JP5996442B2 - Ｘ線検査装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば食品、医薬品、工業製品等の各種製品を収容する個装部と境界部とが交互に複数連続して並ぶ被検査物である連包品を長手方向に搬送しながらＸ線を照射した際のＸ線透過量に基づき、連包品内の異物混入や内容物の欠品、破損等の各種品質検査を行うＸ線検査装置に関するものである。

従来から、生肉，魚などの生鮮食品、パンなどの加工食品、医薬品、工業製品などの製品、あるいは製品を包装したパッケージ内に混入された異物（金属，ガラス，プラスチック，石，骨など）を検出したり、製品の変形（割れや欠け）を検査したり、或いは製品の欠落（個数不足）を検査するＸ線検査装置が知られている。

ところで、この種のＸ線検査装置では、Ｘ線検出器におけるラインセンサの経年変化や、検査時の温度・湿度等の環境要因によって測定精度に大きな誤差が生じることがあるため、Ｘ線検出素子が持つ素子毎の固有データであるＸ線非照射時に得られるオフセットデータと、Ｘ線照射時に得られる感度のばらつきデータとをＸ線非照射時とＸ線照射時にそれぞれ取得し、Ｘ線照射時のデータ（感度のばらつきデータ）からＸ線非照射時のデータ（オフセットデータ）を減算した値が一定となるように素子毎にゲイン調整する感度補正を所定間隔で定期的に行う必要がある。しかしながら、Ｘ線検出器の感度補正は、Ｘ線検出器の検出領域に被検査物が無い状態で実施しなければならず煩雑であった。

下記特許文献１に開示される装置は、上記した問題を解決するため、各種食品からなる被検査体が搬送される検出用パイプを介在するように対向配置されたＸ線発生器とＸ線検出センサとで構成される異物検出手段と、検出用パイプがＸ線検出センサの検出面直上に位置する異物検出位置と検出用パイプがＸ線検出センサの検出面直上の位置から外れて位置する感度補正位置との間で、検出用パイプと異物検出手段とを被検査体の搬送方向と直交する方向に相対移動させる移動機構とを備え、移動機構により検出用パイプと異物検出手段とが相対移動して検出用パイプが感度補正位置にあるときに、感度補正手段によりＸ線検出センサに含まれる複数のＸ線検出素子毎の感度ばらつきを補正するための感度係数を求めている。

特許第４０５０２５４号

ところで、被検査物として、各種製品を包装材に収容する個装部と境界部とが所定間隔で交互に複数連続して並ぶ連包品を品質検査するＸ線検査装置におけるＸ線検出器の感度補正を行う場合、連包品が生産システム全体に亘って搬送されているため、この連包品を通常の搬送領域から取り外した状態で感度補正を行わなければならず非常に煩雑であった。

また、特許文献１の装置では、感度補正の際に被検査物が流動する検出用パイプを引き出す移動機構を備えており、これを適用して、例えば異物検出手段（Ｘ線源とＸ線検出器）を装置本体から引き出す構成とすることも想到し得るが、異物検出手段を装置外部に移動させて感度補正を行うことは、Ｘ線の漏洩につながり、また完全に遮蔽させるには装置が大掛かりなものとなり現実的ではなく、安全性の観点から実施することが困難であり、被検査物が連包品では同様な構成とすることができなかった。

そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであって、Ｘ線検出器を感度補正する際に連包品を取り除くことなく自動的にＸ線検出器の感度補正を行うことのできるＸ線検査装置を提供することを目的としている。

上記した目的を達成するため、本発明の請求項１に記載されたＸ線検査装置は、内容物を収容する複数の個装部と、各個装部の間の境界となる境界部とが交互に並び帯状に連続して搬送される連包品ＷにＸ線を照射するＸ線源３と、前記連包品に照射されたＸ線の透過量に応じた検出値を取得するＸ線検出器４とを有し、
前記連包品を長手方向に沿って搬送しながら前記Ｘ線検出器が取得した検出値を用いて前記連包品の品質検査を行うＸ線検査装置１において、
前記搬送される前記連包品の前記境界部を検出し、前記境界部が前記Ｘ線検出器の検出領域を通過するタイミングと同期する境界信号を生成し出力する境界判別部５と、
前記境界判別部から出力された前記境界信号のタイミングで前記Ｘ線検出器が取得した前記境界部の検出値から前記Ｘ線検出器に含まれる複数のＸ線検出素子毎の感度のばらつきを補正するための各素子に対するゲインを調整して前記Ｘ線検出器の感度補正を行う感度補正処理部７と、
を備えたことを特徴とする。

