Ｘ線検査装置
【課題】直接変換方式のＸ線センサの使用を前提として、分極の問題を解消して検出性能の低下を回避し得る、Ｘ線検査装置を得る。
【解決手段】Ｘ線検査装置１は、Ｘ線照射器７と、直接変換方式のＸ線センサを有するＸ線ラインセンサ８と、物品１２を搬送するベルトコンベア６と、Ｘ線ラインセンサ８へ印加するバイアス電圧を制御する制御部３０と、バイアス電圧を継続して印加している継続印加時間を検出する計時手段３５と、Ｘ線検査装置１の前段の処理装置２５に対してベルトコンベア６への物品１２の供給を停止させる停止制御部６０とを備える。継続印加時間が所定の時間を超えたことを計時手段３５が検出した場合、停止制御部６０は、前段の処理装置２５に対してベルトコンベア６への物品１２の供給を一時的に停止させる。
【解決手段】Ｘ線検査装置１は、Ｘ線照射器７と、直接変換方式のＸ線センサを有するＸ線ラインセンサ８と、物品１２を搬送するベルトコンベア６と、Ｘ線ラインセンサ８へ印加するバイアス電圧を制御する制御部３０と、バイアス電圧を継続して印加している継続印加時間を検出する計時手段３５と、Ｘ線検査装置１の前段の処理装置２５に対してベルトコンベア６への物品１２の供給を停止させる停止制御部６０とを備える。継続印加時間が所定の時間を超えたことを計時手段３５が検出した場合、停止制御部６０は、前段の処理装置２５に対してベルトコンベア６への物品１２の供給を一時的に停止させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ線検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、食品業界においては、食品への異物混入の有無を検査するためのＸ線検査装置に用いられるＸ線センサとして、間接変換方式のＸ線センサが広く使用されてきた。間接変換方式のＸ線センサでは、検査対象物を透過してきたＸ線はシンチレータによって可視光に変換され、シンチレータから発せられた可視光はフォトダイオードによって電気信号に変換される。
【０００３】
ところが、間接変換方式のＸ線センサでは、シンチレータ内部での光の散乱等に起因して空間分解能が低下するため、異物の検出性能が低いという欠点があった。その一方で、食品の安全に対する消費者の要求により、食品向けのＸ線検査装置においても高い検出性能が求められるようになってきた。間接変換方式のＸ線センサにおいても、照射するＸ線量を多くすることで、検出性能を高めることは可能である。しかしながら、照射Ｘ線量を多くすると、シンチレータを透過してフォトダイオードに照射されるＸ線量も増大する。その結果、フォトダイオードの耐久性が低下し、部品交換の頻度が高くなるため、ユーザの経済的負担が大きくなってしまう。
【０００４】
このような事情から、食品業界においても今後は、間接変換方式ではなく直接変換方式のＸ線センサの実用化が期待されている。直接変換方式のＸ線センサは、現在では主に医療分野でＣＴ装置等に使用されており、テルル化カドミウム（ＣｄＴｅ）を用いた半導体センサ（ＣｄＴｅセンサ）が知られている。例えば下記特許文献１に、ＣｄＴｅセンサを用いたＣＴ装置の一例が開示されている。また、例えば下記特許文献２に、ＣｄＴｅセンサを用いた放射線検出方法の一例が開示されている。直接変換方式のＸ線センサは、シンチレータを備えておらず、検査対象物を透過してきたＸ線は、直接的に電気信号に変換される。直接変換方式のＸ線センサは、シンチレータによる光の散乱の影響がないために空間分解能が高く、しかもＸ線の変換効率も高いため、間接変換方式のＸ線センサと比べて、少ない照射Ｘ線量で高精細な画像を得ることができる。そのため、照射Ｘ線量を抑えることができるため、Ｘ線の照射に起因する半導体センサの耐久性の低下も抑制できる。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２９４８４４号公報
【特許文献２】特許第３１５１４８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のように食品業界においても直接変換方式のＸ線センサの実用化が期待されているが、食品業界で直接変換方式のＸ線センサを使用する場合、特有の問題がある。つまり、食品業界では、医療分野のＣＴ装置等とは異なり、Ｘ線検査装置が長時間連続して使用されるという事情がある。食品工場によっては終日稼働される製造ラインもあり、そのような製造ラインに組み込まれたＸ線検査装置は、必然的に終日稼働されることになる。
【０００７】
直接変換方式のＸ線センサが連続して長時間使用されると、分極（ポラリゼーション）の影響が大きくなる。分極が生じると、Ｘ線センサの感度が低下し、その結果、Ｘ線検査装置の検出性能も低下する。従って、食品業界において直接変換方式のＸ線センサを使用する場合には、長時間の連続稼働を想定しつつも、分極の問題を解消して検出性能の低下を回避する必要がある。
【０００８】
本発明はかかる事情に鑑みて成されたものであり、直接変換方式のＸ線センサの使用を前提として、分極の問題を解消して検出性能の低下を回避し得る、Ｘ線検査装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１の発明に係るＸ線検査装置は、検査対象である物品にＸ線を照射し、前記物品を透過してきたＸ線を検出することにより、前記物品に対する検査を実行するＸ線検査装置であって、Ｘ線照射部と、Ｘ線を直接的に電気信号に変換するタイプのＸ線センサを有するＸ線検出部と、前記物品が前記Ｘ線照射部と前記Ｘ線検出部との間のＸ線照射領域を通過するように、前記物品を搬送する搬送部と、前記Ｘ線センサへ印加するバイアス電圧を制御する第１の制御部と、前記バイアス電圧を継続して印加している継続印加時間を検出する時間検出部と、前記Ｘ線検査装置の前段の処理装置に対して前記搬送部への前記物品の供給を停止させる停止制御部とを備え、前記継続印加時間が所定の時間を超えたことを前記時間検出部が検出した場合、前記停止制御部は、前記前段の処理装置に対して前記搬送部への物品の供給を一時的に停止させることを特徴とする。
【００１０】
第２の発明に係るＸ線検査装置は、第１の発明に係るＸ線検査装置において特に、前記継続印加時間が前記所定の時間を超えたことを前記時間検出部が検出した場合、前記第１の制御部は、前記Ｘ線センサへの実効的なバイアス電圧の印加を停止することを特徴とする。
【００１１】
第３の発明に係るＸ線検査装置は、第２の発明に係るＸ線検査装置において特に、前記物品が前記搬送部上に存在しているか否かを検出する物品検出部をさらに備え、前記継続印加時間が前記所定の時間以下であっても、前記第１の制御部は、前記物品検出部からの検出信号に基づき、前記物品が前記搬送部上に存在していない期間内に、前記Ｘ線センサへの実効的なバイアス電圧の印加を停止することを特徴とする。
【００１２】
第４の発明に係るＸ線検査装置は、第２の発明に係るＸ線検査装置において特に、前記Ｘ線照射部からのＸ線の照射を制御する第２の制御部をさらに備え、前記継続印加時間が前記所定の時間を超えたことを前記時間検出部が検出した場合、前記第２の制御部は、前記Ｘ線照射部からのＸ線の照射を停止することを特徴とする。
【００１３】
第５の発明に係るＸ線検査装置は、第４の発明に係るＸ線検査装置において特に、前記物品が前記搬送部上に存在しているか否かを検出する物品検出部をさらに備え、前記継続印加時間が前記所定の時間以下であっても、前記第２の制御部は、前記物品検出部からの検出信号に基づき、前記物品が前記搬送部上に存在していない期間内に、前記Ｘ線照射部からのＸ線の照射を停止することを特徴とする。
【００１４】
第６の発明に係るＸ線検査装置は、第１の発明に係るＸ線検査装置において特に、前記継続印加時間が前記所定の時間を超えたことを前記時間検出部が検出した場合に、前記Ｘ線センサへの実効的なバイアス電圧の印加を停止させる操作を行うべきことを作業者に報知する、報知手段をさらに備えることを特徴とする。
【００１５】
