(57)【要約】【課題】中身の背の部分にホットメルトタイプの接着剤を塗布した後、三方断裁をするまでの間に確実に接着剤を固化させるための本冷却装置および方法を提供する。【解決手段】本が接触する側に熱拡散率の高い材料を使用し本が接触しない側に熱拡散率の低い材料を使用するとともに内部には冷媒を保有する冷却プレートと、その冷媒を冷却することによって冷却プレートを冷却する冷却手段と、冷却プレートに開いた孔を通じて本が接触する側に空気（冷媒）を送る送風手段とを具備し、ホットメルトタイプの接着剤を塗布した中身に表紙をくるんだ本の背側を冷却するように無線綴製本ラインにおいて冷却プレートが設けられるようにした本冷却装置、および表紙をくるんだ本の搬送経路において本の背側のガイドに冷却プレートを使用するようにした本冷却方法。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホットメルトタイプの接着剤を塗布した中身に表紙をくるんだ本の背側を冷却するように無線綴製本ラインに設けるための冷却プレートとその冷却プレートを冷却する冷却手段と具備することを特徴とする本冷却装置。
【請求項２】
請求項１記載の本冷却装置において、前記冷却プレートはその内部には冷媒を保有しており、前記冷却手段は前記冷媒を冷却することによって前記冷却プレートを冷却する冷却手段であることを特徴とする本冷却装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の本冷却装置において、前記冷却プレートには孔が開いており、その孔を通じて本が接触する側に空気を送る送風手段を具備することを特徴とする本冷却装置。
【請求項４】
請求項３記載の本冷却装置において、前記空気は前記冷媒であることを特徴とする本冷却装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の本冷却装置において、前記冷却プレートは本が接触する側に熱拡散率の高い材料を使用し、本が接触しない側に熱拡散率の低い材料を使用することを特徴とする本冷却装置。
【請求項６】
丁合されて一冊にまとめられた中身の背の部分にホットメルトタイプの接着剤を塗布し、表紙をくるみ、三方断裁を行う無線綴製本ラインにおいて、前記表紙をくるんだ後から前記三方断裁を行うまでの搬送経路において、前記表紙をくるんだ本の背側のガイドに冷却プレートを使用することを特徴とする本冷却方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は無線綴製本の技術分野に属する。特に、中身の背の部分にホットメルトタイプの接着剤を塗布した後に接着剤を強制冷却して、三方断裁をするまでの間に確実に接着剤を固化させるための本冷却装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現状、断裁刃にホットメルトタイプの接着剤が付着することを防止するために、断裁刃に付着防止剤としてシリコン系のグリース、オイルを主成分とするスプレーを吹き付ける方法が行われている。付着防止剤の吹き付けによりホットメルトタイプの接着剤の付着は減少するが、頻繁に吹付ける作業の負荷とスプレーを消耗する費用がかかってしまう。また、断裁刃の付着防止剤に紙粉が混じり本に転移して付着し、本が汚れることから不良品の発生原因となっている。
【０００３】
ホットメルトタイプの接着剤が冷却固化してないときには断裁刃に付着し易いことが明らかである。そこで、中身の背の部分にホットメルトタイプの接着剤を塗布し、表紙をくるんだ後に、コンベヤによる搬送を２列にして、三方断裁するまでの時間を長くする提案がある（特許文献１）。また、表紙をくるんだ後のコンベヤ速度を本の条件により自動設定し、自然冷却する時間を確保する提案がある（特許文献２）。しかし、これら２つの方法においては、コンベヤの制御や操作が煩雑であり、コンベヤの速度を極端に遅くしなければならない場合もあって、生産性が低下するという問題がある。
【０００４】
