JP2007108162A - カップ状容器のエア漏れ検査方法並びにその装置 - Google Patents

Abstract

【課題】糸底部を有したカップ状容器のエア漏れ検査に関し、設備や計測手法をシンプルなものとしながらも、高精度な検査が行えるようにした新規な検査手法を提供する。
【解決手段】本発明は、カップ状容器Ｃを密閉する密閉機構３と、容器に圧力空気を供給するエア供給機構４と、容器内の圧力を測定する圧力計測機構５とを具えて成り、カップ状容器Ｃには、密閉状態で適宜の時間、胴部空間Ｒ１に圧力空気を送り込むとともに、このエア供給を継続しながら糸底部空間Ｒ２の圧力を測定し、主に胴部空間Ｒ１から糸底部空間Ｒ２へのエア漏れを検出し、次いで、胴部空間Ｒ１へのエア供給を遮断し、所定時間経過した後、胴部空間Ｒ１の残圧を測定し、主に胴部Ｃ１から外部へのエア漏れを検出するようにしたことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、糸底部を有したカップ状容器のエア漏れ検査手法に関するものであって、特に設備や計測手法をシンプルなものとしながらも、高精度な検査が行えるようにした新規なエア漏れ検査方法並びにその装置に係るものである。

例えば、近年、紙製のカップ状容器に、あらかじめ乾燥させた春雨や麺等の具材を入れておき、ユーザが食べたいときに、湯を注ぐだけで簡単にスープ、みそ汁、ラーメン等が作れる即席食品が広く流通している。
ところで、このような即席食品に用いられるカップ状容器Ｃは、例えば図７に示すように、その側面部分（胴部Ｃ１）については、ほぼ等脚台形状にカットされた紙片の端部同士を接合してテーパ筒状に形成するものであり、また底部（糸底部Ｃ２）については、ほぼ円形状にカットされた紙片の周縁を折り曲げ、これを前記テーパ筒状部材の内側に全周接合して形成することが多い。このため完成状態のカップ状容器Ｃは、胴部Ｃ１の縦方向に直線的なシール部ＳＥが形成されるとももに、糸底部Ｃ２の全周にシール部ＳＥが形成されることが多い。因みに、特に熱湯が注ぎ入れられるカップ状容器Ｃについては、図７に併せて示すように、胴部Ｃ１の外側に更に筒状カバーを設け、熱湯を入れた容器でも直接ユーザが手に持てるように考慮されていることが多い。
なお、カップ状容器Ｃは、底板となる糸底部Ｃ２によって、実際に内容物を入れる胴部空間と、内容物を入れない糸底部空間とに分けられ、特に圧力測定時には、これら両空間を密閉した状態で測定するため、これらを、それぞれ胴部空間Ｒ１、糸底部空間Ｒ２とする。

そして、このようなカップ状容器Ｃにおいて、胴部Ｃ１や糸底部Ｃ２にシール不良や破れ等があれば、例えば容器に湯を注ぎ入れた場合、湯が外部に漏れ出て、ユーザが火傷等を負う恐れがある。このため、製造後のカップ状容器Ｃは、シール不良や破れ等がないか否かが厳密にチェックされている。具体的には、製造後のカップ状容器Ｃに圧力空気を封入し、エア漏れがあるか否かによって、シール不良や破れ等が発生していないかが検査されている。

そして、従来、この種のエア漏れ検査は、検査台上に載置したカップ状容器Ｃの開口部を密閉した後、所定の圧力空気を胴部Ｃ１に封入し、一定時間後の容器内の減圧度を検出し、空気の漏れを検査することが多かった。しかしながら、このような手法は、大きな破れなどの検出には有効であっても、例えば糸底部Ｃ２のシール不良（接着不良）等による微小なエア漏れを検出するには、極めて長時間を要する上、高精度で検査を行うためには密閉雰囲気内（密閉装置）で行う必要があり、このような設備を必要とする点や検査に手間が掛かるという点等において問題があった。

このようなことから、エア漏れ検査の際に、格別な密閉装置を必要とせず、そのまま大気中で検査が行える装置の開発が試みられている（例えば特許文献１参照）。
しかしながら、この特許文献１では、まずカップ状容器Ｃ（紙コップ）の胴部空間Ｒ１と糸底部空間Ｒ２とに同時に且つ瞬間的に圧力空気を封入し、一定時間後の圧力減少を測定するものであり（これを一次検査とする）、その後、胴部空間Ｒ１のみに再度、圧力空気を封入しながら糸底部空間Ｒ２を一旦、大気開放し、所定時間経過後に糸底部空間Ｒ２の圧力上昇を測定するものであった（これを二次検査とする）。つまり、特許文献１では、空気供給源としては一次検査用と二次検査用の二系統を要し、また、二次検査の間には、糸底部空間Ｒ２を大気開放するため、まだ検査に手間や時間が掛かり、検査コストの点においても改善の余地があった。
実用新案登録第３０７３３５２号公報

本発明は、このような背景を認識してなされたものであって、空気供給源を一系統にするとともに、カップ状容器の胴部空間のみに圧力空気を供給するようにし、設備や圧力測定の点でのシンプル化を達成し、しかも高精度に検査が行えるようにした新規なエア漏れ検査手法の開発を試みたものである。

