JP4442917B1 - 糊用補助タンク及び糊温度制御方法 - Google Patents

糊用補助タンク及び糊温度制御方法 Download PDF

Info

Publication number
JP4442917B1
JP4442917B1 JP2009257636A JP2009257636A JP4442917B1 JP 4442917 B1 JP4442917 B1 JP 4442917B1 JP 2009257636 A JP2009257636 A JP 2009257636A JP 2009257636 A JP2009257636 A JP 2009257636A JP 4442917 B1 JP4442917 B1 JP 4442917B1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heater
temperature
glue
temperature sensor
limit temperature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2009257636A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2011101980A (ja
Inventor
満 杉本
Original Assignee
ピービーエム株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ピービーエム株式会社 filed Critical ピービーエム株式会社
Priority to JP2009257636A priority Critical patent/JP4442917B1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4442917B1 publication Critical patent/JP4442917B1/ja
Publication of JP2011101980A publication Critical patent/JP2011101980A/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Coating Apparatus (AREA)

Abstract

【課題】EVA系ホットメルト接着剤を、塗布最適温度よりも若干低い150〜160℃程度に加熱して製本機の糊付装置に供給することのできる糊用補助タンクの構成と温度制御方法を開発する。なお、この際、省エネにも充分に配慮し、できるだけ消費電力の少ない構成とする。
【解決手段】タンク本体、吸引ポンプ、ホースの適切な位置に糊温度センサ及びヒータ温度センサを有するヒータを複数個格納した糊用補助タンク、及び糊温度が上限温度に達するまではタンク本体の複数のヒータをヒータ自身の上限温度と下限温度で制御し、糊温度が上限温度に達すれば主として糊温度の上限温度と下限温度で制御する糊温度制御方法を提供する。
【選択図】 図1

