NO780784L

NO780784L - PROCEDURE FOR BINDING SHEET MATERIAL

Info

Publication number: NO780784L
Application number: NO780784A
Authority: NO
Inventors: Robert A Olson
Original assignee: Glatfelter Co P H
Priority date: 1977-03-08
Filing date: 1978-03-07
Publication date: 1978-09-11
Also published as: SE7802491L; FR2383022A1; FI780743A; JPS53140128A; IT1093552B; BE864623A; IT7821010A0; DE2808976A1; NL7802458A

Description

"Fremgangsmåte for sammenbinding av"Procedure for bonding of

arkmateriale" sheet material"

Oppfinnelsen angår fremstilling av brosjyrer arksignaturer og bøker. I bokbindingsprosesser er det tidligere kjent å lage en samling av trykte ark-eller billedark slik at de er godt festet til hverandre ved bretten eller ryggen av en bok, for derved å holde alle arkene sammen i riktig rekkefølge. The invention relates to the production of brochures, sheet signatures and books. In bookbinding processes, it is previously known to create a collection of printed sheets or picture sheets so that they are firmly attached to each other at the fold or spine of a book, thereby keeping all the sheets together in the correct order.

Et ark eller blad papir, duk eller plast føres gjennom en trykkpresse, der et leselig bilde blir plassert på den ene éller begge sideflater. De mest benyttede trykkemetoder er litografi, høytrykk og gravyre som frembringer avbildninger ved anvendelse av væskeformede fargestoffer. A sheet or sheet of paper, cloth or plastic is passed through a printing press, where a legible image is placed on one or both sides. The most used printing methods are lithography, letterpress and engraving, which produce images using liquid dyes.

Bildet kan også påføres arkflatene ved hjelp av elektrostatisk tiltrekning av små fargestoffpart ikler. Denne metode blir også betegnet som xerografisk trykking eller kopiering. The image can also be applied to the sheet surfaces by electrostatic attraction of small dye particles. This method is also referred to as xerographic printing or copying.

Trykte ark er ofte større enn størrelsen på den ferdige bok, slik at de må brettes til den riktige størrelse. Automatiske brettemaskiner benyttes nå for bretting og liming av disse store ark for å frembringe flersidede arksignaturer, brosjyrer og små bøker. Printed sheets are often larger than the size of the finished book, so they must be folded to the correct size. Automatic folding machines are now used for folding and gluing these large sheets to produce multi-page sheet signatures, brochures and small books.

De kjente lime- og brette-prosesser har mange ulemper, f.eks. oppsamling av væskeformet lim på delene på bretteinnretning-en som er i kontakt med papiret som nettopp er blitt påført lim på enkelte flater, hvilket ofte fører til maskinavbrudd for rensing og krever en spesiell sporvalsekonstruksjon for å unngå The known gluing and folding processes have many disadvantages, e.g. collection of liquid glue on the parts of the folding device in contact with the paper that has just been glued on some surfaces, which often leads to machine downtime for cleaning and requires a special track roll design to avoid

at limet strykes av fra det område på arket som limet skal påføres. Det væskeholdige lim vil av og til rynke sammen papiret, slik at det blir mangler ved dette. Den etterfølgende håndtering av nettopp limbelagte brosjyrer blir derfor forsinket inntil limet har tørket, idet resultatet eller vil kunne bli at de må vrakes. Styrken ved denne type innbinding er ellers god. that the glue is wiped off from the area of the sheet to which the glue is to be applied. The liquid glue will sometimes wrinkle the paper, so that there will be flaws in it. The subsequent handling of just-glued brochures is therefore delayed until the glue has dried, as the result or could be that they have to be scrapped. The strength of this type of binding is otherwise good.

En annen populær metode for innbinding av trykte blad er sying med tråd. Selv om varigheten er stor, er prosessen langsom.og utstyret er komplekst og kostbart i drift. Another popular method of binding printed pages is sewing with thread. Although the duration is long, the process is slow and the equipment is complex and expensive to operate.

Det benyttes derfor liming hvor det ikke stilles så store krav til varighet. Her påføres et varmt, smeltet adhesiv på ryggen av en bladstabel, som på forhånd er brettet og bretten er kuttet bort for å blottlegge kanten på.hvert ark for adhesivet. Therefore, gluing is used where there are not such high demands on duration. Here, a hot, molten adhesive is applied to the back of a sheet stack, which has been folded beforehand and the fold is cut away to expose the edge of each sheet for the adhesive.

Mekaniske metoder, slik som innsetting av trådklamm-ere gjennom midtbretten for arksignaturen eller fra forsiden til baksiden av arkstabelen ved bokens ryggområde, benyttes også ofte. Mechanical methods, such as inserting wire staples through the middle board for the sheet signature or from the front to the back of the stack of sheets at the spine area of the book, are also often used.

Bokbinding med sveiste blad (US patent nr. 3 560 290 til M. S Sendor med flere) represen£erer en annen innbindings-måte. Her blir papir med trykkbare termoplastflater og ark for ark bundet sammen til hverandre ved hjelp av varme og trykk. Varigheten blir god, men denne prosess kan bare foretas med en spesiell papirtype. Book binding with welded leaves (US patent no. 3 560 290 to M. S Sendor and others) represents another way of binding. Here, paper with printable thermoplastic surfaces is bound together sheet by sheet using heat and pressure. The duration will be good, but this process can only be carried out with a special type of paper.

En fremgangsmåte for fremstilling av arksignaturerA procedure for producing sheet signatures

(US patent nr. 2 324 834 til I. Gurwick) angir en måte å fremstille arksignaturer fra papirark ved påføring av en flytende lim-oppløsning som tørkes, og derpå oppvarmes limet for å binde (U.S. Patent No. 2,324,834 to I. Gurwick) discloses a method of making sheet signatures from sheets of paper by applying a liquid adhesive solution which is dried, and then heating the adhesive to bond

sammen arkene til arksignaturer. Denne prosess krever en separat operasjon og en separat innretning til å påføre og tørke limet. Limet påføres av valser og denne fremgangsmåte egner seg bare for kontinuerlige papirlengder og ikke for enkeltark. together the sheets for sheet signatures. This process requires a separate operation and a separate device to apply and dry the adhesive. The glue is applied by rollers and this method is only suitable for continuous lengths of paper and not for single sheets.

