(57)【要約】  【課題】ＰＵＲ糊を用いる製本工程において、背糊が塗布されているか否かを、自動的かつ高速に検出できる検査手段を提供する。  【解決手段】糊が塗布された本の部位を放射温度計で測温する手段を備えたことを特徴とする糊の塗布状況検査装置。特に、固定した放射温度計の前面を糊が塗布された本を搬送して測温することにより、連続的に検査を行う。また、放射温度計の近傍に、搬送中の本の先端及び／又は後端の位置を検出する手段、例えば投光光源と受光センサを配置する。【選択図】図２
0003132863.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
本の所定の部位に糊が塗布されたか否かを検査する装置であって、
前記糊が塗布された本の部位を放射温度計で測温する手段を備えたことを特徴とする糊の塗布状況検査装置。
【請求項２】
前記糊が塗布された本の搬送中に、前記放射温度計による測温を行うことを特徴とする請求項１に記載の糊の塗布状況検査装置。
【請求項３】
前記放射温度計の近傍において、搬送中の本の先端及び／又は後端の位置を検出する位置検出手段を備えたことを特徴とする請求項２に記載の糊の塗布状況検査装置。
【請求項４】
前記位置検出手段が、本の搬送路上においてその搬送方向と交差するように投射された検出光の光源と、この検出光を受光する受光素子からなることを特徴とする請求項３に記載の糊の塗布状況検査装置。
【請求項５】
前記糊がポリウレタン型反応性ホットメルト接着剤（ＰＵＲ糊）であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の糊の塗布状況検査装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、糊が適切に塗布されているか否かを検査するための検査装置に関し、特に、ＰＵＲ糊を用いる製本工程において、背糊が塗布されているか否かを、自動的かつ高速に検出できる検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、製本に用いる糊として、湿気硬化型ＰＵＲ接着剤（ＰＵＲ糊）が注目されている。このＰＵＲ糊とは、ポリウレタン型反応性ホットメルト接着剤（Poly Urethane Reactive hot-melt adhesive）の略称である。ＰＵＲ糊は、加熱溶融して塗布された後、空気中の水分（湿気）と反応して硬化することが特徴である。通常のホットメルト接着剤では、加熱溶融して塗布された後、冷却されて固化接着するので、接着後も高温状態では接着が外れたり、低温では固化の度合いが高くなり、柔軟性が失われる。これに対してＰＵＲ糊では、加熱溶融して接着硬化させた後は、その硬度が変化せず、加熱しても溶けないという特性がある。
【０００３】
この特性は、ＰＵＲ糊が空気中の湿分や塗布対象物の水分と反応して、３次元の架橋構造をとることによると考えられる。この特性のために、ＰＵＲ糊は硬化すると、高温での軟化や低温でのひび割れを起こしにくく、薬品（溶剤）にも溶解しにくくなる。そのため、接着部の強度が高く、耐久性、対薬品性が良好で、耐熱性と対寒性に優れており、製本用の糊としてきわめて好適である。
【０００４】
ＰＵＲ糊を用いた製本の特徴をさらに具体的に説明すると、
(１)接着性能が強力で、接着皮膜が強靱なため、丈夫な本ができること。
(２)夏場の炎天下の車両内に置かれても、ＰＵＲ糊の強度が落ちないこと（地図などで採用）。また、冬場の寒冷地で脆くならないこと（寒冷地向け商品のカタログなどに採用）。
(３)対溶剤性に優れるため、インキ溶剤等による糊の劣化（本のバラケ）が起きにくいこと。
(４)皮膜が強靱で、糊の塗布量を少なくできるため、本の開き易さ（広開性）に優れること。
(５)古紙再生の際に本がバラバラになりにくく、不要物の除去が容易になるため、リサイクル性に優れること。
などが挙げられる。
【０００５】
製本における背糊の塗布方法としては、大別して、ロールで塗布する方法とスプレーノズルで塗布する方法が挙げられる。従来、ＰＵＲ糊はロールで塗布するのが一般的であった。しかし、ＰＵＲ糊は空気中の湿分と反応して硬化する特性があり、ロール塗布方式では糊が空気と接触するのを避けられない。そのため、ロール塗布方式においては、ＰＵＲ糊の硬化速度を遅くするという方法が取られている。これにより、綴じ後の乾燥に約３日を要しているという問題があった。これに対して、ノズル塗布方式では、完全密閉することが容易で、糊の硬化速度を早めることができ、綴じ後の乾燥を約１日で済ますことができるという利点がある。
【０００６】
