JPH03178361A

JPH03178361A - 糊付加工装置

Info

Publication number: JPH03178361A
Application number: JP31671789A
Authority: JP
Inventors: Yoshiki Nosaka; 野坂　良樹; Shinya Fujino; 真也藤野; Hiroshi Miyama; 洋宮間; Kenji Hashimoto; 健二橋本
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1989-12-06
Filing date: 1989-12-06
Publication date: 1991-08-02

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は糊付加工装置、特に丁合加工機、製函機、製本
機などに用いられる糊付加工装置に関する。

〔従来の技術〕

丁合加工機、製函機、製本機などの装置では、シート状
の被加工物に糊付けを行う必要があるため、糊付加工装
置が組み込まれている。従来の最も一般的な糊付加工装
置では、シート状の被加工物を所定の搬送速度で搬送さ
せながら、この搬送路上にノズルから糊を吐出させ、搬
送方向に沿って細線状に糊を塗布させている。通常は、
このような糊付機構を複数組用意しておき、複数組の被
加工物のそれぞれに対して別個に糊付は作業を行い、最
後にこれらを相互に貼り合わせる作業を行つＱ〔発明が解決しようとする課題〕しかしながら、従来の糊付加工装置では、糊量の調整作
業に手間がかかるという問題がある。

般に、丁合加工機、製函機、製本機などの装置では、シ
ート状の被加工物の搬送速度を運転途中で変更させる必
要が生じるが、このとき、ノズルから吐出させる糊量は
、当然搬送速度に比例して変えてやらねばならない。従
来装置では、搬送速度に比例して糊の供給圧力を変化さ
せる制御を行っているが、糊の物理的性質、ノズルの構
造などの不確定な要因により、実際にノズルから吐出さ
れる糊量は必ずしも最適のものにはならない。また、複
数組の糊付機構を有する装置では、各組ごとにノズルか
ら吐出される糊量にばらつきが生じてしまう。このため
、被加工物に塗布した糊量が過多であったり、不足した
り、あるいは全く糊が塗布されていなかったりという不
具合が生じる。このため、従来装置では、オペレータが
塗布糊量を常に監視しながら、不具合が生じたときには
、ノズルを調整するなどの作業を行っている。

そこで本発明は、糊量の調整を自動化した運転が可能な
糊付加工装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

（１）　　本願節１の発明は、糊付加工装置において、シート状の被加工物を所定の搬送速度で搬送する搬送装
置と、搬送中の被加工物に対して糊を吐出させるノズルと、このノズルに供給する糊を収容する糊収容器と、糊をノ
ズルから吐出させるための吐出圧を与える加圧装置と、搬送装置の搬送速度を検出する運転速度検出装置と、この加圧装置により加えられる圧力値と、ノズルから吐
出される糊量値と、の間の関数関係を、使用する糊およ
びノズルについて記憶し、この関数関係に基づいて運転
速度検出装置によって検出された搬送速度に対応した圧
力値を求め、加圧装置による圧力値を制御する糊量制御
装置と、を設けたものである。

（２）　　本願節２の発明は、糊付加工装置において、シート状の被加工物を搬送する搬送装置と、搬送中の被
加工物に対して糊を吐出させるノズルと、ノズ・ルに供給する糊量を調節する調節弁と、被加工物
に塗布した糊量を検出する糊量センサと、を有する糊付機構を複数組設け、更に、各ノズルに供給
する糊を収容する糊収容器と、糊を各ノズルから吐出さ
せるための吐出圧を与える加圧装置と、搬送装置の搬送速度を検出する運転速度検出装置と、検出された搬送速度に基づいて加圧装置の圧力を制御す
るとともに、各糊量センサからの出力に基づいて、各調
節弁の開度を制御する糊量制御装置と、を設けたものである。

〔作　用〕

（１）　　本願第１の発明の糊付加工装置によれば、ノ
ズルからの糊の吐出量は、糊に加える圧力によって制御
される。この圧力は糊量制御装置によって制御されるが
、糊量制御装置は、加える圧力値とノズルから吐出され
る糊量値との間の関数関係を使用する糊およびノズルに
ついて記憶している。