Description

本発明は、ノズルから糊を吐出する方式の糊付装置に糊を供給する糊用補助タンク及び糊温度制御方法に関するものであり、さらに詳しくは次のような構成の糊用補助タンク及び糊温度制御方法に関するものである。
<構成1>
製本機の糊付装置に糊を供給する糊用補助タンクにおいて、
全体が、タンク本体と吸引ポンプとホースから構成され、
タンク本体は一体に組付けられた上部と下部から構成され、上部には上部ヒータを、下部には下部ヒータを有しており、
上部は上面と下面が開放され下面の一部に盛上部ヒータを有する盛上部とリブが渡設された底部を有し、該底部の下面に下方に突出する凸部が該盛上部と一体に設けられていて盛上部ヒータの熱を下部にも配分できるように構成され、
下部は上面は開放され下面が閉じられて下面に糊供給孔が穿設されており、該糊供給孔にヒータを有する吸引ポンプが接続され、該吸引ポンプにヒータを有するホースが接続され、該ホースにて製本機の糊付装置に糊を供給する構成であり、
タンク本体にタンク本体内部の糊の温度を検出する糊温度センサを有しており、
タンク本体の上部の側壁の下端部あるいは側壁近傍の底部のうち2箇所以上が肉厚部とされていて該肉厚部の夫々の内部にヒータ温度を検出するヒータ温度センサを有する上部ヒータが格納されており、
タンク本体の上部の底部に設けられた盛上部の内部にヒータ温度を検出するヒータ温度センサを有する盛上部ヒータが格納されており、
該盛上部から該盛上部と一体にリブが突出されていて盛上部ヒータの熱をタンク本体の上部の底部全体に配分できるように構成され、
タンク本体の下部の側面から底面にかけての部分の2箇所以上が肉厚部とされていて該肉厚部の夫々の内部にヒータ温度を検出するヒータ温度センサを有する下部ヒータが格納されており、
下部の糊供給孔に接続される吸引ポンプにヒータ温度を検出するヒータ温度センサを内蔵せるポンプ用ヒータが設けられており、
吸引ポンプに接続されるホースにヒータ温度を検出するヒータ温度センサを内臓せるホース用ヒータが設けられており、
上記糊温度センサと、上部ヒータ、盛上部ヒータ、下部ヒータの夫々のヒータの温度情報に基づいて上部ヒータ、盛上部ヒータ、下部ヒータの夫々のヒータの作動を制御し、ポンプ用ヒータの温度情報に基づいてポンプ用ヒータを制御し、ホース用ヒータの温度情報に基づいてホース用ヒータを制御する制御装置が設けられている、
ことを特徴とする糊用補助タンク。
<構成2>
糊温度センサがタンク本体の上部の中央から下方のいずれかの場所に設けられており、
上部ヒータ、盛上部ヒータ、下部ヒータがカートリッジタイプのヒータであり、夫々のヒータのヒータ温度センサが、夫々のヒータの内部にあるいは夫々のヒータに添設されて設けられ、夫々のヒータの温度を直接計測できるように構成されており、
ポンプ用ヒータがカバーヒータで吸引ポンプに巻回され、該カバーヒータの内部にヒータ温度センサが設けられて該カバーヒータの温度を直接計測できるように構成されており、
ホース用ヒータがコードヒータでホースに巻回され、該コードヒータに添設してヒータ温度センサが設けられて該コードヒータの温度を直接計測できるように構成されている、
ことを特徴とする構成1に記載の糊用補助タンク。
<構成3>
タンク本体の上部が平面視が略正方形状の角柱状をなし、上部ヒータが対向する2枚の側壁の下端部の肉厚部に夫々格納されており、
タンク本体の上部の底部の中央に位置する盛上部が縦断面が略三角形状であり上部ヒータの格納された側壁に平行して延伸されており、略三角形状の断面の下方に盛上部ヒータが上部ヒータと平行して格納されており、
盛上部から直交して縦断面が略三角形状のリブが盛上部と一体に形成されリブの他端はタンク本体の上部の側壁と一体に接合されており、
タンク本体の下部が、上面はタンク本体の上部の下面に一体として接合できる略正方形状であり、下部の底面は椀状で、椀状部分が肉厚部とされ、該肉厚部の対向する位置に夫々下部ヒータが格納されている、
ことを特徴とする構成1あるいは構成2に記載の糊用補助タンク。
<構成4>
上部ヒータから該上部ヒータが格納されている上部の側壁の内側の表面までの最短距離が下部ヒータから該下部ヒータが格納されている下部の椀上部分の内側の表面までの最短距離と等しいかより大であり、
盛上部ヒータから盛上部の表面までの最短距離が上部ヒータが格納されている上部の側壁の内側の表面までの最短距離より大である、
ことを特徴とする構成3に記載の糊用補助タンク。
<方法1>
構成1から構成4のいずれか1項に記載の糊用補助タンクにおいて、上部ヒータ、盛上部ヒータ、下部ヒータの夫々が、
糊温度があらかじめ設定された糊温度センサの上限温度に達するまで、各々のヒータ温度センサのあらかじめ設定された上限温度と下限温度に制御されて作動する第1のステップと、
糊温度があらかじめ設定された糊温度センサの上限温度に達した後に、あらかじめ設定された糊温度センサの上限温度、あらかじめ設定された糊温度センサの下限温度に制御されて作動する第2のステップ、
によって制御されて作動する、
ことを特徴とする糊温度制御方法。
<方法2>
上記第1のステップにおいて、上部ヒータ、盛上部ヒータ、下部ヒータの夫々が、
各々のヒータ温度センサのあらかじめ設定された上限温度に達すると非作動状態となり、
各々のヒータ温度センサのあらかじめ設定された下限温度に達すると作動状態となる、
ように制御されて作動する、
ことを特徴とする方法1に記載の糊温度制御方法。
<方法3>
上記第2のステップにおいて、上部ヒータ、盛上部ヒータ、下部ヒータの夫々が、
糊温度センサがあらかじめ設定された上限温度に達すると非作動状態となり、
糊温度センサがあらかじめ設定された下限温度に達すると作動状態となり、
糊温度センサがあらかじめ設定された上限温度に達していない状態でも、各々のヒータ温度センサがあらかじめ設定された上限温度に達すると非作動状態となる、
ように制御されて作動する、
ことを特徴とする方法1あるいは方法2に記載の糊温度制御方法。
<方法4>
ポンプ用ヒータとホース用ヒータが、
各々のヒータ温度センサのあらかじめ設定された上限温度に達すると非作動状態となり、
各々のヒータ温度センサのあらかじめ設定された下限温度に達すると作動状態となる、
ように制御されて作動する、
ことを特徴とする方法1あるいは方法2あるいは方法3に記載の糊温度制御方法。
<方法5>
上部ヒータ、盛上部ヒータ、下部ヒータにおいて、各々のヒータのあらかじめ設定された上限温度が、
盛上部ヒータの上限温度が上部ヒータの上限温度より高く設定され、
上部ヒータの上限温度が下部ヒータの上限温度と同一あるいは下部ヒータの上限温度より高く設定されている、
ことを特徴とする方法1あるいは方法2あるいは方法3あるいは方法4に記載の糊温度制御方法。
従来、製本機の一部に組みこまれて、丁合本の背にローラにて糊付けを施す糊付装置は良く知られている。その一例として、下記特許文献3、4を掲げておく。このような糊付装置は、一般的にタンク容量が小さいので、別に容量の大きな糊用補助タンクが用いられるのが一般的である。すなわち、容量の大きな糊用補助タンクに常温では固形状態の糊(ホットメルト接着剤)を投入して該糊用補助タンクに備えられたヒータにて溶融させ、流動状態となった糊を吸引ポンプとホースによって上記製本機の糊付装置に導き、糊付装置のタンクに供給する。供給された糊は、最適塗布温度より低い温度となっている場合でも、糊付装置のタンク内にて加熱されることによって塗布最適温度とされ、ローラによって丁合本の背に塗布される。
下記特許文献3、4に掲げる糊付装置は、新しく登場したPUR系ホットメルト接着剤を用いるものであるが、本発明においては、以前から用いられているEVA系ホットメルト接着剤を用いることを前提としている。以下、この明細書にて「糊」という場合には、このEVA系ホットメルト接着剤を意味するものとする。EVA系ホットメルト接着剤の最適塗布温度は180℃前後とされるが、本発明にては、糊用補助タンクに常温固形のEVA系ホットメルト接着剤を投入してタンク内で溶解させ、最終的に150℃程度に加熱された糊を吸引ポンプとホースを通じて製本機の糊付装置に供給することを目的とするものである。
下記特許文献1に開示された発明には、「タンク2」と「圧送ポンプ3」と「モーター4」を含む「ホットメルトアプリケーター1」が記載されているが、この「ホットメルトアプリケーター1」と「ヒーティングホース6」を合わせた全体が本発明でいう「糊用補助タンク」に該当する構成であって、本発明は、タンク本体にモータ付きの吸引ポンプとホースを合わせて「糊用補助タンク」とし、この「糊用補助タンク」の新たな構成と糊温度制御方法を提案するものである。
タンク本体については、その構成に関して、下記特許文献2に示すような構成が提案されている。しかしながら、このような構成の糊用補助タンクの場合、単純にヒータにてタンク内の糊を溶融させて流動状態にするだけなので、いきおい糊の高温化が進んで糊の劣化が顕著に見られる点と、電力消費量が大きく、エネルギー効率が悪いという点の2つの問題点が従来から指摘されていた。
まず、第一の問題点については以下のとおりである。すなわち、下記特許文献2に示すような構成の糊用補助タンクの場合、ヒータに対して厳密な温度制御が出来ないので、基本的には作業開始から終了までヒータは過熱状態のままで、糊の最適塗布温度である180℃よりかなり高い温度(下記特許文献2にては220℃)で糊を流動状態としてヒータ付きの吸引ポンプとヒータ付きのホースを経由して製本機の糊付装置に供給する。確かに、タンク本体内を糊の最適塗布温度よりかなり高めに設定しておけば、常温固形の糊の塊がタンク本体内に大量に供給された場合にても、糊が一部溶けないとかあるいは糊温度が下がりすぎるといったようなことが少なく、糊は常にサラサラの流動状態を保持して供給される。
しかしながら、常時最適塗布温度よりかなり高めに加熱されると、糊の劣化が急速に進行するのも事実である。特に、タンク本体内の糊が少なくなってくると糊の温度はかなり高温となり、劣化はさらに速やかに進行する。EVA系ホットメルト接着剤は、150℃程度に加熱すればホースで送れる程度に流動状態となるので、理想的には「糊用補助タンク」におけるホース内の糊の温度が150℃程度、高くても160℃程度で留まるように製本機の糊付装置に供給し、製本機の糊付装置のタンク内にて最適塗布温度である180℃にまで加熱するという方法をとれば、糊の劣化という観点からすれば最適の状態で糊を製本機の糊付装置に供給できることになる。しかしながら、下記特許文献2に開示されているような「タンク」では、先述のように厳密な糊温度制御が不可能であるので、糊の流動性を確保するため糊温度をいきおい高温傾向に設定する。その結果として製本機の糊付装置に送られた糊の劣化がしばしば見られ、劣化した糊は製本不良を発生させ、これが、製本工程における大きな問題の一つとなっていた。
次に、2番目の問題点として、下記特許文献2に開示されたような構成の「タンク」にては、消費電力量が不必要に嵩むということが挙げられる。すなわち、先述のようにこのようなタンクにては、基本的に作業開始時点から終了時点まで、タンク内の温度を220℃という高温に保つためにヒータは常にオーバーヒート気味に作動している状態であり、消費電力量が徒に大きくなってしまう。
従来、出版業界が好景気で、書籍出版物の出版点数も多く、一点の出版物の印刷製本部数も多かった時代においては、製本機もフル稼働状態で、糊の消費量も多く、製本機の糊付装置に糊を供給する糊用補助タンクも一日中高温過熱状態で大量の電力を消費してもさほど問題にはならなかった。しかし、現今の出版不況の折、印刷物の点数も部数も激減を見ている状況にては、製本機もフル稼働状態とはならない製本所も多い。こういう状況の中で、一日中糊用補助タンクに大量の電力を供給し続けているのはいかにも無駄であり、しかも高温スタンバイ状態が長く続けば過熱された糊の劣化によって糊そのものの無駄も多く出てしまう。また、そういう糊を製本機の糊付装置に供給することにより、先述のように不良本の発生も避けられない。したがって、省エネの観点からも、糊の無駄を避けるという観点からも、また、不良本を生まないという観点からも、従来の高温保持型の糊用補助タンクの構成を見直して、必要なときに必要な温度の劣化のない糊を確実に供給してくれる糊用補助タンクの開発が、喫緊の課題として浮上してきた。
なお、製本機の糊付装置におけるPUR系のホットメルト接着剤の温度管理の問題に関しては、先に、本願発明者によって下記特許文献4の特許が取得されている。これは、製本機の糊付装置のタンクにおける温度管理の問題を解決するもので、糊の種類も異なり、物理的な構造も全く異なる今回の糊用補助タンクの構成と温度管理にそのまま適用できるものでは無論ないのであるが、本願発明者は、この製本機の糊付装置におけるPUR系のホットメルト接着剤の温度管理の問題を解決した経験を活かし、今回はEVA系のホットメルト接着剤を用いる糊用補助タンクの温度管理の問題を解決せんとして様々な実験を繰り返し、本発明の構成と温度制御システムの開発に成功したものである。
上記に言及した特許文献は、以下のとおりである。
特開平9−225373号 特開平11−165112号 特開2002−45746 特開2009−083392号
以上より、本発明の課題を次のように設定した。すなわち、EVA系ホットメルト接着剤を、塗布最適温度よりも若干低い150℃程度に加熱して製本機の糊付装置に供給することのできる糊用補助タンクの構成と温度制御方法を開発する。なお、この際、省エネにも充分に配慮し、できるだけ消費電力の少ない構成とする。また、糊用補助タンクのタンク本体に投入される糊の量が多い場合も少ない場合も、ホースより供給される糊の温度は150℃程度の一定した温度となるようにしなければならないのは当然のことである。さらに、タンク本体の構成においても温度制御方法においても、故障の発生を抑え、製造原価を抑えるという観点から、できるだけ簡潔な構成と方法を用いるようにする。具体的にいうならば、複雑な構成や高価なプログラムは用いず、単純な構成と簡単なプログラムで所望の効果が挙げられる糊用補助タンクの構成及び糊温度制御方法を開発するものとする。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、下記の解決手段を提供するものである。
<解決手段1>
製本機の糊付装置に糊を供給する糊用補助タンクにおいて、
全体が、タンク本体と吸引ポンプとホースから構成され、
タンク本体は一体に組付けられた上部と下部から構成され、上部には上部ヒータを、下部には下部ヒータを有しており、
上部は上面と下面が開放され下面の一部に盛上部ヒータを有する盛上部とリブが渡設された底部を有し、該底部の下面に下方に突出する凸部が該盛上部と一体に設けられていて盛上部ヒータの熱を下部にも配分できるように構成され、
下部は上面は開放され下面が閉じられて下面に糊供給孔が穿設されており、該糊供給孔にヒータを有する吸引ポンプが接続され、該吸引ポンプにヒータを有するホースが接続され、該ホースにて製本機の糊付装置に糊を供給する構成であり、
タンク本体にタンク本体内部の糊の温度を検出する糊温度センサを有しており、
タンク本体の上部の側壁の下端部あるいは側壁近傍の底部のうち2箇所以上が肉厚部とされていて該肉厚部の夫々の内部にヒータ温度を検出するヒータ温度センサを有する上部ヒータが格納されており、
タンク本体の上部の底部に設けられた盛上部の内部にヒータ温度を検出するヒータ温度センサを有する盛上部ヒータが格納されており、
該盛上部から該盛上部と一体にリブが突出されていて盛上部ヒータの熱をタンク本体の上部の底部全体に配分できるように構成され、
タンク本体の下部の側面から底面にかけての部分の2箇所以上が肉厚部とされていて該肉厚部の夫々の内部にヒータ温度を検出するヒータ温度センサを有する下部ヒータが格納されており、
下部の糊供給孔に接続される吸引ポンプにヒータ温度を検出するヒータ温度センサを内蔵せるポンプ用ヒータが設けられており、
吸引ポンプに接続されるホースにヒータ温度を検出するヒータ温度センサを内臓せるホース用ヒータが設けられており、
上記糊温度センサと、上部ヒータ、盛上部ヒータ、下部ヒータの夫々のヒータの温度情報に基づいて上部ヒータ、盛上部ヒータ、下部ヒータの夫々のヒータの作動を制御し、ポンプ用ヒータの温度情報に基づいてポンプ用ヒータを制御し、ホース用ヒータの温度情報に基づいてホース用ヒータを制御する制御装置が設けられている、
ことを特徴とする糊用補助タンク。
<解決手段2>
糊温度センサがタンク本体の上部の中央から下方のいずれかの場所に設けられており、
