(57)【要約】【課題】本発明は、ＰＵＲ糊で背側を固める製本方法でありながら、前記ＰＵＲ糊の架橋反応時間の短縮が可能な製本方法及び製本装置とこれに関連する書籍構造を提供することを目的とする。【解決手段】本発明の目的は、積層された頁紙の背側１３をＰＵＲ糊２１と２２で固める製本方法であって、溶融したＰＵＲ糊２１と２２を前記頁紙の背側１３に塗布する工程（Ｓ３）の後に、塗布された前記ＰＵＲ糊２１と２２に湿潤空気の吹き付け工程（Ｓ４）を含むことを特徴とする製本方法としたことによって達成される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
積層された頁紙の背側をＰＵＲ糊で固める製本方法であって、溶融したＰＵＲ糊を前記頁紙の背側に塗布する工程の後に、塗布された前記ＰＵＲ糊に湿潤空気の吹き付け工程を含むことを特徴とする製本方法。
【請求項２】
請求項１に記載の製本方法において、前記ＰＵＲ糊を前記頁紙の背側に塗布する工程において、前記背側の両側に５ミリメートル幅以内で前記ＰＵＲ糊を塗布することを特徴とする製本方法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の製本方法において、前記湿潤空気の吹き付け工程は実施する順に、第１エアー工程と、第２エアー工程及び第３エアー工程を有し、前記第１エアー工程では、前記頁紙の背側に正対する方向から湿潤空気が吹き付けられ、前記第２エアー工程では、前記頁紙の背側に正対する方向及び前記頁紙の背側の左右方向から湿潤空気が吹き付けられ、前記第３エアー工程では、前記頁紙の背側の左右方向から湿潤空気が吹き付けられる工程を含むことを特徴とする製本方法。
【請求項４】
請求項３に記載の製法方法において、前記第１エアー工程における前記湿潤空気の吹き付け圧力は、第２エアー工程又は第３エアー工程における前記湿潤空気の吹き付け圧力の半分以下であることを特徴とする製本方法。
【請求項５】
請求項１、請求項２、請求項３又は請求項４のいずれかに記載の製法方法において、コンプレッサで圧縮した空気を前記湿潤空気として供給することを特徴とする製本方法。
【請求項６】
円環をなすコンベアを有し、該コンベアの途中にＰＵＲ糊塗布機構を備える製本装置であって、前記コンベアの移動方向に沿って、前記ＰＵＲ糊塗布機構の下流直後から、前記コンベアの移動方向に沿って、ＰＵＲ糊を塗布された頁紙に対して湿潤空気を吹き付ける第１エアー吹き付け部と、第２エアー吹き付け機部及び第３エアー吹き付け部が設けられたことを特徴とする製本装置。
【請求項７】
請求項６に記載の製本装置において、前記ＰＵＲ糊塗布機構は、前記コンベア上で移動する積層された頁紙の背側にＰＵＲ糊を塗布することを特徴とする製本装置。
【請求項８】
請求項７に記載の製本装置において、前記ＰＵＲ糊塗布機構は、前記積層された頁紙の背側の両側に５ミリメートル幅以内で前記ＰＵＲ糊を塗布することを特徴とする製本装置。
【請求項９】
請求項６、請求項７又は請求項８のいずれかに記載の製本装置において、コンプレッサと送風管を有し、外気は前記コンプレッサで圧縮されて湿潤な空気になり、該湿潤な空気は前記送風管を通じて、前記第１エアー吹き付け部と前記第２エアー吹き付け部及び前記第３エアー吹き付け部に供給されることを特徴とする製本装置。
【請求項１０】
請求項６、請求項７、請求項８又は請求項９のいずれかに記載の製本装置において、前記第１エアー吹き付け部では、前記頁紙の背側に正対する方向から湿潤空気が吹き付けられ、前記第２エアー吹き付け部では、前記頁紙の背側に正対する方向及び前記頁紙の背側の左右方向から湿潤空気が吹き付けられ、前記第３エアー吹き付け部では、前記頁紙の背側の左右方向から湿潤空気が吹き付けられることを特徴とする製本装置。
【請求項１１】
積層された頁紙の背側がポリウレタン系反応型樹脂で固められている書籍構造であって、該背側から左右の最外側紙への連結部において幅５ミリメートル以内がポリウレタン系反応型樹脂で固められていることを特徴とする書籍構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、製本方法及び製本装置とこれに関連する書籍構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
