装订带盒的制作方法

专利名称：装订带盒的制作方法
技术领域：
本发明大体上涉及装订领域，特别地，涉及用于分配粘合性装订 带的容器。
相关现有技术说明
具有覆盖有热活化粘合剂层的纸衬底的装订带在装订中的应用
日益流行。这种装订方法已经成为商业装订的 一种低成本的替代方
法。美国专利No.4，496，617公开了一种示范性装订带，该专利的内容 以引用的方式结合在本文中。美国专利No. 5,052,873公开了用于利用 装订带来装订书籍的一种示范性桌上型装订才几，该专利的内容以引用 的方式结合到本文中。参看附图，

图1示出了邻近常规装订机30的 插入点30A来布置的装订带20。使用者首先将待装订的纸张堆叠32 ;故置到机器的上部开口中。然后启动控制器30B以开始装订过程。装 订机感测堆叠32的厚度并在机器显示器30C上指示将要使用的装订 带20的宽度。通常可使用三种宽度，包括宽、中等宽和窄。装订带 包括柔性衬底20A,该柔性衬底20A的长度对应于待装订的堆叠32 的缘边长度，且其宽度略微大于该堆叠的厚度。热活化粘合剂层布置 在衬底的一侧上，该活化粘合剂层包括低粘度低粘性中央胶条20C和 一对高粘度高粘性的外部胶条20B。
一旦使用者选择了具有适当宽度的装订带20，使用者就将带20 手动地插入到装订机的带装载口 30A内。定位成粘合侧向上的带的端 部由装订机感测到，并使用内部带操纵机构将其拉入到机器内。然后， 该装订机将该带敷贴到待装订的堆叠的缘边上。该带基本上绕该堆叠 的缘边折叠，同时施加热和压力以使粘合剂活化。在粘合剂被冷却到 某种程度后，将装订过的书从装订机上取下以便装订其它的书。图2描绘了装订过的堆叠32的部分端^f见图。如图可见，装订带 衬底20A绕堆叠的装订缘边折叠。高粘性高粘度的外部胶条20B用于 将该带固定到堆叠的前面纸张和后面纸张上。这些纸张充当封面和封 底，其可由重质纸或类似纸制成。中央低粘度胶条20C通过在装订过 程中在纸张之间略微向上流动来固定该堆叠的单个的纸张。
尽管手动馈送装订带允许以还算高的速率来装订书籍，但仍需要 能够以更高的速率将装订带馈送到装订机的装置。这种装置优选可用 于很多种装订机和装订带。而且，该装置将优选能够储存相对大量的 装订带并且能够使用可再生的材料来制造。通过阅读下文本发明的具 体实施方式以及附图，本发明提供的上述特点将显而易见。
发明概述
本发明公开了 一种装订带盒，其包括可旋转地安装于盒壳体内的 装订带巻。该巻包括多个细长装订带，且这些装订带中的各条装订带 均包括柔性衬底和布置在该衬底上的粘合剂。该巻还包括支承装订带 的柔性细长载体，且装订带沿着该细长载体的长度以端对端的排列来 布置。这些装订带中的各条装订带的前端和后端由 一对固定构件固定 到该细长载体上，且每个固定构件均具有固定到该载体上的一端和在 装订带上延伸的另一端。
装置。设有分离装置，其布置在盒壳体内，以用于使装订带从装订带 巻展开部分的细长载体分离，以产生分离的装订带，且由驱动装置所 进行的展开致使分离的装订带至少部分地通过盒壳体中的装订带排 出开口而排出。在开始排出时，前固定构件用于释放装订带的前端， 且在装订带离开盒时后固定构件也是如此。
附图简述
图1描绘了接收热粘合性装订带的现有技术装订机。
图2是由图1的装订机使用图1的装订带所装订的紙张堆叠的缘
6边的部分側视图。
图3是根据本发明的第一实施例的装订带盒的侧视图。
图4是图3的第一实施例装订带盒的透^L图，其示出外壳。 图5是第一实施例装订带盒的内部框架构件的透视图。 图6是图3的装订带盒的内部框架构件的端^见图。 图7是图3的装订带盒的端视图。
图8A-8C是用于本装订带盒的装订带排出序列的示意图。
图9是第一实施例装订带盒的巻取辊子的侧视图。
图10A-10C是第一实施例装订带盒的端视图，其示出了存在于细
长载体上的编码通过盒壳体中的开口而显示。
图11A-11D示出可结合第一实施例装订带盒使用的各种示范性
编码标记。
图12是示出图IIA至图IID的标记的解码方式的表。 图13、图14和图15描绘了与现有技术装订机组合的第一实施例 装订带盒。
图16A至图16B示出了结合第一实施例装订带盒使用的一类盒保 持装置。
图17A至图17B示出了结合第一实施例装订带盒^f吏用的第二种类 型的盒保持装置。
图18是根据本发明的第二实施例的装订带盒的剖视透视图。 图19是第二实施例装订带盒的剖视图。
图20是图19的放大部分，其示出了盒的用于引导装订带和载体 的主引导装置的细节。
图21是对本装订带盒的第一实施例与第二实施例的某些方面进 行比较的示意图。
图22和图23分别是第二实施例装订带盒的主引导装置的透视图 和正视图。
图24是示出装订带从第二实施例装订带盒排出到装订机内的剖视图。
图25A和图25B是第二实施例装订带盒的剖视图，其显示了在装 订带巻用尽时装订带主引导装置的枢转。
图26和图27描绘了可结合到细长载体中的编码图式的其它示例。
图28是根据本发明的第三实施例的装订带盒的侧视图。 图29是第三实施例装订带盒的内部框架构件的透视图。 图30是图29的展开图，其示出了细长载体在框架腹板构件上传 送的细节。
图31A、图31B和图31C分别是第三实施例盒枢转引导构件的透 视图、正视图和平面图。
图32是在装订带盒中使用的细长载体的一个实施例的平面图， 其示出安装于载体上的常规装订带。
图33是图32的细长载体的平面图，其中移除了装订带。
