電子書店自動售貨機的制作方法

專利名稱：電子書店自動售貨機的制作方法
技術領域：
本發明的背景技術書本是依照原稿(firsts article)大量生產的。Gutenberg印刷術由平板印刷術(lithography process)取代，平板印刷術再被膠版印刷術取代。這些技術和機器的目的是能生產更多的例如書本、雜志、報紙等。大規模的觀點是西方主要的市場開發方式，即必須生產大量的單個物品，該物品才能足夠便宜，以便分配到世界各地，然后就地銷售。大量生產是以普通分配方式達到低成本并有可行性的唯一途徑。
不過，最近發現可以通過一種新方法獲得低成本并有可行性，該方法并不包括大量的生產。由于文本電子處理技術的進步，人們能夠獲得在遠處書寫和編輯的書本、雜志和報紙，但不是通過紙張發送，而是通過電子媒介。這一新方法使得許多人認為我們能夠完全不用紙張，而對我們的文本進行電子處理。這導致多種電子文本處理程序的開發。但是，對于書本，完全不用紙張是不現實的，因為沒有人愿意在計算機屏幕上閱讀例如600頁的書。又例如，最近有數百萬人購買了名為“索菲亞的世界”的書本的紙張印刷本。
Freeny Jr的美國專利4528643公開了一種分配和生產音樂盒帶的方法。盡管Freeny Jr公開了分配和復制遠方音樂的方法，但是該專利并沒有公開分配和復制書本也需要該設備。此外，Freeny Jr并沒有公開根據顧客的要求而將音樂發送到遠處所需的實際時間。相反，Freeny Jr的發明需要一個信息處理機器以電子儲存顧客在銷售處所可以挑選的全部歌曲。因此，所選擇的歌曲受到各信息處理單元的儲存能力的限制。
普通的生產的分配書本的方法是很浪費的。普通的系統需要出版廠印刷數百萬的書本、報紙和/或雜志，書本生產出來后再爭取將其出售。結果，當該書本買不出去時，大量的書本、報紙和雜志就浪費了。這種浪費最終影響產品的價格，因此，消費者不得不支付這一浪費的錢。此外，這樣也破壞環境。
普通的書本裝訂機的結構能滿足出版廠更大量和更快生產的要求。普通的高效自動書本裝訂系統非常昂貴，因為需要多個機器來印刷和裝訂書本，例如膠版印刷機(或者平板印刷機)，紙張輸送裝置，紙張提升機構，傳送帶(web)或者整理機器(collating machine)，折疊機和熱裝訂機。為了印刷書本，常常使用一種稱為書貼(signature)的老技術，即，將書本的許多頁(前面和后面)分配到大頁的紙張上。每張書貼包含書本的多頁，一半書頁朝上，一半書頁朝下，這樣，當大頁的紙張折疊時，書頁就配好了。所有的書貼印完后，這些書貼沿傳送帶傳送，并折疊，粘結和/或縫合。書本裝上封頁，再最后用切紙刀對書本的三面切紙。
這些普通的系統適合于大批量書本的處理，不過，這種系統不適于小批量的零星書本的處理。美國專利No.5465213公開了一種生產單個書本的方法。不過，美國專利No.5465213所公開的方法需要大容量的數據儲存器，因為該方法是利用書頁的光柵圖像(raster image)(拷貝)。拷貝已印好的圖書，例如以普通的方式，需要光柵圖像。眾所周知，光柵圖像(位圖)類似于相片。這些圖像再儲存在大容量的光盤中，光柵化(掃描)書本的電子文件很大，使得該系統中每張光盤只能儲存少量的書。盡管美國專利No.5465213提出通過調制解調器發送更新的數據，例如發送目錄，但是這樣巨大的電子文件需要大量的傳輸帶寬和時間，從而需要很長的印刷時間。美國專利5465213沒有公開根據顧客的要求而從遠處傳輸光柵圖像的實際時間。而且，美國專利5465213所公開的方法只能檢索目錄和/或書的說明。因為不能檢索書本的內容，所以有不少局限性。不過，美國專利5465213的發明最主要的缺點是沒有對特定書本裝訂和傳送裝置進行具體說明。它公開了市場上的裝訂機的使用，該裝訂機可以用于該系統，也可以不用于該系統。此外，公開的裝訂方法利用熱裝訂，這會放出對人有害的煙霧。因此，設定熱裝訂時煙霧的排放位置將會很貴。更重要的是，美國專利5465213的發明涉及到已印刷書本的復制，因此必然需要以傳統方式印刷的原始書本。
美國專利5547176提供了一種拷貝(掃描)書本和在散頁紙上打印掃描圖像的裝置以及通過將書頁折疊成半書貼(semi-signature)并用金屬夾將它們裝在一起，從而將這些散頁紙裝訂在一起的方法。美國專利發明5547176需要對已印刷的書頁進行掃描并生成儲存在固定位圖中的圖像。此外裝訂過程需要金屬夾將書貼裝在一起，使得它不經濟。
