(57)【要約】      （修正有）【課題】周縁がヒートシールにより包装され、前記ヒートシールが並んだ格子点をなしている包装体のヒートシール部の検査手段を提供する。詳細には、ヒートシールの画像を鏡面反射が少ない状態で取得させ、内容物の噛込み不良、異物の混入による不良、摺り傷、皺等の不良が生じていないかを精度高く、かつ、早く検査することができる検査手段を提供する。【解決手段】検査手段１に二つの偏光フィルター１３，２２を備え、分包シート１００のヒートシール部が反射させた格子点の画像を鏡面反射の少ない状態で取得させるようにした。格子点の画像から明暗の縞状周期模様を取得させ、縞状周期模様をなす明部又は暗部が、所定の閾値幅から出ている場合に、ヒートシール部に不良があると判定させるようにした。【選択図】図１
2020125972.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周縁がヒートシールにより包装され、前記ヒートシールが並んだ格子点をなしている包装体のヒートシール部の検査手段であって、
前記ヒートシール部に光を照射させる照射手段と、前記ヒートシール部を撮影させる撮影手段と、前記ヒートシール部の状態を判定させる判定手段とを含み、
前記照射手段は、第１の偏光フィルターを通過させた一方向の波長の光を前記ヒートシール部に照射させ、
前記撮影手段は、第２の偏光フィルターを通過させて画像を取得し、
第１の偏光フィルターと第２の偏光フィルターの偏光方向が直交しない状態とされ、前記ヒートシール部が反射させた前記格子点の画像を鏡面反射の少ない状態で取得し、
前記判定手段は、縞状判定模様取得手段と不良判定手段とを含み、
前記縞状判定模様取得手段が、前記格子点の画像から明度のみからなる明暗の縞状周期模様を取得し、
前記不良判定手段が、前記縞状周期模様の明部又は暗部が、所定の閾値幅から出ている場合に、前記ヒートシール部に不良があると判定させる、
ことを特徴とする検査手段。
【請求項２】
第１の偏光フィルターと第２の偏光フィルターの偏光方向が揃っている、
ことを特徴とする請求項１に記載の検査手段。
【請求項３】
前記格子点の画像が、１回の撮影により取得されている、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の検査手段。
【請求項４】
前記縞状画像取得手段が、前記格子点の画像から色相と明度との縞状周期模様を作成してから、前記明度のみからなる明暗の縞状周期模様を取得させる、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の検査手段。
【請求項５】
前記縞状判定模様取得手段が、前記格子点の交差する２方向のうち、少なくともいずれか一方向の前記明度のみからなる明暗の縞状周期模様を取得させる、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の検査手段。
【請求項６】
前記検査手段は、光軸と撮影軸との軸間角度調整手段を含み、
前記光軸が、前記照射手段と前記包装体とを結ぶ仮想軸とされ、
前記撮影軸が、前記撮影手段と前記ヒートシール部とを結ぶ仮想軸とされ、
前記軸間角度調整手段が、前記光軸と前記撮影軸との軸間角度を調整可能とさせ、前記画像の鏡面反射が低減可能とされている、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の検査手段。
【請求項７】
前記検査手段が、前記閾値幅を設定させる閾値幅設定手段を備えている、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の検査手段。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、周縁がヒートシールにより包装され、前記ヒートシールが並んだ格子点をなしている包装体のヒートシール部の検査手段に関する。より詳細には、ヒートシールの画像を鏡面反射が少ない状態で取得させ、内容物の噛込み、異物の混入、摺り傷、皺等の不良が生じていないかを精度高く、かつ、早く検査することができる検査手段に関する。
【背景技術】
【０００２】
周縁がヒートシールされた包装体は、ヒートシール工程と、箱詰め等の包装工程との間で、包装体をコンベア搬送させながら外観を検査する検査工程が設けられている。検査工程では、ヒートシール部に光を照射させながら撮影させると共に、撮影された画像を解析させ、内容物の噛み込み、髪の毛等の異物の混入、擦り傷等が発生されていないかが検査されている。
【０００３】
ところが、包装体の材質によっては、包装体表面からの鏡面反射光により撮影された画像の一部で、ヒートシール部の鮮明な画像を取得させることが困難な場合があった。例えば、粉末薬剤の分包シート等は、薬剤が光により変質されないように、アルミ箔からなるシート体が使用されている。アルミ箔は光を鏡面反射させやすく、ヒートシール部の検査を困難とさせている。
【０００４】
以下、粉粒体の分包シートを例に、分包シート１００の製造工程と、ヒートシール部１０１に不良が発生される理由について、図８を参照して簡単に説明する。図８（Ａ）図は、四方がヒートシールされた分包シート１００を示し、図８（Ｂ）図は、三方がヒートシールされた分包シート２００を示している。図８（Ｃ）図は、隣り合う分包シートの境界縁部をなすヒートシール部に粉粒体の噛込み不良（以下、粉噛みとする。）が発生された状態を示している。各々のヒートシール部１０１には、ヒートシールによる並んだ格子点１０２が備えられている（図８（Ｃ）図参照）。
【０００５】
