JP5469877B2 - 接着剤塗布装置及び製本装置 - Google Patents

Description

本発明は、製本装置における接着剤塗布装置及びこれを用いた製本装置に係わり、束状に部揃えしたシート束の背部端面に熱溶融性接着剤を塗布する接着剤塗布機構の改良に関する。

一般に、この種の接着剤塗布装置は、画像形成装置などから搬出されたシートを束状に部揃えして所定の糊塗布位置に搬送セットし、その背部端面に接着剤を塗布する糊容器を設け、この糊容器内に配置した塗布ローラに接着剤を含浸させて塗布する装置として広く知られている。そしてこの糊容器には熱溶融性（ホットメルト式接着剤）を収容して加熱手段で温度制御する方法が広く採用されている。

例えば特許文献１（特開２００７−０７６１１８号公報）には、立位姿勢で保持したシート束の下方に糊容器を配置し、この糊容器をシート束の背綴じ端面に沿って移動しながら糊容器に装備した塗布ローラで所定量の接着剤を塗布する装置が提案されている。同文献には糊容器に固形接着剤を供給する補給機構と、加熱手段を設け、糊容器内に補充された固形接着剤を加熱手段で溶解する装置が開示されている。

このように糊容器内に熱溶融性（ホットメルト）接着剤を収容し、これを加熱溶融してシート束に塗布する場合に、接着剤を補給する必要が生ずる。この接着剤の補給は糊容器を大容量に構成して一度に大量の接着剤を補給する場合には、補給した接着剤の溶融に長い時間を要する問題がある。この問題は装置不使用時或いは接着剤を塗布するインターバルの間に糊容器内の接着剤が固化或いは半固化（ゲル化）するなど接着剤温度が低下した場合にも生ずる。

そこで例えば特許文献１及び特許文献２（特許第４１４７１０５号公報）には接着剤を収容する糊容器を比較的小容量で小型に構成し、装置内の接着剤の消費状態に応じて接着剤を供給する装置が提案されている。同文献には糊容器内に接着剤量を検出するセンサを設け、このセンサからの検出信号に応じて所定量の固形接着剤を供給する補給機構が開示されている。

このように糊容器内に装備した塗布ローラでシート束に接着剤を塗布する場合に、糊容器内でローラを回転させてその表面に含浸させた接着剤を循環させながら塗布する回転塗布機構ではシート束の端面と対峙するローラ表面に常に一定の塗布剤層（ローラに含浸された接着剤層）が形成されていなければ均一な接着剤層を塗布形成することが出来ない。

また、上述のような塗布ローラによる接着剤塗布機構においてシート束の厚さに応じて、接着剤の補充量を増減する制御することが例えば特許文献３（特開２００８−００１０４８号公報）に提案されている。これと同様にシート束の厚さに応じて糊容器の移動速度（塗布スピード）と塗布ローラ回転速度（接着剤供給量）を増減することが特許文献４（特開２００５−０４７１９８号公報）及び特許文献５（特開２００５−０４７１９９号公報）に提案されている。

特開２００７−７６１１８号公報 特許第４１４７１０５号公報 特開２００８−１０４８号公報 特開２００５−４７１９８号公報 特開２００５−４７１９９号公報

上述のようにシート束の端面に接着剤を塗布する際に塗布ローラの移動速度（塗布スピード）と回転速度（接着剤補給量）で接着剤の塗布量を調整するローラ塗布機構では次の問題が知られている。このローラ移動速度を低速にすると塗布時間が長くなり処理効率に影響を及ぼし、またローラ回転速度を高速にするとローラに十分な接着剤を供給することが出来ず塗布層を均一に保持することが出来ない。このため、塗布ローラの移動速度と回転速度は粘性など接着剤の性状に応じて最適値に設定し、この設定値は装置仕様を特定して実験などで決定している。

この場合、最適値を例えばＪＩＳ規格Ａ４サイズ、束厚さを２０mmに設定すると、ラージサイズのシート（例えばＡ３サイズ）、或いは束厚さが５０mmなどのときには接着剤の塗布斑が生ずる。この塗布斑はシートの長手方向或いは幅方向（厚さ方向）に均一な塗布厚さに塗布されず接着剤層の薄い不足部分が発生する。このような塗布斑は落丁或いは製本時の背表紙に凹凸が生じて製本品位に影響を及ぼす。

本発明者はこのような接着剤の塗布斑が次の要因で生ずることを究明するに至った。この要因を図１２に従って説明する。糊容器１００に塗布ローラ１０１が回転自在に軸支され、ローラ下半部は接着剤液内に没入し、上半部はシート束の接着面に向けて露出している。この状態で塗布ローラ１０１（又はローラを備えた糊容器）を図面表裏方向に移動速度Ｖｔで移動（塗布動作）し、同時に塗布ローラ１０１を図示矢印方向（時計方向）に速度Ｖｒで回転する。このローラ移動でシート下端面（背綴じ面）１０２に接着剤を塗布する。このときローラ表面とシート下端面１０２との間に塗布剤層１０５が形成される。そしてこの塗布剤層１０５の厚さが接着剤の塗布厚さとなり、同時に塗布ローラ１０１の回転で糊容器内の新しい接着剤を塗布剤層１０５に供給し、古い接着剤を糊容器内に環流する。

