が制御する。
そして製本システムのOFF・ON動作がユーザーによって操作されると(ステップS8)、ステップS2に戻り、接着剤収容部601における接着剤ADが十分な量になるようステップS3の動作が行われ、再度製本動作に関する印刷ジョブが再開される。
以上説明したように、第1の温度センサ608と第2の温度センサ609により検知された温度を利用し、接着剤収容部601における接着剤ADが減少していることを検知して製本動作を中止すれば、シート束と表紙が適正に接合されないという製本動作の不具合を防止することが出来る。
なお、本発明は当該実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。
図1で示す製本システムは画像形成装置Aと製本装置Bが接続されている態様であるが、例えば画像形成装置Aと製本装置Bが一体的となり、一つの装置の形態となっている製本システムであっても同様の効果を有する。
製本システムの中央断面図である。 シート束に接着剤を塗布する工程を示す説明図である。 シート束に接着剤を塗布する工程を示す別の説明図である。 塗布ユニット60の構成を示す説明図である。 製本システムにおける制御系のブロック図である。 接着剤収容部601における接着剤ADの量と検知温度との関係を示す説明図である。 接着剤収容部601における接着剤ADの量と検知温度との関係を示す説明図である。 製本動作を中止する動作を説明するフローチャート図である。
符号の説明
A 画像形成装置
B 製本装置
AD 接着剤
PT ペレット
60 塗布ユニット
61 補給部
101、201 CPU
601 接着剤収容部
602 塗布ローラ
602A ローラヒータ
605 収容部ヒータ
608 第1の温度センサ
609 第2の温度センサ

Claims (8)

  1. 複数枚のシートを集積してシート束を生成し、当該シート束と表紙を接着剤により接合させて製本する製本装置であって、
    溶融した接着剤を収容する接着剤収容部と、
    前記接着剤収容部に収容された接着剤を前記シート束の一端側に塗布する塗布手段と、
    前記接着剤収容部に収容された接着剤を加熱する収容部ヒータと、
    前記接着剤収容部に収容された接着剤の温度を検知する第1の温度センサと、
    当該第1の温度センサに対して下方に設置され、前記接着剤収容部に収容された接着剤の温度を検知する第2の温度センサと、
    当該第2の温度センサにより検知された温度が所定温度より低く、且つ前記第1の温度センサにより検知された温度と前記第2の温度センサにより検知された温度との差が所定の温度差より小さい場合、製本動作を中止するべく製本装置の動作を制御する制御手段と、
    を有することを特徴とする製本装置。
  2. 前記収容部ヒータは、前記第1の温度センサ及び前記第2の温度センサに対して下方に設けら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. 前記制御手段は、製本動作を中止する際に前記収容部ヒータへの電力供給を中止することを特徴とする請求項1又は2に記載の製本装置。
  4. 前記接着剤収容部へ接着剤を補給する補給部を有し、
    前記第1の温度センサにより検知された温度が所定温度より低くなった場合、前記接着剤収容部へ接着剤を補給するべく、前記制御手段が前記補給部を制御することを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の製本装置。
  5. シートに画像を形成する画像形成装置と、
    当該画像形成装置により画像形成された複数枚のシートを集積してシート束を生成し、当該シート束と表紙を接着剤により接合させて製本する製本装置と、
    を有する製本システムであって、
    溶融した接着剤を収容する接着剤収容部と、
    前記接着剤収容部に収容された接着剤を前記シート束の一端側に塗布する塗布手段と、
    前記接着剤収容部に収容された接着剤を加熱する収容部ヒータと、
    前記接着剤収容部に収容された接着剤の温度を検知する第1の温度センサと、
    当該第1の温度センサに対して下方に設置され、前記接着剤収容部に収容された接着剤の温度を検知する第2の温度センサと、
    当該第2の温度センサにより検知された温度が所定温度より低く、且つ前記第1の温度センサにより検知された温度と前記第2の温度センサにより検知された温度との差が所定の温度差より小さい場合、製本動作を中止するべく製本装置の動作を制御する制御手段と、
    を有することを特徴とする製本システム。
  6. 前記収容部ヒータは、前記第1の温度センサ及び前記第2の温度センサに対して下方に設けられていることを特徴とする請求項5に記載の製本システム。
  7. 前記制御手段は、製本動作を中止する際に前記収容部ヒータへの電力供給を中止することを特徴とする請求項5又は6に記載の製本システム。
  8. 前記接着剤収容部へ接着剤を補給する補給部を有し、
    前記第1の温度センサにより検知された温度が所定温度より低くなった場合、前記接着剤収容部へ接着剤を補給するべく、前記制御手段が前記補給部を制御することを特徴とする請求項5乃至7の何れか1項に記載の製本システム。
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