WO2018198403A1 - 検査装置、ptp包装機及びptpシートの製造方法 - Google Patents

検査装置、ptp包装機及びptpシートの製造方法 Download PDF

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WO2018198403A1
WO2018198403A1 PCT/JP2017/037652 JP2017037652W WO2018198403A1 WO 2018198403 A1 WO2018198403 A1 WO 2018198403A1 JP 2017037652 W JP2017037652 W JP 2017037652W WO 2018198403 A1 WO2018198403 A1 WO 2018198403A1
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imaging
inspection
film
ptp
pocket portion
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PCT/JP2017/037652
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田口 幸弘
大山 剛
憲彦 坂井田
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Ckd株式会社
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    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65BMACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B57/00Automatic control, checking, warning, or safety devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65BMACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B57/00Automatic control, checking, warning, or safety devices
    • B65B57/10Automatic control, checking, warning, or safety devices responsive to absence, presence, abnormal feed, or misplacement of articles or materials to be packaged
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B65B9/00Enclosing successive articles, or quantities of material, e.g. liquids or semiliquids, in flat, folded, or tubular webs of flexible sheet material; Subdividing filled flexible tubes to form packages
    • B65B9/02Enclosing successive articles, or quantities of material between opposed webs
    • B65B9/04Enclosing successive articles, or quantities of material between opposed webs one or both webs being formed with pockets for the reception of the articles, or of the quantities of material
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    • G01N21/25Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
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    • G01N21/31Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
    • G01N21/35Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light
    • G01N21/359Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light using near infrared light
    • GPHYSICS
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    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/85Investigating moving fluids or granular solids

Definitions

  • the present invention relates to an inspection apparatus, a PTP packaging machine, and a method for manufacturing a PTP sheet that inspect for mixing of different varieties using spectroscopic analysis.
  • a PTP sheet is composed of a container film in which a pocket portion filled with an object such as a tablet is formed, and a cover film that is attached to the container film so as to seal the opening side of the pocket portion.
  • near infrared light H 1 is applied to the object 83 filled in the pocket portion 82 of the container film 81 in the process of manufacturing the PTP sheet.
  • the reflected light H 2 reflected from the object 83 or the like is collected by the optical lens 85 to become parallel light H 3 .
  • the light that has passed through the slit 86 becomes strip-shaped slit light H 4 and enters a spectroscope (prism) 87.
  • the slit light H 4 incident on the spectroscope 87 is split into light of each wavelength component and projected as a spectral spectrum (spectral spectrum image) H S on the light receiving surface 89 of the image sensor 88.
  • spectral spectrum H S spectral spectrum image
  • each wavelength component of the spectral spectrum H S is projected to a different position on the light receiving surface 89 of the image sensor 88 due to the difference in the wavelength component.
  • the spectral data obtained by imaging the spectral spectrum H S is subjected to principal component analysis to detect mixing of different varieties.
  • CMOS Complementary Metal Oxide Semiconductor
  • an interline transfer type CCD area sensor is two-dimensionally arranged in a matrix, and converts a plurality of light receiving portions (pixels) that accumulate incident light into charges corresponding to the amount of light, and the light receiving portions that are stored in the light receiving portions.
  • a plurality of vertical transfer units for transferring charges in the vertical direction
  • a horizontal transfer unit for transferring charges transferred from the vertical transfer unit in the horizontal direction
  • an area sensor that divides the light receiving surface into two regions and outputs from the two regions in parallel from different channels is used. It is conceivable to increase the acquisition speed (see, for example, Patent Document 2).
  • the output amplifier is different for each channel. For this reason, the gains of the respective channels cannot be completely matched due to variations in the characteristics of the respective amplifiers, and there is a possibility that the output levels of the respective channels may vary. As a result, when an imaging device having a plurality of output channels is used in an inspection apparatus using spectroscopic analysis, spectrum data may not be acquired appropriately.
  • a light receiving surface 89 is divided into two light receiving areas 89A and 89B, and outputs from the two light receiving areas 89A and 89B are performed in parallel from different output channels CH1 and CH2, respectively.
  • a case where an image sensor is used will be described as an example (see FIG. 18).
  • FIG. 18 is reflected by the object 83 filled with respect to each of the five pocket portions 82 formed at predetermined intervals in the film width direction (Y direction) orthogonal to the transport direction (X direction) of the container film 81.
  • FIG. 6 is a schematic diagram showing a state in which a spectral spectrum H S of projected light is projected onto a light receiving surface 89 of an image sensor 88.
  • FIG. 18 for the sake of convenience, only the spectral spectra H S related to the five objects 83 are shown, and the spectral spectra related to other parts (the container film 3 and the like) are not shown.
  • a demarcation line (a boundary between the first light receiving region 89A and the second light receiving region 89B) 89C that divides the light receiving surface 89 into two light receiving regions 89A and 89B is projected onto the light receiving surface 89.
  • the image sensor 88 is arranged so as to intersect with the wavelength dispersion direction (X direction) of the spectral spectrum H S to be transmitted, for example, the wavelength component on the long wavelength side among all the wavelength components of the spectral spectrum H S Is picked up in the first light receiving region 89A, and the wavelength component on the short wavelength side is picked up in the second light receiving region 89B.
  • the spectrum H S according to the predetermined position on the object 83 (a predetermined coordinate point) will between partitioned line 89C, the strength data of all wavelength components of the spectroscopic spectrum H S from the same channel of the image sensor 88 It can no longer be acquired. As a result, there is a possibility that spectrum data relating to a predetermined position on the object 83 cannot be acquired properly, and the inspection accuracy is lowered.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to increase the speed of inspection for mixing different types of products using spectroscopic analysis, and an inspection apparatus and PTP packaging that can suppress a decrease in inspection accuracy. It is in providing the manufacturing method of an apparatus and a PTP sheet.
  • Irradiating means capable of irradiating near-infrared light to the object;
  • a spectroscopic means capable of spectroscopically reflecting the reflected light reflected from the object irradiated with the near infrared light;
  • An imaging unit capable of imaging a spectral spectrum (spectral spectrum image) related to the reflected light spectrally separated by the spectral unit;
  • Spectral data acquisition means capable of acquiring spectral data based on the spectral spectrum imaged by the imaging means;
  • An analysis means capable of detecting different varieties by performing a predetermined analysis process (for example, principal component analysis) based on the spectrum data;
  • the imaging means includes The light receiving surface is divided into a plurality of areas, and includes an image sensor that performs output from the plurality of divided areas in parallel from different channels, A partition line (a boundary portion of the plurality of regions) that partitions the plurality of regions is arranged so as to be along (in parallel with) the wavelength dispersion direction of the spectral spectrum
  • the imaging means according to the means 1 has a configuration in which the light receiving surface (light receiving area) of the imaging element is partitioned into a plurality of areas, and outputs from the partitioned areas are performed in parallel from different channels. .
  • the imaging speed (spectrum data acquisition speed)
  • the image pickup means has a configuration in which a dividing line that divides the light receiving surface of the image sensor into a plurality of regions is arranged along the wavelength dispersion direction of the spectral spectrum projected on the light receiving surface. Yes.
  • the intensity data of all the wavelength components of the spectral spectrum concerning the predetermined position (predetermined coordinate point) on the object can be acquired from the same channel of the image sensor.
  • the degree of parallelism between the “compartment line” and the “wavelength dispersion direction of the spectral spectrum” is at least “partition line (at least part thereof)” and “spectral spectrum related to the object” on the light receiving surface of the image sensor. As long as it does not overlap. That is, both need only be in a “substantially parallel” state, and may not be in a strict “parallel” state.
  • Means 2 comprising an imaging position adjusting means capable of adjusting a position of the imaging means so that a spectral spectrum related to the object and the partition line do not overlap on a light receiving surface of the imaging element. The inspection device described.
  • average spectral data is calculated based on spectral data at a plurality of positions acquired from different channels. Therefore, there is a possibility that the average spectrum data of the target cannot be acquired appropriately.
  • the average spectrum data of the object can be calculated based on the spectrum data at a plurality of positions acquired from the same channel, it is possible to suppress a decrease in inspection accuracy.
  • a PTP wrapping machine for manufacturing a PTP sheet in which an object is stored in a pocket portion formed in a container film, and a cover film is attached so as to close the pocket portion, Pocket portion forming means for forming the pocket portion with respect to the container film transported in a strip shape; Filling means for filling the pocket with the object; Attaching means for attaching the band-shaped cover film so as to close the pocket portion with respect to the container film filled with the object in the pocket portion, Separating means for separating the PTP sheet from a strip-shaped body (band-shaped PTP film) in which the cover film is attached to the container film (including punching means for punching in units of sheets); A PTP packaging machine comprising the inspection device according to the above means 1 or 2.
  • the PTP packaging machine may include a discharge unit that discharges the PTP sheet that is determined to be defective by the inspection apparatus.
  • the said means 3 it is good also as a structure which has arrange
  • the inspection apparatus may be arranged in “a post-process in which an object is filled in the pocket portion by the filling means and a pre-process in which the cover film is attached by the attaching means”. In such a case, the inspection can be executed in a state where there is nothing to block the object, and the inspection accuracy can be further improved.
  • the inspection apparatus may be arranged in a “post-process after the cover film is attached by the attaching means and a pre-process where the PTP sheet is separated by the separating means”. In such a case, the inspection can be performed in a state where the object is not replaced, and the inspection accuracy can be further improved.
  • the inspection apparatus may be arranged in “the post-process after the PTP sheet is separated by the separating means”. In such a case, it can be confirmed at the final stage whether defective products are mixed.
  • Means 4 A method for producing a PTP sheet for producing a PTP sheet in which an object is accommodated in a pocket portion formed in a container film and a cover film is attached so as to close the pocket portion, A pocket portion forming step for forming the pocket portion with respect to the container film transported in a strip shape; A filling step of filling the pocket with the object; An attachment step of attaching the band-shaped cover film so as to close the pocket portion, with respect to the container film filled with the object in the pocket portion, A separation step (including a punching step of punching in units of sheets) for separating the PTP sheet from a strip-shaped body (band-shaped PTP film) in which the cover film is attached to the container film; And an inspection process for inspecting the mixing of different varieties, In the inspection step, An irradiation step of irradiating the object with near infrared light; A spectroscopic step of spectroscopically reflecting the reflected light reflected from the object irradiated with the near-infrared light
  • the means 4 may be configured to perform the inspection step as a “pre-filling step”. In such a case, it is possible to eliminate different varieties at the stage prior to filling the pocket portion, and to reduce PTP sheets that are defective.
  • the inspection process may be performed as “a post process of the filling process and a pre process of the attachment process”. In such a case, the inspection can be executed in a state where there is nothing to block the object, and the inspection accuracy can be improved.
  • the inspection process may be performed as “a post process of the attachment process and a pre process of the separation process”. In such a case, the inspection can be executed in a state where the object is not replaced, and the inspection accuracy can be improved.
  • the above inspection process may be performed as a “post process of the separation process”. In such a case, it can be confirmed at the final stage whether defective products are mixed.
