容器の気密性検査方法及び検査システム
【課題】精度の良い検査を効率的に行うことのできる容器の気密性検査方法及び検査システムを提供することである。
【解決手段】被検査容器１０からの気体の漏れの有無を検出するリーク検査装置２００を用いて液体を収容した容器の気密性を検査する容器の気密性検査システムであって、前記リーク検出装置２００に前記容器１０を被検査容器として投入する前に、前記容器１０の所定部位を押し込むようにして押圧する容器押圧機構１００を有する構成となる。
【解決手段】被検査容器１０からの気体の漏れの有無を検出するリーク検査装置２００を用いて液体を収容した容器の気密性を検査する容器の気密性検査システムであって、前記リーク検出装置２００に前記容器１０を被検査容器として投入する前に、前記容器１０の所定部位を押し込むようにして押圧する容器押圧機構１００を有する構成となる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体を収容した容器の気密性を検査する気密性検査方法及び検査システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、被検査容器からの気体の漏れの有無を検出するリーク検出装置が種々提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。この種のリーク検出装置は、被検査容器を被ったキャップ部材（容器）から吸引される気体に含まれる当該被検査容器に収容され得る気体の量をガス検出器によって検出している。この検査結果に基づいて被検査容器の気密性を判定することができる。
【０００３】
また、別種のリーク検出装置として、被検査容器をチャンバ内に入れ、該チャンバ内を減圧した後に、該チャンバ内の圧力を測定し、その測定結果に基づいて前記被検査容器からの気体の漏れの有無を検査するバキューム式エアリーク検査装置が知られている。このバキューム式エアリーク検査装置は、被検査容器内に収容されている気体が外気と同じ空気であっても、当該被検査容器からの気体の漏れの有無を検出することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−３３２０８８号公報
【特許文献２】特開２００４−２５７９１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述した被検査容器から漏れる気体をガス検出器が直接検出するリーク検査装置（特許文献１、特許文献２参照）では、被検出容器に極めて小さい（例えば、数μｍの大きさ）ピンホールしか開いていない場合、被検査容器を被うキャップ部材内に当該被検査容器から漏れた気体がガス検出器にて検出可能な量まで溜まるまでに時間がかかり、効率的な検査を行うことが難しい。そこで、感度の高いガス検出器を用いることが考えられる。しかし、感度の高いガス検出器が高価になるという問題のほか、ノイズを検出し易くなって、ガス検出器の出力から精度良く目的の気体を検出するための処理が難しくなるという別の問題が生じてしまう。
【０００６】
また、前述したバキューム式エアリーク検査装置でも、被検出容器に極めて小さいピンホールしか開いていない場合には、同様に、被検出容器から漏れる気体がチャンバ内に圧力変化を検出することができるほど溜まるまでに時間がかかり、効率的な検査を行うことが難しい。そこで、チャンバ内の内圧を更に低くして被検査容器のピンホールからの気体の漏れを促進させることが考えられる。しかし、被検査容器の耐圧の問題もあり、チャンバ内の内圧を低くするのにも限度がある。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、精度の良い検査を効率的に行うことのできる容器の気密性検査方法及び検査システムを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る容器の気密性検査方法は、被検査容器からの気体の漏れの有無を検出するリーク検査装置を用いて液体を収容した容器の気密性を検査する容器の気密性検査方法であって、前記リーク検出装置に前記容器を被検査容器として投入する前に、前記容器の所定部位を押し込むようにして押圧する容器押圧ステップを有する構成となる。
【０００９】
このような構成により、リーク検査装置に容器が被検査容器として投入される前に、当該容器の所定部位が押圧されて、その容器にあるピンホール等から内部の液体が僅かに漏れ出して当該容器の外面にその液体が付着した状態となり得る。この状態で、当該容器がリーク検出装置に被検査容器として投入されると、その容器の外面に付着した液体の蒸発により生じた気体がピンホール等から漏れる気体に加わって、実質的により多くの気体が当該容器から発せられるようになる。
【００１０】
本発明に係る容器の気密性検査方法において、前記リーク検査装置として、被検査容器をチャンバ内に入れ、該チャンバ内を減圧した後に、該チャンバ内の圧力を測定し、その測定結果に基づいて前記被検査容器からの気体の漏れの有無を検査するバキューム式エアリーク検査装置を用いるように構成することができる。
【００１１】
このような構成により、所定部位が押圧されて外面に液体が付着した状態となる容器がバキューム式エアリーク検査装置に被検査容器として投入されると、バキューム式エアリーク検査装置では、減圧されたチャンバ内で前記容器の外面に付着した液体の蒸発により生じた気体がピンホール等から漏れる気体に加わるので、チャンバ内での圧力変化が大きくなる。この変化の大きい圧力の測定結果に基づいて前記容器からの気体の漏れの有無を精度よく、より効率的に検出することができるようになる。
【００１２】
また、本発明に係る容器の気密性検査方法において、予め定めたリーク検査部位を下方にするように前記容器の姿勢を変える容器姿勢変更ステップを有し、前記容器押圧ステップは、前記リーク検査部位を下方にした姿勢の前記容器の前記所定部位を押圧するように構成することができる。
【００１３】
このような構成により、予め定めたリーク検査部位が下方に位置する姿勢にて容器の所定部位が押圧されるようになるので、容器のリーク検査部位にあるピンホール等から内部の液体を漏れ出させることができるようになる。従って、リーク検査装置において容器の前記リーク検査部位にあるピンホール等からの気体の漏れの有無を、精度良く効率的に検出することができるようになる。
【００１４】
更に、本発明に係る容器の気密性検査方法において、前記容器姿勢変更ステップは、正立姿勢の前記容器を倒立姿勢に反転させる容器反転ステップを含むように構成することができる。
【００１５】
このような構成により、容器の口部等の形成された上部が下側となる倒立姿勢にて当該容器の所定部位が押圧されるようになるので、正立姿勢で容器内の上方部に空間があっても、その容器の上部にあるピンホール等から内部の液体を漏れ出させることができるようになる。従って、リーク検査装置において容器の上部にあるピンホール等からの気体の漏れの有無を、精度良く効率的に検出することができるようになる。
【００１６】
本発明に係る容器の気密性検査システムは、被検査容器からの気体の漏れを検出するリーク検査装置を用いて液体を収容した容器の気密性を検査する容器の気密性検査システムであって、前記容器の所定部位を押し込むように押圧する容器押圧機構を有し、該容器押圧機構にて押圧された後の前記容器が被検査容器として前記リーク検査装置に供給されるように構成される。
【００１７】
このような構成により、リーク検査装置に容器が被検査容器として投入される前に、容器押圧機構が容器の所定部位を押圧してその容器にあるピンホール等から内部の液体が僅かに漏れ出して当該容器の外面にその液体が付着した状態となり得る。この状態で、当該容器がリーク検査装置に被検査容器として投入されると、その容器の外面に付着した液体の蒸発により生じた気体がピンホール等から漏れる気体に加わって、実質的により多くの気体が当該容器から発せられるようになる。
【００１８】
本発明に係る容器の気密性検査システムにおいて、前記リーク検査装置は、被検査容器をチャンバ内に入れ、該チャンバ内を減圧した後に、該チャンバ内の圧力を測定し、その測定結果に基づいて前記被検査容器からの気体の漏れの有無を検査するバキューム式エアリーク検査装置であるよう構成することができる。
【００１９】
前記容器押圧機構によって所定部位が押圧された容器は、作業者がリーク検査装置に提供することができる。また、本発明に係る容器の気密性検査システムにおいて、前記容器押圧機構にて押圧された後の前記容器を前記リーク検査装置に搬送する搬送機構を有するように構成することができる。
【００２０】
後者の場合、容器押圧機構によって押圧された後の容器が搬送機構によってリーク検査装置に自動的に提供することができるようになる。
【００２１】
また、本発明に係る容器の気密性検査システムにおいて、前記容器押圧機構は、容器を当該容器の前記所定部位を露出するように保持する容器保持部と、該容器保持部に保持された容器の前記所定部位を押し込むように押圧する押圧機とを有するように構成することができる。