上部ヒータ、盛上部ヒータ、下部ヒータがカートリッジタイプのヒータであり、夫々のヒータのヒータ温度センサが、夫々のヒータの内部にあるいは夫々のヒータに添設されて設けられ、夫々のヒータの温度を直接計測できるように構成されており、
ポンプ用ヒータがカバーヒータで吸引ポンプに巻回され、該カバーヒータの内部にヒータ温度センサが設けられて該カバーヒータの温度を直接計測できるように構成されており、
ホース用ヒータがコードヒータでホースに巻回され、該コードヒータに添設してヒータ温度センサが設けられて該コードヒータの温度を直接計測できるように構成されている、
ことを特徴とする解決手段1に記載の糊用補助タンク。
<解決手段3>
タンク本体の上部が平面視が略正方形状の角柱状をなし、上部ヒータが対向する2枚の側壁の下端部の肉厚部に夫々格納されており、
タンク本体の上部の底部の中央に位置する盛上部が縦断面が略三角形状であり上部ヒータの格納された側壁に平行して延伸されており、略三角形状の断面の下方に盛上部ヒータが上部ヒータと平行して格納されており、
盛上部から直交して縦断面が略三角形状のリブが盛上部と一体に形成されリブの他端はタンク本体の上部の側壁と一体に接合されており、
タンク本体の下部が、上面はタンク本体の上部の下面に一体として接合できる略正方形状であり、下部の底面は椀状で、椀状部分が肉厚部とされ、該肉厚部の対向する位置に夫々下部ヒータが格納されている、
ことを特徴とする解決手段1あるいは解決手段2に記載の糊用補助タンク。
<解決手段4>
上部ヒータから該上部ヒータが格納されている上部の側壁の内側の表面までの最短距離が下部ヒータから該下部ヒータが格納されている下部の椀上部分の内側の表面までの最短距離と等しいかより大であり、
盛上部ヒータから盛上部の表面までの最短距離が上部ヒータが格納されている上部の側壁の内側の表面までの最短距離より大である、
ことを特徴とする解決手段3に記載の糊用補助タンク。
<解決手段5>
解決手段1から解決手段4のいずれか1項に記載の糊用補助タンクにおいて、上部ヒータ、盛上部ヒータ、下部ヒータの夫々が、
糊温度があらかじめ設定された糊温度センサの上限温度に達するまで、各々のヒータ温度センサのあらかじめ設定された上限温度と下限温度に制御されて作動する第1のステップと、
糊温度があらかじめ設定された糊温度センサの上限温度に達した後に、あらかじめ設定された糊温度センサの上限温度、あらかじめ設定された糊温度センサの下限温度に制御されて作動する第2のステップ、
によって制御されて作動する、
ことを特徴とする糊温度制御方法。
<解決手段6>
上記第1のステップにおいて、上部ヒータ、盛上部ヒータ、下部ヒータの夫々が、
各々のヒータ温度センサのあらかじめ設定された上限温度に達すると非作動状態となり、
各々のヒータ温度センサのあらかじめ設定された下限温度に達すると作動状態となる、
ように制御されて作動する、
ことを特徴とする解決手段5に記載の糊温度制御方法。
<解決手段7>
上記第2のステップにおいて、上部ヒータ、盛上部ヒータ、下部ヒータの夫々が、
糊温度センサがあらかじめ設定された上限温度に達すると非作動状態となり、
糊温度センサがあらかじめ設定された下限温度に達すると作動状態となり、
糊温度センサがあらかじめ設定された上限温度に達していない状態でも、各々のヒータ温度センサがあらかじめ設定された上限温度に達すると非作動状態となる、
ように制御されて作動する、
ことを特徴とする解決手段5あるいは解決手段6に記載の糊温度制御方法。
<解決手段8>
ポンプ用ヒータとホース用ヒータが、
各々のヒータ温度センサのあらかじめ設定された上限温度に達すると非作動状態となり、
各々のヒータ温度センサのあらかじめ設定された下限温度に達すると作動状態となる、
ように制御されて作動する、
ことを特徴とする解決手段5あるいは解決手段6あるいは解決手段7に記載の糊温度制御方法。
<解決手段9>
上部ヒータ、盛上部ヒータ、下部ヒータにおいて、各々のヒータのあらかじめ設定された上限温度が、
盛上部ヒータの上限温度が上部ヒータの上限温度より高く設定され、
上部ヒータの上限温度が下部ヒータの上限温度と同一あるいは下部ヒータの上限温度より高く設定されている、
ことを特徴とする解決手段5あるいは解決手段6あるいは解決手段7あるいは解決手段8に記載の糊温度制御方法。
本発明の解決手段1の発明によれば、本発明の糊用補助タンクは、その構成において、タンク本体内をむらなく加熱できる数のヒータを適切な位置に配置しているので、タンク本体内に収容された糊を満遍なく加熱して必要な温度にすることができる。すなわち、タンク本体が上部と下部から構成されていて、上部の適切な箇所に上部ヒータを有し、下部の適切な箇所に下部ヒータを有し、さらに上部底面に盛上部ヒータを有する盛上部が配され且つ該盛上部の熱を周辺に伝達するためのリブと盛上部の下面の凸部を有しているので、タンク本体内がむらなく加熱され、EVA系ホットメルト接着剤を製本機の糊付装置に供給するための最適の温度に加熱して保持することが可能である。これは、従来の糊用補助タンクが糊温度で200℃を越える高温加熱を行っていた点からすれば大きな改善であり、従来大きな問題となっていた糊の劣化の問題が完全に解決され、ひいては不良本の発生も抑えられる。さらには消費電力が少なく、省エネ問題においても大きな改善が見られることとなった。
また、本発明の解決手段1の発明によれば、タンク本体に糊温度センサが設けられ、上部ヒータ、下部ヒータ、盛上部ヒータの各ヒータにもヒータ温度センサが設けられ、糊温度センサと夫々のヒータ温度センサからの情報が制御装置に送られて制御装置にて夫々のヒータの作動を制御する構成であるので、厳密な温度制御が可能となった。したがって、糊温度を±5℃の範囲で管理することも可能であり、これにより糊の劣化はほぼ全くといって良いほど生じなくなり、且つ省エネについても最高水準の省電力を達成することができた。また、タンク本体に収容される糊の量が多い場合でも少ない場合でも適切な温度制御が可能となった。
さらに、本発明の解決手段1の発明によれば、吸引ポンプのポンプ用ヒータにもホースのホース用ヒータにも夫々温度センサが設けられてポンプ用ヒータとホース用ヒータの作動は制御装置にて制御されるので、吸引ポンプにおいてもホースにおいても厳密な温度管理が可能であり、±5℃の範囲を保持したままで製本機の糊付装置に糊を供給できることとなった。
本発明の解決手段2の発明によれば、糊温度センサがタンク本体の上部の中央から下方のいずれかの場所に設けられているので、タンク本体内に収容されている糊の温度を適切に計測することが可能である。
同じく、本発明の解決手段2の発明によれば、上部ヒータ、盛上部ヒータ、下部ヒータがカートリッジタイプのヒータであり、夫々のヒータのヒータ温度センサが、夫々のヒータの内部にあるいは夫々のヒータに添設されて設けられ、夫々のヒータの温度を直接計測できるように構成されており、ポンプ用ヒータがカバーヒータで吸引ポンプに巻回され、該カバーヒータの内部にヒータ温度センサが設けられて該カバーヒータの温度を直接計測できるように構成されており、ホース用ヒータがコードヒータでホースに巻回され、該コードヒータに添設してヒータ温度センサが設けられて該コードヒータの温度を直接計測できるように構成されているので、計測された温度情報に誤差が極めて少なく、制御装置にて正確な温度制御が可能となった。
次に、本発明の解決手段3の発明によれば、タンク本体の上部が平面視が略正方形状の角柱状をなし、上部ヒータが対向する2枚の側壁の下端部の肉厚部に夫々格納されているので、タンク本体の上部の底面近傍の四隅が満遍なく加熱される。
また同じく本発明の解決手段3の発明によれば、タンク本体の上部の底部の中央に位置する盛上部が縦断面が略三角形状であり上部ヒータの格納された側壁に平行して延伸されており、略三角形状の断面の下方に盛上部ヒータが上部ヒータと平行して格納され、盛上部から直交して縦断面が略三角形状のリブが盛上部と一体に形成されリブの他端はタンク本体の上部の側壁と一体に接合されているので、タンク本体の上部の底面部分全体が満遍なく加熱される。
また同じく本発明の解決手段3の発明によれば、タンク本体の下部が、上面はタンク本体の上部の下面に一体として接合できる略正方形状であり、下部の底面は椀状で、椀状部分が肉厚部とされ、該肉厚部の対向する位置に夫々下部ヒータが格納されているので、タンク本体の下部が満遍なく加熱される。さらにこれに、解決手段1に記載の盛上部の底部に下方に突出する凸部が、タンク本体の上部と下部を合体させた場合に下部の中央に位置するので、該凸部も加わってさらにタンク本体の下部が満遍なく加熱される。
次に、本発明の解決手段4の発明によれば、上部ヒータから該上部ヒータが格納されている上部の側壁の内側の表面までの最短距離が下部ヒータから該下部ヒータが格納されている下部の椀上部分の内側の表面までの最短距離と等しいかより大であり、盛上部ヒータから盛上部の表面までの最短距離が上部ヒータが格納されている上部の側壁の内側の表面までの最短距離より大であるので、さらに満遍なくタンク本体内の糊を加熱することが可能である。
すなわち、上部ヒータから上部側壁の内側の表面までの最短距離を下部ヒータから下部の椀上部分の内側の表面までの最短距離と等しいかより大とする理由は、上部ヒータが熱を配給しなければならない空間の体積が、下部ヒータが熱を配給しなければならない空間の体積よりも大であるという理由による。すなわち、より大なる空間に熱を配給したい場合にはヒータから表面までの最短距離をやや大にしてヒータの設定温度を若干上昇させることにより、満遍なく熱を供給することが可能となる。
また、盛上部ヒータから盛上部の表面までの最短距離を上部ヒータから上部側壁の内側の表面までの最短距離より大とする理由も上記と同じで、盛上部ヒータは盛上部と盛上部に一体に連結されたリブと盛上部の中央底面に下方に突設された凸部のすべてに満遍なく熱を供給しなければならないが、盛上部ヒータから盛上部の表面までの最短距離が余り短いと、盛上部の周囲だけが加熱されて熱はここで放散され、リブや凸部にまで充分な熱が供給されなくなるからである。こうした場合、過熱された部分の糊は劣化を起こす一方、充分に加熱されなかった部分の糊は粘度が高くなって流れにくくなってしまう。盛上部ヒータから盛上部の表面までの最短距離を長めにとって、その分盛上部ヒータの温度設定を高めにすることにより、こういった事態は回避できる。
次に、本発明の解決手段5の発明によれば、上部ヒータ、盛上部ヒータ、下部ヒータの夫々が、糊温度があらかじめ設定された糊温度センサの上限温度に達するまで、各々のヒータ温度センサのあらかじめ設定された上限温度と下限温度に制御されて作動する第1のステップを有しているので、糊温度があらかじめ設定された糊温度センサの上限温度に達するまでは、上部ヒータ、盛上部ヒータ、下部ヒータの夫々が、予め設定された自分自身の上限温度を越えることなく、しかも全体としては滑らかに且つ停滞なく糊の温度を上昇させていくことができるので、上部ヒータ、盛上部ヒータ、下部ヒータの夫々がオーバーヒートする心配もなく且つ省電力にも大きく貢献することができる。
また同じく本発明の解決手段5の発明によれば、糊温度があらかじめ設定された糊温度センサの上限温度に達した後に、あらかじめ設定された糊温度センサの上限温度、あらかじめ設定された糊温度センサの下限温度に制御されて作動する第2のステップ、によって制御されて作動するので、
糊温度があらかじめ設定された糊温度センサの上限温度に達した後には、糊温度は主として糊温度センサの上限温度と下限温度に制御されることになるから、糊温度が一定の範囲に保持される。且つまた、上部ヒータ、盛上部ヒータ、下部ヒータの夫々があらかじめ設定された自分自身の上限温度を越えることもないので、上部ヒータ、盛上部ヒータ、下部ヒータのオーバーヒートも生じない。
次に、本発明の解決手段6の発明によれば、上記第1のステップにおいて、上部ヒータ、盛上部ヒータ、下部ヒータの夫々が、各々のヒータ温度センサのあらかじめ設定された上限温度に達すると非作動状態となり、各々のヒータ温度センサのあらかじめ設定された下限温度に達すると作動状態となる、ように制御されて作動する。すなわち、制御方法としては、自分自身のヒータ温度センサからの温度情報によって上部ヒータ、盛上部ヒータ、下部ヒータの夫々がオン、オフを繰り返すだけの制御なので、極めて単純であり、複雑な制御プログラムを要せず、しかも的確に望む効果を挙げることができる。
次に、本発明の解決手段7の発明によれば、上記第2のステップにおいて、上部ヒータ、盛上部ヒータ、下部ヒータの夫々が、糊温度センサがあらかじめ設定された上限温度に達すると非作動状態となり、糊温度センサがあらかじめ設定された下限温度に達すると作動状態となり、糊温度センサがあらかじめ設定された上限温度に達していない状態でも、各々のヒータ温度センサがあらかじめ設定された上限温度に達すると非作動状態となる、ように制御されて作動する。
すなわち、制御方法としては、糊温度センサがあらかじめ設定された上限温度に達したときにオン状態(作動状態)であるヒータをオフ状態(非作動状態)にし、糊温度センサがあらかじめ設定された下限温度に達したときにオフ状態(非作動状態)であるヒータをオン状態(作動状態)にするという極めて単純な制御が基本となるので、複雑な制御プログラムを要せず、しかも的確に望む効果を挙げることができる。さらに、上部ヒータ、盛上部ヒータ、下部ヒータの夫々の温度センサがあらかじめ設定された上限温度に達するとオフ状態(非作動状態)とする方法であるので、ヒータのオーバーヒートも単純なプログラムで防止することができる。
次に、本発明の解決手段8の発明によれば、ポンプ用ヒータとホース用ヒータが、各々のヒータ温度センサのあらかじめ設定された上限温度に達すると非作動状態となり、各々のヒータ温度センサのあらかじめ設定された下限温度に達すると作動状態となる、ように制御されて作動するので、単純な設定だけで吸引ポンプ内の糊温度及びホース内の糊温度を厳密に管理することが可能となる。また、ポンプ用ヒータとホース用ヒータのオーバーヒートも防止できる。吸引ポンプとホースは、本発明の糊用補助タンクの最終段の構成として、タンク本体で厳密に温度制御された糊を製本機の糊付装置に供給する役割を果たすので、この部分にて的確な温度管理ができるということは非常に重要となる。
次に、本発明の解決手段9の発明によれば、上部ヒータ、盛上部ヒータ、下部ヒータにおいて、各々のヒータのあらかじめ設定された上限温度が、
盛上部ヒータの上限温度が上部ヒータの上限温度より高く設定され、上部ヒータの上限温度が下部ヒータの上限温度と同一あるいは下部ヒータの上限温度より高く設定されている。この温度設定は、解決手段4の構成に対応するものであり、表面までの最短距離の長いヒータの上限温度をより高く設定するこの方法によって、各々のヒータの近傍の糊温度が高くなりすぎるのを防止できると共に、表面までの最短距離の長いヒータが多くの熱量を周囲に広く供給できるとともに、表面までの最短距離の短いヒータの表面近傍の糊の過熱による劣化を防止できることとなり、非常に合理的である。特に、盛上部ヒータは盛上部と盛上部に一体として連結されているリブと凸部にも熱を供給しなければならないことから、上部ヒータ、下部ヒータより40℃〜50℃程度上限温度を高く設定する必要がある。
本発明の実施例1の糊用補助タンクのタンク本体の縦断面図である。 図1の要部の拡大図である。 本発明の実施例1の糊用補助タンクのタンク本体の平面図である。 (a)本発明の実施例1の糊用補助タンクのタンク本体の上部の平面図である。(b)本発明の実施例1の糊用補助タンクのタンク本体の上部の底面図である。 (a)本発明の実施例1の糊用補助タンクのタンク本体の下部の平面図である。(b)本発明の実施例1の糊用補助タンクのタンク本体の下部の底面図である。 (a)本発明の実施例1の糊用補助タンクのタンク本体の上部の一部を省略した正面図である。(b)本発明の実施例1の糊用補助タンクのタンク本体の上部の一部を省略した右側面図である。 (a)本発明の実施例1の糊用補助タンクのタンク本体の下部の正面図である。(b)本発明の実施例1の糊用補助タンクのタンク本体の下部の右側面図である。 本発明の実施例1の糊用補助タンクにおいて、タンク本体と吸引ポンプとモータとホースと制御装置の接続関係を説明するための説明図である。 本発明の実施例1の糊用補助タンクのタンク本体の上部の一部を切欠した外観斜視図である。 (a)本発明の実施例1の糊用補助タンクのタンク本体の下部の上方から見た外観斜視図である。(b)本発明の実施例1の糊用補助タンクのタンク本体の下部の下方から見た外観斜視図である。 本発明の実施例1の糊用補助タンクのタンク本体の上・BR>狽ニ下部の組付け構成を説明するための説明図である。 本発明の実施例1の糊用補助タンクの上部ヒータ、下部ヒータ、盛上部ヒータ、ポンプ用ヒータ、ホース用ヒータの各ヒータと各ヒータのヒータ温度センサと制御装置のシステム構成を模式的に説明するための説明図である。 本発明の実施例1の糊用補助タンクの上部ヒータ、下部ヒータ、盛上部ヒータ、ポンプ用ヒータ、ホース用ヒータの各ヒータ及び糊温度センサの上限温度と下限温度を説明するための説明図及び一覧表である。 本発明の実施例1の温度制御方法を説明するためのグラフである。 本発明の実施例1の温度制御方法において、糊温度が上限に達した以後の温度制御方法を説明するためのグラフである。 本発明の実施例1の温度制御方法を説明するためのフロー図である。
