JP5036387B2 - Bookbinding equipment - Google Patents
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Description
本発明は製本装置に関し、用紙束の一側縁に熱溶融させた固形の接着剤を塗布し、用紙束に表紙をくるみ製本する技術、および糊塗布のみを行う天のり製本に係るものである。 The present invention relates to a bookbinding apparatus, and relates to a technique for applying a hot-melted solid adhesive to one side edge of a sheet bundle, wrapping and binding a cover sheet on the sheet bundle, and a ceiling binding that performs only glue application. .
この種の製本装置としては、例えば以下に説明するものがある。
(全体構成)
図14〜図16において、製本装置1は、本体ケーシング2の内部に接着剤塗布手段をなす塗布ユニット3、脱臭ユニット4、表紙圧着手段をなす圧着ユニット5を配置しており、本体ケーシング2の上部に用紙束6を挟持する挟持手段をなすクランプ部7と、接着剤供給ユニット9のホッパー10とを配置しており、ホッパー10に熱可塑性樹脂からなる粒状のホットメルト接着剤を貯留する。
Examples of this type of bookbinding apparatus include those described below.
(overall structure)
14 to 16, the
本体ケーシング2の前部にはクランプ部7の操作ノブ11と、用紙束6の表紙12(図22〜23参照)を配置する表紙台13と、製本操作の操作部14とを配置し、側部にメインスイッチ15を配置している。前部下方には前扉16を揺動開閉自在に配置し、前扉16の内側に製本した用紙束6を排出するシューター17(図22〜図23参照)を設けている。
An
操作部14には各種の情報を表示する液晶表示部18と、製本操作の開始を指示するスタートボタン19と、製本操作の終了を指示するストップ/電源切ボタン20と、天糊製本とくるみ製本を選択指示する選択ボタン21、22と、天糊製本とくるみ製本のどちらを初期設定とするかを切り替え指示する設定ボタン23を配置している。
(クランプ部)
図17〜図19に示すように、クランプ部7は前後一対の平行な前フレーム24、後フレーム25で支持して配置しており、本体ケーシング2の上部開口26から一部が外部へ突出する固定クランプ27と可動クランプ28を備え、固定クランプ27および可動クランプ28のそれぞれに用紙束保持部材29を取外し可能に設けている。
The
(Clamp part)
As shown in FIGS. 17-19, the
可動クランプ28を挟持開放する操作機構は、固定クランプ27に対して可動クランプ28を接近離間自在に保持するガイドシャフト30を可動クランプ28の両側位置に配置し、ガイドシャフト30の両端を前後のフレーム24、25に固定している。各ガイドシャフト30の側部にはそれぞれネジシャフト31を配置し、ネジシャフト31の両端を前後のフレーム24、25に軸心回りに回転自在に保持しており、ネジシャフト31に螺合してネジシャフト31の軸心方向に移動する保持部32を可動クランプ28に固定している。
The operation mechanism for sandwiching and releasing the
双方のネジシャフト31には同期ベルト33を掛け渡しており、操作ノブ11のシャフト34と一方のネジシャフト31の間には伝達ベルト35を掛け渡している。操作機構は固定クランプ27と可動クランプ28の間に用紙束6を挟持した状態で固定クランプ27と可動クランプ28の相対位置(距離)に基づいて用紙束厚を検知する用紙束厚センサ36(詳細省略図21参照)を有している。
(塗布ユニット)
図19に示すように、塗布ユニット3は本体ケーシング2の前側に設けた走行ローラ38が前フレーム24のレール39を走行し、本体ケーシング2の後側に設けた案内部40が後フレーム25に設けたレールシャフト41を摺動することで、モーター等の駆動装置を有する塗布ユニット駆動装置42(詳細省略図21参照)によってレール39およびレールシャフト41に案内されながら前後フレーム24、25の軸心方向に往復駆動される。塗布ユニット3は待機位置ではクランプ部7の側端よりも外側に位置しており、最大移動位置において接着剤供給ユニット9に対応する。接着剤供給ユニット9はホッパー10に貯留する粒状の接着剤の所定量を塗布ユニット3に排出する。
A
(Coating unit)
As shown in FIG. 19, in the
塗布ユニット3は接着剤供給ユニット9から供給するホットメルト接着剤を貯留する接着剤溜43と、溶融した接着剤に一部が浸漬するように配置する塗布ローラ44と、塗布ローラ44を支持する回転軸45と、回転軸45を駆動する塗布ローラ回転モータ46と、固定部材47に装着した加熱手段としての電磁誘導コイル48とを有している。
