(57)【要約】【課題】  粉体や顆粒の圧縮により製造された製品の表面の疎密度を、簡便かつ定量的、高精度に評価することができる評価方法および評価システムを提供すること。【解決手段】  本発明の評価方法は、評価対象物の表面の、第１領域に第１発光素子から光を照射して、第１領域で反射した反射光を第１受光素子で受光する第１工程と、前記表面の、第１領域と異なる第２領域に第２発光素子から光を照射して、第２領域で反射した反射光を第２受光素子で受光する第２工程と、前記第１受光素子からの出力に基づいて第１結果を出力する第３工程と、前記第２受光素子からの出力に基づいて第２結果を出力する第４工程と、前記第１結果と前記第２結果とをさらに演算処理し、第３結果を出力する第５工程と、前記第３結果を第１評価基準と比較することによって、前記評価対象物を評価する第６工程と、を備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
評価対象物の表面の、第１領域に第１発光素子から光を照射して、第１領域で反射した反射光を第１受光素子で受光する第１工程と、
前記表面の、第１領域と異なる第２領域に第２発光素子から光を照射して、第２領域で反射した反射光を第２受光素子で受光する第２工程と、
前記第１受光素子からの出力に基づいて第１結果を出力する第３工程と、
前記第２受光素子からの出力に基づいて第２結果を出力する第４工程と、
前記第１結果と前記第２結果とをさらに演算処理し、第３結果を出力する第５工程と、
前記第３結果を第１評価基準と比較することによって、前記評価対象物を評価する第６工程と、を備える評価方法。
【請求項２】
前記第３結果は、前記第１結果と前記第２結果との比である、請求項１に記載の評価方法
【請求項３】
前記第１結果を第２評価基準と比較することによって、前記評価対象物を評価する第７工程と、を備える、請求項１または２に記載の評価方法。
【請求項４】
前記第２結果を第３評価基準と比較することによって、前記評価対象物を評価する第８工程と、を備える、請求項１〜３のいずれか１つに記載の評価方法。
【請求項５】
前記第１工程は、前記第１領域で正反射した第１反射光を前記第１受光素子で受光するとともに、前記第１領域で散乱反射した第３反射光を第３受光素子で受光する工程を、さらに有しており、
前記第１結果は、前記第１受光素子の出力と前記第３受光素子の出力とを演算処理した結果である、請求項１〜４のいずれか１つに記載の評価方法。
【請求項６】
前記第１結果は、前記第１受光素子の出力と前記第３受光素子の出力との比である、請求項５に記載の評価方法。
【請求項７】
前記第２工程は、前記第２領域で正反射した第２反射光を前記第２受光素子で受光するとともに、前記第２領域で散乱反射した第４反射光を第４受光素子で受光する工程を、さらに有しており、
前記第２結果は、前記前記第２受光素子の出力と前記第４受光素子の出力とを演算処理した結果である、請求項１〜６のいずれか１つに記載の評価方法。
【請求項８】
前記第２結果は、前記第２受光素子の出力と前記第３受光素子の出力との比である、請求項７に記載の評価方法。
【請求項９】
前記評価対象物は、薬の錠剤である、請求項１〜８のいずれか１つに記載の評価方法。
【請求項１０】
前記評価対象物を製造する工程と、
製造した前記評価対象物を請求項１〜９のいずれか１つに記載された評価方法によって評価する工程と、
前記評価対象物の評価結果に基づいて、評価対象物の製造条件を調整する工程と、
新たな製造条件に基づいて評価対象物を製造する工程と、を備える製造方法。
【請求項１１】
請求項１〜９のいずれか１つに記載された評価方法を有する評価手段と、
前記評価方法による評価結果に基づいて、評価対象物の製造条件を調整する調整手段と、を備える製造装置。
【請求項１２】
評価対象物の表面の、第１領域に発光素子から光を照射して、第１領域で反射した第１反射光を受光素子で受光する第１工程と、
前記受光素子からの出力に基づく前記第１反射光の強度を演算処理し、第１結果を出力する第２工程と、
前記表面の、第１領域と異なる第２領域に前記発光素子から光を照射して、第２領域で反射した第２反射光を前記受光素子で受光する第３工程と、
前記受光素子からの出力に基づく前記第２反射光の強度を演算処理し、第２結果を出力する第４工程と、
前記第１結果と前記第２結果とをさらに演算処理し、第３結果を出力する第５工程と、