  • Means 5 comprising an imaging position adjustment step of adjusting the position of the imaging means so that a spectral spectrum related to the object and the partition line do not overlap on the light receiving surface of the imaging element. Manufacturing method of PTP sheet.
  • (A) is a perspective view which shows a PTP sheet
  • (b) is a perspective view which shows a PTP film. It is a partial expanded sectional view of the pocket part of a PTP sheet.
  • FIG. 1 It is a schematic diagram which shows an example of the state which irradiated the center reference line (line light) with respect to the container film in an imaging position adjustment process, Comprising: (a) is a figure which shows the state in which the center reference line overlapped with the pocket part area
  • the PTP sheet 1 has a container film 3 having a plurality of pocket portions 2 and a cover film 4 attached to the container film 3 so as to close the pocket portions 2. ing.
  • Each pocket 2 stores one tablet 5 as an object.
  • the container film 3 in the present embodiment is formed of a transparent thermoplastic resin material such as PP (polypropylene) or PVC (polyvinyl chloride), and has translucency.
  • the cover film 4 is made of an opaque material (for example, an aluminum foil) provided with a sealant made of, for example, polypropylene resin on the surface.
  • the PTP sheet 1 is formed by punching a belt-like PTP film 6 [see FIG. 1B] formed from the belt-like container film 3 and the belt-like cover film 4 into a sheet shape. Manufactured.
  • the raw material of the strip-shaped container film 3 is wound in a roll shape.
  • the drawer end side of the container film 3 wound in a roll shape is guided by a guide roll 13.
  • the container film 3 is hooked on the intermittent feed roll 14 on the downstream side of the guide roll 13.
  • the intermittent feed roll 14 is connected to a motor that rotates intermittently and transports the container film 3 intermittently.
  • a heating device 15 and a pocket portion forming device 16 are arranged in this order along the conveyance path of the container film 3. And in the state which the container film 3 was heated with the heating apparatus 15 and this container film 3 became comparatively flexible, the several pocket part 2 is shape
  • the heating device 15 and the pocket portion forming device 16 constitute the pocket portion forming means in this embodiment.
  • the pocket portion 2 is formed during an interval between the container film 3 transport operations by the intermittent feed roll 14.
  • the container film 3 fed from the intermittent feed roll 14 is hung in the order of a tension roll 18, a guide roll 19, and a film receiving roll 20. Since the film receiving roll 20 is connected to a motor that rotates at a constant speed, the container film 3 is transported continuously and at a constant speed.
  • the tension roll 18 is in a state in which the container film 3 is pulled to the side where the container film 3 is tensioned by an elastic force, and prevents the container film 3 from being bent due to the difference in the transport operation between the intermittent feed roll 14 and the film receiving roll 20.
  • the container film 3 is always kept in a tension state.
  • a tablet filling device 21 is disposed between the guide roll 19 and the film receiving roll 20 along the conveyance path of the container film 3.
  • the tablet filling device 21 has a function as a filling means for automatically filling the tablet 5 in the pocket portion 2.
  • the tablet filling device 21 is configured to drop the tablets 5 by opening the shutter at predetermined intervals in synchronization with the transport operation of the container film 3 by the film receiving roll 20, and each pocket portion is accompanied by the shutter opening operation. 2 is filled with the tablet 5 (filling step).
  • An inspection device 22 is disposed between the tablet filling device 21 and the film receiving roll 20 along the conveyance path of the container film 3.
  • the inspection apparatus 22 is an inspection apparatus that performs inspection using spectroscopic analysis, and is for inspecting mixing of different varieties. Details of the inspection device 22 will be described later.
  • the raw material of the cover film 4 formed in a strip shape is wound in a roll shape on the most upstream side.
  • the drawn end of the cover film 4 wound in a roll shape is guided by the guide roll 24 and guided toward the heating roll 25.
  • the heating roll 25 can be pressed against the film receiving roll 20, and the container film 3 and the cover film 4 are fed between the rolls 20 and 25.
  • the container film 3 and the cover film 4 pass between both the rolls 20 and 25 in a heating-pressing state, the cover film 4 is stuck to the container film 3, and the pocket part 2 is block
  • the PTP film 6 as a strip
  • fine mesh-like ridges for sealing are formed, and a strong seal is realized by strongly pressing them.
  • the film receiving roll 20 and the heating roll 25 constitute the attachment means in this embodiment.
  • the PTP film 6 sent out from the film receiving roll 20 is hung in the order of the tension roll 27 and the intermittent feed roll 28. Since the intermittent feed roll 28 is connected to a motor that rotates intermittently, the PTP film 6 is intermittently conveyed.
  • the tension roll 27 is in a state in which the PTP film 6 is pulled toward the side to be tensioned by the elastic force, and prevents the PTP film 6 from being bent due to the difference in the transport operation between the film receiving roll 20 and the intermittent feed roll 28.
  • the PTP film 6 is always kept in tension.
  • the PTP film 6 sent out from the intermittent feed roll 28 is hooked in the order of the tension roll 31 and the intermittent feed roll 32. Since the intermittent feed roll 32 is connected to an intermittently rotating motor, the PTP film 6 is intermittently conveyed.
  • the tension roll 31 is in a state in which the PTP film 6 is pulled toward the side to be tensioned by an elastic force, and prevents the PTP film 6 from being bent between the intermittent feed rolls 28 and 32.
  • a slit forming device 33 and a marking device 34 are sequentially arranged along the transport path of the PTP film 6.
  • the slit forming device 33 has a function of forming a slit for separation at a predetermined position of the PTP film 6.
  • the marking device 34 has a function of marking a predetermined position (for example, a tag portion) of the PTP film 6.
  • the PTP film 6 fed from the intermittent feed roll 32 is hooked in the order of the tension roll 35 and the continuous feed roll 36 on the downstream side.
  • a sheet punching device 37 is disposed between the intermittent feed roll 32 and the tension roll 35 along the transport path of the PTP film 6.
  • the sheet punching device 37 has a function as sheet punching means (cutting means) for punching the outer edge of the PTP film 6 in units of one PTP sheet.
  • the PTP sheet 1 punched by the sheet punching device 37 is transported by the take-out conveyor 39 and temporarily stored in the finished product hopper 40 (separation process).
  • the inspection device 22 determines that the product is defective
  • the PTP sheet 1 determined to be defective is separately discharged by a defective sheet discharge mechanism (not shown) as discharge means.
  • a cutting device 41 is disposed downstream of the continuous feed roll 36. Then, the unnecessary film portion 42 constituting the remaining material portion (scrap portion) remaining in a strip shape after being punched by the sheet punching device 37 is guided to the tension roll 35 and the continuous feed roll 36 and then guided to the cutting device 41. It is burned.
  • the continuous feed roll 36 is in pressure contact with a driven roll, and performs a conveying operation while sandwiching the unnecessary film portion 42.
  • the cutting device 41 has a function of cutting the unnecessary film portion 42 into a predetermined size and scrapping. The scrap is stored in the scrap hopper 43 and then disposed of separately.
  • the rolls 14, 20, 28, 31, 32 and the like have a positional relationship in which the roll surface and the pocket portion 2 face each other, but the pocket portion 2 is formed on the surface of the intermittent feed roll 14 or the like. Since the recessed part accommodated is formed, the pocket part 2 is not crushed. Further, the feeding operation is performed while the pocket portion 2 is accommodated in each recess such as the intermittent feeding roll 14, so that the intermittent feeding operation and the continuous feeding operation are reliably performed.
  • FIG. 4 is a block diagram showing an electrical configuration of the inspection apparatus 22
  • FIG. 5 is a perspective view schematically showing an arrangement configuration of the inspection apparatus 22. As shown in FIG.
  • the inspection device 22 performs various controls, image processing, calculation processing, and the like in the inspection device 22 such as drive control of the illumination device 52, the imaging device 53, the illumination device 52 and the imaging device 53. And a control processing device 54 to be implemented.
  • the illumination device 52 and the imaging device 53 are arranged on the pocket portion 2 opening side of the container film 3. That is, in this embodiment, a different kind mixing inspection is performed from the pocket part 2 opening side of the container film 3 in the stage before the cover film 4 is attached.
  • the illumination device 52 is a known device configured to be able to irradiate near-infrared light, and constitutes an irradiation means in the present embodiment.
  • the illuminating device 52 is arrange
  • a halogen lamp is employed as a light source capable of emitting near-infrared light having a continuous spectrum (for example, a near-infrared region having a wavelength of 700 to 2500 nm).
  • a deuterium discharge tube, a tungsten lamp, a xenon lamp, or the like can be used as the light source.
  • the imaging device 53 (main body 53a) includes an optical lens 61, a two-dimensional spectroscope 62 as a spectral means, and a camera 63 as an imaging means.
  • the optical lens 61 is composed of a plurality of lenses (not shown) and the like, and is configured so that incident light can be collimated.
  • the optical axis of the optical lens 61 is set along the vertical direction (Z direction).
  • the optical lens 61 is set so that incident light can be imaged at a position of a slit 62a of a two-dimensional spectrometer 62 described later.
  • a double-sided telecentric lens is adopted as the optical lens 61 is shown, but an image-side telecentric lens may naturally be used.
  • the two-dimensional spectroscope 62 includes a slit 62a, an incident side lens 62b, a spectroscopic unit 62c, and an output side lens 62d.
  • the spectroscopic unit 62c includes an incident side prism 62ca, a transmissive diffraction grating 62cb, and an output side prism 62cc.
  • the light that has passed through the slit 62a is collimated by the incident side lens 62b, then dispersed by the spectroscopic unit 62c, and is output to the image sensor 64 of the camera 63, which will be described later, by the output side lens 62d.
  • An image is formed as (spectral spectrum H s ) (see FIG. 12).
  • the slit 62a is formed in an elongated and substantially rectangular shape (line shape), its width direction (short direction) is disposed along the film transport direction (X direction) of the container film 3, and its longitudinal direction is the transport direction. It arrange
  • the camera 63 includes, as the image sensor 64, an interline transfer type CCD area sensor having sufficient sensitivity for a wavelength range of, for example, a wavelength of 900 to 1700 nm in the near infrared region.
  • the image sensor (CCD area sensor) 64 is a two-dimensional array arranged in a matrix, and includes a photoelectric conversion element (for example, a photodiode) that converts incident light into electric charge corresponding to the amount of light and accumulates it.
  • a plurality of light receiving portions (pixels) 65 are provided corresponding to each vertical column of the light receiving portions 65, and charges accumulated in the light receiving portions 65 of the vertical columns are equivalent to one row (for one pixel) in the vertical direction.
  • an output amplifier 68 that converts the electric charge transferred from the horizontal transfer section 67 into a voltage, amplifies it, and outputs it.
  • the image sensor (CCD area sensor) 64 in the present embodiment is arranged such that its horizontal direction is along the film transport direction (X direction) and its vertical direction is along the film width direction (Y direction). Yes.
  • the image sensor (CCD area sensor) 64 has a light receiving surface (light receiving area) 69 for one screen divided into two in the vertical direction (Y direction). The output from the two divided (partitioned) areas is performed in parallel from two different channels.