また、断裁刃の非研磨面に段を設けて断裁刃に接着剤が付着することを防止する提案がある（特許文献３）。しかし、この特殊な形状の断裁刃であっても、実際に使用してみると研磨面に接着剤が付着することも多く、根本的な解決にはなっていない。
【特許文献１】特開平１１−９９７６８
【特許文献２】特開平１１−９９７６９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、中身の背の部分にホットメルトタイプの接着剤を塗布した後、三方断裁をするまでの間に確実に接着剤を固化させるための本冷却装置および方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の請求項１に係る本冷却装置は、ホットメルトタイプの接着剤を塗布した中身に表紙をくるんだ本の背側を冷却するように無線綴製本ラインに設けるための冷却プレートとその冷却プレートを冷却する冷却手段と具備するようにしたものである。
また本発明の請求項２に係る本冷却装置は、請求項１に係る本冷却装置において、前記冷却プレートはその内部には冷媒を保有しており、前記冷却手段は前記冷媒を冷却することによって前記冷却プレートを冷却する冷却手段であるようにしたものである。
また本発明の請求項３に係る本冷却装置は、請求項１または２に係る本冷却装置において、前記冷却プレートには孔が開いており、その孔を通じて本が接触する側に空気を送る送風手段を具備するようにしたものである。
また本発明の請求項４に係る本冷却装置は、請求項３に係る本冷却装置において、前記空気は前記冷媒であるようにしたものである。
また本発明の請求項５に係る本冷却装置は、請求項１〜４のいずれかに係る本冷却装置において、前記冷却プレートは本が接触する側に熱拡散率の高い材料を使用し、本が接触しない側に熱拡散率の低い材料を使用するようにしたものである。
また本発明の請求項６に係る本冷却方法は、丁合されて一冊にまとめられた中身の背の部分にホットメルトタイプの接着剤を塗布し、表紙をくるみ、三方断裁を行う無線綴製本ラインにおいて、前記表紙をくるんだ後から前記三方断裁を行うまでの搬送経路において、前記表紙をくるんだ本の背側のガイドに冷却プレートを使用するようにしたものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の請求項１に係る本冷却装置によれば、冷却手段により冷却された冷却プレートを、ホットメルトタイプの接着剤を塗布した中身に表紙をくるんだ本の背側を冷却するように無線綴製本ラインに設けることができる。すなわち、接着剤を塗布した本の背側が強制冷却される。したがって、中身の背の部分にホットメルトタイプの接着剤を塗布した後、三方断裁をするまでの間に確実に接着剤を固化させるための本冷却装置が提供される。
また本発明の請求項２に係る本冷却装置によれば、冷却プレートが冷媒によって冷却されるため高い冷却能力が得られる。
また本発明の請求項３に係る本冷却装置によれば、送風手段により冷却プレートの孔を通じて本が接触する側に冷却された空気が送られるから、冷却プレートから離れた本の部位であっても効率の良い冷却を行える。
また本発明の請求項４に係る本冷却装置は、冷媒は空気であるため装置構成が簡単である。
また本発明の請求項５に係る本冷却装置によれば、冷却プレートの表裏側において熱拡散率を考慮した適正な材料が使用されるため効率の良い冷却を行える。
また本発明の請求項６に係る本冷却方法によれば、冷却プレートが、ホットメルトタイプの接着剤を塗布した中身に表紙をくるんだ本の背側を冷却するように無線綴製本ラインに設けられる。すなわち、接着剤を塗布した本の背側が強制冷却される。したがって、中身の背の部分にホットメルトタイプの接着剤を塗布した後、三方断裁をするまでの間に確実に接着剤を固化させるための本冷却方法が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の本冷却装置について実施の形態を説明する。本発明の本冷却装置を無線綴製本ラインに設けたときの説明図を図１（側面図）と図２（斜視図）に示す。図１、図２には主として本発明の本冷却装置における冷却プレートの部分が示されている。図１、図２において、１００は冷却プレート、１０１は表側プレート、１０２は裏側プレート、１０３はパッキン、１０４は冷媒室、１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃは配管、１０６ａ，１０６ｂ，１０６ｃは吸入口、１０７ａ，１０７ｂは吹出口、３００はコンベヤ、４００，４００ａ，４００ｂ，４００ｃ，４００ｄは本、４０１ｂ，４０１ｃ，４０１ｄはホットメルトタイプの接着剤である。
