JP2002303559A - 注出口のリークテスト方法、装置及び注出口セット機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 シール材で先端を閉じた注出口本体を簡単に
且つ短時間でリークテストすることを可能とする方法及
び装置を提供する。 【解決手段】 注出口本体３の外側にカバー部材１４を
かぶせて密閉空間１５を形成し、注出口本体３内を加圧
した状態で注出口本体外側の密閉空間１５を減圧し、密
閉空間１５の真空度測定によりリークの有無を検出する
構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、牛乳、ジュース、
酒などを収容する紙容器（カートンという）に取り付け
る注出口のリークテストを行うための方法及び装置、並
びに、注出口を組み立てるための注出口セット機に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、キャップ付の注出口を取り付けた
ゲーベルトップ型のカートンが広く使用されている。そ
のカートンのサイズとしては、通常、胴部が７０ｍｍ角
以上であった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】最近、注出口付カート
ンとして、胴部サイズが４０〜５５ｍｍ角程度の小サイ
ズの要望が生じてきた。ところで、小サイズのカートン
は、注出口を取り付ける頂部の傾斜面のサイズも小さく
なるため、使用する注出口のサイズを小さくせざるを得
ない。注出口の口径を小さくすると、その中に指を差し
込むことができなくなるので、一般に使用されているプ
ルタブ方式の開封構造をとることができない。このた
め、図２に示す構造の注出口２が好ましい。この注出口
２は、貫通したノズル部３ａとフランジ部３ｂを備えた
注出口本体３を用い、そのノズル部３ａの先端にシート
状のシール材４を溶着して密封し、その上からキャップ
５を取り付けており、且つキャップ５の天面内面には再
閉鎖用のパッキン６を配置している。この構成の注出口
２を用いる場合、注出口本体３にシール材４が確実に溶
着していること、ピンホールがないこと等を確認するこ
とが必要である。そこで、注出口の全数について注出口
本体のリークテストを行うことが望まれるが、現在のと
ころ、簡単に且つ短時間でリークテストを行う適当な方
法は開発されていない。

【０００４】ラミチューブでは開口をアルミ箔等が積層
されたシール材でシールしたものがあり、短時間で検査
するために、シール材のシールが完全であることを前提
として、金属探知機を用いて検査することが知られてい
る。一方、リークテストについては、ラミチューブ内を
加圧して内部圧力の変化を測定するか或いは減圧して内
部真空度の変化を測定してピンホール検査を行うことが
知られているが、この方法では精度を上げるほど検査時
間がかかっており、これを注出口本体に適用しても、短
時間での検査は期待できない。

【０００５】本発明はかかる状況に鑑みてなされたもの
で、シール材でシールした注出口本体を簡単に且つ短時
間でリークテストすることを可能とする方法及び装置、
並びにその装置を組み込んだ注出口セット機を提供する
ことを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、簡単且つ短時
間で注出口本体のリークテストを行うため、注出口本体
の外側に密閉空間を形成し、注出口本体内を加圧した状
態で注出口本体外側の密閉空間を減圧し、該密閉空間の
真空度測定によりリークの有無を検出する構成としたも
のである。この構成とすると、シール材でシールした注
出口本体にピンホールやシール不良等の欠陥がない場合
には、その外部の密閉空間が短時間で予め設定した真空
度に到達するが、ピンホール等の欠陥があった場合に
は、内部の加圧気体が密閉空間内に敏速に漏れ出すた
め、密閉空間内が所定の真空度になかなか到達しない。
従って、予め設定した短時間で所定の真空度に到達しな
いことを検出することで、注出口本体のリークを検出す
ることができる。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明のリークテスト方法で測定
する対象とする注出口は、図２に示す構造のものが好ま
しいが、これに限らず、内部を加圧することができると
共にその外側に密閉空間を形成しうるものであれば任意
である。また、そのサイズについても特に制限するもの
ではない。

