(57)【要約】【課題】  内容物が充填されたキャップ付ボトル缶の内圧検査を高精度に行う。【解決手段】  ボトル缶の口金部側の内部に空間が形成されるように、キャップ付ボトル缶２５を正立姿勢にした状態で、キャップ天面部を電磁誘導作用によって強制励振させ、この際のキャップ天面部からの反響音に基づいてキャップ付ボトル缶２５の内圧を検査する。【選択図】        図１
2005172607.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
大径の胴部と、該胴部の缶軸方向上端に、径方向外方へ凸とされた凸曲面状の連結部を介して連設されるとともに、缶軸方向上方へ向かうに従い漸次縮径した肩部と、該肩部の缶軸方向上端部に連設されるとともに、缶軸方向上方へ延在した口金部とを有し、かつ該口金部に雄ねじ部が形成されたボトル缶に、内容物を充填した状態で、平坦面とされた天面部、および該天面部の外周縁部から略垂下してなる側面部からなるキャップ本体と、前記天面部の内側に配設されたライナーとを有するキャップを、前記ライナーを前記ボトル缶の開口部に密接させた状態で、前記雄ねじ部に螺着した構成のキャップ付ボトル缶の内圧を検査する内圧検査方法であって、
前記ボトル缶の前記口金部側の内部に空間が形成されるように、前記キャップ付ボトル缶を正立姿勢にした状態で、
前記キャップ天面部を電磁誘導作用によって強制励振させ、この際の前記キャップ天面部からの反響音に基づいてキャップ付ボトル缶の内圧を検査することを特徴とする内圧検査方法。
【請求項２】
請求項１記載の内圧検査方法において、
前記キャップ本体は、０．２％耐力が２００ＭＰａ以上２４０ＭＰａ以下のアルミニウム合金により形成され、
前記キャップ天面部は、外径が２８ｍｍ以上４６ｍｍ以下に形成されるとともに、厚さが０．２３ｍｍ以上０．２７ｍｍ以下に形成されていることを特徴とする内圧検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、いわゆるキャップ付ボトル缶の内圧を検査するのに好適な内圧検査方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ミルク入りコーヒー等の低酸性飲料は、アルミニウム製の陽圧缶（液体窒素充填）あるいはスチール製の負圧缶に充填、密封され、レトルト殺菌をした後に、段ボール紙からなるカートンケースに梱包されてパレットに積み込まれる。そして、カートンケース詰めされた缶は、７日程度放置した後、カートンケース毎にいわゆる打検による缶内圧検査を行い、漏れがないか確認が行われている。これは、万一、缶に微細なピンホールがある場合、スローリークするため充填直後に缶内圧を測定しても、缶内圧が充填前とさほど変わらず、リークの有無が分らないという問題があるからである。なお、内容物が低酸性飲料の場合は、一般に、缶に内容物を充填した後、窒素ガスを充填し、内容物の酸化防止を図っている。
【０００３】
ところで、前記打検により缶内圧を検査する手段としては、内容物が充填,密封された缶を、この缶の内部のうち底部側に空間が形成されるように逆立ち姿勢とさせた状態で、この缶の底部のうち平滑面とされた径方向中央部を電磁誘導作用によって強制励振させ、この際の缶からの反響音を捉えて算出されたピーク周波数と、予め設定された缶内圧値とピーク周波数との相関とに基づいて缶の内圧を検査する方法が知られている（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開昭４９−３４３７６号公報
【０００４】
ここで、缶の内圧を検査するに際して、缶を前記逆立ち姿勢にして缶底部を強制励振させるのは、従来から供給されている、筒状体の一方の開口部に缶蓋が巻締められた構成の、いわゆる缶の構成に起因するものである。
