(57)【要約】      （修正有）【課題】短時間に迅速にかつ簡易に測定でき、検査員の経験とその勘とに頼ること無く、判定の基準が検査員によってバラつくことなく、シールの良否を判定する明確な基準を可能にすることができる品質検査を提供する。【解決手段】ウェブ状包装積層材料がチューブ状に成形され、包装材料が縦線方向に縦シールされ、チューブ状包装材料内に液体食品が充填され、容器１個分毎に包装材料が横断方向に横シールされ、切断されて枕状予備成形体が得られ、折り畳むことにより形成された包装容器について、品質を検査する方法であって、近赤外線を発する近赤外線光源から、横シール帯域を含む枕状予備成形体の第１側面に、近赤外線を照射し、枕状予備成形体を透過し第１側面の反対側の枕状予備成形体の第２側面から出た近赤外線を受光手段で受光し、受光手段からの測定値に基づいて、被検査領域の良否を判定手段で判定する。【選択図】図１
2009156822.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の折り目線を有しヒートシール最内層を積層するウェブ状包装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、連続的に垂直に下方に搬送される該チューブ状包装材料内に液体食品が充填され、容器１個分毎に該包装材料が横断方向に横シールされ、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包装容器について、品質を検査する方法であって、
少なくとも近赤外線を発する近赤外線光源から、該横シール帯域を含む該枕状予備成形体の第１側面に、近赤外線を照射し、
該枕状予備成形体を透過し該第１側面の反対側の該枕状予備成形体の第２側面から出た近赤外線を受光手段で受光し、
該受光手段からの測定値に基づいて、被検査領域の良否を判定手段で判定する
ことを含む品質検査方法。
【請求項２】
該受光手段が撮像手段であり、該受光手段からの該測定値を画像処理する、請求項１の品質検査方法。
【請求項３】
所定の折り目線を有しヒートシール最内層を積層するウェブ状包装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、連続的に垂直に下方に搬送される該チューブ状包装材料内に液体食品が充填され、容器１個分毎に該包装材料が横断方向に横シールされ、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包装容器について、品質を検査する装置であって、
該枕状予備成形体の外部の一方側方に配置され、少なくとも近赤外線を発し、該横シール帯域を含む該枕状予備成形体の第１側面に近赤外線を照射する近赤外線光源と、
該枕状予備成形体を透過し該第１側面の反対側の該枕状予備成形体の第２側面から出た近赤外線を受光する受光手段と、
該受光手段からの測定値に基づいて、被検査領域の良否をで判定する判定手段とを有する、
ことを含む品質検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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容器などの品質を検査するための検査方法及び検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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においては、折り目線を有しポリオレフィン系ヒートシール最内層を積層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、容器１個分毎の所定間隔毎にチューブ状包装材料のポリオレフィン系ヒートシール最内層を横断方向に横シールし、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フラップ及びフィン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。
【０００３】
その紙製容器の充填包装機の一例の概要を、図２に示す。この例に示す充填機では、紙基材層の内外層にポリエチレン等の熱可塑性材料層とアルミ箔層のバリア層とを有し、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する。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する。成形ローラ６によりチューブ状ウェブを成形し、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する。そのチューブ内に充填パイプ７から液体食品を充填する。このチューブを下方に送りながら、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する。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を得る。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及びフィンを折り曲げて最終形態の包装充填容器１４に成形する。
【０００４】
チューブ包装材料ウェブ１が液体食品３０の液面３０ａ下で横断方向に横シールされ、２本の横シール帯域１ｄ、１ｄが形成され、枕状予備成形体１２が連続的に成形し、繋がった枕状予備成形体を得（図４（Ａ））、このシール帯域の中間１ｅをナイフなどにより切断して個々の枕状予備成形体１３を得、上下のフラップ１３ａ及びフィン１３ｂを折り曲げる様子（図４（Ｂ））を、図４に示す。
枕状予備成形体１３は、２本の横（横線）シール帯域１ｄ及び縦シール帯域で密封され、折り目線によって区分された側壁を有する。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１ｄと、フラップ１３ｄとが器壁から直立するように形成される。
