JP2004132713A - 品質検査方法及び品質検査装置 - Google Patents

Abstract

【目的】横シール及び縦シールに関して、開封若しくは解体によって重要な箇所をピンホール検査することができ、電極の放電電圧が比較的高くてもピンホール検査すべき箇所以外の箇所にも放電せず、被検体の流れによっては、振動やぶれに生じても、被検体と検査電極との間隔を一定に保つことができる品質検査方法及び品質検査装置を提供することを目的とする。
【構成】品質検査方法及び品質検査装置は、ウェブ状包装積層材料から成形された容器について、前処理手段によって予備成形体の形状に戻し、調製手段で切断された容器を平面状に展開し、被検体に検査電圧を印加する第１電極を、被検体と対向させ、被検体と距離を置いて配設し、かつ、電極の側面を絶縁材料で覆い、第２の電極を被検体に接触するように配設し、第２の電極に流れるフィードバック電流に基づいて、被検体の損傷発生を分析手段で検査することを含む。
【選択図】　　　　図７

Description

【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を検査するための検査方法及びその検査装置に関する。
【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、そのチューブ内に充填パイプ７から液体食品を充填し、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、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、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。
【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、成形に際し、成形部分や折り込み部分に応力が集中し、ピンホール、クラック等の損傷が発生することがある。また、シール不良の損傷が発生することがある。そこで、充填包装機で製品化された液体食品容器は、その機械の操作員によって定期的に抜き取り、横シール及び縦シールに関して、シール強度、ピンホールの有無などの品質検査される。
検査に際して、抜き取られた容器は、容器の最終形状成形と実質的に逆の方法で、すなわち、充填包装機のファイナルフォルダーでフラップが折り畳まれた逆の方法で、フラップを器壁から引き剥がして、直方体の形状の容器をマクラ形状にする。
液体食品容器のシール部分のピンホールの有無の品質検査に関しては、例えば、特開２００２−１８９０２１号公報が知られている。この公報には、被検体を搬送する搬送手段と、前記被検体の所定の部分と対向させて、かつ、被検体と所定の距離を置いて配設され、被検体に検査電圧を印加する第１の電極と、前記被検体に接触するように配設された第２の電極と、前記被検体が搬送されている状態において、第２の電極に流れるフィードバック電流に基づいて、被検体に損傷が発生したかどうかを検査する分析処理手段とを有する品質検査装置が記載されている。被検体が搬送されている状態において、第２の電極に流れるフィードバック電流に基づいて、被検体に損傷が発生したかどうかが検査されるので、生産ライン上で被検体について良品と不良品との判定を行うことができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、液体食品容器には、複雑な箇所、開封しなければ検査できない箇所、破壊若しくは解体により検査する箇所などがあり、生産ライン上では、被検体のすべてついて検査することができない。定期的な抜き取りによる横シール及び縦シールに関して、開封若しくは解体によって重要な箇所をピンホール検査することが望まれている。
従来のピンホール検査において、電極の放電電圧が高いとピンホール検査すべき箇所以外の箇所にも放電し装置が不要な箇所も検知する不都合があり、この不都合を解消する必要がある。
従来のピンホール検査において、被検体の容器器壁片にテンションをかけて表面を平らにして被検体と検査電極との間隔を一定になるようにしている。しかしながら、被検体の流れによっては、振動やぶれによってその間隔が変化し必ずしも一定ではない。そのため、電極が離れ過ぎて放電せず検査できない、若しくは被検体が直接に電極に接触するなどの問題が発生し、この不都合を解消する必要がある。
本発明は、上記の必要性、切望に応えるものであり、横シール及び縦シールに関して、開封若しくは解体によって重要な箇所をピンホール検査することができ、電極の放電電圧が比較的高くてもピンホール検査すべき箇所以外の箇所にも放電せず、被検体の流れによっては、振動やぶれに生じても、被検体と検査電極との間隔を一定に保つことができる品質検査方法及び品質検査装置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品質検査方法及び品質検査装置は、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て縦線方向に縦シールされ、該チューブ状包装材料内に食品が充填されて所定間隔毎に横断方向の横シールにより密封され、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横シール帯域を含むフラップが容器側壁及び容器底面にシールされて得た最終形状の容器についてである。
この発明の特徴は、前処理手段によって、該フラップが容器壁に一体的に連通する稜辺を中心に、容器壁にシールされているフラップを回転して該器壁から引き剥がし、該枕状予備成形体の形状に戻し、容器器壁を切断手段で切断して充填された食品を取り出し、調製手段で、切断された該容器を平面状に展開して被検体を調製し、被検体に検査電圧を印加する第１の電極を、被検体の該縦シール部分及び／又は該横シール部分と対向させ、被検体と所定の距離を置いて配設し、かつ、該電極の側面を絶縁材料で覆い、第２の電極を、前記被検体に接触するように配設し、第２の電極に流れるフィードバック電流に基づいて、被検体に損傷が発生したかどうかを分析手段で検査することを含むように構成したものである。
