JPH02290526A - 密封容器の永久変型を防止した内圧検査方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は密封容器の内圧検査方法と装置に関し、さらに
詳しくは室温において大気圧より高い内圧（本明細書に
おいては正内圧とよぶ）を有する密封容器の内圧検査方
法と装置に関する。

飲食品等Ｑ充填，密封された密封容器の内圧検査法又は
装置として、従来ほぼ平坦な蓋部又は底部を打撃して、
発生した打音の周波数を測定するタイプのもの、もしく
は該打音の滅衰時間を測定するタイプのもの、あるいは
内圧による蓋部又は底部の変形を光学的凹面鏡作用で光
の集光力として測定するタイプのもの等が提案されてい
る．しかしながらこれらの従来のタイプのものは、主と
してホ，ト・譬，ク法や真空充填法，もしくは水蒸気置
換法等によって充填密封された、ほぼ平泪な蓋部又は底
部を有する負内ギ性金属容器に適したものであって、一
般に半球面状で比較的肉厚の、内圧に応じた変形が殆ん
ど行なわれな一底部、およびグルタブが着設された開口
容易な蓋を備えな、正内圧性金属密封容器の漏洩の有無
の検査等に対しては適用が困難である。また最近２軸延
伸一吹込成形ポリエステル（例えばポリエチレンテレフ
タレート）がトルが、ビールや炭酸飲料用容器として使
用される傾向にあるが、この種の音響特性が悪く、かつ
光反射性の乏しい正内圧性プラスチック密封容器に対し
ても、従来のタイプのものは適用が困難である。

最近、充填された（ヘッドスペースを残して）器が提案
されている。この場合、滴下する液体窪素の量が少なす
ぎると、十分な正内圧が得られず、従って薄肉の胴壁部
が凹み易く、一方多すぎると内圧が高くなレすぎて、レ
トルト加熱殺菌処理等のさいに容器が永久変形もしくは
破裂するおそれがある。従って密封後の内圧を測定して
滴下装置にフィードバックして、内圧を一定範囲内に管
理する必要があるが、従来のタイグの内圧検査法又は装
置によっては、この種の要求を満すことが困難である。

本発明は以上に述べた従来技術の問題点の解決を図るこ
とを目的とする． 上記目的を達成するため、本発明は正内圧性を有し、弾
性的に変位可能表壁面を備える密封容器の内圧検査方法
であって、該壁面を外部ふら局部的に押圧して弾性的に
変位させ、該変位に対する反力の測定値にもとづいて内
圧を判別することを特徴とする密封容器の内圧検査方法
を提供するものである． さらに本発明は、正内圧性を有し、弾性的に変位可能な
壁面を備える密封容器の内圧検査装置であって、該装置
は、該壁面を局部的に押圧して弾性的に変位させるため
の押圧具，該変位に対する反力を感知する荷重センサ，
該荷重センサの電気出力信号の最大値をホールドする回
路，該出力信号が最大値に達したとき・譬ルス信号を発
生する回路，および該ノ４ルス信号にもとづいてホール
ドされな該出力信号の最大値をディジタル化信号に変換
する〜勺コンパータを備えることを特徴とする密封容器
の内圧検査装置を提供するものである。

以下実施例である図面を参照しながら本発明について説
明する。

飲食品等が充填密封された、比較的小型の（通常内容積
が約１００〜３　０　０　０　ｍｌの）正内圧性密封容
器の胴壁部は、一般に円筒状であり、かつ弾性的に変形
し易い（密封前の状態で）薄肉の材料よりなっている。

例えば錫めクき鋼板やアルミニウム合金板の絞りーしご
き成形によって形成された金属缶の胴壁部の厚さは約０
．１０〜０．１５−である。また前記の２゜軸延伸一吹
込成形ポリエチレンテレフタレート？トルの胴壁部の厚
さハ約０．３鴎である．しかし密封して正内圧になると
、胴壁部には張力が生じ、外力により変形し難くなる。