そして、この関数関係に基づいて搬送速度に対応した圧
力値を算出するので、使用する糊およびノズルの物理的
性質を考慮した最適な糊量制御が可能になる。

（２）　　本願第２の発明の糊付加工装置は、複数組の
糊付機構を有する装置に適用するものである。

この発明の装置では、各糊付機構ごとに、ノズルに供給
する糊量を調整する調整弁と、塗布された糊量を検出す
る糊量センサと、が設けられている。

したがって、糊量センサの検出値に基づく調節弁の制御
を各糊付機構ごとに行うことができ、相互にばらつきの
ない正確な糊量制御が可能になる。

〔実施例〕

以下本発明を図示する実施例に基づいて説明する。第１
図は本発明の一実施例に係る糊付加工装置の基本構成を
示すブロック図である。この装置は、丁合加工機に本発
明を適用した実施例であり、４組の糊付機構１０．２０
，３０．４０を有する。

各糊付機構はいずれも同じ構成であるので、ここでは糊
付機構１０の構成について説明する。原料ドラム１１に
は、シート状の被加工物であるロール紙１が巻装されて
いる。原料ドラム１１から弓き出されたロール紙１は、
いくつかの小ローラーを通って作業ドラム１２に導かれ
る。この作業ドラム１２上には、ノズル１３が設けられ
ている。

ノズル１３には調節弁１４から糊が供給され、ノズル１
３から吐出した糊は作業ドラム１２上に巻き付いたロー
ル紙１上に塗布される。ロール紙１は、原料ドラム１１
から作業ドラム１２へと、ドラムの回転により図の矢印
に示す方向に搬送されるので、吐出された糊は、ロール
紙１上に搬送方向に細長い線状に塗布されることになる
。ロール紙１上に塗布された糊は、糊量センサ１５によ
ってその量が検出される。作業ドラム１２を出たロール
紙１は、圧着ローラ１６により他のロール紙と貼り合わ
される。糊付機構２０，３０．４０も全く同じ構成をし
ており、それぞれロール紙２゜３．４についての糊付け
を行う。すなわち、原料ドラム２１，３１．４１から引
き出されたロール紙２，３．４は、作業ドラム２２，３
２．４２上で、ノズル２３，３３．４３からの糊の吐出
を受ける。各ノズルには、調節弁２４．３４．４４から
糊が供給される。塗布された糊は糊量センサ２５．３５
．４５で検出され、ロール紙２．°３，４は、圧着ロー
ラ２６，３６．４６へと導かれる。

圧着ローラ３６では、ロール紙４にロール紙３が貼り合
わされ、圧着ローラ２６では更にその上にロール紙２が
貼り合わされ、最後に圧着ローラ１６でその上にロール
紙１が貼り合わされる。このように、４組の糊付機構は
それぞれ独立してロール紙への糊の塗布作業を行い、最
後に各ロール紙が貼り合わされることになる。

各ノズルに供給する糊は、共通の糊タンク５０に貯蔵さ
れている。図では、この糊の経路を一点鎖線で示しであ
る。糊タンク５０へは、加圧装置６０によって圧力が加
えられており、この圧力により糊タンク５０内の糊が各
ノズル１３．２３゜３３．４３へと押し出され、ノズル
先端から吐出される。なお、糊の経路の途中には、調節
弁１４２４．３４．４４が設けられており、それぞれの
開度を調節することにより、各ノズルからの糊の吐出量
を調節することができる。

各ノズルからの糊の吐出量は、加圧装置６０によって糊
タンク５０に加える圧力、および各調節弁１４，２４，
３４．４４の開度、という２つの要素によって制御する
ことができる。この制御は糊量制御装置７０によって行
われる。糊量制御装置７０は、糊量検出装置８０からの
検出信号と、運転速度検出装置９０による検出速度と、
に基づいて、上述の制御を行うことになる。糊量検出装
置８０は、糊量センサ１５，２５，３５．４５からの出
力信号を受け、各糊付機構における塗布糊量を検出し、
これをｍｉ制御装置７０に与える。

