JPWO2018135232A1 - 異物検査装置、異物検査方法および製造装置 - Google Patents
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Abstract
異物検査装置(101)は、一括して保持された複数の対象物(1)の全体を被覆するように光を照射するための光源(6)と、光源(6)から出射して複数の対象物(1)のいずれかを透過した光を一括して受光してスペクトルを検出する検出部(7)と、基準データ(11)を保持するための記憶部(9)と、検出部(7)で検出された光のスペクトルのデータおよび基準データ(11)に基づいて複数の対象物(1)の少なくともいずれかに異物が含まれるか否かを判定する判定部(10)とを備える。
Description
本発明は、異物検査装置および異物検査方法に関するものである。本出願は、2017年1月17日に出願した日本特許出願である特願2017−005839号に基づく優先権を主張する。当該日本特許出願に記載された全ての記載内容は、参照によって本明細書に援用される。特に、対象物の内部に混入した異物の有無、たとえば毛髪、虫などの有機物の異物の有無を非破壊で判定することにも適した異物検査装置および異物検査方法に関する。さらに本発明は、製造装置にも関する。
消費者の安全意識の高まりによって、商品への異物の混入がよりクローズアップされるようになっている。たとえば高齢化に伴い、飲み込みやすい口腔内速崩壊錠や噛み砕けるタブレットが増加しているが、飲み込んでしまう商品が多かった時代には発見されなかったような内部に混入した異物が発見されて問題となるケースが生じやすくなっている。
異物混入が発生した場合は消費者に不安やストレスを与えることになり、信頼が損なわれたメーカーの製品は購入が避けられる傾向にある。さらに異物混入が発生した場合には法律で定められた回収手順を踏むために、莫大な損失が発生する。
こうした異物混入問題においては、発見される異物としては毛髪や虫といった有機物が圧倒的に多い。にも関わらず、生産ラインに導入されている異物検査装置は、外観検査で検知可能な外部の異物や、X線または磁力によって発見しやすい無機物を検出するためのものであるケースがほとんどである。有機物からなる異物が対象物の内部に混入している場合は、外観検査のみでは検出できず、X線または磁力による検査でも検出できなかった。そのため、対象物の抜取り検査を行なうか、衛生管理による未然防止などに頼るほかなかった。
医薬品についてはX線コンピュータ断層撮影法(X線CT:Computed Tomography)によって内部の異物解析をする例が存在するが、あくまで実験室向けの研究用機器としてのものであり、工場における自動検査には対応していない。工場などでも製品の検査を実施できるように、非破壊で内部にある有機物を検知するインライン向けの技術が求められている。
一方で食品への有機物からなる異物の混入を検出するためには、いくつかの方法が検討されている。たとえば、特表2013−536950号公報(特許文献1)と特開2015−219090号公報(特許文献2)とが挙げられる。
特許文献1では、インライン分光リーダが開示されている。対象物に照射した光のスペクトルを、分光計の検出器に集めている。
特許文献2では、内部を透過した光を撮影している。
工場における検査では生産効率アップおよびコスト低減のため、高速化への要求が非常に厳しい。たとえば、錠剤では一般的に1時間当たり30万個もの検査速度が必要とされ、これよりも遅ければ生産性を著しく低下させてしまい、検査に用いることができないとされている。
従来技術としてX線CTのような3次元解析の方法もあるが、このような方法では各方向からスキャンするために、時間がかかり、生産現場として求められる検査速度を実現することができない。
さらに、光の散乱や吸収が強い検査対象物、たとえば対象物がスターチなどの粉体や顆粒を圧縮して形成された商品である場合には、光が内部をくまなく透過しにくく検査が困難になるという問題がある。
特許文献1は、この問題に対して具体的な解決方法を提示していないために、特許文献1に記載された技術は実際の工場では適用することができない。
特許文献2では光散乱の強い検査物としてチョコレートが例示されているが、こうした食品よりも光散乱の強い検査対象物、たとえば粉体を圧縮成型した錠剤などに適用すると、より微弱な透過光を検出する必要があるために測定時間が長くなってしまう。
そこで、本発明は、対象物の内部に混入した異物の有無を非破壊で十分に高速で判定することができる異物検査装置および異物検査方法を提供することを目的とする。さらに本発明は、このような判定を活用して歩留まりを向上することができる製造装置を提供することも目的とする。
上記目的を達成するため、本発明に基づく異物検査装置は、一括して保持された複数の対象物の全体を被覆するように光を照射するための光源と、前記光源から出射して前記複数の対象物のいずれかを透過した光を一括して受光してスペクトルを検出する検出部と、基準データを保持するための記憶部と、前記検出部で検出された光のスペクトルのデータおよび前記基準データに基づいて前記複数の対象物の少なくともいずれかに異物が含まれるか否かを判定する判定部とを備える。
本発明によれば、複数の対象物の検査を一斉に行なうことができるので、対象物の内部に混入した異物の有無を非破壊で十分に高速で判定することができる。
(実施の形態1)
図1〜図7を参照して、本発明に基づく実施の形態1における異物検査装置について説明する。
図1〜図7を参照して、本発明に基づく実施の形態1における異物検査装置について説明する。
本実施の形態における異物検査装置101は、一括して保持された複数の対象物1の全体を被覆するように光を照射するための光源6と、光源6から出射して複数の対象物1のいずれかを透過した光を一括して受光してスペクトルを検出する検出部7と、基準データ11を保持するための記憶部9と、検出部7で検出された光のスペクトルのデータおよび基準データ11に基づいて前複数の対象物1の少なくともいずれかに異物が含まれるか否かを判定する判定部10とを備える。さらに、異物検査装置101は、複数の対象物1を一括して保持するための保持部5を備える。
(対象物)
対象物1は、たとえば錠剤であってよい。対象物1は、扁平な形状であってよい。対象物1は、粉末を固めて固形に成形されたものであってよい。対象物1は、薬剤であってもよく、食品であってもよい。対象物1は、カプセルの内部に何らかの内容物を収めたものであってもよい。ここでいうカプセルは、ソフトカプセルであってもよい。
対象物1は、たとえば錠剤であってよい。対象物1は、扁平な形状であってよい。対象物1は、粉末を固めて固形に成形されたものであってよい。対象物1は、薬剤であってもよく、食品であってもよい。対象物1は、カプセルの内部に何らかの内容物を収めたものであってもよい。ここでいうカプセルは、ソフトカプセルであってもよい。
検査によって異物として検出すべきものとしては、毛髪、虫などの有機物が想定される。樹脂片なども異物として検出すべきものに含めてもよい。図1などにおいては、説明の便宜のために対象物1も表示しているが、対象物1自体は、異物検査装置101の一部ではない。
(光源)
光源6は光源本体6aと光調整部12とを備える。光源本体6aはハロゲンランプを備えていてよい。光源本体6aは複数個のハロゲンランプを備えていてよい。光源本体6aから出射する光の波長は、たとえば600nm以上2500nm以下であってよい。照射する光の波長は、この範囲内に限られないが、この波長域においては、対象物1を透過しやすく、かつ、紫外線を照射したときのように対象物1を損傷させることがないので、好ましい。さらに、光の波長は、たとえば800nm以上1600nm以下であってよい。照射する光の波長は、この範囲内に限られないが、光の波長の1600nm付近には、一般的なタブレットに多く含まれるスターチ、乳糖、結晶セルロースなどの大きな吸収ピークがあり、混入した異物によるスペクトルへの影響が覆い隠されてしまう。また、波長が短すぎたり長すぎたりすると光散乱、吸収などによる光損失が大きくなってしまう。そこで、本実施の形態では、照射する光の波長としては800nm以上1600nm以下であることが好ましい。本実施の形態では光源本体6aの一例としてハロゲンランプを挙げたが、光源本体6aの種類はこれに限らず他の種類のランプなどであってもよい。光源本体6aは、異物を検出できる波長の光を照射できる装置であればよく、たとえばタングステンランプ、蛍光体、LED、レーザのいずれかであってもよい。
