JP2004045289A - リーク検査装置及びリーク検査方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】チャンバ51を設け、被検査物が収納された包装体Bを入れる。第1の弁59の開又は閉により包装体Bを外気と開放又は密閉の状態に保持する。排気ポンプ54を用いて第3の弁58を介してチャンバ51内のガスを大気側に排気する。ガスリークディテクタ53Bは、第2の弁56を介してチャンバ51から流入されるトレーサガスの含有量を検出する。判定手段53aはガスリークディテクタ53Bが規定量以上のトレーサガスを検出したとき、リーク有りと判定する。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、薬液などが充填され密封袋を更に包装する包装袋又は包装容器の漏洩テストに関わる技術であり、特に包装袋や包装容器が収納された包装体に対して、包装体のまま包装袋や包装容器の密封性の良否をトレーサガス分析を用いて検査するリーク検査装置及びリーク検査方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
例えば薬液が充填された薬液パックを密封袋と呼ぶとき、密封袋はフィルム状の樹脂で製造される。これらの密封袋を更に包装するために包装袋又は包装容器が用いられる。このような包装袋や包装容器の密封性の良否を判定するために、各種の所謂漏洩試験装置(リーク検査装置)が用いられる。図10に示すものは、真空吹き付け方式と呼ばれるものである。包装容器や包装袋を被試験体1(ワーク又は被検査物ともいう)とするとき、この被試験体1に対して弁2を介してリークディテクタ3を接続し、弁4を介して粗引ポンプ5を接続する。そしてトレーサガスとしてHeガスを充填したガスボンベ6を用意し、このガスボンベ6にガス吹き付け管7を取り付ける。
【0003】
検査時には、粗引ポンプ5により被試験体1の内部のガス(空気)を排気し、弁2を開にしてリークディテクタ3を動作させる。そしてガスボンベ6のHeガスをガス吹き付け管7を用いて被試験体1の外部に吹き付ける。この場合、被試験体1の何れかに漏洩箇所があれば、この箇所からHeガスが被試験体1の内部に吸い込まれる。こうしてリークディテクタ3によりHeガスが検出される。
【0004】
次に図11に示すものは、真空フード方式と呼ばれるものである。図10の場合と同様に、被試験体10に対して弁11を介してリークディテクタ12を接続する共に、弁13を介して粗引ポンプ14を接続する。次に被試験体10をフード15で密閉状態となるよう囲む。
【0005】
検査時には、弁13を開にして粗引ポンプ14により被試験体10の内部のガス(空気)を排気する。そして弁13を閉にすると共に弁11を開にして、フード15内にHeガスを充填する。そしてリークディテクタ12を動作させると、被試験体10の何れかに漏洩箇所があれば、この箇所からHeガスが被試験体10の内部に吸い込まれる。こうしてリークディテクタ12の方にHeガスが移送されてリークの有無が検出される。この方法によれば、被試験体10の全体のリークの有無が判定でき、そのリーク量を定量的に検出できる。
【0006】
次に図12に示すものは、真空内圧方式と呼ばれるものである。図11の場合と同様に、被試験体20を気密保持するためにチャンバ21を設ける。そして予め被試験体20の内部にHeガスを封入しておく。このチャンバ21に対して弁22を介してリークディテクタ23を接続する共に、弁24を介して粗引ポンプ25を接続する。
【0007】
検査時には、弁24を開にして粗引ポンプ25によりチャンバ21の内部のガス(空気)を排気する。そして弁24を閉にすると共に弁22を開にして、リークディテクタ23を動作させる。被試験体20の何れかに漏洩箇所があれば、この箇所からHeガスがチャンバ21に吸い出される。こうしてリークディテクタ23の方にHeガスが移送されてリークの有無が検出される。
【0008】
次に図13に示すものは、スニファー法と呼ばれるものである。被試験体30に予めHeガスを充填しておく。リークディテクタ31に対して弁32を介してスニファープローブ33を接続する。
【0009】
検査時には、Heガスガ充填された被試験体30にスニファープローブ33を近づけ、被試験体30の外面を走査する。被試験体30の何れかに漏洩箇所があれば、この箇所からHeガスが吹き出す。スニファープローブ33が漏洩箇所から出力されるHeガスを吸い込み、リークディテクタ31がリークの有無を検出する。
【0010】
次に図14に示すものは、積分法と呼ばれるものである。図12の場合と同様に、被試験体40を気密保持するためフード41を設ける。このフード41に対して弁42を介してリークディテクタ43を接続する。また弁44を介してポンプ45を接続する。そして予め被試験体40の内部にHeガスを封入しておく。
【0011】
