JP5124719B2 - 包装機におけるガス濃度測定方法 - Google Patents
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Description
本発明は、ガス充填包装機の工程中において、全数の包装容器について当該容器を損傷することなく内部の特定ガスの濃度を測定する方法に関する。
ガス充填包装機では、包装袋内に被包装物を充填するとほぼ同時に窒素ガス等によりガス置換を行なってから袋口の密封が施される。特許文献１には、包装袋への被包装物及び不活性ガスの充填を行なうガス充填包装機が開示されている。
ところで、包装済みの製品たる包装袋内に残存する酸素濃度を測定する場合には、酸素濃度計に備えられた注射針を包装袋に刺し込んで内部のガスを吸引することによりガス濃度を分析・測定している。検査に用いる製品（包装袋）は、上記注射針の孔が必ず開いてしまうことから、検査後に廃棄しなければならない。勿論、全数検査をすることはできないので、抜き取り検査が行なわれている。その抜き取り検査についても、検査数を増やせば測定時間も多くなり、その上経済的な損失を生ずるという不都合があった。
また、包装済みの包装袋に密封不良があるか否かを検査する方法として、包装リーク検査方法も知られている。例えば、特許文献２には、包装された検査品を真空中に置き、真空中でのマーカガス量の時間的変化を測定し、所定時点における量値と良品の同一時点における量値を比較して測定量値が良品の量値よりも大きい場合、その検査品を不良品と判定するシールの良否判定方法が開示されている。
包装リーク検査方法は、検査品を収める減圧容器内を一々負圧状態にしなければならず測定時間も長く掛かるため、ガス充填包装機で生産される包装容器（製品）の全数検査には適さないと言えよう。
特許第３７４２０４２号公報
特開２００３−１０６９２４号公報
本発明の目的は、包装機の工程中において全数の包装容器について当該容器を損傷することなく内部の特定ガスの濃度を迅速に測定することが可能なガス濃度測定方法を提供することにある。
前記目的を達成するために請求項１に記載した発明は、ガス置換をして包装された包装容器内の特定ガスの濃度を測定手段により測定するガス濃度測定方法であって、
前記測定手段として、特定波長のレーザー光を発信器によって前記特定ガスに照射する機能を有するレーザー発生部と、その発信器から発振され前記特定ガスを通過するレーザー光を受信器によって受光し、そのガスにより吸収されたレーザー光の強度を測定してその強度から当該ガスの濃度を出力させる機能を有するレーザー受光部とからなるレーザー式ガス濃度計を用い、
前記包装容器内に被包装物を充填して不活性ガスによるガス置換を行なってから開口部の密封を施すようにした包装機の工程中に、前面の開口部同士を対向させて配置した一対のガスパージ用ケース内に前記発信器と受信器を夫々収めると共にそれらガスパージ用ケースを相対的に接近及び離隔自在に設け、その包装機のグリップ対により支持された包装容器の両側で、かつ光透過可能箇所に前記ガスパージ用ケースを夫々密着させてパージガスを流した状態にて当該包装容器内の特定ガスの濃度を測定することを特徴とする。
前記測定手段として、特定波長のレーザー光を発信器によって前記特定ガスに照射する機能を有するレーザー発生部と、その発信器から発振され前記特定ガスを通過するレーザー光を受信器によって受光し、そのガスにより吸収されたレーザー光の強度を測定してその強度から当該ガスの濃度を出力させる機能を有するレーザー受光部とからなるレーザー式ガス濃度計を用い、
前記包装容器内に被包装物を充填して不活性ガスによるガス置換を行なってから開口部の密封を施すようにした包装機の工程中に、前面の開口部同士を対向させて配置した一対のガスパージ用ケース内に前記発信器と受信器を夫々収めると共にそれらガスパージ用ケースを相対的に接近及び離隔自在に設け、その包装機のグリップ対により支持された包装容器の両側で、かつ光透過可能箇所に前記ガスパージ用ケースを夫々密着させてパージガスを流した状態にて当該包装容器内の特定ガスの濃度を測定することを特徴とする。
（請求項１の発明）
