(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【背景技術】
【0002】
従来、外郭ボトルの内部に内容器体を配設した合成樹脂製多重ボトルが知られている。
【0003】
前記合成樹脂製多重ボトルとして、例えば、外圧に対して原形復帰可能な外郭ボトルの内部に、外圧による減容により変形する(以下、「減容変形」ということがある)内容器体を配設し、該外郭ボトルと該内容器体との間に外部と連絡する通路を備え、外殻ボトルと内容器体との間に外気が導入されるようにした合成樹脂製多重ボトル、外殻ボトルと内容器体との間の中間部に収容した内容物が該通路を通って外部に排出されるようにした合成樹脂製多重ボトル等が知られている。
【0004】
例えば、外圧に対して原形復帰可能な外郭ボトルの内部に、外圧により減容変形する内容器体を配設した前記合成樹脂製多重ボトルの場合、胴部を押圧することにより、内容器体を減容変形させて内容器体に収容されている内容物を注出する一方、押圧が解除されると別途設けられた逆止弁等の作用により外郭ボトルと内容器体との間に外気が導入される。この結果、外気圧により外郭ボトルが原形復帰する一方、前記内容器体は減容変形された状態が維持される。このようにするときには、内容器体内に外気が侵入することが無いので、内容器体内に収容されている内容物が酸化等により変質することを防止することができる。
【0005】
また、外殻ボトルと内容器体との間の中間部に内容物を収容した合成樹脂製多重ボトルでは、内容器体にプロペラントを収容しその圧力で中間部の内容物を外部に注出することができる。
【0006】
前記合成樹脂製多重ボトルとしては、従来、外郭ボトル形成樹脂と内容器体形成樹脂の多層構造体をダイレクトブロー成形して外郭ボトルと内容器体とからなる多重ボトルを形成し、多層構造体の間を離間させるようにしたいわゆるデラミボトルの合成樹脂製多重ボトルが知られている。また、合成樹脂の射出成形により内プリフォーム及び外プリフォームを形成し、外プリフォームの内周側に内プリフォームを配置した状態でブロー成形することにより製造された外郭ボトルと内容器体とからなる合成樹脂製多重ボトルも提案されている。
【0007】
ところが、前記合成樹脂製多重ボトルでは、その製造工程で、前記外郭ボトル又は前記内容器体にピンホール等のリークにつながる欠陥が生じることがある。さらに内容器体を外郭ボトルから離間させて減容変形する過程で、或いは減容変形された形状から原形復帰させる過程でリークにつながる欠陥が形成されることが懸念される。
【0008】
前記合成樹脂製多重ボトルでは、前記外郭ボトル又は前記内容器体に前記ピンホール等の欠陥が生じると、前記減容変形又は原形復帰の障害となったり、該内容器体に内容物を収容して使用する場合においては、内容物が漏出したり、該内容器体内に外気が侵入して内容物が変質する等の問題がある。そこで、前記合成樹脂製多重ボトルでは、その形成後に前記ピンホール等の欠陥の有無を検出するためにリーク検査が行われている。
【0009】
前記リーク検査方法として、例えば、減容変形した前記内容器体に微圧空気を供給し、所定時間後に該内容器体内の圧力が所定値に到達するかどうかに基づいてリークの有無を検出する方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。
【0010】
また、前記リーク検査方法として、前記内容器体に、水素、二酸化炭素、ヘリウム、アルゴン、ネオン等の特定ガス種を含む検査ガスを供給し、前記外郭ボトルと該内容器体との間に外気を導入する通路において前記特定ガス種が検知されるかどうかに基づいてリークの有無を検出する方法が知られている(例えば、特許文献2参照)。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0012】
しかしながら、前記特許文献1,2記載のリーク検査方法は、内容器体のリークの有無を検出することができるのみであり、外郭ボトルのリークの有無を検出することはできないという不都合がある。また、前記特許文献2記載のリーク検査方法は、特定ガス種を用いるため、特定ガス種専用の検知装置等が必要になるという不都合がある。
