JP2020128896A - 二重容器のリーク検査方法及び予備剥離方法 - Google Patents

Abstract

【課題】二重容器の内袋にピンホールが存在しているかどうかを検出することが可能なリーク検査方法を提供する。【解決手段】本発明によれば、二重容器のリーク検査方法であって、前記二重容器は、外殻と内袋とを有し且つ内容物の減少に伴って前記内袋が収縮するように構成され、前記方法は、前記内袋の内部の減圧時に得られるデータに基づいて前記内袋にピンホールが存在するか否かの判定を行う工程を備える、方法が提供される。【選択図】図１

Description

本発明は、内容物の減少に伴って内袋が収縮する二重容器のリーク検査方法及び予備剥離方法に関する。

特許文献１では、内袋内に空気を供給し、所定時間経過後に内袋内の圧力が所定値に到達するかどうかに基いて、内袋の穴あきの有無を検査している。

特許３３０３２３４

特許文献１の方法では、内袋内に空気を供給したときに内袋が意図せずして膨らんでしまうと、内袋に穴あきが存在しない場合にも関わらず、内袋に穴あきが存在していると判定される虞があり、別の手段によるリーク検査方法が望まれている。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、二重容器の内袋にピンホールが存在しているかどうかを検出することが可能なリーク検査方法を提供するものである。

本発明によれば、二重容器のリーク検査方法であって、前記二重容器は、外殻と内袋とを有し且つ内容物の減少に伴って前記内袋が収縮するように構成され、前記方法は、前記内袋の内部の減圧時に得られるデータに基づいて前記内袋にピンホールが存在するか否かの判定を行う工程を備える、方法が提供される。

内袋の内部の減圧時に内袋の内部から吸い出されるエアーの流量や減圧の圧力等のデータは、内袋にピンホールが存在しているか否かによって差異が生じる。この差異に基づいて内袋にピンホールが存在するか否かを判定することができる。

以下、本発明の種々の実施形態を例示する。以下に示す実施形態は互いに組み合わせ可能である。
好ましくは、前記記載の方法であって、前記判定は、前記減圧時に前記内袋から吸い出されるエアーの流量に基づいて行われる、方法である。
好ましくは、前記記載の方法であって、前記減圧は、前記二重容器の口部から前記内袋内に棒状部が挿入された状態で行われる、方法である。
好ましくは、二重容器の予備剥離方法であって、前記二重容器は、外殻と内袋とを有し且つ内容物の減少に伴って前記内袋が収縮するように構成され、前記方法は、前記二重容器の口部から前記内袋内に棒状部が挿入された状態で、前記内袋の内部を減圧することによって前記内袋を前記外殻から剥離する工程を備える、方法である。
好ましくは、前記記載の方法であって、前記二重容器の全高をＨとし、前記棒状部のうち前記内袋内に挿入されている部位の長さをＬとすると、Ｌ／Ｈは、０．４０以上である、方法である。
好ましくは、前記記載の方法であって、前記口部の内周面の内接円径をＤ１とし、前記棒状部の外接円径をＤ２とすると、Ｄ２／Ｄ１は、０．３０以上である、方法である。
好ましくは、前記記載の方法であって、前記減圧は、前記棒状部に設けられた吸込口を通じて行われる、方法である。
好ましくは、前記記載の方法であって、前記吸込口は、前記棒状部の先端に設けられる、方法である。

リーク検査の対象となる二重容器１の斜視図である。 本発明の第１実施形態のリーク検査装置２のブロック図である。 図２のヘッド３の構成を示す分解斜視図である。 図３のヘッド３を二重容器１の口部９の端面に当接させた状態を示す断面図である。 図４の状態から内袋１４内を減圧して内袋１４を収縮させた後の状態を示す断面図である。 内袋１４の内部の減圧時に計測される、時間と流量の関係を示すグラフである。 本発明の第２実施形態のリーク検査装置２のヘッド３の構成を示す分解斜視図である。 図７のヘッド３を二重容器１の口部９の端面に当接させた状態を示す断面図である。 図８の状態から内袋１４内を減圧して内袋１４を収縮させた後の状態を示す断面図である。 内袋１４が偏って剥離したときの、図５に対応する断面図である。 図５の状態から内袋１４の内部をさらに減圧したときに内袋１４の底部１４ａが浮き上がる状態を示す断面図である。

