袋状容器内における酸素濃度の非破壊検査装置
【課題】レーザ光を用いて液体が充填された袋状容器内の酸素濃度を非破壊検査にて精度良く検査する際に、計測が容易な非破壊検査装置を提供する。
【解決手段】搬送経路の検査領域の左右位置に配置されて、袋状容器１に対して接近離間自在に設けられて酸素濃度計測用のレーザ光を発信するレーザ発信部59Ａと、他方に設けられてレーザ光を受信するレーザ受信部59Ｂとを具備し、且つこれら各先端面にガス充填箱61が設けられて、袋状容器１の気相部の表面に接触させることにより、気相部の厚さを一定に維持するものにおいて、容器保持具16により鉛直面内で揺動可能に保持された袋状容器１を、容器押圧具88により両側から押圧（保持）して鉛直面内で傾動させる傾動装置81を具備し、検査領域にて酸素濃度を計測する際に、上記傾動装置81により袋状容器１を所定角度でもって傾斜させて、その上位の肩部の気相部を計測するようにしたものである。
【解決手段】搬送経路の検査領域の左右位置に配置されて、袋状容器１に対して接近離間自在に設けられて酸素濃度計測用のレーザ光を発信するレーザ発信部59Ａと、他方に設けられてレーザ光を受信するレーザ受信部59Ｂとを具備し、且つこれら各先端面にガス充填箱61が設けられて、袋状容器１の気相部の表面に接触させることにより、気相部の厚さを一定に維持するものにおいて、容器保持具16により鉛直面内で揺動可能に保持された袋状容器１を、容器押圧具88により両側から押圧（保持）して鉛直面内で傾動させる傾動装置81を具備し、検査領域にて酸素濃度を計測する際に、上記傾動装置81により袋状容器１を所定角度でもって傾斜させて、その上位の肩部の気相部を計測するようにしたものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液充填機に設けられるとともに液体が充填された袋状容器内における酸素濃度の非破壊検査装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
医療用輸液は袋状容器、例えば輸液バッグに充填されて、輸送および保存が行われている。
ところで、このような医療用輸液が充填されたバッグにおいては、輸液が酸化して劣化するのを防止するために窒素ガスが封入されるとともに、輸液の充填後に、酸素濃度を計測して不良品であるか否かの検査が行われる。すなわち、酸素は製造途中で入り込むもので、当然に、入り込む酸素は少ない方が好ましく、したがって酸素濃度が許容値より高い場合には、製品が不良品であると判断される。
【０００３】
この種の検査方法は、サンプルとしての製品バッグに注射針を刺して空気を取り出して酸素濃度を計測するという破壊式検査であり、検査後、サンプルは廃棄されている。そのため、検査は全数検査ではなく、標本検査となっており、安全衛生に関する保障については不確かな面がある。
【０００４】
これに対し、輸液バッグ製剤以外のバイアル瓶製剤などにおいては、製品製造過程で容器内に混入または存在する酸素をレーザ光を用いて検出する方法がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
具体的には、レーザ光をバイアル瓶内の上部の気相部に透過させてその透過光量を計測する、つまり、その吸収度合いを検出して酸素濃度を計測する方法である。
上述したレーザ光を用いてバッグ内の酸素濃度を計測する場合、レーザ光の透過距離を一定にする必要がある（距離が異なると、当然に、計測する酸素濃度値が異なってしまう）。
【０００６】
このため、特許文献１に記載されているように、バイアル瓶の場合には、容器が硬く、どのバイアル瓶であってもレーザ光の透過距離は一定となるため、比較的精度良く計測を行うことができる。
【０００７】
しかし、輸液バッグなどのように軟質材料で構成されたものは軟らかく、したがって搬送されるバッグごとに厚みが変化するため、レーザ光を用いた非破壊検査を精度良く行うことができないという問題がある。
【０００８】
この問題を解決するものとして、本出願人は、レーザ光を用いて液体が充填された袋状容器内の酸素濃度を非破壊検査にて精度良く検査し得る非破壊検査装置を提案している。
この非破壊検査装置は、バッグの肩部を水平に保持した状態で気相部にレーザ光を照射して酸素濃度を測定するようにしたものである（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特表２００７−５０８５６７号公報
【特許文献２】特開２０１０−３８８４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述した特許文献２の構成では、バッグの肩部を水平に保持してその気相部の厚さを一定にするようにしているが、バッグをぶら下げたときの重力により、その上部の気相部の厚さが狭く、且つ気相部の水平断面形状も端に行くに従って細くなっているので、気相部の両側から挟むレーザ発信部とレーザ受信部との間の距離が小さくなり、計測しにくいという問題がある。
【００１１】
そこで、本発明は、レーザ光を用いて液体が充填された袋状容器内の酸素濃度を非破壊検査にて精度良く検査する際に、計測が容易な非破壊検査装置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】
【００１２】
上記課題を解決するため、本発明の請求項１に係る袋状容器内における酸素濃度の非破壊検査装置は、搬送体に設けられた容器保持具により保持されて少なくとも液体の充填領域、封止領域および検査領域を有する搬送経路に沿って搬送される袋状容器内に液体を充填するための液充填機に設けられるとともに、上記搬送経路の検査領域にて、液体が充填された袋状容器の気相部にレーザ光を照射し、その透過光量に基づき袋状容器内の酸素濃度を計測するための装置で、
且つ上記搬送経路の検査領域の左右位置に配置されてそれぞれ移動手段により袋状容器に対して接近離間自在に設けられた左右一対の移動部材と、これら移動部材のうち一方に設けられて酸素濃度計測用のレーザ光を発信するレーザ発信部と、他方に設けられてレーザ光を受信するレーザ受信部とを具備するとともに、これらレーザ発信部およびレーザ受信部の各先端面に同一長さの透光性の不活性ガス室が形成されてなる非破壊検査装置であって、
上記搬送経路の検査領域の左右に配置されて容器保持具により鉛直面内で揺動可能に保持された袋状容器を容器押圧具により両側から押圧して鉛直面内で傾動させる傾動装置を具備し、
上記検査領域にて酸素濃度を計測する際に、上記傾動装置により袋状容器を所定角度でもって傾動させるとともに、当該傾動された袋状容器の上位の肩部にて、左右一対の移動部材を互いに接近させてレーザ発信部およびレーザ受信部の各先端面を袋状容器の気相部の表面に接触させることにより、当該気相部の厚さを一定に維持させるとともにレーザ発信部およびレーザ受信部の各先端面と袋状容器の気相部の表面との間の空気を排除させるようにしたものである。
【００１３】
また、請求項２に係る袋状容器内における酸素濃度の非破壊検査装置は、請求項１に記載の非破壊検査装置において、容器押圧具に振動装置を設けたものである。
また、請求項３に係る袋状容器内における酸素濃度の非破壊検査装置は、請求項１または２に記載の非破壊検査装置において、袋状容器の検査時に搬送体を停止させるとともに、レーザ発信部およびレーザ受信部が設けられた一対の移動部材を、当該停止された複数の袋状容器に対して移動させ得るように構成したものである。
【００１４】
また、請求項４に係る袋状容器内における酸素濃度の非破壊検査装置は、請求項１乃至３のいずれかに記載の非破壊検査装置において、検査領域外に、予め、互いに異なる酸素濃度の不活性ガスが充填されるとともに透光性材料にて形成された２つの校正用容器を配置し、
且つレーザ発信部およびレーザ受信部が設けられた一対の移動部材を、上記校正用容器内の酸素濃度を計測し得る校正位置に移動し得るようにしたものである。
【００１５】
また、請求項５に係る袋状容器内における酸素濃度の非破壊検査装置は、請求項１乃至４のいずれかに記載の非破壊検査装置において、校正用容器を円錐形状または円筒形状にしたものである。
【００１６】
また、請求項６に係る袋状容器内における酸素濃度の非破壊検査装置は、請求項５に記載の非破壊検査装置において、校正用容器をその軸心回りに回転させるようにしたものである。
【００１７】
さらに、請求項７に係る袋状容器内における酸素濃度の非破壊検査装置は、請求項１乃至６のいずれかに記載の非破壊検査装置において、搬送経路を円形または長円形にしたものである。
【発明の効果】
【００１８】
上記の構成によると、先端に不活性ガス室が設けられたレーザ発信部およびレーザ受信部の先端側の不活性ガス室内に窒素ガスを充満させた状態で、これらレーザ発信部およびレーザ受信部の先端面により容器の気相部を両面から押さえて一定の厚さにするとともにレーザ発信部およびレーザ受信部の先端面と袋状容器の気相部の表面との間の空気を排除した上で、レーザ光を照射して酸素濃度を計測する際に、容器を容器押圧具により押圧するとともに当該容器を鉛直面内で傾動させ、そしてこの傾動された容器の上位肩部の気相部を計測するようにしたので、気相部での容積を厚くして十分な量の酸素分子を肩部に移動させることができ、したがって精度の良い酸素濃度の計測を容易に行うことができる。
【００１９】
また、振動装置にて袋状容器に振動を付与することにより、酸素分子を満遍なく気相部に拡散させることができ、したがって低い酸素濃度でも安定したバラツキの少ない計測値を得ることができる。
【００２０】
さらに、検査具の校正を行う際に、円筒形状の校正用容器を回転させるようにしたので、校正についても精度良く行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施の形態に係る非破壊検査装置を具備する液充填機の概略構成を示す平面図である。
【図２】同非破壊検査装置の検査対象である袋状容器の外観図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図である。
【図３】同非破壊検査装置の要部平面図である。
【図４】図３のＦ−Ｆ断面図である。
【図５】図４のＧ−Ｇ矢視図である。
【図６】同非破壊検査装置の要部断面図である。
【図７】同非破壊検査装置の要部平面図である。
【図８】図４のＩ−Ｉ矢視図である。
【図９】同非破壊検査装置における検査時の要部断面図である。
【図１０】同非破壊検査装置における校正用容器の配置状態を示す平面図である。
【図１１】同非破壊検査装置における変形例の校正用容器の配置状態を示す平面図である。
