JP6100141B2 - Ｘ線検査装置 - Google Patents

Description

本発明は、Ｘ線検査装置に関する。

例えば、食料品や医薬品、工業製品などの被検査物に対して、Ｘ線を照射して、Ｘ線の透過量から被検査物中の異物等を検出するＸ線検査装置が知られている。この種のＸ線検査装置は、Ｘ線発生装置が例えば上方に設けられ、試料搬送経路のベルトコンベアによって搬送される被検査物に上方からＸ線が照射される。そして、ベルトコンベアを構成する第１のベルトと第２のベルトとの間隙を通過するＸ線を、その下方に配置したＸ線検出部で検出する。なお、Ｘ線検査装置には、上記とは逆に、Ｘ線発生装置が下方に設けられ、第１のベルトと第２のベルトとの間隙を通過するＸ線を、被検査物の上方に離間配置したＸ線検出部で検出するものもある（特許文献１等参照）。

特開平８−１１４５６０号公報 特開２００１−３１１７００号公報

しかしながら、上記した従来構成のＸ線検査装置は、被検査物下面からＸ線検出部までの距離が大きくなる。これは、被検査物からＸ線検出部までの間に、試料搬送手段であるベルトコンベアの厚み分の距離、例えば１５０ｍｍ程度を確保しなければならないためである。その結果、Ｘ線検出部に到達するまでにＸ線が広がり、像が大きくなって、ボケが生じ、高精細な画像が得にくい。
また、Ｘ線発生装置が下方に設けられる上記のＸ線検査装置の場合でも、Ｘ線検出部が被検査物の上方に離間配置されるため、同様にＸ線が広がり、高精細な画像が得にくい。なお、この構成の場合、被検査物を透過したＸ線は遮るものがなく直接Ｘ線検出部に入るため、コントラストは良好となる。

これに対し、被検査物とＸ線検出部までの距離を短くする構成もある（特許文献２参照）。このＸ線検査装置は、搬送系であるベルトコンベアの空間内にＸ線検出部を配置して、上面のベルト１枚分をＸ線が透過するようにして、被検査物とＸ線検出部を接近させている。ところが、Ｘ線検出部が被検査物に接近、すなわちベルト１枚分の厚み分であるおよそ２０ｍｍまでに接近する分、ボケは少なくなるが、Ｘ線がベルトを透過することから、コントラストが劣化する。特に被検査物が、薄いもの、厚みがなく高さのないものの場合、ベルトの厚みが起因して、コントラストが強調されなくなって、像がはっきりしなくなる。

本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、その目的は、ボケのない鮮明な画像が得られ、しかも、画像のコントラストが劣化しないＸ線検査装置を提供することにある。

次に、上記の課題を解決するための手段を、実施の形態に対応する図面を参照して説明する。
本発明の請求項１記載のＸ線検査装置１は、Ｘ線発生装置２と、
前記Ｘ線発生装置２からのＸ線６が照射される被検査物１２を前記Ｘ線発生装置２に対して移動させる搬送手段３と、
前記被検査物１２を挟み前記Ｘ線発生装置２の反対側で前記被検査物１２に接触し得る位置に設けられ、前記被検査物１２を透過したＸ線６を検出するＸ線検出部４と、
前記Ｘ線検出部４のＸ線検出面１６を覆うように取り付けられる摩耗保護部材５と、
を具備することを特徴とする。