すなわち請求項１記載の、カップ状容器のエア漏れ検査方法は、糸底部を有したカップ状容器の胴部空間と糸底部空間とを密閉した状態で、胴部空間に適宜の時間、圧力空気を送り込み、この胴部空間へのエア供給を継続しながら糸底部空間の圧力を測定して、主に胴部空間から糸底部空間へのエア漏れを検出し、次いで、胴部空間へのエア供給を遮断し、所定時間経過した後、胴部空間の残圧を測定して、主に胴部から外部へのエア漏れを検出するようにしたことを特徴として成るものである。

また請求項２記載の、カップ状容器のエア漏れ検査方法は、前記請求項１記載の要件に加え、前記カップ状容器は、ほぼ垂直に立ち上げられたセンターポストの周りを旋回する載置台上に複数載せられ、載置台が一回転する間に、胴部空間へのエア供給、糸底部空間の圧力測定、胴部空間の圧力測定が行われるものであり、また糸底部空間の圧力を測定するにあたっては、胴部空間へのエア供給を、載置台の位相角で約１４５°継続した時点で行うとともに、その後、胴部空間の圧力を測定するにあたっては、胴部空間に供給していたエアを停止してから載置台の位相角で約８０°経過した時点で行うようにしたことを特徴として成るものである。

更にまた請求項３記載の、カップ状容器のエア漏れ検査方法は、前記請求項１または２記載の要件に加え、前記糸底部空間及び胴部空間の圧力を測定するタイミングは、ロータリーバルブ構造によって制御されるものであり、このロータリーバルブ構造は、胴部空間へのエア供給を開始または停止させる切換構造とは、別途独立して構成されることを特徴として成るものである。

また請求項４記載の、カップ状容器のエア漏れ検査装置は、糸底部を有したカップ状容器を密閉する密閉機構と、密閉状態のカップ状容器に圧力空気を供給するエア供給機構と、容器内の圧力を測定する圧力計測機構とを具えて成り、カップ状容器にエアを供給した後、エア漏れを検出する装置であって、前記カップ状容器には、密閉状態で適宜の時間、胴部空間に圧力空気を送り込むとともに、このエア供給を継続しながら糸底部空間の圧力を測定し、主に胴部空間から糸底部空間へのエア漏れを検出し、次いで、胴部空間へのエア供給を遮断し、所定時間経過した後、胴部空間の残圧を測定し、主に胴部から外部へのエア漏れを検出するようにしたことを特徴として成るものである。

また請求項５記載の、カップ状容器のエア漏れ検査装置は、前記請求項４記載の要件に加え、前記装置は、ほぼ垂直なセンターポストに対して載置台を旋回させるようにした旋回機構を更に具え、複数のカップ状容器は、載置台に載せられてセンターポストの周りを一回転する間に、胴部空間へのエア供給、糸底部空間の圧力測定、胴部空間の圧力測定が行われるものであり、前記糸底部空間の圧力を測定するにあたっては、胴部空間へのエア供給を、載置台の位相角で約１４５°継続した時点で行うとともに、その後、胴部空間の圧力を測定するにあたっては、胴部空間に供給していたエアを停止してから載置台の位相角で約８０°経過した時点で行うようにしたことを特徴として成るものである。

更にまた請求項６記載の、カップ状容器のエア漏れ検査装置は、前記請求項４または５記載の要件に加え、前記装置は、センターポストに対して固定されるバルブ本体と、載置台上の各カップ状容器に対応して旋回するシールホルダとを具えたロータリーバルブ構造を有し、このロータリーバルブ構造によって、糸底部空間及び胴部空間の圧力を測定するタイミングを制御するものであり、また、このロータリーバルブ構造は、胴部空間へのエア供給を開始または停止させる切換構造とは、別途独立して構成されることを特徴として成るものである。

これら各請求項記載の発明の構成を手段として前記課題の解決が図られる。
すなわち請求項１または４記載の発明によれば、一回の空気供給で糸底部空間と胴部空間の内圧を測定するため、空気供給源が一カ所で済み、装置そのものや、その作動等をシンプルにすることができる。またエア消費量も低減でき経済的な検査が行える。

また請求項２または５記載の発明によれば、胴部空間にエアを封入する時間が長く取れ、精度の高い計測が行える。また、エア圧力のバラツキをほとんどなくすことができる。

また請求項３または６記載の発明によれば、糸底部空間や胴部空間の圧力を計測する際のタイミングは主にロータリーバルブ構造によって取られるものであり、このロータリーバルブ構造は、胴部空間へのエア供給をＯＮ−ＯＦＦ制御する切換構造とは別に構成される。このため装置としての挙動をよりシンプルなものにすることができ、メンテナンス等も容易に行える。

本発明の最良の形態は、以下の実施例に述べる通りである。なお説明にあたっては、検査方法の概略や検査対象となる容器についてまず説明し、その後、本発明の最良の形態について詳細に説明する。
本発明は、糸底部Ｃ２を有したカップ状容器Ｃにおいて漏れがあるか否かを検出する手法であり、検出する不具合（以下、これをＮＧ品とし、不具合のないものをＯＫ品とする）としては、胴部Ｃ１や糸底部Ｃ２にシール不良があるものがメインとなるが、その他にも破れや比較的小さい孔等を有するＮＧ品も検出対象となる。なお、実際の検査では、カップ状容器Ｃに圧力空気（以下、単にエアとする）を供給（封入）し、容器内の圧力を測定することによりエア漏れがあるか否かを判断する。

