JP2003090826A - ピンホール検査装置およびピンホール検査方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 速い搬送速度においても検査洩れがなく、判
定用計測値およびしきい値を精度よく設定でき、高い精
度での検査が可能なピンホール検査装置およびピンホー
ル検査方法を提供する。 【解決手段】 導電性内容物１が充填された絶縁性密封
包装体２に接触させる第１の電極５と、絶縁性密封包装
体２の検査部位３に配置する第２の電極６と、両電極間
に電位差を与える電源４と、放電電流１００をからアナ
ログ信号１１０を発生させるアナログ信号発生手段７
と、アナログ信号１１０をディジタル変換して判定用計
測値１２０を生成する判定用計測値生成手段２６とを含
む計測部２２、判定用計測値１２０としきい値１３０と
を比較して判定結果１４０を生成する判定手段２７を含
む判定部２３および制御手段２５と記憶手段２８とを含
む制御部２１を備え、計測部２２における計測処理と、
判定部２３における判定処理とを独立して実行させる機
能を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液状の医薬品や飲
食物などの導電性内容物が充填された絶縁性密封包装体
のシール部および胴部におけるピンホールの有無を検査
するピンホール検査装置およびピンホール検査方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】生理食塩水、ブドウ糖液、蒸留水等の輸
液と呼ばれる液状の医薬品や飲食物などは、袋やボトル
などの包装体に充填され、密封された状態で流通される
のが一般的である。これらの内容物が充填され密封され
る包装体の材料には、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロ
ピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥ
Ｔ）、塩化ビニル（ＰＶＣ）などの合成樹脂が広く用い
られている。包装体には、例えば、輸液バッグや輸液ボ
トルなどの輸液容器、レトルト食品用、飲料用ＰＥＴボ
トル等の包装容器などがある。

【０００３】上記のような内容物が充填された包装体
は、充填された内容物の漏出を防止するために、通常密
封される。内容物が充填される前の包装体には開口部が
あり、この開口部から内容物を充填した後、これを閉塞
する操作が行われる。そのような処理として、熱シール
処理が採用されている。

【０００４】熱シールには、開口部をキャッピングする
方法、シート状の部分を重ね合わせてシールする方法な
どがある。いずれの場合も、包装体のシールする部位を
押さえつけつつ、そこに熱を加えて融着させることによ
って接着する処理が施される。このようにして内容物が
充填された包装体を密封することができる。

【０００５】しかし、熱シール処理を施した部位（熱シ
ール部という）に、微小な穴状の欠陥や熱シール処理の
際の接着不良による隙間状の欠陥など（以下、まとめて
ピンホールという）が発生することがある。発生したピ
ンホールは、包装体のシール部を貫通することがあり、
液洩れや内容物と外気との反応による内容物の品質低
下、雑菌の侵入などの弊害をもたらす可能性がある。ま
た、包装体の胴部においても、その製造工程において同
様のピンホールが発生する場合がある。

【０００６】したがって、密封された包装体は、通常全
数について、熱シール部および胴部におけるピンホール
の有無が検査され、ピンホールが存在する場合には、不
良品として処理される。以下、この検査を行うための装
置についてその概要を説明する。

【０００７】このような装置の一例として、特開昭５４
−７６２８４号公報には、２組の検査電極を備え、差動
方式によりピンホールを検出するために、Ｓ／Ｎ比を大
きくすることができるピンホール検査装置が開示されて
いる。一方、特開平６−８８０１号公報には、低周波高
電圧を印加して検査性能を向上させるピンホール検査装
置が開示されている。 図１は、従来の技術に係るピン
ホール検査装置の構成を示したブロック図である。以
下、逐次搬送されてくる、導電性内容物１が充填された
絶縁性密封包装体２の検査部位３を対象に、ピンホール
の有無を検査する場合について説明する。

【０００８】図１に示されているように、従来の技術に
係るピンホール検査装置は、絶縁性密封包装体２に接触
させる第１の電極５と、絶縁性密封包装体２の検査部位
３に接触させるかまたは近接させて配置する第２の電極
６と、第１の電極５と第２の電極６との間に電圧を印加
する電源４と、第１の電極５と第２の電極６との間に生
じる放電電流１００の計測値を、アナログ信号１１０と
して発生させるアナログ信号発生手段７と、計測された
アナログ信号１１０と予め設定されているしきい値１３
０とを比較し、絶縁性密封包装体２の検査部位３におけ
るピンホールの有無を示す判定結果１４０を生成する計
測判定手段８を備える。

【０００９】一般に、上記のような内容物は導電性を有
し、一方、包装体は絶縁性を有する。そこで、両者の電
気的特性の相違を利用した検査方法が採用されている。
以下、図１に示したピンホール検査装置を基に、その検
査方法について説明する。

【００１０】まず、導電性内容物１が充填された絶縁性
密封包装体２に高電圧を印加する第１の電極５を接触さ
せ、次に検査電極と呼ばれる第２の電極６を包装体の熱
シール部などの検査部位３に接触させるか、または近接
させて配置する。

【００１１】この状態では、第１の電極５と導電性内容
物１との間には絶縁性を有する絶縁性密封包装体２の材
料層が存在し、第２の電極６と導電性内容物１との間に
も絶縁性密封包装体２の材料層が存在する。したがっ
て、第１の電極５および第２の電極６と導電性内容物１
との間には、電気的には静電容量が存在することにな
る。なお、第２の電極６と絶縁性密封包装体２とを接触
させないときには、この間に空気層が加わるが、基本的
に静電容量が存在することには変わりがない。一方、内
容物は導電性を有するので、電気抵抗を持つ導線と同様
の作用をする。

【００１２】したがって、第１の電極５と第２の電極６
との間に電源４がある場合には、第１の電極５、コンデ
ンサ、導電体（導電性内容物１）、コンデンサ、第２の
電極６の順で、電気回路が構成されることになる。コン
デンサに相当する絶縁性密封包装体２の検査部位３にお
ける材料層にピンホールがない場合には、ほとんど電流
が流れない。コロナ放電により、わずかに電流が流れる
程度である。

