(57)【要約】【課題】用紙束の背面に接着剤を塗布し表紙でくるむ、くるみ処理を行っても、製本後や使用時に製本用紙が抜け落ちない製本装置を提供すること。【解決手段】用紙束の背面に塗布された接着剤を用紙束の側面に掻き出す掻き出し部材を設けることにより、用紙の側面に掻き出された接着剤が表紙の角背成形部で接着され、製本用紙が抜け落ちることが抑制される。【選択図】図１
2009255443.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙束の背面に接着剤を塗布し、前記用紙束を表紙でくるみ、角背成形する製本装置であって、
前記接着剤を収納するハウジングと、
前記ハウジング内に設けられ、前記用紙束の背面に前記接着剤を塗布する塗布ローラと、
前記接着剤を用紙束の背面に塗布しながら、前記ハウジングを前記用紙束の背面の長手方向に往復動する移動手段と、
前記用紙束の背面に塗布された前記接着剤を前記用紙束の側面に掻き出す掻き出し部材と、
前記掻き出し部材を、前記ハウジングが前記用紙束の背面の長手方向に移動する方向に対して直交する方向に、往復動する往復駆動手段と、
を有することを特徴とする製本装置。
【請求項２】
前記掻き出し部材は、前記移動手段によって往復動する前記ハウジングが復動作するときに、往復動することを特徴とする請求項１に記載の製本装置。
【請求項３】
前記掻き出し部材は、前記ハウジングが往動作する際の下流側に設けることを特徴とする請求項１又は２に記載の製本装置。
【請求項４】
前記用紙束の背面の両端部において、前記掻き出し部材の往復動を行わないことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の製本装置。
【請求項５】
前記掻き出し部材は、前記用紙束の背面に接触しないことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の製本装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は製本装置に関し、特に用紙束の背面に接着剤を塗布して用紙束を表紙でくるむ製本装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来製本装置は、複数枚の製本用紙を束ねた用紙束と表紙とを別々の搬送経路にて所定位置に搬送し、用紙束の搬送途中で用紙束の背面に溶融状態のホットメルト接着剤を塗着しておき、所定位置において用紙束の背面に表紙を圧接して接着し、且つ、表紙の背面を製本用紙の厚さに応じて折り曲げて製本している。
【０００３】
ホットメルト接着剤を塗布する接着剤付装置としては、従来では、用紙束の搬送方向と反対方向に回転する塗着ローラを用い、この塗着ローラの表面に溶融ホットメルト接着剤を付着させた状態で、用紙束の背面に押し当てて接着剤付を行っていた。
【０００４】
しかしながら、上述の従来技術では、用紙束の移送経路の下方に設けた塗着ローラによって用紙束の背面に溶融ホットメルト接着剤が塗着されるだけで、一枚一枚の製本用紙の背面近傍領域には溶融ホットメルト接着剤が十分に塗着されず、製本後や使用時に製本用紙がパラパラと抜け落ちてしまうことがあった。
【０００５】
このような問題に対し、例えば特許文献１では、用紙束の背面に溶融ホットメルト接着剤を圧接しながら塗布する塗布ローラを微小角度範囲内で正逆回転させることにより、用紙束の紙間に溶融ホットメルト接着剤を入り込ませて一枚一枚の製本用紙の背面近傍の両側面部分にも溶融ホットメルト接着剤を塗着させる技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００３−８９２８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示された技術は、製本用紙の一枚一枚の紙間にホットメルトを付着させるので、用紙が数百ページに及ぶ場合、用紙束の厚みはホットメルト材の量だけ余分に厚くなり、見栄えが損なわれるという問題が生じる。
