JP5260707B2 - 固形容器の開封性評価装置 - Google Patents
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Description
(1) rpx≦(r2−r1) (<1>−<2>の制限範囲)
この間は△obaから線分baを計算することで剥がれ長さを求めることができる。
例えば接着強さが(6N/15mm)とすれば、実際の開封強さは、[6×(剥がれ長さ)/15](N)となる。
更に定量的な“衝撃”の発生方法が必要である。
(1)指先の弾力性をスプリングに置き換えて、引張試験系に付加構成する。
(2)引張試験の開封力源と直列に高速のロードセルを構成する。
(3)開封特性の計測対象物の液跳ね方向に小重量の加速度センサを設置する。
(4)被測定物は計測台に固定するか伸びの無い引張り治具で直接、試験系に取付ける。
(5)開封速度は人手の開封操作相当に合わせる。
(6)充填物を抜き取った被試験物を試験する場合は、充填重量に相当する分銅を容器内
又は計測台に固定する。
(7) 次の計測データを同時に記録する。
<1>開封力(ロードセル出力)、<2>被試験物の重力方向の加速度(加速度センサ出力)、<3>引張速さ、<4>引張長さ
(8)シミュレーション弾力体に調節した荷重を維持した状態で、荷重を急開放することによって、任意の加速度を被試験物に与え、液跳ね状況を観察する。
固形容器の開口縁にタブ付の蓋材が接着されている試験片の開封力と開封の加速度の経時変化を測定する装置であって、一端に開封動力源から開封力が負荷されるロードセルと、該ロードセルの他端に接続されたスプリングと該スプリングに接続された前記タブの掴み具と、試験片の移動する加速度を測定する加速度センサと、前記試験片の固形容器側をスプリングを介して取付ける基台よりなる、タブ付の蓋材で開口部が封止されている固形容器の開封性評価装置と、
固形容器の開口縁にタブ付の蓋材が接着されている試験片の開封力と開封の加速度の経時変化を測定する装置であって、一端に開封動力源から開封力が負荷されるロードセルと、該ロードセルの他端に取付けられた負荷された荷重の瞬間開放装置と、該瞬間開放装置に接続された前記試験片の固形容器側を固定する試験台と、試験片の移動する加速度を測定する加速度センサと、該試験台をスプリングを介して取付ける基台よりなる、タブ付の蓋材で開口部が封止されている固形容器の開封性評価装置を提供するものである。
(2)容器シールの開封力と開封中に発生する衝撃を同時計測できるようになった。
(3)シール強さの動的変化と衝撃(加速度)の関係が実測できるようになった
(4)シール形状と衝撃発生の関係が明らかにできるようになった。
(5)発生加速度と液跳ねの関係を定性できるようになった。
(6)個別の包装商品に調節した加速度を与えて、シール形状と液跳ねの関係の実際を観
察できるようになった。
これから10mm/20N付近のばね定数を選んだ。
容器側は下方への力になる。開封操作中の動的な弾力動作非対象に動作するのでスプリングは2か所に入れることにした。
図6は試験サンプルのカップやトレーのフランジ部分の一部を切り取って、試験台(6)に固形面(12)を粘着テープやネジ止めした状態を示した。
全開封中に最も正確に加速度を計測したい部位が応力線に対して直角になるように、その部位が中央付近になるように貼り付けるとよい。
試験台の対角線寸法と自在結合までの距離の比が≪1:2≫の場合3%、≪1:3≫の場合1%の補正が最大となる。試験台の対角線寸法と自在結合までの距離の比が≪1:2≫以上になるように設定して、サンプルを試験台の中央付近に配置すれば実用上は補正の必要はない。
成人男子の開封力を20Nとして、この時に5〜10mmの伸びが発生するようなスプリングを作成して、図10の弾性特性を持つスプリングをスプリング(4)-1、(4)-2に挿入した。
400mm/min.の速度の引張試験の結果をスプリングのない≪JIS Z 0238≫準拠の結果と共に図11に示した。剥がれ強さは≒6N/15mmである。400mm/min.の速度は通常の開封速度を参考にして選択した。
(15mm×15mm)の接着面に15mmを底辺とする三角形の頂点までの長さが3mm、10mm、15mmを連結した接着面を図6の方法を適用して400mm/min.で<1>開封力、<2>垂直方向の発生衝撃の加速度を測定して、本発明の測定方法の性能を検証した。試験台には分銅を設置していないので負荷は約15gである。この結果を図12に示した。
三角形の頂点までの長さが15mmの結果は3mmに対して12mmの距離をかけてスプリング内の保持エネルギーをゆっくり消化しているので発生する加速度は9Gであった。10mmでは37G、3mmでは31Gである。10mm以下になると30G程度の大きな加速度が発生している。
