JP4034033B2 - 錠剤の外観検査装置およびptp包装機 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、PTPシートに錠剤を包装する工程あるいはその後の工程において錠剤の外観を検査する検査装置、および該検査装置を備えたPTP包装機を含む技術分野に属するものである。
【0002】
【従来の技術】
一般に、PTPシートは、錠剤が投入されるポケット部が形成された容器フィルムと、その容器フィルムにポケット部の開口側を密封するように前記容器フィルムに固着される密封用フィルムとから構成されている。そして、容器フィルムと密封用フィルムとを固着する前に、ポケット部に固形製剤やカプセル等の錠剤が投入される。容器フィルムは通常透明な樹脂シートであり、ポリ塩化ビニル(以下「PVC」という。)またはポリプロピレン(以下「PP」という。)等がよく用いられる。最終処分時にダイオキシンの発生が少ないことから、近年はPPを用いることが増えてきている。密封用フィルムはアルミ箔が主に用いられている。
【0003】
このように構成されるPTPシートに収納された錠剤の外観検査装置として、錠剤の表面に汚れや異物が付着した不良品の有無を検査することができるものが知られている。
【0004】
即ち、この種のシートの外観検査装置では、照明装置によって錠剤に光を照射し、その反射光を撮像手段により撮像する。この撮像装置から出力される映像信号は、画像処理手段によって、所定の閾値をもって二値化される。ここで、例えば白い錠剤を撮像した場合について説明すると、錠剤表面は明るく映り、異物が存在する部分は暗く写るためこれらの明度の相違を考慮して前記閾値を設定することで、暗い部分である異物の存在を前記画像処理手段によって判断することができる。
【0005】
また、以上の外観検査装置を備えたPTP包装機によれば、上記異物が付着した錠剤のPTPシートを排除することが可能となる利点がある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、錠剤の密封用フィルム側は容器フィルムに密封用フィルムを固着する前に検査することにより、照明装置および撮像装置と錠剤との間に障害となるものが何もない状態で、錠剤を直接撮像することができるが、錠剤の容器フィルム側は、容器フィルム越しに検査することになる。
【0007】
しかしながら、樹脂製のフィルムは光を屈折あるいは反射することから、屈折により生じた影を異物と誤判定したり、反射により輝度が上がり異物が隠れることにより、良品と誤判定したりする問題があった。また、屈折による画像の歪みにより、異物の大きさを正確に計測することができず誤判定につながる場合もあった。特に環境問題から近年主流になりつつあるPPからなるフィルムは、屈折や反射が多いことから顕著である。
【0008】
一方、被写体から直接反射した光を取り除く技術として偏光フィルターが知られている。照明装置からの光を、偏光フィルターを通すことにより直線偏光に変換して被写体を照らし、撮像手段に設けた所定の位相の偏光フィルターにより、直接反射を除去し被写体表面の乱反射光のみを撮像する技術である。
【0009】
しかし、樹脂製のフィルム越しに行う錠剤の外観検査においては、フィルムへ照射された光の一部は、フィルムへ入光する際にフィルム表面で反射をして1次反射光となる。また、フィルムに入った光もフィルムから出る際に一部が反射をする。この反射した光の一部はフィルムから出て2次反射光となり、残りはさらに反射する。この反射はフィルムの上下の面で減衰しながら繰り返される。そして、樹脂製のフィルムにおいては、反射時に偏光の位相がずれることから、フィルムからの反射光は結果的に楕円偏光になり偏光フィルターにより除去することは困難となる。
【0010】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、フィルム越しに錠剤の外観を検査した場合でも、フィルムによる屈折および反射の影響を低減することにより正しく良否を判定することができる錠剤検査装置およびPTP包装機を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
上記目的を達成し得る特徴的手段について以下に説明する。また、各手段につき、特徴的な作用及び効果を必要に応じて記載する。
【0012】
手段1.容器フィルムと密封用フィルムからなるPTPシートの容器フィルムに収納された錠剤の外観を検査する外観検査装置において、前記錠剤を前記容器フィルムまたは前記密封用フィルム越しに照らす照明手段と、前記錠剤を前記容器フィルムまたは前記密封用フィルム越しに撮像し映像信号を出力する撮像手段と、前記映像信号を処理することにより前記錠剤の外観の良否を判定する画像処理手段を有し、前記照明手段は所定の赤外光を照射し、前記撮像手段は前記赤外光の波長に対し感度を有することを特徴とする錠剤の外観検査装置。
【0013】
