JPH045097A

JPH045097A - 製本装置

Info

Publication number: JPH045097A
Application number: JP10852290A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Furukawa; 英昭古川
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1990-04-23
Filing date: 1990-04-23
Publication date: 1992-01-09

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（イ）産業上の利用分野本発明は、シート材を綴じる製本装置に係り、詳しくは
、製本部材内に加熱部材を付加して、該加熱部材を交番
磁界発生手段により発熱させる製本装置に関する。

（ロ）従来の技術従来、接着剤の融解・凝固を利用して、シート材を綴し
る製本装置においては、該接着剤を融解させる加熱手段
はニクロム線や、シート状の発熱体等の発熱手段と、該
発熱手段を支持し、製本する部材を保持し、さらに該発
熱手段からの熱を伝える発熱プレートと、発熱体と発熱
プレートとを電気的に絶縁する絶縁体と、から構成され
ていた。

（ハ）発明か解決しようとする課題しかしながら、上述従来例では、製本するシート材が大
きくなればなる程、また製本するシート材の束か厚くな
ればなる程、特に発熱プレートは面積か広くなり、また
、製本部材を保持するための強度も必要となり、該プレ
ートは厚く構成されていた。その結果、該プレートの熱
容量が大きくなり、製本するために必要な温度（約１５
０°Ｃ）に達するまでの時間を長く必要としている。

このため、従来の面状ヒータ等の発熱手段ては、最初の
製本においての製本生産性か非常に悪く、また、発熱体
の発熱量か大きいため、安全上の保護装置追加や、電力
供給装置の大電力化にともない、製本装置か大型化する
欠点かあった。

上述の欠点を改良すべく、電磁誘導を利用した製本装置
が提案されているか、電磁誘導を利用すると、磁界か製
本装置内部から外部へ放出され、製本装置近傍の種々の
電子機器等に影響を及ぼし、−安全上大きな問題となり
、電磁誘導による製本装置の実用化が問題てあった。

そこで、本発明は、製本部材を支持するガイド板に高透
磁率の磁性体を付加することにより、作動中の発生磁気
が外部に漏れない製本装置を提供することを目的とする
ものである。

（ニ）課題を解決するための手段本発明は、上述の事情に鑑みてなされたものてあって、
例えば、第１図及び第２図を参照して示すと、表紙部材
（１２）の背部（１２ａ）に介装された熱溶融接着剤（
２２）を溶融する製本装置（１）において、前記熱溶融
接着剤（２２）を溶融する発熱部材（２３）を有する前
記表紙部材（１２）を支持する支持部材（３ａ、３ｂ）
と、該支持部材（３ａ、３ｂ）近傍に配置され、前記発
熱部材（２３）を加熱すべく交番磁界を発生する磁界発
生手段（１６）と、前記支持部材（３ａ、３ｂ）に取付
けられて、発生磁界の漏洩を防止する磁性体（１７）と
、を備えてなることを特徴とする。

（ネ）　作用以上の構成に基づき、熱溶融接着剤（２２）及び発熱部
材（２３）を有する表紙部材（１２）を支持部材（３ａ
、３ｂ）に支持させ、磁界発生手段（１６）を稼動させ
ると、該磁界発生手段（１６）から発生する交番磁界に
より発熱部材（２３）を加熱し、該発熱部材（２３）の
発する熱量により、熱溶融接着剤（２２）が溶融して、
表紙部材（１２）の背部（１２ａ）とシート材（Ｐ）の
端部とを融着した後に、凝固する。この際、発生した交
番磁界は支持部材（３ａ、３ｂ）に取付けた磁性体（１
７）により、漏洩することが防止される。

なお、前記カッコ内の符号は例示であフて、回答構成を
限定するものてはない。

（へ）実施例以下、図面に沿って本発明の詳細な説明する。第１図（
ａ）　、　（ｂ）において、製本装置１は角型の本体フ
レーム２の上部開口２ａに、平面状に形成されたガイド
板３ａ、３ｂか垂直かつ互いに平行て、矢印Ａに示すよ
うに前後方向に離接するように配設されている。なお、
ガイド板３ａ、３ｂは耐熱性に優れたプラスチック等の
非磁性体により形成されている。そして、ガイド板３ａ
、３ｂの下部内側に、交番磁界を透磁して、発熱する鉄
等よりなる磁性体１７．１７が取付けられている。

