(57)【要約】      （修正有）【課題】種々のタイプのホッパー及び種々のタイプの充填プロセスとともに用いる接着剤ディスペンサー装置及び液面センサを改善する。【解決手段】接着剤吐出装置１０は、接着剤を溶融する加熱器ユニット２０と、加熱器ユニットに給送する、受入空間１６と連通している充填システムと、溶融接着剤を加熱器ユニットから受け取る液だめ２２と、を備える。吐出装置はまた、受入空間の側壁に沿って位置付けられる静電容量式液面センサ１８を備え、空気が誘電体として作用する場所と比較して接着剤が位置する場所の誘電体容量の差を検知することによって受入空間内の接着剤の液面高さを検出する。駆動電極１００の寸法により、接着剤の種々の充填液面高さに対応する複数の制御信号を生成することが可能なより広い検知窓がつくり出される。受入空間及び液だめは、接着剤が炭化するか又は劣化するほど長く高い温度に保持されないように寸法が最小限に抑えられる。【選択図】図３
2014095693.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受入空間内のホットメルト接着剤の充填液面高さを測定する液面センサであって、前記受入空間は、側壁によって少なくとも部分的に画定されているとともに、溶融される接着剤を収納するように構成されており、該液面センサは、
電気駆動電極及び接地電極であって、該駆動電極と該接地電極との間の誘電体として作用する空気及び接着剤の誘電体容量を測定するように動作可能に接続されている電気駆動電極及び接地電極を有する板要素であって、前記接地電極は、前記側壁が該接地電極の少なくとも一部分を形成するよう、前記側壁に電気的に接続されるようになっている、板要素と、
前記板要素に接続されているとともに、前記板要素を前記側壁と隣接した関係にするように連結する締結具を収めるようになっており、そのため、該板要素によって測定される前記誘電体容量が前記接着剤の前記充填液面高さによって変わる、少なくとも１つの締結具取付け部と、
を備える、液面センサ。
【請求項２】
前記板要素はプリント回路基板である、請求項１に記載の液面センサ。
【請求項３】
前記板要素は前記側壁の大部分と係合する寸法になっており、そのため、前記側壁を通じて伝導される熱エネルギーが前記板要素に伝達されて、該板要素上の、前記接着剤の前記充填液面高さを上回るいかなる接着剤残留物も迅速に溶かしきる、請求項１に記載の液面センサ。
【請求項４】
前記駆動電極は板要素表面積を規定し、前記側壁は側壁表面積を規定し、該側壁表面積に対する前記駆動電極及び前記板要素表面積の寸法は、接着剤の種々の充填液面高さに対応する複数の制御信号を生成することが可能なより広い検知窓を提供するように最大にされる、請求項１に記載の液面センサ。
【請求項５】
前記板要素表面積対前記側壁表面積の比は０．４：１よりも高い、請求項４に記載の液面センサ。
【請求項６】
前記板要素は、前記受入空間内の前記接着剤に面するようになっている前面を備え、該前面は、電気的障壁によって外側部分から隔てられている内側部分を含み、該内側部分は前記駆動電極として動作する、請求項１に記載の液面センサ。
【請求項７】
前記前面の前記外側部分は前記接地電極として動作する、請求項６に記載の液面センサ。
【請求項８】
前記受入空間はまた、前記板要素側に面する反対側の側壁によって部分的に画定されており、前記前面の前記外側部分は、前記駆動電極と前記受入空間の前記反対側の側壁との間に位置する空気及び接着剤の前記誘電体容量を前記板要素に強制的に測定させる電気駆動遮蔽体として動作する、請求項６に記載の液面センサ。
【請求項９】
前記板要素は、前記締結具及び前記少なくとも１つの締結具取付け部を用いて、前記側壁と面一に取り付けられる、請求項１に記載の液面センサ。
【請求項１０】
前記接着剤が前記側壁と前記板要素との間に流出することを防止するように前記側壁と前記板要素との間に位置付けられるようになっているガスケットを更に備える、請求項９に記載の液面センサ。
【請求項１１】
コントローラーと、未溶融接着剤を前記受入空間に供給するように作動する充填システムとに動作可能に連結されており、
前記板要素及び前記コントローラーに動作可能に連結されたタイマーと、
制御サブルーチンであって、前記コントローラーが、該制御サブルーチンを実行して、前記板要素における温度変化に基づいて前記誘電体容量の前記測定値を自動的に補正するよう動作可能であるように前記コントローラーにロードされており、該制御サブルーチンは、前記充填システムの直近の作動以降の、前記タイマーによって測定された時間に基づいて前記板要素における前記温度変化を推定するように構成されている、制御サブルーチンと、
を更に備える、請求項１に記載の液面センサ。
【請求項１２】
受入空間内のホットメルト接着剤の充填液面高さを測定する液面センサであって、前記受入空間は、側壁によって少なくとも部分的に画定されているとともに、溶融される接着剤を収納するように構成されており、該液面センサは、
プリント回路基板を含む板要素と、
電気駆動電極及び接地電極であって、該駆動電極及び該接地電極は、前記プリント回路基板上に位置付けられているとともに、該駆動電極と該接地電極との間の誘電体として作用する空気及び接着剤の誘電体容量を測定するように動作可能に接続されており、該接地電極は、前記側壁が該接地電極の少なくとも一部分を形成するよう、前記側壁に電気的に接続されるようになっている、電気駆動電極及び接地電極と、
を備え、
前記板要素は、該板要素によって測定される前記誘電体容量が前記接着剤の前記充填液面高さによって変わるように位置決めされる、液面センサ。
【請求項１３】
前記板要素は前記側壁の大部分と係合する寸法になっており、そのため、前記側壁を通じて伝導される熱エネルギーが前記板要素に伝達されて、該板要素上の、前記接着剤の前記充填液面高さを上回るいかなる接着剤残留物も迅速に溶かしきる、請求項１２に記載の液面センサ。
【請求項１４】
前記駆動電極は板要素表面積を規定し、前記側壁は側壁表面積を規定し、該側壁表面積に対する前記駆動電極及び前記板要素表面積の寸法は、接着剤の種々の充填液面高さに対応する複数の制御信号を生成することが可能なより広い検知窓を提供するように最大にされる、請求項１２に記載の液面センサ。
【請求項１５】
前記板要素表面積対前記側壁表面積の比は０．４：１よりも高い、請求項１４に記載の液面センサ。
【請求項１６】
前記板要素は、前記接着剤に面するようになっている前面を備え、該前面は、電気的障壁によって外側部分から隔てられている内側部分を含み、該内側部分は前記駆動電極として動作する、請求項１２に記載の液面センサ。
【請求項１７】
前記前面の前記外側部分は前記接地電極として動作する、請求項１６に記載の液面センサ。
【請求項１８】
前記受入空間はまた、前記板要素側に面する反対側の側壁によって部分的に画定されており、前記前面の前記外側部分は、前記駆動電極と前記受入空間の前記反対側の側壁との間に位置する空気及び接着剤の前記誘電体容量を前記板要素に強制的に測定させる電気駆動遮蔽体として動作する、請求項１６に記載の液面センサ。
【請求項１９】
コントローラーと、未溶融接着剤を前記受入空間に供給するように作動する充填システムとに動作可能に連結されており、
前記板要素及び前記コントローラーに動作可能に連結されたタイマーと、
制御サブルーチンであって、前記コントローラーが、該制御サブルーチンを実行して、前記板要素における温度変化に基づいて前記誘電体容量の前記測定値を自動的に補正するよう動作可能であるように前記コントローラーにロードされており、該制御サブルーチンは、前記充填システムの直近の作動以降の、前記タイマーによって測定された時間に基づいて前記板要素における前記温度変化を推定するように構成されている、制御サブルーチンと、
を更に備える、請求項１２に記載の液面センサ。
【請求項２０】
受入空間内のホットメルト接着剤の充填液面高さを測定する液面センサであって、前記受入空間は、側壁表面積を有する側壁によって少なくとも部分的に画定されているとともに、溶融される接着剤を収納するように構成されており、該液面センサは、
板要素と、
前記板要素上に位置付けられているとともに板要素表面積を規定する、電気駆動電極と、
接地電極であって、前記板要素上に位置付けられているとともに、前記電気駆動電極と該接地電極との間の誘電体として作用する空気及び接着剤の誘電体容量を測定するように前記駆動電極に動作可能に接続されており、該接地電極は、前記側壁が該接地電極の少なくとも一部分を形成するよう、前記側壁に電気的に接続されるようになっている、接地電極と、
を備え、
前記板要素は、該板要素によって測定される前記誘電体容量が前記接着剤の前記充填液面高さによって変わるように位置決めされ、前記側壁表面積に対する前記駆動電極及び前記板要素表面積の寸法は、前記受入空間内の接着剤の種々の充填液面高さに対応する複数の制御信号を生成することが可能なより広い検知窓を提供するように最大にされる、液面センサ。
【請求項２１】
前記板要素表面積対前記側壁表面積の比は０．４：１よりも高い、請求項２０に記載の液面センサ。
【請求項２２】
前記板要素は前記側壁の大部分と係合する寸法になっており、そのため、前記側壁を通じて伝導される熱エネルギーが前記板要素に伝達されて、該板要素上の、前記接着剤の前記液面高さを上回るいかなる接着剤残留物も迅速に溶かしきる、請求項２０に記載の液面センサ。
【請求項２３】
前記板要素は、前記接着剤に面するようになっている前面を備え、該前面は、電気的障壁によって外側部分から隔てられている内側部分を含み、該内側部分は前記駆動電極として動作する、請求項２０に記載の液面センサ。
【請求項２４】
前記前面の前記外側部分は前記接地電極として動作する、請求項２３に記載の液面センサ。
【請求項２５】
前記受入空間はまた、前記板要素側に面するとともに該受入空間を少なくとも部分的に画定している、反対側の側壁によって部分的に画定されており、前記前面の前記外側部分は、前記駆動電極と前記受入空間の前記反対側の側壁との間に位置する空気及び接着剤の前記誘電体容量を前記板要素に強制的に測定させる電気駆動遮蔽体として動作する、請求項２３に記載の液面センサ。
【請求項２６】
コントローラーと、未溶融接着剤を前記受入空間に供給するように作動する充填システムとに動作可能に連結されており、
前記板要素及び前記コントローラーに動作可能に連結されたタイマーと、
制御サブルーチンであって、前記コントローラーが、該制御サブルーチンを実行して、前記板要素における温度変化に基づいて前記誘電体容量の前記測定値を自動的に補正するよう動作可能であるように前記コントローラーにロードされており、該制御サブルーチンは、前記充填システムの直近の作動以降の、前記タイマーによって測定された時間に基づいて前記板要素における前記温度変化を推定するように構成されている、制御サブルーチンと、
を更に備える、請求項２０に記載の液面センサ。
【請求項２７】
ホットメルト接着剤を受け取るとともに溶融する溶融部分組立体であって、
未溶融接着剤を収納する受入空間を少なくとも部分的に囲む側壁と、
前記受入空間から前記接着剤を受け取るように位置決めされているとともに、前記接着剤を加熱して溶融するように構成されている、加熱器ユニットと、
前記受入空間内の前記接着剤の充填液面高さを測定する液面センサであって、
電気駆動電極及び接地電極であって、該駆動電極と該接地電極との間の誘電体として作用する空気及び接着剤の誘電体容量を測定するように動作可能に接続されている電気駆動電極及び接地電極を有する板要素であって、前記接地電極は、前記側壁が該接地電極の少なくとも一部分を形成するよう、前記側壁に電気的に接続されるようになっている、板要素と、
前記板要素に接続されているとともに、前記板要素を前記側壁と隣接した関係にするように連結する締結具を収めるようになっており、そのため、該板要素によって測定される前記誘電体容量が前記接着剤の前記充填液面高さによって変わる、少なくとも１つの締結具取付け部と、
を更に備える、液面センサと、
を含む、溶融部分組立体。
【請求項２８】
前記板要素はプリント回路基板である、請求項２７に記載の溶融部分組立体。
【請求項２９】
前記板要素は前記側壁の大部分と係合する寸法になっており、そのため、前記側壁を通じて伝導される熱エネルギーが前記板要素に伝達されて、該板要素上の、前記接着剤の前記充填液面高さを上回るいかなる接着剤残留物も迅速に溶かしきる、請求項２７に記載の溶融部分組立体。
【請求項３０】
前記駆動電極は板要素表面積を規定し、前記側壁は側壁表面積を規定し、該側壁表面積に対する前記駆動電極及び前記板要素表面積の寸法は、前記受入空間内の接着剤の種々の充填液面高さに対応する複数の制御信号を生成することが可能なより広い検知窓を提供するように最大にされる、請求項２７に記載の溶融部分組立体。
【請求項３１】
前記板要素は、前記締結具及び前記少なくとも１つの締結具取付け部を用いて、前記側壁と面一に取り付けられる、請求項２７に記載の溶融部分組立体。
【請求項３２】
前記接着剤が前記側壁と前記板要素との間に流出することを防止するように前記側壁と前記板要素との間に位置付けられるようになっているガスケットを更に備える、請求項３１に記載の溶融部分組立体。
【請求項３３】
接着剤吐出装置であって、
接着剤を溶融するとともに高い塗布温度に加熱するように構成されている、加熱器ユニットと、
側壁によって少なくとも部分的に画定されている受入空間であって、未溶融接着剤を収納するとともに該接着剤を前記加熱器ユニットの中に送出するように位置決めされている、受入空間と、
前記接着剤を前記加熱器ユニットから受け取るように位置決めされている液だめであって、前記受入空間及び該液だめは、前記接着剤が低い接着剤流量の期間中に劣化するか又は炭化するほど長く前記高い塗布温度に保持されないように最小限に抑えられる集合保管容積を規定している、液だめと、
前記接着剤を前記液だめから方向付けるポンプと、
前記受入空間内の前記接着剤の充填液面高さを測定する液面センサであって、該液面センサは、電気駆動電極及び接地電極であって、該駆動電極と該接地電極との間の誘電体として作用する空気及び接着剤の誘電体容量を測定するように動作可能に接続されている電気駆動電極及び接地電極を有する板要素であって、前記接地電極は、前記側壁が該接地電極の少なくとも一部分を形成するよう、前記側壁に電気的に接続されるようになっている、板要素を備える、液面センサと、
を備え、
前記液面センサは、前記側壁と隣接した関係になるように連結され、そのため、前記板要素によって測定される前記誘電体容量が前記接着剤の前記充填液面高さによって変わり、それによって、前記液だめから接着剤を移動した後で前記受入空間への更なる接着剤の迅速な送出が可能になることで、高い接着剤流量の期間中に前記加熱器ユニット及び前記液だめが空になることが回避される、接着剤吐出装置。