上記手段1によれば、赤外光で容器フィルムまたは密封用フィルム越しに錠剤を照らし、照射した赤外光の波長に対し感度を有する撮像手段で容器フィルムまたは密封用フィルム越しに撮像する。赤外光は可視光に比べ直進する性質が強く、屈折および反射が極端に少なくなることから、フィルムによる屈折や反射による影響の小さい錠剤の外観検査が可能になる。
【0014】
手段2.上記手段1において、前記撮像手段は、前記赤外光を透過し少なくとも可視光を減衰させる第1の赤外透過フィルターを有し、その第1の赤外透過フィルターを通して前記錠剤を撮像することを特徴とする錠剤の外観検査装置。
【0015】
上記手段2によれば、赤外光を透過し少なくとも可視光を減衰させる第1の赤外透過フィルター越しに錠剤を撮像ことにより、撮像手段が受光する可視光等の赤外光以外の光は減衰する。可視光などの屈折や反射が生じやすい波長の光が少なくなることから、屈折や反射の影響が小さい錠剤の外観検査が可能になる。
【0016】
手段3.上記手段1または手段2において、前記照明手段は、前記赤外光を透過し少なくとも可視光を減衰させる第2の赤外透過フィルターを有し、その第2の赤外透過フィルターを通して前記錠剤を照らすことを特徴とする錠剤の外観検査装置。
【0017】
上記手段3によれば、赤外光を透過し少なくとも可視光を減衰させる第2のフィルター越しに錠剤を照らすことにより、屈折や反射が生じやすい可視光等の赤外光以外の光が錠剤を照らすことが少なくなる。屈折や反射の生じやすい波長の光が少なくなることから、屈折や反射の影響が小さい錠剤の外観検査が可能になる。
【0018】
手段4.上記手段1乃至手段3において、前記照明手段が照射する前記赤外光は所定の直線偏光であり、前記撮像手段は前記容器フィルムまたは前記密封用フィルムからの反射を減衰させる第1の偏光フィルターを有し、その第1の偏光フィルターを通して前記錠剤を撮像することを特徴とする錠剤の外観検査装置。
【0019】
手段4によれば、照射手段が照射する前記赤外光は所定の直線偏光であり、撮像手段はフィルムからの反射を減衰するための第1の偏光フィルターを有する。赤外光は直進性が強く屈折や反射が少ないことから、照射手段により照射された赤外光は、そのほとんどがフィルムを透過する。確かに一部はフィルム表面及びフィルム内部で反射するが、1次反射光あるいは2次反射光はあっても高次の反射光が少ない。従って、フィルムからの反射光の偏光の位相が特定されることから、撮像手段に設けられた第1の偏光フィルターによりフィルムからの反射光は容易に除去される。
【0020】
一方フィルムを透過した赤外光は、錠剤表面で乱反射により楕円偏光に変わり、再度フィルムを透過した後に第1の偏光フィルターに到達する。第1の偏光フィルターでは位相の一致した成分のみが透過し受光部であるカメラへ至り映像信号に変換される。従って、フィルムからの反射を有効に除去できるので、さらにフィルムによる反射の影響が少ない錠剤の外観検査が可能となる。
【0021】
手段5.請求項1乃至請求項3において、前記照明手段は第2の偏光フィルターを有し、その第2の偏光フィルターを通して直線偏光となった前記赤外光を前記錠剤に照射し、前記撮像手段は前記容器フィルムまたは前記密封用フィルムからの反射を減衰させる第1の偏光フィルターを有し、その第1の偏光フィルターを通して前記錠剤を撮像することを特徴とする錠剤の外観検査装置。
【0022】
上記手段5によれば、手段4と同様な効果が得られるが、照明手段は第2の偏光フィルターを有し、その第2の偏光フィルターを通して直線偏光となった前記赤外光を錠剤に照射することから、光源としては、ハロゲンランプを代表とする白熱ランプのように赤外線を含むものであれば、偏光特性に関係なく利用することができる。従って、レーザーなどの高価で危険な光源を用いなくてもよいので、安価で安全かつフィルムからの反射の影響が少ない錠剤の外観検査装置を提供することができる。
【0023】
手段6.上記手段1乃至手段5において、前記赤外光の波長が1000nm乃至2250nmであることを特徴とする、錠剤の外観検査装置。
【0024】
上記手段6によれば、赤外光は波長が1000nm乃至2250nm以下であることから、ポリプロピレンなどPTP包装に一般的に用いられる樹脂フィルムにおいて透過率が高く、よってフィルムによる反射や屈折の影響の少ない錠剤の外観検査が可能となる。
【0025】
手段7.上記手段1乃至手段5において、前記赤外光の波長が略1500nmまたは略2000nmであることを特徴とする、錠剤の外観検査装置。
【0026】
上記手段7によれば、赤外光の波長が略1500nmまたは略2000nmであることから、ポリプロピレンなどPTP包装に一般的に用いられる樹脂フィルムにおいて透過率が高く、さらに撮像素子としては、InGaAs系の受光素子からなる一次元または二次元撮像素子を利用することにより良好な感度による計測が可能になる。
【0027】
手段8.上記手段1乃至手段5において、赤外光の波長は、前記容器フィルムまたは前記密封用フィルムの透過率が62パーセント以上となる波長であることを特徴とする、錠剤の外観検査装置。
