JP7287880B2 - Ｘ線検査装置 - Google Patents

Description

本発明は、Ｘ線により検査対象物を検査するＸ線検査装置の技術に関する。

税関や空港の搭乗口等では、Ｘ線を用いて検査対象物の内部を検査する検査装置が用いられている。こういった検査装置は、税関や空港の搭乗口等に比べて処理速度が求められるイベント会場の入場口や鉄道の改札、オフィスビルやホテルのエントランス等にも適用が検討されている。

特許文献１には、被検査物が収納された、Ｘ線に対して透明な容器を、ベルトコンベヤ等の搬送装置により搬送し、搬送中の被検査物に向けてＸ線照射装置により複数の異なる方向から入射Ｘ線を照射する半固定式物質同定装置が記載されている。

特開２００９－８４４１号公報

ところで、固定された１つのＸ線照射部を有する検査装置の構成をコンパクトにしようとすると、Ｘ線照射部から検査対象物までの距離を十分に取れないことがある。この場合、Ｘ線照射部によるＸ線の照射角度を、例えば１２０度以上等、比較的広げなければならない。そのため、透過Ｘ線を受光するＸ線受光部は、検査対象物の搬送方向に交差する方向に沿ってある程度の長さを必要とする。

一方、検査対象物は、搬送中にＸ線の照射範囲内に入っていなければならない。そのため、例えば、検査対象物がこの照射範囲をはみ出ないように誘導するカバーが設けられる。このカバーは、鉛等の材料で形成されると、Ｘ線照射部からＸ線受光部の端部へ向かうＸ線の光路を妨げることがある。

そこで、このカバーは、Ｘ線受光部の伸びる方向に沿って切り欠いた、切り欠き部が設けられる。この切り欠き部により、Ｘ線受光部の端部であっても、Ｘ線照射部から照射されたＸ線が遮られなくなる。しかし、検査装置中を搬送される検査対象物は、この切り欠き部に引っかかって詰まることがあった。

本発明の目的の一つは、検査装置により検査される検査対象物が詰まる可能性を低減させることである。

上述した課題を解決するため、本発明は、連続して稼働するベルトコンベヤにより搬送される検査対象物を検査する装置であって、前記検査対象物にＸ線を照射する空間を覆いＸ線を遮蔽するカバーの側壁に、Ｘ線照射部からＸ線受光部に向かうＸ線を遮蔽しないように設けられた切り欠き部を塞ぐように配置された前記カバーよりＸ線の透過率が高い塞ぎ部材を備えるＸ線検査装置を、第１の態様として提供する。

第１の態様のＸ線検査装置によれば、搬送中の検査対象物が詰まる可能性が低減する。

第１の態様のＸ線検査装置において、前記塞ぎ部材は前記切り欠き部の下端から所定距離の範囲を塞ぐ、という構成が第２の態様として採用されてもよい。

第２の態様のＸ線検査装置によれば、Ｘ線受光部が受光すべき光が塞ぎ部材によって妨げられる可能性を抑える。

第１又は第２の態様のＸ線検査装置において、前記塞ぎ部材は前記切り欠き部を挟み対向する前記カバーの側壁の間を埋めるように配置されている、という構成が第３の態様として採用されてもよい。

第３の態様のＸ線検査装置によれば、カバーの内壁面に部材を設ける場合に比べて、検査対象物を搬送する空間が広くなる。

第３の態様のＸ線検査装置において、前記塞ぎ部材と前記カバーの側壁との間には前記カバーの内側において実質的に段差がない、という構成が第４の態様として採用されてもよい。

第４の態様のＸ線検査装置によれば、塞ぎ部材とカバーの側壁との間に搬送中の検査対象物が詰まる可能性が低減する。

第１又は第２の態様のＸ線検査装置において、前記塞ぎ部材は前記カバーの内壁面に沿って配置された板状部材である、という構成が第５の態様として採用されてもよい。

第５の態様のＸ線検査装置によれば、搬送中の検査対象物が切り欠き部に接触しない。

第５の態様のＸ線検査装置において、前記板状部材の前記カバーに対向しない側の面が、前記板状部材の表面より摩擦係数の小さい被膜で覆われている、という構成が第６の態様として採用されてもよい。

