(57)【要約】【課題】ホットメルト接着剤の塗布量の良否を正確に検査することができる接着剤検査装置を提供する。【解決手段】ホットメルトガン２０によってカートン２１の外フラップ２３にホットメルト接着剤が塗布され、その塗布量を検査する。ホットメルト接着剤には、紫外線を受けて発光する蛍光物質が添加される。紫外線投光器２によって外フラップ２３上のホットメルト接着剤に対し紫外線を投光し、ホットメルト接着剤中の蛍光物質が紫外線により発光して放射された可視光を受光器３が受光する。受光器３から出力される受光信号に基づき、良否判定回路９がホットメルト接着剤の塗布量の良否を判定し、接着剤塗布量不足の場合には異常信号を出力する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホットメルトガンによって被接着部に塗布されたホットメルト接着剤の塗布量を検査する接着剤検査装置であって、
該ホットメルト接着剤には、紫外線を受けて発光する蛍光物質が添加され、
該被接着部に塗布されたホットメルト接着剤に対し紫外線を投光する紫外線投光器と、
該ホットメルト接着剤中の蛍光物質が該紫外線により発光して放射された可視光を受光する受光器と、
該受光器から出力される受光信号に基づき、塗布された該ホットメルト接着剤の良否を判定し、接着剤塗布量不足の場合には異常信号を出力する良否判定回路と、
を備えたことを特徴とする接着剤検査装置。
【請求項２】
前記ホットメルトガンは、ブランクシートの各フラップを折り曲げてカートンを製造するカートナーに、該フラップにホットメルト接着剤を塗布するように取り付けられ、前記紫外線投光器と前記受光器は、該ホットメルトガンにより該フラップに塗布されたホットメルト接着剤に対向する位置に配置されることを特徴とする請求項１記載の接着剤検査装置。
【請求項３】
前記フラップに対し前記ホットメルトガンから所定数のホットメルト接着剤塊が塗布され、前記良否判定回路は、閾値を超える受光信号を有効受光信号として該有効受光信号の数をカウントし、該有効受光信号のカウント値が所定数の場合、良品とし、所定数未満の場合、不良の判定を行うことを特徴とする請求項２記載の接着剤検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カートンを製造するカートナーなどにおいて使用され、カートンのフラップ等に塗布された接着剤を検査する接着剤検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、物品を収納したカートンを製造するカートナーが、従来、下記特許文献１などで知られている。この種のカートナーは、通常、先ず、ブランクシートの各フラップを折り曲げて、カートンの胴部を起函した後、胴部内に物品を収納し、その後、蓋体となる外フラップの内側に、ホットメルト接着剤をホットメルトガンにより塗布し、次に、外フラップを胴部の内側に折り曲げ、胴部の内側に位置する内フラップに外フラップを押し付け、これにより外フラップを閉鎖し、多数のカートンを連続して製造するように構成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３４６９５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このようなカートン製造時の外フラップの接着は、接着時間の速さ、強力な接着力などの接着性能から、ホットメルト接着剤を用いて行われ、ホットメルト接着剤はホットメルトガンにより押し出され、外フラップの内側に塗布される。しかし、ホットメルトガンは、加熱されて溶融した状態の接着剤をノズルから押し出す構造のため、その内部に送れられるホットメルト接着剤の溶融状態が不充分であったり、ノズルの詰りなどにより、その供給量や押出し量が不足することがある。この場合には、外フラップに塗布されるホットメルト接着剤の塗布量が不足し、カートンの外フラップの閉鎖不良が発生する。
【０００５】
そこで、ホットメルトガンが外フラップの内側に塗布したホットメルト接着剤を、センサにより検出して、ホットメルト接着剤の付着不良を自動的に検知し、ホットメルト接着剤の付着不良が発生した場合には、当該カートンを不良品としてライン上から排除し、外フラップが閉鎖不良となる不良カートンの発生を防止することが検討された。
【０００６】
