JP2016144775A - 糊供給状況管理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 糊供給に不具合が生じた場合に、その原因を的確に特定することが可能な糊供給状況管理装置を提供する。【解決手段】 糊を貯蔵した糊貯蔵部４と、糊を吐出する糊塗布ノズル１ａ、１ｂと、糊タンク４から糊塗布ノズル１ａ、１ｂまで糊を供給する糊供給管３ａ、３ｂと、糊塗布ノズル１ａ、１ｂから所定の距離以内の場所に設置され、糊供給管３ａ、３ｂ内を流れる糊の圧力を検知する圧力センサ２ａ、２ｂと、時間経過に基づく圧力の変化に基づく判定規則を、所定の事象ごとに記憶した記憶部１２と、圧力センサから取得した所定の時間内の圧力値を、判定規則と照合し、いずれの事象に該当するかを特定する制御部１１を有する。【選択図】 図１

Description

本発明は、連続用紙等の被塗布物に糊を塗布する際、糊が適正に供給されているか否かを管理するための技術に関する。

従来、複数の連続用紙を重ね合わせて貼り合せるために、糊塗布ノズルから所定の量の糊を吐出することにより、連続用紙上に線状の糊を塗布することが行われている。しかし、以前から、糊を塗布する際、糊塗布ノズルが故障したり、糊詰まりが生じたりすることにより、糊塗布ノズルからの糊の吐出が止まったり、糊塗布ノズルからの糊の吐出量が所定の糊量よりも少なくなるなどにより、不良品が発生する恐れもある。

従来、このような不良品対策として、あらかじめ蛍光剤を混入させた糊を用いて、ブラックライトを光源とした蛍光発色量の増減により、糊の増減を判定し、基準から一定レベル以上ずれた場合に警報を発生させる装置を用いたり、糊塗布ノズルから吐出された糊を検知するセンサを設け、吐出された糊に電波を当てることで糊の水分量を検知し、糊の増減を判定し、その水分量が一定レベル以下になれば警報を発生させる装置を用いたり、更に、カラーセンサを用いて、光を線糊に当てることで、糊がなくなった場合との違いを判定して、警報を発生させる装置を用いるなどしていた。

出願人は、光を制御することによるコスト増や、蛍光剤を混ぜることへの糊への悪影響を防ぐため、圧力センサを利用して、糊の圧力の変化を検知する糊付け検査システムを提案している（特許文献１参照）。

特開２００３−１７０１０３号公報

しかしながら、上記従来の技術では、圧力変化が基準値を超えると、小さな異物の少しの変化であっても、警報が発生されてしまうという問題がある。また、上記従来の技術では、糊供給管が分岐している場合は、糊供給に不具合が生じた場合の詳細な原因が不明であり、引き続き使用することが難しいという問題がある。

そこで、本発明は、糊供給に不具合が生じた場合に、その原因を的確に特定することが可能な糊供給状況管理装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明第１の態様では、
糊を貯蔵した糊貯蔵部（糊タンク）と、
糊を吐出する糊塗布ノズルと、
前記糊貯蔵部から前記糊塗布ノズルまで糊を供給する糊供給管と、
前記糊塗布ノズルから所定の距離以内の場所に設置され、前記糊供給管内を流れる糊の圧力を検知する圧力センサと、
時間経過に基づく圧力の変化に基づく判定規則を、所定の事象ごとに記憶した判定規則記憶手段と、
前記圧力センサから取得した所定の時間（判定時間）内の圧力値を、前記判定規則と照合し、いずれの事象に該当するかを特定する判定規則照合手段と、
を有することを特徴とする糊供給状況管理装置を提供する。

本発明第１の態様によれば、糊を貯蔵した糊貯蔵部と、糊を吐出する糊塗布ノズルと、糊貯蔵部から糊塗布ノズルまで糊を供給する糊供給管と、糊塗布ノズルから所定の距離以内の場所に設置され、糊供給管内を流れる糊の圧力を検知する圧力センサと、を備えており、時間経過に基づく圧力の変化に基づく判定規則を、所定の事象ごとに記憶しておき、圧力センサから取得した所定時間内の圧力値の変化を、判定規則と照合し、いずれの事象に該当するかを特定するようにしたので、糊供給に不具合が生じた場合に、その原因を的確に特定することが可能となる。

