JPH07209058A

JPH07209058A - 容器内の空間量の測定装置及び測定方法

Info

Publication number: JPH07209058A
Application number: JP139094A
Authority: JP
Inventors: Yoshinori Tanaka; 義典田中; Yoshinori Ando; 吉範安藤; Akito Hagita; 明人萩田
Original assignee: Pola Chemical Industries Inc
Current assignee: Pola Orbis Holdings Inc
Priority date: 1994-01-11
Filing date: 1994-01-11
Publication date: 1995-08-11

Abstract

(57)【要約】【目的】内容物が振動していたり、また、内容物が泡
状や液体状のものであっても、容器の空間量を安定して
測定することのできる測定装置及び測定方法を提供す
る。【構成】内部に気体を収容する気体収容部５１と、前
記容器８０の開口部８１に対して気密状態に取付可能で
かつ離脱可能にされていて、前記気体収容部５１内と容
器８０内を連通せしめる連通路５２を有する接続部５３
と、前記気体収容部５１の容積を一定基準量から所定量
変化させる容積変化部５４と、前記気体収容部５１内の
容積を変化せしめる容積可変部５４と、前記気体収容部
５１内の圧力を測定する圧力測定部５５とを備えるよう
に構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、容器の空間量の測定装
置及び測定方法に係り、特に、泡状や粉体状や液体状の
内容物を収容する容器の空間量の測定装置及び測定方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】容器に内容物を充填すると、内容物の上
面から容器の開口部まで空間（隙間）ができる。このと
きできる空間量をいかに知るかは、化粧料や食品等の内
容物を容器に収容して製品を作る分野において、以下の
理由で重要な課題となっている。

【０００３】第一の理由は、内容物を容器に充填した後
に内容物が所定量充填されたか否かを検査することが必
要となるが、容器に充填した後で内容物自体を秤量する
ことは困難な点である。即ち、内容物を秤量する手段と
して、例えば内容物が充填された容器自体の重さを量る
ことが考えられるが、容器の重量のバラツキが大きい場
合は、容器と内容物の合計の重量を測定することで有意
な結果は得にくい。このような場合は、空間量を知るこ
とで、内容物の充填量を推定することが可能となると考
えられる。

【０００４】第二の理由は、仮に内容物が所定量充填さ
れたとしても、見た目の容器の空間量が少ないと充填量
も少ないと判断される恐れがある点である。第三の理由
は、ショーケースなどに同種の製品を並べた際に、空間
量が均一にされている方が好ましい点である。

【０００５】そこで、従来から、センサや画像機器等を
利用する下記の空間量の測定方式が提案・実施されてい
る。第一の方式は、内容物の水面の高さを超音波の反射
時間で測定するレベルセンサを用いる方式である。

【０００６】第二の方式は、内容物に光・Ｘ線等を照射
してカメラで撮像し、この撮像結果を画像処理して測定
する方式である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、いずれ
の方法も内容物が振動している安定して測定できないと
いう問題がある。また、第一の方式には、泡と水面との
判別がつかないため、安定して測定できないという問題
がある。そして、第二の方式には、光を通さない容器に
はＸ線カメラで撮像するしかないが通常Ｘ線を発生する
装置は大型であるので設置場所に余裕がない場合は利用
しにくいという問題がある。また、撮像結果を画像処理
するアルゴリズムが複雑で、高い認識率を得にくいとい
う問題もある。

【０００８】本発明は、前記事項に鑑みてなされたもの
で、内容物が振動していたり、また、内容物が泡状や液
体状のものであっても、容器の空間量を安定して測定す
ることのできる測定装置及び測定方法を提供することを
課題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するため、開口部８１を有する容器８０に内容物９０
を充填した後で、容器８０内にできる空間量を測定する
装置を以下のように構成した。

【００１０】即ち、開口部８１を有する容器８０に内容
物９０を充填した後で、容器８０内にできる空間量を測
定する装置であって、内部に気体を収容する気体収容部
５１と、前記容器８０の開口部８１に対して気密状態に
取付可能でかつ離脱可能にされていて、前記気体収容部
５１内と容器８０内を連通せしめる連通路５２を有する
接続部５３と、前記気体収容部５１内の容積を変化せし
める容積可変部５４と、前記気体収容部５１内の圧力を
測定する圧力測定部５５とを備えたことを特徴とする。

【００１１】本発明は、以下に示すように、様々な形態
で実施可能である。先ず、測定対象としての容器は、瓶
でも良いし、缶でも良いし、トランク等の収納ケースで
も良い。要は、内部に空間を有するとともにその空間内
に物体を収容可能な容器であって、空間量測定装置から
分離できる別体の容器であればよい。この容器の材質と
しては、変形しにくい材質であることが、容器内の容積
変化が生じないので望ましい。その例としては、ガラス
や金属が挙げられる。