しかし、ホットメルト接着剤は無色透明のため、通常のカラーセンサーを用いた光学的検出では、ホットメルト接着剤の付着不良を検出できない。一方、ホットメルト接着剤は塗布された時点で高温となっているため、輻射型温度センサを用いて、塗布されたホットメルト接着剤の温度を検出することにより、その塗布量の良否を検出することも試みられたが、輻射型温度センサは、ホットメルトガンの近傍に配置するため、ホットメルトガン自体の輻射熱の影響を受けて、誤検出を生じる不具合がある。
【０００７】
本発明は、上述の課題を解決するものであり、ホットメルト接着剤の塗布量の良否を正確に検査することができる接着剤検査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】
【０００８】
本発明の請求項１の接着剤検査装置は、ホットメルトガンによって被接着部に塗布されたホットメルト接着剤の塗布量を検査する接着剤検査装置であって、該ホットメルト接着剤には、紫外線を受けて発光する蛍光物質が添加され、被接着部に塗布されたホットメルト接着剤に対し紫外線を投光する紫外線投光器と、該ホットメルト接着剤中の蛍光物質が該紫外線により発光して放射された可視光を受光する受光器と、該受光器から出力される受光信号に基づき、塗布された該ホットメルト接着剤の良否を判定し、接着剤塗布量不足の場合には異常信号を出力する良否判定回路とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
この発明によれば、ホットメルト接着剤が無色透明であっても、紫外線の投光に伴い、適正量塗布されたホットメルト接着剤からはそこに添加された蛍光物質の蛍光により可視光が放射されるから、受光器がこの可視光を受光し、その受光信号を出力する。良否判定回路では受光器の受光信号の出力レベルに対し適正な閾値を設定することにより、ホットメルト接着剤の塗布量の良否を判定し、ホットメルト接着剤の塗布量が少ない場合或いは全く塗布されていない場合に、良否判定回路から異常信号を出力することができる。
【００１０】
本発明の請求項２の接着剤検査装置は、上記請求項１の接着剤検査装置において、上記ホットメルトガンが、ブランクシートの各フラップを折り曲げてカートンを製造するカートナーに、該フラップにホットメルト接着剤を塗布するように取り付けられ、上記紫外線投光器と上記受光器は、該ホットメルトガンにより該フラップに塗布されたホットメルト接着剤に対向する位置に配置されたことを特徴とする。
【００１１】
この発明の接着剤検査装置によれば、カートナーにおいて、ブランクシートの各フラップを折り曲げて、カートンの胴部を起函した後、胴部内に物品を収納し、その後、例えば蓋体となる外フラップに、ホットメルト接着剤をホットメルトガンにより塗布したとき、紫外線投光器から紫外線が塗布されたホットメルト接着剤に向けて投光され、適正量塗布されたホットメルト接着剤からはそこに添加された蛍光物質の蛍光により可視光が放射され、受光器がこの可視光を受光し、その受光信号を出力する。そして、良否判定回路では受光器の受光信号の出力レベルに対し適正な閾値を設定することにより、ホットメルト接着剤の塗布量の良否を判定し、ホットメルト接着剤の塗布量が少ない場合或いは全く塗布されていない場合に、良否判定回路から異常信号を出力する。
【００１２】
したがって、ホットメルト接着剤の塗布量が少ない等のカートンが発生した場合には、良否判定回路から出力される異常信号に基づき、当該カートンを製造ライン上から排除して、カートンの外フラップが接着剤不足により閉鎖不良となる不具合を防止することができる。
【００１３】
本願の請求項３の接着剤検査装置は、上記請求項２の接着剤検査装置において、上記フラップに対しホットメルトガンから所定数のホットメルト接着剤塊が塗布され、上記良否判定回路は、閾値を超える受光信号を有効受光信号として該有効受光信号の数をカウントし、有効受光信号のカウント値が所定数の場合、良品とし、所定数未満の場合、不良の判定を行うことを特徴とする。
【００１４】
この発明によれば、フラップに対しホットメルトガンから例えば４個のホットメルト接着剤塊が塗布される場合、適正量のホットメルト接着剤塊が４個検出されれば、良品とし、３個以下の場合、不良品とするから、複数接着剤塊の塗布量不足を解消し、カートンの外フラップが接着剤不足により閉鎖不良となる不具合を防止することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の接着剤検査装置によれば、ホットメルトガンによって塗布された、ホットメルト接着剤の塗布量の良否を、正確に検査することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態を示す接着剤検査装置の構成ブロック図である。
