JP6972823B2 - ヒートシール検査装置、ヒートシール検査方法、および、ヒートシール検査装置用のプログラム - Google Patents

Description

本発明は、ヒートシール検査装置、ヒートシール検査方法、および、ヒートシール検査装置用のプログラムに関する。

液体洗剤やドリンク等の液体、顆粒、粉体等の流動性を有する内容物を収納する袋状の容器は、底およびサイドがヒートシールされて形成されている。容器に漏れが生じる可能性がないか否かの検査が行われている。例えば、特許文献１には、包装体または包装体となるべき材料に、暗箱の窓孔を通って平面状の光を投射し、その反射光を映像としてスクリーンに撮像し、この映像を、暗箱内の撮像検査装置に取り込んで、映像の光量を基準値と比較して、ヒートシール部の幅の異常又は位置ずれを検出するヒートシール部の検査方法が開示されている。

特開２００１−１１６５１７号公報

しかし、従来技術では、シール幅が適切であったとしても、何らかの原因でシール強度が低下した場合、検知できないという問題があった。

そこで、本発明は上記の問題点等に鑑みて為されたもので、その課題の一例は、シール強度をより的確に検査するヒートシール検査装置等を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、対象物を挟んでヒートシールする第１および第２ヒートシール部材におけるヒートシール部材間の距離を測定する距離測定手段から、当該ヒートシール部材間の距離の情報を取得する距離情報取得手段と、前記ヒートシール部材間の距離の時間推移から、前記対象物に所定の圧力が加えられた圧力時間を算出する圧力時間算出手段と、前記圧力時間に基づき、前記対象物が適正にヒートシールされたか否かを判定する判定手段と、を備えたことを特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のヒートシール検査装置において、
前記判定手段が、前記圧力時間の長さが、第１所定値以上、かつ、第２所定値以下であるか否かを判定することを特徴とする。

また、請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載のヒートシール検査装置において、前記判定手段が、前記ヒートシールしているヒートシール期間において前記ヒートシール部材間の距離が所定の範囲内にあるか否かにより、前記対象物が適正にヒートシールされたか否かを判定することを特徴とする。

また、請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のヒートシール検査装置において、前記距離情報取得手段が、前記対象物のシール面の周辺の異なる位置に対応する位置に設置された複数の前記距離測定手段から、複数の前記ヒートシール部材間の距離の情報を取得し、前記判定手段が、前記複数のヒートシール部材間の距離の時間推移に基づき、前記対象物が適正にヒートシールされたか否かを判定することを特徴とする。

また、請求項５に記載の発明は、請求項４に記載のヒートシール検査装置において、各前記ヒートシール部材間の距離の時間推移から、ヒートシールの各タイミングを算出するタイミング算出手段を更に備え、前記判定手段が、各タイミングから前記対象物が適正にヒートシールされたか否かを判定することを特徴とする。

また、請求項６に記載の発明は、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のヒートシール検査装置において、前記第１および第２ヒートシール部材の少なくとも一方のヒートシール部材温度の情報を取得するヒートシール部材温度情報取得手段を更に備え、前記判定手段が、前記ヒートシール部材温度の時間推移と前記圧力時間とに基づき、前記対象物が適正にヒートシールされたか否かを判定することを特徴とする。

また、請求項７に記載の発明は、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のヒートシール検査装置において、ヒートシール後の前記対象物の温度を取得する対象物温度情報取得手段を更に備え、前記対象物の温度の時間推移に基づき、前記対象物が適正にヒートシールされたか否かを判定することを特徴とする。

また、請求項８に記載の発明は、距離情報取得手段が、対象物を挟んでヒートシールする第１および第２ヒートシール部材におけるヒートシール部材間の距離を測定する距離測定手段から、当該ヒートシール部材間の距離の情報を取得する距離情報取得ステップと、圧力時間算出手段が、前記ヒートシール部材間の距離の時間推移から、前記対象物に所定の圧力が加えられた圧力時間を算出する圧力時間算出ステップと、判定手段が、前記圧力時間に基づき、前記対象物が適正にヒートシールされたか否かを判定する判定ステップと、を含むことを特徴とする。

また、請求項９に記載の発明は、コンピュータを、対象物を挟んでヒートシールする第１および第２ヒートシール部材におけるヒートシール部材間の距離を測定する距離測定手段から、当該ヒートシール部材間の距離の情報を取得する距離情報取得手段、前記ヒートシール部材間の距離の時間推移から、前記対象物に所定の圧力が加えられた圧力時間を算出する圧力時間算出手段、および、前記圧力時間に基づき、前記対象物が適正にヒートシールされたか否かを判定する判定手段として機能させることを特徴とする。

本発明によれば、ヒートシール部材間の距離の時間推移に基づき、ヒートシールされたか否かを判定することにより、ヒートシール部材間の距離とヒートシールしている部分に加わる圧力とは、関係しているので、ヒートシールしている間に、間接的に適切な圧力が加わっているか否かが分かり、対象物のシール強度をより的確に検査できる。