【0028】
上記手段8によれば、赤外光の波長は、前記容器フィルムまたは前記密封用フィルムの透過率が62%以上となる波長を選択することから、効率100%の簡略化したモデルで考えると、フィルムからの反射光は(100−62)=38(%)以下となり、一方錠剤表面で乱反射し再度フィルムを透過する光は(62×62/100)=38(%)以上となる。従って、フィルム表面からの反射光よりも錠剤表面で乱反射した光のほうが多く撮像手段に到達することになり、良好な錠剤の外観検査が可能となる。
【0029】
手段9.上記手段4または手段5において、赤外光の波長が700nm乃至1000nmであることを特徴とする錠剤の外観検査装置。
【0030】
上記手段9によれば、照射手段により所定の直線偏光である赤外光を照射し、撮像手段は容器フィルム又は密封用フィルムからの反射を減衰させる第1の偏光フィルターを通して撮像すると共に、赤外光が700nm乃至1000nmであることから、ごく一般的なハロゲンランプや赤外レーザーなどを照明手段とし、一般的なCCD等の受光素子を撮像素子とすることにより容易に良好な錠剤の外観検査が可能となる。
【0031】
手段10.上記手段9において、撮像手段の受光素子がシリコンベースのCCDであることを特徴とする錠剤の外観検査装置。
【0032】
上記手段10によれば、さらに受光素子がシリコンベースのCCDであることから、さらに容易に良好な錠剤の外観検査が可能になる。
【0033】
手段11.上記手段1乃至手段10において、前記照明手段以外からの光が前記錠剤に照射されないように遮光する、遮光手段を有する錠剤の外観検査装置。
【0034】
上記手段6によれば、前記照明手段以外からの光が前記錠剤に照射されないように遮光する遮光手段により、太陽光や室内照明による所望の赤外光と異なる光や、所望の位相の偏光光と異なる光が照射されることを防ぐことができるので、さらにフィルムによる反射や屈折の影響の少ない錠剤の外観検査が可能となる。
【0035】
手段10.上記手段1乃至手段9において、少なくとも前記容器フィルムまたは前記密封用フィルムのどちらか一方がPPであり、PPのフィルム越しに撮像することを特徴とする錠剤の外観検査装置。
【0036】
上記手段10によれば、少なくとも前記容器フィルムまたは前記密封用フィルムのどちらか一方がPPであることから、最終処分時にダイオキシンの発生することのないPTPシートについても、錠剤表面に異物のないことを検査することが可能となる。
【0037】
手段11.上記手段1乃至手段10に記載の錠剤の外観検査装置を備えたことを特徴とするPTP包装機。
【0038】
上記手段11によれば、PTP包装機に上記各手段にて特定された外観検査装置を設けるので、PTP包装機による包装過程において外観検査をすることができる。これにより、包装途中或いは包装後において、欠陥が発見されたPTPシートを排除することができる。
【0039】
【発明の実施の形態】
以下、一実施の形態について、図1乃至図6を参照しつつ説明する。
【0040】
この実施の形態では、図3に示すように、PTPシートの外観検査装置をPTP包装機30に装備することによって、PTP包装機30内でPTPシートの外観検査を実施している。
【0041】
まず、PTPシートの外観検査が実施されるPTP包装機30について簡単に説明する。PTP包装機30は、固形製剤やカプセルなどの錠剤をPTPシートに自動的に包装するものである。具体的にはPP、PVCなどのフィルム40をフィルム送りロール33とテンションロール31、32で加熱板50と成形板51に送り込み、錠剤などが充填されるポケット部44(4図参照)をフィルム40に成形する。そして、フィルム40にポケット部44が成形された容器フィルム41が、錠剤投入手段たる錠剤投入シャッター52の下にまで送られてくると、錠剤投入シャッター52が各ポケット部44に錠剤を自動的に充填する。なお、容器フィルム41は光透過性を有し、特にここでは透明なものとされる。材質は最終処分時にダイオキシンが発生しないことから好ましくはPPである。
【0042】
ここでは、錠剤1(図4参照)が各ポケット部44に充填される。さらに、各ポケット部44に錠剤1が充填された容器フィルム41の上にアルミ製の密封用フィルム42をテンションロール34、35を介して送り込み、シール手段たる一対のシールロール36、36で固着させる。これにより錠剤が各ポケット部44に充填されたフィルム状のPTPシート43が製造される。かかるフィルム状のPTPシート43はシート状に裁断された後に、図示しない不良シート排出機構やPTPシート集積機構などへ順に送られる。
【0043】
次に、錠剤1(実際には容器フィルム41に充填された錠剤1)の外観検査装置について、図5のブロック図を中心に説明する。外観検査装置は、好ましくは第1の赤外透過フィルター53(図2参照)や第1の偏光フィルター54(図2参照)と共に撮像手段55(図2参照)を構成するCCDカメラ11、表示装置であるモニタ25、好ましくは第2の赤外透過フィルター51(図2参照)や第2の偏光フィルター52(図2参照)と共に照明手段56(図2参照)を構成する照明12(図2、図3、図4参照)、画像処理手段である画像処理装置10などから構成される。CCDカメラ11と照明12は図3及び図4ではPTP包装機30内に記載されているが、外観検査装置を構成するものの一つである。