【０００９】
図１、図２に一例を示すように、本発明の本冷却装置における冷却プレート１００は、表側プレート１０１と裏側プレート１０２をパッキン（packing）１０３を介して重ね合わせた構成となっている。パッキンは滑り運動を生じる面で用いられる可撓性がある流体の漏れ止めである。その重ね合わせた表側プレート１０１と裏側プレート１０２の間には冷媒室１０４が形成される。
冷却プレート１００は、丁合されて一冊にまとめられた中身の背の部分にホットメルトタイプの接着剤を塗布し、表紙をくるみ、三方断裁を行う無線綴製本ラインにおいて、表紙をくるんだ後から三方断裁を行うまでの搬送経路において、表紙をくるんだ本の背側のガイドとして使用される。
【００１０】
表側プレート１０１は冷却プレート１００における本４００ａ〜４００ｄが接触する側の面のプレートである。表側プレート１０１には熱拡散率の高い材料を使用する。そうすることによって、本４００ａ〜４００ｄの放射熱等を効率的に吸収することができる。
裏側プレート１０２は冷却プレート１００における本が接触しない側の面のプレートである。裏側プレート１０２には熱拡散率の低い材料を使用する。そうすることによって、不必要な周囲の放射熱等を吸収して効率を下げることがない。
なお、熱拡散率は、熱伝導媒質がもつ温度変換の速さを示す物性値である。すなわち、熱伝導率を密度と比熱の積で割った値である。
【００１１】
配管１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃは冷媒を供給する配管である。冷媒は一般的には液体または気体のような流動性を有する物質であるが、図１、図２に示す一例においては、冷媒として空気が使用される。配管１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃは一端が吸入口１０６ａ，１０６ｂ，１０６ｃに接続され、他端が加圧され冷却された空気の発生源である冷却手段（図示せず）に接続されている。
【００１２】
吸入口１０６ａ，１０６ｂ，１０６ｃは裏側プレート１０２に設けられており、配管１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃから冷媒室１０４に冷媒を吸入する吸入口となっている。冷媒室１０４に吸入した冷媒は冷却プレート１００を冷却する。
裏側プレート１０２に形成された吸入口１０６ａ，１０６ｂ，１０６ｃ，・・・の一例を図４に示す。吸入口１０６ａ，１０６ｂ，１０６ｃ，・・・は表側プレート１０１において所定間隔で分散配置されている。吸入口１０６ａ，１０６ｂ，１０６ｃ，・・・は吹出口１０７ａ，１０７ｂ，・・・とは重ならない配置となっている。そのため、冷媒室１０４における冷媒の流れが複雑となり乱流を生じて冷却プレート１００の冷却効率を高くする。
【００１３】
吹出口１０７ａ，１０７ｂは表側プレート１０１に設けられており、冷媒室１０４に溜まっている冷媒、すなわち加圧され冷却された空気を吹き出す吹出口となっている。表側プレート１０１はコンベヤ３００による本４００ａ〜４００ｄの搬送経路において本４００ａ〜４００ｄの背の側を向いている。したがって、吹出口１０７ａ，１０７ｂから吹出された空気は膨張により更に冷却され、本４００ａ〜４００ｄの背面等に当たり本４００ａ〜４００ｄを冷却する。