【図２】カートナーにおけるカートンのフラップに、ホットメルト接着剤を塗布した際の接着剤を検査する状態を示す正面説明図である。
【図３】カートナーにおけるカートンのフラップに、ホットメルト接着剤を塗布した際の接着剤を検査する状態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。この実施形態は、ブランクシートの各フラップを折り曲げてカートンを製造する製造工程に、接着剤検査装置１を適用するものであり、ホットメルトガン２０により外フラップ２３に塗布したホットメルト接着剤塊１５の塗布量を検査する。
【００１８】
図１に示すように、接着剤検査装置１は、外フラップ２３に塗布されたホットメルト接着剤塊１５に対し紫外線を投光する紫外線投光器２と、ホットメルト接着剤塊１５中の蛍光物質が紫外線により発光して放射された可視光を受光する受光器３と、受光器３から出力される受光信号を増幅するヘッドアンプ７と、ヘッドアンプ７で増幅した受光信号に対し閾値を設定し、受光信号の電圧レベルと閾値を比較し、閾値を超える蛍光発光の受光信号が得られたとき、有効受光信号として接着剤塊の検出とする接着剤検出回路８と、接着剤検出回路８によって検出された有効受光信号をカウントし、その値がホットメルト接着剤塊の適正数と一致したとき、接着剤が適正量塗布されたと判定し、カウント値が適正数未満のときには、不良と判定して異常信号を出力する良否判定回路９と、紫外線の投光動作、蛍光発光の受光動作、受光信号に基づく判定動作を制御する制御回路１０とを備えて構成される。
【００１９】
紫外線投光器２と受光器３は、図２、３に示すように、例えば１個のケース内に収納されて、投光器付きの蛍光センサ１２として構成され、カートンを製造するカートナーのホットメルト接着剤の塗布工程箇所、つまりホットメルトガン２０によりカートン２１の外フラップ２３にホットメルト接着剤を塗布する箇所に設置される。図２，３においては、カートナーにより製造されるカートン２１が左から右に送られ、カートン２１が移動しながら、その蓋体となる外フラップ２３に、４個のホットメルト接着剤塊１５がホットメルトガン２０から順に押し出されて塗布されるので、これらのホットメルト接着剤塊１５を検出するために、投光器付きの蛍光センサ１２はホットメルトガン２０の右に（下流側に）隣接して設置される。
【００２０】
また、カートナーは、ブランクシートの各フラップを折り曲げて、カートン２１の胴部２２を起函した後、胴部２２内に物品（カートンに入れる薬品など）を収納し、その後、図２，３に示すような、接着剤塗布工程に送られる。この接着剤塗布工程では、カートン２１の蓋体となる外フラップ２３に、ホットメルト接着剤塊１５を付着するために、ホットメルトガン２０は、開放された外フラップ２３の面に、ホットメルト接着剤を押し出す（吹き出す）ように、カートン２１の外フラップ２３に向けて設置される。
【００２１】
このように、ホットメルトガン２０からは、１枚の外フラップ２３に対し例えば４個のホットメルト接着剤塊１５がその長手方向に沿って間隔をおいて塗布され、蛍光センサ１２は、外フラップ２３上に押し出された４個のホットメルト接着剤塊１５を検出するために、そのホットメルトガン２０の下流側に隣接して、外フラップ２３に向けて設置される。
【００２２】
ホットメルト接着剤は無色透明であり、カートン２１に塗布した際、カートン２１の地色（色彩や白色）に悪影響を与えることはないが、無色透明のためカラーセンサにより接着剤塊を検出することは難しい。そこで、蛍光センサ１２によってホットメルト接着剤塊１５を検知可能とするために、ホットメルト接着剤塊１５のホットメルト接着剤には、予め蛍光物質が添加される。
【００２３】
蛍光物質は、紫外線を受けると蛍光反応を生じて発光し、可視光を放射する物質であり、例えば、ユウロピウムをドープさせたフッ化ホウ素酸ストロンチウム、或いは鉛をドープさせたケイ化バリウムが添加される。前者の蛍光物質はピーク波長３６８〜３７１ｎｍの紫外線蛍光特性を有し、後者の蛍光物質はピーク波長３５０〜３５３ｎｍの紫外線蛍光特性を有し、何れの蛍光物質も、波長４００ｎｍ以下の紫外線を受けて発光する。また、これらの蛍光物質の添加量は接着剤に対し非常に微量であり、接着性や無色透明性に影響を与えるものではない。
【００２４】