これにより、横シール及び縦シールに関して、開封若しくは解体によって重要な箇所をピンホール検査することができ、電極の放電電圧が比較的高くてもピンホール検査すべき箇所以外の箇所にも放電せず、被検体の流れによっては、振動やぶれに生じても、被検体と検査電極との間隔を一定に保つことができる品質検査方法及び品質検査装置が得られる。
【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て縦線方向に縦シールされ、該チューブ状包装材料内に食品が充填されて所定間隔毎に横断方向の横シールにより密封され、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横シール帯域を含むフラップが容器側壁及び容器底面にシールされて得た最終形状の容器について、検査する方法であって、
該フラップが容器壁に一体的に連通する稜辺を中心に、容器壁にシールされているフラップを回転して該器壁から引き剥がし、該枕状予備成形体の形状に戻し、
該容器器壁を切断して充填された食品を取り出し、
切断された該容器を平面状に展開して被検体を調製し、
前記被検体に検査電圧を印加する第１の電極を、被検体の該縦シール部分及び／又は該横シール部分と対向させ、被検体と所定の距離を置いて配設し、かつ、該電極の側面を絶縁材料で覆い、
第２の電極を、前記被検体に接触するように配設し、
第２の電極に流れるフィードバック電流に基づいて、被検体に損傷が発生したかどうかを検査する
ことを含む。
【０００８】
請求項２に記載の発明の検査装置は、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て縦線方向に縦シールされ、該チューブ状包装材料内に食品が充填されて所定間隔毎に横断方向の横シールにより密封され、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横シール帯域を含むフラップが容器側壁及び容器底面にシールされて得た最終形状の容器について、検査する装置であって、
該フラップが容器壁に一体的に連通する稜辺を中心に、容器壁にシールされているフラップを回転して該器壁から引き剥がし、該枕状予備成形体の形状に戻す前処理手段と、
該容器器壁を切断して充填された食品を取り出す切断手段と、
切断された該容器を平面状に展開して被検体を調製する調製手段と、
前記被検体に検査電圧を印加する電極であり、被検体の該縦シール部分及び／又は該横シール部分と対向し、被検体と所定の距離を置いて配設され、かつ、該電極の側面を絶縁材料で覆われた第１の電極と、
前記被検体に接触するように配設された第２の電極と、
該第２の電極に流れるフィードバック電流に基づいて、該被検体に損傷が発生したかどうかを検査する分析手段と
を備えることを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明の検査装置は、第１の電極の側面を覆う絶縁材料の被検体接触面が、柔軟可撓性を有する、ことを特徴とする。
請求項４に記載の発明の検査装置は、第１の電極の側面を覆う絶縁材料が、被検体との所定距離を保つ透明樹脂スペーサーである、ことを特徴とする。
【００１０】
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。
この形態の品質検査方法及び品質検査装置の対象は、図１に示すように、、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、縦シールエレメント８により縦線方向に縦シールされ、該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に成形して得た容器である。
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。
【００１１】
この発明の実施の形態において、上記容器は、前処理手段によって、該フラップが容器壁に一体的に連通する稜辺を中心に、容器壁にシールされているフラップが回転されて該器壁から引き剥がされ、枕状予備成形体の形状に戻される。
次いで、容器器壁を切断手段で切断して充填された食品を取り出し、枕状予備成形体を板形状にする。板形状予備成形体の横辺部を切り取り、片方の中央を横断方向に切断する。調製手段で、切断された該容器を平面状に展開して被検体を調製する。
図６に、調製された被検体の平面図を示す。図示する被検体は、片方器壁の中央を横断方向に切断された器壁部分を、上下に広げて展開した被検体である。被検体６１は、上下２本の横シール帯域２３、切断された容器壁２２、２２ｂ及び２２ａ、頂壁２２ａから器壁２２を経て底面２２ｂに至る縦シール帯域２６を有する。
【００１２】
図４に示すこの発明の態様において、被検体６１に検査電圧を印加するブラシタイプの第１の電極（検査電極）４１を、被検体の縦シール部分２６及び／又は横シール部分２３と対向させ、被検体と所定の距離を置いて配設し、かつ、該電極の側面を絶縁材料（図示せず）で覆い、平板状の第２の電極（アース電極）４２を、被検体６１に接触するように配設する。検査の間、アース電極４２と容器（被検体）６１とが常に接触させられる。ブラシタイプの検査電極４２に代えてピンタイプの検査電極を使用することもできる。
【００１３】
この発明の実施の形態において、第２の電極に流れるフィードバック電流に基づいて、被検体に損傷が発生したかどうかを分析手段で検査する。