Hovedtrekkene ved foreliggende oppfinnelse omfatter påføring av en termoplastmasse på arket eller bladet, spesielt The main features of the present invention comprise the application of a thermoplastic mass to the sheet or blade, in particular

på de steder som senere vil bli sammenbundet med andre ark eller blad ved fremstilling av en bok. Denne termoplastmasse påføres med det sammen utstyr som påfører arkflåtene det leselige bilde,<p>igmenter eller fargestoffer kan være innblandet i denne masse og gjør det mulig med en dobbeltfunksjon, nemlig å frembringe et leselig bilde og tilveiebringe, det termoplastiske område som senere skal benyttes til sammenbindingen. Arket eller bladet med den størknede masse på riktig plass kan derpå brettes eller ordnes på den vanlige måte uten noe ytterligere klister eller lim eller andre festemidler. Varme og trykk påføres arkstabelen i det område som skal bindes sammen i en avsluttende operasjon. in the places that will later be joined with other sheets or leaves when making a book. This thermoplastic mass is applied with the same equipment that applies the readable image to the sheet rafts,<p>pigments or dyes can be mixed in this mass and makes it possible to have a double function, namely to produce a legible image and provide the thermoplastic area that will later be used to the connection. The sheet or leaf with the solidified mass in the correct place can then be folded or arranged in the usual way without any additional adhesive or glue or other fasteners. Heat and pressure are applied to the stack of sheets in the area to be bound together in a final operation.

Fordelene med å fremstille bøker ifølge oppfinnelsen består blant annet i at man unngår tilgrisende pastapåføring og eliminering av en separat anordning og drift av denne ved påføring av et adhesiv. Ved at denne produksjonsflaskehals elimineres, kan driften forenkles og foregå hurtigere. Det unngås også bruk av usynlige metallfestemidler. Det er heller ikke nødvendig med spesialpapir, og enhver overflate som er i stand til å motta det leselige bilde kan sammenbindes til lignende overflater. The advantages of producing books according to the invention consist, among other things, in avoiding fouling paste application and eliminating a separate device and its operation when applying an adhesive. By eliminating this production bottleneck, operations can be simplified and run faster. The use of invisible metal fasteners is also avoided. No special paper is required either, and any surface capable of receiving the legible image can be bonded to similar surfaces.

En betydelig fordel med denne oppfinnelse oppnås ved fremstilling av bøker og brosjyrer på ark som er påtrykt i kontorkopieringsmaskiner og duplikatorer. Her kan kontorkopier-ingsmaskinen programmeres slik at et reproduserbart merke kan fremstilles på originalen og slik at den termoplastiske bildefrembringende toner eller farge som påføres i kopieringsmaskinen også vil bli lokalisert på riktig sted for den etterfølgende innretting av sidene og sammenbindingen av arkene ved påføring av varme og trykk på et bestemt sted. A significant advantage of this invention is achieved in the production of books and brochures on sheets which are printed in office copying machines and duplicators. Here the office copier can be programmed so that a reproducible mark can be produced on the original and so that the thermoplastic imaging toner or color applied in the copier will also be located in the correct place for the subsequent alignment of the pages and binding of the sheets by the application of heat and press a specific place.

Ark eller blad med passende størrelse blir matet inn i en bildefrembringende innretning , der det leselige bilde påføres. * Sheets or sheets of suitable size are fed into an image producing device, where the readable image is applied. *

Før, etter eller samtidig med påføringen av dette bilde påfører den bildefrembringende innretning et belegg av en termoplastforbindelse bare til de områder på arket som senere skal bindes sammen med et naboblad. Before, after or simultaneously with the application of this image, the image producing device applies a coating of a thermoplastic compound only to the areas of the sheet which will later be bound together with a neighboring sheet.

Arkene eller bladene blir derpå brettet og/eller arrangeres i en sammenstilling i den ønskede størrelse og rekke-følge. Denne sammenstilling plasseres ved forbindelsesstedet mellom not- og fjær-lignende verktøyformer, der termoplasten oppvarmes til mykningspunktet, hvorpå det påføres trykk for å bringe adhesivbelegget og arkene eller bladene i intim kontakt, slik at bindingen frembringes på det ønskede sted. The sheets or leaves are then folded and/or arranged in an assembly in the desired size and order. This assembly is placed at the junction between tongue and groove-like tool forms, where the thermoplastic is heated to the softening point, whereupon pressure is applied to bring the adhesive coating and the sheets or blades into intimate contact, so that the bond is produced at the desired location.

Når det gjelder bøker og brosjyrer, benyttes det i stor utstrekning papir som ark- eller blad-materiale. papiret kan være belagt eller ikke. Vevet eller ikke vevet duk av materialer som bomull, polyolefiner etc. blir ofte benyttet som ytre eller indre sider i boken'med det formål å virke dekorativt og beskyttende. Metallfolier, f.eks. av aluminium, kan også benyttes med det formål å virke dekorativt eller beskyttende og det samme gjelder ekstruderte plastark, f.eks. av polyolefiner, polystyren etc. When it comes to books and brochures, paper is used to a large extent as sheet or leaf material. the paper may or may not be coated. Woven or non-woven cloth made of materials such as cotton, polyolefins etc. are often used as outer or inner pages in the book' with the purpose of being decorative and protective. Metal foils, e.g. of aluminium, can also be used for the purpose of having a decorative or protective effect and the same applies to extruded plastic sheets, e.g. of polyolefins, polystyrene etc.

