(57)【要約】【課題】重く、危険性のある機械装置や紙くずを処理するシステムを使用することなく、テキスト本体において綴じられるシートの縁部を下処理する。【解決手段】  テキスト本体において綴じられるシートの縁部を下処理する方法であって、所望の接着剤の吸い込み性を決定付ける粗さを有する粗い縁部を持つカットシートを形成するように選択された不規則性を有する不規則な裁断刃を使用して前記シートの中心を通過する直線（２２５ａ）に沿って印刷済みシートを裁断することと、前記粗い縁部が互いに隣接する状態で、前記カットシートを互いの上部に位置合わせすることとを含むことを特徴とする。【選択図】図２Ｃ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
テキスト本体において綴じられるシートの縁部を下処理する方法であって、
所望の接着剤の吸い込み性を決定付ける粗さを有する粗い縁部を持つカットシートを形成するように選択された不規則性を有する不規則な裁断刃を使用して、前記シートの中心を通過する直線に沿って印刷済みシートを裁断することと、
前記粗い縁部が互いに隣接する状態で、前記カットシートを互いの上部に位置合わせすることと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記粗さは、前記カットシートの前記縁部に沿った、繊維の０．００５〜０．０１５インチの長さのばらつきとして提供されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記裁断刃は、鋸歯状で、はす縁状の刃であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記裁断は、鋸歯状の刃で行われることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記裁断前に、前記シートの下側縁部を所望の向きに向け、前記シートを位置決めすることによって、前記印刷済みシートの歪みを除去することを含み、前記位置決めすることは、
前記シートの移動方向に対する前記シートの前側縁部を検出することと、
前記シートの移動方向に対する前記シートの後側縁部を検出することと、
検出された前記前側縁部および後側縁部から、前記シートの中心線を決定することと、
前記シートの中心を前記裁断するための位置に移動させるように、精密駆動機構を使用して前記シートを前進させることと、
を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
綴じたテキスト本体を形成するように前記カットシートの前記粗い縁部に接着剤を塗布することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
シートカッタであって、該シートカッタは、直線に沿ってシートを裁断するように構成された不規則な裁断刃を備え、前記シートを、紙の露出した内部繊維が前記縁部に沿ってランダムに突出したままにされた状態の粗い縁部を有する２つのカットシートに分離し、前記裁断刃は、所定の接着剤の吸い込み性のための長さを有する前記露出した繊維を形成するように選択された不規則性を有することを特徴とする請求項１に記載の方法に従ってテキスト本体において綴じられるシートの縁部を下処理するシステム。
【請求項８】
前記裁断刃は、鋸歯状で、はす縁状の刃であることを特徴とする請求項７に記載のテキスト本体において綴じられるシートの縁部を下処理するシステム。
【請求項９】
シート測定ユニットであって、前記シート測定ユニットを通って移動するシートの前縁および後縁を検出し、前記シートの中心を決定するように構成されたシート測定ユニットと、
前記２つのカットシートの一方を回転させ、前記粗い縁部が互いに位置合わせされるように前記カットシートを移動させるように構成されたシート搬送機と、
を含むことを特徴とする請求項７に記載のテキスト本体において綴じられるシートの縁部を下処理するシステム。
