JP7460141B2

JP7460141B2 - 包装容器のガス濃度測定装置

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Publication number: JP7460141B2
Application number: JP2020116390A
Authority: JP
Inventors: 雅志大島
Original assignee: General Packer Co Ltd
Current assignee: General Packer Co Ltd
Priority date: 2020-07-06
Filing date: 2020-07-06
Publication date: 2024-04-02
Anticipated expiration: 2040-07-06
Also published as: JP2022014186A

Description

本発明は、包装容器内の特定ガスの濃度を測定することができる包装容器のガス濃度測定装置、および包装容器の特定ガスの漏洩の有無（包装リーク）を検出することができる包装容器のガス漏洩検出装置に関する。

被包装物、特に食品の場合には、保存期間、賞味期限を長くするために、包装時に包装容器内に残留する空気を排除して窒素、二酸化炭素等の不活性ガスを充填するガス置換包装が行われている。例えば特許文献１には、包装容器内に被包装物を投入すると共に包装容器に挿入したノズルから不活性ガスを充填して不活性ガスと包装容器内の酸素との置換作用を行なう不活性ガス充填方法が開示されている。

そして、製品検査において、被包装物を包装済みの包装容器内に残存する酸素濃度を計測する方法として、本件出願人が、例えば特許文献２にレーザー式ガス濃度測定装置による計測方法を提案している。

特許第３７４２０４２号公報特許第５１２４７１９号公報

そこで、本発明の課題は、製品検査に使用して好適なレーザー式ガス濃度測定方法を利用した包装容器のガス濃度測定装置および包装容器のガス漏洩検出装置を提供することにある。

上記課題を解決するものは、被包装物を充填しガス置換して包装された包装容器内の特定ガスの濃度を順次測定するガス濃度測定装置であって、特定波長のレーザー光を照射する発信器を有するレーザー発生部と、前記発信器から発振されるレーザー光を受光する受信器を有するレーザー受光部とを備え、前記レーザー発生部と前記レーザー受光部とが前記包装容器の幅方向または長さ方向の両側に対向して配されるレーザー式ガス濃度計と、前記包装容器の厚さ方向の少なくとも一方に配された吸着部を有し、該吸着部が前記包装容器の外装フィルムを吸着して引張することにより、順次測定される前記包装容器の内部に前記レーザー発生部と前記レーザー受光部間におけるレーザー光路が確保されて前記包装容器内の特定ガスの濃度が測定されるように構成されていることを特徴とする包装容器のガス濃度測定装置である（請求項１）。

前記包装容器のガス濃度測定装置は、前記包装容器内のガス濃度を測定するための測定台を有し、前記包装容器は、前記測定台の上面載置部が上方に向かって凹状部を形成する湾曲面部に載置されるように構成されていることが好ましい（請求項２）。前記吸着部は、前記包装容器の厚さ方向の両側にそれぞれ配された一対の吸着体を有していてもよい。（請求項３）

また、上記課題を解決するものは、被包装物を充填しガス置換して包装された包装容器内の特定ガスの濃度を順次測定するガス濃度測定装置であって、特定波長のレーザー光を照射する発信器を有するレーザー発生部と、前記発信器から発振されるレーザー光を受光する受信器を有するレーザー受光部とを備え、前記レーザー発生部と前記レーザー受光部とが前記包装容器の両側に対向して配されるレーザー式ガス濃度計を組み込んだ包装容器包囲体を有し、該包装容器包囲体は、前記包装容器に対して相対的に接近して包囲可能および離隔可能に構成されていることを特徴とする包装容器のガス濃度測定装置である。

さらに、上記課題を解決するものは、被包装物を充填しガス置換して包装された包装容器内の特定ガスの濃度を順次測定するガス濃度測定装置であって、特定波長のレーザー光を照射する発信器を有するレーザー発生部と、前記発信器から発振されるレーザー光を受光する受信器を有するレーザー受光部とを備え、前記レーザー発生部と前記レーザー受光部とが前記包装容器の両側に対向して配されるレーザー式ガス濃度計を組み込んだ一方側包装容器包囲体と、該一方側包装容器包囲体に対向配置された他方側包装容器包囲体を有し、前記一方側包装容器包囲体および前記他方側包装容器包囲体は、前記包装容器に対してそれぞれ接近して前記一方側包装容器包囲体および前記他方側包装容器包囲体にて包囲可能および離隔可能に構成されていることを特徴とする包装容器のガス濃度測定装置である。

