JP2023090238A - 検査装置、検査方法、及び検査プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】密閉容器ごとに密閉容器内の空間部におけるガスの濃度にばらつきがある場合であっても、密閉容器における密閉性を正確に検査することができる検査装置、検査方法、及び検査プログラムを提供すること。【解決手段】ヘッドスペースがガス置換されて密閉されたバイアル瓶を搬送する搬送部と、搬送中のバイアル瓶のヘッドスペースに対し所定波長のレーザ光を出射するレーザ発生部と、レーザ光を受光するレーザ受光部と、ヘッドスペースを透過しレーザ受光部で受光されるレーザ光の所定波長の吸収量に基づきヘッドスペースの酸素濃度を測定するガス濃度測定部と、個々のバイアル瓶を識別する識別部と、測定された酸素濃度をバイアル瓶ごとに記憶する記憶部と、同一のバイアル瓶に対し２回の酸素濃度の測定が行われ、１回目に測定された酸素濃度と、２回目に測定された酸素濃度との比較に基づきバイアル瓶の密閉性を判定する判定部と、を備える。【選択図】図３

Description

本発明は、検査装置、検査方法、及び検査プログラムに関する。

密閉容器における密閉の完全性を検査する方法として、密閉容器内のガスの成分を高感度かつ高速に検査するヘッドスペースガス・レーザ分析方法が知られている。従来、このヘッドスペースガス・レーザ分析方法を用いた検査装置として、特許文献１に記載されたものが知られている。

特許文献１に記載の自動ヘッドスペース分析システムは、試料バイアル瓶と基準バイアル瓶が検査区域を通過するときに、同じレーザビームが試料バイアル瓶と基準バイアル瓶との両方を通過してビーム検出器に至るように、これら試料バイアル瓶を少なくとも１つの基準バイアル瓶と一緒に検査区域の中を通って経路に沿って移動させるよう構成されている。

特表２００７－５０８５６７号公報

ところで、上記のようなヘッドスペースガス・レーザ分析方法を用いるにあたっては、密閉容器内にヘッドスペース物質としてガスが封入されるようになっている。封入されるガスとしては、例えば窒素ガス等がある。

ここで、ガス封入後の密閉容器内のヘッドスペースにおけるガスの濃度は、密閉容器ごとにばらつくことがある。密閉容器内にガスを充填するガス置換装置として、安価なガス置換装置を用いると、密閉容器ごとのヘッドスペースにおけるガスの濃度のばらつきはより顕著となる。

特許文献１に記載の自動ヘッドスペース分析システムは、試料バイアル瓶に対して１回、レーザビームが照射されてヘッドスペースガスが検出されるだけであるため、上述のように密閉容器ごとにヘッドスペースにおけるガスの濃度にばらつきがあると、密閉容器における密閉の完全性を正確に検査することができない。

本発明は、上述のような事情に鑑みてなされたもので、密閉容器ごとに密閉容器内の空間部におけるガスの濃度にばらつきがある場合であっても、密閉容器における密閉性を正確に検査することができる検査装置、検査方法、及び検査プログラムを提供することを目的としている。

本発明に係る検査装置は、容器内の空間部がガス置換されて密閉された密閉容器を搬送する搬送部と、搬送中の前記密閉容器の前記空間部に対し所定波長のレーザ光を出射するレーザ発生部と、前記レーザ光を受光するレーザ受光部と、前記密閉容器の前記空間部を透過し前記レーザ受光部で受光される前記レーザ光の前記所定波長の吸収量に基づき、前記密閉容器の前記空間部のガス濃度を測定するガス濃度測定部と、個々の前記密閉容器を識別する識別部と、前記ガス濃度測定部により測定された前記ガス濃度を前記密閉容器ごとに記録する記録部と、同一の前記密閉容器に対し複数回の前記ガス濃度の測定が行われ、前記記録部により記録された少なくとも２回分の前記ガス濃度の比較に基づき、前記密閉容器における密閉性を判定する判定部と、を備える。

この構成により、本発明に係る検査装置は、同一の密閉容器に対し複数回のガス濃度の測定が行われ、少なくとも２回分のガス濃度の比較に基づき、密閉容器における密閉性を判定するようになっている。このため、複数回の測定結果を比較してその変化を確認することにより密閉容器の密閉性を判定することができる。したがって、密閉容器ごとに密閉容器内の空間部におけるガスの濃度にばらつきがある場合であっても、密閉容器における密閉性を正確に検査することができる。

本発明に係る検査装置において、同一の前記密閉容器に対し２回の前記ガス濃度の測定が行われ、前記記録部により記録された１回目の前記ガス濃度と２回目の前記ガス濃度との差分が所定の閾値以上である場合に、前記判定部は、前記密閉容器における密閉性が不十分であると判定する構成を有する。

この構成により、本発明に係る検査装置は、１回目に測定されたガス濃度と２回目に測定されたガス濃度との差分に基づき密閉容器における密閉性を判定するので、１回目に測定されたガス濃度が密閉容器ごとにばらついている場合であっても、１回目に測定されたガス濃度のばらつきに影響されることなく、密閉容器ごとに密閉性を正確に検査することができる。

本発明に係る検査装置において、前記ガス置換によって前記密閉容器内に充填されるガスは窒素ガスであり、前記ガス濃度測定部は、前記密閉容器の前記空間部における酸素のガス濃度を測定する構成を有する。

この構成により、本発明に係る検査装置は、密閉容器の密閉性が不十分である場合に時間の経過に伴い大気中から密閉容器内に流入する酸素のガス濃度を測定することで、密閉容器の密閉性を検査することができる。

本発明に係る検査装置において、前記記録部は、前記密閉容器の識別情報と１回目に測定された前記ガス濃度とを対応付けて記憶する記憶部からなる構成を有する。

この構成により、本発明に係る検査装置は、２回目以降に測定されるガス濃度と、１回目に測定されたガス濃度とを比較することができる。

本発明に係る検査装置において、前記記録部は、１回目に測定された前記ガス濃度を示す情報と前記密閉容器の識別情報との少なくともいずれか一方を前記密閉容器に印字する構成を有する。