图34是第三实施例盒内部的透视图，其示出了在一条装订带从 载体分离时图32的细长载体。
图35是第三实施例盒的放大透视图，其示出枢转引导装置展开 装订带巻的部分时该装置的前端。
图36是在引导装置继续展开装订带巻时第三实施例盒的枢转引 导装置的放大图。
图37是第三实施例装订带盒的侧视图，其示出了装订带巻基本 上用尽。
图38是另一替代细长载体的平面图，其示出附连到载体上的装 订带。
图39是第三实施例盒内部的透视图，其示出在一条装订带从载 体分离时图38的细长载体。
发明详细描述
8再次参看附图，图3、图4和图5中示出了第一实施例装订带盒。 该盒大体由标号36来表示，其包括支承于连续的细长载体40上的一 巻38单个粘合性装订带42。使用粘性非常低的粘合剂来将带的衬底 侧固定到载体上，且该带布置在该载体的内表面上。适用于这种应用 的一种合适的粘合剂是来自St. Paul， Minnesota的H. B. Fuller的 HL2268型。因为连续载体40布置在该巻的外侧上，所以该载体用于 保持该巻。巻38可旋转地安装到主辊子44上，该主辊子44优选由 重质纸管制成。如图5所示，该盒包括内框构件52，其优选由单张瓦 楞纸板或其它半刚性可再生材料制成。内框构件52布置在外壳50内， 如图4中可见。壳50也优选由可再生材料制成，且发现诸如30点刨 花板(chip board)的刚性纸适用于本应用。框架构件52优选由单张材料 制成，其在两个位置折叠以提供一对面对的侧面构件52H和521,如 图5和图6所示，这对相对的侧面构件52H和521由腹^l构件(web member)52B和52C互连。为了清楚起见，图6未示出主辊子44或装 订带巻38。
一对开口 (未标示)形成于框架构件52的相对的、间隔开的侧面构 件52H和52I中，以接收装订带巻38的主辊子44。框架构件的面对 的侧面构件52H与521之间的间距等于框架的腹^1构件52B和52C的 宽度，并且也基本上等于装订带巻38的宽度。因此巻38有助于盒的 总体刚度，直到该巻基本上用完。如将在下文所述，另一辊子巻取细 长载体40,使得巻起的载体也有助于该刚度，特别是在装订带巻38 基本上用尽时。应注意的是盒的厚度被调整成符合装订带以及相关联 的细长载体40的宽度。辊子44由外壳50的相对的内表面拦截。装 订带巻的展开部分38A通过可旋转地安装的空转辊子46引导接近形 成于外壳50中的装订带排出开口 50A。也优选由重质纸管制成的辊 子46可旋转地安装于框架构件52中的相对开口 (未标示)内，并且也 被固定在适当位置或由外壳50的内表面拦截。
装订带巻38的巻开区段38A延伸到框架构件的腹板构件52B的缘边52J(图3和图6)。然后绕缘边52J并沿着腹板构件52B表面拉动 细长载体40。框架构件52中的一对延伸部分52A限定了外壳50与 腹板构件52B之间的通道，载体40穿过该通道传送。载体40在缘边 52J进行相对急转弯且然后沿着腹板构件52B的面向下运行的动作， 造成载体40与单条装订带42A的前缘边开始分离，如图3所示，从 而开始装订带排出序列。图8A至图8C显示了完整的排出序列，其中 未绘出外壳50和框架构件52。如图3和图4中最佳地可见的那样， 略微刚性的装订带42A倾向于以线性路径继续移动穿过盖50中的带 排出开口 50A。
下面的细长载体40净皮拉动穿过框架构件中的、腹板构件52B与 52C中间的开口52K,到达受驱动的巻取辊子48。细长载体40绕巻 取辊子48缠绕，该辊子48通过形成于盖50中的通路开口而可旋转 地被驱动，如图4所示。辊子48优选由重质纸管制成，且包括一对 相对的切口 48A,该切口 48A可用于将辊子用键固定到外部驱动机构 上。由于辊子48不是由外壳50拦截于两侧上，所以辊子48包括外 部纸管的中心段48B，以略微增加辊子的外径，如图9所示。中心段 48B具有比框架构件52中的通路开口更大的直径，以使得辊子48将 拦截于框架的框架构件52H与521之间。空转辊子46可与辊子48相 同，包括存在非功能性切口，以便降低制造成本。
参看图8A,装订带42A显示为在排出序列的大约半途。空转辊 子46用于相对于缘边52J来定位区段38A，以确保下面的细长载体 40被迫^:出上述急转弯。优选的是，引导构件50D(图3)形成于外壳 50中，其定位为邻近排出开口 50A，并且介于框架构件的两个相对侧 面52H与521中间。引导构件50D用于在某种程度上控制装订带42A 离开盒36所沿的方向。
在图8A至图8C所示的装订带排出序列期间，装订带以受控的速 率馈送到装订机中。可使用存在于细长载体40上的编码标记由装订 机30来监视装订带排出序列的状态。优选的是，编码标记由布置在盒保持装置(将在下文描述)内的传感器来感测，其中传感器输出被发 送到装订机。可根据需要在存在于盒保持装置中的控制器与装订机30 的控制器之间对所感测的标记的处理进行划分。编码标记可印刷于或
打孔穿过载体40上的选定位置，因为在排出期间载体的位置与装订 带42A的实际位置密切相关。优选的是，编码标记位于邻近装订带定 位的细长载体的面上。举例来说，如图8A可见，标记54位于与装订 带42A接触的载体40的表面上。