本発明の実施例1の発明を実施するための形態を、以下に図面を参照しながら詳細に説明する。図1〜図11は、本発明の実施例1の糊用補助タンクGTの構成を説明するための図面であり、図12は本発明の実施例1の糊用補助タンクGTの制御システムの構成を説明するための図面、図13〜図16は本発明の実施例1の糊用補助タンクGTの糊温度制御方法を説明するための図面である。
発明の実施例1の糊用補助タンクGTは、図8に見るように、上部1と下部2からなる金属製のタンク本体T、タンク本体Tの下部2に連結された吸引ポンプ3、吸引ポンプ3に連結された可撓性を有するホース4、そしてタンク本体T(上部1、下部2)、吸引ポンプ3、ホース4に連結された制御装置5から構成されている。なお、実際の使用時には、タンク本体Tを仮想線(2点鎖線)で示すような断熱材HSにて被覆して使用する。
図1〜図11に、タンク本体Tの詳細な構成を示す。タンク本体Tは上部1と下部2が一体として組付けられて構成され、内部に糊Gを収容する空間Rが設けられている。空間Rは、上部の内部の空間R1と下部の内部の空間R2より構成される。図1のGLは、糊Gの最低の上面ラインであり、糊Gは、その上面ラインを常にこの図1に示す最低の上面ラインGLより高い位置として使用するものとする。この最低の上面ラインGLは、糊温度センサ60が糊Gの温度を正しく計測できる限界であり、且つまた略盛上部17の頂部の高さに当たる。すなわち、盛上部17はその大部分が糊Gに浸漬された状態でないと適正な加熱ができなくなるからである。
タンク本体Tの上部1は、上面11と下面12が開放され、側壁である正面13、背面14、左側面15、右側面16は夫々略長方形の板状で、正面13、背面14、左側面15、右側面16が一体として構成されることにより、全体が、平面視が略正方形状の角型の筒状をなしている。上部1の上面11は完全に開放面となっているが、下面12は一部が開放面となり、一部には後に詳細に説明する盛上部17とリブ18a〜18dと凸部19からなる底部Uが構成されている。
上部1の正面13は、下端部分にフランジ13aが正面方向に正面13と一体に突設されており、フランジ13aには、図4b、図11に見るように3箇所に貫通タイプのネジ孔Ha、Ha、Haが穿設されている。また、上部1の背面14は、下端部分にフランジ14aが背面方向に背面14と一体に突設されており、フランジ14aには、図4b、図11に見るように3箇所に貫通タイプのネジ孔Ha、Ha、Haが穿設されている。
上部1の左側面15は、下端部分が肉厚部15bとされて正面から背面にまで貫通する円孔15aが穿設されており、円孔15aの内部には上部ヒータ61が格納されている。C61は上部ヒータ61に接続されるコードである。肉厚部15bの底面には、図4b、図11に見るように3箇所に非貫通タイプのネジ孔Hb、Hb、Hbが穿設されている。
また、上部1の右側面16は、下端部分が肉厚部16bとされて正面から背面にまで貫通する円孔16aが穿設されており、円孔16aの内部には上部ヒータ62が格納されている。C62は上部ヒータ62に接続されるコードである。肉厚部16bの底面には、図4b、図11に見るように3箇所に非貫通タイプのネジ孔Hb、Hb、Hbが穿設されている。さらに、右側面16の肉厚部16bのやや上方には糊温度センサ60が右側面16を貫通してタンク本体Tの内部の空間R1内に突設固着されている。図1、図2の60aは耐熱パッキンである。また、C60は図12に見る情報ケーブル60aを被覆しているコードである。
上部1の上面11は完全な開放面となっている。また、上部1の下面12は、図4bに示すように基本的には開放面であるが、中央に正面13から背面14にかけて盛上部17が渡設され、さらに盛上部17に直交するように4本のリブ18a、18b、18c、18dが渡設されていて、盛上部17とリブ18a、18b、18c、18dと後述の凸部19にて底部Uを形成している。したがって、底部U以外の部分は分割された開放面P1〜P6となっている(図4a参照)。
盛上部17は縦断面が略三角形状で、正面は上部1の正面13に一体として固着され、背面は上部1の背面14に一体として固着され、中央よりやや下方に円孔17aが穿設されており、円孔17aの内部には盛上部ヒータ63が格納されている。C63は上部ヒータ63に接続されるコードである。円孔17aは上部1の正面13から盛上部17、背面14に至るまで貫通した状態にて設けられている。
4本のリブ18a、18b、18c、18dは縦断面が略三角形状で、高さは盛上部17よりやや低い。リブ18aは左側面が上部1の左側面15に一体として固着され右側面が盛上部17に一体として固着されている。リブ18aが上部1の左側面15に固着される部分にてはその高さが漸増されているが、これは強度面からの配慮である。リブ18bはリブ18aの後方に位置し、左側面が上部1の左側面15に一体として固着され右側面が盛上部17に一体として固着されている。リブ18bも上部1の左側面15に固着される部分にてはその高さが漸増されているが、これは同じく強度面からの配慮である。
リブ18cは左側面が盛上部17に一体として固着され、右側面が上部1の右側面16に一体として固着されている。リブ18cが上部1の右側面16に固着される部分にてはその高さが漸増されているが、これは強度面からの配慮である。リブ18dはリブ18cの後方に位置し、左側面が盛上部17に一体として固着され、右側面が上部1の右側面16に一体として固着されている。リブ18dも上部1の右側面16に固着される部分にてはその高さが漸増されているが、これは同じく強度面からの配慮である。
さらに、盛上部17の底面中央には、図1、図4b、図5a、図5bに示すように円錐状の凸部19が盛上部17と一体に固着されて下方に突設されている。凸部19は図1に見るように盛上部17と完全に一体のものとして形成しても良いが、成形上の困難等がある場合には、別部材として形成しておいて、後で盛上部17に螺着や溶着等の方法にて固着してもよい。
以上のようにタンク本体Tの上部の下面21には盛上部17、リブ18a、18b、18c、18d、凸部19が設けられており、これらの構成が底部Uをなし、これらの構成によって上述のように下面12の開放面が区切られ、図4a、図4bに見るように6つの略長方形状の開放面P1、P2、P3、P4、P5、P6が形成されている。
タンク本体Tの下部2は、図7a、図7b、図10a、図10bに示すように全体が椀状で、平面視は図5aに見るように略正方形状であり、上面21は開放面で、底面22は閉じられて底面22の下面中央部分が下方に突設された円柱状の凸部22aを形成し、凸部22aの中央にはホース4のニップル42(図8参照)が螺入されるネジ孔である糊供給孔22bが穿設されている。
タンク本体Tの下部2の正面23は略長方形状で、下端部が底面22の正面部に一体として連続されている。下部2の背面24も略長方形状で、下端部が底面22の背面部に一体として連続されている。さらに下部2の左側面25は緩やかに湾曲しながら底面22に連続され、右側面26も緩やかに湾曲しながら底面22に連続されている。
下部2は、図1、図2の縦断面図に見るように左側面25が底面22に連続する部分が肉厚部25bとされ、該肉厚部25bの底面22に接する部分に円孔25aが穿設され、円孔25aには下部ヒータ64が格納されている。円孔25aは正面23から背面24に至るまで貫通して穿設されている。なお、図10a、図10bに見るC64はヒータ64に接続されるコードである。
下部2は、図1、図2の縦断面図に見るように右側面26が底面22に連続する部分が肉厚部26bとされ、該肉厚部26bの底面22に接する部分に円孔26aが穿設され、円孔26aには下部ヒータ65が格納されている。円孔26aは正面23から背面24に至るまで貫通して穿設されている。なお、図10a、図10bに見るC65はヒータ65に接続されるコードである。
下部2の正面23の上端部には正面方向に突出するフランジ23aが正面23と一体に突設され、背面24の上端部には背面方向に突出するフランジ24aが背面24と一体に突設され、左側面25の上端部には左方向に突出するフランジ25cが左側面25と一体に突設され、右側面26の上端部には右方向に突出するフランジ26cが右側面26と一体に突設され、フランジ23a、24a、25c、26cは一体として環状に形成されている。また、フランジ23a、24a、25c、26cには、夫々のフランジに3箇所づつ、貫通孔であるネジ孔Hcが穿設されている。
下部2の椀状形状の内側には、板状のリブ27a、27b、27c、27dが盛上げ成形されている。リブ27aは正面23と左側面25の接する隅部から中央に向かって、正面23、左側面25、底面22と一体に盛上げ形成され、リブ27bは正面23と右側面26の接する隅部から中央に向かって、正面23、右側面26、底面22と一体に盛上げ形成され、リブ27cは右側面26と背面24の接する隅部から中央に向かって、背面24、右側面26、底面22と一体に盛上げ形成され、リブ27dは背面24と左側面25との接する隅部から中央に向かって、背面24、左側面25、底面22と一体に盛上げ形成されている。リブ27a、27dは肉厚部25bに格納された下部ヒータ64の熱を下部2の内部の空間R2に伝達するための構成であり、リブ27b、27cは肉厚部26bに格納された下部ヒータ65の熱を下部2の内部の空間R2に伝達するための構成である。
下部2の底面22の上面は、図2に見るように中央部が漏斗状の凹部22cをなし、凹部22cの中央には先述の糊供給孔22bが穿設されている。また、凹部22cの上辺は段部22dとなっていて、該段部22dに円盤状の異物捕獲用のメッシュ22eが嵌合されている。
下部2の正面23と左側面25の接合される部分の外側には、図10bに見るように円柱状の脚28aが正面23及び左側面25と一体に突設されている。脚28aの下面にはタンク本体T全体を床や台(図示せず)に固定するためのネジ孔Hdが穿設されている。正面23と右側面26の接合される部分の外側には、図10bに見るように円柱状の脚28bが正面23及び右側面26と一体に突設されている。脚28bの下面にはタンク本体T全体を床や台(図示せず)に固定するためのネジ孔Hdが穿設されている。
下部2の背面24と右側面26の接合される部分の外側には、図10bに見るように円柱状の脚28cが背面24及び右側面26と一体に突設されている。脚28cの下面にはタンク本体T全体を床や台(図示せず)に固定するためのネジ孔Hdが穿設されている。背面24と左側面25の接合される部分の外側には、図10bに見るように円柱状の脚28dが背面24及び左側面25と一体に突設されている。脚28dの下面にはタンク本体T全体を床や台(図示せず)に固定するためのネジ孔Hdが穿設されている。
図11は、タンク本体Tの上部1と下部2の組付け構成を示すものである。上部1と下部2は、間に耐熱パッキンPを介在させて組付けられる。上部1のフランジ13aのネジ孔Ha、Ha、Haが下部2のフランジ23aのネジ孔Hc、Hc、Hcに、上部1のフランジ14aのネジ孔Ha、Ha、Haが下部2のフランジ24aのネジ孔Hc、Hc、Hcに、夫々ボルトBとナットNによって組付けられ、上部1の肉厚部15bのネジ孔Hb、Hb、Hbが下部2のフランジ25cのネジ孔Hc、Hc、Hc(図10a参照)に、上部1の肉厚部16bのネジ孔Hb、Hb、Hb(図11参照)が下部2のフランジ26cのネジ孔Hc、Hc、Hcに、夫々ボルトBによって組付けられることによって、上部1と下部2は耐熱パッキンPを介して一体としてタンク本体Tを形成する。この組付けが完成した状態を図1、図2、図8に示す。上部1と下部2を組付けた状態にて、上部1の凸部19が下方に突出されて下部2の空間R2の中心部分に位置することになるが、これにより、上部2の盛上部17の盛上部ヒータ63の熱が下部2の空間R2にも配分される。
次に、上部1に格納される上部ヒータ61、62、盛上部17に格納される盛上部ヒータ63、下部2に格納される下部ヒータ64、65の詳細に関して説明する。図2において、上部1の左側面15の肉厚部15bの円孔15aに格納されている上部ヒータ61から左側面15の内側の表面までの最短距離をd1、上部1の右側面16の肉厚部16bの円孔16aに格納されている上部ヒータ62から右側面16の内側の表面までの最短距離をd2とすると、
d1=d2となるように構成されている。
また、下部2の肉厚部25bの円孔25aに格納されている下部ヒータ64から肉厚部25bの内側の表面までの最短距離をd4、下部2の肉厚部26bの円孔26aに格納されている下部ヒータ65から肉厚部26bの内側の表面までの最短距離をd5とすると、
d4=d5となるように構成されている。
さらに、上部1の盛上部17に格納されている盛上部ヒータ17から盛上部17の表面までの最短距離をd3とすると、
d4(d5)≦d1(d2)<d3
となるように構成されている。
実施例1のタンク本体Tにおいては、図2に見るように、d4、d5が最も短く、d1、d2がd4、d5より僅かに長く、d3はd4、d5の2倍近い長さとなっている。さらに具体的には、上部1の上面11のサイズが外法で250mm×250mm程度のサイズのタンク本体Tの場合、d1〜d5は、夫々、略以下の数値になるように設定してある。
d1=d2=7.5mm程度
d3=10mm程度
d4=d5=6.5mm程度
上記のように設定する理由は以下のとおりである。すなわち、盛上部17に格納される盛上部ヒータ63は、1本で盛上部17とリブ18a〜18d、さらに凸部19に熱を配分し、上部1の内部の空間R1の下部中央部と下部2の内部の空間R2の中央部に熱を配給しなければならない。したがって、盛上部ヒータ63の温度設定は、上部ヒータ61、62、下部ヒータ64、65に比べてかなり高めとされるが、この際、盛上部ヒータ63が盛上部17の浅い部分に格納されていると、すなわち距離d3が小さいと、盛上部17、リブ18a〜18d、凸部19に熱を配給する前に熱が盛上部ヒータ63近傍の盛上部17の肉を通って盛上部17の表面に逃げてしまい、その部分だけが過熱されて糊の劣化がはじまる。さらに、充分に熱が配給されない盛上部17の他の部分とリブ18a〜18d、凸部19は必要な温度に達せず、その部分の糊温度は低下して粘度が高まり、流れにくくなってしまう。このような事態を防止するために、最短距離d3を最短距離d1、d2、d4、d5より大きめにとり、盛上部ヒータ63の温度設定を高めにして、盛上部17、リブ18a〜18d、凸部19に満遍なく熱を配給できるように構成したのである。
また、実施例1にて、最短距離d1、d2を最短距離d4、d5より僅かに大とした理由は次のとおりである。すなわち、上部ヒータ61、62は下部ヒータ64、65に比べて広い空間に熱を供給しなければならない。具体的にいうなら、上部ヒータ61、62はリブ18a〜18dを通じて上部1の空間R1の下部に熱を供給する必要があるが、下部ヒータ64、65が熱を供給する必要がある空間R2は、空間R1の下部よりは狭い。したがって、上記の盛上部ヒータ63と同じ要領で、上部ヒータ61、62の温度設定を下部ヒータ64、65の温度設定より僅かに高くして最短距離d1、d2を最短距離d4、d5より僅かに大とすることにより、上記目的が達せられるのである。
このように、ヒータの温度設定とヒータから表面までの最短距離は深い相関関係を持っている。ヒータの温度設定は後からどのようにでも設定可能であるが、ヒータから表面までの最短距離は一度設計すれば、製品完成後の変更は不可能となる。したがって、上記のような熱配分の原理を基本として上部ヒータ61、62、盛上部ヒータ63、下部ヒータ64、65の表面までの距離d1〜d5を上記の値に設定し、後はヒータの温度設定にて空間R1の下部と空間R2が略同じ温度で満遍なく加熱されるように設計した。なお、個々のヒータの温度設定については後に詳述される。