De beste resultater oppnås med en termoplastforbindelse som er en organisk polymer av den type som vil danne et fast belegg på papirflaten etter påføringen og hvis nødvendig, etter tørkingen. Denne polymer eller blanding av polymerer vil mykne eller bli væskeformet når den oppvarmes og vil igjen stivne ved kjøling. Når den er blitt kald, vil den ha god strekkstyrke og vil ikke sprekke eller miste sammenbindingskraften til arkflatene ved elding. Eksempler på egnede forbindelser er harpiks-derivater, omfattende estere og addukter, alkyder, polyetylen, polypropylen, etylenvinylacetat, polystyren, polyakrylater, poly-vinylacetat, polyvinylklorid, polyuretaner, polyestere og for-skjellige kopolymerer av de ovennevnte. Det antall termoplast-polymerer som kan benyttes ifølge oppfinnelsen, er stort og er ikke begrenset til de foran anførte. Additiver slik som plas.ti-fiseringsmidler, oppløsningsmidler, stabilisatorer etc. kan benyttes avhengig av den valgte polymer og den fremgangsmåte som benyttes for påføring av forbindelsen. The best results are obtained with a thermoplastic compound which is an organic polymer of the type that will form a firm coating on the paper surface after application and, if necessary, after drying. This polymer or mixture of polymers will soften or become liquid when heated and will solidify again on cooling. When it has become cold, it will have good tensile strength and will not crack or lose the binding power of the sheet surfaces when ageing. Examples of suitable compounds are resin derivatives, including esters and adducts, alkyds, polyethylene, polypropylene, ethylene vinyl acetate, polystyrene, polyacrylates, polyvinyl acetate, polyvinyl chloride, polyurethanes, polyesters and various copolymers of the above. The number of thermoplastic polymers that can be used according to the invention is large and is not limited to those listed above. Additives such as plasticizers, solvents, stabilizers etc. can be used depending on the selected polymer and the method used for applying the compound.

Den foretrukne forbindelse vil inneholde farge-pigmenter eller fargestoffer, slik at den også kan benyttes både for frembringelse av det leselige bilde og for å danne adhesivbelegget for den etterfølgende sammenbinding ved tilførsel av varme og trykk på et forutbestemt sted. Valget av forbindelse vil avhenge både av den ønskede farge på bildet og av andre krav til det ferdige produkt, og av spesielle krav til den fremgangsmåte som benyttes til å påføre bildet. Bilder i sort er mest vanlig, og kjønnrøk er det pigment som foretrekkes for denne bruk. Pigmentmengden er ikke kritisk for adhesivets funksjon, og det bør derfor tilføres så lite som mulig til forbindelsen og over-ensstemmende med leselighet av bildet. The preferred compound will contain color pigments or dyes, so that it can also be used both to produce the readable image and to form the adhesive coating for the subsequent bonding by applying heat and pressure at a predetermined location. The choice of compound will depend both on the desired color of the image and on other requirements for the finished product, and on special requirements for the method used to apply the image. Images in black are most common, and black smoke is the preferred pigment for this use. The amount of pigment is not critical for the adhesive's function, and it should therefore be added as little as possible to the compound and consistent with legibility of the image.

Den nødvendige mengde plastforbindelse for å oppnå en sterk sammenbinding mellom arkene eller bladene vil avhenge av kvaliteten på den overflate som den påføres, idet en ru overflate krever en større mengde av forbindelsen. På enkelte overflater kan det være ønskelig å påføre plastforbindelsen flere ganger. De bildefrembringende innretninger påfører ofte bilder i flere trinn på den samme overflate ved prosessfargetrykking eller ved spesielle effekter, slik som glansing. En flertrinns-påføring av termoplastforbindelsen kan derfor lett utføres på dette tidspunkt. The amount of plastic compound required to achieve a strong bond between the sheets or sheets will depend on the quality of the surface to which it is applied, a rough surface requiring a greater amount of the compound. On certain surfaces, it may be desirable to apply the plastic compound several times. The image-producing devices often apply images in several steps to the same surface by process color printing or by special effects, such as glossing. A multi-step application of the thermoplastic compound can therefore be easily carried out at this point.

De mest vanlige litografi- og kopierings-fargestoffer benytter umettede vegetabilske oljer som binder for pigmentene, og slike oljer stivner ved oksydasjon. Det er funnet at disse materialer ikke danner en skikkelig binding når flere papirflater belagt med slike fargestoffer blir oppvarmet og presset sammen. The most common lithography and copying dyes use unsaturated vegetable oils that bind to the pigments, and such oils harden upon oxidation. It has been found that these materials do not form a proper bond when multiple paper surfaces coated with such dyes are heated and pressed together.

Det finnes mange kommersielt tilgjengelige termo-plastpolymerer for fargestoff-fabrikanter, og fagfolk på området vil være i stand til å fremstille termoplastforbindelser som kreves av denne oppfinnelse. There are many commercially available thermoplastic polymers for dye manufacturers, and those skilled in the art will be able to prepare the thermoplastic compounds required by this invention.

Leselige bilder kan påføres ark- eller blad-materialer ved flere prosesser, der litografiske prosesser, høytrykks-prosesser og gravyreprosesser er mest populære. I alle tilfeller bør prosessen være i stand til å kontrollere plasseringen og tettheten av bildepåføringsmaterialet. I ovenfor angitte prosesser benyttes det et væskeformet bildepåføringsmateriale. Legible images can be applied to sheet or leaf materials by several processes, with lithographic processes, high-pressure processes and engraving processes being the most popular. In all cases, the process should be able to control the placement and density of the imaging material. In the processes indicated above, a liquid image application material is used.

Leselige bilder kan også påføres ark- eller blad-materialer ved hjelp av elektrostatiske eller xerografiske prosesser. I disse tilfeller foreligger bildepåføringsmaterialet i form av tørre fargepartikler eller en dispersjon av slike par-tikler oppløst i en flyktig væske for å lette påføringen. Readable images can also be applied to sheet or leaf materials using electrostatic or xerographic processes. In these cases, the image application material is in the form of dry color particles or a dispersion of such particles dissolved in a volatile liquid to facilitate application.

Det finnes flere andre prosesser for påføring av det bildedannende materiale, hvilke også kan omfatte fargestoff-stråler. Hver type avbildningsinnretning som avsetter materialet på overflaten av et ark eller blad, kan også benyttes til å på-føre den termoplastiske forbindelse ifølge oppfinnelsen på det ønskede sted på arket eller bladet for den etterfølgende sammenbinding av mange ark eller blad. There are several other processes for applying the imaging material, which may also include dye jets. Each type of imaging device that deposits the material on the surface of a sheet or blade can also be used to apply the thermoplastic compound according to the invention to the desired location on the sheet or blade for the subsequent bonding of many sheets or blades.

