(57)【要約】【課題】容器口部に嵌着済みの打栓キャップの異常を確実に判定できるようにする。【解決手段】容器口部１に嵌着した打栓キャップ２、並びにそれに被さる外装キャップ３に対してＸ線発生装置２１から容器口部１の径方向へＸ線２０を透過させ、キャップ２，３を透過したＸ線２０を、Ｘ線撮像器２２によってＸ線透視輝度分布の光学像に変換し、この光学像に、打栓キャップ２のプルタブ及び容器口部１の端面を囲むウィンドウを設定し、当該ウィンドウ内の輝度分布に基づき、打栓キャップ２による容器口部１の閉塞状態の可否判定を行なう。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器口部の端面に被さってその先端内側面の全周に接する打栓キャップのインナグリップ部分と当該インナグリップ部分の内方にあって容器口部を塞いでいるプルタブとの双方に容器口部の径方向へＸ線を透過させ、Ｘ線撮像器により変換したＸ線透視輝度分布の光学像に、プルタブ及び容器口部の端面を囲むウィンドウを設定し、当該ウィンドウ内の輝度分布に基づき、容器口部の閉塞状態の可否判定を行なうことを特徴とするＸ線による打栓キャップ嵌合時の不良検査方法。
【請求項２】
インナグリップ部分に連なって容器口部の先端外側面の全周に接する打栓キャップのサイドグリップ部分に容器口部の接線方向へＸ線を透過させ、Ｘ線撮像器により変換したＸ線透視輝度分布の光学像に、サイドグリップ及び容器口部の先端外側面を囲むウィンドウを設定し、当該ウィンドウ内の輝度分布に基づき、容器口部の閉塞状態の可否判定を行なう請求項１に記載のＸ線による打栓キャップ嵌合時の不良検査方法。
【請求項３】
インナグリップ部分に容器口部の接線方向へＸ線を透過させ、Ｘ線撮像器により変換したＸ線透視輝度分布の光学像に、インナグリップ部分及び容器口部の端面を囲むウィンドウを設定し、当該ウィンドウ内の輝度分布に基づき、容器口部の閉塞状態の可否判定を行なう請求項２に記載のＸ線による打栓キャップ嵌合時の不良検査方法。
【請求項４】
打栓キャップに被さる外装キャップ内方の空間に容器口部の接線方向へＸ線を透過させ、Ｘ線撮像器により変換したＸ線透視輝度分布の光学像に、前記空間を囲むウィンドウを設定し、当該ウィンドウ内の輝度分布に基づき、容器口部の閉塞状態の可否判定を行なう請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のＸ線による打栓キャップ嵌合時の不良検査方法。
【請求項５】
容器口部を横向きにしたうえ、外装キャップ内方の空間を囲むウィンドウ内の輝度分布に基づいて、容器口部の閉塞状態の可否判定を行なう請求項４に記載のＸ線による打栓キャップ嵌合時の不良検査方法。
【請求項６】
容器口部の端面に被さってその先端内側面の全周に接する打栓キャップのインナグリップ部分と当該インナグリップ部分の内方にあって容器口部を塞いでいるプルタブとの双方に容器口部の径方向へＸ線を照射し得るＸ線発生装置と、打栓キャップを透過したＸ線の輝度分布を光学像に変換するＸ線撮像器と、該Ｘ線撮像器の光学像を撮影するカメラと、該カメラの画像信号に基づいて容器口部の先端内側面に対するインナグリップ部分の嵌め合い状態を検出する判定手段とを備えてなることを特徴とするＸ線による打栓キャップ嵌合時の不良検査装置。
【請求項７】
インナグリップ部分に連なって容器口部の先端外側面の全周に接する打栓キャップのサイドグリップ部分に容器口部の接線方向へＸ線を照射し得るＸ線発生装置と、カメラの画像信号に基づいて容器口部の先端外側面に対するサイドグリップ部分の嵌め合い状態を検出する判定手段とを備えた請求項６に記載のＸ線による打栓キャップ嵌合時の不良検査装置。
【請求項８】
カメラの画像信号に基づいて容器口部の端面に対するインナグリップ部分の嵌め合い状態を検出する判定手段を備えた請求項７に記載のＸ線による打栓キャップ嵌合時の不良検査装置。
