JP2012068126A - Ｘ線検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】被検査物の底面付近および被検査物の全体についても異物検査を行うことが可能なＸ線検査装置を提供する。
【解決手段】Ｘ線検査装置は、被検査物Ｂを搬送する検査テーブル７１１と、検査テーブル７１１で搬送される被検査物ＢにＸ線を照射するＸ線源２００と、Ｘ線源２００から照射されるＸ線を検知するラインセンサ４００とを備えている。そして、Ｘ線源２００は、検査テーブル７１１の水平な搬送面と、被検査物Ｂの搬送領域のＸ線源２００から最も離れた位置Ｐとの交点Ｇへ入射するＸ線とのなす角（θ１）が０°より大きく且つ３０°以下を満たすように配置される。
【選択図】図４

Description

本発明は、Ｘ線検査装置に関する。

従来、Ｘ線を真横から照射する横照射型のＸ線検査装置、Ｘ線を真上から照射する垂直照射型のＸ線検査装置、および、Ｘ線を斜めから照射する斜め照射型のＸ線検査装置が知られている（例えば、特許文献１および２参照）。

特許文献１には、Ｘ線検出器とＸ線発生器とを搬送装置の移動方向に対して角度θを傾けて配置するＸ線異物検査装置が開示されている。また、特許文献２には、Ｘ線源を搬送機構による検査対象物の搬送方向に対して垂直な面内で、Ｘ線照射位置にある検査対象物に対して斜め方向にＸ線を照射する位置に配置したＸ線異物検査装置が開示されている。

特開２００４−１７７２９９号公報 特開２００４−３１７１８４号公報

特許文献１に記載のＸ線異物検出装置は、搬送される被検査物を搬送面に対して傾けて、底面付近の異物を一カ所に集めて、異物の検出精度を向上させている。しかしながら、この特許文献１に記載のＸ線異物検出装置は、被検査物の底面付近の異物のみを検出するものであるので、被検査物の全体について異物検査を行うことができない。すなわち、異物が底面付近にあるとは限らない被検査物（例えば、瓶入りのインスタントコーヒー（粒、粉）、スタンド型の菓子等）についての検査には適していない。

また、特許文献２に記載のＸ線異物検査装置は、容器底面の肉厚によって透過Ｘ線量が減少することに伴う異物検出の判定誤差を抑える目的で、Ｘ線源から照射されるＸ線が容器底面に対して、大きな角度をもって通過するようにしている。すなわち、このＸ線異物検出装置は、容器底面付近の異物を検出するものであるので、被検査物の全体について異物検査を行うことには適していない。よって、異物が底面付近にあるとは限らない被検査物についての検査には適していない。

そこで、本発明の目的は、被検査物の底面付近、及び、被検査物の全体について異物検査を行うことが可能なＸ線検査装置を提供することである。

本発明に係るＸ線検査装置は、被検査物を搬送する搬送部と、搬送部で搬送される被検査物にＸ線を照射するＸ線源と、Ｘ線源から照射されるＸ線を検知するセンサとを備え、Ｘ線源は、搬送部の水平な搬送面と、被検査物の搬送領域のＸ線源から最も離れた位置との交点へ入射するＸ線とのなす角（θ１）が０°より大きく且つ３０°以下を満たすように配置される。

上記構成によれば、角θ１を０°より大きくすることによって、被検査物の底面を斜めから観察することができる。これにより、底面付近の異物をセンサにより拡大して検知することができる。また、角θ１を３０°以下にすることによって、被検査物の全体を側方からＸ線照射することができるので、底面付近および被検査物の全体（中央部分および上面部分）についても異物検査を行うことができる。
このように、底面付近の異物の検知が可能となれば、底面付近に異物が沈殿しやすい液体の被検査物の異物検査が可能となる。また、被検査物の全体の検査が可能となれば、中央部分および上面部分に異物が混入する可能性がある被検査物（例えば、瓶入りのインスタントコーヒー（粒、粉）、スタンド型の菓子等）の異物検査が可能となる。すなわち、本発明では、様々なタイプの被検査物の異物検査を行うことが可能な汎用性の高いＸ線検査装置を得ることができる。

本発明に係るＸ線検査装置は、被検査物を搬送する搬送部と、搬送部で搬送される被検査物にＸ線を照射するＸ線源と、Ｘ線源から照射されるＸ線を検知するセンサとを備え、Ｘ線源は、照射野の中心と搬送部の搬送面とのなす角（θ２）が０°より大きく且つ３０°以下を満たすように配置される。

上記構成によれば、角θ２を０°より大きくすることによって、被検査物の底面を斜めから観察することができる。これにより、底面付近の異物をセンサにより拡大して検知することができる。また、角θ２を３０°以下にすることによって、被検査物の全体を側方からＸ線照射することができるので、底面付近および被検査物の全体（中央部分および上面部分）についても異物検査を行うことができる。
このように、底面付近の異物の検知が可能となれば、底面付近に異物が沈殿しやすい液体の被検査物の異物検査が可能となる。また、被検査物の全体の検査が可能となれば、中央部分および上面部分に異物が混入する可能性がある被検査物（例えば、瓶入りのインスタントコーヒー（粒、粉）、スタンド型の菓子等）の異物検査が可能となる。すなわち、本発明では、様々なタイプの被検査物の異物検査を行うことが可能な汎用性の高いＸ線検査装置を得ることができる。

