(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023119480
(43)【公開日】2023-08-28
(54)【発明の名称】検査装置
(51)【国際特許分類】
G01M 3/38 20060101AFI20230821BHJP
G01N 21/61 20060101ALI20230821BHJP
【ＦＩ】
G01M3/38 J
G01N21/61
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022022408
(22)【出願日】2022-02-16
(71)【出願人】
【識別番号】000000572
【氏名又は名称】アンリツ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001520
【氏名又は名称】弁理士法人日誠国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】田中 修
【テーマコード（参考）】
2G059
2G067
【Ｆターム（参考）】
2G059AA01
2G059BB01
2G059DD12
2G059DD13
2G059DD20
2G059EE01
2G059GG01
2G059MM14
2G059PP01
2G067AA45
2G067BB30
2G067CC04
2G067DD11
2G067DD17
2G067EE03
2G067EE14
(57)【要約】
【課題】被検査容器の受入数を制限することなく、正確な校正を行うことができる検査装置を提供すること。
【解決手段】試料バイアル瓶１０を搬送経路２０に沿って搬送する搬送部と、搬送中の試料バイアル瓶１０に対して校正用の標準容器１１が相対的に移動する状態で保持されている保持部５と、搬送中の試料バイアル瓶１０のヘッドスペース又は標準容器１１に対し所定波長のレーザ光を出射する半導体レーザ３１と、レーザ光を受光するレーザ受光部４と、試料バイアル瓶１０のヘッドスペース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、試料バイアル瓶１０のヘッドスペースのガス濃度を測定するガス濃度測定部と、測定されたガス濃度に基づき試料バイアル瓶１０における密閉性を判定する判定部と、を備え、レーザ光が搬送経路２０と保持部５とを交差するように搬送経路２０と保持部５とが隣接している。
【選択図】図４
【解決手段】試料バイアル瓶１０を搬送経路２０に沿って搬送する搬送部と、搬送中の試料バイアル瓶１０に対して校正用の標準容器１１が相対的に移動する状態で保持されている保持部５と、搬送中の試料バイアル瓶１０のヘッドスペース又は標準容器１１に対し所定波長のレーザ光を出射する半導体レーザ３１と、レーザ光を受光するレーザ受光部４と、試料バイアル瓶１０のヘッドスペース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、試料バイアル瓶１０のヘッドスペースのガス濃度を測定するガス濃度測定部と、測定されたガス濃度に基づき試料バイアル瓶１０における密閉性を判定する判定部と、を備え、レーザ光が搬送経路２０と保持部５とを交差するように搬送経路２０と保持部５とが隣接している。
【選択図】図４
【特許請求の範囲】
【請求項1】
密閉された被検査容器（１０）を搬送経路に沿って搬送する搬送部（２）と、
搬送中の前記被検査容器に対して校正用の標準容器（１１）が相対的に移動可能な状態で保持されている保持部（５、２１ｂ、１０５）と、
搬送中の前記被検査容器内の空間部又は前記標準容器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、
前記被検査容器内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、前記被検査容器内の前記空間部のガス濃度を測定するガス濃度測定部（６１）と、
前記ガス濃度測定部により測定された前記ガス濃度に基づき、前記被検査容器における密閉性を判定する判定部（６２）と、を備え、
前記レーザ光が前記搬送経路と前記保持部とを交差するように、前記搬送経路と前記保持部とが隣接していることを特徴とする検査装置。
搬送中の前記被検査容器に対して校正用の標準容器（１１）が相対的に移動可能な状態で保持されている保持部（５、２１ｂ、１０５）と、
搬送中の前記被検査容器内の空間部又は前記標準容器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、
前記被検査容器内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、前記被検査容器内の前記空間部のガス濃度を測定するガス濃度測定部（６１）と、
前記ガス濃度測定部により測定された前記ガス濃度に基づき、前記被検査容器における密閉性を判定する判定部（６２）と、を備え、
前記レーザ光が前記搬送経路と前記保持部とを交差するように、前記搬送経路と前記保持部とが隣接していることを特徴とする検査装置。
【請求項2】
前記保持部には、前記標準容器が複数保持されており、
前記複数の標準容器のうちのいずれかを選択可能なように、前記レーザ光の光路と前記標準容器との相対的な位置を切り替える切替機構（５０、１５０、２５０、３００）を、さらに備えることを特徴とする請求項１に記載の検査装置。
前記複数の標準容器のうちのいずれかを選択可能なように、前記レーザ光の光路と前記標準容器との相対的な位置を切り替える切替機構（５０、１５０、２５０、３００）を、さらに備えることを特徴とする請求項１に記載の検査装置。
【請求項3】
前記切替機構は、前記レーザ光の光路に対して交差する前記標準容器を切り替えるよう、前記保持部を往復動可能な機構からなることを特徴とする請求項２に記載の検査装置。
【請求項4】
