JP2023002287A - 粉粒体中の異物の検査・排出装置および検査・排出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】粉粒体中へ混入した異物の検出を検査サンプルの全量に亘って行うことができると共に、検出された異物を選別、排出することができる異物の検査・排出技術を提供する。【解決手段】粉粒体を所定の速度で水平方向に搬送する搬送ベルトと、搬送ベルトの上方に配置され、粉粒体を収容するホッパーと、ホッパーの下端開口部に連結させて配置されており、ホッパーに収容された粉粒体を搬送ベルト上に落下させて供給する粉粒体供給手段と、搬送ベルト上に供給された粉粒体を上方から撮像する撮像手段と、撮像結果に基づいて異物の有無を判定する異物有無判定手段と、異物が検出された場合に、検出された異物を、異物近傍の粉粒体と共に、搬送ベルト上から系外に排出する異物排出手段を備えている粉粒体中の異物の検査・排出装置。【選択図】図１

Description

本発明は、粉粒体中の異物の検査・排出装置および検査・排出方法に関し、より詳しくは、医薬品、食品、セラミックス等の製品、中間製品または原材料である粉粒体（粉末または粒状物）中へ混入した異物の検査・排出装置および検査・排出方法に関する。

医薬品、食品、セラミックス製品等の分野では、製造時、品質管理の一環として、粉粒体中への異物の混入の有無について、日常的に、抜き取り検査を行っている。

このような粉粒体中の異物の混入を検査する検査装置として、例えば、特許文献１に示すような異物検査装置がある。

具体的には、内部に昇降部材を備える収容体に検査サンプル（医薬品の場合には「検体」とも呼ばれる）の粉粒体を収容し、収容された検査サンプルの表面をカラーＣＣＤカメラ等の光学的手段を用いて撮像することにより、明度や色調等の差に基づいて異物を検出する。そして、撮像の終了後は、昇降部材を上昇させて検査済みの粉粒体の表面をスクレーパーで掻き取って、新たに露出した表面を撮像する。この工程を順次繰り返すことにより、結果的に、広い範囲で異物の検出を行うことができる。

特許第３７５００１７号公報

しかしながら、上記した異物検査装置の場合、その機構上、収容体の底部に残る粉粒体については検査が難しく、検査サンプルの全量に亘って検査することができなかった。

また、この異物検査装置は、単に粉粒体中における異物の混入の有無を検査するだけであり、検出された異物を選別して排出することは行われていなかった。また、検査後の検査サンプルは、全てがそのまま廃棄されていたため、廃棄ロスも多かった。

そこで、本発明は、粉粒体中へ混入した異物の検出を検査サンプルの全量に亘って行うことができると共に、検出された異物を選別、排出することができる異物の検査・排出技術を提供することを課題とする。

本発明者は、上記課題の解決について鋭意検討を行い、以下に記載する発明により上記課題が解決できることを見出し、本発明を完成させるに至った。

請求項１に記載の発明は、
粉粒体を所定の速度で水平方向に搬送する搬送ベルトと、
前記搬送ベルトの上方に配置され、粉粒体を収容するホッパーと、
前記ホッパーの下端開口部に連結させて配置されており、前記ホッパーに収容された前記粉粒体を前記搬送ベルト上に落下させて供給する粉粒体供給手段と、
前記搬送ベルト上に供給された前記粉粒体を上方から撮像する撮像手段と、
撮像結果に基づいて、異物の有無を判定する異物有無判定手段と、
前記異物が検出された場合に、検出された前記異物を、前記異物近傍の前記粉粒体と共に、前記搬送ベルト上から系外に排出する異物排出手段とを備えていることを特徴とする粉粒体中の異物の検査・排出装置である。

請求項２に記載の発明は、
前記粉粒体供給手段が、
前記ホッパーの下方に配置され、軸方向に複数本の溝が形成されたローラを備えており、
前記ホッパーから前記ローラに供給された所定量の前記粉粒体を、前記ローラを回転させて前記搬送ベルト上に落下させるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の粉粒体中の異物の検査・排出装置である。

請求項３に記載の発明は、
前記搬送ベルト上に供給された前記粉粒体を、所定の厚みの薄層に形成する薄層形成手段を備えていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の粉粒体中の異物の検査・排出装置である。

請求項４に記載の発明は、
前記薄層形成手段が、
前記搬送ベルト上方に所定のクリアランスを設けて配置された円筒状のローラを備えており、
前記搬送ベルトにより搬送される前記粉粒体を、前記円筒状のローラを回転させて押圧することにより薄層に形成するように構成されていることを特徴とする請求項３に記載の粉粒体中の異物の検査・排出装置である。