すなわち、缶蓋は一般に、缶蓋天板と、スコアにより缶蓋天板に区画された開口片と、先端が開口片の缶蓋天板中心側に重なるようにこの缶蓋天板に配置されたプルタブとを備えているため、この缶蓋を電磁誘導作用によって強制励振させること自体が困難であること、さらに、たとえ強制励振させることができたとしても、この際得られる反響音から内圧を特定することが困難であることから、缶の内部のうち底部側に空間が形成されるように、缶を逆立ち姿勢とさせた状態で、前記開口片等が配設されていない平滑面とされた缶底部を強制励振させていたことに起因するものである。
このような内圧検査方法は、近年需要量が増大しているキャップ付ボトル缶についても同様に使用されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記従来からの内圧検査方法をキャップ付ボトル缶に適用すると高精度に内圧を検査することができない場合があった。
すなわち、キャップとボトル缶とからなる２ピース構造のキャップ付ボトル缶は、金属板に絞り加工,しごき加工を施して形成された有底筒状体に、内容物が充填された後に、この有底筒状体の開口部にキャップが螺着されて形成されるものであるが、この種のボトル缶の底部は一般に、缶胴の内部に凹むドーム形状に形成されている。このドーム形状の缶底部では、キャップ付ボトル缶の内圧が上昇しても、径方向内方に向かう圧縮力が主に発生することになるため、缶胴の外側へ膨出変形し難い。したがって、キャップ付ボトル缶の内圧が変化しても前記強制励振による反響音が変化し難く、高精度な内圧検査が困難であるという問題があった。特に、微小な内圧変化を検査することが困難であり、内圧について良缶を不良缶と判断したり、逆に不良缶を良缶と判断したりする場合があった。
【０００６】
このような問題を解決するための手段として、ボトル缶の底部を平坦面にする構成が考えられるが、このような構成では、缶の内圧が何らかの要因により通常より上昇したときに、容易に缶底部が缶胴の外側へ膨出変形するといった不具合、すなわちボトル缶の耐圧強度の低下を招来することになり、有効な解決手段にはならない。
【０００７】
また、仮にキャップ付ボトル缶の内圧を一本づつ個別に検査する場合には、キャップ付ボトル缶を、底部側の内部に空間ができるように逆立ち姿勢にする必要がある。しかしながら、このような逆立ち姿勢では、キャップ付ボトル缶の形状に起因して配置安定性が悪いため、前記逆立ち姿勢を安定して保持することが困難であり、したがって、高精度な内圧検査が困難であるという問題があった。
【０００８】
本発明は前記状況に鑑みてなされたもので、いわゆるキャップ付ボトル缶の内圧を高精度に検査することができる内圧検査方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明は以下の手段を提案している。
請求項１に係る発明は、大径の胴部と、該胴部の缶軸方向上端に、径方向外方へ凸とされた凸曲面状の連結部を介して連設されるとともに、缶軸方向上方へ向かうに従い漸次縮径した肩部と、該肩部の缶軸方向上端部に連設されるとともに、缶軸方向上方へ延在した口金部とを有し、かつ該口金部に雄ねじ部が形成されたボトル缶に、内容物を充填した状態で、平坦面とされた天面部、および該天面部の外周縁部から略垂下してなる側面部からなるキャップ本体と、前記天面部の内側に配設されたライナーとを有するキャップを、前記ライナーを前記ボトル缶の開口部に密接させた状態で、前記雄ねじ部に螺着した構成のキャップ付ボトル缶の内圧を検査する内圧検査方法であって、前記ボトル缶の前記口金部側の内部に空間が形成されるように、前記キャップ付ボトル缶を正立姿勢にした状態で、前記キャップ天面部を電磁誘導作用によって強制励振させ、この際の前記キャップ天面部からの反響音に基づいてキャップ付ボトル缶の内圧を検査することを特徴とする。
【００１０】
この内圧検査方法では、平坦面とされたキャップ天面部を電磁誘導作用によって強制励振させるので、高精度な内圧検査を実現することができる。すなわち、キャップ天面部は、キャップ付ボトル缶の内圧の変化に対して、比較的リニアに膨出変形し、かつ引張状態も変化する部位であるので、この缶の内圧の変化により、反響音が的確に変化することになる。したがって、高精度な内圧検査、特に、微小な内圧変化を的確に把握することが可能になる。