第６の態様のＸ線検査装置によれば、板状部材が被膜で覆われていない場合に比べて、検査対象物の搬送が摩擦によって妨げられる可能性が低減する。

第５又は第６の態様のＸ線検査装置において、前記板状部材の前記カバーに対向しない側の面上に、検査対象物の搬送方向に平行に複数の畝が形成されている、という構成が第７の態様として採用されてもよい。

第７の態様のＸ線検査装置によれば、板状部材に複数の畝が形成されていない場合に比べて、検査対象物と板状部材との接触面積が小さくなる。

本発明の第１実施形態に係る検査システム１の構成の例を示す図。 検査装置１２を荷物Ｊの搬送方向に沿って見た図。 カバー１２２に切り欠き部が設けられていない場合を示す図。 カバー１２２の形状を説明するための図。 切り欠き部による効果を説明するための図。 塞ぎ部材１２３を説明するための図。 図６における矢視ＶＩＩ－ＶＩＩから塞ぎ部材１２３を見た図。 塞ぎ部材１２３ａを示す図。 塞ぎ部材１２３ａを荷物Ｊの搬送方向に沿って見た図。 塞ぎ部材１２４を説明するための図。 塞ぎ部材１２４を荷物Ｊの搬送方向に沿って見た図。 図１０における矢視ＸＩＩ－ＸＩＩから塞ぎ部材１２４を見た図。 塞ぎ部材１２４ａを＋ｙ方向に見た図。

以下、図において、各構成が配置される空間をｘｙｚ右手系座標空間として表す。空間においてｘ軸、ｙ軸、ｚ軸に沿う方向をそれぞれｘ軸方向、ｙ軸方向、ｚ軸方向という。

＜第１実施形態＞
＜検査システムの構成＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る検査システム１の構成の例を示す図である。検査システム１は、交通機関やコンサートホール、公会堂等、入場した客Ｐ２にサービスを提供する場所において、その入場の際に客Ｐ２の荷物Ｊを検査するシステムである。

図１には、検査システム１を上から見下ろした様子の概略が示されている。図１に示す客Ｐ２は、場外Ｌで荷物Ｊを手放して改札装置１６による入場の可否判定を受け、入場が許可されると、場内Ｈに入り、検査済みの荷物Ｊを監視員Ｐ１から受け取る。監視員Ｐ１は、客Ｐ２に対して荷物Ｊの検査結果に応じた対応をするため場内Ｈに立っている。

図１に示す検査システム１は、図１に示す矢印に沿って場外Ｌから場内Ｈへ入場しようとする客Ｐ２の荷物Ｊを搬送して検査する。検査システム１は、検査装置１２、コンベヤ１３、改札装置１６、及び載置台１７を備える。

改札装置１６は、客Ｐ２の入場の可否を判定する装置である。客Ｐ２は、集積回路（ＩＣ： Integrated Circuit）を内蔵したＩＣカードを所持する。このＩＣカードには、客Ｐ２を識別する識別情報や、客Ｐ２が保有する電子マネー等の金額等、客Ｐ２に関する情報が記憶されている。

改札装置１６は、客Ｐ２が所持するＩＣカードが所定の距離内に近づいたときに、そのＩＣカードとの間で、例えば、ＩＳＯ／ＩＥＣ １８０９２規格に準拠した近接無線通信をして情報の遣り取りをし、そのＩＣカードから受信した情報に基づいて客Ｐ２が場外Ｌから場内Ｈへ入場することの可否を判定する。

改札装置１６は、客Ｐ２の入場を許可しない場合に、図１に示すゲートＧを駆動して閉鎖し、客Ｐ２の進行を妨げる。また、改札装置１６は、客Ｐ２の入場を許可する場合には、ゲートＧを開放したままにする。なお、ゲートＧは、上述した改札装置１６の判定のほか、監視員Ｐ１の操作に応じて駆動されてもよい。

載置台１７は、荷物Ｊをコンベヤ１３に搬送させる前に載置しておくための台である。載置台１７は、例えばコンベヤ１３の上流端に隣接して設けられる。載置台１７の上部に載置された荷物Ｊは、例えば、所定のタイミングで客Ｐ２によりコンベヤ１３の上流端がある方向、すなわち＋ｙ方向に押されて移動し、コンベヤ１３により搬送路に沿って搬送される。