【００２２】
このような構成により、容器保持部が容器を保持すると、押圧機によってその容器の所定部位が押圧され得るようになる。
【００２３】
更に、本発明に係る容器の気密性検査システムにおいて、前記容器押圧機構は、前記容器保持部と前記押圧機とが一体化された複数の押圧ユニットと、前記複数の押圧ユニットを循環移動させる押圧ユニット移動機構とを有し、該押圧ユニット移動機構により循環移動する前記複数の押圧ユニットのうち予め定めた投入位置に位置する押圧ユニットの前記容器保持部に容器を投入セットする容器投入機構と、前記循環移動する複数の押圧ユニットのうち予め定めた取出し位置に位置する押圧ユニットの前記容器保持部から容器を取出す容器取出し機構とを有するように構成することができる。
【００２４】
このような構成により、複数の押圧ユニットが循環移動する過程で、投入位置に位置する押圧ユニットの容器保持部に容器が容器投入機構によって投入され、取出し位置に位置する押圧ユニットの容器保持部から容器が容器取出し機構によって取出される。そして、各容器は、押圧ユニットの容器保持部に投入されてからその容器保持部から取出されるまでの間の所定期間、押圧機によってその所定部位が押圧され得るようになる。
【００２５】
また、本発明に係る容器の気密性検査システムにおいて、前記押圧ユニット移動機構は、前記複数の押圧ユニットを円状に循環移動させるように構成することができる。
【００２６】
このような構成により、複数の押圧ユニットが円状に循環移動する過程で、投入位置に位置する押圧ユニットの容器保持部に容器が投入され、取出し位置に位置する押圧ユニットの容器保持部から容器が取出される。
【００２７】
また、本発明に係る容器の気密性検査システムにおいて、前記複数の押圧ユニットそれぞれの容器保持部は、予め定めたリーク検査部位を下方にして当該容器を保持する構造となり、前記容器投入機構は、前記リーク検査部位を下方にして容器が前記容器保持部に投入セットされるように前記容器の姿勢を変える第１容器姿勢変更機構を有し、前記容器取出し機構は、前記リーク部位を下方にして保持された容器を前記容器保持部から所定の取出し姿勢にて取出すように前記容器の姿勢を変える第２容器姿勢変更機構を有するように構成することができる。
【００２８】
このような構成により、複数の押圧ユニットが循環移動する過程で、容器が投入位置に位置する押圧ユニットの容器保持部にリーク検査部が下方になる姿勢にて投入され、取出し位置に位置する押圧ユニットの容器保持部から容器が所定の取出し姿勢にて取出される。そして、各容器は、押圧ユニットの容器保持部に投入されてから取出されるまでの間の所定期間、押圧機によってその所定部位が押圧される際に、その容器のリーク検査部位にあるピンホール等から内部の液体を漏れ出させることができるようになる。そして、前記所定の取出し姿勢にて取出された容器がリーク検査装置に投入されると、当該リーク検査装置において容器の前記リーク検査部位にあるピンホール等からの気体の漏れの有無を、精度良く効率的に検出することができるようになる。
【００２９】
更に、本発明に係る容器の気密性検査システムにおいて、前記第１容器姿勢変更機構は、正立姿勢の前記容器を倒立姿勢に反転させる第１容器反転機構を含むように構成することができる。
【００３０】
このような構成により、複数の押圧ユニットが循環移動する過程で、投入位置に位置する押圧ユニットの容器保持部に、容器がその口部等の形成された上部が下側となる倒立姿勢にて保持された状態で、その所定部位が押圧されるようになるので、正立姿勢で容器内の上方部に空間があっても、その容器の上部にあるピンホール等から内部の液体を漏れ出させることができるようになる。
【００３１】
また、本発明に係る容器の気密性検査システムにおいて、前記第２容器姿勢変更機構は、倒立姿勢にて保持された容器を前記容器保持部から正立姿勢にて取出すように前記容器の姿勢を変える第２容器反転機構を含むように構成することができる。
【００３２】
このような構成により、複数の押圧ユニットが循環移動する過程で、投入位置に位置する押圧ユニットの容器保持部に倒立姿勢にて投入セットされた容器が、その所定部位が押圧機によって押圧された後、取出し位置にてその押圧ユニットの容器保持部から正立姿勢にて取出されるようになる。
【発明の効果】
【００３３】
本発明に係る容器の気密性検査方法及び検査システムによれば、容器をリーク検査装置に被検査容器として投入する前にその容器の所定部位を押し込むように押圧することで、リーク検査装置に投入される前記容器の外面に漏れ出して付着した液体の蒸発により生じた気体がピンホール等から漏れる気体に加わって、実質的により多くの気体が当該容器から発せられるようになるので、精度の良い検査をより効率的に行うことができるようになる。
【００３４】
なお、検査対象となる容器に収容される液体は、常温においてより精度の良い効率的な検査が可能になるという観点から、アルコール系の液体等、常温で揮発性の比較的高い液体であることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１Ａ】検査対象の一例となる容器の側面形状を示す側面図である。
【図１Ｂ】検査対象の一例となる容器の正面形状を示す正面図である。
【図２】本発明に係る容器の気密性検査システムの基本的な構成を示すブロック図である。
【図３】図２に示す検査システムにおける容器押圧機構、その容器押圧機構に容器を投入する容器投入機構及び、その容器押圧機構から容器を取出す容器取出し機構を示す平面図である。
【図４Ａ】図３に示す容器押圧機構における各押圧ユニットの構造例を示す断面説明図である。
【図４Ｂ】図４Ａに示す構造の押圧ユニットの動作例を示す断面説明図である。
【図５】図２に示す検査システムにおけるバキューム式エアリーク検査装置の構成例を示す図である。
【図６】図５に示すバキューム式エアリーク検査装置のチャンバ内の圧力変化例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００３７】
検査対象となる容器は、例えば、燃料電池の燃料となるメタノール（揮発性液体燃料）が充填されたカートリッジであり、図１Ａ及び図１Ｂに示すような外観構造となっている。なお、図１Ａは、容器１０の側面形状を示しており、図１Ｂは、容器１０の正面形状を示している。
【００３８】
図１Ａ及び図１Ｂにおいて、この容器１０（燃料カートリッジ）は、胴部１１の上端にノズル構造となる口部１２が形成されている。胴部１１は、例えば、ＰＥＴやオレフィン樹脂等の柔軟性のあるプラスチックにて形成され、口部１２は、例えば、ポリカーボネイト等の硬質のプラスチックにて形成されている。胴部１１と口部１２とが、双方に形成された雄ネジと雌ネジとをその間にＯリングを挟んでねじ込み結合する等によって、気密性が保持されるように接合されている。胴部１１の上方に僅かに空間Ｓが形成されるように液体燃料（メタノール）が容器１０内に収容されている。この容器１０（燃料カートリッジ）から液体燃料の燃料電池への供給は、口部１２（ノズル）を当該燃料電池の燃料口に接合させて胴部１１を指等で押すことによってなされる。
【００３９】
本発明の実施の一形態に係る容器の気密性検査システムの基本的な構成は図２に示すようになっている。この検査システムは、前述した構造の容器１０（燃料カートリッジ）を検査対象としている。
【００４０】
図２において、この検査システムは、容器押圧機構１００と、リーク検査装置としてのバキューム式エアリーク検査装置（以下、単にエアリーク検査装置という）２００とを備えている。容器押圧機構１００には、容器投入機構１３０と容器取出し機構１４０とが機能的に結合し、エアリーク検査装置２００にも、容器投入機構２３０と容器取出し機構２４０とが機能的に結合している。また、第１搬送機構３１０が容器押圧機構１００の容器投入機構１３０に向かって延び、第２搬送機構３００が容器押圧機構１００の容器取出し機構１４０とエアリーク検査装置２００の容器投入機構２３０との間に敷設され、更に、第３搬機構３２０がエアリーク検査装置２００の容器取出し機構２４０から延びている。
【００４１】
このような検査システムでは、前工程（例えば、液体燃料の入れられた胴部１１に口部１２を取り付ける工程）から第１搬送機構３１０によって容器投入機構１３０まで搬送された容器１０は、容器投入機構１３０によって容器押圧機構１００に投入される。容器押圧機構１００では、その投入された容器１０の胴部１１が後述するように押圧される。その押圧された後の容器１０が容器取出し機構１４０によって容器押圧機構１００から取出されて第２搬送機構３００に移される。容器１０は、更に、第２搬送機構３００によってエアリーク検査装置２００の容器投入機構２３０まで搬送され、この容器投入機構２３０によってエアリーク検査装置２００に投入される。エアリーク検査装置２００では、投入された容器１０が、後述するように、チャンバ内に入れられ、該チャンバ内が減圧された後に、該チャンバ内の圧力が測定され、その測定結果に基づいて容器１０からの気体の漏れの有無が検査される。そして、その検査結果が当該容器１０の気密性検査の結果として得られる。この検査後の容器１０は、エアリーク検査装置２００から容器取出し機構２４０によって取出されて第３搬送機構３２０に移される。良品の（気体漏洩が無いと判断された）容器１０は、第３搬送機構３２０によって後工程（例えば、箱詰め工程）まで搬送される。一方、不良品の（気体漏洩があると判断された）容器１０は、搬送途中にて第３搬送機構３２０から所定の不良品収容部に排出される。