【００１３】一方、検査部位３にピンホールが存在する
と、ピンホール部で第２の電極６と導電性内容物１との
間に火花放電が生じるので、第１の電極５と第２の電極
との間を流れる電流（以下、放電電流という）が、著し
く増加する。すなわち、ピンホールの有無により、電流
値に顕著な変化が現れる。これにより、ピンホールの有
無を判別し、良品と不良品とを区別することができる。

【００１４】このような従来の技術に係るピンホール検
査装置では、ピンホールがないと判定する場合の電流値
（以下、しきい値と記す）が予め設定されている。そし
て、計測判定手段８は、計測されたアナログ信号１１０
の値としきい値１３０とを比較し、計測値がしきい値よ
り大きいときにピンホールがあると判定する。

【００１５】このように、しきい値１３０は非常に重要
なパラメータである。この値が低過ぎると実質的に良品
であるものを不良品と判定して処分してしまう可能性が
あり、高過ぎると不良品を良品と判定して出荷してしま
う危険性がある。なお、アナログ信号１１０とは、検査
部位３において計測された信号、例えば、検査部位３の
キャップ部３ａの全周を連続的に計測したときに、計測
される信号を意味する。

【００１６】通常、第２の電極６の一端は抵抗器などを
挟んで接地されており、アナログ信号発生手段７は、放
電電流１００を計測すると、第２の電極６と接地部との
間（抵抗器の両端）で放電電流１００に依存した電位を
獲得し、これをアナログ信号１１０として出力する。

【００１７】ピンホールがなく、ピンホールに起因する
放電が起こらず、静電容量の均一性が保たれていると
き、アナログ信号１１０は、第２の電極６の検査部位３
における検査位置の変位に対して、通常ノイズによる複
数のピークを含む平坦な波形を描く。それに対し、ピン
ホールが存在するときには、検査位置の変位に対してピ
ンホールによるピークを有する波形となる。

【００１８】しきい値１３０は、計測されたピーク値が
ノイズによるものなのか、またはピンホールに起因する
ものなのかを判定するための基準であり、通常その最適
値は導電性内容物１や絶縁性密封包装体２の品種などで
変化する。そのため、被検査体と同じ構成形態の良品を
検査したときのアナログ信号１１０の値を基に設定され
るのが一般的である。

【００１９】しかし、アナログ信号の特性上、ピーク値
の確認やピーク値の保存、しきい値１３０の設定などの
精度が不十分であった。例えば、作業者が、ノイズのた
め逐次変化し続ける良品のアナログ信号１１０から、目
視などでそのピーク値を観察してピーク値を選び、その
ピーク値を約１．５〜３倍した値をしきい値１３０とし
て設定するといった方法が採られている。そのため、し
きい値１３０は、個人差の影響大きく受けるなど、信頼
性の高い値を得ることができないのが実情である。

【００２０】さらに、絶縁性密封包装体２にピンホール
がない場合でも、アナログ信号１１０は、包装体の肉厚
変動や表面性状、外部からの電磁波、温度、湿度など様
々な計測条件の影響を受け、ノイズによる多くの細かな
ピークを伴う。特に、欠陥が小さい場合や導電性内容物
１の導電性が低いときには、バックグラウンドのノイズ
レベルに対するピンホールによる電流変化の比率が小さ
くなる。このような場合には、しきい値の設定が特に難
しい。

【００２１】このように、従来の技術に係るピンホール
検査装置は、不十分な精度のしきい値１３０を基にして
おり、その検査精度もまた不十分であった。さらに、し
きい値１３０は、導電性内容物１や絶縁性密封包装体２
の品種などの他、同じ品種間でも、形状や特性上のばら
つき、計測条件など様々な要因により変動してしまうの
で、設定したしきい値が適正値であるか否かの判断も困
難であった。

【００２２】また、アナログ信号をディジタル信号に変
換し、ディジタル信号の処理による方法も提案されてい
る。この方法では、アナログ信号を計測した後、そのデ
ータをディジタル信号に変換し、逐次そのディジタル信
号をしきい値と比較判定することによって、ピンホール
の有無を判定することが行われる。

【００２３】しかし、この方法では、アナログ信号を計
測し、ディジタル信号に変換した後、判定処理を行い、
その判定処理が済んだ後、次のアナログ信号を計測する
ので速い速度で洩れなく検査することができなかった。
その結果、従来のディジタル信号による検査方法では高
速化ができなかった。

【００２４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、導電性内容
物が充填された絶縁性密封包装体のピンホール検査にお
いて、検査洩れを確実に防止でき、速い搬送速度におい
ても高い精度で検査を行うことができる、ピンホール検
査装置およびピンホール検査方法を提供することを目的
とする。

【００２５】また、本発明は、導電性内容物が充填され
た絶縁性密封包装体のピンホール検査において、判定用
計測値を精度よく生成することができ、これにより、良
品と不良品との判定においてさらに優れた判定精度を実
現することができる、ピンホール検査装置およびピンホ
ール検査方法を提供することを目的とする。

【００２６】また、本発明は、導電性内容物が充填され
た絶縁性密封包装体のピンホール検査において、良品ま
たは不良品の判定処理の基礎となるしきい値を、自動的
に精度よく設定することができ、これにより、良品と不
良品との判定において優れた判定精度を実現することが
できる、ピンホール検査装置およびピンホール検査方法
を提供することを目的とする。

【００２７】

【課題を解決する手段】本発明に係るピンホール検査装
置は、導電性内容物が充填された絶縁性密封包装体に接
触させる第１の電極と、絶縁性密封包装体の検査部位に
接触させるかまたは近接させて配置する第２の電極と、
第１の電極と第２の電極との間に電圧を印加する電源
と、第１の電極と第２の電極との間に生じる放電電流の
計測値を、アナログ信号として発生させるアナログ信号
発生手段と、アナログ信号をディジタル信号に変換し、
ディジタル信号を基にピンホール判定用計測値を生成す
る判定用計測値生成手段とを含む計測部、判定用計測値
と予め設定されているしきい値とを比較し、該比較に基
づいて絶縁性密封包装体の検査部位におけるピンホール
の有無を判定し、判定結果を生成する判定手段を含む判
定部、ならびに少なくとも、判定用計測値、しきい値お
よび判定結果を記憶する記憶手段と、計測部、判定部お
よび記憶手段を制御する制御手段とを含む制御部を備
え、計測部における計測処理と判定部における判定処理
とを独立して実行させる機能を有することを特徴とす
る。