  • the charges read from the light receiving unit 65 included in the first light receiving region 69A located on the upper side of FIG. 7 are transferred to the first output on the upper side of FIG. 7 via the first horizontal transfer unit 67A on the upper side of FIG. Output from the amplifier 68A.
  • Such an output path is the first channel CH1.
  • the image signals (spectral image data) output from both channels CH1 and CH2 are image signals (spectral image) for one screen imaged by the entire light receiving surface (light receiving region) 69 via a circuit (not shown). Data) and converted into a digital signal, and then output from the camera 63 to the control processing device 54.
  • the visual field region of the imaging device 53 is a linear region extending along the film width direction (Y direction) and includes at least the entire region of the container film 3 in the film width direction (see the two-dot chain line portion in FIG. 5). ).
  • the visual field area of the imaging device 53 in the film transport direction (X direction) is an area corresponding to the width of the slit 62a. That is, this is a region where the light (slit light) that has passed through the slit 62 a forms an image on the light receiving surface 69 of the image sensor 64.
  • each light receiving portion (pixel) 65 of the imaging element 64 receives each wavelength component of the spectral spectrum H S of the reflected light reflected at each position in the film width direction (Y direction) of the container film 3.
  • a signal corresponding to the intensity of light received by each light receiving unit 65 is output to the control processing device 54.
  • the imaging device 53 includes an imaging position adjustment mechanism (imaging position adjustment means) 55 that can adjust the imaging position.
  • the imaging position adjusting mechanism 55 includes a Z-axis moving mechanism 56 for sliding the imaging device 53 (main body 53a) along the vertical direction (Z direction) that is the normal direction of the container film 3, and the Z-axis movement.
  • the operator can adjust the imaging position and the visual field area of the imaging device 53.
  • the control processing device 54 is an input device 72 as “input means” composed of a CPU and an input / output interface 71 (hereinafter referred to as “CPU etc. 71”), a keyboard, a mouse, a touch panel, etc.
  • a display device 73 as a “display unit” having a display screen such as a CRT or a liquid crystal, an image data storage device 74 for storing various image data, an arithmetic result storage device 75 for storing various arithmetic results,
  • a setting data storage device 76 for storing various kinds of information in advance is provided. These devices 72 to 76 are electrically connected to the CPU 71 or the like.
  • the CPU 71 is connected to the PTP packaging machine 10 so that various signals can be transmitted and received. Thereby, for example, the defective sheet discharge mechanism of the PTP packaging machine 10 can be controlled.
  • the image data storage device 74 includes spectral image data captured by the imaging device 53, spectral image data acquired based on the spectral image data, binarized image data after binarization processing, and after differential processing. This is for storing differential image data and the like.
  • the operation result storage device 75 stores inspection result data, statistical data obtained by probabilistically processing the inspection result data, and the like. These inspection result data and statistical data can be appropriately displayed on the display device 73.
  • the setting data storage device 76 stores, for example, loading vectors and determination ranges used for principal component analysis, shapes and dimensions of the PTP sheet 1, the pocket portion 2, and the tablet 5.
  • the imaging position adjustment step is performed in a state in which the conveyance of the container film 3 is stopped and the line light R as a central reference line is irradiated on the container film 3 [FIGS. 9A and 9B]. reference ⁇ .
  • the center reference line (line light R) is a dividing line that divides the light receiving surface 69 of the image sensor 64 into a first light receiving region 69A and a second light receiving region 69B (the boundary between the first light receiving region 69A and the second light receiving region 69B).
  • the operator adjusts the position of the imaging device 53 by operating the input device 72 and the like while visually checking the central reference line (line light R) irradiated on the container film 3.
  • center reference line line light R
  • the operator moves the imaging device 53 in the film width direction (Y direction).
  • the central reference line does not overlap the pocket portion 2 (see FIG. 9B).
  • the partition line 69C between the two light receiving areas 69A and 69B and the spectral spectrum H S related to the tablet 5 in the pocket portion 2 overlap. (See FIG. 12).
  • FIG. 12 is a schematic diagram showing a state in which the spectral spectrum H S of the reflected light reflected at a predetermined position on the tablet 5 is projected onto the light receiving surface 69 of the image sensor 64. 12, for convenience, illustrated only spectrum H S of the tablet 5, for spectrum according to another site (container film 3 and the like) are omitted.
  • This routine is a process that is repeatedly executed every time the container film 3 is conveyed by a predetermined amount.
  • step S01 first, the control processing device 54 irradiates near-infrared light from the illumination device 52 to the continuously transported container film 3 (tablet 5) (irradiation process), while the imaging processing (exposure processing) by the imaging device 53 is performed. ).
  • control processing device 54 drives and controls the imaging device 53 based on a signal from an encoder (not shown) provided in the PTP packaging machine 10, and spectral image data captured by the imaging device 53 is stored in an image data storage device 74. Into.
  • the conveyance direction imaging range D (refer FIG. 11) during the execution period (exposure period) of the imaging process of step S01.
  • the reflected light is incident on the imaging device 53. That is, the conveyance direction imaging range D is imaged by one imaging process.
  • the reflected light incident on the imaging device 53 is dispersed by the two-dimensional spectroscope 62 (spectral process), and captured as a spectral image (spectral spectrum H S ) by the imaging device 64 of the camera 63 (imaging process).
  • the imaging device 64 of the camera 63 imaging process
  • the container film 3 tablette 5
  • the execution period exposure period
  • the averaged spectral spectrum H S in the conveyance direction imaging range D is captured here. Will be.
  • the dividing line 69C between the light receiving regions 69A and 69B is the film transport direction (X direction), that is, the wavelength of the spectral spectrum H S projected onto the light receiving surface 69. It arrange
  • the intensity data of all the wavelength components of the spectral spectrum H S relating to a predetermined position on the tablet 5 can be acquired from the same channel of the image sensor 64.
  • Spectral image (spectral spectrum H s ) data captured by the imaging device 53 is output to the control processing device 54 during the interval and stored in the image data storage device 74.
  • the interval period referred to here is a period for reading image data. That is, the imaging cycle by the imaging device 53 can be represented by the total time of the exposure period and the interval period, which are the execution period of the imaging process.
  • control processing device 54 starts the data generation process in step S02.
  • spectrum data is generated based on the spectral image data acquired in step S01.
  • the spectrum data is stored in the image data storage device 74, and this routine is terminated once.
  • This process corresponds to the spectrum data acquisition process in the present embodiment, and the spectrum data acquisition means in the present embodiment is configured by the processing function of the control processing device 54 that executes the process.
  • the transport direction imaging range D is intermittently relatively moved, and the spectrum data acquisition routine is repeated.
  • the image data storage device 74 the spectral data corresponding to each conveyance direction imaging range D is sequentially stored in time series together with the position information in the film width direction. As a result, a two-dimensional spectrum image G having spectrum data for each pixel is generated (see FIG. 13).
  • the spectrum image G is image data in which a plurality of pixels Ga are two-dimensionally arranged.
  • Each pixel Ga includes spectral data (data indicating spectral intensities at a plurality of wavelengths or wavelength bands).
  • control processing device 54 executes an inspection routine.
  • the inspection routine is repeatedly performed every time a spectrum image G in a range corresponding to one PTP sheet 1 is acquired.
  • step S11 the control processing device 54 extracts a pixel corresponding to the tablet 5 from each pixel Ga of the spectrum image G, that is, a pixel (target pixel) Gb to be analyzed.
  • FIG. 15 is an explanatory diagram for explaining the relationship between the conveyance direction imaging range D and the spectrum image G. 13 and 15, pixels extracted as the target pixel Gb are indicated by hatching.
  • the pixel extraction method is not limited to this, and other methods may be adopted.
  • the integrated value of spectrum data may be calculated for each pixel Ga, and the target pixel Gb may be extracted by determining whether or not the value is equal to or greater than a predetermined threshold.
  • step S12 the control processing device 54 performs a grouping process on the target pixel Gb obtained in step S11.
  • all adjacent target pixels Gb are set as one group.
  • a pixel included in a predetermined range centered on a specific pixel may be determined to be in the same group as the specific pixel.
  • the target pixels Gb grouped into one are handled as the target pixels Gb related to the same tablet 5 (see FIGS. 13 and 15). 13 and 15, the grouped target pixels Gb are surrounded by a thick frame.
  • step S13 the control processing device 54 calculates spectrum data related to the tablets 5 corresponding to the group based on the spectrum data of the target pixel Gb grouped in step S12.
  • all the spectrum data of the grouped target pixels Gb are used to obtain an average value, which is calculated as spectrum data (average spectrum data) related to the tablet 5.
  • spectrum data average spectrum data
  • one or more target pixels Gb may be extracted from the grouped target pixels Gb, and the spectrum data of the target pixels Gb may be calculated as the spectrum data related to the tablet 5.
  • control processing device 54 executes an analysis process in step S14.
  • Such processing corresponds to the analysis step in the present embodiment, and the analysis means in the present embodiment is configured by the function of the control processing device 54 that executes such processing.
  • PCA principal component analysis
  • step S15 the control processing device 54 performs a determination process for determining whether the target tablet 5 is a non-defective product (same product type) or a defective product (different product type). More specifically, the principal component score calculated in step S14 is plotted on a PCA diagram. If the plotted data is within a preset good product range, the product is non-defective (same product type). ).
  • step S15 the series of processing in step S15 is performed for all tablets 5 on the PTP sheet 1, and when there is no “bad” tablet 5, the PTP sheet 1 is treated as a non-defective product. Is determined (step S16), and this routine is terminated. On the other hand, if there is at least one tablet 5 that is “defective”, the PTP sheet 1 is determined to be defective (step S17), and this routine is terminated. These inspection results are output to the display device 73 and the PTP packaging machine 10 (including the defective sheet discharge mechanism).
  • the light receiving surface 69 of the image sensor 64 is divided into two, and the outputs from the two divided light receiving regions 69A and 69B are parallel to two different channels CH1 and CH2, respectively. It is configured to do. As a result, it is possible to increase the imaging speed (spectrum data acquisition speed), and it is possible to increase the speed of inspection for mixing different types using spectroscopic analysis.
  • the partition line 69C between the light receiving areas 69A and 69B on the light receiving surface 69 of the image sensor 64 is arranged along the wavelength dispersion direction of the spectral spectrum H S projected on the light receiving surface 69. ing.
  • intensity data of all the wavelength components of the spectral spectrum H S relating to a predetermined position on the tablet 5 can be acquired from the same channel of the image sensor 64.
  • spectrum data relating to a predetermined position on the tablet 5 can be appropriately acquired.
  • the imaging position adjusting mechanism 55 is provided, and on the light receiving surface 69 of the image sensor 64, the partition line 69C between the light receiving regions 69A and 69B and the spectral spectrum H S related to the tablet 5 do not overlap. As described above, the position of the imaging device 53 is adjusted in advance.
  • the average of the tablets 5 is calculated based on the spectrum data at a plurality of positions on one tablet 5 obtained from the same channel. Spectral data can be calculated. As a result, it is possible to suppress a decrease in inspection accuracy.