この包装機におけるガス濃度測定方法は、包装機のグリップ対により支持された包装容器の両側で、かつ光透過可能箇所にガスパージ用ケースを夫々密着させてパージガスを流した状態にて当該包装容器内の特定ガスの濃度をレーザー式ガス濃度計により測定するので、全数の包装容器について当該容器を一切損傷することなく特定ガスの濃度を高精度で迅速に測定することができ、製品の品質の向上に寄与する。
この包装機におけるガス濃度測定方法は、包装機のグリップ対により支持された包装容器の両側で、かつ光透過可能箇所にガスパージ用ケースを夫々密着させてパージガスを流した状態にて当該包装容器内の特定ガスの濃度をレーザー式ガス濃度計により測定するので、全数の包装容器について当該容器を一切損傷することなく特定ガスの濃度を高精度で迅速に測定することができ、製品の品質の向上に寄与する。
以下に、本発明の最良の形態例を図面に基づいて説明する。図１は本発明方法に用いるレーザー式ガス濃度計の説明図、図２は本発明方法を適用するガス充填包装機の説明図、図３は第１実施形態における測定部の説明図、図４は第２実施形態における測定部の説明図である。
本発明の包装機におけるガス濃度測定方法は、ガス置換をして包装された包装容器内の特定ガスである酸素濃度を測定するものである。測定手段としては、以下に説明する公知構造のレーザー式ガス濃度計Ｍを用いる。
このレーザー式ガス濃度計Ｍは、半導体レーザーを光源とする赤外線吸収分光法を利用するもので、測定対象の分子に固有周波数の光を与えると光エネルギーを吸収しこれを測定することによりガス濃度の表示を行なうものである。図１に示すように、レーザー式ガス濃度計Ｍは、レーザーの発生部１０とレーザー受光部２０とからなる。
レーザーの発生部１０は、特定波長のレーザー光を発生させてファイバーケーブル１５を介して測定ガスに照射する機能を有し、レーザーダイオードに安定電源を供給する電源ユニット１１、レーザーダイオードから出力されるレーザー光の波長、その強度を安定するための冷却器ユニット１２、冷却器ユニット１２の冷却器の温度を一定にするための温度コントローラ１３から構成されている。
レーザー受光部２０は、ファイバーケーブル２２を介して測定ガスにより吸収されたレーザー光の強度を測定してその強度からガス濃度を出力させる機能を有し、上記レーザーの発生部１０から照射されたレーザー光が測定ガスを通過して吸収されたレーザー光を測定して酸素濃度に変換して表示を行なう計測・表示ユニット２１で構成されている。
２５は特定波長のレーザー光を照射する発信器である。酸素ガスの場合、波長（固有周波数）については、７６０〜７７０ｎｍの範囲から選択される。２７は発信器２５から発振されるレーザー光を受光する受信器であり、図１に示す反射プリズムを用いる場合もある。２６は発信器２５から照射され測定ガスを透過して反射プリズムを経てキャッチしたレーザー光を電流に変換して計測・表示ユニット２１に出力する検出部である。
なお、本発明方法にかかる実施形態例において、発信器２５と受信器２７によって包装容器内のガス濃度を測定する構成部分を「測定部」と称する。
本発明方法を適用するロータリー式ガス充填包装機Ｐを図２に示す。この包装機Ｐは、給袋工程（１）、賞味期限等の印字工程（２）、包装袋の開口工程（３）、被包装物の充填工程（４）、押込み工程（５）、ノズル挿入及び仮付けシール工程（６）、ガス置換・モミホグシ工程（７）〜（１３）、トップシール工程（１４）、シール冷却・ガス置換検知工程（１５）、製品取出し工程（１６）の１６工程からなる。
この包装機Ｐの機台３１上には、縦向きの間欠回転軸を回転自由に支持したスタンドを設け、その間欠回転軸に取り付けた円盤状の回転体３２には、包装容器たる包装袋ａを掴着又は釈放するための１６個のグリップ対ｇが等角度間隔で放射方向に突出するように設けられている。なお、包装袋ａは全体が透明であるか、一部に透明部分があることを要する。
（実施形態例１）
本発明方法の第１実施形態における測定部４５を図３に示す。この測定部４５は、アンプルや輸液バッグ等の被包装物ｄを包装袋に包装するガス充填包装機に好適であり、包装機の工程中に設けられている。前面のみを開放した箱形のガスパージ用ケース４６は、その開口部４７に額縁状のスポンジ４８が固定され、側部に窒素ガス等のパージガスを導入する配管の継ぎ手４９が設けられている。２つのガスパージ用ケース４６、４６の内部には、上記ガス濃度計Ｍの発信器２５と受信器（図示せず）が夫々収められている。ガスパージ用ケース４６、４６は、前面の開口部４７同士を対向させて配置され、図示しないスライド機構により相対的に接近及び離隔自在に設けられている。