また、本発明第２の態様では、
前記判定規則記憶手段は、所定の時間内に所定値を２回以上超える圧力変化が生じた状況を糊切れの事象とする判定規則を記憶しており、
前記判定規則照合手段は、平常時における前記圧力センサの圧力値と、前記圧力センサからの圧力値との差が、所定の時間内に前記所定値を２回以上超えた場合に、糊切れと特定することを特徴とする。

本発明第２の態様によれば、所定時間内に所定値を２回以上超える圧力変化が生じた状況を糊切れの事象とする判定規則を記憶しておき、平常時における圧力センサの圧力値と、圧力センサからの圧力値との差が、所定時間内に所定値を２回以上超えた場合に、糊切れと特定するようにしたので、糊供給の不具合の原因が糊切れであることを的確に特定することが可能となる。

また、本発明第３の態様では、
前記判定規則照合手段により糊切れと特定された場合に、前記糊塗布ノズルに対して供給圧力を高める制御を行う圧力制御手段と、
を更に有することを特徴とする。

本発明第３の態様によれば、糊切れと特定された場合に、糊塗布ノズルに対して供給圧力を高める制御を行うようにしたので、糊塗布ノズルに対して掛けている電圧を増大させ、糊塗布ノズルからの圧力を大きくして、詰まっている糊カスを糊塗布ノズルから排出して、糊供給管から糊カスを除去することができ、糊切れが解消される。

また、本発明第４の態様では、
前記判定規則記憶手段は、所定の時間内に所定値を１回だけ超える圧力変化が生じた状況を折り曲げの事象とする判定規則を記憶しており、
前記判定規則照合手段は、平常時における前記圧力センサの圧力値と、前記圧力センサからの圧力値との差が、所定の時間内に前記所定値を１回だけ超えた場合に、折り曲げと特定することを特徴とする。

本発明第４の態様によれば、所定時間内に１回以上所定値を超える圧力変化が生じた状況を折り曲げの事象とする判定規則を記憶しておき、平常時における圧力センサの圧力値と、圧力センサからの圧力値との差が、所定時間内に１回以上所定値を超えた場合に、折り曲げと特定するようにしたので、糊供給の不具合の原因が折り曲げであることを的確に特定することが可能となる。

また、本発明第５の態様では、
前記判定規則照合手段により折り曲げと特定された場合に、光および／または音により警告を発する警告手段と、
を更に有することを特徴とする。

本発明第５の態様によれば、折り曲げと特定された場合に、光および／または音により警告を発するようにしたので、作業者は、警告が発せられることにより、糊供給管に折り曲げの事象が生じたことを認識し、折り曲がった糊供給管を正常な状態に戻す作業を行うことができ、折り曲げが解消される。

また、本発明第６の態様では、
前記判定規則記憶手段は、所定の時間内に正方向および負方向にそれぞれ１回以上所定値を超える圧力変化が生じた状況を空気混入の事象とする判定規則を記憶しており、
前記判定規則照合手段は、平常時における前記圧力センサの圧力値と、前記圧力センサからの圧力値との差が、所定の時間内に正方向および負方向にそれぞれ１回以上前記所定値を超えた場合に、空気混入と特定することを特徴とする。

本発明第６の態様によれば、所定時間内に正方向および負方向にそれぞれ所定値を１回以上超える圧力変化が生じた状況を空気混入の事象とする判定規則を記憶しておき、平常時における圧力センサの圧力値と、圧力センサからの圧力値との差が、所定時間内に正方向および負方向にそれぞれ所定値を１回以上超えた場合に、空気混入と特定するようにしたので、糊供給の不具合の原因が空気混入であることを的確に特定することが可能となる。

また、本発明第７の態様では、
前記判定規則により空気混入と特定された場合に、前記糊貯蔵部への圧力を停止し、糊供給管への糊の供給を停止する圧力制御手段と、
を更に有することを特徴とする。

