JP2008020422A

JP2008020422A - 密封容器の密封検査方法及びその装置

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Publication number: JP2008020422A
Application number: JP2006194885A
Authority: JP
Inventors: Soji Araki; 宗司荒木; Shoichi Inaba; 正一稲葉
Original assignee: Toyo Seikan Kaisha Ltd
Current assignee: Toyo Seikan Group Holdings Ltd
Priority date: 2006-07-14
Filing date: 2006-07-14
Publication date: 2008-01-31
Anticipated expiration: 2026-07-14
Also published as: JP4816934B2

Abstract

【課題】密封容器の密封検査が簡単な装置で且つ連続的にでき、検査時間の短縮を図ることができ、全数検査への適用を可能とする。
【解決手段】容器搬送路に沿って真空度制御手段を有する真空槽２を配置し、該真空槽の入口側と出口側に密封容器が真空槽の真空度を破壊せずに通過可能な回転扉１４を設け、且つ真空槽内コンベア３と該真空槽内を通過する容器の易可変部分の変位量を測定する変位量測定センサーを配置し、上流側コンベアにより搬入される密封容器を一定範囲の真空度を保った真空槽２に連続的に移動させ、該真空槽内で一定時間後に密封容器の易可変部分の変位を測定し、前記易可変部分の外側への凸変位量か所定値以上であると不良容器として、ラインより除去する。
【選択図】図２

Description

本発明は、密封容器の密封検査方法及びその装置、特に可撓性シール材からなる蓋を容器開口部にシールした密封容器の密封検査を連続搬送しながら行うことができる密封容器の密封検査方法及びその装置に関する。

従来、カップ状容器等広口容器の開口部に柔軟性蓋材をヒートシールして密封した密封容器の密封検査法としては、密閉チャンバー内に密閉容器を収納し、チャンバー内の圧力を密閉容器内と異なる圧力に保持し、時間の経過とともに変化するチャンバー内の圧力を測定して容器の密閉度を決定する方法（特許文献１参照）や、蓋材の外側に密封空間を設け、この空間を減圧もしくは加圧することによって蓋材を変位させその変位量を測定し、その程度によって密封性を判定する方法等が提案されている（特許文献２参照）。
また、検査ゾーンに搬送された容器を検査用の二分割式の被検体支台に装着すると、自動的に上蓋と容器の鍔の接着シール下面の検査有効面全体に第１電極が接触し、第１電極でシール部の上蓋外形部と容器鍔外形部の密着下面全体に直接電圧を印加し、上蓋の上表面に平板状の第２電極を接触させ、これら両電極間の閃絡電流をみることによってシール不良を判別するピンホール検査機も提案されている（特許文献３）。
特開平１１−２１８４６２号公報特開平４−２２８３５号公報特開２００２−２８６５８１号公報

従来提案されている柔軟性蓋材からなる蓋で密封された広口容器の密封検査方法や密封検査装置は、真空チャンバーを用いたり、洩れやピンホール検査の装置や制御が複雑であり高価であるという問題点と共に、検査に要する時間が長く、且つ連続的な検査ができず、密封容器の製造現場で全数検査に適用するには困難であるという問題点がある。

そこで、本発明は、簡単な装置で且つ連続的に容器の密封検査ができ検査時間の短縮を図ることができると共に、装置が安価でコンパクトに構築することが可能であり、全数検査に適用可能であり、且つメンテナンスの簡便化を図ることができる容器密封検査方法及びその装置を提供することを目的とする。

上記問題点を解決する請求項１の発明である密封容器の密封検査方法は、充填、密封され冷却等によって内圧が大気圧と同等又はそれ以下になった密封容器の密封検査方法において、測定する密封容器を一定範囲の真空度を保った真空槽に連続的に移動させ、該真空槽内で一定時間後に密封容器の易可変部分の変位を測定し、該易可変部分の変位の変位量により密封容器の密封性の良否を判定することを特徴するものである。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記真空槽は、測定する密封容器の想定基準真空度よりも低い真空度に維持し、前記易可変部分の外側への凸変位量が予め設定した所定値以上であると密封不良と判定することを特徴とするものである。なお、ここで「密封容器の想定基準真空度」とは、測定する容器に例えば熱い内容物を充填後密封した場合に、内容物が冷えることによってヘッドスペースが負圧になる場合等、その密封容器の常温状態での平均的な真空度を言い、予めサンプル密封容器の真空度を測定して設定しておく。
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の密封容器の密封検査方法において、前記真空槽への入口側上流で密封容器の易変位部分の変位量を測定し、該変位量と前記真空槽内で測定する当該部位の変位量との差の大きさにより密封容器の密封性を判定することを特徴とするものである。請求項４の発明は、請求項１〜３何れかに記載の密封容器の密封検査方法において、開口部に可撓性蓋をシールした広口の密封容器により効果的に適用でき、その場合前記易可変部分が前記可撓性蓋の中心部であり、該可変蓋の中心部の変位を、前記密封容器の搬送路上方に配置された距離センサーで測定することを特徴とするものである。