請求項５に記載の発明は、
前記撮像手段が、
全方向からの光により前記搬送ベルト上に供給された前記粉粒体を照明するドーム照明装置を備えていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の粉粒体中の異物の検査・排出装置である。

請求項６に記載の発明は、
前記異物排出手段が、
前記搬送ベルト上方に設けられた吸引ダクトを備えており、
前記吸引ダクトにより、検出された前記異物を前記異物近傍の前記粉粒体と共に吸引して系外に排出するように構成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の粉粒体中の異物の検査・排出装置である。

請求項７に記載の発明は、
前記ホッパーが複数設けられており、
前記ホッパーを順次切り替えて、前記粉粒体供給手段に前記粉粒体を落下させるオートチェンジャーを備えていることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の粉粒体中の異物の検査・排出装置である。

請求項８に記載の発明は、
所定量の粉粒体を搬送ベルト上に落下させて供給する粉粒体供給工程と、
前記搬送ベルト上に供給された前記粉粒体を上方から撮像する撮像工程と、
撮像結果に基づいて、異物の有無を判定する異物有無判定工程とを備えており、
前記異物が検出された場合には、さらに
検出された前記異物を、前記異物近傍の前記粉粒体と共に、前記搬送ベルト上から系外に排出する異物排出工程を備えていることを特徴とする粉粒体中の異物の検査・排出方法である。

請求項９に記載の発明は、
前記粉粒体供給工程が、
前記粉粒体を収容したホッパーから、前記ホッパーの下方に配置され、軸方向に溝が形成されたローラに前記粉粒体を供給し、前記ローラを回転させて前記搬送ベルト上に前記粉粒体を落下させることにより、前記粉粒体を前記搬送ベルト上に供給する粉粒体供給工程であることを特徴とする請求項８に記載の粉粒体中の異物の検査・排出方法である。

請求項１０に記載の発明は、
前記撮像工程の前に
前記搬送ベルト上に供給された前記粉粒体を、前記搬送ベルト上において、所定の厚みの薄層に形成する薄層形成工程を備えていることを特徴とする請求項８または請求項９に記載の粉粒体中の異物の検査・排出方法である。

請求項１１に記載の発明は、
前記薄層形成工程が、
前記搬送ベルト上に供給された前記粉粒体を、円筒状のローラの押圧力により薄層に形成する薄層形成工程であることを特徴とする請求項１０に記載の粉粒体中の異物の検査・排出方法である。

請求項１２に記載の発明は、
前記撮像工程が、
全方向からの光で照明するドーム照明により、前記搬送ベルト上に供給された前記粉粒体を照明して撮像する撮像工程であることを特徴とする請求項８ないし請求項１１のいずれか１項に記載の粉粒体中の異物の検査・排出方法である。

請求項１３に記載の発明は、
前記異物排出工程が、
検出された前記異物を、前記異物近傍の前記粉粒体と共に吸引して系外に排出する異物排出工程であることを特徴とする請求項８ないし請求項１２のいずれか１項に記載の粉粒体中の異物の検査・排出方法である。

本発明によれば、粉粒体中へ混入した異物の検出を検査サンプルの全量に亘って行うことができると共に、検出された異物を選別、排出することができる異物の検査・排出技術を提供することができる。

本発明の一実施の形態に係る異物の検査・排出装置の主要部の模式正面図である。 粉粒体供給手段による粉粒体の供給を説明する模式図である。 粉粒体供給手段のローターにおける溝の配置の一例を示す模式図である。 搬送ベルト上に形成される供給粉粒体の薄層の一例を示す模式図である。 本発明の一実施の形態に係る異物の検査・排出装置の全体構成を説明する模式正面図である。 本発明の他の一実施の形態に係る異物の検査・排出装置の粉粒体供給装置の構成を示す模式正面図である。 本発明の他の一実施の形態に係る異物の検査・排出装置の模式平面図である。 図７に示す異物の検査・排出装置の模式正面図である。 図７に示す異物の検査・排出装置の要部の模式正面図である。

以下、本発明を実施の形態に基づいて説明する。

［１］本発明の基本的な考え方
最初に、本発明の基本的な考え方について説明する。

本発明に係る粉粒体中の異物の検査・排出装置は、（１）粉粒体を所定の速度で水平方向に搬送する搬送ベルト、（２）搬送ベルトの上方に配置され、検査対象となる粉粒体を収容するホッパー、（３）ホッパーの下端開口部に連結させて配置されており、ホッパーに収容された粉粒体の所定量を搬送ベルト上に落下せて供給する粉粒体供給手段、（４）搬送ベルト上に供給された粉粒体を上方から撮像する撮像手段、（５）撮像結果に基づいて異物の有無を判定する異物有無判定手段、（６）異物が検出された場合、検出された異物を、異物近傍の粉粒体と共に、搬送ベルト上から系外に排出する異物排出手段を備えている。

