JP2005172605A - 内圧検査方法および内圧検査装置並びに缶収納用カートン - Google Patents

Abstract

【課題】 内容物が充填されたキャップ付ボトル缶の内圧検査を高精度に行う。
【解決手段】 ボトル缶の口金部側の内部に空間が形成されるように、キャップ付ボトル缶２５を正立姿勢にした状態で、内容物をボトル缶の胴部と肩部との連結部の配設位置に至るまで充填し、このキャップ付ボトル缶２５をカートンケース２３内に複数正立姿勢となるように梱包し、このカートンケース２３の外側から電磁誘導作用によって、キャップ天面部を強制励振させ、この際のキャップ天面部からの反響音に基づいてキャップ付ボトル缶２５の内圧を検査する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、いわゆるキャップ付ボトル缶の内圧を検査するのに好適な内圧検査方法および内圧検査装置並びに缶収納用カートンに関するものである。

従来から、ミルク入りコーヒー等の低酸性飲料は、アルミニウム製の陽圧缶（液体窒素充填）あるいはスチール製の負圧缶に充填、密封され、レトルト殺菌をした後に、段ボール紙からなるカートンケースに梱包されてパレットに積み込まれる。そして、カートンケース詰めされた缶は、７日程度放置した後、カートンケース毎にいわゆる打検による缶内圧検査を行い、漏れがないか確認が行われている。これは、万一、缶に微細なピンホールがある場合、スローリークするため充填直後に缶内圧を測定しても、缶内圧が充填前とさほど変わらず、リークの有無が分らないという問題があるからである。なお、内容物が低酸性飲料の場合は、一般に、缶に内容物を充填した後、窒素ガスを充填し、内容物の酸化防止を図っている。

ところで、前記打検により缶内圧を検査する手段としては、内容物が充填され密封された缶を、この缶の内部のうち底部側に空間が形成されるように逆立ち姿勢とさせた状態で、この缶の底部のうち平滑面とされた径方向中央部を電磁誘導作用によって強制励振させ、この際の缶からの反響音を捉えて算出されたピーク周波数と、予め設定された缶内圧値とピーク周波数との相関とに基づいて缶の内圧を検査する方法が知られている（例えば特許文献１参照）。

そして、この検査方法の実施に当たっては、図９に示すように、複数の缶３０を前記逆立ち姿勢とさせた状態でカートンケース３１に梱包し、このカートンケース３１の外側から、この缶３０の底部３０ａを強制励振させ、このときの反響音を捉えて内圧検査する方法が採られている。

なお、前記打検は一般に、カートンケース３１に缶３０を前述のように複数梱包した後に、これらのカートンケース３１を積み重ねた状態で７日間程度放置した後に実施されるので、缶３０の底部３０ａに形成された缶軸方向下方に突出した接地部３０ｂにカートンケース３１がめり込み、缶底部３０ａの表面にカートンケース３１の内表面が当接する場合があり、高精度な内圧検査を実施することが困難となる場合があった。
この問題を解決するための手段として、前記打検をする際に予め、カートンケース３１の上蓋を持ち上げ、前記めり込み状態を解除することにより、缶底部３０ａとカートンケース３１の内表面とを非接触状態にしておき、その後、前記打検を行う方法が知られている（例えば下記特許文献２および３参照）。
特開昭４９−３４３７６号公報 特開平１０−２４６６８１号公報 特開平１１−９４６８５号公報

ところで、前記従来の内圧検査方法では、図９に示すように、カートンケース３１内における隣合う缶３０同士が、この缶３０の内容物の液面より缶軸方向上方に位置する部分で当接し合うことが多い。この場合、缶３０を前記強制励振させたときに発生した振動が、この缶３０の隣に位置する缶に伝播することになる。したがって、得られる反響音は、検査対象となっている缶３０の底部３０ａからのものに限定することができず、この缶３０の隣に位置する缶からの反響音も含まれることがあり、高精度に缶内圧検査を実施できない場合があった。

このような問題は、筒状体の一方の開口部に底蓋が巻締められ、他方の開口部にキャップが螺着された構成の、キャップとボトル缶と底蓋とからなる３ピースのキャップ付ボトル缶や、絞り,しごき加工により形成された有底筒状体の開口部にキャップが螺着された構成の、キャップとボトル缶とからなる２ピースのキャップ付ボトル缶の別を問わず生じ得るものであった。

本発明は前記状況に鑑みてなされたもので、いわゆるキャップ付ボトル缶の内圧を高精度に検査することができる内圧検査方法および内圧検査装置並びに缶収納用カートンを提供することを目的とする。

前記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明は以下の手段を提案している。
請求項１に係る発明は、大径の胴部と、該胴部の缶軸方向上端に、径方向外方へ凸とされた凸曲面状の連結部を介して連設されるとともに、缶軸方向上方へ向かうに従い漸次縮径した肩部と、該肩部の缶軸方向上端部に連設されるとともに、缶軸方向上方へ延在した口金部とを有し、かつ該口金部に雄ねじ部が形成されたボトル缶に、内容物を充填した状態で、平坦面とされた天面部と該天面部の外周縁部から略垂下してなる側面部とを有するキャップを、前記ボトル缶の雄ねじ部に螺着した構成のキャップ付ボトル缶の内圧を検査する内圧検査方法であって、前記ボトル缶の前記口金部側の内部に空間が形成されるように、前記キャップ付ボトル缶を正立姿勢にした状態で、前記内容物を前記ボトル缶の連結部より缶軸方向上方位置に至るまで充填し、該キャップ付ボトル缶を、カートンケース内に前記正立姿勢となるように複数梱包し、該カートンケースの外側から電磁誘導作用によって前記キャップ天面部を強制励振させ、この際の前記キャップ天面部からの反響音に基づいてキャップ付ボトル缶の内圧を検査することを特徴とする。