コンベヤ１３は、荷物Ｊを検査装置１２に搬送する装置であり、例えばベルトコンベヤである。図１に示すコンベヤ１３は、下側の場外Ｌから上側の場内Ｈに向かって＋ｙ方向に荷物Ｊを搬送する。コンベヤ１３は、図示しない操作盤が受付けた監視員Ｐ１の操作に応じて稼働又は停止する。

連続して稼働するコンベヤ１３は、客Ｐ２により載置台１７から押し出された荷物Ｊを＋ｙ方向に搬送する。そしてコンベヤ１３は、荷物Ｊを検査装置１２の入口Ｅｎに搬入し、検査装置１２の内部を搬送して検査装置１２により検査を受ける位置を通過させ、検査を経た後に検査装置１２の出口Ｅｘから搬出する。

コンベヤ１３は、一体のベルトコンベヤによって構成されていてもよく、また、複数のベルトコンベヤによって構成されていてもよい。コンベヤ１３は、例えば検査装置１２よりも上流側の領域と、検査装置１２の内部の領域と、検査装置１２よりも下流側の領域と、にそれぞれ分かれたベルトコンベヤ等が協働する構成でもよい。

検査装置１２は、コンベヤ１３により搬送される荷物Ｊを、例えばＸ線を照射することにより連続して検査する装置である。つまり、荷物Ｊは、検査装置１２で検査される検査対象物の一例である。

図２は、検査装置１２を荷物Ｊの搬送方向に沿って見た図である。図２には、検査装置１２を構成する部分のうち、照射部１２０、受光部１２１、カバー１２２、及び筐体１２９が示されている。また、図２には、コンベヤ１３が示されている。

筐体１２９は、照射部１２０、受光部１２１、及びカバー１２２、を収容する箱状に形成された部材である。筐体１２９は、鉛を張り付けたアルミニウム等、Ｘ線を透過し難い、又は遮蔽する板材で形成されることが望ましい。

また、筐体１２９は、－ｙ方向の端部に入口Ｅｎが、＋ｙ方向の端部に出口Ｅｘが、それぞれ設けられている。コンベヤ１３は、入口Ｅｎ及び出口Ｅｘを通ってｙ軸方向に伸びている。

入口Ｅｎ及び出口Ｅｘは、例えば、天井側から図示しない遮蔽カーテンが吊り下げられていてもよい。遮蔽カーテンは、Ｘ線を遮蔽する材料を含み、荷物Ｊの出入りを妨げないよう縦方向に切り込みがいれられた部材である。

照射部１２０は、Ｘ線を照射する部品（Ｘ線照射部ともいう）である。照射部１２０は、例えば固定陽極Ｘ線管等である。図２に示す照射部１２０は、コンベヤ１３の下側、つまり、－ｚ方向に配置され、上、つまり＋ｚ方向に向けてＸ線を照射する。照射部１２０から照射されたＸ線は、コンベヤ１３を透過する。したがって、コンベヤ１３により搬送される荷物Ｊは、照射部１２０の上を通過するときに、コンベヤ１３を透過したＸ線に晒される。

受光部１２１は、Ｘ線を受光する部品（Ｘ線受光部ともいう）である。この受光部１２１は、複数の受光素子が、コンベヤ１３の搬送方向に交差するように並べられて構成される。受光部１２１の各受光素子は、照射部１２０から照射され、コンベヤ１３により搬送される荷物Ｊを透過したＸ線をそれぞれ受光する。受光部１２１は、例えばフォトダイオードアレイやラインセンサ等である。

受光部１２１は、コンベヤ１３の上側、つまり、＋ｚ方向で、長手方向がｘ軸に沿うように配置される。受光部１２１は、例えば、カバー１２２の天板においてｘ軸方向に沿って設けられた溝に嵌め込まれて固定される。この場合、受光部１２１の受光面は、カバー１２２の天板の内壁面と実質上の段差がないように配置されるとよい。

