(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の離間対峙する第１壁と、その両側の略半円弧形をなす一対の第２壁とを有する横断面偏平な容器内の液を検査する方法において、
上記容器を、上記一対の第１壁が上下に位置するようにして傾斜させ、この傾斜状態で、容器の上部を容器の傾斜軸方向に移動可能かつ揺動可能に支持し、容器の底部を、容器の傾斜軸方向の縦振れとこの傾斜軸と直交する上記第１壁の法線方向の横振れを伴い閉曲線を描くように振動させることにより、上記容器の底部と液面との間に巡回流を起こさせるとともに、液面近傍では、上記一対の第２壁にそれぞれ沿う２つの渦流を発生させ、これにより液中の塵芥を渦流の中心に向かって集め、この塵芥を光学的に検出することを特徴とする容器内の液の検査方法。
【請求項２】
上記巡回流では、液が下側の第１壁に沿って下方に向かい上側の第１壁に沿って上方に向かうことを特徴とする請求項１に記載の容器内の液の検査方法。
【請求項３】
上記振動において、容器の傾斜軸方向の縦振れ幅を、傾斜軸と直交する横振れ幅より大きくすることを特徴とする請求項１または２に記載の容器内の液の検査方法。
【請求項４】
上記容器への振動付与に際して、容器の傾斜軸方向の縦振れ幅を、前期より後期で小さくしたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の容器内の液の検査方法。
【請求項５】
上記容器への振動付与に際して、振動エネルギーのレベルを、前期より後期で小さくしたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の容器内の液の検査方法。
【請求項６】
一対の離間対峙する第１壁と、その両側の略半円弧形をなす一対の第２壁とを有する横断面偏平な容器内の液を検査する装置において、
（イ）上記容器を、上記一対の第１壁を上下に位置させるように傾斜した状態で支持するホルダと、
（ロ）上記ホルダの上端部を上記傾斜軸方向に移動可能かつ揺動可能に支持する支持手段と、
（ハ）このホルダの下端部を、容器の傾斜軸方向の縦振れとこの傾斜軸と直交する上記第１壁の法線方向の横振れを伴い閉曲線を描くように振動させる振動付与手段と、
（ニ）液体中の塵芥を液面またはその近傍において検出する光学検出手段と、
を備えたことを特徴とする容器内の液の検査装置。
【請求項７】
上記ホルダは、上記容器の下側の第１壁を載せる傾斜した平坦な設置面を有しており、この設置面には、この第１壁の幅方向中央部を内方へ突出させるための凸部が設けられていることを特徴とする請求項６に記載の容器内の液の検査装置。
【請求項８】
上記ホルダは、上記容器の下側の第１壁を載せる傾斜した平坦な設置面と、上側の第１壁を押圧する押さえ部材とを備え、この設置面には、容器からの圧力を検出する圧力検出手段が設けられていることを特徴とする請求項６または７に記載の容器内の液の検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、容器内の液の塵芥の有無を検査するのに好適な方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
容器に収容された脳造影剤等の医薬液は、塵芥が混入しているか否かを、厳重に検査する必要がある。塵芥が混入していると生命に危険を及ぼす可能性があるからである。
従来では、上記医薬液は断面円形をなすガラス製の容器に収容されていた。塵芥混入の検査では、容器をその中心軸に沿って回転させ、その後で逆方向に回転させる。すると、容器の中心軸の回りに渦流が起き、液中に混入している塵芥が容器の中心軸に集まってくる。この塵芥を光学的手段で検出している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記検査方法は、断面が円形をなす容器の場合にのみ有効であり、近年開発された断面が長円をなす偏平な容器を用いる場合に適用できない。この容器では上記回転によって、渦流が発生せず、塵芥を集めることができないからである。