この内圧検査方法では、ケース内で隣合うキャップ付ボトル缶同士が互いに当接し合う場合でも、これらのキャップ付ボトル缶の内圧を高精度に検査することができる。
すなわち、キャップ付ボトル缶のうち、前記当接部分は、この構造上、ボトル缶の胴部全体、場合によっては、この胴部に加えて前記連結部の缶軸方向下部になるが、連結部より缶軸方向上方位置に至るまで内容物が充填されていると、キャップ天面部を強制励振させたときの振動が、ボトル缶の口金部を介して肩部に伝播し、さらに、この肩部のうち充填された内容物の上面に位置する部分に到達したときに、この内容物によって振動振幅が減衰されることになる。したがって、前記強制励振させたときに発生した振動を、このキャップが螺着されたボトル缶を介して隣接するボトル缶に伝播することを抑制することができ、前記強制励振させたときに得られる反響音を、このキャップ天面部からのものに略限定することできる。
以上により、キャップ付ボトル缶の内圧を高精度に検査することが可能になる。

請求項２に係る発明は、請求項１記載の内圧検査方法において、前記カートンケースの外側から電磁誘導作用によって、前記キャップ天面部を強制励振させる際に、該キャップ天面部と対向する前記カートンケースの上蓋部を当該キャップ天面部から引離しておくことを特徴とする。

請求項３に係る発明は、請求項２記載の内圧検査方法において、前記カートンケースの上蓋部外表面を吸引することにより、前記カートンケースの上蓋部を前記キャップ天面部から引離すことを特徴とする。

請求項４に係る発明は、請求項２記載の内圧検査方法において、前記カートンケース内にエアを供給し、このカートンケースを膨らませることにより、前記カートンケースの上蓋部を前記キャップ天面部から引離すことを特徴とする。

請求項５に係る発明は、大径の胴部と、該胴部の缶軸方向上端に、径方向外方へ凸とされた凸曲面状の連結部を介して連設されるとともに、缶軸方向上方へ向かうに従い漸次縮径した肩部と、該肩部の缶軸方向上端部に連設されるとともに、缶軸方向上方へ延在した口金部とを有し、かつ該口金部に雄ねじ部が形成されたボトル缶に、内容物を充填した状態で、平坦面とされた天面部と該天面部の外周縁から略垂下してなる側面部と前記天面部の内側に配設されたライナーとを有するキャップを、前記ライナーを前記ボトル缶の開口部に密接させて前記雄ねじ部に螺着した構成のキャップ付ボトル缶をカートンケースに梱包した状態で、該キャップ付ボトル缶の内圧を検査する内圧検査装置であって、前記ボトル缶の前記口金部側の内部に空間が形成されるように、前記キャップ付ボトル缶を正立姿勢とした状態で、前記カートンケースを搬送する搬送手段と、搬送される前記カートンケース内の前記キャップ付ボトル缶のキャップ天面部と対向するように前記搬送手段に沿って配設された打検器とを備え、該打検器は、前記キャップ天面部を電磁誘導作用によって強制励振させる加振部と、該加振部による前記キャップ天面部からの反響音を捉えるマイクロフォンとを備え、前記反響音に基づいて前記キャップ付ボトル缶の内圧を検査する構成とされ、搬送方向における前記打検器の配設位置と略同一位置には、前記加振部により前記キャップ天面部を強制励振させる際に、前記カートンケースの上蓋部を前記キャップ天面部から引離す引離し手段が配設されていることを特徴とする。

これらの内圧検査方法および内圧検査装置では、前記強制励振させる際に、ケースの上蓋部とキャップ天面部との間に間隙が形成されるので、このキャップ天面部を自由振動させることができる。したがって、キャップ天面部からの反響音を確実に得ることが可能になり、内圧検査を高精度に行うことができる。
なお、前記特許文献２および３に開示されている発明は、前記強制励振させる際に予め、ケースの上蓋部とキャップ天面部とを引離しておく方法および装置であるので、本発明に係る内圧検査方法および内圧検査装置の前記作用効果を有することはできない。すなわち、キャップ天面部を強制励振させたときの反響音に基づいて内圧を検査する方法では、前記強制励振させる際に予め、ケースの上蓋部とキャップ天面部とを引離しておいても、キャップ天面部は、平坦面とされるとともに、キャップ付ボトル缶において缶軸方向上方に最も高い位置に位置しているので、容易にケースとキャップ天面部とが接触することになる。したがって、前記作用効果を具備させるためには、本発明のように、前記強制励振させる際に、ケースの上蓋部をキャップ天面部から引離す必要がある。

請求項６に係る発明は、内容物が充填,密封された缶を複数梱包するためのカートンであって、前記缶の外表面のうち、電磁誘導作用によって強制励振させる強制励振部と対向する上蓋と、該上蓋と連設される第１の側面部と、該第１の側面部と連設される底蓋と、該底蓋と連設される第２の側面部と、該第２の側面部と連設される折り返し部と、前記上蓋部、第１の側面部、底蓋、および第２の側面部に各別に連設される端面部とを備え、前記上蓋に前記缶の強制励振部が対向するように該缶を配置した状態で、前記折り返し部が前記上蓋の内側に位置するように、前記上蓋部、第１の側面部、第２の側面部、折り返し部、および端面部をそれぞれ、折曲線を角部として折曲げ、前記折り返し部を前記上蓋に接着することにより、前記缶が梱包される構成とされ、前記強制励振部と対向する前記折り返し部および前記上蓋の少なくとも一方の表面のうち、前記強制励振部を覆う部分に、切欠き部、若しくは凹部が形成されていることを特徴とする。

