JP2008281569A - ブリスターの充填量を検査する方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ブリスターパックのポケットを満たす粉末物質の薄層の形態にある材料の体積を検査する方法を提供する。
【解決手段】測定システム(3)の測定領域(9)に、反射性で粉末物質の薄層で満たされた複数のポケット(11)をもつブリスターパック(5)をもたらす段階(40)；粉末物質(13)を近赤外放射にさらす段階(42)；ポケット(11)から反射される放射を検出し、ポケット(11)に対する実際の反射スペクトル(25b)の少なくとも一部の範囲を記録する段階(44)；実際の反射スペクトル(25b)の少なくとも一部の範囲に対して、実際の反射スペクトル(25b)で表示された強度に関連した実際の値を計算する段階(46)；実際の反射スペクトル(25b)の少なくとも一部の範囲において、計算された実際の値と基準値とを比較する段階(48)；比較結果の関数として粉末物質(13)の濃度に対する層厚さの比を検査する段階(50)を含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、ブリスターパックのポケットを満たす粉末物質の薄層の形態にある材料の体積を検査するための方法に関する。

数年前まで、ブリスターパックのポケットにおける粉末形式の薬は、粉末物質の正確な量がポケット内に存在することを確かめる、とても複雑な秤量器によって秤量されていた。しかしながら、秤量器の複雑さのために、ランダムに抽出したサンプルを扱うことのみが可能であった。

改善として、ブリスターパックポケットの中の粉末の少量の体積を、容量測定センサによって測定することが提案された。このタイプの方法は、例えば特許文献１で知られている。この方法では、ブリスターパックの個々のポケット内の粉末物質の容量測定パラメータが測定され、このようにして得られた値に基づいて、ブリスターパックのそれぞれのポケット内に存在する量が決定されうる。これらのタイプの方法の不利点は、別個のセンサ、およびそれに関連する電子回路が、それぞれの個々のポケットに提供されなければならないために、測定センサシステムがとても複雑となることである。

近赤外において動作させる測定装置も知られている。それらは、タブレットまたは粉末物質内に存在している分子混合物のＮＩＲスペクトルを記録することができる（例えば特許文献２）。製品に特定された波長での関連する吸収強度を比較することによって、関連する重量分布、すなわち混合物における個々の物質の濃度、についての結論を引き出すことが可能である。しかしながら、固体または粉末の混合物の量の絶対的な定量は、通常、ＮＩＲ分光法を使ってできない。というのは、いわゆる異方性効果の結果として、分光器応答信号は、放射が通過する層厚さに直接的に比例しないからである。
欧州特許第１ １９３ １７７Ａ号明細書 欧州特許第０ ８８７ ６３８Ａ号明細書

ブリスターパッケージマシンの高い生産速度においてさえも、信頼性があり、速やかな方法で、複雑な機器を要せずに、それぞれの個々のポケットを満たす物質の量を監視することが可能であるような手段によって、ブリスターパックのポケットを満たす粉末物質の薄層の形態にある材料の体積を検査する方法を提供することが、本発明の目的である。

ブリスターパックのポケットを満たす粉末物質の薄層の形態にある材料の体積を検査するための新規な方法は、以下の段階：
−−測定装置の測定領域に少なくとも１つのブリスターパックを提供する段階であって、反射性となるよう設計され、粉末物質の薄層で満たされた複数のポケットを、該ブリスターパックが有するようにする段階と；
−−前記ブリスターパックのポケットの少なくとも１つにおける粉末物質を、近赤外放射にさらす段階と；
−−前記ポケットから反射される放射を検出することによって、実際の反射スペクトルの少なくとも一部の範囲を記録する段階と；
−−実際の反射スペクトルの少なくとも一部の範囲に対して、実際の反射スペクトルで表示された強度に関連した実際の値を計算する段階と；
−−実際の反射スペクトルの少なくとも一部の範囲において、計算された実際の値と、少なくとも１つのモデルスペクトルにおいて表示された強度に関連した対応する基準値と、を比較する段階と；
−−前記比較結果の関数として、粉末物質の濃度に対する層厚さの比を検査する段階と、
を有することを特徴とする。

粉末物質の濃度に対する層厚さの比と、粉末物質の量との間の比例をベースにして、生産量およびパッケージラインの速度を減じることを必要とせずに、粉末物質の体積がポケットのおよその何らかの望ましい数で容易に検証できる、ということがかなえられる。