この構成により、本発明に係る検査装置は、２回目以降に測定されるガス濃度と、１回目に測定されたガス濃度とを比較することができる。さらに、検査前に予めバイアル瓶の識別情報を付しておく必要がないので、検査作業の負担を軽減することができる。

本発明に係る検査装置において、前記記録部は、１回目に測定された前記ガス濃度を示す情報と前記密閉容器の識別情報との少なくともいずれか一方が記録されたシールを作成し、前記シールを前記密閉容器に貼り付ける構成を有する。

この構成により、本発明に係る検査装置は、２回目以降に測定されるガス濃度と、１回目に測定されたガス濃度とを比較することができる。さらに、検査前に予めバイアル瓶の識別情報を付しておく必要がないので、検査作業の負担を軽減することができる。

本発明に係る検査方法は、容器内の空間部がガス置換されて密閉された密閉容器を搬送する搬送部と、搬送中の前記密閉容器の前記空間部に対し所定波長のレーザ光を出射するレーザ発生部と、前記レーザ光を受光するレーザ受光部と、前記密閉容器の前記空間部を透過し前記レーザ受光部で受光される前記レーザ光の前記所定波長の吸収量に基づき、前記密閉容器の前記空間部のガス濃度を測定するガス濃度測定部と、個々の前記密閉容器を識別する識別部と、前記ガス濃度測定部により測定された前記ガス濃度を前記密閉容器ごとに記録する記録部と、前記密閉容器における密閉性を判定する判定部と、を備える検査装置において、同一の前記密閉容器に対し複数回の前記ガス濃度の測定を行い、少なくとも２回分の前記ガス濃度を比較し、その比較結果に基づき前記密閉容器における密閉性を検査する。

本発明に係る検査方法によれば、同一の密閉容器に対し複数回のガス濃度の測定を行い、少なくとも２回分のガス濃度の比較に基づき、密閉容器における密閉性を判定する。このため、複数回の測定結果を比較してその変化を確認することにより密閉容器の密閉性を検査することができる。したがって、密閉容器ごとに密閉容器内の空間部におけるガスの濃度にばらつきがある場合であっても、密閉容器における密閉性を正確に検査することができる。

本発明に係る検査方法において、同一の前記密閉容器に対し２回の前記ガス濃度の測定を行う場合、２回目のガス濃度の測定は、１回目のガス濃度の測定から、前記密閉容器の密閉性が不十分であるときに生ずる前記空間部内のガス濃度の変化を確認できる時間以上経過した後に行う。

本発明に係る検査方法によれば、１回目のガス濃度の測定と２回目のガス濃度の測定との間を、密閉容器の密閉性が不十分であるときに生ずる空間部内のガス濃度の変化を確認できる時間以上空けるので、密閉容器の密閉性が不十分であるときにはこれを確実に検出することができる。

本発明に係る検査プログラムは、コンピュータに、容器内の空間部がガス置換されて密閉された密閉容器を搬送部により搬送するステップと、搬送中の前記密閉容器の前記空間部に対し、レーザ発生部により所定波長のレーザ光を出射するステップと、レーザ受光部により前記レーザ光を受光するステップと、前記密閉容器の前記空間部を透過し前記レーザ受光部で受光される前記レーザ光の前記所定波長の吸収量に基づき、前記密閉容器の前記空間部のガス濃度を測定するステップと、個々の前記密閉容器を識別するステップと、測定された前記ガス濃度を前記密閉容器ごとに記録部により記録するステップと、同一の前記密閉容器に対し複数回の前記ガス濃度の測定が行われ、少なくとも２回分の前記ガス濃度の比較に基づき、前記密閉容器における密閉性を判定するステップと、を実行させる。

本発明に係る検査プログラムによれば、同一の密閉容器に対し複数回のガス濃度の測定を行い、少なくとも２回分のガス濃度の比較に基づき、密閉容器における密閉性を判定するステップをコンピュータに実行させる。このため、複数回の測定結果を比較してその変化を確認することにより密閉容器の密閉性を検査することができる。したがって、密閉容器ごとに密閉容器内の空間部におけるガスの濃度にばらつきがある場合であっても、密閉容器における密閉性を正確に検査することができる。

本発明によれば、密閉容器ごとに密閉容器内の空間部におけるガスの濃度にばらつきがある場合であっても、密閉容器における密閉性を正確に検査することができる検査装置、検査方法、及び検査プログラムを提供することができる。

図１は、本発明の第１の実施形態に係る検査装置の斜視図である。 図２は、本発明の第１の実施形態に係る検査装置の概略構成図である。 図３は、本発明の第１の実施形態に係る検査装置によるバイアル瓶の密閉性の検査工程を示すフローチャートである。 図４は、１回の酸素濃度の測定によってバイアル瓶の密閉性を検査する場合の課題を説明するグラフである。 図５は、本発明の第２の実施形態に係る検査装置の概略構成図である。 図６は、本発明の第２の実施形態に係る検査装置によるバイアル瓶の密閉性の検査工程を示すフローチャートである。 図７は、本発明の第３の実施形態に係る検査装置の概略構成図である。 図８は、本発明の第３の実施形態に係る検査装置によるバイアル瓶の密閉性の検査工程を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。

（第１の実施形態）
図１から図４を参照して、本発明の第１の実施形態に係る検査装置について説明する。

図１及び図２に示すように、本実施形態の検査装置１は、密閉容器であるバイアル瓶１０を検査対象として、当該バイアル瓶１０の密閉性を検査する検査装置である。検査対象としては、高い密閉性が要求される容器であればバイアル瓶に限られない。