最後に、横シール帯域１ｄ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は側壁に、容器底部側フラップは底面に、折り込まれる。
【０００５】
図３に、直方体状液体食品充填紙製容器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。
【０００６】
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、横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、包装積層材料同士が十分に接着していなくてはならない。
【０００７】
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、容器の最終形状成形と実質的に逆の方法で、フラップを器壁から引き剥がして、被検体を調製する。
縦シール／横シールの検査に関して、塩酸、水酸化ナトリウム等によりアルミ箔など不要層を融解してシール幅を測定する方法を採る。しかし最低でも１時間を要し、劇薬を使う為製造現場での使用を考えると簡便な方法とは言い難い。
【特許文献１】特開２００３−１９４６６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
操作員によって抜き取られた容器について、時間を要し簡易でない測定では、検査員の経験とその勘とで判定され、判定の基準が検査員によって異なるという問題がある。
電気的に若しくは光学的に測定されたとしても、シールの良否を判定する明確な基準が無く、また、シール良否判定の基準値を確立することができる品質検査が必要である。
本発明の目的は、短時間に迅速にかつ簡易に測定でき、検査員の経験とその勘とに頼ること無く、判定の基準が検査員によってバラつくことなく、シールの良否を判定する明確な基準を可能にする品質検査方法及び品質検査装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の品質検査方法は、所定の折り目線を有しヒートシール最内層を積層するウェブ状包装積層材料がチューブ状に成形され、包装材料が縦線方向に縦シールされ、連続的に垂直に下方に搬送されるチューブ状包装材料内に液体食品が充填され、容器１個分毎に包装材料が横断方向に横シールされ、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、折り目線に沿って折り畳むことにより形成された包装容器について、品質を検査する方法であって、
少なくとも近赤外線を発する近赤外線光源から、横シール帯域を含む枕状予備成形体の第１側面に、近赤外線を照射し、
枕状予備成形体を透過し第１側面の反対側の枕状予備成形体の第２側面から出た近赤外線を受光手段で受光し、
受光手段からの測定値に基づいて、被検査領域の良否を判定手段で判定する
ことを特徴とする。
【００１０】
この発明の好ましい態様の品質検査方法は、受光手段が撮像手段であり、受光手段からの測定値を画像処理する。
【００１１】
この発明の品質検査装置では、所定の折り目線を有しヒートシール最内層を積層するウェブ状包装積層材料がチューブ状に成形され、包装材料が縦線方向に縦シールされ、連続的に垂直に下方に搬送されるチューブ状包装材料内に液体食品が充填され、容器１個分毎に包装材料が横断方向に横シールされ、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、折り目線に沿って折り畳むことにより形成された包装容器について、品質を検査する装置であって、
枕状予備成形体の外部の一方側方に配置され、少なくとも近赤外線を発し、横シール帯域を含む枕状予備成形体の第１側面に近赤外線を照射する近赤外線光源と、
枕状予備成形体を透過し第１側面の反対側の枕状予備成形体の第２側面から出た近赤外線を受光する受光手段と、
受光手段からの測定値に基づいて、被検査領域の良否をで判定する判定手段とを有する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の品質検査は、ウェブ状包装積層材料がチューブ状に成形され、包装材料が縦線方向に縦シールされ、連続的に垂直に下方に搬送されるチューブ状包装材料内に液体食品が充填され、容器１個分毎に包装材料が横断方向に横シールされ、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、折り目線に沿って折り畳むことにより形成された包装容器を被検体をする。
本発明の品質検査の特徴は、近赤外線を発する近赤外線光源から、横シール帯域を含む枕状予備成形体の第１側面に、近赤外線を照射し、枕状予備成形体を透過し第１側面の反対側の枕状予備成形体の第２側面から出た近赤外線を受光手段で受光し、受光手段からの測定値に基づいて、被検査領域の良否を判定手段で判定することです。
【００１３】
本発明の品質検査で用いられる近赤外線は、波長域（700nm〜3000nm）の赤外線である。赤外線LEDが光源としてよく利用される。
近赤外線は、近赤外線の特徴として物質の中を透過しやすい、化学物質への吸収特性を持つ。吸収されない光は物体の中で反射を繰り返し、外に出る。吸収と反射の過程で，近赤外線は物体の内部構造に大きく影響を受る。出てきた光には，物体の内部情報を多く含んでいる。従って、この光の強度を測定し，解析することで物体を破壊することなく成分情報などを知ることができる。
枕状予備成形体に近赤外線をあてた時、枕状予備成形体の表面で反射する光、枕状予備成形体の内部で吸収される光り、透過して出てくる光の３つに分かれる。受光手段はその中で透過して出てくる極わずかな近赤外線の光りを検出することにより枕状予備成形体の横シール帯域のシール状態がわかる。
受光手段である赤外線カメラは、可視光をシャットアウトする赤外線フィルタを通して用いられる。
【００１４】
本発明の品質検査の方法では、近赤外線光を枕状予備成形体とその横シール帯域に照射し、シール帯域などで吸収された光と透過された光を受光手段で測定し、シールの良否判定の演算処理する。
