(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
判定対象物にＸ線を照射するＸ線管と、前記判定対象物から放射されるＸ線を検出する検出器と、過去に測定を行って特定物質が含まれていないと判断された部品の基準スペクトルを前記判定対象物が属する部品の識別番号に関連付けて記憶する記憶部とを備えた判定装置を用い、前記判定対象物における特定物質の含有を判定する方法であって、
前記判定対象物にＸ線を照射して前記検出器により検出されたＸ線に基づいて前記判定対象物のスペクトルを求めるステップと、
前記記憶部に記憶された前記判定対象物が属する部品の識別番号に対応する基準スペクトルを読み出すとともに、読み出した基準スペクトルと前記判定対象物の検出したスペクトルとを比較し、前記判定対象物に特定物質が所定の値以上含まれるか否かを判定するステップと、を備え、
かつ前記特定物質が所定の値以上含まれると判定された前記判定対象物に対して、より詳細な測定を行うステップを有する、特定物質の含有判定方法。
【請求項２】
前記特定物質は、環境負荷物質である請求項１に記載の特定物質の含有判定方法。
【請求項３】
前記判定対象物に特定物質が所定の値以上含まれるか否かを判定するステップは、判定対象物のスペクトルと基準スペクトルとにおける主成分を比較し、前記基準スペクトルが前記判定対象物に対応するものであることを確認するステップを含む、請求項１に記載の特定物質の含有判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蛍光Ｘ線分析を用いる特定物質の含有判定方法およびその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
産業界において、各種材料・製品中の重金属・臭素系難燃剤などが人間、環境に与える危険性が指摘され、有害物質の規制が世界的な広がりを見せている。例えば、欧州における「電気電子機器に含まれる特定有害物質の使用制限に関する指令（ＲｏＨＳ指令）」では、カドミウム（Ｃｄ）、鉛（Ｐｂ）、水銀（Ｈｇ）、特定臭素系難燃剤（ポリ臭化ビフェニル（ＰＢＢ）、ポリ臭化ジフェニルエーテル（ＰＢＤＥ））、６価クロム（Ｃｒ（ＶＩ））を１０００ｐｐｍ（Ｃｄは１００ｐｐｍ）以上含有する部品の使用を禁止している。そのため、電気・電子機器製造メーカでは、各部品に規制値以上の有害物質が含有されていないと確認することが必要不可欠となっている。
【０００３】
一般的に、環境負荷物質などの有害物質の含有は、定量分析を行うことで判定・測定がされている。定量分析では、数１０ｐｐｍオーダーの組成分分析が可能であり、かつ非破壊で測定可能である蛍光Ｘ線分析が利用されている。蛍光Ｘ線分析を用いた定量分析は、他にも様々な分野で含有物の判定に用いられている（例えば、特許文献１、２参照）。
【特許文献１】特開平７−４９３１７号公報
【特許文献２】特開平７−６３７０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来の判定法では、環境負荷物質などの有害物質の含有の有無に関らず、判定対象物である部品すべてに対して定量分析を行うため、有害物質を含んでいない部品にまで詳細な分析が行われるという無駄が処理工程中に生じる。例えば、一つの部品に対して５元素の定量分析を行うと約１２分かかる。そのため、大量の部品を扱う処理工程においては特に、不要な処理を省き、処理時間を短縮することが望まれている。また、分析結果は数値で出力されるため、オペレータが目視で確認して含有の判断を行っており、オペレータに対する負荷が大きい。
【０００５】
さらに、判定対象物が複数の素材からなる複合部品である場合、複合部品のどの部品に有害物質が含まれているかをＸ線分析で特定するためには、分析前に複合部品を単一の素材からなる単一部品に分解する必要がある。従って、分解作業に要する時間、オペレータに対する負荷が大きな支障となっている。