次に、吸引ポンプ3とホース4の構成を述べる。吸引ポンプ3は、図8に見るように、ニップル32の上端がタンク本体Tの下部2の糊供給口22bに螺入固着されており、且つ吸引ポンプ3の本体31はモータMに連結されていて、モータMの回転力によって本体31が稼動し、糊供給口22bから糊Gを吸引してホース4に送出する構成である。本体31には帯状のカバーヒータであるポンプ用ヒータ66が巻回されていて、吸引ポンプ3を通過する糊Gの温度が低下しないように加熱する役割を負っている。ヒータ66の内部にはヒータ66の温度を直接計測できるヒータ温度センサ66cが封入されている。
吸引ポンプ3の下部にはホース4のニップル42が接続されていて、吸引ポンプ3にて吸引された糊はニップル42を通過してホース4の本体41に送出される。ホース4の本体41はフレキシブルホースで、外側が被覆材41a、41bによって2重に被覆され、ニップル42との接続部分にはキャップ67aが装着されている。被覆材41a、41bの内側にはコイル状のコードヒータであるホース用ヒータ67が耐熱・絶縁層41cに巻回され、さらに耐熱・絶縁層41cの内部にはインナーチューブ41dがあり、インナーチューブ41d内を加熱された糊Gが流れて製本機の糊付装置(図示せず)に供給される。キャップ67a内には、ホース用ヒータ67の温度を直接計測できるヒータ温度センサ67cが封入されている。
次に、上部ヒータ61、62、盛上部ヒータ63、下部ヒータ64、65、ポンプ用ヒータ66、ホース用ヒータ67の構成を述べる。なお、図12にては、上から上部ヒータ61、63、62の順番に図示しているが、これは盛上部ヒータ63が上部ヒータ61と62の中間に位置するという理由による。上部ヒータ61は円柱状のカートリッジタイプのヒータで、図12に模式的に示すように、スリーブ61aの内部に発熱体61bとヒータ温度センサ61cが格納されている。発熱体61bからは電源コード61dが、ヒータ温度センサ61cからは情報伝達用の情報ケーブル61eが夫々延伸されているが、図1〜図11においては、電源コード61dと情報ケーブル61eを合わせて被覆して1本のコードC61として表わしている。
上部ヒータ62も上部ヒータ61同様円柱状のカートリッジタイプのヒータで、図12に模式的に示すように、スリーブ62aの内部に発熱体62bとヒータ温度センサ62cが格納されている。発熱体62bからは電源コード62dが、ヒータ温度センサ62cからは情報伝達用の情報ケーブル62eが夫々延伸されているが、図1〜図11においては、電源コード62dと情報ケーブル62eを合わせて被覆して1本のコードC62として表わしている。
盛上部ヒータ63も上部ヒータ61、62同様円柱状のカートリッジタイプのヒータで、図12に模式的に示すように、スリーブ63aの内部に発熱体63bとヒータ温度センサ63cが格納されている。発熱体63bからは電源コード63dが、ヒータ温度センサ63cからは情報伝達用の情報ケーブル63eが夫々延伸されているが、図1〜図11においては、電源コード63dと情報ケーブル63eを合わせて被覆して1本のコードC63として表わしている。
下部ヒータ64も同様に円柱状のカートリッジタイプのヒータで、図12に模式的に示すように、スリーブ64aの内部に発熱体64bとヒータ温度センサ64cが格納されている。発熱体64bからは電源コード64dが、ヒータ温度センサ64cからは情報伝達用の情報ケーブル64eが夫々延伸されているが、図1〜図11においては、電源コード64dと情報ケーブル64eを合わせて被覆して1本のコードC64として表わしている。
下部ヒータ65も同様に円柱状のカートリッジタイプのヒータで、図12に模式的に示すように、スリーブ65aの内部に発熱体65bとヒータ温度センサ65cが格納されている。発熱体65bからは電源コード65dが、ヒータ温度センサ65cからは情報伝達用の情報ケーブル65eが夫々延伸されているが、図1〜図11においては、電源コード65dと情報ケーブル65eを合わせて被覆して1本のコードC65として表わしている。なお、60は糊温度センサであるが、糊温度センサ60からは情報伝達用の情報ケーブル60aが延伸されている。情報ケーブル60aは、図8にては被覆された状態で、コードC60として表現されている。
ポンプ用ヒータ66は先述のように帯状のカバーヒータで、ポンプ3の本体31(図8参照)に巻回固定して使用される。図12に模式的に示すように、覆体66aの内部に帯状の発熱体66bが封入されておりヒータ温度センサ66cが発熱体66bに接して格納されている。発熱体66bからは電源コード66dが、ヒータ温度センサ66cからは情報伝達用の情報ケーブル66eが夫々延伸されているが、図1〜図11においては、電源コード66dと情報ケーブル66eを合わせて被覆して1本のコードC66として表わしている。
ホース用ヒータ67は図12に模式的に示すように、発熱体67bはコイル状に巻回されたコードヒータで、図8に見るように耐熱・絶縁層41cを介してインナーチューブ41d内の糊G(図8には図示せず)を加熱する。ニップル42に近接してキャップ67aが設けられ、キャップ67a内にヒータ67の発熱体67bの温度を直接計測できるヒータ温度センサ67cが格納されている。図12に見るように、発熱体67bからは電源コード67dが、ヒータ温度センサ67cからは情報伝達用の情報ケーブル67eが夫々延伸されているが、図1〜図11においては、電源コード67dと情報ケーブル67eを合わせて被覆して1本のコードC67として表わしている。
制御装置5は、図8に見るようにタンク本体Tに隣接設置され、糊温度センサ60と、上部ヒータ61、62、盛上部ヒータ63、下部ヒータ64、65の夫々のヒータの温度情報に基づいて上部ヒータ61、62、盛上部ヒータ63、下部ヒータ64、65の夫々のヒータの作動を制御し、ポンプ用ヒータ66の温度情報に基づいてポンプ用ヒータ66を制御し、ホース用ヒータ67の温度情報に基づいてホース用ヒータ67を制御する。糊温度センサ60、上部ヒータ61、62、盛上部ヒータ63、下部ヒータ64、65、及びポンプ用ヒータ66とホース用ヒータ67との具体的なシステム構成を、図12に模式的に示す。
図12に示すように、制御装置5は制御部51と電源部52から構成されており、さらに、温度調整器61f〜67f、リレー61g〜67g、61h〜65hを含んでいる。すなわち、タンク本体Tの糊温度センサ60は情報ケーブル60aを介して制御部51に接続され、タンク本体Tの上部ヒータ61の発熱体61bは電源コード61d、リレー61g、リレー61hを介して電源部52に接続され、リレー61hは情報ケーブル61iを介して制御部51に接続され、上部ヒータ61のヒータ温度センサ61cは情報ケーブル61e、温度調整器61fを介してリレー61gに接続されている。また、タンク本体Tの上部ヒータ62の発熱体62bは電源コード62d、リレー62g、リレー62hを介して電源部52に接続され、リレー62hは情報ケーブル62iを介して制御部51に接続され、上部ヒータ62のヒータ温度センサ62cは情報ケーブル62e、温度制御装置62fを介してリレー62gに接続されている。
また、タンク本体Tの盛上げ部ヒータ63の発熱体63bは電源コード63d、リレー63g、リレー63hを介して電源部52に接続され、リレー63hは情報ケーブル63iを介して制御部51に接続され、盛上部ヒータ63のヒータ温度センサ63cは情報ケーブル63e、温度調整器63fを介してリレー63gに接続されている。さらに、タンク本体Tの下部ヒータ64の発熱体64bは電源コード64d、リレー64g、リレー64hを介して電源部52に接続され、リレー64hは情報ケーブル64iを介して制御部51に接続され、上部ヒータ64のヒータ温度センサ64cは情報ケーブル64e、温度調整器64fを介してリレー64gに接続され、下部ヒータ65の発熱体65bは電源コード65d、リレー65g、リレー65hを介して電源部52に接続され、リレー65hは情報ケーブル65iを介して制御部51に接続され、下部ヒータ65のヒータ温度センサ65cは情報ケーブル65e、温度調整器65fを介してリレー65gに接続されている。
また、吸引ポンプ3のポンプ用ヒータ66の発熱体66bは電源コード66d、リレー66gを介して電源部52に接続され、ポンプ用ヒータ66のヒータ温度センサ66cは情報ケーブル66e、温度調整器66fを介してリレー66gに接続され、ホース用ヒータ67の発熱体67bは電源コード67d、リレー67gを介して電源部52に接続され、ポンプ用ヒータ67のヒータ温度センサ67cは情報ケーブル67e、温度調整器67fを介してリレー67gに接続されている。なお、53は外部電源コード、54は電源部52から制御部51に電力を供給する電源コードである。
図13に、糊温度センサ60と上部ヒータ61、62、盛上部ヒータ63、下部ヒータ64、65、ポンプ用ヒータ66、ホース用ヒータ67の温度設定の一例と、その場合の近傍糊温度あるいは内部糊温度の実測値を示す。図13に示す例では、糊温度センサ60の上限温度を150℃、下限温度を145℃、上部ヒータ61、62の上限温度を220℃、下限温度を215℃、盛上部ヒータ63の上限温度を260℃、下限温度を255℃、下部ヒータ64、65の上限温度を210℃、下限温度を205℃、ポンプ用ヒータ66の上限温度を240℃、下限温度を235℃、ホース用ヒータ67の上限温度を160℃、下限温度を155℃に設定する。
この場合、各ヒータの近傍糊温度を実測すれば、上部ヒータ61、62の近傍N1、N2の糊温度は160℃、盛上部ヒータ63の近傍N3の糊温度は150℃、下部ヒータ64、65の近傍N4、N5の糊温度は165℃、ポンプ用ヒータ66の内部N6の糊温度は140℃、ホース用ヒータ67の内部N7の糊温度は150℃であった。あるいは、近傍糊温度及び内部糊温度が図13の値になるように各ヒータの上限温度と下限温度を設定するといっても良い。
すなわち、タンク本体T内の糊温度が160℃前後となるように各ヒータの上限温度と下限温度を設定する。これは、これ以上高温にすると糊の劣化が始まる限界の温度と考えてよい。これに対し、ポンプ3内部あるいはホース4内部の糊温度はやや下がっても良い。これは、タンク本体T内部では固形の糊をむらなく完全に溶かす必要があるので糊温度をやや高めに設定するが、ポンプ3内部あるいはホース4内部では充分溶融された糊が流れるので、劣化を防止する観点から糊温度をやや低めに設定する。また、ポンプ3にては、内部糊温度がホース4の内部糊温度よりさらに低いが、これは、ポンプ3の内部メカニズムの保護という観点からもそのように設定している。糊Gがポンプ3内を流れる時間は極めて短いので、低めに設定しても支障が生ずる心配はない。
上部ヒータ61、62、盛上部ヒータ63、下部ヒータ64、65の上限温度、下限温度の違いは、略、それらのヒータが格納されている深さ、すなわち、図2の距離d1〜d5の差によるものである。すなわち、距離d1〜d5が大となるヒータほど設定温度を高くするということで、盛上部ヒータ63は距離d3が特に大となるため、設定温度もかなり高めとされている。それでも、近傍糊温度は150℃とやや低めになっているが、この程度に加熱されれば糊Gは充分に流動性を生じるので、糊Gの流下には支障は生じない。
以上に述べた温度設定は、実施例1におけるあくまで一例であるが、糊Gの温度範囲は、上限温度Gαは糊の劣化防止(すなわち、温度が上がりすぎると劣化がはじまる)という観点から定まり、下限温度Gβは糊の粘度の低下(すなわち温度が下がりすぎると固くなる)という観点から定まってくるので、使用する糊GがEVA系ホットメルト接着剤である限りあまり範囲は広くならず、上限温度Gαはせいぜい170℃程度まで、下限温度Gβはせいぜい130℃程度までということになろう。
次に、制御装置5における糊温度制御方法について詳述する。まず、タンク本体T内の糊温度制御方法は、以下のとおりである。すなわち、糊Gの温度が、あらかじめ設定された糊温度センサ60の上限温度に達するまで、上部ヒータ61、62、盛上部ヒータ63、下部ヒータ64、65が各々のヒータ温度センサ61c〜65cのあらかじめ設定された上限温度61α〜65αと下限温度61β〜65βに制御されて作動する第1のステップS1と、糊Gの温度が糊温度センサ60のあらかじめ設定された上限温度に達した後に、上部ヒータ61、62、盛上部ヒータ63、下部ヒータ64、65が糊温度センサ60のあらかじめ設定された上限温度Gα、下限温度Gβ、及びヒータ温度センサ61c〜65cの上限温度61α〜65αと下限温度61β〜65βの4者に制御されて作動する第2のステップS2に分かたれる。
実施例1の糊用補助タンクPTにおいては、ヒータは上部ヒータ61、62、盛上部ヒータ63、下部ヒータ64、65の5基であるが、図1、図2に見るように上部ヒータ61、62は夫々対称に、また下部ヒータ64、65も夫々対称に設けられている。したがって、説明の簡略化のため、以下においては、上部ヒータ61、62の働きは上部ヒータ61にて代表させ、下部ヒータ64、65の働きは下部ヒータ64にて代表させて説明する。
まず、図16のフローチャートにて、上部ヒータ61の制御方法を説明する。ステップS1にて、上部ヒータ61をオン(作動状態)とする(S11)。この際、当然のことであるが、残りの上部ヒータ62、盛上部ヒータ63、さらに下部ヒータ64、65も同時にオンとなる。すると、ヒータ61の温度が上昇する(S12)。この上部ヒータ61の温度上昇は、ヒータ温度センサ61cにて逐次計測され、該温度情報は情報ケーブル61eを通じて制御装置5に送信される(図12参照)。なお、この際、当然のことではあるが、タンクT内の糊Gの量は、図1に示すように糊の上面ラインGLが常に糊温度センサ60の位置より高くなるように保持しなければならない。すなわち、常時糊温度センサ60の先端が充分に糊Gの内部に浸漬されていることが必要である。
したがって、糊温度センサ60は常にタンク本体T内の糊温度を監視しており、糊温度センサ60からの温度情報は、情報ケーブル60aを介して逐次制御装置5に送信される。ステップS13にて糊温度センサ60があらかじめ設定された上限温度に到達すれば、そのままステップS2のステップS21に移行する。糊温度センサ60があらかじめ設定された上限温度に到達する前にヒータ61の温度があらかじめ設定された上限温度に到達すると(S14)、その情報は情報ケーブル61eを通じて制御装置5内の温度調整器61fに送信され、温度調整器61fにてヒータ61をオフ(非作動状態)にする信号がリレー61gに送信される(S15)。リレー61gは電源コード61dの途中にあって電源コード61dをオフ状態とするので、上部ヒータ61の温度は下降する(S16)。
ヒータ温度センサ61cは常に上部ヒータ61の温度を監視しており、ヒータ61の温度があらかじめ設定された下限温度に達すると(S17)その温度情報は情報ケーブル61eを通じて制御装置5内の温度調整器61fに送信され、温度調整器61fにてヒータ61をオン(作動状態)にする信号がリレー61gに送信され、上部ヒータ61がオンとなる(S11に戻る)。糊温度センサ60があらかじめ設定された上限温度に到達するまで、上記ステップが繰り返される。
ステップS13にて糊温度センサ60があらかじめ設定された上限温度に到達すると、ステップS2に移行し、上部ヒータ61はオフとされる(S21)。すなわち、糊温度センサ60があらかじめ設定された上限温度に到達したという情報が情報ケーブル60aを経由して制御装置5の制御部51に送信され、制御部51からは情報ケーブル61iを経由して回路(電源コード61d)をオフにする信号がリレー61hに対して送信され、リレー61hは回路をオフ(非作動状態)にする。
すると上部ヒータ61の温度は下降する(S22)。ステップS2においては、上部ヒータ61は糊温度センサ60があらかじめ設定された下限温度に到達するまで、オンにはならない。すなわち、制御部51が糊温度センサ60から糊温度センサ60があらかじめ設定された下限温度に到達したという情報をリレー61hに発しない限りオンにはならない。即ち、上部ヒータ61の温度があらかじめ設定された上部ヒータ61自身の下限温度に達したという情報が温度調整器61fからリレー61gに送信されてリレー61gがオンとなっても、糊温度センサ60があらかじめ設定された下限温度に到達していない限りリレー61hはオンとはならないから、回路(電源コード61d)はオフのままで、上部ヒータ61の温度は下降し続ける(S22)。
