(57)【要約】  【課題】  被検体中から異物を探し出すことを容易にするＸ線検査装置を提供する。  【解決手段】  被検体（２）にＸ線を照射して透過Ｘ線画像を取得する画像取得手段（１、５）と、得られた透過Ｘ線画像から異物の有無と位置を特定する検出手段（４）とを備え、さらに被検体の異物存在位置に直接マークを付加するマーク記録手段（７）を備える。検査者は、異物有りと判定された被検体上のマークが付加された特定の位置のみを探すだけで、極めて容易に異物を探し出すことができる。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体にＸ線を照射して透過Ｘ線画像を取得する画像取得手段と、
得られた透過Ｘ線画像から検出すべき検査対象の存在の有無と位置を特定する検出手段と、
検出すべき検査対象が存在する被検体に対して検査対象の存在位置にマークを付与するマーク記録手段と、
を備えたことを特徴とするＸ線検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、食品・医薬品・衣類・寝具等の被検査物中に混入した異物の検査や、工業製品等の欠陥検査等に用いられるＸ線検査装置に関し、特に被検査物における異物や欠陥の存在する位置を特定することに適したＸ線検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より各産業分野においてＸ線を用いた検査装置が用いられている。被検査物にＸ線を照射して透過Ｘ線像を取得し、これを画像処理することにより、例えば、電気製品における断線や基板における半田不良を発見したり、あるいは食品中に混入した金属片などの異物を発見したりしている。
【０００３】
図１に従来のＸ線異物検査装置の一般的な構成を示す。この種のＸ線検査装置においては、Ｘ線管からなるＸ線照射部１と、これに対向するＸ線検出部５とを備えており、この間のＸ線を横切るようにベルトコンベア３により被検体（被検査物）２を移送させることにより、被検体２のＸ線透過画像を取得される（特許文献１、図６）。得られたＸ線透過画像は、異物検出部４において各画素毎のＸ線強度によって２値化して異物検出レベル（閾値）と比較、あるいは差分処理等の信号処理を行うことにより、異物の有無が判定される（特許文献２、特許文献３）。あるいは更に異物の元素を特定することも行われている（特許文献４）。
【０００４】
【特許文献１】特開平９−２５０９９２号公報
【特許文献２】特開２００１−２８１１７３号公報
【特許文献３】特開２０００−３２１２２０号公報
【特許文献４】特開２００３−２７９５０３号公報
【特許文献５】特開２００２−２１４３５７号公報
【非特許文献１】http://www.keyence.co.jp/marking/laser/ml_z9500/index.jsp
【非特許文献２】http://panasonic.co.jp/pcc/news/2003/jn030909/jn030909.html
【非特許文献３】http://www.sony.co.jp/SonyInfo/News/Press_Archive/200303/03-010/
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述の方法により被検体中の異物の存在は確認でき、その被検体を不良品として排除することはできても、異物が混入した原因を特定しなければ同様の不良品が反復して発生してしまい、食品や製品の品質管理上、問題である。そのため、不良品が発見された場合には、実際に不良品に含まれていた異物を探し出し、異物の形状や材質を調査することにより、異物の混入ルートや発生原因を推定し、再発を防止する対策を講じることが必要である。
【０００６】
不良品からその中のどこかに含まれている異物を探し出すためには、例えば肉塊等の食品や工業製品等の被検体に対して異物が見つかるまで細断あるいは解体することが行われている。或いは、被検体に記録されたシリアル番号と同シリアル番号のＸ線透過画像とを照合することにより、異物の位置を推定した上でその付近を解体する作業を行う必要があり（特許文献５）、いずれにしても異物発見作業は煩雑なものであった。
【０００７】