さらに、上記課題を解決するものは、被包装物を充填しガス置換して包装された包装容器内の特定ガスの濃度を順次測定するガス濃度測定装置であって、特定波長のレーザー光を照射する発信器を有するレーザー発生部と、前記発信器から発振されるレーザー光を受光する受信器を有するレーザー受光部とを備えたレーザー式ガス濃度計と、前記包装容器内の空間を把握するための距離センサを有し、該距離センサによって測定領域内の前記空間を把握して前記包装容器内の特定ガスの濃度が測定されるように構成されていることを特徴とする包装容器のガス濃度測定装置である。

さらに、上記課題を解決するものは、被包装物を充填しガス置換して包装された包装容器の特定ガスの漏洩の有無を検出する包装容器のガス漏洩検出装置であって、特定波長のレーザー光を照射する発信器を有するレーザー発生部と、前記発信器から発振されるレーザー光を受光する受信器を有するレーザー受光部とを備え、前記レーザー発生部と前記レーザー受光部とが前記包装容器の両側に対向して配されるレーザー式ガス濃度計を組み込んだ包装容器包囲体を有し、該包装容器包囲体は、前記包装容器に対して相対的に接近して包囲可能および離隔可能に構成されると共に、包装容器プレス部を有し、該包装容器プレス部にて前記包装容器をプレスし包囲した状態で前記包装容器包囲体内の特定ガスの有無を検出するように構成されていることを特徴とする包装容器のガス漏洩検出装置である。

さらに、上記課題を解決するものは、被包装物を充填しガス置換して包装された包装容器の特定ガスの漏洩の有無を検出する包装容器のガス漏洩検出装置であって、特定波長のレーザー光を照射する発信器を有するレーザー発生部と、前記発信器から発振されるレーザー光を受光する受信器を有するレーザー受光部とを備え、前記レーザー発生部と前記レーザー受光部とが前記包装容器の両側に対向して配されるレーザー式ガス濃度計を組み込むと共に底部に開口を有した箱体を有し、該箱体は、前記包装容器に対して相対的に接近および離隔可能に構成されると共に包装容器プレス部を有し、前記包装容器は、被包装物充填用容器と該被包装物充填用容器の開口をシールするフィルムとを有し、該フィルムの上方に前記箱体が配置され前記包装容器プレス部にて前記フィルムをプレスした状態で前記箱体内の特定ガスの有無を検出するように構成されていることを特徴とする包装容器のガス漏洩検出装置である。

請求項１に記載の包装容器のガス濃度測定装置によれば、製品検査に使用して好適なレーザー式ガス濃度測定方法を利用したガス濃度測定装置を構成できる。
請求項２に記載の包装容器のガス濃度測定装置によれば、包装容器と上部載置面との間の空気を外に逃がし包装容器と上部載置面との間の密閉性を高めることで、外装フィルムの吸着性をより高めることができる。
請求項３に記載の包装容器のガス濃度測定装置によれば、包装容器の外装フィルムをより確実に吸着して引張することができ、レーザー発生部とレーザー受光部間における包装容器内のレーザー光路をより確実に確保できる。

本発明の包装容器のガス濃度測定装置の一実施例の正面概略図である。図１の平面概略図である。本発明の包装容器のガス濃度測定装置の他の実施例の正面概略図である。図３の平面概略図である。本発明の包装容器のガス濃度測定装置の他の実施例の正面概略図である。図５の平面概略図である。本発明の包装容器のガス濃度測定装置の他の実施例の正面概略図である。図７の平面概略図である。本発明の包装容器のガス濃度測定装置の他の実施例の正面概略透視図である。図９に示した包装容器のガス濃度測定装置の作用を説明するための正面概略透視図である。本発明の包装容器のガス濃度測定装置の他の実施例の正面概略透視図である。図１１に示した包装容器のガス濃度測定装置の作用を説明するための正面概略透視図である。本発明の包装容器のガス濃度測定装置の他の実施例の正面概略透視図である。本発明の包装容器のガス漏洩検出装置の一の実施例の正面概略透視図である。図１３に示した包装容器のガス漏洩検出装置の作用を説明するための正面概略透視図である。本発明の包装容器のガス漏洩検出装置の他の実施例の正面概略透視図である。本発明の包装容器のガス濃度測定装置または包装容器のガス漏洩検出装置におけるレーザー式ガス濃度計を説明するための説明図である。