第７の発明に係るＸ線検査装置は、第６の発明に係るＸ線検査装置において特に、前記物品が前記搬送部上に存在しているか否かを検出する物品検出部をさらに備え、前記継続印加時間が前記所定の時間以下であっても、前記報知手段は、前記物品検出部からの検出信号に基づき、前記物品が前記搬送部上に存在していない期間内に、前記Ｘ線センサへの実効的なバイアス電圧の印加を停止させる操作を行うべきことを作業者に報知することを特徴とする。
【００１６】
第８の発明に係るＸ線検査装置は、第６の発明に係るＸ線検査装置において特に、前記継続印加時間が前記所定の時間を超えたことを前記時間検出部が検出した場合、前記報知手段はさらに、前記Ｘ線照射部からのＸ線の照射を停止させる操作を行うべきことを作業者に報知することを特徴とする。
【００１７】
第９の発明に係るＸ線検査装置は、第８の発明に係るＸ線検査装置において特に、前記物品が前記搬送部上に存在しているか否かを検出する物品検出部をさらに備え、前記継続印加時間が前記所定の時間以下であっても、前記報知手段は、前記物品検出部からの検出信号に基づき、前記物品が前記搬送部上に存在していない期間内に、前記Ｘ線照射部からのＸ線の照射を停止させる操作を行うべきことを作業者に報知することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
第１〜第９の発明に係るＸ線検査装置によれば、時間検出部は、バイアス電圧を継続して印加している継続印加時間を検出する。そして、継続印加時間が所定の時間を超えたことを時間検出部が検出した場合には、停止制御部によって、前段の処理装置から搬送部への物品の供給が一時的に停止される。従って、それまでの連続使用によってＸ線センサに分極が生じていたとしても、物品の供給が停止されている期間内にバイアス印加を停止することによって、Ｘ線センサの特性を初期特性に回復させることができるため、検出性能が低下することを回避できる。
【００１９】
特に第２の発明に係るＸ線検査装置によれば、バイアス印加の停止が第１の制御部によって自動的に行われるため、分極状態からの回復動作を確実に実行することができる。
【００２０】
特に第３の発明に係るＸ線検査装置によれば、物品が搬送部上に存在していない期間内にバイアス印加の停止動作を実行することにより、未検査物品の発生を回避できるとともに、停止制御部による物品供給の停止動作の実行頻度を抑制することが可能となる。
【００２１】
特に第４の発明に係るＸ線検査装置によれば、Ｘ線照射部からのＸ線の照射を停止することにより、Ｘ線の照射に起因するＸ線源及びＸ線センサの劣化の進行を抑制することが可能となる。
【００２２】
特に第５の発明に係るＸ線検査装置によれば、物品が搬送部上に存在していない期間内にＸ線照射の停止動作を実行することにより、未検査物品の発生を回避できる。
【００２３】
特に第６の発明に係るＸ線検査装置によれば、作業者がバイアス印加の停止操作を行うことにより、Ｘ線センサを分極状態から回復させることができる。
【００２４】
特に第７の発明に係るＸ線検査装置によれば、物品が搬送部上に存在していない期間内にバイアス印加の停止操作が行われることにより、未検査物品の発生を回避できるとともに、停止制御部による物品供給の停止動作の実行頻度を抑制することが可能となる。
【００２５】
特に第８の発明に係るＸ線検査装置によれば、作業者がＸ線照射の停止操作を行うことにより、Ｘ線の照射に起因するＸ線源及びＸ線センサの劣化の進行を抑制することが可能となる。
【００２６】
特に第９の発明に係るＸ線検査装置によれば、物品が搬送部上に存在していない期間内にＸ線照射の停止操作が行われることにより、未検査物品の発生を回避できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、異なる図面において同一の符号を付した要素は、同一又は相応する要素を示すものとする。
【００２８】
図１は、本発明の実施の形態に係るＸ線検査装置１の全体構成を模式的に示す正面図である。図１に示すように、Ｘ線検査装置１は、上部筐体２、シールドボックス３、及び下部筐体４を備えている。上部筐体２には、タッチパネル機能付きのモニタ（表示・入力部５）と、リセットスイッチ５０と、スピーカ５１とが設けられている。
【００２９】
シールドボックス３は、Ｘ線が外部に漏洩することを防止する機能を有する。シールドボックス３内には、Ｘ線照射部７とＸ線検出部８とが配設されている。Ｘ線照射部７は、検査対象物である食品等の物品１２に対してＸ線を照射する。Ｘ線検出部８は、Ｘ線照射部７から照射されて物品１２を透過してきたＸ線を検出する。物品１２内に異物が混入していると、その異物の混入箇所において、Ｘ線検出部８が検出するＸ線の強度が極端に低下する。これにより、異物の大きさや混入箇所を特定することができる。
【００３０】
また、シールドボックス３内には、ベルトコンベア６が配設されている。ベルトコンベア６は、物品１２がＸ線照射部７とＸ線検出部８との間のＸ線照射領域１００（図２参照）を通過するように、物品１２を搬送する。ベルトコンベア６の上流端部（即ち物品搬入口１７付近のシールドボックス３の外部）には、Ｘ線検査装置１の上流の処理装置２５からＸ線検査装置１に物品１２が供給されたことを検知するためのフォトセンサ１５が設けられている。つまり、フォトセンサ１５は、物品１２がベルトコンベア６の上流端に到達したことを検出することができる。シールドボックス３には、ベルトコンベア６の上流端近傍に物品搬入口１７が、下流端近傍に物品搬出口１８が、それぞれ設けられている。
【００３１】
下部筐体４内には、Ｘ線検査装置１の動作制御やデータ処理を行うためのコンピュータ９が配設されている。
【００３２】
ベルトコンベア６の上流側には、物品１２を上流の処理装置２５からＸ線検査装置１に搬入するためのベルトコンベア１０が設けられている。ベルトコンベア６の下流側には、検査後の物品１２をＸ線検査装置１から搬出するためのベルトコンベア１１が設けられている。ベルトコンベア１１には、例えば、Ｘ線検査装置１による検査結果に基づいて良品と不良品とを振り分けるための任意の振分機構２０が配設されている。
【００３３】
図２は、図１に示したシールドボックス３の内部構成を示す斜視図である。ベルトコンベア６の上方には、Ｘ線照射部７としてのＸ線照射器（以下「Ｘ線照射器７」とも称す）が配設されている。ベルトコンベア６の下方には、Ｘ線検出部８としてのＸ線ラインセンサ（以下「Ｘ線ラインセンサ８」とも称す）が配設されている。Ｘ線ラインセンサ８は、直線状に並設された複数のＸ線検出素子８ａを備えている。複数のＸ線検出素子８ａは、ベルトコンベア６の短辺方向、即ち、ベルトコンベア６による物品１２の搬送方向に直交する方向に沿って並設されている。図２においてＸ線照射領域１００として示すように、Ｘ線照射器７は、Ｘ線ラインセンサ８に向かって、扇形状にＸ線を照射する。
【００３４】
Ｘ線検出素子８ａは直接変換方式のＸ線センサであり、照射されたＸ線を、ＣｄＴｅ等から成るＸ線変換膜によって直接的に電気信号に変換する。直接変換方式のＸ線センサでは、バイアス電圧が印加されたＸ線変換膜にＸ線が照射されると、照射されたＸ線量に応じてＸ線変換膜内に電荷（電子−正孔対）が励起され、電流が流れる。その電流値が電流／電圧変換回路によって電圧値に変換されて、データとして出力される。
【００３５】
図３は、Ｘ線ラインセンサ８へのバイアス印加回路を示す回路図である。電源４０は、Ｘ線ラインセンサ８を動作させることが可能なバイアス電圧（以下「実効的なバイアス電圧」とも称する）を供給する。電源４０とＸ線ラインセンサ８との間には、トランジスタ又は半導体リレー等から成るスイッチ３１が接続されている。スイッチ３１がＯＮされている場合には、電源４０からＸ線ラインセンサ８にバイアス電圧が印加され、一方、スイッチ３１がＯＦＦされている場合には、電源４０からＸ線ラインセンサ８にバイアス電圧は印加されない。Ｘ線ラインセンサ８には、電流／電圧変換回路８Ａが接続されている。電流／電圧変換回路８Ａは、Ｘ線ラインセンサ８を流れた電流値を電圧値に変更して、データ（電圧信号）として出力する。電流／電圧変換回路８Ａから出力されたデータはコンピュータ９に入力され、コンピュータ９によって物品１２の画像が作成される。
