具有编码表面的粘结带和方法
专利名称：具有编码表面的粘结带和方法
技术领域：
本发明总体上涉及用于装订一叠纸以便形成一本书的粘结带，尤其涉及一种用于装订机的、具有能够被该装订机读取的编码表面的粘结带。
背景技术：
利用热激活的粘接剂的粘结带通常被用于通过使用桌面装订机来装订一叠纸。在美国专利No.4,496,617中详细披露了一种典型的粘结带，该专利的内容在此完全引入以作为参考。现参阅附图，图1示出了一种带有暴露的粘接剂侧边的典型的粘结带10。这种粘结带包括一条细长的通常由纸制成的基底(未示出)。热激活粘接剂的中心条14沿此基底的长度设置。当被热激活时，此中心条14变成熔化状态并且具有低黏度，以便润湿将被装订的纸的边缘。设有一对外粘接剂条12A和12B，它们用具有高粘度和高黏度的热激活的粘接剂制成。这些外侧条的功能是把粘结带固定到被装订的一叠纸的封面和封底上。
一叠纸的实际装订是通过诸如美国专利No.5,052,873中所述的桌面装订机来实现的，该专利的内容在此完全引入以作为参考。图2为一台典型的装订机18的简图。该装订机支承将被装订的一叠纸20。操作者把单个粘结带10插入位于该装订机侧面的一个开口21中。传感器检测到粘结带10的存在，以便启动一驱动马达，这样粘结带就被一对夹送滚轮拉进装订机。一旦把粘结带装入该装订机，便使用压力和热使得该粘结带粘贴到这叠纸20上，从而把这叠纸装订成册。
原来，这种典型的装订机18基本上只用一种类型的细长粘结带10，这种粘结带具有窄、中等和宽三种宽度，以分别适应将被装订的薄、中等和厚三种厚度的纸叠。一台典型的装订机包括这样一种装置，该装置用于自动测量将装订的那叠纸并随后通过显示器24向操作者指出将插入装订机的粘结带的宽度。这种装订机设置有各种用于防止操作者把宽度不合适的粘结带插入装订机的装置，或者用于检测粘结带宽度并随后把宽度不合适的粘结带弹出的装置。
近来，已经研制出了各种新型的粘结带，有一些还正在研制中，它们采用了各种不同的粘结技术。理想的是，装订机构形成根据所用的粘结带的类型进行不同地操作。举例来说，有些粘结带固有地需要加热激活粘接剂的时间比其它类型的粘结带需要的时间短。在这种所需时间较短的情况下，与其它类型的粘结带相比，该装订机能够更快地完成一个装订程序。装订机必须获得正在使用的粘结带的有关信息，以便能够对装订程序作适当的改变。对于其它类型的粘结带，对首先插入装订机的粘结带的一端是关键的。如果把错误的那端首先插入，那么就不能进行正确的装订。
一种解决方法是由操作者通过某种形式的手工数据输入例如通过键盘22(见图2)或类似方法，把有关信息告知装订机。然而，绝大部分桌面装订机系统的一个非常重要的目的是，容许只经过最低限度的培训的任何人操作这种装订机。如果要求操作者先检查粘结带，然后再把必要的信息手工输入该装订机，那么这样的操作者必须受过良好的培训。在任何情况下，最好把这种需要手工输入的操作减少到最低程度，因为即使是一个受过培训的操作者也会出错，招致待装订的那叠纸受损。在开发出众多新型粘结带的情况下，这个问题会变得更加突出。
此外，在靠近粘结带的两端的粘接剂中，粘结带有时还包括间隙。如图1所示，外侧粘接剂条12A和12B朝向此粘结带的两端延伸，但是中心粘接剂条14并不延伸到两端。因此，在粘接剂中形成了间隙16A和16B。这些间隙的作用是用来接纳装订过程中过量的熔化的粘接剂14。如果在粘结带远端(也就是首先插入装订机的一端)不存在间隙，那么在该端处过量的粘接剂14将趋向于流出该粘结带，从而流到该装订机的机件上。
因为在粘结带10的两端都留有这样的间隙，所以在正常情况下操作者不必顾及首先应该插入哪一端。然而，在某些情况下，为了适应一叠具有非标准长度的纸张，操作者会切割粘结带。例如，为了能够装订一叠81/2×11英寸的纸的顶端边缘，而不是标准的11英寸的边缘，有可能把一条11英寸长的粘结带切割到81/2英寸长。在这种情况下，粘结带的切割边缘没有间隙。假如操作者知道或者记得把经过切割的粘结带的、留有间隙的一端先插入装订机，这就不是一个问题。然而，假如操作者首先把经过切割的一端插入，那么装订机就会被粘接剂污染。
本发明通过提供一种具有信息的编码粘结带的有效方式，克服了采用现有技术的粘结带的上述缺点，该信息通常涉及粘结带的类型和在插入期间粘结带的行进方向的信息，并且在不需操作者介入的情况下装订机就能够感测的有关信息。因此，根据粘结带的类型，就能够自动使装订程序最佳化。该编码最好也能够指示出首先已经插入的是粘结带的哪一端，如果不正确，装订机应该能够感测到错误、将粘结带弹出、并且显示出错信息以便指示操作者正确地重新插入粘结带。对本领域的普通技术人员而言，通过参照附图阅读以下的具体实施方式
，本发明的这些优点和其它优点将变得十分明显。
发明内容
本发明涉及一种控制装订机操作的具有编码的粘结带。这种粘结带包括一细长的基底和设置在该基底表面上的粘接剂基体。在该粘接剂基体的表面上形成一预先确定的编码图案，该图案包括反射率比较低的区域和反射率比较高的区域。当把这种器件装入到该装订机中时，就能够感测到该编码图案，以便对于特定类型的粘结带，能够使该装订机操作最佳化。
图1为一种带有所示的粘接剂边的常规的粘结带的平面图。
图2为一种常规的桌面装订机的简化立面图。