本発明では、特定波長のレーザー光を照射する発信器３０を有するレーザー発生部１と、発信器３０から発振されるレーザー光を受光する受信器３２を有するレーザー受光部２とを備え、レーザー発生部１とレーザー受光部２とが包装容器Ｈの幅方向または長さ方向の両側に対向して配されるレーザー式ガス濃度計Ｍと、包装容器Ｈの厚さ方向の少なくとも一方に配された吸着部３を有し、吸着部３が包装容器Ｈの外装フィルムＦを吸着して引張することにより、順次測定される包装容器Ｈの内部にレーザー発生部１とレーザー受光部２間におけるレーザー光路が確保されて包装容器Ｈ内の特定ガスの濃度が測定されるように構成されていることで、製品検査に使用して好適なレーザー式ガス濃度測定方法を利用したガス濃度測定装置Ｇ１を実現した。

本発明の包装容器のガス濃度測定装置を図１、図２または図１７に示した一実施例を用いて説明する。
この実施例の包装容器のガス濃度測定装置Ｇ１は、被包装物ｓを充填しガス置換して包装された包装容器Ｈ内の特定ガスの濃度を順次測定するガス濃度測定装置であって、特定波長のレーザー光を照射する発信器３０を有するレーザー発生部１と、発信器３０から発振されるレーザー光を受光する受信器３２を有するレーザー受光部２とを備え、レーザー発生部１とレーザー受光部２とが包装容器Ｈの長さ方向の両側に対向して配されるレーザー式ガス濃度計Ｍと、包装容器Ｈの厚さ方向の少なくとも一方に配された吸着部３を有し、吸着部３が包装容器Ｈの外装フィルムＦを吸着して引張することにより、順次測定される包装容器Ｈの内部にレーザー発生部１とレーザー受光部２間におけるレーザー光路が確保されて包装容器Ｈ内の特定ガスの濃度が測定されるように構成されている。以下、各構成について順次詳述する。

この実施例のガス濃度測定装置被包装物Ｇ１は、被包装物（この実施例では切り餅）ｓを充填しガス置換して包装された包装容器（この実施例では包装袋）Ｈ内の特定ガスの濃度を順次測定するものである。

具体的には、この実施例の包装容器Ｈのガス濃度測定装置Ｇ１は、窒素、二酸化炭素等の不活性ガスによりガス置換をして包装された包装容器Ｈ１内の特定ガスである残存酸素の濃度をレーザー式ガス濃度計Ｍによって測定するものであり、単独のガス濃度測定装置として使用され、またはロータリー式ガス充填包装機等の各種包装機の検査工程に設置して使用される。

レーザー式ガス濃度計Ｍは、特定波長のレーザー光を照射する発信器３０を有するレーザー発生部１と、発信器３０から発振されるレーザー光を受光する受信器３２を有するレーザー受光部２とを備えており、レーザー発生部１とレーザー受光部２とが包装容器Ｈの長さ方向（図１中水平方向の両側）にそれぞれ対向して配されるように構成されている。

レーザー式ガス濃度計Ｍは、半導体レーザーを光源とする赤外線吸収分光法を利用するもので、測定対象の分子に固有周波数の光を与えると光エネルギーを吸収しこれを測定することによりガス濃度の表示を行なうものである。レーザー式ガス濃度計Ｍは、図１７に示すような構成を有しており、レーザー発生部１とレーザー受光部２とを備えている。

具体的には、レーザー発生部１は、特定波長のレーザー光を発生させてファイバーケーブル７５を介して測定ガスに照射する機能を有し、発信器３０、レーザーダイオードに安定電源を供給する電源ユニット７１、レーザーダイオードから出力されるレーザー光の波長およびその強度を安定するための冷却器ユニット７２、冷却器ユニット７２の冷却器の温度を一定にするための温度コントローラ７３を有している。

レーザー受光部２は、ファイバーケーブル８２を介して測定ガスにより吸収されたレーザー光の強度を測定してその強度からガス濃度を出力させる機能を有し、受信器３２、上記レーザー発生部１から照射されたレーザー光が測定ガスを通過して吸収されたレーザー光を測定して酸素濃度に変換して表示を行なう計測・表示ユニット８１を有している。

発信器３０から照射する特定波長のレーザー光は、酸素ガスの場合、波長（固有周波数）７６０～７７０ｎｍの範囲から選択される。発信器３０から発振されるレーザー光を受光する受信器３２としては図１７に示すように反射プリズムを用いる場合もある。７７は発信器３０から照射され測定ガスを透過して受信器（反射プリズム）３２を経てキャッチしたレーザー光を電流に変換して計測・表示ユニット８１に出力する検出部である。