上製本から簡易製本まで、積層状の頁紙の背をホットメルト系の接着剤で固める製本方法が主流になっている。特にポリウレタン系反応性ホットメルト糊（ＰｏｌｙＵｒｅｔｈａｎｅ  Ｒｅａｃｔｉｖｅ  ｈｏｔ  ｍｅｌｔ  ａｄｈｅｓｉｖｅ：以後、ＰＵＲ糊という。）で固めた製本は耐久性に優れる。また、加熱しても糊が溶け出さないためリサイクル性に優れる。更に、ＰＵＲ糊で固めた書籍はページの見開き角が１８０度に達するなど、見開き性にも優れている。しかし、ＰＵＲ糊は室温で固化するものの、空気中の水分で架橋反応が完了して、本来の特性を発揮するに至るまでに数時間かかるという課題があった。この架橋反応が完了する前に次工程である断裁加工をすると、頁紙がずれて型崩れを起こしてしまう。そこで、従来は、ＰＵＲ糊で接着後に寒冷紙等の紙や布で養生をして、架橋反応が完了するのを待たねばならなかった。
【０００３】
そこで、特許文献１には、積層状の頁紙の背をホットメルト系接着剤の１つである、エチレン酢酸ビニル糊（Ｅｔｈｙｌｅｎｅ−Ｖｉｎｙｌ  Ａｃｅｔａｔｅ  ｈｏｔ  ｍｅｌｔ  ａｄｈｅｓｉｖｅ：以後、ＥＶＡ糊という。）で仮背固定してから製本する、書籍の製本方法が記載されている。ＥＶＡ糊は８０〜１３０℃で溶融し、冷却により数１０秒で固化する。ＥＶＡ糊で背側を仮固定したうえで、次工程である断裁加工に進む。その後、ＥＶＡ糊で固めた背側を断裁してからＰＵＲ糊を塗布し、これを表紙で包んで養生をするものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２１４４３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の、書籍の製本方法は、最終的にはＰＵＲ糊で背側を固めるため、耐久性と見開き性に優れているといえる。しかし、ＥＶＡ糊で仮固定する手間がかかり、結局はＰＵＲ糊の架橋反応が完了するまで、表紙で包んで養生する必要があるという課題がある。
【０００６】
そこで、本発明が解決しようとする課題、すなわち本発明の目的は、ＰＵＲ糊で背側を固める製本方法でありながら、前記ＰＵＲ糊の架橋反応時間の短縮が可能な製本方法及び製本装置とこれに関連する書籍構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
そこで、請求項１の発明を、積層された頁紙の背側をＰＵＲ糊で固める製本方法であって、溶融したＰＵＲ糊を前記頁紙の背側に塗布する工程の後に、塗布された前記ＰＵＲ糊に湿潤空気の吹き付け工程を含むことを特徴とする製本方法としたことにより、上記課題を解決した。
【０００８】
また、請求項２の発明を、請求項１に記載の製本方法において、前記ＰＵＲ糊を前記頁紙の背側に塗布する工程において、前記背側の両側に５ミリメートル幅以内で前記ＰＵＲ糊を塗布することを特徴とする製本方法としたことにより、上記課題を解決した。
【０００９】
請求項３の発明を、請求項１又は請求項２に記載の製本方法において、前記湿潤空気の吹き付け工程は実施する順に、第１エアー工程と、第２エアー工程及び第３エアー工程を有し、前記第１エアー工程では、前記頁紙の背側に正対する方向から湿潤空気が吹き付けられ、前記第２エアー工程では、前記頁紙の背側に正対する方向及び前記頁紙の背側の左右方向から湿潤空気が吹き付けられ、前記第３エアー工程では、前記頁紙の背側の左右方向から湿潤空気が吹き付けられる工程を含むことを特徴とする製本方法としたことにより、上記課題を解決した。
【００１０】
請求項４の発明を、請求項３に記載の製法方法において、前記第１エアー工程における前記湿潤空気の吹き付け圧力は、第２エアー工程又は第３エアー工程における前記湿潤空気の吹き付け圧力の半分以下であることを特徴とする製本方法としたことにより、上記課題を解決した。
【００１１】
請求項５の発明を、請求項１、請求項２、請求項３又は請求項４のいずれかに記載の製法方法において、コンプレッサで圧縮した空気を前記湿潤空気として供給することを特徴とする製本方法としたことにより、上記課題を解決した。
【００１２】
