噛み込み検査とは、包装のシール部に内容物や粉・液が挟まっていないかを確かめる検査です。目視・光学カメラ・X線・ハイパースペクトルの4方式を、包材と内容物の組み合わせで選べる早見表にし、ラインで止めるための発生源対策まで整理しました。
先に結論を書きます。噛み込み検査の方式は「包材が光を通すか」と「挟まるものが何か」の2つでほぼ決まります。透明フィルムならカメラで足りることが多く、印刷・アルミ蒸着で中が見えない包材ではX線か、近赤外で印刷フィルムを透かして見る分光が候補になります。一方で、どの方式も「見つけて弾く」ことしかできません。不良率そのものを下げるのは、充填とシールのタイミング調整などの発生源対策です。
噛み込みとは｜なぜ検査が難しいのか
噛み込みは、ヒートシールの面に内容物の破片・粉体・液・油分などが挟まったままシールされる不良です。挟まった部分はシーラント同士が溶着しないため、その場では漏れていなくても、流通中の振動や温度変化で微細な流路に育つことがあります。密封が前提のレトルト食品や真空包装では、賞味期限の担保そのものが崩れる不良です。
検査が難しい理由は3つあります。第一に、挟まっているのが内容物そのものなので、画像上は「少し色が違う」程度にしか写らないこと。第二に、印刷やアルミ蒸着の包材では外から中が見えないこと。第三に、ライン速度が速く、人が全数を見続けるには負担が大きいことです。計量・検査機器メーカーのエー・アンド・デイも、包材によっては中の商品が見えず光学カメラや光電センサーでは検知できないため、噛み込み検査が生産ラインの悩みの種になっていると説明しています（エー・アンド・デイ ニュースリリース（X線検査機 AD-4991シリーズの噛み込み検査に関する特許取得, 2024年7月））。
シール不良には噛み込みのほかにも、未溶着・シワ・シール幅不足・過加熱などがあります。不良5種全体の切り分けと検査6方式の比較は、ヒートシール不良の検査方式を不良別に比較した記事で整理しています。この記事は、その中の噛み込みだけに絞って掘り下げます。
噛み込み検査の4方式｜包材×内容物で選ぶ早見表
噛み込み検査の方式は、大きく目視・光学カメラ（可視光）・X線・分光（近赤外・ハイパースペクトル）の4つに分かれます。得意な包材と、見えにくい噛み込みの種類を並べると次のとおりです。
方式 | 何を見ているか | 向く包材 | 見えにくい噛み込み | 注意点 |
|---|---|---|---|---|
目視 | 人の目で見た色・形 | 透明・半透明のフィルム | 印刷包材の中、内容物と同色の小さな噛み込み | 速度と疲労で見逃しが出る。全数には向かない |
光学カメラ（可視光） | シール部の色・濃淡・形 | 透明フィルム | 印刷・アルミ蒸着の中、色が内容物と近いもの | 光を通さない包材では原理的に見えない |
X線 | 物質による透過量の差 | 印刷・アルミ蒸着など中が見えない包材 | 包材と密度差の小さい薄い噛み込み | 異物・欠品検査と兼用できる。放射線の管理が前提 |
分光（近赤外・ハイパースペクトル） | 波長ごとの反射・透過の違い（成分の違い） | 印刷フィルム、色が内容物と近いケース | アルミ箔など近赤外も通さない包材の中 | 包材・内容物ごとに事前検証が要る。解析モデルの設計が必要 |
表を読むコツは、「見えにくい噛み込み」の列から自社の不良を探すことです。たとえば透明フィルムで固形物が挟まるならカメラで十分ですが、印刷フィルムで粉が挟まるなら、カメラは最初から候補になりません。
X線｜中が見えない包材の定番
X線は包材を透過させ、物質による透過量の差を画像にします。印刷や蒸着で中が見えない包材でも、シール部に内容物が挟まっていれば透過量の差として写ります。前出のエー・アンド・デイのX線検査機では、シール領域のサンプル画像をX線透過画像に当てはめて良否を判定するオプションとして噛み込み検査を提供しており、異物や欠品の検査と同じ装置で行えるのが利点です。
限界は、包材と挟まったものの透過量に差がつきにくい場合です。薄い液膜や油分のように、厚みも密度も小さい噛み込みは映りにくくなります。また、装置の設置と運用では放射線の安全管理が前提になります。
分光（ハイパースペクトル）｜印刷フィルムを透かし、成分の違いを見る
分光は、光を波長ごとに分けて反射や透過の強さを測る方法です。可視光を通さない印刷フィルムでも、近赤外の長い波長は透過しやすい場合があり、その波長でシール部を撮ると挟まった内容物が見えることがあります。分光カメラメーカーのSpecimは、近赤外ハイパースペクトルカメラで印刷された包装フィルム越しにシール部へ挟まったチーズの屑を検出した導入事例を公開しています（Specim「Inspecting heat-sealed packages」）。
