(57)【要約】【課題】単に洩れの有無だけではなく、ある所定の微少洩れ以下であれば良品として判断してよい製品の洩れ検査を、短い段取替え時間及び検査時間で、安価に行う方法および装置を提供することを課題とする。【解決手段】エア供給口を備えた蓋部８５とエア排出口を備えた筒部８６からなり、筒部に蓋部を閉じることにより内部の空間を形成する構造のチャンバー８であって、筒部に被検査容器９を入れ蓋部を閉じて密閉することにより前記チャンバー内部空間を、前記エア供給口に接続された空間８３と前記エア排出口に接続された空間８４とに被検査容器の側面及び底面により分離可能な構造のチャンバーを用いて、前記チャンバーに被検査容器９を封入して前記エア供給口からエアを供給した時、前記エア排出口から洩れ出るエアの流量を流量計により計測することにより被検査容器の洩れの有無および洩れの程度を計測する検査方法により上記課題を解決する。【選択図】　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検査容器を封入するチャンバーと、このチャンバーにエアを供給するエア供給部と、チャンバーから流出するエアの流量を計測する流量計と、それらをチューブで接続して構成される洩れ検査装置であって、
前記チャンバーは、エア供給口を備えた蓋部とエア排出口を備えた筒部からなり、筒部に蓋部を閉じることによりチャンバー内部の空間を形成する構造のものであって、筒部に被検査容器を入れ蓋部を閉じて密閉することにより前記チャンバー内部空間を、前記エア供給口に接続された空間と前記エア排出口に接続された空間とに被検査容器の側面及び底面により分離可能な構造となっているものであって、
前記チャンバーに被検査容器を封入して前記エア供給部からエアを供給した時、前記流量計がエアの流れを検知するかどうかによって被検査容器の洩れの有無を検査する洩れ検査装置。
【請求項２】
請求項１に記載の洩れ検査装置であって、事前に洩れを生じる原因となるピンホール径の大きさと洩れエアの流量との関係を把握しておくことにより、前記流量計の読みから被検査容器のピンホール径を推測できることを特徴とする洩れ検査装置。
【請求項３】
エア供給口を備えた蓋部とエア排出口を備えた筒部からなり、筒部に蓋部を閉じることにより内部の空間を形成する構造のチャンバーであって、筒部に被検査容器を入れ蓋部を閉じて密閉することにより前記チャンバー内部空間を、前記エア供給口に接続された空間と前記エア排出口に接続された空間とに被検査容器の側面及び底面により分離可能な構造を有するチャンバーを用いて、前記チャンバーに被検査容器を封入して前記エア供給口からエアを供給した時、前記エア排出口から洩れ出るエアの流量を流量計により計測することにより被検査容器の洩れの有無を検査する洩れ検査方法。
【請求項４】
請求項３に記載の洩れ検査方法であって、事前に一定のエア供給圧における、洩れを生じる原因となるピンホール径の大きさと洩れエアの流量との関係を把握しておくことにより、前記流量計の読みによる洩れ流量が基準流量以下ならば良品として判定することを特徴とする洩れ検査方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、紙カップのような容器の洩れを検査する方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
従来、容器の微少な洩れを定量的に測定する方法として、差圧計式（特許第２７００９６２号）、圧力計式（特許第３１０４９７６号、登録実用新案第３０７２８６３号）、異種ガス検知式等がある。差圧形式は、被検査容器と洩れのない基準容器に空気源から同一の空気圧を与え、その供給路を遮断した後に両者間に圧力差が発生するかどうかにより洩れの有無を判定する、また圧力計式は、容器を密閉するチャンバーに容器を封入して、空気源から容器に一定の圧をかけた時の、容器の外側のチャンバー内の空間の空気圧変化を計測することによって容器の密閉性を検査する。
【０００３】
容器の微少な洩れを検査する他の方法として、水没試験（登録実用新案第３０４７８９３号）、あるいは容器をチャンバー内に密閉し圧縮空気を封入して、チャンバー内に洩れた気体を液体中に気泡として発生させ、その気泡の有無を観察する方法（特許第２６６４１９６号）等がある。図１は特許第２６６４１９６号の検査方法を模式的に表したものである。チャンバー１０８の中に検査容器１０９を封入する。検査容器１０９はエア供給部１０からエア供給口１８１を通じてエアを供給される。封入された検査容器１０９は、チャンバー１０８の内部空間を検査容器の内部の空間１８３と検査容器の外部の空間１８４に検査容器の側面および底面で分離する。今、エア供給口１８１からエアが供給された時、もし検査容器にピンホール等があれば洩れが生じ、洩れたエアが空間１８４に充満し、排気口１８２から排出される。エアの排出は、液体槽１２０に満たされた液体中に気泡となって観察される。したがってエア供給により気泡が観察され、エア供給停止により気泡が止まれば被検査容器に洩れが生じていることを認めることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記差圧計式（特許第２７００９６２号）、圧力計式（特許第３１０４９７６号、登録実用新案第３０７２８６３号）、異種ガス検知式の従来装置は、装置化コストが高いこと、また、検査所要時間が長い等の欠点を有する。また、これらの方式は、容器の内容量の違いによって、最適な圧力設定値、検査所要時間等の条件出しを行なわなければいけない為、前準備に時間がかかるという欠点もある。