Det skal nå vises til tegningene hvor:It must now be shown to the drawings where:

Fig. 1 er et riss av en side av et ikke brettet ark eller blad som kan benyttes sammen med oppfinnelsen. Fig. 2 er et riss av den motstående side på arket på fig. 1. Fig. 3 viser arket på fig. 1 og 2 etter at det er brettet en gang i lengde-retningen og to ganger i tverr-retningen for fremstilling av en arksignatur med seksten sider (åtte blad). Fig. 4 er et delvis brettet riss av arksignaturen på fig. 3. Fig. 5 er et skjematisk snitt som viser hvordan en enkelt arksignatur bindes sammen langs brettelinjer mellom oppvarmede klembakker. Fig. 6 er et skjematisk snitt som viser bruk av en alternativ oppvarmings form, og Fig. 1 is a view of one side of an unfolded sheet or leaf that can be used in conjunction with the invention. Fig. 2 is a view of the opposite side of the sheet in fig. 1. Fig. 3 shows the sheet in fig. 1 and 2 after it has been folded once lengthwise and twice crosswise to produce a sheet signature with sixteen pages (eight leaves). Fig. 4 is a partially folded view of the sheet signature in fig. 3. Fig. 5 is a schematic section showing how a single sheet signature is bound together along fold lines between heated clamping jaws. Fig. 6 is a schematic section showing the use of an alternative form of heating, and

fig. 7 er et riss av et enkelt ark og viser sammenbindings-materiale påført bare langs en enkelt side på en kant. fig. 7 is a view of a single sheet showing binding material applied only along a single side of an edge.

På fig. 1 og 2 er arket eller bladet generelt betegnet med henvisningstallet 10. Arket 10 skal først brettes langs den vertikale brettelinje 11, derpå vil det bli brettet langs den horisontale brettelinje, antydet med den prikkede linje 12, og til slutt brettes langs de vertikale brettelinjer, antydet med de prikkede linjer 13 og 14, slik at det fremstilles en arksignatur med åtte blad eller seksten sider. Arket eller bladet 10 kan være papir, duk, plast eller ethvert annet tynt, fleksibelt materiale som kan påføres et bilde eller trykk, slik som den tekst som er generelt antydet med henvisningstallet 15 In fig. 1 and 2, the sheet or leaf is generally denoted by the reference numeral 10. The sheet 10 shall first be folded along the vertical fold line 11, then it will be folded along the horizontal fold line, indicated by the dotted line 12, and finally folded along the vertical fold lines, indicated by the dotted lines 13 and 14, so that a sheet signature with eight leaves or sixteen pages is produced. The sheet or blade 10 may be paper, canvas, plastic, or any other thin, flexible material upon which an image or print may be applied, such as the text generally indicated by reference numeral 15.

og som kan påføres den ene eller begge overflater ved konven-sjonelle trykkeprosesser. and which can be applied to one or both surfaces by conventional printing processes.

Før brettingen for fremstilling av arksignaturen og samtidig med påføringen av bilde, tekst eller annet på arket 10, tilføres det en sammenbindende termoplastforbindelse for å få den beste sammenbinding av de enkelte sider av den sammenbrettede arksignatur ved fremstilling av en bok eller brosjyre. Denne termoplastforbindelse påføres nært opp til de områder på arket der det vil bli brettet. Before the folding for producing the sheet signature and simultaneously with the application of an image, text or other to the sheet 10, a binding thermoplastic compound is added to obtain the best binding of the individual pages of the folded sheet signature when producing a book or brochure. This thermoplastic compound is applied close to the areas of the sheet where it will be folded.

I den på fig. 1 og 2 viste utførelse er termoplastforbindelsen blitt påført i det område som er avgrenset av de heltrukne linjer 16, 16 på den side som ligger ved brettelinjen 13 og på baksiden er termoplastforbindelsen påført ved brette-linj ene 13 og 14 i de områder som er avgrenset av de heltrukne linjer 16,16 og 17,17. In the one in fig. 1 and 2, the thermoplastic compound has been applied in the area delimited by the solid lines 16, 16 on the side that lies at the fold line 13 and on the back side the thermoplastic compound has been applied at the fold lines 13 and 14 in the areas delimited of the solid lines 16,16 and 17,17.

Hvis dén spesielle termoplastforbindelse som benyttes er et meget stivt materiale, kan den være til hinder for at bretten skal komme på riktig sted på arket eller bladet. Som vist på fig. 1 og 2 kan termoplastforbindelsen påføres langs to adskilte linjer, en på hver side av brettelinjen, og i dette tilfelle vil brettingen kunne foretas lettere på det riktige sted på grunn av at områdene på begge sider av brettelinjen har stivere områder. If the special thermoplastic compound used is a very stiff material, it may prevent the fold from coming to the correct place on the sheet or blade. As shown in fig. 1 and 2, the thermoplastic compound can be applied along two separate lines, one on each side of the fold line, and in this case the folding can be done more easily in the right place due to the areas on both sides of the fold line having stiffer areas.

Dette utelukker imidlertid ikke bruk av sammen-hengende termoplastforbindelse som dekker hele bretteområdet. However, this does not preclude the use of a continuous thermoplastic compound that covers the entire fold area.

Termoplastforbindelsen kan, i stedet for å påføres i en separat operasjon av spesielt utstyr, påføres på samme måte og med det samme utstyr som samtidig trykker eller på annen måte påfører teksten og bildene 15. Fargestoffet eller forbindelsen som danner bildene på arket, er med andre ord slik sammensatt at disse er følsomme for varme og trykk og tilveiebringer en binding mellom to ark i det område hvor en slik behandling er foretatt. Eksempler på typiske forbindelser eller sammensetninger som er egnet for dette formål skal beskrives senere. The thermoplastic compound can, instead of being applied in a separate operation by special equipment, be applied in the same way and with the same equipment that simultaneously prints or otherwise applies the text and images 15. The dye or compound that forms the images on the sheet, with other words so composed that these are sensitive to heat and pressure and provide a bond between two sheets in the area where such treatment has been carried out. Examples of typical compounds or compositions suitable for this purpose will be described later.

