JP4070738B2

JP4070738B2 - 液体容器の検査方法

Info

Publication number: JP4070738B2
Application number: JP2004097911A
Authority: JP
Inventors: 圭司松永
Original assignee: Yamato Esulon Co Ltd
Current assignee: Yamato Esulon Co Ltd
Priority date: 2004-03-30
Filing date: 2004-03-30
Publication date: 2008-04-02
Anticipated expiration: 2024-03-30
Also published as: JP2005283342A

Description

この発明は、液体容器の検査方法に関するものである。ここで云う液体容器は、柔軟なシートを接着して作られた偏平な袋状のものからなり、一部に通気孔を持ったものである。このような液体容器は、例えば人体から排出される体液を一時的に溜めるための容器として、とくに手術後の身動きできない患者の尿を採取するための廃液バッグとして、医療用に使われている。

廃液バッグは、柔軟な合成樹脂シートを材料とし、これを接着して図１に示したような袋状の構造にしたものである。図１において、点線１は、袋とするために２枚のシートを接着して生じた接着部分であり、２は袋の上部に設けられた注入口であり、３は袋の下部に設けられた排出口であって、注入口２と排出口３とには、それぞれ軟質のチューブ４及び５が付設されている。

袋の注入口２より上方に通気孔６が付設されている。通気孔６は、袋内に尿などの液体が流入するのを容易にするためのものである。通気孔６は、例えば図２に示したように、袋を構成するシートＬに直径が例えば３ｍｍ程度の小さな孔７を４個あけ、孔７の上に不織布８を置き、不織布８の周縁９をシートＬに接着して作られる。不織布８に内在している微細な孔が、気体を通すけれども液体は通さないという作用を果たすので、通気孔６は空気を通すが液体を通さないものとなる。

廃液バッグは、２枚のシートを重ね合わせ、その全周縁を接着して作られるが、その中に液体を入れたとき、接着部分から液体を漏洩させるものであってはならない。接着によって作られた接着部分１は、通常シートが強く押圧されて密接し、相当の幅を持っているので、簡単に剥がれたり、流体漏洩を生じたりするものではない。しかし、接着部分にあたるところで、シートがたまたま皺になっていたり、シートの間に異物が介在したりしていると、稀に接着不良を起こすこととなる。そのため、廃液バッグは稀に液体漏洩を起こすこととなる。そこで、廃液バッグは接着部分から液体漏洩を起こすかどうかを全数にわたって検査される。

一般に、袋が液体漏洩を起こすかどうかの検査は、内部に液体を入れないで、代わりに内部に空気を吹き込んで行われる。ところが、廃液バッグは、上述のように、通気孔６を備えているので、その中に直接加圧空気を吹き込んだだけでは、検査することができない。そのため、これまでは廃液バッグを水中に沈め、水中で廃液バッグに加圧空気を送って、通気孔６以外の接着部分１から空気の漏洩があるかどうかを肉眼で観察する、という検査方法が採用された。

ところが、上述の検査方法は実施者によって結果に誤差があり、また実施するのに時間がかかり、また煩瑣な作業が必要とされる、という問題を伴った。なぜならば、空気の漏洩の有無を専ら作業者の観察に頼ったのでは、観察者の見落としや主観による誤差が大きく、また水中に沈めたバッグから加圧空気を排出させるためには、それまでに多量の空気を送り込む必要があり、そのために検査に時間がかかることになるからである。さらに、検査終了後はバッグに付着した水を拭き取り、バッグを乾燥させる作業が必要となり、この作業が煩瑣であって時間がかかることになるからである。そこで、さらに短い時間内に確実に簡単に接着部分からの液体漏洩の有無を検査できる方法の案出が必要とされた。

他方、特開平６−２８８８５６号公報は、中空成形品について空気漏洩の有無を測定する方法を記載している。この方法は、検査が必要とされる中空成形品のほかに、この中空成形品と同形同大で且つ空気漏れのない中空成形品を用意し、この両成形品を同じ条件下に加圧又は減圧し、或る時間経過したのち、両中空成形品の示す圧力差を測定して、空気漏れの程度を判定することとしている。
特開平６−２８８８５６号公報

