JP4854989B2 - 内圧検査方法および内圧検査装置 - Google Patents

Description

本発明は、ボトル缶に充填された内容物を、口金部にキャップを螺着して密封した状態でボトル缶の内圧を検査する内圧検査方法および内圧検査装置に関するものである。

例えばミルク入りコーヒー等の低酸性飲料は、アルミニウム製の陽圧缶（液体窒素充填）あるいはスチール製の負圧缶に充填された後に、窒素ガスが充填されて密封された状態でレトルト殺菌処理が施されている。なお、窒素ガスにより、缶に充填された低酸性飲料が酸化するのを防ぐことができるようになっている。
そして、この缶を約７日間程度放置した後に、例えば下記特許文献１に示されるようないわゆる打検により、この缶の内圧を検査してリークの発生の有無を判別することが行われている。

これは、缶に微細なピンホールがある場合、あるいはキャップの天板部の裏面に配設され、かつボトル缶の口金部の開口端部に密接されているライナーと、該口金部の開口端部との間に微小な隙間が生じていると、ボトル缶の内部の気体が少量ずつ長い時間をかけて外部に流出するため、一般に、レトルト殺菌処理の後に、この缶を約７日間程度放置し、その後、缶の内圧を検査することにより、リークの発生の有無を判別することが行われている。

このような打検による内圧を検査する手段としては、内容物が充填され密封された缶を、この缶の内部のうち底部側に空間が形成されるように逆立ち姿勢とさせた状態で、この缶の底部のうち平滑面とされた径方向中央部を電磁誘導作用によって強制励振させ、この際の缶からの反響音を捉えて算出されたピーク周波数と、予め設定された缶内圧値とピーク周波数との相関とに基づいて缶の内圧を検査する方法が知られている。
特開昭４９−３４３７６号公報

ところで、レトルト殺菌処理においては、ボトル缶の内圧が約０．５ＭＰａ程度まで上昇するので、この内圧が、キャップの天板部にその裏面側から作用することにより、このキャップが、ボトル缶の口金部に対して缶軸方向上方へ位置ずれしたり、また、キャップの天板部がその軸線方向上方へ向けて膨出変形するが、これらの位置ずれや変形が、リークによって缶内圧が大気圧と略同等になるまで低下しているにもかかわらず、復元しないことがあった。この場合、キャップの天板部における該天板部の表面に沿った引張状態が、レトルト殺菌処理直後のままに維持されることとなるので、内圧検査時において、この缶がリークの発生している不良缶であるにもかかわらず、良缶であると判別されることがあった。

本発明は前記状況に鑑みてなされたもので、ボトル缶に充填された内容物を、口金部にキャップを螺着して密封した状態でボトル缶の内圧を高精度に検査することができる内圧検査方法および内圧検査装置を提供することを目的とする。

このような課題を解決して、前記目的を達成するために、本発明の内圧検査方法は、ボトル缶に充填された内容物を、口金部にキャップを螺着して密封した状態でレトルト殺菌処理した後に、前記ボトル缶をカートンケースに収容し、前記口金部側の内部に空間が形成されるように、前記ボトル缶を正立姿勢にして、前記キャップの天板部を強制励振させ、この際の前記天板部からの反響音に基づいて当該ボトル缶の内圧を検査する内圧検査方法であって、前記天板部を電磁誘導作用によって強制励振させる前に、前記天板部を缶軸方向下方に向けて押圧若しくは叩打して、少なくとも前記キャップの前記口金部に対する位置または前記天板部の変形を矯正し、この矯正の後、前記カートンケースを前記天板部から引離し、前記カートンケースと前記天板部とが非接触の状態で、前記天板部を強制励振させることを特徴とする。

また、本発明の内圧検査装置は、ボトル缶に充填された内容物を、口金部にキャップを螺着して密封した状態でレトルト殺菌処理した後に、前記ボトル缶をカートンケースに収容し、前記口金部側の内部に空間が形成されるように、前記ボトル缶を正立姿勢にして、前記キャップの天板部を強制励振させ、この際の前記天板部からの反響音に基づいて当該ボトル缶の内圧を検査する構成とされた内圧検査装置であって、前記ボトル缶を前記正立姿勢にした状態で搬送する搬送手段と、前記キャップの天板部と対向するように前記搬送手段に沿って配設された打検器とが備えられ、該打検器は、前記天板部を電磁誘導作用によって強制励振させる加振部と、該加振部による前記天板部からの反響音を捉えるマイクロフォンとを備え、前記反響音に基づいて前記ボトル缶の内圧を検査する構成とされ、前記打検器の配設位置よりも搬送方向後方側に、前記加振部により前記天板部を強制励振させる前に、前記天板部を缶軸方向下方に向けて押圧若しくは叩打して、少なくとも前記キャップの前記口金部に対する位置または前記天板部の変形を矯正するキャップ矯正手段が設けられており、前記打検器の配設位置を基準に搬送方向の上流側から下流側にかけた所定領域に、前記カートンケースと前記天板部とを引離す引離し手段が設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、キャップの天板部を強制励振させる前に、この天板部を缶軸方向下方に向けて押圧若しくは叩打して、少なくとも前記キャップの前記口金部に対する位置または前記天板部の変形を矯正するので、前記強制励振させる前に、天板部における該天板部の表面に沿った引張状態を、レトルト殺菌処理直後と比べて低下している現在のボトル缶の内圧によるものに対応させることが可能になる。

すなわち、レトルト殺菌処理時の缶内圧の上昇によって、キャップがボトル缶の口金部に螺着された状態で、天板部の裏面側から缶軸方向上方へ向けて押圧されることにより、キャップが、ボトル缶の口金部に対して缶軸方向上方へ位置ずれしたり、また、キャップの天板部がその軸線方向上方へ向けて膨出変形して、これらの位置ずれや変形が、リークによって缶内圧が大気圧と略同等になるまで低下しているにもかかわらず、復元しない場合においても、前記強制励振させる前に、天板部を缶軸方向下方に向けて押圧若しくは叩打することにより、前記位置ずれや変形を矯正して、天板部における該天板部の表面に沿った引張状態を、前記現在のボトル缶の内圧によるものに対応させることが可能になる。

したがって、缶の内圧を検査する際に、リークが発生している不良缶が良缶であると判別されることを防ぐことが可能になり、缶の内圧に基づいてリークの発生の有無を高精度に検査することができる。

なお、天板部の裏面にライナーが配設されたキャップの場合には、レトルト殺菌処理時の熱により、前記ライナーが軟化し、かつ缶内圧の上昇により、前記のようにキャップがその天板部の裏面側から缶軸方向上方に向けて押圧されると、口金部の開口端部の外周面と密接しているライナーの外周縁部が缶軸方向上方に引き延ばされながら、キャップが前記位置ずれや変形することになる。そして、レトルト殺菌処理の後にこのボトル缶が冷却されると、ライナーは、前記引き延ばされた状態で徐々に硬化されることになるので、このライナーがキャップの前記復元に対する抵抗になり得、当該復元のし難さを増長させる要因になるとも考えられる。

この発明に係る内圧検査方法および内圧検査装置によれば、ボトル缶に充填された内容物を、口金部にキャップを螺着して密封した状態でボトル缶の内圧を高精度に検査することができる。

以下、本発明に係る内圧検査装置および内圧検査方法の好適な実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明に係る内圧検査装置の第１実施形態を示す概略構成図である。
この内圧検査装置（以下、「検査装置」という）１は、搬入路（搬送手段）２と、内圧検査手段３と、排斥部４と、搬出路５と、排出路６と、制御手段７と、引離し手段８とを備える概略構成とされている。

搬入路２、搬出路５、および排出路６はそれぞれ、例えば無端ベルト２１を図示しない駆動モータにて周回させるコンベアによって構成される。図示の例で、搬入路２、および搬出路５は、無端ベルト２１の上面が図中の左側から右側へと移動され、排出路６は、無端ベルト２１の上面が図中の上側から下側へと移動される。

排斥部４は、カートンケース２３が配置され搬送される搬送路と、図示されない排斥駆動部とを備えた概略構成とされ、前記排斥駆動部は例えばエアシリンダーにより構成され、前記搬送路に対して進退可能に支持されている。そして、カートンケース２３が前記搬送路上で搬送される過程において、カートンケース２３内の内圧値が後述するように適正範囲外にあると判定された場合には、前記排斥駆動部が前進駆動されて、カートンケース２３は排出路６に移動される。

搬入路２の搬送方向Ｆの上流側には、例えば段ボール紙からなるカートンケース２３が載せられる。カートンケース２３には、例えばミルク入りコーヒー等の低酸性飲料の内容物が充填、密封されたキャップ付ボトル缶２５が、図示の例では、搬送方向Ｆに６個、およびこの方向Ｆに交差する方向に４個、すなわち４行６列の合計２４個収容されている。なお、一般に、これらの缶が陽圧缶の場合は液体窒素が充填され、さらに内容物が低酸性飲料の場合は窒素ガスが充填され、この内容物の酸化防止が図られている。また、本検査装置１に供されるカートンケース２３内のキャップ付ボトル缶２５は、ボトル缶２６に充填された前記内容物を、口金部２６ｄにキャップ２７を螺着して密封した状態でレトルト殺菌処理した後に、カートンケース２３に収容されたものであって、該収容の後に、約７日間程度室温下で放置されたものである。

