JP2017138180A - 折畳接着装置、接着状態検出方法及び折畳接着方法 - Google Patents

Abstract

【課題】判断の難しい接着状態の検出を容易に行うことができる折畳接着装置、接着状態検出方法及び折畳接着方法の提供を目的とする。【解決手段】折畳接着装置は、シート材を搬送する搬送部と、前記搬送部により搬送されるシート材に接着剤を塗布する接着剤塗布部と、接着剤の塗布されたシート材を折り畳む折部と、折り畳まれたシート材を押圧し接着体Ｔを形成する押圧ローラと、前記接着体Ｔの接着状態を検出する接着状態検出部１１５とを備え、前記接着状態検出部１１５には、前記接着体Ｔに向けて超音波を発信する超音波発信部９１、及び前記超音波発信部９１に接着体Ｔを介して対向配置され、超音波発信部９１からの超音波を受信する超音波受信部９２が設けられ、前記超音波受信部９２の受信結果から接着状態を判断する判断部を備えた。【選択図】図２

Description

本発明は折畳接着装置、接着状態検出方法及び折畳接着方法に関する。

接着剤の塗布装置として、下記特許文献１にはノズルによって接着剤を塗布対象物に向けて吐出する技術が記載されている。この装置では、接着剤のための溶剤を少なくとも短時間の間スプレー空気に添加する洗浄工程を実施することが開示されている。

特開平６−１９８２２９号公報

接着剤の塗布装置では、シート材に適正に接着剤が塗布されたかどうかを確認することが重要である。しかし、上記特許文献１に記載の接着剤の塗布装置は、接着状態を検出する機構について記載されていない。

本発明は、上記課題に鑑みて為された発明であり、判断の難しい接着状態の検出を容易に行うことができる折畳接着装置、接着状態検出方法及び折畳接着方法の提供を目的とする。

上記課題を解決するため、本願発明にかかる折畳接着装置は、シート材を搬送する搬送部と、前記搬送部により搬送されるシート材に接着剤を塗布する接着剤塗布部と、接着剤の塗布されたシート材を折り畳む折部と、折り畳まれたシート材を押圧し接着体を形成する押圧ローラと、前記接着体の接着状態を検出する接着状態検出部とを備え、前記接着状態検出部には、前記接着体に向けて超音波を発信する超音波発信部、及び前記超音波発信部に接着体を介して対向配置され、超音波発信部からの超音波を受信する超音波受信部が設けられ、前記超音波受信部の受信結果から接着状態を判断する判断部を備えた。

上記構成において、判断部は、接着体が超音波発信部と超音波受信部との間を通過中に、超音波受信部が受信した超音波の値に基づき、接着状態を判断する。

また、上記構成において、判断部は、超音波受信部が受信した超音波の値が予め設定された閾値より小さい場合には、接着体が適正に接着されていないと判断する。

また、前記各構成において、判断部は、接着体を構成する対向する折片の間に、空気の層が存在する場合には、接着体が適正に接着されていないと判断する。

本願発明にかかる接着状態検出方法は、接着剤が塗布されたシート材が接着剤塗布面を内側として折り畳まれ、押圧ローラによって押圧されて形成された接着体の接着状態を検出する接着状態検出方法であって、前記接着体に向けて超音波を発信し、発信された超音波を接着体を介して受信し、受信した超音波の値に基づき接着体が適正に接着されているかどうかを判断する接着状態検出方法上記構成において、受け止め部材は、周回走行するベルトが設けられ、案内部は、前記ベルト内周面に付着した接着剤を掻き取るとともに、回収容器へ導く掻き取り部材を備えた。

本願発明にかかる折畳接着方法は、搬送部により搬送されるシート材に接着剤を塗布し、接着剤の塗布されたシート材を折り畳み、折り畳まれたシート材を押圧ローラによって押圧することで接着体を形成し、前記接着体に向けて超音波を発信し、発信された超音波を接着体を介して受信し、超音波の受信結果から接着状態を判断する。

また、前記構成において、接着体が超音波発信部と超音波受信部との間を通過中に、超音波受信部が受信した超音波の値に基づき接着状態を判断する。

そして、前記構成において、超音波受信部が受信した超音波の値が予め設定された閾値より小さい場合には、接着体が適正に接着されていないと判断する。

そして、前記構成において、接着体を構成する対向する折片の間に、空気の層が存在する場合には、接着体が適正に接着されていないと判断する。

本発明によると、接着状態検出部には、接着体に向けて超音波を発信する超音波発信部、及び超音波発信部に接着体を介して対向配置され、超音波発信部からの超音波を受信する超音波受信部が設けられ、前記超音波受信部の受信結果から接着状態を判断する判断部を備えたので、判断の難しい接着状態の検出を容易に行うことができる。

