JPS6027833A

JPS6027833A - 密封容器の漏洩検査方法及びその装置

Info

Publication number: JPS6027833A
Application number: JP13448783A
Authority: JP
Inventors: Hisaichi Shibazaki; 柴崎　久市
Original assignee: Olympus Corp; Toyo Seikan Kaisha Ltd
Current assignee: Olympus Corp; Toyo Seikan Group Holdings Ltd
Priority date: 1983-07-25
Filing date: 1983-07-25
Publication date: 1985-02-12
Also published as: JPH0361897B2

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、紙、プラスチック、アルミニウム等の金属箔
あるいはそれらの複合材料からなる弾力的もしくは可撓
的な外壁を有する容器に、飲食品等の内容物を充填密封
した後、該容器のシール不良あるいは材料のピンホール
等による漏洩の検査を行なう密封容器の漏洩検査方法及
びその装置に関する。

近年、果汁あるいはコーヒ等の飲料を充填する容器とし
て、紙を基材とし、プラスチックフィルム及びアルミニ
ウム箔等を用いた積層体からなり、ある程度の可撓性と
保形性を兼備したシート材を袋状９箱状あるいは筒状に
形成した容器が実用化されつつある。しかし、これら容
器に対する従来の漏洩検査は、容器から漏出した液体に
よる濡れを、人間の目積で判別することによって行々つ
ており、正確且つ自動的な漏洩検査は困難であった。

この種のシート材からなる容器の自動的な検査方法とし
て、金属缶の漏洩検査に用いられている、蓋面の打音に
よって判別する自動打検法、あるいけ容器内圧力による
蓋面の変形撓み量を近接距離計で測って判別する方法等
の利用も考えられる。

しかしながら、前者の方法は、蓋の自由振動が十分長い
時間にわたって減衰していく金属蓋にのみ有効であり、
プラスチックや紙のように自由振動の減衰がきわめて早
い材質のものには適用不可能であった。捷た、後者の方
法は、容器に、予め変形を予定された蓋面の他に、容器
内圧によって変形することのない基準部分を設けなけれ
ばならないと共に、変形々状が容器内圧力と常に一定の
関係を有する場合にしか適用できなかった。

このように、紙を基材としたシート材からなる容器の漏
洩検査には、従来の金属缶の漏洩検査に用いられている
方法を利用することは困難であった。

通常、飲料は９０℃乃至９５℃程度の高温状態で容器に
熱間充填、密封され、その後冷却される。

本発明は、この冷却の際に内容品の体積が収縮して容器
内圧を減圧状態とし、容器の可撓的な壁面を圧力差によ
って容易に変形させるといった性質を利用することによ
り、減圧変形を生ずる容器の漏洩を、飲料の充填工程中
に自動的に検査する方法及びその装置の提供を目的とす
る。

先づ、本発明の原理を簡単に説明する。

高温状態の飲料を容器に充填、密封した後冷却すると、
容器内は減圧状態となる。このとき、ピンホールあるい
けシール不良等の漏洩箇所を有する不良容器は、その箇
所より容器内に外部空気が流入し、容器内外の圧力差を
ほぼ同じとするため容器にほとんど変形を生じ々い。一
方、ピンホールあるいはシール不良等の漏洩箇所のない
正常な容器においては、容器内の減圧にと４なって可撓
的壁面が内側に撓み、その容積が減少する。したカよっ
て、容器の可撓的壁面を含む外周形状寸法を光学的手段
で測定し、所定の演算を行なった後、その値が一定の値
より大きいか否かを判別することによって、容器の漏洩
の有無を判定するものである。

以下、本発明を実施例にもとづいて説明する。

実施例における容器１０１は、厚みが０．３　ｍの基材
紙の外側［５０μのポリエチレン、内側に３０μのポリ
エチレンと１５μのアルミニウム箔、さらに最内層に５
０μのポリエチレンをそれぞれ接着積層した、巾１７１
＋ｍｎ、高さ１３０閣の長方形のシート材を、直径５３
覗のほぼ円筒形に丸めて熱接着した胴部と、厚みが１０
０μのアルミニウム箔を基材とし、内側に５０μのポリ
エチレンを積層し、外側に５μのエポキシフェノール系
塗料を塗布したシートを円形皿状にプレス成形した蓋と
からなり、この蓋を円筒形胴部の両端に熱接着して形成
しである。また、胴部には、容器内の圧力が減圧した際
、胴部の断面積がほぼ正六角形となるように、予め胴部
の縦方向に六本の折目が等間隔に予備加工しである、容器内の減圧による変形は、上述の折目に沿って胴部の
ほぼ中央に大きく現れ、蓋との熱接着により硬くなって
いる両端部には現れにくい。したがって、胴部の変形、
すなわち容器全体の容積減少は胴部中央で代表して検知
することができる。