上記したＸ線検査装置において、搬送面とのなす角が１０°以上且つ３０°以下である。
すなわち、本発明に係るＸ線検査装置は、被検査物を搬送する搬送部と、搬送部で搬送される被検査物にＸ線を照射するＸ線源と、Ｘ線源から照射されるＸ線を検知するセンサとを備え、Ｘ線源は、搬送部の水平な搬送面と、被検査物の搬送領域のＸ線源から最も離れた位置との交点へ入射するＸ線とのなす角（θ１）が１０°より大きく且つ３０°以下を満たすように配置される。
また、本発明に係るＸ線検査装置は、被検査物を搬送する搬送部と、搬送部で搬送される被検査物にＸ線を照射するＸ線源と、Ｘ線源から照射されるＸ線を検知するセンサとを備え、Ｘ線源は、照射野の中心と搬送部の搬送面とのなす角（θ２）が１０°より大きく且つ３０°以下を満たすように配置される。

上記構成によれば、小さな異物の検出が可能となるＸ線検査装置を得ることができる。

Ｘ線検査装置において、センサにより検出されたＸ線データに基づいて、被検査物の液面高さを検出する検出部をさらに備える。

上記構成によれば、被検査物の底面付近および被検査物の全体についての異物検査、および、被検査物の液面検査を行うことができる。すなわち、異物検査および液面検査を同時に行うことが可能な汎用性に優れたＸ線検査装置を得ることができる。

Ｘ線検査装置において、Ｘ線源から照射されるＸ線には、略水平方向に照射されるＸ線が含まれる。

上記構成によれば、被検査物の上部付近に水平方向に進行するＸ線が照射されることによって、被検査物の上部付近が真横から撮像されることになる。これにより、被検査物の液面検査および容量検査を行うことができる。したがって、上記した異物検査、及び、内容物のレベルチェックを同時に行うことができるＸ線検査装置を得ることができる。

Ｘ線検査装置において、搬送部は、被検査物を外周端近傍に載置して搬送する回転テーブルを含む。

上記構成によれば、粘性の低い液体の被検査物に異物が混入している場合、回転テーブルの遠心力により当該被検査物中の異物を外周方向に集合させることができる。その結果、異物の検出エリアをある程度特定することができるので、異物の検出精度がさらに向上する。

Ｘ線検査装置において、被検査物は、水平方向の長さより垂直方向の長さが大きい縦型であって、当該縦型の被検査物は、搬送部を起立姿勢で搬送される。

底面から被検査物の内容物の上限付近までの高さがあり、その底面および被検査物の内容物の上限付近の両方を検査することが困難な縦型の被検査物について、本発明のＸ線検査装置によれば、Ｘ線検査を行うことができる。
また、横倒して検査できない被検査物を起立姿勢の状態のままＸ線検査することができるので、Ｘ線検査後の後工程である梱包工程において、当該起立姿勢の被検査物を効率良く梱包することが可能となる。例えば、横倒して検査できない被検査物としては、搬送に不安定な被検査物等が挙げられる。

Ｘ線検査装置において、センサは、垂直方向に沿って複数の素子が配置されるラインセンサである。

上記構成によれば、センサが垂直方向に延在するので、水平方向に関して省スペース化を図ることができる。

Ｘ線検査装置において、Ｘ線源から照射されるＸ線は、ラインセンサの上部において略水平方向に入射すると共に、ラインセンサの下部において斜め方向に入射する。

上記構成によれば、ラインセンサの上部において、被検査物の内容物の上限付近を通過したＸ線が入射する。すなわち、被検査物の内容物が存在する部分を通過したＸ線と、被検査物の内容物が存在しない部分を通過したＸ線とが、連続的に当該ラインセンサの上部に入射する。これにより、被検査物の内容物が存在する部分と存在しない部分との境界分離が容易になる。
一方、ラインセンサの下部において、被検査物の底面付近を通過したＸ線が入射する。これにより、被検査物の底面付近に溜まる異物が拡大されるので、当該異物が検出し易くなる。

本発明の一実施形態に係るＸ線検査装置の全体構成を示した正面図である。 図１に示したＸ線検査装置の内部構成を示した平面図である。 図１に示したＸ線検査装置の内部構成を示した側面図である。 図１に示したＸ線検査装置のＸ線源の照射角度を示した模式側面図である。 従来のＸ線検査装置のＸ線源の照射角度を示した模式側面図である。 本発明の一実施形態に係るＸ線検査装置の技術的効果を確認するために行った実施例に係る（ａ）サンプルの斜視図、（ｂ）実験方法を示した模式図である。 実施例の実験結果を示した（ａ）表、（ｂ）グラフである。 図１に示したＸ線検査装置の変形例に係るＸ線源とラインセンサとの関係を示した模式側面図である。

以下、本発明の実施形態に係るＸ線検査装置について図面を参照しながら説明する。

本実施形態に係るＸ線検査装置１００は、図１及び図２に示すように、既設のトップチェーン型コンベア９００に取り付けられ、該トップチェーン型コンベア９００によって搬送される被検査物Ｂ中に含まれる異物の検査（異物検査）、及び、被検査物Ｂの内容量が適正か否かを判断する検査（レベルチェック検査）などを行う。このＸ線検査装置１００は、主として、Ｘ線源２００、ラインセンサ４００、制御部５００（図３参照）、受取部６００、搬送部７００、受渡部８００、筺体９１０、及び、表示部９２０からなる。本実施形態に係る被検査物Ｂは、水平方向の長さより垂直方向の長さが大きい縦型であって、当該縦型の被検査物Ｂは、コンベア９００および本実施形態に係るＸ線検査装置１００を起立姿勢で搬送されて、当該Ｘ線検査装置１００の下流に配置される梱包装置により、被検査物Ｂは起立状態のまま梱包される。この被検査物Ｂは、例えば、ペットボトル入りの液体、瓶入りのインスタントコーヒー（粒、粉）、スタンド型の菓子等である。

