JP4138387B2 - ガスロス測定方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、容器からのガスロスを測定するガスロス測定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）製容器（所謂ペットボトル）等のプラスチック製容器内の炭酸ガスは、例えば容器にピンホール等の欠陥がない場合においても外部に徐々に漏れて失われることが知られている。このようなガスロスが許容値を越えると飲料等を充填する容器として使用することができない。
【０００３】
容器にピンホール等の欠陥がない場合におけるガスロスは非常に微量であるため、その測定には相当な時間を要する。従来は、容器に炭酸水を充填して、この容器に、セプタムと呼ばれるシール部が取り付けられたプラスチック製キャップを巻き締めて試料を準備する。その後、定期的（例えば、１週間に１回）にセプタムに圧力計の針を刺して、容器内の圧力を測定する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のガスロス測定方法では、容器内の圧力を検出する際に、その都度、圧力計の針をセプタムに刺し、１回の圧力の検出が終了する度に針を抜いていた。したがって、従来の方法では、圧力の検出のために圧力計の針をセプタムに刺したり抜いたりする度に容器からガスが漏れる可能性があり、容器自体からのガスロスによるガス圧の減少を正確に測定することができなかった。また、このような圧力計の針の操作に起因するガスロスの可能性を考慮して、従来は、余分に試料を準備する必要があった。
【０００５】
また、従来の方法では、一般的なペットボトル用のキャップにセプタムを取り付けて密閉用のキャップとして使用していたため、容器の口部の側部に設けられたネジ部とキャップのネジとの間（すなわち、巻き締め部）からのガスロスがあった。このようなガスロスは、容器自体からのガスロスによるガス圧の減少を正確に測定することを困難にする要因となっていた。
【０００６】
更に、上記の問題に関連して、圧力計の針の操作に起因するガスロスや巻き締め部からのガスロスのために、従来の測定結果には相当なばらつきが発生するので、試料の数を多くする必要があった。
【０００７】
本発明は、上記の背景に鑑みてなされたものであり、例えば、上記のような測定期間中における圧力計の針の多数回にわたる操作に起因する測定誤差又は測定失敗の問題を解決する方法を提供することを目的とする。また、本発明は、そのような方法において、好ましくは、巻き締め部からのガスロスに起因する測定誤差又は測定失敗の問題を解決することを意図している。
【０００８】
また、本発明は、上記のような方法に好適なガスロス測定用治具を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の１つの側面は、容器からのガスロスを測定するガスロス測定方法に係り、該方法は、口部を有する容器に該口部を通して炭酸入りの液体を充填する工程と、前記炭酸による前記容器内のガス圧を検出するためのセンサを前記容器の口部に接続又は装着するとともに前記口部を密閉する工程と、前記センサが前記容器の口部に接続又は装着されたままの状態で前記炭酸による前記容器内のガス圧を継続的に測定する工程とを含むことを特徴とする。このようにセンサが容器の口部に接続又は装着されたままの状態で炭酸による容器内のガス圧を継続的に測定することにより、例えば、測定期間中における圧力計の針の多数回にわたる操作に起因する測定誤差又は測定失敗を低減することができる。
【００１０】
本発明の好適な実施の形態によれば、前記口部の端部と密閉用治具との間にシール材を塗布することにより前記口部を密閉することが好ましい。このような部分へのシール材の塗布により、巻き締め部からのガスロスに起因する測定誤差又は測定失敗を低減することができる。
【００１１】
本発明の好適な実施の形態によれば、前記容器は、前記口部の側壁に形成されたネジ部と、該ネジ部の下に形成されたフランジ部とを有する。そして、前記密閉用治具として、前記フランジ部に係合する係合部を有する第１部材と、前記第１部材に固定されて前記口部を覆う第２部材とを有し、前記第２部材に前記センサの挿入口が設けられた治具を使用し、前記第２部材が前記口部の端部に対向する面と前記口部との間にシール材を塗布することにより前記口部を密閉する。このような構造の治具は、例えば、容器の口部の端部にシール材を塗布した状態で容器に装着することが容易である。更に、前記第１部材は、少なくとも２つの円弧状部材を含み、前記少なくとも２つの円弧状部材が前記フランジ部を取り囲むように環状に配置されて前記フランジ部に装着されることが好ましい。このような治具は、容器への装着及び容器からの取り外しが簡単であり、また、小型化が容易であるという利点がある。
