JP2009042172A - 分包シート検査システム及び検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】内容物の位置ズレを高精度に検出できる分包シート検査システム及び検査方法を提供する。
【解決手段】分包シートの外面に照射光を照射可能な光源と、前記光源から照射された照射光が分包シートの外面で反射された反射光を受けて映像信号を発生させる撮像手段４と、撮像手段４から出力される前記映像信号にエッジ強調処理を行なうことでシール部を強調するとともに、強調されたシール部において、分包シートの外端からポケット部とシール部との境界までの距離をシール長を計測するシール長計測装置６と、分包シートに照射するＸ線を照射可能なＸ線源７と、このＸ線照射に伴うＸ線透過量を検出するＸ線検出器８と、シール長の情報を入力してポケット部の位置と適合する検査領域を設定し、Ｘ線検出器８で検出されたＸ線透過量に基づいて、検査領域における内容物を検査する判定手段９とを備えたことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、医薬品、食品などで用いられる錠剤やカプセル剤等の内容物がポケット部に収容された分包シートの検査システム及び検査方法に関し、更に詳しくは、内容物のポケット内における位置ズレを検出し、位置ズレに伴うシート破れ等の不良品を検出することができる分包シート検査システム及び検査方法に関する。

近年老人や子供など使用者の咀嚼形態や嗜好性に合わせて剤形選択ができるように、医薬品、食品分野を中心に錠剤、カプセル、グミ、チップなど様々な形態の内容物が存在している。それとともに携帯性に優れ、個々に内容物が密閉され、必要な時に必要な量利用できる分包シート包装が、安全、且つ内容物の安定性に優れた包装形態として幅広く利用されている。
分包シートには、一般にアルミシート、不透明なフィルム状の樹脂シートなどが用いられ、図１１（ａ）に示すように、これらが重ね合わされて、内容物Ｒを収容する複数のポケット部Ｐ，…と、ポケット部Ｐ，…の各々の周囲が接着されてなるシール部Ｑとが形成されている。そして、各ポケット部Ｐ，…を分割するミシン目Ｍ，…が入れられており、各ポケット部Ｐ，…に内容物Ｒが分包されたまま、分包シートＳを自由に分割して切り離すことができる。

分包シートの製造には、図１１（ｂ）に示すような分包シート製造装置（充填機）１００を用いる。分包シート製造装置１００は、内容物Ｒを挿入する挿入器１０１と、挿入器１０１の下方に双対する接着ローラー１０２，１０２と、接着ローラー１０２，１０２の外側に並ぶ複数の案内ローラー１０３，…と、案内ローラー１０３，…の間に位置する張力検出器１０４，１０４と、案内ローラー１０３，…の下方に双対するシートロール１０５，１０５と、で概略構成されている。
双対するシートロール１０５，１０５には、一方に表側シートＥを、もう一方に裏側シートＦを巻いておき、案内ローラー１０３，…を介してそれらのシートＥ，Ｆを引き出し、張力検出器によってシートＥ，Ｆの張力を制御しながら、双対する接着ローラー１０２，１０２の中央でシートＥ，Ｆを重ね合わせて、そのまま下方に進行させる。
このとき、重ね合わせた２枚のシートＥ，Ｆの下部と両側部を、接着ローラー１０２，１０２を用いて熱及び／または圧力により接着し、内容物Ｒを収容するポケット部Ｐを形成しながら２枚重ねのシートＤを形成する。そして、このポケット部Ｐに挿入器１０１から内容物Ｒを所定量落下させ、ポケット部Ｐの所定位置に内容物Ｒを収容し、接着ローラー１０２，１０２を用いてポケット部Ｐの上部を熱及びまたは圧力により接着する。このような動作を繰り返し行なうことで、シートＤに連続したポケット部Ｐを形成しながら内容物Ｒを収容することができる。さらに、この連続したシートＤにおいて各ポケット部Ｐ，…を分割するミシン目Ｍ，…を入れ、所定のポケット部数となるように所定の長さでシートＤを分断することで、図１１（ａ）に示すような分包シートＳが完成する。

ところが、このようにして製造された分包シートには、シートのキズ、シワ等のシート不良の他、内容物の割れや欠け、欠けの混入、ポケット内の位置ズレ、位置ズレに伴うシート破れ等、内容物に起因する不良が発生する場合があり、ポケット内の内容物を検査できる装置によってそのような不良を検出し、不良品を除去する必要がある。

分包シートを検査する場合には、一般に分包シートをコンベヤ等により搬送しながら分包シートを順次撮像して、その撮像した画像から分包シートの良・不良を検査する。
例えば特許文献１には、錠剤包装物に透過線（Ｘ線）を照射して錠剤包装物に包装された錠剤の個数を判別し、処方箋データと照合する錠剤検査装置が記載されている。
また、特許文献２には、包装体のシール部に超軟Ｘ線を照射して得た映像情報に基づいて、包装体のシールミスの有無を判定する検査方法が記載されている。
また、特許文献３には、内容物のＸ線透過画像に基づき、内容物の略先端位置と欠品検出用マスク領域を重ね合わせて、内容物の欠品の有無を検査するＸ線検査装置が記載されている。
また、特許文献４には、ＣＣＤカメラで撮像した分包シートの画像から、シール部の凹凸に基づいた所定の周期で強度が変化する領域をシール部と判定して、ポケット部の位置を検出する分包シート検査方法及び装置が記載されている。
特開２０００−１３５２６８号公報 特開平８−８５５２２号公報 特許第３８６０１４４号公報 特開２００３−２９１９２９号公報