もう一つの強みは、色では区別できない噛み込みを成分の違いで分けられる可能性があることです。内容物と同じ色の粉や、透明な油分は可視光の画像では背景に溶けますが、水分や脂質は近赤外に特徴的な吸収を持つため、波長を選べば差が出ることがあります。
正直に限界も書きます。アルミ箔のように近赤外も通さない包材の中は、分光でも見えません。また、どの波長で差が出るかは包材と内容物の組み合わせで変わるため、自社の包材と実サンプルで撮ってみるまで、使えるかは分かりません。仕組みから確認したい場合は、ハイパースペクトルカメラの原理と使いどころの解説をご覧ください。
どの方式を選ぶか｜3問の判定チャート
装置を比べる前に、次の3問に上から答えてください。
- Q1：包材は可視光を通すか。
- 通す（透明・半透明フィルム）→ まず光学カメラで足りるかを確認します。照明をシール部の裏から当てる透過照明にすると、挟まったものが影として浮きやすくなります。
- 通さない（印刷・着色・アルミ蒸着・アルミ箔）→ Q2へ。
- Q2：包材にアルミ箔が入っているか。
- 入っている → 光は近赤外も含めて通りにくいため、X線が第一候補です。
- 入っていない（印刷・着色フィルム）→ X線と分光の両方が候補です。Q3へ。
- Q3：挟まるものは何か。
- 固形物の破片など、厚みと密度があるもの → X線が得意です。異物検査と兼用できるなら投資効率も良くなります。
- 粉体・液・油分など、薄くて密度差が小さいもの → X線では映りにくいことがあります。成分の違いで見る分光を、実サンプルで試す価値があります。
このチャートで「分光を試す」に行き着いた場合でも、いきなり装置を選ぶ必要はありません。良品と噛み込み品のサンプルを数点ずつ撮り、差が出る波長があるかを確かめるところから始めるのが確実です。
私たちは国産ハイパースペクトルカメラ「irodori」を開発し、食品・農業・インフラ・医療などの現場とともに実証を重ねてきました（これまでの取り組み）。印刷フィルムの噛み込みのように、既存のカメラで見えずに困っている場合は、サンプルで差が出るかの確認からお手伝いできます。X線で足りそうな場合は、そのようにお伝えします。
検査より先に効く｜噛み込みの発生源対策
噛み込み検査は、出てしまった不良を弾く仕組みです。不良率が高いまま全数検査機を入れると、排出と廃棄が増えるだけになります。検査の導入と並行して、発生源を潰す手を打ってください。
内容物 | 噛み込みが起きやすい場面 | 発生源で打てる手 |
|---|---|---|
粉体 | 充填時の舞い上がり、袋口への付着 | 充填ノズルの位置と落下距離の見直し、袋口の付着を落とす工程の追加 |
液体・ソース | 充填後の液だれ、搬送時の跳ね | ノズルの液切り、充填からシールまでの搬送の揺れを抑える |
固形物（具材・菓子） | シール時に製品が寄っている、破片が袋口に残る | シール前に製品を袋の奥へ寄せる、充填とシールのタイミングの調整 |
共通 | チョコ停からの再起動直後 | 再起動直後の数袋を重点的に確認する運用ルール |
よくある落とし穴は、噛み込みを「シール温度を上げて溶かし込む」方向で解決しようとすることです。温度を上げすぎるとシール部が薄くなり、ピンホールや脆化という別の不良を招きます。この点もヒートシール不良の検査記事で詳しく触れています。また、包装後の製品内部の異物まで含めて検査を設計したい場合は、包装後の異物検査5方式を包材別に比べた記事が参考になります。
導入ステップ｜噛み込み検査を全数化する順番
- 不良品を集めて分類する。挟まっているもの（粉・液・固形）と包材の組み合わせごとに、実物を残します。ここが曖昧なまま装置を選ぶと、見えない噛み込みを残したまま導入が終わります。
- 判定基準を数値で決める。「シール幅の何割まで挟まったらNGか」を品質保証部門と合意します。基準が決まらないと、過検出で良品を捨て続けることになります。基準づくりの進め方は限度見本と検査基準の作り方にまとめています。
- 実サンプルで方式を試す。判定チャートで残った方式を、良品と不良品の両方で試します。ラボの静止撮影だけでなく、ライン速度で差が出るかまで確認します。
- 発生源対策と並行して導入する。検査で弾いた噛み込みの記録を、充填・シール条件の見直しに戻します。弾いた件数が減っていくことが、導入がうまくいっている証拠です。
検査方式の切り分けで迷っている段階でも構いません。irodori の仕様と、検証の進め方をまとめた資料をご用意しています。判断材料としてご活用いただけたら嬉しいです。