そのため、検査員が肉眼で検査せざるを得ず、検査コストが非常に高かった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、一対の離間対峙する第１壁と、その両側の略半円弧形をなす一対の第２壁とを有する横断面偏平な容器内の液を検査する方法において、上記容器を、上記一対の第１壁が上下に位置するようにして傾斜させ、この傾斜状態で、容器の上部を容器の傾斜軸方向に移動可能かつ揺動可能に支持し、容器の底部を、容器の傾斜軸方向の縦振れとこの傾斜軸と直交する上記第１壁の法線方向の横振れを伴い閉曲線を描くように振動させることにより、上記容器の底部と液面との間に巡回流を起こさせるとともに、液面近傍では、上記一対の第２壁にそれぞれ沿う２つの渦流を発生させ、これにより液中の塵芥を渦流の中心に向かって集め、この塵芥を光学的に検出することを特徴とする。
請求項２の発明は、請求項１に記載の容器内の液の検査方法において、上記巡回流では、液が下側の第１壁に沿って下方に向かい上側の第１壁に沿って上方に向かうことを特徴とする。
【０００５】
請求項３の発明は、請求項１または２に記載の容器内の液の検査方法において、上記振動において、容器の傾斜軸方向の縦振れ幅を、傾斜軸と直交する横振れ幅より大きくすることを特徴とする。
請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の容器内の液の検査方法において、上記容器への振動付与に際して、容器の傾斜軸方向の縦振れ幅を、前期より後期で小さくしたことを特徴とする。
請求項５の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の容器内の液の検査方法において、上記容器への振動付与に際して、振動エネルギーのレベルを、前期より後期で小さくしたことを特徴とする。
【０００６】
請求項６の発明は、一対の離間対峙する第１壁と、その両側の略半円弧形をなす一対の第２壁とを有する横断面偏平な容器内の液を検査する装置において、（イ）上記容器を、上記一対の第１壁を上下に位置させるように傾斜した状態で支持するホルダと、（ロ）上記ホルダの上端部を上記傾斜軸方向に移動可能かつ揺動可能に支持する支持手段と、（ハ）このホルダの下端部を、容器の傾斜軸方向の縦振れとこの傾斜軸と直交する上記第１壁の法線方向の横振れを伴い閉曲線を描くように振動させる振動付与手段と、（ニ）液体中の塵芥を液面またはその近傍において検出する光学検出手段と、を備えたことを特徴とする。
請求項７の発明は、請求項６に記載の容器内の液の検査装置において、上記ホルダは、上記容器の下側の第１壁を載せる傾斜した平坦な設置面を有しており、この設置面には、この第１壁の幅方向中央部を内方へ突出させるための凸部が設けられていることを特徴とする。
請求項８の発明は、請求項６または７に記載の容器内の液の検査装置において、上記ホルダは、上記容器の下側の第１壁を載せる傾斜した平坦な設置面と、上側の第１壁を押圧する押さえ部材とを備え、この設置面には、容器からの圧力を検出する圧力検出手段が設けられていることを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面を参照して説明する。まず、検査対象となる容器１について図４，図５を参照して説明する。容器１０はプラスチック製であり、断面が長円形状で偏平をなしている。すなわち、容器１０は、互いに平行をなして離間対峙する一対の平板形状の第１壁１１と、これら第１壁１１の両側に配置されて互いに対峙する一対の断面半円弧形状の第２壁１２とを有している。
【０００８】
図１，図３に示すように、検査装置Ａは、上記容器１０を傾斜状態で保持するホルダ２０と、このホルダ２０を支持する支持手段３０と、ホルダ２０に振動を付与する振動付与手段４０と、支持手段３０および振動付与手段４０を設置するための基台５０とを備えている。
【０００９】
上記ホルダ２０は、箱形状をなし、図１の傾斜軸Ｌ１に沿って傾斜している。このホルダ２０は、上部が開放されたホルダ本体２１と、このホルダ本体２１の上部開口を開閉する蓋板２５（押さえ部材）とで構成されている。
上記ホルダ本体２１は、設置板２２と、この設置板２２の下端に設けられた底板２３と、設置板２２の両側縁に固定された側板２４とで構成されている。