この公報が対象としている中空成形品は、公報の記載によれば、パイプやタンク等の中空部分を有するものすべてを含むものとされ、また材料もプラスチック、ガラス、金属等全ての材料を含む、と説明されている。しかし、この公報が検査手段として、中空成形品を減圧することまでも含めているところを見ると、中空成形品は柔軟な袋のようなものを対象にしていない、と考えられる。なぜならば、もともと偏平で柔軟な袋のようなものでは、減圧によって空気漏れを測定できるとは考えられない、からである。

従って、特開平６−２８８８５６号公報は、壜のような常に一定の内容積を持った成形品を対象とし、そのような成形品についての空気漏洩を測定する方法を教えるだけであって、廃液バッグのような柔軟で偏平な袋の空気漏れを測定する方法を教えるものではない。とくに、廃液バッグは通気孔を備えているから、上記公報の方法を直ちに適用することができない。

この発明は、廃液バッグのような液体容器、すなわち柔軟なシートを接着して作られた偏平な袋状のものであって、一部に通気孔を備えている液体容器について、接着部分からの液体漏洩があるかどうかを、短時間に簡単に確実に検査できる方法と装置とを提供しようとするものである。

この発明は、検査しようとする液体容器の通気孔を一時的に塞いで検体にするとともに、検体と同種の容器であって空気漏れのないことが確認されている標準容器を用意し、また容器が柔軟でどのようにでも膨らますことができる点に着目して膨張制限枠を用意し、検体と標準容器とをそれぞれ同種の膨張制限枠に入れ、各容器内に同じ条件下で空気を圧入して、両容器を何れも上記枠によって膨張を制限した状態に暫らく放置し、その後各容器内の空気圧を測定し、空気圧の差から液体漏れの有無を判定することを骨子とするものである。

この発明では、通気孔を一時的に塞ぐのに不透性フィルムを貼付する。貼付のための接着剤としては感圧性粘着剤を用いる。感圧性粘着剤は、一般に基材に予め塗布されて、基材上に形成された層として用いられるものであって、普通粘着テープの粘着剤として用いられている。感圧性粘着剤は、粘着剤を他物に押し付けると、他物に簡単に接着するに至るが、その接着力は基材への接着力に比べると、遥かに弱い特性を持っている。従って、不透性フィルムを基材としてこれに感圧性粘着剤を塗布して作られた粘着物を通気孔に接着すると、通気孔を塞ぐことができ、不透性フィルムを剥がせば、通気孔を元通りに復活させることができる。

この発明では、検査すべき液体容器と同種の容器であって、空気漏洩の全くないことが確認されている容器を用意し、これを標準容器とする。この発明では、標準容器と上述の検体とを並べ、この２つの容器に同じ条件下に空気を圧入し、或る時間経過後に各容器内の空気圧を測定し、空気圧の差から空気漏洩を判定する。

この発明では２つの容器に空気を圧入する際に、容器の膨張を制限する枠を用いる。膨張制限枠は、容器の膨張を最大膨張容積の１０〜９０％の範囲内に抑える役目をする。

この発明は、柔軟なシートを接着して作られた偏平な袋状のものからなり、上部に通気孔を持った液体容器について、その接着部分からの液体漏洩の有無を検査するにあたり、検査すべき液体容器のほかに、その容器と同種の容器であって空気漏洩のない標準容器を用意し、感圧性粘着剤を予め塗布した不透性フィルムを上記液体容器の通気孔に貼付して通気孔を塞いだものを検体とし、検体と標準容器とをそれぞれ同一形状大きさの膨張制限枠に入れ、両容器に同一条件の下で空気を圧入し、両容器を何れも上記枠によって膨張を抑えられた状態に維持し、その後にそれぞれの容器内の空気圧を測定し、空気の圧力差が許容範囲内にあるとき、液体漏洩がないと判定することを特徴とする、液体容器の検査方法を提供するものである。

また、この発明は、柔軟なシートを接着して作られた偏平な袋状の液体容器において、接着部分からの流体漏洩の有無を検査するための装置であって、上記液体容器と、この容器と同種の容器であって流体漏洩のないことが確認されている標準容器とに加圧空気を供給するための加圧空気供給装置と、容器を収容して容器の膨張を制限するための膨張制限枠と、容器内の空気圧を測定するための圧力計とからなることを特徴とする、液体容器の検査装置を提供するものである。