随着带在排出序列中继续，标记将最终在缘边52J上传送且越过 腹板构件52B向下传送，在腹板构件52B处通过开口 50B可看到标 记(图7)。在一种情形下，当装订机上的光学传感器通过开口 50B检 测到存在标记时，装订带基本上处于该带从载体40上分离的点。在 该点处，常规装订机30带装载机构通过将带拉入到装订机中而独立 地完成带的装载。而且，当装订机正完成装订操作时，可停止对巻取 辊子48的驱动，使得不再发生进一步的装订带馈送。在此示例中， 装订带巻38上的各条装订带都有编码标记54,将结合图IIA至图11D 进一步描述。
编码标记也可以用于指示装订带巻38几乎用完。在那种情况下， 标记将布置在载体40上靠近巻端部，可基于标记在载体40上的横向 位置来使执行不同功能的标记彼此区别开。在这种情况下，使用两个 单独的横向地间隔开的光学传感器A和B，光学传感器A和B布置 在盒保持装置上的盒的外部。举例而言，图10A示出了盒36，其中 装订带42A处于从载体40释放的点处，如结合图8C所示和所述的那 样。在载体40的一侧上的标记54A显示为处于开口 50A中，指示该 带处于释放点。图10B示出装订带巻38的另一状态，其中标记54A 也指示装订带42A正在释放。此外，自标记54A横向地间隔开的第二 标记54B用于指示该巻将要用完，仅剩下很少的几根带。标记52B由 第二传感器来检测。最后，图IOC示出了用尽时的装订带巻，其中第 一传感器再次检测到指示该带正在释放的标记54A，且第二传感器检测到指示正在释放的该带是该巻上的最后一根带的标记54C。标记 54C比标记54B更长，^使得第二传感器能够确定标记正指示巻的端部 而不是该巻的近端部。还存在未绘出的第四种情况，此时开口 50A中 不存在标记，从而指示带在馈送序列的中间。
或者，标记可被印刷成更复杂的图式，类似于常规条形码。代码 具有更高的信息密度，其可在整个巻38上进行变化，以指示在巻上 剩余的带的数量。也可以使用简单条形码形式的编码标记来识别存在 于盒中的装订带的类型。可利用热装订带来完成多种装订，包括常邦L 带装订、精装背部装订(perfectback binding)和便笺装订(padding)。此 外，可存在特殊的带光洁度和用于装订专门的书页材料的变型。每种 装订类型可需要不同的装订带类型，装订带的类型将由装订机^r测， 以用于正确的运行。此外，标记可识别不同于例如11英寸的标准4言 纸大小或297 mm的标准A4大小的装订带长度。而且，标记还可用 于识别装订带的宽度、颜色或其它特征。
在图26中示了出标记的另一种可能应用。在该设计中，具有均 匀间距L的交替的低反射性标志和高反射性标志沿着载体40的长度 印刷。各条装订带42有n个标志。或者，载体可被打孔以产生类似 结果。控制器可检测标志经过盒的开口 50B的速率，并根据需要来调 整电机的速度。这就允许进行速度控制，而无需额外的转速表系统。
在又一实施例中，重复的条形码可印刷于或打孔于载体40上， 如图27所示。由于条形码包含了以恒定尺寸重复的要素，因此可以 检测带的速率，如图26的实施例。此外，使用常规条形编码技术也 可容易地对其它信息进行编码。图27的实施例示出基于恒定模块尺 寸M的示范性图式。亮条108A和暗条108B都是一个模块尺寸M宽。 暗条108C是两个模块尺寸M宽且暗条108D是三个模块尺寸M宽。 在此示例中，三个模块尺寸M宽的条108D用作重复三次(3R)的相同 图式R之间的分隔符。图式R中的每一个图式的长度均为十四个斗莫块 尺寸M。重复图式中的每个图式的其余部分编码所希望的详细信息，且由 一个模块宽的暗条(108B)和两个模块宽的暗条(108C)的排列组 成。
关于装订带类型的某些其它信息也可提供于外壳50上。印刷的 编码标记可应用于该壳上。而且，外壳50可包括可选择的可塌陷的 区段，诸如区段50C，如图4所示。框架构件52的、在区段50C下 面的该部分具有缺口 52E，如图5所示。这就允许区段50C选择性地 形成于壳50中。如果例如A4尺寸的装订带位于盒36中，那么壳50 的在缺口 50C上面的区域可净皮向内按压以形成凹痕，该凹痕可由装订 机使用传感开关等感测到。例如，如果11英寸大小的装订带在盒中， 那么在盒50中将不形成缺口。平行切割可形成于盒50中缺口 52E上 以有助于该过程。
图11A示出装订带巻38的区段38A。如前所述，单条装订带42 沿着细长载体40的长度定位，且该带的衬底接触载体。因此，该带 上的热粘合剂面向装订带巻38的中心。典型的巻可包括100个或更 多条装订带42，相对于本装订带盒36的总体尺寸来说，这是一个4艮 大的带数目。这个数目可显著地增加，同时保持与桌上型装订机相兼 容的盒大小。优选的是，这些带以一定距离间隔开，诸如图IIA所示 的距离X。除此之外，已经发现当带和载体缠绕成巻的形式时，该带 和载体在制造过程中以及随着时间流逝而倾向于形成折皱。这是由于 载体和带厚度的相对较厚的组合抵抗绕着相对较小的曲率半径进行
缠绕。为了避免这种可以损害装订好的书籍外观的折皱，带之间的间 距用于提供一种緩解形式，使得带可以相对于上面的载体略微移动。 已经发现在单个带上的间距X应该至少为0.040英寸。
通常，装订带被制造为单个长带，且然后被切割成单独的长度段。 这就会导致碎屑产生，这种碎屑需要移除掉。优选的是，在靠近带端 部相邻间距X处的区域中不存在将条带42固定到载体40上的粘合 剂，从而能容易地移除碎屑。在装订带的前缘无粘合剂的区域Y的长 度典型地是0.06至0.25英寸。类似的无粘合剂区域还布置在装订带
13的后缘处，同样是出于有助于碎屑移除的目的。但是，优选的是，在