吸着部３は、包装容器Ｈの厚さ方向の少なくとも一方（この実施例では、包装容器Ｈの厚さ方向の下方）に配され、包装容器Ｈの外装フィルムＦを吸着して引張するための部位である。この実施例の吸着部３は、真空ポンプ等の吸引源に接続された吸着パットにて構成されており、測定台４に載置された包装容器Ｈを下方から吸着することにより、順次測定される包装容器Ｈのレーザー発生部１とレーザー受光部２間（この実施例では水平方向に沿った空間ｋ）における包装容器Ｈ内部にレーザー光路が水平方向に沿って確保されて包装容器Ｈ内の特定ガス（残存酸素）の濃度が測定されるように構成されている。

なお、レーザー発生部１とレーザー受光部２の間の空間ｋに、流量調整弁（図示しない）、流量計（図示しない）を介して窒素ガスを充填したタンク（図示しない）を取り付けて、窒素ガスを供給することにより残存酸素率をほぼ０％として測定精度をより高めるようにしてもよい。また、レーザー発生部１とレーザー受光部２の間の空間ｋに、吸引手段による吸引によって真空雰囲気下となるように構成してもよい。さらに、レーザー発生部１とレーザー受光部２の間の空間ｋが解放された一定の空間であれば、その空間の大気の酸素濃度を除外することにより、包装容器Ｈ内のレーザー光路内の酸素濃度を測定することもできる。

また、この実施例の包装容器のガス濃度測定装置Ｇ１をロータリー式ガス充填包装機等の各種包装機の検査工程に設置して使用する場合は、包装容器Ｈを、例えばコンベアにて順次間欠移動させ、レーザー発生部１とレーザー受光部２間に包装容器（測定ワーク）Ｈが停止する度に、吸着部３が包装容器Ｈの外装フィルムＦを吸着して引張することにより、包装容器Ｈ内にレーザー光路が確保され、その状態でレーザー式ガス濃度計Ｍにより酸素濃度が順次測定されるように構成してもよい。

図３または図４に示した包装容器のガス濃度測定装置Ｇ２（他の実施例）について説明する。
この実施例の包装容器のガス濃度測定装置Ｇ２と前述した包装容器のガス濃度測定装置Ｇ１との基本的な相違点は、ガス濃度測定装置Ｇ１の測定台４の上面載置部が平坦面であるのに対して、ガス濃度測定装置Ｇ２の測定台４の上面載置部は湾曲面部に構成されている点と、ガス濃度測定装置Ｇ１の吸着部３が吸着パッドにて構成されているのに対して、ガス濃度測定装置Ｇ２の吸着部は吸引用貫通穴６を備えた吸着盤にて構成されている点である。ガス濃度測定装置Ｇ１と同一構成部分について同一符号を付し説明を省略する。

具体的には、この実施例の包装容器のガス濃度測定装置Ｇ２は、測定台４の上面載置部が上方に向かって凹状部を形成する湾曲面部５に構成されている。これにより、包装容器Ｈが湾曲面部５上に載置されることで、包装容器Ｈと上面載置部との間の空気を外に逃がし包装容器Ｈと上面載置部との間の密閉性を高めることで、外装フィルムＦの吸着性をより高めることができる。また、この実施例のガス濃度測定装置Ｇ２の吸着部３は、吸引用貫通穴６を備えた吸着盤にて構成されており、吸着盤は真空ポンプなどの吸引源に接続されている。

図５または図６に示した包装容器のガス濃度測定装置Ｇ３（他の実施例）について説明する。
この実施例の包装容器のガス濃度測定装置Ｇ３と前述した包装容器のガス濃度測定装置Ｇ２との相違点は、ガス濃度測定装置Ｇ２の被包装物Ｓが切り餅であるのに対して、ガス濃度測定装置Ｇ３の被包装物Ｓはピーナッツ菓子である点と、ガス濃度測定装置Ｇ２とガス濃度測定装置Ｇ３が共に吸着部３が吸引用貫通穴６を備えた吸着盤にて構成されているが、ガス濃度測定装置Ｇ３は包装容器Ｈ（ピーナッツ菓子用包装袋）が幅広であることから、吸引用貫通穴６をより多く備えた幅広の吸着盤にて構成されている点である。ガス濃度測定装置Ｇ２と同一構成部分について同一符号を付し説明を省略する。

