(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
本の脊部分に製本用の糊を塗布するローラに製本用の糊を付着させる製本機の糊タンクにおいて、
糊タンクの本体内の空間に、該空間に充填される糊の温度を検出するための１基以上の糊温度センサが設けられており、
タンク本体の底部内にカートリッジタイプのヒータが２基以上埋設されており、
該２基以上のヒータの夫々に、夫々のヒータの温度を検出するためのヒータ温度センサが設けられており、
糊温度センサと夫々のヒータ温度センサの温度情報に基づいて上記２基以上のヒータの夫々の作動を制御する制御部が設けられている、
ことを特徴とする製本機の糊タンク。
【請求項２】
上記ヒータ温度センサが、夫々のヒータ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いることを特徴とする請求項１に記載の製本機の糊タンク。
【請求項３】
糊タンクの本体のローラ直下の底部の表面がローラの形状に沿って湾曲され、且ローラ周囲の底部の表面がローラの少なくとも片側を囲繞できる糊温度保持機能を備えた糊ガイドとして底部と一体に盛り上げ成形され、該糊ガイドの上端部がローラ上端部近傍にまで達していることを特徴とする請求項１あるいは請求項２に記載の製本機の糊タンク。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の製本機の糊タンクにおいて、２基以上のヒータの夫々が、
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、糊温度センサの下限温度、各々のヒータ温度センサの上限温度の３者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。
【請求項５】
上記第１のステップにおいて、２基以上のヒータの夫々が、
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４に記載の糊温度制御方法。
【請求項６】
上記第２のステップにおいて、２基以上のヒータの夫々が、
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４あるいは請求項５に記載の糊温度制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、本の脊部分に製本用の糊を付着させるローラが収容され該ローラに製本用の糊を付着させる製本機の糊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製本機の糊タンク及び糊温度制御方法に関するものである。
＜構成１＞
本の脊部分に製本用の糊を塗布するローラに製本用の糊を付着させる製本機の糊タンクにおいて、
糊タンクの本体内の空間に、該空間に充填される糊の温度を検出するための１基以上の糊温度センサが設けられており、
タンク本体の底部内にカートリッジタイプのヒータが２基以上埋設されており、
該２基以上のヒータの夫々に、夫々のヒータの温度を検出するためのヒータ温度センサが設けられており、
糊温度センサと夫々のヒータ温度センサの温度情報に基づいて上記２基以上のヒータの夫々の作動を制御する制御部が設けられている、
ことを特徴とする製本機の糊タンク。
＜構成２＞
上記ヒータ温度センサが、夫々のヒータ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いることを特徴とする構成１に記載の製本機の糊タンク。
＜構成３＞
糊タンクの本体のローラ直下の底部の表面がローラの形状に沿って湾曲され、且ローラ周囲の底部の表面がローラの少なくとも片側を囲繞できる糊温度保持機能を備えた糊ガイドとして底部と一体に盛り上げ成形され、該糊ガイドの上端部がローラ上端部近傍にまで達していることを特徴とする構成１あるいは構成２に記載の製本機の糊タンク。
＜方法１＞
構成１から構成３のいずれか１項に記載の製本機の糊タンクにおいて、２基以上のヒータの夫々が、
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、糊温度センサの下限温度、各々のヒータ温度センサの上限温度の３者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、２基以上のヒータの夫々が、
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、２基以上のヒータの夫々が、
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。
【背景技術】
【０００２】
丁合本の脊に糊を塗布して表紙を貼着し製本する製本機は、製本作業において広く用いられている。この種の製本機ＢＢは、一般的に図１１に模式的に示すような構成をとっているものが多い。すなわち、環状をなして回転（矢印γ）する搬送機構ＢＣに複数のクランパＣＰと呼ばれる丁合本（図示せず）の保持装置が設けられており、クランパＣＰに供給（矢印δ）された丁合本は、脊部を下にした状態でクランパＣＰに保持された状態でまず脊部切断装置ＢＭに入る。ここで、円盤状のカッタ（図示せず）により脊部を切断された丁合本は、次に糊塗布装置ＢＧに運ばれる。
【０００３】
糊塗布装置ＢＧは通常は図１２ａ〜図１２ｃに示すような糊タンクｇｐの中に高温で溶融された状態の糊ｇが入れられており、糊ｇ中に半ば浸漬されて回転するローラｒ、ｒによって丁合本ｂの脊部ｂｃに糊が塗布される。ローラｒ、ｒは、糊タンクｇｐの背面に固着された後板ｒｂに回転自在に挿通された軸ｘ、ｘに固着されており、図示しない動力源から供給される動力によって回転させられる。
【０００４】
また、ｓｃ、ｓｃはローラｒ、ｒに付着した余分な糊ｇを掻き落としてローラｒ、ｒに付着された糊ｇの量を適量に調整するスクレイパである。スクレイパｓｃ、ｓｃは、糊タンクｇｐの正面に固着された前板ｆｂと背面に固着された後板ｒｂに渡設された軸ｙ、ｙに固着されているが、スクレイパｓｃ、ｓｃの先端部とローラｒ、ｒとの間の距離を微調整可能となっている。
【０００５】
ここで脊部ｂｃに糊ｇが塗布された丁合本ｂは次に表紙貼着装置ＢＮに運ばれ（図１１参照）、ここにて表表紙、裏表紙、脊が一体となった表紙（図示せず）が圧着されるとともに整形が行われて製本工程は完了し、表紙が貼着された丁合本（図示せず）はクランパＣＰから外される（矢印ε）。なお、この段階では、貼着された表紙は丁合本の外側にはみ出すサイズにて貼着製本されているが、後の工程にて脊部を除く３方の裁断が行われて一冊の本として完成される。むろん、カバーや帯の装着は別工程となる。
【０００６】
上記工程のうち、丁合本ｂの脊部ｂｃに糊ｇを塗布する糊塗布装置ＢＧにおいて用いられる糊ｇは、通称「ホットメルト」と呼ばれるもので、常温では白色の固体状であるが、加熱により流体となり、ローラｒ、ｒによる塗布が可能となる。従来は、エチレン酢酸ビニル共重合樹脂（エチレンビニルアセテート）からなるものが主流で、塗布にあたっての最適温度は１８０℃程度であった。以下、このエチレン酢酸ビニル共重合樹脂からなるホットメルトのことを、ＥＶＡ系ホットメルトと呼称する。ＥＶＡは、Ethylene Vinyl Acetateの各語の頭文字を並べたものである。
【０００７】