分包シートは、二枚の積層シート体を重ね合わせ、四方がヒートシールされる場合と、一枚の積層シート体が折り重ねられ三方がヒートシールされる場合とがある（図８（Ａ）図，図８（Ｂ）図参照）。いずれの場合も、粉粒体を封入させる積層シート体を送給させながら（図８（Ａ）図矢印参照）、送給方向に沿って、長手方向の縁部１０３を連続してヒートシールさせている。そして、筒状の積層シート体の後端から粉粒体の供給ノズルが挿し込まれ、所定量の粉粒体が断続的に供給されている。
【０００６】
粉粒体の供給が停止されている期間には、隣り合う分包シートとの境界縁部１０４が断続的にヒートシールされ、１回に服用される粉粒体が充填された分包シートが製造されている。このように、分包シートは粉粒体の供給工程と、前記境界縁部１０４のヒートシール工程とが断続的に繰り返されているため、ヒートシール部に粉噛み１０５が発生されることがある（図８（Ｃ）図参照）。
【０００７】
粉噛みは、長時間に亘って分包シートが製造されている場合や、老朽化の進んだ製造機械で発生されやすい。具体的には、粉粒体の供給ノズルの開口縁部に付着した粉粒体が、振動等によりヒートシール工程の期間に落下し、ヒートシール部の間に挟まれた場合等に発生される。
【０００８】
粉噛みの発生率は、製造ラインの老朽化の程度や、粉粒体の粒径、湿度・気温等の環境条件によって異なるが、発生率が低い場合には、１日あたり０個から数個である。一方、発生率が高い場合には、１割以上の製品に粉噛みが発生されることもある。粉噛みが発生された場合には、充填された粉粒体の品質が損なわれるおそれがあり、特に薬剤の場合には、不良品を高い精度で除外させたいという強い要請がある。
【０００９】
ところが、粉末薬剤は粒径が小さいため、ヒートシール部に噛み込んだ場合であっても、包装体の表面には微かな突起部が現れるにすぎなかった。また、ヒートシールには、基材を溶着させる際に、シーラ表面に刻まれた筋状部や凸状部等に応じた加工跡が現れる。この加工痕には、周期的に並んだ格子点をなしているものがある。この場合には、多数ある格子点の中に、粉噛みによる突起部が紛れ込むため、ヒートシール部の画像に鏡面反射がある状態では、不良部分を高い精度で検査させることができないという課題があった。
【００１０】
薬剤用の分包シートは、１日の服薬回数に応じて連なった数が異なるが、主に３つ並びの三包包装、又は２つ並びの二包包装がある。この連続分包シートは、１分間に５０枚から１００枚が生産されており、検査に使用できる時間が僅かな時間に限られていた。そのため、精度高く、かつ、早く検査することができる検査手段が求められていた。
【００１１】
特許文献１には、撮像画像内の分包シートの位置を正確に検出させることができ、良好な検査を行うことができる分包シート検査方法及び装置の技術が開示されている。特許文献１に記載の技術によれば、撮像画像の解析は、画像の明るさの変化を抽出し、分包シートのシール部の凹凸による明るさ変化の周期成分だけ抽出するとされている。
【００１２】
詳細には、シール目に沿って一定幅での明るさの平均値を求め、平均値のデータを一次元データに変換させている。すなわち、シール目の明るさ変化を数値化し、数値化されたデータを更に波形データに変換させている（特許文献１図６（Ｃ）図参照）。この波形データに、シール目による明るさ変化の周期を通過させるデジタルフィルターを施すことにより、シール目による影響を除去し、シール部の全体的な明るさの変動を検出させている。シール不良部分は、明るさが急激に変化するため、この変化量を検出させることにより不良部分を特定できるとされている（特許文献１図６（Ｄ）図参照）。
【００１３】
しかし、特許文献１に記載の技術は、シート体が、搬送方向の下流側と上流側の二か所に設けられた蛍光灯により均一に照らされているにすぎず、撮像手段に受光される鏡面反射光を低減させることはできなかった。鏡面反射光が写り込むと、撮影された画像から色の階調が失われて白色化される、すなわち、明るさが急激に明るく変動された部分ができる。そうすると、特許文献１に記載の技術によっては、鏡面反射光により急激に明るくなるという明度の変化を、不良による明度変化として誤検知させる可能性があるという課題があった。
【００１４】
特許文献２には、鏡面反射による物品の外観検査の精度低下を抑制できる検査装置の技術が開示されている。特許文献２に記載の技術によれば、カメラにより撮像された複数の画像を合成し、照明装置により照射された光の鏡面反射による写り込みを除去するとされている。画像処理部は、コンベアで搬送されている物品について、複数のタイミングで撮像された複数の画像から、鏡面反射による光が写り込んでいない部分を使用して合成するとされている。
【００１５】
しかし、搬送速度が速い包装体の製造ラインでは、包装体が搬送に伴って振動されやすく、複数のタイミングで撮像された画像では、包装体の写り込み位置や包装体の傾き方等にずれが起こりやすい。そうすると、複数の画像から鏡面反射がない画像を合成させようとしても、ヒートシール部をなす微小な格子点までは高い精度で合成させることはできず、ヒートシール部の不良を高い精度で検査することはできないという課題があった。
【００１６】
特許文献３には、紙製品表面の光沢むらを品質の１項目として定量的に測定させる光沢むらの高精度測定方法および装置の技術が開示されている。特許文献３に記載の技術によれば、検査用の光源について、入射光および反射光を同位相の偏光フィルターに通すことにより、拡散反射光を遮断し、正反射光を透過させるため光沢むらをより強調できるとされている。
【００１７】
画像解析処理では、原画像を２次元フーリエ変換してから、さらに逆フーリエ変換する際に肉眼で認識できる特定の波長範囲に強調係数を掛け、画像の明暗むらを強調するとされている。そして、閉区画を形成する明部または暗部の画像領域を光沢むら部分としてそれぞれ別々に面積を計算し、その面積の分布パラメータから平均面積と面積の標準偏差との積を測定結果として出力するとされている。