【請求項３４】
請求項３３に記載の接着剤吐出装置であって、該接着剤吐出装置は、
接着剤ペレットが前記受入空間の中に堆積する前に、空気流中の前記接着剤ペレットを受け取るとともに前記空気流及び前記接着剤ペレットの速度を低減させるように構成されている、サイクロン式セパレーターユニットを更に備え、
前記接着剤ペレットは、前記受入空間に制御量だけ補充するために前記空気流により少量の接着剤の確実な流量を可能にするように最適化されているペレット形状を規定する、請求項３３に記載の接着剤吐出装置。
【請求項３５】
前記液面センサは、前記板要素に接続されているとともに、該板要素を前記側壁と隣接した関係にするように連結する締結具を収めるようになっている、少なくとも１つの締結具取付け部を更に備える、請求項３３に記載の接着剤吐出装置。
【請求項３６】
前記板要素はプリント回路基板である、請求項３５に記載の液面センサ。
【請求項３７】
前記板要素は前記側壁の大部分と係合する寸法になっており、そのため、前記側壁を通じて伝導される熱エネルギーが前記板要素に伝達されて、該板要素上の、前記接着剤の前記液面高さを上回るいかなる接着剤残留物も迅速に溶かしきる、請求項３５に記載の液面センサ。
【請求項３８】
前記駆動電極は板要素表面積を規定し、前記側壁は側壁表面積を規定し、該側壁表面積に対する前記駆動電極及び前記板要素表面積の寸法は、接着剤の種々の充填液面高さに対応する複数の制御信号を生成することが可能なより広い検知窓を提供するように最大にされる、請求項３５に記載の液面センサ。
【請求項３９】
前記板要素は、前記受入空間内の前記接着剤に面するようになっている前面を備え、該前面は、電気的障壁によって外側部分から隔てられている内側部分を含み、該内側部分は前記駆動電極として動作する、請求項３５に記載の液面センサ。
【請求項４０】
前記前面の前記外側部分は前記接地電極として動作する、請求項３９に記載の液面センサ。
【請求項４１】
前記受入空間は、前記板要素側に面する反対側の側壁を含み、前記前面の前記外側部分は、前記駆動電極と前記反対側の側壁との間に位置する空気及び接着剤の前記誘電体容量を前記板要素に強制的に測定させる電気駆動遮蔽体として動作する、請求項３９に記載の接着剤吐出装置。
【請求項４２】
溶融部分組立体によりホットメルト接着剤を溶融するとともに送出する方法であって、
充填システムから、側壁によって少なくとも部分的に画定されている受入空間の中に、未溶融接着剤を供給することと、
前記接着剤を、前記受入空間と連通している加熱器ユニットによって高い塗布温度に加熱して溶融することと、
前記溶融接着剤を、吐出装置において吐出されるように前記溶融部分組立体から圧送することと、
前記受入空間内に残留している接着剤の充填液面高さを液面センサによって検知することであって、該液面センサは、電気駆動電極及び接地電極あって、該駆動電極と該接地電極との間の誘電体として作用する空気及び接着剤の誘電体容量を測定するように動作可能に接続されている電気駆動電極及び接地電極を有する板要素を含み、該液面センサは、前記板要素によって測定される前記誘電体容量が接着剤の前記充填液面高さによって変わるように前記側壁に隣接して位置決めされることと、
接着剤の前記充填液面高さが補充閾値を下回る場合、前記充填システムによる未溶融接着剤の新たな供給を駆動させることと、
を含む、方法。
【請求項４３】
前記液面センサの温度変化の現時点のオフセットによって、前記測定された誘電体容量を補正することであって、前記現時点のオフセットは、前記充填システムによる接着剤の直近の供給以降に経過した時間の関数として構成されることとを更に含む、請求項４２に記載の方法。
【請求項４４】
前記測定された誘電体容量を補正することは、
前記液面センサの前記温度に適用された初期のオフセットと前記液面センサの温度の調整曲線とを索出することと、
前記充填システムによる前記接着剤の直近の供給以降に経過した時間を測定することと、
前記初期のオフセットと前記接着剤の直近の供給以降に経過した時間とに基づいて前記現時点のオフセットを計算することと、
前記調整曲線及び前記現時点のオフセットを用いて、前記測定された誘電体容量を調整し、それによって、前記測定された誘電体容量から求めた接着剤の前記充填液面高さを調整することと、
を更に含む、請求項４３に記載の方法。
【請求項４５】
前記充填システムによる未溶融接着剤の新たな供給を駆動することは、
前記液面センサの前記温度に適用された前記現時点のオフセットを索出することと、
前記現時点のオフセットがゼロに等しいかどうかを判定することと、
前記現時点のオフセットがゼロである場合、前記初期のオフセットを第１の所定の値に等しく設定するとともに、前記接着剤の直近の供給以降に経過した時間をリセットすることと、
前記現時点のオフセットがゼロでない場合、前記初期のオフセットを前記現時点のオフセットに第２の所定の値を加えたものに等しく設定するとともに、前記接着剤の直近の供給以降に経過した時間をリセットすることと、
を更に含む、請求項４４に記載の方法。
【請求項４６】
前記現時点のオフセットを計算することは、
前記現時点のオフセットの減衰傾きを索出することと、
前記減衰傾きと前記接着剤の直近の供給以降に経過した時間との積を前記初期のオフセットから減算して前記現時点のオフセットを求めることと、
を更に含む、請求項４４に記載の方法。
【請求項４７】
前記減衰傾きを索出することは、
充填サイクル時間が最大閾値サイクル時間に達していることから、前記接着剤の直近の供給が終了しているかどうかを判定することと、
前記充填サイクル時間が前記最大閾値サイクル時間に達していることから、前記接着剤の直近の供給が終了している場合、前記現時点のオフセットの減衰傾きを第１の傾き値に等しく設定することと、
前記充填サイクル時間が前記最大閾値サイクル時間に達していることから、前記接着剤の直近の供給が終了していない場合、前記現時点のオフセットの減衰傾きを前記第１の傾き値よりも小さい第２の傾き値に等しく設定することと、
を更に含む、請求項４６に記載の方法。
【請求項４８】
前記液面センサの前記板要素を前記側壁と面一係合させるように締結することと、
前記接着剤が前記側壁と前記板要素との間に流出することを防止するように前記側壁と前記板要素との間にガスケットを位置決めすることと、
を更に含む、請求項４２に記載の方法。
【請求項４９】
前記加熱器ユニットから前記側壁を通じて前記板要素に熱エネルギーを伝達することであって、該板要素上の、前記接着剤の前記充填液面高さを上回るいかなる接着剤残留物も迅速に溶かしきることと、
を更に含む、請求項４８に記載の方法。
【請求項５０】
前記板要素は、電気的障壁によって隔てられている内側部分及び外側部分を有する前面を含み、前記接着剤の充填液面高さを検知することは、
前記前面の前記内側部分を前記駆動電極として動作させることと、
前記前面の前記外側部分を前記接地電極として動作させることと、
を更に含む、請求項４２に記載の方法。
【請求項５１】
前記板要素は、電気的障壁によって隔てられている内側部分及び外側部分を有する前面を含み、前記接着剤の充填液面高さを検知することは、
前記前面の前記内側部分を前記駆動電極として動作させることと、
前記前面の前記外側部分を、前記受入空間内に位置する前記接着剤及び空気上に前記誘電体容量の測定を集中させる電気駆動遮蔽体として動作させることと、
を更に含む、請求項４２に記載の方法。
【請求項５２】
接着剤吐出装置であって、
接着剤を溶融するとともに高い塗布温度に加熱するようになっている加熱器ユニットと、未溶融接着剤を収納するとともに該接着剤を前記加熱器ユニットの中に送出するように位置決めされている受入空間と、前記接着剤を前記加熱器ユニットから受け取る液だめと、前記接着剤を前記液だめから出口に方向付けるポンプと、を含む、溶融部分組立体であって、前記受入空間及び前記液だめは、集合保管容積を規定し、前記加熱器ユニットは、前記接着剤と接触する表面積を規定している、溶融部分組立体と、
前記出口を通して接着剤を吐出させるよう、前記ポンプ及び前記加熱器ユニットを動作させるように構成されているコントローラーを含む、制御部分組立体と、
を備え、
前記加熱器ユニットの前記表面積に対する前記受入空間及び前記液だめの前記集合保管容積の関係比が、前記接着剤が低い接着剤流量の期間中に劣化するか又は炭化するほど長く前記高い塗布温度に保持されないように最小限に抑えられ、また、前記接着剤が高い接着剤流量の期間中に最大流量で吐出されるのに十分迅速に加熱されるようになっている、接着剤吐出装置。
【請求項５３】
前記加熱器ユニットの前記表面積に対する前記集合保管容積の関係比は、６．４５１６×１０−４平方メートルの表面積に対して１．６３８７×１０−５立方メートル未満の容積である、請求項５２に記載の接着剤吐出装置。
【請求項５４】
前記加熱器ユニットの前記表面積に対する前記集合保管容積の関係比は、６．４５１６×１０−４平方メートルの表面積に対して約１．１４７１×１０−５立方メートル未満の容積である、請求項５３に記載の接着剤吐出装置。
【請求項５５】
前記制御部分組立体は、溶融接着剤が前記液だめから圧送されると前記受入空間への未溶融接着剤の供給を駆動させるようになっており、前記受入空間に送出された前記未溶融接着剤は小径の丸いペレット形状を規定し、該小径の丸いペレット形状は、高い接着剤流量の期間中に前記加熱器ユニットにおいて迅速に溶融されるように構成されている、請求項５２に記載の接着剤吐出装置。
【請求項５６】
前記受入空間は側壁によって少なくとも部分的に画定されており、電気駆動電極を有する液面センサが前記側壁に沿って取り付けられており、そのため、前記受入空間内の接着剤の充填液面高さが、前記電気駆動電極から前記側壁において少なくとも部分的に画定されている接地電極にかけての誘電体容量の変化によって検出される、請求項５５に記載の接着剤吐出装置。
【請求項５７】
前記溶融部分組立体は、
接着剤ペレットが前記受入空間の中に堆積する前に、空気流中の前記接着剤ペレットを受け取るとともに前記空気流及び前記接着剤ペレットの速度を低減させるように構成されている、サイクロン式セパレーターユニットを更に備え、
前記接着剤ペレット形状は、前記受入空間に制御量の接着剤を供給するために前記空気流により少量の接着剤の確実な流量を可能にするように最適化されている、請求項５５に記載の接着剤吐出装置。
【請求項５８】
前記受入空間及び前記液だめの前記集合容積は２×１０−３立方メートル未満である、請求項５２に記載の接着剤吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は包括的には接着剤ディスペンサーに関し、より詳細には、接着剤を吐出する前に加熱するように構成されている溶融部分組立体の構成部品に関する。
【０００２】
［関連出願の相互参照］
本出願は、２０１２年９月２０日に出願された（係属中の）米国仮特許出願第６１／７０３，４５４号の利益を主張するものであり、この米国仮特許出願の開示はその全体が、引用することにより本明細書の一部をなす。
【背景技術】
【０００３】
加熱された接着剤を供給する従来の吐出装置（すなわち、ホットメルト接着剤吐出装置）は一般的に、固体形態又は液体形態の接着剤材料を受け取る入口と、接着剤材料を加熱する、入口と連通している加熱器格子と、加熱器格子から加熱された接着剤を受け取る、加熱器格子と連通している出口と、出口を通しての加熱された接着剤の吐出を駆動及び制御する、加熱器格子及び出口と連通しているポンプと、を備える。１つ又は複数のホースを出口に接続して、吐出装置の下流に位置付けられている接着剤吐出ガン又は接着剤吐出モジュールに、加熱された接着剤の吐出を方向付けることもできる。さらに、従来の吐出装置は一般的に、コントローラー（例えばプロセッサ及びメモリ）と、吐出装置とのユーザーインターフェースを提供する、コントローラーに電気的に接続された入力制御部とを備える。コントローラーは、ポンプ、加熱器格子及び／又は装置の他の構成部材と通信し、それによって、加熱された接着剤の吐出を制御する。
【０００４】
従来のホットメルト接着剤吐出装置は通常、受け取った接着剤を溶融するとともに高い塗布温度に加熱するのに十分な温度範囲で動作してから、加熱された接着剤を吐出する。下流のガン（複数の場合もある）及びモジュール（複数の場合もある）による、加熱された接着剤の要求量を満たすことを確実にするために、所定の最大流量の溶融接着剤を生成する性能を有する接着剤吐出装置が設計される。最大流量の溶融接着剤を供給することができることを確実にするために、処理量要件が増す（例えば、最大９．０７キログラム毎時以上）につれ、接着剤吐出装置は従来的に、加熱器格子の寸法並びに加熱器格子に関連するホッパー及び液だめの寸法が増している。
【０００５】
しかしながら、大きなホッパー及び液だめにより、大量のホットメルト接着剤が接着剤吐出装置内で高い塗布温度に保持されることになる。このようにホットメルト接着剤を高い塗布温度に保持することは、最大流量時にホットメルト接着剤を約１時間〜２時間だけ高温に保持する可能性があるが、ほとんどの従来の接着剤吐出装置は最大流量で連続的に動作しない。このため、全ての接着剤吐出装置は、製造ラインが使用されておらず、溶融接着剤の要求量がゼロであるか又は最大流量よりも低い長い期間を伴って動作する。これらの動作期間中、大量のホットメルト接着剤が長期間にわたって高い塗布温度に保持される可能性があり、このことは、接着剤の劣化及び／又は炭化、接着剤の結合特性への悪影響、接着剤吐出装置の目詰まり、及び／又は更なるシステム休止時間につながる可能性がある。
【０００６】
加えて、ホッパーの中への接着剤材料の供給はまた、接着剤吐出装置内のホットメルト接着剤の概ね一定の液面高さを維持するために監視されねばならない。一般的に小形ペレットの形態の接着剤を、手動充填及び自動充填を含む様々な方法によってホッパーに送出する。ホッパーに充填する既知の一方法では、接着剤ペレットを、比較的高い速度で流れる加圧空気によってホッパーの中に移動させる。ホッパー内のホットメルト接着剤の液面高さを監視するために、ホッパーは、該ホッパー内に位置している接着剤材料の量を検出するために該ホッパーの中央へと延びる探り針又は何らかの他の構造の形態の液面センサを備え得る。接着剤ペレットが様々な方法によってホッパーの中に送出されるにつれ、探り針は、該探り針上にくっつくか又は飛び散った接着剤材料を収集することができる。接着剤材料のこの収集物は、迅速に取り除かれない場合、液面センサによる読取りの精度に悪影響を及ぼす可能性がある。しかしながら、動作時に接着剤材料のこの収集物を探り針状液面センサから取り除くことは困難であることが分かっている。したがって、接着剤吐出装置による高処理量の状況において、液面センサによる正確な読取りが遅れることにより、ホッパー内の接着剤材料の不十分な液面高さ又は過剰な液面高さをもたらす可能性がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