沿着装订带后端沿长度Z的区域中不存在装订带42与载体40之间的 粘合剂，这是由于碎屑移除以外的原因。这是因为，当条在缘边52J(图 3和图6)上沿箭头56所示的方向4皮驱动时，当带开始从载体40分离 时，从盒延伸出来的带将由相关联的装订机30的带传送机构捕获， 并拉入到该机器中。此时，不再需要由载体40所提供的装订带驱动 功能将该带从盒中排出。因此，不再需要粘合剂将该带固定到载体上。 然后装订带基本上与载体40分开，使得装订机的装订带馈送机构能 继续以比载体40被驱动的速率略大的速率将带从盒中拉出，以使该 带从盒中排出。这就降低了装订机30的装订带馈送机构需要与巻取 辊子48的驱动同步的程度。如果在区域Z中存在粘合剂，且如果装 订带馈送机构将由巻取辊子以比带被馈送的速度更快的速度来巻取
载体。这很可能会使盒机构出现故障。优选的是，区域Z(邻近该带的 后端的区域)没有粘合剂。区域Z优选包括装订带总长度的至少20 % 。 如前所述，编码标记54可用于提供关于本装订带盒状态的各种 信息，包括存在于盒中的装订带的类型、盒中剩余的装订带的数量以 及在将带馈送到装订机内的过程中装订带的位置。 一种办法是使用一 对光学传感器A和B(在图IIB至图IID中示出)，它们布置在盒保持 装置(将在下文中描述)内。传感器A和B沿着载体经过盒的开口 50B 传送时细长载体40所经由的路径56来定位，并处于载体的中心轴线 的相对侧上。参看图UB，在路径的仅一侧上绘出的标记54A将在该 标记经过传感器时被传感器A感测到。该巻上的装订带42中的每根 带在该位置处都有标记54A。在轴线的另一侧上并无相应标记，因此 当传感器A检测到标记54A时传感器B并未感测到任何标记。这种 情况指示装订带到装订机中的馈送完全完成，因此要停止对驱动盒巻 取辊子48的驱动。这也在图12的表中示出。当两个标记都没有被检 测到时，带处于带馈送位置，也如图12所示。图IIC示出了示范性标记，该标记指示出盒将要用完，其中标记
54A如图11B重复，且增加了额外的标记54B。这对标记如图所示定 位，以用于该巻上的最后几根带。这种情况的检观'j(也在图12的表中 示出)，可用于使得在装订机(图1)的显示器30C上示出警告指示，以 告知使用者该盒几乎用尽了 。图11C的标记54A还用作停止馈送指示， 如之前结合图IIA所述。最后，图11D示出标记54A和54C，该标 记54A和54C指示该巻的最后一根带。标记54C相对于最后一根带 开始于与图11C的标记54B相同的位置，并沿着最后一根装订带的全 部长度继续，并持续到越过该最后一根带一段相当长的距离。标记54A 止于通常的位置，从而指示带馈送已完成。在较小的额外驱动之后， 标记54A不再被检测到。传感器B检测到标记54C且传感器A检测 不到任何标记的这种情况的检测，可用于在显示器30C上向使用者显 示表示盒用完的额外的消息。这种情况也在图12的表中示出。
上述标记和由这些标记所提供的信息仅意图是示范性的。常规条 形码和其它更复杂的编码技术也可用于提供适用于装订过程的更大
范围的信息。举例而言，编码可用于唯一地识别巻上的每根带，因此 如果盒由于某种原因(例如为了允许使用另 一个盒)而被取下，则被替 换的盒可被容易地识别并显示剩余的装订带数量。
图14描绘了用于接收本发明主题的盒36和用于使该盒与现有技 术装订机30接合的示范性盒保持装置58。图13示出由保持装置58 所实现的盒36相对于装订机的定向，其中并未描绘该保持装置本身。 盒的装订带排出开口 50A被定位成与装订机的装订带输入开口 30A相 对。图15示出盒36插入到盒保持装置58中，其中保持装置相对于 装订机30而定位，以用于执行装订操作。图16A和图16B是盒保持 装置58的剖视图，其示出了该装置构造的细节。在保持装置58与装 订机30之间设有电接口 70。用于控制常规装订带打印机的现有装订 机接口连接器，可容易地被调适成适用于该目的。另外，接口 70还 可用于向保持装置58提供电力，并且用于提供该保持装置与装订机之间控制信号路径。举例而言，接口 70可传送将由装订机显示的、
基于标记54的指示出盒36几乎用尽的信息。
保持装置58包括驱动电机72，其通过驱动滑轮74和76以及驱 动带78来驱动盒巻取辊子48。前述光学传感器A和B定位成使得它 们布置成与开口 50B相对，并且可以感测在细长载体40上是否存在 标记。每个传感器包括用于照亮载体40的光发射机和用于检测所反 射光的光学检测器，其中反射光强度表明是否存在标记。只有传感器 A净皮描绘为用于感测载体一侧上的标记，而传感器B定位成用于感测 载体另一侧上的标记，且传感器B偏离传感器A,如图IIB至图11D 中示意性地所示。
驱动电机72的操作由相应地编程的微控制器64来控制，该控制 主要响应于传感器A和传感器B的输出以及来自装订机的表示需要装 订带的控制信号。孩i控制器的这个实施例是简单明了的且将不再展开 描述，避免以不必要的细节使本发明的描述变得不清楚。基本上，当 装订机已启动或完成装订操作且准备好进行另外的装订操作时，装订 机30将通过接口 70向盒保持装置58发送需要某种宽度装订带的命 令。如果盒36含有不正确宽度的装订带，那么保持装置58将向装订 机发送信号，告知必须在保持装置中装入另一个盒。假定盒类型是正 确的，微控制器64可向电机72发送信号，以将装订带42A装载到装 订机中。如在图16B中可见，装订带通过盒的带开口 50A而馈送，且 在这个过程中装订带与载体40分离。