JP3673426B2

JP3673426B2 - 薬液侵入検査装置およびその検査方法

Info

Publication number: JP3673426B2
Application number: JP14201699A
Authority: JP
Inventors: 和成竹内
Original assignee: Otsuka Pharmaceutical Co Ltd
Current assignee: Otsuka Pharmaceutical Co Ltd
Priority date: 1999-05-21
Filing date: 1999-05-21
Publication date: 2005-07-20
Anticipated expiration: 2019-05-21
Also published as: JP2000329723A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、薬液を収容する薬液収容部が設けられた偏平容器に、薬液が収容された輸液バッグにおいて、薬液収容部から非接合部分への薬液の侵入があるか否かを検査するための検査装置およびその検査方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
医療現場においては、点滴バッグ等の輸液バッグが用いられる。図１を参照して、輸液バッグ３１は可撓性樹脂容器３２等の偏平容器内に輸液が封入されたものである。可撓性樹脂容器３２は、シート状、チューブ状のフィルム３３（たとえば厚み２００μｍ程度）を、所定形状に裁断した後、その一対のフィルム３３，３３の所定部分同士をヒートシールで接合して製造される。ヒートシールによって、薬液が収容される薬液収容部３４が区画され、また口部材３５が取り付けられる。この口部材３５には、薬液注入後に、ゴム栓３６が嵌められる。
【０００３】
可撓性樹脂容器３２の製造に関して、薬液収容部３４以外の部分全部をヒートシールすると、均一にヒートシールを行えないために可撓性樹脂容器３２にしわが入ってしまい、また、熱量が余分に必要となるためにコストアップの要因ともなる。そこで、薬液収容部３４の周縁や、輸液バッグ３１を吊り下げるための吊下げ孔３７の周縁だけヒートシールされる。
【０００４】
このため、可撓性樹脂容器３２には、図１に示す吊下げ孔３７の両側部分のように、シールがされない非接合部分３８が設けられる。この非接合部分３８によって、可撓性樹脂容器３２の外観に変化が付けられ、見易いものともなっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この可撓性樹脂容器３２で、万一、薬液収容部３４と非接合部分３８との間のシール部Ｓ１にシール不良があった場合には、薬液収容部３４内に封入されていた薬液が非接合部分３８に侵入し、非接合部分３８に溜まる。このときに、周縁のシール部Ｓ２にシール不良があると、薬液が外部に漏れてしまう。このため、薬液封入後に、非接合部分３８に薬液が侵入しているかどうかを検査する必要がある。
【０００６】
プラスチック容器や薬液はともに透明である場合が多いため、肉眼で薬液の侵入を検出できない。また、光のコントラストがとれないので、光学的方式による検出も困難である。
そこで、本発明の目的は、非接合部分への薬液の侵入を確実に検出できる薬液侵入検査装置および検査方法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の薬液侵入検査装置は、可撓性を有する一対のフィルムの所定部分を接合して薬液収容部を設け、その中に薬液を収容した医療現場において用いられる輸液バッグにおいて、薬液収容部から上記一対のフィルムの非接合部分への薬液の侵入があるか否かを検査するための検査装置であって、上記非接合部にあてがうための面積が小さい電極と、上記電極を非接合部分を形成する一対のフィルムが互いに近接するまで非接合部に押し当てたときの上記電極の静電容量を検出する静電容量検出手段とを備えた検出器を含み、検出器の電極を輸液バッグの非接合部分にあてがって一対のフィルムが互いに近接するまで押し当てたときの静電容量検出手段による検出に基づいて、非接合部分への薬液の侵入の有無を検出することを特徴とするものである（請求項１）。この薬液侵入検査装置であれば、電極の静電容量の検出に基づいて、一対のフィルムの非接合部分に薬液が侵入しているか否かの検査が行われる。
