JP2012026801A - 検査装置および検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ピンホールを高精度に検出できる検査装置を提供する。
【解決手段】内容物が封入された絶縁性の密封包装物のピンホールを検査する検査装置１であって、密封包装物１０の表面に対して非接触となるよう対向して配置され、密封包装物１０と対向する部分が曲面形状を有している第一の電極１０１と、密封包装物１０が載置される載置用部材１００と、第一の電極１０１と載置用部材１００とに導線を介して接続され、第一の電極１０１に予め指定された電圧を印加する電源１０３と、密封包装物１０にピンホールが存在することを示すノイズを、導線１０４から検知するノイズ検知器１０５と、ノイズ検知器１０５の検知結果に応じて、ピンホールが密封包装物１０に検出されたことを示す情報を出力する出力部１０７とを備えた。
【選択図】図１

Description

本発明は、密封包装物のピンホールの検査に用いられる検査装置に関するものである。

従来の密封包装物のピンホールを検査する検査装置として、所定の電圧を有する交流電源と、一端を交流電源に接続され、他端に端子を有する導線と、密封包装物を載置する絶縁板と、絶縁板上に、密封包装物が載置された状態で、端子を密封包装物に近接させたり接触させたときの、導線に生じるノイズを検出するノイズ検知器とを含むものが知られていた（例えば、特許文献１参照）。

特開２００８−１６４３６３号公報（第１頁、第１図等）

しかしながら、従来の検査装置においては、密封包装物に近接させる端子がブラシ状であるため、ピンホールの検出感度が低く、ピンホールを高精度に検出できないという課題があった。

本発明の検査装置は、内容物が封入された絶縁性の密封包装物のピンホールを検査する検査装置であって、密封包装物の表面に対して非接触となるよう対向して配置され、密封包装物と対向する部分が曲面形状を有している第一の電極と、密封包装物が載置される載置用部材と、第一の電極と前記載置用部材とに導線を介して接続され、第一の電極に予め指定された電圧を印加する電源と、密封包装物にピンホールが存在することを示すノイズを、導線から検知するノイズ検知器と、ノイズ検知器の検知結果に応じて、ピンホールが密封包装物に検出されたことを示す情報を出力する出力部とを備えた検査装置である。

かかる構成により、密封包装物からピンホールを高精度に検出することができる。

また、本発明の検査装置は、前記検査装置において、密封包装物を下部から支持しながら搬送する搬送機を更に有し、載置用部材は、搬送機の密封包装部材を下部から支持する支持部材の少なくとも一部を構成しており、第一の電極は、搬送機の密封包装物が搬送される経路上に配置されている検査装置である。

かかる構成により、密封包装物の広い範囲についてピンホールの検査が可能となる。

また、本発明の検査装置は、前記検査装置において、密封包装物の裏面に対して非接触となるよう対向して配置され、密封包装物と対向する部分が曲面形状を有している第二の電極を更に備え、電源は、導線を介して前記第二の電極と更に接続され、第二の電極に予め指定された電圧を印加する検査装置である。

かかる構成により、密封包装物の両面のピンホールを一度に検出することができる。

また、本発明の検査装置は、前記検査装置において、搬送機は、密封包装物の搬送方向に向かって、密封包装物を受け渡し可能な間隔を隔てて配列された２つのベルトコンベアで構成され、載置用部材は、ベルトコンベアのベルトであり、密封包装物の裏面に対して非接触となるよう対向して配置され、密封包装物と対向する部分が曲面形状を有している第二の電極を更に備え、第二の電極は、２つのベルトコンベア間に配置されており、導線は、第二の電極と電源とを更に接続し、電源は、更に、第二の電極に予め指定された電圧を印加する検査装置である。

かかる構成により、密封包装物の両面の広い範囲についてピンホールの検査が可能となる。

本発明による検査装置等によれば、ピンホールの検出感度を高めて、ピンホールを高精度に検出することができる。

本発明の実施の形態１における検査装置の構成を示す図 同検査装置の第一の電極近傍を示す図 本発明の実施の形態２における検査装置の構成を示す図 同検査装置の第一の電極と第二の電極との近傍を示す図 本発明の実施の形態１における検査装置のノイズ検知器の構成の一例を示す図 本発明の実施の形態２における検査装置の第一の電極近傍を示す図 本発明の実施の形態１における検査装置の変形例の構成を示す図 同検査装置の第一の電極と第二の電極との近傍を示す図

以下、検査装置等の実施形態について図面を参照して説明する。なお、実施の形態において同じ符号を付した構成要素は同様の動作を行うので、再度の説明を省略する場合がある。

（実施の形態１）
図１は、本実施の形態における検査装置１の構成を示すブロック図である。
また、図５は、本実施の形態における検査装置１の、ノイズ検知器１０５の構成を示すブロック図である。

検査装置１は、密封包装物のピンホールを検出する装置である。検査装置１は、載置用部材１００、第一の電極１０１、電源１０２、制御部１０３、導線１０４、ノイズ検知器１０５、および出力部１０７を備える。