（受取部）
図２及び図３に示すように、受取部６００は、トップチェーン型コンベア９００から被検査物Ｂを受け取るために設けられる。この受取部６００は、受取テーブル６１１、回転軸６１２、第１モータ６１３、案内ガイド板６１４を有している。垂直に設けられた回転軸６１２の一端側に第１モータ６１３が取り付けられ、回転軸６１２の他端側に水平面を有する受取テーブル６１１が取り付けられる。この受取テーブル６１１は、天板が円板形状からなる。また、受取テーブル６１１上には、トップチェーン型コンベア９００上の被検査物Ｂを該受取テーブル６１１から後述する搬送部７００の検査テーブル７１１に案内する案内ガイド板６１４が設けられる。

（搬送部）
図２及び図３に示すように、搬送部７００は、被検査物Ｂを受取部６００から受渡部８００まで搬送するために設けられている。具体的には、搬送部７００は、受取部６００から受け取った被検査物ＢをＸ線検査位置Ｐまで搬送すると共に、当該Ｘ線検査位置ＰにおいてＸ線が照射された被検査物Ｂを受渡部８００まで搬送する。この搬送部７００は、検査テーブル７１１、回転軸７１２、及び、第２モータ７１３を有している。検査テーブル７１１は、被検査物Ｂを外周端近傍に載置して搬送する。これにより、検査テーブル７１１に載置される被検査物Ｂには、遠心力が加わり、被検査物Ｂに含まれる異物が検査テーブル７１１の回転方向の径方向外側（矢印Ｙ１方向）に集合する。なお、検査テーブル７１１の搬送面（上面）は、水平方向に延在する水平面である。

（受渡部）
図２及び図３に示すように、受渡部８００は、Ｘ線検査によって良品と判断された被検査物Ｂを検査テーブル７１１からトップチェーン型コンベア９００に受け渡すために設けられる。この受渡部８００は、受渡テーブル８１１、回転軸８１２、第３モータ８１３、案内ガイド板８１４を有している。なお、図３における括弧書きの符号は、受取部６００と同様の構成からなる受渡部８００の関係を示すために記載している。垂直に設けられた回転軸８１２の一端側に第３モータ８１３が取り付けられ、回転軸８１２の他端側に水平面を有する受渡テーブル８１１が取り付けられる。この受渡テーブル８１１は、天板が円板形状からなる。また、受渡テーブル８１１上には、検査テーブル７１１上の被検査物Ｂを該受渡テーブル８１１からトップチェーン型コンベア９００に案内する案内ガイド板８１４が設けられる。

（Ｘ線源）
Ｘ線源２００は、図３および図４（ａ）に示すように、Ｘ線検査位置Ｐに搬送された被検査物ＢにＸ線を照射するために設けられている。本実施形態に係るＸ線源２００は、例えば、側方から見て４０°以上５０°以下の照射野Ｗを有している。この照射野Ｗが被検査物Ｂの検査範囲となる。ここで、図４（ａ）に示すように、線源２００は、照射野Ｗの中心Ｃ（１点鎖線）が斜め下方に向くように配置されており、具体的には、当該照射野Ｗの中心Ｃと水平面Ｈ（１点鎖線）とのなす角θ２が０°＜θ２≦３０°を満たすように配置される。好ましくは、当該角θ２は、１０°≦θ２≦３０°であり、さらに好ましくは、角θ２は、１０°である。当該理由については、後述する。この実施形態では、後述する検査テーブル７１１の搬送面Ｍが水平面であるので、上記した角θ２は、照射野Ｗの中心Ｃと搬送面Ｍとのなす角に相当する。

また、図４（ａ）に示すように、Ｘ線源２００から照射される様々な照射角のＸ線には、略水平方向に照射されるＸ線（図４（ａ）中の０°で示される１点鎖線）が含まれる。上記のように、Ｘ線源２００を配置することにより、被検査物Ｂの上部付近では、Ｘ線源２００から照射されるＸ線が略水平方向（図４（ａ）中の０°で示される１点鎖線、５°で示される２点鎖線など）に進行し、且つ、被検査物Ｂの底面付近では、Ｘ線源２００から照射されるＸ線が斜め下方に進行する（図４（ａ）中の２５°で示される２点鎖線など）。これにより、図４（ｂ）に示したＸ線透過画像Ｅに示すように、被検査物Ｂの上部付近を側方から観察可能になると共に、被検査物Ｂの底面付近を斜め上方から観察可能になる。

また、Ｘ線源２００と被検査物Ｂとの関係において、Ｘ線源２００は、図４（ａ）の拡大図に示すように、搬送部７００の水平な搬送面Ｍと、被検査物Ｂの搬送領域のＸ線源２００から最も離れた位置Ｐとの交点Ｇへ入射するＸ線ＬＹとのなす角θ１が０°＜θ１≦３０°を満たすように配置される。好ましくは、当該角θ１は、１０°≦θ１≦３０°である。当該理由については、後述する。本実施形態では、上記した角θ２が、θ２＝１０°を満たすようにＸ線源２００が配置される場合において、角θ１が２０°≦θ１≦２５°となるようにＸ線源２００が配置されている（図４（ａ）のＸ線ＬＹが２０°≦θ１≦２５°の範囲を通過していることから明らかである）。

上記した角θ１を規定しているのは、被検査物Ｂの底面の外周部分（コーナー部分）に異物が集まり易いからである。特に、被検査物Ｂの内容物が粘性の低い液体の場合には、検査テーブル７１１の回転による遠心力によって当該被検査物Ｂの底面のコーナー部分に異物が集まり易くなる。また、被検査物Ｂの容器の底面形状の影響によっては、当該被検査物Ｂの底面のコーナー部分に異物が集まり易くなる。例えば、底面の中央部が内側に凸状となる底面形状の容器では、被検査物Ｂの底面の外周部分に異物が集まり易い。したがって、本実施形態では、被検査物Ｂの搬送領域のＸ線源２００から最も遠い位置Ｐに係る角θ１を規定することによって、異物の検出精度を向上させることができる。