【００１２】また、このような容器に収容される内容物
は、液体，流体，固体，粉体等、要するに、気体以外の
相を有する物体であれば良い。また、容器の開口部は、
内容物を出入する口であってもよいし、専用の口であっ
ても良い。内容物を出入する口を容器の開口部として用
いれば、種々の容器に対して使用することができる汎用
性を持たせることができる。

【００１３】また、接続部の形状は、汎用性を持たせる
ためには、即ち、種々形状や大きさを有する容器の開口
部に対して共通に用いるようにするためには、接続部の
接続端部を平面にするとともに、その平面に連通路を開
口させるようにすればよい。このようにすれば、容器の
開口部の縁が単一平面内に存する限り、それがどのよう
な形状や大きさであろうと、容器の開口部と接続部を接
続することができる。

【００１４】また、接続部の接続端部又は接続端面に
は、天然ゴム，合成ゴム，シリコンラバー等の弾性材料
から製造される弾性シートやＯ−リング等の弾性リング
等からなるシール材を取り付けておくことが望ましい。
このようにすれば、気密性を良好に保つことができる。
特に、弾性シートを用いた場合には、汎用性を良くする
ことができる。なお、容器の開口部側にシール材が設け
られている場合には、シール材がなくてもこのような効
果を得ることができる。

【００１５】また、気体収容部と容積可変部を、各々シ
リンダとピストンとしても良いし、ベローズとこれを変
形させる手段としても良いし、ロータリーシリンダとロ
ータとしても良い。特にシリンダとピストンとすれば、
容積変化前の容積と変化後の容積を一定にすることが容
易である。この場合、シリンダとピストンの材料は、形
状の変化し難い硬質部材，望ましくはガラス，金属，特
に望ましくは真鍮とすれば、容積の一定性を更に向上さ
せることができる。なお、シリンダとピストンとの間に
は、Ｏ−リング等のシール手段を設けて、気体収容部か
らの空気の漏れを防止すれば、測定の精度を向上させる
ことができる。

【００１６】容積可変部が気体収容部の容積を変化させ
る方向は、容積を収縮する方向でも良いし、容積を拡大
する方向でも良い。容積を収縮する方向に変化させる場
合には、内容物が発泡する等の原因による測定ミスを防
止することができる。また、容積を拡大する方向に変化
させる場合には、容器の開口と接続部との密着性を向上
させる効果を得ることができる。

【００１７】気体収容部内には、連通路を通じて外部か
ら気体が導入されるようにしても良いし、他に気体導入
通路を設けて気体収容部内に気体を導入するようにして
も良い。前者の場合には、特別な開口を設ける必要がな
いので、気体収容部の気密性を損なうことがない。な
お、後者の場合には、気体を導入する毎に気体導入通路
を開閉する必要がある。

【００１８】なお、気体収容部内に導入する気体は空気
でも良いし、アルゴン等の不活性ガスであっても良い。
これらの気体であれば、内容物を変質させる可能性が低
くなる。但し、活性ガスであっても、内容物の特性によ
っては問題はない。

【００１９】圧力測定部は、気体収容部内に圧力センサ
等の検出部を有していてもよいし、この気体収容部又は
連通路に分岐管を設けてこの分岐管の内部に圧力センサ
等の検出部を設けるようにしても良い。この分岐管は、
できるだけ硬質な材料から構成されていることが望まし
い。これは、分岐管内の空間も気体収容部の一部となる
ため、その内容積の変化による検出結果への影響を軽減
するためである。

【００２０】圧力測定部は、単純に気体収容部内の圧力
の絶対値を測定するようにしても良いし、気体収容部内
容積の変化の前後における圧力の変化量を測定するよう
にしても良い。以上の様にして測定した結果を数値化し
て表示する様に構成しても良い。これに対して、このよ
うな定量的な測定をするのではなく、測定した圧力があ
る基準の値を超えたかどうかを測定するような定性的な
測定を行っても良い。この場合、例えば容積可変部が容
積を収縮するように変化するのであれば、圧力が基準値
以上になった場合を適正であると測定しても良いし、基
準値以下となった場合を適正であると測定しても良い
し、基準値近傍の許容範囲に入った場合のみを適正であ
ると測定しても良いし、基準値と一致した場合のみを適
正であると測定しても良い。