また、判断部は、接着体が超音波発信部と超音波受信部との間を通過中に、超音波受信部が受信した超音波の値に基づき、接着状態を判断する場合には、接着体の接着状態によって異なる値となる超音波受信部が受信する超音波の値を利用して、接着状態を容易に判断することができる。

そして、判断部は、超音波受信部が受信した超音波の値が予め設定された閾値より小さいときには、接着体が適正に接着されていないと判断する場合は、接着体が適正に接着されていないために超音波受信部が受信する超音波の値が小さくなることを利用して、接着状態を容易に判断することができる。

更に、判断部は、接着体を構成する対向する折片の間に、空気の層が存在するときには、接着体が適正に接着されていないと判断する場合は、折片の間に空気の層が存在することで超音波受信部が受信する超音波の値が変化することを利用して接着状態を適正に判断できる。

本発明に係る接着状態検出方法は、接着体に向けて超音波を発信し、発信された超音波を接着体を介して受信し、受信した超音波の値に基づき接着体が適正に接着されているかどうかを判断するので、判断の難しい接着状態の検出を容易に行うことができる。

本発明に係る折畳接着方法は、搬送部により搬送されるシート材に接着剤を塗布し、接着剤の塗布されたシート材を折り畳み、折り畳まれたシート材を押圧ローラによって押圧することで接着体を形成し、前記接着体に向けて超音波を発信し、発信された超音波を接着体を介して受信し、超音波の受信結果から接着状態を判断するので、判断の難しい接着状態の検出を容易に行うことができる。

また、接着体が超音波発信部と超音波受信部との間を通過中に、超音波受信部が受信した超音波の値に基づき接着状態を判断する場合は、接着体の接着状態によって異なる値となる超音波受信部が受信する超音波の値を基に、接着状態を容易に判断することができる。

そして、超音波受信部が受信した超音波の値が予め設定された閾値より小さいときには、接着体が適正に接着されていないために超音波受信部が受信する超音波の値が小さくなることを利用して、接着状態を容易に判断することができる。

更に、接着体を構成する対向する折片の間に、空気の層が存在するときには、接着体が適正に接着されていないと判断する場合は、折片の間に空気の層が存在することで超音波受信部が受信する超音波の値が変化することを利用して接着状態を適正に判断できる。

本発明の一実施形態にかかる折畳接着装置の概略構成を示す縦断面図である。 前記折畳接着装置の接着状態検出部の構成を示すブロック図である。 折畳接着装置のフロー図である。 折畳接着装置の動作を示す図である。 前記折畳接着装置の接着状態検出部の構成を示すブロック図である。 前記接着状態検出部の検出結果を示す図である。 前記接着状態検出部の検出結果を示す図である。

以下に、図面を参照しながら、本発明の一実施形態に係る折畳接着装置について説明する。図１は本発明の一実施形態に係る折畳接着装置１０の概略構成を示す縦断面図である。折畳接着装置１０は、給紙部２０と、搬送部５と、第１処理部１６と、第２処理部１７と、第３処理部１８と、排紙部１５と、制御部９とを備える。給紙部２０は、シート材Ｓを供給する。第１処理部１６は、シート材Ｓに折線１４を形成し、搬送方向Ｆに直交する幅方向Ｗに裁断する。第２処理部１７は、シート材Ｓに向けて接着剤を吐出するノズル５０が設けられた接着剤塗布部３４と、シート材Ｓの接着剤塗布面が内側となるように該シート材Ｓを折り畳む折部３５とを備える。第３処理部１８は、接着剤塗布面に塗布された接着剤によって該シート材Ｓを接着するために折り畳まれたシート材Ｓを押圧する押圧部３６を備える。

次に、この装置の各部の構成について、説明する。給紙部２０は、接着剤の塗布対象物であるシート材Ｓの搬送方向Ｆに直交する幅方向Ｗで左右に図示しないガイド板が立設された給紙台２２と、給紙ローラ２６とを備える。給紙台２２は昇降自在に構成される。搬送部５は、シート材Ｓを搬送する。

第１処理部１６は、搬送ローラ３２、ミシン目形成部２１及び裁断部１９を備える。搬送ローラ３２は、搬送部５を構成する。搬送ローラ３２は、シート材Ｓの搬送面を介し上下に対向して一対設けられる。搬送ローラ３２は、搬送方向Ｆに沿って所定間隔で複数設けられ、シート材Ｓを搬送するようになっている。

ミシン目形成部２１は、回転式のミシン刃２４を備える。ミシン刃２４の回転軸２５は、シート材Ｓの搬送方向Ｆに対して直角方向に延在する。ミシン刃２４は、シート材Ｓの搬送面の上側からシート材Ｓの搬送面を超えて刃先が下方へ突出し、シート材Ｓを搬送する搬送ローラ３２と同期して回転する。

