(57)【要約】【課題】被検査物を配管によって移送する場合にＸ線照射位置で被検査物が停留しないようにする。【解決手段】被検査物１２の移送手段は、断面が円形の管内に被検査物１２を流体として流すために組まれた配管１４であるが、配管１４はＸ線照射位置の手前でいったん途切れていて、上流側開放口１６から出た被検査物１２がＸ線照射位置を上方から下方へ下向きに自然落下するように、上流側開放口１６部分は垂直方向に配置され、上流側開放口１６は下向きに開口している。被検査物１２は上流側開放口１６から落下し、Ｘ線照射された後、再び配管の下流側開放口１８に流入する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線を照射するＸ線発生器と、前記Ｘ線発生器から照射されたＸ線を検出するように前記Ｘ線発生器に対向して配置されたＸ線検出器とを備え、配管を配しその管内に被検査物を流す方法で被検査物が前記Ｘ線発生器からのＸ線を横切るように移送し、前記Ｘ線発生器からのＸ線が被検査物を透過した後の前記Ｘ線検出器によるＸ線検出強度に基づいて被検査物内の異物の有無を検知するＸ線異物検査装置において、
前記Ｘ線発生器とＸ線検出器はＸ線を水平方向に照射する方向に配置され、前記配管は被検査物がＸ線を横切る位置では管壁をもたず、被検査物が自然落下しながらＸ線照射位置を通過する構造となっていることを特徴とするＸ線異物検出装置。
【請求項２】
落下する被検査物の水平面内での断面形状がＸ線照射方向に直交する方向に延びた形状となるように、被検査物を自然落下させる前記配管の上流側開放口が扁平形となっている請求項１に記載のＸ線異物検査装置。
【請求項３】
自然落下する被検査物の周囲に気体層を形成するように、被検査物を自然落下させる前記配管の上流側開放口の周りを囲うように配置された気体供給管を備えている請求項１又は２に記載のＸ線異物検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、Ｘ線によって、例えば液体や粉体、流動体、小粒径の固形物などの被検査物に混入している異物を検出するＸ線異物検査装置に関し、特に被検査物が配管によって移送される方式のＸ線異物検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、各分野においてＸ線を用いた異物検査が行われているが、特に食品加工業においては、ＰＬ法（製造物責任法）やＨＡＣＣＰ（Ｈａｚａｒｄ  Ａｎａｌｙｓｉｓ  Ｃｒｉｔｉｃａｌ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｐｏｉｎｔ）方式の製造工程の管理対象としてＸ線異物検査装置が重要視されている。Ｘ線異物検査装置は、Ｘ線源から被検査物にＸ線を照射し、被検査物を透過したＸ線から得た透過画像によって被検査物中に含まれる異物や異常を検査するものである。これにより、加工食品に異物となる金属や骨、木材、合成樹脂等が混入している場合は検知され排除処理が行われて、食品製造・加工の安全性、衛生性が保証される。
【０００３】
従来のＸ線異物検査装置として、被検査物を移送するための配管と、配管に接続されていて検査区間内において被検査物を水平に移動させＸ線照射位置を通過させるチューブと、水平移動する被検査物にＸ線を照射するＸ線源と、Ｘ線源から出たＸ線が被検査物を透過した後の透過Ｘ線を検出するためにＸ線源に対向して配置されたＸ線検出器とを備えたものがある（特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特表２００２−５２０５９３（第１図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
図４は、上の従来装置のように、被検査物を配管より水平移動させる検査装置において管内を移送される被検査物の速度分布を示した断面図であり、（Ａ）は層流、（Ｂ）は乱流の場合をそれぞれ示している。管内を流れる被検査物の流れが層流、乱流のどちらの場合であっても、粘性によって被検査物の管壁に面している部分の流速が被検査物と壁面との間に生じる摩擦抵抗によって大きく減衰してしまう。そのため、Ｘ線による異物検査を行なう場合、被検査物の管壁に面している部分が停留し、被検査物が長時間Ｘ線にさらされる可能性がある。