具体的には、カップ状容器Ｃの開口部を密閉状態に閉鎖してから、胴部空間Ｒ１のみにエアを供給し、一定時間経過後、このエア供給を継続しながら、糸底部空間Ｒ２の内圧（圧力上昇）を測定する。このとき、糸底部空間Ｒ２の圧力が上昇していれば、例えば糸底部Ｃ２の周囲にシール不良があり、胴部空間Ｒ１から糸底部空間Ｒ２にエアが漏れていると判断できる。
その後、胴部空間Ｒ１へのエア供給を遮断し、所定時間経過後、胴部空間Ｒ１の圧力（残圧）を測定する。この際、残圧が落ちていれば、胴部Ｃ１にシール不良や破れがあり、胴部Ｃ１から外部にエアが漏れていると判断できる。このように本発明は、一回のエア供給で、糸底部空間Ｒ２と胴部空間Ｒ１との内圧検査を行うものである。

なお、検査対象となるカップ状容器Ｃとしては、即席スープ、即席みそ汁等の容器や、主に飲料用の自動販売機などに使用されるドリンク用の紙コップ等、熱湯が注ぎ入れられるものを主な対象物とするが、他にもアイスクリームやヨーグルト等を詰める容器等、内容物を充填した状態で流通に供されるカップ状容器Ｃ等も検査対象となり得る。要は、容器の側面部分や糸底部周囲にシール部ＳＥを有する種々のカップ状容器Ｃを検査対象とすることができる。
なお、上述したように、カップ状容器Ｃの内部は、底板となる糸底部Ｃ２によって二分され、本発明においても、これら両空間の内圧を別々に計測するため、特に検査時等において、密閉された状態の両空間を、それぞれ胴部空間Ｒ１、糸底部空間Ｒ２としている。

本発明のエア漏れ検査装置１は、一例として図１〜３に示すように、カップ状容器Ｃを載置台１２に載せて旋回させながら検査を行う旋回機構２と、ヘッド２４を上下動させて載置台１２上のカップ状容器Ｃの開口部を閉鎖する密閉機構３と、密閉されたカップ状容器Ｃの胴部空間Ｒ１にエアを供給するエア供給機構４と、糸底部空間Ｒ２と胴部空間Ｒ１との内圧を測定する圧力計測機構５と、検査を受けるカップ状容器Ｃを一つずつ載置台１２に供給する容器繰入機構６と、検査を終えたカップ状容器Ｃを一つずつ載置台１２から取り出す容器繰出機構７とを具えて成るものである。
なお、本実施例では、カップ状容器Ｃを載置台１２に載せて一周、旋回させながら検査を行うものであり、このため装置本体にカップ状容器Ｃを送り込む繰入作業基点位置と、装置本体から検査済みのカップ状容器Ｃを取り出す繰出作業終点位置とを同じ地点に設定しており、この地点を繰入位置ＳＴとする。以下、各機構について説明する。

まず旋回機構２について説明する。旋回機構２は、ベース１０からほぼ垂直に立ち上げられたセンターポスト１１に対し、カップ状容器Ｃを周回させるものであり、カップ状容器Ｃを下方から受けながら移送する機構（これを載置台側旋回機構２Ａとする）と、カップ状容器Ｃを上方から押さえながら移送する機構（これをヘッド側旋回機構２Ｂとする）とに分けられる。なおベース１０部分には、モータや減速機を主要部材とする駆動源が構成される。

載置台側旋回機構２Ａは、カップ状容器Ｃを載せた載置台１２を、センターポスト１１に対して旋回可能に設けて成る。載置台１２は、センターポスト１１を軸心として回転する二つの回転部材（これを図２に示すように下ローア１３と、上ローア１４とする）の間に挟持状態に取り付けられ、センターポスト１１の周りを旋回できるように形成される。そして、この載置台１２を回転させるにあたっては、下ローア１３に取り付けられた本体ギヤ１５を、駆動源に取り付けられた駆動ギヤ１６によって回転させて駆動するものである。
また載置台１２には、一例として１２個のカップ状容器Ｃを載せる載置部１７が等配されており、この載置部１７には、糸底部空間Ｒ２を密閉するためのパッキン１８が設けられ、また糸底部空間Ｒ２の内圧を測定する検査用のポート１９が形成されている。更に、載置台１２にはカップ状容器Ｃを内側から保持するキャリア２０が設けられている。

ヘッド側旋回機構２Ｂは、各載置部１７に対応して、その上方に設けられる主にヘッド２４を旋回させる機構である。ヘッド２４は、載置台１２とともにセンターポスト１１の周りを回転しながら上下動し、カップ状容器Ｃの開口部を密閉するものであり、この密閉動作（昇降動作）については後述する。またヘッド２４は、ほぼその鉛直上方に伸びるロッド２５の下端に取り付けられ、更にこのロッド２５の周囲には、これを覆う略筒状のロッドカバー２６が設けられる。また、このロッドカバー２６は、前記上ローア１４から立設されたスタンション２７を介して一定の高さに保持されており、これにより上ローア１４つまり載置台１２とともに回転するように構成されている。
なお、ヘッド２４は、その下降作動によりカップ状容器Ｃの開口部を上から押さえるため、容器との接触面にパッキン２８が設けられ、胴部空間Ｒ１を確実に密閉できるように構成される。もちろん、ヘッド２４が下降してカップ状容器Ｃを押さえると、その反作用により糸底部空間Ｒ２も下方から載置部１７によって密閉状態に押さえられるため、上述したように載置部１７にもパッキン１８が設けられている。
また、ヘッド２４には胴部空間Ｒ１にエアを供給するための封入用のポート２９が形成されているが、このポート２９はヘッド２４の位相角（回転位置）によっては、胴部空間Ｒ１の圧力を測定するための検査用の接続口にもなる。