前記切替機構は、前記被検査容器及び前記複数の標準容器に対して前記レーザ光の光路の位置を選択的に切り替えるよう、前記レーザ発生部及び前記レーザ受光部が移動可能なユニットからなることを特徴とする請求項２に記載の検査装置。
【請求項5】
前記切替機構は、
前記レーザ光が前記被検査容器を透過する第１の透過位置と、前記レーザ光が前記標準容器を透過する第２の透過位置と、の間で前記レーザ発生部及び前記レーザ受光部が往復動可能なレーザ移動ユニット（２５０）と、
前記第２の透過位置において前記レーザ光の光路に対して交差する前記標準容器を切り替えるよう、前記保持部を前記搬送経路に沿うように往復動可能な保持部移動機構（３００）と、を有し、
前記レーザ発生部及び前記レーザ受光部と前記標準容器とは、同期して前記第２の透過位置から前記第１の透過位置に移動し、当該移動中に校正が行われることを特徴とする請求項２に記載の検査装置。
前記レーザ光が前記被検査容器を透過する第１の透過位置と、前記レーザ光が前記標準容器を透過する第２の透過位置と、の間で前記レーザ発生部及び前記レーザ受光部が往復動可能なレーザ移動ユニット（２５０）と、
前記第２の透過位置において前記レーザ光の光路に対して交差する前記標準容器を切り替えるよう、前記保持部を前記搬送経路に沿うように往復動可能な保持部移動機構（３００）と、を有し、
前記レーザ発生部及び前記レーザ受光部と前記標準容器とは、同期して前記第２の透過位置から前記第１の透過位置に移動し、当該移動中に校正が行われることを特徴とする請求項２に記載の検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、検査装置に関する。
【背景技術】
【0002】
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、非特許文献１に記載されたものが知られている。
【0003】
非特許文献１に記載の検査装置には、４つの校正用の標準バイアル瓶が恒久的に備え付けられており、当該標準バイアル瓶は、試料が入った試料バイアル瓶の搬送経路と同一経路を周回移動するようになっている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0004】
【非特許文献1】ライトハウス インスツルメンツ,エルエルシー， 「プロダクトノート パルサー ヘッドスペース インスペクション システム」， ［online］， ［令和4年1月26日検索］，インターネット ＜URL：https://www.lighthouseinstruments.com/wp-content/uploads/2021/02/PN_Pulsar.pdf＞ Lighthouse Instruments, LLC， 「PRODUCT NOTE PULSAR Headspace Inspection System」
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、非特許文献１に記載の検査装置にあっては、試料バイアル瓶が受け入れられる搬送経路に４つの標準バイアル瓶が受け入れられているため、それら標準バイアル瓶を受け入れる分だけ試料バイアル瓶を受け入れる数が減ってしまう。高精度に検査を行うために標準バイアル瓶を増やした場合には、さらに試料バイアル瓶を受け入れる数が減ってしまい、単位時間当たりの検査数が少なくなってしまう。
【0006】
また、非特許文献１に記載の検査装置においては、標準バイアル瓶が搬送経路の外周側の壁に対し摺動しながら搬送経路を絶えず周回移動するため、標準バイアル瓶に傷や汚れがつくおそれがある。標準バイアル瓶に傷や汚れがつくと、正確な校正を行うことができなくなってしまう。
【0007】
本発明は、上述のような事情に鑑みてなされたもので、被検査容器の受入数を制限することなく、正確な校正を行うことができる検査装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明に係る検査装置は、密閉された被検査容器を搬送経路に沿って搬送する搬送部と、搬送中の前記被検査容器に対して校正用の標準容器が相対的に移動可能な状態で保持されている保持部と、搬送中の前記被検査容器内の空間部又は前記標準容器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、前記被検査容器内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、前記被検査容器内の前記空間部のガス濃度を測定するガス濃度測定部と、前記ガス濃度測定部により測定された前記ガス濃度に基づき、前記被検査容器における密閉性を判定する判定部と、を備え、前記レーザ光が前記搬送経路と前記保持部とを交差するように、前記搬送経路と前記保持部とが隣接している構成を有する。
【0009】
この構成により、本発明に係る検査装置は、被検査容器の搬送経路とは別に搬送中の被検査容器に対して校正用の標準容器が相対的に移動可能な状態で保持部に保持され、レーザ光が搬送経路と保持部とを交差するように搬送経路と保持部とが隣接している。このため、被検査容器の搬送経路に校正用の標準容器を被検査容器と一緒に投入する必要がないので、搬送経路への被検査容器の受け入れが校正用の標準容器によって制限されるといったことを防止することができる。また、校正用の標準容器が常時稼働している搬送経路に乗っていないので、校正用の標準容器が例えば搬送経路を構成する部材等に接触して校正用の標準容器に傷や汚れがつくといったことを抑制することができる。したがって、本発明に係る検査装置は、被検査容器の受入数を制限することなく、正確な校正を行うことができる。
【0010】
また、本発明に係る検査装置において、前記保持部には、前記標準容器が複数保持されており、前記複数の標準容器のうちのいずれかを選択可能なように、前記レーザ光の光路と前記標準容器との相対的な位置を切り替える切替機構を、さらに備える。
