JPH0840423A - 気体封入型包装体のシール不良検出方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、気体封入型包装体のシール不良検
出方法及び装置を提供するものである。 【構成】 筒状有底容器内に被包装物を気体と共に装填
した後天蓋で密封被覆した気体封入型包装体において、
前記包装体を、前記天蓋を上位とした正立状態で包装体
の両側壁を設定圧力で挟持しつつ搬送し、この搬送過程
で内圧で膨出した天蓋を１回、もしくは２回以上複数回
軽圧下した後の膨出量変化を検出することによりシール
不良を検出することを特徴とする。 【効果】 本発明に基づくシール不良検出方法及び装置
の提供により、完全自動化が可能となった。このため熟
練作業者を配置する必要がなくなり、しかもその検出精
度が飛躍的に向上した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、スナック菓子、おか
き、あられ等の比較的壊れ易い被包装物を気体と共に装
填した気体封入型の包装体におけるシール不良を連続的
に検出するための方法並びに装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】前述した比較的壊れ易いスナック菓子、
おかき、あられ等の被包装物を包装する手段として、フ
ィルム袋やカップ状の容器に前記被包装物を空気、不活
性ガス等の気体と共に装填する技術が多く採用されてい
る。例えば本発明が対象とする気体封入型包装体は、後
述する図２に示すように筒状の有底容器ａに被包装物ｂ
を気体と共に装填し、しかる後天蓋ｃで密封状態に被覆
し、包装体Ｈを構成している。このような気体封入型包
装体Ｈにおいて、ピンホールがあったり、天蓋ｃの接着
不良等（以下これらの不良を総称してシール不良と言
う）が生じると搬送過程や貯蔵時に中味の被包装物ｂが
壊れてしまったり、容器が変形したりして商品価値を損
なう結果となる。

【０００３】而して前述した気体封入型包装体における
シール不良を検出する手段として、例えば特開昭６１−
８１９３０号公報や特開昭６４−１２２４０号公報に示
されるようにフィルム袋に装填された、いわゆるピロー
包装体に対して加圧ローラーあるいは平板により圧力を
加え、この加圧状況下におけるピロー包装体の厚み、あ
るいは内圧を検出してシール不良を検出する技術等が従
来より提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前述した従来の技術
は、ピロー状の包装体に対してはある程度の効果を発揮
するものの本発明が対象とするような筒状をした有底容
器の包装体に適用した場合、容器が変形したり、極端な
場合容器の破損に繋がるなどして正確な検出ができない
と言う問題があった。このため従来は作業者が包装体Ｈ
の天蓋ｃを指で叩き、その感触からシール不良を検出す
ることが普通であり、作業者の熟練と経験、或いは勘を
頼りとした検査体制を必要としていた。

【０００５】本発明は、前述した問題を抱える筒状有底
容器の包装体に対しても連続的に、且つ高精度でシール
不良を検出し得る検出方法並びに検出装置の提供をその
課題とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】筒状有底容器内に被包装
物を気体と共に装填した後天蓋で密封被覆した気体封入
型包装体（以下、特記なき場合、この気体封入型包装体
を単に包装体と称する）において前記課題を効果的に解
決する本発明は、前記包装体を、前記天蓋を上位とした
正立状態で包装体の両側壁を設定圧力で挟持しつつ搬送
し、この搬送過程で内圧で膨出した天蓋を１回、もしく
は２回以上複数回軽圧下した後の膨出量変化を検出する
ことによりシール不良を検出することを特徴とするもの
である。

【０００７】さらに前記包装体を、前記天蓋を上位とし
た正立状態で連続的に供給する装置と、前記包装体搬送
経路両側面に平行して配置される無端ベルト駆動対から
なるタイミングベルトと、前記包装体搬送経路上部に配
設され、前記タイミングベルトで挟持搬送される包装体
の天蓋を軽圧下する任意数の軽圧下装置と、前記包装体
搬送経路上部でかつ前記軽圧下装置の後方に配設され、
前記天蓋レベルを検出する天蓋レベル検出装置と、前記
天蓋レベル検出装置からの検出信号と予め設定された基
準レベルとを比較し、前記検出信号と基準レベルとの差
異が予め定められた設定差以上のときにシール不良と判
定するシール不良判定装置とを具備することを特徴とす
るものである。