検査時には、弁44を開にし、弁42を閉にしてポンプ45によりフード41の内部のガス(空気)を排気する。そして弁44を閉にして被試験体40を長時間放置する。この間弁42を開にしてリークディテクタ43を動作させる。被試験体40の何れかに漏洩箇所があれば、この箇所からHeガスがフード41に吸い出され、リークディテクタ43の方にHeガスが移送されてリーク量が検出される。この単位時間のリーク量を積算することにより、微小なリークを定量的に検出することができる。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
以上のようなリーク検出装置を用いたとき、被検査物が例えば金属タンク等のように金属その他の剛性体で構成される場合は、チャンバ又はフードの内部を排気したときに、被検査物の内部と外部との差圧によってその形状が大きく変形することは少ない。勿論、被検査物である袋又は容器の変形は、外界が完全真空下の場合と、外界が大気圧より少し負圧になる場合とでは異なる。本発明では、被検査物のリーク検査を、通常の排気ポンプを用いて実現できる程度の負圧を検査条件にしている。
【0013】
しかし被検査物が、フィルムや肉厚の薄い樹脂等の軟物質製で構成される場合、被検査物の内部と外部との差圧が前記の負圧程度であってもその形状が大きく変形する。このような軟物質製の被検査物として、食品業界や医薬品業界で用いられるプラスチックの包装袋やプラスチックの包装容器がある。
【0014】
このような材質で薄肉状に構成された包装袋や包装容器が被検査物である場合、リーク検査時に被検査物の内部と外部との差圧が生じると、包装袋や包装容器が膨張し、その接着部分や融着部分で破損が生じてしまう。このような包装袋や包装容器は複数個まとめて包装される場合が多い。即ち、取引上の理由からも、生産箇所から販売地点又は消費地点までの輸送上の理由からも、元の包装袋や包装容器より更に大きな形状の袋や箱にまとめて収納される。この状態を以降では包装体という。このような包装体も被検査物として上記のような条件下でリーク試験を行うと、個々の包装袋や包装容器が膨張し、包装体が破壊されてしまう。
【0015】
このような被検査物の変形や破壊を防止するために工夫が施された技術が、以下に示す公報に開示されている。特開昭52−94188号公報(文献1)に開示されたものは、被検査物であるワークの膨張を規制する目的で、ワークより若干大きい枠筐を用意するとしている。そしてこの枠筐を金網や格子で構成し、リーク試験時にチャンバの負圧がワークに与えられるようにする。この場合、ワークの内部と外部とで差圧が生じたとき、ワークの膨張が枠筐により規制される。
【0016】
次に特開平9−189638号公報(文献2)に開示されたものは、被検査ワークの膨張を規制する目的で規制板を設けている。この規制版の位置を被検査ワークの大きさに応じて可動できるようにしている。更に被検査ワークを検査用真空室から出し入れできるように、ローラコンベアやモータローラを検査用真空室の内外に設置している。このような構成により、リーク試験の連続性を確保したり、作業性の向上を図っている。
【0017】
次に特開平10−38746号公報(文献3)に開示されたものは、薄物試験体を収納するチャンバに対して気体導入管と、真空ポンプに接続される排気管とを取り付け、気体導入管と排気管に夫々流量調整バルブを取り付けたものである。こうして、薄物試験体が変形しないようにチャンバ内の圧力を調整するようにしている。
【0018】
He等のトレーサガスの漏れを高精度に測定するガスリークディテクタの質量分析器は、一般に真空度が高い程、例えば1kPa以下の値でないと動作しないものが多い。ここではHeリークディテクタとして、電磁界偏向型の質量分析器が用いられる。この分析器ではHeガスが加速された電子の衝突によって+のイオンに変換される。この+イオンは電界と磁界によって偏向される。+イオンは磁束密度と比電荷で決定される半径で円運動又はヘリカル運動を行う。このとき所定位置にスリットを設け、所定の比電荷を持つイオン(Heイオン)のみを捕捉することにより、Heイオンの存在量を計測することができる。このようなリークディテクタでは、イオン又は電子の自由工程長が長い方がよく、この意味で測定感度は真空度に関係する。
【0019】
また前述したスニファー法の場合は、大気圧下(約101kPa)での検出に用いられるものであり、真空下では使用できない。このためスニファー法の場合、真空引きの工程後に大気開放を行い、その後にリーク検査を行うという方法や、被検査ワークにHeガスを加圧充填する方法、又は被検査ワークを押圧変形させる方法等がとられている。
【0020】
前述した文献1や2の方法では、被検査ワークをチャンバ内に保持し、チャンバを真空ポンプやその他の排気手段を用いて真空にする。次に一定時間チャンバの真空度を保持してから大気圧に戻す。その後はバルブの操作によってHeリークディテクタ又はその他のトレースガス検出装置とチャンバとを、配管及び弁を介して接続し、リーク検査を行うようになっている。
【0021】