【図１２】同非破壊検査装置の演算部の概略構成を示すブロック図である。
【図１３】同非破壊検査装置における検査に用いられるレーザ光の受光量と酸素濃度との関係を示すグラフである。
【図１４】同非破壊検査装置における検査時の容器の姿勢を示す側面図である。
【図１５】同非破壊検査装置における検査状態を示す容器の要部拡大断面図である。
【図１６】本発明の実施の形態に係る非破壊検査装置を他の液充填機に適用した場合の変形例に係る概略構成を示す平面図である。
【図１７】同変形例に係る非破壊検査装置の要部断面図である。
【図１８】図１７のＪ−Ｊ矢視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態に係る袋状容器内における酸素濃度の非破壊検査装置を図１〜図１５に基づき説明する。
この非破壊検査装置は、例えば点滴などの医療用輸液（以下、液体という）を軟質材料（例えば、ポリオレフィンなどの軟質プラスチックが用いられる）からなる輸液バッグ（袋状容器の一例であり、以下、容器という）に充填する液充填機に具備されるもので、液体が充填されるとともにその口部が封止された容器内の酸素濃度の良否を検査するためのものである。また、この酸素濃度の良否は、容器内の酸素濃度をレーザ光を用いて計測するとともに、この計測値に基づき判断するようにしたものである（この計測方法は、例えば波長可変半導体レーザ吸収分光法と呼ばれている）。
【００２３】
まず、この液充填機の構成を簡単に説明しておく。
この液充填機は、旋回式のもので、図１〜図４に示すように、輸液バッグである容器１を順次保持するとともに、円形の搬送経路５に沿って搬送する間に、空の容器１に医療用輸液である液体を充填した後、その口部２のシールを施し、そして液体が充填された輸液バッグ内の酸素濃度の良否を検査した後、口部２に防護フィルムを取り付け、次の工程に送り出すものである。
【００２４】
上記搬送経路５は、容器１を受け取る受取領域（領域をステーションともいう、以下、同じ）５Ａ、口部２から容器１内に不活性ガス例えば窒素ガスを充填するガス充填領域５Ｂ、口部２から容器１内に液体を充填する液充填領域５Ｃ、液体が充填された容器１の口部２にキャップを施す封止領域５Ｄ、キャップが施された容器１内の気相部Ｋを検査する検査領域５Ｅ、口部２に防護フィルムを取り付けるフィルム取付領域５Ｆおよび不良品を排出する不良品排出領域５Ｇおよび次工程に容器１を受け渡す受渡領域５Ｈが具備されている。図示しないが、容器１の受取領域５Ａおよび受渡領域５Ｈに対向する位置には、容器の供給および排出を行い得る容器の給排出機が具備されている。なお、本実施の形態においては、容器１は３個ずつ間欠的に移動されて、３個纏めて液体の充填などの各作業が順次行われるものとして説明する。
【００２５】
この液充填機は、容器１を所定間隔置きに保持して、円形の搬送経路５に沿って搬送するもので、架台１１と、この架台１１に配置された回転駆動装置１２と、この回転駆動装置１２側の鉛直方向の回転駆動軸体１３に連結されて水平面内で回転自在にされた回転駆動板体１４と、この回転駆動板体１４の外周に連結された環状板体（内側板部と外側板部とからなる）１５と、この環状板体１５に所定間隔置きに複数個配置されて容器１を保持するための容器保持具１６とから構成されている。また、上記回転駆動装置１２は、回転駆動板体１４すなわち環状板体１５を間欠的に回転させるように構成されている。なお、回転駆動装置１２、回転駆動軸体１３、回転駆動板体１４、環状板体１５などにより搬送体が構成される。
【００２６】
上記各容器保持具１６は、環状板体１５に固定される取付板２１と、この取付板２１に回転軸材２２を介して水平軸心回りで回転自在（傾動自在）に設けられた枠状部材２３と、この枠状部材２３内に鉛直軸心回りで回転自在に保持された一対の回転軸体２４（２４Ａ，２４Ｂ）と、これらの回転軸体２４に設けられて互いに噛合された一対の歯車２５（２５Ａ，２５Ｂ）と、上記一方の回転軸体２４（２４Ａ）に連結アーム２６を介して連結されて当該一方の回転軸体２４Ａを所定角度範囲でもって揺動（回動）させる回転駆動手段例えば開閉用シリンダ（エア式または電動式のものが用いられる。以下、シリンダについては同様である。）２７と、上記各回転軸体２４の下端部に取り付けられて容器１の口部２を両側から保持開放自在な一対の保持アーム２８（２８Ａ，２８Ｂ）とから構成されている。また、上記各容器保持具１６における回転軸材２２の回転角度すなわち枠状部材２３の傾動姿勢（つまり、容器１の傾動姿勢である）を固定（保持）するための姿勢固定具２９が具備されている。この姿勢固定具２９は、図５に示すように、回転軸材２２に外嵌された割円形状の固定部材３１と、この固定部材３１の割円部である平面部３１ａに当接し得る押さえ板３２と、この押さえ板３２を昇降させて上記平面部３１ａに当接離間させ得る昇降用シリンダ３３とから構成されている。なお、この姿勢固定具２９は、３つの容器１を同時に固定または解除し得るようにされており、例えば押さえ板３２は２つの昇降用シリンダ３３により昇降される。また、昇降用シリンダ３３は取付板２１に取り付けられている。
【００２７】
上記構成において、開閉用シリンダ２７を作動させて一方の回転軸体２４Ａを回転させると、一対の歯車２５を介して、他方の回転軸体２４Ｂが逆方向に同一回転量でもって回転することになるため、一対の保持アーム２８にて容器１の口部２を両側から保持および開放することができる。勿論、両保持アーム２８の先端側には、口部２に係合し得る例えば半円状の凹部が形成されている。
【００２８】
さらに、上記容器保持具１６側すなわち枠状部材２３には、当該容器保持具１６により保持された容器１の両肩部１ａを外側から内側に（正確にいえば、円形の搬送経路の外側から内側に）押さえることにより、容器１が揺れるのを防止するための容器押さえ具４１が設けられている。
【００２９】
この容器押さえ具４１は、図６および図８に示すように、枠状部材２３の下端に設けられた取付用ブラケット４０に軸受４２を介して容器１の幅方向（つまり、搬送経路の接線方向）と平行な水平軸心回りで回転自在に設けられた回転軸体４３と、この回転軸体４３における容器１の両肩部１ａに対応する位置で固定された左右一対の押さえ用アーム４４と、上記取付用ブラケット４０に支持されて上記回転軸体４３を連結用レバー４５を介して所定角度でもって揺動させる揺動用シリンダ４６とから構成されている。
【００３０】
この構成において、揺動用シリンダ４６を作動させると、回転軸体４３が所定角度範囲でもって回転させられる。すなわち、図４に示すように、押さえ用アーム４４が容器１の表面を外側から内側に押さえる押さえ位置（イ）と、容器１の表面から離脱した開放位置（ロ）との間で揺動される。
【００３１】
そして、上記搬送経路５の検査領域５Ｅには、本発明に係る非破壊検査装置６が具備されている。
この検査に際しては、容器１の搬送が停止されるとともに一回の停止動作において、３つの容器１に対して、それぞれ順番に検査が行われる。したがって、検査領域５Ｅとしては、それぞれ容器保持具１６により保持された３つの容器１を越える長さにされている。さらに、これら３つの容器１の外側位置には、検査装置の校正（キャリブレーション）を行うために、校正用容器（後述する）３が配置されている。なお、検査領域５Ｅに校正用容器の部分を含めて検査・校正領域５Ｅ′という。
【００３２】
以下、上記の事項を踏まえて、非破壊検査装置６について説明する。
この非破壊検査装置６は、図３〜図９（特に、図４、図６および図７）に示すように、所定長さの検査領域５Ｅにおいて、下方位置で且つ所定長さに亘って配置された平面視が長方形状の支持台５１と、この支持台５１の左右両側部にて立設された複数の支柱材５２にて水平方向で支持された左右一対のガイド部材例えばガイドレール５３と、これら各ガイドレール５３にガイド輪５４を介して移動自在に設けられた移動板体５５と、この移動板体５５の上部に昇降用シリンダ５６を介して昇降自在に設けられた昇降板体５７と、この昇降板体５７に設けられた移動手段５８（５８Ａ，５８Ｂ）により容器１に対して接近離間方向ｂで移動可能に設けられて検査用のレーザ光を発信するレーザ発信部５９Ａまたは検査用のレーザ光を受信するレーザ受信部５９Ｂと、これらレーザ発信部５９Ａおよびレーザ受信部５９Ｂの前方位置に設けられるとともに透光性材料で形成され内部に窒素ガスが充填（充満）されたガス室（不活性ガス室）を有するガス充填箱６１と、上記左右の両移動板体５５を同時に検査・校正領域５Ｅ′において移動させるための移動装置６２とから構成されている。なお、ガス充填箱６１を詳しく説明すると、図１５に示すように、容器１に接触する先端面６１ａは、計測時における容器１の表面形状に沿うように傾斜面（または曲面）にされている。
【００３３】
また、上記各移動手段５８は、図６および図７に示すように、昇降板体５７に容器１に対して接近離間方向（水平方向）ｂで且つその軸心回りで回転自在に配置された回転ねじ軸６３と、この回転ねじ軸６３に螺嵌されたナット体（ボールねじ機構が用いられる）６４と、このナット体６４に基端側が取り付けられるとともに先端側にレーザ発信部５９Ａまたはレーザ受信部５９Ｂが配置され且つ接近離間方向ｂでのみ移動し得るように例えばガイド棒６６により案内された移動部材６５と、上記回転ねじ軸６３を回転させる電動機６７とから構成されている。なお、回転ねじ軸６３は昇降板体５７上に一対配置されている。
【００３４】
また、左右の移動部材６５のうち、一方の、例えば図４および図６において、左側の移動部材６５には、レーザ発信部５９Ａが取り付けられるとともに、他方の例えば右側の移動部材６５には、レーザ受信部５９Ｂが取り付けられている。勿論、レーザ発信部５９Ａとレーザ受信部５９Ｂとの左右位置が逆であってもよい。なお、レーザ発信部５９Ａとレーザ受信部５９Ｂとを纏めて検査具６０と呼ぶ。
【００３５】
そして、上記移動装置６２は、左右における各支柱材５２の中間部にそれぞれブラケット７１を介して支持された回転ねじ軸７２（７２Ａ，７２Ｂ）と、この回転ねじ軸７２に螺合されるとともに移動板体５５の下端折曲部５５ａに連結されたナット体（ボールねじ機構が用いられる）７３と、上記左右の各回転ねじ軸７２の端部に取り付けられた従動側スプロケット７４と、これら従動側スプロケット７４に巻回された伝導ベルト７５に係合する駆動側スプロケット７６を回転させる１台の電動機７７とから構成されている。伝導ベルト７５の途中には、伝導ベルト押さえ用のスプロケット７８および伝導ベルト緊張用のスプロケット７９が配置されている。
【００３６】