通常の場合、それぞれのモデルスペクトルは、以下の段階：
−−所定の層厚さの粉末物質で満たされた複数のポケットを少なくとも１つのブリスターパックに提供する段階と；
−−前記ブリスターパックの少なくとも１つのポケットにおける粉末物質を、近赤外放射にさらす段階と；
−−前記ポケットから反射された放射を検出することによって、モデルスペクトルの少なくとも一部の範囲を記録する段階と、
を用いて得られることになる。

このようにして、信頼性のあるモデルスペクトルが作られ、検査される粉末物質の特定の特性、および測定の幾何学的な条件に対して、調整(キャリブレーション）される。

互いに比較されうるデータが容易にスペクトルから抽出されうるように、前記基準値は、実際の反射スペクトルから実際の値が計算されるのと同じ方法で、モデルスペクトルから計算される。

他の新規な方法の利点は、いくつかのブリスターパックが、コンベヤーベルト上を、測定装置の測定領域に断続的に運ばれるか、または、コンベヤーベルト上を、測定装置の測定領域を通して連続的に運ばれる、ということである。

スペクトルが速やかに記録されうるように、前記ポケットから反射された放射を、２つのミラーを使うことによって検出し、そのそれぞれが、スペクトロメータに反射される放射を伝えるように、１つの方向に動くことができる、ということが有利である。従って、ただ１つのスペクトロメータが使われる場合でさえも、測定領域に位置するブリスターパックのすべてのポケットが、連続的に、極めて短い期間に検査されうる。

検査手順の質を保証するために、いくつかの異なったモデルスペクトルを、それぞれの個々のポケットの局所的な方向の関数として記録することが有利である。

測定精度内の非常に小さな偏差さえも回避するために、粉末物質が近赤外放射にさらされる前に、ポケットにおける粉末物質の重心がカメラを用いて記録され、また計算される。そして、ミラーは、このようにして決定された重心に基づいて調整される。

反射スペクトルが粉末物質の圧縮度に依存してかなり変化するので、粉末物質が近赤外放射にさらされる前に、粉末材料によって覆われた２次元領域を検査するカメラを用い、それによってそれの圧縮度を決定することが有利である。

強度カーブの比較を容易にする特別な実施の態様においては、前記実際の値と前記参考値が、実際の反射スペクトルとモデルスペクトルの強度カーブの１次または２次導関数として計算される。しかしながら、回転補正またはウェーブレット解析（画像信号解析）のような他の数学的な方法を使うこともできる。

正しくない充填レベルを検出するために使われる新規な方法の実施の態様では、前記実際の値が前記基準値と所定の値だけ異なるならば、前記実際の値と前記基準値との比較は負の評価を与え、それの結果としてブリスターパックに対する除去の基準が生成される。

前記実際の値を、異なった層厚さで異なった濃度の粉末物質から記録されたいくつかのモデルスペクトルの基準値と比較することは、特に有利である。

本発明の方法による追加の詳細、特徴、および利点は、図面を参照する以下の説明から導出することができる。

図１は、新規な方法を実行するのに適したＮＩＲ測定システム３を示す。検査されるべきブリスターパック５は、コンベヤーベルト７上を、断続的または連続的のいずれかによってＮＩＲ測定システム３の測定領域９に輸送される。図１に示すように、いくつかのブリスターパック５が、コンベヤーベルト７上で互いに隣り合うよう整列されうる。また、これらのパックの一つ一つが、いくつかの数のポケット１１を有することができ、それらポケットは、通常、行と列に整列される。

ポケット１１は、コンベヤーベルト７の方に下方へ曲がり、粉末物質１３によって満たされる、その粉末物質はそれぞれのポケット１１内でただ一つの薄層を形成する。新規な方法のためには、０．５〜１．５ｍｍの範囲で層厚さが望ましい。しかし、良好な結果は約２ｍｍまでの厚さにおいて得られうる。

個々のポケット１１は、例えばアルミニウムまたは何らかの他の反射性材料から成り、ポケット１１の材料の体積を検査するための測定が困難なしに遂行できるように、まだ保護フィルムによって覆われていない。ポケット１１は、品質管理手順の後にシールされる。

個々のブリスターパック５が、図１に示すような例えば３列の繰り返しパターン下にある測定領域９に送られることが望ましい。この新規な方法は、コンベヤーベルト７の速い速度においてさえ、依然としてそれぞれの個々のブリスターパック５の全ポケット１１を、毎秒２００ポケットに達する速度で検査することが可能なものとなる。