【０００７】
本発明の目的は、用紙束の背面に接着剤を塗布し表紙でくるむ、くるみ処理を行っても、製本後や使用時に製本用紙が抜け落ちない製本装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的は下記構成により達成できる。
１．用紙束の背面に接着剤を塗布し、前記用紙束を表紙でくるみ、角背成形する製本装置であって、
前記接着剤を収納するハウジングと、
前記ハウジング内に設けられ、前記用紙束の背面に前記接着剤を塗布する塗布ローラと、
前記接着剤を用紙束の背面に塗布しながら、前記ハウジングを前記用紙束の背面の長手方向に往復動する移動手段と、
前記用紙束の背面に塗布された前記接着剤を前記用紙束の側面に掻き出す掻き出し部材と、
前記掻き出し部材を、前記ハウジングが前記用紙束の背面の長手方向に移動する方向に対して直交する方向に、往復動する往復駆動手段と、
を有することを特徴とする製本装置。
２．前記掻き出し部材は、前記移動手段によって往復動する前記ハウジングが復動作するときに、往復動することを特徴とする１に記載の製本装置。
３．前記掻き出し部材は、前記ハウジングが往動作する際の下流側に設けることを特徴とする１又は２に記載の製本装置。
４．前記用紙束の背面の両端部において、前記掻き出し部材の往復動を行わないことを特徴とする１乃至３の何れかに記載の製本装置。
５．前記掻き出し部材は、前記用紙束の背面に接触しないことを特徴とする１乃至４の何れかに記載の製本装置。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、用紙束の背面に塗布された接着剤を用紙束の側面に掻き出す掻き出し部材を設けることにより、用紙の側面に掻き出された接着剤が表紙の角背成形部で接着され、製本用紙が抜け落ちることが抑制される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の実施の形態を説明する。なお、本発明を図示の実施の形態に基づいて説明するが、本発明は該実施の形態に限らない。また、以下の、本発明の実施の形態における断定的な説明は、ベストモードを示すものであって、本発明の用語の意義や技術的範囲を限定するものではない。
【００１１】
図１は、本発明に係る製本装置Ａを示す断面図である。製本装置Ａは、用紙搬送手段１０、排紙手段２０、表紙供給手段３０、用紙束収容手段４０、用紙束搬送手段５０、接着剤塗布手段６０、表紙貼付手段７０、表紙折り曲げ手段８０、冊子排出手段９０、用紙束挟持手段１００、冊子排出ガイド部１１０、冊子収納部１２０から構成されている。
【００１２】
〈用紙搬送手段１０〉
用紙搬送手段１０に導入された用紙Ｓは、入口ローラ１１、１２に挟持されて搬送され、搬送路切換手段Ｇ１によって排紙手段２０と用紙束収容手段４０の何れかに分岐される。
【００１３】
〈排紙手段２０〉
この用紙搬送が設定されると、搬送路切換手段Ｇ１は用紙束収容手段４０への搬送路を遮断し、排紙手段２０への搬送路を開放する。
【００１４】
排紙手段２０の搬送路を通過する用紙Ｓは、搬送ローラ２１、２２に挟持されて上方に搬送され、排紙ローラ２３によって装置最上部の固定排紙台（サブトレイ）２４上に排出、収容される。固定排紙台２４上には、用紙Ｓを直接受容して、最大約２００枚を積載することができる。
【００１５】
〈表紙供給手段３０〉
表紙供給手段３０の給紙皿３１内に収容された表紙用紙（以下、表紙と称す）Ｋは、給紙手段３２により分離、給送され、搬送ローラ３３、３４、３５、３６に挟持されて、表紙貼付位置３０１に搬送される。なお表紙のサイズは用紙幅寸法、表表紙寸法及び裏表紙寸法を加算した寸法を算出後、表紙を切断する切断手段ＨＤにて所定の寸法に切断する。
【００１６】
〈用紙束収容手段４０〉