【0044】
照明12は、赤外光を照射することが可能な照明であり、本実施の形態においてはハロゲンランプであるが、他の白熱灯を用いることもできる。またレーザーを光源としてもよい。レーザーの場合は、偏光フィルター52(図2)や赤外透過フィルター51(図2)を用いなくても、直線偏光かつ単一波長の照射光を得ることができる。なお本実施例においては、ハロゲンランプを用いて赤外光を錠剤1に照射する。赤外光は好ましくは1000nm乃至2250nm、より好ましくは略1500nmまたは略2000nmが良い。また、フィルムの透過率が62%以上となる波長を選択すると良い。さらに、赤外光が直線偏光であり、撮像手段55に設けた第1の偏光フィルター54(図2)によりフィルムからの反射を減衰させる場合には、赤外光の波長が700nm乃至1000nmであれば照明手段56の光源および撮像手段55の受光素子ともに特殊なものを必要としない。
【0045】
CCDカメラ11は、照明手段56が照射する赤外光の波長に対し感度を有するCCDカメラであり、本実施例においては一次元CCDカメラであるが、所定の赤外光を受光して映像信号に変換できるものであれば、CCDカメラに変えて例えば撮像管でもよく、1次元カメラでなく二次元カメラでも良い。照明手段56が照射する赤外光の波長とCCDカメラ11の感度を有する波長は完全に一致している必要はなく、一部が一致していれば良い。その一致している波長は、先に照明12について説明したように、好ましくは1000nm乃至2250nm、より好ましくは略1500nmまたは略2000nmが良い。また、フィルムの透過率が62%以上となる波長が良い。さらに、赤外光が直線偏光であり、撮像手段に設けた第1の偏光フィルター54(図2)によりフィルムからの反射を減衰させる場合には、700nm乃至1000nmであれば照明手段56の光源および撮像手段55の受光素子ともに特殊なものを必要としない。
【0046】
画像処理装置10は、A/D変換器3、シェーディング補正手段14、第1の二値化手段15、第2の二値化手段28、第1の画像メモリ17、第2の画像メモリ29、第3の画像メモリ16、CPU及び入出力インターフェース20、判定用メモリ22、外観検査結果及び統計データメモリ24、カメラタイミング制御手段26などから構成される。
【0047】
A/D変換器3は、CCDカメラ11で撮像した一次元イメージデータを、アナログ信号からデジタル信号に変換するものである。ここで、CCDカメラ11と照明12との関係について説明すると、図3及び図4に示すように、CCDカメラ11と照明12とは、密封フィルム42を貼着した後のPTPシート43の容器フィルム41側に、錠剤1に向かって配置されている。そして、照明12が照射する赤外光である光13で容器フィルム41越しに錠剤1を照らし、錠剤1から反射した光を当該PTPシート43の幅方向に一次元撮像するものである。赤外光は直進性が強く、容器フィルム41に入る際および容器フィルム41から出る際に反射及び屈折が生じにくい。
【0048】
A/D変換した一次元イメージデータはシェーディング補正テーブル18のデータに従って、シェーディング補正手段14によりシェーディング補正された後、第3の画像メモリ16に順次記憶されPTPシート43の二次元濃淡イメージデータが形成される。
【0049】
また、同時に第1の二値化手段15により第1の閾値δ1をもって二値化された後、第1の画像メモリ17に順次記憶されることによりPTPシート43の第1の二次元二値イメージデータが形成される。第1の閾値δ1は、錠剤1を判別するためのもので、例えば錠剤1が白色の場合はその背景となる密封用フィルムよりも明るい値が選択される。
【0050】
同様に、第2の二値化手段28により第2の閾値δ2をもって二値化された後、第2の画像メモリ29に順次記憶されることによりPTPシート43の第二の二次元二値イメージデータが形成される。第2の閾値δ2は、錠剤上の異物やひび割れを判別するためのもので、比較的暗い値が選択される。
【0051】
なお、シェーディング補正は、容器フィルム41の幅全体を照明12の光13で一様に照らすことは技術的に限界があることから、かかる位置の相違による光13の明暗により生じる映像データの明度のばらつきを補正するために行われるものである。
【0052】
CPU及び入出力インターフェース20は、各種画像処理プログラム、その他のプログラムを、判定用メモリ22の記憶内容などを使用しつつ実行するとともに、PTP包装機30に制御信号を送出し又はPTP包装機30から動作信号などの各種信号を受信するためのものである。これによって、例えば、PTP包装機30の不良シート排出機構などを制御することができる。また、モニタ25に表示データを送出するためのものであり、二次元化した二値あるいは濃淡のイメージデータや外観検査結果などを、モニタ25に表示させることができる。