このような検査方法の場合、真空引き開始から大気開放までの所定時間は、Heリークディテクタとチャンバとが連通されないため、リーク検査を行うことができない。また被検査物の欠陥であるピンホールの径が大きいか、ピンホールの数が多いとき、これらの部分から多量のHeガスが漏れてくる。このような場合、チャンバの内部は漏れ出たHeガスで満たされ、周囲のHeガスの濃度も上昇する。このような場合、Heガスの濃度を下げて装置を安定させる必要がある。このため、チャンバ内や配管等に対して掃気の作業が必要となる。またHeリークディテクタ自身が安定なレベルまで移行するのに時間がかかる。このような処理が生じると、被検査物の検査時間がかかり過ぎ、ひいては包装袋や包装容器の生産性が著しく低下するという問題が生じる。
【0022】
次に文献3の方法について考える。チャンバ内のガスを排気したとき、包装袋の内部圧力をP1とし、包装袋の外部圧力、即ちチャンバ内の圧力をP2とする。包装袋のリーク部から漏れ出るガスの流量Qは、次の式のようになる。
Q=C(P1−P2)
尚、定数Cはリーク部におけるガスの通り易さを表す係数であり、一般にコンダクタンスと呼ばれる。
【0023】
この式からも判るように、包装袋が軟質な樹脂フィルムで構成されるとき、包装袋は内外の差圧により容易に変形する。食品業界や薬品業界に用いられる密封袋や包装袋の場合、変形が生じない程度の真空度とは、P1≒P2の状態であると言える。これではQ≒0が成立し、包装袋から必要量のトレーサガスが得られず、充分な検出精度が確保されないことになる。
【0024】
また文献3の方法では、チャンバ内を微真空に保つため、真空ポンプの排気速度を低く設定して真空度を一定に調整したり、流量調整バルブを併設してここで流量を調整する必要がある。このためリーク検査装置の構造が複雑になる。また真空ポンプの排気速度を低く設定すると、チャンバの容量が大きい場合、所望の真空度に到達する時間がかかり過ぎ、生産性が低下する。
【0025】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたものであって、被検査物が挿入された状態で、短時間でチャンバ内におけるトレーサガスの状態を安定化させ、被検査物の内部圧力とチャンバ内の圧力とに差圧がある場合にも、被検査物を変形破壊させることなく、被検査物の密封性を高精度に検査できるリーク検査装置及びリーク検査方法を実現することを目的とする。
【0026】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決するために、本願の請求項1の発明は、フィルム状素材から成る包装袋又は包装容器をワークとするとき、前記ワークにトレーサガスを充填して密封状態にし、前記ワークを1個又は複数個収納した包装体の状態で前記ワークの漏洩検査を行うリーク検査装置であって、第1の弁の開又は閉により前記ワークが収納された包装体を外気と開放又は密閉の状態に保持するチャンバと、第2の弁を介して前記チャンバから流入されるガスに対して前記トレーサガスの含有量を検出するガスリークディテクタと、第3の弁を介して前記チャンバ内のガスを大気側に排気する排気ポンプと、前記第2の弁及び第3の弁が開のとき、ガスリークディテクタが規定量以上の前記トレーサガスを検出したとき、前記ワークにリーク有りと判定する判定手段と、を具備することを特徴とするものである。
【0027】
本願の請求項2の発明は、請求項1記載のリーク検査装置において、前記ガスリークディテクタの内部と大気側とを開又は閉にする第4の弁を更に設け、前記ガスリークディテクタが規定量以上の前記トレーサガスを検出した後は、前記第2の弁を閉にし、前記第4の弁を開にすることを特徴とするものである。
【0028】
本願の請求項3の発明は、請求項1又は2記載のリーク検査装置において、前記チャンバが排気状態にあるとき、前記包装体の膨張を抑止する規制板を設けたことを特徴とするものである。
【0029】
本願の請求項4の発明は、請求項1又は2記載のリーク検査装置において、前記ガスリークディテクタの感応圧力範囲は、大気圧〜10kPaであることを特徴とするものである。
【0030】
本願の請求項5の発明は、フィルム状素材から成る密封袋又は密閉容器をワークとするとき、前記ワークにトレーサガスを充填して密封状態にし、前記ワークを1個又は複数個収納した包装体の状態で前記ワークの漏洩検査を行うリーク検査方法であって、第1の弁の開又は閉により前記ワークが収納された包装体を外気と開放又は密閉の状態に保持するチャンバと、第2の弁を介して前記チャンバから流入されるガスに対して前記トレーサガスの含有量を検出するガスリークディテクタと、第3の弁を介して前記チャンバ内のガスを大気側に排気する排気ポンプと、を具備するリーク検査装置において、リーク検査の開始時には前記包装体を前記チャンバに入れ、前記第1の弁を閉、前記第2の弁を開、前記第3の弁を開にして前記排気ポンプを動作させ、前記チャンバの真空度が設定値に達したとき、前記第3の弁を閉して前記チャンバの真空状態を一定時間保持し、その後第1の弁を開にすることにより、前記チャンバ内を大気圧に開放し、前記第2の弁及び第3の弁の開後から前記チャンバ内の大気開放までの任意に時間に、前記ガスリークディテクタが規定量以上の前記トレーサガスを検出したとき、前記ワークにリーク有りと判定することを特徴とするものである。
【0031】