次に、ヘッド２４を上下に摺動させてカップ状容器Ｃを密閉する密閉機構３について説明する。密閉機構３は、前記センターポスト１１に対して固定される昇降基盤３３と、前記ロッド２５とを主要部材として成る。まずロッド２５は、ロッドカバー２６内で軸方向に摺動自在に構成されており、ロッド２５からは、センターポスト１１側に向かって回転接触子３４が突出形成されている。一方、昇降基盤３３には、外周部にカム溝３５が形成され、このカム溝３５に前記ロッド２５の回転接触子３４が嵌め込まれている。すなわち、昇降基盤３３が円筒溝カムとしての作用を担い、ヘッド２４がセンターポスト１１の周りを一回転する間に、ヘッド２４がカム溝３５に従って軸方向に適宜のタイミングで上下動するように構成されている。

次に、密閉状態の胴部空間Ｒ１にエアを送り込むエア供給機構４について説明する。エア供給機構４は、空気分配ヘッド３９を具えて成り、ここから各ヘッド２４に形成されたポート２９を通して胴部空間Ｒ１にエアを封入するものである。なお、本実施例では、一例として約６００ｍｍＡｑ程度の圧力でエアを供給するものであって、また、このエア供給は、ヘッド２４が所定の位相角範囲（角度範囲）に存在する間中、ずっと継続して供給するものであり、以下、これに関与する切換構造４Ａについて説明する。

切換構造４Ａは、ヘッド２４が適宜の位相角に到達した際にエア供給をＯＮまたはＯＦＦするものであり、前記昇降基盤３３の上方に、載置台１２やヘッド２４とともに回転する回転盤４０を設けて成るものである。なお、この回転盤４０の中央部に、前記空気分配ヘッド３９が設けられる。そして、この回転盤４０の下部に、各ヘッド２４に対応したスイッチ４１が等配されるものであり、このスイッチ４１は、例えば図６に示すように、下端にローラ４２を有した可倒レバー４３と、この可倒レバー４３の倒れ込み（レバーがほぼ水平状態になるような傾倒）によって押されるスイッチボタン４４とを具えて成り、スイッチボタン４４のプッシュ作動によってエア供給のＯＮ（開始）、ＯＦＦ（停止）を切り換えるものである。
一方、昇降基盤３３の上部には、ローラ４２に接触するとともに、可倒レバー４３を、ほぼ水平な状態に倒す略短寸レール状の接触片４５が適宜の高さに設けられる。すなわち、この接触片４５を、エア供給の開始位置と停止位置とに設置し、エア供給のＯＮ／ＯＦＦ切り換えを行うものである。このため、可倒レバー４３や接触片４５は、ＯＮ側とＯＦＦ側との二組設けられる。すなわち本実施例では昇降基盤３３上、内側と外側とに位相をずらして接触片４５が設けられ、例えば外側のものがエア供給を開始するＯＮ操作用のものであり、内側のものが供給していたエアを遮断するＯＦＦ操作用のものである。また、このような構成上、可倒レバー４３は、接触片４５を通り過ぎた後は、バネ弾性等により自ら初期位置（幾分傾いた位置）に復帰し、再度スイッチボタン４４を押せる状態にリセットされるものである。
なお胴部空間Ｒ１にエア供給を行い続ける時間は、位相角度では例えば約１５５°程度（時間としては約３秒間程度）であり、比較的長い間、エア供給を続けるものである。

次に、圧力計測機構５について説明する。圧力計測機構５は、密閉状態のカップ状容器Ｃにおける糸底部空間Ｒ２と胴部空間Ｒ１との圧力を測定するものである。なお、本実施例では、対象となるカップ状容器Ｃが、適宜の位相角（角度位置）に到達したとき、瞬間的に糸底部空間Ｒ２と胴部空間Ｒ１の内圧を別々に測定するものである。具体的には糸底部空間Ｒ２の圧力測定は、胴部空間Ｒ１へのエア供給が終了する直前（ここではエア供給を終了する１０°手前の位置）で糸底部空間Ｒ２の圧力を測定する。
また胴部空間Ｒ１の圧力測定は、胴部空間Ｒ１へのエア供給を終了し、しばらく経った後（ここでは胴部空間Ｒ１へのエア供給を終了してから約８０°回転した位置）で胴部空間Ｒ１の圧力を測定する。

以下、測定対象となる当該カップ状容器Ｃの糸底部空間Ｒ２と胴部空間Ｒ１の内圧を計測するにあたり、そのタイミングを位相角（角度位置）によって制御するロータリーバルブ構造５Ａについて説明する。
ロータリーバルブ構造５Ａは、センターポスト１１に対して固定されるバルブ本体４９と、各ヘッド２４に対応し載置台１２とともに回転するシールホルダ５０とを主要部材として成る。なおバルブ本体４９は、センターポスト１１に固定されるものの、軸方向に対しては幾らか摺動が許容されるものである。またシールホルダ５０は、ホースなどによって各ヘッド２４のポート２９と接続されている。

