JP5939625B2

JP5939625B2 - 製本装置

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Publication number: JP5939625B2
Application number: JP2012090712A
Authority: JP
Inventors: 邦昭木村; 研一渡辺
Original assignee: Gradco Japan Ltd
Current assignee: Gradco Japan Ltd
Priority date: 2012-04-12
Filing date: 2012-04-12
Publication date: 2016-06-22
Anticipated expiration: 2032-04-12
Also published as: US20130272817A1; JP2013216062A; EP2650137B1; EP2650137A2; EP2650137A3

Description

この発明は、プリンター、コピー機、印刷機などの用紙処理装置から排出される用紙を製本する製本装置に関する。

従来の製本装置には、複数枚の用紙を保持する用紙保持手段、用紙保持手段により保持された用紙の背に接着剤を塗布する塗布手段及び、接着剤が塗布された用紙の束に表紙を接合する接合手段を有するものがある（特許文献１）。

また、製本用テープに所定の熱を加えて一面に付着された接着剤の溶融により用紙束の端面を圧着させるヒータユニットと、供給される製本用テープを受け取るテープガイドユニットを備えるものがある。例えば、用紙整列装置で用紙が搬入されてくればトレー上に所定の用紙枚数を整列してグリップした後、グリップされた用紙束を製本装置に移動させることができるように構成される。この製本装置で、用紙束が移動されればテープガイドユニットを通じて製本用テープがヒータユニットに供給され、ヒータユニットに供給された製本用テープに所定の熱を加えて製本用テープの一面に形成された接着剤が溶融されれば製本用テープの接着剤面に用紙束の断面を移動させて圧着することで用紙束の製本が行われる。

特開２０１０−２０１８５０

ところで、ヒータユニットによって製本用テープを溶着する場合、用紙束の用紙種類、用紙束の用紙枚数などによっては、ヒータによる熱によっては十分に製本用テープを溶着することができず、溶着不良が発生することがある。また、ヒータによる熱の温度を上げると熱の影響によって、用紙束の用紙に印刷した文字のインクが滲む問題点が発生することがある。

この発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、簡単な構造で、用紙束のテープ溶着過程で用紙に印刷した文字のインク滲むことが起きなく、かつ確実に溶着ができ、製本品質の向上を図ることが可能な製本装置を提供するものである。

前記課題を解決し、かつ目的を達成するために、この発明は、以下のように構成した。

請求項１に記載の発明は、用紙束の綴じ部に製本用テープを、前記綴じ部の一方の側面から端面、さらに他方の側面の順に溶着して製本する製本装置であり、
製本用テープに所定の熱を与えるヒータ面を３面有するヒータを備え、前記ヒータの熱により前記製本用テープの一面に付着された接着剤の溶融により前記用紙束の綴じ部に前記製本用テープを溶着させるヒータユニットと、
前記３面のヒータ面により前記製本用テープを前記用紙束の綴じ部に溶着させるようにヒータを動作させるヒータ動作手段と、
用紙束を挟み込んだままで移動する用紙束移動手段と、
前記ヒータ動作手段及び前記用紙束移動手段を制御し、
前記用紙束の綴じ部を前記ヒータにより予め加熱する予備加熱工程と、
前記加熱された前記用紙束の綴じ部に前記製本用テープを重ねた状態で、前記ヒータにより前記用紙束の綴じ部に前記製本用テープを溶着させる溶着工程を実行する制御手段と、を備え、
前記予備加熱工程において、
前記用紙束移動手段により用紙束の綴じ部の端面を前記ヒータのいずれかのヒータ面に接触させて予備加熱し、
前記溶着工程において、
前記用紙束移動手段と前記ヒータ動作手段により予備加熱した用紙束の綴じ部の端部を、前記ヒータの第１のヒータ面から離間させて前記綴じ部の端部の一方の側面に前記製本用テープの一端部を溶着させ、
前記ヒータの第１のヒータ面、第２のヒータ面、第３のヒータ面により前記製本用テープを、前記綴じ部の一方の側面から端面、さらに他方の側面の順に溶着して製本することを特徴とする製本装置である。

請求項２に記載の発明は、前記用紙束を予め加熱する加熱時間を、前記製本用テープを溶着させる時間に基づいて設定することを特徴とする請求項１に記載の製本装置である。

請求項３に記載の発明は、前記用紙束を予め加熱する加熱時間を、前記用紙束の用紙種類、前記用紙束の用紙枚数、前記用紙束の用紙サイズ、加熱温度のいずれかに基づき設定することを特徴とする請求項１に記載の製本装置である。

