チューブシール方法及びチューブシール装置
【課題】本発明は、シール不良が生じないようにしたチューブシール不良の検出方法及びチューブシール装置の提供を目的とする。
【解決手段】本発明は、チューブ容器の開口部が外挿される中空のヘッド部と、ヘッド部の内部側にホットエアーを送り込む噴出器と、ヘッド部の外側に介挿されるチューブ容器の開口部外周を取り囲む環状の冷却器とを具備し、ヘッド部の底部外周に吹出孔が複数形成されてなる加熱装置を用い、ホットエアーにより半溶融状態としたチューブ容器の開口部を引き続きシール装置によりチューブシールする場合、ヘッド部に外挿されてホットエアーによりチューブ容器の開口部内周側を溶融状態とし、開口部外周側を冷却器において冷却した状態において、チューブ容器のヘッド部直下の外面温度を赤外線放射温度計により計測し、この結果に基づいてチューブシール不良を把握する。
【解決手段】本発明は、チューブ容器の開口部が外挿される中空のヘッド部と、ヘッド部の内部側にホットエアーを送り込む噴出器と、ヘッド部の外側に介挿されるチューブ容器の開口部外周を取り囲む環状の冷却器とを具備し、ヘッド部の底部外周に吹出孔が複数形成されてなる加熱装置を用い、ホットエアーにより半溶融状態としたチューブ容器の開口部を引き続きシール装置によりチューブシールする場合、ヘッド部に外挿されてホットエアーによりチューブ容器の開口部内周側を溶融状態とし、開口部外周側を冷却器において冷却した状態において、チューブ容器のヘッド部直下の外面温度を赤外線放射温度計により計測し、この結果に基づいてチューブシール不良を把握する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チューブの開口端部を熱溶融した後、圧着してチューブシールを行う場合に、チューブシール不良を生じないようにすることができるチューブシール不良の検出方法及びチューブシール装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラスチックチューブやラミネートチューブなどのチューブに内容物を充填した後、チューブ開口端部を熱溶融し、圧着することによりシールする工程において、従来の充填装置ではチューブの熱溶融状態を瞬時に判断する手段が無いため、チューブ端部を圧着シールした後、チューブに荷重をかけて漏れ検査を実施する必要があった。
【０００３】
この種のチューブシールの漏れ検査において、全数検査を行なうと生産品全数を品質保証できる反面、多大な人手を要し、全数検査のための検査工程を生産工程の中にインラインに組み込み、大量処理可能な圧縮強度検査機を導入する必要がある。しかし、製品チューブに荷重を印加して全数検査すると、チューブシール不良を生じていた製品の検査時に、内容物がチューブのシール部分から吹き出して周囲に飛散する問題があり、この吹き出した内容物が周囲の生産ラインの汚染を引き起こすおそれがある。また、シール後のチューブに荷重をかけて検査を行う手法では、荷重の作用の仕方によっては正常なシール状態のチューブをも破壊するおそれがあり、検査工程で不良品を生み出してしまうおそれもあった。
【０００４】
そこで従来から、容器のヒートシール状態を検査する方法及び検査装置として、ヒートシール部のシール幅方向に沿う各点の温度を赤外線放射表面温度計により非接触で検出し、検出温度の推移に基づいてシールラインの運転条件を制御する方法が知られている。（特許文献１参照）また、同様な装置を用いてヒートシール部のシール幅方向に沿う各点の温度を赤外線放射表面温度計により非接触で検出し、検出温度分布を予め定めた良品の適正温度分布から所定値以上異なる場合に不良と判断する検査方法が知られている。（特許文献２参照）
これらの特許文献１、２に記載の検査方法及び検査装置においてより詳細には、回転テーブルの外周部にシールベッドを複数備えた回転型のシール機を用い、金属箔と樹脂層をラミネートしてなるチューブ容器を起立状態で個々のシールヘッドに近接させ、シールヘッドに備えた２枚の金属板でチューブ容器の開口端部を挟み付け、シールヘッドに内蔵した誘導コイルを介してチューブ容器開口端の金属箔に渦電流を生じさせて電磁誘導加熱することによりチューブ容器の開口端を溶融させ、同時に２枚の金属板で圧着することでヒートシールする技術が開示されている。
【特許文献１】特開平６−１４４４１５号公報
【特許文献２】特開平６−１４４４１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
これらの特許文献１、２に記載された検査方法は、シール機の出側に赤外線放射表面温度計を配設し、シール機でシールが完了された後にシールヘッドから解放された状態のチューブ容器のヒートシール部分をその幅方向に走査して温度を計測する方式であり、この際に検出した温度分布を予め測定しておいた良品チューブの温度分布と比較して良不良を判定する方法である。
しかし従来の特許文献１、２に記載の検査方法では、ヒートシール後に不良を検出して高周波電源による電流値、電圧値を制御してヒートシール時の条件を調整する方式であるため、高周波電源による電流値、電圧値を制御して適正な値に調整している間に不良品を生み出してしまうおそれがある。また、特許文献１、２に記載の技術は金属箔をラミネートしたタイプのチューブのヒートシールに適用することを前提とした技術であり、樹脂製チューブの製造ラインを想定した技術ではなかった。
【０００６】
本発明者らは、樹脂製のチューブをヒートシールする装置として、加熱したホットエアーを利用してヒートシール前のチューブの開口部内面側を加熱して溶融状態とし、引き続きこの開口部を圧着シールしてヒートシールする装置を採用している。
本発明者らが使用しているヒートシール装置は、ヒートシール前のチューブの開口部を収容する筒形の加熱ヘッドと、この加熱ヘッドの内部にチューブ開口部内面溶融用のホットエアーを供給するための噴出器と、前記加熱ヘッドの底部周面に形成されてホットエアーをチューブの開口部側に噴出させるための噴出孔と、チューブの開口部を加熱した後にホットエアーを排出するための排気路を備えた構成とされている。
本発明者らは上述の構成のヒートシール装置を利用し、チューブ容器の開口部のヒートシールを行っているが、前述のホットエアーを利用してヒートシールを行った際、ホットエアーの温度制御、ホットエアーの風量、排気時の流速や風量などが要因となって、ヒートシール不良を生じることがあるが、この場合のシートシール不良を解決するための手段が望まれていた。
【０００７】
本発明は、ホットエアーを用いてチューブの開口部内面側を溶融させてヒートシールを行い、チューブのヒートシールを行う場合において、ヒートシール不良が生じないようにしたチューブシール不良の検出方法及びチューブシール装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明は以下の構成を採用した。
（１）本発明のチューブシール方法は、ヒートシール前のチューブ容器の開口部が外挿される中空のヘッド部と、該ヘッド部に接続されてヘッド部の内部側にホットエアーを送り込む噴出器と、前記ヘッド部の底部周辺を囲んで配置され、前記ヘッド部の外側に介挿されるチューブ容器の開口部外周を取り囲む環状の冷却器とを具備し、前記ヘッド部の底部外周にホットエアーの吹出孔が複数形成されて前記ヘッド部に外挿されるチューブ容器の開口部内面にホットエアーを噴出自在に構成され、前記ヘッド部の周囲に前記チューブ容器の開口部内面を加熱した後のホットエアーを排気する排気路が形成されてなる加熱装置を用い、前記ホットエアーにより溶融状態としたチューブ容器の開口部を引き続きシール装置により加圧シールすることでチューブシールする場合のチューブシール不良の検出方法であって、前記ヘッド部に外挿されてホットエアーによりチューブ容器の開口部内周側を溶融状態とし、開口部外周側を前記冷却器において冷却した状態において、チューブ容器の前記冷却器直下の外面温度を温度計測手段により計測し、この外面温度測定結果に基づいてチューブシール不良を把握することを特徴とする。
【０００９】
（２）本発明のチューブシール不良の検出方法は、前記ヘッド部直下のチューブ容器の外面温度管理結果と、前記ホットエアーの温度管理結果と、前記ホットエアーの風量管理結果と、前記チューブ容器の高さ位置管理結果から、良品チューブが得られた際の条件範囲を求め、これらの条件範囲に基づいてチューブシール不良を把握することを特徴とする。
（３）本発明のチューブシール不良の検出方法は、請求項２に記載のヘッド部直下のチューブ容器の外面温度管理結果と、前記ホットエアーの温度管理結果と、前記ホットエアーの風量管理結果と、前記チューブ容器の高さ位置管理結果に加え、前記冷却器用の冷媒温度と冷媒流量を管理し、これらの条件範囲に基づいてチューブシール不良を把握することを特徴とする。
【００１０】
（４）本発明のチューブシール不良の検出方法は、前記ヘッド部直下のチューブ容器の外面温度管理結果と、前記ホットエアーの温度管理結果と、前記ホットエアーの風量管理結果と、前記チューブ容器の高さ位置管理結果と、前記冷却器用の冷媒温度管理結果と、冷媒流量の管理結果に基づき、設定した上限と下限の範囲から外れた場合に警報を出すことを特徴とする。
【００１１】
（５）本発明のチューブシール装置は、ヒートシール前のチューブ容器の開口部が外挿される中空のヘッド部と、該ヘッド部に接続されてヘッド部の内部側にホットエアーを送り込む噴出器と、前記ヘッド部の底部周辺を囲んで配置され、前記ヘッド部の外側に介挿されるチューブ容器の開口部外周を取り囲む環状の冷却器とを具備し、前記ヘッド部の底部外周にホットエアーの吹出孔が複数形成されて前記ヘッド部に外挿されるチューブ容器の開口部内面にホットエアーを噴出自在に構成され、前記ヘッド部の周囲に前記チューブ容器の開口部内面を加熱した後のホットエアーを排気する排気路が形成されてなる加熱装置と、前記ホットエアーにより溶融状態としたチューブの開口部を加圧シールするシール装置とを具備したチューブシール装置であって、前記ヘッド部に外挿されてホットエアーにより加熱状態とされたチューブの冷却器直下の外面温度を計測する温度計測手段と、前記ホットエアーの温度を調整する管理装置とを具備したことを特徴とする。
（６）本発明のチューブシール装置は、前記管理装置が、前記ヘッド部に供給するホットエアーの温度管理に加え、前記ヘッド部に対するホットエアーの風量を制御可能であることを特徴とする。
（７）本発明のチューブシール装置は、前記管理装置が、前記冷却器に対する冷媒供給量と冷媒温度を制御可能であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のチューブシール不良の検出方法は、チューブ容器の開口部をヘッド部と冷却器の間に挿入し、開口部内周面側をホットエアーで加熱溶融すると同時に開口部外周面側を冷却器で冷却した後、シール装置により圧着することでチューブシールする場合、チューブ容器の開口部をヘッド部と冷却器の間に挿入した時点における冷却器直下のチューブ容器外面の温度を温度測定手段により計測し、この計測値に基づいてチューブシール不良を把握するので、実際にチューブシールするためにホットエアーで加熱し溶融した状態のチューブ容器の状態をリアルタイムで把握することができるので、正確なチューブシール状態の管理ができる。
また、チューブ容器のシールを行う開口部側から離れた温度計測ポイントであっても、冷却器直下の位置であるならば、ホットエアーで加熱し溶融した開口部の温度状態を正確に反映していることを試験により確認できているので、接着不良に伴うシール不良、溶けすぎに伴うシール不良を確実に把握することができ、チューブシール不良状態の管理を正確に行うことができる。
【００１３】
本発明において、ヘッド部直下のチューブ容器の外面温度管理結果に加え、ホットエアーの温度管理結果と、ホットエアーの風量管理結果から、良品チューブが得られた際の条件範囲を求め、これらの条件範囲に基づいてチューブシール不良を把握するならば、より確実なチューブシール状態管理ができる。特に、ホットエアーの温度管理と風量管理がチューブ容器開口部の溶融状態に与える影響が大きいので、有効な管理ができる。
本発明において、冷媒温度と冷媒流量を管理するならば、チューブシール状態管理に加えてチューブシール部分を切断する場合の仕上がりなどのカット性を良好にすることができる。
【００１４】
本発明において、管理結果に基づき、設定した上限と下限に挟まれる範囲から外れた場合に警報を出すことで、チューブシール不良状態をリアルタイムで正確に把握することが可能となり、警報に応じて直ちに不良品を排除するか装置運転を停止するか、などの対策を講じることでチューブシール不良対応ができるので、高速で大量生産している製造現場において、特に有効な管理方法とすることができ、不良品の発生を極力抑制することができる。