【００４２】
前述した検査システムについて更に詳述する。
【００４３】
容器押圧機構１００、容器投入機構１３０及び容器取出し機構１４０は、図３に示すように構成されている。
【００４４】
図３において、容器押圧機構１００は、円環状の支持リング体１２０と、支持リング体１２０の内側に所定間隔をもって配置固定された複数の押圧ユニット１１０とを有している。支持リング体１２０は、図示外の駆動機構によってその中心を軸にして回転させられるようになっており、その駆動機構及び支持リング体１２０（押圧ユニット移動機構）によって複数の押圧ユニット１１０が所定速度にて一定方向（矢印Ａ方向）に円状に循環移動する。
【００４５】
複数の押圧ユニット１１０のそれぞれは、図４Ａ及び図４Ｂに示すように構成されている。図４Ａ及び図４Ｂにおいて、押圧ユニット１１０は、保持ブロック１１３（保持部）とソレノイド・アクチュエータ１１２（押圧機）とを有している。保持ブロック１１３には、上方に開放して、容器１０の口部１２を下向きに収容する凹部１１３ａと、側方面から凹部１１３ａに至る側方孔１１３ｂが形成されている。ソレノイド・アクチュエータ１１２は、保持ブロック１１３の側方孔１１３ｂの形成された面に固定されるブラケット１１４によって、プランジャ１１２ａが側方孔１１３ｂに挿通するように固定支持されている。プランジャ１１２ａの先端部には大径の湾曲面が形成され、ソレノイド・アクチュエータ１１２の動作によって進出するプランジャ１１２の先端部（大径の湾曲面）が保持ブロック１１３の凹部１１３ａにセットされた容器１０の胴部１１を押し込むように押圧するようになっている（図４Ｂ参照）。
【００４６】
図３に戻って、第１搬送機構３１０の終端部と容器押圧機構１００との間に設置された容器投入機構１３０は、把持部１３１が腕部１３２の先端に固定され、腕部１３２の他端部が回動機構１３３に結合した構造となっている。このような構造の容器投入機構１３０では、第１搬送機構３１０の終端部に正立姿勢（口部１２を上方にした姿勢：図１Ａ、図１Ｂ参照）で位置する容器１０を把持部１３１が把持し、この状態で回動機構１３３が腕部１３２を水平面に平行な軸を中心にして容器押圧機構１００に向けて回動させる。これにより、把持部１３１に把持された容器１０が、正立姿勢から反転されて、容器押圧機構１００の投入位置Ｓinに位置する押圧ユニット１１０の保持ブロック１１３に、口部ｌ２を下方にした倒立姿勢にてセットされる（図４Ａ参照）。
【００４７】
容器押圧機構１００と第２搬送機構３００の始端部との間に設置された容器取出し機構１４０も、把持部１４１が腕部１４２の先端に固定され、腕部１４２の他端部が回動機構１３３に結合した構造となっている。このような構造の容器投入機構１４０では、容器押圧機構１００の取出し位置Ｓoutに位置する押圧ユニット１１０の保持ブロック１１３に倒立状態で保持された容器１０（図４Ａ参照）を把持部１４１が把持し、この状態で回動機構１４３が腕部１４２を水平面に平行な軸を中心にして第２搬送機構３００に向けて回動させる。これにより、把持部１４１に把持された容器１０が、倒立姿勢から反転され、容器押圧機構１００の押圧ユニット１１０から取出されて正立姿勢（取出し姿勢）にて第２搬送機構３００の始端部に移される。
【００４８】
次に、エアリーク検査装置２００は、図５に示すように構成されている。
【００４９】
図５において、エアリーク検査装置２００は、検査台２２０への載置及び検査台２２０からの除去が可能となるチャンバ２０１から延びてバキューム・ポンプにつながる配管２０２に、電磁弁２０３及び圧力センサ２０４が設けられた構造となっている。チャンバ２０１内の圧力を検出する圧力センサ２０４からの検出信号は、アナログ・デジタル変換器（Ａ／Ｄ）２１２を介してコントローラ２１０に供給される。電磁弁２０３は、コントローラ２１０からの制御信号に従って動作する駆動回路２１１によって開閉駆動される。また、コントローラ２１０には表示部及び操作部を含む操作盤２１３が接続されており、コントローラ２１０は、操作盤２１３における操作部の操作に応じた処理を実行するとともに、圧力のモニタ情報や検査結果等の各種情報を操作盤２１３の表示部に表示させる。
【００５０】
容器投入機構２３０（図２参照）は、第２搬送機構３００の終端部から容器１０をエアリーク検査装置２００の検査台２２０に投入する。また、容器取出し機構２４０（図２参照）は、検査の終了後、チャンバ２０１が除去されて検査台２２０に残った容器１０を取出して第３搬送機構３２０の始端部に移す。
【００５１】
前述した検査システムの動作について詳述する。
【００５２】
容器押圧機構１００（図３参照）において、支持リング体１２０が回転することによって所定間隔をもって配列された複数の押圧ユニット１１０が循環移動している。その過程で、投入位置Ｓinに位置する押圧ユニット１１０の保持ブロック１１３に、第１搬送機構３１０の終端部に達した容器１０が、容器投入機構１３０によって、図４Ａに示すように、口部１２を下方にした倒立姿勢にて投入セットされる。正立姿勢では、胴部１１の上方部に僅かな空間Ｓがあって（図１Ａ、図１Ｂ参照）、気密性を損なう可能性の高い口部１２と胴部１１との接合部分に液体燃料が当接していなくても、その容器１０を倒立姿勢にすることで、容器１０内の液体燃料が口部１２と胴部１１との接合部分に当接するようになる。
【００５３】
このように容器押圧機構１００の投入位置Ｓinで押圧ユニット１１０の保持ブロック１１３に容器１０が順次投入セットされつつ、各押圧ユニット１１０が循環移動する過程で、容器１０のセットされた押圧ユニット１１０が投入位置Ｓinから押圧開始位置Ｓsに移ると、その押圧ユニット１１０におけるプランジャ１１２ａが進出するようにソレノイド・アクチュエータ１１２が動作する。これにより、押圧ユニット１１０の保持ブロック１１３に倒立姿勢で保持された容器１０の胴部１１が、図４Ｂに示すように、プランジャ１１２ａによって押し込まれるように押圧される。容器１０の胴部１１がプランジャ１１１ａによって押圧される状態は、押圧開始位置Ｓsの押圧ユニット１１０が移動して押圧終了位置Ｓeに達するまで継続される。胴部１１が押圧されることにより、胴部１１、特に口部１２と胴部１１との接合部分にピンホール等、気密性を損なう欠陥があると、その欠陥から内部の液体燃料が漏れ出して胴部１１の外面に付着した状態となる。
【００５４】
なお、支持リング体１２０の回転速度は、押圧ユニット１１０が押圧開始位置Ｓsから押圧終了位置Ｓeまで移動する時間、即ち、容器１０が押圧されている時間が所定時間（例えば、数秒から数十秒の間の時間）となるように設定されている。
【００５５】
プランジャ１１２ａが退避するようにソレノイド・アクチュエータ１１２が動作して胴部１１の押圧が終了する押圧終了位置Ｓeから、押圧ユニット１１０が容器取出し位置Ｓoutに移ると、容器取出し機構１４０によって、倒立姿勢の容器１０がその押圧ユニット１１０の保持ブロック１１３から正立姿勢に反転されて取出され、第２搬送機構３００の始端部に移される。すると、容器１０は、第２搬送機構３００によってエアリーク検査装置２００の容器投入機構２３０まで搬送される。そして、容器投入機構２３０が第２搬送機構３００の終端部に達した容器１０をエアリーク検査装置２００の検査台２２０に投入する。
【００５６】
エアリーク検査装置２００では、図５に示すように、検査台２００に載置された容器１０にチャンバ２０１が被せられる。この状態で、電磁弁３０３が開放され、バキューム・ポンプの吸引動作によってチャンバ２０１内が減圧される。所定時間のバキューム・ポンプによる吸引動作によって、チャンバ２０１内の圧力が図６に示すように、大気圧から徐々に低下する。そして、吸引開始から所定時間（真空引き時間）が経過した時刻ｔｏにて、コントローラ２１０は、圧力センサ２０４からの検出信号に基づいた圧力値を、開始圧力Ｐstartとして保存する。
【００５７】
このとき（時刻ｔｏ）、電磁弁２０４が閉鎖される。電磁弁２０４が閉鎖されると、チャンバ２０１内の減圧によって容器１０の胴部１１が多少膨張することにより、チャンバ２０１内の圧力は、図６に示すように僅かに上昇する。そして、電磁弁２０４が閉鎖したタイミングｔｏから所定時間（検査時間）が経過した検出時刻ｔｔで、コントローラ２１０は、圧力センサ２０４からの検出信号に基づいた圧力値を、測定圧力Ｐtestとして取得する。
