JPH04232795A - 製本装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、シート状の記録材を綴
じる製本装置に係り、詳しくは、例えば製本部材の折込
み部分に熱溶融接着剤を塗布し、該接着剤に記録材の束
の端部を接触するように挟み込み、該接着剤をヒータ等
の加熱手段により融解させた後に放熱させて接着剤を凝
固させることにより製本する製本装置の加熱手段に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、製本用の加熱装置としてはシーズ
ヒータを使用し、製本の表紙の背部と記録材の束の端部
との間に熱溶融接着剤を介装し、この熱溶融接着剤をシ
ーズヒータ等を熱源として溶かして表紙と記録材とを接
着していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
た従来の加熱方式では、熱源にシーズヒータ等を使用し
ているために昇温に時間がかかり、加熱を開始しても熱
溶融接着剤の溶融温度に適した所定の温度に到着するま
でにかなりの時間を必要としたので、昇温時間が数分の
１ですむ誘導加熱手段を利用した製本装置が考えられて
いる。

【０００４】しかし、このような誘導加熱手段では、発
生する高周波磁束の分布が不均一であることが原因して
、発熱部材の表面の温度バラツキが大きく、製本が完了
した段階で熱溶融接着剤がよく溶けた部分と、不完全な
部分とが並存する虞れがある。発熱部材の温度バラツキ
の要因としては、冷却風の送風が考えられる。即ち、単
に、コイルと発熱部材との間、冷却風出口に至る冷却風
経路に冷却風を送風する冷却方法は、加熱中の発熱部材
にも送風されるものである。このため発熱部材の温度が
下がり、発熱部材の昇温に時間がかかったり、また冷却
風自身の温度も高くなり、冷却効率も低いものである。 また発熱部材に送風されるため、発熱部材の表面の温度
バラツキの要因になり得る。また、そのために、接着剤
の溶融温度より発熱部材の表面温度を高めに設定し、加
熱時間も長く設定すると、製本中の製本部材が焦げたり
、変形したりするという問題が発生する虞れがあった。

【０００５】そこで、高周波磁界発生コイルを冷却する
ことにより、コイル巻線の線径を小さくして、コイル巻
線のコイル密度を調整することにより、発熱部材の表面
の温度バラツキを減少する。または、高周波磁界発生コ
イルと発熱部材との間隙の調整と、冷却風の調節とを行
い、発熱部材の冷却程度を調整することにより発熱部材
の表面温度のバラツキを減少する誘導加熱装置を提供す
ることを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上述の事情に鑑
みてなされたものであって、例えば、図１、図３、並び
に図７を参照して示すと、製本部材（１２）と、該製本
部材（１２）に挟持されたシート材（Ｐ）と、の間に介
装された熱溶融接着剤（２２）を溶融する製本装置（１
）において、前記熱溶融接着剤（２２）を有する前記製
本部材（１２）を支持する支持部材（３ａ，３ｂ）と、
該支持部材（３ａ，３ｂ）の下方に配設されたまたは製
本部材（１２）に設けられた発熱部材（１５）と、該発
熱部材（１５）の下方に配設された高周波磁界発生コイ
ル（２４）と、前記発熱部材（１５）を前記高周波磁界
発生コイル（２４）に対して覆って支持し、かつ該高周
波磁界発生コイル（２４）との間にギャップを形成する
リブ（３１ａ）を有する発熱部材ホルダー（３１）と、
冷却風を吸入する吸気孔（２９ａ）と、該冷却風を排出
する排気孔（２９ｂ）と、該冷却風が前記高周波磁界発
生コイル（２４）の回りを通過するギャップ（３０，３
２）とを有し、かつ該高周波磁界発生コイル（２４）を
支持するコイル支持部材（２３）と、を備えたことを特
徴とする。