このような塗布ローラによる塗布メカニズムではローラ移動速度Ｖｔを速くすると塗布剤層１０５の接着剤が不足し塗布斑を引き起こす。この移動速度Ｖｔを遅くすると塗布時間が長時間となり効率を低下させる。また塗布ローラの回転速度Ｖｒはローラ下部の液槽内の接着剤とローラ上部の塗布剤層１０５の接着剤を環流させることによって塗布する接着剤の温度を一定に保持している。特にこのローラ速度はシート端面に一旦塗布された過剰接着剤を掻き落として液槽内に環流させる循環を適正におこなうことが要求される。従ってローラ回転速度Ｖｒを適正値より高速に回転することは好ましくないとされている。尚通常糊容器１００には加熱ヒータ素子が内蔵され、槽内の液温度を検出して所定の温度にコントロールしている。この温度は溶融点より高く、適度の粘性を保持する温度に設定され、塗布剤層１０５の温度Ｐ１、加熱部温度Ｐ２、槽内液温度Ｐ３、とするとＰ２＞Ｐ３＞Ｐ１となる（図１１参照）。

そこで本発明者は上述の塗布斑は、塗布剤層１０５の温度Ｐ１を適正に保持するためローラ回転速度Ｖｒを設定している。このためローラ上面に形成される塗布剤層１０５に供給される接着剤量に限界が生ずる。塗布斑はローラ上面に堰き止められた塗布剤層の液量と塗布面積との関係で生ずることを究明するに至った。

本発明はシート束の端面に塗布ローラで接着剤を塗布する際に、シート束の長さ若しくは厚さが所定サイズ以上又は以下であっても均一な塗布層を形成することが可能な接着剤塗布装置の提供をその課題としている。
更に、本発明はシート束の塗布領域に応じて塗布ローラの塗布厚さを簡単な構造で調整することの可能な接着剤塗布装置の提供をその課題としている。

本発明は上記課題を解決するため、塗布ローラに含浸されシート束の塗布面との間に形成される塗布剤層の液量をシート束の塗布長さ及び／又は塗布幅に基づいて加減調整することを特徴としている。このため塗布ローラを装備する収容室の液面レベルを高低調整するレベル調整手段を糊容器に設ける。このレベル調整手段は糊容器に固形接着剤を補給することによって液面レベルを所定値以上に上昇させるか、又は塗布ローラ表面に沿って環流する接着剤量を規制する（堰き止める）環流量規制部材の位置を調整可能に構成するか、又は収容室に接着剤の許容収納量を調整する収液容量調整部材の占有位置を移動可能に構成する。そしてシート束の塗布長さ及び／又は塗布幅を予め設定された基準値と比較して塗布ローラ表面に形成される塗布剤層の液量を加減調整することを特徴としている。

具体的にその構成を説明すると、シート束を塗布位置に保持する束搬送手段と、熱溶融性の接着剤を収容する糊容器と、糊容器の収容室に配置され表面に塗布剤層を形成する塗布ローラと、塗布ローラを所定方向に回転するローラ回転手段と、塗布ローラをシート束の接着剤塗布方向に移動するローラ移動手段と、糊容器内に固形接着剤を供給する接着剤補充手段と、ローラ回転手段とローラ移動手段と接着剤補充手段を制御する塗布動作制御手段とを備える。

そして上記糊容器には、収容室の液面レベルを高低調整するレベル調整手段を設け、上記塗布動作制御手段には、シート束に塗布する接着剤の塗布長さ及び／又は塗布幅を識別するサイズ認識手段と、このサイズ認識手段の識別値と予め設定された基準値とを比較する塗布領域比較手段とを設ける。また上記塗布動作制御手段は、この塗布領域比較手段の比較結果に基づいてレベル調整手段で塗布ローラに形成される塗布剤層の液量を調整するように構成する。

本発明は、糊容器に設けたレベル調整手段によってシート束に塗布する接着剤の塗布長さ及び／又は塗布幅に応じて塗布ローラ表面に形成される塗布剤層の液量を加減調整するものであるから次の効果を奏する。まず、塗布ローラの回転速度と移動速度を汎用されるシート束の塗布領域に応じた最適値に設定することによって効率的な塗布処理が可能となる。これと共にシート束の塗布領域が設定値と異なる超大又は極小のシート束サイズのときには塗布ローラ表面に形成される塗布剤層の液量が加減調整されるから、広汎なシート束に対して常に所定の均一な塗布層が得られる。従って塗布層が長さ方向或いは幅方向に層の薄い不足部分が発生することがなく、落丁或いは製本品位に影響を及ぼすことがない。

更に本発明は塗布ローラの表面に形成される塗布剤層の液量を加減調整する際に、糊容器の接着剤補給部に固形接着剤をシート束の塗布領域に応じて補給することによって収容室の液面レベルを上昇させることが出来、特別な構成を設けることなく簡単に塗布剤液量を調整することが出来る。つまり設定値と異なる超大シート束サイズのときには糊容器に固形接着剤を投入することによって貯留部の液面レベルを上昇させる制御で簡単に液量を調整することが出来る。

また本発明は、塗布ローラの表面に形成される塗布剤層の液量を加減調整する際に、塗布ローラの回転方向下流側にロール表面との間隔を調整可能な環流量規制部材を移動可能に設け、ローラ塗布部に形成される塗布剤層の液量を増減調整する構成の採用によって極小サイズシートに接着剤を過剰に塗布する問題を解決することが出来る。つまりこの環流量規制部材をロール表面から遠ざけることによって塗布剤層の液量（堰き止め量）を少なくすることが可能である。

更に本発明は、糊容器の収容室に内部容積を大小調整可能な収液容量調整部材を、その占有位置を移動可能に設けることによって塗布剤層の液量を調整することが出来る。つまり貯留部の液面レベルを高く設定すると塗布ロールには大量の接着剤が含浸され、液面レベルを低くすると塗布ロールには少量の接着剤が含浸され、その量に応じた塗布剤層の液量を形成する。