バルブ本体４９には、糸底部用の検査ポート５１と、胴部用の検査ポート５２とが形成され、本実施例では一例として糸底部用の検査ポート５１が繰入位置ＳＴから約２００°の位置に開口され、胴部用の検査ポート５２が繰入位置ＳＴから約２９０°の位置に開口されている。
そして、具体的な圧力測定について説明すれば、まず当該カップ状容器Ｃに対応したシールホルダ５０が、繰入位置ＳＴから約２００°回転し、糸底部用の検査ポート５１の形成位置に到達すると、シールホルダ５０つまり当該カップ状容器Ｃの載置部１７に形成されたポート１９が、バルブ本体４９の検査ポート５１と連通し、糸底部空間Ｒ２の圧力が測定される。その後、当該カップ状容器Ｃに対応したシールホルダ５０が、繰入位置ＳＴから約２９０°回転し、胴部用の検査ポート５２の形成位置に到達すると、シールホルダ５０つまり当該カップ状容器Ｃのヘッド２４側のポート２９が、バルブ本体４９の検査ポート５２と連通し、胴部空間Ｒ１の圧力が測定される。なお、図中符号ＰＳは、各空間の圧力を測定するための圧力検知センサ（プレッシャーセンサ）である。また、ここでの圧力測定は、バルブ本体４９と当該カップ状容器Ｃ側との双方のポートが連通したときのみであり、言わば瞬間的に圧力測定が行われる。

このようにバルブ本体４９とシールホルダ５０とは滑り面を形成しており、これにより圧力測定の計測タイミングを正確に図るように構成されているが、この滑り面での気密性も確保しなければ、高い精度で圧力測定は行えない。このためロータリーバルブ構造５Ａについては、バルブ本体４９を常に適宜の力でシールホルダ５０側に押圧することが好ましく、本実施例では、センターポスト１１に固定される固定盤５３とバルブ押さえ５４が、この作用を担っている。具体的には、固定盤５３に複数のボルト５５を螺合（等配）するとともに、このボルト５５の先端にスプリング５６を設け、ボルト５５のねじ込み量によってスプリング５６の圧縮量を調整し、バルブ押さえ５４を介して均一にバルブ本体４９を押圧するものである。

また、このような構成上、バルブ本体４９とシールホルダ５０との接触部位には、硬くて摩耗し難い特殊なパッキン（例えば日本ブザークアンドジャパン株式会社製のクワットリング）を使用するとともに、バルブ本体４９を含油性の素材（例えばポリペンコ株式会社製のＭＣナイロン（ＭＣ７０３ＨＬ））で形成し、この接触部位への注油を解消することが可能である。
因みに、従来、この種のエア漏れ検査装置においては、このような接触面に１５分〜３０分毎に一回、０．０５ｃｃ程度の油（潤滑油）を注油し、作動の安定化（円滑化）とともに、部材の摩耗防止を図るものであったが、上記構成を採れば、このような注油作業を省略できるものである。

次に、このようなエア漏れ検査装置１に、一つずつカップ状容器Ｃを送り込む容器繰入機構６について説明する。容器繰入機構６は、一例として図３に示すように、検査を受けるカップ状容器Ｃを、載置台１２（載置部１７）に一つずつ載せる機構であり、例えばカップ状容器Ｃを、上方から回転させながら一つずつ落下させ、搬入回転盤６０と案内ガイド６１とによって形成された容器受入部６２に投入するものである。そして、搬入回転盤６０の回転によって、容器受入部６２に収めたカップ状容器Ｃを載置部１７に個別に送り込むものである。
なお容器受入部６２は、カップ状容器Ｃの落下中の微動（いわゆるブレ）を見込み、多少の余裕をもって長円形状に形成されることが好ましく、これによりカップ状容器Ｃを確実に容器受入部６２に収めることができる。

次に、エア漏れ検査装置１から検査後のカップ状容器Ｃを取り出す容器繰出機構７について説明する。容器繰出機構７も、上記容器繰入機構６とほぼ同様の構成を採り、載置台１２から一つずつカップ状容器Ｃを取り出すものであって、具体的には、搬出回転盤６６と、案内ガイド６７と、容器取出部６８とを具えて成るものである。
なお、ここではキャリア２０によって安定的に保持されたカップ状容器Ｃを載置台１２から取り出すため、搬出回転盤６６と案内ガイド６７とによって形成される容器取出部６８は、ほぼカップ状容器Ｃと同じ大きさで良く、容器受入部６２ほどの余裕度は特に必要ない。

また、カップ状容器Ｃを取り出す繰出位置では、判定結果によってＯＫ品とＮＧ品とを選別し、別々の場所に送る機能を持たせることが好ましい。更に、繰出位置では、例えばカップ状容器Ｃの内面を監視するＣＣＤカメラ等を設け、エア漏れ検査後に、容器内面に付着し得る汚れの検査を行うことも可能である。因みに、図３に示す符号７２がＣＣＤカメラであり、Ｚ１がカメラ検査不良品排出部、Ｚ２がリーク不良品排出部、Ｚ３が良品排出部である。また図中符号７３が、装置全体を覆う安全カバーである。
なお、本実施例では、繰入位置ＳＴと繰出位置とを実質的に同じ位置に設定し、装置の同じ方向から繰入、繰出を行うようにしているが、これは適宜異ならせることも可能である。

