(57)【要約】【目的】シール検査装置（方法）の検査結果の精度を高め、包装充填機の状態管理に使うことができ、充填機の経時変化による充填機の不完全状態を早期に発見することが可能であり、運転状態をリアルタイムに把握して、充填機のパラメーターの調整や部品交換時期を予測することができ、不良品の発生を未然に防止することができるシール検査方法、シール検査装置及び包装充填機の診断方法を提供することを目的とする。【構成】シール検査及び包装充填機の診断は、ウェブ状包装積層材料をシールして得た容器について、容器内部に予知圧力を負荷してシール帯域に応力をかけ、シール検査し、シール検査の結果値と標準シール検査値とを対比して包装充填機を診断することを含む。【選択図】　　　　図５
2004138535.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の折り目線を有するウェブ状包装積層材料がチューブ状に成形され、該包装材料が縦線方向に縦シールされて縦シール帯域が形成され、該チューブ状包装材料内に食品が充填され、所定間隔毎に該包装材料が横断方向に押圧され、横シールにより密封されて横シール帯域が形成され、横シール帯域中間で切断されて枕状予備成形体が得られ、該折り目線に沿って折り畳むことにより形成されたフラップが容器側壁及び／又は容器底面にシールされて得た最終形状の密封容器について、前記シールを検査する方法であって、
前記容器内部に、所定の密封限界圧力の３０〜８０％の予知圧力を所定時間で負荷して前記シール帯域に応力をかけ、
応力がかけられた前記シール帯域について、シール検査する
ことを含むシール検査方法。
【請求項２】
前記容器内部に、検査用ガスを圧入し、所定の密封限界圧力の３０〜８０％の予知圧力を所定時間で負荷して前記シール帯域に応力をかける、ことを特徴とする請求項１のシール検査方法。
【請求項３】
前記容器器壁を押圧して、容器内部に、所定の密封限界圧力の３０〜８０％の予知圧力を所定時間で負荷して前記シール帯域に応力をかける、ことを特徴とする請求項１のシール検査方法。
【請求項４】
所定の折り目線を有するウェブ状包装積層材料がチューブ状に成形され、該包装材料が縦線方向に縦シールされて縦シール帯域が形成され、該チューブ状包装材料内に食品が充填され、所定間隔毎に該包装材料が横断方向に押圧され、横シールにより密封されて横シール帯域が形成され、横シール帯域中間で切断されて枕状予備成形体が得られ、該折り目線に沿って折り畳むことにより形成されたフラップが容器側壁及び／又は容器底面にシールされて得た最終形状の密封容器について、前記シールを検査する装置であって、
前記容器内部に、所定の密封限界圧力の３０〜８０％の予知圧力を所定時間で負荷して前記シール帯域に応力をかける予知圧力負荷手段及び、
応力がかけられた前記シール帯域について、シール検査するシール検査手段
を有するシール検査装置。
【請求項５】
前記予知圧力負荷手段が、気密状態で、該容器器壁に差し込まれ検査用ガスを該容器内部に圧入するガス注入スピンドルである、ことを特徴とする請求項４のシール検査装置。
【請求項６】
所定の折り目線を有するウェブ状包装積層材料をチューブ状に成形し、該包装材料が縦線方向に縦シールして縦シール帯域を形成し、該チューブ状包装材料内に食品を充填し、所定間隔毎に該包装材料を横断方向に押圧し、横シールにより密封して横シール帯域を形成し、横シール帯域中間で切断して枕状予備成形体を得、該折り目線に沿って折り畳むことにより形成されたフラップを容器側壁及び／又は容器底面にシールして最終形状の密封容器を得る包装充填機について、診断する方法であって、
前記容器内部に、所定の密封限界圧力の３０〜８０％の予知圧力を所定時間で負荷して前記シール帯域に応力をかけ、
応力がかけられた前記シール帯域について、シール検査し、
前記シール検査の結果値と、該包装充填機の標準シール検査値とを対比して包装充填機を診断する