この発明によれば、通気孔を持った液体容器の通気孔に感圧性粘着剤を予め塗布した不透性フィルムを貼付し、通気孔を塞いだものを検体とするので、この中に空気を圧入して容器内の空気圧を測定することができ、これによって空気漏洩を測定できる。また、不透性フィルムの貼着に感圧性粘着剤を用いているから測定後に不透性フィルムを剥がすと、感圧性接着剤は通気孔がわに全く残らないこととなり、従って、通気孔を損なわないで検査に供することができる。

また、この発明によれば、液体漏洩を検査すべき液体容器のほかに、これと同種の容器であって空気漏洩のないことが確認されている標準容器を用いるので、大気中で標準容器との対比により、接着部分からの空気漏洩だけでなく、シート中のピンホール等による空気漏洩も含めて、液体容器全体について液体漏洩の程度を容易且つ確実に知ることができる。

さらに、この発明によれば、容器の膨張制限枠を用い、この中に容器を入れて容器内に空気を圧入するので、容器を膨張可能な最大体積まで膨張させることなく、容器内の空気圧を高めることができ、従って、空気の圧入量を少なくして、空気漏れを測定することができる。従って、検査に必要な時間を短縮し、検査の能率を上昇させることができる。この発明は、このような利益を与えるものである。

この発明では、液体容器を作る材料として柔軟なシートを用いるが、柔軟なシートは樹脂で作られたものを用いるのが好ましい。樹脂としては、軟質塩化ビニル樹脂、又はプロピレンをベースにした低結晶性のポリオレフィン樹脂で、一般にＣＡＰ樹脂と呼ばれているものを用いるのが好ましい。

２枚のシートを接着するには、シートに対して接着力の強い接着剤を用意し、接着剤によって接着してもよい。しかし、接着剤を用いないで、熱によりシート自体を溶融して圧着するのが好ましい。とくに、シートが塩化ビニル樹脂で作られている場合には、シートに高周波電圧を印加し、樹脂を溶融して接着するのが好ましい。また、シートがポリオレフィンで作られている場合には、加熱された刃をあててシートを溶融し、接着することが好ましい。

こうして柔軟なシートを接着して得られた偏平な袋状の容器は、一般に強固であって、接着部分から簡単に剥がれるものではない。また、この容器は通常、接着部分から液体漏洩を起こすものでない。しかし、前述のような予期しない原因によって接着不良を起こし、稀に液体漏洩を起こすことがあるために、全数検査される。

この発明では、通気孔を塞ぐのに不透性フィルムを用いる。不透性フィルムとしては、不織布や孔あきフィルム以外の大抵のフィルムを用いることができる。例えば、普通の合成樹脂フィルム、具体的には軟質塩化ビニル樹脂フィルム、ポリオレフィンフィルム、ポリエステル樹脂フィルム等を用いることができる。そのほか、セロファン紙を用いることもできる。従って、この発明で用いる液体容器では、その通気孔にセロファン粘着テープを貼ることによって、これを塞ぐことができる。こうして通気孔を塞いだ液体容器を検体とする。

液体容器のうち、医療用に使用される廃液バッグは１辺が２００〜４００ｍｍのシート２枚を重ね、その全周縁を接着して作られるので、その内容積はおおよそ２，０００〜２０，０００ｃｃのものである。

この発明では標準容器を用いる。この標準容器は、測定すべき液体容器と同種のものであって、空気漏洩の全くないことが確認されているものであることが必要とされる。従って、標準容器としては、検査すべき液体容器であって、その通気孔を塞いで空気漏洩のないことが確認されたものを用いることができる。また、液体容器を構成するシートと同形同大の２枚のシートを貼り合わせて作られた通気孔のない液体容器で、空気漏洩の全くないことが確認されているものを標準容器として用いることができる。

この発明で用いる膨張制限枠は、検査すべき液体容器を置くための下板と、この容器が空気により膨張せしめられるとき容器に接してその膨張を抑えるための上板とから成るものである。上板と下板とは平行に向き合っていて、その間隔を変更できるようにしたものであることが好ましい。