裁断部１９は、幅方向Ｗに延在する上下一対の裁断刃２７を備える。下側の裁断刃２７は装置本体１に固定された固定刃２８により構成される。上側の裁断刃２７は図示しない昇降手段によって昇降自在な可動刃２９として構成される。

搬送ローラ３２とミシン刃２４の回転軸２５は、図示しないが、動力伝達機構を介して第１モータに接続される。上側の裁断刃２７はシート材Ｓの搬送位置に応じて選択的に独立して駆動される。

接着剤塗布部３４は、搬送部５により搬送されるシート材Ｓに接着剤を塗布する。接着剤塗布部３４は、搬送ベルト４１、押えローラ４２、接着剤吐出部３９を備える。搬送ベルト４１及び押えローラ４２は搬送部５を構成する。搬送ベルト４１は、シート材Ｓの搬送面の下方に設置される。搬送ベルト４１は、シート材Ｓの幅方向Ｗに複数並設される。搬送ベルト４１は、複数のベルト用ローラ４３にかけ渡され、搬送方向Ｆに沿って周回走行する。押えローラ４２は、搬送ベルト４１の上面に対向してシート材Ｓの搬送面の上側に設置され、シート材Ｓを構成する２つの折片Ｕ，Ｖのうち接着剤が塗布されない一方の折片Ｕの上面を押さえる。押えローラ４２は、搬送ベルト４１の上面及びシート材Ｓの一方の折片Ｕ上面に接触して従動回転する。ベルト用ローラ４３の回転軸は、図示しないが、動力伝達機構を介して第２モータに接続される。

接着剤吐出部３９は、ノズル５０、回収部５２及び吸引部４８を備える。ノズル５０は、搬送部５により搬送されるシート材Ｓに向けて接着剤を吐出する。ノズル５０には図示しない接着剤供給部から接着剤が供給される。また、ノズル５０には、図示しない空気供給部から空気が供給され、ノズル５０の下部に設けられた吐出口から接着剤を所定の圧力で吐出できるようになっている。

回収部５２は、ノズル５０から吐出され、塗布対象物であるシート材Ｓに塗布されなかった接着剤を受け止め回収する。

吸引部４８は、ベルト用ローラ４３の回転軸を軸支する一対の側板のうち一方の側板に設けられる。吸引部４８は、フィルター４９、吸引ファン６２及び図示しない集塵袋を備える。フィルター４９は、側板６０に設けられた窓部６７を塞ぐよう設置される。側板の窓部６７形成位置の外方に吸引ファン６２が設置される。集塵袋は、フィルター４９を通過し側板６０の外方に吸い込まれた空気を回収する。

折部３５は、接着剤の塗布されたシート材Ｓを、接着剤塗布面が内側となるように折り畳む。折部３５は、吸引コンベアベルト７５、吸引ファン７６、押えローラ７７、折りガイド７３、折り棒７４を備える。吸引コンベアベルト７５、吸引ファン７６及び押えローラ７７は、搬送部５を構成する。吸引コンベアベルト７
５は、複数のベルト用ローラ７９にかけ渡され、搬送方向Ｆに沿って周回走行する。吸引コンベアベルト７５は、幅方向Ｗにおいて、折り畳む際下方に位置することとなる一方の折片Ｕの下方に複数列設置される。押えローラ７７は吸引コンベアベルト７５上を搬送されるシート材Ｓの上面を押さえるよう吸引コンベアベルト７５の上方に複数配置される。押えローラ７７は、吸引コンベアベルト７５及び吸引コンベアベルト７５上を搬送されるシート材Ｓの上面に接触して回転する。吸引コンベアベルト７５は、図示しない動力伝達機構を介して第３モータに接続され、駆動される。

折りガイド７３は、シート材Ｓのミシン目を当該折りガイド７３に沿わせて搬送することで、シート材Ｓを折り畳む。折りガイド７３は、折線１４の搬送位置に相当する位置に立設される。シート材Sは、折りガイド７３に折線１４を沿わせつつ搬送される。折り棒７４は、折りガイド７３に折線１４を沿わせつつ他方の折片Ｕを吸引コンベアベルト７５により搬送されるとき、シート材Ｓの一方の折片Ｖをシート材Ｓの搬送面より徐々に持ち上げ、ミシン目が形成された折線１４で折り畳む。一方の折片Ｖは、吸引コンベアベルト７５上の他方の折片Ｕの上に重ねられることでシート材Ｓは搬送方向Ｆに沿って２つ折りに折り畳まれる。折り棒７４はシート材Ｓの搬送方向Ｆに沿って複数設置され、シート材Ｓの搬送方向Ｆ上流側から下流側にかけて適切にシート材Ｓを折り畳めるよう各折り棒７４の水平面からの傾斜角度を異ならせている。