【0013】
本発明は、かかる不都合を解消して、特定ガス種を用いることなく空気を用い、内容器体のみならず外郭ボトルのリークの有無も検出することができる合成樹脂製多重ボトルのリーク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】
【0014】
前記目的を達成するために、本発明の合成樹脂製多重ボトルのリーク検査方
法は、円筒状外口部と、該外口部に連接する肩部と、該肩部に連接する胴部と、該胴部に連接する底部とを備える外郭ボトルと、該外郭ボトルの該円筒状外口部の内周側に配設される円筒状内口部と、該内口部に連接し該外郭ボトルの内部に配設される内容器体本体とを備える内容器体と、該外口部と該内口部との間に形成されて該外郭ボトルと該内容器体との間に外部と連絡する通路とを備える合成樹脂製多重ボトルのリーク検査方法であって、該通路から該外郭ボトルと該内容器体本体との間に加圧空気を導入することにより、該内容器体本体を該外郭ボトルから離間させて変形させる工程と、該内容器体本体を変形させた後、該内容器体の内口部で該内容器体から排出される気流の有無を検知する一方、該通路を介して該外郭ボトルと該内容器体本体との間に形成された空間内の圧力の減少の有無を検知することによりリークの有無を検出する第1の判定を行う工程とを備えることを特徴とする。
【0015】
本発明の合成樹脂製多重ボトルのリーク検査方
法では、まず、前記外郭ボトルの内周側に前記内容器体が配設された前記合成樹脂製多重ボトルに対し、前記通路から該外郭ボトルと前記内容器体本体との間に加圧空気を導入する。このようにすると、前記内容器体本体は、前記外郭ボトルから離間され変形する。
【0016】
前記合成樹脂製多重ボトルは、前記変形により、前記外郭ボトル又は前記内容器体にピンホール等の欠陥が生じることがある。
【0017】
そこで、本発明の合成樹脂製多重ボトルのリーク検査方
法では、前記内容器体本体を変形させた後、前記内容器体の内口部で該内容器体から排出される気流の有無を検知する一方、前記通路を介して前記外郭ボトルと該内容器体本体との間に形成された空間内の圧力の減少の有無を検知することによりリークの有無を検出する第1の判定を行う。
【0018】
前記第1の判定により、前記内容器体の内口部で該内容器体から排出される気流が検知されず、前記通路を介して前記外郭ボトルと前記内容器体本体との間に形成された空間内の圧力の減少が検知されたときには、該外郭ボトルにリークがあるものと判定することができる。一方、前記内容器体の内口部で該内容器体から排出される気流が検知され、かつ、前記通路を介して前記外郭ボトルと前記内容器体本体との間に形成された空間内の圧力の減少が検知されたときには、該外郭ボトル又は該内容器体のいずれか一方または両方にリークがあるものと判定することができる。
【0019】
また、前記内容器体の内口部で該内容器体から排出される気流が検知されず、かつ、前記通路を介して前記外郭ボトルと前記内容器体本体との間に形成された空間内の圧力の減少が検知されなかったときには、該外郭ボトル及び該内容器体のいずれにもリークが無いものと判定することができる。
【0020】
従って、本発明の合成樹脂製多重ボトルのリーク検査方
法によれば、特定ガス種を用いることなく空気を用い、前記内容器体のみならず前記外郭ボトルのリークの有無も検出することができる。
【0021】
また、本発明の合成樹脂製多重ボトルのリーク検査方
法は、前述の第1の判定を行った後、前記内容器体本体の内部に加圧空気を導入することにより該内容器体本体を原形復帰させる工程と、該内容器体本体を原形復帰させた後、該内容器体の内口部で該内容器体内の圧力の減少の有無を検知するか、前記通路を介して前記外郭ボトルと該内容器体本体との間に形成された空間から排出される気流の有無を検知することによりリークの有無を検出する第2の判定を行う工程とを備えることが好ましい。
【0022】
前記ブロー成形により得られた合成樹脂製多重ボトルは、前述の第1の判定を行った後、前記変形した内容器体本体の内部に加圧空気を導入することにより、該内容器体本体を原形復帰させる。
