JPH05264488A - フィルムの熱溶着状態の検出方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 合成樹脂製フィルムが適正に熱溶着されてい
るか否かを容易且つ正確に判定することが出来るフィル
ムの熱溶着状態の検出方法及び装置の提供。 【構成】 本発明の方法は、熱溶着状態を検出するべき
検出箇所の近傍部に偏光板を位置させる工程と、偏光板
を介して検出箇所中の変色箇所と非変色箇所とを観察す
る工程と、非変色箇所の面積に対する変色箇所の面積の
比率が所定値よりも大きいか小さいかを判断して、変色
箇所の面積の比率が所定値よりも大きい場合には合成樹
脂製フィルムが適正に熱溶着されていないと判定し、一
方、該面積の比率が所定値よりも小さい場合には適正に
熱溶着されていると判定する工程、とを含む。また、本
発明の装置は、偏光板と、検出箇所中の非変色箇所の面
積と変色箇所の面積とを計測する計測手段と、変色箇所
の面積の比率が所定値よりも大きい場合には合成樹脂製
フィルムが適正に熱溶着されていないと判定し、一方、
該面積の比率が所定値よりも小さい場合には適正に熱溶
着されていると判定する判定手段、とを含んでいる

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、飲料容器等に用いられ
る紙材の金属コーティング層（に合成樹脂製フィルムを
被覆した表面）に、合成樹脂製フィルムが適正に熱溶着
されているか否かを判定するフィルムの熱溶着状態の検
出方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】飲料容器を構成する紙材は、例えば紙に
金属をコーティングした金属コーティング層に更にポリ
エチレン等の合成樹脂製フィルムを被覆して構成されて
いる。ここで、該紙材にピンホールが存在する等の種々
の原因により、内容物である飲料が漏出する所謂「液漏
れ」が生じることがある。この液漏れを早期に発見して
必要な対処を行うべく、先般、本出願人は特願平３−２
７４１１０号において液漏れ検査装置を提供した。

【０００３】この液漏れ検査装置は、飲料が電解質溶液
であるため導電性を有していることを利用するもので、
液漏れが発生した場合には漏出した飲料が隣接して配置
された電極を導通せしめて電流が流れる様に構成したも
のである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】出願人は、その後も研
究を続けた結果、液漏れの大部分は飲料容器の飲み口と
して形成された開口部分のシール不良が原因で発生して
いることを発見した。ここで、飲料容器の飲み口等のシ
ールは、飲み口である開口部に合成樹脂製フィルムを熱
溶着させて覆うことにより行われている。従って、液漏
れの原因の殆どは、飲料容器等に用いられる紙材（より
詳細に言えば、紙材の金属コーティング層に被覆された
合成樹脂製フィルム）の表面に合成樹脂製フィルムが適
正に熱溶着されていないことにある。換言すれば、飲料
容器等に用いられる紙材、特に飲み口として形成された
開口部に合成樹脂製フィルムが適正に熱溶着されている
か否かの判断を行えば、液漏れの検出が極めて簡単に行
われるので、はなはだ好都合である。

【０００５】しかし従来の技術においては、紙材の表面
において合成樹脂製フィルムが適正に熱溶着されている
か否かの判定は、極めて大掛かりな設備を必要とし、ま
た、その操作が煩雑であるため多大な労力を費やさねば
ならないという問題がある。このため、コストが膨大な
ものとなり経済性が極めて悪化している。

【０００６】本発明は上記した従来技術の問題点に鑑み
て提案されたもので、上述した様な紙材の表面に合成樹
脂製フィルムが適正に熱溶着されているか否かを容易且
つ正確に判定することが出来るフィルムの熱溶着状態の
検出方法及び装置の提供を目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明のフィルムの熱溶
着状態の検出方法は、合成樹脂製フィルムが適正に熱溶
着されているか否かを判定するフィルムの熱溶着状態の
検出方法において、熱溶着状態を検出するべき検出箇所
の近傍部に偏光板を位置させる工程と、偏光板を介して
検出箇所中の変色箇所と非変色箇所とを観察する工程
と、非変色箇所の面積に対する変色箇所の面積の比率が
所定値よりも大きいか小さいかを判断して、変色箇所の
面積の比率が所定値よりも大きい場合には合成樹脂製フ
ィルムが適正に熱溶着されていないと判定し、一方、該
面積の比率が所定値よりも小さい場合には適正に熱溶着
されていると判定する工程、とを含んでいる。