【０００７】また、前記発熱部材ホルダー（３４）が前
記高周波磁界発生コイル（２４）に対して前記発熱部材
（１５）を覆わないように形成されてなり、前記コイル
支持部材（３５）が前記高周波磁界発生コイル（２４）
を傾斜面（３５ｂ）により支持し、かつ該高周波磁界発
生コイル（２４）と前記発熱部材（１５）との間隔が小
さい側に冷却風を吸入する吸気ギャップ（３７ａ）と、
該間隔が大きい側に冷却風を排出する排気ギャップ（３
７ｂ）と、を前記発熱部材ホルダー（３４）に対して有
するように配設されてなることを特徴とする。

【０００８】

【作用】以上の構成に基づき、製本部材（１２）の折込
み部に熱溶融接着剤（２２）をセットし、該熱溶融接着
剤（２２）上にシート材（Ｐ）の束をセットして、前記
製本部材（１２）に挟持させた後に、前記熱溶融接着剤
（２２）を溶融する。

【０００９】この際、製本部材（１２）を支持部材（３
ａ，３ｂ）により支持した後に、高周波磁界発生コイル
（２４）に高周波磁束を発生させ、高周波磁束により発
熱部材（１５）に発生した熱により前記熱溶融接着剤（
２２）を溶融する。そして、冷却風はコイル支持部材（
２３）の吸気孔（２９ａ）から吸入され、高周波磁界発
生コイル（２４）の下面から上面を経て下面に回り、排
気孔（２９ｂ）から排出し、高周波磁界発生コイル（２
４）を冷却する。発熱部材（１５）は発熱部材ホルダー
（３１）により冷却風から覆われているために冷却され
ない。

【００１０】また、高周波磁界発生コイル（２４）が傾
斜面（３５ｂ）により支持されており、発熱部材（１５
）と高周波磁界発生コイル（２４）との間隔が小さい側
は発熱部材（１５）が高温になり、間隔が大きい側は発
熱部材（１５）が低温になる。一方、発熱部材（１５）
の高温になる側が吸気ギャップ（３７ａ）からの冷たい
冷却風によく冷却され、発熱部材（１５）の低温になる
側が排気により少なく冷却される。この結果、発熱部材
（１５）の表面温度が一様になる方向に調整される。

【００１１】なお、前記カッコ内の符号は例示であって
、何等本発明を限定するものではない。

【００１２】

【実施例】以下、図面に沿って本発明の第１の手段に対
応する第１実施例を説明する。

【００１３】図１、図２において、製本装置１は角型の
本体フレーム２の上部開口２ａに、平面状に形成された
ガイド板３ａ，３ｂが垂直かつ互いに平行で、矢印Ａに
示すように前後方向に離接するように配設されている。 なお、ガイド板３ａ，３ｂは耐熱性に優れたプラスチッ
ク等の非磁性体により形成されている。

【００１４】そして、本体ケース２の左側部にガイド板
３ａ，３ｂを駆動するモータ４が設けられていて、ピニ
オン４ａがトルクリミッタ５のギヤ５ａに噛み合わされ
、トルクリミッタ５に設けられたプーリ６と、上方のプ
ーリ７とにベルト８が張設されこのプーリ７と、これに
対向するプーリ９とにベルト１０が張設されていて、こ
のベルト１０の上部、下部にガイド板３ｂ，３ａの左側
端に設けられた突起１１，１１が係止されている。

【００１５】そして、モータ４が正転すると、ピニオン
４ａ、トルクリミッタ５、プーリ６、ベルト８、プーリ
７、ベルト１０を介して、ガイド板３ａ，３ｂが図示し
ないガイドに沿って、前記したように互いに接するよう
になっており、トルクリミッタ５はガイド板３ａ，３ｂ
が製本部材１２とシート材Ｐを挟持して所定圧力以上に
なると滑るようになっている。モータ４が逆転すると、
ガイド板３ａ，３ｂは離れる方向に移動する。

【００１６】また、ガイド板３ａ，３ｂには切欠１３が
設けられていて、これ等切欠１３を介して、発光器１４
ａからの光りを検知する受光器１４ｂが互いに対向して
設けられている。