糊容器の構造を示す説明図である。同図（ａ）はその斜視図であり、（ｂ）はＸ−Ｘ断面図、（ｃ）はＹ−Ｙ断面図である。 接着剤供給手段の構造を示す説明図であり、（ａ）は全体構成図を示し、（ｂ）は計量機構の構成図。 接着剤塗布ユニットの塗布動作説明図。 糊容器とシート束搬送手段の説明図であり、（ａ）はその正面図を示し、（ｂ）は側面図を示し、（ｃ）は塗布剤塗布層の説明図。 環流量規制部材の第２実施形態の説明図であり、（ａ）は間隔が広い場合を示し、（ｂ）は間隔が狭い場合を示し、（ｃ）は環流量規制部材の構造説明図。 収液容量調整部材の説明図であり、（ａ）は液面レベルが低い場合を、（ｂ）は液面レベルが高い場合を、（ｃ）は調整部材の駆動構造説明図。 図１の接着剤塗布ユニットを内蔵した製本装置と画像形成システムの全体説明図である。 図７の製本装置部の要部説明図である。 塗布位置に接着剤を搬送セットするシート束搬送手段の構成を示す斜視図。 製本装置の制御構成を示すブロック図。 接着剤温度関係を示すグラフ図。 従来装置における接着剤塗布状態の説明図。

以下図示の好適な実施の態様に基づいて本発明を詳述する。本発明に係わる接着剤塗布装置（接着剤塗布ユニット；以下同様）Ｂについて説明する。この接着剤塗布装置Ｂは後述する製本装置Ａに内蔵される。

［接着剤塗布ユニットの構成］
図１に示す接着剤塗布ユニットＢは、接着剤を収容する糊容器１０と、液化した接着剤をシート束に塗布する塗布ロール３０と、糊容器内に装填された接着剤を溶融する加熱手段２０とで構成されている。上記糊容器１０は固形剤充填室（以下充填室と云う）１０ｂと液状接着剤の収容室１０ａとに隔壁１０ｃで隔てられ、この隔壁１０ｃには充填室１０ｂで液化された接着剤を収容室１０ａに流入するための連通口１０ｅが設けられている。この糊容器１０は、上記充填室１０ｂと収容室１０ａとを有する桶状のトレイで構成され、熱伝導性の高い金属などの材料で形成するか、加工性に富んだ樹脂材料で形成し、その壁面（底壁面など）に金属その他の熱伝導板を敷設して構成する。

上記収容室１０ａには塗布ロール３０が回転自在に軸承され、この塗布ロール３０は含浸性に富んだ耐熱ゴム質剤で形成され、その上半部は収容室１０ａから上方に突出し、下半部は収容室１０ａ内の接着剤の溶液内に没するように配置されている（図１（ｃ）参照）。従ってこの塗布ロール３０を回転することによってロール下半部で液状接着剤を含浸し、上方に突出した上半部でシート束に接着剤を塗布する構成になっている。この塗布ロール３０の回転軸３１は充填室１０ｂに連通口１０ｅを介して横断するように配置され、この回転軸３１に充填室内の接着剤を攪拌する攪拌歯車３２が取り付けられている。

また上記回転軸３１には図１（ｂ）に示すように、正逆転可能なロール回転モータ（攪拌モータ；以下同様）Ｍ１が連結してある。従ってロール回転モータＭ１を回転駆動することによって塗布ロール３０と攪拌歯車３２は回転し、塗布ロール３０は収容室内の接着剤を攪拌し、攪拌歯車３２は充填室内の接着剤を攪拌するように構成されている。

収容室１０ａには液化した接着剤の温度と液量を検出でする接着剤センサ（接着剤の温度と液量を検出するセンサ素子）２２ａが設けられている。図示の接着剤センサ２２ａは棒状のサーミスタで構成され、塗布ロール３０から離れた収容室１０ａに配置してある。このサーミスタはＭｎ．Ｃｏ．Ｎｉ．Ｆｅ．Ｃｕなど遷移金属酸化物の数種を原料に焼結されたファインセラミックス半導体の感熱素子で構成されている。この接着剤センサ２２ａは、温度検知と同時に接着剤の液面（接着剤の残量）を検出している。

つまりこの棒状センサは接着剤の液中に没した部位で温度を検出し、この検出温度が変化する領域（抵抗値の変化）を検出して液量を判別する。この場合、塗布ロール３０の回転によって接着剤センサ２２ａの液面検出が影響を受けないように接着剤センサ２２ａは収容室１０ａの塗布ロール３０から離れた部分に配置してある。この接着剤センサ２２ａは後述する制御ＣＰＵ６０に接続され、糊容器内の接着剤のニアーエンプティ状態（図示Ｌmin）と、満杯状態（図示Ｌmax）をそれぞれ検知する。

また、図示３４は環流量規制部材であり、塗布ロール３０の回転方向下流側にローラ表面と距離を隔てた位置に配置させている。この環流量規制部材３４によって塗布ロール上部に液溜まりを形成して接着剤塗布層ＳＬを構成する。つまり環流量規制部材３４は塗布ロール３０の軸方向にロール表面と適度の間隙を有する棒状部材で構成され、塗布ロール３０の回転で環流する接着剤量を規制して液溜まりを形成する。図示３６は板状ブレードであり、塗布ロール３０の外周に所定間隔（ドクターギャップ）を形成するように配置され、塗布ロール外周に付着した過剰の接着剤を掻き落として均一にするために設けられている。