本発明第７の態様によれば、空気混入と特定された場合に、糊貯蔵部への圧力を停止し、糊供給管への糊の供給を停止するようにしたので、糊貯蔵部から糊供給管への糊の供給が停止され、一旦糊の流れが止まり、所定時間放置されることにより、混入した空気が糊供給管から排出される。これにより、「空気混入」の事象は解消される。

本発明によれば、糊供給に不具合が生じた場合に、その原因を的確に特定することが可能となる。

本発明の一実施形態に係る糊供給状況管理装置を示す図である。 事象の判定規則を示す図である。 本発明の一実施形態に係る糊供給状況管理装置の処理動作を示すフローチャートである。 蓄積された圧力値をプロットした波形パターンの一例を示す図である。

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
＜１．装置構成＞
図１は、本発明の一実施形態に係る糊供給状況管理装置を示す図である。図１において、１ａおよび１ｂは糊塗布ノズル、２ａおよび２ｂは圧力センサ、３ａおよび３ｂは糊供給管、４は糊タンク、５は分岐部、１０は管理ユニット、Ｋは連続用紙、Ｎは線状糊、Ｒは搬送ローラを示している。糊供給管は、分岐部５において、２つの糊供給管３ａ、３ｂに分岐し、糊供給管３ａには、糊塗布ノズル１ａおよび圧力センサ２ａが設けられ、糊供給管３ｂには、糊塗布ノズル１ｂおよび圧力センサ２ｂが設けられている。

糊タンク４は、糊を貯蔵する糊貯蔵部である。糊タンク４に貯蔵された糊は、外部から注入される空気の圧力により、糊供給管３ａ、３ｂを通って糊塗布ノズル１ａ、１ｂに供給され、搬送ローラＲによって搬送される連続用紙Ｋ上に、線状糊Ｎとして塗布される。糊塗布ノズル１ａ、１ｂは、糊供給管３ａ、３ｂの先端に設けられ、吐出される糊の量を調整するノズルである。糊の吐出量および吐出圧力は、供給される電圧による開口部の制御で行われる。糊塗布ノズル１ａ、１ｂとしては、糊の吐出に適したものであれば、様々な種類のものを用いることができるが、例えば、ニレコ社製「ＡＮ１０−Ａ０３」を用いることができる。

圧力センサ２ａは、糊塗布ノズル１ａに近接した糊供給管３ａ上に、糊供給管３ａ上の圧力を検知可能に設けられている。糊供給管３ａ上の圧力は、糊の供給量に応じて変化する。圧力センサ２ｂは、圧力センサ２ａと同様、糊塗布ノズル１ｂに近接した糊供給管３ｂ上に、糊供給管３ｂ上の圧力を検知可能に設けられている。ここで、「糊塗布ノズルに近接」とは、糊塗布ノズルまでの糊供給管の長さが所定の長さ以下の場所を示している。すなわち、糊塗布ノズル１ａ、１ｂから所定の距離以内の場所に圧力センサ２ａ、２ｂが設置されている。糊塗布ノズルに近接した位置としては、糊塗布ノズルから１０ｃｍ以内とすることが好ましく、５ｃｍ以内とすることがより好ましい。本実施形態では、糊塗布ノズルから５ｃｍの位置に圧力センサを設置している。圧力センサ２ａ、２ｂとしては、糊供給管の圧力の計測に適したものであれば、様々な種類のものを用いることができるが、例えば、キーエンス社製「ＧＰＭ−４００」を用いることができる。

管理ユニット１０は、糊供給状況管理装置全体を管理するユニットであり、制御部１１、記憶部１２、圧力値取得部１３、電圧制御部１４、警告部１５、圧力制御部１６を有している。制御部１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）を備えており、所定のプログラムに従って演算処理を行う。制御部１１は、後述する判定規則照合手段としての機能も有している。記憶部１２は、後述する判定規則を記憶した記憶手段であり、フラッシュメモリ等の記憶装置により実現される。圧力値取得部１３は、圧力センサ２ａ、２ｂが計測した糊供給管３ａ、３ｂの圧力値を取得する。