この構成において、電動機７７を駆動して両回転ねじ軸７２を回転させると、左右の移動板体５５が、つまり、レーザ発信部５９Ａおよびレーザ受信部５９Ｂが同時に３つの容器１の停止位置である第１検査位置（Ａ）、第２検査位置（Ｂ）、第３検査位置（Ｃ）およびこれら３つの容器１の外側に設けられた２つの校正用容器３の位置である第１校正位置（Ｄ）、第２校正位置（Ｅ）に移動されることになる。
【００３７】
ところで、この非破壊検査装置６では、レーザ光による計測時に、容器１を傾動させて気体を上方に位置する肩部（以下、上位肩部ともいう）１ａに集めて気相部Ｋの厚さを十分に確保して、レーザ光による酸素濃度の計測を精度良く行うために、容器１の傾動装置８１が設けられている。
【００３８】
図６および図８に示すように、この傾動装置８１は、上記支持台５１の左右にて立設された支持ブラケット８２に前後方向（容器１の搬送方向）で取り付けられた円弧状の３つのガイドレール８３（８３Ａ，８３Ｂ）と、これら各ガイドレール８３を上下から保持する一対のガイド輪８４を介して当該各ガイドレール８３に案内される傾動板８５（８５Ａ，８５Ｂ）と、これら各傾動板８５に昇降手段８６（８６Ａ，８６Ｂ）を介して昇降可能に設けられた昇降板８７と、これら各昇降板８７に設けられた容器押圧具８８（８８Ａ，８８Ｂ）と、上記傾動板８５をガイドレール８３に沿って移動すなわち傾動させるための傾動手段（傾動具ともいえる）８９（８９Ａ，８９Ｂ）とから構成されている。
【００３９】
上記各昇降手段８６は、上記傾動板８５に上下方向で回転自在に設けられた回転ねじ軸９１と、上記昇降板８７に設けられるとともに上記各回転ねじ軸９１に螺嵌されたナット体９２と、上記各回転ねじ軸９１を回転させる一対の電動機９３と、上記傾動板８５に設けられるとともに上記昇降板８７に設けられた筒状材９４を介して当該昇降板８７を案内させるガイド棒９５とから構成されている。
【００４０】
上記各容器押圧具８８は、容器１の搬送経路５に対して直交する方向で配置された容器押圧用シリンダ９６（９６Ａ，９６Ｂ）と、この容器押圧用シリンダ９６のロッド部９６ａの先端に設けられて容器１の側面を押圧し得る押圧板９７とから構成されている。
【００４１】
また、上記各傾動手段８９は、上記支持ブラケット８２に支持ピン１０１を介して鉛直面内で揺動自在に設けられて傾動板８５側に設けられた係合用ローラ１０２に係合し得るガイド溝１０３ａが上端側に形成された傾動レバー１０３と、この傾動レバー１０３の下端部に連結材１０４および連結用レバー１０５を介して連結された傾動用シリンダ１０６とから構成されている。なお、３つの傾動レバー１０３は連結杆１０７により互いに連結されて同調して傾動するようにされている。
【００４２】
したがって、上記昇降手段８６の電動機９３を駆動することにより、昇降板８７側に設けられている押圧板９７を昇降させて容器１の押圧位置を調節することができる。
また、左右の容器押圧用シリンダ９６のロッド部９６ａを突出させて左右の押圧板９７により容器１を両側から押圧した状態で、傾動用シリンダ１０６のロッド部１０６ａを突出させると、傾動レバー１０３は所定方向ａに傾動して、容器１を所定角度でもって傾動させることができる。
【００４３】
例えば、容器１は３０〜４０度の範囲で傾動されて、上位肩部１ａに気体が集まり、そこの気相部Ｋの厚さが増加する。すなわち、気相部Ｋに酸素分子が多く存在することになり、誤差が殆どない酸素濃度を容易に計測することができる。
【００４４】
また、上記各容器押圧具８８側、すなわち各昇降板８７の下面には、振動装置１０８が設けられており、押圧板９７により押圧（保持）された容器１に振動を与えて容器１内の液相部に入り込んでいる気体つまり酸素を上方に移動させ、計測精度の向上が図られている。
【００４５】
この振動装置１０８により容器１に振動を付与して酸素分子を満遍なく気相部に拡散させることで、低い酸素濃度でも安定したバラツキの少ない計測値を得ることができる。
なお、上記振動装置１０８としては、例えばエア駆動式、または電気駆動式のものが用いられる。
【００４６】
ここで、校正用容器３について説明する。
この校正用容器３は、上述したように、支持架台５１の両端部すなわち前後位置に配置されており、それぞれ透光性材料（例えば、アクリル板が用いられる）で円筒形（箱型）に形成されるとともに、水平軸心回りで回転し得るように構成されている。
【００４７】
すなわち、図１０に示すように、校正用容器３は、支持台５１側に支持部材１１１などを介して水平軸心回りで回転自在に支持されるとともに、その支持軸部には、一対のプーリ１１２，１１３および伝導ベルト１１４を介して電動機１１５に連動連結されており、例えば校正時に、５〜１０ｒｐｍでもって回転される。なお、図１１に示すように、校正用容器３′を容器１の肩部１ａの表面形状に合致するように、円錐形状にしてもよく、またプーリおよび伝導ベルトを用いずに、直接、電動機１１５で校正用容器３を回転させるようにしてもよい。勿論、この校正用容器３′は、円錐形状の変化が、容器１における肩部１ａの厚さの変化に一致する方向でもって設置される。
【００４８】
そして、この校正用容器３には、所定の酸素濃度の不活性ガスとして窒素ガスが充填されている。例えば、図１および図３に示すように、一方の校正用容器３Ａの酸素濃度は０％にされるとともに、他方の校正用容器３Ｂの酸素濃度は２０％にされている。
【００４９】
そして、図１２に示すように、当該非破壊検査装置６には、演算部１２１が具備されており、この演算部１２１には、上記レーザ受信部５９Ｂからの検出値すなわちレーザ光の透過光量である受光量を入力して酸素濃度を求める受光量−酸素濃度算出部１２２および２つの校正用容器３における酸素濃度の検出値を入力して受光量−酸素濃度算出部１２２に設定されている変換係数（感度係数ともいう）Ｒを校正するための変換係数校正部１２３が設けられている。
【００５０】
例えば、受光量−酸素濃度算出部１２３には、図１３に示すように、受光量と酸素濃度との関係を表すグラフすなわち変換係数Ｒが具備されており、また変換係数校正部１２３においては、２つの校正用容器３を検査した際の受光量に基づき、現時点でのグラフすなわち変換係数Ｒ′が求められる。勿論、このグラフは、０％濃度における受光量と２０％濃度における受光量との計測により求められる。なお、２つの校正用容器３内の酸素濃度の値は、適宜、計測対象での計測範囲に応じて、適宜変更することができる。
【００５１】
この求められたグラフ、すなわち新しい変換係数Ｒ′が受光量−酸素濃度算出部１２２に入力されて、以後、この新しい変換係数Ｒ′が用いられる。勿論、変換係数が殆ど変化していない場合には、現在の変換係数Ｒが用いられる。
【００５２】
以下、上述した液充填機での全体動作を、特に検査動作に着目して説明する。
上記構成において、容器１が給排出機から搬送経路５の受取領域５Ａに移動されて環状板体１５に設けられた容器保持具１６により、順次、３つずつ保持される。
【００５３】
そして、ガス充填領域５Ｂでは窒素ガスが口部２から容器１内に充填され、次の液充填領域５Ｃでは口部２から液体が充填された後、封止領域５Ｄに移動して口部２に栓が施され、さらにその後、検査領域５Ｅに移動されて酸素濃度の良否すなわち品質の検査が行われる。
【００５４】
この検査領域５Ｅに３つの容器１が移動されると、まず、姿勢固定具２９が解除されて容器１が傾動し得るようにされる。
次に、下方に配置されている傾動装置８１における容器押圧具８８Ａ，８８Ｂの押圧板９７により容器１の下部を両側から押えて、容器１内のガスを上方に移動させた後、図１４に示すように、傾動手段８９Ａ，８９Ｂにより容器１を所定方向ａに傾動させて、一方の肩部１ａを上方に位置させる。この状態で、３つの容器１の良否の検査が順番に行われる。
【００５５】
すなわち、第１校正位置（Ｄ）に停止されている検査具６０が第１検査位置（Ａ）に移動される。
そして、図９に示すように、移動手段５８により移動部材６５を容器１側に突出させる。すなわち、図１５に示すように、左右のガス充填箱６１を互いに接近させて容器１の上位肩部１ａの気相部Ｋを両側から一定距離でもって挟んだ状態にする。したがって、ガス充填箱６１と容器１の気相部Ｋとの間に存在する空気層が排除された状態となる。
【００５６】
この状態で、レーザ発信部５９Ａからレーザ光が発信され、容器１を透過し、レーザ受信部５９Ｂにて受信される。
このレーザ受信部５９Ｂにて検出されたレーザ光の透過光量である受光量は演算部１２１に入力され、ここで、レーザ光の受光量（減光割合でもある）に基づき酸素濃度が求められて、酸素濃度の良否すなわち品質が判断される。勿論、図示していないが、設定値と比較することにより、酸素濃度の良否を判断する判断部が具備されている。
【００５７】
この第１検査位置（Ａ）での検査が済むと、レーザ発信部５９Ａおよびレーザ受信部５９Ｂすなわち検査具６０は移動装置６２により第２検査位置（Ｂ）に移動されて、同様に、２番目の容器１の検査が行われる。この後、検査具６０は、さらに移動装置６２により第３検査位置（Ｃ）に移動されて、３番目の容器１の検査が行われる。
【００５８】
なお、容器１内の酸素濃度が不良であった場合、つまり酸素濃度が許容値を超えている場合には品質不良とされ、防護フィルムは取り付けられずに、そのまま不良品排出領域５Ｇに搬送されて外部に排出される。
【００５９】
３つの容器１の検査が済むと、傾動装置８１により、容器１は傾動姿勢から鉛直姿勢に戻された後、３つの容器１は姿勢固定具２９により固定され、そして回転駆動装置１２により環状板体１５が回転されて、次の３つの容器１が検査領域Ｅに搬送されて検査が行われる。
【００６０】
次の３つの検査を行う場合には、検査具６０は、前回の検査とは逆方向に、順次、移動して３つの容器１の検査が行われる。
ところで、検査具６０が、いずれかの校正位置（ＤまたはＥ）に移動している際に、それぞれの位置で、校正用容器３に対して上記と同様の検査、すなわち校正動作が行われる。勿論、この校正動作時に、校正用容器３は水平軸心回りで回転される。
【００６１】
なお、この校正動作については、予め、設定された時に、例えば数時間おきに、またはその日の作業の開始時などに行われる。
この校正動作における検査結果は、変換係数校正部１２３に入力されて、レーザ光の受光量と酸素濃度との関係を示すグラフ、つまり変換係数Ｒの校正が行われる。
【００６２】