The
接着剤溜43は容器本体49が熱伝導性に優れた非強磁性体であるアルミニウムからなり、底面に強磁性体の加熱板50を設けている。前フレーム24もしくは後フレーム25には接着剤溜43の各停止位置を検知する接着剤溜位置センサ51(詳細省略図21参照)を設けている。
(圧着ユニット)
図16および図20に示すように、圧着ユニット5はモーター等の駆動装置を有する圧着ユニット駆動装置52(詳細省略図21参照)によって上下、前後に移動する基部53と、基部53に固定した固定板54と、固定板54に固定配置した押え部55と、固定板54の上で押え部55に対して接近離間する可動板56と、可動板56を駆動するモーター等の駆動装置を有して表紙圧着駆動手段をなす可動板駆動装置57(詳細省略図21参照)との間に介装する圧着力制御装置58とを有しており、図23に示すように、表紙台13および可動シューター59が一体的に移動する。本体ケーシング2の内部には圧着ユニット5の各停止位置を検知する圧着ユニット位置センサ60(詳細省略図21参照)を設けている。
In the
(Crimp unit)
As shown in FIG. 16 and FIG. 20, the
圧着力制御装置58は可動板56の一端に固定した固定ブロック61と、固定ブロック61で一端を支持する連結シャフト62と、連結シャフト62に軸心方向へ移動自在に装着し、固定ブロック61に対して接近離間する可動ブロック63と、固定ブロック61と可動ブロック63の間に介装して連結シャフト62に装着し、両者を離間する方向に付勢するスプリング64とを有する。脱臭ユニット4は塗布ユニット3の接着剤溜43や塗布ローラ44から揮発する接着剤を吸引してフィルターで吸着するものである。
(制御部)
図21に示すように、製本装置1は、製本操作を制御する制御部65、装置内部の雰囲気温度もしくは室内温度を測定する温度測定手段をなす温度センサ66を本体ケーシング2の内部に配置しており、制御部65に用紙束厚センサ36、接着剤溜位置センサ51、圧着ユニット位置センサ60、温度センサ66、操作部14、塗布ユニット駆動装置42、圧着ユニット駆動装置52、可動板駆動装置57、クランプ駆動装置37を接続している。
The crimping
(Control part)
As shown in FIG. 21, the
また、制御部65は用紙束6に対する接着剤の塗布を完了した後に経過時間を計測する経過時間計測手段をなすタイマー67と、タイマー67により計測した経過時間が挟持必要時間に達したときに操作部14の液晶表示部18に「取出して下さい」の表示を指示する信号を出力する信号出力手段をなす信号出力回路68を備えている。液晶表示部18は挟持必要時間に基づく情報を報知する報知手段をなすものであり、表示内容は種々のものが設定可能で、開放可能までの時間をカウントダウン表示した後に「取出して下さい」と表示することも可能である。また、報知手段は液晶表示部18に限らず、ブザーによって構成することも可能である。
The
信号出力回路68は操作ノブ11による駆動に代えてクランプ駆動装置37によって可動クランプ28を駆動する場合にはクランプ駆動装置37に用紙束6の開放操作を指示する信号を出力する。
When the
挟持必要時間、圧着必要時間は接着剤の種類、用紙束6の厚み、接着剤の塗布量、使用環境の温度によって異なる。このため、挟持時間制御手段および圧着時間制御手段をなす制御部65は予め入力した使用接着剤毎のデータに基づいて、用紙束6の厚み、接着剤の塗布量、使用環境の温度を指標として挟持必要時間、圧着必要時間を選択設定する。
The time required for clamping and the time required for crimping vary depending on the type of adhesive, the thickness of the
例えば、用紙束6の厚みが大きいほどに長く、接着剤の塗布量が多いほどに長く、使用環境の温度が高いほどに長くする。この挟持必要時間、圧着必要時間の選択設定に必要なデータは、用紙束の厚み6、接着剤の塗布量、使用環境の温度と挟持必要時間との相関を予め実験によって求め、得られたデータを制御部65に格納する。
For example, it is longer as the thickness of the
温度を指標とする挟持必要時間、圧着必要時間の選択設定は製本装置1の設置初期時に温度センサ66で検知する温度を指標として固定設定するか、製本時の都度に温度センサ66で検知する温度を指標として挟持必要時間、圧着必要時間を選択設定する。
以下に上記の製本装置における作用およびその課題を説明する。
(待機工程)
待機工程では、図22の(a)に示すように、初期状態において塗布ユニット3は待機位置にあり、電磁誘導コイル48の上方に接着剤溜43が対応している。次に、デフォルト値において天糊製本とくるみ製本の何れかに設定されている製本モードを、希望の製本モードに選択ボタン21、22の何れかをON操作することで切り替える。製本モードのデフォルト値は設定ボタン23の操作によって切り替える。
The operation and problems in the bookbinding apparatus will be described below.