【０００８】本発明のリークテスト方法を実施するため
の装置は、所定位置に置かれた注出口本体のノズル部を
取り囲んで注出口本体のフランジ部に押し付けられ、注
出口本体の外側に密閉空間を形成するカバー部材と、該
カバー部材に連結され、前記密閉空間を減圧する減圧手
段と、前記密閉空間内の真空度を測定してリークの有無
を検出する真空測定手段と、前記注出口本体内を加圧す
る加圧手段とを備えたものである。そして、この構成に
より、所定位置に送られてきた注出口本体の上にカバー
部材をかぶせて注出口の外側に密閉空間を形成し、次い
で注出口本体内に加圧流体を供給して加圧すると共に前
記密閉空間を減圧し、該密閉空間の真空度を測定し、予
め設定した時間内に密閉空間が所定の真空度に到達する
か否かを検出することで、注出口本体のリークの有無を
検出できる。ここで、予め設定した時間としては、０．
５秒程度でよいので、きわめて短時間にリークテストを
行うことができる。

【０００９】上記したように本発明のリークテスト装置
は極めて短時間でリークテストを行うことができるの
で、注出口を組み立てるセット機に組み込むことが可能
であり、これを注出口セット機に組み込むことで、注出
口全数に対してリークテストを行うことができる。

【００１０】

【実施例】以下、図２に示す注出口２の注出口本体３に
対してリークテストを行う実施例を説明する。図１
（ａ）はリークテストの対象とする注出口本体３であ
り、ノズル部３ａとフランジ部３ｂを備え、そのノズル
部３ａの先端にシート状のシール材４を溶着して密封し
ている。図１（ｂ）はこの注出口本体３に対してリーク
テストを行う装置の概略断面図であり、１１は注出口本
体３をフランジ部３ｂを下側にして支持する支持台であ
る。この支持台１１は、注出口本体３を乗せて、図示し
たリークテストを行う位置を間欠的に通過する構成とな
っている。１２は、リークテスト位置に停止した支持台
１１上の注出口本体３内に連通するように接続可能な加
圧通路であり、加圧空気を供給する加圧手段１３に連結
されている。１４は、支持台１１上の所定位置に置かれ
た注出口本体３のノズル部３ａを取り囲んで注出口本体
３のフランジ部３ｂに押し付けられ、注出口本体３の外
側に密閉空間１５を形成するカバー部材であり、図示し
ない駆動装置によって、図示した測定位置と上方の退避
位置に移動可能となっている。

【００１１】１６は、カバー部材１４が形成する密閉空
間１５に連通するように設けられた減圧通路であり、真
空ポンプ等の減圧手段１７に連結されている。１８は密
閉空間１５内の真空度を測定してリークの有無を検出す
る真空測定手段であり、本実施例では、減圧通路１６に
連結して設けている。なお、真空測定手段１８は密閉空
間１５に直接連通させてもよいが、実施例のように減圧
通路１６に連結させておくと、カバー部材１４への連結
通路を少なくでき、構造を簡略化できる利点が得られる
ので好ましい。減圧通路１６の密閉空間１５への接続位
置（密閉空間１５に対して開口する位置）は、加圧通路
１２の開口部に向かい合う位置（従って、注出口本体３
に取り付けられているシール材４に向かい合う位置）を
避け、図示したように、注出口本体３のノズル部３Ａの
側方で且つシール材４の位置よりもフランジ部側とする
ことが好ましい。何故なら、もし減圧通路１６の開口部
をシール材４に向かい合う位置或いはその近傍に位置さ
せていると、シール材４が注出口本体３に溶着されてい
なかった場合或いは溶着が不十分であった場合などに、
リークテストのために注出口本体３内に加圧空気を送り
込んだ時にシール材４が加圧空気で吹き上げられ、減圧
通路１６の開口部を塞いでしまい、これによって減圧通
路１６内が高真空となってリーク無しと判定するといっ
た検出ミスを生じることがあり、開口部を注出口本体３
のノズル部３Ａの側方で且つシール材４の位置よりもフ
ランジ部側とすることで、この検出ミスを避けることが
できるからである。