ここで、本実施形態における内圧検査対象としてのキャップ付ボトル缶２５を図２に従い説明する。
このキャップ付ボトル缶２５は、図２に示すように、ボトル缶２６とキャップ２７とを備える概略構成とされ、これら２６、２７は、アルミニウム、アルミニウム合金またはスチールにより形成されている。
なお、ボトル缶２６は、本実施形態では、前記金属からなる板材に、絞り加工、しごき加工を施して有底筒状体に形成した後に、この有底筒状体の開口部にネックイン加工、ねじ成形加工、およびカール部形成加工等を施して形成される。

ボトル缶２６は、大径の胴部２６ａと、この胴部２６ａの缶軸方向上端に、径方向外方へ凸とされた凸曲面状の連結部２６ｂを介して連設されるとともに、缶軸方向上方へ向かうに従い漸次縮径した肩部２６ｃと、この肩部２６ｃの缶軸方向上端部と連設されるとともに、缶軸方向上方へ延在した口金部２６ｄとを有する概略構成とされている。この口金部２６ｄには雄ねじ部２６ｅが形成されるとともに、この缶軸方向上端部は径方向外方へ折返されたカール部２６ｆが形成されている。

キャップ２７は、平坦面とされた天板部２７ａ（強制励振部）と、この天板部２７ａの外周縁部から略垂下してなる周壁部２７ｂと、天板部２７ａの内側に配設されたライナー２７ｃとを有する概略構成とされている。なお、キャップ２７の周壁部２７ｂの外径は例えば２８ｍｍ以上４２ｍｍ以下に設定されている。
そして、キャップ２７は、ボトル缶口金部２６ｄの雄ねじ部２６ｅに、このキャップ２７のライナー２７ｃがボトル缶口金部２６ｄのカール部２６ｆの上端部と密接した状態で螺着されている。

以上のように構成されたキャップ付ボトル缶２５は全て、カートンケース２３内に、ボトル缶口金部２６ｄ側の内部に空間２５ａが形成されるように正立姿勢で収容されている。この正立姿勢において、キャップ付ボトル缶２５の内部には、前述した内容物が、ボトル缶の連結部２６ｂより缶軸方向上方位置に至るまで、本実施形態では、肩部２６ｃの缶軸方向上部に至るまで充填されている。

次に、カートンケース２３について説明する。
図３にカートンケース２３の展開図、すなわち缶収納用カートン４０を示す。
この図において、缶収納用カートン４０は、上蓋４１と、上蓋４１と連設される第１の側面部４２と、第１の側面部４２と連設される底蓋４３と、底蓋４３と連設される第２の側面部４４と、第２の側面部４４と連設される折り返し部４５とを備えるとともに、折り返し部４５を除く各部４１〜４４と各別に連設される端面部４６を備える概略構成とされている。これら各部４１〜４６は、折曲線４７を介して前述のように連設されている。

このように構成された缶収納用カートン４０は、底蓋４３にキャップ付ボトル缶２５を前記正立姿勢となるように載置した状態で、折り返し部４５が上蓋４１の内側に位置するように、上蓋４１、第１の側面部４２、第２の側面部４４、折り返し部４５、および端面部４６をそれぞれ、折曲線４７を角部として折曲げ、折り返し部４５と上蓋４１とを接着することにより、カートンケース２３が形成される構成となっている。

そして、このカートンケース２３にキャップ付ボトル缶２５が収納された状態では、図４に示すように、上蓋４１と折り返し部４５とがキャップ天板部２７ａと対向することになり（以下説明の便宜のため、上蓋４１と折り返し部４５とを「カートンケース上蓋部２３ａ」という）、底蓋４３が、図示はしていないが、キャップ付ボトル缶２５の底面と対向することになる。また、端面部４６により形成されるこのカートンケース２３の端面には、図５に示すように、梱包されたキャップ付ボトル缶２３の缶軸方向中央部位置に、この缶軸方向と交差する方向に延びる間隙２３ｂが形成されており、カートンケース２３の内部と外部とが連通状態となっている。

ここで、本実施形態では、図３および図４に示すように、キャップ天板部２７ａと対向する折り返し部４５の表面のうち、キャップ天板部２７ａを覆う部分に、平面視半円状の切欠き部４５ａが形成されている。この切欠き部４５ａにより、図４に示すように、カートンケース上蓋部２３ａとキャップ天板部２７ａとの非接触状態を容易に実現できるようになっている。

内圧検査手段３は、図１に示すように、搬入路２の下流側に配設されており、カートンケース２３が搬送されている状態で、このカートンケース２３内の全てのキャップ付ボトル缶２５の内圧を順次各別に検査できるようになっている。

この内圧検査手段３は、図６に示すように、キャップ天板部２７ａの径方向中央部を強制励振させる加振部１１、およびこの加振部１１によるキャップ天板部２７ａからの反響音を捉えるマイクロフォン１２を有する打検器１３を備えている。そして、打検器１３は、搬送方向Ｆに対して交差する方向に連続して４個配設されており、図１において、紙面の上側から下側に向って順次、搬送方向Ｆの上流側から下流側へ位置をずらして配設されている。

すなわち、打検器１３の連設方向（複数の打検器１３が配列された方向）と、搬送方向Ｆに直交する方向とは所定の角度を有しており、この角度は、マイクロフォン１２が、隣に位置する缶２５のキャップ天板部２７ａからの反響音を拾わないような時間間隔となるように、例えばカートンケース２３の搬送速度や、キャップ２７の材質や大きさ等により決定される。

内圧検査手段３のマイクロフォン１２により得られたキャップ天板部２７ａの反響音は、図１に示す制御手段７に送信され、この制御手段７の演算部７ａによりキャップ付ボトル缶２５の内圧値を算出し、そして、この内圧値は合否判定部７ｂに送信され、この判定部７ｂでキャップ付ボトル缶２５の内圧値が適正か否かの判定を行う。そして、この判定結果は制御部７ｃに送信され、ここで排斥部４に配設された図示しない排斥駆動部を制御するようになっている。

すなわち、合否判定部７ｂによりカートンケース２３内のキャップ付ボトル缶２５全ての内圧値が適正であると判定した場合は、前記排斥駆動部は駆動せず、カートンケース２３は搬入路２により搬送され続け、その後、搬出路５上へ至り次工程へ搬送され、カートンケース２３内のキャップ付ボトル缶２５のうち１本でも内圧値が不適正であると判定した場合には、前記排斥駆動部を駆動させ、カートンケース２３を排出路６上に移動し排出するようになっている。

なお、演算部７ａは、マイクロフォン１２により得られた反響音から例えばピーク周波数を算出し、このピーク周波数と、予め設定された缶内圧値とピーク周波数との相関とに基づいてキャップ付ボトル缶２５の内圧値を算出するようになっている。
また、合否判定部７ｂは、演算部７ａにより算出された内圧値と、予め設定された適正内圧値とを比較し、算出された内圧値が適正内圧値の範囲内にない場合に不合格と判定し、この範囲内にある場合に合格と判定するようになっている。

引離し手段８は、図１に示すように、搬入路２の表面の上方に、搬送方向Ｆにおける打検器１３の配設位置と略同一位置に配設されており、打検器１３の配設位置を基準に搬送方向Ｆの上流側から下流側にかけた所定長さ領域にわたって配設されている。
具体的には、引離し手段８は、図示されない真空排気手段にそれぞれ連通された８個の吸引部８ａを備え、これらの吸引部８ａは、図１に示すように、各打検器１３の配設位置を基準にして、搬送方向Ｆの前側および後側にそれぞれ配設されている。また、これらの吸引部８ａは、カートンケース２３内のキャップ付ボトル缶２５のうち、搬送方向Ｆに交差する方向（本実施形態では搬送方向Ｆに直交する方向）に複数連続して配置された缶２５に、カートンケース上蓋部２３ａを介して各別に対向するように、搬送方向Ｆに交差する方向に複数連設、つまり複数連続して配設されている。

吸引部８ａは、図６に示すように、円筒体５１、およびこの円筒体５１の両端開口部を閉塞する第１の端面板５２と第２の端面板５３を備えた中空円柱状のシリンダ本体５０と、シリンダ本体５０内にこのシリンダ本体５０内を第１の端面板５２側の第１の中空部５４と、第２の端面板５３側の第２の中空部５５とに区画して、円筒体５１の軸線方向に移動自在なピストン５６と、ピストン５６に軸線方向に向けて突出するように固定され、第１の端面板５２に形成された貫通孔５２ａを通して外部に突出するピストンロッド５７と、ピストンロッド５７に固定され、その先端面５８ａに吸引口５８ｂを有するとともに、該先端面５８ａがカートンケース２３の上蓋部２３ａの保持面とされたバキュームパッド５８と、第２の中空部５５内と吸引口５８ｂとを連通させる吸引通路部５９とを備える概略構成とされている。