しかしながら、特許文献１〜３に記載の装置では、Ｘ線などの透過線を分包シートに照射して内容物を撮像できても、ポケット部とシール部の境界は写らないために、ポケット部の位置は解らない。一方、特許文献４に記載の装置では、分包シートの外観を撮像してシール部を認識できても、内容物は撮像できないために内容物の検査を行なえない。
ところが、分包シートの製造の際、ローラーによってシートを引っ張る力がわずかに変動すること、またシートのカットのタイミングの変動により、分包シートのシール長Ｌも変動してしまうため、従来の検査装置では検査領域とポケット部の位置が正確に適合しないまま、内容物の各種検査が行なわれていた。

そのため、良品を不良品と判定してしまう誤判定が生じてしまい、良品誤検知による不良排出が多く、不良品と判定された分包シートを人手により再検査を行なう必要があるなど効率が良くなかった。
特に、内容物を自然落下で挿入することでポケット部における位置が不安定になり生じる内容物の位置ズレに伴う不良については、以前はポケット部の形状が丸型で、ポケット部の大きさも大きかったためにそのような不良は少なかったが、近年は生産技術の向上とコストダウン対応から、ポケット部の形状を方形にして、ポケット部の大きさも小さくする傾向があり、内容物の位置ズレによるシート破れや、噛み込み、潰れなどの不良が深刻になっている。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、ポケット部と検査領域とを正確に適合させて内容物の検査を行なうことで、内容物のポケット内における位置ズレを高精度に検出し、位置ズレに伴うシート破れ等の不良品を検出するとともに、良品を不良品と判定してしまう誤判定が生じることなく、良品誤検知による不良排出を大幅に軽減できる高精度な、分包シートの検査システム及び検査方法を提供することを課題とする。

本発明者らは、上記目的を達成するため鋭意研究を行った結果、分包シートを撮像した画像に、エッジを強調する処理を施すことによりシール長が検出できることを見出した。さらに、シール長検査装置とＸ線検査装置とをネットワークで統合する検査システムを開発し、シール長検査装置で検出したシール長に基づき、Ｘ線検査装置においてポケット部の位置と検査領域を適合させて内容物の検査を行なうことで、内容物のポケット内における位置ズレを高精度に検出し、位置ズレに伴うシート破れ等の不良品を検出するとともに、良品誤検知が大幅に改善されることを見出し、本発明を完成させた。すなわち、本発明は以下の構成を採用する。

（１）本発明の分包シート検査システムは、内容物を収容する複数のポケット部と、前記ポケット部の各々の周囲が接着されてなるシール部とを有する分包シートの検査システムであって、
前記分包シートの外面を照射する照射光を照射可能な光源と、
前記光源から照射された照射光が前記分包シートの外面で反射された反射光を受けて映像信号を発生させる撮像手段と、
前記撮像手段から出力される前記映像信号にエッジ強調処理を行なうことで前記シール部を強調するとともに、強調された前記シール部において、前記分包シートの外端から、前記ポケット部と前記シール部との境界までの距離をシール長として計測するシール長計測装置と、
前記分包シートに照射するＸ線を照射可能なＸ線源と、
このＸ線照射に伴うＸ線透過量を検出するＸ線検出器と、
前記シール長を入力して前記ポケット部の位置と適合する検査領域を設定し、前記Ｘ線検出器で検出された前記Ｘ線透過量に基づいて、前記検査領域における前記内容物を検査する判定手段とを備えたことを特徴とする。
（２）本発明の分包シート検査システムは、前記判定手段が、前記内容物のＸ線透過画像における重心と前記検査領域の中心との距離を計測し、前記ポケット部内における前記内容物の位置ズレを検出することができる。
（３）本発明の分包シート検査システムは、前記シール長計測装置において、前記分包シートの外縁部に、前記ポケット部の内側から外側を含む領域からなるシール長検査領域を設定して投影処理を行ない、投影データの立上りから立下りまでの幅を前記シール長として計測することができる。
（４）本発明の分包シート検査方法は、内容物を収容する複数のポケット部と、前記ポケット部の各々の周囲が接着されてなるシール部とを有する分包シートの検査方法であって、
前記分包シートの外面に照射光を照射し、前記照射光が前記分包シートの外面で反射された反射光を撮像手段で受けて映像信号を発生させ、得られた前記映像信号にエッジ強調処理を行なうことで前記シール部を強調するとともに、強調された前記シール部において、前記分包シートの外端から前記ポケット部と前記シール部との境界までの距離をシール長として計測し、
前記分包シートにＸ線を照射し、このＸ線照射に伴うＸ線透過量を検出し、
前記シール長に基づいて前記ポケット部の位置と適合する検査領域を設定し、検出された前記Ｘ線透過量に基づいて、前記検査領域における前記内容物を検査することを特徴とする。
（５）本発明の分包シート検査方法は、前記内容物のＸ線透過画像における重心と前記内容物検査領域の中心との距離を計測し、前記ポケット部内における前記内容物の位置ズレを検出することができる。
（６）本発明の分包シート検査方法は、前記分包シートの外縁部に、前記ポケット部の内側から外側を含む領域からなるシール長検査領域を設定して投影処理を行ない、投影データの立上りから立下りまでの幅を前記シール長として計測することができる。