【請求項１０】
シート丁合機およびシート綴じ機を含み、前記シート丁合機は、テキスト本体を形成するために前記シート搬送機からのシートを丁合し、前記シート綴じ機は、前記粗い縁部に沿って接着剤を塗布し、前記テキスト本体を綴じるように構成されることを特徴とする請求項９に記載のテキスト本体において綴じられるシートの縁部を下処理するシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、テキスト本体において綴じられるシートの縁部を下処理するシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
本綴じシステムは、本、マニュアル、出版物、年報、会報、事業計画、およびパンフレットを含む綴じられた文書を供給することができる。本綴じシステムは、複数のシート（すなわち、ページ）を丁合してテキスト本体（すなわち、本ブロック）にし、接着剤を塗布して、テキスト本体をカバーに綴じて、綴じた文書を形成する。
【０００３】
無線綴じ技法を使用して作成した綴じた媒体本体の綴じ強度は、個々の紙シートの粘着性材料に対する接着力によって或る程度決まる。綴じ技法の縁部下処理方法は、結果として得られる綴じたテキスト本体のページがしっかりと固定されることを確実にするのに役立つ。個々の紙シートの綴じ用縁部を下処理する種々の方法が存在する。１つの縁部下処理方法は、歯を持つ大きな輪を使用して、複数の紙シートの折り目に沿って所定の間隔で配置したスリットを作ることを必要とし、それによって、折り目が、積み重ねた複数の紙シートの綴じ用縁部を形成する。
【０００４】
別の縁部下処理方法は、グラインダーを使用して、積み重ねたシートの折り畳んだ縁部を研削する（milling）ことを必要とし、それによって、結果として得られる個々のシート上に粗い縁部を作成する。
【０００５】
他の縁部下処理方法はノッチ（notch）およびバースト(burst)綴じ方法を含む。ノッチ綴じ方法において、折り畳んだシートの小さな一部を除去することによって、シートの折り畳んだ縁部上にＶ字型の切り欠きが作られて、個々の折り畳んだシートに粘着性材料が浸透することが可能になる。同様に、バースト綴じ方法において、シートの折り畳んだ縁部上に大きな切り込み（cut）が入れられて、切り込みを通して個々の折り畳んだシートに粘着性材料が浸透することが可能になる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
これらの方法において、重く、危険性のある機械装置が使用され、紙くずを処理するシステムもまた採用される。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
テキスト本体において綴じられるシートの縁部を下処理する例示的な方法が開示される。本方法は、所望の接着剤の吸い込み性を決定付ける粗さ（粗さは吸い込み性のパラメータである）を有する粗い縁部を持つカットシートを形成するように選択された不規則性を有する不規則な裁断刃を使用してシートの中心を通過する直線に沿って印刷済みシートを裁断すること、および、粗い縁部が互いに隣接する状態で、カットシートを互いの上部に位置合わせすることを含む。
【０００８】
テキスト本体において綴じられるシートの縁部を調整する別の例示的なシステムは、シートカッタであって、シートカッタは、直線に沿ってシートを裁断するように構成された不規則な裁断刃を備え、シートを２つのカットシートに分断し、カットシートはそれぞれ、露出した紙の内部の繊維が、縁部に沿ってランダムに突出したままの状態である粗い縁部を有し、裁断刃は、所定の接着剤の吸い込み性を得るための長さを有する露出した繊維を形成するように選択された不規則性を有する。
【０００９】