【００１５】
本発明のチューブシール装置によれば、接着不良に伴うシール不良、溶けすぎに伴うシール不良を防止することができ、良好なチューブシール状態としたチューブ容器を製造することができる。
そして、本発明のチューブシール装置により、ホットエアー温度管理に加えて、冷媒供給量と冷媒温度の管理を行いながらチューブ容器を製造するならば、シール不良を生じていない、チューブシール後の切断形状の良好なチューブ容器を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明するが、本発明は以下に説明する各実施形態に制限されるものではない。
図１は本発明に係るチューブシール装置の一実施形態を備えた充填ラインの一例を示すもので、この例の充填ラインＡは、歯磨き剤などの内容物をチューブ容器に充填するとともに充填後のチューブ容器の開口部をヒートシールするための製造ラインとして構成されている。
充填ラインＡの中央にはレーストラック形状のテーブル１が設置され、このテーブル１の周囲に多数設置された筒形のチューブ保持具２が個々に起立した整列状態でテーブル１の円周方向に水平移動自在に設けられている。これらのチューブ保持具２は、テーブル１の周面に沿って設けられた図示略の搬送機構によりテーブル１の周囲を周回移動するように構成されている。
これら複数のチューブ保持具２には空の状態の歯磨きチューブなどの未シールのチューブ容器３がそれらの注出口側を下に向け、それらの未シール状態の開口部３ａを上に向けて開口された状態で保持されている。従って図１に示す如く複数のチューブ保持具２に円筒形状のチューブ容器３が上下逆の状態で保持されたまま充填ラインＡを移動し、この充填ラインＡにおいて歯磨き剤の充填と開口部３ａのエンドシール、刻印、端部カットなどを行うようになっている。
【００１７】
図１におけるテーブル１の後部側にはその右側から順に歯磨き剤などの内容物の充填機５と加熱装置（ホットエアー装置）６とシール装置７とカッター装置８とがこの順に設置されている。
図１の充填機５は注入筒５Ａを具備してなり、注入筒５Ａの下方を通過移動するチューブ容器３の開口部３ａに対し、歯磨き剤などの粘度の高い液状の内容物を注入筒５Ａの先端側から必要量充填できるように構成されている。
図１に示す充填機５は一対左右に隣接して設けられ、それら充填機５、５の左側には同じく一対の加熱装置６、６が隣接して設置され、これらによりチューブ容器３の開口部３ａを加熱して部分的に溶融できるように構成され、加熱装置６の左側には相互に隣接して一対のシール装置７が設置され、先に溶融されたチューブ容器３の開口部３ａをエンドシールすることができるように構成され、これらのシール装置７、７の左側に少し距離をあけてカッター装置８、８が設置されている。なお、本形態においてこれらの装置が２基ずつ対になって設けられているのは、２本のチューブ容器３をセットと考えて同時充填、溶着、シールして高速運転するためであるが、これらの装置が対になっている必要はなく、１基ずつ設けられていても良く、３基以上セットになって設けられていてもその設置個数は問わない。
【００１８】
図２は加熱装置（ホットエアー装置）６の内部構造の一例を示すもので、内部に流路が複数形成されている上部側ブロック１０及び下部側ブロック１１と、下部側ブロック１１の中央内部側に配置された筒形ブロック状の冷却器１２と、冷却器１２の内側にその下部を配置するとともにその上部を前記上部側ブロック１０の内部側にまで延出させた有底筒形のヘッド部１３と、その上に配置された噴出器１６と、噴出器１６の周囲を取り囲む筒形の隔壁部材１８とを具備して構成されている。
前記上部側ブロック１０と下部側ブロック１１はいずれも中空構造とされ、下部側ブロック１１の内部中央部に冷却器１２が取り付けられ、冷却器１２の内部側から上方にかけて筒形のヘッド部１３が配置され、ヘッド部１３の上部側が上部側ブロック１３の底部側中空部に嵌め込まれると共に、上部側ブロック１３の中央部に噴出器１６が配置されている。
【００１９】
前記冷却器１２はその中央部に前述のチューブ容器３の開口部３ａを緊密に内挿自在な内周壁１２ａを有する筒状に形成され、その外周面部分に周溝１２ｂが形成され、この周溝１２ｂが下部側ブロック１１の内周壁に囲まれて冷媒流路１２ｃを構成している。そして、上部側ブロック１０の一側を上下に貫通するように形成された流入路１０ａと、この流入路１０ａに連通するように下部側ブロック１１に形成されて前述の冷媒流路１２ｃに連通された流入路１１ａが形成されるとともに、上部側ブロック１０の他側を上下に貫通するように形成された流出路１０ｂと、この流出路１０ｂに連通するように下部側ブロック１１に形成されて前述の冷媒流路１２ｃに連通された流出路１１ｂが形成されている。
これらの構成により、上部側ブロック１０の流入路１０ａから冷却水などの冷媒を流入させて流入路１１ａと冷媒流路１２ｃを通過させた後、流出路１１ｂ、１０ｂを介し排出することで、冷却器１２を強制冷却することができるとともに、この冷却器１２の内側に内挿したチューブ容器３の開口部３ａの外周面を冷却できるように構成されている。
【００２０】
次に、前記ヘッド部１３はその底部１３ａ側を冷却器１２の内側に配置し、その上部１３ｂ側を冷却器１２よりも上方の上部側ブロック１０の内周壁１０ｄに嵌合し、その上部１３ｂよりも若干下方に一体形成された鍔板１３ｃを上部側ブロック１０と下部側ブロック１１との間に挟み込んだ状態でブロック１０、１１に一体化して設けられている。
ヘッド部１３の底部外周面にはチューブ容器３の開口部３ａの挿入を容易とするためにテーパ面１３ｄが形成され、底部１３ａは下窄まり状に形成されるとともに、テーパ面１３ｄの若干上方のヘッド部外周面にはその周回りに複数の吹出孔１３ｅが形成され、これら吹出孔１３ｅの形成部分よりも若干上方に周段部１３ｆが形成されている。
前記ヘッド部１３の底部外周面は、上述のチューブ容器３の開口部３ａの内側に若干の間隙をあけて内挿自在な外径とされ、チューブ容器３の開口部３ａをヘッド部１３の底部１３ｄに挿入した状態においてチューブ容器３の開口部３ａの上縁部分の内側に、先の複数の吹出孔１３ｅが対向配置するように構成されている。
【００２１】
また、ヘッド部１３の底部１３ａをチューブ容器３の開口部３ａに内挿した状態において、ヘッド部１３の外周面とチューブ容器３の開口部の内周面との間に若干の間隙が形成されるので、この間隙が空気の流路になるとともに、ヘッド部１３の更に上方側においてはヘッド部１３の外周面と冷却器１２の内周壁１２ａとの間に空気の排出路が形成され、これらの排出路は冷却器１２の上方側に形成されている下部側ブロック１１の内部空間１１ｄに連通され、更にヘッド部１３の鍔板１３ｃを貫通した通気口１３ｇを介して上部側ブロック１０に形成された排気路１０ｄに連通されている。
【００２２】
上部側ブロック１０においてヘッド部１３を嵌合した部分の上側には上部側ブロック１０の中空部の内側に周囲からせり出すようにフランジ壁１０ｅが形成され、このフランジ壁１０ｅの中央上部側に筒形の噴出器１６が設置され、このフランジ壁１０ｅの中央に形成された透孔１０ｆを介して噴出器１６の底部中央の噴射口がヘッド部１３の上端開口に望ませられている。
前記噴出器１６には加熱ヒータと送風機と流量調整弁が付設されており、噴出器１６の底部中央の噴射口から所望の温度（例えば、３００℃〜４００℃程度）に加熱した温風を所望の風量（流量調整弁により風量調整可能）で送り出すことができるように構成されている。
【００２３】
前記フランジ壁１０ｅにはフランジ壁１０ｅを上下に貫通する排気路１０ｄがフランジ壁１０ｄの周回りに複数形成されている。また、これら排気路１０ｄの周囲側に位置して前述の噴出器１６を取り囲むように円筒状の隔壁部材１８が配置され、前記排気路１０ｄはいずれも噴出器１６の外側であって、隔壁部材１８の内側の空間に連通されている。
以上の構成により、噴出器１６からヘッド部１３の内部側に噴出した温風をヘッド部１３の吹出孔１３ｅを介して外側に噴出させ、更に冷却器１２とヘッド部１３との間隙を通過させて冷却器１２の上方の空間部１１ｄに導出させ、次いで上部側ブロック１０に複数形成した排気路１０ｄを介して隔壁部材１８の内部側空間に排出できるように構成されている。なお、図面では略しているが、隔壁部材１８の上部側に吸引ブロアを接続して排気路１０ｄを介して強制排気する再の排気量を調整できるように構成されている。
【００２４】
次に、図３に示す如くテーブル１の上であって、加熱装置６に隣接する位置に、ハウジングケース２０により支持された状態で赤外線放射型温度計（非接触放射温度計：温度検出手段）２１が設置されている。この赤外線放射温度計２１は、被測定物の赤外線放射エネルギー量を検知し、その表面温度を測定する装置である。この赤外線放射温度計２１における検知部の設置位置は、図３に示す如く、加熱装置６の下方に搬送されてきたチューブ容器３について、その開口部３ａを図２に示す如くヘッド部１３に内挿して開口部３ａを冷却器１２の内側に配置した状態において、冷却器１２の直下に露出しているチューブ容器３の外周面位置Ｐとする。この外周面位置Ｐは冷却器１２の直下２０ｍｍの位置とする。この外周面位置Ｐは冷却器１２の底から離れすぎると開口部３ａの溶融温度の影響から遠くなり、溶融温度が反映されなくなるので、冷却器１２の直下１５ｍｍ以上、２５ｍｍ以内が望ましい。
この例の赤外線放射温度計２１は、赤外線検出部を上下左右方向に走査することで先の位置のチューブ容器３の外周面の温度を上下左右方向に２０点以上（１０ｍｓｅｃ間隔で）計測できる能力を有するものが好ましい。なお、この２０点以上計測温度データの内、最高温度を後述するデータ記録装置に記録保持することにする。
【００２５】
なお、この例において赤外線放射温度計２１は、図３に示す如くテーブル１上に設置された板状の基台２１Ａと、この基台２１Ａに立設された支持板２１Ｂと、この支持板２１Ｂの上部側に接続板２１Ｃを介して横向きに支持された取付筒２１Ｄとからなる支持具２１Ｅにより支持され、取付筒２１Ｄの内部に赤外線放射温度計２１が取り付けられて収容されている。
支持具２１Ｅにおいて基台２１Ａには、スリット状の位置決め孔２１ａが形成され、これを貫通したボルトとこれに螺合するナットなどの緊結具２１ｄによりこれらの水平方向スライド位置決めを行い、赤外線放射温度計２１とチューブ容器３との水平方向の相対位置決めを行うことができるようになっている。また、支持板２１Ｂと接続板２１Ｃにもスリット状の位置決め孔２１ｆが上下向きに形成され、これを貫通したボルトとそれに螺合するナットなどの緊結具２１ｇにより支持板２１Ｂと接続板２１Ｃとの上下方向スライド位置を調整し、赤外線放射温度計２１高さ位置を調整できるように構成されている。
この構成の支持具２１Ｅによって赤外線放射温度計２１の照射位置を正確に規定できるように構成されている。
【００２６】
次に、シール装置７は底部側に加圧クランプ部を有して成る。そして、先の加熱装置６の下方においてチューブ保持具２下部にある図示略のカム機構などの上下移動装置がチューブ保持具２及びチューブ容器３を押し上げ、チューブ容器３の開口部３ａを加熱し、その内周側を溶融させた後、上下移動装置が下降すると、チューブ保持具２がチューブ容器３をシール装置７側に移動させる。その後、シール装置７がその加圧クランプ部にてチューブ容器３の開口部３ａを挟んで圧着するので、チューブ容器３の開口部３ａをエンドシールすることでチューブシールができるようになっている。
【００２７】
図４に前記加熱装置６とシール装置７とカッター装置８に内蔵されている冷却プレス２３を含めた冷却水循環系のフローを示す。
図４に示す循環系フローにおいては、加熱装置６を２基、シール装置７を２基設置し、それらに加えてカッター装置８の冷却水も一括して１つのタンク２５から供給循環する配管系の一例として構成している。
この形態の配管系は、タンク２５から供給管２６を介し、供給管２６から分岐させた分岐配管２７により加熱装置６、６とシール装置７、７とカッター装置８とそれに付設された冷却プレス２３に冷却水を供給し、加熱装置６、６を通過後の冷媒が通過する戻管２８に流量センサ２９と温度センサ３０を組み込み、シール装置７、７を通過後の冷媒が通過する戻管３１に流量センサ２９と温度センサ３０を組み込み、戻管２８、３１を連結した戻管３２を介して冷却水をタンク２５に戻す基本配管系として構成されている。また、分岐配管２７はカッター装置８とそれに付設した冷却プレス装置２３に冷却水を供給できるように接続され、冷却プレス装置２３を通過した冷媒を戻管３５を介してタンク２５に戻すことができるように構成されている。