なお、ピストンロッド５７の内部には、この軸線方向に連通するロッド貫通孔が穿設されており、この貫通孔が吸引通路部５９の一部を構成している。そして、シリンダ本体５０には、第１の中空部５４と連通する外気導入用貫通孔６０が形成され、また、前記真空排気手段は、第２の中空部５５内を負圧吸引する構成となっている。

吸引部８ａと打検器１３との搬送方向Ｆにおける距離、および外径等の寸法は、カートンケース２３内に収納されたキャップ付ボトル缶２５のうち、搬送方向Ｆの最先端部、および最後端部に収納されたものも含めてこのケース２３内の全てのキャップ付ボトル缶２５の内圧を検査するに際して、キャップ天板部２７ａとケース上蓋部２３ａの内表面との非接触状態を実現できるような大きさに設定されている。すなわち、カートンケース２３内の搬送方向Ｆの最先端部、および最後端部に位置するキャップ付ボトル缶２５についても、打検器１３を基準にして搬送方向Ｆの前側および後側にそれぞれ配設された吸引部８ａの双方により、ケース上蓋部２３ａの外表面を吸引できるようになっている。

なお、それぞれの打検器１３および吸引部８ａは、カートンケース２３が搬送される過程において、このケース２３内の全てのキャップ付ボトル缶２５の缶軸方向直上方に順次各別に位置するように配設されるとともに、搬送方向Ｆに交差する方向で隣合う各バキュームパッド５８は、その外周面同士が所定の間隙を有するように配設されている。

これらのバキュームパッド５８は、搬入路２の表面に対して進退自在に支持されており、搬入路２の表面に対して前進端に位置した際の、各バキュームパッド５８の先端面５８ａと、搬入路２の表面との距離は、カートンケース２３の高さより若干小さくなっている。なお、各バキュームパッド５８は、比較的硬度が高く、かつ摩擦係数の小さい樹脂材料として、例えばポリ４フッ化エチレンを重合した合成樹脂により、円板状に形成されており、このバキュームパッド５８の先端面５８ａには、大径の孔５８ｃが形成されるとともに、この孔５８ｃの底面における径方向中央部に吸引口５８ｂが配設されている。また、バキュームパッド５８の先端部の外周面は、この先端面５８ａに向うに従い漸次縮径されたテーパ形状とされている。

ここで、本実施形態の内圧検査装置１には、打検器１３の配設位置よりも前記搬送方向Ｆの後方側に、加振部１１によりキャップ２７の天板部２７ａを強制励振させる前に、この天板部２７ａを缶軸方向下方に向けて押圧して、キャップ２７の、ボトル缶２６の口金部２６ｄに対する位置、および天板部２７ａの変形を矯正するキャップ矯正手段１５が設けられている。

本実施形態のキャップ矯正手段１５は、カートンケース２３が配置される搬送路２の上面に対して進退自在に支持されるとともに、搬送路２の上面に平行、かつ搬送方向Ｆに直交する方向に延びる軸線回りに回転自在に支持されたローラ１５ａを備えている。ローラ１５ａは弾性部材１５ｂに連結され、この弾性部材１５ｂが伸縮することにより、ローラ１５ａが搬送路２の上面に対して進退移動されるようになっている。

後述するように、カートンケース上蓋部２３ａが、キャップ矯正手段１５に対向するまでは、ローラ１５ａの外周面のうち、搬送路２の上面に最も接近している部分（以下、「下端」という）と、搬送路２の上面との距離は、カートンケース２３の厚さ（該ケース２３の外表面における底面と上蓋部２３ａとの距離）よりも小さく、かつローラ１５ａの前記軸線と、搬送路２の上面との距離は、カートンケース２３の厚さよりも大きくされている。

また、ローラ１５ａの前記軸線が延びる方向の大きさは、キャップ２７の天板部２７ａの外径以上とされ、カートンケース２３内のキャップ付ボトル缶２５のうち、搬送方向Ｆに直交する方向に複数連続して配置された缶２５に、カートンケース上蓋部２３ａを介して各別に対向するように、搬送方向Ｆに直交する方向に複数連設されている。すなわち、各ローラ１５ａの前記軸線が延びる方向の中央部と、キャップ付ボトル缶２５の缶軸とが略一致するようになっている。なお、ローラ１５ａは、例えばポリ４フッ化エチレンを重合した合成樹脂、一般構造用鋼材若しくはステンレス鋼等により形成されている。また、弾性部材１５ｂのばね定数は、例えばライナー２７ｃを含むキャップ２７、およびローラ１５ａの材質等により適宜選択される。

次に、以上のように構成された内圧検査装置により、缶の内圧を検査する方法について説明する。
まず、カートンケース２３を搬入路２により搬送し、このカートンケース２３をキャップ矯正手段１５の配設位置に到達させる。ここで、カートンケース２３内に収容されたキャップ付ボトル缶２５の全てが、図２に示すように、これらのキャップ付ボトル缶２５の口金部２６ｄ側の内部に空間２５ａが形成されるように正立姿勢となっている。

そして、カートンケース２３の前記搬送方向Ｆの最先端部における上蓋部２３ａが、ローラ１５ａの外周面に衝突すると、弾性部材１５ｂが、搬送路２の上面から離間する方向に縮められ、これに伴いローラ１５ａも搬送路２の上面から離間する方向に移動される。これにより、カートンケース２３の上蓋部２３ａの外表面のうち、このケース２３内に前記搬送方向Ｆの最前列に配置された４個のキャップ付ボトル缶２５のキャップ２７の天板部２７ａと対向している部分が、ローラ１５ａにより当該ケース２３の厚さ方向に押圧される。この際、天板部２７ａは、ローラ１５ａにより缶軸方向下方に向けて前記上蓋部２３ａを介して押圧される。

そして、さらにカートンケース２３が搬送され続けることにより、前記最前列のキャップ付ボトル缶２５よりも前記搬送方向Ｆの上流側に位置するキャップ付ボトル缶２５についても、各列毎に順次、ローラ１５ａにより天板部２７ａが缶軸方向下方に向けて前記上蓋部２３ａを介して押圧される。この際、キャップ２７が、レトルト殺菌処理時の熱や圧力等により、ボトル缶２６の口金部２６ｄに対して缶軸方向上方へ位置ずれしたり、天板部２７ａが缶軸方向上方へ向けて膨出変形した状態に維持されていた場合においても、これらの位置ずれや変形が矯正される。なお、カートンケース２３がキャップ矯正手段１５を通過する過程において、ローラ１５ａは、カートンケース上蓋部２３ａの外表面上をその軸線回りに回転し続ける。

次に、カートンケース２３を搬入路２に沿って配設された内圧検査手段３の配設位置に到達させると、カートンケース２３の搬送方向Ｆの最先端部が、各バキュームパッド５８の、テーパ形状とされた先端部外周面に衝突し、さらにカートンケース２３が搬送され続けることにより、このカートンケース２３の前記最先端部がバキュームパッド５８の前記テーパ形状に沿うことによって、バキュームパッド５８は徐々に搬入路２表面から離間する方向に移動され、ケース上蓋部２３ａの外表面に至る。

そして、さらに搬送を続け、バキュームパッド先端面５８ａの全面がカートンケース上蓋部２３ａの外表面と当接すると、この際既に、バキュームパッド５８にバキュームエアを供給しておくことにより、第２の中空部５５および吸引通路部５９を介して吸引口５８ｂからエアを吸引することによって、ケース上蓋部２３ａは吸引口５８ｂから吸い上げられるエアとともに吸い上げられ、バキュームパッド５８の先端面５８ａに吸着される。

この際、吸引口５８ｂは、カートンケース２３の上蓋部２３ａにより閉塞され、前記真空排気手段により真空排気されているため、吸引通路部５９内は負圧となり、これに連通する第２中空部５５内も負圧となる。
一方、第１中空部５４内は、これに連通する外気導入用貫通孔６０により外気と連通されているので、大気圧のまま保持される。

したがって、ピストン５６の上面側の第２中空部５５と下面側の第１中空部５４に圧力差が生じ、これにより、ピストン５６は負圧側である第２中空部５５に向って移動する。これに伴い、ピストン５６に固定されたピストンロッド５７やバキュームパッド５８も上方へ移動することによって、バキュームパッド５８の先端面５８ａに吸着されたケース上蓋部２３ａも上方へ移動することになる。これにより、キャップ矯正手段１５によりキャップ天板部２７ａに押付けられたカートンケース上蓋部２３ａを天板部２７ａから引離す。

次に、前記非接触状態を維持した状態で、カートンケース２３を搬送することにより、４個の打検器１３のうち最も搬送方向Ｆの上流側に位置する打検器１３の配設位置に、ケース２３内の前記最前列に配置されたキャップ付ボトル缶２５のうちの１つが到達したときに、加振部１１によりキャップ天板部２７ａを電磁誘導作用によって強制励振させる。そして、この際のキャップ天板部２７ａからの反響音をマイクロフォン１２により捉える。その後、この反響音を制御手段７の演算部７ａに送信し、この演算部７ａにより、例えばピーク周波数を算出する。そして、このピーク周波数と、予め設定されていた缶内圧値とピーク周波数との相関とに基づいてキャップ付ボトル缶２５の内圧値を算出し、その後、この内圧値を合否判定部７ｂに送信し、この判定部７ｂにより、送信された缶内圧値と予め設定された適正内圧値とを比較し、缶内圧値が適正内圧値の範囲内にあるか否かを判定する。