電圧制御部１４は、制御部１１からの命令に基づいて、糊塗布ノズル１ａ、１ｂの電圧値を制御する。警告部１５は、制御部１１からの命令に基づいて、警告を発する機能を有しており、光を発するランプや、音を発するスピーカにより実現される。警告部１５としては、光を発する光発生手段、音を発生する音発生手段の双方を備えていてもよいし、どちらか一方を備えていてもよい。圧力制御部１６は、制御部１１からの命令に基づいて、糊タンク４に注入する空気の圧力を制御する。制御部１１、記憶部１２、圧力値取得部１３としての基本的な機能を備えたデータロガー（データ取得装置）としては、キーエンス社製「ＮＲ−５００」を用いることができる。したがって、管理ユニット１０は、このようなデータロガーに、判定規則等の情報を記憶させ、所定のプログラムを組み込み、電圧制御部１４、警告部１５、圧力制御部１６等を接続することにより実現される。

記憶部１２は、蓄積された圧力値がいずれの事象に該当するかを判定するための判定規則を記憶し、判定規則記憶手段としての機能を果たしている。図２は、記憶部１２に記憶された判定規則の一例を示す図である。図２においては、「糊切れ」「折り曲げ」「空気混入」の３つの事象に対応する判定規則を示している。図２の例では、圧力平常値に対して、どの程度圧力値の差が生じたかにより判定を行っている。圧力平常値とは、糊を供給するために好ましい、平常時における圧力センサ２ａ、２ｂの圧力値であり、例えば、規定値として設定しておくことができる。

図２の判定規則では、「正方向（圧力が増える方向）に（圧力平常値との差が）所定値ｄ１を２回以上超えた場合」は、「糊切れ」と判定する。「糊切れ」とは、糊が糊塗布ノズルから吐出されなくなった状態を示しており、液状の糊内に交じっている固形状の糊カスが詰まることにより生じることが多い。このため、上記のような圧力の状態となった場合に、糊カスが詰まり、「糊切れ」と判定するように規則を定めている。「２回以上超えた場合」とは、単純に２個の圧力値が超えた場合ではなく、一旦、所定値ｄ１より小さくなり、再度所定値ｄ１を超えることを意味している。すなわち、連続して圧力平常値との差が所定値ｄ１となる圧力値が連続する箇所が２箇所存在することを意味する。

また、図２の判定規則では、「正方向（圧力が増える方向）に（圧力平常値との差が）所定値ｄ２を１回超え、超えた状態が所定時間継続した場合」は、「折り曲げ」と判定する。「折り曲げ」とは、糊供給管が折れ曲がり、糊の通路が狭くなった状態を示している。このため、上記のような圧力の状態となった場合に、「折り曲げ」と判定するように規則を定めている。所定値ｄ２を超えた状態が継続する所定時間としては、適宜設定することが可能である。

また、図２の判定規則では、「正方向（圧力が増える方向）、負方向（圧力が減る方向）それぞれに（圧力平常値との差が）所定値ｄ３を１回以上超えた場合」は、「空気混入」と判定する。「空気混入」とは、糊供給管に必要以上に空気が混入した状態を示している。このため、上記のような圧力の状態となった場合に、「空気混入」と判定するように規則を定めている。

図２の判定規則は、その状況を判定するための判定時間がそれぞれ定められている。制御部１１は、圧力センサから取得した圧力値を判定時間に相当する数だけ取得し、取得した圧力値を用いて判定を行う。例えば、圧力センサから取得１０ｍｓ（ミリ秒）単位で圧力値を取得する場合、判定時間が１秒であったとすると、１００個の圧力値が取得され、１００個の圧力値の列が上記判定規則に該当するか否かを判定することになる。事象により、判定に必要な判定時間を変えることもできる。全ての事象について同一の判定時間を設定することも可能である。

図２の例では、理解を容易にするために、判定規則を文章で示したが、現実には、所定値ｄ１、ｄ２、ｄ３や、判定時間、所定値を超える回数等の判定規則を構成する各要素と、それに対応するプログラムが記憶されている。

図１の例では、分岐部５により糊供給管が２つに分岐され、各糊供給管に糊塗布ノズル、圧力センサが設けられた構成となっているが、これらの組み合わせは、分岐部がなく、１つだけの組み合わせであってもよいし、分岐部により糊供給管が３つ以上に分岐され、各糊供給管に糊塗布ノズル、圧力センサが設けられた構成としてもよい。