【００２１】ここで、前記圧力の基準値とは、容器８０
に基準容器を用意し、この基準容器に内容物９０を正規
の容量だけ充填した後、同じ条件で気体収容部５１内の
容積を変化させたときの気体収容部５１内の圧力とする
ことができる。この圧力を予め測定し、この測定結果を
記憶するとともに、以後の測定においてはこの記憶され
た基準値としての測定結果と個々の測定結果とを比較
し、この比較結果に応じて適正か否かの判定を行うよう
にしても良い。このようにすれば、複数種類の容器に対
してこの測定装置を使用することができるばかりか、同
一の容器であっても適正な内容量を変化させて測定する
ことができる。

【００２２】なお、気体収容部５１内の容積を変化させ
るとは、気体収容部５１の容積を減少させることによっ
て内部を正圧にしてもよいし、気体収容部５１の容積を
増大させることによって内部を負圧にするようにしても
よい。

【００２３】なお、容器の空間量の測定装置全体が容器
に対して離接するように保持されてていても良い。ま
た、この離接と容積変化と圧力測定とが、一定のシーケ
ンスに従って制御されるようにしても良い。

【００２４】以上に述べた本発明による容器の空間量の
測定装置を用いた測定方法は、前記気体収容部５１内部
の圧力を一定基準圧力に維持しつつ前記容積可変部５４
により前記気体収容部５１の容積を一定基準量にすると
ともに前記接続部５３を前記容器８０の開口部８１に気
密状態に取付けて前記容積８０内部と前記気体収容部５
１とからなる密閉空間を形成し、密閉空間を形成した後
に前記容積可変部５４により前記気体収容部５１内の容
積を予め定めた所定量変化させ、この所定量変化させた
後に前記圧力測定部５５により前記気体収容部５１内の
圧力を測定し、測定された気体収容部５１内の圧力が予
め定めた基準値の範囲内か否かによって前記容器８０内
の空間量が所定の範囲内にあるか否かを測定するように
することができる。

【００２５】

【作用】容積可変部により気体収容部内の容積を一定に
するとともに接続部を容器の開口部に密着させて、容積
可変部を操作して気体収容部の容積を変化させる。する
と、容器内部の空間の圧力と共に気体収容部内の圧力が
変化する。従って、容積変化前の圧力が一定であるとい
う前提下では、容積変化後の気体収容部内の圧力は容器
内の空間量に対して一義的に対応する。従って、圧力の
高低を測定することによって、空間量大小を間接的に測
定することができる。例えば、圧力測定値の絶対値を測
定して、他の条件を加味することによって空間量の絶対
値を認識することもできる。また、圧力の基準値と容積
変化後の気体収容部内の圧力とを比較することにより、
容器内の空間量が基準の空間量を越えているか又は下回
っているか又は一致しているかを認識することができ
る。

【００２６】ここで、容器８０の空間量の測定原理につ
いて、以下に簡単に説明する。まず、容器８０が剛性の
高い容器である場合には、容器８０の空間量は一定値で
あるとしてこれをＶ_C とおく。また、気体収容部５１の
容積がＶ₁ でそのときの圧力がＰ₁ とし、容積がＶ₂ に
変化したときの圧力がＰ₂であるとする。

【００２７】このとき、ボイルの法則から、式（１）が
成立する。Ｐ₁（Ｖ₁＋Ｖ_C）＝Ｐ₂（Ｖ₂＋Ｖ_C）・・・（１）式（１）から、Ｖ_Cは式（２）で求められる。

【００２８】Ｖ_C＝（Ｐ₂Ｖ₂−Ｐ₁Ｖ₁）／（Ｐ₁−Ｐ₂）・・・（２）式（１）において、気体収容部５１内の温度は、容積の
変化の前後で変化しないか、あるいは変化しても微小で
あると仮定している。この仮定は、容積を急激に変化さ
せたり、あるいは容積の変化率が極端に大きくなければ
十分に成り立つ。

【００２９】また、容器８０の空間量は一定値であると
仮定している。これは、容器８０がガラス製などの場合
に成り立つ。ところで、容器８０が例えば樹脂製などの
ため剛性に乏しく、気体収容部５１の容積の変化に伴い
空間量が変化する場合には、式（２）がそのまま成立す
るわけではない。即ち、気体収容部５１の圧力がＰ₁ の
ときの容器８０の空間量がＶ _C で、気体収容部５２の圧
力がＰ₂ のときの容器８０の空間量が（Ｖ_C＋Ｖ_S）であ
るとすれば、ボイルの法則から式（３）が成立する。

