JPS5945934B2 - 絶縁物製密閉容器の内部真空度の検査方法及びその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、絶縁物製密閉容器内の真空度を電気的に検出
する方法およびその装置に関するものである。

従来の技術 医薬品等に使用するアップル・バイアル瓶等の製品にお
いて、施栓が不完全な場合には、施栓口から空気が容器
内に侵入し、内部の薬品によつては、酸化され、そのた
めガスが発生し、薬品の効力が著しく減少することがあ
る。

このため、従来より、容器内部を真空にしたうえで、ゴ
ム等の弾性材よりなる栓により施栓し、栓を容器内部の
真空で施栓口に吸着させ、施栓を完全なものとする゜施
栓方式が汎用されている。

この施栓方式では、内部真空度が高ければ高いほどより
完全な施栓が行えるが、一応５０Ｔｏｒｒ以下であれば
施栓を完全なものにすることができることが確認されて
いる。換言すれば、内部真空度が５０Ｔｏｒｒ以下であ
ることが確認できれば、その施栓は完全であると考える
ことができる。したがつて、アップル・バイアル瓶等の
製品の内部真空度を簡単に外部から検出することができ
れば、施栓の良否を容易に検査することができる。

このため、本願出願人は、特願昭５２−１４４６６５号
の特許出願において、第１図に検査原理図を示すように
、検査対象たる絶縁物製密閉容器Ａの外面に密着もしく
は近接させ、内部空間を介して対向させた一対の電極Ｂ
，Ｃ間に高周波高電圧電源Ｄにより高周波高電圧を印加
し、内部放電の有無を検出抵抗Ｒに流れる放電々流量を
判別器Ｑにより判別することにより検査するようにし、
かかる検査原理によつて容器の内部真空度を検査する検
査方法の発明を提案している。

しかしながら、上記の如き、一対の電極を用いて密閉容
器に内部放電を１００ｆ）確実に起させるためには、大
容量の電力が必要となり、したがつて低い印加電圧では
長時間電圧を印加する必要があつて検査効率が悪くなる
一方、高い印加電圧では判別器の負荷が大きくなつてそ
の判別精度が悪くなる欠点があつた。このため、密閉容
器として、例えば製薬工場等で、多量のアンプルを検査
する場合には、高電圧の印加時間をできるだけ短くして
小型の判別器で判別精度を土げるものが強く望まれてい
た。発明の目的 したがつて、本発明は、上記従来の要望に答えるべく上
記発明の原理を採用したうえで、上記の問題を解消すべ
く種々の実験を行ない、その結果、一旦絶縁物製密閉容
器に一定時間以上１０乃至１６ＫＶの高電圧を予じめ印
加したものでは、相当長期にわたつて放置したのちにお
いても、きわめて短時間６乃至１０ＫＶの高電圧を印加
すれば高い確率で放電を生ずるという実験的事実に着目
してなされたものである。

第２図は第１図のスイツチＳを切換えることにより１４
ＫＶの予備印加電圧を２秒間予じめ胴径２３ｍ１厚み１
．２ＴＷＩ１真空度１０Ｔ０ｒｒの粉入バイアル瓶に印
加してのち、夫々異なる時間設置してのち、これらに８
ＫＶの高周波高電圧電源からの測定印加電圧を印加した
ものの放電実験の結果を示すものである。

図中、１は２秒間の予備高電圧印加直後のものについて
測定高電圧印加時の放電確率、２は２秒間の予備高電圧
印加後４時間放置したものについて測定高電圧印加時の
放電確率、３は２秒間の予備高電圧印加後２４時間放置
したものについて測定高電圧印加時の放電確率、４は２
秒間の予備高電圧印加後１５日間放置したものについて
測定高電圧印加時の放電確率を夫々示す。

第２図から、例えばバイアル瓶に予じめ１４ＫＶの高電
圧を２秒間印加して放電させた直後に、該バイアル瓶に
再び８ＫＶの測定印加電圧を印加すると、０．５秒間で
再放電する確率は９９％以上あることが分る。この実験
結果から明らかなように、予じめ所要時間の予備高電圧
を印加した場合には、必ずしもその間に放電を生ずると
は限らないが、一旦予備高電圧を印加しておくと、次に
測定高電圧を印加した場合に極めて高い確率で放電させ
ることができるのである。したがつて、本発明の目的は
、上記実験的事実に基づいて短時間に確実に絶縁物製密
閉容器の内部真空度を高精度で検査することができる力
法を提供することにある。