また、前記水没試験（登録実用新案第３０４７８９３号）、あるいは図１に示した特許第２６６４１９６号の方法は、気泡の有無をセンサーによりまたは観察により検知して洩れがあるかどうかを知るものであって、いわば定性的な検査方法であって、紙カップのように単に洩れがあるかどうかだけではなく、ある所定の微少洩れ以下であれば良品として判断してよい容器の洩れ検査に対しては適用できない。
【０００５】
本発明はこのような問題点を考慮してなされたものであり、紙カップのように単に洩れがあるかどうかだけではなく、ある所定の微少洩れ以下であれば良品として判断してよい製品の洩れ検査を、短い準備時間で、短い検査時間で、安価に行う方法および装置を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
課題を解決するための第１の発明は、被検査容器を封入するチャンバーと、このチャンバーにエアを供給するエア供給部と、チャンバーから流出するエアの流量を計測する流量計と、それらをチューブで接続して構成される洩れ検査装置であって、
前記チャンバーは、エア供給口を備えた蓋部とエア排出口を備えた筒部からなり、筒部に蓋部を閉じることによりチャンバー内部の空間を形成する構造のものであって、筒部に被検査容器を入れ蓋部を閉じて密閉することにより前記チャンバー内部空間を、前記エア供給口に接続された空間と前記エア排出口に接続された空間とに被検査容器の側面及び底面により分離可能な構造となっているものであって、
前記チャンバーに被検査容器を封入して前記エア供給部からエアを供給した時、前記流量計がエアの流れを検知するかどうかによって被検査容器の洩れの有無を検査する洩れ検査装置である。
【０００７】
前記洩れ検査装置は、事前に洩れを生じる原因となるピンホール径の大きさと、一定エア供給圧における洩れエアの流量との関係を把握しておくことにより、前記流量計の読みから被検査容器のピンホール径を推測することも可能であるという特徴を有する。
【０００８】
課題を解決するための第２の発明は、エア供給口を備えた蓋部とエア排出口を備えた筒部からなり、筒部に蓋部を閉じることにより内部の空間を形成する構造のチャンバーであって、筒部に被検査容器を入れ蓋部を閉じて密閉することにより前記チャンバー内部空間を、前記エア供給口に接続された空間と前記エア排出口に接続された空間とに被検査容器の側面及び底面により分離可能な構造を有するチャンバーを用いて、容器の洩れの有無を検査する方法であって、
前記チャンバーに被検査容器を封入して前記エア供給口からエアを供給した時、前記エア排出口から洩れ出るエアの流量を流量計により計測することにより被検査容器の洩れの有無を検査する洩れ検査方法である。
【０００９】
第２の発明に係る洩れ検査方法の第２の態様は、事前に一定のエア供給圧における、洩れを生じる原因となるピンホール径の大きさと洩れエアの流量との関係を把握しておくことにより、前記流量計の読みが基準流量以下ならば、被検査容器のピンホール径は十分小さいと推測できるため、良品として判定する検査方法である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の検査方法を実施する検査装置１の装置構成を図２に示す。本実施例は紙カップの洩れ検査を例として説明する。装置１はエア供給部１０、紙カップ９の形状に合わせたチャンバー８、チャンバー８内より洩れたエアが通るチューブ１４、洩れたエアの流量を計測する流量計１５より構成される。チャンバー８は、筒部８６と蓋部８５に別れており、筒部８６に紙カップ９を入れ、蓋部８５を閉じることにより紙カップ９の飲み口部９１が筒部８６と蓋部８５に挟まれて固定され密閉して封入される。この状態で紙カップ９の内部８３と外部８４が確実に仕切られる。
【００１１】
次に図３の流れ図に沿って紙カップの検査方法を具体的に説明する。チャンバー８内に紙カップ９を密閉させて封入した後（Ｓ０１）、エア供給口８１からエアの供給を行う（Ｓ０２）。エアはチャンバー８内の紙カップ９と蓋部８５で形成されるカップの内部空間８３に充満するが、紙カップ９に洩れがある場合は、チャンバー８内で紙カップ９の外部の空間である８４の側にエアが洩れ、洩れたエアはチャンバー排出口８２からチューブ１４、流量計１５を通り、排出口１６より大気に排出される（Ｓ０３）。ここで、発生したエア（洩れたエア）の流れを流量計１５にて計測する（Ｓ０４）。流量計１５の読みが基準流量以下であるならば良品と判断する（Ｓ０５）。以上が本発明の洩れ検査方法の概略の流れである。
【００１２】