テキスト本体において綴じられるシートの縁部を下処理する別の例示的なシステムは、シートの中心を確定する手段と、一対のカットシートを形成するようにシートの中心を通る直線に沿ってシートを裁断する手段であって、所望の接着剤の吸い込み性を決定付ける粗さを有する粗い縁部を持つ一対のシートを形成するように選択された不規則性を有する不規則な裁断刃を含む裁断する手段と、粗い縁部が互いに隣接する状態で、カットシートを互いの上部に位置合わせする手段とを備える。
【００１０】
好ましい実施形態の以下の詳細な説明を、添付図面と関連して読むことができ、図面において、同じ数字は同じ要素を指定する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
例示的な本綴じシステムが図１に示される。本綴じシステム１１０は、プリンタ１１２、シート測定ユニット１１３、および仕上げ機１１４を含む。本綴じシステム１１０は、オンデマンドの本綴じニーズを満たすように設計されたデスクトップまたはオフィスの本作成システムとして実施される。プリンタ１１２は、任意のプリンタ（たとえば、米国カルフォルニア州パロアルトのHewlett-Packard  Companyから入手可能なＬａｓｅｒＪｅｔ（登録商標）プリンタ）であることができ、複数のシート（たとえば、紙シート）を保持するように構成された供給トレイ１１６、および、供給トレイ１１６から受け取ったシート上に模様を付けるように構成されたプリントエンジン１１８を含むことができる。
【００１２】
シート測定ユニット１１３は、例えば紙シートのような印刷済み媒体シートの長さを測定するように動作し、限定はしないが、シートの前縁および後縁を検出する光センサを使用して、印刷済み媒体シートの長さのわずかの変動を検出することができる。
【００１３】
シート測定ユニット１１３が、シートの正確な中心を確定した後、シートは仕上げ機１１４に渡される。仕上げ機１１４は、シートカッタ１２８、シート丁合機１２０、およびシート綴じ機１２２を含む。シート綴じ機１２２は、接着剤塗布機を含む。シート綴じ機１２２は、シート丁合機１２０で丁合されたテキスト本体１２４を綴じて、テキスト本体にするように構成される。カバー綴じ機１２６は、カバーを綴じたテキスト本体に取り付けるように構成される。
【００１４】
図１および図２Ａに示すように、シート測定ユニット１１３は、シート２２０の前縁２２０ａおよび後縁２２０ｂを検出し、その後、前縁２２０ａと後縁２２０ｂの間の中間点で、シート２２０の正確な中心を確定することができる。シートは、精密ドライブを使用して、前縁２２０ａと後縁２２０ｂの間でシートを半分の距離分進めることによって、シートの中心がシートカッタ１２８のカッタと位置合わせされる位置に移動することができる。
【００１５】
シートカッタ１２８は、所望の接着剤の吸い込み性を決定付ける粗さを有する粗い縁部を持つカットシートを形成するための不規則性を有する不規則な裁断刃を使用する。すなわち、裁断刃の不規則性は、所定の接着剤の吸い込み性を達成するための長さを有する露出した繊維を形成するように特別に選択される。例示的な図２Ａの実施形態において、裁断刃は、シート２２０の中心を通過する直線２２５に沿って印刷済みシート２２０を裁断して、カットシート２２２および２２４を形成する。カットシートはそれぞれ、粗い縁部２２５ａおよび２２５ｂを有し（図２Ｂ）、１０〜２０倍の拡大率を有する、目盛り付きの拡大レンズを使用して測定すると、縁部２２５ａ、２２５ｂに沿って、たとえば、約０．００５〜０．０１５インチの長さのばらつきを有する、突出した繊維として提供される粗さを有する。本明細書で言及される、「約」という用語は、およそ±０．００１インチの範囲の測定公差を有することを意味する。
【００１６】
図２Ｂに示す操作では、カットシート２２４は、カットシート２２２から離れるように進められる。カットエッジの粗さは、図４に詳細に示すように、縁部に沿ってランダムに突出する紙の内部の繊維によって生ずる。繊維の長さの範囲の下端が縁部に沿って接着剤の所定の吸収すなわち吸い込み性を達成するのに十分な粗さを提供するように、所望の粗さが選択される。範囲の上端は、縁部に沿って塗布される接着剤の厚みに応じて選択される。