請求項６の発明を、円環をなすコンベアを有し、該コンベアの途中にＰＵＲ糊塗布機構を備える製本装置であって、前記コンベアの移動方向に沿って、前記ＰＵＲ糊塗布機構の下流直後から、前記コンベアの移動方向に沿って、ＰＵＲ糊を塗布された頁紙に対して湿潤空気を吹き付ける第１エアー吹き付け部と、第２エアー吹き付け機部及び第３エアー吹き付け部が設けられたことを特徴とする製本装置としたことにより、上記課題を解決した。
【００１３】
請求項７の発明を、請求項６に記載の製本装置において、前記ＰＵＲ糊塗布機構は、前記コンベア上で移動する積層された頁紙の背側にＰＵＲ糊を塗布することを特徴とする製本装置としたことにより、上記課題を解決した。
【００１４】
請求項８の発明を、請求項７に記載の製本装置において、前記ＰＵＲ糊塗布機構は、前記積層された頁紙の背側の両側に５ミリメートル幅以内で前記ＰＵＲ糊を塗布することを特徴とする製本装置としたことにより、上記課題を解決した。
【００１５】
請求項９の発明を、請求項６、請求項７又は請求項８のいずれかに記載の製本装置において、コンプレッサと送風管を有し、外気は前記コンプレッサで圧縮されて湿潤な空気になり、該湿潤な空気は前記送風管を通じて、前記第１エアー吹き付け部と前記第２エアー吹き付け部及び前記第３エアー吹き付け部に供給されることを特徴とする製本装置としたことにより、上記課題を解決した。
【００１６】
請求項１０の発明を、請求項６、請求項７、請求項８又は請求項９のいずれかに記載の製本装置において、前記第１エアー吹き付け部では、前記頁紙の背側に正対する方向から湿潤空気が吹き付けられ、前記第２エアー吹き付け部では、前記頁紙の背側に正対する方向及び前記頁紙の背側の左右方向から湿潤空気が吹き付けられ、前記第３エアー吹き付け部では、前記頁紙の背側の左右方向から湿潤空気が吹き付けられることを特徴とする製本装置としたことにより、上記課題を解決した。
【００１７】
請求項１１に発明を、積層された頁紙の背側がポリウレタン系反応型樹脂で固められている書籍構造であって、該背側から左右の最外側紙への連結部において幅５ミリメートル以内がポリウレタン系反応型樹脂で固められていることを特徴とする書籍構造としたことにより、上記課題を解決した。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１に係る発明は、ＰＵＲ糊で背側を固める製本方法でありながら、前記ＰＵＲ糊の架橋反応時間を極めて短くする効果がある。請求項２に係る発明は、背側及び背側と見返し紙の連結部にＰＵＲ糊を塗布するので、補強が十分となり、耐久性に優れる書籍構造を作ることができる効果がある。
【００１９】
請求項３の発明は、ＰＵＲ糊の架橋反応の進行に応じて、湿潤空気の吹きつけ角度を最適化しているので、迅速に且つ確実に架橋反応進めることができる効果がある。請求項４の発明は、ＰＵＲ糊の架橋反応の進行に応じて、湿潤空気の吹きつけ強度を増すので、未反応のＰＵＲ糊が吹き飛ばされてしまうことなく、迅速に且つ確実に架橋反応進めることができる効果がある。
【００２０】
請求項５の発明は、湿潤空気を製造するに当たり、空気中の水分を用いるので、工業水供給が不要であるという効果がある。請求項６の発明は、円環形コンベアの周辺にコンパクトにまとめられた装置であって、ＰＵＲ糊を、塗布した直後から湿潤エアーを吹き付けて架橋反応を促進できる効果がある。
【００２１】
請求項７の発明は、積層された頁紙の背側に適量のＰＵＲ糊を迅速確実に塗布することができる効果がある。請求項８の発明は、積層された頁紙の背側と左右の見かえし紙の連結部にもＰＵＲ糊で補強できる効果がある。請求項９の発明は、湿潤空気を製造するに当たり、空気中の水分を用いるので、工業水供給が不要であるという効果がある。
【００２２】
請求項１０の発明はＰＵＲ糊の架橋反応の進行に応じて、湿潤空気の吹きつけ角度を最適化しているので、迅速に且つ確実に架橋反応進めることができる効果がある。請求項１１に発明は、積層された頁紙の背側がポリウレタン系反応型樹脂で固められている書籍構造である。
【００２３】