ノイズ検知器１０５は、全波整流器１０５１、積分器１０５２、基準電圧発生器１０５３、比較検出器１０５４、および検出保持器１０５５を備える。

密封包装物１０は、例えば、飲食物や液状医薬品等の内容物を封入して、電気絶縁性を有する材質の包装材等で外部を覆ったものである。内容物は、導電性を有するものであることが好ましい。また、内容物は、液体などの流動性があるものを含むことが好ましい。密封包装物は、例えば、レトルト食品や、輸液パックや、使い切りのコンタクトレンズ等である。密封包装物は、内容物が充填された密封容器等も含む概念である。密封包装物の包装材は、例えば、プラスチックや、アルミに樹脂等がコーティングされたものや、ラミネート加工された包装材等である。密封包装物１０は、載置用部材１００上に載置される。本実施の形態において精度良くピンホールの検査が可能な密封包装物１０は、１０ｍｍ以下の均一な厚さのものが好ましい。ただし、検査可能な密封包装物１０の厚さは、包装材の材質や厚さ、密封包装物１０の内容物や、電源１０２の電圧等により異なる。

載置用部材１００は、密封包装物１０を載置するための部材である。載置用部材１００の形状等は問わない。例えば、載置用部材１００は、ベルトコンベアのベルトであっても良いし、ローラコンベアのローラであっても良い。載置用部材１００は、例えば、絶縁性の材料とすること、もしくは載置用部材１００と接する部分が絶縁性材料であることが、第一の電極１０１から載置用部材１００への直接の放電を避けるうえでは好ましい。ただし、導電性の材料により構成されても良い。絶縁性の材料は、例えば、アクリル樹脂や、塩化ビニル樹脂や、ポリアセタール樹脂である。このような絶縁性の載置用部材１００上に密封包装物１０を載置することで、ピンホールの検査時における第一の電極１０１からの放電を防いで、電源１０２から印加する検査電圧を高くすることができ、検知感度を上げることが可能となる。

第一の電極１０１は、密封包装物１０の表面に対して非接触となるよう対向して配置される。また、第一の電極１０１の密封包装物と対向する部分（対向する面）は曲面形状を有している。この曲面形状は、例えば球面形状であっても良いし、平面を湾曲した湾曲形状の曲面でも良いし、円柱の側面のような曲面でもよい。ただし、この曲面形状は、密封包装物１０に向かって凸となる曲面形状とする。第一の電極１０１の全体の形状は、球体であっても良く、密封包装物１０に対向する部分が側面に相当する円柱形状であっても良く、球体の上半分を除去した半球形状や、円柱を縦に割った形状であっても良く、その形状は問わない。第一の電極１０１は、金属等の導電性を有する材質で構成される。第一の電極の材質は、例えば鉄や銅やアルミである。第一の電極１０１は、例えば、密封包装物１０の表面に対して近接して配置される。第一の電極１０１と、密封包装物１０との間の距離は、１ｍｍ前後から５ｍｍ程度までが好ましい。ただし、第一の電極１０１と密封包装物１０との間の距離や、第一の電極１０１の大きさや、第一の電極１０１に供給される電圧等は、これらの相互の値の関係や、密封包装物のサイズや包装材の材質、包装物の内容物等に応じて決定される。なお、球体が大きくなると、検出感度を下げないためには、印加する電圧は高くする必要がある。

電源１０２は、第一の電極１０１と載置用部材１００とに導線１０４を介して接続され、第一の電極１０１に対して予め指定された電圧を印加する。また、ここでは、電源１０２の載置用部材１００と接続されている側は、導線１０４を介して設定されているものとする。電源１０２は、通常は、交流電源であるが、直流電源を用いても良い。ここでの電源１０２は、外部の電源から供給される電流を昇圧して予め指定された電圧を得る昇圧用トランス等を備えた電源回路と考えても良いし、外部から入力される予め指定された電圧を受け付けるためのインターフェース等と考えてもよい。予め指定された電圧は、例えば、５ｋＶから２０ｋＶの範囲である。ただし、予め指定された電圧は、この範囲以外の値でも良く、上述したように、第一の電極１０１のサイズや、検査対象となる密封包装物の材質やサイズ、第一の電極１０１と密封包装物１０までの距離等の要因に応じて適宜決定される。電源１０２の供給する電圧の値や、供給のオン、オフ等は、例えば後述する制御部１０３等により制御されるようにしても良い。ただし、常に一定の電圧が、常時印加されていてもよい。ここでは、一例として、制御部１０３により電圧の印加制御される場合を例に挙げて説明する。

制御部１０３は、電源１０２が供給する電圧が予めユーザ等により設定された電圧となるような制御や、電圧の供給のオン、オフ等の制御を電源１０２に対して行う。制御部１０３は、ＭＰＵやメモリ等で構成されても良いし、専用回路で構成されても良い。