前記第３結果を評価基準と比較することによって、前記評価対象物を評価する第６工程と、を備える評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、評価方法、製造方法および製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、薬の錠剤などを評価する際には、照明装置、カメラ、および画像処理装置などから構成される画像評価装置が用いられてきた（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１３９４４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような画像評価装置を用いた評価では、粉体成形物の外形を評価することはできるが、表面状態を評価することができなかった。そこで、粉体成形物の表面状態を評価することが求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一つの態様の評価方法は、評価対象物の表面の、第１領域に第１発光素子から光を照射して、第１領域で反射した反射光を第１受光素子で受光する第１工程と、
前記表面の、第１領域と異なる第２領域に第２発光素子から光を照射して、第２領域で反射した反射光を第２受光素子で受光する第２工程と、
前記第１受光素子からの出力に基づいて第１結果を出力する第３工程と、
前記第２受光素子からの出力に基づいて第２結果を出力する第４工程と、
前記第１結果と前記第２結果とをさらに演算処理し、第３結果を出力する第５工程と、
前記第３結果を第１評価基準と比較することによって、前記評価対象物を評価する第６工程と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の一つの態様の評価方法によれば、粉体成形物の表面状態を評価することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の一実施形態に係る評価方法を示すフローチャートである。
【図２】本発明の一実施形態に係る評価システムの構成を示す構成図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る光学センサの構成を示す断面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る光学センサの構成を示す断面図であり、発光素子の部分を拡大した断面図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る評価装置の構成を示す構成図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る評価装置における、支持板と光学センサとの位置関係を示した上面図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る評価装置によって測定される対象物の測定領域について説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
＜評価装置＞
本発明の一実施形態に係る評価方法を実施する評価システムについて説明する。
【０００９】
評価システム100は、図２に示すように、信号処理装置２と第１光学センサ６と第２光学センサ７とを備えている。信号処理装置２は、増幅器５とＡ／Ｄ（Analog/Digital）変換器４と演算処理装置（ＣＰＵ）３とを備えている。
【００１０】
増幅器５は、光学センサ６，７からの出力に基づく光強度情報のアナログ信号を増幅することができる。増幅器５は、例えば、アンプ回路であればよい。Ａ／Ｄ変換器４は、アナログ信号からデジタル信号へと変換することができる。ＣＰＵ３は、光強度情報を用いて演算および判定等を行うことができる。
【００１１】
第１光学センサ６は、第１発光素子８と第１受光素子10と第３受光素子12とを備えている。第１光学センサ６は、第１領域14に光を照射する。そして、第１受光素子10は、第１領域14で正反射された光（第１反射光16）を受光し、第３受光素子12は、第１領域14で散乱反射された光（第３反射光18）を受光することができる。
【００１２】
第２光学センサ７は、第２発光素子９と第２受光素子11と第４受光素子13とを備えている。第２光学センサ７は、第２領域15に光を照射する。そして、第２受光素子11は、第２領域15で正反射された光（第２反射光17）を受光し、第４受光素子13は、第２領域15で散乱反射された光（第４反射光19）を受光することができる。