【００３６】
図４は、Ｘ線検査装置１の機能構成を示すブロック図である。コンピュータ９は、ＣＰＵ２１と、ＣＰＵ２１によって参照可能な、ＲＯＭやＲＡＭ等のメモリ２２とを備えている。コンピュータ９には、Ｘ線照射器７、電流／電圧変換回路８Ａ、表示・入力部５、フォトセンサ１５、スイッチ３１、スピーカ５１、リセットスイッチ５０、及び振分機構２０が接続されている。
【００３７】
ところで、直接変換方式のＸ線センサでは、バイアス電圧を連続して印加し続けることにより、分極が生じてＸ線センサの感度が低下することが知られている。以下では、分極が感度に及ぼす影響が顕著となる臨界の連続印加時間を限界時間Ｔｍａｘと称する。つまり、限界時間Ｔｍａｘ以上の時間、連続してＸ線ラインセンサ８にバイアス電圧を印加し続けることにより、分極の影響が大きくなってＸ線センサの感度が低下する。但し、現実的には限界時間Ｔｍａｘとして明確な臨界値が存在するわけではなく、Ｘ線検査装置又はＸ線センサの開発段階での実験又はシミュレーション等によって、Ｘ線センサの感度が低下し始めた時点（又は低下し始める直前の時点）での連続印加時間の値が、限界時間Ｔｍａｘとして設定される。
【００３８】
製造ラインの稼働にあたって、物品１２がＸ線検査装置１に供給されない休止期間が頻繁に存在すれば、各休止期間内にＸ線ラインセンサ８へのバイアス電圧の印加を停止することにより、Ｘ線ラインセンサ８を分極状態から回復させることができる。しかし、食品工場によっては終日連続稼働される製造ラインもあり、そのような製造ラインに組み込まれたＸ線検査装置１では、休止期間が存在しないため、分極状態からの回復動作を行うことができない。そこで、本実施の形態に係るＸ線検査装置１では、Ｘ線ラインセンサ８にバイアス電圧を継続して印加している時間が所定の時間を超えたことを自動的に検出し、その場合は前段の処理装置２５に対してベルトコンベア６への物品１２の供給を一時的に停止させる。そして、その停止期間内に、自動又は手動によってＸ線ラインセンサ８の分極状態からの回復動作を実行する。以下、具体的に説明する。
【００３９】
＜分極状態からの回復動作を自動で実行する場合＞
図５は、分極状態からの回復動作に関連する構成を示すブロック図である。また、図６は、分極状態からの回復動作を説明するためのタイミングチャートである。
【００４０】
図５を参照して、制御部３０及び停止制御部６０は、図１に示したコンピュータ９の機能として実現される。制御部３０には、フォトセンサ１５から検出信号Ｓ１が入力される。また、制御部３０には、設定されているベルトコンベア６の駆動速度に関する情報が、信号Ｓ２として入力されている。制御部３０は、検出信号Ｓ１と信号Ｓ２とに基づいて、物品１２がベルトコンベア６上に存在しているか否かを判定する。
【００４１】
前段の処理装置２５のベルトコンベア１０からＸ線検査装置１のベルトコンベア６に物品１２が供給された後、その物品１２がベルトコンベア６から後段の振分機構２０のベルトコンベア１１に排出されるよりも前に、次の物品１２がベルトコンベア６に供給された場合には、ベルトコンベア６上には物品１２が連続して存在していることとなる。この場合、制御部３０は、物品１２がベルトコンベア６上に連続して存在していることを検出する。なお、制御部３０は、物品１２が排出されてから次の物品が供給されるまでの時間間隔が所定のしきい値（例えば数秒程度）未満である場合も、物品１２がベルトコンベア６上に連続して存在していると判定しても良い。
【００４２】
また、限界時間Ｔｍａｘに関する情報が図４に示したメモリ２２に予め登録されており、制御部３０は、メモリ２２にアクセスすることで、限界時間Ｔｍａｘを参照することができる。
【００４３】
また、制御部３０には、タイムカウンタ等の計時手段３５が接続されている。制御部３０には、時間のカウント値が信号Ｓ３として計時手段３５から入力される。
【００４４】
制御部３０は、信号Ｓ３に基づき、Ｘ線ラインセンサ８にバイアス電圧を継続して印加している時間（以下「継続印加時間」とも称する）をカウントする。そして、その継続印加時間が限界時間Ｔｍａｘ（又はＴｍａｘも若干短い時間）を超えると、停止制御部６０に対してハイレベル（以下「Ｈレベル」と称す）の停止命令信号Ｓ４を送出する（図６における時刻Ｔ１参照）。これにより、停止制御部６０は、前段の処理装置２５に対してＸ線検査装置１への物品１２の供給を停止させる。
【００４５】
また、制御部３０は、時刻Ｔ１から時間Ｗが経過した後、ローレベル（以下「Ｌレベル」と称す）の信号Ｓ５をスイッチ３１に入力することにより、スイッチ３１をＯＦＦする。これにより、Ｘ線ラインセンサ８へのバイアス電圧の印加が停止される。ここで、時間Ｗは、ベルトコンベア６上の全ての物品１２を後段のベルトコンベア１１に排出させるのに要する時間であり、ベルトコンベア６の駆動速度に応じて変化する。
【００４６】
また、これとともに制御部３０は、Ｌレベルの信号Ｓ６をＸ線照射器７に入力する。これにより、Ｘ線照射器７からのＸ線の照射が停止される。
【００４７】
バイアス印加の停止により、Ｘ線ラインセンサ８の分極状態からの回復動作が行われる。分極状態からの回復動作が完了すると、制御部３０は、停止制御部６０に対してＬレベルの停止命令信号Ｓ４を送出する（図６における時刻Ｔ２参照）。これにより、停止制御部６０は、前段の処理装置２５に対する供給停止を解除し、その結果、前段の処理装置２５からＸ線検査装置１への物品１２の供給が再開される。また、これとともに制御部３０は、計時手段３５のカウント値をリセットし、改めて継続印加時間のカウント動作を開始する。
【００４８】
また、時刻Ｔ２において信号Ｓ４がＨレベルからＬレベルに遷移すると、制御部３０は、直ちに信号Ｓ５，Ｓ６をＬレベルからＨレベルに遷移させる。これにより、Ｘ線ラインセンサ８へのバイアス電圧の印加が再開されるとともに、Ｘ線照射器７からのＸ線の照射も再開される。
【００４９】
このように本実施の形態に係るＸ線検査装置１によれば、計時手段３５によって、Ｘ線ラインセンサ８にバイアス電圧を継続して印加している継続印加時間が検出される。そして、継続印加時間が限界時間Ｔｍａｘを超えた場合には、停止制御部６０によって、前段の処理装置２５からベルトコンベア６への物品１２の供給が一時的に停止される。従って、それまでの連続使用によってＸ線ラインセンサ８に分極が生じていたとしても、物品１２の供給が停止されている期間内にバイアス印加を停止することによって、Ｘ線ラインセンサ８の特性を初期特性に回復させることができるため、検出性能が低下することを回避できる。
【００５０】
また、バイアス印加の停止が自動的に行われるため、分極状態からの回復動作を確実に実行することができる。
【００５１】
また、Ｘ線照射器７からのＸ線の照射を停止することにより、Ｘ線の照射に起因するＸ線源及びＸ線センサの劣化の進行を抑制することが可能となる。
【００５２】
変形例として、制御部３０は、継続印加時間が限界時間Ｔｍａｘ以下であっても、検出信号Ｓ１及び信号Ｓ２に基づき物品１２がベルトコンベア６上に存在していない休止期間を検出すれば、その休止期間内にバイアス印加の停止動作及びＸ線照射の停止動作を実行しても良い。休止期間内にバイアス印加の停止動作を実行することにより、未検査物品の発生を回避できるとともに、停止制御部６０による物品供給の停止動作の実行頻度を抑制することが可能となる。また、休止期間内にＸ線照射の停止動作を実行することにより、未検査物品の発生を回避できる。
【００５３】
＜分極状態からの回復動作を手動で実行する場合＞
図７は、分極状態からの回復動作に関連する構成を示すブロック図である。以下、図５との相違点を中心に説明する。
【００５４】
制御部３０は、信号Ｓ３に基づき、継続印加時間をカウントする。そして、その継続印加時間が限界時間Ｔｍａｘ（又はＴｍａｘも若干短い時間）を超えると、停止制御部６０に対してＨレベルの停止命令信号Ｓ４を送出する。これにより、停止制御部６０は、前段の処理装置２５に対してＸ線検査装置１への物品１２の供給を停止させる。
【００５５】
