JP4854481B2 - 製本装置に於ける接着剤塗布方法及び製本装置 - Google Patents
製本装置に於ける接着剤塗布方法及び製本装置 Download PDFInfo
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Description
更に本発明は表紙シートの性状、表装後の仕上げ処理など使用者個々のニーズに適した製本仕様に合わせた設定に変更が可能な接着剤塗布方法及び製本装置を提供することをその課題としている。
従って例えば薄紙、半透明などの表紙シートで表装する場合には着色剤(例えばチタン酸化物)を添加することで、表紙シートと接着剤との色差によって接着剤が目立ってしまうという外観上の問題を、製本後のシート束を断裁する装置仕様の場合には着色剤を添加しない接着剤で製本綴じすることによって断裁刃の寿命を維持することが可能となる。
このような接着剤の選定は薄紙の表紙シートを多用する使用環境或いは製本シートの断裁を多用しない使用環境ではチタン酸化物などの添加物を添加した接着剤を使用するなど使用者の製本状態に応じて接着剤を選定することが出来る。同様に使用者は製本目的に適合した接着剤の設定が可能となるなどの効果を奏する。
図1に示す画像形成システムは、シートに順次印刷を施す画像形成装置Aと、この画像形成装置Aの下流側に付設された製本装置B、この製本装置Bの下流に配置された後処理装置Cとから構成されている。そして画像形成装置Aで画像形成したシートを製本装置Bで製本処理する。また製本処理しないシートについてはこの製本装置Bを通過して後処理装置Cで印刷シートに後処理を施すように構成されている。
次に、上述の画像形成装置Aに付設された製本装置Bについて説明する。この製本装置Bはケーシング30内に印刷シートを束状に集積して部揃えする集積部40(以下「トレイ41」という)と、このトレイ41からのシート束に接着糊を塗布する接着剤塗布手段55と、接着剤を塗布されたシート束に表紙シートを綴じ合わせる表紙綴じ手段60とから構成されている。そして上記トレイ41には、その上流側にシート搬入経路(以下「中紙搬送経路」という)32が、下流側に製本経路33がそれぞれ配置してある。
集積部40は略々水平方向に配置したトレイ41で構成され、上記中紙搬送経路32の排紙口32bからの印刷シートを積載収納する。上記トレイ41の上方には正逆転ローラ42aと搬入ガイド42bが設けてあり、排紙口32bからの印刷シートを搬入ガイド42bでトレイ41上に案内し、正逆転ローラ42aで収納する。この正逆転ローラ42aは正回転で印刷シートをトレイ41に収納し、逆回転でトレイ後端(図1右端)に配置された規制部材43にシート後端を突き当て規制する。またトレイ41には図示しない整合手段が設けられトレイ上に収納した印刷シートの両側縁を基準位置に片寄せ整合する。このような構成で中紙搬送経路32からの印刷シートはトレイ41上に順次積み上げられ束状に部揃えされる。
次に各シートの搬送経路について説明すると、上記ケーシング30内には画像形成装置Aの排紙口14に連なる搬入口31aを有する搬入経路31と、この搬入経路31に連なる表紙搬送経路34が装置を横断するように配置されている。この搬入経路31と表紙搬送経路34で装置を横断してシートを略水平方向に搬送する「第1シート搬送経路」が構成されている。また、上記搬入経路31にはシートを集積部40(トレイ41)に案内する中紙搬送経路32が経路切換フラッパ36を介して連接され、搬入口31aからのシートをトレイ41に搬送する。