  • the object is the tablet 5
  • the type, shape, etc. of the object are not particularly limited, and examples thereof include capsules, supplements, foods, and the like. May be. Tablets include solid preparations such as plain tablets and sugar-coated tablets.
  • the material of the container film 3 and the cover film 4 is not limited to the above embodiment, and other materials may be adopted.
  • the container film 3 may be formed of a metal material mainly made of aluminum, such as an aluminum laminate film.
  • the arrangement and the number of pocket portions 2 in the PTP sheet 1 are not limited to the above-described embodiment, and include various arrangements and numbers including, for example, a type having three rows and 12 pocket portions.
  • a PTP sheet can be employed.
  • the inspection apparatus 22 performs the inspection from the container film 3 side of the PTP film 6. It is good also as a structure by which a different kind mixing inspection is performed.
  • a different product mixing inspection by the inspection device 22 may be performed from the container film 3 side of the PTP sheet 1 conveyed by the take-out conveyor 39.
  • FIG. 22 it is good also as a structure by which the different kind mixing test
  • FIG. it is good also as a structure which test
  • FIG. That is, it is good also as a structure provided with the test
  • the configuration of the illumination device 52 and the imaging device 53 is not limited to the above embodiment.
  • a reflection type diffraction grating, a prism, or the like may be adopted as the spectroscopic means.
  • the spectral data is analyzed by principal component analysis (PCA).
  • PCA principal component analysis
  • the present invention is not limited to this, and other known methods such as PLS regression analysis may be used. Good.
  • the inspection device 22 is provided in the PTP packaging machine 10 (inline). Instead, the PTP sheet 1 is taken off-line separately from the PTP packaging machine 10. It is good also as a structure provided with the test
  • the light receiving surface 69 is divided into two in the vertical direction as the image sensor 64 of the camera 63, and the outputs from the two divided light receiving regions 69A and 69B are respectively two different channels CH1 and CH2.
  • An interline transfer type CCD area sensor which is performed in parallel is employed.
  • the configuration of the image sensor 64 is not limited to this.
  • a CCD area sensor such as a full frame transfer method, a frame transfer method, or a frame interline transfer method may be employed.
  • a CCD area sensor such as a full frame transfer method, a frame transfer method, or a frame interline transfer method may be employed.
  • a CMOS area sensor or an MCT (HgCdTe) sensor may be employed.
  • the number of channels and the partition configuration of the light receiving area are not limited to the above embodiment, and other configurations may be adopted.
  • an image sensor (area sensor) in which the light receiving area is divided into three or more areas may be employed.
  • the image pickup device 80 shown in the figure has a configuration in which the light receiving area is divided into four in the film width direction (Y direction), and outputs from the four areas are performed in parallel from four different channels CH1, CH2, CH3, and CH4, respectively. It has become.
  • the image pickup device 80 is configured so that partition lines (boundary portions of the plurality of regions) 80a, 80b, and 80c that divide the light receiving region into a plurality of regions corresponding to the channels CH1 to CH4 are all along the film conveyance direction (X direction). Is provided.
  • the configuration related to the imaging position adjustment mechanism 55 that adjusts the position of the imaging device 53 is not limited to the above-described embodiment, and other configurations may be adopted.
  • the imaging position adjustment mechanism 55 may be omitted.
  • the operator adjusts the position of the imaging device 53 by operating the input device 72 and the like while visually checking the central reference line (line light R) irradiated on the container film 3. It has a configuration.
  • the position adjustment procedure of the imaging device 53 is not limited to this.
  • a configuration may be adopted in which the operator adjusts the position of the imaging device 53 while looking at the display device 73 based on image data captured by the imaging device 53 (or other imaging means provided separately).
  • the center reference line indicating the position corresponding to the partition line 69C that divides the light receiving surface 69 of the image sensor 64 into the first light receiving region 69A and the second light receiving region 69B may be displayed on the display device 73. .
  • the position of the pocket portion 2 or the like is detected based on image data picked up by the image pickup device 53 (or other image pickup means provided separately), or the pre-registered PTP sheet 1, pocket portion 2, tablet 5 or the like.
  • the position of the pocket portion 2 or the like may be specified based on the shape and dimensions of the above, and the imaging position adjustment mechanism 55 may automatically adjust the position of the imaging device 53 according to this.

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Abstract

分光分析を利用した異品種混入検査の高速化を図ると共に、検査精度の低下抑制を図ることのできる検査装置、PTP包装機及びPTPシートの製造方法を提供する。検査装置22は、容器フィルム3のポケット部2に充填された錠剤5に対し近赤外光を照射可能な照明装置52と、錠剤5から反射される反射光を分光し、該反射光の分光スペクトルを撮像可能な撮像装置53と、該撮像装置53により撮像された分光スペクトルを基にスペクトルデータを取得し、該スペクトルデータを基に所定の分析処理を行う制御処理装置とを備え、異品種の混入を検査する。撮像装置53は、受光面が複数の領域に区画され、該区画された複数の領域からの出力をそれぞれ異なるチャンネルから並行して行う撮像素子を備え、前記複数の領域を区画する区画線が、前記受光面に投射される前記分光スペクトルの波長分散方向に沿うように配置されている。