このＸ線検査装置１では、被検査物１２が搬送手段３によって搬送され、Ｘ線検査装置１の設けられる位置に到達すると、Ｘ線発生装置２からのＸ線６が被検査物１２に照射される。Ｘ線６は、被検査物１２を透過し、Ｘ線発生装置２と反対側に抜ける。被検査物１２のＸ線発生装置２と反対側にはＸ線検出部４が設けられており、Ｘ線検出部４は搬送される被検査物１２と接触し得る位置に設けられている。Ｘ線検出部４には、被検査物１２を透過したＸ線が入るＸ線検出面１６を覆うように摩耗保護部材５が取り付けられており、すなわち、このＸ線検出面１６が保護された状態となって摩耗保護部材５に被検査物１２が接触する。被検査物１２を透過して被検査物１２から抜け出たＸ線６は、被検査物１２に接している摩耗保護部材５を介してＸ線検出面１６からＸ線検出部４に直ちに入り検出される。つまり、Ｘ線６は、被検査物１２とＸ線検出部４との空隙を通ることなくＸ線検出部４にて検出される。このように、本構成では、被検査物１２を透過したＸ線６は、基本的に被検査物１２とＸ線検出部４との空隙を通ることなく、Ｘ線検出部４に直ちに入り検出される。このため、Ｘ線検出部４にて検出されるＸ線６には、従来装置のように被検査物１２からＸ線検出部が離間配置される場合に比べ、大きな広がりが生じない。これにより、検出画像のボケが抑制される。また、搬送手段のベルト等を透過することなく、被検査物１２から抜け出たＸ線６が直接Ｘ線検出部４に検出されるので、コントラストの劣化も生じない。

本発明の請求項２記載のＸ線検査装置は、請求項１記載のＸ線検査装置１であって、
前記摩耗保護部材５が、前記Ｘ線検出部４のＸ線検出面１６に対して交換可能に着脱自在とされて取り付けられていることを特徴とする。

このＸ線検査装置１では、被検査物１２の摺接によって摩耗保護部材５が磨り減った際、摩耗保護部材５がＸ線検出面１６から取り外され、新たな摩耗保護部材５がＸ線検出面１６に取り付けられる。つまり、摩耗保護部材５の容易な交換が可能となる。

本発明に係る請求項１記載のＸ線検査装置によれば、搬送される被検査物と接触し得る位置にＸ線検出部が設けられ、被検査物を透過したＸ線が入るＸ線検出面には摩耗保護部材が取り付けられており、被検査物を透過して被検査物から抜け出たＸ線は、この被検査物に接している摩耗保護部材を介してＸ線検出面からＸ線検出部に直ちに入り検出することができる。すなわち、Ｘ線は、被検査物とＸ線検出部との空隙を通ることなくＸ線検出部にて検出されることとなるので、Ｘ線検出部ではボケのない鮮明な画像が得られ、しかも、画像のコントラストが劣化することがない。そして、Ｘ線検出部には摩耗保護部材が取り付けられていることから、被検査物が接触してもＸ線検出部自体は保護されるようになり、この接触による損傷や汚損、摩耗から保護される効果を得られる。

本発明に係る請求項２記載のＸ線検査装置によれば、摩耗保護部材が交換可能に着脱自在とされることで、被検査物の接触や搬送による摺接によって摩耗保護部材が磨り減る、損傷する等を起こしても、この摩耗保護部材を取り外して新たな摩耗保護材を取り付けることができ、容易な交換を可能とし、Ｘ線検出部の摩耗を安価に抑止できる。

本発明の実施形態に係るＸ線検査装置の構成を表した概念図である。 図１の要部拡大図である。 （ａ）は搬送される被検査物がＸ線発生装置に到達前の動作説明図、（ｂ）は搬送される被検査物がＸ線発生装置に到達した動作説明図、（ｃ）は搬送される被検査物がＸ線発生装置を通過した直後の動作説明図である。 Ｘ線の照射方向が水平方向である横タイプの変形例に係るＸ線検査装置の構成を表す概念図である。 Ｘ線の照射方向が上から下方向である他の変形例に係るＸ線検査装置の構成を表す概念図である。

以下、本発明に係る実施形態を図面を参照して説明する。
図１は本発明の実施形態に係るＸ線検査装置の構成を表した概念図、図２は図１の要部拡大図である。
本実施形態に係るＸ線検査装置１は、Ｘ線発生装置２と、搬送手段であるベルト搬送装置３と、Ｘ線検出部４と、摩耗保護部材５と、を構成の要部に備える。