しかしながら、このＥＶＡ系ホットメルトには数々の問題点があった。まず第１の問題点は、充分な製本強度を持たせるためには少なくとも１ｍｍ以上の厚さ（理想的には１．４ｍｍ程度）に塗布する必要があるという点である。しかし、脊部に塗布される糊の層が厚くなると、当然本の開き具合が悪くなる。このため、糸を全く使わずＥＶＡ系ホットメルトのみを使用した所謂「無線とじ」と呼ばれる製本方法においては、「ノド」と呼ばれる本の脊方向に余白を広く取り、本の開き具合が悪くなる影響を相殺するなどのレイアウト上の工夫をしなければならなかった。また、紙にコーティングが施されている場合には、コーティング層が邪魔をして紙の繊維の中に糊の分子が進入しにくいので、さらに強度が低下するという問題点もあった。
【０００８】
第２の問題点は、表紙の脊部の変形を生じやすく、また表紙の脊部の整形加工がしづらいという点である。すなわち、ＥＶＡ系ホットメルトは１８０℃位の比較的高温域にて使用されるため、塗布部分において紙の水分量の変化を起こし易い。したがって、表紙が貼着された場合、塗布部分の水分量の変化によって固化後、脊部に所謂「波打ち」と呼ばれる現象を引起すことがある。すなわち、表紙の脊部分が均一に貼着されず、波打つように曲折されたり皺が寄ったりするという現象である。また、充分な接着強度を確保するために塗布層が厚くなるので、その分丸背加工のような表紙の貼着後の加工がしづらくなる。
【０００９】
さらに第３の問題点は、従来のＥＶＡ系ホットメルトを使用した本は、リサイクルに難点があるという点である。すなわち、本のリサイクルにおいては、表紙を取り去って丁合本の形に戻した本を溶剤の中に浸漬してパルプに戻すわけであるが、この際、ＥＶＡ系ホットメルトは溶剤によって微細な粒子に分解されてしまうので、ＥＶＡ系ホットメルトを使用した本のパルプの中には必然的にＥＶＡ系ホットメルトの微粒子が含まれることになり、純度の高い再生パルプが得にくいという問題である。このため、ＥＶＡ系ホットメルトを使用した本をリサイクルする際には脊部分を切断して別に廃棄しなければならず、この点が本のリサイクルの大きなネックの一つになっていた。
【００１０】
上記のＥＶＡ系ホットメルトの問題点を解決するために、新たに開発されたのがＰＵＲ系ホットメルトである。ＰＵＲ系ホットメルトのＰＵＲとは、Poly Urethane Reactive Resin、すなわち「反応性ポリウレタン樹脂」の最初の３語の頭文字を並べたものである。このＰＵＲ系ホットメルトの場合には、現状流通している一般的な製品で、塗布にあたっての最適温度が１２０℃程度と低く、かつ接着強度はＥＶＡ系ホットメルトの約２倍である。また、紙の繊維と反応して繊維中に入り込んで固化するという特質がある。さらに、一旦固化すれば、再加熱してもＥＶＡ系ホットメルトのように再流動化しないという特徴も挙げられる。
【００１１】
したがって、ＥＶＡ系ホットメルトの第１の問題点であった強度不足が解消された結果、塗布層を格段に薄くすることが可能となった。すなわち、ＥＶＡ系ホットメルトにて１ｍｍ以上必要とされた塗布層を、０．３ｍｍ〜０．５ｍｍ程度に抑えることができるようになった結果、本の開き具合が格段に改善され、無線とじでは従来不可能であった「１８０°に開く本」が可能となった。また、コーティングされた紙においても接着強度が高い結果、ＥＶＡ系ホットメルトのような接着強度不足という難点がなく用いることができるようになった。
【００１２】
ＰＵＲ系ホットメルトは１２０℃位の低温にて塗布されるため、ＥＶＡ系ホットメルトの第２の問題点であった表紙の脊部の変形を生じやすいという難点も克服された。すなわち、塗布部分の紙の水分量に殆ど影響を与えず、さらに塗布層が薄いので、表紙の脊部が波打たず、きちんと平滑に仕上がる。また表紙の脊部の整形加工がしづらいという点も克服され、丸背加工など、これまでＰＵＲ系ホットメルトでは難しかった加工が容易にできるようになった。
【００１３】
さらに、ＰＵＲ系ホットメルトはリサイクルの溶剤にも溶解されないため、ＥＶＡ系ホットメルトの第３の問題点であったリサイクルの不適合性という難点も克服された。すなわち、本を丁合本に戻した状態で溶剤に浸漬すると、紙の部分はすべて溶解されて再生パルプとなるが、ＰＵＲ系ホットメルトはＥＶＡ系ホットメルトのように溶解されず、大きな塊となって残る。したがって、液状の再生パルプの中からこの塊を除去すれば良いので非常に簡単である。この点は、昨今の資源保護の風潮から、ＰＵＲ系ホットメルトが最も歓迎されている点であるといえる。
【００１４】
このようにＥＶＡ系ホットメルトに比較するとＰＵＲ系ホットメルトには優秀な点が多いのであるが、製本機にて用いる場合のネックになっている点が１点あり、それゆえに数々の利点があるにもかかわらず余り普及が進んでいないということがいえる。その問題点とは、温度管理の難しさである。すなわち、ＥＶＡ系ホットメルトでは最適温度が１８０℃位の比較的高温であったので、その許容温度範囲には１０℃前後の許容範囲があった。つまり、最適温度を１８０℃とすると、１７０℃〜１９０℃程度の間に糊の温度が位置していれば、実際の作業上はほぼ問題なく製本機を稼動することができた。
【００１５】
しかるに、ＰＵＲ系ホットメルトは最適温度が１２０℃という比較的低温であるので、１０℃の温度差は円滑な塗布に大きな影響を持ってくる。すなわち、糊の温度が１１０℃程度に下がってしまうと糊の粘度が高まって平滑な塗布が不可能となるし、逆に１３０℃程度にまで上がると糊の粘度が不足状態となり、やはり円滑な塗布ができなくなる。ＰＵＲ系ホットメルトの場合には、現状流通している一般的な製品で、許容範囲は１２０℃から±３℃以内あるいはせいぜい±５℃以内と考えられ、ＥＶＡ系ホットメルトを用いる場合に比較してより厳密な糊タンクの温度管理（制御）が必要となってくる。ところが、従来の糊タンクは、構造上、そのような厳しい温度管理が難しいものであった。
【００１６】
図１２ａ〜図１２ｃに、従来の糊タンクｇｐの構造の概要を示す。従来の糊タンクｇｐは、アルミの鋳物製の本体ｇｐ１を断熱材（図示せず）で被覆したものが良く使用されていて、図１２ａ〜図１２ｃの糊タンクｇｐにてはローラはｒ、ｒの２基であるが、例えば下記特許文献１の図２や下記特許文献２の図１に示すようにローラが１基のものもある。
【００１７】
ｈｔ、ｈｔ、……は通電により発熱するカートリッジタイプのヒータで、本体ｇｐ１の底面の肉部分に穿設された挿入孔ｈ、ｈ、……内に挿入されており、ヒータｈｔ、ｈｔ、…が加熱されることによりアルミの鋳物製の本体ｇｐ１が加熱され、内部に収容された糊ｇが加熱され、流動体状となる。この流動体状の糊ｇが回転するローラｒ、ｒの表面に付着され、丁合本ｂの脊部ｂｃに転写されることによって塗布される。通常、ヒータｈｔ、ｈｔ、…は５〜６基が本体ｇｐ１の底面の肉部分に埋設されるが、カートリッジタイプのヒータに代えて面状のヒータ（図示せず）を埋設使用する場合もある。
【００１８】
ｓｔは本体ｇｐ１内の空間に配置された温度センサで、糊タンクｇｐ内の糊ｇの温度計測を行う。すなわち、糊タンクｇｐ内に糊ｇが充填された状態で、温度センサｓｔは糊ｇ内に挿通された状態となる。このような構成の糊タンクｇｐにおける温度制御方法は比較的単純で、温度センサｓｔからの温度情報は図示しないサーモスタットに送られ、一定の温度範囲でサーモスタットの入切が自動的に行われることによりヒータｈｔ、ｈｔ、……の通電状態の入切が行われ、結果として糊タンクｇｐ内の糊の温度が一定温度に保持されるという仕組みである。ヒータｈｔ、ｈｔ、……の通電状態の入切は夫々のヒータｈｔ、ｈｔ、……毎ではなく一斉に行われる。
【００１９】
上記の構成からして、糊タンクｇｐ内の糊ｇの温度は当然均一にはならない。すなわち、ローラｒ、ｒにて攪拌されるローラｒ、ｒ近傍の糊は比較的低温になる傾向があり、逆に攪拌が行き届かない糊タンクｇｐの隅部分ｇｐ２、ｇｐ３の糊は比較的高温になる傾向がある。糊は高温になると品質が劣化するので隅部分ｇｐ２、ｇｐ３の糊の高温化を避けようとするとサーモスタット（図示せず）の切温度を低く設定することになるが、これを余りに低く設定すると、今度はローラｒ、ｒ近傍の糊において充分な温度が得られず、円滑な塗布作業に影響を生じることとなる。