本発明の分包シートの検査システムによれば、前記分包シートの外面を照射する照射光を照射可能な照明と、前記照明から照射された照射光が前記分包シートの外面で反射された反射光を受けて映像信号を発生させる撮像手段と、前記撮像手段から出力される前記映像信号にエッジ強調処理を行なうことで前記シール部を強調するとともに、強調された前記シール部において、前記分包シートの外端から、前記ポケット部と前記シール部との境界までの距離をシール長として計測するシール長計測装置と、前記分包シートに照射するＸ線を照射可能なＸ線源と、このＸ線照射に伴うＸ線透過量を検出するＸ線検出器と、前記シール長を入力して前記ポケット部の位置と適合する検査領域を設定し、前記Ｘ線検出器で検出された前記Ｘ線透過量に基づいて、前記検査領域における前記内容物を検査する判定手段とを備えたことで、光学的検査によるシール長検出と、Ｘ線検査による内容物の検査を連動して行うことができ、個々の分包シートのシール長に合わせて検査領域を設定して、検査の判定を行うことができる。そのため、検査領域の設定の際にシール長の誤差を考慮する必要がなく、従来よりも検査領域を広く設定することが可能であり、内容物の各種検査を高精度に行なうことができる。

また、本発明の分包シート検査システムによれば、前記判定手段が、前記内容物のＸ線透過画像における重心と前記検査領域の中心との距離を計測し、前記ポケット部内における前記内容物の位置ズレを検出することで、位置ズレの度合いによって生じる不良を検出することができ、シートの亀裂や内容物の浮き彫りなどが生じた可能性のある不良品を検出することができる。

また、本発明の分包シート検査システムによれば、前記シール長計測装置において、前記分包シート外縁部に、前記ポケット部の内側から外側を含む領域からなるシール長検査領域を設定して投影処理を行ない、投影データの立上りから立下りまでの幅を前記シール長として計測することで、ポケット部とシール部との境界を強調することが容易に行なえ、シール長を正確に検出することができる。

本発明の分包シート検査方法によれば、前記分包シートの外面に照射光を照射し、前記照射光が前記分包シートの外面で反射された反射光を撮像手段で受けて映像信号を発生させ、得られた前記映像信号にエッジ強調処理を行なうことで前記シール部を強調するとともに、強調された前記シール部において、前記分包シートの外端から前記ポケット部と前記シール部との境界までの距離をシール長として計測し、前記分包シートにＸ線を照射し、このＸ線照射に伴うＸ線透過量を検出し、前記シール長の情報に基づいて前記ポケット部の位置と適合する検査領域を設定し、検出された前記Ｘ線透過量に基づいて、前記検査領域における前記内容物を検査することで、光学的検査によるシール長検出と、Ｘ線検査による内容物の検査を連動して行うことができ、個々の分包シートのシール長に合わせて検査領域を設定して、検査の判定を行うことができる。そのため、検査領域の設定の際にシール長の誤差を考慮する必要がなく、従来よりも検査領域を広く設定することが可能であり、内容物の各種検査を高精度に行なうことができる。

また、本発明の分包シート検査方法によれば、前記内容物のＸ線透過画像における重心と前記内容物検査領域の中心との距離を計測し、前記ポケット部内における前記内容物の位置ズレを検出することで、位置ズレの度合いによって生じる不良を検出することができ、シートの亀裂や内容物の浮き彫りなどが生じた可能性のある不良品を検出することができる。

また、本発明の分包シート検査方法によれば、前記分包シートの外縁部に、前記ポケット部の内側から外側を含む領域からなるシール長検査領域を設定して投影処理を行ない、投影データの立上りから立下りまでの幅を前記シール長として計測することで、ポケット部とシール部との境界を強調することが容易に行なえ、シール長を正確に検出することができる。

以下に、本発明の一実施形態について図面を用いて詳細に説明する。
本発明は、分包シートの検査システム及び検査方法であって、例えば図１１（ａ）に示すような内容物Ｒを収容する複数のポケット部Ｐ，…と、ポケット部Ｐ，…の各々の周囲が接着されてなるシール部Ｑとを有する分包シートＳに対して、シール長Ｌ_１，Ｌ_２を検出する光学的検査と、内容物Ｒを検査するＸ線検査とから概略構成されている。
なお、図１１（ａ）に示した数値は、一般的な分包シートの寸法を示しているが、本発明はこれらの数値に限定されない。