そして、本発明に係る粉粒体中の異物の検査・排出方法は、以下の各工程を備えている。

（１）粉粒体供給工程：所定の容器に収容された粉粒体を落下させて、搬送ベルト上に供給する工程
（２）撮像工程：搬送ベルト上に供給された粉粒体を上方から撮像する工程
（３）異物有無判定工程：撮像結果に基づいて異物の有無を判定する工程
（４）異物排出工程：異物が検出された場合、検出された異物を、異物近傍の粉粒体と共に、搬送ベルト上から系外に排出する工程

上記した粉粒体中の異物の検査・排出装置を用いて、上記のように、搬送ベルト上に落下させて供給した所定量の粉粒体を搬送ベルトの上方から撮像することにより、異物が混入した粉粒体から撮像手段へ到達する光と、異物が混入していない粉粒体から撮像手段へ到達する光との相違に基づいて、異物の有無を判定することができる。

そして、本発明においては、粉粒体を、順次、搬送ベルト上へ落下させて供給し、搬送ベルト上で検査を行うため、前記した従来の検査、即ち、内部に昇降部材を備える収容体に収容された検査サンプルの表面を、順次、掻き取り、撮像して異物の有無を検査する従来の検査と異なり、収容体の底部に検査されていない粉粒体が残るようなことがなく、検査対象の粉粒体の全量に亘って異物の検出を行うことができる。

また、本発明においては、異物が検出された場合、検出された異物を、異物近傍の粉粒体と共に、搬送ベルト上から系外に排出するようにしているため、検出された異物を選別して、その材質などを特定することにより、以降の品質管理に反映させることができる。

［２］具体的な実施の形態
以下、具体的な実施の形態を挙げて、詳しく説明する。

１．第１の実施の形態
（１）本実施の形態に係る異物の検査・排出装置の主要部
最初に、本実施の形態に係る異物の検査・排出装置の主要部について説明する。

図１は、本実施の形態に係る異物の検査・排出装置の主要部の模式正面図である。図１において、１は異物の検査・排出装置、１１はホッパー、１２は粉粒体供給手段、１３は搬送ベルト、１４は薄層形成手段、１５は撮像手段、１６は異物排出手段、１７は検査済み粉粒体回収部である。そして、Ｐは検査対象の粉粒体（検査サンプル）である。

（ａ）ホッパー
ホッパー１１は、検査対象の粉粒体Ｐを収容する容器であり、図１に示すように、本体部１１ａとシューター部１１ｂとを備えている。本体部１１ａは、粉粒体供給手段１２のケーシング１２ａの上側に着脱自在に取り付けられており、本体部１１ａの下端はシューター部１１ｂの上端と連結されている。シューター部１１ｂは、ケーシング１２ａの上部に配置されており、シューター部１１ｂの下端開口部から粉粒体供給手段１２へと、粉粒体Ｐが供給される。

（ｂ）粉粒体供給手段
粉粒体供給手段１２は、シューター部１１ｂの下端開口部を経由して供給された粉粒体Ｐを、搬送ベルト１３上に、所定量ずつ落下させて供給する。

図２は、粉粒体供給手段１２による粉粒体Ｐの供給を説明する模式図である。図２に示すように、ケーシング１２ａの下部には、シューター部１１ｂの下端開口部と接するように、円柱形状のローター１２ｂが配置されている。

図２に示すように、ローター１２ｂの周面には、軸方向に長さおよび深さが一定の溝１２ｃが、複数本、等間隔で設けられている。そして、ローター１２ｂは、矢印の方向に所定の速度で回転する。なお、ローター１２ｂの下側は開放されており、周面と搬送ベルト１３の上面との間には、所定のギャップが設けられている。

ホッパー１１に収容された粉粒体Ｐは、シューター部１１ｂの下端開口部を経由して、ローター１２ｂの溝１２ｃに供給される。溝１２ｃに供給された粉粒体Ｐは、その後、ローター１２ｂの回転に合わせて溝１２ｃから徐々に落下する。このとき、溝１２ｃは、ローターの周面に所定の間隔で設けられているため、粉粒体Ｐは間欠的に搬送ベルト１３上に供給される。

図３は、ローター１２ｂにおける溝の配置の一例を示す模式図であり、周面の一部を平面に展開して示している。なお、図３において、双方向の矢印はローター１２ｂの軸方向を示している。図３に示すように、溝１２ｃは、ローター１２ｂの軸方向に形成、即ち、ローター１２ｂの長手方向に対して平行に形成されており、ローター１２ｂの周面全体に亘って、複数本、等間隔に形成されている。