請求項５の発明は、請求項１〜４何れかに記載の発明において、真空槽が容器搬送路に沿って２槽配置され、一方の真空槽の真空度は前記密封容器の想定基準真空度よりも高い真空度に設定し、該真空槽では前記易可変部分が外側に凸に変位したものを良品と判定し、他方の真空槽の真空度は前記密封容器の想定基準真空度よりも低い真空度に設定し、該真空槽で前記可変部分が外側に凸に変位しないものを良品と判定し、両判定基準を満たしたものを良品と判断することを特徴とするものである。さらに、請求項６の発明は、請求項１〜４何れか記載の発明において、前記真空槽内に密封容器の搬送路に沿って間隔をおいて第１変位量測定センサーと第２変位量測定センサーをそれぞれ配置し、密封容器が前記第１変位量測定センサーを通過する際の前記真空槽内の真空度を密封容器の想定基準真空度よりも高い真空度又は低い真空度のいずれかに設定し、密封容器が次いで前記第２変位量測定センサーの位置を通過するときの前記真空槽内の真空度を密封容器の想定基準真空度よりも低い真空度又は高い真空度のいずれかに設定し、密封容器が前記真空槽内を通過する間に、密封容器の想定基準真空度よりも高い真空度と想定基準真空度よりも低い真空度の空間で易変位部の変位量をそれぞれ測定して密封検査を行なうことを特徴とするものである。

また、上記密封容器の密封検査方法を実施するための請求項７に記載の密封容器の密封検査装置は、充填、密封され冷却等によって内圧が大気圧と同等又はそれ以下になった密封容器の密封検査装置であって、容器搬送路に沿って真空度制御手段を有する真空槽を配置し、該真空槽に密封容器を搬送する上流側コンベア、前記真空槽内を搬送する真空槽内コンベア、該真空槽コンベアの下流側に配置された下流側コンベアを備え、前記真空槽は入口側と出口側に密封容器が前記真空槽の真空度を破壊せずに通過可能な容器可通過密封手段がそれぞれ設けられ、且つ前記真空槽内には、該真空槽内を通過する容器の易可変部分の変位量を測定する変位量測定センサーが配置されていることを特徴とするものである。

請求項８に記載の発明は、請求項７の密封容器の密封検査装置において、前記上流側コンベアに沿って密封容器の易変位部の変位量を測定する上流側変位量測定センサーを配置してなることを特徴とするものである。請求項９に記載の発明は、請求項７又は８に記載の密封容器の密封検査装置において、前記容器可通過密封手段が、真空槽内側と外部側とが同時に開放状態とならない一対の円弧状固定枠と該一対の円弧状固定枠内に回転駆動可能に設けられた回転枠とからなる回転扉で構成されていることを特徴とするものである。請求項１０の発明は、請求項９に記載の密封容器の密封検査装置において、前記固定枠と回転枠との間の回転枠摺動部分にはシーリング材が介在されていることを特徴とするものである。さらに、請求項１１の発明は、請求項９又は１０に記載の密封容器の密封検査装置において、前記回転扉の底部には、下流側に容器移載用切欠部が設けられている固定移載盤が設けられていることを特徴とするものである。

請求項１２の発明は、請求項７〜１１何れかに記載の密封容器の密封検査装置において、前記真空槽が容器搬送路に沿って２槽配置され、一方の真空槽の真空度は前記密封容器の想定基準真空度よりも高い真空度に設定し、他方の真空槽の真空度は前記密封容器の想定基準真空度よりも低い真空度に設定してなることを特徴とするものである。また、請求項１３の発明は、請求項７〜１１何れかに記載の密封容器の密封検査装置において、前記真空槽内に密封容器の搬送路に沿って間隔をおいて第１変位量測定センサーと第２変位量測定センサーをそれぞれ配置し、前記密封容器が前記真空槽内を通過する間に、前記真空槽内の真空度を密封容器の想定基準真空度よりも高い真空度と想定基準真空度よりも低い真空度に前記真空度制御手段により切り替えるようにしてなることを特徴とするものである。

本発明の密封容器の密封検査方法及び検査装置によれば、密封容器の密封性検査が簡単な装置で且つ連続的にできるので、従来と比べて飛躍的に検査時間の短縮を図ることができると共に、装置が安価でコンパクトに構築することが可能であり、全数検査が可能となる。請求項２の発明によれば、密封容器の内圧のバラツキが少なければより簡便な方法で密封検査を行なうことができる。請求項３、８の発明によれば、大気圧下で易変位部分の変位量を測定し、且つ真空槽内での減圧環境下で易変位部分の変位量を測定するので、内圧のバラツキがあってもより正確に密封検査を行なうことができる。請求項４の方法によれば、可撓性蓋材で密封されたカップ状密封容器の密封性検査をより正確に且つ効率的に行うことができる。

請求項５、１２の発明によれば、容器に孔が開いているなど大きな漏れがある容器であっても確実に密封性を検査できる。また、請求項６、１３の発明によれば、１の真空槽で請求項５、１２と同様な密封性検査ができ、装置の簡便化をはかることができる。請求項９、１０の発明によれば、容器が通過でき且つ簡単な構成で真空槽の密封性を確保することができる。また、請求項１１の発明によれば、真空槽への容器に移載または真空槽から下流側コンベアへの容器の移載がより容易に移載できる。

図１は、本発明の実施形態に係る密封検査装置１の基本的な原理を示す説明図である。
本発明の密封検査装置は、可撓性蓋材から形成された蓋Ｌを広口容器の開口部フランジにヒートシールして密封した密封容器Ｃ（以下、単に容器という）を連続して搬送する搬送経路の一定範囲を真空槽として区画し、該真空槽内を容器が連続的に移動する間に容器の密封度を検査するものであり、真空槽２と、該真空槽の入口から出口まで容器を搬送する真空槽内コンベア３、該真空槽内コンベア３の上流側に位置して真空槽に容器を搬送する上流側コンベア４、真空槽内コンベア３の下流側に位置して真空槽内コンベア３から出てきた容器を搬送する下流側コンベア５とから構成されている。前記真空槽２の搬送方向長さは、真空槽内を通過する容器の密封が十分でなかった場合、容器内の圧力と真空槽内の圧力差によって、蓋が膨らむのに要する時間を確保できるように、例えば図示のように、容器の搬送ピッチの２倍以上の長さが望ましい。

そして、上流側コンベア４の真空槽２の入口側上方所定位置に、上流側コンベア４で搬送される容器Ｃの蓋Ｌの中心位置までの距離を測定する第１変位量測定センサーとしての第１距離センサー６と、上流側コンベア４で搬送される容器Ｃの蓋中心位置が前記第１距離センサー６の下方を通過する位置を検出して、その検出信号により第１距離センサー６を作動させる第１位置決めセンサー７が設けられている。また、同様に真空槽２内の出口側寄り上方所定位置に、真空槽内コンベア３で搬送される容器Ｃの蓋Ｌの中心位置までの距離を測定する第２変位量測定センサーとしての第２距離センサー８と、真空槽内コンベア３で搬送される容器Ｃの蓋中心位置が第２距離センサー８の下方を通過する位置を検出して、その検出信号により第２距離センサー８を作動させる第２容器位置決めセンサー９が設けられている。前記第１距離センサー６と第２距離センサー８とは、搬送コンベアとの距離が同一高さ位置となるように設定されている。各距離センサー及び位置決めセンサーは、その構成は特定されず、光学センサー等従来公知のセンサーが適宜採用できる。

前記真空槽２の入口側と出口側には、後述するような密封容器Ｃが前記真空槽の密封性を破壊せずに通過可能な容器可通過密封手段がそれぞれ設けられている。また、少なくとも上流側コンベア４及び真空槽内コンベア３には、密封容器の中心が第１距離センサー６及び第２距離センサー８の真下を通過するように、容器の胴部をガイドするガイド手段が設けられているのが望ましい。該ガイド手段は、容器搬送路の両側に沿って容器胴部に接触するように配置され、左右一対の細い丸棒又は長板でもよいが、より望ましくはロープ又はベルトが容器の搬送速度と同期して無端状に回転する図３に示すような一対のガイドコンベア１０であるのが望ましい。これらのガイド手段は、検査する容器の直径の変化に応じて幅や位置が調節できるように構成されている。

本実施形態の密封検査装置１は、以上のように構成され、真空槽２内を容器内の想定基準真空度より低い一定の減圧状態に保ち、容器を上流側コンベア４、真空槽内コンベア３、下流側コンベア５で所定ピッチで連続搬送して真空槽２内を通過させる。容器Ｃが上流側コンベア４で搬送され、大気圧下での蓋Ｌの中心位置までの距離ｈ１を第１距離センサー６により測定する。また、同様に真空槽内でも真空槽内コンベア３で搬送される容器が第２位置決めセンサー９により検出されると第２距離センサー８が作動して該下方位置に位置する容器の蓋中心部までの距離ｈ２を測定する。真空槽を大気圧よりは高くて容器内圧（想定基準真空度）よりも低い真空度とすることによって、密封不良でなければ容器が真空槽を通過する間も蓋は変位しないが、容器が蓋にピンホール等があって密封不良であると、真空槽を通過する間に、蓋は外側に膨らむ。したがって、真空槽内で外側に膨らまないのが良品であり、それを検出するために第１距離センサーでの測定値ｈ１と第２距離センサーでの測定値ｈ２を比較して、ｈ２−ｈ１≦ｋ（機構上の誤差や製品により定まる定数）であれば良品と判定し、当該条件を満たさなければ密封不良と判定し、下流側でその容器をラインから排除することによって、密封不良品を排除することができる。ｋはコンベアの振動等あるいは容器への内容物充填量のバラツキ等に伴う誤差に相当し、±２ｍｍ以下が望ましい。

ところが、密封度が悪く容器内が陰圧とならず、大気圧と同等あるいはそれ以上となって、蓋が平坦あるいは膨らんでいる容器の場合、上記方法では、真空槽での蓋の変位量が少ないので、ｈ２−ｈ１の差が小さくなり誤判定してしまうおそれがある。それを防止するために、第１距離センサー６での測定値を予め設定した蓋までの基準値ｈ０（凹状態あるいは平坦にあるための距離）と比較して、ｈ１≧ｈ０、且つｈ２−ｈ１≦ｋの二つの条件を満たした場合に、合格としてそれらの二つうちの一つの条件でも満たさなかった場合は、不良品として排除することによって、より確実に密封漏れを検出することができる。

上記実施形態において、真空槽２を一定減圧状態に維持し、且つ容器が自由に通過できるように、真空槽の入口及び出口には容器可通過密封手段を設ける必要がある。そのような容器可通過密封手段の一例を次に説明する。
図２は、容器可通過密封手段として真空槽入口及び真空槽出口に回転扉１４を設けた場合を示している。回転扉１４は、図４（ａ）に示すように、円筒壁に容器が通過可能のように開口している入口開口１６、出口開口１７を形成してなる左右一対の円弧状固定壁１５−１、１５−２を真空槽壁１８に設け、その内部に同図（ｂ）に示すように９０゜ずつ４つに区切った回転壁１９をその先端が円弧状固定壁１５−１、１５−２の内面に接して図示しない適宜のモータ等の回転駆動機構により中心軸２０と一体に回転するように配置して構成されている。そして、上流側コンベア４と真空槽内コンベア３との中継部に前記回転壁１９の下面には図６に示すように出口側に面している区画部相当部分が切欠部２２となっている固定底壁２１が設けられ、上流側コンベア４によって搬送されてきた容器Ｃは該固定底壁２１上に載り、その上を回転壁１９が回転することによって押されて図６に示すような搬送軌跡を描いて移動し、切欠部２２に達するとその下面に位置している真空槽内コンベア３上に載り移るようになっている。真空槽の出口側の容器可通過密封手段も同様に構成する。

真空槽２の入口側及び出口側を上記のように回転扉で形成することによって、回転扉をコンベアと同期又は間欠的に回転させ、図示のように、入口開口１６から回転扉内の一区画内に進入した容器Ｃは回転壁１９が回転（図示の例では右回転）することによって、順次回転壁に押され、出口開口１７に面している所に達すると、固定底壁２１の切欠部２２から真空槽内コンベア３上に移載され、槽内コンベア３によって出口開口１７から真空槽内に搬送される。その際、回転壁１９が円弧状固定壁１５−１、１５−２に接しながら回転することによって、十字形の回転壁によって入口開口部１６と出口開口部１７が同時に開放されることがなく、真空槽への外気の流入を阻止し、真空槽内への容器の入出があっても所定の真空度を維持することができる。しかしながら、回転扉の密封性をより高めるためには、図４に示すように、円弧状固定壁１５−１、１５−２の内周面に弾性のあるシーリング材２５を設けるのが望ましい。シーリング材としては、例えばポリサルファイド系シーリング材、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）等が好適である。また、固定壁１５と回転壁１９との隙間が極僅かである場合は、固定壁と回転壁との隙間にグリース等の潤滑油で密封するのが望ましい。また、シーリング材は、円弧状固定壁の内周面のみならず、回転壁の上下端部と回転扉の天井面と床面との間にも設けるのが望ましい。

図５は、回転扉の他の実施形態を示し、前記実施形態と同様な部分については同一符号を付し、相違点のみ説明する。
図４の場合は、回転壁を４区画して、各区画内に容器を収納して搬送できるようにしてあるが、回転壁と固定壁との密封性を高めるには、図５に示すように、回転壁は点対称の一対の区画のみに容器収納区画２７−１、２７−２となっており、他の区画は閉鎖区画２８−１、２８−２となっている。即ち、それと直角の一対の区画に相当する部分は外周面が固定壁１５−１、１５−２と同心円の円弧面を形成し、固定壁に設けシーリング材２５と接触しながら回転することによってより密封性を高めることができる。したがって、その場合は搬送中回転壁と固定壁が円弧面で面接触しているので、より密封性を高めることができる。

図７は、本発明の他の実施形態に係る密封検査装置の概要を模式的に示している。
上記実施形態では、容器を一つの真空槽を通過させて蓋が凸側に変位するのを検出して排斥することによって、容器の密封性を保証していたが、本実施形態では真空度の違う２つの真空槽３０、３１を通過させて、それぞれの真空槽で別々に蓋の変位を測定することによって容器の密封性を判別している。真空槽３０、３１の構成は、図２に示す場合の真空槽と同様な構成を採用できるので、同様な部分を同一符号を付し、詳細な説明を省略する。
図７において、容器搬送経路に沿って間隔をおいて配置された二つの真空槽のうち、例えば上流側の真空槽３０は、想定された容器内圧より高い真空度を保った空間とし、該空間で前記図１に示す場合と同様にして蓋の変位を測定する。この場合は、蓋が凸側に変位するものがピンホール等の洩れのない良品と判定される。また、他の真空槽（この場合は下流側の真空槽３１）は逆に想定される容器内圧より低い真空度を保った空間に設定する。この場合は、凸側に動かないものが良品であり、凸側に動いたものは漏れのある不良品と判断される。このように、想定される容器内の真空度より高い真空度と低い真空度の異なる２段階の真空度で測定することによって、蓋が大きく開口している場合であっても確実に不良品を検出できる。前記高い真空度を、製品に設定された容器内圧に比べて容器が変形しない範囲でかなり高い真空度に設定することによって大リーク品であっても確実に検出できる。

図８は、本発明のさらに他の実施形態を示し、本実施形態は、図７に示す実施形態と同様な方法で容器の密封性を検出しているが、一つの真空槽４０で２段階の真空度で測定できるようにしたものである。この場合は、前記実施形態のものより真空槽を長く形成し、真空槽４０内に２つの距離センサー４１、４２を間隔をおいて配置し、且つ容器の蓋中心部がその下方位置に達するのを検出する上流側位置決めセンサー４３と下流側位置決めセンサ−４４がそれぞれ配置されている。本実施形態の他の構成は前記実施形態と同様であるので、図７と同一符号を付し詳細な説明を省略する。

図８に示す密封検査装置において、真空槽４０の上流側に配設された第１距離センサー６により、前記と同様な方法で大気圧中での蓋の変位を測定し、回転扉１４を介して真空槽４０内に送られ、真空槽内でさらに２段階の真空度で蓋の変位をそれぞれ測定し、合計３段階の真空度で蓋の変位を測定し、その総合結果により容器の密封性を判定する。真空槽４０内は、最初上流側の距離センサー４１の下方を容器が通過するまでは真空槽内の真空度を想定基準真空度よりも高い真空度に設定し、容器が上流側距離センサー４１の下方を通過すると、真空槽内の真空度を想定基準真空度よりも低く設定し、その状態で下流側距離センサー４２で蓋の変位を測定することによって、上記真空槽を２槽設ける場合と同様な測定ができる。

その場合、例えば図８に示すように、いま真空槽４０が等ピッチで搬送される容器が３個以上収納される長さであり、上流側距離センサー４１と下流側距離センサー４２との間隔が容器搬送ピッチの２ピッチである場合、図の状態で真空槽４０内の真空度が高い真空度に設定されている場合、真空槽内の全ての容器Ｃ１〜Ｃ４が高真空度空間にあり、この状態で容器Ｃ１と容器Ｃ３の蓋の変位が測定され、これらの蓋が凸側に変位していれば容器Ｃ１と容器Ｃ３は良品であると判定される。その後、容器Ｃ２とＣ４がそれぞれ上流側距離センサー４１と下流側距離センサー４２の位置に達するまで高真空度を保ち、Ｃ２、Ｃ４が測定位置を通過すると真空槽内を低真空度空間に切り替え、その状態で容器が２ピッチ進むまで維持する。したがって、容器Ｃ３が下流側距離センサー４２の真下に到達するときは低真空度の状態にあり、その状態で蓋の変位が測定され、その場合蓋が凸側に変位していると密封不良品であると判定される。以上のように、図８に示す実施形態では、容器が２ピッチ進むごとに高真空度と低真空度に切替ることによって、一つの真空槽内で２段階の真空度で蓋の変位を測定することができる。

また、上流側距離センサー４１と下流側距離センサー４２との間隔が１ピッチ分しか離れていない場合は、容器が１ピッチ進むごとに真空度を切り替える。このように、上流側距離センサー４１と下流側距離センサー４２との間隔に応じて、高真空度と低真空度の切り替え間隔を調整することによって、一つの真空槽内で２段階の真空度空間で蓋の変位を測定することができる。

以上の実施形態における容器の密封度の判定は、真空槽を容器の想定基準真空度よりも低い真空度下、高い真空度下、あるいは真空槽に流入する前の大気圧下で容器の蓋が凸側に変位した状態にあるか否かで判定しているが、容器搬送コンベアの振動による距離センサーと蓋面との距離の変化や、容器自体のバラツキ等があるので、上記測定値を一定の誤差範囲を設定して評価する必要がある。また、真空槽を常に所定の真空度を保つことは困難であるので、これらの実施形態では真空槽の真空安定性が±２ｋＰａの範囲で測定をしても良好な結果が得られるようにした。

以上の各実施形態では、カップ状の広口容器の蓋面の変位を測定することによって容器の密封度を判定したが、必ずしも蓋面に限らず内圧の変化に追従して変位し易い易可変部分であれば、胴部や底面であってもかまわない。また、本発明はこのような容器の密封検査に限定されるものでなく、内圧変化に追従して変化する易可変部分を有する容器であれば適用可能であり、特にその種類や形状が限定されるものではない。

実施例１
満注内容量２１０ｍｌの樹脂製コップ型容器（高さ８２ｍｍ、開口フランジ部直径７４ｍｍ、底部直径５４ｍｍ）に飲料水を１８５ｇ、５０℃の条件で充填を行い、容器のヘッドスペースの炭酸ガス置換（Ｎ_２８５％、ＣＯ_２１５％）を行なった後、直ぐにアルミニウム箔を主材として構成される蓋材でヒートシール容器を密封し、そして製品個々に必要な殺菌(レトルト)を行なったものをサンプル容器として１００個作成し、その内判定のためにピンホールを空けたものを２個作成し、それらを混在させた状態で実験に供した。
上記のサンプル容器の場合、常温（約２０℃）において約−８ｋＰａ（±２ｋＰａ）程の弱い減圧状態の容器内圧の製品となり、そのサンプル容器について図２に示すような密封容器の密封検査装置(ライン)に流す場合を想定して次のような実験を行った。
充填・密封されたサンプル容器Ｃを、距離センサーが容器の中心部を捕らえるように位置を調整しながら搬送し、位置決めセンサーに検知された瞬間の容器の蓋中心部の初期位置を第１距離センサー６によって測定し、該測定値ｈ１は、マイクロコンピューターからなる制御装置で容器毎に記憶する。また、マイクロコンピューターには、大気圧での蓋中心部までの基準距離ｈ０を予め入力されている。
次にその直後に置かれている約φ１３００（ｍｍ）、Ｈ：１００（ｍｍ）の回転壁と、図４に示すような円弧状固定壁に設けられた合成樹脂を材質とする弾性のあるシーリング材(ガスケット)によって気密性を確保した回転扉機構により大気圧下から−６ｋＰａの減圧状態に設定した真空槽内に搬入し、真空槽内コンベアにより搬送する。そして、第２位置決めセンサー９によって検知された瞬間の容器の蓋材の中央部の変位量を第２距離センサーで検出し、その測定値ｈ２を制御装置に送り、追跡制御により第１距離センサーで検出した同じ容器毎に第１距離センサーでの測定値ｈ１と第２距離センサーとの測定値ｈ２とを比較し、ｈ２−ｈ１≦±２ｍｍであり、且つｈ１＞ｈ０の場合は合格とし、それに該当しない場合は、密封不良及び必要な内圧を満たしていないものとして排斥した。判定基準±２ｍｍは、コンベア等機構上の誤差範囲として、それ以上の凸状態への変化を不良品とした。その結果を表１に示す。以上の結果からわかるように本実施例によれば確実にピンホール製品を検出することができた。

実施例２
前述の機構のみでは大リーク品等の様な大きく密封性を損なっているものは、一定の減圧状態で容器の可動部分(この場合は蓋材)が良品と同じく動かない事が考えられ、その様な大リーク品等の大きく密封性を損なっている製品を判別する為、図７に示すと同様な装置を想定して次のように密封検査を行った。
サンプル容器は、実施例１と同様な容器を１００個使用し、その内大リークサンプル容器を２個作製し、それらを混在させた状態で実験に供した。
密封検査装置は、実施例１に示すと同様な大きさの装置を２つ使用し、最初の真空槽は約−１５ｋＰａ［±２ｋＰａ］の高真空度に設定し、下流側の真空槽は実施例１と同様に−６ｋＰａの減圧状態に設定した。
その場合、上流側の真空槽内の距離センサーでの測定値ｈ３がｈ１−ｈ３≦±２ｍｍ（即ち、外側に凸）であり、下流側の真空槽内の距離センサーでの測定値ｈ２がｈ２−ｈ１≦±２ｍｍ（即ち内側に凹）の場合は合格とし、それに該当しない場合は、密封不良及び必要な内圧を満たしていないものとして排斥した。
その結果を表２に示す。大リーク品であっても確実に検査することができた。

本発明の密封容器の密封検査装置及び検査方法は、従来の密封検査が断続的に長時間かけて１個１個検査するので、密封容器の製造ラインにおける全数検査への適用は困難であったが、本発明は連続的にしかも装置も簡単であるので、種々の密封容器の全数検査に適用可能である。本発明が適用できる密封容器は、コップ型密封容器に限らず、内圧変化に追従する易可変部分を有する容器であれば種々の密封容器の密封性検査に利用可能である。

本発明に係る密封容器の密封検査の基本概念を示す概略図である。本発明の実施形態に係る密封容器の密封検査装置の基本概念を示す概略図である。容器搬送ガイドの概略図である。（ａ）は本実施形態における真空槽の回転扉を示す図２におけるＡ−Ａ断面矢視図であり、（ｂ）はその回転壁のみのＡ−Ａ断面矢視図である。他の実施形態における真空槽の回転扉を示し、（ａ）は図４における（ａ）に相当する回転扉の断面図であり、（ｂ）はその回転壁のみのＡ−Ａ断面矢視図である。本実施形態における真空槽の回転扉における固定底壁の平面概略図である。本発明の他の実施形態に係る密封容器の密封検査装置の基本概念を示す概略図である。本発明のさらに他の実施形態に係る密封容器の密封検査装置の基本概念を示す概略図である。

符号の説明

１密封検査装置
２、３０、３１、４０真空槽
３真空槽内コンベア４上流側コンベア
５下流側コンベア６第１距離センサー
７第１位置決めセンサー８第２距離センサー
９第２位置決めセンサー１０ガイドコンベア
１５−１、１５−２円弧状固定壁
１６入口開口１７出口開口
１８真空槽壁１９回転壁
２０中心軸２１固定底壁
２２切欠部２５シーリング材
２７−１、２７−２容器収納区画
４１上流側距離センサー４２下流側距離センサー