押圧部３６は、折り畳まれたシート材を押圧し、接着剤塗布面に塗布された接着剤によって上下の折片Ｖ，Ｕを接着して接着体Ｔを形成する。押圧部３６は、搬送ローラ８２、押圧ローラ８５を備える。搬送ローラ８２は、搬送部５を構成する。搬送ローラ８２は上下一対設けられ、シート材Ｓの搬送方向Ｆに沿って複数設置されてなる。押圧ローラ８５は、搬送ローラ８２の設置位置よりシート材Ｓの搬送方向Ｆ下流側に上下一対設置され、折り畳まれたシート材Ｓを所定圧力で押圧する。押圧ローラ８５の材質は、強度や耐久性の点で金属とすることが好ましく、鉄製とすることがより好ましい。上下の押圧ローラ８５の間は、折り畳まれたシート材Ｓを挟持していない状態では、僅かな隙間をもって設置される。シート材Ｓを挟持した際、上側の押圧ローラ８５は、図示しない付勢部材によって対向する下側の押圧ローラ８５に向けて付勢される。これより、シート材Ｓは、厚さに応じた押圧力で押圧される。搬送ローラ８２及び押圧ローラ８５は図示しない動力伝達機構を介して第４モータに接続され、該第４モータの駆動によって同期回転する。

排紙部１５は、ベルトコンベア８８を有し、接着され形成された接着体Ｔが起立状態でスタッカ８９に重ねられて、回収できるようになっている。ベルトコンベア８８は複数のベルト用ローラ９０に掛け渡される。一方のベルト用ローラ９０は、図示しない動力伝達機構を介して第５モータに接続される。

シート材Ｓの搬送経路の複数箇所には、シート材Ｓの通過、すなわちシート材Ｓの先端および後端の通過を検出する第１〜４検出部１１１〜１１４が設置される。第１検出部１１１は、給紙部２０と第１処理部１６との間に設けられる。第２検出部１１２は、ノズル５０の近傍であってノズル５０設置位置より所定量上流側に設置される。第３検出部１１３は、接着剤塗布部３４と折部３５との間に設けられる。第４検出部１１４は、折部３５と押圧部３６の間に設けられる。第１〜４検出部１１１〜１１４の一実施例としては、どちらのセンサも透過型の光センサであるが、他のタイプのセンサたとえば厚みセンサとすることも可能である。

押圧部３６と排紙部１５の間には、接着状態検出部１１５が設けられる。接着状態検出部１１５は、折り畳まれたシート材Ｓが押圧ローラ８５によって押圧されることで形成された接着体Ｔの接着状態を検出する。図２は、接着状態検出部１１５の構成を示すブロック図である。接着状態検出部１１５は、超音波発信部９１と、超音波受信部９２と、増幅器９３と、Ａ／Ｄ変換器９５と、駆動回路９６と、制御部９とを具備している。超音波発信部９１は、接着体Ｔに向けて超音波を発信する。超音波受信部９２は、超音波発信部９１に接着体Ｔを介して対向配置される。超音波受信部９２は、超音波発信部９１からの超音波を受信する。超音波発信部９１は、駆動回路９６に接続され、駆動回路９６は、制御部９に接続されている。超音波受信部９２は、増幅器９３に接続される。増幅器９３は、制御部９に接続されたＡ／Ｄ変換器９５に接続されている。

超音波発信部９１及び超音波受信部９２の幅方向Ｗにおける設置位置は、接着体Ｔが超音波発信部９１及び超音波受信部９２の間を通過する位置であれば特に限定されず、搬送部５によって搬送される接着体Ｔの幅方向Ｗ略中央部に相当する位置でもよく、折線１４側の端部近傍位置または折線１４と反対側の端部近傍位置であってもよい。また、超音波発信部９１及び超音波受信部９２を複数設置してもよい。

制御部９は、上記接着状態検出部１１５の一部を構成し、更に、折畳接着装置１０全体の動作を制御する。制御部９は、第１〜４検出部１１１〜１１４及び超音波受信部９２からの検出信号を受信し、所定のタイミングで必要となる第１〜第５モータを含む各駆動部を駆動する。そして、制御部９は、シート材Ｓへの折線１４形成、裁断、接着剤塗布、折畳み、押圧等の各種加工処理を実行する。更に、制御部９は、超音波受信部９２の受信結果から接着状態を判断する判断部９７を備える。超音波受信部９２の受信結果から接着状態を判断し、判断した内容を報知し、その後必要な処理を実行する。