光源6は光源本体6aと光調整部12とを備える。光源本体6aはハロゲンランプを備えていてよい。光源本体6aは複数個のハロゲンランプを備えていてよい。光源本体6aから出射する光の波長は、たとえば600nm以上2500nm以下であってよい。照射する光の波長は、この範囲内に限られないが、この波長域においては、対象物1を透過しやすく、かつ、紫外線を照射したときのように対象物1を損傷させることがないので、好ましい。さらに、光の波長は、たとえば800nm以上1600nm以下であってよい。照射する光の波長は、この範囲内に限られないが、光の波長の1600nm付近には、一般的なタブレットに多く含まれるスターチ、乳糖、結晶セルロースなどの大きな吸収ピークがあり、混入した異物によるスペクトルへの影響が覆い隠されてしまう。また、波長が短すぎたり長すぎたりすると光散乱、吸収などによる光損失が大きくなってしまう。そこで、本実施の形態では、照射する光の波長としては800nm以上1600nm以下であることが好ましい。本実施の形態では光源本体6aの一例としてハロゲンランプを挙げたが、光源本体6aの種類はこれに限らず他の種類のランプなどであってもよい。光源本体6aは、異物を検出できる波長の光を照射できる装置であればよく、たとえばタングステンランプ、蛍光体、LED、レーザのいずれかであってもよい。
なお、光源6の個数、光の波長、光の強度などは、装置の構成や対象物1の種類などに応じて適宜選択される。本実施の形態では、1つの光源6を用いて1つの方向から光を対象物1に照射しているが、これに限るものではなく、2つ以上の光源を用いて異なる方向から同時に照射してもよい。
図1に示すように、光源本体6aに対応して光源本体6aの下方に光調整部12が配置されていてもよい。光調整部12はたとえばレンズを含む。
(減光手段)
基準データを取得する際には、光路を遮るように減光手段を配置する。減光手段は、たとえば中性濃度フィルタである。
基準データを取得する際には、光路を遮るように減光手段を配置する。減光手段は、たとえば中性濃度フィルタである。
基準データ11の測定時と対象物1の測定時とでは、照射光量は同じであることが求められる。一般的に対象物1の透過光は微弱であるので、この透過光が適正な光量となるように光源6から出射する光量を大きく設定しておくと、基準データ11を得るために測定を行なう際に過大な光量が検出部7に入射してしまい、分光器のダイナミックレンジを超えてしまう。しかし光源6から出射する光量を小さく設定しすぎると、対象物1を測定する際に、対象物1を透過して得られる光が微弱すぎて、この光のスペクトルを検出するためには積算時間が長く必要となってしまう。本実施の形態では、この問題を解決するために、減光手段を用いている。減光手段として中性濃度フィルタを用いている。これにより、光源6の光量は大きく設定されたままであっても基準データを取得することができる。
減光手段の減衰率(透過率)は、測定に使用する波長域内のいずれの波長においてもほぼ一定であることが好ましい。
本実施の形態では、減光手段として光学濃度(OD:Optical density)が約3である中性濃度フィルタ(「NDフィルタ」ともいう。)を用いる。減光手段としては、中性濃度フィルタに限らず他のものを用いることとしてもよい。たとえば減光手段として中性濃度フィルタに代えて反射コーティングされた減光フィルタなどを用いることも考えられる。
フィルタによる光の戻り反射量を抑えることを重視する場合には、吸収型NDフィルタを用いてもよい。
使用する中性濃度フィルタは単一枚葉のものに限らず、複数枚が重なった構造のものであってもよい。複数枚の中性濃度フィルタを重ねることによって、所望のODとなるように調整することも考えられる。
中性濃度フィルタは差込み式で光源6の出口に取り付けられ、着脱可能となっているものであってもよい。異なるODが求められる際には適宜異なるフィルタに交換することも考えられる。
中性濃度フィルタは、理論的には光源6と検出部7との間のいずれかの位置に入れればよい。ただし、近赤外の波長には熱線が含まれており、光調整部12のレンズに耐熱性を持たせることよりも中性濃度フィルタに耐熱性を持たせることの方が安価で簡単に実現できるので、本実施の形態では、中性濃度フィルタにある程度の耐熱性を持たせることとし、光源6と光調整部12との間に中性濃度フィルタを配置している。このように配置することとすれば、光調整部12のレンズに求められる耐熱性の条件が緩和される。
なお、光調整部12が設けられていない場合や、光調整部12が耐熱性を有する部材である場合には、中性濃度フィルタ8は検出部7の直前に配置したり、検出部7の入射口に取り付けたりしてもよい。異物検査装置101における検出部7の取付け位置によっては中性濃度フィルタ8の着脱が容易になるという利点がある。
(光調整部)
光調整部12は、光源本体6aからの光の進行方向を調整する。既に述べたように、光調整部12はたとえばレンズを含む。対象物1の端の方に混入している異物であっても検知できるように、照射光は対象物1の全体を一括して被覆して照射される。光調整部12ではそのような照射が行なえるようにピントを合わせておく。ただし、光の照射領域が対象物1より大きすぎると照射した光のうち無駄になる部分が大きくなるので、照射領域は対象物1の投影面積よりやや大きい程度にする。照射領域の面積は、たとえば対象物1の投影面積の100.1%としてもよい。ここでいう「対象物1の投影面積」とは、対象物1を、光の照射方向に垂直な仮想的な面に投影して得られる面積のことである。
光調整部12は、光源本体6aからの光の進行方向を調整する。既に述べたように、光調整部12はたとえばレンズを含む。対象物1の端の方に混入している異物であっても検知できるように、照射光は対象物1の全体を一括して被覆して照射される。光調整部12ではそのような照射が行なえるようにピントを合わせておく。ただし、光の照射領域が対象物1より大きすぎると照射した光のうち無駄になる部分が大きくなるので、照射領域は対象物1の投影面積よりやや大きい程度にする。照射領域の面積は、たとえば対象物1の投影面積の100.1%としてもよい。ここでいう「対象物1の投影面積」とは、対象物1を、光の照射方向に垂直な仮想的な面に投影して得られる面積のことである。
たとえば対象物1が打錠法によって製造されたタブレットである場合、タブレットの製造時に臼と杵とによって加圧された方向に沿って光を照射することが好ましい。一般的に、臼と杵とで成形する打錠法では、タブレットの外周面が硬くなっていて光が透過しにくくなる。そこで、外周面以外から光が入射するように照射することで、光の透過をより容易にすることができる。なお、光の照射方向はこれに限るものではなく、異物の検査状況に応じて適当な方向から照射することとしてもよい。
光調整部12がレンズを含む場合、レンズはある程度の耐熱性を有することが好ましい。
光調整部は、光源本体から出た後の光を、たとえば光ファイバからなるライトガイドによって所望の位置まで導くものであってもよい。光調整部は、このような導光手段の先端にレンズを配置した形態のものであってもよい。この場合は、導光手段の内部で光の損失が生じうるが、光の照射を対象物に近い位置から行ないやすくなるという利点がある。
また、光調整部12は、光を遮るシャッタを備えていてもよい。このようにシャッタを備えることとした場合、測定し終わった対象物1からの光が検出部7に入り込んでノイズとならないように、対象物の搬送に合わせてシャッタを閉じて光を遮断することができる。また、このようにシャッタを備えることとした場合、試料の交換などで一時的に光の照射を止めて何らかの作業を行ないたい場合にも、シャッタを閉ざすことにより、光源を点灯させ続けたまま外部には光の照射をしない状態を実現することができ、所望の作業が続行できるので、光源の立上げに要する時間を節約することができる。光源がたとえばハロゲンランプである場合には、ハロゲンランプの立上げに要する時間を節約することができ、効果的である。
(保持部)
保持部5は、複数の孔5aを有する。ここで示す例では、孔5aは透光部である。保持部5の部分断面図を図2に示す。保持部5の部分斜視図を図3に示す。孔5aは対象物1の外形より大きい。対象物1が円形である場合には、孔5aの内径は、対象物1の外径より大きい。この径の差はわずかなものであってよい。図2に示すように、保持部5は、第1部分5bと第2部分5cとを含む。第1部分5bは光を透過しない材料で形成されている。第2部分5cは光を透過する材料で形成されている。図2に示すように、第2部分5cの上側だけでなく下側にも第1部分5bが存在する。図2に示すように、第2部分5cは第1部分5bによって上下から挟み込まれていてもよい。第2部分5cは開口部5c1を有する。開口部5c1の径は、対象物1の外径より小さい。対象物1は、孔5aの内部において第2部分5cによって支持されうる。