【００１８】
しかし、この技術によれば、光源と撮像手段のいずれも、偏光フィルターにより正反射光、すなわち鏡面反射光を透過させている。そうすると、鏡面反射が少ない状態で、ヒートシール部の画像を取得させることができず、ヒートシール部の不良を高い精度で検査させることはできなかった。また、明部又は暗部の面積を計算し、面全体のむらを判定させる技術であるため、微小な範囲に限定されるヒートシール部をなす格子点の検査には適用できないという課題もあった。
【００１９】
特許文献４には、検査対象と共に、所定の位置に設けられた変位測定用の格子を撮影させ、検査対象の変位を計測させる変位計測装置の技術が開示されている。特許文献５には、格子模様を有する結像レンズを介して、検査対象に光を照射させ、検査対象に格子模様を投影させた状態で、検査対象と共に格子模様を撮影させ、検査対象の形状を計測させる形状計測装置の技術が開示されている。これらに記載の技術には、検査対象の近傍に配置された格子の画像、又は検査対象に投影させた格子模様の画像から変位量を判定させる際に、フーリエ変換やモアレ処理がされる例が開示されている。
【００２０】
しかし、いずれの技術も検査対象に格子模様を重ねた状態で撮影させることが必須の要件とされている。格子に隠された位置は撮影画像に写らないため、検査対象を複数回撮影させて画像を合成させる必要もあった。そうすると、特許文献４及び特許文献５に記載の技術は、特許文献２に記載の技術と同様に、高速で搬送される包装体のヒートシール部の検査には適さない技術であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２１】
特許文献１：特開２００３−２９１９２９号公報
特許文献２：特開２０１５−５９８６３号公報
特許文献３：特開平８−２９７０９９号公報
特許文献４：特開２０１１−１７４８７４号公報
特許文献５：特開２０１４−１５３２８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
本発明が解決しようとする課題は、周縁がヒートシールにより包装され、前記ヒートシールが並んだ格子点をなしている包装体のヒートシール部の検査手段を提供することである。より詳細には、ヒートシールの画像を鏡面反射が少ない状態で取得させ、内容物の噛込み不良、異物の混入による不良、摺り傷、皺等の不良が生じていないかを精度高く、かつ、早く検査することができる検査手段を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
本発明の第１の発明の検査手段は、周縁がヒートシールにより包装され、前記ヒートシールが並んだ格子点をなしている包装体のヒートシール部の検査手段であって、前記ヒートシール部に光を照射させる照射手段と、前記ヒートシール部を撮影させる撮影手段と、前記ヒートシール部の状態を判定させる判定手段とを含み、前記照射手段は、第１の偏光フィルターを通過させた一方向の波長の光を前記ヒートシール部に照射させ、前記撮影手段は、第２の偏光フィルターを通過させて画像を取得し、第１の偏光フィルターと第２の偏光フィルターの偏光方向が直交しない状態とされ、前記ヒートシール部が反射させた前記格子点の画像を鏡面反射の少ない状態で取得し、前記判定手段は、縞状判定模様取得手段と不良判定手段とを含み、前記縞状判定模様取得手段が、前記格子点の画像から明度のみからなる明暗の縞状周期模様を取得し、前記不良判定手段が、前記縞状周期模様の明部又は暗部が、所定の閾値幅から出ている場合に、前記ヒートシール部に不良があると判定させることを特徴としている。
【００２４】
ヒートシールとは、溶着フィルム層を含む基材を、加熱シーラ、超音波シーラ等により溶着させていることをいう。ヒートシールには、基材を溶着させる際に、シーラ表面に刻まれた筋状部や凸状部等に応じた加工跡が現れる。並んだ格子点とは、点状部が格子をなすように周期的に配列された加工跡をいう。格子点の配列方向は、ヒートシール部が延びる方向に沿って配される場合に限定されず、ヒートシール部の延びる方向と交差される方向に配されてもよい。同心円状にヒートシールが配されてもよい。
【００２５】
検査対象のヒートシール部は、粉粒体を封入させた分包シートのヒートシール部に限定されず、樹脂製の容器と蓋とのヒートシール部等であってもよい。検査される不良の種類は、粉粒体の噛込み、異物の混入、摺り傷、基材の皺等のいずれであってもよく、限定されない。包装体をなす基材の材質は、鏡面反射光が強いアルミ箔層や透明樹脂層等を含んだ基材に限定されず、紙層を含んだ基材であってもよい。
【００２６】
第１の偏光フィルターと第２の偏光フィルターの偏光方向は、包装体の材質、包装体と照射手段の位置関係等に応じて、ヒートシール部が鮮明に写るように調整される。具体的には、鏡面反射光の影響をより小さくさせるには、前記偏光方向の交差角度を９０度に近づければよく、画像を明るくさせるには０度に近づければよい。なお、第１の偏光フィルターと第２の偏光フィルターを直交させると、ヒートシール部からの反射光が完全に遮断されることは勿論のことである。
【００２７】
これにより、鏡面反射光による明るさの階調情報が喪失された白色飛びや、影による明るさの階調情報が喪失された黒色潰れがない鮮明な画像を得ることができ、不良検査の精度を高くできるという有利な効果を奏する。また、照射手段に含まれる光源の数は限定されない。複数の光源により、偏光角度が揃えられた光を複数の方向から照射し、無影灯と同様に撮影画像に影が写り込まないようにさせると、ヒートシール部をより鮮明に写すことができる。
【００２８】