本發明的簡要說明本發明提供了一種按要求生產書本的方法和系統；它能夠降低成本并改進了書本、雜志和其它印刷品生產和傳送到顧客手中的方法，還有利于保護環境和人體健康。本發明涉及電子書店(EBS)自動售貨機，該電子書店自動售貨機能接收書本內容的電子文本文件，再印刷和裝訂成這樣一本書。該電子文本文件可以通過與中心分配單元(CDU)的通訊而獲得，該中心分配單元能夠儲存該電子文本文件和/或能夠從例如多個出版人和/或者作者的儲存設備中獲得該電子文本文件。中心分配單元能夠根據所接收的需要某本書的請求接收并向合適的電子書店傳輸該電子文本文件。也可以是，電子書店通過其它可能的方式接收電子文本文件，例如軟盤、光盤、電磁儲存裝置、通過調制解調器或者是通過別的計算機。電子書店接收該電子文本文件后，書本能夠在電子書店印刷和裝訂。
本發明的電子書店自動售貨機涉及方法、設備和系統，當系統裝配在一起時，使得書本、雜志、報紙或者其它印刷品的本地印刷、裝訂和出售能在很短的時間內完成，并且其成本只是使用傳統裝置時的很小一部分。利用該系統，各電子書店任何時候，白天或者晚上，都能擁有數百萬的圖書而不會遺失或者有圖書不能印刷。本發明提供的方法是柔性的，它能完成對文本內容的檢索，并能根據人們的視覺要求對字體的大小和類型進行重新排格式。例如，該方法能夠按要求進行大字型的排格式和印刷。
通過能按要求隨時隨地傳送印刷品，本發明解決了浪費問題，因此減少了大量的過剩書本和雜志而造成的浪費。
本發明的另一優點是，能夠使更多的作者以經濟的方式出版它們的書。現在，出版業受到不斷大量出版而造成的不斷上升的成本的影響，因此出版廠通常不會為非商業性的作者出版他們的作品。當作者由于少的預計讀者或銷路而不能出版他們的作品時，大量的知識損失了。某些類型的書本更難以銷售。因此如詩歌、哲學、科學和戲劇等領域的作者發現由于按傳統方式印刷書本需要太高的投資而難以出版他們的作品。
本發明能夠利用如互聯網作為分配的裝置以便按要求傳送。如果作者的作品不能通過傳統的出版途徑出版，他們自己能夠成為出版人。因此，作者能使他們的作品有更多的讀者。本發明還能減小生產書本的總成本。本發明能在時間上和在價格上都增加知識的可獲得性。
附圖的簡要說明

圖1所示為本發明的中心分配單元、多個電子書店和多個電子文本儲存裝置的相互連接示意圖。
圖2A和圖2B所示為本發明電子書店的示意圖。
圖3所示為本發明的一個特殊實施例，其中EBS連接CDU以得到相應的選書數據，CDU連接出版者的計算機，以便直接將所需的數據直接從出版者的計算機傳送到EBS，以便印刷和裝訂。
圖4所示為本發明的儲存器和解碼器、用戶交互裝置、分配裝置以及EBS的印刷裝置之間的相互連接示意圖。
圖5A-5E所示為本發明的印刷裝置、紙張傳送裝置和EBS的切紙裝置之間的相互連接示意圖。
圖6A-6C所示為本發明的有特定凹槽花紋的切紙裝置示意圖。
圖7A和圖7B所示為本發明的紙張托架裝置示意圖，該紙張托架裝置在印刷和切紙后固定該書頁。
圖8A和圖8B所示為本發明的可移動夾持裝置示意圖，該夾持裝置能夠將書頁固定成書芯(book block)。
圖9A和圖9B所示為本發明的夾持裝置的夾具頭的示意圖。
圖10所示為本發明的堆垛裝置的示意圖。
圖11A和11B所示為本發明的書芯移動線路的示意圖，該移動線路是從形成書芯的地方到進行粘結的地方。
圖12A和圖12B所示為本發明的粘結裝置示意圖。
圖13所示為本發明的干燥裝置的示意圖。
圖14所示為本發明的貼標簽裝置示意圖。
圖15A-15C所示為本發明的折疊裝置示意圖，該折疊裝置將封頁書脊條狀標簽折疊到書脊的兩邊。
圖16所示為本發明的最終成形裝置的示意圖。
圖17所示為本發明中從EBS出來的書本示意圖。
圖18所示為本發明中一張紙有4頁書頁的分布形式示意圖。
圖19所示為本發明中一張紙有8頁書頁的分布形式示意圖。
本發明的詳細說明本發明提供了一種依照要求生產書本的方法和系統；它能夠減小成本并改進書本、雜志和其它印刷品的生產及傳送到顧客手中的方式，并且有利于保護環境和保持人體健康。
本發明涉及一種自動印刷和裝訂書本、雜志及其它印刷品的方法和系統。本發明是一步步的方法和系統，該方法和系統是獨特的并對現有的排格式、印刷和裝訂例如書本、雜志及其它印刷品的技術進行了改進。
本發明涉及一系列的方法、設備和系統，當系統裝配在一起時，使得書本、雜志、報紙或者其它印刷品的本地印刷、裝訂和出售能在很短的時間內完成，并且其成本只是使用傳統裝置時的很小一部分。利用本發明，各電子書店任何時候，白天或者晚上，都能擁有數百萬的圖書而不會遺失或者有圖書不能印刷。各電子書店能夠以更低的成本獲得許多書的電子文本，這樣消除了現有系統中最主要的浪費。本發明提供的方法是柔性的，它能完成對文本內容的檢索，并能根據人們的視覺要求對字體的大小和類型進行重新排格式。該方法能夠按要求進行大字型的排格式和印刷。