請求項２に記載されたＸ線検査装置は、請求項１記載のＸ線検査装置において、前記Ｘ線検出器４を構成するラインセンサの補正単位として、前記ラインセンサの各素子単位による補正、前記ラインセンサにおける複数の素子を１ブロックとして複数分割したブロック単位による補正、前記ラインセンサ一列単位の補正の何れかの補正単位を設定する設定操作部１０を備え、
前記感度補正処理部７は、前記設定操作部で設定された前記補正単位毎に、前記境界信号のタイミングで取得した前記検出値を用いて前記Ｘ線検出器の感度補正を行うことを特徴とする。

本発明のＸ線検査装置によれば、境界判別部で検出された連包品における感度補正の影響の少ない境界部で取得した検出値に対して感度補正処理を行うことができるため、Ｘ線検出器の感度補正時機となったときでも連包品を取り外すことなく自動でＸ線検出器４の感度補正を行うことができる。

また、Ｘ線検出部を構成するラインセンサの補正単位として、素子単位の補正、ブロック単位の補正及びラインセンサ一列単位の補正の中から適宜選択可能であるため、装置の処理能力やユーザが求める感度補正の精度に応じて最適な感度補正処理を実現することができる。

本発明に係る第１形態のＸ線検査装置の装置構成を示す概略ブロック図である。 （ａ）は個装体が連続する連包品の境界を判別して生成される境界信号について説明するための説明図であり、（ｂ）は同品のＸ線透過データから境界判別して生成した境界信号について説明するための説明図である。 境界信号生成手段の他の構成例を示す概略ブロック図である。 （ａ）、（ｂ）は境界判別部の他の構成例を示す概略ブロック図である。 Ｘ線検出器を構成するラインセンサの補正単位について説明するための説明図である。 本発明に係る第２形態のＸ線検査装置の装置構成を示す概略ブロック図である。 （ａ）は連包品であるＰＴＰシートの境界を判別して生成される境界信号について説明するための説明図であり、（ｂ）は同品のＸ線透過データから境界判別して生成した境界信号について説明するための説明図である。

以下、本発明を実施するための形態について、添付した図面を参照しながら詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではなく、この形態に基づいて当業者等によりなされる実施可能な他の形態、実施例及び運用技術等はすべて本発明の範疇に含まれる。

なお、本明細書では、測定対象である被検査物として、例えばインスタントラーメンのスープを収容した個装体が複数連続する連包品や薬品（錠剤やカプセル剤）等をＰＴＰ（Press Through Pack）包装したＰＴＰシート等のような各種製品を収容する個装部と、各個装部の間の境界となる境界部とが交互に複数連続して並ぶ帯状の連続体（以下、「連包品Ｗ」という）を例にあげるが、検査対象となる領域（内容物が収容されている領域である）と検査対象でない領域（内容物が収容されていない領域）とが交互に配置され各領域が識別可能なものであれば、特に限定されない。

［第１形態について］
まず、本発明に係る第１形態のＸ線検査装置の構成について、図１を参照しながら説明する。第１形態のＸ線検査装置は、食品工場等の生産ラインの一部として組み込まれる。そして、例えばインスタントラーメンのスープ等の内容物を収容した個装体（個装部）と、各個装体間の境界となるシール部（境界部）とが交互に複数連続して並ぶ連包品Ｗを被検査物をとし、生産ラインを流れてくる連包品Ｗに照射したＸ線の透過量に基づいて被検査物の品質検査を行っている。

図１に示すように、第１形態のＸ線検査装置１は、搬送部２と、Ｘ線源３と、Ｘ線検出器４と、境界判別部５と、記憶部６と、感度補正処理部７と、判定部８と、表示部９と、操作設定部１０とを備えて構成されている。

搬送部２は、複数の駆動ローラ２ａと、これらローラに掛け回された環状の搬送ベルト２ｂとからなるベルトコンベアで構成されている。また、駆動ローラの何れか１つには、ベルト周回用の駆動モータ２ｃが接続されている。搬送部２は、駆動モータ２ｃが駆動制御されることで駆動ローラ２ａが回転し、本装置の前段に設置されるバッファーの役目を担う内容物収容部に一時的に収容された連包品Ｗを搬送ベルト２ｂ上に積載した状態で所定の搬送速度で搬入口から搬出口側に向けて搬送している。