【０００６】
食品にＸ線のような放射線を照射することについての基準は各国によって異なるが、例えば、我が国においては、食品安全衛生法関係基準“食品、添加物等の規格基準”ではＢ項として以下の▲１▼、▲２▼のように規定されている。
【０００７】
Ｂ項  食品一般の製造、加工及び調理基準
▲１▼食品を製造し、又は加工する場合は、食品に放射線を照射してはならない。ただし、食品の製造工程又は加工工程において、その製造工程又は加工工程の管理のために照射する場合であって、食品の吸収線量が０．１０グレイのとき及び特別の定めをする場合は、この限りではない。
▲２▼使用の保存の目的で、食品に放射線を照射してはならない。
【０００８】
従来、食品製造・加工分野において生産ライン中に組み込まれるＸ線異物検査装置はコンベアベルトに代表される搬送機構によって被検査物が搬送されるため、上記Ｘ線照射線量はＸ線の強度と搬送速度（コンベア速度）によって一義的に定まる。
【０００９】
仮に、コンベア面上のＸ線照射線量を７０レントゲン／分、コンベア速度を１０メートル／分、スリット幅を２．３ｍｍとした場合、被検査物が受ける照射線量は次式によって１６ミリレントゲンとなる。
【００１０】
【数１】
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【００１１】
０．１０グレイ≒１０，０００ミリレントゲンであるから、先の計算によって求めた１６ミリレントゲンは前述の食品衛生法関係基準での規制値に対して１／６２５程度の十分に小さい値である。
【００１２】
しかし、先の計算はコンベアベルトに代表される搬送機構により被検査物が搬送され、ベルトの移動速度と被検査物の移動速度が一致する場合には成り立つが、被検査物が配管により移送される場合には、配管の管内壁と被検査物との摩擦によって管壁付近の被検査物の速度が減速され、極端な場合には管壁ぎりぎりの領域では壁付着して速度がゼロになることがある。したがって、管内を流れる被検査物の平均移動速度が１０ｍ／分であっても、管壁に近い領域では速度が１ｍ／分で移送される被検査物があれば、規制値の１／６２．５ものＸ線が照射されることになる。さらに管壁に近くなって移送速度がゼロに近い領域では、Ｘ線に長時間曝されることになる。
【００１３】
配管内を次々と流れる被検査物において、管壁付近に溜まって長時間Ｘ線照射を受けた被検査物のみを選別・排除することは不可能である。したがって、配管内を移送される被検査物にＸ線に照射するこのようなＸ線異物検査装置を導入することは、我が国の規制を考えると現実的ではない。
【００１４】
そこで、本発明は被検査物が配管によって移送される方式のＸ線異物検査装置において、Ｘ線照射位置で被検査物が停留しないＸ線異物検査装置を提供することを目的としている。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、Ｘ線を照射するＸ線発生器と、前記Ｘ線発生器から照射されたＸ線を検出するように前記Ｘ線発生器に対向して配置されたＸ線検出器とを備え、配管を配し管内に被検査物を流す方法で、被検査物が前記Ｘ線発生器からのＸ線を横切るように移送し、前記Ｘ線発生器からのＸ線が被検査物を透過した後の前記Ｘ線検出器によるＸ線検出強度に基づいて被検査物内の異物の有無を検知するＸ線異物検査装置であって、
【００１６】
Ｘ線発生器とＸ線検出器はＸ線を水平方向に照射する方向に配置され、被検査物を流す配管は被検査物がＸ線を横切る位置では管壁をもたず、被検査物が自然落下しながらＸ線照射位置を通過する構造となっていることを特徴としている。
なお、本発明において、配管の途切れた部分の被検査物が流れ出る配管出口を上流側開放口、上流側開放口から流下した被検査物を受け取る部分を下流側開放口と呼ぶ。
【００１７】
本発明のＸ線異物検査装置によれば、Ｘ線照射位置では被検査物と管壁との摩擦がないので、被検査物は自然落下することによって長時間Ｘ線にさらされることなく異物検査が行なえる。また、Ｘ線照射位置付近での披検査物の移送手段が自由落下であるので、被検査物へのＸ線照射時間が定量的に計算できる。