(Standby process)
In the standby process, as shown in FIG. 22A, the
この状態でメインスイッチ15のON操作を受けると制御部65は、製本操作に先立って塗布ユニット3の電磁誘導コイル48に通電し、加熱板50を発熱させて接着剤溜43に貯留した接着剤を加熱して熱溶解させ、塗布ローラ回転モータ46で塗布ローラ44を回転させて待機状態となる。
(揃え工程)
次に、図22の(b)に示すように、スタートボタン19のON操作を受けると制御部65は圧着ユニット駆動装置52を駆動させて圧着ユニット5をクランプ部7の下方の上位の所定位置にまで上昇させ、圧着ユニット5の固定板54をクランプ部7の固定クランプ27および可動クランプ28の下端との間に所定間隙をあけて配置する。
In this state, when receiving an ON operation of the
(Alignment process)
Next, as shown in FIG. 22B, when the
この状態で、用紙束6を双方の用紙束保持部材29の間および固定クランプ27と可動クランプ28の間に挿入し、用紙束6の一側辺を固定板54で揃える。
(クランプ工程)
次に、操作ノブ11を回転操作し、シャフト34の回転力を伝達ベルト35を介してネジシャフト31に伝達し、同期ベルト33を介して双方のネジシャフト31を同期駆動し、ネジシャフト31に螺合する保持部32を移動させる。保持部32の移動に伴って可動クランプ28が固定クランプ27に接近し、用紙束6を可動クランプ28と固定クランプ27の間に挟持する。
(糊付け工程)
次に、図22の(c)に示すように、用紙束6の挟持が完了した後に、再度のスタートボタン19のON操作を受けると制御部65は圧着ユニット駆動装置52を駆動させて圧着ユニット5を下位の所定位置まで降下させる。
In this state, the
(Clamping process)
Next, the
(Gluing process)
Next, as shown in FIG. 22 (c), when the
くるみ製本を行う場合に制御部65は、表紙台13に表紙12を載置して再度のスタートボタン19のON操作を受けるまで待機して後に糊付け操作に入り、天糊製本を行う場合には再度のスタートボタン19のON操作を受けずに糊付け操作に入る。
When performing case binding, the
この糊付け操作において制御部65は、塗布ユニット駆動装置42を駆動して塗布ユニット3をレール39およびレールシャフト41に沿って往復移動させながら、塗布ローラ44の回転によって接着剤溜43の接着剤を用紙束6の背に往路と復路の両方で塗布する。
In this gluing operation, the
このとき、用紙束厚センサ36によって検知した用紙束厚に応じて接着剤の塗布量を変更する。用紙束厚が厚い場合には塗布ローラ44を速く回転させることで塗布量を多くし、用紙束厚が薄い場合には塗布ローラ44を遅く回転させることで塗布量を少なくする。
(天糊製本工程)
天糊製本を行う場合には、制御部65は、図22の(d)に示すように塗布ユニット3が待機位置に戻った状態で、タイマー回路67で用紙束6に対する接着剤の塗布を完了した後の経過時間を計測する。このとき、図23の(c)に示すように、可動シューター59がシューター17に対応する位置まで圧着ユニット5が表紙台13および可動シューター59と一体的に後退している。
At this time, the application amount of the adhesive is changed according to the sheet bundle thickness detected by the sheet
(Top glue binding process)
In the case of performing the book binding, the
制御部65は温度センサ66で計測する温度を使用環境の温度条件として、予め格納したデータの中から挟持必要時間を選択設定し、検知した温度が基準温度より高い時は基準温度における基準挟持必要時間よりも挟持必要時間を長く設定し、検知した温度が基準温度より低い時は基準温度における基準挟持必要時間よりも挟持必要時間を短く設定する。また、挟持必要時間は用紙束6の厚みが大きいほどに長く、接着剤の塗布量が多いほどに長く設定する。
(排出工程)
制御部65は経過時間が挟持必要時間に達すると、信号出力回路68から操作部14の液晶表示部18に「取出して下さい」等の製本完了を通知する文言の表示を指示する信号を出力する。操作者は液晶表示部18に表示された製本完了の文言を確認後に、操作ノブ11を操作して可動クランプ28を固定クランプ27から離間させる。
The
(Discharge process)
When the elapsed time reaches the necessary holding time, the
この操作によって図23の(c)に示すように、製本された表紙12を伴う用紙束6がクランプ部7から落下し、可動シューター59およびシューター17を通して排出される。クランプ駆動装置37を設ける場合には、信号出力回路68の信号を受けてクランプ駆動装置37が可動クランプ28を移動させてクランプ部7を開放することで製本を排出する。
(くるみ製本工程)
くるみ製本を行う場合には、図22の(d)に示すように塗布ユニット3が待機位置に戻ると、制御部65は図22の(e)に示すように、圧着ユニット駆動装置52を駆動させて圧着ユニット5を上位の所定位置まで上昇させ、表紙台13に載せた表紙12を固定板54で用紙束6の背に押圧する。
By this operation, as shown in FIG. 23C, the
(Case binding process)
When performing case binding, when the
次に、図22の(f)、図20の(a)、(b)に示すように、制御部65は可動板駆動装置57を駆動して可動板56を押え部55に向けて押圧し、可動板56と押え部55の間で表紙12および用紙束6を圧着して、図22の(g)に示すように製本する。
Next, as shown in FIGS. 22 (f), 20 (a), and 20 (b), the
このとき、圧着ユニット駆動装置52の押圧力は可動ブロック63からスプリング64を介して固定ブロック61に伝わり、用紙束6の厚みにかかわらず可動板56の押圧力が等しくなる。
At this time, the pressing force of the crimping
図23の(a)に示すように、制御部65は固定板54で用紙束6の背に表紙12を押圧し、可動板56と押え部55の間で表紙12および用紙束6を圧着する状態を継続し、タイマー回路67で用紙束6に対する接着剤の塗布を完了した後の経過時間を計測する。
As shown in FIG. 23A, the
制御部65は温度センサ66で計測する温度を使用環境の温度条件として、予め格納したデータの中から、接着剤の塗布を完了した後に表紙12の圧着状態を維持する圧着必要時間を選択設定する。この圧着必要時間はくるみ製本における表紙12の圧着時間であるが、前述した挟持必要時間を含む時間として設定し、検知した温度が基準温度より高い時は基準温度における基準圧着必要時間よりも圧着必要時間を長く設定し、検知した温度が基準温度より低い時は基準温度における基準圧着必要時間よりも圧着必要時間を短く設定する。また、圧着必要時間は用紙束6の厚みが大きいほどに長く、接着剤の塗布量が多いほどに長く設定する。
The
制御部65は経過時間が圧着必要時間に達すると、図23の(b)に示すように、可動板駆動装置57を駆動して可動板56を後退させて圧着状態を開放し、圧着ユニット駆動装置52を駆動させて圧着ユニット5を表紙台13および可動シューター59と一体的に下位の所定位置まで降下させ、続いて図23の(c)に示すように、圧着ユニット5を表紙台13および可動シューター59と一体的に所定位置まで後退させて可動シューター59をシューター17に対応させる。
(排出工程)
次に、制御部65は信号出力回路68から操作部14の液晶表示部18に「取出して下さい」等の製本完了を通知する文言の表示を指示する信号を出力する。
操作者は液晶表示部18に表示された製本完了の文言を確認後に、操作ノブ11を操作して可動クランプ28を固定クランプ27から離間させる。
When the elapsed time reaches the time required for crimping, the