また、制御部３０は、停止命令信号Ｓ４の送出とともに、報知手段７０に向けて信号Ｓ９を出力する。報知手段７０は、図１，４に示した表示・入力部５及びスピーカ５１に相当する。信号Ｓ９を受けた表示・入力部５は、作業者に対してリセットスイッチ５０の押下を促す文字メッセージを、表示画面に表示する。これとともに、作業者に対してリセットスイッチ５０の押下を促す音声メッセージが、スピーカ５１から出力される。
【００５６】
作業者がリセットスイッチ５０を押下すると、信号Ｓ８が制御部３０に入力される。信号Ｓ８を受けた制御部３０は、Ｌレベルの信号Ｓ５をスイッチ３１に入力することにより、スイッチ３１をＯＦＦする。これにより、Ｘ線ラインセンサ８へのバイアス電圧の印加が停止される。また、これとともに制御部３０は、Ｌレベルの信号Ｓ６をＸ線照射器７に入力する。これにより、Ｘ線照射器７からのＸ線の照射が停止される。
【００５７】
バイアス印加の停止により、Ｘ線ラインセンサ８の分極状態からの回復動作が行われる。分極状態からの回復動作が完了すると、上記と同様に、前段の処理装置２５からＸ線検査装置１への物品１２の供給が再開され、Ｘ線ラインセンサ８へのバイアス電圧の印加が再開され、Ｘ線照射器７からのＸ線の照射が再開される。
【００５８】
分極状態からの回復動作を手動で実行する場合であっても、自動で実行する場合と同様に、Ｘ線ラインセンサ８の検出性能が低下することを回避することができる。
【００５９】
変形例として、制御部３０は、継続印加時間が限界時間Ｔｍａｘ以下であっても、検出信号Ｓ１及び信号Ｓ２に基づき物品１２がベルトコンベア６上に存在していない休止期間を検出すれば、その休止期間内に報知手段７０に報知させることによって、リセットスイッチ５０の押下操作（つまりバイアス印加の停止操作及びＸ線照射の停止操作）を作業者に実行させても良い。休止期間内にバイアス印加の停止操作を実行させることにより、未検査物品の発生を回避できるとともに、停止制御部６０による物品供給の停止動作の実行頻度を抑制することが可能となる。また、休止期間内にＸ線照射の停止操作を実行させることにより、未検査物品の発生を回避できる。
【００６０】
＜変形例＞
図８は、Ｘ線ラインセンサ８へのバイアス印加の停止動作を具体的に説明するための図である。スイッチ３１は、端子７１Ａ〜７１Ｃを有している。スイッチ３１をＯＮする場合には端子７１Ａと端子７１Ｂとが接続され、スイッチ３１をＯＦＦする場合には端子７１Ａと端子７１Ｃとが接続される。Ｘ線ラインセンサ８への実効的なバイアス電圧の印加を停止するということは、図８の（Ａ）〜（Ｄ）においてスイッチ３１をＯＦＦ状態に切り換えることを意味する。
【００６１】
図８の（Ａ）において、電源７０Ａは、電源３０と同一極性の微小電圧（例えば０．１Ｖ）を供給しており、端子７１Ａと端子７１Ｃとが接続されても、Ｘ線ラインセンサ８には十分なバイアス電圧が供給されないため、Ｘ線ラインセンサ８は動作しない。図８の（Ｂ）において、端子７１Ｃは電気的にフローティングな状態であり、端子７１Ａと端子７１Ｃとが接続されても、Ｘ線ラインセンサ８には十分なバイアス電圧が供給されないため、Ｘ線ラインセンサ８は動作しない。図８の（Ｃ）において、端子７１ＣにはＧＮＤ電位が供給されており、端子７１Ａと端子７１Ｃとが接続されても、Ｘ線ラインセンサ８には十分なバイアス電圧が供給されないため、Ｘ線ラインセンサ８は動作しない。図８の（Ｄ）において、電源７０Ｃは、電源３０とは逆極性の微小電圧（例えば−０．１Ｖ）を供給しており、端子７１Ａと端子７１Ｃとが接続されても、Ｘ線ラインセンサ８には十分なバイアス電圧が供給されないため、Ｘ線ラインセンサ８は動作しない。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の実施の形態に係るＸ線検査装置の全体構成を模式的に示す正面図である。
【図２】図１に示したシールドボックスの内部構成を示す斜視図である。
【図３】Ｘ線ラインセンサへのバイアス印加回路を示す回路図である。
【図４】Ｘ線検査装置の機能構成を示すブロック図である。
【図５】分極状態からの回復動作に関連する構成を示すブロック図である。
【図６】分極状態からの回復動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図７】分極状態からの回復動作に関連する構成を示すブロック図である。
【図８】Ｘ線ラインセンサへのバイアス印加の停止動作を具体的に説明するための図である。
【符号の説明】
【００６３】
１ Ｘ線検査装置
５ 表示・入力部
６ ベルトコンベア
７ Ｘ線照射器
８ Ｘ線ラインセンサ
１２ 物品
１５ フォトセンサ
２５ 前段の処理装置
３０ 制御部
３１ スイッチ
５０ リセットスイッチ
５１ スピーカ
６０ 停止制御部
１００ Ｘ線照射領域
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ線検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、食品業界においては、食品への異物混入の有無を検査するためのＸ線検査装置に用いられるＸ線センサとして、間接変換方式のＸ線センサが広く使用されてきた。間接変換方式のＸ線センサでは、検査対象物を透過してきたＸ線はシンチレータによって可視光に変換され、シンチレータから発せられた可視光はフォトダイオードによって電気信号に変換される。
【０００３】
ところが、間接変換方式のＸ線センサでは、シンチレータ内部での光の散乱等に起因して空間分解能が低下するため、異物の検出性能が低いという欠点があった。その一方で、食品の安全に対する消費者の要求により、食品向けのＸ線検査装置においても高い検出性能が求められるようになってきた。間接変換方式のＸ線センサにおいても、照射するＸ線量を多くすることで、検出性能を高めることは可能である。しかしながら、照射Ｘ線量を多くすると、シンチレータを透過してフォトダイオードに照射されるＸ線量も増大する。その結果、フォトダイオードの耐久性が低下し、部品交換の頻度が高くなるため、ユーザの経済的負担が大きくなってしまう。
【０００４】
このような事情から、食品業界においても今後は、間接変換方式ではなく直接変換方式のＸ線センサの実用化が期待されている。直接変換方式のＸ線センサは、現在では主に医療分野でＣＴ装置等に使用されており、テルル化カドミウム（ＣｄＴｅ）を用いた半導体センサ（ＣｄＴｅセンサ）が知られている。例えば下記特許文献１に、ＣｄＴｅセンサを用いたＣＴ装置の一例が開示されている。また、例えば下記特許文献２に、ＣｄＴｅセンサを用いた放射線検出方法の一例が開示されている。直接変換方式のＸ線センサは、シンチレータを備えておらず、検査対象物を透過してきたＸ線は、直接的に電気信号に変換される。直接変換方式のＸ線センサは、シンチレータによる光の散乱の影響がないために空間分解能が高く、しかもＸ線の変換効率も高いため、間接変換方式のＸ線センサと比べて、少ない照射Ｘ線量で高精細な画像を得ることができる。そのため、照射Ｘ線量を抑えることができるため、Ｘ線の照射に起因する半導体センサの耐久性の低下も抑制できる。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２９４８４４号公報
【特許文献２】特許第３１５１４８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のように食品業界においても直接変換方式のＸ線センサの実用化が期待されているが、食品業界で直接変換方式のＸ線センサを使用する場合、特有の問題がある。つまり、食品業界では、医療分野のＣＴ装置等とは異なり、Ｘ線検査装置が長時間連続して使用されるという事情がある。食品工場によっては終日稼働される製造ラインもあり、そのような製造ラインに組み込まれたＸ線検査装置は、必然的に終日稼働されることになる。
【０００７】
直接変換方式のＸ線センサが連続して長時間使用されると、分極（ポラリゼーション）の影響が大きくなる。分極が生じると、Ｘ線センサの感度が低下し、その結果、Ｘ線検査装置の検出性能も低下する。従って、食品業界において直接変換方式のＸ線センサを使用する場合には、長時間の連続稼働を想定しつつも、分極の問題を解消して検出性能の低下を回避する必要がある。
