JP2000035373A

JP2000035373A - フレキシブルパウチの検査機および検査方法

Info

Publication number: JP2000035373A
Application number: JP10201384A
Authority: JP
Inventors: Shinji Saiki; 真司斉木
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1998-07-16
Filing date: 1998-07-16
Publication date: 2000-02-02

Abstract

(57)【要約】【課題】フレキシブルパウチ、またはその延長にある
各種容器における微小なピンホールの存在を包装ライン
の生産速度に対応した速さで非破壊全数検知する検査機
および検査方法に関する技術を提供する。【解決手段】高周波高電圧印加法によるフレキシブル
パウチの漏れ検査機であって、該検査機による検査をす
る前に前記パウチに外圧力を加えられる加圧装置を具備
するフレキシブルパウチの検査機および導電性の内容物
を充填密封してなる絶縁性のフレキシブルパウチを、電
極間に介在させ、電極間の印加電圧は、絶縁性のフレキ
シブルパウチが破壊されない値にあらかじめ定めておい
て前記パウチにピンホールがあれば、閃絡を生じ回路に
流れる放電電流により前記ピンホールを検知する高周波
高電圧印加法による検査方法において、前記、ピンホー
ルを検査する前に、前記パウチに所定の時間加圧するこ
とを特徴とするフレキシブルパウチの検査方法である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】フレキシブルパウチに発生す
る微小なピンホールを検査する検査機およびその検査方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】フレキシブルな包装材料からなるパウチ
等に液体または粘稠性の内容物を収納し密封する包装は
多く用いられている。前記内容物が、食品あるいは飲料
等の場合、その密封性は確実に行わなければならない。
そのため、充填工程の直後に漏れ検査を実施し、大きな
漏れのあるものは排除できる。しかし、微小な貫通孔等
は、内容物の漏れに至るまでに時間がかかり、前記充填
直後の漏れ検査においてはその漏れは検知できないこと
がある。前記微小な貫通孔（以下、ピンホールと記載す
る）とは、100 μｍ程度以下の径を有するピンホールで
ある。このような小さなピンホールによる漏れは、一般
にスローリークと呼ばれ、その孔径が小さい為、その名
の通り漏れるのに大変時間がかかるか、もしくは直接漏
れにはつながらないような微妙なピンホールである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】特に、前記パウチのシ
ール部に形成されるシール不良によるピンホールはシー
ルの内側からシール外端（パウチの外端縁）までの長さ
があるため、内容物が漏れだすまでの時間がかかる。前
記ピンホールから微生物が侵入して、内容物を腐敗、変
質させる危険があるため、従来は、充填後の包装体を数
日間定置後に再検査して出荷することがあった。前記ス
ローリークは、従来の積層フィルム等のフレキシブルな
材料のみからなるパウチにおいても存在するが、最近開
発されたパウチにプラスチック製注出口を装着したスパ
ウト付パウチ等においては、前記注出口成形品をパウチ
に装着する部位や注出口とキャップとの密封部分（多く
は螺子による螺着方式）からの微小な漏れの検出は困難
であった。さらに、外観としてはフレキシブルパウチに
は見えないが、一般にゲーベル型またはブリック型の液
体紙容器として市販されている紙容器は、積層材料から
組み立てられており、その積層の一素材として厚さのあ
る紙層の存在のために、紙容器と呼ばれるけれども、ス
ローリークとなるピンホールの発生は前記フレキシブル
パウチの場合と同様である。これらの、注出口付袋容器
又は液体紙容器等の容器においても、前記スローリーク
に関しても非破壊かつ全数検査の必要性が要望されてい
た。本発明の課題は、フレキシブルパウチ、またはその
延長にある各種容器における微小なピンホールの存在を
包装ラインの生産速度に対応した速さで非破壊全数検知
する検査機および検査方法に関する技術を提供すること
である。