【００２０】
したがって、実際の作業においては、ローラｒ、ｒ近傍の糊の温度が許容温度範囲に入るように設定し、隅部分ｇｐ２、ｇｐ３の糊はある程度高温化する傾向にあっても劣化が顕著になるほど高温にならなければ良いという設定で作業が行われてきた。前述のように従来のＥＶＡ系ホットメルトにおいては糊温度の許容範囲が比較的大きいため、このような使用方法で、さほど問題を生じることなく糊の塗布作業が行われてきたのである。
【００２１】
しかるに、上記従来の構造の糊タンクｇｐにて最適温度の低いＰＵＲ系ホットメルトを用いた場合、上記糊温度の不均一状態は顕在的な問題として表面化するに至った。すなわち、ＰＵＲ系ホットメルトはＥＶＡ系ホットメルトに比較してはるかに許容温度範囲が狭いので、ローラｒ、ｒ近傍の糊の温度を許容温度範囲に入るように設定すると、糊タンクｇｐの隅部分ｇｐ２、ｇｐ３においては糊の温度が許容温度範囲から外れて高温となり、糊の劣化が著しい。逆に糊タンクｇｐの隅部分ｇｐ２、ｇｐ３においては糊の温度が許容温度範囲に入るように設定するとローラｒ、ｒ近傍の糊の温度が許容温度範囲から外れて低温となり、糊の粘度が高まって塗布作業が不可能となる。
【００２２】
また、従来の構造の糊タンクｇｐにおいてＰＵＲ系ホットメルトを使用する場合のさらなる問題点は、図１２ａ〜１２ｃに示す糊タンクｇｐの底面ｇｐ４が略平坦である点である。すなわち、従来の糊タンクｇｐにおいては底面ｇｐ４が、前部に糊の排出口ｇｐ５が穿設されている以外は平坦面として構成されているため、上記のような隅部分ｇｐ２、ｇｐ３が生じ易い。ＥＶＡ系ホットメルトの場合には、前述のように糊タンクｇｐ内の糊温度が多少不均一となってもあまり問題は生じなかったが、ＰＵＲ系ホットメルトの使用においては、糊タンクｇｐ内の糊温度の不均一は直ちに作業効率に影響する。とくにローラｒ、ｒ、近傍の糊はローラｒ、ｒ、に付着して丁合本ｂの脊ｂｃに塗布されることとなるので、厳密に許容温度範囲に入っていることが求められるが、従来の構造の糊タンクｇｐにおいては、ローラｒ、ｒ、の下にも大きな空間が生じるので、その部分の糊温度をＰＵＲ系ホットメルトの使用に支障のない程度に均一に保持するのは非常に困難である。
【００２３】
また、この点と関連して、従来の構造の糊タンクｇｐにおける糊ガイドｇｇ、ｇｇの構成も問題となる。糊ガイドｇｇはローラｒ、ｒの前後に立てられる真鍮板で、糊タンクｇｐの底面ｇｐ４に固着突設され、適正量の糊がローラｒ、ｒに付着されるようにガイドを行う部材である。従来の糊タンクｇｐにおいては、図１２ａに見るように糊ガイドｇｇ、ｇｇは上端がローラｒ、ｒの軸のやや下方に位置するくらいの高さで、糊ｇを通常の量だけ糊タンクｇｐに入れた場合には、糊ガイドｇｇ、ｇｇの上端部が糊ｇの上に少し覗く位の状態であった。
【００２４】
従来の構造の糊タンクｇｐにおける糊ガイドｇｇ、ｇｇは、まず構成として糊タンクｇｐの底面ｇｐ４とは別部材である。したがって、熱伝導率の高い真鍮板を用いても、ヒータｈｔ、ｈｔ、……によって加熱される底面ｇｐ４よりは若干温度が下がることになる。あるいは、自身が発熱していない分、周囲の糊ｇから温度を奪うという言い方もできる。また、高さが前記のように上端がローラｒ、ｒの軸のやや下方に位置するくらいなので、糊のガイド作用も当然この高さに制限を受けることとなる。したがって、ローラｒ、ｒの糊ガイドｇｇ、ｇｇの上端部以上に付着する糊ｇは、直接空気に晒されるので、その温度は低下することになる。
【００２５】
使用する糊がＥＶＡ系ホットメルトであれば、許容温度範囲が広いので、上記のような構成の糊ガイドｇｇ、ｇｇでも実作業上の問題は生じなかったが、許容温度範囲が狭いＰＵＲ系ホットメルトを用いる場合には大きな問題となる。すなわち、糊ガイドｇｇ、ｇｇに熱を奪われて糊ｇの温度が低下したり、あるいはローラｒ、ｒの糊ガイドｇｇ、ｇｇ…の上端部以上において空気に晒された糊ｇの温度が低下すると、直ちに塗布作業に影響が生ずる。したがって、これらの点も、従来の構成の糊タンクｇｐにてＰＵＲ系ホットメルトを用いる場合の大きな障害となってきた。
【００２６】
このように、従来の構造の糊タンクｇｐでＰＵＲ系ホットメルトを用いるには障害が多々あることが明らかとなってきた。したがって、ＰＵＲ系ホットメルトの特性に相応しい新たな構造の糊タンク及び糊温度制御方法の開発が望まれる事態となっているのが現状である。
【００２７】
なお、図１１に示すような製本機ＢＢにおけるＰＵＲ系ホットメルトの塗布作業に支障をきたさない構成の糊タンク及び糊温度制御に関する技術内容を特許文献中に検索したが、適合する文献は得られなかった。ただし、製本機能付のコピー機の分野においては、若干の糊温度管理に関する文献が見られた。これらは、無論図１１に示すような製本機ＢＢにおける糊タンクとは構成の異なる糊タンクに関するものであり、また開示されている技術内容もＰＵＲ系ホットメルトが使用できる新たな糊タンクに関する示唆を得られるものでもないが、参考文献として掲げておく。（下記特許文献３〜５）
【特許文献１】特開平９‐７６６６１号公報
【特許文献２】特開２０００−１６８２６５号公報
【特許文献３】特開２００５−２３８５２６号公報
【特許文献４】特開２００７−７６１１９号公報
【特許文献５】特開２００７−２１６１５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２８】
叙上より、本発明の解決すべき課題を以下のように設定した。
＜課題１＞
製本機の糊タンクにおいて、許容温度幅が従来のＥＶＡ系ホットメルトより狭いＰＵＲ系ホットメルトを支障なく使用できる新たな構成の糊タンク、及び糊温度制御方法を開発する。
＜課題２＞
まず、糊タンクの構成に関しては、従来の糊タンクにては隅部分で温度が上昇する傾向があったので、できるだけ隅部分が生じにくく、且つ糊タンク内のいかなる部分にても均一な糊温度が得られる構成の糊タンクを開発する。特に、ローラ部分近辺にては糊温度がさらに均一となるような構成の糊タンクを開発する。また、糊ガイドの構成も、ＰＵＲ系ホットメルトを支障なく使用できるように考える。
＜課題３＞
上記構成の糊タンクの糊温度をできるだけ均一に保持できるような糊温度の制御方法を開発するが、その際に、複雑なプログラムではなくできるだけ簡単なプログラムで的確な温度制御が可能な制御方法とする。
【課題を解決するための手段】
【００２９】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、以下の解決手段を提供するものである。
＜解決手段１＞
本の脊部分に製本用の糊を塗布するローラに製本用の糊を付着させる製本機の糊タンクにおいて、
糊タンクの本体内の空間に、該空間に充填される糊の温度を検出するための１基以上の糊温度センサが設けられており、
タンク本体の底部内にカートリッジタイプのヒータが２基以上埋設されており、
該２基以上のヒータの夫々に、夫々のヒータの温度を検出するためのヒータ温度センサが設けられており、
糊温度センサと夫々のヒータ温度センサの温度情報に基づいて上記２基以上のヒータの夫々の作動を制御する制御部が設けられている、
ことを特徴とする製本機の糊タンク。
＜解決手段２＞
上記ヒータ温度センサが、夫々のヒータ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いることを特徴とする解決手段１に記載の製本機の糊タンク。
＜解決手段３＞