【0011】
この構成により、本発明に係る検査装置は、保持部に保持された複数の標準容器のうちのいずれかを選択可能なように、レーザ光の光路と標準容器との相対的な位置を切り替える切替機構を備えるので、校正に用いる標準容器を容易に切り替えることができる。
【0012】
また、本発明に係る検査装置において、前記切替機構は、前記レーザ光の光路に対して交差する前記標準容器を切り替えるよう、前記保持部を往復動可能な機構からなる。
【0013】
この構成により、本発明に係る検査装置は、切替機構が、レーザ光の光路に対して交差する標準容器を切り替えるよう保持部を往復動可能な機構からなるので、レーザ光の光路を固定して簡易な構成で校正に用いる標準容器を切り替えることができる。
【0014】
また、本発明に係る検査装置において、前記切替機構は、前記被検査容器及び前記複数の標準容器に対して前記レーザ光の光路の位置を選択的に切り替えるよう、前記レーザ発生部及び前記レーザ受光部が移動可能なユニットからなる。
【0015】
この構成により、本発明に係る検査装置は、切替機構が、被検査容器及び複数の標準容器に対してレーザ光の光路の位置を選択的に切り替えるよう、レーザ発生部及びレーザ受光部が移動可能なユニットからなるので、レーザ光の光路の位置を選択的に切り替えることによって複数の標準容器を移動させることなく校正を行うことができる。また、複数の標準容器を移動させることなく、校正に用いる標準容器を切り替えることができる。
【0016】
また、本発明に係る検査装置において、前記切替機構は、前記レーザ光が前記被検査容器を透過する第１の透過位置と、前記レーザ光が前記標準容器を透過する第２の透過位置と、の間で前記レーザ発生部及び前記レーザ受光部が往復動可能なレーザ移動ユニットと、前記第２の透過位置において前記レーザ光の光路に対して交差する前記標準容器を切り替えるよう、前記保持部を前記搬送経路に沿うように往復動可能な保持部移動機構と、を有し、前記レーザ発生部及び前記レーザ受光部と前記標準容器とは、同期して前記第２の透過位置から前記第１の透過位置に移動し、当該移動中に校正が行われる構成を有する。
【0017】
この構成により、本発明に係る検査装置は、レーザ発生部及びレーザ受光部と標準容器とが同期して第２の透過位置から第１の透過位置に移動し、当該移動中に校正が行われるので、順次搬送される被検査容器の間の時間を使って校正を行うことができる。これにより、被検査容器の搬送速度を落とさなくとも効率的に校正を行うことができ、単位時間当たりの検査数を多くすることができる。
【発明の効果】
【0018】
本発明によれば、被検査容器の受入数を制限することなく、正確な校正を行うことができる検査装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【発明を実施するための形態】
【0020】
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。
【0021】
【0022】
図１から図３に示すように、本実施形態の検査装置１は、密閉された試料バイアル瓶１０を被検査容器として、当該試料バイアル瓶１０の密閉性を検査する検査装置である。被検査容器としては、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。
【0023】
本実施形態の検査装置１は、試料バイアル瓶１０の密閉性を検査する方法として、試料バイアル瓶１０内の空間部、つまり試料バイアル瓶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試料バイアル瓶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。
【0024】
検査装置１は、複数の試料バイアル瓶１０を後述する搬送経路２０に沿って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、校正用の標準容器１１を保持する保持部５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６と、を含んで構成されている。
【0025】
［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切欠部２２ａが所定間隔を空けて複数形成されている。切欠部２２ａには、試料バイアル瓶１０が保持されるようになっている。
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切欠部２２ａが所定間隔を空けて複数形成されている。切欠部２２ａには、試料バイアル瓶１０が保持されるようになっている。
【0026】
搬送台２１の上面には、保持部５に保持された校正用の標準容器１１が後述する搬送経路２０に沿って往復動可能なガイド溝２１ａが形成されている。ガイド溝２１ａは、後述する搬送経路２０と平行に形成されている。これにより、ガイド溝２１ａ内を往復動する標準容器１１の軌道と搬送経路２０とは平行曲線となる。なお、ガイド溝２１ａは、搬送台２１の上面に標準容器１１を往復動させるスペースが十分に確保される場合には、搬送経路２０と平行でなくてもよい。
【0027】
搬送部２には、前工程から搬送部２に試料バイアル瓶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から供給された試料バイアル瓶１０を切欠部２２ａに受け入れ、受け入れた試料バイアル瓶１０を切欠部２２ａに保持した状態で回転することにより搬送経路２０に沿ってガス濃度検出領域２６に搬送する。搬送経路２０は、試料バイアル瓶１０が搬送される経路であり、図３中、二点鎖線で示している。
【0028】