本発明の第２の目的はかかる力法を応用して、多量の製
品の内部真空度を連続的かつ短時間で検出し、小型にし
て判別精度の高い判別器を用いて施栓の良否を確実に検
査することができる検査装置を提供することにある。

発明の構成 かかる目的を達成するため、本発明方法においては、検
査対象たる絶縁物製密閉容器を予じめ高い高電圧で放電
させておき、予じめ放電させた絶縁物製密閉容器を一対
の電極間において、低い高電圧で短時間に再度放電させ
、その放電電流を検出することにより、内部真空度を検
査するようにしたことを基本的な特徴としている。

また、本発明装置は、本発明方法を実施するためのもの
であつて、検査対象たる絶縁物製密閉容器をスターホイ
ールの外周部に設けた半円形状の凹部内へ出入自在に送
り込んで、一定速度で回転駆動される上記スターホイー
ルの回転に伴つて上記容器と凹部と共に一方向へ搬送さ
れるようにし、かつ、スターホイールの上記凹部の底面
に電極を設ける一方、スターホイール外周部の外側にお
ける第１と第２の位置に上記底面電極と対面して夫夫第
１と第２の長さを持つ第１と第２の電極を設けて容器が
初めに対面する第１電極と底面電極との間に１０乃至１
６Ｋの高電圧を印加する手段を設ける一方、その後一定
の間隔をおいて容器と対面する第２電極と底面電極との
間に６乃至１０ＫＶの高電圧を印加する手段を設け、さ
らにその後容器が第２位置において放電する際に第２電
極と底面電極の間に生じる電流を検出する手段を備えた
ことを特徴とするもので、簡単な構成よりなり、多量の
密閉容器の真空検査を、連続的にかつ確実に行える使い
易くて故障の少ない検出装置を新規に提供することがで
きるものである。

実施例 以下、添付の図面を参考に、本発明の実施例について具
体的に説明する。

第３図及び第４図において、１，・・・，１はアンプル
・バイアル瓶等の被検査物としての絶縁物製密閉容器（
以下単に被検容器という。

）、２は被検容器１を一列縦隊で供給する供給コンベヤ
、３は供給コンベヤ２によつて供給される被検容器１を
ベークライト等の絶縁性底板３ａ．Ｊ：．ＶＣ載置する
とともに外周部に設けた半円形状の凹部４に受容し、駆
動軸３ｂによる回転駆動によつて受容した被検容器１を
略半円形状のガイド５に沿つて搬送する搬送手段として
のベークライト等の絶縁材よりなるスターホイール、６
は上記スターホイール３の各凹部４の底面に埋込んだ電
極７に複数個に亘つて接触する円弧状のステンレス等か
らなるアース電極８と、上記ガイド５のガイド壁５ａＶ
Ｃ沿つてアース電極８に対峠し、搬送中の被検容器１に
は１〜２ｍの間隙を保持してガイド５上に設置した円弧
状の砲金等からなる高圧電極９と、これら電極８，９間
に、予備印加電圧として好ましくは１０〜１６ＫＶ１周
波数１０〜２０ＫＨ２の高周波高電圧を印加する高周波
電源１０とからなる第１ステーシヨン、１１はスターホ
イール３の回転方向において第１ステーシヨン６とは適
当な距離をおいて設置した第２ステーシヨンで、上記ス
ターホイール３の凹部４の電極７に接触するアース電極
１２と、ガイド壁５ａＶＣ沿つて搬送中の被検容器１Ｖ
Ｃ１〜２１ｗｔの間隙を保持するように取付けられた高
圧電極１３と、これら電極１２，１３間に、測定印加電
圧として好ましくは６〜１０ＫＶ１周波数１０〜２０Ｋ
Ｈ２の高周波高電圧をたとえば５００ｍｓｅｃ間印加す
る高周波電源１４と、アース側に接続した検出用抵抗１
５間に生じる電圧を、予じめ設定したしきい値電圧Ｔｈ
と比較して放電の有無、換言すれば所期の内部真空度の
有無を判定する判定回路１６とからなる。なお、図中１
７は判定回路１６によつて出力される判定信号に応じて
一対の分離ガイド１８，１９を相反的に作動する適当な
電磁作動機構で、判定回路１６が、内部真空度が設定値
以上の良品と判定したときには、良品用分離ガイド１８
を作動して不良品回収シユート２０の入口を閉鎖すると
ともに不良品用分離ガイド１９を待避させる一方、不良
品と判定したときには、逆に、不良品用分離ガイド１９
で良品搬出シユート２１の入口を閉塞するとともに、良
品用分離ガイド１８を退避させ、不良品を不良品回収シ
ユート２０により回収する。

