专利名称：书本装订方法及其设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种装订如护照及银行帐簿等接受机器阅读的书本的装订方法及书本装订设备。更具体地说，本发明涉及一种来装订一本带有由一条装订线的装订针脚所形成的坚固(rugged)结构的书的书本装订方法及其装订设备，以便有效地防止伪造。
在典型的传统书本装订方法中，用装订机在许多一张放在另一张上面的水平地叠合起来的纸张的中间缝一条装订行，而将它们装订起来，并在其上加上封皮。然后，将这些经过装订的水平地叠合起来的纸张沿该装订行折成两部分就形成一本书。顺便说一下，这些如护照和银行帐簿的书本需要由机器正确阅读并难于伪造。例如，日本专利审查公报(KOKOKU)No.45267/95公开了一种满足这一要求的书本装订方法。
根据这种传统的书本装订方法，当这些形成内部书页的水平叠合的纸张用装订机由装订线装订时，沿装订线的装订行整个长度上涂敷粘接剂，以便这些粘接剂通过装订线的毛细作用渗透，然后，粘接剂干燥增强其硬化程度。之后，以掩盖装订线装订行的方式在这些纸张上附加一封皮。
涂敷粘接剂的装置是一粘接剂排放喷嘴。该粘接剂排放喷嘴直接置于这些水平叠合纸张的装订线装订行下方，这些纸张在其水平状态下沿一上升斜坡被传送，而粘接剂排放喷嘴的一个排放口对着这一装订线装订行，由于这种安排。随着水平叠合纸张的传送，粘接剂从喷嘴的排放口被直接地涂敷到装订线的装订行上。当涂敷粘接剂后，经装订的水平叠合纸张被传送至干燥工位，在该工位加强粘接剂的硬化。
这样得到的书能有效地防伪，因为这些纸张由渗透有粘接剂的装订线的装订行装订或连接。此外，由于粘接剂涂敷到形成书背一部分的装订线装订行上，且在书页的打开/闭合侧的装订线装订行上没有形成上升部分，所以这样得到的书可由机器正确阅读。
可是，上述传统的书本装订方法存在这样的缺点，即需要更多的时间来干燥渗透到装订线中的粘接剂，因而大大降低了生产效率。
另一缺点是，从粘接剂排放嘴的排放口涌出的粘接剂往往会粘附到装订线装订行附近不需要粘接的区域，这就导致粘接剂的不均匀涂敷。尤其是，如果象落下的水滴一样从粘接剂排放喷嘴的前端涌出的限量的粘接剂被直接涂敷到装订线装订行上，而与此同时水平地叠合的纸张一直被传送，那么就不会供应根据纸张传送速度所需要的适量的粘接剂，这就遇到增加了上面提到的不均匀涂敷粘接剂的问题。
鉴于现有技术中存在的这些缺陷，提出了本发明。
所以，本发明的主要目的是提供一种能消除现有技术中存在的上述缺陷的书本装订方法及书本装订设备。
为了实现这一目的，实质上提供了一种这样的书本装订方法，即由装订机用一装订线装订行将许多水平地叠合起来的纸张装订起来，并沿装订线装订行将这些叠合起来的纸张折成两部分而形成一本书，其中叠合纸张的装订线装订行渗透有厌氧紫外线硬化型粘接剂。
这种紫外线硬化型粘接剂可由紫外线辐射灯放射出的紫外线硬化。
按照本发明的另一方面，也提供了许多水平地叠合起来的纸张，当以这些纸张的水平状态传送这些纸张时，用一装订机沿装订线装订行将它们装订起来，并且沿这一装订线装订行将这些已装订的水平叠合纸张折成两部分，其中，一粘接剂排放喷嘴和一转轮直接置于被装订的水平叠合纸张的通道下方，在该转轮的圆周表面上形成一环形槽，随着转轮的转动，沿装订线装订行涂敷从粘接剂排放喷嘴排放到环形槽中的粘接剂。
装订线装订行的顶部最好面对环形槽内部。
最好提供一将装订线装订行紧压向转轮的压辊。
最好将一用来均匀地平整粘接剂的涂敷表面刮刀直接置于被装订的水平叠合纸张下方。
通过下列的详细描述并结合附图就能更好地理解本发明，更易于了解本发明的附加的优点和广泛应用。其中