本発明の実施形態に係るヒートシール検査システムの概要構成例を示す模式図である。 図１の検査装置の概要構成の一例を示すブロック図である。 図１の底シール装置の概要を示す平面図である。 図１の底シール装置の構造に一例を示す模式図である。 図１の底シール装置の構造に一例を示す模式図である。 図１のサイドシール装置の概要を示す平面図である。 図１のサイドシール装置の構造に一例を示す模式図である。 図１のサイドシール装置の構造に一例を示す模式図である。 袋に対するシールの位置の一例を示す模式図である。 検査装置の動作例を示すフローチャートである。 ヒートシール部材間の距離の時間推移の一例を示す模式図である。 ヒートシール部材間の距離の時間推移の一例を示す模式図である。 ヒートシール部材の温度の時間推移の一例を示す模式図である。 対象物の温度の時間推移の一例を示す模式図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、ヒートシール検査システムに対して本発明を適用した場合の実施形態である。

［１．ヒートシール検査システム１の構成および機能概要］
（１．１ ヒートシール検査システム１の構成および機能）
まず、本発明の一実施形態に係るヒートシール検査システムの構成および概要機能について、図１を用いて説明する。

図１は、本発明の実施形態に係るヒートシール検査システムの概要構成例を示す模式図である。

図１に示すように、ヒートシール検査システム１は、ロールからシートＳを巻き出す供給装置３と、シートＳを裁断して対象物の表面になる部分と裏面になる部分とに分ける断裁装置５と、ヒートシールされた対象物を検査する検査装置１０と、対象物の底の部分をヒートシールする底シール装置２０と、対象物の両サイド部分をヒートシールするサイドシール装置３０と、を備えている。ここで、シートＳは、ヒートシ−ル可能な熱可塑性樹脂フィルムを含んで構成されている。

ヒートシール検査システム１は、供給装置３と、断裁装置５と、底シール装置２０と、サイドシール装置３０とを制御するヒートシール制御装置（図示せず）を備えてもよい。

なお、シートＳは、遮光性フィルム、ガスバリア性フィルム、保香性フィルム、耐衝撃性フィルム、耐突き刺し性フィルム等が積層されていてもよい。シートＳには、製品用の絵柄等が印刷されている。例えば、対象物は、レトルトパウチ、スタンディングパウチ、注出口付きパウチ等の包装用の容器である。また、対象物は、薬錠剤等の固形物や粉を入れる容器でもよい。

検査装置１０は、供給装置３、底シール装置２０、サイドシール装置３０等から各種データを取得する。

底シール装置２０は、表面になる部分と裏面になる部分との間に底材が供給された後に、対象物の底の部分を形成するためにヒートシールする。

サイドシール装置３０は、底シール装置２０により対象物の底の部分が形成された後、対象物の両サイド部分を形成するために、ヒートシールする。サイドシール装置３０は、シートＳの搬送方向に複数配列されている。ヒートシールの強度を高めるために、各サイドシール装置３０は、搬送のピッチの制御により、シートＳ上の同じ箇所をヒートシールしてもよい。

供給装置３と、断裁装置５と、底シール装置２０と、サイドシール装置３０とが、製袋システムを形成する。印刷されたロール状のシートＳを製品投入部にセットし、供給装置３が巻き出し、断裁装置５幅方向半分に断裁する。断裁した片方を表面、もう片方を裏面に来るように搬送し、底シール装置２０が、袋の底部分をヒートシールし、サイドシール装置３０が、その後袋の左右をサイドシール装置３０シールする。検査装置１０により検査された後、シートＳを打抜きすることで、対象物である袋が製造される。

（１．２ 検査装置１０の構成および機能）
次に、検査装置１０の構成および機能について、図２を用いて説明する。

図２は、検査装置１０の概要構成の一例を示すブロック図である。

図２に示すように、コンピュータである検査装置１０は、検査装置１０を制御する制御部１１と、データを記憶する記憶部１２と、底シール装置２０等と通信する通信部１３と、情報を画面表示する出力部１４と、入力を受け付ける操作部１５と、を備えている。

制御部１１は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＲＯＭ（Read Only Memory）と、ＲＡＭ（Random Access Memory）とを有する。制御部１１は、ＣＰＵが、ＲＯＭや、ＲＡＭに記憶された各種制御プログラムを読み出して実行する。制御部１１が、検査装置１０の記憶部１２等の各部を制御する。なお、これらのプログラムを記憶した記録媒体等を制御部１１が読み出し実行してもよい。

記憶部１２は、例えば、ハードディスクドライブ、シリコンディスク等により構成されている。記憶部１２には、ヒートシール部材間の距離の許容範囲、ヒートシール部材温度の許容範囲、ヒートシール直後の対象物の温度の許容範囲等のデータが記憶されている。

また、記憶部１２には、オペレーティングシステムおよびサーバプログラム等の各種プログラムが記憶されていてもよい。なお、各種プログラムは、例えば、他のサーバ等からネットワークを介して取得されるようにしてもよいし、記録媒体に記録されてドライブ装置を介して読み込まれるようにしてもよい。

通信部１３は、底シール装置２０、サイドシール装置３０等との通信を制御する。通信部１３は、主に、底シール装置２０およびサイドシール装置３０に設置された各センサからのデータを取得する。通信部１３は、ネットワークに接続してもよい。また、通信部１３は、底シール装置２０およびサイドシール装置３０のヒータの温度等を制御する情報を出力してもよい。