以下、本発明の実施形態について説明する。以下に示す実施形態中で示した各種特徴事項は、互いに組み合わせ可能である。また、各特徴について独立して発明が成立する。

１．第１実施形態
本発明の第１実施形態の二重容器のリーク検査方法について説明する。

＜二重容器１＞
まず、図１、図４及び図５を用いて、リーク検査の対象となる二重容器１について説明する。二重容器１は、外殻１２と内袋１４とを有し且つ内容物の減少に伴って内袋１４が収縮する、いわゆる積層剥離容器である。内容物の減少に伴って内袋１４が外殻１２から離れることによって、内袋１４が外殻１２から離れて収縮する。このような容器では、内袋１４内に外気が侵入しにくいので、内容物の劣化が抑制される。

外殻１２は、例えば、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体及びその混合物などで構成される。外殻１２は、複数層構成であってもよい。内袋１４は、複数の層から構成することが好ましい。例えば、外殻１２と接触する層にエチレン−ビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）樹脂からなるＥＶＯＨ層を用い、内容物に接触する層に、例えば、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体及びその混合物などのポリオレフィンからなる内面層を用いることができる。そして、上記ＥＶＯＨ層と内面層との間には、接着層を用いることが好ましい。

二重容器１は、有底筒状であり、内容物を収容する収容部７と、収容部７から内容物を吐出する口部９を備える。収容部７は、胴部７ａと、底部７ｂを備える。口部９には係合部（雄ねじ部）９ｄが設けられており、キャップやポンプを装着可能になっている。

ダイレクトブロー成形によって二重容器１を形成する場合、二重容器１には、一対の分割金型でパリソンを押し潰して形成した喰切部７ｄが存在している。喰切部７ｄは二重容器１の底部７ｂに設けられており、喰切部７ｄにおいてパリソンの対向する面同士が溶着されることよって二重容器１の底が閉じられている。喰切部７ｄは、外殻１２と内袋１４のそれぞれの底部を閉塞させているが、外殻１２では喰切部７ｄの強度が特に弱いので、外殻１２に衝撃を加えることによって外殻１２において喰切部７ｄを開いて外気導入部１５を形成することができる。外気導入部１５を通じて外殻１２と内袋１４の間に外気を導入することができる。喰切部７ｄに外気導入部１５を形成すると、内袋１４の底部が二重容器１の底部７ｂにほとんど固定されなくなる。このため、内袋１４の底部１４ａが二重容器１の底部７ｂから離れて浮き上がりやすい。外気導入部１５は、外殻１２を穿孔することによって形成してもよい。外気導入部１５は、収容部７に設けてもよく、口部９に設けてもよい。

＜リーク検査装置２＞
図２〜図４を用いて、本実施形態の二重容器１のリーク検査方法の実施に用いるリーク検査装置２について説明する。リーク検査装置２は、ヘッド３と、電磁弁４と、減圧系統５と、加圧系統６と、配管８を備える。配管８は、ヘッド３と電磁弁４を連結する配管８ａと、減圧系統５と電磁弁４を連結する配管８ｂと、加圧系統６と電磁弁４を連結する配管８ｃを備える。電磁弁４を制御することによって減圧系統５と加圧系統６の何れをヘッド３に連結するのかを切り替えることが可能になっている。減圧系統５によってヘッド３を通じたエアーの吸い込みが可能になっており、加圧系統６によってヘッド３を通じてエアーの吹き込みが可能になっている。

減圧系統５は、電磁弁４側から順に、流量計５１と、圧力計５２と、レギュレータ５３と、真空ポンプ５４を備える。真空ポンプ５４は、配管８ｂ内のエアーを排出して配管８ｂ内を減圧する。レギュレータ５３は、配管８ｂを流れるエアーの流量又は配管８ｂ内のエアーの圧力を制御する。圧力計５２は、配管８ｂ内のエアーの圧力を計測する。流量計５１は、配管８ｂ内を流れるエアーの流量を計測する。減圧系統５に含まれる構成要素は、適宜、順序を変更したり、省略したりしてもよい。

加圧系統６は、電磁弁４側から順に、スピードコントローラ６１と、レギュレータ６２と、コンプレッサ６３を備える。コンプレッサ６３は、配管８ｃ内に圧縮エアーを供給する。レギュレータ６２は、配管８ｃ内のエアーの圧力の制御を行う。スピードコントローラ６１は、配管８ｃ内を流れるエアーの流量の制御を行う。なお、不要な場合には、加圧系統６は省略可能であり、その場合、電磁弁４も省略可能である。