これらのような理由から、種々のタイプのホッパー及び種々のタイプの充填プロセスとともに用いる改善されたホットメルト接着剤ディスペンサー装置及び液面センサが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一実施形態によれば、液面センサは、側壁によって少なくとも部分的に画定されているとともに溶融される接着剤を収納するように構成されている受入空間内のホットメルト接着剤の充填液面高さを測定するように構成されている。液面センサは、電気駆動電極及び接地電極であって、該駆動電極と該接地電極との間の誘電体として作用する空気及び接着剤の誘電体容量を測定するように動作可能に接続されている電気駆動電極及び接地電極を有する板要素を備える。接地電極は、側壁が該接地電極の少なくとも一部分を形成するように側壁に電気的に接続されている。液面センサはまた、板要素に接続されている少なくとも１つの締結具取付け部を備える。締結具取付け部は、板要素を側壁と隣接した関係にするように連結する締結具を収めるようになっている。結果として、板要素によって測定される誘電体容量が受入空間内の接着剤の充填液面高さによって変わる。
【０００９】
一態様では、板要素はプリント回路基板である。別の態様では、板要素は側壁の大部分と係合する寸法になっており、そのため、側壁を通じて伝導される熱エネルギーが板要素に伝達される。この熱エネルギーは、板要素上の、接着剤の充填液面高さを上回るいかなる接着剤残留物も迅速に溶かしきる。したがって、探り針状液面センサに接着剤ペレットがくっつくことによって長期間にわたって影響を及ぼす可能性がある探り針状液面センサとは異なり、接着剤ペレットが板要素上にくっつくこと等の局部作用が充填液面高さの読取り値に最小限の影響しか与えない。したがって、板要素は側壁と面一に取り付けることができる。さらに、接着剤が側壁と板要素との間に流出することを防止するように側壁と板要素との間にガスケットを位置付けることができる。
【００１０】
別の態様では、駆動電極は板要素表面積を規定し、側壁は側壁表面積を規定する。側壁表面積に対する駆動電極及び前記板要素表面積の寸法は、より広い検知窓を提供するように最大にされる。より広い検知窓は、接着剤の種々の充填液面高さに対応する複数の制御信号を生成することが可能である。一例では、板要素表面積対側壁表面積の比は０．４：１よりも高い。しかしながら、より広い検知窓が板要素及び駆動電極の寸法によって維持される限り、他の実施形態ではこれらの表面積間の比を変更することができる。
【００１１】
別の態様では、板要素は、受入空間内の接着剤側に面する前面を備える。前面は、電気的障壁によって外側部分から隔てられている内側部分を含む。内側部分は上述の駆動電極として動作する。幾つかの実施形態では、前面の外側部分は接地電極として動作する。他の実施形態では、受入空間はまた、板要素側に面する反対側の側壁によって部分的に画定されており、前面の外側部分は、電気駆動遮蔽体として動作する。この駆動遮蔽体は、駆動電極と反対側の側壁との間に位置する空気及び接着剤の誘電体容量を液面センサに強制的に測定させる。
【００１２】
誘電体容量の液面センサ測定値はまた、液面センサの温度に影響を受け、この温度は、受入空間に周期的に入る低温の加圧空気及び未溶融接着剤に起因して変わる。これを補正するために、液面センサはまた、板要素及びコントローラーに動作可能に連結されたタイマーと、コントローラーに取り込まれた制御サブルーチンとを備えることができる。コントローラーは、誘電体容量測定値を受信するように動作し、それらの測定値を用いて、充填システムがより多くの未溶融接着剤を受入空間に供給するように作動するときを制御する。制御サブルーチンは、充填システムの直近の作動以降の、タイマーによって測定された時間に基づいて板要素における温度変化を推定することによって液面センサにおける温度変化を自動的に補正する。結果として、液面センサにおいて別の温度センサを付加することに関連する更なる費用及びメンテナンスが回避される。
【００１３】
本発明の別の実施形態によれば、液面センサは、側壁によって少なくとも部分的に画定されている受入空間内のホットメルト接着剤の充填液面高さを測定するように構成されている。液面センサは、プリント回路基板を有する板要素を備える。液面センサはまた、電気駆動電極及び接地電極であって、プリント回路基板上に位置付けられているとともに、該駆動電極と該接地電極との間の誘電体として作用する空気及び接着剤の誘電体容量を測定するように動作可能に接続されている電気駆動電極及び接地電極を備える。接地電極は、側壁が該接地電極の少なくとも一部分を形成するように側壁に電気的に接続することができる。板要素は、該板要素によって測定される誘電体容量が接着剤の充填液面高さによって変わるように位置決めされる。
【００１４】
本発明による更に別の実施形態では、液面センサは、側壁表面積を有する側壁によって少なくとも部分的に画定されている受入空間内のホットメルト接着剤の充填液面高さを測定するように構成されている。液面センサは板要素を備える。液面センサはまた、板要素上に位置付けられているとともに板要素表面積を規定する電気駆動電極を備える。液面センサは、接地電極であって、板要素上に位置付けられているとともに、駆動電極と該接地電極との間の誘電体として作用する空気及び接着剤の誘電体容量を測定するように駆動電極に動作可能に接続されている接地電極を更に備える。接地電極は、側壁が該接地電極の少なくとも一部分を形成するように側壁に電気的に接続することができる。板要素は、該板要素によって測定される誘電体容量が接着剤の充填液面高さによって変わるように位置決めされる。さらに、側壁表面積に対する駆動電極及び板要素表面積の寸法は、より広い検知窓を提供するように最大にされる。より広い検知窓は、受入空間内の接着剤の種々の充填液面高さに対応する複数の制御信号を生成することが可能である。
【００１５】
本発明の別の実施形態によれば、溶融部分組立体が、ホットメルト接着剤を受け取るとともに溶融するように構成されている。溶融部分組立体は、未溶融接着剤を収納する受入空間を少なくとも部分的に囲む側壁を含む。加熱器ユニットが、受入空間から接着剤を受け取るとともに、次にその接着剤を加熱して溶融するように位置決めされている。溶融部分組立体はまた、受入空間内の接着剤の充填液面高さを測定する液面センサを含む。液面センサは、電気駆動電極及び接地電極であって、該駆動電極と該接地電極との間の誘電体として作用する空気及び接着剤の誘電体容量を測定するように動作可能に接続されている電気駆動電極及び接地電極を有する板要素を備える。接地電極は、側壁が該接地電極の少なくとも一部分を形成するように側壁に電気的に接続することができる。液面センサはまた、板要素に接続されている少なくとも１つの締結具取付け部を備える。締結具取付け部は、板要素を側壁と隣接した関係にするように連結する締結具を収めるようになっている。そのため、板要素によって測定される誘電体容量が接着剤の充填液面高さによって変わる。
【００１６】
本発明による更に別の実施形態では、接着剤吐出装置は、未溶融接着剤を受け取り、その接着剤を溶融するとともに加熱し、次に、溶融接着剤を送出して吐出するように構成されている。このために、接着剤吐出装置は、接着剤を高い塗布温度に加熱して溶融するようになっている加熱器ユニットと、側壁によって少なくとも部分的に画定されているとともに、接着剤を加熱器ユニットの中に給送するように位置決めされている受入空間と、接着剤を加熱器ユニットから受け取るように位置決めされている液だめとを備える。受入空間及び液だめは、接着剤が低い接着剤流量の期間中に劣化するか又は炭化するほど長く高い塗布温度に保持されないように最小限に抑えられる集合保管容積を規定している。接着剤吐出装置はまた、接着剤を液だめから方向付けるポンプと、受入空間内の接着剤の充填液面高さを測定する液面センサとを備える。液面センサは、電気駆動電極及び接地電極であって、該駆動電極と該接地電極との間の誘電体として作用する空気及び接着剤の誘電体容量を測定するように動作可能に接続されている電気駆動電極及び接地電極を有する板要素を備える。接地電極は、側壁が接地電極の少なくとも一部分を形成するように側壁に電気的に接続することができる。液面センサは、側壁と隣接した関係になるように連結され、そのため、板要素によって測定される誘電体容量が接着剤の充填液面高さによって変わる。この測定により、液だめから接着剤を移動した後で受入空間への更なる接着剤の迅速な送出が可能になることで、高い接着剤流量の期間中に加熱器ユニット及び液だめが空になることが回避される。
【００１７】
一態様では、受入空間及び液だめの集合容積は２×１０−３立方メートル未満である。しかしながら、液面センサは、接着剤吐出装置内に保持されている接着剤が比較的少量であるにもかかわらず、高い処理量の期間中に受入空間及び加熱器ユニットが空になることを防止するのに十分に接着剤の充填液面高さの変化に応答性がある。接着剤吐出装置は、接着剤材料ペレットが受入空間の中に堆積する前に、空気流中の接着剤材料ペレットを受け取るとともに空気流及び接着剤ペレットの速度を低減させるように構成されている、サイクロン式セパレーターユニットを更に備えることができる。接着剤ペレットは、受入空間に制御式に補充するために少量の接着剤材料の確実な流量を可能にするように最適化されているペレット形状を規定する。ペレット形状はまた、接着剤が堆積する際に最少量の空気を閉じ込めるように最適化され、そのため、受入空間内の接着剤の液面高さが液面センサによって正確に検出される。
【００１８】
一実施形態では、本発明は、溶融部分組立体によりホットメルト接着剤を溶融するとともに送出する方法を含む。本方法は、充填システムから、側壁によって少なくとも部分的に画定されている受入空間の中に、未溶融接着剤を供給することを含む。接着剤を、受入空間と連通している加熱器ユニットによって高い塗布温度に加熱して溶融する。次に、溶融接着剤を、吐出装置において吐出されるように溶融部分組立体から圧送する。液面センサが、受入空間内に残留している接着剤の充填液面高さを検知する。液面センサは、受入空間内の空気及び接着剤の誘電体容量を測定するように動作可能に接続されている電気駆動電極及び接地電極を有する板要素を備える。他の実施形態と同様に、液面センサは、誘電体容量が接着剤の充填液面高さによって変わるように側壁に隣接して位置決めされる。本方法はまた、接着剤の充填液面高さが補充閾値を下回る場合は常に、充填システムによる未溶融接着剤の新たな供給を駆動させることを含む。
【００１９】
測定される誘電体容量は液面センサにおける温度変化に影響を受けるため、本方法はまた、液面センサにおける温度変化の現時点のオフセット（差異）によって、測定された誘電体容量を補正することを含むことができる。現時点のオフセットは、充填システムによる未溶融接着剤の直近の供給以降に経過した時間の関数である。例えば、この補正は、液面センサの温度に適用された初期のオフセットと液面センサの種々の温度について既知の調整曲線とを索出することを含む。充填システムによる接着剤の直近の供給以降に経過した時間を測定し、初期のオフセットと接着剤の直近の供給以降に経過した時間とに基づいて現時点のオフセットを計算する。次に、調整曲線及び現時点のオフセットを用いて、測定された誘電体容量を調整し、それによって、この誘電体容量から求めた充填液面高さ測定値を調整する。
【００２０】
一態様では、未溶融接着剤の新たな供給を駆動することは、上記で計算したように、液面センサの温度に適用された現時点のオフセットを索出することを含む。現時点のオフセットがゼロに等しい場合、初期のオフセットを第１の所定の値に等しく設定し、一方、現時点のオフセットがゼロに等しくない場合、初期のオフセットを現時点のオフセットに第２の所定の値を加えたものに等しく設定する。このために、オフセットは、受入空間への補充がより頻繁に行われる場合、経時にわたって累積する。現時点のオフセットを計算することは、現時点のオフセットの減衰傾きを索出し、次に、この減衰傾きと経過した時間との積を初期のオフセットから減算して現時点のオフセットを求めることによって行うことができる。減衰傾きは、補充の最大閾値サイクル時間を超えていることによって接着剤の直近の供給が停止しているかどうかに応じて、２つの異なる値に設定することができる。これに関して、充填サイクル時間が最大閾値サイクル時間に達している場合、このことは液面センサが低温の接着剤で完全には覆われていない可能性があることを示すことから、高い方の減衰傾きを適用することができる。しかしながら、他の実施形態では、液面センサにおける温度差を推定する代替的な方法及び対応する静電容量読取り値を補正する代替的な方法を用いることができる。
【００２１】
本発明による別の実施形態では、接着剤吐出装置は溶融部分組立体と制御部分組立体とを備える。溶融部分組立体は、接着剤を高い塗布温度に加熱して溶融するようになっている加熱器ユニットと、接着剤を加熱器ユニットの中に給送するように位置決めされている受入空間と、溶融接着剤を加熱器ユニットから受け取る液だめと、接着剤を液だめから出口に方向付けるポンプと、を含む。受入空間及び液だめは、集合保管容積を規定し、加熱器ユニットは、接着剤と接触する表面積を規定している。制御部分組立体は、出口を通して接着剤材料を吐出させるよう、ポンプ及び加熱器ユニットを動作させるように構成されているコントローラーを含む。加熱器ユニットの表面積に対する受入空間及び液だめの集合保管容積の関係比が、接着剤材料が低い接着剤流量の期間中に劣化するか又は炭化するほど長く高い塗布温度に保持されないように最小限に抑えられる。接着剤材料はまた、高い接着剤流量の期間中に最大流量で吐出されるのに十分迅速に加熱される。
【００２２】
一態様では、加熱器ユニットの表面積に対する集合保管容積の関係比は、６．４５１６×１０−４平方メートルの表面積に対して１．６３８７×１０−５立方メートル未満の容積である。より詳細には、加熱器ユニットの表面積に対する集合保管容積の関係比は、６．４５１６×１０−４平方メートルの表面積に対して約１．１４７１×１０−５立方メートルの容積である。したがって、受入空間及び液だめの集合容積は、約２×１０−３立方メートル等、比較的小さいものとすることができる。しかしながら、接着剤吐出装置内に保持されている接着剤が低量であるにもかかわらず、必要な場合は、最大流量の接着剤を依然として送出することができる。