【０００８】
図２は、検査原理を説明する図である。この検査は、輸液バッグを例えば受け部上に載置して行う。検出器の電極が静電容量を検出できる範囲Ｄは予め定められている。
電極を非接合部分３８にあてがうことにより、上側のフィルム３３が図の一点鎖線の位置まで下げられると、上側のフィルム３３が薬液と接触するようになる。簡略化のため受け部の材料と一対のフィルム３３，３３の材料とを同じものとすると、電極の静電容量Ｃは、一対のフィルム３３，３３および受け部の静電容量Ｃ_film並びに一対のフィルム３３，３３の間の静電容量Ｃ'との間に次式の関係を有する。
【０００９】
１／Ｃ＝１／Ｃ_film＋１／Ｃ' (1)
Ｃ_filmは一定値であるため、一対のフィルム３３，３３間の静電容量Ｃ'が大きければ、電極の静電容量Ｃも大きくなる。
非接合部分３８に電極があてがわれたとき、薬液の誘電率をε、一対のフィルム３３，３３のフィルム間隔をｄ₁、薬液の広がり面積をＳ₁とすると、一対のフィルム３３，３３間の静電容量Ｃ'は、次のように表される。
【００１０】
Ｃ'＝ε・Ｓ₁／ｄ₁ (2)
この誘電率εは、真空中の誘電率をε₀、比誘電率をεrとすると次のように表せる。
ε＝ε₀・εr (3)
薬液がたとえば生理食塩水である場合、その比誘電率εr_waterは７０〜８０であり、空気の比誘電率εr_air＝１と比較して著しく大きい。このため、非接合部分３８に薬液が侵入して場合には、一対のフイルム３３，３３間に空気が存在する場合と比較して、電極の静電容量は大きくなる。このときの容量をＣ₁'とすると、
Ｃ₁'＝ε₀・εr_water・Ｓ₁／ｄ₁ (4)
これによって、電極を上側フィルム３３の上面にあてがい、検出静電容量の変化をチェックして、非接合部分３８に薬液の侵入があるか否かを検出できる。
【００１１】
ところで、薬液収容部３４から非接合部分３８に薬液が侵入したとしても、その量は少量である場合が殆どである。特にその量が極めて微小である場合には、薬液侵入時においても電極の静電容量があまり大きくならず、薬液の侵入があるときとないときとで静電容量Ｃがあまり大きく変化しないこともある。このため、非接合部分３８への薬液の侵入の検出を適切に行えないことも考えられる。
【００１２】
そこで、上記電極により、上記一対のフィルムの非接合部分を押圧する押圧部材を備え、押圧部材の押圧により、非接合部分の一対のフィルム同士が近接した状態で、上記静電容量検出手段による検出を行なうことが好ましい。フィルムは可撓性を有しているので、上側フィルムが押圧部材によって押圧されると、一対のフィルム同士が近接する。
【００１３】
図３は、一対のフィルムが近接した状態で、押圧部材を省略して、検査原理を説明する図である。非接合部分３８に薬液の侵入があるときは、薬液の厚みは小さくなってｄ₂となり、面積は電極の面積Ｓ₂と等しくなる。このときの一対のフィルム３３，３３間の静電容量Ｃ₂'は、次式のように表される。
Ｃ₂'＝ε₀・εr_water・Ｓ₂／ｄ₂（5）
式(5)を上述の式(4)と比較すると、Ｓ₂はＳ₁よりも大きく、ｄ₂はｄ₁よりも小さい。このため、Ｃ₂'はＣ₁'よりも著しく大きい。したがって、薬液侵入がある場合、押し当てたときの電極の静電容量は、押し当てないときの静電容量よりも大きくなる。
【００１４】
次に、非接合部分３８について、電極を押し当てるときについて、薬液侵入がある場合とない場合とを比較する。
非接合部分３８に薬液の侵入がない場合には、電極を押し当てると一対のフィルム３３，３３は接触するが、一対のフィルム３３，３３の間に薬液と同じ厚さのフィルムが入ったものとして検討する（薬液の厚みはフィルムの厚さに比べて極めて小さいのでこの近似は成立する）。
【００１５】
図３の薬液の厚みｄ₂と同じ厚みのフィルム３３がある場合の静電容量Ｃ_film'を考慮すると、式(1)および式(5)に相当する式は、式(6)および式(7)のようになる。
１／Ｃ＝１／Ｃ_film＋１／Ｃ_film'（6）
Ｃ_film'＝ε₀・εr_poly・Ｓ₂／ｄ₂ (7）
一方、非接合部分３８に薬液が侵入するとき（図３に示す場合）には、電極の静電容量Ｃは式(8)および式(9)の関係を有する。
【００１６】
１／Ｃ＝１／Ｃ_film＋１／Ｃ₂' （8）