第１図は本発明の第１実施例を示すもので、容器の変形
を胴部断面積の減少として測定し、この断面積の大きさ
によって容器の漏洩検査を行ならものである。

第１図において、１０２はコンベアで、矢印Ｘ方向へ図
示せざる駆動装置によって移動し、容器１（）１を搬送
する。１０３　ａ　、　１０３　ｂはレーザ距離計で、
コンベア１０２の直角方向両側に、等距離且つ対向した
状態で配設されている。このレーザ距離計１０３　ａ　
、　１０３　ｂは、容器１０１の中央部までの距離を一
方を正の値、他方を負の値として帆１ｗ＋ｍの精度でデ
ジタル的に測定する。１０４けコンベア１０２の移動距
離に対応してパルス信号を発するエンコーダであり、コ
ンベア１０２の移動量を０．１　ｍの精度で測定する。

１０５は記憶装置１０６と加算装置１０７からなる演算
装置で、エンコーダ１０４の１パルスごとに、一対のレ
ーザ距離計１０３　ａ　、　１０３　ｂからの測定値を
入力し、記憶装置１０６に記憶させる。この記憶装７ｉ
１０６内の値は、容器１０１の胴中央部の切断面形状寸
法の座標値を示している。１０８は記憶装置１０６内の
６値により容器１０１の胴中央部切断面形状を図形化す
るＸ−Ｙプロッタである。１１０はデジタル比較器で、
デジタルスイッチよりなる判別レベル設定器１０９に設
定された断面積値と、演算装置１０５からの断面積値と
を比較し、演算装置１０５からの断面積値がレベル設定
器１０９の断面積値より大きい場合に不良判別信号を発
する。

次に、第１実施例における検査方法について説明する。

容器１０１を立位状態でコンベア１０２に載せ搬送する
。一対のレーザ距離計１０３　ａ　、　１０３　ｂは、
予め、コンベア１０２のほぼ中央に立てられタ一枚ノ薄
い紙片によって零点が較正され、一方の距離計は正の値
、他方の距離計は負の値を出力するようになっている。

そして、とのレーザ距離計１０３８゜１０３ｂによる測
定値は、エンコーダ１０４の歩進数をＸとしたとき、一
方のレーザ距離計１０３ａの値をｙａ、他方のレーザ距
離計１０３ｂの値をｙｂとして記憶装置１０６内に入力
される。

すなわち、コンベア１０２上の容器がレーザ距離計１０
３　ａ　、　１０３　ｂのレーザビームの当る位置にく
るまでは、一対のレーザ距離計１０３　ａ　、　１０３
　ｂの測定値はそれぞれ＋■及び−ωを指示しているが
、容器１０１の前端がレーザビームと当る位置まで移動
してくると、レーザ距離計１０３　ａ　、　１０３　ｂ
はその座標値ｙａ　、　ｙｂを指示する。そこで、この
値をエンコーダ１０４の１パルスごとにトリガして記憶
装置１０６に入力させる。この入力は、レーザ距離計１
０３　ａ　、　１０３　ｂの測定値が再び＋の及び−ω
を指示するまで続行される。このようにして、記憶装置
１０６内には、容器１０１の胴中央部の切断面形状寸法
の座標値が記憶される。

第２図は、記憶装置１０６内の６値をＸ−Ｙプロッタ１
０８に出力して描かせた図形であわ、第２図（ａ）は、
漏洩箇所のない正常な容器の場合で、胴中央部はほぼ正
六角形となっている。第２図（ｂ）は、蓋の熱接着不良
による漏洩箇所のある不良容器の場合で、胴中央部はほ
とんど円形となっている。

一方、加算装置１０７は、容器１０１の胴中央部断面積
Ｓをめるべく、記憶装置１０６内の値ｙａ　。

ｙｂの差の総和を、式Ｓ＝Σて’（ｙａ−Ｙｂ）にもと
づいて演算する。第１表は、加算装置１０７によってめ
られた、正常な容器１０個と不良な容器１０個の断面積
を表にしたものである。

第１表　正常容器及び不良容器の胴部断面積第１表から
判るように、正常容器の場合は平均１８１♂の断面積の
収縮がみられ、この値は、測定値のばらつき値よりも十
分大きい。したがって、断面積を指標として容器の良否
判別を十分性ない得ることが判る。

このようにして演算された容器の断面積値は、デジタル
比較器１１０において、判別レベル設定器１０９からの
設定値と比較される。そして、演算装置１０５からの値
、すなわち測定値の方が設定値より大きい場合に、容器
の不良判定信号を図示せざる排除装置に出力し、不良容
器をコンベア１０２から取り除く。