本発明はこうした問題を鑑みて為されたものであり、異物の存在が確認されたり、あるいは欠陥ありと判定された被検体自体から、目的とする異物や欠陥位置を極めて容易に特定することができるＸ線検査装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するため、本発明に係るＸ線検査装置においては、被検体にＸ線を照射して透過Ｘ線画像を取得する画像取得手段と、得られた透過Ｘ線画像から異物や欠陥などの検出すべき検査対象の存在の有無と位置を特定する検出手段とを備えた従来のＸ線検査装置の構成に加え、さらにマーク記録手段（図２、図中番号７）を備えていることを特徴としている。取得したＸ線透過画像から異物や欠陥の位置が特定された後、前記マーク記録手段は被検体の当該異物や欠陥が存在する位置に直接マークを付加する。このような構成とすることにより、検査者は不良品と判定された被検体を目視し、マークが付加された特定の位置を探すだけで、目的とする異物や欠陥を極めて容易に探し出すことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図を参照して本発明の実施形態について説明する。
【００１０】
（装置構成）
図２は、本発明に係るＸ線検査装置について異物検査装置を具体例として示している。
このＸ線異物検査装置において、まずＸ線照射部１はＸ線管等のＸ線発生装置を主たる構成としてなる。その他、図外の冷却機構やＸ線遮蔽壁など公知の構成を追加することができる。Ｘ線照射部１から図下方に向けて照射されたＸ線は、Ｘ線コリメータ１’を通ることによってファンビーム状に絞られ、被検体２およびＸ線を透過しやすい材質からなるベルトコンベア３を透過して、下方に対向配置されているＸ線検出部５にて検出される。Ｘ線検出部５は、例えばＸ線のファンビーム状の広がリ方向に素子が配列されたＸ線ラインセンサから構成することができる。被検体２をベルトコンベア３等の搬送手段によりＸ線ファンビームの広がり方向を横切る方向（直交に限らず斜め方向でも良い）に搬送され、搬送中に被検体２に照射された透過Ｘ線がＸ線ラインセンサにより順次刻々と検出されて、所定の画素毎に例えば画像処理装置である異物検査部４に逐次取り込まれて、最終的に被検体２のＸ線透過画像を得ることができる。
【００１１】
なお、上述のＸ線コリメータ１’とＸ線ラインセンサとの組み合わせに替えて、Ｘ線照射部１から広がりのあるＸ線をそのまま照射し、これを二次元検出器（面検出器）からなるＸ線検出部５にて検出するように構成することもできる。
【００１２】
また、本装置に係る各部の共働は、コンピュータからなる制御装置６にて駆動制御されて実現される。コンベアの動作制御やＸ線照射部１におけるＸ線の照射制御（照射タイミングやＸ線強度など）、後述するマーク記録部７の制御、および必要によりベルトコンベア３の下流に設けられる不良品排除装置（図示せず）の制御などを担う。その他、CRTなど  の情報表示画面や、キーボードやマウスなどの命令入力手段等、一般的に必要とされる手段を備えることを妨げない。
【００１３】
（画像処理による異物検出）
Ｘ線検出部５にて検出された被検体２のＸ線透過情報は、異物検出部４にて異物の有無が判定される。例えば、各画素毎のＸ線強度等によって２値化し、被検体に対応する画素領域内のＸ線透過強度が異物検出レベルとして事前に設定された閾値と比較することにより、異物の有無が判定される。異物の検出手法については本願発明の本質外の事項であり、公知の技術が適用されるため詳述を要しない。
【００１４】
同様に特許文献４等に記載されるような公知の技術によって、異物の物質特定等も併せて行うことがより望ましい。例えば探し出す異物が金属片なのか樹脂片なのか糸片であるのか等、異物を探し出す作業者に対して更に有用な情報を与えることができるからである。
【００１５】
（異物位置特定のためのマーク記録）
次に、本発明の要旨たるマーク記録部７について図２および図３を用いて説明する。
異物検出部４によって異物２１の存在が認められた場合、その情報は制御装置６に送られる。制御装置６は、異物２１が検出された被検体２に対し、ベルトコンベア３の移動速度等から計算して当該被検体がマーク記録部７の上方を通過する際、マーク記録部７を駆動して、被検体の底面の異物存在位置に異物が存在することを示すマーク２２を打つ。
【００１６】
図３に示すように、ここではマーク記録部７は、例えばベルトコンベア３の繋ぎ目等の下部に配置することができるが、これに限らず、被検体２の上方や横方に配置することも勿論可能である。複数の方向に複数台備えることもできる。
【００１７】
マーク記録部７は、レーザマーカ（非特許文献１）やインクジェットプリンタ（非特許文献２）など公知の刻印手段から構成することができる。
図４にマーク記録部７の具体的構成の一例としてインクジェットプリンタを採用した具体例を示す。非特許文献３に示すように、インクジェットプリンタには、ヘッド移動式のもの（シリアルヘッド方式）とヘッドがライン上に並んだもの（ラインヘッド方式）とが良く知られているが、ここではラインヘッド方式のインクジェットプリンタを例として採用している。