更に、供給管２６にはタンク２５側から順にポンプ３６、圧力計３７、遮断バルブ３８、ストレーナー３９、レギュレター４０が組み込まれている。また、タンク２５にはその内部に収容した冷却水を循環冷却するための冷却器４１とポンプ４２が配管４３に組み込まれて接続されている。
図４に示す配管系の構成により、加熱装置６、６、シール装置７、７、カッター装置８、冷却プレス２３を個別に冷媒として用いる冷却水により循環冷却することができるように構成されている。
【００２８】
次に、本実施形態に適用される加熱装置６にはその他にも各種のセンサが付設されている。まず、図１に示す如く加熱装置６の上部にホットエアー供給のために設けられたエアー供給管６Ａに風量センサ６Ｂが組み込まれ、加熱装置６の側部に排気ホットエアー計測用の温度センサ６Ｃが組み込まれ、加熱装置６の内部に設けた熱電対などの温度センサ６Ｄにより噴出器１６からヘッド部１３側に噴出するホットエアーの温度を計測できるように構成されている。
【００２９】
図５は各種センサから得られる情報をデータ収集してヒートシール不良状況発生の有無を管理するための管理装置の構成と各センサの接続状態を示す。
本実施形態において、温度センサ６Ｄが計測するホットエアー温度と、風量センサ６Ｂが計測するホットエアーの風量と、温度センサ６Ｃが計測する排気側ホットエアーの温度と、温度センサ３０が計測する冷却水温度と、流量センサ２９が計測する冷却水流量と、赤外線放射温度計２１が計測するチューブ容器３の側面の表面温度（１０ｍｓｅｃ間隔２０点）の各データをプログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ：シーケンサ（三菱電機商品名））４５を介してデータ収集装置４６に取り込み、データ収集装置４６に内蔵した通信機、これらから離れた位置に設けた通信機４７を介してデータ処理用のマスタコンピュータ（中央制御装置）４８に記録し、これらの情報を管理することで上述の種々の情報を一元管理できるように構成されている。なお、図５において符号４９は、パンク検査装置からのパンク発生時信号をプログラマブルロジックコントローラ４５に入力する系統を示す。
また、チューブ容器３の側面を１０ｍｓｅｃ間隔でデータ取りすると、データ量が膨大になるので、データ取得のタイミングをバリカム装置で絞り、チューブ容器１本あたり２０データとして管理することが好ましい。絞り込みの方法としては、チューブ保持具２の上下動により、加熱装置６にチューブ容器３が挿入されるが、チューブ保持具２を駆動するカム装置にカムの回転角度を検出する角度検出センサ（バリカム装置）を設け、この回転角度に応じて２０点のデータを取得する。例えば、後述の図１０に示す頂点部のデータを２０点取り込むことで２０点のデータを検出することができる。
この２０点のデータ注出時においてチューブ容器３はチューブ保持具２の上下移動に応じて上下方向に移動しているので、チューブ容器３の１点のみではなく、上下左右方向に２０点データ取りすることになるので、測定点は上述の如く冷却器の直下から１５〜２５ｍｍの範囲であれば測定できる最高温度に振れは生じることがない。
なお、図５では図１に示す充填ラインＡに対し、同等の機能を有する他の充填ラインＢ、Ｃ、Ｄについても同様のデータ管理を行うための全体管理システムとして、他の充填ラインＢ、Ｃ、Ｄについても併記し、マスタコンピュータ（中央制御装置）４８が各充填ラインＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの情報を統括的に一元管理できるように構成しているが、本発明ではこれらの充填ライン全体を一元管理しても充填ラインの個々を管理しても特に問わない。
【００３０】
図１に示す充填ラインＡにあっては、チューブ容器３の開口部３ａを介して充填装置５が練り歯磨きなどの内容物を充填した後、チューブ容器３がチューブ保持具２によって加熱装置６側に搬送される。
加熱装置６の下方にチューブ容器３の開口部３ａを移動させたならば、図示略の上下移動装置によりチューブ保持具２を上昇させると、チューブ容器３の開口部３ａが図２に示す如く冷却器１２の内側に挿入される。また、同時にチューブ容器３の開口部３ａはヘッド部１３の底部１３ａに対し外挿した状態となる。
この状態で噴出器１６から所定温度、例えば３１０℃〜３８０℃に温度調整したホットエアーをヘッド部１３に向けて吹き出す。これにより、ホットエアーはヘッド部１３の吹出孔１３ｅから外部に放射状に噴出するが、吹出孔１３ｅの外部にはチューブ容器３の開口部３ａの内周面が望ませられているので、この開口部３ａの内面側をホットエアーで溶融させることになる。また、開口部３ａの外周面は冷却器１２により強制冷却されるので、溶融することがない。
更に、前述のチューブ容器３の加熱開始と同時に赤外線放射温度計２１にて加熱装置６の冷却器１２の直下に露出しているチューブ容器３の外周面（図２、図３に示す状態において冷却器１２の直下に露出しているチューブ容器３の側面の中央側）を上下左右方向に走査し、その表面温度を計測する。
【００３１】
チューブ容器３の開口部３ａを溶融させた後のホットエアーは冷却器１２の上方の内部空間１１ｄに出てから複数の排気路１０ｄを通過して隔壁部材１８の内部空間に至り図示略のブロアにより吸引されて強制排気される。
また、タンク２５から図４に示す配管系を経由して冷却器１２に供給された冷却水はタンク２５との間を循環しながら冷却器１２を常時強制冷却する。これにより冷却器１２を介してチューブ容器３の開口部３ａを冷却し、その外周面を必要以上に過熱しないようになっている。
【００３２】
規定時間、例えば、数分の１秒間、チューブ容器３の開口部３ａを加熱してホットエアーによりチューブ容器３の開口部３ａの内周側を溶融させたならば、加熱装置６が上昇してチューブ容器３の開口部３ａを開放するので、チューブ容器３はシール装置７側に移動する。
ここで先に加熱したチューブ容器３がシール装置７側に移動すると同時に、加熱容器６の下側には次の未シール状態のチューブ容器３が移動してくるので、加熱装置６は再度同じ動作を繰り返し、次の未シール状態のチューブ容器３の開口部３ａをホットエアーにより加熱し溶融させる。
【００３３】
その加熱溶融動作の間の温度計測結果の一例を図１０に示す。図１０では加熱装置６が上下移動して最初のチューブ容器３の開口部３ａを加熱した後、次のチューブ容器３が移動してきて再度上下移動した加熱装置６がチューブ容器３の開口部３ａの加熱を開始するまでの１ショットを約０．８秒サイクルとした場合の温度計測結果の一例を示すが、応答速度１０ｍＳの２０点計測により図１０の状態の繰り返し温度サイクルを計測することができる。
【００３４】
この際に計測した最高温度をチューブ容器３の溶融時の加熱温度として管理指標に採用することができる。この最高温度が後述する試験例に示す如く例えば８３℃を下回らないようにデータ処理コンピュータ４８にて監視し、この最高温度が８３℃を下回る場合にデータ処理コンピュータ４８が警告を出すようにする。また、先の最高温度が８３℃を下回った場合、充填ラインＡのチューブ保持具２におけるチューブ保持状態を解除できる構成とし、充填ラインＡの外部に不良品のチューブ容器３を放出できる機構などを設けて、不良品をリアルタイムで除外する構成としても良い。
なお、この８３℃とは、チューブ容器３の開口部３ａの内周面側をホットエアーにより加熱し溶融させる場合、望ましい耐圧強度を得るためには、温度センサ６Ｄが計測するホットエアーの温度を３１０℃以上、４００℃以下の範囲にすることが好ましいが、この好ましい範囲の下限の温度３１０℃のホットエアーにて加熱した場合、赤外線放射温度計２１により冷却器１２直下のチューブ容器３の側面を温度計測した場合の温度に相当する。従って、チューブ容器３の外側面を温度計測した場合の温度指標として、８３℃を下限とする。
【００３５】
また、先の管理指標としてのホットエアーの温度が低下して３１０℃を下回るように低下しそうな場合に、データ処理コンピュータ４８が指令を出して噴出器１６からヘッド部１３に吹き出すホットエアーの温度を上昇させるように温度制御しても良い。
即ち、チューブ容器３の開口部３ａに吹き付けるためのホットエアーの温度が３１０℃を下回ると、後述する試験の如くチューブ容器の耐圧強度の低下が見られるので、ホットエアーの温度を直接測定することでこの温度を管理指標とすることができる。
なお、ホットエアーの温度管理が適正であっても、チューブ容器３の外表面を測定する赤外線放射温度計２１の測定結果が目的の範囲から外れる場合、逆に、赤外線放射温度計２１の測定結果が目的の範囲内であっても、ホットエアーの温度が適正範囲から外れる場合も考えられるので、より精度の高い管理状態を求めるためには、チューブ容器３の外面温度測定結果とホットエアーの温度測定結果の両方を管理し、把握することが望ましい。
【００３６】
次に、本実施形態の充填ラインＡにおいて、赤外線放射温度計２１によるチューブ容器３の外面温度管理とホットエアーの温度管理の他に、以下に説明する管理を行い、管理精度を向上させることが望ましい。
まず、前述の各センサのうち、ホットエアーの排気温度を温度センサ６Ｃで測定し、冷却器１２に送る冷却水の温度を温度センサ３０で測定し、冷却水流量を流量センサ２９で測定する。これらホットエアーの排気温度、冷却水温度、冷却水量を個々に測定し、これらの測定結果を管理指標とすることもできる。
ただし、これらの測定数値を指標とする際、シール後のチューブ容器３の耐圧強度を主に考慮した場合、前述のチューブ容器３の外面温度測定結果とホットエアーの温度測定結果よりはチューブシールに対する影響が小さい。よってこれらの指標を対応させて管理する場合は、これらの影響を加味して管理することが望ましい。
【００３７】
これらの管理指標の中で、ホットエアーの風量の下限値を２２０Ｌ／ｍｉｎ、上限値を３８０Ｌ／ｍｉｎとすることができる。また、冷却器１２の出口側の冷却水温度の下限値５℃、上限値４５℃、同冷却水流量の下限値１．６Ｌ／ｍｉｎと設定することができる。
なお、これらの全ての指標を用いてチューブシール不良を厳格に管理する場合、前述の全ての管理項目に厳格な範囲を設けて管理することが望ましい。
その場合の管理条件の一例として例えば、ホットエアーの温度の下限値を３６０℃、上限値を３８０℃と設定し、ホットエアー風量の下限値を２８０Ｌ／ｍｉｎ、チューブ容器の外表面温度を赤外線放射温度計により走査測定した場合の最高温度の下限値を８５℃、上限値を１１０℃、冷却器１２の出口側の冷却水温度の下限値５℃、上限値３０℃、同冷却水流量の下限値３．５Ｌ／ｍｉｎと設定することで、厳格な管理ができる。
また、冷却器１２の出口側の冷却水温度の管理は、チューブ容器３のシール後の耐圧強度には影響が少ないが、シール後においてシール部分の一部をカットして製品化する場合のカット性には影響があるので、管理することがより好ましい。
【００３８】
加熱装置６により規定の温度に加熱されて開口部３ａの内周面側を溶融させたチューブ容器３は、加熱装置６を上昇させた後、チューブ支持具２によってシール装置７側に搬送されるので、シール装置７において開口部３ａを加圧プレスして開口部内周面の溶融部分を接合し、シールしてチューブのエンドシールを完了する。
エンドシールを完了したチューブ容器３は次にカッタ装置８によりエンドシール部分を一部切断して規定の形状に仕上げられ、引き続き冷却プレス装置２３によりプレスされて冷却され、図１に示す完成品Ｈが得られる。
以上説明の如き充填ラインＡにおいて製造された完成品Ｈにあっては、高速で大量生産していても、厳格にホットエアーの温度管理、風量管理、冷却水管理等がなされた状態で生産されるので、エンドシール部分にシール不良が生じていない良品を生産することができる。
【００３９】
なお、本実施形態では練り歯磨を充填するラインに本発明を適用した例について説明したが、樹脂製のチューブの底部をエンドシールして生産する他のチューブ容器、例えば練り食品収納用チューブ容器、練り調味料の収納用チューブ容器、その他粘性の高い内容物を収納して使用するチューブ容器一般に広く本発明を適用できるのは勿論である。
【実施例】
【００４０】
図１に示す充填ラインにおいて、歯磨きチューブ容器（クリニカライオン：ライオン（株）製：チューブ素材（ポリエチレン製多層ラミネートチューブ、肉厚０．３６ｍｍ）の充填ラインに本発明装置と方法を適用し、実証試験を行った。この試験に用いた赤外線放射温度計は、キーエンス社製ＦＴ−Ｈ２０型の赤外線放射型非接触温度計（応答速度１０ｍＳ）を用い、加熱装置に内蔵されている冷却器の下端から１０ｍｍ下の位置、チューブ容器開口端からは２０ｍｍ下方位置のチューブ容器側面を温度測定ポイントとした。
