JPH087108B2 - 容器の気密度測定方法及びその装置と容器の搬送方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、密封した容器の気密度
を測定する方法及びその装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば医薬品や食品等の保存容器におい
ては、保存中における外部からの汚染や内容物の流出を
防止するため、ピンホール等の欠陥を検査することがそ
の製造過程において極めて重要な工程となっている。特
に医薬用のバイアル壜やアンプル等においては、大気と
共に細菌等の侵入を防止するため、直径数ｍμ若しくは
それ以下の極微小のピンホールまでをも検査することが
必要とされている。そこで従来、極微小のピンホールを
検知する方法として、特開昭４５−７７１７９号公報
や、特開昭５５−１２４５３３号公報に記載の如く、被
検査容器の外周面又は底面に電極を密着させ、両電極に
高電圧を印加して両電極間に流れる電流値から欠陥を検
出する方法及び装置が提案されている。しかし、この方
法及び装置では、極微小のピンホールまで検知可能では
あるが、電極間の誘電率が低いため高い精度を得ること
ができず、極微小のピンホールを総て検知するといった
満足できる結果が期待できない。そこで本発明者は、上
記欠点を解消するものとして先の出願において、電極
と被検査容器との間に誘電率の高い流体を介在させ、欠
陥のない容器を電極間に位置させたときとの差を比較す
ることにより、容器の欠陥を検知する容器の気密度測定
方法とその装置を開発した（特公平２−１７０７１号公
報）。

【０００３】また、検査工程における被検査容器の搬送
には、図９に示すように、スクリューとスターホイール
とを組合せた方法が用いられていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記の方法は前述の
通り極微小のピンホールを検出はできるものの、精度面
で難点がある。またの方法及び装置は精度面でも優れ
ているが、欠陥の無い容器の機密度と比較しなければな
らないため、時間と手間がかかる。従って、上記いずれ
の方法又は装置も大量の容器を高い精度で測定するのが
むずかしかった。また、従来の搬送方法ではスクリュー
やスターホイールによって被検査体が傷付いたりする虞
れがあり、特にアンプル等の薄いガラスで形成されたも
のには不向きであった。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は直径数ｍμ若し
くはそれ以下の極微小のピンホールを高い精度で容易に
検出し、而も連続した測定を可能とする方法及びその装
置を提供するものである。即ち、その方法とは、被検査
容器より径が大きく導電性材料で形成された格子状の内
筒と、この内筒より径が大きく導電性材料で形成された
格子状の中筒と、この中筒より径が大きく導電性材料で
形成された外筒と、この外筒より径が大きく耐熱性の絶
縁体で形成された特大筒とを同軸状に重ね合わせ、前記
特大筒の外周面にヒーターを設けて構成される検出器を
絶縁性の高い流体中に没入し、前記内筒及び中筒に陰極
電圧を、前記外筒に陽極電圧を印加することにより、ま
たは前記内筒及び中筒に陽極電圧を、前記外筒に陰極電
圧を印加することにより、内筒内に介在する被検査容器
内の前記流体をイオン化すると共に、外筒及び中筒及び
内筒との間に静電容量を形成し、前記内筒内に介在する
被検査容器の欠陥部から流出するイオン電流を前記検出
器に接続した検出回路により、被検査容器の欠陥を検出
することにある。

【０００６】また、その装置とは、被検査容器を介在可
能で導電性材料で形成された内筒と、この内筒より径が
大きく導電性材料で形成された中筒と、この中筒より径
が大きく導電性材料で形成された外筒と、この外筒より
径が大きく耐熱性の絶縁体で形成された特大筒とを同軸
状に重ね合わせ、前記特大筒の外周面にヒーターを設け
て構成される検出器を絶縁性の高い流体中に没入し、前
記検出器に電圧供給回路とイオン電流検出回路とを接続
したことにある。