（ラインセンサ）
ラインセンサ４００は、Ｘ線源２００から照射されたＸ線を検知して、制御部５００にＸ線データ（輝度値）を出力する。本実施形態では、既設のトップチェーン型コンベア９００から遠ざかる方向（矢印Ｙ１方向）にＸ線が照射されるので、ラインセンサ４００は、Ｘ線源２００のトップチェーン型コンベア９００とは反対側に配置されている。このラインセンサ４００は、垂直方向（矢印Ｚ方向）に沿って複数の素子が配置されるラインセンサである。このラインセンサ４００において、Ｘ線源２００から照射されるＸ線は、図４（ａ）に示すように、当該ラインセンサ４００の上部（ラインセンサ４００の中央より上側部分）において略水平方向に入射すると共に、ラインセンサ４００の下部（ラインセンサ４００の中央より下側部分）において斜め方向に入射する。

（制御部）
図３に示すように、制御部５００は、Ｘ線検査装置１００の各アクチュエータ（第１モータ６１３、第２モータ７１３、第３モータ８１３等）の動作を制御する。また、本実施形態では、制御部５００は、ラインセンサ４００により検出されたＸ線データ（輝度値）に基づいて、被検査物Ｂの液面高さを検出する検出部として機能する。制御部（検出部）５００は、Ｘ線を検知するラインセンサ４００にデータ通信可能に接続されており、当該制御部５００は、当該Ｘ線データ（輝度値）に基づいて、被検査物ＢのＸ線透過画像Ｅ（図４（ｂ）参照）を作成し、当該Ｘ線透過画像Ｅから被検査物Ｂの液面高さを検出する。

本実施形態では、被検査物Ｂの上部付近において、Ｘ線源２００から照射されるＸ線が略水平方向に進行するので、当該上部付近については、液体内を通過したＸ線を検知したラインセンサ４００によるＸ線データ（輝度値）と、液体外を通過したＸ線を検知したラインセンサ４００によるＸ線データ（輝度値）と、に明確に差が生じるので、制御部５００は、液面高さを容易に検出することができる。

（筺体）
図１及び図２に示すように、筺体９１０は、Ｘ線源２００を覆うように設けられ、当該筺体９１０の外部にＸ線が漏洩しないようにＸ線遮蔽構造を有している。そのため、Ｘ線源２００から照射されたＸ線が乱反射した場合でも、該乱反射したＸ線を筺体９１０内に残留させることができる。この筺体９１０は、図２に示すように、上記した受取部６００に被検査物Ｂを搬入させる搬入口（開口部）９１１と、上記した受渡部８００から被検査物Ｂを搬出させる搬出口９１２（開口部）とを有している。本実施形態では、筺体９１０のトップチェーン型コンベア９００側の面９１３には、開口が無く、搬入口９１１と搬出口９１２とは、平面視においてＸ線照射方向に対して直交する方向に開口している。

（Ｘ線検査装置の動作）
次に、図２及び図３に示したＸ線検査装置１００の動作の一例について説明を行う。

図２及び図３に示すように、トップチェーン型コンベア９００上を矢印ＨＬ１の方向に沿って搬送される被検査物Ｂが受取部６００の案内ガイド板６１４により受取テーブル６１１側に移動される。この場合、被検査物Ｂは、矢印ＨＬ２の方向に沿って一対の案内ガイド板６１４の間を通過し、受取テーブル６１１に載置される。

受取テーブル６１１に載置された被検査物Ｂは、受取テーブル６１１が矢印Ｒ１の方向に回転することにより、矢印ＨＬ３の方向に移送され、検査テーブル７１１に受け渡される。

検査テーブル７１１に載置された被検査物Ｂは、検査テーブル７１１が矢印−Ｒ１の方向に回転することにより、検査テーブル７１１上を矢印ＨＬ４の方向に沿って移動し、Ｘ線検査位置Ｐに到達して、Ｘ線源２００からＸ線が照射される。

そして、Ｘ線が照射された被検査物Ｂは、Ｘ線検査位置Ｐから検査テーブル７１１上を矢印ＨＬ５の方向に沿って移動する。この際、前述したＸ線検査によって不良品と判断された被検査物Ｂは、図示しない不良品ボックスに投下される。一方、Ｘ線検査によって良品と判断された被検査物Ｂは、矢印ＨＬ６の方向に沿って一対の案内ガイド板８１４の間を通過し、受渡テーブル８１１に載置される。

受渡テーブル８１１に載置された被検査物Ｂは、受渡テーブル８１１が矢印Ｒの方向に回転することにより、矢印ＨＬ７の方向に移送される。この場合、被検査物Ｂは、一対の案内ガイド板８１４の間を通過し、トップチェーン型コンベア９００上に戻される。その後、トップチェーン型コンベア９００で搬送される被検査物Ｂは、下流の梱包装置により梱包される。

（本実施形態のＸ線検査装置の特徴）
以上のように、本実施形態のＸ線検査装置１００では、Ｘ線源２００が、搬送部７００の水平な搬送面Ｍと、被検査物Ｂの搬送領域のＸ線源２００から最も離れた位置Ｐとの交点Ｇへ入射するＸ線ＬＹとのなす角θ１が０°＜θ１≦３０°を満たすように配置されている。このように、角θ１を０°より大きくすることによって、被検査物Ｂの底面を斜め上方から観察することができる（図４（ｂ）のＸ線透過画像Ｅ参照）。これにより、底面付近の異物をラインセンサ４００により拡大して検知することができる。また、角θ１を３０°以下にすることによって、被検査物Ｂの全体を側方からＸ線照射することができるので、底面付近および被検査物Ｂの全体（中央部分および上面部分）についても異物検査を行うことができる。