【0023】
前記合成樹脂製多重ボトルは、前述の第1の判定によりリークが無いものと判定されていたとしても、前述のように前記内容器体本体が原形復帰される際に、前記内容器体に新たなピンホール等の欠陥が生じることがある。
【0024】
そこで、本発明の合成樹脂製多重ボトルのリーク検査方
法では、次に、前記内容器体の内口部で該内容器体内の圧力の減少の有無を検知するか、又は、前記通路を介して前記外郭ボトルと前記内容器体本体との間に形成された空間から排出される気流の有無を検知することによりリークの有無を検出する第2の判定を行う。
【0025】
前記第2の判定により、前記内容器体の内口部で該内容器体内の圧力の減少が検知されるか、又は、前記通路を介して前記外郭ボトルと前記内容器体本体との間に形成された空間から排出される気流が検知されたときには、該内容器体にリークがあるものと判定することができる。
【0026】
また、前記内容器体の内口部で該内容器体内の圧力の減少が検知されず、かつ、前記通路を介して前記外郭ボトルと前記内容器体本体との間に形成された空間から排出される気流が検知されなかったときには、該内容器体にリークが無いものと判定することができる。
【発明を実施するための形態】
【0029】
次に、添付の図面を参照しながら本発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。
【0030】
本実施形態の合成樹脂製多重ボトルのリーク検査方法は、例えば、
図1及び
図2に示す合成樹脂製多重ボトル1に適用することができる。合成樹脂製多重ボトル1は、外郭ボトル2と、外郭ボトル2の内側に収容され外圧により変形する内容器体3とからなる。
【0031】
外郭ボトル2は、例えばポリエチレンテレフタレート樹脂製であり、円筒状外口部4と、外口部4に連接する肩部5と、肩部5に連接する円筒状胴部6と、円筒状胴部6に連接する底部7とを備えている。底部7は内周側に外郭ボトル2の内側に膨出して合成樹脂製多重ボトル1に自立性を付与する底部凹入部8を備えており、底部7と底部凹入部8との間が接地部9となっている。
【0032】
外口部4は外周面に雄ねじ部10と、サポートリング11とを備え、肩部5は外口部4に接する部分が四角錐状部12となっており、四角錐状部12の下方に四角錐状部12から円筒状胴部6に向かって次第に拡径するとともに四角錐の角が滑らかになり円筒状胴部6に連なる胴部上部13を備えている。
【0033】
円筒状胴部6は、軸に直交する断面が円形状であり、段差部6aを介して肩部5に連接する一方、段差部6bを介して底部7に連接している。段差部6aは肩部5から円筒状胴部6に向かって次第に縮径しており、段差部6bは底部7から円筒状胴部6に向かって次第に縮径している。
【0034】
また、円筒状胴部6は、肩部5に連接する段差部6aの下端部から中央部6cに向かって次第に縮径し、中央部6cから底部7に連接する段差部6bの上端部に向かって次第に拡径する鼓状となっている。また、円筒状胴部6は軸方向に沿って複数のリブ14を備えており、リブ14は円筒状胴部6の全周に亘って形成されている。
【0035】
底部7は、接地部9に接する部分が四角錐状部15となっており、四角錐状部15の上方に四角錐状部15から円筒状胴部6に向かって次第に拡径するとともに四角錐の角が滑らかになり円筒状胴部6に連なる胴部下部16を備えている。また、底部凹入部8は、3段に積層された四角錐台状凹部8a,8b,8cを備えている。
【0036】
また、四角錐状部12、15はそれぞれ軸に直交する断面が四角形状であってその頂点にはRが付されており、該頂点に稜線12a、15aを備えている。ここで、稜線15aは
図1に一点鎖線で示すように稜線12aの延長上に連なっている。
【0037】
一方、内容器体3は、例えばポリエチレンテレフタレート樹脂製であり、外口部4の内周側に配設される円筒状内口部17と、内口部17に連接し、外郭ボトル2の肩部5、円筒状胴部6、底部7、底部凹入部8、接地部9の内面形状に沿う形状の内容器体本体18とを備えている。内口部17は、上部に外口部4の上端よりも上方に延出された延出部19と、延出部19から径方向外方に張り出す鍔部20とを備えており、鍔部20により外口部4の上端縁に係止されている。