Ｘ線源３は、搬送部２の上方に所定高さ離れて設けられる。Ｘ線発生部３は、金属製の箱体内部に設けられる円筒状のＸ線管を不図示の絶縁油により浸漬した構成であり、Ｘ線管の陰極からの電子ビームを陽極ターゲットに照射させてＸ線を生成している。Ｘ線管は、その長手方向が連包品Ｗの搬送方向となるように配置されている。Ｘ線管により生成されたＸ線は、下方のＸ線検出器４に向けて、不図示のスリットにより略三角形状のスクリーン状となって搬送方向を横切るように照射されるようになっている。

Ｘ線検出器４は、搬送部２の上方のＸ線源３と対向するように搬送部２の下方に設けられ、Ｘ線源３から照射された連包品Ｗを透過したＸ線の透過量を検出するようになっている。このＸ線検出器４は、搬送方向と直交する方向に沿って直線状に等間隔で列設される複数の検出素子であるフォトダイオードと、フォトダイオード上に設けられたシンチレータとを備えたアレイ状のラインセンサで構成され、シンチレータで連包品Ｗを透過したＸ線のエネルギーを吸収して光に変換し、その光をフォトダイオードで電気信号に変換し得られた各素子の検出値を所定間隔で記憶部６に順次出力している。

なお、本形態では、上述したＸ線源３と、Ｘ線検出器４とでＸ線検出部を構成し、搬送される連包品Ｗに対して照射したＸ線の透過量を示す検出値をラインセンサの走査周期で検出し出力している。

境界判別部５は、搬送される連包品Ｗにおける内容物が収容されていない境界部を判別し、この判別した境界部がＸ線検出器４の直上を通過するタイミングと同期した信号である境界信号を生成して感度補正部７と、判定部８に出力している。

また、境界判別部５は、境界部の判別方法として、下記に示すように「検知センサによる境界判別」、「Ｘ線透過データによる境界判別」、「外部からのタイミング信号による境界判別」の何れかの方法を採用することで連包品Ｗの境界部を判別している。以下、各境界部の判別方法を実現するための構成（形態１〜形態３）について説明する。

＜形態１：検知センサにより境界判別する構成について＞
検知センサにより境界判別を行うための構成として、境界判別部５は、境界検知手段５ａと、境界信号生成手段５ｂとを備えている。

境界検知手段５ａは、出射する信号光（赤外線やレーザのような可視光線）の受信状態に基づき、検知物体を検知する反射型センサや投光器及び受光器からなる投受光センサ等の光電センサ、検知物体による電磁気的な変動を検知する電磁気センサ、超音波センサ等の各種検知センサで構成されている。境界検知手段５ａは、搬入口から搬入される連包品Ｗを検知するため、例えば搬送部２の上方に角度調節可能に配置されている。

境界検知手段５ａは、搬送部２によって搬送される連包品Ｗに対して出射された信号光を受光し、その受光した光量（又は応答時間）に基づき、連包品Ｗの境界部を検知したことを示す検知信号を境界信号生成手段５ｂに出力している。

なお、境界検知手段５ａは、連包品Ｗの包装の種類（例えば、アルミ袋、ポリオレフィン系の半透明袋や透明袋）に応じて連包品Ｗにおける境界が識別可能な光電センサを適宜選択して使用する。また、より高精度に連包品Ｗにおける境界検知を実現するため、複数箇所に光電センサを配置して複数方向から連包品Ｗの境界検知を行う構成とすることもできる。

境界信号生成手段５ｂは、境界検知手段５ａからの検知信号を基に、連包品Ｗの境界部がＸ線検出器４のラインセンサ上を通過するタイミングと同期するように所定の信号処理を施すことで、図２（ａ）に示すような境界信号を生成して感度補正部７と、判定部８に出力している。

また、境界信号生成手段５ｂにおいて、境界検知手段５ａを複数箇所に配置した構成とした場合、図３に示すように、各センサで検知した検知信号のタイミングの調整を図るために論理積（ＡＮＤ）や論理和（ＯＲ）などの論理演算をとる信号調整手段５ｃを構成要件として追加することで、より高精度に連包品Ｗにおける個装袋間の境界検知を行うことができる。そして、信号調整手段５ｃにて論理演算処理された信号に対して遅延処理手段５ｄで所定の遅延処理を施すことで境界信号を生成する。

なお、論理演算は、例えば、各センサの検知感度が高い場合には、論理積（ＡＮＤ）をとることで、搬送方向の境界検知のばらつきを吸収することができ、各センサの検知感度が低い場合には、論理和（ＯＲ）をとることで、各センサの検出ミス（見落とし）をカバーすることができる