【００１７】
一例として、裏当て紙に入手可能な任意の本綴じ用接着剤を０．０１５インチの層状に塗布したホットメルト接着剤ストリップを使用して、０．０１５インチまでの粗さを有する裁断された紙の縁部に沿って接着剤を塗布する。それは、接着剤の０．０１５インチの層が、０．００５〜０．０１５インチの縁部に沿ってランダムに突出する繊維の少なくとも露出部分の深さまで浸透する、すなわち、吸い込まれるからである。例示的な一実施形態において、シートカッタの裁断刃の粗さは、所望で所定のシートのカットエッジの粗さ、および、ホットメルト接着剤ストリップ上に塗布された接着剤の厚みに適合させる。裏当て紙上に塗布された接着剤の厚みがより厚い粘着性ストリップの場合、仮に、接着剤の厚みが、カットエッジに沿って、露出した繊維の長さに少なくとも等しい場合、０．０１５インチを超える粗さ（または、露出した繊維の長さ）を有するカットエッジを使用することができる。接着剤の厚みが大きくなると、引っ張り強度を増すことができるが、綴じた文書の柔軟性が減ることになる。
【００１８】
図１Ａに示すように、例示的な紙裁断機構１３０は、紙シートを裁断し、所望の範囲、たとえば、０．００５〜０．０１５インチ以内の粗さを有する粗いカットエッジを提供するように設けられる。裁断ブレードアセンブリ１３２は、アンビル１３８に沿った間隙に向かって下方へ駆動されるように取り付けられる。モータ１３６は、ギアドライブ１３５を介してクランクシャフト１３４を回転させることができ、同時に、クランクシャフト１３４上のカム１３４ａ、１３４ｂが、ブレードアセンブリ１３２を押し下げて、ブレードアセンブリ１３２のブレード１３３と、アンビル１３８の間に導入された紙シートを裁断して、直線の全長に沿ってシートを２つの部分に一度で裁断する。別法として、シートは、たとえば、シートを横切って移動する回転ブレードを使用して、その長さにわたって裁断する。例示的な裁断刃は、鋸歯状であって、はす縁状の（ギザギザが付き、かつ、斜角の付いた）刃であり、たとえば、所定間隔で配置された斜角の付いた複数の歯を含むことができる。
【００１９】
図１Ｂおよび図１Ｃに示すように、例示的なブレード１３３は、より厚いシャンク部分１３３ｂおよび裁断部分１３３ｃを含む。図１Ｃに示すように、裁断部分１３３ｃは、約０．０１４インチ幅であり鋸歯状であって、はす縁状の刃として形成される不規則な裁断刃を有することができる。図１Ｂに示す例示的な実施形態において、鋸歯状ブレードが設けられ、歯１３３ａは裁断部分１３３ｃに沿って形成され、約０．１インチのピッチ１３４ｄ、歯の間の約４６°の開先角度１３３ｅ（すなわち、隣接する歯によって形成される角度）を有し、図１Ｃに１３３ｄで示すように約４０°の斜角が付いている。
【００２０】
図１Ｂの例示的な実施形態に示すように、各歯は、斜角部分の始まりから歯の先端まで延びる０．１７７インチの例示的な長さ１３４ｅ、および、斜角部分の下側部分から歯の先端までの延びる０．１１７インチの例示的な長さ１３４ｃを有することができる。図１Ｃの側面図に示すように、シャンク部分１３３ｂは、その最も広い部分で０．０３９インチの幅を有し、シャンク部分と逆側の端部は裁断刃を形成するように先細りになっている。裁断部分１３３ｃは、寸法１３３ｇに従ってシャンク部分から０．２４インチ延びている。ブレードの裁断刃は斜角をもっている。すなわち、裁断部分１３３ｃの側面は、４０°の開先角度を形成するように配置され、側面縁部は、図１Ｃに示すように、ブレードの最も広い部分から裁断刃まで先細りとなっている。任意の他の適当な寸法を使用して、シートのカットエッジに沿って、所望で所定の粗さを達成することができることは当業者であれば理解する。
【００２１】