ことを含む包装充填機の診断方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ジュースや牛乳などの液体食品などを充填した紙製容器などの品質を検査するためのシール検査方法、シール検査装置及び包装充填機の診断方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ジュースや牛乳などの液体食品などを充填した幾つかの紙製容器においては、所定の折り目線を有するウェブ状包装積層材料をチューブ状に成形し、チューブの縦線方向に縦シールし、チューブ状包装材料内に食品を充填し、所定間隔毎にチューブ状包装材料を押圧し横断方向の横シールにより密封し、横シール帯域中間で切断して枕状予備成形体を得、折り目線に沿って折り畳むことにより形成された横シール帯域を含むフラップを容器側壁及び容器底面にシールし、最終形状の容器を得る。
その紙製容器の充填包装機の一例の概要を、図１に示す。この例に示す充填機では、内外層に熱可塑性材料層を有しロール状に巻かれた包装材料ウェブ１を巻き出し、ローラにより充填機内を搬送し、ストリップテープ２をストリップテープアプリケータ３により、包装材料ウェブの一端に接合し、滅菌剤槽４内を包装材料ウェブが通過して滅菌し、エアーナイフ５により滅菌剤を除去し、成形ローラ６によりチューブ状に成形し、包装材料の両端部を重ねてオーバーラップを形成し、オーバーラップで縦線方向に縦シールエレメント８によりチューブ縦方向にシールして縦シール帯域を形成し、そのチューブ内に充填パイプ７から液体食品を充填し、このチューブを包装容器１個分に相当する長さ分だけ下方に送りながら、シールジョー１０及び対向ジョー１１により挟持し、横断方向に横シールして２本の横シール帯域を形成し、同時に枕状予備成形体１２に連続的に成形し、繋がった枕状予備成形体のシール帯域の中間をナイフなどにより切断して個々の枕状予備成形体１３に切り離し、ファイナルフォルダー１５において切り離された枕状予備成形体の上下のフラップを折り曲げて最終形態の包装充填容器１４に成形する。
【０００３】
枕状予備成形体１３が、ファイナルフォルダー１５で折り畳まれる態様を図２に示す。枕状予備成形体１３は、２本の横（横線）シール帯域２３及び縦シール帯域２６で密封され、折り目線によって区分された側壁２２、２２ｂ及び２２ａを有する。（図２（ａ）参照）
図２（ｂ）に示すように、折り目線に沿って、枕状予備成形体の本体部分が直方体形状に成形され、端部には、横シール帯域２３と、フラップ２４、２５とが器壁から直立するように形成される。横シール帯域２３は、底面２２ｂと頂面２２ａとから直立し、フラップ２４、２５は、稜辺２５ａ、２４ａを介して容器壁に一体的に連通する。
次いで、図２（ｃ）に示すように、横シール帯域２３を折り畳んだ後、稜辺を中心にフラップを回転して、容器頂部側フラップ２４は、側壁２２に、容器底部側フラップ２５は、底面２２ｂに、折り込まれる。
図３に、図２で示された折り畳み態様による直方体状液体食品充填紙製容器（図３（ａ））及び、容器本体中央が８角柱である類似態様の液体食品充填紙製容器（図３（ｂ））の外観斜視図を示す。その容器１４は、折り込まれた横シール帯域２３、容器壁２２及び２２ａ、頂壁２２ａから背面の器壁を経て底面に至る縦シール帯域２６を有し、稜辺２４ａを介して折り込まれたフラップ２４を備える。それぞれの容器は、ストロー用の密封孔３３及び、飲み口３２と密封プルタブ３１を有する。
【０００４】
前記シール帯域において、容器に収容された液体食品が漏れたり、外気に触れたりすることがないように、十分なシールが行われなければならない。しかし、例えば、横線シールの温度及び圧力が適切でない場合、包装積層材料の溶融熱可塑性材料が、内容物が充填されている容器の内部にはみ出すことがある。その溶融物は、内容物の液体食品等と直接に接触し、急冷して脆くなり、はみ出した箇所から積層材料が破断する恐れがある。シールに際し、溶融物が容器内部にはみ出ない横線シールを得ることが必要である。
そこで、充填包装機で製品化された液体食品容器は、検査に際して、その機械の操作員によって定期的に抜き取り、抜き取られた容器について、密封限界圧力に近い空気圧を容器の内部に圧入する方法で、シール部から液や空気が漏れているか否かをゲージ（マノメーター）によって測定しその良否を判定している。また、容器のヒートシール部分の静電容量及び損失係数を測定しその測定値を基にシールの品質を判定するシール検査装置（方法）の検査結果で、良品と不良品を判定する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