糊タンクの本体のローラ直下の底部の表面がローラの形状に沿って湾曲され、且ローラ周囲の底部の表面がローラの少なくとも片側を囲繞できる糊温度保持機能を備えた糊ガイドとして底部と一体に盛り上げ成形され、該糊ガイドの上端部がローラ上端部近傍にまで達し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に記載の製本機の糊タンク。
＜解決手段４＞
解決手段１から解決手段３のいずれか１項に記載の製本機の糊タンクにおいて、２基以上のヒータの夫々が、
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、糊温度センサの下限温度、各々のヒータ温度センサの上限温度の３者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５＞
上記第１のステップにおいて、２基以上のヒータの夫々が、
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４に記載の糊温度制御方法。
＜解決手段６＞
上記第２のステップにおいて、２基以上のヒータの夫々が、
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４あるいは解決手段５に記載の糊温度制御方法。
【発明の効果】
【００３０】
本発明の解決手段１の発明によれば、糊タンクの本体内の空間に、該空間に充填される糊の温度を検出するための１基以上の糊温度センサが設けられており、タンク本体の底部内にカートリッジタイプのヒータが２基以上埋設されており、該２基以上のヒータの夫々に、夫々のヒータの温度を検出するためのヒータ温度センサが設けられており、糊温度センサと夫々のヒータ温度センサの温度情報に基づいて上記２基以上のヒータの夫々の作動を制御する制御部が設けられているので、糊温度センサのみでヒータの作動を制御していた従来の糊タンクに比較して、糊タンク内の各部分にて比較的糊温度の差が生じにくい糊タンクを得ることができる。
【００３１】
特に、従来高温になって糊の劣化を招き勝ちであった糊タンクの隅部分においても、ローラ近傍とあまり差がでないような均一な糊温度の管理が可能となり、作業中の糊の均一な品質保持が大幅に改善された。したがって、従来のＥＶＡ系ホットメルトに比較して温度管理の難しいＰＵＲ系ホットメルトも問題なく使用することができるようになった。
【００３２】
本発明の解決手段２の発明によれば、上記ヒータ温度センサが、夫々のヒータ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いるので、夫々のヒータ温度センサが夫々のヒータの温度を極めて正確に計測することができる。したがって、上記の均一な糊温度の管理の基礎となる夫々のヒータ温度の情報を正確に得ることができる。
【００３３】
本発明の解決手段３の発明によれば、糊タンクの本体のローラ直下の底部の表面がローラの形状に沿って湾曲されているので、ローラの近傍における糊温度をより均一に調整することが可能である。且ローラ周囲の底部の表面がローラの少なくとも片側を囲繞できる糊温度保持機能を備えた糊ガイドとして底部と一体に盛り上げ成形され、該糊ガイドの上部がローラ上端部近傍にまで達しているので、ヒータが埋設された底部と一体成形された糊ガイドそのものが糊タンクの本体底部に埋設された複数のヒータの熱を直接伝導することとなり、ローラの上部にまで誘導された糊の温度を適正に保持することが可能となった。
【００３４】
すなわち、従来の糊ガイドのように糊タンクの本体とは別体として構成されている場合には糊タンクの本体底部に埋設された複数のヒータの熱を直接伝導することがなく、ローラの上部にまで誘導された糊の温度はタンク内の糊の温度より低くなりがちであった。従来のＥＶＡ系ホットメルトを使用する場合には糊の温度が若干下がっても問題はないが、許容温度範囲の狭いＰＵＲ系ホットメルトを使用する場合にはローラの上部にまで誘導された糊の温度とタンク内の糊の温度の差が開くと直ちに糊塗布工程に影響が生ずる。しかるに、本発明の解決手段３の発明のように糊ガイド自身が底面の一部として熱を伝導する糊温度保持機能を備えた構成であれば、ローラの上部にまで誘導された糊の温度がタンク内の糊の温度と殆ど変わらずに保たれるので、許容温度範囲の狭いＰＵＲ系ホットメルトも問題なく使用できるようになった。
【００３５】
また、ＰＵＲ系ホットメルトはＥＶＡ系ホットメルトに比較して許容温度域が低温であるので、ＥＶＡ系ホットメルトに比べて比較的粘度が高い状態で塗布することとなる。したがって、従来の糊タンクのように糊ガイドの高さがローラの軸より低い場合には、ＰＵＲ系ホットメルトを使用すると、充分な量の糊をローラの上部にまで誘導することが困難である。しかるに、本発明の解決手段３の発明においては糊ガイドの上端部がローラ上端部近傍にまで達しているので、糊の粘度が高くても塗布作業に十分な量の糊をローラ上端にまで供給することが可能である。また、この効果には、糊ガイドが糊タンク本体と一体成形でヒータの熱を充分にローラ上端部近傍にまで伝達できる構成である点も大きく寄与している。
【００３６】
本発明の解決手段４の発明によれば、２基以上のヒータの夫々が、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、２基以上のヒータの夫々が、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なく、しかも全体としては滑らかに且つ停滞なく糊温度を上昇させていくことができる。
【００３７】
同じく本発明の解決手段４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、２基以上のヒータの夫々が、あらかじめ設定された糊温度センサの上限温度、糊温度センサの下限温度、各々のヒータ温度センサの上限温度の３者に制御されて作動する第２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内に保持される。且又、夫々のヒータ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夫々のヒータのオーバーヒートも発生しない。
【００３８】
本発明の解決手段５の発明によれば、上記第１のステップにおいて、２基以上のヒータの夫々が、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夫々のヒータのオン、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。さらに、夫々のヒータ温度センサの上限温度と下限温度の設定を変化させることにより、糊温度の上昇速度を自在にコントロールすることが可能となる。
【００３９】
本発明の解決手段６の発明によれば、上記第２のステップにおいて、２基以上のヒータの夫々が、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夫々の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。
【００４０】
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（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（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、夫々のヒータ温度センサがあらかじめ設定された夫々の上限温度に達するとオフ（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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