【００３０】Ｐ₁（Ｖ₁＋Ｖ_C）＝Ｐ₂（Ｖ₂＋Ｖ_C＋Ｖ_S）・・・（３）式（４）から、Ｐ₂は式（４）で求められる。Ｐ₂＝Ｐ₁（Ｖ₁＋Ｖ_C）／（Ｖ₂＋Ｖ_C＋Ｖ_S）・・・（４）但し、この場合でも、式（４）においてＶ_S がＶ_C より
も十分小さければ、Ｐ ₂ はＶ_S の値に影響されなくな
る。従って、Ｖ₁ を固定しておいてＰ₁ がほぼ一定値と
なるようにするとともに、Ｖ₂ も一定値となるようにす
れば、Ｐ₂ の値はＶ_C で定まる。従って、Ｐ₂ が基準値
以上か否かによって、Ｖ_C が所定量以上か否かを判定す
ることは可能となる。

【００３１】なお、容積変化前の圧力Ｐ₁が一定である
という前提が利用できない場合には、式（２）より、
（Ｐ₁−Ｐ₂）の差がある基準値以上か否かによっても、
Ｖ_C が所定量以上か否かを判定することが可能である。

【００３２】

【実施例】以下、本発明の実施例１及び実施例２を図面
を参照して説明する。この実施例１、２は、容器８０に
液体化粧料を充填した後で化粧料の充填量を検査するた
めに、容器８０の空間量を測定するときの態様である。（実施例１）始めに本発明の実施例１を図１〜図７を用
いて説明する。測定対象たる容器８０は、ガラス製で有
底円筒状をなし、上端に開口部８１を有している。この
容器８０には、あらかじめ液体化粧料９０が充填されて
いる。

【００３３】この容器８０は、ベルトコンベア等の搬送
装置によって、圧縮装置５０の下に搬送されてくる。容
器の空間量の測定装置の全体の正面図である図２，底面
図である図３，及び側面図である図４に示すように、複
数の圧縮装置５０が、固定保持壁１に対して鉛直方向に
スライド可能に、並べて設置されている。即ち、固定保
持壁１には、鉛直方向に延びた固定レール４が固着され
ている。そして、この固定レール４には、鉛直方向のみ
にスライド自在に、可動レール５が係合している。この
可動レール５には、ベースプレート２が固着されてい
る。このベースプレート２の表面には、圧力測定装置
３，エアシリンダ５７，及びソレノイドバルブ６ととも
に、圧縮装置５０が固設されている。従って、圧縮装置
５０は、固定保持壁１に対してスライド可能となる。な
お、図示は省略したが、この固定レール４内にはエアシ
リンダが組み込まれている。従って、この図示せぬエア
シリンダを作動させることにより、圧縮装置５０を鉛直
方向にスライド駆動させることができる。

【００３４】圧縮装置５０の構成について図１及び図２
を用いて説明する。この圧縮装置５０は、シリンダ５６
と、このシリンダ５６内を往復動するピストン５４とを
有し、ピストン５４とシリンダ５６とによって囲まれた
空間がシリンダ室（気体収容部）５１になっている。

【００３５】このシリンダ５６の底部には、容器８０の
開口部８１に対して気密状態で連結可能且つ離脱可能な
接続部５３が固設されている。この接続部５３は、図３
に示すように円盤状であって、シリンダ５６と同軸にな
るようにしてシリンダ５６の下方の開口を塞いでいる。
なお、シリンダ５６と接続部５３との間は、ＯリングＬ
によってシールされている。

【００３６】この接続部５３の中心軸に沿って、シリン
ダ室５１と容器８０の開口部８１とを連通せしめる流通
路５２が設けられている。なお、接続部５３のシリンダ
室５１側の面には、その中心軸に沿って突起５３が設け
られている。上述の流通路５２は、この突起５３内にま
で伸延し、突起５３の先端部に形成された横孔５２ａに
連通している。このようにして流通路５２をピストン５
４に向けて開口させなかったのは、シリンダ室５１で発
生した切り屑のようなゴミが流通路５２を通って容器８
０内に侵入しないようにするためである。

【００３７】接続部５３の下端面は平面状になってお
り、その表面には、シリコンゴムのようなシール材から
構成されたシールシート５８が貼り付けられている。ま
た、シリンダ５６にはシリンダ室５１に連通する連通管
５５ａが連結されており、この連通管５５ａの先には圧
力測定装置３内に内蔵された圧力センサ５５が取り付け
られている。なお、この圧力センサ５５は、大気圧変動
を考慮して、補正をすることが可能である。

【００３８】ピストン５４の外周面には円周溝が形成さ
れており、この円周溝にはガスケットとしてのＯリング
Ｌが装着されている。シリンダ５６の上部には、接続リ
ング５９を介して、同軸にエアシリンダ５７が接続され
ている。この接続リング５９には、ピストン５４の上部
空間と外部とを連通して、空気を出入りさせる吸排気孔
５９ａが形成されている。