出力部１４は、例えば、液晶表示素子またはＥＬ（Electro Luminescence）素子等によって構成されている。

操作部１５は、例えばキーボードおよびマウス等によって構成されている。

（１．３ 底シール装置２０の構成および機能）
次に、底シール装置２０の構成および機能について、図３から図４Ｂを用いて説明する。

図３は、底シール装置２０の概要を示す平面図である。図４Ａおよび図４Ｂは、底シール装置２０の構造に一例を示す模式図である。

図３、図４Ａ、図４Ｂに示すように、底シール装置２０は、表面になる部分と裏面になる部分とが重なったシートＳをヒートシールする底シール金型２１（ヒートシール部材の一例）と、底シール金型２１を支えるヒートシール支持部２２と、シートＳを挟むようにヒートシール支持部２２を駆動する駆動部２３と、を有する。

図４Ａおよび図４Ｂに示すように、底シール金型２１は、シートＳを挟むように上部底シール金型２１ａ（第１または第２ヒートシール部材の一例）と、下部底シール金型２１ｂ（第１または第２ヒートシール部材の一例）とを有する。

図３に示すように、各底シール金型２１ａ、２１ｂは、対象物の底の部分を形成するために半円状のザグリ加工部を有する。上部底シール金型２１ａのザグリ加工部と下部底シール金型２１ｂのザグリ加工部とは、駆動部２３によりシートＳを挟んだ際、上下がかみ合うように配置されている。各底シール金型２１ａ、２１ｂは、ヒータを有する。

図３に示すように、底シール装置２０は、搬送されたシートＳの幅方向の両側に底シール金型２１を有し、例えば、搬送方向に３つのザグリ加工部が並んでいる。ヒートシールの強度を高めるために、各ザグリ加工部が、搬送のピッチの制御により、シートＳ上の同じ箇所をヒートシールしてもよい。なお、ザグリ加工部の個数は３つに限らず、さらに少なくても、多くてもよい。また、底シール装置２０の個数は、１つに限らず、搬送方向に複数あってもよい。

上部底シール金型２１ａおよび下部底シール金型２１ｂのシートＳをヒートシールする面には、底シール金型２１とシートＳとの接着を防ぐために、凹凸の目を有するテフロン（登録商標）テープ等の樹脂が、貼り付けられている。

ヒートシール支持部２２は、上部ヒートシール支持部２２ａと、下部ヒートシール支持部２２ｂとを有する。上部ヒートシール支持部２２ａは、断熱材を介して、上部底シール金型２１ａを支えている。下部ヒートシール支持部２２ｂは、断熱材を介して、下部底シール金型２１ｂを支えている。

駆動部２３は、エアシリンダ、電動シリンダ等である。図４Ａおよび図４Ｂに示すように、駆動部２３は、上部ヒートシール支持部２２ａを、図中、下側に駆動して、シートＳを挟んで、所定の圧力を加える。

また、底シール装置２０は、距離センサ２５と、温度センサ２６と、温度センサ２７とを有する。距離センサ２５、温度センサ２６、２７の各センサは、検査装置１０の通信部１３に接続している。

距離センサ２５は、レーザ変位計２５ａと、レーザ変位計２５ａから照射されたレーザを反射する計測用板２５ｂとを有する。レーザ変位計２５ａは、底シール金型２１の近くの上部ヒートシール支持部２２ａに設置されている。計測用板２５ｂは、底シール金型２１の下部ヒートシール支持部２２ｂに設置されている。距離センサ２５は、上部底シール金型２１ａと下部底シール金型２１ｂとの距離（ヒートシール部材間の距離の一例）を計測する。距離センサ２５は、レーザ変位計に限らず、好ましくはミクロン単位の計測ができるセンサであればよい。

図３に示すように、距離センサ２５（レーザ変位計２５ａ）は、底シール金型２１（上部底シール金型２１ａ）の近くで、搬送方向の上流側と下流側のヒートシール支持部２２（上部ヒートシール支持部２２ａ）の４カ所に設置されている。

距離センサ２５は、最下点位置（上部底シール金型２１ａと下部底シール金型２１ｂとの距離の最小値）と、最下点にとどまっていた時間を、圧力と時間としてモニタリングして管理するために使用される。

距離センサ２５は、対象物を挟んでヒートシールする第１および第２ヒートシール部材におけるヒートシール部材間の距離を測定する距離測定手段の一例である。

温度センサ２６は、例えば、放射温度計である。温度センサ２６は、ホットシール後の対象物の表面温度を計測するように、底シール金型２１の搬送方向における下流の上部ヒートシール支持部２２ａに設置されている。

温度センサ２７は、例えば、熱電対である。温度センサ２７は、底シール金型２１の温度を計測するように、上部底シール金型２１ａおよび下部底シール金型２１ｂの内部に設置されている。

なお、温度センサ２６は、対象物の表面温度が測定できればよく、温度センサ２７は、底シール金型２１の温度を測定できればよいので、熱電対、放射温度計、接触式温度計等の温度を測定できるセンサであればよい。

（１．４ サイドシール装置３０の構成および機能）
次に、サイドシール装置３０の構成および機能について、図５から図６Ｂを用いて説明する。なお、底シール装置２０と異なる構成および機能について、主に説明する。

