JP2000329639A - 容器の密閉状態および内容物状態の検査方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】容器等を所定の力で押圧した状態で叩きその時
の振動状態を検知し、その振動波形を診断することで容
器の密封状態および内容物の状態（硬さ、加熱状態等）
を簡単に検出できる検査方法を提供する。 【解決手段】紙や合成樹脂等の容器材料を使用して構成
した容器２３の密閉状態または内容物検査方法におい
て、前記容器に押圧部材３２を押しつけ、この押圧部材
の上を振動発生装置１で叩き、その時容器に発生する振
動を押圧部に取りつけた振動検出器３９で検出し容器の
密閉状態および内容物状態を検査する検査方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カップ麺、スナッ
ク菓子等を収納している容器の蓋、種々のレトルト食品
等を封入してある袋体等の密閉状態および空気の混入度
合い、さらには、紙パックに密封充填されたヨーグルト
の内容量および醗酵状態（硬さ）、レトルト食品等の袋
体内での加工状態（材料の硬さ）等を検査するのに好適
な各種袋体を含む容器の密閉状態、空気の混入状態およ
び内容物状態の検査方法およびその装置に関するもので
あり、さらに詳細には、前述した容器（あるいは容器の
蓋）等を所定の力で押圧した状態で叩きその時の振動状
態を検知し、その振動波形を診断することで容器の密封
状態および内容物の状態（硬さ、加熱状態等）を簡単に
検出できる検査方法およびその装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】現在、カップ麺、スナック菓子その他の
加工食品が紙製あるいは合成樹脂製の容器や袋に収納さ
れ、密封状態で商品化され販売されている。このような
容器では内容物の変質を防ぐ上で、特に開口部を塞ぐ可
撓性シートの蓋の密閉度あるいは袋体の密閉度が極めて
重要となっている。若し、蓋や袋の接着状態が不十分で
あると収納されている食品が変質し商品としての価値が
無くなる。また、ヨーグルト、豆腐やレトルト食品で
は、原材料を紙パックや袋などに詰め密封状態のまま醗
酵、凝固、あるいは加熱作業を行い完成品としている。
前記醗酵や加熱作業は、現在では必要とする醗酵時間、
加熱時間等を予め計測しておき、この計測時間を基にし
て目視できない容器内の原材料の醗酵状態、凝固状態あ
るいは加熱状態を制御している。このため、容器の状態
によっては、内容物の醗酵状態が均一でなかったり、あ
るいは、内容物に完全に火が通らず半煮え状態となった
ままになったりする事態が生じる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、現在では容
器と蓋の密閉状態を検査するために、ＣＣＤカメラ等の
画像入力を利用し蓋と容器との位置関係を検査する方法
（即ち、容器開口部に対して蓋が正確な位置で取りつけ
られているか否かを検査する画像検査方法）が行われて
いる。しかし、この方法では、蓋と容器との位置関係の
みを検査しているだけであるため、蓋と容器との接着状
況は検査できず、わずかな未接着部等があった場合には
その部分は見逃されてしまい、不良品の発生につなが
る。またシート状の蓋の裏面にはアルミ箔が積層されて
いるものが多いが、このような蓋の場合にはＸ線が透過
せず検査ができない。また、容器の可撓性シートを押し
て、その時のシートの押し込み量を検出して、蓋と容器
との接着状況を検査する方法もある。この方法は蓋と容
器との剥離部が大きい場合にはシートの押し込み量が多
くなるため有効であるが、僅かな、未接着部がある場合
には押し込み量に目立った変化が発生せず、不良品の検
出は困難である。さらに、容器内の内容物の硬さや凝固
状態、さらには原材料への火の通り具合等を検査するに
は、サンプリングした商品を開封して内容物の状態を判
定するか、機械式のレバーによる押圧時のへこみで判定
する等しているが、これらの判定法は完成品を無駄にし
たり、へこみ判定結果が不確かであるなど問題がある。

【０００４】一方、従来から缶やペットボトル等の内容
量検査、缶へこみ等の外観検査等においては、熟練作業
者がハンマーや手等によって容器を叩いたり押したり
し、その時の打音や感触によって内容量や容器の損傷状
態の検査・判定を行なっている。しかしこのような検査
は作業者の官能を用いるため、作業に熟練が必要となる
上に検査能率を上げるには限界がある。こうした背景か
ら、本発明者らは、すでに種々の入力信号の中からその
信号の特徴を抽出し、その特徴によって入力信号の状態
を判定する波形診断装置〔特願平９−３４２９４５号
（特開平１０−２６００６６号）〕を提案し、その有効
性を確認している。