具体的には、境界検知手段５からの検知信号を、波形整形手段５ｅにて所定の時間内のチャタリングを吸収して波形整形する。そして、波形整形後の信号が、センサ位置からＸ線検出器４のラインセンサまでの搬送距離と搬送速度で予め定まる遅延情報に基づく遅延時間後に出力されるように、遅延処理手段５ｄにて遅延処理を施す。これにより、図２（ａ）に示すような、連包品Ｗにおける個装袋間の境界部を示す信号として境界信号を、より高精度に生成することができる。

＜形態２：Ｘ線透過データにより境界判別する構成について＞
Ｘ線透過データにより境界判別を行うための構成として、図４（ａ）に示すように、境界判別部５は、境界部判別手段５ｆと、境界信号生成手段５ｂとを備えている。

境界部判別手段５ｆは、Ｘ線検出器４で検出した検出値から得られたＸ線透過データと、記憶部６に記憶される連包品Ｗの包装部分を検出するための境界検出用閾値とを比較し、連包品ＷのＸ線透過データから境界検出用閾値未満のデータ部分を境界部（すなわち、内容物が収容される個装部以外のエリア）として判別し、この判別した境界部判別情報を境界信号生成手段５ｂに出力している。

境界信号生成手段５ｂは、境界部判別手段５ｆからの境界部判別情報と、連包品Ｗの搬送に伴い順次検出されるＸ線透過データとを照らし合わし、連包品Ｗの境界部がＸ線検出器４のラインセンサ上を通過するタイミング（すなわち、Ｘ線検出器４で境界部が検出されるタイミング）と同期するように所定の信号処理を施すことで、図２（ｂ）に示すような境界信号を生成して感度補正部７と、判定部８に出力している。

＜形態３：外部からのタイミング信号により境界判別する構成について＞
外部からのタイミング信号により境界判別を行うための構成として、図４（ｂ）に示すように、境界判別部５は、遅延時間算出手段５ｇと、境界信号生成手段５ｂとを備えている。

遅延時間算出手段５ｇは、操作設定部１０で設定される境界信号生成手段５ｂが前処理装置からＸ線検出器４までの搬送距離情報と、連包品Ｗの搬送速度情報とを用いて、前処理装置から搬送された連包品Ｗの境界部がＸ線検出部４に到達するまでの境界部搬送時間を算出し、境界信号生成手段５ｂに出力している。

境界信号生成手段５ｂは、前処理装置から出力される連包品Ｗにおける境界部の搬送タイミング信号を、遅延時間算出手段５ｇで算出した境界部搬送時間分だけ遅延させ、連包品Ｗの境界部がＸ線検出器４の直上を通過するタイミングと同期するように所定の信号処理を施すことで、図２（ａ）に示すような境界信号を生成して感度補正部７と、判定部８に出力している。

なお、前処理装置からの搬送タイミング信号は、連包品Ｗの個装部の搬送タイミングでもよい。この場合、遅延時間算出手段５ｇは、前処理装置からＸ線検出器４までの搬送距離情報と、連包品Ｗの搬送速度情報とを用いて、前処理装置から搬送された連包品Ｗの境界部がＸ線検出部４に到達するまでの個装部搬送時間を算出し、さらに個装部の長さ情報や搬送速度情報から個装部がＸ線検出器４を通過する個装部通過時間を算出する。次に、算出した個装部搬送時間に個装部通過時間分を加味した時間を、境界部が前処理装置からＸ線検出部４に到達するまでの境界部搬送時間として算出する。そして、連包品Ｗにおける個装部の搬送タイミング信号を、算出した境界部搬送時間分だけ遅延させることで境界部の境界信号として生成することができる。

記憶部６は、例えばＲＯＭ，ＲＡＭ等の各種半導体メモリやＨＤＤで構成される各種記憶装置で構成され、Ｘ線検出器４で検出した１ラインあたりの平均検出値を不図示のＡ／Ｄ変換器でＡ／Ｄ変換処理したディジタル値であるＸ線透過データ、感度補正時に使用する装置駆動開始時に取得するＸ線照射前の感度補正用オフセット値及び連包品Ｗの境界部にのみＸ線を照射して得られるＸ線透過データ（すなわち、Ｘ線照射時の感度補正用基準値）、判定部９において判定基準となる閾値情報（異物判定時に使用する異物検出リミット値、欠品判定時に使用する欠品検出リミット値や欠品用検出領域等）の他、Ｘ線検査装置１を構成する各部駆動データを記憶している。また、記憶部６は、境界判別部５がＸ線透過データから境界部を検出する構成の場合、連包品ＷのＸ線透過データから境界部を検出するための境界検出用閾値を記憶する。