【００１１】
また、キャップ天面部の内面には、ライナーが配設されており、このライナーとボトル缶の開口部とが密接しているので、キャップ天面部を強制励振させたときにこのキャップに発生した振動がライナーにより減衰することになり、ボトル缶に伝播することを抑制することができる。したがって、前記強制励振により得られる反響音を主にキャップ天面部からのものとすることが可能になり、高精度な内圧検査を実現することができる。
【００１２】
さらに、キャップ付ボトル缶を前記正立姿勢にした状態でこの缶の内圧を検査するので、このキャップ付ボトル缶を１本ずつ個別に搬送させながら内圧を検査する場合でも、キャップ天面部を強制励振させるときに、このキャップ付ボトル缶を容易に安定して保持することが可能になり、高精度な内圧検査を容易に実現することができる。
【００１３】
請求項２に係る発明は、請求項１記載の内圧検査方法において、前記キャップ本体は、０．２％耐力が２００ＭＰａ以上２４０ＭＰａ以下のアルミニウム合金により形成され、前記キャップ天面部は、外径が２８ｍｍ以上４６ｍｍ以下に形成されるとともに、厚さが０．２３ｍｍ以上０．２７ｍｍ以下に形成されていることを特徴とする。
【００１４】
この内圧検査方法では、缶内圧が上昇し、キャップ天面部が缶軸方向上方に向って膨出変形した場合においても、この変形によって塑性変形することを確実に抑制することができるとともに、缶内圧の変化により反響音を的確に変化させることが可能になる。したがって、高精度な内圧検査、特に、微小な内圧変化を的確に把握することが可能になる。
【発明の効果】
【００１５】
この発明に係る缶の内圧検査方法によれば、キャップ付ボトル缶の内圧検査を高精度に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明に係る内圧検査方法,および内圧検査装置の好適な実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明に係る内圧検査装置の一実施形態を示す概略構成図である。
この内圧検査装置（以下、単に「検査装置」という）１は、搬入路２と、内圧検査手段３と、排斥部４と、搬出路５と、排出路６と、制御手段７とを備える概略構成とされている。
【００１７】
搬入路２,搬出路５,および排出路６はそれぞれ、例えば無端ベルト２１を図示しない駆動モータにて周回させるコンベアによって形成される。図示の例で、搬入路２,および搬出路５は、無端ベルト２１の上面が図中の左側から右側へと移動され、排出路６は、無端ベルト２１の上面が図中の上側から下側へと移動される。
【００１８】
排斥部４は、ケース２３が配置搬送される例えばフリーローラからなる搬送路と、図示しない排斥駆動部とを備えた概略構成とされており、前記排斥駆動部は例えばエアシリンダーにより構成され、前記搬送路に対して進退可能に支持された構成となっている。また、前記搬送路は、搬送方向上流側から下流側に向って高所から低所に傾斜した構成となっており、この搬送路に到達したケース２３は自重により図１において左から右に移動するようになっている。そして、この移動の過程において、ケース２３内の内圧値が後述するように適正範囲外にあると判定された場合には、前記排斥駆動部が前進駆動されることによって、ケース２３は排出路６に移動される。
【００１９】
搬入路２の搬送方向上流側には、例えば段ボール紙からなるケース２３が載せられる。ケース２３には、例えばミルク入りコーヒーや低酸性飲料等の製品（内容物）を充填,密封したキャップ付ボトル缶２５が、図示の例では、搬送方向に６個,およびこの方向に交差する方向に４個、すなわち４行６列の合計２４個収容されている。なお、一般に、これらの缶が陽圧缶の場合は液体窒素が充填され、さらに内容物が低酸性飲料の場合は窒素ガスが充填され、この内容物の酸化防止が図られている。
【００２０】
ここで、キャップ付ボトル缶の概略構成について説明する。