【０００８】
本発明はかかる事情に鑑みて成されたものであり、直接変換方式のＸ線センサの使用を前提として、分極の問題を解消して検出性能の低下を回避し得る、Ｘ線検査装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１の発明に係るＸ線検査装置は、検査対象である物品にＸ線を照射し、前記物品を透過してきたＸ線を検出することにより、前記物品に対する検査を実行するＸ線検査装置であって、Ｘ線照射部と、Ｘ線を直接的に電気信号に変換するタイプのＸ線センサを有するＸ線検出部と、前記物品が前記Ｘ線照射部と前記Ｘ線検出部との間のＸ線照射領域を通過するように、前記物品を搬送する搬送部と、前記Ｘ線センサへ印加するバイアス電圧を制御する第１の制御部と、前記バイアス電圧を継続して印加している継続印加時間を検出する時間検出部と、前記Ｘ線検査装置の前段の処理装置に対して前記搬送部への前記物品の供給を停止させる停止制御部とを備え、前記継続印加時間が所定の時間を超えたことを前記時間検出部が検出した場合、前記停止制御部は、前記前段の処理装置に対して前記搬送部への物品の供給を一時的に停止させることを特徴とする。
【００１０】
第２の発明に係るＸ線検査装置は、第１の発明に係るＸ線検査装置において特に、前記継続印加時間が前記所定の時間を超えたことを前記時間検出部が検出した場合、前記第１の制御部は、前記Ｘ線センサへの実効的なバイアス電圧の印加を停止することを特徴とする。
【００１１】
第３の発明に係るＸ線検査装置は、第２の発明に係るＸ線検査装置において特に、前記物品が前記搬送部上に存在しているか否かを検出する物品検出部をさらに備え、前記継続印加時間が前記所定の時間以下であっても、前記第１の制御部は、前記物品検出部からの検出信号に基づき、前記物品が前記搬送部上に存在していない期間内に、前記Ｘ線センサへの実効的なバイアス電圧の印加を停止することを特徴とする。
【００１２】
第４の発明に係るＸ線検査装置は、第２の発明に係るＸ線検査装置において特に、前記Ｘ線照射部からのＸ線の照射を制御する第２の制御部をさらに備え、前記継続印加時間が前記所定の時間を超えたことを前記時間検出部が検出した場合、前記第２の制御部は、前記Ｘ線照射部からのＸ線の照射を停止することを特徴とする。
【００１３】
第５の発明に係るＸ線検査装置は、第４の発明に係るＸ線検査装置において特に、前記物品が前記搬送部上に存在しているか否かを検出する物品検出部をさらに備え、前記継続印加時間が前記所定の時間以下であっても、前記第２の制御部は、前記物品検出部からの検出信号に基づき、前記物品が前記搬送部上に存在していない期間内に、前記Ｘ線照射部からのＸ線の照射を停止することを特徴とする。
【００１４】
第６の発明に係るＸ線検査装置は、第１の発明に係るＸ線検査装置において特に、前記継続印加時間が前記所定の時間を超えたことを前記時間検出部が検出した場合に、前記Ｘ線センサへの実効的なバイアス電圧の印加を停止させる操作を行うべきことを作業者に報知する、報知手段をさらに備えることを特徴とする。
【００１５】
第７の発明に係るＸ線検査装置は、第６の発明に係るＸ線検査装置において特に、前記物品が前記搬送部上に存在しているか否かを検出する物品検出部をさらに備え、前記継続印加時間が前記所定の時間以下であっても、前記報知手段は、前記物品検出部からの検出信号に基づき、前記物品が前記搬送部上に存在していない期間内に、前記Ｘ線センサへの実効的なバイアス電圧の印加を停止させる操作を行うべきことを作業者に報知することを特徴とする。
【００１６】
第８の発明に係るＸ線検査装置は、第６の発明に係るＸ線検査装置において特に、前記継続印加時間が前記所定の時間を超えたことを前記時間検出部が検出した場合、前記報知手段はさらに、前記Ｘ線照射部からのＸ線の照射を停止させる操作を行うべきことを作業者に報知することを特徴とする。
【００１７】
第９の発明に係るＸ線検査装置は、第８の発明に係るＸ線検査装置において特に、前記物品が前記搬送部上に存在しているか否かを検出する物品検出部をさらに備え、前記継続印加時間が前記所定の時間以下であっても、前記報知手段は、前記物品検出部からの検出信号に基づき、前記物品が前記搬送部上に存在していない期間内に、前記Ｘ線照射部からのＸ線の照射を停止させる操作を行うべきことを作業者に報知することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
第１〜第９の発明に係るＸ線検査装置によれば、時間検出部は、バイアス電圧を継続して印加している継続印加時間を検出する。そして、継続印加時間が所定の時間を超えたことを時間検出部が検出した場合には、停止制御部によって、前段の処理装置から搬送部への物品の供給が一時的に停止される。従って、それまでの連続使用によってＸ線センサに分極が生じていたとしても、物品の供給が停止されている期間内にバイアス印加を停止することによって、Ｘ線センサの特性を初期特性に回復させることができるため、検出性能が低下することを回避できる。
【００１９】
特に第２の発明に係るＸ線検査装置によれば、バイアス印加の停止が第１の制御部によって自動的に行われるため、分極状態からの回復動作を確実に実行することができる。
【００２０】
特に第３の発明に係るＸ線検査装置によれば、物品が搬送部上に存在していない期間内にバイアス印加の停止動作を実行することにより、未検査物品の発生を回避できるとともに、停止制御部による物品供給の停止動作の実行頻度を抑制することが可能となる。
【００２１】
特に第４の発明に係るＸ線検査装置によれば、Ｘ線照射部からのＸ線の照射を停止することにより、Ｘ線の照射に起因するＸ線源及びＸ線センサの劣化の進行を抑制することが可能となる。
【００２２】
特に第５の発明に係るＸ線検査装置によれば、物品が搬送部上に存在していない期間内にＸ線照射の停止動作を実行することにより、未検査物品の発生を回避できる。
【００２３】
特に第６の発明に係るＸ線検査装置によれば、作業者がバイアス印加の停止操作を行うことにより、Ｘ線センサを分極状態から回復させることができる。
【００２４】
特に第７の発明に係るＸ線検査装置によれば、物品が搬送部上に存在していない期間内にバイアス印加の停止操作が行われることにより、未検査物品の発生を回避できるとともに、停止制御部による物品供給の停止動作の実行頻度を抑制することが可能となる。
【００２５】
特に第８の発明に係るＸ線検査装置によれば、作業者がＸ線照射の停止操作を行うことにより、Ｘ線の照射に起因するＸ線源及びＸ線センサの劣化の進行を抑制することが可能となる。
【００２６】
特に第９の発明に係るＸ線検査装置によれば、物品が搬送部上に存在していない期間内にＸ線照射の停止操作が行われることにより、未検査物品の発生を回避できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、異なる図面において同一の符号を付した要素は、同一又は相応する要素を示すものとする。
【００２８】
図１は、本発明の実施の形態に係るＸ線検査装置１の全体構成を模式的に示す正面図である。図１に示すように、Ｘ線検査装置１は、上部筐体２、シールドボックス３、及び下部筐体４を備えている。上部筐体２には、タッチパネル機能付きのモニタ（表示・入力部５）と、リセットスイッチ５０と、スピーカ５１とが設けられている。
【００２９】
シールドボックス３は、Ｘ線が外部に漏洩することを防止する機能を有する。シールドボックス３内には、Ｘ線照射部７とＸ線検出部８とが配設されている。Ｘ線照射部７は、検査対象物である食品等の物品１２に対してＸ線を照射する。Ｘ線検出部８は、Ｘ線照射部７から照射されて物品１２を透過してきたＸ線を検出する。物品１２内に異物が混入していると、その異物の混入箇所において、Ｘ線検出部８が検出するＸ線の強度が極端に低下する。これにより、異物の大きさや混入箇所を特定することができる。
【００３０】