【０００８】ここで偏光板は、ガラス、合成樹脂、液晶
等（偏光性質を持つ液体等）を成分として板加工したも
のなど接着面における偏光を観測する機能を備えたもの
をいうである。

【０００９】本発明の実施に際して、上記した偏光板を
位置させる工程と、変色箇所と非変色箇所とを観察する
工程と、判定する工程は、作業員の手作業で行っても良
いし、機械による自動作業としても良い。

【００１０】また、本発明のフィルムの熱溶着状態の検
出装置は、合成樹脂製フィルムが適正に熱溶着されてい
るか否かを判定するフィルムの熱溶着状態の検出装置に
おいて、熱溶着状態を検出するべき検出箇所の近傍部に
位置される偏光板と、偏光板を介して検出箇所中の変色
箇所と非変色箇所とを観察し且つ非変色箇所の面積と変
色箇所の面積とを計測する計測手段と、変色箇所の面積
の比率が所定値よりも大きい場合には合成樹脂製フィル
ムが適正に熱溶着されていないと判定し、一方、該面積
の比率が所定値よりも小さい場合には適正に熱溶着され
ていると判定する判定手段、とを含んでいる。

【００１１】ここで、前記計測手段としては公知のセン
サを用いても良く、或いは作業員が計測手段として作業
しても良い。同様に、前記判定手段としてはＣＰＵ等の
各種制御機器を用いても良いし、作業員を判定手段とせ
しめても良い。

【００１２】本発明の実施に際して、紙材の表面に被覆
されている合成樹脂と、熱溶着するべき合成樹脂とは同
一材質である必要は無い。熱溶着される関係であれば良
いのである。

【００１３】なお、検出箇所中の変色箇所と非変色箇所
とを観察するに際して、例えばファイバースコープ等を
使用することも可能である。

【００１４】本発明のフィルムの熱溶着状態の検出方法
及び装置は、特開平１−１１５４８４号公報記載の自動
選別装置と組み合わせると好適である。

【００１５】

【作用】上記した様な構成を具備する本発明のフィルム
の熱溶着状態の検出方法及び装置によれば、熱溶着状態
を検出するべき検出箇所の近傍部に偏光板を位置させ
て、該偏光板を介して検出箇所を観察すれば、熱溶着が
良好に行われている場合は検出箇所はその他の部分と同
一の色彩として観察されるが、一方、熱溶着が不良の場
合は当該検出箇所はその他の部分と色彩が異なった状態
で観察される。

【００１６】従って、検出箇所すなわち熱溶着した領域
における変色箇所と非変色箇所とを観察し、非変色箇所
の面積に対する変色箇所の面積の比率を求めれば、熱溶
着が良好に行われたのか否かが判別される。すなわち、
変色箇所の面積の比率が所定値よりも大きい場合には合
成樹脂製フィルムが適正に熱溶着されていないと判定さ
れ、一方、該面積の比率が所定値よりも小さい場合には
適正に熱溶着されていると判定されるのである。

【００１７】ここで、適正に熱溶着されていない場合と
しては、次に２通りが存在する。第１は、熱溶着の経過
時間が長いか或いは温度が上昇し過ぎたため、フィルム
或いは被溶着物の熱変性により熱溶着が失われた場合で
ある。第２は、透明フィルムテープが溶着されず、被溶
着物との間に距離が出来て、変色箇所が大きく現れる場
合である。いずれの場合においても、変色箇所の面積が
大きくなる、或いは非変色箇所の面積に対する変色箇所
の面積の比率が大きいのである。

