JP7294349B2 - 異物検査システム及び異物検査方法 - Google Patents

Description

本発明は、粉体が封入されており、当該粉体が外部から視認可能な領域を有する袋状の収容体の内部に異物があるかを検査する異物検査システム、及び異物検査方法に関する。

従来、注射剤や散剤、細粒剤、顆粒剤などの粉体の医薬品が包装される形態として、粉体が外部から視認可能な領域を有する袋状の収容体がある。この収容体に収容された粉体中に異物が存在するかの検査として、目視による検査や、光学的に得られた画像データを分析することによる検査が知られている（特許文献１）。特許文献１に記載された異物検出装置は、粉体が収容された袋状体に振動を付与したときの粉体中の異物を光学的に検出する。

特開２００１－４５４９号公報

しかしながら、袋状体に振動を付与したときに、粉体の塊に割れが生じることがある。この割れは、影として画像に現れるので、画像を分析したときに、影が異物と判定されることがある。その結果、実際には異物が存在しない良品であるにも拘わらず、異物が存在する不良品であると判定されるおそれがある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、袋状の収容体に収容された粉体に振動を付与して画像検査を行うときに、割れを異物と誤認し難い手段を提供することである。

(1) 本発明は、粉体が封入されており、当該粉体が外部から視認可能な領域を有する袋状の収容体の内部に異物があるかを検査する異物検査システムに関する。異物検査システムは、上記収容体に振動を付加する振動装置と、外部から上記領域を通じて上記収容体の内部を光学的に撮影する撮影装置と、上記撮影装置が撮影した上記収容体の画像に基づいて、上記収容体の内部に異物があるか否かを判定する判定装置と、を具備する。上記振動装置は、弱振動と、当該弱振動より強い振動である強振動と、を交互に上記収容体に付加し、上記判定装置は、上記振動装置が上記弱振動を付加しているときに上記撮影装置が撮影した上記収容体の画像に基づいて、上記収容体の内部に異物があるか否かを判定する。

収容体に強振動を付加することにより、粉体の内部に埋もれている異物が撮影可能に出現する。また、収容体に弱振動を付加することにより、強振動で生じた割れを消失させ、粉体に割れが生じ難く、また出現した異物が消失し難い。弱振動において得られた画像に基づいて、収容体の内部に粉体以外の異物があるかを判定することにより、異物の判定精度が向上する。

(2) 好ましくは、上記振動装置は、回転軸と、当該回転軸と連動して回転して、上記収容体に衝突するハンマーと、を具備するものであって、上記収容体を挟んで上記撮影装置と反対側に位置する。

(3) 好ましくは、上記振動装置は、上記強振動における上記回転軸の回転数を、上記弱振動における上記回転軸の回転数より高くする。

上記構成によれば、簡易な構成で、収容体に強振動及び弱振動を付加することができる。

(4) 好ましくは、上記判定装置は、上記収容体のモノクロ画像内の上記領域において閾値以上の色の濃さが連続する範囲に基づいて、異物の有無を判定する。

(5) 好ましくは、上記粉体は薬剤である。

(6) 本発明は、粉体が封入されており、当該粉体が外部から視認可能な領域を有する袋状の収容体の内部に異物があるかを検査する異物検査方法であって、弱振動と、当該弱振動より強い振動である強振動と、を交互に上記収容体に付加し、上記弱振動を付加しているときに上記収容体の上記領域を含む画像を撮影して画像データを取得し、取得した上記画像データに基づいて、上記収容体の内部に異物があるか否かを判定する異物検査方法として捉えられてもよい。

本発明によれば、袋状の収容体に収容された粉体に振動を付与して画像検査を行うときに、割れを異物と誤認し難い。

図１は、収容体２０の平面図である。 図２は、異物検査システム１０の模式図である。 図３は、強振動Ｓと弱振動Ｗと、撮影装置１３の撮影タイミングを示すタイミングチャートである。

以下、適宜図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、以下に説明される実施形態は本発明の一例にすぎず、本発明の要旨を変更しない範囲で、本発明の実施形態を適宜変更できることは言うまでもない。なお、以下の説明において、上下を基準として上下方向５が定義され、上下方向５と垂直な方向に前後方向６（図２の紙面と垂直な方向）が定義され、上下方向５及び前後方向６とそれぞれ垂直な方向に左右方向７が定義されている。