【００２３】
本発明のこれらの目的及び利点並びに他の目的及び利点は、添付の図面と併せて以下の詳細な記載においてより容易に明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】部分組立体カバーが閉じられている、本発明の一実施形態による接着剤吐出装置の斜視図である。
【図２】溶融部分組立体を露出させるために部分組立体カバーが開かれている、図１の接着剤吐出装置の斜視図である。
【図３】溶融部分組立体の内部特徴を具体的に示す、図２の接着剤吐出装置の少なくとも一部の断面斜視図である。
【図４】図３の溶融部分組立体の正面図である。
【図５】図４の溶融部分組立体の正面断面図である。
【図６】図４の溶融部分組立体の側面断面図である。
【図７】図１〜図６の実施形態と同様の溶融部分組立体を含む、代替的な実施形態の接着剤吐出装置の斜視図である。
【図８】図７の８−８の線に沿った接着剤吐出装置の一部分の断面斜視図である。
【図９】図３及び図８の溶融部分組立体内に設置されている液面センサの前面斜視図である。
【図１０】図９の液面センサの後面斜視図である。
【図１１】異なる寸法を有する別の実施形態の液面センサを含む、図４の溶融部分組立体の一部分の正面断面図である。
【図１２】液面センサにおける温度変化を補正するために図１及び図７の接着剤吐出装置のコントローラーによって行われる一連の動作を示すフローチャートである。
【図１３】図１２に示されている一連の動作における一機能である、時間に基づいて液面センサの現時点のオフセットを計算するためにコントローラーによって行われる一連の動作を示すフローチャートである。
【図１４】図１２における一連の動作の動作時の接着剤吐出装置の試験結果を示し、それによって、液面センサの推定温度が液面センサの実際の温度に密接に追従することを示すグラフである。
【図１５】図１２における一連の動作を用いない場合の液面センサの静電容量式測定と比較した、図１２における一連の動作による液面センサの動作時の試験結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本明細書に組み込まれるとともに本明細書の一部を構成する添付の図面は、本発明の実施形態を示し、上記の本発明の概説とともに、以下に示す実施形態の詳細な説明は本発明の原理を説明する役割を果たす。
【００２６】
図１〜図３を参照すると、本発明の一実施形態による接着剤吐出装置１０が、必要な場合に従来の設計と同じ最大流量を供給しつつも、従来の設計よりも著しく少量の接着剤材料を高い塗布温度に保持するように最適化される。より具体的には、接着剤吐出装置１０は、サイクロン式セパレーターユニット１４と、液面センサ１８を有する受入空間１６と、加熱器ユニット２０と、液だめ２２とを含むことができる溶融部分組立体１２を備える。これらの部材のそれぞれは以下で更に詳細に記載する。これらの部材の組合せにより、従来の設計と比較した場合におよそ８０％低い滞留量の溶融接着剤材料が高い塗布温度に保持された状態で最大流量が可能になる。
【００２７】
図１〜図３に示されている接着剤吐出装置１０は、Jeterに対する（「Mountable Device For Dispensing Heated Adhesive」と題する）米国特許出願第１３／６５９，２９１号に記載されているように壁面に沿って取り付けられる。上記米国特許出願は、本願の譲渡人が共同所有しており、その全体が、本明細書に引用することにより本明細書の一部をなす。しかしながら、本発明の接着剤吐出装置１０は、本発明の範囲から逸脱することなく任意のやり方で取り付けるとともに向き付けることができることが理解されるであろう。
【００２８】
図１及び図２を参照すると、接着剤吐出装置１０は、双方とも共通の取付け板２６に沿って取り付けられる、溶融部分組立体１２と制御部分組立体２４とを備える。取付け板２６は、図示のように概ね垂直の向きで支持壁又は支持構造体に連結されるように構成されている。溶融部分組立体１２は、取付け板２６の第１の終端２６ａに隣接して取り付けられており、一方、制御部分組立体２４は、取付け板２６の第２の終端２６ｂに隣接して取り付けられている。これに関して、溶融部分組立体１２は、制御部分組立体２４を溶融部分組立体１２の高い動作温度（最高で１７６．７℃）から隔離することができるように、制御部分組立体２４から離間している。
【００２９】
接着剤吐出装置１０はまた、溶融部分組立体１２及び制御部分組立体２４それぞれへの選択的なアクセスを提供するように構成されている第１の部分組立体カバー２８及び第２の部分組立体カバー３０を備える。図１の閉位置に示されているように、第１の部分組立体カバー２８は、取付け板２６に第１の終端２６ａに隣接して連結されており、溶融部分組立体１２を周囲環境から少なくとも部分的に隔離するように動作可能である。第２の部分組立体カバー３０は、取付け板２６に第２の終端２６ｂに隣接して連結されており、制御部分組立体２４を溶融部分組立体１２及び同様に周囲環境から隔離するように動作可能である。第１の部分組立体カバー２８及び第２の部分組立体カバー３０が閉じられると、部分組立体カバー２８と部分組立体カバー３０との間、したがって、溶融部分組立体１２と制御部分組立体２４との間にも、熱すき間３２が形成される。この熱すき間３２は、制御部分組立体２４を溶融部分組立体１２における高い動作温度から隔離することを更に確実にする。
【００３０】
第１の部分組立体カバー２８及び第２の部分組立体カバー３０のそれぞれは、図２に示されているように取付け板２６にヒンジ部材３４において枢結される。同様に図２に示されているように、第１の部分組立体カバー２８は、第１の部分組立体カバー２８内に保持されている溶融部分組立体１２の構成部品の過熱を回避するのに用いることができる通気孔３６を備える。しかしながら、これらの通気孔３６のいずれも、第１の部分組立体カバー２８が閉じられたときに熱すき間３２側には位置しない。第２の部分組立体カバー３０もまた、同様にして熱すき間３２に面しない通気孔（図示せず）を備えることができる。取付け板２６もまた、図示の実施形態では溶融部分組立体１２及び制御部分組立体２４の周囲に位置決めされている通気孔３６を備える。溶融部分組立体１２及び制御部分組立体２４の構成部品を修繕する必要がある場合等、第１の部分組立体カバー２８及び第２の部分組立体カバー３０が図２に示されているように開かれている場合、作業者はそれらの構成部品へのアクセスを有する。幾つかの実施形態では、溶融部分組立体１２はまた、取付け板２６に連結されているリフトオフ（抜差し）ヒンジ（図示せず）に枢着することができ、そのため、溶融部分組立体１２は単体として枢動して取付け板２６から離れて溶融部分組立体１２の構成部品の背面へのアクセスを提供する（例えば、受入空間１６における液面センサ１８の接続部へのアクセスを提供する）こともできる。溶融部分組立体１２のこの枢結は、本発明の範囲から逸脱することなく他の実施形態において変更することができる。
【００３１】
図１及び図２を続けて参照すると、第１の部分組立体カバー２８は、閉位置では、サイクロンセパレーターユニット１４の頂端部を除き、溶融部分組立体１２全体を実質的に包囲する。この頂端部（図１及び図２では隠れている）は、保護キャップ４０によって覆われており、この保護キャップ４０は、サイクロンセパレーターユニット１４を形成する一般的には金属材料を、第１の部分組立体カバー２８が閉じられているときに接着剤吐出装置１０に対して作業している場合がある作業者から隔離する。同様に、第２の部分組立体カバー３０は、接着剤吐出装置１０の動作中に様々な目的に用いられる幾つかの部材を含むことができる外部コントローラーボックス４２を除き、制御部分組立体２４全体を実質的に包囲する。例えば、例示的な実施形態におけるコントローラーボックス４２は、サイレン４４と、以下で記載するポンプ内の空気圧を調整するのに使用されるねじ４５と、この空気圧を測定する圧力計４６とを備える。溶融部分組立体１２及び制御部分組立体２４の他の構成部品は全て、接着剤吐出装置１０の動作中に作業者との直接接触から隔離される。
【００３２】
制御部分組立体２４は、図１及び図２において更に詳細に示されている。これによれば、制御部分組立体２４は、制御インターフェース５０に動作可能に連結されているコントローラー４８（例えば、１つ又は複数の集積回路）を含む。コントローラー４８は、溶融部分組立体１２の構成部品と通信するとともにその構成部品の作動を制御するように動作可能である。例えば、コントローラーは、液面センサ１８から信号を受信し、必要な場合にサイクロン式セパレーターユニット１４を介して充填システム５２（図２及び図４に概略的に示されている）から供給されるより多くの接着剤ペレットを駆動させることができる。制御インターフェース５０は、第２の部分組立体カバー３０に取り付けられているとともにコントローラー４８に動作可能に連結されており、そのため、接着剤吐出装置１０の操作者は、制御インターフェース５０において、コントローラー４８から情報を受信するか又はコントローラー４８にデータ入力を行うことができる。制御インターフェース５０は、図示の実施形態では表示画面として示されているが、タッチ画面表示装置、キーパッド、キーボード及び既知の他の入力装置／出力装置を制御インターフェース５０に組み込むことができることが理解されるであろう。制御部分組立体２４はまた、前述のコントローラーボックス４２を含み、このコントローラーボックス４２は、操作者とコントローラー４８との間に更なる入力機能／出力機能を提供するようにコントローラー４８に動作可能に連結されている。制御部分組立体２４はまた、以下で図１２〜図１５を参照して詳細に記載されるように、液面センサ１８の温度を推定する際に、また、液面センサ１８からの充填液面高さ読取り値を補正する際に用いられる様々な時間変数を測定する、コントローラー４８に連結されたタイマー５３（図５に概略的に示されている）を含むことができる。
【００３３】
溶融部分組立体１２は、図２〜図５を参照しながら更に詳細に示されている。上記で簡潔に述べたように、溶融部分組立体１２は、充填システム５２から接着剤材料ペレットを受け取り、それらのペレットを加熱するとともに溶融して高い塗布温度の溶融接着剤にし、また、この溶融接着剤を出口から吐出して下流のガン又はモジュール（図示せず）に送出するように構成されている複数の構成部品を含む。図２に示されているように、サイクロン式セパレーターユニット１４は、この例示的な実施形態では受入空間１６を規定しているホッパー１６の頂部に取り付けられており、加熱器ユニット２０及び受入空間１６によって液だめ２２から隔てられている。したがって、概ね重力により駆動される接着剤流が、溶融するようにサイクロン式セパレーターユニット１４から加熱器ユニット２０へ、次に、加熱器ユニット２０から液だめ２２へともたらされる。溶融部分組立体１２はまた、液だめ２２の下に位置付けられているマニホールド５４と、取付け板２６及び第１の部分組立体カバー２８によって画定されている空間内の他の構成部品と並んで配置されているポンプ５６とを含む。マニホールド５４は、液だめ２２と、ポンプ５６と、溶融部分組立体１２の底面に位置付けられている１つ又は複数の出口６０との間に延びる様々な導管５８を備える。ポンプ５６は、必要とされる場合に、液だめ２２から出口６０を通しての溶融接着剤の移動を駆動するように動作する。出口６０は、溶融接着剤を下流のガン又はモジュール（図示せず）に送出する被加熱ホース又は他の搬送部材に対して接続するように第１の部分組立体カバー２８の底面の切抜き部６２を貫通することができる。
【００３４】
サイクロン式セパレーターユニット１４は、入口ホース（図示せず）を通して、加圧空気流によって駆動される接着剤ペレットを受け取る。この入口ホースは、これらの図に概略的に示されている充填システム５２等の、接着剤ペレット源（図示せず）に接続されている。サイクロン式セパレーターユニット１４は、頂端部７４と、受入空間１６と連通する底端部７６とを含む、概ね円筒形の管７２を備える。管７２内に頂端部７４に近接して位置付けられている側壁開口７８が、入口ホースの自由端に連結されるように構成されている接線方向入口管８０に接続されている。頂端部７４は、頂端部７４に隣接した概ね円筒形の管７２内の空間に部分的に延びる排気管８４に接続されている上部開口８２を含む。サイクロン式セパレーターユニット１４から排出される空気流を濾過するように、エアフィルター８６を、排気管８４内に、かつ頂端部７４の上に位置付けることができる。したがって、サイクロン式セパレーターユニット１４は、空気ストリームが接線方向入口管８０を通って迅速に移動することによって駆動される接着剤ペレットを受け取り、次に、これらが概ね円筒形の管７２の壁に沿って螺旋状に下方に旋回する際に空気及びペレットの流れを減速させる。ペレット及び空気は受入空間１６内に堆積し、空気は、概ね円筒形の管７２の中心を通って戻り、排気管８４及びエアフィルター８６を通して排出される。サイクロン式セパレーターユニット１４の特定の構成部品及び動作の例示的な実施形態が、「Adhesive Dispensing Device Having Optimized Cyclonic Separator Unit」と題する、Chau他の同時係属中の米国特許出願第      号（当社参照番号：ＮＯＲ−１５０６ＵＳ）に更に詳細に記載されており、この米国特許出願の開示はその全体が、本明細書に引用することにより本明細書の一部をなす。サイクロン式セパレーターユニット１４は、接着剤吐出装置１０の幾つかの実施形態では溶融部分組立体１２から省くことができることが理解されるであろう。
【００３５】
受入空間１６は、加熱器ユニット２０と連通する開口した底部９０と、サイクロン式セパレーターユニット１４の概ね円筒形の管７２の底端部７６を収めるように構成されている入口孔９４を有する閉じた上壁９２とによって、概ね矩形の箱形状筐体すなわちホッパー１６を規定している。受入空間１６はまた、液面センサ１８を備え、液面センサ１８は、受入空間１６の周側壁９８のうちの１つに沿って取り付けられる板要素９６の形態の静電容量式液面センサである。板要素９６は１つの駆動電極１００を備え、受入空間１６の側壁９８又は別の側壁９８の一部分が、液面センサ１８の第２の（接地）電極として作用する。例えば、板要素９６はまた、幾つかの実施形態では接地電極を備えることができる。液面センサ１８は、誘電体容量液面高さが駆動電極１００と接地電極との間で変わる（例えば、受入空間１６内の開放空間又は空気が受入空間１６内の接着剤材料とは異なる誘電体容量を提供する）場所を板要素９６により検出することによって、受入空間１６内の接着剤材料の量又は液面高さを判定する。「ホッパー」という用語が接着剤吐出装置１０の実施形態の記載中の所々に用いられているが、固体接着剤を充填システム５２から加熱器ユニット２０へ給送する代替的な構造／受入空間を提供することができることが理解されるであろう。