以上の前記強制励振から缶内圧値の判定までを、カートンケース２３を前記非接触状態を維持した状態で搬送しながら、前記最前列のキャップ付ボトル缶２５のうち残りの缶のみならず、この列より搬送方向Ｆの上流側に位置するキャップ付ボトル缶２５についても同様に実施することにより、カートンケース２３に収容された全てのキャップ付ボトル缶２５について実施する。

ここで、カートンケース２３を前記非接触状態を維持しながら搬送する際、吸引部８ａは定位置に固定されたままであり、カートンケース２３は、これらのパッド５８の先端面５８ａをこのケース上蓋部２３ａの外表面が滑りながら搬送される。これにより、カートンケース２３を搬送した状態でこのケース上蓋部２３ａとキャップ天板部２７ａとの非接触状態が実現される。

そして、キャップ付ボトル缶２５のうち１つでも缶内圧値が適正内圧値の範囲外にあると判定した場合には、排斥部４の排斥駆動部を駆動し、このカートンケース２３を排出路６に移動させ、この排出路６よりカートンケース２３を排出する。
カートンケース２３に収容された全てのキャップ付ボトル缶２５の内圧値が適正範囲内にあると判定した場合には、排斥部４の排斥駆動部を駆動させず、このカートンケース２３を搬出路５に至らせ、次工程に搬出する。

以上説明したように、本実施形態による内圧検査装置および検査方法によれば、キャップ２７の天板部２７ａを強制励振させる前に、この天板部２７ａを缶軸方向下方に向けて押圧して、少なくともキャップ２７の口金部２６ｄに対する位置、特に缶軸方向における位置、または天板部２７ａの変形、特に缶軸方向上方へ向けた膨出変形を矯正するので、前記強制励振させる前に、天板部２７ａにおける該天板部２７ａの表面に沿った引張状態を、レトルト殺菌処理直後と比べて低下している現在のボトル缶２６の内圧によるものに対応させることが可能になる。

すなわち、レトルト殺菌処理時の缶内圧の上昇によって、キャップ２７がボトル缶２６の口金部２６ｄに螺着された状態で、天板部２７ａの裏面側から缶軸方向上方へ向けて押圧されることにより、キャップ２７が、ボトル缶２６の口金部２６ｄに対して缶軸方向上方へ位置ずれしたり、また、キャップ２７の天板部２７ａがその軸線方向上方へ向けて膨出変形して、これらの位置ずれや変形が、リークによって缶内圧が大気圧と略同等になるまで低下しているにもかかわらず、復元しない場合においても、前記強制励振させる前に、天板部２７ａを缶軸方向下方に向けて押圧することにより、前記位置ずれや変形を矯正して、天板部２７ａにおける該天板部２７ａの表面に沿った引張状態を、前記現在のボトル缶２６の内圧によるものに対応させることが可能になる。

したがって、缶の内圧を検査する際に、リークが発生している不良缶が良缶であると判別されることを防ぐことが可能になり、缶の内圧に基づいてリークの発生の有無を高精度に検査することができる。

また、本実施形態の内圧検査装置１では、引離し手段８を備えているので、カートンケース上蓋部２３ａをキャップ天板部２７ａから引離した状態で、打検器に１３よりこの天板部２７ａを強制励振させるとともに、このときの反響音を捉えることが可能になる。したがって、キャップ天板部２７ａを強制励振させた際に、この天板部２７ａを確実に自由振動させることが可能になり、高精度な内圧検査を実現することができる。

さらに、引離し手段８の吸引部８ａは、各打検器１３の搬送方向Ｆの前側および後側それぞれに配設されているので、カートンケース２３内の搬送方向Ｆの最先端部、および最後端部に位置するキャップ付ボトル缶２５についても、前記前側および後側の吸引部８ａの双方により、ケース上蓋部２３ａの外表面を吸引できるようになっているため、ケース上蓋部２３ａの内表面とカートンケース２３内の全てのキャップ天板部２７ａとの非接触状態を確実に実現することができる。

さらに、吸引部８ａは、カートンケース２３内のキャップ付ボトル缶２５のうち、搬送方向Ｆに交差する方向に複数連続して配置された缶２５と各別に対向するように、搬送方向Ｆに交差する方向に複数連設されているので、カートンケース上蓋部２３ａの外表面が、うねりや凹凸等で平坦面となっていない場合においても、カートンケース上蓋部２３ａのうち、少なくとも検査対象となるキャップ天板部２７ａと対向する部分の周辺部分は、吸引部８ａを当接させることが可能になり、この天板部２７ａとカートンケース上蓋部２３ａとの非接触状態を実現することができる。

特に、前述した内圧検査は、カートンケース２３内にキャップ付ボトル缶２５を梱包した後に、このケース２３を積み重ねた状態で７日間程度放置し、その後、実施されるため、カートンケース上蓋部２３ａの外表面のうち、キャップ天板部２７ａを覆う部分は凹み易いが、このような場合においても、前記非接触状態を確実に実現することができる。

また、カートン４０の折曲げ部４５のうち、キャップ天板部２７ａを覆う部分に、切欠き部４５ａが形成されているので、内圧検査装置１が引離し手段８を備えていることと相俟って、カートンケース２３内の全てのキャップ天板部２７ａと、カートンケース上蓋部２３ａとの非接触状態を確実に実現することが可能になり、内圧検査を高精度に行うことができる。
さらに、カートンケース２３を搬送させた状態で、キャップ天板部２７ａからカートンケース上蓋部２３ａを引離すことが可能になるので、高精度な内圧検査を高効率に実施することができる。

ところで、カートンケース２３を前述のように積み重ねる際に、荷崩れ発生を防止するために、ケース上蓋部２３ａの外表面の中央部に接着剤を塗布し、この上にカートンケース２３を積むことがなされている。したがって、前述した内圧を検査する際、ケース上蓋部２３ａの外表面の中央部に接着剤が固着している場合があり、この部分にバキュームパッド先端面５８ａが当接すると、該先端面５８ａが傾く等して、前記吸引口５８ｂがカートンケース２３の上蓋部２３ａにより閉塞されず、前記非接触状態を実現できないおそれがある。

しかしながら、前記実施形態の引離し手段８のバキュームパッド５８は、カートンケース２３内のキャップ付ボトル缶２５の缶軸方向直上方に位置するように配設されるとともに、隣合う各バキュームパッド５８の外周面同士は、所定の間隙を有して配設されているので、前記接着剤の固着部分を避けて、バキュームパッド５８の先端面５８ａをケース上蓋部２３ａの外表面に当接させることが可能になる。

ここで、キャップ付ボトル缶２５の内圧を所定の初期内圧値になるまで上昇させた後に、その内圧を大気圧と同等になるまで下降させたときのキャップ天板部２７ａを、加振部１１により強制励振させ、この際の天板部２７ａからの反響音をマイクロフォン１２により捉えて周波数を測定した。結果を図７に示す。

この図７において、実施例は、キャップ付ボトル缶２５の内圧を大気圧と同等になるまで下降させた後、加振部１１により前記強制励振する前に、キャップ天板部２７ａを缶軸方向下方に向けて押圧し、その後、前記周波数を測定したものである。比較例は、内圧を大気圧と同等になるまで下降させた後、キャップ天板部２７ａを前記押圧することなく、直ちに前記強制励振させて周波数を測定したものである。これらの実施例および比較例の双方について、前記初期内圧値を異ならせて複数回測定を行った。

この結果から、実施例では、前記初期内圧値の大小に拘わらず、測定される周波数が全て同等であり、天板部２７ａにおける該天板部２７ａの表面に沿った引張状態を、大気圧と同等とされた現在のボトル缶２６の内圧によるものに対応させることが可能になる一方、比較例では、前記初期内圧値が大きくなると、キャップ付ボトル缶２５の内圧を大気圧と同等になるまで下降させたとしても、該下降させる前の初期内圧値による、キャップ２７の、口金部２６ｄに対する缶軸方向上方へ向けた位置ずれや、天板部２７ａの、その軸線方向上方へ向けた膨出変形が復元されず、測定される周波数が、前記初期内圧値と対応する高いまま維持されることが確認できる。

すなわち、例えば前記実施形態のように、キャップ矯正手段１５により、キャップ天板部２７ａを缶軸方向下方に向けて押圧すると、前記復元させることが可能になり、天板部２７ａの表面に沿った引張状態を、レトルト殺菌処理直後と比べて低下している現在のボトル缶２６の内圧によるものに対応させることが可能になることが確認された。

なお、前記実施形態のキャップ矯正手段１５のローラ１５ａに代えて、例えば図８に示すような、押圧板１５ｃを採用してもよい。この図８に示す押圧板１５ｃは、前記搬送方向Ｆに沿って延在し、かつ該搬送方向Ｆの後端部が、搬送路２の上面から離間する方向に反り上がり、前記搬送方向Ｆにおける中央部に、弾性部材１５ｂが連結された構成とされている。また、カートンケース上蓋部２３ａが、このキャップ矯正手段３５に対向するまでは、押圧板１５ｃの下面のうち、前記後端部以外の部分と搬送路２の上面との距離は、カートンケース２３の前記厚さよりも小さく、かつ押圧板１５ｃの下面における前記後端部の末端と、搬送路２の上面との距離は、カートンケース２３の厚さよりも大きくされている。
このようなキャップ矯正手段３５においても、前記実施形態と同様の作用効果を奏することができる。

