JP2007145409A - リークテストに適した容器用キャップ構造 - Google Patents

Abstract

【課題】リークテストを行なうことができる容器用のキャップ装置を提供すること。
【解決手段】キャップ装置１は、容器３に連接する口元部１０と、口元部１０に螺合可能な外蓋部２０とを備えている。外蓋部２０には電極間距離短縮手段としての孔２５を複数箇所に形成している。外蓋部２０を口元部１０に締結した状態で、外蓋部２０側に配置した第１の電極６、容器３側に配置した第２の電極７に電圧を掛けると、第１の電極６と第２の電極７との間に、孔２５を通って電流が流れる。この際、キャップ装置１のシール部にピンホールがあるとスパークが生じて洩れがあることを確認することができる。
【選択図】図８

Description

本発明は、薬用液が充填された医療用容器、栄養剤が充填された容器や点滴容器、又は醤油、油、酒、乳類が充填された容器、あるいは飲料用液体が充填されたペットボトル等のリークテストに適した容器用キャップ構造に関する。

一般に、合成樹脂製で形成された容器用キャップ装置は、特許文献１に示すように、内容物を充填する容器と、容器を閉塞する外蓋部とを有して構成されている。この容器用キャップ装置は、容器内の内容物が外部に漏れないようなシール構成を形成する必要があった。このシール構成を形成した容器用キャップ装置では、シール部の良否を検査するためのリークテストが行われている。

従来の容器用キャップ装置におけるリークテストは、外蓋部を容器の口元部に係合した状態で、空気やヘリウム等の気体を容器内部に充填することによって行なわれていた。例えば、空気を充填する場合、空気を容器内に充填した後、保持状態で減圧すればピンホールありと判定し、又、ヘリウムを充填する場合には、ヘリウムを容器内に充填した後、一定時間後に部品外部でヘリウムガスを検知すればピンホールありと判定していた。この検査では、１個ごと気体充填後、時間を経て判定することから、極めて生産性が悪く、テスト作業にかなりの時間を費やすことになっていた。

これを解決するために、短時間でリークテストを行う方法が要望されていた。例えば、その対策としては、一対の電極を配置して放電することによってリークテストを行うことが考えられる。この検査方法は、配置された一対の電極の２極間に電圧を印加することによって放電が発生する。この放電現象の電流の変化を探知器で捉えてピンホールの有無を探知するものであり、一般にピンホール検査ともいう。
特開昭６３−１６２４６５号公報（４〜６頁、図２〜３参照）

しかし、通常、容器側の口元部に外蓋部を係合して構成する容器用キャップ装置では、図１０に示すように、容器用キャップ装置３０が一般にネジ結合で構成されていて、容器３１の口元部３２と外蓋部３３とを備えている。外蓋部３３に形成された螺旋突条部３４が口元部３２に形成された螺旋凹部３２１に係合又は係合解除することによって開栓閉栓可能に構成されている。この際、口元部３２と外蓋部３３との間にはシール部材３７が配置されシール部材３７を圧接させることによって内部を密閉状態にしている。

そして、このタイプの容器用キャップ装置３０で放電によるリークテストを行うとする場合、先ず、外蓋部の外部に一方の電極を配置し、容器３１内に他方の電極を配置して、電圧を印加する。一方、容器３１と外蓋部３３とは絶縁性の材料で形成されているから、電圧が印加される際に、２極間を流れようとする電流は容器３１や外蓋部３３を通過せずにその間を通ることとなる。つまり、２極間を流れようとする電流の経路は、図１０におけるＡのように、シール構造部から外蓋部３３と口元部３２との間、外蓋部３３の下辺から外蓋部３３の外側を経由しなければならない。従って、従来のような容器用キャップ装置では、電流の通る経路が長くなることからピンホールを検知できず、リークテストの評価対象にならなかった。そのために、電極に高い電圧を印加してリークテストを行なうこともできるが、この場合は、キャップ装置３０を破壊する可能性があった。