另外，如图16B中所示，离开 盒的带42A将穿过保持装置的带出口 68而进入到装订机的带输入开 口 30A内。随着带被馈送到装订机中，与被装载的带相关联的标记 54将经过开口 50B， ^_得标记可#皮传感器A和B感测到。当传感器A 感测标记54A时，如图IIB至图IIC所示，相关联的装订带实际上 完全与下面的细长载体40分离，使得微控制器64可命令驱动电机74 停止。装订机的装订带装载机构感测到装订带的存在，并将其余的带 拉入到装订机中。 一旦装订操作完成，装订机随后就可请求另一条装订带。在盒不使用编码的情况下，光学传感器62A和62B可用于检测 是否存在布置在盒保持装置的带出口 68中的装订带。尽管这种办法 并不是优选的，但是这些光学传感器以及位于装订机本身内的传感器 将提供足够的信息，以允许孩t控制器64控制驱动电机74的操作。
图17A和图17B示出盒保持装置的备选布置，其提供对载体40 或带42本身进行编码的另一备选方法。设有辊子80,其被定位成在 细长载体40经过开口 50B时与该载体相接合。辊子80由弹性机构(未 绘出)偏压而抵靠载体40，使得载体的线性运动转变成辊子的旋转运 动。而辊子80通过带82来驱动常规光学编码器84。通过使用用于驱 动的步进电机或伺服电机来确定驱动电机72的旋转速度。将编码器 84的输出与驱动电机的速度进行比较，指示盒中的巻取辊子48的直 径。如果载体40的厚度是已知的，则巻取辊子的直径就可指示被传 动的载体40的长度，从而提供足够的信息来确定留在盒中的装订带 42的量。该信息由微控制器64进行处理并转发到装订机，以用于显 示和其它的可能的动作。
图18和图19中示出了本装订带盒36的第二实施例。该实施例 优于第一实施例的一个优点在于，减少或完全排除了对于将装订带42 固定到细长载体40上的粘合剂的需要。该盒包括枢转主引导装置 88(下文将更详细地描述)，用于使载体40和装订带42的正常路径偏 转，以使装订带42在展开的过程中略微压靠上面的载体40。该力倾 向于在载体40和带42离开巻38的点与分离的带42A离开盒的点之 间的区域中，保持载体40与上面的装订带42相接触。如果载体40 具有4艮低的粘性，这个动作就足以大大减小或排除对于将带42固定 到载体40上的粘合剂的需要。
图21是由第一实施例盒(图3)和第二实施例盒(图18和图19)中的 载体/带所采取的i 各径的示意图。图21中未示出主引导装置88。如前 所述，装订带巻38包括支承单独的装订带42的细长载体40。巻38 形成，以使得载体40布置在巻的外部上。因此，载体40用于在当带
1742呈巻的形式时将该带42固定。当该巻展开时，由载体40所施加的 这种压缩力不复存在。第 一 实施例盒的载体40和带42将沿由装订带 巻38处的点C与空转辊子46处的点D之间的线94所示的路径，使 得线94形成了相对于这些元件中的各个元件的外周边的切线。当带 42离开巻38时，带的前缘倾向于从载体40上分离，尤其是如果此前 缘处不存在粘合剂。第二实施例的枢转引导装置88通过使载体/装订 带所采取的路径从线94变到线98而防止这种分离。出于示意的目的， 略微夸大了路径变化的量。由于该路径变化而产生的抵靠载体40而 施加到装订带42上的力，用于根据需要保持载体与带42相接触。如 将要阐述的，该力可受到良好地控制，并且倾向于基本上与留在巻38 上的装订带的量无关。
再次参看图18和图19，可以看到主引导装置88可枢转地安装到 枢轴底座86上。如图22和图23中可见，枢轴支座86基本上是非常 类似于第一实施例盒的空转辊子46的纸管。支座86固定于框架构件 52中的相应开口中，使得该支座可在该开口中旋转。如同空转辊子 46那样，外壳50在框架开口上延伸且从而将支座86拦截固定。主引 导装置88由粘合剂102而固定到支座86的外周上，如在图23中可 见。主引导装置88包括细长的主构件88A和弯曲构件88B。这两个 构件88A和88B都由诸如纸板的可再生材料制成。由例如聚酯塑料片 制成的薄的接触构件88C固定到弯曲构件88B的端部上。
图20是图19的装订带巻38的巻展开区域的展开图。如图可见， 薄接触构件88C的外缘布置在装订带42及上面的载体40从巻38上 分离的点附近。主导引装置88的弯曲构件88B拦截于巻38的缠绕部 分与该巻的展开部分的短区段之间。由巻开部分所施加的力轻轻地迫 使弯曲部分88B和薄塑料接触构件88C压靠在仍然缠绕在该巻上的载 体40的平滑表面上。该巻的展开部分在主引导装置88的弯曲构件 88B(图22)的外表面100以及主构件88A的外表面100上传送，从而 沿着图21所示的非线性路径98引导展开部分。薄接触构件88C确保
18主引导装置88并不附贴于在主引导装置上传送的装订带42的端部。 这个动作使得在表面100上传送的装订带42压靠上面的载体40，从 而允许该载体执行所希望的、将装订带从盒中传递出来的功能，如图 24所示。应注意的是，图24还示出邻近装订机30而定位的盒36(盒 保持装置58未示出)将带馈送至装订机的一对压紧辊子90A、 90B中。 压紧辊子用于将装订带42A拉入到装订机内。
主引导装置88的几何形状和枢轴支座86相对于装订带巻38的 位置将取决于各种因素而变化，这些因素包括路径98(图21)的所需要 的非线性量。如果非线性过大，那么所造成的摩擦力将致使施加到巻 取辊子48上的驱动力过大。该几何形状还应当被选择成以便确保即 使在巻38基本上完全展开时，接触构件88C也可以接合该巻38。这 显示于图25A和图25B中。在闺25A中，巻38基本上是满的，且接 触构件88C如图所示与该巻接触。在图25B中，巻基本上用尽，从而 致使所拦截的主引导装置88在箭头104所示的方向绕枢轴支座86的 中心进行枢轴转动，>^人而使得接触构件88C继续接合该巻。