【０００７】更に、本発明は従来のような被検査容器の
搬送方法が有していた欠点を解消することができる方法
を提供するものである。即ち、その方法とは、被検査容
器を搬入する搬入槽に設けられた請求項１記載の気密度
測定装置の検出器の搬出側と、前記流体を満たした搬出
槽とを被検査容器が通過可能な輸送管で接続すると共
に、前記搬入槽と搬出槽とを送水管で接続し、前記流体
を前記輸送管内を搬入槽から搬出槽へ循環させることに
より、前記被検査容器を搬入槽から搬出槽へ搬送するこ
とにある。

【０００８】

【作用】絶縁性の高い流体で満たされた被検査容器は、
特大筒の外周面に設けられたヒーターによって暖められ
ることにより、流体の分子運動が活発な状態となる。そ
して、被検査容器は、電圧が印加された内筒が形成する
電界中に置かれると、流体が電離し、その内面に電離し
たイオンが現われる。また、中筒と外筒の周辺には、印
加された電圧により静電容量が発生しているため、被検
査体にピンホール等の欠陥があると、前記イオンは内筒
周辺に現われる前記イオンとは逆の極性を有するイオン
によって吸引され、活発な分子運動と相俟って欠陥部か
ら流出し、内筒に達する。そして、内筒に達したイオン
の分だけ外筒に対する内筒の電位が高くなり、余剰のイ
オンが中筒へイオン電流となって流れる。従って、中筒
にイオン電流検出回路を接続することにより、イオン電
流の有無と大きさ、即ち欠陥部の有無と大きさを測定す
ることができる。

【０００９】次に、請求項３に記載の被検査容器の搬送
方法において、被検査容器は搬出槽と搬入槽とを接続し
た輸送管内を循環する流体によって搬送されるため、傷
付けることはない。

【００１０】

【実施例】図１〜図６は本発明にかかる容器の気密度測
定装置の説明図である。以下、これらの図面に基づいて
本発明を詳細に説明する。１は被検査体の欠陥を検出す
る検出器で、中心軸を共通とし、それぞれ一定間隔を隔
てた四重の筒構造になっており、内側から順に、被検査
容器を内側に介在可能な内筒としてのカソードＫ、中筒
としてのグリッドＧ、外筒としてのプレートＰ、特大筒
Ｌ、ヒーターＨが配置され、カソードＫ、グリッドＧ、
プレートＰはそれぞれ導電性材料で、特大筒Ｌは耐熱性
の絶縁材料で形成され、カソードＫとグリッドＧは網状
に形成されている。また、カソードＫ、グリッドＧ、プ
レートＰには測定回路３が、ヒーターＨにはヒーター回
路６がそれぞれ接続されている。４は被検査容器として
のアンプル２を検出器内に導くためのラッパ部、５はア
ンプルと接触することによりアンプル内の残留イオンを
グリッドＧを介して消失させるためのブラシである。７
は検査が完了したアンプルを輸送するための輸送管を示
す。検出器１は、高絶縁性の蒸留水（以下、純水とい
う）９が満たされた純水槽８の中に没入した状態で設置
され、カソードＫ内をアンプル２が通過するようになっ
ている。図２は測定回路３の一実施例を示し、カソード
ＫにはダイオードＤ１、抵抗Ｒ１が、プレートＰにはダ
イオードＤ３、抵抗Ｒ３が、グリッドＧには抵抗Ｒ２を
介して電流計Ａ１が、また、アンプ１１を介して電流計
Ａ２がそれぞれ接続されている。更に、トランスＴ１を
介して交流電源１０が接続され、直流電源を供給できる
ようになっている。図３はヒーター回路の説明図であ
り、ヒータートランスＴ２を介して交流電源１０が接続
されている。