【００１３】
発光素子８，９は、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）またはレーザーダイオード（ＬＤ）などを使用することができる。受光素子10，11，12，13は、例えばフォトダイオード（ＰＤ）またはフォトトランジスタ（ＰＴ）などを使用することができる。
【００１４】
以上より、評価システム100は、評価対象物１の表面状態を評価することができる。
【００１５】
＜評価方法＞
以下、図１のフローチャートを用いて、本発明の一実施形態の評価方法の、フローの一例について説明する。本発明の一実施形態の評価方法を使用すれば、評価対象物１の表面状態を評価することができる。評価対象物１の表面状態とは、例えば、評価対象物１の表面の粗さ、または表面の疎密度などであればよい。本開示の評価方法では、薬の錠剤の疎密度を評価する。
【００１６】
評価システム100において、評価システム100によって表面状態が評価される評価対象物１を載置固定する。
【００１７】
評価対象物１は、測定面20を有している。測定面20は、測定面20の中央部に位置する第１領域14と、測定面20の第１領域14よりも外側に位置する第２領域15とを有していてもよい。また、第１領域14は、測定面20の中心を含んでいてもよい。また、第２領域15は、測定面20の端部を含んでいてもよい。
【００１８】
評価対象物１は、例えば、粉体成形物または金属であればよい。具体的には、粉体成形物としては、薬の錠剤またはセラミック製品などであればよい。また、評価対象物１は、測定面20が平面または曲面である物であればよい。測定面20が曲面である物の場合、測定面20は、例えば凸曲面または凹曲面であってもよい。
【００１９】
本開示の評価対象物１は、凸曲面の上下面を有した物である。また、本開示の評価対象物１の平面形状は円状であり、円の中心は凸曲面の頂部に位置している。本開示の評価対象物１は、具体的には、例えば薬の錠剤などであってもよい。なお、本開示の評価方法は、薬の錠剤の評価に限定されるものではない。例えば、評価対象物１は、サプリメントなどの健康食品または菓子類などであってもよく、錠剤を打錠する打錠器の金型などであってもよい。
【００２０】
本開示の評価対象物１では、上面が測定面20になっており、第１領域14は上面の頂部を含んでいる。また、評価対象物１を平面視したときに、第１領域14は例えば円状であり、第２領域15は、例えば環状であってもよい。
【００２１】
次に、評価対象物１の表面の第１領域14に第１発光素子８から光を照射する（ステップＳ１）。そして、第１反射光16を第１受光素子１０で受光する（ステップＳ２）。また、第３反射光18を第３受光素子12で受光する（ステップＳ３）。なお、１回の評価において、第１領域14への光の照射は、複数回行なわれてもよいし、１回行なわれてもよい。
【００２２】
次に、第１受光素子10からの出力に基づく第１反射光16の強度と、第３受光素子12からの出力に基づく第３反射光18の強度とを演算処理して得られた、第１結果を出力する（ステップＳ４）。第１結果は、例えば、第１反射光16の強度と第３反射光18の強度との比率（第１反射光16の強度／第３反射光18の強度）を用いることができる。なお、本開示の第１光学センサ６では、第１反射光16および第３反射光18の強度は、第１受光素子10および第３受光素子12で光を受光した時の電圧値として出力される。
【００２３】
次に、評価対象物１の表面の、第２領域15に第２発光素子９から光を照射する（ステップＳ６）。そして、第２反射光17を第２受光素子11で受光する（ステップＳ７）。また、第４反射光19を第４受光素子13で受光する（ステップＳ８）。なお、１回の評価において、第２領域15への光の照射は、複数回行なわれてもよいし、１回行なわれてもよい。
【００２４】
次に、第２受光素子11からの出力に基づく第２反射光17の強度と、第４受光素子13からの出力に基づく第４反射光19の強度とを演算処理して得られた、第２結果を出力する（ステップＳ９）。第２結果は、例えば第２反射光17の強度と第４反射光19の強度との比率（第２反射光17の強度／第４反射光19の強度）を用いることができる。なお、本開示の第２光学センサ７では、第２反射光17および第４反射光19の強度は、第２受光素子11および第４受光素子13で光を受光した時の電圧値として出力される。