【００１２】
本発明のガスロス測定方法は、例えば、プラスチック製容器の検査に好適である。
【００１３】
本発明の他の側面は、口部の側壁に形成されたネジ部と該ネジ部の下に形成されたフランジ部とを有する容器からのガスロスを測定する際に該容器の口部に装着されるガスロス測定用治具に係り、該治具は、前記フランジ部に係合する係合部を有する第１部材と、センサが挿入される挿入口を有し前記第１部材に固定される第２部材とを備え、前記第１部材が前記フランジ部に装着され、前記第１部材に前記第２部材が固定され、前記挿入口にセンサが挿入された状態で、前記容器を密閉状態にするように構成されていることを特徴とする。このような構造の治具は、例えば、容器の口部の端部にシール材を塗布した状態で容器に装着することが容易である。
【００１４】
本発明の好適な実施の形態によれば、前記第１部材は、少なくとも２つの円弧状部材を含み、前記第１部材は、前記少なくとも２つの円弧状部材が前記フランジ部を取り囲むように環状に配置されて前記フランジ部に装着されることが好ましい。このような治具は、容器への装着及び容器からの取り外しが簡単であり、また、小型化が容易であるという利点がある。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態を説明する。
【００１６】
図１は、本発明の好適な実施の形態に係るガスロス測定装置の概略構成を示す図である。この実施の形態のガスロス測定装置は、例えば、測定装置本体１００、ガスロス測定用治具２０、圧力センサ３０で構成される。測定装置本体１００は、複数の圧力センサ２０を接続して同時に複数本の容器１０からのガスロスを測定するために複数のコネクタ４１を有する。
【００１７】
処理装置４２は、コネクタ４１を通じて圧力センサ３０から提供される圧力の検出値を取り込んで、必要に応じてこの検出値に補正演算等の処理を施し、所定のフォーマットでメモリ４４に連続的に又は周期的に又は適当なタイミングで蓄積する。
【００１８】
処理装置４２に取り込まれメモリ４４に所定のフォーマットで逐次蓄積される測定結果は、所定の形式で表示装置４３に表示されうる。例えば、表示装置４３は、コネクタ４１の個数に対応する個数の表示部を有し、同時に測定される複数の容器についての測定結果（例えば、現在の圧力値）を同時に表示することができる。ここで、各表示部は、例えばＬＥＤ表示装置で構成されうる。或いは、表示装置４３は、液晶表示装置等の画像表示装置で構成されてもよい。この場合、その画面内に複数の容器についての測定結果を必要に応じて同時に表示させたり、各容器内の圧力変化をグラフ化して表示させたりすることもできる。
【００１９】
メモリ４４に所定のフォーマットで逐次蓄積された測定結果は、不図示のインターフェースを通じてプリンタ等の出力装置に出力されてもよい。
【００２０】
検査装置本体１００の操作は、操作部４５を通じて行うことができる。操作部４５は、例えば、測定モード、測定期間、圧力センサ３０からの圧力値の取込間隔又は取込スケジュール、測定本数等を設定するために使用されうる。
【００２１】
圧力センサ３０は、圧力値自体をコネクタ４１を通して処理装置４２に供給するタイプであってもよいし、圧力値に対応するコード又は電気信号等のような圧力値を間接的に示す情報をコネクタ４１を通して処理装置４２に供給するタイプであってもよい。後者の場合、典型的には、処理装置４２が圧力センサ３０から提供される情報を圧力値に変換する。
【００２２】
圧力センサ３０は、ガスロス測定用治具２０に接続又は装着される。この実施の形態では、圧力センサ３０は、治具２０に設けられた挿入口に挿入される。
【００２３】
容器１０からのガスロスの測定時は、容器１０に炭酸入りの液体（例えば、炭酸水）６０を充填し、治具２０を容器１０の口部１４に取り付け、治具２０の挿入口に圧力センサ３０を挿入する。その後、圧力センサ３０を使って測定装置本体１００によって容器１０内の圧力を継続的に測定することにより、容器１０からのガスロスを容器１０内の圧力変化（減少分）として測定することができる。