【００１８】
本発明のＸ線異物検査装置において、落下する被検査物の水平面内での断面形状がＸ線照射方向に直交する方向に延びた形状となるように、被検査物を自然落下させる配管の上流側開放口を扁平形とすることができる。
さらには、自然落下する被検査物の周囲に気体層を形成するように、被検査物を自然落下させる前記配管の上流側開放口の周りを囲うように配置された気体供給管を備えることもできる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１は第１の実施例を示す概略図である。
Ｘ線異物検査装置１は、ライン状のＸ線８を発生し被検査物１２に照射するＸ線発生器３と、Ｘ線発生器３により照射されたＸ線８を検出するためにＸ線発生器３に対向して配置されたＸ線検出器１０と、被検査物１２をＸ線照射位置まで移送しＸ線８を照射させるための配管１４と、検査後の被検査物１２を正常な検査物２４と異物を含んだ部分の被検査物２２とに振り分けるバルブ２０を備えている。
【００２０】
被検査物１２の移送手段は、断面が円形の管内に被検査物１２を流体として流すために組まれた配管１４であるが、配管１４はＸ線照射位置の手前でいったん途切れていて、上流側開放口１６から出た被検査物１２がＸ線照射位置を上方から下方へ下向きに自然落下するように、上流側開放口１６部分は垂直方向に配置され、上流側開放口１６は下向きに開口している。上流側開放口１６から落下した被検査物１２を受けるために、Ｘ線照射位置を挟んで上流側開放口１６の直下に下流側開放口１８が配置されている。下流側開放口１８は、上流側開放口１６から出る落下する被検査物１２が拡散しても受け取ることができるように、上方向に開いた漏斗状に形成されている。
【００２１】
Ｘ線発生器３は、Ｘ線を発生するＸ線源４とＸ線源４から発生するＸ線をライン状に整形するスリット６を備えている。Ｘ線発生器３はＸ線を水平方向に発生する向きに設置されており、上方から落下する被検査物１２に対して側方からＸ線の照射を行なう。
【００２２】
２はＸ線遮蔽材料からなる防護箱であり、Ｘ線が外部に漏洩しないように、Ｘ線発生器３、Ｘ線検出器１０及び被検査物へのＸ線照射領域を取り囲むように設けられている。
【００２３】
Ｘ線検出器１０の検出信号により異物有無の判定を行なうために異物判定部２６を備え、異物判定部２６の判定結果に基づいて振り分けバルブ２０を制御するバルブ切り替え制御部２８を備え、バルブ２０は被検査物１２を異物の含んだ被検査物２２と異物を含んでいない被検査物２４とに振り分ける。
【００２４】
次に本実施例の動作について説明する。
被検査物１２は上流側開放口１６から落下し、Ｘ線照射された後、再び配管の下流側開放口１８に流入する。振り分けバルブ２０は、通常は被検査物を水平方向の分岐配管に移送する方向に設定されており、異物判定部２６が異物が検出したときにバルブ切り替え制御部２８からの信号によりバルブ２０を切り替えて被検査物を垂直方向の分岐配管に接続する。
【００２５】
配管１４はＸ線照射位置で管壁をもたないように、Ｘ線照射位置の上方でいったん途切れているので、被検査物１２はＸ線照射位置を自然流下し、管壁との摩擦による影響を受けずにＸ線の照射を受けることができる。
【００２６】
配管１４の断面形状が円形である場合、被検査物１２を透過するＸ線８が被検査物１２に入る場所によって透過する距離に差が出る。そのため、異物の有無に拘わらず、Ｘ線検出器１０によって検出されるＸ線の検出強度にムラが生じてしまい異物判定部２６の画像処理工程に負担をかけることがある。
【００２７】
図２（Ａ）は他の実施例の概略構成図であり、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）はそれぞれ図２（Ａ）のＡ−Ａ‘断面、Ｂ−Ｂ’断面、Ｃ−Ｃ‘断面を示している。