そして、本体ケース２の左側部にガイド板３ａ、３ｂを
駆動するモータ４か設けられていて、ピニオン４ａがト
ルクリミッタ５のギヤ５ａに噛み合わされ、トルクリミ
ッタ５に設けられたプーリ６と、上方のプーリ７とにベ
ルト８が張設されこのプーリ７と、これに対向するプー
リ９とにベルト１０か張設されていて、このベルト１０
の上部、下部にガイド板３ｂ、３ａの左側端に設けられ
た突起１１．１１が係止されている。

そして、モータ４が正逆転すると、ピニオン４ａ、トル
クリミッタ５、プーリ６、ベルト８、プーリ７、ベルト
１０を介して、ガイド板３ａ、３ｂが図示しないガイド
に沿って、前記したように互いに離接するようになって
おり、トルクリミッタ５はガイド板３ａ、３ｂか表紙部
材１２とシート材Ｐを挟持して所定圧力以上になると滑
るようになっている。

また、ガイド板３ａ、３ｂには切欠１３が設けられてい
て、これ等切欠１３を介して、発光器１４ａからの光り
を検知する受光器１４ｂが互いに対向して設けられてい
る。

また、ガイド板３ａ、３ｂの下方に近接して、セラミッ
ク等からなり、耐熱性が高くて、磁界を透し易い非磁性
体のプレート１５が水平に設けられ、このプレート１５
の下方には、交番磁界発生コイル１６が設けられ、また
、交番磁界が外部に洩れて、電磁障害の誘発を防止する
透磁率の高いフェライト材１８ａ、１８ｂがＬ型に形成
されて、ガイド板３ａ、３ｂの外側に取付けられ、この
フェライト材１８ａ、１８ｂの水平部材が本体ケース２
の上部裏面を摺動するようになっている。

また、第２図に示すシート材Ｐを挟持する表紙部材１２
の厚さをガイド板３ａ、３ｂの移動に対応する可変抵抗
器１９（第４図参照）か設けられ、また、前記各電気機
器を制御する制御部２０が本体ケース２の底部に設けら
れている。なお２１は表示部である。

また、第２図及び第３図に示すように、表紙部材１２は
その背部１２ａにホットメタル系、ＰＥ系、スチレン系
、アクリル系等からなり、融点か７０〜２００℃である
シート状に形成された熱溶融接着剤２２と、シート状の
発熱部材２３とが表紙部材１２の背部１２ａの内側に接
着、その他により取付けられている。

交番磁界発生コイル１６は高周波でも機能的には問題な
いか、製本性能上低周波、特に１５〜１９に、Ｈｚ、３
０〜３８ＫＨｚ、４５〜５７ＫＨｚにおいて良好な製本
を得ることかてきる。

また、発熱部材２３は磁性粉を練り込んたペーストより
も板材かよく、具体的には０．１〜０゜５１１１１の肉
厚、または０．３〜０．７ｔａｍの肉厚の１８・０ステ
ンレスか好ましい。薄過ぎると、熱伝導しにくくなるこ
とにより均一加熱の面て不利であるか、厚過ぎると、剛
性か強く、製本部材のハンドリングに好ましくない。

次に第４図に示す制御ブロック図を説明する。

制御部２０内の電力を制御する共振出力制御回路により
制御された電力を交番磁界発生コイル１６に給電するよ
うになっている。

そして、発光器１４ａの光線を受光器１４ｂで受けるこ
とにより、表紙部材１２を検出すると、その信号により
制御部２０かガイド板３ａ、３ｂをモータ４により幅寄
せするように、モータドライバー２５に信号を送るよう
になっている。可変抵抗器１９の抵抗値信号により表紙
部材１２の外側面間の間隔を測定し、トルクリミッタ５
か滑り、可変抵抗器１９の抵抗値が変動しなくなると、
モータ４か停止するようになっている。

そして、制御部２０は一定になった可変抵抗器１９の抵
抗値信号に応じてコイル１６への通電時間をタイマーに
セットする。

そして、設定された加熱時間に達すると、完了をブザー
２６で知らせる。また、タイマーにセットされた時間が
表示部２１に表示されるようになっている。

次に本実施例の作用を第５図のフローチャートを参照し
て説明する。

電源にコンセント２７が接続されると、制御部２０はモ
ータドライバー２５を作動させ、モータ４によりガイド
板３ａ、３ｂを開いた初期状態に設定される（Ｓｔｅｐ
ｌ）。