ＮＩＲ測定システム３は、１つ、または好ましくは複数のＮＩＲランプ１５から成り、それは近赤外放射によって全測定領域９をカバーする。分光吸収の後に、いくらかの励起均一ＮＩＲ光が、粉末物質１３を通過するのにつれて直接分子結晶によってすべての方向に反射される。しかしながら、反射される放射のいくらかと、さらに吸収されない励起ＮＩＲ光は、粉末材料１３の全層を通過し、ポケット１１の底から反射されて、その上で再び粉末混合物と相互作用する。ポケット１１からこのようにして反射される光は、少なくともスペクトルの部分的な範囲において、通過した層厚さとの絶対的な強度相関を持っている。−−これは驚くべきことである。最初の非等方性散乱は、ポケットの底からのミラー性反射によって、そして粉末物質を通ったＮＩＲ放射の第２の通過によって均質化され、結果としてポケットから反射される放射の強度が放射された層の厚さに比例する、と想定される。

通常の場合、ｘ方向に動くことのできるミラー１７、およびｙ方向に動くことのできるミラー（しかし図１では、簡単さのために、ただ１つのミラーが示されている）は、ポケットから反射される放射を受け取るために、例えばスペクトロメータ２１にファイバー光学ケーブル１９を通してそれを伝達するために使われる。スペクトロメータ２１では、放射が、その種々の波長に分割され、そして信号がアナログ−デジタル・コンバータ２３によって強度スペクトル２５に変換される。この強度スペクトル２５は、全ＮＩＲ範囲、またはそれの一部のみにわたって広げることができる。結果としての強度カーブは、それぞれの波長に対する反射された放射の強度を示す。モデルスペクトル２５ａと実際の検査の際に記録された実際の反射スペクトル２５ｂは、いずれも、強度スペクトル２５に変換されうる。記録されたスペクトル２５ａ、２５ｂは、評価ユニット２７で評価される。

選択肢として、測定領域９の上流または測定領域９の直上にカメラ２９を提供することができ、そのカメラは、空のものがあるか、あるいは粉末物質１３が非常に圧縮されているかを決定するべきポケット１１に対する予めの検査を行なう。後者は、粉末によってカバーされた２次元領域の大きさによって：つまり、圧縮された粉末がより小さな領域をカバーすることによって、決定されうる。さらにカメラ２９は、種々のポケット１１内の粉末物質１３の重心を決定するために使うことができ、その上では、電子的に制御されたミラー１７の動きが、スペクトロメータ２１に導かれたビームが常にポケット１１の重心から反射される、という方法で調整される。そうでなければ、測定は、単にポケット１１の中心において遂行される。ミラーの動きを制御するプロセスは極めて複雑であり、そして制御ユニット（図示しない）を用いて自動的に実行される。制御ユニットにおいて予めプログラムされた一連のミラーの動きが開始され、あるいは、それらのシーケンスが、ポケット１１内の粉末物質に関する重心に対して、カメラ２９によって送られた信号との強調によって急速に修正されうる。

図２はモデルスペクトル２５ａを記録するための方法３２の流れ図である。これは、ポケット１１内の材料の体積についての以下ようなの検査の際に、検査されるべきポケット１１の実際に記録された実際の反射スペクトル２５ｂと比較される。それは、以前の測定結果を平均することによって、または、わずかに異なった特性、例えば少し異なった層厚さか、少し異なった組成、を有する物質の類似する測定スペクトルからの導出によって得られたスペクトルを、モデルスペクトル２５ａとして使うことも可能である。

しかしながら、通常の場合、ポケット１１に対するモデルスペクトルは、多くのポケット１１を有するいくつかのブリスターパック５を測定領域９にもたらすことによって得られ、その測定領域では、粉末物質１３は、最大で２．０ｍｍの、好ましくは０．５〜１．５ｍｍの、以前に決定した層厚さと、ある好ましい圧縮度をもっている（ステップ３４）。前述のように、移動可能なミラー１７とスペクトロメータ２１の同時使用によって、多くの異なったポケット１１に対するモデルスペクトル２５ａを記録することが可能であり、そこでは、それぞれのポケットの位置またはそれぞれの検出角のために、システムを調整(キャリブレーション）することが極めて重要である。

放射の固定された角度と固定された検出角に加えて、信号強度と層厚さとの間の正確な相関関係を確立する他の重要な基準は、測定時間にわたっての粉末混合物の一定の平均濃度の仮定である。これが保証できないならば、基本的な測定自体を遂行することだけでなく、実際の測定に先立って多数のキャリブレーション関数を選択するために次に使われる相関係数を決定することも、必要となる。あらゆる場合において、得られた層厚さと粉末物質の濃度との間の比は粉末物質の量に直接比例する。