【０００４】

【課題を解決するための手段】高周波高電圧印加法によ
るフレキシブルパウチの漏れ検査機であって、該検査機
による検査をする前に前記パウチに外圧力を加えられる
加圧装置を具備するフレキシブルパウチの検査機および
導電性の内容物を充填密封してなる絶縁性のフレキシブ
ルパウチを、電極間に介在させ、電極間の印加電圧は、
絶縁性のフレキシブルパウチが破壊されない値にあらか
じめ定めておいて前記パウチにピンホールがあれば、閃
絡を生じ回路に流れる放電電流により前記ピンホールを
検知する高周波高電圧印加法による検査方法において、
前記、ピンホールを検査する前に、前記パウチに所定の
時間加圧することを特徴とするフレキシブルパウチの検
査方法である。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明の検査機は密封不良を検出
するものであり、絶縁材料で製造された完全密閉容器に
高周波電圧を印加し、ピンホールやクラックなどがある
場合に流れる放電電流を検知することでピンホール検査
を行うものでありが、前記検査の前に、前記密閉容器を
予め加圧装置により加圧することを特徴とし、その検査
方法は非接触、非破壊検査である。図１は、本発明のフ
レキシブルパウチの検査方法を示す、（ａ）ラインの説
明図、（ｂ）被検査物（パウチ）の斜視図、（ｃ）加圧
時の断面図、（ｃ）検査機での断面図、（ｄ）検査での
回路図である。図２は、本発明のフレキシブルパウチの
検査方法における加圧装置の実施例を示す（ａ）概念
図、（ｂ）１個の被検査物の加圧状態を示す説明図であ
る。図３は、本発明による検査の別の実施例であって、
（ａ）被検査物の斜視図、（ｂ）注出口本体及びキャッ
プの斜視図である。図４は、図３の被検査物の加圧状態
の説明図であり、図５は、図３に示す被検査物の検査に
おける電極の配置例である。図６は、図５の電極の位置
を示す、（ａ）平面図、（ｂ）回路図である。

【０００６】本発明の検査機で検査可能な被検査物は、
フレキシブルパウチのように全体がフレキシブルな材料
と構造からなる各種の製袋形式のパウチをはじめ、自立
性パウチに注出口が装着されたもの、液体紙容器、バッ
グインボックスの内袋等の検査が可能である。内容物と
しては、導電性を有するものとする。そして、前記被検
査物のフレキシブルパウチの包装材料の材質は、内容物
の検査部位に配置する試験電極Ａまたは接地電極Ｂとの
間において絶縁性を有するものであればよい。ただし、
前記包装材料の構成要素として導電性を有する素材が表
面又は内面に用いられたものは使用できない。さらに、
前記導電性素材が絶縁性を有する表面素材と内面素材と
の中間に積層されたものも、使用できない。また、検査
する被検査物の表面は乾燥し、汚れがないことが条件で
ある。

【０００７】前述の包装体に存在するピンホールに起因
する前記のスローリークについてはピンホールの径が小
さいために、充填直後に内容物がパウチ外部まで漏れ出
るまでの時間がかかるので、従来は、前記充填直後の検
査は困難なため、充填後長時間放置してから前記スロー
リークの有無を確認した上で出荷していた。そこで本発
明者は、種々研究の結果、前記検査をする前に、被検査
物を所定の条件で加圧した後に、高周波高電圧印加法に
より、ピンホールの外面に滲みだした内容物に放電さ
せ、その電圧の変化を検知することにより、ピンホール
の検知が可能であることを見いだし本発明を完成するに
到った。

【０００８】本発明の高周波高電圧印加法による検査方
法の前後の各装置は、例えば図１（ａ）に示すように、
内容物を充填する充填密封部Ｆ、加圧装置Ｐ、検査機Ｃ
の順に配列する。加圧装置は、工程に直結してなくても
よいが、効率のよい生産とするためには、直列に配置す
るのが望ましい。本発明における検査方法は図１（ｄ）
に示すように試験電極３０、接地電極３１間に被検査物
を置き、高周波高電圧を印加し、漏れに到るピンホール
が存在した場合には、検査機においてスパーク現象を惹
起し、その放電による電圧の変化を捕捉し、ラインの所
定のワーク位置において、該当するピンホールを検知す
るものであり、非破壊検査であることが特徴である。ピ
ンホールを検知した被検査物は、ライン上を搬送してい
る過程において、漏れ不良として、ラインからエジェク
トすることにより、漏れ不良の排出システムとすること
ができる。本実施例における試験電極３０は、複数のも
のとすることも可能である。