【0038】
また、内口部17は、外周面に縦溝21を備えている。縦溝21は鍔部20の下面に形成された横溝22に連設されており、横溝22は鍔部20の外周縁で外部に開放されている。この結果、縦溝21及び横溝22により、外郭ボトル2と内容器体3との間に外部と連絡する通路23が形成されている。
【0039】
次に、
図3及び
図4を参照して、本実施形態の合成樹脂製多重ボトルのリーク検査方法について説明する。
【0040】
本実施形態の合成樹脂製多重ボトルのリーク検査方法では、まず、
図3Aに示すように、外郭ボトル2を形成する外プリフォーム31の内側に、内容器体3を形成する内プリフォーム32を配置して、ブロー成形装置を用いて、ブロー成形を行う。
【0041】
外プリフォーム31は、例えばポリエチレンテレフタレート樹脂を材料として射出成形により形成され、外口部4と、外口部4の下方に連設された有底円筒状の外胴部31aとを備えている。外プリフォーム31の外口部4は、外郭ボトル2の外口部4と同一形状を備えており、同一の構成には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【0042】
内プリフォーム32は、例えばポリエチレンテレフタレート樹脂を材料として射出成形により形成され、内口部17と、内口部17の下方に連設された有底円筒状の内胴部32aとを備えている。内プリフォーム32の内口部17は、内容器体3の内口部17と同一形状を備えおり、同一の構成には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【0043】
前記ブロー成形装置は周知のものを用いることができ、
図3Aに要部を示すように、金型33と、ブローノズル34と、ストレッチロッド35とを備えている。
【0044】
金型33は、外郭ボトル2の肩部5、円筒状胴部6、底部7、底部凹入部8、接地部9に沿う形状の成形部36と、外プリフォーム31の外口部4のサポートリング11から上方を露出させて支持する支持開口部37とを備えている。金型33は図示しない割型構造とされており、左右側と底部側とで分割することによって成形後の合成樹脂製多重ボトル1が脱型できるようになっている。
【0045】
ブローノズル34は、図示しない昇降手段により昇降され、Oリング38を介して内プリフォーム32の鍔部20の上端面に気密に当接する。ブローノズル34にはストレッチロッド35が挿通され、ストレッチロッド35の外周面とブローノズル34の内周面との間には、図示しない高圧気体供給手段に接続された気体通路39が形成されている。
【0046】
ストレッチロッド35は、図示しない進退駆動手段によってブロー成形時に前進される。尚、
図3Aにおいては、ストレッチロッド35がブローノズル34の先端から突出しているが、ストレッチロッド35は未使用時には後退されてブローノズル34の内方(図中上方)に収納されている。
【0047】
上述の構成のブロー成形装置によって、合成樹脂製多重ボトル1を製造するときには、
図3Aに示すように、内側に内プリフォーム32が配置された外プリフォーム31を金型33にセットした後、内プリフォーム32の内口部17にブローノズル34を接続する。尚、外プリフォーム31及び内プリフォーム32は、金型33にセットされるに先立ってブロー成形可能な温度に加熱される。
【0048】
次いで、
図3Bに示すようにブローノズル34の気体通路39から内プリフォーム32内に太い矢印で示すように加圧空気を導入し(以下、
図3B,C、
図4A〜Cでは気体の流れを太い矢印で示す)、同時にストレッチロッド35を下方に伸長させる。これにより、内プリフォーム32が膨張して未膨張状態の外プリフォーム31の内面に密着する。
【0049】
続いて、
図3Bに示す状態から、更に内プリフォーム32内に加圧空気を導入しつつ、ストレッチロッド35を下方に伸長させると、膨張した内プリフォーム32の内胴部32aにより外プリフォーム31の外胴部31aがさらに広げられる。