本発明は、上述の課題を解決するものであり、リークテストを短時間で行って生産性を高くするとともに、放電によるリークテストを行うことができる容器用キャップ構造を提供することを目的とする。そのために本発明に係るリークテストに適した容器用キャップ構造は、以下のように構成するものである。すなわち、
請求項１記載の発明では、容器側に形成された口元部と、前記口元部に外装可能な外蓋部と、を備え、前記口元部と前記外蓋部とは前記外蓋部が前記口元部に係合する際に、シール部が形成され、前記シール部のシール状態を検査するためのリークテストに適した容器用キャップ構造であって、
前記外蓋部側に配置される第１の電極と、前記口元部側に配置される第２の電極と、を備えるとともに、前記容器用キャップ装置には、前記第１の電極と前記第２の電極との間に流れる電流の通路を短縮するための電極間距離短縮手段が、配設されていることを特徴とするものである。

請求項２記載の発明によれば、前記シール部は、前記口元部の先端周縁部と、前記外蓋部の底壁部から立ち上って形成される円環状の内壁部と、が圧接することによって形成されることを特徴としている。

請求項３記載の発明によれば、前記電極間距離短縮手段が、前記外蓋部における前記容器のシール部より外側の位置に前記外蓋部を貫通する孔が形成されていることを特徴としている。

請求項４記載の発明によれば、前記電極間距離短縮手段が、前記外蓋部の側面側に形成される縦溝であり、前記縦溝が、前記外蓋部の内外を貫通して形成されていることを特徴としている。

本発明によれば、リークテストに適した容器用キャップ構造は、容器内に内容物を充填しない状態において、外蓋部側に第１の電極が配置され、口元部側に第２の電極が配置されている。第１の電極と第２の電極に電圧を印加する。この際、電流は、シール部にピンホールがあると２極間に配設される電極間距離短縮手段を介して２極間に流れることとなり、即座にピンホールを探知することができる。つまり、２極間に電流が流れることによってスパークを発生すると、ピンホールのあることを検知し、スパークが発生しないと、ピンホールがないことを検出する。この検査は、即座に行うことができることから生産性を向上する。また、２極間を接近させることによって、電極に大きな電圧を印加することなく検査できることから、容器又は外蓋部にかかる負担を少なくして損傷を回避することができる。

また、このリークテストに適した容器用キャップ構造は、口元部の先端周縁部と外蓋部の内壁部を圧接することによってシール部を形成する。そして外蓋部におけるシール部より外側の位置で、例えば、外蓋部の底壁部あるいは側壁部に外蓋部の肉厚を貫通する孔を形成する。これによって、第１の電極と第２の電極との間を流れる電流は、その孔を通ることとなり、電流の通る通路を短くすることができる。この孔が電極間距離短縮手段を構成することとなって、リークテストの作業を効率化させるとともに一対の電極に大きな電圧を印加させずに済むこととなる。この、電極間距離短縮手段としては、外蓋部の底壁部に形成した孔の代わりに、外蓋部の側壁部に形成された縦溝でもよい。この縦溝は、外蓋部における側壁部の肉厚部を貫通するように形成されている。

次に、本発明のリークテストに適した容器用キャップ構造の一形態を図面に基づいて説明する。以下に説明する実施形態は、これに限定するものではない。

実施形態のリークテストに適した容器用キャップ構造は、容器用キャップ装置（以下、キャップ装置という）に、一対の電極を備えるピンホール探知機を配設して構成されている。

実施形態のキャップ装置は、薬用液が充填された医療用容器、栄養剤が充填された容器や点滴容器、又は醤油、油、酒、乳類が充填された容器や飲料用液体が充填されたペットボトル等の合成樹脂製で形成された容器用キャップ装置に好適に使用できるものである。

キャップ装置１の一形態は、容器３側に連接する口元部１０（図１〜２に示す）と、口元部１０に外装して装着する外蓋部２０（図３〜４に示す）と、で構成されている。口元部１０に外蓋部２０を締め付けた状態を、図５に示している。

実施形態の口元部１０は、硬質製の合成樹脂材、例えば、ポリプロピレンで形成され、容器３に連接する接続部１１と接続部１１の上方に連接する円環状の側壁部１３とを有している。接続部１１と側壁部１３とは、テーパ状の座部１２を間にして連接されている。また、側壁部１３には、外周面に螺旋状の突条部１３１が形成されている。