この缶収納用カートンでは、上蓋および折曲げ部のうち少なくとも一方に、前記切欠き部、若しくは凹部が形成されているので、缶の前記強制励振部、例えば缶の底部、キャップ付ボトル缶の場合には、缶の底部若しくはキャップ天面部とカートンケースとの非接触状態を確実に実現することができる。特に、前記折曲げ部に切欠き部若しくは凹部を形成するとより好ましい。すなわち、カートンケースの内部のうち、前記折曲げ部の配設位置における高さは、この折曲げ部の厚さ分だけ他部より低くなっているので、前記強制励振部はさらにカートンケースと接触し易くなっているからである。

この発明に係る缶の内圧検査方法および内圧検査装置並びに缶収納用カートンによれば、キャップ付ボトル缶の内圧検査を高精度に行うことができる。

以下、本発明に係る内圧検査方法,および内圧検査装置並びに缶収納用カートンの好適な実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明に係る内圧検査装置の第１実施形態を示す概略構成図である。
この内圧検査装置（以下、単に「検査装置」という）１は、搬入路（搬送手段）２と、内圧検査手段３と、排斥部４と、搬出路５と、排出路６と、制御手段７と、引離し手段８とを備える概略構成とされている。

搬入路２,搬出路５,および排出路６はそれぞれ、例えば無端ベルト２１を図示しない駆動モータにて周回させるコンベアによって形成される。図示の例で、搬入路２,および搬出路５は、無端ベルト２１の上面が図中の左側から右側へと移動され、排出路６は、無端ベルト２１の上面が図中の上側から下側へと移動される。

排斥部４は、カートンケース２３が配置搬送される搬送路と、図示しない排斥駆動部とを備えた概略構成とされており、前記排斥駆動部は例えばエアシリンダーにより構成され、前記搬送路に対して進退可能に支持された構成となっている。そして、カートンケース２３が前記搬送路上で搬送される過程において、カートンケース２３内の内圧値が後述するように適正範囲外にあると判定された場合には、前記排斥駆動部が前進駆動されることによって、カートンケース２３は排出路６に移動される。

搬入路２の搬送方向上流側には、例えば段ボール紙からなるカートンケース２３が載せられる。カートンケース２３には、例えばミルク入りコーヒー等の低酸性飲料の製品（内容物）を充填,密封したキャップ付ボトル缶２５が、図示の例では、搬送方向に６個,およびこの方向に交差する方向に４個、すなわち４行６列の合計２４個収容されている。なお、一般に、これらの缶が陽圧缶の場合は液体窒素が充填され、さらに内容物が低酸性飲料の場合は窒素ガスが充填され、この内容物の酸化防止が図られている。

ここで、キャップ付ボトル缶の概略構成について説明する。
キャップ付ボトル缶２５は、図２に示すように、ボトル缶２６とキャップ２７とを備える概略構成とされ、これら２６,２７は、アルミニウム,アルミニウム合金,またはスチールにより形成されている。
なお、ボトル缶２６は、前記金属からなる板状体に、絞り加工,しごき加工を施して有底筒状体を形成した後に、この有底筒状体の開口部にネックイン加工,ねじ切加工,およびカール部形成加工などを施して形成される。

ボトル缶２６は、大径の胴部２６ａと、この胴部２６ａの缶軸方向上端に、径方向外方へ凸とされた凸曲面状の連結部２６ｂを介して連設されるとともに、缶軸方向上方へ向かうに従い漸次縮径した肩部２６ｃと、この肩部２６ｃの缶軸方向上端部と連設されるとともに、缶軸方向上方へ延在した口金部２６ｄとを有する概略構成とされている。この口金部２６ｄには雄ねじ部２６ｅが形成されるとともに、この缶軸方向上端部は径方向外方へ折返されたカール部２６ｆが形成されている。

キャップ２７は、平坦面とされた天面部２７ａ（強制励振部）と、この天面部２７ａの外周縁部から略垂下してなる側面部２７ｂと、天面部２７ａの内側に配設されたライナー２７ｃとを有する概略構成とされている。なお、キャップ２７の側面部２７ｂの外径は例えば２８ｍｍ以上４２ｍｍ以下に設定されている。
そして、キャップ２７は、ボトル缶口金部２６ｄの雄ねじ部２６ｅに、このキャップ２７のライナー２７ｃがボトル缶口金部２６ｄのカール部２６ｆの上端部と密接した状態で螺着されている。

以上のように構成されたキャップ付ボトル缶２５は全て、カートンケース２３内に、ボトル缶口金部２６ｄ側の内部に空間２５ａが形成されるように正立姿勢で収容されている。この正立姿勢において、キャップ付ボトル缶２５の内部には、前述した内容物が、ボトル缶の連結部２６ｂより缶軸方向上方位置に至るまで、本実施形態では、肩部２６ｃの缶軸方向上部に至るまで充填されている。

次に、カートンケース２３について説明する。
図８にカートンケース２３の展開図、すなわち缶収納用カートン４０を示す。
この図において、缶収納用カートン４０は、上蓋４１と、上蓋４１と連設される第１の側面部４２と、第１の側面部４２と連設される底蓋４３と、底蓋４３と連設される第２の側面部４４と、第２の側面部４４と連設される折り返し部４５とを備えるとともに、折り返し部４５を除く各部４１〜４４と各別に連設される端面部４６を備える概略構成とされている。これら各部４１〜４６は、折曲線４７を介して前述のように連設された構成となっている。
このように構成された缶収納用カートン４０は、底蓋４３にキャップ付ボトル缶２５を載置した状態で、折り返し部４５が上蓋４１の内側に位置するように、上蓋４１、第１の側面部４２、第２の側面部４４、折り返し部４５、および端面部４６をそれぞれ、折曲線４７を角部として折曲げ、折り返し部４５と上蓋４１とを接着することにより、カートンケース２３が形成される構成となっている。