溝１２ｃは、それぞれ、横断面の形状が一様であり、面積、容積が一定に形成されている。溝１２ｃの横断面の形状は、特に限定されないが、粉粒体が溝１２ｃに残らないようにするため、例えば、半円形、半長円形など角がないスムーズな曲面を有する形状が好ましい。なお、溝１２ｃの間隔や容積などは、粉粒体Ｐが搬送ベルト１３上に供給された時の広がりや供給量などを考慮して、適宜設定する。

このようなローター１２ｂを介して粉粒体Ｐを搬送ベルト１３上に落下させて供給することにより、図４に示すように、搬送ベルト１３上に、粉粒体Ｐの薄層（以下、単に「薄層」ともいう）Ｐｌを、等間隔で形成させることができる。

なお、粉粒体供給手段１２には、ローター１２ｂの回転速度を調節する回転速度調節機構（図示せず）が設けられている。これにより、粉粒体によって流動性等の諸特性が異なっていても、粉粒体Ｐがシューター部１１ｂから溝１２ｃ内に隙間なく充填され、かつ溝１２ｃから徐々に落下するように、適切に、ローター１２ｂの回転速度を調節することができる。

また、本実施の形態においては、ローター１２ｂに設けられる溝を、軸方向に対して平行に形成しているが、軸方向の一端から他端に向けて、多少傾斜させた溝であってもよい。

なお、通常の異物検査の場合、搬送ベルト１３の搬送速度は、３ｍ／分程度であることが好ましい。

また、粉粒体供給手段１２のケーシング１２ａ及びローター１２ｂは、静電気の帯電を防止するため金属製であることが好ましく、中でも、耐食性および加工性に優れるアルミニウム製が好ましい。また、搬送ベルト１３も含めて、帯電を防止するためには、イオナイザなどを適宜配置することが好ましい。

（ｃ）薄層形成手段
前記したように、搬送ベルト１３上に供給された粉粒体Ｐは、薄層Ｐｌを形成する。このとき、薄層Ｐｌの厚みは、粉粒体の粒度や流動性などに応じて、ローター１２ｂの回転速度や搬送ベルト１３の搬送速度を調整することで、適切に制御することもできるが、粉粒体毎にこれらの速度を調整することは容易なことではない。

そして、検査に際しては、異物が薄層Ｐｌの内部に埋もれ込んでしまわないように、薄層Ｐｌの厚みを調整する必要がある。具体的には、本実施の形態に係る異物の検査・排出装置は、５０μｍ程度のサイズの異物の検出に使用されるのが一般的であるため、厚みをミクロンオーダーにまで薄くする必要がある。

また、薄層Ｐｌの厚みはできるだけ均一にしておく必要がある。薄層Ｐｌの厚みがばらついていると、薄層Ｐｌからの反射もばらついて撮像手段で捉えられるため、異物の誤検出をする恐れがある。

そこで、本実施の形態のように、撮像を行う前に、均一な厚みの薄層Ｐｌを形成するために、図１に示すように、薄層形成手段１４を設けることが好ましい。これにより、厚みを５０μｍ程度にまで薄くすることができ、また、表面が平滑で均一な厚みの薄層Ｐｌを連続して形成することができるため、精度高く、異物の検出を行うことができる。

具体的には、図１、図２に示すように、薄層形成手段１４は、円筒状の均しローラ１４ａ、クリアランス調整機構１４ｂ、粉粒体ガイド１４ｃ、スクレーパー１４ｄを備えている。

均しローラ１４ａは、回転駆動装置（図示せず）に支持されている。回転駆動装置は、クリアランス調整機構１４ｂに支持されており、図１の縦向きの双方向矢印に示すように、上下移動する。これにより、均しローラ１４ａと搬送ベルト１３との間のクリアランスの大きさを調整することができる。一方、搬送ベルト１３は、搬送ベルト支持プレート１３ａによって撓まないように下側が支持されている。この結果、調整されたクリアランスを、正確に維持して、粉粒体Ｐを均一な厚みで撮像手段へと送ることができる。

なお、具体的なクリアランスは、異物の大きさよりも多少大きな値に設定されることが好ましく、例えば、異物の大きさが５０μｍ超の場合には、６０～１００μｍ程度のクリアランスに設定することが好ましい。但し、種々の大きさの異物に対応するためには、０～３ｍｍ程度のクリアランスを設定できることが好ましい。