通過能按要求隨時隨地傳送印刷品，本發明解決了浪費問題，因此減少了大量過多書本和雜志而造成的浪費。例如，能節約成本和減少浪費的電子書店的位置包括學校系統、圖書館、書店以及需要按雇員要求印刷和裝訂的公司。特別是，學校能夠利用電子書店為學生印刷課本，而文本文件能夠直接通過出版人獲得，并僅按實際需要的課本數目進行印刷。因此，出版人不會印刷過多的課本而造成浪費，學校也不用購買那些記入成本的多余課本而造成浪費。
本發明的另一優點是，能夠使更多的作者以經濟的方式出版它們的書。現在，出版業受到不斷大量出版而造成的不斷上升的成本的影響，因此出版廠通常不會為非商業性的作者出版他們的作品。當作者由于少的預計讀者或銷路而不能出版他們的作品時，大量的知識損失了。某些類型的書本更難以銷售。因此如詩歌、哲學、科學和戲劇等領域的作者發現由于按傳統方式印刷書本需要太高的投資而難以出版他們的作品。
本發明的優點是，能夠利用如互聯網作為分配的裝置以便按要求傳送。如果作者的作品不能通過傳統的出版途徑出版，他們自己能夠成為出版人。因此，作者能使他們的作品有更多的讀者。本發明還能減小生產書本的總成本。本發明能在時間上和在價格上都增加知識的可獲得性。
在本發明的一個特殊實施例中，參考圖1，至少一個中心分配單元(CDU)1通過調制解調器、電話線、衛星通信、電纜傳送、無線系統或者其它的通訊方式與多個遠處的電子書店(EBSs)2連接起來，該電子書店有相同或者類似的相互聯系裝置。中心分配單元1能夠接收和分配以電子二進制碼(電子文本)形式儲存在不同出版人和作者的多個計算機3中的大量資料。圖像文件也能獲得，例如曲線圖、相片和圖畫。電子書店2有能接收由中心分配單元1發送的電子數據，在電子二進制碼傳輸和排格式成書頁和封面時暫時儲存該電子數據和再將資料傳送給高速印刷裝置的裝置。這一向遠處的單元分配資料的方法不需要電子書店有大的儲存能力，因此其工作極其經濟。
在本發明的一個優選實施例中，參考圖2A和2B，電子書店2包括接收電子數據的接收裝置4，例如通過電話線、衛星、電纜、無線傳送或者其它類型的接收電子數據的裝置；儲存和解碼所接收的數據的儲存和解碼裝置5，能讓用戶預覽所接收的數據和/或向電子書店輸入的用戶交互裝置6；將數據分配到印刷裝置8的分配裝置7；在例如大量散頁紙上印刷數據的印刷裝置8；輸送散頁紙的輸送裝置9；剪切紙張的切紙裝置10，優選是，該切紙裝置10能夠在書頁的書脊邊上開槽，以便在將書頁裝訂成書時容納粘結劑；固定散頁紙的固定裝置11；將散頁紙夾成書芯形式并在剩余過程中傳送所述書芯的夾持裝置12；將散頁紙堆垛、震動和對齊成單個書芯的堆垛裝置13；將冷粘結劑涂布在書脊上的粘結裝置14；清除和收集多余粘結劑的清潔裝置15；用熱空氣、計時器等使粘結劑干燥的干燥裝置16；將重材料窄條標簽貼于書脊上的貼標簽裝置17；將窄條標簽繞書脊折疊的折疊裝置18；修剪多余的窄條標簽或者紙張的修剪裝置19；最終成形書本的成形裝置20；傳送裝置21，書本從該傳送裝置21離開電子書店；用于從顧客處收錢的收錢裝置22；以及儲存紙張和其它材料的儲存空間23。
根據本發明，顧客能夠在家中通過互聯網或者在電子書店中通過用戶交互裝置6用計算機瀏覽圖書的電子目錄。用戶交互裝置6可以是觸屏顯示、鍵盤、聲音識別相同或者其它系統，該系統能讓用戶輸入和/或預覽可得到的圖書的資料和/或預覽所接收的數據。電子目錄可以是可檢索的數據庫，該數據庫是在中心分配單元1、電子書店2、出版人的儲存設備3或者分開的地方。在一個優選實施例中，顧客能夠檢索儲存在多個出版人的計算機3中的一本或多本圖書的內容，從而找到適合顧客需要的圖書。選好圖書后，顧客能夠在遠處方便位置的電子書店2中要求得到印刷和裝訂好的書。
在一個特殊實施例中，參考圖3，當顧客在一個電子書店2中需要生成的書時，接收到需要信息的裝置能夠將該信息電子傳輸到中心分配單元1，例如通過編碼信號傳輸。該中心分配單元1能夠解碼信號，并利用認可的代碼向合適的出版人發出指令，該出版人的計算機3中儲存有例如電子文本(二進制碼)文件形式的書。另一代碼也在交流中從中心分配單元1發送到出版人處以增加可靠性。所選定的出版人的計算機再直接向合適的電子書店2發出電子文本(二進制)或者向中心分配單元1發出文本文件，該中心分配單元1能夠再將電子文本轉發給合適的電子書店2。在一特殊實施例中，中心分配單元1登記單件書的出售信息，并將信號傳輸到作者、出版人和/或電子書店，該電子書店接收所述出售信息以便統計。
在另一特殊實施例中，電子書店2能夠直接與出版人的計算機儲存器連通，這樣，出版人的計算機儲存器能夠傳送圖書文本數據和將印刷多少本書的控制數據。
