(57)【要約】      （修正有）【課題】接着剤の塗布量を精度良く計測し、接着剤を精度良く塗布する塗布装置及び塗布方法の提供。【解決手段】複数の塗布対象物を順次搬送する搬送部２と、搬送部２により第１位置まで搬送された塗布対象物に対して接着剤を塗布する塗布部３と、搬送部２により第１位置よりも下流側の第２位置まで搬送された塗布対象物に対して、塗布された接着剤の幅と輝度を算出する検査部４と、を備える塗布装置。塗布部３は、検査部４で算出された接着剤の幅および輝度に基づいて、それ以降に第１位置を通過する塗布対象物に塗布する接着剤の量を調整する塗布方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の塗布対象物を順次搬送する搬送部と、
前記搬送部により第１位置まで搬送された塗布対象物に対して接着剤を塗布する塗布部と、
前記搬送部により前記第１位置よりも下流側の第２位置まで搬送された前記塗布対象物に対して、塗布された前記接着剤の幅と輝度を算出する検査部を備え、
前記塗布部は、前記検査部で算出された前記接着剤の幅と輝度に基づいて、それ以降に前記第１位置を通過する前記塗布対象物に塗布する前記接着材の量を調整する、塗布装置。
【請求項２】
前記塗布部は、
前記接着剤が収納される接着剤収納部と、
前記接着剤収納部に収納された前記接着剤と前記塗布対象物とに接触する位置に配置され、中心軸周りに回転することにより、前記接着剤収納部に収納された前記接着剤を前記塗布対象物に塗布する回転塗布部材と、
前記検査部で算出された前記接着剤の幅と輝度に基づいて、前記回転塗布部材の表面に付着した前記接着剤の量を調整する調整部材と、を有する、請求項１に記載の塗布装置。
【請求項３】
更に不良判断部を備え、
前記不良判断部にて不良でないと判断された前記塗布対象物を折り曲げて前記接着剤による接着を行った接着体を作製する接着体作製部と、
前記不良判断部にて不良と判断された前記塗布対象物を、前記接着体を作製せずに排出する不良排出部と、を備える、請求項１または２に記載の塗布装置。
【請求項４】
前記第２位置にて、前記塗布対象物を撮影する前記撮影部を備え、
前記検査部は、前記撮影部で前記撮影された画像に基づいて、前記接着剤の幅と輝度を算出する請求項１乃至３のいずれか一項に記載の塗布装置。
【請求項５】
前記塗布対象物の表面の少なくとも一部を覆う金属蒸着膜または金属膜を備え、
前記接着剤は、前記金属蒸着膜または金属膜上に塗布される、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の塗布装置。
【請求項６】
複数の塗布対象物を順次搬送し、
第１位置まで搬送された塗布対象物に対して接着剤を塗布し、
前記第１位置よりも下流側の第２位置まで搬送された前記塗布対象物を撮像して、撮像した画像から塗布された前記接着剤の輝度と幅を算出し、
算出された前記接着材の幅と輝度に基づいて、それ以降に前記第１位置を通過する前記塗布対象物に塗布する前記接着剤の量を調整する、塗布方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、塗布対象物に接着剤を塗布する塗布装置および塗布方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
紙器等の塗布対象物に接着剤を塗布した後に、塗布対象物を折り曲げて接着剤にて接着して紙箱等を作製するサック貼り装置が知られている。塗布された接着剤の量が少ないと、接着強度が弱くなり、剥がれが生じやすくなる。このため、塗布された接着剤の量が適正かどうかを検査する装置がある。
【０００３】
例えば、特許文献１では、塗布対象物に塗布された接着剤（糊）の側方から接着剤周辺を照明した状態で、糊の上方から糊の周辺を撮影して、その撮影画像の濃淡の度合から、糊の厚みを検出している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１４５５１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１は、塗布対象物に糊が塗布されているか否かの検査を目的としており、糊の厚みの計測は行うものの、糊の幅の計測は行っていない。また、糊の量を制御するという着想もない。
