JP4026963B2

JP4026963B2 - 取付位置検出装置

Info

Publication number: JP4026963B2
Application number: JP34715198A
Authority: JP
Inventors: 雄三大塚
Original assignee: 日本テトラパック株式会社
Priority date: 1998-12-07
Filing date: 1998-12-07
Publication date: 2007-12-26
Anticipated expiration: 2018-12-07
Also published as: JP2000168709A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、取付位置検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、紙基材からなる容器本体に形成された容器開口部が封止用半透明フィルムで閉塞される場合、封止用半透明フィルムの貼りつけ位置は液漏れ防止の為に、必ず容器開口部が真中心になるように貼りつける必要があるが、充填機上での紙基材或いは封止用半透明フィルムの搬送タイミングに誤差が生じた場合には、前記封止用半透明フィルムが容器本体に形成された前記容器開口部に偏芯して貼りつく事がある。しかしながら半透明フィルムの種類によっては、光電センサーが封止用半透明フィルムに対して発する投光量が該封止用半透明フィルムを透過してしまって、該封止用半透明フィルムからの反射量が十分検出出来ない為、不良品が正確に安定して検出出来ないという問題がある。従って、この問題を解決する為に、図６ケースＢのように検出レベルＡ及び検出レベルＢの所に光電センサーを合計２個用いて計測しなければならなかった。しかしながら前記２個の光電センサーの方法では、前記２個の光電センサーの取り付け位置や感度の調整や補正が大変難しく、安定した感度を長時間保持することが困難であり、計測誤差が常に問題になると共に、コスト面でも割高であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
紙基材からなる容器本体に形成された容器開口部が封止用半透明フィルムで閉塞される場合、封止用半透明フィルムの貼りつけ位置は液漏れ防止の為に、必ず容器開口部が真中心になるように貼りつける必要があるが、充填機上での紙基材或いは封止用半透明フィルムの搬送タイミングに誤差が生じた場合には、光電センサーが該封止用半透明フィルムに対して発する投光量が該封止用半透明フィルムを透過してしまって、該封止用半透明フィルムからの反射量が十分検出出来ない為不良品が検出できず、該封止用半透明フィルムが容器本体に形成された前記容器開口部に偏芯して貼りつき不良品であるにも拘わらず、工程から該不良品を排除できない事がある。本発明は、この様な不良を自動検出する為に、一旦感度調整をすれば、安定した感度を長時間保持出来る光電センサー式取付位置検出装置を提供する事を目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、紙容器本体に形成された容器開口部が封止用透明フィルムで閉塞されると共に、前記容器開口部の外側に液状内容物を注出する容器開封部が設けられた開封装置付容器であって、前記容器開口部を閉塞する為の前記封止用半透明フィルムを、所望の位置に正確に取り付いているか否かの、位置検出装置であって、該封止用半透明フィルムに対峙して配設された光電センサーと、該光電センサーが該封止用半透明フィルムに対して発する所定の投光量に対し、該封止用半透明フィルムから反射してくる光量に、該封止用半透明フィルムを透過した光を反射させ前記光量に付加して有効受光量を得、該有効光量検出時間を計測する回路と、該有効光量検出時間と、該封止用半透明フィルムが搬送されている速度を、積算して該封止用半透明フィルム所望個所の位置を演算する回路を有すると共に、該封止用半透明フィルム所望個所の位置が、正しいか、正しくないか、の判断を予めインプットした期待数値と該封止用半透明フィルム所望個所の位置を変換した演算数値との比較により実施し、不良検出時には、警報を発すると共に不良品を排除する事を特徴とする取付位置検出装置である。
