JPH0257533A - 密閉容器のリーク検査方法 - 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】 〔産業上の利用分野］ 本発明は、密閉容器のリーク検査方法、詳しくは食品、
医薬品、化学工業品等を収納した密閉容器のピンホール
、亀裂等のリーク箇所の検出に適用して有効な密閉容器
のリーク検査方法に関する。

〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題３食品工
業においては、食品を充填した後に密封して加熱殺菌す
る容器又は無菌充填した後に密封する容器が一般に用い
られており、これら密閉容器では密封不良又はピンホー
ル等が生じると該ピンホール等を通して外部からの空気
の流入又はそれに伴う細菌汚染が起こり、内容物である
食品の酸化、変質又は腐敢等が生じ、場合によっては人
命に関わる重大な問題となる。

そのため、食品業界及び容器製造業界等においては、容
器の完全密封を目指して様々な密封技術、容器の密封を
検査する技術及び機器装置等の開発が行われて来た。そ
の代表的な例としては次のものを挙げることができる。

（１）金属缶を用いる食品缶詰のリーク検査法の代表的
な方法の一つは、打検法である。この方法は、被検査容
器を金属棒で叩き、その音で密封性を検査するものであ
る。しかし、この打検法は、アルミ箔で積層したプラス
チックで構成された複合容器については適用できない。

（２）また、他の方法としては、被検査容器に穴を開け
、その開口部周辺をゴム等でシール密封して水中に沈め
、その後、上記穴に空気を送り込み容器内の圧力を高め
、該容器からの空気泡の発生の有無にて、密封状態を検
査する方法がある。この方法による場合は、被検査容器
の破壊が避けられないという問題があった９ （３）レトルト食品に於ては、アルミ箔とプラスチック
との積層フィルムやアルミニウムを蒸着したプラスチッ
クフィルムで形成した袋状容器を用い、該容器に食品を
充填した後に容器内の空気を脱気するか、又は脱気した
後に窒素ガス、炭酸ガス又はこれらの混合ガス等の不活
性ガスを注入して密封することが行われている。

レトルト食品の密封検査方法としては、２５°Ｃ〜４０
°Ｃの恒温にて１〜２週間保存し、密封不良やピンホー
ル等がある場合に生じる、被検査容器の細菌汚染による
膨張又は充填した内容物や液汁の容器外への滲出を目視
によって検査する方法がとられている。しかし、上記方
法はいずれも日数を要し、また、製品の在庫量が増大す
るという問題があった。

（４）その他の方法として、完全に密封されているこが
確認されている対象容器と、被検査容器を各々完全に密
封隔離されている２つのバキューム・チャンバー内に収
納し、その後、所定の減圧状態にして被検査容器が密封
不良又ピンホール等が生じていた場合に、変化する上記
バキューム・チャンバー内の圧力を所謂圧力センサーで
感知することにより、リークの有無を検査する方法があ
る。

しかし、上記検査方法では容器外部に水分が付着してい
ると、減圧時に該水の蒸発によってもチャンバー内圧力
が変わるため正確なリーク検査はできないという問題が
あった。

（５）また、バキューム・チャンバーに水を充満させ、
被検査容器をその水中に浸漬させ後にチャンバ内を減圧
状態にし、密封不良、ピンホール等がある被検査容器か
ら気泡又は内容物の検出等が生じるか否かを検査するこ
とにより、リークの有無を判断する方法がある。しかし
、この検査法では被検査容器が水に濡れるため、検査後
に乾燥する新たな工程が必要になるという問題があった
。

上述した如く、従来の検査方法では、対象容器が制限さ
れたり、正確さを欠いたり、操作が非常に面倒で長時間
を要したりする専権々の問題があった。

従って、本発明の目的は、形成材料、形状及び収納物等
に関係なく任意の密閉容器に適用でき、その上に簡単な
操作により個々の容器について個別に、しかも容易、迅
速且つ正確に検査が可能な密閉容器のリーク検査方法を
提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、渦電流式変位センサを備えた真空チャンバ内
に、少なくとも被検査部に導電性材料を有する密閉容器
を収容した後、真空チャンバ内を常圧から所定真空度に
変化させ、上記渦電流式変位センサにより該真空度にお
ける上記密閉容器の膨張量を経時的に検出し、検出され
た膨張量が最大値を示した時点以後の膨張量の経時的変
化の有無により上記密閉容器におけるピンホール等の有
無を判断することを特徴とする密閉容器のリーク検査方
法を提供することによって上記の目的を達成したもので
ある。

［作用］ 本発明方法では、上述の如く、真空チャンバ内を、密閉
容器が最大値の膨張量を示した所定の真空度に保持する
場合、該容器にピンホール等が無ければ上記最大膨張量
が維持され、逆にピンホール等があれば膨張量が上記最
大値から経時的に減少していくことを正確に渦電流式変
位センサにより検出することができることから、密閉容
器にピンホール等が有るか無いかを確実に判断すること
ができる。