まず、本発明に係る分包シート検査システムの実施の形態について説明する。
図１は、本発明に係る分包シート検査システムの構成図を示すものであり、この形態の分包シート検査システム１は、照射光を発光する光源装置３と、光源装置３で発光された照射光を分包シートＳの外面に照射する照明装置２と（照明装置２と光源装置３とを合わせて光源とする）、照明装置２から照射された照射光が分包シートＳの外面で反射された反射光を受けて映像信号を発生させるＣＣＤカメラ（撮像手段）４と、ＣＣＤカメラ４から出力される映像信号にエッジ強調処理を行なって、シール長Ｌ_１，Ｌ_２を計測するシール長検査ＰＣ（シール長計測装置）６と、分包シートＳに照射するＸ線を照射可能なＸ線源７と、このＸ線照射に伴うＸ線透過量を検出するＸ線検出器８と、シール長Ｌ_１，Ｌ_２の情報を入力してポケット部Ｐ，…の位置と適合する検査領域を設定し、Ｘ線検出器８で検出されたＸ線透過量に基づいて、検査領域における内容物を検査するＸ線検査ＰＣ（判定手段）９と、検査システムの一連の動作を制御するＰＬＣ（プログラマブルロジカルコントローラ）１０とを主体として構成され、これらがトリガーを通信するトリガー信号用ケーブル１１やＬＡＮケーブル１２を介して接続され、モニタリング用ＰＣ６１で監視されている。
このような構成により、光学的検査によるシール長Ｌ_１，Ｌ_２検出と、Ｘ線検査による内容物Ｒの検査を連動して行うことができ、個々の分包シートＳのシール長Ｌ_１，Ｌ_２に合わせて検査領域を設定して、検査の判定を行うことができる。そのため、検査領域の設定の際にシール長Ｌ_１，Ｌ_２の誤差を考慮する必要がなく、ポケット部と検査領域を適合させることが可能であり、内容物Ｒの位置ズレ等の検査を高精度に行なうことができる。

分包シート検査システム１において、例えば図２に示すように、フレーム１Ｆに照明装置２とＣＣＤカメラ４とを備えた撮像部１Ｄと、Ｘ線源７とＸ線検出器８とを備えたＸ線検査部１Ｃとを組み合わせて一体化した検査装置１Ａとすることができる。検査装置１Ａは、撮像部１ＤとＸ線検査部１Ｃとを載せた基台１Ｅの内部に、撮像部１ＤからＸ線検査部１Ｃの方向に分包シートＳを搬送する搬送コンベヤ１３が内蔵され、不良シートと判定された不良シートを排出する不良シート排出ダンパー５が搬送方向の終端に設けられている。搬送コンベヤ１３は、搬送コンベヤ１３の上部、下部、中央部に取り付けられたローラー１３ａ，…と、ローラー１３ａ，…に巻かれた環状の搬送ベルト１３ｂとを備え、撮像部１ＤとＸ線検出器８の下方における搬送ベルト１３ａの上面において、分包シートＳは搬送方向に直列している搬送ピン１４，１４間に配置され、図５（ｂ）に示すように、分包シートＳの両脇に配置された搬送ガイド１５に沿って搬送される。

光学的検査装置として、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、分包シート（被検査物）Ｓを搬送する搬送コンベヤ１３の上に、ＣＣＤカメラ４が高さｈ_１で設置され、ＣＣＤカメラ４と搬送コンベヤ１３の間に照明装置２が高さｈ_２で設置されている。
ＣＣＤカメラ４は、分包シートＳの全体を撮像できるように設置すればよい。
照明装置２は、分包シートＳの上面全体に照射できればよく、例えば直管式光源などを用い、ＣＣＤカメラ４の真下に設置すればよい。照射光の強弱は照明装置２の高さｈ_２によってある程度調整できる。

分包シートＳがＣＣＤカメラ４の直下にきたタイミングがトリガーとして入力されると、ＣＣＤカメラ４は分包シートＳの外面で反射された反射光を受けて映像信号を発生させ、図４に示すように、その映像信号をシール長検査ＰＣ６に送信する。
シール長検査ＰＣ６は、図４（ｂ）に示すように、受信した映像信号にエッジ強調処理を行なうことでシール部Ｑを強調するとともに、強調されたシール部Ｑにおいて、分包シートＳの外端Ａ_１，Ａ_２から、ポケット部Ｐとシール部Ｑとの境界Ｂ_１，Ｂ_２までの距離をシール長Ｌ_１，Ｌ_２として計測する。

エッジ強調処理としてはソーベルフィルタ処理やラプラシアン処理が好ましく、分包シートＳの外縁部に、ポケット部Ｐの内側から外側を含む領域からなるシール長検査領域Ｗ_１をそれぞれ設定して投影処理を行ない、投影データの立上りから立下りまでの幅を平均してシール長Ｌ_１，Ｌ_２とすればよい。
このようにすることで、シール部Ｑを強調することが容易に行なえ、シール長Ｌ_１，Ｌ_２を正確に検出することができる。
光学的検査が終わると、搬送ガイド１５によりＸ線検査装置へと搬送コンベヤ１３で運ばれる。

続いて、Ｘ線検査装置として、Ｘ線源７が分包シートＳにＸ線を照射し、このＸ線照射に伴うＸ線透過量をＸ線検出器８が検出する。検出されたＸ線透過量に基づいて画像処理が行なわれると、図５に示すようなＸ線透過画像として認識でき、内容物Ｒを検査することができる。
このとき、図５（ａ）に示すように、可視光画像では撮像されたポケット部Ｐ，…は、図５（ｂ）に示すように、Ｘ線透過画像では写らないため、光学的検査で検出したシール長Ｌ_１，Ｌ_２の情報を、Ｘ線検査ＰＣ９に入力してポケット部Ｐ，…の位置と適合する検査領域を設定する必要がある。