導線１０４は、第一の電極１０１と電源１０２とに接続されている。また、導線１０４は、電源１０２と載置用部材１００とに接続されているとともに、接地されている。ここでは、導線１０４のうちの、第一の電極１０１と接続されている導線を電極側導線１０４ａ、載置用部材１００と接続されて接地されている導線を接地側導線１０４ａとする。導線１０４は、銅等の導電性の材質により構成される。

ノイズ検知器１０５は、導線１０４から密封包装物１０にピンホールが存在することを示すノイズを検知する。そして、ノイズ検知器１０５は、検知結果を出力部１０７に出力する。本願発明者らによる鋭意研究の結果、本願のような構成で第一の電極１０１に電圧を加えると、ピンホールが存在する場合には、存在しない場合に比べて導線１０４に生じるノイズのレベルが高くなることが分かっている。このことから、ノイズ検知器１０５は、ピンホールが存在することを示すレベルのノイズを検知して、検知結果を出力する。なお、図３においては、ノイズ検知器１０５と導線１０４とを接続している部分も、ノイズ検知器１０５の一部と考えるものとする。かかることは以下の図においても同様である。

ノイズ検知器１０５は、例えば、導線１０４に対して並列に接続されている。ノイズ検知器１０５は、導線１０４のうちの電極側導線１０４ａに取り付けるようにしても良いが、導線１０４のうちの接地側導線１０４ｂに取り付けることが好ましい。例えば、ピンホールがない場合には電流が流れておらず、ピンホールがある場合にだけノイズが発生する接地側導線１０４ｂからノイズを検出する方が、検査時に交流電圧等が印加される電極側導線１０４ａからノイズを検出するよりも、ノイズを容易に検出できるからである。

ノイズ検知器１０５は、例えば、ノイズの検知レベルや感度等を調整することで、予め指定された閾値を超えるレベルのノイズだけを導線１０４から検出するようにしてもよい。閾値はレベル判断のための基準電圧と考えても良い。閾値については後述する。この場合、ノイズを検出したことが、ピンホールが存在することを示すノイズを検知したこととなる。

また、以下に説明するように、ノイズ検知器１０５は、導線に生じるノイズを検出し、検出したノイズを用いて、ピンホールが存在することを示すノイズを検知しても良い。

例えば、まず、ノイズ検知器１０５は、導線１０４のノイズを検出する。ノイズを検出するということは、例えば、ノイズの波形を取得することや、発生したノイズのレベルを示す値を取得することである。この場合に検出するノイズは、例えば、ピンホールが存在しない場合に生じるレベルのノイズも含むノイズでよい。ノイズを導線１０４から検出するための構成は公知技術であるので、ここでは説明を省略する。

そして、ノイズ検知器１０５は、導線１０４から検出したノイズについて、密封包装物１０にピンホールが存在することを示すノイズを検知する。ノイズ検知器１０５は、導線１０４から検出したノイズから、どのようにピンホールが存在することを示すノイズを検知してもよい。ここでは、一例として、一の密封包装物１０について検出したノイズ内に、予め指定した閾値を超えるレベルのノイズがあるか否かを判断し、ある場合に、ピンホールが存在することを示すノイズがあると判断し、超えなければ、ピンホールが存在することを示すノイズがないと判断する場合について説明する。この予め指定した閾値は、ピンホールがある場合のノイズと、ピンホールがない場合のノイズとの判断のための閾値であり、例えば、ピンホールのある密封包装物１０のサンプルとピンホールのない密封包装物１０のサンプルとを用いた実験や、シミュレーション等から得られる値である。閾値は、通常、ピンホールが存在しない場合に導線から得られるノイズレベルを超えるレベルを示す値であって、ピンホールが存在する場合に導線から得られるノイズレベル未満の値に設定される。なお、上記以外のピンホールが存在することを示すノイズを検知する処理として、例えば、ノイズ検知器１０５は、導線１０４から検出したノイズに対して、微分やフーリエ変換等の予め指定された処理を行い、処理の結果得られた値を用いて、ピンホールが存在することを示すノイズを検知したか否かを判断しても良い。導線１０４から検出したノイズの波形にフーリエ変換等を行った結果、ピンホールがない場合の周波数とは異なる周波数成分が検出された場合に、ピンホールが存在することを示すノイズを検知したと判断することが可能である。

なお、ピンホールが存在することを示すノイズを検知したということは、密封包装物１０にピンホールが検出されたことを意味する。また、ピンホールが存在することを示すノイズ検知されなかったということは、密封包装物１０にピンホールが検出されなかったことを意味する。ノイズ検知器１０５は、結果的に、ピンホールが存在することを示すノイズを検知することができればよく、例えば、ピンホールが存在しないことを示すノイズだけを検知しても良い。

ノイズ検知器１０５は、検知結果を、出力部１０７に出力する。検知結果は、例えば、ピンホールが存在することを示すノイズが発生したことを検知したことを示す情報や、検知しなかったことを示す情報である。ノイズ検知器１０５は、通常、ハードウェア（専用回路）で実現される。ただし、ＭＰＵやメモリ等から実現してもよく、この場合、ノイズ検知器１０５の処理手順は、通常、ソフトウェアで実現され、当該ソフトウェアはＲＯＭ等の記録媒体に記録されている。