上記糊容器１０には加熱手段２０が内蔵されている。図示の加熱手段２０は電熱ヒータ、高周波加熱素子などで構成され、糊容器１０の収容室１０ａの底面に埋設されている。この電熱ヒータ（加熱手段；以下同様）２０は収容室１０ａと充填室１０ｂの少なくとも一方に配置されていれば良いが、両方に配置しても良い。また、充填室内に予備の電熱ヒータを配置して固形接着剤を予備加熱するようにしても良い。

上記加熱手段（電熱ヒータ）２０の加熱温度制御について説明する。糊容器１０には、前述したように接着剤センサ２２ａが配置され、この接着剤センサ２２ａは液量と同時に接着剤の温度を検出するように構成されている。また上記糊容器１０には加熱手段２０で加熱した糊容器外壁の温度を検出する加熱部温度センサ２２ｂが配置されている。加熱部温度センサ２２ｂは加熱手段自体の温度を検出し、上述の接着剤センサ２２ａと共に接着剤の溶融温度を制御する。また糊容器１０には異常温度センサ（不図示）が設けられ、接着剤及びこれを収容する糊容器１０が過剰温度に加熱されたとき装置電源をＯＦＦするようになっている。このためこれらのセンサはそれぞれ後述する制御ＣＰＵ６０（図１０参照）に接続されている。

［接着剤塗布動作の構成説明］
上述のように構成された糊容器１０はシート束に沿って往復駆動する。図３にその概念図を示すが、シート束の下端縁（背綴じ端面）ＳＵに対し糊容器１０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３０と伴にシート束の下端縁ＳＵに沿って移動するように装置フレームのガイドレール３７に支持されている。そしてこの糊容器１０は装置フレームに取り付けられたタイミングベルト３８に連結され、このタイミングベルト３８には走行モータＭ２が連結してある。

そこで糊容器１０はホームポジションＨＰと、シート束の下端縁ＳＵに沿って復動作を開始するリターン位置ＲＰとの間で前記走行モータＭ２によって往復動する。そして各位置は図３に示す位置関係に設定され、リターン位置ＲＰはシート幅のサイズ情報によって設定される。また、装置電源投入時（イニシャル時）にはホームポジションＨＰに設定され、例えば後述するグリップ搬送手段４６に設けたグリップセンサＳｇのシートグリップ信号から所定時間後（シート束が接着剤塗布位置に到達する見込み時間）にホームポジションＨＰからリターン位置ＲＰに向けて移動する。この移動と同時に塗布ロール３０はロール回転モータＭ１で回転を開始する。尚図示ＳＰは上記糊容器１０のホームポジションセンサである。

このように構成された接着剤塗布ユニットＢは走行モータＭ２の回転で、糊容器１０はガイドレール３７に沿って図３左側から右側に移動を開始する。この往路では塗布ロール３０はシート束に圧接してシート端部をバラけさせ、リターン位置ＲＰからホームポジションＨＰに戻る復路ではシート端と所定のギャップを形成して接着剤を塗布するように、前述のグリップ搬送手段４６の送り量を図示しない昇降モータで調整するようになっている。

また上述のように構成された糊容器１０は前述のグリップ搬送手段４６に支持されたシート束の下端縁ＳＵに沿って移動しながら塗布ロール３０の外周に層状に形成された接着剤を塗布する。そしてリターン位置ＲＰからホームポジションＨＰに戻る復路では図５（ａ）のようにギャップＧａは所定の間隔に距離を隔てるように設定（Ｇａ＞０）されている。従ってシート束は往路では下端縁がバラけられ、復路でそのシート束の下端縁Ｓ１に接着剤が塗布されることとなる。

［接着剤供給手段の構成］
上述の糊容器１０のホームポジションＨＰには、充填室１０ｂに固形接着剤を供給する接着剤供給手段５５が備えられている。この接着剤供給手段５５は図２（ａ）に示すように、上述の接着剤センサ２２ａからの信号（後述のニアーエンプティ信号）で接着剤を補給する接着剤供給手段５５が充填室１０ｂに設けられている。この接着剤供給手段５５は球形状に成形された接着剤を収容するホッパ５６と、このホッパ内の接着剤を計量と同時に搬出する計量機構５７と、この計量機構５７からの接着剤を糊容器１０の充填室１０ｂに搬送する搬送パイプ５８で構成されている。

上記ホッパ５６は適宜容量のボックス形状で構成され、内部に熱溶融性接着剤の塊を収納し、ホッパ底部の搬出口５６ａから搬出するように構成されている。上記計量機構５７はホッパ底部の搬出口５６ａに配置され、この搬出口５６ａから接着剤を計量しながら下流側の搬送パイプ５８に給送するように構成されている。その構造の一例を図２（ａ）及び同図（ｂ）に示すが、図示の計量機構５７は計量ドラム５７ａで構成されている。

この計量ドラム５７ａは外周に接着剤（図示のものは球形状）の外径と一致する計量溝５７ｂが設けられ、計量ドラム５７ａの中心には回転軸５７ｃが設けられている。この回転軸５７ｃには制御モータＭ３が連結されている。図示の計量ドラム５７ａは外周３個所に計量溝５７ｂが設けられ、各計量溝には５個の接着剤が収納されるようになっている。

従って計量ドラム５７ａが１／３回転するときは５個の接着剤が下流側に搬出され、計量ドラム５７ａが２／３回転のときには１０個の接着剤が、計量ドラム５７ａが１回転するときには１５個の接着剤が下流側に搬出されることとなる。そして上記回転軸５７ｃにはエンコーダ５９と、ポジションセンサ５９Ｓが配置され、後述する制御ＣＰＵ６０で計量ドラム５７ａの回転角度及び回転数を制御することによって任意数量の接着剤を下流側の搬送パイプ５８に送るように構成されている。