請求項２記載の発明では、請求項１記載の発明の作用に加えて、光電センサーが封止用半透明フィルムに対して発する所定の投光量に対し、該封止用半透明フィルムから反射してくる光量に、該封止用半透明フィルムを透過した光を反射させ前記光量に付加した光量が有効光量となるように、該封止用半透明フィルムに対して光電センサーの反対側、すなわち該封止用半透明フィルムの背面側に表面反射率が高い反射板を配設する事により、反射光を付加して所望の受光量を有効に得る事ができる。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明するが、その前に開封装置付容器２１の構成並びに製造工程を概略説明する。
図４に示すように、開封装置付容器２１は、液漏れ防止加工が施された紙を主とする材料からなる包材２２と容器開封部２３で大略構成されている。
前記包材２２は、包装容器２０の外方から内方にかけて順に形成された、外側層６１、紙基材６２、接着層６３、バリヤ層６４、接着層６５及び内側層６６から成り、通常、前記外側層６１、接着層６３、６５及び内側層６６はポリエチレン、エチレン共重合体等の樹脂によって形成される。また、前記外側層６１及び内側層６６はローデンシティポリエチレンによって形成するのが好ましい。前記バリヤ層６４はアルミ箔等によって形成され、前記外側層６１の外側表面、または、紙基材６２の外側には必要に応じて所定の印刷が施される。そして前記開封装置付容器２１の液体食品の充填段階において、包装容器２０における容器開封部２３が、形成される。
包材２２と容器開封部２３との位置関係に関しては、容器開口部２４が包装容器２０の頂壁上にあって、フラップ部３に当接せず、縦シール部４にも当接しない辺の近傍に配設されている。
前記容器開封部２３は、図示しない打ち抜き工程により略円形形状に形成された容器開口部２４に、包装容器２０の裏面側から、封止用透明フィルム２５により、例えば熱圧着にて覆われる。該封止用透明フィルム２５は例えばポリエチレン、接着層、バリヤ層、接着層、ポリエチレン、で形成される。更に、該封止用透明フィルム２５が覆われた直後に、該該封止用透明フィルム２５を容器開封時に、容器外面から開封する為の例えばプルタブを容器外面側から該該封止用透明フィルム２５に貼着させて形成される。
次に開封装置付容器２１に液体食品が充填される工程を簡単に説明する。前記包材２２が図示しない製造工程で形成された後、図示しない充填装置で筒状になる様に縦シールを行い連続する筒状包材を形成する。次に、該筒状包材の幅方向に図示しない横シール部を形成し容器底部を形成した後、液体食品を流入する。そして、所定の他の位置で幅方向に図示しない別の横シール部を形成し容器頂部を形成する事により、該一対の横シール部間の筒状包材内部に液体食品が充填された図示しないセミパッケージが形成される。その後、該セミパッケージを連続する筒状包材から切り離した後、フラップ部を折り込んで成形し、図４に示すような所望の形状の容器が形成される。
図５にて前記容器開封部２３の形成工程を更に詳しく説明するが、図５a、図５ｂ、図５ｃ、図５dのそれぞれに対応する形成装置の詳細は図示されていない。図５aは液体容器の包材２２の断面図、図５ｂは該液体容器の容器開口部２４の断面図。図５ｃは該液体容器の容器開口部２４に対する封止用透明フィルム２５の取り付け断面図。図５dは該該封止用透明フィルム２５を開封する為のプルタブシールの貼着状態を示す図である。
従って、該透明フィルム２５を所望の位置に間違いなく貼着する事が、該液体容器の液漏れを防止する為に、必要不可欠である。
【０００６】
次に、本発明の実施の形態における液体容器の封止用透明フィルムの貼着位置を検出するシステムについて説明する。
図１は、本発明の実施の形態における液容器の封止用透明フィルム２５の貼着位置を検出するシステム図である。図２は、本発明の実施の形態における包材の封止用透明フィルム２５の貼着位置を検出するシステムの光電スイッチからの出力取り出し回路図である。図１に示すように、封止用透明フィルム２５が貼着された包材２２が充填機に速度Ｖｍｍ／ｓで送り込まれるが、包材２２が筒状に形成される直前に、本発明の実施の形態の貼着位置検出システムが設置されている。該システムは、投光部３４，受光部３５からなる光電スイッチ３１にて常時封止用透明フィルム２５の貼着位置を検出しており、該受光部３５に戻ってきた反射光が有効反射光であった場合に、該検出されたＬ１，Ｌ２部分に対応する時間をＳ１，Ｓ２秒とすると、それぞれの長さが、
Ｌ１＝ＶｘＳ１ｍｍ
Ｌ２＝ＶｘＳ２ｍｍ
となる。
次に、封止用透明フィルム２５が容器開口部２４の中心に貼りつけられているか否かの判断をする為、Ｌ１とＬ２の差を算出し、その差と許容値、例えば１ｍｍと比較する。
従って、
｜Ｌ１−Ｌ２｜＜１ｍｍ
を満足していれば、良品で合格。