図５は、サイドシール装置３０の概要を示す平面図である。図６Ａおよび図６Ｂは、サイドシール装置３０の構造に一例を示す模式図である。

図５、図６Ａ、図６Ｂに示すように、サイドシール装置３０は、対象物のサイドのヒートシール部を形成するサイドシール金型３１（ヒートシール部材の一例）と、サイドシール金型３１を支えるヒートシール支持部３２と、シートＳを挟むようにヒートシール支持部３２を駆動する駆動部３３と、を有する。

図６Ａおよび図６Ｂに示すように、サイドシール金型３１は、シートＳを挟むように上部サイドシール金型３１ａ（第１または第２ヒートシール部材の一例）と、下部サイドシール金型３１ｂ（第１または第２ヒートシール部材の一例）とを有する。各サイドシール金型３１ａ、３１ｂは、ヒータを有する。

上部サイドシール金型３１ａおよび下部サイドシール金型３１ｂのシートＳをヒートシールする面には、サイドシール金型３１とシートＳとの接着を防ぐために、凹凸の目を有するテフロンテープ等の樹脂が、貼り付けられている。

ヒートシール支持部３２は、上部ヒートシール支持部３２ａと、下部ヒートシール支持部３２ｂとを有する。上部ヒートシール支持部３２ａは、断熱材を介して、上部サイドシール金型３１ａを支えている。下部ヒートシール支持部３２ｂは、断熱材を介して、下部サイドシール金型３１ｂを支えている。

駆動部３３は、駆動部２３と同様に、エアシリンダ、電動シリンダ等である。図６Ａおよび図６Ｂに示すように、駆動部３３は、上部ヒートシール支持部３２ａを、図中、下側に駆動して、シートＳを挟んで、所定の圧力を加える。

また、サイドシール装置３０は、底シール装置２０同様に、距離センサ３５と、温度センサ３６と、温度センサ３７とを有する。距離センサ３５、温度センサ３６、３７の各センサは、検査装置１０の通信部１３に接続している。

距離センサ３５は、レーザ変位計３５ａと、レーザ変位計３５ａから照射されたレーザを反射する計測用板３５ｂとを有する。レーザ変位計３５ａは、サイドシール金型３１の近くの上部ヒートシール支持部３２ａに設置されている。計測用板３５ｂは、サイドシール金型３１の下部ヒートシール支持部３２ｂに設置されている。距離センサ３５は、上部サイドシール金型３１ａと下部サイドシール金型３１ｂとの距離（ヒートシール部材間の距離の一例）を計測する。距離センサ３５は、レーザ変位計に限らず、好ましくはミクロン単位の計測ができるセンサであればよい。

図５に示すように、距離センサ３５（レーザ変位計３５ａ）は、サイドシール金型３１（上部サイドシール金型３１ａ）の近くで、搬送方向の上流側と下流側のヒートシール支持部３２（上部ヒートシール支持部３２ａ）の４カ所に設置されている。

距離センサ３５は、最下点位置（上部サイドシール金型３１ａと下部サイドシール金型３１ｂとの距離の最小値）と、最下点にとどまっていた時間を、圧力と時間としてモニタリングして管理するために使用される。

距離センサ３５は、対象物を挟んでヒートシールする第１および第２ヒートシール部材におけるヒートシール部材間の距離を測定する距離測定手段の一例である。

温度センサ３６は、例えば、放射温度計である。温度センサ３６は、ホットシール後の対象物の表面温度を計測するように、サイドシール金型３１の搬送方向における下流の上部ヒートシール支持部３２ａに設置されている。

温度センサ３７は、例えば、熱電対である。温度センサ３７は、サイドシール金型３１の温度を計測するように、上部サイドシール金型３１ａおよび下部サイドシール金型３１ｂの内部に設置されている。

なお、温度センサ３６は、対象物の表面温度が測定できればよく、温度センサ３７は、サイドシール金型３１の温度を測定できればよいので、熱電対、放射温度計、接触式温度計等の温度を測定できるセンサであればよい。

（１．５ 検査の対象物の構成）
次に、検査の対象物の構成について、図７を用いて説明する。

図７は、袋に対するシールの位置の一例を示す模式図である。

図７に示すように、検査の対象物ｃは、サイドシール部分ｈａ（対象物のヒートシールされたヒートシール部分の一例）と、底シール部分ｈｂ（対象物のヒートシールされたヒートシール部分の一例）とを有する。

底シール金型２１およびサイドシール金型３１により、ヒートシールされると、対象物ｃのヒートシール部分の表面に、テフロンテープの目が転写されて、凹凸が生じる。

［２．検査システムの動作］
次に、本発明の１実施形態に係る検査システムの動作について図２から図８を用いて説明する。

（２．１ 検査システムの動作例）
まず、検査システムの動作例について、図８から図１１を用いて説明する。

図８は、検査装置の動作例を示すフローチャートである。図９および図１０は、ヒートシール部材間の距離の時間推移の一例を示す模式図である。図１１は、ヒートシール部材の温度の時間推移の一例を示す模式図である。図１２は、対象物の温度の時間推移の一例を示す模式図である。

先ず、対象物の作成について、説明する。

断裁装置５により裁断されたシートＳに、底材が供給されて、底シール装置２０が、対象物の底の部分をヒートシールする。検査装置１０は、このヒートシールしている間のデータを取得する。

