(57)【要約】【課題】液状内容物を充填した袋状パッケージの微小孔等からの漏れを非破壊で検査する方法および装置を提供する。【解決手段】液状内容物を充填した袋状パッケージを検査対象物とし、照明光を発生する光源と、前記検査対象物が配置される検査対象物位置に前記照明光を導く光源側光学系と、前記検査対象物位置を通過した通過光を部分的に遮る遮光板と、前記遮光板の後段に配置され、前記検査対象物位置付近を撮像する撮像系と、を有することを特徴とする、漏れ検査装置【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シュリーレン現象を観察できる光学系の光路中に液状内容物を充填した袋状パッケージを検査対象物として配置し、この検査対象物から漏れ出る気体によって発生する雰囲気の乱れ現象を受光部により検出して、上記検査対象物の漏れを検査することを特徴とする漏れ検査方法。
【請求項２】
液状内容物を充填した袋状パッケージを検査対象物とし、
照明光を発生する光源と、
前記検査対象物が配置される検査対象物位置に前記照明光を導く光源側光学系と、
前記検査対象物位置を通過した通過光を部分的に遮る遮光板と、
前記遮光板の後段に配置され、前記検査対象物位置付近を撮像する撮像系と、
を有することを特徴とする、漏れ検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は軟包装材を使ったパッケージの微小孔等からの漏れを検査するための技術である。
【背景技術】
【０００２】
各種の商品を包装するパッケージは、素材、形状、配色などを巧みにデザインし、その商品の独自性や付加価値をより明確に消費者に伝えるためのいろいろな工夫がなされている。その結果、非常に多彩なパッケージが誕生しているが、それらは必ずしも生産性が考慮されているわけではないため生産工程においてはいろいろな問題が発生しうる。
【０００３】
例えば、液状の内容物を充填するパッケージでは、前パーツと後パーツと下部パーツのそれぞれを形成するための３枚の軟包装材用の基材フィルムを所定の位置に重ねて配置して、設定されたシール部を接着することにより、袋状のパッケージを形成する。液体充填用のパッケージでは、当然ながら液漏れしないことが必須なので、各シール箇所においては、所定位置、所定幅、所定強度でシールが行われなければならない。
【０００４】
しかしながら、使用される基材フィルムによっては表面が滑らかで滑りやすいものがあり、また、デザインによってはシール部形状が非常に複雑なものがある。そのような場合には、各基材フィルムの位置とシール位置に、ちょっとした相対的なずれが生じやすく、それによってシールが不完全になる場合がある。これは、液状内容物を充填した後に液漏れを起こすおそれもあり深刻な問題となっている。
【０００５】
また、所定位置に所定の幅でシールが行われた場合でも、接着面の状態など接着条件の変動、接着面に異物があったなどの理由で、十分な強度で接着できず、充填後に液漏れが発生するといったことも考えられ、内容物充填後の検査方法の開発が必要となってきた。
【０００６】
従来、このようなシール不良を検査する技術として、特許文献１に記載の検査装置などが提案されている。しかし特許文献１記載の技術は、絶縁性素材のパッケージに導電性内容物が充填されている場合にしか適用できない。すなわち、内容物が導電性でないと検査ができない。またパッケージの材質が絶縁性素材でなければならないので、アルミ蒸着層などを有するフィルムを使ったパッケージを検査することはできない。
【０００７】
また、特許文献２はシュリーレン撮像を利用した検査技術であるが、容器に高圧気体を充填する必要があり、軟包装材パッケージの充填後の非破壊検査は困難である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１０−２８２０６６号公報
【特許文献２】特開平６−２２１９５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は以上の課題を解決するためになされたものであり、軟包装材フィルムを袋状パッケージに形成して液状内容物を充填した後に、軟包装材フィルムの素材や内容物の性質に影響されることなく、かつ非破壊で、液漏れの発生を検査する検査方法および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】
【００１０】
上記の課題を解決するための手段として、請求項１に記載の発明は、シュリーレン現象を観察できる光学系の光路中に液状内容物を充填した袋状パッケージを検査対象物として配置し、この検査対象物から漏れ出る気体によって発生する雰囲気の乱れ現象を受光部により検出して、上記検査対象物の漏れを検査することを特徴とする漏れ検査方法としたものである。
【００１１】
また、請求項２に記載の発明は、液状内容物を充填した袋状パッケージを検査対象物とし、
照明光を発生する光源と、
前記検査対象物が配置される検査対象物位置に前記照明光を導く光源側光学系と、
前記検査対象物位置を通過した通過光を部分的に遮る遮光板と、
前記遮光板の後段に配置され、前記検査対象物位置付近を撮像する撮像系と、
を有することを特徴とする、漏れ検査装置、としたものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によって液状内容物を充填した袋状パッケージからの漏れを可視化することができ、漏れを非破壊にて検査することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の漏れ検出装置の概略構成を示す説明図。
【図２】本発明の実施例において撮像した画像。
【図３】本発明の実施例において気流変化の影響を検証した画像。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１は、本発明の実施形態である漏れ検査装置の光学系の概略を示したものである。