一方、上記搬入経路31にはインサータ装置26が連結してあり、画像形成装置Aで印刷処理しない表紙シートを給紙トレイ26aから1枚ずつ分離して搬入経路31に供給するように構成してある。このインサータ装置26は1つ若しくは複数段の給紙トレイ26aを備え、このトレイ先端には積載されたシートを1枚ずつ分離して給送する給紙手段と、この給紙手段の下流側に給紙経路27が設けられ、この給紙経路27は経路切換片28を介して搬入経路31に連結している。
また上記搬入経路31には搬送ローラ31bが、中紙搬送経路32には搬送ローラ32aが、製本経路33にはグリップ搬送手段47(シート束保持手段;以下同様)と後述するターンテーブルユニット65aと搬出ローラ66が配置されている。また表紙搬送経路34には搬送ローラ34aが、後処理経路38には搬送ローラ38aがそれぞれ配置され、駆動モータに連結されている。
上記製本経路33の接着剤塗布位置Eには前記トレイ41からのシート束に接着剤を塗布するために溶融接着剤収容部材56(以下「糊容器」という)と、接着剤塗布手段55が配置されている。糊容器56は図4(b)に示すように液状接着剤収容室(第1収容部;以下「液剤収容室」という)56aと固形接着剤収容室(第2収容部;以下「固形剤収容室」という)56bに区割(区分け)され、両収容室間は隔壁56eに形成した連通孔(不図示)で液化した接着剤が両方の部屋を流動出来るようになっている。そして固形剤収容室56bには攪拌手段56dが設けられている。図示の攪拌手段56dは歯車部材で構成されている。この歯車部材で構成された攪拌手段56dは後述する塗布ロールの回転軸57rに取り付けられている。
上記液剤収容室56aには接着剤量を検出する液面検出手段56cが設けられている。図示の液面検出手段56cは例えば図4(c)に示すように発光素子hpと受光素子hrを備えたセンサヘッドShを接着剤の液面に向けて配置し、発光素子hpからレーザ光を液面に照射し、その反射光を受光素子hrで検知して接着剤量を検出する。この液面検出手段56cは後述の制御CPU75の固形剤補充制御手段77に結線されている。この他図示しないが液剤収容室56aには温度センサが設けてあり、容器内の接着剤温度を検出し、制御CPU75の温度制御手段79に結線してある。
上述のように糊容器56内に設けられた塗布ロール57は前記製本経路33に送られたシート束に接着剤を塗布するため、糊容器56と塗布ロール57は次のようにシート束の端面に沿って移動自在に構成されている。図3にその概念を示すが、シート束の下端縁(製本時の背表紙部)S1の長さに対し糊容器56は短い長さ(寸法)に形成してあり、これに内蔵した塗布ロール57と伴にシート束の下端縁S1に沿って移動するように構成されている。このため糊容器56は装置フレームのガイドレール52(図3参照)に摺動自在に支持され、駆動モータMSに連結されたタイミングベルト53に固定されている。そしてこの糊容器56は図3左限位置にホームポジションHPが設定され、シート束を挟んで対向する側にリターンポジションRPが設定されている。このホームポジションHPに補給位置が設定され、糊容器56に固形接着剤が充填される。この固形接着剤の充填については後述する。
上記製本経路33には前記トレイ41から上記接着剤塗布位置Eにシート束を移送するグリップ搬送手段47が配置されている。このグリップ搬送手段47はトレイ41に集積したシート束を水平姿勢から鉛直姿勢に偏向し、略鉛直方向に配置された製本経路33に沿って下流側に搬送して接着剤塗布位置Eに搬送セットする。このため、トレイ41は集積位置(図2実線)から引き渡し位置(図2鎖線)に移動し、この引き渡し位置で準備されたグリップ搬送手段47にシート束を引き渡すようになっている。