判定手段をなす縞状判定模様取得手段は、格子点の画像から、明度のみからなる明暗の縞状周期模様を取得させている。格子点の画像には、光を反射させやすい格子点の凸部が明るく写り、格子点の間に配される筋状の凹部が暗く写っている（図９（Ｄ）図参照）。この明度の違いに基づき、格子点の二方向の配列のうち、一方向に並んだ一列の凸部を結んだ線を、一本の明るい縞に変換させ、前記凸部を結んだ線に沿う筋状の凹部を一本の暗い縞に変換させ、明度のみからなる明暗の縞状周期模様を取得させる。具体的には、公知のフーリエ変換、ガボールフィルタ、モアレ処理等を組合せて、明度のみからなる明暗の縞状周期模様を取得させればよい。
【００２９】
ヒートシール部に不良がない場合は、格子点の周期配列に応じて、明るい縞と暗い縞とが周期的に現れた明暗の縞状周期模様が取得される（図９（Ｆ）図参照）。一方、ヒートシール部に、粉粒体の噛込み等の不良が発生された場合には、ヒートシール部が凸状に膨らむため、格子点の周期配列から外れた凸状部が写り込んだ画像が取得される。不良のある格子点の画像から、明暗の縞状周期模様を取得させると、明暗の縞の幅が部分的に太く又は細くなり、明暗の縞の周期から外れている部分ができる（図９（Ｃ）図参照）。
【００３０】
判定手段をなす不良判定手段は、この縞の周期から外れた明部又は暗部と、良品から取得した明暗の縞状周期模様とを比較判定させ、周期から外れた明部又は暗部の幅が、所定の閾値幅から出ている場合に、ヒートシール部に不良があると判定させる。格子点の配列に基づく縞状周期模様を取得させることにより、格子点と同等の大きさの微小な不良であっても、高い精度で検知させることができる。また、色相を含まず、明度のみからなる縞状周期模様を検査させるため、情報量が少なく、検査時間を短くすることができるという有利な効果を奏する。
【００３１】
ここで所定の閾値幅とは、良品から抽出させた明暗の縞状周期模様の明部又は暗部の幅を基準として、製品規格で許容される微小な不良については、良品と判定させるように任意に定めることができる閾値幅とされる。例えば、人が口にする粉末薬剤であれば、不良をより高い精度で検知することができるように、閾値幅を狭く設定させるとよい。一方、塗料等に用いる粉粒体であれば、歩留まりを高くすることができるように、閾値幅を広く設定させてもよい。
【００３２】
本発明の第１の発明によれば、鏡面反射光による明るさの階調情報が喪失された白色飛びや、影による明るさの階調情報が喪失された黒色潰れがない鮮明な画像を得ることができ、不良検査の精度を高くできるという有利な効果を奏する。また、格子点と同等の大きさの微小な不良であっても、高い精度で検知させることができると共に、色相を含まず、明度のみからなる縞状周期模様を検査させるため、情報量が少なく、検査時間を短くすることができるという有利な効果を奏する。
【００３３】
本発明の第２の発明は、第１の発明の検査手段であって、第１の偏光フィルターと第２の偏光フィルターの偏光方向が揃っていることを特徴としている。これにより、格子点の画像を明るく鮮明な状態で取得させることができ、高い精度で不良を検査させることができる。
【００３４】
本発明の第３の発明は、第１又は第２の発明の検査手段であって、前記格子点の画像が、１回の撮影により取得されていることを特徴としている。二つの偏光フィルターにより鏡面反射の少ない状態で格子点の画像を撮影させているため、１回の撮影であっても、鏡面反射の少ない画像を取得させることができる。そうすると、判定手段もひとつの画像について判定処理を行えば足りる。これにより、短時間で不良の検査をさせることができる。
【００３５】
本発明の第４の発明は、第１から第３の発明の検査手段であって、前記縞状画像取得手段が、前記格子点の画像から色相と明度との縞状周期模様を作成してから、前記明度のみからなる明暗の縞状周期模様を取得させることを特徴としている。
【００３６】
一旦、色相と明度との縞状周期模様を作成させているため、明暗のみからなる縞状周期模様を取得させる際に、予め色相に応じた補正をかけることができる。色相の差を補正させることにより、印刷等によってヒートシール部の色相が部分的に異なっても、正確な明度のみからなる明暗の縞状周期模様を取得させることができる。これにより、印刷等によってヒートシール部の色相が部分的に異なっても、誤検知が起こりにくく、高い精度で不良を検査することができる。
【００３７】
本発明の第５の発明は、第１から第４の発明の検査手段であって、前記縞状判定模様取得手段が、前記格子点の交差する２方向のうち、少なくともいずれか一方向の前記明度のみからなる明暗の縞状周期模様を取得させることを特徴としている。
【００３８】
取得される縞状周期模様が一方向のみであれば、検査させる情報量が少なく、より早く検査を行うことができる。取得される縞状周期模様が二方向であれば、より高い精度で検査を行うことができる。また、分包シートの場合には、ヒートシール部の位置に応じて異なる方向に延びる縞状周期模様が取得されてもよい。これにより、ひとつの検査手段であっても、包装体の形態に応じて、早く検査をさせることも、高い精度で検査をさせることもできるという有利な効果を奏する。
【００３９】
本発明の第６の発明は、第１から第５の発明の検査手段であって、前記検査手段は、光軸と撮影軸との軸間角度調整手段を含み、前記光軸が、前記照射手段と前記包装体とを結ぶ仮想軸とされ、前記撮影軸が、前記撮影手段と前記ヒートシール部とを結ぶ仮想軸とされ、前記軸間角度調整手段が、前記光軸と前記撮影軸との軸間角度を調整可能とさせ、前記画像の鏡面反射が低減可能とされていることを特徴としている。
【００４０】
光軸と撮影軸との軸間角度の調整は、照射手段をなす光源の取付角度を変更させ、光軸の角度を変更させればよい。外にも、照射手段と包装体の離間距離、又は包装体と撮影手段との離間距離を変更させて軸間隔度が調整されてもよい。これにより、製造ラインによって包装体の材質、ヒートシール部の大きさ等が異なる場合であっても、ひとつの検査手段で、撮影される画像から鏡面反射を低減させることができ、高い精度で不良を検査させることができる。