本発明装置のエア漏れ検査装置１は、以上述べたような基本構造を有し、以下、この装置を使用して、カップ状容器Ｃのエア漏れを検査する方法の一例について説明する。
（１）カップ状容器の繰入
まず、検査を要するカップ状容器Ｃを、容器繰入機構６によって、回転している載置台１２に一つずつ送り込む。この際、本実施例では載置台１２が、繰入位置ＳＴから約３２°の地点に至るまでの間に、カップ状容器Ｃを所望の載置部１７に送り込み、繰入作業を完了させるものである。なお載置部１７に送り込まれたカップ状容器Ｃは、キャリア２０によって安定保持され、引き続き載置台１２による回転を受ける。すなわちカップ状容器Ｃは、載置台１２やヘッド２４の回転に従い、センターポスト１１の周りを一回転しながら、その間に検査が行われるものであり、以下、この検査手順を図４に示す位相チャート（タイムチャート）と併せて説明する。

（２）カップ状容器の密閉（ヘッドの下降）
当該カップ状容器Ｃを載せた載置部１７が、一例として繰入位置ＳＴから約３２°の地点（上記繰入作業の終了位置）に至ると、ヘッド２４が下降を開始する。
これを装置の作動として説明すると、ヘッド２４がセンターポスト１１の周りを回転して行き、繰入位置ＳＴから約３２°の位置に至ると、ロッド２５に設けられた回転接触子３４が、昇降基盤３３に形成されたカム溝３５に従って下方に移動する。これによりロッド２５下端に取り付けられたヘッド２４が下がり、カップ状容器Ｃの開口部を閉鎖し、胴部空間Ｒ１を密閉する。
なお、このヘッド下降作動は、一例として下降開始点から約２２．５°経過した地点で完了するものである。また、ヘッド２４の下降は、カップ状容器Ｃを適宜の力で上方から押さえるものであるから、この作動は、カップ状容器Ｃの胴部空間Ｒ１を密閉するだけでなく、その反作用で糸底部空間Ｒ２をも密閉する作動となる。またヘッド２４と載置部１７との双方に、パッキン２８、１８が設けられているため、カップ状容器Ｃを潰すことなく、胴部空間Ｒ１と糸底部空間Ｒ２とを確実に密閉できるものである。

（３）エア供給開始
ヘッド２４が下降し胴部空間Ｒ１の密閉が終了すると、胴部空間Ｒ１にエアが供給（封入）される。ここでは一例としてヘッド２４の下降が終了したと同時にエアの供給を開始する。つまり繰入位置ＳＴから約５４．５°の位置からエア供給を開始する。
これを装置の作動として説明すると、まずヘッド２４や載置台１２とともに回転盤４０も旋回しており、ここから下垂状態に設けられたエア供給側の可倒レバー４３が繰入位置ＳＴから約５４．５°の位置で接触片４５に触れる。これにより可倒レバー４３が倒れ、スイッチボタン４４を押し、空気分配ヘッド３９からエアが、ヘッド２４のポート２９を通して胴部空間Ｒ１に供給される。この際、胴部空間Ｒ１に供給するエア圧力も監視するものであり、これは例えばカップ状容器Ｃの胴部Ｃ１（糸底部Ｃ２より上側の側部）に大きなシール不良がある場合、所定圧のエアを胴部空間Ｒ１に供給しても、エアが大量に漏洩するため、供給エア圧が設定数値を示さず、このような不良が検出できるためである。

（４）糸底部空間の圧力測定（一回目の測定）
胴部空間Ｒ１へのエア供給を行い、充分な時間が経過したら、このエア供給を継続しながら糸底部空間Ｒ２の圧力を計測する。この測定位置は、一例として繰入位置ＳＴから約２００°の位置であり、胴部空間Ｒ１へのエア供給を開始してからは約１４５°経過した位置となる。言い換えれば、胴部空間Ｒ１へのエア供給を、回転位相角で約１４５°続けた後、糸底部空間Ｒ２の内圧を測定するものである。なお、上記位相角で示した約１４５°を実際の時間表示で示すと、カップ状容器Ｃの数や大きさ、あるいは載置台１２の回転数等によっても異なるが、概ね３秒間程度となる。このように、本実施例では、比較的長い時間、胴部空間Ｒ１へのエア供給を続けてから糸底部空間Ｒ２の内圧を測定するため、封入エア圧のバラツキをほとんどなくすことができ、安定した検査が行えるものである。

また、この圧力測定を装置の作動として説明すれば、当該カップ状容器Ｃに対応するシールホルダ５０が、バルブ本体４９に形成された糸底部用の検査ポート５１の位置（繰入位置ＳＴから約２００°の位置）に達した際に、ロータリーバルブ構造５Ａの検査ポート５１と、載置部１７に形成されたポート１９とが接続（連通）され、糸底部空間Ｒ２の圧力が計測されるものである。
そして、この測定の結果、糸底部空間Ｒ２の内圧が高まっていれば、例えば糸底部Ｃ２の周面シールに不完全な部位があり、そのため胴部空間Ｒ１から糸底部空間Ｒ２にエア漏れが起こったことが判る（ＮＧ品と判断できる）。なお、本実施例では、この一回目の測定では糸底部空間Ｒ２のみの圧力を測定するため、例えば胴部Ｃ１から外部にエア漏れが起こっていても、糸底部空間Ｒ２の内圧は上昇しないため、この段階ではＯＫと判断されてしまうが、このような不良品については、基本的に後述の胴部内圧検査（二回目の検査）で検出するものである。もちろん、上述したように胴部Ｃ１の側面に大きな破れがあり、ここからエアが外部に大量に流出している場合には、エアの供給圧が設定値まで上がらないため、これを監視することでも検出できる。