感度補正処理部７は、境界判別部５からの境界信号に応じて、感度補正に影響が少ない連包品Ｗの境界部がＸ線検出器４の直上（検出領域）を通過するタイミングで検出された検出値が所定の基準値を満たすように所定の補正処理をして、Ｘ線検出器４の感度補正処理（素子のゲイン調整）を行っている。すなわち、感度補正処理部７は、予め設定されたＸ線検出器４の感度補正時機になると、境界判別部５からの境界信号と同期する連包品ＷにＸ線を照射して得られた境界部の検出値と、記憶部６に記憶されるＸ線照射前の感度補正用オフセット値と、Ｘ線照射時の感度補正用基準値とに基づいて、境界部の検出値が感度補正用基準値となるようにＸ線検出器４の検出素子からの出力値を補正するための補正係数αを算出する。そして、補正単位毎に算出した補正係数αにより素子のゲインを再設定する。具体的には、Ｘ線を照射して得られる境界部の検出値からＸ線照射前のの感度補正用オフセット値を差し引いた値がＸ線照射時の感度補正用基準値となるように補正係数αを算出してゲインを再設定している。

なお、補正係数αによるゲインの再設定は、境界信号に基づき、Ｘ線検出器４が連包品Ｗの境界部を検出するタイミングで行っている。これにより、補正係数αによるゲインの再設定に伴う再設定前のＸ線透過データとの検出誤差が生じることを防止することができる。

感度補正処理部７におけるラインセンサの補正単位としては、例えば図５に示すように、Ｘ線検出器４を構成するラインセンサにおける「素子単位の補正」、「ブロック単位（複数個の素子がユニット化されている場合は、そのユニット単位）の補正」及び「ラインセンサ一列単位の補正」の３通りがあり、設定操作部１０で予め設定される。なお、上記補正単位の設定は、設定操作部１０による設定の他、予めデフォルトとして補正単位が設定された構成でもよい。

感度補正に関し、補正単位が素子単位のときは、各素子の検出値について補正を行う。また、補正単位がブロック単位の補正及びラインセンサ一列単位のときは、対象単位を構成する素子の平均検出値を算出し、この平均検出値について補正を行う。なお、補正単位が素子単位又はブロック単位の場合は、補正回数が複数となるため、各補正単位の補正係数αを各単位の補正がラインセンサ一列分全て完了するまで記憶部６に一時的に保存しておき、補正単位全ての補正係数αの算出が完了した時点で一括して補正処理を行う。

判定部８は、異物判定手段８ａと、欠品判定手段８ｂとで構成され、記憶部６に記憶されるＸ線透過データから生成するＸ線画像と、境界判別部５からの境界信号とに基づき、操作設定部１０で設定された検査内容に応じた連包品Ｗの品質検査（各個装部に収容された内容物の検査、境界部を含めた連包品Ｗ全体の検査を含む）を行い、この検査結果（異物有無判定、良否判定等）を装置備え付けの表示部８や後処理装置に出力している。
なお、Ｘ線画像は、Ｘ線透過データをそのままＸ線画像として使用してもよいが、ここでは、例えばＸ線透過データに対し、連包品Ｗに吸収されたＸ線吸収量を示すデータに対数変換等の変換を行って、吸収量が大きいほど濃度が高くなる画像となるように生成している。

異物判定手段８ａは、連包品ＷのＸ線画像に対して微分フィルタやラプラシアンフィルタ等の所定の特徴抽出フィルタ処理を施して異物情報より強調して抽出し易くした画像（異物強調画像）を生成し、その異物強調画像における個装部内に他の部分より濃度が高い部分が存在するとき、その濃度が高い部分を異物として判断している。さらに説明すると、異物判定手段８ａは、境界判別部５からの境界信号により連包品ＷのＸ線画像の個装部を特定し、この個装部の異物強調画像と、設定操作部１０により予め設定された異物検出リミット値とを比較し、異物検出リミット値を超える部分があれば、異物が混入していると判断し、異物有りを示す選別信号を出力している。なお、異物検出リミット値は、連包品Ｗ毎にその内容物に応じて、適宜設定操作部１０から設定可能となっている。

欠品判定手段８ｂは、境界判別部５からの境界信号により連包品ＷのＸ線画像の個装部を特定し、この個装部のＸ線画像の中に予め設定される欠品検出リミット値より低い部分（Ｘ線透過量が大きい）が所定の面積あれば、連包品Ｗ中にある内容物が所定量収容されていないと判別し、欠品有りを示す選別信号を出力している。