次に、図３のフローチャート図を参照しながら、この折畳接着装置１０の動作の概要を説明する。ステップ＃１０において、給紙部２０はシート材Ｓを１枚ずつ第１処理部１６に供給する。給紙部２０には、接着剤が塗布され折り畳まれることで接着体Ｔとして形成される対象物である所定寸法のカット紙、たとえばＡ４サイズのシート材Ｓが、ガイド板に沿って給紙台２２上に複数載置される。所定のタイミングでの給紙ローラ２６の回転によって、シート材Ｓは上から１枚ずつ下流側の第１処理部１６へ供給される。給紙台２２は、給紙の進行に伴って上昇するようになっている。

ステップ＃１２において、第１処理部１６はミシン刃２４でシート材Ｓにミシン目を形成し、このミシン目によりシート材Ｓを折り畳む折線１４を付与する。図４は、シート材Ｓが加工処理される際の状態を示す。図４（ｂ）に示す折線１４は、シート材Ｓの搬送方向Ｆに沿って形成される。また、折線１４は、シート材Ｓの所定位置である幅方向Ｗ中央部に形成される。図３のステップ＃１４において、第１処理部１６の裁断部１９は、シート材Ｓを搬送方向Ｆに直交する幅方向Ｗに裁断する。裁断は、シート材Ｓの搬送方向Ｆ中央部が裁断刃２７の設置位置に位置した際に、制御部９が、搬送ローラ３２による搬送を一旦停止し、可動刃２９を下降する。シート材Ｓは、可動刃２９と固定刃２８とによって図４（ｃ）に示すようにシート材Ｓを幅方向Ｗに沿って裁断される。

図３のステップ＃１６において、第２処理部１７はシート材Ｓの一方の折片Ｖに接着剤を塗布する。制御部９は、第２検出部１１２がシート材Ｓの先端を検出した後、ノズル５０設置位置の下方にシート材Ｓの先端が搬送される所定時間経過後に、接着剤がシート材Ｓへ向けて吐出される。これより図４（ｄ）において斜線領域で示すように、シート材Ｓに接着剤が塗布される。

シート材Ｓの後端がノズル５０の設置位置の下方を通過するタイミングになると、制御部９は、接着剤の吐出を一旦中断する。そして、制御部９は、後続のシート材Ｓの先端を第２検出部１１２が検出すると、改めて接着剤塗布までのステップ数のカウントを開始し、所定タイミングでノズル５０からシート材Ｓに向けて接着剤を吐出する動作を繰り返す。

ステップ＃１８において、シート材Ｓは折部３５に至り、折線１４に沿って折り畳まれる。その際、制御部９は、吸引ファン７６を駆動し、シート材Ｓを吸引コンベアベルト７５上に密着させつつ搬送する。折片Ｕの上面は、従動回転する押えローラ７７で押さえられる。シート材Ｓの折線１４は、折りガイド７３設置位置に位置合わせされ、折片Ｕが押えローラ７７と吸引コンベアベルト７５に挟持されつつ下流側へ搬送されると、折片Ｖは折り棒７４に案内されて持ち上がり、図４（ｅ）、（ｆ）に示すように、１８０度折り返されて折片Ｕの上に重ねられる。

ステップ＃２０において、シート材Ｓは押圧部３６に至り、押圧ローラ８５によって所定圧力で押圧される。上下の折片Ｖ、Ｕは、折片Ｖの下面の接着剤によって接着され、接着体Ｔが形成される。接着体Ｔの接着剤は、手で剥離できる程度の接着力で折片Ｖ，Ｕを接着する。

ステップ＃２２において、接着体Ｔの接着状態が検出される。制御部９は、接着体Ｔが接着状態検出部１１５の設置位置を通過する際に、図２に示す駆動回路９６の制御を行い、駆動回路９６から信号が出力される。駆動回路９６から出力された信号は、超音波発信部９１によって超音波信号に変換されて、超音波受信部９２に向けて発信される。 超音波発信部９１と超音波受信部９２との間には、シート材Ｓから形成された接着体Ｔの搬送路が存在する。超音波発信部９１と超音波受信部９２との間に、接着体Ｔが存在する場合、超音波発信部９１から出力された超音波信号は、接着体Ｔによって進路が遮断されることで減衰する。超音波の減衰率は、超音波信号の進路を遮断している接着体Ｔの接着状態によって異なる値をとる。接着体Ｔの搬送路を通過した超音波信号は、超音波受信部９２によって受信される。

超音波受信部９２によって受信された超音波信号は、電気信号に変換されて増幅器９３に出力される。増幅器９３に入力した電気信号は、増幅器９３によって増幅されてＡ／Ｄコンバーター９５に出力される。Ａ／Ｄコンバーター９５に入力した電気信号は、Ａ／Ｄコンバーター９５によりデジタル信号に変換されて制御部９へと出力される。制御部９に入力したデジタル信号は、制御部９の判断部９７によって解析され、接着体Ｔが適正に接着されているかどうかが判定される。