前記構成により、この発明は、以下のような効果を有する。

請求項１に記載の発明では、用紙束の綴じ部をヒータにより予め加熱する予備加熱工程と、加熱された用紙束の綴じ部に製本用テープを重ねた状態で、ヒータにより用紙束の綴じ部に製本用テープを溶着させる溶着工程とを実行することで、用紙束の綴じ部がヒータにより予め加熱され、ヒータによる熱によっては十分に製本用テープを溶着することができ、またヒータによる熱の影響によって用紙に印刷した文字のインク滲むことが起きないようにし、製本品質の向上を図ることが可能である。

請求項２に記載の発明では、用紙束を予め加熱する加熱時間を、製本用テープを溶着させる時間に基づいて設定することで、用紙束の綴じ部を確実に予め加熱することができる。

請求項３に記載の発明では、用紙束を予め加熱する加熱時間を、用紙束の用紙種類、用紙束の用紙枚数、用紙束の用紙サイズ、加熱温度のいずれかに基づき設定することで、使用状況に応じて用紙束の綴じ部を予め加熱することができる。

用紙処理装置の構造を示す図である。製本装置を利用して製本される用紙の状態を例示する図である。比較例のヒータユニットの含まれた製本装置を概略的に現わす立体図である。比較例のヒータユニットを利用して製本する過程を現わす図面である。実施の形態のヒータユニットの含まれた製本装置を概略的に現わす立体図である。実施の形態のヒータユニットの分解指示図である。実施の形態のヒータユニットのヒータが後退された状態を現わす側面図である。実施の形態のヒータユニットのヒータが前進された状態を現わす側面図である。用紙束移動手段及びテープガイドユニット移動手段の構成を示す図である。製本装置の制御ブロック図である。製本する過程を現わす図である。製本装置の作動を示すフローチャートである。

以下、この発明の製本装置の実施の形態について説明する。この発明の実施の形態は、発明の最も好ましい形態を示すものであり、この発明はこれに限定されない。

図１は用紙処理装置の構造を示す図、図２は製本装置を利用して製本される用紙の状態を例示する図である。用紙処理装置１は、用紙搬送装置２、用紙整列装置３、製本搬送装置４、収納スタッカー８と、そしてテープガイドユニット１５及びヒータユニット２５を有する製本装置５を含んで具備する。

用紙搬送装置２から用紙整列装置３に用紙が搬入されてくれば、トレー１６上に所定の用紙枚数を整列してグリップした後、グリップされた用紙束２０を製本装置５に移動させる。

製本装置５に用紙束２０が移動されれば、テープガイドユニット１５により製本用テープ３３がヒータユニット２５に供給され、ヒータユニット２５に供給された製本用テープ３３に熱を加えてテープ接着面３３ａが用紙束２０の綴じ部に接着されることで用紙束２０の製本が完了する。

この製本装置５のヒータユニット２５の構造及び動作は、比較例の図３及び図４を参照して説明する。ヒータユニット２５は支持軸１３を基準に回転するように設置される角形のヒータ２７を備える。

角形のヒータ２７は、互いに直角をなすＡ、Ｂ、Ｃ面を有し、Ｂ面とＡ面は互いに対向し、Ｃ面とＢ面は支持軸１３の回転によって選択方向を前面に位置するように構成される。また、Ｂ面と支持軸１３との間の間隔Ｄ１は、Ｃ面と支持軸１３との間の間隔Ｄ２より小さいように構成される。

ヒータ２７のＣ面が前面に位した状態で、ヒータユニット１５を通じて製本用テープ３３がヒータ２７のＡ面と平行した位置に移送され、用紙束２０を製本用テープ３３の付着位置に移動させた後、用紙束２０の綴じ部を製本用テープ３３とともにヒータ２７のＡ面方向で密着させる。

製本用テープ３３の一部が、用紙束２０の綴じ部とヒータ２７のＡ面によって圧着されて接着されれば、テープガイドユニット１５は、製本に邪魔にならないように元の位置に移動する。

この製本過程をもっと具体的に説明すれば、図４の段階Ｓ１１のように、製本用テープ３３が用紙束２０とヒータ２７のＡ面と圧着されてヒータ２７の熱によって用紙束２０の端部の上面に溶着される。

続いて、テープガイドユニット１５が元の位置に移動された後には、用紙束２０をヒータ２７から所定の間隔下降させる段階Ｓ１２、ヒータ２７を矢印方向に９０位回転させてＢ面が前面を向けるようにする段階Ｓ１３、所定の間隔位下降された用紙束２０をヒータ２７の方で上昇移動させて用紙束２０の側面に製本用テープ３３を溶着させる段階Ｓ１４、側面が溶着された用紙束２０を上方向にもっと移動させる段階Ｓ１５、ヒータ２７をまた元の位置へ回転させて用紙束２０の残り端部をＢ面の熱によって製本用テープ３３と接着する段階Ｓ１６の過程を経って用紙束２０の製本が行われる。