【０００８】さらにまた、前記シール不良判定装置にお
いて、天蓋レベル検出装置が、軽圧下装置の前方と後方
に配置され、シール不良判定装置が、前方レベル検出装
置の信号と後方レベル検出装置の検出信号とを比較し、
その差が定められた設定差以上のときにシール不良と判
定することを他の特徴とするものである。

【０００９】さらにまた、前記シール不良判定装置にお
いて、タイミングベルトが、包装体搬送経路に並行する
軸芯間距離調整機構を有しており、包装体挟持圧を調整
可能としたことを他の特徴とするものである。

【００１０】さらにまた、前記シール不良判定装置にお
いて、軽圧下装置の前方に包装体検出装置を設け、この
包装体検出装置による検出信号に基づき軽圧下装置の作
動指令を発する制御装置を付設したことを他の特徴とす
るものである。

【００１１】さらにまた、前記シール不良判定装置にお
いて、後方天蓋レベル検出装置の設定後方に、シール不
良判定装置からのシール不良判定信号に基づき当該包装
体を製品搬送経路から排出する不良品排除装置を設けた
ことを他の特徴とするものである。

【００１２】

【作用】本発明においては、先ず包装体を、天蓋を上位
とした正立状態で搬送経路に連続的に供給する。搬送経
路において包装体はその両側壁を設定圧力で挟持されて
搬送される。このように設定圧力で挟持される結果包装
体は、その天蓋が上方へ膨出した状態となる。この膨出
状態で天蓋を軽圧下すると、シール不良が発生していた
場合には包装体内の気体が漏出して、天蓋は軽圧下前の
膨出状態までには復元しない。逆にシール不良がない場
合には軽圧下しても包装体内の内圧でその軽圧下前の膨
出状態まで復元する。而して軽圧下後の前記膨出量の変
化を検出することによってシール不良を検出することが
可能となる。

【００１３】

【実施例】図１は、本発明に基づくシール不良検出装置
の一実施例を示す全体構成図である。図において２は、
包装体Ｈを連続的に供給する供給装置である。本実施例
における供給装置２は包装体Ｈを傾倒状態で搬送するコ
ンベア２１と、該コンベア２１の後端部に配設され、傾
倒状態の包装体Ｈを正立状態に起立せしめるシュート２
２と、該シュート２２から落下供給される包装体Ｈを軟
着支承し、後続する包装体搬送経路に供給するコンベア
２３と、コンベア２３で支承された包装体Ｈを安定した
正立状態でガイドする挟持コンベア２４とから構成され
ている。挟持コンベア２４の軸芯間距離ｋは包装体Ｈの
大きさ、形状に応じて調整可能に構成されており、シュ
ート２２から正立状態で落下し、供給される包装体Ｈを
効率良くガイドする。特に挟持コンベア２４とコンベア
２３の速度を若干程度違える、例えばコンベア２３の速
度を挟持コンベア２４より若干遅くすると、シュート２
２から落下直後前方へ倒れかかった包装体Ｈを元に戻す
方向への力を作用させることができ、安定した正立状態
で後方設備へ供給することができ、効果的である。

【００１４】３は前述した供給装置２に続く包装体搬送
経路３ａを形成するベルトコンベアであり、４は前記搬
送経路３ａの両側面に平行して配置される無端ベルト駆
動対４ａ，４ｂからなるタイミングベルトである。搬送
経路３ａに供給された包装体Ｈはその両側面を前記タイ
ミングベルト４によって挟持された状態で搬送される。
タイミングベルト４の挟持力は包装体Ｈの内容積、被包
装物の種別、包装体の強度等に応じて天蓋ｃが適度に膨
出する内圧となるよう設定されている。尚、供給装置２
のコンベア２３から搬送経路３ａを形成するベルトコン
ベア３への包装体Ｈのスムーズな供給を可能とするため
に、コンベア２３の後端とベルトコンベア３の前端には
それぞれニードルローラー２３ａ，３ｂを配し、その接
合間隔を可能な限り狭くすることが効果的である。

【００１５】５は前記搬送経路３ａの上部に配設された
軽圧下装置である。この軽圧下装置５は前述したように
タイミングベルト３で挟持された状態で搬送される包装
体Ｈの天蓋ｃを軽く圧下するための装置であり、１個も
しくは必要に応じて２個以上複数個（本例では２個）配
設されている。６は天蓋レベル検出装置であり、７はシ
ール不良判定装置である。天蓋レベル検出装置６は前記
搬送経路３ａの上部で、しかも前記軽圧下装置５の後方
に配設されており、天蓋ｃのレベルを、例えばレーザー
偏位計等の非接触式検出器、あるいはローラ接触又は検
出棒接触方式等の接触式検出器等の手段を用いて検出す
る。