ガス濃度検出領域２６では、試料バイアル瓶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、ガス濃度検出領域２６では、校正用の標準容器１１に対してもレーザ光が照射されるようになっている。校正用の標準容器１１には、酸素用の校正用標準物質が充填されている。
【0029】
搬送部２は、ガス濃度検出領域２６を通過した試料バイアル瓶１０を水分検査領域２７に搬送し、水分検査領域２７を通過した試料バイアル瓶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、試料バイアル瓶１０内の水分を検出するためのレーザ光が照射される。
【0030】
搬送部２の排出領域２８には、試料バイアル瓶１０が排出される排出部７０が接続されている。排出部７０は、水分ＮＧ排出路７１と、密閉性ＮＧ排出路７２と、ＯＫ排出路７３と、を有している。
【0031】
水分ＮＧ排出路７１は、水分検査の判定結果に基づき、水分量が適正でない試料バイアル瓶１０が排出される排出路である。密閉性ＮＧ排出路７２は、密閉性の判定結果に基づき、密閉性が不十分である試料バイアル瓶１０が排出される排出路である。ＯＫ排出路７３は、水分量も適正で、かつ密閉性も確保されている試料バイアル瓶１０が排出される排出路である。
【0032】
ここで、本実施形態において、供給部２５から搬送部２に供給される試料バイアル瓶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に供給される試料バイアル瓶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。
【0033】
［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。
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。
【0034】
半導体レーザ３１は、搬送部２によって搬送される試料バイアル瓶１０が周回する搬送経路２０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試料バイアル瓶１０のヘッドスペース１０ａ又は校正用の標準容器１１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を介して試料バイアル瓶１０のヘッドスペース１０ａ又は校正用の標準容器１１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。
【0035】
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。
【0036】
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。
【0037】
［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、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。
【0038】
レーザ受光部４は、試料バイアル瓶１０が周回する搬送経路２０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。
【0039】
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又は標準容器１１を透過する際にヘッドスペース１０ａ又は標準容器１１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。
【0040】
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。
【0041】
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。
【0042】
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６０によってデジタル信号に変換されて、制御部６に入力される。
【0043】
［保持部］
保持部５には、校正用の標準容器１１が複数（本実施形態では３つ）、保持されている。各標準容器１１には、それぞれ異なる酸素濃度の校正用標準物質が充填されている。保持部５に保持される標準容器１１は、複数に限らず１つであってもよく、検査の精度等によって任意の数に設定される。
保持部５には、校正用の標準容器１１が複数（本実施形態では３つ）、保持されている。各標準容器１１には、それぞれ異なる酸素濃度の校正用標準物質が充填されている。保持部５に保持される標準容器１１は、複数に限らず１つであってもよく、検査の精度等によって任意の数に設定される。
【0044】
保持部５は、搬送台２１の上面に形成されたガイド溝２１ａの下方において搬送台２１の内部に設けられており、例えばプレート状の部材によって構成されている。
【0045】
保持部５は、試料バイアル瓶１０の搬送経路２０よりも径方向外側に設けられており、かつ、レーザ光の光路Ｌ（図４参照）と交差する位置に設けられている。つまり、本実施形態では、半導体レーザ３１から出射されたレーザ光が搬送経路２０と保持部５とを交差するように、搬送経路２０と保持部５とが径方向に隣接している。
【0046】
保持部５には、各標準容器１１を保持するための図示しない固定部が設けられており、当該固定部を介して各標準容器１１が保持されている。
【0047】
保持部５は、切替機構５０（図２参照）によって、複数の標準容器１１のうちのいずれかを選択可能なように、レーザ光の光路Ｌと各標準容器１１との相対的な位置が切り替えられるようになっている。
【0048】