（５）エア供給停止
以上のように糸底部空間Ｒ２の内圧を検査したら、胴部空間Ｒ１へのエア供給を停止する。ここでは糸底部空間Ｒ２の内圧を検査してから約１０°経過した地点（繰入位置ＳＴから約２１０°の位置）でエア供給を停止する。
これを装置の作動として説明すると、ヘッド２４とともに旋回している回転盤４０から下垂状態に設けられた停止側の可倒レバー４３が、繰入位置ＳＴから約２１０°の位置で接触片４５に触れる。これにより可倒レバー４３が倒れ、スイッチボタン４４を押し、胴部空間Ｒ１へのエア供給が遮断される。
なお、胴部空間Ｒ１に供給していたエアを止める際には、カップ状容器Ｃをヘッド２４で押さえながら、封入エアを切るので、供給エア用の減圧弁の波打ちが少なくなり、供給エア圧を安定させることができる。

（６）胴部空間の残圧測定（二回目の測定）
胴部空間Ｒ１への供給エアを遮断し、所定時間が経過した後、今度は、胴部空間Ｒ１の残圧を計測する。ここでは胴部空間Ｒ１へのエア供給を停止してから、約８０°回転した地点（繰入位置ＳＴから約２９０°の位置）で胴部空間Ｒ１の内圧を計測する。
これを装置の作動として説明すれば、当該カップ状容器Ｃに対応するシールホルダ５０が、バルブ本体４９に形成された胴部用の検査ポート５２の位置（繰入位置ＳＴから約２９０°）に達した際に、ロータリーバルブ構造５Ａの検査ポート５２と、ヘッド２４に形成されたポート２９とが接続（連通）され、胴部空間Ｒ１の圧力が計測されるものである。
そして、この測定の結果、胴部空間Ｒ１の圧力が低下（ドロップ）している場合には、例えば胴部Ｃ１にシール不良等があり、そこから外部にエア漏れが生じていることが判り、当該カップ状容器ＣはＮＧ品と判断できる。

（７）ヘッドの上昇（密閉の解除）
このようにして胴部空間Ｒ１の圧力測定が終わるとヘッド２４が上昇し、カップ状容器Ｃの密閉が解除される。ここでは、胴部空間Ｒ１の圧力計測後、約１６°回転した地点（繰入位置ＳＴから約３０６°の位置）からヘッド２４の上昇を開始する。
これを装置の作動として説明すれば、ヘッド２４の旋回に伴いロッド２５に設けられた回転接触子３４が、昇降基盤３３に形成されたカム溝３５に従って、上方に移動する。これによりロッド２５下端に取り付けられたヘッド２４が上昇し、カップ状容器Ｃの開口部を開放する。なお、この作動もヘッド上昇開始地点から一例として約２２．５°経過した時点で終了させるものである。
また、ヘッド２４の上昇に伴い、カップ状容器Ｃがヘッド２４に吸着されて上昇してしまう場合（いわゆる、つり上がり現象）には、上昇するヘッド２４から下向きのエアを噴出させ、カップ状容器Ｃをヘッド２４から確実に取り外すことが可能である。

（８）カップ状容器の繰出
以上のようにして、糸底部空間Ｒ２と胴部空間Ｒ１の二回の圧力測定を終えたカップ状容器Ｃは、容器繰出機構７によって一つずつ載置台１２（載置部１７）から取り出される。ここではヘッド上昇が終了した地点（繰入位置ＳＴから約３２８°の位置）から繰出作業が開始され、ここから約３２°つまり基点（繰入位置ＳＴ）に至るまでの間に取出作業を完了させる。
なお、容器繰出部では、ＯＫ品とＮＧ品の選別が行われるものであり、ここでは上述した二回の検査のうち、どちらか一方でＮＧと判断されたもの、及びエア供給時に供給圧力が所定圧（設定値）に達しなかったもの等を全てＮＧ品として判定する。言い換えれば、全ての判定においてＯＫのもののみを正常品と判定する。
また容器繰出部では、ＣＣＤカメラ７２によって容器内面の汚れを併せて検査することが可能である。

このように本発明は、一回のエア供給と二回の圧力計測でカップ状容器Ｃのエア漏れを高精度に検出するものである。すわなち、本発明は、胴部空間Ｒ１だけを加圧し、糸底部空間Ｒ２と胴部空間Ｒ１の圧力を検査するものであり、極めてシンプルな計測手法により、確実にエア漏れを検出するものである。また、その検査作動の途中においては、大気開放などの余分な作動を一切行わないため、一つのカップ状容器Ｃに掛ける検査時間も長く取れ、高精度の検査が行えるものである。

本発明のエア漏れ検査装置を繰入位置側から視た骨格的斜視図である。 同上骨格的な縦断面図である。 同上骨格的な平面断面図である。 エア漏れ検査装置の検査手順を位相角で示したタイムチャートである。 本発明のエア漏れ検査装置を、繰入位置から約２７０°経過した位置から示す骨格的斜視図である。 胴部空間へのエア供給をＯＮ／ＯＦＦする切換構造を拡大して示す骨格的斜視図である。 本発明において検査対象となるカップ状容器の一例を示す説明図である。