さらに、請求項１１に発明では、力の加わりがちな背側から左右の見返し紙への連結部もポリウレタン系反応型樹脂で固められているため耐久性に優れる。また、前記ポリウレタン系反応型樹脂の柔軟性ゆえに見開き性に優れている。更に、ポリウレタン系以外の樹脂を用いていないので極めてリサイクル性が良いという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】（Ａ）は本発明の製本方法に係る第１実施形態の工程フローの例を示す図、（Ｂ）はＰＵＲ糊の架橋反応促進化工程における湿潤空気の吹き付け態様の例であって、第１エアー工程を示す図、（Ｃ）は第２エアー工程を示す図、（Ｄ）は第３エアー工程を示す図である。
【図２】（Ａ）は本発明の第１実施形態に係る製本方法において、頁紙で積層体を構成した図、（Ｂ）は同積層体の背側に浅く細かい切り込み加工を付した図、（Ｃ）は浅く細かい切り込みの拡大図、（Ｄ）は同積層体の積層背側及び見返し紙との連結部にＰＵＲ糊を塗布した図、（Ｅ）は断裁加工でＹ１及びＹ２断裁面で断裁した断面図である。
【図３】は本発明の係る製本方法及び製本装置において、湿潤空気を供給するコンプレッサの例を示す図である。
【図４】（Ａ）は本発明の第３実施形態に係る製本装置を天井から床方向へ見下ろしたときの図、（Ｂ）は同製本装置を水平方向に見た図で、ホルダーがコンベアに並列して設けられていて、一方向へ移動する様子を示す図である。
【図５】（Ａ）は本発明の第４実施形態に係る書籍構造の例を示す斜視図、（Ｂ）はＹ３−Ｙ３矢視断面図、（Ｃ）はＰＵＲ糊を若干厚く管理して製本した場合のＹ３−Ｙ３矢視断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
［第１実施形態］
図１（Ａ）は本発明の製本方法に係る第１実施形態の工程フローの例である。図１（Ａ）を参照して、本発明の製本方法を説明する。本発明の製本方法は中本完成（Ｓ６）までである。中本とは、書籍を構成する積層本体１１の左右両側に見返し紙１２Ａと見返し紙１２Ｂが付いたものである。
【００２６】
あるいは、製本種類にも合わせて、見返し紙１２Ｂが省略されたり、板紙を付されたりすることもある。中本を書籍として完成させるには、装丁工程を経る必要がある。装丁工程には上製本工程と、簡易製本工程があり、上製本工程では、見返し紙１２Ａと見返し紙１２Ｂにハードカバーを貼り付ける。簡易製本工程では、見返し紙１２Ａと見返し紙１２Ｂに板紙が付された中本であって、両側板紙にオレフィンカバーが被せられる。
【００２７】
第１実施形態の工程フローは、頁紙を重ねて積層とする工程（Ｓ１）と、背側に切り込みを入れる工程（Ｓ２）と、背側にＰＵＲ糊を塗布し、更に背側と見返し紙の連結部にもＰＵＲ糊を塗布する工程（Ｓ３）及び前記ＰＵＲ糊の架橋反応を促進する工程（Ｓ４）を含むものである。ＰＵＲ糊の架橋反応が完了した状態をＰＵＲ糊の硬化と表現することもある。
【００２８】
従来の製本工程には、ＰＵＲ糊の架橋反応を促進する工程（Ｓ４）が無いので、架橋反応が完了して硬化するまでは、断裁工程その他の後工程を続けることができなかった。しかし、本発明の製本方法は、同工程（Ｓ４）で１０数秒から３０秒程度で前記架橋反応が完了するので、引き続き、断裁工程（Ｓ５）を経て、中本完成（Ｓ６）に至る。
【００２９】
本発明の製本方法はＰＵＲ糊の硬化が早いため時間コストを削減することができる。更に、従来必要であった高価な寒冷紙による養生が不要となった。そのため、寒冷紙や寒冷紙で包む装置も不要となり、これに伴うコストも削減できることとなる。また、製造した中本をそのまま箱詰めすることもできるし、即座に装丁工程にはいって、書籍として完成させることも可能である。
【００３０】
中本の製本にあたり、まず、頁紙を順序正しく並べて、積層状に揃えて積層体１とする。積層体１は、積層本体１１の左右若しくは前後に見返し紙１２Ａと見返し紙１２Ｂを添えた構成である。以上が、頁紙を重ねて積層とする工程（Ｓ１）であって、図２（Ａ）は同工程（Ｓ１）完了直後の積層体１の例を示している。
【００３１】
次に、糊付けされることとなる積層背側１３の全体に亘り、浅く細かい切り込み１３Ａを入れる。これは、この後塗布されるＰＵＲ糊と、積層本体１１及び見返し紙１２Ａ・１２Ｂを構成する紙が良く馴染むようにする加工である。以上が、背側に切込みを入れる工程（Ｓ２）であって、図２（Ｂ）は同工程（Ｓ２）完了直後の積層体１の例を示している。図２（Ｃ）は切り込み１３Ａの一部拡大図である。