【請求項９】
プルタブの容器口部とは反対側の空間に容器口部の接線方向へＸ線を照射し得るＸ線発生装置と、カメラの画像信号に基づいて前記空間への内容液の漏れを検出する判定手段とを備えた請求項６乃至請求項８のいずれかに記載のＸ線による打栓キャップ嵌合時の不良検査装置。
【請求項１０】
打栓キャップを容器口部に嵌着してある容器の搬送経路の一側方にＸ線発生装置を配置し、当該搬送経路の他側方にＸ線撮像器を配置した請求項６乃至請求項９のいずれかに記載のＸ線による打栓キャップ嵌合時の不良検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はＸ線による打栓キャップの嵌合時の不良検査方法及び装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
飲料、液状調味料などの液体の販売に用いる容器としては、一般にガラスビンやペットボルトが使われ、これらの容器密封手段には、スクリュー方式のものと打栓方式のものがある。
【０００３】
図５は打栓方式の容器密閉手段の一例であり、容器口部１に嵌着される打栓キャップ２と、該打栓キャップ２に被さって螺着可能な外装キャップ３を備えている。
【０００４】
打栓キャップ２は、容器口部１の端面に被さってその先端内側面の全周に接する円筒状のインナグリップ部分４と、該インナグリップ部分４に連なって容器口部１の先端外側面の全周に接するサイドグリップ部分５と、該サイドグリップ部分５の外周面に形作られたおねじ部分６と、サイドグリップ部分５から容器首部へ向けて延び且つ容器口部１の先端近傍個所の外側面の全周に接するスカート部分７と、容器口部１を塞ぐようにノッチ部分８を介してインナグリップ部分４の内縁に連なるプルタブ９と、該プルタブ９を取り囲むようにインナグリップ部分４に連なる短円筒状の注ぎ口１０とを有している。
【０００５】
打栓キャップ２は、容器の素材であるガラスやポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）に比べて弾力性に富み且つ所要の機械的強度を具備するポリエチレン（ＰＥ）などを素材としており、前記プルタブ９を容器口部１より離隔する向きに引っ張ると、ノッチ部分８が裂けてプルタブ９がインナグリップ部分４から外れ、容器が開封されることになる。
【０００６】
外装キャップ３は、打栓キャップ２のインナグリップ部分４、サイドグリップ部分５、並びに注ぎ口１０に覆い被さる本体部分１１と、該本体部分１１の内側面に形作られ且つ打栓キャップ２のおねじ部分６に螺合可能なめねじ部分１２と、本体部分１１に形作られ且つ両ねじ部分６，１２の相互螺合時に注ぎ口１０に嵌まり込む環状の漏れ止め１３とを有している。
【０００７】
図６は打栓方式の容器密閉手段の他の例であり、容器口部１に嵌着される打栓キャップ１４と、該打栓キャップ１４に被さって嵌まり合う外装キャップ１５と、これらキャップ１４，１５を一体的につなぐヒンジ１６を備えている。
【０００８】
打栓キャップ１４は、前述の打栓キャップ２からおねじ部分６（図５参照）を無くし、その代わりにサイドグリップ部分５の外周面に溝１７を形作った構造としてあって、打栓キャップ２と同様にプルタブ９を向きに引っ張ると、ノッチ部分８が裂けてプルタブ９がインナグリップ部分４から外れ、容器が開封されることになる。
【０００９】
外装キャップ１５は、前述の外装キャップ３からめねじ部分１２（図５参照）を無くし、その代わりに本体部分１１に、打栓キャップ１４の溝１７に係合可能な突起１８、並びに注ぎ口１０の先端に外嵌可能な環状の漏れ止め１９を形作った構造としてある。
【００１０】