判断部９７は、接着体Ｔが超音波発信部９１と超音波受信部９２との間を通過中に、超音波受信部９２が受信した超音波の値に基づいて接着状態を判断する。接着体Ｔが適正に接着されている場合、図２に示すように、上下に対向する折片Ｖ，Ｕの間には接着剤の層Ｇが存在する。一方、シート材Ｓが適正に接着されていない場合には、図５に示すように、上側の折片Ｖの下面に接着剤塗布部３４で塗布された接着剤の層Ｇが形成されており、接着剤の層Ｇと下側の折片Ｕとの間に加えて空気の層Ｋが存在する。このように上下の折片Ｖ，Ｕの間に接着剤の層Ｇに加え空気の層Ｋが存在すると、超音波発信部９１から発信された超音波信号の減衰率は、接着体Ｔが適正に接着されているために空気の層Ｋが存在しないときより大きくなる。

この超音波の減衰率を利用することで、接着体Ｔの接着状態を検出することができる。判断部９７は、超音波受信部９２が受信した超音波の受信値が予め設定された閾値より大きい場合には、接着体Ｔが適正に接着されていると判断する。また、判断部９７は、超音波受信部９２が受信した超音波の受信値が予め設定された閾値より小さい場合に、接着体Ｔが適正に接着されていないと判断する。

判断部９７が接着状態の判断に用いる閾値は、種々の方法により取得し設定することができる。例えば、接着状態が良好で適正に接着されている接着体Ｔと、接着力が不足し適正に接着されていない接着体Ｔとの双方のサンプルを複数準備し、実際に超音波発信部９１と超音波受信部９２との間を通過させる。各サンプルで超音波受信部９２が受信した超音波の値を基にして、平均値や最低値等を演算、選択等することによって必要な閾値を設定できる。

また、接着状態検出部１１５が検出したある程度の数の接着体Ｔの超音波信号の受信値のデータ集合を解析し、当該データ集合から有用な規則や基準などを抽出し、アルゴリズムを発展させ、新たに接着状態の検出を行う接着体Ｔについて予測を行ういわゆる機械学習により、閾値を設定するようにしてもよい。

また、判断部９７が判断に用いる閾値は、シート材Ｓの材質や厚さ、接着剤の種類、粘度や濃度、折畳接着処理の行われる場所の雰囲気温度や湿度といった環境条件等によって異なる値を設定することも可能である。折畳接着装置１０を使用する者は、処理内容や環境条件に応じた閾値を選択し、設定することで判断部９７に適正な判断を行わせることができる。

超音波発信部９１から超音波を発信するタイミングは、接着体Ｔが接着状態検出部１１５の設置位置を通過している間のみとすることができる。また、これに替えて、接着体Ｔの接着状態検出部１１５の通過の有無にかかわらず、折畳接着装置１０の運転を開始し、シート材Ｓの折り畳み接着処理を始めた直後から継続して超音波発信部９１から超音波を発信し、超音波受信部９２で受信してもよい。

更に、制御部９は、接着体Ｔが接着状態検出部１１５の設置位置を通過している間に、間欠して所定時間毎に超音波発信部９１から超音波を発信することとしてもよい。これより、反射や干渉等によって超音波信号の受信が困難になるのを抑制し、超音波発信部９１から発信され、接着体Ｔを経て超音波受信部９２に達した超音波信号を、適正に受信することができる。

幅方向に複数の超音波発信部９１及び超音波受信部９２を設置する場合、隣接する超音波発信部９１が発信する超音波信号が相互に影響されないよう制御部９によって同時に複数の超音波発信部９１から超音波が発信されないよう時間差を設ける必要がある。各超音波発信部９１にそれぞれ対応する超音波受信部９２が受信した超音波信号の値を得ることで、接着体Ｔの幅方向Ｗの複数箇所の接着状態を検出することができる。

判断部９７の判断結果は、制御部９によって報知され、図示しない操作パネルに判断結果を表示したり、音により使用者に知らせたりすることができる。判断部９７が適正に接着されていないと判断した接着体Ｔがあった場合、制御部９は、折畳接着装置１０の動作を停止するよう制御することも可能である。

図３のステップ＃２０において、接着状態の検出された接着体Ｔは、排紙部１５に排紙され、スタッカ８９に起立状態で重ねられ載置される。

以上より、折畳接着装置１０は、接着状態検出部１１５を備え、該接着状態検出部１１５には、接着体に向けて超音波を発信する超音波発信部９１、及び超音波発信部９１に接着体Ｔを介して対向配置され、超音波発信部９１からの超音波を受信する超音波受信部９２が設けられ、前記超音波受信部９２の受信結果から接着状態を判断する判断部９７を備えたので、判断の難しい接着状態の検出を容易に行うことができる。