Ｃ₂'＝ε₀・εr_water・Ｓ₂／ｄ₂（9）
たとえばポリエチレン、ポリプロピレン等のプラスチックの場合のフィルム３３の比誘電率εr_polyは、２．３程度であり、薬液がたとえば生理食塩水である場合の比誘電率ε_water＝７０〜８０のほうが著しく大きい。したがって、薬液の厚みが極めて小さい場合であっても、一対のフィルム３３，３３の間の静電容量Ｃ₂'は、厚みｄ₂と同じ厚みのフィルムの静電容量Ｃ_film'よりも著しく大きくなる。このため、電極を押し付けた場合、薬液侵入のない場合に比較して薬液侵入のあるとき方が、電極の静電容量の値が大きくなる。これによって、薬液の非接合部分３８への侵入が少量であっても、確実に薬液の侵入を確実に検出することができる。
【００１７】
また、本発明の薬液侵入検査方法は、可撓性を有する一対のフィルムの所定部分を接合して薬液収容部を設け、その中に薬液を収容した医療現場において用いられる輸液バッグの非接合部分への薬液の侵入があるか否かを検査するための検査方法であって、上記非接合部にあてがうための面積が小さい電極を輸液バッグの非接合部分にあてがう当接ステップと、一対のフィルムが互いに近接するまで、電極を押圧する押圧ステップと、非接合部分に押圧された電極の静電容量を検出する検出ステップと、検出された静電容量が予め定める閾値より大きいときに非接合部分へ薬液が侵入していることを検出するステップと、を含むことを特徴とするものである（請求項２）。
【００１８】
この構成であれば、電極を非接合部分に押圧して、一対のフィルムが近接するようにした後に検出を行うので、非接合部分に薬液が侵入しているときには、その薬液が薄く広がった状態で検出が行われる。これによって、非接合部分に侵入する薬液が少量であっても、確実に薬液の侵入を検出することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下には、添付図面を参照しながら、本発明の一実施形態について詳細に説明する。本実施形態では、可撓性樹脂容器の非接合部分の薬液侵入があるか否かを検査するための検査装置について説明するが、本発明は、薬液等と比較して比誘電率が著しく小さいものであれば、プラスチック容器を含む可撓性偏平容器の検査を行う検査装置にも適用できる。また、この実施形態ではヒートシールによって接合された偏平容器について説明するが、接着剤等それ以外の方法で接合された偏平容器の検査装置にも適用できる。
【００２０】
図４は、薬液侵入検査装置の全体を示す概略正面図である。薬液侵入検査装置１は、輸液バッグ３１を載置するための載置台２を備えている。載置台２は金属性のものであれば好ましく、また、接地されていれば好ましい。この載置台２上には、たとえばプラスチック製の受け部３が配置されている。載置台２の上方には、検出器４が上下方向に変位自在に設けられている。具体的には、たとえば載置台２から上方に向かって支持棒５が延びていて、検出器４は保持機構６を介して取り付けられている。
【００２１】
検出器４は、上下方向に延びる円筒体８を備えており、この円筒体８内に公知の構成の静電容量センサが収容されている。また、円筒体８の下端には、検査時に、可撓性樹脂容器３２の非接合部分３８を押圧する薄い誘電体からなる押圧部材９が設けられている。押圧部材９は、検査時に上記受け部３と挟んで、非接合部分３８を押圧するものである。
【００２２】
図５を用いて静電容量センサの構成について具体的に説明する。
検出器４の静電容量センサは、発振部１１と増幅部１２とを備えている。発振部１１には、電極１３が備えられている。電極１３は、たとえば押圧部材９に接して配置されており（図４参照）、検査時に非接合部分３８にあてがわれる。
発振部１１の電極１３には、検査時に電極１３の静電容量の変化に応じて発振し、または停止する発振回路１４、上記発振回路１４の発振信号を検出して、一対のフィルム３３，３３の非接合部分３８との間の静電容量の変化を検出するための検波回路１５、および発振信号を安定に取り出すための第１フィルタ回路１６とが順に接続されている。
【００２３】
一方、増幅部１２は、発振信号をさらに安定化するための第２フィルタ回路１７、出力回路１９に信号を供給するための比較回路１８、および出力回路１９を有している。出力回路１９には、表示手段２０が接続されている。