Ｘ線発生装置２は、Ｘ線６を発生するＸ線管（図示略）の周囲を、遮蔽板（図示略）にて覆うことにより、Ｘ線６の漏洩を防ぐように構成されている。遮蔽板は、鉛等の遮蔽材が内貼りされてなる。Ｘ線発生装置２は、Ｘ線検査装置１の本体をなす筐体７に固定され、上方に向けてＸ線６を照射させる。Ｘ線６は、Ｘ線管から上方に広がる略円錐状に照射し、その後、Ｘ線発生装置２の天板部に形成されたスリット状長穴を介して、図１に矢線で示すように、上方に向けて紙面垂直方向に広がる略三角形状のスクリーン状（面状）となって照射する。

ベルト搬送装置３は、筐体７に固定される。ベルト搬送装置３は、それぞれが駆動ローラ８、従動ローラ９を対で備える第１ベルトコンベア１０と、第２ベルトコンベア１１とを、水平方向に連ねてなる。被検査物１２は、第１ベルトコンベア１０及び第２ベルトコンベア１１の上側のベルト１３に載置されて図１の左方向へ搬送される。これにより、ベルト搬送装置３は、Ｘ線発生装置２からのＸ線６が照射される被検査物１２をＸ線発生装置２に対して移動させる。

第１ベルトコンベア１０の搬送方向下流側（図１のコンベア１０左端側）と、第２ベルトコンベア１１の搬送方向上流側（図１のコンベア１１右端側）とは、僅かに離間され、Ｘ線照射間隙１４（図２参照）を形成している。Ｘ線発生装置２から出射されたＸ線６は、このＸ線照射間隙１４を通り上方へ照射される。これにより、第１ベルトコンベア１０の上側のベルト１３から、第２ベルトコンベア１１の上側のベルト１３へ受け渡されるように移載されるときの被検査物１２に、下側からＸ線６が直接照射されるようになっている。

Ｘ線検出部４は、筐体７の上部に配置され、Ｘ線発生装置２から照射されたＸ線６を受けるように構成されている。Ｘ線検出部４は、金属箱であるケースに収容されたＸ線検出素子がＸ線を受けてＸ線を検出するようになっている。ケース１５は、略平坦に形成された下面にスリット（図示略）を有している。スリットは、下面の板金に横方向（図２の紙面垂直方向）に延びるように穿設された長穴に、Ｘ線６を透過させる樹脂材がシリコン材等で防水されて取り付けられている。このスリットは、Ｘ線発生装置２から照射された面状のＸ線６を通す。すなわち、スリットが形成された横方向とは、面状のＸ線６を通し得る方向である。そして、このＸ線６を、ケースに収容されたＸ線検出素子で受ける。本構成では、このスリットを含めた下面部分がＸ線検出部４のＸ線検出面１６とされる。Ｘ線検出部４では、Ｘ線検出素子で受けたＸ線６を光変換し、さらに電気信号に変換してＸ線処理部（図示略）に出力する。

Ｘ線検出部４は、被検査物１２を挟みＸ線発生装置２の反対側で筐体７に固定される。Ｘ線検出部４は、Ｘ線発生装置２に対し、被検査物１２の搬送方向に沿う方向では移動不能となって筐体７に固定される。本構成において、このＸ線検出部４は、「被検査物１２に接触し得る位置」に設けられ、このＸ線検出部４のＸ線検出面１６に対して被検査物１２が通過し、この被検査物１２を透過するＸ線６を検出する。Ｘ線検出部４と被検査物１２との距離Ｓは、ベルト１３からＸ線検出部４までの距離をＨ、被検査物１２の厚みをＴとすると、Ｓ＝Ｈ−Ｔ≒０となっている。

一方、Ｘ線検出部４は、アジャスト機構によって、被検査物１２に接近離反する方向に、移動可能に設けられることが望ましい。アジャスト機構は、例えば筐体７から回転自在に突設した複数のスタッドボルト（図示略）に、ケース１５に固着した複数のナット（図示略）のそれぞれを螺合するもの等が挙げられる。これにより、Ｘ線検出部４は、スタッドボルトを回転することにより、被検査物１２に対し接近離反方向に移動可能となる。このアジャスト機構によって、Ｘ線検出部４を、上記の「被検査物１２に接触し得る位置」に高精度に位置決めすることが可能となる。