【００５８】
コントローラ２１０は、測定圧力Ｐtestと前述したように保存した開始圧力Ｐstartとの差分（Ｐtest−Ｐstart）をリーク差圧Δとして取得する。そして、コントローラ２１０は、リーク差圧Δが基準値Ｐth以下であるか否かを判定する。前記リーク差圧Δが基準値Ｐth以下の場合（図６に示す検査時間帯における実線参照）、その容器１０は良品であると判定され、前記リーク差圧Δが基準値Ｐthより大きい場合（図６に示す検査時間帯における破線参照）、その容器１０は気体が漏れて気密性に問題がある不良品として判定される。前記基準値Ｐthは、開始圧力Ｐstart、検査時間、検査レベル（高精度、通常、低精度）等との関係に基づいて、予め設定される。
【００５９】
なお、リーク差圧Δ及び検査結果は、コントローラ２１０の制御のもとに、操作盤２１３の表示部に表示される。検査員は、表示部に表示される各容器１０に対するリーク差圧Δや検査結果を見ることにより、現在検査している容器１０の気密性の判断を即座に行うことができるようになる。
【００６０】
このようにして容器１０からの気体の漏れの有無が検査されると、配管２０２が大気に開放される（図示外の他の弁が開放される）ことにより、チャンバ２０１内が大気圧に戻され、チャンバ２０１が検査台２２０から除去される。そして、容器取出し機構２４０が検査台２２０から検査済みの容器１０を取出して第３搬送機構３２０に移す。その後、良品判定を受けた容器１０は、第３搬送機構３２０により次の工程（例えば、箱詰め工程）に搬送される。一方、不良品判定を受けた容器１０は、第３搬送機構３２０から所定の不良品収容部に排出される。
【００６１】
前述した検査システムにおいては、容器１０の口部１２と胴部１１との接合部分等にピンホール等の欠陥がある場合、容器１０は、容器押圧機構１００での押圧によって胴部１１から漏洩した液体燃料が外面に付着した状態でエアリーク検査装置２００に投入される。すると、エアリーク検査装置２００において、減圧されたチャンバ２０１内には、容器１０のピンホール等の欠陥から漏洩する気体に更にその外面に付着した液体燃料が蒸発して生ずる気体が加わって、実質的により多くの気体が容器１０からチャンバ２０１内に発せられたものとなり、チャンバ２０１内の圧力は、検査開始時刻ｔｏから比較的急激に上昇する（図６に示す検査時間帯における破線部分参照）。その結果、その欠陥が極めて僅かなものであっても、例えば、極めて小さい（例えば、数μｍ）ピンホールであっても、その欠陥から漏洩する気体の有無をより短い時間で判定することができるようになる。従って、精度の良い検査をより効率的に行うことができるようになる。
【００６２】
また、容器１０の上方部分（例えば、口部１２と胴部１１との接続部）が欠陥の生じやすい構造であって、通常の正立姿勢では内部の液体燃料がその欠陥の生じやすい部分に当接していなくても、その欠陥が生じやすい部分（リーク検査部位）が下方に位置する倒立姿勢にて容器１０の胴部１１が押圧されるので、その欠陥が生じやすい部分にその欠陥があった場合には、確実に内部の液体燃料を漏洩させることができる。
【００６３】
前述した検査システムでは、リーク検査装置としてエアリーク検査装置（バキューム式エアリーク検査装置）２００が利用されたが、他の方式のもの、例えば、所定のガスを検出するガスセンサを用いたリーク検査装置（例えば、特許文献１、特許文献２参照）を用いることもできる。
【００６４】
なお、容器１０に収容される液体は、前述したメタノール（液体燃料）等のように揮発性が高いものが好ましいが、水等であってもよい。ただし、本件発明に係る検査システムでは、油等の揮発性が極めて低い液体を収容した容器は、検査対象容器として好ましいものとはいえない。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
以上、説明したように、本発明に係る容器の気密性検査方法及び検査システムは、精度の良い検査を効率的に行うことができるという効果を有し、液体を収容した容器の気密性を検査する気密性検査方法及び検査システムとして有用である。
【符号の説明】
【００６６】
１０ 容器
１１ 胴部
１２ 口部
１００ 容器押圧機構
１１０ 押圧ユニット
１１２ ソレノイド・アクチュエータ（押圧機）
１１２ａ プランジャ
１１３ 保持ブロック（保持部）
１１３ａ 凹部
１１３ｂ 側方孔
１１４ ブラケット
１２０ 支持リング体
１３０ 容器投入機構
１３１ 把持部
１３２ 腕部
１３３ 回動機構
１４０ 容器取出し機構
１４１ 把持部
１４２ 腕部
１４３ 回動機構
２００ バキューム式エアリーク検査装置（エアリーク検査装置）
２０１ チャンバ
２０２ 配管
２０３ 電磁弁
２０４ 圧力センサ
２１０ コントローラ
２１１ 駆動回路
２１２ アナログ・デジタル変換器（Ａ／Ｄ）
２１３ 操作盤
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体を収容した容器の気密性を検査する気密性検査方法及び検査システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、被検査容器からの気体の漏れの有無を検出するリーク検出装置が種々提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。この種のリーク検出装置は、被検査容器を被ったキャップ部材（容器）から吸引される気体に含まれる当該被検査容器に収容され得る気体の量をガス検出器によって検出している。この検査結果に基づいて被検査容器の気密性を判定することができる。
【０００３】
また、別種のリーク検出装置として、被検査容器をチャンバ内に入れ、該チャンバ内を減圧した後に、該チャンバ内の圧力を測定し、その測定結果に基づいて前記被検査容器からの気体の漏れの有無を検査するバキューム式エアリーク検査装置が知られている。このバキューム式エアリーク検査装置は、被検査容器内に収容されている気体が外気と同じ空気であっても、当該被検査容器からの気体の漏れの有無を検出することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−３３２０８８号公報
【特許文献２】特開２００４−２５７９１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述した被検査容器から漏れる気体をガス検出器が直接検出するリーク検査装置（特許文献１、特許文献２参照）では、被検出容器に極めて小さい（例えば、数μｍの大きさ）ピンホールしか開いていない場合、被検査容器を被うキャップ部材内に当該被検査容器から漏れた気体がガス検出器にて検出可能な量まで溜まるまでに時間がかかり、効率的な検査を行うことが難しい。そこで、感度の高いガス検出器を用いることが考えられる。しかし、感度の高いガス検出器が高価になるという問題のほか、ノイズを検出し易くなって、ガス検出器の出力から精度良く目的の気体を検出するための処理が難しくなるという別の問題が生じてしまう。
【０００６】
また、前述したバキューム式エアリーク検査装置でも、被検出容器に極めて小さいピンホールしか開いていない場合には、同様に、被検出容器から漏れる気体がチャンバ内に圧力変化を検出することができるほど溜まるまでに時間がかかり、効率的な検査を行うことが難しい。そこで、チャンバ内の内圧を更に低くして被検査容器のピンホールからの気体の漏れを促進させることが考えられる。しかし、被検査容器の耐圧の問題もあり、チャンバ内の内圧を低くするのにも限度がある。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、精度の良い検査を効率的に行うことのできる容器の気密性検査方法及び検査システムを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る容器の気密性検査方法は、被検査容器からの気体の漏れの有無を検出するリーク検査装置を用いて液体を収容した容器の気密性を検査する容器の気密性検査方法であって、前記リーク検出装置に前記容器を被検査容器として投入する前に、前記容器の所定部位を押し込むようにして押圧する容器押圧ステップを有する構成となる。
【０００９】
このような構成により、リーク検査装置に容器が被検査容器として投入される前に、当該容器の所定部位が押圧されて、その容器にあるピンホール等から内部の液体が僅かに漏れ出して当該容器の外面にその液体が付着した状態となり得る。この状態で、当該容器がリーク検出装置に被検査容器として投入されると、その容器の外面に付着した液体の蒸発により生じた気体がピンホール等から漏れる気体に加わって、実質的により多くの気体が当該容器から発せられるようになる。
【００１０】