上述した構成を有する裁断ブレードは、約２０〜４０ポンドの重量を有するコート紙や標準の多目的紙上に、露出した繊維が０．００５〜０．０１５インチ突出する、所望の粗い縁部を作成することがわかった。図１Ａ〜１Ｃに示す例示的な実施形態は、所定の接着剤の吸い込み性を達成するための、所望の粗さを有するカットエッジを作成するために設けられる紙裁断機構のための可能性のある多くの異なる実施形態のうちの１つに過ぎない。所望の粗さは、０．００５インチ〜０．０１５インチの範囲の量だけ、または相応して厚くした接着剤が、カットシートを綴じるために縁部に沿って塗布されるならばそれ以上の長さまで、紙の内部の繊維がカットエッジから突出することを特徴とする。
【００２２】
図２Ｃに示す後続の操作において、カットシート２２４は、１８０°回転させられ、カットシート２２２および２２４は、その後、粗い縁部２２５ａ、２２５ｂが、互いに位置合わせするように移動されて互いの上部に積重ねられる。
【００２３】
図３および図３Ａは、カットシート３２２のカットエッジ３２５ａを示し、粗い縁部３２５ａは、裁断された領域３２５ｂで示すように、約０．００５〜０．０１５インチだけ直線３２６ａから外れる。
【００２４】
図４は、裁断された紙シートの縁部に沿った微小構造を示し、微小構造は、縁部が、例示的な実施形態による不規則な裁断刃を有する粗い刃の裁断ツールによって形成された時に、約０．００３５インチ厚の寸法４２２を有する。図４に示すように、紙繊維４２８は、接着剤４２５、コーティング粘土４２６、および充填粘土４２４によって一緒に保持される。紙繊維４２８は、シートのカットエッジからランダムに突出したままにされる。
【００２５】
図４の実施形態に示す粗い裁断ツールによって作成される縁部の特性は、毛管作用の増加であり、毛管作用は、突出する紙繊維４２８を有するカットエッジに沿って接着剤が塗布される時に起こり、接着剤が、より完全に紙の縁部に浸透する、すなわち、吸い込まれることを可能にする。粗い縁部に沿って繊維が露出する結果として、接着剤が接合するのに利用可能な表面積が増加し、綴じたテキスト本体内の個々のシートの引っ張り強度が改善される。図４の実施形態に示すような、粗い縁部に沿って接着剤を塗布することによって達成される引っ張り強度の改善は、円形回転グラインダーミルを使用した縁部の研削、綴じ用縁部上に溝を作成する環状ナイフを使用した縁部のスリット作成などの、費用がかかり、危険な、重作業機械を使用する付加的な処理ステップを実施する必要なしで達成される。
【００２６】
図５および図６は、シート裁断および丁合プロセスの代替の実施形態を示し、カットシートのカットエッジは、綴じたテキスト本体の接着性を改善するために粗く、シート丁合プロセスは、完璧に四角形にはなっていない１枚のシートから完璧に互いの上部に位置合わせされるように複数のシートを裁断することを可能にする。
【００２７】
図５に示す実施形態において、シート５２０は、その下側縁部に沿って歪みが除去され、シート５２０の正確な中心ｘが、前縁５２０ａと後縁５２０ｂの間の中間点に特定される。中心ｘを通る直線５２５としての中心線に沿って粗い裁断が行われ、カットシート５２２および５２４が形成される。ブレードの裁断刃は、中心線の両側に沿ってカットエッジのばらつきを生成して、上記粗さ（たとえば、０．００５〜０．０１５インチ）が提供される。カットシート５２４は、１８０°回転させられ、カットシート５２２は、粗い縁部５２５ａ、５２５ｂが位置合わせされた状態で、カットシート５２４の上部に積重ねる。
【００２８】
図６に示すように、シート６２０が完全な平行四辺形でない時でも、シートの正確な中心点ｘを特定することによって、シート６２０の正確な中心点ｘを通る直線６２５に沿う裁断が、カットシート６２２、６２４を確実にもたらすことになり、カットシート６２２、６２４の対のうちの一方が１８０°回転させられ、他方が、粗い縁部６２５ａ、６２５ｂが互いに位置合わせされるように回転したカットシートの上部に積重ねられるように搬送された後に、カットシートが確実に互いに積重なることになる。図６に示すように、カットシートのこの位置合わせは、シートの正確な中心点ｘを通る線６２５に沿ってシートを裁断することによって確実になり、この時、距離ｙ1−ｘは距離ｙ2−ｘに等しく、距離ｘ1−ｘは距離ｘ2−ｘに等しい。図６に示すように、シート６２０のカットシート６２２、６２４は、裁断が、シートの正確な中心を通過する線に沿って行われる限り、シートの一方がカットシートの他方に対して１８０°回転した後に、互いの上部に位置合わせされる。