なお、Ｘ線検出部４は、被検査物１２がパウチ等の押し潰し可能な柔軟性のある膨出部分を有するものである場合、被検査物１２を若干押圧する位置に配置されていてもよい。これにより、パウチ等の被検査物１２は、平坦な形状に矯正され、より正確なＸ線６の検出が実現する。この際のＸ線検出部位置は、上記のアジャスト機構によって実現することができる。
さらに、パウチ等の押し潰し可能な被検査物１２を接触させながら搬送する場合を考慮して、ケース１５のＸ線検出面１６は、少なくとも上流側受入端縁部を面取りすることが望ましい。例えば図２の一点鎖線で示すようなテーパー１７を面取り部とし、傾斜形成する。これにより、テーパー１７によって、膨出状態の被検査物１２を引っ掛かりにくくして、Ｘ線検出部４に接触させることができる。

摩耗保護部材５は、Ｘ線検出部４のＸ線検出面１６に取り付けられる。この摩耗保護部材５は、搬送される被検査物１２に接触し得る位置に設けられるＸ線検出部４を、被検査物１２の接触から保護し、この被検査物１２によるＸ線検出部４自体の摩耗等を防ぐ。すなわち、摩耗保護部材５は、Ｘ線検出部４のＸ線検出面１６を覆うことで、搬送される被検査物１２がＸ線検出部４に対して接触することがあっても保護するものである。なお、上記したテーパー１７を有する場合には、摩耗保護部材５は、このテーパー１７に沿って取り付けられる。そして、この摩耗保護部材５は、Ｘ線検出部４に対して着脱自在に取り付けられることが好ましい。

摩耗保護部材５としては、シート状の形状が好ましく、例えば樹脂シートが用いられる。樹脂シートの素材としては、耐摩耗性が良好であり、Ｘ線６に強いものであることが望ましい。このような特性を有する樹脂シートとしては、例えば耐熱性、電気絶縁性もあるポリイミドが挙げられる。

また、樹脂シートは、一方の面に粘着剤が、積層や塗膜、貼着などの手段で設けられることで、交換可能、すなわち貼り替えが可能となるものであることがより望ましい。この種の樹脂シートとしては、例えば市販のポリイミドシールやポリイミドテープなどを使用することができる。

その他、摩耗保護部材５は、上記した特性である耐摩耗性や耐熱性、電気絶縁性や耐Ｘ線性を有するもの、特に耐Ｘ線性、耐摩耗性を有する素材であれば、いずれの素材を用いてもよく、例えばカーボンを素材とするシート材やフィルム材などを用いることもできる。

次に、上記構成を有するＸ線検査装置１の作用を説明する。
図３（ａ）は搬送される被検査物がＸ線発生装置に到達前の動作説明図、（ｂ）は搬送される被検査物がＸ線発生装置に到達した動作説明図、（ｃ）は搬送される被検査物がＸ線発生装置を通過した直後の動作説明図である。
Ｘ線検査装置１では、図３（ａ）に示すように、被検査物１２が搬送手段３によって搬送され、図３（ｂ）に示すように、Ｘ線検査装置１の設けられる位置に到達すると、Ｘ線発生装置２からのＸ線６が被検査物１２に照射される。Ｘ線６は、移動する被検査物１２を透過し、Ｘ線発生装置２と反対側に抜ける。被検査物１２のＸ線発生装置２と反対側にはＸ線検出部４が設けられており、Ｘ線検出部４は搬送される被検査物１２と接触し得る位置に設けられている。すなわち、被検査物１２は、Ｘ線検出部４のＸ線検出面１６に取り付けられた摩耗保護部材５と接触する。被検査物１２を透過して被検査物１２から抜け出たＸ線６は、被検査物１２に接している摩耗保護部材５を介してＸ線検出部４に直ちに入り検出される。つまり、Ｘ線６は、被検査物１２とＸ線検出部４との空隙を通ることなくＸ線検出部４にて検出される。