この外力に対する抵抗は内圧と相関関係を有する。

これを以下に実験例によって説明する．第１図の１０１
は、外径５　３　ｍｌ．高さ１３０ｍ．胴壁部１０１１
の厚さ０．　１　１　ｗｍ　．牛球状に凹大した底部１
０ｌｂの厚さ０．　３　２　ｍｍ　，容＊　２　５　０
　ＩＩｌの錫めっき鋼板より形成された絞り−しごき缶
である。これに内容物１０２をへッドス｛−ス１０３を
残して充填した後、プルタブ付（図示されない）の厚さ
０．　３　５　ａｓの蓋部１０２を２重巻締して、種種
の内圧の密封容器１０４を製造し、図示のようにアンピ
ル１０５上に横置した。

胴壁部１０１１の中央真上部に、先端部１０６＆が半径
１０−の半球面形となクてψる押圧具１０６を、図示さ
れない押圧装置により押込んだときの、押込量ＣＤ）と
反力（Ｆ）との関係を、異なる正の内圧（Ｐ）について
測定しな結果を第２図に示す．この実験の範囲内では、
比較的厚い底部１０ｌｂおよび蓋部１０２は実質的に変
形せず、胴壁部１０１ｍの上部近傍のみが変形したが、
押込み解除後は、胴壁部ｌ０１＆は弾性的に原形状に復
帰した。

第３図は、第２図の押込量（Ｄ）が１日の場合について
、内圧ＣＰ）と反力（Ｆ）との関係を示しなものであっ
て、内圧（Ｐ）　Ｆｉ反力（Ｆ）と共に単調に増加して
いる．従って密封容器の胴壁部の定位置における所定の
押込ｔ　（Ｄ）における反力（Ｆ）を測定することによ
って、内圧を判別することが可能である．ｔた押込具１
０６の先端部１０６１の形状，寸法，および押込ｆ　（
Ｄ）を所定の範囲内に定めることによって、胴壁部１０
１ｍの変形（す彦わち変位）を弾性的範囲内に止め、測
定後、胴壁部１０ｌ１に永久凹み等の欠陥の発生を防止
することが可能である。

第４図の２０１は、外径７　５　ｍ　．高さ２５０ｍ，
胴壁部２０１鳳の厚さ０．　３　０　ｍ　．半球状に凸
出した底部２０ｌｂの平均厚さ０．　６　ｍ　，容１ｉ
１０００Ｗ／の２軸延伸一吹込成形ポリエチレンテレ７
タレート？トルである。これに内容物を充填後、ねじ蓋
２０２によクて密封してなる密封容器２０４について、
第１図の場合と同様にして、押込量（Ｄ）と反力（Ｆ）
との関係を、各内圧について測定した結果を第５図に示
す．第６図は押込量（Ｄ）が１一の場合について、内圧
（Ｐ）と反力（Ｆ）との関係を示し念ものであって、本
図からこの場合も、所定の押込量（Ｄ）における反力（
Ｆ）を測定することによって内圧を判別することができ
ることが分る．次に本発明の方法を実施するための装置
の例について説明する。

第７図において、３０１はガイドグレートであって、そ
の上を密封容器３０２が横置された状態で、図示されな
≠送り装置によって矢印人方向に搬送される。ガイドゾ
レー｝　３　０　１　ｆ）孔部３０１　ｍを挿通して、
棒状の押圧具３０３が、ガイドグレー｝３０１の上面３
０ｌｂから所定高さ（Ｄ）だけ突出するように、ロード
セル３０６を介して固定板３１６に固設されている．突
出高さＤは、前記の押込量に相当する。突出高さＤの調
節は、固定板３１６に設けられたねじ機構３１７にょク
て行なわれる．上記調節は、密封容器３０２の外径，胴
壁部３０２１の厚さ，材質，あるいは内外面の塗装，印
刷の種類等に応じて行なわれる。突出高さＤが低すぎる
と、内圧の判別精度が低下し、方高すぎると、胴壁部３
０２ｍに永久変形が残ったり、あるψは塗装，印刷面に
傷が発生するおそれがあるからである。

３０５は、常時矢印Ｂ方向に回転しているパックア，　
ｆ　ｏ−ルであクて、軸線が押圧具３０３の軸線と交叉
するように、またその下端部３０５１がガイドプレート
３０１の上面３０ｌｂよりも、密封容器３０２の外径に
実質的に等しいか、それより僅かに小さい高さだけ上方
に位置するように配設されている。パックア，！ロール
３０５は、ゴム硬度、ＪＩＳ　（Ａ）　５　０〜６０程
度の比較的軟かいゴムロールよりなることが好ましい。