また、シールドボックス３内には、ベルトコンベア６が配設されている。ベルトコンベア６は、物品１２がＸ線照射部７とＸ線検出部８との間のＸ線照射領域１００（図２参照）を通過するように、物品１２を搬送する。ベルトコンベア６の上流端部（即ち物品搬入口１７付近のシールドボックス３の外部）には、Ｘ線検査装置１の上流の処理装置２５からＸ線検査装置１に物品１２が供給されたことを検知するためのフォトセンサ１５が設けられている。つまり、フォトセンサ１５は、物品１２がベルトコンベア６の上流端に到達したことを検出することができる。シールドボックス３には、ベルトコンベア６の上流端近傍に物品搬入口１７が、下流端近傍に物品搬出口１８が、それぞれ設けられている。
【００３１】
下部筐体４内には、Ｘ線検査装置１の動作制御やデータ処理を行うためのコンピュータ９が配設されている。
【００３２】
ベルトコンベア６の上流側には、物品１２を上流の処理装置２５からＸ線検査装置１に搬入するためのベルトコンベア１０が設けられている。ベルトコンベア６の下流側には、検査後の物品１２をＸ線検査装置１から搬出するためのベルトコンベア１１が設けられている。ベルトコンベア１１には、例えば、Ｘ線検査装置１による検査結果に基づいて良品と不良品とを振り分けるための任意の振分機構２０が配設されている。
【００３３】
図２は、図１に示したシールドボックス３の内部構成を示す斜視図である。ベルトコンベア６の上方には、Ｘ線照射部７としてのＸ線照射器（以下「Ｘ線照射器７」とも称す）が配設されている。ベルトコンベア６の下方には、Ｘ線検出部８としてのＸ線ラインセンサ（以下「Ｘ線ラインセンサ８」とも称す）が配設されている。Ｘ線ラインセンサ８は、直線状に並設された複数のＸ線検出素子８ａを備えている。複数のＸ線検出素子８ａは、ベルトコンベア６の短辺方向、即ち、ベルトコンベア６による物品１２の搬送方向に直交する方向に沿って並設されている。図２においてＸ線照射領域１００として示すように、Ｘ線照射器７は、Ｘ線ラインセンサ８に向かって、扇形状にＸ線を照射する。
【００３４】
Ｘ線検出素子８ａは直接変換方式のＸ線センサであり、照射されたＸ線を、ＣｄＴｅ等から成るＸ線変換膜によって直接的に電気信号に変換する。直接変換方式のＸ線センサでは、バイアス電圧が印加されたＸ線変換膜にＸ線が照射されると、照射されたＸ線量に応じてＸ線変換膜内に電荷（電子−正孔対）が励起され、電流が流れる。その電流値が電流／電圧変換回路によって電圧値に変換されて、データとして出力される。
【００３５】
図３は、Ｘ線ラインセンサ８へのバイアス印加回路を示す回路図である。電源４０は、Ｘ線ラインセンサ８を動作させることが可能なバイアス電圧（以下「実効的なバイアス電圧」とも称する）を供給する。電源４０とＸ線ラインセンサ８との間には、トランジスタ又は半導体リレー等から成るスイッチ３１が接続されている。スイッチ３１がＯＮされている場合には、電源４０からＸ線ラインセンサ８にバイアス電圧が印加され、一方、スイッチ３１がＯＦＦされている場合には、電源４０からＸ線ラインセンサ８にバイアス電圧は印加されない。Ｘ線ラインセンサ８には、電流／電圧変換回路８Ａが接続されている。電流／電圧変換回路８Ａは、Ｘ線ラインセンサ８を流れた電流値を電圧値に変更して、データ（電圧信号）として出力する。電流／電圧変換回路８Ａから出力されたデータはコンピュータ９に入力され、コンピュータ９によって物品１２の画像が作成される。
【００３６】
図４は、Ｘ線検査装置１の機能構成を示すブロック図である。コンピュータ９は、ＣＰＵ２１と、ＣＰＵ２１によって参照可能な、ＲＯＭやＲＡＭ等のメモリ２２とを備えている。コンピュータ９には、Ｘ線照射器７、電流／電圧変換回路８Ａ、表示・入力部５、フォトセンサ１５、スイッチ３１、スピーカ５１、リセットスイッチ５０、及び振分機構２０が接続されている。
【００３７】
ところで、直接変換方式のＸ線センサでは、バイアス電圧を連続して印加し続けることにより、分極が生じてＸ線センサの感度が低下することが知られている。以下では、分極が感度に及ぼす影響が顕著となる臨界の連続印加時間を限界時間Ｔｍａｘと称する。つまり、限界時間Ｔｍａｘ以上の時間、連続してＸ線ラインセンサ８にバイアス電圧を印加し続けることにより、分極の影響が大きくなってＸ線センサの感度が低下する。但し、現実的には限界時間Ｔｍａｘとして明確な臨界値が存在するわけではなく、Ｘ線検査装置又はＸ線センサの開発段階での実験又はシミュレーション等によって、Ｘ線センサの感度が低下し始めた時点（又は低下し始める直前の時点）での連続印加時間の値が、限界時間Ｔｍａｘとして設定される。
【００３８】
製造ラインの稼働にあたって、物品１２がＸ線検査装置１に供給されない休止期間が頻繁に存在すれば、各休止期間内にＸ線ラインセンサ８へのバイアス電圧の印加を停止することにより、Ｘ線ラインセンサ８を分極状態から回復させることができる。しかし、食品工場によっては終日連続稼働される製造ラインもあり、そのような製造ラインに組み込まれたＸ線検査装置１では、休止期間が存在しないため、分極状態からの回復動作を行うことができない。そこで、本実施の形態に係るＸ線検査装置１では、Ｘ線ラインセンサ８にバイアス電圧を継続して印加している時間が所定の時間を超えたことを自動的に検出し、その場合は前段の処理装置２５に対してベルトコンベア６への物品１２の供給を一時的に停止させる。そして、その停止期間内に、自動又は手動によってＸ線ラインセンサ８の分極状態からの回復動作を実行する。以下、具体的に説明する。
【００３９】
＜分極状態からの回復動作を自動で実行する場合＞
図５は、分極状態からの回復動作に関連する構成を示すブロック図である。また、図６は、分極状態からの回復動作を説明するためのタイミングチャートである。
【００４０】
図５を参照して、制御部３０及び停止制御部６０は、図１に示したコンピュータ９の機能として実現される。制御部３０には、フォトセンサ１５から検出信号Ｓ１が入力される。また、制御部３０には、設定されているベルトコンベア６の駆動速度に関する情報が、信号Ｓ２として入力されている。制御部３０は、検出信号Ｓ１と信号Ｓ２とに基づいて、物品１２がベルトコンベア６上に存在しているか否かを判定する。
【００４１】
前段の処理装置２５のベルトコンベア１０からＸ線検査装置１のベルトコンベア６に物品１２が供給された後、その物品１２がベルトコンベア６から後段の振分機構２０のベルトコンベア１１に排出されるよりも前に、次の物品１２がベルトコンベア６に供給された場合には、ベルトコンベア６上には物品１２が連続して存在していることとなる。この場合、制御部３０は、物品１２がベルトコンベア６上に連続して存在していることを検出する。なお、制御部３０は、物品１２が排出されてから次の物品が供給されるまでの時間間隔が所定のしきい値（例えば数秒程度）未満である場合も、物品１２がベルトコンベア６上に連続して存在していると判定しても良い。
【００４２】
また、限界時間Ｔｍａｘに関する情報が図４に示したメモリ２２に予め登録されており、制御部３０は、メモリ２２にアクセスすることで、限界時間Ｔｍａｘを参照することができる。
【００４３】
また、制御部３０には、タイムカウンタ等の計時手段３５が接続されている。制御部３０には、時間のカウント値が信号Ｓ３として計時手段３５から入力される。
【００４４】
制御部３０は、信号Ｓ３に基づき、Ｘ線ラインセンサ８にバイアス電圧を継続して印加している時間（以下「継続印加時間」とも称する）をカウントする。そして、その継続印加時間が限界時間Ｔｍａｘ（又はＴｍａｘも若干短い時間）を超えると、停止制御部６０に対してハイレベル（以下「Ｈレベル」と称す）の停止命令信号Ｓ４を送出する（図６における時刻Ｔ１参照）。これにより、停止制御部６０は、前段の処理装置２５に対してＸ線検査装置１への物品１２の供給を停止させる。
【００４５】
また、制御部３０は、時刻Ｔ１から時間Ｗが経過した後、ローレベル（以下「Ｌレベル」と称す）の信号Ｓ５をスイッチ３１に入力することにより、スイッチ３１をＯＦＦする。これにより、Ｘ線ラインセンサ８へのバイアス電圧の印加が停止される。ここで、時間Ｗは、ベルトコンベア６上の全ての物品１２を後段のベルトコンベア１１に排出させるのに要する時間であり、ベルトコンベア６の駆動速度に応じて変化する。