そして、このカートンケース２３にキャップ付ボトル缶２５が収納された状態では、図４に示すように、上蓋４１と折り返し部４５とがキャップ天面部２７ａと対向することになり（以下説明の便宜のため、上蓋４１と折り返し部４５とを「カートンケース上蓋部２３ａ」という）、底蓋４３が、図示はしていないが、キャップ付ボトル缶２５の底面と対向することになる。また、端面部４６により形成されるこのカートンケース２３の端面には、図３に示すように、梱包されたキャップ付ボトル缶２３の缶軸方向中央部位置に、この缶軸方向と交差する方向に延びる隙間２３ａが形成されており、カートンケース２３の内部と外部とが連通状態となっている。
ここで、本実施形態では、図４および図８に示すように、キャップ天面部２７ａと対向する折り返し部４５の表面のうち、キャップ天面部２７ａを覆う部分に、平面視半円状の切欠き部４５ａが形成されている。この切欠き部４５ａにより、図４に示すように、カートンケース上蓋部２３ａとキャップ天面部２７ａとの非接触状態を容易に実現できるようになっている。

内圧検査手段３は、図１に示すように、搬入路２の下流側に配設されており、カートンケース２３が搬送されている状態で、このカートンケース２３内の全ての缶２５の内圧を順次各別に検査できるようになっている。
この内圧検査手段３は、図４に示すように、キャップ天面部２７ａの径方向中央部を強制励振させる加振部１１、およびこの加振部１１によるキャップ天面部２７ａからの反響音を捉えるマイクロフォン１２を備える打検器１３を備えている。そして、打検器１３は、搬送方向に対して交差する方向に連続して４個配設されており、図１において、紙面の上側から下側に向って順次、搬送方向上流側から下流側へ位置をずらして配設されている。すなわち、打検器１３の連設方向と、搬送方向に直交する方向とは所定の角度を有しており、この角度は、マイクロフォン１２が、隣に位置する缶２５のキャップ天面部２７ａからの反響音を拾わないような時間間隔となるように、例えばカートンケース２３の搬送速度や、キャップ２７の材質や大きさ等により決定される。

加振部１１には、搬入路２の上面に沿った方向に交差して貫通する孔１１ａが穿設されており、この貫通孔１１ａの略直上方にマイクロフォン１２が配設された構成となっている。これにより、加振部１１によってキャップ天面部２７ａの中央部を電磁誘導作用によって強制励振した際に、この天面部２７ａからの反響音が加振部１１の貫通孔１１ａを通過して、マイクロフォン１２に至るようになっている。

内圧検査手段３のマイクロフォン１２により得られたキャップ天面部２７ａの反響音は、図１に示す制御手段７に送信され、この制御手段７の演算部７ａによりキャップ付ボトル缶２５の内圧値を算出し、そして、この内圧値は合否判定部７ｂに送信され、この判定部７ｂでキャップ付ボトル缶２５の内圧値が適正か否かの判定を行う。そして、この判定結果は制御部７ｃに送信され、ここで排斥部４に配設された図示しない排斥駆動部を制御するようになっている。すなわち、合否判定部７ｂによりカートンケース２３内のキャップ付ボトル缶２５全ての内圧値が適正であると判定した場合は、前記排斥駆動部は駆動せず、カートンケース２３は搬入路２により搬送され続け、その後、搬出路５上へ至り次工程へ搬送され、カートンケース２３内のキャップ付ボトル缶２５のうち１本でも内圧値が不適正であると判定した場合には、前記排斥駆動部を駆動させ、カートンケース２３を排出路６上に移動し排出するようになっている。

なお、演算部７ａは、マイクロフォン１２により得られた反響音から例えばピーク周波数を算出し、このピーク周波数と、予め設定された缶内圧値とピーク周波数との相関とに基づいてキャップ付ボトル缶２５の内圧値を算出するようになっている。
また、合否判定部７ｂは、演算部７ａにより算出された内圧値と、予め設定された適正内圧値とを比較し、算出された内圧値が適正内圧値の範囲内にない場合に不合格と判定し、この範囲内にある場合に合格と判定するようになっている。

引離し手段８は、搬入路２の表面の上方に、搬送方向における打検器１３の配設位置と略同一位置に配設されており、打検器１３の配設位置を基準に搬送方向上流側から下流側にかけた所定長さ領域にわたって配設されている。
具体的には、引離し手段８は、図示しないバキューム供給手段にそれぞれ連通した８個のバキュームパッド８ａを備えており、これらのバキュームパッド８ａは、図１に示すように、各打検器１３の配設位置を基準にして、搬送方向前側および後側にそれぞれ配設されている。また、打検器１３とバキュームパッド８ａとの搬送方法における距離、および外径等の寸法は、カートンケース２３内に収納されたキャップ付ボトル缶２５のうち、搬送方向最先端部、および最後端部に収納されたキャップ付ボトル缶２５を含めてこのケース２３内の全てのキャップ付ボトル缶２５の内圧を検査するに際して、キャップ天面部２７ａとケース上蓋２３ａの内表面との非接触状態を実現できるような大きさに設定されている。すなわち、カートンケース２３内の搬送方向最先端部、および最後端部に位置するキャップ付ボトル缶２５についても、打検器１３を基準にして搬送方向前側および後側にそれぞれ配設されたバキュームパッド８ａの双方により、ケース上蓋部２３ａの外表面を吸引できるようになっている。
なお、各打検器１３およびバキュームパッド８ａは、搬送されるカートンケース２３内の全てのキャップ付ボトル缶２５の缶軸方向直上方に位置するように配設されるとともに、搬送方向に交差する方向に隣合う各バキュームパッド８ａの外周面同士は、所定の間隙を有して配設されている。