以下、本発明の好ましい一実施態様について説明する。

初めに、本実施態様に用いる密閉容器のリーク検査装置
の一例を図面に基づいて説明する。

第１図は上記リーク検査装置の構成の概略を示すもので
あり、図中断面で示した１は被検体である密閉容器２を
収容するための真空チャンバであり、該チャンバ１はチ
ャンバ本体！ａと蓋部１ｈとで構成され、該両者間には
０リング３が介在されて上記チャンバｌを気密にするこ
とが可能なように構成されている。

そして、上記チャンバ本体１ａは配管４及びバッファー
用のバキュウムタンク５を介して真空ポンプ６に連結さ
れており、上記配管４にはチャンバ１内の圧力を検出す
るための圧力センサ７及び該配管４の開閉を行うソレノ
イドバルブ８が取付けられている。

また、上記蓋部１ｂの上部中央位置には渦電流式変位セ
ンサ９が支持部材９ａにより支持固定されている。

更に、上記圧力センサ７、ソレノイドバルブ８及び渦電
流式変位センサ９はそれぞれ制御袋ＭｌＯに電気的に接
続されており、チャンバ１内を所望の真空度に正確に保
持することができると同時に、上記渦電流式変位センサ
９の出力電圧を検出し、その検出結果から上記容器２に
ピンホール等のリーク原因が有るか無いかを判断できる
ように構成されている。この制御装置１０には、リーク
量が大きい場合に表示されるランプ１０ａと小さい場合
に表示されるランプ１０ｂとが設けられている。

また、上記バキュウムタンク５には圧力計１１及び圧力
センサ１２が取付けられており、該圧力センサ１２は上
記真空ポンプ６と共にコントロールスイッチ１３に電気
的に接続されており、常に上記バキュウムタンク５内を
所望の真空度に保持することができるように構成されて
いる。

以上説明した装置を用いて、本発明方法を実施する場合
には、先ず、第１図に示したように、真空チャンバｌ内
の所定位置に密閉容器２を収容する。その後、ソレノイ
ドバルブ８を作動させ、上記真空チャンバｌ内を常圧か
ら所定真空度に変化させることにより上記容器２を膨張
させる。そして、上記チャンバ１内を上記の所定真空度
に保持し、上記渦電流式変位センサ９により該真空度に
おける上記密閉容器の膨張量（高さの増大量）を出力電
圧として経時的に検出する。

検出された上記膨張量（出力電圧）が最大値を示した時
点から、それ以後の膨張量の経時的変化を追跡すると、
容器にピンホール等が無ければ上記最大膨張量（最大出
力電圧）が維持され、逆にピンホール等があれば膨張量
（出力電圧）が上記最大値から経時的に減少していくこ
とから、密閉容器２にピンホール等が有るか無いかを判
断することができる。

上述した膨張量の経時的変化を、分かり易く具体的に示
したのが第２図のグラフである。

第２図において、横軸は時間（秒）、左縦軸はチャンバ
内の真空度（ｍａｉＨｇ）　、右縦軸は容器の膨張量に
対応する渦電流式変位センサの出力電圧をそれぞれ示し
ている。

図中Ａはチャンバ内の圧力の経時的変化の軌跡を示し、
Ｂ及びＣはＡの軌跡に従って圧力が変化するチャンバ内
に収容されている容器の膨張量の経時的変化の軌跡を示
したものであり、Ｂはピンホール等が無い場合を、Ｃは
ピンホール等が有る場合をそれぞれ示している。

時間む、より脱気処理を開始し、時間ｔ３の時点で所定
の真空度に到達させ、その真空度を時間ｔ４の時点まで
保持し、その後大気側にリークして時間む、で完全に常
圧に戻す（軌跡Ａ）、この真空度は、対象とする容器の
種類によって適切に選択される。

ピンホール等が無い容器の上記時間１＋−１，における
膨張量は、その変化を示す軌跡Ｂに従って説明すると、
チャンバ内の脱気が進むに従い増大していき、時間ｔ、
で最大値Ｐに達し、そのままの膨張量を時間ｔ４まで維
持する。

一方、ピンホール等が有る容器（以下、リーク缶ともい
う）の上記と同時間における膨張量は、軌跡Ｃに示され
るように同じく時間ｔ、で最大値Ｐ゛を示すが、この場
合は時間ｔ４に至るまでに膨張量が経時的に漸減してい
く、この漸減の程度（傾斜）はピンホール等のリーク原
因が大きいほど大きい。

尚、チャンバｌ内の減圧度が所定圧に到達する前、例え
ば時間ｔ３の時点から膨張量の検出を開始すれば、上記
の膨張量の最大値Ｐ又はＰ′を容易に特定することが可
能である。また、検出開始時間ｔ２で予め設定した上記
容器の膨張量が測定レベル■に達しない程に大きなリー
ク原因が存在する容器（以下、大リーク缶ともいう）で
あり測定時間中、その膨張値に殆ど変化を示さない軌跡
りの状態であっても、リーク缶として判別検出すること
が出来る。