本実施形態の検査装置１は、バイアル瓶１０の密閉性を検査する方法として、バイアル瓶１０の空間部、つまりバイアル瓶１０に封入された物質（液体、固体又は粉体等）以外の空間であるヘッドスペース１０ａに所定波長のレーザ光を透過させて、濃度を検出する対象のガスに吸収された透過後のレーザ光に基づきヘッドスペース１０ａにおけるガス濃度を測定し、測定したガス濃度に基づきバイアル瓶１０の密閉性を検査する、ヘッドスペースガス・レーザ分析方法を用いている。本実施形態において、ヘッドスペース１０ａにおける濃度を測定するガスとしては、酸素を対象としている。

検査装置１は、複数のバイアル瓶１０を連続的に搬送する搬送部２と、レーザ光を出射するレーザ発生部３と、レーザ光を受光するレーザ受光部４と、レーザ発生部３及びレーザ受光部４に接続された制御部５と、個々のバイアル瓶を識別する識別部６と、を含んで構成されている。

［搬送部］
搬送部２は、搬送台２１と、搬送台２１上で回転する円盤状の搬送ディスク２２と、を備えている。搬送ディスク２２は、図１中、時計回り方向に回転するよう構成されており、外周に径方向内側に向かって半円状に切り欠かれた保持部２２ａが所定間隔を空けて複数形成されている。保持部２２ａには、バイアル瓶１０が保持されるようになっている。

搬送部２には、前工程から搬送部２にバイアル瓶１０を順次供給する供給部２５が接続されている。搬送部２は、供給部２５から供給されたバイアル瓶１０を保持部２２ａに受け入れ、受け入れたバイアル瓶１０を保持部２２ａに保持した状態で回転することによりガス濃度検出領域２６に搬送する。

ガス濃度検出領域２６では、バイアル瓶１０のヘッドスペース１０ａにおけるガス濃度を検出するためのレーザ光が照射される。また、搬送部２には、定期的に校正用の検査品（以下、「校正用検査品」という）１１が複数供給されて搬送されるようになっている。各校正用検査品１１には、酸素用又は水用の校正用標準物質が充填されている。

搬送部２は、ガス濃度検出領域２６を通過したバイアル瓶１０を水分検査領域２７に搬送し、水分検査領域２７を通過したバイアル瓶１０を排出領域２８に搬送する。水分検査領域２７には、水分検査用のレーザ発生部及びレーザ受光部を有する水分検査部１５が設けられている。水分検査領域２７では、バイアル瓶１０内の水分を検出するためのレーザ光が照射される。

搬送部２の排出領域２８には、バイアル瓶１０が排出される排出部６０が接続されている。排出部６０は、水分ＮＧ排出路６１と、密閉性ＮＧ排出路６２と、ＯＫ排出路６３と、を有している。

水分ＮＧ排出路６１は、水分検査の判定結果に基づき、水分量が適正でないバイアル瓶１０が排出される排出路である。密閉性ＮＧ排出路６２は、密閉性の判定結果に基づき、密閉性が不十分であるバイアル瓶１０が排出される排出路である。ＯＫ排出路６３は、水分量も適正で、かつ密閉性も確保されているバイアル瓶１０が排出される排出路である。

本実施形態では、後述するように、２回のガス濃度の検出が行われ、この２回のガス濃度検出の結果に基づき密閉性が検査される。このため、１回目のガス濃度検出後のバイアル瓶１０は、未だ密閉性の検査が完了していないため、例えば、水分量が適正でないバイアル瓶１０を除いて全てＯＫ排出路６３を通じて排出される。

ここで、本実施形態において、供給部２５から搬送部２に供給されるバイアル瓶１０は、ヘッドスペース１０ａがガス置換されて封止された状態である。すなわち、搬送部２に供給されるバイアル瓶１０は、ヘッドスペース１０ａ内のガスが不活性ガスにガス置換されて封止されている。本実施形態では、ガス置換する不活性ガスとして、窒素ガスを用いた。

ガス置換方法としては、例えば、バイアル瓶１０に物質を封入する際に、物質充填のためのノズルとは異なるノズルからバイアル瓶１０内に不活性ガスを充填する、といった安価なガス置換装置によるガス置換方法を用いている。安価なガス置換装置によるガス置換方法としては、前述した方法に限らず、例えば、物質充填後のバイアル瓶１０の開口部に直接不活性ガスを吹き付けてガス置換を行う方法等、種々の方法を採用することができる。

［レーザ発生部］
レーザ発生部３は、所定波長のレーザ光を出射する半導体レーザ（ＬＤ：Laser Diode)３１と、半導体レーザ３１から出射するレーザ光の波長を所定波長に設定し、所定の光強度に調整するＬＤコントローラ３２と、を備えている。

半導体レーザ３１は、搬送部２によって搬送されるバイアル瓶１０が周回する搬送経路の外側、すなわち搬送ディスク２２の径方向外方側に設けられたＬＤヘッド３６に保持されている。半導体レーザ３１は、搬送部２によって搬送されるバイアル瓶１０のヘッドスペース１０ａに対し所定波長のレーザ光を出射するようになっている。半導体レーザ３１から出射されたレーザ光は、コリメータレンズ３０を介してバイアル瓶１０のヘッドスペース１０ａを透過し、集光レンズ４０を介してレーザ受光部４にて受光される。

ここで、本実施形態において、ヘッドスペースガス・レーザ分析方法を用いる際に、ヘッドスペース１０ａにおける濃度を測定するガスは、上述の通り酸素である。酸素固有の吸収波長帯は７６０ｎｍ帯である。したがって、本実施形態では、半導体レーザ３１から出射するレーザ光の所定波長として、ＬＤコントローラ３２によって吸収波長帯７６０ｎｍを含む近傍の波長が設定されるようになっている。

ＬＤコントローラ３２には、加算器３３を経由して、駆動電流、ランプ波発生器３４により生成されたランプ波、及び、変調信号発生器３５により生成された変調信号がそれぞれ印加される。つまり、本実施形態においては、高感度で安定した計測のために、半導体レーザ３１の駆動電流に周波数変調した信号を重畳し検波するＦＭＳ（Frequency Modulation Spectroscopy）方式が用いられている。