本発明を実施するための最良の形態を、以下に図面を参照しながら詳細に説明する。
【実施例１】
【００４２】
図１は本発明の実施例１の糊タンクＧＰの正面図、図２は平面図である。１はアルミの鋳物製の本体で、底部１１と前板１２、左側板１３、右側板１４、後板１５、が一体の鋳物として形成されており、上部は開放されている。底部１１の表面は図３〜図５の断面図に明らかなように複雑な形状をなす。前板１２、左側板１３、後板１５は、上部は板状であるが、下部は底部１１と一体となっている。また、右側板１４は全体が底部１１と略一体となっている。さらに、後板１５の上辺には、後述のローラＲ１の軸Ｘ１、ローラＲ２の軸Ｘ２を回避するための半円形状の凹部１５ａ、１５ｂが刻切されている。本体１は、その内部空間Ｓ内に、糊Ｇが充填される。
【００４３】
底部１１は、図２、図３に見るように、前方部分にては比較的肉が薄く、前方部分の表面１１１は中央に向かって低くなるように傾斜され、中央には内部空間Ｓ内の糊Ｇを排出するための排出口１６が設けられている。また、底部１１は、図２、図４に見るように、中央部分にては表面１１２の２ヶ所が盛り上がり、整形されて糊ガイド１７、１８となっている。さらに、底部１１は、図２、図５に見るように、後方部分にては全体に肉が厚めに構成されており、緩い波上の表面１１３を形成している。
【００４４】
糊ガイド１７、１８は、後述のローラＲ１、Ｒ２において糊Ｇが掬い上げられる側である下面から左側面にかけてを夫々囲繞するように設けられている。糊ガイド１７、１８の部分の底部１１の表面１１２は、ローラＲ１、Ｒ２の円筒形状の曲面に略沿って湾曲されており、さらにローラＲ１、Ｒ２の周囲の底部の表面１１２がローラＲ１、Ｒ２の少なくとも片側（糊が掬い上げられる側）を囲繞できる糊温度保持機能を備えた糊ガイド１７、１８として盛り上げ成形されている。すなわち、糊ガイド１７、１８は糊タンクＧＰの本体１と一体成形されており、糊ガイド１７の上端部はローラＲ１の上端部近傍にまで、糊ガイド１８の上端部はローラＲ２の上端部近傍にまで、夫々達している。
【００４５】
実施例１の糊タンクＧＰにては、糊ガイド１７、１８は図２に見るように糊ガイド１７がローラＲ１の下側から左側にかけてを囲繞し、糊ガイド１８がローラＲ２の下側から左側にかけてを囲繞するように構成されており、糊ガイド１７の上端部はローラＲ１のすぐ近傍に、糊ガイド１８の上端部はローラＲ２の上端部のすぐ近傍に位置する。実施例１の糊タンクＧＰにては、ローラＲ１の上端部から糊ガイド１７の上端部までの距離Ｄ１はローラＲ１の直径の１０％程度、ローラＲ２の上端部から糊ガイド１８の上端部までの距離Ｄ２はローラＲ２の直径の１０％程度とされている（図１参照）。
【００４６】
先述のように、ローラＲ１、Ｒ２の直下の底部１１の表面１１２は、ローラＲ１、Ｒ２の円筒形状の曲面に略沿った形状に湾曲されているが、実施例１の糊タンクＧＰにおいては、ローラＲ１の下端部から直下の底部１１の表面１１２までの距離Ｄ３はローラＲ１の直径の２０％程度、ローラＲ２の下端部から直下の底部１１の表面１１２までの距離Ｄ４もローラＲ２の直径の２０％程度とされている（図１参照）。
【００４７】
底部１１には、後述のヒータ２１〜２６を挿通するための円柱状の挿通孔１１ａ〜１１ｆが穿設されている。挿通孔１１ａは底部１１の左端近傍に、挿通孔１１ｂはローラＲ１の略直下に、挿通孔１１ｃは底部１１の中央左寄りに、夫々穿設されていて、これらの挿通孔１１ａ〜１１ｃは、図３に見るように、底部１１の肉が最も薄くなっている前方部分にて、底部１１の表面１１１のごく近傍に位置するように設けられている。したがって、この部分での底部１１の傾斜に沿って、挿通孔１１ａ、１１ｂ、１１ｃの順に高さを減ずるように穿設されている。挿通孔１１ａにはヒータ２１が、挿通孔１１ｂにはヒータ２２が、挿通孔１１ｃにはヒータ２３が夫々挿通される。
【００４８】
しかしながら、図４に見るように、底部１１の糊ガイド１７、１８が位置する中央部分にては、挿通孔１１ｂが底部１１の表面１１２に最も近く、挿通孔１１ａが最も遠く、挿通孔１１ｃは両者の中間である。また、図５に見るように、底部１１の後方部分にては、挿通孔１１ａ、挿通１１ｂは底部１１の表面１１３から略同様の距離にあり、挿通孔１１ｃが一番遠い位置にある。
【００４９】
また、挿通孔１１ｄは底部１１の中央右寄りに、挿通孔１１ｅはローラＲ２の略直下に、挿通孔１１ｆは底部１１の右端近傍に、夫々穿設されていて、これらの挿通孔１１ｄ〜１１ｆは、図３に見るように、底部１１の肉が最も薄くなっている前方部分にて、底部１１の表面１１１のごく近傍に位置するように設けられている。したがって、この部分での底部１１の傾斜に沿って、挿通孔１１ｆ、１１ｅ、１１ｄの順に高さを減ずるように穿設されている。挿通孔１１ｄにはヒータ２４が、挿通孔１１ｅにはヒータ２５が、挿通孔１１ｆにはヒータ２６が夫々挿通される。
【００５０】
しかしながら、図４に見るように、底部１１の糊ガイド１７、１８が位置する中央部分にては、挿通孔１１ｅが底板１１の表面１１２に最も近く、挿通孔１１ｄが最も遠く、挿通孔１１ｆは両者の中間である。また、図５に見るように、底部１１の後方部分にては、挿通孔１１ｆが底部１１の表面１１３に最も近く、挿通孔１１ｄが最も遠く、挿通孔１１ｅは両者の中間の位置にある。
【００５１】
前板１２の中央左寄りの位置には後述の糊温度センサ３１を挿通固着するための円孔１２ａが穿設されている（図１参照）。また、前板１２の中央右寄りの位置には後述の糊温度センサ３２を挿通固着するための円孔１２ｂが穿設されている。円孔１２ａは図１、図２に見るように糊温度センサ３１をローラＲ１の下方前方に配設できる位置に穿設されており、円孔１２ｂは糊温度センサ３２をローラＲ２の下方前方に配設できる位置に穿設されている。
【００５２】
ローラＲ１は、図２に見るように、糊タンクＧＰの本体１の後板１５に固着された後板ＲＢに回転自在に挿通された軸Ｘ１に固着されている。軸Ｘ１には図示しない動力源から駆動力が供給されて正面視にて時計回り（図１の方向α）に回転させられ、軸Ｘ１に固着されたローラＲ１も同じく正面視にて時計回り（方向α）に回転させられる。
【００５３】
また、ローラＲ２もローラＲ１同様後板ＲＢに回転自在に挿通された軸Ｘ２に固着されており、軸Ｘ２にも図示しない動力源から駆動力が供給されて正面視にて時計回り（図１の方向α）に回転させられ、軸Ｘ２に固着されたローラＲ２も同じく正面視にて時計回り（方向α）に回転させられる。ローラＲ１、ローラＲ２の回転速度は等しく、図示しないクランパに挟着されて方向βに水平移動する丁合本ｂの脊ｂｃに糊Ｇを塗布する。
【００５４】
ＳＣ１、ＳＣ２はローラＲ１、Ｒ２に付着した余分な糊Ｇを掻き落すスクレイパで、本体１の後板１５に固着された後板ＲＢ、前板１２に固着された前板ＦＢに渡設された軸Ｙ１にスクレイパＳＣ１が装着され、同じく後板ＲＢ、前板ＦＢに渡設された軸Ｙ２にスクレイパＳＣ２が装着されている。スクレイパＳＣ１の先端部分ＳＣ１ａとローラＲ１の表面の間の距離、スクレイパＳＣ２の先端部分ＳＣ２ａとローラＲ２の表面の間の距離は夫々微調整が可能である。
【００５５】
ヒータ２１は、図１０に模式的に示すように、発熱体２１ａとヒータ温度センサ２１ｂが一つのスリーブ２１ｃ内に一緒に格納されており、ヒータ温度センサ２１ｂは直接発熱体２１ａの温度を計測できるようになっている。なお、２１ｄは発熱体２１ａの電源コードであり、２１ｅは
ヒータ温度センサ２１ｂの温度情報の送信ケーブルである。電源コード２１ｄと送信ケーブル２１ｅは制御部４に連結されている。
【００５６】