【００１６】本実施例におけるシール不良判定装置７
は、前記天蓋レベル検出装置６で検出された検出信号の
入力部７ａと、予め設定された基準レベル、及びこの基
準レベルに対する許容値等が記憶せしめられているプリ
セット部７ｂと、入力部７ａに入力された実測レベルと
プリセット部７ｂに記憶されている基準レベルとを比較
する比較部７ｃと、比較部７ｃで比較された比較値とプ
リセット部７ｂに記憶されている許容値を比較し、前記
比較値が許容値以上となった際にシール不良と判定する
判定部７ｄとを含んで構成されている。判定部７ｄでシ
ール不良が判定されたら出力制御部７ｅを介して警報を
発するか、あるいは後述するように当該包装体Ｈを搬送
経路３ａから排出するなどの制御信号が発せられる。

【００１７】以上のように本発明のシール不良検出装置
１は、包装体Ｈを正立状態で連続的に供給する供給装置
２、包装体Ｈを設定圧で挟持して搬送するタイミングベ
ルト４、搬送経路３ａの上部に配設された軽圧下装置
５、前記搬送経路３ａの上部で、かつ前記軽圧下装置５
の後方に配設された天蓋レベル検出装置６、及び前述し
た比較、判定操作によりシール不良を判定するシール不
良判定装置７とから構成されている。

【００１８】さて図２は、本発明に基づき包装体Ｈのシ
ール不良を検出する基本的な原理を説明するための構造
図である。本発明が対象とする包装体Ｈは図２（ａ）に
示すように筒状の有底容器ａに被包装物ｂを気体と共に
装填し、しかる後、天蓋ｃで密封被覆して形成されてい
る。而して製品としての包装体Ｈは、その天蓋ｃが図２
（ａ）に示すようにほぼフラットな形態を呈している。
この包装体Ｈを前述した正立状態において設定圧力で挟
持すると図２（ｂ）に示すように天蓋ｃが上方に膨出す
る。つまり挟持圧で側壁が凹んだ分、天蓋ｃを膨らませ
る結果となる。このような天蓋ｃが膨らんだ状態で天蓋
ｃを軽圧下装置５で軽圧下する。この軽圧下操作は１回
でも良いが、２回以上の複数回、好ましくは４〜５回以
上行うと被包装物ｂに全く影響を与えない極めて僅かな
圧下でも後述する膨出量変化を大きくすることができ効
果的である。而して包装体Ｈにシール不良がなければ軽
圧下した後でも直ちに図２（ｂ）に示す軽圧下前の膨出
状態に復元する。ところが包装体Ｈにシール不良がある
と軽圧下操作によって包装体内の気体が漏出する。この
ため軽圧下後の天蓋ｃの膨出量は図２（ｃ）に示すよう
に軽圧下前の膨出状態までは復元できない。従って前記
天蓋ｃの膨出量の変化を図２（ｃ）に示す天蓋レベル検
出装置６で検出することによってシール不良を検出する
ことが可能となる。

【００１９】尚、前述した図１及び図２の例は、軽圧下
後の天蓋ｃの膨出量のみを基準レベルＬからのレベル差
ｈ₂ で検出する例である。即ち包装体Ｈの大きさが一定
であり、挟持圧が一定に制御されていると軽圧下直前の
膨出量もまた一定である。従ってこの膨出量を前記基準
レベルＬからのレベル差ｈ_s として例えば前述したプリ
セット部７ｂに予め記憶させておけば、軽圧下装置５の
後方のみに配設された天蓋レベル検出装置６からの検出
信号、つまり前記レベル差ｈ₂ とを比較することにより
シール不良を正確に検出することが可能となる。つまり
シール不良の発生の無い正常な包装体Ｈであるときの前
述した基準となるレベル差ｈ_s と実測レベル差ｈ₂ との
差を、包装体Ｈの大きさ、被包装物の量、充填気体の量
等に応じて予め求めておき、許容値としておく。この予
め設定された許容値と、連続的に検出される天蓋レベル
検出装置６からの入力信号に基づく実測レベル差ｈ₂ を
比較することにより当該包装体Ｈがシール不良発生品で
あるか否かを瞬時に判断することができる。