【0050】
そして、
図3Cに示すように、外プリフォーム31は、外胴部31aが金型33の成形部36により成形され、外郭ボトル2が形成される。また、内プリフォーム32は、内胴部32aが外郭ボトル2の内面形状に沿う形状に成形され、内容器体3が形成される。
【0051】
この結果、外郭ボトル2と、その内側に収容された内容器体3とからなる合成樹脂製多重ボトル1が得られる。
【0052】
本実施形態の合成樹脂製多重ボトルのリーク検査方法では、次に、
図4Aに示すように、金型33内に配置された合成樹脂製多重ボトル1から、ストレッチロッド35を後退させブローノズル34内に収容する。
【0053】
次いで、
図4Bに示すように、外口部4と内口部17との間の通路23から外郭ボトル2と内容器体本体18との間に加圧空気を導入するか、ブローノズル34の気体通路39を介して内容器体本体18の内部を吸引して減圧することにより、内容器体本体18は外郭ボトル2から離間され、容易に減容変形される。尚、通路23から外郭ボトル2と内容器体本体18との間に加圧空気を導入する操作と、ブローノズル34の気体通路39を介して内容器体本体18の内部を吸引して減圧する操作とは同時に行うこともできる。
【0054】
このとき、内容器体本体18は、外郭ボトル2から容易に離間して変形するために加熱されていることが好ましい。内容器体本体18の加熱は、例えば、ブローノズル34の気体通路39から、高温の空気を噴出することにより行うことができる。
【0055】
本実施形態の合成樹脂製多重ボトルのリーク検査方法では、内容器体本体18を前述のように減容変形させた後、内容器体3の内口部17で内容器体3から排出される気流の有無を検知する一方、通路23を介して外郭ボトル2と内容器体本体18との間に形成された空間内の圧力の減少の有無を検知することによりリークの有無を検出する第1の判定を行う。
【0056】
内容器体3から排出される気流の検知は、例えば、内口部17に図示しない流量センサを接続することにより行うことができる。また、外郭ボトル2と内容器体本体18との間に形成された空間内の圧力の検知は、例えば、通路23に図示しない圧力センサを接続することにより行うことができる。
【0057】
ここで、外郭ボトル2にピンホール等の欠陥があり、内容器体3には該欠陥がない場合には、外郭ボトル2と内容器体本体18との間に形成された空間内の空気は外郭ボトル2の該欠陥から外部にリークし、該空間内の圧力が減少する。
【0058】
そこで、前記第1の判定により、内容器体3の内口部17で内容器体3から排出される気流が検知されず、通路23で外郭ボトル2と内容器体本体18との間に形成された空間内の圧力の減少が検知されたときには、外郭ボトル2にリークがあるものと判定し、合成樹脂製多重ボトル1を不良品として金型33から排出する。
【0059】
また、内容器体3にピンホール等の欠陥がある場合には、外郭ボトル2と内容器体本体18との間に形成された空間内の空気は内容器体3の該欠陥から内容器体3内部にリークし、該空間内の圧力が減少する一方、内口部17から外部に排出される気流が生じる。
【0060】
そこで、前記第1の判定により、内容器体3の内口部17で内容器体3から排出される気流が検知され、かつ、通路23で外郭ボトル2と内容器体本体18との間に形成された空間内の圧力の減少が検知されたときには、外郭ボトル2又は内容器体3のいずれか一方にリークがあるものと判定し、合成樹脂製多重ボトル1を不良品として金型33から排出する。
【0061】
また、外郭ボトル2及び内容器体3のいずれにもピンホール等の欠陥がない場合、外郭ボトル2と内容器体本体18との間に形成された空間内の空気はどこにもリークしないので、該空間内の圧力は不変であり、内口部17から外部に排出される気流も生じない。
【0062】
そこで、前記第1の判定により、内容器体3の内口部17で内容器体3から排出される気流が検知されず、かつ、通路23で外郭ボトル2と内容器体本体18との間に形成された空間内の圧力の減少が検知されなかったときには、外郭ボトル2及び内容器体3のいずれにもリークが無いものと判定する。