【0053】
外観検査結果及び統計データメモリ24は、連結成分に関する座標等のデータ、外観検査結果データ、および該外観検査結果データを確立統計的に処理した統計データなどを記憶するものである。これらの外観検査結果データや統計データは、CPU及び入出力インターフェース20の制御に基づき、モニタ25に表示させることができる。また、これらの外観検査結果データや統計データに基づいてCPU及び入出力インターフェース20がPTP包装機30に制御信号を送出することもできる。入力手段27は、判定用メモリ22に記憶される良否判断の基準値等の設定を入力するためのものである。
【0054】
カメラタイミング制御手段26は、CCDカメラ11が撮像する一次元イメージデータを、A/D変換器3に取り込むタイミングを制御するものである。かかるタイミングはPTP包装機30に設けられた図示しないエンコーダからの信号に基づいて行われる。
【0055】
次に、錠剤の外観検査の手順について、図1のフローチャート図に基づいて以下に説明する。ステップ1において、第1の画像メモリに記憶された第1の二次元二値化イメージデータと、第2の画像メモリに記憶された第2の二次元二値化イメージデータとに対して塊処理を実行する。塊処理としては、二値化データの0(暗)および1(明)について各連結成分を特定する処理と、それぞれの連結成分についてラベル付け処理を行うラベル付け処理とがある。ここで、それぞれ特定される各連結成分の占有面積はCCDカメラ11の画素に応じたドット数で表示される。
【0056】
次にステップ2では、第1の二次元二値化イメージデータから求めた1(明)の連結成分の中から、錠剤1に相当する連結成分を特定する。錠剤1に相当する連結成分は、所定の座標を含む連結成分、所定の形状である連結成分、或いは所定の面積であるところの連結成分等の判断手法により容易に錠剤1に相当する連結成分を特定することができる。
錠剤1に相当する連結成分を特定したら、その連結成分の領域を錠剤領域としてもよいし、錠剤1の形状によっては端部が暗くなり実際よりも小さく判断される場合があることから、錠剤1に相当する連結成分の領域を所定の大きさまで拡大して錠剤領域としてもよい。
【0057】
次に、ステップ3では、錠剤領域内の異物の総面積が演算される。即ち、第2の二次元二値化イメージデータから求めた0(暗)の連結成分のうち、ステップ2で特定した錠剤領域の座標に含まれる、あるいは連なるものを抽出し、その面積の総和つまり異物の総面積Sdxを求める。
【0058】
次に、ステップ4では、異物の総面積Sdxを判定基準値Spxと比較し、異物の総面積Sdxが判定基準値Spxよりも小さければ、ステップ5へ進み次の判断を行うが、異物の総面積Sdxが判定基準値Spxよりも大きい場合はステップ8へ進み不良判定を行う。
【0059】
次に、ステップ5では、錠剤領域内の異物の最大面積Sdmが演算される。即ち、第2の二次元二値化イメージデータから求めた0(暗)の連結成分のうち、ステップ2で特定した錠剤領域の座標に含まれる、あるいは連なるものの中から、最大の面積のものを抽出し、その面積を最大面積Sdmとしている。
【0060】
次に、ステップ6では、異物の最大面積Sdmと判定基準値Spmと比較し、異物の最大面積Sdmが判定基準値Sdmよりも小さければ、ステップ7へ進み良品判定を行うが、異物の総面積Sdmが判定基準値Spmよりも大きい場合はステップ8へ進み不良判定を行う。
【0061】
上記ステップ1からステップ8の処理は、PTPシート43上の各錠剤について処理され、後に裁断されたときに同一シート上に一つでも不良判定された錠剤が含まれているときは、そのシートは不良と判断され排出される。
【0062】
次に、光学系の詳細について図2を参照しながら説明する。ここではより好ましい実施の形態として、照明手段56と撮像手段55に赤外線透過フィルターおよび偏光フィルターを設けた場合について説明する。
照明手段56は照明12、第2の赤外透過フィルター51および第2の偏光フィルター52により構成される。第2の赤外透過フィルター51は、赤外光を透過し特に可視光のように屈折や反射をしやすく検査の障害になる波長の光を減衰させる。第2の偏光フィルター52は、照明12として、ハロゲンランプなどの白熱灯を用いた場合は、円偏光を含む楕円偏光になる。これを直線偏光に変換するためのものである。
【0063】
撮像手段55はカメラ11、第1の赤外透過フィルター53および第1の偏光フィルター54により構成されている。第1の偏光フィルター54は、容器フィルム41からの直接反射を減衰させるためのものである。第1の赤外透過フィルター53は、赤外光を透過し特に可視光のように屈折や反射をしやすく検査の障害になる波長の光を減衰させる。
また、図示しない遮光手段により、太陽光や室内照明の明かりが、錠剤1やPTPシート43の撮像部位に照射されないようにしている。
【0064】