【００１２】次に、上記構成によるリークテスト装置の
動作を説明する。カバー部材１４が上方に退避している
状態で、注出口本体３を乗せた支持台１１が移動してき
て、図示したリークテスト位置に停止する。次いで、加
圧通路１２が支持台１１に接続されると共に、上方から
カバー部材１４が下降して注出口本体３の外側に密閉空
間１５を形成する。その後、加圧通路１２から加圧空気
が注出口本体３内に供給され、同時に減圧手段１７によ
って密閉空間１５内が減圧される。いま、注出口本体３
に漏れがない場合には、図４に曲線２０で示すように、
密閉空間１５内の圧力は急激に低下してゆく。例えば、
減圧通路１６を介して密閉空間１５に作用させる減圧手
段１７の真空度を６００ｍｍＨｇとした時、密閉空間１
５は０．４秒程度で５００〜５８０ｍｍＨｇに到達す
る。ところが、注出口本体３に漏れがある場合、注出口
本体３内が加圧されているため、内部の加圧空気が密閉
空間１５に押し出され、小さいピンホールからもかなり
のリーク量となり、このため、リーク量に応じて図４に
曲線２２、２３で示すように、密閉空間１５内の減圧速
度が低下し、且つ到達真空度も小さくなる。この時の減
圧速度及び到達真空度は、同じ大きさのピンホールに対
しても加圧空気の圧力を高くするほど小さくなるので、
その圧力を所望の検出精度及び検出時間を顧慮して適切
に定めておく。例えば、加圧空気圧を２ｋｇ／ｃｍ² と
すると、０．２ｍｍ程度のピンホールがある場合に密閉
空間１５内の到達真空度は４２０ｍｍＨｇ程度となる。

【００１３】真空測定手段１８は、密閉空間１５内の真
空度を監視し、減圧開始から所定時間経過した時刻ｔに
到達した時に、密閉空間１５内が所定の検出レベルに達
しているか否かを検出し、到達していればリークなしと
判断する。ここで、前記したように密閉空間１５に作用
させる減圧手段の真空度を６００ｍｍＨｇを作用させた
時、検出レベルを５００ｍｍＨｇと設定しておけば、検
出時刻ｔとしては０．５秒程度で十分であり、０．２ｍ
ｍ程度のピンホールでも確実に検出できる。かくして、
きわめて短時間で正確にリークの有無を検出でき、微小
なピンホール、シール不良、シール材無し等の欠陥を検
出できる。

【００１４】リーク検出後、図１（ｂ）において、カバ
ー部材１４が上方に退避し、注出口本体３を保持した支
持台１１がリークテスト位置から出て行き、次の注出口
本体３を保持した支持台１１がリークテスト位置に送り
込まれる。以下同様の動作を繰り返すことで、注出口本
体のリークテストを次々と行うことができる。

【００１５】以上のように、図１に示すリークテスト装
置は０．３秒程度のきわめて短時間で注出口本体のリー
クテストを行うことができるので、注出口セット機に組
み込み、組み立てた注出口の全数をテストすることが可
能である。図３はリークテスト装置を組み込んだ注出口
セット機を示す概略平面図である。図３において、３０
はターンテーブルであり、円周方向に一定ピッチの１０
個所に、注出口本体３を支持するための支持台３１を備
えている。このターンテーブル３０は支持台３１が、図
面にＰ１〜Ｐ１０で示す位置を間欠的に移動するように
間欠回転する構成となっている。各位置Ｐ１〜Ｐ１０
は、以下に説明する工程を実施するための位置であり、
それぞれに各工程を実施するための装置（図示せず）が
設けられている。

【００１６】位置Ｐ１は注出口本体供給位置であり、こ
こでは、別途製造されて準備されていた注出口本体３が
支持台３１上に供給される。位置Ｐ２はシール材供給位
置であり、この位置では、注出口本体３の先端を閉じる
ためのシール材４が帯状のシール材（図示せず）から打
ち抜かれて注出口本体３の先端に供給される。位置Ｐ３
はシール材溶着位置であり、この位置では注出口本体３
にシール材４が溶着される。位置Ｐ４はリークテスト位
置であり、この位置には、図１（ｂ）に示すリークテス
ト装置が設けられており、この位置ではシール材４を溶
着した注出口本体３のリークテストが行われる。位置Ｐ
５はキャップ供給位置であり、この位置では、注出口本
体３にパッキン６を備えたキャップ５（図２参照）が供
給される。このキャップ供給位置には、パッキン６を備
えたキャップ５が送り込まれるが、その途中にパッキン
有無検知装置が設けられ、パッキン無し、パッキン２枚
入、パッキン斜め挿入等の欠陥を検出する。