ヒータ２２〜２６もヒータ２１と同様の構成である。すなわち、２２ａ〜２６ａは夫々のヒータ２２〜２６の発熱体であり、２２ｂ〜２６ｂは発熱体２２ａ〜２６ａの温度を直接計測するためのヒータ温度センサである。夫々の発熱体２２ａ〜２６ａと温度センサ２２ｂ〜２６ｂは、夫々のスリーブ２２ｃ〜２６ｃに一緒に格納されている。また、発熱体２２ａ〜２６ａの電源コード２２ｄ〜２６ｄ、及びヒータ温度センサ２２ｂ〜２６ｂの温度情報の送信ケーブル２２ｅ〜２６ｅは、すべて制御部４に連結されている。なお、図１〜図５にては、ヒータ２１〜２６の電源コード２１ｄ〜２６ｄ、送信ケーブル２１ｅ〜２６ｅはすべて省略して示している。
【００５７】
また、３１、３２は糊温度センサである。図２に見るように糊温度センサ３１は前板１２に穿設された円孔１２ａに挿通固着されてローラＲ１の手前に突設され、ローラＲ１近傍の糊温度を計測して、温度情報を送信ケーブル３１ａ（図１０参照）を通じて制御部４に送信する。また、糊温度センサ３２は前板１２に穿設された円孔１２ｂに挿通固着されてローラＲ２の手前に突設され、ローラＲ２近傍の糊温度を計測して、温度情報を送信ケーブル３２ａ（図１０参照）を通じて制御部４に送信する。なお、図１〜図５にては、糊温度センサ３１、３２の送信ケーブル３１ａ、３２ａはすべて省略して示している。
【００５８】
次に、制御部４における糊温度制御方法について詳述する。実施例１における糊温度制御方法は、糊Ｇの温度が、あらかじめ設定された糊温度センサ３１、３２の上限温度に達するまで、ヒータ２１〜２６が各々のヒータ温度センサ２１ｂ〜２６ｂ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Ｓ１と、糊Ｇの温度が糊温度センサ３１、３２のあらかじめ設定された上限温度に達した後に、ヒータ２１〜２６が糊温度センサ３１、３２のあらかじめ設定された上限温度、下限温度、及びヒータ温度センサ２１ｂ〜２６ｂの上限温度の３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。
【００５９】
実施例１の糊タンクＧＰにおいては、糊温度センサは３１、３２の２基、ヒータは２１〜２６の６基、ヒータ温度センサは２１ｂ〜２６ｂの６基であるが、図１に見るように糊温度センサ３１はローラＲ１近傍の糊温度を計測しており、ローラＲ１近傍の糊温度に影響を持つのは事実上２１、２２、２３の３基のヒータである。また、糊温度センサ３２はローラＲ２近傍の糊温度を計測しており、ローラＲ２近傍の糊温度に影響を持つのは事実上２４、２５、２６の３基のヒータである。
【００６０】
したがって、ヒータ２１は、糊温度センサ３１とヒータ温度センサ２１ｂに、ヒータ２２は糊温度センサ３１とヒータ温度センサ２２ｂに、ヒータ２３は糊温度センサ３１とヒータ温度センサ２３ｂに夫々制御され、ヒータ２４は、糊温度センサ３２とヒータ温度センサ２４ｂに、ヒータ２５は糊温度センサ３２とヒータ温度センサ２５ｂに、ヒータ２６は糊温度センサ３２とヒータ温度センサ２６ｂに夫々制御される構成になっている。したがって、以下にはヒータ２１、２２、２３の制御方法のみを説明するが、ヒータ２４、２５、２６の制御方法も全く同様である。
【００６１】
まず、図６のフローチャートにて、ヒータ２１の制御方法を説明する。ステップＳ１にて、ヒータ２１をオン（作動状態）とする（Ｓ１１）。この際、当然のことであるが、残りのヒータ２２、２３、さらにヒータ２４、２５、２６も同時にオンとなる。すると、ヒータ２１の温度が上昇する（Ｓ２１）。このヒータ２１の温度上昇は、ヒータ温度センサ２１ｂにて逐次計測され、該温度情報は制御部４に送信される。
【００６２】
この際、糊温度センサ３１は常にローラＲ１近傍の糊温度を監視しており、糊温度センサ３１からの温度情報は逐次制御部４に送信される。ステップＳ１３にて糊温度センサ３１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３１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２１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）、その情報は制御部４に送信され、制御部４にてヒータ２１をオフ（非作動状態）にする（Ｓ１５）。すると、ヒータ２１の温度は下降する（Ｓ１６）。ヒータ温度センサ２１ｂは常にヒータ２１の温度を監視しており、ヒータ２１の温度があらかじめ設定された下限温度に達すると（Ｓ１７）その温度情報によって制御部４にてヒータ２１をオンにする（Ｓ１１に戻る）。糊温度センサ３１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。
【００６３】
ステップＳ１３にて糊温度センサ３１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、ヒータ２１はオフとされる（Ｓ２１）。するとヒータ２１の温度は下降する（Ｓ２２）。ステップＳ２においては、ヒータ２１は糊温度センサ３１があらかじめ設定された下限温度に到達するまで、オンにならない。たとえヒータ２１の温度があらかじめ設定されたヒータ２１自身の下限温度に達しても、糊温度センサ３１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ヒータ２１はオンにはならず、ヒータ２１の温度は下降し続ける（Ｓ２２）。
【００６４】
ヒータ２１の温度が下降途上で糊温度センサ３１があらかじめ設定された下限温度に到達すると（Ｓ２３）、ヒータ２１はオンとされる（Ｓ２４）。すると再びヒータ２１の温度は上昇する（Ｓ２５）。そして、糊温度センサ３１があらかじめ設定された上限温度に到達すると（Ｓ２６）、ヒータ２１はオフとなる（Ｓ２１に戻る）。なお、糊温度センサ３１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ヒータ２１があらかじめ設定されたヒータ２１自身上限温度に到達すれば（Ｓ２７）、ヒータ２１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。
【００６５】
ヒータ２２、２３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６のフローチャートにおいて、ヒータ２１、をヒータ２２、あるいはヒータ２３に入れ替えることにより、ヒータ２２、２３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３１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３１の計測温度）はあらかじめ定められた糊温度センサ３１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。
【００６６】
ヒータ２１、２２、２３の作動状態と糊Ｇの温度（糊温度センサ３１の計測温度）、及びヒータ２１、２２、２３の温度（ヒータ温度センサ２１ｂ、２２ｂ、２３ｂの計測温度）の変化を模式的に図示すれば図７のとおりである。また、図７のステップＳ１の要部を拡大図示すれば図８のとおりとなり、図７のステップＳ２の要部を拡大図示すれば図９のとおりとなる。
【００６７】
図７、図８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。ヒータ２１、２２、２３の熱は、最初は糊タンクＧＰのアルミ鋳物製の本体１の底部１１を加熱するのに専ら使われるので、ヒータ２１、２２、２３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。