图1是按照本发明一个实施例的书本装订装置的示意图；图2A是表示按照本发明的在书本装订过程中水平叠合纸张的主要部分的放大图，图2B是表示水平叠合纸张装订状态的主要部分的放大图，图2C是表示图2B中的装订后的水平叠合纸张背面装订线在用粘接剂渗透的情况下的主要部分的放大图，以及图2D是表示在图2C的装订后的水平叠合纸张上附加一封皮后的这种状态下主要部分放大图；图3是图2D状态下的主要部分的另一实施例的放大图；图4A是表示一本装订后的书本的透视图，以及图4B是该书在其打开位置的透视图；图5是一局部剖切侧视图，表示在装订后的水平叠合纸张上涂敷粘附剂的装置；图6A是表示当从倾斜通道的下端侧看时，图5所示状态的该倾斜传送通道的剖面图；图6B是用于表示环形槽和装订线关系的放大的剖视图；图7A表示硬化紫外线硬化型粘接剂的装置的一种状态，其中紫外线被辐射到紫外线硬化型粘接剂上，图7B是该装置的剖面图，其中硬化紫外线硬化型粘接剂的装置处于其备用位置。
现在将参考图1到7描述本发明的一个实施例。
图1是表示装订一本书整个系统的示意图。在图1和图2A中，标记号1表示由许多纸张1a一张叠放在另一张之上而成的水平叠合纸张。由形成一传送通道2的支撑板将这些水平叠合纸张1保持在其水平状态，并通过沿传送通道2不断传送的推进器3推动这些水平叠合纸张的尾部将它们传送到装订工序4，与此同时由一边缘调节器调节这些纸张的边缘。
在装订工序4中，水平叠合纸张1被夹持在上带5和下带6之间并在这种状态下被传送。在传送过程中，如图2B和图4所示，由置于传送通道2上的装订机7沿纸张1的传送方向在水平叠合纸张1中央的8将它们装订起来。装订后的水平叠合纸张1′包括装订针插入侧的一前面线8a和装订针从中出来侧的一背面线8b，这里线呈环形双线装订，如图2B所示。因此，前面线8a出现在沿传送通道2传送的水平叠合纸张1的上表面侧，而背面线8b出现在其下表面侧。最好是，背面线8b预先附加上一加强带8d的增加装订强度。
当一个接一个被传送的水平叠合纸张1经受装订8后，连接装订后的水平叠合纸张1′的装订线8C被切刀9切断。这样切断后的各个经装订的水平叠合纸张1′被压辊10辗压拉伸，然后被传送到下一个粘接工序11。
在压辊10的出口侧上，提供一向上倾斜传送通道12。如图6A所示，该倾斜通道12包括以一间隙18设置的并适合于支撑该装订后水平叠合纸张1′的右支撑板12a和左支撑板12b，以及从支撑板12a和12b的外侧升起的适合于调节纸张1′边缘的边缘调节器12c,12d。由沿倾斜传送通道12不断地传送的推进器13推动这些由支撑板12a,12b支撑的装订后的水平叠合纸张1′的尾部，并由边缘调节器12c,12d在这些纸张的边缘进行调节。在前述状态下，传送该装订后的水平叠合纸张1′。随着装订后水平叠合纸张1′的传送，沿纸张1′的背面线8b涂敷粘接剂，如在后面更加详细地描述的那样。这种粘接剂最好是紫外线硬化型粘接剂14，它呈一种粘稠液形式在通常条件不会硬化。本实施例中所采用的这种紫外线硬化型粘接剂14是一种具有厌氧硬化性能的这一类型的粘接剂。
在这一实施例中，倾斜通道12也可以是能与前面的工序在同一水平面内传送的一种传送通道。
例如，在本实施例中使用的这种紫外线硬化型粘接剂14是一种由Nippon Locktight Kabuchiki(位于日本1-15-13,Fukuura,Kanazawa-Ku,Yokohama-shi,Kanagawa-Ken)生产的厌氧紫外线硬化型粘接剂。这种厌氧紫外线硬化型粘接剂14瞬时硬化，即使在针眼8′中的没有经受紫外线辐射的粘接剂也因该粘接剂的厌氧性能而硬化。该粘接剂14硬化后变成一种热固性丙烯酸类树脂，这是一种具有极好的耐化学性能、耐冷/热性能、电绝缘性能、粘接强度和粘附性能的粘接剂/密封剂，并且这种粘接剂/密封剂具有满意的耐用性。此外，由于这种厌氧紫外线硬化型粘接剂14是一种单一溶液(singre solution)/不可溶解化学反应型粘接剂，不发生体积收缩。
作为一种用来涂敷厌氧紫外线硬化型粘接剂14的装置，设置一直接设置在倾斜传送通道12下方的转轮16，它能沿传送方向转动，还设有一用来排放粘接剂的并相对于纸张1′置于转轮16内侧的粘接剂排放嘴15。