［レーザ受光部］
レーザ受光部４は、半導体レーザ３１から出射されたレーザ光を受光し、その受光したレーザ光の受光強度に応じた測定信号を出力するフォトダイオード（ＰＤ：Photo Diode）によって構成されている。

レーザ受光部４は、バイアル瓶１０が周回する搬送経路を挟んでＬＤヘッド３６と反対側に配置されたＰＤヘッド４１に保持されている。

レーザ受光部４で受光されるレーザ光は、ヘッドスペース１０ａを透過する際にヘッドスペース１０ａに酸素がある場合にはその酸素に含まれる成分による吸収の影響を受ける。

レーザ受光部４から出力された測定信号は、ＰＤ増幅器４２によって増幅された後、バンドパスフィルタ４３によって一定周波数帯域の信号のみが通過されて、ロックインアンプ４４に入力される。

ロックインアンプ４４には、変調信号発生器３５により生成された変調信号が参照信号として入力されるようになっている。これにより、ロックインアンプ４４では、変調信号発生器３５により生成された変調信号と同期する測定信号が抽出される。

ロックインアンプ４４を通過した測定信号は、Ａ／Ｄコンバータ５０によってデジタル信号に変換されて、制御部５に入力される。

［制御部］
制御部５は、少なくとも、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＲＡＭ（Random Access Memory）と、ＲＯＭ（Read Only Memory）と、入力ポートと、出力ポートとを備えたコンピュータユニットによって構成されている。

制御部５は、バイアル瓶１０のヘッドスペース１０ａを透過しレーザ受光部４で受光されるレーザ光の所定波長の吸収量に基づき、ヘッドスペース１０ａのガス濃度としての酸素濃度を測定するガス濃度測定部５１としての機能を有する。

具体的には、制御部５は、半導体レーザ３１の駆動電流を変化させることで所定波長を掃引して得られる吸収波形を観察することにより、ヘッドスペース１０ａの酸素濃度と圧力とを高速で検査するようになっている。ここで、吸収波形の最大値と最小値との差分である振幅が酸素濃度に比例し、吸収波形の最大値と最小値との波長掃引時間の時間幅が圧力に比例する。

また、制御部５には、ガス濃度測定部５１により測定された酸素濃度をバイアル瓶１０ごとに記録する記録部として、測定された酸素濃度を記憶する、例えばＲＡＭ等からなる記憶部５２を有している。記憶部５２には、後述する識別部６によって識別されたバイアル瓶１０の識別情報と、１回目に測定された酸素濃度とが対応付けて記憶されるようになっている。

本実施形態においては、同一のバイアル瓶１０に対して、ヘッドスペース１０ａの酸素濃度が２回測定されるようになっている。ヘッドスペース１０ａの酸素濃度の測定は、２回に限らず、３回以上の回数であってもよい。

１回目の酸素濃度の測定と２回目の酸素濃度の測定との間は、所定時間（例えば、２４時間から４８時間）以上、間隔が空けられる。すなわち、同一のバイアル瓶１０に対し２回の酸素濃度の測定を行う場合、２回目の酸素濃度の測定は、１回目の酸素濃度の測定から、バイアル瓶１０の密閉性が不十分であるときに生ずるヘッドスペース１０ａ内の酸素濃度の変化を確認できる所定時間以上経過した後に行う。

ここで、上述の所定時間は、要求されるバイアル瓶１０の密閉性の度合い、つまりバイアル瓶１０に生じたリーク孔をどの程度の小ささまで検出するか否かによって異なり、任意に設定可能である。バイアル瓶１０に生じたリーク孔が大きい程、短時間で、酸素濃度が大気中と同等の２０％程度まで変化する。したがって、上述の所定時間は、要求されるバイアル瓶１０の密閉性が厳しい程、長い時間に設定するのが望ましい。

制御部５は、バイアル瓶１０ごとに、記憶部５２に記憶された１回目の酸素濃度と、２回目に測定された酸素濃度との比較に基づき、バイアル瓶１０の密閉性を判定する判定部５３としての機能を有する。なお、酸素濃度の測定が３回以上行われる場合には、それら複数回の測定のうち少なくとも２回分の酸素濃度を比較するのが望ましい。この場合、必ずしも、連続して測定された酸素濃度同士を比較する例に限られない。

具体的には、制御部５は、記憶部５２に記憶された１回目の酸素濃度と２回目に測定された酸素濃度との差分が所定の閾値以上である場合に、バイアル瓶１０における密閉性が不十分である、すなわちバイアル瓶１０に漏れがあると判定するようになっている。

所定の閾値は、バイアル瓶１０の密閉性が不十分であるときに生ずる酸素濃度の変化とみなすことができる酸素濃度の変化量の下限値であって、予め実験的に求められて、制御部５のＲＯＭに記憶されている。また、所定の閾値は、バイアル瓶１０に漏れが生じるような欠陥がなくても、透過によりバイアル瓶１０内に混入する酸素による影響を許容する値に設定されるのが望ましい。

［識別部］
識別部６は、個々のバイアル瓶１０を識別するよう構成され、例えばガス濃度検出領域２６よりも搬送方向上流側に配置されている。なお、図１においては、識別部６の図示を省略している。

ここで、個々のバイアル瓶１０には、それぞれ検査装置１に投入される前に予め識別情報が付されている。例えば、バーコードや２次元コード、又はシリアル番号等、他のバイアル瓶１０と識別可能な識別情報が付されたシールがバイアル瓶１０の側面又はキャップ上面などに貼られている。または、識別情報がバイアル瓶１０の側面又はキャップ上面などに直接印字されている。

識別部６は、例えば撮像装置又はバーコードリーダ等によって構成されており、個々のバイアル瓶１０に付された識別情報を読み取って、個々のバイアル瓶１０を識別する。識別部６で読み取られた識別情報は制御部５に出力される。なお、カメラ撮像によってバイアル瓶やキャップの微小な形状の違いを認識して、個々のバイアル瓶を識別する構成であってもよい。