上述したように、先端に不活性ガス室が設けられたレーザ発信部およびレーザ受信部の先端側の不活性ガス室内に窒素ガスを充満させた状態で、これらレーザ発信部およびレーザ受信部の先端により、容器の気相部を両面から押さえて一定の厚さにするとともにレーザ発信部およびレーザ受信部の先端面と袋状容器の気相部の表面との間の空気を排除した上でレーザ光を照射して酸素濃度を計測する際に、容器の下部を容器押圧具により押圧（保持）するとともに当該容器を鉛直面内で傾動させ、そしてこの傾動された容器の上位肩部の気相部を計測するようにしたので、気相部での容積を厚くして十分な量の酸素分子を肩部に移動させることができ、したがって精度の良い酸素濃度の計測を容易に行うことができる。
【００６３】
また、振動装置にて袋状容器に振動を付与することにより、酸素分子を満遍なく気相部に拡散させることができ、したがって低い酸素濃度でも安定したバラツキの少ない計測値を得ることができる。
【００６４】
さらに、検査具の校正を行う際に、円筒形状の校正用容器を回転させるようにしたので、校正についても精度良く行うことができる。
ところで、上記実施の形態においては、３つの容器１に対して検査具６０を順番に移動させるようにしたが、例えば検査位置Ｅにおける３つの各容器１に対して、それぞれ検査具６０を配置するようにしてもよい。勿論、この場合、検査具６０を移動させる必要はない。
【００６５】
また、上記実施の形態においては、容器１の搬送経路５が、円形である場合、つまり旋回式のものについて説明したが、例えば図１６に示すように、搬送経路５が長円形状である直線式のものであってもよい。この場合も、当然ながら、上記実施の形態の場合と、同様の作用・効果を有しており、校正位置（Ｄ）および（Ｅ）についても、容器１の搬送経路５から外れた位置、例えば半円部の外側に配置されている。この場合、２つの校正位置（Ｄ，Ｅ）は、一方の半円部の外側に配置される。
【００６６】
この場合、１つの容器を傾動させた状態で、検査具により当該容器内の酸素濃度を計測するようにしており、したがって傾動装置と検査具とが一緒に各検査位置を移動し得るように構成されている。
【００６７】
以下、この直線式の液充填機に設けられる非破壊検査装置を、図１６〜図１８に基づき、簡単に説明しておく。
すなわち、この非破壊検査装置１４１は、直線式の液充填機における回転駆動装置１３１のケーシング１３２の側部に設けられた支持台１４２と、この支持台１４２の外側縁部に立設された支柱部材１４３に水平方向で取り付けられたガイド部材であるガイドレール１４４と、このガイドレール１４４に上下のガイド輪１４５により案内される正面視（縦断面）が溝型状（底板１４６ａと当該底板１４６ａの左右から立設された側板１４６ｂとからなる）の移動体１４６と、この移動体１４６を所定方向（前後方向、言い換えれば検査位置での容器の搬送方向）に移動させる移動装置１４７と、上記移動体１４６に傾動装置１４８を介して所定方向ａに傾動可能に設けられるとともに容器１の下部を押圧（保持）し得る容器押圧具１４９（１４９Ａ，１４９Ｂ）と、同じく移動体１４６に且つ容器押圧具１４９の上方位置で設けられた容器１の検査具１５１であるレーザ発信部１５０Ａおよびレーザ受信部１５０Ｂと、これらの発信部１５０Ａおよび受信部１５０Ｂに設けられたガス充填箱１５２とから構成されている。
【００６８】
上記移動装置１４７は、上記支柱部材１４３の下部から検査経路側に突設された前後一対の支持ブラケット１５３と、これら前後の支持ブラケット１５３に前後方向で且つその軸心回りで回転自在に設けられるとともに移動体１４６の底板１４６ａの下面に設けられたナット体（ボールねじ機構を有するもの）１５４に螺挿された回転ねじ軸１５５と、この回転ねじ軸１５５をプーリ・伝導ベルトなどを介して回転させる電動機１５６とから構成されている。したがって、この電動機１５６により回転ねじ軸１５５を回転させることにより、移動体１４６を、つまり検査具１５１および容器押圧具１４９を、一緒に、各検査位置（Ａ，Ｂ，Ｃ）および校正位置（Ｄ，Ｅ）に順次移動させることができる。
【００６９】
ところで、上記容器押圧具１４９については、上述した実施の形態と同じ構成を有するものであり、その説明を省略する。
また、上述した実施の形態に係る旋回式の装置における検査具６０については、回転ねじ軸６３を回転させる電動機６７を昇降板体５７の上方に配置したが、直線式に係る検査具１５１では、回転ねじ軸１６１を回転させる電動機１６２を当該検査具１５１が配置される昇降板体１６３の下方に設けている。
【００７０】
また、上述した実施の形態に係る旋回式の装置における傾動装置８１については、３つの容器１を同時に傾動させたが、図１８に示すように、直線式に係る傾動装置１４８では、１つの容器１を傾動させるようにしている。
【００７１】
この傾動装置１４８は、基本的な構造については上述した実施の形態と同じものであるが、具体的に異なる箇所としては、傾動板１７１に設けられたガイドローラ１７２をガイドレールではなく移動体１４６の側板１４６ｂに形成された円弧状のガイド溝１７３に案内させるようにしたことであり、当然ながら、傾動板１７１を傾動させる傾動用シリンダ１７４は移動体１４６側に、例えば側板１４６ｂに支持されている。
【００７２】
さらに、図１６に示すように、各校正位置（Ｄ，Ｅ）には、校正用容器３が上述した実施の形態と同様に、水平軸心回りで回転し得るように設けられている。
この構成において、容器１内の酸素濃度を計測する場合、容器１が３つの検査位置（Ａ，Ｂ，Ｃ）に移動されると、それぞれの位置で、容器１の姿勢固定具（２９）により容器１の姿勢固定が解除される。
【００７３】
すなわち、移動装置１４７により移動体１４６が検査位置（Ａ）に移動され、押圧板（９７）により容器１の下部が押さえられた後、傾動装置１４８により容器１が所定方向ａに傾動されて気体が上位肩部１ａに移動される。
【００７４】
そして、検査具１５１、つまりレーザ発信部１５０Ａおよびレーザ受信部１５０Ｂに設けられたガス充填箱１５２が容器１の上位肩部１ａに接触されて、容器１の気相部Ｋでの酸素濃度の計測が行われる。勿論、計測時に、振動装置（１０８）により容器１に振動が加えられる。なお、上記括弧内の部材を示す番号（数字）は、上述した実施の形態にて説明したものと同じ部材であるため、同一の番号を付している。
【００７５】
つまり、この直線式のものにおいても、上述した旋回式のものと同様の作用・効果が得られる。
さらに、上記各実施の形態においては、左右のガス充填箱を互いに接近させて袋状容器の上位肩部の気相部を両側から所定距離でもって挟むようにしているが、左右のガス充填箱を或る距離（一定距離）まで互いに接近させた状態で、袋状容器の下部を左右の押圧板で挟むことによりその上位肩部を膨らませて、その表面を左右のガス充填箱に接触させるようにしてもよい。つまり、袋状容器の表面が互いに接近された左右のガス充填箱の表面に接触するように、押圧板の移動量がコントロールされる。このようにすることにより、左右のガス充填箱を或る距離となる所定の位置に移動させた際に、袋状容器から反力を受けることがないので、計測時における左右のガス充填箱同士の間隔が常に一定に維持され、したがって計測精度の向上につながる。
【符号の説明】
【００７６】
Ｋ 気相部
１ 袋状容器
１ａ 肩部
２ 口部
３ 校正用容器
５ 搬送経路
５Ａ 受取領域
５Ｂ ガス充填領域
５Ｃ 液充填領域
５Ｄ 封止領域
５Ｅ 検査領域
５Ｆ フィルム取付領域
５Ｇ 不良品排出領域
５Ｈ 受渡領域
６ 非破壊検査装置
１１ 架台
１２ 回転駆動装置
１４ 回転駆動板体
１５ 環状板体
１６ 容器保持具
４１ 容器押さえ具
５５ 移動板体
５８ 移動手段
５９Ａ レーザ発信部
５９Ｂ レーザ受信部
６０ 検査具
６１ ガス充填箱
６２ 移動装置
６５ 移動部材
８１ 傾動装置
８５ 傾動板
８８ 容器押圧具
９６ 容器押圧用シリンダ
９７ 押圧板
１０３ 傾動レバー
１０６ 傾動用シリンダ
１０８ 振動装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液充填機に設けられるとともに液体が充填された袋状容器内における酸素濃度の非破壊検査装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
医療用輸液は袋状容器、例えば輸液バッグに充填されて、輸送および保存が行われている。
ところで、このような医療用輸液が充填されたバッグにおいては、輸液が酸化して劣化するのを防止するために窒素ガスが封入されるとともに、輸液の充填後に、酸素濃度を計測して不良品であるか否かの検査が行われる。すなわち、酸素は製造途中で入り込むもので、当然に、入り込む酸素は少ない方が好ましく、したがって酸素濃度が許容値より高い場合には、製品が不良品であると判断される。
【０００３】
この種の検査方法は、サンプルとしての製品バッグに注射針を刺して空気を取り出して酸素濃度を計測するという破壊式検査であり、検査後、サンプルは廃棄されている。そのため、検査は全数検査ではなく、標本検査となっており、安全衛生に関する保障については不確かな面がある。
【０００４】
これに対し、輸液バッグ製剤以外のバイアル瓶製剤などにおいては、製品製造過程で容器内に混入または存在する酸素をレーザ光を用いて検出する方法がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
具体的には、レーザ光をバイアル瓶内の上部の気相部に透過させてその透過光量を計測する、つまり、その吸収度合いを検出して酸素濃度を計測する方法である。
上述したレーザ光を用いてバッグ内の酸素濃度を計測する場合、レーザ光の透過距離を一定にする必要がある（距離が異なると、当然に、計測する酸素濃度値が異なってしまう）。
【０００６】
このため、特許文献１に記載されているように、バイアル瓶の場合には、容器が硬く、どのバイアル瓶であってもレーザ光の透過距離は一定となるため、比較的精度良く計測を行うことができる。
【０００７】
しかし、輸液バッグなどのように軟質材料で構成されたものは軟らかく、したがって搬送されるバッグごとに厚みが変化するため、レーザ光を用いた非破壊検査を精度良く行うことができないという問題がある。
【０００８】
この問題を解決するものとして、本出願人は、レーザ光を用いて液体が充填された袋状容器内の酸素濃度を非破壊検査にて精度良く検査し得る非破壊検査装置を提案している。
この非破壊検査装置は、バッグの肩部を水平に保持した状態で気相部にレーザ光を照射して酸素濃度を測定するようにしたものである（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特表２００７−５０８５６７号公報