【００２８】上記の装置によれば、計測処理と判定処理
とを独立に平行して実行させることができるので、検査
洩れを防止しつつ、速い搬送速度においても高い精度で
検査を行うことができる。また、判定用計測値を精度よ
く生成することができ、これにより、良品と不良品との
判定において優れた判定精度、検査精度を実現すること
ができる。

【００２９】本発明に係るピンホール検査装置は、制御
部が、アナログ信号をディジタル信号に変換する区間ま
たはアナログ信号を計測する区間を指定する計測制御信
号発生手段を備えることが望ましい。

【００３０】上記の装置によれば、ピンホール検査おけ
る検査区間を正確に設定することができるので、判定用
計測値のデータ形態を確定することができ、判定用計測
値の管理が容易となる。

【００３１】ここで、制御手段が、記憶手段に、１つの
検査部位における判定用計測値を格納した後、１つの絶
縁性密封包装体に対する一連の検査部位における判定用
計測値を格納した後、または、複数の絶縁性密封包装体
に対する一連の検査部位における判定用計測値を記憶手
段に格納した後に、判定用計測値を判定部に出力する機
能を有することが望ましい。

【００３２】上記の装置によれば、絶縁性密封包装体の
搬送装置で構成される多種多様な搬送システムに適合す
るように、判定用計測値のデータ処理単位を設定するこ
とができ、検査洩れ等の誤動作を防ぎつつ、速い搬送シ
ステムの搬送速度に対応した、速い搬送速度においても
高い精度で検査を行うことができる。

【００３３】本発明に係るピンホール検査装置は、制御
部が、ピンホールが検出されないことを示す１または複
数の判定用計測値を基に、しきい値を生成するしきい値
管理手段を備えることが望ましい。

【００３４】上記の装置によれば、実際の計測条件に適
合したしきい値の生成が可能となり、しきい値を自動的
に精度よく設定することができ、良品と不良品との判定
において優れた判定精度を実現することができる。ま
た、しきい値の設定を自動的に処理することができ、設
定処理の高速化、省力化および人為的なミスの抑制が可
能となる。

【００３５】また、本発明に係るピンホール検査装置
は、制御部が、導電性内容物の特性および絶縁性密封包
装体の構成形態のうち少なくとも一方の情報を含む計測
条件を基に、記憶手段に格納されるしきい値を設定する
しきい値管理手段を備えることが望ましい。

【００３６】上記の装置によれば、導電性内容物や絶縁
性密封包装体の品種など、計測条件の変化に対応したし
きい値の設定が可能となり、良品と不良品との判定にお
いて優れた判定精度を実現することができる。また、し
きい値の設定を自動的に処理することができ、処理の高
速化、省力化および人為的なミスの抑制が可能となる。

【００３７】ここで、本発明に係るピンホール検査装置
は、しきい値管理手段が、導電性内容物の特性および絶
縁性密封包装体の構成形態のうちの少なくとも一方の情
報を含む計測条件と、過去に計測した判定用計測値とを
基に、しきい値が正常値であるか否かを判断する機能を
有することが望ましい。

【００３８】上記の装置によれば、導電性内容物や絶縁
性密封包装体の品種ごとに、設定したしきい値が正常値
であるか否かを確認することができ、異常なしきい値の
設定を防止できる。

【００３９】本発明に係るピンホール検査方法は、第１
の電極を、導電性内容物が充填された絶縁性密封包装体
に接触させるステップと、第２の電極を、絶縁性密封包
装体の検査部位に接触させるかまたは近接させて配置す
るステップと、第１の電極と第２の電極との間に電圧を
印加するステップと、第１の電極と第２の電極との間に
生じる放電電流の計測値を、アナログ信号として発生さ
せるステップと、アナログ信号を、ディジタル信号に変
換し、ディジタル信号を基にピンホール判定用計測値を
生成するステップと、判定用計測値を格納するステップ
と、判定用計測値と予め設定されているしきい値とを比
較し、該比較に基づいて絶縁性密封包装体の検査部位に
おけるピンホールの有無を判定し、判定結果を生成する
ステップとを含み、判定用計測値を生成し、判定用計測
値を格納する計測処理と、格納された判定用計測値およ
びしきい値から判定結果を生成する判定処理とを独立し
て実行することを特徴とする。

【００４０】また、本発明に係るピンホール検査方法
は、アナログ信号をディジタル信号に変換する区間また
はアナログ信号を計測する区間を指定することが望まし
い。

【００４１】ここで、１つの検査部位における判定用計
測値を格納した後、１つの絶縁性密封包装体に対する一
連の検査部位における判定用計測値を格納した後、また
は、複数の絶縁性密封包装体に対する一連の検査部位に
おける判定用計測値を記憶手段に格納した後に、判定用
計測値に対する判定処理を実行することが望ましい。

【００４２】本発明に係るピンホール検査方法は、ピン
ホールが検出されないことを示す１または複数の判定用
計測値を基にしきい値を生成するしきい値設定ステップ
を備えることが望ましい。

【００４３】また、導電性内容物の特性および絶縁性密
封包装体の構成形態のうち少なくとも一方の情報を含む
計測条件を基に、格納されたしきい値を設定するしきい
値設定ステップを備えることが望ましい。

【００４４】ここで、しきい値設定ステップが、導電性
内容物の特性および絶縁性密封包装体の構成形態のうち
少なくとも一方の情報を含む計測条件と、過去に計測し
た判定用計測値とを基に、しきい値が正常値であるか否
かを判断するステップを含むことが望ましい。