參考圖4，電子書店2能接收電子數據形式的圖書電子文本(二進制碼)文件，儲存和解碼裝置5能夠將所述數據轉換為用戶交互裝置6及軟件控制和分配裝置7所用的信息。這些信息的一部分內容，例如紙張大小、字體大小和類型，可以由用戶根據其需要和/或希望，通過用戶交互裝置6發出指令而改變，該紙張大小與字體大小和類型是人們最主要的視覺要求。優選是，該信息儲存在一暫時性的儲存器中，該儲存器能夠以過渡形式儲存關于圖書內容和排格式信息的電子數據。當遠處電子書店2中的暫時性儲存器例如硬驅動(hard drive)接收電子文本后，或者當它正在接收時，根據遠處的印刷命令，該暫時性儲存器能夠將表示要印刷文本的電子信號傳送給印刷裝置8，例如激光打印機。如果需要，印刷裝置8能夠進行彩色印刷。優選是，印刷裝置設置在REB房間內。
在一特殊實施例中，當全部數據已被接收，電子書店的用戶交互裝置6能夠讓顧客進行選擇，例如，文本所用字體的大小和類型以及生成的書本的物理尺寸。該字體的選擇尤其利于讀者的視覺要求。
各種圖書可以以多種尺寸的形式生成。在一個特殊實施例中，可以用4種尺寸，該尺寸是通過將批量的8”×11”(信紙尺寸)的紙張切成兩部分或者四部分，以及將8”×14”(正常尺寸)的紙張切成兩部分或者四部分而成。這4種尺寸是5.5”×8”4.0”×5.5”7”×8”和4”×7”。這些書頁尺寸能夠使用便宜的并易于得到的紙張。使用的紙張可以是專用的或者商務的等級，有不同的質量和重量。通常，本發明能夠適用于各種紙張的尺寸。例如，本發明能夠利用已經確定過尺寸的紙張，這樣不需要切紙。當使用預先切過的紙張時，紙上也可以預先打上凹槽，以更好容納用于將書頁粘結在一起的粘結劑。因此，當本發明中使用預先切過的紙張時，不需要用切紙裝置將紙張切成書頁。
當書本的尺寸確定以后，例如由顧客選擇，由專門的軟件將文本分配和排格式成如下書頁對于不用切紙的紙張，書頁可以在該頁紙的兩面印刷。
對于將切成兩半的紙張，書頁的比例和分布方式是1頁紙分布4頁(在一張紙上有4頁書頁)也就是，兩頁在該頁紙的正面，兩頁在該頁紙的反面。
對于將切成4份的紙張，書頁的比例和分布方式是1頁紙分布8頁(在一張紙上有8頁書頁)也就是，4頁在該頁紙的正面，4頁在該頁紙的反面。
圖18相應為一張紙分配4頁的形狀和形式，圖19相應為一張紙分配8頁的形狀和形式。
在一個優選實施例中，軟件能按下面例子分布書頁例1-1張紙有4頁這時，2頁書頁印刷在該頁紙的正面，相對應的2頁在反面。下面的分配方式應用了多個頁碼數‘n’。這一序列通常與書本的頁碼數無關。
a-該方法中，先將書本的總頁數用4除。其結果將是印刷書本所需的紙的總張數。如果該結果是分數，該軟件能自動向最靠近的總數圓整。
b-在一特殊實施例中，書本的第一頁能夠印刷在第一張紙的正面右側25，書本的最后一頁能夠印刷在第一張紙的正面左側26。書本的第二頁能夠印刷在第一張紙正面右側25的背面，而倒數第二頁能夠印刷在第一張紙正面左側26的背面。書本的第三頁能夠印刷在第二張紙的正面右側25，第四頁印刷在第二張紙正面右側25的背面。相應地，書本的倒數第三頁能夠印刷在第二張紙的正面左側26，倒數第四頁夠印刷在第二張紙正面左側26的背面。這樣持續直到全部‘n’頁都被印刷，這些‘n’頁包括書本的頁數和附加的空白頁，該附加的空白頁是為了使頁數添加到4的整數倍。用以圓整到4的倍數而添加的空白頁可以添加在例如書本的前面或者后面。例如，如果書本有97頁，可以在書本的最后添加3張空白頁，因此最前面兩張紙的正面左側26和第一張紙正面左側的背面是空白的。
實施例2-1張紙有8頁這時，4頁要印刷的書頁印刷在該頁紙的正面，相對應的4頁在反面。下面的分配方式應用了多個頁碼數‘n’。這一序列通常與書本的頁碼數無關。
a-該方法中，先將書本的總頁數用8除。其結果將是印刷書本所需的紙的總張數。如果該結果是分數，該軟件能自動添加空白頁以向最靠近的總數圓整。
b-在一特殊實施例中，書本的第一頁能夠印刷在第一張紙的正面右側上半部27，書本的最后一頁能夠印刷在第一張紙的正面左側上半部28，而與它們相對應的書頁相應印刷在該張紙的背面。書本的第三頁能夠印刷在第二張紙的正面右側上半部，書本的倒數第三頁能夠印刷在第二張紙的正面左側上半部，而與它們相對應的書頁相應印刷在該張紙的背面。這樣持續直到全部張紙的上半部都已使用。該軟件再自動在張紙的下半部29和30進行該步驟，直到書本的所有的‘n’頁都已印刷。在該例中，如果頁數不是8的倍數，空白頁可以以與前例1類似的方式插入。
在以上兩個例子中，優選是先印刷封頁。該封頁也可以在書芯粘結的時候印刷。該封頁可以在更重材料的紙上印刷，該更重材料的紙放置在另外的紙料倉室中。也可以用另外的印刷機印刷封頁，例如，如果封頁希望有彩色圖像或者要用專門材料的紙張。例如，封頁可以印刷在更重材料的紙、皮革或者類似皮革的材料上。該封頁材料放置在印刷機的另外的倉室中。