【００１７】また、ガイド板３ａ，３ｂの下方に近接し
て、鉄、１８−０ステンレス等からなる比透磁率５０以
上の磁性体からなる発熱部材１５が水平に設けられる。 この発熱部材１５の下方には、高周波磁界発生コイル１
６が設けられ、発熱部材１５の温度を計測するサーミス
タ１７がこの発熱部材１５に取付けられる。また、高周
波磁界が外部に洩れて、電磁障害の誘発を防止する透磁
率の高いフェライト材１８ａ，１８ｂがＬ型に形成され
て、ガイド板３ａ，３ｂの外側に取付けられ、このフェ
ライト材１８ａ，１８ｂの水平部材が本体ケース２の上
部裏面に近接するようになっている。

【００１８】また、シート材Ｐを挟持する製本部材１２
の厚さをガイド板３ａ，３ｂの移動に対応して測定する
可変抵抗器１９（図５参照）が設けられ、また、前記各
電気機器を制御する制御部２０が本体ケース２の底部に
設けられている。なお２１は表示部である。

【００１９】また、図３に示すように、製本部材１２は
その底部１２ａにホットメルト系、ＰＥ系、スチレン系
、アクリル系等からなり、融点が７０〜２００℃である
熱溶融接着剤２２が塗布されている。

【００２０】シート材Ｐの束の厚さは３〜５０ｍｍ程度
である。

【００２１】なお、製本部材１２は一般にシート材Ｐの
束の表紙となるが、底部１２ａと接着剤２２とのみの場
合もある。また、製本部材１２と固形接着剤２２が別体
でもよい。

【００２２】次に、発熱部材１５について図４を参照し
て説明する。

【００２３】前記したように、発熱部材１５は製本部材
１２の背部に沿う板状の長方形に形成されており、鉄、
１８−０ステンレス等の磁性体よりなり、誘導加熱時の
励磁周波において、比透磁率が５０以上で、その時の表
皮抵抗が３×１０−４Ω以上の磁性体が使用可能である
。 なお、発熱部材１５としては、アルミニウム材も使用可
能である。

【００２４】また、発熱部材１５の錆を防止して強度を
増し外観をよくするため、高温に耐える１００μ以下の
膜厚のニッケル・クロムメッキ又は汚れに強いテフロン
樹脂のコーティングを使用する。

【００２５】次に、高周波磁界発生コイル１６について
、図４を参照して説明する。なお、高周波磁界発生コイ
ル１６は下記のコイル支持部材２３とコイル２４とによ
り構成されている。

【００２６】２４は長方形の中心孔２４ａの周囲に自己
融着層を有する絶縁電線を平面状に巻回してなる高周波
磁界発生コイルである。

【００２７】そして、コイル支持部材２３は、耐熱性樹
脂よりなり、中央に設けられた長方体状の突起２３ａと
板状の台板２３ｂとから形成されている。そして、この
台板２３ｂには端縁部と中間部とに６本（６本に限った
ことはない）の突条２８を有し、前記突起２３ａは中間
４本の突条２８の中央上にある。そして、突起２３ａの
手前側及び向う側に、突条２８に続いた上下方向に向い
た突起２９が設けられている。

【００２８】また、突条２８の間で、手前側に吸気孔２
９ａ、向う側に排気孔２９ｂが設けられている。

【００２９】そして、コイル２４の中心孔２４ａが前記
突起２３ａに嵌め合わされると、突起２８，２９により
コイル２４とコイル支持部材２３との間に通気溝３０が
形成されている。

【００３０】また、コイル支持部材２３とほぼ等大の発
熱部材ホルダー３１の底面に前後方向の複数個の突条３
１ａが突設されている。そして、この突条３１ａの下面
を前記コイル支持部材２３の突起２３ａ上に当接してセ
ットすると、コイル２４とホルダー３１との間に通気溝
３２が形成されるようになっている。このホルダー３１
の上部に長方形の凹部３１ｂが設けられており、この凹
部３１ｂに発熱部材１５が嵌め込まれるようになってい
る。