粉粒体ガイド１４ｃは、均しローラ１４ａの上流側に設置されており、薄層Ｐｌの幅を規制する。また、スクレーパー１４ｄは、均しローラ１４ａの表面に付着した粉粒体を除去する。これにより、薄層Ｐｌの厚みと幅を適切に制御することができ、高い精度で検査することができる。

なお、本実施の形態において、均しローラ１４ａは、薄層Ｐｌの搬送方向とは逆方向に回転させることが好ましい。これにより、図２に示すように、粉粒体のクリアランスへの噛み込みを制御することができると共に、粉粒体へ適切な押圧力を掛けることができるため、均一な厚みの薄層Ｐｌを連続して撮像手段へと送ることができる。

（ｄ）撮像手段
図１に示すように、撮像手段１５は、カメラ１５ａ、画像データ送信ケーブル１５ｂ、照明手段１５ｃ、電源ケーブル１５ｄを備えている。カメラ１５ａには、例えば、エリアセンサータイプのカラーＣＣＤカメラが好ましく使用される。カメラ１５ａは、筒体に収納された状態で設けられており、搬送ベルト１３上を搬送される薄層Ｐｌの表面に焦点が合わされている。筒体の下部は、照明手段１５ｃと連結されており、カメラ１５ａと照明手段１５ｃとがユニットを形成している。

照明手段１５ｃは、電源ケーブル１５ｄから供給される電流によって発光し、薄層Ｐｌの表面を照明する。これにより、薄層Ｐｌの表面からカメラ１５ａへ十分な量の光が送られるため、より明るい撮像が可能となり、より高い精度で異物の検出を行うことができる。

このとき、照明手段１５ｃとして、全方向からの光により搬送ベルト上の薄層Ｐｌを照らすドーム照明装置を用いることが好ましい。これにより、薄層Ｐｌの表面を、より強い光で一様に照明することができ、さらに高い精度で異物の検出を行うことができる。図１におけるドーム照明装置においては、ドームの内部に光源が複数設けられている一方で、ドームの上方が開口されているため、この開口を通して、カメラ１５ａにより、照明された薄層Ｐｌの表面を撮像することができる。

（ｅ）異物有無判定手段
撮像された画像データは、画像データ送信ケーブル１５ｂを介して、異物の有無を判定する異物有無判定手段である異物検出装置（図示せず）に送信される。異物検出装置は、コンピュータを備えており、公知の画像データ処理を用いて、撮像された画像データから画像を作成する。また、作成した画像に基づいて異物の検出を行うと共に、検出された異物の位置の特定を行う。

（ｆ）異物排出手段
異物有無判定が終わった薄層Ｐｌは、異物排出手段１６へと搬送される。このとき、異物有無判定手段によって、薄層Ｐｌに異物の混入があると判定された場合、異物排出手段１６により、検出された異物を、異物近傍の粉粒体と共に、搬送ベルト上から異物の検査の系外に排出する。

異物排出手段としては、検出された異物を、異物近傍の粉粒体と共に、搬送ベルト上から系外に排出することができれば特に限定されないが、効率的な異物の除去という観点からは、吸引排出が好ましい。

図１に示すように、本実施の形態において、異物排出手段１６は、搬送ベルト１３の上方に配置されており、吸引制御部１６ａ、吸引ダクト１６ｂ、吸引装置（図示せず）、異物回収容器（図示せず）を備えている。吸引ダクト１６ｂは、吸引装置に連結されており、下端に搬送ベルト１３上で開口する吸い込み口１６ｃを備えている。

異物排出手段１６においては、異物有無判定手段から送信されてきた判定結果に基づいて、吸引制御部１６ａが、吸い込み口１６ｃの開閉の制御を行う。これにより、異物が検出された場合、検出された異物が異物近傍の粉粒体と共に搬送ベルト１３上から吸引排出される。排出された粉粒体は、その後、異物回収容器内に回収される。

このように、検出された異物を回収することにより、異物の材質などを特定することができるため、以降の品質管理に反映させることができる。

異物の混入が検出されなかった薄層Ｐｌは、異物排出手段１６の下を通過し、下流に設けられた検査済み粉粒体回収部１７に回収される。

検査済み粉粒体回収部１７は、図１に示すように、スクレーパー１７ａ、シューター１７ｂおよび回収容器収納スペース１７ｃを備えている。回収容器収納スペース１７ｃには、粉粒体回収容器が配置されており、異物の混入が検出されなかった粉粒体は、シューター１７ｂ上を落下して、粉粒体回収容器に収納される。このとき、スクレーパー１７ａは、搬送ベルト１３に付着した粉粒を掻き取り、シューター１７ｂ上に落下させる。