これらのバキュームパッド８ａは、搬送路２の表面に対して進退自在に支持されており、搬送路２の表面に対して前進端に位置した際の、各バキュームパッド８ａの外表面のうち搬送路２の表面と対向する表面（以下、この表面を単に「バキュームパッド８ａの下端面」という）と、搬送路２の表面との距離は、カートンケース２３の高さより若干小さくなっている。なお、各バキュームパッド８ａは、比較的硬度が高く、かつ摩擦係数の小さい樹脂材料として、例えばポリ４フッ化エチレンを重合した合成樹脂により、円板状に形成されており、このバキュームパッド８ａの下端面には、図示しない大径の孔が形成されるとともに、この孔の径方向中央部に小径の孔が穿設されており、この小径の孔が、前記バキューム供給手段と連通した構成となっている。また、バキュームパッドの下端部外周面は、前記下端面に向うに従い漸次縮径されたテーパ形状とされている。

以上のように構成された内圧検査装置により、キャップ付ボトル缶の内圧を検査する方法について説明する。
まず、搬入路２によりカートンケース２３を搬送し、このカートンケース２３を搬入路２に沿って配設された内圧検査手段３の配設位置に至らせる。この際、カートンケース２３内に収容されたキャップ付ボトル缶２５全てが、図２に示すように、これらのキャップ付ボトル缶２５の口金部２６ｄ側の内部に空間２５ａが形成されるように正立姿勢となっている。

また、カートンケース２３の搬送方向最先端部が、８個のバキュームパッド８ａの、テーパ形状とされた下端部外周面と衝突し、さらにカートンケース２３が搬送され続けることにより、このカートンケース２３の前記最先端部がバキュームパッド８ａの前記テーパ形状に沿うことによって、バキュームパッド８ａは徐々に搬送路２表面から離間する方向に移動され、ケース上蓋部２３ａに至ることになる。
この際既に、バキュームパッド８ａにバキュームエアを供給しておくことにより、ケース上蓋部２３ａに到達したバキュームパッド８ａは、ケース上蓋部２３ａとの間が負圧になることによって、ケース上蓋部２３ａごと搬送路２の表面から離間する方向へ移動することになる。これにより、ケース上蓋部２３ａの内表面とキャップ付ボトル缶２５のキャップ天面部２７ａとの非接触状態が実現されることになる。

次に、前記非接触状態を維持した状態で、カートンケース２３を搬送することにより、４個の打検器１３のうち最も搬送方向上流側に位置する打検器１３の配設位置に、ケース２３内の搬送方向最前列に配置された４個の缶２５のうちの１つが到達したときに、加振部１１によりキャップ天面部２７ａを電磁誘導作用によって強制励振させる。そして、この際のキャップ天面部２７ａからの反響音を、加振部１１に形成された孔１１ａを介してマイクロフォン１２により捉える。その後、この反響音を制御手段７の演算部７ａに送信し、この演算部７ａにより、例えばピーク周波数を算出する。そして、このピーク周波数と、予め設定されていた缶内圧値とピーク周波数との相関とに基づいてキャップ付ボトル缶２５の内圧値を算出し、その後、この内圧値を合否判定部７ｂに送信し、この判定部７ｂにより、送信された缶内圧値と予め設定された適正内圧値とを比較し、缶内圧値が適正内圧値の範囲内にあるか否かを判定する。

以上の前記強制励振から缶内圧値の判定までを、カートンケース２３を前記非接触状態を維持した状態で搬送しながら、前記最前列の缶２５のうち残りの缶のみならず、この列より搬送方向上流側に位置する缶２５についても同様に実施することにより、カートンケース２３に収容された全てのキャップ付ボトル缶２５について実施する。
ここで、カートンケース２３を前記非接触状態を維持しながら搬送する際、バキュームパッド８ａは定位置に固定されたままであり、カートンケース２３は、これらのパッド８ａの前記下端面をこのケース上蓋部２３ａの外表面が滑りながら搬送される。

そして、キャップ付ボトル缶２５のうち１つでも缶内圧値が適正内圧値の範囲外にあると判定した場合には、排斥部４の排斥駆動部を駆動し、このカートンケース２３を排出路６に移動させ、この排出路６よりカートンケース２３を排出する。
カートンケース２３に収容された全てのキャップ付ボトル缶２５の内圧値が適正範囲内にあると判定した場合には、排斥部４の排斥駆動部を駆動させず、このカートンケース２３を搬出路５に至らせ、次工程に搬出する。

以上説明したように、本実施形態による内圧検査方法および検査装置によれば、カートンケース２３内で隣合うキャップ付ボトル缶２５同士が互いに当接し合う場合でも、これらのキャップ付ボトル缶２５の内圧を高精度に検査することができる。
すなわち、キャップ付ボトル缶２５のうち、前記当接部分は、この構造上、ボトル缶２６の胴部２６ａ全体、場合によっては、この胴部２６ａに加えて連結部２６ｂの缶軸方向下部になるが、本実施形態では、肩部２６ｃの缶軸方向上部に至るまで内容物が充填されている。したがって、キャップ天面部２７ａを強制励振させたときの振動が、ボトル缶口金部２６ｄを介して肩部２６ｃに伝播し、さらに、この肩部２６ｃのうち充填された内容物の液面が位置する部分に到達したときに、この内容物によって振動振幅が減衰されることになる。これにより、前記強制励振させたときに発生した振動を、このキャップ２７が螺着されたボトル缶２６を介して隣接するボトル缶２６に伝播することを抑制することができ、前記強制励振させたときに得られる反響音を、このキャップ天面部２７ａからのものに略限定することできる。
以上により、キャップ付ボトル缶２５の内圧を高精度に検査することが可能になる。

また、内圧検査装置１は、引離し手段８を備えているので、前記強制励振させるときに、カートンケース上蓋部２３ａとキャップ天面部２７ａとの間に間隙を形成することができるので、このキャップ天面部２７ａを自由振動させることができる。したがって、キャップ天面部２７ａからの反響音を確実に得ることが可能になり、内圧検査を高精度に行うことができる。
さらに、折曲げ部４５のうち、キャップ天面部２７ａを覆う部分に、切欠き部４５ａが形成されているので、装置１が引離し手段８を備えていることと相俟って、カートンケース２３内の全てのキャップ付ボトル缶２５のキャップ天面部２７ａと、カートンケース上蓋部２３ａとの非接触状態を確実に実現することが可能になり、内圧検査を高精度に行うことができる。