【００４１】
本発明の第７の発明は、第１から第６の発明の検査手段であって、前記閾値幅を設定させる閾値幅設定手段を備えていることを特徴としている。これにより、製品規格で許容される微小な不良については良品に含めるように判定させることができ、歩留まりを過度に低下させることがない。
【発明の効果】
【００４２】
・本発明の第１の発明によれば、鏡面反射光による明るさの階調情報が喪失された白色飛びや、影による明るさの階調情報が喪失された黒色潰れがない鮮明な画像を得ることができ、不良検査の精度を高くできるという有利な効果を奏する。また、格子点と同等の大きさの微小な不良であっても、高い精度で検知させることができると共に、検査時間を短くすることができるという有利な効果を奏する。
・本発明の第２の発明によれば、格子点の画像を明るく鮮明な状態で取得させることができ、高い精度で不良を検査させることができる。
・本発明の第３の発明によれば、短時間で不良の検査をさせることができる。
【００４３】
・本発明の第４の発明によれば、印刷等によってヒートシール部の色相が部分的に異なっても、誤検知が起こりにくく、高い精度で不良を検知することができる。
・本発明の第５の発明によれば、ひとつの検査手段であっても、包装体の形態に応じて、早く検査をさせることも、高い精度で検査をさせることもできるという有利な効果を奏する。
・本発明の第６の発明によれば、製造ラインによって包装体の材質、ヒートシール部の大きさ等が異なる場合であっても、ひとつの検査手段で、撮影される画像から鏡面反射を低減させることができ、高い精度で不良を検査させることができる。
・本発明の第７の発明によれば、製品規格で許容される微小な不良については良品に含めるように判定させることができ、歩留まりを過度に過剰に低下させることがない。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】検査手段の構成を説明する説明図（実施例１）。
【図２】ヒートシール部の画像の説明図（実施例１）。
【図３】ヒートシール部の画像の説明図（実施例２）。
【図４】ヒートシール部の画像の説明図（実施例３）。
【図５】検査手段のブロック図（実施例３）。
【図６】軸間角度調整手段の説明図（実施例４）。
【図７】軸間角度調整手段の説明図（実施例５）。
【図８】ヒートシール部の不良を説明する説明図（参考図）。
【図９】ヒートシール部の不良を説明する写真（参考図）。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
ヒートシール部の不良を判定させる検査手段に二つの偏光フィルターを備えさせ、ヒートシール部が反射させた格子点の画像を鏡面反射の少ない状態で取得させるようにした。鏡面反射の少ない画像から、格子点の画像から明度のみからなる明暗の縞状周期模様を取得させ、縞状周期模様をなす明部又は暗部が、所定の閾値幅から出ている場合に、ヒートシール部に不良があると判定させるようにした。以下の実施例では、包装体が粉末薬剤の分包シートを例に説明する。
【実施例１】
【００４６】
実施例１では、検査手段１の構成と、不良部分を早く検査させる場合に取得される明暗の縞状周期模様を、図１、図２及び図９を参照して説明する。図１は、検査手段の構成を示している。図１（Ａ）図は、検査手段の側面図を示している。図１（Ｂ）図は、照射手段と撮影手段とを下方から見上げた図を示している。図１（Ｃ）図は、照射手段と分包シートとの位置関係を説明する説明図を示している。図１（Ａ）図では、光の照射範囲を破線で示すと共に、不良品排出時の不良品排出コンベアの想像線を破線で示している。図１（Ｂ）図、図１（Ｃ）図では、第１の偏光フィルターの偏光方向を斜線で示し、第２の偏光フィルターを着色して示している。
【００４７】
図２は、判定手段が、ヒートシールをなす格子点の画像から明度のみからなる明暗の縞状周期模様を取得させる工程を示している。図２（Ａ）図は、粉噛みが発生したヒートシール部の画像を示している。図２（Ｂ）図は、ヒートシール部の画像から作成させた色相と明度との縞状周期模様を示している。図２（Ｃ）図は、色相と明度との縞状周期模様から取得された明度のみからなる明暗の縞状周期模様を示している。図９は、明暗の縞状周期模様を取得させる工程を写真で示している。図９（Ａ）図から図９（Ｃ）図に不良品の場合を示し、図９（Ｄ）図から図９（Ｆ）図に良品の場合を示している。
【００４８】
検査手段１は、分包シート１００の製造ラインにおいて、上流側の分包シートのヒートシール装置と、下流側の包装機との間に備えられる。不良品の検査は、ヒートシール後の製品を送り出す上流側の搬送コンベア３００と、下流側の不良品排出コンベア３０１との間に配された検査用コンベア３０２が分包シート１００を搬送させる間に行われる。不良品があると判定された場合には、下流側の不良品排出コンベア３０１が下方側に傾斜され、製造ライン上から不良品を排出させている（図１（Ａ）図想像線参照）。
【００４９】
検査手段１は、分包シート１００のヒートシール部１０１（図１（Ｃ）図参照）に光を照射させる照射手段１０と、ヒートシール部を撮影させる撮影手段２０と、撮影手段が撮影させた画像からヒートシール部の状態を判定させる判定手段３０からなる。更に、製造ラインには、判定手段の判定結果に基づき、不良品排出コンベアを動作させる不良品排出手段４０が備えられている。
【００５０】
照射手段１０は、中央に貫通孔１１（図１（Ｂ）図参照）が備えられた環状照明とされ、下面に５つのＬＥＤ照明１２が等間隔で環状に配置されている。各々のＬＥＤ照明１２は、偏光方向が揃えられた第１の偏光フィルター１３を備え、分包シートに影ができないように、複数の方向から一方向の波長の光を照射させている（図１（Ｃ）図参照）。各々のＬＥＤ照明１２の光量は、包装体の材質・色相等により異なる鏡面反射の態様に応じて調整されればよい。ＬＥＤ照明の数・配置は一例であり、限定されないことは勿論のことである。