また、第１図に示した装置では、ピンホール等があれば
自動的にランプが点灯され、しかもピンホール等の大小
を区別してランプ１０ａ又は１０ｂが点灯されるように
構成されているため、ピンホール等の有無、その大小が
即座に判別される。

以上詳述した如く、本発明方法によれば、一定の減圧度
の下で容器の膨張量の経時的変化を追うことにより容易
にピンホール等の有無を判断することができるものであ
る。

また、本発明方法では、個々の容器についてそれぞれ個
別に検出することができるため、標準対象又は標準値等
の基準が必要とされない。従って、容器の種類、例えば
収納物、材料、形状、大きさ等に関係なく、絶対的な検
査が可能である。これを具体的に示したのが第３図（ａ
）〜（Ｃ）である（図に示す例は、容器ｉ及び山にはピ
ンホール等は無く、容器ｉｉはリーク缶であり、また、
容器ｉｖは大リーク缶である場合である）。

即ち、上述の如く、本発明方法によれば個別に検出する
ことができるため、第３図（ａ）に示すように同種の容
器（常圧では高さが全てＡ）で固体差がある場合であっ
ても、容器ｉ及び（Ｉｊで示すように、膨張後の高さ（
膨張量）を各容器の固有の値ａ及びｃ　（ａｒｃ）とし
て検出することができ（同図（ｂ））、経時的にこの値
が維持される（同図（Ｃ））ことから上記容器１及びｉ
ｉｉにはピンホール等が無いことを判断することができ
、容器１１は膨張後の高さｂが予め設定した測定レベル
を越えており、経時的にｂ′に変化したことからピンホ
ール等が有ることを判断することができる。このように
、同種の容器であってもその固体差に関係なくピンホー
ル等の有無を判断することができる。また、予め設定し
た測定レベルＶに到達しない容器ｉｖの場合は、その膨
張量ｄからｄ゛への変化が測定時に大きく示さなくても
大リーク缶として検出することができる。

前記第１図に示した装置を更に詳述すると、チャンバ１
を構成する蓋部１ｂを形成する材料としては、磁場を遮
蔽しないもので、且つ真空を維持できるものであれば、
プラスチ・ンク、セラミンク等の種々の材料を利用する
ことができる。

また、上記装置に適用可能な渦電流式変位センサとして
は、例えば、株式会社キーエンス製のＡＨ−４２２を挙
げることができ、その場合はコントローラとして同社の
ＡＳ−４４０−１０を使用できる。

また、本発明方法が適用可能な密閉容器には、その収納
物はもとより、材質、形状及び大きさ等に関係なく、全
ての容器（袋状容器も含む）を対象にすることができる
。但し、蓋がプラスチック等の絶縁物のみで形成されて
いる場合には、少なくとも渦電流式変位センサの検出面
に対応する被検査部（例えば蓋の一部）にはアルミニウ
ム箔等の導電性材料を位置させておく必要がある。

また、検査時に必要とされる真空度は、対象容器により
適宜変更され、所要時間も条件によって異なるが、−例
を挙げると、蓋がプラスチックで形成され、その内面に
アルミ箔が積層されている容器の場合の所要時間は、検
査時の真空度（減圧度）が４００〜５００１１１ｇであ
れば、ピンホールの孔径が１５μのときは２０〜３０秒
で、７０μのときは数秒であった。また、通常の金属缶
の場合に適用する真空度としては、５００〜６００ｍｍ
Ｈｇを好ましい範囲として挙げることができる。

以上、本発明方法について実施態様に基づいて具体的に
説明してきたが、本発明は前記実施態様に限られるもの
でない。

例えば、用いるリーク検査装置は、同時に２以上の密閉
容器を検査することができるものであってもよいことは
いうまでもなく、その場合は、一つのチャンバの所定位
置にその中に収容して検査する容器の数と同じ数の渦電
流式変位センサを設置し、これら全ての渦電流式変位セ
ンサを制御装置でコントロールする。この場合、同時に
検査する容器の数としては特に制限はないが、実用的、
工業的見地から１０−１００であることが好ましい。

〔発明の効果］ 本発明の密閉容器のリーク検査方法によれば、形成材料
、形状及び収納製品等に関係なく任意の密閉容器に適用
でき、その上に簡単な操作により個々の容器について個
別に、しかも容易、迅速且つ正確にピンホール等の有無
を検査することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法に用いるリーク検査装置の概略構成
図、第２図は密閉容器の膨張量の経時的変化を示すグラ
フ、第３図は密閉容器の膨張量の経時的変化を説明する
ための概略正面図である。 ９・・・渦電流式変位センサ １０・・・制御装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 渦電流式変位センサを備えた真空チャンバ内に、少なく
   とも被検査部に導電性材料を有する密閉容器を収容した
   後、真空チャンバ内を常圧から所定真空度に変化させ、
   上記渦電流式変位センサにより該真空度における上記密
   閉容器の膨張量を経時的に検出し、検出された膨張量が
   最大値を示した時点以後の膨張量の経時的変化の有無に
   より上記密閉容器におけるピンホール等の有無を判断す
   ることを特徴とする密閉容器のリーク検査方法。