カバー１２２は、コンベヤ１３による荷物Ｊの搬送路のうち、検査装置１２の内部であって荷物Ｊが検査を受ける領域を上、及び左右の両側面から覆う部品である。検査装置１２による荷物Ｊの検査の結果は、例えば図示しないディスプレイ等により表示され、監視員Ｐ１により確認される。

図３は、カバー１２２に切り欠き部が設けられていない場合を示す図である。カバー１２２に切り欠き部が設けられていないと、照射部１２０から照射されたＸ線は、受光部１２１のうち、カバー１２２の内側に配置された受光素子のみによって受光される。そのため、受光部１２１は、図３に示すようにｘ軸方向の端部に非受光領域Ｎｗが生じることとなる。また、荷物Ｊは、受光部１２１で受光されないため、図３に示すように検査できない死角Ｂｓが生じる。

図４は、カバー１２２の形状を説明するための図である。図４には、カバー１２２の斜視図が示されている。カバー１２２のうち、＋ｘ方向の側壁と、－ｘ方向の側壁と、には、それぞれ切り欠き部Ｖが設けられている。これらの切り欠き部Ｖは、上述した側壁のそれぞれを、照射部１２０及び受光部１２１を含む平面に沿って切り欠いた部分である。

図５は、切り欠き部による効果を説明するための図である。上述した通り、カバー１２２は、左右両側の側壁に図４に示した切り欠き部Ｖを有する。この切り欠き部Ｖが設けられたため、図５に示す通り、照射部１２０から照射されたＸ線は、カバー１２２の側壁に遮蔽されることなく、切り欠き部Ｖを通って受光部１２１の両端にも届く。これにより、図３で示した非受光領域Ｎｗ、及び死角Ｂｓは、生じ難い。つまり、この切り欠き部Ｖは、検査対象物にＸ線を照射する空間を覆いＸ線を遮蔽するカバーの側壁に、Ｘ線照射部からＸ線受光部に向かうＸ線を遮蔽しないように設けられた切り欠き部の一例である。

しかし、コンベヤ１３により搬送される荷物Ｊが、切り欠き部Ｖに接触すると、例えば、取っ手やストラップ等、その一部が切り欠き部Ｖに挟まり、又は、引っかかることがある。この場合、荷物Ｊは詰まり易くなる。

図６は、塞ぎ部材１２３を説明するための図である。図６に示す通り、カバー１２２の側壁に設けられた切り欠き部Ｖ（図４参照）は、いずれも塞ぎ部材１２３で塞がれている。塞ぎ部材１２３は、カバー１２２よりもＸ線の透過率が高い材料で形成されている。塞ぎ部材１２３は、例えば、樹脂である。つまり、塞ぎ部材１２３は、切り欠き部を塞ぐように配置されたカバーよりＸ線の透過率が高い塞ぎ部材の一例である。

図７は、図６における矢視ＶＩＩ－ＶＩＩから塞ぎ部材１２３を見た図である。図７（ａ）には、カバー１２２の側壁のうち、荷物Ｊの搬送方向における右側、つまり＋ｘ方向の側壁の断面図が示されている。この図７（ａ）において、面Ｆ１は、カバー１２２の－ｘ方向の面、つまり、カバー１２２の内側の面である。

図７（ｂ）には、図７（ａ）の拡大図が示されている。図７（ｂ）に示す通り、カバー１２２は、荷物Ｊの搬送方向において、切り欠き部Ｖよりも上流側のカバー１２２ｆと、切り欠き部Ｖよりも下流側のカバー１２２ｅとに分けられる。カバー１２２ｆとカバー１２２ｅとは、切り欠き部Ｖを挟んで対向している。つまり、図７（ｂ）に示す塞ぎ部材１２３は、切り欠き部Ｖを挟み対向するカバー１２２の側壁の間を埋めるように配置されている。

図７（ａ）に示す面Ｆ１は、上述した通り、カバー１２２の内側の面であり、塞ぎ部材１２３とカバー１２２の側壁との間には実質的に段差がない。

以上、説明した通り、第１実施形態では、塞ぎ部材１２３が、切り欠き部Ｖを挟み対向するカバー１２２の側壁の間の、少なくとも一部を埋めている。そのため、検査対象物である荷物Ｊは、塞ぎ部材１２３が設けられていない場合に比べて、切り欠き部Ｖに引っかかり難くなり、詰まる可能性が抑制される。