図５及び図６における打栓キャップ２，１４はいずれも、出荷にあたって内容液を容器に密封する役割を果たし、更に、図５に示す打栓キャップ２とは別体の外装キャップ３、あるいは図６に示す打栓キャップ１４にヒンジ１６を介してつながっている外装キャップ１５のいずれも、開封前においてはプルタブ９を保護し、開封後にあっては容器転倒時の内容液の流出防止や内容液を外気から遮断する役割を担う。
【００１１】
内容液の密封性を確認するために、容器を密封しているキャップをカメラにより撮影し、その画像情報に基づいてキャップの嵌着状態の判定を行なうように構成した検査装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−２２９６９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
打栓キャップ２，１４は、容器口部１に嵌着してしまうと簡単には外れないので、プルタブ９を取り外す前においては内容液の密封性という点で信頼度が高いが、ごく希に容器口部１に対する打栓キャップ２，１４の嵌め合い不良が生じることがある。
【００１３】
ところが、容器口部１に嵌着済みで、外装キャップ３，１５を被せてある打栓キャップ２，１４の検査に特許文献１の検査装置を用いても、当該検査装置はあくまでも外観からキャップの嵌着状態を判定するものであるため、当然のことながら、容器口部１の内側面とインナグリップ部分４の嵌め合い不良、容器口部１の外側面とサイドグリップ部分５の嵌め合い不良、外装キャップ３，１５内方の様子、並びにピンホールなどの打栓キャップ２，１４自体の欠陥は判定できない。
【００１４】
本発明は上述した実情に鑑みてなしたもので、容器に嵌着済みの打栓キャップの異常を確実に判定できるようにすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するため本発明では、容器口部の端面に被さってその先端内側面の全周に接する打栓キャップのインナグリップ部分と当該インナグリップ部分の内方にあって容器口部を塞いでいるプルタブとの双方に容器口部の径方向へＸ線を透過させ、Ｘ線撮像器により変換したＸ線透視輝度分布の光学像に、プルタブ及び容器口部の端面を囲むウィンドウを設定し、当該ウィンドウ内の輝度分布に基づき、容器口部の閉塞状態の可否判定を行なう。
【００１６】
つまり、プルタブ及び容器口部の端面を囲むウィンドウ内の輝度分布から、プルタブ付近の盛り上がりや、プルタブの状態などを検知する。
【００１７】
更に、インナグリップ部分に連なって容器口部の先端外側面の全周に接する打栓キャップのサイドグリップ部分に容器口部の接線方向へＸ線を透過させ、Ｘ線撮像器により変換したＸ線透視輝度分布の光学像に、サイドグリップ及び容器口部の先端外側面を囲むウィンドウを設定し、当該ウィンドウ内の輝度分布に基づき、容器口部の閉塞状態の可否判定を行なう。
【００１８】
つまり、サイドグリップ部分及び容器口部の先端外側面を囲むウィンドウ内の輝度分布から、サイドグリップ部分と容器口部の間の空隙を検知する。
【００１９】
また、インナグリップ部分に容器口部の接線方向へＸ線を透過させ、Ｘ線撮像器により変換したＸ線透視輝度分布の光学像に、インナグリップ部分及び容器口部の端面を囲むウィンドウを設定し、当該ウィンドウ内の輝度分布に基づき、容器口部の閉塞状態の可否判定を行なう。
【００２０】
つまり、インナグリップ部分及び容器口部の端面を囲むウィンドウ内の輝度分布から、インナグリップ部分と容器口部の間の空隙を検知する。
【００２１】
この他に、打栓キャップに被さる外装キャップ内方の空間に容器口部の接線方向へＸ線を透過させ、Ｘ線撮像器により変換したＸ線透視輝度分布の光学像に、前記空間を囲むウィンドウを設定し、当該ウィンドウ内の輝度分布に基づき、容器口部の閉塞状態の可否判定を行なう。
【００２２】