再び図４を参照して、以上説明した薬液侵入検査装置１によって、容器３２の非接合部分３８を検査するときには、検査すべき非接合部分３８が受け部３上に位置するように、輸液バッグ３１を載置台２上に載置し、検出器４の電源をオンにする。
【００２４】
次に、検出器４を下方にスライドさせて輸液バッグ３１の非接合部分３８にあてがった後、検出器４をさらに下方へとスライドさせると、検出器４の押圧部材９が非接合部分３８を押圧するようになる。
このとき、検出器４の押圧部材９と、載置台２の受け部３とで挟まれる。これによって、非接合部分３８の上下一対のフィルム３３，３３が近接し、非接合部分３８に薬液侵入があれば侵入した薬液は薄く広がり、薬液侵入がなければ非接合部分３８の一対のフィルム３３，３３は接触する。この場合に、薬液侵入時とそうでないときとで、電極１３の静電容量が大きく異なる。なお、上記スライドは、手動であってもよいし、自動であってもよい。また、検出器４は、上下方向に変位可能な構成であれば、他の構成によって保持されるものであってもよい。
【００２５】
この状態で、発振部１１および増幅部１２によって、接地との間の静電容量の検出が行われる。この検出作用について、以下具体的に説明する。
電極１３を受け部３に近づけると、この電極１３に電荷が生じる。電極１３の静電容量が十分であるときは、発振回路１４が発振する。発振回路１４から発振された発振信号は、検波回路１５において検出され、かつ、第１フィルタ回路１６において平滑にされた後に、増幅部１２へと供給される。
【００２６】
増幅部１２へと送られた信号は２つ目の第２フィルタ回路１７においてさらに平滑にされ、比較回路１８で予め設定されている閾値と比較される。この信号が予め定められていた閾値の範囲外にあれば、出力回路１９を通して表示手段２０にその信号が発信される。一方、非接合部分３８と電極１３との間の静電容量の変化が不十分である場合には、発振回路１４は発振せず、表示手段２０に表示されない。このように、電極１３の静電容量の変化を検出することにより、非接合部分３８での薬液侵入を検出できる。
【００２７】
なお、ここで用いる静電容量センサは、電極１３の面積が小さいことが好ましい。電極１３の面積が小さいと、周囲の誘電体の静電容量をとり込みにくいので、フィルム３３，３３および薬液の静電容量だけを良好に検出できる。
その他、本発明の範囲内において種々の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】輸液バッグを示す図である。
【図２】薬液侵入検査装置の原理を説明するための図である。
【図３】薬液侵入検査装置の原理を説明するための図である。
【図４】検査装置の全体を示す概略正面図である。
【図５】検出器について説明するための図である。
【符号の説明】
１薬液侵入検査装置
２載置台
４検出器
９押圧部材
１１発振部（静電容量検出手段）
１２増幅部（静電容量検出手段）
１３電極
３１輸液バッグ
３３フィルム
３４薬液収容部
３８非接合部分

Claims

可撓性を有する一対のフィルムの所定部分を接合して薬液収容部を設け、その中に薬液を収容した医療現場において用いられる輸液バッグにおいて、薬液収容部から上記一対のフィルムの非接合部分への薬液の侵入があるか否かを検査するための検査装置であって、上記非接合部にあてがうための面積が小さい電極と、上記電極を非接合部分を形成する一対のフィルムが互いに近接するまで非接合部に押し当てたときの上記電極の静電容量を検出する静電容量検出手段とを備えた検出器を含み、
検出器の電極を輸液バッグの非接合部分にあてがって一対のフィルムが互いに近接するまで押し当てたときの静電容量検出手段による検出に基づいて、非接合部分への薬液の侵入の有無を検出することを特徴とする薬液侵入検査装置。
可撓性を有する一対のフィルムの所定部分を接合して薬液収容部を設け、その中に薬液を収容した医療現場において用いられる輸液バッグの非接合部分への薬液の侵入があるか否かを検査するための検査方法であって、
上記非接合部にあてがうための面積が小さい電極を輸液バッグの非接合部分にあてがう当接ステップと、
一対のフィルムが互いに近接するまで、電極を押圧する押圧ステップと、
非接合部分に押圧された電極の静電容量を検出する検出ステップと、
検出された静電容量が予め定める閾値より大きいときに非接合部分へ薬液が侵入していることを検出するステップと、を含むことを特徴とする薬液侵入検査方法。