ヘッド３は、ヘッドベース３１と、パッキン３２を備える。ヘッドベース３１及びパッキン３２には、それぞれ、配管８ａの内部に連通する貫通孔３１ａ，３２ａが設けられている。パッキン３２は、ヘッドベース３１の収容凹部３１ｂ内に配置されている。パッキン３２は、エラストマーなどの気密性を高めることができる材料で構成されている。このような構成によれば、図４に示すように、ヘッドベース３１を口部９の端面に向かって押し付けると、ヘッドベース３１と口部９の端面がパッキン３２を介して密着し、内袋１４の内部が貫通孔３１ａ，３２ａのみを通じて外部に連通する状態となり、減圧系統５又は加圧系統６による、内袋１４内部の減圧又は加圧が可能になる。

＜リーク検査方法＞
本実施形態の二重容器１のリーク検査方法について説明する。この方法は、内袋１４の内部の減圧時に得られるデータに基づいて内袋１４にピンホールが存在するか否かの判定を行う工程を備える。

この工程は、ヘッド３を減圧系統５に接続し、かつヘッド３を口部９の端面に押し付けた状態で真空ポンプ５４を作動させることによって行うことができる。これによって、内袋１４の内部のエアーが吸い出されて内袋１４の内部が減圧され、図５に示すように、内袋１４が収縮する。

図６に示すように、減圧の開始後、流量計５１で計測されるエアーの流量は急速に増大するが、内袋１４の収縮に伴って、流量が徐々に低下する。内袋１４にピンホールが存在していない場合には、内袋１４が萎みきった時点で、エアーの流量が非常に小さい値（ほぼ０）になる。一方、内袋１４にピンホールが存在していると、内袋１４が萎みきってもピンホールを通じてエアーが内袋１４内に流入するので、内袋１４から吸い出されるエアーの流量は、内袋１４にピンホールが存在していない場合よりも多くなる。このため、所定時間Ｔの経過後に、内袋１４から吸い出されるエアーの流量に基づいて（より具体的には、この流量が閾値Ｔｈを超えているかどうかを確認することによって）、内袋１４にピンホールが存在しているかどうかを判定することができる。

また、内袋１４にピンホールが存在している場合には、内袋１４の内部の密閉度が低くなるので、内袋１４内の減圧度が高まりにくくなる。このため、真空ポンプ５４の設定圧力を基準値に設定した状態で、所定時間経過後に圧力計５２で検出される圧力に基づいて、内袋１４にピンホールが存在しているかどうかを判定することができる。さらに、流量や圧力以外にも、内袋１４の収縮態様や収縮時間などのデータに基づいてピンホールの有無を判定することも可能である。但し、精度の観点から流量に基づく判定が好ましい。

なお、内袋１４が外殻１２に接触した状態だと内袋１４にピンホールが存在していても、ピンホールが外殻１２によって塞がれることによってピンホールが見逃されることがあり得るが、本実施形態の方法では、内袋１４の内部を減圧しながらピンホールの検査を行うので、ピンホールの見逃しが起こりにくい。

本実施形態のリーク検査方法は、内袋１４を外殻１２から剥離する予備剥離工程を予め行ってから行ってもよく、事前に予備剥離を行わずに、この検査時に内袋１４を外殻１２から剥離するようにしてもよい。その場合、予備剥離とリーク検査を同時に行うことができるので、効率的である。

また、透明性が高い二重容器の場合には、目視によって内袋１４のピンホールの有無を確認することも可能であるが、着色している二重容器では、目視による確認は困難である。従って、本実施形態による検査方法は、着色している二重容器でのリーク検査において技術的意義が顕著である。

リーク検査が完了した後、電磁弁４を操作して、ヘッド３を加圧系統６に接続し、その状態でコンプレッサ６３を作動させることによって、内袋１４内にエアーを送り込み、内袋１４を膨張させる。これによって、内袋１４内への内容物の充填工程の実施が容易になる。

２．第２実施形態
本実施形態は、第１実施形態に類似しており、ヘッド３の構成の違いが主な相違点である。以下、相違点を中心に説明する。

本実施形態では、図７に示すように、ヘッド３は、挿入部材３３とパッキン３４をさらに備える。挿入部材３３は、棒状部３３ａと、棒状部３３ａの基端において径方向に突出するフランジ部３３ｂを備える。パッキン３４には、貫通孔３４ａが設けられており、棒状部３３ａは、貫通孔３４ａに挿通されている。パッキン３４の材料は、パッキン３２と同様である。棒状部３３ａは、棒状の部位である。