つまり、外装キャップ内方の空間を囲むウィンドウ内の輝度分布から、既に外装キャップの内部へ漏出している内容液を検知する。
【００２３】
これに加えて、容器口部を横向きにしたうえ、外装キャップ内方の空間を囲むウィンドウ内の輝度分布に基づいて、容器口部の閉塞状態の可否判定を行なう。
【００２４】
つまり、打栓キャップに欠陥があった場合には、内容液が容器外へ出やすくする。
【００２５】
より具体的には、打栓キャップへＸ線を照射し得るＸ線発生装置と、打栓キャップを透過したＸ線の輝度分布を光学像に変換するＸ線撮像器と、該Ｘ線撮像器の光学像を撮影するカメラと、該カメラの画像信号に基づいて容器口部に対する打栓キャップ各部分の嵌め合い状態、あるいは内容液の漏出を検出する判定手段とを備えた構成を採る。
【発明の効果】
【００２６】
本発明のＸ線による打栓キャップ嵌合時の不良検査方法及び装置によれば、下記のような種々の優れた効果を奏し得る。
【００２７】
（１）プルタブ及び容器口部の端面を囲むウィンドウ内の輝度分布から、外部から見えない容器口部の内側面に対するインナグリップ部分の嵌め合い不良をプルタブ付近の盛り上がりとして検知し、更に、プルタブの状態も検知するので、容器に嵌着済みの打栓キャップの異常を確実に判定できる。
【００２８】
（２）更に、サイドグリップ及び容器口部の先端外側面を囲むウィンドウ内の輝度分布から、外部から見えない容器口部の外側面とサイドグリップ部分の空隙を検知すれば、容器に嵌着済みの打栓キャップの異常を確実に判定できる。
【００２９】
（３）また、インナグリップ部分及び容器口部の端面を囲むウィンドウ内の輝度分布から、外部から見えない容器口部の端面とインナグリップ部分の空隙を検知すれば、容器に嵌着済みの打栓キャップの異常を確実に判定できる。
【００３０】
（４）この他に、打栓キャップに被さる外装キャップ内方の空間を囲むウィンドウ内の輝度分布から、既に外装キャップの内部へ漏出している内容液を検出すれば、打栓キャップの欠陥で内容液の漏れを生じた製品容器を特定検出できる。
【００３１】
（５）これに加えて、容器口部を横向きにすれば、打栓キャップに欠陥があった場合に内容液が容器外へ出やすくなり、不良な製品容器の特定を速やかに行なえる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【００３３】
図１乃至図４は本発明のＸ線による打栓キャップ嵌合時の不良検査装置の実施の形態の一例であり、図中、図５及び図６と同一の符号を付した部分は同一物を表している。
【００３４】
不良検査装置は、内容液が充填され且つ容器口部１に打栓キャップ２が嵌着済みの製品容器の搬送経路の一側方に、打栓キャップ２，１４と外装キャップ３，１５に対してＸ線２０を製品容器の軸線に直交する向きに照射し得るＸ線発生装置２１を配置し、当該搬送経路の他側方に、打栓キャップ２，１４や外装キャップ３，１５などを透過したＸ線２０の輝度分布を光学像に変換する蛍光倍増管などのＸ線撮像器を配置した構成を採っている。
【００３５】
つまり、容器口部１を軸線方向から見ると、打栓キャップ２，１４と外装キャップ３，１５の中心に対しては容器口部１の径方向にＸ線２０が透過し、これらキャップ２，３，１４，１５の中心を通るＸ線２０の透過経路の両側においては、打栓キャップ２，１４と外装キャップ３，１５の周縁に対しては容器口部１の接線方向にＸ線２０が透過することになる。
【００３６】
更に、Ｘ線撮像器２２の光学像を撮影するＣＣＤカメラ２３と、当該ＣＣＤカメラ２３の画像信号２４に基づき、容器口部１の閉塞状態の可否、あるいは容器からの内容液の漏れなどを検出する判定手段２５を備えている。
【００３７】
Ｘ線撮像器２２による光学像の輝度の高低は、容器口部１を形作っているガラス、打栓キャップ２，１４や外装キャップ３，１５を形作っている高分子材料、並びに内容液のＸ線透過率に応じて、