图28中示出了第三实施例装订带盒，该实施例消除了对于将装 订带固定到载体上的粘合剂的需要。该盒类似于先前所述的盒，因为 其优选仅由可再生材料(主要是纸)制成。该盒包括内框构件110，如图 29和图30所示，内框构件IIO典型地由瓦楞纸板制成。框架构件110 装入纸板外壳112中，类似于图4的前述壳体50。该盒还包括安装于 纸板主辊子44上以用于旋转的装订带巻116。辊子44安装在形成于 框架构件110中的两个框架开口 IIOA中，且该辊子由施加到外纸板 套筒112的侧壁(未标示)上的向内力来拦截于该开口中。
如将要更详细地阐述的那样，装订带巻116利用特殊细长载体 114，该细长载体114具有舌片构件，以用于支承安装于载体上的常 规装订带。可枢转地安装的引导构件118用于使装订带巻116的展开 部分116A从该巻上分离，并将该展开部分引导到装订带排出开口(未 标示)，该装订带排出开口类似于图4实施例所示的开口 50A。载体114绕着由框架构件110的框架腹板构件110H所形成的急弯而拉动 (图29和图30),且更为刚性的装订带42A倾向于抵抗这种作用使得 其从载体上分离并且延伸穿过壳体中的排出开口 。
如在图29中最佳地可见的，框架构件110由折叠成U形的平纸 板形成。U形侧面部分各包括用于固定如前所述的主辊子44的开口 110A,且每个侧面部分各包括用于接收较小的巻取辊子48的较小开 口 IIOB。连接平行的侧面部分的框架构件U的中间部分包括两个间 隔开的腹板构件，其将侧面构件固定在一起，包括前述腹板构件110H 和腹板构件110G,该腹板构件IIOH具有形成急弯的缘边，载体114 经过这个急弯传送。 一对框架延伸部分IIOE布置在腹板构件110H与 110G中间，其延伸离开框架以接合外壳112的内表面。 一对类似的 框架延伸部分IIOF设置于腹板构件IIOG下方，其也延伸离开框架以 接合外壳112。因此，两对框架延伸部分IIOF和IIOE形成框架与外 壳112之间的狭窄空间，以当载体114被拉动越过腹板构件110H的 弯曲缘边、越过腹板构件IIOH本身、越过腹板构件110G以及返回到 框架构件内部以由辊子48巻取时，允许该载体114通过。如前述盒 实施例的情况，巻取辊子48由驱动机构旋转地驱动，例如图16A和 16B中所示的盒保持装置58的机构，以便将装订带馈送到相关联的装 订机内。
框架开口 IIOC和IIOD用于对枢转引导构件118进行固定，且开 口的四边形形状允许引导构件进行枢转。图31A、 31B和31C中示出 了引导构件的细节。优选由刨花板或其它相对刚性的可再生材料制成 的引导构件118，包括一对相对的延伸部分118A和118B,该延伸部 分118A和118B由框架构件110中的相应开口 IIOC和IIOD接收。 延伸部分118A比118B更长，使得更长的延伸部分将不能配合在较小 开口 IIOD内，以避免不正确的组装。延伸部分118A的外部缘边与延 伸部分118B的外部缘边之间的间距足够大，以确保该延伸部分保持 拦截于相应开口 IIOC和110D中，但不至于大到使其压靠在框架构件ll(H殳置于其中的外壳112的相应内表面上。如图30中最佳地可见， 引导构件118的固定端118F定位于相应四边形开口 IIOC和IIOD的 狭窄部分中，使得构件118可在端部118F处枢转，且开口的宽阔部 分提供在引导构件118进行枢转时，延伸部分118A和118B的、偏移 端部118F的部分的运动所需的宽度。
引导构件118还包括第一对相对的肩部118C和第二对相对的肩 部118D,其轻轻地接合框架构件110侧面的相应的相对内表面，从 而在引导构件枢转时保持引导构件在框架构件侧面之间的正确定向。 这就确保了引导构件的前顶端118E由于下文所述原因的需要而定位 于细长载体114的中央。如在图28中最佳地可见，引导构件118的 端部，包括前顶端118E,拦截于装订带巻116与该装订带巻的展开部 分116A之间。随着装订带巻116用尽，如图37所示，该巻的直径减 小，从而使得引导构件118如箭头130所示进行枢转。
图32是改进的细长载体114的一部分的平面图，其中装订带42 装载到载体上。箭头133示出当带从盒中排出时载体被驱动的方向。 图33是在将装订带装载到载体上之前的改进细长载体的同一段的平 面图。改进的载体114包括一对间隔开的前舌片构件120A和120B, 以及一对间隔开的后舌片构件122A和122B。前舌片构件与后舌片构 件之间的距离大体上对应于将装载到载体上的装订带42的长度。如 在图33中可见，改进的载体的一个实施例中，舌片构件通过在适当 的位置处在载体中形成适当地成形的切口而形成。由切口形成的 一 对 舌片构件，例如前舌片构件120A和120B,折叠起来且远离该载体的 主要部分，使得其中一条装订带42的前端可以插入到舌片构件的下 方，以使得装订带端部定位于该载体与舌片构件之间。然后，相邻的 后缘舌片构件122A和122B折叠起来，从而装订带的前端可以放置于 这些舌片构件下方，以使得装订带的相对端布置在舌片构件与该载体 中间。前舌片构件和后舌片构件在本文中有时也^C称作相应前固定构 件和后固定构件，且在装订带上延伸的固定构件结构的那部分形成覆盖部分，且将覆盖部分连接到载体114上的结构的那部分形成了4交接 部分。