參考圖4，分配裝置7將有關各張紙的大小、每張紙上印刷的頁數、所述書頁分布到紙張上的方式、所述書頁的數目、打印書頁的指令、所用字體的類型和大小、印刷品的類型、包括的圖表等等的信息分配印刷裝置8。這些信息的一部分，例如紙張尺寸、字體大小和類型，可以根據顧客的需要由顧客改變。根據接收的信息，印刷裝置8優選是以顧客通過用戶交互裝置6和分配裝置7而要求的方式同時在一張紙的兩面上印刷。當每張紙印刷4或者8頁時，印書的速度能夠加快。在一特殊實施例中，可以使用多個印刷機以便使印書速度更快。書頁能夠在經濟可用的膠膜紙(bond paper)上印刷，而封頁優選是從印刷機的第二料盤印刷，以便用更重的材料印刷封頁。封頁也能夠從第二印刷機上印刷，該第二印刷機例如使得封頁印刷在更重的材料上，用于封頁的更重的材料也可以是經濟可用型的(在市場可買到)。
在本發明的一種優選實施例中，系統設計為只能一次選定一本將要印刷的書的拷貝。特別是，當印刷裝置8印刷完數據后，分配裝置7能夠從電子書店(REB)2的儲存器中刪去該文本數據。在一優選實施例中，系統這樣設計，各電子書店可以每本書只印刷指定數量的份數，該書的文本是從中心分配單元1或者出版人的計算機中傳輸過來的。可以用代碼，例如一種編碼，來識別電子書店是否發生錯誤。這種方法改進了信息的處理方法，因為它保證各書本的印刷單元將記錄返回給作者和/或出版人，該作者和/出版人再能夠從自動售貨機抽取版費。因此，書的作者能夠收到各售書單元的付費，使得書籍盜版的可能性減小。
參考圖5A-5E，當第一張紙離開印刷裝置8，它能經過傳感器，例如電子傳感器，該傳感器激發紙張輸送裝置9。紙張的輸送裝置至少能達到兩種目的，第一，它在一特定通道內引導紙張并將紙張集中。此外，紙張的輸送裝置能夠使各張紙移動到切紙裝置10的合適位置處。切紙裝置能夠將紙張切成所需的書頁尺寸，該書頁形成書本。優選是，紙張輸送裝置9能夠在切紙刀切開紙張時夾持住紙張，然后，紙張輸送裝置9能夠將那些較小的紙頁放置在例如紙張托架上。在一優選實施例中，紙張從印刷裝置出來后一次剪切一張。在另一實施例中，一次能夠剪切多張紙。
參考圖6A-6C，切紙裝置10能夠在紙的邊緣切出花紋，例如，該切紙裝置10能夠包括垂直切刀31和一系列水平切刀32，該水平切刀例如能夠產生凹槽。也可以生成其它的凹槽花紋，例如“之”字形花紋，該“之”字形花紋可以是三角形的凹槽或者是交錯形的凹槽花紋。在一優選實施例中，紙張被剪切和生成凹槽同時進行，例如，用單個的圓形剪切裝置，該圓形剪切裝置包括一剪切表面，該剪切表面有所希望的凹槽花紋。這樣剪切的各紙張露出了紙張纖維，粘結劑涂布后能使書頁更好地粘結。邊緣的花紋能夠產生橫貫書脊的細絲，當粘結劑干了后，能起到與普通的書頁縫合同樣的作用。
紙張的剪切是沿著書頁的內側進行的，即，剪切邊將成為書脊。剪切后紙張將被切成合適大小和形狀的書頁，該書頁形成書芯。紙張的這種剪切形狀將保證當紙張聚集成書本形式時，紙張的書脊側露出足夠的纖維，以便書脊很好的粘接，從而在書頁自身與書本封頁的書脊之間獲得更強的粘接。這是對傳統的在書芯形成后使書脊粗糙的方法的改進，它節省了生產的時間，改進了產品的質量，改進了制造方法，使得即使最薄的書(幾頁的書)也能以耐用的方式粘接在一起。
優選是，凹槽的深度在大約0.5mm到大約1.5mm之間，以便能有足夠的粘接強度且不會使書頁在彼此對齊形成書芯時有困難。更優選是，凹槽的深度大約1.0mm。
在一個特殊實施例中，凹槽是在書頁聚集在一起形成書芯后進行的，例如用圓形鋸齒裝置。在該實施例中，鋸齒刀刃能夠使凹槽的邊粗糙，從而增強粘結劑的粘接性。本領域技術人員也可以采用其它使書頁產生凹槽而有利于本發明的技術。
在一個實施例中，書頁也可以印刷在預先打孔的紙張上，該預先打孔的紙張切開形成書頁，其中，打孔邊能夠增強粘結劑的粘接性。因此，凹槽也只是可選擇的。
在本發明的一個優選實施例中，可以使用冷的水基粘結劑(waterbased glue)。盡管其它的粘結劑也能使用，例如熱粘結劑。這樣的優點是，冷粘結劑蒸汽對人體無害，因此，使用冷粘結劑比使用熱粘結劑便宜。還有優點是，本發明用冷粘結劑裝訂的書本能夠有柔性書脊，可以使書平著打開。
參考圖7A和7B，剪切后，較小的紙頁放置在紙張托架11上，該紙張托架固定住較小的散頁紙，并使它們一張壓在另一張上，直到印刷機印刷完所有的書頁。
參考圖8A和8B，當印刷裝置印刷完所有紙張停止后，傳感器能夠向紙張托架11發信號，以打開和將紙張釋放到例如可移動的夾持裝置12中，這樣，所有的書頁形成單個的書芯。這些書頁被標號并這樣整理，即紙張的特定邊33足夠暴露以便粘貼封頁。該空隙優選是大約1/4”。這一暴露的邊是書本的書脊，封頁標簽將粘貼在該書脊上。
參考圖9A和9B，在一優選實施例中，夾持裝置12的夾具頭34設計為能夠使露出的紙以半扇形形狀打開。因此該紙能夠接收更多的粘結劑，使封頁更牢固的粘接。