表側プレート１０１に形成された吹出口１０７ａ，１０７ｂ，・・・の一例を図３に示す。吹出口１０７ａ，１０７ｂ，・・・は表側プレート１０１において所定間隔で分散配置されている。吹出口１０７ａ，１０７ｂ，・・・は吸入口１０６ａ，１０６ｂ，１０６ｃ，・・・とは重ならない配置となっている。そのため、冷媒室１０４における冷媒の流れが複雑となり乱流を生じて冷却プレート１００の冷却効率を高くする。
【００１４】
コンベヤ３００は、無線綴製本ラインにおいて、中身に表紙をくるんだ本４００ａ〜４００ｄを三方断裁の処まで搬送するコンベヤである。中身の背の部分にはホットメルトタイプの接着剤４０１ｂ，４０１ｃ，４０１ｄが塗布されているから高い温度となっている。ホットメルトタイプの接着剤４０１ｂ，４０１ｃ，４０１ｄにおける塗布するときの温度は約２００度（℃）である。中身に表紙をくるんだ本４００ａ〜４００ｄの背側はその搬送経路のガイドに軽く接触または近接して搬送される。そのガイドに冷却プレート１００を使用すると、高い温度となっている本４００ａ〜４００ｄにおける背の部分の熱を吸収する。
【００１５】
上述の冷却プレートを配置した搬送経路の一例を図５（上面図）に示す。図５において、１００は冷却プレート、１０５は配管、３００ａ，３００ｂはコンベヤ、３０１はガイド、４１０ａ〜４１０ｇは積重ねた本である。
コンベヤ３００ａ，３００ｂはくるみ工程と三方断裁工程との間に連結して設けられている。くるみ工程はバインダー（くるみ機）により中身に表紙をくるん（包ん）で一体のものとする工程であり、中身の背には熱せられたホットメルトタイプの接着剤４０１ｂ，４０１ｃ，４０１ｄが塗布されている。三方断裁工程は本の天、地、小口の部分、すなわち背の部分を除く三方を断裁する工程である。
【００１６】
コンベヤ３００ｂはガイド３０１におけるガイド面の方向とコンベヤベルトの走行方向とが一致するように配置されている。そのためコンベヤ３００ｂのコンベヤベルトに載置された積重ねた本４１０ａ〜４１０ｇの背側はガイド３０１に軽く接触または近接して搬送される。
一方、コンベヤ３００ａはガイドの役割を果たす冷却プレート１００における冷却面の方向とコンベヤベルトの走行方向とが所定の角度となるように配置されている。そのためコンベヤ３００ａのコンベヤベルトに載置された積重ねた本４１０ａ〜４１０ｇの背側は冷却プレート１００に密着または軽く接触して搬送される。その接触の強さは冷却面の方向とコンベヤベルトの走行方向とが成す角度が大きいほど大きくなる。
【００１７】
密着しているか、軽く接触しているか、近接しているかによって冷却プレート１００における冷却効率は異なる。他の条件が同じであれば、接触による熱伝導は接触面積によることから、冷却効率は（密着）＞（軽く接触）＞（近接）の順番となる。しかし、冷却プレート１００による冷却は接触による熱伝導だけでなく、放射熱の吸収、吹出口から吹出す冷却空気の役割も大きい。したがって、図５に一例を示すように密着させなければ十分な効果が得られないというものではない。
【００１８】
以上の構成において、本発明の冷却装置における動作の一例について説明する。
まずステップＳ１（自然冷却）において、バインダーから排出した積重ねた本は、コンベヤ３００ｂにおいて、図５に示す積重ねた本４１０ｇから積重ねた本４１０ｆ、積重ねた本４１０ｅへと順番に位置を変えて搬送されて行く。この搬送過程において、積重ねた本においてホットメルトタイプの接着剤により熱せられている部分が自然冷却される。
【００１９】
次にステップＳ２（強制冷却）において、積重ねた本は搬送されることによって図５に示す積重ねた本４１０ｄの位置でコンベヤ３００ｂからコンベヤ３００ａに受け渡される。コンベヤ３００ａにおいて、図５に示す積重ねた本４１０ｃから積重ねた本４１０ｂ、積重ねた本４１０ａへと順番に位置を変えて搬送されて行く。コンベヤ３００ａは、前述したようにそのコンベヤベルトの走行方向が冷却プレート１００に向かっている。したがって、それに載置され搬送される積重ねた本は、冷却プレート１００に向かって行き接触し密着する。この搬送過程において、積重ねた本においてホットメルトタイプの接着剤により熱せられている部分が強制冷却される。
【００２０】