ついで、表紙部材１２かガイド板３ａ、３ｂ間に挿入さ
れ、受光器１４ｂの受光か遮断されるまて、待機する。

（Ｓｔｅｐ２）。

ついで、製本部材１２が検出されると、モータ４かガイ
ド板３ａ、３ｂを幅寄せする（Ｓ　ｔ　ｅ　ｐ３）。

可変抵抗器１９の抵抗信号のレベルか一定になる（Ｓｔ
ｅｐ４）と、モータ４か停止する（Ｓｔｅｐ５）。また
、可変抵抗器１９の一定になった抵抗信号に応じてコイ
ル１６への通電タイマーをセット、即ち加熱時間タイマ
ーセット（Ｓ　ｔ　ｅ　ｐ６）する。

本実施例においては、表紙部材１２の厚さ５〜１５ｍｍ
ではタイマーセット３０秒、１５〜２０ＩＩＩＩｌては
２５秒、２０〜５０ｍｍては２０秒である。

誘電加熱中、表紙部材１２かガイド板３ａ、３ｂ間から
抜かれたかどうかを常に受光器１４ｂにより監視し、も
し、抜かれた場合には、コイル１６への通電を停止する
と共に初期化（Ｓ　ｔ　ｅ　ｐｌ）へ戻す（Ｓｔｅｐ７
）。

加熱時間に達する（Ｓｔｅｐ８）とタイマー表示（Ｓｔ
ｅｐ９）Ｌ／、作業完了のブザー２６を鳴らす（Ｓｔｅ
Ｐｌｏ）と共に表紙部材１２か抜取りを待つ（Ｓｔｅｐ
Ｈ）。

表紙部材１２か抜かれると、一連の製本作業が終了し、
初期化（Ｓｔｅｐｌ）に戻る。

前記作業中、交番磁界発生コイル１６から発生した磁界
はフェライト材１８ａ、１８ｂにより上方漏洩するのか
防止されると共に、ガイド板３ａ、３ｂの内側に設けら
れた磁性体１７．１７により装置１の側方に漏洩するの
が防止される。

また、磁性体１７．１７は発熱するので、これを利用し
て、熱溶融接着剤２２を補助加熱することにより、均一
な熱溶融接着剤２２の加熱が可能となり、良好な製本性
能と、安全作業が可能となる。

また、磁性体の特性を第６図に表示する。この表の諸数
値は種々の材料に対し交番磁界が２０ＫＨｚにおいて実
験したものである。

アルミや、銅等の比透磁率μ、及び表皮抵抗Ｒ５が鉄等
に比して大幅に低い材料では発熱量が少なく、外部への
漏れ磁界が非常に多いので、少なくとも本装置に使用す
る磁性体の比透磁率は５０以上、表皮抵抗は３Ｘ１０−
’Ω以上である。そして、これにより、作業か早くて、
効率の良い製本性能が得られた。

上述した表皮抵抗と比透磁率について説明する。

先ず、表皮抵抗について説明する。

一般に、磁性体を含む導体中に流れる高周波電流は、導
体の表面層のみを流れることが知られていて、この現象
を表皮効果と呼ばれている。

従って、パイプ状の円筒導体と、中実の円柱導体との高
周波電流の抵抗は同じ値となる。

そして、このときの導体の固有ベクトルインピーダンス
はマックスウェルの方程式により、ρは導体の固有抵抗
（Ω・ｍ） δは浸透の深さ（ｍ）とすると、Ｚ＝　（１＋Ｊ）　　ｐ δ で表わされ、ρ／δを表皮抵抗Ｒ，（Ω）と呼ばれてい
る。

次に、比透磁率について説明する。

磁界面で磁気分極を起こす磁性体の単位面積当りの磁気
双極子モーメント“磁化ＩＭ”は一般に磁界面に比例す
る。

［Ｍ　＝　Ｘ　、　ＩＨ［Ａ　／　ｍ　］　　（Ｘ　、
は磁化率）−■前記磁性体が磁界中におかれたときの磁
束密度旧は１Ｂ＝ｕ、（Ｉ）Ｔ＋［Ｍ）（μ。は真空の透磁率）　−■ ０式に０式を代入すると、旧二μ。Ｉ［（（１＋Ｘ、）＝μ、μ。旧＝μＩＨ［Ｔ
］従って、る。