【００３６】
必要な場合に、より迅速な熱伝導を板要素９６に提供して接着剤材料ペレットの付着物を溶かしきるために、板要素９６は、受入空間１６を少なくとも部分的に画定している側壁９８の実質的に全体に沿って取り付けることができる。例えば、板要素９６は、液面センサ１８が駆動電極１００の表面積と受入空間１６を画定している側壁の表面積との約０．７対１の比を規定するように、受入空間１６を少なくとも部分的に画定している側壁に沿って取り付けることができる。これに関して、駆動電極１００の表面積は、受入空間１６を画定している側壁９８の表面積の約７０％である。さらに、大きな表面積が板要素９６によって検知されることによって、より正確かつ信頼性のある液面高さ検知がもたらされ、これにより、必要な場合に、溶融部分組立体１２への接着剤材料のより正確かつ適時の送出が可能になる。このため、受入空間１６の寸法に対して駆動電極１００の寸法が大きいことによって提供される、より広い検知窓により、受入空間１６内の様々な充填状態を検知することによって、より正確な制御も可能になり、これにより、受入空間１６内のその時点での充填状態に応じて種々の制御措置がとられる。より広い検知窓はまた、接着剤吐出装置１０による高出力の期間中に急速に変化し得る充填液面高さ変化に対する応答性がより高い。したがって、受入空間１６内に１つ又は複数の所望量（例えば、３０％〜６０％充填）の接着剤材料を、接着剤吐出装置１０の動作中に維持することができる。したがって、受入空間１６を画定している側壁９８の表面積に対する駆動電極１００の表面積を最大にすることによって、より広い検知窓をつくり出すことが有利である。液面センサ１８及び受入空間１６の特定の構成部品及び動作は、以下で図６〜図８を参照しながら更に詳細に説明する。
【００３７】
加熱器ユニット２０は、受入空間１６の開口した底部９０を通って下方に流れる接着剤材料を受け取るように、受入空間１６に隣接してその下に位置決めされる。加熱器ユニット２０は、周壁１０８と、受入空間１６と液だめ２２との間の周壁１０８によって画定されている空間にわたって延びる複数の仕切り１１０とを含む。図３、図５及び図６に最もはっきりと示されているように、仕切り１１０のそれぞれは、受入空間１６の開口した底部９０に面する上流端部１１２に向かって狭くなっているとともに、液だめ２２に面する下流端部１１４に向かって広くなっている、概ね三角形の断面を規定している。仕切り１１０は、受入空間１６と液だめ２２との間の空間を、接着剤材料が液だめ２２に流れることを可能にするように構成されている複数の開口１１６に分割する。開口１１６は、仕切り１１０の下流端部１１４に隣接し、接着剤材料のほとんどを仕切り１１０のうちの１つと強制的に接触させるほど小さい。仕切り１１０が、例示的な実施形態では周壁１０８とともにアルミニウムから鋳造されるが、他の実施形態では種々の熱伝導材料及び種々の製造方法又は機械加工方法を用いて加熱器ユニット２０を形成することができることが理解されるであろう。
【００３８】
これに関して、例示的な実施形態の加熱器ユニット２０は、加熱器格子の形態である。加熱器ユニット２０の他の実施形態では、本発明の範囲から逸脱することなく、周壁１０８から延びるフィン状構造を含むがそれに限定されない、格子状仕切り以外の異なる構造によって、複数の開口１１６を画定することができることが理解されるであろう。これに関して、「加熱器ユニット」２０は、接着剤吐出装置１０を通る接着剤の流れに対する１つ又は複数の開口１１６を加熱器ユニット２０が提供することが唯一の必要要件であるため、本発明の他の実施形態では、接着剤を加熱する非格子状構造をも含み得る。一代替形態では、より大きな溶融装置において使用される、より大きな寸法の加熱器格子に一般的に当てはまるように、仕切り１１０の代わりに、周壁１０８から内向きに延びるフィンを用いることができる。加熱器ユニット２０は、本発明に従った実施形態では別個に形成して受入空間１６に連結されても単一部品として受入空間１６と一体的に形成されてもよいことが理解されるであろう。
【００３９】
加熱器ユニット２０は、接着剤吐出装置１０を通って流れる接着剤材料の加熱及び溶融を最適化するように設計されている。このため、周壁１０８は、図５及び図６に示されているような、加熱器ユニット２０に挿入することができるか又は鋳込むことができる、抵抗加熱器、管状加熱器、加熱カートリッジ又は別の等価な加熱素子等の加熱素子１２０を収納するように構成されている中空通路１１８を含む。加熱素子１２０は、コントローラー４８から信号を受信し、熱エネルギーを加熱器ユニット２０に加え、この熱エネルギーが、加熱器ユニット２０によって規定されている表面積全体に沿って接着剤材料に伝達されるように周壁１０８及び仕切り１１０を通じて伝導される。例えば、加熱器ユニット２０の例示的な実施形態は、加熱器ユニット２０の温度を検出する温度センサ１２２を含む。温度センサ１２２は、周壁１０８における温度を検知するように位置決めされており、また、接着剤温度を間接的に検知することもできるが、接着剤温度の検知は加熱器ユニット２０の温度変化に少しだけ遅れをとる傾向があることが理解されるであろう。図示しない他の実施形態では、温度センサ１２２は、接着剤の中へ延びる探り針等の種々のタイプのセンサを含むことができる。このため、温度センサ１２２は、加熱素子１２０を制御する際に用いる単位温度での定期的なフィードバックを提供する。熱エネルギーはまた、液だめ２２及び受入空間１６を通じて伝導され、このことが、液だめ２２内の溶融接着剤の温度を維持するのに役立ち、また、受入空間１６内（液面センサ１８の板要素９６上等）に意図せずくっついたいかなる接着剤材料も溶かしきるのに役立つ。加熱器ユニット２０及び仕切り１１０の設計もまた、加熱器ユニット２０内の接着剤材料と同様に（停止時に固化する可能性がある）、受入空間１６内及び液だめ２２内の接着剤材料に、熱エネルギーをより迅速に供給することによって、接着剤吐出装置１０の停止又はスタンバイ後の始動プロセスを向上させる。例示的な実施形態では、加熱器ユニット２０は、約７分のウォームアップ時間で溶融部分組立体１２全体をスタンバイ状態から動作温度にし、それによって、長いウォームアップサイクルによって引き起こされる遅延を実質的に減らすように動作可能である。
【００４０】
図５及び図６に示されている加熱器ユニット２０の例示的な実施形態では、仕切り１１０及び開口１１６は、加熱器ユニット２０を形成する方法と吐出するように選択された接着剤材料とに基づいて幾つかの寸法を規定する。これに関して、例示的な実施形態とともに使用される加熱素子１２０は９．５２５ミリメートルの最小の曲げ半径を規定し、そのため、隣接し合う仕切り１１０の中心間の間隔ＳＰは、加熱素子１２０が各隣接し合う仕切り１１０間で曲がることを可能にするように１９．０５ミリメートルであるように選択される。鋳造プロセスが、仕切り１１０の角度付けの最小の抜き勾配を規定し、この最小の抜き勾配に近い抜き勾配が加熱器ユニット２０内の仕切り１１０のために選択される。このため、仕切り１１０の抜き勾配ＤＡＰは、例示的な実施形態では約５度である。仕切り１１０間の開口１１６は、約３．９６９ミリメートルの開口長ＬＯを規定し、この開口長ＬＯは、高処理量で動作する場合に許容可能な圧力降下及び接着剤の十分な体積流を提供するように構成されている、加熱器ユニット２０内の流れに対する総開口を集合的に提供するように選択されている。抜き勾配ＤＡＰ及び開口長ＬＯにより仕切り１１０のそれぞれの高さの程度が決まる。例えば、例示的な実施形態の仕切り１１０は、約６３．６１ミリメートルの高さＨＰを規定する。開口長ＬＯ及び他の寸法は、使用される接着剤の粘度を変更する場合、したがって、加熱器ユニット２０内により大きな全体的な貫通口を必要とする場合等、本発明に従った他の実施形態において変更することができることが理解されるであろう。加熱器ユニット２０の部材の寸法もまた、使用される接着剤ペレットの寸法及び形状に関係なく、加熱器ユニット２０の有効表面積ＳＡＨＧを調整するとともに、それによって、接着剤の溶融率を変更するように、この例示的な実施形態から更に変更することができる。
【００４１】
液だめ２２は、加熱器ユニット２０内に画定されている開口１１６を通って下方に流れる接着剤材料を受け取るように、加熱器ユニット２０に隣接してその下に位置決めされる。液だめ２２は、開口した上端部１２８と開口した底端部１３０との間に延びる周壁１２６を含む。液だめ２２は任意選択的に、幾つかの実施形態では周壁１２６から内向きに突出する仕切り又はフィン（図では仮想線で示されている）を備えることができる。開口した上端部１２８は、仕切り１１０の下流端部１１４に隣接して加熱器ユニット２０と連通している。開口した底端部１３０はマニホールド５４と境を接しており、それによって、溶融接着剤材料をマニホールド５４の導管５８へと導通させる。加熱器ユニット２０と同様に、液だめ２２はアルミニウムから製造することもでき、それによって、加熱器ユニット２０からの熱を周壁１２６に沿って伝導して液だめ２２内の溶融接着剤の温度を維持する。加えて、加熱素子１３１の形態の液だめ加熱素子を周壁１２６内に設けて、液だめ２２内の溶融接着剤を高い塗布温度に更に加熱するか又は維持することができる。このため、加熱素子１３１は、液だめ２２に挿入することができるか又は鋳込むことができる、抵抗加熱器、管状加熱器、加熱カートリッジ又は別の等価な加熱素子を含むことができる。しかしながら、他の熱伝導材料及び他の製造方法を本発明の範囲に従った他の実施形態において用いてもよい。加熱器ユニット２０は、本発明に従った実施形態では別個に形成して液だめ２２に連結されても単一部品として液だめ２２と一体的に形成されてもよいことが理解されるであろう。
【００４２】
液だめ２２は、液だめ２２内の接着剤材料の温度等の動作データをコントローラー４８に供給するように構成されている１つ又は複数のセンサを備えることができる。例えば、液だめ２２の例示的な実施形態は、液だめ２２の温度を検出する温度センサ１３２を含む。温度センサ１３２は、周壁１２６における温度を検知するように位置決めされており、同様に接着剤温度を間接的に検知することができるが、接着剤温度の検知は液だめ２２の温度変化に少しだけ遅れをとる傾向があることが理解されるであろう。図示しない他の実施形態では、温度センサ１３２は、接着剤の中に延びる探り針等の種々のタイプのセンサを含むことができる。この検出温度を、コントローラー４８に知らせることができ、また、液だめ内の加熱素子１３１による熱エネルギー出力又は加熱器ユニット２０の加熱素子１２０による熱エネルギー出力をも制御するのに用いることができる。コントローラー４８と通信して接着剤吐出装置１０の正確な動作を監視するように、複数の更なるセンサを溶融部分組立体１２の種々の部材内に位置付けることができることが理解されるであろう。しかしながら、加熱器ユニット２０の下で使用する概して高価な液面センサは、静電容量式液面センサ１８が可能にする、受入空間１６内の接着剤液面高さの高度に正確な測定に鑑み、例示的な実施形態では必要ではない。図４に示されているように、液だめ２２、加熱器ユニット２０、受入空間１６及びサイクロン式セパレーターユニット１４は、これらの部材の外周を接続する複数のねじ締結具１３４によってともに連結される。しかしながら、他の実施形態ではこれらの部材をともに連結する（又はこれらの部材と一体的に形成する）代替的な締結具又は方法を用いることができることが理解されるであろう。
【００４３】
上記で簡潔に述べたように、液だめ２２からポンプ５６への、次に出口６０への流体連通を提供するために、マニホールド５４が液だめ２２の開口した底端部１３０に隣接してその下に位置付けられる。このため、マニホールド５４は、溶融部分組立体１２のこれらの種々の部材間に延びる複数の導管５８（そのうちの１つが図３に示されている）を含むようにアルミニウムブロックから機械加工される。マニホールド５４は、幾つかの実施形態では、ポンプ５６に出入りする接着剤材料の流れを制御する弁、及び、導管５８内の溶融接着剤の温度を維持する補助的な加熱素子等の、更なる部材（図示せず）を更に備えることができることが理解されるであろう。マニホールド５４の全て又は一部は、本発明に従った実施形態では別個に形成して液だめ２２に連結されても単一部品として液だめ２２と一体的に形成されてもよいことが理解されるであろう。
【００４４】
ポンプ５６は、溶融部分組立体１２の前述した部材に隣接して並んで位置決めされている既知の複動式空気圧ピストンポンプである。より具体的には、ポンプ５６は、空気圧室１４０と、流体室１４２と、空気圧室１４０と流体室１４２との間に配置されているシールカートリッジの１つ又は複数のシール１４４とを備える。ポンプロッド１４６が、流体室１４２から、空気圧室１４０内に位置付けられるピストン１４８まで延びている。加圧空気がピストン１４８の上面及び下面に交互に送出され、それによって、流体室１４２内でポンプロッド１４６を動かすことで、溶融接着剤を液だめ２２から流体室１４２に引き込むとともに流体室１４２内の溶融接着剤を出口６０に放出させる。加圧空気は、入口ホース１５０を通して送出することができ、また、図２に最もはっきりと示されているスプール弁１５１（その外側ハウジングのみが図示されている）によって制御することができる。流体室１４２は、いかなる接着剤も送出するために液だめ２２への戻りを防ぐ逆止弁を備えることもでき、接着剤はこの逆止弁がなければ流体室１４２から漏れて液だめ２２に戻るであろう。ポンプ５６は、ディスペンサー分野において十分に理解されているように、出口６０を通して所望の流量の接着剤材料を送出するようにコントローラー４８によって制御することができる。より詳細には、ポンプ５６は、ピストン１４８及びポンプロッド１４６がこれらの部材の端部制限位置近くの方向に移動する際の変更を機械的に駆動するのに使用される変更装置（シフター）１５３（図３に部分的に示されている）を収容している制御セクション１５２を含むことができる。ポンプ５６及び制御セクション１５２の特定の構成部品及び動作の例示的な一実施形態が、「Adhesive Dispensing System and Method Including A Pump With Integrated Diagnostics」と題する、Estelleに対する同時係属中の米国特許出願第      号（当社参照番号：ＮＯＲ−１５００ＵＳ）に更に詳細に記載されており、この米国特許出願の開示はその全体が、本明細書に引用することにより本明細書の一部をなす。接着剤吐出装置１０の更なる診断は、コントローラー４８によって下流のガン又はモジュールの作動信号を監視することによって可能にすることができ、これに関する例示的なプロセスが、「Dispensing Systems and Methods for Monitoring Actuation Signals for Diagnostics」と題する、Beal他に対する同時係属中の米国特許出願第      号（当社参照番号：ＮＯＲ−１５０１ＵＳ）に更に詳細に記載されており、この米国特許出願の開示はその全体が、本明細書に引用することにより本明細書の一部をなす。