第３図は本発明の第２実施例を示すもので、容器が予め
定められた形状に変形することに鑑み、胴部における予
定された凹凸の回数と、その凹凸の度合によって容器の
漏洩検査を行なうものである。

第３図において、２０２は回転台で、駆動モ〜り２０３
により中心軸２を中心として一方向に回転される。この
回転台２０２の上部には容器１０１が中心軸２を合致さ
せた状態で載置しである。２０４は駆動モータ２０３と
同軸に設けられたエンコーダで、回転台２０２の一回転
を１０２４等分したパルス信号として出力する。２０６
は容器１０１の胴中央部と対向して配量されたレーザ距
離計で、容器１０１の胴部までの距離を測定する。

２０５Ｕ演算装置で、エンコーダ２０４の１パルスごと
にレーザ距離計２０６の測定値を順次記憶する記憶装置
２０７と、記憶装置２０７における１０２４個の測定値
を、−周期における時系列データとみなして周波数成分
計算を行なうフーリエ変換計算器２０８と、フーリエ変
換計算器２０８による計算結果の中の第６次高調波の項
を保持する出力レジスタ２０９とによって構成されてい
る。２１１はデジタル比較器で、デジタルスイッチより
なる判別レベル設定器２１０に設定された値と、出力レ
ジスタ２０９からの値を比較し、その差が設定値以下の
第６次高調波成分に対して不良判別信号を発する。２１
２は記憶装置２０７内の６値によシ容器１０１の胴中央
部切断面形状を図形化する極座標プロッタである。

次に、第２実施例における検査方法について説明する。

容器１０１を立位状態で回転台２０２に載せ、いずれか
一方向に回転させる。このとき、レーザ距離計２０６は
、中心軸２を零点としてレーザ距離計２０６に近付く方
向を正の値として指示し、順次、容器１０１の胴中央部
の半径を測定する。そして、この測定値はエンコーダ２
０４の１パルスごとにトリガして記憶装置２０７に入力
される。このようにして、記憶装置２０７には、極座標
系で示した容器の胴中央部の切断面形状が、データ順番
を角度θ。

レーザ距離計の指示値を半径Ｒとして記憶される。

したがって、これらの値を極座標プロッタ２１３へ出力
すると第２図で示したと同様の胴部断面形状を得ること
ができる。

一方、フーリエ変換計算書２０８では、１０２４個のデ
ータを取り終えると、これを−周期とする時系列データ
と見なして周波数成分計算を行々う。この計算結果の中
から、第６次高調波の項をとり出して出力レジスタ２０
９に保持し、１つデジタル比較器２１１において、判別
レベル設定器２１０の設定値と比較し、設定値以下の第
６次高調波成分のときに不良判別信号を出力する。これ
により排除装置を作動させ、不良容器を工程中から排除
する。

容器１０１の胴部は、上述したように、減圧変形時には
ほぼ正六角形となるので、正常な容器では一回転につき
六回の大きな凹凸が交互に繰り返される。これに対し、
漏洩箇所のある不良容器はほとんど円形となり凹凸が極
めて小さくなる。したがって、第６次高調波の多少によ
って容器の漏洩箇所の有無の判別を行なえる。第２表（
ａ）及び（ｂ）は、正常容器と不良容器の胴部の凹凸状
態を示している。々お、第２表に卦けるｉけ、容器の胴
部側面の測定点であり、ある一点を基準として、一定方
向に六箇所等間隔にとっである。

第２表（ａ）　正常容器の凹凸量（ｂ）　不良容器の凹凸量この第２表（ａ）、Φ）から判るように、各々の凹凸を
平均半径との差ΔＲで示し、正常容器のものと不良容器
のものとを比較してみると、両者の間には約４倍の差が
あるので、正常容器か不良容器かの判別は明確に行なえ
る。なお、不良容器においても、約０．４諺程度の凹凸
が生じるのは、予め決められた形に変形しやすくするだ
めの折目が形成しであるからである。

さらに、フーリエ変換計算結果の第６次高調波以外の各
項もそれぞれ特有の意味を有しており、これを判別指標
とするとと屯可能でおる。すなわち、例えば０次の項は
、全データの平均値に相当し胴部断面積を表しており、
これによって前記第１実施例と同様の判別を行ない得る
。また、１次乃至５次の項は、胴部に予定外の変形の表
われたことを示す。この場合、往々にして三角形や四角
形等に変形することもあるが、これは折目加工の不良や
、あるいは工程途中において々んらかの異常な外力を受
けた場合に生じ、不良容器として判別される。