上記蓋板２５の一方の側縁は、一方の側板２４にヒンジ２６を介して回動可能に連結されている。蓋板２５の他方の側縁を貫通するネジ２７を、他方の側板２４にねじ込むことにより、蓋板２５の閉じ状態が維持される。
【００１０】
上記設置板２２の上面は平坦な設置面２２ａとなっている。この設置面２２ａは、その法線が垂直面上に位置するようにして、上記傾斜軸Ｌ１と平行に傾斜している。この設置面２２ａの上部には、その幅方向中央に位置する凸部２２ｂが形成されている。
【００１１】
上記支持手段３０は、上記基台５０から起立する一対の高い支柱３１と、これら支柱３１の上端部に水平に架け渡されて軸受３２に回動可能に支持されたシャフト３３と、このシャフト３３に固定された揺動ブラケット３４とを有している。また、この支持手段３０は、ホルダ２０側の構成要素として、設置板２２の上端部の下面にサポート３５を介して固定されたシャフト３６を有している。このシャフト３６は、傾斜軸Ｌ１と平行をなし、揺動ブラケット３４の軸受３７に軸方向移動可能に挿入されている。
【００１２】
上記振動付与手段４０は、上記支柱３１より低い一対のブラケット４１と、これらブラケット４１間に水平に架け渡されるとともに回動可能に支持された一対の回転シャフト４２，４３と、これら回転シャフト４２，４３にそれぞれ固定されたカム４４，４５とを有している。
上記回転シャフト４２，４３は、上述した支持手段３０のシャフト３３と平行をなしている。これら回転シャフト４２，４３にはそれぞれ歯車が固定され、これら歯車が噛み合っている。一方の回転シャフト４２は、基台５０に設置されたモータ４６に連結されている。
【００１３】
上記振動付与手段４０は、ホルダ２０側の構成要素として、設置板２２の下端部の下面に固定されたサポート４７と、このサポート４７に回転可能に支持されたローラ４８（カムフォロア）とを有している。このローラ４８は、上記カム４４，４５の両者に接するようにして載せられている。
【００１４】
上記ホルダ２０と基台５０との間にはスプリング４９ａが掛けられており、このスプリング４９ａによりホルダ２０は傾斜軸Ｌ１に沿って斜め下方に付勢され、このスプリング４９ａの力で、ローラ４８がカム４４に押し付けられている。また、上記ホルダ２０と支柱３０との間にもスプリング４９ｂが掛けられており、このスプリング４９ｂにより、ホルダ２０は傾斜軸Ｌ１と直交する傾斜軸Ｌ２に沿って斜め下方に付勢され、このスプリング４９ｂの力で、ローラ４８がカム４５に押し付けられている。
上記振動付与手段４０は、上記支持手段３０と協働して、上記ホルダ２０を傾斜状態で支持する支持手段としての役割も担う。
【００１５】
上記設置面２２ａの下部には、その幅方向中央に位置してゴム等からなるクッション材６１が埋め込まれており、このクッション材６１は設置面２２ａから若干突出している。このクッション材６１の上面には歪ゲージ６２が貼り付けられている。これらクッション材６１と歪ゲージ６２とで、圧力検出手段６０が構成されている。
【００１６】
上記ホルダ２０の設置台２２には、光ファイバ束７１の一端部が埋め込まれている。この光ファイバ束７１は、その他端部に光学的に接続された光源からのストロボ光を、ホルダ２０にセットされた容器１０に向けて供給する。また、ホルダ２０の上方にはＣＣＤカメラ７２が配置されている。これら光ファイバ束７１とカメラ７２により、光学検出手段７０が構成されている。
【００１７】
上記構成をなす検査装置Ａによる検査について、詳述する。なお、この検査に先立って、検査対象としての容器１０は、検査ライン上で遠赤外線を照射され、容器１０を構成するプラスチック材にカーボンが含まれていないことを確認済みである。カーボンは遠赤外線を吸収して温度が上昇するので、サーモグラフィック装置で検出することができる。
【００１８】
上記検査装置Ａにおいて、開き状態のホルダ２０に容器１０をセットする。この際、一対の第１壁１１を上下に配置し、下側の第１壁１１を設置面２２ａに載せる。容器１０の一対の第２壁１２は側板２４によって位置決めされる。これにより、容器１０の軸は傾斜軸Ｌ１と一致する。
【００１９】