［密閉性の検査工程］
次に、図３を参照して、検査装置１によって実行される密閉性の検査工程について説明する。

図３に示すように、検査装置１は、搬送部２により搬送されるバイアル瓶１０に対し、識別部６によって当該バイアル瓶１０に付された識別情報を読み取る（ステップＳ１）。識別部６で読み取られた識別情報は、制御部５に出力され、記憶部５２に記憶される。

検査装置１は、識別情報が読み取られたバイアル瓶１０のヘッドスペース１０ａに対して１回目の酸素濃度の測定を行う（ステップＳ２）。次いで、検査装置１は、測定された１回目の酸素濃度を、当該測定が行われたバイアル瓶１０の識別情報と対応付けて、記憶部５２に記憶する（ステップＳ３）。

検査装置１は、ステップＳ１からステップＳ３までの処理を、検査装置１に投入されるバイアル瓶１０全てに対して順次行う。これにより、投入されたバイアル瓶１０全てに対してステップＳ３の処理が終了したときには、それらバイアル瓶１０の全ての識別情報と１回目の酸素濃度とが記憶部５２に記憶されていることになる。

その後、所定時間が経過すると（ステップＳ４）、１回目の酸素濃度測定が完了したバイアル瓶１０が検査装置１に再度投入される。

検査装置１は、再度投入されたバイアル瓶１０に対し、識別部６によって当該バイアル瓶１０に付された識別情報を読み取る（ステップＳ５）。

検査装置１は、識別情報が読み取られたバイアル瓶１０のヘッドスペース１０ａに対して２回目の酸素濃度の測定を行う（ステップＳ６）。なお、２回目の酸素濃度は、識別情報に対応付けて記憶部５２に記憶されてもよい。

次いで、検査装置１は、識別情報の一致するバイアル瓶１０に対し、記憶部５２に記憶されている１回目の酸素濃度と２回目の酸素濃度との差分が所定の閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ７）。

検査装置１は、ステップＳ７において、１回目の酸素濃度と２回目の酸素濃度との差分が所定の閾値以上でないと判定した場合には、バイアル瓶１０における密閉性が確保されていると判定する。これに対し、検査装置１は、ステップＳ７において、１回目の酸素濃度と２回目の酸素濃度との差分が所定の閾値以上であると判定した場合には、バイアル瓶１０における密閉性が不十分であると判定する。

［１回の酸素濃度測定による密閉性検査の課題］
次に、図４を参照して、１回の酸素濃度測定による密閉性検査の課題について説明する。

図４では、ガス置換によるヘッドスペースの酸素濃度が互いに異なるバイアル瓶Ａとバイアル瓶Ｂに対して、１回の酸素濃度測定によって密閉性の検査を行う例について説明する。

図４中、Ａ（ＮＧ）は、バイアル瓶Ａに漏れがある場合の酸素濃度の時間的変化を示すグラフである。また、Ｂ（ＯＫ）は、バイアル瓶Ｂの密閉性が確保されている場合の酸素濃度の時間的変化を示すグラフである。Ｂ（ＮＧ）は、バイアル瓶Ｂに漏れがある場合の酸素濃度の時間的変化を示すグラフである。

バイアル瓶Ａは、ガス置換によるヘッドスペース内の窒素ガス充填率が略１００％に近く、バイアル瓶Ｂは、ガス置換時に大気が混入しヘッドスペース内の窒素ガス充填率がバイアル瓶Ａよりも低い。このため、図４に示すように、ガス置換後の封止直後の時間ｔ０においては、バイアル瓶Ａのヘッドスペース内の酸素濃度は略０％に近いのに対し、バイアル瓶Ｂのヘッドスペース内の酸素濃度はバイアル瓶Ａよりも高い割合となっている。

このように、バイアル瓶Ａとバイアル瓶Ｂとで封止直後の酸素濃度が異なる場合、例えば密閉性判定の閾値を大きな閾値ＴＨ１とすれば、バイアル瓶Ａとバイアル瓶Ｂとに酸素濃度のばらつきがあった場合であっても、ある程度有効な密閉性の検査を行うことが可能である。

しかしながら、密閉性判定の閾値を大きくした場合、密閉性判定が行われるまで相当な時間がかかってしまう。また、封止直後のバイアル瓶Ｂの酸素濃度が２０％に近い割合までばらついてしまうと、密閉性判定の閾値を大きくしても正確な密閉性判定を行うことができない。酸素濃度２０％が大気中の酸素濃度（２０．９％）に近いことから、封止直後のバイアル瓶Ｂの酸素濃度が２０％に近いと、バイアル瓶Ｂに漏れがある場合であってもバイアル瓶Ｂの酸素濃度が大きく変化しないおそれがあるためである。

これに対し、密閉性判定を短時間で行おうと密閉性判定の閾値を閾値ＴＨ２のように小さくすると、時間ｔ２以降に密閉性判定を行えば、バイアル瓶Ａの密閉性が不十分であると判定可能であるが、Ｂ（ＯＫ）が閾値ＴＨ２より大きいため、密閉性が確保されているバイアル瓶Ｂに対して密閉性が不十分であると誤判定してしまう。このように、密閉性判定の閾値が小さいと、正確な密閉性判定を行うことができない。

本実施形態の検査装置１では、２回の酸素濃度の測定が行われ１回目の酸素濃度と２回目の酸素濃度との差分に基づき密閉性の検査を行うため、上記のようにバイアル瓶Ａとバイアル瓶Ｂとで封止直後の酸素濃度が異なる場合であっても正確な密閉性判定を行うことができる。