【００３９】復作動式のエアシリンダ５７は、両端が閉
じられた円筒状のシリンダ５７ａとこのシリンダ５７ａ
内に往復自在に挿入されたピストン５７ｂから構成され
ている。このピストン５７ｂの外周面には円周溝が形成
されており、この円周溝にはガスケットとしてのＯリン
グＬが装着されている。また、シリンダ５７ａの上端及
び下端には、圧空エアをシリンダ５７ａ内に導入するた
めの吸気管５７ｄ，５７ｅが各々接続されている。よっ
て、選択的に吸気管５７ｄ又は吸気管５７ｅの何れかか
ら圧空エアをシリンダ内に導入することによって、シリ
ンダ５７ａ内でピストン５７ｂを強制的に上下させるこ
とができる。

【００４０】エアシリンダ５７のピストン５７ｂには、
その一端が圧縮装置５０のピストン５４に接続されたロ
ッド５７ｃの他端が接続されている。従って、エアシリ
ンダ５７を作動させて、ピストン５７ｂを上下させるこ
とにより、ピストン５４は上下方向に移動せしめられる
ようになっている。なお、ロッド５７ｃがシリンダ５７
ａの底を貫通する貫通孔の内周面には円周溝が形成され
ており、そこにシール用のＯリングＬが填められてい
る。従って、シリンダ５７ａ内の圧空エアがリークする
ことはない。

【００４１】なお、吸気管５７ｄ，５７ｅの他端はソレ
ノイドバルブ６に接続されている。このソレノイドバル
ブ６は、選択的に切り替えて、吸気管５７ｄ，５７ｅの
何れか一方を圧空エア源Ａに接続するものである。従っ
て、このソレノイドバルブ６を切り替えることにより、
エアシリンダ５７内のピストン５７ｂを上下に駆動する
ことができる。

【００４２】圧力測定装置３内には、圧力センサ５５の
他に、この圧力センサ５５で測定された圧力値が下限値
（基準値）以上か否かを判定する判定部６３が設けられ
ている。この判定部６３は、ソフトウェアで制御される
処理装置によって構成されているが、比較回路など利用
して構成してもよい。また、判定部６３には、判定部６
３の判定結果によって、「ＯＫ」又は「ＮＧ」の表示を
する表示部６１が後続されている。また、判定部６３に
は、下限値をセットするためのプリセットスイッチ６
４，及び下限値を記憶するためのメモリ６２が接続され
ている。なお、圧力センサ５５，判定部６３，表示部６
１を含む圧力測定装置３の全機能を単一のセンサで備え
ているオートリファレンス機能付きのセンサを、圧力測
定装置３として用いても良い。

【００４３】以下に、実施例１における空間量の測定手
順を、図５及び図６に基づいて説明する。なお、図１で
は、図２の測定手順に従って変化させた状態の変遷を、
（ａ）乃至（ｄ）で示している。

【００４４】まず、アクチュエータ５７の給気管５７
ｂ、５７ｃから給気する量を制御して、予めシリンダ室
５１の容積を一定量Ｖ_1Cに保っておく。即ち、アクチュ
エータ５７のピストン５７ｂをシリンダ５７ａの上側内
端面に当接させることにより、ピストン５４を最上位点
まで引き上げておく。そして、ベルトコンベアのような
搬送装置により、液体化粧料が充填された容器８１を、
その開口部８１を上方に向けた状態で圧縮装置５０の取
付部５３の下方まで搬送する（図１（ａ））。

【００４５】次に、圧縮装置５０を下降させ、接続部５
３を容器８０の開口部８１に気密状態に取り付け、シリ
ンダ室５１と容器８０内の空間を連通させて密閉空間を
形成する（Ｓ３０，図１（ｂ））。なお、この時点での
シリンダ室５０内の圧力は、大気圧である。

【００４６】次に、給気管５７ｄから給気する圧空エア
の量を増大して、ピストン５４を下降させ、シリンダ室
５１の容積を一定量Ｖ_2Cに減少させる。即ち、アクチュ
エータ５７のピストン５７ｂをシリンダ５７ａの下側内
端面に当接させることにより、ピストン５４を最下位点
まで引き下げる（Ｓ３１，図１（ｃ））。