转轮16是由例如象尼龙这样的合成树脂制成的一圆盘。沿转轮16的圆周表面形成一环形槽17。
转轮16直接置于倾斜传送通道12的下方。如图6所示，转轮16的圆周边缘部分的一部分插入支撑板12a,12b之间的空隙18中，且环形槽17朝向这一空隙18。这就是说，当转轮16沿预定轴转动时，转轮16的圆周边缘部分的一部分被插入该间隙18中，所以在倾斜传送通道12上被传送的装订后的水平叠合纸张1′的背面线8b面对空隙18中的环形槽17。
如图6所示，转轮16的圆周表面与装订后的水平叠合纸张1′相邻接或相贴合，以便背面线8b的顶部8b′面对环形槽17，且在线8b的顶部8b′和槽17的内底面之间形成一空间19。因此，转轮16绕预定轴转动时总是在转轮16和一个接一个被传送的已装订的水平叠合纸张1′的背面线8b之间形成一空间19。这一空间19是在已装订的水平叠合纸张1′的背面线8b和环形槽17之间形成的最小的空间。在这一空间19中，从粘接剂排放嘴15排放到环形槽17中的粘接剂14从环形槽17的内部被传送到背面线8b上。
如图5所示，通过装订后的水平叠合纸张1′的传送使得逐渐移动的背面线8b面对空间19中的环形槽17，并允许通过传送点P。转轮16以与在倾斜通道12上传送的推进器13的传送速度相同的速度转动。
另一方面，粘接剂排放嘴15相对于纸张1′被安装在转轮16的入口侧，且该排放嘴15相对于在倾斜通道12上传送的装订后的水平叠合纸张1′以一倾角α设置。该粘接剂排放嘴15的排放口15a在装订后水平叠合纸张1′的传送方向上在环形槽17内是敞开的。为了使排放出的粘接剂14不立即在那时与背面线8接触，排放口15a在环形槽17的转动方向上在传送点P之前敞开。粘接剂排放嘴15的前端不与环形槽17的壁相接触，因而不妨碍转轮16的转动。
粘接剂排放嘴15呈针状。在装有粘接剂14的胶罐20的排出压力作用下，紫外线硬化型粘接剂14从喷嘴15的排放口15a被压出，结果被汇集在环形槽17中。这些汇集起来的粘接剂14被移动到传送点P，也就是说，被移动到空间19中，以便粘接剂14随转轮16的转动被传送到背面线8b上。
在传送位于上升倾斜传送通道12上的装订后的水平叠合纸张1′的过程中由转轮16和粘接剂排放嘴15涂敷所述紫外线硬化型粘接剂14。即，在装订后水平叠合纸张1′的传送方向上转轮16绕预定轴转动的同时，粘接剂14被涂敷到背面线8b的整个长度上。
在沿倾斜传送通道12从下游侧到上游侧传送装订后水平叠合纸张1′的过程期间，从斜坡的上端到其下端将粘接剂14涂敷到背面线8b的整个长度上。即，通过让装订后的水平叠合纸张1′的背面线8b从充满了被排放有紫外线硬化型粘接剂14的环形槽17的上面经过，粘接剂14被渗透到背面线8b的整个长度上。
作为一优选实施例，如图5和6A所示，为防止纸张1′的被装订部分8升起，相对于倾斜通道12与转轮16相对地提供一压辊21(倾斜通道12在转轮16和压辊21之间)。压辊21沿与纸张1′的传送方向相同的方向转动，同时压住纸张1′的被装订部分8。根据驱动力的任何需要该压辊21可自由地转动。在图6A中由虚线表示的压板21′被设置在压辊21的两侧。每一压板21′均是由如不锈钢或类似材料这样的薄板制成。压板21′将装订后的水平叠合纸张1′紧压在支撑板12a,12b上。
涂敷到背面线8b整个长度上的紫外线硬化型粘接剂14由装订线8c的毛细作用被渗透进装订线8C和针眼8′中，以便装订线8C和纸张1a完全粘附在一起。由于粘接剂14的特性，从装订后水平叠合纸张1′的背面线8b渗入的粘接剂14被限制从书本打开侧的前面线8a渗出。借此，从装订后水平叠合纸张1′的背面线8b渗入的紫外线硬化型粘接剂14不会上升到书本打开侧的前面线8a上。因此，不会妨碍护照、银行账簿或类似物的机器阅读。