如下文所述，前舌片构件120A和120B定位于载体的中央，且相 对于彼此足够近地间隔开，使得它们将与引导构件118的前顶端118E 相接合。如上文所述，前相对肩部构件118D和后相对肩部构件118C 用于保持前端118E精确地定位于细长载体114上。后舌片构件122A 和122B的位置和相对间距使得引导构件的前顶端118E将在舌片构件 之间穿过，下文将对此进行阐述。
装订带42定位成粘合剂基质20B/20C(图l)背向载体114，且装 订带村底20接触载体。相对的舌片构件对120A/120B和122A/122B 将中间的装订带固定于载体上，使得带保持充分地附连到载体上，以 用于将带传送到出口 50A而无需在带衬底与载体之间使用粘合剂。而 且，舌片构件也允许在载体绕腹板构件110H的缘边弯曲时使该带容 易地从载体上分离。图34中对此进行了显示，其示出处于从盒排出 的不同阶段的两条装订带的部分。 一条装订带仍处于从装订带巻116 展开的过程中，其中前舌片120A/120B显示为对装订带的前缘边进行 固定。另 一装订带42显示为具有前缘边(未绘出)，该前缘边在载体114 先前绕腹板构件1 IOH缘边弯曲时已自前舌片构件120A和120B分离。 装订带的后缘边舌片构件122A和122B在该带排出时继续驱动该装订 带，与此同时， 一旦装订带开始由图18所示的装订机装载机构拉入 到相关联的装订机内，即释放装订带后缘边。如前所述，装订机将开 始以高于该带由盒驱动机构驱动的速率将带拉入到该装订机内。由于 后舌片构件122A/122B在这些条件下将容易地释放带，因此该带将不 会倾向于以比载体馈送的速率更快的速率来拉动载体114,从而避免 的盒的载体驱动机构卡住的任何倾向。
如图28所示，当装订带巻116基本上是满巻时，在该巻上的引 导装置118接触点136A与点136B间隔开一段距离，在点136B处， 由于存在引导构件，展开的装订带巻区段116A自该巻分离。随着巻116逐渐用尽，如图37所示，点136A移动靠近点136B。在整个过程 中，引导构件118保持拦截于巻116与该巻的展开部分116A/116B之 间，且引导构件如图37的箭头130所示朝向该巻进行枢转。
图35和图36是示出引导构件118的前顶端118E与前舌片构件 120A和120B接合的方式，以及在舌片构件上拱上去到达装订带42 的表面上的方式的放大图。随着装订带42被细长载体进一步驱动， 装订带将在引导构件的前顶端118E下方^U立动，直到该顶端118E在 后舌片构件122A之间穿过，越过装订带的后缘边，并返回到载体上 直到下一条装订带出现。通过保持在前舌片构件120A和120B上的中 央，顶端118E将避免与装订带前缘相碰，并且通过穿过舌片构件122A 与122B之间，引导构件的前顶端118E将避免附贴于舌片构件上。因 此，可以看出引导构件118相对于细长载体114的精确定位是很重要 的。
应注意的是缠绕的装订带巻116将包括支承一条装订带的载体 114将与布置在该巻中另一装订带上的热活化粘合剂相接触的位置。 这种热活化粘合剂可略微具有粘性，尤其是在该盒暴露于高的环境温 度的情况下。由载体部分留在载体114中的、用于形成舌片构件 120A/120B和122A/122B的开口 ，将允许上面装订带的这种潜在地具 有粘性的粘合剂的部分接触并粘附到下面装订带的村底上。为了减小 这种不当的粘附，通过将舌片构件分成两个小的构件(诸如单独的前舌 片构件120A和120B)而不是单个较大的前构件，来减小这些载体开 口的总面积。也应注意的是，外壳改进的细长载体114可设有例如结 合图IOA、图IOB、图IOC、图26和图27在前文所述的各种类型的 标记。这些标记可由外壳外部的设备通过壳体中的、类似于先前结合 图IOA、 IOB和IOC所述的开口 50B的开口来读取。
尽管优选实施例细长载体114包括由载体本身形成的舌片构件， 但也可使用图38和图39中所示的第二实施例载体132。载体132包 括固定到细长载体主体上的多个间隔开的舌片附连件134。矩形舌片附连件134包括在形成前舌片构件134A和后舌片构件134B的相对端 处的外部部分，以及通过粘合剂固定到载体主体上的中央部分。如图 38所示，附连到载体上的舌片附连件的距离才艮据待附连的装订带42 的长度而定，使得前舌片构件134A将固定装订带42的前端且后舌片 构件134B将固定装订带的后端。单件前舌片构件134A提供与先前所 述的单独的前舌片构件120A/B相同的功能，并且单件后舌片构件 134B提供与先前所述的单独的后舌片构件122A/B相同的功能。后舌 片构件134B可分成两个间隔开的舌片构件，以提供在舌片构件中间 的路径，以用于使引导构件118的前端118E经过。
因此，公开了装订带盒的各种实施例。尽管在某种程度上详细描 述了这些实施例，但是应理解的是，在不偏离所附权利要求书所限定 的、本发明的精神和范围的情况下，可以由本领域技术人员对本发明 做出各种修改。
权利要求