密封限界圧力まで容器内部に圧入する方法では、この方法ではシールの良否の境界を判定することが困難である。静電容量及び損失係数の測定値を基にシールの品質を判定するシール検査装置（方法）の検査結果では、良品と不良品の判定だけにとどまっている。すなわち、シール検査装置（方法）の検査結果は、（良品と）不良品の検出だけである。その検査結果は精度に劣る。
上記検査ではその結果を包装充填機の状態管理（診断）に使うためには、不良品の発生率を目安にしなければならない。従って、検査装置で、安全を配慮してシール性の高いレベルで検査判定を実施しなくてはならない。上記検査においては、充填機の運転設定状態の変動や変化による経時変化による充填機の不完全状態を早期に発見することが難しい。
包装充填機の診断が難しいことから、その充填機の運転状態をリアルタイムに把握して、充填機のパラメーターの調整や部品交換時期を予測することができない。万が一の不良品の発生を未然に防止すること、若しくは最小限にとどめることが難しい。
本発明は、上記の必要性、切望に応えるものであり、良品と不良品の判定だけにとどまっている従来のシール検査装置（方法）の検査結果の精度を高め、その結果から包装充填機の状態管理（診断）に使うことができ、充填機の運転設定状態の変動や変化による経時変化による充填機の不完全状態を早期に発見することが可能であり、その充填機の運転状態をリアルタイムに把握して、充填機のパラメーターの調整や部品交換時期を予測することができ、不良品の発生を未然に防止することができるシール検査方法、シール検査装置及び包装充填機の診断方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決する本発明のシール検査方法、シール検査装置及び包装充填機の診断方法は、所定の折り目線を有するウェブ状包装積層材料がチューブ状に成形され、その包装材料が縦線方向に縦シールされて縦シール帯域が形成され、そのチューブ状包装材料内に食品が充填され、所定間隔毎にその包装材料が横断方向に押圧され、横シールにより密封されて横シール帯域が形成され、横シール帯域中間で切断されて枕状予備成形体が得られ、その折り目線に沿って折り畳むことにより形成されたフラップが容器側壁及び／又は容器底面にシールされて得た最終形状の密封容器についての、前記シールの検査及び包装充填機の診断であって、前記容器内部に、予知圧力負荷手段で、所定の密封限界圧力の３０〜８０％の予知圧力を、好ましくは、漏れ検査で使用される検査圧力の５０〜７０％の予知圧力を、所定時間で負荷して前記シール帯域に応力をかけ、シール検査手段で、応力がかけられた前記シール帯域について、シール検査し、前記シール検査の結果値と、その包装充填機の標準シール検査値とを対比して包装充填機を診断することを含むように構成したものである。
これにより、良品と不良品の判定だけにとどまっている従来のシール検査装置（方法）の検査結果の精度を高め、その結果から包装充填機の状態管理（診断）に使うことができ、充填機の運転設定状態の変動や変化による経時変化による充填機の不完全状態を早期に発見することが可能であり、その充填機の運転状態をリアルタイムに把握して、充填機のパラメーターの調整や部品交換時期を予測することができ、不良品の発生を未然に防止することができるシール検査方法、シール検査装置及び包装充填機の診断方法が得られる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明のシール検査方法は、所定の折り目線を有するウェブ状包装積層材料がチューブ状に成形され、その包装材料が縦線方向に縦シールされて縦シール帯域が形成され、そのチューブ状包装材料内に食品が充填され、所定間隔毎にその包装材料が横断方向に押圧され、横シールにより密封されて横シール帯域が形成され、横シール帯域中間で切断されて枕状予備成形体が得られ、その折り目線に沿って折り畳むことにより形成されたフラップが容器側壁及び／又は容器底面にシールされて得た最終形状の密封容器について、前記シールを検査する方法であって、
前記容器内部に、所定の密封限界圧力の３０〜８０％の予知圧力を所定時間で負荷して前記シール帯域に応力をかけ、
応力がかけられた前記シール帯域について、シール検査することを含む。
【０００８】
