JP2014228497A - シール部の密封性検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】直線形状のシール部に限定されず曲線的な形状のシール部についても密封性検査を連続的に行うことが可能で、簡易な構造を有する装置を提供する。
【解決手段】シール部の密封性検査装置１は、密封性が不完全なシール部から内容物を漏洩させるために十分な押圧力を印加された後の製品２を搬送するコンベアベルト１２と、漏洩検知手段２０とを有する。漏洩検知手段２０は、絶縁性の円柱体２１と、円柱体２１の周面に離間して固定された複数の環状電極２２と、円柱体２１をコンベアベルト１２による製品２の搬送速度と同じ周速度で搬送方向に向かって回転させるモータ２６とを有する。回転する円柱体２１上の複数の環状電極２２をコンベアベルト１２により搬送される製品２のシール部３ｂに摺接させ、隣接する環状電極間の導電性の変化を測定することにより、シール部からの漏洩を検知する。
【選択図】図１

Description

本発明は、絶縁性の可撓性容器に導電性の内容物を充填し、シール部を形成して密封した製品におけるシール部の密封性検査装置に関する。

ポリプロピレン、ポリエチレン等の絶縁性樹脂で構成されたチューブ状、袋状等の可撓性容器に、導電性を有する内容物を充填した後、シール部を形成して密封した製品は、食料品、化粧品、医薬品等の多くの分野で使用されている。このような製品は、内容物を容器に充填した後、熱融着、超音波溶着等により充填口をシールすることにより製造されるが、容器成型条件やシール条件の不良、充填口への内容物や水分の付着などの原因により、シール部の樹脂の厚みが不均一になり、厚みの極めて薄い部分や容器内外を貫通するピンホールが発生したり、密封強度が不十分になるといった不具合が発生する場合がある。そこで、シール部の形成後、シール部の密封性の検査が行われている。

多数の製品のシール部の密封性を連続的に検査する方法として、内容物を充填した製品に所定の押圧力を負荷し、シール部から漏出した内容物を直接検出する方法が提案されている。例えば、特許文献１（特公平４−２６３００号公報）は、内容物を充填したチューブを所定間隔をあけて搬送するコンベアと、上記コンベアと同期して循環するチェーンローラに所定間隔をあけて取り付けられたチューブ加圧用プッシャーを備えたエアシリンダと、シール部より漏出した内容物が付着すると電気回路が短絡するように構成されたプリント基板を有するパンク検出プレートと、シール部に直接接触することによりシール部に付着した少量の漏出物を検出する検出板とを備えた装置を提案している。

特許文献１の装置において、パンク検出プレートのプリント基板は、平板形状を有し、コンベアの下側に配置されている。エアシリンダのチューブ加圧用プッシャーにより押圧力を印加されたチューブにパンクが生じ、パンク部から大量の内容物が漏洩して下方に落下し、落下物がプリント基板に付着すると、プリント基板の電気回路が短絡してチューブのシール不良が検知される。また、シール部から漏洩した内容物が少量で、パンクしたシール部から落下するに至らなかった場合には、パンク検出プレートの下流側に配置された検出板により検知されるようになっている。検出板は、へら様の形状を有し、エアシリンダにより作動されるレバーの両端にそれぞれ１個取り付けられている。そして、一方の検出板がチューブのシール部先端に当接させられる。シール部に付着した少量の漏出物が検出板に付着するとチューブのシール不良が検知される（この文献の図１参照）。

特公平４−２６３００号公報

特許文献１に示されている装置によると、多数の製品のシール部からの少量の内容物の漏出を連続的に検査することができるものの、この文献には検出板の検知原理等の詳細が記載されていない。また、シール部は一般的に直線状に形成されるが、最近ではデザイン性向上の要請から円弧状等の曲線的なシール部の形状も増えており、このようなシール部形状にも適用できる密封性検査装置が望まれる。

そこで、本発明の課題は、直線形状のシール部に限定されず曲線的な形状のシール部についても検査を連続的に行うことが可能で且つ比較的簡易な構造を有するシール部の密封性検査装置を提供することである。