(Discharge process)
Next, the
After confirming the bookbinding completion word displayed on the liquid
この操作によって図23の(d)に示すように、製本された表紙12を伴う用紙束6がクランプ部7から落下し、可動シューター59およびシューター17を通して排出される。クランプ駆動装置37を設ける場合には、信号出力回路68の信号を受けてクランプ駆動装置37が可動クランプ28を移動させてクランプ部7を開放することで製本を排出する。
(待機工程の課題)
待機工程では、メインスイッチ15のON操作を受けると制御部65が、製本操作に先立って塗布ユニット3の電磁誘導コイル48に通電し、加熱板50を発熱させて接着剤溜43に貯留した接着剤を加熱して熱溶解させ、塗布ローラ回転モータ46で塗布ローラ44を回転させて待機状態となる。
By this operation, as shown in FIG. 23D, the
(Standby process issues)
In the standby process, when the
しかし、接着剤はその温度がまだ所定温度にまで達していない状態では粘度が非常に高く、この状態で塗布ローラ44を連続回転させて接着剤を攪拌すると、接着剤が塊状のままで塗布ローラ44とともに回転し、接着剤が周囲に飛散する等の問題がある。一方、塗布ローラ44の回転による攪拌操作を行わずに、接着剤溜43における接着剤の全体が十分に所定温度に達するまで待機すると、待機工程の時間が長くなる問題がある。
However, the viscosity of the adhesive is very high when the temperature has not yet reached the predetermined temperature. When the
本発明は上記した課題を解決するものであり、待機工程において接着剤溜における接着剤を短時間のうちに温度および粘度を均一化することができる製本装置を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a bookbinding apparatus that can equalize the temperature and viscosity of an adhesive in an adhesive reservoir in a short time in a short time.
上記課題を解決するために、本発明の製本装置は、用紙束を挟持する挟持手段と、挟持手段により挟持した用紙束の背に熱溶融させた接着剤を塗布する接着剤塗布手段と、接着剤塗布手段を制御する制御手段を備え、接着剤塗布手段が塗布ユニットと塗布ユニットを用紙束の背に沿って移動させる塗布ユニット駆動装置とからなり、塗布ユニットが接着剤を貯留する接着剤溜と、接着剤溜の接着剤を加熱する加熱手段と、接着剤溜の接着剤の温度を測定する温度測定手段と、接着剤に一部が浸漬するように配置する塗布ローラと、塗布ローラを回転駆動する塗布ローラ回転モータを有するものであり、制御手段による接着剤塗布手段の操作において、接着剤溜の接着剤を塗布に適する所定の塗布温度に昇温させる際に、塗布温度に達するまでの中間温度域にウォームアップ温度を設定し、ウォームアップ温度において塗布ローラの正回転と逆回転とを交互に反復して行なうことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, the bookbinding apparatus of the present invention includes: a sandwiching unit that sandwiches a sheet bundle; an adhesive application unit that applies heat-melted adhesive to the back of the sheet bundle sandwiched by the sandwiching unit; A control unit for controlling the agent application unit, the adhesive application unit comprising an application unit and an application unit driving device that moves the application unit along the back of the sheet bundle, and the application unit stores an adhesive. A heating means for heating the adhesive in the adhesive reservoir, a temperature measuring means for measuring the temperature of the adhesive in the adhesive reservoir, an application roller disposed so as to be partially immersed in the adhesive, and an application roller It has an application roller rotation motor that rotates, and when the temperature of the adhesive in the adhesive reservoir is raised to a predetermined application temperature suitable for application in the operation of the adhesive application means by the control means, until the application temperature is reached. To set up a warm-up temperature to the intermediate temperature range, and carrying out repeated alternately positive rotation and reverse rotation of the application roller in the warm-up temperature.
また、中間温度域に少なくとも2つのウォームアップ温度を設定し、最も低いウォームアップ温度において塗布動作時の回転数よりも低い低回転数での塗布ローラの正回転と逆回転とを交互に反復して行い、最も高いウォームアップ温度において塗布動作時の回転数よりも高い高回転数で塗布ローラを正回転させることを特徴とする。 Also, at least two warm-up temperatures are set in the intermediate temperature range, and the forward rotation and reverse rotation of the coating roller are alternately repeated at the lowest warm-up temperature at a lower rotational speed than the rotational speed during the coating operation. The coating roller is rotated forward at a higher rotational speed than the rotational speed during the coating operation at the highest warm-up temperature.
また、塗布ローラは正回転と逆回転とにおいて少なくとも回転数と駆動時間の条件を違えて回転させることを特徴とする。 Further, the application roller is characterized in that it rotates at least at different rotational speeds and driving time conditions between forward rotation and reverse rotation.
