JPH03108589A - 束ねられた紙の層を結合するための方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は接着剤による紙の層の結束のための方法およ
び装置に関する。

紙の層の結合の方法は数十年にわたり知られている。そ
れらは製本技術の本質的部分を形成する。

１時間あたり１０万部までの印刷物を製作できる高性能
印刷機械装備の到来とともに紙の層の機械的な結束に関
する刷新が必要となった。

針金綴じおよび接着剤による結束は印刷作業において必
要とされるような紙の層を多量に綴じることに関しては
満足できるものであることが証明された。針金綴じは小
冊子または仮綴じ本形式での印刷材料の結合に関して大
変重要である。回転ワイヤスティッチャは高い能率を有
するが相対的に高価格である。１冊に１００頁まで綴じ
ることができる。回転ワイヤスティッチャの場合にはワ
イヤの留め金が突合点に対抗して広げられた紙の束に押
し入れられるが、いかなるロック機構をも有していない
。綴じ込みの後には紙は折込まれる。

単一または個々のワイヤスティッチャは回転ワイヤステ
ィッチャよりも単位時間あたりの容量が小さくかつまた
高価格である。しかしながら、その製品は３００頁以上
を有することが可能でかつ個々のワイヤスティッチャは
ロック機構を有する突合点を有する。

針金綴じの利点は小冊子を完全に開くことの可能性であ
る。印刷された情報の部分を覆う綴じられかつ折込まれ
た端がない。しかしながら、針金綴じの不利な点は背後
の留め金を通して材料を適用することであり、それが製
品の積層性を制限する。また適切な針金材料の選定、保
管および加工により付加的な費用が生じる。針金綴じの
信頼性にも限界があり、２００を越える頁を有する厚い
紙の層の場合には特にそうである。

接着剤による結束はさらに他の紙の結束方法であり、特
に製本技術においては使用されている。

この方法が使用されるときは、紙は最初に束ねられ、裁
断されかつつその次にその背が接着される。

この方法が知られて久しいが、未だに問題が生じる。こ
の結束方法の成功に関する決定的な点はたとえば紙質、
ユニットの性質（本文または本文と写真）、接着剤の性
質（分散または熱溶解接着剤）および印刷された紙のぬ
れ性である。その背が濡れるので、この方法においては
乾燥速度は特に決定的である。これは適用される接着剤
の厚さ、その吸収性および紙損性の程度の関数である。

たとえば、空気流または高周波電界が乾燥の速度を上げ
るために使用される。接着剤は低温または高温のいずれ
でも適用され得る。

接着表面を増やすためには等距離に位置決めされたナイ
フを装備したカッタにより、接着される背に溝または窪
みを与えることが有利であると証明された。溶解物また
は分散物として適用される接着剤が紙の端で最適の態様
で置かれ得ることが確実にされなければならない。

もう１つの接着方法は折畳み接着である。この方法では
個々の紙の層が最初に個別にストリップまたは斑点のよ
うな接着部分または継ぎ目を適用され、次に圧力下に結
合される。例えばドイツ特許第３５２７６６０Ｃ２参照
。折畳み接着は通常の印刷速度で最大３２頁を同時に結
合することを可能にする。しかしながら、この方法は複
雑な、個々の紙の個別の誘導とともに、付加的動作を特
徴とする特に結合のために準備される紙の層が尚早に触
れられることがないことを確実にすることが必要である
。これに関してスイス特許第６６５３８９Ａ５に記載さ
れる！、ケブラ（１，Ｋ。

ｂｌｅｒ）による興味深い解決への参照がなされる。紙
ウェブを接着剤適用ローラに対して循環的に押圧するこ
とにより与えられる接着剤の染みは接着ストリップに対
応する窪みを有するガイドローラまたはプーリにより紙
ウェブを導くことで防かれる。

折畳み接着のもう１つの不利な点は印刷された製品が折
目のところで完全に開かれることが不可能な点である。

小冊子および仮綴じ本において両側に挿絵がある場合に
は絵入りの情報が失われ得る。

このように、接着の前に本の背を切って開くまたは結合
の前に個々の頁を接着するなどの不利な点を受入れる必
要もなく紙の層の同時の接着を可能にする方法の開発の
問題が存在する。