図４に示すこの発明の態様において、検査動作が起動されると、検査電極４１に、例えば、５００〔Ｈｚ〕の周波数で８〜１２〔ｋＶ〕の検査電圧が印加される。これに伴って、フィードバック電流が第２の電極（アース電極）４２を介して分析手段（図示せず）に伝送される。分析手段は、前記フィードバック電流を検出し、検出されたフィードバック電流に基づいて、包装容器に損傷が発生しているかどうかを検査し、検査結果に基づいて、良品か不良品かを判定することができる。
検査電圧などの設定は、包装容器の仕様に対応させて設定され、仕様が異なると必要に応じて変更される。
損傷が発生していない被検体６１に検査電極４１によって検査電圧を印加した場合、ピン４１Ｂから被検体６１に対して、図４に示されるような均一なコロナ放電４３が発生する。これに伴って、検査電圧の電気エネルギーの大部分が消費されるので、被検体６１に少ない電荷量しか残らない。したがって、第２の電極（アース電極）４２には、わずかな放電電流が流れるだけあるので、分析手段は被検体６１に損傷が発生していないと判断する。
これに対して、損傷が発生してい被検体６１に検査電極４１によって検査電圧を印加した場合、ピン４１Ｂから被検体６１における損傷が発生した部分に対して、図５に示されるような集中的なコロナ放電が発生させられる。図５は、被検体６１の縦シール帯域２６にピンホールが存在している態様である。これに伴って、検査電圧の電気エネルギーは、被検体６１に容易に伝達されるので、被検体６１に多くの電荷量が残る。したがって、第２の電極（アース電極）４２には、多くのフィードバック電流が流れ、直流電圧が発生させられる。前記分析手段は、発生させられた直流電圧が閾（しきい）値より高い場合、被検体６１に損傷が発生していると判断し、直流電圧が閾値以下である場合、被検体６１に損傷が発生していないと判断する。前記分析手段は、被検体６１に損傷が発生していると判断された場合、被検体６１を不良品と判定し、被検体６１に損傷が発生していないと判断された場合、被検体６１を良品と判定する。
【００１４】
この発明に検査において、第１の電極（検査電極）は、電極の側面が絶縁材料で覆われる。好ましい態様において、第１の電極（検査電極）は、第１の電極の側面を覆う絶縁材料が、被検体との所定距離を保つ透明樹脂スペーサーである。図７に好ましい態様の第１の電極（検査電極）の側面図を示す。第１の電極（検査電極）４１は、多数本のピン４１Ｂと電極側面を覆う絶縁材料の透明アクリル樹脂板７１を有する。樹脂版７１の先端は被検体６１と接し、電極４１と被検体６１との間隔を一定に保つスペーサーの役割を果たす。
この絶縁材料により、電極の放電電圧が高くてもピンホール検査すべき箇所以外の箇所にも放電することが無く、装置が不要な箇所も検知する不都合を解消する。
また、電極４１と被検体６１との間隔を一定に保つスペーサーの役割を果たすので、被検体の流れによって振動やぶれが生じてもその間隔が一定し、安定した被検体の検査が可能である。
【００１５】
この発明に検査において、第１の電極（検査電極）４１は、電極の側面が絶縁材料で覆われる。好ましい態様において、第１の電極（検査電極）４１は、第１の電極の側面を覆う絶縁材料の被検体接触面が、柔軟可撓性ゴムを有する。
図８に好ましい態様の第１の電極（検査電極）の側面図を示す。第１の電極（検査電極）４１は、多数本のピン４１Ｂと電極側面を覆う絶縁材料の透明アクリル樹脂板７１を有する。樹脂版７１の先端には、被検体６１と接する柔軟可撓性材料８１が設けられている。柔軟可撓性材料のゴム８１が電極４１と被検体６１との間隔を一定に保つスペーサーの役割を果たすとともに、被検体６１との良好な検査上の接触を可能にする。
この絶縁材料により、電極の放電電圧が高くてもピンホール検査すべき箇所以外の箇所にも放電することが無く、装置が不要な箇所も検知する不都合を解消する。また、電極４１と被検体６１との間隔を一定に保つスペーサーの役割を果たすので、被検体の流れによって振動やぶれが生じてもその間隔が一定し、安定した被検体の検査が可能である。
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。
【００１６】
【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。
この発明における絶縁材料により、電極の放電電圧が高くてもピンホール検査すべき箇所以外の箇所にも放電することが無く、装置が不要な箇所も検知する不都合を解消し、電極と被検体との間隔を一定に保つスペーサーの役割を果たすので、被検体の流れによって振動やぶれが生じてもその間隔が一定し、安定した被検体の検査を可能にする。
この発明の品質検査方法及び品質検査装置により、横シール及び縦シールに関して、開封若しくは解体によって重要な箇所をピンホール検査することができ、電極の放電電圧が比較的高くてもピンホール検査すべき箇所以外の箇所にも放電せず、被検体の流れによっては、振動やぶれに生じても、被検体と検査電極との間隔を一定に保つことができる。
第２の電極に流れるフィードバック電流に基づいて、被検体に損傷が発生したかどうかが検査されるので、被検体について良品と不良品との判定を行うことができる。したがって、品質検査の信頼性を向上させることができるとともに、良品か不良品かの判定の精度を高くすることができる。
【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】直方体形状の紙包装容器の外観図
【図４】本発明の一の実施態様における良品に対する検査を示す外観図
【図５】本発明の一の実施態様における不良品に対する検査を示す説明図
【図６】本発明の一の実施態様における被検体を示す平面図
【図７】この発明の一の実施態様における第１の電極を示す側面図
【図８】この発明の別の実施態様における第１の電極を示す側面図
【符号の説明】
１４　・・・容器
４１　・・・第１の電極
４２　・・・第２の電極