上部ヒータ61の温度が下降途上で糊温度センサ60があらかじめ設定された下限温度に到達すると(S23)、リレー61hが働いて、上部ヒータ61はオン状態となる(S24)。すると再び上部ヒータ61の温度は上昇する(S25)。そして、糊温度センサ60があらかじめ設定された上限温度に到達すると(S26)、上部ヒータ61は再びオフとなる(S21に戻る)。なお、糊温度センサ60があらかじめ設定された上限温度に到達していない状態でも上部ヒータ61があらかじめ設定された上部ヒータ61自身の上限温度に到達すれば(S27)、リレー61gがオフ状態となり上部ヒータ61はオフとされる(S21に戻る)。ステップS2にては上記の繰り返しとなる。
上部ヒータ62、盛上部ヒータ63、下部ヒータ64、65も上記と全く同じプログラムによって制御される。すなわち、図16のフローチャートにおいて、上部ヒータ61を他のヒータに入れ替えることにより、他のヒータの制御方法は説明される。したがって、糊Gの温度は、ステップS1においては最初はゆっくりと、次第に急なカーブを描いて上昇し、糊Gの温度(糊温度センサ60の計測温度)があらかじめ定められた上限温度に到達した時点でステップS2に移行し、その後は糊Gの温度(糊温度センサ60の計測温度)はあらかじめ定められた糊温度センサ60の上限温度と下限温度の間でゆるやかな上下動を繰り返すこととなる。
上部ヒータ61(62)、盛上部ヒータ63、下部ヒータ64(65)の作動状態と糊Gの温度(糊温度センサ60の計測温度)、及び上部ヒータ61(62)、盛上部ヒータ63、下部ヒータ64(65)の温度すなわちヒータ温度センサ61c(62c)、63c、64c(65c)の計測温度の変化を模式的に図示すれば図14のとおりである。また、図14のステップS2の要部を拡大図示すれば図15のとおりとなる。
図14、図15にて、縦軸に温度(℃)をとり、横軸に時間をとる。時間T0にて、糊温度τ℃(室温)にてスタートする。上部ヒータ61(62)、盛上部ヒータ63、下部ヒータ64(65)の熱は、最初はタンク本体Tを加熱するのに専ら使われるので、上部ヒータ61(62)、盛上部ヒータ63、下部ヒータ64(65)の温度は比較的ゆっくりとしたグラフを描いて上昇する。これに対して糊Gの温度はさらに緩やかな曲線を描いて上昇する。
なお、図14、図15にては、以後、上部ヒータ62の作動は上部ヒータ61に代表させ、下部ヒータ65の作動は下部ヒータ64に代表させて説明する。上部ヒータ61、62は必ずしも同一の作動を行うとは限らないが、略近似の動き方をするものとみなしてさしつかえなく、下部ヒータ64、65の関係も同じである。
図14、図15において、上部ヒータ61(62)、盛上部ヒータ63、下部ヒータ64(65)の温度上昇曲線が同一にならないのは、上部ヒータ61(62)、盛上部ヒータ63、下部ヒータ64(65)の格納されている深さの差、すなわち、図2における距離d1(d2)、d3、d4(d5)の差によるものである。距離d4(d5)は最小であるので、下部ヒータ64(65)の温度上昇が最も早く、次に少し遅れて上部ヒータ61(62)の温度が上昇する。距離d3は最大なので、盛上部ヒータ63の温度上昇が最も遅れる。
したがって、最初に自身の上限温度64α(65α・図14参照)に到達するのは下部ヒータ64(65)となる。下部ヒータ64(65)は自身の上限温度64α(65α)に到達するとオフとされ、下部ヒータ64(65)の温度は下降する。そして、自身の下限温度64β(65β)に到達すると再びオンとされ、下部ヒータ64(65)の温度は上昇する。次に自身の上限温度61α(62α)に到達するのは上部ヒータ61(62)であり、上部ヒータ61(62)はここでオフとなり、その温度は下降するが、その温度が自身の下限温度61β(62β)に到達すると再びオンとされてその温度は上昇する。最後に盛上部ヒータ63が自身の上限温度63αに到達してオフとされ、その温度は下降し、自身の下限温度63βに到達して再びオンとされる。
このようにして、上部ヒータ61(62)、盛上部ヒータ63、下部ヒータ64(65)は、自身の上限温度61α(62α)、63α、64α(65α)及び自身の下限温度61β(61β)、63β、64β(65β)に制御されてオンオフを繰り返すが、その間に糊Gの温度は、最初はゆっくりと、時間の経過とともにやや急速に上昇していく。糊Gの温度上昇曲線は、上部ヒータ61(62)、盛上部ヒータ63、下部ヒータ64(65)のオンオフの影響を細かく受けるので、本来はきれいな曲線にはならないが、全体としては図14に模式的に示すような曲線をもって上昇していく。
次に、図14、図15に示すように、糊Gの温度が上限温度Gαに到達すると(時間T1)、すなわち糊温度センサ60の温度情報が上限温度Gαに到達したことが制御装置5に伝達されると、ステップS2に移行し、オン状態で温度が上昇中であった盛上部ヒータ63と下部ヒータ64(65)は、自身の上限温度63αあるいは64α(65α)に達していなくても強制的にオフとされる。しかし、オフ状態で温度が下降中の上部ヒータ61(62)は何等影響を受けずにその温度はさらに下降していく。上部ヒータ61(62)、盛上部ヒータ63、下部ヒータ64(65)の5本のヒータすべてがオフ状態となり温度が下降していくので、糊Gの温度もゆっくりと下降する。
時間T1以降は、上部ヒータ61(62)、盛上部ヒータ63、下部ヒータ64(65)は、それまでオン状態であっても、糊Gの温度、すなわち糊温度センサ60の上限温度Gαにてオフ状態となり、糊温度センサ60の下限温度Gβにてオン状態となる。たとえ自身の下限温度(61β、62β、63β、64β、65β)を下回っても、糊Gの温度が糊温度センサ60の下限温度Gβに到達しない限りオンにはならない。したがって、糊Gの温度は上限温度Gαと下限温度Gβの間で緩慢な上昇、下降を繰り返すこととなる。この上限温度Gαと下限温度Gβの間隔は、実施例1にては5℃である。
ただし、上部ヒータ61(62)、盛上部ヒータ63、下部ヒータ64(65)の描く曲線が全く同じパターンのくりかえしになるかというとそうでもなく、例えばタンク本体Tの上部1の上面11の開口部(図8参照)から急に常温固形の糊Gが補給されたりすると、その影響を受けて当然上部ヒータ61(62)、盛上部ヒータ63、下部ヒータ64(65)の描く曲線パターンは変化し、これにつれて糊Gの描く温度曲線も若干の影響を受けるのは当然のことである。
また、急激な変化ではなくても、タンク本体T内部の温度バランスがなんらかの原因で偏ったりすると、それにつれて上部ヒータ61(62)、盛上部ヒータ63、下部ヒータ64(65)の描く曲線が若干変化する場合もある。例えば、図15において、時間T2にて上部ヒータ61(62)、盛上部ヒータ63、下部ヒータ64(65)が全てオンとなった後の盛上部ヒータ63の描く上昇曲線に比べると時間T4にて上部ヒータ61(62)、盛上部ヒータ63、下部ヒータ64(65)が全てオンとなった後の盛上部ヒータ63の描く上昇曲線はやや緩やかになっているが、これは、何らかの原因、例えば、盛上部17のところに上から温度が余り上昇していない糊Gの部分が落下してきた等の原因で、盛上部ヒータ63の温度上昇が鈍った場合を示している。このような場合、例えば時間T2〜T3間と時間T4〜T5間を比較すると、上部ヒータ61(62)、盛上部ヒータ63、下部ヒータ64(65)の描く曲線が、双方の区間では必ずしも同一にはならず、また、時間T4〜T5間の方が時間T2〜T3間よりやや長くなっている。このように、温度曲線においては細部ではさまざまなパターン展開がみられるものの、全体的には略一定のリズムで糊Gの温度は上限温度Gαと下限温度Gβの間を振動しつつ、全体的には糊温度は上限温度Gαと下限温度Gβの間に保持されるのである。
次に、ポンプ用ヒータ66とホース用ヒータ67の作動について述べる。この両者においては、夫々が、内部の糊Gの温度が一定の範囲内に保持されるようにオンオフが繰り返されるという単純な動作となる。すなわち、ポンプ用ヒータ66とホース用ヒータ67は糊Gを溶解させるという役割は有しておらず、溶融した糊Gを一定の温度範囲内に保持するという役割のみで良いので、自身において設定された上限温度と下限温度の間でオンオフを繰り返すという単純な設定で充分である。
具体的には、ポンプ用ヒータ66においては、ヒータ温度センサ66cが齎す温度情報が自身の上限温度に達すると(図12参照)温度調整器66fから情報がリレー66gに送信されてリレー66gをオフ状態とし、ヒータ温度センサ66cが齎す温度情報が自身の下限温度に達すると温度調整器66fから情報がリレー66gに送信されてリレー66gをオン状態とする。ホース用ヒータ67においても、ヒータ温度センサ67cが齎す温度情報が自身の上限温度に達すると温度調整器67fから情報がリレー67gに送信されてリレー67gをオフ状態とし、ヒータ温度センサ67cが齎す温度情報が自身の下限温度に達すると温度調整器67fから情報がリレー67gに送信されてリレー67gをオン状態とする。このような単純な制御にて作動するものである。
本発明は、これまで一定の温度管理が難しかった糊用補助タンク、すなわち製本機の糊付装置に糊を供給するための糊用補助タンクにおいて、簡単な制御方法にて厳密な温度制御を行うことのできる糊用補助タンクの構成と糊温度制御方法を提供するものである。したがって、これまではいきおい高温化される傾向のあった糊用補助タンクにおいて、糊の劣化を防止するという品質管理の面と節電という省エネルギー面において、画期的な改良を齎すものとして、多くの製本所や印刷所にて導入が考え得るものである。
本発明の利点は、製本システムにおいて、不良本の発生を激減させる効果を有する。すなわち、これまではかなり高めの温度で溶融されることによって多発した糊の劣化を、糊用補助タンクを必要最低限の温度に保持することにより防止し、製本機の糊付装置に確実に適正温度の糊を供給することができるものである。糊の劣化による不良本の発生が多いと、無駄が増えるばかりでなく、完成品の検品にも時間と人手を要することになるので、高温による糊の劣化はこれまで製本所における頭痛の種となっていたが、本発明によってこの点が劇的に解消されるので、本発明は多くの製本所に歓迎されるものと考えられる。
さらにまた、糊用補助タンクを必要最低限の温度に保持する点において節電、すなわち省エネルギーに大きく寄与するものである点も看過できない。折しも政府方針によって大幅なCO2削減目標が打ち出されたばかりであるが、本発明は単純な制御方法によって使用電力を常時最小値とすることができるので、この点においても時代の趨勢にぴたりと合った技術内容を提供するものである。すなわち、糊の劣化の防止と省エネルギーという両効果は相互にリンクし合っているものであり、この2つの大きな効果が、非常に簡単な制御方法によって同時に生み出されるものである。
本発明は、このように顕著な効果を持ちながらも、複雑なプログラム等を一切用いず、タンク本体の構成とポンプ、ホースの構成を最適化し、さらにごく簡単でありながら効果的なプログラムによってタンク本体の構成とポンプ、ホースの構成の利点を最大限に引き出すことによって上記効果の創出に成功したものであり、中小の製本所においても左程の費用負担を感じることなく簡単に導入でき、しかも糊用補助タンク以外の機器はなんら改造や調整を行う必要がなく、従来のシステムにそのまま組み入れてすぐに使用できる。
実は、本発明の糊用補助タンクの効果が一番期待されるのは、中小の製本所においてである。すなわち昨今の出版不況によって多品種少量生産を強いられる中小の製本所にては、従来のように糊用補助タンクの高温のヒータが始業時から終業時まで作動しっぱなしという状態ではもうとても経済的に対応できず、かといって仕事がない時間帯には糊用補助タンクのスイッチを切ってしまうというわけにもいかない。というのは、一旦スイッチを切ってしまうと、再度糊が流動化して作業ができるようになるまでには相当の時間を要するからである。しかも、スイッチを入れっぱなしにしておけば今度は糊が高温化して品質の劣化が激しくなる。
このような現場にては、常に糊の温度を適正温度、すなわち充分に流動化はしているが、品質が劣化しない温度である160℃前後に保持してくれる糊用補助タンクは、最も合理的なパーツであり、しかもそれが、簡単な構成とプログラムで実現できるので安価で、製本システムの他の部分を変えることなく簡単に導入できるから、業界においてまさに待ち望んでいた糊用補助タンクの登場であり、本発明の糊用補助タンクは、今後、斯界の糊用補助タンクの標準仕様ともなり得るものであると信じる次第である。
1 上部
11 上面
12 下面
13 正面
13a フランジ
14 背面
14a フランジ
15 左側面
15a 円孔
15b 肉厚部
16 右側面
16a 円孔
16b 肉厚部
17 盛上部
17a 円孔
18a リブ
18b リブ
18c リブ
18d リブ
19 凸部
2 下部
21 上面
22 底面
22a 凸部
22b 糊供給孔
22c 凹部
22d 段部
22e メッシュ
23 正面
23a フランジ
24 背面
24a フランジ
25 左側面
25a 円孔
25b 肉厚部
25c フランジ
26 右側面
26a 円孔
26b 肉厚部
26c フランジ
27a リブ
27b リブ
27c リブ
27d リブ
28a 脚
28b 脚
28c 脚
28d 脚
3 吸引ポンプ
31 本体
32 ニップル
4 ホース
41 本体
41a 被覆材
41b 被覆材
41c 耐熱・絶縁層
41d インナーチューブ
42 ニップル
5 制御装置
51 制御部
52 電源部
53 外部電源コード
54 電源コード
60 糊温度センサ
60a 情報ケーブル
61 上部ヒータ
61a スリーブ
61b 発熱体
61c ヒータ温度センサ
61d 電源コード
61e 情報ケーブル
61f 温度調整器
61g リレー
61h リレー
61i 情報ケーブル
61α 上限温度
61β 下限温度
62 上部ヒータ
62a スリーブ
62b 発熱体
62c ヒータ温度センサ
62d 電源コード
62e 情報ケーブル
62f 温度調整器
62g リレー
62h リレー
62i 情報ケーブル
62α 上限温度
62β 下限温度
63 盛上部ヒータ
63a スリーブ
63b 発熱体
63c ヒータ温度センサ
63d 電源コード
63e 情報ケーブル
63f 温度調整器
63g リレー
63h リレー
63i 情報ケーブル
63α 上限温度
63β 下限温度
64 下部ヒータ
64a スリーブ
64b 発熱体
64c ヒータ温度センサ
64d 電源コード
64e 情報ケーブル
64f 温度調整器
64g リレー
64h リレー
64i 情報ケーブル
64α 上限温度
64β 下限温度
65 下部ヒータ
65a スリーブ
65b 発熱体
65c ヒータ温度センサ
65d 電源コード
65e 情報ケーブル
65f 温度調整器
65g リレー
65h リレー
65i 情報ケーブル
65α 上限温度
65β 下限温度
66 ポンプ用ヒータ
66a 覆体
66b 発熱体
66c ヒータ温度センサ
66d 電源コード
66e 情報ケーブル
66f 温度調整器
66g リレー
67 ホース用ヒータ
67a キャップ
67b 発熱体
67c ヒータ温度センサ
67d コード
67e ケーブル
67f 温度調整器
67g リレー
C60 コード
C61 コード
C62 コード
C63 コード
C64 コード
C65 コード
C66 コード
C67 コード
G 糊
GL 上面ライン
GT 糊用補助タンク
Gα 上限温度
Gβ 下限温度
HS 断熱材
Ha ネジ孔
Hb ネジ孔
Hc ネジ孔
Hd ネジ孔
M モータ
N1 近傍
N2 近傍
N3 近傍
N4 近傍
N5 近傍
P 耐熱パッキン
P1 開放面
P2 開放面
P3 開放面
P4 開放面
P5 開放面
P6 開放面
R 空間
R1 空間
R2 空間
S1 ステップ
S11 ステップ
S12 ステップ
S13 ステップ
S14 ステップ
S15 ステップ
S16 ステップ
S17 ステップ
S2 ステップ
S21 ステップ
S22 ステップ
S23 ステップ
S24 ステップ
S25 ステップ
S26 ステップ
S27 ステップ
T タンク本体
T0 時間
T1 時間
T2 時間
T3 時間
T4 時間
T5 時間
U 底部
d1 最短距離
d2 最短距離
d3 最短距離
d4 最短距離
d5 最短距離


