しかし、ヒータユニット２５構造を利用して製本用テープ３３を溶着する場合、図４の段階Ｓ１１及び段階Ｓ１６の通りに、ヒータ２７がテープ領域を通って用紙束２０の内側まで突き出される状態になるから熱に露出した用紙束２０の用紙に印刷した文字のインクの滲む問題点が発生することがある。

このため、用紙束２０のテープ溶着過程で用紙に印刷した文字のインク滲むことが起きないようにし、製本品質の向上を図ることが可能に構成した製本装置を、図５乃至図１２を参考して説明する。図５はヒータユニットが含まれた製本装置１０５を概略的に現わす立体図、図６はヒータユニットの分解斜視図、図７はヒータユニットのヒータが後退された状態を現わす側面図、図８はヒータユニットのヒータが前進された状態を現わす側面図、図９は用紙束移動手段及びテープガイドユニット移動手段の構成を示す図、図１０は製本装置の制御ブロック図、図１１は製本する過程を現わす図面、図１２は製本装置の作動を示すフローチャートである。

まず、図５に基づいて製本装置１０５の動作構造を説明する。ヒータユニット１２５は支持板７０ａ、７０ｂの下端に形成されたスリット孔６０ａ、６０ｂに挟まれて用紙束１２０の面と並行に直線方向に移動して進退されることができるように設置される角形のヒータ１２７を具備する。

角形のヒータ１２７は前面Ｃに対して互いに直角を成す対面Ｂと面Ａを持つように構成される。ヒータ１２７のＣ面が前面をなした状態で、テープガイドユニット１１５を通じて製本用テープ１３３がヒータ１２７の端面Ａとおおよそ並行な位置に移送されて、用紙束１２０を用紙束移動手段５００によってグリップした状態で製本用テープ１３３の付着位置に移動させた後、用紙束１２０の綴じ部１２０ａを製本用テープ１３３とともにヒータ１２７の端面Ａ方向へ密着させる。

用紙束移動手段５００は、図９（ａ）に示すように、用紙束１２０を挟む下側ヒータクランプ５０１と上側ヒータクランプ５０２とを有し、下側ヒータクランプ５０１と上側ヒータクランプ５０２とでヒータ１２７の下部に搬送されてくる用紙束１２０の綴じ部１２０ａ側を挟み込んだままで上下方向に移動する。この下側ヒータクランプ５０１と上側ヒータクランプ５０２を移動する機構は、例えば、下側ヒータクランプ５０１に連結部材５１１を介してラック５１２に接続し、ラック５１２にピニオン５１３を噛み合わせ、ピニオン５１３をステッピングモータ５１４により回転することで上下方向に移動し、上側ヒータクランプ５０２に連結部材５２１を介してラック５２２に接続し、ラック５２２にピニオン５２３を噛み合わせ、ピニオン５２３をステッピングモータ５２４により回転することで上下方向に移動するように構成される。ステッピングモータ５１４及びステッピングモータ５２４は、それぞれ制御手段２００によって駆動される。

下側ヒータクランプ５０１に対応する位置に第１検出センサＳＷ１が配置され、上側ヒータクランプ５０２に対応する位置に第２検出センサＳＷ２が配置され、この第１検出センサＳＷ１と第２検出センサＳＷ２の検出情報は制御手段２００に送られる。上側ヒータクランプ５０２は第２検出センサＳＷ２が検出状態（ＯＮ）の位置で待機し、下側ヒータクランプ５０１は第１検出センサＳＷ１が検出状態（ＯＮ）の位置で待機し、下側ヒータクランプ５０１の上に用紙束１２０を供給し、用紙束１２０が載せられた下側ヒータクランプ５０１が用紙束１２０を挟むために上方向へ移動する。この下側ヒータクランプ５０１が移動開始時に、第１検出センサＳＷ１が非検出状態（ＯＦＦ）になり、下側ヒータクランプ５０１が上昇して用紙束１２０が上側ヒータクランプ５０２に当接し、上側ヒータクランプ５０２が押されて移動すると、下側ヒータクランプ５０１と上側ヒータクランプ５０２による用紙束１２０の挾み込みが完了し、第２検出センサＳＷ２が非検出状態（ＯＦＦ）になる。