參考圖10，接收了所有的書頁后，傳感器向例如在夾持裝置12下面的堆垛裝置13發出信號并使堆垛裝置13震動。同時，水平條35推動紙張并使它們的邊對齊，從而形成矩形書芯。同時，可移動的夾持裝置12能閉合其夾具頭34，從而將紙張固定成單獨的書芯元件。在一個優選實施例中，當震動停止時，夾具頭34可以稍微夾緊一點，然后紙張再進行震動，夾具頭34再夾緊一點，直到書芯形成。夾具頭34的停止和閉合將持續大約數秒，這樣，書芯的所有邊能夠整齊。
參考圖11A和11B，當夾持裝置12的夾具頭閉合并緊緊地夾持住書芯時，夾持裝置12開始沿線路36移動書芯。該可移動的夾持裝置12輸送該書通過粘結裝置14，該粘結裝置14能涂布粘結劑。
參考圖12A和12B，粘結劑優選是水基的粘結劑，該水基粘結劑有液體粘度，能夠深深地滲透到紙張的凹槽內，以增強其粘接力。優選是，本發明能夠很快干燥，例如，用熱空氣將水除去。優選是，粘結劑有耐久的彈性特點，因此不會變硬變脆。水基的粘結劑在任何環境中使用都是安全的，因為它不會放出有害的煙霧，相反，熱裝訂機的熱粘結劑能放出有害的煙霧。冷粘結劑可以無限期的儲存在密封容器37中，可以由泵38、噴灑槍或者其它的涂布裝置涂布。可移動的夾持裝置12能夠再輸送該書芯通過粘結劑清潔裝置15，該粘結劑清潔裝置15能夠清除多余的粘結劑和例如使粘結劑沿書脊均勻分布。
在一個優選實施例中，當多余的粘結劑清除后，書芯再接著到粘結劑干燥站。參考圖13，當書芯到達干燥裝置18處時，可移動夾持裝置12停止移動直到定時器和/或傳感器發出粘結劑已經干了的信號，該干燥裝置18可以是利用熱空氣干燥粘結劑。
參考圖14，書芯再移動并通過貼標簽裝置17，該貼標簽裝置17能夠用重材料紙的條狀標簽蓋住書本的書脊。該條狀標簽能夠印刷上該書的國際標準書號(ISBN)、書名、作者姓名和/或其它的相關信息。優選是，該標簽紙的質量和顏色可以與已印刷的書本的重材料封頁的質量和顏色一致，這樣該標簽與封頁本身難以區分。也可以例如由輥子提供自粘性的封頁書脊標簽，該標簽通過一系列輥子放置在供給器中，該一系列輥子使標簽就位并將其貼于正確位置39。因為各書本的厚度是變化的，封頁書脊的寬度可以超過平均為400頁的書本的總厚度，例如超過至少一英寸。書芯到達線路中的適當位置時，封頁標簽能夠粘貼在書芯上。在一特殊實施例中，可以用一片封頁材料作為封頁而在它上面印刷，并且能夠折疊和貼在由書頁構成的書芯上，其中也可以選擇使用窄條標簽。
在用一片封頁材料貼在書芯上的實施例中，封頁能夠貼在書脊上而不用封頁書脊窄條標簽。這一實施例能夠根據書本尺寸采用不同大小的封頁材料。在一特殊實施例中，封頁能夠貼在8”×5.5”的書上。該封頁可以由重材料紙、皮革或類似皮革的材料、塑料或者其它的用于保護書頁的材料制成。該封頁再被切成8”×14”，可以在由印刷機印刷前切，也可以在印刷后切。在封頁剪切前或者剪切后，可以將自粘性窄條，例如2”×8”，橫著貼在封頁的背面。該自粘性的窄條可以是能剝去一層而露出粘結劑。該窄條優選是至少2”×8”，優選是貼在離封頁前部背面的邊緣至少5”處。優選是，該自粘性的粘結劑與粘結書芯的粘結劑類型一樣(匹配)。
該封頁上也可以印刷有國際標準書號(ISBN)、書的標題、作者姓名和/或其它相關信息。也可以由輥子提供該自粘性封頁，該自粘性封頁通過一系列輥子放置在供給器中，該一系列輥子使封頁就位并將其貼于正確位置39。因為各書本的厚度是變化的，封頁的粘性寬度優選是超過平均為400頁的書本的總厚度，例如兩側都超過至少一英寸。書芯到達線路中的適當位置時，封頁能夠粘貼在書芯上。
參考圖15A-15C，在貼一片封頁的實施例中，書芯繼續通過折疊裝置40，在該折疊裝置40中，通過折疊裝置18將封頁沿書脊的兩側折疊。該折疊裝置18也使書本的書脊最終形成‘方’邊。當書芯離開折疊裝置18時，多余的封頁材料和紙張由剪切裝置19切除。
參考圖15A-15C，在貼有封頁書脊窄條標簽的實施例中，書芯繼續通過折疊裝置40，在該折疊裝置40中，通過折疊裝置18將封頁書脊窄條標簽沿書脊的兩側向上折疊大約1/4”。該折疊裝置18也使書本的書脊最終形成‘方’邊。當書芯離開折疊裝置18時，多余的封頁書脊窄條標簽由剪切裝置19切除。
參考圖16，可移動夾持裝置12將書本移動到最后成形裝置41內。可移動夾持裝置12將書本移動到該最后位置后，打開夾具頭，將書本放入最后成形裝置中，在一特殊實施例中，該最后成形裝置由水平輥子42和垂直輥子43組成。該書本從這些輥子之間通過。馬達能夠驅動該套活動輥子，它們的速度可以由例如電子傳感器控制。輥子以這樣的方式使書本移動，即使書本沿軌道移動。然后，已制成的書通過傳送裝置從該機器出來。
參考圖17，已制成的書從機器中出來。