本実施の形態１においては、特に、ノイズ検知器１０５が、変成器１０５０、全波整流器１０５１、積分器１０５２、基準電圧発生器１０５３、比較検出器１０５４、検出保持器１０５５を備えており、これらを用いてノイズ検知を行う場合の例について説明する。

変成器１０５０は、導線１０４と並列に接続される。変成器１０５０は、導線１０４からノイズの信号を取得し、ノイズの信号の電流値等を増幅する。

全波整流器１０５１は、変成器１０５０が導線１０４から取り出して増幅したノイズの信号（交流）を全波整流する。全波整流器１０５１の構成は、公知の技術である。

積分器１０５２は、全波整流されたノイズの信号の積分値を取得する。積分器１０５２の構成は公知の技術である。

基準電圧発生器１０５３は、図示しない電源電圧等を用いて、基準電圧を発生する。基準電圧は、積分器１０５２が積分した信号が、ピンホールが存在することが示すレベルであるか否かを判断するための電圧であり、例えば、予めユーザ等により電圧の値が設定される。この基準電圧は上述した閾値である。基準電圧発生器１０５３の構成は公知の技術である。

比較検出器１０５４は、積分器１０５２が出力する積分された信号と、基準電圧発生器１０５２が出力する基準電圧とを比較して、積分された信号が、基準電圧を超える電圧であるか否かに応じた異なる値を出力する。比較検出器１０５４が、基準電圧を超える電圧であることを示す信号を出力した場合、ピンホールが検知されたこととなる。比較検出器１０５４は、例えばコンパレータである。比較検出器１０５４の構成は公知の技術である。

検出保持部１０５５は、比較検出器１０５４の検出結果の値を一時的に保持する。そして、保持した値が、出力部１０７に対して出力される。検出保持部１０５５の構成は公知の技術である。

出力部１０７は、ノイズ検知器１０５の検知結果に応じて、密封包装物１０にピンホールが検出されたことを示す情報を出力する。具体的には、出力部１０７は、ノイズ検知器１０５の出力が、ピンホールが存在することを示すノイズを検知したことを示す情報である場合、検査対象の密封包装物１０にピンホールが検出されたことを示す情報を出力する。また、ノイズ検知器１０５が、ピンホールが存在することを示すノイズを検知しなかったことを示す情報を出力した場合、ピンホールが検出されなかったことを示す情報を出力しても良い。出力部１０７は、例えば、ピンホールが検出されたことを示す情報として、警報灯から光を出力させたり、警報音（例えばブザー）等を出力させたりしてもよい。また、検査のラインや製造ラインを停止させても良い。また、ピンホールが検出されたことを示す文字列等の情報を、モニタ等に表示しても良い。また、ピンホールが検出されたことを示す情報を、管理装置等の外部の装置に送信してもよい。ここで述べる出力とは、モニタへの表示、プリンタへの印字、警報灯の点灯、音出力、外部の装置への送信、記録媒体への蓄積、他の処理装置や他のプログラムなどへの処理結果の引渡しなどを含む概念である。出力部１０７は、モニタやスピーカー等の出力デバイスを含むと考えても含まないと考えても良い。出力部１０７は、出力デバイスのドライバーソフトまたは、出力デバイスのドライバーソフトと出力デバイス等で実現され得る。

以下、検査装置１の動作について例を挙げて説明する。例えば、ここでは、密封包装物１０が、液状の医薬品が封入された小型のプラスチック製のチューブであり、先端近傍は容器が細くなっている。そして、この細い部分は容器の厚さが薄くなっており、その先端には開封のためのタブがついている。このタブをちぎることで、容器を開封可能となっているものであるとする。そして、検査装置１を用いて、この先端部分を検査対象の部位としてピンホールの検査を行う場合を例に挙げて説明する。なお、この具体例の検査装置１による検査範囲は、ここでは一例として、球状の第一の電極１０１のサイズと同程度の範囲（例えば、および８ｍｍ×８ｍｍの矩形の範囲）としている。ただし、電源１０２の電圧や、第一の電極１０１と密封包装物１０との距離を調整することで、密封包装物１０の材質等によっては、２００ｍｍ×２００ｍｍ程度の範囲まで検査することも可能である。また、第一の電極１０１のサイズを変更したりすることで、検査範囲をさらに拡大可能である。

まず、導線１０４と接続された直径約８ｍｍの金属製の球状の第一の電極１０１の下に、密封包装物１０の検査対象となる部位が配置される。なお、この具体例においては、球状の第一の電極１０１としては、約８ｍｍから１０ｍｍぐらいの範囲の直径のものを用いても良い。