［接着剤の補給量制御手段の構成］
前述の糊容器１０に配置された接着剤センサ２２ａと、上述の計量ドラム５７ａのポジションセンサ５９Ｓの検出信号は後述する制御ＣＰＵ６０に伝達される。この制御ＣＰＵ６０で補給量制御手段６１が以下のように構成される。この補給量制御手段６１は連続してシート束に接着剤を塗布する際に、上述の接着剤センサ２２ａがニアーエンプティを検出したとき接着剤を補給するようになっている。後述するレベル調整手段Ｒｅの実施形態１では補給量制御手段６１は収容室１０ａ内の接着剤が消費され不足したとき制御ＣＰＵ６０からの信号で固形接着剤を充填する。これと共にレベル調整手段Ｒｅの実施形態１ではこの補給量制御手段６１は補充室１０ｂに固形接着剤を充填することによって収容室１０ａ内の液量を上昇させる。

補給量制御手段６１について簡単に説明すると、前述の接着剤センサ２２ａからの検出信号で制御ＣＰＵ６０は収容室１０ａ内の接着剤がニアーエンプティ状態であるか否かを判断する。そしてニアーエンプティのときには接着剤を充填室１０ｂに供給する。この制御ＣＰＵ６０の補給判断は装置起動時のイニシャライズ時、装置のジョブ終了時、或いは接着剤塗布動作のインターバル時、にそれぞれ収容室１０ａの液量を検出して予め設定されている補充量を充填室１０ｂ内に補給する。

本発明は上述の接着剤塗布ユニットＢの構成において塗布ロール３０に含浸されシート束の塗布面との間に形成される塗布剤塗布層ＳＬ（液溜まり；図４（ｃ）に示す）の液量をシート束の塗布長さ及び／又は塗布幅に基づいて加減調整することを特徴としている。このため前述の糊容器１０には、収容室１０ａの液面レベル（図４（ｃ）にre１で示す）を高低調整するレベル調整手段Ｒｅを設ける。このレベル調整手段Ｒｅは（１）実施形態１として後述する糊容器１０に固形接着剤を補給することによって液面レベルreをre１からre２に上昇させるか、（２）実施形態２として後述する塗布ロール３０の表面に沿って環流（巡回流）する接着剤量を規制する環流量規制部材３４の位置を調整可能に構成するか、（３）収容室１０ａに接着剤の許容収納量を調整する収液容量調整部材５１の占有位置を移動可能に構成する。これらの各詳細な構成は後述する。

また、上記各構成を制御して接着剤塗布層ＳＬの液量を加減調整する制御手段（後述する制御ＣＰＵ６０）にシート束に塗布する接着剤の塗布長さ及び／又は塗布幅を識別するサイズ認識手段と、このサイズ認識手段の識別値と予め設定された基準値Ｖとを比較する塗布領域比較手段６６Ｐを設ける。そして塗布動作制御手段６６は、この塗布領域比較手段６６Ｐの比較結果に基づいてレベル調整手段Ｒｅで塗布ロール３０に形成される接着剤塗布層ＳＬの液量を調整するように構成する。以下、順次「実施形態１」「塗布動作制御手段６６」「実施形態２」「実施形態３」の順に説明する。

［実施形態１］
図３に基づいて上述した構成において、後述する制御ＣＰＵ６０はＲＯＭに記憶されたプログラム（不図示）によって製本動作を実行する。その過程で塗布動作制御手段６６は、サイズ認識手段６６Ｓと塗布領域比較手段６６Ｐを備える。サイズ認識手段６６Ｓは、接着剤を塗布するシート束のシートサイズ（正確には背表紙の長さＬｓ）及び／又はシート束の束厚さ（Ｌｔ）情報を取得する。後述する製本装置Ａの構成では背表紙の長さＬｓは画像形成装置Ｃからのシートサイズ情報から取得し、シート束の束厚さＬｔ情報は後述する束厚さ検出手段（不図示）からの検知信号から取得する。このように接着剤を塗布するシート束のサイズ識別は接着剤塗布ユニットＢの上流側に位置する上位装置（画像形成装置など）から使用したシート（給紙カセットから繰り出したシートサイズ）のサイズ或いは使用者から入力された関連情報、若しくは排紙経路を移送されるシートの長さサイズをセンサで検出するなどの情報からから取得することが出来る。

上記塗布領域比較手段６６Ｐは、後述するメモリＲＡＭ６８に予め基準とする塗布領域の基準値を記憶する。この基準値は例えば塗布ロール３０の回転速度Ｖｒと移動速度Ｖｓを設定する際の設計値から決定しＲＡＭ６８に記憶する。この設計値は例えばＪＩＳ規格Ａ４サイズ以下、束厚さが４０mm以下のように接着剤の塗布層が適正に形成できる限界値に設定する。そこで塗布領域比較手段６６Ｐは、サイズ認識手段６６Ｓから取得したサイズ値とＲＡＭ６８から読み出した基準値を比較するコンパレータで構成する。

塗布動作制御手段６６は塗布領域比較手段６６Ｐで比較した比較結果に基づいて接着剤を塗布するシート束の塗布領域が基準値以上又は基準値以下のとき、後述する補給量制御手段６１に接着剤補給の指示信号を送って糊容器１０の充填室１０ｂに固形接着剤を充填する。この充填動作は糊容器１０がホームポジションＨＰに待機し、充填室１０ｂにホッパ５６が位置しているときに実行する。また補給量制御手段６１には塗布動作制御手段６６から接着剤補給指示信号と同時に補給量指示信号を発信するように構成されている。
そこで、糊容器１０には補給量制御手段６１から指示されたタイミングで指示された量の固形接着剤が充填される。