図８に示すように、挿入部材３３には、貫通孔３３ｃが設けられており、棒状部３３ａには、貫通孔３３ｃに連通する吸込口３３ｄが設けられている。吸込口３３ｄは、棒状部３３ａの先端３３ａ１に設けられている。先端３３ａ１は内袋１４が収縮したときに内袋１４に被覆されにくいので、先端３３ａ１に吸込口３３ｄを設けることによって、吸込口３３ｄが内袋１４によって閉塞されにくくなっている。棒状部３３ａは、内袋１４内に挿入される部位であるので、棒状部３３ａが内袋１４を傷つけないように、棒状部３３ａの側面及び先端の縁は湾曲していることが好ましい。

以上の構成によれば、図８に示すように、ヘッドベース３１を口部９の端面に向かって押し付けると、ヘッドベース３１と、フランジ部３３ｂと、口部９の端面がパッキン３２、３４を介して密着し、内袋１４の内部が貫通孔３１ａ，３２ａ，３３ｃのみを通じて外部に連通する状態となり、減圧系統５又は加圧系統６による、内袋１４内部の減圧又は加圧が可能になる。

本実施形態のリーク検査方法では、口部９から内袋１４内に棒状部３３ａを挿入した状態で内袋１４の内部の減圧を行って、図９に示すように、内袋１４を収縮させて、内袋１４のピンホールの有無を確認する。このような方法によれば、以下の効果が奏される。

・内袋１４の偏った剥離の抑制
図４に示すように、内袋１４は、喰切部７ｄを挟んで対向する一対の対向する部位１４ｂ，１４ｃを有しており、第１実施形態では、図１０に示すように、部位１４ｂのみで剥離が進行して部位１４ｃで剥離が進行しないように内袋１４が偏って剥離されて収縮する場合が生じうる。内袋１４がこのように収縮してしまった場合、部位１４ｃではリーク検査を効果的に行うことができないので問題である。本実施形態では、図９に示すように、棒状部３３ａを挿入した状態で内袋１４の内部の減圧を行うので、、部位１４ｂでの剥離が先行したとしても、部位１４ｂが棒状部３３ａに当接した時点で部位１４ｂでの剥離が停止し、その後は、部位１４ｃでの剥離が進行する。このため、本実施形態によれば、内袋１４の偏った剥離が抑制され、リーク検査を効果的に行うことができる。

・内袋１４の底部１４ａの浮き上がり抑制
第１実施形態では、部位１４ｂ，１４ｃの内面同士が互いに当接した状態でさらに内袋１４が収縮すると、内袋１４の底部１４ａに上向きの力が加わり、図１０に示すように、底部１４ａが二重容器１の底部７ｂから離れて浮き上がるという現象が起こる虞がある。一方、本実施形態では、図９に示すように、部位１４ｂ，１４ｃの間に棒状部３３ａが配置されるので、部位１４ｂ，１４ｃが直接当接する状態にならず、内袋１４の底部１４ａに上向きの力が加わることが抑制され、その結果、底部１４ａが二重容器１の底部７ｂから離れて浮き上がるという現象が抑制される。

図８に示すように、二重容器１の全高をＨとし、棒状部３３ａのうち内袋１４内に挿入されている部位の長さをＬとすると、Ｌ／Ｈは、０．４０以上であることが好ましい。この場合は、上記の２つの効果が効果的に奏されるからである。Ｌ／Ｈは、例えば０．４０〜０．９９であり、具体的には例えば、０．４０、０．５０、０．６０、０．７０、０．８０、０．９０、０．９５、０．９９であり、ここで例示した数値の何れか２つの間の範囲内であってもよい。

図８に示すように、口部９の内周面の内接円径をＤ１とし、棒状部３３ａの外接円径をＤ２とすると、Ｄ２／Ｄ１は、０．３０以上であることが好ましい。この場合は、上記の２つの効果が効果的に奏されるからである。Ｄ２／Ｄ１は、例えば０．３０〜０．９９であり、具体的には例えば、０．３０、０．４０、０．５０、０．６０、０．７０、０．８０、０．９０、０．９５、０．９９であり、ここで例示した数値の何れか２つの間の範囲内であってもよい。