以上のように本発明によれば、接着剤が塗布に適した状態になっていない中間温度域では塊状の接着剤が存在するが、ある程度に接着剤が溶融する状態となるウォームアップ温度において、塗布ローラの連続回転により一度に急激に攪拌することなく、塗布ローラを正回転と逆回転とに交互に反復して回転させることで、塊状の接着剤の回動に起因する接着剤の飛散を防止しつつ、少しずつ適切な攪拌効果を与えることで接着剤の全体の温度および粘度の均一化を短時間で実現する。また、接着剤の昇温過程の早い時期に攪拌を開始することで接着剤の過熱によるダメージを抑制できる。 As described above, according to the present invention, there is a massive adhesive in the intermediate temperature range where the adhesive is not in a state suitable for application, but at the warm-up temperature at which the adhesive melts to some extent, By continuously rotating the coating roller alternately forward and reverse rotation without sudden stirring at once by continuous rotation of the coating roller, the scattering of the adhesive due to the rotation of the bulk adhesive can be prevented. While preventing, the temperature and viscosity of the adhesive can be made uniform in a short time by giving an appropriate stirring effect little by little. Moreover, the damage by the overheating of an adhesive agent can be suppressed by starting stirring at the early stage of the temperature rising process of an adhesive agent.
また、塗布ローラは正回転と逆回転とにおいて少なくとも回転数と駆動時間の条件を違えて回転させることが望ましく、攪拌効率が向上する。
また、塊状物が解消する程度に接着剤が溶融する状態となる最も高いウォームアップ温度において、塗布動作時の回転数よりも高い高回転数で塗布ローラを正回転させることにより、接着剤の温度むらを早期に解消させて温度および粘度の均一化を促進する。
In addition, it is desirable that the application roller be rotated at different rotational speeds and driving time conditions between forward rotation and reverse rotation, so that the stirring efficiency is improved.
In addition, at the highest warm-up temperature at which the adhesive melts to such an extent that the clumps are eliminated, the temperature of the adhesive is increased by rotating the application roller forward at a higher rotational speed than the rotational speed during the application operation. Unevenness is eliminated at an early stage to promote uniform temperature and viscosity.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施の形態に係る製本装置は、その基本構成において先に図14〜図23において説明したものを同様に有しており、図14〜図23を参照することにより同じ構成要素には同符号を付してその詳細な説明を省略する。
(全体構成)
図1において、製本装置1は、本体ケーシング2の内部に接着剤塗布手段をなす塗布ユニット3(図6参照)、表紙圧着手段をなす圧着ユニット5およびシューター17を配置しており、本体ケーシング2の上部に用紙束6を挟持する挟持手段をなすクランプ部7を配置している。本体ケーシング2の前部にはクランプ部7の操作ノブ11(図14参照)と、用紙束6の表紙12(図11〜13参照)を配置する表紙台13とを配置している。
(クランプ部)
図17に示すように、クランプ部7は前後一対の平行な前フレーム24と後フレーム25で支持して配置しており、本体ケーシング2の上部開口26から一部が外部へ突出する固定クランプ27と可動クランプ28を備え、固定クランプ27および可動クランプ28のそれぞれに用紙束保持部材29を取外し可能に設けている。可動クランプ28を挟持開放する操作機構は、図17を参照することで詳細な説明を省略する。
(塗布ユニット)
図19に示すように、塗布ユニット3はホットメルト接着剤を貯留する接着剤溜43と、溶融した接着剤に一部が浸漬するように配置する塗布ローラ44と、塗布ローラ44を支持する回転軸45と、回転軸45を駆動する塗布ローラ回転モータ46と、固定部材47に装着した加熱手段としての電磁誘導コイル48と、接着剤溜43の接着剤温度(T2)を測定する温度測定手段をなす接着剤温度センサ71(図4参照)を有している。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The bookbinding apparatus according to the present embodiment has the same basic configuration as previously described with reference to FIGS. 14 to 23, and the same components are denoted by the same reference numerals by referring to FIGS. 14 to 23. The detailed description is omitted.