【００４５】
動作の際、加熱器ユニット２０は、加熱素子１２０によって高温度に至り、熱エネルギーが受入空間１６及び液だめ２２へと伝導されてこれらの部材及び内部に収容されている接着剤材料を所望の高い塗布温度にまで至らせる。液だめ２２は、上述したように、液だめ２２に位置付けられている加熱素子１３１によって高温度に至ることもできる。コントローラー４８は、スマート溶融モードを行って、接着剤の炭化及び劣化の低減を更に高めるように加熱素子１２０、１３１を動作させることができることが理解されるであろう。そのようなスマート溶融モードでのコントローラー４８の特定の構成部品及び動作の例示的な一実施形態は、「Adhesive Dispensing System and Method Using Smart Melt Heater Control」と題する、Bondeson他に対する同時係属中の米国特許出願第      号（当社参照番号：ＮＯＲ−１５０５ＵＳ）に更に詳細に記載されており、この米国特許出願の開示はその全体が、本明細書に引用することにより本明細書の一部をなす。コントローラー４８は、高い塗布温度に達すると、溶融部分組立体１２が溶融接着剤を送出する準備が完了していることを示す信号を温度センサ１３２から受信する。次に、ポンプ５６が、出口６０に接続されている下流のガン又はモジュール（図示せず）による要求に応じて、溶融接着剤材料を液だめ２２の開口した底端部１３０から移動させるように動作する。ポンプ５６が接着剤材料を移動させる際、重力により、残りの接着剤材料の少なくとも一部が受入空間１６と加熱器ユニット２０における開口１１６とから下方に移動して液だめ２２に入る。受入空間１６内の接着剤ペレット１６０（又は溶融接着剤材料）の液面高さの低下が液面センサ１８によって検知され、より多くの接着剤ペレット１６０が溶融部分組立体１２に送出されるべきであることを示す信号がコントローラー４８に送信される。コントローラー４８は次に、接着剤吐出装置１０に補充するために、充填システム５２からサイクロン式セパレーターユニット１４を通しての受入空間１６への接着剤ペレット１６０の送出を駆動する信号を送信する。このプロセスは、接着剤吐出装置１０がアクティブ動作にある限り続く。
【００４６】
接着剤吐出装置１０の溶融部分組立体１２は、従来の吐出装置に比べて低減量の接着剤材料を高い塗布温度に保持するように最適化されていることが有利である。このため、溶融部分組立体１２における最適化された特徴の組合せにより、最大８０％少ない接着剤材料が溶融部分組立体１２内に保持された状態で従来設計と同じ最大の接着剤処理量が可能になる。特徴のこの組合せは、静電容量式液面センサ１８及びより小さい寸法になっている受入空間１６によって可能となる、接着剤充填システム（例えば、サイクロン式セパレーターユニット１４及び受入空間１６）の高められた確実性と、仕切り１１０を含む加熱器ユニット２０の設計と、より小さい寸法になっている液だめ２２の設計と、必要なだけ迅速に接着剤材料を溶融部分組立体１２に補充するためにコントローラー４８によって実行されるスマート溶融モードとを含む。組み合さったこれらの特徴により、溶融部分組立体１２内に保持される接着剤材料（溶融接着剤及び接着剤ペレット１６０の双方）の抑えられた総量はおよそ２×１０−３立方メートルであり、この量は、約１０×１０−３立方メートルの接着剤材料が高い塗布温度に保持されることが必須である従来の吐出装置及び溶融装置よりも著しく少ない。したがって、著しく少ない接着剤材料が高い塗布温度に保持され、それによって、接着剤材料が長期間にわたって高温に留まることによって劣化するか又は炭化するほど長く溶融部分組立体１２内に残留する可能性が減る。加えて、より低量の滞留接着剤材料により、溶融部分組立体１２が、ウォームアップ中に著しくより多くの接着剤材料を加熱する必要がある従来の設計よりもはるかに迅速に、ウォームアップサイクル中に高い塗布温度に至ることが可能になる。
【００４７】
図５に示されている例示的な実施形態では、受入空間１６はホッパー容積ＶＨを規定することができ、液だめ２２は液だめ容積ＶＲを規定することができる。加熱器ユニット２０は、加熱器ユニット２０内の接着剤材料に接触することによって熱エネルギーを能動的に加える、仕切り１１０及び周壁１０８における加熱器格子総表面積ＳＡＨＧを規定する。本発明の接着剤吐出装置１０において、加熱器格子総表面積ＳＡＨＧに対する受入空間１６の容積と液だめ２２の容積とを合算した容積（ＶＨ＋ＶＲ）の関係比は、大量の接着剤を必要とする期間中に必要な最大接着剤流量を依然として可能にしつつも、できる限り最小限に抑えられる。例えば、例示的な実施形態におけるホッパー容積ＶＨは、約８．８４９０×１０−４立方メートルであり、例示的な実施形態における液だめ容積ＶＲは約５．７３５５×１０−４立方メートルであり、例示的な実施形態における加熱器格子総表面積ＳＡＨＧは約８．３８７０８×１０−２平方メートルである。したがって、例示的な実施形態における加熱器格子総表面積に対する合算容積の関係比は、（８．８４９０×１０−４＋５．７３５５×１０−４）／８．３８７０８×１０−２すなわち６．４５１６×１０−４平方メートルの表面積に対しておよそ１．１２２５×１０−５立方メートルの容積である。これに比べ、従来の接着剤吐出装置における加熱器格子総表面積に対する合算容積のこの関係比は通常、それらの従来設計の溶融部分組立体内のより多い滞留量（及びおそらくは同様に従来の加熱器ユニットのより小さい表面積）に起因して、６．４５１６×１０−４平方メートルの表面積に対して約４．９１６１×１０−５立方メートルの容積〜６．４５１６×１０−４平方メートルの表面積に対して約５．７３５５×１０−４立方メートルの容積の範囲である。この関係比を最適化するか又は最小限に抑えることによって、溶融部分組立体１２内で高い塗布温度に保持される接着剤材料の総量も最小限に抑えられ、上述した利点をもたらす。さらに、受入空間１６内の固体接着剤材料の溶融率が増し、そのため、溶融接着剤材料の滞留量がより少ないにもかかわらず、最大接着剤流量を依然として達成することができる。
【００４８】
例示的な実施形態の溶融部分組立体１２はまた、接着剤吐出装置１０において使用される接着剤ペレット１６０の特定の寸法及び形状が最適化される。これに関して、３ミリメートル径〜５ミリメートル径の丸い形状の接着剤ペレット１６０が、例示的な実施形態の溶融部分組立体１２とともに使用される。しかしながら、断面寸法が最大１２ミリメートル寸法のピロー状、スラット状、チクレット状及び他の形状のペレットを含むがそれらに限定されない、他の形状及び寸法の接着剤ペレット１６０を他の実施形態において用いることができることが理解されるであろう。例示的な実施形態では、小径寸法の接着剤ペレット１６０により、管寸法（例えば、入口ホースの寸法）と、接着剤ペレット１６０が源から溶融部分組立体１２へと上昇及び移動するのに必要とされる空気流速度とが低減することが可能になる。このより低速の空気は、接着剤ペレット１６０を受入空間１６内で使用するように空気流から引き離すようにサイクロン式セパレーターユニット１４において緩速することが容易である。ピロー状等の他の形状に比して丸い形状の接着剤ペレット１６０が好ましいが、その理由は、丸い形状は、幾何学的形状に基づく接着剤ペレット１６０の連鎖又は架橋を回避するからである。さらに、受入空間１６内に積み重なった丸い接着剤ペレット１６０は他の形状のペレットよりも少ない空気を捕捉する傾向があり、これにより、液面センサ１８が、受入空間１６のうち、接着剤ペレット１６０を有する部分と、受入空間１６のうち、接着剤ペレット１６０を有しない部分との間の誘電体容量の差を正確に検知する可能性がより高くなる。したがって、溶融部分組立体１２の特徴の最適化は、接着剤吐出装置１０とともに使用するのに最適化した接着剤ペレット１６０を選択することによって更に利する。
【００４９】
したがって、溶融部分組立体１２は全体として、従来の接着剤吐出装置に比べて最適化されている。より詳細には、溶融部分組立体１２は、大量の接着剤を必要とする期間中に最大接着剤流量を達成することを依然として可能にしつつも、接着剤吐出装置１０内で滞留され高い塗布温度に保持する必要がある接着剤材料の量を最小限に抑える。受入空間１６及び液だめ２２の容積がより小さいことにより、冷間始動からのより迅速なウォームアップが可能になるとともに、接着剤材料のいずれかが、長すぎる期間にわたって高い塗布温度に保持されることによって劣化するか又は炭化する可能性が低減する。溶融部分組立体１２内に用意した接着剤材料の量がより少ないにもかかわらず、受入空間１６内の接着剤液面高さの正確な監視により、受入空間１６及び液だめ２２が、ポンプ５６及び出口６０に送出する溶融接着剤材料を決して切らすことがないように、コントローラー４８がより多くの接着剤材料を迅速に要求することが可能になる。
【００５０】
図７及び図８を参照すると、別の例示的な実施形態の接着剤吐出装置１０ａが詳細に示されている。この実施形態の接着剤吐出装置１０ａは、図１〜図６の前述の実施形態と同じ部材のうちの多くを備え、これらの部材は、前述の実施形態と変わっていない場合は以下で更に記載することなく同一の参照符号で示される。接着剤吐出装置１０ａ自体を含めた変更された部材には、変更された構成部品を強調するように「ａ」を後に付けた同様の参照符号が付与されている。これらの変更された更なる構成部品は以下で詳細に記載する。
【００５１】
始めに図７の右側を参照すると、ポンプ５６ａが、図１の実施形態の壁に取付けられる状況において示されたものとは僅かに変更されている。このため、ポンプ５６ａは、空気圧室１４０及び制御セクション１５２に加え、組合せ型の流体室及びマニホールド５４ａを備える。このため、組合せ型の流体室及びマニホールド５４ａを前述の実施形態の別個の流体室１２４及びマニホールド５４に代えて用いることによって、接着剤吐出装置１０ａに設けねばならない総構造量を単純化する。上記のように、変更装置１５３は、リミットスイッチが係合すると位置を切り換えるようにスプール弁１５１を作動させることによってピストン１４８における空気流方向を変える機械変更装置とすることができるが、変更装置１５３ａは、他の実施形態では、様々なタイプのセンサーによって制御される電子変更装置を含む等のように変更することができることも理解されるであろう。変更装置１５３ａとともに用いられる特定の構造に関係なく、ポンプ５６ａは、上述したのと同様にして動作して、液だめ２２ａから流路５８ａを介して組合せ型の流体室及びマニホールド５４ａを通して溶融接着剤を移動させる。
【００５２】
図７及び図８に示されている吐出装置１０ａでは、サイクロン式セパレーターユニット１４ａも変更されている。これに関して、概ね円筒形の管７２ａの所定位置に溶接された種々の構造が、概ね円筒形の管７２ａから取り外されており、取外し可能なサイクロンキャップ７３ａに形成されている。より詳細には、排気管８４ａ及び接線方向入口管８０ａが取外し可能なサイクロンキャップ７３ａと一体的に形成又はサイクロンキャップ７３ａに接続されている。サイクロンキャップ７３ａは、サイクロンキャップ７３ａが概ね円筒形の管７２ａに少なくとも部分的に挿入されることができるように、概ね円筒形の管７２ａの直径よりも僅かに小さい内径を規定している。概ね円筒形の管７２ａは、サイクロンキャップ７３ａが概ね円筒形の管７２ａに挿入される際にサイクロンキャップ７３ａの外周に形成されている対応する保持リップ８９ａと係合するように構成されている１つ又は複数の保持クリップ８７ａを備える。結果として、サイクロンキャップ７３ａは、概ね円筒形の管７２ａ及び受入空間１６を必要時に容易に点検することができるように選択的に取り外すことができる。サイクロンキャップ７３ａを設けることにより、サイクロン式セパレーターユニット１４ａの製造も単純化されるが、その理由は、概ね円筒形の管７２ａの所定位置に部材を溶接することがもはや必要なくなるからである。他の全ての点では、サイクロン式セパレーターユニット１４ａは上記の前述で説明した実施形態と同様に動作する。
【００５３】
受入空間１６及び加熱器ユニット２０は、前述した受入空間１６及び加熱器ユニット２０と同一であるが、液だめ２２ａもまた、この実施形態の吐出装置１０ａでは僅かに変更されている。完全に開口した箱状の流路が加熱器ユニット２０とマニホールド５４ａとの間に形成される代わりに、この実施形態の液だめ２２ａは、マニホールド２２ａ内の加熱素子１３１によって加熱することができる表面積を増大させるために、周壁１２６ａから内向きに突出する複数のフィン１３５ａを備える。周壁１２６ａは、加熱器ユニット２０の底部からマニホールド５４ａにかけてボウル状の流路を形成するように内向きにテーパーになっている。したがって、液だめ２２ａはまた、吐出装置１０ａ内に保持される接着剤の量を更に最小限に抑え、このことは、上記の理由から有利である。少なくともこれらの理由から、図７及び図８に示されているこの代替的な実施形態の吐出装置１０ａは、前述の実施形態の利点を引き続き達成する。
【００５４】
図６、図９及び図１０は、静電容量式液面センサ１８の更なる特徴部を示す。液面センサ１８は、電気的障壁２１３によって内側部分２１２から電気的に隔てられている外側部分２１０を含む前面２０８を有する板要素９６を備える。本発明の例示的な実施形態によれば、液面センサ１８は、受入空間１６内の高温に耐えることが可能な材料から製造されるプリント回路基板である。そのような材料の一例は銅であるが、本発明の範囲に従った他の実施形態では他の材料を使用することができる。さらに、液面センサ１８の例示的な実施形態は、複数の側壁９８を有する受入空間１６内の充填液面高さを測定する。しかしながら、液面センサ１８は、少なくとも１つのタンク壁を有する、矩形タンク又は円筒形タンク等の任意のタンクとともに使用することができることが理解されるであろう。
【００５５】