图3为按照本发明的具有编码表面的粘结带的一部分。
图4A、4B和4C为流程图，图中示出了为读取按照本发明的具有编码的粘结带所构形成的装订机的运行过程。
图5为安装在装订机中的用于读取具有编码的粘结带的传感器装置的简图。
图6为用于感测具有编码的粘结带以便解码信息并且根据解码的信息控制装订机的动作的装订机设备的框图。
图7示出了按照本发明的具有编码信息的且该信息只是安置在沿粘结带的一侧能够探测粘结带的进给方向的替代粘结带。
图8为用于制造具有编码的粘结带的包括冷却滚轮和编码滚轮的机械的简图。
图9为示出图8中的编码滚轮的外表面的侧视图。
具体实施例方式
现在再参阅附图，图3示出了按照本发明的一种具有编码的粘结带30的粘接剂表面的局部。该编码最好通过改变该粘结带的粘接剂表面的反射特性来实现。图3的粘结带上的浅色条和深色条分别代表高反射率区和低反射率区。粘接剂的正常表面具有相当高的反射率。业已发现，有选择地研磨粘接剂的表面是一种减少反射率的技术。另一种技术是，在制造粘结带过程中，在把熔化的粘接剂敷设到基底上以后，立即使粘接剂流过一粗糙表面，下文对此还要作更详细的说明。在这两种情况下，粘接剂表面形成纹理以降低反射率。
图5为改进的装订机的粘结带装载机构的局部简图。如前文结合图2所述，操作者把粘结带的一端插入装订机。一种外部光传感器包括诸如发光二极管(LED)的光源34A和诸如光电二极管的光检测器34B，该外部光传感器用以感测一粘结带已经被插入该装订机。然后，便自动启动一驱动马达(未示出)，该马达则驱动一驱动滚轮32。粘结带30在该驱动滚轮32和夹送滚轮28之间被拉入装订机。一个包括发射器部段36A和接收器部段36B的反射率传感器设置在该粘结带的进给路径的上方，因此当粘结带被装入该装订机时，就能够读取该粘结带上的编码。该驱动马达是步进马达，因此驱动该马达的步数对应于该粘结带上的给定位置。此步数能够被储存在存储器中，供以后参考。
如图6所示，该反射率传感器的输出被发送到解码器38。所获得的解码信息通常是关于刚装入装订机的粘结带的类型。此信息又被输送到由方块40表示的装订机的控制电路。例如，该信息可以改变加热粘接剂的时间量，或者可以直接使装订机弹出已经装入的粘结带并且显示一诸如“粘结带插入不正确-反转粘结带并重新插入”之类的出错信息。
在一个实施例中，粘结带的类型是由比较粘结带的具有反射率比较高的部分与粘结带的具有反射率比较低的部分来确定的。独特的图案形成在粘结带上，并且重复几次以减少出错的可能性。举例来说，图3示出了粘结带30的一部分的编码表面，其中尺寸L2A、L2B等表示该重复图案的共同长度。因此，在点PA和点PC之间的区域包含了该图案的一个完整周期，而点PC和点PE之间的区域则包含了同样图案的第二个完整周期。这个共同的周期长度对于所有各种类型的粘结带可以是例如一英寸，并且包括由图中的深色区域(例如点PA和点PB之间的区域)所代表的反射率比较低的部分和图中的浅色区域(例如点PB和点PC之间的区域)所代表的反射率比较高的部分。反射率比较低的部分的长度L1A、L1B等等对应于该粘结带的类型。为了减少出错，实际上用L1与L2之比来识别粘结带的类型。因此，例如比值1/8、2/8、3/8、4/8、5/8、6/8和7/8可以代表七种不同类型的粘结带。
图4A、4B和4C示出了一种用于读取具有编码的粘结带的典型的解码程序。该解码程序的目的之一是消除由于在粘结带上的被损坏的或由其它有缺陷的编码造成的潜在错误。因此，在具有编码的粘结带本身中和在该解码程序中应用了一个量值相当大的冗余度。现参阅图4A，如单元42所指出的，该程序开始。此时，如图2所示，操作者已经把一叠纸20放置在装订机18中了。在大多数情况下，该装订机因此会感测这叠纸20的厚度，并且通过显示器24指出将要插入装订机的粘结带的宽度(宽、中等或窄)。如方块44所示，随后显示器会指示操作者把合适宽度的粘结带10插入该装订机的开口21中。驱动马达(未示出)随后将会启动，并且把该粘结带拉入该装订机。如单元46所示的，外部光学传感器(图5所示的发射器34A和接收器34B)确定粘结带10是否放置在该传感器内。此时，如果没有感测到粘结带，这通常意味着操作者由于某种原因已经从装订机中撤出该粘结带。如方块48所示，这会造成驱动马达停转。如果感测到了粘结带，则驱使该粘结带进入装订机，该粘结带则在反射率传感器36A/36B的下方通过。因为步进马达的步数已被计数和记录，所以粘结带相对于传感器36A/36B的位置总是已知的。
首先，确定操作者是否已经把粘结带的切割过的边缘插入装订机了。如前文所述，假如为了适应非标准长度的纸叠而切割了粘结带，那么操作者应该先把未经切割的边缘插入，从而使间隙16A/16B(见图1)处于适合于吸收任何过量的熔化的粘接剂14的位置。粘结带的每一端都具有长度为LS、反射率比较高的一部段。长度LS选定成比在粘结带上的任何反射率比较高的部段的长度还要长，以至于假如在任何位置处切割粘结带，任何反射率比较高的前缘部段在最差情况下的长度也会小于最小值Lsmin。因此，如单元50所示的，使驱动马达驱动一步，并且如单元52所示，如果传感器36A/36B检测到了点PA，便作出一个决断。传感器36A/36B感测到从反射率比较高的区域到反射率比较低的区域的过渡。最初，如单元52所示的，如果没有检测到这种过渡，该程序将回到单元46，并且如单元50所示的，该马达将第二次步进，该回路将继续到检测到点PA为止。下文还将解释，如果出现点PA的位置超过某一个预定的最大值，那么有可能只是沿一个边缘对粘结带进行了编码，所以不能检测到编码。在这种情况下，操作者反向地不正确地插入了粘结带。