【００３１】なお、図４（ａ）　に示すように前後方向
のリブ３３を複数個配設して、コイル支持部材２３とホ
ルダー３１とを固定するようにしてもよい。

【００３２】次に、図５に示す制御ブロック図を説明す
る。

【００３３】制御部２０内の共振出力制御回路２０ａに
より、高周波電流を高周波磁界発生コイル１６に給電す
るようになっている。

【００３４】そして、発光器１４ａの光線が遮断される
ことにより、製本部材１２の挿入（セット）を検出する
と、その信号により制御部２０がガイド板３ａ，３ｂを
モータ４により幅寄せするように、モータドライバー２
５に信号を送るようになっている。可変抵抗器１９の抵
抗値信号により製本部材１２の厚さを測定し、トルクリ
ミッタ５が滑り、可変抵抗器１９の抵抗値が変動しなく
なると、モータ４が停止するようになっている。

【００３５】そして、制御部２０は可変抵抗器１９の抵
抗値信号に応じてコイル１６への通電時間をタイマーに
セットすると共に、サーミスタ１７の信号により発熱部
材１５の温度が所定温度（１５０℃）以上にならないよ
うにコイル１６への通電制御するようになっている。

【００３６】そして、設定された加熱時間に達すると、
完了をブザー２６で知らせる。また、タイマーにセット
された時間が表示部２１に表示されるようになっている
。

【００３７】次に、本実施例の作用を図６のフローチャ
ートを参照して説明する。

【００３８】電源にコンセント２７が接続されると、制
御部２０はモータドライバー２５を作動させ、モータ４
によりガイド板３ａ，３ｂを開いて、初期状態に設定す
る（ｓｔｅｐ１）。

【００３９】ついで、製本部材１２がガイド板３ａ，３
ｂの間に挿入され、受光器１４ｂの受光が遮断されるま
で、初期状態で待機する（ｓｔｅｐ２）。

【００４０】ついで、製本部材１２が検出されると、モ
ータ４がガイド板３ａ，３ｂを幅寄せする（ｓｔｅｐ３
）。

【００４１】可変抵抗器１９の抵抗信号が一定になる（
ｓｔｅｐ４）と、モータ４が停止する（ｓｔｅｐ５）。 また、可変抵抗器１９の抵抗信号に応じてコイル１６へ
の通電タイマーをセット、即ち加熱時間タイマーをセッ
ト（ｓｔｅｐ６）する。と同時にタイマー時間が表示部
２１に表示される（ｓｔｅｐ７）。同時に、コイルに通
電され、加熱が開始される。

【００４２】本実施例においては、製本部材１２の厚さ
５〜１５ｍｍではタイマーセット２０秒、１５〜２０ｍ
ｍでは３０秒、３０〜５０ｍｍでは４０秒である。

【００４３】誘電加熱中、製本部材１２がガイド板３ａ
，３ｂ間から抜かれたかどうかを常に受光器１４ｂによ
り監視し（ｓｔｅｐ８）、もし、抜かれた場合には、コ
イル１６への通電を停止すると共に初期化（ｓｔｅｐ１
）へ戻す。

【００４４】加熱時間に達するまで（ｓｔｅｐ９）、発
熱部材１５の温度が１５０℃に保たれるようにサーミス
タ１７の信号によりコイル１６への通電を制御する（ｓ
ｔｅｐ１０）。設定された加熱時間に達すると、作業完
了のブザー２６を鳴らす（ｓｔｅｐ１１）と共に製本部
材１２が抜取りを待つ（ｓｔｅｐ１２）。

【００４５】製本部材１２が抜かれると、一連の製本作
業が終了し、初期化（ｓｔｅｐ１）に戻る。

【００４６】次に、高周波磁界発生コイル２４の作用を
説明する。

【００４７】高周波磁界発生コイル２４が発生する高周
波磁束が発熱部材１５に交叉すると、発熱部材１５には
高周波磁束に応じた渦電流が発生し、そのジュール熱に
より発熱する。