【０００５】そこで、本発明者らは、容器を所定の押圧
力で押圧した状態で叩き、その時押圧部に発生する振動
を直接加速度センサ等の振動検出器によって検出し、そ
の振動波形を上記波形診断装置等によって診断すること
により、容器の密封状態、内容物の状態等を確実に判定
できる容器の密閉状態および内容物状態の検査方法およ
びその装置を提供し、上記問題点を解決することを目的
とする。本発明は、被検査体としての容器や袋体側面を
押圧部材で押さえておき、この押圧部材の上面をハンマ
ー等で叩くと、シート蓋の張りや内容物の硬さによって
容器や蓋の振動状態が異なる。この振動を押圧部を介し
て振動検出器で検出し、音として出現しにくい低周波振
動を波形診断装置等により診断して容器の密封状態、内
容物の硬さ状態等を短時間で確実に判断し、検査作業の
効率化を図る。さらに、本装置は軽量、コンパクトに構
成することができるため、既設生産機器への取り付けも
容易に行うことが可能である。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このため本発明が講じた
技術解決手段は、紙や合成樹脂等の容器材料を使用して
構成した容器の密閉状態または内容物検査方法におい
て、前記容器に押圧部材を押しつけ、この押圧部材の上
を振動発生装置で叩き、その時容器に発生する振動を押
圧部に取りつけた振動検出器で検出し容器の密閉状態お
よび内容物状態を検査する検査方法であり、紙や合成樹
脂等の容器材料を使用して構成した容器の密閉状態また
は内容物状態の検査装置において、前記装置は、容器を
押圧する押圧部材と、この押圧部材の上を叩く振動発生
装置と、容器の振動を検出する振動検出器と、波形判定
装置とを備えてなることを特徴とする容器の密閉状態お
よび内容物状態の検査装置であり、前記押圧装置は制御
装置からの信号により所定の押圧力で容器を押圧するた
めの押圧部材と同押圧部材の駆動装置を備え、また、前
記振動発生装置は制御装置からの信号により所定の力で
作動するハンマーと、同ハンマーの駆動部とを備えてな
ることを特徴とする請求項２に記載の容器の密閉状態お
よび内容物状態の検査装置である。

【０００７】

【実施の形態】以下図面を参照しながら、本発明の実施
形態に係わる容器の密閉状態、内容物状態の検査方法お
よびその装置について説明する。なお、本明細書におけ
る容器とは袋体、紙パック等を含む総称として使用する
こととする。図１は容器等の密閉状態、内容物状態の検
査装置の外観図、図２は同装置を構成する押圧装置およ
び叩くことにより振動を発生させる振動発生装置の駆動
部の構造図、図３は押圧部材と振動発生装置との配置関
係斜視図、図４は押圧部材と駆動部との作動タイミング
チャート図である。

【０００８】図１において、１は本発明に係わる叩くこ
とにより容器に振動を発生させる振動発生装置、２は振
動発生装置のハンマー、２１は前記振動発生装置を作動
させるためのセンサ、２２は振動検出器３からの出力波
形を検査・判定する判定するとともに機器制御用の制御
装置（コンピュータ等）、２３はベルトコンベア２４上
に載置された被検査体（例えばヨーグルト等の紙パッ
ク）であり、この被検査体は内容物が充填され密封され
ている。また、３１は被検査体の容器を押圧する押圧装
置、３２は押圧部材、３３は押圧部材を支持するアー
ム、３９はアーム３３に設けた加速度センサ等の振動検
出器である。前記振動発生装置１、押圧装置３１、振動
検出器３９は図１に示すように制御装置２２に接続さ
れ、これらによって容器の状態を検査する検査装置を構
成している。

【０００９】検査装置ではセンサ２１が被検査体を検出
すると、制御装置２２によってタイミングを図って押圧
装置３１を作動させ、押圧部材３２によって被検査体
（以下容器という）の容器の上面を所定の押圧力で押圧
する。その後振動発生装置１を作動させ、ハンマー２で
押圧部材３２の上面を叩く。そして、このとき容器に発
生する振動を加速度センサ等の振動検出器３９で検出し
振動波形判定装置２２で波形判定を行い、被検査体の容
器の密閉状態あるいは内容物状態を判定する。たとえ
ば、ヨーグルトは醗酵状態によって内容物の硬さがこと
なっており、硬さの程度によって容器を叩いた時の振動
状態がことなるため、この検査装置によって容器の振動
状態を判定し最適な醗酵状態を推定する。上記センサ２
１は公知のものを使用し、また、振動波形判定には現在
実用化されている種々の波形判定装置を使用することが
できるが、本発明者等が先に提案した波形診断装置を使
用することもでき、この場合にはより精度の高い波形診
断を実現することができる。