作为一均匀地平整装订后水平叠合纸张1′的粘接剂涂敷后表面14′的装置，以与纸张1′与转轮16的外侧相邻的方式直接在传送通道下方设置一刮刀22。该刮刀22是由不锈钢板或类似材料制成的。刮刀22的较上端22a沿装订后水平叠合纸张1′的传送方向呈后角倾斜并与背面线8b的顶部弹性地可挠曲接触。
刮刀22用来去除粘接剂涂敷后表面14′上的不规则之处，以便形成一均匀地平整后的粘接剂涂敷后表面14″。该刮刀22也用来去除不均匀涂敷的粘接剂，以便得到一本由装订线装订的难于伪造的书。
在上述提到的涂胶步骤11，使用的粘接剂14不限于紫外线硬化型粘接剂，也可以使用其它的粘接剂。
如图1所示，其上涂敷了紫外线硬化型粘接剂14的且径均匀平整的装订后水平叠合纸张1′从倾斜通道12的终端水平地返回到下一传送通道23，然后由推进器13传送到粘接硬化步骤24。这一传送通道23具有用来调节纸张1′的相对侧的左右调节器23c,23d，且以与倾斜传送通道12相同的方式设置了一左支撑板23a和右支撑板23b，它们之间留有间隙25。呈水平状态保持在传送通道23上的装订后水平叠合纸张1′的粘接剂涂敷后表面14″从该空隙25暴露于传送通道23的下表面。
作为用于硬化紫外线硬化型粘接剂14的装置，采用一紫外线辐射灯26。因为采用这种紫外线辐射灯26，例如一种能辐射波长为365mm的紫外线的高压汞灯或类似物，所以可通过在其上辐射紫外线来立即硬化紫外线硬化型粘接剂14。
如图7所示，紫外线辐射灯26直接设置在传送通道23下方，以便装订后水平叠合纸张1′直接在紫外线辐射灯26上方通过。这样做，紫外线被辐射到涂敷到面对支撑板23a、23b之间的间隙25的背面线8b上的紫外线硬化型粘接剂14上。与此同时，通过将纸张1′直接停在灯26正上方或在传送纸张1′的同时，均可将紫外线均辐射到装订后的水平叠合纸张1′上。
紫外线硬化型粘接剂14以与上述提到的方式相同的方式立即被硬化。当硬化后，粘接剂14变成一种热固性丙烯酸类树脂，这是一种具有极好的抗化学性能、抗冷/热性能，电绝缘性能的粘接剂/密封剂并具有优良的粘接强度和粘附性能，同时也具有令人满意的耐用性。这样，每张纸1a和装订线8C被整体地硬化，因此可得到一种具有坚固结构(rugged)的粘接。
紫外线辐射灯26保持在其on状态，且灯26上安装一用来遮挡紫外线的遮光罩27。该遮光罩27在辐射位置28和遮光位置29之间绕灯26周期地转动。
如图1和7A所示，当装订后的水平叠合纸张1′由推进器13推动被传送到直接位于紫外线辐射灯26的上方时，将遮光罩27转动到辐射位置28，从而允许将紫外线辐射到粘接剂14上。例如，当传感器检测到装订后的水平叠合纸张1′时，遮光罩27就转动到辐射位置28，允许将紫外线辐射到粘接剂14上从而增强其硬化。当纸张1′经过后，遮光罩27就转动到如图7B所示的遮光位置29。
代替所述遮光罩27，当传感器检测到装订后水平叠合纸张1′时，可允许紫外线辐射灯26打开，而当粘接剂14已变硬后该灯26就关闭。
粘接剂14硬化后的装订后水平叠合纸张1′被传送到下一个封皮粘贴工序30。
在该封皮粘贴工序30，一个供应封皮真空轮31设置在传送通道23的下部位置。封皮32在真空轮31的下方静点附近被吸入且沿一圆周表面被传送到一上方静点。在这一传送过程中，将粘接剂33涂敷到封皮表面。这之后，封皮32定时地叠加在背面线8侧的纸张1a上并在压辊34的压力作用下粘接在其上。
所以，背面线8b不仅是通过渗透进去的粘接剂而变硬，而且也通过粘贴封皮的粘接剂33而使其变硬，并且由封皮32将该背面线掩盖住。
粘贴有封皮的装订后水平叠合纸张1″被集中到储存部分35并堆叠起来。当堆叠了预定量的纸张1″后，它们被传送到后压工序36，在该工序中从上方给纸张1″施加一强压力，以便将粘接剂33固定，将纸张1″很好地平整。