蛍光センサ１２は、基本的には投光器付きの光センサであり、１個のケース内に紫外線投光器２と受光器３が同じ前方を向いて取り付けられている。紫外線投光器２は、例えば波長約３７０ｎｍのピーク値を持つ紫外線を放射するＵＶＬＥＤから構成され、紫外線投光器２の前部に集光レンズ４が取り付けられ、検査距離を隔てた前方位置のホットメルト接着剤塊１５に、スポット状の紫外線を照射するようになっている。
【００２５】
受光器３は、可視光受光用のフォトダイオード、フォトトランジスタ等の受光素子から構成され、紫外線の影響をなくすために、前方に紫外線カット用のフィルタ５が取り付けられている。受光器３は、紫外線投光器２から投光された紫外線がホットメルト接着剤塊１５に当り、ホットメルト接着剤塊１５中の蛍光物質が蛍光反応して発光し、その蛍光発光の可視光を受光器３が受光し、受光信号を出力するようになっている。
【００２６】
図１に示すように、紫外線投光器２は、ドライバ６の出力側に接続され、制御回路１０の動作によって所定のタイミングでドライバ６に制御信号が送られたとき、所定の時間幅（カートンの外フラップ２３が蛍光センサを通過する時間）で紫外線投光器２を投光駆動するようになっている。
【００２７】
受光器３の出力側は蛍光センサに内蔵されたヘッドアンプ７に接続され、ヘッドアンプ７は受光器３から出力された受光信号を電圧増幅する。増幅された受光信号は接着剤検出回路８に送られるように、ヘッドアンプ７の出力側は接着剤検出回路８に接続される。接着剤検出回路８は、ヘッドアンプ７から送られた受光信号に対し、予め設定された閾値を設定し、受光信号の電圧レベルが閾値を超える場合、ホットメルト接着剤塊１５が適正量塗布されているとして、有効受光信号とする。
【００２８】
接着剤検出回路８は、１枚の外フラップ２３中におけるホットメルト接着剤塊１５の受光信号として、正常時、４個の有効受光信号を出力することとなる。接着剤検出回路８の出力側に良否判定回路９が接続され、良否判定回路９は、各外フラップの検出時間帯に、接着剤検出回路８から送られた有効受光信号の数をカウントし、有効受光信号の数が所定数（ここでは４個）であれば、良品と判定し、そのカウント値が所定数未満の場合、不良品と判定して、不良信号（異常信号）を出力するように構成される。
【００２９】
制御回路１０は、紫外線投光器２の投光動作、受光器３とヘッドアンプ７の受光動作、接着剤検出回路８の蛍光発光検出動作、及び良否判定回路９の判定動作を制御する制御回路であり、図示しない同期信号発生器から送られる同期信号に基づき、接着剤の検査処理を制御するように構成される。
【００３０】
同期信号は、接着剤の検出開始信号と検出終了信号、或いは検出開始と検出終了を示すパルス信号からなり、カートナーにおけるカートンを搬送する搬送路に設置されたカートン検知器からの検知信号またはカートンの移動位置を示すパルス発生器からのパルス信号に基づき、同期信号（検出開始信号と検出終了信号）が生成され、制御回路１０に入力される。
【００３１】
つまり、検査対象であるカートン２１の外フラップ２３の前端がホットメルト接着剤塊１５を塗布されて蛍光センサ１２に位置に到達したとき、検出開始信号が発生し、カートン２１の外フラップ２３の終端が蛍光センサ１２を通過したとき、検出終了信号が発生して、同期信号として制御回路１０に送られるようになっている。
【００３２】
制御回路１０は、検出開始の同期信号を入力すると、紫外線投光器２のドライバ６に投光駆動信号を出力して投光を開始し、同時に受光器３、ヘッドアンプ７を動作させて受光信号を出力させ、さらに、接着剤検出回路８を動作させて、受光信号の電圧レベルと予め設定した閾値を比較し、閾値以上の有効受光信号を接着剤検出回路８から良否判定回路９に出力させるように、制御を行う。
【００３３】
良否判定回路９は、検出開始から検出終了までの間の有効受光信号をカウントし、そのカウント値が予め設定された設定数（外フラップ２３に付着されるホットメルト接着剤塊１５の適正数）と一致する場合、接着剤塗布を良と判定し、設定数未満の場合には、不良の判定を行うように構成される。
【００３４】
次に、上記構成の接着剤検査装置の動作を説明する。カートナーでは、図示しないカートン起函工程において、ブランクシートの各フラップを折り曲げて、カートン２１の胴部２２を起函した後、胴部２２内に物品を収納し、その後、胴部２２の開口部の内フラップ２５，２６が内側に折り曲げられ、さらに上の外フラップ２３が閉じられ、下の外フラップ２４が開いた状態で、図２，３に示すように、ホットメルトガン２０の位置に移動する。このとき、ホットメルトガン２０からホットメルト接着剤が外フラップ２３に向けて押し出され（吹き出され）、外フラップ２３の移動と共に、ホットメルト接着剤の押し出しが例えば４回行われ、外フラップ２３には、正常時、４個のホットメルト接着剤塊１５が塗布される。