上記したように、底面付近の異物の検知が可能となれば、底面付近に異物が沈殿しやすい液体の被検査物Ｂの異物検査が可能となる。また、被検査物Ｂの全体の検査が可能となれば、中央部分および上面部分に異物が混入する可能性がある被検査物Ｂ（例えば、瓶入りのインスタントコーヒー（粒、粉）、スタンド型の菓子等）の異物検査が可能となる。すなわち、様々なタイプの被検査物Ｂの異物検査を行うことが可能な汎用性の高いＸ線検査装置１００を得ることができる。

また、本実施形態のＸ線検査装置１００では、Ｘ線源２００が照射野Ｗの中心Ｃと搬送面Ｍとのなす角θ２が０°＜θ２≦３０°を満たすように配置されている。このように、角θ２を０°より大きくすることによって、被検査物Ｂの底面を斜め上方から観察することができる（図４（ｂ）のＸ線透過画像Ｅ参照）。これにより、底面付近の異物をラインセンサ４００により拡大して検知することができる。また、角θ２を３０°以下にすることによって、被検査物Ｂの全体を側方からＸ線照射することができるので、底面付近および被検査物Ｂの全体（中央部分および上面部分）についても異物検査を行うことができる。

図５に示した従来のＸ線検査装置では、照射野Ｗｐの中心Ｃｐが水平面Ｈ（搬送面Ｍ）より下方に４５°傾いているのに対して、図４に示した本実施形態のＸ線検査装置１００では、照射野Ｗの中心Ｃが水平面Ｈ（搬送面Ｍ）より下方に１０°傾いている。このとき、図５に示した従来のＸ線検査装置では、上記したθ１に対応する角が５０°以上且つ５５°以下の範囲（Ｘ線ＬＹｐ付近の角度範囲）であるのに対して、図４に示した本実施形態のＸ線検査装置１００では、θ１が０°＜θ１≦３０°の範囲となる。この場合、本実施形態に係るＸ線検査装置１００で撮像したＸ線透過画像Ｅ（図４（ｂ）参照）、および、従来のＸ線検査装置で撮像したＸ線透過画像Ｅｐ（図５（ｂ）参照）では、共に被検査物Ｂの底面を斜め上方から観察できている。

一方、従来のＸ線検査装置では、図５（ａ）に示すように、被検査物Ｂの上部付近において、Ｘ線（例えば、図５（ａ）中の４５°で示したＸ線）が斜め上方から照射される。これに対して、本実施形態のＸ線検査装置１００では、図４（ａ）に示すように、被検査物Ｂの上部付近において、Ｘ線（例えば、図４（ａ）中の０°及び５°で示したＸ線）が略水平方向に照射される。このため、従来のＸ線検査装置では、図５（ｂ）に示すように、Ｘ線透過画像Ｅｐにおいて、被検査物Ｂの上部付近が斜め上方から観察されているのに対して、本実施形態のＸ線検査装置では、図４（ｂ）に示すように、Ｘ線透過画像Ｅにおいて、被検査物Ｂの上部付近が横から観察されている。このため、従来のＸ線検査装置では、液面検査、容量検査、および、被検査物の上部付近の異物検査が困難になる。これに対して、本実施形態のＸ線検査装置１００では、被検査物の底面付近の異物検査だけでなく、液面検査、容量検査、および、被検査物の上部付近の異物検査、も行うことができる。

また、Ｘ線源２００を角θ１（０°＜θ１≦３０°）且つ角θ２（０°＜θ２≦３０°）を満たすように配置することによって、Ｘ線源２００の高さＨ１（図４（ａ）参照）が高くなるのを抑制することができる。その結果、Ｘ線検査装置１００の高さが高くなるのを抑制することができ、Ｘ線検査装置１００のコンパクト化を図ることができる。図５（ａ）に示すように、照射野Ｗｐの中心Ｃｐと水平面Ｈとのなす角θ２ｐ＝４５°の従来のＸ線検査装置では、照射野Ｗｐ内に被検査物Ｂが納まる大きさにするには、Ｘ線源の高さＨ２を高くしなければならないところ、本実施形態では、Ｘ線源２００の高さＨ１（図４（ａ）参照）を高くしなくとも、照射野Ｗ内に被検査物Ｂを納めることが可能となる。

また、本実施形態では、ラインセンサ４００により検出されたＸ線データ（輝度値）に基づいて、被検査物ＢのＸ線透過画像Ｅ（図４（ｂ）参照）を作成し、当該Ｘ線透過画像Ｅから被検査物Ｂの液面高さを検出する検出部（制御部５００）を設けることによって、被検査物Ｂの液面高さを検知することができる。これにより、被検査物Ｂの液面検査を行うことができる。

また、本実施形態では、Ｘ線源２００から照射されるＸ線に略水平方向に照射されるＸ線（図４（ａ）中の０°のＸ線）が含まれることによって、被検査物Ｂの上部付近が真横から撮像されることになる。これにより、被検査物Ｂの液面検査および容量検査を行うことができる。したがって、上記した異物検査、および、内容物のレベルチェックを同時に行うことができる汎用性に優れたＸ線検査装置１００を得ることができる。