さらに、キャップ矯正手段１５、３５の弾性部材１５ｂに代えて、例えばエアシリンダーにより、ローラ１５ａ若しくは押圧板１５ｃを搬送路２の上面に対して進退可能に支持し、これらのローラ１５ａ若しくは押圧板１５ｃにより、カートンケース上蓋部２３ａを介して、キャップ２７の天板部２７ａを缶軸方向下方に向けて押圧または叩打させるようにしてもよい。

さらにまた、カートンケース２３内のキャップ付ボトル缶２５のうち、前記搬送方向Ｆに直交する方向に複数連続して配置された缶２５に、カートンケース上蓋部２３ａを介して各別に対向するように、前記搬送方向Ｆに直交する方向に複数連設された、ローラ１５ａ若しくは押圧板１５ｃに代えて、前記搬送方向Ｆに直交する方向に、このカートンケース２３の幅方向における全域に亙って延在する１つのローラ１５ａ若しくは押圧板１５ｃを採用してもよい。

また、ローラ１５ａ若しくは押圧板１５ｃを用いるキャップ矯正手段１５、３５に代えて、例えば圧縮空気をカートンケース上蓋部２３ａを介して天板部２７ａに衝突させて、この天板部２７ａを缶軸方向下方に叩打するようにしてもよい。
さらに、カートンケース上蓋部２３ａを介して、キャップ２７の天板部２７ａを缶軸方向に押圧若しくは叩打させる手段に代えて、カートンケース２３に収容されていないキャップ付ボトル缶２５の天板部２７ａを直接、前記のように押圧若しくは叩打させるようにしてもよい。

次に、本発明に係る内圧検査方法および装置の第２実施形態について図９から図１１に従い説明するが、前記実施形態と同様の部位には同一符号を付してこの説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。
本実施形態では、搬送方向Ｆに対するカートンケース２３の配置向きと、引離し手段８によってキャップ天板部２７ａとカートンケース上蓋部２３ａの内表面とを非接触にする方法および手段とが前記実施形態と異なる。

まず、搬送方向Ｆに対するカートンケース２３の配置向きについては、図９から図１１に示すように、搬送方向Ｆに４個、およびこの方向Ｆに交差する方向に６個、すなわち６行４列の配列となるようにカートンケース２３が搬入路２上に配置され搬送されるようになっている。すなわち、前記実施形態における搬送方向Ｆに対するカートンケース２３の配置向きに対して、本実施形態では、これから約９０°だけ搬入路２の表面に沿った方向に回転移動させた状態となっている。これにより、カートンケース２３は、図５に示すカートンケース２３の間隙２３ｂが、搬入路２の、搬送方向Ｆに交差する方向の両側に向くように搬入路２上に配置されている。

次に、本実施形態に係る引離し手段８について説明する。
この引離し手段８は、図に示すように、搬送方向Ｆにおける打検器１３の配設位置と略同一位置に、搬入路２の搬送方向Ｆに交差する方向の両端部に、打検器１３の配設位置を基準に搬送方向Ｆの上流側から下流側にかけた所定長さ領域にわたって配設された一対のエア供給部９と、このエア供給部９に連通しこの供給部９にエアを供給する図示しないエア供給源とを備えた概略構成とされている。

エア供給部９は搬送方向Ｆに延在した構成とされ、この長さは、搬送されるカートンケース２３の搬送方向Ｆにおける長さの２倍強とされており、打検器１３の配設位置を基準にして搬送方向Ｆの前側および後側にそれぞれ、カートンケース２３の搬送方向Ｆにおける長さより若干長く延在した構成とされている。また、一対のエア供給部９が互いに対向する表面（以下、単に「エア供給部９の表面」という）のうち、搬送方向Ｆの前側および後側の端部は、それぞれの端に向うに従い漸次この幅が薄くなる勾配形状とされるとともに、これらの各端部を除く部分には、前記エア供給源と連通する図示しないエア供給孔が穿設されている。

そして、このエア供給孔の搬入路２表面からの高さ位置は、搬送されるカートンケース２３の間隙２３ｂの搬入路２表面からの高さ位置と略同一となっている。また、エア供給部９は、比較的硬度が高く、かつ摩擦係数の小さい材料としての樹脂材料、例えばポリ４フッ化エチレンを重合した合成樹脂、またはセラミック材料等の磁性を帯びない材質により形成されている。さらに、一対のエア供給部９のうち一方は搬入路２に固定された状態で配設され、他方は弾性部材９ａにより、搬送されるカートンケース２３に向って進退自在に支持された状態で配設されている。
なお、一対のエア供給部９の前記表面同士の距離は、カートンケース２３の幅（搬送方向Ｆに沿った方向における搬送方向Ｆと略直交する方向の大きさ）より、若干小さくされている。

以上のように構成された内圧検査装置により、キャップ付ボトル缶２５の内圧を検査する方法について説明する。
まず、前記実施形態と同様にして、搬入路２によりカートンケース２３を搬送し、このカートンケース２３の搬送方向Ｆの最先端部がエア供給部９の配設位置に到達すると、このカートンケース２３の前記最先端部の端面が、勾配形状とされたエア供給部９の搬送方向Ｆの後方端部と衝突し、さらにカートンケース２３が搬送され続けることにより、このカートンケース２３の端面がエア供給部９の前記勾配形状に沿うことによって、前記他方のエア供給部９は、弾性部材９ａが徐々に縮小変形するに伴い、搬入路２から離間する方向に移動することになる。

そして、カートンケース２３内のキャップ付ボトル缶２５のうち、搬送方向Ｆ最前列に６個配置された缶２５が、打検器１３の配設位置に到達すると、図１０に示すように、カートンケース２３の端面は全長にわたって、弾性部材９ａにより搬入路２に向って付勢された他方のエア供給部９と、搬入路２に固定された状態で配設された一方のエア供給部９とによって狭持されることになる。この際、エア供給部９に形成されたエア供給孔とカートンケース２３の間隙２３ｂとが連通状態となるとともに、カートンケース２３の内部が前記エア供給孔を除く外部に対して密封された状態となる。

ここで予め、前記エア供給源を駆動しておき、全ての前記エア供給孔からエアを噴射しておくことによって、カートンケース２３の端面が全長にわたってエア供給部９により狭持されると、カートンケース２３の間隙２３ｂを介して、このカートンケース２３内にエアが密封状態で供給される。これにより、カートンケース上蓋部２３ａが膨らみ、カートンケース２３内のキャップ天板部２７ａとカートンケース上蓋部２３ａの内表面とが非接触状態となる。

そして、この非接触状態を維持しつつ、すなわちカートンケース２３の端面をエア供給部９の前記表面により狭持し、かつ前記エア供給孔からエアを噴射した状態で、このカートンケース２３を搬送させ、キャップ付ボトル缶２５が打検器１３と対向する度に、前記実施形態と同様にして、打検器１３によりキャップ天板部２７ａを強制励振させることによって缶内圧を検査する。これにより、カートンケース２３内のキャップ付ボトル缶２５全てについて、搬送状態で缶内圧を検査し、この内圧値が一本でも適正範囲外にある場合には、排斥部４の前記排斥駆動部を駆動し、このカートンケース２３を排出路６を介して排出し、また、全てのキャップ付ボトル缶２５の内圧値が適正であった場合には、排斥部４の前記排斥駆動部を駆動させず、搬出路５に至らせ次工程へ搬出する。

以上説明したように、本実施形態による内圧検査装置および内圧検査方法によれば、カートンケース２３内にエアが供給されることによって、カートンケース上蓋部２３ａが膨出変形し、カートンケース上蓋部２３ａをキャップ天板部２７ａから引離した状態で、打検器１３によりこの天板部２７ａを強制励振させるとともに、このときの反響音を捉えることが可能になる。したがって、キャップ天板部２７ａを強制励振させた際に、この天板部２７ａを確実に自由振動させることが可能になり、高精度な内圧検査を実現することができる。

また、一対のエア供給部９のうち他方は、弾性部材９ａにより、搬送されるケース２３に向って進退自在に支持されているので、カートンケース２３の搬送を阻害したり、このケース２３を破損したりすることなく、このケース２３を搬送している状態で、エア供給部をカートンケース２３に密接させることが可能になる。したがって、カートンケース２３を搬送している状態で、このケース２３の内部に確実にエアを供給し、ケース上蓋部２３ａとキャップ天板部２７ａとの非接触状態を実現することができる。
さらに、カートンケース２３を搬送させた状態で、キャップ天板部２７ａからカートンケース上蓋部２３ａを引離すことが可能になるので、高精度な内圧検査を高効率に実施することができる。

なお、本発明の技術的範囲は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、測定対象のキャップ付ボトル缶２５として、胴部と一体に形成されてなる底部を有する缶を示したが、底蓋を巻締めた構成の缶であっても適用可能である。