【００４６】
また、これとともに制御部３０は、Ｌレベルの信号Ｓ６をＸ線照射器７に入力する。これにより、Ｘ線照射器７からのＸ線の照射が停止される。
【００４７】
バイアス印加の停止により、Ｘ線ラインセンサ８の分極状態からの回復動作が行われる。分極状態からの回復動作が完了すると、制御部３０は、停止制御部６０に対してＬレベルの停止命令信号Ｓ４を送出する（図６における時刻Ｔ２参照）。これにより、停止制御部６０は、前段の処理装置２５に対する供給停止を解除し、その結果、前段の処理装置２５からＸ線検査装置１への物品１２の供給が再開される。また、これとともに制御部３０は、計時手段３５のカウント値をリセットし、改めて継続印加時間のカウント動作を開始する。
【００４８】
また、時刻Ｔ２において信号Ｓ４がＨレベルからＬレベルに遷移すると、制御部３０は、直ちに信号Ｓ５，Ｓ６をＬレベルからＨレベルに遷移させる。これにより、Ｘ線ラインセンサ８へのバイアス電圧の印加が再開されるとともに、Ｘ線照射器７からのＸ線の照射も再開される。
【００４９】
このように本実施の形態に係るＸ線検査装置１によれば、計時手段３５によって、Ｘ線ラインセンサ８にバイアス電圧を継続して印加している継続印加時間が検出される。そして、継続印加時間が限界時間Ｔｍａｘを超えた場合には、停止制御部６０によって、前段の処理装置２５からベルトコンベア６への物品１２の供給が一時的に停止される。従って、それまでの連続使用によってＸ線ラインセンサ８に分極が生じていたとしても、物品１２の供給が停止されている期間内にバイアス印加を停止することによって、Ｘ線ラインセンサ８の特性を初期特性に回復させることができるため、検出性能が低下することを回避できる。
【００５０】
また、バイアス印加の停止が自動的に行われるため、分極状態からの回復動作を確実に実行することができる。
【００５１】
また、Ｘ線照射器７からのＸ線の照射を停止することにより、Ｘ線の照射に起因するＸ線源及びＸ線センサの劣化の進行を抑制することが可能となる。
【００５２】
変形例として、制御部３０は、継続印加時間が限界時間Ｔｍａｘ以下であっても、検出信号Ｓ１及び信号Ｓ２に基づき物品１２がベルトコンベア６上に存在していない休止期間を検出すれば、その休止期間内にバイアス印加の停止動作及びＸ線照射の停止動作を実行しても良い。休止期間内にバイアス印加の停止動作を実行することにより、未検査物品の発生を回避できるとともに、停止制御部６０による物品供給の停止動作の実行頻度を抑制することが可能となる。また、休止期間内にＸ線照射の停止動作を実行することにより、未検査物品の発生を回避できる。
【００５３】
＜分極状態からの回復動作を手動で実行する場合＞
図７は、分極状態からの回復動作に関連する構成を示すブロック図である。以下、図５との相違点を中心に説明する。
【００５４】
制御部３０は、信号Ｓ３に基づき、継続印加時間をカウントする。そして、その継続印加時間が限界時間Ｔｍａｘ（又はＴｍａｘも若干短い時間）を超えると、停止制御部６０に対してＨレベルの停止命令信号Ｓ４を送出する。これにより、停止制御部６０は、前段の処理装置２５に対してＸ線検査装置１への物品１２の供給を停止させる。
【００５５】
また、制御部３０は、停止命令信号Ｓ４の送出とともに、報知手段７０に向けて信号Ｓ９を出力する。報知手段７０は、図１，４に示した表示・入力部５及びスピーカ５１に相当する。信号Ｓ９を受けた表示・入力部５は、作業者に対してリセットスイッチ５０の押下を促す文字メッセージを、表示画面に表示する。これとともに、作業者に対してリセットスイッチ５０の押下を促す音声メッセージが、スピーカ５１から出力される。
【００５６】
作業者がリセットスイッチ５０を押下すると、信号Ｓ８が制御部３０に入力される。信号Ｓ８を受けた制御部３０は、Ｌレベルの信号Ｓ５をスイッチ３１に入力することにより、スイッチ３１をＯＦＦする。これにより、Ｘ線ラインセンサ８へのバイアス電圧の印加が停止される。また、これとともに制御部３０は、Ｌレベルの信号Ｓ６をＸ線照射器７に入力する。これにより、Ｘ線照射器７からのＸ線の照射が停止される。
【００５７】
バイアス印加の停止により、Ｘ線ラインセンサ８の分極状態からの回復動作が行われる。分極状態からの回復動作が完了すると、上記と同様に、前段の処理装置２５からＸ線検査装置１への物品１２の供給が再開され、Ｘ線ラインセンサ８へのバイアス電圧の印加が再開され、Ｘ線照射器７からのＸ線の照射が再開される。
【００５８】
分極状態からの回復動作を手動で実行する場合であっても、自動で実行する場合と同様に、Ｘ線ラインセンサ８の検出性能が低下することを回避することができる。
【００５９】
変形例として、制御部３０は、継続印加時間が限界時間Ｔｍａｘ以下であっても、検出信号Ｓ１及び信号Ｓ２に基づき物品１２がベルトコンベア６上に存在していない休止期間を検出すれば、その休止期間内に報知手段７０に報知させることによって、リセットスイッチ５０の押下操作（つまりバイアス印加の停止操作及びＸ線照射の停止操作）を作業者に実行させても良い。休止期間内にバイアス印加の停止操作を実行させることにより、未検査物品の発生を回避できるとともに、停止制御部６０による物品供給の停止動作の実行頻度を抑制することが可能となる。また、休止期間内にＸ線照射の停止操作を実行させることにより、未検査物品の発生を回避できる。
【００６０】
＜変形例＞
図８は、Ｘ線ラインセンサ８へのバイアス印加の停止動作を具体的に説明するための図である。スイッチ３１は、端子７１Ａ〜７１Ｃを有している。スイッチ３１をＯＮする場合には端子７１Ａと端子７１Ｂとが接続され、スイッチ３１をＯＦＦする場合には端子７１Ａと端子７１Ｃとが接続される。Ｘ線ラインセンサ８への実効的なバイアス電圧の印加を停止するということは、図８の（Ａ）〜（Ｄ）においてスイッチ３１をＯＦＦ状態に切り換えることを意味する。
【００６１】
図８の（Ａ）において、電源７０Ａは、電源３０と同一極性の微小電圧（例えば０．１Ｖ）を供給しており、端子７１Ａと端子７１Ｃとが接続されても、Ｘ線ラインセンサ８には十分なバイアス電圧が供給されないため、Ｘ線ラインセンサ８は動作しない。図８の（Ｂ）において、端子７１Ｃは電気的にフローティングな状態であり、端子７１Ａと端子７１Ｃとが接続されても、Ｘ線ラインセンサ８には十分なバイアス電圧が供給されないため、Ｘ線ラインセンサ８は動作しない。図８の（Ｃ）において、端子７１ＣにはＧＮＤ電位が供給されており、端子７１Ａと端子７１Ｃとが接続されても、Ｘ線ラインセンサ８には十分なバイアス電圧が供給されないため、Ｘ線ラインセンサ８は動作しない。図８の（Ｄ）において、電源７０Ｃは、電源３０とは逆極性の微小電圧（例えば−０．１Ｖ）を供給しており、端子７１Ａと端子７１Ｃとが接続されても、Ｘ線ラインセンサ８には十分なバイアス電圧が供給されないため、Ｘ線ラインセンサ８は動作しない。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の実施の形態に係るＸ線検査装置の全体構成を模式的に示す正面図である。
【図２】図１に示したシールドボックスの内部構成を示す斜視図である。
【図３】Ｘ線ラインセンサへのバイアス印加回路を示す回路図である。
【図４】Ｘ線検査装置の機能構成を示すブロック図である。
【図５】分極状態からの回復動作に関連する構成を示すブロック図である。
【図６】分極状態からの回復動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図７】分極状態からの回復動作に関連する構成を示すブロック図である。
【図８】Ｘ線ラインセンサへのバイアス印加の停止動作を具体的に説明するための図である。
【符号の説明】
【００６３】
１ Ｘ線検査装置
５ 表示・入力部
６ ベルトコンベア
７ Ｘ線照射器
８ Ｘ線ラインセンサ
１２ 物品
１５ フォトセンサ
２５ 前段の処理装置
３０ 制御部
３１ スイッチ
５０ リセットスイッチ
５１ スピーカ
６０ 停止制御部
１００ Ｘ線照射領域