また、本実施形態では、角θ１を１０°≦θ１≦３０°にすることによって、小さな異物の検出が可能となる。当該角θ１を１０°≦θ１≦３０°にすることにより小さな異物が検出可能となることは、後述する実施例により実証されている。また、同様に、角θ２を１０°≦θ２≦３０°にすることによって、小さな異物の検出が可能となる。当該角θ２を１０°≦θ２≦３０°にすることにより小さな異物が検出可能となることは、後述する実施例により実証されている。

また、本実施形態では、角θ１を０°≦θ１≦３０°にすることによって、被検査物ＢのＸ線通過距離Ｌ（以下で詳細に説明する）が短くなる。これにより、被検査物ＢのＸ線通過距離Ｌが短くなる分だけＸ線が被検査物Ｂで減衰されるのを抑制できるので、異物と被検査物Ｂとのコントラストが明確に現れて、異物の検出精度が向上する。

具体的には、図５に示した従来のＸ線検査装置では、水平な搬送面Ｍと、被検査物Ｂの搬送領域のＸ線源２００から最も離れた位置との交点Ｇｐへ入射するＸ線ＬＹｐとのなす角θ１ｐが５０°≦θ１ｐ≦５５°となっているのに対して、図４に示した本実施形態のＸ線検査装置１００では、角θ１が０°≦θ１≦３０°となっている。

この場合、図４（ａ）および図５（ｂ）に示すように、被検査物Ｂの底面のコーナー部分付近を通過するＸ線ＬＹ，ＬＹｐを比較すると、本実施形態のＸ線検査装置１００のＸ線ＬＹが被検査物Ｂを通過する距離（最長被検査物通過距離）Ｌは、従来のＸ線検査装置のＸ線ＬＹｐが被検査物Ｂを通過する距離（最長被検査物通過距離）Ｌｐより、短くなっている。コーナー部分に異物がある場合、従来のＸ線検査装置では、Ｘ線ＬＹｐが距離Ｌｐだけ被検査物Ｂを通過する間に減衰されて、被検査物Ｂと異物とのコントラストが小さくなるのに対して、本実施形態のＸ線検査装置１００では、Ｘ線ＬＹが被検査物Ｂを通過する距離Ｌが短いので、被検査物Ｂと異物とのコントラストが明確に現れる。その結果、異物の検出精度が向上する。

また、本実施形態では、搬送部７００が被検査物Ｂを外周端近傍に載置して搬送する検査テーブル７１１を含むことによって、粘性の低い液体の被検査物Ｂ内に異物が混入している場合、検査テーブル７１１の遠心力により当該被検査物Ｂ中の異物を外周方向に集合させることができる。その結果、異物の検出エリアをある程度特定することができるので、異物の検出精度がさらに向上する。特に、本実施形態では、角θ１（０°≦θ１≦３０°）を、被検査物Ｂの搬送領域（異物が貯留しやすいエリア）との関係で規定しているので、当該異物の検出精度が非常に向上する。

また、本実施形態のＸ線検査装置１００において、被検査物Ｂが水平方向の長さより垂直方向の長さが大きい縦型であって、当該縦型の被検査物Ｂが搬送部７００を起立姿勢で搬送されることによって、底面から被検査物Ｂの内容物の上限付近までの高さがある縦型の被検査物Ｂについて、当該Ｘ線検査装置１００によりＸ線検査を行うことができる。
また、横倒して検査できない被検査物Ｂを起立姿勢の状態のままＸ線検査することができるので、Ｘ線検査後の後工程である梱包工程において、当該起立姿勢の被検査物Ｂを効率良く梱包することが可能となる。

また、本実施形態のＸ線検査装置１００が垂直方向（矢印Ｚ方向）に沿って複数の素子が配置されるラインセンサ４００を備えることによって、ラインセンサ４００が垂直方向に延在するので、水平方向に関して省スペース化を図ることができる。

また、本実施形態に係るＸ線検査装置１００において、Ｘ線源２００から照射されるＸ線が、ラインセンサ４００の上部において略水平方向に入射すると共に、ラインセンサ４００の下部において斜め方向に入射する。すなわち、ラインセンサ４００の上部において、被検査物Ｂの内容物の上限付近を通過したＸ線が入射する。この場合、被検査物Ｂの内容物が存在する部分を通過したＸ線と、被検査物Ｂの内容物が存在しない部分を通過したＸ線とが、連続的に当該ラインセンサ４００の上部に入射する。これにより、被検査物Ｂの内容物が存在する部分と存在しない部分との境界分離が容易になる。
一方、ラインセンサ４００の下部において、被検査物Ｂの底面付近を通過したＸ線が入射する。これにより、被検査物Ｂの底面付近に溜まる異物が拡大されるので、当該異物が検出し易くなる。

＜請求項の各構成要素と上記実施形態の各部との対応関係＞
上記実施形態においては、Ｘ線検査装置１００が「Ｘ線検査装置」に相当し、Ｘ線源２００が「Ｘ線源」に相当し、ラインセンサ４００が「センサ」に相当し、制御部５００が「検査部」に相当し、搬送部７００が「搬送部」に相当し、検査テーブル７１１が「回転テーブル」に相当し、被検査物Ｂが「被検査物」に相当し、搬送面Ｍが「搬送面」に相当し、照射野Ｗが「照射野」に相当し、被検査物Ｂの搬送領域のＸ線源２００から最も離れた位置Ｐとの交点Ｇへ入射するＸ線とのなす角θ１が「被検査物の搬送領域のＸ線源から最も離れた位置との交点へ入射するＸ線とのなす角」に相当し、照射野Ｗの中心Ｃと検査テーブル７１１の搬送面Ｍとのなす角θ２が「照射野の中心と前記搬送部の搬送面とのなす角」に相当する。