図７または図８に示した包装容器のガス濃度測定装置Ｇ４（他の実施例）について説明する。
この実施例の包装容器のガス濃度測定装置Ｇ４と前述した包装容器のガス濃度測定装置Ｇ１との相違点は、ガス濃度測定装置Ｇ１の被包装物Ｓが切り餅であるのに対して、ガス濃度測定装置Ｇ４の被包装物Ｓは花かつおミニパックである点と、ガス濃度測定装置Ｇ４の吸着部３が、測定台４に載置された包装容器Ｈを下方から吸着するように構成され、真空ポンプ等の吸引源に接続された吸着パット（第１吸着体）３Ａと、包装容器Ｈの上方から吸着するように構成され、真空ポンプ等の吸引源に接続され吸引用貫通穴６を備えた吸着盤（第２吸着体）３Ｂを有している点である。ガス濃度測定装置Ｇ１と同一構成部分について同一符号を付し説明を省略する。

具体的には、この実施例の第１吸着体３Ａは、真空ポンプ等の吸引源に接続された吸着パットにて構成されており、包装容器Ｈを下方から吸着するように構成させている。他方、第２吸着体３Ｂは、真空ポンプ等の吸引源に接続された吸引用貫通穴６を備えた吸着盤にて構成されており、包装容器Ｈを上方から吸着するように構成されている。

そして、順次搬送されてくる包装容器Ｈに対して、包装容器Ｈの厚さ方向の両側に配された一対の吸着体（第１吸着体３Ａ，第２吸着体３Ｂ）からなる吸着部３がそれぞれ吸着することにより、第２吸着体３Ｂが包装容器Ｈの外装フィルムＦを上方からも引張して、レーザー発生部１とレーザー受光部２間における包装容器Ｈ内のレーザー光路が確保されて包装容器Ｈ内の特定ガス（酸素）の濃度が測定されるように構成されている。

このように、この実施例の包装容器のガス濃度測定装置Ｇ４は、吸着部３が包装容器Ｈの厚さ方向の両側に配された一対の吸着体（第１吸着体３Ａ，第２吸着体３Ｂ）を有していることで、包装容器Ｈの外装フィルムＦをより確実に吸着して引張することができ、レーザー発生部１とレーザー受光部２間における包装容器Ｈ内部のレーザー光路をより確実に確保できるように構成されている。

図９または図１０に示した包装容器のガス濃度測定装置Ｇ５（他の実施例）について説明する。
この実施例の包装容器のガス濃度測定装置Ｇ５は、被包装物ｓを充填しガス置換して包装された包装容器Ｈ内の特定ガスの濃度を順次測定するガス濃度測定装置であって、特定波長のレーザー光を照射する発信器３０を有するレーザー発生部１と、発信器３０から発振されるレーザー光を受光する受信器３２を有するレーザー受光部２とを備え、レーザー発生部１とレーザー受光部２とが包装容器Ｈの両側に対向して配されるレーザー式ガス濃度計Ｍを組み込んだ包装容器包囲体７を有し、包装容器包囲体７は、包装容器Ｈに対して相対的に接近して包囲可能および離隔可能に構成されている。以下、各構成について順次説明するが、レーザー式ガス濃度計Ｍについては、前述した包装容器のガス濃度測定装置Ｇ１と同様であり説明を省略する。

包装容器包囲体７は、包装容器Ｈを包囲するためのものであり、包装容器Ｈに接近した際に、レーザー発生部１とレーザー受光部２とが包装容器Ｈの両側に対向して配されるようにレーザー式ガス濃度計Ｍを組み込んだ状態に構成されている。これにより、包装容器Ｈに対して一体的に接近して包囲可能および離隔可能とすることができる。

具体的には、この実施例の包装容器包囲体７は、図示しない往復駆動手段（例えばサーボモータやシリンダー等）により上下に昇降するように構成されており、包装容器Ｈに対して相対的に接近して包囲（図１０の状態）可能および離隔（図９の状態）可能に構成されている。

包装容器のガス濃度測定装置Ｇ５は、ガス濃度測定装置として単独に使用してもよいが、この実施例では、ロータリー式ガス充填包装機等の包装機の検査工程に設置して使用した例が示されている。

すなわち、包装容器Ｈがコンベア８にて順次間欠搬送（搬送方向は図９中奥側から手前側の方向）され、包装容器包囲体７の昇降部位に至ると、図１０に示すように、包装容器包囲体７が降下して包装容器Ｈを包囲すると共に、レーザー発生部１とレーザー受光部２間に包装容器Ｈの上部付近が位置してそれぞれ当接する。この状態で包装容器Ｈの上部付近内のヘッドスペースｈ（包装物Ｓが存在しない）のガス濃度（この実施例では酸素濃度）をレーザー式ガス濃度計Ｍにより順次測定するように構成されている。