保持部5は、複数の孔5aを有する。ここで示す例では、孔5aは透光部である。保持部5の部分断面図を図2に示す。保持部5の部分斜視図を図3に示す。孔5aは対象物1の外形より大きい。対象物1が円形である場合には、孔5aの内径は、対象物1の外径より大きい。この径の差はわずかなものであってよい。図2に示すように、保持部5は、第1部分5bと第2部分5cとを含む。第1部分5bは光を透過しない材料で形成されている。第2部分5cは光を透過する材料で形成されている。図2に示すように、第2部分5cの上側だけでなく下側にも第1部分5bが存在する。図2に示すように、第2部分5cは第1部分5bによって上下から挟み込まれていてもよい。第2部分5cは開口部5c1を有する。開口部5c1の径は、対象物1の外径より小さい。対象物1は、孔5aの内部において第2部分5cによって支持されうる。
外部からの迷光が入り込まないよう、第1部分5bは、近赤外光に対して透過性が低くなっている。第1部分5bは、たとえば黒アルマイトのような透過性の低い材料を用いて部材を形成することによって実現できる。あるいは、第1部分5bは、他の材料で部材を形成した後でたとえば黒アルマイトのような透過性の低い材料でコーティングを行なうことによっても実現できる。保持部5は、複数の孔5aを有するので、保持部5は、複数の対象物1を同時に保持することができる。複数の対象物1は、光調整部12で一定の領域に向けられた光が一括して被覆できるような範囲に配列された状態で保持される。
ここで示す例では、保持部5が孔5aを有しており、対象物1を孔5aの内部に配置することによって保持しているが、これはあくまで一例である。対象物1を保持することができ、透過光を測定するために十分な程度に透過光の通り道を確保できるならば、孔に限らない。
ここで示す例では、対象物1を支持するために第2部分5cが設けられ、かつ、第2部分5cは開口部5c1を有しているが、透過光をなるべく遮らないようにするために、開口部5c1の面積は対象物1が第2部分5cに接する面の表面積のたとえば90%であってよい。この比率は、90%に限らず、たとえば95%であってもよい。
ここで示す例においては、第2部分5cは、板状であるので「支持板」と呼んでもよい。なお、ここでは、第2部分5cが、透過光の波長に対する透明性を有する例を示した。この場合、第2部分5cは、光を透過する波長特性を有する透明部材を使用して形成してもよい。第2部分5cの材料としては、たとえば、石英ガラス、または、合成石英ガラスを採用することができる。第2部分5cが透明性を有する場合には、対象物を透過した光を効率よく利用することができる。
第2部分5cは透過光の波長に対して透明であることに限るものではない。第2部分5cは、半透明な構成、あるいは、不透明な構成とすることも可能である。第2部分5cに透光性を持たせない場合は、材料の選択の幅が広がるので、より対象物を保持しやすい材料を選択することができる。また、対象物の形状によっては、対象物1と保持部5との隙間を通過するノイズ光の割合が多くなることがあるが、第2部分5cが不透明であれば、そのようなノイズ光を遮断することができる。
(検出部)
保持部5の下方にはレンズ14が配置されている。保持部5に保持された対象物1を透過した光は、レンズ14によって集光され、検出部7に入射する。保持部5から検出部7までは光ファイバからなるライトガイドなどによって導光してもよい。
保持部5の下方にはレンズ14が配置されている。保持部5に保持された対象物1を透過した光は、レンズ14によって集光され、検出部7に入射する。保持部5から検出部7までは光ファイバからなるライトガイドなどによって導光してもよい。
検出部7の入口に光を遮るためのシャッタを開閉自在の状態で配置してもよい。このようにすれば、測定し終わった対象物からの光が検出部7に入り込んでノイズとならないようにシャッタを閉じて光を遮断することができる。また、このようにシャッタを配置すれば、検出部7に強い光が入ることを一時的に防ぎたい場合などに光を遮ることができて好都合である。
検出部7には、たとえばポリクロメータ式の分光器を用いることとしてよい。ポリクロメータ式の分光器においては、各波長に分光するプリズムの先に受光素子が多数並んでおり、各波長光を同時に測定できる。ポリクロメータ式の分光器は、マルチチャンネル検出器とも呼ばれる。ポリクロメータ式の分光器は、測定時間が高速である利点を有する。
ポリクロメータには、受光素子とプリズムとを用いた方式のものや、CCDを用いた方式のものなどがある。ポリクロメータの種類は、検査装置の構成や測定するタブレットの種類、光の波長などに応じて適宜選択される。本実施の形態では、一例として、CCDよりも精度の良いInGaAs受光素子とプリズムとを組み合わせた方式を用いる。
検出部7に備わる分光器は、受光した光のスペクトルを測定する。検出部7は、分光器を備えるとは限らない。検出部7は、たとえばフォトダイオード、フォトトランジスタ、アバランシェフォトダイオード、光電子倍増管のいずれかを備える構成であってもよい。検出部7における受光素子の個数、配置などは、異物検査装置の構成、測定すべき対象物の種類、用いられる光の波長などに応じて適宜選択される。
(制御部)
図1に示されるように、異物検査装置101は、制御部13を備えていてもよい。制御部13は、光源6、記憶部9、検出部7、搬送部などを制御する。光調整部12または検出部7にシャッタがついている場合は、制御部13によってシャッタの開閉も制御する構成となっていてもよい。制御部13による各処理は、中央演算装置(CPU:Central Processing Unit)によって実現されてもよい。
図1に示されるように、異物検査装置101は、制御部13を備えていてもよい。制御部13は、光源6、記憶部9、検出部7、搬送部などを制御する。光調整部12または検出部7にシャッタがついている場合は、制御部13によってシャッタの開閉も制御する構成となっていてもよい。制御部13による各処理は、中央演算装置(CPU:Central Processing Unit)によって実現されてもよい。
(判定部)
判定部10は、透過光に基づき検出部7によって得られる対象物1の測定データと、記憶部9に格納されたデータとを参照して演算を行ない、対象物1の内部に、混入した異物が含まれているか否かを判定する。ここで示した例では、判定部10は制御部13とは別のものとして示したが、判定部10は制御部の一部として設けられていてもよい。制御部が判定部を兼ねていてもよい。
判定部10は、透過光に基づき検出部7によって得られる対象物1の測定データと、記憶部9に格納されたデータとを参照して演算を行ない、対象物1の内部に、混入した異物が含まれているか否かを判定する。ここで示した例では、判定部10は制御部13とは別のものとして示したが、判定部10は制御部の一部として設けられていてもよい。制御部が判定部を兼ねていてもよい。
(記憶部)
記憶部9は、検査に必要な情報を記憶するためのものである。記憶部9は、たとえば、検出部7による測定データを一時的に記憶するための領域、制御部が実行する各種プログラム、これらのプログラムにおいて使用されるデータを記憶するための領域、これらのプログラムがロードされる領域、および、これらプログラムが実行される際に使用される作業領域などを備えている。ここでいう各種プログラムとは、たとえば、判定を行なうためのプログラム、計算アルゴリズム、データベースなどである。記憶部9は、判定部10による判定のために用いられる基準データ11を保持することができる。
記憶部9は、検査に必要な情報を記憶するためのものである。記憶部9は、たとえば、検出部7による測定データを一時的に記憶するための領域、制御部が実行する各種プログラム、これらのプログラムにおいて使用されるデータを記憶するための領域、これらのプログラムがロードされる領域、および、これらプログラムが実行される際に使用される作業領域などを備えている。ここでいう各種プログラムとは、たとえば、判定を行なうためのプログラム、計算アルゴリズム、データベースなどである。記憶部9は、判定部10による判定のために用いられる基準データ11を保持することができる。