次に、サイドシール装置３０が対象物の両サイド部分をヒートシールする。検査装置１０は、このヒートシールしている間のデータを取得する。

次に、冷却装置（図示せず）が、ヒートシールされた対象物を冷却する。

次に、打抜装置（図示せず）が、シートＳから対象物を打ち抜く。

次に、検査装置１０の検査結果に基づき、不良品の対象物と良品の対象物とが、分別される。

次に、検査システムの検査の動作例について説明する。

図８に示すように、検査装置１０は、ヒートシール部材間の距離を取得する（ステップＳ１）。具体的には、検査装置１０の制御部１１は、所定の位置に搬送されたシートＳに対して、ヒートシールを開始してから、ヒートシールが終了する間における所定時間のヒートシール部材間の距離の情報を取得する。

さらに、具体的には、制御部１１は、ヒートシール部材間として、各距離センサ２５から上部底シール金型２１ａおよび下部底シール金型２１ｂの距離の情報を取得する。また、制御部１１は、ヒートシール部材間として、各距離センサ３５から上部サイドシール金型３１ａおよび下部サイドシール金型３１ｂの距離の情報を取得する。

このように、検査装置１０は、ヒートシール部材間の距離の情報を取得する距離情報取得手段の一例として機能する。検査装置１０は、前記対象物のシール面の周辺の異なる位置に対応する位置に設置された複数の前記距離測定手段から、複数の前記ヒートシール部材間の距離の情報を取得する距離情報取得手段の一例として機能する。

なお、ヒートシールを開始してから、ヒートシールが終了するまで時間は、例えば、上部底シール金型２１ａが下降して、底シール金型２１がシートＳを挟み始めてから、上部底シール金型２１ａが上昇して、上部底シール金型２１ａが所定の位置に戻るまでの時間である。また、ヒートシールを開始してから、ヒートシールが終了するまでの時間は、上部サイドシール金型３１ａが下降して、サイドシール金型３１がシートＳを挟み始めてから、上部サイドシール金型３１ａが上昇して、上部サイドシール金型３１ａが所定の位置に戻るまでの時間である。

次に、検査装置１０は、ヒートシール部材の温度を取得する（ステップＳ２）。具体的には、制御部１１は、所定の位置に搬送されたシートＳに対して、ヒートシールを開始してから、ヒートシールが終了する間における所定時間の各ヒートシール部材の温度の情報を取得する。

さらに具体的には、制御部１１は、各温度センサ２７から上部底シール金型２１ａおよび下部底シール金型２１ｂの温度の情報を取得する。また、制御部１１は、各温度センサ２７から上部サイドシール金型３１ａおよび下部サイドシール金型３１ｂの温度の情報を取得する。

このように、検査装置１０は、前記第１および第２ヒートシール部材の少なくとも一方のヒートシール部材温度の情報を取得するヒートシール部材温度情報取得手段の一例として機能する。

次に、検査装置１０は、対象物の温度を取得する（ステップＳ３）。具体的には、制御部１１は、ヒートシールされて底シール装置２０から搬出されるシートＳの表面温度の情報を、温度センサ２６から取得する。また、制御部１１は、ヒートシールされてサイドシール装置３０から搬出されるシートＳの表面温度の情報を、温度センサ３６から取得する。なお、ステップＳ１から３のステップの順序は、順序不同で、逆の順序でもよい。

このように、検査装置１０は、ヒートシール後の前記対象物の温度を取得する対象物温度情報取得手段の一例として機能する。

次に、検査装置１０は、加圧時間を算出する（ステップＳ４）。具体的には、図９に示すように、距離ｄと対象物に加わる圧力とは関連するので、制御部１１は、時間ｔに対するヒートシール部材間の距離ｄのグラフ（ヒートシール部材間の距離の時間推移の一例）において、加圧時間ｔ１（圧力時間の一例）を算出する。例えば、時間ｔに対するヒートシール部材間の距離ｄのグラフ、時間微分（例えば、２階微分）をして、ピークとなる時刻を結んだ時間ｔ１、極値となる時刻を結んだ時間ｔ１、閾値θ１を切る時刻を結んだ時間ｔ１、平坦な部分の時間、これらの時刻の組み合わせ等が挙げられる。なお、加圧時間ｔ１は、底シール装置２０の各距離センサ２５、および、サイドシール装置３０の各距離センサ３５から、時間ｔに対するヒートシール部材間の距離ｄのグラフから、それぞれ加圧時間が算出される。

このように、検査装置１０は、前記ヒートシール部材間の距離の時間推移から、前記対象物に所定の圧力が加えられた圧力時間を算出する圧力時間算出手段の一例として機能する。

次に、検査装置１０は、対象物が適正にヒートシールされたか否かを判定する（ステップＳ５）。具体的には、制御部１１は、加圧時間ｔ１がｍａｘｔとｍｉｎｔの時間の所定範囲内か否かを判定する。加圧時間ｔ１がｍａｘｔを超えると、加圧しすぎで、破けている可能性がある。また、加圧時間ｔ１がｍｉｎｔに満たないと、加圧が足りていない可能性がある。