如前文所述，某些类型的粘结带必须沿合适的方向插入才能够确保粘结带的用于与该叠纸20的封面相连结的部分总是粘贴到该叠纸的封面上。如单元56所示，该程序跳跃到图4C的单元82，以便指示驱动马达反转从而把该粘结带弹出。还会显示一出错信息，例如指出应该把粘结带反过来并且重新插入。最后，外部传感器34A/34B(见图5)会指示出已经把该粘结带弹出，以便使程序能够回到在图4A的单元42的起点，在该处装订机等待感测重新插入的粘结带。
假定已经检测到了点PA，便把一个对应于该粘结带30的前缘和点PA之间的距离的LS值储存起来。如单元58所示的，假定点PA的位置没有超过某一个最大距离(图4A的单元56)，那么便就所储存的LS值是否小于所储存的最小值Lsmin作出决断。如果该值小于Lsmin，那么在该粘结带的端部的反射率比较高的区域必定是被操作者切割掉的反射率中等较高程度的区域的全部或一部分。在这种情况下，不正确地把该粘结带用经过切割的一端首先插入了，所以需要把该粘结带反过来并且重新插入。因此，该程序将转到图4C流程图的单元82继续进行，在该处，将该粘结带弹出，并显示一个出错信息。
如单元60所示的，假定已经把粘结带正确地插入了，那么将继续驱动该粘结带进入装订机，以便确定下两个点，即点PB和点PC。当该粘结带的编码从反射率比较低的区域变化到反射率比较高的区域时，便检测到了点PB。点PA与点PB之间的距离用长度L1A(见图3)表示。当该粘结带的编码从反射率比较高的区域变化到反射率比较低的区域时，便检测到了点PC。点PA与点PC之间的距离用长度L2A表示。测量值L2A应该相应于嵌入编码的一个周期L2，这是一个对于所有类型的粘结带都是固定的数值。假如L2A超过了L2的最大值Lmax2，那么就找不到点PB和点PC。在这种情况下，如单元62所指出的，按照图4C的流程图，粘结带会被弹出。
假定没有超过该最大值Lmax2，那么便就测量值L2A是否落在对于周期长度L2的额定值的一预定的可接受的范围内作出决断。如单元64所示的，假如L2A落在可接受的范围以外，那么相应于点PA和点PB的数值不能用于确定粘结带的类型。随后，该程序就返回到单元60，并且当把该粘结带供入装订机时，试图读取粘结带上的下两个点(PC和PD)。
如果L2A值位于该可接受的范围内，则L1A值与L2A值之比能够用于确定该粘结带的类型。然而，为了进一步减少可能的出错，在把该粘结带继续拉入装订机时，还要作第二次测量。此时，程序将进行到图4B的单元66。如所指出的那样，随后再确定在该粘结带上的下两个点(点PD和点PE)的位置。点PC和点PE之间的距离对应于周期长度L2的第二测量值L2B。假如测量值L2B超过了最大值Lmax2，那么就找不到点PD和点PE。在这种情况下，如单元68所示的，按照图4C的流程图，该粘结带将被弹出。如单元70所示的，假定L2B没有超过该最大值，那么便就测量值L2B是否落在对于周期长度L2的额定值的可接受的范围内作出决断。假如L2B值没有落在此范围内，如图4B的单元70和图4A的单元60所指出的，还要作进一步的测量。如单元72所示的，假如L2B值是可接受的，则计算L1A/L2A和L1B/L2B这两个比值。接着，如单元74所示的，把这两个比值互相进行比较。假如这两个比值相互的差值大于某一个预定量，那么这两个测量至少之一有错。如单元74和单元所指出的，还要作两次测量。
如单元76所示的，假定这些比值在可以接受的容差范围内，这些比值可以用来与储存在装订机18中的查阅表结合使用。根据对应于L1/L2比值的测量范围的输入，该查阅表产生七种所选择的粘结带类型的标识符中的一个。由单元74所示的比较确认了这两次测量落在这些范围之一内，因此从该查阅表将产生七种粘结带类型的标识符中所选择的一个。随后，该装订机显示粘结带的类型，并且对应于该种类型的粘结带自动地调整装订程序的操作，如单元78所示。
如前文所述，用于确定是否把粘结带正确插入该装订机的一种技术是只是沿图7所示的粘结带的一个边缘对于粘结带进行编码。该光学传感器36A/36B(见图5)相对于该粘结带的进给路径是偏心设置的，因此只有当粘结带沿一个方向供入该装订机时，才能够检测到在粘结带30上的编码信息84。如前文在结合图4A的单元56和图4C进行解释时所述，如果沿反方向供入该粘结带，那么就不能读出该编码信息，该装订机则会弹出该粘结带并且显示出错信息，以指示操作者沿合适的方向重新插入该粘结带。在图7的编码图案的情况下，该编码图案最好相对于粘结带的中心纵向轴线非对称地布置在粘接剂表面上。
图8示出了一种用于对本发明粘结带进行编码的典型技术。该粘结带通常是在连续过程中制造的。通过使用一种当基底材料在该挤出器下方经过时能够喷出熔化的热激活粘接剂带的粘接剂挤出器84，从而使得粘接剂带12A/12B和14沉积在基底材料86上。典型地，这种基底材料86应该宽到足以容许平行地制造多条粘结带。挤出器84能够为六条或者更多的粘结带沉积粘接剂条，以便能够同时形成多条粘结带。用于中心粘接剂条14的挤出器周期地关闭和开启，因而在粘结带的端部处形成了间隙16A和16B。