キャップ付ボトル缶２５は、図２に示すように、ボトル缶２６とキャップ２７とを備える概略構成とされ、これらのうちボトル缶２６は、アルミニウム,アルミニウム合金,またはスチールからなる金属板に、絞り加工,しごき加工を施して有底筒状体を形成した後に、この有底筒状体の開口部にネックイン加工,ねじ切加工,およびカール部形成加工などを施して形成される。
【００２１】
このボトル缶２６は、大径の胴部２６ａと、この胴部２６ａの缶軸方向上端に、径方向外方へ凸とされた凸曲面状の連結部２６ｂを介して連設されるとともに、缶軸方向上方へ向かうに従い漸次縮径した肩部２６ｃと、この肩部２６ｃの缶軸方向上端部と連設されるとともに、缶軸方向上方へ延在した口金部２６ｄとを有する概略構成とされている。この口金部２６ｄには雄ねじ部２６ｅが形成されるとともに、この缶軸方向上端部は径方向外方へ折返されたカール部２６ｆとされている。
【００２２】
キャップ２７は、平坦面とされた天面部２７ａ、およびこの天面部２７ａの外周縁部から略垂下してなる側面部２７ｂからなるキャップ本体と、天面部２７ａの内側に配設されたライナー２７ｃとを有する概略構成とされている。なお、前記キャップ本体は、０．２％耐力が２００ＭＰａ以上２４０ＭＰａ以下のアルミニウム合金により形成され、キャップ天面部２７ａは、外径が２８ｍｍ以上４６ｍｍ以下に形成されるとともに、厚さが０．２３ｍｍ以上０．２７ｍｍ以下に形成されている。
そして、キャップ２７は、ボトル缶口金部２６ｄの雄ねじ部２６ｅに、このキャップ２７のライナー２７ｃがボトル缶口金部２６ｄのカール部２６ｆと密接した状態で螺着されている。
【００２３】
ここで、天面部２７ａと側面部２７ｂとからなるキャップ本体は、５０００系アルミニウム合金または３０００系アルミニウム合金からなる圧延材に基づいて形成されている。
まず、５０００系アルミニウム合金からなる圧延材の場合は、重量％でＦｅ：０．０５％以上０．３５％以下、Ｍｎ：０．０１％以上０．１０％以下、Ｍｇ：１．５％以上２．１％以下を含有し、Ｃｒを０．１０％以下に規制し、残部がＡｌ及び不可避添加物からなる組成を有している。
【００２４】
そして、この圧延材を製造するに際しては、まず、前記組成を有するアルミニウム材料を溶製し、スラブに鋳造した後、熱間圧延で板厚を６ｍｍとし、次に、冷間圧延で板厚を２．５ｍｍとした後、これを連続焼鈍炉で４５０℃の温度下で一回目の中間焼鈍を行う。ここで、中間焼鈍とは、バッチ式の焼鈍の場合、３００℃以上４５０℃以下の温度下で１時間以上１０時間以下焼鈍処理することをいい、急速加熱方式による焼鈍の場合、４００℃以上５９０℃以下の温度下で１秒以上６０秒以下焼鈍処理することをいう。
【００２５】
そして、前記一回目の中間焼鈍を経た後に、再度冷間圧延を行い板厚を例えば０．６ｍｍとし、これを前記連続焼鈍炉で前述と同様にして二回目の中間焼鈍を行い、その後、これを最終板厚０．２５ｍｍまで冷間圧延する。そして、この板厚０．２５ｍｍの板材に最終調質焼鈍を施し、圧延材を形成する。ここで、最終調質焼鈍とは、圧延材を５０００系のアルミニウム材料とした場合においては、１６０℃以上２６０℃以下,好ましくは２００℃以上２３０℃以下で焼鈍処理することをいい、バッチ式の焼鈍の場合では１時間以上１０時間以下、急速加熱方式の場合では１秒以上６０秒以下で焼鈍処理することをいう。  
【００２６】
次に、３０００系のアルミニウム合金からなる圧延材の場合は、重量％でＳｉ：０．０１％以上０．６０％以下、Ｆｅ：０．１％以上０．７％以下、Ｃｕ：０．０１％以上０．５０％以下、Ｍｎ：０．３％以上１．３％以下、Ｍｇ：０．１％以上１．４％以下を含有し、残部がＡｌ及び不可避添加物からなる組成を有している。
【００２７】