なお、塞ぎ部材１２３は、図７（ｂ）に示すカバー１２２ｆとカバー１２２ｅとの間の全てを埋めなくてもよい。また、塞ぎ部材１２３は、カバー１２２ｆやカバー１２２ｅとの間に段差があってもよい。

また、上述した塞ぎ部材１２３は、カバー１２２に設けられた切り欠き部Ｖのｚ軸方向に沿った全部を埋めていたが、一部を埋めてもよい。図８は、塞ぎ部材１２３ａを示す図である。また、図９は、塞ぎ部材１２３ａを荷物Ｊの搬送方向に沿って見た図である。

図８及び図９に示す塞ぎ部材１２３ａは、図４に示した切り欠き部Ｖの一部を埋める。この塞ぎ部材１２３ａは、図４に示した切り欠き部Ｖのうち、ｚ軸方向の下端から所定距離の範囲を塞ぐ。したがって、図８及び図９に示す通り、塞ぎ部材１２３ａの上方、つまり＋ｚ方向には、切り欠き部Ｖａが残っている。

この場合でも、塞ぎ部材１２３ａは、切り欠き部Ｖのうち、荷物Ｊが接触して引っかかる可能性がある部分を埋めているので、これが設けられていない場合に比べて、荷物Ｊは詰まり難くなる。また、照射部１２０から照射され、荷物Ｊを透過したＸ線は、塞ぎ部材１２３ａを透過することなく、切り欠き部Ｖａを通って直接、受光部１２１に届く。そのため、塞ぎ部材１２３ａは、検査装置１２の検査の精度を低下させ難い。

＜第２実施形態＞
第２実施形態で、検査装置１２は、第１実施形態の塞ぎ部材１２３や塞ぎ部材１２３ａに代えて、塞ぎ部材１２４が設けられる。図１０は、塞ぎ部材１２４を説明するための図である。図１０に示す通り、塞ぎ部材１２４は、カバー１２２の内壁面に沿って配置された板状部材である。この塞ぎ部材１２４は、塞ぎ部材１２３と異なり、例えば、図７（ｂ）に示したカバー１２２ｆとカバー１２２ｅとの間を埋めていない。

図１１は、塞ぎ部材１２４を荷物Ｊの搬送方向に沿って見た図である。また、図１２は、図１０における矢視ＸＩＩ－ＸＩＩから塞ぎ部材１２４を見た図である。図１２（ａ）には、カバー１２２の側壁のうち、荷物Ｊの搬送方向における右側、つまり＋ｘ方向の側壁の断面図が示されている。そして、図１２（ａ）に示す塞ぎ部材１２４は、＋ｘ方向の面が、カバー１２２の内壁面に対向している。つまり、この図１２（ａ）において、塞ぎ部材１２４の面のうち－ｘ方向の面である面Ｆ２は、カバー１２２に対向しない側の面である。

図１１に示す塞ぎ部材１２４は、切り欠き部Ｖよりも内側に設けられているので、搬送される荷物Ｊと、切り欠き部Ｖとを隔てる。そして、図１２（ａ）に示す塞ぎ部材１２４の面Ｆ２は、ｙ軸方向に沿って段差がない。これにより、荷物Ｊは、塞ぎ部材１２４が設けられていない場合に比べて、切り欠き部Ｖに引っかかり難くなり、詰まる可能性が抑制される。

なお、塞ぎ部材１２４は、図１２（ｂ）に示す通りカバー１２２に対向しない側の面が被膜１２５で覆われていてもよい。この被膜１２５は、板状部材である塞ぎ部材１２４の表面より摩擦係数の小さい素材で形成されている。被膜１２５の－ｘ方向の面である面Ｆ３は、上述した面Ｆ２よりも摩擦が小さい。

つまり、図１２（ｂ）に示す塞ぎ部材１２４は、カバーの内壁面に沿って配置された板状部材であって、その板状部材のカバーに対向しない側の面が、板状部材の表面より摩擦係数の小さい被膜で覆われている塞ぎ部材の一例である。塞ぎ部材１２４に被膜１２５が設けられているため、荷物Ｊは、被膜１２５のない場合に比べて、塞ぎ部材１２４の表面に引っかかり難くなり、詰まる可能性が抑制される。