Etter at termoplastforbindelsen er blitt påført i riktig lokaliserte områder på arkene eller bladene 10, blir de derpå matet gjennom en brette- eller samle-innretning for å frembringe en arksignatur, f.eks. slik som vist på fig. 3 og 4. Brettemaskiner og samleinnretninger av mange typer er meget benyttet i bokbindingsindustrien, og det behøves derfor ingen nær-mere beskrivelse av disse for å kunne utøve oppfinnelsen. Brettede arksignaturer ifølge fig. 3 eller flere samlede enkeltsider ifølge fig. 4 kan derpå mates direkte til en innretning som oppvarmer arket eller bladet som skal sammenbindes, og påfører trykk lokalt for å fullføre sammenbindingen. After the thermoplastic compound has been applied in properly localized areas to the sheets or sheets 10, they are then fed through a folding or collating device to produce a sheet signature, e.g. as shown in fig. 3 and 4. Folding machines and assembly devices of many types are widely used in the bookbinding industry, and no further description of these is therefore necessary in order to practice the invention. Folded sheet signatures according to fig. 3 or more combined individual pages according to fig. 4 can then be fed directly to a device which heats the sheet or blade to be bonded, and applies pressure locally to complete the bonding.

Et beskyttende ark eller dekorasjonsark av perm-materiale kan legges på utsiden av den brettede arksignatur eller på arkstabelen. På permmaterialet påføres det også termoplastmasse på et avgrenset område, for eksempel langs en kant 25 på et permblad 26, idet både perm og arksignaturer eller arkstabler bindes sammen for å fremstille en fullstendig brosjyre eller bok. A protective sheet or decorative sheet of perm material can be placed on the outside of the folded sheet signature or on the sheet stack. Thermoplastic compound is also applied to the binding material in a limited area, for example along an edge 25 of a binding leaf 26, both binding and sheet signatures or stacks of sheets being bound together to produce a complete brochure or book.

Påføringen av trykk på arkstabelen i det område som skal sammenbindes, utføres ved hjelp av motstående kjever 20, 21 av metall, slik som vist på fig. 5. Trykket kan frembringes ved tilførsel av lufttrykk, eller hydraulisk trykk til et stempel som er festet til den ene eller begge kjever. Det kan også benyttes vektstang- eller fjær-krefter. Det nødvendige trykk er avhengig av overflatebeskaffenheten av arkene, idet det kreves høyere trykk for ru overflater. Trykket er også avhengig av termoplastmassens sammensetning og dens mykhet som igjen er på-virket av oppvarmingstemperaturen. Et trykk på fra 2,1 til omtrent 280 kg/cm 2 er illustrerende for de trykk som er nødvendige i de fleste tilfeller. The application of pressure to the stack of sheets in the area to be joined is carried out by means of opposing metal jaws 20, 21, as shown in fig. 5. The pressure can be produced by supplying air pressure, or hydraulic pressure to a piston which is attached to one or both jaws. Barbell or spring forces can also be used. The required pressure depends on the surface condition of the sheets, as higher pressure is required for rough surfaces. The pressure also depends on the composition of the thermoplastic mass and its softness, which in turn is affected by the heating temperature. A pressure of from 2.1 to about 280 kg/cm 2 is illustrative of the pressures necessary in most cases.

Belegget av termoplastmasse på arket oppvarmes forThe coating of thermoplastic material on the sheet is heated before

å mykne den så meget som er nødvendig for å gi en god sammenbinding mellom motliggende flater. Belegget kan oppvarmes umiddelbart før eller under trykkpåføringen. Oppvarmingen kan utføres ved ledning, der det benyttes elektrisk oppvarmede trykk-kjever, ved stråling, der det anvendes en infrarød kilde fra elektrisk eller med gass oppvarmede overflater, eller ved hjelp av ultrasonisk eller radiofrekvent energi som tilføres til trykk-kjevene. En alternativ oppvarmingsmetode er å tilføre stråle-energi til den blottlagte kant i stedet for ved sentrum av ark- to soften it as much as is necessary to provide a good bond between opposing surfaces. The coating can be heated immediately before or during the pressure application. The heating can be carried out by conduction, where electrically heated pressure jaws are used, by radiation, where an infrared source from electrically or gas-heated surfaces is used, or by means of ultrasonic or radio frequency energy which is supplied to the pressure jaws. An alternative heating method is to apply radiant energy to the exposed edge rather than at the center of the sheet.

stabelen, slik som vist på fig. 6, der arkene er fastholdt mellom klembakker 22 hvor de påvirkes av en stråleenergikilde 24. the stack, as shown in fig. 6, where the sheets are held between clamping jaws 22 where they are affected by a radiant energy source 24.

Det kan være mulig å øke temperaturen i termoplast-massebelegget til så meget som 232°C for å tilveiebringe en sterk sammenbinding mellom motliggende ark på kortest mulig tid og med minst mulig trykk. For de fleste tilfeller kan det benyttes en temperatur fra 38 til 150°C. Sammensetningen av termoplastmassen og den resulterende mykningstemperatur er proporsjonal med den nødvendige sammenbindingstemperatur. It may be possible to increase the temperature of the thermoplastic mass coating to as much as 232°C to provide a strong bond between opposing sheets in the shortest possible time and with the least possible pressure. For most cases, a temperature of 38 to 150°C can be used. The composition of the thermoplastic mass and the resulting softening temperature are proportional to the required bonding temperature.