【００１１】次に実際に本装置を用いて気体若しくは薬
液（以下、封入物という）が封入されたアンプルの気密
度を測定する場合について説明する。今、カソードＫと
グリッドＧには一定の陰極電圧が、プレートＰには一定
の陽極電圧が印加され、図６に示すようにカソードＫ、
グリッドＧ、プレートＰ各周辺の純水９が帯電した状態
で、被検査体であるアンプル２がラッパ部４を介して搬
入されたとする。先ず、アンプル２はブラシ５と接触す
ることにより、内部の残留イオンがグリッドＧを介して
消失される。そして、アンプルは検出器１を構成するカ
ソードＫ内に位置すると、アンプル内の封入物１９はヒ
ーターＨによって所定温度に暖められ、分子活動が活発
となり、高い絶縁性を有する状態となる。そして、アン
プル２はカソードＫに印加された陰極電圧による電界中
に置かれた状態となり、アンプル２内には電離イオン化
した封入物のイオンが発生する。ここで、図５に示すよ
うにアンプル２にピンホール２０が存在すると、前記封
入物のイオンは、活発な分子運動と相俟ってカソードＫ
の周辺に発生しているので、封入物のイオンとは逆の極
性を有するイオンに吸引され、ピンホール２０から流出
する。そして、カソードＫに吸引されたイオンの分だ
け、プレートＰに対するカソードＫの電位が高くなり、
余剰のイオンがグリッドＧへ移行する。このグリッドＧ
へ流れたイオンがイオン電流となり、グリッドＧに接続
された抵抗Ｒ２を介して電流計Ａ１によって検出され
る。また、この検出されたイオン電流は、アンプ１１で
増幅され、電流計Ａ２によって検出される。従って、こ
の電流計Ａ２の測定値によってピンホールの存在とその
大きさが判明する。

【００１２】尚、カソードＫとグリッドＧとプレートＰ
とに交流電圧をそれぞれ印加した場合、アンプル２内に
は電離イオン化した気体若しくは薬液のイオンが発生
し、カソードＫ、グリッドＧ、プレートＰ周辺の純水９
はそれぞれ電離イオン化されるため、電離イオン化した
気体若しくは薬液のイオンはカソードＫ周辺に発生して
いるイオンに吸引され、ピンホール２０から流出し、前
記同様に電流計Ａ１によって検出される。

【００１３】次に本発明にかかる被検査容器の搬送方法
を図７〜図９に基づいて説明する。図７において１３は
輸送管７を介して搬入槽１２から搬出されたアンプル２
を搬入し、浮遊させておくための搬出槽であり、搬入槽
同様、純水が満たされている。また、搬入槽１２と搬出
槽１３とは送水管１４で接続され、搬出槽内のポンプ１
９によって搬出槽内の純水を搬入槽１２内へ送ることに
よって、純水を搬出槽１２から搬入槽１３へ向けて循環
させ、搬入槽１３内のアンプル２を輸送管７を通って搬
出槽１３へ送り込むようになっている。１６は搬出槽１
３に浮遊しているアンプルを拾い上げ、所定箇所へ搬送
するためのコンベアーである。図８及び図９は複数の検
出器を設けた大型の搬入槽１５を設置した場合の説明図
である。各検出器は薬品メーカー毎に設置され、各アン
プルは測定器でピンホール等の欠陥の有無が検査される
と、それぞれの輸送管を通って、各搬出槽へ送り込まれ
るようになっている。以上のように本搬送方法は流体を
用いているため、被検査体を傷付けることなく搬送する
ことができると共に、多種類の被検査体を連続して検査
することができる。

【００１４】

【発明の効果】本発明によれば、直径数ｍμ若しくはそ
れ以下のごく微小のピンホール等の欠陥は勿論のこと、
イオンが通過可能な大きさであれば総て検知することが
できる。また、欠陥の無い容器の気密度と比較する必要
がないため、瞬時の測定が可能となる。而も、被検査容
器が絶縁性材料、非絶縁性材料に拘らず、密閉容器であ
れば、鉄、ガラス、プラスチック、その他どんな材質の
ものでも測定することができると共に、容器内にイオン
に電離しているか又は電界によってイオンを発生するよ
うな物質が含まれていれば、その内容物が気体、液体、
固体等であっても、また容器内の間隙が真空又は空気等
が封入されていても何ら差し支えなく検査することがで
きる。更に本発明の搬送方法を用いれば、容器の欠陥を
連続して検知することができると共に、容器を傷付ける
こともない。以上のように本発明は、容器を利用した製
品の検査工程時間の大幅な短縮と検査の精度の飛躍的な
向上を可能とし、製品の品質向上と製造コストの低減を
図ることができる画期的なものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる容器の気密度測定方法及びその
装置の説明図である。