なお、上述した塞ぎ部材１２４は、カバー１２２に対向しない側の面が平滑であったが、これに限られない。図１３は、塞ぎ部材１２４ａを＋ｙ方向に見た図である。図１３に示す塞ぎ部材１２４ａは、＋ｘ方向がカバー１２２に対向する面であり、その反対側の面には、複数の畝Ｃが設けられている。これら複数の畝Ｃは、塞ぎ部材１２４ａの面のうち、カバー１２２に対向しない側の面に荷物Ｊの搬送方向に沿って平行に設けられている。

この場合、コンベヤ１３により搬送される荷物Ｊは、塞ぎ部材１２４ａと接触するときに、複数の畝Ｃで接触するので、平滑な面Ｆ２を有する塞ぎ部材１２４よりも、荷物Ｊとの接触面積が小さくなる。その結果、荷物Ｊは、複数の畝Ｃのない場合に比べて引っかかり難くなり、詰まる可能性が抑制される。

以上の第１及び第２実施形態で説明された構成、形状、大きさ及び配置関係については本発明が理解・実施できる程度に概略的に示したものにすぎない。したがって、本発明は、説明された実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示される技術的思想の範囲を逸脱しない限り様々な形態に変更することができる。

＜変形例＞
以上が実施形態の説明であるが、この実施形態の内容は以下のように変形し得る。また、以下の変形例は組み合わされてもよい。

＜１＞
上述した実施形態において検査システム１は、載置台１７を備えていたが、備えなくてもよい。また、上述した実施形態において、載置台１７はコンベヤ１３の上流端に隣接して設けられていたが、コンベヤ１３の幅方向に隣接して設けられていてもよい。また、載置台１７は、荷物Ｊをコンベヤ１３へ移動させやすくするために、荷物Ｊを移動させる複数の回転するローラが設けられてもよい。また、載置台１７は、コンベヤ１３の搬送方向の上流端を覆うように設けてもよい。

＜２＞
上述した実施形態において、検査システム１は、改札装置１６を備えていたが、備えなくてもよい。

１…検査システム、１２…検査装置、１２０…照射部、１２１…受光部、１２２…カバー、１２２ｅ…カバー（下流）、１２２ｆ…カバー（上流）、１２３…塞ぎ部材、１２３ａ…塞ぎ部材、１２４…塞ぎ部材、１２４ａ…塞ぎ部材、１２５…被膜、１２９…筐体、１３…コンベヤ、１６…改札装置、１７…載置台、Ｆ１…面、Ｆ２…面、Ｆ３…面、Ｐ１…監視員、Ｐ２…客。

Claims (7)

1. 連続して稼働するベルトコンベヤにより搬送される検査対象物を検査する装置であって、前記検査対象物にＸ線を照射する空間を覆いＸ線を遮蔽するカバーの側壁に、Ｘ線照射部からＸ線受光部に向かうＸ線を遮蔽しないように設けられた切り欠き部を塞ぐように配置された前記カバーよりＸ線の透過率が高い塞ぎ部材を備えるＸ線検査装置。
2. 前記塞ぎ部材は前記切り欠き部の下端から所定距離の範囲を塞ぐ
   請求項１に記載のＸ線検査装置。
3. 前記塞ぎ部材は前記切り欠き部を挟み対向する前記カバーの側壁の間を埋めるように配置されている
   請求項１又は２に記載のＸ線検査装置。
4. 前記塞ぎ部材と前記カバーの側壁との間には前記カバーの内側において実質的に段差がない
   請求項３に記載のＸ線検査装置。
5. 前記塞ぎ部材は前記カバーの内壁面に沿って配置された板状部材である
   請求項１又は２に記載のＸ線検査装置。
6. 前記板状部材の前記カバーに対向しない側の面が、前記板状部材の表面より摩擦係数の小さい被膜で覆われている
   請求項５に記載のＸ線検査装置。
7. 前記板状部材の前記カバーに対向しない側の面上に、検査対象物の搬送方向に平行に複数の畝が形成されている
   請求項５又は６に記載のＸ線検査装置。

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