【００４５】本発明において、導電性内容物とは、電圧
を印加したときに、計測可能な電流が流れる液体を意味
し、例えば、生理食塩水、ブドウ糖液、蒸留水などが含
まれる。また、絶縁性密封包装体とは絶縁性を有する材
料で作製され、密封された包装体を意味し、その材料に
はポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポ
リエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、塩化ビニル（Ｐ
ＶＣ）などがある。一方、検査部位とは、絶縁性密封包
装体において、ピンホールの有無を検査する領域を意味
する。１つの絶縁性密封包装体に複数の検査部位がある
場合も含む。

【００４６】第２の電極を、絶縁性密封包装体の検査部
位に「接近させる」とは、ピンホールが存在しない場合
でも、放電電流を感知することができる位置まで、検査
部位に接近させた状態を意味する。第２の電極と絶縁性
密封包装体とが接触しても検査上問題がない場合には、
第２の電極と絶縁性密封包装体とを接触させることもで
きる。

【００４７】なお、本明細書においては、便宜上、計測
部、判定部および制御部に分けて説明されているが、こ
れらは機能上の区分であり、装置上一体化されていても
よく、全体としてそれらの機能が発揮されるように構成
されていればよい。

【００４８】

【発明の実施の形態】図２は、本発明の実施の形態に係
るピンホール検査装置の構成を示したブロック図であ
る。図２に示されているように、本発明の実施の形態に
係るピンホール検査装置は、計測部２２、判定部２３お
よび制御部２１を備える。

【００４９】計測部２２は、第１の電極５と、第２の電
極６と、電源４と、アナログ信号発生手段７と、判定用
計測値生成手段２６とを含んでいる。この計測部２２
は、絶縁性密封包装体２の検査部位３において放電電流
１００を計測し、放電電流１００からアナログ信号１１
０を発生させ、これをディジタル信号に変換し、ピンホ
ールの判定用計測値１２０を出力する機能を有する。

【００５０】第１の電極５および第２の電極６には、検
査部位３の状態により多種多様な形状の電極が使用され
る。一方、第２の電極６は、例えば、検査部位３の幅が
狭く、かつ第２の電極６を接触させることが困難な場合
には、検査部位３に近接させる第２の電極６の先端を細
く鋭い形状とするのがよく、それによって計測時のＳ／
Ｎ比（信号／ノイズ比）を向上させることができる。

【００５１】電源４には、高電圧を発生させることがで
きるタイプのものを用いる。また、放電電流１００と
は、電源４により電圧を印加したときに、第２の電極６
と第１の電極５との間に流れる電流を意味し、これには
コロナ放電電流や火花放電電流などが含まれる。

【００５２】アナログ信号発生手段７とは、放電電流１
００の計測値を、アナログ信号１１０として発生させる
手段を意味する。図示されていないが、例えば、抵抗器
を介して第２の電極６を接地し、抵抗器の両端で検出さ
れる電位差から、アナログ信号１１０を発生させるもの
などが挙げられる。

【００５３】判定用計測値生成手段２６とは、アナログ
信号１１０を通常の手法でディジタル信号に変換し、こ
のディジタル信号を基にピンホール判定用計測値１２０
を生成する手段を意味し、このＡ−Ｄ変換機能は一般的
なＡ−Ｄ変換装置で実現できる。ディジタル信号から判
定用計測値１２０を生成させる方法については後述す
る。

【００５４】判定部２３は、判定手段２７を含み、判定
用計測値１２０と、後述する記憶手段２８に格納されて
いるしきい値１３０とを比較し、この比較に基づいて絶
縁性密封包装体２の検査部位３におけるピンホールの有
無を判定し、その結果を示す判定結果１４０を生成する
機能を備えている。記憶手段２８に格納されているしき
い値１３０は、予め、判定時に利用することができるよ
うに設定されている。なお、判定部２３、判定手段２７
などの機能は通常のコンピュータで実現することができ
る。

【００５５】制御部２１は、計測部２２、判定部２３お
よび記憶手段２８を制御する制御手段２５と、記憶手段
２８とを含んでおり、計測部２２における計測処理と、
判定部２３における判定処理とを独立して実行させる機
能を有する。制御部２１、制御手段２５などの機能も通
常のコンピュータで実現することができる。さらに、図
２に示されているように、制御部２１は、しきい値管理
手段２９や計測制御信号発生手段３０を含むことが望ま
しい。

【００５６】記憶手段２８とは、判定用計測値１２０、
しきい値１３０、判定結果１４０など、ピンホール検査
装置で発生するデータを記憶する手段を意味し、半導体
メモリや記録媒体などで実現できる。上述のＡ−Ｄ変換
装置やコンピュータに含まれるメモリを記憶手段２８と
して利用することもできる。

【００５７】しきい値管理手段２９は、ピンホールが検
出されないことを示す１または複数の判定用計測値１２
０、すなわち良品を計測したときの判定用計測値１２０
を基に、しきい値１３０を生成する手段である。しきい
値管理手段２９の機能も、通常のコンピュータで実現す
ることができる。しきい値管理手段２９の詳細について
は後述する。

【００５８】計測制御信号発生手段３０とは、アナログ
信号１１０をディジタル信号に変換する区間、またはア
ナログ信号１１０を計測する区間を指定する計測制御信
号１７０を発生させるものである。

【００５９】制御部２１、計測部２２および判定部２３
は、本発明に係るピンホール検査装置およびピンホール
検査方法における機能を区別して明確に説明するもので
あり、それぞれの中に含まれる各手段を、それぞれ別々
の装置に分割することができ、また同一の装置に併合す
ることも可能である。

【００６０】本発明に係るピンホール検査装置またはピ
ンホール検査方法によれば、精度の高いしきい値１３０
を設定することが可能であり、また、正確な判定用計測
値１２０を求めることができる。この両者の組み合わせ
により、ピンホールの有無を正確に判定することができ
る。すなわち、しきい値１３０の設定不良や計測値の不
正確さによる誤った判定を防止することが可能であり、
かつ従来、良品でありながら不良品と判定していたもの
を良品と正確に判定できるので、判定歩留まりを向上さ
せることができる。以下に、その理由を説明し、同時に
本発明で採用するのに好適なしきい値１３０の設定方法
およびピンホール判定用計測値１２０の決定方法を説明
する。