【００３２】
続いて、積層背側１３にＰＵＲ糊を塗布し、更に積層背側１３と見返し紙１２Ａ・１２Ｂの連結部にもＰＵＲ糊を塗布する（Ｓ３）。ＰＵＲ糊の塗布は、ロール転写式でも可能であるが、ノズル塗布式が好ましい。ノズル塗布式は塗布量の調整が容易である。
【００３３】
特に、絵本やアルバム台紙のような厚い紙を製本する場合は、ＰＵＲ糊の厚み管理は品質管理上極めて重要である。ＰＵＲ糊の厚みがありすぎると、積層本体１１を構成する頁紙を開いたときに段差ができ、頁紙が脱落する。また、ＰＵＲ糊の厚みが薄すぎると接着強度が不足する。このような厚い紙を製本する場合はＰＵＲ糊の厚みは頁紙の厚みの半分程度が好ましい。
【００３４】
以上が工程Ｓ３であって、図２（Ｄ）は同工程の完了直後の積層体１の例を示している。塗布されたＰＵＲ糊２として示されている。塗布されたＰＵＲ糊２のうち、積層背側１３を覆うのが背側に塗布された背側ＰＵＲ糊２１で、積層背側１３と見返し紙１２Ａ・１２Ｂとの連結部を覆うのは連結部に塗布された側部ＰＵＲ糊２２である。図２（Ｅ）は断裁加工でＹ１及びＹ２断裁面で断裁した断面図である。
【００３５】
塗布されたＰＵＲ糊は冷却固化するが、未だ架橋反応が完了していない状態では、本来の接着力を発揮できていない。このような状態で次工程へ進めば、積層された頁紙がずれて型崩れを起こしてしまう。本発明の製本方法では、工程Ｓ３に続いて、ＰＵＲ糊の架橋反応促進工程Ｓ４を行う。ＰＵＲ糊は空気中の水と反応して架橋構造を生成して本来の性能を発揮する。架橋反応促進工程Ｓ４はこの水分を適切に供給して架橋反応を促進するものである。
【００３６】
ＰＵＲ糊の架橋反応促進工程Ｓ４は、第１エアー工程Ｓ４１と、第２エアー工程Ｓ４２及び第３エアー工程Ｓ４３を含む。第１エアー工程（Ｓ４１）は、ＰＵＲ糊を塗布した直後に行う工程である。固化していないＰＵＲ糊を飛散させないように弱い圧力で、背側ＰＵＲ糊２１に対して湿潤空気を吹付けるもので、積層背側１３に正対する方向から湿潤空気を吹付けるものである。続いて第２エアー工程（Ｓ４２）に入る。第２エアー工程（Ｓ４２）は、背側ＰＵＲ糊２１及び、側部ＰＵＲ糊２２に対して湿潤空気を吹付けるもので、積層背側１３に正対する方向と積層背側１３の左右方向から湿潤空気を吹付けるものである。
【００３７】
架橋反応の効率化のために、湿潤空気を吹付ける圧力は第１エアー工程（Ｓ４１）の２倍以上の圧力である。続いて第３エアー工程（Ｓ４３）に入る。第３エアー工程（Ｓ４３）は、側部ＰＵＲ糊２２に対して湿潤空気を吹付けるもので、積層背側１３の左右方向から湿潤空気を吹付けるものである。これも架橋反応の効率化のために、湿潤空気を吹付ける圧力は第１エアー工程（Ｓ４１）の２倍以上の圧力である。尚、吹き付け圧力はバルブコックの開度で調整している。
【００３８】
第１〜第３エアー工程において、湿潤空気を吹付ける時間はそれぞれ１〜５秒であって、積層体１の厚さによって異なる。積層体１が厚ければ、工程Ｓ３で塗布されるＰＵＲ糊の量も増し、したがって、吹き付け時間も長くなる。第１〜第３エアー工程の実施にあたっては、湿潤空気を吹付ける装置を操作して、吹き付け圧力と吹き付け角度を制御することによって実現してもよい。あるいは、積層体１をコンベアで移動させて第１エアー工程用吹き付け装置と第２エアー工程用吹き付け装置及び第３エアー工程用吹き付け装置にかけてもよい。
【００３９】
以上、本発明の製本方法の第１実施形態は、ＰＵＲ糊の架橋反応促進化工程（Ｓ４）を有していることに特徴がある。同工程（Ｓ４）によって、本来数時間を要するＰＵＲ糊の架橋反応が十数秒で完了し、頁紙と見返し紙が強固に固定された中本が完成させられる効果がある。本発明によって、ＰＵＲ糊が硬化（架橋反応の完了）するまで必要であった寒冷紙等による養生工程や長時間の放置工程を不要とすることができる効果がある。このように強固に固定された中本が完成すれば、断裁工程（Ｓ５）以降の工程の実施も、製本工場の都合に応じて自由に実施することができる。
【００４０】
［第２実施形態］