また、欠品判定手段８ｂは、上記のように連包品Ｗの個装部を特定すると、連包品Ｗに応じて予め設定された欠品用検出領域を用い、この欠品用検出領域の各個装部に内容物と同等の濃度が存在する面積に応じて内容物の有無や破損等の有無を判別し、不良品有りを示す選別信号を出力している。なお、欠品検出リミット値や欠品用検出領域は、連包品Ｗの種類（内容物の形状等）に応じて、適宜設定操作部１０から設定可能となっている。

表示部９は、液晶ディスプレイ等の各種表示機器で構成され、判定部８で判定された判定結果（異物判定情報や欠品判定情報）に関する表示、感度補正に関する表示（補正単位の設定や感度補正処理完了通知）等、Ｘ線検査装置１の駆動に必要な各種設定内容の表示等を行っている。

操作設定部１０は、連包品Ｗに対応する判定処理に必要な条件（例えば搬送する連包品Ｗの情報（種類、内容物の数、形状等）の設定、異物判定や欠品判定に用いる各種閾値情報等）の設定、感度補正に関する処理（補正単位の設定、感度補正用オフセット値の出力指示）、Ｘ線検査結果の表示形態の設定）等、Ｘ線検査装置１を駆動する上で必要な設定内容等の入力や各部の駆動指示を与えるためにユーザが操作する複数のキーやスイッチ等で構成される。

次に、上述した第１形態のＸ線検査装置１における感度補正に関する一連の処理動作について説明する。
ここでは、Ｘ線検出器４の補正単位としてブロック単位の感度補正を実施する際の処理動作例とし、Ｘ線検査に関する処理内容については説明を省略する。

装置運転開始前には予め検出素子及びＡ／Ｄ変換器等で感度補正用オフセット値＋感度補正用基準値が飽和しない最大出力値近くの値となるような感度補正用基準値が記憶部６に記憶されている。また、装置運転開始前の処理として、設定操作部１０を所定操作して、Ｘ線検出器４の感度補正の補正単位がブロック単位による補正となるように設定するとともに、Ｘ線照射前のＸ線検出器４における各ブロック単位の出力値を感度補正用オフセット値として記憶部６に記憶する。

次に、装置の駆動を開始し、最初の境界信号のタイミングで検出された連包品Ｗにおける境界部の検出値を用いて設定されたブロック毎の平均検出値を算出するとともに、各ブロックの感度補正用基準値及び感度補正用オフセット値を用いて補正係数αを算出し、ゲインを設定する。そして、設定された感度補正時機になるまで搬送される連包品ＷのＸ線検査を実施する。

感度補正時機となると、境界判別部５からの境界信号と同期して連包品ＷにＸ線を照射して得られた境界部の検出値からブロック毎の平均検出値を算出する。次に、算出した平均検出値と、記憶部６に記憶される対応するブロックの感度補正用基準値及び感度補正用オフセット値を用いて補正係数αをブロック単位で算出する。このとき、ラインセンサ一列全ての補正が完了するまで記憶部６に逐次保存する。

そして、全ブロックに対する補正係数αの算出が完了すると、算出した補正係数αにより一括して各ブロックに対応する検出素子のゲインを再設定し、Ｘ線検出器４の感度補正を終了する。以降、感度補正時機が来たときは、上述した処理手順に沿ってＸ線検出器４の感度補正を実施する。

［第２形態について］
次に、本発明に係る第２形態のＸ線検査装置１について説明する。なお、以下の説明では、第１形態の構成要件と同一の構成について同符号を付してその説明を省略し、異なる構成要件についてのみ説明する。

本形態の被検査物となる連包品Ｗは、薬剤（錠剤やカプセル剤）等の内容物を収容する個装部である収容凹部が境界部を介して複数列設された容器フィルムと、収容凹部に内容物を収容した収容凹部を塞ぐようにして容器フィルムの裏側に取着されるカバーフィルムとを有するＰＴＰシートである。従来品のＰＴＰシートは、容器フィルムがＰＰ（ポロプロピレン）等の樹脂材料により形成されていたが、近年では遮光性や防湿性等の向上を図るといった観点から、容器フィルム及びカバーフィルムが何れもアルミニウム等の金属ラミネートフィルムで形成されたものが製造されるようになっている。

このため、従来の検査装置ではＣＣＤカメラの撮像画像から異物混入検査、欠品検査、破損検査等を行っていたが、容器フィルムの材質が樹脂材料から不透明な金属材料に変更されたことで内容物の状態が確認できないという問題が起こっている。
そこで、第２形態のＸ線検査装置１を採用することで、この種の連包品ＷにＸ線を照射して得られるＸ線透過データから異物混入検査、欠品検査、破損検査等を実施している。

図６に示すように、第２形態のＸ線検査装置は、薬品等の包装に用いられるＰＴＰ包装された連包品Ｗ（ＰＴＰシート）を検査する装置であり、生産ライン上に組み込まれた構成となっている。