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査対象である物品にＸ線を照射し、前記物品を透過してきたＸ線を検出することにより、前記物品に対する検査を実行するＸ線検査装置であって、
Ｘ線照射部と、
Ｘ線を直接的に電気信号に変換するタイプのＸ線センサを有するＸ線検出部と、
前記物品が前記Ｘ線照射部と前記Ｘ線検出部との間のＸ線照射領域を通過するように、前記物品を搬送する搬送部と、
前記Ｘ線センサへ印加するバイアス電圧を制御する第１の制御部と、
前記バイアス電圧を継続して印加している継続印加時間を検出する時間検出部と、
前記Ｘ線検査装置の前段の処理装置に対して前記搬送部への前記物品の供給を停止させる停止制御部と
を備え、
前記継続印加時間が所定の時間を超えたことを前記時間検出部が検出した場合、前記停止制御部は、前記前段の処理装置に対して前記搬送部への物品の供給を一時的に停止させる、Ｘ線検査装置。
【請求項２】
前記継続印加時間が前記所定の時間を超えたことを前記時間検出部が検出した場合、前記第１の制御部は、前記Ｘ線センサへの実効的なバイアス電圧の印加を停止する、請求項１に記載のＸ線検査装置。
【請求項３】
前記物品が前記搬送部上に存在しているか否かを検出する物品検出部をさらに備え、
前記継続印加時間が前記所定の時間以下であっても、前記第１の制御部は、前記物品検出部からの検出信号に基づき、前記物品が前記搬送部上に存在していない期間内に、前記Ｘ線センサへの実効的なバイアス電圧の印加を停止する、請求項２に記載のＸ線検査装置。
【請求項４】
前記Ｘ線照射部からのＸ線の照射を制御する第２の制御部をさらに備え、
前記継続印加時間が前記所定の時間を超えたことを前記時間検出部が検出した場合、前記第２の制御部は、前記Ｘ線照射部からのＸ線の照射を停止する、請求項２に記載のＸ線検査装置。
【請求項５】
前記物品が前記搬送部上に存在しているか否かを検出する物品検出部をさらに備え、
前記継続印加時間が前記所定の時間以下であっても、前記第２の制御部は、前記物品検出部からの検出信号に基づき、前記物品が前記搬送部上に存在していない期間内に、前記Ｘ線照射部からのＸ線の照射を停止する、請求項４に記載のＸ線検査装置。
【請求項６】
前記継続印加時間が前記所定の時間を超えたことを前記時間検出部が検出した場合に、前記Ｘ線センサへの実効的なバイアス電圧の印加を停止させる操作を行うべきことを作業者に報知する、報知手段をさらに備える、請求項１に記載のＸ線検査装置。
【請求項７】
前記物品が前記搬送部上に存在しているか否かを検出する物品検出部をさらに備え、
前記継続印加時間が前記所定の時間以下であっても、前記報知手段は、前記物品検出部からの検出信号に基づき、前記物品が前記搬送部上に存在していない期間内に、前記Ｘ線センサへの実効的なバイアス電圧の印加を停止させる操作を行うべきことを作業者に報知する、請求項６に記載のＸ線検査装置。
【請求項８】
前記継続印加時間が前記所定の時間を超えたことを前記時間検出部が検出した場合、前記報知手段はさらに、前記Ｘ線照射部からのＸ線の照射を停止させる操作を行うべきことを作業者に報知する、請求項６に記載のＸ線検査装置。
【請求項９】
前記物品が前記搬送部上に存在しているか否かを検出する物品検出部をさらに備え、
前記継続印加時間が前記所定の時間以下であっても、前記報知手段は、前記物品検出部からの検出信号に基づき、前記物品が前記搬送部上に存在していない期間内に、前記Ｘ線照射部からのＸ線の照射を停止させる操作を行うべきことを作業者に報知する、請求項８に記載のＸ線検査装置。
【請求項１】
検査対象である物品にＸ線を照射し、前記物品を透過してきたＸ線を検出することにより、前記物品に対する検査を実行するＸ線検査装置であって、
Ｘ線照射部と、
Ｘ線を直接的に電気信号に変換するタイプのＸ線センサを有するＸ線検出部と、
前記物品が前記Ｘ線照射部と前記Ｘ線検出部との間のＸ線照射領域を通過するように、前記物品を搬送する搬送部と、
前記Ｘ線センサへ印加するバイアス電圧を制御する第１の制御部と、
前記バイアス電圧を継続して印加している継続印加時間を検出する時間検出部と、
前記Ｘ線検査装置の前段の処理装置に対して前記搬送部への前記物品の供給を停止させる停止制御部と
を備え、
前記継続印加時間が所定の時間を超えたことを前記時間検出部が検出した場合、前記停止制御部は、前記前段の処理装置に対して前記搬送部への物品の供給を一時的に停止させる、Ｘ線検査装置。
【請求項２】
前記継続印加時間が前記所定の時間を超えたことを前記時間検出部が検出した場合、前記第１の制御部は、前記Ｘ線センサへの実効的なバイアス電圧の印加を停止する、請求項１に記載のＸ線検査装置。
【請求項３】
前記物品が前記搬送部上に存在しているか否かを検出する物品検出部をさらに備え、
前記継続印加時間が前記所定の時間以下であっても、前記第１の制御部は、前記物品検出部からの検出信号に基づき、前記物品が前記搬送部上に存在していない期間内に、前記Ｘ線センサへの実効的なバイアス電圧の印加を停止する、請求項２に記載のＸ線検査装置。
【請求項４】
前記Ｘ線照射部からのＸ線の照射を制御する第２の制御部をさらに備え、
前記継続印加時間が前記所定の時間を超えたことを前記時間検出部が検出した場合、前記第２の制御部は、前記Ｘ線照射部からのＸ線の照射を停止する、請求項２に記載のＸ線検査装置。
【請求項５】
前記物品が前記搬送部上に存在しているか否かを検出する物品検出部をさらに備え、
前記継続印加時間が前記所定の時間以下であっても、前記第２の制御部は、前記物品検出部からの検出信号に基づき、前記物品が前記搬送部上に存在していない期間内に、前記Ｘ線照射部からのＸ線の照射を停止する、請求項４に記載のＸ線検査装置。
【請求項６】
前記継続印加時間が前記所定の時間を超えたことを前記時間検出部が検出した場合に、前記Ｘ線センサへの実効的なバイアス電圧の印加を停止させる操作を行うべきことを作業者に報知する、報知手段をさらに備える、請求項１に記載のＸ線検査装置。
【請求項７】
前記物品が前記搬送部上に存在しているか否かを検出する物品検出部をさらに備え、
前記継続印加時間が前記所定の時間以下であっても、前記報知手段は、前記物品検出部からの検出信号に基づき、前記物品が前記搬送部上に存在していない期間内に、前記Ｘ線センサへの実効的なバイアス電圧の印加を停止させる操作を行うべきことを作業者に報知する、請求項６に記載のＸ線検査装置。
【請求項８】
前記継続印加時間が前記所定の時間を超えたことを前記時間検出部が検出した場合、前記報知手段はさらに、前記Ｘ線照射部からのＸ線の照射を停止させる操作を行うべきことを作業者に報知する、請求項６に記載のＸ線検査装置。
【請求項９】
前記物品が前記搬送部上に存在しているか否かを検出する物品検出部をさらに備え、
前記継続印加時間が前記所定の時間以下であっても、前記報知手段は、前記物品検出部からの検出信号に基づき、前記物品が前記搬送部上に存在していない期間内に、前記Ｘ線照射部からのＸ線の照射を停止させる操作を行うべきことを作業者に報知する、請求項８に記載のＸ線検査装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００９−１９２２６７（Ｐ２００９−１９２２６７Ａ）
【公開日】平成２１年８月２７日（２００９．８．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３０９９７（Ｐ２００８−３０９９７）
【出願日】平成２０年２月１２日（２００８．２．１２）
【出願人】（０００１４７８３３）株式会社イシダ (859)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年８月２７日（２００９．８．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年２月１２日（２００８．２．１２）
【出願人】（０００１４７８３３）株式会社イシダ (859)
【Ｆターム（参考）】
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