【００６１】図３に、ピンホールがない健全な包装体Ａ
からＥの絶縁性密封包装体２を対象とした１カ所の検査
部位３におけるアナログ信号１１０およびアナログ信号
１１０をディジタル変換した信号の例を示す。図３
（ａ）は計測されたアナログ信号１１０、同図（ｂ）は
アナログ信号１１０をディジタル変換した後の信号を、
それぞれ模式的に示す図である。なお、しきい値は、１
つまたは複数の包装体の計測値から得られる信号レベル
を基に決定され（図３の場合は５個）、ピンホールが存
在しない場合の絶縁性密封包装体２において計測される
信号レベルのピーク値の約１．５〜３倍の値とされる。
ここでは、便宜的に、しきい値１３０を決定する基の信
号レベルを「しきい値用基礎計測値」と記して、しきい
値１３０と区別する。

【００６２】アナログ信号１１０からしきい値用基礎計
測値を選ぶ場合、ＡからＥの各包装体の最大値（図３
（ａ）における○印）を選び、さらにこれらの中の最大
値を選び、これを基にしきい値１３０を決定するのが最
も簡便な手段である。

【００６３】しかし、アナログ信号１１０を基に、しき
い値用基礎計測値を求める場合には、図３（ａ）に示す
ようなアナログ波形から、作業者が適当な値を読み取る
という方法を採らざるを得ない。この場合には、しきい
値設定の不正確さ、個人差等を避けることができないと
いう問題がある。図３（ａ）では、作業者が最大値を読
み取り、これをしきい値用基礎計測値として、しきい値
１３０を見積もる場合を示している。このとき、リアル
タイムで変動するアナログ信号の最大値の中の最大値
を、作業者が目視でもって選び、しきい値用基礎計測値
とするので、個人差や波形の表れ方により最大値の選択
の仕方にある範囲のバラツキが生じる。その結果、しき
い値１３０もバラツキを生じることになり、信頼性が低
くなる。

【００６４】これに対して、本発明においては、判定用
計測値生成手段２６がアナログ信号１１０をディジタル
信号に変換した後、これを基にピンホール判定用計測値
１２０を生成する。そして、しきい値管理手段２９が、
この判定用計測値１２０を基にしきい値を生成する。

【００６５】このとき、しきい値用基礎計測値に、得ら
れた判定用計測値１２０（検査区間内）のうちのＡから
Ｅの各包装体の最大値（図３（ｂ）における○印）を選
び、さらにこれらの中の最大値（図３（ｂ）における符
号Ｂ）が作業者によらず自動的に選択される。このよう
なしきい値用基礎計測値の決定方法によって得られた値
を、前述のように、約１．５〜３倍することによって、
作業者によらず、自動的にしきい値１３０が決定される
ので、精度に優れた、信頼性の高いしきい値１３０が得
られる。

【００６６】したがって、図３（ｂ）に示したように、
しきい値用基礎計測値およびしきい値１３０を予め定め
られた演算式により、それぞれの最適値に設定すること
ができ、図３（ａ）に示したような幅をなくすことがで
きる。結果として、しきい値を自動的に精度よく設定す
ることが可能となり、良品と不良品との判定において優
れた判定精度を実現することができる。

【００６７】一方、ピンホール判定用計測値１２０の決
定方法およびピンホールの判定方法は、次のとおりであ
る。

【００６８】図４は、ピンホールが存在する絶縁性密封
包装体２を対象とした１カ所の検査部位３におけるアナ
ログ信号１１０およびアナログ信号１１０をディジタル
変換した信号の例である。図４（ａ）は計測されたアナ
ログ信号１１０、同図（ｂ）はアナログ信号１１０をデ
ィジタル信号に変換した後、ディジタル信号を基に生成
した判定用計測値１２０を、それぞれ模式的に示す図で
ある。

【００６９】アナログ信号１１０からピンホールの有無
を判定する場合、従来の方法では、図４（ａ）に示した
ような波形と予め設定されているしきい値１３０とを比
較するときに、アナログ信号１１０を図１に示したよう
な計測判定手段８に入力し、リアルタイムでピンホール
の有無を判定する。アナログ信号１１０から求められる
しきい値１３０の精度が低いため、ピンホールの存在を
示すアナログ信号１１０の変化やピークが小さい場合に
は、判定が難しくなり、不良品（ピンホール有り）の識
別ミス、良品を不良品とする誤判定も起こり得るという
問題があり、全体的な検査精度を向上させることが難し
い。

【００７０】図４においては、アナログ信号１１０に高
いレベルのノイズが存在する場合を示しており、このよ
うな場合にはノイズと信号とを区別することが困難とな
る。図４ではピンホールによるピークの他に、偽ピーク
のある場合が示されているが、偽ピークは、ピンホール
によるピークに比べてピークの幅が極端に狭いので、ノ
イズと判定しなければならない。しかし、仮にピンホー
ルによるピークがなく、偽ピークだけが存在する場合、
上記のように、アナログ信号をリアルタイムで判定する
と、偽ピークがピンホールに起因する信号として扱われ
る場合があり、誤判定の一因となる。

【００７１】これに対して、本発明においては、判定用
計測値生成手段２６がアナログ信号１１０をディジタル
変換した後、ディジタル信号から判定用計測値１２０を
生成する。判定用計測値１２０は、図４（ｂ）に黒丸と
してプロットされているように、なるべく多くのディジ
タル信号を基に複数生成することが望ましい。ディジタ
ル変換された隣り合ういくつかの計測値を平均化するよ
うに演算して、判定用計測値１２０を生成することで、
ノイズレベルを緩和させることもできる。このとき、図
４（ａ）の場合と比べて、ピンホールによるピークの信
号レベルに大きな変化はないが、偽ピークの信号レベル
が著しく低下しており、上記のような誤判定を防ぐこと
ができ、判定の精度を高めることが可能となる。

【００７２】なお、ディジタル信号から判定用計測値１
２０を生成させるとき、ディジタル信号をそのまま判定
用計測値１２０とすることも可能であり、また、しきい
値用基礎計測値の決定の場合と同様に、複数のディジタ
ル信号から１つの判定用計測値１２０を生成することも
できる。例えば、ここではディジタル値のうちの最大値
を判定用計測値１２０としている。