Description

検査装置、PTP包装機及びPTPシートの製造方法
 本発明は、分光分析を利用して異品種の混入を検査する検査装置、PTP包装機及びPTPシートの製造方法に関するものである。
 一般にPTPシートは、錠剤等の対象物が充填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対しポケット部の開口側を密封するように取着されるカバーフィルムとから構成されている。
 PTPシートの製造に際しては、異品種の混入を検査する異品種混入検査が行われる。かかる検査の手法として、従来、分光分析を利用した方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。
 かかる手法においては、例えば図17に示すように、PTPシートの製造過程において、容器フィルム81のポケット部82に充填された対象物83に対し近赤外光H1を照射する。ここで、対象物83等から反射された反射光H2は、光学レンズ85により集光され、平行光H3となる。このうち、スリット86を通過した光は帯状のスリット光H4となり、分光器(プリズム)87に入射する。
 分光器87に入射したスリット光H4は、各波長成分の光に分光され、撮像素子88の受光面89に分光スペクトル(分光スペクトル像)HSとして投射される。ここで、分光スペクトルHSの各波長成分は、その波長成分の違いにより、撮像素子88の受光面89上の異なる位置に投射される。そして、この分光スペクトルHSを撮像して得られるスペクトルデータを主成分分析することで異品種の混入を検出する。
 従来、上記撮像素子88としては、CCD(Charge Coupled Devices:電荷結合素子)エリアセンサや、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)エリアセンサなどが用いられる。
 例えばインターライン転送方式のCCDエリアセンサは、行列状に2次元配置されかつ入射光をその光量に応じた電荷に変換して蓄積する複数の受光部(画素)と、該受光部に蓄積された電荷を垂直方向に転送する複数の垂直転送部と、該垂直転送部から転送される電荷を水平方向に転送する水平転送部と、該水平転送部から転送される電荷を電圧に変換し増幅して出力する出力アンプとを備えてなる。
 近年、PTPシートの製造分野においては、生産速度の高速化に伴い、異品種混入検査など各種検査の高速化が求められている。例えばPTP包装機上で検査を行う場合には、1秒当たり100個以上の対象物を検査することが求められる場合もある。
 これに対応するため、例えば撮像素子として、受光面を2つの領域に区画し、該2つの領域からの出力をそれぞれ異なるチャンネルから並行して行うエリアセンサを用いることで、撮像速度(スペクトルデータの取得速度)を高速化することが考えられる(例えば、特許文献2参照)。
特開2010-112887号公報 特開2001-94886号公報
 しかしながら、複数の出力チャンネルを有する撮像素子においては、チャンネル毎に出力アンプが異なる。そのため、各アンプの特性のばらつき等により、各チャンネルのゲインを完全に一致させることができず、各チャンネルの出力レベルにばらつきが生じるおそれがある。結果として、分光分析を利用した検査装置において、複数の出力チャンネルを有する撮像素子を用いる場合には、スペクトルデータを適切に取得できないおそれがある。
 以下、図17に示す撮像素子88として、受光面89を2つの受光領域89A,89Bに区画し、該2つの受光領域89A,89Bからの出力をそれぞれ異なる出力チャンネルCH1,CH2から並行して行う撮像素子を用いた場合を例に説明する(図18参照)。
 図18は、容器フィルム81の搬送方向(X方向)と直交するフィルム幅方向(Y方向)に所定間隔をあけて形成された5つのポケット部82に対しそれぞれ充填された対象物83にて反射した光の分光スペクトルHSが撮像素子88の受光面89に投射された状態を示す模式図である。尚、図18においては、便宜上、5つの対象物83に係る分光スペクトルHSのみ図示し、その他の部位(容器フィルム3等)に係る分光スペクトルについては図示を省略している。
 ここで、図18に示すように、受光面89を2つの受光領域89A,89Bに区画する区画線(第1受光領域89Aと第2受光領域89Bの境界部)89Cが、受光面89に投射される分光スペクトルHSの波長分散方向(X方向)と交差するように、撮像素子88が配置されている場合には、分光スペクトルHSの全波長成分のうち、例えば長波長側の波長成分が第1受光領域89Aで撮像され、短波長側の波長成分が第2受光領域89Bで撮像されることとなる。
 つまり、対象物83上の所定位置(所定の座標点)に係る分光スペクトルHSが区画線89Cを跨いでしまい、該分光スペクトルHSの全波長成分の強度データを撮像素子88の同一チャンネルから取得することができなくなる。結果として、対象物83上の所定位置に係るスペクトルデータを適切に取得できず、検査精度が低下するおそれがある。
 尚、仮に2つの出力チャンネルCH1,CH2の出力レベルを補正するにしても、各チャンネルCH1,CH2の出力レベルは時間経過や温度変化に伴い逐次変化するため、両者を常時一致させることは難しい。
 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、分光分析を利用した異品種混入検査の高速化を図ると共に、検査精度の低下抑制を図ることのできる検査装置、PTP包装機及びPTPシートの製造方法を提供することにある。
 以下、上記課題を解決するのに適した各手段につき項分けして説明する。なお、必要に応じて対応する手段に特有の作用効果を付記する。
 手段1.対象物に対し近赤外光を照射可能な照射手段と、
 前記近赤外光が照射された前記対象物から反射される反射光を分光可能な分光手段と、
 前記分光手段にて分光された前記反射光に係る分光スペクトル(分光スペクトル像)を撮像可能な撮像手段と、
 前記撮像手段により撮像された分光スペクトルを基にスペクトルデータを取得可能なスペクトルデータ取得手段と、
 前記スペクトルデータを基に所定の分析処理(例えば主成分分析)を行うことにより異品種を検出可能な分析手段とを備え、
 前記撮像手段は、
 受光面が複数の領域に区画され、該区画された複数の領域からの出力をそれぞれ異なるチャンネルから並行して行う撮像素子を備え、
 前記複数の領域を区画する区画線(複数の領域の境界部)が、前記受光面に投射される前記分光スペクトルの波長分散方向に沿うように(平行するように)配置された構成となっていることを特徴とする検査装置。
 上記手段1に係る撮像手段は、撮像素子の受光面(受光領域)が複数の領域に区画され、該区画された複数の領域からの出力をそれぞれ異なるチャンネルから並行して行う構成となっている。これにより、撮像速度(スペクトルデータの取得速度)の高速化が可能となり、分光分析を利用した異品種混入検査の高速化を図ることができる。
 加えて、本手段に係る撮像手段は、撮像素子の受光面を複数の領域に区画する区画線が、受光面に投射される分光スペクトルの波長分散方向に沿うように配置された構成となっている。これにより、対象物上の所定位置(所定の座標点)に係る分光スペクトルの全波長成分の強度データを撮像素子の同一チャンネルから取得することができる。結果として、対象物上の所定位置に係るスペクトルデータを適切に取得することができ、分光分析を利用した異品種混入検査に係る検査精度の低下抑制を図ることができる。
 尚、上記「区画線」と上記「分光スペクトルの波長分散方向」の平行の程度は、少なくとも撮像素子の受光面上において「区画線(の少なくとも一部)」と「対象物に係る分光スペクトル」とが重ならない程度であればよい。つまり、両者が「略平行」状態にあればよく、厳密な「平行」状態になくてもよい。
 手段2.前記撮像素子の受光面上において、前記対象物に係る分光スペクトルと前記区画線とが重ならないよう、前記撮像手段の位置を調整可能な撮像位置調整手段を備えたことを特徴とする手段1に記載の検査装置。
 例えば1つの対象物上の複数位置(複数の座標点)におけるスペクトルデータを平均化して求めた、該対象物の平均スペクトルデータを基に異品種を検出する構成において、上記対象物に係る分光スペクトルと上記区画線(の少なくとも一部)とが重なっている場合には、異なるチャンネルから取得された複数位置のスペクトルデータを基に平均スペクトルデータを算出することになる。そのため、対象物の平均スペクトルデータを適切に取得できないおそれがある。
 これに対し、上記手段2によれば、同一チャンネルから取得された複数位置のスペクトルデータを基に対象物の平均スペクトルデータを算出することができるため、検査精度の低下抑制を図ることができる。
 手段3.容器フィルムに形成されたポケット部に対象物が収容され、該ポケット部を塞ぐようにカバーフィルムが取着されてなるPTPシートを製造するためのPTP包装機であって、
 帯状に搬送される前記容器フィルムに対し前記ポケット部を形成するポケット部形成手段と、
 前記ポケット部に前記対象物を充填する充填手段と、
 前記ポケット部に前記対象物が充填された前記容器フィルムに対し、前記ポケット部を塞ぐようにして帯状の前記カバーフィルムを取着する取着手段と、
 前記容器フィルムに前記カバーフィルムが取着された帯状体(帯状のPTPフィルム)から前記PTPシートを切離す切離手段(シート単位に打抜く打抜手段を含む)と、
 上記手段1又は2に記載の検査装置とを備えたことを特徴とするPTP包装機。
 上記手段3のように、上記手段1等に係る検査装置をPTP包装機に備えることで、PTPシートの製造過程において異品種を含む不良品を効率的に除外できる等のメリットが生じる。また、PTP包装機は、上記検査装置によって不良と判定されたPTPシートを排出する排出手段を備える構成としてもよい。
 尚、上記手段3において、上記検査装置を「充填手段によりポケット部に対象物が充填される前工程」に配置した構成としてもよい。かかる場合、ポケット部に充填される前段階に異品種を排除することが可能となり、不良品となるPTPシートを低減することができる。
 また、上記検査装置を「充填手段によりポケット部に対象物が充填された後工程かつ取着手段によりカバーフィルムが取着される前工程」に配置した構成としてもよい。かかる場合、対象物を遮るものがない状態で検査を実行することができ、さらなる検査精度の向上を図ることができる。
 また、上記検査装置を「取着手段によりカバーフィルムが取着された後工程かつ切離手段によりPTPシートが切離される前工程」に配置した構成としてもよい。かかる場合、対象物が入れ替わることがない状態で検査を実行することができ、さらなる検査精度の向上を図ることができる。
 また、上記検査装置を「切離手段によりPTPシートが切離された後工程」に配置した構成としてもよい。かかる場合、不良品が混ざっていないかを最終段階で確認することができる。
 手段4.容器フィルムに形成されたポケット部に対象物が収容され、該ポケット部を塞ぐようにカバーフィルムが取着されてなるPTPシートを製造するためのPTPシートの製造方法であって、
 帯状に搬送される前記容器フィルムに対し前記ポケット部を形成するポケット部形成工程と、
 前記ポケット部に前記対象物を充填する充填工程と、
 前記ポケット部に前記対象物が充填された前記容器フィルムに対し、前記ポケット部を塞ぐようにして帯状の前記カバーフィルムを取着する取着工程と、
 前記容器フィルムに前記カバーフィルムが取着された帯状体(帯状のPTPフィルム)から前記PTPシートを切離す切離工程(シート単位に打抜く打抜工程を含む)と、
 異品種の混入を検査する検査工程とを備え、
 前記検査工程において、
 前記対象物に対し近赤外光を照射する照射工程と、
 前記近赤外光が照射された前記対象物から反射される反射光を分光する分光工程と、
 前記分光された前記反射光に係る分光スペクトルを撮像する撮像工程(露光工程)と、
 前記撮像された分光スペクトルを基にスペクトルデータを取得するスペクトルデータ取得工程と、
 前記スペクトルデータを基に所定の分析処理(例えば主成分分析)を行うことにより異品種を検出する分析工程とを備え、
 撮像素子の受光面が複数の領域に区画され、該区画された複数の領域からの出力をそれぞれ異なるチャンネルから並行して行うと共に、前記複数の領域を区画する区画線が、前記受光面に投射される前記分光スペクトルの波長分散方向に沿うように配置された撮像手段を用いて、前記撮像工程を実行することを特徴とするPTPシートの製造方法。
 上記手段4によれば、上記手段3と同様の作用効果が奏される。尚、上記手段4において、上記検査工程を「充填工程の前工程」に行う構成としてもよい。かかる場合、ポケット部に充填される前段階に異品種を排除することが可能となり、不良品となるPTPシートを低減することができる。