請求項２に記載の発明のシール検査方法は、前記容器内部に、検査用ガスを圧入し、所定の密封限界圧力の３０〜８０％の予知圧力を所定時間で負荷して前記シール帯域に応力をかけることを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明のシール検査方法は、前記容器器壁を押圧して、容器内部に、所定の密封限界圧力の３０〜８０％の予知圧力を所定時間で負荷して前記シール帯域に応力をかけることを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載の発明のシール検査装置は、所定の折り目線を有するウェブ状包装積層材料がチューブ状に成形され、その包装材料が縦線方向に縦シールされて縦シール帯域が形成され、そのチューブ状包装材料内に食品が充填され、所定間隔毎にその包装材料が横断方向に押圧され、横シールにより密封されて横シール帯域が形成され、横シール帯域中間で切断されて枕状予備成形体が得られ、その折り目線に沿って折り畳むことにより形成されたフラップが容器側壁及び／又は容器底面にシールされて得た最終形状の密封容器について、前記シールを検査する装置であって、
前記容器内部に、所定の密封限界圧力の３０〜８０％の予知圧力を所定時間で負荷して前記シール帯域に応力をかける予知圧力負荷手段及び、
応力がかけられた前記シール帯域について、シール検査するシール検査手段を有する。
【００１１】
請求項５に記載の発明のシール検査装置は、前記予知圧力負荷手段が、気密状態で、その容器器壁に差し込まれ検査用ガスをその容器内部に圧入するガス注入スピンドルであることを特徴とする。
【００１２】
請求項６に記載の発明の包装充填機の診断方法は、所定の折り目線を有するウェブ状包装積層材料をチューブ状に成形し、その包装材料が縦線方向に縦シールして縦シール帯域を形成し、そのチューブ状包装材料内に食品を充填し、所定間隔毎にその包装材料を横断方向に押圧し、横シールにより密封して横シール帯域を形成し、横シール帯域中間で切断して枕状予備成形体を得、その折り目線に沿って折り畳むことにより形成されたフラップを容器側壁及び／又は容器底面にシールして最終形状の密封容器を得る包装充填機について、診断する方法であって、
前記容器内部に、所定の密封限界圧力の３０〜８０％の予知圧力を所定時間で負荷して前記シール帯域に応力をかけ、
応力がかけられた前記シール帯域について、シール検査し、
前記シール検査の結果値と、その包装充填機の標準シール検査値とを対比して包装充填機を診断することを含む。
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
この形態の診断の対象は、図１に示すような包装充填機である。この形態では、所定の折り目線を有するロール状に巻かれた包装材料ウェブ１を巻き出し、成形ローラ６によりチューブ状に成形し、包装材料の両端部が重ねられてオーバーラップが形成され、オーバーラップで縦シールエレメント８により縦線方向に縦シールされ、チューブ状包装材料内に充填パイプ７から食品が充填され、チューブを包装容器１個分に相当する長さ分だけ下方に送りながら、シールジョー１０及び対向ジョー１１により挟持し、横断方向に横シールして２本の横シール帯域を形成し、繋がった枕状予備成形体のシール帯域の中間をナイフなどにより切断して個々の枕状予備成形体１３に切り離し、ファイナルフォルダー１５において切り離された枕状予備成形体の上下のフラップを折り曲げて最終形態の包装充填容器１４に成形して得る。この形態での検査対象は、この充填機から得られた容器である。
【００１４】
得られた容器の例は、図３に示すような、直方体状液体食品充填紙製容器１４及び、容器本体中央が８角柱である類似態様の液体食品充填紙製容器である。容器１４は、折り込まれた横シール帯域２３、容器壁２２及び２２ａ、頂壁２２ａから背面の器壁を経て底面に至る縦シール帯域２６を有し、稜辺２４ａを介して折り込まれたフラップ２４を備える。
この発明の実施の形態において、
【００１５】
この発明の一の形態において、被検査対象の容器の内部に、所定の密封限界圧力の３０〜８０％の予知圧力を所定時間で負荷して横シール帯域及び縦シール帯域に応力をかける。この加圧によって、微傷でゆっくり漏れる（スローリーク）の原因となる不完全シールの状態の被検査対象のシール帯域に応力がかかり、微少な傷及びピンホールが拡大し、溶融不良などに割れが生じて、より不良なシール状態に加速される。
この発明の一の形態における予知圧力は、適宜変更することができるが、好ましくは、漏れ検査で使用される検査圧力の５０〜７０％の圧力である。