【特許文献２】特開２０１０−３８８４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述した特許文献２の構成では、バッグの肩部を水平に保持してその気相部の厚さを一定にするようにしているが、バッグをぶら下げたときの重力により、その上部の気相部の厚さが狭く、且つ気相部の水平断面形状も端に行くに従って細くなっているので、気相部の両側から挟むレーザ発信部とレーザ受信部との間の距離が小さくなり、計測しにくいという問題がある。
【００１１】
そこで、本発明は、レーザ光を用いて液体が充填された袋状容器内の酸素濃度を非破壊検査にて精度良く検査する際に、計測が容易な非破壊検査装置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】
【００１２】
上記課題を解決するため、本発明の請求項１に係る袋状容器内における酸素濃度の非破壊検査装置は、搬送体に設けられた容器保持具により保持されて少なくとも液体の充填領域、封止領域および検査領域を有する搬送経路に沿って搬送される袋状容器内に液体を充填するための液充填機に設けられるとともに、上記搬送経路の検査領域にて、液体が充填された袋状容器の気相部にレーザ光を照射し、その透過光量に基づき袋状容器内の酸素濃度を計測するための装置で、
且つ上記搬送経路の検査領域の左右位置に配置されてそれぞれ移動手段により袋状容器に対して接近離間自在に設けられた左右一対の移動部材と、これら移動部材のうち一方に設けられて酸素濃度計測用のレーザ光を発信するレーザ発信部と、他方に設けられてレーザ光を受信するレーザ受信部とを具備するとともに、これらレーザ発信部およびレーザ受信部の各先端面に同一長さの透光性の不活性ガス室が形成されてなる非破壊検査装置であって、
上記搬送経路の検査領域の左右に配置されて容器保持具により鉛直面内で揺動可能に保持された袋状容器を容器押圧具により両側から押圧して鉛直面内で傾動させる傾動装置を具備し、
上記検査領域にて酸素濃度を計測する際に、上記傾動装置により袋状容器を所定角度でもって傾動させるとともに、当該傾動された袋状容器の上位の肩部にて、左右一対の移動部材を互いに接近させてレーザ発信部およびレーザ受信部の各先端面を袋状容器の気相部の表面に接触させることにより、当該気相部の厚さを一定に維持させるとともにレーザ発信部およびレーザ受信部の各先端面と袋状容器の気相部の表面との間の空気を排除させるようにしたものである。
【００１３】
また、請求項２に係る袋状容器内における酸素濃度の非破壊検査装置は、請求項１に記載の非破壊検査装置において、容器押圧具に振動装置を設けたものである。
また、請求項３に係る袋状容器内における酸素濃度の非破壊検査装置は、請求項１または２に記載の非破壊検査装置において、袋状容器の検査時に搬送体を停止させるとともに、レーザ発信部およびレーザ受信部が設けられた一対の移動部材を、当該停止された複数の袋状容器に対して移動させ得るように構成したものである。
【００１４】
また、請求項４に係る袋状容器内における酸素濃度の非破壊検査装置は、請求項１乃至３のいずれかに記載の非破壊検査装置において、検査領域外に、予め、互いに異なる酸素濃度の不活性ガスが充填されるとともに透光性材料にて形成された２つの校正用容器を配置し、
且つレーザ発信部およびレーザ受信部が設けられた一対の移動部材を、上記校正用容器内の酸素濃度を計測し得る校正位置に移動し得るようにしたものである。
【００１５】
また、請求項５に係る袋状容器内における酸素濃度の非破壊検査装置は、請求項１乃至４のいずれかに記載の非破壊検査装置において、校正用容器を円錐形状または円筒形状にしたものである。
【００１６】
また、請求項６に係る袋状容器内における酸素濃度の非破壊検査装置は、請求項５に記載の非破壊検査装置において、校正用容器をその軸心回りに回転させるようにしたものである。
【００１７】
さらに、請求項７に係る袋状容器内における酸素濃度の非破壊検査装置は、請求項１乃至６のいずれかに記載の非破壊検査装置において、搬送経路を円形または長円形にしたものである。
【発明の効果】
【００１８】
上記の構成によると、先端に不活性ガス室が設けられたレーザ発信部およびレーザ受信部の先端側の不活性ガス室内に窒素ガスを充満させた状態で、これらレーザ発信部およびレーザ受信部の先端面により容器の気相部を両面から押さえて一定の厚さにするとともにレーザ発信部およびレーザ受信部の先端面と袋状容器の気相部の表面との間の空気を排除した上で、レーザ光を照射して酸素濃度を計測する際に、容器を容器押圧具により押圧するとともに当該容器を鉛直面内で傾動させ、そしてこの傾動された容器の上位肩部の気相部を計測するようにしたので、気相部での容積を厚くして十分な量の酸素分子を肩部に移動させることができ、したがって精度の良い酸素濃度の計測を容易に行うことができる。
【００１９】
また、振動装置にて袋状容器に振動を付与することにより、酸素分子を満遍なく気相部に拡散させることができ、したがって低い酸素濃度でも安定したバラツキの少ない計測値を得ることができる。
【００２０】
さらに、検査具の校正を行う際に、円筒形状の校正用容器を回転させるようにしたので、校正についても精度良く行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施の形態に係る非破壊検査装置を具備する液充填機の概略構成を示す平面図である。
【図２】同非破壊検査装置の検査対象である袋状容器の外観図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図である。
【図３】同非破壊検査装置の要部平面図である。
【図４】図３のＦ−Ｆ断面図である。
【図５】図４のＧ−Ｇ矢視図である。
【図６】同非破壊検査装置の要部断面図である。
【図７】同非破壊検査装置の要部平面図である。
【図８】図４のＩ−Ｉ矢視図である。
【図９】同非破壊検査装置における検査時の要部断面図である。
【図１０】同非破壊検査装置における校正用容器の配置状態を示す平面図である。
【図１１】同非破壊検査装置における変形例の校正用容器の配置状態を示す平面図である。
【図１２】同非破壊検査装置の演算部の概略構成を示すブロック図である。
【図１３】同非破壊検査装置における検査に用いられるレーザ光の受光量と酸素濃度との関係を示すグラフである。
【図１４】同非破壊検査装置における検査時の容器の姿勢を示す側面図である。
【図１５】同非破壊検査装置における検査状態を示す容器の要部拡大断面図である。
【図１６】本発明の実施の形態に係る非破壊検査装置を他の液充填機に適用した場合の変形例に係る概略構成を示す平面図である。
【図１７】同変形例に係る非破壊検査装置の要部断面図である。
【図１８】図１７のＪ−Ｊ矢視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態に係る袋状容器内における酸素濃度の非破壊検査装置を図１〜図１５に基づき説明する。
この非破壊検査装置は、例えば点滴などの医療用輸液（以下、液体という）を軟質材料（例えば、ポリオレフィンなどの軟質プラスチックが用いられる）からなる輸液バッグ（袋状容器の一例であり、以下、容器という）に充填する液充填機に具備されるもので、液体が充填されるとともにその口部が封止された容器内の酸素濃度の良否を検査するためのものである。また、この酸素濃度の良否は、容器内の酸素濃度をレーザ光を用いて計測するとともに、この計測値に基づき判断するようにしたものである（この計測方法は、例えば波長可変半導体レーザ吸収分光法と呼ばれている）。
【００２３】
まず、この液充填機の構成を簡単に説明しておく。
この液充填機は、旋回式のもので、図１〜図４に示すように、輸液バッグである容器１を順次保持するとともに、円形の搬送経路５に沿って搬送する間に、空の容器１に医療用輸液である液体を充填した後、その口部２のシールを施し、そして液体が充填された輸液バッグ内の酸素濃度の良否を検査した後、口部２に防護フィルムを取り付け、次の工程に送り出すものである。
【００２４】
上記搬送経路５は、容器１を受け取る受取領域（領域をステーションともいう、以下、同じ）５Ａ、口部２から容器１内に不活性ガス例えば窒素ガスを充填するガス充填領域５Ｂ、口部２から容器１内に液体を充填する液充填領域５Ｃ、液体が充填された容器１の口部２にキャップを施す封止領域５Ｄ、キャップが施された容器１内の気相部Ｋを検査する検査領域５Ｅ、口部２に防護フィルムを取り付けるフィルム取付領域５Ｆおよび不良品を排出する不良品排出領域５Ｇおよび次工程に容器１を受け渡す受渡領域５Ｈが具備されている。図示しないが、容器１の受取領域５Ａおよび受渡領域５Ｈに対向する位置には、容器の供給および排出を行い得る容器の給排出機が具備されている。なお、本実施の形態においては、容器１は３個ずつ間欠的に移動されて、３個纏めて液体の充填などの各作業が順次行われるものとして説明する。
【００２５】
この液充填機は、容器１を所定間隔置きに保持して、円形の搬送経路５に沿って搬送するもので、架台１１と、この架台１１に配置された回転駆動装置１２と、この回転駆動装置１２側の鉛直方向の回転駆動軸体１３に連結されて水平面内で回転自在にされた回転駆動板体１４と、この回転駆動板体１４の外周に連結された環状板体（内側板部と外側板部とからなる）１５と、この環状板体１５に所定間隔置きに複数個配置されて容器１を保持するための容器保持具１６とから構成されている。また、上記回転駆動装置１２は、回転駆動板体１４すなわち環状板体１５を間欠的に回転させるように構成されている。なお、回転駆動装置１２、回転駆動軸体１３、回転駆動板体１４、環状板体１５などにより搬送体が構成される。
【００２６】
上記各容器保持具１６は、環状板体１５に固定される取付板２１と、この取付板２１に回転軸材２２を介して水平軸心回りで回転自在（傾動自在）に設けられた枠状部材２３と、この枠状部材２３内に鉛直軸心回りで回転自在に保持された一対の回転軸体２４（２４Ａ，２４Ｂ）と、これらの回転軸体２４に設けられて互いに噛合された一対の歯車２５（２５Ａ，２５Ｂ）と、上記一方の回転軸体２４（２４Ａ）に連結アーム２６を介して連結されて当該一方の回転軸体２４Ａを所定角度範囲でもって揺動（回動）させる回転駆動手段例えば開閉用シリンダ（エア式または電動式のものが用いられる。以下、シリンダについては同様である。）２７と、上記各回転軸体２４の下端部に取り付けられて容器１の口部２を両側から保持開放自在な一対の保持アーム２８（２８Ａ，２８Ｂ）とから構成されている。また、上記各容器保持具１６における回転軸材２２の回転角度すなわち枠状部材２３の傾動姿勢（つまり、容器１の傾動姿勢である）を固定（保持）するための姿勢固定具２９が具備されている。この姿勢固定具２９は、図５に示すように、回転軸材２２に外嵌された割円形状の固定部材３１と、この固定部材３１の割円部である平面部３１ａに当接し得る押さえ板３２と、この押さえ板３２を昇降させて上記平面部３１ａに当接離間させ得る昇降用シリンダ３３とから構成されている。なお、この姿勢固定具２９は、３つの容器１を同時に固定または解除し得るようにされており、例えば押さえ板３２は２つの昇降用シリンダ３３により昇降される。また、昇降用シリンダ３３は取付板２１に取り付けられている。