應當知道，本文所介紹的例子和實施例僅是為了舉例說明，本領域技術人員對它們的各種改進和變化都將包含在本申請的精神和范圍內以及附加的權利要求書的范圍之中。
權利要求
1.一種用于印刷和裝訂書本的裝置，包括一個接收裝置，該接收裝置用于接收與書本內容相應的數據；一個排格式裝置，該排格式裝置用于將書本的文本排格式成書頁；一個印刷裝置，該印刷裝置根據從所述接收裝置接收的信號將書本內容印刷在紙張上；一個夾持裝置，該夾持裝置將印刷的書頁夾持成書芯；以及一個粘結裝置，該粘結裝置將粘結劑涂布在書芯的書脊上。
2.根據權利要求1所述的用于印刷和裝訂書本的裝置，還包括凹槽形成裝置，該凹槽形成裝置用于在書頁的書脊邊緣形成凹槽，其中，所述凹槽形成裝置產生的凹槽能增強書芯的書脊上的粘結劑的粘性。
3.根據權利要求2所述的用于印刷和裝訂書本的裝置，還包括一個切紙裝置，該切紙裝置將所述紙張切成較小的紙頁，其中，所述印刷裝置將多頁文本印刷在每張紙上，所述切紙裝置再將所述紙張切成較小的紙頁，這樣，各較小的紙頁的兩面都印刷有一頁書。
4.根據權利要求1所述的用于印刷和裝訂書本的裝置，其中所述粘結裝置涂布冷的粘結劑。
5.根據權利要求4所述的用于印刷和裝訂書本的裝置，其中所述冷的粘結劑是水基的。
6.根據權利要求1所述的用于印刷和裝訂書本的裝置，還包括一個貼標簽裝置，該貼標簽裝置將封頁書脊標簽粘貼在書本的書脊上，其中，所述印刷裝置將封頁圖像印刷在封頁材料上以生產封頁，所述封頁包含在由夾持裝置夾持在一起并由粘結裝置粘結在一起的書芯中，所述封頁書脊標簽粘貼在書本的書脊上以便覆蓋在封頁上。
7.根據權利要求1所述的用于印刷和裝訂書本的裝置，還包括一個包覆裝置，該包覆裝置將封頁粘貼在書芯上，其中所述印刷裝置將封頁圖像印刷在封頁材料上以生成書本的封頁，所述包覆裝置將封頁粘貼在涂了粘結劑的書芯上，以便蓋住書芯的書脊和書頁。
8.根據權利要求1所述的用于印刷和裝訂書本的裝置，還包括一個堆垛裝置，該堆垛裝置將書頁堆起并對齊以形成書芯，該書芯由夾持裝置夾持。
9.根據權利要求1所述的用于印刷和裝訂書本的裝置，其中所述接收裝置能夠從遠處接收相應的書本文本數據，所述接收裝置在印刷完書后將所述數據刪去，以避免印刷沒有授權的書本拷貝。
10.根據權利要求1所述的用于印刷和裝訂書本的裝置，其中所述接收的數據包括控制數據，該控制數據表示文本的排格式、字體類型或者大小的信息，其中所述接收裝置根據接收的控制數據控制文本的排格式、字體類型或者大小。
11.根據權利要求1所述的用于印刷和裝訂書本的裝置，還包括用戶交互裝置，通過該用戶交互裝置，顧客能夠選定所要印刷和裝訂的書。
12.根據權利要求3所述的用于印刷和裝訂書本的裝置，其中每張紙的每一面印刷有兩頁文本，這樣，當紙張切成兩半時形成較小的紙頁，其中，每張較小的紙頁的兩面都有文本。
13.根據權利要求3所述的用于印刷和裝訂書本的裝置，其中所述凹槽形成裝置和所述切紙裝置是一體的，這樣，當紙張被切成書頁時在書頁上形成凹槽。
14.根據權利要求1所述的用于印刷和裝訂書本的裝置，其中所接收的書的文本數據是電子文本格式。
15.一種生產和分配書本的系統，包括一個輸入裝置，以輸入需要書本的要求；多個印刷和裝訂裝置，該多個印刷和裝訂裝置根據所接收的書的文本數據和控制數據印刷和裝訂書本，以及至少一個中心分配單元，該中心分配單元接收所選定的書本文本要求，并將所述書本的文本和控制數據傳輸到該所述印刷和裝訂裝置，其中，所述中心分配單元和所述多個印刷和裝訂裝置在地理上是分開的。
16.根據權利要求15所述的系統，其中中心分配單元包括一個儲存裝置，所述中心分配單元從所述儲存裝置獲得所需的書本文本。
17.根據權利要求15所述的系統，其中所述中心分配單元是從多個儲存設備獲得所需的書本文本的。
18.根據權利要求17所述的系統，其中所述多個儲存設備與多個出版人和作者相對應。
19.根據權利要求15所述的系統，其中從中心分配單元傳輸到印刷和裝訂裝置的書本文本數據包括排格式數據。
20.根據權利要求15所述的系統，其中各所述印刷和裝訂裝置包括一計算機裝置，以接收該書本文本數據，暫時儲存該書本文本數據和排格式該書本文本數據，以便根據所述要求印刷和裝訂。
21.一種生產和分配書本的方法，包括以下步驟生成多個與多個書本相應的多個電子文本文件，儲存所述多個文本文件，使顧客能夠定購一本或者多本所述多個書本，將與預定書相應的電子文本文件傳輸給能夠印刷和裝訂所述預定的書的裝置，其中，所述裝置位于方便顧客的位置，所述預定的書被印刷和裝訂，以便使顧客能在很短的時間內從所述裝置中取走預定的書。
22.一種印刷和裝訂書本的方法，包括以下步驟接收相應的書本內容數據；將書本文本排格式成書頁形式；根據接收的信號將書本內容印刷到紙上；夾持所印刷的書頁形成書芯；以及將粘結劑涂布在所述書芯的書脊上。