図２（Ａ）は、実施例１の上流側開放口１６部分を変形させたものである。本実施例では、断面が図２（Ｂ）に示す円形の配管１４を上流側開放口１６ａの形状を円形から変形させた。落下する被検査物の水平面内での断面形状が図２（Ｄ）に示すようにＸ線照射方向に直交する方向に延びた形状となるように、配管の上流側開放口１６ａの水平面内での形状を図２（Ｃ）に示すようにＸ線照射方向に直交する方向に延びた扁平形とした。
【００２８】
これにより、上流側開放口１６ａから流下する被検査物１２の断面は図２（Ｄ）に示すような形状となる。この被検査物１２の断面形状は円形断面に比べて薄肉でありＸ線の透過経路差により生じる検出器１０での検出強度の差を緩和することができる。
【００２９】
図３（Ａ）は図２（Ａ）に示したＸ線異物検査装置１ａに気体供給管３２を取り付けた実施例の概略構成図であり、図３（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）はそれぞれ図３（Ａ）のＡ−Ａ’断面、Ｂ−Ｂ’断面、Ｃ−Ｃ‘断面を示している。
【００３０】
図３（Ａ）において、気体供給管３２は配管１４の上流側開放口１６ａから落下する被検査物１２と同方向で、被検査物１２を囲って空気又は不活性ガス３４を供給するように設置されている。気体供給管３２から供給された空気又は不活性ガス３４は、被検査物１２の周囲に気体層を形成し、外部からの粉塵の混入を防止する。
【００３１】
この実施例では、上流側開放口１６ａから落下する被検査物１２の水平面内での断面形状がＸ線照射方向に直交する方向に延びた扁平な形状であるので、気体層３４の水平面内での断面形状もその被検査物１２の外側を取り囲むように、Ｘ線照射方向に直交する方向に延びた扁平な形状となるように、気体供給管３２の出口形状が設定されている。
【００３２】
本実施例では、気体供給管３２は上流側開放口を扁平させた実施例２のＸ線異物検査装置１ａに取り付けているが、実施例１のＸ線異物検査装置１に取り付けてもよい。その場合は、上流側開放口から落下する被検査物１２の水平面内での断面形状が円形であるので、その被検査物１２の外側を取り囲む気体層の断面形状も円形になるように気体供給管３２の出口形状が設定される。
【００３３】
【発明の効果】
本発明のＸ線異物検査装置では、被検査物がＸ線の照射を受けるＸ線照射位置では配管の管壁がないので、粘性によって生じる被検査物と管壁との摩擦がなく被検査物の停留は起きないので、長時間、被検査物がＸ線にさらされることがない。また、被検査物がＸ線を照射される検査区間では被検査物は自然落下しているので、Ｘ線照射時間を定量的に計算することができる。
【００３４】
請求項２の本発明により配管の上流側開放口の形状を扁平形にすれば、上流側開放口から落下する被検査物を透過するＸ線は被検査物の透過位置に対して透過距離の差が少なくなるので、画像処理が容易になる。
【００３５】
請求項３の本発明により上流側開放口１６ａから落下する被検査物の周りに空気又は不活性ガスによる保護層を形成すれば、外部からの粉塵などの混入を防ぐことができるので、食品の場合に衛生面の向上が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施例を示す概略構成図である。
【図２】第２の実施例を示す概略構成図である。
【図３】第３の実施例を示す概略構成図である。
【図４】被検査物を水平方向に移送する配管内における被検査物流体の流速分布を示す図である。
【符号の説明】
１      Ｘ線異物検査装置本体
２      防護箱
３      Ｘ線発生器
４      Ｘ線源
６      スリット
８      Ｘ線
１０      Ｘ線検出器
１２      被検査物
１４      配管
１６，１６ａ      上流側開放口
１８      下流側開放口
２０      振り分けバルブ
２２      異物を含んだ被検査物
２４      異物を含まない被検査物
２６      異物判定部
２８      バルブ切り替え制御部
３２      気体供給管
３４      気体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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