図１に示されるように、後述される異物検査システム１０により検査される対象は、粉体２１が収容された収容体２０である。粉体２１は、注射剤や散剤、細粒剤、顆粒剤などの薬剤である。薬剤は特に限定されないが、例えば、細胞壁合成阻害作用型抗生物質、細胞膜阻害作用型抗生物質、核酸合成阻害作用型抗生物質、蛋白合成阻害作用型抗生物質、葉酸代謝経路阻害型抗生物質、βラクタマーゼ阻害薬、サルファ薬、抗感染症薬、が好ましい。また、薬物としては、アンピシリン、バカンピシリン、アモキシシリン、ピブメシリナム、アモキシシリン、スルタミシリン、ピペラシリン、アスポキシリン、ベンジルペニシリン、クロキサシリン、オキサシリン、カルベニシリン、セファロクル、セフロキサジン、セファドロキシル、セフィキシム、セフテラムピボキシル、セフロキシムアキセチル、セフポドキシムプロキセチル、セフォチアムヘキセチル、セフジニル、セフチブテン、セフジトレンピボキシル、セフカペンピボキシル、セファゾリン、セフォゾプラン、セフメタゾール、セフォチアム、セフスロジン、セフォペラゾン、セフォタキシム、セフメノキシム、セフトリアキソン、セフタジシム、セフォジシム、セフピロム、セフェピム、ファロペネム、イミペネム、パニペネム、メロペネム、ビアペネム、ドリペネム、アズトレオナム、バンコマイシン、テイコプラニン、ホスミシン、硫酸ポリミキシンB、硫酸コリスチン、グラミシジンS、アンホテリシンB、レボフロキサシン、オフロキサシン、ノルフロキサシン、エノキサシン、シプロフロキサシン、ロメフロキサシン、トスフロキサシン、スパルフロキサシン、ガチフロキサシン、プルリフロキサシン、モキシフロキサシン、パズフロキサン、リファンピシン、ジベカシン、トブラマイシン、アミカシン、イセパマイシン、ミクロノマイシン、ストレプトマイシン、カナマイシン、ゲンタマイシン、エリスロマイシン、ロキタマイシン、ジョサマイシン、ロキスロマイシン、クラリスロマイシン、アジスロマイシン、テリスロマイシン、ドキシサイクリン、ミノサイクリン、クロラムフェニコール、リンコマイシン、クリンダマイシン、トリメトプリム、クラブラン酸、スルバクタム、タゾバクタム、サルファメトキサゾール、サラゾピリン、イソニアジド、リファンピシン、ピラジナミド、エタンブトール、グリセオフルビン、アムホテリシンB、５－フルオロシトシン、フルコナゾール、ミコナゾール、イトラコナゾール、アシクロビル、ガンシクロビル、ホスカビル、イドクスウリジン、アマンタジン、インターフェロンγ、リバピリン、ラミプジン、メトロニダゾール、チニダゾール、フルコナゾール、メベンダゾール、パモ酸ピランテル、ジエチルカルバマジン、プラジカンテル、アルベンダゾール、イベルメクチン、キヌプリスチン、ダルホプリスチン、リネゾリド（linezolid）、スペクチノマイシン、ネチルマイシン、シソマイシン（sisomycin）、リンコサミン（lincosamin）、ラモプラニン（ramoplanin）、テリスロマイシン（telithromycin）、ナイスタチン、フシジン酸（fusidic acid）、クロルヘキシジン、およびポリヘキサニド（polyhexanid）などが挙げられる。

振動が付与されることにより割れが生じやすい粉体２１の特性としては、例えば、安息角、粒度、充填量が挙げられる。粉体２１の安息角は比較的低く、具体的には、４６度未満であり、好ましくは４３度未満である。粉体２１の粒度は大きく、具体的には、平均粒子径が６０μｍ以上である、好ましくは８５μｍ以上である。収容体２０に収容されている粉体２１の充填量は、少なくとも１ｇ以上であり、充填量が高くても異物検査システム１０により検査することは可能である。

収容体２０は、内部に粉体２１を収容可能な平面視が四角形の袋状である。収容体２０は、例えば、複数の合成樹脂シートが積層されたラミネートシートが熱溶着されてなる。袋状の収容体２０の一方の面には、透明領域２２が形成されている。透明領域２２は、透明な樹脂シートからなる。透明領域２２を通じて、内部空間に収容されている粉体２１が視認可能である。