【００７３】上記のように、本発明の場合には、精度の
高いしきい値１３０の設定が可能であるだけでなく、判
定用計測値１２０を精度よく生成させることができ、こ
れにより、良品と不良品との判定において優れた判定精
度を実現することができる。

【００７４】図５は、図２に示した制御手段２５および
判定用計測値生成手段２６によって実行される計測処理
の流れの好ましい形態を示したフローチャートである。
図５に示されているように、まず、ステップＳ５０１に
おいて、判定用計測値生成手段２６は計測制御信号１７
０を受信する。

【００７５】計測制御信号１７０は、絶縁性密封包装体
２の搬送制御装置に備えられている計測制御信号発生手
段３０から、制御手段２５を介して、判定用計測値生成
手段２６に送信されてくるトリガーに相当するものであ
り、アナログ信号１１０をディジタル信号に変換する区
間、またはアナログ信号１１０を計測する区間を指定す
る信号である。この信号を基に、各絶縁性密封包装体２
における各検査部位３での計測が実行される。

【００７６】次に、ステップＳ５０２に進行して、計測
制御信号１７０により、次の判定用計測値１２０を生成
するか否かを判断する。ここで、計測を開始または継続
すると判断した場合には、ステップＳ５０３に進行し
て、上記のような方法で判定用計測値１２０を生成し、
ステップＳ５０４に進んで、生成した判定用計測値１２
０を制御手段２５に送信する。そして、制御手段２５が
その判定用計測値１２０を記憶手段２８に格納する。な
お、ステップＳ５０４の処理が終了すると、ステップＳ
５０１に戻る。

【００７７】一方、ステップＳ５０２において、次の判
定用計測値１２０を生成しない、すなわち計測を終了ま
たは中止すると判断した場合には、ステップＳ５０６に
進行して、制御手段２５が判定手段２７に取込完了信号
１５０を送信し、計測処理を終了する。

【００７８】取込完了信号１５０とは、制御手段２５
が、予め定められているデータ数量（以下、蓄積データ
数量という）分の判定用計測値１２０を判定用計測値生
成手段２６から受け取り、記憶手段２８に格納したとき
に、判定手段２７に送信する信号である。このようにし
て、逐次搬送されてくるどの絶縁性密封包装体２に、ど
の判定用計測値１２０が対応しているのかを正確に判別
することができ、検査洩れなどのミスを防ぐことが可能
となる。

【００７９】蓄積データ数量は、記憶手段２８に格納し
た判定用計測値１２０を判定部２３に出力するまでに、
制御手段２５が、記憶手段に蓄積しておくデータ数量を
意味する。蓄積データ数量には、例えば、１つの検査部
位３における判定用計測値１２０の数、１つの絶縁性密
封包装体２に対する一連の検査部位３における判定用計
測値１２０の数、複数の絶縁性密封包装体２に対する一
連の検査部位３における判定用計測値１２０の数など多
様な設定が可能である。

【００８０】制御手段２５が、記憶手段２８に、蓄積デ
ータ数量分の判定用計測値１２０を格納した後に、格納
した判定用計測値１２０を順次判定部２３に出力する。
これにより、絶縁性密封包装体２の搬送装置で構成され
る多種多様な搬送システムに適合するように、判定用計
測値１２０のデータ処理単位を設定することができ、検
査洩れ等の誤動作を防ぎつつ、速い搬送速度を有する搬
送システムにおいても高い精度で検査を行うことができ
る。

【００８１】上記のような計測処理を行う際、第２の電
極の移動速度を考慮して、単位時間当たりに、アナログ
信号１００からディジタル信号を発生させる割合となる
サンプリングレートを設定する。サンプリングレート
は、第２の電極の移動速度を考慮する。このような機能
は、Ａ−Ｄ変換装置にアナログ信号を入力して、サンプ
リングを開始するタイミングと、終了するタイミングと
にトリガーとして計測制御信号１７０を送信し、その
間、設定したサンプリングレートでディジタル信号を逐
次出力させることで実現できる。このようなＡ−Ｄ変換
装置には、横河電機（株）製のＰＣベース計測器ＷＥ７
０００が適している。

【００８２】図６は、図２に示した判定手段２７が行う
判定処理の流れの好ましい形態を示したフローチャート
である。制御手段２５から送信されてくる取込完了信号
１５０を受信すると、図６に示されているように、ま
ず、ステップＳ６０１において、判定手段２７は、制御
手段２５に伝送要求信号１６０を送信し、判定用計測値
１２０が送られてくるのを待つ。伝送要求信号１６０を
受信した制御手段２５は、記憶手段２８に格納された判
定用計測値１２０を判定手段２７に送信する。

【００８３】次に、ステップＳ６０２に進行して、制御
手段２５から送られてくる判定用計測値１２０を受信す
る。このとき、ローパスフィルタなどを用いて判定用計
測値１２０のノイズを除去しておくことが望ましい。

【００８４】判定用計測値１２０を受信すると、ステッ
プＳ６０３に進んで、判定用計測値１２０と予め設定さ
れているしきい値とを比較して、判定用計測値１２０が
しきい値より小さいか否かを判断する。

【００８５】ステップＳ６０３において、判定用計測値
１２０がしきい値より小さいと判断した場合には、ステ
ップＳ６０４に進行して、一連の判定用計測値１２０を
判定したか否かを判断する。例えば、蓄積データ数量だ
け判定を繰り返すように設定するとよい。

【００８６】ステップＳ６０４において、一連の判定用
計測値１２０を判定したと判断した場合には、ステップ
Ｓ６０５に進行し、検査した検査部位３にピンホールが
検出されなかった旨、または良品である旨の判定結果１
４０を生成する、これにより良品としての通常搬送が指
示される。一方、一連の判定用計測値１２０を判定して
いないと判断した場合には、ステップＳ６０２に戻っ
て、次の判定用計測値１２０を受信する。

【００８７】また、ステップＳ６０３において、判定用
計測値１２０がしきい値より小さくないと判断した場合
には、ステップＳ６０６に進み、絶縁性密封包装体２に
ピンホールが検出された旨、または不良品である旨の判
定結果１４０を生成する、これにより不良品としての排
除が指示される。