図２は、検査装置１の第一の電極１０１近傍を示す図である。第一の電極１０１は、金属製の保持部材１０１ａで保持されている。導線１０４は、第一の電極１０１に接続されていても、保持部材１０１ａに接続されていてもよい。ここでは、密封包装物１０の第一の電極１０１に対向する領域の近傍が検査対象部位１０ａとなっている。なお、検査対象となる領域の大きさは、第一の電極１０１に印加される電圧や、第一の電極１０１と密封包装物１０との距離によって変化する。密封包装物１０は、検査対象部位１０ａの下方を除いた部分が、密封包装物１０を保持する載置用部材１００上に載置されている。検査対象部位１０ａの下方は、空気だけが存在している状態となっている。第一の電極１０１の最も下方の部分と密封包装物１０の検査対象部位１０ａとの距離は、ここでは、１ｍｍから２ｍｍの範囲の距離に設定されている。

ここで、電源１０２から、第一の電極１０１に予め指定された約１０ｋＶから約１３ｋＶ程度の電圧を印加する。

ノイズ検知器１０５の全波整流器１０５１は、導線１０４から電圧印加時に取得されるノイズの信号を全波整流する。さらに、全波整流した値の積分値を積分器１０５２が取得する。そして、比較検出器１０５４が、基準電圧発生器１０５３が出力する閾値である基準電圧と、積分器１０５２が取得した信号とのレベルを比較して、積分した値が、基準電圧を超えるか否かを判断する。この基準電圧の値（即ち閾値）は、ここでは、検査対象と同じ密封包装物１０のうちの、ピンホールがあるサンプルと、ピンホールがないサンプルとをそれぞれ用いて、ピンホールの検査時と同じ条件でノイズを検出した場合のノイズレベルから実験的に得た、ピンホールの有無を判断可能な値に設定されている。この基準電圧の値（閾値）は、ピンホールがない場合のノイズレベルの最大値よりも大きな値であって、ピンホールがある場合のノイズレベルの最小値よりも小さな値に設定される。このような実験的に得た閾値を用いることで、ノイズから、ピンホールの有無を判断することが可能となる。なお、本実施の形態においては、閾値とノイズのレベルが一致する場合を、閾値を超えると判断した場合と同じ扱いとしても良いし、閾値を超えないと判断した場合と同じ扱いとしても良い。

比較検出器１０５４からは、積分されたノイズのレベルが閾値を超える場合には、閾値を超えるノイズを検出したことを示す値が出力され、超えない場合には、閾値を超えるノイズを検出したことを示す値は出力されない。検出保持部１０５５は、比較検出器１０５４が出力した閾値を超えるノイズを検出したことを示す値を一時的に保持する。そして、保持した値を、出力部１０７に送信する。閾値を超えるノイズを検出したということは、ここでは、ピンホールが存在することを示すノイズを検出したことである。

出力部１０７は、閾値を超えるノイズが検出されたことを示す値を受け付けると、ピンホールが検出されたことを示す情報を出力する。例えば、出力部１０７は、ピンホールが検出されたことを示す警告等を図示しないモニタ等に表示させたり、図示しない警告灯を点灯させる。

ノイズ検知器１０５は、ノイズのレベルが閾値を超えないと判断した場合は、出力部１０８に対する出力は行わない。このため、出力部１０７からも出力が行われない。

本実施の形態においては、第一の電極１０１を密封包装物１０と非接触となるよう配置しているため、接触させた場合と比べて、同じ電圧を印加した場合のピンホールの検出漏れを低減させることができ、ピンホールの検出精度を高くすることができる。これは、第一の電極１０１が、密封包装物１０に接触しているよりも、密封包装物１０との間に空間がある方が放電しやすいことによるものと考えられる。また、非接触で検出を行うため、従来のように密封包装物１０に対する電極の接触の不均一によって、検出精度がばらつくことがない。特に、検査対象が密封包装物１０の微細な部位等である場合、従来のような刷毛状の電極を用いても、微細な部位に電極を安定して均一に接触させることは困難であり、均一に接触させられない結果、正確な検出が行えなくなるという問題が生じる可能性があるが、本願では、第一の電極１０１と、密封包装物１０が物理的に接触しないため、上記のような接触具合のばらつきによる検出精度のばらつきを防ぐことができる。また、特に重さの軽い密封包装物１０や、サイズの小さい密封包装物１０では、刷毛状の電極と接触することによって密封包装物１０が電極に引っかかって製造ライン上を流れなくなる。そして、引っかかった密封包装物１０によって、その後の密封包装物１０もせき止められる結果、製造ライン上で製品詰まりが生じ、ライン停止が頻発してしまう。これに対し、本実施の形態においては、第一の電極１０１が密封包装物１０と非接触であるため、密封包装物１０が軽くても、このような問題が生じない。また、非接触としたことにより、検査時に第一の電極１０１が接触することによって密封包装物１０に傷がつくこと等を防ぐことができる。

また、本実施の形態においては、第一の電極１０１の密封包装物１０と対向する部分を曲面としたことによって、第一の電極１０１の密封包装物１０と対向する部分が刷毛状や平面形状である場合に比べて、同じ電圧を印加した場合のピンホール検知感度を高くすることができ、ピンホールを検知しやすくして、ピンホールの検出漏れを低減させて、検出精度を高めることができる。特に第一の電極１０１を球状とすることで、検査対象となる領域を局所的に絞り込みやすく、密封包装物１０の微細な検査対象部位についての検査も可能となる。これに対し、例えば、微細な部分からピンホールを検出するために、第一の電極１０１を刷毛状や先端を細くした棒状とした場合、球状の場合と比べてピンホールの検知感度が低くなってしまうが、球状とすることで、検知感度の低下を防ぎつつ、微細な部分についてのピンホール検出が可能となる。