このようなロール塗布方式の問題点に対応するため、下記特許文献１には、「ＰＵＲ糊を、回転する糊ロール部分を除いて密閉された糊タンクに装填し、この糊タンクに逐次窒素ガスを供給しながら、前記糊ロールによりＰＵＲ糊を糊付けする製本方法」が開示されている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−３４７７７２号公報
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００８】
上述のような、ＰＵＲ糊におけるロール塗布方式の問題点から、近年ノズル塗布方式が採用されるケ−スが増加しつつある。ノズル塗布方式では、容器内に密封されたＰＵＲ糊をスリットノズルから吹き出させて、ノズル上を搬送される本の背に塗布する。しかし、多数の本を連続的に処理する塗布工程においては、本の所定の部位に糊が塗布されていないという塗布不良が発生することがある。
【０００９】
かかる塗布不良が起こる原因は種々考えられるが、まず第一に、ノズル詰まりが挙げられる。すなわち、ノズルの先端が大気に開放されているため、ノズル先端でＰＵＲ糊が硬化して、ノズル詰まりを起こすという現象である。特に塗布装置が暫く休止した後などでは、ノズル詰まりを起こす危険性が大きい。
【００１０】
また、貯蔵されている糊の内部に空気溜りがあって、これがノズル内部に流入した場合にも塗布不良が起こる。さらに、通常は、本がノズル部を通過した時のみ、糊が流出するような制御が行われている。すなわち、搬送される本の先端位置を検出し、本の通過時のみノズルに背圧をかけて、糊が流出するようにする制御システムである。このようなシステムにおいては、位置検出センサの動作不良等でも、糊の塗布不良が起こる。
【００１１】
大量の本を連続的に製本する工程の中で、背糊が適正に塗布されていないものが発生すると、これが不良品となるのみならず工程全体を乱し、その生産性に与える影響が大きい。したがって、背糊の塗布工程の直後で、背糊が適切に塗布されているか否かを検出する手段を設けることはきわめて重要である。かかる検出は、人力によることなく自動的かつ高速に検出でき、簡便かつ実用的な手段であることが望ましい。
【００１２】
そこで本考案は、ＰＵＲ糊をノズル塗布する製本工程において、背糊が所定の部位に適切に塗布されているか否かを、自動的かつ高速に検出できる簡便かつ実用的な検査手段を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本考案者らは、上記課題を解決する手段について種々検討を行った。まず、変位センサを用いて糊が塗布された厚みを計測し、この厚み変化で糊の塗布範囲を判定する方法について検討した。しかし、糊を塗布する工程の手前で、本の背の部分をミーリング部でカットし、ガリ部で細かいピッチの切り込みを入れるため、本の背は相当に凹凸がある状態になっている。塗布する糊の厚みは、通常は０．４ｍｍ程度であるが、背の表面の凹凸がこれを超えることが多いので、変位センサによる塗布状況の判定は困難と判断された。
【００１４】
そこで、本考案者らは、ＰＵＲ糊がホットメルトであり、塗布直後には塗布部分のみ温度が高くなっていることに着目し、糊の塗布部位を放射温度計で測温することにより、所定部位に糊が塗布されているか否かを非接触で簡便かつ確実に判定しうることを知見して、本考案を完成させるに至った。
【００１５】
すなわち、本考案の糊の塗布状況検査装置は、本の所定の部位に糊が正常に塗布されたか否かを検査する装置であって、前記糊が塗布された本の部位を放射温度計で測温する手段を備えたことを特徴とするものである。
【００１６】
前記糊は、ポリウレタン型反応性ホットメルト接着剤（ＰＵＲ糊）であることが好ましい。
【００１７】
ＰＵＲ糊はホットメルトで塗布されるため、糊の塗布されている部分と塗布されていない部分に５０℃以上の温度差がある。そのため、糊の塗布された部分を放射温度計で測定することにより、糊の塗布の有無を非接触で高速かつ確実に判定することができる。
【００１８】
この検査装置においては、前記糊が塗布された本の搬送中に、前記放射温度計による測温を行うことが好ましい。
【００１９】
これにより、放射温度計を固定したまま、大量の本の検査を連続的に行うことが可能になる。
【００２０】
また、この検査装置は、前記放射温度計の近傍において、搬送中の本の先端及び／又は後端の位置を検出する位置検出手段を備えたものであることが好ましい。
【００２１】
この構成により、放射温度計で測温した位置に本があるか否かの確認が可能になる。また、搬送中の本の先端及び後端の位置で、放射温度計をオンオフすることにより、必要範囲に限って温度測定を行うようにすることができる。
【００２２】