［作用効果］
以上のように、本実施形態に係る検査装置は、同一のバイアル瓶１０に対し２回の酸素濃度の測定が行われ、１回目に測定された酸素濃度と２回目に測定された酸素濃度との比較に基づき、バイアル瓶１０における密閉性を判定するようになっている。このため、２回の測定結果を比較してその変化を確認することによりバイアル瓶１０の密閉性を判定することができる。したがって、バイアル瓶１０ごとにバイアル瓶１０内のヘッドスペース１０ａにおけるガス（例えば、窒素ガス又は酸素）の濃度にばらつきがある場合であっても、バイアル瓶１０における密閉性を正確に検査することができる。

また、本実施形態に係る検査装置は、１回目に測定された酸素濃度と２回目に測定された酸素濃度との差分に基づきバイアル瓶１０における密閉性を判定するので、１回目に測定された酸素濃度がバイアル瓶１０ごとにばらついている場合であっても、１回目に測定された酸素濃度のばらつきに影響されることなく、バイアル瓶１０ごとに密閉性を正確に検査することができる。

また、本実施形態に係る検査装置は、バイアル瓶１０の密閉性が不十分である場合に時間の経過に伴い大気中からバイアル瓶１０内に流入する酸素の酸素濃度を測定することで、バイアル瓶１０の密閉性を検査することができる。

また、本実施形態に係る検査装置は、バイアル瓶１０の識別情報と１回目に測定された酸素濃度とを対応付けて記憶部５２に記憶するので、２回目に測定される酸素濃度と、１回目に測定された酸素濃度とを比較することができる。

また、本実施形態に係る検査装置は、１回目の酸素濃度の測定と２回目の酸素濃度の測定との間を、バイアル瓶１０の密閉性が不十分であるときに生ずるヘッドスペース１０ａ内の酸素濃度の変化を確認できる所定時間以上空けるので、バイアル瓶１０の密閉性が不十分であるときにはこれを確実に検出することができる。

（第２の実施形態）
次に、図５、図６を参照して、本発明の第２の実施形態について説明する。

本実施形態に係る検査装置は、第１の実施形態に係る検査装置１とは、印字部７が追加された点で異なるが、他の構成は第１の実施形態と同一である。したがって、以下においては、第１の実施形態と同一の構成については第１の実施形態と同一の符号を付して説明を省略する。

図５に示すように、本実施形態の制御部５には、印字部７が接続されている。印字部７は、例えばインクジェットプリンタによって構成されており、例えばガス濃度検出領域２６よりも搬送方向下流側に配置されている。

印字部７は、バイアル瓶１０の側面又はキャップ上面などに直接、又は予め貼られた白紙シールに、例えばバーコードや２次元コードからなる情報表示を印字する。印字される情報表示には、１回目に測定された酸素濃度を示す情報と、バイアル瓶１０の識別情報とがコード化されて記録される。なお、印字される情報表示には、１回目に測定された酸素濃度を示す情報と、バイアル瓶１０の識別情報とのいずれか一方がコード化されて記録されてもよい。

本実施形態の識別部６では、１回目の酸素濃度の測定が完了したバイアル瓶１０が検査装置１に再度投入された際に、バイアル瓶１０に印字された情報表示を２回目の酸素濃度の測定前に読み取る。読み取られた情報表示は、記憶部５２にバイアル瓶１０の識別情報と１回目の酸素濃度とが対応付けられて記憶される。

［密閉性の検査工程］
次に、図６を参照して、本実施形態の検査装置１によって実行される密閉性の検査工程について説明する。

図６に示すように、検査装置１は、搬送部２により搬送されるバイアル瓶１０のヘッドスペース１０ａに対して１回目の酸素濃度の測定を行う（ステップＳ１１）。次いで、検査装置１は、印字部７により、バイアル瓶１０の識別情報と、１回目に測定された酸素濃度を示す情報とをコード化してバイアル瓶１０に印字する（ステップＳ１２）。

検査装置１は、ステップＳ１１及びステップＳ１２の処理を、検査装置１に投入されるバイアル瓶１０全てに対して順次行う。これにより、投入されたバイアル瓶１０全てに対してステップ１２の処理が終了したときには、それらバイアル瓶１０の全てに識別情報と１回目の酸素濃度とがコード化されて印字されていることになる。

その後、所定時間が経過すると（ステップＳ１３）、１回目の酸素濃度測定が完了したバイアル瓶１０が検査装置１に再度投入される。

検査装置１は、再度投入されたバイアル瓶１０に対し、識別部６によって当該バイアル瓶１０に付された情報表示を読み取る（ステップＳ１４）。

検査装置１は、情報表示から読み取られた、１回目の酸素濃度とバイアル瓶１０の識別情報と対応付けて記憶部５２に記憶する（ステップＳ１５）。

検査装置１は、情報表示が読み取られたバイアル瓶１０のヘッドスペース１０ａに対して２回目の酸素濃度の測定を行う（ステップＳ１６）。なお、２回目の酸素濃度は、識別情報に対応付けて記憶部５２に記憶されてもよい。

次いで、検査装置１は、識別情報の一致するバイアル瓶１０に対し、記憶部５２に記憶されている１回目の酸素濃度と２回目の酸素濃度との差分が所定の閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ１７）。

検査装置１は、ステップＳ１７において、１回目の酸素濃度と２回目の酸素濃度との差分が所定の閾値以上でないと判定した場合には、バイアル瓶１０における密閉性が確保されていると判定する。これに対し、検査装置１は、ステップＳ１７において、１回目の酸素濃度と２回目の酸素濃度との差分が所定の閾値以上であると判定した場合には、バイアル瓶１０における密閉性が不十分であると判定する。

［作用効果］
以上のように、本実施形態に係る検査装置は、上述の第１の実施形態の作用効果に加えて以下の作用効果を奏する。

すなわち、本実施形態に係る検査装置は、密閉性の検査前に予めバイアル瓶１０の識別情報を付しておく必要がないので、検査作業の負担を軽減することができる。

なお、本実施形態において、印字部７は、１回目及び２回目に測定された酸素濃度を示す情報をそれぞれ印字する構成であってもよい。この場合、識別部６は、第１の実施形態と異なり、印字部７よりも搬送方向下流側に配置される。これにより、２回目の酸素濃度の測定後に識別部６により１回目の酸素濃度と２回目の酸素濃度とを読み取り、この読取情報に基づき、制御部５が密閉性の判定を行う。

