(57)【要約】      （修正有）【課題】糊等の接着剤の吐出量を常に安定させて、良好な製本を行うことができるようにした製本装置に使用する接着剤の加熱装置及び加熱方法を提供する。【解決手段】糊を吐出する接着剤吐出手段１０の作動を可能にする前段階として、作動時にノズル２０を閉じる方向にソレノイド１２を作動させて、ソレノイド１２に熱を発生させる。そのソレノイド１２に発生する熱を熱伝導部材１４を介して糊溜め室１８内に収容されている糊を加熱する。糊が良好に吐出できる温度まで上昇した後、接着剤吐出手段１０の作動を可能にする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に接着剤溜め室を形成したボディとその接着剤溜め室と連絡するノズルとそのノズルを開閉するためのバルブとを備える接着剤吐出手段と、前記バルブを作動させるものであってその作動時に発熱する作動手段と、その作動手段と前記ボディとを接続する熱伝導部材とを有することを特徴とする製本装置に使用する接着剤の加熱装置。
【請求項２】
前記作動手段がソレノイドであることを特徴とする請求項１記載の製本装置に使用する接着剤の加熱装置。
【請求項３】
バルブでノズルを開閉して接着剤溜め室内の接着剤を前記ノズルから吐出するための接着剤吐出手段と、前記接着剤吐出手段を作動させるものであってその作動時に発熱する作動手段とを有する製本装置に使用するものであって、前記接着剤溜め室内の接着剤の温度が接着剤の最適吐出温度に上昇するまでの間は前記作動手段に前記バルブで前記ノズルを閉鎖するノズル閉鎖信号を与えて前記ノズルを閉鎖させ、前記ノズルを閉鎖させた状態を保ちながら前記作動手段で発熱した熱によって前記接着剤溜め室内の接着剤の温度を最適吐出温度まで上昇させ、接着剤の温度が最適吐出温度に上昇した後に前記作動手段に前記バルブで前記ノズルを開くノズル開放信号を与えて前記ノズルから接着剤を吐出できるようにしたことを特徴とする製本装置に使用する接着剤の加熱方法。
【請求項４】
接着剤の温度が最適吐出温度に上昇した後に、前記ノズル開放信号と前記ノズル閉鎖信号とを交互に与えることを特徴とする請求項３記載の製本装置に使用する接着剤の加熱方法。
【請求項５】
前記接着剤溜め室を形成するボディと前記作動手段とを熱伝導部材で接続したことを特徴とする請求項３記載の製本装置に使用する接着剤の加熱方法。
【請求項６】
製本装置の主電源の入力に連動して、前記作動手段に前記接着剤溜め室内の接着剤の温度が接着剤の最適吐出温度に上昇するためのノズル閉鎖信号を入力することを特徴とする請求項３記載の製本装置に使用する接着剤の加熱方法。
【請求項７】
前記接着剤溜め室内の接着剤の温度が最適吐出温度の近傍まで上昇した時に、製本装置の操作開始の許諾表示を示すことを特徴とする請求項３記載の製本装置に使用する接着剤の加熱方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、製本装置に使用する接着剤を加熱する装置と方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、建築関係等をはじめとする各種の分野では、関係図面のコピーや印刷物を製本し、その製本を行政や顧客や作業現場へ提出または配布している。このため、コピーや印刷を施した用紙を用いて製本を行う製本装置が特許文献１に提供されている。
【特許文献１】特許第２９６５９６７号（第４２頁、図５−６）
【０００３】
特許文献１に示されている製本装置では、用紙の片面（裏面）の全域に乾式の加圧接着剤を予め塗布した特殊用紙を使用する。この特殊用紙のもう一方の面にコピーや印刷を施し、コピーや印刷等を行った面を内側にして特殊用紙を二つに折り曲げて加圧接着剤を施した面を外側に露出させる。製本装置では、二つに折り曲げた特殊用紙を１枚ずつ順に内部に搬送し、内部に搬送した特殊用紙を１枚ずつ製本装置の所定の位置に積層させる。新たに載せられた特殊用紙を積層物の上から加圧することで、新たに載せられた特殊用紙と積層物の一番上の特殊用紙との接着剤同士が加圧によって接着される。この作業を繰り返すことで、見開きの両頁で一枚の特殊用紙に施したコピーや印刷を表示する本を作成することができる。