上記第１ステーシヨン６に設ける一対の電極８，９は、
一対の電極８，９間を通過する間に、被検容器１内で好
ましくは放電が生じるように、適当な範囲に亘つて比較
的長く設定する。上記高周波電源１０の場合、最大限４
秒の時間で全ての被検容器１を放電させることができる
ことが実験的に確認されており、したがつて、一対の電
極８，９は、スターホイール３の回転速度との関係で、
被検容器１の通過時間が、最大限４秒、通常の場合２秒
程度となるように、その弧長を設定する。第１ステーシ
ヨン６ＶＣよつて被検容器１に一旦高電圧を印加すると
、被検容器１内に僅かに存在する気体分子は印加された
高電圧によつて電離、イオン化される。この電離、イオ
ン化状態は、被検容器１が実質上絶縁物によつて密閉さ
れていることから、そのまま維持される。なお、第２図
に示す実験結果から明らかなように、第１ステーシヨン
６において、全ての被検容器１を放電させる必要は必ず
しもなく、要は、第２ステーシヨン１１における放電が
確実に生じるのに必要な時間以上に高電圧を印加するよ
うにすればよい。その結果、スターホイール３の回転に
応じて一旦放電させた被検容器１を第２ステーシヨン１
１にまで搬送すると被検容器１は、第２ステーシヨン１
１の一対の電極１２，１３間に印加される高周波高電圧
によつて瞬時（最大限５００ｍｓｅｃ内）に放電する。
したがつて、第２ステーシヨン１１の一対の電極１２，
１３は第１ステーシヨン６の一対の電極８，９のように
長く設定する必要はない。なお、本発明者等の実験によ
れば、一旦放電させた被検容器１は、通常の内部真空度
に施栓されたものでは、３ケ月程度放電しやすい状態が
そのまま維持されることが確認されている。

したがつて、本発明力法では、一旦放電させた被検容器
を放電の直後に再放電させる必要はなく、したがつて、
多数の被検容器１，・・・，１を別異の個所で一定に放
電させ、このようにして放電させておいたものを連続検
査するようにしてもよい。しかし、上記の如く、第１ス
テーシヨン６から第２ステーシヨン１１ＶＣ搬送手段を
用いて搬送するようにすれば、連続した製品検査が行な
える利点がある。上記第２ステーシヨン１１における放
電によつて検出抵抗１５に流れる放電電流１は、第５図
に定性的に示すように、内部真空度が絶対真空に近づく
程増大し、また、第６図に定性的に示すように、内部真
空度が高い（例えば、５０Ｔ０ｒｒ以下）の被検容器し
たがつて施栓状態の良好な良品の場合、（図中実線Ａで
示す。）には、内部真空度の低いしたがつて施栓状態の
悪い場合（図中点線Ｂで示す。）に比して、放電電流が
極めて多くなる傾向がある。上記検出抵抗１５に対して
設けた判定回路１６は、上記の如き放電電流の特性を利
用して、検出 Ｃ抵抗１５間に生ずる電圧を検出し、検
出した電圧Ｖを予じめ内部真空度５０Ｔ０ｒｒをめどと
して設定したしきい値電圧Ｖｔｈと比較して、製品とし
ての良否を判定するものである。

上記しきい値Ｖｔｈは、不良品の場合の検出電圧Ｖ３よ
り適当に ト大きな値に設定し（Ｖｔｈ＞ＶＢ）、検出
電圧Ｖがしきい値電圧Ｖｔｈより大きいときには良品と
して、小さいときには不良品として判定するようにすれ
ばよい。なお、かかる判定回路１６は、周知の比較回路
を用いることによつて簡単に構成する ．′ことができ
る。以上の実施例では、搬送手段としてスターホイール
３を用い、スターホイール３の搬送軌跡に沿つて、第１
、第２ステーシヨン６，１１を設けたが、第７図に示す
ように、搬送手段として直線の ご搬送コンベヤ２０を
用い、その上流側に第１ステーシヨン６′を、その下流
側に第２ステーシヨン１１′を設置して、製品の良否を
判定するようにしてもよい。

この場合、不良品と判定したときには、相互に ４連動
する平行な一対のガイド板２１，２２をその電磁作動機
構２３により図に点線で示すように切換え、不良品をラ
イン外に取出すようにすればよい。