この下側ヒータクランプ５０１の第１検出センサＳＷ１が非検出状態（ＯＦＦ）になってから、上側ヒータクランプ５０２の第２検出センサＳＷ２が非検出状態（ＯＦＦ）になるまでの時間を、ステップモータ５１４のステップ数で測定し、これにより下側ヒータクランプ５０１が上昇を開始し、下側ヒータクランプ５０１と上側ヒータクランプ５０２とで用紙束１２０を挟むまでの移動距離を検出する移動距離検出手段２２０を構成する。制御手段２００は、検出された移動距離に基づき用紙束１２０の厚さを演算して求めて用紙束移動手段５００を制御し、求めた用紙束１２０の厚さに応じた距離を移動させる。

この用紙束移動手段５００は、図９（ｂ）に示すように、下側ヒータクランプ５０１と上側ヒータクランプ５０２を平行方向に移動する機構を設けても良い。例えば製本装置１０５に移動可能に支持体５３０に支持され、支持体５３０にはタイミングベルト５３１が連結され、タイミングベルト５３１をステッピングモータ５３２によって駆動することでヒータ１２７に対して平行方向に移動するように構成される。ステッピングモータ５３２は、それぞれ制御手段２００によって駆動される。

下側ヒータクランプ５０１と上側ヒータクランプ５０２による用紙束１２０の挾み込んでいる状態で、下降させて第２検出センサＳＷ２が検出状態（ＯＮ）になる位置まで移動し、この位置でタイミングベルト５３１をステッピングモータ５３２によって駆動することで、用紙束１２０をヒータ１２７に対して平行方向に移動する。このように、用紙束移動手段５００を制御し、下側ヒータクランプ５０１と上側ヒータクランプ５０２とで用紙束１２０を挟み込む位置から平行方向に移動してヒータ１２７の下部に位置させる。

製本装置１０５は、供給された製本用テープ１３３を受け取り保持するテープガイドユニット１１５と、テープガイドユニット１１５を受取位置と付着位置間を移動させるテープガイドユニット移動手段６０１を備える。テープガイドユニット１１５は、保持部１１５ａに供給された製本用テープ１３３を受取位置において受け取り保持する。テープガイドユニット移動手段６０１は、テープガイドユニット１１５を連結板６１０を介してラック６１１に連結し、このラック６１１にピニオン６１２を噛み合わせ、ピニオン６１２をステッピングモータ６１３により回転することで上下方向に移動するように構成される。

制御手段２００は、ヒータ移動手段２１０及び用紙束移動手段５００を制御し、ヒータユニット１２５のヒータ１２７により用紙束１２０の綴じ部１２０ａを予め加熱する予備加熱工程と、加熱された用紙束１２０の綴じ部１２０ａに製本用テープ１３３を重ねた状態で、ヒータ１２７により用紙束１２０の綴じ部１２０ａに製本用テープ１３３を溶着させる溶着工程とを実行する。

予備加熱工程において、用紙束移動手段５００により用紙束１２０の綴じ部１２０ａを予備加熱位置へ移動し、ヒータ移動手段２１０によりヒータ１２７を移動し、ヒータ１２７により用紙束１２０の綴じ部１２０ａを予め加熱し、ヒータ１２７を初期位置に復帰させる。

溶着工程において、加熱工程において予備加熱位置で加熱された用紙束１２０の綴じ部１２０ａに製本用テープ１３３を重ね、この製本用テープ１３３を重ねた状態でヒータ１２７により用紙束１２０の綴じ部１２０ａに製本用テープ１３３を溶着させる。

この製本用テープ１３３の溶着では、用紙束１２０の綴じ部１２０ａがヒータ１２７により予め加熱されており、ヒータ１２７による熱によっては十分に製本用テープ１３３を溶着することができる。また、用紙束１２０の綴じ部１２０ａがヒータ１２７により予め加熱されていることで、溶着工程においてヒータ１２７による熱の温度が高くなることを抑えることができ、熱の影響によって用紙に印刷した文字のインク滲むことが起きないようにし、製本品質の向上を図ることが可能である。

また、予備加熱工程において、用紙束１２０を予備加熱位置へ移動させ、ヒータ１２７を予備加熱位置へ移動させて用紙束１２０の綴じ部１２０ａをヒータ１２７により予め加熱し、溶着工程において、予備加熱位置で加熱された用紙束１２０の綴じ部１２０ａにヒータ１２７により用紙束１２０の綴じ部１２０ａに製本用テープ１３３を溶着させ、予備加熱と溶着を同じ位置で行うことで、短時間に製本を行うことができる。

また、用紙束１２０を予め加熱する加熱時間を、製本用テープ１３３を溶着させる時間に基づいて設定する。例えば、溶着させる時間が長い場合には、加熱温度を高くして予め加熱する加熱時間を短くして処理時間を短縮し、かつ用紙束１２０の綴じ部１２０ａを確実に予め加熱することができる。