上記製本経路33の表紙綴じ位置Fには表紙綴じ手段60が配置されている。この表紙綴じ位置Fには前述の表紙搬送経路34が交差するように配置され、この表紙搬送経路34から表紙シートが供給され、この表紙綴じ位置Fで表紙シートと上記接着剤塗布位置Eからのシート束とがくるみ綴じ製本される。この為この表紙綴じ位置Fには表紙シートをバックアップ支持する背当プレート61と、シート束と表紙シートとの接合部(背部)をプレス成形する背折プレート62と、折りロール63が設けられている。この背当プレート61と背折プレート62と折りロール63とで表紙綴じ手段60が構成されている。
次に上記折りロール63の下流側に位置する断裁処理位置Gには断裁手段65が配置してある。この断裁手段65はシート束の天地方向を偏向するターンテーブルユニット65aと、切断するシート束の断裁縁を押圧支持する断裁縁プレスユニット65bと、断裁刃ユニット65cで構成されている。ターンテーブルユニット65aは前記折りロール63から送られたシート束をニップした状態で旋回するように構成され、同時に断裁処理位置Gにシート束を搬送セットする。上記断裁縁プレスユニット65bはシート束の断裁縁を押圧支持するように製本経路33と直交する方向に移動自在の加圧部材を備え、シート束を押圧支持するように構成されている上記断裁刃ユニット65cは平刃状の断裁刃と、シート束を挟んでこの断裁刃と対向する刃受け部材と、断裁刃を駆動するカッタモータとから構成されている。
また、上記断裁処理位置Gの下方には収納スタッカ67と並列に屑収納ボックス68が設けられ、断裁刃で切断した紙片を収納する。このため断裁処理位置Gの直下にはスイーパ手段69が設けられ、このスイーパ手段69は図示しない駆動モータによって図2左右方向に揺動し、シート束を断裁する際は断裁処理位置Gの直下に位置して切断片を屑収納ボックス68に案内し、断裁後は断裁処理位置Gから退避してシート束を収納スタッカ67に収容可能に退避するようになっている。また、上記屑収納ボックス68には内部に収納された切断紙片の収納量を検知するフル検知センサ(満杯検知センサ)SfとニアフルセンサSnが配置してある。このニアフルセンサSnはシート束の断裁中に満杯とならないように例えばシート束の周縁を断裁する1回分に相当する紙片を収容可能な状態でこれを検出するように配置されている。
上述の製本装置Bには後処理装置Cが配置され、この後処理装置Cは前記表紙搬送経路34(第1シート搬送経路)に連なる後処理経路38が設けられ、この後処理経路38にステイプルユニット、パンチユニット、スタンプユニットなどの後処理機器が配置され、画像形成装置Aからの印刷シートを、表紙搬送経路34を介して受け取り、このシートにステイプル処理、パンチ処理、捺印処理を施し排紙トレイ37に搬出する。また、このような後処理を施すことなく画像形成装置Aからのシートを排紙トレイ37に収納するようになっている。
次に前記糊容器56への接着剤の補充についてその構造を説明する。図5(a)に示すように、前記糊容器56が前記ホームポジションHPに位置するとき、若しくはこのホームポジションHPから離間した待機位置(例えば図3左端部)に位置するとき固形剤収容室56bに固形接着剤を補給する補給経路(合流経路)58が設けてある。この補給経路58の上流側には接着剤収納ホッパ(接着剤収容部材;以下同様)59Aと着色剤収納ホッパ(着色剤収容部材;以下同様)59Bが設けられている。各収納ホッパは粉状、粒状、塊状などに形成された接着剤と着色添加剤を収容可能なトレイ(タンク)で構成されている。なお、接着剤は製本に一般的に使用される例えばエチレン−酢酸ビニル樹脂が主成分のホットメルト糊で、着色剤は例えば白色顔料としてのチタン酸化物である。接着剤収納ホッパ59Aは第1給送路58x、着色剤収納ホッパ59Bは第2給送路58yを介して補給経路58に連通されている。つまり前記糊容器56の固形剤収容室56bに連通する補給経路58は上流側で分岐され、その第1給送路58xは接着剤収納ホッパ59Aに、第2給送路58yは着色剤収納ホッパ59Bに連通されている。