【0063】
次に、ブローノズル34の気体通路39を介して内容器体3の内部に加圧空気を導入して、
図4Cに示すように、内容器体本体18を原形復帰させる。
【0064】
尚、内容器体本体18を原形復帰させる際には、ブローノズル34の気体通路39を介して内容器体3の内部に加圧空気を導入する操作と同時に、通路23から外郭ボトル2と内容器体本体18との間の空間を吸引して減圧するようにしてもよい。
【0065】
内容器体本体18を前述のように原形復帰させると、内容器体3に新たなピンホール等の欠陥が生じることがある。
【0066】
そこで、本実施形態の合成樹脂製多重ボトルのリーク検査方法では、内容器体本体18を前述のように原形復帰させた後、内容器体3の内口部17で内容器体3内の圧力の減少の有無を検知するか、又は、通路23を介して外郭ボトル2と内容器体本体18との間に形成された空間から排出される気流の有無を検知することによりリークの有無を検出する第2の判定を行う。
【0067】
内容器体3内の圧力の検知は、例えば、内口部17に図示しない圧力センサを接続することにより行うことができる。また、外郭ボトル2と内容器体本体18との間に形成された空間から排出される気流の検知は、例えば、通路23に図示しない流量センサを接続することにより行うことができる。
【0068】
ここで、内容器体3にピンホール等の欠陥がある場合には、内容器体3内の空気は外郭ボトル2と内容器体本体18との間にリークし、内容器体3内の圧力が減少する一方、通路23から外部に排出される気流が生じる。
【0069】
そこで、前記第2の判定により、内容器体3の内口部17で内容器体3内の圧力の減少が検知されるか、又は、通路23で外郭ボトル2と内容器体本体18との間から排出される気流が検知されたときには、少なくとも内容器体3にリークがあるものと判定し、合成樹脂製多重ボトル1を不良品として金型33から排出する。
【0070】
また、内容器体3にピンホール等の欠陥がない場合、内容器体3内の空気はどこにもリークしないので、内容器体3内の圧力は不変であり、通路23から外部に排出される気流も生じない。
【0071】
そこで、前記第2の判定により、内容器体3の内口部17で内容器体3内の圧力の減少が検知されず、かつ、通路23で外郭ボトル2と内容器体本体18との間から排出される気流が検知されなかったときには、外郭ボトル2及び内容器体3のいずれにもリークが無いものと判定し、合成樹脂製多重ボトル1を良品として金型33から取り出す。
【0072】
尚、本実施形態では、合成樹脂製多重ボトル1を金型33に収容した状態で、合成樹脂製多重ボトルのリーク検査方法を実施しているが、金型33から取り出した合成樹脂製多重ボトル1に対して合成樹脂製多重ボトルのリーク検査方法を実施するようにしてもよい。また、前記リーク検査では、合成樹脂製多重ボトル1の温度を一定の温度に保持して行うことが望ましい。
【0074】
本実施形態では、合成樹脂の射出成形により外プリフォーム31及び内プリフォーム32を形成し、外プリフォーム31の内周側に内プリフォーム32を配置した状態でブロー成形することにより外郭ボトル2と内容器体3とからなる合成樹脂製多重ボトル1を製造する方法で得られる合成樹脂製多重ボトル1を例に挙げて説明している。
【0075】
しかし、本発明の合成樹脂製多重ボトルのリーク検査方法は、外郭ボトル形成樹脂と内容器体形成樹脂の多層構造体をダイレクトブロー成形して得られるいわゆるデラミボトルに対しても適用することができ、外殻ボトルを製造後、その中に内容器体を減容変形させた状態で収納して得られる多重ボトルに対しても適用することができる。
【0076】
また、本発明の合成樹脂製多重ボトルのリーク検査方法は、内容器体3に内容物を充填し、内容器体3を減容変形させることにより内容物を注出する合成樹脂製多重ボトル1に対して適用することもでき、外郭ボトル2と内容器体3との間に内容物を充填し、内容器体3にプロペラントを充填して使用する合成樹脂製多重ボトル1に対して適用することもできる。