密封容器３０２のロール３０５と接する面が変形して、
測定内圧値に影響を及ぼすのを防止するなめである．ま
たガイドグレート３０１およびロール３０５の幅は、こ
れらが密封容器３０２の胴壁部３０２ａすると、該部の
直径が張出して、測定内圧値の変動を招くからである。

３０６は押圧具３０３に加わる力を感知する賞一ド七ル
であクて、固定板３１６上に固設されている。ｐ−ド七
ル３０６の出力信号３０６１は、前置増幅器３０７によ
うて、次に述べる処理を施すのに適当な電圧（通常約１
〜１０ゲルト）まで増幅される．信号３０６ｍは、第８
図（．）に示すように、密封容器３０２が押圧具３０３
の半球面状の先端部３０３１に接触し始めると同時に立
上りを始め、密封容器３０２の転勤（矢印Ｃ方向への）
につれて高さを増し、密封容器３０２の軸線が押圧具３
０３の軸線上を通過するさいに、胴壁部３０２＆の押込
量は最大値に達し、同時に信号３０６１も最大値を示し
、以後密封容器３０２０転動とともに下降し、峰山形の
／ぐルス波形となる。

上記信号波形の最大値を読取って、反力（Ｆ）を求める
。

次に上記最大値を読取る処理回路について述べる．３０
９はピークホールド回路であって、前置増幅器３０７の
出力信号３０８が入力する。ピークホールド回路３０９
は、増大する入力に対してはそのまま応答して、入力と
同じ値の出力を行ない、下降する入力に対しては応答せ
ず、従って過去の最大値を保持する特性を有する。従っ
てピークホールド回路３０９の出力信号３１２は、第８
図６）に示される波形を有する。

３１０Ｈ［圧コンノ譬レータであって、入力した前置増
幅器３０７の分岐した出力信号３０８と、ピークホール
ド回路３０９の出力信号３１２を比較する。そして信号
３１２〉信号３０８となクたとき、すなわち信号３０８
が下降し初めたとき、電圧フン・母レータ３１０は、第
８図（Ｃ）に示す／ぐルスを出力信号３１１として発す
る。

３１３はｋ勺コンパータであって、ピークホールド回路
３０９の出力信号３１２とノクルス信号３１１が入力す
る。そしてノ４ルス信号３１１をトリガーとして、信号
３１２のディジタル化を行ない、ディジタル化信号３１
４を出力する。ｒイジタル化信号３１４は、読取りのた
めの数字表示，記録，あるいは内圧の良否判別につψて
、従来のディジタル表示器，プリンタ．あるいは数値比
較によって処理される。同時に・ｆルス信号３１１は、
上記の表示，記録，判別等の処理を制御する信号として
用いられる。

３１５は遅延回路であって、ノ臂ルス信号３１１の入力
にもとづいて、０コンパータ３１３の動作終了に十分々
だけの時間遅延を行なって、第８図（ｄ）に示すディレ
ー・９ルス３１８を出力する。ｒイＬ／　−　／奢ルス
３１８によクてピークホールド回路３０９をリセ，トシ
て、一連の処理を終了する。

以上の装置により内圧検査を行なう前に、ねじ機構３１
７によって、密封容器３０２０種別に応じて、突出高さ
Ｄを予め調節設定するのであるが、押圧具３０３の先端
部３０３１の曲率半径が１０■で、胴壁部の高さ方向は
ほ中央部を押圧する場合、外径５３■，胴壁部厚さ０．
１１一の絞りーしごきアル１ニウム缶ではＤの値約０．
　５〜１．　５　ｍが適当であり、同サイズの絞りーし
ごきスチール缶ではＤの値約０．５〜２．０目が適当で
ある。また外径７５闘，胴壁部厚さ０．３簡の２軸延伸
一吹込成形ポリエチレンテレフタレートサトルでは、好
適なＤの範囲はより広く、０。５〜３．０ｍで問題を生
じなかった．そして内圧が約０．　５〜７．　０　ｋ９
７ｃｍ”で、外径が約５０〜１００ｍｓの通常用いられ
る密封飲料容器の場合、突出高さＤを２．０簡にして、
殆んどすべての場合に共用可能のことが判明した。