1. 一种装订带盒，包括盒壳体；多个细长装订带，所述装订带中的各装订带均包括柔性衬底和布置在所述衬底上的热活化粘合剂；支承所述装订带的柔性细长载体，其中所述装订带沿着所述细长载体的长度以端对端的排列来布置，且各条装订带均具有前端和后端，各条装订带的所述前端由前固定构件固定到所述细长载体上，使得所述装订带的所述前端布置在所述前固定构件与所述细长载体中间，且各条装订带的所述后端由后固定构件固定到所述细长载体上，使得所述装订带的所述后端布置在所述后固定构件与所述细长载体中间，所述装订带和支承性细长载体缠绕以形成装订带卷；安装机构，其将所述装订带卷可旋转地安装在所述盒壳体内；驱动装置，其用于展开所述装订带卷以提供所述装订带卷的展开部分；布置在所述盒壳体内的分离装置，其用于将所述装订带从所述装订带卷展开部分的细长载体上分离以产生分离的装订带，其中通过所述驱动装置来驱动的展开致使所述分离的装订带至少部分地通过所述盒壳体中的装订带排出开口而排出，且所述分离的装订带的前端首先排出。
2. 根据权利要求1所迷的装订带盒，其特征在于，所述前固定构 件包括从所述细长载体上切出的第一段，所述第一段包括在所述装订 带的所述前端上延伸的第一覆盖部分和将所述第一覆盖部分连接到 所述细长载体上的第一铰接部分。
3. 根据权利要求2所述的装订带盒，其特征在于，所述前固定构 件包括相对于所述第 一段偏移的第二段，所述第二段从所述细长载体 上切出，所述第二段包括在所述装订带的所述前端上延伸的第二覆盖部分和将所述第二覆盖部分连接到所述细长载体上的第二铰接部分。
4. 根据权利要求2所述的装订带盒，其特征在于，所述后固定构 件包括从所述细长载体上切出的第一段，所述第一段包括在所述装订 带的后端上延伸的第一覆盖部分和将所述第一覆盖部分连接到所述 细长载体上的第 一铰接部分。
5. 根据权利要求4所述的装订带盒，其特征在于，所述后固定构 件包括相对于所述第 一段偏移的第二段，所述第二段从所述细长载体 上切出，且所述第二段包括在所述装订带的后端上延伸的第二覆盖部 分和将所述第二覆盖部分连接到所述细长载体上的第二铰接部分。
6. 根据权利要求1所述的装订带盒，其特征在于，所述装订带盒 还包括布置在所述多条装订带中相邻的装订带之间的组合固定构件， 各所述组合固定构件包括中心段、第一外部,爻和第二外部段；其中， 所述中心段粘附到所述细长载体上，所述第一外段包括用于所述相邻 的装订带的其中 一条装订带的后固定构件，且所述第二外段包括用于 所述相邻的装订带的其中另 一条装订带的前固定构件。
7. —种用于装订带盒的装订带巻，所述装订带巻包括多个细长的装订带，所述装订带中的各装订带均包括柔性衬底和 布置在所述村底上的热活化粘合剂；支承所述装订带的柔性细长载体，所述装订带沿着所述细长载体 的长度以端对端的排列来布置，各装订带均具有相对的前端和后端， 其中各装订带的所述前端通过前固定构件固定到所述细长载体上， <吏 得所述装订带的所述前端布置在所述前固定构件与所述细长载体中 间，且各装订带的所述后端由后固定构件固定到所述细长载体上，使 得所述装订带的所述后端布置在所述后固定构件与所述细长载体中 间，所述装订带和支承性细长载体缠绕以形成所述装订带巻。
8. 根据权利要求7所述的装订带巻，其特征在于，所述前固定构 件包括从所述细长载体上切出的第一段，且所述第一段包括在所述装 订带的所述前端上延伸的第一覆盖部分和将所述笫一覆盖部分连接到所述细长载体上的第 一铰接部分。
9. 根据权利要求8所述的装订带巻，其特征在于，所述前固定构 件包括相对于所述第 一段偏移的第二段，所述第二段从所述细长载体 上切出，且所述第二段包括在所述装订带的所述前端上延伸的笫二覆 盖部分和将所述第二覆盖部分连接到所述细长载体上的第二4交接部分。
10. 根据权利要求8所述的装订带巻，其特征在于，所述后固定 构件包括从所述细长载体上剪切的第一段，其中所述第一段包括在所 述装订带的所述后端上延伸的第一覆盖部分和将所述第一覆盖部分 连接到所述细长载体上的第 一铰接部分。
11. 根据权利要求IO所述的装订带巻，其特征在于，所述后固定 构件包括相对于所述第 一段偏移的第二段，所述第二段从所述细长载 体上切出，所述第二段包括在所迷装订带的所述后端上延伸的第二覆 盖部分和将所述第二覆盖部分连接到所述细长载体上的第二铰接部 分。
12. 根据权利要求7所述的装订带巻，其特征在于，所述装订带 巻还包括布置在所述多条装订带中相邻的装订带之间的组合固定构 件，各所述组合固定构件均包括中心段、第一外部段和第二外部段， 所述中心段粘附到所述细长载体上，所述第一外段包括用于所述相邻 的装订带中的其中 一条装订带的后固定构件，并且所述第二外,爻包括 用于所述相邻的装订带的其中另 一条装订带的前固定构件。
全文摘要
装订带盒包括布置在盒壳体内的装订带卷，该卷包括多个细长的装订带，所述装订带中的各条装订带包括柔性衬底和布置在该衬底上粘合剂。该卷还包括支承所述装订带的柔性细长载体，所述装订带沿着细长载体的长度以端对端的排列来布置；且所述细长载体和所述装订带被缠绕以形成装订带卷。该装订带卷可旋转地安装于壳体内。该盒还设有驱动装置和分离装置；驱动装置用于展开装订带卷以提供装订带卷的展开部分的驱动装置，分离装置布置在盒壳体内，用于使装订带与装订带卷展开部分的细长载体分离以产生分离的装订带。由该驱动装置所进行的展开造成分离的装订带至少部分地通过盒壳体中的装订带排出开口而排出。
文档编号B32B33/00GK101454225SQ200780018841
公开日2009年6月10日 申请日期2007年3月12日 优先权日2006年3月24日
发明者J·D·奥尔森, K·P·帕克 申请人:波伊斯·帕克公司