【００３５】
このような接着剤塗布工程において、図２，３に示すように、外フラップ２３の前端が所定の検査開始位置（蛍光センサ１２の前方位置）に達すると、検出開始の同期信号が制御回路１０に入力され、制御回路１０は、紫外線投光器２のドライバ６に投光駆動信号を出力して投光を開始し、同時に受光器３、ヘッドアンプ７を動作させる。
【００３６】
このとき、紫外線投光器２から紫外線が外フラップ２３に塗布されたホットメルト接着剤塊１５に投光され、ホットメルト接着剤塊１５に添加されている蛍光物質が蛍光反応し、ホットメルト接着剤塊１５から蛍光発光による可視光が放射される。受光器３はこの蛍光発光するホットメルト接着剤塊１５の可視光を受光し、その受光信号を出力すると、受光信号はヘッドアンプ７に送られて増幅された後、接着剤検出回路８に出力される。
【００３７】
接着剤検出回路８は、受光信号の電圧レベルと予め設定した閾値を比較し、閾値を超える受光信号を接着剤の有効受光信号として良否判定回路９に出力する。良否判定回路９は、検出開始から検出終了までの間の有効受光信号をカウントし、そのカウント値が外フラップ２３に付着されたホットメルト接着剤塊１５の数の４個と一致する場合、接着剤塗布を良と判定し、有効受光信号が４個未満の場合、接着剤塗布を不良と判定して異常信号を出力する。異常信号はカートナーの図示しない不良品排出機構に送られ、異常信号の対象となったカートンは不良品排出機構の動作により製造ライン上から排除される。
【００３８】
このように、ホットメルト接着剤には蛍光物質が添加され、外フラップ２３に塗布されホットメルト接着剤塊１５が紫外線を受けて発光し、その発光した可視光を受光器３で受光するので、フラップの表面と発光するホットメルト接着剤塊１５とでは、受光器３から得られる受光信号の電圧レベルの差（ベースレベルとピーク値の差）が非常に大きく発生する。この受光信号の電圧レベル差は、例えば従来の輻射型温度センサによってホットメルト接着剤塊を検出していた場合に比べ、極めて大きく発生するため、ホットメルト接着剤塊１５に対応した有効受光信号を正確に且つ確実に検出することができる。これにより、良否判定回路９は、正確な有効受光信号の数をカウントすることができ、接着剤塗布の良否を正確に判定することができる。
【００３９】
接着剤塗布工程の後、カートン２１は次の工程で、カートン２１の下の外フラップ２４が、接着剤を付けた外フラップ２３の上を覆うように折り曲げられ、外フラップ２４がホットメルト接着剤により外フラップ２３上に接着され、カートン２１の蓋が閉じされることとなる。
【００４０】
なお、上記では、カートン２１の外フラップ２３にホットメルト接着剤を塗布し、そこに下の外フラップ２４を被せるように折り曲げて、外フラップ２３と２４を接着したが、下の外フラップ２４の内側にホットメルト接着剤を塗布し、その外フラップ２４を上の外フラップ２３側に折り曲げて接着し、カートン２１を閉じることもできる。
【００４１】
また、上記実施形態では、外フラップ２３に４個のホットメルト接着剤塊１５を塗布したが、ホットメルト接着剤塊は、１個、２個，３個などの任意の数とすることができ、１個のホットメルト接着剤を塗布する場合、良否判定回路は有効受光信号をカウントすることなく、有効受光信号の有無を判定すればよい。また、上記では、カートン２１のフラップにホットメルト接着剤を塗布する場合について説明したが、カートンのフラップ以外の被接着部にホットメルト接着剤を塗布する場合に、本接着剤検査装置を適用することもできる。
【符号の説明】
【００４２】
１      接着剤検査装置
２      紫外線投光器
３      受光器
４      集光レンズ
５      フィルタ
６      ドライバ
７      ヘッドアンプ
８      接着剤検出回路
９      良否判定回路
１０    制御回路
１２    蛍光センサ
１５    ホットメルト接着剤塊
２０    ホットメルトガン
２１    カートン
２２    胴部
２３、２４    外フラップ
２５、２６    内フラップ
【図１】
2010185845.tif 000003
【図２】
2010185845.tif 000004
【図３】
2010185845.tif 000005