以上の調節後、検査されるべき密封容器３０２を、図示
されない送り装置によクて、ロール３０叫とガイドグレ
ート３０１０間に、高さ方向の定位置が押圧具３０３上
を通過するように、矢印人方向に送り込もと、密封容器
３０２はロール３０５との摩擦によって矢印Ｃ方向に回
転し、ガイドプレート３０１に軽く押付けられながら転
動する．このとき密封容器３０２は、押圧具３０３の先
端部３０３＆によって押込み変形を受け、このときの反
力をロード七ル３０６が感知する。感知された反力の最
大値は前述のようにして、デ｛ジタル化信号３１４とし
て出力される．従って夫々の密封容器の種別，押込位置
，および突出高さＤ毎Ｋ，予め内圧とディジタル化信号
３１４の関係を較正しておくことによって、内圧の測定
，基準値との比較ｋよる内圧の良否（内圧が適正な範囲
内にあるか否かり判別等の検査を行なうことができる。

本発明の装置は以上の実施例によって限定されるもので
なく、例えば第１図又は第４図に示す押圧具１０６に、
第７図に示すロード七ルおよびその出力信号の最大値を
ｒイジタル化信号に変換する電気回路を付設して、第１
図又は第４図に示すように、密封容器をアンビル上に横
置し、上記押圧具を胴壁部に所定深さ押込ｂタイプのも
のであってもよい。

本発明の方法によれば、正内圧性を有する密封容器の弾
性的に変位可能な壁面を、外部から局部的に押圧して弾
性的に変位させ、この変位に対する反力の測定値にもと
づいて内圧を判別するのであるから、壁面の音響特性や
光反射性等に影響されることなく、金属やグラスチック
よ抄なる壁面を有する正内圧密封容器の漏洩の有無、も
しくは内圧が所定の範囲内にあるか等の内圧検査を、安
定した信頼度で行なうことができるという効果を奏する
ことができる。

まな本発明の装置は、押圧具による壁面の変位に対する
反力を、荷重センサによクて電気信号として検出し、こ
の信号の最大値を電気的処理によってｒイジタル値とし
出力するのであるから、高い精度で密封容器の高速内圧
検査を行なうことができるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法の１実施の態様を示す１部切断正
面図、第２図は第１図の方法で測定された押込量と反力
との関係を示す線図、第３図は第２図にもとづいて求め
られた反力と内圧との関係を示す線図、笛４図は本発明
の方法の他の実施の態様を示す正面図、第５図は第４図
の方法で測定された押込量と反力との関係を示す線図、
第６図は第５図にもとづいて求められた反力と内圧との
関係を示す線図、第７図は本発明の１実施例である装置
の正面図と、その電気回路のブロック図、第８図（Ｌ）
　ｌ　（ｂ）　＃　（Ｃ）　Ｉ　（ｄ）は閉７図の電気
回路の信号波形図である。 １０４，２０４，３０２・・・密封容器、１　０　１　
＊．２　０　１　ｍ　，　３　０　２　ｍ−−−胴壁部
（壁面）、１０６，３０３・・・押圧県、３０６・・・
ロード七ル（荷重七ンサ）、３０９・・・ピークホール
ド回路、３ｌｏ・・・電圧コンパレータ（・９ルス信号
を発生する回路）、３・・・〜勺コンパータ。 第 図 第 図 （Ｄ），ｍｍ 『０ へ 【 田 目 ゝ＼、 ？

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、間隙の幅を胴壁部の外径より小さい巾とし互いに対
   抗して配設された押圧具と受け部材の間の間隙を胴壁部
   が通るように密封容器を押圧具と接触させつつ移動させ
   て、移動中に胴周壁面部を局部的に押圧して弾性的に変
   位させ内圧を検査する、正内圧性を有し弾性的に変位可
   能な胴壁部を備える缶詰等の密封容器の内圧検査方法で
   あつて、押圧具による押し込み量を密封容器の弾性的範
   囲内とし、永久変型を発生しない所定の範囲に設定する
   ことを特徴とする密封容器の永久変型を防止した内圧検
   査方法。