外蓋部２０は、口元部１３１と同様の硬質製の合成樹脂材、例えばポリプロピレンで形成され、その一形態は、図３〜４に示すように、底壁部２１と、底壁部２１の外周端縁から突出する円環状の側壁部２２と、側壁部２２の内方で底壁部２１から立ち上がって形成する内壁部２３と、を備えて構成されている。側壁部２２と内壁部２３との間に形成される隙間２４に、口元部１０の側壁部１３の先端部が挿入される。側壁部２２の内周面には螺旋状の突条部２２１が形成され、口元部１０の側壁部１３に形成された突条部１３１に螺合可能に形成されている。

そして、外蓋部２０を口元部１０に挿入して、それぞれの螺旋状の突条部１３１、２２１を係合させることによって、口元部１０の先端部の内周面と外蓋部２０の内壁部２３の外周面とが圧接され、シール部２８（図５参照）を構成することとなる。

また、底壁部２１には、内壁部２３より外周側部位に、底壁部２１の肉厚を貫通する複数の孔２５が周方向に沿って形成されている。この孔２５は、キャップ装置１のリークテストを行う際に、外蓋部２０の外側に配置する第１の電極（後述に記載する）と容器３側に配置される第２の電極（後述に記載する）との間で電流の通過経路として形成するものであり、電極間距離短縮手段を構成することとなる。この孔２５の形状は、断面真円状又は角状、あるいは楕円状でもよく、外蓋部２０の底壁部２１を貫通するものであればよい。

また、電極間距離短縮手段を構成するこの孔２５は、容器３と外蓋部２０とのリークテストで有効に使用されることから、シール部２８を通過するために、外蓋部２０におけるシール部２８より外周側に形成されていなければならない。例えば、実施形態では、底壁部２１側に形成しているが、これに限らず、外蓋部２０の側壁部２２側に設けてもよい。

さらに、外蓋部２０の側壁部２２に電極間距離短縮手段を形成する場合、側壁部２２の肉厚を貫通する断面真円状の孔を設けてもよく、又、図６〜７に示すように、側壁部２２に側壁部２２の内外を貫通する縦溝２２２を周方向に沿って複数箇所に形成してもよい。この場合、縦溝２２１の長さは突条部２２１の上下両端を越えて形成する。これによって、外蓋部２０を側壁部２２の外部から見ると、縦溝２２２内に突条部２２１の一部底面が見えることとなる。

次に、上記のように形成された外蓋部２０を口元部１０に装着して閉栓する状態を説明する。外蓋部２０の突条部２２１を口元部１０の突条部１３１に係合させて回転すると、図５に示すように、口元部１０の側壁部１３の先端部が、外蓋部２０における側壁部２２と内壁部２３との間の隙間２４内に挿入される。

外蓋部２０を口元部１０に対して最終位置まで回転すると、口元部１０における側壁部１３の先端部と外蓋部２０の内壁部２３とは、圧接するように係合することから、その間でシール部２８が構成される。従って、内容物が口元部１０から容器３内に充填された場合でも、外蓋部２０で閉栓することによって内容物が口元部１０から外部に洩れることがない。

次に、このキャップ装置１のリークテストを行う。リークテストは、実施形態において、「株式会社サンコウ電子研究所」製の「ピンホール探知機」を使用して行う。この探知機は、低周波高電圧パルス放電式であって、探知電圧として５〜２３ｋＶ（望ましくは２０ｋＶ）で使用される。また、図８に示すように、キャップ装置１においては、容器３側の袋部を溶着していない口元部１０と外蓋部２０だけを用い、口元部１０に外蓋部２０を締結した状態で行われる。

キャップ装置１は、外蓋部２０を上方にして絶縁製のシート５上に載置されている。外蓋部２０の上方に、外蓋部２０から間隔（約２０ｍｍ以内）を開けてプラス側電極（第１の電極）６を配置し、口元部１０内にマイナス電極（第２の電極）７を配置する。