ブリスターパック５のすべてのポケット１１内の粉末物質１３がＮＩＲランプ１５によって近赤外放射にさらされる時（ステップ３６）、ポケット１１から反射された放射は、ミラー１７とスペクトロメータ２１へのファイバー光学ケーブル１９とによって導かれ、そしてＡ／Ｄコンバータ２３によってモデルスペクトル２５ａに変換される（ステップ３８）。

図３は、ブリスターパックのポケット内の充填量を検査するための新規な方法の標準的な順番を示す。モデルスペクトル２５ａを記録する場合のように、最大で２．０ｍｍの層厚さまでの粉末物質１３で満たされた、複数のポケット１１を有するいくつかのブリスター５が、コンベヤーベルト７により、ＮＩＲ計測装置３の測定領域９に運ばれる（ステップ４０）。ブリスターパック５のポケット１１内の粉末物質１３は、ＮＩＲランプ１５を用いて近赤外放射にさらされる（ステップ４２）。それぞれのポケット１１から反射された放射の、少なくともある一部の範囲が、実際の反射スペクトル２５ｂに変換される（ステップ４４）。その範囲では、実際の反射スペクトル２５ｂの生成が、モデルスペクトル２５ａの記録に類似した方法で進められ。このことは図２を参照して上述された。

ここで評価ユニット２７では、実際の反射スペクトル２５ｂで表示された強度に関連した実際の値が、ステップ４６で計算される。これらの実際の値の例は、強度カーブ自体、その強度カーブの１次導関数、およびその強度カーブの２次導関数である。しかしながら、回転補正またはウェーブレット解析（画像信号解析）のような数学的な方法を用いて記録された強度と直接的な関係にある他の実際の値を計算することも可能である。ステップ４８では、計算された実際の値が、評価ユニット２７において、対応する基準値と比較される。その基準値は、可能ならば、実際の値が実際の反射スペクトルにおける強度に関連付けるのと正確に同じ方法で、モデルスペクトル２５ａで表示された強度に関連付けられる。基準値の計算においては、実際の値を計算するのに使ったのと同じ計算ステップを使うことが望ましい。

検査される粉末物質に応じ、スペクトルの少なくともある範囲においては、実際の値と、粉末物質１３の異なった層厚さに対する基準値との間に、偏差を示す、ということが発見された。これらの範囲を評価することによって、それぞれのポケット１１内の粉末物質１３の層厚さが、比較の結果の関数として検査されうる（ステップ５０）。

既に上述のように、可視光線範囲での追加のカメラ２９は、個々のポケット１１内の粉末物質１３の重心を決定するために、および／または、粉末材料がポケット１１をカバーする２次元領域に基づいて粉末材料１３の圧縮度の予めの検査を遂行するために、使うことができる。

しかしながら、圧縮された材料に対する実際の反射スペクトル２５ｂの強度値が、より圧縮度の低い粉末１３に対して得られる実際の値とは明白に異なるという事実に基づいて、非常に圧縮されているかを決定することも可能である。

そのスペクトルと、粉末物質１３の異なった濃度に対して記録された多くの異なったモデルスペクトル２５ａに基づく粉末物質１３の濃度に対する層厚さの比と、の間の相関関係を確立することは有利である。

従って、ポケット１１を満たす量が予め設定された許容誤差を逸脱したブリスターパック５と、材料が過度に圧縮されたパックの両方を分類し除外することができる。

このようにして、信頼性のある方法で、高い生産速度においてさえも、すべてのブリスターパック５のそれぞれの個々のポケット１１を、一つの計測装置３を用いて自動的に検査できるような、種々のブリスターパック５のポケット１１内の充填量を検査するための方法が、作り出される。

ブリスターパックのポケットを満たす粉末物質の薄層の形態にある材料の、体積を検査する新規な方法を実行するための、ＮＩＲ測定システムの概略斜視図である。 新規な方法で使われるモデルスペクトルを記録する望ましい方法の流れ図である。 ブリスターパックのポケットを満たす粉末物質の薄層の形態にある材料の、体積を検査する新規な方法の流れ図である。

符号の説明

３ ＮＩＲ計測装置
５ ブリスターパック
７ コンベヤーベルト
９ 測定領域
１１ ポケット
１３ 粉末材料
１５ ＮＩＲランプ
１７ ミラー
１９ ファイバー光学ケーブル
２１ スペクトロメータ
２３ Ａ／Ｄコンバータ
２５ スペクトル
２５ａ モデルスペクトル
２５ｂ 反射スペクトル
２７ 評価ユニット
２９ カメラ