【００２５】
次に、第１結果と第２結果とをさらに演算処理して得られた、第３結果を出力する（ステップＳ11）。第３結果としては、例えば、第１結果と第２結果との比率（第１結果／第２結果）を用いることができる。そして、第３結果を予め定める第１評価基準と比較することによって評価結果の良否を判定し（ステップＳ12）、良判定が成された場合には良品判定を行い（ステップＳ13）、不良判定が成された場合には不良品判定を行い（ステップＳ14）、評価を終了する。
【００２６】
本発明の一実施形態に係る評価方法では、第３結果として第１結果と第２結果との比率を用いている。その結果、例えば、錠剤表面において、薬剤成分が均一または均一に近い状態で混合されているかを評価することができる。すなわち、第３結果が1.0を含む予め定める数値範囲である第１評価基準内の数値であれば、薬剤成分が均一に混じっているとみなして良品と判断することができる。このとき、第１評価基準は、例えば、0.9〜1.9等に設定される。
【００２７】
なお、例えば錠剤においては、圧縮により生成された表面および内部の密度分布が、硬度や磨耗度、崩壊性や溶出性等の重要品質特性に大きく影響する。したがって、このような評価対象物１においては、表面の疎密度を把握することが重要である。
【００２８】
また、第１評価基準は、1.0を含む数値範囲である場合に限られない。評価対象物１によって、第１測定領域14と第２測定領域15との間において、表面状態に差があることが重要であれば、任意の数値以上、または任意の数値以下に設定されていてもよい。
【００２９】
本開示の評価方法では、第１結果と予め定める第２評価基準とを比較することによって、評価対象物１の第１領域14の評価結果の良否を判定してもよい（ステップＳ５）。その結果、第１領域14の表面状態の異常を評価することができる。ステップＳ５で、評価対象物１の第１領域14に良判定が成された場合には、第２領域15の評価に移行してもよいし、ステップＳ11に移行してもよい。評価対象物１に不良判定が成された場合には不良品判定を行い（ステップＳ14）評価を終了する。
【００３０】
本開示の評価方法では、第２結果と予め定める第３評価基準とを比較することによって、評価対象物１の第２領域15の評価結果の良否を判定してもよい（ステップＳ10）。その結果、第２領域15の表面状態の異常を評価することができる。ステップＳ10で、評価対象物１の第２領域15に良判定が成された場合にはステップＳ11に移行してもよい。評価対象物１に不良判定が成された場合には不良品判定を行い（ステップＳ14）評価を終了する。
【００３１】
本開示の評価方法では、第２評価基準または第３評価基準、あるいは第２評価基準および第３評価基準は、打錠器の金型導入時の測定値に定めてもよい。その結果、例えば、打錠器の金型の摩耗度をモニタリングすることができ、金型の交換時期を見極めることができる。このとき、例えば、第１結果または第２結果が、第２評価基準または第３評価基準よりも90％以下であれば、金型の交換時期であると判断することができる。
なお、第２評価基準と第３評価基準は同じ値でもよい。
【００３２】
なお、第１領域14の評価（ステップＳ１〜Ｓ５）と、第２領域15の評価（ステップＳ６〜Ｓ10）とは、同時に並行して行われてもよい。この場合には、ステップＳ１〜Ｓ５の工程と、ステップＳ６〜Ｓ10の工程とが同時に並行して行われ、両方の工程が終了してから、第３結果を出力するステップＳ11と、第３結果の良否を判定するステップＳ12とに移行する。そして、最後に、良品判定を行うステップＳ13、または不良品判定を行うステップＳ14が行われた後、評価を終了する。
【００３３】
なお、第１領域14の評価結果を判定するステップＳ５と、第２領域15の評価結果を判定するステップＳ10とを行わずに、第３結果の良否を判定するステップＳ12のみによって評価結果の良否を判定してもよい。
【００３４】
また、本実施形態の評価システム100は、第１領域14を測定する第１光学センサ６と、第２領域15を測定する第２光学センサ７との、２つの光学センサを備えているが、１つの光学センサを用いて第１領域14と第２領域15との両方を測定する構成とすることもできる。
【００３５】