また、上記接着剤収納ホッパ59Aには接着剤供給手段59Cが、着色剤収納ホッパ59Bには着色剤供給手段59Dが各給送路との間に設けてある。この供給手段59Cと59Dとは各ホッパから所定量の接着剤及び着色剤を給送路に送るように構成されている。つまり、供給手段59C、59Dは非作動時には各ホッパから収納剤が給送路に流入しないように遮断し、作動時には各ホッパから所定量(予め設定された規定量)給送路に送り出すように構成される。図示のものは接着剤と着色剤をそれぞれ所定形状(円柱状、キュービック状、球体状など)のブロック(塊)剤で構成している。このため接着剤供給手段59Cと着色剤供給手段59Dは図5(b)に示すように回転軸59oに計量ドラム59dを回転自在に設け、このドラム外周に搬出溝59gとシャッタ壁59sが設けてある。そして回転軸59oにはドラム回転モータMDが連結してあり、計量ドラム59dの搬出溝59gが収納ホッパ59A、59Bの搬出口59xに臨むときには所定量の収納剤を給送路58x、58yに送り、ドラム外壁のシャッタ壁59sが搬出口59xに臨むときには収納剤が給送路に流出するのを防止するようになっている。
なお、もちろん補給経路が途中で合流せず、それぞれ単独で糊容器に投入されるように構成しても構わない。
上述の接着剤収納ホッパ59Aと着色剤収納ホッパ59Bは、それぞれ異なる収納容器で構成する場合を示したが、単一の容器に接着剤と着色剤を所定割合で混合して収納することも可能である。第1は、接着剤と着色剤を粉末又は微細粒で形成し、この両者を所定割合で混合して収納ホッパに収容し、定量カップ状の搬出部から給送路に流出する方法である。その構造は図6(a)に示すように前述と同様の計量ドラム59dにカップ形状の搬出溝59gを設け、その他は前述と同一に構成する。これによって簡単な構造で接着剤と着色剤を補給経路58に送ることが出来る。この場合は収納ホッパ内に攪拌手段を設けることが好ましい。
次に、上述の接着剤を補給するための制御手段の構成を図7に基づいて説明する。
同図は制御ブロック図であり、図1に示すような画像形成装置Aと製本装置Bとを連結したシステムでは、例えば画像形成装置Aに備えられた制御CPU70にコントロールパネル71と、モード設定手段72を設ける。そして製本装置Bの制御部には制御CPU75を設け、この制御CPU75は製本処理実行プログラムをROM76から呼び出して製本経路33における各処理を実行する。またこの制御CPU75には画像形成装置Aの制御CPU70から後処理モード指示信号、ジョブ終了信号、その他製本に要する情報及びコマンド信号を受信する。
上記制御CPU75は製本処理プログラムをROM76から読み出し、シート集積動作75a、接着剤の温度制御動作(温度制御手段)79、接着剤塗布動作75b、表紙綴じ動作75c、断裁動作75d、製本スタック動作75eをそれぞれ実行するように構成されている。そして制御CPU75は上記各製本動作の過程で糊容器56内の接着剤の残量を監視して補充する固形剤補充制御手段77を備えている。この固形剤補充制御手段77は接着剤量監視手段77aと接着剤補充動作制御部77bとから構成されている。接着剤量監視手段77aは製本動作の過程で適時(後述のステップSt001とSt004)、前記液面検出手段56cの検出信号から糊容器内の接着剤が所定量以上であるか否かを判断する。この判断は液面検出手段56cの検出値と基準値(予め設定された液面レベル)とを比較して行う。