本発明に係る容器の気密性検査方法において、前記リーク検査装置として、被検査容器をチャンバ内に入れ、該チャンバ内を減圧した後に、該チャンバ内の圧力を測定し、その測定結果に基づいて前記被検査容器からの気体の漏れの有無を検査するバキューム式エアリーク検査装置を用いるように構成することができる。
【００１１】
このような構成により、所定部位が押圧されて外面に液体が付着した状態となる容器がバキューム式エアリーク検査装置に被検査容器として投入されると、バキューム式エアリーク検査装置では、減圧されたチャンバ内で前記容器の外面に付着した液体の蒸発により生じた気体がピンホール等から漏れる気体に加わるので、チャンバ内での圧力変化が大きくなる。この変化の大きい圧力の測定結果に基づいて前記容器からの気体の漏れの有無を精度よく、より効率的に検出することができるようになる。
【００１２】
また、本発明に係る容器の気密性検査方法において、予め定めたリーク検査部位を下方にするように前記容器の姿勢を変える容器姿勢変更ステップを有し、前記容器押圧ステップは、前記リーク検査部位を下方にした姿勢の前記容器の前記所定部位を押圧するように構成することができる。
【００１３】
このような構成により、予め定めたリーク検査部位が下方に位置する姿勢にて容器の所定部位が押圧されるようになるので、容器のリーク検査部位にあるピンホール等から内部の液体を漏れ出させることができるようになる。従って、リーク検査装置において容器の前記リーク検査部位にあるピンホール等からの気体の漏れの有無を、精度良く効率的に検出することができるようになる。
【００１４】
更に、本発明に係る容器の気密性検査方法において、前記容器姿勢変更ステップは、正立姿勢の前記容器を倒立姿勢に反転させる容器反転ステップを含むように構成することができる。
【００１５】
このような構成により、容器の口部等の形成された上部が下側となる倒立姿勢にて当該容器の所定部位が押圧されるようになるので、正立姿勢で容器内の上方部に空間があっても、その容器の上部にあるピンホール等から内部の液体を漏れ出させることができるようになる。従って、リーク検査装置において容器の上部にあるピンホール等からの気体の漏れの有無を、精度良く効率的に検出することができるようになる。
【００１６】
本発明に係る容器の気密性検査システムは、被検査容器からの気体の漏れを検出するリーク検査装置を用いて液体を収容した容器の気密性を検査する容器の気密性検査システムであって、前記容器の所定部位を押し込むように押圧する容器押圧機構を有し、該容器押圧機構にて押圧された後の前記容器が被検査容器として前記リーク検査装置に供給されるように構成される。
【００１７】
このような構成により、リーク検査装置に容器が被検査容器として投入される前に、容器押圧機構が容器の所定部位を押圧してその容器にあるピンホール等から内部の液体が僅かに漏れ出して当該容器の外面にその液体が付着した状態となり得る。この状態で、当該容器がリーク検査装置に被検査容器として投入されると、その容器の外面に付着した液体の蒸発により生じた気体がピンホール等から漏れる気体に加わって、実質的により多くの気体が当該容器から発せられるようになる。
【００１８】
本発明に係る容器の気密性検査システムにおいて、前記リーク検査装置は、被検査容器をチャンバ内に入れ、該チャンバ内を減圧した後に、該チャンバ内の圧力を測定し、その測定結果に基づいて前記被検査容器からの気体の漏れの有無を検査するバキューム式エアリーク検査装置であるよう構成することができる。
【００１９】
前記容器押圧機構によって所定部位が押圧された容器は、作業者がリーク検査装置に提供することができる。また、本発明に係る容器の気密性検査システムにおいて、前記容器押圧機構にて押圧された後の前記容器を前記リーク検査装置に搬送する搬送機構を有するように構成することができる。
【００２０】
後者の場合、容器押圧機構によって押圧された後の容器が搬送機構によってリーク検査装置に自動的に提供することができるようになる。
【００２１】
また、本発明に係る容器の気密性検査システムにおいて、前記容器押圧機構は、容器を当該容器の前記所定部位を露出するように保持する容器保持部と、該容器保持部に保持された容器の前記所定部位を押し込むように押圧する押圧機とを有するように構成することができる。
【００２２】
このような構成により、容器保持部が容器を保持すると、押圧機によってその容器の所定部位が押圧され得るようになる。
【００２３】
更に、本発明に係る容器の気密性検査システムにおいて、前記容器押圧機構は、前記容器保持部と前記押圧機とが一体化された複数の押圧ユニットと、前記複数の押圧ユニットを循環移動させる押圧ユニット移動機構とを有し、該押圧ユニット移動機構により循環移動する前記複数の押圧ユニットのうち予め定めた投入位置に位置する押圧ユニットの前記容器保持部に容器を投入セットする容器投入機構と、前記循環移動する複数の押圧ユニットのうち予め定めた取出し位置に位置する押圧ユニットの前記容器保持部から容器を取出す容器取出し機構とを有するように構成することができる。
【００２４】
このような構成により、複数の押圧ユニットが循環移動する過程で、投入位置に位置する押圧ユニットの容器保持部に容器が容器投入機構によって投入され、取出し位置に位置する押圧ユニットの容器保持部から容器が容器取出し機構によって取出される。そして、各容器は、押圧ユニットの容器保持部に投入されてからその容器保持部から取出されるまでの間の所定期間、押圧機によってその所定部位が押圧され得るようになる。
【００２５】
また、本発明に係る容器の気密性検査システムにおいて、前記押圧ユニット移動機構は、前記複数の押圧ユニットを円状に循環移動させるように構成することができる。
【００２６】
このような構成により、複数の押圧ユニットが円状に循環移動する過程で、投入位置に位置する押圧ユニットの容器保持部に容器が投入され、取出し位置に位置する押圧ユニットの容器保持部から容器が取出される。
【００２７】
また、本発明に係る容器の気密性検査システムにおいて、前記複数の押圧ユニットそれぞれの容器保持部は、予め定めたリーク検査部位を下方にして当該容器を保持する構造となり、前記容器投入機構は、前記リーク検査部位を下方にして容器が前記容器保持部に投入セットされるように前記容器の姿勢を変える第１容器姿勢変更機構を有し、前記容器取出し機構は、前記リーク部位を下方にして保持された容器を前記容器保持部から所定の取出し姿勢にて取出すように前記容器の姿勢を変える第２容器姿勢変更機構を有するように構成することができる。
【００２８】
このような構成により、複数の押圧ユニットが循環移動する過程で、容器が投入位置に位置する押圧ユニットの容器保持部にリーク検査部が下方になる姿勢にて投入され、取出し位置に位置する押圧ユニットの容器保持部から容器が所定の取出し姿勢にて取出される。そして、各容器は、押圧ユニットの容器保持部に投入されてから取出されるまでの間の所定期間、押圧機によってその所定部位が押圧される際に、その容器のリーク検査部位にあるピンホール等から内部の液体を漏れ出させることができるようになる。そして、前記所定の取出し姿勢にて取出された容器がリーク検査装置に投入されると、当該リーク検査装置において容器の前記リーク検査部位にあるピンホール等からの気体の漏れの有無を、精度良く効率的に検出することができるようになる。
【００２９】
更に、本発明に係る容器の気密性検査システムにおいて、前記第１容器姿勢変更機構は、正立姿勢の前記容器を倒立姿勢に反転させる第１容器反転機構を含むように構成することができる。
【００３０】
このような構成により、複数の押圧ユニットが循環移動する過程で、投入位置に位置する押圧ユニットの容器保持部に、容器がその口部等の形成された上部が下側となる倒立姿勢にて保持された状態で、その所定部位が押圧されるようになるので、正立姿勢で容器内の上方部に空間があっても、その容器の上部にあるピンホール等から内部の液体を漏れ出させることができるようになる。
【００３１】
また、本発明に係る容器の気密性検査システムにおいて、前記第２容器姿勢変更機構は、倒立姿勢にて保持された容器を前記容器保持部から正立姿勢にて取出すように前記容器の姿勢を変える第２容器反転機構を含むように構成することができる。
【００３２】
このような構成により、複数の押圧ユニットが循環移動する過程で、投入位置に位置する押圧ユニットの容器保持部に倒立姿勢にて投入セットされた容器が、その所定部位が押圧機によって押圧された後、取出し位置にてその押圧ユニットの容器保持部から正立姿勢にて取出されるようになる。
【発明の効果】
【００３３】
本発明に係る容器の気密性検査方法及び検査システムによれば、容器をリーク検査装置に被検査容器として投入する前にその容器の所定部位を押し込むように押圧することで、リーク検査装置に投入される前記容器の外面に漏れ出して付着した液体の蒸発により生じた気体がピンホール等から漏れる気体に加わって、実質的により多くの気体が当該容器から発せられるようになるので、精度の良い検査をより効率的に行うことができるようになる。
【００３４】
