JP2021051048A - 容器のリーク検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】容器の底部からのリークを検出可能な、リーク検査方法を提供する。【解決手段】本発明によれば、容器のリーク検査方法であって、前記方法は、検査工程を備え、前記検査工程は、有底筒状のカップと流量計を備える検出機構を用いて行われ、前記流量計は、前記カップの内部空間に連通するように設けられ、前記検査工程では、前記容器の底部を覆うように前記カップを配置した状態で前記内袋の内部を加圧したときに前記流量計が検出する流量に基づいてリークの有無を判定する、方法が提供される。【選択図】図１

Description

本発明は、容器のリーク検査方法に関する。

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。

また、筒状のパリソンを用いて形成される容器では、底部のシール部からエアのリークが生じることがあり、この部位からのリークを確実に検出することが望まれている。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、容器の底部からのリークを検出可能な、リーク検査方法を提供するものである。

本発明によれば、容器のリーク検査方法であって、前記方法は、検査工程を備え、前記検査工程は、有底筒状のカップと流量計を備える検出機構を用いて行われ、前記流量計は、前記カップの内部空間に連通するように設けられ、前記検査工程では、前記容器の底部を覆うように前記カップを配置した状態で前記内袋の内部を加圧したときに前記流量計が検出する流量に基づいてリークの有無を判定する、方法が提供される。

本発明の方法では、底部を覆うようにカップを配置した状態で内袋の内部を加圧したときに流量計が検出する流量に基づいてリークの有無を判定するので、底部からのリークを高精度に検出可能である。

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、前記検出機構は、前記カップ内の底面に配置される底部ゴム部材を備え、前記検査工程では、前記底部の周縁を前記底部ゴム部材に当接させるように前記カップを配置する、方法である。
好ましくは、前記記載の方法であって、把持工程を備え、前記把持工程は、把持機構と前記検出機構を有する底部側装置を用いて行われ、前記把持工程では、前記カップが前記底部を覆った状態で前記把持機構が前記容器の胴部を把持する、方法である。
好ましくは、前記記載の方法であって、設置工程を備え、前記設置工程は、口部側装置を用いて行われ、前記口部側装置は、口部ゴム部材と加圧器を備え、前記口部ゴム部材は、通気孔を有し、前記設置工程では、前記容器の前記口部の端面を前記口部ゴム部材に当接させるように前記容器を設置し、前記検査工程では、前記加圧器が前記通気孔及び前記口部の開口部を通じて前記内袋内にエアを吹き込むことによって前記内袋の内部を加圧する、方法である。
好ましくは、前記記載の方法であって、前記口部側装置は、立設部を備え、前記立設部は、前記容器の前記口部又はその近傍の部位を保持する容器保持部と、前記口部ゴム部材を収容する収容部を備える、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る、方法である。

リーク検査の対象となる容器１の斜視図である。 リーク検査装置２の斜視図である。 底部側装置３の分解斜視図である（ブラケット３３は図示省略）。 口部側装置４の分解斜視図である。 口部側装置４に容器１を設置した状態での断面図である。 図６Ａは、底部７ｂをカップ３２ａで覆った後の状態を示し、図６Ｂは、図６Ａの状態から把持機構３１で胴部７ａを把持した後の状態を示す。 容器１を把持した底部側装置３を口部側装置４の真上に移動させた後の状態を示す斜視図である。 図７の状態から底部側装置３を下降させて容器１を口部側装置４に設置した後の状態を示す斜視図である。

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実施形態の容器のリーク検査方法について説明する。

１−１．容器１
まず、図１及び図６を用いて、リーク検査の対象となる容器１について説明する。

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。

底部７ｂには、中央凹領域２９ａと、その周囲に設けられる周縁領域２９ｂが設けられ、中央凹領域２９ａにはシール部２７が設けられる。シール部２７はシール強度を高めるために底面から突出していることが好ましいが、突出していなくてもよい。周縁領域２９ｂには、中央凹領域２９ａに繋がる周縁凹領域２９ｃが設けられている。

容器１は、ダイレクトブロー成形によって形成することができる。この場合、シール部２７は、一対の分割金型で筒状のパリソンを押し潰して、パリソンの対向する面同士を溶着することによって形成される。この際に溶着が不十分な場合には、シール部２７においてリークが発生するので、シール部２７ではリークが生じやすく、この部位からのリークを検査する技術的意義が大きい。