(overall structure)
In FIG. 1, the
(Clamp part)
As shown in FIG. 17, the
(Coating unit)
As shown in FIG. 19, the
接着剤溜43は容器本体49が熱伝導性に優れた非強磁性体であるアルミニウムからなり、底面に強磁性体の加熱板50を設けている。
塗布ユニット3の他の構成は、図19に示したものと同様であり、詳細な説明を省略する。
(圧着ユニット)
図1に示すように、圧着ユニット5はモーター等の駆動装置を有する圧着ユニット駆動装置52によって上下、前後に移動する基部53と、基部53に固定した固定板54と、固定板54に固定配置した押え部55と、固定板54の上で押え部55に対して接近離間する可動板56と、可動板56を駆動するボールネジ機構の可動板駆動装置57と、可動板56と可動板駆動装置57の間に介装する圧着力制御装置58(図20を参照)を有しており、表紙台13および可動シューター59が一体的に移動する。本体ケーシング2の内部には圧着ユニット5の各停止位置を検知する圧着ユニット位置センサ60(詳細省略図21参照)を設けている。圧着力制御装置58は図20を参照することで詳細な説明を省略する。
(制御部)
図4に示すように、製本装置1は、製本操作を制御する制御部65、装置内部の雰囲気温度もしくは室内温度(T1)を測定する温度測定手段をなす温度センサ66を本体ケーシング2の内部に配置しており、制御部65に用紙束厚センサ36、接着剤溜位置センサ51、圧着ユニット位置センサ60、温度センサ66、操作部14、塗布ユニット駆動装置42、圧着ユニット駆動装置52、可動板駆動装置57、クランプ駆動装置37および、接着剤温度センサ71を接続している。
In the
The other configuration of the
(Crimp unit)
As shown in FIG. 1, the crimping
(Control part)
As shown in FIG. 4, the
また、制御部65は用紙束6に対する接着剤の塗布を完了した後に経過時間を計測する経過時間計測手段をなすタイマー67と、タイマー67により計測した経過時間が挟持必要時間に達したときに操作部14の液晶表示部18に「取出して下さい」の表示を指示する信号を出力する信号出力手段をなす信号出力回路68を備えている。
The
信号出力回路68は操作ノブ11による駆動に代えてクランプ駆動装置37によって可動クランプ28を駆動する場合にはクランプ駆動装置37に用紙束6の開放操作を指示する信号を出力する。
When the
以下に上記の製本装置における作用を説明する。
(待機工程)
待機工程では、図1および図11の(a)に示すように、初期状態において塗布ユニット3は待機位置にあり、電磁誘導コイル48の上方に接着剤溜43が対応している。図3に示すように、制御部65はメインスイッチ15のON操作を受けると、製本操作に先立ってウォームアップ操作(S1)を行う。
The operation of the bookbinding apparatus will be described below.
(Standby process)
In the standby process, as shown in FIG. 1 and FIG. 11A, the
このウォームアップ操作(S1)では、塗布ユニット3の電磁誘導コイル48に通電し、加熱板50を発熱させて接着剤溜43に貯留した接着剤を加熱して熱溶解させ、接着剤溜43の接着剤を塗布に適する所定の塗布温度、ここでは175℃に昇温させる。この際に、塗布温度に達するまでの中間温度域に少なくとも2つのウォームアップ温度を設定する。ここでは、第1のウォームアップ温度として130℃を設定し、第2のウォームアップ温度として150℃を設定するが、さらに多数のウォームアップ温度を設定することも可能である。
In this warm-up operation (S1), the
図2に示すように、接着剤温度センサ71で測定する接着剤の温度が最も低い第1のウォームアップ温度である130℃に達するまでは何らの操作を行わずに電磁誘導コイル48による加熱だけを行なう(S2)。次に、最も低い第1のウォームアップ温度である130℃において第1のウォームアップ操作として正回転・逆回転制御(S3)を開始して150℃に達するまで行なう(S4)。次に、最も高い第2のウォームアップ温度である150℃において第2のウォームアップ操作として高速回転制御(S5)を開始して塗布温度の175℃に達するまで行なう(S6)。
As shown in FIG. 2, only the heating by the
正回転・逆回転制御(S3)では、塗布動作時の回転数よりも低い低回転数での塗布ローラ44の正回転と逆回転とを交互に反復して行う。正回転および逆回転は数百msec程度の短時間の回転であり、本実施の形態では正回転の回転量より逆回転の回転量を少なく設定しており、回転量を規定する回転数と駆動時間の条件を違えている。しかし、どちらの回転量が多いかはここでは問題ではなく、正回転と逆回転とに回転量の差を設定することが重要である。
In the forward rotation / reverse rotation control (S3), the forward rotation and the reverse rotation of the
つまり、同じ回転量の正回転と逆回転を短時間ずつ行うと、塗布ローラ44の同じ部位が常に気中に露出する状態となり、その結果、塗布ローラ44の表面温度が不均一となる。しかし、正回転と逆回転とに回転量の差を設定することで、塗布ローラ44が正回転方向もしくは逆回転方向の何れかへ僅かずつでも回転し、塗布ローラ44の全面が気中と液中とにわたって回転し、塗布ローラ44の表面温度が均一となる。
That is, when forward rotation and reverse rotation of the same rotation amount are performed for a short time, the same part of the
高速回転制御(S5)では、塗布動作時の回転数よりも高い高回転数で塗布ローラ44を正回転させる。