Den tid som anvendes for oppvarming av termoplast-massebelegget er ikke kritisk, men økonomiske faktorer tilsier en hurtig oppvarming for å forkorte arbeidstiden. Tiden som trykket må opprettholdes er omvendt proporsjonal med størrelsen av trykket og mykningen av termoplastbelegget. Den tid som trykket må opprettholdes kan som illustrasjon være av størrelses-orden fra 0,02 sekunder til 20 sekunder, og den foretrukne tid vil i praksis være av størrelsesorden 0,1 sekunder til 1 sekund. En stabel med mange ark eller ark med stor tykkelse vil kreve lengre tid. The time used for heating the thermoplastic mass coating is not critical, but economic factors dictate a rapid heating to shorten the working time. The time that the pressure must be maintained is inversely proportional to the magnitude of the pressure and the softening of the thermoplastic coating. The time that the pressure must be maintained can, as an illustration, be of the order of magnitude from 0.02 seconds to 20 seconds, and the preferred time will in practice be of the order of 0.1 seconds to 1 second. A stack with many sheets or sheets with a large thickness will take longer.

Forsøk på å adskille ark som er sammenbundet etter fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen viser en god bindingsstyrke, og dette illustreres ved en opprivning av komponentene i selve arkene i stedet for opprivning av termoplastmassen på ark-overflatene. Attempts to separate sheets that are joined according to the method according to the invention show a good bond strength, and this is illustrated by tearing of the components in the sheets themselves instead of tearing of the thermoplastic mass on the sheet surfaces.

I det følgende skal det gis typiske eksempler på bruksforskrifter for utførelse av oppfinnelsen. In the following, typical examples of instructions for use for carrying out the invention shall be given.

Eksempel IExample I

Ark av konvensjonelt (118 g/m 2) mattbelagt trykkpapir ble trykt i en litografisk trykkpresse som samtidig på-trykker en sort termoplastforbindelse bestående av en termoplast-harpiks og kjønrøk både for det leselige bilde og for det område som senere skal sammenbindes. Begge sider av arket ble trykt i det mønster som er vist på fig. 1, 2 og 3. Den sorte termoplastforbindelse ble påført for å gi en filmtykkelse på 0,02 mm, og forbindelsen fikk tid til å herdne eller størkne før den videre behandling. Arket ble derpå brettet til en 16-siders arksignatur. Det område som skal sammenbindes ble oppvarmet ved anvendelse av radiofrekvent energi til omtrent 150°C. Til området som skal sammenbindes ble det påført et trykk på omtrent 140 kg/m 2 i 1 sekund ved hjelp av kjever av den på fig. 5 viste form. De tre resterende og ikke sammenbundne kanter ble avtrimmet, og resultatet ble en 16-siders fast sammenbundet brosjyre. Sheets of conventional (118 g/m 2 ) matte-coated printing paper were printed in a lithographic printing press which simultaneously prints a black thermoplastic compound consisting of a thermoplastic resin and carbon black both for the legible image and for the area that will later be bonded. Both sides of the sheet were printed in the pattern shown in fig. 1, 2 and 3. The black thermoplastic compound was applied to give a film thickness of 0.02 mm and the compound was allowed time to harden or solidify before further processing. The sheet was then folded into a 16-page sheet signature. The area to be bonded was heated using radio frequency energy to approximately 150°C. A pressure of approximately 140 kg/m 2 was applied to the area to be joined for 1 second by means of jaws of the one in fig. 5 shown form. The three remaining and unbound edges were trimmed, and the result was a 16-page hard bound brochure.

Eksempel IIExample II

Ark av hvitt "Ucar"-polyolefinplast fra Union Carbide Corp. ble pålagt en stripe av sort termoplastforbindelse i en mengde av ett gram pr. m 2 ved hjelp av en litografisk trykkpresse. Termoplaststripen ble plassert som vist på fig. 7, og etter at den hadde herdnet, ble 10 ark plassert i en stabel, slik at stripene var innrettet på hverandre. Varme og et trykk på omtrent 80 kg/cm 2 ble påført det område som skulle sammenbindes i to - sekunder. Arkene ble fast bundet til hverandre som et resultat av denne behandling. Sheets of white "Ucar" polyolefin plastic from Union Carbide Corp. was applied a strip of black thermoplastic compound in an amount of one gram per m 2 using a lithographic printing press. The thermoplastic strip was placed as shown in fig. 7, and after it had hardened, 10 sheets were placed in a stack, so that the strips were aligned with each other. Heat and a pressure of approximately 80 kg/cm 2 was applied to the area to be bonded for two seconds. The sheets were firmly bonded to each other as a result of this treatment.

Eksempel IIIExample III

Ark på (30 g/m 2) 43,2 cm x 55,8 cm - 500 av ubelagt kopipapir ble kopiert på en "Canon Model NP5000" elektrostatisk kopieringsmaskin der det ble benyttet "Canon" tonerpulver. (30 g/m 2 ) 43.2 cm x 55.8 cm - 500 sheets of uncoated copy paper were copied on a "Canon Model NP5000" electrostatic copier using "Canon" toner powder.

Faste bildelinjer ble fremstilt samtidig i de på fig. 1, 2 og 3 viste posisjoner. Arket ble derpå brettet til en 16-siders arksignatur. Varme og trykk ble påført det område som skulle sammenbindes ved hjelp av en "Sentinel Model 12 TP Heat Sealer" fremstilt av Packaging Industries Inc., Hyannis, Mass. Et trykk på omtrent 4,2 kg/cm 2ble påført i seks sekunder av oppvarmede klembakker som var utformet ifølge fig. 6. De resterende tre ubundne kanter ble avtrimmet, og resultatet ble en sterkt sammenbundet 16-siders brosjyre. Fixed image lines were produced simultaneously in those in fig. 1, 2 and 3 shown positions. The sheet was then folded into a 16-page sheet signature. Heat and pressure were applied to the area to be bonded using a "Sentinel Model 12 TP Heat Sealer" manufactured by Packaging Industries Inc., Hyannis, Mass. A pressure of approximately 4.2 kg/cm 2 was applied for six seconds by heated clamping jaws designed according to fig. 6. The remaining three unbound edges were trimmed, and the result was a tightly bound 16-page brochure.

Eksempel IVExample IV

Ark på (104 g/m 2) 63,5 cm x 96,5 cm - 500 av konvensjonelt belagt matt papir ble behandlet ved samme prosess som i eksempel III, og resultatet blé en sterkt sammenbundet brosjyre. Sheets of (104 g/m 2 ) 63.5 cm x 96.5 cm - 500 of conventionally coated matte paper were treated by the same process as in Example III, and the result was a highly bound brochure.