【００２０】図３は本発明に基づく他の例を示すもの
で、軽圧下装置５の前方と後方に天蓋レベル検出装置６
が配置されている。つまり軽圧下操作前の膨出した状態
の天蓋のレベルを前方の天蓋レベル検出装置６ａで、ま
た軽圧下操作後の天蓋のレベルを後方の天蓋レベル検出
装置６ｂで検出し、その検出信号をシール不良判定装置
７に入力する構成となっている。シール不良判定装置７
では、入力部７ａ１，７ａ２を介して入力された軽圧下
前の天蓋レベルｈ_i と、軽圧下後の天蓋レベルｈ_o の差
が演算部７ａ３で演算される。

【００２１】一方、プリセット部７ｂ１には、予めシー
ル不良の発生の無い正常な包装体Ｈであるときの前記天
蓋レベルｈ_i とｈ_o との許容値を前述と同様に設定、記
憶せしめられている。而してプリセット部７ｂ１に記憶
されている許容値と、前記演算結果が比較部７ｃ１で比
較され、前述と同様な手段に基づき判定部７ｄ１でシー
ル不良発生品であるか否かを判定することが可能とな
る。

【００２２】さて次に図４は、本発明に基づくタイミン
グベルト４の他の例を示す斜視図であり、図５はその断
面構造図である。包装体Ｈを挟持する無端ベルト駆動対
４ａ，４ｂはベースプレート４１上に駆動プーリー４
２，従動プーリー４３が立設されており、この駆動及び
従動プーリー４２，４３間に無端ベルト４４が張設され
ている。ベースプレート４１はその下面部に雌螺子が刻
設されたムッター４５が固設されており、このムッター
４５に螺合する螺子棒４６を側端に設けられたハンドル
４７を回転させることにより軸芯間距離ｊを自在に調整
できる構造となっている。

【００２３】尚、タイミングベルト４ａについて本実施
例では、前記ハンドル４７に連結された螺子棒４６にス
プロケット４８を装着し、このスプロケット４８に張設
されたチェーン４８ａ，スプロケット４８ｂ，連結軸４
８ｃ，スプロケット４８ｄ，チェーン４８ｅ，スプロケ
ット４８ｆを介して螺子棒４６ａを回転させてタイミン
グベルト４ｂと同様に横移動させる構造となっている。
このようにハンドル４７を回転させて軸芯間距離ｊを調
整することにより包装体Ｈの挟持圧を調整することがで
き、天蓋の膨出量を制御したり、包装体Ｈの大きさの変
化に容易に対応することが可能となる。

【００２４】図６は本発明に基づく軽圧下装置５の他の
例を示す構造図である。本例においては搬送経路３ａに
おける軽圧下装置５の前方に包装体Ｈの検出装置８が設
けられている。検出装置８としては非接触式、あるいは
接触式の偏位計等が用いられ、搬送経路３ａにおくられ
てくる包装体Ｈを検出する。検出装置８の検出信号は制
御装置９に入力される。制御装置９では検出装置８で包
装体Ｈを検出してから軽圧下装置５を作動させるタイミ
ングを判断し、必要なタイミングで軽圧下装置５への作
動指令を発する。本例の装置によって軽圧下装置５を複
数個設置し、搬送速度が変動する場合でも的確に包装体
Ｈを軽圧下することができる。

【００２５】さらに図７は、シール不良検出装置１によ
ってシール不良品が検出された際に、その不良品を製品
の搬送経路から排出する装置の一例を示すもので、天蓋
レベル検出装置６（図３の例のように軽圧下装置５の前
後に天蓋レベル検出装置を配置したものでは、後方の天
蓋レベル検出装置６ｂ）の設定後方に、不良品排除装置
１０が設けられている。

【００２６】本例における不良品排除装置１０は、タイ
ミングベルト４での挟持が開放された後の製品搬送経路
３ａ₀ の側方に圧縮空気噴射装置１０ａを配置し、この
圧縮空気噴射装置１０ａへ圧縮空気を送給する圧縮空気
送給装置１０ｂ、及び圧縮空気の送給、停止を制御する
制御装置１０ｃとを含んで構成されている。前述したシ
ール不良判定装置７によってシール不良の判定がなされ
るとその信号が直ちに制御装置１０ｃに入力される。制
御装置１０ｃでは当該包装体Ｈが圧縮空気噴射装置１０
ａの前に到着する時間を判断し、電磁弁１０ｄを制御し
て圧縮空気を噴射し、当該包装体Ｈを製品搬送経路３ａ
₀ から排出する。