在热激活的粘接剂沉积在基底86上以后，该基底在冷却滚轮上经过，该冷却滚轮使粘接剂充分冷却，以阻止粘接剂流动离开基底。基底幅板86和粘接剂在一具有与将嵌在粘结带上的编码信息相对应的带图案的外表面(见图9)的编码滚轮90上通过。这些图案是通过蚀刻或其它适当的方法在该滚轮的外表面上形成的，从而在预先选定的区域上形成一粗糙表面。当粘接剂在滚轮90的外表面上方通过时，有选择地在粘接剂表面上形成了一带纹理的表面，这是因为这时粘接剂仍旧是软的。该带纹理的表面具有比无纹理的表面为低的反射率。惰轮92使基底保持张紧状态，以有助于该带纹理的表面的形成。随后，该基底86通过一把基底切割成单独的粘结带的切割器(未示出)。
因此，披露了一种新颖的带编码的粘结带和有关的方法。虽然已经相当详细地说明了一个实施例，但是应该理解，只要不偏离由本文所附的权利要求限定的本发明的精神和范围，本领域的技术人员仍然可以作某些改变。举例来说，除了本文披露的编码方案以外，也许能够采用用于区分粘结带类型和粘结带进给方向的其它编码方案。再者，除了使用带纹理的压花轮来改变粘接剂的反射率外，还可以使用其它技术。使用一种粗糙的滚轮表面的优点在于，几乎不需要对粘结带的制造过程进行改变，因而增加编码过程却基本上没有增加制造成本。通常，甚至不需要把编码滚轮90加入到制造设备中，因为这种滚轮是现存的，其功能就是冷却滚轮。
权利要求
1.一种具有编码的粘结带，其包括细长的基底；和在该基底的表面上形成的粘接剂基体，其中该粘结带具有预定的编码图案，从该粘结带的一粘接剂侧边观察该粘结带，该编码图案包括反射率较高的区域和反射率较低的区域。
2.根据权利要求1所述的具有编码的粘结带，其特征在于，该粘接剂基体包括热激活的粘接剂。
3.根据权利要求1所述的具有编码的粘结带，其特征在于，该反射率较低的区域包括形成在该粘接剂基体的外表面上的带纹理的图案。
4.根据权利要求1所述的具有编码的粘结带，其特征在于，该编码图案是相对于该细长的基底的中心纵向轴线非对称地形成的。
5.根据权利要求1所述的具有编码的粘结带，其特征在于，该编码图案沿该粘结带的长度至少重复两次。
6.根据权利要求1所述的具有编码的粘结带，其特征在于，该图案控制一装入有该粘结带的装订机的运行。
7.一种具有编码的粘结带，其包括细长的基底；和在该基底的表面上设置的热激活粘接剂的基体，其中该基体具有设置在该基体的表面上的预定的编码图案，该图案包括反射率较高的区域和反射率较低的区域，该反射率较低的区域是由一在该粘接剂基体上的带纹理的表面形成的。
8.根据权利要求7所述的具有编码的粘结带，其特征在于，该图案控制一装入有该粘结带的装订机的运行。
9.一种用于控制装订机运行的具有编码信息的粘结带，所述粘结带包括细长的基底；和在该基底的表面上设置的热激活粘接剂的基体，其中该基体具有设置在该基体的表面上的预定的编码图案，该编码图案控制一装入有该粘结带的装订机的运行，该图案包括反射率较高的区域和反射率较低的区域，该反射率较低的区域是由一在该粘接剂基体上的带纹理的表面形成的。
10.一种控制装订机运行的方法，其包括提供一带有编码表面的细长的粘结带；沿长度方向将该粘结带装载入该装订机；当将该粘结带装载入该装订机时感测该编码表面；和根据该感测来控制该装订机的运行。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，该感测包括测量该粘结带的该编码表面的反射率。
12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，该控制包括把该粘结带从该装订机弹出。
13.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，该控制包括显示一指示操作者沿相反方向将该粘结带装载入该装订机的信息。
14.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，该控制包括调整由该装订机对位于该粘结带上的粘接剂加热的时间量。
15.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，该粘结带的该编码表面相对于该粘结带的中心纵向轴线非对称地布置，并且，该感测是沿偏离该中心纵向轴线的纵向轴线进行的。
全文摘要
一种具有粘接剂基体(12A和12B)的具有编码的粘结带(30)和一种在该基体的表面上形成的用以鉴别粘结带的类型的编码图案。该编码图案包括反射率比较高的区域(L2)和反射率比较低的区域(L1)。优选的是，当把该粘结带供入一装订机(18)时，读取该编码图案(34A和34B)，该编码图案控制该装订机的运行。
文档编号B42C9/00GK1503737SQ02806910
公开日2004年6月9日 申请日期2002年3月12日 优先权日2001年3月19日
发明者K·P·吉拉尔德, K P 吉拉尔德 申请人:波伊斯·帕克公司, 波伊斯 帕克公司
技术领域：