Eksempel VExample V

Prosessen ifølge eksempel III ble benyttet med den eneste endring at det faste bilde ble plassert langs en kant på hvert ark, slik som vist på fig. 7. Ti ark av dette papir ble plassert på hverandre i en stabel, slik at de belagte kantområder ble plassert på samme kant, og at varme og trykk ble påført dette område. Dette resulterte i en sterk sammenbinding mellom arkene. The process according to example III was used with the only change that the fixed image was placed along one edge of each sheet, as shown in fig. 7. Ten sheets of this paper were placed on top of each other in a stack, so that the coated edge areas were placed on the same edge, and that heat and pressure were applied to this area. This resulted in a strong bond between the sheets.

Eksempel VIExample VI

Prosessen ifølge eksempel V ble benyttet med unntak av at i dette tilfelle ble bildet plassert på begge sider av papiret og det faste bilde langs kanten ble slik plassert at det ble liggende direkte motsatt det faste bilde på et inntil-liggende ark. Dette resulterte i en sterk sammenbinding mellom arkene. The process according to example V was used with the exception that in this case the image was placed on both sides of the paper and the fixed image along the edge was placed so that it lay directly opposite the fixed image on an adjacent sheet. This resulted in a strong bond between the sheets.

Eksempel VIIExample VII

Et konvensjonelt (104 g/m 2) 63,5 cm x 96,5 cm - 500 belagt glanset trykkpapir opptok et lag av sort termoplastforbindelse i en mengde av 1,4 g/m 2 på o de steder som er vist på o fig. 1, 2 og 3.Termoplastforbindelsen besto av en harpiks esterifi-sert med en høyere alkohol, et oppløsningsmiddel og kjønrøk. A conventional (104 g/m 2 ) 63.5 cm x 96.5 cm - 500 coated glossy printing paper received a layer of black thermoplastic compound in an amount of 1.4 g/m 2 at o the locations shown in o fig . 1, 2 and 3. The thermoplastic compound consisted of a resin esterified with a higher alcohol, a solvent and carbon black.

To ark av dette papir med et belegg av sort termo-plastf orbindelse på et ark i kontakt med et belegg av termoplastforbindelse på et annet ark ble utsatt for varme og trykk på omtrent 80 kg/cm 2 i 0,5 sekunder. Arkene ble fast sammenbundet til hverandre som et resultat av denne behandling. Two sheets of this paper with a coating of black thermoplastic compound on one sheet in contact with a coating of thermoplastic compound on another sheet were subjected to heat and pressure of approximately 80 kg/cm 2 for 0.5 seconds. The sheets were firmly bonded together as a result of this treatment.

Eksempel VIIIExample VIII

Papiret ifølge eksempel 7 ble pålagt et belegg av samme sorte termoplastforbindelse i ■ en mengde på o 6,5 g/m<2>. The paper according to example 7 was coated with the same black thermoplastic compound in ■ an amount of o 6.5 g/m<2>.

To ark med dette belegg av sort termoplastforbindelse på motsatte sider ble oppvarmet og et trykk på o omtrent 80 kg/cm<2>ble benyttet i 0,6 sekunder på det område som inneholdt termo-plastf orbindelsen. Arkene ble fast sammenbundet til hverandre som et resultat av denne behandling. Two sheets with this coating of black thermoplastic compound on opposite sides were heated and a pressure of about 80 kg/cm<2> was applied for 0.6 seconds to the area containing the thermoplastic compound. The sheets were firmly bonded together as a result of this treatment.

Eksempel IXExample IX

Papiret ifølge eksempel VII ble pålagt en stripe med rød akryltermoplastforbindelse i ehmengde av 2 g/m 2 i en gravyre-trykkpresse. Arkene ble orientert og oppvarmet, og trykk ble på-ført som i eksempel VII. Det ble oppnådd en utmerket sammenbinding mellom arkene. The paper according to Example VII was applied to a strip of red acrylic thermoplastic compound in an amount of 2 g/m 2 in a gravure printing press. The sheets were oriented and heated, and pressure was applied as in Example VII. An excellent bonding between the sheets was achieved.

Eksempel XExample X

Et konvensjonelt (118 g/m 2) mattbelagt trykkpapir ble utsatt for den samme behandling som i eksempel VII, og det ble oppnådd identisk resultat. A conventional (118 g/m 2 ) matte coated printing paper was subjected to the same treatment as in Example VII, and identical results were obtained.

Eksempel XIExample XI

Papiret ifølge eksempel X ble pålagt en stripe blå termoplastforbindelse i en mengde på 10 g/m 2 på det sted som er vist på fig. 7. Denne termoplast besto av en glyserinesterifisert tallolje og blått ftalocyaninpigment og ble påført i en vanlig høytrykkpresse. Det ble tilført varme og et trykk på omtrent 80 kg/cm ble påført seks ark i området for mot hverandre liggende blå striper i 0,1 sekunder. Arkene ble fast sammenbundet til hverandre som et resultat av denne behandling. The paper according to Example X was applied with a strip of blue thermoplastic compound in an amount of 10 g/m 2 at the location shown in fig. 7. This thermoplastic consisted of a glycerin esterified tall oil and blue phthalocyanine pigment and was applied in a conventional high pressure press. Heat was applied and a pressure of approximately 80 kg/cm was applied to six sheets in the area of overlapping blue stripes for 0.1 seconds. The sheets were firmly bonded together as a result of this treatment.