【図２】測定回路の説明図である。

【図３】ヒーター回路の説明図である。

【図４】検出器の説明図である。

【図５】検出器と測定回路の説明図である。

【図６】検出器の横断面説明図とイオンの発生状態を示
す縦断面説明図である。

【図７】本発明にかかる容器の搬送方法の説明図であ
る。

【図８】大型搬入槽を用いた本発明にかかる容器の搬送
方法の説明図である。

【図９】大型搬入槽を用いた本発明にかかる容器の搬送
方法の説明図である。

【図１０】従来の容器の搬送方法を示す説明図である。

【符号の説明】

１・・検出器、２・・アンプル、３・・測定回路、４・
・ラッパ部、５・・ブラシ、６・・ヒーター回路、７・
・輸送管、８・・純水槽、９・・純水、１０・・交流電
源、１１・・アンプ、１２・・搬入槽、１３・・搬出
槽、１４・・送水管、１５・・大型搬入槽、１６・・コ
ンベアー、１７・・スクリュー、１８・・スターホイー
ル、１９・・ポンプ、Ｍ・・モーター、Ｐ・・プレー
ト、Ｇ・・グリッド、Ｋ・・カソード、Ｌ・・特大筒、
Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３・・ダイオード、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３・
・抵抗、Ａ１，Ａ２・・電流計、Ｈ・・ヒーター、Ｈ
１，Ｈ２・・端子、Ｔ１・・トランス、Ｔ２・・ヒータ
ートランス。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被検査容器より径が大きく導電性材料で形
   成された格子状の内筒と、この内筒より径が大きく導電
   性材料で形成された格子状の中筒と、この中筒より径が
   大きく導電性材料で形成された外筒と、この外筒より径
   が大きく耐熱性の絶縁体で形成された特大筒とを同軸状
   に重ね合わせ、前記特大筒の外周面にヒーターを設けて
   構成される検出器を絶縁性の高い流体中に没入し、前記
   内筒及び中筒に陰極電圧を、前記外筒に陽極電圧を印加
   することにより、または前記内筒及び中筒に陽極電圧
   を、前記外筒に陰極電圧を印加することにより、内筒内
   に介在する被検査容器内の前記流体をイオン化すると共
   に、外筒及び中筒及び内筒との間に静電容量を形成し、
   前記内筒内に介在する被検査容器の欠陥部から流出する
   イオン電流を前記検出器に接続した検出回路により、被
   検査容器の欠陥を検出することを特徴とする容器の気密
   度測定方法。
2. 【請求項２】被検査容器を介在可能で導電性材料で形成
   された内筒と、この内筒より径が大きく導電性材料で形
   成された中筒と、この中筒より径が大きく導電性材料で
   形成された外筒と、この外筒より径が大きく耐熱性の絶
   縁体で形成された特大筒とを同軸状に重ね合わせ、前記
   特大筒の外周面にヒーターを設けて構成される検出器を
   絶縁性の高い流体中に没入し、前記検出器に電圧供給回
   路とイオン電流検出回路を接続して成ることを特徴とす
   る容器の気密度測定装置。
3. 【請求項３】被検査容器を搬入する搬入槽に設けられた
   請求項１記載の気密度測定装置の検出器の搬出側と、前
   記流体を満たした搬出槽とを被検査容器が通過可能な輸
   送管で接続すると共に、前記搬入槽と搬出槽とを送水管
   で接続し、前記流体を前記輸送管内を搬入槽から搬出槽
   へ循環させることにより、前記被検査容器を搬入槽から
   搬出槽へ搬送することを特徴とする被検査容器の搬送方
   法。