オペレータからの指示に基づいて被加工物であるロール
紙の搬送速度が設定されると、この設定された速度で、
原料ドラム１１．２１．　３１．４１からロール紙１．
　２．　３．４が引き出され、作業ドラム１２，２２，
３２．４２上を通過することになる。実際の搬送速度は
、運転速度検出装置９０によって検出される。この実施
例の装置では、糊量制御装置７０は、運転速度検出袋Ｗ
９０によって検出された速度に基づいて加圧装置６０の
圧力を制御し、糊量検出装置８０から与えられる糊量検
出値に基づいて調節弁１４，２４．３４．４４の開度を
制御することになる。本実施例では、調節弁として電気
信号によって開度を制御できる電磁弁を使用している。

なお、図では糊量センサ１５．２５，３５．４５からの
出力信号ライン、および調節弁１４，２４．３４．４４
への制御信号ラインを破線で示しである。

この実施例の装置では、蛍光剤を添加した糊を用いてお
り、糊量センサ１５．　２５．　３５．４５は、この蛍
光剤を検出するセンサとなっている。

すなわち、センサ内には紫外線源とフォトダイオードが
内蔵されており、塗布された糊に対して紫外線を照射し
、この紫外線を吸収した蛍光剤からの発光をフォトダイ
オードで検出している。フォトダイオードで受けた光は
充電変換され、電気信号として出力される。したがって
、ロール紙上に塗布された糊量を電気信号として取り出
すことができる。この蛍光剤を利用した糊量検出は本願
の主題ではないので、ここでは詳しい説明は省略する。

詳細については、たとえば特開昭６３−１９３０４６号
公報を参照されたい。

以上が本実施例の装置の概要であるが、続いて、本願第
Ｉの発明に関連した本装置特有の動作について説明する
。この特有の動作は、糊量制御装置７０による加圧装置
６０の圧力制御方法にある。

前述のように、この装置の運転速度は、運転速度設定装
置９０による設定速度に基づいて変化する。

運転速度は、被加工物としてのロール紙の搬送速度に対
応するので、運転速度に応じてノズルからの吐出糊量も
変えてやる必要がある。運転速度Ｖと単位時間あたりの
吐出糊量Ｑとの関係は、第２図の直線で示すグラフＡの
ように、比例関係になるようにしなければならない。運
転速度Ｖが２倍になれば、ロール紙が２倍の速度で搬送
されるので、単位時間あたりの吐出糊量Ｑも２倍にしな
ければ、ロール紙の単位長さあたりに塗布される糊量は
一定にはならない。そこで従来は、第３図の直線で示す
グラフＢのように、運転速度Ｖに比例した糊供給圧力Ｐ
が得られるように、加圧装置６０を制御していた。しか
しながら、実際には、第３図のグラフＢのような関数関
係に基づいて糊供給圧力Ｐを決定して制御を行うと、第
２図のグラフＡのような所望の特性は得られないのであ
る。

たとえば、第３図のグラフＢに示すような制御を行うと
、第２図のグラフＡ′に示すように、上に凸な関数特性
が得られる。この例では、運転速度■が大になるにつれ
て、糊量は所望の量よりも少なくなってしまう。

本頒発明者は、糊供給圧力Ｐと吐出糊ｆｆ１Ｑとの間の
関係を実験により確かめた結果、第４図のグラフＣに示
すような関係が得られるであろうという予想に反し、上
に凸な関数関係、例えばグラフＣ′のような関係が得ら
れることを確認したのである。従来装置では、糊供給圧
力Ｐと吐出糊量Ｑとの間に、グラフＣに示す比例関係が
得られることを前提として、グラフＢに示す関数に基づ
く圧力制御を行っていたのである。ところが実際には、
グラフＣ′に示す関係が得られているため、これにグラ
フＢに示す関数を適用した制御を行うと、グラフＡ′に
示すような特性が得られる結果となる。本願発明者は、
グラフＢの代わりに、下に凸な関数、すなわちグラフＢ
′に示す関数を適用した制御を行えば、グラフＡのよう
な所望の特性が得られることを見出だした。本願装置に
おける糊量制御装置７０には、予めグラフＢ′の関数あ
るいはこれに対応するテーブルが記憶されている。