【００１８】本発明によれば、熱溶着が良好に行われた
のか否かの判別は、上記偏光板と、該偏光板を検出箇所
近傍に位置せしめる手段と、上記計測手段と、上記判定
手段、のみを揃えれば実施出来るので、従来の様な大規
模な施設を必要としない。そして判別に際しても、偏光
板を位置させて、偏光板を介して検出箇所中の変色箇所
と非変色箇所とを観察し、非変色箇所の面積に対する変
色箇所の面積の比率により熱溶着が適性か否かを判定す
る、という極めて簡単な作業であり、従来の様な煩雑な
工程を必要としない。その結果、熱溶着の適否の判別に
費やされる労力が極めて軽減されるのである。また、こ
の様な作業を作業員の手作業により実施することも可能
である。

【００１９】

【実施例】以下、添付図面を参照して本発明の実施例を
説明する。

【００２０】図１は本発明の概要を示すものであり、矢
印Ｍ方向に進行する紙材１は飲料用容器の原料となる部
材であり、その表面に金属コーティング層及びポリエチ
レンフィルム被覆層を有している。そして、紙材１に
は、ポリエチレンフィルム（合成樹脂製フィルム）２が
ヒートシール部３によって熱溶着される。ここで紙材１
には、飲み口である開口部４…が穿孔され、そして、紙
材１の図中右縁部にはタイミング用のアイマーク５…が
設けられている。なお、アイマーク５…を設ける代わり
に、タイミング用のクロック或いはクロックパルスを発
生する手段（図示せず）を設けても良い。

【００２１】ポリエチレンフィルム２はリール６に貯蔵
されており、ローラ７、８を介して開口部４を覆う様に
配置され、ヒートシール部３において熱溶着される。

【００２２】本発明の、熱溶着状態の検出装置１０はヒ
ートシール部３の進行方向Ｍについて下流側（図１では
ヒートシール部３の上方）に設けられている。ここで、
検出装置１０により熱溶着状態を検出されている開口部
（検出箇所）を符号４ａで表現されている。そして、該
開口部４ａの縁部であって図１ではハッチングで示され
ている領域が、検出装置１０により熱溶着状態の適否が
判断される熱シール部分９である。

【００２３】検出装置１０はセンサ１２を含み、該セン
サ１２は、開口部４ａ側端部に取り付けられたアダプタ
１４と、アダプタ１４の先端に設けた偏光板１６とを備
えている。このセンサ１２としては、例えば汎用型マー
クセンサを使用することが出来る。ここで汎用型マーク
センサは色の認識及び色の有無を識別するものであるた
め、熱シール部分９の色を観察するためには、位置合わ
せを行う必要がある。そのため、同期出力用フォトセン
サ１８を設け、該フォトセンサ１８によりアイマーク５
を検出する様に構成されている。すなわち、アイマーク
５と開口部４（４ａ）との位置関係は、同期出力用フォ
トセンサ１８がアイマーク５を検出した時点で、汎用型
マークセンサ１２は熱シール部分９の色を観察し得る状
態となる様に構成されているのである。換言すれば、同
期出力用フォトセンサ１８がアイマーク５を検出する
と、その旨を制御ユニット（図２の符号２０）に入力す
る（矢印Ｕで示す）。そして、該ユニット２０はライン
を停止し紙材１の進行を停止せしめ、以て汎用型マーク
センサ１２に熱シール部分９の色を観察せしめ必要な計
測を行わしめるのである。計測の具体的内容については
後述する。

【００２４】なお、汎用型マークセンサに代えて、所定
領域の反射率が何％であるかの測定が可能なフルカラー
マークセンサ（例えば和泉電気株式会社製の商品名「Ｓ
Ａ１Ｋ」等）を使用することも出来る。

