JP6004425B2 - プレフィルドシリンジの液漏れ検査装置および液漏れ検査方法 - Google Patents
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Description
このようなプレフィルドシリンジの液漏れを検査するプレフィルドシリンジの液漏れ検査方法として、上記シリンジ本体の外部から光線を照射し、上記ガスケットで反射した光を受光して上記液漏れを判定したり、上記溝を透過した光を受光して液漏れを判定したりするものが知られている(特許文献1)。
また上述したようなプレフィルドシリンジの先端には、注射針を装着するための針装着部が形成されるとともに、該針装着部を覆うようにキャップが装着されるが、キャップの装着が不完全であると針装着部とキャップとの間に液体が漏れる場合がある。
このようなプレフィルドシリンジのキャップの嵌合状態を検査する検査方法として、予めキャップにマーカーを形成しておき、このキャップが嵌合されたプレフィルドシリンジを撮影して、マーカー位置が適合範囲であるかどうかを判定する検査方法が知られている(特許文献2)。
また、何らかの液体がガスケットの溝にある場合には、液漏れの疑いが強くなるが、シリンジ本体の内面にはガスケットの滑りを良くするためにシリコーン等の潤滑剤が塗られ、ガスケットを挿入する際にこの潤滑剤がガスケットの溝に溜まることがある。
上記潤滑剤がガスケットの溝内にある場合には正常品であるものの、薬液の色と上記潤滑剤の色とが共に透明や同色であった場合、上記特許文献1に開示された液漏れ検査装置では、ガスケットの溝にある液が薬液であるのか潤滑剤であるのかの区別をすることはできない。
そのため、液漏れの有無を正確に判断することができず、ガスケットの溝にある液体が薬液か潤滑剤かの区別ができないことが原因で、正常品を不良品として判断し生産効率を低下させるという問題があった。
さらに、同じ手法を用いた場合に、光を透過しないキャップの内側の液漏れ検査を実施することはできなかった。
一方、特許文献2に開示されたプレフィルドシリンジのキャップの嵌合状態を検査する検査方法は、あくまでもキャップ装着の完全性を検査するものであって、直接的に液漏れの有無を検査するものではなかった。
このような問題に鑑み、本発明は液漏れの有無を確実に判定することが可能なプレフィルドシリンジの液漏れ検査装置および液漏れ検査方法を提供するものである。
ミリ波帯域もしくはテラヘルツ波帯域に含まれる電磁波を照射する照射手段と、該電磁波の焦点を上記シリンジ本体を透過させて上記ガスケットの溝の内部に形成する導光手段と、上記導光手段で形成した焦点を上記ガスケットの溝の全周にわたって移動させる移動手段と、上記照射された電磁波の反射を受けてその反射強度を検出する検出手段と、上記電磁波の反射強度が所定のしきい値を下回った場合には、上記ガスケットに液漏れが発生していると判定する判定手段とを備え、
上記判定手段に設定したしきい値を、上記ガスケットの溝の内部に上記潤滑剤が存在する場合における上記電磁波の反射強度よりも低く設定したことを特徴としている。
上記導光手段は上記電磁波の焦点を上記針装着部とキャップとの間に形成するとともに、上記移動手段は上記焦点をシリンジ本体の全周にわたって移動させ、
上記検出手段は、上記照射された電磁波の反射を受けてその反射強度を検出し、上記判定手段は上記電磁波の反射強度が所定のしきい値を下回った場合に、上記キャップに液漏れが発生していると判定することを特徴としている。
ミリ波帯域もしくはテラヘルツ波帯域に含まれる電磁波を照射して、該電磁波の焦点を上記シリンジ本体を透過させて上記ガスケットの溝の内部に形成し、さらに当該電磁波の焦点を上記ガスケットの溝の全周にわたって移動させ、
上記ガスケットの溝の内部で反射した電磁波の反射強度を検出し、該電磁波の反射強度が所定のしきい値を下回った場合には、上記ガスケットに液漏れが発生していると判定するようになっており、
かつ上記電磁波の反射強度のしきい値は、上記ガスケットの溝の内部に上記潤滑剤が存在する場合における上記電磁波の反射強度よりも低く設定されていることを特徴としている。
上記電磁波の焦点を上記針装着部とキャップとの間に形成するとともに、上記焦点をシリンジ本体の全周にわたって移動させ、