なお、包装容器包囲体７内は、流量調整弁（図示しない）、流量計（図示しない）を介して窒素ガスを充填したタンク（図示しない）を取り付けて、窒素ガスを供給することにより残存酸素率をほぼ０％として測定精度をより高めるようにしてもよい。また、包装容器包囲体７内を吸引手段によって吸引して真空雰囲気下とするように構成してもよい。

図１１または図１２に示した包装容器のガス濃度測定装置Ｇ６（他の実施例）について説明する。
この実施例の包装容器のガス濃度測定装置Ｇ６は、被包装物Ｓを充填しガス置換して包装された包装容器Ｈ内の特定ガスの濃度を順次測定するガス濃度測定装置であって、特定波長のレーザー光を照射する発信器３０を有するレーザー発生部１と、発信器３０から発振されるレーザー光を受光する受信器３２を有するレーザー受光部１とを備え、レーザー発生部１とレーザー受光部２とが包装容器Ｈの両側に対向して配されるレーザー式ガス濃度計Ｍを組み込んだ一方側包装容器包囲体９と、一方側包装容器包囲体９に対向配置された他方側包装容器包囲体１０を有し、一方側包装容器包囲体９および他方側包装容器包囲体１０は、包装容器Ｈに対してそれぞれ接近して一方側包装容器包囲体９および他方側包装容器包囲体１０にて包囲可能および離隔可能に構成されている。以下、各構成について順次説明するが、レーザー式ガス濃度計Ｍについては、前述した包装容器のガス濃度測定装置Ｇ１と同様であり説明を省略する。

一方側包装容器包囲体９および他方側包装容器包囲体１０は、図１２に示すように、両者が接合することで包装容器Ｈを包囲するためのものである。

一方側包装容器包囲体９は、包装容器Ｈに接近した際に、レーザー発生部１とレーザー受光部２とが包装容器Ｈの両側に対向して配されるようにレーザー式ガス濃度計Ｍを組み込んで構成されている。他方側包装容器包囲体１０は、一方側包装容器包囲体９に対向配置された凹状体に構成されている。そして、一方側包装容器包囲体９および他方側包装容器包囲体１０が、包装容器Ｈに対して逆方向からそれぞれ接近して包囲（図１２の状態）可能および離隔（図１１の状態）可能に構成されている。

この実施例の一方側包装容器包囲体９および他方側包装容器包囲体１０は、図示しない往復駆動手段（例えばサーボモータやシリンダー等）によりそれぞれ上下に昇降するように構成されている。

包装容器のガス濃度測定装置Ｇ６は、ロータリー式ガス充填包装機等の包装機の検査工程に設置して使用してもよいが、この実施例では、ガス濃度測定装置として単独に使用した例が示されている。

すなわち、一方側包装容器包囲体９および他方側包装容器包囲体１０の昇降部位に包装容器（この実施例では包装袋）Ｈが配置されると、図１２に示すように、一方側包装容器包囲体９が降下し、他方側包装容器包囲体１０が上昇して両者が接合して包装容器Ｈを包囲する。この時、一方側包装容器包囲体９内に設けられたガイド１１が包装容器（包装袋）Ｈの両端をそれぞれプレスする。これにより、包装容器Ｈの上部付近内にヘッドスペース（包装物Ｓが存在しない空間）が形成され、この状態で、レーザー発生部１とレーザー受光部２が包装容器Ｈの上部付近にそれぞれ当接して、ヘッドスペースｈ内のガス濃度（この実施例では酸素濃度）がレーザー式ガス濃度計Ｍにより測定されるように構成されている。

なお、一方側包装容器包囲体９と他方側包装容器包囲体１０が接合して包装容器Ｈを包囲する空間内は、流量調整弁（図示しない）、流量計（図示しない）を介して窒素ガスを充填したタンク（図示しない）を取り付けて、窒素ガスを供給することにより残存酸素率をほぼ０％として測定精度をより高めるようにしてもよく、或いは吸引手段によって吸引して真空雰囲気下とするように構成してもよい。