第２形態のＸ線検査装置１における第１形態のＸ線検査装置１との変更点としては、まず搬送部２の構成としてベルトコンベアによる連包品Ｗの搬送ではなく、本装置の前段の前処理装置（例えば、包装機）と後段の後処理装置（例えば、切断機）との間で所定の張力を掛けた状態で搬送するように、連包品Ｗを第１搬送ローラ２ｄと第２搬送ローラ２ｅに掛け回されている。また、連包品Ｗが水平方向ではなく上下方向に搬送される部分にＸ線源３とＸ線検査器４を配設して、生産ラインの包装機と切断機の間に組み込むようにすると、生産ラインの全体構成（前後段）を変更することなくＸ線検査装置１を配置できる。なお、図中では、連包品Ｗを上から下に向かって搬送しているが、下から上に搬送する構成でもよい。

境界判別部５の構成としては、第１形態と同様に、各種光電センサや電磁気センサ等の検知センサにより各収容凹部の間隙である境界部を判別する構成（形態１）の他、Ｘ線検出部で検出したＸ線透過データから連包品Ｗの境界部を判別する構成（形態２）、前処理装置から入力される連包品Ｗにおける境界部の搬送タイミング信号により境界部を判別する構成（形態３）とすることもできる。

形態１により検知センサにより境界判別を行う場合は、搬送される連包品Ｗに対して出射された信号光を受光し、その受光した光量（又は応答時間）に基づき、連包品Ｗの境界部を検知したことを示す検知信号を境界信号生成手段５ｂに出力し、連包品Ｗの境界部がＸ線検出器４のラインセンサ上を通過するタイミングと同期するように所定の信号処理を施すことで、図７（ａ）に示すような境界信号を生成して感度補正部７と、判定部８に出力している。

形態２によりＸ線透過データより境界判別を行う場合は、境界部判別手段５ｆで判別された境界部がＸ線検出器４のラインセンサで検出されるタイミングと同期するように所定の信号処理を施すことで、図７（ｂ）に示すような境界信号を生成して感度補正部７と、判定部８に出力している。

形態３により外部からのタイミング信号により境界判別を行う場合は、前処理装置から入力した連包品Ｗにおける境界部の搬送タイミング信号を、遅延時間算出手段５ｇで算出した境界部搬送時間だけ遅延させることで、図７（ａ）に示すような境界信号を生成して感度補正部７と、判定部８に出力している。

また、第１形態と同様に、境界信号生成手段５ｂにおいて各種センサから構成された境界検知手段５ａを複数箇所に配置する場合、図３に示すように信号調整手段５ｃ、遅延処理手段５ｄ、波形整形手段５ｅを適宜具備させることで、高精度に境界部を検出することができる。

感度補正処理部７は、境界判別部５からの境界信号に応じて、感度補正に影響が少ない連包品Ｗの境界部がＸ線検出器４の検出領域を通過するタイミングでラインセンサの補正単位毎に感度補正処理（素子のゲイン調整）を行っている。なお、感度補正処理内容や、補正処理タイミング等は第１形態と同様である。

次に、第２形態のＸ線検査装置１における感度補正に関する一連の処理動作について説明する。
ここでは第１形態の処理動作と同様に、Ｘ線検出器４の補正単位としてラインセンサ一列単位の感度補正を実施する際の処理動作例とし、Ｘ線検査に関する処理内容については説明を省略する。

装置運転開始前には予め検出素子及びＡ／Ｄ変換器等で感度補正用オフセット値＋感度補正用基準値が飽和しない最大出力値近くの値となるような感度補正用基準値が記憶部６に記憶されている。また、装置運転開始前の処理として、設定操作部１０を所定操作して、Ｘ線検出器４の感度補正の補正単位がラインセンサ一列単位による補正となるように設定するとともに、Ｘ線照射前のＸ線検出器４におけるラインセンサ一列分の出力値を感度補正用オフセット値として記憶部６に記憶する。

次に、装置の駆動を開始し、最初の境界信号のタイミングで検出された連包品Ｗにおける境界部の検出値を用いて設定されたラインセンサ一列分の平均検出値を算出するとともに、ラインセンサ一列分の感度補正用基準値及び感度補正用オフセット値を用いて補正係数αを算出し、ゲインを設定する。そして、設定された感度補正時機になるまで搬送される連包品ＷのＸ線検査を実施する。