【００４７】次に、このときのシリンダ室５１内の圧力
を圧力センサ５５により測定する（Ｓ３２）。次に、測
定された圧力が下限値以上か否かによって、容器８０の
空間量を判定する（Ｓ３３）。なお、測定された圧力が
下限値未満の場合には、空間量が大きすぎると判定され
る。ここで、前記圧力の下限値とは、容器８０に基準容
器を用意し、この基準容器に内容物９０を正規の容量だ
け充填した後、前記と同じ条件でシリンダ室５１内の容
積を変化させたときのシリンダ室５１内の圧力をいう。

【００４８】次に、給気管５７ｅから給気する圧空エア
の量を増大して、ピストン５４を上昇し、シリンダ室５
１内の圧力を大気圧に戻す（Ｓ３４，図１（ｄ））。最
後に、圧縮装置５０を上昇させて、接続部５３を容器８
０の開口部８１から離し、シリンダ室５１と容器８０内
の空間とからなる密閉空間を解除する（Ｓ３５，図１
（ａ））。その後、容器８０を搬出する。

【００４９】複数の容器８０に対して測定を連続して行
う場合には、以上の測定手順を繰り返し行う。図６は、
図５に示した測定手順のＳ３２及びＳ３３において、判
定部６３で実行される処理を示すフローチャートであ
る。この図６の処理は、エアシリンダ５７を作動させる
ための図示せぬスイッチの投入に連動してスタートす
る。そして、最初にピストン５４の下降が完了するのを
待つ（Ｓ５０）。ピストン５４が下降したか否かは、図
示せぬマイクロスイッチによって検出する。

【００５０】ピストン５４の下降が終了すると、その時
点において圧力センサ５５により測定されている圧力測
定値を入力する（Ｓ５１）。次に、プリセットスイッチ
６４がオンされたかどうかをチェックする（Ｓ５２）。
プリセットスイッチ６４がオンされた場合には、Ｓ５１
で入力した圧力測定値を、メモリ６２上に、下限値とし
て記憶する。この場合は、そのまま処理を終了する。従
って、基準容器に内容物９０を正規の容量だけ充填した
場合の圧力を下限値としてプリセットすることができ
る。

【００５１】一方、プリセットスイッチ６４がオンされ
ていないときには、Ｓ５１で入力した圧力測定値が今回
の測定以前の測定における処理のＳ５３でプリセットし
た下限値以上であるかどうかをチェックする（Ｓ５
４）。圧力測定値が下限値以上である場合には、表示部
６１により「ＯＫ」の表示をする（Ｓ５６）。この表示
により、操作者は容器８０内の空間量が基準容器におけ
る空間量を越えていないこと，即ち、内容物９０が基準
値以上充填されていることを、認識することができる。
圧力測定値が下限値未満である場合には、表示部６１に
より「ＮＧ」の表示をする（Ｓ５５）。この表示によ
り、操作者は容器８０内の空間量が基準容器における空
間量を越えていること，即ち、内容物９０が基準値未満
しか充填されていないことを、認識することができる。
なお、未だ処理がＳ５３を通過していないときには、下
限値が設定されていないので、圧力測定値と下限値との
比較はできない。よって、処理をＳ５５に進めて、「Ｎ
Ｇ」の表示をする。

【００５２】Ｓ５５及びＳ５６の処理を終了した後は、
ピストン５４の上昇が開始されたかどうかをチェックす
る（Ｓ５７）。このチェックは、Ｓ５０とチェックに用
いたマイクロスイッチによって行う。そして、ピストン
５４の上昇が未だ開始されていないならば、処理をＳ５
２に戻して、処理ループを繰り返す。この処理ループを
繰り返している間にプリセットスイッチ６４がオンされ
ると、その時点での圧力測定値によって下限値を更新す
る（Ｓ５３）。一方、ピストン５４の上昇が開始された
場合には、処理を終了する。なお、この処理が終了して
も、Ｓ５３でプリセットされた下限値は、保持される。

【００５３】なお、実施例１における空間量の測定手順
は図７のようにすることもできる。すなわち、まず、ア
クチュエータ５７の給気管５７ｄ、５７ｅからシリンダ
５６と同軸になるようにしてから給気する量を制御し
て、予めシリンダ室５１の容積を一定量Ｖ_1Cに保ってお
く。次に、圧縮装置５０の接続部５３を容器８０の開口
部８１に気密状態に取り付け、シリンダ室５１と容器８
０内を連通する（Ｓ４０）。

【００５４】そして、このときのシリンダ室５１内の圧
力を圧力センサ５５により測定する（Ｓ４１）。次に、
給気管５７ｄ、５７ｅから給気する量を制御してピスト
ン５４を下降させ、シリンダ室５１の容積を一定量Ｖ_2C
に減少させる（Ｓ４２）。