 また、上記検査工程を「充填工程の後工程かつ取着工程の前工程」に行う構成としてもよい。かかる場合、対象物を遮るものがない状態で検査を実行することができ、検査精度の向上を図ることができる。
 また、上記検査工程を「取着工程の後工程かつ切離工程の前工程」に行う構成としてもよい。かかる場合、対象物が入れ替わることがない状態で検査を実行することができ、検査精度の向上を図ることができる。
 また、上記検査工程を「切離工程の後工程」に行う構成としてもよい。かかる場合、不良品が混ざっていないかを最終段階で確認することができる。
 手段5.前記撮像素子の受光面上において、前記対象物に係る分光スペクトルと前記区画線とが重ならないよう、前記撮像手段の位置を調整する撮像位置調整工程を備えたことを特徴とする手段4に記載のPTPシートの製造方法。
 上記手段5によれば、上記手段2と同様の作用効果が奏される。
(a)はPTPシートを示す斜視図であり、(b)はPTPフィルムを示す斜視図である。 PTPシートのポケット部の部分拡大断面図である。 PTP包装機の概略構成図である。 検査装置の電気的構成を示すブロック図である。 検査装置の配置構成を模式的に示す斜視図である。 撮像装置(本体部)の概略構成図である。 撮像素子の概略構成図である。 撮像位置調整機構の概略構成図である。 撮像位置調整工程において容器フィルムに対し中央基準線(ライン光)を照射した状態の一例を示す模式図であって、(a)は、ポケット部領域に中央基準線が重なった状態を示す図であり、(b)は、ポケット部領域に中央基準線が重ならない状態を示す図である。 スペクトルデータ取得ルーチンを示すフローチャートである。 搬送方向撮像範囲と錠剤等との関係を説明するための説明図である。 撮像素子と、そこに投射される分光スペクトルとの関係を説明するための模式図である。 スペクトル画像を示す模式図である。 検査ルーチンを示すフローチャートである。 搬送方向撮像範囲とスペクトル画像との関係を説明するための説明図である。 別の実施形態に係る撮像素子の概略構成図である。 分光分析を利用した従来の検査装置の原理を説明するための模式図である。 従来の撮像素子と、そこに投射される分光スペクトルとの関係を説明するための模式図である。
 以下に、一実施形態について図面を参照しつつ説明する。まずPTPシートの構成について詳しく説明する。
 図1,2に示すように、PTPシート1は、複数のポケット部2を備えた容器フィルム3と、ポケット部2を塞ぐようにして容器フィルム3に取着されたカバーフィルム4とを有している。各ポケット部2には、対象物としての錠剤5が1つずつ収容されている。
 本実施形態における容器フィルム3は、例えばPP(ポリプロピレン)やPVC(ポリ塩化ビニル)等の透明の熱可塑性樹脂材料により形成され、透光性を有している。一方、カバーフィルム4は、例えばポリプロピレン樹脂等からなるシーラントが表面に設けられた不透明材料(例えばアルミニウム箔等)により構成されている。
 PTPシート1〔図1(a)参照〕は、帯状の容器フィルム3及び帯状のカバーフィルム4から形成された帯状のPTPフィルム6〔図1(b)参照〕がシート状に打抜かれることにより製造される。
 次に、上記PTPシート1を製造するPTP包装機10の概略構成について図3を参照して説明する。
 図3に示すように、PTP包装機10の最上流側では、帯状の容器フィルム3の原反がロール状に巻回されている。ロール状に巻回された容器フィルム3の引出し端側は、ガイドロール13に案内されている。容器フィルム3は、ガイドロール13の下流側において間欠送りロール14に掛装されている。間欠送りロール14は、間欠的に回転するモータに連結されており、容器フィルム3を間欠的に搬送する。
 ガイドロール13と間欠送りロール14との間には、容器フィルム3の搬送経路に沿って、加熱装置15及びポケット部形成装置16が順に配設されている。そして、加熱装置15によって容器フィルム3が加熱されて該容器フィルム3が比較的柔軟になった状態において、ポケット部形成装置16によって容器フィルム3の所定位置に複数のポケット部2が成形される(ポケット部形成工程)。加熱装置15及びポケット部形成装置16によって、本実施形態におけるポケット部形成手段が構成される。ポケット部2の形成は、間欠送りロール14による容器フィルム3の搬送動作間のインターバルの際に行われる。
 間欠送りロール14から送り出された容器フィルム3は、テンションロール18、ガイドロール19及びフィルム受けロール20の順に掛装されている。フィルム受けロール20は、一定回転するモータに連結されているため、容器フィルム3を連続的に且つ一定速度で搬送する。テンションロール18は、容器フィルム3を弾性力によって緊張する側へ引っ張った状態とされており、前記間欠送りロール14とフィルム受けロール20との搬送動作の相違による容器フィルム3の撓みを防止して容器フィルム3を常時緊張状態に保持する。
 ガイドロール19とフィルム受けロール20との間には、容器フィルム3の搬送経路に沿って、錠剤充填装置21が配設されている。錠剤充填装置21は、ポケット部2に錠剤5を自動的に充填する充填手段としての機能を有する。錠剤充填装置21は、フィルム受けロール20による容器フィルム3の搬送動作と同期して、所定間隔毎にシャッタを開くことで錠剤5を落下させるものであり、このシャッタ開放動作に伴って各ポケット部2に錠剤5が充填される(充填工程)。
 錠剤充填装置21とフィルム受けロール20との間には、容器フィルム3の搬送経路に沿って検査装置22が配設されている。検査装置22は、分光分析を利用して検査を行う検査装置であって、異品種の混入を検査するためのものである。検査装置22の詳細については後述する。
 一方、帯状に形成されたカバーフィルム4の原反は、最上流側においてロール状に巻回されている。
 ロール状に巻回されたカバーフィルム4の引出し端は、ガイドロール24に案内され、加熱ロール25の方へと案内されている。加熱ロール25は、前記フィルム受けロール20に圧接可能となっており、両ロール20,25間に容器フィルム3及びカバーフィルム4が送り込まれるようになっている。
 そして、容器フィルム3及びカバーフィルム4が、両ロール20,25間を加熱圧接状態で通過することで、容器フィルム3にカバーフィルム4が貼着され、ポケット部2がカバーフィルム4で塞がれる(取着工程)。これにより、錠剤5が各ポケット部2に充填された帯状体としてのPTPフィルム6が製造されるようになっている。加熱ロール25の表面には、シール用の網目状の微細な凸条が形成されており、これが強く圧接することで、強固なシールが実現されるようになっている。フィルム受けロール20及び加熱ロール25により本実施形態における取着手段が構成される。
 フィルム受けロール20から送り出されたPTPフィルム6は、テンションロール27及び間欠送りロール28の順に掛装されている。間欠送りロール28は、間欠的に回転するモータに連結されているため、PTPフィルム6を間欠的に搬送する。テンションロール27は、PTPフィルム6を弾性力によって緊張する側へ引っ張った状態とされており、前記フィルム受けロール20と間欠送りロール28との搬送動作の相違によるPTPフィルム6の撓みを防止してPTPフィルム6を常時緊張状態に保持する。
 間欠送りロール28から送り出されたPTPフィルム6は、テンションロール31及び間欠送りロール32の順に掛装されている。間欠送りロール32は、間欠的に回転するモータに連結されているため、PTPフィルム6を間欠的に搬送する。テンションロール31は、PTPフィルム6を弾性力によって緊張する側へ引っ張った状態とされており、前記間欠送りロール28,32間でのPTPフィルム6の撓みを防止する。
 間欠送りロール28とテンションロール31との間には、PTPフィルム6の搬送経路に沿って、スリット形成装置33及び刻印装置34が順に配設されている。スリット形成装置33は、PTPフィルム6の所定位置に切離用スリットを形成する機能を有する。また、刻印装置34はPTPフィルム6の所定位置(例えばタグ部)に刻印を付す機能を有する。
 間欠送りロール32から送り出されたPTPフィルム6は、その下流側においてテンションロール35及び連続送りロール36の順に掛装されている。間欠送りロール32とテンションロール35との間には、PTPフィルム6の搬送経路に沿って、シート打抜装置37が配設されている。シート打抜装置37は、PTPフィルム6をPTPシート1単位にその外縁を打抜くシート打抜手段(切離手段)としての機能を有する。
 シート打抜装置37によって打抜かれたPTPシート1は、取出しコンベア39によって搬送され、完成品用ホッパ40に一旦貯留される(切離工程)。なお、上記検査装置22によって不良品と判定された場合、その不良品と判定されたPTPシート1は、図示しない排出手段としての不良シート排出機構によって別途排出される。
 前記連続送りロール36の下流側には、裁断装置41が配設されている。そして、シート打抜装置37による打抜き後に帯状に残った残材部(スクラップ部)を構成する不要フィルム部42は、前記テンションロール35及び連続送りロール36に案内された後、裁断装置41に導かれる。なお、前記連続送りロール36は従動ロールが圧接されており、前記不要フィルム部42を挟持しながら搬送動作を行う。裁断装置41では、不要フィルム部42を所定寸法に裁断しスクラップ処理する機能を有する。このスクラップはスクラップ用ホッパ43に貯留された後、別途廃棄処理される。
 なお、上記各ロール14,20,28,31,32などは、そのロール表面とポケット部2とが対向する位置関係となっているが、間欠送りロール14等の表面には、ポケット部2が収容される凹部が形成されているため、ポケット部2が潰れてしまうことがない。また、ポケット部2が間欠送りロール14等の各凹部に収容されながら送り動作が行われることで、間欠送り動作や連続送り動作が確実に行われる。
 PTP包装機10の概略は以上のとおりであるが、以下に上記検査装置22の構成について図面を参照して詳しく説明する。図4は検査装置22の電気的構成を示すブロック図であり、図5は検査装置22の配置構成を模式的に示す斜視図である。
 図4,5に示すように、検査装置22は、照明装置52と、撮像装置53と、照明装置52や撮像装置53の駆動制御など検査装置22内における各種制御や画像処理、演算処理等を実施する制御処理装置54とを備えている。
 照明装置52及び撮像装置53は、容器フィルム3のポケット部2開口部側に配置されている。つまり、本実施形態では、カバーフィルム4が取着される前段階における容器フィルム3のポケット部2開口部側から異品種混入検査が行われる。
 照明装置52は、近赤外光を照射可能に構成された公知のものであり、本実施形態における照射手段を構成する。照明装置52は、連続搬送される容器フィルム3上の所定領域へ向け斜め上方から近赤外光を照射可能に配置されている。
 本実施形態に係る照明装置52では、連続スペクトルを持つ近赤外光(例えば波長700~2500nmの近赤外領域)を出射可能な光源としてハロゲンランプを採用している。この他、光源としては、重水素放電管、タングステンランプ、キセノンランプなどを用いることができる。
 図6に示すように、撮像装置53(本体部53a)は、光学レンズ61と、分光手段としての二次元分光器62と、撮像手段としてのカメラ63とを備えている。
 光学レンズ61は、図示しない複数のレンズ等により構成され、入射光を平行光化可能に構成されている。光学レンズ61は、その光軸が鉛直方向(Z方向)に沿って設定されている。
 また、光学レンズ61は、入射光を後述する二次元分光器62のスリット62aの位置に結像可能なように設定されている。尚、ここでは便宜上、光学レンズ61として両側テレセントリックレンズを採用した例を示すが、当然、像側テレセントリックレンズであってもよい。
 二次元分光器62は、スリット62aと、入射側レンズ62bと、分光部62cと、出射側レンズ62dとから構成されている。分光部62cは、入射側プリズム62caと、透過型回折格子62cbと、出射側プリズム62ccとから構成されている。
 かかる構成の下、スリット62aを通過した光は、入射側レンズ62bにより平行光化された後、分光部62cにより分光され、出射側レンズ62dによって後述するカメラ63の撮像素子64に二次元分光画像(分光スペクトルHS)として結像される(図12参照)。
 スリット62aは、細長い略矩形状(線状)に開口形成され、その幅方向(短手方向)が容器フィルム3のフィルム搬送方向(X方向)に沿って配設され、その長手方向が前記搬送方向と直交する容器フィルム3のフィルム幅方向(Y方向)に沿って配設されている。これにより、二次元分光器62は、スリット62aの幅方向すなわちフィルム搬送方向(X方向)に入射光を分光することとなる。
 カメラ63は、撮像素子64として、近赤外領域のうち例えば波長900~1700nmの波長範囲に対して十分な感度を有したインターライン転送方式のCCDエリアセンサを備えている。