【００８８】ステップＳ６０５またはステップＳ６０６
において判定結果１４０を生成すると、ステップＳ６０
８に進み、制御手段２５に判定結果１４０を送信して判
定処理を終了する。

【００８９】以上のようにして、図５に示したような計
測処理と、図６に示したような判定処理とを、それぞれ
独立して実行させる機能を有する。それにより、検査洩
れ等の誤動作を防止しつつ、速い搬送速度においても高
い精度で検査を行うことができる。

【００９０】具体的な例として、１つの絶縁性密封包装
体２に、検査部位３がシール部および胴部の２カ所（例
えば、キャップ部検査部位３ａとボトム部検査部位３
ｂ）にある場合、次のような手順で検査を行うとよい。
例えば、本発明の実施の形態に係るピンホール検査装置
を４セット用意する。そして、逐次搬送されてくる絶縁
性密封包装体２の第１の検査部位（キャップ部検査部位
３ａ）を第１と第２のピンホール検査装置で計測し、第
２の検査部位（ボトム部検査部位３ｂ）を第３と第４の
ピンホール検査装置で計測するようにする。

【００９１】また、搬送されてくる絶縁性密封包装体２
のうち奇数番目を第１と第３のピンホール検査装置で計
測し、偶数番目を第２と第４のピンホール検査装置で計
測するように設計する。各ピンホール検査装置における
計測処理はそれぞれの判定処理の終了を待たずに次の計
測処理を開始することができるので、ラインの高速化を
実現することができる。

【００９２】図７は、図２に示した制御手段２５および
しきい値管理手段２９が行うしきい値設定処理の流れの
好ましい形態を示したフローチャートである。しきい値
１３０を設定する方法としては、前述のように判定用計
測値１２０を基にしきい値１３０を生成して、これを設
定する方法や、計測条件を基に過去に設定されたしきい
値１３０を読み出す方法がある。ここでは、その両方の
機能を備えたしきい値管理手段２９について説明する。

【００９３】図７に示されているように、まず、ステッ
プＳ７０１において、しきい値管理手段２９は、制御手
段２５から計測条件１８０を受信する。計測条件１８０
とは、電気伝導率などの導電性内容物１の特性、絶縁性
密封包装体２の構成形態などの被検査体に関する情報の
他、使用する計測装置や、その設定状況、計測時の気温
など計測条件に関して、検査に影響する因子を含む情報
である。さらに、判定用計測値１２０からしきい値１３
０を生成するときに必要となるもの、例えば、上述した
例のように判定用計測値１２０を定数倍して、その結果
をしきい値１３０として設定する場合には、その定数や
上記計測条件の影響を加味した演算式を含むことが望ま
しい。

【００９４】次に、ステップＳ７０２に進行して、しき
い値１３０を生成するか否かを判断する。このことは、
作業者が判断してもよく、制御手段２５が定期的または
検査ロットの変更時に随時更新するようにしてもよい。

【００９５】ステップＳ７０２において、しきい値１３
０を生成すると判断するとステップＳ７０３に進行し
て、１つまたは複数の判定用計測値１２０を受信する。
そして、ステップＳ７０４に進行して、前述のような手
法でしきい値１３０を生成する。

【００９６】次に、ステップＳ７０５に進行して、しき
い値１３０は正常値か否かを判断する。この判断として
は、しきい値管理手段２９が、計測条件１８０と、それ
に対応する過去に計測した判定用計測値１２０とを基に
判断するとよく、また、しきい値１３０と、同様の計測
条件１８０の下で過去に使用したしきい値１３０とを比
較することもできる。

【００９７】ステップＳ７０５において、しきい値１３
０は正常値であると判断すると、ステップＳ７０６に進
行し、しきい値１３０を設定する。しきい値１３０は、
しきい値管理手段２９から制御手段２５を経て記憶手段
２８に格納され、しきい値設定処理を終了する。一方、
しきい値１３０が正常値でないと判断するとステップＳ
７０８に進んで異常終了を告知し、しきい値設定処理を
終了する。

【００９８】また、新たにしきい値１３０を生成するこ
となく、対応する計測条件１８０を基に、記憶手段２８
に格納されたしきい値の中から該当する値を選び、しき
い値１３０として設定することも可能である。この場
合、ステップＳ７０２において、しきい値１３０を生成
しないと判断して、ステップＳ７０７に進行し、しきい
値１３０を受信した後、ステップＳ７０５に進行する。

【００９９】本明細書に記載された図５〜図７に示した
フローチャートは、本発明の実施の形態に係るピンホー
ル検査装置または検査方法における手順の一例である。
各ステップにおける処理内容や、ステップの構成または
順序等は、実施する検査条件に応じて、適宜選択するの
がよい。

【０１００】

【発明の効果】本発明に係るピンホール検査装置または
検査方法によれば、絶縁性密封包装体２の搬送速度を速
くした場合においても、１つの計測処理が終了すると対
応する判定処理の終了を待たずに次の計測処理を開始す
ることができる。それにより、検査洩れを確実に防止で
き、速い搬送速度においても高い精度で検査を行うこと
ができる。また、判定用計測値を精度よく生成すること
ができ、これにより、良品と不良品との判定において優
れた判定精度を実現することができる。

【０１０１】さらに、本発明に係るピンホール検査装置
によれば、絶縁性密封包装体２の検査工程またはそれを
組み込んだ絶縁性密封包装体２の製造工程全体としての
ラインの高速化を実現することができるという優れた効
果がある。

【０１０２】また、本発明に係るピンホール検査装置に
よれば、良品または不良品の判定処理の基礎となるしき
い値を、自動的に精度よく設定することができ、これに
より、良品と不良品との判定において優れた判定精度を
実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 従来の技術に係るピンホール検査装置の構成
を示したブロック図である。

【図２】 本発明の実施の形態に係るピンホール検査装
置の構成を示したブロック図である。

【図３】 ピンホールがない健全な包装体Ａ〜Ｅの５個
の絶縁性密封包装体の同じ検査部位におけるアナログ信
号およびアナログ信号をディジタル変換した信号による
グラフである。