【００２４】
ここで、この測定方法では、容器６０への炭酸入りのガスの充填、治具２０及び圧力センサ３０の装着が完了した後、ガスロスの測定（圧力変化の測定）が完了するまで、圧力センサ３０を治具２０から取り外すことなく、継続的に容器１０内の圧力を測定する。したがって、この測定方法によれば、圧力センサ３０の着脱によるガスロスの問題は起こらず、容器１０自体のガスロスを正確に測定することができる。なお、「継続的に・・・測定する」という表現は、例えば、絶え間なく連続的に測定することの他、一定の時間間隔又は一定ではない任意の時間間隔での測定を所定期間内において繰り返して実施することをも含む意味として用いている。
【００２５】
容器１０に充填すべき炭酸入りの液体６０に注入される炭酸ガスは、典型的には、市販される飲料等に注入される炭酸ガスと同等或いはそれを越える量とされる。
【００２６】
容器１０は、典型的にはＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）製容器（所謂ペットボトル）等のプラスチック製容器である。プラスチック製容器内の炭酸ガスは、該容器にピンホール等の欠陥がない場合においても、該容器を透過して非常に緩やかな速度で外部に失われていく。このようなガスロスが許容値を越えると飲料等を充填する容器として不適切である。この測定装置は、このような緩やかに起こるガスロスを、典型的には飲料等が通常さらされる環境下で検査するために適している。なお、このような用途とは異なり、ピンホール等の欠陥を検査する装置においては、炭酸入りの液体ではなく相応の圧力のガス自体を容器内に供給し、その後に起こる比較的速い速度の圧力変化を測定する。
【００２７】
次に、図２〜図４を参照しながら本発明の好適な実施の形態のガスロス測定用治具２０について説明する。
【００２８】
図２は、容器１０に装着された状態の治具２０の断面図である。容器１０は、口部１４の側壁外周にネジ部（雄ネジ）１２を有し、その下方に環状のフランジ部１１を有する。治具２０は、容器１０のフランジ部１１に係合する環状の係合部２２５を有する第１部材２２０と、該第１部材２２０に固定される蓋部材としての第２部材２１０とを有する。典型的には、第１部材２２０、第２部材２１０は、それぞれ雄ネジ２２４、雌ネジ２１２を有し、第２部材２１０は、これらのネジにより第１部材２２０に巻き締めて固定される。治具２０は、多数回の使用に耐えられるように高い耐久性が得られる材料、例えば金属で構成されることが好ましい。
【００２９】
この実施の形態の検査方法では、容器１０に対して治具２０の固定する際に、容器１０の口部１４の端部１３にエポキシ樹脂等のシール材を塗布する。これにより容器１０はその口部１４の部分でシールされるので、容器１０以外の部分からのガスの漏れを最小化することができる。また、この治具２０では、第２部材２１０を口部１４のネジ部（巻き締め部）１２ではなく第１部材２２０に固定するので、例えば、口部１４の端部１３にシール材を塗布する際に誤ってネジ部１２にもシール材を塗布してしまったとしても、不具合なく治具２０を容器１０に固定することができる。また、この治具２０は、例えば、台の上に置かれた容器に対して駆動装置によって密閉部材を押し当てることにより該容器の口部を密閉するような装置に比べて、格段に小型化することができる。この小型化により、多数の容器のガスロスを同時に測定する際に占有する面積を大幅に縮小することができる。
【００３０】
一方、従来は、セプタムと呼ばれるシール部が取り付けられたプラスチック製キャップを容器のネジ部１２に巻き締めることにより容器１０を密閉していた。そして、このような巻き締め部からのガスロスは、プラスチック素材をガスが透過することによるガスロスを検査する上で無視できない程度に大きいので、従来は、容器１０自体からのガスロスを正確に検査することができなかった。また、従来のような、キャップを容器１０の口部１４に巻き締める方法では、該口部１４にシール材を塗布してからキャップを該口部１４に取り付けようとすると、キャップの縁や内側（ネジ部或いは巻き締め部）にシール材が着くなどして作業性が悪かった。
【００３１】
この実施の形態の治具２０は、更に、容器１０への装着及び取り外しを簡単な操作で行うことができるという特徴を有する。ここで、図２の他、図３及び図４を参照しながら治具２０の構造を更に詳しく説明する。ここで、図３は、第１部材２２０を上方から見た図、図４は、図２の治具２０全体を左方から見た図である。