上記照射された電磁波の反射を受けてその反射強度を検出して、上記電磁波の反射強度が所定のしきい値を下回った場合に、上記キャップに液漏れが発生していると判定することを特徴としている。
そして、可視的に薬液等の液体と潤滑剤を識別することは困難であるが、ミリ波帯域もしくはテラヘルツ波帯域の電磁波に対する吸収量の差からこれらを判別することが可能であり、上記しきい値を上記ガスケットの溝の内部に潤滑剤が存在する場合におけるテラヘルツ波の反射強度よりも低く設定することで、上記溝に潤滑剤が溜まったプレフィルドシリンジを区別して良品として判定することができる。
上記プレフィルドシリンジ1は、上記薬液が充填されたシリンジ本体3と、該シリンジ本体3の後方より挿入されたガスケット4とから構成され、上記シリンジ本体3の先端にはキャップ5が装着され、シリンジ本体3の内部が密閉されるようになっている。
上記ガスケット4は、上記シリンジ本体3の内周面に密着するように該シリンジ本体3の内径と略同径に形成され、該ガスケット4の外周には環状に形成された2本の溝4aが設けられている。
そして、上記薬液の充填されたシリンジ本体3の後部から上記ガスケット4を挿入する際、上記ガスケット4に不良が発生すると、シリンジ本体3内の薬液が漏れ出て上記溝4aの内部に侵入することとなり、上記液漏れ検査装置2はこのようなプレフィルドシリンジ1を不良品として判断するようになっている。
一方、上記プレフィルドシリンジ1の内周面には上記ガスケット4の摺動性を向上させるための潤滑剤として液状のシリコーンが塗布されている。このシリコーンは上記ガスケット4をシリンジ本体3内に挿入する際に上記溝4aの内部に溜まることがあるが、上記液漏れ検査装置2はこのようなプレフィルドシリンジ1を区別して良品として判断するようになっている。
この針装着部6は、注射針の基部が嵌合するルアー先6aと、当該ルアー先6aを囲繞する管状のロック部6bとから構成され、上記ロック部6bの内側には注射針の基部を螺合させるための螺旋状のネジ山6cが設けられている。
そしてこの針装着部6に装着される上記キャップ5は、内側に上記ルアー先6aを覆う内キャップ5aと、この内キャップ5aを囲繞するように形成されて上記ロック部6bを覆う外キャップ5bとを備えている。
上記内キャップ5aはルアー先6aの先端および外周面に密着して、ルアー先6aからの薬液の漏出を阻止し、上記外キャップ5bはロック部6bの先端および外周面に密着して、ロック部6bの内側を外部に対し密封するようになっている。
その際、上記内キャップ5aの外周面とロック部6bの内周面との間には、隣接するネジ山6cとネジ山6cとの間に螺旋状の溝6dが形成されるようになっている。
上記針装着部6にキャップ5を装着する際、仮に内キャップ5aとルアー先6aとの密着が不十分だと、シリンジ本体3内の薬液が内キャップ5aの外周面とロック部6bの内周面との間に形成された上記溝6dに漏れ出して留まることがあり、上記液漏れ検査装置2はこのようなプレフィルドシリンジ1を不良品として判断するようになっている。
本実施例では、上記照射手段11は周波数300GHz〜3THz、波長100μm〜1mmのテラヘルツ波帯域の電磁波を照射するようになっており、本実施例では周波数616GHz、波長487μm、出力0.03mWのテラヘルツ波Wを照射する半導体ダイオード光源を使用している。
なお、上記テラヘルツ波帯域の電磁波に代えて、周波数30GHz〜300GHz、波長1mm〜10mmのミリ波帯域の電磁波を照射するようにしてもよい。
上記導光手段12は、上記照射手段11より照射されたテラヘルツ波Wを反射させる3つの第1〜第3反射ミラー16A〜16Cと、第3反射ミラー16Cに隣接した位置に設けたビームスプリッタ17と、これら第1〜第3反射ミラー16A〜16Cおよびビームスプリッタ17によって反射したテラヘルツ波Wの光路上に設置された第1〜第4集光レンズ18A〜18Dとから構成されている。
このうち上記ビームスプリッタ17は、上記第3反射ミラー16Cで反射したテラヘルツ波Wを上記プレフィルドシリンジ1のガスケット4に向けて反射させ、さらに該ガスケット4やシリンジ本体3で反射したテラヘルツ波Wを透過させて上記検出手段14に入射させるようになっている。