【０００９】本発明の検査方法における被検査物として
の条件としては、内容物が導電性を有し、また、その包
装材料は、電気的に高い絶縁性を有するものであること
である。反面、導電性を有する包装材料（例えばアルミ
ニウム等）でシールされているものは、検査することが
できず、また、シール部の幅が広いパウチの該シール部
を貫通するピンホールの検査は実質的に時間がかかるた
めに検出が困難な場合がある。本発明の検査方法は非接
触、非破壊検査が可能であり、また、検査の応答が速や
かであるため、単位時間当たりの検査処理能力が高く、
インラインで全数検査が行えることにある。以下、図等
を用いて、本発明フレキシブルパウチの検査機及びその
検査方法を説明する。

【００１０】被検査物としては、図１（ｂ）に示すよう
な４方シールタイプのパウチとし、コーンポタージュス
ープ（以下、内容物と記載）を充填してレトルト処理し
たものであり、パウチの材質は、金属箔等を用いない積
層材を包装材料とした。パウチに用いた前記包装材料の
積層材の構成は、PET¹²/DL/ SiO _XPET¹²/DL/CPP⁷⁰あっ
た。（肩の数字は、厚さμｍであり、略号 PET;ポリエ
ステルフィルム、DL;ドライラミネーション、 SiO_XPE
T;シリカ蒸着したポリエステルフィルム、CPP;ポリプロ
ピレンフィルム)検査をする前に、前記被検査物を、図
１（ｃ）に示すような加圧装置により、、0.5Kg/cm²の
圧力をかけて３分間加圧した。次に、図１（ｄ）に示す
ように、電源部内にて高周波を発生させ、高圧トランス
部にて昇圧し、電極３０，３１間に印加せしめ放電を行
い、検出回路で検出する。電極３０は、内容物Ｌをパウ
チ１０を介して押しつけている試験電極であり、本実施
例においては、被検査物に対し、３ケの電極３０ａ、３
０ｂ、３０ｃを設けている。また、電極３１は接地され
た金属平板であり、被検査物１はこの上におかれ、電極
３１はパウチの包装材料を介して内容物Ｌとの間に大き
い静電容量を持っている。電極３０と内容物Ｌとの間に
形成される静電容量は、それよりはるかに小さくなるよ
う工夫されている。いま、この電極３０・３１間を等価
回路で示すと図１（ｅ）のようになる。図１（ｅ）にお
いて、電極３０，３１間に印加する電圧をｅ_ABとする
と、前記電圧ｅ_ABはそのほとんど全部が試験電極３０と
内容物との間にある被膜（包装材料）に加えられること
になり、包装材料にピンホールが存在するときに、放電
により閃絡が電流の変化として電流計に現れ、この変化
を捕捉することにより、包装材料のピンホールを検知す
ることができる。本発明における印加電圧は被検査物１
に用いられているパウチが破壊されない値にあらかじめ
定めておいて前記パウチにピンホールがあれば閃絡を生
じ回路に放電々流が流れるように設定する。被検査物
（パウチ）にピンホールがなければ閃絡は起こらないが
回路に暗流程度の小さい電流が流れる。本実施例におけ
る、前記加圧により、ピンホール部に内容物が滲み出た
ものの検知は、瞬間に検知可能であった。このことか
ら、検査機を数台並列配置し、被検査物を多列に搬送し
て、前記検査機に複数個の被検査物を同時にセットアッ
プすれば、極めて高能率（高速）の検査が可能となる。

【００１１】次に、本発明の検査の前に設置する加圧装
置Ｐについて説明する。前記加圧装置Ｐは、例えば図１
（ｃ）に示すように、被検査物１を、所定の位置に規制
する被検査物受け部と、被検査物を加圧する加圧板３と
により構成されている。そして、該加圧装置Ｐは、被検
査物１の形状と検知すべきピンホールにおいて内容物Ｌ
がパウチ表面に滲み出すまでの時間等を加圧の圧力及び
加圧時間の要素として設計されるものである。つまり、
加圧装置Ｐの設計は、被検査物１をどのような状態に保
持するか、加圧の際の形状、加圧部の構成材質、加圧の
程度、加圧状態の維持時間等である。前記加圧時間は、
具体的には、検知すべきピンホールの大きさと内容物の
粘度等によって変わるものであり、実測によって予め実
測する必要がある。