【００５１】
撮影手段２０は、ヒートシール部を撮影させるカメラ２１（図１（Ａ）図参照）と、第２の偏光フィルター２２（図１（Ｂ）図参照）とされ、カメラの撮像部に第２の偏光フィルター２２が装着されている。第２の偏光フィルター２２の偏光方向は、第１の偏光フィルター１３と直交しない状態とされると共に、包装体からの鏡面反射が少ない状態となるように調整される。
【００５２】
具体的には、第１の偏光フィルター１３の偏光方向と第２の偏光フィルター２２の偏光方向との交差角度を、９０度に近づければ鏡面反射光が低減され、分包シートの表面で乱反射された光が主体とされた画像が取得される。一方、前記交差角度を揃える方向に近づければ、より明るい画像が取得される。第２の偏光フィルター２２は、例えば、色相を変化させず、光量のみを増減調整させることのできるＮＤフィルター（Ｎｅｕｔｒａｌ  Ｄｅｎｓｉｔｙ  Ｆｉｌｔｅｒ）とされればよい。
【００５３】
撮影手段をなすカメラ２１は、貫通孔１１から分包シートを撮影できるように配置されている（図１（Ｂ）図参照）。撮影手段２０は、分包シート１００が検査用コンベア３０２に搬送され、カメラ２１の下方を通過される際に、１回撮影し、ヒートシール１０１をなす格子点の画像（図２（Ａ）図参照）を取得させている。二つの偏光フィルターにより鏡面反射の少ない状態で撮影されるため、複数の画像を合成させなくても、鏡面反射の少ない鮮明な画像を取得させることができる。
【００５４】
撮影手段２０により取得された撮影画像は、通信手段２３により判定手段３０に通信される。通信手段２３は、公知の通信手段であればよく限定されない。判定手段３０により判定された結果は、通信手段３１により不良品排出手段４０に通信される。判定手段３０は、１回の撮影による画像から不良を検査させればよく、鏡面反射を除去させるための画像合成処理等が不要であり、不良部分を短時間で高い精度で検査することができる。不良品排出手段４０は、分包シートの不良判定情報を取得した場合には、不良品排出コンベア３０１（図１（Ａ）図参照）を下方に傾けるように作動させて、不良品を排出させる。
【００５５】
次に、ヒートシール部の状態を判定させる判定手段の構成と、ヒートシール部の不良について、図２を参照して詳細に説明する。判定手段３０は、ヒートシールの格子点の画像から明度のみからなる明暗の縞状周期模様を取得させる縞状判定模様取得手段３２（図５参照）と、前記明暗の縞状周期模様からヒートシール部の不良を判定させる不良判定手段３３（図５参照）とを備えている。
【００５６】
分包シート１００は、粉末薬剤の充填工程と、隣り合う分包シートの境界縁部を溶着させるヒートシール工程とが交互に行われて製造されている。ヒートシール工程では、ヒートシールが並んだ格子点１０２をなすように、加熱シーラ、超音波シーラ等により、分包シートがヒートシールがされる。並んだ格子点１０２の配列方向は、分包シートの縁部１０３の延びる方向と一致されるようにヒートシールされている（図２（Ａ）図参照）。
【００５７】
粉噛み１０５は、ヒートシール工程で、分包シートの境界縁部１０４に粉末薬剤が挟み込まれた状態で、ヒートシールがされた際に発生される（図２（Ａ）図参照）。粉噛みによる不良部分の大きさは、粉粒体の粒径に応じて異なっている。実施例１では、並んだ格子点をなす一つの凸部１０６と同程度の大きさの場合を例に、判定手段の処理を説明する。
【００５８】
並んだ格子点１０２は、凸部１０６が周期的に配列されており、凸部は光を反射させやすいことから撮影された画像には明るく写り込む（図２（Ａ）図，図９（Ｄ）図参照）。一方、隣り合う凸部の間にある筋状の凹部１０７は、光を反射させにくいことから撮影された画像には暗く写り込んでいる。粉噛み１０５は、並んだ格子点１０２の周期配列とは異なった位置に突起部となって現れている（図２（Ａ）図，図９（Ａ）図参照）。
【００５９】
縞状判定模様取得手段は、並んだ格子点１０２の画像を、公知のフーリエ変換、ガボールフィルタ等により色相と明度との縞状周期模様１１０（図２（Ｂ）図参照）を作成させた後に、モアレ処理により明度のみからなる明暗の縞状周期模様１２０（図２（Ｃ）図参照）を取得させている。格子点１０２の画像（図２（Ａ）図，図９（Ｄ）図参照）から、フーリエ変換により縦方向成分のみを抽出させると、境界縁部１０４に沿う方向（以下、縦方向という）に等間隔で並んだ凸部１０６（図２（Ａ）図参照）が、凸部を縦方向に結んだ線をなすように抽出され、色相と明度を含んだ明るい縞１１１に変換される（図２（Ｂ）図，図９（Ｅ）図参照）。より詳細には、前記明るい縞１１１は、凸部１０６の部分が太い幅となり、隣り合う凸部同士の間の部分が細い幅となり、全体として波状の縞に変換される。
【００６０】
前記凸部１０６を結んだ線に沿う凹部１０７は、色相と明度を含んだ暗い縞１１２に変換される。格子点１０２の周期配列が、色相と明度を含んだ明るい縞１１１と暗い縞１１２に変換され、色相と明度との縞状周期模様１１０が作成される（図２（Ｂ）図，図９（Ｅ）図参照）。包装体表面の印刷等によりヒートシール部に色相の差がある場合には、色相の差を補正し、色相が明度に影響を与えないようにさせる。例えば、黄色であればモノクロの画像であっても明るい部分となり、青色であれば暗い部分となる。この差をなくすように、青色の明度を高くする補正をさせればよい。包装体の材質・色相によって、色相の差を補正をしなくても明暗の縞状周期模様の取得に影響がない場合には、色相の補正は不要である。
【００６１】