本願の請求項6の発明は、フィルム状素材から成る密封袋又は密閉容器をワークとするとき、前記ワークにトレーサガスを充填して密封状態にし、前記ワークを複数個収納した包装体の状態で前記ワークの漏洩検査を行うリーク検査方法であって、第1の弁の開又は閉により前記ワークが収納された包装体を外気と開放又は密閉の状態に保持するチャンバと、第2の弁を介して前記チャンバから流入されるガスに対して前記トレーサガスの含有量を検出するガスリークディテクタと、第3の弁を介して前記チャンバ内のガスを大気側に排気する排気ポンプと、前記ガスリークディテクタの内部と大気側とを開又は閉にする第4の弁と、を具備するリーク検査装置において、リーク検査の開始時には前記包装体を前記チャンバに入れ、前記第1の弁を閉、前記第2の弁を開、前記第3の弁を開、前記第4の弁を閉にして前記排気ポンプを動作させ、前記チャンバの真空度が設定値に達したとき、前記第3の弁を閉して前記チャンバの真空状態を一定時間保持し、その後第1の弁を開にすることにより、前記チャンバ内を大気圧に開放し、前記第2の弁及び第3の弁の開後から前記チャンバ内の大気開放後の任意の時間までに、前記ガスリークディテクタが規定量以上の前記トレーサガスを検出したとき、前記ワークにリーク有りと判定すると共に、前記第4の弁を開にし、前記第2の弁を閉にして前記ガスリークディテクタ内に残留する前記トレーサガスを大気側に解放することを特徴とするものである。
【0032】
本願の請求項7の発明は、請求項5又は6記載のリーク検査方法において、前記チャンバの真空度の設定値は、大気圧〜20kPaの範囲内であることを特徴とするものである。
【0033】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態におけるリーク検査装置及びその方法について、図面を参照しながら説明する。図1は本実施の形態におけるリーク検査装置50Bの配管関係を中心とする構成図である。このリーク検査装置50Bは、チャンバ51、規制板52、ガスリークディテクタ53B、排気ポンプ54、圧力スイッチ55、弁56、57、58、59を含んで構成される。
【0034】
包装袋又は包装容器を被検査物Aと呼び、包装袋又は包装容器を多数個まとめて包装して収納したものを包装体Bと呼ぶ。被検査物Aには予め不活性ガスと共に、リーク検出用のトレースガスとしてHeガスが充填されているものとする。
【0035】
チャンバ51は例えば検査対象の包装体Bを保持し、チャンバ内を所定の真空圧にしたり、大気圧に開放したりする容器である。規制板52は、チャンバ51内に保持された包装体Bが、チャンバ51の負圧と被検査物Aの内部圧力との差圧によって膨張し、被検査物Aを含めて包装体Bが大きく膨張するのを防止するものである。図示しない駆動源によってアーム52a〜52bが伸縮することにより、規制板52の位置(高さ)は任意に設定できる。なお、大気圧下にある包装体Bが、チャンバ51の内壁の4方側面に対して大きな隙間が生じる場合、側面にも規制板を設けることができる。
【0036】
ガスリークディテクタ53Bは、被検査物Aの外部が減圧下にある場合、チャンバ51内で被検査物AからHeがリークしたとき、リークしたHeガスの有無又はその濃度を検出する装置である。Heガスが規定量以上の場合、被検査物Aにリーク有りと判定する判定手段53aが設けられている。このガスリークディテクタ53Bは従来のスニファー法や真空容器法の場合と異なり、大気圧(約101kPa)〜10kPaまでの圧力範囲にあるチャンバのHeガスを定量的に検出することができる。ガスリークディテクタ53Bのガス検出部として、従来例で説明した電磁界偏向型の質量分析器が用いられる。
【0037】
排気ポンプ54は、チャンバ51のガスを排気し、大気圧〜20kPaの範囲の任意の圧力に低減するポンプである。ドライポンプやオイル式のロータリポンプが用いられる。
【0038】
圧力スイッチ55は、チャンバ51内の圧力を検出し、検出圧力と設定圧力と比較し、スイッチ信号を出するものである。このリーク検査装置50Bには第1〜第4の弁が取り付けられている。弁56はガスリークディテクタ53Bとチャンバ51との配管経路に取り付けられ、リーク検査時に開となる第2の弁である。弁57はガスリークディテクタ53Bと外気配管60との間に取り付けられ、リーク検査終了後に開となり、ガスリークディテクタ53Bの内部と外気とを連通する第4の弁である。弁58はチャンバ51と排気ポンプ54との間に取り付けられ、チャンバ51内の空気又はその他ガスを排気ポンプ54を介して排気するときに開となる第3の弁である。弁59は、チャンバ51の内部を外気に連通させる場合に開となる第1の弁である。図1では各弁が2方向弁であるとしてその記号を用いたが、弁56、弁57は3方向弁であってもよい。
【0039】
このような構成のリーク検査装置50Bの動作について、これまで我々が用いてきたリーク検査装置50Aの動作と比較しながら、フローチャートとタイムチャートとを用いて説明する。リーク検査装置50Aは、基本的には図1に示す構成を有し、ガスリークディテクタ53Aの性能と、弁56〜59の開閉順序が本実施の形態のリーク検査装置50Bと異なる。
【0040】