照明12から発せられる赤外光を含む楕円偏光は、第2の赤外透過フィルター51により赤外以外の波長が減衰され、赤外光の楕円偏光となり、第2の偏光フィルター52により、直線偏光である赤外光に変換される。
【0065】
この光は、容器フィルム41に照射されるが、容器フィルム41の表面(上面)で一部が反射され1次反射光となる。この反射において偏光の位相は一定量ずれる。一方容器フィルム41表面(下面)から容器フィルム41の内部に入った光は、容器フィルム41から出る際にも一部が反射する。この際にも偏光の位相が一定量ずれる。この反射した光は容器フィルム41の上面から出て2次反射光となると共に、一部が再度反射し、さらに偏光の位相がずれる。
【0066】
このように容器フィルム41の内部では、フィルムの両面の間でこの反射が減衰しながら繰り返され、反射する都度偏光の位相がずれる。従って、容器フィルム43からの反射光は多種の位相を含んだ光になる。しかし赤外光は透過率が高いので、フィルム内部での反射は急速に減衰し、3次以降の反射光はほぼ無視することができる。
【0067】
第1の偏光フィルター54の位相を容器フィルム41の表面での反射(1次反射光)と、容器フィルム41から最初に出る際の反射(2次反射光)を透過させない位相に設定することにより、容器フィルム41からの反射光は、CCDカメラ11に到達することはほぼ無くなる。
【0068】
容器フィルム41において反射することなく透過した光は、錠剤表面での乱反射により直線偏光から楕円偏光に変換される。その後、容器フィルム41を透過し第1の偏光フィルター54の位相に一致する成分のみが、第1の赤外透過フィルター53に到達する。容器フィルム41からの反射を多く含んでいる可視光は、ここで再度減衰される。よって、容器フィルム41からの反射光に影響されることなく錠剤表面を撮像し検査することができる。
【0069】
次に、光の波長と透過率について図を参照して説明する。図6はPPフィルムの場合の、光の波長と透過率の関係を表したグラフである。グラフから明らかなように1000nmから2250nmの間は透過率が62%を越える良好な透過率を示している。また、略1500nmおよび略2000nmにおいては70%を越える高い透過率を示している。
【0070】
透過率が62%を越えた場合について、効率100%のモデル、つまりフィルム内部で熱に変換されことが無いものとみなし、照射された光はすべて、透過ないしは反射すると仮定したモデルで説明すると、この場合フィルムからの反射光は38%以下になり、一方錠剤表面からの乱反射光は38%以上になる、つまりフィルムからの反射光に対し錠剤表面からの乱反射光が勝ることから、良好な検査が可能になる。
従って、1000nmから2250nmの範囲であれば良好な検査が可能になる。特に略1500nmおよび略2000nmにおいては、70%を越える透過率とともに、この波長の赤外光はInGaAs系の受光素子が良好な感度を有していることから、最も検査に適している。
【0071】
ただし、本実施例のように偏光フィルターを用いることにより、フィルムからの直接反射のうち、1次反射光や2次反射光などの低次のものは減衰させることが可能なため、透過率が50%を越える700nm乃至1000nmのかなり赤に近い近赤外の領域についても、検査に可能なる。この場合には、照明手段の光源および撮像手段の受光素子ともに特殊なものを必要としない。
【0072】
以上説明したことから明らかなように、この実施の形態によれば屈折や反射が少ない赤外光で容器フィルム41越しに錠剤1を照らし、照射した赤外光の波長について感度を有するCCDカメラ11で容器フィルム43越しに撮像する。赤外光は可視光に比べ直進する性質が強く、屈折及び反射が極端に少なくなることから、フィルムによる屈折や反射による影響の小さい錠剤の外観検査が可能になる。
【0073】
また、赤外光を透過し少なくとも可視光を減衰させる第1の赤外透過フィルター53越しに錠剤を撮像することにより、可視光等の屈折や反射が生じやすい波長の光は十分に減衰してCCDカメラ11に到達する。従って、屈折や反射の影響が小さい錠剤の外観検査が可能になる。
【0074】
また、照明手段56は赤外光を透過し少なくとも可視光を減衰させる第2の赤外透過フィルター51を有し、その第2の赤外透過フィルター51を通して錠剤1を照らすので、レーザーなど高価かつ危険な光源を用いなくても、可視光等の屈折や反射が生じやすい光が錠剤1を照らさないので、屈折や反射の影響が小さい錠剤の外観検査が可能になる。
【0075】
また、照明手段56が照射する赤外光は所定の直線偏光であり、撮像手段55は容器フィルム41からの反射光を減衰させる第1の偏光フィルター52を有し、第1の偏光フィルターを通して錠剤1を撮像するので、容器フィルム43からの反射光を有効に除去することができ、さらにフィルムによる反射の影響が少ない錠剤の外観検査が可能になる。
【0076】