Claims (9)

  1. 製本機の糊付装置に糊を供給する糊用補助タンクにおいて、
    全体が、タンク本体と吸引ポンプとホースから構成され、
    タンク本体は一体に組付けられた上部と下部から構成され、上部には上部ヒータを、下部には下部ヒータを有しており、
    上部は上面と下面が開放され下面の一部に盛上部ヒータを有する盛上部とリブが渡設された底部を有し、該底部の下面に下方に突出する凸部が該盛上部と一体に設けられていて盛上部ヒータの熱を下部にも配分できるように構成され、
    下部は上面は開放され下面が閉じられて下面に糊供給孔が穿設されており、該糊供給孔にヒータを有する吸引ポンプが接続され、該吸引ポンプにヒータを有するホースが接続され、該ホースにて製本機の糊付装置に糊を供給する構成であり、
    タンク本体にタンク本体内部の糊の温度を検出する糊温度センサを有しており、
    タンク本体の上部の側壁の下端部あるいは側壁近傍の底部のうち2箇所以上が肉厚部とされていて該肉厚部の夫々の内部にヒータ温度を検出するヒータ温度センサを有する上部ヒータが格納されており、
    タンク本体の上部の底部に設けられた盛上部の内部にヒータ温度を検出するヒータ温度センサを有する盛上部ヒータが格納されており、
    該盛上部から該盛上部と一体にリブが突出されていて盛上部ヒータの熱をタンク本体の上部の底部全体に配分できるように構成され、
    タンク本体の下部の側面から底面にかけての部分の2箇所以上が肉厚部とされていて該肉厚部の夫々の内部にヒータ温度を検出するヒータ温度センサを有する下部ヒータが格納されており、
    下部の糊供給孔に接続される吸引ポンプにヒータ温度を検出するヒータ温度センサを内蔵せるポンプ用ヒータが設けられており、
    吸引ポンプに接続されるホースにヒータ温度を検出するヒータ温度センサを内臓せるホース用ヒータが設けられており、
    上記糊温度センサと、上部ヒータ、盛上部ヒータ、下部ヒータの夫々のヒータの温度情報に基づいて上部ヒータ、盛上部ヒータ、下部ヒータの夫々のヒータの作動を制御し、ポンプ用ヒータの温度情報に基づいてポンプ用ヒータを制御し、ホース用ヒータの温度情報に基づいてホース用ヒータを制御する制御装置が設けられている、
    ことを特徴とする糊用補助タンク。
  2. 糊温度センサがタンク本体の上部の中央から下方のいずれかの場所に設けられており、
    上部ヒータ、盛上部ヒータ、下部ヒータがカートリッジタイプのヒータであり、夫々のヒータのヒータ温度センサが、夫々のヒータの内部にあるいは夫々のヒータに添設されて設けられ、夫々のヒータの温度を直接計測できるように構成されており、
    ポンプ用ヒータがカバーヒータで吸引ポンプに巻回され、該カバーヒータの内部にヒータ温度センサが設けられて該カバーヒータの温度を直接計測できるように構成されており、
    ホース用ヒータがコードヒータでホースに巻回され、該コードヒータに添設してヒータ温度センサが設けられて該コードヒータの温度を直接計測できるように構成されている、
    ことを特徴とする請求項1に記載の糊用補助タンク。
  3. タンク本体の上部が平面視が略正方形状の角柱状をなし、上部ヒータが対向する2枚の側壁の下端部の肉厚部に夫々格納されており、
    タンク本体の上部の底部の中央に位置する盛上部が縦断面が略三角形状であり上部ヒータの格納された側壁に平行して延伸されており、略三角形状の断面の下方に盛上部ヒータが上部ヒータと平行して格納されており、
    盛上部から直交して縦断面が略三角形状のリブが盛上部と一体に形成されリブの他端はタンク本体の上部の側壁と一体に接合されており、
    タンク本体の下部が、上面はタンク本体の上部の下面に一体として接合できる略正方形状であり、下部の底面は椀状で、椀状部分が肉厚部とされ、該肉厚部の対向する位置に夫々下部ヒータが格納されている、
    ことを特徴とする請求項1あるいは請求項2に記載の糊用補助タンク。
  4. 上部ヒータから該上部ヒータが格納されている上部の側壁の内側の表面までの最短距離が下部ヒータから該下部ヒータが格納されている下部の椀上部分の内側の表面までの最短距離と等しいかより大であり、
    盛上部ヒータから盛上部の表面までの最短距離が上部ヒータが格納されている上部の側壁の内側の表面までの最短距離より大である、
    ことを特徴とする請求項3に記載の糊用補助タンク。
  5. 請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の糊用補助タンクにおいて、上部ヒータ、盛上部ヒータ、下部ヒータの夫々が、
    糊温度があらかじめ設定された糊温度センサの上限温度に達するまで、各々のヒータ温度センサのあらかじめ設定された上限温度と下限温度に制御されて作動する第1のステップと、
    糊温度があらかじめ設定された糊温度センサの上限温度に達した後に、あらかじめ設定された糊温度センサの上限温度、あらかじめ設定された糊温度センサの下限温度に制御されて作動する第2のステップ、
    によって制御されて作動する、
    ことを特徴とする糊温度制御方法。
  6. 上記第1のステップにおいて、上部ヒータ、盛上部ヒータ、下部ヒータの夫々が、
    各々のヒータ温度センサのあらかじめ設定された上限温度に達すると非作動状態となり、
    各々のヒータ温度センサのあらかじめ設定された下限温度に達すると作動状態となる、
    ように制御されて作動する、
    ことを特徴とする請求項5に記載の糊温度制御方法。
  7. 上記第2のステップにおいて、上部ヒータ、盛上部ヒータ、下部ヒータの夫々が、
    糊温度センサがあらかじめ設定された上限温度に達すると非作動状態となり、
    糊温度センサがあらかじめ設定された下限温度に達すると作動状態となり、
    糊温度センサがあらかじめ設定された上限温度に達していない状態でも、各々のヒータ温度センサがあらかじめ設定された上限温度に達すると非作動状態となる、
    ように制御されて作動する、
    ことを特徴とする請求項5あるいは請求項6に記載の糊温度制御方法。
  8. ポンプ用ヒータとホース用ヒータが、
    各々のヒータ温度センサのあらかじめ設定された上限温度に達すると非作動状態となり、
    各々のヒータ温度センサのあらかじめ設定された下限温度に達すると作動状態となる、
    ように制御されて作動する、
    ことを特徴とする請求項5あるいは請求項6あるいは請求項7に記載の糊温度制御方法。
  9. 上部ヒータ、盛上部ヒータ、下部ヒータにおいて、各々のヒータのあらかじめ設定された上限温度が、
    盛上部ヒータの上限温度が上部ヒータの上限温度より高く設定され、
    上部ヒータの上限温度が下部ヒータの上限温度と同一あるいは下部ヒータの上限温度より高く設定されている、
    ことを特徴とする請求項5あるいは請求項6あるいは請求項7あるいは請求項8に記載の糊温度制御方法。






