なお、上記実施例の説明においては、正六角形に変形す
る容器について述べたが、これに限らず、四角形あるい
は五角形等の任意の形状に変形する容器の漏洩検査も勿
論可能である。これらの場合、第２実施例のものにおい
ては、主たる判別指標は４次の項又は５次の項となる。

また、上述した演算においては、第１実施例における直
交座標系を極座標系に変換して行なうこともできる。さ
らに、フーリエ変換はデジタル演算によって行なわれる
が、記憶装置内データをアナログに変換し、周波数フィ
ルタによる周波数分析によっても全く同様な結果を得る
ことができる。

以上の如く本発明によれば、紙を基材とした可撓的な外
壁を有する任意形状の容器におけるピンホール、あるい
はシール不良等による漏洩検査を、自動的な手段により
迅速且つ確実に行なうことができる。また、漏洩検査だ
けで々く、容器の異常変形等をも検知することが〒き、
この種の容器の幅広い検査に利用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例の斜視図、第２図（ａ）は
正常容器の胴中央部切断面図形、第２図Φ）は不良容器
の胴中央部切断面図形、第３図は本発明の第２実施例の
斜視図を示す。１０１・・・容器　１０２・・・移動手段１０３ａ、　
１０３ｂ・・・レーザ距離計　１０５・・・演算装置１
１０・・・比較装置　２０２・・・回転手段２０５・・
・演算装置　２０６・・・レーザ距離計２１１・・・比
較装置出願人　岸　本　昭第１図１０２第２図（０）（ｂ）第３図２０６　、Ｚ　’）、、　Ｆ　２０２１２０４ ”＝−２０３２０７゜仁２０５１０１１手続補正書（自制昭和５８年１２月−１′（日１、事件の表示特願昭５８　−　１３４４８７　号３、補正をする者事件との関係　特許　出願人任　所　神奈川県横浜市金沢区釜利谷町４４３９％−地
の２６名　称（氏名）　岸本　昭４、代　理　人　〒１０７　電話５８６−９２８７番６
、補正の対象明細書及び図面７、補正の内容補正の内容（１）　明細書第１４頁第２行「フーリエ変換計算書２
０８」を「フーリエ変換計算器２０８」とする。（２）明細書第１７頁第２行と第３行の間に次の文章を
挿入する。「上述した説明の実帥データを図表によって示すと次の
ようになる。すなわち、第４ａ図は、飲料未充填状態に
おける容器の胴周部展開データ図とスペクトルパターン
を示し、第４ｂ図及び第４Ｃ図は、飲料充填状態におけ
る正常容器及び不良容器の胴周部展開データ図とスペク
トルパターンを示す。第５ａ図及び第５ｂ図は、飲料充
填状態に訃ける正常容器のスペクトルレノくターンの４
例及び不良容器のスペクトルノ（ターンの８例を示す。第６図は、容器の変形々状とスペクトルパターンの７例
を示す。」（３）明細置県】８頁第８行「斜伊図を示す。」を「斜視図、第４ａ図は成因とスペ
クトルパターン、第４ｂ図及び第４ｃ図は飲料充填状態
における正常容器及び不良容器の胴周部展開データ図と
スペクトルパターン、第５ａ図及び第５ｂ図は飲料充填
状態における正常容器及び不良容器［ｂけるスペクトル
パターン、第６図は容器の変形々状とスペクトルパター
ンを示す。」（４）　第４ａ図、第４ｂ図、第４Ｃ図、第５ａ図、第
５ｂ図及び第６図を追加する。 −・め端←ビ第５ｂ図（８）−一一一一涛一第５ｏ図第６ＤＡＴＡＮｏ。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）可撓的な壁面を有する容器に飲料等の内容物を熱
間充填して密封し、その後該容器を冷却することによシ
内容物を収縮させて容器壁面を変形させ、この容器壁面
の外周に沿った外形形状をレーザ距離計等の測定器によ
って測定し、この測定結果を容器の断面積あるいは容器
壁面の予定された回数の凹凸部における凹凸量として演
算した後、予め設定しである値と比較することによって
容器の漏洩箇所の有無を判別する密封容器の漏洩検査方
法。
（２）　紙等を基材とした可撓的な壁面を有する密封容
器の漏洩を検査する装置において、飲料等の内容物を熱
間充填し、その後冷却した容器を所定の速度で移動もし
くは回転させる手段と、この移動もしくは回転手段上に
載せられた容器の壁面外周に沿った外形形状を所定位置
からの距離として測定する距離計と、この距離計の測定
値を入力し、容器の断面積あるいは容器壁面の予定され
た回数の凹凸部における凹凸量に演算する演算装置と、
との演算装置からの値を予め設定されている値と比較し
て容器の漏洩箇所の有無を判別する比較装置とを備えた
密封容器の漏洩検査装置。