(異物検査装置における作業の流れ)
本実施の形態における異物検査装置101によって検査を行なう際の作業の流れについて説明する。
本実施の形態における異物検査装置101によって検査を行なう際の作業の流れについて説明する。
検査を行なう前に予め、光調整部12のレンズは、保持部5に対象物1がある状態のときに照射光が対象物1を覆うようにピントを合わせておく。すなわち、照射光に垂直な面における対象物1の断面積の少なくとも100%を照射光が覆うようにピントを合わせておく。ただし、光の照射面積が対象物1より大きすぎると光の全体のうち無駄になる割合が大きくなるので、照射面積は対象物1よりやや大きい程度にする。ここでは合計の断面積の100.1%とする。
光の照射時間、照射光量、分光器のスリット幅、積算時間、平均回数、設定温度、感度など人為的に変更できる測定条件は、対象物1の種類に応じて予め定められており、検査の間はこれらの条件を変更しないこととする。
測定位置に存在する保持部5には1つの対象物1が保持されており、1つの対象物1ごとに一定時間、光を照射する。光の照射時間は、対象物1の不適切な昇温を避ける程度の短い時間とする。本実施の形態では、照射時間は1回当たり0.8秒としている。
複数の保持部5に一斉に照射するのではなく1つの保持部5ごとに個別に照射することとすれば、別の保持部5からの迷光を防ぐことができる。光源6は、短時間の光照射が可能な光源であればよく、電気的制御の他にも、たとえばフラッシュタイプのランプやチョッパーなどを用いることとしてもよい。
なお、本実施の形態では、対象物1の1個当たりに0.8秒という短時間の照射を行なっているが、照射時間はこれに限らない。光量を増やすと光が対象物1を透過しやすくなるので、対象物1の種類によっては照射時間を長くしてもよい。しかし、照射光には熱線が含まれているので、光を照射すると対象物1が昇温する。照射する光量を増やすほど、また照射時間が長くなるほど温度が上昇する。対象物1の種類によっては、加熱しすぎることによって成分が変質してしまう。対象物1が検査工程より前の乾燥工程などで既に加熱されて昇温している場合には、その温度を上限と設定する。なぜなら、前に行なわれる乾燥工程などでの温度は、対象物1の成分が変質する温度以下に保たれているのが一般的だからである。すなわち、照射時間と照射する光量によって定まる昇温の程度は、検査工程より前に行なわれる何らかの工程で生じる温度以下となるようにし、この条件を満たす範囲内で照射光量をなるべく大きくして測定時間を短縮することが好ましい。照射時間および照射光量の上限は対象物1の成分や構造などに依存して、適宜決定される。
なお、光の照射方向に対して垂直な方向に対象物1を搬送するだけでは不十分であり、搬送中に対象物1がぐらつかないよう対象物1を保持したり固定したりする機構が用いられることが好ましい。
本発明に基づく実施の形態1における異物検査装置にはさまざまな変形例が考えられる。第1の変形例として、保持部5は、たとえば図4および図5に示す構成であってもよい。この変形例においては、保持部5は、孔5aを有し、孔5aの内側に向かって突出する突起5eを備えている。図4は、保持部5に対象物1が載置されている状態の断面図であり、図5は、対象物1がない状態での保持部5近傍の平面図である。この例では、3つの突起5eが約120°ずつの等間隔で設けられている。突起5eの数は3以外であってもよい。突起5eの配置角度は等間隔でなくてもよい。
第2の変形例として、たとえば図6に示すような構成であってもよい。この例においては、保持部5は、第1部分5bと第2部分5cとレンズ5dとを含み、第2部分5cは開口部を有する。第2部分5cの開口部はすり鉢形状となっている。第2部分5cの開口部は、対象物1の形状がフィットするようなすり鉢形状となっていることが好ましい。
まず、対象物1を検査する前に基準データ11を取得するための測定を行なう。基準データ11取得のための測定は、対象物1の検査を始める前に少なくとも1回は行なうことが必要である。この測定は、異物検査装置101を第1状態にして行なう。
なお、前回の基準データ11取得から時間が経過したときや、検査する対象物の種類を変更したときに基準データ11取得のための測定をやり直すか否かの判断は、ユーザが求める検査の厳密さや、検査装置の構成や測定する対象物の種類、光の波長などに応じて適宜選択される。本実施の形態では、検査する対象物の種類が同一であれば、基準データ11取得のための測定は、たとえば1日の中で、午前の検査開始前と、午後の検査の開始前に1回ずつ行なえばよいこととする。このときに使用するNDフィルタは対象物の種類に応じて決められたものを使用する。
(第1段階 基準データの測定)
これは、異物検査装置101で基準データを取得するために事前に行なう測定である。
1.ODが3となるNDフィルタを、光源に取りつける。
2.対象物1が設置されていない保持部5を光の照射領域に配置する。工程1と工程2とはいずれを先に行なってもよい。
3.光源をオンにする。これにより、光がNDフィルタで減光されて光調整部12に入射する。
4.光調整部12からの光は検出部7に入射する。検出部7に備わる分光器で光のスペクトル(波長ごとの光の強度)を測定し、これを基準データ11として記憶部9に記憶する。基準データにおける光の強度をI0とする。
これは、異物検査装置101で基準データを取得するために事前に行なう測定である。
1.ODが3となるNDフィルタを、光源に取りつける。
2.対象物1が設置されていない保持部5を光の照射領域に配置する。工程1と工程2とはいずれを先に行なってもよい。
3.光源をオンにする。これにより、光がNDフィルタで減光されて光調整部12に入射する。
4.光調整部12からの光は検出部7に入射する。検出部7に備わる分光器で光のスペクトル(波長ごとの光の強度)を測定し、これを基準データ11として記憶部9に記憶する。基準データにおける光の強度をI0とする。
(第2段階 対象物の測定)
これは、異物検査装置101で実際に複数の対象物1の異物検査として行なう測定である。
5.対象物1の検査を開始する。保持部5に複数の対象物1を設置した状態で、保持部5を光の照射領域に配置する。このとき、保持部5の位置は、基準データの測定を行ったときの位置と同じにする。
6.複数の対象物1に光を照射する。
7.光は、複数の対象物1の内部を透過する。ここでいう「透過」には、対象物1の内部で散乱(多重散乱を含む。)しながら通り抜けることを含む。
8.複数の対象物1を透過した光はレンズ14で集光されて検出部7に入射する。
9.検出部7に備わる分光器で波長ごとの光の強度Iが測定される。測定結果を測定データとして記憶部9に記憶する。透過光には、対象物1の内部の情報が含まれる。
これは、異物検査装置101で実際に複数の対象物1の異物検査として行なう測定である。
5.対象物1の検査を開始する。保持部5に複数の対象物1を設置した状態で、保持部5を光の照射領域に配置する。このとき、保持部5の位置は、基準データの測定を行ったときの位置と同じにする。
6.複数の対象物1に光を照射する。
7.光は、複数の対象物1の内部を透過する。ここでいう「透過」には、対象物1の内部で散乱(多重散乱を含む。)しながら通り抜けることを含む。
8.複数の対象物1を透過した光はレンズ14で集光されて検出部7に入射する。
9.検出部7に備わる分光器で波長ごとの光の強度Iが測定される。測定結果を測定データとして記憶部9に記憶する。透過光には、対象物1の内部の情報が含まれる。
(第3段階 異物混入有無の判定)
10.判定部10において、測定された光の強度を用いて、入射光と透過光の差から異物の情報を抽出するための換算を行なう。本実施の形態では、吸光度A1=log(I0/I)として波長ごとの吸光度を算出する。なお、対象物1がタブレットである場合、内部での光の散乱が大きいので厳密にはA1を吸光度とは呼べないが、ここでは便宜的にこのA1を吸光度と定義する。
11.判定部10が算出された吸光度A1から異物混入の有無を判定する。
10.判定部10において、測定された光の強度を用いて、入射光と透過光の差から異物の情報を抽出するための換算を行なう。本実施の形態では、吸光度A1=log(I0/I)として波長ごとの吸光度を算出する。なお、対象物1がタブレットである場合、内部での光の散乱が大きいので厳密にはA1を吸光度とは呼べないが、ここでは便宜的にこのA1を吸光度と定義する。
11.判定部10が算出された吸光度A1から異物混入の有無を判定する。