なお、検査対象となる容器に収容される液体は、常温においてより精度の良い効率的な検査が可能になるという観点から、アルコール系の液体等、常温で揮発性の比較的高い液体であることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１Ａ】検査対象の一例となる容器の側面形状を示す側面図である。
【図１Ｂ】検査対象の一例となる容器の正面形状を示す正面図である。
【図２】本発明に係る容器の気密性検査システムの基本的な構成を示すブロック図である。
【図３】図２に示す検査システムにおける容器押圧機構、その容器押圧機構に容器を投入する容器投入機構及び、その容器押圧機構から容器を取出す容器取出し機構を示す平面図である。
【図４Ａ】図３に示す容器押圧機構における各押圧ユニットの構造例を示す断面説明図である。
【図４Ｂ】図４Ａに示す構造の押圧ユニットの動作例を示す断面説明図である。
【図５】図２に示す検査システムにおけるバキューム式エアリーク検査装置の構成例を示す図である。
【図６】図５に示すバキューム式エアリーク検査装置のチャンバ内の圧力変化例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００３７】
検査対象となる容器は、例えば、燃料電池の燃料となるメタノール（揮発性液体燃料）が充填されたカートリッジであり、図１Ａ及び図１Ｂに示すような外観構造となっている。なお、図１Ａは、容器１０の側面形状を示しており、図１Ｂは、容器１０の正面形状を示している。
【００３８】
図１Ａ及び図１Ｂにおいて、この容器１０（燃料カートリッジ）は、胴部１１の上端にノズル構造となる口部１２が形成されている。胴部１１は、例えば、ＰＥＴやオレフィン樹脂等の柔軟性のあるプラスチックにて形成され、口部１２は、例えば、ポリカーボネイト等の硬質のプラスチックにて形成されている。胴部１１と口部１２とが、双方に形成された雄ネジと雌ネジとをその間にＯリングを挟んでねじ込み結合する等によって、気密性が保持されるように接合されている。胴部１１の上方に僅かに空間Ｓが形成されるように液体燃料（メタノール）が容器１０内に収容されている。この容器１０（燃料カートリッジ）から液体燃料の燃料電池への供給は、口部１２（ノズル）を当該燃料電池の燃料口に接合させて胴部１１を指等で押すことによってなされる。
【００３９】
本発明の実施の一形態に係る容器の気密性検査システムの基本的な構成は図２に示すようになっている。この検査システムは、前述した構造の容器１０（燃料カートリッジ）を検査対象としている。
【００４０】
図２において、この検査システムは、容器押圧機構１００と、リーク検査装置としてのバキューム式エアリーク検査装置（以下、単にエアリーク検査装置という）２００とを備えている。容器押圧機構１００には、容器投入機構１３０と容器取出し機構１４０とが機能的に結合し、エアリーク検査装置２００にも、容器投入機構２３０と容器取出し機構２４０とが機能的に結合している。また、第１搬送機構３１０が容器押圧機構１００の容器投入機構１３０に向かって延び、第２搬送機構３００が容器押圧機構１００の容器取出し機構１４０とエアリーク検査装置２００の容器投入機構２３０との間に敷設され、更に、第３搬機構３２０がエアリーク検査装置２００の容器取出し機構２４０から延びている。
【００４１】
このような検査システムでは、前工程（例えば、液体燃料の入れられた胴部１１に口部１２を取り付ける工程）から第１搬送機構３１０によって容器投入機構１３０まで搬送された容器１０は、容器投入機構１３０によって容器押圧機構１００に投入される。容器押圧機構１００では、その投入された容器１０の胴部１１が後述するように押圧される。その押圧された後の容器１０が容器取出し機構１４０によって容器押圧機構１００から取出されて第２搬送機構３００に移される。容器１０は、更に、第２搬送機構３００によってエアリーク検査装置２００の容器投入機構２３０まで搬送され、この容器投入機構２３０によってエアリーク検査装置２００に投入される。エアリーク検査装置２００では、投入された容器１０が、後述するように、チャンバ内に入れられ、該チャンバ内が減圧された後に、該チャンバ内の圧力が測定され、その測定結果に基づいて容器１０からの気体の漏れの有無が検査される。そして、その検査結果が当該容器１０の気密性検査の結果として得られる。この検査後の容器１０は、エアリーク検査装置２００から容器取出し機構２４０によって取出されて第３搬送機構３２０に移される。良品の（気体漏洩が無いと判断された）容器１０は、第３搬送機構３２０によって後工程（例えば、箱詰め工程）まで搬送される。一方、不良品の（気体漏洩があると判断された）容器１０は、搬送途中にて第３搬送機構３２０から所定の不良品収容部に排出される。
【００４２】
前述した検査システムについて更に詳述する。
【００４３】
容器押圧機構１００、容器投入機構１３０及び容器取出し機構１４０は、図３に示すように構成されている。
【００４４】
図３において、容器押圧機構１００は、円環状の支持リング体１２０と、支持リング体１２０の内側に所定間隔をもって配置固定された複数の押圧ユニット１１０とを有している。支持リング体１２０は、図示外の駆動機構によってその中心を軸にして回転させられるようになっており、その駆動機構及び支持リング体１２０（押圧ユニット移動機構）によって複数の押圧ユニット１１０が所定速度にて一定方向（矢印Ａ方向）に円状に循環移動する。
【００４５】
複数の押圧ユニット１１０のそれぞれは、図４Ａ及び図４Ｂに示すように構成されている。図４Ａ及び図４Ｂにおいて、押圧ユニット１１０は、保持ブロック１１３（保持部）とソレノイド・アクチュエータ１１２（押圧機）とを有している。保持ブロック１１３には、上方に開放して、容器１０の口部１２を下向きに収容する凹部１１３ａと、側方面から凹部１１３ａに至る側方孔１１３ｂが形成されている。ソレノイド・アクチュエータ１１２は、保持ブロック１１３の側方孔１１３ｂの形成された面に固定されるブラケット１１４によって、プランジャ１１２ａが側方孔１１３ｂに挿通するように固定支持されている。プランジャ１１２ａの先端部には大径の湾曲面が形成され、ソレノイド・アクチュエータ１１２の動作によって進出するプランジャ１１２の先端部（大径の湾曲面）が保持ブロック１１３の凹部１１３ａにセットされた容器１０の胴部１１を押し込むように押圧するようになっている（図４Ｂ参照）。
【００４６】
図３に戻って、第１搬送機構３１０の終端部と容器押圧機構１００との間に設置された容器投入機構１３０は、把持部１３１が腕部１３２の先端に固定され、腕部１３２の他端部が回動機構１３３に結合した構造となっている。このような構造の容器投入機構１３０では、第１搬送機構３１０の終端部に正立姿勢（口部１２を上方にした姿勢：図１Ａ、図１Ｂ参照）で位置する容器１０を把持部１３１が把持し、この状態で回動機構１３３が腕部１３２を水平面に平行な軸を中心にして容器押圧機構１００に向けて回動させる。これにより、把持部１３１に把持された容器１０が、正立姿勢から反転されて、容器押圧機構１００の投入位置Ｓinに位置する押圧ユニット１１０の保持ブロック１１３に、口部ｌ２を下方にした倒立姿勢にてセットされる（図４Ａ参照）。
【００４７】
容器押圧機構１００と第２搬送機構３００の始端部との間に設置された容器取出し機構１４０も、把持部１４１が腕部１４２の先端に固定され、腕部１４２の他端部が回動機構１３３に結合した構造となっている。このような構造の容器投入機構１４０では、容器押圧機構１００の取出し位置Ｓoutに位置する押圧ユニット１１０の保持ブロック１１３に倒立状態で保持された容器１０（図４Ａ参照）を把持部１４１が把持し、この状態で回動機構１４３が腕部１４２を水平面に平行な軸を中心にして第２搬送機構３００に向けて回動させる。これにより、把持部１４１に把持された容器１０が、倒立姿勢から反転され、容器押圧機構１００の押圧ユニット１１０から取出されて正立姿勢（取出し姿勢）にて第２搬送機構３００の始端部に移される。
【００４８】
次に、エアリーク検査装置２００は、図５に示すように構成されている。
【００４９】
図５において、エアリーク検査装置２００は、検査台２２０への載置及び検査台２２０からの除去が可能となるチャンバ２０１から延びてバキューム・ポンプにつながる配管２０２に、電磁弁２０３及び圧力センサ２０４が設けられた構造となっている。チャンバ２０１内の圧力を検出する圧力センサ２０４からの検出信号は、アナログ・デジタル変換器（Ａ／Ｄ）２１２を介してコントローラ２１０に供給される。電磁弁２０３は、コントローラ２１０からの制御信号に従って動作する駆動回路２１１によって開閉駆動される。また、コントローラ２１０には表示部及び操作部を含む操作盤２１３が接続されており、コントローラ２１０は、操作盤２１３における操作部の操作に応じた処理を実行するとともに、圧力のモニタ情報や検査結果等の各種情報を操作盤２１３の表示部に表示させる。
【００５０】