【０００４】
この特許文献１に示す製本装置を使用するものにおいては、片面の全域に乾式の加圧接着剤を予め塗布した特殊用紙を使用しなければならない。即ち、加圧接着剤を予め塗布していない用紙を使用してコピーや印刷したものでは、製本することができないという欠点があった。更に、片面の全域に乾式の加圧接着剤を予め塗布した特殊用紙を使用する場合には、用紙のコストが高く、製本全体の費用が高くなるという欠点があった。
【０００５】
このため、本願発明者は、片面の全域に乾式の加圧接着剤を予め塗布した特殊用紙に代えて、普通紙を用いて製本を行う製本装置と製本方法とを考えるに至った。普通紙を用いて製本を行う場合には、コピーや印刷を行った面を内側にして普通紙を二つに折り曲げて、製本装置内に１枚ずつ順に積層物の上に積重ねられるところまでは従来と同じであるが、新たに積重ねられた二つ折りの普通紙の上に糊等の接着剤を塗布するものである。即ち、積層物の上面に糊を塗った後、その上に新たに投入された二つ折りの普通紙を積重ねる。この作業を繰り返すことによって、普通紙を用いた製本を行うことが可能になる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
普通紙を用いて製本する製本装置では、積層物の上に１枚ずつ新たに積重ねられた二つ折りの普通紙の上に糊等の接着剤を塗布することから、接着剤吐出手段を備えている。接着剤吐出手段から普通紙の上に塗布される糊の吐出状態の良否は、温度の依存性が非常に高いものである。実験の結果、糊の温度が例えば１５℃以下になると、流動性が悪くなって糊の吐出量が極端に少なくなり、普通紙同士の接着を確実に行えなくなることが判明した。
【０００７】
更に、接着剤吐出手段からの糊の吐出状態は、糊の温度が最低でも２５℃以上にならないと安定しないことが解った。吐出状態が最適となる温度としては、３０〜３５℃が望ましいことも判明した。
【０００８】
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、糊等の接着剤の吐出量を常に安定させて、良好な製本を行うことができるようにした製本装置に使用する接着剤の加熱装置及び加熱方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するための本発明に係る接着剤の加熱装置は、内部に接着剤溜め室を形成したボディとその接着剤溜め室と連絡するノズルとそのノズルを開閉するためのバルブとを備える接着剤吐出手段と、前記バルブを作動させるものであってその作動時に発熱する作動手段と、その作動手段と前記ボディとを接続する熱伝導部材とを有するものである。本発明に係る接着剤の加熱装置は、前記作動手段がソレノイドとしたものである。
【００１０】
本発明に係る接着剤の加熱方法は、バルブでノズルを開閉して接着剤溜め室内の接着剤を前記ノズルから吐出するための接着剤吐出手段と、前記接着剤吐出手段を作動させるものであってその作動時に発熱する作動手段とを有する製本装置に使用するものであって、前記接着剤溜め室内の接着剤の温度が接着剤の最適吐出温度に上昇するまでの間は前記作動手段に前記バルブで前記ノズルを閉鎖するノズル閉鎖信号を与えて前記ノズルを閉鎖させ、前記ノズルを閉鎖させた状態を保ちながら前記作動手段で発熱した熱によって前記接着剤溜め室内の接着剤の温度を最適吐出温度まで上昇させ、接着剤の温度が最適吐出温度に上昇した後に前記作動手段に前記バルブで前記ノズルを開くノズル開放信号を与えて前記ノズルから接着剤を吐出できるようにしたものである。本発明に係る接着剤の加熱方法は、接着剤の温度が最適吐出温度に上昇した後に、前記ノズル開放信号と前記ノズル閉鎖信号とを交互に与えるようにしたものである。接着剤の温度が最適吐出温度に上昇した後に前記作動手段に前記バルブで前記ノズルを開くノズル開放信号と前記ノズル閉鎖信号とを交互に与えて前記ノズルから接着剤を吐出できるようにしたものである。本発明に係る接着剤の加熱方法は、前記接着剤溜め室を形成するボディと前記作動手段とを熱伝導部材で接続するようにしたものである。本発明に係る接着剤の加熱方法は、製本装置の主電源の入力に連動して、前記作動手段に前記接着剤溜め室内の接着剤の温度が接着剤の最適吐出温度に上昇するためのノズル閉鎖信号を入力するようにしたものである。本発明に係る接着剤の加熱方法は、前記接着剤溜め室内の接着剤の温度が最適吐出温度の近傍まで上昇した時に、製本装置の操作開始の許諾表示を示すようにしたものである。