下板と上板とは撓みのない強剛な材料で作られていることが必要である。その形状は、孔のない平板であってもよいが、また所々に小さな孔があけられていてもよい。極端な場合には、網目の小さな撓みのない金網であってもよい。そのほか、上板と下板とは液体容器が膨らんだときの形状に沿った曲面を構成していてもよい。

上板と下板との間隔を変更可能にするためには、上板と下板との四隅をボルトとナットで接続しておくことが好ましい。その間隔は、液体容器の注入口が付設されているがわのシートを上にして他がわのシートを下板上に置き、容器に空気を圧入して容器が最大に膨らんだときの容器の高さの１０〜９０％とすることが必要である。この中では４０〜７０％とすることが好ましい。

この発明では、検体と標準容器とを同じ割合に膨張を制限する枠に入れ、両容器に同一条件下に空気を圧入する。圧入する空気圧が低いと容器を膨らませるのに時間がかかり、逆に高いと短時間で圧入できる反面、容器を破損するおそれがある。適当な圧力は５〜１００Ｋｐａの範囲内である。そのうちで好ましいのは１５〜３５Ｋｐａの範囲内である。このような圧力で空気を圧入すると、廃液バッグ程度の大きさの容器は、数秒ないし数拾秒の間に枠で制限された最大の容積まで膨張する。

こうして容器が最大の容積を持つに至ったのち、加圧空気の供給を停止し、各容器への空気の入口を閉じて、各容器が孤立して内圧を保持する状態に数秒ないし拾数秒間放置する。検体に液体を漏洩させるような孔があれば、この間に検体は圧力を低下させる。

そこで、放置後に各容器が保持している空気圧を測定する。その空気圧の差が、それぞれの容器について許容範囲とされている範囲内にあれば、その容器は液体漏洩がないものと判定される。廃液バッグでは圧力差が５０ｐａ以下であれば液体漏洩を起こさないものと判定する。

この発明方法を実施の一例について図面に基づき説明すると、次のとおりである。図３は、この発明で用いることのできる膨張制限枠の模型図であり、図４は、この発明に係る検査方法の説明図である。

実施例１
厚さ０．３ｍｍの軟質塩化ビニルシートを縦２６０ｍｍ、横３２０ｍｍの直角四辺形に切り取った。切り取った１枚のシートには、上部に図１に示したように注入口２を設け、下部には排出口３を設けるとともに、注入口より上方に通気孔６を設けてシートＬとした。切り取った別の同様なシートには、注入口も排出口も通気孔も設けないで、シートＭとした。シートＭの上にシートＬを重ねて、シートの周縁を加熱溶融し、幅約３ｍｍの接着部分１を全周にわたって形成し、図１に示したような構造の廃液バッグＲを作った。

この場合、通気孔６は、図２に示したようにシートＬに直径が３ｍｍの孔を４個あけ、その上にこれらの孔を覆う１辺が２０ｍｍの正方形の不織布を置き、不織の周囲をシートＬに接着して形成した。このシートは、これに２５Ｋｐａの加圧空気を圧入すると、最大体積が３６００ｃｃとなった。

上述の廃液バッグとは別に、同形同大の廃液バッグで、通気孔６が設けられていなくて、しかも空気漏れのないことが確認されている標準容器Ｙを用意した。

また、膨張制限枠を用意した。膨張制限枠としては、図３に示したように、縦５００ｍｍ、横５００ｍｍ、厚み１０ｍｍの２枚の鉄板すなわち上板Ａ、下板Ｂを間隔をおいて平行に置き、各鉄板の四隅にボルトＣを通して結合し、ナットＤにより固定して、上板Ａと下板Ｂの間隔を調整できるようにしたものを用いた。このような膨張制限枠を２個並べ、それぞれをＰ及びＱとした。

液体漏洩を測定すべき廃液バッグＲについては、まず、そこに付設されている通気孔６を塞ぐことにした。そのために、軟質塩化ビニルフィルムの一面に感圧性粘着剤を塗布して作られた粘着性フィルムを、通気孔の全面に貼付した。こうして通気孔６を塞いだ廃液バッグを検体Ｘとした。検体Ｘは上板と下板との間隔を５０ｍｍに調節した膨張制限枠Ｐに入れた。間隔５０ｍｍは、検体Ｘを最大膨張体積のほぼ５０％の膨張割合に抑える大きさである。