また、接着体Ｔが超音波発信部９１と超音波受信部９２との間を通過中に、超音波受信部９２が受信した超音波の値に基づき、接着状態を判断するので、接着体Ｔの接着状態によって異なる値となる超音波受信部９２が受信する超音波の値を利用して、接着状態を容易に判断することができる。

そして、超音波受信部９２が受信した超音波の値が予め設定された閾値より小さいときには、接着体Ｔが適正に接着されていないと判断部９７が判断する場合は、接着体Ｔが適正に接着されていないために超音波受信部９２が受信する超音波の値が小さくなることを利用して、接着状態を容易に判断することができる。

更に、接着体Ｔを構成する対向する折片Ｖ，Ｕの間に、空気の層Ｋが存在するときには、接着体Ｔが適正に接着されていないと判断部９７が判断する場合は、折片Ｖ，Ｕの間に空気の層Ｋが存在することで超音波受信部９２が受信する超音波の値が変化することを利用して接着状態を適正に判断できる。

尚、上記実施形態では、判断部９７は、接着体Ｔが超音波発信部９１と超音波受信部９２との間を通過中に、超音波受信部９２が受信した超音波の値に基づき、接着状態を判断したが、これに限定されず、例えば、超音波受信部９２による超音波の受信の有無を基に判断してもよい。また、判断部９７は、超音波受信部９１が受信した超音波の値が予め設定された閾値より小さい場合には、接着体Ｔが適正に接着されていないと判断する場合を示したが、超音波受信部が受信した超音波の値が所定範囲内かどうかに基づき接着状態を判断してもよい。また、判断部９７は、接着体Ｔを構成する対向する折片の間に、空気の層が存在する場合には、接着体が適正に接着されていないと判断したが、例えば、接着剤の層Ｇの厚さが所定値以上あると判断できる場合に、適正に接着されていないと判断してもよい。また、Ａ／Ｄコンバーターに替えてコンパレーターを用いてもよい。

（実施例）上記折畳接着装置１０を用いてＡ４サイズのシート材Ｓにミシン目を形成して、接着剤を塗布し、折畳み、押圧部３６で押圧して接着体Ｔを形成した。この接着体Ｔは、適正に接着されている。その後この適正に接着された接着体Ｔを、接着状態検出部１１５を通過させ、接着状態を検出した。超音波発信部９１及び超音波受信部９２には、株式会社村田製作所製の超音波センサを用いた。超音波発信部９１から超音波信号を発信するタイミングは、接着体Ｔが超音波発信部９１及び超音波受信部９２の間にあるときに行った。超音波受信部９２が受信した信号を増幅器９３で増幅して得られた結果を図６に示す。

図６におけるａの領域の波形は、超音波センサの励磁直後のノイズである。ｂの領域の波形は、超音波発信部９１から発信され、接着体Ｔを介して超音波受信部９２が受信した超音波信号である。超音波発信部９１から発信された超音波は、空気を伝達し、接着体Ｔを振動させ、これにより接着体Ｔより超音波受信部９２設置側の空気を振動させ、超音波受信部９２で受信される。超音波が空気中を伝達するのに時間を要するので、ａの領域で示す励磁直後のノイズから所定時間経過後のｂの領域において超音波信号の波形の振幅が大きくなっている。超音波受信部９１が受信した超音波信号の波形は、図６では電位差として示され、その値△Ｖ１は、２．１Ｖp-pとなっている。また、ａ、ｂを除く他の領域では、超音波発信部９１から超音波が発信されていない状態で、超音波受信部９２が計測した波形を示し、その値△Ｖ２は、０．４Ｖp-pとなっている。

次に、比較のため、上記と同様のＡ４サイズのシート材Ｓに、折畳接着装置１０を用いてミシン目を形成し、接着剤を塗布した。ただし、塗布の際の接着剤の塗布量は、接着体Ｔを適正に接着できる量より少ない量とした。そして、折部３５で折畳み、押圧部３６で上記適正に接着された接着体Ｔのときと同じ押圧力で押圧した。しかし、接着剤の量が不足しているために、接着体Ｔを構成する対向する折片Ｖ，Ｕの間に、空気の層Ｋが存在し、接着体Ｔは適正に接着されていない状態とした。この適正に接着されていない状態の接着体Ｔが、超音波発信部９１と超音波受信部９２の間を通過中に超音波発信部９１から超音波を発信した。超音波発信部９１から超音波を発信する前後のタイミングにおいて、超音波受信部９２が受信した超音波信号に上記と同様の加工を施して得られた結果を図７に示す。