製本業界においては、中本の状態で出荷して他の製本工場で表紙を貼り付ける場合も多い。このような場合には、多数の中本を重ね、あるいは箱詰めして保管したり運搬したりする場合がある。このような場合には、隣り合う中本の横糊同士が貼りついてしまう虞がある。この横糊は、製本の工程（Ｓ３）で塗布した側部ＰＵＲ糊２２が硬化した横糊である。このように、横糊同士が貼りついてしまうのを防ぐには、側部ＰＵＲ糊２２の架橋反応の完了（硬化）を徹底させる必要がある。
【００４１】
そこで、本発明の製本方法の第２実施形態では、第３エアー工程（Ｓ４３）に続いて、第４エアー工程（Ｓ４４）を追加する（図示せず。）。第４エアー工程（Ｓ４４）は第３エアー工程（Ｓ４３）と同様に、側部ＰＵＲ糊２２に対して湿潤空気を吹付けるもので、積層背側１３の左右方向から湿潤空気を吹付けるものである。また、第４エアー工程（Ｓ４４）を設ける代わりに第３エアー工程（Ｓ４３）による、湿潤空気の吹き付け時間を長くしてもよい。以上説明した第２実施形態に係る製本方法によれば、横糊も確実に硬化させることができて、中本の状態で箱詰めして出荷することもできるという効果がある。
【００４２】
断裁工程（Ｓ５）はＰＵＲ糊の硬化後に行う処理である。図２（Ｄ）に示す断裁線Ｙ１・Ｙ２の部分で積層体１の上下を断裁する加工工程である。ＰＵＲ糊の架橋反応促進化工程（Ｓ４）に用いる湿潤空気は湿度１００％の空気を用いることが好ましい。しかし、結露水を含む湿潤空気は積層体１を構成する紙面を濡らしてしまうので不向きである。本発明の製本方法ではコンプレッサを使って湿潤空気を供給することが好ましい。
【００４３】
［コンプレッサによる湿潤空気供給の原理］
コンプレッサで湿潤空気を作り出す原理について説明する。ここでは、仮に、本発明の製本方法を実施する製本工場は、気温２０℃で、湿度は１０％であるとする。気温２０℃における飽和水蒸気量は１７．３ｇ／ｍ３であるから、湿度１０％の場合は、単位体積当たりの水蒸気量は１．７３（ｇ／ｍ３）＝０．１０×１７．３（ｇ／ｍ３）である。この水分を含む空気をコンプレッサで１０倍に圧縮すると単位体積当たりの水分量は１７．３ｇであるから、湿度１００％の湿潤な空気になっていることになる。
【００４４】
また、工場内の湿度が２０％の場合は、１０倍に圧縮すると、単位体積当たりの水分量は３４．６（ｇ／ｍ３）＝０．２０×１７．３（ｇ／ｍ３）×１０である。これは２０℃における飽和水蒸気量１７．３（ｇ／ｍ３）を超えているから、超過した水分は凝結水となり、湿度１００％の湿潤な空気を作り出すことができる。これを一般化すると、湿度ｎ％の空気を１００／ｎ倍以上に圧縮すると湿度１００％の湿潤な空気を作り出すことができて、超過した水分は凝結水になる。
【００４５】
図３に湿潤な空気を作り出すコンプレッサの例を示す。コンプレッサ３は圧縮機能部３２によって外気を圧力容器３１に取り込んで圧縮する。該圧力容器３１と湿潤空気吹出し口３４の間には圧力調整弁３３が設けられている。圧力調整弁３３の働きにより、圧力容器３１内の空気が所定の圧力になると湿潤空気吹出し口３４から空気が吹出される。吹き付け圧力を調整するバルブコックは湿潤空気吹出し口３４の先に装着される。これは既存のものでよいので図示していない。
【００４６】
上記に説明した原理により、圧力容器３１内には湿度１００％の湿潤な空気が満たされ、飽和水蒸気量を超過した水分は凝結水となって、凝結水溜り３１１に溜まる。工場内の空気の湿度が１５％ならば、７＞１００／１５であるから、コンプレッサ３によって７倍以上圧縮すれば湿度１００％の湿潤な空気が得られることになる。また、湿潤空気中に含まれる単位体積当たりの水分を考慮するならば、外気温度は１５〜２５℃が好ましい。ここでいう外気とは、コンプレッサ３が取り込む空気であるから、通常は工場内の空気を意味する。
【００４７】
［第３実施形態］
次に本発明の製本装置の例を第３実施形態として説明する。図４（Ａ）本発明の第３実施形態に係る製本装置を天井から床方向へ見下ろしたときの図である。同製本装置は、循環するコンベア５の周囲に、ＰＵＲ糊塗布部５３と、ＰＵＲ糊架橋反応促進部４を配置した構成である。該ＰＵＲ糊架橋反応促進部４は第１エアー吹出し部４１と、第２エアー吹出し部４２及び第３エアー吹出し部４３からなり、必要に応じて、第４エアー吹出し部４４が追加される。