粉噛み１０５の部分は、格子点１０２の周期配列とは異なる突起部となり、突起部の周囲が明部又は暗部のいずれかとなって画像に現れる。明部となって写った粉噛み部分１１３は、フーリエ変換により、前記明るい縞１１１が、部分的に周期から外れて側方に突き出された太い幅（図２（Ｂ）図，図９（Ｂ）図参照）となり、暗部となって写った粉噛み部分１１４は、前記暗い縞１１２が部分的に周期から外れるように、細い幅となる。
【００６２】
そして、色相と明度との縞状周期模様１１０をモアレ処理し、明度を抽出させると、良品部分においては、略直線状の明るい縞１２１と暗い縞１２２とが周期的に繰り返される明暗の縞状周期模様１２０が取得される（図９（Ｆ）図）参照）。一方、粉噛み部分では、縞状周期模様の明部１２３が側方に突き出されると共に、暗部１２４が細くなる（図２（Ｃ）図，図９（Ｃ）図参照）。
【００６３】
不良判定手段は、縞状周期模様の明部１２３又は暗部１２４が、所定の閾値幅から出ている場合に、ヒートシール部に不良があると判定させている。所定の閾値幅は、良品から取得した明暗のみの縞状周期模様の幅（図９（Ｆ）図参照）と製品規格で許容される不良部分の大きさに基づいて定められればよい。例えば、格子点のピッチの過半を超えるように、明部１２３又は暗部１２４が出ていた場合には、不良と判定させればよい。外にも、良品から取得した明暗のみの縞状周期模様の幅と比べて、明部又は暗部が、撮影された画像上でＮ画素（Ｎは設定された任意の整数）の幅を超えて出ていた場合に不良と判定させてもよい。なお、Ｎの数値は包装体の種別に応じて設定されればよい。
【実施例２】
【００６４】
実施例２では、不良部分をより高い精度で検査させる場合に取得される明暗の縞状周期模様を、図３を参照して説明する。図３（Ａ）図は、ヒートシール部１０１の一部拡大図を示している。図３（Ｂ）図は、縦方向の色相と明度との縞状周期模様１３０を取得させた場合を示し、図３（Ｃ）図は、横方向の色相と明度との縞状周期模様１４０を取得させた場合を示している。
【００６５】
不良部分１０８は、格子点をなす一つの凸部１０６の大きさよりも小さく、かつ、縦方向に並んだ凸部１０６と凸部１０６との間に位置に発生されている（図３（Ａ）図参照）。この画像から実施例１と同様に、縦方向の色相と明度との縞状周期模様１３０を作成させると、不良部分の横方向の幅が、明部の太い部分１３１の幅よりも細く、不良部分１０８が縞状周期模様からはみ出すことがない（図３（Ｂ）図参照）。
【００６６】
一方、横方向の色相と明度との縞状周期模様１４０を作成させると、不良部分は縦列をなす凸部と凸部との間に位置していることから、隣り合う横方向の明るい縞１４１の間に、格子点の周期配置から外れてはみ出した明部１４２ができる（図３（Ｃ）図参照）。このように、一つの撮影された画像から二方向の縞状周期模様を作成させれば、より微小な不良であっても高い精度で検査させることができる。
【実施例３】
【００６７】
実施例３では、ヒートシール部の画像を、複数の領域に区分し、領域ごとに異なる方向に延びる明暗の縞状周期模様を取得させる検査手段２を、図４及び図５を参照して説明する。併せて、検査手段のブロック図を図５を参照して説明する。図４（Ａ）図は、ヒートシール部を複数の領域に区分させた状態を示している。図４（Ｂ）図は、図４（Ａ）図の破線で囲んだ部分の一部拡大図を示している。図５は、検査手段２の構成を説明するブロック図を示している。
【００６８】
領域判定手段５０（図５参照）は、交差される２方向に延びるヒートシール部１０１を、複数の領域に区分させるように、横方向に延びる縞状周期模様を取得させる領域５１と、縦方向に延びる縞状周期模様を取得させる領域５２のいずれに属するかを判定させている（図４（Ａ）図参照）。ここでは、良品と比較させる縞の数を少なくできるように、格子点から長く延びる縞状周期模様を取得できるようにしている。具体的には、領域判定手段５０は、分包シートの両側の縁部１０３は、横方向の縞状周期模様を取得させる領域５１と判定させ（図４（Ｂ）図参照）、隣り合う分包シートの境界縁部１０４は、縦方向の縞状周期模様を取得させる領域５２と判定させている。縞状周期模様の取得は、実施例１と同様としている。
【００６９】
次に、検査手段２の構成を図５を参照して説明する。検査手段２は、撮影手段２０と判定手段３０とを含む制御手段６０を備えている。制御手段６０には、縞状判定模様取得手段と不良判定手段とからなる判定手段３０と、上述した領域判定手段５０と、不良の判定のための閾値幅を設定させる閾値幅設定手段６１とが含まれている。
【００７０】
制御手段６０には、縞状周期模様を取得させるために必要な計算式、製品規格に許容される閾値幅、領域判定に必要な領域情報等を入力させる入力手段７０と、入力手段により入力された情報を記憶させておく記憶手段７１とが接続されている。また、検査手段２には、記憶手段に記憶された情報を選択させる選択手段７２と、前記情報を表示させる表示部７３と、検査結果に基づいて不良品を排出させる不良品排出手段４０とが接続されている。
【００７１】
制御手段６０は、選択手段７２により選択された情報に基づいて、記憶手段７１に記憶された情報を読み出し、判定手段３０の処理内容を決定させると共に、閾値幅設定手段６１により閾値幅を設定させる。領域判定を行わない場合には、撮影手段２０に撮影された画像がとり込まれると、縞状判定模様取得手段３２により明暗の縞状周期模様を取得させ、不良判定手段３３により不良の有無を判定させる。領域判定を行う場合には、領域判定手段５０がヒートシールの領域を判定させてから不良判定がされる。不良品と判定された場合には、不良排出手段４０が不良品排出コンベア（図１（Ａ）図参照）に排出信号を送信し、製造ラインから不良品を除去させる。
【実施例４】
【００７２】