この問題は接着剤が紙の層に局部的に注入されることで
解決される。結合剤の注入は紙の層への事前の穿孔およ
び中空のまたは管状の針を介しての結合剤の付与に続い
てまたは直接紙の層へ小滴を浴びせることのいずれかに
より行なわれる。結合剤注入の結果として糸綴じまたは
針金綴じに類似して、紙の層は個々の紙の裁断および整
頓の後ならびに任意には折畳みの後でさえ結合され得る
。

このように、提案された方法は、接着剤が切って開かれ
た背に適用される存在する接着剤による結束の方法とは
多大に違っている。これら標準的方法はたとえば溝の適
用により接着剤を最適な状態で塗ることを可能にしまた
開かれた背はたとえば熱風の供給、照射その他により急
速に接着剤を乾燥させることが可能であるが、背の接着
は、述べられるとおり、かなりの量の準備を必要とする
。

この発明に従う新しい結合剤の注入の方法もまた前述の
折畳み接着とはかなり違っている。後者の場合には、個
々の紙が個別に接着剤を供給され、結合の前のそれにつ
いての制御されないいかなる接触をも防ぐように注意が
払われなければならないが、新しい方法においては結合
剤は分類されかつ整頓された紙のスタックに中心的に適
用される。

結合剤注入方法を実行する種々の可能性が存在しかつ結
合剤は特に事前の穿孔の後に紙の層へ注入され得るしま
たは小滴の形で前記層へ浴びせられてもよい。

紙の層へ結合剤の小滴を浴びせる原理は新規である。そ
れは高水圧の水または噴水切断法に基づいており、岩石
、金属、木材、プラスチック等の固体材料を切り離すた
めに首尾よく使用されてきた。この方法では水は最初に
数ｋｂａ　ｒの水圧まで上げられかつ断続的に切断ノズ
ルへ運ばれる。

噴射された水滴は６００から１０００ｍ／秒の初期速度
を有する。

紙の噴水切断が研究された。期待に反し、紙の層に当た
る噴出した水は短い距離の後その媒体を溶解し、紙の層
を貫通しその膨張をもたらし、不満足な切断の質が追随
した。したがって紙加工産業において噴水切断法がいか
なる重大性をも獲得していないことは驚くべきことでは
ない。したがって紙の層の結束に関連してこの方法を使
用することは自明ではない。しかしながら、紙の噴水切
断の不十分さ、すなわち材料が濡れて、膨張しかつ斑に
なるという不利な結果が接着または結束との関連におい
ては望まれる。

針金綴じと比較し、結合剤注入方法の２つの実施例は数
々の利点を有する。留め金を押込みかつそれを曲げるた
めの正確に調節された、摩滅しがちな機構を必要としな
い。単に継ぎ目のまわりの区域でわずかに接着剤を押圧
することが必要である。紙を除いては付加的な材料（留
め金ワイヤ）は保管されかつ供給される必要がない。こ
の方法は再循環の見地からも大変有利である、というの
は紙が外部の材料（ワイヤ留め金）を伴わないので必要
な接着剤の量は無視し得るほど少ないからである。同時
に多層の製品を処理することが可能である。折畳める量
は折畳む領域を結合剤で湿らせることにより改善される
。

しかしながら、接着剤による結束に関連して有利である
と証明された空気流での乾燥等種々の後処理の方法は、
新しい結合剤注入方法には適切ではない、というのは継
ぎ目がアクセス可能ではないからである。

この発明の実施例が図面に関連して下記により詳細に述
べられる。

例示的な態様で、第１図は紙の層のための統合された結
合剤注入装置を伴う印刷機械装備を示す。

紙はいくつかの印刷段階を含むことが可能でがっまた切
断機構１２を含む印刷手段１１での紙積載手段１０から
到着する。印刷材料は次に整頓されそして束ねられた紙
の層１３、任意的にはスケールフ０−（ｓｃａｌｅ　　
ｆｌｏｗ）またはフレークフロー１４　（ｆ　１　ａｋ
ｅ　　ｆ　ｌｏｗ）の形で運ばれる。それから印刷物が
結合剤注入装置１５へ到達する。結合物注入は次の注入
に伴う事前の穿孔および小滴を浴びせることを含んでも
よい。スケールフｏ−１４（ｓｃａｌｅ　　ｆｌｏｗ）
はそれから後処理手段１６の中を通過する。結束された
製品がそこで除去手段１７から受取られる。