【００４８】
同製本装置は、順序正しく並べた頁紙からなる積層体１を投入して中本が得られる装置である。図４の例では、コンベア５は反時計廻りに回転する。該コンベアには積層体１の積層背側１３を下向き、積層体の上下部分をコンベア５の移動方向に合わせたように保持するホルダー５６が複数設けられている。図４（Ｂ）は同製本装置を水平方向に見た図で、ホルダー５６がコンベア５に並列して設けられていて、一方向へ移動する様子が分かる。ホルダー５６には中本に加工されるべき積層体１が挟持されている。このように挟持されているので、下向きになっている積層体１の積層背側１３を加工するのに支障は生じない。
【００４９】
説明の便宜上、コンベア５において、積層体投入口５１側を上流と称し中本の取り出し口５５を下流と称することとする。積層体投入口５１から投入された積層体１は、１つ下流であるカッター５２で、積層背側１３に浅く細かい切り込み１３Ａが入れられる。これは上記の製本の工程（Ｓ２）にあたる加工である。そして、更に１つ下流であるＰＵＲ糊塗布部５３で積層背側１３及び、その左右につながる見返し紙１２Ａと１２Ｂへの連結部にホットメルトであるＰＵＲ糊が塗布される。これは上記製本工程（Ｓ３）にあたる加工である。ＰＵＲ糊塗布部５３はノズル塗布式であることが好ましい。ノズル塗布式は塗布量の調整が容易である。塗布されるＰＵＲ糊はＰＵＲ糊タンク５３１から供給される。
【００５０】
更に下流は、第１エアー吹出し部４１と、第２エアー吹出し部４２及び第３エアー吹出し部４３で構成されるＰＵＲ糊架橋反応促進部４による処理が続く。ＰＵＲ糊架橋反応促進部４では、積層体１に塗布されたＰＵＲ糊が冷却により固化し、第１エアー吹出し部４１と、第２エアー吹出し部４２及び第３エアー吹出し部４３において吹き付けられる湿潤空気によって、ＰＵＲ糊の架橋反応が進み、硬化する。ここでの処理は上記製本工程（Ｓ４）にあたる処理である。
【００５１】
湿潤空気はコンプレッサ３で生成され、送風管３５を通じて第１エアー吹出し部４１と、第２エアー吹出し部４２及び第３エアー吹出し部４３に供給される。第１エアー吹出し部４１は積層体１にＰＵＲ糊を塗布した直後に行う処理である。固化していないＰＵＲ糊を飛散させないように弱い圧力で、背側ＰＵＲ糊２１に対して湿潤空気を吹付けるもので、積層背側１３に正対する方向から湿潤空気を吹付ける処理ものである。この処理によって、冷却固化し、更に架橋反応が進む。
【００５２】
続いて積層体１は第２エアー吹出し部４２に到達する。ここでは、効率的に架橋反応を進めるために、第１エアー吹出し部４１の２倍の強さの圧力で、背側ＰＵＲ糊２１及び、側部ＰＵＲ糊２２に対して湿潤空気を吹付ける。これは、積層背側１３に正対する方向と積層背側１３の左右方向から湿潤空気を吹付ける処理である。
【００５３】
ここまでの処理により、積層体１に塗布されたＰＵＲ糊は半ば架橋反応が進んでいる。ここで、ＰＵＲ糊圧着部５４において、ローラーで積層背側１３に圧力を加える。この処理により、ＰＵＲ糊をより一層積層背側１３に馴染ませる。前記ローラーにはテフロン（登録商標）加工が施されていて、架橋反応途上のＰＵＲ糊が付着しないようになっている。その後、第３エアー吹出し部４３にて、側部ＰＵＲ糊２２に対して湿潤空気を更に吹付ける。これは積層背側１３の左右方向から湿潤空気を吹付けるものである。
【００５４】
これも架橋反応の効率化のために、湿潤空気を吹付ける圧力は第１エアー工程（Ｓ４１）の２倍以上の圧力である。第１〜第３エアー吹出し部において、湿潤空気を吹付ける時間はそれぞれ１〜５秒であって、積層体１の厚さによって異なる。積層体１が厚ければ、ＰＵＲ糊塗布部５３で塗布されるＰＵＲ糊の量も増し、したがって、必要な吹き付け時間も長くなる。最後に、コンベア５の最下流に位置する、中本の取り出し口５５から、中本としての完成品を取り出すことができる。
【００５５】
製本業界においては、中本の状態で多数を重ね、あるいは箱詰めして保管したり運搬したりする場合がある。このような場合には、隣り合う中本の横糊（側部ＰＵＲ糊２２）同士が直接接触して圧が加わるので、貼りついてしまう虞がある。このように、横糊同士が貼りついてしまうのを防ぐには、側部ＰＵＲ糊２２の架橋反応の完了（硬化）を徹底させる必要がある。