（第３の実施形態）
次に、図７、図８を参照して、本発明の第３の実施形態について説明する。

本実施形態に係る検査装置は、第１の実施形態に係る検査装置１とは、シール作成部８１及びシール貼付部８２が追加された点で異なるが、他の構成は第１の実施形態と同一である。したがって、以下においては、第１の実施形態と同一の構成については第１の実施形態と同一の符号を付して説明を省略する。

図７に示すように、本実施形態の制御部５には、シール作成部８１及びシール貼付部８２が接続されている。

シール作成部８１は、インクジェットプリンタなどの印字手段が内蔵されており、予めセットされたシールに情報を印字可能に構成されている。シール作成部８１は、例えばバーコードや２次元コードからなる情報表示をシールに印字する。印字される情報表示には、１回目に測定された酸素濃度を示す情報と、バイアル瓶１０の識別情報とがコード化されて記録される。なお、印字される情報表示には、１回目に測定された酸素濃度を示す情報と、バイアル瓶１０の識別情報とのいずれか一方がコード化されて記録されてもよい。

シール貼付部８２は、シール作成部８１により情報表示が印字されたシールを、バイアル瓶１０の側面又はキャップ上面などに貼り付けるよう構成されており、例えばガス濃度検出領域２６よりも搬送方向下流側に配置されている。

本実施形態の識別部６では、１回目の酸素濃度の測定が完了したバイアル瓶１０が検査装置１に再度投入された際に、バイアル瓶１０に貼り付けられたシールに印字された情報表示を２回目の酸素濃度の測定前に読み取る。読み取られた情報表示は、記憶部５２にバイアル瓶１０の識別情報と１回目の酸素濃度とが対応付けられて記憶される。

［密閉性の検査工程］
次に、図８を参照して、本実施形態の検査装置１によって実行される密閉性の検査工程について説明する。

図８に示すように、検査装置１は、搬送部２により搬送されるバイアル瓶１０のヘッドスペース１０ａに対して１回目の酸素濃度の測定を行う（ステップＳ２１）。次いで、検査装置１は、シール作成部８１により、バイアル瓶１０の識別情報と、１回目に測定された酸素濃度を示す情報とが記録された情報表示が印字されたシールを作成する（ステップＳ２２）。

次いで、検査装置１は、情報表示が印字されたシールを、その情報表示に記録された識別情報により特定されるバイアル瓶１０に貼り付ける（ステップＳ２３）。

検査装置１は、ステップＳ２１からステップＳ２３の処理を、検査装置１に投入されるバイアル瓶１０全てに対して順次行う。これにより、投入されたバイアル瓶１０全てに対してステップＳ２３の処理が終了したときには、それらバイアル瓶１０の全てに情報表示が印字されたシールが貼り付けられていることになる。

その後、所定時間が経過すると（ステップＳ２４）、１回目の酸素濃度測定が完了したバイアル瓶１０が検査装置１に再度投入される。

検査装置１は、再度投入されたバイアル瓶１０に対し、識別部６によって当該バイアル瓶１０に貼り付けられたシールの情報表示を読み取る（ステップＳ２５）。

検査装置１は、情報表示から読み取られた、１回目の酸素濃度とバイアル瓶１０の識別情報と対応付けて記憶部５２に記憶する（ステップＳ２６）。

検査装置１は、情報表示が読み取られたバイアル瓶１０のヘッドスペース１０ａに対して２回目の酸素濃度の測定を行う（ステップＳ２７）。なお、２回目の酸素濃度は、識別情報に対応付けて記憶部５２に記憶されてもよい。

次いで、検査装置１は、識別情報の一致するバイアル瓶１０に対し、記憶部５２に記憶されている１回目の酸素濃度と２回目の酸素濃度との差分が所定の閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ２８）。

検査装置１は、ステップＳ２８において、１回目の酸素濃度と２回目の酸素濃度との差分が所定の閾値以上でないと判定した場合には、バイアル瓶１０における密閉性が確保されていると判定する。これに対し、検査装置１は、ステップＳ２８において、１回目の酸素濃度と２回目の酸素濃度との差分が所定の閾値以上であると判定した場合には、バイアル瓶１０における密閉性が不十分であると判定する。

［作用効果］
以上のように、本実施形態に係る検査装置は、上述の第１の実施形態の作用効果に加えて以下の作用効果を奏する。

すなわち、本実施形態に係る検査装置は、密閉性の検査前に予めバイアル瓶１０の識別情報を付しておく必要がないので、検査作業の負担を軽減することができる。

なお、上述の各実施形態においては、バイアル瓶１０の密閉性を検査するに際し、バイアル瓶１０のヘッドスペース１０ａにおける酸素濃度の測定を２回行う例について説明したが、これに限らず、３回以上、酸素濃度の測定を行ってもよい。

例えば３回の測定を行う場合、１回目の酸素濃度と２回目の酸素濃度との差分が第１の閾値未満である場合には、バイアル瓶１０の密閉性が確保されていると判定し、１回目の酸素濃度と２回目の酸素濃度との差分が第１の閾値以上である場合には、３回目の酸素濃度の測定を行うために判定保留される。２回目の酸素濃度の測定により密閉性が確保されていると判定されたバイアル瓶１０は、３回目の酸素濃度の測定を行うことなく排出される。

判定保留されたバイアル瓶１０は、３回目の酸素濃度の測定が行われ、１回目の酸素濃度と３回目の酸素濃度との差分が第２の閾値以上であるか否かが判定される。このとき、１回目の酸素濃度と３回目の酸素濃度との差分が第２の閾値未満である場合には、当該バイアル瓶１０は密閉性が確保されていると判定される。一方で、１回目の酸素濃度と３回目の酸素濃度との差分が第２の閾値以上である場合には、当該バイアル瓶１０は密閉性が不十分であると判定される。第２の閾値は、第１の閾値よりも大きい値に設定される。