液面センサ１８を受入空間１６内に取り付けるために、外側部分２１０は、板要素９６に圧入されている複数の締結具取付け部２１４を備える。複数の締結具取付け部２１４は、液面センサ１８の外側部分２１０の周囲に対称的に固定される。締結具取付け部２１４のそれぞれは、前面２０８から後面２１７にかけて板要素９６を貫通している取付け孔２１６を更に備える。液面センサ１８を受入空間１６内に取り付けるとともに、受入空間１６の周側壁９８のうちの１つに隣接して位置付けるために、複数のセンサ締結具２１８が取付け孔２１６内に締結される。例えば、取付け孔２１６及びセンサ締結具２１８は、センサ締結具２１８が取付け孔２１６内の所定位置にねじ込まれるようにねじが切られ得る。
【００５６】
さらに、合成ゴム及びフルオロポリマーエラストマー（例えばＶｉｔｏｎ（商標））から作製されるガスケット等のガスケット２２０が、液面センサ１８を側壁９８に対してシールするように液面センサ１８の後面２１７と側壁９８との間に挟まれている。したがって、板要素９６は、側壁９８に対して実質的に面一に位置決めされるとともにガスケット２２０を用いて側壁９８に対してシールされる寸法になっている。ガスケット２２０は、いかなる接着剤材料も後面２１７に沿って溜まらないようにする。本明細書において前述しているとともに図６に示されているように、前面２０８から接着剤ペレット１６０を溶かしきることによって、液面センサ１８における接着剤ペレット１６０の蓄積を最小限に抑えるために、回路基板の板要素９６の位置決め及び寸法により板要素９６が受入空間１６内で効果的に加熱されることを可能にする。より具体的には、加熱器ユニット２０から受入空間１６の周側壁９８を通じて伝導される熱が、大きな液面センサ１８へと容易に伝導されて、受入空間１６内の接着剤の液面高さを上回って板要素９６上にくっついたいかなる接着剤ペレット１６０又は材料も迅速に溶かしきる（溶かしきらなければ、それらの場所において検知される誘電体容量に影響を及ぼすであろう）。結果として、受入空間１６内の実際の充填液面高さを上回る接着剤ペレット１６０又は接着剤材料のいかなる堆積も迅速に溶けきって、受入空間１６内の実際の充填液面高さの読取りに影響を及ぼすことが回避される。
【００５７】
大きな液面センサ１８は、液面センサ１８が取り付けられる側壁９８の表面積の大部分又はその表面積の４０％以上と係合するような寸法になっている。より詳細には、大きな液面センサ１８は、取り付けられる側壁９８の表面積の７０％以上又はその表面積のほとんど全体と係合する。例示的な実施形態では、板要素９６の駆動電極１００は、約４．８３８７×１０−３平方メートルの表面積ＳＡＰＥを規定することができ、受入空間１６の側壁９８は、約６．９０３２×１０−３平方メートルの側壁表面積ＳＡＨを規定することができ、そのため、液面センサ１８は約０．７対１の表面積比を規定する。この表面積比は、受入空間１６内に位置付けられる液面センサ１８に対するより広い検知窓を提供する。換言すれば、液面センサ１８は、受入空間１６の側壁の表面積のかなりの割合にわたる接着剤の充填液面高さの変化を示す誘電体容量の変化を検出することが可能である。このより広い検知窓は、接着剤の局部蓄積及び他の局部影響がセンサ出力全体に実質的に影響を及ぼさないため、充填液面高さ変化に対してより確実に応答する。さらに、液面センサ１８の読取り感度が増し、そのため、受入空間１６内の誘電体容量を読み取るとともにアナログ信号を生成する際に、より良好な信号対ノイズ比が達成される。したがって、側壁９８の表面積に対する駆動電極１００の表面積を最大にすることによって、より広い検知窓をつくり出すことが有利である。さらに、より大きな検知窓は、従来のホッパーにおいて用いられる、より小さな探り針状センサよりも良好な検知性能を提供する。
【００５８】
加えて、このより広い検知窓により、液面センサ１８を使用して更なる制御を行うことが可能になる。これに関して、例示的な実施形態における液面センサ１８は、受入空間１６内の充填液面高さがより多くの接着剤材料を受入空間に送出することを促す程度に低い場合（例えば４０％）に第１の制御信号を生成することを可能にするとともに、受入空間１６内の充填液面高さが受入空間の十分な充填を示す場合（例えば９０％）に第２の制御信号を生成することを可能にするように構成することができる。このように、液面センサ１８は、閾値充填液面高さに達するごとに一定量の接着剤材料を受入空間１６に送るだけでなく、補充プロセスが開始する際のその時点での処理量に関係なく、受入空間１６の十分な補給を保証する複数の制御信号の生成をもたらすことができる。本発明に従った他の実施形態では様々な充填液面高さについて更なる信号を生成することができ、これらの更なる信号を用いて、例えば、処理量をより良好に検出し、それによって、接着剤材料を必要とする際に接着剤材料を受入空間１６に先行して供給することができる。その場合、接着剤吐出装置１０は、略オンデマンド又は従量制で適切な量の接着剤材料をより容易に供給するとともに溶融することができる。これらの複数の制御信号は、液面センサ１８のより広い検知窓によって効果的に可能となる。
【００５９】
本明細書において詳細に記載されている液面センサ１８は、様々な寸法及び断面形状を有する他のタイプの受入空間１６とともに用いることができることが理解されるであろう。例えば、別の接着剤吐出装置に関して受入空間１６の寸法が増加している場合、液面センサ１８もまた、（駆動電極１００及び側壁９８の）表面積の同様の比と、同様のより広い検知窓とを維持するために大型化することができる。しかしながら、液面センサ１８は、駆動電極１００の寸法が上記で詳細に記載した複数の制御信号を供給するのに十分な液面高さのままである限り、著しく寸法変更することなく用いることもできる。このため、液面センサ１８は、受入空間１６の寸法に関係なく、０．４対１を超える表面積比を維持することが好ましい。駆動電極１００が受入空間１６の側壁９８の４０％未満を覆う実施形態においてさえ、駆動電極１００の寸法（例えば、駆動電極１００の高さ）は依然として、受入空間１６内の様々な充填液面高さにおける複数の制御信号を供給するのに十分である。そのような状況において、液面センサ１８は、より良好な応答性、より正確な読取り、接着剤蓄積等の局部事象の受け難さ、及び複数の制御信号の生成を含む、上述した利点を提供する。
【００６０】
液面センサ１８の内側部分２１２は給電電極又は駆動電極１００として動作し、外側部分２１０及び後面２１７はいずれも接地電極２２２として電気的に接続する。このように、駆動電極１００及び接地電極２２２は同じ板要素９６上に形成されている。加えて、接地電極２２２は受入空間１６の側壁９８と電気的に接続する。駆動電極１００及び接地電極２２２は、駆動電極１００と接地電極２２２との間に位置する誘電体として作用する空気及び接着剤ペレット１６０とともに液面センサ１８の静電容量端子を規定する。概して、駆動電極１００と接地電極２２２との間で検知される、誘電体の誘電体容量は、駆動電極１００と接地電極２２２との間の距離が最小である場所で検知される。この最小距離は、電気的障壁２１３を横切って規定することができるか、又は、駆動電極１００と、受入空間１６の、接地電極２２２と電気的に接続する最も近い側壁９８との間の空間によって規定することができる。このように、駆動電極１００と接地電極２２２との間の誘電体を介した実際の距離は、受入空間１６の幾何学形状に依存する。
【００６１】
この距離は、駆動電極１００と接地電極２２２との間の最小距離ではなく、駆動電極１００と接地電極２２２との間の誘電体量を増加させるように最大にすることもできる。静電容量端子間の誘電体量を増加させることにより、液面センサ１８の精度全体が高まる。このように、液面センサ１８は、この最小距離を決定するのに受入空間１６の幾何学形状に依存するのではなく、別の実施形態では、駆動電極１００と受入空間１６の所定の場所との間の誘電体容量を測定するように液面センサ１８を方向付けるようになっている電気駆動遮蔽体２２４を備える。この代替的な実施形態では、外側部分２１０は、駆動遮蔽体２２４として作用するように動作可能に給電される。したがって、駆動遮蔽体２２４は、駆動電極１００が、駆動電極１００と、受入空間１６の、駆動電極１００の反対側に直接位置付けられる側壁９８（すなわち、受入空間１６の、駆動電極１００に正対する部分）との間に位置する誘電体容量を強制的に検知するように、駆動電極１００を周方向に囲む電界を生成する。これによって、駆動電極１００と接地電極２２２との間の距離を増加させて液面センサ１８の精度を高めることができる。液面センサ１８の例示的な実施形態では、駆動遮蔽体２２４は、受入空間１６内の接着剤材料の液面高さを示す読取りの精度及び応答性を高めるように設けられる。
【００６２】
液面センサ１８はまた、駆動電極１００及び接地電極２２２がそれぞれ電気的に接続されるＳＭＡコネクタ２２６を備える。代替的な実施形態では、駆動遮蔽体２２４もＳＭＡコネクタ２２６に電気的に接続される。ＳＭＡコネクタ２２６は、板要素９６に固定されており、後面２１７からガスケット２２０を通って側壁９８のコネクタ穴２２８に延びる。図８に示されているように、ＳＭＡコネクタ２２６は、接着剤ペレット１６０の液面高さが受入空間１６内で変化するにつれて変化する誘電体容量を検知するようにＳＭＡコネクタ２２６をコントローラー４８に動作可能に接続するために、ＳＭＡコネクタ２２６に外部アクセスを提供するように側壁９８を通って延びる。上述したように、その場合、充填液面高さのこの検知された変化によって生成される制御信号を用いて、サイクロン式セパレーターユニット１４により（又は上述した他の方法によって）より多くの接着剤材料の送出を駆動して、それによって、受入空間１６内に所望液面高さの接着剤材料を維持する。
【００６３】
代替的な実施形態の液面センサ３１８が、図１１の受入空間１６内に取り付けられて示されている。この実施形態では、液面センサ３１８及び対応する駆動電極４００は、駆動電極４００と受入空間１６の底部との間により大きな間隔を提供するように寸法が縮小している。前述したように、受入空間１６の底部は、加熱器ユニット２０が画定している仕切り１１０の頂部にすぐ隣接して位置付けられている。接着剤の液面高さが仕切り１１０の頂部を下回ることは非常に望ましくなく、その理由は、これらの仕切り１１０の覆われていない部分の温度が急速に増加することにより、受入空間１６に加えられた新たな接着剤の炭化又は劣化につながる可能性があるからである。したがって、ホッパーの空状態が駆動電極４００によって検知されるのが、加熱器ユニット２０が露出することを回避するのに遅すぎるという可能性を低減するように、駆動電極４００の底部が受入空間１６内のより高いところに位置付けられ、それによって、ホッパーの空状態又は信号がより早期に（例えば、受入空間が３０％しか充填されていないとき等）に提供される。この実施形態では、駆動電極４００は、約３．２２５８×１０−３平方メートルの表面積ＳＡＰＥを規定することができ、受入空間１６の側壁９８は、約６．９０３２×１０−３平方メートルの表面積ＳＡＨを規定することができ、そのため、液面センサ１８は、約０．４６８対１の表面積比を規定する。駆動電極４００のこの表面積比又は寸法は依然として、より広い検知窓を提供するのに十分であり、本発明の範囲に従った他の実施形態では特定の比又は寸法を変更することができることが理解されるであろう。
【００６４】
図１２〜図１５を参照すると、前述の実施形態の液面センサ１８、３１８を動作させるのに用いられる有利な制御サブルーチンが詳細に示されている。これに関して、液面センサ１８が行う誘電体容量の測定は、液面センサ１８における温度変化によって既知のように影響を受ける。液面センサ１８は、液面センサ１８の温度が下がると受入空間１６が実際よりも少なく満たされていると読み取り、このことが、多すぎる補充が充填システム５２を用いて駆動される場合に過剰な充填状態につながる可能性があることを示す。結果として、これらの問題を解消するには、誘電体容量測定が行われる場合に液面センサ１８の温度が分かっているものと仮定した場合、液面センサ１８の既知の温度調整曲線に従って測定を調整することができる。
【００６５】
この温度を推定する一方法は、対応する温度センサー１２２によって提供される、加熱器ユニット２０における温度読取り値を用いることであるが、「格子温度」は、図１４に示されているとともに以下で更に詳細に記載するように、液面センサ１８における温度に密接には追従しない。この温度を得る別の方法は、液面センサ１８において更なる温度センサーを設けることである。しかしながら、設計のコスト及び複雑性を最小限に抑えるために、有利な制御サブルーチンでは、液面センサ１８における温度変化を推定するとともにそれに従って充填液面高さ測定値を調整するのにコントローラー４８及びタイマー５３を用いる。このプロセスはソフトウェアで完全に行われるため、吐出装置１０を製造又は維持する更なるコストがかからず、得られる動作は、温度変化を補正しないシステムに比して高められている。
【００６６】
図１２から始まって、低温加圧空気及び未溶融接着剤が受入空間１６に送出される結果として周期的に生じる温度変化に基づいて、液面センサ１８から測定された誘電体容量を補正する一連の動作５００が行われる。コントローラー４８が、加熱器ユニット２０が達成するように設定されるユニット設定点温度と液面センサ１８の変動している温度の調整曲線とをメモリから索出する（ブロック５０２）ことによって開始する。これらの要素は既知であり、コントローラー４８のメモリに予めプログラムされている。コントローラー４８はまた、液面センサ１８の推定温度に適用させる最大オフセットを計算する（ブロック５０４）。この最大オフセットは、ユニット設定点温度の関数であり、加熱器ユニット２０及び吐出装置１０の通常動作中に液面センサ１８が下がる最低温度を示す。例えば、最大オフセットは、以下の式：（０．３５）×（ユニット設定点温度）−華氏３７．５度によって計算することができる。代替的な実施形態では設定値又は異なる式を用いることができるが、この式が、最大温度降下がユニット設定点温度の関数であることを正確に反映すると考えられる。
【００６７】
吐出装置１０がこの時点において定常状態にある（例えば、液面センサ１８における温度に適用されるオフセットがゼロである）ものと仮定した場合、液面センサ１８は、上記で詳細に述べたように受入空間１６内の空気及び接着剤の誘電体容量を測定する（ブロック５０６）。コントローラー４８は、充填システム５２が接着剤を受入空間１６に供給するように駆動されているかどうかを判定する（ブロック５０８）。供給が駆動されていない場合、制御サブルーチンが接着剤の充填液面高さを判定するように液面センサ１８から未調整の測定静電容量をコントローラー４８に報告する（ブロック５１０）。これに関して、オフセットがゼロに等しく、また、液面センサ１８が定常状態の条件で動作している場合、温度変化を補正する必要はない。その場合、制御サブルーチンはステップ５０６に戻って再び誘電体容量を測定し、それによって、受入空間１６内の充填液面高さのいかなる変化に関してもコントローラー４８を更新する。