Eksempel XIIExample XII

Ark av "Addressograph Multigraph Electrostatic Copy Paper 32-155-9" ble kopiert på en "Addressograph Multigraph Electrostatic Copier Model AM2000" under anvendelse av en "AM 32-430-toner". Hele billedlinjer ble fremstilt langs den kant som skal sammenbindes på den ene side av papiret. Arkene ble plassert i en stabel med bildesiden på hvert ark oppadvendt. Varme og trykk ble påført, idet det ble benyttet en "Sentinel Heat Sealer" med et trykk pa o omtrent 5 kg/cm 2 og oppvarming i seks sekunder. Det ble oppnådd en utmerket sammenbinding. Sheets of "Addressograph Multigraph Electrostatic Copy Paper 32-155-9" were copied on an "Addressograph Multigraph Electrostatic Copier Model AM2000" using an "AM 32-430 toner". Entire image lines were produced along the edge to be joined on one side of the paper. The sheets were placed in a stack with the image side of each sheet facing up. Heat and pressure were applied, using a "Sentinel Heat Sealer" with a pressure of approximately 5 kg/cm 2 and heating for six seconds. Excellent bonding was achieved.

Eksempel XIIIExample XIII

Et ark av vevet bomullsduk "Paste Cloth No. 919" A sheet of woven cotton cloth "Paste Cloth No. 919"

(Demco Library Supplies, New Haven, Connecticut) ble plassert mot et ark av (30 g/m 2) 43,2 cm x 55,9 cm - 500 kopieringspapir hvorpå en stripe "Canon"-toner ble påført med en "Canon Model NP5000 Copier". Varme ble tilført, og et trykk på omtrent 5 kg/cm 2 ble påført med en "Sentinel Heat Sealer" til området med tonerstripen i seks sekunder. Duken ble sterkt sammenbundet av toneren til papiret. (Demco Library Supplies, New Haven, Conn.) was placed against a sheet of (30 g/m 2 ) 43.2 cm x 55.9 cm - 500 copy paper onto which a strip of "Canon" toner was applied using a "Canon Model NP5000 Copier". Heat was applied and a pressure of approximately 5 kg/cm 2 was applied with a Sentinel Heat Sealer to the toner strip area for six seconds. The canvas was strongly bonded by the toner to the paper.

Eksempel XIVExample XIV

Ark av belagt kartong med 3 mm tykkelse ble påført en stripe av en termoplastforbindelse, bestående av glykolesteren av et maleinharpiksaddukt, vegetabilsk olje og kjønrøk i en mengde på 6,5 g/m 2 ved hjelp av en litografisk trykkpresse. A strip of a thermoplastic compound consisting of the glycol ester of a maleic resin adduct, vegetable oil and carbon black in an amount of 6.5 g/m 2 was applied to sheets of coated paperboard of 3 mm thickness by means of a lithographic printing press.

To ark av denne kartong ble riktig plassert, varme ble tilført og et trykk på omtrent 140 kg/cm 2 ble påført i ett sekund i området ved termoplaststripen. Det ble oppnådd en utmerket sammenbinding. Two sheets of this cardboard were properly placed, heat was applied and a pressure of approximately 140 kg/cm 2 was applied for one second in the area of the thermoplastic strip. Excellent bonding was achieved.

Andre modifikasjoner og forbedringer som vil være åpenbar for fagfolk på området, menes å inngå i de etterfølgende patentkrav, og i disse krav menes uttrykket "trykking" å dekke en hvilken som helst prosess for påføring av et synlig bilde gjentatte ganger på et ark eller blad, og at "trykkemaskin" vil omfatte, men ikke være begrenset til, de maskiner som benytter forflyttbare typer eller plater og som frembringer bilder ved en kopieringsprosess, en litografisk prosess, en gravyreprosess, en fargestoffstråleprosess eller en xerografisk prosess. Other modifications and improvements which will be apparent to those skilled in the art are intended to be included in the appended claims, and in these claims the term "printing" is intended to cover any process of applying a visible image repeatedly to a sheet or sheet , and that "printing machine" will include, but not be limited to, those machines which use movable types or plates and which produce images by a copying process, a lithographic process, an engraving process, a dye jet process or a xerographic process.

Claims

1. Method for joining together sheet or sheet material for the production of an object with at least two sheets joined together, where at least one of the joined sheets also has a visible image applied to at least one surface, characterized in that it comprises the following work steps: a. that a printing machine is used to apply a thermoplastic compound to the surface of said at least one sheet in the area where the sheets are to be bound together; b. that the sheets are arranged so that the areas to be connected are arranged; c. that heat is applied and pressure is applied to the thermoplastic compound in the areas to be joined, and d. that the excess material is trimmed from the bound sheets to produce a multi-leafed object.

2. Method according to claim 1, characterized in that the thermoplastic compound contains a color pigment and that the thermoplastic compound is the same that is used to produce all or part of the visible image.

3. Method according to claim 2, characterized in that the thermoplastic compound which is applied both for the bonding and for producing the visible image is applied simultaneously.

4. Method according to claim 2, characterized in that the thermoplastic compound is applied by means of an electrostatic copying machine.

5. Method according to claim 1, characterized in that the sheet or blade material is paper or cardboard.

6. Method according to claim 2, characterized in that the sheet or leaf material is paper or cardboard.

7. Method according to claim 3, characterized in that the sheet or leaf material is paper or cardboard.

8. Method according to claim 4, characterized in that the sheet or leaf material is paper or cardboard.

9. Method according to claim 1, characterized in that the sheet or leaf material is made of cloth.

10. Method according to claim 2, characterized in that the sheet or leaf material is made of cloth.

11. Method, according to claim 4, characterized in that the sheet or blade material is made of cloth.

12. Method according to claim 1, characterized in that the thermoplastic compound contains a chemically modified resin and a color pigment or dye.

13. Method according to claim 1, characterized in that the thermoplastic compound contains an alkyd resin and a color pigment or dye.

14. Method according to claim 1, characterized in that the printing press is of the lithography type.

15. Method according to claim 1, characterized in that the printing press is of the high-pressure type.

16. Method according to claim 1, characterized in that the printing press is of the gravure type.

17. Method according to claim 1, characterized in that the printing press is of the electrostatic type.

18. Method according to claim 1, characterized in that the printing press is of the color jet type.

19. Method according to claim 4, characterized in that the heat source for the bonding is electric current which passes through a metallic resistance element.

20. Article consisting of pages with imprinted visible images, where the pages are joined by applying a thermoplastic adhesive in a printing press or electrostatic copying machine with a subsequent local supply of heat and pressure.