運転速度検出装置９０から、所定の運転速度Ｖが与えら
れると、この関数に基づいて、この運転速度Ｖに見合っ
た糊供給圧力Ｐを求め、糊タンク５Ｏの圧力を制御する
。こうして、ノズルからはグラフＡに示すように、運転
速度Ｖに比例した所望の吐出糊量Ｑで糊が吐出されるこ
とになる。このような制御が、本願第１の発明の特徴で
ある。

グラフＢ′に示す関数を得るには、次のようにすればよ
い。まず、グラフＣ′に相当する関数を、実測により求
める。すなわち、実際の装置を用いて、糊タンク５０に
加える糊供給圧力Ｐを徐々に変えてゆき、その都度、単
位時間あたりにノズルから吐出される吐出糊量Ｑを測定
すればよい。このグラフＣ′に基づいて、グラフＢ′は
一義的に定まる。たとえば、第３図において、運転速度
Ｖｌのときの糊供給圧力は、ＰＯでなくＰｉになるが、
これは、まず第２図のグラフＡを用いて、運転速度ｖＩ
に対応する吐出糊量Ｑ１を求め、続いてグラフＣ′を用
いて、吐出糊量Ｑ１に対応する糊供給圧力Ｐ１を求めれ
ばよい。誤ったグラフＣを用いた場合はＰＯとなるが、
正しいグラフＣ′を用いればＰｌが得られる。

第４図に示すグラフＣ′は、−例として掲げたものであ
り、実際にはこのグラフは、使用する糊の種類、および
使用するノズルの種類によって異なる。このグラフＣ′
を具体的に実測した例を第５図および第６図に示す。第
５図および第６図は、それぞれ別なノズルを用いた結果
である。いずれも横軸には糊供給圧力Ｐ　（ｋｇ／ｃｄ
）　、縦軸には３分間に吐出された糊量Ｑ　（ｇ）をと
っている。グラフＧ１は低粘度の糊、グラフＧ２は高粘
度の糊を用いた測定結果を示すものである。グラフ中の
破線は、完全な比例関係にある仮想グラフを示しており
、第５図の結果ではグラフは上に凸となり、第６図の結
果ではグラフは下に凸となることがわかる。このように
、使用するノズル、糊によって、この関数関係は異なる
。したがって、使用するノズルおよび糊の各組み合わせ
ごとに、この関数関係を実測しておき、糊量制御装置７
０には、それぞれの関数をテーブルとして記憶させてお
くのが好ましい。また、当初は糊供給圧力と吐出糊量と
の関係を直線にしておき、糊付状態を確認するセンサか
らの出力に基づいて、最適な関数関係を自動的に導き出
す学習機能を糊量制御装置７０に設けるようにしてもよ
い。