搬送路切換手段Ｇ１によって用紙搬送方向下流側の図示左方に分岐された用紙Ｓは、搬送ローラ３７、３８、３９、４１に挟持されて用紙束収容手段４０の所定位置に順次積載され、所定枚数の用紙Ｓから成る用紙束Ｓａが形成される。用紙束収容手段４０は、傾斜配置された用紙載置台４２、揺動可能な用紙後端位置決め部材４３、用紙幅方向を位置決めする用紙幅整合部材４４等から構成されている。
【００１７】
〈用紙束搬送手段５０〉
図２（ａ）、（ｂ）は用紙束搬送手段を示す概略図である。機能説明以外の構成については図を省略してある。図２（ａ）に示すように、用紙束収容手段４０の用紙載置台４２上に積載された用紙束Ｓａは、用紙束搬送手段５０により斜め下方に搬送される（駆動系は不図示）。図２（ｂ）に示すように、用紙束Ｓａが所定位置ＤＢで停止した後、用紙束Ｓａは不図示の旋回手段によってＤＢ１を支点として基準面ＢＰに対して垂直に位置決めされる。その後図２（ｃ）に示すように、用紙束Ｓａは用紙束挟持手段１００によって挟持され、用紙後端位置決め部材４３が退避できる位置まで上昇して停止する。その後用紙後端位置決め部材４３は用紙束収容手段４０に収納され、用紙載置台４２とともに用紙束収容手段４０上を上昇して画像形成装置からプリントされた用紙Ｓを堆積する位置に戻る。
【００１８】
〈用紙束挟持手段１００〉
用紙束挟持手段１００について図３を用いて説明する。図３（ａ）は用紙束挟持手段１００を正面から見た概略図。図３（ｂ）は用紙束挟持手段１００を斜めから見た概略図。図３（ｃ）は接着剤塗布手段６０を斜めから見た概略図である。
【００１９】
用紙束挟持手段１００は用紙を挟持する挟持板１０１をねじ１０２とナット１０３からなる移動部材にアームを介して取り付けられている。ねじ１０２にはトルクリミッタ１０４を組み込んだ用紙束挟持用モータＭ２（モータＭ２と称す）によって回転するようになっている。ここでモータＭ２はサーボモータ、又はパルスモータ等の回転数を検知する機能を有したモータである。また挟持板１０１は基準位置ＨＰで待機しており、用紙束Ｓａを挟持する際はモータＭ２を回転させ、挟持板１０１が用紙束Ｓａに接触してトルクリミッタ１０４の設定トルクに達したとき、モータＭ２が回転してもそれ以上用紙束Ｓａにトルクが伝達されないようになっている。
【００２０】
用紙束Ｓａの厚み寸法は基準位置ＨＰと用紙束Ｓａに接触するまでの移動量であり、サーボモータのエンコーダパルス数とパルス幅から算出する。又はパルスモータのパルス数とパルス幅から算出する。また用紙束Ｓａの厚みは用紙枚数と用紙一枚当たりの厚さから算出することも可能である。
【００２１】
〈接着剤塗布手段６０〉
本発明に係る製本装置Ａの接着剤塗布手段６０について図３（ｃ）を用いて説明する。
【００２２】
実験によれば、本発明の目的を達成するためには、用紙束Ｓａの背面側の側面に接着剤が塗布された状態で角背成形（用紙束Ｓａの接着剤塗布面の側縁に沿って表紙Ｋを折り曲げ成形を行う手段）を行えば製本用紙が抜け落ちないことが証明されている。そこで、接着剤塗布手段６０は、接着剤を塗布する塗布ローラ６１、塗布ローラ６１を回転させる回転手段６２、塗布ローラ６１、回転手段６２、熱源（不図示）を組み込んだ接着剤を収容するハウジング６３を有する構成とした。さらにハウジング６３を用紙束Ｓａの背面に沿って移動可能な移動体６４と、移動体６４を往復動させる移動手段ＬＤと、ハウジング６３が往動作する際の下流側に設けられた掻き出し部材６５（図４参照）から構成されている。
【００２３】
移動手段ＬＤは移動体６４に設けられたタイミングプーリＴＰと、タイミングベルトＴＢと駆動手段であるモータＭ３から構成され、用紙束Ｓａの背面の一方の端部から他方の端部までを塗布ローラ６１が通過可能になるように、図示しない制御手段によって制御されている。モータＭ３がパルスモータの場合そのパルスをカウントすることで位置の制御を行うことができる。
【００２４】
接着剤は特に指定しないが、本製本装置では従来から提案されている熱により溶融されるホットメルト接着剤を使用している。
【００２５】