また、Ｌ／Ｄ２は、３以上であることが好ましく、例えば、３〜５０であり、具体的には例えば、３、４、５、６、７、８、９、１０、２０、３０、４０、５０であり、ここで例示した数値の何れか２つの間の範囲内であってもよい。

本実施形態では、リーク検査方法として優れた効果を奏するものであるが、上記２つの効果が奏されるという観点では、二重容器１の予備剥離方法としても優れた効果を奏するものである。従って、この観点では、リーク検査は必須ではない。

本実施形態は、以下の態様でも実施可能である。
・吸込口３３ｄは、棒状部３３ａの先端以外の部位に設けてもよい。吸込口３３ｄを棒状部３３ａの周面に設ける場合、内袋１４が吸込口３３ｄを閉塞しにくい位置（例：棒状部３３ａの根本の近傍）に設けることが好ましい。吸込口３３ｄの数は、２つ以上であってもよい。
・貫通孔３３ｃは、フランジ部３３ｂに設けてもよい。この場合、パッキン３２，３４には、貫通孔３３ｃに連通する貫通孔を設ける。このような構成によれば、フランジ部３３ｂの貫通孔３３ｃを通じて内袋１４の内部を減圧することが可能になる。なお、この場合、棒状部３３ａにも貫通孔３３ｃを設けて、棒状部３３ａとフランジ部３３ｂの両方を通じて内袋１４の内部を減圧するように構成してもよく、棒状部３３ａには貫通孔３３ｃを設けずに、フランジ部３３ｂのみから内袋１４の内部を減圧するように構成してもよい。

１ ：二重容器
２ ：リーク検査装置
３ ：ヘッド
４ ：電磁弁
５ ：減圧系統
６ ：加圧系統
７ ：収容部
７ａ ：胴部
７ｂ ：底部
７ｄ ：喰切部
８ ：配管
８ａ ：配管
８ｂ ：配管
８ｃ ：配管
９ ：口部
１２ ：外殻
１４ ：内袋
１４ａ ：底部
１４ｂ ：部位
１４ｃ ：部位
１５ ：外気導入部
３１ ：ヘッドベース
３１ａ ：貫通孔
３１ｂ ：収容凹部
３２ ：パッキン
３２ａ ：貫通孔
３３ ：挿入部材
３３ａ ：棒状部
３３ａ１ ：先端
３３ｂ ：フランジ部
３３ｃ ：貫通孔
３３ｄ ：吸込口
３４ ：パッキン
３４ａ ：貫通孔
５１ ：流量計
５２ ：圧力計
５３ ：レギュレータ
５４ ：真空ポンプ
６１ ：スピードコントローラ
６２ ：レギュレータ
６３ ：コンプレッサ

Claims (8)

1. 二重容器のリーク検査方法であって、
   前記二重容器は、外殻と内袋とを有し且つ内容物の減少に伴って前記内袋が収縮するように構成され、
   前記方法は、前記内袋の内部の減圧時に得られるデータに基づいて前記内袋にピンホールが存在するか否かの判定を行う工程を備える、方法。
2. 請求項１に記載の方法であって、
   前記判定は、前記減圧時に前記内袋から吸い出されるエアーの流量に基づいて行われる、方法。
3. 請求項１又は請求項２に記載の方法であって、
   前記減圧は、前記二重容器の口部から前記内袋内に棒状部が挿入された状態で行われる、方法。
4. 二重容器の予備剥離方法であって、
   前記二重容器は、外殻と内袋とを有し且つ内容物の減少に伴って前記内袋が収縮するように構成され、
   前記方法は、前記二重容器の口部から前記内袋内に棒状部が挿入された状態で、前記内袋の内部を減圧することによって前記内袋を前記外殻から剥離する工程を備える、方法。
5. 請求項３又は請求項４に記載の方法であって、
   前記二重容器の全高をＨとし、前記棒状部のうち前記内袋内に挿入されている部位の長さをＬとすると、Ｌ／Ｈは、０．４０以上である、方法。
6. 請求項３〜請求項５の何れか１つに記載の方法であって、
   前記口部の内周面の内接円径をＤ１とし、前記棒状部の外接円径をＤ２とすると、Ｄ２／Ｄ１は、０．３０以上である、方法。
7. 請求項３〜請求項６の何れか１つに記載の方法であって、
   前記減圧は、前記棒状部に設けられた吸込口を通じて行われる、方法。
8. 請求項７に記載の方法であって、
   前記吸込口は、前記棒状部の先端に設けられる、方法。