なお、他の点において、この実施例は第３図および第４
図に示した実施例と実質的に異なることがないので、対
応する参照番号を付して説明を省略する。

以上詳述したことから明らかなように、本発明は、内部
の真空を保持するようにした絶縁物製密閉容器の内部真
空度を放電電流の検出によつて検査するようにした方法
において、予じめ放電させた絶縁物製密閉容器を用いて
該方法を実施するようにしたことを提供するものである
。

と同時に、本発明は、上記本発明方法を実施するため、
絶縁物製密閉容器をスターホイールの外周部に設けた半
円形状の凹部内へ出入自在に送り込んで、一定速度で回
転駆動される上記スターホイールの回転に伴つて上記容
器と凹部と共に一方向へ搬送されるようにし、かつ、ス
ターホイールの上記凹部の底面に電極を設ける一方、ス
ターホイール外周部の外側における第１と第２の位置に
上記底面電極と対面して夫々第１と第２の長さを持つ第
１と第２の電極を設けて容器が初めに対面する第１電極
と底面電極との間ＶＣｌＯ乃至１６ＫＶの高電圧を印加
する手段を設ける一力、その後一定の間隔をおいて容器
と対面する第２電極と底面電極との間ＶＣ６乃至１０Ｋ
Ｖの高電圧を印加する手段を設け、さらにその後容器が
第２位置において放電する際に第２電極と底面電極の間
に生じる電流を検出する手段を備えたことを特徴とする
絶縁物製密閉容器の内部真空度検出装置を提供するもの
である。

したがつて、本発明方法によれば、この種内部真空度の
検査方法の実用性を著しくたかめることができ、本発明
装置によれば、アンプル・バイアル瓶等の施栓状態の良
否、換言すれば製品の良否の検出を、連続かつ大量に行
えるといつた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に採用する検査原理の説明図、第２図は
高電圧印加後の放電特性を示すグラフ、第３図は本発明
の一実施例にかかる内部真空度検査装置の概略平面説明
図、第４図は第３図の−線方向断面説明図、第５図は内
部真空度（１′０ｒｒ）と放電電流（ＭＡ）との関係を
示すグラフ、第６図は印加電圧（ＫＶ）と放電電流（Ｍ
Ａ）との関係を示すグラフ、第７図は本発明の他の実施
例を示す第３図と同様の検査装置の概略平面図である。 １・・・・・・被検容器、３・・・・・・スターホイー
ル、６・・・・・・第１ステーシヨン、８，９・・・・
・・一対の電極、１０・・・・・・高周波電源、１１・
・・・・・第２ステーシヨン、１２，１３・・・・・・
一対の電極、１４・・・・・・高周波電源、１５・・・
・・・検出抵抗、１６・・・・・・判定回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 一方の電極を絶縁物製密閉容器の外周面もしくは底
   面に密着または近接させて配置するとともに、他方の電
   極を上記容器の内部空間を介して一方の電極に対向する
   ように容器外面に密着または近接させて配置し、両電極
   間に高電圧を印加し、両電極間に流れる電流量を検出す
   ることにより、絶縁物製密閉容器の内部真空度を検査す
   る方法において、該方法による内部真空度の検査を行う
   前に検出対象たる絶縁物製密閉容器に１０乃至１６ＫＶ
   の高電圧を一定時間印加し、その後当該絶縁物製密閉容
   器について６乃至１０ＫＶの高電圧を極短時間印加して
   上記方法による内部真空度の検査を行なうようにしたこ
   とを特徴とする絶縁物製密閉容器の内部真空度の検査方
   法。 ２ 絶縁物製密閉容器をスターホィールの外周部に設け
   た半円形状の凹部内へ出入自在に送り込んで、一定速度
   で回転駆動される上記スターホィールの回転に伴つて上
   記容器と凹部と共に一方向へ搬送されるようにし、かつ
   、スターホィールの上記凹部の底面に電極を設ける一方
   、スターホィール外周部の外側における第１と第２の位
   置に上記底面電極と対面して夫々第１と第２の長さを持
   つ第１と第２の電極を設けて容器が初めに対面する第１
   電極と底面電極との間に１０乃至１６ＫＶの高電圧を印
   加する手段を設ける一方、その後一定の間隔をおいて容
   器と対面する第２電極と底面電極との間に６乃至１０Ｋ
   Ｖの高電圧を印加する手段を設け、さらにその後容器が
   第２位置において放電する際に第２電極と底面電極の間
   に生じる電流を検出する手段を備えたことを特徴とする
   絶縁物製密閉容器の内部真空度検出装置。