本发明总体上涉及用于装订一叠纸以便形成一本书的粘结带，尤其涉及一种用于装订机的、具有能够被该装订机读取的编码表面的粘结带。
背景技术：
利用热激活的粘接剂的粘结带通常被用于通过使用桌面装订机来装订一叠纸。在美国专利No.4,496,617中详细披露了一种典型的粘结带，该专利的内容在此完全引入以作为参考。现参阅附图，图1示出了一种带有暴露的粘接剂侧边的典型的粘结带10。这种粘结带包括一条细长的通常由纸制成的基底(未示出)。热激活粘接剂的中心条14沿此基底的长度设置。当被热激活时，此中心条14变成熔化状态并且具有低黏度，以便润湿将被装订的纸的边缘。设有一对外粘接剂条12A和12B，它们用具有高粘度和高黏度的热激活的粘接剂制成。这些外侧条的功能是把粘结带固定到被装订的一叠纸的封面和封底上。
一叠纸的实际装订是通过诸如美国专利No.5,052,873中所述的桌面装订机来实现的，该专利的内容在此完全引入以作为参考。图2为一台典型的装订机18的简图。该装订机支承将被装订的一叠纸20。操作者把单个粘结带10插入位于该装订机侧面的一个开口21中。传感器检测到粘结带10的存在，以便启动一驱动马达，这样粘结带就被一对夹送滚轮拉进装订机。一旦把粘结带装入该装订机，便使用压力和热使得该粘结带粘贴到这叠纸20上，从而把这叠纸装订成册。
原来，这种典型的装订机18基本上只用一种类型的细长粘结带10，这种粘结带具有窄、中等和宽三种宽度，以分别适应将被装订的薄、中等和厚三种厚度的纸叠。一台典型的装订机包括这样一种装置，该装置用于自动测量将装订的那叠纸并随后通过显示器24向操作者指出将插入装订机的粘结带的宽度。这种装订机设置有各种用于防止操作者把宽度不合适的粘结带插入装订机的装置，或者用于检测粘结带宽度并随后把宽度不合适的粘结带弹出的装置。
近来，已经研制出了各种新型的粘结带，有一些还正在研制中，它们采用了各种不同的粘结技术。理想的是，装订机构形成根据所用的粘结带的类型进行不同地操作。举例来说，有些粘结带固有地需要加热激活粘接剂的时间比其它类型的粘结带需要的时间短。在这种所需时间较短的情况下，与其它类型的粘结带相比，该装订机能够更快地完成一个装订程序。装订机必须获得正在使用的粘结带的有关信息，以便能够对装订程序作适当的改变。对于其它类型的粘结带，对首先插入装订机的粘结带的一端是关键的。如果把错误的那端首先插入，那么就不能进行正确的装订。
一种解决方法是由操作者通过某种形式的手工数据输入例如通过键盘22(见图2)或类似方法，把有关信息告知装订机。然而，绝大部分桌面装订机系统的一个非常重要的目的是，容许只经过最低限度的培训的任何人操作这种装订机。如果要求操作者先检查粘结带，然后再把必要的信息手工输入该装订机，那么这样的操作者必须受过良好的培训。在任何情况下，最好把这种需要手工输入的操作减少到最低程度，因为即使是一个受过培训的操作者也会出错，招致待装订的那叠纸受损。在开发出众多新型粘结带的情况下，这个问题会变得更加突出。
此外，在靠近粘结带的两端的粘接剂中，粘结带有时还包括间隙。如图1所示，外侧粘接剂条12A和12B朝向此粘结带的两端延伸，但是中心粘接剂条14并不延伸到两端。因此，在粘接剂中形成了间隙16A和16B。这些间隙的作用是用来接纳装订过程中过量的熔化的粘接剂14。如果在粘结带远端(也就是首先插入装订机的一端)不存在间隙，那么在该端处过量的粘接剂14将趋向于流出该粘结带，从而流到该装订机的机件上。
因为在粘结带10的两端都留有这样的间隙，所以在正常情况下操作者不必顾及首先应该插入哪一端。然而，在某些情况下，为了适应一叠具有非标准长度的纸张，操作者会切割粘结带。例如，为了能够装订一叠81/2×11英寸的纸的顶端边缘，而不是标准的11英寸的边缘，有可能把一条11英寸长的粘结带切割到81/2英寸长。在这种情况下，粘结带的切割边缘没有间隙。假如操作者知道或者记得把经过切割的粘结带的、留有间隙的一端先插入装订机，这就不是一个问题。然而，假如操作者首先把经过切割的一端插入，那么装订机就会被粘接剂污染。
本发明通过提供一种具有信息的编码粘结带的有效方式，克服了采用现有技术的粘结带的上述缺点，该信息通常涉及粘结带的类型和在插入期间粘结带的行进方向的信息，并且在不需操作者介入的情况下装订机就能够感测的有关信息。因此，根据粘结带的类型，就能够自动使装订程序最佳化。该编码最好也能够指示出首先已经插入的是粘结带的哪一端，如果不正确，装订机应该能够感测到错误、将粘结带弹出、并且显示出错信息以便指示操作者正确地重新插入粘结带。对本领域的普通技术人员而言，通过参照附图阅读以下的具体实施方式
，本发明的这些优点和其它优点将变得十分明显。
发明内容
本发明涉及一种控制装订机操作的具有编码的粘结带。这种粘结带包括一细长的基底和设置在该基底表面上的粘接剂基体。在该粘接剂基体的表面上形成一预先确定的编码图案，该图案包括反射率比较低的区域和反射率比较高的区域。当把这种器件装入到该装订机中时，就能够感测到该编码图案，以便对于特定类型的粘结带，能够使该装订机操作最佳化。
图1为一种带有所示的粘接剂边的常规的粘结带的平面图。
图2为一种常规的桌面装订机的简化立面图。
图3为按照本发明的具有编码表面的粘结带的一部分。