なお、本実施の形態においては、密封包装物１０の一部の部位だけから、ピンホールの検出を行う場合について説明したが、第一の電極１０１を、密封包装物１０上を移動させながら、上記のピンホールの検出処理を行うことで、密封包装物１０の様々な部分や、密封包装物１０全体について、ピンホールの検出を行うことができる。なお、第一の電極１０１の位置を平面上で移動させるための構成等は公知技術であるので、ここでは説明を省略する。

以上のように、本実施の形態によれば、ピンホールの検出感度を高めて、高精度にピンホールを検出することができる。

（実施の形態２）
本実施の形態においては、上記実施の形態１において説明した検査装置において、密封包装物を搬送する搬送機を設けて、密封包装物を移動させながらピンホール検出を行えるようにするとともに、更に、密封包装物１０の裏面側に第二の電極を設けて、密封包装物１０の裏面側からもピンホールの検出を行うようにしたものである。

図３は、本実施の形態における検査装置２の構成を示すブロック図である。

検査装置２は、密封包装物のピンホールを連続的に検出する装置である。検査装置２は、第一の電極１０１、電源１０２、制御部１０３、導線１０４、ノイズ検知器１０５、閾値格納部１０６、出力部１０７、搬送機２０１、および第二の電極２０２を備える。搬送機２０１は、載置用部材であるベルト１０８を備えた第一のベルトコンベア２０１１および第二のベルトコンベア２０１２を備えている。検査装置１は、第一の電極１０１、電源１０２、制御部１０３、導線１０４、ノイズ検知器１０５、出力部１０７の構成については、上記実施の形態１と同様であるので、説明は省略する。

搬送機２０１は、密封包装物１０を下部から支持しながら搬送する。上述した第一の電極１０１は、搬送機２０１の密封包装物１０が搬送される経路上に配置されている。搬送機２０１は、例えば、ベルトコンベアや、ローラコンベアである。搬送機２０１は、例えば、密封包装物１０を下部から支持する支持部材を有しており、この支持部材の少なくとも一部が、ここでは上述した載置用部材となっている。例えば、ベルトコンベアの場合、支持部材はベルトである。また、ローラコンベアの場合、支持部材はローラである。また、ベルトコンベアの場合、載置用部材１００は、ベルト、もしくはベルトの密封包装物１０が配置される部分である。また、ローラコンベアの場合、載置用部材１００はローラ、もしくはローラの密封包装物１０が配置される部分である。ここでは、特に、搬送機２０１が、密封包装物１０の搬送方向に向かって、密封包装物１０を受け渡し可能な間隔を隔てて配列された第一のベルトコンベア２０１１と、第二のベルトコンベア２０１２とで構成されており、載置用部材がベルト１０８である場合を例に挙げて説明する。第一のベルトコンベア２０１１と第二のベルトコンベア２０１２との間隔は、例えば、密封包装物１０の搬送方向の長さよりも短く、後述する第二の電極２０２が配置可能な間隔とする。第一のベルトコンベア２０１１および第二のベルトコンベア２０１２のベルト１０８は、ベルト状の絶縁性材料で構成されている。例えば、ベルト１０８は、上記実施の形態１において説明した絶縁性の載置用部材と同様の材質で構成される。ただし、ベルトは、適切な弾性を有する材質であることが好ましい。なお、ベルト１０８やローラとの電源１０２との接続および接地は、どのように行っても良い。例えば図示しないブラシ状の端子をベルト１０８やローラの表面と接触させ、このブラシ状の端子を電源１０２と接続するとともに接地するようにしても良い。

第二の電極２０２は、密封包装物１０の裏面に対して非接触となるよう対向して配置され、密封包装物１０と対向する部分が曲面形状を有している。第二の電極２０２は、密封包装物１０の裏面に対向して配置される点を除けば、第一の電極１０１と同様のものが用いられるため、第二の電極２０２の形状等の詳細な説明は省略する。なお、第二の電極２０２は、ピンホール検出時に、密封包装物１０の裏面に対向するよう配置されればよい。導線１０４、具体的には電極側導線１０４ａにより電源１０２と接続されている。これにより、第二の電極２０２にも、導線１０４を介して、電源１０２から予め指定された電圧が印加される構成となっている。ただし、第一の電極１０１と第二の電極２０２にそれぞれ印加される予め指定された電圧は異なる電圧としても良い。ここでは、電源１０２と接続された導線１０４が分岐して、第一の電極１０１と第二の電極２０２とに接続されており、ノイズ検知器１０５は、導線の分岐していない部分のノイズを検出するよう導線１０４に取り付けられている場合について説明する。第二の電極２０２は、搬送機２０１の密封包装物１０が搬送される経路の下方に密封包装物１０と非接触となるよう配置されている。ここでは、上述したように、第二の電極２０２が、第一のベルトコンベア２０１１と第二のベルトコンベア２０１２と間の、密封包装物１０が搬送される経路の下方に、曲面が上向きとなるよう配置されている場合について説明する。