【０００６】
一方、塗布対象物の塗布面が紙素材である場合、接着剤を塗布すると、接着剤に含まれる水分が紙器に吸収されるため、塗布面の含水量を含水計で計測することにより、接着剤の塗布量を比較的精度よく推測することができる。
【０００７】
しかしながら、最近では、高級感を出すため、あるいは耐久性向上のために、塗布面を金属蒸着膜や金属膜にすることが多い。金属蒸着膜や金属膜に接着剤を塗布すると、接着剤中の水分は金属蒸着膜や金属膜には吸収されないため、含水計では、接着剤の塗布量を精度よく計測できなくなる。
【０００８】
本開示は、接着剤の塗布量を精度よく計測可能な塗布装置および塗布方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、本開示によれば、複数の塗布対象物を順次搬送する搬送部と、
前記搬送部により第１位置まで搬送された塗布対象物に対して接着剤を塗布する塗布部と、
前記搬送部により前記第１位置よりも下流側の第２位置まで搬送された前記塗布対象物に対して、塗布された前記接着剤の幅と輝度を算出する検査部と、
を備え、  前記塗布部は、前記検査部で算出された前記接着剤の幅と輝度に基づいて、それ以降に前記第１位置を通過する前記塗布対象物に塗布する前記接着材の量を調整する、塗布装置が提供される。
【００１０】
前記塗布部は、
前記接着剤が収納される接着剤収納部と、
前記接着剤収納部に収納された前記接着剤と前記塗布対象物とに接触する位置に配置され、中心軸周りに回転することにより、前記接着剤収納部に収納された前記接着剤を前記塗布対象物に塗布する回転塗布部材と、
前記検査部で算出された前記接着材の幅と輝度に基づいて、前記回転塗布部材の表面に付着した前記接着剤の量を調整する調整部材を有していてもよい。
【００１１】
更に不良判断部を備えて、  
前記不良判断部にて不良でないと判断された前記塗布対象物を折り曲げて前記接着剤による接着を行った接着体を作製する接着体作製部と、
前記不良判断部にて不良と判断された前記塗布対象物を、前記接着体を作製せずに排出する不良排出部と、を備えていてもよい。
【００１２】
前記第２位置にて、前記塗布対象物を撮影する前記撮影部を備え、
前記検査部は、前記撮影部で撮影された画像に基づいて、前記接着剤の幅と輝度を算出してもよい。
【００１３】
前記塗布対象物の表面の少なくとも一部を覆う金属蒸着膜または金属膜を備え、
前記接着剤は、前記金属蒸着膜または金属膜上に塗布されてもよい。
【００１４】
本開示によれば、複数の塗布対象物を順次搬送し、
第１位置まで搬送された塗布対象物に対して接着剤を塗布し、
前記第１位置よりも下流側の第２位置まで搬送された前記塗布対象物を撮像して、撮像した画像から塗布された前記接着剤の幅と輝度を算出し、
算出された前記接着材の幅と輝度に基づいて、それ以降に前記第１位置を通過する前記塗布対象物に塗布する前記接着剤の量を調整する、
塗布方法が提供されてもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本開示によれば、接着剤の塗布量を精度よく計測できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本開示の一実施形態による塗布装置の概略構成を示すブロック図。
【図２】図１の塗布装置の要部を図１の矢印Ａ線方向から見た模式的な平面図。
【図３】センサを用いて接着剤の厚みを計測する手法を説明する図。
【図４】本実施形態による塗布装置の処理動作の一例を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本開示の実施の形態について、詳細に説明する。図１は本開示の一実施形態による塗布装置１の概略構成を示すブロック図である。図１の塗布装置１は、例えば塗布対象物の表面の少なくとも一部に設けられる金属蒸着面に接着剤を塗布した後に、接着剤の塗布状態を検査して、その検査結果に基づいて、それ以降に接着剤を塗布する塗布対象物の接着剤の塗布量を制御するものである。塗布対象物の具体的な形状やサイズは任意である。
【００１８】