本実施形態において、ＰＬＣ（プログラマブルロジカルコントローラ）１０が、シール長Ｌ_１，Ｌ_２の情報送信の経由を行なう。これは、データのシフト（タイミング合わせ）を容易に行なうためであり、必須な手段ではなく、シール長Ｌ_１，Ｌ_２の情報送信手段は特に限定されない。
Ｘ線検査ＰＣ９は、このシール長Ｌ_１，Ｌ_２の情報をもとに、図６（ａ）のようにポケット部Ｐ，…の位置と適合する検査領域Ｗ_２（ポケット部Ｐより若干大きい正方形状の領域）を設定し、この検査領域Ｗ_２における内容物Ｒを検査する。図６（ａ）において、（Ａ）はシール長Ｌ_１が長く、（Ｂ）はシール長Ｌ_１が正常であり、（Ｃ）はシール長Ｌ_１が短い場合であるが、いずれの場合にもシール長Ｌ_１の情報が入力されることでその分包シートＳのポケット部Ｐ，…の位置が解り、ポケット部Ｐ，…の位置と適合する検査領域Ｗ_２を設定することができる。内容物Ｒの検査としては、このように内容物Ｒの位置ズレのほか、内容物Ｒの割れや欠け、欠けの混入などの検査を行なうことができる。

従来の装置では、Ｘ線検査装置においてシール長Ｌ_１，Ｌ_２を得られなかったために、図６（ｂ）に示すように、（Ａ）はシール長Ｌ_１が長く、（Ｂ）はシール長Ｌ_１が正常であり、（Ｃ）はシール長Ｌ_１が短い場合であっても、検査領域Ｗ_３の位置は同じに設定するため、ポケット部Ｐ，…の位置と検査領域Ｗ_３が（Ａ）や（Ｃ）では適合せず、良品を不良品と判定してしまう誤判定が生じていた。良品誤検知による不良排出が多く、不良品と判定された分包シートを人手により再検査を行なう必要があるなど効率が良くなかった。
このように、良品誤検知による不良排出の多さから、内容物Ｒについての位置ズレ検査の精度を向上させる検討が困難な状況が生じていた。

以上説明したように、本実施形態の分包シート検査システム１によれば、ポケット部Ｐと検査領域Ｗ_２とを正確に適合させて内容物Ｒの検査を行なうことで、内容物Ｒのポケット部Ｐ内における位置ズレを高精度に検出し、位置ズレに伴うシート破れ等の不良品を検出するとともに、良品を不良品と判定してしまう誤判定が生じることなく、良品誤検知による不良排出を大幅に軽減できる高精度な分包シートの検査システムを提供することができる。

続いて、本発明に係る分包シートの検査方法の実施の形態について説明する。
本実施形態における分包シートの検査方法は、図１に示したような分包シート検査システム１を用いる。
分包シートＳには、一般にアルミシート、透明または不透明なフィルム状の樹脂シートなどが用いられ、図１１（ａ）に示すように、これらが重ね合わされて、内容物Ｒを収容する複数のポケット部Ｐ，…と、ポケット部Ｐ，…の各々の周囲が接着されてなるシール部Ｑとが形成されている。そして、各ポケット部Ｐ，…を分割するミシン目Ｍ，…が入れられており、各ポケット部Ｐ，…に内容物Ｒが分包されたまま、分包シートＳを自由に分割して切り離すことができる。

まず、光学的検査により、シール長Ｌ_１，Ｌ_２を検出する。分包シートＳの外面に照明装置２で照射光を照射し、照射光が分包シートＳの外面で反射された反射光をＣＣＤカメラ（撮像手段）４から得られた映像信号に、シール長検査ＰＣ６を用いてエッジ強調処理を行なって、ポケット部Ｐとシール部Ｑとの境界を強調し、分包シートＳの外端からポケット部Ｐとシール部Ｑとの境界までの距離をシール長Ｌ_１，Ｌ_２として計測する。

分包シートＳがＣＣＤカメラ４の直下にきたタイミングがトリガーとして入力し、ＣＣＤカメラ４により分包シートＳの外面で反射された反射光を受けて、図４（ａ）に示すような映像信号を出力し、その映像信号をシール長検査ＰＣ６に送信する。
図４（ｂ）に示すように、得られた映像信号に、シール長検査ＰＣ６を用いてエッジ強調処理を行なうことで、シール部Ｑを強調するとともに、強調されたシール部Ｑにおいて、分包シートＳの外端Ａ_１，Ａ_２から、ポケット部Ｐとシール部Ｑとの境界Ｂ_１，Ｂ_２までの距離をシール長Ｌ_１，Ｌ_２として計測する。

エッジ強調処理としてはソーベルフィルタ処理やラプラシアン処理が好ましく、分包シートＳの外縁部に、ポケット部Ｐの内側から外側を含む領域からなるシール長検査領域Ｗ_１をそれぞれ設定して投影処理を行ない、投影データの立上りから立下りまでの幅を平均してシール長Ｌ_１，Ｌ_２とすればよい。
このようにすることで、シール部Ｑを強調することが容易に行なえ、シール長Ｌ_１，Ｌ_２を正確に検出することができる。
光学的検査が終わると、分包シートＳはＸ線検査を行なう装置へと、搬送コンベヤ１３により搬送する。