まず、チューブ容器の開口部に噴出器から吹き付けるホットエアーの温度を３８０℃、ホットエアー流量３２０Ｌ／ｍｉｎとする標準条件から、ホットエアーの温度を３４０℃、３２０℃、３００℃と変更した時のチューブ容器外表面温度の計測を行った。また、各温度にてチューブ容器のエンドシールを行って得られたチューブ容器において、耐圧強度（ｋｇｆ）を測定した。ここでの耐圧強度とは、エンドシール後に水平面に設置した歯磨きチューブ容器についてチューブ容器を上下から挟む方向に板材により荷重を印加した場合、チューブ容器のエンドシール部分が破れて歯磨き剤が飛び出した際の荷重を示す。それらの測定結果を図６に示す。
【００４１】
図６に示す結果から、ホットエアー温度を３００℃に設定し、赤外線放射温度計の測定ポイントでの温度が８３℃となった時点において耐圧強度が著しく低下しており、この結果から、ホットエアーの設定温度は３１０℃〜３８０℃の範囲で調整することで満足な耐圧強度のエンドシール部分を有するチューブ容器を製造できることが明らかとなった。換言すると、加熱装置直下のポイントにおけるチューブ容器の表面温度の測定と把握であっても、ホットエアーによるチューブ容器のエンドシール部分の状況を確実に反映させて把握できることが判った。
【００４２】
次に、図１に示す充填ラインにおいて、ホットエアーの風量とチューブ容器表面温度、耐圧強度を測定した結果を図７に示す。この場合のホットエアーの設定温度は３４０℃とした。標準条件のホットエアー流量３２０Ｌ／ｍｉｎの条件に対し、３７０、２７０、２１５Ｌ／ｍｉｎの条件においてそれぞれチューブ容器のエンドシールを行った結果、ホットエアー流量２１５Ｌ／ｍｉｎとした場合にチューブ表面温度が８３℃以下となり、耐圧強度が大きく低下することを確認できた。
【００４３】
次に、図６に示すホットエアー温度と図７に示すホットエアー流量のチューブ耐圧強度に与える影響を纏めて図８に示す如くプロットしたところ、ほぼ同じ傾向が見られたので、加熱装置直下において赤外線放射温度計によりチューブ容器表面の温度を計測した場合、エンドシール部分の良否の判定にホットエアー温度とホットエアー流量の値をそれぞれ把握し、所定の範囲から外れないように制御することがエンドシール不良を防止できる上で有効であることが明らかとなった。
【００４４】
次に、加熱装置に組み込まれている冷却器に対して供給されて排出された場合の冷却水の温度が２０℃〜４４℃の範囲で変化した場合（冷却水出口温度２０℃の場合、設定温度８．５℃、冷却水出口温度３６℃の場合、設定温度２５℃）と、冷却水流量について、３．８Ｌ／ｍｉｎから１．６Ｌ／ｍｉｎとした場合のチューブ耐圧強度の測定を行った。その結果を図９に示す。
図９に示す結果から、冷却水温度と冷却水流量に関し、チューブ表面温度に対して影響は少ないことが判明した。
以上の結果から、ホットエアー温度とホットエアー流量と冷却水量と冷却水の温度について設定する場合、冷却水温度と冷却水量は少なくとも図９に示す範囲に管理しておけば、チューブ容器の耐圧強度に悪影響は生じないが、ホットエアー温度については３１０℃〜３８０℃の範囲に厳格に管理する必要があり、ホットエアー風量は２５０〜３８０Ｌ／ｍｉｎの範囲に厳格に管理する必要があることが判明した。従って、管理指標としてホットエアー温度とホットエアー流量を重視して管理することが好ましい。
【００４５】
図１０は、チューブ容器の移動、加熱装置の上下移動、チューブ容器の開口部を加熱装置の冷却器に内挿する動作、先のチューブ容器の開口部を加熱後、チューブ容器を次工程に搬送した後、次のチューブ容器が移動してきて再度加熱装置により、チューブ容器の開口部の加熱を開始するまでの１ショットを約０．８秒サイクル（図１０に符号Ｎで示す間隔）とした場合の温度計測結果の一例を示す。なお、図１０において符号Ｌで示す間隔の部分が加熱装置を上下移動させる際の温度変化、符号Ｍで示す間隔の部分が次のチューブ容器が移動してくる間の温度変化を示す。
この例の赤外線放射温度計の応答速度１０ｍＳの２０点計測により図１０に示す状態の繰り返し温度サイクルを計測することができた。即ち、装置稼働の初回分を除いた繰り返し計測において全く同じ温度変化を測定することができているので、繰り返しの計測を行っても正確に測定できることを確認できた。
【００４６】
これらの各管理項目のうち、ホットエアー温度の設定を３７０℃として、その下限値を３６０℃、上限値を３８０℃に管理し、ホットエアー風量の下限値設定を２８０Ｌ／ｍｉｎに設定し、チューブ容器表面温度の下限値を８５℃、上限値を１１０℃に設定し、冷却水出口温度を下限値５℃、上限値３０℃に設定し、冷却水流量の下限値を３．５Ｌ／ｍｉｎに設定して図１に示す充填ライン（１分間に７５本処理）を３７日間運転し、それらの管理項目において上限値を超えるか、下限値を下回った場合にデータ処理コンピュータが警告を発するように設定して管理した。
また、図１に示す充填ラインを一日８時間運転した場合、１日ごとの各数値の最大値と最小値を記録し、それらの標準偏差σを記録するとともに、ＣＶ値（標準偏差と平均の比）を記録した。
【００４７】
その結果、３７日間の運転において、ホットエアー温度において最大値の差異６℃、最小値の差異３℃、ＣＶ＝０．１７〜０．２６の範囲を得られ、殆ど振れのない±１０℃の範囲を越えない制御状態を得ることができ、ホットエアー流量のＣＶ＝１．０〜１．６の範囲、チューブ容器表面温度ＣＶ＝１．４〜１．７の範囲を確保することができた。この結果、チューブ容器表面温度の上限を超えたサンプルが１回／３日程度で充填停止後に発生したが、これらサンプルのエンドシール部分の耐圧試験を行った結果、耐圧強度の面で問題は生じなかった。
従って前記の管理項目を厳格に運用すると充填ラインでの不良品発生率を極めて低いものとすることができることが判明した。
【００４８】
次に、加熱装置の冷却器に供給する冷却水の温度とチューブ容器のエンドシール部分のカット性について試験した。カット性とは、△印がカット面を手指で触った際、ざらつきが認められる状態で悪く、×印はカット面に髭状の溶解した樹脂が１本でも観察された場合を判断手法とした指標により評価した。その結果を以下の表１に示す。
【００４９】
「表１」
冷却水入口温度 冷却水出口温度 冷却水流量 エンドシールカット後の外観
（℃） （℃） （Ｌ／ｍｉｎ）
８．５ ２０．６ ３．８ ○
１５ ２６．５ ３．８ ○
２５ ３６．２ ３．８ ○
２５ ３９．０ ２．４ △
２５ ４３．１ １．６ ×
外観検査において△はカット面状態悪く、×は髭状の溶解した樹脂が見られた。
＊実施例装置では室温以上の冷却水の温度調節ができなかったので、
２５℃以上の場合は流量を少なくして模擬試験とした。
【００５０】
表１と先に示した試験結果から、冷却器に供給する冷却水温度は、エンドシールの耐圧強度に悪影響が少ないが、カッター装置がエンドシール部分をカットする場合の仕上がりに影響を与えることが判明した。この結果から鑑み、冷却器から出る場合の冷却水温度を３９℃以下に抑制することがカット性の観点からは好ましく、冷却水温度を３８℃以下に抑制することがより良好なカット性を得るために重要なことが判明した。
よって、前述の管理項目において、耐圧強度が良好なエンドシールを得る上に、カット面の良好な仕上がり状態を求める場合は、チューブ容器表面温度管理と、ホットエアー温度管理と、ホットエアー流量管理に加え、冷却水出口温度管理を行うことが有効である。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】図１は本発明に係るチューブシール装置とチューブシール不良の検出方法が適用される充填ラインの一例を示す構成図。
【図２】図２は同チューブシール装置に備えられた加熱装置を示す断面図。
【図３】図３は同チューブシール装置に備えられた温度検出手段を示す構成図。
【図４】図４は同チューブシール装置を備えた充填ライン全体の冷媒配管系を示す略図。
【図５】図５は同チューブシール装置を備えた充填ライン全体の情報管理装置の構成を示す略図。
【図６】図６は同チューブシール装置に備えられているホットエアー温度制御を行った場合のチューブ容器表面温度測定結果と、加重強度の試験結果を示す図。
【図７】図７は同チューブシール装置に備えられているホットエアー風量制御を行った場合のチューブ容器表面温度測定結果と、耐圧強度の試験結果を示す図。
【図８】図８はチューブ容器表面温度と耐圧強度の相関性を示す図。
【図９】図９はチューブ容器の冷却水量と冷却水出口温度を変更した場合のチューブ容器表面温度測定結果
【図１０】図１０は赤外線放射温度計により計測したチューブ容器表面温度測定結果を示す斜視図。
【符号の説明】
【００５２】
１…充填ライン、２…チューブ保持具、３…チューブ容器、３ａ…開口部、５…充填機、６…加熱装置、７…シール装置、８…カッター装置、１０…上部側ブロック、１０ｄ…排気路、１１…下部側ブロック、１２…冷却器、１２ａ…内周壁、１２ｃ…冷媒流路、１３…ヘッド部、１３ａ…底部、１３ｅ…吹出孔、１６…噴出器、２１…温度計測手段（赤外線放射温度計）。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チューブの開口端部を熱溶融した後、圧着してチューブシールを行う場合に、チューブシール不良を生じないようにすることができるチューブシール不良の検出方法及びチューブシール装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラスチックチューブやラミネートチューブなどのチューブに内容物を充填した後、チューブ開口端部を熱溶融し、圧着することによりシールする工程において、従来の充填装置ではチューブの熱溶融状態を瞬時に判断する手段が無いため、チューブ端部を圧着シールした後、チューブに荷重をかけて漏れ検査を実施する必要があった。
【０００３】
この種のチューブシールの漏れ検査において、全数検査を行なうと生産品全数を品質保証できる反面、多大な人手を要し、全数検査のための検査工程を生産工程の中にインラインに組み込み、大量処理可能な圧縮強度検査機を導入する必要がある。しかし、製品チューブに荷重を印加して全数検査すると、チューブシール不良を生じていた製品の検査時に、内容物がチューブのシール部分から吹き出して周囲に飛散する問題があり、この吹き出した内容物が周囲の生産ラインの汚染を引き起こすおそれがある。また、シール後のチューブに荷重をかけて検査を行う手法では、荷重の作用の仕方によっては正常なシール状態のチューブをも破壊するおそれがあり、検査工程で不良品を生み出してしまうおそれもあった。
【０００４】
そこで従来から、容器のヒートシール状態を検査する方法及び検査装置として、ヒートシール部のシール幅方向に沿う各点の温度を赤外線放射表面温度計により非接触で検出し、検出温度の推移に基づいてシールラインの運転条件を制御する方法が知られている。（特許文献１参照）また、同様な装置を用いてヒートシール部のシール幅方向に沿う各点の温度を赤外線放射表面温度計により非接触で検出し、検出温度分布を予め定めた良品の適正温度分布から所定値以上異なる場合に不良と判断する検査方法が知られている。（特許文献２参照）
これらの特許文献１、２に記載の検査方法及び検査装置においてより詳細には、回転テーブルの外周部にシールベッドを複数備えた回転型のシール機を用い、金属箔と樹脂層をラミネートしてなるチューブ容器を起立状態で個々のシールヘッドに近接させ、シールヘッドに備えた２枚の金属板でチューブ容器の開口端部を挟み付け、シールヘッドに内蔵した誘導コイルを介してチューブ容器開口端の金属箔に渦電流を生じさせて電磁誘導加熱することによりチューブ容器の開口端を溶融させ、同時に２枚の金属板で圧着することでヒートシールする技術が開示されている。
【特許文献１】特開平６−１４４４１５号公報
【特許文献２】特開平６−１４４４１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
これらの特許文献１、２に記載された検査方法は、シール機の出側に赤外線放射表面温度計を配設し、シール機でシールが完了された後にシールヘッドから解放された状態のチューブ容器のヒートシール部分をその幅方向に走査して温度を計測する方式であり、この際に検出した温度分布を予め測定しておいた良品チューブの温度分布と比較して良不良を判定する方法である。