また、制御部１１は、加圧時間ｔ１において、ヒートシール部材間の距離ｄが、閾値θ１および閾値θ２の間にあるか否かを判定してもよい。例えば、距離ｄが、閾値θ１より長い、すなわち、所定位置よりも高かった場合、圧力不足によるシール強度低下と判定、または、異物を噛みこむことでシール不良となった等と判定できる。一方、距離ｄが、閾値θ２より近い部分があると、加圧し過ぎで破けている可能性がある。

また、制御部１１が、時間ｔに対するヒートシール部材間の距離ｄのグラフの形状（ヒートシール部材間の距離の時間推移の一例）より、対象物が適正にヒートシールされたか否かを判定してもよい。例えば、制御部１１が、最下点（ヒートシール部材間の距離が最小）にとどまっていた時間（圧力時間の一例）を、圧力変動波形から算出し、所定よりも短かった場合は、シール時間不足と判定してもよい。また、図１０に示すように、時間ｔに対するヒートシール部材間の距離ｄのグラフにおいて、ヒートシール部材が一時的に浮く形状の場合、プレスしたときにしっかりと押さえないと、加圧力不足となりシール強度不足になる恐れがあるとして、適正にヒートシールされていないと判定してもよい。

底シール装置２０またはサイドシール装置３０の構造に不良が生じて、底シール金型２１またはサイドシール金型３１が所定の動きでシートＳを挟まない場合、制御部１１が、適正にヒートシールされていないと判定してもよい。

型当たり等、各シール金型の挟むタイミングがずれる波形が現れた場合、制御部１１が、適正にヒートシールされていないと判定してもよい。例えば、制御部１１が、各シール金型からのヒートシール部材間の距離のデータから、閾値θ１または閾値θ２に達したタイミング、極小値が現れたタイミング、時間微分したときの特異点のタイミング等を計算する。

このように、検査装置１０は、各前記ヒートシール部材間の距離の時間推移から、ヒートシールの各タイミングを算出するタイミング算出手段の一例として機能する。

シール金型が、何か異物を挟み込んだとき、所定の位置のヒートシール部材間の距離ｄが他のヒートシール部材間の距離ｄに比べて、所定値以上長い場合、制御部１１が、適正にヒートシールされていないと判定してもよい。

制御部１１は、底シール装置２０の各距離センサ２５のデータから、各距離センサ２５が設置されている箇所において、圧力に偏りが無いかを判定してもよい。また、制御部１１は、サイドシール装置３０の各距離センサ３５のデータから、各距離センサ３５が設置されている箇所において、圧力に偏りが無いかを判定してもよい。偏りが所定の値より大きい場合、制御部１１は、対象物が適正にヒートシールされていないと、判定してもよい。

このように、検査装置１０は、前記ヒートシール部材間の距離の時間推移に基づき、前記対象物が適正にヒートシールされたか否かを判定する判定手段の一例として機能する。検査装置１０は、前記ヒートシールしているヒートシール期間において前記ヒートシール部材間の距離が所定の範囲内にあるか否かにより、前記対象物が適正にヒートシールされたか否かを判定する判定手段の一例として機能する。検査装置１０は、前記圧力時間に基づき、前記対象物が適正にヒートシールされたか否かを判定する判定手段の一例として機能する。検査装置１０は、前記複数のヒートシール部材間の距離の時間推移に基づき、前記対象物が適正にヒートシールされたか否かを判定する判定手段の一例として機能する。検査装置１０は、各タイミングから前記対象物が適正にヒートシールされたか否かを判定する判定手段の一例として機能する。

また、制御部１１は、図１１に示すように、ヒートシール部材の温度ｃＴ（ヒートシール部材温度の時間推移の一例）が、所定の温度範囲に収まっているか否かに応じて、対象物が適正にヒートシールされていないと、判定してもよい。例えば、制御部１１は、温度が所定値より低いと、ヒートシールが不十分となり、対象物が適正にヒートシールされていないと、判定してもよい。制御部１１は、温度が所定値より高いと、シートＳが溶けるなどの過熱で、対象物が適正にヒートシールされていないと、判定してもよい。

また、制御部１１は、図１２に示すように、底シール装置２０またはサイドシール装置３０によりヒートシールされて、搬送されて出てきたシートＳの表面温度（対象物の温度の時間推移の一例）が、所定の温度範囲にあるか否かを判定することで、対象物が適正にヒートシールされたか否かを判定してもよい。例えば、制御部１１は、対象物の温度が所定値より低いと、ヒートシールが不十分となり、対象物が適正にヒートシールされていないと、判定してもよい。制御部１１は、対象物の温度が所定値より高いと、シートＳが溶けるなどの過熱で、対象物が適正にヒートシールされていないと、判定してもよい。

また、温度ｃＴと温度ｒＴとの温度差により、または、温度ｒＴの最大値と最小値との温度差により、対象物に供給された熱量を推定して、適切な熱量が供給されたか否かを判定して、対象物が適正にヒートシールされたか否かを判定してもよい。

また、各温度センサ２６、２７、３６、３７からの温度データにより、温度が所定よりも低い場合、制御部１１は、温度不足によりシール強度低下と判定してもよい。

このように、検査装置１０は、前記ヒートシール部材温度の時間推移に基づき、前記対象物が適正にヒートシールされたか否かを判定する判定手段の一例として機能する。検査装置１０は、前記対象物の温度に基づき、前記対象物が適正にヒートシールされたか否かを判定する判定手段の一例として機能する。