然后，将装订后水平叠合纸张1″传送到下一个双折叠工序37，在该工序沿装订线装订行Y(装订线8C)将纸张1″折成两部分从而形成一本书38。设置一对折叠辊39作为双折叠装置，且将一可提升的折叠板40直接置于辊39之间的上方。当折叠板40落下时，它插在这对辊子39之间，而当将该折叠板40向上升起时，它们保持在这对滚子39之间的上方备用位置。在所述备用位置，这样传送装订后的水平叠合纸张1″，即装订线8C(装订线装订行Y)直接置于折叠板40的下方，然后降下折叠板40将纸张1″推到折叠辊39之间。结果，纸张1″就被双折叠成书38。
由于从粘贴有封皮的书背侧上的背面线8b渗透了厌氧紫外线硬化型粘接剂14，所以这样形成的书38用装订线装订具有坚固的结构，并且可有效地防止伪造。由于没有粘接剂14上升出现在打开侧的前面线8a，可在没有任何妨碍的情况下进行机器阅读。
在图3中，按照本发明的教导，当水平叠合纸张1以其水平状态被传送并由装订机7用装订线装订后，由一翻转装置将装订后水平叠合纸张1′翻转，以便在装订机7插入针侧的前面线8a和在另一侧的后面线8b进行翻转。这样做，位于被传送的装订后水平叠合纸张1′的下表面侧的前面线8a的顶部8a′面对转轮16的环形槽17，前面线8a以与上述相同的方式经受粘合处理，以使封皮32能粘贴到在被涂胶的前面线8a侧的纸张1a上。
按照本发明，由于备有粘接剂排放嘴且转轮被直接置于装订后水平叠合纸张的传送通道下方，所以随着转轮的转动，适量的粘接剂能被从环形槽仅集中涂敷于传送的纸张的装订线上。因而，可获得难于解除被装订部分的一种书籍装订。这样，当将本发明应用于护照、银行账簿等时，能获得一种有效防伪的护照，等。此外，即使增加书本的传送速度，也能均匀涂敷粘接剂。所以生产率得到提高。
进一步，采用厌氧紫外线硬化型粘接剂作为上面提到的粘接剂，该粘接剂能由从紫外线辐射灯辐射的紫外线立即硬化。因此，这种粘接剂尤其增加了硬化强度且能增强有效防伪。此外，与现有技术相比，能减少硬化粘接剂的时间。本发明中采用的粘接剂证明了其本身适合作为被渗入书中装订线中的一种粘接剂。
尽管特别地以优选的形式对本发明作了描述，但很清楚这种优选形式只是作为实施例的方式公开的，在不偏离本发明宗旨和后面权利要求保护范围的前提下，在结构的细节和部件的安排方面可有许多的变化形式。
权利要求
1．一种书本装订方法，其中采用装订机通过一条装订线装订行将许多水平叠合纸张装订起来，且沿所述装订线装订行将所述叠合纸张折成两部分而形成一本书，其中所述叠合纸张的所述装订线装订行渗有厌氧紫外线硬化型粘接剂。
2．按照权利要求1所述的书本装订方法，其特征在于所述紫外线硬化型粘接剂由紫外线辐射灯辐射的紫外线硬化。
3．一种书本装订设备，其中在以其水平状态传送所述水平叠合纸张的同时，用装订机沿装订线装订行将许多这种水平叠合纸张装订起来，且将所述装订后水平叠合纸张沿所述装订线装订行折成两部分，其特征在于粘接剂排放嘴和一转轮被直接设置在所述装订后水平叠合纸张通道的下方，在所述转轮的圆周表面内形成一环形槽，从所述粘接剂排放嘴排放到所述环形槽中的粘接剂随着所述转轮的转动被涂敷到所述装订线装订行上。
4．一种按照权利要求3所述的书本装订设备，其特征在于，所述装订线装订行的顶部面对所述环形槽的内部。
5．一种按照权利要求3所述的书本装订设备，其特征在于，设置一用来将所述装订线装订行压紧在所述转轮上的压辊。
6．一种按照权利要求3所述的装订设备，其特征在于，在所述装订后水平叠合纸张的所述传送通道下方直接设置一用来均匀地平整所述粘接剂涂敷表面的刮刀。
全文摘要
一种书本装订方法，其中用装订机通过一条装订线缝合行将许多水平叠合纸张装订起来，且将这些叠合纸张沿该装订线缝合行折成两部分而形成一本书，其中叠合纸张装订线缝合行渗有厌氧紫外线硬化型粘接剂。本发明也公开了一种书本装订装置。
文档编号B42B2/02GK1227799SQ9811597
公开日1999年9月8日 申请日期1998年7月8日 优先权日1998年3月2日
发明者宇野忠男 申请人:宇野忠男