【００１２】また、本発明の生産工程に組み込む加圧装
置としては、包装ラインにおける包装体の流れが速く、
その流れに追随しながらその被検査物１のすべてに確実
に加圧される構造であることが要求される。具体的な例
としては、図２（ａ）および（ｂ）に示すように、ベル
トコンベアにより被検査物１を搬送しながらの加圧法と
することができる。そして、個々の被検査物１を所定の
位置に確実に載置し、また、その上部から加圧板３によ
り加圧できるようにする。前記加圧板３はクッション性
のあるプレートからなるもの、また、加圧板と上コンベ
アとの間３ｓに、バネ構造等を介在させ、該バネの強さ
を設定することにより適性な加圧を得ることができる。
各被検査物受け部２と加圧板３とは、各被検査物１毎に
対応するユニットであることが望ましく、さらに前記各
ユニットごとに一定圧のバネを内蔵したものとし、被検
査物１に置かれた姿勢に関係なく確実な加圧がされるよ
うにすることができることが望ましい。別の加圧装置と
しては、図示はしないけれども、被検査物を搬送する下
部コンベアと、被検査物の流れ方向と直角に配置された
多数の極細のフリーロール（抵抗無く自由に回転するロ
ール）により加圧してもよい。この場合は被検査物１の
どの部分を加圧してもよい場合で、加圧の時間はコンベ
アの長さと、被検査物１の搬送速度により設定可能で、
加圧の程度は下コンベアと、前記フリーロールの下面と
の間隔により設定可能である。

【００１３】以上、説明した検査機および検査方法によ
れば、内容物Ｌを充填し密封した被検査物１のピンホー
ルをラインスピードを低下させることなく、非接触かつ
非破壊方法により全数検査することが可能である。ま
た、本実施例の図１（ｄ）における検査機の高周波高電
圧印加のための電極は、スローリークの発生可能な箇所
に、複数の電極３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃを設置し、どの
部位におけスローリークをも検知可能とした。本実施例
における電極はこのように複数の電極とし、ピンホール
の検知対象部位としては、前記の３ケ所に設けて、いず
れの箇所からのピンホールによるリークをも検知可能と
した。

【００１４】本発明の別の実施例として、図３のような
注出口付袋容器２０に内容物Ｌ′としてオレンジジュー
スを充填し、注出口先端において、成形キャップ２３に
よって螺着嵌合して密封したものを被検査物とした。本
発明において用いた前記注出口付袋容器２０は、図３
（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、袋２１と注出口本
体２２及びキャップ２３からなる。前記注出口本体２２
は、舟型のフランジ部２４を設け、その一方側にパウチ
の一辺と接着する接着基部２５を設け、その他方側に注
出口開口部２６を有する筒部を設ける。また、内容物を
吸飲する際に、内容物が吸飲できなくなる問題、パウチ
の内面同士が密着するいわゆる閉塞に対して、前記注出
口本体２２の接着基部２４にパウチ内に延長するリブ２
８（閉塞防止リブ）を設けることによって、前記閉塞が
ない状態で、内容物が最後まで吸飲できる。該閉塞防止
リブ２８は、前記接着基部２５の下方に垂下させた４ケ
所の延長板２８からせそれぞれの対面する延長板に向か
うリブにより相互に連架させ、該連架させたリブを下方
に延長させることによって形成することができる。

【００１５】このような形状の注出口付袋容器２０にお
いて、スローリークの発生の可能性の高いのは、図６
（ａ）に示すように、袋の各シール部、注出口本体２２
の袋１との接着部位２４及び注出口へのキャップ２３の
螺合部等多くの部位に及ぶ。このような場合、本発明に
おいては、図５に示すように、複数の電極を、前記ピン
ホールの発生のおそれのある部位に近接して設け、ピン
ホールの検知精度を高めることができる。その回路は、
図６（ｂ）のようになり、前記、複数の電極のいずれに
おいて、ピンホールを検知しても、閃絡による電流変化
は検知可能である。