【００１０】図２を参照してさらに前記検査装置を構成
する押圧装置と振動発生装置の詳細を説明する。押圧装
置３１は次ぎの構成要素から構成される。図中、３３は
アーム、３９はアーム３３に取りつけた加速度センサ等
の振動検出器、３２はアーム３３の先端に設けた押圧部
材、３４は押圧部材３２を駆動するソレノイド式の駆動
部、３５はアームに連結されているシャフト、３６、３
６は軸受、３７はリターンスプリング、３７ａはシャフ
ト３５に固定されているリターンスプリングのバネ座、
３８は押圧装置３１のケーシングであり、前記シャフト
３５はケーシング３８内に設けられた軸受３６、３６に
摺動自在に軸支持されている。前記シャフト３５に設け
たバネ座３７ａと図中上方の軸受３６との間にはリター
ンスプリング３７が配置され同リターンスプリング３７
の一端は上方軸受３６に、他端はバネ座３７ａに固定さ
れており、常時は、押圧部材３２を図２中実線に示す初
期位置に引上げて保持している。なお押圧部材３２は、
上記のように立方体形状のものに限定することなく、最
近使用されているクレジットカード等の各種カード等の
厚みと硬さを持ったものでも代用することができる。カ
ード型の押圧部材は特にレトルト食品などを封入してい
る袋体の弛みをとる押圧部材として好適である。

【００１１】振動発生装置１は次ぎの構成要素から構成
される。図中、２はシャフト５の先端に設けたハンマ
ー、４はハンマー２を駆動するソレノイド式の駆動部、
５はシャフト、６、６は軸受、７はリターンスプリン
グ、７ａはリターンスプリングのバネ座、８は打音発生
装置のケーシングであり、前記シャフト５はケーシング
８内に設けられた軸受６、６に摺動自在に軸支持されて
いる。前記シャフト５にはバネ座７ａが固定されてお
り、このバネ座７ａと図中上方の軸受６との間にはリタ
ーンスプリング７が配置され同リターンスプリング７の
一端は上方軸受６に、他端はバネ座７ａに固定されてお
り、常時は、ハンマー２は図２中実線に示すようにリタ
ーンスプリング７によって引上げられた初期状態で保持
されている。なおリターンスプリング７は必要に応じて
シャフト５の複数箇所に配置することも可能である。

【００１２】上記構成からなる容器等の密閉状態あるい
は内容物状態を検査する検査装置の作動を説明すると、
ベルトコンベア２４に載置されて移動してくる容器（ヨ
ーグルト等の紙パック）２３をセンサ２１が検知する
と、制御装置２２によって押圧部材３１のソレノイド３
４に所定の電流が流れ、シャフト３５がリターンスプリ
ング７のバネ力に抗して（リターンスプリングを引き伸
ばしながら）図２中下方に移動し、図３に示すように押
圧部材３２によって容器２３の上面を弛みのない状態に
押圧する。この押圧状態がつづいている間に、制御装置
２２によって振動発生装置１のソレノイド４に所定の電
流を流し、シャフト５をリターンスプリング７のバネ力
に抗して（リターンスプリングを引き伸ばしながら）瞬
間的に図３中下方に移動して前記押圧部材３２の上面を
叩く。このときのアーム３３の振動を振動検出器３９で
検出し、前述の振動波形判定装置２２により、振動の波
形を自動的にまたはディスプレイに表示された波形を作
業者の視認により判定し、被検査体２３の状態を判断す
る。

【００１３】上記押圧装置と振動発生装置の作動タイミ
ングチャートを図４にしめす。このチャートからも理解
できるように、センサが容器を検出すると押圧装置が作
動して押圧部材によって容器を押圧して弛みを取った状
態とし（ａ点）、所定時間経過後に振動発生装置を作動
して押圧部材上面を叩き（ｂ点）、その時の振動を検出
し（ｃ点）、その後、押圧装置の作動を解除する（ｄ
点）。なお、前記ハンマー２で叩く力は予め固定して設
定しておくことができるが、前述のソレノイド４に流す
電流の強さを制御可能にすることで、打力を自由に選択
することも可能である。また、ソレノイド４の強さによ
って叩く力を自由に設定することにより、種々の被検査
体に適した打力を得ることができ、正確な振動波形判定
を行うことができる。押圧装置３１も押圧力を適宜選定
することができる。