本実施の形態では判別分析を用いる。具体的には、サンプルのクラス予測値や類似度を吸光度から算出する計算モデルを用いる。計算モデルの導出方法には、サポートベクターマシーン、パターン認識、マハラノビスの距離による分析、SIMCA(Soft Independent Modeling of Class Analogy)判別分析、正準判別分析法などがある。どういう種類の対象物の何を判定するかという目的に応じて最適な導出方法を選択して計算モデルを決定すればよい。
ここではPLS−DA(Partial Linear Square―Discriminant Analysis)法によって対象物としてのタブレットに含まれる異物の特徴を求める計算モデルを導出し、この計算モデルを用いてタブレットの測定データから算出した値が、予め設定した基準値以上か否かによって異物混入の判別を行なう。算出を行なうための計算モデルは、照射される光の波長、タブレットの種類、検査装置の搬送部の構成などによって決定され、予め記憶部9に記憶されている。
判定部10は、検出部7での測定結果から求めた吸光度と、記憶部9に格納されたデータベースから読み出したタブレットの種類ごとの計算モデルを参照して、タブレットの特徴を示す指標を算出し、異物混入の有無の判定を行なう。
判定部10においては、タブレットの種類に応じて、リレーショナルデータベースや対応表による判定、あるいは、グラフによるプロットなどを適宜用いた判定が可能である。
本実施の形態では、表1に示すように、正常なタブレットであるか毛髪が混入したタブレットとみなせるかを判別する指標として、予測値と偏値を算出する計算モデルを用いる。計算モデルから計算した予測値が0.5以上かつ偏値が0.5未満であれば「正常」、予測値が0.5未満かつ偏値が0.5未満であれば「毛髪が混入している」と判定できる。なお、予測値が0.5未満かつ偏値が0.5以上であった場合は、毛髪混入とは特定できないが、内部に虫が混入していたり、あるいは割れなどの何らかの異常が発生している可能性が高いとみなせる。この場合は、さらに他の計算モデルを使用して異常の種類を特定することもできる。たとえば正常なタブレットであるか虫が混入しているタブレットとみなせるかの指標を計算すれば、虫の混入の有無を検出できる。
タブレットの種類によっては、図7に示すように、複数の指標を算出してグラフにプロットし、領域によって判定することもできる。図7では指標を2つ用いてそれぞれ判定値A、判定値Bを算出し、これらを用いてプロットしている。黒い丸でプロットされているように予め定めた基準直線より上であれば正常、白い丸でプロットされているように基準直線より下であれば異常と判断できる。なお、示した例では2次元プロットを行なっているが、2次元プロットに限らない。たとえば指標を3つ使って3次元プロットを行なって、予め正常なタブレットがプロットされることを確認している領域にプロットされるかどうかによって異物の混入を判定してもよい。
指標をひとつ使って表1のように数値のみで判断するか、複数の指標を使って図7のようにプロットで判断するかは、タブレットの種類や、ユーザーがどの程度厳密に検査を行なうかによって適宜決定してよい。また、表1に示される基準値や図7に示される基準直線も同様に適宜決定してよい。
(異物を検出した場合)
12.異物混入と判定された対象物1あるいはこれを含むロットを廃棄する。本実施の形態では、1つの保持部5に複数の対象物1が保持された状態で検査が行なわれているので、異物混入という判定が出た場合は、通常、その1つの保持部5に保持されている全ての対象物1が廃棄されることが想定される。
12.異物混入と判定された対象物1あるいはこれを含むロットを廃棄する。本実施の形態では、1つの保持部5に複数の対象物1が保持された状態で検査が行なわれているので、異物混入という判定が出た場合は、通常、その1つの保持部5に保持されている全ての対象物1が廃棄されることが想定される。
なお、異物混入の判定においては、異常であることはわかったもののその異常の原因が特定できないという状況もありうる。このような場合にも当該対象物1あるいはこれを含むロットを廃棄することが望ましい。たとえば異常であることはわかったものの、毛髪の混入なのか虫の混入なのかそれ以外なのか不明である場合がありうる。本実施の形態では、有機物の異物が混入していなくとも無機物の異物が混入している場合や、異物の混入がなくとも内部に割れなどの異常が発生している場合も、正常ではないという結果として検知できる可能性がある。
本実施の形態によれば、複数の対象物の検査を一斉に行なうことができるので、対象物の内部に混入した異物の有無を非破壊で十分に高速で判定することができる。本実施の形態は、大量の対象物を全数にわたって効率良く検査すべきときにも適用可能であるので、工場における検査に適している。
本実施の形態で図1に示したように、光源6は、光源本体6aと、光源本体6aから出射した光を透過または反射させることで複数の対象物1の全体を被覆する程度にまで拡大する光学部材としての光調整部12とを備え、光源本体6aから出射した光は光学部材としての光調整部12によって拡大された後で複数の対象物1に到達することが好ましい。本実施の形態では、光学部材が光調整部12である例を示したが、光学部材は光調整部12に限らない。たとえば図8に示すように、光学部材は拡散板15であってもよい。
図9に示すように、光源6は、複数の光源素子6eを含み、各光源素子6eごとに個別に光調整部12を備える構成であってもよい。光源素子6eとは、たとえばハロゲンランプなどの電球であってよい。
本実施の形態で図1に示したように、異物検査装置101は、複数の対象物を保持するための保持部5を備え、保持部5は、複数の対象物1を2次元的に配列された状態で保持するためのトレイを備えるものであってよい。このように保持部5がトレイを備えることにより、複数の対象物1を一定個数ずつまとめて取り扱うことが容易となる。トレイは保持部5そのものであってもよく、保持部5の一部をなすものであってもよい。
前記トレイは、複数の対象物1をマトリックス状に配列された状態で保持するためのものであってよい。このように、マトリックス状に配列された状態で保持されていれば、限られた面積で多数の対象物1を効率良く保持することができるので好ましい。
本実施の形態で示したように、光源6から出射する光の波長は、800nm以上1500nm以下であることが好ましい。さらには、光源6から出射する光の波長は、800nm以上1600nm以下であることが好ましい。理由は、光源に関する説明の中で述べたとおりである。
本実施の形態で示したように、異物検査装置101は、複数の対象物を保持するための保持部5を備え、保持部5は、複数の対象物1に対応する数の透光部を有する部材と、前記透光部に対応する位置に複数の対象物1の各々を個別に配置したときに対象物1を下から支持するように前記透光部の内側領域の少なくとも一部を覆って延在する支え部とを備え、光源6から検出部7に向かう光は前記透光部を通過することが好ましい。ここでいう「透光部」とは、たとえば図2に示した孔5aのようなものであってもよい。孔5aは貫通孔である。ただし、透光部は、貫通孔とは限らず、とにかく光が通り抜けることができる部分であればよい。したがって、透光部は、たとえば何らかの部材同士の間の隙間であってもよい。透光部は、何らかの透光性部材が配置された部分であってもよい。何らかの透光性部材によって部分的にまたは完全に塞がれている部分であってもよい。透光部を有する部材の透光部以外の部分は、第1部分5bであってよい。ここでいう「支え部」とは、たとえば図2に示した第2部分5cが孔5aの内側に張り出した部分であってもよい。支え部はこのように全周にわたって張り出しているものとは限らず、1つ以上の突起が内側に向かって突出しているものであってもよい。支え部は、図4および図5に示した突起5eのようなものであってもよい。
支え部は、透明であってもよい。この構成を採用することにより、支え部が透過光を遮ってしまう度合を低くすることができ、効率良く検査を行なうことができる。図2に示した例においては、第2部分5cは透明であるが、このような構成であればよい。
なお、本発明による異物判定を行なう前または後で外観検査を追加的に行なってもよい。このように本実施の形態における異物検査装置にさらに外観検査を組み合わせることとすれば、より確実に異物を検出することができる。