また、前記位置検出手段は、本の搬送路上においてその搬送方向と交差するように投射された検出光の光源と、この検出光を受光する受光素子からなるものであってもよい。
【考案の効果】
【００２３】
本考案により、背糊が適切に塗布されているか否かを、自動的かつ高速に検査することが可能になった。この検査方法は、設備も比較的低コストで済み、また操作も簡便であり、実用性が高い。
【考案を実施するための最良の形態】
【００２４】
まず、本考案に係る検査を、製本工程のどの段階で行うかについて説明する。図１は、無線綴じ加工の製本工程の例を示すフロー図である。丁合いされた本は、ミーリング工程（Ｓ１）で背の部分をカットし、ガリ工程（Ｓ２）で背の状態を整え、背糊塗布工程（Ｓ３）、脇糊塗布工程（Ｓ４）を経て、表紙貼り（Ｓ５）の後、三方裁断（Ｓ６）される。本考案の検査は、脇糊塗布工程（Ｓ４）と表紙貼り工程（Ｓ５）との間で行うのが一般的である。
【００２５】
図２は、本考案の一実施例である糊の塗布状況検査装置の構成を示す斜視図である。同図にはノズル塗布工程も併せて示している。ＰＵＲ糊は、図示していない容器に貯溜されており、ヒーターで加熱されてホットメルト状態になっている。このＰＵＲ糊は、パイプ３を経由してスリットノズル２に輸送される。塗布対象の本１は、クランプ４に挟まれて、スリットノズル２の長手方向とほぼ直角な方向に搬送される。本１の背が丁度スリットノズル２の上面に接触するような高さに調節され、本１の背に近い部分はガイドプレート５により、横ぶれしないように位置が限定される。この背糊塗布装置には、本１の先端の通過時点を検出する光センサ６が配されており、この信号に基づいてＰＵＲ糊貯槽の背圧が制御され、本１の背の所定の部分のみに、ＰＵＲ糊が塗布されるように構成されている。
【００２６】
本考案に係る検査装置は、放射温度計７とデータ処理装置８とから構成されている。放射温度計７は、本１の背の部分を下側から測温するように配置されており、搬送される本１の流れに応じて、背の部分の表面温度を連続的に検出し、データ処理装置８に記録し、必要に応じてチャートに表示する。
【００２７】
また、本実施例の検査装置においては、放射温度計７に近接して、搬送中の本の先端及び／又は後端の位置を検出する手段が設けられている。この位置検出手段は、投光光源９と受光センサ１０との組合せからなり、本実施例では、放射温度計７の上流に１セット、下流に１セット、計２セットの投光光源９と受光センサ１０との組合せにより、本の先後端の位置検出を行っている。
【００２８】
投光光源９は、本の搬送路上で、光が本の搬送方向とほぼ直角になるように投光されている。したがって、本の先端がこの投光光束を横切った時点で、受光センサ１０の出力がステップ状に減少し、本の後端が投光光束を通り抜けた時点で、受光センサ１０の出力がステップ状に増大するから、本の先端及び後端がこの光束の位置を通り抜けた時刻を高い精度で検出することができる。
【００２９】
本考案において使用する放射温度計の型式を特に限定する必要は無いが、常温から１００℃程度の温度範囲をある程度の精度で検知できるものであればよい。ＰＵＲ糊のホットメルトの温度は、通常は１１０℃程度であり、放射温度計による測温は塗布後１０秒以内に行われる。したがって、糊が塗布された部分の表面温度は５０〜９０℃程度になるからである。
【００３０】
また、本考案において使用する投光光源９や受光センサ１０の型式も特に限定を要しない。投光光源９の波長は可視域でも赤外・紫外域等のいずれでもよく、受光センサ１０はこの波長の光の強度に比例した電気出力を生じるものであればよい。
【００３１】
上述のような放射温度計の出力は通常は電気信号として得られるため、データの表示、記録や各種のデータ処理を容易に行うことができる。データ処理装置８にはパソコンを用いることができる。なお、本実施例においては、データ処理装置８で背糊が塗布されていない本が検出された場合、アラームが鳴り、警報ランプが点滅して、作業者に注意を促すように構成されている。
【００３２】
以下、本考案において、放射温度計による背糊の塗布の有無の検査を行うに際して、その近傍で投光光源９と受光センサ１０により本の先後端の位置検出を行う位置センサを設けている理由について説明する。
【００３３】
この位置センサを用いる第一の理由は、放射温度計で測温した位置に本があるか否かを確認するためである。本が所定の間隔で連続して搬送されるような場合には、位置センサが無くてもおおよそ本があるべき位置の推定は可能である。しかし、製本ラインが動き始めた直後などでは、どこから本の背の測温が始まったか明らかでない。そのため、放射温度計が室温を示していても、本が無いことによるのか、本はあるが背糊が塗布されていないことによるのか判定できない。したがって、位置センサにより本の通過を確認してから、放射温度計による測定を行えば、本がある場合のみを確実に抽出することができる。