【００４８】かくして、発熱部材１５上に載置されてい
る製本用の接着剤２２が加熱され、製本が行われる。

【００４９】一方、高周波磁界発生コイル２４も内部抵
抗により発熱し、温度が高くなる。高周波磁界発生コイ
ル２４の温度が上昇すると、コイル支持部材２３に設け
られた吸気孔２９ａから冷却風が吸入される。この冷却
風は、図１に示すように、コイル支持部材２３とコイル
２４との間の通気溝３０、コイル２４と発熱部材ホルダ
ー３１との間の通気溝３２、通気溝３０を通過して排気
孔２９ｂに排出される間に、コイル２４を冷却する。

【００５０】この場合、発熱部材１５は、ホルダー３１
により覆われているため、冷却風により冷却されること
はなく、高周波磁界発生コイル２４だけが冷却される。

【００５１】従って、発熱部材１５は、冷却による影響
を受けることがなく、表面温度が下がることがない。

【００５２】以上説明したように、本実施例においては
、高周波磁界発生コイル２４のみを冷却できて、冷却効
率が大幅に向上する。

【００５３】従って、本実施例により、コイル２４の耐
熱グレードを下げたり、コイル２４の巻線の線径を小さ
くする等が可能となり、コイル２４の密度を中心に密で
、外周に向って粗にすることにより、発熱部材１５の表
面温度バラツキを減少すると共に、誘導加熱装置のコス
トを低減できる。

【００５４】なお、発熱部材１５は製本部材１２の底部
１２ａに内蔵させてもよい。

【００５５】次に、図７を参照して、第２実施例を説明
する。

【００５６】前記第１に用いた部材と共通の部材につい
ては、同じ符号を付して、説明を省略する。

【００５７】３５は上面が図上、左側から右側に向って
下降する傾斜面３５ｂに形成されたコイル支持部材であ
り、この傾斜面３５ｂの中央に、突条３５ａが突設され
ている。そして、前記した高周波磁界発生コイル２４の
中心孔２４ａが突条３５ａに嵌め込まれるようになって
いる。

【００５８】そして、コイル２４を固定する押え部材３
６が断面Ｚ字状に形成されている。

【００５９】そして、発熱部材１５を中央の凹部３４ａ
にセットした発熱部材ホルダー３４が前記コイル支持部
材３５の上方、側方を覆うように形成されており、この
ホルダー３４の上部から下方に突設された前後方向のリ
ブ３４ｂが前記押え部材３６の上面に当接して、コイル
支持部材３５と発熱部材ホルダー３４とが固定されるよ
うになっている。

【００６０】そして、コイル支持部材３５の前後側と上
方とに吸気ギャップ３７ａ、排気ギャップ３７ｂ、通気
ギャップ３７ｃが形成されている。

【００６１】次に、本実施例の作用を説明する。

【００６２】冷却風は吸気ギャップ３７ａへ矢印Ａ方向
に流入し、通気ギャップ３７ｃ、排気ギャップ３７ｂを
経て、矢印Ｂ方向に流出する。

【００６３】この際、間隙が小さくして、温度が高く加
熱されている発熱部材１５の部分を流入した冷たい冷却
風により冷却し、間隙が大きくて、温度が低く加熱され
ている発熱部材１５の部分を温度が上昇した冷却風によ
り冷却するため、冷却の程度と間隙による加熱の程度と
を加減して、発熱部材１５の表面温度を総てに亘ってバ
ラツキなく加熱することができる。

【００６４】また、この際、高周波磁界発生コイル２４
も冷却されて、前記第１実施例のようにコイル２４の線
径を小さくし、コイル密度を調節して、発熱部材１５の
温度バラツキを減少できると共に、コスト低減を図るこ
とができる。

【００６５】次に、図８を参照して、第３実施例を説明
する。

【００６６】本実施例においては、リブ３６ａが押え部
材３６に設けられていて、このリブ３６の上面に発熱部
材ホルダー３４が支持、固定されている。

【００６７】次に、図９を参照して第４実施例を説明す
る。

【００６８】本実施例においては、リブ３５ｂがコイル
支持部材３５に設けられている。

【００６９】かくすることにより、前記第３及び第４実
施例においては、大きな部材である発熱部材ホルダー３
４の製作を簡易化できる。

【００７０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
高周波磁界発生手段により発熱部材が誘導加熱されるの
で、発熱部材が表皮効果で加熱されるため、発熱部材の
厚さを薄くすることにより、発熱部材の熱容量を小さく
できる。その結果、加熱時間を少なくでき、製本装置の
生産性を大幅に向上できる。