上述したウォームアップ操作(S1)において、接着剤が塗布に適した状態になっていない中間温度域では塊状の接着剤が存在するが、ある程度に接着剤が溶融する状態となる第1のウォームアップ温度130℃において、塗布ローラ44の連続回転により一度に急激に攪拌することなく、塗布ローラ44を正回転と逆回転とに交互に反復して回転させることで、塊状の接着剤の回動に起因する接着剤の飛散を防止しつつ、少しずつ適切な攪拌効果を与えることで接着剤の全体の温度および粘度の均一化を短時間で実現する。また、接着剤の昇温過程の早い時期に攪拌を開始することで接着剤の過熱によるダメージを抑制できる。塗布ローラ44は正回転と逆回転とにおいて少なくとも回転数と駆動時間の条件を違えて回転させることで攪拌効率が向上する。塊状物が解消する程度に接着剤が溶融する状態となる第2のウォームアップ温度150℃において、塗布動作時の回転数よりも高い高回転数で塗布ローラ44を正回転させることにより、接着剤の温度むらを早期に解消させて温度および粘度の均一化を促進する。
In the high-speed rotation control (S5), the
In the warm-up operation (S1) described above, the first warm-up in which the adhesive is melted to some extent, although there is a lump of adhesive in an intermediate temperature range where the adhesive is not suitable for application. At a temperature of 130 ° C., by rotating the
そして、接着剤温度センサ71で測定する接着剤の温度が塗布温度175℃に達した時点でウォームアップ操作(S1)を終了して待機状態となる。
この待機状態において、塗布ローラ44は、例えば10秒間回転し、10秒間停止する動作を繰返しながら、無操作時間が設定値の10分を経過するか否かを計測する(S7)。そして、無操作時間が設定値の10分を経過しない間にスタートボタン19のON操作(S8)を受けると制御部65は製本操作(S9)に入る。
Then, when the temperature of the adhesive measured by the
In this standby state, the
無操作時間が設定値の10分を経過すると、ヒータOFF状態とするために電磁誘導コイル48への通電を停止し、脱臭ファンON継続状態とするために脱臭ユニット4の脱臭ファンの運転を継続する。この状態が設定値の20分を経過するか否かを計測する(S11)。そして、この状態が設定値の20分を経過しない間にスタートボタン19のON操作を受けると制御部65はウォームアップ操作(S1)に戻り、設定値の20分を経過すると自動電源OFFの状態(S13)となり、制御を終了する。
When the set time of 10 minutes has elapsed, the energization of the
製本操作(S9)に入ると、制御部65は圧着ユニット駆動装置52を駆動させて圧着ユニット5をクランプ部7の下方の上位の所定位置にまで上昇させ、圧着ユニット5の固定板54をクランプ部7の固定クランプ27および可動クランプ28の下端との間に所定間隙をあけて配置するとともに、圧着ユニット5の押え部55を固定クランプ27よりも1mm程度後退した位置に配置する。
(揃え工程)
次に、図5および図11の(b)に示すように、用紙束6を双方の用紙束保持部材29の間および固定クランプ27と可動クランプ28の間に挿入し、用紙束6の一側辺を固定板54で揃える。
(クランプ工程)
次に、操作ノブ11を回転操作し、シャフト34の回転力を伝達ベルト35介してネジシャフト31に伝達し、同期ベルト33を介して双方のネジシャフト31を同期駆動し、ネジシャフト31に螺合する保持部32を移動させる。保持部32の移動に伴って可動クランプ28が固定クランプ27に接近し、用紙束6を可動クランプ28と固定クランプ27の間に挟持する。
When the bookbinding operation (S9) is entered, the
(Alignment process)
Next, as shown in FIG. 5 and FIG. 11B, the
(Clamping process)
Next, the
このとき、固定クランプ27と可動クランプ28が相対向する側に湾曲しており、固定クランプ27と可動クランプ28との距離が双方の中央位置Pで最も狭くなるように反り量が設定されているので、ネジシャフト31に螺合する保持部32で可動クランプ28の両端を押圧することで、可動クランプ28および固定クランプ27の中央部に十分な押圧力が作用し、用紙束6を揃えた状に乱れることなく保持できる。
At this time, the fixed
用紙束厚センサ36は、固定クランプ27と可動クランプ28の間に用紙束6を挟持した状態で、固定クランプ27と可動クランプ28の相対位置(距離)に基づいて用紙束厚を検知する。
(糊付け工程)
次に、図6に示すように、用紙束6の挟持が完了した後に、再度のスタートボタン19のON操作を受けると制御部65は圧着ユニット駆動装置52を駆動させて圧着ユニット5を下位の所定位置まで降下させる。
The sheet
(Gluing process)
Next, as shown in FIG. 6, when the
くるみ製本を行う場合に制御部65は、表紙台13に表紙12を載置して再度のスタートボタン19のON操作を受けるまで待機して後に糊付け操作に入り、天糊製本を行う場合には再度のスタートボタン19のON操作を受けずに糊付け操作に入る。
(天糊製本の糊付け工程)
天糊製本において糊付けを行なう場合に、制御部65は、塗布ユニット駆動装置42を駆動して塗布ユニット3をレール39およびレールシャフト41に沿って往復移動させながら、塗布ローラ44の回転によって接着剤溜43の接着剤を用紙束6の背に往路と復路の両方で塗布する。天糊製本における排出工程は先に説明したものと同様であり、詳細な説明は省略する。
(くるみ製本の糊付け工程)
くるみ製本において糊付けを行なう場合に、制御部65は、表紙台13に表紙12を載置して再度のスタートボタン19のON操作を受けると、図7および図11の(c)に示すように、糊付け操作に入る。
When performing case binding, the
(Gluing process for top glue binding)
When gluing in the top glue bookbinding, the
(Gluing process for case binding)