上記課題を達成する本発明のシール部の密封性検査装置は、
絶縁性の可撓性容器に導電性の内容物を充填し、シール部を形成して密封した製品におけるシール部の密封性検査装置であって、
密封性が不完全なシール部から内容物を漏洩させるために十分な押圧力を印加された後の上記製品を搬送する搬送手段と、
絶縁性の円柱体と、該円柱体の周面に固定された少なくとも２個の環状電極と、上記円柱体を上記搬送手段による製品の搬送速度と同じ周速度で搬送方向に向かって回転させる駆動装置と、を有し、上記少なくとも２個の環状電極はその両端の電極間の領域が上記製品のシール部と接触可能なように離れて配置されており、回転する上記円柱体上の環状電極を上記搬送手段により搬送される製品のシール部に摺接させて、隣接する環状電極間の導電性の変化によりシール部からの漏洩を検知する漏洩検知手段と、
を備えたことを特徴とする。

本発明の装置では、密封性が不完全なシール部から内容物を漏洩させるために十分な押圧力を印加された後の製品が、上記搬送手段により、上記漏洩検知手段の方向に搬送される。上記漏洩検知手段における絶縁性の円柱体が、上記駆動装置によって上記搬送手段による製品の搬送速度と同じ周速度で搬送方向に向かって回転させられるため、円柱体は搬送手段による製品の搬送を妨害せず、むしろ搬送手段と協働して製品を搬送する。上記円柱体の周面に固定された少なくとも２個の環状電極は、隣接する環状電極間の導電性の変化を測定するための少なくとも１対の電極対を構成する。この少なくとも２個の環状電極はその両端の電極間の領域が上記製品のシール部と接触可能なように離れて配置されているため、製品のシール部のいずれかの箇所から内容物が漏洩していた場合には、製品が漏洩検知手段を通過する間に、漏洩物が少なくとも１対の電極対のいずれかの電極対間に付着する。したがって、各電極対間の導電性の変化を測定することにより、シール部の密封性が不十分であったかを知ることができる。本発明の装置は、密封性が不完全なシール部から漏洩した内容物が微量であっても、精度良く漏洩物を検知することができる。また、本発明の装置は、円柱体の周面に離間して固定された少なくとも２個の環状電極を漏洩検知の主要な構成要素としているため、構造が比較的簡易である。

本発明のシール部の密封性検査装置において、上記漏洩検知手段における円柱体の周面にさらに多くの環状電極（多くの電極対）を固定し、各電極対間の導電性の変化を測定するようにするのが好ましい。例えば３個の電極（２対の電極対）が設けられている場合には、製品のシール部を２つの領域に分けて、いずれの領域のシール部の密封性が不十分であったかを知ることができ、６個の電極（５対の電極対）が設けられている場合には、製品のシール部を５つの領域に分けて、いずれの領域のシール部の密封性が不十分であったかを知ることができる。したがって、円弧状等の曲線的なシール部、幅広いシール部を有する製品の検査において、いずれの領域に密封性不良が発生したかを記録することにより、製品管理に役立てることができる。また、このような好適なシール部の密封性検査装置において、一部の電極対間のみに接触可能な幅の狭いシール部を有する製品の漏洩検知を行っても良いことはもちろんである。したがって、予め円柱体の周面の幅広い領域、例えば周面の全体に多くの環状電極（多くの電極対）を固定しておくことにより、いかなる形状のシール部を有する製品の漏洩検知にも適用することができる。

本発明のシール部の密封性検査装置によると、直線形状のシール部に限定されず曲線的な形状のシール部についても密封性検査を連続的に行うことが可能であり、密封性が不完全なシール部から漏洩した内容物が微量であっても、精度良く漏洩物を検知することができる。また、本発明の装置は、円柱体の周面に離間して固定された少なくとも２個の環状電極を漏洩検知の主要な構成要素としているため、構造が比較的簡易である。

本発明の実施の形態のシール部の密封性検査装置の概略的な平面図である。 漏洩検知手段の構造を示す概略的な部分断面図である。 シール部からの漏洩の検知方法を示す説明図である。

以下、本発明の実施の形態について、図１〜３を参照しながら説明する。図１は、本実施の形態のシール部の密封性検査装置１についての概略的な平面図である。

本実施の形態のシール部の密封性検査装置１で検査される製品２は、絶縁性樹脂で構成された可撓性のチューブ状容器３に導電性を有する液状の内容物を充填した製品であり、チューブ状容器３の口頚部をキャップ４により密閉したのち、内容物を底部３ａから充填し、次いで底部３ａ近傍を熱融着、超音波溶着等により円弧状に密封してシール部３ｂを形成する工程により製造される。