このように、異物の混入が検出されなかった粉粒体を回収することにより、生産ロスの低減を図ることができる。

（２）各主要部が組み込まれた異物の検査・排出装置の全体構成
次に、上記した各主要部が組み込まれた本実施の形態に係る異物の検査・排出装置の全体構成について説明する。

図５は、本実施の形態に係る異物の検査・排出装置の全体構成を説明する模式正面図である。図５に示すように、本実施の形態にかかる異物の検査・排出装置１は、上記した各主要部が透明なチャンバー（筐体）２１内に収納されている。また、タッチパネル式の操作盤２２と粉粒体の画像を表示する画像モニター２３を備えている。また、チャンバー２１の下側には下部スペース３２が設けられており、装置の駆動を制御する制御装置、吸引装置、集塵機、チャンバー２１内を必要に応じて低温度環境にするためのエアーパージ装置など、必要な装置が下部スペース３２に納められている。そして、これら装置の全てが電動式であり、電源が完備している場所であればどこにでも設置することが可能である。

また、制御装置にＰＬＣを組み込むことで、ホッパーに粉粒体を供給するだけで、全ての工程を全自動で行うことができる。

２．第２の実施の形態
本実施の形態は、粉粒体の供給を、粉粒体を搬送ベルト上に落下させる際、落下中の粉粒体に対して搬送ベルトの長手方向から水平に所定の流速で気流を吹きつけて、粉粒体の薄層を形成させている点において、第１の実施の形態と相違する。

本実施の形態においては、落下中の粉粒体に対して水平に気流を当てることによって、粉粒体が搬送ベルト上に達する前に分散される。これにより、流動性が悪い粉粒体を対象とする場合でも確実に分散させることができる。そして、粉粒体を連続的に落下させ、搬送ベルトの搬送速度を粉粒体の落下量に応じて、適宜調整することにより、厚みのばらつきが少ない薄層を安定して形成することができる。このため、より多くの粉粒体に対して、前記した薄層形成手段を設けることなく、異物の混入検査を行うことができ、装置や工程の簡略化を図ることができる。

図６は、本実施の形態に係る異物の検査・排出装置の粉粒体供給装置の構成を示す模式正面図である。本実施の形態においては、粉粒体供給手段１２と、搬送ベルト１３との間の空間に、搬送ベルト１３の長手方向に水平で所定の流速を有する気流Ａｂを発生させる気流発生装置１２ｄ、例えば、エアブロワーが設けられて、気流を発生させている。

なお、上記記載において、「所定の流速」とは、粉粒体を適切に分散させることができ、かつ、全ての粉粒体Ｐが搬送ベルト１３上に落下する流速を意味しており、粉粒体Ｐの粒度や密度などに応じて適宜決定される。

また、ローター１２ｂの上半分および水平方向サイド部分の周面とケーシング１２ａの間に隙間Ｃを設けて、溝１２ｃが下向きになる前から粉粒体Ｐが徐々に落下するようにしている。さらに、溝１２ｃの本数を増やし、溝の間隔を狭くすることにより、粉粒体がより確実に連続して定量的に落下するようにしている。

なお、上記のように、エアブロワーを設けて気流を発生させなくても、粉粒体の性質や状態、ローターからの落下速度、搬送ベルトの搬送速度などを調整することにより、粉粒体を散りばめることができ、前記した薄層形成手段を設けなくても、適切な撮像が可能な粉粒体の供給を行うことができる。

３．第３の実施の形態
本実施の形態は、小容量のホッパーを複数個用いている点、および、各ホッパー毎に異物の有無を判定し、検査済み品を各ホッパー毎に回収することで異物を選別する点において、第１の実施の形態および第２の実施の形態と相違する。

このようにすることで、ホッパー毎に収容される粉粒体を少なくして、異物を容易に回収することができる。

図７は、本実施の形態に係る異物の検査・排出装置の模式平面図である。そして、図８は、模式正面図である。また、図９は、要部の模式正面図である。本実施の形態に係る異物の検査・排出装置２は、２０個の小容量のホッパー１１を備えており、ホッパー１１は、それぞれオートチェンジャー４１のターンテーブル上に配置されており、下端に開閉自在なシャッター１１ｃを備えている。オートチェンジャー４１のターンテーブルは、ステッピングモーターなどの駆動により間欠的に回転し、ホッパー１１を順次、粉粒体供給手段１２上に送り込む。

粉粒体供給手段１２は、シャッター開閉機構１２ｅを備えている。粉粒体Ｐが投入されたホッパー１１が粉粒体供給手段１２に送り込まれた後、シャッター開閉機構１２ｅによりシャッター１１ｃが開き、粉粒体Ｐが粉粒体供給手段１２から搬送ベルト１３上に供給される。供給終了後は、シャッター１１ｃが閉じられる。