製本モードは画像形成されたシートを部揃え集積して表紙シートと綴合わせて収納スタッカ67に収納する。また、ステイプルモードは画像形成されたシートを後処理装置Cに備えられたステイプルユニットによってステイプル綴じし、スタンプモードは捺印処理し、同様にパンチモードはパンチ処理を、ジョグモードは仕分け処理をそれぞれ後処理装置Cで実行し、その後排紙トレイ37に収納する。
次に本発明に係わる接着剤塗布方法について説明すると、前述の製本装置Bのように束状に部揃えしたシート束の側縁に接着剤を塗布して綴じ合わせる製本装置の接着剤塗布方法であって、常温で固体状態の熱溶融性接着剤原料と、着色顔料を主成分とする常温で固体状態の着色添加材料(前述の着色剤)を収容する原料収納ホッパ(前述の接着剤収納ホッパ59A及び着色剤収納ホッパ59B)と、上記接着剤原料を加熱溶融する加熱手段50を有する接着剤収納容器(前述の糊容器56)と、接着剤収納容器内の接着剤をシート束に塗布する接着剤塗布手段(前述の塗布ロール57)とを備える。つまり前述した製本装置Bの構成であって、次の手順でシート束に接着剤を塗布する。
前述のように接着剤収納ホッパ59Aに接着剤原料(固形接着剤)を収納し、着色剤収納ホッパ59Bに固形の着色添加材料を収納し、この各収納ホッパから所定の量の接着剤原料と着色添加剤を糊容器(接着剤収納容器)56に供給する。この場合(1)予め所定比率で接着剤原料と着色添加材料を混合して収納する共通の収納ホッパから接着剤収納容器に供給するか、又は(2)前記接着剤原料と前記着色添加材料とを個別の収納ホッパから所定比率で接着剤収納容器に供給する。
上述のように糊容器(接着剤収納容器)に収納された接着剤原料を加熱溶融して着色添加材料と攪拌混合する。
糊容器内で生成された液状接着剤(接着剤原料と着色添加剤の混合物)をシート束に塗布する。これは例えば前述のように糊塗布ロールでシート束の端面に塗布する。
上述のようにシート束に塗布された液状接着剤を冷却固化する。この場合接着剤を塗布したシート束を(表紙シートなしで)接着する天糊製本若しくはシート束と表紙シートとをシート束に塗布された液状接着剤で綴じ合わせるくるみ綴じ製本する。
50 加熱素子(加熱手段)
55 接着剤塗布手段
56 糊容器(溶融接着剤収容部材)
56a 液状接着剤収容室(液剤収容室)
56b 固形接着剤収容室(固形剤収容室)
56c 液面検出手段
56d 攪拌手段
57 塗布ロール(接着剤塗布手段)
58 補給経路(合流経路)
58x 第1給送路
58y 第2給送路
59A (固形)接着剤収納ホッパ(接着剤収容部材)
59B (固形)着色剤収納ホッパ(着色剤収容部材)
59C 接着剤供給手段
59D 着色剤供給手段
59d 計量ドラム
59g 搬出溝
59o 回転軸
59x 搬出口
60 表紙綴じ手段
65 断裁手段
67 収納スタッカ
68 屑収納ボックス
70 制御CPU(画像形成装置)
71 コントロールパネル
72 モード設定手段
75 制御CPU(製本装置)
76 ROM
77 固形剤補充制御手段
77a 接着剤量監視手段
77b 接着剤補充動作制御部
79 温度制御手段
MR ロール回転モータ
MD ドラム回転モータ
hp 発光素子
hr 受光素子
Claims (11)
- 熱溶融性の固体の接着剤を収容する接着剤収容部材と、
前記接着剤収容部材から前記接着剤を供給するための接着剤供給手段と、
前記接着剤を加熱溶融するための加熱手段と、
前記接着剤を着色するための着色剤を収容する着色剤収容部材と、
前記着色剤収容部材から前記着色剤を供給するための着色剤供給手段と、
前記接着剤供給手段で供給され前記加熱手段により加熱溶融された液状接着剤と前記着色剤供給手段から供給された着色剤とを合わせて収容する溶融接着剤収容部材と、
前記溶融接着剤収容部材の接着剤をシート束に塗布する接着剤塗布手段と、を備えることを特徴とする製本装置。 - 前記接着剤収容部材には前記接着剤を前記溶融接着剤収容部材に案内する第1給送路が、