本構成では、大きさが多様な被検査物を検査するのではなく、ほぼ同じ大きさ及び形状の被検査物１２を連続して検査する。被検査物１２としては、一般的な定形の食料品や工業製品の他、例えば、厚さ数ｍｍのもの（例えば粉薬を収容したテープ状薬袋）なども挙げることができる。また、被検査物１２としては、柔軟な材質、例えば湿布剤等をラミネート加工することで、表面が盛り上がったパウチなどを挙げることができる。さらに、被検査物１２としては、所定間隔に錠剤を収容した薬剤収容部分１８が突設されたシートをテープ状に連ねた医薬品の包装体、所謂薬品包剤２０など（図４参照）を挙げることができる。

Ｘ線検出部４は、搬送されてくる被検査物１２と接触し得る位置に据え付けられているので、略所定間隔ごとに新たに搬送されてくる被検査物１２と次々と接触することとなる。従って、被検査物１２は、Ｘ線検出部４に接触しながら移動、すなわち摺接することとなる。

なお、被検査物１２が、テープ状薬袋やパウチ等の場合、容積は一定であっても、外形状が変わる場合がある。例えば粉薬が搬送方向一端側に片寄ってその大部分が収容されている場合等である。このような場合、被検査物１２とＸ線検出部４との間には希に僅かな空隙が形成されることがある。本明細書で言うＸ線検出部４の「被検査物１２に接触し得る位置」とは、このような被検査物１２の物質特性や製品の寸法公差等によって被検査物１２とＸ線検出部４との間に僅かな空隙が形成されてしまうような場合の位置関係も含む。また、被検査物１２とＸ線検出部４とが接していなくても、両者の間隔が限りなくゼロに近い場合の位置関係も含むものとする。

このように、本構成では、被検査物１２を透過したＸ線６は、基本的に被検査物１２とＸ線検出部４との空隙を通ることなく、被検査物１２に接しているＸ線検出部４に直ちに入り検出される。このため、Ｘ線検出部４にて検出されるＸ線６には、従来装置のように被検査物１２からＸ線検出部が離間配置される場合に比べ、大きな広がりが生じない。これにより、検出画像のボケが抑制される。また、ベルト１３を透過することなく、被検査物１２を透過したＸ線６が直接Ｘ線検出部４に検出されるので、コントラストの劣化も生じない。

被検査物１２を透過したＸ線６がＸ線検出部４に検出された後、被検査物１２は、図３（ｃ）に示すように、ベルト搬送装置３によって搬送方向下流側へと搬送される。これにより、１つの被検査物１２のＸ線検査が終了する。Ｘ線発生装置２およびＸ線検出部４は、ベルト搬送装置３によって送られてくる次の被検査物１２のＸ線検査に備えることになる。

また、Ｘ線検査装置１では、被検査物１２の摺接によって摩耗保護部材５が磨り減った際、或いは損傷を起こした際、摩耗保護部材５がＸ線検出部４のＸ線検出面１６から取り外され、新たな摩耗保護部材５が取り付けられる。つまり、摩耗保護部材５の容易な交換が可能となる。このように、Ｘ線発生装置２によれば、摩耗保護部材５が容易に交換可能となることで、Ｘ線検出部４の摩耗を安価に抑止、すなわちＸ線検出部４自体やケース１５の交換を不要にしてコストを抑止できる。

次に、Ｘ線検査装置の変形例を説明する。
図４はＸ線の照射方向が水平方向である横タイプの変形例に係るＸ線検査装置の構成を表す概念図である。
上記実施形態では、Ｘ線６の照射方向が上下方向である縦タイプのＸ線検査装置１を説明したが、本発明に係るＸ線検査装置は、それ以外のＸ線６の照射方向であってもよい。図４に示すＸ線検査装置２１は、横からＸ線６が照射される、すなわち、Ｘ線６が水平方向となる横タイプとなる。このＸ線検査装置２１の搬送手段３は、搬送ベルトが無く、ローラ２２を具備する。