この状態で、第１の電極６及び第２の電極７に２０ｋＶ程度の電圧を印加する。シール部２８（図５参照）にピンホールがあれば、電流は、孔２５を通りさらにそのピンホールを通って第１の電極６と第２の電極７に通じることとなり、ピンホール検知器で補足される。この場合、図９に示すように、スパークＳが発生する。

ピンホールのあるキャップ装置１は、再点検されるか又は廃棄処分され、ピンホールのないことが確認されたキャップ装置１は、次の工程で、袋部を溶着するとともに内容物を充填する。そして、加熱して殺菌・洗浄・乾燥を行ない製品となる。なお、第２電極から接続された複数の誘電部材を、キャップ装置１の口元部１０内に配置させれば、上部電極６を複数のキャップ装置１上に順に近づけることによって、複数のキャップ装置１を瞬時にリークテストすることができる。

上述のように、実施形態のキャップ装置１のリークテストは、ピンホール探知器に接続された第１の電極６と第２の電極７とをキャップ装置１を間にして配置するとともに、その状態で電流を流すだけで行うことができる。そのため、キャップ装置１にピンホールがあるかどうかのリークテストを短時間で確実に確認することができる。しかも、２極間に電流を流す際に、キャップ装置１には、外蓋部２０におけるシール部２８の外側に孔２５を形成していることから、電極間距離短縮手段を構成することができ、リークテストを行うことができる。

なお、キャップ装置１は、上述の形態に限定するものではない。例えば、キャップ装置１に電極間距離短縮手段が形成されているものであれば、口元部１０に形成された螺旋の突条部１３１に軸方向に沿って縦溝を形成したものであってもよい。この縦溝の一端を、外部に通じるように形成することによって、キャップ装置１の外蓋部２０を開栓した場合に、瞬時に、内部の気体を外部排出することができるとともに、口元部又は外蓋部に付着した水滴を即座に乾燥させる役目を有している。

本発明の容器用キャップ装置における一形態の口元部を示す正面図である。 図１における口元部の平面断面図である。 本発明の容器用キャップ装置における一形態の外蓋部を示す縦断面図である。 同平面図である。 本発明の容器用キャップ装置を示す一部断面図である。 本発明の別の形態の容器用キャップ装置を示す一部断面図である。 本発明の別の形態のキャップを示す正面図である。 本発明の容器用キャップ装置を使用してリークテストを行う状態を示す説明図である。 図８のリークテストにおいてスパークした状態を示す説明図である。 従来の容器用キャップ装置を示す一部断面図である。

符号の説明

１、キャップ装置
３、容器
６、第１の電極
７、第２の電極
１０、口元部
１３、側壁部
１３１、突条部
２０、外蓋部
２２、側壁部
２２１、突条部
２８、シール部

Claims (4)

1. 容器側に形成された口元部と、前記口元部に外装可能な外蓋部と、を備え、前記口元部と前記外蓋部とは前記外蓋部が前記口元部に係合する際に、シール部が形成され、前記シール部のシール状態を検査するためのリークテストに適した容器用キャップ構造であって、
   前記外蓋部側に配置される第１の電極と、前記口元部側に配置される第２の電極と、を備えるとともに、前記容器用キャップ装置には、前記第１の電極と前記第２の電極との間に流れる電流の通路を短縮するための電極間距離短縮手段が、配設されていることを特徴とするリークテストに適した容器用キャップ構造。
2. 前記シール部は、前記口元部の先端周縁部と、前記外蓋部の底壁部から立ち上って形成される円環状の内壁部と、が圧接することによって形成されることを特徴とする請求項１記載のリークテストに適した容器用キャップ構造。
3. 前記電極間距離短縮手段が、前記外蓋部における前記容器のシール部より外側の位置に前記外蓋部を貫通する孔が形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載のリークテストに適した容器用キャップ構造。
4. 前記電極間距離短縮手段が、前記外蓋部の側面側に形成される縦溝であり、前記縦溝が、前記外蓋部の内外を貫通して形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載のリークテストに適した容器用キャップ構造。
   

Images