【００３２】
治具２０の第１部材２２０は、少なくとも２つの円弧状部材２２０ａ、２２０ｂで構成されており、これらは連結部材２２１に対してピン２２２、２２３により回動可能に連結されている。第１部材２２０を容器１０に装着する際は、円弧状部材２２０ａ、２２０ｂを開いて、それらの係合部２２５が容器１０のフランジ部１１に係合するようにフランジ部１１を取り囲ませて環状に配置する。その後、容器１０の口部１４の端部１３にエポキシ樹脂等のシール材を塗布し、第１部材２２０に第２部材２１０を固定することにより、容器１０への治具２０の装着が完了する。この状態でシール材を硬化させると、口部１４の端部１３に対向する部分と該端部１３とがシールされる。その後、圧力センサ３０を第２部材２１０の挿入口２１１に挿入することにより容器１０が完全に密閉される。なお、圧力センサ３０を治具２０に挿入する前のいずれかの段階（例えば、容器１０に第１部材２２０を取り付ける前の段階）で容器１０に炭酸入りの液体を充填する必要がある。
【００３３】
以上のように、この実施の形態によれば、圧力センサを治具２０に装着したままの状態で容器１０内のガス圧を継続的に測定することにより、圧力センサの着脱或いは操作に起因する測定誤差の発生又は測定の失敗を防止することができる。また、容器の口部の端部と治具との間をシール材でシールすることにより、容器の巻き締め部（ネジ部）からのガスの漏れを防止し、測定誤差の発生又は測定の失敗をより確実に防止することができる。更に、この実施の形態のガスロス測定用治具２０は、簡単な操作で容器１０への装着及び取り外しが可能であるとともに小型化が容易であり、しかも、容器１０のネジ部１２を利用することなく装着することができるので容器１０の端部１３にシール材を塗布した状態で治具２０を容器１０に装着することが容易である。
【００３４】
【発明の効果】
本発明によれば、例えば、ガスロスの測定の際の測定誤差又は測定失敗を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好適な実施の形態に係るガスロス測定装置の概略構成を示す図である。
【図２】容器に装着された状態の治具の断面図である。
【図３】図２の第１部材を上方から見た図である。
【図４】図２の治具全体の左方から見た図である。
【符号の説明】
１０ 容器
１１ フランジ
１２ ネジ部（巻き締め部）
１３ 端部
１４ 口部
２０ ガスロス測定用治具
３０ 圧力センサ
４１ コネクタ
４３ 処理装置
４４ メモリ
４５ 操作部
１００ 測定装置本体
２１０ 治具の第２部材
２１１ 圧力センサの挿入部
２１２ ネジ部
２２０ 治具の第１部材
２２０ａ、２２０ｂ 第１部材を構成する円弧状部材
２２１ 連結部材
２２２、２２３ ピン
２２４ ネジ部
２２５ 係合部

Claims (3)

1. 容器からのガスロスを測定するガスロス測定方法であって、
   口部を有する容器に該口部を通して炭酸入りの液体を充填する工程と、
   前記炭酸による前記容器内のガス圧を検出するためのセンサを前記容器の口部に接続又は装着するとともに前記口部を密閉する工程と、
   前記センサが前記容器の口部に接続又は装着されたままの状態で前記炭酸による前記容器内のガス圧を継続的に測定する工程と、
   を含み、
   前記容器は、前記口部の側壁に形成されたネジ部と、該ネジ部の下に形成されたフランジ部とを有し、
   前記口部を密閉するための密閉用治具として、前記フランジ部に係合する係合部を有する第１部材と、前記第１部材に固定されて前記口部を覆う第２部材とを有し、前記第２部材に前記センサの挿入口が設けられた治具を使用し、前記第２部材が前記口部の端部に対向する面と前記口部との間にシール材を塗布することにより前記口部を密閉する、
   ことを特徴とするガスロス測定方法。
2. 前記第１部材は、少なくとも２つの円弧状部材を含み、前記少なくとも２つの円弧状部材が前記フランジ部を取り囲むように環状に配置されて前記フランジ部に装着されることを特徴とする請求項１に記載のガスロス測定方法。
3. 前記容器は、プラスチック製容器であることを特徴とする請求項１又は２に記載のガスロス測定方法。

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