具体的には、切替機構５０は、複数の標準容器１１のうち、レーザ光の光路Ｌに対して交差する標準容器１１を切り替えるよう、保持部５を搬送経路２０に沿って往復動可能な機構からなる。切替機構５０としては、例えば、ステッピングモータとラックアンドピニオン機構とを組み合わせたユニット等を用いることができる。
【0049】
このように、本実施形態では、校正用の標準容器１１が試料バイアル瓶１０の搬送経路２０とは異なる領域で、レーザ光の光路Ｌに対して交差する位置と退避する位置との間で往復動する。したがって、本実施形態において、保持部５には、搬送経路２０を搬送中の試料バイアル瓶１０に対して校正用の標準容器１１が相対的に移動する状態で保持されていることとなる。
【0050】
［制御部］
制御部６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６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。
【0051】
制御部６は、試料バイアル瓶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６１としての機能を有する。
【0052】
具体的には、制御部６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。
【0053】
制御部６は、試料バイアル瓶１０ごとに、ガス濃度測定部６１により測定された酸素濃度に基づき、試料バイアル瓶１０の密閉性を判定する判定部６２としての機能を有する。例えば、制御部６は、ガス濃度測定部６１により測定された酸素濃度が所定の閾値以上である場合に、試料バイアル瓶１０における密閉性が不十分である、すなわち試料バイアル瓶１０に漏れがあると判定することができる。
【0054】
所定の閾値は、少なくとも、試料バイアル瓶１０に漏れが生じるような欠陥がなくても透過により試料バイアル瓶１０内に混入する酸素による影響を許容する値よりも大きな値であることが望ましい。
【0055】
制御部６には、上述した切替機構５０が接続されている。制御部６は、所定のタイミングで保持部５を往復動させて、校正用の標準容器１１を、レーザ光の光路Ｌに対して交差する位置と退避する位置との間で往復動させるよう切替機構５０を制御する駆動制御部６３としての機能を有する。
【0056】
具体的には、制御部６は、試料バイアル瓶１０の密閉性の検査を行う場合、すなわち試料バイアル瓶１０にレーザ光を照射する場合には、複数の標準容器１１の全てがレーザ光の光路Ｌから退避した位置（図４（ａ）に示す位置）となるよう、切替機構５０を制御して試料バイアル瓶１０の搬送方向と反対方向（図４（ａ）中、反時計回り方向）に保持部５を移動させる。
【0057】
これに対し、制御部６は、標準容器１１を用いて校正を行う場合には、複数の標準容器１１のうち、対象の標準容器１１がレーザ光の光路Ｌと交差する位置（図４（ｂ）に示す位置）となるよう、切替機構５０を制御して試料バイアル瓶１０の搬送方向と同方向（図４（ｂ）中、時計回り方向）に保持部５を移動させる。
【0058】
ここで、制御部６は、標準容器１１を用いて校正を行う場合には、レーザ光の光路Ｌと搬送中の試料バイアル瓶１０とが交差していないタイミング、すなわち先の試料バイアル瓶１０と次の試料バイアル瓶１０との間のタイミングで、校正用の標準容器１１をレーザ光の光路Ｌに対して交差する位置に移動させるよう切替機構５０を制御する。
【0059】
校正を行うにあたっては、複数の標準容器１１のうちいずれの標準容器１１を用いるかによって、試料バイアル瓶１０の搬送方向と同方向への保持部５の移動量が異なる。制御部６は、各標準容器１１に応じた移動量に基づき保持部５を移動させるよう切替機構５０を制御する。
【0060】
制御部６は、校正が終わると、次の試料バイアル瓶１０がレーザ光の光路Ｌと交差する位置に搬送される前に、複数の標準容器１１の全てがレーザ光の光路Ｌから退避した位置（図４（ａ）に示す位置）に戻るよう切替機構５０を制御する。
【0061】
［作用効果］
以上のように、本実施形態に係る検査装置は、試料バイアル瓶１０の搬送経路２０とは別に搬送中の試料バイアル瓶１０に対して校正用の標準容器１１が相対的に移動可能な状態で保持部５に保持され、レーザ光が搬送経路２０と保持部５とを交差するように搬送経路２０と保持部５とが隣接している。
以上のように、本実施形態に係る検査装置は、試料バイアル瓶１０の搬送経路２０とは別に搬送中の試料バイアル瓶１０に対して校正用の標準容器１１が相対的に移動可能な状態で保持部５に保持され、レーザ光が搬送経路２０と保持部５とを交差するように搬送経路２０と保持部５とが隣接している。
【0062】
このため、試料バイアル瓶１０の搬送経路２０に校正用の標準容器１１を試料バイアル瓶１０と一緒に投入する必要がないので、搬送経路２０への試料バイアル瓶１０の受け入れが校正用の標準容器１１によって制限されるといったことを防止することができる。
【0063】
つまり、図５に示すように、試料バイアル瓶の搬送経路に標準容器を受け入れ、試料バイアル瓶と標準容器とを同一経路で搬送する形態の比較例に係る検査装置にあっては、検査の精度を高めるべく校正用の標準容器を増やすと、試料バイアル瓶の受入数が制限されてしまう。
【0064】
これに対し、本実施形態に係る検査装置によれば、図６に示すように、試料バイアル瓶１０の搬送経路２０に校正用の標準容器１１を受け入れる必要がないので、図５に示した比較例に係る検査装置と比較して搬送経路２０に受け入れられる試料バイアル瓶１０の数を増やすことができる。
【0065】
また、校正用の標準容器１１が常時稼働している搬送経路２０に乗っていないので、校正用の標準容器１１が例えば搬送経路２０を構成する部材である搬送台２１の内壁等に接触して校正用の標準容器１１に傷や汚れがつくといったことを抑制することができる。
【0066】
したがって、本実施形態に係る検査装置は、試料バイアル瓶１０の受入数を制限することなく、正確な校正を行うことができる。