次に、蓋板２５を閉じてネジ２７で締め付ける。この際、容器１０が押圧されるため、容器１０にピンホールがなければ、この押圧力がクッション材６１に伝わってクッション材６１を変形させることになり、歪みゲージ６２からこの変形に対応するレベルの信号が出力される。この信号に応答してランプが点灯し、容器１０が正常であることを知らせる。容器１０にピンホールがある場合には、上記蓋板２５による押圧に伴い容器１０内のガスや液１５がピンホールから漏れるため、クッション材６１に押圧力が伝わらない。そのため、クッション材６１は変形せず、歪ゲージ６２の出力レベルは閾値未満である。この場合には、ランプが点灯せず、異常と判断することができる。
【００２０】
上記のようにピンホールありと判断した場合には、容器１０は廃棄処分にし、ピンホールなしと確認した場合には、引き続いて容器１０の液１５における塵芥混入の有無を検査する。この検査では、振動付与手段４０で容器１０に振動を付与する。以下、詳述する。
モータ４６を回転駆動すると、回転シャフト４２が回転するとともに、図示しない一対の歯車を介して回転シャフト４３が同一回転数で回転する。すなわち、回転シャフト４２，４３が同期して回転する。その結果、カム４４，４５が回転する。上記ローラ４８は、カム４４に接しているので、このカム４４の回転に伴い傾斜軸Ｌ１方向に振動する（縦振れ）。同様に、このローラ４８はカム４５にも接しているので、カム４５の回転に伴い、傾斜軸Ｌ２方向にも振動する（横振れ）。
【００２１】
上記カム４４，４５は同期しており、ローラ４８が常にカム４４，４５に接している状態では、ローラ４８の軸心は傾斜軸Ｌ１，Ｌ２方向の振動ベクトル成分の合成によって、図２のような閉曲線からなる振動軌跡Ｘを描く。換言すれば、このような振動軌跡Ｘを描くようにカム４４，４５の形状が決定されている。
【００２２】
上記振動軌跡Ｘについて詳述する。傾斜軸Ｌ１，Ｌ２の交点をＯとした時、ローラ４８の軸心は、この交点Ｏの周りを図１，図２において時計方向に回り、上下に振動する。このようにローラ４８の軸心が振動軌跡Ｘを描くようにして振動することにより、ホルダ２０の下端部および容器１０の底部も振動軌跡Ｘとほぼ同じ軌跡に沿って振動する。この際、ホルダ２０の上端部では、支柱３１に揺動可能であり、しかも傾斜軸Ｌ１方向に移動可能であるため、上記下端部での振動を許容する。
【００２３】
上記振動軌跡Ｘにより、容器１０内の液１５には、図４において矢印で示すような時計方向の巡回流Ｆ１が生じる。この巡回流Ｆ１では液１５が下側の第１壁１１に沿って下方に向かい上側の第１壁１１に沿って上方に向かう。液１５は上方に向かう際に、上側の第１壁１１の規制を受けて流れを変えるとともに、この第１壁１１の横振れで叩かれるので、液面１５ａに沿って流れ下側の第１壁１１に向かうので、この巡回流Ｆ１が促進される。
他方、容器１０の両側部では、液１５が、上方に向かう際に円弧形状の第２壁１２に規制されるとともにこの第２壁１２の横振れで叩かれるため、液面１５ａには、図５に矢印で示すように第２壁１２に沿って２つの渦流Ｆ２が発生する。
【００２４】
液１５中に塵芥が混入している場合には、上記巡回流Ｆ１の撹拌作用によって液面１５ａに至り、渦流Ｆ２によってその中心に集められる。集められた塵芥は、光ファイバ束７１からのストロボ光を照射されて、カメラ７２により撮影される。撮影された画像信号はコンピュータへ送られ、ここで画像処理されることにより、塵芥の有無を判断することができる。
【００２５】
なお、ホルダ２０の設置面２２ａに設けられた凸部２２ｂにより、下側の第１壁１１の幅方向中央は図５に想像線で示すように内方に突出している。下側の第１壁１１に向かった液１５はこの突出部位１１ａによって向きを変えられるので、上記渦流Ｆ２が促進される。
【００２６】
上記容器の振動についてより詳細に説明する。容器１０は、液面１５ａの近傍部位でも、時計回り方向の振動軌跡を描く。その振動軌跡において、傾斜軸Ｌ１方向の縦振れ幅は上記振動軌跡Ｘと同じであるが、傾斜軸Ｌ２方向の横振れ幅は小さい。ホルダ２０の上端部の横振れが規制されているからである。そのため、液面１５ａでの波立ちを少なくすることができ、この液面１５ａでの空気呑み込み量を最小限にすることができ、上記塵芥検出の際の支障を無くすことができる。
【００２７】