つぎに掻き出し部材６５について図４を用いて説明する。図４（ａ）は、用紙束Ｓａの背面に塗布された接着剤を用紙束Ｓａの側面に掻き出す掻き出し部材６５と、ハウジング６３が用紙束Ｓａの背面の長手方向（矢印Ｚ１方向）に移動するところを示す図である。ここで、矢印Ｚ１方向に移動することを往動作と表現する。塗布ローラ６１は図４（ａ）上で反時計方向に回転しながら用紙束Ｓａの背面に接着剤を塗布する。このとき掻き出し部材６５は、軸Ｊ１を支点として回転可動するようになっており、掻き出し部材６５の先端が、塗布された接着剤に接触しない位置まで下がった状態で待機する。
【００２６】
図４（ｂ）は、ハウジング６３がＺ２方向に移動する（復動作という）ところを示す図である。このとき掻き出し部材６５は軸Ｊ１を支点として用紙束Ｓａの背面側方向に回転し（矢印Ｙ）、掻き出し部材６５の先端が用紙束Ｓａの背面と所定の間隔を有して止まるようにしている。これは塗布された接着剤が掻き出し部材６５によって全て掻き出されないようにするためである。具体的には所定の間隔は、接着剤の粘性や、用紙束Ｓａの背面に付着する接着剤の付着量などにより適宜設定されるが、本実施の形態では１ｍｍに設定した。
【００２７】
さらに、掻き出し部材６５は、ハウジング６３がＺ１、Ｚ２方向に移動する方向に対して直交する方向に、往復動する機能を有している。これは、本発明の目的である、用紙の側面に接着剤を掻き出すことにより表紙との角背成形部での接着力を高め、製本用紙が抜け落ちることを抑制することを達成するためである。
【００２８】
掻き出し部材６５の動作について図５を用いて説明する。図５（ａ）は接着剤塗布手段６０の上面図、図５（ｂ）はその斜視図である。掻き出し部材６５は掻き出し量を調整するために、本実施の形態では掻き出し爪部６５１を設けている。また掻き出し部材６５はハウジング６３内に設けられ、軸Ｊ１に固定されている。軸Ｊ１はハウジング６３の側面に軸支され、ハウジング６３の外側に設けられた回転手段６６により回転可能な構造になっている。回転手段６６は例えばパルスモータを用いた場合、そのパルスをカウントすることで回転角度を制御できる。またロータリーソレノイドを用いた場合、通電をＯＮ／ＯＦＦさせることで回転角度を制御することができる。さらに軸Ｊ１の端部に偏芯カム６７と、偏芯カム６７を回転駆動させるモータ６８と、偏芯カム６７と軸Ｊ１とを常に接触させるバネ６９とを設けている。偏芯カム６７の回転により軸Ｊ１と掻き出し部材６５は、軸方向に往復動する。このときの移動距離は用紙束Ｓａの厚みにより任意に変更可能であるが、厚み寸法の３０％以上移動することが望ましい。
【００２９】
ハウジング６３がＺ２方向に移動する際、用紙束の背面の端部Ｓａｘ（図４参照）には掻き出し部材６５の往復動作を行わないようにしている。これは用紙束Ｓａを表紙Ｋでくるんで冊子製本するときに、冊子Ｓｂの上部や下部の端部から接着剤があふれ出さないようにするためである。
【００３０】
図６は、ハウジング６３がＺ２方向に移動しながら掻き出し部材６５が左右に揺動したときの用紙束Ｓａの背面に付着した接着剤の軌跡を示す概略図である。
【００３１】
〈表紙貼付手段７０〉
表紙貼付手段７０について図７を用いて説明する。表紙貼付手段７０は、表紙供給手段３０から供給され切断手段ＨＤ（図１参照）にて裁断された表紙Ｋを、搬送ベルト７１、７２を回転搬送して所定位置に停止させる。さらに表紙Ｋを用紙束Ｓａの接着剤塗布面に圧接させる加圧部材７３、及び搬送ベルト７１、７２と加圧部材７３を支持する移動筐体７４と、移動筐体７４を垂直上下方向に移動可能にする昇降手段７５（駆動部不図示）とから構成されている。移動筐体７４が上方位置に移動し、加圧部材７３上に載置された表紙Ｋの中央部は、用紙束Ｓａの接着剤塗布面に圧接して接着される。
【００３２】
〈表紙折り曲げ手段８０〉