しかし従来の特許文献１、２に記載の検査方法では、ヒートシール後に不良を検出して高周波電源による電流値、電圧値を制御してヒートシール時の条件を調整する方式であるため、高周波電源による電流値、電圧値を制御して適正な値に調整している間に不良品を生み出してしまうおそれがある。また、特許文献１、２に記載の技術は金属箔をラミネートしたタイプのチューブのヒートシールに適用することを前提とした技術であり、樹脂製チューブの製造ラインを想定した技術ではなかった。
【０００６】
本発明者らは、樹脂製のチューブをヒートシールする装置として、加熱したホットエアーを利用してヒートシール前のチューブの開口部内面側を加熱して溶融状態とし、引き続きこの開口部を圧着シールしてヒートシールする装置を採用している。
本発明者らが使用しているヒートシール装置は、ヒートシール前のチューブの開口部を収容する筒形の加熱ヘッドと、この加熱ヘッドの内部にチューブ開口部内面溶融用のホットエアーを供給するための噴出器と、前記加熱ヘッドの底部周面に形成されてホットエアーをチューブの開口部側に噴出させるための噴出孔と、チューブの開口部を加熱した後にホットエアーを排出するための排気路を備えた構成とされている。
本発明者らは上述の構成のヒートシール装置を利用し、チューブ容器の開口部のヒートシールを行っているが、前述のホットエアーを利用してヒートシールを行った際、ホットエアーの温度制御、ホットエアーの風量、排気時の流速や風量などが要因となって、ヒートシール不良を生じることがあるが、この場合のシートシール不良を解決するための手段が望まれていた。
【０００７】
本発明は、ホットエアーを用いてチューブの開口部内面側を溶融させてヒートシールを行い、チューブのヒートシールを行う場合において、ヒートシール不良が生じないようにしたチューブシール不良の検出方法及びチューブシール装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明は以下の構成を採用した。
（１）本発明のチューブシール方法は、ヒートシール前のチューブ容器の開口部が外挿される中空のヘッド部と、該ヘッド部に接続されてヘッド部の内部側にホットエアーを送り込む噴出器と、前記ヘッド部の底部周辺を囲んで配置され、前記ヘッド部の外側に介挿されるチューブ容器の開口部外周を取り囲む環状の冷却器とを具備し、前記ヘッド部の底部外周にホットエアーの吹出孔が複数形成されて前記ヘッド部に外挿されるチューブ容器の開口部内面にホットエアーを噴出自在に構成され、前記ヘッド部の周囲に前記チューブ容器の開口部内面を加熱した後のホットエアーを排気する排気路が形成されてなる加熱装置を用い、前記ホットエアーにより溶融状態としたチューブ容器の開口部を引き続きシール装置により加圧シールすることでチューブシールする場合のチューブシール不良の検出方法であって、前記ヘッド部に外挿されてホットエアーによりチューブ容器の開口部内周側を溶融状態とし、開口部外周側を前記冷却器において冷却した状態において、チューブ容器の前記冷却器直下の外面温度を温度計測手段により計測し、この外面温度測定結果に基づいてチューブシール不良を把握することを特徴とする。
【０００９】
（２）本発明のチューブシール不良の検出方法は、前記ヘッド部直下のチューブ容器の外面温度管理結果と、前記ホットエアーの温度管理結果と、前記ホットエアーの風量管理結果と、前記チューブ容器の高さ位置管理結果から、良品チューブが得られた際の条件範囲を求め、これらの条件範囲に基づいてチューブシール不良を把握することを特徴とする。
（３）本発明のチューブシール不良の検出方法は、請求項２に記載のヘッド部直下のチューブ容器の外面温度管理結果と、前記ホットエアーの温度管理結果と、前記ホットエアーの風量管理結果と、前記チューブ容器の高さ位置管理結果に加え、前記冷却器用の冷媒温度と冷媒流量を管理し、これらの条件範囲に基づいてチューブシール不良を把握することを特徴とする。
【００１０】
（４）本発明のチューブシール不良の検出方法は、前記ヘッド部直下のチューブ容器の外面温度管理結果と、前記ホットエアーの温度管理結果と、前記ホットエアーの風量管理結果と、前記チューブ容器の高さ位置管理結果と、前記冷却器用の冷媒温度管理結果と、冷媒流量の管理結果に基づき、設定した上限と下限の範囲から外れた場合に警報を出すことを特徴とする。
【００１１】
（５）本発明のチューブシール装置は、ヒートシール前のチューブ容器の開口部が外挿される中空のヘッド部と、該ヘッド部に接続されてヘッド部の内部側にホットエアーを送り込む噴出器と、前記ヘッド部の底部周辺を囲んで配置され、前記ヘッド部の外側に介挿されるチューブ容器の開口部外周を取り囲む環状の冷却器とを具備し、前記ヘッド部の底部外周にホットエアーの吹出孔が複数形成されて前記ヘッド部に外挿されるチューブ容器の開口部内面にホットエアーを噴出自在に構成され、前記ヘッド部の周囲に前記チューブ容器の開口部内面を加熱した後のホットエアーを排気する排気路が形成されてなる加熱装置と、前記ホットエアーにより溶融状態としたチューブの開口部を加圧シールするシール装置とを具備したチューブシール装置であって、前記ヘッド部に外挿されてホットエアーにより加熱状態とされたチューブの冷却器直下の外面温度を計測する温度計測手段と、前記ホットエアーの温度を調整する管理装置とを具備したことを特徴とする。
（６）本発明のチューブシール装置は、前記管理装置が、前記ヘッド部に供給するホットエアーの温度管理に加え、前記ヘッド部に対するホットエアーの風量を制御可能であることを特徴とする。
（７）本発明のチューブシール装置は、前記管理装置が、前記冷却器に対する冷媒供給量と冷媒温度を制御可能であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のチューブシール不良の検出方法は、チューブ容器の開口部をヘッド部と冷却器の間に挿入し、開口部内周面側をホットエアーで加熱溶融すると同時に開口部外周面側を冷却器で冷却した後、シール装置により圧着することでチューブシールする場合、チューブ容器の開口部をヘッド部と冷却器の間に挿入した時点における冷却器直下のチューブ容器外面の温度を温度測定手段により計測し、この計測値に基づいてチューブシール不良を把握するので、実際にチューブシールするためにホットエアーで加熱し溶融した状態のチューブ容器の状態をリアルタイムで把握することができるので、正確なチューブシール状態の管理ができる。
また、チューブ容器のシールを行う開口部側から離れた温度計測ポイントであっても、冷却器直下の位置であるならば、ホットエアーで加熱し溶融した開口部の温度状態を正確に反映していることを試験により確認できているので、接着不良に伴うシール不良、溶けすぎに伴うシール不良を確実に把握することができ、チューブシール不良状態の管理を正確に行うことができる。
【００１３】
本発明において、ヘッド部直下のチューブ容器の外面温度管理結果に加え、ホットエアーの温度管理結果と、ホットエアーの風量管理結果から、良品チューブが得られた際の条件範囲を求め、これらの条件範囲に基づいてチューブシール不良を把握するならば、より確実なチューブシール状態管理ができる。特に、ホットエアーの温度管理と風量管理がチューブ容器開口部の溶融状態に与える影響が大きいので、有効な管理ができる。
本発明において、冷媒温度と冷媒流量を管理するならば、チューブシール状態管理に加えてチューブシール部分を切断する場合の仕上がりなどのカット性を良好にすることができる。
【００１４】
本発明において、管理結果に基づき、設定した上限と下限に挟まれる範囲から外れた場合に警報を出すことで、チューブシール不良状態をリアルタイムで正確に把握することが可能となり、警報に応じて直ちに不良品を排除するか装置運転を停止するか、などの対策を講じることでチューブシール不良対応ができるので、高速で大量生産している製造現場において、特に有効な管理方法とすることができ、不良品の発生を極力抑制することができる。
【００１５】
本発明のチューブシール装置によれば、接着不良に伴うシール不良、溶けすぎに伴うシール不良を防止することができ、良好なチューブシール状態としたチューブ容器を製造することができる。
そして、本発明のチューブシール装置により、ホットエアー温度管理に加えて、冷媒供給量と冷媒温度の管理を行いながらチューブ容器を製造するならば、シール不良を生じていない、チューブシール後の切断形状の良好なチューブ容器を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明するが、本発明は以下に説明する各実施形態に制限されるものではない。
図１は本発明に係るチューブシール装置の一実施形態を備えた充填ラインの一例を示すもので、この例の充填ラインＡは、歯磨き剤などの内容物をチューブ容器に充填するとともに充填後のチューブ容器の開口部をヒートシールするための製造ラインとして構成されている。
充填ラインＡの中央にはレーストラック形状のテーブル１が設置され、このテーブル１の周囲に多数設置された筒形のチューブ保持具２が個々に起立した整列状態でテーブル１の円周方向に水平移動自在に設けられている。これらのチューブ保持具２は、テーブル１の周面に沿って設けられた図示略の搬送機構によりテーブル１の周囲を周回移動するように構成されている。
これら複数のチューブ保持具２には空の状態の歯磨きチューブなどの未シールのチューブ容器３がそれらの注出口側を下に向け、それらの未シール状態の開口部３ａを上に向けて開口された状態で保持されている。従って図１に示す如く複数のチューブ保持具２に円筒形状のチューブ容器３が上下逆の状態で保持されたまま充填ラインＡを移動し、この充填ラインＡにおいて歯磨き剤の充填と開口部３ａのエンドシール、刻印、端部カットなどを行うようになっている。
【００１７】
図１におけるテーブル１の後部側にはその右側から順に歯磨き剤などの内容物の充填機５と加熱装置（ホットエアー装置）６とシール装置７とカッター装置８とがこの順に設置されている。
図１の充填機５は注入筒５Ａを具備してなり、注入筒５Ａの下方を通過移動するチューブ容器３の開口部３ａに対し、歯磨き剤などの粘度の高い液状の内容物を注入筒５Ａの先端側から必要量充填できるように構成されている。
図１に示す充填機５は一対左右に隣接して設けられ、それら充填機５、５の左側には同じく一対の加熱装置６、６が隣接して設置され、これらによりチューブ容器３の開口部３ａを加熱して部分的に溶融できるように構成され、加熱装置６の左側には相互に隣接して一対のシール装置７が設置され、先に溶融されたチューブ容器３の開口部３ａをエンドシールすることができるように構成され、これらのシール装置７、７の左側に少し距離をあけてカッター装置８、８が設置されている。なお、本形態においてこれらの装置が２基ずつ対になって設けられているのは、２本のチューブ容器３をセットと考えて同時充填、溶着、シールして高速運転するためであるが、これらの装置が対になっている必要はなく、１基ずつ設けられていても良く、３基以上セットになって設けられていてもその設置個数は問わない。
【００１８】
図２は加熱装置（ホットエアー装置）６の内部構造の一例を示すもので、内部に流路が複数形成されている上部側ブロック１０及び下部側ブロック１１と、下部側ブロック１１の中央内部側に配置された筒形ブロック状の冷却器１２と、冷却器１２の内側にその下部を配置するとともにその上部を前記上部側ブロック１０の内部側にまで延出させた有底筒形のヘッド部１３と、その上に配置された噴出器１６と、噴出器１６の周囲を取り囲む筒形の隔壁部材１８とを具備して構成されている。
前記上部側ブロック１０と下部側ブロック１１はいずれも中空構造とされ、下部側ブロック１１の内部中央部に冷却器１２が取り付けられ、冷却器１２の内部側から上方にかけて筒形のヘッド部１３が配置され、ヘッド部１３の上部側が上部側ブロック１３の底部側中空部に嵌め込まれると共に、上部側ブロック１３の中央部に噴出器１６が配置されている。
【００１９】
前記冷却器１２はその中央部に前述のチューブ容器３の開口部３ａを緊密に内挿自在な内周壁１２ａを有する筒状に形成され、その外周面部分に周溝１２ｂが形成され、この周溝１２ｂが下部側ブロック１１の内周壁に囲まれて冷媒流路１２ｃを構成している。そして、上部側ブロック１０の一側を上下に貫通するように形成された流入路１０ａと、この流入路１０ａに連通するように下部側ブロック１１に形成されて前述の冷媒流路１２ｃに連通された流入路１１ａが形成されるとともに、上部側ブロック１０の他側を上下に貫通するように形成された流出路１０ｂと、この流出路１０ｂに連通するように下部側ブロック１１に形成されて前述の冷媒流路１２ｃに連通された流出路１１ｂが形成されている。