また、前記第２実施形態では、一対のエア供給部９それぞれから、カートンケース２３内にエアを供給する構成を示したが、これに限らず、それぞれのエア供給部９によりカートンケース２３を密封した状態で、一方のみからエアを供給するようにしてもよい。
さらに、測定対象の缶の本数および打検器１３の個数は前記実施形態に限らない。

さらにまた、前記各実施形態では、電磁誘導作用によってキャップ付ボトル缶２５を強制励振させ、この際のキャップ天板部２７ａからの反響音を捉えて算出されたピーク周波数と、予め設定された缶内圧値とピーク周波数との相関とに基づいて、缶内圧値を算出し、この値から缶の内圧を検査する方法を示したが、これに限らず、キャップ付ボトル缶２５を強制励振させることによって得られた反響音に基づいて缶内圧を検査する方法であれば本発明を適用することは可能である。例えば、前記反響音からピーク周波数を算出するのではなく、周波数に対するデジット値の面積値を算出し、この面積値に基づいて缶内圧を検査してもよく、また、缶内圧値を算出しないで、ピーク周波数若しくは前記面積値から直接、缶内圧が適正か否かを判別させてもよい。

ところで、前記第１実施形態において、一つの真空吸引手段に前記複数の吸引部８ａがそれぞれ連通された構成とした場合、カートンケース２３の搬送方向Ｆ最先端部における上蓋部２３ａが、複数の吸引部８ａのうち搬送方向Ｆ最後端部に配置された吸引部８ａと対向する際に、バキュームエアを前記複数の吸引部８ａ全てに供給しておくと、ケース上蓋部２３ａと対向した吸引部８ａに十分な負圧吸引力を発生させることができず、ケース上蓋部２３ａとキャップ天板部２７ａとの引離しが不十分になるおそれがある。
すなわち、ケース上蓋部２３ａと対向していない吸引部８ａにもバキュームエアが供給されると、この吸引部８ａがいわゆる空吸いをすることになるため、前記真空吸引手段と前記複数の吸引部８ａとを連結する配管内の圧力を低下させることができず、前記負圧吸引力が低下するおそれがある。

このような問題を解決するために、以下のような手段を採用するのが望ましい。すなわち、図１２に示すように、真空吸引手段３１と前記複数の吸引部８ａとの間それぞれに、各吸引部８ａと真空吸引手段３１とを連通、遮断させる開閉弁３２を設けるとともに、これらの開閉弁３２の開閉動作を各別に制御する弁制御部３３を設け、該弁制御部３３により、前記複数の吸引部８ａのうち、ケース上蓋部２３ａと対向したものに連結された開閉弁３２のみを開いて、この吸引部８ａを真空吸引手段１０と連通させる一方、ケース上蓋部２３ａと対向していないものに連結された開閉弁３２は閉じて、この吸引部８ａを真空吸引手段３１に対して遮断させるのが望ましい。この場合において、吸引部８ａとケース上蓋部２３ａとが対向したときとは、図６に示す例では、バキュームパッド先端面５８ａに形成された孔５８ｃの開口面全体がケース上蓋部２３ａと対向した状態をいう。

ここで、開閉弁３２を開閉させて、真空吸引手段３１と個々の吸引部８ａとを各別に連通、遮断させるには、以下のような手段を採用するのが望ましい。すなわち、搬送路２にカートンケース検出手段を配設するとともに、前記弁制御部３３にタイマーを備えさせ、前記検出手段により搬送中にあるカートンケース２３を検出したときに、この検出信号を弁制御部３３に送信し、この弁制御部３３が検出信号を受信したときから前記タイマーを作動させる。そして、個々の吸引部８ａごとに予め設定されていた時間が経過したときに、弁制御部３３から対応する開閉弁３２に信号を出力してこれを開閉させ、吸引部８ａと真空吸引手段３１との間を連通、遮断させる。以上により、前述の空吸いをする吸引部８ａの発生を抑制することが可能になり、前記負圧吸引力の低下を抑えることができる。

さらに、前記第１実施形態においては、内圧検査手段３により缶内圧が検査される過程において、カートンケース２３は、その上蓋部２３ａがバキュームパッド先端面５８ａに摺接しながら搬送されることになる。したがって、この搬送過程において、カートンケース上蓋部２３ａと前記先端面５８ａとの間の摩擦力によって、カートンケース２３の搬送速度が遅くなる場合があり、このため、複数の打検器１３の各加振部１１を作動させるタイミングを、予め設定していた時間が経過したときとする構成を採用した場合には、前記予め設定していた時間では短く、未だキャップ天板部２７ａと打検器１３とが対向していないときに加振部１１が作動し、したがってキャップ天板部２７ａが強制励振されず、内圧検査できないおそれがある。この問題は、前記第２実施形態についても同様に生じ得るものであるが、図１に示すような、キャップ付ボトル缶２５の搬送方向Ｆにおける連立本数が多い場合において、搬送方向Ｆの後側に位置するキャップ付ボトル缶２５の内圧を検査するときに特に著しい。

また、前述した開閉弁３２と弁制御部３３とが設けられ、開閉弁３２を開閉させるタイミングをタイマーにより決定する手段を採用した場合も、カートンケース２３の搬送速度の低下によって、ケース上蓋部２３ａと対向していない吸引部８ａにもバキュームエアが供給されたり、これとは逆に吸引部８ａが未だケース上蓋部２３ａと対向しているにもかかわらず、バキュームエアの供給が停止されたりして、前述した空吸いのみならず、ケース上蓋部２３ａとキャップ天板部２７ａとの非接触状態が実現できないおそれもある。

このような問題を解決するために、以下のような手段を採用するのが望ましい。すなわち、搬送路２上にゴムシート等の高摩擦材を張着したり、あるいは搬送路２自体を高摩擦材により形成する。これにより、カートンケース２３の下面と搬送路２上との摩擦力が高められ、搬送路２によってカートンケース２３をいわゆる空送りさせることなく良好に搬送することが可能になり、カートンケース２３の搬送速度の低下を抑制することができる。

また、搬送路２とは別に、カートンケース２３に搬送方向Ｆの前側に向けた推力を作用させる手段、例えばプッシャーを設ける。そして、内圧検査手段３により缶内圧が検査される過程において、このプッシャーを搬送路２の搬送速度と略同等の前進速度で搬送方向Ｆの前側へ向けて移動させ、このプッシャーにより、カートンケース２３ａに前記先端面５８ａとケース上蓋部２３ａとの間に発生する摩擦力より大きい力を作用させる。これにより、前記先端面５８ａとケース上蓋部２３ａとの間に発生する摩擦力にかかわらず、カートンケース２３の搬送速度の低下を確実に抑制することができる。

ところで、前記内圧検査がされる前に、カートンケース２３が例えば高湿度下で放置されると、カートンケース上蓋部２３ａの外表面のうねりや凹凸等の大きさが大きくなり、前記第１実施形態の場合、バキュームパッド先端面５８ａが前記上蓋部２３ａの外表面に一様に当接することができず、前記吸引口５８ｂおよび前記孔５８ｃを前記上蓋部２３ａの外表面により閉塞することが困難になるおそれがある。つまり、前記上蓋部２３ａの内面とキャップ天板部２７ａとを引離すことができる十分な負圧吸引力を前記吸引部８ａに発生させることができないおそれがある。

特に、カートンケース２３が、前記実施形態に代えて、その上蓋部２３ａの幅方向（前記搬送方向Ｆに直交する方向）中央部で分割された構成の場合には、前記引離し手段８による該上蓋部２３ａの前記吸引の際に、この上蓋部２３ａのうち前記幅方向中央部が最も大きく持ち上げられて側面視逆Ｖ字状となるため、前記閉塞を実現することがより一層困難になるおそれがある。

このため、バキュームパッド５８がその軸線に対して傾き自在とされてピストンロッド５７に支持されていることが望ましい。
この場合、カートンケース上蓋部２３ａの外表面が、うねりや凹凸等で平坦面となっていない場合でも、バキュームパッド先端面５８ａをカートンケース上蓋部２３ａの外表面に沿うように追従させて傾かせることが可能になり、バキュームパッド先端面５８ａを前記上蓋部２３ａの外表面に一様に当接させることができる。したがって、前記吸引口５８ｂおよび前記大径の孔５８ｃをカートンケース上蓋部２３ａの外表面により確実に閉塞することが可能になる。

このような構成の具体例として、例えば次の２つが考えられる。
まず１つ目は、図１４に示すように、バキュームパッド５８を、前記第１実施形態と同様に、前記先端面５８ａおよび大径の孔５８ｃが形成された前記樹脂材料からなる円板状の本体部５８ｄと、可撓性のある例えばゴム材料からなるドーナツ状のフレキシブル板５８ｆとにより構成するとともに、フレキシブル板５８ｆを、その軸線が本体部５８ｄの軸線と略一致するように、本体部５８ｄの後端面５８ｅに配設する。