また、照明手段56は第2の偏光フィルター52を有し、その第2の偏光フィルター52を通して直線偏光となった赤外光を錠剤1に照射し、撮像手段55は容器フィルム41からの反射光を減衰させる第1の偏光フィルター54を有し、第1の偏光フィルター54を通して錠剤1を撮像するので、容器フィルム43からの反射光を有効に除去することができ、さらにフィルムによる反射の影響が少ない錠剤の外観検査が可能になる。さらに、光源12は白熱ランプであるハロゲンランプを用いることができ、レーザーなどの高価で危険な光源を用いなくても良いことから、安価で安全且つフィルムからの反射の影響が少ない錠剤の外観検査装置を提供することができる。
【0077】
また、照明手段56以外からの光が錠剤1に照射されないように遮光する遮光手段を設けたので、太陽光や室内照明による所望の赤外光と異なる光や、所望の位相の偏光光と異なる光が照射されないので、フィルムによる反射や屈折の影響が少ない錠剤の外観検査が可能となる。
【0078】
また、赤外光の波長を1000nm乃至2250nmにすれば、PP等のPTP包装に一般的に用いられる樹脂フィルムにおいて透過率が高く、よってフィルムによる反射や屈折の影響が少ない錠剤の外観検査が可能となる。
【0079】
また、赤外光の波長を略1500nmまたは略2000nmにすれば、PP等のPTP包装に一般的に用いられる樹脂フィルムにおいて最も透過率が高く、よってフィルムによる反射や屈折の影響が少ない錠剤の外観検査が可能となる。
【0080】
また、赤外光の波長を、前記容器フィルム41の透過率が62%以上となる波長とすれば、フィルム表面からの反射光よりも錠剤表面で乱反射した光のほうが多く撮像手段に到達することになり、良好な錠剤の外観検査が可能となる。
【0081】
また、照射手段により所定の直線偏光である赤外光を照射し、撮像手段は容器フィルム又は密封用フィルムからの反射を減衰させる第1の偏光フィルターを通して撮像すると共に、赤外光が700nm乃至1000nmであれば、ごく一般的なハロゲンランプや赤外レーザーなどを照明手段とし、一般的なCCD等の受光素子を撮像素子とすることにより容易に良好な錠剤の外観検査が可能となる。さらに、受光素子がシリコンベースのCCDであれば、さらに容易に良好な錠剤の外観検査が可能になる。
【0082】
また、容器フィルム41がPPであることから、最終処分時にダイオキシンの発生することのないPTPシートについても、錠剤表面に異物のないことを検査することが可能となる。
【0083】
また、本実施の形態における錠剤の外観検査装置を、PTP包装機30内に設けたことにより、PTP包装機30による包装過程において外観検査をすることができ、包装途中あるいは包装後において、欠陥が発見されたPTPシートを排除することができる。
【0084】
なお、本実施例においては、密封用フィルム42によりシールした後に外観検査をしているが、錠剤1を容器フィルム41に充填した後、シールする前に外観検査を行っても良い。
また、容器フィルム41が透明な樹脂フィルムであったが容器フィルム41が不透明で、密封用フィルム42がPPなどからなる透明な樹脂フィルムであっても良い。この場合は、密封後において密封用フィルム41越しに錠剤の外観を検査することにより、この検査で異物がなければ後の工程で異物が付着することがないことから最終検査として有効である。また、密封用フィルム42は平面であるので、屈折による変形が少なくより精度の高い外観検査が可能になる。
また、容器フィルム41と密封用フィルム42が共に透明な樹脂フィルムであっても良い。この場合は、最終検査としてシール後に両面共に検査することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 一実施の形態の係る錠剤の外観検査装置のフローチャート図である。
【図2】 錠剤の外観検査装置の光学系を示す図である。
【図3】 錠剤の外観検査装置の全体構成を示すブロック図である。
【図4】 PTP包装機の一部を示し、搬送中の錠剤(PTPシートに包装された錠剤)の外観を撮像する部分を示した斜視図である。
【図5】 錠剤の外観検査装置の機能構成を示すブロック図である。
【図6】 ポリプロピレンについての光の波長と透過率の関係を表すグラフである。
【符号の説明】
1・・・錠剤、3・・・A/D変換器、10・・・画像処理装置、11・・・CCDカメラ、12・・・照明、13・・・光、14・・・シェーディング補正テーブル、15・・・第1の二値化手段、16・・・第3の画像メモリ、17・・・第1の画像メモリ、18・・・シェーディング補正テーブル、20・・・CPU及び入出力インターフェース、22・・・判定用メモリ、24・・・外観検査結果及び統計データメモリ、25・・・モニタ、26・・・カメラタイミング制御手段、27・・・入力手段、28・・・第2の二値化手段、29・・・第2の画像メモリ、30・・・PTP包装機、41・・・容器フィルム、42・・・密封用フィルム、43・・・PTPシート、44・・・ポケット部、51・・・第2の赤外フィルター、52・・・第2の偏光フィルター、53・・・第1の赤外フィルター、54・・・第1の偏光フィルター、55・・・撮像手段、56・・・照明手段。