また、上記ビームスプリッタ17とプレフィルドシリンジ1との間に配置された上記第4集光レンズ18Dは、上記テラヘルツ波Wの焦点を上記ガスケット4の溝4aの内部に形成するようになっている。
上記プレフィルドシリンジ1は、その中心軸が上記回転手段13aの回転中心と一致するように載置されるようになっており、また上記導光手段12によって集光されるテラヘルツ波Wの光軸はプレフィルドシリンジ1の中心軸と交差するように設けられている。
本実施例では、上記移動手段13がプレフィルドシリンジ1を回転させながら昇降させることにより、上記導光手段12によって導光されたテラヘルツ波Wは、上記ガスケット4の外周面全体に照射されるようになっている。
具体的には、上記昇降手段13bがプレフィルドシリンジ1を上方に移動させてガスケット4の周方向と直交する高さ方向にテラヘルツ波Wの照射位置を移動させるたびに、上記回転手段13aがプレフィルドシリンジ1を90°回転させることで、ガスケット4の外周面全体にテラヘルツ波が照射されるようになっている。
その他にも、はじめに回転手段13aがプレフィルドシリンジ1を回転させてガスケット4の先端部分の全周にテラヘルツ波Wの照射位置を移動させ、その後徐々に上記昇降手段13bがテラヘルツ波Wの照射位置をガスケット4の後方に移動させる動作を繰り返すようにしてもよい。また、プレフィルドシリンジ1は固定し、照射手段11や導光手段12をプレフィルドシリンジ1の周囲で周回させるようにしても良い。
そして上記検出手段14は、受けたテラヘルツ波Wの反射強度を検出して、この検出結果を上記判定手段15へと送信し、上記判定手段15はこのテラヘルツ波Wの反射強度に基づいて、以下に説明するように上記ガスケット4の液漏れを判定するようになっている。
図3〜図5における(a)は、上記ガスケット4の外周面全体におけるテラヘルツ波Wの反射強度の分布を示し、テラヘルツ波Wの反射強度が高い部分が黒色に、低い部分が白色に表示され、上記ガスケット4の溝4aは反射強度の高い黒色の領域として表示されている。
また図3〜図5における(b)の各グラフは、それぞれ図3(a)〜図5(a)におけるb−b部の反射強度の強度分布を示しており、それぞれ上記溝4aにおける周方向の強度分布を示している。
さらに図3〜図5における(c)の各グラフは、それぞれ図3(a)〜図5(a)におけるc−c部の反射強度の強度分布を示しており、それぞれ上記ガスケット4の周方向と直交する高さ方向の強度分布を示している。
これは、上記導光手段12によって溝4aの内部に集光されたテラヘルツ波Wが、上記薬液やシリコーンを通過する際に吸収されてしまい、これら薬液やシリコーンが存在する部分の反射強度が低くなるからである。
さらに、図4(b)(c)と図5(b)(c)とを比較すると、図4においては、溝4a内に何も存在しない場合の反射強度の平均値(1.63×100mV)に対して、該溝4aに薬液が存在する位置の反射強度の平均値(0.12×100mV)となっており、減衰率は93%となっている。
これに対し図5においては、溝4a内に何も存在しない場合の反射強度の平均値(0.72×100mV)に対して、該溝4aにシリコーンが存在する位置の反射強度の平均値(0.29×100mV)となっており、減衰率は60%となる。
以上のことから、該溝4aに薬液が存在する位置の反射強度はシリコーンが存在する位置の反射強度を下回っていることが理解でき、これは上記薬液のほうがシリコーンよりもよりテラヘルツ波を吸収するからであり、その分薬液が存在する場合における反射強度がシリコーンが存在する場合における反射強度よりも低くなるからである。
また、上記導光手段12によってテラヘルツ波Wの焦点を溝4aの内部に形成することで、シリンジ本体3やガスケット4の外周面に焦点を設定した場合に比べて、薬液によるテラヘルツ波Wの吸収量が大きく、反射強度の減衰量が大きくなることから、薬液の有無を明確に判定することが可能となっている。
そして上記判定手段15には、あらかじめ溝4aにシリコーンが存在する場合におけるテラヘルツ波Wの反射強度を測定しておき、この反射強度に基づいて所要のしきい値が設定されている。