图4A、4B和4C为流程图，图中示出了为读取按照本发明的具有编码的粘结带所构形成的装订机的运行过程。
图5为安装在装订机中的用于读取具有编码的粘结带的传感器装置的简图。
图6为用于感测具有编码的粘结带以便解码信息并且根据解码的信息控制装订机的动作的装订机设备的框图。
图7示出了按照本发明的具有编码信息的且该信息只是安置在沿粘结带的一侧能够探测粘结带的进给方向的替代粘结带。
图8为用于制造具有编码的粘结带的包括冷却滚轮和编码滚轮的机械的简图。
图9为示出图8中的编码滚轮的外表面的侧视图。
具体实施例方式
现在再参阅附图，图3示出了按照本发明的一种具有编码的粘结带30的粘接剂表面的局部。该编码最好通过改变该粘结带的粘接剂表面的反射特性来实现。图3的粘结带上的浅色条和深色条分别代表高反射率区和低反射率区。粘接剂的正常表面具有相当高的反射率。业已发现，有选择地研磨粘接剂的表面是一种减少反射率的技术。另一种技术是，在制造粘结带过程中，在把熔化的粘接剂敷设到基底上以后，立即使粘接剂流过一粗糙表面，下文对此还要作更详细的说明。在这两种情况下，粘接剂表面形成纹理以降低反射率。
图5为改进的装订机的粘结带装载机构的局部简图。如前文结合图2所述，操作者把粘结带的一端插入装订机。一种外部光传感器包括诸如发光二极管(LED)的光源34A和诸如光电二极管的光检测器34B，该外部光传感器用以感测一粘结带已经被插入该装订机。然后，便自动启动一驱动马达(未示出)，该马达则驱动一驱动滚轮32。粘结带30在该驱动滚轮32和夹送滚轮28之间被拉入装订机。一个包括发射器部段36A和接收器部段36B的反射率传感器设置在该粘结带的进给路径的上方，因此当粘结带被装入该装订机时，就能够读取该粘结带上的编码。该驱动马达是步进马达，因此驱动该马达的步数对应于该粘结带上的给定位置。此步数能够被储存在存储器中，供以后参考。
如图6所示，该反射率传感器的输出被发送到解码器38。所获得的解码信息通常是关于刚装入装订机的粘结带的类型。此信息又被输送到由方块40表示的装订机的控制电路。例如，该信息可以改变加热粘接剂的时间量，或者可以直接使装订机弹出已经装入的粘结带并且显示一诸如“粘结带插入不正确-反转粘结带并重新插入”之类的出错信息。
在一个实施例中，粘结带的类型是由比较粘结带的具有反射率比较高的部分与粘结带的具有反射率比较低的部分来确定的。独特的图案形成在粘结带上，并且重复几次以减少出错的可能性。举例来说，图3示出了粘结带30的一部分的编码表面，其中尺寸L2A、L2B等表示该重复图案的共同长度。因此，在点PA和点PC之间的区域包含了该图案的一个完整周期，而点PC和点PE之间的区域则包含了同样图案的第二个完整周期。这个共同的周期长度对于所有各种类型的粘结带可以是例如一英寸，并且包括由图中的深色区域(例如点PA和点PB之间的区域)所代表的反射率比较低的部分和图中的浅色区域(例如点PB和点PC之间的区域)所代表的反射率比较高的部分。反射率比较低的部分的长度L1A、L1B等等对应于该粘结带的类型。为了减少出错，实际上用L1与L2之比来识别粘结带的类型。因此，例如比值1/8、2/8、3/8、4/8、5/8、6/8和7/8可以代表七种不同类型的粘结带。
图4A、4B和4C示出了一种用于读取具有编码的粘结带的典型的解码程序。该解码程序的目的之一是消除由于在粘结带上的被损坏的或由其它有缺陷的编码造成的潜在错误。因此，在具有编码的粘结带本身中和在该解码程序中应用了一个量值相当大的冗余度。现参阅图4A，如单元42所指出的，该程序开始。此时，如图2所示，操作者已经把一叠纸20放置在装订机18中了。在大多数情况下，该装订机因此会感测这叠纸20的厚度，并且通过显示器24指出将要插入装订机的粘结带的宽度(宽、中等或窄)。如方块44所示，随后显示器会指示操作者把合适宽度的粘结带10插入该装订机的开口21中。驱动马达(未示出)随后将会启动，并且把该粘结带拉入该装订机。如单元46所示的，外部光学传感器(图5所示的发射器34A和接收器34B)确定粘结带10是否放置在该传感器内。此时，如果没有感测到粘结带，这通常意味着操作者由于某种原因已经从装订机中撤出该粘结带。如方块48所示，这会造成驱动马达停转。如果感测到了粘结带，则驱使该粘结带进入装订机，该粘结带则在反射率传感器36A/36B的下方通过。因为步进马达的步数已被计数和记录，所以粘结带相对于传感器36A/36B的位置总是已知的。
首先，确定操作者是否已经把粘结带的切割过的边缘插入装订机了。如前文所述，假如为了适应非标准长度的纸叠而切割了粘结带，那么操作者应该先把未经切割的边缘插入，从而使间隙16A/16B(见图1)处于适合于吸收任何过量的熔化的粘接剂14的位置。粘结带的每一端都具有长度为LS、反射率比较高的一部段。长度LS选定成比在粘结带上的任何反射率比较高的部段的长度还要长，以至于假如在任何位置处切割粘结带，任何反射率比较高的前缘部段在最差情况下的长度也会小于最小值Lsmin。因此，如单元50所示的，使驱动马达驱动一步，并且如单元52所示，如果传感器36A/36B检测到了点PA，便作出一个决断。传感器36A/36B感测到从反射率比较高的区域到反射率比较低的区域的过渡。最初，如单元52所示的，如果没有检测到这种过渡，该程序将回到单元46，并且如单元50所示的，该马达将第二次步进，该回路将继续到检测到点PA为止。下文还将解释，如果出现点PA的位置超过某一个预定的最大值，那么有可能只是沿一个边缘对粘结带进行了编码，所以不能检测到编码。在这种情况下，操作者反向地不正确地插入了粘结带。