【0067】
また、本実施形態に係る検査装置は、保持部５に保持された複数の標準容器１１のうちのいずれかを選択可能なように、レーザ光の光路Ｌと標準容器１１との相対的な位置を切り替える切替機構５０を備えるので、酸素濃度の異なる複数の標準容器１１のうち、校正に用いる標準容器１１を容易に切り替えることができる。
【0068】
また、本実施形態に係る検査装置は、切替機構５０が、レーザ光の光路Ｌに対して交差する標準容器１１を切り替えるよう保持部５を往復動可能な機構からなるので、レーザ光の光路Ｌを固定して簡易な構成で校正に用いる標準容器１１を切り替えることができる。
【0069】
（第２の実施形態）
次に、図７を参照して、本発明の第２の実施形態について説明する。
次に、図７を参照して、本発明の第２の実施形態について説明する。
【0070】
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、標準容器１１を保持する構成及び切替機構の構成が異なるが、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。
【0071】
図７及び図８に示すように、本実施形態では、校正用の各標準容器１１は、搬送台２１に形成された複数（本実施形態では３つ）の保持孔２１ｂにそれぞれ保持されている。このため、本実施形態では、校正用の各標準容器１１は、往復動せず、保持される位置が固定されている。この場合であっても、標準容器１１に対して試料バイアル瓶１０が移動することになるため、搬送経路２０を搬送中の試料バイアル瓶１０に対して校正用の標準容器１１が相対的に移動する状態で保持されていることとなる。本実施形態における保持孔２１ｂは、保持部を構成する。
【0072】
各保持孔２１ｂは、各保持孔２１ｂの中心を結ぶ線が搬送経路２０と平行となるように、搬送経路２０に沿って周方向に並んで等間隔に配置されている。各保持孔２１ｂは、搬送経路２０を搬送される試料バイアル瓶１０の搬送間隔に収まる角度範囲内に設けられるのが好ましい。これにより、後述するように、校正のためにレーザ光の光路Ｌが保持孔２１ｂと交差する位置に移動した際に、そのレーザ光の光路Ｌが試料バイアル瓶１０と重なってしまうことを避けることができる。
【0073】
本実施形態の切替機構１５０は、試料バイアル瓶１０及び複数の標準容器１１に対してレーザ光の光路Ｌの位置を選択的に切り替えるよう、半導体レーザ３１及びレーザ受光部４を移動可能なユニットからなる。
【0074】
具体的には、半導体レーザ３１及びレーザ受光部４は、ＬＤヘッド３６（図１参照）及びＰＤヘッド４１（図１参照）を介してアーム部材１５１に支持されている。アーム部材１５１は、検査ユニット本体１００（図１参照）の上面に形成されたガイド孔１００ａに沿って搬送経路２０と平行に周方向に往復動可能に構成されている。
【0075】
ガイド孔１００ａは、搬送経路２０と平行に周方向に延在している。アーム部材１５１は、例えば、ステッピングモータとラックアンドピニオン機構とを組み合わせたユニット等によって往復動するようになっている。これにより、アーム部材１５１は、疑似的に、搬送ディスク２２の回転中心を支点に回動する。
【0076】
本実施形態において、制御部６は、試料バイアル瓶１０の密閉性の検査を行う場合、すなわち試料バイアル瓶１０にレーザ光を照射する場合には、複数の標準容器１１からレーザ光の光路Ｌが退避した位置（図７中、破線で示す位置）となるよう、切替機構１５０を制御して試料バイアル瓶１０の搬送方向と同方向（図７中、時計回り方向）にアーム部材１５１を移動させる。
【0077】
これに対し、制御部６は、標準容器１１を用いて校正を行う場合には、複数の標準容器１１のうち、対象の標準容器１１がレーザ光の光路Ｌと交差する位置（図７中、一点鎖線で示す位置）となるよう、切替機構１５０を制御して試料バイアル瓶１０の搬送方向と反対方向（図７中、反時計回り方向）にアーム部材１５１を移動させる。
【0078】
ここで、制御部６は、標準容器１１を用いて校正を行う場合には、レーザ光の光路Ｌと搬送中の試料バイアル瓶１０とが交差していないタイミング、すなわち先の試料バイアル瓶１０と次の試料バイアル瓶１０との間のタイミングで、レーザ光の光路Ｌが校正用の標準容器１１に対して交差する位置となるよう切替機構１５０を制御する。
【0079】
校正を行うにあたっては、複数の標準容器１１のうちいずれの標準容器１１を用いるかによって、試料バイアル瓶１０の搬送方向と反対方向へのアーム部材１５１の移動量が異なる。制御部６は、各標準容器１１に応じた移動量に基づきアーム部材１５１を移動させるよう切替機構１５０を制御する。
【0080】
制御部６は、校正が終わると、次の試料バイアル瓶１０が図７中、破線で示す位置に搬送される前に、複数の標準容器１１からレーザ光の光路Ｌが退避した位置、すなわち試料バイアル瓶１０の密閉性の検査を行う位置に戻るよう切替機構１５０を制御する。
【0081】
［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。
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。
【0082】
すなわち、本実施形態に係る検査装置は、切替機構１５０が、試料バイアル瓶１０及び複数の標準容器１１に対してレーザ光の光路Ｌの位置を選択的に切り替えるよう、半導体レーザ３１及びレーザ受光部４を移動可能なユニットからなるので、レーザ光の光路Ｌの位置を選択的に切り替えることによって複数の標準容器１１を移動させることなく校正を行うことができる。これにより、標準容器１１をより保護することができ、標準容器１１に汚れや傷がつかないようにすることができる。
【0083】
また、本実施形態に係る検査装置は、複数の標準容器１１を移動させることなく、校正に用いる標準容器１１を切り替えることができる。