【００５６】
そこで、第３エアー吹出し部４３に続いて第４エアー吹出し部４４を追加する場合がある。第４エアー吹出し部４４は第３エアー吹出し部４３と同様に、側部ＰＵＲ糊２２に対して湿潤空気を吹付けるものである。また、第４エアー吹出し部４４を設ける代わりに第第３エアー吹出し部４３による、湿潤空気の吹き付け時間を長くしてもよい。このようにすることで、横糊同志が固着することが無く、中本の状態で箱詰めすることもできるという効果がある。
【００５７】
以上説明した本発明の製本方法及び製本装置に係る第１〜第３実施形態によれば、ＰＵＲ糊の塗布後、極めて短時間で架橋反応を完了させることができる効果がある。これにより、寒冷紙その他の養生が不要になった。そのため、その後の後工程、例えば、断裁や、中本での箱詰めや、表紙の貼り付けなどを速やかに行うことができ、製本工程の自由度を増す効果がある。
【００５８】
［第４実施形態］
次に本発明の第４実施形態として、ポリウレタン系反応型樹脂のみで接着された中本又は書籍である書籍構造を説明する。図５（Ａ）は本発明の中本６である書籍構造の例を示す斜視図である。中本６は順序正しく並べた頁紙からなる積層本体１１の左右両側に見返し紙１２Ａと１２Ｂを有している。そして、中本６の背表紙側となる積層背側１３および、該積層背側１３と見返し紙１２Ａ・１２Ｂとの連結部はポリウレタン系反応型樹脂で接着されている。
【００５９】
より具体的には、積層背側１３において、積層本体１１を構成する頁紙同士と見返し紙１２Ａ・１２Ｂは、背側ポリウレタン系反応型樹脂２１Ｂから左右に連続している側部ポリウレタン系反応型樹脂２２Ｂで一体に固められている。このように構成された中本６は、積層本体１１及び見返し紙１２Ａ・１２Ｂの結合が強固で耐久性がある。図５（Ｂ）はＹ３−Ｙ３矢視断面図である。（Ｃ）はＰＵＲ糊を若干厚く管理して製本した場合のＹ３−Ｙ３矢視断面図である。
【００６０】
また、背側ポリウレタン系反応型樹脂２１Ｂと側部ポリウレタン系反応型樹脂２２Ｂは柔軟であるので見開き性の良い中本とすることができる。更に、背側ポリウレタン系反応型樹脂２１Ｂと側部ポリウレタン系反応型樹脂２２Ｂなど、ポリウレタン系反応型樹脂のみで固められた中本６は、加熱によってこれらの樹脂が溶け出すことがないのでリサイクル性も極めてよいという効果がある。尚、ポリウレタン系反応型樹脂はＰＵＲ糊が架橋反応によって硬化した樹脂である。
【００６１】
本発明の第４実施形態の書籍構造の要点は次のようになる。積層された最外側の頁紙は、中本製造後に外から最も力が加わる部位である。この部位の強度を効果的に強化するために、積層本体１１の積層背側１３と、最外側の両側である見返し紙１２Ａ・１２Ｂとの連結部を一体的にポリウレタン系反応型樹脂で固めるものである。また、第４実施形態の中本６に係る積層本体１１は、製本する種類によって、見返し紙を組み入れたり、簡易製本用の板紙を組み入れたり、あるいは本文用紙だけで丁合することもできる。
【符号の説明】
【００６２】
１…積層体、１１…積層本体、１２Ａ，１２Ｂ…見返し紙、１３…積層背側、
１３Ａ…浅く細かい切り込み、２…塗布されたＰＵＲ糊、２１…背側ＰＵＲ糊、
２２…側部ＰＵＲ糊、３…コンプレッサ、３１…圧力容器、３１１…凝結水溜り、
３２…圧縮機能部、３３…圧力調整弁、３４…湿潤空気吹出し口、３５…送風管、
４…ＰＵＲ糊架橋反応促進部、４１…第１エアー吹出し部、４２…第２エアー吹出し部、
４３…第３エアー吹出し部、４４…第４エアー吹出し部、５…コンベア、
５１…積層体投入口、５２…カッター、５３…ＰＵＲ糊塗布部、
５３１…ＰＵＲ糊タンク、５４…ＰＵＲ糊圧着部、５５…中本の取り出し口、
５６…ホルダー、６…中本、２１Ｂ…背側ポリウレタン系反応型樹脂、
２２Ｂ…側部ポリウレタン系反応型樹脂。
【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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