本発明方法の第１実施形態における測定部４５を図３に示す。この測定部４５は、アンプルや輸液バッグ等の被包装物ｄを包装袋に包装するガス充填包装機に好適であり、包装機の工程中に設けられている。前面のみを開放した箱形のガスパージ用ケース４６は、その開口部４７に額縁状のスポンジ４８が固定され、側部に窒素ガス等のパージガスを導入する配管の継ぎ手４９が設けられている。２つのガスパージ用ケース４６、４６の内部には、上記ガス濃度計Ｍの発信器２５と受信器（図示せず）が夫々収められている。ガスパージ用ケース４６、４６は、前面の開口部４７同士を対向させて配置され、図示しないスライド機構により相対的に接近及び離隔自在に設けられている。
しかして、図示しないスライド機構の作動によりグリップ対ｇで支持された包装袋ａの両側で、かつ光透過可能箇所にガスパージ用ケース４６，４６を夫々密着させてパージガスを流した雰囲気状態にて当該包装袋ａ内の酸素濃度を測定する本発明の包装機におけるガス濃度測定方法の第１実施形態における測定部４５が構成される。
（実施形態例２）
本発明方法の第２実施形態における測定部４５ａを図４に示す。この測定部４５ａは、前記第１実施形態の測定部４５と同じ構造とされているので、測定部４５の説明に用いた図面の符号にａを付して詳しい説明を省く。この測定部４５ａはロータリー式ガス充填包装機に限らず、包装袋に包装された製品ｅを水平方向に排出する構造の包装機に適する。
本発明方法の第２実施形態における測定部４５ａを図４に示す。この測定部４５ａは、前記第１実施形態の測定部４５と同じ構造とされているので、測定部４５の説明に用いた図面の符号にａを付して詳しい説明を省く。この測定部４５ａはロータリー式ガス充填包装機に限らず、包装袋に包装された製品ｅを水平方向に排出する構造の包装機に適する。
以上に述べた通り、この包装機におけるガス濃度測定方法は、包装容器の両側で、かつ光透過可能箇所にレーザー式ガス濃度計の発信器と受信器を夫々密着させてパージガスを流した雰囲気状態等にて包装容器内の酸素等の特定ガスの濃度を測定するので、全数の包装容器について当該容器を一切損傷することなく特定ガスの濃度を迅速に測定することができる。
Ｍ・・・レーザー式ガス濃度計
１０・・・レーザーの発生部
２０・・・レーザー受光部
２５・・・発信器
２７・・・受信器
４５，４５ａ・・・測定部
４６，４６a・・・ガスパージ用ケース
ａ・・・包装袋（包装容器）
Ｐ・・・ロータリー式ガス充填包装機
ｇ・・・グリップ対
１０・・・レーザーの発生部
２０・・・レーザー受光部
２５・・・発信器
２７・・・受信器
４５，４５ａ・・・測定部
４６，４６a・・・ガスパージ用ケース
ａ・・・包装袋（包装容器）
Ｐ・・・ロータリー式ガス充填包装機
ｇ・・・グリップ対
Claims (1)
- ガス置換をして包装された包装容器内の特定ガスの濃度を測定手段により測定するガス濃度測定方法であって、
前記測定手段として、特定波長のレーザー光を発信器によって前記特定ガスに照射する機能を有するレーザー発生部と、その発信器から発振され前記特定ガスを通過するレーザー光を受信器によって受光し、そのガスにより吸収されたレーザー光の強度を測定してその強度から当該ガスの濃度を出力させる機能を有するレーザー受光部とからなるレーザー式ガス濃度計を用い、
前記包装容器内に被包装物を充填して不活性ガスによるガス置換を行なってから開口部の密封を施すようにした包装機の工程中に、前面の開口部同士を対向させて配置した一対のガスパージ用ケース内に前記発信器と受信器を夫々収めると共にそれらガスパージ用ケースを相対的に接近及び離隔自在に設け、その包装機のグリップ対により支持された包装容器の両側で、かつ光透過可能箇所に前記ガスパージ用ケースを夫々密着させてパージガスを流した状態にて当該包装容器内の特定ガスの濃度を測定することを特徴とする包装機におけるガス濃度測定方法。
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