図2は従来のリーク検査方法を示すフローチャートである。また図3は被検査物が良品の場合の従来の検査方法を示すタイムチャート、図4は被検査物が不良品の場合の従来の検査方法を示すタイムチャートである。リーク検査の開始前には、被検査物Aは包装体Bに収納されてチャンバ51内に搬入される。そして図3及び図4の時刻t0では、弁59は開、弁56は開、弁57は閉、弁58は閉となっている。次に時刻t1で検査が開始されると、弁59が閉となり、弁56が閉のまま、弁58が開となる。そして図2のステップT1で排気ポンプ54がオンとなり、チャンバ51内の真空引きが開始される。このとき従来のスニファー法を用いたガスリークディテクタ53Aは、その感応圧力範囲は大気圧であるため、チャンバ51の真空引きの途中では検出動作が不可能であった。このため弁56を閉のままにしておく。
【0041】
時刻t2(ステップT2)でチャンバ内の真空度が設定真空度に到達すると、ステップT3に進み、チャンバ51の真空状態を一定時間保持する。このとき、弁58を閉にし、排気ポンプ54をオフにする。時刻t3になるとステップT4に進み、弁59を開にすることによりチャンバ51に対して大気開放を行う。このとき弁59を介して大気がチャンバ51内に入り、時刻t4になるとチャンバ51内の圧力は大気圧になる。このとき弁56を開にし、ガスリークディテクタ53Aを動作させる。次のステップT5では大気の流入により、チャンバ52内に蓄積されたHeを含むガスが弁56を経てガスリークディテクタ53Aの方に移動する。そしてこれまで蓄積されたHeガスの濃度が検出される。
【0042】
ステップT5においてHeガスが規定量以上でなければ、ステップT6で良品と判定され、次のステップT7に進み、被検査物がチャンバ51から取り出される。
【0043】
被検査物が不良品の場合は、時刻t4以降に規定量以上のHeガスが検出される。この場合ステップT8に分岐し、図4の時刻t5で判定出力がNGとなり、不良品と判定される。この場合、サブルーチンR1に進み、掃気処理1を行う。掃気処理1については後述する。次に弁56を閉にし、弁57を開にし、ガスリークディテクタ53A内に存在するHeガスを外部に開放する。そしてステップT9では、被検査物がチャンバ51から取り出される。
【0044】
次にルーチンR2に進み、掃気処理2を行う。掃気処理2は、不良品をチャンバ51から取り出した後、チャンバ51や配管の何れかの場所に残留するHeガスを完全に排除することである。即ち弁59を開にした状態で弁58を開にして排気ポンプ54を動作させ、チャンバ51内のガスを排気する。図4の時刻t6で弁57を閉にし、弁58を閉にしてチャンバ51内の排気動作を停止する。そして弁56を再び開にすると、ガスリークディテクタ53Aが検出動作に入る。この状態で残留Heガスを検出されなくると、判定出力がOKとなり、掃気が完了したと判断される。以上の処理が完了すると、図2に示す工程において検査が終了したことになる。
【0045】
次に本実施の形態の検査方法について説明する。図1においてガスリークディテクタ53Bが用いられ、弁56〜59の開閉順序がリーク検査装置50Aの場合と異なる。図5はリーク検査装置50Bの動作を示すフローチャートである。また図6は図5の掃気処理1の工程を示すフローチャートである。図7は図5の掃気処理2の工程を示すフローチャートである。図8は被検査物が良品の場合の本実施例におけるタイムチャート、図9は被検査物が不良品(NG品)の場合の本実施の形態の検査方法におけるタイムチャートである。
【0046】
リーク検査の開始前には、被検査物Aを含む包装体Bはチャンバ51内に搬送され、図8及び図9の時刻t0で示すように、弁59は開、弁56は開、弁57は閉、弁58は閉となっている。次に時刻t1で検査が開始されると、弁59が閉、弁58が開となり、図5のステップS1で排気ポンプ54がオンとなり、チャンバ51内の真空引きが開始される。このときガスリークディテクタ53Bは検出動作を開始しており、この時点からステップS2に示すようにチャンバ51内のHeガスが規定量以上か否かが調べられる。普通は検査開始直前の時刻t0や時刻t1では、被検査物AからHeガスが漏れないので、図1の判定手段53aの判定出力がOKとなっている。
【0047】
時刻t2(ステップS3)ではチャンバ内の真空度が設定真空度に到達する。このときもステップS4でガスリークディテクタ53Bの出力を調べ、Heガスが規定量以下であれば次のステップS5に進み、チャンバ51の真空保持を開始する。このとき、弁58を閉にし、排気ポンプ54をオフにする。次にステップS6に進み、ガスリークディテクタ53Bの出力を再度調べる。チャンバ51内の真空度を時刻t2〜時刻t3まで真空保持するのは、被検査物Aにピンホールやシール不良があれば、被検査物Aの内圧と外圧との差圧のためにこの部分からトレーサガスであるHeガスがチヤンバ51内に漏れ出すのを促進するためである。漏れがない場合、漏れ量がガスリークディテクタ53Bの感応圧力範囲に到達しない。また検出圧力が10kPa以下の高真空であれば、漏れ量が閾値以上であってもガスリークディテクタ53Bが反応しない。
【0048】