 図7に示すように、撮像素子(CCDエリアセンサ)64は、行列状に2次元配置されかつ入射光をその光量に応じた電荷に変換して蓄積する光電変換素子(例えばフォトダイオード)からなる複数の受光部(画素)65と、該受光部65の各垂直列に対応してそれぞれ設けられ、該垂直列の各受光部65に蓄積された電荷を垂直方向に1行分(一画素分)ずつ順次転送する複数の垂直転送部(垂直CCDシフトレジスタ)66と、該垂直転送部66から転送される1行分の電荷を水平方向に順次転送する水平転送部(水平CCDシフトレジスタ)67と、該水平転送部67から転送される電荷を電圧に変換し増幅して出力する出力アンプ68とを備えている。
 尚、本実施形態における撮像素子(CCDエリアセンサ)64は、その水平方向がフィルム搬送方向(X方向)に沿い、かつ、その垂直方向がフィルム幅方向(Y方向)に沿うように配置されている。
 さらに、本実施形態に係る撮像素子(CCDエリアセンサ)64は、図7に示すように、その1画面分の受光面(受光領域)69が垂直方向(Y方向)に2分割(2つに区画)され、該分割(区画)された2つの領域からの出力をそれぞれ異なる2つのチャンネルから並行して行う構成となっている。
 より詳しくは、図7上側に位置する第1受光領域69Aに含まれる受光部65から読み出された電荷は、図7上側の第1水平転送部67Aを介して、図7上側の第1出力アンプ68Aから出力される。かかる出力経路が第1チャンネルCH1となる。
 一方、図7下側に位置する第2受光領域69Bに含まれる受光部65から読み出された電荷は、図7下側の第2水平転送部67Bを介して、図7下側の第2出力アンプ68Bから出力される。かかる出力経路が第2チャンネルCH2となる。
 そして、両チャンネルCH1,CH2からそれぞれ出力された画像信号(分光画像データ)は、図示しない回路等を介して、受光面(受光領域)69全体によって撮像された1画面分の画像信号(分光画像データ)として合成されると共に、デジタル信号に変換された上で、カメラ63から制御処理装置54へ出力される。
 撮像装置53の視野領域は、フィルム幅方向(Y方向)に沿って延びる線状の領域であって、少なくとも容器フィルム3のフィルム幅方向全域を含む領域となる(図5の2点鎖線部参照)。一方、フィルム搬送方向(X方向)における撮像装置53の視野領域は、スリット62aの幅に相当する領域となる。つまり、スリット62aを通過した光(スリット光)が撮像素子64の受光面69上に像を結ぶ領域である。
 そして、容器フィルム3のフィルム幅方向(Y方向)の各位置で反射した反射光の分光スペクトルHSの各波長成分を撮像素子64の各受光部(画素)65がそれぞれ受光する。ここで、各受光部65が受光した光の強度に応じた信号が制御処理装置54に対し出力される。
 加えて、本実施形態に係る撮像装置53は、図8に示すように、撮像位置を調整可能な撮像位置調整機構(撮像位置調整手段)55を備えている。
 撮像位置調整機構55は、容器フィルム3の法線方向である鉛直方向(Z方向)に沿って撮像装置53(本体部53a)をスライド移動するためのZ軸移動機構56と、該Z軸移動機構56を容器フィルム3のフィルム幅方向(Y方向)に沿ってスライド移動するためのY軸移動機構57と、後述する中央基準線としてのライン光Rを照射可能な基準線照射機構58とを備えている。
 そして、作業者が入力装置72等を操作して、Z軸移動機構56及びY軸移動機構57を作動させることで、撮像装置53の撮像位置及び視野領域を調整することができる。
 制御処理装置54は、検査装置22全体の制御を司るCPU及び入出力インターフェース71(以下、「CPU等71」という)、キーボードやマウス、タッチパネル等で構成される「入力手段」としての入力装置72、CRTや液晶などの表示画面を有する「表示手段」としての表示装置73、各種画像データ等を記憶するための画像データ記憶装置74、各種演算結果等を記憶するための演算結果記憶装置75、各種情報を予め記憶しておくための設定データ記憶装置76などを備えている。尚、これら各装置72~76は、CPU等71に対し電気的に接続されている。
 CPU等71は、PTP包装機10と各種信号を送受信可能に接続されている。これにより、例えばPTP包装機10の不良シート排出機構などを制御することができる。
 画像データ記憶装置74は、撮像装置53により撮像された分光画像データや、これを基に取得されるスペクトル画像データ、二値化処理された後の二値化画像データ、微分処理された後の微分画像データなどを記憶するためのものである。
 演算結果記憶装置75は、検査結果データや、該検査結果データを確率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。これらの検査結果データや統計データは、適宜表示装置73に表示させることができる。
 設定データ記憶装置76は、例えば主成分分析に用いるローディングベクトルや判定範囲や、PTPシート1、ポケット部2及び錠剤5の形状及び寸法などを記憶するものである。
 次に検査装置22によって行われる異品種混入検査(検査工程)の手順について説明する。
 まずPTPシート1の製造を開始するにあたり、事前に行われる撮像位置調整工程について説明する。撮像位置調整工程は、容器フィルム3の搬送を停止させた状態、かつ、該容器フィルム3に対し中央基準線としてのライン光Rを照射した状態で行われる〔図9(a),(b)参照〕。
 中央基準線(ライン光R)は、撮像素子64の受光面69を第1受光領域69A及び第2受光領域69Bに2分割する区画線(第1受光領域69Aと第2受光領域69Bの境界部)69Cに対応する位置を示す線であり、かつ、容器フィルム3のフィルム幅方向(Y方向)における撮像装置53の中心位置(光学レンズ61の光軸位置)を示す線である。
 そして、作業者は、容器フィルム3に照射された中央基準線(ライン光R)を目視により確認しながら、入力装置72等を操作して撮像装置53の位置調整を行う。
 ここで、作業者は、中央基準線(ライン光R)がポケット部2に重なった状態となっている場合〔図9(a)参照〕には、撮像装置53をフィルム幅方向(Y方向)に動かし、中央基準線(ライン光R)がポケット部2に重ならない状態とする〔図9(b)参照〕。
 これにより、撮像時(検査時)に、撮像素子64の受光面69上において、両受光領域69A,69B間の区画線69Cと、ポケット部2内の錠剤5に係る分光スペクトルHSとが重ならないようになる(図12参照)。
 図12は、錠剤5上の所定位置にて反射した反射光の分光スペクトルHSが撮像素子64の受光面69に投射された状態を示す模式図である。図12においては、便宜上、錠剤5に係る分光スペクトルHSのみ図示し、その他の部位(容器フィルム3等)に係る分光スペクトルについては図示を省略している。
 上記のように撮像装置53の位置調整が終了すると、撮像装置53の位置を確定させ、撮像位置調整工程を終了する。
 次に、PTPシート1の製造過程において、分析対象となるスペクトルデータを取得するスペクトルデータ取得ルーチンについて図10のフローチャートを参照して説明する。尚、本ルーチンは、容器フィルム3が所定量搬送される毎に繰り返し実行される処理である。
 ステップS01において、まず制御処理装置54は、連続搬送される容器フィルム3(錠剤5)に対し照明装置52から近赤外光を照射しつつ(照射工程)、撮像装置53による撮像処理(露光処理)を実行する。
 ここで、制御処理装置54は、PTP包装機10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撮像装置53を駆動制御し、該撮像装置53が撮像する分光画像データを画像データ記憶装置74に取り込む。
 これにより、照明装置52から容器フィルム3に向け照射された近赤外光のうち、ステップS01の撮像処理の実行期間(露光期間)中において、搬送方向撮像範囲D(図11参照)にて反射した反射光が撮像装置53に入射する。つまり、1回の撮像処理で搬送方向撮像範囲Dが撮像されることとなる。
 撮像装置53に入射した反射光は二次元分光器62により分光され(分光工程)、カメラ63の撮像素子64により分光画像(分光スペクトルHS)として撮像される(撮像工程)。本実施形態では、撮像処理の実行期間(露光期間)中、容器フィルム3(錠剤5)は連続搬送されているため、ここでは、搬送方向撮像範囲Dの平均化された分光スペクトルHSが撮像されることなる。
 また、上記のとおり、本実施形態に係る撮像素子64は、両受光領域69A,69B間の区画線69Cがフィルム搬送方向(X方向)、すなわち受光面69に投射される分光スペクトルHSの波長分散方向に沿うように配置されている(図7,12等参照)。これにより、本実施形態では、錠剤5上の所定位置に係る分光スペクトルHSの全波長成分の強度データを撮像素子64の同一チャンネルから取得することができる。
 撮像装置53により撮像された分光画像(分光スペクトルHS)データは、インターバル期間中に制御処理装置54へ出力され、画像データ記憶装置74に記憶される。尚、ここでいうインターバル期間とは、画像データの読出期間のことである。つまり、撮像装置53による撮像サイクルは、撮像処理の実行期間である露光期間と、インターバル期間の合計時間で表すことができる。
 制御処理装置54は、分光画像データが取得されると、ステップS02のデータ生成処理を開始する。
 データ生成処理では、ステップS01において取得した分光画像データを基にスペクトルデータを生成する。スペクトルデータが生成されると、これを画像データ記憶装置74に記憶し、本ルーチンを一旦終了する。かかる工程が本実施形態におけるスペクトルデータ取得工程に相当し、これを実行する制御処理装置54の処理機能により、本実施形態におけるスペクトルデータ取得手段が構成されることとなる。
 そして、図11に示すように、容器フィルム3(錠剤5)が所定量搬送される毎に、搬送方向撮像範囲Dが断続的に相対移動していき、上記スペクトルデータ取得ルーチンが繰り返されることにより、画像データ記憶装置74には、各搬送方向撮像範囲Dに対応するスペクトルデータがフィルム幅方向の位置情報と共に時系列に順次記憶されていく。これにより、画素毎にスペクトルデータを有した二次元的なスペクトル画像Gが生成されていくこととなる(図13参照)。
 ここで、本実施形態におけるスペクトル画像Gについて説明する。図13に示すように、スペクトル画像Gは、複数の画素Gaが二次元配列された画像データである。各画素Gaには、それぞれスペクトルデータ(複数の波長又は波長帯域におけるスペクトル強度を示すデータ)が含まれている。
 そして、検査対象となる1つ分のPTPシート1に相当する範囲(図13の二点鎖線部参照)のスペクトル画像Gが取得されると、制御処理装置54は検査ルーチンを実行する。
 次に検査ルーチンについて図14のフローチャートを参照して説明する。尚、検査ルーチンは、1つ分のPTPシート1に相当する範囲のスペクトル画像Gが取得される毎に繰り返し行われるものである。
 制御処理装置54は、まずステップS11において、スペクトル画像Gの各画素Gaのうち、錠剤5に対応する画素、すなわち分析対象となる画素(対象画素)Gbを抽出する。
 本実施形態では、例えば各画素Gaのスペクトルデータ中の所定波長の強度データ(輝度値)が予め定めた閾値以上であるか否かを判定し、スペクトル画像Gに対し二値化処理を行う。そして、得られた二値化画像データを基に対象画素Gbを抽出する(図13,15参照)。
 図15に示すように、本実施形態では、背景の影響を受けることなく錠剤5の範囲のみを撮像したデータを含んだ画素Gaが対象画素Gbとして抽出される。図15は、搬送方向撮像範囲Dとスペクトル画像Gとの関係を説明するための説明図である。図13,15では、対象画素Gbとして抽出された画素を斜線で示している。
 尚、画素抽出方法は、これに限られるものではなく、他の方法を採用してもよい。例えば、各画素Ga毎にスペクトルデータの積算値を算出し、かかる値が予め定めた閾値以上であるか否かを判定することにより、対象画素Gbを抽出する構成としてもよい。
 次に、制御処理装置54は、ステップS12において、上記ステップS11で得られた対象画素Gbのグループ化処理を行う。本実施形態では、例えば隣接する全ての対象画素Gbを1つのグループとする。
 尚、グループ化方法は、これに限られるものではなく、他の方法を採用してもよい。例えば特定の画素を中心とした所定の範囲に含まれる画素を該特定の画素と同一グループであると判断するようにしてもよい。
 そして、1つにグループ化された対象画素Gbは、同一の錠剤5に係る対象画素Gbとして取り扱う(図13,15参照)。図13,15では、グループ化した対象画素Gbを太枠により囲んでいる。
 次に、制御処理装置54は、ステップS13において、上記ステップS12においてグループ化された対象画素Gbのスペクトルデータに基づいて、該グループに対応する錠剤5に係るスペクトルデータを算出する。