JP2009257636A 2009-11-11 2009-11-11 糊用補助タンク及び糊温度制御方法 Expired - Fee Related JP4442917B1 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009257636A JP4442917B1 (ja) 2009-11-11 2009-11-11 糊用補助タンク及び糊温度制御方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009257636A JP4442917B1 (ja) 2009-11-11 2009-11-11 糊用補助タンク及び糊温度制御方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP4442917B1 true JP4442917B1 (ja) 2010-03-31
JP2011101980A JP2011101980A (ja) 2011-05-26

Family

ID=42211580

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009257636A Expired - Fee Related JP4442917B1 (ja) 2009-11-11 2009-11-11 糊用補助タンク及び糊温度制御方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4442917B1 (ja)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0461673U (ja) * 1990-09-28 1992-05-27
JP2002045746A (ja) * 2000-08-01 2002-02-12 Melt Giken Kk ホットメルト接着剤転写装置
JP2003010748A (ja) * 2001-06-29 2003-01-14 Duplo Seiko Corp 接着剤塗布装置
JP2005111877A (ja) * 2003-10-09 2005-04-28 Purotetsukusu:Kk 製本装置に使用する接着剤の加熱装置及び加熱方法
JP2005238526A (ja) * 2004-02-25 2005-09-08 Duplo Seiko Corp 製本装置
JP2007216152A (ja) * 2006-02-17 2007-08-30 Nisca Corp 熱溶融性の接着剤温度制御方法及び接着剤塗布装置並びに製本装置
JP2008137338A (ja) * 2006-12-05 2008-06-19 Konica Minolta Business Technologies Inc 製本装置及び製本システム
JP2009083392A (ja) * 2007-10-02 2009-04-23 Pbm Kk 製本機の糊タンク及び糊温度制御方法
JP2009119771A (ja) * 2007-11-16 2009-06-04 Konica Minolta Business Technologies Inc 製本装置及び画像形成システム

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11165112A (ja) * 1997-12-05 1999-06-22 Melt Giken Kk ホットメルト接着剤溶融装置

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0461673U (ja) * 1990-09-28 1992-05-27
JP2002045746A (ja) * 2000-08-01 2002-02-12 Melt Giken Kk ホットメルト接着剤転写装置
JP2003010748A (ja) * 2001-06-29 2003-01-14 Duplo Seiko Corp 接着剤塗布装置
JP2005111877A (ja) * 2003-10-09 2005-04-28 Purotetsukusu:Kk 製本装置に使用する接着剤の加熱装置及び加熱方法
JP2005238526A (ja) * 2004-02-25 2005-09-08 Duplo Seiko Corp 製本装置
JP2007216152A (ja) * 2006-02-17 2007-08-30 Nisca Corp 熱溶融性の接着剤温度制御方法及び接着剤塗布装置並びに製本装置
JP2008137338A (ja) * 2006-12-05 2008-06-19 Konica Minolta Business Technologies Inc 製本装置及び製本システム
JP2009083392A (ja) * 2007-10-02 2009-04-23 Pbm Kk 製本機の糊タンク及び糊温度制御方法
JP2009119771A (ja) * 2007-11-16 2009-06-04 Konica Minolta Business Technologies Inc 製本装置及び画像形成システム

Also Published As

Publication number Publication date
JP2011101980A (ja) 2011-05-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9475083B2 (en) Adhesive dispensing system and method using smart melt heater control
JP5102960B2 (ja) 接着剤塗布装置並びに製本装置
JP4442917B1 (ja) 糊用補助タンク及び糊温度制御方法
US7053342B2 (en) Electric cooking apparatus and method of controlling heaters thereof
CN102554393B (zh) 自动加锡装置及其控制方法
JP2010155269A (ja) はんだ槽及びはんだ槽に収容されたはんだの加熱方法
JP2007286537A (ja) 画像形成装置
JP2005321124A (ja) 貯湯タンク式湯沸装置
WO2013001659A1 (ja) 制御装置、加熱装置制御システム、制御方法、プログラムおよび記録媒体
JP2007090379A (ja) はんだ付け装置及びはんだ付け装置の始動方法
JPH09187704A (ja) ホットメルト接着剤塗布装置
JP2012067968A (ja) ハイブリッド式暖房装置
JP5620654B2 (ja) フューザ及び印刷装置
JP2007224534A (ja) 貯水装置
JP2009063843A (ja) 定着装置及びこの定着装置を搭載している画像形成装置
JP2008025914A (ja) 給湯システムの制御方法及びこれに用いる給湯システム用コントローラ
KR101951628B1 (ko) 전기 레인지 및 그 제어 방법
JP4527647B2 (ja) 貯湯式給湯装置
JP2007017074A (ja) 即湯ユニット
JP2001194008A (ja) 電気温水器及びその運転方法
JP2008070779A (ja) 画像形成装置および時間制御プログラム
JP2005188120A (ja) 供給装置、供給方法、排出装置および排出方法
JP2012067969A (ja) ハイブリッド式暖房装置
JP2008216698A (ja) 定着装置、画像形成装置及び温度制御方法
JPH1151483A (ja) 電気温水器

Legal Events

Date Code Title Description
TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100108

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4442917

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20190122

Year of fee payment: 9

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees