JP2012042264A

JP2012042264A - 液体容器の液漏れ検査装置

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Publication number: JP2012042264A
Application number: JP2010182183A
Authority: JP
Inventors: Shinsuke Yamazaki; 晋輔山▲崎▼; Tsuyoshi Matsukawa; 剛松川
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2010-08-17
Filing date: 2010-08-17
Publication date: 2012-03-01

Abstract

【課題】液体容器の蓋材とタブ材との微小なシール不良の場合においても液漏れを出現させることが出来る液体容器の液漏れ検査装置を提供する。
【解決手段】開口を有する蓋材と開口を密閉するタブ材との接着不良による液体容器の液漏れを検査する装置であって、液体容器の頭部面に押し当てられ、液体容器の蓋材とタブ材からなる天面と液体容器の頭部面との空間を減圧する減圧手段と、減圧された前記空間を減圧開放する減圧開放手段と、前記天面を押さえ込むスペーサーと、液体容器の頭部面と接触する接触パッドと、を有する検査ヘッドを備え、且つ、前記開口を有する蓋材と開口を密閉するタブ材とが接着される密閉シール部のシール不良部から前記減圧手段によって発生させた液漏れを検出する手段と、を有することを特徴とする液体容器の液漏れ検査装置。
【選択図】図３

Description

本発明は、蓋材付き液体容器の液漏れを検査する装置に関するものである。

液体容器には各種容器があるが、特に蓋材の一部に開口部を設け、開口部の周辺に設けられた加熱シール部を加熱処理してタブ材と接着させ密閉する容器が広く用いられている。

図１は前記液体容器の一例を示す図で、図１（ａ）は上面図、図１（ｂ）は側面図を示す。液体容器１は筒状の胴体２、蓋材３、底材４から成り、蓋材３に設けられた開口部５の周辺の加熱シール部を加熱してタブ材６で密閉するものである。前記液体容器では該加熱シール部でのシール不良によって密閉不良となり内容物が漏れるといった問題が発生する。このため内容物充填後に漏れ検査を行い、液漏れ不良の発生を防いでいる。

図２は従来行われている液漏れ検査の一例を示す。接触パッド１１と板材１２から成る検査ヘッド１０を液体容器の頭部に押し付け（図２（ａ））、吸引口１３に繋がる吸引バルブ１４を開いた状態で、真空ポンプ（図示せず）によって液体容器の蓋材３が貼り付けられている天面７と検査ヘッド１０との凹型空間１８の空気を吸い込む。この時、吸引開放口１５に繋がる吸引開放バルブ１６を閉じた状態としておく（図２（ｂ））。ここで蓋材３とタブ材６との間でシール不良があった場合には、シール不良部から内容物が漏れ、その結果、液漏れ１７が蓋材３の表面に現れる。その後吸引バルブ１４を閉じ、吸引開放バルブ１６を開け凹型空間１８の吸引を開放した後、液体容器の頭部に押し付けられた検査ヘッド１０を液体容器の頭部から離し、蓋材３の表面を撮像カメラで撮像し、撮像した画像を画像処理することによって液漏れ１７の有無の検査が行われる。

図２では、液体容器１を立てた状態を示しているが、凹型空間１８の空気を吸い込む時には、内容物が開口部に当るように検査時には液体容器１を傾斜させるか倒立させる。

特開２０００−６９２７号公報特開２０００−２２７３７７号公報

従来行われていた上記液漏れ検査では、特に筒状の胴体を有する紙を主体とする缶状の飲料容器の検査機の場合、図２（ｂ）に示す真空ポンプ（図示せず）によって液体容器の蓋材３が貼り付けられている天面７と検査ヘッド１０との凹型空間１８の空気を吸い込む場合に、凹型空間１８を形成する蓋材３が紙でできているために蓋材３が撓んでしまい、ヘッドスペース１９内の圧力が陰圧となってしまう。

蓋材３とタブ材６との間でシール不良があった場合に発生する液漏れ１７は、凹型空間１８とヘッドスペース１９との圧力差によって現れるため、ヘッドスペース１７が陰圧になった場合には、上記凹型空間１８とヘッドスペース１９との圧力差が小さくなってしまい、液漏れ１７は現れにくくなってしまう。

このため、蓋材３とタブ材６との微小なシール不良の場合には液漏れ１７が現れず、液
漏れが検出できないという問題があった。

そこで本発明は蓋材とタブ材との微小なシール不良の場合においても液漏れを出現させることが出来る液体容器の液漏れ検査装置を提供することを目的とする。

本発明の請求項１に係る発明は、開口を有する蓋材と開口を密閉するタブ材との接着不良による液体容器の液漏れを検査する装置であって、
液体容器の頭部面に押し当てられ、
液体容器の蓋材とタブ材からなる天面と液体容器の頭部面との空間を減圧する減圧手段と、
減圧された前記空間を減圧開放する減圧開放手段と、
前記天面を押さえ込むスペーサーと、
液体容器の頭部面と接触する接触パッドと、を有する検査ヘッドを備え、且つ、
前記開口を有する蓋材と開口を密閉するタブ材とが接着される密閉シール部のシール不良部から前記減圧手段によって発生させた液漏れを検出する手段と、を有することを特徴とする液体容器の液漏れ検査装置である。

本発明の請求項２に係る発明は、前記天面を押さえ込むスペーサーは、前記密閉シール部を除いたタブ材上に押し当てられることを特徴とする請求項１に記載の液体容器の液漏れ検査装置である。

本発明の請求項３に係る発明は、前記タブ材上を押さえ込むスペーサーは、前記タブ材の重心位置の近傍に押し当てられることを特徴とする請求項１または２に記載の液体容器の液漏れ検査装置である。

本発明の請求項４に係る発明は、前記タブ材上に押し当てられるスペーサーの断面積は５ｍｍφ以上であって、且つ、密閉シール部の内寸以内であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の液体容器の液漏れ検査装置である。

本発明の請求項５に係る発明は、前記天面を押さえ込むスペーサーは、前記タブ材上とタブ材以外の位置に押し当てられることを特徴とする請求項１に記載の液体容器の液漏れ検査装置である。

本発明の請求項６に係る発明は、検査ヘッドの液体容器の頭部面と接触する接触パッドはシリコンであることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の液体容器の液漏れ検査装置である。

本発明の液体容器の液漏れ検査装置によれば、液体容器の蓋材とタブ材からなる天面の撓みを少なくすることが出来るため、ヘッドスペース内の圧力を下げることなく、凹型空間とヘッドスペースとの圧力差を大きくとることが出来、その結果、微小なシール不良の場合でも液漏れを検出することが出来る。

液体容器の一例を示す図。従来行われている液漏れ検査の一例を示す図。本発明に係る液体容器の液漏れ検査装置の検査ヘッドの一例を示す概略図。シール不良部から内容物が漏れ、蓋材の表面に液漏れが現れることを示す模式図本発明に係る液体容器の液漏れを検出する液漏れ検出装置を示す図。本発明に係る検査ヘッドに備えられたスペーサーの一例を示す図。本発明に係る検査ヘッドに備えられた密着シール部に沿った形状を有するスペーサーの押さえ面を示す図。一般的に蓋材の開口部は、液体容器の頭部面の近傍に設けられることを示す図。望ましいスペーサーの押さえ面を説明するための図。真空圧力とヘッドスペースの圧力を測定する場合を示す図。

以下、図面を用いて本発明を実施するための形態を説明する。

図３は本発明に係る液体容器の液漏れ検査装置の検査ヘッドの一例を示す概略図である。検査ヘッド２０は、液体容器２１の頭部面２２に押し当てられ、液体容器の蓋材２３が貼り付けられている天面２４と液体容器の頭部面との凹型空間２５を減圧する減圧手段である真空ポンプ２６と吸引バルブ２７が吸引口２８に繋がっている。一方、減圧された前記凹型空間２５は減圧開放する減圧開放手段である吸引開放バルブ２９が吸引開放口３０に繋がっている。更に前記吸引口２８及び吸引開放口３０を有する板材３１には前記天面２４を押さえ込む手段であるスペーサー３３と、液体容器２１の頭部面２２と接触する接触パッド３２と、を有している。

図３は、吸引バルブ２７が開き真空ポンプ２６が作動し、一方、吸引開放バルブ２９が閉まっており、天面２４と液体容器の頭部面との凹型空間２５が減圧される場合を示す。検査ヘッド２０を液体容器の頭部面２２に押し付け、吸引口２８に繋がる吸引バルブ２７を開いた状態で、真空ポンプ２６を作動させることによって、天面２４と液体容器の頭部面との凹型空間２５の空気を吸い込み、凹型空間２５を減圧する。この時、吸引開放口３０に繋がる吸引開放バルブ２９を閉じた状態としておく。ここで蓋材２３とタブ材３４との間でシール不良があった場合には、図４に模式的に示すようにシール不良部から内容物が漏れ、その結果、蓋材２３の表面に液漏れ３５が現れる。その後吸引バルブ２７を閉じ、吸引開放バルブ２９を開け凹型空間２５の吸引を開放した後、液体容器の頭部に押し付けられた検査ヘッド２０を液体容器の頭部から離し、蓋材２３の表面を撮像カメラで撮像し、撮像した画像を画像処理することによって液漏れ３５の有無の検査が行われる。

上記蓋材２３の表面を撮像カメラで撮像し、液漏れ３５の有無の検査を行う液漏れ検査は、上記凹型空間２５を減圧した後減圧を開放した工程とは別の後工程であっても良いが、前記工程の直後が望ましい。

図５は、本発明に係る液体容器２１の液漏れを検出する手段である液漏れ検出装置を示す。液漏れ検出装置４０は、蓋材２３とタブ材３４を照明する照明光源４１と、照明された蓋材２３とタブ材３４を撮像する撮像カメラ４２と、撮像した画像を処理する画像処理部４３と、前記照明光源４１と撮像カメラ４２と画像処理部４３を制御する制御部４４と、を備えている。画像処理部４３では、一般的なデジタル処理、ノイズ除去、画像比較処理等の画像処理技術を用いることによって液漏れ３５を検出することが出来る。

図６に本発明に係る検査ヘッドに備えられた天面を押さえ込むスペーサーの一例を示す。図６（ａ）はスペーサー側面図であり、スペーサー３３は天面を押さえ込む押さえ面４６を有する押さえ板４７と該押さえ板４７と吸引口及び吸引開放口を有する板材（図示せず）とを繋ぐ支柱４８から成る。図６（ｂ）は天面を押さえ込んだ場合の天面とスペーサーの押さえ面４６の位置関係を示す図であり、スペーサーの押さえ面４６は蓋材２３とタブ材３４を接着させて液体容器の開口を密閉させる密閉シール部４９（２本の破線で囲まれた部分）の内側に位置するように取り付けられる。尚２２は液体容器の頭部面である。図６はスペーサーの押さえ面４６は円形状の場合を例示したが、図７に示すような密着シール部４９に沿った形状を有する押さえ面４６であれば、尚更良い。

また、前記スペーサーの押さえ面４６はタブ材３４の重心位置の近傍が望ましく、タブ材の重心位置の近傍に位置することによって減圧した際の天面の撓みが最も少なくすることが出来る。

更に、前記スペーサーの押さえ面４６のタブ材３４と接する面積は、５ｍｍφ以上で、密閉シール部４９の内寸以内であることが望ましい。５ｍｍφ以上とすることによってタブ材３４が破損することなく、また、密閉シール部４９の内寸以内とすることによって密閉シール部を押さえることなく、密閉シール部の密着不良による液漏れを発生させることが出来る。

上記説明では、スペーサーの押さえ面４６はタブ材３４上を押さえる場合を例示したが、図８に示すように一般的に蓋材２３の開口部５０は、天面５１の中心ではなく液体容器の頭部面２２の近傍に設けられるために、図９に示すようにスペーサーの押さえ面４６はタブ材３４上を押さえる押さえ面４６−１と、押さえ面４６−１とは別にタブ材３４以外の部分を押さえる押さえ面４６−２と、を有する押さえ面４６を備えたスペーサーを用いることが望ましい。該スペーサーを用いることによって天面の撓みを更に少なくすることが出来る。

検査ヘッドの液体容器の頭部面と接触する接触パッド（例えば図３の符号３２に示される）はシリコンであることが望ましい。シリコンは衛生面に優れ、また液体容器の頭部面が傷つきにくいといった利点がある。

表１は従来の検査ヘッドを使用した場合の真空圧力（図２（ｂ）の凹型空間１８の圧力に相当）とヘッドスペース１９（図２（ｂ））の圧力を測定した結果を示す。尚圧力測定には、ＳＭＣ株式会社製の型番ＺＳＥ４０の圧力計を用いた。液体容器２１は、６０ｃｍφ、充填された内容物は２５０ｍｌ、ヘッドスペースの体積は１８ｍｌの容器を使用した。尚、図１０は上記真空圧力とヘッドスペースの圧力を測定した場合を示す図で、真空ポンプ２６で吸引した真空圧力を圧力計６１で、ヘッドスペースの圧力を圧力計６２で測定した。

一方、表２は本発明に係る検査ヘッドを用いた場合の真空圧力とヘッドスペースの圧力を測定した結果を示す。凹型空間の圧力とヘッドスペースの圧力差は４９４ｍｍＨｇとなる。

表１、表２ともに真空圧力を−６００ｍｍＨｇ、−６５０Ｈｇ、−６９０ｍｍＨｇとしその時のヘッドスペースの圧力を３回（ｎ１、ｎ２、ｎ３）測定した。各々の３回の測定値は大気圧力との差の圧力値である。

例えば表１の−６００ｍｍＨｇで吸引した場合のｎ１の測定値１０６．０ｍｍＨｇの場合は、上記凹型空間の圧力とヘッドスペースの圧力差は４９４ｍｍＨｇとなる。一方、表２の−６００ｍｍＨｇで吸引した場合のｎ１の測定値１．０ｍｍＨｇの場合は、上記凹型空間の圧力とヘッドスペースの圧力差は５９９ｍｍＨｇとなる。他の比較においても、従来の検査ヘッドを使用した場合に比べ、本発明に係る検査ヘッドを用いた場合は、凹型空間の圧力とヘッドスペースの圧力差を大きくすることが出来る。

このように本発明による液体容器の液漏れ検査装置によれば、液体容器の液漏れ検査装置の検査ヘッドには天面を押さえ込む手段であるスペーサーを有するため、凹型空間を減圧してもヘッドスペースのスペースを増加させることがないため、減圧された凹型空間との圧力差を大きく維持できる。この結果、蓋材とタブ材との接着不良による微小なシール不良の場合でも液漏れを検出することが出来る。

１・・・液体容器
２・・・筒状の胴体
３・・・蓋材
４・・・底材
５・・・開口部
６・・・タブ材
７・・・天面
１０・・・検査ヘッド
１１・・・接触パッド
１２・・・板材
１３・・・吸引口
１４・・・吸引バルブ
１５・・・吸引開放口
１６・・・吸引開放バルブ
１７・・・液漏れ
１８・・・凹型空間
１９・・・ヘッドスペース
２０・・・検査ヘッド
２１・・・液体容器
２２・・・液体容器の頭部面
２３・・・蓋材
２４・・・天面
２５・・・凹型空間
２６・・・真空ポンプ
２７・・・吸引バルブ
２８・・・吸引口
２９・・・吸引開放バルブ
３０・・・吸引開放口
３１・・・板材
３２・・・接触パッド
３３・・・スペーサー
３４・・・タブ材
３５・・・液漏れ
４０・・・液漏れ検出装置
４１・・・照明光源
４２・・・撮像カメラ
４３・・・画像処理部
４４・・・制御部
４６・・・押さえ面
４６−１、４６−２・・・押さえ面
４７・・・押さえ板
４８・・・支柱
４９・・・密閉シール部
５０・・・開口部
５１・・・天面
６１、６２・・・圧力計

Claims

開口を有する蓋材と開口を密閉するタブ材との接着不良による液体容器の液漏れを検査する装置であって、
液体容器の頭部面に押し当てられ、
液体容器の蓋材とタブ材からなる天面と液体容器の頭部面との空間を減圧する減圧手段と、
減圧された前記空間を減圧開放する減圧開放手段と、
前記天面を押さえ込むスペーサーと、
液体容器の頭部面と接触する接触パッドと、を有する検査ヘッドを備え、且つ、
前記開口を有する蓋材と開口を密閉するタブ材とが接着される密閉シール部のシール不良部から前記減圧手段によって発生させた液漏れを検出する手段と、を有することを特徴とする液体容器の液漏れ検査装置。
前記天面を押さえ込むスペーサーは、前記密閉シール部を除いたタブ材上に押し当てられることを特徴とする請求項１に記載の液体容器の液漏れ検査装置。
前記タブ材上を押さえ込むスペーサーは、前記タブ材の重心位置の近傍に押し当てられることを特徴とする請求項１または２に記載の液体容器の液漏れ検査装置。
前記タブ材上に押し当てられるスペーサーの断面積は５ｍｍφ以上であって、且つ、密閉シール部の内寸以内であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の液体容器の液漏れ検査装置。
前記天面を押さえ込むスペーサーは、前記タブ材上とタブ材以外の位置に押し当てられることを特徴とする請求項１に記載の液体容器の液漏れ検査装置。
液体容器の頭部面と接触する検査ヘッドの接触パッドはシリコンであることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の液体容器の液漏れ検査装置。