このため一定時間の真空保持後の時刻t3になるとステップS7に進み、弁59を開にすることによりチャンバ51に対して大気開放を行う。弁59を介して大気がチャンバ51内に入り、時刻t4になるとチャンバ51内の圧力は大気圧になる。このときの大気の流入圧力により、チャンバ51内に蓄積されたHeを含むガスが弁56を経てガスリークディテクタ53Bに移動する。そしてステップS8においてこれまで蓄積されたHeガスの濃度が検出される。被検査物が良品であっても、大気から5ppm程度のHeガスが検出されるのでこの値を閾値と呼ぶ。従ってステップS2、S4、S6、S8における規定量は前記の閾値以上の値に設定されている。ステップS8においてHeガスが規定量以上でなければ、ステップS9で良品と判定され、次のステップS10に進み、被検査物がチャンバ51から取り出される。
【0049】
被検査物が不良品の場合は、時刻t1の真空引き開始直後、例えば図9の時刻t11でHeガスが検出される場合と、真空保持期間中の時刻t21でHeガスが検出される場合と、大気解放中の時刻t31でHeガスが検出される場合とがある。時刻t11での漏れ検出は、その原因が密封袋や密封容器のシール不良によるものといえる。いずれにしても本実施の形態のガスリークディテクタ53Bは、大気圧付近から10kPaを感応圧力範囲としているので、弁56が開であるかぎり、ステップS1の真空引き開始時点から時刻t4までの任意の時点でHeガスを検出できる。このような期間に規定量以上のHeガスが検出された場合、ステップS11に分岐し、不良品と判定される(NG判定)。
【0050】
また図5において、大気開放後の時刻t4以降に規定量以上のHeガスが検出された場合、ステップS8からステップS11に分岐し、不良品と判定される(NG判定)。このように弁59が開になってから規定量以上のHeガスが検出された場合も含めて判定手段53aの出力がNGとなると、ルーチンR1に進み、掃気処理1を行う。
【0051】
図6に示す掃気処理1は、ガスリークディテクタ53B内にHeガスが入り込むのを防止することと、被検査物からHeガスが更に発生するを防止するための処置である。この場合はステップR11に進み、図9に示すように弁59を開にして排気ポンプ54をオンにしてチャンバ51内を排気する。そしてステップR12で排気ポンプ54をオフにしてチャンバ51の大気開放を再度行う。次のステップR13でガスリークディテクタ53Bの出力を調べ、まだHeガスが検出される場合は、ステップR11に戻り、大気開放状態で排気を続ける。そしてHeガスが検出されなくなれば、図5のステップS12に進み、被検査物をチャンバ51から取り出す。
【0052】
次にルーチンR2に進み、図7に示す掃気処理2を行う。この掃気処理2は不良品をチャンバ51から排出した後、チャンバ51や配管の何れかの場所に残留するHeガスを完全に排除するのが目的である。即ちステップR21の真空引きと、ステップR22の大気開放を繰り返し、ステップR23で残留Heガスが検出されなくなるまで掃気処理を行う。尚、この場合、弁59を開にした状態で排気を行ってもよい。以上の処理が終了すると、図5に示す工程において検査終了となる。
【0053】
ここで、被検査物が不良品の場合、これまでの検出方法と本実施の形態の検出方法を比較する。これまでのガスリークディテクタ53Aは、その感応圧力範囲が大気圧程度であっため、図4で示されるように、真空保持時間が経過し、且つチャンバ51が大気開放されて大気圧に戻る時刻t4以降にしか動作できない。また時刻t4で開となり、時刻t5で判定出力がNGになっても、被検査物をチャンバ51から取り出して、チャンバ51及び配管系の掃気処理を行わなければならない。この掃気処理はHeガスのリーク量にもよるが、時間がかかる。この掃気処理が完了しなければ、次の搬入される被検査物に対するリーク検査が実行できない。この意味で掃気処理を早期に完了することが生産性の向上につながるといえる。
【0054】
これに対して、本実施の形態の検査方法を用いると、ガスリークディテクタ53Bの感応圧力範囲が大気圧程度から10kPa程度の低真空まで保証される。このため図9に示すように、検査開始時から弁56が開にでき、被検査物からHeガスがチャンバ51内に抽出されれば、ガスリークディテクタ53Bは即時にNGの判定出力を出すことができる。このような場合、図5に示したように直ちに掃気処理1に入り、被検査物をチャンバ51から取り出すことができる。仮に図9の時刻t21でNG判定が得られると、時刻t5で判定結果が得られる場合と比較して、早期に次の工程に進めることになる。
【0055】
ここで、被検査物が良品の場合についても、これまでの検出方法と本実施の形態の検出方法を比較する。これまでの検出方法では図3に示すように、真空保持時間後の時刻t4からしか弁56が開とならず、ガスリークディテクタ53Aを動作状態にすることができなかった。しかし本実施の形態の検出方法では図8に示すように検査開始の時刻t0から弁56が開となっており、常時ガスリークディテクタ53Bが動作状態にある。このため厳密な良品判定は時刻t4以降となるが、被試験体である包装袋や包装容器が同一方法で生産(シール)され、生産工程が安定している場合、不良品は発生しにくい。このような条件では、検査開始の時刻t1から時刻t4に至るまでの途中の段階で良品か不良品かの予測はつく。即ち不良品がでないだろうという予測が早期にできることになる。