図6を適用して市販商品のヨーグルトカップとコーヒーミルクカップの開封試験を行った。充填物を取り除いて、接着面の開封特性性能に着目した。
接着面のヒートシール強さ(JIS Z 0238)を次の方法で換算する。
開封の中央点は[(ヒートシール幅)×2]=7.5×2=15(mm)
ヒートシール強さの15mmに換算すると 15/15=1 となる
この時の開封力は3.8Nであるから、3.8N×1 → 3.8N/15mmを得る。
コーヒーミルクカップ:
開封の中央点は[(ヒートシール幅)×2]=2.5×2=5(mm)
ヒートシール強さの15mmに換算すると 15/5=3 となる
この時の開封力は3.5Nであるから、3.5N×3 → 10.5N/15mmを得る。
開封開始は外側からの剥がれであり最終は内側からの剥がれである。ヒートシールの効果に相違があることを示している。
ヨーグルトカップは85gが充填されるので実際の加速度は数分の1に減少する。
更に液跳ね現象に関わる衝撃の発生状態を定量的に把握できている。
本発明が合理的な計測方法を提供していることが確認できた。
開封力や開封衝撃の計測だけでは実際の商品の設計に反映できない。最終的には消費者の要求する開け易さと液跳ねのし難さを満足する確認の必要がある。
サンプルの容器は片面テープあるいは、両面テープ(図示せず)で試験台に固定する。
容器には所定の量の液を入れる。容器の上部の所定の位置に濾紙を配置(図示せず)して、液跳ね滴(23)の高さ及び量の検知と状態を観察する。
(1)固形包装の蓋開封の動的な開封力の計測が可能になった。
(2)固形包装の蓋開封時の衝撃荷重の計測が可能になった。
(3)固形包装の蓋開封時に発生する加速度と液跳ねの状態が再現できる
(4)易開封のユニバーサルデザインの根本改善に反映できる。
2 ロードセル
3 自在結合
4 スプリング
5 伸びのない継手
6 試験台
7 細いピアノ線
8 加速度センサ
9 グリッパ
10 蓋材
11 シール面
12 固形面
13 充填物補正の分銅
14 フランジ部
15 カップ本体
16 充填液
17 テープ
18 荷重の瞬間開放部
19 フック
20 スピンドル
21 ソレノイド
22 無接触クッション
23 飛び跳ね滴
Claims (3)
- 固形容器の開口縁にタブ付の蓋材が接着されている試験片の開封力と開封の加速度の経時変化を測定する装置であって、
一端に開封動力源から開封力が負荷されるロードセルと、
該ロードセルの他端に接続されたスプリングと、
該スプリングに接続された前記タブの掴み具と、
前期試験片の固形容器側を固定する試験台と、
試験片の移動する加速度を測定する加速度センサと、
該試験台をスプリングを介して取付ける基台
よりなる、タブ付の蓋材で開口部が封止されている固形容器の開封性評価装置 - 固形容器の開口縁にタブ付の蓋材が接着されている試験片の開封力と開封の加速度の経時変化を測定する装置であって、
一端に開封動力源から開封力が負荷されるロードセルと、
該ロードセルの他端に接続されたスプリングと、
該スプリングに接続された前記タブの掴み具と、
試験片の移動する加速度を測定する加速度センサと、
前記試験片の固形容器側をスプリングを介して取付ける基台
よりなる、タブ付の蓋材で開口部が封止されている固形容器の開封性評価装置 - 固形容器の開口縁にタブ付の蓋材が接着されている試験片の開封力と開封の加速度の経時変化を測定する装置であって、
一端に開封動力源から開封力が負荷されるロードセルと、
該ロードセルの他端に取付けられた負荷された荷重の瞬間開放装置と、
該瞬間開放装置に接続された前記試験片の固形容器側を固定する試験台と、
試験片の移動する加速度を測定する加速度センサと、
該試験台をスプリングを介して取付ける基台
よりなる、タブ付の蓋材で開口部が封止されている固形容器の開封性評価装置
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JP2011149953A JP5260707B2 (ja) | 2011-07-06 | 2011-07-06 | 固形容器の開封性評価装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2011149953A JP5260707B2 (ja) | 2011-07-06 | 2011-07-06 | 固形容器の開封性評価装置 |
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ID=47688278
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2011149953A Active JP5260707B2 (ja) | 2011-07-06 | 2011-07-06 | 固形容器の開封性評価装置 |
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