また、加熱時間設定手段３００を備えることができ、この加熱時間設定手段３００により用紙束１２０を予め加熱する加熱時間を、用紙束１２０の用紙種類、用紙束１２０の用紙枚数、用紙束１２０の用紙サイズ、加熱温度のいずれかに基づき設定する。この予め加熱する加熱時間は、製本用テープ１３３を溶着させる時間より短く設定してもよく、また製本用テープ１３３を溶着させる時間より長いことを条件として設定してもよい。

用紙束１２０の用紙としては、普通紙、コート紙などがあり、予め加熱する加熱時間は、普通紙の場合をコート紙の場合により長く設定する。例えば、コート紙の場合には、予め加熱することでコート剤が溶融して製本用テープ１３３をより確実に溶着させることができる。用紙束１２０の用紙枚数としては、例えば１０枚〜１００枚の範囲があり、用紙枚数が多くなるのに応じて予め加熱する加熱時間を長く設定する。用紙束１２０の用紙サイズとしては、Ｂ５、Ａ４、Ｂ４，Ａ３などがあり、用紙サイズが大きくなるのに応じて予め加熱する加熱時間を長く設定する。加熱温度としては、例えば１５０℃〜２５０℃の範囲で用いられ、加熱温度が大きくなるのに応じて予め加熱する加熱時間を短く設定する。

加熱時間設定手段３００では、例えば、加熱温度を一定とし、プリンター側において、用紙束１２０の用紙種類、用紙束１２０の用紙枚数、用紙束１２０の用紙サイズが設定されると、このプリンター側の設定情報に基づき予め加熱する加熱時間が自動的に設定される。また、例えば、用紙束１２０を予め加熱する加熱時間を一定とし、プリンター側において、用紙束１２０の用紙種類、用紙束１２０の用紙枚数、用紙束１２０の用紙サイズが設定されると、このプリンター側の設定情報に基づき予め加熱する加熱温度が自動的に設定される。

このように、用紙束１２０の綴じ部１２０ａを予め加熱する加熱時間を、用紙束１２０の用紙種類、用紙束１２０の用紙枚数、用紙束１２０の用紙サイズ、加熱温度のいずれかに基づき設定することで、使用状況に応じて用紙束１２０の綴じ部１２０ａを予め加熱することができる。

溶着工程において、テープガイドユニット移動手段６０１を制御してテープガイドユニット１１５を移動し、テープガイドユニット１１５は受取位置において供給された製本用テープ１３３を受け取り保持し、用紙束１２０の綴じ部１２０ａの上面に製本用テープ１３３を重ねた状態で上昇させて、圧着位置においてヒータ１２７により用紙束１２０の綴じ部１２０ａの上面に製本用テープ１３３を溶着させ、この製本用テープ１３３を溶着させた後に、圧着位置から受取位置に戻す。このように、製本用テープ１３３の一部が、用紙束１２０の綴じ部１２０ａと、ヒータ１２７の端面Ａによって圧着されればテープガイドユニット１１５は製本に邪魔にならないように元の受取位置に移動する。

製本用テープ１３３を加熱するヒータユニット１２５の構造を、図６乃至図８を参考して説明する。スリット孔６０ａ、６０ｂを有する支持板７０ａ、７０ｂが設置され、この支持板７０ａ、７０ｂの間に結合されて回転可能になるように軸８２が設置される。スリット孔６０ａ、６０ｂには、ヒータ１２７の両端部１２８ａ、１２８ｂが結合され、そのスリット孔６０ａ、６０ｂに沿って進退することができるように構成される。一方、軸８２には、一対のアーム８３ａ、８３ｂが固定され、連結部材８５を介在してヒータ１２７と結合される。

一対のアーム８３ａ、８３ｂの端部を、ヒータ１２７に直接結合することができるが、連結部材８５を介在する理由は、軸８２と連動してアーム８３ａ、８３ｂを回転する時、アーム８３ａ、８３ｂが、この上側のガイド板８６などの構造物にかからないようにするためである。

一方、軸８２には、ウォームホイール８８が設置され、ウォームホイール８８と噛み合うウォームギア８９が設置された固定板９５が支持板７０ａ、７０ｂと結合される。固定板８５には、ウォーム８９を駆動させるモータ９０が設置され、固定板９５の側部にはセンサ９６が固定される。センサ９６は、アーム８３ａ、８３ｂのホームポジション位置を感知するためのセンサであり、アーム８３ａの中間に突き出された板状の突起９７によってアームのホームポジション位置が感知される。