図１３に示した包装容器のガス濃度測定装置Ｇ７（他の実施例）について説明する。
この実施例の包装容器のガス濃度測定装置Ｇ７は、被包装物Ｓを充填しガス置換して包装された包装容器Ｈ内の特定ガスの濃度を順次測定するガス濃度測定装置であって、特定波長のレーザー光を照射する発信器３０を有するレーザー発生部１と、発信器３０から発振されるレーザー光を受光する受信器３２を有するレーザー受光部２とを備えたレーザー式ガス濃度計Ｍと、包装容器Ｈ内の空間（この実施例ではヘッドスペース）ｈを把握するための距離センサ１２を有し、該距離センサ１２によって測定領域Ｒ内の空間（ヘッドスペース）ｈを把握して前記包装容器Ｈ内の特定ガスの濃度が測定されるように構成されている。以下、各構成について順次説明するが、レーザー式ガス濃度計Ｍについては、前述した包装容器のガス濃度測定装置Ｇ１と同様であり説明を省略する。

具体的には、この実施例の包装容器のガス濃度測定装置Ｇ７では、包装容器Ｈの測定領域（個々の包装容器Ｈの内部全域）Ｒ内のヘッドスペースｈを距離センサ１２が移動して三次元的に把握し、このヘッドスペースｈ内に残存する酸素をレーザー式ガス濃度計Ｍが測定するように構成されている。

図１４または図１５に示した包装容器のガス漏洩検出装置Ｇ８について説明する。
この実施例の包装容器のガス漏洩検出装置Ｇ８は、被包装物Ｓを充填しガス置換して包装された包装容器Ｈの特定ガスの漏洩の有無を検出する包装容器Ｈのガス漏洩検出装置であって、特定波長のレーザー光を照射する発信器３０を有するレーザー発生部１と、発信器３０から発振されるレーザー光を受光する受信器３２を有するレーザー受光部１とを備え、レーザー発生部１とレーザー受光部２とが包装容器Ｈの両側に対向して配されるレーザー式ガス濃度計Ｍを組み込んだ包装容器包囲体７を有し、包装容器包囲体７は、包装容器Ｈに対して相対的に接近して包囲可能および離隔可能に構成されると共に、内部に包装容器プレス部１３を有し、包装容器プレス部１３にて包装容器Ｈをプレスし、かつ包囲した状態で包装容器包囲体７内の特定ガスの有無を検出するように構成されている。以下、各構成について順次説明するが、レーザー式ガス濃度計Ｍについては、前述した包装容器のガス濃度測定装置Ｇ１と同様であり説明を省略する。

包装容器包囲体７は、包装容器Ｈを包囲するためのものであり、包装容器Ｈに接近して包囲する際に、レーザー発生部１とレーザー受光部２とが包装容器Ｈの上方両側に対向して配されるようにレーザー式ガス濃度計Ｍを組み込んだ状態で構成されている。これにより、包装容器Ｈに対して一体的に接近して包囲可能および離隔可能とすることができる。

この実施例の包装容器包囲体７は、図示しない往復駆動手段（例えばサーボモータやシリンダー等）により上下に昇降するように構成されており、包装容器Ｈに対して相対的に接近して包囲（図１５の状態）可能および離隔（図１４の状態）可能に構成されている。

包装容器のガス漏洩検出装置Ｇ８は、包装容器のガス漏洩検出装置として単独に使用してもよいが、この実施例では、ロータリー式ガス充填包装機等の包装機の検査工程に設置して使用した例が示されている。

すなわち、包装容器Ｈがコンベア８にて順次間欠搬送（搬送方向は図１４中奥側から手前側の方向）され、包装容器包囲体７の昇降部位に至ると、図１５に示すように、包装容器包囲体７が降下して包装容器Ｈを包囲すると共に、包装容器プレス部１３により包装容器Ｈをプレスする。このプレスにより、包装容器Ｈにガス漏洩する部位が存在すると、包装容器Ｈ内のガス（この実施例では置換ガスである窒素）が外部に流出する。窒素は大気より軽いため、包装容器包囲体７内を上昇し、レーザー式ガス濃度計Ｍにより検出されることで、包装容器包囲体７内の特定ガスの有無が検出されるように構成されている。なお、包装容器包囲体７内を吸引手段によって吸引して真空雰囲気下とすることで検出精度を高めるように構成してもよい。