【００２９】
好ましい実施形態が述べられたが、具体的に述べられていない追加、削除、変更、および置換が、添付の特許請求の範囲で規定される本発明の精神および範囲から逸脱せずに行われてもよいことが当業者によって理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】シートに対して印刷し、測定し、裁断し、かつ綴じるための例示的なシステムの側面図である。
【図１Ａ】例示的なシート裁断装置を示す図である。
【図１Ｂ】例示的なシート裁断ブレードの概略図である。
【図１Ｃ】図１Ｂに示すブレードの端面図である。
【図２Ａ】例示的なシート裁断プロセスを示す概略図である。
【図２Ｂ】図１の裁断ステップ後の例示的なシート処理の概略図である。
【図２Ｃ】例示的なシート丁合プロセスを示す概略図である。
【図３】シート裁断プロセスの例示的な一実施形態に従って下処理されたカットシート縁部の詳細図である。
【図３Ａ】シート裁断プロセスの例示的な一実施形態に従って下処理されたカットシート縁部の詳細図である。
【図４】例示的な一実施形態によるプロセスを使用してカットシート縁部の微小図である。
【図５】別の例示的なシート裁断および丁合プロセスの概略図である。
【図６】別の例示的なシート裁断および丁合プロセスの概略図である。
【符号の説明】
【００３１】
１１０  本綴じシステム、１１２  プリンタ、１１３  シート測定ユニット、１１４  仕上げ機、１１６  供給トレイ、１１８  プリントエンジン、１２０  シート丁合機、１２２  シート綴じ機、１２４  テキスト本体、１２６  カバー綴じ機、１２８  シーとカッタ
１３０  紙裁断機構、１３２  裁断ブレードアッセンブリ、１３３  ブレード、１３３ａ  歯、１３３ｂ  シャンク部分、１３３ｃ  裁断部分、１３３ｄ  斜角、１３３ｅ  開先角度、１３３ｇ  寸法、１３４  クランクシャフト、１３４ａ  カム、１３４ｂ  カム、１３４ｃ  長さ、１３４ｄ  ピッチ、１３４ｅ  長さ、１３５  ギアドライブ、１３６  モータ、１３８  アンビル
２２０  シート、２２０ａ  前縁、２２０ｂ  後縁、２２２  カットシート、２２４  カットシート、２２５  直線、２２５ａ  縁部、２２５ｂ  縁部
３２２  カットシート、３２５ａ  カットエッジ、３２５ｂ  裁断された領域、３２６ａ  直線
４２２  寸法、４２４  充填粘土、４２５接着剤、４２６  コーティング粘土、４２８  紙繊維
５２０  シート、５２０ａ  前縁、５２０ｂ  後縁、５２２  カットシート、５２４  カットシート、５２５  直線、５２５ａ  縁部、５２５ｂ  縁部
６２０  シート、６２０ａ  前縁、６２０ｂ  後縁、６２２  カットシート、６２４  カットシート、６２５  直線、６２５ａ  縁部、６２５ｂ  縁部
【図１】
2005320161.tif 000003
【図１Ａ】
2005320161.tif 000004
【図１Ｂ】
2005320161.tif 000005
【図１Ｃ】
2005320161.tif 000006
【図２Ａ】
2005320161.tif 000007
【図２Ｂ】
2005320161.tif 000008
【図２Ｃ】
2005320161.tif 000009
【図３】
2005320161.tif 000010
【図３Ａ】
2005320161.tif 000011
【図４】
2005320161.tif 000012
【図５】
2005320161.tif 000013
【図６】
2005320161.tif 000014