これらの構成により、上部側ブロック１０の流入路１０ａから冷却水などの冷媒を流入させて流入路１１ａと冷媒流路１２ｃを通過させた後、流出路１１ｂ、１０ｂを介し排出することで、冷却器１２を強制冷却することができるとともに、この冷却器１２の内側に内挿したチューブ容器３の開口部３ａの外周面を冷却できるように構成されている。
【００２０】
次に、前記ヘッド部１３はその底部１３ａ側を冷却器１２の内側に配置し、その上部１３ｂ側を冷却器１２よりも上方の上部側ブロック１０の内周壁１０ｄに嵌合し、その上部１３ｂよりも若干下方に一体形成された鍔板１３ｃを上部側ブロック１０と下部側ブロック１１との間に挟み込んだ状態でブロック１０、１１に一体化して設けられている。
ヘッド部１３の底部外周面にはチューブ容器３の開口部３ａの挿入を容易とするためにテーパ面１３ｄが形成され、底部１３ａは下窄まり状に形成されるとともに、テーパ面１３ｄの若干上方のヘッド部外周面にはその周回りに複数の吹出孔１３ｅが形成され、これら吹出孔１３ｅの形成部分よりも若干上方に周段部１３ｆが形成されている。
前記ヘッド部１３の底部外周面は、上述のチューブ容器３の開口部３ａの内側に若干の間隙をあけて内挿自在な外径とされ、チューブ容器３の開口部３ａをヘッド部１３の底部１３ｄに挿入した状態においてチューブ容器３の開口部３ａの上縁部分の内側に、先の複数の吹出孔１３ｅが対向配置するように構成されている。
【００２１】
また、ヘッド部１３の底部１３ａをチューブ容器３の開口部３ａに内挿した状態において、ヘッド部１３の外周面とチューブ容器３の開口部の内周面との間に若干の間隙が形成されるので、この間隙が空気の流路になるとともに、ヘッド部１３の更に上方側においてはヘッド部１３の外周面と冷却器１２の内周壁１２ａとの間に空気の排出路が形成され、これらの排出路は冷却器１２の上方側に形成されている下部側ブロック１１の内部空間１１ｄに連通され、更にヘッド部１３の鍔板１３ｃを貫通した通気口１３ｇを介して上部側ブロック１０に形成された排気路１０ｄに連通されている。
【００２２】
上部側ブロック１０においてヘッド部１３を嵌合した部分の上側には上部側ブロック１０の中空部の内側に周囲からせり出すようにフランジ壁１０ｅが形成され、このフランジ壁１０ｅの中央上部側に筒形の噴出器１６が設置され、このフランジ壁１０ｅの中央に形成された透孔１０ｆを介して噴出器１６の底部中央の噴射口がヘッド部１３の上端開口に望ませられている。
前記噴出器１６には加熱ヒータと送風機と流量調整弁が付設されており、噴出器１６の底部中央の噴射口から所望の温度（例えば、３００℃〜４００℃程度）に加熱した温風を所望の風量（流量調整弁により風量調整可能）で送り出すことができるように構成されている。
【００２３】
前記フランジ壁１０ｅにはフランジ壁１０ｅを上下に貫通する排気路１０ｄがフランジ壁１０ｄの周回りに複数形成されている。また、これら排気路１０ｄの周囲側に位置して前述の噴出器１６を取り囲むように円筒状の隔壁部材１８が配置され、前記排気路１０ｄはいずれも噴出器１６の外側であって、隔壁部材１８の内側の空間に連通されている。
以上の構成により、噴出器１６からヘッド部１３の内部側に噴出した温風をヘッド部１３の吹出孔１３ｅを介して外側に噴出させ、更に冷却器１２とヘッド部１３との間隙を通過させて冷却器１２の上方の空間部１１ｄに導出させ、次いで上部側ブロック１０に複数形成した排気路１０ｄを介して隔壁部材１８の内部側空間に排出できるように構成されている。なお、図面では略しているが、隔壁部材１８の上部側に吸引ブロアを接続して排気路１０ｄを介して強制排気する再の排気量を調整できるように構成されている。
【００２４】
次に、図３に示す如くテーブル１の上であって、加熱装置６に隣接する位置に、ハウジングケース２０により支持された状態で赤外線放射型温度計（非接触放射温度計：温度検出手段）２１が設置されている。この赤外線放射温度計２１は、被測定物の赤外線放射エネルギー量を検知し、その表面温度を測定する装置である。この赤外線放射温度計２１における検知部の設置位置は、図３に示す如く、加熱装置６の下方に搬送されてきたチューブ容器３について、その開口部３ａを図２に示す如くヘッド部１３に内挿して開口部３ａを冷却器１２の内側に配置した状態において、冷却器１２の直下に露出しているチューブ容器３の外周面位置Ｐとする。この外周面位置Ｐは冷却器１２の直下２０ｍｍの位置とする。この外周面位置Ｐは冷却器１２の底から離れすぎると開口部３ａの溶融温度の影響から遠くなり、溶融温度が反映されなくなるので、冷却器１２の直下１５ｍｍ以上、２５ｍｍ以内が望ましい。
この例の赤外線放射温度計２１は、赤外線検出部を上下左右方向に走査することで先の位置のチューブ容器３の外周面の温度を上下左右方向に２０点以上（１０ｍｓｅｃ間隔で）計測できる能力を有するものが好ましい。なお、この２０点以上計測温度データの内、最高温度を後述するデータ記録装置に記録保持することにする。
【００２５】
なお、この例において赤外線放射温度計２１は、図３に示す如くテーブル１上に設置された板状の基台２１Ａと、この基台２１Ａに立設された支持板２１Ｂと、この支持板２１Ｂの上部側に接続板２１Ｃを介して横向きに支持された取付筒２１Ｄとからなる支持具２１Ｅにより支持され、取付筒２１Ｄの内部に赤外線放射温度計２１が取り付けられて収容されている。
支持具２１Ｅにおいて基台２１Ａには、スリット状の位置決め孔２１ａが形成され、これを貫通したボルトとこれに螺合するナットなどの緊結具２１ｄによりこれらの水平方向スライド位置決めを行い、赤外線放射温度計２１とチューブ容器３との水平方向の相対位置決めを行うことができるようになっている。また、支持板２１Ｂと接続板２１Ｃにもスリット状の位置決め孔２１ｆが上下向きに形成され、これを貫通したボルトとそれに螺合するナットなどの緊結具２１ｇにより支持板２１Ｂと接続板２１Ｃとの上下方向スライド位置を調整し、赤外線放射温度計２１高さ位置を調整できるように構成されている。
この構成の支持具２１Ｅによって赤外線放射温度計２１の照射位置を正確に規定できるように構成されている。
【００２６】
次に、シール装置７は底部側に加圧クランプ部を有して成る。そして、先の加熱装置６の下方においてチューブ保持具２下部にある図示略のカム機構などの上下移動装置がチューブ保持具２及びチューブ容器３を押し上げ、チューブ容器３の開口部３ａを加熱し、その内周側を溶融させた後、上下移動装置が下降すると、チューブ保持具２がチューブ容器３をシール装置７側に移動させる。その後、シール装置７がその加圧クランプ部にてチューブ容器３の開口部３ａを挟んで圧着するので、チューブ容器３の開口部３ａをエンドシールすることでチューブシールができるようになっている。
【００２７】
図４に前記加熱装置６とシール装置７とカッター装置８に内蔵されている冷却プレス２３を含めた冷却水循環系のフローを示す。
図４に示す循環系フローにおいては、加熱装置６を２基、シール装置７を２基設置し、それらに加えてカッター装置８の冷却水も一括して１つのタンク２５から供給循環する配管系の一例として構成している。
この形態の配管系は、タンク２５から供給管２６を介し、供給管２６から分岐させた分岐配管２７により加熱装置６、６とシール装置７、７とカッター装置８とそれに付設された冷却プレス２３に冷却水を供給し、加熱装置６、６を通過後の冷媒が通過する戻管２８に流量センサ２９と温度センサ３０を組み込み、シール装置７、７を通過後の冷媒が通過する戻管３１に流量センサ２９と温度センサ３０を組み込み、戻管２８、３１を連結した戻管３２を介して冷却水をタンク２５に戻す基本配管系として構成されている。また、分岐配管２７はカッター装置８とそれに付設した冷却プレス装置２３に冷却水を供給できるように接続され、冷却プレス装置２３を通過した冷媒を戻管３５を介してタンク２５に戻すことができるように構成されている。
更に、供給管２６にはタンク２５側から順にポンプ３６、圧力計３７、遮断バルブ３８、ストレーナー３９、レギュレター４０が組み込まれている。また、タンク２５にはその内部に収容した冷却水を循環冷却するための冷却器４１とポンプ４２が配管４３に組み込まれて接続されている。
図４に示す配管系の構成により、加熱装置６、６、シール装置７、７、カッター装置８、冷却プレス２３を個別に冷媒として用いる冷却水により循環冷却することができるように構成されている。
【００２８】
次に、本実施形態に適用される加熱装置６にはその他にも各種のセンサが付設されている。まず、図１に示す如く加熱装置６の上部にホットエアー供給のために設けられたエアー供給管６Ａに風量センサ６Ｂが組み込まれ、加熱装置６の側部に排気ホットエアー計測用の温度センサ６Ｃが組み込まれ、加熱装置６の内部に設けた熱電対などの温度センサ６Ｄにより噴出器１６からヘッド部１３側に噴出するホットエアーの温度を計測できるように構成されている。
【００２９】
図５は各種センサから得られる情報をデータ収集してヒートシール不良状況発生の有無を管理するための管理装置の構成と各センサの接続状態を示す。
本実施形態において、温度センサ６Ｄが計測するホットエアー温度と、風量センサ６Ｂが計測するホットエアーの風量と、温度センサ６Ｃが計測する排気側ホットエアーの温度と、温度センサ３０が計測する冷却水温度と、流量センサ２９が計測する冷却水流量と、赤外線放射温度計２１が計測するチューブ容器３の側面の表面温度（１０ｍｓｅｃ間隔２０点）の各データをプログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ：シーケンサ（三菱電機商品名））４５を介してデータ収集装置４６に取り込み、データ収集装置４６に内蔵した通信機、これらから離れた位置に設けた通信機４７を介してデータ処理用のマスタコンピュータ（中央制御装置）４８に記録し、これらの情報を管理することで上述の種々の情報を一元管理できるように構成されている。なお、図５において符号４９は、パンク検査装置からのパンク発生時信号をプログラマブルロジックコントローラ４５に入力する系統を示す。
また、チューブ容器３の側面を１０ｍｓｅｃ間隔でデータ取りすると、データ量が膨大になるので、データ取得のタイミングをバリカム装置で絞り、チューブ容器１本あたり２０データとして管理することが好ましい。絞り込みの方法としては、チューブ保持具２の上下動により、加熱装置６にチューブ容器３が挿入されるが、チューブ保持具２を駆動するカム装置にカムの回転角度を検出する角度検出センサ（バリカム装置）を設け、この回転角度に応じて２０点のデータを取得する。例えば、後述の図１０に示す頂点部のデータを２０点取り込むことで２０点のデータを検出することができる。
この２０点のデータ注出時においてチューブ容器３はチューブ保持具２の上下移動に応じて上下方向に移動しているので、チューブ容器３の１点のみではなく、上下左右方向に２０点データ取りすることになるので、測定点は上述の如く冷却器の直下から１５〜２５ｍｍの範囲であれば測定できる最高温度に振れは生じることがない。
なお、図５では図１に示す充填ラインＡに対し、同等の機能を有する他の充填ラインＢ、Ｃ、Ｄについても同様のデータ管理を行うための全体管理システムとして、他の充填ラインＢ、Ｃ、Ｄについても併記し、マスタコンピュータ（中央制御装置）４８が各充填ラインＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの情報を統括的に一元管理できるように構成しているが、本発明ではこれらの充填ライン全体を一元管理しても充填ラインの個々を管理しても特に問わない。
【００３０】
図１に示す充填ラインＡにあっては、チューブ容器３の開口部３ａを介して充填装置５が練り歯磨きなどの内容物を充填した後、チューブ容器３がチューブ保持具２によって加熱装置６側に搬送される。
加熱装置６の下方にチューブ容器３の開口部３ａを移動させたならば、図示略の上下移動装置によりチューブ保持具２を上昇させると、チューブ容器３の開口部３ａが図２に示す如く冷却器１２の内側に挿入される。また、同時にチューブ容器３の開口部３ａはヘッド部１３の底部１３ａに対し外挿した状態となる。
この状態で噴出器１６から所定温度、例えば３１０℃〜３８０℃に温度調整したホットエアーをヘッド部１３に向けて吹き出す。これにより、ホットエアーはヘッド部１３の吹出孔１３ｅから外部に放射状に噴出するが、吹出孔１３ｅの外部にはチューブ容器３の開口部３ａの内周面が望ませられているので、この開口部３ａの内面側をホットエアーで溶融させることになる。また、開口部３ａの外周面は冷却器１２により強制冷却されるので、溶融することがない。
更に、前述のチューブ容器３の加熱開始と同時に赤外線放射温度計２１にて加熱装置６の冷却器１２の直下に露出しているチューブ容器３の外周面（図２、図３に示す状態において冷却器１２の直下に露出しているチューブ容器３の側面の中央側）を上下左右方向に走査し、その表面温度を計測する。