容器投入機構２３０（図２参照）は、第２搬送機構３００の終端部から容器１０をエアリーク検査装置２００の検査台２２０に投入する。また、容器取出し機構２４０（図２参照）は、検査の終了後、チャンバ２０１が除去されて検査台２２０に残った容器１０を取出して第３搬送機構３２０の始端部に移す。
【００５１】
前述した検査システムの動作について詳述する。
【００５２】
容器押圧機構１００（図３参照）において、支持リング体１２０が回転することによって所定間隔をもって配列された複数の押圧ユニット１１０が循環移動している。その過程で、投入位置Ｓinに位置する押圧ユニット１１０の保持ブロック１１３に、第１搬送機構３１０の終端部に達した容器１０が、容器投入機構１３０によって、図４Ａに示すように、口部１２を下方にした倒立姿勢にて投入セットされる。正立姿勢では、胴部１１の上方部に僅かな空間Ｓがあって（図１Ａ、図１Ｂ参照）、気密性を損なう可能性の高い口部１２と胴部１１との接合部分に液体燃料が当接していなくても、その容器１０を倒立姿勢にすることで、容器１０内の液体燃料が口部１２と胴部１１との接合部分に当接するようになる。
【００５３】
このように容器押圧機構１００の投入位置Ｓinで押圧ユニット１１０の保持ブロック１１３に容器１０が順次投入セットされつつ、各押圧ユニット１１０が循環移動する過程で、容器１０のセットされた押圧ユニット１１０が投入位置Ｓinから押圧開始位置Ｓsに移ると、その押圧ユニット１１０におけるプランジャ１１２ａが進出するようにソレノイド・アクチュエータ１１２が動作する。これにより、押圧ユニット１１０の保持ブロック１１３に倒立姿勢で保持された容器１０の胴部１１が、図４Ｂに示すように、プランジャ１１２ａによって押し込まれるように押圧される。容器１０の胴部１１がプランジャ１１１ａによって押圧される状態は、押圧開始位置Ｓsの押圧ユニット１１０が移動して押圧終了位置Ｓeに達するまで継続される。胴部１１が押圧されることにより、胴部１１、特に口部１２と胴部１１との接合部分にピンホール等、気密性を損なう欠陥があると、その欠陥から内部の液体燃料が漏れ出して胴部１１の外面に付着した状態となる。
【００５４】
なお、支持リング体１２０の回転速度は、押圧ユニット１１０が押圧開始位置Ｓsから押圧終了位置Ｓeまで移動する時間、即ち、容器１０が押圧されている時間が所定時間（例えば、数秒から数十秒の間の時間）となるように設定されている。
【００５５】
プランジャ１１２ａが退避するようにソレノイド・アクチュエータ１１２が動作して胴部１１の押圧が終了する押圧終了位置Ｓeから、押圧ユニット１１０が容器取出し位置Ｓoutに移ると、容器取出し機構１４０によって、倒立姿勢の容器１０がその押圧ユニット１１０の保持ブロック１１３から正立姿勢に反転されて取出され、第２搬送機構３００の始端部に移される。すると、容器１０は、第２搬送機構３００によってエアリーク検査装置２００の容器投入機構２３０まで搬送される。そして、容器投入機構２３０が第２搬送機構３００の終端部に達した容器１０をエアリーク検査装置２００の検査台２２０に投入する。
【００５６】
エアリーク検査装置２００では、図５に示すように、検査台２００に載置された容器１０にチャンバ２０１が被せられる。この状態で、電磁弁３０３が開放され、バキューム・ポンプの吸引動作によってチャンバ２０１内が減圧される。所定時間のバキューム・ポンプによる吸引動作によって、チャンバ２０１内の圧力が図６に示すように、大気圧から徐々に低下する。そして、吸引開始から所定時間（真空引き時間）が経過した時刻ｔｏにて、コントローラ２１０は、圧力センサ２０４からの検出信号に基づいた圧力値を、開始圧力Ｐstartとして保存する。
【００５７】
このとき（時刻ｔｏ）、電磁弁２０４が閉鎖される。電磁弁２０４が閉鎖されると、チャンバ２０１内の減圧によって容器１０の胴部１１が多少膨張することにより、チャンバ２０１内の圧力は、図６に示すように僅かに上昇する。そして、電磁弁２０４が閉鎖したタイミングｔｏから所定時間（検査時間）が経過した検出時刻ｔｔで、コントローラ２１０は、圧力センサ２０４からの検出信号に基づいた圧力値を、測定圧力Ｐtestとして取得する。
【００５８】
コントローラ２１０は、測定圧力Ｐtestと前述したように保存した開始圧力Ｐstartとの差分（Ｐtest−Ｐstart）をリーク差圧Δとして取得する。そして、コントローラ２１０は、リーク差圧Δが基準値Ｐth以下であるか否かを判定する。前記リーク差圧Δが基準値Ｐth以下の場合（図６に示す検査時間帯における実線参照）、その容器１０は良品であると判定され、前記リーク差圧Δが基準値Ｐthより大きい場合（図６に示す検査時間帯における破線参照）、その容器１０は気体が漏れて気密性に問題がある不良品として判定される。前記基準値Ｐthは、開始圧力Ｐstart、検査時間、検査レベル（高精度、通常、低精度）等との関係に基づいて、予め設定される。
【００５９】
なお、リーク差圧Δ及び検査結果は、コントローラ２１０の制御のもとに、操作盤２１３の表示部に表示される。検査員は、表示部に表示される各容器１０に対するリーク差圧Δや検査結果を見ることにより、現在検査している容器１０の気密性の判断を即座に行うことができるようになる。
【００６０】
このようにして容器１０からの気体の漏れの有無が検査されると、配管２０２が大気に開放される（図示外の他の弁が開放される）ことにより、チャンバ２０１内が大気圧に戻され、チャンバ２０１が検査台２２０から除去される。そして、容器取出し機構２４０が検査台２２０から検査済みの容器１０を取出して第３搬送機構３２０に移す。その後、良品判定を受けた容器１０は、第３搬送機構３２０により次の工程（例えば、箱詰め工程）に搬送される。一方、不良品判定を受けた容器１０は、第３搬送機構３２０から所定の不良品収容部に排出される。
【００６１】
前述した検査システムにおいては、容器１０の口部１２と胴部１１との接合部分等にピンホール等の欠陥がある場合、容器１０は、容器押圧機構１００での押圧によって胴部１１から漏洩した液体燃料が外面に付着した状態でエアリーク検査装置２００に投入される。すると、エアリーク検査装置２００において、減圧されたチャンバ２０１内には、容器１０のピンホール等の欠陥から漏洩する気体に更にその外面に付着した液体燃料が蒸発して生ずる気体が加わって、実質的により多くの気体が容器１０からチャンバ２０１内に発せられたものとなり、チャンバ２０１内の圧力は、検査開始時刻ｔｏから比較的急激に上昇する（図６に示す検査時間帯における破線部分参照）。その結果、その欠陥が極めて僅かなものであっても、例えば、極めて小さい（例えば、数μｍ）ピンホールであっても、その欠陥から漏洩する気体の有無をより短い時間で判定することができるようになる。従って、精度の良い検査をより効率的に行うことができるようになる。
【００６２】
また、容器１０の上方部分（例えば、口部１２と胴部１１との接続部）が欠陥の生じやすい構造であって、通常の正立姿勢では内部の液体燃料がその欠陥の生じやすい部分に当接していなくても、その欠陥が生じやすい部分（リーク検査部位）が下方に位置する倒立姿勢にて容器１０の胴部１１が押圧されるので、その欠陥が生じやすい部分にその欠陥があった場合には、確実に内部の液体燃料を漏洩させることができる。
【００６３】
前述した検査システムでは、リーク検査装置としてエアリーク検査装置（バキューム式エアリーク検査装置）２００が利用されたが、他の方式のもの、例えば、所定のガスを検出するガスセンサを用いたリーク検査装置（例えば、特許文献１、特許文献２参照）を用いることもできる。
【００６４】
なお、容器１０に収容される液体は、前述したメタノール（液体燃料）等のように揮発性が高いものが好ましいが、水等であってもよい。ただし、本件発明に係る検査システムでは、油等の揮発性が極めて低い液体を収容した容器は、検査対象容器として好ましいものとはいえない。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
以上、説明したように、本発明に係る容器の気密性検査方法及び検査システムは、精度の良い検査を効率的に行うことができるという効果を有し、液体を収容した容器の気密性を検査する気密性検査方法及び検査システムとして有用である。
【符号の説明】
【００６６】
１０ 容器
１１ 胴部
１２ 口部
１００ 容器押圧機構
１１０ 押圧ユニット
１１２ ソレノイド・アクチュエータ（押圧機）
１１２ａ プランジャ
１１３ 保持ブロック（保持部）
１１３ａ 凹部
１１３ｂ 側方孔
１１４ ブラケット
１２０ 支持リング体
１３０ 容器投入機構
１３１ 把持部
１３２ 腕部
１３３ 回動機構
１４０ 容器取出し機構
１４１ 把持部
１４２ 腕部
１４３ 回動機構
２００ バキューム式エアリーク検査装置（エアリーク検査装置）
２０１ チャンバ
２０２ 配管
２０３ 電磁弁
２０４ 圧力センサ
２１０ コントローラ
２１１ 駆動回路
２１２ アナログ・デジタル変換器（Ａ／Ｄ）
２１３ 操作盤