｜Ｌ１−Ｌ２｜≧１ｍｍ
の場合には、不良品と判断して、図示しない排出装置にて、該液体容器を後工程で自動排除する。
【０００７】
次に、図３、図６を用いて、本発明の実施の形態における包材の、封止用透明フィルムの貼着位置を検出するシステムの、検出光量と有効反射量との関係を説明する。
図３は本発明の実施の形態における封止用透明フィルムの貼着位置を、反射板を取り付けた事により有効反射量が得られた時の検出光量図を示す。図６は、本発明の従来の形態における包材の、封止用透明フィルムの貼着位置を検出する検出光量図である。
従来は、図６、ケースＡに示すように、封止用透明フィルムの貼着位置を検出する為に、光電スイッチを封止用フィルム２５側の容器開口部２４の中心上に所定の距離をおいて設置する。該光電スイッチには投光部および受光部が一体に構成されており、投光部から発せられた光が包材２２及び封止用透明フィルム２５に当たって反射し、該反射した光を受光部が感知し、逐次検出レベルが計測される。
ａ〜ｂ間、ｃ〜ｄ間での検出レベルがａａ〜ａ間、ｄ〜ｄｄ間の検出レベルより高く、ｂ〜ｃ間は封止用透明フィルム２５の透明性により検出レベルがａ〜ｂ間、ｃ〜ｄ間よりも低くなる場合には、ａ〜ｂ間、ｃ〜ｄ間の波形が両方とも凸状になる為に、ケースＡに記入されているような位置で有効反射光レベルが存在するので所望の計測が可能である。
しかしながら、封止用透明フィルム２５が透明な場合は必ずしも図３の様な状態でない場合が発生する。即ち、図６、ケースＢの場合には、ａ〜ｂ間、ｃ〜ｄ間での検出レベルがａａ〜ａ間、ｄ〜ｄｄ間の検出レベルより低く、ｂ〜ｃ間は封止用透明フィルム２５の透明性により検出レベルがａ〜ｂ間、ｃ〜ｄ間よりも更に低く、ａ〜ｂ間、ｃ〜ｄ間が両方とも凸状あるいは凹状にならない為に、検出レベルＡでも検出レベルＢでも使用検出レベルとして使えない、即ちａ〜ｂ間、ｃ〜ｄ間の長さを１個の光電スイッチでは算出できないという問題があった。これを解消するには、２個の光電スイッチを用い検出レベルＡ及び検出レベルＢをそれぞれ別個に計測しなければならなかった。従って、２個の光電スイッチの取り付け位置や感度の調整や補正が大変に難しく、計測誤差が常に問題になると共に、コスト面でも割高という問題があった。
【０００８】
前記問題を解決する為に考案されたのが、図３に示す本発明の実施の形態であり、封止用透明フィルムの貼着位置を１個の光電スイッチで検出出来るシステムであり、ａ〜ｂ間、ｃ〜ｄ間が両方とも凸状あるいは凹状にならない為に、検出レベルＡでも検出レベルＢでも有効反射光レベルとして使えない、即ちａ〜ｂ間、ｃ〜ｄ間の長さを算出できないという問題がある場合には、光電センサーが封止用半透明フィルムに対して発する所定の投光量に対し、該封止用半透明フィルムから反射してくる光量に、該封止用半透明フィルムを透過した光を反射させ付加した光量が有効光量となるように、該封止用半透明フィルムに対して光電センサー３１の反対側、すなわち該封止用半透明フィルムの背面側に表面反射率が高い反射板３０を配設する事により、反射光を付加して所望の受光量を有効に得る事ができる。その結果、図３に示すようにｂ〜ｃ間の検出レベルが反転してａ〜ｂ間、ｃ〜ｄ間が両方とも凹状になった為に、検出レベルＢでは検出使用不可能であったが、検出レベルＡは有効検出レベルとなった。
従って、１個の光電スイッチで検出する事が出来、従来の２個の光電スイッチに比べ、光電スイッチの取り付け位置や感度の調整や補正がほとんど不要になり、長期に安定する共に、コスト面でも安価になった。本発明は封止用フィルム２５の取り付け位置が容器開口部２４に対して正位置に取り付いているか否かを光学的に確実に検出する装置に関する実施例であり、特に反射板は表面反射率が高く乱反射の起こらない材料が必要で、例えばステンレスの磨き材やクロームメッキの鏡面仕上げ等が用いられるが、本発明に限定されるものではなく構成の要旨に付随する各種の設計変更が可能である。また図６ケースＡの場合に反射板がもうけても、所望の有功受光量に対応する表面反射率を持った反射板を選定する事は容易であり、場合によれば反射板の使用不使用を選択する事も可能である。この場合反射板の移動に関しての位置や感度の調整には困難はほとんど生じない。また前記プルタブにおいても、プルタブ以外の容器開封形式も考えられるが、それらを排除するものではない。