そして、この圧延材を製造するに際しては、まず、前記組成を有するアルミニウム材料を溶製し、スラブに鋳造した後、熱間圧延で板厚を６ｍｍとし、次に、冷間圧延で板厚を２．５ｍｍとした後に、これを連続焼鈍炉で４６０℃の温度下で一回目の中間焼鈍を行う。そして、再度冷間圧延を行い板厚を例えば０．５０ｍｍとした後に、これを前記連続焼鈍炉で前述と同様にして二回目の中間焼鈍を行い、その後、これを最終板厚０．２５ｍｍまで冷間圧延する。そして、この板厚０．２５ｍｍの板材に最終調質焼鈍を施し、圧延材を形成する。ここで、最終調質焼鈍とは、圧延材を３０００系のアルミニウム材料とした場合においては、１５０℃以上２５０℃以下,好ましくは１９０℃以上２３０℃以下で焼鈍することをいい、バッチ式の焼鈍の場合では１時間以上１０時間以下、急速加熱方式の場合では１秒以上６０秒以下で焼鈍処理することをいう。
【００２８】
以上により形成された圧延材は３０００系および５０００系アルミニウム材料ともに、０．２％耐力が２００ＭＰａ以上２４０ＭＰａ以下となる。
そして、以上のようにして形成された圧延材に打抜き加工等を施すことにより、キャップ本体を形成し、その後、ライナー２７ｃをキャップ天面部２７ａの内側に配設することによりキャップ２７を形成する。
【００２９】
以上のように構成されたキャップ付ボトル缶２５は全て、ケース２３内に、ボトル缶口金部２６ｄ側の内部に空間２５ａが形成されるように正立姿勢で収容されている。この正立姿勢において、キャップ付ボトル缶２５の内部には、前述した内容物が、ボトル缶の連結部２６ｂより缶軸方向上方位置に至るまで、本実施形態では、肩部２６ｃの缶軸方向上部に至るまで充填されている。
【００３０】
内圧検査手段３は、図１に示すように、搬入路２の下流側に配設されており、搬入路２上で搬送されるケース２３内のキャップ付ボトル缶２５のうち、搬送方向に対して交差する方向に連続して配置されている缶２５（図示の例では各列について４個）の内圧を、ケース２３が搬送されている状態で順次検査できるようになっている。
この内圧検査手段３は、図３に示すように、キャップ天面部２７ａの径方向中央部を強制励振させる加振部１１と、この加振部１１によるキャップ天面部２７ａからの反響音を捉えるマイクロフォン１２とを有する打検器１３を備えている。そして、打検器１３は、搬送方向に対して交差する方向に連続して４個配設されており、図１において、紙面の上側から下側に向って順次、搬送方向上流側から下流側へ位置をずらして配設されている。すなわち、打検器１３の連設方向と、搬送方向に直交する方向とは所定の角度を有しており、この角度は、マイクロフォン１２が、隣に位置する缶２５のキャップ天面部２７ａからの反響音を拾わないような時間間隔となるように、例えばケース２３の搬送速度や、キャップ２７の材質や大きさ等により決定される。
【００３１】
加振部１１には、搬入路２の上面に沿った方向に交差して貫通する孔１１ａが穿設されており、この貫通孔１１ａの略直上方にマイクロフォン１２が配設された構成となっている。これにより、加振部１１によってキャップ天面部２７ａの中央部を電磁誘導作用によって強制励振した際に、この天面部２７ａからの反響音が加振部１１の貫通孔１１ａを通過して、マイクロフォン１２に至るようになっている。
【００３２】
内圧検査手段３のマイクロフォン１２により得られたキャップ天面部２７ａの反響音は、図１に示す制御手段７に送信され、この制御手段７の演算部７ａによりキャップ付ボトル缶２５の内圧値を算出し、そして、この内圧値は合否判定部７ｂに送信され、この判定部７ｂでキャップ付ボトル缶２５の内圧値が適正か否かの判定を行う。そして、この判定結果は制御部７ｃに送信され、ここで排斥部４に配設された図示しない排斥駆動部を制御するようになっている。すなわち、合否判定部７ｂによりケース２３内のキャップ付ボトル缶２５全ての内圧値が適正であると判定した場合は、前記排斥駆動部を駆動させず、ケース２３は搬入路２により搬送され続け、その後、搬出路５上へ至り次工程へ搬送され、ケース２３内のキャップ付ボトル缶２５のうち１本でも内圧値が適正範囲外にあると判定した場合には、前記排斥駆動部を駆動させ、ケース２３を排出路６上に移動し排出するようになっている。
【００３３】
なお、演算部７ａは、マイクロフォン１２により得られた反響音からピーク周波数を算出し、このピーク周波数と、予め設定された缶内圧値とピーク周波数との相関とに基づいてキャップ付ボトル缶２５の内圧値を算出するようになっている。