【００３１】
チューブ容器３の開口部３ａを溶融させた後のホットエアーは冷却器１２の上方の内部空間１１ｄに出てから複数の排気路１０ｄを通過して隔壁部材１８の内部空間に至り図示略のブロアにより吸引されて強制排気される。
また、タンク２５から図４に示す配管系を経由して冷却器１２に供給された冷却水はタンク２５との間を循環しながら冷却器１２を常時強制冷却する。これにより冷却器１２を介してチューブ容器３の開口部３ａを冷却し、その外周面を必要以上に過熱しないようになっている。
【００３２】
規定時間、例えば、数分の１秒間、チューブ容器３の開口部３ａを加熱してホットエアーによりチューブ容器３の開口部３ａの内周側を溶融させたならば、加熱装置６が上昇してチューブ容器３の開口部３ａを開放するので、チューブ容器３はシール装置７側に移動する。
ここで先に加熱したチューブ容器３がシール装置７側に移動すると同時に、加熱容器６の下側には次の未シール状態のチューブ容器３が移動してくるので、加熱装置６は再度同じ動作を繰り返し、次の未シール状態のチューブ容器３の開口部３ａをホットエアーにより加熱し溶融させる。
【００３３】
その加熱溶融動作の間の温度計測結果の一例を図１０に示す。図１０では加熱装置６が上下移動して最初のチューブ容器３の開口部３ａを加熱した後、次のチューブ容器３が移動してきて再度上下移動した加熱装置６がチューブ容器３の開口部３ａの加熱を開始するまでの１ショットを約０．８秒サイクルとした場合の温度計測結果の一例を示すが、応答速度１０ｍＳの２０点計測により図１０の状態の繰り返し温度サイクルを計測することができる。
【００３４】
この際に計測した最高温度をチューブ容器３の溶融時の加熱温度として管理指標に採用することができる。この最高温度が後述する試験例に示す如く例えば８３℃を下回らないようにデータ処理コンピュータ４８にて監視し、この最高温度が８３℃を下回る場合にデータ処理コンピュータ４８が警告を出すようにする。また、先の最高温度が８３℃を下回った場合、充填ラインＡのチューブ保持具２におけるチューブ保持状態を解除できる構成とし、充填ラインＡの外部に不良品のチューブ容器３を放出できる機構などを設けて、不良品をリアルタイムで除外する構成としても良い。
なお、この８３℃とは、チューブ容器３の開口部３ａの内周面側をホットエアーにより加熱し溶融させる場合、望ましい耐圧強度を得るためには、温度センサ６Ｄが計測するホットエアーの温度を３１０℃以上、４００℃以下の範囲にすることが好ましいが、この好ましい範囲の下限の温度３１０℃のホットエアーにて加熱した場合、赤外線放射温度計２１により冷却器１２直下のチューブ容器３の側面を温度計測した場合の温度に相当する。従って、チューブ容器３の外側面を温度計測した場合の温度指標として、８３℃を下限とする。
【００３５】
また、先の管理指標としてのホットエアーの温度が低下して３１０℃を下回るように低下しそうな場合に、データ処理コンピュータ４８が指令を出して噴出器１６からヘッド部１３に吹き出すホットエアーの温度を上昇させるように温度制御しても良い。
即ち、チューブ容器３の開口部３ａに吹き付けるためのホットエアーの温度が３１０℃を下回ると、後述する試験の如くチューブ容器の耐圧強度の低下が見られるので、ホットエアーの温度を直接測定することでこの温度を管理指標とすることができる。
なお、ホットエアーの温度管理が適正であっても、チューブ容器３の外表面を測定する赤外線放射温度計２１の測定結果が目的の範囲から外れる場合、逆に、赤外線放射温度計２１の測定結果が目的の範囲内であっても、ホットエアーの温度が適正範囲から外れる場合も考えられるので、より精度の高い管理状態を求めるためには、チューブ容器３の外面温度測定結果とホットエアーの温度測定結果の両方を管理し、把握することが望ましい。
【００３６】
次に、本実施形態の充填ラインＡにおいて、赤外線放射温度計２１によるチューブ容器３の外面温度管理とホットエアーの温度管理の他に、以下に説明する管理を行い、管理精度を向上させることが望ましい。
まず、前述の各センサのうち、ホットエアーの排気温度を温度センサ６Ｃで測定し、冷却器１２に送る冷却水の温度を温度センサ３０で測定し、冷却水流量を流量センサ２９で測定する。これらホットエアーの排気温度、冷却水温度、冷却水量を個々に測定し、これらの測定結果を管理指標とすることもできる。
ただし、これらの測定数値を指標とする際、シール後のチューブ容器３の耐圧強度を主に考慮した場合、前述のチューブ容器３の外面温度測定結果とホットエアーの温度測定結果よりはチューブシールに対する影響が小さい。よってこれらの指標を対応させて管理する場合は、これらの影響を加味して管理することが望ましい。
【００３７】
これらの管理指標の中で、ホットエアーの風量の下限値を２２０Ｌ／ｍｉｎ、上限値を３８０Ｌ／ｍｉｎとすることができる。また、冷却器１２の出口側の冷却水温度の下限値５℃、上限値４５℃、同冷却水流量の下限値１．６Ｌ／ｍｉｎと設定することができる。
なお、これらの全ての指標を用いてチューブシール不良を厳格に管理する場合、前述の全ての管理項目に厳格な範囲を設けて管理することが望ましい。
その場合の管理条件の一例として例えば、ホットエアーの温度の下限値を３６０℃、上限値を３８０℃と設定し、ホットエアー風量の下限値を２８０Ｌ／ｍｉｎ、チューブ容器の外表面温度を赤外線放射温度計により走査測定した場合の最高温度の下限値を８５℃、上限値を１１０℃、冷却器１２の出口側の冷却水温度の下限値５℃、上限値３０℃、同冷却水流量の下限値３．５Ｌ／ｍｉｎと設定することで、厳格な管理ができる。
また、冷却器１２の出口側の冷却水温度の管理は、チューブ容器３のシール後の耐圧強度には影響が少ないが、シール後においてシール部分の一部をカットして製品化する場合のカット性には影響があるので、管理することがより好ましい。
【００３８】
加熱装置６により規定の温度に加熱されて開口部３ａの内周面側を溶融させたチューブ容器３は、加熱装置６を上昇させた後、チューブ支持具２によってシール装置７側に搬送されるので、シール装置７において開口部３ａを加圧プレスして開口部内周面の溶融部分を接合し、シールしてチューブのエンドシールを完了する。
エンドシールを完了したチューブ容器３は次にカッタ装置８によりエンドシール部分を一部切断して規定の形状に仕上げられ、引き続き冷却プレス装置２３によりプレスされて冷却され、図１に示す完成品Ｈが得られる。
以上説明の如き充填ラインＡにおいて製造された完成品Ｈにあっては、高速で大量生産していても、厳格にホットエアーの温度管理、風量管理、冷却水管理等がなされた状態で生産されるので、エンドシール部分にシール不良が生じていない良品を生産することができる。
【００３９】
なお、本実施形態では練り歯磨を充填するラインに本発明を適用した例について説明したが、樹脂製のチューブの底部をエンドシールして生産する他のチューブ容器、例えば練り食品収納用チューブ容器、練り調味料の収納用チューブ容器、その他粘性の高い内容物を収納して使用するチューブ容器一般に広く本発明を適用できるのは勿論である。
【実施例】
【００４０】
図１に示す充填ラインにおいて、歯磨きチューブ容器（クリニカライオン：ライオン（株）製：チューブ素材（ポリエチレン製多層ラミネートチューブ、肉厚０．３６ｍｍ）の充填ラインに本発明装置と方法を適用し、実証試験を行った。この試験に用いた赤外線放射温度計は、キーエンス社製ＦＴ−Ｈ２０型の赤外線放射型非接触温度計（応答速度１０ｍＳ）を用い、加熱装置に内蔵されている冷却器の下端から１０ｍｍ下の位置、チューブ容器開口端からは２０ｍｍ下方位置のチューブ容器側面を温度測定ポイントとした。
まず、チューブ容器の開口部に噴出器から吹き付けるホットエアーの温度を３８０℃、ホットエアー流量３２０Ｌ／ｍｉｎとする標準条件から、ホットエアーの温度を３４０℃、３２０℃、３００℃と変更した時のチューブ容器外表面温度の計測を行った。また、各温度にてチューブ容器のエンドシールを行って得られたチューブ容器において、耐圧強度（ｋｇｆ）を測定した。ここでの耐圧強度とは、エンドシール後に水平面に設置した歯磨きチューブ容器についてチューブ容器を上下から挟む方向に板材により荷重を印加した場合、チューブ容器のエンドシール部分が破れて歯磨き剤が飛び出した際の荷重を示す。それらの測定結果を図６に示す。
【００４１】
図６に示す結果から、ホットエアー温度を３００℃に設定し、赤外線放射温度計の測定ポイントでの温度が８３℃となった時点において耐圧強度が著しく低下しており、この結果から、ホットエアーの設定温度は３１０℃〜３８０℃の範囲で調整することで満足な耐圧強度のエンドシール部分を有するチューブ容器を製造できることが明らかとなった。換言すると、加熱装置直下のポイントにおけるチューブ容器の表面温度の測定と把握であっても、ホットエアーによるチューブ容器のエンドシール部分の状況を確実に反映させて把握できることが判った。
【００４２】
次に、図１に示す充填ラインにおいて、ホットエアーの風量とチューブ容器表面温度、耐圧強度を測定した結果を図７に示す。この場合のホットエアーの設定温度は３４０℃とした。標準条件のホットエアー流量３２０Ｌ／ｍｉｎの条件に対し、３７０、２７０、２１５Ｌ／ｍｉｎの条件においてそれぞれチューブ容器のエンドシールを行った結果、ホットエアー流量２１５Ｌ／ｍｉｎとした場合にチューブ表面温度が８３℃以下となり、耐圧強度が大きく低下することを確認できた。
【００４３】
次に、図６に示すホットエアー温度と図７に示すホットエアー流量のチューブ耐圧強度に与える影響を纏めて図８に示す如くプロットしたところ、ほぼ同じ傾向が見られたので、加熱装置直下において赤外線放射温度計によりチューブ容器表面の温度を計測した場合、エンドシール部分の良否の判定にホットエアー温度とホットエアー流量の値をそれぞれ把握し、所定の範囲から外れないように制御することがエンドシール不良を防止できる上で有効であることが明らかとなった。
【００４４】
次に、加熱装置に組み込まれている冷却器に対して供給されて排出された場合の冷却水の温度が２０℃〜４４℃の範囲で変化した場合（冷却水出口温度２０℃の場合、設定温度８．５℃、冷却水出口温度３６℃の場合、設定温度２５℃）と、冷却水流量について、３．８Ｌ／ｍｉｎから１．６Ｌ／ｍｉｎとした場合のチューブ耐圧強度の測定を行った。その結果を図９に示す。
図９に示す結果から、冷却水温度と冷却水流量に関し、チューブ表面温度に対して影響は少ないことが判明した。
以上の結果から、ホットエアー温度とホットエアー流量と冷却水量と冷却水の温度について設定する場合、冷却水温度と冷却水量は少なくとも図９に示す範囲に管理しておけば、チューブ容器の耐圧強度に悪影響は生じないが、ホットエアー温度については３１０℃〜３８０℃の範囲に厳格に管理する必要があり、ホットエアー風量は２５０〜３８０Ｌ／ｍｉｎの範囲に厳格に管理する必要があることが判明した。従って、管理指標としてホットエアー温度とホットエアー流量を重視して管理することが好ましい。
【００４５】
図１０は、チューブ容器の移動、加熱装置の上下移動、チューブ容器の開口部を加熱装置の冷却器に内挿する動作、先のチューブ容器の開口部を加熱後、チューブ容器を次工程に搬送した後、次のチューブ容器が移動してきて再度加熱装置により、チューブ容器の開口部の加熱を開始するまでの１ショットを約０．８秒サイクル（図１０に符号Ｎで示す間隔）とした場合の温度計測結果の一例を示す。なお、図１０において符号Ｌで示す間隔の部分が加熱装置を上下移動させる際の温度変化、符号Ｍで示す間隔の部分が次のチューブ容器が移動してくる間の温度変化を示す。
この例の赤外線放射温度計の応答速度１０ｍＳの２０点計測により図１０に示す状態の繰り返し温度サイクルを計測することができた。即ち、装置稼働の初回分を除いた繰り返し計測において全く同じ温度変化を測定することができているので、繰り返しの計測を行っても正確に測定できることを確認できた。
【００４６】
これらの各管理項目のうち、ホットエアー温度の設定を３７０℃として、その下限値を３６０℃、上限値を３８０℃に管理し、ホットエアー風量の下限値設定を２８０Ｌ／ｍｉｎに設定し、チューブ容器表面温度の下限値を８５℃、上限値を１１０℃に設定し、冷却水出口温度を下限値５℃、上限値３０℃に設定し、冷却水流量の下限値を３．５Ｌ／ｍｉｎに設定して図１に示す充填ライン（１分間に７５本処理）を３７日間運転し、それらの管理項目において上限値を超えるか、下限値を下回った場合にデータ処理コンピュータが警告を発するように設定して管理した。
また、図１に示す充填ラインを一日８時間運転した場合、１日ごとの各数値の最大値と最小値を記録し、それらの標準偏差σを記録するとともに、ＣＶ値（標準偏差と平均の比）を記録した。