【発明の効果】
【００１１】
バルブを作動させる作動手段（例えばソレノイド）を作動時に発熱するもので構成し、そのソレノイドと接着剤吐出手段とを熱伝導部材とで接続することで、接着剤吐出手段内に収容する接着剤（糊）をソレノイドの作動によって加熱することができる。これによって、糊を加熱するのに別個に加熱手段を備えなくて済み、コストダウンを図ることができる。また、糊の温度が最適な吐出温度になってから製本装置の作動が開始できるようにしたので、糊の吐出量が安定し、良好な製本を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
次に本発明を図面に基づいて説明する。図１は本発明に係る製本装置に使用する接着剤加熱装置の断面図、図２は図１に示す接着剤加熱装置の斜視図である。接着剤加熱装置は主に、接着剤吐出手段１０と、その接着剤吐出手段１０を作動させる作動手段としてのソレノイド１２と、接着剤吐出手段１０とソレノイド１２との両方に接触してソレノイド１２から接着剤吐出手段１０に熱を伝える熱伝導部材１４とから成る。
【００１３】
接着剤吐出手段１０は、複数の部材からなるボディ１６と、ボディ１６の内部に形成された糊溜め室（接着剤溜め室）１８と、ボディ１６に固定されるものであって糊を吐出するためのノズル２０と、ボディ１６に固定される弁座部材２２と、糊溜め室１８とノズル２０との連絡位置を開閉するためのバルブ２４と、バルブ２４を支持するロッド２６と、糊溜め室１８の一方の壁面を形成すると共にその中央にロッド２６を支持固定するダイアフラム２８とを有する。ロッド２６の一部はダイアフラム２８を中心として糊溜め室１８と反対側まで突出している。ボディ１６には、糊溜め室１８内の糊の温度を測定するための温度センサ３０が取り付けられている。
【００１４】
糊溜め室１８は、連絡通路３２を介して外部に設置される糊供給装置３４と連絡している。糊供給装置３４から糊溜め室１８へ常に高圧で糊を供給するものであり、ダイアフラム２８の移動に応じて糊溜め室１８の容積が変化するが、その容積の変動に拘わらず、糊溜め室１８の圧力は糊供給装置３４による高圧となっている。なお、糊溜め室１８に糊が供給されるとしたが、糊に限らず各種の接着剤が供給されるものであっても良い。
【００１５】
前記ソレノイド１２は駆動軸３６を有し、その駆動軸３６は連結部材３８を介してバルブ２４を支持するロッド２６と連結する。連結部材３８は図１で軸方向に左右に滑らかに移動できるように保持手段４０によって保持されている。ソレノイド１２等の作動手段には、作動電流が流れるとそれ自身が発熱するものを用いる。作動手段にソレノイド１２を使用するのは、コストが安いことと発熱する熱量が大きいためである。ソレノイド１２には、駆動軸３６を図１で左方向に移動させてバルブ２４でノズル２０を閉じる（バルブ２４が弁座部材２２の弁座４２に着座する）ためのＰＵＬＬ信号（ノズル閉鎖信号）と、駆動軸３６を図１で右方向に移動させてバルブ２４でノズル２０を開く（バルブ２４が弁座部材２２の弁座４２から離れる）ＰＵＳＨ信号（ノズル開放信号）とが与えられるように、制御手段４４によって制御される。この制御手段４４には前記温度センサ３２から糊溜め室１８内の糊の温度が伝えられ、糊溜め室１８内の糊の温度に応じて制御手段４４によってソレノイド１２が制御される。
【００１６】