このように、バイアル瓶１０の密閉性を検査するに際し、酸素濃度の測定を３回以上行うとともに密閉性の判定を段階的に行うことで、より効率的かつ正確にバイアル瓶１０の密閉性を検査することができる。

また、上述の各実施形態においては、１回目の酸素濃度の測定と２回目の酸素濃度の測定との間に設けられた所定時間は一定の時間に設定したが、これに限らず、例えば、全てのバイアル瓶１０に対し１回目に測定された酸素濃度のうち、最も高い酸素濃度に応じて前述の所定時間を変更する構成であってもよい。

本発明の実施形態を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正及び等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。

１ 検査装置
２ 搬送部
３ レーザ発生部
４ レーザ受光部
５ 制御部
６ 識別部
７ 印字部（記録部）
１０ バイアル瓶（密閉容器）
１０ａ ヘッドスペース（空間部）
２６ ガス濃度検出領域
３１ 半導体レーザ
３６ ＬＤヘッド
４１ ＰＤヘッド
５１ ガス濃度測定部
５２ 記憶部（記録部）
５３ 判定部
８１ シール作成部（記録部）
８２ シール貼付部（記録部）

Claims (9)

1. 容器内の空間部（１０ａ）がガス置換されて密閉された密閉容器（１０）を搬送する搬送部（２）と、
   搬送中の前記密閉容器の前記空間部に対し所定波長のレーザ光を出射するレーザ発生部（３）と、
   前記レーザ光を受光するレーザ受光部（４）と、
   前記密閉容器の前記空間部を透過し前記レーザ受光部で受光される前記レーザ光の前記所定波長の吸収量に基づき、前記密閉容器の前記空間部のガス濃度を測定するガス濃度測定部（５１）と、
   個々の前記密閉容器を識別する識別部（６）と、
   前記ガス濃度測定部により測定された前記ガス濃度を前記密閉容器ごとに記録する記録部（５２、７、８１、８２）と、
   同一の前記密閉容器に対し複数回の前記ガス濃度の測定が行われ、前記記録部により記録された少なくとも２回分の前記ガス濃度の比較に基づき、前記密閉容器における密閉性を判定する判定部（５３）と、
   を備えたことを特徴とする検査装置。
2. 同一の前記密閉容器に対し２回の前記ガス濃度の測定が行われ、前記記録部により記録された１回目の前記ガス濃度と２回目の前記ガス濃度との差分が所定の閾値以上である場合に、前記判定部は、前記密閉容器における密閉性が不十分であると判定することを特徴とする請求項１に記載の検査装置。
3. 前記ガス置換によって前記密閉容器内に充填されるガスは窒素ガスであり、
   前記ガス濃度測定部は、前記密閉容器の前記空間部における酸素のガス濃度を測定することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の検査装置。
4. 前記記録部は、前記密閉容器の識別情報と１回目に測定された前記ガス濃度とを対応付けて記憶する記憶部（５２）からなることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の検査装置。
5. 前記記録部は、１回目に測定された前記ガス濃度を示す情報と前記密閉容器の識別情報との少なくともいずれか一方を前記密閉容器に印字することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の検査装置。
6. 前記記録部は、１回目に測定された前記ガス濃度を示す情報と前記密閉容器の識別情報との少なくともいずれか一方が記録されたシールを作成し、前記シールを前記密閉容器に貼り付けることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の検査装置。
7. 容器内の空間部（１０ａ）がガス置換されて密閉された密閉容器（１０）を搬送する搬送部（２）と、
   搬送中の前記密閉容器の前記空間部に対し所定波長のレーザ光を出射するレーザ発生部（３）と、
   前記レーザ光を受光するレーザ受光部（４）と、
   前記密閉容器の前記空間部を透過し前記レーザ受光部で受光される前記レーザ光の前記所定波長の吸収量に基づき、前記密閉容器の前記空間部のガス濃度を測定するガス濃度測定部（５１）と、
   個々の前記密閉容器を識別する識別部（６）と、
   前記ガス濃度測定部により測定された前記ガス濃度を前記密閉容器ごとに記録する記録部（５２、７、８１、８２）と、
   前記密閉容器における密閉性を判定する判定部（５３）と、を備える検査装置（１）において、
   同一の前記密閉容器に対し複数回の前記ガス濃度の測定を行い、少なくとも２回分の前記ガス濃度を比較し、その比較結果に基づき前記密閉容器における密閉性を検査する検査方法。
8. 同一の前記密閉容器に対し２回の前記ガス濃度の測定を行う場合、２回目のガス濃度の測定は、１回目のガス濃度の測定から、前記密閉容器の密閉性が不十分であるときに生ずる前記空間部内のガス濃度の変化を確認できる時間以上経過した後に行うことを特徴とする請求項７に記載の検査方法。
9. コンピュータに、
   容器内の空間部（１０ａ）がガス置換されて密閉された密閉容器（１０）を搬送部（２）により搬送するステップと、
   搬送中の前記密閉容器の前記空間部に対し、レーザ発生部（３）により所定波長のレーザ光を出射するステップと、
   レーザ受光部（４）により前記レーザ光を受光するステップと、
   前記密閉容器の前記空間部を透過し前記レーザ受光部で受光される前記レーザ光の前記所定波長の吸収量に基づき、前記密閉容器の前記空間部のガス濃度を測定するステップと、
   個々の前記密閉容器を識別するステップと、
   測定された前記ガス濃度を前記密閉容器ごとに記録部（５２、７、８１、８２）により記録するステップと、
   同一の前記密閉容器に対し複数回の前記ガス濃度の測定が行われ、少なくとも２回分の前記ガス濃度の比較に基づき、前記密閉容器における密閉性を判定するステップと、を実行させることを特徴とする検査プログラム。

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