【００６８】
制御サブルーチンは、充填システム５２が受入空間１６を補充するように作動していると判定された場合は常に、上記ステップの代わりに、華氏４０度に等しい「オフセット」変数及びゼロに等しい「時間」変数を設定する（ブロック５１２）ことに移る。コントローラー４８は、この直近の補充が行われたことから、タイマー５３を作動させて時間変数を追跡し始める。次に、上記ステップと同様に、液面センサ１８が、受入空間１６内の空気及び接着剤の誘電体容量を測定する（ブロック５１４）。次に、コントローラー４８が、誘電体容量のこの測定値の現時点のオフセットを計算し（ブロック５１６）、このプロセスは以下で図１３を参照して更に詳細に記載される。現時点のオフセットは、液面センサ１８からの静電容量読取り値を調整するように任意の所与の時間において適用されるユニット設定点温度からの推定温度変化量である。この現時点のオフセットが計算されると、コントローラー４８は、現時点のオフセットがゼロに等しいかどうかを判定し（ブロック５１８）、この判定が、液面センサ１８が定常状態温度まで戻るべきであることを示す。現時点のオフセットがゼロに等しい場合、制御サブルーチンはステップ５１０に戻り、未調整の測定静電容量をコントローラー４８に報告し、そのため、接着剤の充填液面高さをこの測定静電容量から求めることができる。このため、現時点のオフセットがゼロに達するときはいつでも、充填システム５２がもう一度作動するまで、未調整の測定静電容量を用いるプロセスが再び開始し、それによって、より低温の空気及び接着剤が受入空間１６の中にもたらされる。
【００６９】
ステップ５１８において現時点のオフセットが非ゼロ値である場合、このことは、液面センサ１８が定常状態温度に戻っていない可能性を示唆する。結果として、制御サブルーチンは、充填システム５２がより多くの接着剤を受入空間１６に供給するように再び作動しているかどうかを判定する（ブロック５２０）ことによって続行する。そのような補充が行われていない場合、制御サブルーチンは、現時点のオフセットである液面センサ１８の温度変化を補正することによって測定静電容量を調整する（ブロック５２２）。この調整は、上述したように液面センサ１８ごとに予め定められている、液面センサ１８の既知の温度調整曲線を用いて行われる。例示的な実施形態では、この調整は、以下の式：
静電容量（ファラッド）＝−１．０４９３９Ｅ−１７×（センサ温度）＾２＋
９．３２６７８Ｅ−１５×（センサ温度）＋１．１７６９８９Ｅ−１０
を用いて行うことができる。
この調整済みの測定静電容量は次に、受入空間１６内の接着剤の充填液面高さを判定する際に用いるようにコントローラー４８に報告される（ブロック５２４）。したがって、接着剤の充填液面高さは、液面センサ１８における温度のより正確な推定が用いられることから、より正確に求められる。この調整を用いることにより得られる差は、以下で図１５のグラフを参照して記載する。次に、制御サブルーチンはブロック５１４に戻って誘電体容量を再び測定し、充填液面高さに関してコントローラー４８を更新する。
【００７０】
ブロック５２０において、充填システム５２が受入空間１６に補充するように再び作動しているが現時点のオフセットがゼロに等しくない場合、オフセット変数をもう一度増加させねばならない。制御サブルーチンは、現時点のオフセットがゼロであった場合にブロック５１２においてなされたようにオフセットを華氏４０度だけ増加させるのではなく、代わりに、現時点のオフセットに更なる華氏３０度を加えたものに等しいオフセット変数を設定する（ブロック５２６）が、このオフセット変数は、ブロック５０４において計算された最大オフセットよりも大きく設定することはできない。またブロック５２６において、新たな補充が行われたことから、経時変数がゼロにリセットされ、タイマー５３が新たに始動する。次に、制御サブルーチンがブロック５１４に戻って液面センサ１８において誘電体容量を再び測定することによって、プロセスを再び開始する。これらの種々の状態中に用いられるオフセットの変化（華氏４０度及び華氏３０度）が以下の試験結果を用いて求められており、この変化は、補充事象中に液面センサ１８の温度がどの程度下がるかの良好な概算値である。このため、図示の例示的な実施形態では、試験結果によれば、液面センサ１８が定常状態の温度条件で動作している場合、温度降下が華氏約４０度であるのに対し、液面センサ１８がより低温であるとともに前回の温度降下から依然として回復中である場合、補充によって引き起こされる追加の温度降下は更に華氏約３０度であることが示されている。したがって、接着剤供給が頻繁に起こる場合、上述した最大オフセットまでオフセットを累積させることが可能である。異なる閾値オフセット値を液面センサ１８の他の実施形態において提供することができることが理解されるであろう。要するに、図１２に示されている制御サブルーチンにより、充填システム５２から受入空間１６への低温の接着剤及び空気の最近の供給によって引き起こされる冷却の可能性に鑑みて調整が適切である場合に、液面センサ１８における測定静電容量をそのように調整することが可能になる。この調整は、吐出装置１０における更なる機器を用いることなくなされることが有利である。
【００７１】
ここで図１３を参照すると、現時点のオフセットを経時に基づいて計算するプロセスが一連の動作５１６として示されている。この一連の動作は、オフセット変数及び時間変数をコントローラー４８（及び該当する場合はタイマー５３）により索出する（ブロック５４０）ことによって開始する。例示的な実施形態の充填システム５２を作動させる場合、補充プロセスを以下の２つの事態：接着剤が受入空間１６内で満杯閾値に達していると液面センサ１８が判定した場合又は最大閾値補充時間が超過している場合のうちの一方の事態において停止させることができる。この最大閾値補充時間は、例示的な実施形態では１０秒であるように設定されるが、異なる形状又は寸法になっている受入空間１６を含む、他の実施形態の吐出装置１０について変更することができる。このように、コントローラー４８は、オフセット変数及び時間変数を索出した後、このことが、受入空間１６が直近の供給作動において最大許容量の低温の空気及び接着剤を受け取ったことを示す際に、直近の充填システム作動が１０秒タイマーによって停止しているかどうかを判定する（ブロック５４２）。
【００７２】
コントローラー４８は、充填システム作動が１０秒タイマーによって停止していないと判定した場合、第１の所定の傾き値（例示的な実施形態では一秒あたり華氏０．１２度である）に等しい減衰傾き変数を設定する（ブロック５４４）。充填システムの直近の作動がタイマーによって停止している場合、コントローラー４８は、充填システム５２が作動する頻度を制限するために、２０秒等の時間にわたって更なる充填システム作動を抑制するよう通知される（ブロック５４６）。コントローラー４８は次に、第１の所定の傾き値よりも高い第２の所定の傾き値（例示的な実施形態では一秒あたり華氏０．２度）に等しい減衰傾き変数を設定する（ブロック５４８）。受入空間１６及び液面センサ１８が接着剤により十分に覆われない可能性があることから、補充動作が時間切れになる場合に、このより高い減衰傾き値が用いられ、したがって、接着剤及び空気を受入空間１６の中に供給することによって引き起こされる温度損失をより迅速に回復する可能性がより高くなる。
【００７３】
どの傾き値が減衰傾きに割り当てられるかにかかわらず、コントローラー４８は次に、減衰傾き、及び、充填システム５２の直近の作動以降の経過時間の関数として現時点のオフセットを計算する（ブロック５５０）ように進む。例示的な実施形態では、この関数は以下の式：
（現時点のオフセット）＝オフセット−（減衰傾き）×（時間）
によって規定される一次関数である。
この現時点のオフセットが計算されると、コントローラー４８は計算値が負であるかどうかを判定し（ブロック５５２）、負である場合、経過時間は液面センサ１８が定常状態の温度に戻るのに十分であるとみなされるため、現時点のオフセットをゼロに設定する（ブロック５５４）。現時点のオフセットが負でない場合、又は現時点のオフセットをブロック５５４においてゼロに設定した後、コントローラー４８は、図１２に示されている一連の動作５００において上述したように測定静電容量の調整に用いることができるよう、計算された現時点のオフセットを受信する。
【００７４】
これらの一連の動作の動作及び利点は、図１４及び図１５のグラフに更にはっきりと示されている。図１４は、約２００秒の期間にわたる接着剤吐出装置１０の種々の部材の温度についての試験結果を示す。約０秒〜約１００秒まで示されている初期の充填及び再加熱期間の後、加熱器ユニット２０の温度（傾向線６００によって示されている）と液面センサ１８の実際の温度（傾向線６０２によって示されている）との差は、図示のように著しい差である。これは、加熱器ユニット２０における温度センサー１２２による温度を用いることが液面センサ１８の温度を推定する良好な方法ではない理由を説明する。図１２及び図１３において上述した補正方法を用いた場合の同じ時間期間にわたる液面センサ１８の推定温度又は算出温度が、傾向線６０４で示されている。図１４に示されているように、この傾向線６０４は、加熱器ユニット２０すなわち「格子」温度よりもいっそう近く実際のセンサー温度の傾向線６０２に沿っている。ソフトウェア／コントローラー４８による推定温度又は補正温度は、液面センサ１８の実際の温度よりも僅かに低いが、このことは、より低い温度を用いる結果、充填液面高さが実際に補充閾値に達する前に受入空間１６が僅かに補充されることから、許容可能である。このことは、充填液面高さが補充閾値を下回った後で補充するよりも良好な結果であるが、この理由は、そのような構成は加熱器ユニット２０を露出することにつながる可能性があり得るからである。したがって、液面センサ１８において別個の温度センサーを使用せずとも、動作中の液面センサ１８からの誘電体容量読取り値を正確に調整するように動作中の液面センサ１８の温度を十分に推定することができる。
【００７５】
上述した補正方法の結果が、図１５のグラフにおいてよりはっきりと示されており、このグラフは、図１４に示されている試験期間中の、補正を伴っていない場合及び補正を伴った場合の双方での、静電容量測定値の比較である。参考として、試験結果による静電容量測定値に加え、満杯状態（傾向線６１０）、補充閾値（傾向線６１２）及び空状態（傾向線６１４）を示す静電容量液面高さが示されている。グラフの時間０秒近くに示されているように、収納機構１６は実質的に空の状態で試験を開始している。したがって、傾向線６１２によって示されている補充閾値を上回る接着剤充填液面高さを得るには、充填システム５２による数回の補充サイクルを要する。時間約５０秒後から、充填システム５２がより多くの接着剤を受入空間１６に供給するように作動すると、吐出装置１０からの接着剤の実質的に一定の圧送の結果、検知された充填液面高さに定常減退が生じた後で一増分が続き、また次に充填液面高さの別の定常減退が生じるといったように続く。上記の図１２及び図１３に示された一連の動作を用いて補正された静電容量測定値が傾向線６１８によって示されており、一方、未調整の静電容量測定値が傾向線６１６によって示されている。図１５に示されているように、未調整の静電容量測定値は補充閾値をかろうじて上回っているが、実際の充填液面高さは補充閾値を大幅に超えることが、補正された静電容量測定値から分かる。したがって、未調整の静電容量値をこの試験において用いれば、吐出装置１０は、補充が必要でない場合に受入空間１６を非常に頻繁に補充する傾向がより高くなり、それによって、過剰充填につながり、また、例えばサイクロン式セパレーターユニット１４の将来の動作の妨げとなる可能性がある厄介な状態につながる。したがって、上述の制御サブルーチン又は一連の動作によって行われる補正は、液面センサ１８における温度変化によって引き起こされる不正確な読取り値を補正し、受入空間１６において更なるセンサー又は他の機器を必要とすることなく問題が回避される。
【００７６】
したがって、受入空間１６及び液面センサ１８は、受入空間１６によって保持される接着剤材料液面高さの高度な応答性及び正確な読取りをもたらすように最適化される。したがって、接着剤吐出装置１０が高流量で動作しているのか又は低流量で動作しているのかにかかわらず、コントローラー４８には、接着剤材料の液面高さを受入空間１６及び液だめ２２内で所望液面高さに保持するのに十分な情報が（より広い検知窓の結果として生成されるとともに可能になる複数の制御信号によって）供給される。このため、溶融部分組立体１２は、接着剤材料を切らすこと又は多すぎる接着剤材料を充填することが防止される。さらに、受入空間１６の側壁９８の大部分に沿った板要素９６の寸法及び位置決めにより、受入空間１６内の接着剤材料の実際の液面高さを上回る、液面センサ１８上にくっついたいかなる接着剤ペレット１６０又は残留物も、迅速に溶かしきることが可能になる。したがって、液面センサ１８によって画定されているより広い検知窓は、局部事象又は局部影響を受け難いとともに受入空間１６内の充填液面高さ変化に対する感度及び応答性がより高い。このように、液面センサ１８は、受入空間１６内の材料液面高さを検出する際の応答時間及び精度が高まることが有利である。
【００７７】
本発明を幾つかの実施形態の記載によって説明し、そのような実施形態をかなり詳細に説明してきたが、添付の特許請求の範囲の範囲をそのような詳細に制限するか又はいかようにも限定することは意図されていない。更なる利点及び変更点は当業者には容易に明らかであろう。例えば、受入空間１６と併せて記載されている液面センサ１８は、溶融部分組立体１２又は他のタイプの材料移動システムの他の部材とともに用いることができる。したがって、本発明の最も広い態様における本発明は、図示及び記載した特定の詳細に限定されない。本明細書において開示された種々の特徴は、特定の用途に対して必要性な又は所望された任意の組み合わせで用いることができる。したがって、添付の特許請求の範囲の趣旨及び範囲から逸脱することなく本明細書において記載された詳細から逸脱することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【外国語明細書】
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