続いて、本願第２の発明に関連した本装置特有の動作に
ついて説明す□る。この特有の動作は、糊量制御装置７
０による調節弁１４，２４．３４゜４４の制御である。

前述のように、ノズルからの糊の吐出量は、加圧装置６
０によって糊タング５０に加えられる圧力値によって制
御される。そして、ノズル１３．２３．３３．４３へは
、共通の糊タンク５０から糊が供給される。しかしなが
ら、各ノズルの吐出糊量は均一にはならない。これを第
７図のグラフで説明しよう。ここに示すグラフは、前述
のように加圧装置６０を制御したときの、運転速度Ｖと
ノズル糊圧ＰＮとの関係を示すグラフであり、グラフＧ
３はノズル４３の揃圧、グラフＧ４はノズル１３の揃圧
を示す。ここでいう揃圧ＰＮとは、糊タンク５０に加え
られた圧力ではなく、各ノズルにおける末端の圧力であ
る。第１図に示すように、ノズル４３は糊タンク５０に
最も近いノズルであり、ノズル１３は最も遠いノズルで
ある。すなわち、ノズル１３へ供給される糊は、ノズル
４３へ供給される糊よりも、より長い供給路を経なげれ
１ｆならない。このため、ノズル１３゛におゾける・ノ
大ル揃圧を示すグラフＧ４は、ノズル□１・３・１こお
け名ノズル揃圧を示すグラフＧ３よりも、圧力値がかな
り小さくなる。したがって、このままの状態では、４つ
のノズル１３．２３゜３３．４３からの吐出糊量は一様
ではなくなってしまう。また、長時間運転を継続すると
、ノズルの吐出孔に糊が固まり、吐出糊量に変動が生じ
ることになる。このように、共通の糊タンク５０から同
じように糊を供給していても、実際には各ノズルごとに
吐出糊量がばらつきをもつ要因が種々考えられる。

そこで本装置では、糊の供給量を調節することのできる
調節弁を各ノズルごとに設けており、実際の糊塗布量を
検出する糊量センサを各糊付機構ごとに設けているので
ある。糊量制御装置７０は、糊量検査装置８０から、各
糊付機ｔｌｌｌｌＯ，２０゜３０．４０における糊の塗
布状態に関する情報を受取り、この情報に基づいて各調
節弁を開閉制御する。これにより、塗布糊量が規定量よ
り少ないと判断された場合は、その糊付機構の調節弁が
開く方向に謂茄され、吐出糊量が増大する。逆に規定量
より多いと判断された場合は、調節弁が閉じる方向に調
節され、吐出糊量が減少する。こうして、各ノズル間の
吐出糊量のばらつきをなくすような制御が自動的に行わ
れるようになる。

以上のように、本装置では、運転速度の変化のような装
置全体の供給糊量の制御には、加圧装置６０による圧力
の制御を行い、各ノズルごとの吐出糊量のばらつきを補
正するためには、糊量センサからの信号に基づいて各調
節弁を制御しているのである。

なお、上述の装置は本願発明の一実施例に係るものであ
り、本願発明はこの実施例の装置に限定されるものでは
ない。たとえば、上述の装置では、４つの糊付機構１０
，２０，３０．４０が設けられているが、これは４つに
限定されるものではない。また、被加工物は数々のドラ
ムとローラを通って搬送されるが、この搬送系もどのよ
うなものでもかまわない。

また、糊量センサとして、上述の装置では蛍光剤による
発光を観測するセンナを用いているが、要するに被加工
物に塗布された糊量を測定することのできるセンサであ
ればどのようなものを用いてもかまわない。たとえば、
同じように蛍光剤を用いた場合でも、蛍光を観測するの
ではなく、紫外励起光の吸収度を測定する方法も適用で
きる。

あるいは、糊の水分量を計測する静電容量センサ、誘電
率の変化で糊の有無を検出する電界センサ、塗布された
糊への光の通過状態を観測する光センサ、塗布された糊
に２本の電極を接触させて電流値を測定する接触型セン
サ、などを用いてもよい。

また、被加工物への糊の塗布量自体を測定する代わりに
、ノズルの末端圧を測定することにより、糊の吐出量を
求めることもできよう。

また、上述の実施例では、糊に吐出圧を与える手段とし
て、糊タンク５０を加圧する加圧装置６０を用いて間接
的に吐出圧を与えているが、糊の供給路にポンプなどを
設置す、糊に対して直接圧力を加えるようにしてもよい
。ポンプの回転数を変化させることにより吐出圧の制御
ができる。この場合、糊に与えられた圧力が一定値に達
するまで開かないような弁を設けておき、この弁が閉じ
ている間は糊を循環させるようにするとよい。また、糊
タンク５０から流出する糊量を制御するために流量レギ
ュレータを設けるようにし、このレギュレータの開度に
よって吐出圧を制御するようにしてもよい。