23.根據權利要求22所述的方法，還包括以下步驟在書頁的書脊邊緣形成凹槽，其中所述凹槽增強在書芯的書脊上的粘結劑的粘性。
24.根據權利要求23所述的方法，還包括以下步驟將所述紙張切成較小的紙頁；其中在每張紙上印刷有多頁文本，所述紙張被切成較小的紙頁，這樣，每個較小的紙頁的每一面都印刷有一頁書。
25.根據權利要求22所述的方法，其中涂布的是冷的粘結劑。
26.根據權利要求25所述的方法，其中所述冷的粘結劑是水基的。
27.根據權利要求22所述的方法，還包括以下步驟將封頁書脊標簽粘貼在書的書脊上，其中封頁圖像印刷在封頁材料上以生成封頁，所述封頁包含在夾持并粘結在一起的書芯中，所述封頁書脊標簽粘貼在書的書脊上以便覆蓋在封頁上。
28.根據權利要求22所述的方法，還包括以下步驟將封頁粘貼在書芯上，其中封頁圖像印刷在封頁材料上以生產封頁，所述封頁粘貼在涂了粘結劑的書芯上，以便蓋住書芯的書脊和書頁。
29.根據權利要求22所述的方法，還包括以下步驟將書頁堆起并對齊以形成成書芯，該書芯再被夾持。
30.根據權利要求22所述的方法，其中所接收的相應的書本文本數據是從遠處接收，印刷完書后所述數據被刪去，以避免印刷沒有授權的書本拷貝。
31.根據權利要求22所述的方法，其中所述接收的數據包括控制數據，該控制數據表示文本的排格式、字體類型或者大小的信息，其中所述文本的排格式、字體類型或者大小是根據接收的控制數據控制的。
32.根據權利要求22所述的方法，還包括以下步驟有用戶交互裝置，通過該用戶交互裝置，用戶能夠選定所要印刷和裝訂的書。
33.根據權利要求24所述的方法，其中每張紙的每一面印刷有兩頁文本，這樣，當紙張切成兩半時形成較小的紙頁，其中，每張較小的紙頁的兩面都有文本。
34.根據權利要求24所述的方法，其中所述形成凹槽的步驟和所述切紙的步驟是同時進行的，這樣，當紙張被切成書頁時在書頁上形成凹槽。
35.一種裝訂書本的裝置，包括紙張接收裝置，該紙張接收裝置用于接收將裝訂在一起的多頁紙張，夾持裝置，該夾持裝置就所接收的多頁紙張夾住以形成書芯，粘結裝置，該粘結裝置用于向書芯的書脊涂布粘結劑。
36.根據權利要求35所述的裝訂書本的裝置，還包括凹槽形成裝置，該凹槽形成裝置用于在書頁的書脊邊緣形成凹槽，其中，所述凹槽形成裝置產生的凹槽能增強書芯的書脊上的粘結劑的粘性。
37.根據權利要求35所述的裝訂書本的裝置，還包括一個切紙裝置，該切紙裝置將所述紙張切成較小的紙頁，其中，所述印刷裝置將多頁文本印刷在每張紙上，所述切紙裝置再將所述紙張切成較小的紙頁，這樣，各較小的紙頁的兩面都印刷有一頁書。
38.根據權利要求35所述的裝訂書本的裝置，其中所述粘結裝置涂布冷的粘結劑。
39.根據權利要求38所述的裝訂書本的裝置，其中所述冷的粘結劑是水基的。
40.根據權利要求35所述的裝訂書本的裝置，還包括一個貼標簽裝置，該貼標簽裝置將封頁書脊標簽粘貼在書本的書脊上，其中，所述印刷裝置將封頁圖像印刷在封頁材料上以生產封頁，所述封頁包含在由夾持裝置夾持在一起并由粘結裝置粘結在一起的書芯中，所述封頁書脊標簽粘貼在書本的書脊上以便覆蓋在封頁上。
41.根據權利要求35所述的裝訂書本的裝置，還包括一個包覆裝置，該包覆裝置將封頁粘貼在書芯上，其中所述印刷裝置將封頁圖像印刷在封頁材料上以生成書本的封頁，所述包覆裝置將封頁粘貼在涂了粘結劑的書芯上，以便蓋住書芯的書脊和書頁。
42.根據權利要求35所述的裝訂書本的裝置，還包括一個堆垛裝置，該堆垛裝置將書頁堆起并對齊以形成書芯，該書芯由夾持裝置夾持。
43.根據權利要求37所述的裝訂書本的裝置，其中每張紙的每一面印刷有兩頁文本，這樣，當紙張切成兩半時形成較小的紙頁，其中，每張較小的紙頁的兩面都有文本。
44.根據權利要求37所述的裝訂書本的裝置，其中所述凹槽形成裝置和所述切紙裝置是一樣的，這樣，當紙張被切成書頁時在書頁上形成凹槽。
全文摘要
本發明提供了一種按要求生產書本的方法和系統。根據本發明,電子書店能夠接收書本的電子文本文件,然后印刷和裝訂該書本。用戶可以瀏覽電子目錄和定購書本,例如通過互聯網,定購以后,該書本能夠很快從就近的電子書店(2)中取出。本發明減少了成本和與普通生產和分配印刷品有關的浪費。有利的是,本發明使得只有較少讀者的書本以合理的價格出版。本發明的電子書店完全能夠擁有數百萬的圖書并能在數分鐘內將任何選定的圖書印刷和裝訂。
文檔編號G06Q30/00GK1273552SQ98809822
公開日2000年11月15日 申請日期1998年9月29日 優先權日1997年10月3日
發明者維克托·曼努埃爾·塞羅里奧·加里多 申請人:維克托·曼努埃爾·塞羅里奧·加里多