図７に示すように、ヒータ１２７を直線方向に移動するヒータ移動手段２１０は、ウォームギア８９がウォームホイール８８を回転させることで、アーム８３ａ、８３ｂを反時計方向に回転させてヒータ１２７を後退させるとか、図８に示すように、アーム８３ａ、８３ｂを時計方向に回転させて用紙束１２０の用紙面と並行な方向に前進させるように構成され、前進及び後退間隔は、ウォームギア８９がウォームホイール８８を回転駆動を適切に制御して調整するように構成される。図面符号９９は、製本装置１０５内でヒータユニット１２５を位置調整するように支持板７０ａ、７０ｂに固定される軸である。

この実施の形態では、図１１の段階Ｓ２０で、予備加熱工程を実行する。この予備加熱工程では、用紙束移動手段５００を制御し、用紙束１２０を予備加熱位置へ移動し、ヒータ移動手段２１０を制御し、ヒータ１２７を用紙束１２０の綴じ部１２０ａに接触させて予め加熱する。この用紙束１２０の綴じ部１２０ａの加熱はヒータ１２７に接触させないで、近傍に位置させることで加熱するようにしてもよい。

この予備加熱工程を実行した後で、溶着工程を実行する。溶着工程において、加熱された用紙束１２０の綴じ部１２０ａに製本用テープ１３３を重ねた状態で、ヒータ１２７により用紙束１２０の綴じ部１２０ａに製本用テープ１３３を溶着させる。この溶着工程を詳細に説明すると、図１１の段階Ｓ２１で、製本用テープ１３３が用紙束１２０とヒータ１２７の端面Ａと圧着され、ヒータ１２７の熱によって用紙束１２０の綴じ部１２０ａの上面に溶着されたならテープガイドユニット１１５は、製本用テープ１３３を溶着する製本作業に邪魔にならない位置に後退して待機する。

特に、ヒータ１２７の端部は、製本用テープ１３３の端部と一致する位置までに移動されることができるようにあらかじめプログラムされた制御によってウォームギア８９の回転が制御される。

続いて、ウォームホイール８８を駆動して、矢印方向にヒータ１２７を、用紙束１２０の綴じ部１２０ａの側面位置まで後退させる（段階Ｓ２２）。続いて、用紙束１２０を矢印方向に移動させて、用紙束１２０の綴じ部１２０ａの側面がヒータ１２７の前面Ｃに接触されるようにする（段階Ｓ２３）。続いて、用紙束１２０の綴じ部１２０ａの側面が溶着された後には、おおよそ用紙束１２０の綴じ部１２０ａの側面位置がヒータ１２７の対面Ｂの端部に位置するように用紙束１２０をもっと上昇させる（段階Ｓ２４）。続いて、ウォームホイール８８を駆動して、矢印方向にヒータ１２７を用紙束１２０の綴じ部１２０ａの下面位置まで前進させて用紙束１２０の綴じ部１２０ａの下面に製本用テープ１３３を溶着する（段階Ｓ２５）。

また、溶着工程においては、加熱工程において加熱された用紙束１２０の綴じ部１２０ａの側面に製本用テープ１３３を重ね、この製本用テープ１３３を重ねた状態でヒータ１２７により用紙束１２０の綴じ部１２０ａの上面に製本用テープ１３３を溶着させ、その後用紙束１２０の綴じ部１２０ａの下面に製本用テープ１３３を溶着させてもよい。

次に、製本装置１０５の作動を、図１２に示すフローチャートに基づいて説明する。製本装置１０５の作動を介して用紙束１２０が用紙束移動手段５００に送られてくるとき、上側ヒータクランプ５０２は第２検出センサＳＷ２が検出状態（ＯＮ）の位置で待機し、下側ヒータクランプ５０１は第１検出センサＳＷ１が検出状態（ＯＮ）の位置で待機する（Ｓ３１）。

用紙束１２０が用紙束移動手段５００に送られてくると、用紙束１２０が下側ヒータクランプ５０１の上に載り、この状態で下側ヒータクランプ５０１が用紙束１２０を挟むために上方向へ移動する。この下側ヒータクランプ５０１の移動開始時に、第１検出センサＳＷ１が非検出状態（ＯＦＦ）になる（Ｓ３２）。

下側ヒータクランプ５０１が上昇して用紙束１２０が上側ヒータクランプ５０２に当接し、上側ヒータクランプ５０２が押されて移動すると、下側ヒータクランプ５０１と上側ヒータクランプ５０２による用紙束１２０の挾み込みが完了し、第２検出センサＳＷ２が非検出状態（ＯＦＦ）になる（Ｓ３３）。