ここで、本体部５８ｄの径方向中央部には、前記大径の孔５８ｃの底面（図示の例では上面）に開口する貫通孔５８ｇが穿設されており、該貫通孔５８ｇおよび前記ドーナツ状とされたフレキシブル板５８ｆの内面に、前記ピストンロッド５７の先端部を、その先端面が前記孔５８ｃの内部に位置するように挿入して配置する。また、ピストンロッド５７の外周面に嵌合されたスリーブ６１（図６参照）の下面と、フレキシブル板５８ｆの上面との間に、ばね部材６２を、その内側にピストンロッド５７を挿入した状態で配設する。

そして、このばね部材６２の反発力によって、バキュームパッド５８を前記先端面５８ａ側に付勢するとともに、このばね部材６２の下端部内側とピストンロッド５７の外周面との間に、フレキシブル板５８ｆの内径部の全周を挟み込み、バキュームパッド５８の後端部側における密封状態を実現する。さらに図示の例では、フレキシブル板５８ｆの外周部を複数のボルト５８ｈにより本体部５８ｄの後端面５８ｅに固定する。

ところで、本体部５８ｄの前記貫通孔５８ｇの内径は、ピストンロッド５７の先端部外径よりも大きくされており、前記貫通孔５８ｇの内周面とピストンロッド５７の外周面との間の隙間により、本体部５８ｄがピストンロッド５７に対して傾くと、これに追従して、ばね部材６２が伸縮するとともに、フレキシブル板５８ｆが撓むようになっている。以上により、バキュームパッド５８がその軸線に対して傾き自在とされてピストンロッド５７に支持される。

次に、２つ目の具体例について図１５に従い説明するが、図１４に示す１つ目の具体例と異なる点のみ説明する。
バキュームパッド本体部５８ｄをその厚さ方向で２分割し、前記先端面５８ａおよび大径の孔５８ｃを有する第１本体部５８ｉと、バキュームパッド本体部５８ｄの前記後端面５８ｅを有する第２本体部５８ｊとにより構成する。第１、第２本体部５８ｉ、５８ｊの径方向中央部には貫通孔がそれぞれ穿設されており、第１本体部５８ｉの前記貫通孔は、先端面５８ａおよび大径の孔５８ｃから離間する方向に漸次その内径が増大するようなテーパ面５８ｋとされ、また、第２本体部５８ｊの前記貫通孔の前記第１本体部５８ｉ側は、径方向外方へ凹とされた曲面５８ｍとされている。

ここで、このようなバキュームパッド本体部５８ｄの内部に位置するピストンロッド５７の先端部５７ａは球形状とされて、この球形状の外表面が、前記テーパ面５８ｋに線接触するとともに、曲面５８ｍに面接触することにより、バキュームパッド本体部５８ｄが、球形状とされたピストンロッド先端部５７ａの径方向中央部を中心に３次元的に所定角度だけ回転移動自在とされた構成となっている。これにより、バキュームパッド本体部５８ｄがピストンロッド５７に対して傾き、かつこの傾きに追従して、ばね部材６２が伸縮するとともに、フレキシブル板５８ｆが撓むことによって、バキュームパッド５８がその軸線に対して傾き自在とされてピストンロッド５７に支持される。

ところで、この内圧検査では、前述のように、カートンケース２３を積み重ねた状態で数日放置した後に、このカートンケース２３内の缶を強制励振させてその際の反響音を捉えることがなされているが、前記積み重ねた状態で放置したことによって、図５の鎖線で示されるように、カートンケース２３がその厚さ方向に潰されて、該ケース２３の上蓋部２３ａ側に位置する該ケース２３の上部側面２３ｃが、前記上蓋部２３ａの外表面に沿った方向におけるカートンケース２３の外方へ拡がって変形し、これにより、内圧検査時にはカートンケース上蓋部２３ａの内面と缶とが密接しているおそれがある。この場合、第１、第２実施形態で示した前記引離し手段８によりカートンケース上蓋部２３ａと缶とを非接触にしようとしても、該上蓋部２３ａを缶から十分に引離すことができず、内圧検査時に前記上蓋部２３ａと缶とが接触して、缶を自由振動させることができないおそれがある。

このため、内圧検査装置１に、前記搬送方向Ｆにおける打検器１３および前記引離し手段８の配設位置と略同一位置に、カートンケース２３を搬送させた状態で、当該カートンケース２３の、前記上蓋部２３ａ側に位置する上部側面２３ｃを、前記上蓋部２３ａの表面に沿った方向における該カートンケース２３の内側へ向けて押圧し、その変形を矯正するカートンケース矯正手段１０を設けることが望ましい。
この場合、内圧検査時にカートンケース２３の前記潰された変形を矯正して、前記上蓋部２３ａの内面と缶との密接を解除した状態で、前記引離し手段８による前記引離しを実施することが可能になり、前記引離し手段８によるカートンケース上蓋部２３ａと缶との非接触状態を確実に実現することができる。

このような構成の具体例としては、図１６に示すように、前記搬送方向Ｆにおける打検器１３および前記引離し手段（図示略）の配設位置と略同一位置に、カートンケース矯正手段１０を配設する。この矯正手段１０としては例えば、搬入路２の搬送方向Ｆに略直交する方向の両端部に、打検器１３の配設位置を基準に搬送方向Ｆ上流側から下流側にかけた所定長さ領域にわたって延在した一対の押圧部１０ａにより構成する。この一対の押圧部１０ａの前記延在した長さは、搬送されるカートンケース２３の搬送方向Ｆにおける長さの２倍強とされており、打検器１３の配設位置を基準にして搬送方向Ｆの前側および後側にそれぞれ、カートンケース２３の搬送方向Ｆにおける長さより若干長く延在した構成とされている。

また、一対の押圧部１０ａの互いに対向する表面（以下、「押圧部１０ａの表面」という）のうち、搬送方向Ｆの前側および後側の端部は、それぞれの端に向うに従い漸次その幅（前記搬送方向Ｆと略直交する方向の大きさ）が小さくなる勾配形状とされる。さらに、押圧部１０ａは、比較的硬度が高く、かつ摩擦係数の小さい材料としての樹脂材料、例えばポリ４フッ化エチレンを重合した合成樹脂、またはセラミック材料等の磁性を帯びない材質により形成される。また、一対の押圧部１０ａのうち一方は搬入路２に固定され、他方は弾性部材１０ｂにより、搬送されるカートンケース２３に向って進退自在に支持される。そして、前記押圧部１０ａの表面同士の距離は、カートンケース２３の幅（搬送方向Ｆに沿った方向における搬送方向Ｆと略直交する方向の大きさ）より、若干小さくされている。また、前記押圧部１０ａの表面は、搬送路２により搬送されているカートンケース２３の上端を含めた前記上部側面２３ｃと対向するように配設されている。

以上の構成において、搬入路２によりカートンケース２３を搬送し、このカートンケース２３の搬送方向Ｆの最先端部が押圧部１０ａの配設位置に到達すると、このカートンケース２３の前記最先端部の端面が、勾配形状とされた押圧部１０ａの搬送方向Ｆの後方端部と衝突し、さらにカートンケース２３が搬送され続けることにより、このカートンケース２３の前記端面が押圧部１０ａの前記勾配形状に沿うことによって、前記他方の押圧部１０ａは、弾性部材１０ｂが徐々に縮小変形するに伴い、搬入路２から離間する方向に移動することになる。そして、カートンケース２３内の缶のうち、搬送方向Ｆの最前列に配置された缶が、打検器１３の配設位置に到達したときに、図１６に示すように、前記搬送方向Ｆに延びる、カートンケース２３の前記上部側面２３ｃは、前記搬送方向Ｆにおける全長にわたって、弾性部材１０ｂにより搬入路２に向って付勢された他方の押圧部１０ａと、搬入路２に固定された一方の押圧部１０ａとによって狭持される。これにより、前記上部側面２３ｃがカートンケース２３の内側へ向けて押圧されて前記変形が矯正され、前記ケース上蓋部２３ａの内面と缶との密接が解除される。

この状態で、カートンケース２３を、前記上部側面２３ｃを前記押圧部１０ａの表面に摺接させながら搬送し続けることによって、該ケース２３内の全ての缶の内圧を検査する過程において、押圧部１０ａによる前記上部側面２３ｃの全長にわたった前記押圧を維持して、前記ケース上蓋部２３ａの内面と缶との密接を解除し続ける。これにより、前記ケース２３内の全ての缶の内圧を検査する過程において、前記引離し部によるカートンケース上蓋部２３ａの内面と缶との非接触状態が確実に実現される。

なお、カートンケース矯正手段１０は、前記第１、第２実施形態で示した各引離し手段８の双方について適用可能である。第２実施形態においては、エア供給部９より上方で、かつカートンケース２３の前記上部側面２３ｃと対向する位置に前記押圧部１０ａを配設することにより、エア供給部９とカートンケース矯正手段１０とを併設することが可能である。