【００５５】そして、このときのシリンダ室５１内の圧
力を圧力センサ５５により測定する（Ｓ４３）。最後
に、Ｓ４１で測定された圧力とＳ４３で測定された圧力
の差、つまり相対値が下限値以上か否かによって、容器
８０の空間量を判定する（Ｓ４４）。なお、測定された
圧力の差が下限値未満の場合には、空間量が大きすぎる
と判定される。

【００５６】上記のような測定方法とする理由は下記の
通りである。即ち、図５の測定手順ではシリンダ室の容
積を減少させる前の圧力が一定である前提下では正確な
測定ができるが、この前提が保証されない場合，例え
ば、長期間に亙り測定を行うので大気圧が一定に維持さ
れているとみなせない場合，測定を加圧又は減圧下で行
う場合，密閉空間を形成してから空気収容室の容積の初
期設定を行う場合等には、正確な測定が期待できないか
らである。この測定手順を実施して、容積変化後の測定
圧力から容積変化前の測定圧力を減算することによっ
て、圧力測定値を正規化することができるのである。

【００５７】以上のように、本実施例では、気体収容部
の圧力を測定することで、間接的に容器の空間量を測定
することが可能となる。従って、内容物９０が泡立って
いたとしても、泡の存在に左右されず、純粋に空間量だ
けを測定することができる。また、接続部５３が容器８
０の開口部８１に着脱可能になっているので、多数の容
器の空間量の測定を順次連続的に効率的に行うことが可
能となる。また、接続部５３の接続面形状が平面状であ
り、しかもシールシート５８が貼り付けられているの
で、種々の形状や大きさを有する開口８１を備えた容器
に対して測定を行う事ができる。

【００５８】なお、上記説明は、容器８０としてガラス
製の容器を用いた場合に即して行っている。従って、容
器８０内の空間の圧力が上昇したときの容器自体の膨ら
みを考慮する必要はなかった。しかしながら、容器８０
として合成樹脂の容器を用いる場合には、容器８０内の
空間の圧力の上昇とともに容器８０が膨らんで空間量が
増加してしまので、これに対処しなければならない。但
し、容器８０にバラツキがなく、全ての容器８０が同じ
ような特性で膨らむという前提があれば、相対的に空間
量の大小の比較はできる。この場合は、ピストン５４の
下降（図３のＳ３１，図６のＳ５０）を行った後、容器
８０の状態が安定するのに十分な時間を待ってから、圧
力測定（図３のＳ３２，図６のＳ５１）を行うようにす
れば良い。

【００５９】また、圧力測定部３を二組備え、一方の圧
力測定部３は圧力測定値が下限値以上か否かを測定する
とともに、他方の圧力測定部３は圧力測定値が上限値以
下か否かを測定するようにしてもよい。

【００６０】また、図５におけるＳ５４とＳ５６との間
に、圧力測定値が上限値以下か否かを判定するステップ
を更に設け、圧力測定値が上限値を越える場合にはＳ５
５に進むようフローを構成するようにしても良い。（実施例２）次に、図８を参照して本発明の実施例２を
説明する。なお、以下の説明においては、前記実施例１
と相違する部分についてのみ説明することとし、同一態
様には同一番号を付して説明を省略する。容器８０はガ
ラス製で有底筒状をなし、上端に開口部８１を有してい
る。この容器８０には、あらかじめ液体化粧料９０が充
填されている。

【００６１】この容器８０は人間の手によって、固定さ
れて設置されている圧縮装置５０の下に運ばれる。この
圧縮装置５０は、シリンダ５６と、このシリンダ５６内
を往復動するピストン５４とを有し、ピストン５４とシ
リンダ５６とによって囲まれた空間がシリンダ室（気体
収容部）５１となっている。

【００６２】このシリンダ５６の底部には、容器８０の
開口部８１に気密状態に装着可能で且つ離脱可能な接続
部５３が連設されている。この接続部５３には、シリン
ダ室５１と容器８０の開口部８１とを連通せしめる流通
路５２が設けられている。

【００６３】また、シリンダ５６にはシリンダ室５１の
下部に連通する連通管５５ａが連設されており、この連
通管５５ａの先には圧力センサ５５が取り付けられてい
る。この圧力センサ５５は、大気圧変動を考慮して、補
正をすることが可能である。