如前文所述，某些类型的粘结带必须沿合适的方向插入才能够确保粘结带的用于与该叠纸20的封面相连结的部分总是粘贴到该叠纸的封面上。如单元56所示，该程序跳跃到图4C的单元82，以便指示驱动马达反转从而把该粘结带弹出。还会显示一出错信息，例如指出应该把粘结带反过来并且重新插入。最后，外部传感器34A/34B(见图5)会指示出已经把该粘结带弹出，以便使程序能够回到在图4A的单元42的起点，在该处装订机等待感测重新插入的粘结带。
假定已经检测到了点PA，便把一个对应于该粘结带30的前缘和点PA之间的距离的LS值储存起来。如单元58所示的，假定点PA的位置没有超过某一个最大距离(图4A的单元56)，那么便就所储存的LS值是否小于所储存的最小值Lsmin作出决断。如果该值小于Lsmin，那么在该粘结带的端部的反射率比较高的区域必定是被操作者切割掉的反射率中等较高程度的区域的全部或一部分。在这种情况下，不正确地把该粘结带用经过切割的一端首先插入了，所以需要把该粘结带反过来并且重新插入。因此，该程序将转到图4C流程图的单元82继续进行，在该处，将该粘结带弹出，并显示一个出错信息。
如单元60所示的，假定已经把粘结带正确地插入了，那么将继续驱动该粘结带进入装订机，以便确定下两个点，即点PB和点PC。当该粘结带的编码从反射率比较低的区域变化到反射率比较高的区域时，便检测到了点PB。点PA与点PB之间的距离用长度L1A(见图3)表示。当该粘结带的编码从反射率比较高的区域变化到反射率比较低的区域时，便检测到了点PC。点PA与点PC之间的距离用长度L2A表示。测量值L2A应该相应于嵌入编码的一个周期L2，这是一个对于所有类型的粘结带都是固定的数值。假如L2A超过了L2的最大值Lmax2，那么就找不到点PB和点PC。在这种情况下，如单元62所指出的，按照图4C的流程图，粘结带会被弹出。
假定没有超过该最大值Lmax2，那么便就测量值L2A是否落在对于周期长度L2的额定值的一预定的可接受的范围内作出决断。如单元64所示的，假如L2A落在可接受的范围以外，那么相应于点PA和点PB的数值不能用于确定粘结带的类型。随后，该程序就返回到单元60，并且当把该粘结带供入装订机时，试图读取粘结带上的下两个点(PC和PD)。
如果L2A值位于该可接受的范围内，则L1A值与L2A值之比能够用于确定该粘结带的类型。然而，为了进一步减少可能的出错，在把该粘结带继续拉入装订机时，还要作第二次测量。此时，程序将进行到图4B的单元66。如所指出的那样，随后再确定在该粘结带上的下两个点(点PD和点PE)的位置。点PC和点PE之间的距离对应于周期长度L2的第二测量值L2B。假如测量值L2B超过了最大值Lmax2，那么就找不到点PD和点PE。在这种情况下，如单元68所示的，按照图4C的流程图，该粘结带将被弹出。如单元70所示的，假定L2B没有超过该最大值，那么便就测量值L2B是否落在对于周期长度L2的额定值的可接受的范围内作出决断。假如L2B值没有落在此范围内，如图4B的单元70和图4A的单元60所指出的，还要作进一步的测量。如单元72所示的，假如L2B值是可接受的，则计算L1A/L2A和L1B/L2B这两个比值。接着，如单元74所示的，把这两个比值互相进行比较。假如这两个比值相互的差值大于某一个预定量，那么这两个测量至少之一有错。如单元74和单元所指出的，还要作两次测量。
如单元76所示的，假定这些比值在可以接受的容差范围内，这些比值可以用来与储存在装订机18中的查阅表结合使用。根据对应于L1/L2比值的测量范围的输入，该查阅表产生七种所选择的粘结带类型的标识符中的一个。由单元74所示的比较确认了这两次测量落在这些范围之一内，因此从该查阅表将产生七种粘结带类型的标识符中所选择的一个。随后，该装订机显示粘结带的类型，并且对应于该种类型的粘结带自动地调整装订程序的操作，如单元78所示。
如前文所述，用于确定是否把粘结带正确插入该装订机的一种技术是只是沿图7所示的粘结带的一个边缘对于粘结带进行编码。该光学传感器36A/36B(见图5)相对于该粘结带的进给路径是偏心设置的，因此只有当粘结带沿一个方向供入该装订机时，才能够检测到在粘结带30上的编码信息84。如前文在结合图4A的单元56和图4C进行解释时所述，如果沿反方向供入该粘结带，那么就不能读出该编码信息，该装订机则会弹出该粘结带并且显示出错信息，以指示操作者沿合适的方向重新插入该粘结带。在图7的编码图案的情况下，该编码图案最好相对于粘结带的中心纵向轴线非对称地布置在粘接剂表面上。
图8示出了一种用于对本发明粘结带进行编码的典型技术。该粘结带通常是在连续过程中制造的。通过使用一种当基底材料在该挤出器下方经过时能够喷出熔化的热激活粘接剂带的粘接剂挤出器84，从而使得粘接剂带12A/12B和14沉积在基底材料86上。典型地，这种基底材料86应该宽到足以容许平行地制造多条粘结带。挤出器84能够为六条或者更多的粘结带沉积粘接剂条，以便能够同时形成多条粘结带。用于中心粘接剂条14的挤出器周期地关闭和开启，因而在粘结带的端部处形成了间隙16A和16B。