なお、記憶部9には、検査の結果と日時や温度などの検査データを記録しておいてもよい。たとえば他の装置の状況に関する記録、たとえば一定のスペースに出入りした人数および時刻、使用された材料、打錠機の洗浄タイミング、蛍光灯の破損事故などの有無などのデータを記録しておいてもよい。これらのデータと結合させて分析すれば、異物混入を防ぐための総合的なデータとして提示することができる。すなわち、異物混入の再発を防止する手段として活用することができる。
(実施の形態2)
図10を参照して、本発明に基づく実施の形態2における異物検査装置について説明する。本実施の形態における異物検査装置は、基本的な構成は、実施の形態1と同様であるが、保持部5の搬送の仕方に関しては、実施の形態1と異なる。本実施の形態における異物検査装置の使用状況の一例を説明するために、図10では、本実施の形態における異物検査装置以外の構成も含めて示されている。
図10を参照して、本発明に基づく実施の形態2における異物検査装置について説明する。本実施の形態における異物検査装置は、基本的な構成は、実施の形態1と同様であるが、保持部5の搬送の仕方に関しては、実施の形態1と異なる。本実施の形態における異物検査装置の使用状況の一例を説明するために、図10では、本実施の形態における異物検査装置以外の構成も含めて示されている。
個々の保持部5はトレイ状である。複数の保持部5が円形のロータ20の上に載っている。複数の保持部5はロータ20の外縁に沿って周方向に配列されている。ロータ20は、矢印91で示すように、断続的または連続的に回転する。新たな保持部5は、フィーダ21から供給されることによってロータ20上の空いているスペースに配置される。光源6は、光源本体6aと光調整部12とを含む。光源6は、ロータ20の上に配列された複数の保持部5のうちの1つに光を照射できるように配置されている。
図10では、検出部7、判定部10、制御部13などは図示省略されている。光源6から光を照射して異物検査を行なった後、異物が検知されなかった保持部5は、OKシュート22から排出される。異物が検知された保持部5は、NGシュート23から排出される。
本実施の形態では、円形のロータ16によって、次々と新たな保持部5が光源6による光の照射領域に搬入されるので、多数の保持部5を検査対象としたときでも、効率良く異物検査を行なうことができる。
図10に示した例では、保持部5には対象物1がマトリックス状に配列されているが、図11に示すように、容器16の中に対象物1が積み重ねた状態で入っていてもよい。さらに図12に示すように、容器17の中に複数の対象物1がランダムに入った状態であってもよい。図12では、容器17は円筒形となっているが、容器17の形状は円筒形に限らず、たとえば上から見て四角形となる形状であってもよい。図12に示した例では複数の対象物1が積み重なっているが、積み重ねずに並べられた状態であってもよい。複数の対象物を並べる際には、複数の対象物は、ランダムに並べられていてもよく、規則正しく並べられていてもよい。たとえば複数の対象物が容器の中で互いに重ならない状態でマトリックス状に並べられていてもよい。このとき、容器の内部に対象物同士を隔てる仕切りはなくてもよく、対象物同士が接する状態であってもよい。保持部5の代わりにこれらの容器16,17を保持部とみなしてもよい。図12に示したように容器17の中に無造作に入れるだけでよい場合には、対象物1のハンドリングが容易となる。
(実施の形態3)
図13を参照して、本発明に基づく実施の形態3における異物検査装置について説明する。本実施の形態における異物検査装置102は、基本的な構成は、実施の形態1と同様であるが、保持部の構成に関しては、実施の形態1と異なる。本実施の形態では、保持部5に代えて保持部5eが用いられている。対象物1は一定個数ずつグループをなしている。保持部5eは複数のグループの対象物1を同時に配列できるように構成されている。光源6は、保持部5eの上の全ての対象物1に同時に光を照射するのではなく、保持部5eの上の1つのグループに属する対象物1の全てに向けて光を照射する。保持部5eが断続的または連続的に移動することによって、異なるグループが光源6による光の照射領域に配置される。保持部5eの位置をずらしていくことによって、最終的に全てのグループが光の照射を受けることができる。すなわち、保持部5eに配列された全ての対象物1の異物検査は、何回かに分けて光を照射されることによって行なわれる。
図13を参照して、本発明に基づく実施の形態3における異物検査装置について説明する。本実施の形態における異物検査装置102は、基本的な構成は、実施の形態1と同様であるが、保持部の構成に関しては、実施の形態1と異なる。本実施の形態では、保持部5に代えて保持部5eが用いられている。対象物1は一定個数ずつグループをなしている。保持部5eは複数のグループの対象物1を同時に配列できるように構成されている。光源6は、保持部5eの上の全ての対象物1に同時に光を照射するのではなく、保持部5eの上の1つのグループに属する対象物1の全てに向けて光を照射する。保持部5eが断続的または連続的に移動することによって、異なるグループが光源6による光の照射領域に配置される。保持部5eの位置をずらしていくことによって、最終的に全てのグループが光の照射を受けることができる。すなわち、保持部5eに配列された全ての対象物1の異物検査は、何回かに分けて光を照射されることによって行なわれる。
図13においては、判定部10、制御部13などは図示省略されている。
本実施の形態では、1回の光の照射領域に配列可能な個数より多い個数の対象物1を一括して保持することができ、グループごとに分けて順次光の照射を行なっていくことができるので、多数の対象物1の検査を迅速に進めていくことに適している。
本実施の形態では、1回の光の照射領域に配列可能な個数より多い個数の対象物1を一括して保持することができ、グループごとに分けて順次光の照射を行なっていくことができるので、多数の対象物1の検査を迅速に進めていくことに適している。
(実施の形態4)
図14を参照して、本発明に基づく実施の形態4における異物検査装置について説明する。本実施の形態における異物検査装置103は、基本的な構成は、実施の形態1と同様であるが、保持部の構成に関しては、実施の形態1と異なる。図14に示すように、本実施の形態では、保持部5に代えて保持部5fが用いられている。
図14を参照して、本発明に基づく実施の形態4における異物検査装置について説明する。本実施の形態における異物検査装置103は、基本的な構成は、実施の形態1と同様であるが、保持部の構成に関しては、実施の形態1と異なる。図14に示すように、本実施の形態では、保持部5に代えて保持部5fが用いられている。
本実施の形態における異物検査装置103は、順次搬送されつつある複数の対象物1のうちの2個以上の対象物1を被覆するように光を照射するための光源6と、光源6から出射して前記2個以上の対象物1のいずれかを透過した光を一括して受光してスペクトルを検出する検出部7と、基準データ11を保持するための記憶部9と、検出部7で検出された光のスペクトルのデータおよび基準データ11に基づいて複数の対象物1の少なくともいずれかに異物が含まれるか否かを判定する判定部10とを備える。
異物検査装置103は、複数の対象物1を順次搬送するための保持部5fを備える。保持部5fは、複数の対象物1を2次元的に配列された状態で保持して搬送するコンベアであることが好ましい。2次元的に配列された状態以外の状態としては、たとえば対象物1がコンベア上で一部が積み重なったりしてランダムな位置関係で載せられた状態が挙げられる。そのような状態であってもよいが、複数の対象物1は規則正しく2次元的に配列されていることが好ましい。保持部5fは、エンドレス状のコンベアであってもよい。
本実施の形態では、エンドレス状のコンベアである保持部5fの上に対象物1が複数列で配列された構成となっているが、図15に示す異物検査装置104のように、コンベアとして保持部5hを備えるものであってもよい。保持部5hでは対象物1は1列で配列されている。
本実施の形態では、コンベアによって搬送される対象物1を次々と検査することができるので、効率的である。
(実施の形態5)
図16を参照して、本発明に基づく実施の形態5における異物検査装置について説明する。実施の形態1などでは、保持部5の下方に集光手段としてレンズ14が配置されていたが、本実施の形態では、レンズ14の代わりに図16に示すようにリフレクタ18が配置されている。対象物1を透過した光は、リフレクタ18によって反射されつつ集光され、検出部7に入射する。