マーク記録部７は、インクジェット方式のヘッドがライン上に並んだラインヘッド方式インクジェット７１、マークインクの射出を制御するマーク制御部７２、およびマーク用のインクを蓄積するインク蓄積部７３とからなる。マーク制御部７２は、異物が検出された位置に相当するヘッドに対し、該異物がその真上を通過するタイミングでマークインクを射出するように制御する。
【００１８】
異物がインクヘッドの真上を通過するタイミングについては、たとえば次の方法により算出することができる。
（図５）被検体がベルトコンベア上を流れる速度をＶとし、Ｘ線検出部にＸ線が照射される位置とマーク記録部の距離をLとする。
（図６）時刻T0 に、被検体中の異物が照射Ｘ線を横切るものとする。
（図７）被検体が少し進んだ時刻T1 に、被検体中の異物がＸ検出部によって発見されるものとする。
（図８）さらに被検体が進んだ時刻T2 に、被検体中の異物がマーク記録部の真上を通過するものとする。
以上の速度V, 距離L, 時刻T0, T1, T2 には以下の関係が成り立つ。
（式１）  (T2-T0)×V = L
（式２）  T1-T0 = C
C は、異物が照射Ｘ線を横切ってからのＸ線検出部が異物の発見に要する時間であり定数とみなすことができる。
よって、以下の式で算出した時刻T2 に異物にマークすればよい。
（式３）  T2 = T1-C+L/V
【００１９】
ところで、マークの付加位置は被検体の底面に限らず、上面や横面に付加することも勿論可能である。あるいは被検体２自体に刻印することが望ましくない場合には、被検体２を載置するトレイや被検体２を収納した容器に刻印するようにしても良い。本発明における「被検体にマークすること」は、こうした被検体のトレイや収納容器へマークすることを包含していることをここに確認する。
【００２０】
また、被検体２が立体的な形状である場合には、複数の方向から複数のマークを付加するように構成し、被検体２内の異物の位置を三次元的に特定し易くすることが望ましい。
上述した実施例では、被検体２をベルトコンベア３で移送し、マーク記録部７を固定するように構成しているが、被検体２側を固定し、マーク記録部７側を移動させるようにしても良い。
【００２１】
このように、本発明においては、被検体２自体に対してマークを付加するように構成しているので、異物を探し出す際に透視画像と現物との比較を要したり、特許文献５記載発明のように被検体２の向きを考慮したりする必要がなく、より簡便に被検体現物から直接目視にて異物の存在位置を確認して異物を探すことができる。
不良品の跳ね出し装置によって不良品を搬送ラインから除外する際に被検体の位置や角度が変更されても、被検体自体にマークが印加されているので、マークを頼りに異物や欠陥箇所を探し出すこともできる。
【００２２】
本実施例では異物検査装置を具体例として示しているが、配線や半田などの欠陥検査装置においても同様に構成できることは、当業者であれば類推は容易である。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
本発明に係るＸ線検査装置は、製品中の異物や欠陥の発見のほか、空港等の荷物検査において、例えばトランク内の要確認物の位置を迅速に検査者に示す場合にも好適に用いることができる。この場合、マーク記録部７で使用するインクは、水溶性インクのように検査後は簡単に取り除けるものや、時間と共に吸湿して自然に消えるような公知のインクを使用することが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】従来のＸ線異物検査装置の一般的な構成を示す図である。
【図２】本発明に係るＸ線検査装置の一実施例を示す図である。
【図３】マーク記録部の拡大図である。
【図４】マーク記録部の構成例を示す図である。
【図５】マークのタイミングを説明する図である。
【図６】マークのタイミングを説明する図である。
【図７】マークのタイミングを説明する図である。
【図８】マークのタイミングを説明する図である。
【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】
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【図８】
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