図１６に示した包装容器のガス漏洩検出装置Ｇ９（他の実施例）について説明する。
この実施例の包装容器のガス漏洩検出装置Ｇ９は、被包装物Ｓを充填しガス置換して包装された包装容器Ｈの特定ガスの漏洩の有無を検出する包装容器のガス漏洩検出装置であって、特定波長のレーザー光を照射する発信器３０を有するレーザー発生部１と、発信器３０から発振されるレーザー光を受光する受信器３２を有するレーザー受光部とを備え、レーザー発生部１とレーザー受光部２とが包装容器Ｈの両側に対向して配されるレーザー式ガス濃度計Ｍを組み込むと共に底部に開口を有した箱体１４を有し、箱体１４は、包装容器Ｈに対して相対的に接近および離隔可能に構成されると共に包装容器プレス部１３を有し、包装容器Ｈは、被包装物充填用容器Ｈ１と被包装物充填用容器Ｈ１の開口をシールするフィルムＨ２とを有し、フィルムＨ２の上方に箱体１４が配置（フィルムＨ２の上面に箱体が載置される場合も含む。）され、包装容器プレス部１３にてフィルムＨ２をプレスした状態で箱体１４内の特定ガスの有無を検出するように構成されている。以下、各構成について順次説明するが、レーザー式ガス濃度計Ｍについては、前述した包装容器のガス濃度測定装置Ｇ１と同様であり説明を省略する。

箱体１４は、包装容器Ｈの上方に配置するためのものであり、配置した際にレーザー発生部１とレーザー受光部２とが包装容器Ｈの上方両側に対向して配されるようにレーザー式ガス濃度計Ｍを組み込んで構成されている。これにより、包装容器Ｈに対して一体的に接近して載置可能および離隔可能とすることができる。

この実施例の箱体１４は、図示しない往復駆動手段（例えばサーボモータやシリンダー等）により上下に昇降するように構成されており、包装容器Ｈに対して相対的に接近して載置可能および離隔可能に構成されている。

すなわち、包装容器Ｈがコンベア（図示しない）にて順次間欠搬送（搬送方向は図１６中左から右方向）され、箱体１４の昇降部位に至ると、箱体１４が降下して被包装物充填用容器Ｈ１と被包装物充填用容器Ｈ１の開口をシールするフィルムＨ２とを有する包装容器ＨのフィルムＨ２の上方に配置されると共に、図示しない昇降手段により昇降するように構成された包装容器プレス部１３により包装容器ＨのフィルムＨ２をプレスする。このプレスにより、包装容器ＨのフィルムＨ２にガス漏洩する部位が存在すると、包装容器Ｈ内のガス（この実施例では置換ガスである窒素）が外部に流出する。窒素は大気より軽いため、箱体１４内を上昇し、レーザー式ガス濃度計Ｍにより検出されることで、特定ガスの漏洩の有無が検出されるように構成されている。なお、箱体１４内を吸引手段によって吸引して真空雰囲気下とすることで検出精度を高めるように構成したものも本発明の範疇に包含される。

Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４，Ｇ５，Ｇ６，Ｇ７
包装容器のガス濃度測定装置
Ｇ８，Ｇ９包装容器のガス漏洩検出装置
Ｍレーザー式ガス濃度計
Ｈ包装容器
ｈヘッドスペース
ｓ被包装物
Ｒ測定領域
１レーザー発信部
２レーザー受信部
３吸着部
４測定台
５湾曲面部
６吸引用貫通穴
７包装容器包囲体
８コンベア
９一方側包装容器包囲体
１０他方側包装容器包囲体
１１ガイド
１２距離センサ
１３包装容器プレス部
１４箱体
３０発信器
３２受信器

Claims

被包装物を充填しガス置換して包装された包装容器内の特定ガスの濃度を順次測定するガス濃度測定装置であって、
特定波長のレーザー光を照射する発信器を有するレーザー発生部と、前記発信器から発振されるレーザー光を受光する受信器を有するレーザー受光部とを備え、前記レーザー発生部と前記レーザー受光部とが前記包装容器の幅方向または長さ方向の両側に対向して配されるレーザー式ガス濃度計と、
前記包装容器の厚さ方向の少なくとも一方に配された吸着部を有し、
該吸着部が前記包装容器の外装フィルムを吸着して引張することにより、順次測定される前記包装容器の内部に前記レーザー発生部と前記レーザー受光部間におけるレーザー光路が確保されて前記包装容器内の特定ガスの濃度が測定されるように構成されていることを特徴とする包装容器のガス濃度測定装置。
前記包装容器のガス濃度測定装置は、前記包装容器内のガス濃度を測定するための測定台を有し、前記包装容器は、前記測定台の上面載置部が上方に向かって凹状部を形成する湾曲面部に載置されるように構成されている請求項１に記載の包装容器のガス濃度測定装置。
前記吸着部は、前記包装容器の厚さ方向の両側にそれぞれ配された一対の吸着体を有している請求項１または２に記載の包装容器のガス濃度測定装置。