この下側ヒータクランプ５０１の第１検出センサＳＷ１が非検出状態（ＯＦＦ）になってから、上側ヒータクランプ５０２の第２検出センサＳＷ２が非検出状態（ＯＦＦ）になるまでの時間を、ステップモータ５１４のステップ数で測定し、これにより下側ヒータクランプ５０１が上昇を開始し、下側ヒータクランプ５０１と上側ヒータクランプ５０２とで用紙束１２０を挟むまでの移動距離を検出し、検出された移動距離に基づき用紙束１２０の厚さを演算する（Ｓ３４）。

下側ヒータクランプ５０１と上側ヒータクランプ５０２による用紙束１２０の挾み込んでいる状態で、下降させて第２検出センサＳＷ２が検出状態（ＯＮ）になる位置まで移動する（Ｓ３５）。

このように、用紙束移動手段５００を制御し、用紙束１２０を予備加熱位置へ移動し、ヒータ移動手段２１０を制御し、ヒータ１２７を用紙束１２０の綴じ部に接触させて予め加熱する（Ｓ３６）。

この予備加熱工程の実行が終了すると、溶着工程を実行する。溶着工程では、テープガイドユニット１１５を移動し、製本用テープ１３３を用紙束１２０の綴じ部１２０ａの上面に重ねる（Ｓ３７）。

軸８２を時計回りに必要角度回転させ、ヒータ１２７を前進させてヒータ１２７の端面Ａを用紙束１２０の綴じ部１２０ａの上面の必要位置へ移動し手前進させ（Ｓ３８）、この前進位置においてヒータ１２７の端面Ａで製本用テープ１３３を、用紙束１２０の綴じ部１２０ａの上面に溶着し（Ｓ３９）、軸８２を反時計回りに回転させる（Ｓ４０）。

軸８２を反時計回り回転させることによりヒータ１２７が移動して後退し、センサ９６が検出状態（ＯＮ）になる後退位置において（Ｓ４１）、下側ヒータクランプ５０１と上側ヒータクランプ５０２が用紙束１２０を挾み込んでいる状態で上昇させて用紙束１２０の綴じ部１２０ａの側面を溶着するための適正な位置へ移動し、この時の移動距離は、既に演算された用紙束１２０の厚さに基づいて算出される（Ｓ４２）。

ヒータ１２７の側面Ｃで、製本用テープ１３３を用紙束１２０の綴じ部１２０ａの側面に溶着し（Ｓ４３）、下側ヒータクランプ５０１と上側ヒータクランプ５０２が用紙束１２０を挾み込んでいる状態で上昇して用紙束１２０の綴じ部１２０ａの下面を溶着する適正な位置へ移動し、この時の移動距離は既に演算された用紙束１２０の厚さに基づいて算出される（Ｓ４４）。

軸８２を時計回りに回転させ、ヒータ１２７を用紙束１２０の綴じ部１２０ａの下面の必要位置へ移動して前進させ、（Ｓ４５）、ヒータ１２７の端面Ｂで製本用テープ１３３を用紙束１２０の綴じ部１２０ａの下面に溶着する（Ｓ４６）。

この溶着工程は、下側ヒータクランプ５０１と上側ヒータクランプ５０２とで用紙束１２０を挟み込み、前進位置のヒータ１２７の下部に位置において、用紙束１２０の綴じ部１２０ａの上面に製本用テープ１３３を重ねた状態で、用紙束１２０を上昇させてヒータ１２７の下面に製本用テープ１３３を当接させ、ヒータ１２７により用紙束１２０の綴じ部１２０ａの上面に製本用テープ１３３を溶着させる（図１１のＳ２１）。そして、ヒータ１２７を直線方向に用紙束１２０の綴じ部１２０ａの側面まで移動して後退させ（図１１のＳ２２）、用紙束１２０を挟み込んだままで用紙束１２０を上昇させてヒータ１２７により用紙束１２０の綴じ部１２０ａの側面に製本用テープ１３３を溶着させ（図１１のＳ２３）、さらに用紙束１２０を上昇させて、用紙束１２０の綴じ部１２０ａの下面がヒータ１２７のＣ面から外れる位置に移動し（図１１のＳ２４）、ヒータ１２７を直線方向へ移動して前進させ、用紙束１２０の綴じ部１２０ａの下面に製本用テープ１３３を溶着させて製本を完了する。

このように、用紙束１２０を上下方向へ移動し、ヒータ１２７を直線方向へ前進位置と後退位置に移動する簡単な構造で、用紙束１２０のテープ溶着過程で用紙に印刷した文字のインク滲むことが起きないようにし、製本品質の向上を図ることが可能である。また、ガイド板８６がヒータ１２７の水平方向の移動をガイドすることで、ヒータ１２７の移動を正確に行うことができ、かつ移動する構造を簡単にすることができる。