【００２７】

【発明の効果】以上詳述した本発明に基づくシール不良
検出方法及び装置の提供により、完全自動化が可能とな
った。このため熟練作業者を配置する必要がなくなり、
しかもその検出精度は飛躍的に向上した。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に基づくシール不良検出装置の一実施例
を示す全体構成図である。

【図２】本発明に基づくシール不良検出法の基本原理を
説明するための構造図である。

【図３】本発明に基づくシール不良検出装置の他の例を
示す部分構造図である。

【図４】本発明に基づくタイミングベルトの他の例を示
す斜視図である。

【図５】図４に示すタイミングベルトの断面構造図であ
る。

【図６】本発明に基づく軽圧下装置の他の例を示す構造
図である。

【図７】本発明に基づく不良品排除装置の一例を示す構
造図である。

【符号の説明】

１ シール不良検出装置 ２ 包装体供給装置 ３ ベルトコンベア ３ａ 包装体搬送経路 ４ タイミングベルト ４ａ，４ｂ 無端ベルト ５ 軽圧下装置 ６ 天蓋レベル検出装置 ７ シール不良判定装置 ８ 包装体検出装置 ９ 制御装置 １０ 不良品排除装置 Ｈ 包装体

フロントページの続き (72)発明者 仲田 浩嗣 大阪府堺市築港八幡町１番地 新日本製鐵 株式会社堺製鐵所内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 筒状有底容器内に被包装物を気体と共に
   装填した後天蓋で密封被覆した気体封入型包装体を、前
   記天蓋を上位とした正立状態で、前記包装体の両側壁を
   設定圧力で挟持しつつ搬送し、この搬送過程で内圧で膨
   出した天蓋を１回、もしくは２回以上複数回軽圧下した
   後の膨出量変化を検出することによりシール不良を検出
   することを特徴とする気体封入型包装体のシール不良検
   出方法。
2. 【請求項２】 筒状有底容器内に被包装物を気体と共に
   装填した後天蓋で密封被覆した気体封入型包装体を、前
   記天蓋を上位とした正立状態で連続的に供給する装置
   と、前記包装体搬送経路両側面に平行して配置される無
   端ベルト駆動対からなるタイミングベルトと、前記包装
   体搬送経路上部に配設され、前記タイミングベルトで挟
   持搬送される包装体の天蓋を軽圧下する任意数の軽圧下
   装置と、前記包装体搬送経路上部でかつ前記軽圧下装置
   の後方に配設され、前記天蓋のレベルを検出する天蓋レ
   ベル検出装置と、前記天蓋レベル検出装置からの検出信
   号と予め設定された基準レベルとを比較し、前記検出信
   号と基準レベルとの差異が予め定められた設定差以上の
   ときにシール不良と判定するシール不良判定装置とを具
   備することを特徴とする気体封入型包装体のシール不良
   検出装置。
3. 【請求項３】 天蓋レベル検出装置が、軽圧下装置の前
   方と後方に配置され、シール不良判定装置が、前方レベ
   ル検出装置の信号と後方レベル検出装置の検出信号とを
   比較し、その差が定められた設定差以上のときにシール
   不良と判定することを特徴とする請求項２記載の気体封
   入型包装体のシール不良検出装置。
4. 【請求項４】 タイミングベルトが、包装体搬送経路に
   並行する軸芯間距離調整機構を有しており、包装体挟持
   圧を調整可能としたことを特徴とする請求項２又は３記
   載の気体封入型包装体のシール不良検出装置。
5. 【請求項５】 軽圧下装置の前方に包装体検出装置を設
   け、この包装体検出装置による検出信号に基づき軽圧下
   装置の作動指令を発する制御装置を付設したことを特徴
   とする請求項２，３又は４記載の気体封入型包装体のシ
   ール不良検出装置。
6. 【請求項６】 後方天蓋レベル検出装置の設定後方に、
   シール不良判定装置からのシール不良判定信号に基づき
   当該包装体を製品搬送経路から排出する不良品排除装置
   を設けたことを特徴とする請求項２，３，４又は５記載
   の気体封入型包装体のシール不良検出装置。