以下、上記した実施形態に係るＸ線検査装置１００の技術的効果を確認するために行った実施例について説明する。この実施例では、被検査物Ｂの一例として、図６（ａ）に示すように、サンプルＳ１、サンプルＳ２、および、サンプルＳ３を準備して、当該サンプルＳ１〜Ｓ３の傾き角度Ｘを１０°、３０°、４５°および６０°に変化させて、異物の検出限界サイズを測定した。なお、上記したサンプルＳ１〜Ｓ３の傾き角度Ｘは、上記した実施形態におけるθ１およびθ２のいずれにも相当する角度である（図６（ｂ）参照）。θ１について、上記実施形態では、Ｘ線源２００がＸ線を横方向から照射するのに対して、本実施例では、Ｘ線源がＸ線を縦方向から照射するという違いはあるが、上記実施形態における角θ１と、サンプルＳ１〜Ｓ３の底面とＸ線源から最も離れたサンプルＳ１〜Ｓ３のコーナー部分ＱｅへのＸ線ＬＹ１とのなす角（角度Ｘ）と、が実質的に対応しているので、実施形態に係るθ１と本実施例に係る角度Ｘとは対応している。また、θ２について、同様に、上記実施形態では、Ｘ線源２００がＸ線を横方向から照射するのに対して、本実施例では、Ｘ線源がＸ線を縦方向から照射するという違いはあるが、Ｘ線源に対してサンプルＳ１〜Ｓ３の底面（上記実施形態の搬送面Ｍに相当）を相対的に傾斜させる点で、本実施例は、上記した実施形態と共通しているので、実施形態に係るθ２と本実施例に係る角度Ｘとは対応している。

この実施例では、異物の一例として、種々のサイズのＳＵＳ球からなる異物を準備し、上記したサンプルＳ１〜Ｓ３のそれぞれの底面のコーナー部分Ｑｅ（上記実施形態のコーナー部分Ｑに相当：図６（ｂ）参照）に、当該種々のサイズのＳＵＳ球を貼り付けて、Ｘ線検査を行った。上記したＸ線検査装置１００においては、Ｘ線源２００の傾斜角度を水平方向から１０°未満の範囲において、調整することが難しいため、本実施例においては、サンプルＳ１〜Ｓ３の傾き角度Ｘを１０°以上で実験を行った。

ここで、具体的な測定方法について説明しておく。この測定では、サンプルＳ１〜Ｓ３を搬送する搬送コンベアの上方にＸ線源が配置され、且つ、そのＸ線源から下方に向けてＸ線が照射される、いわゆる上照射タイプのＸ線検査装置（株式会社イシダ：ＩＸ−ＧＥ−４０４３）を用いた。そして、上記したように、サンプルＳ１〜Ｓ３を傾けた状態で搬送することによって、仮想の斜め照射として測定を実施した。搬送コンベアのスピードは、３０ｍ／ｍｉｎとし、感度設定はオートセットを使用した。Ｘ線照射角度を一定に保つために、サンプルＳ１〜Ｓ３は、搬送コンベアの中央で搬送される。測定結果は、図７に示す通りである。

（サンプルＳ１についての測定結果）
図６（ａ）に示すように、サンプルＳ１は、底面が略楕円形状の被検査物であって、そのサイズは、当該略断面形状の長手方向の長さが約７０ｍｍ、その長手方向に直交する方向の長さが約３５ｍｍ、高さが約１２０ｍｍ、となっている。図７（ａ）に示すように、サンプルＳ１の傾き角度Ｘを１０°にした場合、直径０．５ｍｍまでのサイズの異物が検出可能であった。また、サンプルＳ１の傾き角度Ｘを３０°にした場合、直径０．５ｍｍまでのサイズの異物が検出可能であった。また、サンプルＳ１の傾き角度Ｘを４５°にした場合、直径０．６ｍｍまでのサイズの異物が検出可能であった。また、サンプルＳ１の傾き角度Ｘを６０°にした場合、直径０．７ｍｍまでのサイズの異物が検出可能であった。

（サンプルＳ２についての測定結果）
図６（ａ）に示すように、サンプルＳ２は、底面が略円形状の被検査物であって、そのサイズは、当該略断面形状の長手方向の長さが約６０ｍｍ、その長手方向に直交する方向の長さが約６０ｍｍ、高さが約１７０ｍｍ、となっている。図７（ａ）に示すように、サンプルＳ２の傾き角度Ｘを１０°にした場合、直径０．６ｍｍまでのサイズの異物が検出可能であった。また、サンプルＳ２の傾き角度Ｘを３０°にした場合、直径０．６ｍｍまでのサイズの異物が検出可能であった。また、サンプルＳ２の傾き角度Ｘを４５°にした場合、直径０．７ｍｍまでのサイズの異物が検出可能であった。また、サンプルＳ２の傾き角度Ｘを６０°にした場合、直径１．２ｍｍまでのサイズの異物が検出可能であった。

（サンプルＳ３についての測定結果）
図６（ａ）に示すように、サンプルＳ３は、底面が略矩形状の被検査物であって、そのサイズは、当該略断面形状の長手方向の長さが約８５ｍｍ、その長手方向に直交する方向の長さが約８５ｍｍ、高さが約１８０ｍｍ、となっている。図７（ａ）に示すように、サンプルＳ３の傾き角度Ｘを１０°にした場合、直径０．７ｍｍまでのサイズの異物が検出可能であった。また、サンプルＳ３の傾き角度Ｘを３０°にした場合、直径０．７ｍｍまでのサイズの異物が検出可能であった。また、サンプルＳ３の傾き角度Ｘを４５°にした場合、直径１．０ｍｍまでのサイズの異物が検出可能であった。また、サンプルＳ３の傾き角度Ｘを６０°にした場合、直径１．５ｍｍまでのサイズの異物が検出可能であった。