【００１７】位置Ｐ６はキャッピング位置であり、この
位置では注出口本体３の上に供給されたキャップ５が所
定のトルクで締め込まれ、これによって注出口２が組み
立てられる。位置Ｐ７は高さ検知位置であり、この位置
では注出口２の高さが検出され、その高さ異常から、パ
ッキン無し、パッキン２枚入、キャップ斜めかぶり、締
め不良、キャップなし、フランジ変形等の異常が検出さ
れる。位置Ｐ８は良品排出位置であり、この位置では、
組み立てられた注出口２のうち、良品のみが排出され
る。位置Ｐ９は不良品排出位置であり、この位置では、
位置Ｐ８を通り抜けた不良品が排出される。位置Ｐ１０
は、ワーク残り検出位置であり、この位置では、何らか
の誤動作によって支持台３１上に注出口が残っていた時
にそれが検出され、機械を停止させる等の処置が採られ
る。

【００１８】上記構成の注出口セット機では、ターンテ
ーブル３０が間欠回転し、その上で、注出口本体供給、
シール材の打ち抜き及び供給、シール材溶着、リークテ
スト、キャップ供給、キャップ締め込み、高さ検出等の
諸工程が行われ、図２に示す構造の注出口２が組み立て
られ、排出される。更に、その際、リークテスト、パッ
キン有無検査、キャッピング不良検出等の諸検査が全注
出口について行われ、良品と不良品が分別されて排出さ
れる。かくして、このセット機では注出口の組み立てと
品質検査を行うことができる。

【００１９】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
のリークテスト方法及び装置は、注出口本体の外側に密
閉空間を形成し、注出口本体内を加圧した状態で注出口
本体外側の密閉空間を減圧し、該密閉空間の真空度測定
によりリークの有無を検出する構成としたことにより、
きわめて短時間にリークテストを高精度で行うことがで
き、小さいピンホールをも検出することができるという
効果を有している。そして、短時間での検出が可能であ
るので、このリークテスト装置を、注出口を組み立てる
セット機に組み込むことが可能であり、セット機に組み
込むことで、組み立てた注出口の全数についてリークテ
ストを行うことができるという効果も有している。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）はリークテストの対象とする、シール材
を溶着した注出口本体を示す概略断面図 （ｂ）は（ａ）に示す注出口本体のリークテストを行う
装置の概略断面図

【図２】（ａ）は注出口の概略断面図 （ｂ）は注出口の概略平面図

【図３】リークテスト装置を備えた注出口セット機の概
略平面図

【図４】リークテスト装置における密閉空間内の減圧状
況を説明するグラフ

【符号の説明】

２ 注出口 ３ 注出口本体 ３ａ ノズル部 ３ｂ フランジ部 ４ シール材 ５ キャップ ６ パッキン １１ 支持台 １２ 加圧通路 １４ カバー部材 １５ 密閉空間 １６ 減圧通路

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G067 AA10 BB04 BB37 CC01 DD02 EE09 3E064 HN65

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 リークテストすべき注出口本体の外側に
   密閉空間を形成し、注出口本体内を加圧した状態で注出
   口本体外側の密閉空間を減圧し、該密閉空間内の真空度
   測定によりリークの有無を検出することを特徴とする注
   出口のリークテスト方法。
2. 【請求項２】 所定位置に置かれた注出口本体のノズル
   部を取り囲んで注出口本体のフランジ部に押し付けら
   れ、注出口本体の外側に密閉空間を形成するカバー部材
   と、該カバー部材に連結され、前記密閉空間を減圧する
   減圧手段と、前記密閉空間内の真空度を測定してリーク
   の有無を検出する真空測定手段と、前記注出口本体内を
   加圧する加圧手段とを備えた注出口のリークテスト装
   置。
3. 【請求項３】 注出口本体を所定の位置を間欠的に搬送
   しながら、該注出口本体にシール材を溶着し、その注出
   口本体にキャップを取り付ける構成の注出口セット機に
   おいて、シール材の溶着位置とキャップ取り付け位置と
   の間に請求項２記載のリークテスト装置を配したことを
   特徴すとる注出口セット機。