JP3948732B2 - 品質検査方法 - Google Patents

Description

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などの品質を検査するための検査方法に関する。

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においては、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、所定間隔毎にチューブ状包装材料を横断方向に横シールし、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する。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する。成形ローラ６によりチューブ状ウェブを成形し、包装材料の両端部を重ねてオーバーラップを形成し、オーバーラップで縦線方向に縦シールエレメント８によりチューブ縦方向にシールする。そのチューブ内に充填パイプ７から液体食品を充填する。このチューブを下方に送りながら、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する。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を得る。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。

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（横線）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。

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、横シールの温度及び圧力が適切でない場合、包装積層材料の溶融熱可塑性材料が、内容物が充填されている容器の内部にはみ出すことがある。その溶融物は、内容物の液体食品等と直接に接触し、急冷して脆くなり、はみ出した箇所から積層材料が破断する恐れがある。シールに際し、包装積層材料同士が十分に接着していなくてはならない。

そこで、充填包装機で製品化された液体食品容器は、検査に際して、その機械の操作員によって定期的に抜き取り、抜き取られた容器について、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、被検体を調製する。
縦シール／横シールの検査に関して、シール強度、ピンホールの有無などの他、シール帯域を破壊若しくは非破壊で、電気的若しくは目視で測定することによって検査する。
特開２００３−１９４６６２号公報

操作員によって抜き取られた容器について、目視での測定では、検査員の経験とその勘とで判定され、判定の基準が検査員によって異なるという問題がある。
電気的に若しくは光学的に測定されたとしても、シールの良否を判定する明確な基準が無く、また、シール良否判定の基準値を確立することができる品質検査方法が必要である。
本発明の目的は、検査員の経験とその勘とに頼ること無く、判定の基準が検査員によってバラつくことなく、シールの良否を判定する明確な基準を可能にすることができる品質検査方法を提供することである。

本発明の品質検査方法は、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、該包装材料が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、所定間隔毎に該包装材料が横断方向に横シールされ、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フラップが容器側壁及び／又は容器底面に接着されて得た容器について、品質を検査する方法であって、
該容器に接着されているフラップを引き剥がし、該枕状予備成形体の形状に戻し、
該容器から充填された食品を取り出して被検体を調製し、
該横シール帯域及び／又は該縦シール帯域の被検査領域を予熱し、
予熱された被検査領域を、検出手段で測定し、
該検出手段からの測定値に基づいて、該被検査領域の良否を判定する
ことを特徴とする。

この発明の好ましい態様の品質検査方法は、検出手段がＬＣＲメーターであり、測定パラメーターが静電容量及び／又は損失係数である。

この発明の好ましい態様の品質検査方法では、該被検査領域の予熱後、予熱された被検査領域を引き剥がして引き剥がし面を検出手段の表面検出装置で測定する。

この発明の好ましい態様の品質検査方法では、予熱の熱量が調整される。

この発明による品質検査方法は、検査員の経験とその勘とに頼ること無く、判定の基準が検査員によってバラつくことなく、シールの良否を判定する明確な基準を可能にすることができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
この形態の品質検査方法の対象は、図１に示すように、折り目線を有するロール状包装材料ウェブ１を巻き出し、成形ローラ６によりチューブ状に成形し、包装材料の両端部が重ねられてオーバーラップが形成され、オーバーラップで縦シールエレメント８により縦線方向に縦シールされ、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。

図４に横シール装置の詳細一部断面図を示す。この態様では、食品が充填されたチューブ状包装材料１が包装容器１個分に相当する長さ分だけ下方に送られながら、２対の成形フラップ４１により挟まれておおよその容器形状に成形され、２対のシールジョー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４２により切断して個々の枕状予備成形体１３に切り離す。
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。

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、図２に示す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容器の最終形状成形と実質的に逆の方法で、その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その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全体的若しくは部分的に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。図５に示すように、板形状予備成形体の横辺部を切り取り、片方器壁２２の中央を横断方向に切断する。調製手段で、切断された容器を実質的に平面状に若しくは所定の形状に展開する。図６に示すような被検体６１例を調製する。

この発明の実施の形態において、横シール帯域２３及び／又は縦シール帯域２６の被検査領域が予熱される。
図７に、ラインヒータ７１によって、被検体４１の横シール帯域２３を予熱する態様を示す。被検体４１の横シール帯域２３のシール幅に合わせて、ラインヒータ７１の焦点距離を調整する。ラインヒータ７１によって、被検体４１の横シール２３のシール面を均一に加熱処理する。