また、引離し手段８のバキュームパッド８ａは、各打検器１３の搬送方向前側および後側それぞれに配設され、カートンケース２３内の搬送方向最先端部、および最後端部に位置するキャップ付ボトル缶２５についても、前記前側および後側のバキュームパッド８ａの双方により、ケース上蓋部２３ａの外表面を吸引できるようになっているので、ケース上蓋部２３ａの内表面とカートンケース２３内の全てのキャップ天面部２７ａとの非接触状態を確実に実現することができる。

ところで、カートンケース２３内にキャップ付ボトル缶２５を収納した後は、前述したように、このケース２３をパレットに積み込み７日程度放置し、その後、前述した内圧検査を行うが、カートンケース２３をパレットに積み込む際、荷崩れ発生を防止するために、ケース上蓋部２３ａの外表面の中央部に接着剤を塗布した後に、この上にカートンケース２３を積むことがなされている。したがって、前述した内圧を検査する際には、ケース上蓋部２３ａの外表面の中央部には、接着剤が固着した状態となっている。しかしながら、前記実施形態の引離し手段８のバキュームパッド８ａは、カートンケース２３内のキャップ付ボトル缶２５の缶軸方向直上方に位置するように配設されるとともに、隣合う各バキュームパッド８ａの外周面同士は、所定の間隙を有して配設されているので、前記接着剤の固着部分を避けて、バキュームパッド８ａの下端面をケース上蓋部２３ａの外表面に当接させることが可能になる。これにより、前記非接触状態を確実に実現することができる。

また、前記放置後に、カートンケース上蓋部２３ａに積まれた他のケース２３の自重により、このケース上蓋部２３ａの外表面のうち、キャップ天面部２７ａを覆う部分が凹む場合があるが、このような場合においても前記非接触状態を実現することができる。すなわち、打検器１３を基準として搬送方向前側および後側にそれぞれバキュームパッド８ａが配設されているので、ケース上蓋部２３ａの外表面のうち前記凹みと打検器１３とが対向し、この凹みの内部に位置するキャップ天面部２７ａを前記強制励振させる際、ケース上蓋部２３ａの外表面のうち、前記凹みを基準とした搬送方向前側および後側の部分にバキュームパッド８ａの下端面を当接させることが可能になる。

次に本発明に係る内圧検査方法および装置の第２実施形態について図５から図７に従って説明するが、前記実施形態と同様の部位には同一符号を付し、この説明は省略する。

本実施形態は、搬送方向に対するカートンケース２３の配置向きと、引離し手段８によってキャップ天面部２７ａとカートンケース上蓋部２３ａの内表面とを非接触にする方法および手段とが前記実施形態と異なる。

まず、搬送方向に対するカートンケース２３の配置向きについては、図５から図７に示すように、搬送方向に４個,およびこの方向に交差する方向に６個、すなわち６行４列の配列となるようにカートンケース２３が搬送路２上に配置され搬送されるようになっている。すなわち、前記実施形態における搬送方向に対するカートンケース２３の配置向きに対して、本実施形態では、これから約９０°だけ搬送路２の表面に沿った方向に回転移動させた状態となっている。これにより、カートンケース２３は、図３に示すカートンケース２３の間隙２３ｂが、搬送路２の、搬送方向に交差する方向の両側に向くように搬送路２上に配置されている。

次に、本実施形態に係る引離し手段８について説明する。
この引離し手段８は、図５に示すように、搬送方向における打検器１３の配設位置と略同一位置に、搬送路２の、搬送方向に交差する方向の両端部に配設されており、打検器１３の配設位置を基準に搬送方向上流側から下流側にかけた所定長さ領域にわたって配設された一対のエア供給部９と、このエア供給部９に連通しこの供給部９にエアを供給する図示しないエア供給源とを備えた概略構成とされている。

エア供給部９は搬送方向に延在した構成とされ、この長さは、搬送されるカートンケース２３の搬送方向における長さの２倍強とされており、打検器１３の配設位置を基準にして搬送方向前側および後側にそれぞれ、カートンケース２３の搬送方向における長さより若干長く延在した構成とされている。また、一対のエア供給部９が互いに対向する表面（以下、単に「エア供給部９の表面」という）のうち、搬送方向前側および後側の端部は、それぞれの端に向うに従い漸次この幅が薄くなるテーパ形状とされるとともに、これらの各端部を除く部分には、前記エア供給源と連通する図示しないエア供給孔が穿設されている。そして、このエア供給孔の搬送路２表面からの高さ位置は、搬送されるカートンケース２３の間隙２３ｂの搬送路２表面からの高さ位置と略同一となっている。また、エア供給部９は、比較的硬度が高く、かつ摩擦係数の小さい材料としての樹脂材料、例えばポリ４フッ化エチレンを重合した合成樹脂、またはセラミック材料等の磁性を帯びない材質により形成されている。さらに、一対のエア供給部９のうち一方は搬送路２に固定された状態で配設され、他方は弾性部材９ａにより、搬送されるカートンケース２３に向って進退自在に支持された状態で配設されている。
なお、一対のエア供給部９の前記表面同士の距離は、カートンケース２３の幅（搬送方向に沿った方向における搬送方向と略直交する方向の大きさ）より、若干小さくされている。