【００４７】
その結果、３７日間の運転において、ホットエアー温度において最大値の差異６℃、最小値の差異３℃、ＣＶ＝０．１７〜０．２６の範囲を得られ、殆ど振れのない±１０℃の範囲を越えない制御状態を得ることができ、ホットエアー流量のＣＶ＝１．０〜１．６の範囲、チューブ容器表面温度ＣＶ＝１．４〜１．７の範囲を確保することができた。この結果、チューブ容器表面温度の上限を超えたサンプルが１回／３日程度で充填停止後に発生したが、これらサンプルのエンドシール部分の耐圧試験を行った結果、耐圧強度の面で問題は生じなかった。
従って前記の管理項目を厳格に運用すると充填ラインでの不良品発生率を極めて低いものとすることができることが判明した。
【００４８】
次に、加熱装置の冷却器に供給する冷却水の温度とチューブ容器のエンドシール部分のカット性について試験した。カット性とは、△印がカット面を手指で触った際、ざらつきが認められる状態で悪く、×印はカット面に髭状の溶解した樹脂が１本でも観察された場合を判断手法とした指標により評価した。その結果を以下の表１に示す。
【００４９】
「表１」
冷却水入口温度 冷却水出口温度 冷却水流量 エンドシールカット後の外観
（℃） （℃） （Ｌ／ｍｉｎ）
８．５ ２０．６ ３．８ ○
１５ ２６．５ ３．８ ○
２５ ３６．２ ３．８ ○
２５ ３９．０ ２．４ △
２５ ４３．１ １．６ ×
外観検査において△はカット面状態悪く、×は髭状の溶解した樹脂が見られた。
＊実施例装置では室温以上の冷却水の温度調節ができなかったので、
２５℃以上の場合は流量を少なくして模擬試験とした。
【００５０】
表１と先に示した試験結果から、冷却器に供給する冷却水温度は、エンドシールの耐圧強度に悪影響が少ないが、カッター装置がエンドシール部分をカットする場合の仕上がりに影響を与えることが判明した。この結果から鑑み、冷却器から出る場合の冷却水温度を３９℃以下に抑制することがカット性の観点からは好ましく、冷却水温度を３８℃以下に抑制することがより良好なカット性を得るために重要なことが判明した。
よって、前述の管理項目において、耐圧強度が良好なエンドシールを得る上に、カット面の良好な仕上がり状態を求める場合は、チューブ容器表面温度管理と、ホットエアー温度管理と、ホットエアー流量管理に加え、冷却水出口温度管理を行うことが有効である。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】図１は本発明に係るチューブシール装置とチューブシール不良の検出方法が適用される充填ラインの一例を示す構成図。
【図２】図２は同チューブシール装置に備えられた加熱装置を示す断面図。
【図３】図３は同チューブシール装置に備えられた温度検出手段を示す構成図。
【図４】図４は同チューブシール装置を備えた充填ライン全体の冷媒配管系を示す略図。
【図５】図５は同チューブシール装置を備えた充填ライン全体の情報管理装置の構成を示す略図。
【図６】図６は同チューブシール装置に備えられているホットエアー温度制御を行った場合のチューブ容器表面温度測定結果と、加重強度の試験結果を示す図。
【図７】図７は同チューブシール装置に備えられているホットエアー風量制御を行った場合のチューブ容器表面温度測定結果と、耐圧強度の試験結果を示す図。
【図８】図８はチューブ容器表面温度と耐圧強度の相関性を示す図。
【図９】図９はチューブ容器の冷却水量と冷却水出口温度を変更した場合のチューブ容器表面温度測定結果
【図１０】図１０は赤外線放射温度計により計測したチューブ容器表面温度測定結果を示す斜視図。
【符号の説明】
【００５２】
１…充填ライン、２…チューブ保持具、３…チューブ容器、３ａ…開口部、５…充填機、６…加熱装置、７…シール装置、８…カッター装置、１０…上部側ブロック、１０ｄ…排気路、１１…下部側ブロック、１２…冷却器、１２ａ…内周壁、１２ｃ…冷媒流路、１３…ヘッド部、１３ａ…底部、１３ｅ…吹出孔、１６…噴出器、２１…温度計測手段（赤外線放射温度計）。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒートシール前のチューブ容器の開口部が外挿される中空のヘッド部と、該ヘッド部に接続されてヘッド部の内部側にホットエアーを送り込む噴出器と、前記ヘッド部の底部周辺を囲んで配置され、前記ヘッド部の外側に介挿されるチューブ容器の開口部外周を取り囲む環状の冷却器とを具備し、前記ヘッド部の底部外周にホットエアーの吹出孔が複数形成されて前記ヘッド部に外挿されるチューブ容器の開口部内面にホットエアーを噴出自在に構成され、前記ヘッド部の周囲に前記チューブ容器の開口部内面を加熱した後のホットエアーを排気する排気路が形成されてなる加熱装置を用い、
前記ホットエアーにより溶融状態としたチューブ容器の開口部を引き続きシール装置により加圧シールすることでチューブシールする場合のチューブシール不良の検出方法であって、
前記ヘッド部に外挿されてホットエアーによりチューブ容器の開口部内周側を溶融状態とし、開口部外周側を前記冷却器において冷却した状態において、チューブ容器の前記冷却器直下の外面温度を温度計測手段により計測し、この外面温度測定結果に基づいてチューブシール不良を把握することを特徴とするチューブシール不良の検出方法。
【請求項２】
前記ヘッド部直下のチューブ容器の外面温度管理結果と、前記ホットエアーの温度管理結果と、前記ホットエアーの風量管理結果と、前記チューブ容器の高さ位置管理結果から、良品チューブが得られた際の条件範囲を求め、これらの条件範囲に基づいてチューブシール不良を把握することを特徴とする請求項１に記載のチューブシール不良の検出方法。
【請求項３】
前記ヘッド部直下のチューブ容器の外面温度管理結果と、前記ホットエアーの温度管理結果と、前記ホットエアーの風量管理結果と、前記チューブ容器の高さ位置管理結果に加え、前記冷却器用の冷媒温度と冷媒流量を管理し、これらの条件範囲に基づいてチューブシール不良を把握することを特徴とする請求項２に記載のチューブシール不良の検出方法。
【請求項４】
前記ヘッド部直下のチューブ容器の外面温度管理結果と、前記ホットエアーの温度管理結果と、前記ホットエアーの風量管理結果と、前記チューブ容器の高さ位置管理結果と、前記冷却器用の冷媒温度管理結果と、冷媒流量の管理結果に基づき、設定した上限と下限で挟まれる範囲から外れた場合に警報を出すことを特徴とする請求項３に記載のチューブシール不良の検出方法。
【請求項５】
ヒートシール前のチューブ容器の開口部が外挿される中空のヘッド部と、該ヘッド部に接続されてヘッド部の内部側にホットエアーを送り込む噴出器と、前記ヘッド部の底部周辺を囲んで配置され、前記ヘッド部の外側に介挿されるチューブ容器の開口部外周を取り囲む環状の冷却器とを具備し、前記ヘッド部の底部外周にホットエアーの吹出孔が複数形成されて前記ヘッド部に外挿されるチューブ容器の開口部内面にホットエアーを噴出自在に構成され、前記ヘッド部の周囲に前記チューブ容器の開口部内面を加熱した後のホットエアーを排気する排気路が形成されてなる加熱装置と、
前記ホットエアーにより半溶融状態としたチューブの開口部を加圧シールするシール装置とを具備したチューブシール装置であって、
前記ヘッド部に外挿されてホットエアーにより加熱状態とされたチューブの冷却器直下の外面温度を計測する温度計測手段と、前記ホットエアーの温度を調整する管理装置とを具備したことを特徴とするチューブシール装置。
【請求項６】
前記管理装置が、前記ヘッド部に供給するホットエアーの温度管理に加え、前記ヘッド部に対するホットエアーの風量を制御可能であることを特徴とする請求項４に記載のチューブシール装置。
【請求項７】
前記管理装置が、前記冷却器に対する冷媒供給量と冷媒温度を制御可能であることを特徴とする請求項５に記載のチューブシール装置。
【請求項１】
ヒートシール前のチューブ容器の開口部が外挿される中空のヘッド部と、該ヘッド部に接続されてヘッド部の内部側にホットエアーを送り込む噴出器と、前記ヘッド部の底部周辺を囲んで配置され、前記ヘッド部の外側に介挿されるチューブ容器の開口部外周を取り囲む環状の冷却器とを具備し、前記ヘッド部の底部外周にホットエアーの吹出孔が複数形成されて前記ヘッド部に外挿されるチューブ容器の開口部内面にホットエアーを噴出自在に構成され、前記ヘッド部の周囲に前記チューブ容器の開口部内面を加熱した後のホットエアーを排気する排気路が形成されてなる加熱装置を用い、
前記ホットエアーにより溶融状態としたチューブ容器の開口部を引き続きシール装置により加圧シールすることでチューブシールする場合のチューブシール不良の検出方法であって、
前記ヘッド部に外挿されてホットエアーによりチューブ容器の開口部内周側を溶融状態とし、開口部外周側を前記冷却器において冷却した状態において、チューブ容器の前記冷却器直下の外面温度を温度計測手段により計測し、この外面温度測定結果に基づいてチューブシール不良を把握することを特徴とするチューブシール不良の検出方法。
【請求項２】
前記ヘッド部直下のチューブ容器の外面温度管理結果と、前記ホットエアーの温度管理結果と、前記ホットエアーの風量管理結果と、前記チューブ容器の高さ位置管理結果から、良品チューブが得られた際の条件範囲を求め、これらの条件範囲に基づいてチューブシール不良を把握することを特徴とする請求項１に記載のチューブシール不良の検出方法。
【請求項３】
前記ヘッド部直下のチューブ容器の外面温度管理結果と、前記ホットエアーの温度管理結果と、前記ホットエアーの風量管理結果と、前記チューブ容器の高さ位置管理結果に加え、前記冷却器用の冷媒温度と冷媒流量を管理し、これらの条件範囲に基づいてチューブシール不良を把握することを特徴とする請求項２に記載のチューブシール不良の検出方法。
【請求項４】
前記ヘッド部直下のチューブ容器の外面温度管理結果と、前記ホットエアーの温度管理結果と、前記ホットエアーの風量管理結果と、前記チューブ容器の高さ位置管理結果と、前記冷却器用の冷媒温度管理結果と、冷媒流量の管理結果に基づき、設定した上限と下限で挟まれる範囲から外れた場合に警報を出すことを特徴とする請求項３に記載のチューブシール不良の検出方法。
【請求項５】
ヒートシール前のチューブ容器の開口部が外挿される中空のヘッド部と、該ヘッド部に接続されてヘッド部の内部側にホットエアーを送り込む噴出器と、前記ヘッド部の底部周辺を囲んで配置され、前記ヘッド部の外側に介挿されるチューブ容器の開口部外周を取り囲む環状の冷却器とを具備し、前記ヘッド部の底部外周にホットエアーの吹出孔が複数形成されて前記ヘッド部に外挿されるチューブ容器の開口部内面にホットエアーを噴出自在に構成され、前記ヘッド部の周囲に前記チューブ容器の開口部内面を加熱した後のホットエアーを排気する排気路が形成されてなる加熱装置と、
前記ホットエアーにより半溶融状態としたチューブの開口部を加圧シールするシール装置とを具備したチューブシール装置であって、
前記ヘッド部に外挿されてホットエアーにより加熱状態とされたチューブの冷却器直下の外面温度を計測する温度計測手段と、前記ホットエアーの温度を調整する管理装置とを具備したことを特徴とするチューブシール装置。
【請求項６】
前記管理装置が、前記ヘッド部に供給するホットエアーの温度管理に加え、前記ヘッド部に対するホットエアーの風量を制御可能であることを特徴とする請求項４に記載のチューブシール装置。
【請求項７】
前記管理装置が、前記冷却器に対する冷媒供給量と冷媒温度を制御可能であることを特徴とする請求項５に記載のチューブシール装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００９−１９０７８５（Ｐ２００９−１９０７８５Ａ）
【公開日】平成２１年８月２７日（２００９．８．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３６４８１（Ｐ２００８−３６４８１）
【出願日】平成２０年２月１８日（２００８．２．１８）
【出願人】（０００００６７６９）ライオン株式会社 (1,816)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年８月２７日（２００９．８．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年２月１８日（２００８．２．１８）
【出願人】（０００００６７６９）ライオン株式会社 (1,816)
【Ｆターム（参考）】
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