表紙折り曲げ手段８０について図８、図９（ａ）を用いて説明する。図８は製本工程を説明するための概略構成図であり、図９（ａ）は用紙束挟持手段１００の挟持板１０１にて用紙束Ｓａを挟持する前、図８（ｂ）は挟持した後を示す。図８（ｃ）は接着剤塗布手段６０にて用紙束Ｓａの端部に接着剤が塗布された状態を示す。図８（ｄ）は、表紙折り曲げ手段８０が表紙貼付手段７０の上部に装備されたところを示す図であり、図８（ｅ）は、加圧部材７３が上昇して表紙Ｋが用紙束Ｓａの端部に塗布された接着剤面に接着剤付されるところを示す図である。図８（ｆ）は、表紙折り曲げ手段８０に設けられた左右対称な一対の折り曲げ部材８１が、用紙束Ｓａの厚さ方向に表紙折り曲げ手段用モータＭ１（モータＭ１と称す）の回転動作と移動手段により移動し、角背成形を行っているところを示す図である。図８（ｇ）は製本完成図である。
【００３３】
図９（ａ）は表紙を折り曲げる押圧力Ｆ１を得るためにカム機構を用いた一例を示す折り曲げ部を拡大した斜視図、図９（ｂ）はカムが回転して加圧部材７３が用紙束Ｓａを押しつける様子を示した図である。図９（ａ）においてモータＭ１の回転軸にはウオームギア８０１が取り付けられており、回転数を検出するエンコーダ８０２が取り付けられているウオームホイール８０３と噛み合っている。モータＭ１が回転すると中間歯車８０４を介してカム板８０５が回転し表紙を折り曲げる機構となっている。
【００３４】
〈冊子排出手段９０〉
冊子排出手段９０について図１０を用いて説明する。接着剤が塗布された用紙束Ｓａの背面（小口の反対側）に表紙Ｋが貼付されて表表紙と裏表紙とを形成した冊子Ｓｂは、基準面ＢＰから昇降手段７５によって移動筐体７４とともに垂直下方向に移動して第２基準面ＢＰ２に移動する。冊子Ｓｂは図１０において反時計方向に倒れるような手段を有している（不図示）。
【００３５】
冊子Ｓｂは冊子排出手段９０により搬送され冊子排出ガイド部１１０から装置外に排出され、冊子収納部１２０の昇降排紙台１２１上に載置され、順次積載される。昇降排紙台１２１上に冊子Ｓｂが排出、積載されると、昇降排紙台１２１が順次下降する。
【００３６】
上述したように、本発明に係る製本装置は、用紙束の背面に塗布された接着剤を用紙束の側面に掻き出す掻き出し部材を設けることにより、用紙の側面に掻き出された接着剤が表紙の角背成形部で接着され、製本用紙が抜け落ちることが抑制される。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明に係る製本装置Ａを示す断面図である。
【図２】図２（ａ）、（ｂ）は用紙束搬送手段を示す概略図である。
【図３】図３（ａ）は用紙束挟持手段を正面から見た概略図。図３（ｂ）は用紙束挟持手段を斜めから見た概略図。図３（ｃ）は接着剤塗布手段を斜めから見た概略図である。
【図４】。図４（ａ）は、掻き出し部材と、ハウジングが矢印Ｚ１方向に移動するところを示す図である。図４（ｂ）は、ハウジングがＺ２方向に移動するところを示す図である。
【図５】図５（ａ）は接着剤塗布手段の上面図、図５（ｂ）はその斜視図である。
【図６】ハウジングがＺ２方向に移動しながら掻き取り部材が左右に揺動したときの用紙束の背面に付着した接着剤の軌跡を示す概略図である。
【図７】表紙貼付手段を説明する図である。
【図８】製本工程を説明するための概略構成図である。
【図９】製本工程を説明する図である。
【図１０】冊子排出手段を説明する図である。
【符号の説明】
【００３８】
１０  用紙搬送手段
２０  排紙手段
３０  表紙供給手段
４０  用紙束収容手段
５０  用紙束搬送手段
５１  把持手段
６０  接着剤塗布手段
６５  掻き出し部材
７０  表紙貼付手段
７１、７２  搬送ベルト
８０  表紙折り曲げ手段
９０  冊子排出手段
１００  用紙束挟持手段
１１０  冊子排出ガイド部
１２０  冊子収納部
Ａ  製本装置
Ｋ  表紙用紙（表紙）
Ｓ  用紙
Ｓａ  用紙束
Ｓｂ  冊子
ＨＤ  断裁手段
【図１】
2009255443.tif 000003
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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