次に、Ｘ線検査により、内容物Ｒの検査を行なう。まず、分包シートＳにＸ線源７を用いてＸ線を照射し、このＸ線照射に伴うＸ線透過量をＸ線検出器８により検出し、検出されたＸ線透過量に基づいて、図５に示すようなＸ線透過画像に画像処理を行なう。そして、Ｘ線検査ＰＣ９を用い、シール長Ｌ_１，Ｌ_２の情報に基づいてポケット部Ｐの位置と適合する検査領域Ｗ_２を設定し、検査領域Ｗ_２における内容物Ｒを検査する。
このとき、図５（ａ）に示すように、可視光画像では撮像されたポケット部Ｐ，…は、図５（ｂ）に示すように、Ｘ線透過画像では写らないため、光学的検査で検出したシール長Ｌ_１，Ｌ_２の情報を、Ｘ線検査ＰＣ９に入力してポケット部Ｐ，…の位置と適合する検査領域を設定する必要がある。

本実施形態において、シール長Ｌ_１，Ｌ_２の情報送信は、ＰＬＣ（プログラマブルロジカルコントローラ）１０を経由して行なうが、これはデータのシフト（タイミング合わせ）を容易に行なうためであり、必須な手段ではなく、シール長Ｌ_１，Ｌ_２の情報送信手段は特に限定されない。
このシール長Ｌ_１，Ｌ_２の情報をもとに、Ｘ線検査ＰＣ９により、図６（ａ）のようにポケット部Ｐ，…の位置と適合する検査領域Ｗ_２を設定し、この検査領域Ｗ_２における内容物Ｒを検査する。（Ａ）はシール長Ｌ_１が長く、（Ｂ）はシール長Ｌ_１が正常であり、（Ｃ）はシール長Ｌ_１が短い場合であるが、いずれの場合にもシール長Ｌ_１の情報を入力することでその分包シートＳのポケット部Ｐ，…の位置が解り、ポケット部Ｐ，…の位置と適合する検査領域Ｗ_２を設定することができる。内容物Ｒの検査としては、このように内容物Ｒの位置ズレのほか、内容物Ｒの割れや欠け、欠けの混入などの検査を行なうことができる。

従来の検査方法では、Ｘ線検査の際にシール長Ｌ_１，Ｌ_２の情報が得られなかったために、図６（ｂ）に示すように、（Ａ）はシール長Ｌ_１が長く、（Ｂ）はシール長Ｌ_１が正常であり、（Ｃ）はシール長Ｌ_１が短い場合であっても、検査領域Ｗ_３の位置は同じに設定するため、ポケット部Ｐ，…の位置と検査領域Ｗ_３が（Ａ）や（Ｃ）では適合せず、良品を不良品と判定してしまう誤判定が生じていた。良品誤検知による不良排出が多く、不良品と判定された分包シートを人手により再検査を行なう必要があるなど効率が良くなかった。
また、シール長Ｌ_１，Ｌ_２の誤差を防ぐために、検査領域Ｗ_３もポケット部Ｐ，…の大きさよりも狭く設定せざるを得ない制約もあり、図６（ｃ）に示すように、内容物Ｒがポケット部Ｐ内に収容されていても、良品と判定されるのは内容物ＲのＸ線透過画像における重心とポケット部Ｐの中心Ｏが一致している（Ｂ）のみであり、（Ａ）や（Ｃ）のように内容物ＲのＸ線透過画像における重心が少しポケット部Ｐ内で上下していると検査領域Ｗ_３から外れてしまい、良品を不良品と判定してしまう誤判定が生じていた。
このように、良品誤検知による不良排出の多さから、内容物Ｒについてのその他の各種検査項目の精度を向上させる検討が困難な状況が生じていた。

内容物Ｒの位置ズレの検査方法は、図７（ａ）に示すように、内容物ＲのＸ線透過画像における重心Ｇと検査領域Ｗ_２の中心Ｏとの距離ｄを計測することで、ポケット部Ｐ内における内容物Ｒの位置ズレを検出することができる。距離ｄの計算は、内容物ＲのＸ線透過画像における重心Ｇと検査領域Ｗ_２の中心ＯとＸ軸方向の差を△ｘとし、Ｙ軸方向の差を△ｙとすると、△ｘと△ｙをそれぞれ二乗した和の平方根を計算することによって求められる。
また、図７（ｂ）に示すように、Ｘ軸方向の差△ｘ又は／及びＹ軸方向の差△ｙで、位置ズレを判定してもよい。
このように位置ズレを検出することによって、位置ズレの度合いによって生じる不良を検出でき、シートの亀裂や内容物の浮き彫りなどが生じた可能性のある不良品を検出することができる。

内容物Ｒの検査としては、このように内容物Ｒの位置ズレのほか、内容物Ｒの割れや欠け、欠けの混入などの検査を行なうことができる。
例えば、図８（ａ）に示すように、検査領域Ｗ_２に計測対象ドットＫを横縞状に設け、閾値以上の明るさを持つドットの数を集計し、上限値と比較することで、内容物Ｒの割れや欠けを検出することができる。内容物Ｒが割れている場合は、図８（ｂ）に示すように、割れ部分の計測対象ドットＫ´が閾値以上の明るさとなり、この閾値以上の明るさを持つドット数が正常な場合よりも多くなる。

以上説明したように、本実施形態における分包シート検査方法によれば、光学的検査によるシール長Ｌ_１，Ｌ_２検出と、Ｘ線検査による内容物Ｒの検査を連動して行うことができ、個々の分包シートＳのシール長Ｌ_１，Ｌ_２に合わせて検査領域Ｗ_２を設定して、検査の判定を行うことができる。そのため、検査領域Ｗ_２の設定の際にシール長Ｌ_１，Ｌ_２の誤差を考慮する必要がなく、ポケット部と検査領域を適合させることが可能であり、内容物Ｒの各種検査を高精度に行なうことができる。