この発明の好ましい態様の品質検査方法では、予熱の熱量が調整される。
ラインヒータ７１の出力は、調整される。一例の基準例では、加熱直後に手で被検体のシール部分が破れること無く、また、シールされた部分の樹脂が支障無く剥離する。ラインヒータ７１の出力は、ワット数と加熱時間により調整する。

この発明の好ましい態様の品質検査方法では、予熱された被検査領域を、検出手段で測定する。
図８に示す態様の品質検査方法は、検出手段がＬＣＲメーター８１であり、測定パラメーターが静電容量（CP）及び／又は損失係数（D）である。個の態様に於いて、２枚の電極１と２（８１と８３）とは、横シール帯域２３の上に置き接触させて検査する。
被検体４１は、２枚の包装積層材料がシールされたものであり、図８に示す態様では、上から、最外プラスチック層、紙層、接着樹脂層、アルミ箔層、シール溶着樹脂層（最内プラスチック層）、アルミ箔層、接着樹脂層、紙層、最外プラスチック層の順序で積層されている。
２枚の電極（８１と８３）を置き、電圧を印加することによって、電極間に電位差が生じ、この導体の静電容量（CP）を測定できる。また、同様に損失係数（D）も測定できる。これらの測定値を用いてシールの品質を検査する。

従来の品質検査方法では、予熱処理を行っていなかった。その方法では、シール良好とシール不良との識別が不明である。他方、この発明の好ましい態様の品質検査方法では、シール良好とシール不良との識別が明瞭に表れてくる。これは、被検体を予熱することにより、不良シール部のシール面に剥離現象が生じるためである。また、シール後の再結晶した状態が異なるために、誘電率（損失係数）が変わっている被検体を再加熱するために、電気的特性の違いが増幅さえたためであると考えられる。

この発明の別の態様の品質検査方法では、該被検査領域の予熱後、予熱された被検査領域を引き剥がして引き剥がし面を検出手段の表面検出装置で測定する。
図９にこの態様の品質検査方法を示す。図９に示すような被検体４１を、ローラと保持装置９４で保持する。保持した横シール帯域２３の両面を、一定熱量で予熱する予熱装置９１で加熱する。予熱後速やかに保持装置９４を矢印の方向の両側に駆動させ、横シール帯域２３を引き剥がす。この態様では、予熱装置９１を２台用いたが片方加熱のために１台であってもよい。
た横シール帯域２３の引き剥がし面を、画像検査装置、表面粗さ計などを装備する表面検出装置９３ａ、９３ｂで１種若しくは２種以上の測定パラメータを検出する。
２カ所の得られた測定パラメータを、中心軸に対して線対称に合成し、その合成データを基に判定装置９２によって。シール良否を判定する。この方法で、判定の基準値が標準化され、シールの良否を判定する明確な基準を可能にすることができる。

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。

この発明の品質検査方法は、牛乳、ジュース、ミネラルウォーターなどの飲料、流動食品などの包装容器に利用することができる。

本発明の実施例に使用できる包装充填機の一形態を示す概念図 本発明の実施例に使用できる容器の最終形状成形工程を示す概略図 本発明の実施例に使用できる容器の斜視図 本発明の実施例に使用できる包装充填機の横シール形成を示す断面図 本発明の実施例に使用できる容器からの被検体を示す斜視図 本発明の実施例に使用できる被検体の平面図 本発明の実施例における予熱を示す概念図 本発明の一実施例における品質検査を示す概念図 本発明の別の実施例における品質検査を示す概念図

符号の説明

２３ 横シール帯域
４１ 被検体

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、該包装材料が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、所定間隔毎に該包装材料が横断方向に横シールされ、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フラップが容器側壁及び／又は容器底面に接着されて得た容器について、品質を検査する方法であって、
   該容器に接着されているフラップを引き剥がし、該枕状予備成形体の形状に戻し、
   該容器から充填された食品を取り出して被検体を調製し、
   該横シール帯域及び／又は該縦シール帯域の被検査領域を予熱し、
   予熱された被検査領域を、検出手段で測定し、
   該検出手段からの測定値に基づいて、該被検査領域の良否を判定する
   ことを含む品質検査方法。
2. 検出手段がＬＣＲメーターであり、測定パラメーターが静電容量及び／又は損失係数である、請求項１の品質検査方法。
3. 該被検査領域の予熱後、予熱された被検査領域を引き剥がして引き剥がし面を検出手段の表面検出装置で測定する、請求項１の品質検査方法。
4. 予熱の熱量が調整される、請求項１の品質検査方法。

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