【００２７】
上記構成において、開閉用シリンダ２７を作動させて一方の回転軸体２４Ａを回転させると、一対の歯車２５を介して、他方の回転軸体２４Ｂが逆方向に同一回転量でもって回転することになるため、一対の保持アーム２８にて容器１の口部２を両側から保持および開放することができる。勿論、両保持アーム２８の先端側には、口部２に係合し得る例えば半円状の凹部が形成されている。
【００２８】
さらに、上記容器保持具１６側すなわち枠状部材２３には、当該容器保持具１６により保持された容器１の両肩部１ａを外側から内側に（正確にいえば、円形の搬送経路の外側から内側に）押さえることにより、容器１が揺れるのを防止するための容器押さえ具４１が設けられている。
【００２９】
この容器押さえ具４１は、図６および図８に示すように、枠状部材２３の下端に設けられた取付用ブラケット４０に軸受４２を介して容器１の幅方向（つまり、搬送経路の接線方向）と平行な水平軸心回りで回転自在に設けられた回転軸体４３と、この回転軸体４３における容器１の両肩部１ａに対応する位置で固定された左右一対の押さえ用アーム４４と、上記取付用ブラケット４０に支持されて上記回転軸体４３を連結用レバー４５を介して所定角度でもって揺動させる揺動用シリンダ４６とから構成されている。
【００３０】
この構成において、揺動用シリンダ４６を作動させると、回転軸体４３が所定角度範囲でもって回転させられる。すなわち、図４に示すように、押さえ用アーム４４が容器１の表面を外側から内側に押さえる押さえ位置（イ）と、容器１の表面から離脱した開放位置（ロ）との間で揺動される。
【００３１】
そして、上記搬送経路５の検査領域５Ｅには、本発明に係る非破壊検査装置６が具備されている。
この検査に際しては、容器１の搬送が停止されるとともに一回の停止動作において、３つの容器１に対して、それぞれ順番に検査が行われる。したがって、検査領域５Ｅとしては、それぞれ容器保持具１６により保持された３つの容器１を越える長さにされている。さらに、これら３つの容器１の外側位置には、検査装置の校正（キャリブレーション）を行うために、校正用容器（後述する）３が配置されている。なお、検査領域５Ｅに校正用容器の部分を含めて検査・校正領域５Ｅ′という。
【００３２】
以下、上記の事項を踏まえて、非破壊検査装置６について説明する。
この非破壊検査装置６は、図３〜図９（特に、図４、図６および図７）に示すように、所定長さの検査領域５Ｅにおいて、下方位置で且つ所定長さに亘って配置された平面視が長方形状の支持台５１と、この支持台５１の左右両側部にて立設された複数の支柱材５２にて水平方向で支持された左右一対のガイド部材例えばガイドレール５３と、これら各ガイドレール５３にガイド輪５４を介して移動自在に設けられた移動板体５５と、この移動板体５５の上部に昇降用シリンダ５６を介して昇降自在に設けられた昇降板体５７と、この昇降板体５７に設けられた移動手段５８（５８Ａ，５８Ｂ）により容器１に対して接近離間方向ｂで移動可能に設けられて検査用のレーザ光を発信するレーザ発信部５９Ａまたは検査用のレーザ光を受信するレーザ受信部５９Ｂと、これらレーザ発信部５９Ａおよびレーザ受信部５９Ｂの前方位置に設けられるとともに透光性材料で形成され内部に窒素ガスが充填（充満）されたガス室（不活性ガス室）を有するガス充填箱６１と、上記左右の両移動板体５５を同時に検査・校正領域５Ｅ′において移動させるための移動装置６２とから構成されている。なお、ガス充填箱６１を詳しく説明すると、図１５に示すように、容器１に接触する先端面６１ａは、計測時における容器１の表面形状に沿うように傾斜面（または曲面）にされている。
【００３３】
また、上記各移動手段５８は、図６および図７に示すように、昇降板体５７に容器１に対して接近離間方向（水平方向）ｂで且つその軸心回りで回転自在に配置された回転ねじ軸６３と、この回転ねじ軸６３に螺嵌されたナット体（ボールねじ機構が用いられる）６４と、このナット体６４に基端側が取り付けられるとともに先端側にレーザ発信部５９Ａまたはレーザ受信部５９Ｂが配置され且つ接近離間方向ｂでのみ移動し得るように例えばガイド棒６６により案内された移動部材６５と、上記回転ねじ軸６３を回転させる電動機６７とから構成されている。なお、回転ねじ軸６３は昇降板体５７上に一対配置されている。
【００３４】
また、左右の移動部材６５のうち、一方の、例えば図４および図６において、左側の移動部材６５には、レーザ発信部５９Ａが取り付けられるとともに、他方の例えば右側の移動部材６５には、レーザ受信部５９Ｂが取り付けられている。勿論、レーザ発信部５９Ａとレーザ受信部５９Ｂとの左右位置が逆であってもよい。なお、レーザ発信部５９Ａとレーザ受信部５９Ｂとを纏めて検査具６０と呼ぶ。
【００３５】
そして、上記移動装置６２は、左右における各支柱材５２の中間部にそれぞれブラケット７１を介して支持された回転ねじ軸７２（７２Ａ，７２Ｂ）と、この回転ねじ軸７２に螺合されるとともに移動板体５５の下端折曲部５５ａに連結されたナット体（ボールねじ機構が用いられる）７３と、上記左右の各回転ねじ軸７２の端部に取り付けられた従動側スプロケット７４と、これら従動側スプロケット７４に巻回された伝導ベルト７５に係合する駆動側スプロケット７６を回転させる１台の電動機７７とから構成されている。伝導ベルト７５の途中には、伝導ベルト押さえ用のスプロケット７８および伝導ベルト緊張用のスプロケット７９が配置されている。
【００３６】
この構成において、電動機７７を駆動して両回転ねじ軸７２を回転させると、左右の移動板体５５が、つまり、レーザ発信部５９Ａおよびレーザ受信部５９Ｂが同時に３つの容器１の停止位置である第１検査位置（Ａ）、第２検査位置（Ｂ）、第３検査位置（Ｃ）およびこれら３つの容器１の外側に設けられた２つの校正用容器３の位置である第１校正位置（Ｄ）、第２校正位置（Ｅ）に移動されることになる。
【００３７】
ところで、この非破壊検査装置６では、レーザ光による計測時に、容器１を傾動させて気体を上方に位置する肩部（以下、上位肩部ともいう）１ａに集めて気相部Ｋの厚さを十分に確保して、レーザ光による酸素濃度の計測を精度良く行うために、容器１の傾動装置８１が設けられている。
【００３８】
図６および図８に示すように、この傾動装置８１は、上記支持台５１の左右にて立設された支持ブラケット８２に前後方向（容器１の搬送方向）で取り付けられた円弧状の３つのガイドレール８３（８３Ａ，８３Ｂ）と、これら各ガイドレール８３を上下から保持する一対のガイド輪８４を介して当該各ガイドレール８３に案内される傾動板８５（８５Ａ，８５Ｂ）と、これら各傾動板８５に昇降手段８６（８６Ａ，８６Ｂ）を介して昇降可能に設けられた昇降板８７と、これら各昇降板８７に設けられた容器押圧具８８（８８Ａ，８８Ｂ）と、上記傾動板８５をガイドレール８３に沿って移動すなわち傾動させるための傾動手段（傾動具ともいえる）８９（８９Ａ，８９Ｂ）とから構成されている。
【００３９】
上記各昇降手段８６は、上記傾動板８５に上下方向で回転自在に設けられた回転ねじ軸９１と、上記昇降板８７に設けられるとともに上記各回転ねじ軸９１に螺嵌されたナット体９２と、上記各回転ねじ軸９１を回転させる一対の電動機９３と、上記傾動板８５に設けられるとともに上記昇降板８７に設けられた筒状材９４を介して当該昇降板８７を案内させるガイド棒９５とから構成されている。
【００４０】
上記各容器押圧具８８は、容器１の搬送経路５に対して直交する方向で配置された容器押圧用シリンダ９６（９６Ａ，９６Ｂ）と、この容器押圧用シリンダ９６のロッド部９６ａの先端に設けられて容器１の側面を押圧し得る押圧板９７とから構成されている。
【００４１】
また、上記各傾動手段８９は、上記支持ブラケット８２に支持ピン１０１を介して鉛直面内で揺動自在に設けられて傾動板８５側に設けられた係合用ローラ１０２に係合し得るガイド溝１０３ａが上端側に形成された傾動レバー１０３と、この傾動レバー１０３の下端部に連結材１０４および連結用レバー１０５を介して連結された傾動用シリンダ１０６とから構成されている。なお、３つの傾動レバー１０３は連結杆１０７により互いに連結されて同調して傾動するようにされている。
【００４２】
したがって、上記昇降手段８６の電動機９３を駆動することにより、昇降板８７側に設けられている押圧板９７を昇降させて容器１の押圧位置を調節することができる。
また、左右の容器押圧用シリンダ９６のロッド部９６ａを突出させて左右の押圧板９７により容器１を両側から押圧した状態で、傾動用シリンダ１０６のロッド部１０６ａを突出させると、傾動レバー１０３は所定方向ａに傾動して、容器１を所定角度でもって傾動させることができる。
【００４３】
例えば、容器１は３０〜４０度の範囲で傾動されて、上位肩部１ａに気体が集まり、そこの気相部Ｋの厚さが増加する。すなわち、気相部Ｋに酸素分子が多く存在することになり、誤差が殆どない酸素濃度を容易に計測することができる。
【００４４】
また、上記各容器押圧具８８側、すなわち各昇降板８７の下面には、振動装置１０８が設けられており、押圧板９７により押圧（保持）された容器１に振動を与えて容器１内の液相部に入り込んでいる気体つまり酸素を上方に移動させ、計測精度の向上が図られている。
【００４５】
この振動装置１０８により容器１に振動を付与して酸素分子を満遍なく気相部に拡散させることで、低い酸素濃度でも安定したバラツキの少ない計測値を得ることができる。
なお、上記振動装置１０８としては、例えばエア駆動式、または電気駆動式のものが用いられる。
【００４６】
ここで、校正用容器３について説明する。
この校正用容器３は、上述したように、支持架台５１の両端部すなわち前後位置に配置されており、それぞれ透光性材料（例えば、アクリル板が用いられる）で円筒形（箱型）に形成されるとともに、水平軸心回りで回転し得るように構成されている。
【００４７】
