JP3868894B2 - ボトルキャップの密封性検査方法およびその装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ペットボトル等の樹脂製ボトル内に内容液を充填し、その口部にキャップを被嵌した製品のキャップのシール部の密封性を検査するボトルキャップの密封性検査方法およびその装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から超音波を用いてシール性や密封性、あるいは漏れ等を検査する検査方法は配管や容器等に対して用いられており、例えば液体食品充填容器のシール部の検査方法として、超音波発信部と受信部とで構成される非破壊検査方法が知られている(特許文献1、2参照)。
【0003】
一方、従来のペットボトルの盗飲防止キャップ(防盗飲キャップ、以下PPキャップという)についても、PPキャップ内面上部に環状のシール材を設けた2ピース構造のトップシールタイプのPPキャップが主として用いられており、このようなPPキャップの密封性の検査にはPPキャップの上面に直径10mm前後の超音波センサをスキャンさせてエコー画像を得ることにより密封状態を判断するようになされている。
【0004】
ところで近時、コストの削減を図るため、トップシールを用いず、PPキャップと一体に成形されたインナーリング部をボトルの口部内周面に密着させてシールするようにしたワンピース構造のインサイドシールタイプのPPキャップがアセプティックフイリング用のペットボトル製品を中心に広く用いられるようになっている。
【0005】
【特許文献1】
特開平8−310516号公報
【特許文献2】
特開昭60−186753号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかして上記のようなインサイドシールタイプのPPキャップの場合は、そのインナーリング部の外周面とボトル口部の内周面とが密着することにより密封性を実現させる構造であるから、そのインナーリング部とボトル口部とが密着して密封を図っている密封部の位置がPPキャップの上面から比較的奥まった下方位置に存在することになり、そのためこの密封部の密封性を検査するのに従来のようにキャップの上面に超音波センサをセットして行ったのでは音波の伝達経路が複雑になることや、反射距離が大きくなることから鮮明なエコー画像を得ることができず、正しい判断ができなかった。
【0007】
本発明はこれに鑑み、インナーリング部により密封性を得るキャップの密封状態を的確に判断することができるボトルキャップの密封性検査方法およびその装置を提供することを課題としてなされたものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する手段として本発明は、ボトルに内容液を充填したのちその口部に被嵌されボトル口部内周面に密着して密封状態を得るインナーリング部を有するキャップの密封性検査において、前記キャップを被嵌した状態のボトルをそのネック部で切断し、その切断による開放端から前記口部内に検査用超音波センサを挿入して前記インナーリング部による密封部検査位置に指向させ、前記キャップを含むボトル口部と超音波センサとを相対回転させてこの超音波センサが周方向および上下方向にスキャンし、該密封部のエコー画像を得ることにより密封性を検査することを特徴とする。
【0009】
上記検査を実施するための装置として、前記ボトル口部の切断による開放端から前記口部内直径方向に挿入可能な長さに形成された密封性検査用超音波センサを設け、このセンサを俯仰角調節可能に支持し、前記切断されたボトル口部と前記センサとを相対回転させて前記インナーリング部の周方向および上下方向にスキャン自在に形成したことにある。
【0010】
こうしたことにより、インナーリング部により密封性を得るワンピースタイプのキャップであっても正確なエコー画像を得ることができ、密封性の適否を的確に判断することができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示す実施の形態を参照して説明する。
【0012】
図1はPPキャップ1の半部を断面として示すもので、このPPキャップ1は内周に雌ネジ2が形成され、天板部1aの下面にはインナーリング部3が垂設されており、このPPキャップ1の下方の裾部1bはPPキャップ1を回動して開封するとき切断部4で切断されてボトル側に残るようになっていて、一旦開封したのちは復元が不可(盗飲防止)である構造となっている。
【0013】
前記インナーリング部3は、図2にボトル口部5に被嵌した状態時の拡大断面図を示すように、ボトル口部5の外周に形成された雄ネジ6にPPキャップ1の雌ネジ2を螺合して被嵌したとき、ボトル口部5の上端が天板部1aのインナーリング部3より外側に形成された突状のアウターリング部7と該インナーリング部3との間に嵌入してインナーリング部3の外周がボトル口部5の内周に密着して密封部8を形成するようになっている。
【0014】
なお図1において9は、PPキャップ1の裾部1bをボトル10(図3示)のネック部11より上方に留めおくため該裾部1bの内周に突設された係止爪である。
【0015】
PPキャップ1の密封部8の密封性を検査するための試料は、ボトル10内に内容液を充填したのちそのボトル口部5にPPキャップ1をネジ込んで被嵌し、製品とするボトル10を、そのボトル10のネック部11の直下位置で切断し、図3に示すようにPPキャップ1が被嵌されたボトル口部5が試料として用いられる。