ところで、前述した内圧検査では、まず、打検器１３により缶を前記強制励振させると、この缶に発生した振動によってカートンケース上蓋部２３ａの内面と缶との間に位置する空気が振動し、この空気振動によりカートンケース上蓋部２３ａが振動する。そしてさらに、この上蓋部２３ａの振動により該上蓋部２３ａの外表面と打検器１３の先端面（前記第１、第２実施形態では、加振部１１の先端面）との間の空気が振動し、この空気振動を打検器１３（本実施形態ではマイクロフォン１２）が検知して、この結果に基づいて缶内圧を測定するようになっている。
このため、前記引離し手段８の前記引離しによって、打検器１３の先端面とカートンケース上蓋部２３ａの外表面とが接触すると、この上蓋部２３ａの振動が阻害されて、該上蓋部２３ａの外表面と打検器１３の先端面との間の空気振動が小さくなる等の理由により、内圧検査を高精度に実施することが困難になるおそれがある。

したがって、搬送路２上に、打検器１３とカートンケース上蓋部２３ａとの接触を防止する打検器保護部材を配設するのが望ましい。
この場合、引離し手段８によりカートンケース上蓋部２３ａを缶から引離したことによって、該上蓋部２３ａの外表面と、打検器１３の先端面とが接触することを回避することが可能になり、内圧検査を高精度に実施することが可能になる。すなわち、内圧検査時に、カートンケース上蓋部２３ａは少なくとも打検器１３により阻害されることなく振動することが可能になり、前記上蓋部２３ａの外表面と打検器１３の先端面との間の空気を必要十分に振動させることができる。

このような打検器保護部材１４の具体例としては、図１７（ａ）に示すように、内圧検査装置１の平面視において、打検器１３の外方部に、該打検器１３を基準にして対向する位置に設けられた一対の板状体１４ａにより構成する。
これらの板状体１４ａの下面は、図１７（ｂ）に示すように、少なくとも打検器１３の先端面（図示の例では、加振部１１の先端面）より下方に位置されるのが望ましい。この場合、カートンケース上蓋部２３ａの外表面と打検器１３の先端面との間を、少なくとも前記板状体１４ａの下面と打検器１３の先端面との距離だけ確保することが可能になり、打検器１３により検知される、振動する空気層の大きさを必要十分確保することができる。

また、板状体１４ａとして、図１７に示すように、カートンケース２３の搬送方向Ｆ（図示の矢印が指す方向）に沿った方向に延びる構成を採用し、前記引離し時に、この板状体１４ａの下面を、カートンケース上蓋部２３ａの外表面のうち、内圧検査装置１を平面視して、該打検器１３を挟んで対向した部分に面接触させるのが望ましい。この場合、カートンケース上蓋部２３ａと打検器１３の下面との接触を確実に防止することができる。

また、板状体１４ａの下面は、前記第１実施形態では、前記引離し時におけるバキュームパッド先端面５８ａより上方に位置されるのが望ましい。この場合、打検器保護部材１４が、引離し手段８の前記吸引部８ａによるカートンケース上蓋部２３ａの前記引離しを阻害することはない。また、一対の板状体１４ａは、内圧検査装置１を平面視して、前記搬送方向Ｆに直交する方向において、各打検器１３を基準にして互いが対向する位置に各別に配設される。さらに、一対の板状体１４ａは、前記平面視において、バキュームパッド先端面５８ａと打検器１３の先端面とを回避した位置に、前記搬送方向Ｆに延在し、かつ搬送方向Ｆの前端部は、搬送路２の上面から離間する方向に向けて立上がるように折り返された折り返し部１４ｂとされている。そして、搬送路２の上面と平行に延びる、折り返し部１４ｂを除いた板状体１４ａの下面（以下、「板状体１４ａの下面」という）により、打検器１３の先端面が前記引離されたカートンケース上蓋部２３ａの外表面と非接触となるように保護される。以上のように構成された一対の板状体１４ａが各打検器１３について設けられている。
なお、前記板状体１４ａの下面の前記搬送方向Ｆにおける長さは、打検器１３の先端面の直径と同じかそれ以上となっている。また、図１７では、打検器保護手段１４を前記第１実施形態に適用した構成を示したが、前記第２実施形態においても適用可能である。

さらに、前記各実施形態における前記真空吸引手段として、その構成は特に限定されるものではないが、例えば図１３に示すように、圧縮空気供給手段３１ａと、該圧縮空気供給手段３１ａと前記複数の吸引部８ａとの間それぞれに設けられた複数の真空エジェクタ３１ｂとを備える構成を採用してもよい。真空エジェクタ３１ｂは、圧縮空気供給手段３１ａから供給された圧縮空気によって、その内部空間の圧力が低下し、その際の差圧によって外気を吸引する構成とされたものである。このような真空吸引手段３１を採用した場合には、前述した空吸いの問題を解決できる構成の構成要素の一つとしての前記開閉弁３２を、前記真空吸引手段３１と前記吸引部８ａとの間、具体的には、圧縮空気供給手段３１ａと前記複数のエジェクタ３１ｂとの間それぞれに配設し、弁制御部３３により各開閉弁３２の開閉を制御するようにしてもよい。そして、各真空エジェクタ３１ｂへの圧縮空気の供給を制御して、それぞれの吸引部８ａによる前記負圧吸引を制御するようにしてもよい。このような構成においても、前述の空吸いをする吸引部８ａの発生を抑制することが可能になり、前記負圧吸引力の低下を抑えることができる。

ボトル缶に充填された内容物を、口金部にキャップを螺着して密封した状態でボトル缶の内圧を高精度に検査することができる。

本発明に係る内圧検査装置の第１実施形態として示した概略構成図である。 図１に示すカートンケースおよびキャップ付ボトル缶の拡大断面図並びにキャップ矯正手段の要部拡大図である。 図１に示すカートンケースの展開図である。 図１に示すカートンケースおよび缶の断面図である。 図１に示すカートンケースの側面図である。 図１に示すカートンケース、引離し手段の吸引部、および打検器を示す拡大断面図である。 本発明に係る内圧検査方法の検証結果を示す図である。 本発明に係る内圧検査装置におけるキャップ矯正手段の第２実施形態として示した要部拡大図並びにカートンケースおよびキャップ付ボトル缶の拡大断面図である。 本発明に係る内圧検査装置の第２実施形態として示した概略構成図であって、第１工程図である。 本発明に係る内圧検査装置の第２実施形態として示した概略構成図であって、第２工程図である。 本発明に係る内圧検査装置の第２実施形態として示した概略構成図であって、第３工程図である。 本発明に係る内圧検査装置における真空吸引手段の第１実施形態を示す概略図である。 本発明に係る内圧検査装置における真空吸引手段の第２実施形態を示す概略図である。 図６に示す引離し手段の吸引部の先端部を示す第２実施形態である。 図６に示す引離し手段の吸引部の先端部を示す第３実施形態である。 本発明に係る検査装置の第３実施形態として示した概略構成図である。 本発明に係る検査装置の第４実施形態として示した概略構成図である。

符号の説明

１ 内圧検査装置
２ 搬入部（搬送手段）
１１ 加振部
１２ マイクロフォン
１３ 打検器
１５、３５ キャップ矯正手段
２５ａ 空間
２６ ボトル缶
２６ｄ 口金部
２７ キャップ
２７ａ 天板部（強制励振部）
Ｆ 搬送方向

Claims (2)

1. ボトル缶に充填された内容物を、口金部にキャップを螺着して密封した状態でレトルト殺菌処理した後に、前記ボトル缶をカートンケースに収容し、前記口金部側の内部に空間が形成されるように、前記ボトル缶を正立姿勢にして、前記キャップの天板部を強制励振させ、この際の前記天板部からの反響音に基づいて当該ボトル缶の内圧を検査する内圧検査方法であって、
   前記天板部を電磁誘導作用によって強制励振させる前に、前記天板部を缶軸方向下方に向けて押圧若しくは叩打して、少なくとも前記キャップの前記口金部に対する位置または前記天板部の変形を矯正し、この矯正の後、前記カートンケースを前記天板部から引離し、
   前記カートンケースと前記天板部とが非接触の状態で、前記天板部を強制励振させることを特徴とする内圧検査方法。
2. ボトル缶に充填された内容物を、口金部にキャップを螺着して密封した状態でレトルト殺菌処理した後に、前記ボトル缶をカートンケースに収容し、前記口金部側の内部に空間が形成されるように、前記ボトル缶を正立姿勢にして、前記キャップの天板部を強制励振させ、この際の前記天板部からの反響音に基づいて当該ボトル缶の内圧を検査する構成とされた内圧検査装置であって、
   前記ボトル缶を前記正立姿勢にした状態で搬送する搬送手段と、前記キャップの天板部と対向するように前記搬送手段に沿って配設された打検器とが備えられ、該打検器は、前記天板部を電磁誘導作用によって強制励振させる加振部と、該加振部による前記天板部からの反響音を捉えるマイクロフォンとを備え、前記反響音に基づいて前記ボトル缶の内圧を検査する構成とされ、
   前記打検器の配設位置よりも搬送方向後方側に、前記加振部により前記天板部を強制励振させる前に、前記天板部を缶軸方向下方に向けて押圧若しくは叩打して、少なくとも前記キャップの前記口金部に対する位置または前記天板部の変形を矯正するキャップ矯正手段が設けられており、
   前記打検器の配設位置を基準に搬送方向の上流側から下流側にかけた所定領域に、前記カートンケースと前記天板部とを引離す引離し手段が設けられていることを特徴とする内圧検査装置。

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