このように実施形態１においては、糊容器１０に接着剤を補給する接着剤供給手段５５を、塗布動作制御手段６６によって接着剤の補充タイミングとは異なる塗布領域比較手段６６Ｐの比較結果に基づいて所定量の固形接着剤を充填する。この充填量は収容室１０ａの液面レベルをre１からre２（図４（ｃ）参照）に上昇させる。

上述の実施形態１における接着剤温度関係を図１１に従って説明する。糊容器１０の固形剤充填室１０ｂに充填された接着剤は投入と同時に貯液室１０ａ内の接着剤の液面レベルreを上昇させる。このとき接着剤塗布層ＳＬの温度Ｐ１と糊容器１０に内蔵した加熱手段２０の温度Ｐ２と収容室１０ａ内の接着剤温度Ｐ３は図１１に示す特性を呈する。そこで塗布動制御手段６６は接着剤温度Ｐ３が予め設定された温度に到達した段階で糊容器１０を塗布方向に移動してシート束の下端縁ＳＵに接着剤を塗布する動作を実行する。この実施形態１の場合には充填室１０ｂと収容室１０ａとの間の連通口１０ｅは固形接着剤の充填で収容室１０ａの液温が急激に低下しないように小径の孔で形成することが好ましい。

［実施形態２］
次に実施形態２について説明する。図５に示すように糊容器１０の収容室１０ａには前述した塗布ロール３０が回転可能に装着されている。この塗布ロール３０の回転方向に沿ってロールの外周に付着した状態で接着剤塗布層ＳＬの接着剤を収容室１０ａ内に環流させる。この塗布ロール外周の回転方向下流側に環流量規制部材３４が設けられている。この環流量規制部材３４は塗布ロール表面と所定の隙間Ｌが設けてある。この隙間Ｌが大きいときには、接着剤塗布層ＳＬの接着剤量は少量となり、隙間Ｌが狭いときには接着剤塗布層ＳＬの接着剤量は大容量となる。そこで図５に示す環流量規制部材３４は糊容器１０に位置移動可能に例えば長孔軸受け４０で位置移動可能に支持されている。この環流量規制部材３４は塗布ロール３０の軸方向にロール表面と平行に配置されロール上面に液溜まりさせて接着剤塗布層ＳＬを形成するように配置されている。

そこで上記環流量規制部材３４には規制位置シフト手段（図示のものは作動ソレノイド）４１が連結してあり、この環流量規制部材３４を塗布ロール３０と所定の間隔Ｌ１を形成する位置に付勢スプリング４２で位置決めされている。そして作動ソレノイド４１に通電した作動時には塗布ロール３０と間隔Ｌ２（Ｌ２＜Ｌ１）を形成するように構成されている。従って規制位置シフト手段４１で塗布ロール３０と環流量規制部材３４の間隔を狭く（Ｌ２）設定することが可能となり、接着剤塗布層ＳＬの液量を増大させることが出来る。

上記規制位置シフト手段４１は実施形態１と同様に塗布動作制御手段６６で制御され、この塗布動作制御手段６６は前述と同様のサイズ認識手段６６Ｓと塗布領域比較手段６６Ｐを備えている。

［実施形態３］
次に実施形態３について説明する。図６に示すようにこの実施形態３は収容室１０ａの接着剤収容容量を可変することによって接着剤の液面レベルreを増減するように構成されている。このため糊容器１０の貯液室１０ａには収液容量調整部材５１が配置されている。この収液容量調整部材５１は糊容器１０の収容室１０ａの液中にフロート状に配置され、この部材を液中に沈めると液面レベルreが同図（ａ）の液面レベルre１から同図（ｂ）の液面レベルre２に上昇するように構成されている。

上記収液容量調整部材（フロート部材という）５１には占有位置シフト手段５２が設けられている。この占有位置シフト手段５２はフロート部材５１を収容室１０ａ内に垂下させる支持レバー５２ｘと、この支持レバー５２ｘに設けられた駆動歯車５３とフレーム（図示のものは容器外壁）１０ｆに形成したラック歯車１０Ｒと駆動歯車５３に連結されたマイクロモータＭ４で構成されている。この構成によりマイクロモータＭ４の駆動回転で支持レバー５２ｘは図６（ａ）の上昇位置から同図（ｂ）の下降位置に下降する。そして液面レベルreはレバー上昇位置の液面レベルre１から下降位置の液面レベルre２に上昇する。このよう液面レベルreの上昇によって塗布ロール上部に形成される接着剤塗布層ＳＬは接着剤の液量が加減される。つまり図６（ａ）の液面レベルre１の接着剤塗布層ＳＬの液量に比べ同図（ｂ）の液量は増大する。

［製本装置の構成］
次に図７に全体構成を、図８に要部構成を示す製本装置Ａについて説明する。同図は、画像形成置Ｃと、この画像形成装置Ｃからの印刷シートを冊子状に装丁する製本装置Ａとから構成され、また製本装置Ａには製本しない印刷シートとを搬出収納するスタッカ装置Ｄが付設してある。この画像形成装置Ｃはプリンタ、複写機などとして知られた構造で構成される。図示のものは給紙部２に準備されたカセットから所定のシートを繰り出し、このシート上に例えば印刷ドラム３で印刷を施し、定着器４で加熱定着した後、排紙口５から順次搬出する。図示の印刷ドラム３は感光体ドラムで、その表面にレーザ発信器で静電潜像を形成しシート上に転写する静電印刷方式を示している。この他シルクスクリーン式印刷、インクジェツト式印刷など種々の印刷方式が採用可能である。