容器口部１＜内容液＜打栓キャップ２，１４・外装キャップ３，１５＜空間
という関係になる。
【００３８】
つまり、キャップ相当部位の上限輝度しきい値Ｔ１と空間相当部位の下限輝度しきい値Ｔ２を、キャップ２，３，１４，１５によるＸ線減衰率を見込んで決めておき、これらのしきい値Ｔ１，Ｔ２とＣＣＤカメラ２３が発信するの画像信号２４から得られるイメージＸ線撮像器２２の光学像の輝度を対比すれば、外装キャップ３，１５の内部への内容液の漏出、容器口部１に対する打栓キャップ２，１４の嵌め合い不良や、ノッチ部分８の局所的な破断によってプルタブ９が外れかけているなどの異常を外部から判定できることになる。
【００３９】
このような原理に従って判定手段２５は、
ａ）注ぎ口１０内方の空間を囲むウィンドウＦにおいて、空間である部位の輝度がしきい値Ｔ２を下回ったときに、内容液が外装キャップ３，１５の内部へ漏出しているとの判定を下す機能、
ｂ）容器口部１端面とインナグリップ部分４の境界域や、インナグリップ部分４と注ぎ口１０内方の空間の境界域を囲むウィンドウＣにおいて、ガラスで形作ってある容器口部１を基準として高分子材料で形作ってあるプルタブ９上面までの距離を輝度分布から求め、その算出値が予め設定しておいた許容値を外れた際に、容器口部１内側面に対するインナグリップ部分４の嵌め合いの不良（まくれ）のためにその周縁やプルタブ９が、図２及び図３に二点鎖線で描いたように盛り上がり、打栓キャップ２，１４が液密を保持し得ない状態となっているか、またはインナグリップ部分４からプルタブ９が外れかけているとの判定を下す機能、
ｃ）容器口部１外周面とサイドグリップ部分５の境界域を囲むウィンドウＤ，Ｅにおいて、本来、ガラスと高分子材料の境界域である部位の輝度がしきい値Ｔ１を上回った場合に、容器口部１外側面に対するサイドグリップ部分５の嵌め合いの不良で両者の間に空隙が形成されているとの判定を下す機能、
ｄ）同様にウィンドウＣの両側に位置して容器口部１端面とインナグリップ部分４の境界域を囲むウィンドウＡ，Ｂにおいて、本来、ガラスと高分子材料の境界域である部位の輝度がしきい値Ｔ１を上回った場合に、容器口部１内側面に対するインナグリップ部分４の嵌め合いの不良で両者の間に空隙が形成されているとの判定を下す機能、
ｅ）更に、外装キャップ３，１５頂部とその上方の外部空間の境界域を囲むウィンドウＮにおいて、高分子材料である外装キャップ３，１５の天面部位が位置すべき範囲の輝度がしきい値Ｔ１を上回った際に、外装キャップ３，１５が打栓キャップ２，１４から外れているか、あるいは打栓キャップ２，１４自体が容器口部１に嵌着されていないとの判定を下す機能、
を具備している（しきい値Ｔ１は、外装キャップ３，１５の各測定場所により異なる）。
【００４０】
すなわち、ａ項の機能により容器口部１の対する打栓キャップ２，１４の嵌め合い不良の検知に先立って、内容液の漏れを生じている製品容器を間違いなく排除することが可能になる。
【００４１】
このとき、容器口部１を横向きにすれば、欠陥がある打栓キャップ２，１４から内容液が出やすくなり、不良な製品容器の特定を速やかに行なえる。
【００４２】
ｂ項の機能は、容器口部１に対する打栓キャップ２，１４の嵌め合い不良の検知に最も重要な役割を担う。
【００４３】
打栓キャップ２，１４はスクリュー方式の容器密封手段とは違って、打栓キャップ２，１４全体が容器口部１に充分に入り込んでいないというような嵌め合い不良はあまり発現せず、前述した容器口部１内側面に対するインナグリップ部分４の「まくれ」のために容器口部１の軸線に対して打栓キャップ２，１４の軸線が斜めになる傾向を呈し、その結果、インナグリップ部分４の周縁やプルタブ９が容器口部１の周方向に不均一に盛り上がることが多い。
【００４４】