本発明の課題は、上記課題を解決する有害物質などの特定物質の判定方法およびその装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の判定対象物における特定物質の含有判定方法は、判定対象物にＸ線を照射するＸ線管と、前記判定対象物から放射されるＸ線を検出する検出器と、過去に測定を行って特定物質が含まれていないと判断された部品の基準スペクトルを前記判定対象物が属する部品の識別番号に関連付けて記憶する記憶部とを備えた判定装置を用い、前記判定対象物における特定物質の含有を判定する方法であって、前記判定対象物にＸ線を照射して前記検出器により検出されたＸ線に基づいて前記判定対象物のスペクトルを求めるステップと、前記記憶部に記憶された前記判定対象物が属する部品の識別番号に対応する基準スペクトルを読み出すとともに、読み出した基準スペクトルと前記判定対象物の検出したスペクトルとを比較し、前記判定対象物に特定物質が所定の値以上含まれるか否かを判定するステップとを備え、かつ前記特定物質が所定の値以上含まれると判定された前記判定対象物に対して、より詳細な測定を行うステップを有する。
【０００７】
ここで、判定対象物とは、例えば、特定物質の含有の有無を判定する必要のある、電気・電子部品などである。特定物質とは、例えば、環境負荷物質（より詳しくは、ＲｏＨＳ指令で指定されている元素群）などである。予め記憶されている基準スペクトルとは、例えば、過去に測定を行い、特定物質が含まれていないと判断された判定対象物のスペクトルなどを示す。このようなスペクトルは、測定が行われる度に、判定対象物ごとにデータベース化されている。所定の値とは、例えば、特定物質の含有量の許容範囲の上限値以内であればよく、判定工程前に部品ごと、あるいは測定ごとに設定されていることが好ましい。また、本方法は、例えば、蛍光Ｘ線分析を用いた特定物質の含有判定に適用可能であり、従ってその場合、スペクトルとは、蛍光Ｘ線スペクトルを指す。
【０００８】
従来法では、特定物質の含有の有無に関らず、判定対象物の定量分析を行う必要があり、処理に時間がかかる問題がある。
一方、本方法によれば、判定対象物のスペクトルと基準スペクトルとを比較することで、特定物質が所定の値以上含まれているか否かを判定することが可能である。従って、定量分析を用いた判定と比べて、処理にかかる時間の短縮化を図ることができる。さらに、作業工程の簡易化や判定対象物の処理量の向上を図ることができる。
【０００９】
判定対象物が、複数の素材からなる複合部品であることを特徴とする。
ここで、複数の素材とは、例えば、金属やプラスチック、さらには判定対象物の各部に施されるめっきなどを含む。また、複合部品とは、例えば、異なる素材からなる部品が複数個組み合わされて別の部品を構成しているものであってもよいし、完成品であってもよい。
【００１０】
従来法では、複合部品に対して特定物質の含有を判定する際、まず複合部品を単一の素材からなる単一部品に分解してから、判定を行う必要がある。そのため、全体の処理に時間がかかり、かつオペレータへの負荷が大きい。
一方、本方法によれば、複合部品であっても、分解することなく特定物質の含有の有無を判定することが可能である。すなわち、特定物質を含んでいない部品と含んでいる部品とを分類できるため、分解処理を行う複合部品の量を抑えることができる。従って、大量の複合部品を扱う必要のある特定物質の処理の効率化を図ることができる。
【００１１】
特定物質が、環境負荷物質であることを特徴とする。
ここで、環境負荷物質とは、例えば、ＲｏＨＳ指令で指定されている元素群であり、含有判定を必要とされているものであり、カドミウム、鉛、水銀、臭素、クロムの少なくとも１つを含むことを特徴とする。
【００１２】
これら５元素は、特に本発明が対象とする判定対象物に含まれている可能性が高く、特に含有判定を必要とされているものである。
また、判定ステップは、判定対象物のスペクトルと基準スペクトルとにおける主成分を比較し、基準スペクトルが判定対象物に対応するものであることを確認するステップを含むことを特徴とする。
【００１３】
ここで、主成分とは例えば、判定対象物のスペクトルと基準スペクトルとに現れている、特定物質以外の成分（例えば、主要な構成成分である金属やプラスチックなど）の顕著なピークなどであればよい。
本工程を本発明の判定方法に含ませることで、誤った対象物のスペクトルを基準スペクトルとして用いてしまうミスの発生を抑え、より確実に判定を行うことができる。
【００１４】
ここで、識別番号とは例えば、部品番号などであればよい。
通常、電気・電子製品の部品群には、数字などからなる識別番号が割り振られている。そこで、予め基準スペクトルと共にその識別番号も記憶しておき、判定対象物の識別番号と同一の識別番号を有する基準スペクトルを呼び出す。
【００１５】
本方法によれば、判定対象物に対応した基準スペクトルをより確実に呼び出すことが可能となり、処理を効率化できる。
判定対象物のスペクトルを測定する際は、基準スペクトルの測定条件を取得し、取得された測定条件を用いて判定対象物のスペクトルを測定する。