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検査容器からの気体の漏れの有無を検出するリーク検査装置を用いて液体を収容した容器の気密性を検査する容器の気密性検査方法であって、
前記リーク検出装置に前記容器を被検査容器として投入する前に、前記容器の所定部位を押し込むようにして押圧する容器押圧ステップを有する容器の気密性検査方法。
【請求項２】
前記リーク検査装置として、被検査容器をチャンバ内に入れ、該チャンバ内を減圧した後に、該チャンバ内の圧力を測定し、その測定結果に基づいて前記被検査容器からの気体の漏れの有無を検査するバキューム式エアリーク検査装置を用いる請求項１記載の容器の気密性検査方法。
【請求項３】
予め定めたリーク検査部位を下方にするように前記容器の姿勢を変える容器姿勢変更ステップを有し、
前記容器押圧ステップは、前記リーク検査部位を下方にした姿勢の前記容器の前記所定部位を押圧する請求項１または２記載の容器の気密性検査方法。
【請求項４】
前記容器姿勢変更ステップは、正立姿勢の前記容器を倒立姿勢に反転させる容器反転ステップを含む請求項３記載の容器の気密性検査方法。
【請求項５】
被検査容器からの気体の漏れを検出するリーク検査装置を用いて液体を収容した容器の気密性を検査する容器の気密性検査システムであって、
前記容器の所定部位を押し込むように押圧する容器押圧機構を有し、
該容器押圧機構にて押圧された後の前記容器が被検査容器として前記リーク検査装置に供給される容器の気密性検査システム。
【請求項６】
前記リーク検査装置は、被検査容器をチャンバ内に入れ、該チャンバ内を減圧した後に、該チャンバ内の圧力を測定し、その測定結果に基づいて前記被検査容器からの気体の漏れの有無を検査するバキューム式エアリーク検査装置である請求項５記載の容器の気密性検査システム。
【請求項７】
前記容器押圧機構にて押圧された後の前記容器を前記リーク検査装置に搬送する搬送機構を有する請求項５または６記載の容器の気密性検査システム。
【請求項８】
前記容器押圧機構は、容器を当該容器の前記所定部位を露出するように保持する容器保持部と、
該容器保持部に保持された容器の前記所定部位を押し込むように押圧する押圧機とを有する請求項５乃至７のいずれかに記載の容器の気密性検査システム。
【請求項９】
前記容器押圧機構は、前記容器保持部と前記押圧機とが一体化された複数の押圧ユニットと、
前記複数の押圧ユニットを循環移動させる押圧ユニット移動機構とを有し、
該押圧ユニット移動機構により循環移動する前記複数の押圧ユニットのうち予め定めた投入位置に位置する押圧ユニットの前記容器保持部に容器を投入セットする容器投入機構と、
前記循環移動する複数の押圧ユニットのうち予め定めた取出し位置に位置する押圧ユニットの前記容器保持部から容器を取出す容器取出し機構とを有する請求項８記載の容器の気密性検査システム。
【請求項１０】
前記押圧ユニット移動機構は、前記複数の押圧ユニットを円状に循環移動させる請求項９記載の容器の気密性検査システム。
【請求項１１】
前記複数の押圧ユニットそれぞれの容器保持部は、予め定めたリーク検査部位を下方にして当該容器を保持する構造となり、
前記容器投入機構は、前記リーク検査部位を下方にして容器が前記容器保持部に投入セットされるように前記容器の姿勢を変える第１容器姿勢変更機構を有し、
前記容器取出し機構は、前記リーク部位を下方にして保持された容器を前記容器保持部から所定の取出し姿勢にて取出すように前記容器の姿勢を変える第２容器姿勢変更機構を有する請求項９または１０記載の容器の気密性検査システム。
【請求項１２】
前記第１容器姿勢変更機構は、正立姿勢の前記容器を倒立姿勢に反転させる第１容器反転機構を含む請求項１１記載の容器の気密性検査システム。
【請求項１３】
前記第２容器姿勢変更機構は、倒立姿勢にて保持された容器を前記容器保持部から正立姿勢にて取出すように前記容器の姿勢を変える第２容器反転機構を含む請求項１２記載の容器の気密性検査システム。
【請求項１】
被検査容器からの気体の漏れの有無を検出するリーク検査装置を用いて液体を収容した容器の気密性を検査する容器の気密性検査方法であって、
前記リーク検出装置に前記容器を被検査容器として投入する前に、前記容器の所定部位を押し込むようにして押圧する容器押圧ステップを有する容器の気密性検査方法。
【請求項２】
前記リーク検査装置として、被検査容器をチャンバ内に入れ、該チャンバ内を減圧した後に、該チャンバ内の圧力を測定し、その測定結果に基づいて前記被検査容器からの気体の漏れの有無を検査するバキューム式エアリーク検査装置を用いる請求項１記載の容器の気密性検査方法。
【請求項３】
予め定めたリーク検査部位を下方にするように前記容器の姿勢を変える容器姿勢変更ステップを有し、
前記容器押圧ステップは、前記リーク検査部位を下方にした姿勢の前記容器の前記所定部位を押圧する請求項１または２記載の容器の気密性検査方法。
【請求項４】
前記容器姿勢変更ステップは、正立姿勢の前記容器を倒立姿勢に反転させる容器反転ステップを含む請求項３記載の容器の気密性検査方法。
【請求項５】
被検査容器からの気体の漏れを検出するリーク検査装置を用いて液体を収容した容器の気密性を検査する容器の気密性検査システムであって、
前記容器の所定部位を押し込むように押圧する容器押圧機構を有し、
該容器押圧機構にて押圧された後の前記容器が被検査容器として前記リーク検査装置に供給される容器の気密性検査システム。
【請求項６】
前記リーク検査装置は、被検査容器をチャンバ内に入れ、該チャンバ内を減圧した後に、該チャンバ内の圧力を測定し、その測定結果に基づいて前記被検査容器からの気体の漏れの有無を検査するバキューム式エアリーク検査装置である請求項５記載の容器の気密性検査システム。
【請求項７】
前記容器押圧機構にて押圧された後の前記容器を前記リーク検査装置に搬送する搬送機構を有する請求項５または６記載の容器の気密性検査システム。
【請求項８】
前記容器押圧機構は、容器を当該容器の前記所定部位を露出するように保持する容器保持部と、
該容器保持部に保持された容器の前記所定部位を押し込むように押圧する押圧機とを有する請求項５乃至７のいずれかに記載の容器の気密性検査システム。
【請求項９】
前記容器押圧機構は、前記容器保持部と前記押圧機とが一体化された複数の押圧ユニットと、
前記複数の押圧ユニットを循環移動させる押圧ユニット移動機構とを有し、
該押圧ユニット移動機構により循環移動する前記複数の押圧ユニットのうち予め定めた投入位置に位置する押圧ユニットの前記容器保持部に容器を投入セットする容器投入機構と、
前記循環移動する複数の押圧ユニットのうち予め定めた取出し位置に位置する押圧ユニットの前記容器保持部から容器を取出す容器取出し機構とを有する請求項８記載の容器の気密性検査システム。
【請求項１０】
前記押圧ユニット移動機構は、前記複数の押圧ユニットを円状に循環移動させる請求項９記載の容器の気密性検査システム。
【請求項１１】
前記複数の押圧ユニットそれぞれの容器保持部は、予め定めたリーク検査部位を下方にして当該容器を保持する構造となり、
前記容器投入機構は、前記リーク検査部位を下方にして容器が前記容器保持部に投入セットされるように前記容器の姿勢を変える第１容器姿勢変更機構を有し、
前記容器取出し機構は、前記リーク部位を下方にして保持された容器を前記容器保持部から所定の取出し姿勢にて取出すように前記容器の姿勢を変える第２容器姿勢変更機構を有する請求項９または１０記載の容器の気密性検査システム。
【請求項１２】
前記第１容器姿勢変更機構は、正立姿勢の前記容器を倒立姿勢に反転させる第１容器反転機構を含む請求項１１記載の容器の気密性検査システム。
【請求項１３】
前記第２容器姿勢変更機構は、倒立姿勢にて保持された容器を前記容器保持部から正立姿勢にて取出すように前記容器の姿勢を変える第２容器反転機構を含む請求項１２記載の容器の気密性検査システム。
【図１Ａ】
【図１Ｂ】
【図２】
【図３】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図５】
【図６】
【図１Ｂ】
【図２】
【図３】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−１９１２０３（Ｐ２０１１−１９１２０３Ａ）
【公開日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５８２２６（Ｐ２０１０−５８２２６）
【出願日】平成２２年３月１５日（２０１０．３．１５）
【出願人】（０００００３７６８）東洋製罐株式会社 (1,150)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月１５日（２０１０．３．１５）
【出願人】（０００００３７６８）東洋製罐株式会社 (1,150)
【Ｆターム（参考）】
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