【0056】
製造装置の入れ換えを含む生産工程の変更や、生産品種の変更(この場合フィルムのシール条件が変化する)が発生する場合は、生産の立ち上がり段階の被検査物に対してのみ、厳密なリーク検査をすればよい。この場合に時刻t4以降までリーク検査を続ければよい。このような意味で、本実施の検査方法は長期間の製品の製造工程から判断すると、生産開始から製品の出荷までの時間を総合的に短縮することができる。
【0057】
【発明の効果】
本発明によれば、被検査物が挿入された状態で、短時間でチャンバ内におけるトレーサガスの状態を安定化させ、被検査物の内部圧力とチャンバ内の圧力とに差圧がある場合にも、被検査物を変形破壊させることなく、被検査物の密封性を高精度に検査できる。特に被検査物が不良品の場合、NG判定が検査開始時から即時に可能となり、チャンバ及びリークディテクタの掃気処理が早期に実行できる。このため包装袋又は包装容器の生産性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態におけるリーク検査装置の構成図である。
【図2】従来の検査方法を示すフローチャートである。
【図3】被検査物が良品の場合の従来例におけるタイムチャートである。
【図4】被検査物が不良品の場合の従来例におけるタイムチャートである。
【図5】本実施の形態のリーク検査方法を示すフローチャートである。
【図6】掃気処理1の工程を示すフローチャートである。
【図7】掃気処理2の工程を示すフローチャートである。
【図8】被検査物が良品の場合の本実施の形態におけるタイムチャートである。
【図9】被検査物が不良品(NG品)の場合の本実施の形態におけるタイムチャートである。
【図10】ガス吹き付け方式のリークディテクタを示す模式図である。
【図11】真空フード方式のリークディテクタを示す模式図である。
【図12】真空内圧方式のリークディテクタを示す模式図である。
【図13】スニファー方式のリークディテクタを示す模式図である。
【図14】積分方式のリークディテクタを示す模式図である。
【符号の説明】
50A,50B リーク検査装置
51 チャンバ
52 規制板
53A,53B ガスリークディテクタ
53a 判定手段
54 排気ポンプ
55 圧力スイッチ
56,57,58,59 弁
60 外気配管
Claims (7)
- フィルム状素材から成る包装袋又は包装容器をワークとするとき、前記ワークにトレーサガスを充填して密封状態にし、前記ワークを1個又は複数個収納した包装体の状態で前記ワークの漏洩検査を行うリーク検査装置であって、
第1の弁の開又は閉により前記ワークが収納された包装体を外気と開放又は密閉の状態に保持するチャンバと、
第2の弁を介して前記チャンバから流入されるガスに対して前記トレーサガスの含有量を検出するガスリークディテクタと、
第3の弁を介して前記チャンバ内のガスを大気側に排気する排気ポンプと、
前記第2の弁及び第3の弁が開のとき、ガスリークディテクタが規定量以上の前記トレーサガスを検出したとき、前記ワークにリーク有りと判定する判定手段と、を具備することを特徴とするリーク検査装置。 - 前記ガスリークディテクタの内部と大気側とを開又は閉にする第4の弁を更に設け、
前記ガスリークディテクタが規定量以上の前記トレーサガスを検出した後は、前記第2の弁を閉にし、前記第4の弁を開にすることを特徴とする請求項1記載のリーク検査装置。 - 前記チャンバが排気状態にあるとき、前記包装体の膨張を抑止する規制板を設けたことを特徴とする請求項1又は2記載のリーク検査装置。
- 前記ガスリークディテクタの感応圧力範囲は、大気圧〜10kPaであることを特徴とする請求項1又は2記載のリーク検査装置。
- フィルム状素材から成る密封袋又は密閉容器をワークとするとき、前記ワークにトレーサガスを充填して密封状態にし、前記ワークを1個又は複数個収納した包装体の状態で前記ワークの漏洩検査を行うリーク検査方法であって、
第1の弁の開又は閉により前記ワークが収納された包装体を外気と開放又は密閉の状態に保持するチャンバと、
第2の弁を介して前記チャンバから流入されるガスに対して前記トレーサガスの含有量を検出するガスリークディテクタと、
第3の弁を介して前記チャンバ内のガスを大気側に排気する排気ポンプと、を具備するリーク検査装置において、
リーク検査の開始時には前記包装体を前記チャンバに入れ、前記第1の弁を閉、前記第2の弁を開、前記第3の弁を開にして前記排気ポンプを動作させ、
前記チャンバの真空度が設定値に達したとき、前記第3の弁を閉して前記チャンバの真空状態を一定時間保持し、
その後第1の弁を開にすることにより、前記チャンバ内を大気圧に開放し、
前記第2の弁及び第3の弁の開後から前記チャンバ内の大気開放までの任意に時間に、前記ガスリークディテクタが規定量以上の前記トレーサガスを検出したとき、前記ワークにリーク有りと判定することを特徴とするリーク検査方法。 - フィルム状素材から成る密封袋又は密閉容器をワークとするとき、前記ワークにトレーサガスを充填して密封状態にし、前記ワークを1個又は複数個収納した包装体の状態で前記ワークの漏洩検査を行うリーク検査方法であって、