【００２５】さらに、上述したセンサに代えて、所謂画
像処理システムを採用することも可能である。

【００２６】図２は検出装置１０の制御態様をブロック
により説明するものである。マークセンサ１２の出力は
ラインＬ１により、そして同期出力用フォトセンサ１８
の出力はラインＬ２により制御ユニット（ＣＰＵ）２０
に入力されている。前述した通り、同期出力用フォトセ
ンサ１８がアイマーク５を検出すると、制御ユニット２
０はラインＬ３を介して紙材１の進行を停止する旨を指
示する信号を出力する。なお、図２において符号２２は
パワーサプライ、符号２４はノイズフィルタを示す。

【００２７】図３〜５は、図１において符号１４で示す
アダプタ及び符号１６で示した偏光板の詳細を示してい
る。図３において、全体を符号１４で示すアダプタはセ
ンサ先端部１２ｅにセンサ取付ブラケット２８を介して
取り付けられる。ここでアダプタ１４は、センサ取付ブ
ラケット２８に加えて、第１及び第２の偏光板３０、３
２と、第１の偏光板取付ブラケット３４と、第２の偏光
板取付ブラケット３６とを含んでいる。そして、偏光板
１６は第１及び第２の偏光板３０、３２により構成され
ている。

【００２８】第１の偏光板３０は、図４中の矢印ＣＷで
示す様に、時計方向へ９０度のアジャストが可能であ
る。一方、第２の偏光板３２は、図５中の矢印ＣＣＷで
示す様に、反時計方向へ９０度のアジャストが可能であ
る。

【００２９】次に、主として図１、６を参照しつつ、本
発明の計測の具体例について説明する。

【００３０】図１において、紙材１は矢印Ｍ方向に進行
しており、これと同期してリール６よりポリエチレンフ
ィルム２が巻き出される。このフィルム２は、ヒートシ
ール部３により紙材１上に熱溶着される。そして、カラ
ー検出（識別が容易となる様に、偏光板を組み合わせる
事）が行われる（図６のステップＳ１）。

【００３１】ポリエチレンフィルム２が熱溶着された紙
材１が移動し、アイマーク５が同期出力用フォトセンサ
１８により検知されると、該センサより同期信号が出力
される（ステップＳ２）。

【００３２】この同期信号が制御ユニット２０（図２）
に入力され、該ユニットからの信号により紙材１の移動
が停止し、検出装置１０による熱溶着状態の観察が行わ
れる。前述した通り、熱溶着が良好に行われている場合
は、偏光板１６を介して開口部（検出箇所）４ａを観察
すれば、該開口部４ａはその他の部分と同一の色彩とし
て観察される。一方、熱溶着が不良の場合は、開口部４
ｅの色彩はその他の部分と異なって観察される。この観
察結果が制御ユニット２０（図２）に入力され、開口部
４ｅの熱溶着した領域における変色箇所と非変色箇所と
の面積の比率が求められる（ステップＳ３）。そして、
変色箇所の面積の比率が所定値よりも小さい場合には適
正に熱溶着されていると判定され（ステップＳ３でＯ
Ｋ）、ラインの操業が続行される（ステップＳ４）。

【００３３】前記所定値としては、経験値として５％に
設定する事が有効であると考えられる。但し、この数値
（５％なる所定値）は、製品の種類、出荷或いは流通過
程で負荷される荷重、その他の条件により、ケース・バ
イ・ケースで変動し得るものである。

【００３４】一方、変色箇所の面積の比率が所定値より
も大きい場合には（ステップＳ３でＮＧ）、合成樹脂製
フィルムが適正に熱溶着されていないと判定されて、機
械が自動停止して（ステップＳ５）、熱溶着が不良であ
ったシール部分或いは容器となる部分が排除され（ステ
ップＳ６）、不良発生要因が追及され且つ修理される
（ステップＳ７）。

【００３５】図１〜６の実施例では、偏光板を介して検
出箇所中の変色箇所と非変色箇所とを観察するに際し
て、センサ１２に偏光板１６を取り付けているが、それ
以外の態様も可能である。例えば図７で示す様に、検出
対象物であるポリエチレンフィルム２が熱溶着された紙
材１と、検出手段であるカラーセンサ４０との間に偏光
板製の板４２を配置しても良い。図７の実施例のその他
の構成については、図１〜６の実施例と略々同様である
ため、説明は省略する。