また、下側ヒータクランプ５０１が上昇を開始し、下側ヒータクランプ５０１と上側ヒータクランプ５０２とで用紙束１２０を挟むまでの移動距離を検出し、移動距離に基づき用紙束１２０の厚さを求めて用紙束１２０の厚さに応じた距離を垂直方向に上昇させることで、実際の用紙束１２０の厚さに応じて用紙束１２０を垂直方向に移動することができる。

また、テープガイドユニット移動手段６０１を制御してテープガイドユニット１１５を移動し、受取位置において供給された製本用テープ１３３を受け取り保持し、付着位置に移動し、付着位置においてヒータ１２７により用紙束１２０の綴じ部１２０ａの上面に製本用テープ１３３を溶着させ、この溶着した後に受取位置の戻すことで、テープガイドユニット１１５が邪魔にならず製本用テープ１３３を確実に用紙束１２０の綴じ部１２０ａに溶着させることができる。

この発明は、プリンター、コピー機、印刷機などの用紙処理装置から排出される用紙を製本する製本装置に適用可能であり、簡単な構造で、用紙束のテープ溶着過程で用紙に印刷した文字のインク滲むことが起きなく、かつ確実に溶着ができ、製本品質の向上を図ることが可能である。

１用紙処理装置
２用紙搬送装置
３用紙整列装置
４製本運搬装置
５、１０５製本装置
８収納スタッカー
１３支持軸
１５、１１５テープガイドユニット
１６トレー
２０、１２０用紙束
１２０ａ用紙束１２０の綴じ部
２５、１２５ヒータユニット
２７、１２７ヒータ
３３、１３３製本用テープ
３３ａ接着剤
６０ａ、６０ｂスリット孔
７０ａ、７０ｂ支持板
８２軸
８３ａ、８３ｂアーム
８５連結部材
８６ガイド板
８８ウォームホイール
８９ウォームギア
９０モータ
９７突起
１０５製本装置
２００制御手段
２１０ヒータ移動手段
２２０移動距離検出手段
５００用紙束移動手段
５０１下側ヒータクランプ
５０２上側ヒータクランプ
５１１、５２１連結部材
５１２、５２２，６１１ラック
５１３、５２３，６１２ピニオン
５１４、５２４ステッピングモータ
１１５テープガイドユニット
５３０支持体
５３１タイミングベルト
５３２、６１３ステッピングモータ
６０１テープガイドユニット移動手段
６１０連結板
ＳＷ１第１検出センサ
ＳＷ２第２検出センサ

Claims

用紙束の綴じ部に製本用テープを、前記綴じ部の一方の側面から端面、さらに他方の側面の順に溶着して製本する製本装置であり、
製本用テープに所定の熱を与えるヒータ面を３面有するヒータを備え、前記ヒータの熱により前記製本用テープの一面に付着された接着剤の溶融により前記用紙束の綴じ部に前記製本用テープを溶着させるヒータユニットと、
前記３面のヒータ面により前記製本用テープを前記用紙束の綴じ部に溶着させるようにヒータを動作させるヒータ動作手段と、
用紙束を挟み込んだままで移動する用紙束移動手段と、
前記ヒータ動作手段及び前記用紙束移動手段を制御し、
前記用紙束の綴じ部を前記ヒータにより予め加熱する予備加熱工程と、
前記加熱された前記用紙束の綴じ部に前記製本用テープを重ねた状態で、前記ヒータにより前記用紙束の綴じ部に前記製本用テープを溶着させる溶着工程を実行する制御手段と、を備え、
前記予備加熱工程において、
前記用紙束移動手段により用紙束の綴じ部の端面を前記ヒータのいずれかのヒータ面に接触させて予備加熱し、
前記溶着工程において、
前記用紙束移動手段と前記ヒータ動作手段により予備加熱した用紙束の綴じ部の端部を、前記ヒータの第１のヒータ面から離間させて前記綴じ部の端部の一方の側面に前記製本用テープの一端部を溶着させ、
前記ヒータの第１のヒータ面、第２のヒータ面、第３のヒータ面により前記製本用テープを、前記綴じ部の一方の側面から端面、さらに他方の側面の順に溶着して製本することを特徴とする製本装置。
前記用紙束を予め加熱する加熱時間を、前記製本用テープを溶着させる時間に基づいて設定することを特徴とする請求項１に記載の製本装置。
前記用紙束を予め加熱する加熱時間を、前記用紙束の用紙種類、前記用紙束の用紙枚数、前記用紙束の用紙サイズ、加熱温度のいずれかに基づき設定することを特徴とする請求項１に記載の製本装置。