以上のように構成された内圧検査装置により、キャップ付ボトル缶２５の内圧を検査する方法について説明する。
まず、前記実施形態と同様にして、搬入路２によりカートンケース２３を搬送し、このカートンケース２３の搬送方向最先端部がエア供給部９の配設位置に到達すると、このカートンケース２３の前記最先端部の端面が、テーパ形状とされたエア供給部９の搬送方向後方端部と衝突し、さらにカートンケース２３が搬送され続けることにより、このカートンケース２３の端面がエア供給部９の前記テーパ形状に沿うことによって、前記他方のエア供給部９は、弾性部材９ａが徐々に縮小変形するに伴い、搬送路２から離間する方向に移動することになる。そして、カートンケース２３内のキャップ付ボトル缶２５のうち、搬送方向最前列に６個配置された缶２５が、打検器１３の配設位置に到達すると、図６に示すように、カートンケース２３の端面は全長にわたって、弾性部材９ａにより搬送路２に向って付勢された他方のエア供給部９と、搬送路２に固定された状態で配設された一方のエア供給部９とによって狭持されることになる。この際、エア供給部９に形成されたエア供給孔とカートンケース２３の間隙２３ｂとが連通状態となるとともに、カートンケース２３の内部が前記エア供給孔を除く外部に対して密封された状態となる。

ここで予め、前記エア供給源を駆動しておき、全ての前記エア供給孔からエアを噴射しておくことによって、カートンケース２３の側面が全長にわたってエア供給部９により狭持されると、カートンケース２３の間隙２３ｂを介して、このカートンケース２３内にエアが密封状態で供給される。これより、カートンケース上蓋部２３ａが膨らみ、カートンケース２３内のキャップ付ボトル缶２５のキャップ天面部２７ａとカートンケース上蓋部２３ａの内表面とが非接触状態となる。
そして、この非接触状態を維持しつつ、すなわちカートンケース２３の端面をエア供給部９の前記表面により狭持し、かつ前記エア供給孔からエアを噴射した状態で、このカートンケース２３を搬送させ、キャップ天面部２７ａが打検器１３と対向する度に、前記実施形態と同様にして、打検器１３によりキャップ天面部２７ａを強制励振させることによって缶内圧を検査する。これにより、カートンケース２３内のキャップ付ボトル缶２５全てについて、搬送状態で缶内圧を検査し、この内圧値が一本でも適正範囲外にある場合には、排斥部４の前記排斥駆動部を駆動し、このカートンケース２３を排出路６を介して排出し、また、全てのキャップ付ボトル缶２５の内圧値が適正であった場合には、排斥部４の前記排斥駆動部を駆動せず、搬出路５に至らせ次工程へ搬出する。

以上説明したように、本実施形態による内圧検査方法および内圧検査装置によれば、前記実施形態と同様の作用効果を有することになり、キャップ付ボトル缶の内圧を高精度に検査することができる。

なお、本発明の技術的範囲は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、測定対象のキャップ付ボトル缶２５として、キャップ２７とボトル缶２６とからなる２ピース構造を示したが、これに限らず、底蓋を巻締めた３ピース構造のキャップ付ボトル缶にも適用可能である。

また、前記第２実施形態では、一対のエア供給部９それぞれから、カートンケース２３内にエアを供給する構成を示したが、これに限らず、それぞれのエア供給部９によりカートンケース２３を密封した状態で、一方のみからエアを供給するようにしてもよい。
さらに、測定対象の缶の本数および打検器１３の個数は前記実施形態に限らない。
さらにまた、前記各実施形態では、電磁誘導作用によってキャップ付ボトル缶２５を強制励振させ、この際の缶２５からの反響音を捉えて算出されたピーク周波数と、予め設定された缶内圧値とピーク周波数との相関とに基づいて、缶内圧値を算出し、この値から缶の内圧を検査する方法を示したが、これに限らず、キャップ付ボトル缶２５を強制励振させることによって得られた反響音に基づいて缶内圧を検査する方法であれば本発明を適用することは可能である。例えば、前記反響音からピーク周波数を算出するのではなく、周波数に対するデジット値の面積値を算出し、この面積値に基づいて缶内圧を検査してもよく、また、缶内圧値を算出しないで、ピーク周波数若しくは前記面積値から直接、缶内圧が適正か否かを判定し検査してもよい。

また、前記実施形態では、缶収納用カートン４０の折り返し部４５のうち、キャップ天面部２７ａを覆う部分に、切欠き部４５ａを形成したが、上蓋４１のキャップ天面部２７ａを覆う部分に切欠き部を形成してもよく、これら折り返し部４５および上蓋４１の双方に形成してもよい。また、前記実施形態では、切欠き部４５ａとして、半円形を示したが、この形状はいずれであってもよく、キャップ天面部２７ａとの非接触状態を実現できる形状であればよい。また、切欠き部４５ａに代えて、キャップ天面部２７ａとの非接触状態を実現できる凹部であってもよい。
さらに、前記実施形態では、缶収納用カートン４０により、キャップ付ボトル缶２５を梱包し、強制励振部としてのキャップ天面部２７ａを強制励振させたが、このカートン４０の場合、キャップ付ボトル缶２５に限らず、筒状体の両開口部に底蓋若しくは缶蓋を各別に巻締めた、いわゆる３ピース缶や、有底筒状体の開口部に缶蓋を巻締めた、いわゆる２ピース缶にも適用可能であり、さらに、キャップ付ボトル缶２５、２ピース缶、若しくは３ピース缶の底部を強制励振させることにより内圧を検査する場合にも適用可能である。

内容物が充填されたキャップ付ボトル缶の内圧を高精度に検査することができる。

本発明に係る検査装置の第１実施形態として示した概略構成図である。 図１に示すケースおよびキャップ付ボトル缶の拡大断面図である。 図１に示すケースの側面図である。 図１に示すケース,引離し手段,および打検器を示す拡大断面図である。 本発明に係る検査装置の第２実施形態として示した概略構成図であって、第１工程図である。 本発明に係る検査装置の第２実施形態として示した概略構成図であって、第２工程図である。 本発明に係る検査装置の第２実施形態として示した概略構成図であって、第３工程図である。 本発明に係る缶収納用カートンの一実施形態として示した平面図である。 本発明に係る従来例において、内圧検査方法を説明するためのケースおよび缶の拡大断面図である。