【００７１】更に、発熱部材を発熱部材ホルダーにより
覆って、高周波磁界発生コイルを対峙させ、高周波磁界
発生コイルの周りにギャップを設けて、吸気孔から冷却
風をギャップに吸入し、ギャップを経て排気孔から排出
するので、高周波磁界発生コイルのみを充分冷却できる
ため、コイル巻線の線径を小さくできて、コイル巻線の
密度を調節することにより、発熱部材の表面の温度バラ
ツキを減少できる。

【００７２】また、平面状の発熱部材に対して高周波磁
界発生コイルを傾斜して支持し、冷却風の吸気ギャップ
側のコイルと発熱部材との間隔を小さくし、排気ギャッ
プ側のコイルと発熱部材との間隔を大きくすることによ
っては、コイルと発熱部材との間隔による加熱と冷却風
の冷却との程度を調整することにより、発熱部材の表面
温度のバラツキを少なくできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す製本装置の断面側面
図である。

【図２】その斜視図である。

【図３】（ａ）　はその製本部材の斜視図、（ｂ）　は
そのシート材の斜視図である。

【図４】（ａ）　はその誘導加熱装置の縦断側面図、（
ｂ）　はそのコイル支持部材の斜視図である。

【図５】その制御ブロック図である。

【図６】そのフローチャートである。

【図７】第２実施例を示す縦断側面図である。

【図８】第３実施例を示す縦断側面図である。

【図９】第４実施例を示す縦断側面図である。

【符号の説明】

１…製本装置　　、　　３ａ，３ｂ…支持部材、　　１
２…製本部材　　、　　１５…発熱部材　　、　　２２
…熱溶融接着剤　　、　　２３…コイル支持部材　　、
　　２４…高周波磁界発生コイル　　、　　２９ａ…吸
気孔　　、　　２９ｂ…排気孔　　、　　３０，３２…
ギャップ（通気溝）、　　３１…発熱部材ホルダー、　
　３１ａ…リブ（突条）、３４…発熱ホルダー　　、　
　３５…コイル支持部材　　　　　　３５ｂ…傾斜面　
　、　　３７ａ…吸気ギャップ（通気溝）　　、　　３
７ｂ…排気ギャップ（通気溝）　　、　　Ｐ…シート材
　　。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　製本部材と、該製本部材に挟持された
   シート材と、の間に介装された熱溶融接着剤を溶融する
   製本装置において、前記熱溶融接着剤を有する前記製本
   部材を支持する支持部材と、該支持部材の下方に配設さ
   れたまたは製本部材に設けられた発熱部材と、該発熱部
   材の下方に配設された高周波磁界発生コイルと、前記発
   熱部材を前記高周波磁界発生コイルに対して覆って支持
   し、かつ該高周波磁界発生コイルとの間にギャップを形
   成するリブを有する発熱部材ホルダーと、冷却風を吸入
   する吸気孔と、該冷却風を排出する排気孔と、該冷却風
   が前記高周波磁界発生コイルの回りを通過するギャップ
   とを有し、かつ該高周波磁界発生コイルを支持するコイ
   ル支持部材と、を備えたことを特徴とする製本装置。
2. 【請求項２】　　前記発熱部材ホルダーが前記高周波磁
   界発生コイルに対して前記発熱部材を覆わないように形
   成されてなり、前記コイル支持部材が前記高周波磁界発
   生コイルを傾斜面により支持し、かつ該高周波磁界発生
   コイルと前記発熱部材との間隔が小さい側に冷却風を吸
   入する吸気ギャップと、該間隔が大きい側に冷却風を排
   出する排気ギャップと、を前記発熱部材ホルダーに対し
   て有するように配設されてなる請求項１記載の製本装置
   。