この場合には、まず第１領域14を測定するように、評価対象物１に対する光学センサの相対的な位置と姿勢を固定して、第１領域14の測定を行う。そして、第２領域15を測定するように、評価対象物１に対する光学センサの相対的な位置と姿勢を変更した後、固定して、第２領域15の測定を行う。なお、評価対象物１が薬の錠剤である場合、評価システム100は、本実施形態の評価方法による評価結果に基づいて、錠剤の打錠時の圧力または締め固め時間を調整する調整手段をさらに備えてもよい。
【００３６】
発光素子８，９からの光の照射は、非連続に行なってもよい。言い換えれば、発光素子８，９は、短時間パルスで駆動し、点滅させながら使用してもよい。その結果、発光素子８，９から常に光を照射する場合と比較して、発光素子８，９の劣化を低減することができる。
【００３７】
発光素子８，９の光の照射を非連続に行なう場合、第１発光素子８の点滅の間隔は、第２発光素子９の点滅の間隔よりも長くてもよい。ここで、本開示の評価対象物１では、第１領域14の面積が第２領域15の面積よりも小さい。したがって、第１発光素子８の光の照射時間は、第２発光素子９の光の照射時間よりも短くてもよく、第１発光素子８の劣化を低減することができる。
【００３８】
発光素子８，９の光の照射を非連続に行なう場合、第１発光素子８の点滅の間隔は、第２発光素子９の点滅の間隔と同じでもよい。その結果、発光素子８，９のパルス駆動をかが容易にすることができる。
【００３９】
第２領域15への光の照射は、評価対象物１を移動させながら、複数回行なってもよい。その結果、評価領域を広げることができ、第２領域15の評価精度を向上させることができる。なお、この場合、評価対象物１は、１回転すればよい。
【００４０】
第２発光素子９を点滅させる場合、第２発光素子９の光の照射領域が、１つ前の点滅における第２発光素子９の光の照射領域と重なっていてもよい。その結果、評価領域を広げることができ、第２領域15の評価精度を向上させることができる。
【００４１】
第２発光素子９を点滅させる場合、１回の測定において、ステップＳ５〜Ｓ１４を複数回繰り返してもよい。その結果、評価精度を向上させることができる。
【００４２】
第２発光素子９を点滅させる場合、１回の測定において、ステップＳ５〜Ｓ１４を１回だけ行なってもよい。その結果、信号処理の時間を短縮することができる。なお、この場合、第２発光素子９の光の照射を１回だけ行ない、１回の測定結果を第２結果としてもよい。また、第２発光素子９の光の照射を複数回行ない、複数回の平均値を第２結果としてもよい。
【００４３】
第１発光素子８と第２発光素子９は、交互に発光させてもよい。その結果、一方が発光している時には他方は消灯しているので、それぞれの光が迷光となって受光されることを低減することができる。
【００４４】
＜評価装置＞
本発明に係る評価システムを備える評価装置について、図５〜７を参照しつつ説明する。図５は、本実施形態に係る評価装置50の概略を示した斜視図である。図６は、本実施形態に係る評価装置50における支持板51と光学センサ６，７との位置関係を示した上面図である。図７は、本実施形態に係る評価装置50によって測定される評価対象物１の測定領域について説明する図であり、図中の矢印は評価対象物１の回転方向を示す。
【００４５】
評価装置50は、図５に示すように、光学センサ６，７と支持板51とを備えている。光学センサ６，７は、発光素子８，９と受光素子10，11，12，13とを備えており、評価対象物１に光を照射して評価対象物１で反射した反射光を受光することができる。支持板５１は評価対象物１を支持することができる。すなわち、評価対象物１は、支持板５１に載置される。光学センサ６，７は、図５に示すように、支持板５１の上方に位置しており、支持板５１上の評価対象物１へ光を照射することができる。その結果、評価装置５０は、評価対象物１の表面状態を評価することができる。
【００４６】
本開示の光学センサ６，７は、１つの基板30（ウェハ）上に発光素子８，９と受光素子10，11，12，13とを形成している。言い換えれば、発光素子８，９と受光素子10，11，12，13とが一体的に形成されている。すなわち、発光素子８，９は、一導電型を呈する半導体材料から成る基板30の上面に、複数の半導体層を積層して形成されている。そして、受光素子10，11，12，13は、基板30の上面における発光素子８，９に隣接した領域に、逆導電型の不純物をドーピングすることによって形成されている。このように、発光素子８，９および受光素子10，11，12，13を、１つの基板30上に形成することによって、発光素子８，９および受光素子10，11，12，13を近接して配置することができる。その結果、光学センサ６，７を小型化することができ、例えば錠剤等の小さい物を測定する際でも、複数の光学センサ６，７を同時に使用して測定することができる。