図１の塗布装置１は、搬送部２と、塗布部３と、検査部４と、不良判断部５とを備えている。この他、図１の塗布装置１は、投入部６と、接着体作製部７と、良品積載部８と、不良排出部９とを備えていてもよい。
【００１９】
投入部６は、接着剤がまだ塗布されていない複数の塗布対象物を一つずつ搬送部２に投入する。搬送部２は、複数の塗布対象物を順次搬送する。より具体的には、搬送部２はレール１０を有する。このレール１０上に、投入部６から投入された塗布対象物が載置される。レール１０上に載置された塗布対象物は、順次に、塗布装置１内の各部に送られて、各部の処理が行われる。
【００２０】
塗布部３は、搬送部２により第１位置まで搬送された塗布対象物に対して、接着剤を塗布する。塗布部３は、接着剤収納部１１と、回転塗布部材１２と、調整部材１３とを有する。
【００２１】
接着剤収納部１１は、接着剤を収納した糊釜である。本実施形態では、流動性の高い接着剤を使用することを想定しているが、接着剤の具体的な材料は問わない。
【００２２】
回転塗布部材１２は、接着剤収納部１１内の接着剤と塗布対象物とに接触する糊車である。回転塗布部材１２は、その中心軸周りに回転自在であり、接着剤収納部１１に接触している間に外周面に付着した接着剤を塗布対象物に塗布する。
【００２３】
調整部材１３は、回転塗布部材１２の外周面との距離を調整可能なドクタである。調整部材１３の先端部が回転塗布部材１２の外周面に近づくほど、回転塗布部材１２の外周面に付着された接着剤がより多く調整部材１３にて除去されるため、塗布対象物に塗布される接着剤の量が減る。調整部材１３にて除去された接着剤は、例えば、接着剤収納部１１に再収納される。後述するように、調整部材１３の先端部と回転塗布部材１２の外周面との距離を調整することにより、塗布対象物に塗布される接着剤の量を制御できる。
【００２４】
検査部４は、搬送部２により第１位置よりも下流側の第２位置まで搬送された塗布対象物に対して、塗布された接着剤の幅と輝度を算出する。接着剤の幅と輝度はいずれも、接着剤の量に応じて変化する。よって、接着剤の幅と輝度を検査することで、結果的に接着剤の量を検査することができる。
【００２５】
不良判断部５は、検査部４の検査結果に基づいて、接着剤が塗布された塗布対象物が不良か否かを判断する。より具体的には、不良判断部５は、接着剤の量が所定の閾値を超えていれば、不良でないと判断し、閾値未満であれば、不良と判断する。
【００２６】
接着体作製部７は、不良判断部５にて不良でないと判断された塗布対象物を折り曲げて、接着剤にて接着を行った接着体（例えば箱状の形態）を作製する。接着体の形状は任意である。塗布対象物を折り曲げて接着剤に仮接着させる作業は、不図示のガイド部材を用いて行う。接着剤は、仮接着した状態で、所定期間押しつけないと、所望の接着力が得られない。よって、仮接着した箇所を不図示のローラ部材にて押しつける処理が行われる。このように、接着体作製部７は、人間の手を煩わすことなく、自動で塗布対象物の折り曲げと圧着作業を行って接着体を作製する。作製した接着体は、良品積載部８まで搬送されて積載される。
【００２７】
なお、不良判断部５で不良と判断された塗布対象物は、接着体作製部７にて接着体を作製することなく、搬送部２により不良排出部９まで搬送される。
【００２８】
図２は図１の塗布装置１の要部を図１の矢印Ａ線方向から見た模式的な平面図である。図２には、投入部６から検査部４までが図示されている。図示するにあたり、サック貼り機の詳細は省いている。図２に示すように、投入部６から一つずつ取り出された塗布対象物２０は、レール１０上を搬送されて、第１位置にて、回転塗布部材１２で接着剤２１が塗布される。回転塗布部材１２は、塗布対象物２０と接着剤収納部１１内の接着剤２１とに接触しており、回転塗布部材１２がその中心軸周りに回転することで、回転塗布部材１２の外周面に付着した接着剤２１が塗布対象物２０に塗布される。また、回転塗布部材１２の外周面の近傍には、調整部材１３が配置されている。回転塗布部材１２の外周面と調整部材１３の先端部との距離を調整することで、回転塗布部材１２の外周面に付着する接着剤２１の量が調整され、ひいては、塗布対象物２０に塗布される接着剤２１の量が調整される。
【００２９】