容器１は、一例では、図６に示すように、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。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。また、積層剥離容器では、シール部２７でのリークが生じやすいので、本発明を適用する技術的意義が大きい。なお、容器１は、内袋を有さない一重壁構造の容器であってもよい。この場合、容器１は、多層構成であることが好ましい。多層構成である場合に、シール部２７でのリークが生じやすく、本発明を適用する技術的意義が大きいからである。

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等のポリオレフィンなどで構成される。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、上述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、接着層を設けることが好ましい。

外殻１２には、外気導入孔１５が設けられる。外気導入孔１５は、好ましくは、収容部７に設けられる。これによって、外殻１２と内袋１４の間に外気を導入することができる。外気導入孔１５は、リーク検査の前後のどちらに形成してもよいが、リーク検査の前に形成することが好ましい。外気導入孔１５には、外気導入孔１５を通じて気体の流れを制御する弁部材が装着可能である。

１−２．リーク検査装置２
図２〜図６を用いて、本実施形態の容器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、底部側装置３と、口部側装置４と、不図示の制御部を備える。制御部は、リーク検査装置２及びこれを用いたリーク検査の全体を制御する。

＜底部側装置３＞
図３に示すように、底部側装置３は、把持機構３１と、検出機構３２を備える。把持機構３１は、容器１の胴部７ａを把持可能に構成されている。検出機構３２は、底部７ｂ（特にシール部２７）からのエアのリークを検出可能に構成されている。底部側装置３は、好ましくは、底部側装置３を移動可能に構成された駆動装置に装着される。好ましくは、底部側装置３のベース３１ａが駆動装置に装着される。駆動装置は、一例では、シリンダ機構を用いた装置であり、シリンダ機構の組み合わせによって底部側装置３を上下方向及び水平方向に移動可能に構成された装置である。

把持機構３１は、ベース３１ａと、一対のリニアスライダ３１ｂと、一対のアーム３１ｃを備える。アーム３１ｃは、リニアスライダ３１ｂに固定されている。リニアスライダ３１ｂは、ベース３１ａに対してスライド可能になっている。一対のリニアスライダ３１ｂを駆動することによって、一対のアーム３１ｃ間の距離が可変になっており、この距離を変更することで、容器１の把持と開放が切り替え可能になっている。

アーム３１ｃは、アームベース３１ｃ１と、これに対して傾斜して設けられる一対の傾斜部３１ｃ２と、各傾斜部３１ｃ２に設けられた当接体３１ｃ３を備える。傾斜部３１ｃ２は、当接体３１ｃ３が容器１の方向を向くように傾斜する。当接体３１ｃ３は、容器１に当接する部位である。当接体３１ｃ３は、好ましくは、ゴムで形成される。ゴムとしては、シリコーンゴムや、ウレタンゴムが挙げられる。これによって、容器１を把持しやすくなると共に、容器１を把持する際に容器１が傷つくことが抑制される。

図３及び図６に示すように、検出機構３２は、有底筒状のカップ３２ａと、流量計３２ｂと、底部ゴム部材３２ｃを備える。カップ３２ａは、ブラケット３３を介してベース３１ａに固定される。カップ３２ａの底面３２ａ１には凹部３２ａ２が設けられている。凹部３２ａ２には、カップ３２ａの外部に連通する貫通孔３２ａ３が設けられている。貫通孔３２ａ３は、継手３２ｄ及びエアチューブ３２ｅを介して流量計３２ｂに連通されている。このため、カップ３２ａの内部空間（より詳しくは凹部３２ａ２の内部空間）が流量計３２ｂに連通されている。流量計３２ｂは、カップ３２ａの内部空間から流れ出す気体の流量を測定可能に構成されており、流量計３２ｂが検出する流量に基づいてリークの有無が判定される。底部ゴム部材３２ｃは、環状であり、底面３２ａ１において凹部３２ａ２の周囲に配置されている。底部ゴム部材３２ｃは、ゴム（好ましくはシリコーンゴム）で形成される。後述する検査工程では、図１及び図６に示すように、周縁領域２９ｂが底部ゴム部材３２ｃに押し付けられる。これによって、周縁領域２９ｂが傷つくことが抑制されると共に、カップ３２ａと底部７ｂの密着度が高められる。