【００４７】
基板30は、例えば、シリコン（Ｓｉ）ウェハにｎ型の不純物またはｐ型の不純物をドーピングしたものが使用される。本開示の基板30は、ｎ型の半導体材料で形成される。したがって、基板30は、シリコン（Ｓｉ）ウェハにｎ型の不純物をドーピングしたものである。ｎ型の不純物としては、例えばリン（Ｐ）、窒素（Ｎ）、砒素（Ａｓ）、アンチモン（Ｓｂ）またはビスマス（Ｂｉ）などが挙げられる。発光素子３１の発する光の波長は、例えば0.7μｍ以上2.5μｍ以下に設定されている。
【００４８】
本開示の光学センサ６，７は、基板30上に配されて、発光素子８，９および受光素子10，11，12，13に電気的に接続した電極パターン33を有している。電極パターン33は、発光素子８，９が駆動するための電流を供給したり、受光素子10，11，12，13で光を受光することによって発生する電流を取り出したりしている。
【００４９】
発光素子８，９は、図４に示すように、基板30上に、バッファ層31ａ、ｎ型コンタクト層31ｂ、ｎ型クラッド層31ｃ、活性層31ｄ、ｐ型クラッド層31ｅおよびｐ型コンタクト層31ｆが順次積層されて形成されている。
【００５０】
バッファ層31ａは、基板30とｎ型コンタクト層31ｂとの格子定数の差を緩和することができる。バッファ層31ａ、例えばガリウム砒素（ＧａＡｓ）などで形成される。
【００５１】
ｎ型コンタクト層31ｂは、発光素子８，９と電極パターン33の導通させることができる。ｎ型コンタクト層31ｂは、例えば、ガリウム砒素（ＧａＡｓ）に、ｎ型不純物であるシリコン（Ｓｉ）またはセレン（Ｓｅ）などをドーピングして形成している。
【００５２】
ｎ型クラッド層31ｃは、活性層31ｄに正孔を閉じ込めるものである。ｎ型クラッド層３１ｃは、例えばアルミニウムガリウム砒素（ＡｌＧａＡｓ）に、ｎ型不純物であるシリコン（Ｓｉ）またはセレン（Ｓｅ）などをドーピングして形成している。
【００５３】
活性層31ｄは、電子および正孔が集中して再結合することによって光を発することができる。活性層31ｄは、例えば、アルミニウムガリウム砒素（ＡｌＧａＡｓ）などで形成している。例えばアルミニウムガリウム砒素（ＡｌＧａＡｓ）に、ｎ型不純物であるシリコン（Ｓｉ）またはセレン（Ｓｅ）などをドーピングして形成している。
【００５４】
ｐ型クラッド層31ｅは、活性層31ｄに電子を閉じ込めることができる。ｐ型クラッド層31ｅは、例えば、アルミニウムガリウム砒素（ＡｌＧａＡｓ）に、ｐ型不純物である亜鉛（Ｚｎ）、マグネシウム（Ｍｇ）または炭素（Ｃ）などをドーピングして形成している。
【００５５】
ｐ型コンタクト層31ｆは、発光素子８，９と電極パターン３３の導通させることができる。ｐ型コンタクト層31ｆは、例えば、アルミニウムガリウム砒素（ＡｌＧａＡｓ）に、ｐ型不純物である亜鉛（Ｚｎ）、マグネシウム（Ｍｇ）または炭素（Ｃ）などをドーピングして形成している。
【００５６】
ここで、本開示の光学センサ６，７では、１つの基板30に発光素子８，９と受光素子10，11，12，13が一体的に形成されていることから、評価対象物１に対する基板30の相対的な位置と姿勢のみのよって、光学センサの受発光の光路がすべて決定される。その結果、構成部材の位置および姿勢の調整が容易になるとともに、評価の繰返し再現精度が向上し、作業効率を向上させることができる。また、発光素子８，９と受光素子10，11，12，13との間の距離は、例えば500μｍ以上3000μｍ以下に設定され、被測定部への光の入射角および被測定部からの光の反射角は、１度以上20度以下に設定される。その結果、評価の際に、評価対象物１の表面への光の入射角および反射角を小さくすることができるので、表面の微細な凹凸をも評価することが可能となる。
【００５７】