次に製本装置Ａは上記排紙口５から順次排出される印刷シートを集積トレイ１５で所定の文書毎に部揃えして整合する。図示６は排紙口５から集積トレイ１５に印刷シートを案内する搬入経路である。上記集積トレイ１５上で部揃いし整列されたシート束は接着剤塗布位置Ｅにグリップ搬送手段４６で搬送される。特に図示のものは集積トレイ１５を略々水平姿勢に配置し、グリップ搬送手段４６でシート束を移送する製本経路１６を略々垂直方向に配置している。グリップ搬送手段４６は一対のグリッパ手段でシート束を表裏から挟んで挟持し、まずシート束を水平姿勢から垂直姿勢に偏向し、垂直方向の製本経路１６に搬送する。

また上記搬入経路６には表紙シートを給送する表紙シート搬送経路１８が分岐して連接してあり、この表紙シート搬送経路１８には搬出経路１９が連接してある。つまり画像形成装置Ｃの排紙口５からの印刷シートは搬入経路６から集積トレイ１５に移送され、またこれから分岐した表紙シート搬送経路１８に排紙口５から搬出された表紙シートが給送される。これと同時に製本処理を施さない印刷シートは排紙口５から搬入経路６、表紙シート搬送経路１８を介して搬出経路１９からスタッカ装置Ｄに製本装置Ａを横断して搬送される。

上記製本経路１６と表紙シート搬送経路１８とは互いに交差するように配置され、その表紙綴じ位置Ｆで製本経路１６から搬送されたシート束と表紙シート搬送経路１８から搬送された表紙シートとが合体される。つまり表紙シートは表紙綴じ位置Ｆに中央センターラインが交差点に一致するように搬送供給され、シート束はこれと直交する製本経路１６から逆Ｔ字状に付き合わせられ、表紙綴じ位置Ｆの下流側の製本経路１６に配置された折ロール２５でくるみ綴じされる。そこで上記表紙綴じ位置Ｆの上流側には上述した接着剤塗布ユニットＢが組み込まれている。

前記グリップ搬送手段４６で挟持され、接着剤塗布位置Ｅに倒立姿勢で保持されるシート束に対し、その下端縁に所定量の接着剤（糊）を塗布する。この接着剤塗布ユニットＢは前述の図１乃至３に基づいて説明した糊容器１０がシート束の下端縁ＳＵに沿って移動自在に配置されている。加熱手段２０を備えた糊容器１０は前述の構成であり、その説明を省く。

［束厚さ検出手段］
また、上記集積トレイ１５には集積されたシート束の厚さを検知する束厚さ検出手段が配置されている。この束厚さ検出手段は図示しないが例えば集積トレイ１５に最上シートと当接するニップ片をトレイ上下方向に移動自在に配置し、このニップ片が集積トレイ上の最上シートと当接する位置をスライダックセンサなどで検出する。そしてこのニップ片の当接位置とホームポジションなどの基準位置との間の距離（間隔）を検出することによって集積トレイ上に集積されたシート束の束厚さを算出する。

上述の束厚さ検出手段（不図示）は、集積トレイ１５に配置しても、或いは後述するグリップ搬送手段４６に配置してもいずれでも良い。このグリップ搬送手段４６に束厚さ検出手段を配置する場合には、例えば可動グリップ部材４７ｂの移動量（ニップ動作量）をスライドセンサＳｓ（図９参照）などで検出することによって固定グリップ部材４７ａとの間にニップされたシート束の厚さを検出することが出来る。更に束厚さ検出手段は、図２にＳｅで示す排紙口センサで集積トレイ１５に集積されるシートの端縁を検出し、その検出値をカウントすることによって集積トレイ上に集積される中紙シート束の総枚数を検知する。そしてこの総枚数に例えば平均的なシート厚さ又は最大シート厚さを乗算することによって束厚さを実測することなく検知することが出来る。

また、上述のスタッカ装置Ｄは前記表紙シート搬送経路１８に連接した搬出経路１９の搬出口１４から搬出されるシートを順次積載収納する排紙トレイ２３で構成する。またこのスタッカ装置Ｄには、搬出口１４からのシートにステープル、パンチ穴開け、捺印スタンプなどの後処理を施す後処理ユニットを設けても良い。この場合の後処理ユニットは既に知られている好適な機構を採用すれば良い。

［制御手段の構成］
次に上述の画像形成システムに於ける制御構成について説明する。図１０は製本装置Ａの制御構成を示すプロック図である。この製本装置Ａの制御部は制御ＣＰＵ６０で構成され、この制御ＣＰＵ６０には製本処理動作を実行するプログラムをＲＯＭ（不図示）から読み出して製本処理動作を実行するようになっている。このＲＯＭには接着剤補給制御プログラム６７と接着剤温度を制御する温度制御プログラム６９が含まれている。また各制御に要する制御データがＲＡＭ６８に記憶され、このＲＡＭ６８には接着剤補給に関する制御データ６８ａと、温度制御に関する制御データ６８ｂが含まれている。そして制御データ６８ａには制御ＣＰＵ６０が接着剤センサ（液量センサ）２２ａからの検知信号で糊容器１０に接着剤を補給するとき供給する接着剤量と前述した塗布動作制御手段６６が塗布量域比較手段６６Ｐからの比較結果に基づいて液面レベルｒｅを高低調整するために接着剤を補給するときの接着剤量がデータとして準備されている。