これらヒートシール部材間の距離と、ヒートシール部材の温度と、対象物の温度とを組み合わせ、制御部１１は、対象物が適正にヒートシールされたか否かを判定してもよい。例えば、制御部１１は、距離、温度いずれか１つでも不可があると、不良品と判定してもよい。これらヒートシール部材間の距離、ヒートシール部材の温度、対象物の温度のそれぞれのセンサのデータ毎に点数化して、点数によって、制御部１１は、対象物が適正にヒートシールされたか否かを判定してもよい。

以上、本実施形態によれば、上部底シール金型２１ａと下部底シール金型２１ｂとの間、または、上部サイドシール金型３１ａと下部サイドシール金型３１ｂとの間のようなヒートシール部材間の距離の時間推移に基づき、ヒートシールされたか否かを判定することにより、ヒートシール部材間の距離とヒートシールしている部分に加わる圧力とは、関係しているので、ヒートシールしている間に、間接的に適切な圧力が加わっているか否かが分かり、対象物のシール強度をより的確に検査できる。特に、圧力が足りないことにより生じるシール強度不足や、圧力が加わり過ぎたことによるシールの破れの可能性等が判定できる。

また、ヒートシールしているヒートシール期間においてヒートシール部材間の距離が所定の範囲内にあるか否かにより、対象物が適正にヒートシールされたか否かを判定する場合、ヒートシールしている間において、ヒートシール部材間の距離が所定の範囲内にあるか否かにより、ヒートシール期間において適切な圧力が加わっていたか否かを判定でき、対象物のシール強度をより的確に検査できる。

また、ヒートシール部材間の距離の時間推移から、対象物に所定の圧力が加えられた圧力時間を算出し、圧力時間に基づき、対象物が適正にヒートシールされたか否かを判定する場合、圧力が十分に加わっている時間が十分か否かの判定により、対象物のシール強度をより的確に検査できる。

また、対象物のシール面の周辺の異なる位置に対応する位置に設置された複数の距離測定手段（距離センサ２５または距離センサ３５）から、複数のヒートシール部材間の距離の情報を取得し、複数のヒートシール部材間の距離の時間推移に基づき、対象物が適正にヒートシールされたか否かを判定する場合、異物を挟んだ場合、ヒートシールする装置の不具合が生じた場合等により、各ヒートシール部材間の距離の時間推移のバランスが崩れたか否かの判定により、対象物のシール強度をより的確に検査できる。

また、ヒートシール部材間の距離の時間推移から、ヒートシールの各タイミングを算出し、各タイミングから対象物が適正にヒートシールされたか否かを判定する場合、ヒートシールをした時間的ずれによる各ヒートシールのバランスの崩れを判定することにより、対象物のシール強度をより的確に検査できる。

また、第１および第２ヒートシール部材の少なくとも一方のヒートシール部材温度の情報を、温度センサ２７（温度センサ３７）から取得し、ヒートシール部材温度の時間推移に基づき、対象物が適正にヒートシールされたか否かを判定する場合、対象物に熱を供給するヒートシール部材の温度を測定することにより、ヒートシールしているときの対象物に供給できる熱量の過不足が判定でき、対象物のシール強度をより的確に検査できる。

また、ヒートシール後の対象物の温度を、温度センサ２６（温度センサ３６）から、取得し、対象物の温度の時間推移に基づき、対象物が適正にヒートシールされたか否かを判定する場合、ヒートシールされた後の温度を測ることにより、ヒートシールしているときに対象物に供給された熱量の過不足が判定でき、対象物のシール強度をより的確に検査できる。

距離センサにより、ヒートシール部材間の距離をモニタリングして、圧力と時間として管理し、温度センサ等によりシール温度をモニタリングして、温度管理することで、指定条件から逸脱しないかどうかを常時モニタリングして、対象物のシール強度を間接的に管理できる。

また、距離の閾値、温度の閾値、時間の範囲の閾値に関して、予め、加圧検査装置を準備しておき、インラインでの計測結果と加圧検査装置でデータを比較することで良品範囲を算出しておいてもよい。

検査装置１０は、予めシール強度が良好な状態になるシール圧力と時間、または温度をオフラインの加圧試験装置とデータ比較を行い算出しておき、底シール装置２０やサイドシール装置３０のシール圧、時間、または温度を常時モニタリングし、所定範囲内であることを全数モニタリングすることで、間接的にシール強度を非破壊で全数検査することができる。温度に関して、シール金型の温度自体をモニタリングするとともに、対象物が受けた熱量を測定するために放射温度計等で特定箇所を測定し、正常に対象物に熱が加わったかを評価することで、より的確に検査できる。

また、例えば、抜取り検査で、ロットの最初と最後を抜取り、圧力試験装置で計測して問題なく、さらに圧力（距離）、時間、温度の変動が所定範囲内であるならば、実際に、抜取り検査していないロットの中間部分の対象物の製品品質の確度が高まる。