そして判定手段15は、上記反射強度が上記しきい値を上回った場合には、図3のように上記溝4a内に薬液やシリコーンが存在していないか、もしくは図5のようにシリコーンが存在するものと認識し、ガスケット4に液漏れが発生していないものとして、そのプレフィルドシリンジ1を良品と判定する。
逆に判定手段15は、上記反射強度が上記しきい値を下回った場合には、図4のように溝4a内に薬液が存在するものと認識し、該ガスケット4に液漏れが発生しているものとして、そのプレフィルドシリンジ1を不良品と判定する。
なお、上記実施例では、被検査対象物のばらつきなどを考慮して減衰率により反射強度が所定値以下か否か判定しているが、被検査対象物にばらつきがない場合には単純に測定値により反射強度が所定値以下か否か判定してもよい。
より詳細には、上記キャップ5における内キャップ5aの外周面と、上記針装着部6におけるロック部6bの内周面との間に形成され、上記ロック部6bの内周面に形成されたネジ山6cとネジ山6cとの間に形成された上記溝6dにテラヘルツ波Wの焦点を位置させる。
照射されたテラヘルツ波Wはキャップ5の外キャップ5bおよび針装着部6のロック部6bを透過して上記溝6dに到達し、この状態で上記移動手段13はプレフィルドシリンジ1を回転させ、上記テラヘルツ波Wの焦点をキャップ5の全周にわたって移動させ、上記検出手段14は上記針装着部6で反射したテラヘルツ波Wを受ける。
このとき、液漏れにより上記溝6dに薬液が存在している場合と、液漏れが発生せずに上記溝6dに薬液が存在していない場合とにおけるテラヘルツ波Wの反射強度を比較すると、ガスケット4の溝4aについて示した図3(b)および図4(b)と同様な結果が得られ、上記溝6dに薬液が存在する場合には上記テラヘルツ波Wが該薬液に吸収されて減衰するため、液漏れが発生している場合における反射強度は低くなる。
そして、上記判定手段15にはあらかじめ所定のしきい値が設定されており、上記テラヘルツ波Wの反射強度が当該しきい値よりも高い場合には液漏れが発生しておらず、しきい値よりも低い場合には液漏れが発生しているものとして、そのプレフィルドシリンジ1を不良品と判定する。
なお、上記キャップ5の装着部分における液漏れ検査においては、図2に示すように、キャップ5を上方に向けて起立させたプレフィルドシリンジ1の側方からテラヘルツ波Wを照射するようにしてもよいが、キャップ5を装着したプレフィルドシリンジ1の先端側から照射するようにしてもよい。
さらに、上記シリンジ本体3の内部に塗布したシリコーンなどの潤滑剤が溝4aの内部に存在していても、これを薬液の液漏れと判定せずに良品として処理することが可能となっている。
これに対し、上記特許文献1のように明暗の比率により可視的に溝4aの内部の液体を検出しようとすると、液体と潤滑剤を区別できず上記溝4aの内部に潤滑剤が存在している場合であってもこれを液漏れと判断してしまうため、本来なら良品として扱われるプレフィルドシリンジ1も不良品として処理されることとなっていた。
また、液体の透明度が低い場合やシリンジ本体3が光を透過しない場合には液漏れ検査を実施することはできず、また光を透過しないキャップ5の内側における液漏れ検査も実施することはできなかった。
なお、上記移動手段13は、上記プレフィルドシリンジ1の中心軸を水平方向となるように保持するようにしてもよい。
さらに、上記実施例では、テラヘルツ波Wの照射方向と反射方向を同一経路としているが、これに限られるものではなく、上記検出手段14により反射波が検出できるように入射方向と反射方向を定めることができれば、検出手段14の位置を特定するものではない。
また、照射手段、導光手段、検出手段としては、ミリ波カメラやテラヘルツ波カメラを利用することも可能である。
なお、プレフィルドシリンジ1の材質としては、樹脂やガラスなどテラヘルツ波Wを透過できるものであれば検査が可能である。また、ガスケット4やキャップ5の材質についても、ゴムや樹脂などテラヘルツ波Wを透過できるものであれば検査が可能である。
さらに、テラヘルツ波Wは色彩や透明度に影響を受けることはないので、これらプレフィルドシリンジ1やガスケット4、キャップ5は無色透明でなくてもよい。