製本装置が作動しない状態（ソレノイド１２に電流が流れない状態）では、接着剤吐出手段１０のノズル２０はバルブ２４で閉じられて、バルブ２４から糊が吐出しない状態に設定する。即ち、図１に示すように、バルブ２４が弁座部材２２の弁座４２に着座する状態に設定する。ノズル２０から糊を吐出する場合には、ソレノイド１２にＰＵＳＨ信号を与えることによって、駆動軸３６が図１で右方向に移動し、バルブ２４が弁座部材２２の弁座４２から離れてノズル２０が開かれる。糊溜め室１８内の糊には糊供給装置３４からの高圧がかかっているので、ノズル２０が開かれると同時にノズル２０から糊が外部に吐出される。
【００１７】
ソレノイド１２がＯＦＦの状態は、前述したように図１のバルブ２４が弁座部材２２の弁座４２に着座する状態である。この状態からソレノイド１２にＰＵＬＬ信号が与えられると、駆動軸３６が図１で左方向に移動しようとするが、バルブ２４が弁座部材２２の弁座４２に接触しているため、駆動軸３６もバルブ２４も図１から左方向に移動することはない。ソレノイド１２にＰＵＬＬ信号が与えられるとその駆動軸３６は移動しないが、ソレノイド１２それ自体が発熱する。
【００１８】
前記熱伝導部材１４は、一方を糊溜め室１８を形成するボディ１６と接触させ、他方をソレノイド１２のハウジングと接触させる。この熱伝導部材１４は、ソレノイド１２で発生した熱を接着剤吐出手段１０の糊溜め室１８内の糊に伝達するためのもので、熱伝導率の高い銅等の金属で構成することが望ましい。
【００１９】
次に、図１及び図２の接着剤加熱装置を用いた接着剤の加熱方法を図３及び図４に基づいて説明する。製本装置の使用を開始する際に製本装置の主電源を入れると、先ず、前記温度センサ３２によって糊溜め室１８内の糊の温度が制御手段４４に伝えられる。糊溜め室１８内の糊の温度が最適吐出温度（例えば３０〜３５℃）以下の場合には、制御手段４４によって、ノズル２０を閉じる方向の作動信号であるＰＵＬＬ信号をソレノイド１２に間欠的に入力する。即ち、ソレノイド１２にはＯＮ（ＰＵＬＬ信号）とＯＦＦとが交互に与えられる。
【００２０】
ソレノイド１２にＰＵＬＬ信号が間欠的に与えられるとソレノイド１２が発熱して、そのソレノイド１２に発生した熱が熱伝導部材１４と接着剤吐出手段１０のボディ１６とを介して、糊溜め室１８内の糊に伝えられ、糊の温度が時間経過に比例して上昇する（図４のウォームアップ期間）。糊溜め室１８内の糊の温度が最適吐出温度の上側の温度（例えば３５℃）に達した後、糊を吐出しない場合には、例えばソレノイド１２に与えるＰＵＬＬ信号の間隔をウォームアップ期間よりも長くし（またはパルス幅を短くし）、糊の温度を最適吐出温度の下限と上限との間（３０℃〜３５℃）に保つ（図３及び図４に示す温度調節期間）。ウォームアップ期間においてＰＵＬＬ信号のパルス間隔を温度調節期間と比べて相対的に短くしたのは、短時間で温度を上昇させるためであり、温度調節期間においてＰＵＬＬ信号の間隔をウォームアップ期間と比べて相対的に長くしたのは、最適吐出温度である３０〜３５℃の間に糊の温度を保つためである。
【００２１】
なお、図３ではパルス間隔を調節して温度調節を行う例を示したが、またはパルス幅を調節して温度を調節するようにしても良い。温度調節期間とは、糊溜め室１８内の糊の温度が最適の温度に保持されているが、未だ製本装置が作動されない状態（接着剤吐出手段１０から糊が吐出されない状態）のことである。なお、ウォームアップ期間と温度調節期間との境界の温度を３５℃としたが、糊の温度の慣性上昇を考えてそれより低い温度にしても良い。
【００２２】
この糊溜め室１８内の糊の温度が最適吐出温度の近傍の温度（例えば２５℃）以下の状態においては、製本装置の操作スイッチを入れても製本装置が作動しないように設定する。ここで、糊溜め室１８内の糊の温度が、最適吐出温度の近傍温度まで上昇した時点で、製本装置を操作しても良いという操作開始の許諾表示を出す。この操作開始の許諾表示を出すのは、最適吐出温度以下で製本装置の操作スイッチを押しても、製本装置の操作開始から接着剤吐出手段１０によって糊を吐出するまでに若干の時間がかかり、接着剤吐出手段１０から糊を吐出する時点では糊の温度が最適吐出温度である３０〜３５℃に上昇するからである。なお、製本装置が停止している状態やウォームアップ状態や温度調節期間の状態（製本装置の操作スイッチが押されていない状態）では、図１のバルブ２４が弁座部材２２の弁座４２に着座しており、ノズル２０から糊が吐出されることはない。