【００１６】
ここで、測定条件とは、例えば、Ｘ線照射時間、Ｘ線強度などである。
本方法によれば、判定対象物にＸ線を照射する際の測定条件を基準スペクトルの測定条件にと合わせることで、判定対象物のスペクトルと基準スペクトルとの比較を適切に行うことが可能となり、処理をさらに効率化できる。
【００１７】
本方法によれば、基準スペクトルを呼び出す際に上記識別番号を利用することに着目し、測定条件を呼び出す際も、識別番号を利用する。従って、処理をさらに効率化できる。また、本発明による特定物質の含有判定方法は、特定物質が所定の値以上含まれると判定された判定対象物に対して、より詳細な測定を行うことを特徴とする。
【００１８】
ここで、より詳細な測定とは、例えば、特定物質の含有量を定量的に測定するＸ線定量分析などであってもよい。また、この段階では、判定対象物が複数の素材からなる複合部品の場合、単一の素材からなる単一部品に分解されていることが好ましい。
本方法による結果に基づいて、大量の判定対象物の中から特定物質が所定の値以上含まれると判定、抽出された判定対象物に対して、より詳細な分析（例えば、上記従来の定量的分析）を行うことで、特定物質の定量的な含有量を把握、特定することが可能となる。
【００１９】
判定対象物における特定物質の含有を判定する判定装置は、前記判定対象物にＸ線を照射するＸ線管と、前記判定対象物から放射されるＸ線を検出する検出器と、過去に測定を行って特定物質が含まれていないと判断された部品の基準スペクトルを前記部品の識別番号に関連付けて記憶する記憶部と、前記検出器により検出されたＸ線に基づいて前記判定対象物のスペクトルを求め、前記記憶部に記憶された前記判定対象物の識別番号に対応する基準スペクトルを読み出すとともに、読み出した基準スペクトルと前記判定対象物の検出したスペクトルとを比較し、前記判定対象物に特定物質が所定の値以上含まれるか否かを判定する演算制御部とを備える。
【００２０】
ここで、判定対象物とは、例えば、特定物質の含有の有無を判定する必要のある、電気・電子部品などである。特定物質とは、例えば、環境負荷物質（より詳しくは、ＲｏＨＳ指令で指定されている元素群）などである。予め記憶されている基準スペクトルとは、例えば、過去に測定を行い、特定物質が含まれていないと判断された判定対象物のスペクトルなどである。このようなスペクトルは、測定が行われる度に、判定対象物を特定可能な識別番号と関連付ける形で判定対象物ごとにデータベース化されている。所定の値とは、例えば、特定物質の含有量の許容範囲の上限値であればよく、判定工程前に部品ごと、あるいは測定ごとに設定されていることが好ましい。また、本装置は、例えば、蛍光Ｘ線分析を用いた特定物質の含有判定に適用可能であり、従ってその場合、スペクトルとは、蛍光Ｘ線スペクトルを指す。
【００２１】
従来の装置では、特定物質の含有の有無に関らず、判定対象物の定量分析を行う必要があり、処理に時間がかかる問題がある。
一方、本装置によれば、判定対象物のスペクトルと基準スペクトルとを比較することで、特定物質が所定の値以上含まれているか否かを判定することが可能である。従って、定量分析を用いた判定と比べて、処理にかかる時間の短縮化を図ることができる。さらに、作業工程の簡易化や判定対象物の処理量の向上を図ることができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、従来の判定方法と比べて、判定対象物に特定物質が所定の値以上含まれるか否かを判定する判定工程にかかる時間の短縮化を図ることができ、さらには作業工程の簡易化、判定対象物の処理量の向上をも図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明の実施形態について、図を用いて説明する。なお、以下の実施形態では、判定対象物が単一の素材からなる単一部品であるとする。
＜含有判定装置の構成＞
以下、含有判定装置の構成について、図１を用いて説明する。
図１は、本発明に係る特定物質の含有判定装置１００の概略図である。
【００２４】
含有判定装置１００は、入力部１０１、演算制御部１０２、コントローラ１０３、Ｘ線管１０４、検出器１０８、増幅器１０９、表示部１１０、記憶部１１１により構成される、蛍光Ｘ線分析装置である。