そして、プレフィルドシリンジ1に充填される薬液としては、テラヘルツ波Wの強い吸収性を有する水溶液全般であれば検査が可能であり、シリコーンは医療用のシリンジの潤滑剤として使用されるものであって、プレフィルドシリンジ1に充填される薬液に対してテラヘルツ波Wの吸収性が十分に小さなものであれば検査が可能である。
4 ガスケット 4a 溝
5 キャップ 6 針装着部
11 照射手段 12 導光手段
13 移動手段 14 検出手段
15 判定手段 W テラヘルツ波
Claims (6)
- 先端が閉塞され液体が充填された筒状のシリンジ本体と、該シリンジ本体の後部より挿入されるとともに外周面に環状の溝が形成されたガスケットとを備え、上記シリンジ本体の内面に液状の潤滑剤が塗布されたプレフィルドシリンジにおける上記ガスケットの液漏れを検査するプレフィルドシリンジの液漏れ検査装置において、
ミリ波帯域もしくはテラヘルツ波帯域に含まれる電磁波を照射する照射手段と、該電磁波の焦点を上記シリンジ本体を透過させて上記ガスケットの溝の内部に形成する導光手段と、上記導光手段で形成した焦点を上記ガスケットの溝の全周にわたって移動させる移動手段と、上記照射された電磁波の反射を受けてその反射強度を検出する検出手段と、上記電磁波の反射強度が所定のしきい値を下回った場合には、上記ガスケットに液漏れが発生していると判定する判定手段とを備え、
上記判定手段に設定したしきい値を、上記ガスケットの溝の内部に上記潤滑剤が存在する場合における上記電磁波の反射強度よりも低く設定したことを特徴とするプレフィルドシリンジの液漏れ検査装置。 - 上記移動手段は、上記プレフィルドシリンジの中心軸を中心に回転させる回転手段を備えることを特徴とする請求項1に記載のプレフィルドシリンジの液漏れ検査装置。
- 上記シリンジ本体の先端には針装着部が設けられるとともに該針装着部を閉塞するキャップが装着され、
上記導光手段は上記電磁波の焦点を上記針装着部とキャップとの間に形成するとともに、上記移動手段は上記焦点をシリンジ本体の全周にわたって移動させ、
上記検出手段は、上記照射された電磁波の反射を受けてその反射強度を検出し、上記判定手段は上記電磁波の反射強度が所定のしきい値を下回った場合に、上記キャップに液漏れが発生していると判定することを特徴とする請求項1または請求項2に記載のプレフィルドシリンジの液漏れ検査装置。 - 先端が閉塞され液体が充填された筒状のシリンジ本体と、該シリンジ本体の後部より挿入されるとともに外周面に環状の溝が形成されたガスケットとを備え、上記シリンジ本体の内面に液状の潤滑剤が塗布されたプレフィルドシリンジにおける上記ガスケットの液漏れを検査するプレフィルドシリンジの液漏れ検査方法において、
ミリ波帯域もしくはテラヘルツ波帯域に含まれる電磁波を照射して、該電磁波の焦点を上記シリンジ本体を透過させて上記ガスケットの溝の内部に形成し、さらに当該電磁波の焦点を上記ガスケットの溝の全周にわたって移動させ、
上記ガスケットの溝の内部で反射した電磁波の反射強度を検出し、該電磁波の反射強度が所定のしきい値を下回った場合には、上記ガスケットに液漏れが発生していると判定するようになっており、
かつ上記電磁波の反射強度のしきい値は、上記ガスケットの溝の内部に上記潤滑剤が存在する場合における上記電磁波の反射強度よりも低く設定されていることを特徴とするプレフィルドシリンジの液漏れ検査方法。 - 上記電磁波の焦点とガスケットの溝とを、上記プレフィルドシリンジの中心軸を中心に回転させて相対移動させることを特徴とする請求項4に記載のプレフィルドシリンジの液漏れ検査方法。
- 上記シリンジ本体の先端には針装着部が設けられるとともに該針装着部を閉塞するキャップが装着され、
上記電磁波の焦点を上記針装着部とキャップとの間に形成するとともに、上記焦点をシリンジ本体の全周にわたって移動させ、
上記照射された電磁波の反射を受けてその反射強度を検出して、上記電磁波の反射強度が所定のしきい値を下回った場合に、上記キャップに液漏れが発生していると判定することを特徴とする請求項4または請求項5に記載のプレフィルドシリンジの液漏れ検査方法。
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