＜２．処理動作＞
次に、本発明の一実施形態に係る糊供給状況管理装置の処理動作について説明する。図３は、本発明の一実施形態に係る糊供給状況管理装置の処理動作を示すフローチャートである。糊塗布ノズル１ａ、１ｂ、糊供給管３ａ、３ｂ、糊タンク４による連続用紙Ｋへの糊の塗布を開始すると同時に圧力センサ２ａ、２ｂは、所定位置の糊供給管３ａ、３ｂの圧力値を検出し、順次、管理ユニット１０に送信する。制御部１１は、圧力値取得部１３を介して、圧力センサ２ａ、２ｂから順次圧力値を取得する（ステップＳ１）。

制御部１１は、圧力値取得部１３を介して、順次圧力値を取得していき、圧力値が判定時間分だけ蓄積されたか否かを判定する（ステップＳ２）。判定時間としては、上述のように、判定すべき事象に対応して、それぞれ設定されて記憶部１２に記憶されている。事象に対応した判定時間分だけ蓄積されていない場合は、ステップＳ１に戻って次の圧力値を取得する。判定時間は、上述のように、全ての事象に対して一律としてもよいが、事象ごとに異なるようにしてもよい。判定時間が、事象ごとに異なる場合は、判定時間に達した事象から判定を行う。判定時間に達していない事象については、判定時間分だけ蓄積され次第、ステップＳ３の処理に進む。

圧力値が判定時間分だけ蓄積された場合は、制御部１１は、蓄積された圧力値と各事象の判定規則との比較を行う（ステップＳ３）。具体的には、蓄積された圧力値が、事象を表現する判定規則を満たしているか否かを判定する。

次に、制御部１１は、各事象の判定規則との比較の結果、いずれかの事象に該当するか否かを判定する（ステップＳ４）。具体的には、蓄積された圧力値が図２に示したいずれかの判定規則に該当するか否かを判定する。例えば、蓄積された圧力値をプロットして得られる波形パターンが図４（ａ）のようなものであった場合、判定時間ｔ１内に、圧力平常値との差が正方向に所定値ｄ１を超える状態が２回生じる。このため、図２に示した判定規則に従い、演算制御装置１０は、「糊切れ」の事象であると判定する。

また、蓄積された圧力値をプロットして得られる波形パターンが図４（ｂ）のようなものであった場合、判定時間ｔ２内に、圧力平常値よりとの差が正方向にｄ２を超える状態が１回だけ生じ、その状態が所定時間継続しているため、図２に示した判定規則に従い、制御部１１は、「折り曲げ」の事象であると判定する。

また、蓄積された圧力値をプロットして得られる波形パターンが図４（ｃ）のようなものであった場合、所定時間ｔ３内に、圧力平常値よりとの差が正方向にｄ３より大きくなることが１回だけ生じ、圧力平常値よりとの差が負方向にｄ３より大きくなることが１回だけ生じているため、図２に示した判定規則に従い、制御部１１は、「空気混入」の事象であると判定する。

蓄積された圧力値が、設定されたいずれかの判定規則に該当する場合、該当すると判定された事象に応じた処理を行う（ステップＳ５）。例えば、「糊切れ」の事象であると判定された場合には、制御部１１は、電圧制御部１４を介して、糊塗布ノズル１に対する電圧の印加を行う。具体的には、糊塗布ノズル１に対して、掛けている電圧を増大させ、糊塗布ノズル１からの供給圧力を高めて、詰まっている糊カスを糊塗布ノズル１から排出して、糊供給管３から糊カスを除去する。糊供給管３から糊カスを除去した結果、糊供給管３の内部を糊が円滑に流れるようになり、「糊切れ」の事象は解消される。

また、「折り曲げ」の事象であると判定された場合には、制御部１１は、警告部１５を介して警告を発する。具体的には、光および／または音による警告を発し、作業者に糊供給管３に問題が生じたことを知らせる。作業者は、警告が発せられることにより、糊供給管３に折り曲げの事象が生じたことを認識し、折り曲がった糊供給管３を正常な状態に戻す作業を行うことになる。