【図４】 ピンホールが存在する絶縁性密封包装体を対
象とした１カ所の検査部位におけるアナログ信号および
アナログ信号をディジタル変換した信号によるグラフ。

【図５】 図２に示した制御手段および判定用計測値生
成手段によって実行される計測処理の流れの好ましい形
態を示したフローチャートである。

【図６】 図２に示した判定手段が行う判定処理の流れ
の好ましい形態を示したフローチャートである。

【図７】 図２に示した制御手段およびしきい値管理手
段が行うしきい値設定処理の流れの好ましい形態を示し
たフローチャートである。

【符号の説明】

１ 導電性内容物 ２ 絶縁性密封包装体 ３ 検査部位 ４ 電源 ５ 第１の電極 ６ 第２の電極 ７ アナログ信号発生手段 ２１ 制御部 ２２ 計測部 ２３ 判定部 ２５ 制御手段 ２６ 判定用計測値生成手段 ２７ 判定手段 ２８ 記憶手段 ２９ しきい値管理手段 ３０ 計測制御信号発生手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 杉野 健一 京都府綾部市井倉新町石風呂１番地 グン ゼ株式会社研究開発部京都研究所内 (72)発明者 橋本 利孝 徳島県鳴門市大津町吉永273の４ (72)発明者 竹内 和成 徳島県板野郡松茂町中喜来字中瀬西ノ越36 の９ Ｆターム(参考） 2G060 AA11 AE02 AE03 AF01 AG03 EA07 EB02 EB05 HC13 HC19 HC21 KA12 2G067 AA45 BB22 CC01 DD23

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導電性内容物が充填された絶縁性密封包
   装体に接触させる第１の電極と、前記絶縁性密封包装体
   の検査部位に接触させるかまたは近接させて配置する第
   ２の電極と、前記第１の電極と前記第２の電極との間に
   電圧を印加する電源と、前記第１の電極と前記第２の電
   極との間に生じる放電電流の計測値を、アナログ信号と
   して発生させるアナログ信号発生手段と、前記アナログ
   信号をディジタル信号に変換し、該ディジタル信号を基
   にピンホール判定用計測値を生成する判定用計測値生成
   手段とを含む計測部、 前記判定用計測値と予め設定されているしきい値とを比
   較し、該比較に基づいて前記絶縁性密封包装体の前記検
   査部位におけるピンホールの有無を判定し、判定結果を
   生成する判定手段を含む判定部、ならびに少なくとも、
   前記判定用計測値、前記しきい値および前記判定結果を
   記憶する記憶手段と、前記計測部、前記判定部および前
   記記憶手段を制御する制御手段とを含む制御部を備え、 前記計測部における計測処理と前記判定部における判定
   処理とを独立して実行させる機能を有することを特徴と
   するピンホール検査装置。
2. 【請求項２】 前記制御部が、前記アナログ信号を前記
   ディジタル信号に変換する区間または前記アナログ信号
   を計測する区間を指定する計測制御信号発生手段を備え
   ることを特徴とする請求項１に記載のピンホール検査装
   置。
3. 【請求項３】 前記制御手段が、前記記憶手段に、１つ
   の検査部位における前記判定用計測値を格納した後に、
   該判定用計測値を前記判定部に出力する機能を有するこ
   とを特徴とする請求項１または２に記載のピンホール検
   査装置。
4. 【請求項４】 前記制御手段が、前記記憶手段に、１つ
   の絶縁性密封包装体に対する一連の検査部位における前
   記判定用計測値を格納した後に、該判定用計測値を前記
   判定部に出力する機能を有することを特徴とする請求項
   １または２に記載のピンホール検査装置。
5. 【請求項５】 前記制御手段が、前記記憶手段に、複数
   の絶縁性密封包装体に対する一連の検査部位における前
   記判定用計測値を前記記憶手段に格納した後に、前記判
   定用計測値を前記判定部に出力する機能を有することを
   特徴とする請求項１または２に記載のピンホール検査装
   置。
6. 【請求項６】 前記制御部が、ピンホールが検出されな
   いことを示す１または複数の前記判定用計測値を基に、
   前記しきい値を生成するしきい値管理手段を備えること
   を特徴とする請求項１〜５のいずれかの項に記載のピン
   ホール検査装置。
7. 【請求項７】 前記制御部が、前記導電性内容物の特性
   および前記絶縁性密封包装体の構成形態のうち少なくと
   も一方の情報を含む計測条件を基に、前記記憶手段に格
   納される前記しきい値を設定するしきい値管理手段を備
   えることを特徴とする請求項１〜６のいずれかの項に記
   載のピンホール検査装置。
8. 【請求項８】 前記しきい値管理手段が、前記導電性内
   容物の特性および前記絶縁性密封包装体の構成形態のう
   ちの少なくとも一方の情報を含む計測条件と、過去に計
   測した判定用計測値とを基に、前記しきい値が正常値で
   あるか否かを判断する機能を有することを特徴とする請
   求項６または７に記載のピンホール検査装置。
9. 【請求項９】 第１の電極を、導電性内容物が充填され
   た絶縁性密封包装体に接触させるステップと、 第２の電極を、前記絶縁性密封包装体の検査部位に接触
   させるかまたは近接させて配置するステップと、 前記第１の電極と前記第２の電極との間に電圧を印加す
   るステップと、 前記第１の電極と前記第２の電極との間に生じる放電電
   流の計測値を、アナログ信号として発生させるステップ
   と、 前記アナログ信号を、ディジタル信号に変換し、該ディ
   ジタル信号を基にピンホール判定用計測値を生成するス
   テップと、 該判定用計測値を格納するステップと、 該判定用計測値と予め設定されているしきい値とを比較
   し、該比較に基づいて前記絶縁性密封包装体の検査部位
   におけるピンホールの有無を判定し、判定結果を生成す
   るステップとを含み、 前記判定用計測値を生成し、該判定用計測値を格納する
   計測処理と、格納された前記判定用計測値および前記し
   きい値から前記判定結果を生成する判定処理とを独立し
   て実行することを特徴とするピンホール検査方法。