When gluing in case binding, the
この糊付け操作において制御部65は、塗布ユニット駆動装置42を駆動して塗布ユニット3をレール39およびレールシャフト41に沿って往復移動させながら、塗布ローラ44の回転によって接着剤溜43の接着剤を用紙束6の背に往路と復路の両方で塗布する。
(くるみ製本工程)
図11の(d)に示すように塗布ユニット3が待機位置に戻ると、図12の(a)に示すように、制御部65は、圧着ユニット駆動装置52を駆動させて圧着ユニット5を上昇させる。このとき、押え部55と可動板56とを用紙束6と当接しないセット位置に配置した状態で、接着剤Sを塗布した用紙束6の背に固定板54を接近させる。
In this gluing operation, the
(Case binding process)
When the
さらに、制御部65は、図8および図12の(b)に示すように、圧着ユニット駆動装置52を駆動させて圧着ユニット5を上位の所定位置まで上昇させて接着剤Sを塗布した用紙束6の背に対して固定板54を対向配置し、表紙台13に載せた表紙12を固定板54で用紙束6の背に押圧する。
Further, as shown in FIG. 8 and FIG. 12B, the
この操作において、セット位置にある押え部55と可動板56は用紙束6の両側のノドの部分からは離間した状態にあり、表紙12が用紙束6の両側のノドの部分から離れているので、接着剤Sを塗布した用紙束6の背に対して固定板54を対向配置する際に、表紙12を介して固定板54に押圧される接着剤Sはその広がりを阻害されることなく、用紙束6の両側において表紙12の上に広がる。
In this operation, the holding
上述の操作において、制御部65は、用紙束厚検出手段をなす用紙束厚センサ36で検出した用紙束6の厚みに応じて用紙束6の背に対する固定板54の位置を変更調整する。この用紙束6の厚みの識別は、少なくとも2段階以上の多段階的に区分範囲を設定して行うが、設定する区分範囲の幅を微小にすれば、実質的に連続した厚みの識別が可能であり、用紙束厚センサ36の検出値を直接に利用すれば全く連続した厚みの識別が可能である。
In the above-described operation, the
例えば、用紙束6の厚みに2段階の区分範囲を設定し、初期設定において圧着ユニット5の上位の所定位置における固定板54の上昇位置(基準位置)が用紙束6の厚みが中間値より大きい区分範囲に対応するように設定されている場合に、用紙束厚センサ36で検出した用紙束6の厚みが中間値より小さい区分範囲であると識別した場合には、固定板54の上昇位置を基準位置よりも低くい位置に変更調整することで、用紙束6の背および接着剤Sに対する押圧力を弱め、用紙束6の撓みを防止する。
For example, a two-stage range is set for the thickness of the
次に、制御部65は押え部55と可動板56とを用紙束6および表紙12を介して対向するセット位置から相互に接近させる。押え部55の接近は圧着ユニット駆動装置52による圧着ユニット5の移動によって行い、可動板56の接近は可動板駆動装置57による可動板56の移動によって行なう。
Next, the
この際に、図13の(a)に示すように、制御部65は、押え部55の移動開始前に可動板駆動装置57を駆動して可動板56を押え部55に向けて移動させ、可動板56を圧着開始位置に配置する。その後、図9および図13の(b)に示すように、押え部55と可動板56とを固定クランプ27および可動クランプ28と面一となる位置まで同時に相互に接近させ、押え部55と可動板56とで用紙束6の両側のノドに表紙12を圧着することで、表紙12の上に広がった接着剤Sおよび先に糊付け工程で用紙束6のノドに塗布した接着剤Sが用紙束6のノドに押し広げられて表紙12がノドに確実に接着される。
At this time, as shown in FIG. 13A, the
次に、制御部65は、可動板56と押え部55の間で表紙12および用紙束6を圧着する状態を継続しつつ、タイマー回路67で用紙束6に対する接着剤の塗布を完了した後の経過時間を計測し、経過時間が圧着必要時間に達すると、図10に示すように、可動板駆動装置57を駆動して可動板56を後退させて圧着状態を開放し、圧着ユニット駆動装置52を駆動させて圧着ユニット5を表紙台13および可動シューター59と一体的に下位の所定位置まで降下させ、続いて圧着ユニット5を表紙台13および可動シューター59と一体的に所定位置まで後退させて可動シューター59をシューター17に対応させる。
(排出工程)
次に、制御部65は信号出力回路68から操作部14の液晶表示部18に「取出して下さい」等の製本完了を通知する文言の表示を指示する信号を出力する。排出操作は先に図23において説明したものと同様であり、詳細な説明を省略する。
Next, the
(Discharge process)
Next, the
S 接着剤
1 製本装置
2 本体ケーシング
3 塗布ユニット
4 脱臭ユニット
5 圧着ユニット
6 用紙束
7 クランプ部
8 ホットメルト接着剤
9 接着剤供給ユニット
10 ホッパー
11 操作ノブ
12 表紙
13 表紙台
14 操作部
15 メインスイッチ
16 前扉
17 シューター
18 液晶表示部
19 スタートボタン
20 ストップ/電源切ボタン
21、22 選択ボタン
23 設定ボタン
24 前フレーム
25 後フレーム
26 上部開口
27 固定クランプ
28 可動クランプ
29 用紙束保持部材
30 ガイドシャフト
31 ネジシャフト
32 保持部
33 同期ベルト
34 シャフト
35 伝達ベルト
36 用紙束厚センサ
37 クランプ駆動装置
38 走行ローラ
39 レール
40 案内部
41 レールシャフト
42 塗布ユニット駆動装置
43 接着剤溜
44 塗布ローラ
45 回転軸
46 塗布ローラ回転モータ
47 固定部材
48 電磁誘導コイル
49 容器本体
50 加熱板
51 接着剤溜位置センサ
52 圧着ユニット駆動装置
53 基部
54 固定板
57 可動板駆動装置
58 圧着力制御装置
59 可動シューター
60 圧着ユニット位置センサ
61 固定ブロック
62 連結シャフト
63 可動ブロック
64 スプリング
65 制御部
66 温度センサ
67 タイマー回路
68 信号出力回路
71 接着剤温度センサ
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