【００６８】
図７、図８において、ヒータ２１、２２、２３の温度上昇曲線が同一にならないのは、主に糊タンクＧＰのアルミ鋳物製の底部１１に埋設されたヒータ２１、２２、２３の深さの差によるものである。すなわち、底部１１の中央部の表面１１２からヒータ２１、２２、２３までのアルミ層の厚さの違いに主として影響されるところが大きいことがわかっている（図４参照）。この部分でのアルミ層が薄いヒータ２２は急速に温度が上昇するが、アルミ層が厚いヒータ２１の温度上昇はヒータ２２に比べて緩やかとなる。アルミ層がヒータ２１に比べてやや薄いヒータ２３の温度上昇は、ヒータ２１に比べてやや急となる。
【００６９】
したがって、最初に自身の上限温度２２α（図７参照）に到達するのはヒータ２２となる。ただし、ヒータ２１、２２、２３の夫々の上限温度、下限温度の設定は同一ではない。これは、作業の状況を見ながら最も糊Ｇの温度が安定するように、現場で調整する設定数値で、現場の職人が経験によって適宜設定するパラメータに属するものであるので、この点についての詳述はしない。
【００７０】
ヒータ２２は自身の上限温度２２αに到達するとオフとされ（時間ｔ１）、ヒータ２２の温度は下降する。そして、自身の下限温度２２βに到達すると（時間ｔ２）再びオンとされ、ヒータ２２の温度は上昇する。次に自身の上限温度２３αに到達するのはヒータ２３であり（時間ｔ３）、ヒータ２３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２３βに到達すると（時間ｔ６）、再びオンとされてその温度は上昇する。最後にヒータ２１が自身の上限温度２１αに到達して（時間ｔ４）オフとされ、その温度は下降し、自身の下限温度２１βに到達して（時間ｔ７）再びオンとされる。
【００７１】
このようにして、ヒータ２１、２２、２３は、自身の上限温度２１α、２２α、２３α及び自身の加減温度２１β、２２β、２３β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、ヒータ２１、２２、２３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７に模式的に示すような曲線をもって上昇していく。なお、この間に、ヒータ２１は時間ｔ４、ｔ１０、ｔ１６でオフとなり、時間ｔ７、ｔ１３にてオンとなる。また、ヒータ２２は時間ｔ１、ｔ５、ｔ１１でオフとなり、時間ｔ２、ｔ８、ｔ１４にてオンとなる。さらにヒータ２３は時間ｔ３、ｔ９、ｔ１５でオフとなり、時間ｔ６、ｔ１２にてオンとなる。
【００７２】
次に、図７、図９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３１の温度情報が上限温度Ｇαに到達すると、ステップＳ２に移行し、オン状態で温度が上昇中であったヒータ２２は、自身の上限温度２２α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ヒータ２１、２３は何等影響を受けずにその温度はさらに下降していく。ヒータ２１、２２、２３の３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。
【００７３】
時間Ｔ１以降は、ヒータ２１、２２、２３は糊Ｇの温度、すなわち糊温度センサ３１の上限温度Ｇαにてオフ状態となり（時間Ｔ３、Ｔ５、Ｔ９）、糊温度センサ３１の下限温度Ｇβにてオン状態となる（時間Ｔ２、Ｔ４、Ｔ６、Ｔ８）。たとえ自身の下限温度（２１β、２２β、２３β）を下回っても、糊Ｇの温度が糊温度センサ３１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、ヒータ２１、２２、２３の温度カーブはある程度揃ったものとなり、これにより、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。
【００７４】
ただし、例えば糊Ｇの温度がなんらかの原因でやや急に上昇したり下降したりという場合などでは、ヒータ２１、２２、２３自身の上限温度２１α、２２α、２３αを越えてしまうケースも出てくる。図７、図９においては時間Ｔ５とＴ６の間で糊Ｇの温度がやや急に下降しているケースを示すが、そうすると時間Ｔ６でヒータ２１、２２、２３が一斉にオン状態となり、その後の温度上昇にて、糊Ｇの温度が上限温度Ｇαに到達する前に時間ｔ１７でヒータ２２が自身の上限温度２２αに到達してしまう。すると、図６のステップＳ２７（Ｓ２７でヒータ２１をヒータ２２とした状態）となってヒータ２２はオフ状態となり、その温度は下降する。
【００７５】
この際、ヒータ２１、２３は時間ｔ１７においてはまだ自身の上限温度２１α、２３αに到達していないので、その温度は上昇を続ける。そして、時間Ｔ７にて糊Ｇの温度が上限温度Ｇαに到達すると、ヒータ２１、２３はオフとなり、糊Ｇの温度は下降に転ずる。この際、ヒータ２２はオフ状態で温度が下降中であるので、何等影響は受けずにその温度はさらに下降する。そして、糊Ｇの温度が下限温度Ｇβに到達すると（時間Ｔ８）、ヒータ２１、２２、２３のすべてがオンとなり、糊Ｇの温度は再び上昇に転ずる。このようにして、ステップＳ２は糊Ｇの温度を上限温度Ｇαと下限温度Ｇβの間に保持しながら進められていく。
【００７６】
以上には、ヒータ２１、２２、２３とヒータ温度センサ２１ｂ、２２ｂ、２３ｂ、及び糊温度センサ３１の制御関係を詳述したが、ヒータ２４、２５、２６とヒータ温度センサ２４ｂ、２５ｂ、２６ｂ、及び糊温度センサ３２の制御関係も全く同様に行われる。そして、これにより、実施例１の糊タンクＧＰにては、収容された糊Ｇの温度が常に上限温度Ｇαと下限温度Ｇβの間に保持される。上限温度Ｇαと下限温度Ｇβの設定は制御部４にて自由に行えるので、ＥＶＡ系ホットメルトに比較して適性温度保持が難しいＰＵＲ系ホットメルトも、何等の問題もなく使用することができる。
【００７７】
なお、効果の項にても詳述したように、ＰＵＲ系ホットメルトの円滑な使用においては、糊タンクＧＰの本体１の底部１１が、特にローラＲ１、Ｒ２の下部の表面１１２にてローラの形状に沿って湾曲されている点、及び、糊ガイド１７、１８が本体１と一体の鋳物成形によってローラＲ１、Ｒ２の略半分を囲繞し、且つローラＲ１、Ｒ２の上端部近傍にまで突出されている点も大きな影響力を持っている。すなわち、実施例１の糊タンクＧＰにおいては、糊タンクＧＰの物理的な構成と、上記に詳説したヒータ温度センサ２１ｂ〜２６ｂを内装したヒータ２１〜２６及び糊温度センサ３１、３２による温度管理システム構成及び糊温度制御方法が相まって、顕著な効果を挙げているものである。
【００７８】
実施例１にては６基のヒータと２基の糊温度センサによる温度管理システム構成及び糊温度制御方法を説明したが、たとえばローラが１基の場合にはヒータと糊温度センサの数も減少され得る。この場合には、１例として、夫々にヒータ温度センサを備えた３基のヒータと１基の糊温度センサで構成しても良い。また、ローラが２基の場合でも、夫々にヒータ温度センサを備えたヒータ及び糊温度センサの数は実施例１の数にこだわるものではなく、夫々の増減は自由である。またさらに、糊タンクＧＰの構成そのものが実施例１の糊タンクから多少変化した場合（例えば底面の形状の変化や糊ガイドの形状の変化など）には、それに応じて夫々にヒータ温度センサを備えたヒータの数や埋設場所、さらに糊温度センサの数や埋設場所を変化させる等の設計変更は自由である。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