（測定結果のまとめ）
図７（ｂ）に示すように、サンプルＳ１〜Ｓ３の傾向を見ると、傾き角度Ｘが３０°より大きくなると、異物の検出限界サイズが悪くなっているのが確認できた。言い換えれば、傾き角度Ｘが３０°以下の場合には、いずれのサンプルＳ１〜Ｓ３において、異物の検出限界サイズが良好であると確認できた。すなわち、本実施例により、上記実施形態に係る角θ１を１０°≦θ１≦３０°にすることによって、小さな異物の検出が可能となることが実証された。また、同様に、角θ２を１０°≦θ２≦３０°にすることによって、小さな異物の検出が可能となることが実証された。

サンプルＳ１〜Ｓ３の傾き角度Ｘが大きくなれば、Ｘ線源から照射されたＸ線がコーナー部分Ｑｅに到達するまでにサンプルＳ１〜Ｓ３内を通過する距離が長くなり、サンプルＳ１〜Ｓ３の傾き角度Ｘが小さくなれば、Ｘ線源から照射されたＸ線がコーナー部分Ｑに到達するまでにサンプルＳ１〜Ｓ３内を通過する距離が短くなる。このため、サンプルＳ１〜Ｓ３の傾き角度Ｘが小さいときには、傾き角度Ｘが大きいときに比べて、Ｘ線が異物の手前であまり減衰されない。その結果、サンプルＳ１〜Ｓ３の傾き角度Ｘが小さいときに、異物とサンプルＳ１〜Ｓ３とのコントラストが明確に現れて、小さな異物まで検出可能になった。

以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態および実施例に限定されるものでないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態および実施例の説明だけではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。

例えば、上記実施形態では、回転テーブルである検査テーブル７１１により被検査物Ｂの搬送部７００を構成する例について説明したが、本発明の搬送部は、この検査テーブル７１１に限らず、種々の搬送部が適用可能である。例えば、コンベアベルトであっても良いし、トップチェーン型コンベアであっても良い。

また、上記実施形態では、被検査物の一例として、水平方向の長さより垂直方向の長さが大きい縦型の被検査物Ｂを検査対象としたが、本発明はこれに限らず、垂直方向の長さが水平方向の長さより大きい横型の被検査物を検査対象としても良いし、袋状の被検査物を検査対象としても良い。

また、上記実施形態では、垂直方向に沿って複数の素子が配置されるラインセンサ４００を用いる例について説明したが、本発明はこれに限らず、ラインセンサの配置は垂直方向に限定されない。具体的には、図８に示した変形例のように、Ｘ線源２００の照射野Ｗの中心Ｃが水平面Ｈ（搬送面Ｍ）に対してθ２（０°＜θ２≦３０°）傾いている場合において、ラインセンサ４００Ａの上部を垂直方向から外側にθ２と同じ角度だけ傾けても良い。

１００ Ｘ線検査装置
２００ Ｘ線源
４００ ラインセンサ
５００ 制御部
７１１ 検査テーブル
Ｂ 被検査物
Ｃ 照射野の中心
Ｈ 水平面
Ｗ 照射野
Ｑ 被検査物の底面のＸ線源から離れたコーナー部分
θ１ 搬送部の水平な搬送面と、被検査物の搬送領域のＸ線源から最も離れた位置との交点へ入射するＸ線とのなす角
θ２ 照射野の中心と搬送面とのなす角

Claims (9)

1. 被検査物を搬送する搬送部と、
   前記搬送部で搬送される前記被検査物にＸ線を照射するＸ線源と、
   前記Ｘ線源から照射されるＸ線を検知するセンサとを備え、
   前記Ｘ線源は、前記搬送部の水平な搬送面と、前記被検査物の搬送領域の前記Ｘ線源から最も離れた位置との交点へ入射する前記Ｘ線とのなす角（θ１）が０°より大きく且つ３０°以下を満たすように配置されることを特徴とする、Ｘ線検査装置。
2. 被検査物を搬送する搬送部と、
   前記搬送部で搬送される前記被検査物にＸ線を照射するＸ線源と、
   前記Ｘ線源から照射されるＸ線を検知するセンサとを備え、
   前記Ｘ線源は、照射野の中心と前記搬送部の搬送面とのなす角（θ２）が０°より大きく且つ３０°以下を満たすように配置されることを特徴とする、Ｘ線検査装置。
3. 前記搬送面とのなす角が１０°以上且つ３０°以下であることを特徴とする、請求項１又は２に記載のＸ線検査装置。
4. 前記センサにより検出されたＸ線透過画像に基づいて、前記被検査物の液面高さを検出する検出部をさらに備えることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載のＸ線検査装置。
5. 前記Ｘ線源から照射されるＸ線には、略水平方向に照射されるＸ線が含まれることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載のＸ線検査装置。
6. 前記搬送部は、前記被検査物を外周端近傍に載置して搬送する回転テーブルを含むことを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載のＸ線検査装置。
7. 前記被検査物は、水平方向の長さより垂直方向の長さが大きい縦型であって、
   当該縦型の被検査物は、前記搬送部を起立姿勢で搬送されることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載のＸ線検査装置。
8. 前記センサは、垂直方向に沿って複数の素子が配置されるラインセンサであることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載のＸ線検査装置。
9. 前記Ｘ線源から照射されるＸ線は、前記ラインセンサの上部において略水平方向に入射すると共に、前記ラインセンサの下部において斜め方向に入射することを特徴とする、請求項８に記載のＸ線検査装置。

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