第２図は紙の層へ結合剤を注入するための装置の第１の
変化を示す。ストリップまたはバー２１にたとえば櫛状
の針２２が嵌合され、針抑圧装置２９により紙の層１３
の事前の穿孔２３（第２ａ図）をもたらす。複数の針２
２がバー２１上に位置する針の櫛２４で同時に穿孔が実
行される代わりに、穿孔は１つまたはいくつかの針２２
で連続して行なわれてもよい。穿孔に引き続き結合剤貯
蔵槽２５から結合剤が取出され結合剤押圧装置２６（第
２ｂ図）により適用される。ここまでは、結合剤は直接
穿孔２３へ押圧されるかまたは管状もしくは中空の針３
１が使用される。穿孔の間および任意的にはまた結合剤
の注入の間、紙の層１３は押圧装置２７により突合点２
８に対抗して適切に押圧されそれにより穿孔は制御され
た態様で行なわれかつ針の引抜きへの妨げもない。

第３図に見られるように、紙の層の特徴の機能として、
穿孔および結合剤の注入が同じ動作の中で実行され得る
。これが可能なのは結合剤の注入が穿孔の時点で中空ま
たは管状の針３１を介して実行され得る場合である。

紙の層への結合剤注入のもう１つの可能性は液体の小滴
を浴びせることである。述べられたとおり、この方法は
噴水切断の原理に基づく。

第４図は噴水切断に使用されるような装置を示す。円筒
状の枠４１はブースタプランジャ４２を含む。その水圧
で制御された動きの結果として、再チャージバルブ４３
により断続的に供給される液体媒介がノズル４４を介し
て数ｋｂａｒの圧力で処理される材料へ断続的に浴びせ
られる。噴出された小滴は６００ないし１０００ｍ／秒
の初期速度を有する。

たとえば押正装＠２７の助けにより、紙の層１３が事前
に押圧され、そのことにより媒介の小滴の運動エネルギ
が紙の層１３の機械的な置き換えのために使い果たされ
ず、その代わり小滴を浴びせるために使用されるように
する。抑圧の結果として、紙の層は木のような硬さを与
えられる（木材たとえば合板は知られているとおり噴出
する水により十分に切断可能である）。

この態様で水はわずかに接着剤を含んでいても折目の中
へまたは折目を通して浴びせられ得る。

紙の層１３はわずかに湿らされる。結合剤はまた「切断
する水」への分散したまたはコロイド状のものが付加さ
れる場合に紙の層へ取入れられる。

結合剤はほんのわずかしか必要ではないので、噴出する
水における結合剤の濃度は大変低く保たれ得るし、その
ことがノズルの詰まりゃ腐食のいかなる危険性をも防ぐ
。

紙の層は双方の結合剤注入モードにおいて局部的に損傷
される。しかしながら、この損傷は小冊子の表紙および
おそらくはまた真中の頁が結合剤の注入に引き続いて適
用されるという理由で見えなくすることができる。後処
理の間注入の穴を通って出ていく結合剤が表紙と真中の
頁との接着を確実なものにする。対応する装置が第５図
に示される。

表紙５１、ユニット５２を形成し真中の頁を伴わない内
部の頁および、真中の頁５３が個々に供給される。結合
剤は示される態様でユニット５２へ注入される。３つの
部分５１．５２および５３はそれからともに結合されか
つたとえば後処理装置１６および２８により後処理され
る。

結合剤を大変控え目に使用した場合には、短く押圧する
ことによってさえ継ぎ目を積層可能にすることが可能な
はずである。乾燥、固めることおよびしたがって継ぎ目
の品質向上へのもう１つの有望な可能性はプラスチック
を結合するために首尾よく使用されてきた超音波等の使
用である。