図７におけるａ’の領域は、上記適正に接着された接着体Ｔの図６のａの領域と同様の超音波センサの励磁直後のノイズである。図６に示す適正に接着された接着体Ｔでは、超音波センサの励磁から所定時間経過後のｂの領域で超音波発信部９１が発信した超音波信号が超音波受信部９２で受信されたが、図７に示す例では、ｂの領域に対応するｂ’の領域で、このような超音波信号は受信されなかった。適正に接着されていない接着体Ｔでは、折片Ｖ，Ｕの間に空気の層Ｋが存在するので、超音波発信部９１から発信され、接着体Ｔに至った超音波は、空気の層Ｋによって減衰され、一部は反射される。これにより、接着体Ｔより下流側となる超音波受信部９２設置側の空気の振動は接着体Ｔが適正に接着されているときより小さくなる。図７において、ｂ’の領域で超音波受信部９２が受信した超音波信号の電位差の値△Ｖ２’は、超音波発信部９１から超音波信号が発信されていないときと同じ０．４Ｖp-pとなっている。

従って、接着体Ｔが適正に接着されていない場合には、適正に接着されている場合に比較して超音波受信部９２が受信した超音波の値は、約５分の１となっている。この場合、接着体Ｔが適正に接着されていないと判断するための閾値は、例えば、適正に接着された接着体Ｔを通過させたときに超音波受信部９２が受信する超音波信号の４分の１とすることができる。そして、新たに折畳接着装置１０を用いて接着体Ｔを形成し、接着状態を検出した際に、超音波受信部９２が受信した超音波の値がこの４分の１より小さい場合には、接着体Ｔは適正に接着されていないと判断することができる。

また、図７のｂ’の領域で、超音波受信部９２が受信した超音波信号は、超音波発信部９１から超音波が発信されていないときと同じ値である。よって、接着体Ｔが適正に接着されているかどうかの判断を、適正に接着された接着体Ｔを通過させたときに超音波受信部９２が受信する超音波信号の４分の１を閾値とし、これを超えるかどうかによって行うのに替えて、本来超音波信号が受信されるべきタイミングで所定量の超音波が受信されたときは適正に接着されていると判断し、超音波が受信されるべき所定のタイミングで所定量の超音波信号が受信されなかったときは、適正に接着されていないと判断することもできる。

Ｓ シート材
Ｔ 接着体
Ｕ，Ｖ 折片
１０ 折畳接着装置
３４ 接着剤塗布部
３５ 折部
８５ 押圧ローラ
９１ 超音波発信部
９２ 超音波受信部
９７ 判断部
１１５ 接着状態検出部

Claims (9)

1. シート材を搬送する搬送部と、前記搬送部により搬送されるシート材に接着剤を塗布する接着剤塗布部と、接着剤の塗布されたシート材を折り畳む折部と、折り畳まれたシート材を押圧し接着体を形成する押圧ローラと、前記接着体の接着状態を検出する接着状態検出部とを備え、前記接着状態検出部には、前記接着体に向けて超音波を発信する超音波発信部、及び前記超音波発信部に接着体を介して対向配置され、超音波発信部からの超音波を受信する超音波受信部が設けられ、前記超音波受信部の受信結果から接着状態を判断する判断部を備えた折畳接着装置。
2. 判断部は、接着体が超音波発信部と超音波受信部との間を通過中に、超音波受信部が受信した超音波の値に基づき、接着状態を判断する請求項１に記載の折畳接着装置。
3. 判断部は、超音波受信部が受信した超音波の値が予め設定された閾値より小さい場合には、接着体が適正に接着されていないと判断する請求項２に記載の折畳接着装置。
4. 判断部は、接着体を構成する対向する折片の間に、空気の層が存在する場合には、接着体が適正に接着されていないと判断する請求項３に記載の折畳接着装置。
5. 接着剤が塗布されたシート材が接着剤塗布面を内側として折り畳まれ、押圧ローラによって押圧されて形成された接着体の接着状態を検出する接着状態検出方法であって、前記接着体に向けて超音波を発信し、発信された超音波を接着体を介して受信し、受信した超音波の値に基づき接着体が適正に接着されているかどうかを判断する接着状態検出方法。
6. 搬送部により搬送されるシート材に接着剤を塗布し、接着剤の塗布されたシート材を折り畳み、折り畳まれたシート材を押圧ローラによって押圧することで接着体を形成し、前記接着体に向けて超音波を発信し、発信された超音波を接着体を介して受信し、超音波の受信結果から接着状態を判断する折畳接着方法。
7. 接着体が超音波発信部と超音波受信部との間を通過中に、超音波受信部が受信した超音波の値に基づき接着状態を判断する請求項６に記載の折畳接着方法。
8. 超音波受信部が受信した超音波の値が予め設定された閾値より小さい場合には、接着体が適正に接着されていないと判断する請求項７に記載の折畳接着方法。
9. 接着体を構成する対向する折片の間に、空気の層が存在する場合には、接着体が適正に接着されていないと判断する請求項８に記載の折畳接着方法。

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