Claims

充填、密封され冷却等によって内圧が大気圧と同等又はそれ以下になった密封容器の密封検査方法において、測定する密封容器を一定範囲の真空度を保った真空槽に連続的に移動させ、該真空槽内で一定時間後に密封容器の易可変部分の変位を測定し、該易可変部分の変位の変位量により密封容器の密封性の良否を判定することを特徴する密封容器の密封検査方法。
前記真空槽は、測定する密封容器の想定基準真空度よりも低い真空度に維持し、前記易可変部分の外側への凸変位量か所定値以上であると密封不良と判定する請求項１に記載の密封容器の密封検査方法。
前記真空槽への入口側上流で前記密封容器の易変位部分の変位量を測定し、該変位量と前記真空槽内で測定した当該部位の変位量との差の大きさにより密封容器の密封性を判定する請求項１又は２に記載の密封容器の密封検査方法。
前記密封容器が開口部に可撓性蓋をシールした広口容器であり、前記易可変部分が前記可撓性蓋の中心部であり、該可変蓋の中心部の変位を、前記密封容器の搬送路上方に配置された距離センサーで測定する請求項１〜３何れかに記載の密封容器の密封検査方法。
前記真空槽が容器搬送路に沿って２槽配置され、一方の真空槽の真空度は前記密封容器の想定基準真空度よりも高い真空度に設定し、該真空槽では前記易可変部分が外側に凸に変位したものを良品と判定し、他方の真空槽の真空度は前記密封容器の想定基準真空度よりも低い真空度に設定し、該真空槽で前記可変部分が外側に凸に変位しないものを良品と判定し、両判定基準を満たしたものを良品と判断する請求項１〜４いずれかに記載の密封容器の密封検査方法。
前記真空槽内に密封容器の搬送路に沿って間隔をおいて第１変位量測定センサーと第２変位量測定センサーをそれぞれ配置し、密封容器が前記第１変位量測定センサーを通過する際の前記真空槽内の真空度を密封容器の想定基準真空度よりも高い真空度又は低い真空度のいずれかに設定し、密封容器が次いで前記第２変位量測定センサーの位置を通過するときの前記真空槽内の真空度を密封容器の想定基準真空度よりも低い真空度又は高い真空度のいずれかに設定し、密封容器が前記真空槽内を通過する間に、密封容器の想定基準真空度よりも高い真空度と想定基準真空度よりも低い真空度の空間で易変位部の変位量をそれぞれ測定して密封検査を行なう請求項１〜４いずれかに記載の密封容器の密封検査方法。
充填、密封され冷却等によって内圧が大気圧と同等又はそれ以下になった密封容器の密封検査装置であって、容器搬送路に沿って真空度制御手段を有する真空槽を配置し、該真空槽に密封容器を搬送する上流側コンベア、前記真空槽内を搬送する真空槽内コンベア、該真空槽コンベアの下流側に配置された下流側コンベアを備え、前記真空槽は入口側と出口側に密封容器が前記真空槽の真空度を破壊せずに通過可能な容器可通過密封手段がそれぞれ設けられ、且つ前記真空槽内には、該真空槽内を通過する容器の易可変部分の変位量を測定する変位量測定センサーが配置されていることを特徴とする密封容器の密封検査装置。
前記上流側コンベアに沿って密封容器の易変位部の変位量を測定する上流側変位量測定センサーを配置してなる請求項７に記載の密封容器の密封検査装置。
前記容器可通過密封手段が、真空槽内側と外部側とが同時に開放状態とならない一対の円弧状固定枠と該一対の円弧状固定枠内に回転駆動可能に設けられた回転枠とからなる回転扉で構成されている請求項７又は８に記載の密封容器の密封検査装置。
前記固定枠と回転枠との間の回転枠摺動部分にはシーリング材が介在されている請求項９に記載の密封容器の密封検査装置。
前記回転扉の底部には、下流側に容器移載用切欠部が設けられている固定移載盤が設けられている請求項９又は１０に記載の密封容器の密封検査装置。
前記真空槽が容器搬送路に沿って２槽配置され、一方の真空槽の真空度は前記密封容器の想定基準真空度よりも高い真空度に設定し、他方の真空槽の真空度は前記密封容器の想定基準真空度よりも低い真空度に設定してなる請求項７〜１１何れかに記載の密封容器の密封検査装置。
前記真空槽内に密封容器の搬送路に沿って間隔をおいて第１変位量測定センサーと第２変位量測定センサーをそれぞれ配置し、前記密封容器が前記真空槽内を通過する間に、前記真空槽内の真空度を密封容器の想定基準真空度よりも高い真空度と想定基準真空度よりも低い真空度に前記真空度制御手段により切り替えるようにしてなる請求項７〜１１何れかに記載の密封容器の密封検査装置。