なお、本実施の形態においては、電源１０２は、複数の電源を有しており、第一の電極１０１と第二の電極１０２とが、それぞれ、電源１０２を構成する異なる電源に個別に接続されていても良い。また、電源１０２が有する複数の電源は、異なる電圧を印加するものであってもよい。

以下、検査装置２の動作について例を挙げて説明する。

図４は、検査装置２の、第一の電極１０１と第二の電極２０２との近傍を示す図である。例えば、ここでは、密封包装物１０が、幅が１５０ｍｍの、アルミ箔の表面に合成樹脂を積層加工したレトルトパウチであるとする。また、第一の電極１０１および第二の電極２０２は、高さが密封包装物１０の幅よりも長い円柱形状を有する金属であり、長さは、例えば、２００ｍｍで、直径は、１０ｍｍであるとする。ただし、これ以外のサイズであっても良い。また、第一の電極１０１および第二の電極２０２は、側面が、第一のベルトコンベア２０１１および第二のベルトコンベア２０１２の搬送面に対して平行となり、なおかつ側面が、密封包装物１０の搬送される進路を横切るように、第一のベルトコンベア２０１１上方（第一の電極１０１）および第一のベルトコンベア２０１１と第二のベルトコンベア２０１２との間（第二の電極２０２）に配置される。なお、第一の電極１０１の配置される位置は、密封包装物１０の搬送経路上であれば第一のベルトコンベア２０１１上でなくてもよい。第一の電極１０１は、曲面が下向きとなるよう配置される。また、第二の電極２０２は、曲面が上向きとなるよう配置される。

まず、電源１０２により、第一の電極１０１と第二の電極２０２とに予め指定された電圧を印加する。そして、第一のベルトコンベア２０１１を搬送された密封包装物１０が、第一の電極１０１下を通過する際に、ノイズ検知器１０５が、導線１０４からノイズを検出する。また、同様に、密封包装物１０が、第二の電極２０２上を通過する際にもノイズを検出する。ノイズの検出は、予め指定された時間間隔、例えば１０ミリ秒間隔等でピンホール検出に漏れがないようにくり返し行ってもよいし、連続的に行っても良い。くり返し行う場合、繰り返しの時間間隔は、ベルトコンベアの搬送速度や、第一の電極１０１でピンホールを検出可能な範囲の大きさ等で決定される。そして、ノイズ検知器１０５は、上記実施の形態１と同様に、導線１０４から検出したノイズに基準電圧（閾値）を超えるレベルのノイズがあるか否かの判断処理を繰り返し、あるいは連続的に行う。そして、閾値を超えるノイズがあると判断された場合、出力部１０７は、ピンホールがあることを示す表示等の出力を行う。閾値を超えるノイズが検出されなかった場合は、ノイズ検知器１０５は出力部１０７に対して検知結果の出力を行なわず、出力部１０７からは、出力が行われない。

この実施の形態においては、密封包装物１０が搬送機２０１で搬送されるため、密封包装物１０表面を走査してピンホールを検出することができ、広範囲のピンホール検出が可能となる。

また、第一の電極１０１を密封包装物１０の上方側に、また、第二の電極２０２の密封包装物１０の下方側に配置することで、一度に密封包装物１０の両面のピンホール検出が可能となる。

また、密封包装物１０は、絶縁性の載置用部材であるベルト１０８上に配置されるため、第一の電極１０１等からの放電を防いで、検査に用いる電圧を高くすることが可能となる。

なお、電源１０２からの電圧の印加や、ノイズ検知器１０５によるノイズの検知は、密封包装物１０が第一の電極１０１下や、第二の電極２０２上を通過する期間だけ行うようにしても良いし、常時行うようにしても良い。密封包装物１０が第一の電極１０１下や、第二の電極２０２上を通過する期間の開始時期や終了時期は、図示しない近接スイッチ等で、密封包装物１０の通過を検知することで検出可能である。

また、上記の例においては、第一の電極１０１および第二の電極２０２として円柱形状の電極を用いたが、検査対象となる密封包装物１０のサイズが小さい場合には、上記実施の形態１の動作の例において説明したような球状の電極を用いるようにしてもよいし、他の形状のものを用いても良い。

また、上記の例においては、第一の電極１０１と第二の電極２０２とに分岐して接続されている導線１０４の、分岐していない部分からノイズを検知するようにしたが、分岐した部分から、それぞれノイズを個別に検知するようにしてもよい。この場合、密封包装物１０のどの面にピンホールが検出されたかを特定することができる。