【００６４】前記ピストン５４の外周面には目盛６５が
付されている。また、シリンダ５６には、この目盛５８
に対応させて指標が形成されている。この第２実施例で
は、ピストン５４の最上位点及び最下位点とを、目盛り
６５と指標６６とを見合わせることによって調整するこ
とができる。従って、手動又は他の駆動源を用いてピス
トン５４を上下させて、シリンダ室５１内の容積を調整
することができる。圧力センサ５５は、操作者に対して
シリンダ室５１内の圧力の絶対値を表示する。従って、
操作者は、この圧力の絶対値を見て、基準容器に適量の
化粧量９０を充填して測定したときの圧力の下限値に達
したかどうかを判定する。そして、この判定結果によっ
て、容器８０内の空間量が基準量以上であるか基準量未
満であるかを判断することができる。

【００６５】

【発明の効果】本発明によれば、容器に圧縮装置の気体
収容部とで密閉空間を形成するようにし、気体収容部の
圧力を測定することで、間接的に容器の空間量を測定す
るようにしたため、内容物が振動していたり、また、内
容物が泡状や液状のものであっても、容器の空間量を安
定して測定することができる。

【００６６】また、接続部を容器の開口部に着脱可能に
しているので、多数の容器に対して順次連続的に空間量
の測定が可能で、生産ラインに設置するのに有利であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例による容器の空間量の測定
装置の構成と測定手順を示す断面図

【図２】図１における容器の空間量の測定装置の正面図

【図３】図１における容器の空間量の測定装置の底面図

【図４】図１における容器の空間量の測定装置の側面図

【図５】本発明の第１実施例による容器の空間量の測定
装置による測定手順を示すフローチャート

【図６】図５のＳ３２及びＳ３３において判定部６３で
実行される処理を示すフローチャート

【図７】本発明の第１実施例による容器の空間量の測定
装置による他の測定手順を示すフローチャート

【図８】本発明の第１実施例による容器の空間量の測定
装置の構成と測定手順を示す断面図

【符号の説明】

５０圧縮装置５１シリンダ室５３接続部５４ピストン５５圧力センサ６３判定部８０容器８１開口部９０内容物

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】開口部（８１）を有する容器（８０）に内
容物（９０）を充填した後で、容器（８０）内にできる
空間量を測定する装置であって、内部に気体を収容する気体収容部（５１）と、前記容器（８０）の開口部（８１）に対して気密状態に
取付可能でかつ離脱可能にされていて、前記気体収容部
（５１）内と容器（８０）内を連通せしめる連通路（５
２）を有する接続部（５３）と、前記気体収容部（５１）内の容積を変化せしめる容積可
変部（５４）と、前記気体収容部（５１）内の圧力を測定する圧力測定部
（３）と、を備えたことを特徴とする容器内の空間量の測定装置。
【請求項２】前記圧力測定部（３）は、前記気体収容部
（５１）内の圧力の絶対値を測定する圧力センサ（５
５）と、この圧力センサ（５５）により測定された圧力
の絶対値を予め定めた基準値と比較する比較手段（６
３）とを備えていることを特徴とする請求項１記載の容
器内の空間量の測定装置。
【請求項３】前記圧力測定部（３）は、前記比較手段
（６３）の出力に応じて容器（８０）内の空間量が適正
であるかどうかを表示する表示手段（６１）を更に備え
ていることを特徴とする請求項２記載の容器内の空間量
の測定装置。
【請求項４】前記接続部（５３）の前記開口部（８１）
側の面は、平面状であり、シール材からなるシートが張
り付けられていることを特徴とする請求項１記載の容器
内の空間量の測定装置。
【請求項５】前記気体収容部（５１）内部の圧力を一定
基準圧力に維持しつつ前記容積可変部（５４）により前
記気体収容部（５１）の容積を一定基準量にするととも
に前記接続部（５３）を前記容器（８０）の開口部（８
１）に気密状態に取付けて前記容積（８０）内部と前記
気体収容部（５１）とからなる密閉空間を形成し、密閉空間を形成した後に前記容積可変部（５４）により
前記気体収容部（５１）内の容積を予め定めた所定量変
化させ、この所定量変化させた後に前記圧力測定部（５５）によ
り前記気体収容部（５１）内の圧力を測定し、測定された気体収容部（５１）内の圧力が予め定めた基
準値の範囲内か否かによって前記容器（８０）内の空間
量が所定の範囲内にあるか否かを測定することを特徴と
する請求項１記載の容器内の空間量の測定装置を用いた
容器内の空間量の測定方法。
【請求項６】前記密閉空間を形成した後に前記容積可変
部（５４）により前記気体収容部（５１）内の容積を予
め定めた所定量収縮させることを特徴とする請求項５記
載の容器内の空間量の測定方法。
【請求項７】前記測定された気体収容部（５１）内の圧
力が予め定めた基準値以上の場合に前記容器（８０）内
の空間量が所定の範囲内であると測定することを特徴と
する請求項６記載の容器内の空間量の測定方法。