Claims (4)

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て縦線方向に縦シールされ、該チューブ状包装材料内に食品が充填されて所定間隔毎に横断方向の横シールにより密封され、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横シール帯域を含むフラップが容器側壁及び容器底面にシールされて得た最終形状の容器について、検査する方法であって、
   該フラップが容器壁に一体的に連通する稜辺を中心に、容器壁にシールされているフラップを回転して該器壁から引き剥がし、該枕状予備成形体の形状に戻し、
   該容器器壁を切断して充填された食品を取り出し、
   切断された該容器を平面状に展開して被検体を調製し、
   前記被検体に検査電圧を印加する第１の電極を、被検体の該縦シール部分及び／又は該横シール部分と対向させ、被検体と所定の距離を置いて配設し、かつ、該電極の側面を絶縁材料で覆い、
   第２の電極を、前記被検体に接触するように配設し、
   第２の電極に流れるフィードバック電流に基づいて、被検体に損傷が発生したかどうかを検査する
   ことを含む品質検査方法。
2. 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て縦線方向に縦シールされ、該チューブ状包装材料内に食品が充填されて所定間隔毎に横断方向の横シールにより密封され、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横シール帯域を含むフラップが容器側壁及び容器底面にシールされて得た最終形状の容器について、検査する装置であって、
   該フラップが容器壁に一体的に連通する稜辺を中心に、容器壁にシールされているフラップを回転して該器壁から引き剥がし、該枕状予備成形体の形状に戻す前処理手段と、
   該容器器壁を切断して充填された食品を取り出す切断手段と、
   切断された該容器を平面状に展開して被検体を調製する調製手段と、
   前記被検体に検査電圧を印加する電極であり、被検体の該縦シール部分及び／又は該横シール部分と対向し、被検体と所定の距離を置いて配設され、かつ、該電極の側面を絶縁材料で覆われた第１の電極と、
   前記被検体に接触するように配設された第２の電極と、
   該第２の電極に流れるフィードバック電流に基づいて、該被検体に損傷が発生したかどうかを検査する分析手段と
   を備えることを特徴とする検査装置。
3. 該第１の電極の側面を覆う絶縁材料の被検体接触面が、柔軟可撓性を有する、請求項２の検査装置。
4. 該第１の電極の側面を覆う絶縁材料が、被検体との所定距離を保つ透明樹脂スペーサーである、請求項２の検査装置。

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