次に、本発明の冷却装置および冷却方法について別の実施の形態を説明する。図６には冷媒として、前述した気体ではなく、液体を使用した本発明の冷却装置の一例が示されている。図６において、１１０は冷却プレート、１１１は溝、１１２は隔壁、１１３は温度センサ、１１４は供給配管、１１５は回収配管、１２０は冷却手段である。
冷却プレート１１０は、図１、図２に示す冷却プレート１００と類似した構成となっている。図６には明示してないが表側プレート、裏側プレートを有し、その内側には冷媒室１０４に相当する溝１１１が形成されている。溝１１１は隔壁１１２によって仕切られた領域として形成されている。
【００２１】
溝１１１は、冷媒たとえば冷却水のような冷却された流体を流す溝である。そして溝１１１は、冷却プレート１１０が効率的に冷却機能を果たすように、冷却プレート１１０における冷媒の流れ方を規定している。図６においては、冷却プレート１１０の左上から供給された冷媒は、下降し下辺に達し、Ｕターンして溝を一路右に移して上昇し上辺に達し、Ｕターンして溝を一路右に移して下降し下辺に達し、Ｕターンして溝を一路右に移して上昇し上辺に達し、・・・、を繰返して冷却プレート１１０の右上から排出される。
【００２２】
冷媒は冷却手段１２０から供給配管１１４を通じて冷却プレート１１０に供給される。また、冷却プレート１１０に供給された冷媒は前述したように溝１１１を流れて排出される。また、冷却プレート１１０から排出された冷媒は回収配管１１５を通じて冷却手段１２０によって回収される。
冷却手段１２０は、たとえば、冷媒を溜めかつ冷媒を冷却する冷却タンクと、冷却タンクの冷媒を供給配管１１４と回収配管１１５を通じて供給し回収するためのポンプと、冷媒の流量や温度を制御するコントローラーとを有する。
【００２３】
温度センサ１１３は冷却プレート１１０の表面の温度を検出してコントローラーに出力する。また温度センサ１１３だけでなく、冷却プレート１１０の周辺における雰囲気の温度と湿度と検出する温湿度センサを設けるようにすると好適である。
コントローラーは温度センサ１１３が検出する温度によって冷却プレート１１０の温度が所定の範囲内となるように冷媒の流量や温度を制御する。また、コントローラーは温湿度センサが検出する雰囲気の温湿度によって、冷却プレート１１０が露結しないように冷却プレート１１０の目標温度を所定の範囲内で変更し最適化したり、除湿装置等の他の装置との併用運転をするための制御を行う。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の本冷却装置を無線綴製本ラインに設けたときの説明図（側面図）である。
【図２】本発明の本冷却装置を無線綴製本ラインに設けたときの説明図（斜視図）である。
【図３】表側プレートに形成された吹出口の一例を示す図である。
【図４】裏側プレートに形成された吸入口の一例を示す図である。
【図５】冷却プレートを配置した搬送経路の一例を示す図である。
【図６】冷媒として液体を使用した本発明の冷却装置の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００２５】
１００  冷却プレート
１０１  表側プレート
１０２  裏側プレート
１０３  パッキン
１０４  冷媒室
１０５，１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃ  配管
１０６ａ，１０６ｂ，１０６ｃ  吸入口
１０７ａ，１０７ｂ  吹出口
１１１  溝
１１２  隔壁
１１３  温度センサ
１１４  供給配管
１１５  回収配管
１２０  冷却手段
３００，３００ａ，３００ｂ  コンベヤ
３０１  ガイド
４００，４００ａ，４００ｂ，４００ｃ，４００ｄ  本
４１０ａ，４１０ｂ，４１０ｃ，４１０ｄ，４１０ｅ，４１０ｆ，４１０ｇ  積重ねた本
４０１ｂ，４０１ｃ，４０１ｄ  ホットメルトタイプの接着剤
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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