【００２３】
操作開始の許諾表示が出た後、製本装置の操作スイッチを押して製本装置を作動させる。なお、操作開始の許諾表示が出た後、直ちに製本装置の操作スイッチを押せば、温度調節期間なしに、ウォームアップ期間から直ちに稼動期間となる。製本装置が作動した場合において、普通紙が積層物の上に載せられた後に、接着剤吐出手段１０が積層物の上に載せられた普通紙の上方を移動する。この際、ソレノイド１２にＰＵＳＨ信号を与えることによりバルブ２４が図１で右方向に移動し、バルブ２４が弁座部材２２の弁座４２から離れてノズル２０が開かれる。糊溜め室１８内の糊に高圧がかかっているので、ノズル２０が開かれている間は、糊がノズル２０が普通紙の所定の位置に吐出される。即ち、糊の吐出期間はＰＵＳＨ信号のパルス幅となる。ノズル２０からの糊の吐出を停止する場合は、ソレノイド１２をＯＦＦにするか、またはソレノイド１２にＰＵＬＬ信号を与える。
【００２４】
本発明では、ソレノイド１２に作動するＰＵＳＨ信号とＰＵＬＬ信号によってソレノイド１２を発熱させ、ソレノイド１２で発生した熱が熱伝導部材１４と接着剤吐出手段１０のボディ１６とを介して糊溜め室１８内の糊に伝える。即ち、製本装置が作動している間は、ソレノイド１２の作動によって発生する熱が熱伝導部材１４を介して常に糊溜め室１８内の糊に伝えられる。糊供給手段３２から糊溜め室１８内に新たに供給される糊の供給量を考慮して、糊溜め室１８内に収容される糊の温度を最適の吐出温度である３０〜３５℃に加熱するように、ＰＵＳＨ信号とＰＵＬＬ信号のパルス間隔やパルス幅が設定される。特に、ＰＵＬＬ信号の場合にソレノイド１２への発熱量が大きいため、糊の吐出時にはＰＵＳＨ信号とＰＵＬＬ信号とを交互に繰り返すことが、糊の温度を最適の吐出温度に保つためには好ましい。なお、糊の温度は、最適の吐出温度である３０〜３５℃に保つことが望ましいが、季節によって製本装置の周囲の雰囲気温度が変化するため、最適の吐出温度である３０〜３５℃よりやや上下の温度（例えば４〜５℃上下）の範囲であっても、最適吐出温度として許容できる。
【００２５】
以上のように本発明では、糊の温度が最適吐出温度以下の場合に、ソレノイド１２にノズル２０を閉じた状態となるノズル閉鎖信号を与えることでソレノイド１２を発熱させ、そのソレノイド１２の熱を糊溜め室１８内の糊に伝えて糊を最適吐出温度に加熱する。糊の温度が最適の吐出温度にしてから、製本装置を作動させるので、糊の吐出状態を良好に保つことができ、普通紙による製本を確実に行うことができる。
【００２６】
なお、前述の内容では、ソレノイド１２に作動するＰＵＬＬ信号をノズル２０を閉鎖するためのノズル閉鎖信号とし、ソレノイド１２に作動するＰＵＳＨ信号をノズル２０を開くためのノズル閉鎖信号として説明したが、ノズル２０を閉鎖するためのノズル閉鎖信号がＰＵＳＨ信号となり、ノズル２０を開くためのノズル閉鎖信号がＰＵＬＬ信号となる構造も考えられる。また、接着剤の最適吐出温度は、接着剤の種類によって変わるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明に係る製本装置に使用する接着剤加熱装置の断面図である。
【図２】図１に示す接着剤加熱装置の斜視図である。
【図３】本発明に使用するソレノイドへ伝達する信号の説明図である。
【図４】図３の信号に対応した糊溜め室内の糊の温度変化を示す特性図である。
【符号の説明】
【００２８】
１０  接着剤吐出手段
１２  ソレノイド
１４  熱伝導部材
１８  糊溜め室
２０  ノズル
２４  バルブ
３６  駆動軸
【図１】
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【図２】
2005111877.tif 000004
【図３】
2005111877.tif 000005
【図４】
2005111877.tif 000006