前記着色剤収容部材には前記着色剤を前記溶融接着剤収容部材に案内する第2給送路がそれぞれ備えられ、
前記第1給送路と前記第2給送路とが合流する合流経路を介して、前記接着剤収容部材と前記着色剤収容部材とは、それぞれ前記溶融接着剤収容部材に連結されていることを特徴とする請求項1に記載の製本装置。 - 前記溶融接着剤収容部材は、連通孔を有する隔壁で区割された第1、第2の収容部を備え、
上記第1の収容部にはシート束に接着剤を塗布する接着剤塗布手段が配置され、
上記第2の収容部には液体の接着剤を攪拌する攪拌手段が配置され、
前記接着剤供給手段で供給された前記接着剤と前記着色剤供給手段で供給された前記着色剤は前記第2の収容部に供給されることを特徴とする請求項1又は2に記載の製本装置。 - 前記溶融接着剤収容部材には液体の接着剤を攪拌するための攪拌手段が配設されていることを特徴とする請求項1に記載の製本装置。
- 前記溶融接着剤収容部材内の溶融接着剤に光を照射する発光手段と、
前記溶融接着剤からの反射光を受光する受光手段と、
前記受光手段で受光した反射光に応じて前記溶融接着剤の液面高さを検出する検出手段を更に備えることを特徴とする請求項1に記載の製本装置。 - 前記検出手段の結果に応じて前記接着剤供給手段と前記着色剤供給手段とを制御することを特徴とする請求項5に記載の製本装置。
- 前記着色剤はチタン酸化物を含むことを特徴とする請求項1に記載の製本装置。
- 束状に部揃えしたシート束の側縁に接着剤を塗布して綴じ合わせる製本装置の接着剤塗布方法であって、
常温で固体状態の熱溶融性の接着剤原料と、(着色顔料を主成分とする)常温で固体状態の着色(添加)材料とを収容する原料収納ホッパと、
前記接着剤原料を加熱溶融する加熱手段を有する接着剤収納容器と、
前記接着剤収納容器内の接着剤をシート束に塗布する接着剤塗布手段と、を備え、
前記接着剤原料と着色(添加)材料とを前記接着剤収納容器に供給する原料補充工程と、
前記原料補充工程で供給された接着剤原料を加熱溶融して着色(添加)材料と攪拌混合する液状接着剤生成工程と、
前記液状接着剤生成工程で生成された液状接着剤をシート束に塗布する塗布工程と、
前記塗布工程でシート束に塗布された液状接着剤を冷却固化する接着工程と、を有する製本装置に於ける接着剤塗布方法。 - 前記原料補充工程は、(1)予め所定比率で接着剤原料と着色添加材料を混合して収納する共通の収納ホッパから接着剤収納容器に供給するか、又は(2)前記接着剤原料と前記着色添加材料とを個別の収納ホッパから所定比率で接着剤収納容器に供給することを特徴とする請求項8に記載の製本装置に於ける接着剤塗布方法。
- 前記接着工程は、シート束と表紙シートとをシート束に塗布された液状接着剤で綴じ合わせることを特徴とする請求項8又は9に記載の製本装置に於ける接着剤塗布方法。
- 熱溶融性の固体の接着剤を収容する接着剤収容部材と、
前記接着剤収容部材から前記接着剤を供給するための接着剤供給手段と、
前記接着剤供給手段から供給された接着剤を案内する第1給送路と、
前記接着剤を加熱溶融するための加熱手段と、
前記第1給送路を介して供給され前記加熱手段で溶融された接着剤を収容する溶融接着剤収容部材と、
前記接着剤を着色するための着色剤を収容する着色剤収容部材と、
前記着色剤収容部材から前記着色剤を供給するための着色剤供給手段と、
前記着色剤供給手段で供給された着色剤を前記溶融接着剤収容部材へ案内する第2給送路と、
前記溶融接着剤収容部材の接着剤をシート束に塗布する接着剤塗布手段と、を備えることを特徴とする製本装置。
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