検査部４は、搬送部２のレール１０の下方に配置されるカメラ２２と、カメラ２２とレール１０の間に配置される照明器２３とを有する。照明器２３は、例えばリング照明器２３であり、回転塗布部材１２の接着剤２１を斜め方向から照明する。塗布対象物２０の接着剤２１の塗布領域が金属蒸着膜や金属膜の場合、反射率が高いため、照明器２３からの照明光は、正反射する。このため、接着剤２１が塗布されていない状態では、カメラ２２の撮影画像は黒っぽくなる。金属蒸着膜や金属膜からなる塗布領域に接着剤２１が塗布されると、接着剤２１の表面は散乱反射するため、カメラ２２の撮影画像は白っぽくなる。接着剤２１の厚みが増すほど、散乱反射の割合が多くなり、カメラ２２の撮影画像はより白っぽくなる。このように、カメラ２２の撮影画像の輝度変化（濃淡）により、接着剤２１の量を特定できる。より詳細には、カメラ２２の撮影画像中の輝度値が大きいほど、接着剤２１の厚さが大きいと特定できる。また、カメラ２２の撮影画像中の輝度の高い画素範囲の面積と画素位置により、接着剤２１の幅と塗布位置を特定できる。
【００３０】
カメラ２２の撮影画像は、Ａ／Ｄ変換後にデジタルデータとして不図示の記憶装置に記憶することができる。これにより、個々の塗布対象物２０の検査履歴を保存しておくことができる。接着体を作製した後、時間が経過してから、剥離等の不具合が生じた場合でも、記憶装置から検査履歴を読み出すことで、不具合の原因を比較的容易に検証することができる。
【００３１】
図２では、カメラ２２の撮影画像の輝度変化により、接着剤２１の厚みを特定する例を示したが、接着剤２１の厚みを計測するためのセンサをカメラ２２とは別個に設けてもよい。
【００３２】
図３はセンサ２４を用いて接着剤２１の厚みを計測する手法を説明する図である。図３のセンサ２４は、レーザ光を発光する発光部２５と、反射レーザ光を受光する受光部２６と、発光部２５からのレーザ光と反射レーザ光の進行方向を切り替える反射ミラー２７とを有する。反射ミラー２７の角度は切替可能である。反射ミラー２７の角度を連続的に切り替えることで、発光部２５からのレーザ光を、塗布対象物２０の表面で走査させることができる。塗布対象物２０に塗布された接着剤２１にて反射された反射レーザ光が受光部２６にて受光されるまでの時間と、塗布対象物２０の表面にて反射された反射レーザ光が受光部２６にて受光されるまでの時間とは、異なっており、接着剤２１の厚みが増すほど、より早く反射レーザ光は受光部２６にて受光される。よって、反射レーザ光が受光されるまでの時間差により、接着剤２１の厚みを特定することができる。
【００３３】
なお、図３は、図２と同様のカメラ２２も備えている。接着剤２１の幅と塗布位置は、カメラ２２を用いて図２と同様の手法で計測すればよい。
【００３４】
検査部４にて、接着剤２１の幅と輝度の少なくとも一方が不良と判定されると、塗布部３は、調整部材１３の先端部と回転塗布部材１２の外周面との距離を調整する。調整部材１３は、例えば１０μｍ単位で、回転塗布部材１２の外周面との距離を調整する。調整部材１３の先端部と回転塗布部材１２の外周面との距離を、例えば１０μｍ単位で段階的に調整できるような機構を設けてもよい。あるいは、調整部材１３の先端部と回転塗布部材１２の外周面との距離をデジタルマイクロゲージやカメラ２２などを用いて精密に計測し、その計測結果に基づいて、調整部材１３の先端部の位置調整を行ってもよい。カメラ２２による計測を行う場合において、カメラ２２を設置する場所が確保できない場合は、カメラ２２を接着剤収納部１１の外側に配置し、カメラ２２から調整部材１３の先端部付近まで、内視鏡の管を伸ばして、内視鏡にて、上述した距離を撮影してもよい。
【００３５】
図４は本実施形態による塗布装置１の処理動作の一例を示すフローチャートである。まず、投入部６から塗布対象物２０を一つずつ搬送部２のレール１０上に載置し、搬送部２はレール１０上の塗布対象物２０を順次搬送する（ステップＳ１）。次に、塗布部３は、調整部材１３にて、塗布対象物２０に塗布する接着剤２１の量を調整する（ステップＳ２）。一番先に接着剤２１が塗布される塗布対象物２０については、調整部材１３を予め定めた初期位置に移動させる。
【００３６】