また、合否判定部７ｂは、演算部７ａにより算出された内圧値と、予め設定された適正内圧値とを比較し、算出された内圧値が適正内圧値の範囲内にない場合に不合格と判定し、この範囲内にある場合に合格と判定するようになっている。
【００３４】
以上のように構成された内圧検査装置により、キャップ付ボトル缶の内圧を検査する方法について説明する。
まず、搬入路２によりケース２３を搬送し、このケース２３を搬入路２に沿って配設された内圧検査手段３の配設位置に至らせる。この際、ケース２３内に収容されたキャップ付ボトル缶２５全てが、図２に示すように、これらのキャップ付ボトル缶２５の口金部２６ｄ側の内部に空間２５ａが形成されるように正立姿勢となっている。
【００３５】
そして、ケース２３のうち搬送方向最先端部に、この搬送方向に交差する方向に連続して配置された４個のキャップ付ボトル缶２５（以下、単に「最前列の缶２５」という）のうちの１つが、４個の打検器１３のうち最も搬送方向上流側に位置する打検器１３の配設位置に到達したときに、加振部１１によりこのキャップ天面部２７ａを電磁誘導作用によって強制励振させる。そして、この際のキャップ天面部２７ａからの反響音を、加振部１１に形成された孔１１ａを介してマイクロフォン１２により捉える。その後、この反響音を制御手段７の演算部７ａに送信し、この演算部７ａにより、ピーク周波数を算出する。そして、このピーク周波数と、予め設定されていた缶内圧値とピーク周波数との相関とに基づいてキャップ付ボトル缶２５の内圧値を算出する。その後、この内圧値を合否判定部７ｂに送信し、この判定部７ｂにより、送信された缶内圧値と予め設定された適正内圧値とを比較し、缶内圧値が適正内圧値の範囲内にあるか否かを判定する。
【００３６】
以上の前記強制励振から缶内圧値の判定までを、ケース２３を前記非接触状態を維持した状態で搬送しながら、前記最前列の缶２５のうち残りの缶のみならず、この列より搬送方向上流側に位置する缶２５についても同様に実施することにより、ケース２３に収容された全てのキャップ付ボトル缶２５について実施する。
そして、キャップ付ボトル缶２５のうち１つでも缶内圧値が適正内圧値の範囲外にあると判定した場合には、排斥部４の排斥駆動部を駆動し、このケース２３を排出路６に移動させ、この排出路６によりケース２３を排出する。
ケース２３に収容された全てのキャップ付ボトル缶２５の内圧値が適正範囲内にあると判定した場合には、排斥部４の排斥駆動部を駆動させず、このケース２３を搬出路５に至らせ、次工程に搬出する。
【００３７】
以上説明したように、本実施形態による内圧検査方法および検査装置によれば、平坦面とされたキャップ天面部２７ａを電磁誘導作用によって強制励振させるので、高精度な内圧検査を実現することができる。すなわち、キャップ天面部２７ａは、キャップ付ボトル缶２５の内圧の変化に対して、比較的リニアに膨出変形し、かつ引張状態も変化する部位であるので、キャップ付ボトル缶２５の内圧の変化により、反響音が的確に変化することになる。したがって、高精度な内圧検査、特に、微小な内圧変化を的確に把握することが可能になる。
【００３８】
また、キャップ天面部２７ａの内面には、ライナー２７ｃが配設されており、このライナー２７ｃとボトル缶口金部２６ｄのカール部２６ｆ上端部とが密接しているので、キャップ天面部２７ａを強制励振させたときに発生した振動がライナー２７ｃにより減衰することになり、ボトル缶２６に伝播することを抑制することができる。したがって、前記強制励振により得られる反響音を主にキャップ天面部２７ａからのものとすることが可能になり、高精度な内圧検査を実現することができる。
【００３９】
さらに、前記キャップ本体は、０．２％耐力が２００ＭＰａ以上２４０ＭＰａ以下のアルミニウム合金により形成され、キャップ天面部２７ａは、外径が２８ｍｍ以上４６ｍｍ以下に形成されるとともに、厚さが０．２３ｍｍ以上０．２７ｍｍ以下に形成されているので、キャップ天面部２７ａが缶軸方向上方に向って膨出変形した場合においても、この変形によって塑性変形することを確実に抑制することができるとともに、缶内圧の変化により反響音を的確に変化させることが可能になる。