第1の弁の開又は閉により前記ワークが収納された包装体を外気と開放又は密閉の状態に保持するチャンバと、
第2の弁を介して前記チャンバから流入されるガスに対して前記トレーサガスの含有量を検出するガスリークディテクタと、
第3の弁を介して前記チャンバ内のガスを大気側に排気する排気ポンプと、
前記ガスリークディテクタの内部と大気側とを開又は閉にする第4の弁と、を具備するリーク検査装置において、
リーク検査の開始時には前記包装体を前記チャンバに入れ、前記第1の弁を閉、前記第2の弁を開、前記第3の弁を開、前記第4の弁を閉にして前記排気ポンプを動作させ、
前記チャンバの真空度が設定値に達したとき、前記第3の弁を閉して前記チャンバの真空状態を一定時間保持し、
その後第1の弁を開にすることにより、前記チャンバ内を大気圧に開放し、
前記第2の弁及び第3の弁の開後から前記チャンバ内の大気開放後の任意の時間までに、前記ガスリークディテクタが規定量以上の前記トレーサガスを検出したとき、前記ワークにリーク有りと判定すると共に、前記第4の弁を開にし、前記第2の弁を閉にして前記ガスリークディテクタ内に残留する前記トレーサガスを大気側に解放することを特徴とするリーク検査方法。 - 前記チャンバの真空度の設定値は、大気圧〜20kPaの範囲内であることを特徴とする請求項5又は6記載のリーク検査方法。
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JP2010117193A (ja) * | 2008-11-12 | 2010-05-27 | Yamaha Fine Technologies Co Ltd | 漏洩検査装置 |
JP2015194362A (ja) * | 2014-03-31 | 2015-11-05 | 株式会社北村鉄工所 | ガス充填密封包装食品のピンホール検査方法及びピンホール検査装置 |
JP2016133360A (ja) * | 2015-01-16 | 2016-07-25 | 株式会社住化分析センター | ガス透過度の測定装置及び測定方法 |
CN107014571A (zh) * | 2016-01-15 | 2017-08-04 | 因特瑞驰开发公司 | 在泄漏测试中减少产品加热的装置 |
CN115108104A (zh) * | 2022-07-18 | 2022-09-27 | 浙江鸿昌机械有限公司 | 医用手套四边封自动包装机 |
-
2002
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Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005186341A (ja) * | 2003-12-24 | 2005-07-14 | Seiko Epson Corp | 液体収容袋の検査方法 |
US7357498B2 (en) | 2003-12-24 | 2008-04-15 | Seiko Epson Corporation | Method of filling liquid into liquid containing member, liquid filling apparatus and method of inspecting liquid containing member |
US7934816B2 (en) | 2003-12-24 | 2011-05-03 | Seiko Epson Corporation | Method of filling liquid into liquid containing member, liquid filling apparatus and method of inspecting liquid containing member |
JP2010117193A (ja) * | 2008-11-12 | 2010-05-27 | Yamaha Fine Technologies Co Ltd | 漏洩検査装置 |
JP2015194362A (ja) * | 2014-03-31 | 2015-11-05 | 株式会社北村鉄工所 | ガス充填密封包装食品のピンホール検査方法及びピンホール検査装置 |
JP2016133360A (ja) * | 2015-01-16 | 2016-07-25 | 株式会社住化分析センター | ガス透過度の測定装置及び測定方法 |
CN107014571A (zh) * | 2016-01-15 | 2017-08-04 | 因特瑞驰开发公司 | 在泄漏测试中减少产品加热的装置 |
CN115108104A (zh) * | 2022-07-18 | 2022-09-27 | 浙江鸿昌机械有限公司 | 医用手套四边封自动包装机 |
CN115108104B (zh) * | 2022-07-18 | 2023-06-20 | 浙江鸿昌机械有限公司 | 医用手套四边封自动包装机 |
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