Claims (12)

1. 少なくとも１つのブリスターパック（５）のポケット（１１）を満たす粉末物質（１３）の薄層の形態にある材料の体積を検査する方法であって：
   −−測定システム（３）の測定領域（９）に少なくとも１つのブリスターパック（５）を提供する段階（４０）であって、反射性となるよう設計され、粉末物質（１３）の薄層で満たされた複数のポケット（１１）を、該ブリスターパックが有するようにする段階と；
   −−前記ブリスターパック（５）のポケット（１１）の少なくとも１つにおける粉末物質（１３）を、近赤外放射にさらす段階（４２）と；
   −−前記ポケット（１１）から反射される放射を検出することによって、それぞれのポケット（１１）に対する実際の反射スペクトル（２５ｂ）の少なくとも一部の範囲を記録する段階（４４）と；
   −−実際の反射スペクトル（２５ｂ）の少なくとも一部の範囲に対して、実際の反射スペクトル（２５ｂ）で表示された強度に関連した実際の値を計算する段階（４６）と；
   −−実際の反射スペクトル（２５ｂ）の少なくとも一部の範囲において、計算された実際の値と、少なくとも１つのモデルスペクトル（２５ａ）において表示された強度に関連した対応する基準値と、を比較する段階（４８）と；
   −−前記比較結果（４８）の関数として、粉末物質（１１）の濃度に対する層厚さの比を検査する段階（５０）と、
   を有することを特徴とする方法。
2. それぞれのモデルスペクトル（２５ａ）は：
   −−所定の層厚さの粉末物質（１３）で満たされた複数のポケット（１１）を少なくとも１つのブリスターパック（５）に提供する段階（３４）と；
   −−前記ブリスターパック（５）の少なくとも１つのポケット（１１）における粉末物質（１３）を、近赤外放射にさらす段階（３６）と；
   −−前記ポケット（１１）から反射された放射を検出することによって、それぞれのポケット（１１）に対するモデルスペクトル（２５ａ）の少なくとも一部の範囲を記録する段階（３８）と、
   により得られることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記基準値は、実際の反射スペクトル（２５ｂ）から実際の値が計算されるのと同じ方法で、モデルスペクトル（２５ａ）から計算されることを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
4. いくつかのブリスターパック（５）は、コンベヤーベルト（７）上を、測定システム（３）の測定領域（９）に断続的に運ばれることを特徴とする請求項１に記載の方法。
5. いくつかのブリスターパック（５）は、コンベヤーベルト（７）上を、測定システム（３）の測定領域（９）を通して連続的に運ばれることを特徴とする請求項１に記載の方法。
6. 前記ポケット（１１）から反射された放射は、２つのミラー（１７）を使うことによって検出され、それぞれのミラーは、スペクトロメータ（２１）に反射される放射を伝えるように、１つの方向に動くよう設計されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
7. いくつかの異なったモデルスペクトル（２５ａ）が、それぞれのポケット（１１）の局所的な方向の関数として記録されることを特徴とする請求項６に記載の方法。
8. 粉末物質（１３）が近赤外放射で放射される段階（３６，４２）の前に、それぞれのポケット（１１）における粉末物質（１３）の重心がカメラ（２９）を用いて記録され、また計算され、その状況で、ミラー（１７）が問題となっている重心に調整されることを特徴とする請求項７に記載の方法。
9. 粉末物質（１３）が近赤外放射で放射される段階（３６，４２）の前に、２次元領域が粉末材料（１３）によって覆われ、それによって圧縮度がカメラ（２９）を用いて検査されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
10. 前記実際の値と前記参考値は、実際の反射スペクトル（２５ｂ）とモデルスペクトル（２５ａ）の強度カーブの１次または２次導関数として計算され、または回転補正またはウェーブレット解析のような他の数学的な方法が使われることを特徴とする請求項１に記載の方法。
11. 前記実際の値が前記基準値と所定の値だけ異なるならば、前記実際の値と前記基準値との比較は負の評価を与え、それの結果としてブリスターパック（５）に対する除去の基準が生成されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
12. 前記実際の値は、異なった層厚さで異なった濃度の粉末物質によって記録されたいくつかのモデルスペクトル（２５ａ）の基準値と比較されることを特徴とする請求項１に記載の方法。