次に、励磁電力及び励磁周波数か一定の場合の磁界発生
手段につき、第７図に示す磁界発生回路により説明する
。

商用交流電源を整流して得られた直流電圧がＶｉｎとＯ
Ｖとに印加される。

Ｃ１は上述の電流、電圧の変動を押える機能を有するバ
イパスコンデンサて、ＬＬは磁界発生手段である交番磁
界発生コイル１６てあり、このコイル１６と並列に所定
の共振周波数となる共振コンデンサＣ２が接続されてい
る。

このコイル１６とコンデンサＣ２の一方の端子は電圧Ｖ
ｉｎ側に接続され、他方の端子はスイッチング素子Ｑ１
に接続されている。

スイッチング素子Ｑ、はＭＯＳ　　ＦＥＴ等の消費電力
が少なく、高耐圧、高速スイッチング機能を有するもの
で、制御部２０の共振出力制御回路の出力に応じて、オ
ン、オフする。スイッチング素子Ｑ、にはダイオードＤ
１か並列に接続されている。

共振出力制御回路はスイッチング素子Ｑ、を駆動すると
同時に、交番磁界発生コイル１６と共振コンデンサｃ２
とからなる共振回路の共振位相を検出する回路を持って
いる。

また、製本装置１からの制御に応して、交番磁界発生コ
イル１６から発生する磁界をオン、オフする回路を共振
出力制御回路か持っている。

次に、磁界発生手段の作用について第８図にょり説明す
る。

出力オン信号が共振出力制御回路に入力されると、スイ
ッチング素子Ｑ、のゲートを駆動する。

この駆動により、スイッチング素子Ｑ１を介して電流ｉ
が流れ始め、コイル１６か磁界を発生する。一定時間ｔ
２において、ゲート駆動を停止すると、電流ｉは流れな
くなり、コイル１６と共振コンデンサＣ２の共振により
スイッチング素子Ｑ１にかかるトレインソース電圧が上
昇後、下降を始める。共振位相を検出する回路により、
このドレインソース電圧がＯＶになる時間ｔ３のとき、
再びゲートの駆動を始める。このとき、電流１がコイル
１６とコンデンサＣ，の共振により一時的にダイオード
Ｄ１を介して負方向に流れるが、時間ｔ４に達すると、
スイッチング素子Ｑユを介して、正方向に流れ、コイル
１６の磁界が発生する。一定時間ｔ５で、ゲート駆動を
停止する。その後上記１．からｔｓ時間までの動作を繰
返す。

この際、ｔ４から１．までの時間を制御することで所定
の発振周波数を得ることになる。

（ト）発明の詳細な説明したように、本発明によれば、製本作業中に交番
磁界発生手段より発生する磁界を支持部材の内側に設け
られた磁性体により遮断し、装置外に漏れることを防止
すると共に磁性体に発生した熱により、熱溶融接着剤を
補助加熱するので、均一な熱溶融接着剤の加熱か可能と
なり、製本性能を向上できると共に、製本作業を安全化
てきる。

なお、表紙部材１２に発熱部材２２及び接着剤を予め取
付けておいてもよいか、表紙部材１２をガイド板３ａ、
３ｂ上にセットするときに表紙部材１２に載置してもよ
い。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明の実施例を示す製本装置の断面側
面図、第１図（ｂ）はその斜視図、第２図（ａ）は表紙
部材の斜視図、第２図（ｂ）はシート材の束の斜視図、
第３図は第２図（ａ）の拡大断面側面図、第４図は制御
ブロック図、第５図はそのフローチャート、第６図は磁
性材の特性表、第７図は交番磁界発生手段のブロック図
、第８図はその各部の波形を示す線図である。第１図（ａ）３ａ、３ｂ・・・支持部材（ガ１２・・・表紙部材　　　１２ａ・・・背６・・・磁界
発生手段（交番磁界発生コ１７−・・磁性体　　　２２
・・・熱溶融２３・・・発熱部材　　　Ｐ・・・ジート
ド・・製本装置イド板）部　　、　　　１イル）接着剤材

Claims

【特許請求の範囲】１、表紙部材の背部に介装された熱溶融接着剤を溶融す
る製本装置において、前記熱溶融接着剤を溶融する発熱部材を有する前記表紙部材を支持する支持部材と、該支持部材近傍に配置され、前記発熱部材を加熱すべく交番磁界を発生する磁界発生手段と、前記支持部材に取付けられて、発生磁界の漏洩を防止する磁性体と、を備えてなることを特徴とする製本装置。