レーザー光源１から発せられたレーザー光線１ａは、順次、ミラー２ａ、２ｂ、２ｃで反射されて、ビームエキスパンダー３に導かれる。レーザー光源１から発せられた直後のレーザー光線１ａは、平行光でほとんど広がりがない状態であるが、ビームエキスパンダー３通過後のレーザー光線１ｂは、所定のビーム径をもつ平行光となっている。
【００１５】
集光レンズ４は、レーザー光線１ｂを所定位置にある集光点に集光するレンズである。この集光点近傍にナイフエッジ６が配置され、さらにその後段には、撮像系５が配置されている。撮像系５は、少なくとも撮像用レンズ、およびカメラを備えている。
【００１６】
検査対象物は、ビームエキスパンダー３と集光レンズ４の間にある検査対象物位置７に、レーザー光線１ｂを部分的に遮って（ただし完全には遮らないようにして）配置される。前述の撮像系５のピントは、この検査対象物位置７に合わせておくようにする。撮像系５の視野においては、ナイフエッジ６の端部が撮像系５の視野内の所定位置に来るようになっており、さらに検査対象物のレーザー光線１ｂが照射されている領域はナイフエッジ６の背面に隠れた状態となるように配置する。
【００１７】
まず、検査対象物位置７に何も置かない状態で、撮像系５により画像を撮像しておく。このときナイフエッジ６は、集光されたレーザー光線１ｃを部分的に遮った状態になるようにしておく。その状態で検査対象物である液状内容物充填済みのパッケージを、検査対象物位置７に配置する。
【００１８】
検査対象物に漏れがなければ、撮像系５により撮像される画像中のレーザー光線の部分の明るさに変化はない。しかし、検査対象物に漏れがあった場合、漏れが発生している箇所で液状内容物の蒸発が起きるため、その部分の雰囲気は密度の変化が発生し屈折率も変化する。この屈折率の変化によりレーザー光線１ｂの光軸が変化する。これによってナイフエッジ６の端部により遮られる光の量が変動し、撮像系５によって撮像される画像中でレーザー光線の部分の明るさが変動して、ナイフエッジ６近傍で光のちらつきとなって観測される。
【００１９】
あるいは、検査対象物の液状内容物の蒸発による屈折率変化により、ナイフエッジ６での遮光量が少なくなる方向（すなわち撮像系５に入射する光量が多くなる方向）に屈折するようになる場合は、検査対象物がない状態ではナイフエッジ６端部で完全に遮光しておくようにしてもよい。この場合は、漏れのある検査対象物が検査対象物位置７に配置されたときだけ、レーザー光線が撮像系５に入射するので、鋭敏な検査を行なうことができる。
【００２０】
検査対象物である液状内容物充填済みのパッケージの、液状内容物が蒸発しにくいものである場合や、漏れが発生しているピンホールがごく小さいものである場合、液状内容物の蒸発量が少なく、従って屈折率の変化量が小さいということがある。
【００２１】
このような場合、検査対象物の検査対象箇所に赤外線を照射するなどして、局所的に加熱するようにしてもよい。また、赤外線照射と同期を取りながら撮像系５による撮像を行なってもよい。また、検査対象物の漏れによる光軸の変化の性質によっては、カメラではなく光受光素子を撮像系５において使用することも可能である。
【実施例】
【００２２】
図１のような光学系を使って、液状内容物充填済みのパッケージからの漏れを検出した実施例を図２に示す。
【００２３】
本実施例においては、レーザー光源１より発したレーザー光１ａをエクスパンダー３で直径約１５ｍｍに広げたレーザー光１ｂとし、その後レンズ４で集光するようにした。レーザー光１ｃは一旦集光した後、再度広がり撮像系５で撮像される。撮像系５のカメラにおいて、撮像条件を整えた後、集光点に設置したナイフエッジ６で集光した光を遮断しておく。その後、検査対象物を検査対象物位置７に配置する。
【００２４】
検査対象物位置７において検査対象物で漏れが発生している場合、レーザー光軸にゆらぎが生じて、光軸が揺らいでナイフエッジ６から見え隠れするため、カメラの撮像画像上でナイフエッジ近傍にレーザー光のちらつきが発生する。
【００２５】
図２（１）〜（５）は、本実施例で撮像した画像を示したものである。図２（１）は検査対象物を検査対象物位置７に配置せずに撮像した画像であり、図２（２）〜（４）は漏れのある検査対象物３種類を検査対象物位置７に配置して撮像した画像であり、図２（５）は漏れのない検査対象物を検査対象物位置７に配置して撮像した画像である。
【００２６】
図２（１）〜（５）中のそれぞれの○内の光点は、次のような違いがあることがわかる。（１）と（５）の光点はほとんど同じである。一方、（２）〜（４）の光点の像の形状や強度は、（１）および（５）と、あるいは互いとは明らかに異なっている。これは（２）〜（４）では検査対象物からの漏れによって光軸変化が発生し、レーザー光が見え隠れするためである。
【００２７】
また図３（１）および（２）は検査対象物位置７に検査対象物を設置せず、外部より風を送って気流変化を起こしながら撮像した画像である。気流変化程度では周辺の雰囲気の密度はそれほど変化しないため屈折率変化が小さく、ちらつきはほとんど見えなかった。
【００２８】
本実施例により、気流の変化による影響を受けることなく、検査対象物の液状内容物の蒸発により発生する屈折率の変化は的確に捉えることができることがわかる。従って、例えば工場のような気流変化が置きやすい場所においても確実な漏れ検査が可能となる。
【符号の説明】
【００２９】
１ａ、１ｂ、１ｃ・・・レーザー光源
２ａ、２ｂ、２ｃ・・・ミラー
３・・・ビームエキスパンダー
４・・・集光レンズ
５・・・撮像系
６・・・ナイフエッジ
７・・・検査対象物位置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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