本実施の形態において、異物の検査・排出装置２は、粉粒体供給手段１２の反転機構４３および清掃エリア４２を備えており、反転機構４３は、粉粒体Ｐの散布を終えた粉粒体供給手段１２を清掃エリア４２に送り込む。清掃エリア４２は、上部にエアブロー部４２ａ、下部に吸引部４２ｂを備えており、送り込まれた粉粒体供給手段１２にエアを吹き付けることでケーシング１２ａおよびローター１２ｂに付着した粉粒体を除去する。そして、清掃が終了した後は、反転機構４３が反転し、粉粒体供給手段１２がターンテーブル上に戻される。

また、異物の検査・排出装置２は、ホッパー（容器）清掃装置４４を備えている。ホッパー清掃装置４４は、シャッター開閉機構を備えており、ホッパー１１に粉粒体Ｐが投入される前にシャッター１１ｃを開いた後、ホッパー１１内を吸引してホッパー１１に付着した粉粒体を除去し、次いでシャッター１１ｃを閉じる。シャッター１１ｃが閉じられた後、必要に応じて次の粉粒体がホッパー１１に投入される。以上の操作を繰り返すことで複数のホッパー１１の粉粒体Ｐが順次搬送ベルト１３上に供給される。

搬送ベルト１３上に供給された粉粒体Ｐにより形成された薄層Ｐｌは、撮像工程に搬送され、撮像手段１５によって撮像され、その画像に基づいて、各ホッパー毎に異物の有無が判定される。画像および判定結果は、異物検出装置１５ｅに記録される。そして、記録された判定結果に基づき異物が混入した粉粒体が選別される。なお、１３ｂは、搬送ベルト１３の駆動装置である。

検査を終えた薄層Ｐｌは、搬送ベルト１３の下流側の端部に設けられた検査済み粉粒体回収部１８で各ホッパー毎に粉粒体回収手段に回収される。検査済み粉粒体回収部１８は、搬送ベルト１３に付着した粉粒体を除去するスクレーパー１８ａ、シューター１８ｂおよび回収容器収納スペース１８ｃを備えている。回収容器収納スペース１８ｃには複数の回収容器が収納されており、回収容器は、ホッパー毎に交換される。なお、４５はイオナイザである。

異物の検査・排出装置２は、清掃エリア４２、ホッパー清掃装置４４を設ける等、チャンバー２１内の清掃機能を充実させている。そこで、チャンバー２１の下部に設けられた収納スペース５１に集塵機５２を設置している。

このように、複数のホッパーを使用して、複数の粉粒体を連続して検査選別することができるため、多品種の粉粒体の異物検査選別に好適であり、かつ、これらの検査作業を連続的に無人で行うことができる。また、ホッパー１つあたりでの粉粒体の供給量が少ないため、適宜、薄層形成手段（均しローラ）を省略することができる。

以上、本発明を実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではない。本発明と同一および均等の範囲内において、上記の実施の形態に対して種々の変更を加えることが可能である。

１、２ 異物の検査・排出装置
１１ ホッパー
１１ａ 本体部
１１ｂ シューター部
１１ｃ シャッター
１２ 粉粒体供給手段
１２ａ ケーシング
１２ｂ ローター
１２ｃ 溝
１２ｄ 気流発生装置
１２ｅ シャッター開閉機構
１３ 搬送ベルト
１３ａ 搬送ベルト支持プレート
１３ｂ 搬送ベルトの駆動装置
１４ 薄層形成手段
１４ａ 均しローラ
１４ｂ クリアランス調整機構
１４ｃ 粉粒体ガイド
１４ｄ、１７ａ、１８ａ スクレーパー
１５ 撮像手段
１５ａ カメラ
１５ｂ 画像データ送信ケーブル
１５ｃ 照明手段
１５ｄ 電源ケーブル
１５ｅ 異物検出装置
１６ 異物排出手段
１６ａ 吸引制御部
１６ｂ 吸引ダクト
１６ｃ 吸い込み口
１７、１８ 検査済み粉粒体回収部
１７ｂ、１８ｂ シューター
１７ｃ、１８ｃ 回収容器収納スペース
２１ チャンバー
２２ 操作盤
２３ 画像モニター
３２ 下部スペース
４１ オートチェンジャー
４２ 清掃エリア
４２ａ エアブロー部
４２ｂ 吸引部
４３ 反転機構
４４ ホッパー清掃装置
４５ イオナイザ
５１ 収納スペース
５２ 集塵機
Ａｂ 気流
Ｃ 隙間
Ｐ （検査対象の）粉粒体
Ｐｌ （粉粒体の）薄層