本発明は、図１１に示したような製本機ＢＢにおいて主として用いられることを主眼に開発したものであるが、これを、例えば前記特許文献３〜５に見るようなより簡易な製本装置における糊タンクの糊温度制御に用いることも当然可能である。現在は、前述のような理由（温度管理の困難さ）から、製本用の糊としては、圧倒的にＥＶＡ系ホットメルトが用いられているが、ＰＵＲ系ホットメルトの有する幾多の優越点、すなわち強度があり、仕上げが綺麗で後の加工もし易いという諸点から、今後は、製本機の規模の大小を問わず、ＰＵＲ系ホットメルトの使用が圧倒的に増加していくものと考えられる。特に、リサイクル面におけるＰＵＲ系ホットメルトの優位は決定的で、ＰＵＲ系ホットメルトが主力となる大きな要因と思われる。
【００８０】
したがって、本発明の糊タンク及び糊温度制御方法は、今後、製本業界においてのみならず、簡易な装置で小部数の製本を行うコピー業界やオフィスや家庭においても、ＰＵＲ系ホットメルトの円滑な使用を可能にする発明として、多大な貢献をなすものであると信ずる次第である。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の実施例１の糊タンクの正面図である。
【図２】本発明の実施例１の糊タンクの平面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図２のＢ−Ｂ線断面図である。
【図５】図２のＣ−Ｃ線断面図である。
【図６】本発明の実施例１の糊温度制御方法を説明するフローチャートである。
【図７】本発明の実施例１の糊温度制御方法を説明するグラフである。
【図８】図７のステップＳ１の一部を省略した拡大図である。
【図９】図７のステップＳ２の一部を省略した拡大図である。
【図１０】本発明の実施例１のヒータとヒータ温度センサと糊温度センサと制御部のシステム構成を模式的に説明する説明図である。
【図１１】従来、一般的に用いられている製本機のシステム構成を模式的に説明する説明図である。
【図１２】（ａ）従来の製本機において通常用いられている糊タンクの正面図である。（ｂ）従来の製本機において通常用いられている糊タンクの平面図である。（ｃ）図１２ｂのＤ−Ｄ線断面図である。
【符号の説明】
【００８２】
１        本体
１１      底部
１１ａ    挿通孔
１１ｂ    挿通孔
１１ｃ    挿通孔
１１ｄ    挿通孔
１１ｅ    挿通孔
１１ｆ    挿通孔
１１１    表面
１１２    表面
１１３    表面
１２      前板
１２ａ    円孔
１２ｂ    円孔
１３      左側板
１４      右側板
１５      後板
１５ａ    凹部
１５ｂ    凹部
１６      排出口
１７      糊ガイド
１８      糊ガイド
２１      ヒータ
２１ａ    発熱体
２１ｂ    ヒータ温度センサ
２１ｃ    スリーブ
２１ｄ    電源コード
２１ｅ    送信ケーブル
２１α    上限温度
２１β    下限温度
２２      ヒータ
２２ａ    発熱体
２２ｂ    ヒータ温度センサ
２２ｃ    スリーブ
２２ｄ    電源コード
２２ｅ    送信ケーブル
２２α    上限温度
２２β    下限温度
２３      ヒータ  
２３ａ    発熱体
２３ｂ    ヒータ温度センサ
２３ｃ    スリーブ
２３ｄ    電源コード
２３ｅ    送信ケーブル
２３α    上限温度
２３β    下限温度
２４      ヒータ
２４ａ    発熱体
２４ｂ    ヒータ温度センサ
２４ｃ    スリーブ
２４ｄ    電源コード
２４ｅ    送信ケーブル
２５      ヒータ
２５ａ    発熱体
２５ｂ    ヒータ温度センサ
２５ｃ    スリーブ
２５ｄ    電源コード
２５ｅ    送信ケーブル
２６      ヒータ
２６ａ    発熱体
２６ｂ    ヒータ温度センサ
２６ｃ    スリーブ
２６ｄ    電源コード
２６ｅ    送信ケーブル
３１      糊温度センサ
３１ａ    送信ケーブル
３２      糊温度センサ
３２ａ    送信ケーブル
４        制御部
ＢＢ      製本機
ＢＣ      搬送機構
ＢＧ      糊塗布装置
ＢＭ      脊部切断装置
ＢＮ      表紙貼着装置
ＣＰ      クランパ
Ｄ１      距離
Ｄ２      距離
Ｄ３      距離
Ｄ４      距離
ＦＢ      前板
Ｇ        糊
ＧＰ      糊タンク
Ｇα      上限温度
Ｇβ      下限温度
Ｒ１      ローラ
Ｒ２      ローラ
ＲＢ      後板
Ｓ        内部空間
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
ＳＣ１    スクレイパ
ＳＣ１ａ  先端部分
ＳＣ２    スクレイパ
ＳＣ２ａ  先端部分
Ｔ０      時間
Ｔ１      時間
Ｔ２      時間
Ｔ３      時間
Ｔ４      時間
Ｔ５      時間
Ｔ６      時間
Ｔ７      時間
Ｔ８      時間
Ｔ９      時間
Ｘ１      軸
Ｘ２      軸
Ｙ１      軸
Ｙ２      軸
ｂ        丁合本
ｂｃ      脊部
ｆｂ      前板
ｇ        糊
ｇｇ      糊ガイド
ｇｐ      糊タンク
ｇｐ１    本体
ｇｐ２    隅部分
ｇｐ３    隅部分
ｇｐ４    底面
ｇｐ５    排出口
ｈ        挿入口
ｈｔ      ヒータ
ｒ        ローラ
ｒｂ      後板
ｓｃ      スクレイパ
ｓｔ      温度センサ
ｔ１      時間
ｔ２      時間
ｔ３      時間
ｔ４      時間
ｔ５      時間
ｔ６      時間
ｔ７      時間
ｔ８      時間
ｔ９      時間
ｔ１０    時間
ｔ１１    時間
ｔ１２    時間
ｔ１３    時間
ｔ１４    時間
ｔ１５    時間
ｔ１６    時間
ｔ１７    時間
ｘ        軸
ｙ        軸
α        方向
β        方向
γ        矢印
δ        矢印
ε        矢印
τ        糊温度
【要約】
【課題】製本用の糊であるＰＵＲ系ホットメルトは、従来のＥＶＡ系ホットメルトに比較して多くの利点を有するが、許容温度幅が狭く、従来の製本機の糊タンク及び温度制御方法で使用するのは困難であった。そこで、このＰＵＲ系ホットメルトを支障なく使用できる新たな構成の糊タンク、及び糊温度制御方法を開発する。
【解決手段】底部をローラの形状に沿って湾曲させるとともに底部と一体成形しローラ上端部近傍まで達する糊ガイドを設けた糊タンク、及び糊温度が上限温度に達するまでは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【図１】
0004062548.tif 000002
【図２】
0004062548.tif 000003
【図３】
0004062548.tif 000004
【図４】
0004062548.tif 000005
【図５】
0004062548.tif 000006
【図６】
0004062548.tif 000007
【図７】
0004062548.tif 000008
【図８】
0004062548.tif 000009
【図９】
0004062548.tif 000010
【図１０】
0004062548.tif 000011
【図１１】
0004062548.tif 000012
【図１２】
0004062548.tif 000013