また、上記の例においては、搬送機２０１がベルトコンベアである場合について説明したが、搬送機２０１はローラコンベアでもよい。その場合、載置用部材１００となるローラの接する表面が、絶縁性の材料で構成されているようにすることが好ましい。例えば、ローラ自体が絶縁性の樹脂で構成されていても良い。ローラコンベアの場合、ローラ間に、第二の電極２０２を設置しても良い。また、搬送機２０１は、上記以外の他の搬送機であってもよく、その場合、密封包装物１０が載置される部分は、絶縁性部材で構成されていることが好ましい。

以上のように、本実施の形態によれば、密封包装物の両面のピンホール検出が可能となる。また、搬送機で、密封包装物を搬送してピンホール検出を行うことにより、密封包装物上を走査して広い範囲のピンホール検出が可能となる。

なお、本実施の形態２においては、第一の電極１０１と第二の電極２０２とを設置した場合について説明したが、本発明においてはいずれか一方だけを配置しても良い。例えば、図６に示すように、第二の電極２０２を省略してもよい。

また、本実施の形態２においては、搬送機を省略してもよい。

また、本実施の形態２の搬送機を、上記実施の形態１に適用することで、異なる密封包装物上のピンホール検査を連続的に検査できるようにしても良い。

また、上記実施の形態１において、密封包装物１０の裏面側にも、上記実施の形態２と同様の、密封包装物１０の裏面側にも第二の電極２０２を配置する構成を、上記実施の形態１に対して適用するようにしても良い。例えば、検査装置の構成を、図７に示すブロック図のような構成とするとともに、図２に示した第一の電極１０１と同様の球状の第二の電極２０２を、図８に示すように密封包装物１０の裏面側に配置して、密封包装物１０の両面のピンホール検査を行えるようにしても良い。なお、図７において、球状の第二の電極２０２は、保持部材１０１ａと同様の保持部材２０２ａにより保持されているようにする。

本発明は、以上の実施の形態に限定されることなく、種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることは言うまでもない。

以上のように、本発明にかかる検査装置は、密封包装物のピンホールを検出する装置として適しており、特に、密封包装物に非接触でピンホールを検出できる装置等として有用である。

１、２ 検査装置
１０ 密封包装物
１０ａ 検査対象部位
１００ 載置用部材
１０１ 第一の電極
１０１ａ、２０２ａ 保持部材
１０２ 電源
１０３ 制御部
１０４ 導線
１０５ ノイズ検知器
１０７ 出力部
１０８ ベルト
２０１ 搬送機
２０１１ 第一のベルトコンベア
２０１２ 第二のベルトコンベア
２０２ 第二の電極

Claims (5)

1. 内容物が封入された絶縁性の密封包装物のピンホールを検査する検査装置であって、
   前記密封包装物の表面に対して非接触となるよう対向して配置され、当該密封包装物と対向する部分が曲面形状を有している第一の電極と、
   前記密封包装物が載置される載置用部材と、
   前記第一の電極と前記載置用部材とに導線を介して接続され、前記第一の電極に予め指定された電圧を印加する電源と、
   前記密封包装物にピンホールが存在することを示すノイズを、前記導線から検知するノイズ検知器と、
   前記ノイズ検知器の検知結果に応じて、ピンホールが前記密封包装物に検出されたことを示す情報を出力する出力部とを備えた検査装置。
2. 前記密封包装物を下部から支持しながら搬送する搬送機を更に有し、
   前記載置用部材は、前記搬送機の前記密封包装部材を下部から支持する支持部材の少なくとも一部を構成しており、前記第一の電極は、前記搬送機の密封包装物が搬送される経路上に配置されている請求項１記載の検査装置。
3. 前記密封包装物の裏面に対して非接触となるよう対向して配置され、当該密封包装物と対向する部分が曲面形状を有している第二の電極を更に備え、
   前記電源は、導線を介して前記第二の電極と更に接続され、前記第二の電極に予め指定された電圧を印加する請求項１または請求項２記載の検査装置。
4. 前記搬送機は、前記密封包装物の搬送方向に向かって、当該密封包装物を受け渡し可能な間隔を隔てて配列された２つのベルトコンベアで構成され、
   前記載置用部材は、前記ベルトコンベアのベルトであり、
   前記密封包装物の裏面に対して非接触となるよう対向して配置され、当該密封包装物と対向する部分が曲面形状を有している第二の電極を更に備え、
   前記第二の電極は、前記２つのベルトコンベア間に配置されており、
   前記導線は、前記第二の電極と前記電源とを更に接続し、
   前記電源は、更に、前記第二の電極に予め指定された電圧を印加する請求項２記載の検査装置。
5. 内容物が封入された絶縁性の密封包装物のピンホールを検査する検査方法であって、
   前記密封包装物と対向する部分が曲面形状を有している第一の電極を、載置用の部材上に載置された密封包装物の表面に対して非接触となるよう対向して配置して、前記第一の電極と前記載置用の部材とに接続された導線を介して、当該第一の電極に予め指定された電圧を印加して、前記導線から前記密封包装物にピンホールが存在することを示すノイズを検知し、当該検知結果に応じて、ピンホールが前記密封包装物に検出されたことを示す情報を出力する検査方法。

Images