実施例４では、照射手段と包装体を結ぶ光軸と、撮影手段と包装体とを結ぶ撮影軸との軸間角度調整手段８０を含む検査手段３を、図６を参照して説明する。図６では、光軸と撮影軸を一点鎖線で示し、照射手段と撮影手段の移動させる方向を矢印で示している。図６（Ａ）図は、軸間角度を調整させる前の状態を示し、図６（Ｂ）図は、軸間角度を調整させた後の状態を示している。
【００７３】
軸間角度調整手段８０は、照射手段１０又は撮影手段２０と包装体との離間距離を変更させて、光軸１４と撮影軸２４とのなす軸間角度８１，８２を変更させている。ここでは、面積の大きな包装体８３を基にして、軸間角度の調整を説明する。撮影手段２０と包装体との離間距離が長くされ、撮影範囲が広くされるように高さ合わせがされる（図６（Ａ）図）。照射手段１０は、前記離間距離に合せて、鏡面反射が少なくなるように、光軸１４の角度と高さ位置距離が調整される。
【００７４】
製品規格の異なる面積の小さな包装体８４が生産される場合には、撮影手段２０と包装体との離間距離が短く変更され、ヒートシール部の解像度がより高くされるように高さ合わせがされる（図６（Ｂ）図）。次いで、軸間角度調整手段８０により、変更された前記離間距離に合せて、鏡面反射が少なくなるように、照射手段１０の高さ位置が調整される。すなわち光軸１４と撮影軸２４との軸間角度８１，８２を調整させることにより、鏡面反射が少ない状態とさせている（図６（Ａ）図，図６（Ｂ）図参照）。
【実施例５】
【００７５】
実施例５では、照射手段が軸状に延びる照明とされると共に、第２の軸間角度調整手段９０を含む検査手段４を、図７を参照して説明する。図７（Ａ）図は、検査手段の平面図を示している。図７（Ｂ）図は、軸間角度を調整させる前の搬送方向下流から検査手段を看た正面図を示している。図７（Ｃ）図は、軸間角度を調整させた後の搬送方向下流から検査手段を看た正面図を示している。図７では、光軸と撮影軸を一点鎖線で示し、照射手段の角度を変更させる方向を矢印で示し、検査用コンベアの搬送方向を太線矢印で示している。
【００７６】
照射手段１５は、第１の偏光フィルター１３を備えた一対の軸状照明とされ、搬送される分包シート１００の両側方から光が照射されるように、検査用コンベア３０２の搬送方向（図７（Ａ）図太線矢印参照）に沿って延びるように配設されている。照射手段１５は、包装体に向けて照射させる光の角度を調整できるように、回動軸１６の周りで軸動可能とされている。また、軸状照明は狭い場所にも配設が容易であり、配設場所が限られる製造ラインであっても、検査手段を配設させやすい。なお、照射手段１５は、撮影位置の上流側と下流側に、搬送方向に交差する方向に延びて配設されてもよいことは勿論のことである。
【００７７】
第２の軸間角度調整手段９０は、照射手段１５と分包シート１００とを結ぶ光軸１４の角度を変更させて、光軸１４と撮影軸２４とのなす軸間角度９１，９２を調整させる。具体的には、前記回動軸１６を回動させることにより、光軸１４の角度を調整させている。（図７（Ｂ）図，図７（Ｃ）図参照）。同じ大きさの包装体であっても、基材の材質が異なる場合には、鏡面反射の状態にも相違がある。予め、包装体に応じて、鏡面反射がより少なくなるように軸間角度を調整させて、撮影させるようにすればよい。
【００７８】
（その他）
・本実施例では、格子点が、分包シートの四辺と平行に配列された場合を説明したが、格子点の配列はこれに限定されない。例えば、格子点が斜めに、又は同心円状に配列される場合であっても、それに応じて縞状周期模様を取得させ、本実施例と同様に不良の判定をさせればよい。
・今回開示された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と考えられるべきである。本発明の技術的範囲は、上記した説明に限られず特許請求の範囲によって示され、特許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が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００７９】
１，２，３，４…検査手段、１００，２００…分包シート、
１０…照射手段、２０…撮影手段、３０…判定手段、
１１…貫通孔、１２…ＬＥＤ照明、１３…第１の偏光フィルター、１４…光軸、
１５…照射手段、１６…回動軸、
２１…カメラ、２２…第２の偏光フィルター、２３…通信手段、２４…撮影軸、
３１…通信手段、３２…縞状判定模様取得手段、３３…不良品判定手段、
４０…不良品排出手段、５０…領域判定手段、５１，５２…領域、
６０…制御手段、６１…閾値設定手段、
７０…入力手段、７１…記憶手段、７２…選択手段、７３…表示部、
８０…軸間角度調整手段、８１，８２…軸間角度、８３，８４…包装体、
９０…第２の軸間角度調整手段、９１，９２…軸間角度、
１０１…ヒートシール部、１０２…格子点、１０３…縁部、１０４…境界縁部、
１０５…粉噛み、１０６…凸部、１０７…凹部、１０８…不良部分、
１１０…色相と明度との縞状周期模様、１１１…明るい縞、１１２…暗い縞、
１１３…明部となって写った粉噛み部分、１１４…暗部となって写った粉噛み部分、
１２０…明暗の縞状周期模様、１２１…明るい縞、１２２…暗い縞、
１２３…明部、１２４…暗部、
１３０…縦方向の色相と明度との縞状周期模様、１３１…明部の太い部分、
１４０…横方向の色相と明度との縞状周期模様、１４１…明るい縞、１４２…明部、
３００…搬送コンベア、３０１…不良品排出コンベア、３０２…検査用コンベア
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2020125972.tif 000009
【図８】
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【図９】
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