Claims (12)
- 容器フィルムと密封用フィルムからなるPTPシートの容器フィルムに収納された錠剤の外観を検査する外観検査装置において、
少なくとも前記容器フィルムまたは前記密封用フィルムのどちらか一方がポリプロピレンよりなり、
前記錠剤をポリプロピレンよりなる前記容器フィルムまたは前記密封用フィルム越しに照らす照明手段と、
前記錠剤をポリプロピレンよりなる前記容器フィルムまたは前記密封用フィルム越しに撮像し映像信号を出力する撮像手段と、
前記映像信号を処理することにより前記錠剤の外観の良否を判定する画像処理手段を有し、
前記照明手段は所定の赤外光を照射し、前記撮像手段は前記赤外光の波長に対し感度を有することを特徴とする錠剤の外観検査装置。 - 容器フィルムと密封用フィルムからなるPTPシートの容器フィルムに収納された錠剤の外観を検査する外観検査装置において、
少なくとも前記容器フィルムまたは前記密封用フィルムのどちらか一方がポリプロピレンよりなり、
前記錠剤をポリプロピレンよりなる前記容器フィルムまたは前記密封用フィルム越しに照らす照明手段と、
前記錠剤をポリプロピレンよりなる前記容器フィルムまたは前記密封用フィルム越しに撮像し映像信号を出力する撮像手段と、
前記映像信号を処理することにより前記錠剤の外観の良否を判定する画像処理手段を有し、
前記照明手段は所定の赤外光を照射し、前記撮像手段は前記赤外光の波長に対し感度を有するとともに、
前記照明手段が照射する前記赤外光は所定の直線偏光であり、
前記撮像手段は前記容器フィルムまたは前記密封用フィルムからの反射を減衰させる第1の偏光フィルターを有し、その第1の偏光フィルターを通して前記錠剤を撮像することを特徴とする錠剤の外観検査装置。 - 容器フィルムと密封用フィルムからなるPTPシートの容器フィルムに収納された錠剤の外観を検査する外観検査装置において、
少なくとも前記容器フィルムまたは前記密封用フィルムのどちらか一方がポリプロピレンよりなり、
前記錠剤をポリプロピレンよりなる前記容器フィルムまたは前記密封用フィルム越しに照らす照明手段と、
前記錠剤をポリプロピレンよりなる前記容器フィルムまたは前記密封用フィルム越しに撮像し映像信号を出力する撮像手段と、
前記映像信号を処理することにより前記錠剤の外観の良否を判定する画像処理手段を有し、
前記照明手段は所定の赤外光を照射し、前記撮像手段は前記赤外光の波長に対し感度を有するとともに、
前記照明手段は第2の偏光フィルターを有し、その第2の偏光フィルターを通して直線偏光となった前記赤外光を前記錠剤に照射し、
前記撮像手段はポリプロピレンよりなる前記容器フィルムまたは前記密封用フィルムからの反射を減衰させる第1の偏光フィルターを有し、その第1の偏光フィルターを通して前記錠剤を撮像することを特徴とする錠剤の外観検査装置。 - 前記撮像手段は、前記赤外光を透過し少なくとも可視光を減衰させる第1の赤外透過フィルターを有し、その第1の赤外透過フィルターを通して前記錠剤を撮像することを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の錠剤の外観検査装置。
- 前記照明手段は、前記赤外光を透過し少なくとも可視光を減衰させる第2の赤外透過フィルターを有し、その第2の赤外透過フィルターを通して前記錠剤を照らすことを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の錠剤の外観検査装置。
- 前記赤外光の波長が1000nm乃至2250nmであることを特徴とする、請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の錠剤の外観検査装置。
- 前記赤外光の波長が略1500nmまたは略2000nmであることを特徴とする、請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の錠剤の外観検査装置。
- 前記赤外光の波長は、ポリプロピレンよりなる前記容器フィルムまたは前記密封用フィルムの透過率が、62パーセント以上となる波長であることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の錠剤の外観検査装置。
- 前記赤外光の波長が700nm乃至1000nmであることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれかに記載する錠剤の外観検査装置。
- 前記撮像手段の受光素子がシリコンベースのCCDであることを特徴とする請求項9に記載の錠剤の外観検査装置。
- 前記照明手段以外からの光が前記錠剤に照射されないように遮光する遮光手段を有する請求項1乃至請求項10のいずれかに記載の錠剤の外観検査装置。
- 請求項1乃至請求項11のいずれかに記載の錠剤の外観検査装置を備えたことを特徴とするPTP包装機。
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