図１に示したような分包シート検査システムを用い、分包シートとしてアルミニウムからなるＳＰ（ストリップパッケージ）シートの検査を行なった。
各ＳＰシートの寸法は、Ｘ軸方向が４８ｍｍであり、Ｙ軸方向（搬送方向）が１１８ｍｍである。各ポケット部の寸法は縦、横ともに１６ｍｍの正方形である。各ポケット部には、内容物として直径８ｍｍの錠剤が１個ずつ収納されている。
このようなＳＰシートであって、表１に示す被検査シートに対し、光学的検査によりシール長Ｌ_１，Ｌ_２を検出し、続いてＸ線検査により内容物Ｒの位置ズレの検査を行なった。なお、表中の山切とは、製造された被検査シートのシール長が長すぎたために、ピンキング鋏を用いて山切にカットされたものである。

「シール長検出」
図３に示したように、ＳＰシート（被検査物）を搬送する搬送コンベヤ１３の上に、１２８０×９６０画素、ｆ１６ｍｍのＣＣＤカメラ４を高さｈ_１＝５００ｍｍで設置した。照明装置２としては、分包シートＳの上面全体に照射できるような直管式光源を用い、ＣＣＤカメラ４と搬送コンベヤ１３の間に、ＣＣＤカメラ４の真下に高さｈ_２で設置した。
撮像は、各ＳＰシートは上下を入れ替えて２回撮像した。撮像によって得られた映像信号に、ラプラシアン処理を施すことで、シール部の（エッジ）強調を行なった。計測は、図４（ａ）に示したように、ＳＰシートの外縁部に、ポケット内側から外側を含む領域からなるシール長検査領域Ｗ_１をそれぞれ設定し、Ｙ軸への投影処理を行ない、投影データの立上りから立下りまでの幅を平均してシール長Ｌ_１，Ｌ_２とした。結果を表２に示す。

照射光の強弱を照明装置２の高さｈ_２によって調整できるため、照明装置２の高さｈ_２は３０、１００、１９０ｍｍに変化させて測定を行ない、得られた計測値を対象に回帰分析を行なった。
回帰分析は、カット形状を区分せず全データを対象にした場合と、カット形状が山切であるデータを除いて通常のデータのみで行なった。結果をそれぞれ図９、図１０に示す。

図９、図１０の結果から、これらの計測値を直線回帰にて分析を行なうと、照明装置２の高さｈ_２が３０、１００、１９０ｍｍの順で相関係数Ｒ^２は大きくなり精度が向上する傾向があるが、Ｒ^２＝０．９７４３に止まっている。しかし、カット形状が山切であるデータを除いて通常のデータのみで行なうと、照明装置２の高さｈ_２＝１９０ｍｍで、Ｒ^２＝０．９９１９となり、高い相関性が得られた。
続いて、この回帰分析を基にシール長Ｌ_１，Ｌ_２を推定した。その結果を表３に示す。

「位置ズレの検査」
次に、これらのＳＰシートに対し、Ｘ線検査を行い位置ズレの検査を行なった。
Ｘ線検査機は、ＳＰシートの充填機、集積、搬送を含めインライン式である。
検査領域Ｗ_２の設定には、検出したシール長Ｌ_１，Ｌ_２の内、搬送方向後側のシール長Ｌ_１（搬送ピン側）を用いた。搬送ピン１４上部端を基準にして、シール長Ｌ_１分離れた所に検査領域Ｗ_２の下部端が来るように検査領域Ｗ_２の位置を設定した。
錠剤（内容物）の検査として、錠剤の欠け、割れ、欠け混入、位置ズレ、カットズレの各項目について検査を行なった。結果を表３に示す。

＜位置ズレ不良品の判定基準＞
位置ズレは、図７（ｂ）に示したように、錠剤（内容物Ｒ）のＸ線透過画像における重心Ｇとポケットの中心Ｏとの距離ｄのＹ成分、すなわち△ｙの値によって以下のように判定した。
（１）△ｙの絶対値が３．１ｍｍ以上であると、アルミシートに亀裂が入る。
（２）△ｙの絶対値が２．５ｍｍ以上であると、アルミシートに錠剤のエッジ部分が浮き彫りになる。
（３）以上から、検査装置では△ｙの絶対値が２．５ｍｍ以上である場合に不良品と判定する。
現状のＸ線検査機では錠剤のズレを相対的に判断しているため、絶対値（２．５ｍｍ以上）での判定は出来ないが、シール長検査（ＣＣＤカメラ）と組合せることで、錠剤のズレを絶対値として計測できるため、２．５ｍｍ以上ズレた場合に不良品と判定することが可能になる。

表４の結果より、実施例では位置ズレによる不良が大きく減少し、その他の検査項目による不良も減少し、全体における不良品の検出量が減少した。これにより、良品誤検知による不良排出が改善されることが示された。

本発明は、医薬品、食品分野を中心に錠剤、カプセル、グミ、チップなどを収納した、アルミシート、不透明なフィルム状の樹脂シートからなる分包シート包装の検査に広く利用することができる。