このＸ線検査装置２１において、被検査物１２は、シートに錠剤等が入っているような薬の包剤、所謂薬品包剤２０である。そのシート自体をローラ２２などで搬送させて、突出している部分である薬剤収容部分１８にＸ線６を透過させて検査する。この場合、シートの裏面である薬剤収容部分１８が突出していない平滑面１９に、Ｘ線検出部４のＸ線検出面１６に取り付けられた摩耗保護部材５が接触状態となる。これにより、搬送されている、すなわち動いている被検査物に接しながらＸ線６が照射されることになる。

図５はＸ線の照射方向が上から下方向である他の変形例に係るＸ線検査装置の構成を表す概念図である。
上記実施形態のＸ線６の照射方向を上方に向けるタイプのＸ線検査装置１や、Ｘ線６を水平方向とした横タイプのＸ線検査装置２１のさらに変形例として、図５に示すように、Ｘ線６の照射方向を上から下方向としたＸ線検査装置３１としてもよい。

このＸ線検査装置３１では、被検査物３２は上記同様の薬品包剤等であり、被検査物３２は略水平に搬送され、搬送される被検査物３２の下面がＸ線検出部４に接触状態となる。この例では、Ｘ線検出部４の上面がＸ線検出面１６となり、摩耗保護部材５が取り付けられる。例えば、被検査物３２は、突出した薬剤収容部分と平滑面とを具備し、この平滑面であるシート３３をＸ線検出部４に載置状態で且つ接触状態となって搬送が行われ、上方に配置されるＸ線発生装置２からＸ線６が照射されることとなる。なお、この図５においては、搬送手段については図示を省略しているが、上記したローラ２２などによって搬送する構成としても良く、或いは上記同様の搬送ベルトやさらに他の構成として被検査物３２を搬送することとしてもよい。

このＸ線検査装置３１においても、被検査物３２と接触するＸ線検出部４のＸ線検出面１６には摩耗保護部材５が取り付けられており、被検査物３２による摺接から保護され、また、交換可能な構成とすることで、磨り減った際には新たな摩耗保護部材５を取り付けることが可能となる。

なお、図１に示した上述の実施形態では、被検査物１２が重力によってベルト１３に乗って搬送される場合を例に説明したが、本発明に係るＸ線検査装置は、これに限定されない。Ｘ線検査装置の搬送手段３は、被検査物１２を挟んで上下方向に搬送するものであってもよい。また、搬送手段３は、ベルト１３を必ずしも必要としない。搬送手段３は、例えば、被検査物１２に係合するフック、スプロケット等の送り手段や、テープ状の製品形状を利用して搬送する上記した図４に示すようなローラを用いる例、さらに一対のローラを備え、被検査物１２を上下或いは左右から挟持状態で搬送するような構成であってもよい。

また、本発明に係るＸ線検査装置において、Ｘ線６の照射方向は、水平方向、上下方向、斜め方向のどの方向からであってもよい。

従って、本実施形態に係るＸ線検査装置１、変形例に係るＸ線検査装置２１によれば、ボケのない鮮明な画像が得られ、しかも、画像のコントラストが劣化しない。

１，２１，３１…Ｘ線検査装置
２…Ｘ線発生装置
３…搬送手段（ベルト搬送装置）
４…Ｘ線検出部
５…摩耗保護部材
６…Ｘ線
１２…被検査物
１６…Ｘ線検出面

Claims (2)

1. Ｘ線発生装置（２）と、
   前記Ｘ線発生装置からのＸ線（６）が照射される被検査物（１２）を前記Ｘ線発生装置に対して移動させる搬送手段（３）と、
   前記被検査物を挟み前記Ｘ線発生装置の反対側で前記被検査物に接触し得る位置に設けられ、前記被検査物を透過したＸ線を検出するＸ線検出部（４）と、
   前記Ｘ線検出部のＸ線検出面（１６）を覆うように取り付けられる摩耗保護部材（５）と、
   を具備することを特徴とするＸ線検査装置。
2. 請求項１記載のＸ線検査装置であって、
   前記摩耗保護部材が、前記Ｘ線検出部の前記Ｘ線検出面に対して交換可能に着脱自在とされて取り付けられていることを特徴とするＸ線検査装置。

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