＜口部側装置４＞
図４〜図５に示すように、口部側装置４は、ベース４１と、口部ゴム部材４２と、立設部４３と、加圧器４４を備える。

ベース４１及び口部ゴム部材４２は、通気孔４１ａ，４２ａを備える。口部ゴム部材４２は、通気孔４１ａ，４２ａが連通するようにベース４１上に配置される。口部ゴム部材４２は、ゴム（好ましくはシリコーンゴム）で形成される。立設部４３は、容器１の口部９又はその近傍の部位を保持する容器保持部４３ａと、口部ゴム部材４２を収容する収容部４３ｂを備える。立設部４３は、口部ゴム部材４２が収容部４３ｂに収容されるようにベース４１上に固定される。容器保持部４３ａは、口部９の開口部９ａが通気孔４２ａに連通するように容器１を保持する。容器保持部４３ａに容器１が保持された状態で口部９の端面９ｂが口部ゴム部材４２に当接する。口部９の端面９ｂを口部ゴム部材４２に当接させることによって内袋１４の内部空間を加圧しやすくなる。

図５に示すように、通気孔４１ａは、継手４５及びエアチューブ４６を介して加圧器４４に連結されている。加圧器４４からのエアが通気孔４１ａ，４２ａを通じて内袋１４内に吹き込まれることによって、内袋１４の内部が加圧される。

１−３．リーク検査方法
本発明の一実施形態のリーク検査方法は、把持工程と、設置工程と、検査工程を備える。把持工程と設置工程の一方又は両方は、省略又は別の方法に変更可能である。このリーク検査は、内袋１４を外殻１２から予備剥離する予備剥離工程の前に行ってもよいが、予備剥離工程の後に行うことが好ましい。この場合、予備剥離工程

＜把持工程＞
把持工程は、底部側装置３を用いて行うことができる。この工程では、図６に示すように、カップ３２ａが底部７ｂを覆った状態で把持機構３１が容器１の胴部７ａを把持する。一例では、容器１は、口部９が下向きになって状態で製造ラインに沿って流れている。底部側装置３を製造ラインの上方に配置した状態で、容器１が底部側装置３の真下の位置に近づくと、図６Ａに示すように、駆動装置が底部側装置３を下降させてカップ３２ａで底部７ｂを覆い、その後、図６Ｂに示すように、把持機構３１で胴部７ａを把持する。把持機構３１が胴部７ａを把持した後の状態を図７に示す。

＜設置工程＞
設置工程は、口部側装置４を用いて行うことができる。この工程では、図５及び図７〜図８に示すように、容器１の口部９の端面９ｂを口部ゴム部材４２に当接（好ましくは押圧）させるように容器１を設置する。一例では、底部側装置３が製造ラインにおいて容器１を把持した後、図７に示すように、駆動装置が容器１と共に底部側装置３を口部側装置４の上方に移動させ、その後、図８に示すように、底部側装置３を口部側装置４に近づけることによって、容器１を口部側装置４に設置することができる。

＜検査工程＞
検査工程では、図６及び図８に示すように、底部７ｂを覆うようにカップ３２ａを配置した状態で内袋１４の内部を加圧したときに流量計３２ｂが検出する流量に基づいてリークの有無を検査する。この加圧は、図５に示すように、加圧器４４が通気孔４１ａ，４２ａ及び開口部９ａを通じて内袋１４内にエアを吹き込むことによって行うことができる。加圧の圧力は、例えば、１０ｋＰａ〜１００ｋＰａであり、具体的には例えば、１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、１００ｋＰａ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。この圧力が小さすぎると、流量の検出が困難な場合があり、この圧力が大きすぎると、シール部２７で割れてしまう場合がある。なお、本明細書での圧力は、ゲージ圧を意味する。

シール部２７でのシールが不完全である場合、内袋１４の内部を加圧すると、シール部２７を通じてエアのリークが生じる。リークしたエアは、図６に示すように、貫通孔３２ａ３からカップ３２ａ外に抜け出して、流量計３２ｂによって検出される。なお、図６に示すように、カップ３２ａと底部７ｂは、周縁凹領域２９ｃでは密着していないので、リークしたエアの一部は、周縁凹領域２９ｃを通って外部に抜け出すが、リークしたエアの残りが、貫通孔３２ａ３を通って流量計３２ｂによって検出されるので、凹部３２ａ２が密閉されていなくても、シール部２７からのリークは検出可能である。