【０００９】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、請求項１記載の発明によれば、紙基材からなる容器本体に形成された容器開口部が容器開口部の内側から封止用半透明フィルムで閉塞されると共に、前記容器開口部の外側に液状内容物を注出する容器開封部が設けられた開封装置付容器であって、前記容器開口部を閉塞する為の封止用半透明フィルムが、所望の位置に正確に取り付けられている事を確認する為の、位置検出装置であって、１個の光電スイッチで検出する事が出来る。従って、従来の２個の光電スイッチに比べ、光電スイッチの取り付け位置や感度の調整や補正がほとんど不要になり、長期に安定する共に、コスト面でも安価になった。
請求項２記載の発明によれば、半透明フィルム等の使用時に、ａ〜ｂ間、ｃ〜ｄ間が両方とも凸状あるいは凹状にならない為に、検出レベルＡでも検出レベルＢでも使用検出レベルとして使えない、即ちａ〜ｂ間、ｃ〜ｄ間の長さを算出できないという問題がある場合、光電センサーが封止用半透明フィルムに対して発する所定の投光量に対し、該封止用半透明フィルムから反射してくる光量に、該封止用半透明フィルムを透過した光を反射させ付加した光量が有効光量となるように、該封止用半透明フィルムに対して光電センサー３１の反対側、すなわち該封止用半透明フィルムの背面側に表面反射率が高い反射板３０を配設する事により、反射光を付加して所望の受光量を有効に得る事ができる。従ってこの様な反射板を設ける事に依り、図３に示すようにｂ〜ｃ間の検出レベルが反転してａ〜ｂ間、ｃ〜ｄ間が両方とも凹状になった為に、検出レベルＢでは検出使用不可能であったが、検出レベルＡは使用検出レベルとなり、封止用透明フィルムの貼着位置を１個の光電スイッチで検出する事が出来、光電スイッチの取り付け位置や感度の調整や補正がほとんど不要になり、長期に安定する共に、コスト面でも安価になった。
【００１０】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる取付位置検出装置の実施形態を示すシステム図である。
【図２】本発明に係わる光電スイッチの実施形態を示す回路図である。
【図３】本発明に係わる取付位置検出装置の実施形態を示す図で、検出位置と検出光量の相関を示す図である。
【図４】本実施形態の包材に形成された容器開口部の、容器内部側が、図示されない封止用透明フィルムで閉塞され、容器外部に開封用プルタブが配設されている開封装置付容器の概観図である。
【図５】本実施形態の、包材に容器開口部が形成され、更に、封止用透明フィルム及び開封用プルタブで閉塞される事を示す図で、前記各形成段階を順に示した断面図である。
【図６】本発明に係わる取付位置検出装置の従来型取付位置検出装置を示す図で、検出位置と検出光量の相関を示す図である。
【００１１】
【符号の説明】
３フラップ部
４縦線シール部
２０包装容器
２１開封装置付容器
２２包材
２３容器開封部
２４容器開口部
２５封止用透明フィルム
２６開封用プルタブ
３０反射板
３１光電スイッチ
３４投光部
３５受光部
【００１２】

Claims

紙基材からなる容器本体に形成された容器開口部が該容器開口部の内側から封止用半透明フィルムで閉塞されると共に、該容器開口部の外側から液状内容物を注出する為の容器開封部が設けられる開封装置付容器において、前記容器開口部を閉塞する為の封止用半透明フィルムが、所望の位置に正確に取り付けられているかどうかを確認する為の、位置検出装置であって、
（１）前記封止用半透明フィルムに対峙して配設された光電センサーと、
（２）前記光電センサーが前記封止用半透明フィルムに対して発する所定の投光量に対し、該封止用半透明フィルムから反射してくる光量に、該封止用半透明フィルムを透過した光を反射させ前記光量に付加して有効受光量を得る為の反射板と、
（３）前記有効受光量の検出時間を計測する回路と、
（４）前記、有効光量検出時間と、前記封止用半透明フィルムが搬送されている速度を、積算して検体計測個所の長さを演算する回路を有すると共に、
（５）前記、封止用半透明フィルム計測個所の長さが、正しいか、正しくないか、の判断を予めインプットした期待数値との比較により実施し、
（６）不良検出時には、警報を発すると共に後工程で該不良品を排除する事を、特徴とする取付位置検出装置。
光電センサーが封止用半透明フィルムに対して発する所定の投光量に対し、該封止用半透明フィルムから反射してくる光量に、該封止用半透明フィルムを透過した光を反射させ前記光量に付加して有効受光量を得る為、該封止用半透明フィルムに対して光電センサーの反対側、すなわち該封止用半透明フィルムの背面側に表面反射率が高い反射板を配設する事により、所望の受光量を有効に得る事ができる事を特徴とする請求項１に記載の取付位置検出装置。