図２に示されるように、異物検査システム１０は、支持台１１と、振動装置１２と、撮影装置１３と、判定装置１４と、を備える。

支持台１１は、上面３０に収容体２０を載置可能な平台である。支持台１１の上面３０の中央の空洞には、振動装置１２のハンマー３２が位置する。支持台１１の上面３０は、収容体２０の周縁部分を支持する。支持台１１に支持された収容体２０は、透明領域２２を上方に向けている。図示されていないが、支持台１１は、収容体２０を固定するためのクリップや、収容体２０を吸引して固定するための吸引口が設けられていてもよい。また、支持台１１に収容体２０を順次支持させるために、搬送装置が設けられていてもよい。

支持台１１の上面３０の下方には、振動装置１２が位置する。振動装置１２は、回転軸３１と、回転軸３１と連動して回転して、収容体２０に衝突するハンマー３２と、を有する。本実施形態では、回転軸３１は、前後方向６（図２の紙面と垂直な方向）に沿って、左右方向７に離れて２本が位置する。２本の回転軸３１は、それぞれ不図示のモータから回転が伝達されて回転する。

ハンマー３２は、１本の回転軸３１について前後方向６に離れて複数が固定されている。ハンマー３２は、例えば、塩素化ブチルゴムやブチルゴム、シリコーンゴムなどの弾性を有する素材からなる。本実施形態では、１本の回転軸３１に固定された複数のハンマー３２は、回転軸３１から同じ方向へ向いて突出しているが、複数のハンマー３２が回転軸３１から突出する方向は異なっていてもよい。ハンマー３２の形状は特に限定されず、ハンマー３２が回転軸３１から概ね上方へ向いて突出した状態において、支持台１１の上面３０に支持された収容体２０に当接可能であればよい。回転軸３１が回転することによって、ハンマー３２は、収容体２０に当接するタイミングと、収容体２０から離れるタイミングとが交互に生じ、その結果、ハンマー３２が収容体２０を打ち付けることとなる。このようなハンマー３２の打ち付けによって、収容体２０に振動が付加される。

撮影装置１３は、支持台１１の上面３０の上方に位置する。換言すれば、撮影装置１３は、支持台１１の上面３０に支持された収容体２０を挟んで、振動装置１２と上下方向５の反対側に位置する。撮影装置１３は、収容体２０の外部から透明領域２２を通じて収容体２０の内部を光学的に撮影するものであり、例えば、モノクロのＣＣＤカメラである。撮影装置１３は、撮影した画像を画像データとして出力する。撮影装置１３は、例えば、毎秒３０枚の画像を撮影して画像データとして出力する。

判定装置１４は、撮影装置１３から出力された画像データを受信可能である。判定装置１４は、撮影装置１３が撮影した収容体２０の画像、すなわち画像データに基づいて、収容体２０の内部に異物があるか否かを判定する。具体的には、得られた１枚の画像データを所定数の縦横に細分化された領域として、各領域の色の濃さを複数段階に識別する。粉体２１が白色とすると、異物は黒色として認識される。そして、画像データにおけるピーク値（異物の色の濃さ）、強度体積値（異物の縦×横×色の濃さ）、強度面積値（異物の縦×横）、から異物が存在するかを判定する。例えば、判定装置１４は、ピーク値、強度体積値、強度面積値のいずれもが所定の条件内であれば、例えば、各値が閾値以上であって連続する所定範囲が存在すれば、収容体２０内に異物が存在すると判定する。

［異物検査方法］
以下、異物検査システム１０を用いた異物検査方法が説明される。

まず、検査対象の収容体２０が支持台１１の上面３０に載置されて固定される。そして、振動装置１２は、弱振動と、当該弱振動より強い振動である強振動と、を交互に収容体２０に付加する。詳細に説明するに、図３に示されるように、強振動Ｓにおいては、２本の回転軸３１に、電圧Ｖｈ１、Ｖｈ２がそれぞれ印加される。本実施形態では、電圧Ｖｈ１と電圧Ｖｈ２とは異なる電圧であるが、必ずしも異ならなくてもよい。強振動Ｓは、例えば、０．５Ｇ～３．０Ｇであり、弱振動Ｗは、例えば、０．２Ｇ～０．６Ｇである。また、弱振動Ｗにおいては、２本の回転軸３１に、電圧Ｖｌ１、Ｖｌ２がそれぞれ印加される。電圧Ｖｌ１は、電圧Ｖｈ１より低い電圧である。電圧Ｖｌ２は、電圧Ｖｈ２より低い電圧である。これにより、各回転軸３１の回転数は、強振動Ｓにおいて、弱振動Ｗより高くなる。