Claims (13)

1. 粉粒体を所定の速度で水平方向に搬送する搬送ベルトと、
   前記搬送ベルトの上方に配置され、粉粒体を収容するホッパーと、
   前記ホッパーの下端開口部に連結させて配置されており、前記ホッパーに収容された前記粉粒体を前記搬送ベルト上に落下させて供給する粉粒体供給手段と、
   前記搬送ベルト上に供給された前記粉粒体を上方から撮像する撮像手段と、
   撮像結果に基づいて、異物の有無を判定する異物有無判定手段と、
   前記異物が検出された場合に、検出された前記異物を、前記異物近傍の前記粉粒体と共に、前記搬送ベルト上から系外に排出する異物排出手段とを備えていることを特徴とする粉粒体中の異物の検査・排出装置。
2. 前記粉粒体供給手段が、
   前記ホッパーの下方に配置され、軸方向に複数本の溝が形成されたローラを備えており、
   前記ホッパーから前記ローラに供給された所定量の前記粉粒体を、前記ローラを回転させて前記搬送ベルト上に落下させるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の粉粒体中の異物の検査・排出装置。
3. 前記搬送ベルト上に供給された前記粉粒体を、所定の厚みの薄層に形成する薄層形成手段を備えていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の粉粒体中の異物の検査・排出装置。
4. 前記薄層形成手段が、
   前記搬送ベルト上方に所定のクリアランスを設けて配置された円筒状のローラを備えており、
   前記搬送ベルトにより搬送される前記粉粒体を、前記円筒状のローラを回転させて押圧することにより薄層に形成するように構成されていることを特徴とする請求項３に記載の粉粒体中の異物の検査・排出装置。
5. 前記撮像手段が、
   全方向からの光により前記搬送ベルト上に供給された前記粉粒体を照明するドーム照明装置を備えていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の粉粒体中の異物の検査・排出装置。
6. 前記異物排出手段が、
   前記搬送ベルト上方に設けられた吸引ダクトを備えており、
   前記吸引ダクトにより、検出された前記異物を前記異物近傍の前記粉粒体と共に吸引して系外に排出するように構成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の粉粒体中の異物の検査・排出装置。
7. 前記ホッパーが複数設けられており、
   前記ホッパーを順次切り替えて、前記粉粒体供給手段に前記粉粒体を落下させるオートチェンジャーを備えていることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の粉粒体中の異物の検査・排出装置。
8. 所定量の粉粒体を搬送ベルト上に落下させて供給する粉粒体供給工程と、
   前記搬送ベルト上に供給された前記粉粒体を上方から撮像する撮像工程と、
   撮像結果に基づいて、異物の有無を判定する異物有無判定工程とを備えており、
   前記異物が検出された場合には、さらに
   検出された前記異物を、前記異物近傍の前記粉粒体と共に、前記搬送ベルト上から系外に排出する異物排出工程を備えていることを特徴とする粉粒体中の異物の検査・排出方法。
9. 前記粉粒体供給工程が、
   前記粉粒体を収容したホッパーから、前記ホッパーの下方に配置され、軸方向に溝が形成されたローラに前記粉粒体を供給し、前記ローラを回転させて前記搬送ベルト上に前記粉粒体を落下させることにより、前記粉粒体を前記搬送ベルト上に供給する粉粒体供給工程であることを特徴とする請求項８に記載の粉粒体中の異物の検査・排出方法。
10. 前記撮像工程の前に
    前記搬送ベルト上に供給された前記粉粒体を、前記搬送ベルト上において、所定の厚みの薄層に形成する薄層形成工程を備えていることを特徴とする請求項８または請求項９に記載の粉粒体中の異物の検査・排出方法。
11. 前記薄層形成工程が、
    前記搬送ベルト上に供給された前記粉粒体を、円筒状のローラの押圧力により薄層に形成する薄層形成工程であることを特徴とする請求項１０に記載の粉粒体中の異物の検査・排出方法。
12. 前記撮像工程が、
    全方向からの光で照明するドーム照明により、前記搬送ベルト上に供給された前記粉粒体を照明して撮像する撮像工程であることを特徴とする請求項８ないし請求項１１のいずれか１項に記載の粉粒体中の異物の検査・排出方法。
13. 前記異物排出工程が、
    検出された前記異物を、前記異物近傍の前記粉粒体と共に吸引して系外に排出する異物排出工程であることを特徴とする請求項８ないし請求項１２のいずれか１項に記載の粉粒体中の異物の検査・排出方法。

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