容器口部１に対する打栓キャップ２，１４の嵌め合い不良の要因は、打栓キャップ２、１４や容器自体の成形誤差、容器口部１へ打栓キャップ２，１４を圧入するキャップ嵌着装置の芯出しがずれていることなどにある。
【００４５】
ここで、打栓キャップ２，１４の中心を容器口部１の径方向に通るＸ線２０の透過経路をも含み、プルタブ９及び容器口部１の端面を囲む前記ウィンドウＣに注目してみると、容器口部１の軸線に対して打栓キャップ２，１４の軸線が、Ｘ線２０の照射方向上流側へ前傾した場合、Ｘ線２０の照射方向下流側へ後傾した場合、あるいはＸ線２０の照射方向の左側または右側に傾いた場合のいずれの状況であっても、インナグリップ部分４の周縁やプルタブ９が盛り上がった部位が像としてウィンドウＣに現われるし、当然、プルタブ９が外れかかっている場合もその像がウィンドウＣに現われるので、この打栓キャップ２，１４が嵌着されている製品容器を間違いなく排除することが可能になる。
【００４６】
容器に内容液を常温充填する際に特に問題はないが、内容液の加温充填を行なう際には容器の内容液が満たされていない空間の圧力上昇を考慮して、プルタブ９の一時的な盛り上がりを見込んで打栓キャップ２，１４の嵌着状態を判定するのも言うまでもない。
【００４７】
ｃ項の機能とｄ項の機能は、インナグリップ部分４やサイドグリップ部分５と容器口部１の間における空隙の有無の検知であるが、前述したｂ項の機能との組み合わせによって、容器口部１に嵌着済みの打栓キャップ２，１４の異常を確実に判定することができる。
【００４８】
なお、本発明のＸ線による打栓キャップ嵌合時の不良検査方法及び装置は、上述の実施の形態のみに限定されるものではなく、打栓キャップ及び外装キャップに対して複数方向からＸ線を透過させる構成を採ること、Ｘ線撮像器としてＸ線ラインセンサを用いること、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲において変更を加え得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明のＸ線による打栓キャップ嵌合時の不良検査方法及び装置は、様々な容器に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明のＸ線による打栓キャップ嵌合時の不良検査装置の一例を示す概念図である。
【図２】打栓方式の容器密閉手段の一例である打栓キャップと外装キャップの光学像に設定したウィンドウの位置を示す概念図である。
【図３】打栓方式の容器密閉手段の他の例である打栓キャップと外装キャップの光学像に設定したウィンドウの位置を示す概念図である。
【図４】容器口部を軸線方向から見たときの打栓キャップに対するＸ線の透過経路と各ウィンドウの関係を示す概念図である。
【図５】打栓方式の容器密閉手段の一例である打栓キャップと外装キャップの縦断面図である。
【図６】打栓方式の容器密閉手段の他の例である打栓キャップと外装キャップの縦断面図である。
【符号の説明】
【００５１】
１  容器口部
２  打栓キャップ
３  外装キャップ
４  インナグリップ部分
５  サイドグリップ部分
９  プルタブ
１４  打栓キャップ
１５  外装キャップ
２０  Ｘ線
２１  Ｘ線発生装置
２２  Ｘ線撮像器
２３  ＣＣＤカメラ
２４  画像信号
２５  判定手段
Ａ  ウィンドウ
Ｂ  ウィンドウ
Ｃ  ウィンドウ
Ｄ  ウィンドウ
Ｅ  ウィンドウ
Ｆ  ウィンドウ
【図１】
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【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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