【００１６】本実施例においても印加電圧は絶縁物、す
なわち、注出口付袋容器２０が破壊されない値にあらか
じめ定めておいて絶縁物にピンホールがあれば閃絡を生
じＣＩ回路に放電々流が流れるように設定した。ピンホ
ールがなければ閃絡は起こらないがＣＩの回路に暗流程
度の小さい電流が流れる。従って第３図に検出装置を設
けることにより閃絡放電時に流れる放電電流を補足する
ことによりピンホールを検出することができる。前記、
被検査物の検査する部位に電極３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ
のように配置し、それぞれの部位における短絡による電
流を検知することにより、前記検査する部位のいずれか
にピンホールが存在していることが検知できる。

【００１７】本実施例おいては加圧装置を、図２に示し
た通りのコンベアによる加圧保持方式とし、加圧の強さ
は20Kg/ 袋、加圧保持時間は、各被検査物あたり 5秒と
した。そして、本加圧装置の加圧の形式と加圧の程度ま
たその加圧保持時間等は、被検査物に存在し、検出の必
要のあるピンホールの、内面側からパウチの表面までの
滲み出しに必要な圧力および時間を基準にして設計し
た。

【００１８】前記加圧装置の受け部の形状は、図３
（ｄ）に示すように被検査物の外形に近い断面形状を有
し、特に、本実施例の注出口付袋容器の袋部を加圧する
加圧板とした。前記受け部２と加圧板３は、各被検査物
を加圧できる位置になるように、それぞれ下コンベア
４、上コンベア５に固定されている。スローリークの元
凶であるピンホールのパウチ外面部分にまで滲みだした
導電性の内容物に対して電極Ａから閃絡が起こり、その
放電電流によりピンホールを検知することができた。そ
の検知の範囲は、前記加圧装置において前述の、圧力と
一定時間の加圧により、その径として10μｍ以上、100
μｍ以下の径からなるピンホールからのスローリークを
検知することができた。

【００１９】

【発明の効果】本発明のフレキシブルパウチの検査機
は、その検査の前に加圧装置を装備することにより、生
産ラインの中において通常の充填スピードに追随した全
数検査が可能となった。従来は、微小なピンホールの場
合には、内容物を充填してから数日間の放置後の検査を
実施してから出荷していたが、本発明による検査機を使
用する検査方法により内容物を充填後、インラインで検
査をして直ぐに出荷できるようになった。また、本発明
の検査方法は非接触、非破壊であるため、破壊検査のた
めに製品である包装体等を用意する必要がなくなった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のフレキシブルパウチの検査方法を示
す、（ａ）ラインの説明図、（ｂ）被検査物（パウチ）
の斜視図、（ｃ）加圧時の断面図、（ｃ）検査機での断
面図、（ｄ）検査での回路図

【図２】本発明のフレキシブルパウチの検査方法におけ
る加圧装置の実施例を示す（ａ）概念図、（ｂ）１個の
被検査物の加圧状態を示す説明図

【図３】本発明による検査の別の実施例であって、
（ａ）被検査物の斜視図、（ｂ）注出口本体及びキャッ
プの斜視図

【図４】図３の被検査物の加圧状態の説明図

【図５】図３に示す被検査物の検査における電極の配置
例

【図６】図５の電極の位置を示す、（ａ）平面図、
（ｂ）回路図

【符号の説明】

Ｆ充填密封部Ｐ加圧装置Ｃ検査機Ｌ内容物１被検査物２被検査物受け部３加圧板４下コンベア５上コンベア６搬送コンベア７バネ１０パウチ２０注出口付袋容器２１袋部位２２注出口本体２３キャップ２４フランジ部２５注出口の接着部位２６注出口開口部２７ネジ２８延長板２９閉塞防止リブ３０、３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ、・・・試
験電極３１接地電極３２電流計

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】高周波高電圧印加法によるフレキシブル
パウチの漏れ検査機であって、該検査機による検査をす
る前に、前記パウチに外圧力を加えられる加圧装置を具
備することを特徴とするフレキシブルパウチの検査機。
【請求項２】導電性の内容物を充填密封してなる絶縁
性のフレキシブルパウチを、電極間に介在させ、電極間
の印加電圧は、絶縁性のフレキシブルパウチが破壊され
ない値にあらかじめ定めておいて前記パウチにピンホー
ルがあれば、閃絡を生じ回路に流れる放電電流により前
記ピンホールを検知する高周波高電圧印加法による検査
方法において、前記、ピンホールを検査する前に、前記
パウチに所定の時間加圧することを特徴とするフレキシ
ブルパウチの検査方法。