【００１４】上記例では振動発生装置のシャフト５の駆
動部に、ソレノイド４を使用したものを示したが、例え
ばバネに蓄圧した力を一度に解放することにより打力を
得ることができる駆動部等も使用できることは当然であ
り、さらには、シャフト５に瞬間的な軸方向への動きを
発生できるものであれば、他の形態のものを使用できる
ことは当然である。また押圧部材は、所定の時間、容器
等を弛みのない状態に押圧しておくことができるもので
あれば、ソレノイドを使用することなく他の駆動手段、
たとえば、ネジ機構、油圧機構等を使用することもでき
る。

【００１５】図５は本発明に係わる蓋の密閉状態検査装
置の使用状態を示す例である。図５は被検査体を１個づ
つ検査する簡易型のものであり、容器の検査装置はスタ
ンド２０に取り付けられている。被検査体としての容器
２３を密閉状態検査装置の下方におき、コントローラ
（コンピュータ）からの指令で容器毎に検査装置を作動
させて被検査体の容器の密閉状態、内容物状態を検査す
る。この形態のものは連続的な処理ができないが、装置
が小型であるため、どこでも手軽に使用することができ
る。以上のように、本発明では、極めて手軽にかつ正確
に種々の容器の密閉状態、内容物状態を検査することが
できる。また、本発明はその思想及び必須特徴事項から
逸脱することなく他のさまざまな方法で実施することが
できる。

【００１６】

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明によれ
ば、カップ麺、スナック菓子等を収納してある容器のシ
ート状の蓋、あるいはレトルト食品等を封入してある袋
体、ヨーグルトの紙パック、豆腐用容器などを、振動発
生装置を作動する前に予め押圧装置によって押圧して容
器の弛みを無くしておき、この状態で振動発生装置を作
動させて容器を叩き、その時に容器に生じる振動をアー
ムに取りつけた振動検出器で検出し、その波形を診断す
ることで容器の密閉状態、内容物状態を正確に検査でき
る。さらに、本装置は軽量、コンパクトに構成すること
ができるため、既設生産機器への取り付けも容易に行う
ことが可能となる、等の優れた効果を奏することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係わる容器の密封状態、内
容物状態を検査する検査装置の外観図である。

【図２】同装置を構成する押圧装置と振動発生装置の駆
動部の構造図である。

【図３】押圧装置と振動発生装置との関係図である。

【図４】押圧装置と振動発生装置の作動タイミングチャ
ート図である。

【図５】本発明に係わる容器の検査装置の使用状態を示
す例である。

【符号の説明】

１ 振動発生装置 ２ ハンマー ４ 駆動手段 ５ シャフト ６ 軸受 ７ リターンスプリング ８ ケーシング ２０ スタンド ２１ センサ ２２ 振動波形判定及び制御装置 ２３ 被検査体（容器） ２４ ベルトコンベア ３１ 押圧装置 ３２ 押圧部材 ３３ アーム ３４ 駆動手段 ３５ シャフト ３６ 軸受 ３７ リターンスプリング ３８ ケーシング ３９ 振動検出器

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】紙や合成樹脂等の容器材料を使用して構成
   した容器の密閉状態または内容物検査方法において、前
   記容器に押圧部材を押しつけ、この押圧部材の上を振動
   発生装置で叩き、その時容器に発生する振動を押圧部に
   取りつけた振動検出器で検出し容器の密閉状態および内
   容物状態を検査する検査方法。
2. 【請求項２】紙や合成樹脂等の容器材料を使用して構成
   した容器の密閉状態または内容物状態の検査装置におい
   て、前記装置は、容器を押圧する押圧部材と、この押圧
   部材の上を叩く振動発生装置と、容器の振動を検出する
   振動検出器と、波形判定装置とを備えてなることを特徴
   とする容器の密閉状態および内容物状態の検査装置。
3. 【請求項３】前記押圧装置は制御装置からの信号により
   所定の押圧力で容器を押圧するための押圧部材と同押圧
   部材の駆動装置を備え、また、前記振動発生装置は制御
   装置からの信号により所定の力で作動するハンマーと、
   同ハンマーの駆動部とを備えてなることを特徴とする請
   求項２に記載の容器の密閉状態および内容物状態の検査
   装置。