図16を参照して、本発明に基づく実施の形態5における異物検査装置について説明する。実施の形態1などでは、保持部5の下方に集光手段としてレンズ14が配置されていたが、本実施の形態では、レンズ14の代わりに図16に示すようにリフレクタ18が配置されている。対象物1を透過した光は、リフレクタ18によって反射されつつ集光され、検出部7に入射する。
本実施の形態では、リフレクタ18の姿勢により所望の方向に光を集めることができるので、検出部7の設置位置の自由度を高めることができる。
(実施の形態6)
図17を参照して、本発明に基づく実施の形態6における異物検査装置について説明する。実施の形態1などでは、保持部5の下方に集光手段としてレンズ14が配置されていたが、本実施の形態では、レンズ14の代わりに図17に示すように孔5aの出口付近にレンズ5dが配置されている。レンズ5dは、対象物1の各々に対応するように個別に設けられている。レンズ5dは保持部5の一部であってよい。対象物1を透過した光は、レンズ5dによって集光され、検出部7に入射する。
図17を参照して、本発明に基づく実施の形態6における異物検査装置について説明する。実施の形態1などでは、保持部5の下方に集光手段としてレンズ14が配置されていたが、本実施の形態では、レンズ14の代わりに図17に示すように孔5aの出口付近にレンズ5dが配置されている。レンズ5dは、対象物1の各々に対応するように個別に設けられている。レンズ5dは保持部5の一部であってよい。対象物1を透過した光は、レンズ5dによって集光され、検出部7に入射する。
本実施の形態では、対象物1を透過した光を、対象物1から近い位置でレンズ5dによって集光することができるので、対象物1を透過した光を効率良く検査に利用することができる。
(実施の形態7)
図18を参照して、本発明に基づく実施の形態7における異物検査装置について説明する。
図18を参照して、本発明に基づく実施の形態7における異物検査装置について説明する。
実施の形態1では、1つの光源6を用いて1方向から光を対象物1に照射している例を示したが、これに限るものではなく、2つ以上の光源を用いて異なる方向から照射してもよい。本実施の形態における異物検査装置105では、図18に示すように、光源6i,6jを用いて保持部5の一方の側から対象物1に向けて照射を行なう。保持部5の他方の側において、対象物1を透過してきた光がレンズ14によって検出部7に導かれる。光源6iは、光源本体6a1と光調整部12とを含む。光源6jは、光源本体6a2と光調整部12とを含む。本実施の形態では、保持部5の下方から上方に向けて光を透過させている。他の部分の構成、使用方法などについては、実施の形態1で説明したものと同様である。
本実施の形態における異物検査装置によっても、実施の形態1で説明したのと同様の効果を得ることができる。
(実施の形態8)
図19を参照して、本発明に基づく実施の形態8における異物検査装置について説明する。
図19を参照して、本発明に基づく実施の形態8における異物検査装置について説明する。
実施の形態1では、対象物1を透過した光を検出部7で受光していたが、透過光に限らず反射光を用いてもよい。本実施の形態における異物検査装置106では、図19に示すように、保持部5に複数の凹部が設けられており、各凹部の底面が、対象物1を透過してきた光を反射するような面として形成されている。光源6から複数の対象物1に光を照射することによって、各対象物1を透過した光が保持部5の凹部の底面で反射して対象物1を再び透過する。こうして各対象物1を透過して保持部5から遠ざかる向きに進行してきた光をレンズ14で集光し、検出部7で受光する。すなわち、本実施の形態における異物検査装置としては、複数の対象物1を保持するための保持部5を備え、保持部5は反射面を有し、複数の対象物1のいずれかを一旦透過した光の少なくとも一部は前記反射面によって反射して再度複数の対象物1のいずれかを透過してから検出部7に入射する。他の部分の構成、使用方法などについては、実施の形態1で説明したものと同様である。
本実施の形態における異物検査装置によっても、実施の形態1で説明したのと同様の効果を得ることができる。本実施の形態では、光は、対象物1の内部を2回透過した後で検出部7に到達するので、より高精度な検査を行なうことができる。
(実施の形態9)
図1、図2および図20を参照しつつ、本発明に基づく実施の形態9における異物検査方法について説明する。本実施の形態における異物検査方法のフローチャートを図20に示す。この異物検査方法は、複数の対象物の少なくともいずれかに異物が混入しているか否かを判定する異物検査方法であって、前記複数の対象物を一括して保持する工程S1と、前記複数の対象物の全体を被覆するように光源から光を照射する工程S2と、前記光源からの光のうち前記複数の対象物のいずれかを少なくとも1回は透過した光を、検出部で一括して受光し、前記検出部で受光した光のスペクトルのデータを測定データとして検出する工程S3と、前記測定データおよび基準データに基づいて前記複数の対象物の少なくともいずれかに異物が混入しているか否かを判定する工程S4とを含む。
図1、図2および図20を参照しつつ、本発明に基づく実施の形態9における異物検査方法について説明する。本実施の形態における異物検査方法のフローチャートを図20に示す。この異物検査方法は、複数の対象物の少なくともいずれかに異物が混入しているか否かを判定する異物検査方法であって、前記複数の対象物を一括して保持する工程S1と、前記複数の対象物の全体を被覆するように光源から光を照射する工程S2と、前記光源からの光のうち前記複数の対象物のいずれかを少なくとも1回は透過した光を、検出部で一括して受光し、前記検出部で受光した光のスペクトルのデータを測定データとして検出する工程S3と、前記測定データおよび基準データに基づいて前記複数の対象物の少なくともいずれかに異物が混入しているか否かを判定する工程S4とを含む。
本実施の形態によれば、対象物1の内部に混入した異物の有無を非破壊で判定することができる。
(実施の形態10)
図14および図21を参照しつつ、本発明に基づく実施の形態10における異物検査方法について説明する。本実施の形態における異物検査方法のフローチャートを図21に示す。この異物検査方法は、複数の対象物の少なくともいずれかに異物が混入しているか否かを判定する異物検査方法であって、前記複数の対象物を保持して順次搬送する工程S11と、順次搬送されつつある前記複数の対象物のうちの2個以上の対象物を被覆するように光源から光を照射する工程S12と、前記光源からの光のうち前記2個以上の対象物のいずれかを少なくとも1回は透過した光を、検出部で一括して受光し、前記検出部で受光した光のスペクトルのデータを測定データとして検出する工程S3と、前記測定データおよび基準データに基づいて前記複数の対象物の少なくともいずれかに異物が混入しているか否かを判定する工程S4とを含む。
図14および図21を参照しつつ、本発明に基づく実施の形態10における異物検査方法について説明する。本実施の形態における異物検査方法のフローチャートを図21に示す。この異物検査方法は、複数の対象物の少なくともいずれかに異物が混入しているか否かを判定する異物検査方法であって、前記複数の対象物を保持して順次搬送する工程S11と、順次搬送されつつある前記複数の対象物のうちの2個以上の対象物を被覆するように光源から光を照射する工程S12と、前記光源からの光のうち前記2個以上の対象物のいずれかを少なくとも1回は透過した光を、検出部で一括して受光し、前記検出部で受光した光のスペクトルのデータを測定データとして検出する工程S3と、前記測定データおよび基準データに基づいて前記複数の対象物の少なくともいずれかに異物が混入しているか否かを判定する工程S4とを含む。
本実施の形態によれば、対象物1の内部に混入した異物の有無を非破壊で判定することができる。本実施の形態では、複数の対象物1の異物検査を迅速に行なっていくことができる。
(実施の形態11)
図22を参照して、本発明に基づく実施の形態11における製造装置について説明する。本実施の形態における製造装置は、対象物1を製造するための装置であって、これまでに説明したいずれかの構成の異物検査装置を備える製造装置である。この製造装置を図22に示す。図22に示したものは、あくまで概念的なものであって、製造装置のレイアウトはこのようなものとは限らない。製造装置501は、対象物1を作製する作製部301を備え、さらに異物検査装置101を備える。作製部301で作製された対象物1は、異物検査装置101によって検査される。対象物1の異物検査装置101への搬送は、たとえば搬送装置302によって行なわれる。搬送装置302はカセットに収められた対象物1を搬送している。ここで示す搬送装置302はあくまで一例であり、このような形態のものとは限らない。