入力部１０１は、判定対象物１０６に関する情報を入力するキーボードなどからなる。判定対象物１０６とは、ここでは例えば、電気・電子部品である。また、判定対象物１０６に関する情報とは、判定対象物１０６の部品番号や、判定対象物１０６の測定条件などである。演算制御部１０２は、測定条件を信号処理し、判定対象物１０６のスペクトルを求める演算処理を実行する。コントローラ１０３は、Ｘ線管の印加電圧、電流を制御し、それに基づいてＸ線管１０４は、Ｘ線を発光させ、一次線１０５として照射する。それにより、判定対象物１０６からは、蛍光Ｘ線１０７が放射され、検出器１０８は、蛍光Ｘ線１０７の光量を検出し、検出信号が得られる。さらに、増幅器１０９は、検出信号を増幅する。そして、演算制御部１０２は、増幅された検出信号からスペクトルを求め、そのスペクトルと基準スペクトルとを比較して、特定物質の含有の判定を行う（詳細は後述する）。表示部１１０は、判定結果などを出力、表示する。記憶部１１１は、判定対象物１０６の情報、演算結果、基準スペクトルのデータベースなどを保存している。基準スペクトルのデータベースは、過去に測定を行って特定物質が含まれていないと判断された、部品ごとのスペクトルがデータベース化されたものである。また、記憶部１１１は、スペクトルのデータとして、測定された数値データ全てを記憶していてもよいし、主成分のピーク位置、ピーク高さなどの主要なデータを記憶していてもよい。
【００２５】
＜判定の動作＞
以下、判定の動作について、図２と図３を用いて説明する。
図２は、本実施形態に係る判定方法のフローチャートである。図３は、本実施の形態で用いるスペクトルデータの一例であり、図３（ａ）は基準スペクトルの例、図３（ｂ）は判定対象物１０６のスペクトル（以下、サンプルスペクトルと称す）の例、図３（ｃ）は両スペクトルの差分スペクトルの例である。ここで、特定物質は環境負荷物質であるとする。
【００２６】
まず、入力部１０１から判定対象物１０６の部品番号が入力されると（Ｓ１）、記憶部１１１に保存されている基準スペクトルのデータベースから、部品番号に対応した図３（ａ）のような基準スペクトルが読み出される（Ｓ２）。
一方、判定対象物１０６に対し、Ｘ線が照射され、演算制御部１０２において、図３（ｂ）に示すような判定対象物１０６のスペクトルを得る（Ｓ３）。さらに、演算制御部１０２において、これら基準スペクトルとサンプルスペクトルとの差異を比較し、環境負荷物質が所定の値以上含まれているかを基準として含有の有無を判定する（Ｓ４）。差異は、図３（ｃ）に示すように両スペクトルの差をとることで調べればよい。比較するパラメータは、環境負荷物質のピーク位置、ピーク高さなどである。これにより、環境負荷物質の含有判定を容易に行うことができる。最後に、その結果を表示部１１０に出力する（Ｓ５）。なお、Ｓ２とＳ３の工程はどちらを先に行ってもよい。
【００２７】
上記方法により、環境負荷物質の含有の有無を把握できる。その結果に基づいて、大量の判定対象物の中から含有量を特定する必要のあるものだけを抽出可能となる。これは、いわゆるスクリーニングである。また、含有の有無の結果を出力することによって、オペレータは一目で結果を確認でき、従来の数値を基にした確認法よりも容易に、含有の有無を把握できる。
【００２８】
従って、本実施形態によれば、従来の判定方法と比べて一つの部品の測定にかかる時間の短縮化、さらには作業工程の簡易化、判定対象物の処理量の向上を図ることができる。
（他の実施形態）
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００２９】
（Ａ）
上記実施形態で、環境負荷物質を含有すると判定、抽出された電気・電子部品に対して、さらに詳細な測定を行ってもよい。
ここで、より詳細な測定とは、例えば、特定物質の含有量を定量的に測定するＸ線定量分析などであればよく、結果出力（Ｓ５）の後に行えばよい。これにより、上記判定対象物に含まれる特定物質の定量的な評価が可能となり、含有量を特定できる。
【００３０】
（Ｂ）
上記実施の形態では、判定対象物である電気・電子部品は単一の素材からなるとしたが、複数の素材（例えば、金属やプラスチック、さらには判定対象物の各部に施されるめっきなど）からなる複合部品であってもよい。すなわち、異なる素材からなる部品が複数個組み合わされて別の部品、あるいは完成品を構成しているもの、例えば、めっき処理されたプラスチック製品などであってもよい。一般的に、複合部品の含有量を判定する際には、単一の素材からなる単一部品に分解する必要がある。従って、従来法では、全ての判定対象物を分解した後に測定を行うため、全体の処理に時間がかかり、かつオペレータへの負荷が大きい。
【００３１】