 本実施形態では、グループ化された対象画素Gbのスペクトルデータを全て用いて、その平均値を求め、これを錠剤5に係るスペクトルデータ(平均スペクトルデータ)として算出する。これに限らず、グループ化された対象画素Gbの中から1以上の対象画素Gbを抽出し、該対象画素Gbのスペクトルデータを、錠剤5に係るスペクトルデータとして算出する構成としてもよい。また、適宜、微分処理等を行うようにしてもよい。
 次に、制御処理装置54は、ステップS14において分析処理を実行する。かかる処理が本実施形態における分析工程に相当し、かかる処理を実行する制御処理装置54の機能により、本実施形態における分析手段が構成されることとなる。
 本実施形態では、予め取得したローディングベクトルを用いて、上記ステップS13で求めた錠剤5のスペクトルデータに対し主成分分析(PCA)を行う。より詳しくは、前記ローディングベクトルと、錠剤5のスペクトルデータとを演算することによって主成分得点を算出する。
 続いて、制御処理装置54は、ステップS15において、対象となる錠剤5が良品(同品種)であるか、不良(異品種)であるか判定する判定処理を行う。より詳しくは、上記ステップS14で算出した主成分得点をPCA図にプロットし、該プロットされたデータが予め設定された良品範囲内にあれば良品(同品種)、良品範囲外なら不良(異品種)として判定する。
 尚、上記ステップS15に係る一連の処理は、PTPシート1上の全ての錠剤5についてそれぞれ実行され、ここで「不良」となる錠剤5が1つも存在しない場合には、該PTPシート1を良品と判定し(ステップS16)、本ルーチンを終了する。一方、「不良」となる錠剤5が1つでもある場合には、該PTPシート1を不良と判定し(ステップS17)、本ルーチンを終了する。そして、これらの検査結果は、表示装置73やPTP包装機10(不良シート排出機構を含む)に出力される。
 以上詳述したように、本実施形態では、撮像素子64の受光面69が2分割され、該分割された2つの受光領域69A,69Bからの出力をそれぞれ異なる2つのチャンネルCH1,CH2から並行して行う構成となっている。これにより、撮像速度(スペクトルデータの取得速度)の高速化が可能となり、分光分析を利用した異品種混入検査の高速化を図ることができる。
 加えて、本実施形態では、撮像素子64の受光面69における両受光領域69A,69B間の区画線69Cが、受光面69に投射される分光スペクトルHSの波長分散方向に沿うように配置されている。これにより、錠剤5上の所定位置に係る分光スペクトルHSの全波長成分の強度データを撮像素子64の同一チャンネルから取得することができる。結果として、錠剤5上の所定位置に係るスペクトルデータを適切に取得することができる。ひいては、分光分析を利用した異品種混入検査に係る検査精度の低下抑制を図ることができる。
 さらに、本実施形態では、撮像位置調整機構55を備え、撮像素子64の受光面69上において、両受光領域69A,69B間の区画線69Cと、錠剤5に係る分光スペクトルHSとが重ならないように、事前に撮像装置53の位置調整を行う構成となっている。
 これにより、検査ルーチン(ステップS13)において、各錠剤5に係る平均スペクトルデータを算出する際に、同一チャンネルから取得した1つの錠剤5上の複数位置のスペクトルデータを基に、該錠剤5の平均スペクトルデータを算出することができる。結果として、検査精度の低下抑制を図ることができる。
 尚、上記実施形態の記載内容に限定されず、例えば次のように実施してもよい。勿論、以下において例示しない他の応用例、変更例も当然可能である。
 (a)上記実施形態では、対象物が錠剤5である場合について具体化しているが、対象物の種別、形状等については特に限定されるものではなく、例えばカプセル剤やサプリメント、食品等であってもよい。また、錠剤には素錠や糖衣錠などの固形製剤が含まれる。
 (b)容器フィルム3やカバーフィルム4の材料は、上記実施形態に限定されるものではなく、他の材質のものを採用してもよい。例えば容器フィルム3が、アルミラミネートフィルムなど、アルミニウムを主材料とした金属材料により形成された構成としてもよい。
 (c)PTPシート1におけるポケット部2の配列や個数に関しては、上記実施形態に何ら限定されるものではなく、例えば3列12個のポケット部を有するタイプをはじめ、様々な配列、個数からなるPTPシートを採用することができる。
 (d)上記実施形態では、ポケット部2に錠剤5が充填された後工程かつ容器フィルム3に対しカバーフィルム4が取着される前工程において、検査装置22による異品種混入検査が行われる構成となっている。
 これに限らず、例えば容器フィルム3に対しカバーフィルム4が取着された後工程かつPTPフィルム6からPTPシート1が打抜かれる前工程において、PTPフィルム6の容器フィルム3側から検査装置22による異品種混入検査が行われる構成としてもよい。
 また、PTPフィルム6からPTPシート1が打抜かれた後工程において、取出しコンベア39によって搬送されているPTPシート1の容器フィルム3側から検査装置22による異品種混入検査が行われる構成としてもよい。
 また、ポケット部2に錠剤5が充填される前工程において、検査装置22による異品種混入検査が行われる構成としてもよい。例えば錠剤充填装置21に錠剤5を投入する前段階に検査を行う構成としてもよい。つまり、PTP包装機10とは別に、オフラインで錠剤5を検査する装置として検査装置22を備えた構成としてもよい。
 (e)照明装置52及び撮像装置53の構成は上記実施形態に限定されるものではない。例えば二次元分光器62に代えて、分光手段として反射型回折格子やプリズム等を採用した構成としてもよい。
 (f)上記実施形態では、スペクトルデータを主成分分析(PCA)により分析する構成となっているが、これに限らず、PLS回帰分析など、他の公知の方法を用いて分析する構成としてもよい。
 (g)上記実施形態では、検査装置22がPTP包装機10内に設けられた構成(インライン)となっているが、これに代えて、PTP包装機10とは別に、オフラインでPTPシート1を検査する装置として検査装置22を備えた構成としてもよい。また、かかる場合に、PTPシート1を搬送可能な搬送手段を検査装置22に備えた構成としてもよい。
 (h)上記実施形態では、カメラ63の撮像素子64として、受光面69が垂直方向に2分割され、該分割された2つの受光領域69A,69Bからの出力をそれぞれ異なる2つのチャンネルCH1,CH2から並行して行うインターライン転送方式のCCDエリアセンサが採用されている。撮像素子64の構成は、これに限定されるものではない。
 例えばフルフレーム転送方式やフレーム転送方式、フレームインターライン転送方式などのCCDエリアセンサを採用してもよい。勿論、CCDエリアセンサに限らず、例えばCMOSエリアセンサやMCT(HgCdTe)センサ等を採用してもよい。
 また、チャンネル数及び受光領域の区画構成は、上記実施形態に限定されず、他の構成を採用してもよい。例えば受光領域を3つ以上の領域に分割した撮像素子(エリアセンサ)を採用してもよい。
 具体例として、図16に示す例が挙げられる。同図に示す撮像素子80は、受光領域をフィルム幅方向(Y方向)に4分割し、該4つの領域からの出力をそれぞれ異なる4つのチャンネルCH1,CH2,CH3,CH4から並行して行う構成となっている。撮像素子80は、受光領域を各チャンネルCH1~CH4に対応する複数の領域に区画する区画線(複数の領域の境界部)80a,80b,80cがすべてフィルム搬送方向(X方向)に沿うように設けられている。
 (i)撮像装置53の位置を調整する撮像位置調整機構55に係る構成は、上記実施形態に限定されるものではなく、他の構成を採用してもよい。また、撮像位置調整機構55を省略した構成としてもよい。
 (j)上記実施形態では、作業者が、容器フィルム3に照射された中央基準線(ライン光R)を目視により確認しながら、入力装置72等を操作して撮像装置53の位置調整を行う構成となっている。撮像装置53の位置調整手順は、これに限定されるものではない。
 例えば、撮像装置53(又は別途設けた他の撮像手段)によって撮像された画像データを基に、作業者が表示装置73を見ながら撮像装置53の位置調整を行う構成としてもよい。この際に、撮像素子64の受光面69を第1受光領域69A及び第2受光領域69Bに2分割する区画線69Cに対応する位置を示す中央基準線を表示装置73に表示する構成としてもよい。
 又は、撮像装置53(又は別途設けた他の撮像手段)によって撮像された画像データを基に、ポケット部2等の位置を検出し、又は、事前登録したPTPシート1やポケット部2、錠剤5などの形状及び寸法を基にポケット部2等の位置を特定し、これに応じて撮像位置調整機構55が自動的に、撮像装置53の位置調整を行う構成としてもよい。
 1…PTPシート、2…ポケット部、3…容器フィルム、4…カバーフィルム、5…錠剤、10…PTP包装機、22…検査装置、52…照明装置、53…撮像装置、54…制御処理装置、55…撮像位置調整機構、62…二次元分光器、62a…スリット、63…カメラ、64…撮像素子(CCDエリアセンサ)、69…受光面(受光領域)、69A…第1受光領域、69B…第2受光領域、69C…区画線(境界部)、CH1…第1チャンネル、CH2…第2チャンネル、HS…分光スペクトル、R…中央基準線(ライン光)。

Claims (5)

  1.  対象物に対し近赤外光を照射可能な照射手段と、
     前記近赤外光が照射された前記対象物から反射される反射光を分光可能な分光手段と、
     前記分光手段にて分光された前記反射光に係る分光スペクトルを撮像可能な撮像手段と、
     前記撮像手段により撮像された分光スペクトルを基にスペクトルデータを取得可能なスペクトルデータ取得手段と、
     前記スペクトルデータを基に所定の分析処理を行うことにより異品種を検出可能な分析手段とを備え、
     前記撮像手段は、
     受光面が複数の領域に区画され、該区画された複数の領域からの出力をそれぞれ異なるチャンネルから並行して行う撮像素子を備え、
     前記複数の領域を区画する区画線が、前記受光面に投射される前記分光スペクトルの波長分散方向に沿うように配置された構成となっていることを特徴とする検査装置。
  2.  前記撮像素子の受光面上において、前記対象物に係る分光スペクトルと前記区画線とが重ならないよう、前記撮像手段の位置を調整可能な撮像位置調整手段を備えたことを特徴とする請求項1に記載の検査装置。
  3.  容器フィルムに形成されたポケット部に対象物が収容され、該ポケット部を塞ぐようにカバーフィルムが取着されてなるPTPシートを製造するためのPTP包装機であって、
     帯状に搬送される前記容器フィルムに対し前記ポケット部を形成するポケット部形成手段と、
     前記ポケット部に前記対象物を充填する充填手段と、
     前記ポケット部に前記対象物が充填された前記容器フィルムに対し、前記ポケット部を塞ぐようにして帯状の前記カバーフィルムを取着する取着手段と、
     前記容器フィルムに前記カバーフィルムが取着された帯状体から前記PTPシートを切離す切離手段と、
     請求項1又は2に記載の検査装置とを備えたことを特徴とするPTP包装機。
  4.  容器フィルムに形成されたポケット部に対象物が収容され、該ポケット部を塞ぐようにカバーフィルムが取着されてなるPTPシートを製造するためのPTPシートの製造方法であって、
     帯状に搬送される前記容器フィルムに対し前記ポケット部を形成するポケット部形成工程と、
     前記ポケット部に前記対象物を充填する充填工程と、
     前記ポケット部に前記対象物が充填された前記容器フィルムに対し、前記ポケット部を塞ぐようにして帯状の前記カバーフィルムを取着する取着工程と、
     前記容器フィルムに前記カバーフィルムが取着された帯状体から前記PTPシートを切離す切離工程と、
     異品種の混入を検査する検査工程とを備え、
     前記検査工程において、
     前記対象物に対し近赤外光を照射する照射工程と、
     前記近赤外光が照射された前記対象物から反射される反射光を分光する分光工程と、
     前記分光された前記反射光に係る分光スペクトルを撮像する撮像工程と、
     前記撮像された分光スペクトルを基にスペクトルデータを取得するスペクトルデータ取得工程と、
     前記スペクトルデータを基に所定の分析処理を行うことにより異品種を検出する分析工程とを備え、
     撮像素子の受光面が複数の領域に区画され、該区画された複数の領域からの出力をそれぞれ異なるチャンネルから並行して行うと共に、前記複数の領域を区画する区画線が、前記受光面に投射される前記分光スペクトルの波長分散方向に沿うように配置された撮像手段を用いて、前記撮像工程を実行することを特徴とするPTPシートの製造方法。
  5.  前記撮像素子の受光面上において、前記対象物に係る分光スペクトルと前記区画線とが重ならないよう、前記撮像手段の位置を調整する撮像位置調整工程を備えたことを特徴とする請求項4に記載のPTPシートの製造方法。
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