すなわち、図１０に示すように、校正用容器３は、支持台５１側に支持部材１１１などを介して水平軸心回りで回転自在に支持されるとともに、その支持軸部には、一対のプーリ１１２，１１３および伝導ベルト１１４を介して電動機１１５に連動連結されており、例えば校正時に、５〜１０ｒｐｍでもって回転される。なお、図１１に示すように、校正用容器３′を容器１の肩部１ａの表面形状に合致するように、円錐形状にしてもよく、またプーリおよび伝導ベルトを用いずに、直接、電動機１１５で校正用容器３を回転させるようにしてもよい。勿論、この校正用容器３′は、円錐形状の変化が、容器１における肩部１ａの厚さの変化に一致する方向でもって設置される。
【００４８】
そして、この校正用容器３には、所定の酸素濃度の不活性ガスとして窒素ガスが充填されている。例えば、図１および図３に示すように、一方の校正用容器３Ａの酸素濃度は０％にされるとともに、他方の校正用容器３Ｂの酸素濃度は２０％にされている。
【００４９】
そして、図１２に示すように、当該非破壊検査装置６には、演算部１２１が具備されており、この演算部１２１には、上記レーザ受信部５９Ｂからの検出値すなわちレーザ光の透過光量である受光量を入力して酸素濃度を求める受光量−酸素濃度算出部１２２および２つの校正用容器３における酸素濃度の検出値を入力して受光量−酸素濃度算出部１２２に設定されている変換係数（感度係数ともいう）Ｒを校正するための変換係数校正部１２３が設けられている。
【００５０】
例えば、受光量−酸素濃度算出部１２３には、図１３に示すように、受光量と酸素濃度との関係を表すグラフすなわち変換係数Ｒが具備されており、また変換係数校正部１２３においては、２つの校正用容器３を検査した際の受光量に基づき、現時点でのグラフすなわち変換係数Ｒ′が求められる。勿論、このグラフは、０％濃度における受光量と２０％濃度における受光量との計測により求められる。なお、２つの校正用容器３内の酸素濃度の値は、適宜、計測対象での計測範囲に応じて、適宜変更することができる。
【００５１】
この求められたグラフ、すなわち新しい変換係数Ｒ′が受光量−酸素濃度算出部１２２に入力されて、以後、この新しい変換係数Ｒ′が用いられる。勿論、変換係数が殆ど変化していない場合には、現在の変換係数Ｒが用いられる。
【００５２】
以下、上述した液充填機での全体動作を、特に検査動作に着目して説明する。
上記構成において、容器１が給排出機から搬送経路５の受取領域５Ａに移動されて環状板体１５に設けられた容器保持具１６により、順次、３つずつ保持される。
【００５３】
そして、ガス充填領域５Ｂでは窒素ガスが口部２から容器１内に充填され、次の液充填領域５Ｃでは口部２から液体が充填された後、封止領域５Ｄに移動して口部２に栓が施され、さらにその後、検査領域５Ｅに移動されて酸素濃度の良否すなわち品質の検査が行われる。
【００５４】
この検査領域５Ｅに３つの容器１が移動されると、まず、姿勢固定具２９が解除されて容器１が傾動し得るようにされる。
次に、下方に配置されている傾動装置８１における容器押圧具８８Ａ，８８Ｂの押圧板９７により容器１の下部を両側から押えて、容器１内のガスを上方に移動させた後、図１４に示すように、傾動手段８９Ａ，８９Ｂにより容器１を所定方向ａに傾動させて、一方の肩部１ａを上方に位置させる。この状態で、３つの容器１の良否の検査が順番に行われる。
【００５５】
すなわち、第１校正位置（Ｄ）に停止されている検査具６０が第１検査位置（Ａ）に移動される。
そして、図９に示すように、移動手段５８により移動部材６５を容器１側に突出させる。すなわち、図１５に示すように、左右のガス充填箱６１を互いに接近させて容器１の上位肩部１ａの気相部Ｋを両側から一定距離でもって挟んだ状態にする。したがって、ガス充填箱６１と容器１の気相部Ｋとの間に存在する空気層が排除された状態となる。
【００５６】
この状態で、レーザ発信部５９Ａからレーザ光が発信され、容器１を透過し、レーザ受信部５９Ｂにて受信される。
このレーザ受信部５９Ｂにて検出されたレーザ光の透過光量である受光量は演算部１２１に入力され、ここで、レーザ光の受光量（減光割合でもある）に基づき酸素濃度が求められて、酸素濃度の良否すなわち品質が判断される。勿論、図示していないが、設定値と比較することにより、酸素濃度の良否を判断する判断部が具備されている。
【００５７】
この第１検査位置（Ａ）での検査が済むと、レーザ発信部５９Ａおよびレーザ受信部５９Ｂすなわち検査具６０は移動装置６２により第２検査位置（Ｂ）に移動されて、同様に、２番目の容器１の検査が行われる。この後、検査具６０は、さらに移動装置６２により第３検査位置（Ｃ）に移動されて、３番目の容器１の検査が行われる。
【００５８】
なお、容器１内の酸素濃度が不良であった場合、つまり酸素濃度が許容値を超えている場合には品質不良とされ、防護フィルムは取り付けられずに、そのまま不良品排出領域５Ｇに搬送されて外部に排出される。
【００５９】
３つの容器１の検査が済むと、傾動装置８１により、容器１は傾動姿勢から鉛直姿勢に戻された後、３つの容器１は姿勢固定具２９により固定され、そして回転駆動装置１２により環状板体１５が回転されて、次の３つの容器１が検査領域Ｅに搬送されて検査が行われる。
【００６０】
次の３つの検査を行う場合には、検査具６０は、前回の検査とは逆方向に、順次、移動して３つの容器１の検査が行われる。
ところで、検査具６０が、いずれかの校正位置（ＤまたはＥ）に移動している際に、それぞれの位置で、校正用容器３に対して上記と同様の検査、すなわち校正動作が行われる。勿論、この校正動作時に、校正用容器３は水平軸心回りで回転される。
【００６１】
なお、この校正動作については、予め、設定された時に、例えば数時間おきに、またはその日の作業の開始時などに行われる。
この校正動作における検査結果は、変換係数校正部１２３に入力されて、レーザ光の受光量と酸素濃度との関係を示すグラフ、つまり変換係数Ｒの校正が行われる。
【００６２】
上述したように、先端に不活性ガス室が設けられたレーザ発信部およびレーザ受信部の先端側の不活性ガス室内に窒素ガスを充満させた状態で、これらレーザ発信部およびレーザ受信部の先端により、容器の気相部を両面から押さえて一定の厚さにするとともにレーザ発信部およびレーザ受信部の先端面と袋状容器の気相部の表面との間の空気を排除した上でレーザ光を照射して酸素濃度を計測する際に、容器の下部を容器押圧具により押圧（保持）するとともに当該容器を鉛直面内で傾動させ、そしてこの傾動された容器の上位肩部の気相部を計測するようにしたので、気相部での容積を厚くして十分な量の酸素分子を肩部に移動させることができ、したがって精度の良い酸素濃度の計測を容易に行うことができる。
【００６３】
また、振動装置にて袋状容器に振動を付与することにより、酸素分子を満遍なく気相部に拡散させることができ、したがって低い酸素濃度でも安定したバラツキの少ない計測値を得ることができる。
【００６４】
さらに、検査具の校正を行う際に、円筒形状の校正用容器を回転させるようにしたので、校正についても精度良く行うことができる。
ところで、上記実施の形態においては、３つの容器１に対して検査具６０を順番に移動させるようにしたが、例えば検査位置Ｅにおける３つの各容器１に対して、それぞれ検査具６０を配置するようにしてもよい。勿論、この場合、検査具６０を移動させる必要はない。
【００６５】
また、上記実施の形態においては、容器１の搬送経路５が、円形である場合、つまり旋回式のものについて説明したが、例えば図１６に示すように、搬送経路５が長円形状である直線式のものであってもよい。この場合も、当然ながら、上記実施の形態の場合と、同様の作用・効果を有しており、校正位置（Ｄ）および（Ｅ）についても、容器１の搬送経路５から外れた位置、例えば半円部の外側に配置されている。この場合、２つの校正位置（Ｄ，Ｅ）は、一方の半円部の外側に配置される。
【００６６】
この場合、１つの容器を傾動させた状態で、検査具により当該容器内の酸素濃度を計測するようにしており、したがって傾動装置と検査具とが一緒に各検査位置を移動し得るように構成されている。
【００６７】
以下、この直線式の液充填機に設けられる非破壊検査装置を、図１６〜図１８に基づき、簡単に説明しておく。
すなわち、この非破壊検査装置１４１は、直線式の液充填機における回転駆動装置１３１のケーシング１３２の側部に設けられた支持台１４２と、この支持台１４２の外側縁部に立設された支柱部材１４３に水平方向で取り付けられたガイド部材であるガイドレール１４４と、このガイドレール１４４に上下のガイド輪１４５により案内される正面視（縦断面）が溝型状（底板１４６ａと当該底板１４６ａの左右から立設された側板１４６ｂとからなる）の移動体１４６と、この移動体１４６を所定方向（前後方向、言い換えれば検査位置での容器の搬送方向）に移動させる移動装置１４７と、上記移動体１４６に傾動装置１４８を介して所定方向ａに傾動可能に設けられるとともに容器１の下部を押圧（保持）し得る容器押圧具１４９（１４９Ａ，１４９Ｂ）と、同じく移動体１４６に且つ容器押圧具１４９の上方位置で設けられた容器１の検査具１５１であるレーザ発信部１５０Ａおよびレーザ受信部１５０Ｂと、これらの発信部１５０Ａおよび受信部１５０Ｂに設けられたガス充填箱１５２とから構成されている。
【００６８】
上記移動装置１４７は、上記支柱部材１４３の下部から検査経路側に突設された前後一対の支持ブラケット１５３と、これら前後の支持ブラケット１５３に前後方向で且つその軸心回りで回転自在に設けられるとともに移動体１４６の底板１４６ａの下面に設けられたナット体（ボールねじ機構を有するもの）１５４に螺挿された回転ねじ軸１５５と、この回転ねじ軸１５５をプーリ・伝導ベルトなどを介して回転させる電動機１５６とから構成されている。したがって、この電動機１５６により回転ねじ軸１５５を回転させることにより、移動体１４６を、つまり検査具１５１および容器押圧具１４９を、一緒に、各検査位置（Ａ，Ｂ，Ｃ）および校正位置（Ｄ，Ｅ）に順次移動させることができる。
【００６９】
ところで、上記容器押圧具１４９については、上述した実施の形態と同じ構成を有するものであり、その説明を省略する。
また、上述した実施の形態に係る旋回式の装置における検査具６０については、回転ねじ軸６３を回転させる電動機６７を昇降板体５７の上方に配置したが、直線式に係る検査具１５１では、回転ねじ軸１６１を回転させる電動機１６２を当該検査具１５１が配置される昇降板体１６３の下方に設けている。
【００７０】
また、上述した実施の形態に係る旋回式の装置における傾動装置８１については、３つの容器１を同時に傾動させたが、図１８に示すように、直線式に係る傾動装置１４８では、１つの容器１を傾動させるようにしている。
【００７１】