【0016】
密封性検査装置12は、図4に使用形態として示しているように、PPキャップ1のインナーリング部3の内径より短い長さを有し直径が約1.6mmの超音波センサ13(超音波探傷センサ)と、このセンサ13を保持するホルダ14と、このホルダ14を軸15を中心に府仰角調節可能に支持する基体16とで構成され、前記センサ13による検出信号(アナログ信号)をA/D変換器17によりデジタル信号に変換して画像処理装置18へ送り、ここでPPキャップ1の密封部8の状態を画像として表示する。前記ホルダ14は、上記軸15の軸端のネジ部にナット(図示省略)を螺着することによりホルダ14が任意の府仰角位置で固定されるようになされている。
【0017】
この検査は、PPキャップ1のインナーリング部3の全周にわたってスキャンニングするため、試料であるPPキャップ1を含むボトル口部5を回転させて行われるが、センサ13側を回転させるようにしてもよい。
【0018】
PPキャップ1を回転させる場合は、図3のように切断して得られたPPキャップ付きのボトル口部5(試料)を図5に一例を示すようにその切断面を上向きとして回転部19にセットし、その切断端から超音波センサ13をボトル口部5内に挿入し、そのセンサ13の超音波発信部13aをPPキャップ1のインナーリング部3による密封部8へ向けてセットする。このとき超音波発信部13aがインナーリング部3の内周面に接続しない程度離間した位置に位置決めする。
【0019】
こうして回転部19を回転させることにより超音波センサ13によるスキャンニングが行われ、前記密封部8の状態がエコー画像として得られる。
【0020】
上記ボトル口部5の回転は約30回程度施し、超音波センサ13をボトル口部5の軸線方向へ微動させながらスキャンニングすることにより密封部8の幅方向全域にわたる測定を行なう。具体的にはボトル口部5の1周回でのスキャンの幅は0.1mm程度に設定し、最終の測定範囲は約3mm程度としている。
【0021】
上記スキャンニングは水中で行うことが測定精度を上げるうえで好ましい。
【0022】
上記のようにして得られるエコー画像は、図6に抽象的に示すように、エコー画像aに密封不完全部分b,b…が斑点状に表われ、その濃淡の度合いによりシール部の接触度合いを確認し、密封性の良否の判断を行なう。上記密封不完全部分bがb’で示すように密封部8の幅方向全域にわたるように存在していれば密封不完全な状態を示す。
【0023】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、キャップのインナーリング部により密封状態を得るインサイドタイプのキャップであっても、その密封性の検査を正確に行うことができ、また併せてキャッピングの状態につき主として成形に伴う真円が出ているか否かの評価も行え、新規のキャップについてのキャッピング性能の評価をも行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による検査対象の一例としてのPPキャップの半部を断面とした正面図。
【図2】図1のPPキャップをボトル口部に被嵌した状態時の要部拡大断面図。
【図3】同、PPキャップを被嵌したボトル口部を切断して試料とした状態を示す半部を断面とした正面図。
【図4】密封性検査装置およびその検査装置による検査の仕方を示す説明図。
【図5】密封性検査装置による検査状況の例示図。
【図6】検査により得られるエコー画像の説明図。
【符号の説明】
1 PPキャップ
3 インナーリング部
5 ボトル口部
7 突状リング部
8 密封部
10 ボトル
11 ネック部
12 密封性検査装置
13 超音波センサ
14 ホルダ
16 基体
19 回転部
Claims (4)
- ボトルに内容液を充填したのちその口部に被嵌されボトル口部内周面に密着して密封状態を得るインナーリング部を有するキャップの密封性検査において、前記キャップを被嵌した状態のボトルをそのネック部で切断し、その切断による開放端から前記口部内に検査用超音波センサを挿入して前記インナーリング部による密封部検査位置に指向させ、前記キャップを含むボトル口部と超音波センサとを相対回転させてこの超音波センサにより周方向にスキャンし、該密封部のエコー画像を得ることにより密封性を検査することを特徴とするボトルキャップの密封性検査方法。
- 前記キャップが、開封時に切離可能な防盗飲キャップである請求項1記載のボトルキャップの密封性検査方法。
- ボトルに内容液を充填したのちそのボトルの口部内周面に密着して密封状態を得るインナーリング部を有するキャップを被嵌した状態でボトルをそのネック部で切断し、前記キャップのインナーリング部による密封性を検査するためのものであって、前記ボトル口部の切断による開放端から前記口部内直径方向に挿入可能な長さに形成された密封性検査用超音波センサを設け、このセンサを俯仰角調節可能に支持し、前記切断されたボトル口部と前記センサとを相対回転させて前記インナーリング部の周方向にスキャン自在に形成したことを特徴とするボトルキャップの密封性検査装置。
- 前記超音波センサが超音波探傷センサである請求項3記載のボトルキャップの密封性検査装置。
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