【0084】
［第２の実施形態の変形例］
なお、本実施形態において、切替機構１５０は、アーム部材１５１をガイド孔１００ａに沿って往復動可能に構成したが、これに限らず、例えば、図８に示すように、搬送ディスク２２の回転中心Ｏを支点に回動する構成としてもよい。
なお、本実施形態において、切替機構１５０は、アーム部材１５１をガイド孔１００ａに沿って往復動可能に構成したが、これに限らず、例えば、図８に示すように、搬送ディスク２２の回転中心Ｏを支点に回動する構成としてもよい。
【0085】
この場合、アーム部材１５１は、径方向の内方側の端部が搬送ディスク２２の回転中心Ｏを軸心とする図示しない軸部材に軸支されている。アーム部材１５１は、当該軸部材がステッピングモータ等によって回動されることで、搬送ディスク２２の回転中心Ｏを支点に回動する。
【0086】
【0087】
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、保持部及び切替機構の構成が異なるが、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。
【0088】
図９及び図１０に示すように、本実施形態に係る検査装置１は、レーザ移動ユニット２５０と、保持部移動機構３００と、を有している。本実施形態におけるレーザ移動ユニット２５０及び保持部移動機構３００は、切替機構を構成する。
【0089】
［レーザ移動ユニット］
レーザ移動ユニット２５０は、レーザ光が試料バイアル瓶１０を透過する第１の透過位置（図１０中、破線で示す位置）と、レーザ光が標準容器１１を透過する第２の透過位置（図１０中、一点鎖線で示す位置）と、の間で半導体レーザ３１及びレーザ受光部４を往復動可能に構成されている。
レーザ移動ユニット２５０は、レーザ光が試料バイアル瓶１０を透過する第１の透過位置（図１０中、破線で示す位置）と、レーザ光が標準容器１１を透過する第２の透過位置（図１０中、一点鎖線で示す位置）と、の間で半導体レーザ３１及びレーザ受光部４を往復動可能に構成されている。
【0090】
半導体レーザ３１及びレーザ受光部４は、ＬＤヘッド３６（図１参照）及びＰＤヘッド４１（図１参照）を介してアーム部材２５１に支持されている。アーム部材２５１は、検査ユニット本体１００（図１参照）の上面に形成されたガイド孔１００ｂに沿って搬送経路２０と平行に周方向に往復動可能に構成されている。
【0091】
ガイド孔１００ｂは、搬送経路２０と平行に周方向に延在している。ガイド孔１００ｂは、第２の実施形態のガイド孔１００ａよりも周方向の長さが短く形成されている。これは、アーム部材２５１の回動範囲が第２の実施形態のアーム部材１５１よりも小さいためである。
【0092】
アーム部材２５１は、例えば、ステッピングモータとラックアンドピニオン機構とを組み合わせたユニット等によって往復動するようになっている。これにより、アーム部材２５１は、疑似的に、搬送ディスク２２の回転中心を支点に回動する。
【0093】
本実施形態において、制御部６は、試料バイアル瓶１０の密閉性の検査を行う場合、すなわち試料バイアル瓶１０にレーザ光を照射する場合には、半導体レーザ３１及びレーザ受光部４が第１の透過位置（図１０中、破線で示す位置）となるよう、レーザ移動ユニット２５０を制御して試料バイアル瓶１０の搬送方向と同方向（図１０中、時計回り方向）にアーム部材２５１を移動させる。
【0094】
制御部６は、標準容器１１を用いて校正を行う場合には、半導体レーザ３１及びレーザ受光部４が第２の透過位置（図１０中、一点鎖線で示す位置）となるよう、レーザ移動ユニット２５０を制御して試料バイアル瓶１０の搬送方向と反対方向（図１０中、反時計回り方向）にアーム部材２５１を移動させる。
【0095】
その後、制御部６は、アーム部材２５１を標準容器１１と同期させて第２の透過位置から第１の透過位置に移動させる。本実施形態では、この移動中に、校正が行われるようになっている。
【0096】
［保持部移動機構］
保持部移動機構３００は、第２の透過位置（図１０中、一点鎖線で示す位置）においてレーザ光の光路Ｌに対して交差する標準容器１１を切り替えるよう、保持部１０５を搬送経路２０に沿うように往復動可能に構成されている。
保持部移動機構３００は、第２の透過位置（図１０中、一点鎖線で示す位置）においてレーザ光の光路Ｌに対して交差する標準容器１１を切り替えるよう、保持部１０５を搬送経路２０に沿うように往復動可能に構成されている。
【0097】
搬送台２１の上面には、保持部１０５に保持された校正用の標準容器１１が搬送経路２０に沿って往復動可能なガイド溝２１ｃが形成されている。ガイド溝２１ｃは、第１の実施形態のガイド溝２１ａと形状は同一であるが、長さが異なる。具体的には、ガイド溝２１ｃは、第１の実施形態のガイド溝２１ａよりも搬送方向の上流側から形成されている。これは、第１の実施形態では、半導体レーザ３１及びレーザ受光部４が移動しないため第１の透過位置（図１０中、破線で示す位置）で標準容器１１を切り替えるのに対して、第３の実施形態では、第１の透過位置よりも搬送方向の上流側の第２の透過位置（図１０中、一点鎖線で示す位置）で標準容器１１を切り替えるからである。
【0098】
保持部１０５には、校正用の標準容器１１が複数（本実施形態では３つ）、保持されている。保持部１０５は、第２の透過位置（図１０中、一点鎖線で示す位置）においてレーザ光の光路Ｌに対して交差する標準容器１１を切り替える点で第１の実施形態の保持部５と異なるが、他の構成は第１の実施形態の保持部５と同一である。
【0099】
保持部移動機構３００としては、例えば、ステッピングモータとラックアンドピニオン機構とを組み合わせたユニット等を用いることができる。
【0100】