また、「空気混入」の事象であると判定された場合には、制御部１１は、圧力制御部１６を介して、糊タンク４への加圧を停止する処理を行う。具体的には、糊タンク４への空気の注入を停止し、糊供給管３への糊の供給を停止する。糊タンク４から糊供給管３への糊の供給を停止し、一旦糊の流れを止めて所定時間放置することにより、混入した空気が糊供給管３から排出される。これにより、「空気混入」の事象は解消される。

上記ステップＳ１〜ステップＳ４に示した処理は、各糊供給管に設置された各センサについて、並行して行われる。従って、複数の糊供給管について、同時にいずれかの事象と判定された場合には、ステップＳ５において、各事象に対応した処理が並行して行われることになる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、種々の変形が可能である。すなわち、本発明の趣旨を逸脱しない範囲における変形は、本発明の技術的範囲に属する。

１ａ、１ｂ・・・糊塗布ノズル
２ａ、２ｂ・・・圧力センサ
３ａ、３ｂ・・・糊供給管
４・・・糊タンク（糊貯蔵部）
５・・・分岐部
１０・・・管理ユニット
１１・・・制御部（判定規則照合手段）
１２・・・記憶部（判定規則記憶手段）
１３・・・圧力値取得部
１４・・・電圧制御部
１５・・・警告部
１６・・・圧力制御部
Ｋ・・・連続用紙
Ｎ・・・線状糊
Ｒ・・・搬送ローラ

Claims (7)

1. 糊を貯蔵した糊貯蔵部と、
   糊を吐出する糊塗布ノズルと、
   前記糊貯蔵部から前記糊塗布ノズルまで糊を供給する糊供給管と、
   前記糊塗布ノズルから所定の距離以内の場所に設置され、前記糊供給管内を流れる糊の圧力を検知する圧力センサと、
   時間経過に基づく圧力の変化に基づく判定規則を、所定の事象ごとに記憶した判定規則記憶手段と、
   前記圧力センサから取得した所定の時間内の圧力値を、前記判定規則と照合し、いずれの事象に該当するかを特定する判定規則照合手段と、
   を有することを特徴とする糊供給状況管理装置。
2. 前記判定規則記憶手段は、所定の時間内に所定値を２回以上超える圧力変化が生じた状況を糊切れの事象とする判定規則を記憶しており、
   前記判定規則照合手段は、平常時における前記圧力センサの圧力値と、前記圧力センサからの圧力値との差が、所定の時間内に前記所定値を２回以上超えた場合に、糊切れと特定することを特徴とする請求項１に記載の糊供給状況管理装置。
3. 前記判定規則照合手段により糊切れと特定された場合に、前記糊塗布ノズルに対して供給圧力を高める制御を行う圧力制御手段と、
   を更に有することを特徴とする請求項２に記載の糊供給状況管理装置。
4. 前記判定規則記憶手段は、所定の時間内に所定値を１回だけ超える圧力変化が生じた状況を折り曲げの事象とする判定規則を記憶しており、
   前記判定規則照合手段は、平常時における前記圧力センサの圧力値と、前記圧力センサからの圧力値との差が、所定の時間内に前記所定値を１回だけ超えた場合に、折り曲げと特定することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の糊供給状況管理装置。
5. 前記判定規則照合手段により折り曲げと特定された場合に、光および／または音により警告を発する警告手段と、
   を更に有することを特徴とする請求項４に記載の糊供給状況管理装置。
6. 前記判定規則記憶手段は、所定の時間内に正方向および負方向にそれぞれ所定値を１回以上超える圧力変化が生じた状況を空気混入の事象とする判定規則を記憶しており、
   前記判定規則照合手段は、平常時における前記圧力センサの圧力値と、前記圧力センサからの圧力値との差が、所定の時間内に正方向および負方向にそれぞれ前記所定値を１回以上超えた場合に、空気混入と特定することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の糊供給状況管理装置。
7. 前記判定規則により空気混入と特定された場合に、前記糊貯蔵部への圧力を停止し、糊供給管への糊の供給を停止する圧力制御手段と、
   を更に有することを特徴とする請求項６に記載の糊供給状況管理装置。