また、上述の標準容器Ｙは、膨張制限枠Ｐと同様に上板と下板の間隔を５０ｍｍに調節した膨張制限枠Ｑに入れた。次いで検体Ｘと標準容器Ｙの何れも排気口を閉じ、それぞれの注入口を空気加圧機からの空気パイプＺに接続して、それぞれの容器内に２５Ｋｐａの加圧空気を圧入し、各容器内の内圧が２５Ｋｐａに達した時点で圧入を停止した。圧入には９秒を要した。

各容器が２５Ｋｐａの内圧を示してのち、直ちに加圧空気の供給を停止し、各容器への空気供給口を閉じて各容器を孤立した状態にして１２秒間放置した。その後に、各容器の内圧を測定し、その内圧の差を計算し、その差が５０ｐａ以下のものを液体漏洩のないものとした。

その後、容器の空気を排出し、検体と標準容器を膨張制限枠から取り出し、通気孔を塞ぐために貼付していた不透性フィルムを剥がし、検体を偏平にして製品とした。

こうして、液体容器の漏洩を検査するのに、検体と標準容器とをそれぞれ膨張制限枠に出したり入れたりし、また不透性フィルムを貼付し剥離するのに手間と時間がかかるとしても、その手間は僅かなものであり、時間は空気圧入時間の短縮によって補われて、全体としては検査を約２１秒で終えることができた。

比較例１
上述の液体容器に空気を圧入して容器を膨らませ、膨らんだ容器を水中に沈めて接着部分からの空気漏洩を測定し、容器を水中から取り出してエアーガンで付着水を飛散させて、大雑把に水分を取り除くまでに約２５秒を要した。しかし、製品とするまでにはさらに容器を乾燥させる必要があって、その乾燥には約３０分を要した。

また、水中に沈めて空気漏洩を観察するに際し、液体容器の通気孔を粘着テープで塞いで実施しても、全体の所要時間は殆ど変らなかった。

比較例２
この比較例は公知の方法ではないが、念のために実施した。この比較例は、実施例１の方法において、膨張制限枠を使用しない点で異なるだけとした。すると、検体及び標準容器内の空気圧が２５Ｋｐａとなるまでに、加圧空気を約２５秒間にわたって圧入する必要があった。このときの液体容器の膨らみ幅は１３５ｍｍとなった。従って、比較例２では空気の圧入時間が実施例１よりも１６秒も余計に必要とされ、また空気の排出にも同程度の余分な時間が必要となり、検査を実施するのに実施例１よりも長い時間を要した。

この発明で用いる液体容器の平面図。図１に示した液体容器の通気孔の拡大図。この発明で用いる膨張制限枠に液体容器を入れた状態を示す模型図。この発明に係る検査方法で用いられる装置の説明図。

符号の説明

１接着部分
２注入口
３排出口
４、５チューブ
６通気孔
７孔
８不織布
９不織布８の周縁
Ａ上板
Ｂ下板
Ｃボルト
Ｄナット
Ｌ、Ｍシート
Ｐ、Ｑ膨張制限枠
Ｒ廃液バッグ
Ｘ検体
Ｙ標準容器
Ｚ空気パイプ

Claims

柔軟なシートを接着して作られた偏平な袋状のものからなり、上部に通気孔を持った液体容器について、接着部分からの液体漏洩の有無を検査するにあたり、検査すべき液体容器のほかに、その容器と同種の容器であって空気漏洩のない標準容器を用意し、感圧性粘着剤を予め塗布した不透性フィルムを上記液体容器の通気孔に貼付して通気孔を塞いだものを検体とし、検体と標準容器とをそれぞれ同じ膨らみに制限する膨張制限枠に入れ、両容器に同一条件の下で空気を圧入し、両容器を何れも上記枠によって膨張を抑えられた状態に維持し、その後にそれぞれの容器内の空気圧を測定し、空気の圧力差が許容範囲内にあるとき、液体漏れがないと判定することを特徴とする、液体容器の検査方法。