インラインでの計測結果を、底シール装置２０およびサイドシール装置３０等のシール装置の動作にフィードバックし、制御することで、シール圧力（ヒートシール部材距離）、時間、温度ずれが生じにくくなるようにしてもよい。例えば、圧力が弱くなっていると判定された場合、シール装置の圧力を強く、適正の温度から外れた場合、シール金型の温度を適正な温度に戻すようにしたりするように、シール装置が制御される。また、圧力のずれが温度で補正されるようにしてもよいし、温度のずれが圧力で補正されるようにしてもよい。例えば、温度が高い場合、圧力を下げて対応する。なお、フィードバックには、底シール装置２０やサイドシール装置３０を駆動する一般的なエアシリンダより、電動シリンダが好ましい。

シール圧力、時間、温度計測結果からシール装置にフィードバック制御することで、そもそもシール強度不足が生じない製袋工程が構築可能となることから、シール強度が発生しない製袋装置を提供することができる。また、歩留まりを減少させることができる。

１：ヒートシール検査システム
１０：検査装置（ヒートシール検査装置）
２０：底シール装置
２１：底シール金型
２１ａ：上部底シール金型（第１または第２ヒートシール部材）
２１ｂ：下部底シール金型（第１または第２ヒートシール部材）
２５：距離センサ（距離測定手段）
２６、２７：温度センサ
３０：サイドシール装置
３１：サイドシール金型
３１ａ：上部サイドシール金型（第１または第２ヒートシール部材）
３１ｂ：下部サイドシール金型（第１または第２ヒートシール部材）
３５：距離センサ（距離測定手段）
３６、３７：温度センサ

Claims (9)

1. 対象物を挟んでヒートシールする第１および第２ヒートシール部材におけるヒートシール部材間の距離を測定する距離測定手段から、当該ヒートシール部材間の距離の情報を取得する距離情報取得手段と、
   前記ヒートシール部材間の距離の時間推移から、前記対象物に所定の圧力が加えられた圧力時間を算出する圧力時間算出手段と、
   前記圧力時間に基づき、前記対象物が適正にヒートシールされたか否かを判定する判定手段と、
   を備えたことを特徴とするヒートシール検査装置。
2. 請求項１に記載のヒートシール検査装置において、
   前記判定手段が、前記圧力時間の長さが、第１所定値以上、かつ、第２所定値以下であるか否かを判定することを特徴とするヒートシール検査装置。
3. 請求項１または請求項２に記載のヒートシール検査装置において、
   前記判定手段が、前記ヒートシールしているヒートシール期間において前記ヒートシー
   ル部材間の距離が所定の範囲内にあるか否かにより、前記対象物が適正にヒートシールされたか否かを判定することを特徴とするヒートシール検査装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のヒートシール検査装置において、
   前記距離情報取得手段が、前記対象物のシール面の周辺の異なる位置に対応する位置に設置された複数の前記距離測定手段から、複数の前記ヒートシール部材間の距離の情報を取得し、
   前記判定手段が、前記複数のヒートシール部材間の距離の時間推移に基づき、前記対象物が適正にヒートシールされたか否かを判定することを特徴とするヒートシール検査装置。
5. 請求項４に記載のヒートシール検査装置において、
   各前記ヒートシール部材間の距離の時間推移から、ヒートシールの各タイミングを算出するタイミング算出手段を更に備え、
   前記判定手段が、各タイミングから前記対象物が適正にヒートシールされたか否かを判定することを特徴とするヒートシール検査装置。
6. 請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のヒートシール検査装置において、
   前記第１および第２ヒートシール部材の少なくとも一方のヒートシール部材温度の情報を取得するヒートシール部材温度情報取得手段を更に備え、
   前記判定手段が、前記ヒートシール部材温度の時間推移と前記圧力時間とに基づき、前記対象物が適正にヒートシールされたか否かを判定することを特徴とするヒートシール検査装置。
7. 請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のヒートシール検査装置において、
   ヒートシール後の前記対象物の温度を取得する対象物温度情報取得手段を更に備え、
   前記対象物の温度の時間推移に基づき、前記対象物が適正にヒートシールされたか否かを判定することを特徴とするヒートシール検査装置。
8. 距離情報取得手段が、対象物を挟んでヒートシールする第１および第２ヒートシール部材におけるヒートシール部材間の距離を測定する距離測定手段から、当該ヒートシール部材間の距離の情報を取得する距離情報取得ステップと、
   圧力時間算出手段が、前記ヒートシール部材間の距離の時間推移から、前記対象物に所定の圧力が加えられた圧力時間を算出する圧力時間算出ステップと、
   判定手段が、前記圧力時間に基づき、前記対象物が適正にヒートシールされたか否かを判定する判定ステップと、
   を含むことを特徴とするヒートシール検査方法。
9. コンピュータを、
   対象物を挟んでヒートシールする第１および第２ヒートシール部材におけるヒートシール部材間の距離を測定する距離測定手段から、当該ヒートシール部材間の距離の情報を取得する距離情報取得手段、
   前記ヒートシール部材間の距離の時間推移から、前記対象物に所定の圧力が加えられた圧力時間を算出する圧力時間算出手段、および、
   前記圧力時間に基づき、前記対象物が適正にヒートシールされたか否かを判定する判定手段として機能させることを特徴とするヒートシール検査装置用のプログラム。

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