そして上記制御ＣＰＵ６０には、前述の接着剤センサ２２ａと加熱部温度センサ２２ｂが接続されそれぞれの検出信号を送信するように構成されている。また、制御ＣＰＵ６０には前述のエンコーダ５９を検出するポジションセンサ５９Ｓが接続されている（不図示）。一方上記制御ＣＰＵ６０はそれぞれ駆動回路を介して前述のロール回転モータＭ１と、走行モータＭ２と、制御モータＭ３を駆動制御するように結線されている。

Ｂ 接着剤塗布装置（接着剤塗布ユニット）
Ａ 製本装置
Ｍ１ ロール回転モータ（攪拌モータ）
Ｍ２ 走行モータ
Ｍ３ 制御モータ
１０ 糊容器
１０ａ 収容室
１０ｂ 固形剤充填室（充填室）
１０ｃ 隔壁
１０ｅ 連通口
２０ 加熱手段（伝熱ヒータ）
２２ａ 接着剤センサ
２２ｂ 加熱部温度センサ
３０ 塗布ロール
３１ 回転軸
３４ 環流量規制部材
４１ 規制位置シフト手段（作動ソレノイド）
４２ 付勢スプリング
４６ グリップ搬送手段
５１ 収液容量調整部材（フロート部材）
５２ 占有位置シフト手段
５２ｘ 支持レバー
５３ 駆動歯車
５５ 接着剤供給手段
６０ 制御ＣＰＵ
６１ 補給量制御手段
６６ 塗布動作制御手段
６６Ｓ サイズ認識手段
６６Ｐ 塗布領域比較手段
ＳＬ 接着剤塗布層（液溜まり）
ＳＵ シート束の下端縁（背綴じ端面）
Ｒｅ レベル調整手段
ｒｅ１ 液面レベル
ｒｅ２ 液面レベル

Claims (7)

1. 所定の塗布位置に保持したシート束に製本のための接着剤を塗布する接着剤塗布装置であって、
   シート束を塗布位置に保持する束搬送手段と、
   熱溶融性の接着剤を収容する糊容器と、
   前記糊容器の接着剤収容室に配置され表面に塗布剤層を形成する塗布ローラと、
   前記塗布ローラを所定方向に回転するローラ回転手段と、
   前記塗布ローラをシート束の接着剤塗布方向に移動するローラ移動手段と、
   前記糊容器内に固形接着剤を供給する接着剤供給手段と、
   前記ローラ回転手段とローラ移動手段と接着剤供給手段を制御する塗布動作制御手段と、
   前記接着剤収容室の液面レベルを高低調整するレベル調整手段と、
   を備え、
   前記塗布動作制御手段には、前記シート束に塗布する接着剤の塗布長さ及び／又は塗布幅を識別するサイズ認識手段と、
   このサイズ認識手段の識別値と予め設定された基準値とを比較する塗布領域比較手段と、
   が設けられ、
   前記塗布動作制御手段は、この塗布領域比較手段の比較結果に基づいて前記レベル調整手段で塗布ローラに形成される塗布剤層の液量を調整するように構成されていることを特徴とする接着剤塗布装置。
2. 前記塗布動作制御手段は、前記塗布領域比較手段の比較結果に基づいて、前記接着剤供給手段から前記糊容器に所定量の固形接着剤を充填して前記収容室の液面レベルを加減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. 前記レベル調整手段は、
   前記塗布ローラの回転方向下流側に配置されローラ表面との間隔を調整可能な環流量規制部材と、
   この環流量規制部材をローラ表面との間隔を調整するように位置移動する規制位置シフト手段と、
   で構成され、
   前記塗布動作制御手段は前記塗布領域比較手段からの比較結果に基づいて、この環流量規制部材と塗布ローラの間隔を調整して前記接着剤収容室の液面レベルを加減するように構成されてい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. 前記レベル調整手段は、
   前記糊容器の接着剤収容室に配置された接着剤の許容収納量を大小調整する収液容量調整部材と、
   この収液容量調整部材の前記接着剤収容室内における占有位置を移動する占有位置シフト手段と、
   で構成され、
   前記塗布動作制御手段は前記塗布領域比較手段からの比較結果に基づいて、この収液容量調整部材の占有位置を調整して前記接着剤収容室の液面レベルを加減するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の接着剤塗布装置。
5. 前記塗布動作制御手段は、
   前記シート束の塗布長さ及び／又は塗布幅を予め設定して記憶する基準値記憶手段と、
   この基準値記憶手段からの基準値と前記サイズ認識手段で識別したシート束の塗布方向長さ／又は塗布幅を比較する塗布領域比較手段と、
   を備え、
   この塗布動作制御手段は前記塗布領域比較手段からの比較結果に基づいて前記接着剤供給手段からの固形接着剤の補充量を設定するように構成されていることを特徴とする請求項２に記載の接着剤塗布装置。
6. 前記糊容器には、前記接着供給手段に補給された固形接着剤を充填加熱溶解する加熱手段と、加熱制御手段とが設けられ、
   この加熱制御手段は、前記塗布領域比較手段からの比較結果に基づいて前記接着剤供給手段からの固形接着剤の補充量に対応する前記加熱手段の溶融時間を制御することを特徴とする請求項２に記載の接着剤塗布装置。
7. 順次給送されるシートを束状に部揃え集積する集積手段と、
   この集積手段からシート束を所定の塗布位置に案内するシート束搬送経路と、
   この塗布位置にシート束を移送して保持するシート束搬送手段と、
   前記塗布位置に配置されシート束の背部端面に接着剤を塗布する接着剤塗布ユニットと、
   を有する製本装置であって、
   前記接着剤塗布ユニットは請求項１又は２に記載の構成を備えていることを特徴とする製本装置。

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