【００４０】
例えば、キャップ本体が前記アルミニウム合金により形成され、キャップ天面部２７ａの厚さが前記範囲に設定されていたとしても、キャップ天面部２７ａの外径が４６ｍｍより大きいと、内圧の上昇によってキャップ天面部２７ａが缶軸方向上方へ膨出変形したときに容易に塑性変形する、場合によっては、適正内圧値であってもキャップ天面部２７ａが塑性変形する虞がある。この場合、例えばレトルト処理を施して７日間程度このキャップ付ボトル缶２５を放置した後に、この内圧を検査するに際して、キャップ天面部２７ａが塑性変形していると、前記放置した間にキャップ付ボトル缶２５がスローリークして、内圧値が適正値より小さくなっていたとしても、キャップ天面部２７ａの膨出変形量は内圧が適正範囲内の状態に維持されることになるので、不良缶を良缶と判断する不具合が生じ得る。
逆に、キャップ天面部２７ａの外径が２８ｍｍより小さいと、内圧が上昇してもキャップ天面部２７ａが缶軸方向上方へ膨出変形し難くなり、内圧の変化に応じた反響音の変化を捉えることが困難となり、高精度な内圧検査を行うことが困難になる。
以上により、キャップ本体を前記アルミニウム合金により形成し、かつキャップ天面部２７ａの厚さおよび外径を前記範囲に設定することにより、高精度な内圧検査、特に、微小な内圧変化を的確に把握することが可能になる。
【００４１】
また、ケース２３内で隣合うキャップ付ボトル缶２５同士が互いに当接し合う場合でも、これらのキャップ付ボトル缶２５の内圧を高精度に検査することができる。
すなわち、キャップ付ボトル缶２５のうち、前記当接部分は、ボトル缶２６の胴部２６ａ全体、場合によってはこれに加えて連結部２６ｂの缶軸方向下部になるが、本実施形態では、肩部２６ｃの缶軸方向上部に至るまで内容物が充填されている。したがって、キャップ天面部２７ａを強制励振させたときの振動が、ボトル缶口金部２６ｄを介して肩部２６ｃに伝播し、さらに、この肩部２６ｃのうち充填された内容物の上面が位置する部分に振動が伝播したときに、この内容物によって振動振幅が減衰されることになる。これにより、このキャップ２７が螺着されたボトル缶２６を介して隣接するボトル缶２６に振動が伝播することを抑制することができ、キャップ２７のライナー２７ｃがボトル缶口金部２６ｄのカール部２６ｆ上端部に密接していることと相俟って、前記強制励振させたときに得られる反響音を、このキャップ天面部２７ａからのものに略限定することでき、キャップ付ボトル缶２５の内圧を高精度に検査することができる。
【００４２】
ここで、前述した効果を検証するために、キャップ天面部の外径、およびキャップ本体の材質を異ならせて６３種類のキャップを形成するとともに、これらのキャップ形状にそれぞれ適合するようにボトル缶を形成し、これらのボトル缶それぞれに内容物を充填した後に、適合するキャップを螺着してキャップ付ボトル缶を形成し、これらのキャップ付ボトル缶それぞれについて、後述する打検適正を評価する試験を行った。結果を図４に示す。
【００４３】
ここで、形成した６３種類のキャップについて説明する。
０．２％耐力が１８０ＭＰａ,１９０ＭＰａ,２００ＭＰａ,２１０ＭＰａ,２３０ＭＰａ,２４０ＭＰａ,および２５０ＭＰａの７種類のアルミニウム合金を用い、各種類のアルミニウム合金について、キャップ天面部の外径を、φ１６ｍｍ,φ２０ｍｍ,φ２４ｍｍ,φ２８ｍｍ,φ３３ｍｍ,φ３８ｍｍ,φ４２ｍｍ,φ４６ｍｍ,およびφ４８ｍｍとした９種類のキャップを形成し、これにより合計６３種類のキャップを形成した。なお、これらのキャップ天面部の厚さは全て、約０．２５ｍｍに設定した。
【００４４】