塗布対象物２０が第１位置まで搬送されると、塗布部３は、回転塗布部材１２にて、塗布対象物２０に接着剤２１を塗布する（ステップＳ３）。その後、塗布対象物２０が第２位置まで搬送されると、検査部４は、照明器２３で接着剤２１を照明した状態で、接着剤２１周辺をカメラ２２で撮影して、撮影画像を出力する（ステップＳ４）。続いて、検査部４は、撮影画像の輝度変化を分析して、接着剤２１の幅と輝度を検査する（ステップＳ５）。ここでは、上述したように、撮影画像の輝度が高いほど、接着剤２１の厚さが高いと判断する。また、撮影画像の輝度が高い画素範囲にて接着剤２１の幅と塗布位置を特定する。
【００３７】
不良判断部５は、検査部４にて検査された接着剤２１の幅と輝度に基づいて、接着剤２１の良否を判定する（ステップＳ６）。例えば、接着剤２１の幅が所定の第１範囲内に収まっており、かつ接着剤２１の輝度が所定の第２範囲内に収まっているか否かを判定し、これら３つの条件を満たす場合のみ、接着剤２１を正常と判定し、少なくとも一つの条件を満たさなければ、不良と判定する。
【００３８】
ステップＳ６で不良でないと判定された場合、接着体作製部７にて、塗布対象物２０を折り曲げて接着剤２１にて接着を行った接着体を作製する（ステップＳ７）。接着体は、良品積載部８まで搬送される（ステップＳ８）。この場合は、調整部材１３の位置を変更することなく、それ以降に第１位置まで搬送された塗布対象物２０について、今までと同じ塗布条件で接着剤２１を塗布するべく、ステップＳ２に移行する。
【００３９】
一方、ステップＳ６で不良と判定された場合、接着体作製部７による接着体の作製は行わずに、不良排出部９まで塗布対象物２０を搬送する（ステップＳ９）。ステップＳ６で不良と判定された場合は、ステップＳ９の処理に前後して、ステップＳ５で検査した接着剤２１の幅と輝度に基づいて、調整部材１３の位置の調整量を計算する（ステップＳ１０）。その後、ステップＳ２に移行して、計算した調整量に基づいて、調整部材１３の位置を調整する。調整部材１３の位置を調整することで、塗布対象物２０に塗布される接着剤２１の量を制御できる。例えば、塗布対象物２０に塗布された接着剤２１の幅や輝度が小さすぎる場合には、調整部材１３の先端を回転塗布部材１２の外周面から遠ざけて、回転塗布部材１２の外周面に付着する接着剤２１の量を増やす。これにより、塗布対象物２０に塗布される接着剤２１の量が増えて、接着剤２１の幅と輝度が増大する。逆に、塗布対象物２０に塗布された接着剤２１の幅や輝度が大きすぎる場合は、調整部材１３の先端を回転塗布部材１２の外周面に近づければよい。
【００４０】
ステップＳ１０で計算した調整量は、それ以降に第１位置に搬送された塗布対象物２０への塗布作業に適用される。
【００４１】
このように、本実施形態では、塗布対象物２０に接着剤２１を塗布した後に、接着剤２１の幅と輝度を検査して不良か否かを判断するとともに、接着剤２１の幅と輝度に基づいて、それ以降に接着剤２１の塗布を行う塗布対象物２０への接着剤２１の塗布量を調整する。これにより、接着剤２１の幅と輝度に異常があれば、迅速に接着剤２１の塗布量を調整でき、不良の発生頻度を抑制できる。また、製造ラインを停止することなく、接着剤２１の塗布量を調整できるため、製造効率を向上できる。
【００４２】
本発明の態様は、上述した個々の実施形態に限定されるものではなく、当業者が想到しうる種々の変形も含むものであり、本発明の効果も上述した内容に限定されない。すなわち、特許請求の範囲に規定された内容およびその均等物から導き出される本発明の概念的な思想と趣旨を逸脱しない範囲で種々の追加、変更および部分的削除が可能である。
【符号の説明】
【００４３】
１  塗布装置、２  搬送部、３  塗布部、４  検査部、５  不良判断部、６  投入部、７  接着体作製部、８  良品積載部、９  不良排出部、１０  レール、１１  接着剤収納部、１２  回転塗布部材、１３  調整部材、２０  塗布対象物、２１  接着剤、２２  カメラ、２３  照明器、２４  センサ、２５  発光部、２６  受光部、２７  反射ミラー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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