【００１５】
本発明の品質検査の装置では、大きく分けて近赤外線光の照射部、受光手段の検出部、判定手段の演算部で構成され、照射部で近赤外線領域の光を照射し、検出部で照射されて浸透し返ってきた光を検出し電気信号に変換、増幅し、演算部で照射光と検出光を比較演算し、若しくは検出光の画像を画像処理して計算する。この結果、シールの良否を判定する。シールの良否判定は、例えば、良好なシールの基準値との比較で行うことができる。
この発明による品質検査方法は、短時間に迅速にかつ簡易に測定でき、検査員の経験とその勘とに頼ること無く、判定の基準が検査員によってバラつくことなく、シールの良否を判定する明確な基準を可能にする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明の品質検査の概略を示す概略側面断面図である。図２は、紙製容器の充填包装機の一例の概要を示す斜視図である。図３は、直方体状液体食品充填紙製容器の外観斜視図である。図４は、枕状予備成形体の成形及び枕状予備成形体の折り畳みを示す外観斜視図である。
【００１７】
この実施態様の品質検査の対象は、図２に示すように、ロール状包装材料ウェブ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から液体食品が充填され、チューブを下方に送りながら、横シール装置１０、１１により挟持し、横断方向に横シールして横シール帯域を形成し、枕状予備成形体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に成形して得た容器である。
【００１８】
横シール装置の態様では、食品が充填されたチューブ状包装材料１が包装容器１個分に相当する長さ分だけ下方に送られながら、２対の成形フラップにより挟まれておおよその容器形状に成形され、２対のシールジョー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により切断して個々の枕状予備成形体に切り離す。
得られた容器は、図３に示すように、直方体状液体食品充填紙製容器１４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。
【００１９】
この実施の形態において、、図４に示すように、チューブ包装材料ウェブ１が液体食品３０の液面３０ａ下で横断方向に横シールされ、２本の横シール帯域１ｄ、１ｄが形成され、枕状予備成形体が連続的に成形し、繋がった枕状予備成形体を得る。（図４（Ａ））
枕状予備成形体１３は、２本の横（横線）シール帯域１ｄ及び縦シール帯域で密封され、折り目線によって区分された側壁を有する。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１ｄと、フラップやフィン１３ａ、１３ｂとが器壁から直立するように形成される。
【００２０】
図１を参照して、この実施の形態の品質検査を詳細に説明する。
この実施の形態の品質検査の特徴では、近赤外線Ｎを発する近赤外線光源１５から、横シール帯域１ｄを含む枕状予備成形体１３の第１側面１３ｃに、近赤外線Ｎを照射し、枕状予備成形体１３を透過し第１側面１３ｃの反対側の枕状予備成形体の第２側面１３ｄから出た近赤外線を受光手段１６で受光し、受光手段１６からの測定値に基づいて、被検査領域の良否を判定手段１７で判定する。
この実施の形態では、受光手段である赤外線カメラは、可視光をシャットアウトする赤外線フィルタ１６ａを通して用いられる。
【００２１】
この実施の形態で用いられる近赤外線では、赤外線LEDが近赤外線光源１５として用いられる。
枕状予備成形体１３及び横シール帯域１ｄに近赤外線を照射した時、枕状予備成形体１３及び横シール帯域１ｄの内部の内容液、包装材料、溶融樹脂部分、残留物でそれぞれ吸収され、透過して第２側面１３ｄから出てくる。受光手段のＣＣＤカメラ１６が赤外線フィルタ１６ａを透過して出てくる極わずかな近赤外線の光りを検出する。
【００２２】
シール帯域などで吸収された光と透過された光を受光手段で測定し、次いで、シールの良否判定の演算処理する。
受光手段（撮像手段）のＣＣＤカメラ１６は、浸透した光を検出し電気信号に変換、増幅し、判定手段１７の演算部で照射光と検出光を比較演算し、若しくは検出光の画像を画像処理して計算する。良好なシールの基準値との比較によって、シールの良否を判定する
【００２３】
検出光の画像から情報を取り出す画像処理は、対象とする画像を入力し、この画像に対して濃淡画像を白黒２値にする「２値化」、濃度変化から物体の境界を見出す「エッジ検出」の変換処理を行い、次いで、必要な情報の抽出を行い、最後に得られた情報の分類を行う。
【００２４】
上記実施態様に実証されるように、この発明による品質検査方法は、短時間に迅速にかつ簡易に測定でき、検査員の経験とその勘とに頼ること無く、判定の基準が検査員によってバラつくことなく、シールの良否を判定する明確な基準を可能にする。
【００２５】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
この発明の品質検査方法は、牛乳、ジュース、ミネラルウォーターなどの飲料、流動食品などの包装容器の製造に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】図１は、本発明の品質検査の概略を示す概略側面断面図である。
【図２】図２は、紙製容器の充填包装機の一例の概要を示す斜視図である。
【図３】図３は、直方体状液体食品充填紙製容器の外観斜視図である。
【図４】図４は、枕状予備成形体の成形及び枕状予備成形体の折り畳みを示す外観斜視図である。
【符号の説明】
【００２８】
１３  枕状予備成形体
１５  近赤外線光源
１６  受光手段
１７  判定手段
【図１】
2009156822.tif 000003
【図２】
2009156822.tif 000004
【図３】
2009156822.tif 000005
【図４】
2009156822.tif 000006