ここで、制御部６は、標準容器１１を用いて校正を行う場合には、第１の透過位置においてレーザ光の光路Ｌと搬送中の試料バイアル瓶１０とが交差していないタイミング、すなわち先の試料バイアル瓶１０と次の試料バイアル瓶１０との間のタイミングで、半導体レーザ３１及びレーザ受光部４が第２の透過位置となるよう保持部移動機構３００を制御する。
【0101】
校正を行うにあたっては、複数の標準容器１１のうちいずれの標準容器１１を用いるかによって、第２の透過位置における保持部１０５の位置が異なる。制御部６は、第２の透過位置における標準容器１１が、選択された標準容器となるよう保持部移動機構３００を制御する。
【0102】
制御部６は、アーム部材２５１と標準容器１１とが同期して、第２の透過位置から第１の透過位置に移動するよう、レーザ移動ユニット２５０と保持部移動機構３００とを制御する。
【0103】
本実施形態では、第２の透過位置から第１の透過位置にアーム部材２５１と標準容器１１とが同期して移動している最中に、校正が行われる。
【0104】
制御部６は、校正が終わると、次の試料バイアル瓶１０が第１の透過位置に搬送される前に、標準容器１１が第２の透過位置に戻るよう保持部移動機構３００を制御する。
【0105】
［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。
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。
【0106】
すなわち、本実施形態に係る検査装置は、半導体レーザ３１及びレーザ受光部４と標準容器１１とが同期して第２の透過位置から第１の透過位置に移動し、当該移動中に校正が行われるので、順次搬送される試料バイアル瓶１０の間の時間を使って校正を行うことができる。これにより、試料バイアル瓶１０の搬送速度を落とさなくとも効率的に校正を行うことができ、単位時間当たりの検査数を多くすることができる。
【0107】
［第３の実施形態の変形例］
なお、本実施形態において、レーザ移動ユニット２５０は、アーム部材２５１をガイド孔１００ｂに沿って往復動可能に構成したが、これに限らず、例えば、図１１に示すように、搬送ディスク２２の回転中心Ｏを支点に回動する構成としてもよい。
なお、本実施形態において、レーザ移動ユニット２５０は、アーム部材２５１をガイド孔１００ｂに沿って往復動可能に構成したが、これに限らず、例えば、図１１に示すように、搬送ディスク２２の回転中心Ｏを支点に回動する構成としてもよい。
【0108】
この場合、アーム部材２５１は、径方向の内方側の端部が搬送ディスク２２の回転中心Ｏを軸心とする図示しない軸部材に軸支されている。アーム部材２５１は、当該軸部材がステッピングモータ等によって回動されることで、搬送ディスク２２の回転中心Ｏを支点に回動する。
【0109】
なお、上述の各実施形態においては、試料バイアル瓶１０の検査を行う位置に対して全ての標準容器１１を搬送方向上流側に退避した状態にて試料バイアル瓶１０の検査を行うようにしたが（図４、図７、図１０参照）、各標準容器１１間に所定距離の隙間があれば、この隙間を用いて試料バイアル瓶１０の検査を行ってもよい。例えば、図４（ｂ）にて右端の標準容器１１を用いて校正を行った後、中央の標準容器１１と右端の標準容器１１との間の隙間にレーザ光の光路Ｌが位置するように保持部５を僅かに搬送方向下流側に移動させて、この状態で試料バイアル瓶１０の検査を行ってもよい。
【0110】
この場合、保持部５や切替機構等の移動動作する構成部の現在位置を、制御部６内に設けた記憶部（不図示）に記憶させるようになっており、制御部６はこの位置情報を用いて次動作の制御を行うことになる。このようにすることで、当該移動動作する構成部の動作の効率化が図れる。
【0111】
また、上述の各実施形態においては、本発明に係る検査装置を、試料バイアル瓶１０の搬送経路２０が円状の検査装置に用いた例について説明したが、直線状又は曲線状など、種々の形状の搬送経路を有する検査装置にも適用可能である。
【0112】
また、上述の各実施形態においては、搬送経路２０の径方向の外側に標準容器１１を配置した構成について説明したが、搬送経路２０の径方向の内側に標準容器１１を配置した構成であってもよい。
【0113】
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。
【符号の説明】
【0114】
１ 検査装置
２ 搬送部
３ レーザ発生部
４ レーザ受光部
５、１０５ 保持部
６ 制御部
１０ 試料バイアル瓶（被検査容器）
１０ａ ヘッドスペース（空間部）
１１ 標準容器
２０ 搬送経路
２１ 搬送台
２１ａ、２１ｃ ガイド溝
２１ｂ 保持孔（保持部）
２２ａ 切欠部
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
５０、１５０ 切替機構
６１ ガス濃度測定部
６２ 判定部
６３ 駆動制御部
１００ 検査ユニット本体
１００ａ、１００ｂ ガイド孔
１５１、２５１ アーム部材
２５０ レーザ移動ユニット（切替機構）
３００ 保持部移動機構（切替機構）
Ｌ レーザ光の光路
Ｏ 回転中心
２ 搬送部
３ レーザ発生部
４ レーザ受光部
５、１０５ 保持部
６ 制御部
１０ 試料バイアル瓶（被検査容器）
１０ａ ヘッドスペース（空間部）
１１ 標準容器
２０ 搬送経路
２１ 搬送台
２１ａ、２１ｃ ガイド溝
２１ｂ 保持孔（保持部）
２２ａ 切欠部
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
５０、１５０ 切替機構
６１ ガス濃度測定部
６２ 判定部
６３ 駆動制御部
１００ 検査ユニット本体
１００ａ、１００ｂ ガイド孔
１５１、２５１ アーム部材
２５０ レーザ移動ユニット（切替機構）
３００ 保持部移動機構（切替機構）
Ｌ レーザ光の光路
Ｏ 回転中心
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】