一方、シール部２７でエアのリークが生じていない場合、流量計３２ｂが検出する流量は、実質的に０となる。このため、流量計３２ｂによって検出された流量が所定の閾値以上であるか否かによって、シール部２７でエアのリークの有無を判定することができる。閾値としては、例えば、１〜１０ｍｌ／分であり、具体的には例えば、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０ｍｌ／分であり、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。

この検査によって、シール部２７でリークが生じていないと判定されると、容器１は、製造ラインに戻される。一方、シール部２７でリークが生じていると判断されると、容器１は、廃棄されるか、又はリークを止める処理が施された後に製造ラインに戻される。

２．その他実施形態
・上記実施形態の容器１では、外殻１２に外気導入孔１５を設けて、外殻１２と内袋１４の間に外気を導入しているが、シール部２７において、外殻１２と内袋１４の間に隙間を設け、この隙間から、外殻１２と内袋１４の間に外気を導入するようにしてもよい。
・上記実施形態では、底部側装置３が把持機構３１と検出機構３２の両方を有しているが、把持機構３１と検出機構３２は、別々の装置に設けてもよい。

１ ：容器
２ ：リーク検査装置
３ ：底部側装置
４ ：口部側装置
７ ：収容部
７ａ ：胴部
７ｂ ：底部
９ ：口部
９ａ ：開口部
９ｂ ：端面
１２ ：外殻
１４ ：内袋
１５ ：外気導入孔
２７ ：シール部
２９ａ ：中央凹領域
２９ｂ ：周縁領域
２９ｃ ：周縁凹領域
３１ ：把持機構
３１ａ ：ベース
３１ｂ ：リニアスライダ
３１ｃ ：アーム
３１ｃ１ ：アームベース
３１ｃ２ ：傾斜部
３１ｃ３ ：当接体
３２ ：検出機構
３２ａ ：カップ
３２ａ１ ：底面
３２ａ２ ：凹部
３２ａ３ ：貫通孔
３２ｂ ：流量計
３２ｃ ：底部ゴム部材
３２ｄ ：継手
３２ｅ ：エアチューブ
３３ ：ブラケット
４１ ：ベース
４１ａ ：通気孔
４２ ：口部ゴム部材
４２ａ ：通気孔
４３ ：立設部
４３ａ ：容器保持部
４３ｂ ：収容部
４４ ：加圧器
４５ ：継手
４６ ：エアチューブ

Claims (6)

1. 容器のリーク検査方法であって、
   前記方法は、検査工程を備え、
   前記検査工程は、有底筒状のカップと流量計を備える検出機構を用いて行われ、
   前記流量計は、前記カップの内部空間に連通するように設けられ、
   前記検査工程では、前記容器の底部を覆うように前記カップを配置した状態で前記内袋の内部を加圧したときに前記流量計が検出する流量に基づいてリークの有無を判定する、方法。
2. 請求項１に記載の方法であって、
   前記検出機構は、前記カップ内の底面に配置される底部ゴム部材を備え、
   前記検査工程では、前記底部の周縁を前記底部ゴム部材に当接させるように前記カップを配置する、方法。
3. 請求項１又は請求項２に記載の方法であって、
   把持工程を備え、
   前記把持工程は、把持機構と前記検出機構を有する底部側装置を用いて行われ、
   前記把持工程では、前記カップが前記底部を覆った状態で前記把持機構が前記容器の胴部を把持する、方法。
4. 請求項１〜請求項３の何れか１つに記載の方法であって、
   設置工程を備え、
   前記設置工程は、口部側装置を用いて行われ、
   前記口部側装置は、口部ゴム部材と加圧器を備え、
   前記口部ゴム部材は、通気孔を有し、
   前記設置工程では、前記容器の前記口部の端面を前記口部ゴム部材に当接させるように前記容器を設置し、
   前記検査工程では、前記加圧器が前記通気孔及び前記口部の開口部を通じて前記内袋内にエアを吹き込むことによって前記内袋の内部を加圧する、方法。
5. 請求項４に記載の方法であって、
   前記口部側装置は、立設部を備え、
   前記立設部は、前記容器の前記口部又はその近傍の部位を保持する容器保持部と、前記口部ゴム部材を収容する収容部を備える、方法。
6. 請求項１〜請求項５の何れか１つに記載の方法であって、
   前記容器は、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る、方法。

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