製品の積層性は折畳みの前または折畳んでいる間折目を
わずかに湿らせることで改善され得る。

この方法ではそのような処理の必要はない、というのは
結合剤注入に関連して湿り気が発生するからである。

【図面の簡単な説明】

第１図は紙の層への結合剤の注入を利用して多量の印刷
材料を製作するための印刷機械装備の例の線図である。 第２図は事前の穿孔（２ａ）および結合剤注入（２ｂ）
を含む結合剤注入方法を達成するための２段装置の原理
を示す図である。 第３図は１段の装置の対応する図である。 第４図は紙の層に小滴を浴びせるための装置の図である
。 第５図は結合剤注入方法において表紙と真中の紙を別々
に処理するための装置の原理を示す図である。 図において、１０は紙の積載装置、１１は印刷手段、１
２は切断手段、１３は紙の層、１４はスケールフロー、
１５は結合剤注入装置、１６は後処理装置、１７は除去
機構、２１はバー、２２は針、２３は事前の穿孔、２４
は針の櫛、２５は結合剤貯蔵槽、２６は結合剤押圧装置
、２７は紙押圧装置、２８は突合点、２９は針押圧装置
、３１は中空の針、４１は円筒状の枠、４２はブースタ
プランジャ、４３は再チャージバルブ、４４はノズル、
５１は表紙、５２は真中の頁のない内部の頁、５３は真
中の頁である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）結合剤が紙の層の中へ注入されることを特徴とす
   る、小冊子、仮綴じ本または本の形式で集められたまた
   は束ねられた紙の層を結合するための方法。 （２）結合剤が接着剤を含むことを特徴とする、請求項
   １に記載の方法。 （３）結合剤の注入が紙の事前の穿孔の後に行なわれ、
   結合剤の注入が同じ動作の中でまたはさらにその他の動
   作の中で行なわれることを特徴とする、請求項２に記載
   の方法。 （４）結合剤が小滴で紙の層に浴びせられることによっ
   て注入されることを特徴とする、請求項２に記載の方法
   。 （５）結合剤が束ねられた紙の層すべてに注入されるこ
   とを特徴とする、請求項３または請求項４の１つに記載
   の方法。 （６）結合剤が表紙を伴わないおよび任意には真中の頁
   を伴わない内部の紙の層へ注入されることを特徴とする
   、請求項３または請求項４の１つに記載の方法。 （７）結合剤の注入が後処理に伴われることを特徴とす
   る、請求項５または請求項６に記載の方法。 （８）後処理が超音波運動からなることを特徴とする、
   請求項７に記載の方法。 （９）請求項１に記載の小冊子、仮綴じ本または本の形
   式で束ねられた紙の層を結合する装置であって、結合剤
   注入装置（１５）および任意には後処理装置（１６）が
   、束ねられてかつ任意には紙押圧装置（２７）および突
   合点（２８）により押圧された紙の層（１３）に作用可
   能な態様で存在しかつ配列されていることを特徴とする
   、装置。 （１０）結合剤注入装置（１５）が針（２２）を装備し
   かつ後者が紙の層（１３）の穿孔を可能にするような態
   様で組立てられていることを特徴とする、請求項９に記
   載の装置。（１１）針（２２）が中空または管状であり
   かつ結合剤押圧装置（２６）により結合剤貯蔵層（２５
   ）へ接続されていることを特徴とする、請求項１０に記
   載の装置。 （１２）結合剤注入装置（１５）がブースタプランジャ
   （４２）を有する円筒状の枠（４１）と、結合剤のため
   の再チャージバルブ（４３）と、ノズル（４４）とを含
   み、かつ任意には紙押圧装置（２７）による突合点（２
   ８）に向う押圧に続いて、結合剤がノズルを介して紙の
   層（１３）に作用することができるような態様で配列さ
   れることを特徴とする、請求項９に記載の装置。 （１３）紙の層（１３）が、結合剤が表紙 （５１）を伴わずかつ任意には真中の頁（５３）を伴わ
   ず内部の頁だけに注入され、表紙（５１）および任意に
   は真中の頁（５３）が結合剤注入に引き続き、残余の紙
   の層に結合され得るような態様で導かれ、結合剤注入装
   置（１５）が同様の態様で配列されることを特徴とする
   、請求項１０ないし請求項１２の１つに記載の装置。 （１４）後処理装置（１６）が突合点（２８）に向い紙
   の層（１３）を押圧し得ることを特徴とする、請求項９
   に記載の装置。 （１５）後処理装置（１６）が紙の層（１３）に対し超
   音波動作を行ない得ることを特徴とする、請求項１４に
   記載の装置。