本発明において「ノズル」とは、いわゆる−膜内な製品
としてのノズルに限定されるものではなく、要するに圧
力をもった糊が供給されたときに、これを開口部から放
出する構造をそなえたものを広く含むものである。した
がって、糊の塗布を糊量を使用して行う装置や、スプレ
ーやグラビア方式を用いて行う装置にも、本発明は広（
適用しうるちのである。

〔発明の効果〕

（１）　　本願第Ｉの発明の糊付加工装置によれば、加
える圧力値とノズルから吐出される糊量値との間の関数
関係に基づいて搬送速度に対応した圧力値を算出するよ
うにしたため、使用する糊およびノズルの物理的性質を
考慮した最適な糊量制御が可能になる。

（２）　　本願第２の発明の糊付加工装置によれば、各
糊付機構ごとに、ノズルに供給する糊量を調整する調整
弁と、塗布された糊量を検出する糊量センサと、を設け
たため、糊量センサの検出値に基づく調節弁の制御を各
糊付機構ごとに行うことができ、相互にばらつきのない
正確な糊量制御が可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る糊付加工装置の基本構
成を示すブロック図、第２図〜第４図は、第１図に示す
装置による圧力制御動作の原理を説明するためのグラフ
、第５図および第６図は、第１図に示す装置における圧
力制御に用いる圧力値と吐出糊量との関数関係を示すグ
ラフ、第７図は第１図に示す装置において、ノズルごと
にノズル揃圧が異なることを示すグラフである。１０・・・糊付機構、１１・・・原料ドラム、１２・・
・作業ドラム、１３・・・ノズル、１４・・・調節弁、
１５・・・糊量センサ、１６・・・圧着ローラ、２０・
・・糊付機構、２１・・・原料ドラム、２２・・・作業
ドラム、２３・・・ノズル、２４・・・調節弁、２５・
・・糊量センサ、２６・・・圧着ローラ、３０・・・糊
付機構、３１・・・原料ドラム、３２・・・作業ドラム
、３３・・・ノズル、３４・・・調節弁、３５・・・糊
量センサ、３６・・・圧着ローラ、４０・・・糊付機構
、４１・・・原料ドラム、４２・・・作業ドラム、４３
・・・ノズル、４４・・・調節弁、４５・・・糊量セン
サ、４６・・・圧着ローラ。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）シート状の被加工物を搬送する搬送装置と、搬送中の前記被加工物に対して糊を吐出させるノズルと
、前記ノズルに供給する糊を収容する糊収容器と、糊を前
記ノズルから吐出させるための吐出圧を与える加圧装置
と、前記搬送装置の搬送速度を検出する運転速度検出装置と
、前記加圧装置により加えられる圧力値と、前記ノズルか
ら吐出される糊量値と、の間の関数関係を、使用する糊
およびノズルについて記憶し、この関数関係に基づいて
前記運転速度検出装置によって検出された搬送速度に対
応した圧力値を求め、前記加圧装置による圧力値を制御
する糊量制御装置と、を備えることを特徴とする糊付加工装置。
（２）シート状の被加工物を搬送する搬送装置と、搬送中の前記被加工物に対して糊を吐出させるノズルと
、前記ノズルに供給する糊量を調節する調節弁と、前記被
加工物に塗布した糊量を検出する糊量センサと、を有する糊付機構を複数組備え、更に、前記各ノズルに供給する糊を収容する糊収容器と、糊を前記各ノズルから吐出させるための吐出圧を与える
加圧装置と、前記搬送装置の搬送速度を検出する運転速度検出装置と
、前記運転速度検出装置によって検出された搬送速度に基
づいて前記加圧装置の圧力を制御するとともに、前記各
糊量センサからの出力に基づいて、前記各調節弁の開度
を制御する糊量制御装置と、を備えることを特徴とする
糊付加工装置。