図22を参照して、本発明に基づく実施の形態11における製造装置について説明する。本実施の形態における製造装置は、対象物1を製造するための装置であって、これまでに説明したいずれかの構成の異物検査装置を備える製造装置である。この製造装置を図22に示す。図22に示したものは、あくまで概念的なものであって、製造装置のレイアウトはこのようなものとは限らない。製造装置501は、対象物1を作製する作製部301を備え、さらに異物検査装置101を備える。作製部301で作製された対象物1は、異物検査装置101によって検査される。対象物1の異物検査装置101への搬送は、たとえば搬送装置302によって行なわれる。搬送装置302はカセットに収められた対象物1を搬送している。ここで示す搬送装置302はあくまで一例であり、このような形態のものとは限らない。
本実施の形態における製造装置によれば、異物検査装置101による検査を経て異物が混入していないと判断された対象物1のみが製造物として得られる。したがって、本実施の形態では、効率良く対象物を製造することができる。特に、対象物に異物の混入がある場合には適切に検出して不良品として排除することができるので、歩留まりを向上することができる。
なお、本実施の形態では、作製部301と異物検査装置101とがそれぞれ別個の筐体に収まった装置として示したが、これはあくまで概念的に一例を示したものであり、両者は一体化されて単一の筐体に収まっていてもよい。
なお、これまでの各実施の形態では、対象物1としてタブレットすなわち錠剤を示しているが、錠剤の形態に限らず、散剤、顆粒剤、カプセル剤、フィルム剤にも適用することができる。対象物1は、たとえば、医薬品、薬品、食品、健康保持用摂取品などであってもよい。前記複数の対象物の各々は、薬品、医薬品、健康保持用摂取品、栄養剤、顆粒剤、散剤、フィルム剤、カプセル剤からなる群から選ばれたいずれかであってよい。
各実施の形態では、判別分析の手法を用いているが、これに限らない。すなわち、照射される互いに異なる光の波長ごとに算出された吸光度を用いて異物混入を判別できる手法であれば、他の手法を用いてもよい。たとえば、正準判別分析法などの他の解析手法を用いてもよい。
各実施の形態においては、複数の対象物1の各々は、打錠法によって製造されたものであり、光源6からの光は、前記打錠法による製造時に加圧される方向と同じ方向に沿って、複数の対象物1のいずれかを透過することが好ましい。この方向であれば光の透過率が良くなるからである。
なお、上記実施の形態のうち複数を適宜組み合わせて採用してもよい。
なお、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。
なお、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。
1 対象物、5,5e,5f,5h 保持部、5a 孔、5b 第1部分、5c 第2部分、5c1 開口部、6,6i,6j 光源、6a,6a1,6a2 光源本体、6e 光源素子、7 検出部、12 光調整部、14 レンズ、15 拡散板、16,17 容器、18 リフレクタ、20 ロータ、21 フィーダ、22 OKシュート、23 NGシュート、91 矢印、101,102,103,104,105,106 異物検査装置、301 作製部、302 搬送装置、501 製造装置。
Claims (15)
- 一括して保持された複数の対象物の全体を被覆するように光を照射するための光源と、
前記光源から出射して前記複数の対象物のいずれかを透過した光を一括して受光してスペクトルを検出する検出部と、
基準データを保持するための記憶部と、
前記検出部で検出された光のスペクトルのデータおよび前記基準データに基づいて前記複数の対象物の少なくともいずれかに異物が含まれるか否かを判定する判定部とを備える、異物検査装置。 - 順次搬送されつつある複数の対象物のうちの2個以上の対象物を被覆するように光を照射するための光源と、
前記光源から出射して前記2個以上の対象物のいずれかを透過した光を一括して受光してスペクトルを検出する検出部と、
基準データを保持するための記憶部と、
前記検出部で検出された光のスペクトルのデータおよび前記基準データに基づいて前記複数の対象物の少なくともいずれかに異物が含まれるか否かを判定する判定部とを備える、異物検査装置。 - 前記光源は、光源本体と、前記光源本体から出射した光を透過または反射させることで前記複数の対象物の全体を被覆する程度にまで拡大する光学部材とを備え、前記光源本体から出射した光は前記光学部材によって拡大された後で前記複数の対象物に到達する、請求項1または2に記載の異物検査装置。
- 前記複数の対象物を保持するための保持部を備え、前記保持部は、前記複数の対象物を2次元的に配列された状態で保持するためのトレイを備える、請求項1から3のいずれかに記載の異物検査装置。
- 前記トレイは、前記複数の対象物をマトリックス状に配列された状態で保持するためのものである、請求項4に記載の異物検査装置。
- 前記複数の対象物を保持するための保持部を備え、前記保持部は、前記複数の対象物を2次元的に配列された状態で保持して搬送するコンベアである、請求項1から3のいずれかに記載の異物検査装置。
- 前記光源から出射する光の波長は、600nm以上2500nm以下である、請求項1から6のいずれかに記載の異物検査装置。
- 前記光源から出射する光の波長は、800nm以上1600nm以下である、請求項1から6のいずれかに記載の異物検査装置。
- 前記複数の対象物を保持するための保持部を備え、前記保持部は、前記複数の対象物に対応する数の透光部を有する部材と、前記透光部に対応する位置に前記複数の対象物の各々を個別に配置したときに前記対象物を下から支持するように前記透光部の内側領域の少なくとも一部を覆って延在する支え部とを備え、前記光源から前記検出部に向かう光は前記透光部を通過する、請求項1から8のいずれかに記載の異物検査装置。
- 前記複数の対象物を保持するための保持部を備え、前記保持部は反射面を有し、前記複数の対象物のいずれかを一旦透過した光の少なくとも一部は前記反射面によって反射して再度前記複数の対象物のいずれかを透過してから前記検出部に入射する、請求項1から8のいずれかに記載の異物検査装置。
- 前記複数の対象物の各々は、薬品、医薬品、健康保持用摂取品、栄養剤、顆粒剤、散剤、フィルム剤、カプセル剤からなる群から選ばれたいずれかである、請求項1から10のいずれかに記載の異物検査装置。
- 前記複数の対象物の各々は、打錠法によって製造されたものであり、前記光源からの光は、前記打錠法による製造時に加圧される方向と同じ方向に沿って、前記複数の対象物のいずれかを透過する、請求項1から11のいずれかに記載の異物検査装置。
- 複数の対象物の少なくともいずれかに異物が混入しているか否かを判定する異物検査方法であって、
前記複数の対象物を一括して保持する工程と、
前記複数の対象物の全体を被覆するように光源から光を照射する工程と、
前記光源からの光のうち前記複数の対象物のいずれかを少なくとも1回は透過した光を、検出部で一括して受光し、前記検出部で受光した光のスペクトルのデータを測定データとして検出する工程と、
前記測定データおよび基準データに基づいて前記複数の対象物の少なくともいずれかに異物が混入しているか否かを判定する工程とを含む、異物検査方法。 - 複数の対象物の少なくともいずれかに異物が混入しているか否かを判定する異物検査方法であって、
前記複数の対象物を保持して順次搬送する工程と、
順次搬送されつつある前記複数の対象物のうちの2個以上の対象物を被覆するように光源から光を照射する工程と、
前記光源からの光のうち前記2個以上の対象物のいずれかを少なくとも1回は透過した光を、検出部で一括して受光し、前記検出部で受光した光のスペクトルのデータを測定データとして検出する工程と、
前記測定データおよび基準データに基づいて前記複数の対象物の少なくともいずれかに異物が混入しているか否かを判定する工程とを含む、異物検査方法。 - 前記複数の対象物を製造するための装置であって、請求項1から12のいずれかに記載の異物検査装置を備える、製造装置。
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