【００３４】
位置センサを用いる第二の理由は、温度測定の範囲を限定するためである。温度の測定データが必要なのは、背糊の塗布範囲のみである。もちろん、製本ラインが稼働している間は常に温度測定をしていても構わない。しかし、常時温度測定を行ったのでは、温度データが過剰に蓄積されて好ましくない。
【００３５】
そこで、本考案においては、位置センサにより、本の先端と後端を検出し、この信号に基づいて、放射温度計による測定又は温度データの取り込みをオンオフする方法をとっている。
【００３６】
以下、このようなオンオフ制御の内容を、図により説明する。図３（ａ）は、本の天地の切断方法の説明図である。印刷工程では、大判の用紙に複数頁分を同時に印刷し、これを折り畳んで本が作成される。この折り畳みの際に、用紙１１の大きさ（長さＷ）は、本の規格長さＬよりある程度大きく取られており、天地の切断において、用紙１１の先端側から距離ａ、後端から距離ｂだけ離れたところでカッターで切断する。通常、ａの長さは１０〜５０ｍｍ程度、ｂの長さは３ｍｍである。天地を切断するカッターの刃１２は一対設けられており、両者の間隔は本の規格長さＬと同じになるように設定されている。背糊が塗布されている必要のある範囲は、図３（ａ）のＬの範囲（図の斜線の範囲）であるが、これよりも少し広めに塗布されていてもよい。
【００３７】
図３（ｂ）及び図３（ｃ）は、温度センサ（放射温度計７）と２個の位置センサ（第一受光センサ１０ａ及び第二受光センサ１０ｂ）との位置関係を示す図である。
図３（ｂ）において、放射温度計７は第一受光センサ１０ａより距離Ａだけ下流の位置に配置されている。Ａは本の天側（下流側）の切断代の幅ａと同じかこれよりやや狭くする。そして、本の先端が第一受光センサ１０ａを通過した時点で、放射温度計７のスイッチをオンにする。
一方、図３（ｃ）に示すように、第二受光センサ１０ｂは放射温度計７より距離Ｂだけ上流の位置に配置する。Ｂは本の地側（上流側）の切断代の幅ｂと同じかこれよりやや狭くする。そして、本の後端が第二受光センサ１０ｂを通過した時点で、放射温度計７のスイッチをオフにする。
【００３８】
これにより、本の天地の切断代を除いた部分（背糊の塗布範囲）のみの温度を放射温度計で測定することができる。そのため、背糊が塗布かされているか否かの判断が容易になるとともに、不要な温度データを扱う必要が無くなり、データ処理が簡略化される。
【００３９】
なお、本考案においては、位置センサとして、下流側の第一受光センサ１０ａ一個だけを用いてもよい。この場合は、本の先端が第一受光センサ１０ａを通過した時点で、放射温度計７のスイッチをオンにし、その後（背糊塗布範囲の長さＬ）／（本の搬送速度ｖ）の時間経過後に放射温度計７のスイッチをオフにする制御を行えば、位置センサを２個設けた場合とほぼ同等の効果が得られる。
【実施例】
【００４０】
ＰＵＲ糊をノズルで塗布する製本工程において、図２に示すような検査装置を用い、連続的に搬送される本の背の温度測定を行った。位置センサは、図２及び図３に示すように、放射温度計を挟み、下流及び上流側にともに放射温度計から約３０ｍｍ離して配置した。
【００４１】
放射温度計のデータをパソコンに入力し、温度波形を記録計で表示した。温度測定の結果の例を図４に示す。図に見られるように、ＰＵＲ糊が塗布された部分の温度は、６０〜９０℃になっており、本考案の方法で、背糊が塗布されているか否かを確実に検査し得ることが確かめられた。塗布前のＰＵＲ糊の温度は、約１１０℃であり、塗布後測温するまでの時間は５〜１０秒で、この間の温度降下は２０〜５０℃程度であった。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】無線綴じ方式の製本工程の例を示すフロー図である。
【図２】本考案の一実施例である糊の塗布状況検査装置の構成を示す斜視図である。
【図３】本考案における位置センサの使用目的の説明図である。
【図４】本実施例における背糊塗布部分の温度測定結果の例を示す図である。
【符号の説明】
【００４３】
１  本
２  スリットノズル
３  パイプ
４  クランプ
５  ガイドプレート
６  光センサ
７  放射温度計
８  データ処理装置
９  投光光源
１０，１０ａ，１０ｂ  受光センサ
１１  用紙
１２  カッターの刃
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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