本発明に係る洩れ検査方法は、検査所要時間を定める等の条件出しが不要であること、検査所要時間が短時間ですむこと、洩れ流量を定量化し、基準流量との比較によって被検査容器の良否を判定可能であること、に特徴がある。以下この事について補足説明する。
【００１３】
図４は、エアが漏れた場合の流量計１５の読みの一例を示したものである。図４では、流量計１５は、バルブ１２を開いてエア供給を始めた直後から排気エアの流れを検知し、極めて短い時間ｔの間に定常状態の排気流を観測している。従ってエア供給から極めて短いｔ秒経過後の流量計１５の読みによって、カップ９にエアの洩れを生じさせるピンホールがあるかどうかがわかる。
【００１４】
ｔは、カップ９の容積にかかわらず、チャンバー８の容積（８３と８４の容積の和）、空圧源の圧力、ピンホール径の大きさで決定されるので、洩れ検査に要する時間をカップ９の容積に無関係に決定できる。いいかえれば、カップの容積に応じて洩れ検査所要時間等の条件出しを行う必要はない。
【００１５】
さらに、定常状態においては、カップ９の内面にかかる空気圧は一定と考えられることと、ピンホールを通過するエアの流量とチューブ１４を通じて流量計１５を通過する流量は等しいことから、ピンホールが存在する場合は、流量計１５の読みからカップ９に開いたピンホールの径を推測する事が可能である。図５は、空圧源１１の加圧値を横軸に、観測される流量値を縦軸にとり、一定のチャンバー容積において、ピンホール径の大小により得られる流量計１５の読みをプロットしたグラフである。図５のグラフから、加圧値が大きくなれば、洩れ流量も大きくなること、また、加圧値が一定ならば、ピンホール径が大きいほど大きな洩れ流が生じていることがわかる。
【００１６】
図６は、図５のグラフから作成したグラフであって、加圧値が一定の場合（図５のグラフの右端の加圧値）の時のピンホール径の大きさと生じる洩れ流の関係をプロットしたものである。図６のグラフから、流量計１５の読みからピンホール径を推測できることがわかる。したがって、例えば、径がａｍｍ以上のピンホールがあるものを不良品とし、ａｍｍ未満のピンホール径は不良品としない場合においては、図６から、ｂｌ／ｍｉｎ未満の洩れ量なら不良品としないという定量的な洩れ検査が実施可能となる。
【００１７】
以上、本発明の実施形態として洩れ検査装置１を説明した。洩れ検査装置１の特長を以下にまとめる。
１）容器に存在する穴からの微少な洩れ量（流量）を測ることにより、瞬時に洩れ検査ができ、検査工程の時間短縮が可能になる。
２）容器に存在する穴からの微少な洩れ量（流量）を測ることにより、容器の容積の違いによる条件出しが不要になる為、段取り替え時間が短くなる。
３）単純な構造である為、小型で安価な装置にすることができる。
４）定量的な洩れ検査が可能である。すなわち、単に洩れがあるかどうかだけでなく、洩れ流量からピンホール径が推測できる。したがって、微少な洩れがあっても、所定の洩れ量を超えなければ、機能を満たす容器の良否判定の規格化が可能になる。
【００１８】
【発明の効果】
以上、詳しく説明したように本発明に係る洩れ検査方法およびその方法を利用した洩れ検査装置によれば、段取り替えに要する時間が短く、検査時の所要時間も短くてすむ洩れ検査工程を実現できるという顕著な効果を奏する。また、単に洩れがあるかどうかだけでなく、微小な洩れ量ならば良品と判定する検査基準に合致した検査工程を実現できるため、品質や安全性を損なうことなく、今まで適当な検査方法がないため不良と判定されていた製品を正しく評価して、良品率を上げ歩留まり率向上につなげることができるという顕著な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】代表的な従来技術の説明図である。
【図２】本発明に係る洩れ検査方法を実現する洩れ検査装置１の全体構成図である。
【図３】本発明に係る洩れ検査方法の概要を説明する流れ図である。
【図４】流量計１５の読みの一例を示した図である。
【図５】ピンホール径の大小に応じて、生じる洩れエアの流量が、空圧源１１の加圧値に対してどのように変化するかを示すグラフである。
【図６】空圧源１１の加圧値を一定にした場合の、流量計１５の読みとピンホール径の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１　　　　　　洩れ検査装置
８　　　　　　チャンバー
９　　　　　　紙カップ
１０　　　　エア供給部
１１　　　　空圧源
１２　　　　バルブ
１３　　　　チューブ
１４　　　　チューブ
１５　　　　流量計
１６　　　　排出口
８１　　　　チャンバーエア供給口
８２　　　　チャンバーエア排出口
８５　　　　チャンバー蓋部
８６　　　　チャンバー筒部
１０８　　チャンバー
１０９　　被検査容器
１２０　　液体槽
【図１】
2004085254.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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