符号の説明

１ 内圧検査装置
２ 搬入部（搬送手段）
８ 引離し手段
１１ 加振部
１２ マイクロフォン
１３ 打検器
２３ カートンケース
２３ａ カートンケース上蓋部
２５ キャップ付ボトル缶
２５ａ 空間
２６ ボトル缶
２６ａ 胴部
２６ｂ 連結部
２６ｃ 肩部
２６ｄ 口金部
２６ｅ 雄ねじ部
２７ キャップ
２７ａ 天面部（強制励振部）
２７ｂ 側面部
２７ｃ ライナー
４０ 缶収納用カートン
４１ 上蓋
４２ 第１の側面部
４３ 底蓋
４４ 第２の側面部
４５ 折り返し部
４５ａ 切欠き部
４６ 端面部
４７ 折曲線

Claims (6)

1. 大径の胴部と、該胴部の缶軸方向上端に、径方向外方へ凸とされた凸曲面状の連結部を介して連設されるとともに、缶軸方向上方へ向かうに従い漸次縮径した肩部と、該肩部の缶軸方向上端部に連設されるとともに、缶軸方向上方へ延在した口金部とを有し、かつ該口金部に雄ねじ部が形成されたボトル缶に、内容物を充填した状態で、平坦面とされた天面部と該天面部の外周縁部から略垂下してなる側面部とを有するキャップを、前記ボトル缶の雄ねじ部に螺着した構成のキャップ付ボトル缶の内圧を検査する内圧検査方法であって、
   前記ボトル缶の前記口金部側の内部に空間が形成されるように、前記キャップ付ボトル缶を正立姿勢にした状態で、前記内容物を前記ボトル缶の連結部より缶軸方向上方位置に至るまで充填し、
   該キャップ付ボトル缶を、カートンケース内に前記正立姿勢となるように複数梱包し、該カートンケースの外側から電磁誘導作用によって前記キャップ天面部を強制励振させ、この際の前記キャップ天面部からの反響音に基づいてキャップ付ボトル缶の内圧を検査することを特徴とする内圧検査方法。
2. 請求項１記載の内圧検査方法において、
   前記カートンケースの外側から電磁誘導作用によって、前記キャップ天面部を強制励振させる際に、該キャップ天面部と対向する前記カートンケースの上蓋部を当該キャップ天面部から引離しておくことを特徴とする内圧検査方法。
3. 請求項２記載の内圧検査方法において、
   前記カートンケースの上蓋部外表面を吸引することにより、前記カートンケースの上蓋部を前記キャップ天面部から引離すことを特徴とする内圧検査方法。
4. 請求項２記載の内圧検査方法において、
   前記カートンケース内にエアを供給し、このカートンケースを膨らませることにより、前記カートンケースの上蓋部を前記キャップ天面部から引離すことを特徴とする内圧検査方法。
5. 大径の胴部と、該胴部の缶軸方向上端に、径方向外方へ凸とされた凸曲面状の連結部を介して連設されるとともに、缶軸方向上方へ向かうに従い漸次縮径した肩部と、該肩部の缶軸方向上端部に連設されるとともに、缶軸方向上方へ延在した口金部とを有し、かつ該口金部に雄ねじ部が形成されたボトル缶に、内容物を充填した状態で、平坦面とされた天面部と該天面部の外周縁から略垂下してなる側面部と前記天面部の内側に配設されたライナーとを有するキャップを、前記ライナーを前記ボトル缶の開口部に密接させて前記雄ねじ部に螺着した構成のキャップ付ボトル缶をカートンケースに梱包した状態で、該キャップ付ボトル缶の内圧を検査する内圧検査装置であって、
   前記ボトル缶の前記口金部側の内部に空間が形成されるように、前記キャップ付ボトル缶を正立姿勢とした状態で、前記カートンケースを搬送する搬送手段と、
   搬送される前記カートンケース内の前記キャップ付ボトル缶のキャップ天面部と対向するように前記搬送手段に沿って配設された打検器とを備え、
   該打検器は、前記キャップ天面部を電磁誘導作用によって強制励振させる加振部と、該加振部による前記キャップ天面部からの反響音を捉えるマイクロフォンとを備え、
   前記反響音に基づいて前記キャップ付ボトル缶の内圧を検査する構成とされ、
   搬送方向における前記打検器の配設位置と略同一位置には、前記加振部により前記キャップ天面部を強制励振させる際に、前記カートンケースの上蓋部を前記キャップ天面部から引離す引離し手段が配設されていることを特徴とする内圧検査装置。
6. 内容物が充填,密封された缶を複数梱包するためのカートンであって、
   前記缶の外表面のうち、電磁誘導作用によって強制励振させる強制励振部と対向する上蓋と、該上蓋と連設される第１の側面部と、該第１の側面部と連設される底蓋と、該底蓋と連設される第２の側面部と、該第２の側面部と連設される折り返し部と、前記上蓋部、第１の側面部、底蓋、および第２の側面部に各別に連設される端面部とを備え、
   前記上蓋に前記缶の強制励振部が対向するように該缶を配置した状態で、前記折り返し部が前記上蓋の内側に位置するように、前記上蓋部、第１の側面部、第２の側面部、折り返し部、および端面部をそれぞれ、折曲線を角部として折曲げ、前記折り返し部を前記上蓋に接着することにより、前記缶が梱包される構成とされ、
   前記強制励振部と対向する前記折り返し部および前記上蓋の少なくとも一方の表面のうち、前記強制励振部を覆う部分に、切欠き部、若しくは凹部が形成されていることを特徴とする缶収納用カートン。
   

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