本実施の形態のシール部の密封性検査装置１は、コンベアベルト（搬送手段）１２と、漏洩検知手段２０と、を必須の構成要素として備えている。

コンベアベルト１２は基台１１に取り付けられており、コンベアベルト１２上の製品２が矢印Ａ方向に搬送されて、漏洩検知手段２０に到達するようになっている。製品２は、コンベアベルト１２上に載置される前に、押圧力印加装置３０において、エアシリンダ等の押圧手段３１により、密封性が不完全なシール部から内容物を漏洩させるために十分な所定の押圧力を印加される。このための押圧力の値は、製品２に関する簡単な予備実験により求めることができる。押圧手段３１による押圧の結果シール部がパンクして大量の内容物が漏洩した製品２は、コンベアベルト１２に載置される前に抜き取られる。

漏洩検知手段２０は、円柱体２１と、円柱体２１の周面上に配置された環状電極２２と、円柱体２１を回転させるためのモータ２６（駆動装置）とを有している。

図２は、漏洩検知手段２０の構造を示す概略的な部分断面図である。円柱体２１は、モノキャストナイロン、ポリアセタール等の絶縁性の樹脂で形成されており、その中心軸がコンベアベルト１２の伸張方向と直交するように配置されている。円柱体２１の周面２１ｓには、銅等で形成された導電性の環状電極２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２２ｅが、互いに離間して固定されている。両端の環状電極２２ａ，２２ｅ間の距離は、製品２の円弧状のシール部３ｂのキャップ側端部と底部側端部の長さより長く設定されており、円弧状のシール部３ｂの全体が両端の環状電極２２ａ，２２ｅの間の領域に接触可能なようになっている。なお、環状電極２２の個数の５個は例示に過ぎない。

環状電極２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２２ｅの隣接する電極により電極対が構成される。すなわち、環状電極２２ａ，２２ｂによって電極対ｐ１が、環状電極２２ｂ，２２ｃによって電極対ｐ２が、環状電極２２ｃ，２２ｄによって電極対ｐ３が、環状電極２２ｄ，２２ｅによって電極対ｐ４が、それぞれ構成される。環状電極２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２２ｅに接続されているリード２３ａａ，２３ｂａ，２３ｃａ，２３ｄａ，２３ｅａは、円柱体２１に設けられた孔２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，２１ｅ、及び、円柱体２１の内部空孔２１ｖを通過して、円柱体２１に固定されたスリップリング２４の接続端子（図示せず）に接続され、円柱体２１の外部へと導かれているリード２３ａｂ，２３ｂｂ，２３ｃｂ，２３ｄｂ，２３ｅｂとスリップリング２４を介してそれぞれ接続されている。電極対ｐ１，ｐ２，ｐ３，ｐ４は、リード２３ａａ，２３ｂａ，２３ｃａ，２３ｄａ，２３ｅａ及びリード２３ａｂ，２３ｂｂ，２３ｃｂ，２３ｄｂ，２３ｅｂ（図１、図３では、リードがまとめて記号２３で表わされている）を介して、それぞれ、図示しない電源に接続され、閉回路を構成している。各回路には、回路に流れる電流を測定するための図示しない電流計も接続されている。環状電極２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２２ｅの隣接する電極間には絶縁性の樹脂のみが存在するため、電極対ｐ１、ｐ２、ｐ３、ｐ４間に導電性の物質が付着しない限り、回路には電流が流れない。

円柱体２１とモータ２６とは、基台１１に取り付けられた昇降機１３の上に配置された支持台１４に回転可能に取り付けられた、円柱体２１と同心の軸２５を介して接続されている（図３参照）。そして、モータ２６が円柱体２１を図１の矢印Ｂ方向、すなわち、コンベアベルト１２による製品２の搬送方向Ａに向かって回転させるようになっている。円柱体２１の周速度は、コンベアベルト１２による製品２の搬送速度と同一になるように設定されている。製品２の搬送速度は、単位時間当たりに検査すべき製品２の個数に依存して適宜選択される。昇降機１３は、回転する円柱体２１上の環状電極２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２２ｅをコンベアベルト１２により搬送される製品２のシール部３ｂに摺接可能な高さに調整する役割を果たしている。本実施の形態のシール部の密封性検査装置１では、製品２のシール部３ｂの上面に環状電極２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２２ｅが接するように調整されている（図３参照）。