在热激活的粘接剂沉积在基底86上以后，该基底在冷却滚轮上经过，该冷却滚轮使粘接剂充分冷却，以阻止粘接剂流动离开基底。基底幅板86和粘接剂在一具有与将嵌在粘结带上的编码信息相对应的带图案的外表面(见图9)的编码滚轮90上通过。这些图案是通过蚀刻或其它适当的方法在该滚轮的外表面上形成的，从而在预先选定的区域上形成一粗糙表面。当粘接剂在滚轮90的外表面上方通过时，有选择地在粘接剂表面上形成了一带纹理的表面，这是因为这时粘接剂仍旧是软的。该带纹理的表面具有比无纹理的表面为低的反射率。惰轮92使基底保持张紧状态，以有助于该带纹理的表面的形成。随后，该基底86通过一把基底切割成单独的粘结带的切割器(未示出)。
因此，披露了一种新颖的带编码的粘结带和有关的方法。虽然已经相当详细地说明了一个实施例，但是应该理解，只要不偏离由本文所附的权利要求限定的本发明的精神和范围，本领域的技术人员仍然可以作某些改变。举例来说，除了本文披露的编码方案以外，也许能够采用用于区分粘结带类型和粘结带进给方向的其它编码方案。再者，除了使用带纹理的压花轮来改变粘接剂的反射率外，还可以使用其它技术。使用一种粗糙的滚轮表面的优点在于，几乎不需要对粘结带的制造过程进行改变，因而增加编码过程却基本上没有增加制造成本。通常，甚至不需要把编码滚轮90加入到制造设备中，因为这种滚轮是现存的，其功能就是冷却滚轮。
权利要求
1.一种具有编码的粘结带，其包括细长的基底；和在该基底的表面上形成的粘接剂基体，其中该粘结带具有预定的编码图案，从该粘结带的一粘接剂侧边观察该粘结带，该编码图案包括反射率较高的区域和反射率较低的区域。
2.根据权利要求1所述的具有编码的粘结带，其特征在于，该粘接剂基体包括热激活的粘接剂。
3.根据权利要求1所述的具有编码的粘结带，其特征在于，该反射率较低的区域包括形成在该粘接剂基体的外表面上的带纹理的图案。
4.根据权利要求1所述的具有编码的粘结带，其特征在于，该编码图案是相对于该细长的基底的中心纵向轴线非对称地形成的。
5.根据权利要求1所述的具有编码的粘结带，其特征在于，该编码图案沿该粘结带的长度至少重复两次。
6.根据权利要求1所述的具有编码的粘结带，其特征在于，该图案控制一装入有该粘结带的装订机的运行。
7.一种具有编码的粘结带，其包括细长的基底；和在该基底的表面上设置的热激活粘接剂的基体，其中该基体具有设置在该基体的表面上的预定的编码图案，该图案包括反射率较高的区域和反射率较低的区域，该反射率较低的区域是由一在该粘接剂基体上的带纹理的表面形成的。
8.根据权利要求7所述的具有编码的粘结带，其特征在于，该图案控制一装入有该粘结带的装订机的运行。
9.一种用于控制装订机运行的具有编码信息的粘结带，所述粘结带包括细长的基底；和在该基底的表面上设置的热激活粘接剂的基体，其中该基体具有设置在该基体的表面上的预定的编码图案，该编码图案控制一装入有该粘结带的装订机的运行，该图案包括反射率较高的区域和反射率较低的区域，该反射率较低的区域是由一在该粘接剂基体上的带纹理的表面形成的。
10.一种控制装订机运行的方法，其包括提供一带有编码表面的细长的粘结带；沿长度方向将该粘结带装载入该装订机；当将该粘结带装载入该装订机时感测该编码表面；和根据该感测来控制该装订机的运行。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，该感测包括测量该粘结带的该编码表面的反射率。
12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，该控制包括把该粘结带从该装订机弹出。
13.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，该控制包括显示一指示操作者沿相反方向将该粘结带装载入该装订机的信息。
14.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，该控制包括调整由该装订机对位于该粘结带上的粘接剂加热的时间量。
15.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，该粘结带的该编码表面相对于该粘结带的中心纵向轴线非对称地布置，并且，该感测是沿偏离该中心纵向轴线的纵向轴线进行的。
全文摘要
一种具有粘接剂基体(12A和12B)的具有编码的粘结带(30)和一种在该基体的表面上形成的用以鉴别粘结带的类型的编码图案。该编码图案包括反射率比较高的区域(L2)和反射率比较低的区域(L1)。优选的是，当把该粘结带供入一装订机(18)时，读取该编码图案(34A和34B)，该编码图案控制该装订机的运行。
文档编号B42C9/00GK1503737SQ02806910
公开日2004年6月9日 申请日期2002年3月12日 优先权日2001年3月19日
发明者K·P·吉拉尔德, K P 吉拉尔德 申请人:波伊斯·帕克公司, 波伊斯 帕克公司
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