また、振動軌跡Ｘにおいて傾斜軸Ｌ１方向の縦振れ幅が０.５ｍｍで、傾斜軸Ｌ２方向の横振れ幅（０．３ｍｍ）より大きいことにより、液面１５ａの波立ちを少なくしながら巡回流Ｆ１を促進することができる。また、上記横振れ幅は下死点Ｄ１の近くで最大となり、上死点Ｄ２に向かうにしたがって小さくなるようにしているので、この点からも液面１５ａの波立ちを少なくして巡回流Ｆ１を促進することができる。
【００２８】
本実施形態では、さらに上記振動を２段階で制御している。すなわち、前段階ではモータ４６の回転速度を高くし、後段階では低くする。したがって、前段階では、振動周波数が高くなり、振動エネルギーが高くなるので、巡回流Ｆ１が促進され、沈んでいる塵芥も良好に循環される。なお、スプリング４９ｂが強いためローラ４８は、カム４５に接した状態を常に維持されるのに対して、スプリング４９ａは比較的弱いので、前段階での高速回転の際にローラ４８は上方に向かう際にカム４４から離れて跳ねる。そのため、図２のような振動軌跡Ｙとなり、縦振れ幅が大きくなる。この点からも、液面１５ａでの波立ちを少なくして巡回流Ｆ１を促進することができる。
そして、後段階では低速回転のため、巡回流Ｆ１が弱まり、液面１５ａでの渦流Ｆ２により、塵芥を液面１５ａまたはその近傍に位置させたまま効率良く集めることができ、光検出手段７０による塵芥検出をより容易かつ正確に行うことができる。
【００２９】
本発明は上記実施形態に制約されず、種々の形態を採用可能である。例えば、蓋板をネジ（押圧手段）で締め付ける代わりに、ホルダ本体に装着されたエアシリンダ（押圧手段）で押さえるようにして、ピンホール検出を行ってもよい。
振動付与手段は、２つのカムと２つのスプリングの代わりに１つの偏心カムを用いてもよい。
上記実施形態において、モータ４６の回転速度を２段切り替えでなく徐々に低下させるようにしてもよい。
図２の振動軌跡Ｘ，Ｙの切り替えを、モータの回転速度を変化させる代わりに、カム機構の切り替えで行ってもよい。
ホルダ下端部の振動軌跡はほぼ円形であってもよい。また、ホルダ上端部にも下端部と同期して横振れを生じさせる振動を付与してもよい。
振動軌跡において、上向きと下向きで速度を変えてもよい。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、断面偏平な容器でも、振動により液中の塵芥を集めることができ、光学検出手段により容易かつ正確に塵芥を検出することができる。
請求項２の発明によれば、上側の傾斜した第１壁で液を押すことにより、液面の渦流を促進させることができ、塵芥を集め易くすることができる。
請求項３の発明によれば、液面の波立ちを少なくして巡回流を促進させることができる。
請求項４，５の発明によれば、前期で巡回流を促進させて液中の塵芥を良好に循環させ、後期で循環流を弱めて、液面での渦流により塵芥を集め易くすることができる。
請求項６の発明によれば、断面偏平な容器でも、振動により液中の塵芥を集めることができ、容易かつ正確に塵芥を検出することができる。
請求項７の発明によれば、設置面に設けた凸部により容器の第１壁を内方に突出させるので、渦流をより一層促進することができる。
請求項８の発明によれば、押さえ部材と圧力検出手段によって、容器のピンホールをも検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態をなす容器内の液の検査装置を示す側面図である。
【図２】同装置において、振動軌跡を拡大して示す図である。
【図３】同装置の平面図である。
【図４】上記容器の拡大縦断面図であり、巡回流を矢印で示す。
【図５】図４においてVーV線に沿う横断面図であり、液面での渦流を矢印で示す。
【符号の説明】
１０  容器
１１  第１壁
１２  第２壁
２０  ホルダ
２２ａ  設置面
２２ｂ  凸部
２５  蓋板（押さえ部材）
３０  支持手段
４０  振動付与手段
６０  圧力検出手段
７０  光学検出手段
Ｆ１  巡回流
Ｆ２  渦流
【図１】
0004021051.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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