次に、本実施の形態のシール部の密封性検査装置１の動作について説明する。図３は、製品２のシール部３ｂからの漏洩の検知方法を示す説明図である。コンベアベルト１２により搬送された製品２が漏洩検知手段２０に近づくと、製品２のシール部３ｂが、モータ２６により回転させられている円柱体２１の周面２１ｓ上に配置された環状電極２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２２ｅと接しながら、さらに下流側に搬送される。円柱体２１が、モータ２６によって、コンベアベルト１２による製品２の搬送速度と同じ周速度で搬送方向に向かって回転させられているため、円柱体２１はコンベアベルト１２による製品２の搬送を妨害せず、むしろコンベアベルト１２と協働して製品２を搬送する。

製品２のシール部３ｂのいずれかの場所から導電性の内容物が漏洩していると、回転している円柱体２１に固定されている環状電極２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２２ｅが製品２のシール部３ｂに摺接している間に、環状電極２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２２ｅの隣接する電極の間（電極対ｐ１、ｐ２、ｐ３、ｐ４間）に、漏洩物が付着する。導電性の漏洩物が付着すると、例え付着物が微量であっても、付着物に隣接した電極の間が短絡し、或いは、この電極間の導電率が上昇する。したがって、漏洩物の有無、言い換えるとシール部の密封性の良不良を精度良く検査することができる。シール部の密封性検査装置１では、電極対ｐ１，ｐ２，ｐ３，ｐ４により製品２のシール部３ｂが４つの領域に分割されて検知されるため、電極対ｐ１，ｐ２，ｐ３，ｐ４を含む電気回路に流れる電流を測定することにより、製品２のシール部３ｂのどの領域で漏洩が生じたかが判る。各製品２について漏洩が生じた領域を記録することにより、どの領域で漏洩が生じやすくなっているかが判り、製品２の品質管理に役立てることができる。

以上、本発明の一実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内での変更が可能である。例えば、シール部の密封性検査装置１に、漏洩検知手段２０における円柱体２１に同期して搬送方向に向かって回転するローラをさらに備え、このローラと円柱体２１との間に製品２のシール部３ｂが導入されるようにすると、環状電極２２を製品２のシール部３ｂに安定に摺接させることができるため好ましい。このローラの代わりにもう一つの環状電極２２が設けられた円柱体２１を配置すると、製品２のシール部３ｂの両面を一度に検査できるため好ましい。また、円柱体２１の周面２１ｓに接触して周面２１ｓに付着した漏洩物をふき取るふき取り手段をさらに備えると、連続的な検査がさらに容易になる。

本発明のシール部の密封性検査装置により、直線形状のシール部に限定されず曲線的な形状のシール部についても密封性検査を連続的に行うことが可能である。

１ シール部の密封性検査装置
２ 製品
３ｂ シール部
１２ コンベアベルト（搬送手段）
２０ 漏洩検知手段
２１ 円柱体
２２（２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２２ｅ） 環状電極
２６ モータ（駆動装置）

Claims (1)

1. 絶縁性の可撓性容器に導電性の内容物を充填し、シール部を形成して密封した製品におけるシール部の密封性検査装置であって、
   密封性が不完全なシール部から内容物を漏洩させるために十分な押圧力を印加された後の前記製品を搬送する搬送手段と、
   絶縁性の円柱体と、該円柱体の周面に離間して固定された少なくとも２個の環状電極と、前記円柱体を前記搬送手段による製品の搬送速度と同じ周速度で搬送方向に向かって回転させる駆動装置と、を有し、前記少なくとも２個の環状電極はその両端の電極間の領域が前記製品のシール部と接触可能なように離れて配置されており、回転する前記円柱体上の環状電極を前記搬送手段により搬送される製品のシール部に摺接させて、隣接する環状電極間の導電性の変化によりシール部からの漏洩を検知する漏洩検知手段と、
   を備えたことを特徴とするシール部の密封性検査装置。

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