この傾動装置１４８は、基本的な構造については上述した実施の形態と同じものであるが、具体的に異なる箇所としては、傾動板１７１に設けられたガイドローラ１７２をガイドレールではなく移動体１４６の側板１４６ｂに形成された円弧状のガイド溝１７３に案内させるようにしたことであり、当然ながら、傾動板１７１を傾動させる傾動用シリンダ１７４は移動体１４６側に、例えば側板１４６ｂに支持されている。
【００７２】
さらに、図１６に示すように、各校正位置（Ｄ，Ｅ）には、校正用容器３が上述した実施の形態と同様に、水平軸心回りで回転し得るように設けられている。
この構成において、容器１内の酸素濃度を計測する場合、容器１が３つの検査位置（Ａ，Ｂ，Ｃ）に移動されると、それぞれの位置で、容器１の姿勢固定具（２９）により容器１の姿勢固定が解除される。
【００７３】
すなわち、移動装置１４７により移動体１４６が検査位置（Ａ）に移動され、押圧板（９７）により容器１の下部が押さえられた後、傾動装置１４８により容器１が所定方向ａに傾動されて気体が上位肩部１ａに移動される。
【００７４】
そして、検査具１５１、つまりレーザ発信部１５０Ａおよびレーザ受信部１５０Ｂに設けられたガス充填箱１５２が容器１の上位肩部１ａに接触されて、容器１の気相部Ｋでの酸素濃度の計測が行われる。勿論、計測時に、振動装置（１０８）により容器１に振動が加えられる。なお、上記括弧内の部材を示す番号（数字）は、上述した実施の形態にて説明したものと同じ部材であるため、同一の番号を付している。
【００７５】
つまり、この直線式のものにおいても、上述した旋回式のものと同様の作用・効果が得られる。
さらに、上記各実施の形態においては、左右のガス充填箱を互いに接近させて袋状容器の上位肩部の気相部を両側から所定距離でもって挟むようにしているが、左右のガス充填箱を或る距離（一定距離）まで互いに接近させた状態で、袋状容器の下部を左右の押圧板で挟むことによりその上位肩部を膨らませて、その表面を左右のガス充填箱に接触させるようにしてもよい。つまり、袋状容器の表面が互いに接近された左右のガス充填箱の表面に接触するように、押圧板の移動量がコントロールされる。このようにすることにより、左右のガス充填箱を或る距離となる所定の位置に移動させた際に、袋状容器から反力を受けることがないので、計測時における左右のガス充填箱同士の間隔が常に一定に維持され、したがって計測精度の向上につながる。
【符号の説明】
【００７６】
Ｋ 気相部
１ 袋状容器
１ａ 肩部
２ 口部
３ 校正用容器
５ 搬送経路
５Ａ 受取領域
５Ｂ ガス充填領域
５Ｃ 液充填領域
５Ｄ 封止領域
５Ｅ 検査領域
５Ｆ フィルム取付領域
５Ｇ 不良品排出領域
５Ｈ 受渡領域
６ 非破壊検査装置
１１ 架台
１２ 回転駆動装置
１４ 回転駆動板体
１５ 環状板体
１６ 容器保持具
４１ 容器押さえ具
５５ 移動板体
５８ 移動手段
５９Ａ レーザ発信部
５９Ｂ レーザ受信部
６０ 検査具
６１ ガス充填箱
６２ 移動装置
６５ 移動部材
８１ 傾動装置
８５ 傾動板
８８ 容器押圧具
９６ 容器押圧用シリンダ
９７ 押圧板
１０３ 傾動レバー
１０６ 傾動用シリンダ
１０８ 振動装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送体に設けられた容器保持具により保持されて少なくとも液体の充填領域、封止領域および検査領域を有する搬送経路に沿って搬送される袋状容器内に液体を充填するための液充填機に設けられるとともに、上記搬送経路の検査領域にて、液体が充填された袋状容器の気相部にレーザ光を照射し、その透過光量に基づき袋状容器内の酸素濃度を計測するための装置で、
且つ上記搬送経路の検査領域の左右位置に配置されてそれぞれ移動手段により袋状容器に対して接近離間自在に設けられた左右一対の移動部材と、これら移動部材のうち一方に設けられて酸素濃度計測用のレーザ光を発信するレーザ発信部と、他方に設けられてレーザ光を受信するレーザ受信部とを具備するとともに、これらレーザ発信部およびレーザ受信部の各先端面に同一長さの透光性の不活性ガス室が形成されてなる非破壊検査装置であって、
上記搬送経路の検査領域の左右に配置されて容器保持具により鉛直面内で揺動可能に保持された袋状容器を容器押圧具により両側から押圧して鉛直面内で傾動させる傾動装置を具備し、
上記検査領域にて酸素濃度を計測する際に、上記傾動装置により袋状容器を所定角度でもって傾動させるとともに、当該傾動された袋状容器の上位の肩部にて、左右一対の移動部材を互いに接近させてレーザ発信部およびレーザ受信部の各先端面を袋状容器の気相部の表面に接触させることにより、当該気相部の厚さを一定に維持させるとともにレーザ発信部およびレーザ受信部の各先端面と袋状容器の気相部の表面との間の空気を排除させるようにしたことを特徴とする袋状容器内における酸素濃度の非破壊検査装置。
【請求項２】
容器押圧具に振動装置を設けたことを特徴とする請求項１に記載の袋状容器内における酸素濃度の非破壊検査装置。
【請求項３】
袋状容器の検査時に搬送体を停止させるとともに、レーザ発信部およびレーザ受信部が設けられた一対の移動部材を、当該停止された複数の袋状容器に対して順次移動させ得るように構成したことを特徴とする請求項１または２に記載の袋状容器内における酸素濃度の非破壊検査装置。
【請求項４】
検査領域外に、予め、互いに異なる酸素濃度の不活性ガスが充填されるとともに透光性材料にて形成された２つの校正用容器を配置し、
且つレーザ発信部およびレーザ受信部が設けられた一対の移動部材を、上記校正用容器内の酸素濃度を計測し得る校正位置に移動し得るようにしたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の袋状容器内における酸素濃度の非破壊検査装置。
【請求項５】
校正用容器を円錐形状または円筒形状にしたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の袋状容器内における酸素濃度の非破壊検査装置。
【請求項６】
校正用容器をその軸心回りに回転させるようにしたことを特徴とする請求項５に記載の袋状容器内における酸素濃度の非破壊検査装置。
【請求項７】
搬送経路が、円形または長円形であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の袋状容器内における酸素濃度の非破壊検査装置。
【請求項１】
搬送体に設けられた容器保持具により保持されて少なくとも液体の充填領域、封止領域および検査領域を有する搬送経路に沿って搬送される袋状容器内に液体を充填するための液充填機に設けられるとともに、上記搬送経路の検査領域にて、液体が充填された袋状容器の気相部にレーザ光を照射し、その透過光量に基づき袋状容器内の酸素濃度を計測するための装置で、
且つ上記搬送経路の検査領域の左右位置に配置されてそれぞれ移動手段により袋状容器に対して接近離間自在に設けられた左右一対の移動部材と、これら移動部材のうち一方に設けられて酸素濃度計測用のレーザ光を発信するレーザ発信部と、他方に設けられてレーザ光を受信するレーザ受信部とを具備するとともに、これらレーザ発信部およびレーザ受信部の各先端面に同一長さの透光性の不活性ガス室が形成されてなる非破壊検査装置であって、
上記搬送経路の検査領域の左右に配置されて容器保持具により鉛直面内で揺動可能に保持された袋状容器を容器押圧具により両側から押圧して鉛直面内で傾動させる傾動装置を具備し、
上記検査領域にて酸素濃度を計測する際に、上記傾動装置により袋状容器を所定角度でもって傾動させるとともに、当該傾動された袋状容器の上位の肩部にて、左右一対の移動部材を互いに接近させてレーザ発信部およびレーザ受信部の各先端面を袋状容器の気相部の表面に接触させることにより、当該気相部の厚さを一定に維持させるとともにレーザ発信部およびレーザ受信部の各先端面と袋状容器の気相部の表面との間の空気を排除させるようにしたことを特徴とする袋状容器内における酸素濃度の非破壊検査装置。
【請求項２】
容器押圧具に振動装置を設けたことを特徴とする請求項１に記載の袋状容器内における酸素濃度の非破壊検査装置。
【請求項３】
袋状容器の検査時に搬送体を停止させるとともに、レーザ発信部およびレーザ受信部が設けられた一対の移動部材を、当該停止された複数の袋状容器に対して順次移動させ得るように構成したことを特徴とする請求項１または２に記載の袋状容器内における酸素濃度の非破壊検査装置。
【請求項４】
検査領域外に、予め、互いに異なる酸素濃度の不活性ガスが充填されるとともに透光性材料にて形成された２つの校正用容器を配置し、
且つレーザ発信部およびレーザ受信部が設けられた一対の移動部材を、上記校正用容器内の酸素濃度を計測し得る校正位置に移動し得るようにしたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の袋状容器内における酸素濃度の非破壊検査装置。
【請求項５】
校正用容器を円錐形状または円筒形状にしたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の袋状容器内における酸素濃度の非破壊検査装置。
【請求項６】
校正用容器をその軸心回りに回転させるようにしたことを特徴とする請求項５に記載の袋状容器内における酸素濃度の非破壊検査装置。
【請求項７】
搬送経路が、円形または長円形であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の袋状容器内における酸素濃度の非破壊検査装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２０１２−２３３７０１（Ｐ２０１２−２３３７０１Ａ）
【公開日】平成２４年１１月２９日（２０１２．１１．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１００２８９（Ｐ２０１１−１００２８９）
【出願日】平成２３年４月２８日（２０１１．４．２８）
【出願人】（０００００５１１９）日立造船株式会社 (764)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月２９日（２０１２．１１．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月２８日（２０１１．４．２８）
【出願人】（０００００５１１９）日立造船株式会社 (764)
【Ｆターム（参考）】
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