強振動Ｓと弱振動Ｗとが交互に、それぞれ４回ずつ収容体２０に付加される。本実施形態では、強振動Ｓが継続する時間は、弱振動Ｓが継続する時間より短いが、強振動Ｓ及び弱振動Ｗが継続する時間や回数は適宜変更可能である。

図３に示されるように、撮影装置１３は、強振動Ｓから弱振動Ｗに切り替わった後、所定時間Ｔが経過してから、次に強振動Ｓに切り替わるまでの間において収容体２０の画像を撮影する。すなわち、４回の弱振動Ｗ毎に収容体２０の画像を撮影する。図３において、ＯＮと表示されている領域は、撮影装置１３が画像を撮影している時間であり、ＯＦＦと表示されている領域は、撮影装置１３が画像を撮影していない時間である。

判定装置１４は、振動装置１２が弱振動Ｗを付加しているときに撮影装置１３が撮影した収容体２０の画像に基づいて、収容体２０の内部に異物があるか否かを判定する。なお、撮影装置１３は、強振動Ｓ及び弱振動Ｗに渡って画像を撮影しており、判定装置１４が、弱振動Ｗにおいて撮影装置１３により撮影された画像データを判定対象の画像データとして採用してもよい。

［本実施形態の作用効果］
本実施形態によれば、収容体２０に強振動Ｓを付加することにより、粉体２１の内部に埋もれている異物が撮影可能に出現される。また、収容体２０に弱振動Ｗを付加することにより、強振動Ｓにより粉体２１に生じた割れが消失し、粉体２１に割れが生じ難く、また出現した異物が消失し難い。弱振動Ｗにおいて得られた画像に基づいて、収容体２０の内部に粉体２１以外の異物があるかを判定することにより、異物の判定精度が向上する。

１０・・・異物検査システム
１２・・・振動装置
１３・・・撮影装置
１４・・・判定装置
２０・・・収容体
２１・・・粉体
２２・・・透明領域（領域）

Claims (6)

1. 粉体が封入されており、当該粉体が外部から視認可能な領域を有する袋状の収容体の内部に異物があるかを検査する異物検査システムであって、
   上記収容体に振動を付加する振動装置と、
   外部から上記領域を通じて上記収容体の内部を光学的に撮影する撮影装置と、
   上記撮影装置が撮影した上記収容体の画像に基づいて、上記収容体の内部に異物があるか否かを判定する判定装置と、を具備しており、
   上記振動装置は、弱振動と、当該弱振動より強い振動である強振動と、を交互に上記収容体に付加し、
   上記判定装置は、上記振動装置が上記弱振動を付加しているときに上記撮影装置が撮影した上記収容体の画像に基づいて、上記収容体の内部に異物があるか否かを判定する異物検査システム。
2. 上記振動装置は、回転軸と、当該回転軸と連動して回転して、上記収容体に衝突するハンマーと、を具備するものであって、上記収容体を挟んで上記撮影装置と反対側に位置する請求項１に記載の異物検査システム。
3. 上記振動装置は、上記強振動における上記回転軸の回転数を、上記弱振動における上記回転軸の回転数より高くする請求項２に記載の異物検査システム。
4. 上記判定装置は、上記収容体のモノクロ画像内の上記領域において閾値以上の色の濃さが連続する範囲に基づいて、異物の有無を判定する請求項１から３のいずれかに記載の異物検査システム。
5. 上記粉体は薬剤である請求項１から４のいずれかに記載の異物検査システム。
6. 粉体が封入されており、当該粉体が外部から視認可能な領域を有する袋状の収容体の内部に異物があるかを検査する異物検査方法であって、
   弱振動と、当該弱振動より強い振動である強振動と、を交互に上記収容体に付加し、
   上記弱振動を付加しているときに上記収容体の上記領域を含む画像を撮影して画像データを取得し、
   取得した上記画像データに基づいて、上記収容体の内部に異物があるか否かを判定する異物検査方法。

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