【００１６】
容器内部に予知圧力を所定時間で負荷してシール帯域に応力をかける予知圧力負荷手段は、この発明の一の態様において、気密状態で、その容器器壁に差し込まれ検査用ガスをその容器内部に圧入するガス注入スピンドルである。
図４に、ガス注入スピンドルの一例を示す。この形態において、ガス注入スピンドル４１は、ガス注入に気密状態を保つバキュームパッド４２と本体４３とからなる。本体４３を介して加圧検査用ガスがスピンドル４１に供給される。
【００１７】
ガス注入スピンドル４１の動作を、図５を参照して説明する。図５は、被検体の容器の底面側から見た予知圧力負荷手段の正面図である。
被検体の容器１４を予知圧力負荷手段にかける。バキュームシリンダー５１で被検体１４を保持し持ち上げる。被検体１４の上昇により、被検体１４の器壁に検査用のスピンドル４１が差し込まれる。被検体１４が一定位置に達するとバキュームパッド４２により圧縮空気注入スピンドル４１が気密状態で器壁と密着する。圧縮空気注入スピンドル４１の気密部は、圧縮空気注入スピンドル自体の気密とバキュームパッドのバキューム圧とで遮断されている。次いで、被検体１４の内部に圧縮空気５２が本体を介して所定の圧力で注入される。設定圧力に達すると自動的に圧縮空気の供給を停止して一定時間保持する。
【００１８】
この発明の別の形態において予知圧力負荷を上記態様と異なる手段（方法）を採ることができる。例えば、容器器壁を押圧して、容器内部に、所定の密封限界圧力の３０〜８０％の予知圧力を所定時間で負荷して前記シール帯域に応力をかけることもできる。
【００１９】
この発明の一の形態においてシール検査を、種々の検査項目及びシール検査手段によって行うことができる。例えば、検査圧力による漏れ検査、密封限界圧力まで容器内部に圧入する方法、静電容量及び損失係数の測定値を基にシールの品質を判定するシール検査装置（方法）などがある。適宜変更選択ができる。
【００２０】
この発明の一の形態において包装充填機の診断方法は、包装充填機について診断する方法である。容器内部に予知圧力を所定時間で負荷してシール帯域に応力をかけた後、応力がかけられたシール帯域についてシール検査する。この発明の特徴は、シール検査の結果値と、その包装充填機の標準シール検査値とを対比して包装充填機を診断する。
シール検査の結果値と標準値と対比によって、包装充填機の状態管理（診断）に使うことができる。また、充填機の運転設定状態の変動や変化による経時変化による充填機の不完全状態を早期に発見することが可能となる。更に、充填機の運転状態をリアルタイムに把握して、充填機のパラメーターの調整や部品交換時期を予測することができ、ひいては、不良品の発生を未然に防止することができる。
【００２１】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、以下の有利な効果が得られる。
この発明における包装充填機の診断方法によって、良品と不良品の判定だけにとどまっている従来のシール検査装置（方法）の検査結果の精度を高める。
この発明における包装充填機の診断方法によって、包装充填機の状態管理（診断）に使うことができ、充填機の運転設定状態の変動や変化による経時変化による充填機の不完全状態を早期に発見することが可能となる。
この発明における包装充填機の診断方法によって、充填機の運転状態をリアルタイムに把握して、充填機のパラメーターの調整や部品交換時期を予測することができ、不良品の発生を未然に防止することができる。
この発明におけるシール検査方法、シール検査装置によって、良品と不良品の判定だけにとどまっている従来のシール検査装置（方法）の検査結果の精度を高める。
【図面の簡単な説明】
【図１】紙包装容器の包装充填機の外観図
【図２】予備成形体から最終形状の紙包装容器に成形される形態を説明する外観図
【図３】紙包装容器例の外観図
【図４】本発明の一の態様におけるガス注入スピンドルの正面図
【図５】本発明の一の態様における予知圧力負荷手段の正面図
【符号の説明】
１４　・・・容器
４１　・・・ガス注入スピンドル
【図１】
2004138535.tif 000003
【図２】
2004138535.tif 000004
【図３】
2004138535.tif 000005
【図４】
2004138535.tif 000006
【図５】
2004138535.tif 000007