なお、発光素子８，９によって発光される光および、受光素子10，11，12，13によって受光される光は、レンズ（図示せず）によって集光され、レンズの焦点距離によって光学センサと被測定部との間の距離が決定される。ここで、レンズの焦点距離は、例えば、1000μｍ以上15000μｍ以下に設定される。また、発光素子８，９の照射領域は、レンズにより集光された照射領域となり、例えば、スポット径が100μｍ以上1000μｍ以下に設定される。その結果、適切な範囲の表面の凹凸を評価することが可能となる。なお、受光素子10，11，12，13の受光面のサイズは、例えば、レンズの倍率にかけて200μｍ以上7000μｍ以下に設定される。その結果、反射光の集光位置が変動してもより小さい誤差で光強度を検出することが可能となる。
【００５８】
支持板51は、評価対象物１を支持することができる。支持板51は、上面の中央部から上下方向に伸びた回転軸の周りを回転可能である。評価対象物１は、支持板51の上面の中央部に載置される。そして、例えば、評価対象物１の曲面の頂点が支持板51の回転軸上に位置するように配置してもよい。その結果、支持板51の回転に合わせて評価対象物１を回転させることができ、評価対象物１の回転方向に沿った領域の表面状態を測定することができる。支持板５１は、例えばアルミ等の金属材料で形成される。
【００５９】
第１照射領域Ｒ１と第２照射領域Ｒ２とは、回転軸を挟むように対向して位置していてもよい。その結果、第１照射領域Ｒ１と第２照射領域Ｒ２との距離を大きく確保することができ、第１光学センサ６および第２光学センサ７のそれぞれの光が、迷光として他方の光学センサで受光されることを低減することができる。第１光学センサ６の第１測定領域Ｒａは、図７に示すように、第２光学センサ７の第２測定領域Ｒｂと離れて配されていてもよい。その結果、測定領域同士の一部が重複している場合と比較して、広範囲に測定をすることができる。
【００６０】
一方で、第１光学センサ６の第１測定領域Ｒａの外側の縁部は、第２光学センサ７の第２測定領域Ｒｂの内側の縁部と重なっていてもよい。その結果、評価対象物１の表面状態を隙間なく測定することができ、より詳細な測定をすることができる。
【００６１】
評価装置50は、上下方向に伸びて評価装置50の支柱となる支持部材53と、支持部材53から平面方向に伸びて光学センサ６，７を固定する固定部材54とをさらに備えている。支持部材53は、例えば柱状または板状に形成されている。支持部材53は、例えばアルミ等の金属材料で形成される。
固定部材54は、一端部が支持部材53に固定されており、他端部が支持板51の上方の領域に位置している。固定部材54の他端部には、樹脂材料から成る接着剤を介して光学センサが取り付けられている。光学センサは、固定部材54を挟んで支持板51に対向するように、固定部材54に取り付けられている。そして、固定部材54は他端部に開口を有しており、光学センサは、固定部材54の開口を介して評価対象物１に光を照射したり、反射光を受光したりする。
【００６２】
固定部材54は、例えば棒状または板状に形成されている。固定部材54は、例えばアルミ等の金属材料で形成される。また、固定部材54は、長手方向に沿った軸の周りを回転可能であってもよい。また、固定部材54は、支持板51の上面に沿った平面方向に移動可能であってもよい。
【００６３】
評価装置50は、支持板51を支える台座55をさらに備えていてもよい。台座55は、例えば、板状に形成されている、台座55は、例えばアルミ等の金属材料で形成される。
【００６４】
なお、評価対象物１を製造する工程においては、本発明の前述の評価方法による評価結果に基づいて、評価対象物１の製造条件を調整し、調整された新たな製造条件に基づいて評価対象物１を製造してもよい。この場合の製造方法は、評価対象物１を製造する工程と、本発明の前述の評価方法によって評価対象物１を評価する工程と、評価結果に基づいて評価対象物１の製造条件を調整する工程と、調整された新たな製造条件に基づいて評価対象物１を製造する工程と、を備える。また、この場合の製造装置は、本発明の前述の評価方法を有する評価手段と、評価結果に基づいて、評価対象物１の製造条件を調整する調整手段と、を備える。この場合の一つの実施態様の、製造条件の調整方法の例を以下に説明する。以下のような製造条件の調整方法を用いることにより、本発明の製造方法および製造装置を実現することができる。
【００６５】
粉体成形物の錠剤である評価対象物１に対しては、打錠器の締固め圧力が大きくなった場合、また打錠器の締固め時間が長くなった場合には、評価対象物１の表面の疎密度は、より密となり、正反射の強度を散乱反射の強度で除した正反射率が大きくなる。また、逆に、締固め圧力が小さくなった場合、また締固め時間が短くなった場合には、評価対象物１の表面の疎密度は、より疎となり、正反射率が小さくなる。したがって、正反射率を第１結果または第２結果として用いることにより、評価結果に基づいて、打錠器の締固め圧力や締固め時間を調整することができる。このような評価手段を用いることにより、本発明の製造方法および製造装置を実現することができる。