感度補正時機となると、境界判別部５からの境界信号と同期して連包品ＷにＸ線を照射して得られた境界部のＸ線透過データからラインセンサ一列分の平均検出値を算出する。次に、算出した平均検出値と、記憶部６に記憶される感度補正用基準値及び感度補正用オフセット値を用いて補正係数αを算出する。

そして、算出した補正係数αにより検出素子のゲインを再設定し、Ｘ線検出器４の感度補正を終了する。以降、感度補正時機が来たときは、上述した処理手順に沿ってＸ線検出器４の感度補正を実施する。

以上説明したように、上述した第１及び第２形態のＸ線検査装置１は、境界判別部５で検出した連包品Ｗの境界部である境界部がＸ線検出器４のラインセンサ上を通過するタイミングと同期するように所定の信号処理を施して境界信号を得る。次に、感度補正処理部７は、予め設定されたＸ線検出器４の感度補正時機になると、境界判別部５からの境界信号と同期して得られた連包品Ｗにおける境界部の検出値と、記憶部６に記憶されるＸ線照射前の感度補正用オフセット値と、Ｘ線照射時の感度補正用基準値とに基づいて、境界部の検出値が感度補正用基準値となるようにＸ線検出器４の検出素子からの出力値を補正するための補正係数αを算出する。そして、補正単位毎に算出した補正係数αにより素子のゲインを再設定し、Ｘ線検出器４を構成するラインセンサの感度補正を行っている。

これにより、搬送される連包品Ｗにおいて感度補正の影響の少ない境界部で取得した検出値に対して感度補正処理を行うことができるため、Ｘ線検出器４の感度補正時機となったときに連包品Ｗを取り外すことなく自動でＸ線検出器４の感度補正を行うことができる。

また、Ｘ線検出部４を構成するラインセンサの補正単位として、素子単位の補正、ブロック単位の補正及びラインセンサ一列単位の補正の３通りが選択可能であるため、装置の処理能力やユーザが求める感度補正の精度に応じて最適な感度補正処理を実現することができる。

ところで、上述した形態では、判定部８の判定処理内容として搬送される連包品Ｗの品質検査を行う構成で説明したが、これに限定されることはない。例えば、境界判別部５で搬送される連包品Ｗにおける個装部を判別し、境界信号の入力タイミングから次の入力タイミングまでＸ線検出器４で検出したＸ線透過量に基づくライン質量値を積算して内容物の質量を取得する構成としてもよい。また、このような内容物質量測定機能を追加した構成としてもよい。

１…Ｘ線検査装置
２…搬送部
３…Ｘ線源
４…Ｘ線検出器
５…境界判別部（５ａ…境界検知手段、５ｂ…境界信号生成手段、５ｃ…信号調整手段、５ｄ…遅延処理手段、５ｅ…波形成形手段、５ｆ…境界部判別手段、５ｇ…遅延時間算出手段）
６…記憶部
７…感度補正処理部
８…判定部（８ａ…異物判定手段、８ｂ…欠品判定手段）
９…表示部
１０…操作設定部

Claims (2)

1. 内容物を収容する複数の個装部と、各個装部の間の境界となる境界部とが交互に並び帯状に連続して搬送される連包品（Ｗ）にＸ線を照射するＸ線源（３）と、前記連包品に照射されたＸ線の透過量に応じた検出値を取得するＸ線検出器（４）とを有し、
   前記連包品を長手方向に沿って搬送しながら前記Ｘ線検出器が取得した検出値を用いて前記連包品の品質検査を行うＸ線検査装置（１）において、
   前記搬送される前記連包品の前記境界部を検出し、前記境界部が前記Ｘ線検出器の検出領域を通過するタイミングと同期する境界信号を生成し出力する境界判別部（５）と、
   前記境界判別部から出力された前記境界信号のタイミングで前記Ｘ線検出器が取得した前記境界部の検出値から前記Ｘ線検出器に含まれる複数のＸ線検出素子毎の感度のばらつきを補正するための各素子に対するゲインを調整して前記Ｘ線検出器の感度補正を行う感度補正処理部（７）と、
   を備えたことを特徴とするＸ線検査装置。
2. 前記Ｘ線検出器（４）を構成するラインセンサの補正単位として、前記ラインセンサの各素子単位による補正、前記ラインセンサにおける複数の素子を１ブロックとして複数分割したブロック単位による補正、前記ラインセンサ一列単位の補正の何れかの補正単位を設定する設定操作部（１０）を備え、
   前記感度補正処理部（７）は、前記設定操作部で設定された前記補正単位毎に前記境界信号のタイミングで取得した前記検出値を用いて前記Ｘ線検出器の感度補正を行うことを特徴とする請求項１記載のＸ線検査装置。

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