図１は、本発明に係る分包シート検査装置の一実施形態を示す構成図である。 図２は、同実施形態の分包シート検査装置の模式図である。 図３は、同実施形態の分包シート検査システムで分包シートを検査する場合の照明装置と分包シートの位置関係を示すもので、図３（ａ）は側面図、図３（ｂ）は平面図である。 図４は、光学的検査を説明するための図であり、図４（ａ）は分包シートの映像信号、図４（ｂ）は図４（ａ）にラプラシアン処理を行なった状態を示す。 図５は、Ｘ線検査を説明するための図であり、図５（ａ）は分包シートの可視光画像、図５（ｂ）は図５（ａ）の分包シートのＸ線透過画像である。 図６は、内容物の検査領域を説明するための図であり、図６（ａ）は本発明における検査領域の設定を示し、図６（ｂ）は従来例における検査領域の設定を示す。 図７は、内容物のＸ線透過画像における重心と検査領域の中心との距離を説明するための図であり、図７（ａ）はＸ軸、Ｙ軸両方の成分の差により計算するもので、図７（ｂ）はＸ軸成分、Ｙ軸成分それぞれについて計算を行なう方法を示す。 図８は、内容物の割れの検査について説明するための図であり、図８（ａ）は内容物が正常であり、図８（ｂ）は内容物が割れている状態を示す。 図９は、実施例において全データの回帰分析の結果を示す図であり、図９（ａ）は照明の高さが３０ｍｍ、図９（ｂ）は照明の高さが１００ｍｍ、図９（ｃ）は照明の高さが１９０ｍｍである。 図１０は、実施例において山切データを除いた回帰分析の結果を示す図であり、図１０（ａ）は照明の高さが３０ｍｍ、図１０（ｂ）は照明の高さが１００ｍｍ、図１０（ｃ）は照明の高さが１９０ｍｍである。 図１１（ａ）は分包シート（ＳＰシート）の平面図であり、図１１（ｂ）は分包シートの製造装置である。

符号の説明

１…分包シート検査システム、２…照明装置、３…光源装置、４…ＣＣＤカメラ（撮像手段）、５…不良品排出ダンパー、６…シール長検査ＰＣ（シール長計測装置）、６１…モニタリング用ＰＣ、７…Ｘ線源、８…Ｘ線検出器、９…Ｘ線検査ＰＣ（判定手段）、１０…ＰＬＣ、１１…トリガー信号用ケーブル、１２…ＬＡＮケーブル、１３…搬送コンベヤ、１４…搬送ピン、１５…搬送ガイド、Ｐ…ポケット部、Ｑ…シール部、Ｒ…内容物、Ｓ…分包シート。

Claims (6)

1. 内容物を収容する複数のポケット部と、前記ポケット部の各々の周囲が接着されてなるシール部とを有する分包シートの検査システムであって、
   前記分包シートの外面を照射する照射光を照射可能な光源と、
   前記光源から照射された照射光が前記分包シートの外面で反射された反射光を受けて映像信号を発生させる撮像手段と、
   前記撮像手段から出力される前記映像信号にエッジ強調処理を行なうことで前記シール部を強調するとともに、強調された前記シール部において、前記分包シートの外端から前記ポケット部と前記シール部との境界までの距離をシール長として計測するシール長計測装置と、
   前記分包シートに照射するＸ線を照射可能なＸ線源と、
   このＸ線照射に伴うＸ線透過量を検出するＸ線検出器と、
   前記判定手段前記シール長を入力して前記ポケット部の位置と適合する検査領域を設定し、前記Ｘ線検出器で検出された前記Ｘ線透過量に基づいて、前記検査領域における前記内容物を検査する判定手段とを備えたことを特徴とする分包シート検査システム。
2. 前記判定手段は、前記内容物のＸ線透過画像における重心と前記検査領域の中心との距離を計測し、前記ポケット部内における前記内容物の位置ズレを検出することを特徴とする請求項１に記載の分包シート検査システム。
3. 前記シール長計測装置において、前記分包シートの外縁部に、前記ポケット部の内側から外側を含む領域からなるシール長検査領域を設定して投影処理を行ない、投影データの立上りから立下りまでの幅を前記シール長として計測することを特徴とする請求項１または２に記載の分包シート検査システム。
4. 内容物を収容する複数のポケット部と、前記ポケット部の各々の周囲が接着されてなるシール部とを有する分包シートの検査方法であって、
   前記分包シートの外面に照射光を照射し、前記照射光が前記分包シートの外面で反射された反射光を撮像手段で受けて映像信号を発生させ、得られた前記映像信号にエッジ強調処理を行なうことで前記シール部を強調するとともに、強調された前記シール部において、前記シール部を強調し、前記分包シートの外端から前記ポケット部と前記シール部との境界までの距離をシール長として計測し、
   前記分包シートにＸ線を照射し、このＸ線照射に伴うＸ線透過量を検出し、
   前記シール長の情報に基づいて前記ポケット部の位置と適合する検査領域を設定し、検出された前記Ｘ線透過量に基づいて、前記検査領域における前記内容物を検査することを特徴とする分包シート検査方法。
5. 前記内容物のＸ線透過画像における重心と前記内容物検査領域の中心との距離を計測し、前記ポケット部内における前記内容物の位置ズレを検出することを特徴とする請求項４に記載の分包シート検査方法。
6. 前記分包シートの外縁部に、前記ポケット部の内側から外側を含む領域からなるシール長検査領域を設定して投影処理を行ない、投影データの立上りから立下りまでの幅を前記シール長として計測することを特徴とする請求項４または５に記載の分包シート検査方法。

Images