以上のように構成された６３種類のキャップ付ボトル缶を形成した後に、これらにレトルト処理を施す。そして、このボトル缶の胴部に孔を穿設し、缶内圧を大気圧と同等にした後に、この孔にエア供給針を嵌入する。その後、このキャップ付ボトル缶をキャップが缶軸方向上方へ向くように正立姿勢とした状態で、キャップ天面部を電磁誘導作用によって、強制励振させ、この際の反響音を捉えてピーク周波数を算出する。そして、前記エア供給針からエアを供給し、缶内圧を０．０４ＭＰａだけ上昇させたときに、再度前記ピーク周波数を算出し、内圧上昇前後のピーク周波数の変化量を算出する。このピーク周波数の変化量が大きい程、微小な内圧変化をも検出することが可能になるといえる。具体的には、ピーク周波数の変化量が５２０Ｈｚ以上あれば、一般に良好な打検適正を有するといえる。
【００４５】
図４から、キャップ天面部の厚さが約０．２５ｍｍである場合は、キャップ本体が、０．２％耐力２００ＭＰａ以上２４０ＭＰａ以下のアルミニウム合金により形成され、かつ、キャップ天面部外径が２８ｍｍ以上４６ｍｍ以下であれば、缶内圧が０．０４ＭＰａ変化したときに、ピーク周波数が５２０Ｈｚ以上変化することが確認でき、良好な打検適正を具備させることができることが確認できた。
【００４６】
なお、本発明の技術的範囲は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、ケース２３内に複数のキャップ付ボトル缶２５を梱包した状態で、これらの缶２５の内圧を検査する方法を示したが、１本ずつ個別に搬送させながら内圧を検査してもよい。この場合においても、前記実施形態と同様の作用効果を有することになるとともに、キャップ天面部２７ａを強制励振させるときに、このキャップ付ボトル缶２５を容易に安定して保持することが可能になり、高精度な内圧検査を容易に実現することができる。
【００４７】
また、測定対象のキャップ付ボトル缶２５として、キャップ２７とボトル缶２６とからなる２ピース構造を示したが、これに限らず、底蓋を巻締めた３ピース構造のキャップ付ボトル缶にも適用可能である。
さらに、前記実施形態では、電磁誘導作用によってキャップ付ボトル缶２５を強制励振させ、この際の缶２５からの反響音を捉えて算出されたピーク周波数と、予め設定された缶内圧値とピーク周波数との相関とに基づいて、缶内圧値を算出し、この値から缶の内圧を検査する方法を示したが、これに限らず、缶２５を強制励振させることによって得られた反響音に基づいて缶内圧を検査する方法であれば、本発明を適用することは可能である。例えば、前記反響音からピーク周波数を算出するのではなく、周波数に対するデジット値の面積値を算出し、この面積値に基づいて缶内圧を検査してもよく、また、缶内圧値を算出しないで、ピーク周波数若しくは前記面積値から直接、缶内圧が適正か否かを判定し検査してもよい。
さらにまた、ケース２３内に梱包されたキャップ付ボトル缶２５の本数および打検器１３の個数は、いずれであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
内容物が充填されたキャップ付ボトル缶の内圧を高精度に検査することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明に係る検査装置の一実施形態として示した概略構成図である。
【図２】図１に示すケースおよびキャップ付ボトル缶の拡大断面図である。
【図３】図１に示すケース,キャップ付ボトル缶および打検器を示す拡大断面図である。
【図４】キャップ天面部の外径、およびキャップ本体の材質が異なる複数のキャップ付ボトル缶を形成し、これらのキャップ付ボトル缶についての打検適正を評価した結果を示す図である。
【符号の説明】
【００５０】
１  内圧検査装置
２  搬入部（搬送手段）
１１  加振部
１２  マイクロフォン
１３  打検器
２３  ケース
２５  キャップ付ボトル缶
２５ａ  空間
２６  ボトル缶
２６ａ  胴部
２６ｂ  連結部
２６ｃ  肩部
２６ｄ  口金部
２６ｅ  雄ねじ部
２７  キャップ
２７ａ  天面部
２７ｂ  側面部
２７ｃ  ライナー
【図１】
2005172607.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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