【００６６】
まず、オフラインの精密解析により良品と認定された評価対象物１の評価を行い、その評価結果を基準値として設定する。そして、評価対象物１を製造する工程において、正反射率を第１結果または第２結果として用いて評価対象物１を評価した結果、第１結果または第２結果が基準値よりも上回る場合には、打錠器の締固め圧力が大き過ぎるか、または締固め時間が長過ぎると判定することができる。この場合には、締固め圧力を小さくするか、または締固め時間を短くする等の調整を行う。また、逆に、第１結果または第２結果が基準値よりも下回る場合には、打錠器の締固め圧力が小さ過ぎるか、または締固め時間が短過ぎると判定することができる。この場合には、締固め圧力を大きくするか、または締固め時間を長くする等の調整を行う。このような調整手段を用いることにより、本発明の製造方法および製造装置を実現することができる。
【００６７】
また、錠剤を打錠する打錠器の金型導入時に、新品の金型を用いて打錠した錠剤を評価した結果を基準値として設定した場合には、前述の通り、打錠器の金型の摩耗度をモニタリングすることができ、金型の交換時期を見極めることができる。この場合には、第１結果または第２結果として用いられる正反射率が基準値よりも低下した場合には、金型が摩耗していると判定することができる。
【００６８】
また、第１領域と第２領域とで評価結果が大きく異なる場合には錠剤成分の混合ができていないと判定し、第１領域と第２領域とで評価結果は略同一であり、両方ともが評価基準から同じように外れている場合には、前述のように、締固め圧力または締固め時間の異常、もしくは金型が摩耗していると判定することも可能である。このようにして、錠剤の製造条件を調整し、また打錠器のメンテナンスの精度を向上させることによって、錠剤の生産性および生産品質を向上させることができる。
【００６９】
以上のように、反射光を利用して固体表面の疎密度を測定する光学式の評価装置を用いることにより、粉体や顆粒の圧縮により製造された製品の表面の疎密度を、簡便かつ定量的、高精度に評価することができる。したがって、粉体や顆粒を圧縮した際の密度分布の指標となる、表面の疎密度を、高速かつ正確に評価することができるので、硬度や磨耗度、崩壊性や溶出性等の重要品質特性を高速かつ正確に評価することが可能となる。また、打錠器を用いて錠剤を打錠する際の打錠圧力や締め固め時間の調整に評価結果を用いることも可能であり、さらに打錠器の金型の表面を評価することもできるので、錠剤の生産性および生産品質を向上させることができる。なお、本発明は以上の実施の形態の例および実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更を施すことは何等支障ない。
【符号の説明】
【００７０】
１      評価対象物
２      信号処理装置
３      演算処理装置
４      Ａ／Ｄ変換器
５      増幅器
６      第１光学センサ
７      第２光学センサ
８      第１発光素子
９      第２発光素子
１０    第１受光素子
１１    第２受光素子
１２    第３受光素子
１３    第４受光素子
１４    第１領域
１５    第２領域
１６    第１反射光
１７    第２反射光
１８    第３反射光
１９    第４反射光
２０    測定面
３０    基板
３１ａ  バッファ層
３１ｂ  ｎ型コンタクト層
３１ｃ  ｎ型クラッド層
３１ｄ  活性層
３１ｅ  ｐ型クラッド層
３１ｆ  ｐ型コンタクト層
３３    電極パターン
５０    評価装置
５１    支持板
５２    制御用回路
５３    支持部材
５４    固定部材
５５    台座
１００  評価システム
Ｒ１    第１照射領域
Ｒ２    第２照射領域
Ｒａ    第１測定領域
Ｒｂ    第２測定領域
【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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