本方法によれば、複合部品であっても、初めから分解することなく特定物質の含有の有無を調べることが可能となり、分解処理を行う複合部品の量を抑えることができる。その結果、大量の部品を扱う必要のある特定物質の処理の効率化を図ることができる。
ここで、本変形例の判定工程に用いる基準スペクトルは、例えば、判定対象物を構成している単一部品と同じであって、特定物質を含んでいない単一部品を組み合わせて、判定対象物である複合部品と同じ部品、あるいは完成品を作成し、Ｘ線分析をして得られるスペクトルを用いればよい。
【００３２】
なお、特定物質が含まれていると判定、抽出された電気・電子部品に対してさらに上記（Ａ）の工程を行う場合には、（Ａ）の工程の前に単一の素材からなる単一部品に分解することが好ましい。
（Ｃ）
図４は、本発明の変形例に係る判定方法のフローチャートである。
【００３３】
上記実施形態では、Ｓ２工程において、記憶部１１１に保存されている基準スペクトルのデータベースから、部品番号に対応した基準スペクトルが読み出される。しかし、例えば、部品番号入力のミスなどにより、判定したい電気・電子部品とは異なった部品の基準スペクトルが読み出される可能性もある。そこで、読み出された基準スペクトルが所望のスペクトルであるか否かを確認する工程を行ってもよい（Ｓ１１）。
【００３４】
Ｓ１１では、サンプルスペクトルと基準スペクトルとにおける主成分を比較し、基準スペクトルとして正しいものが読み出されたかを確認する。ここで、主成分とは、両スペクトルに現れている、特定物質である環境負荷物質以外の、例えば、電気・電子部品に特有な金属などの顕著なピークなどであればよい。
本工程を本発明の判定方法に含ませることで、判定対象物とは異なった対象物のスペクトルを基準として用いてしまうミスの発生を抑え、より確実に特定物質の含有の判定を行うことが可能となる。
【００３５】
（Ｄ）
上記実施形態における、サンプルスペクトルを得る工程Ｓ３において、測定条件としては、記憶部１１１に保存されている基準スペクトルの測定条件を用いてもよい。ここで、Ｘ線照射時間、Ｘ線強度などの初期条件を同じにすることにより、サンプルスペクトルと基準スペクトルとの比較を適切に行うことが可能となり、処理をさらに効率化できる。
【００３６】
（Ｅ）
上記実施形態では、含有を判定する特定物質である環境負荷物質として主な５元素を挙げたが、判定の対象はこれに限定されない。例えば、同様の方法で、金、銀、白金、パラジウムなどの他の有害物質でも、本発明の効果が得られる。
（Ｆ）
上記実施形態では、記憶部１１１が判定装置１００に内蔵されている例を示したが、構成はこれに限定されない。例えば、記憶部１１１は、判定装置１００とケーブルなどで接続されている外部記憶装置であってもよい。
【００３７】
（Ｇ）
上記実施形態では、基準スペクトルのデータベースが記憶部１１１に保存されている例を示したが、これに限定されない。例えば、データベースが外部保存媒体に保存されており、外部保存媒体が判定装置１００とケーブルなどで接続されている構成であってもよい。
【００３８】
（Ｈ）
上記実施形態では、結果出力が表示部１１０に表示される例を示したが、これに限定されない。例えば、結果を用紙に出力する形態などでもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明にかかる特定物質の含有判定方法および含有判定装置は、処理にかかる時間の短縮化、さらには、作業工程の簡易化や判定対象物の処理量の向上を必要とする、元素の含有量を測定する分野に対して広く適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の含有判定装置の一例を示す概略図。
【図２】本発明の実施形態に係る判定方法のフローチャート。
【図３】本発明の実施形態に係るスペクトルデータの例を示す図。
【図４】本発明のその他の実施形態に係る判定方法のフローチャート。
【符号の説明】
【００４１】
１００    含有判定装置
１０１    入力部
１０２    演算制御部
１０３    コントローラ
１０４    Ｘ線管
１０５    １次線
１０６    判定対象物
１０７    蛍光Ｘ線
１０８    検出器
１０９    増幅器
１１０    表示部
１１１    記憶部
【図１】
0004814579.tif 000002
【図２】
0004814579.tif 000003
【図３】
0004814579.tif 000004
【図４】
0004814579.tif 000005