符号の説明

１ エア漏れ検査装置
２ 旋回機構
２Ａ 載置台側旋回機構
２Ｂ ヘッド側旋回機構
３ 密閉機構
４ エア供給機構
４Ａ 切換構造
５ 圧力計測機構
５Ａ ロータリーバルブ構造
６ 容器繰入機構
７ 容器繰出機構
１０ ベース
１１ センターポスト
１２ 載置台
１３ 下ローア
１４ 上ローア
１５ 本体ギヤ
１６ 駆動ギヤ
１７ 載置部
１８ パッキン
１９ ポート
２０ キャリア
２４ ヘッド
２５ ロッド
２６ ロッドカバー
２７ スタンション
２８ パッキン
２９ ポート
３３ 昇降基盤
３４ 回転接触子
３５ カム溝
３９ 空気分配ヘッド
４０ 回転盤
４１ スイッチ
４２ ローラ
４３ 可倒レバー
４４ スイッチボタン
４５ 接触片
４９ バルブ本体
５０ シールホルダ
５１ 検査ポート
５２ 検査ポート
５３ 固定盤
５４ バルブ押さえ
５５ ボルト
５６ スプリング
６０ 搬入回転盤
６１ 案内ガイド
６２ 容器受入部
６６ 搬出回転盤
６７ 案内ガイド
６８ 容器取出部
７２ ＣＣＤカメラ
７３ 安全カバー
Ｃ カップ状容器
Ｃ１ 胴部
Ｃ２ 糸底部
ＰＳ 圧力検知センサ
Ｒ１ 胴部空間
Ｒ２ 糸底部空間
ＳＥ シール部
ＳＴ 繰入位置
Ｚ１ カメラ検査不良品排出部
Ｚ２ リーク不良品排出部
Ｚ３ 良品排出部

Claims (6)

1. 糸底部を有したカップ状容器の胴部空間と糸底部空間とを密閉した状態で、胴部空間に適宜の時間、圧力空気を送り込み、
   この胴部空間へのエア供給を継続しながら糸底部空間の圧力を測定して、主に胴部空間から糸底部空間へのエア漏れを検出し、
   次いで、胴部空間へのエア供給を遮断し、所定時間経過した後、胴部空間の残圧を測定して、主に胴部から外部へのエア漏れを検出するようにしたことを特徴とするカップ状容器のエア漏れ検査方法。
2. 前記カップ状容器は、ほぼ垂直に立ち上げられたセンターポストの周りを旋回する載置台上に複数載せられ、載置台が一回転する間に、胴部空間へのエア供給、糸底部空間の圧力測定、胴部空間の圧力測定が行われるものであり、
   また糸底部空間の圧力を測定するにあたっては、胴部空間へのエア供給を、載置台の位相角で約１４５°継続した時点で行うとともに、
   その後、胴部空間の圧力を測定するにあたっては、胴部空間に供給していたエアを停止してから載置台の位相角で約８０°経過した時点で行うようにしたことを特徴とする請求項１記載のカップ状容器のエア漏れ検査方法。
3. 前記糸底部空間及び胴部空間の圧力を測定するタイミングは、ロータリーバルブ構造によって制御されるものであり、このロータリーバルブ構造は、胴部空間へのエア供給を開始または停止させる切換構造とは、別途独立して構成されることを特徴とする請求項１または２記載のカップ状容器のエア漏れ検査方法。
4. 糸底部を有したカップ状容器を密閉する密閉機構と、密閉状態のカップ状容器に圧力空気を供給するエア供給機構と、容器内の圧力を測定する圧力計測機構とを具えて成り、カップ状容器にエアを供給した後、エア漏れを検出する装置であって、
   前記カップ状容器には、密閉状態で適宜の時間、胴部空間に圧力空気を送り込むとともに、このエア供給を継続しながら糸底部空間の圧力を測定し、主に胴部空間から糸底部空間へのエア漏れを検出し、次いで、胴部空間へのエア供給を遮断し、所定時間経過した後、胴部空間の残圧を測定し、主に胴部から外部へのエア漏れを検出するようにしたことを特徴とするカップ状容器のエア漏れ検査装置。
5. 前記装置は、ほぼ垂直なセンターポストに対して載置台を旋回させるようにした旋回機構を更に具え、
   複数のカップ状容器は、載置台に載せられてセンターポストの周りを一回転する間に、胴部空間へのエア供給、糸底部空間の圧力測定、胴部空間の圧力測定が行われるものであり、
   前記糸底部空間の圧力を測定するにあたっては、胴部空間へのエア供給を、載置台の位相角で約１４５°継続した時点で行うとともに、
   その後、胴部空間の圧力を測定するにあたっては、胴部空間に供給していたエアを停止してから載置台の位相角で約８０°経過した時点で行うようにしたことを特徴とする請求項４記載のカップ状容器のエア漏れ検査装置。
6. 前記装置は、センターポストに対して固定されるバルブ本体と、載置台上の各カップ状容器に対応して旋回するシールホルダとを具えたロータリーバルブ構造を有し、
   このロータリーバルブ構造によって、糸底部空間及び胴部空間の圧力を測定するタイミングを制御するものであり、
   また、このロータリーバルブ構造は、胴部空間へのエア供給を開始または停止させる切換構造とは、別途独立して構成されることを特徴とする請求項４または５記載のカップ状容器のエア漏れ検査装置。

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