【００３６】図８、９は偏光板を介して観察した結果を
示しており、図８に示す２箇所は熱溶着が比較的良好に
行われたものである。一方、図９の特に下側に示すもの
は、熱溶着が不良である。

【００３７】図８、９の実施例では、偏光板を介してＣ
ＣＤカメラで観察する飲口開口部に枠を設け、該枠内の
画像がどの程度（画素数が幾つ）変色しているかを計数
することにより、熱溶着の良否を決定している。図９の
場合、基準値を１００画素に設定したのに対して、変色
している画素が１００以上あるため、不良と判定された
のである。

【００３８】

【発明の効果】本発明の作用効果を以下に列挙する。

【００３９】（１） 熱溶着が良好に行われたのか否か
が、容易且つ正確に、しかもリアルタイムにて判定され
る。

【００４０】（２） 従来の様な大規模な施設を必要と
すること無しに、熱溶着が良好に行われたのか否かの判
別が行われる。

【００４１】（３） 判別に際しても、極めて簡単な作
業で良く、従来の様な煩雑な工程を必要としない。

【００４２】（４） 熱溶着の適否の判別に費やされる
労力が極めて軽減される。

【００４３】（５） 特に作業員の手作業により実施す
れば、判別の労力は更に軽減されるのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例を説明する図。

【図２】図１の実施例の制御部分のブロック図。

【図３】図１の実施例で用いられる偏光板の側面図。

【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線断面図。

【図５】図３のＶ−Ｖ線断面図。

【図６】図１の実施例の作動フローチャートを示す図。

【図７】本発明のその他の実施例を示す側面図。

【図８】熱溶着が比較的良好に行われたものを偏光板を
介して観察した結果を示す図。

【図９】熱溶着が不良であるものを偏光板を介して観察
した結果を示す図。

【符号の説明】

１・・・紙材 ２・・・ポリエチレンフィルム ３・・・ヒートシール部 ４・・・開口部 ４ａ・・・開口部（検出箇所） ５・・・アイマーク ６・・・リール ７、８・・・ローラ １０・・・検出装置 １２・・・センサ １４・・・アダプタ １６・・・偏光板 １８・・・同期出力用フォトセンサ ２０・・・制御ユニット

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 合成樹脂製フィルムが適正に熱溶着され
   ているか否かを判定するフィルムの熱溶着状態の検出方
   法において、熱溶着状態を検出するべき検出箇所の近傍
   部に偏光板を位置させる工程と、偏光板を介して検出箇
   所中の変色箇所と非変色箇所とを観察する工程と、非変
   色箇所の面積に対する変色箇所の面積の比率が所定値よ
   りも大きいか小さいかを判断して、変色箇所の面積の比
   率が所定値よりも大きい場合には合成樹脂製フィルムが
   適正に熱溶着されていないと判定し、一方、該面積の比
   率が所定値よりも小さい場合には適正に熱溶着されてい
   ると判定する工程、とを含むことを特徴とするフィルム
   の熱溶着状態の検出方法。
2. 【請求項２】 合成樹脂製フィルムが適正に熱溶着され
   ているか否かを判定するフィルムの熱溶着状態の検出装
   置において、熱溶着状態を検出するべき検出箇所の近傍
   部に位置される偏光板と、偏光板を介して検出箇所中の
   変色箇所と非変色箇所とを観察し且つ非変色箇所の面積
   と変色箇所の面積とを計測する計測手段と、変色箇所の
   面積の比率が所定値よりも大きい場合には合成樹脂製フ
   ィルムが適正に熱溶着されていないと判定し、一方、該
   面積の比率が所定値よりも小さい場合には適正に熱溶着
   されていると判定する判定手段、とを含むことを特徴と
   するフィルムの熱溶着状態の検出装置。