Ｘ線質量測定装置
【課題】連続体を被測定物として生産ラインに流した場合であっても、早期に連続体の一部である製品部分の質量の過不足を発見し作業効率の低下を防止することができるＸ線質量測定装置を提供すること。
【解決手段】搬送中の連続体に対しＸ線を照射するＸ線照射手段３と、連続体を透過したＸ線の透過量を検出するＸ線検出手段４と、検出されたＸ線の透過量に基づいて、所望の領域に対応する連続体に吸収されたＸ線吸収量を算出するＸ線吸収量算出手段３４と、連続体に吸収されたＸ線吸収量から連続体の質量に換算するための質量換算係数を予め記憶する質量換算係数記憶手段４２と、連続体の延在方向を分割するための分割領域２２を設定する分割領域設定手段３３と、連続体の分割領域２２のＸ線吸収量と質量換算係数とに基づいて、連続体の分割領域２２の質量を測定する質量測定手段３５とを備えた。
【解決手段】搬送中の連続体に対しＸ線を照射するＸ線照射手段３と、連続体を透過したＸ線の透過量を検出するＸ線検出手段４と、検出されたＸ線の透過量に基づいて、所望の領域に対応する連続体に吸収されたＸ線吸収量を算出するＸ線吸収量算出手段３４と、連続体に吸収されたＸ線吸収量から連続体の質量に換算するための質量換算係数を予め記憶する質量換算係数記憶手段４２と、連続体の延在方向を分割するための分割領域２２を設定する分割領域設定手段３３と、連続体の分割領域２２のＸ線吸収量と質量換算係数とに基づいて、連続体の分割領域２２の質量を測定する質量測定手段３５とを備えた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搬送中の被測定物にＸ線を照射してそのＸ線の透過量に基づいて、被測定物の質量を測定するＸ線質量測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のＸ線質量測定装置は、食品工場等の生産ラインに組み込まれて、被測定物の質量を測定するようになっている。
【０００３】
この種のＸ線質量測定装置として、被測定物を搬送する搬送路と、搬送路上の被測定物にＸ線を照射するＸ線源と、被測定物を透過したＸ線の透過量を検出するＸ線検出器とを備え、Ｘ線検出器に検出されたＸ線の透過量に基づいて被測定物の質量を測定するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
特許文献１に記載のＸ線質量測定装置は、搬送中の被測定物にＸ線源によりＸ線を照射し、被測定物を透過したＸ線の透過量をＸ線検出器により検出し、検出されたＸ線の透過量から被測定物に吸収されたＸ線吸収量を算出して、被測定物のＸ線吸収量から被測定物の質量に換算することにより被測定物の質量を測定するようになっている。
【特許文献１】特開２００６−３００８８７号公報
【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、上述したような従来のＸ線質量測定装置では、被測定物単位で質量を測定するため、被測定物が連続体の場合には、連続体の一部である製品部分の正確な質量を測定することができないという問題があった。したがって、連続体の一部である製品部分に質量の過不足が生じた場合に、当該製品部分が連続体から切り離された後でなければ、質量の過不足を発見することができず、製品部分の切り離しから質量が測定されるまでの作業工数が無駄となり作業効率が低下するという問題があった。例えば、帯状の食品生地のような連続体は、食品生地から複数の製品部分を切り離した後でなければ、製品部分の質量の過不足を発見することができず、特に製品部分をオーブンで長い時間をかけて焼成した後に質量を測定する場合には、作業効率が大幅に低下するという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明は、前述のような従来の問題を解決するためになされたもので、連続体を被測定物として生産ラインに流した場合であっても、早期に連続体の一部である製品部分の質量の過不足を発見し作業効率の低下を防止することができるＸ線質量測定装置を提供することをその目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るＸ線質量測定装置は、上記目的を達成するため、（１）連続体を延在方向に搬送する搬送手段と、前記搬送手段により搬送中の前記連続体に対しＸ線を照射するＸ線照射手段と、前記連続体を透過した前記Ｘ線の透過量を検出するＸ線検出手段と、前記Ｘ線検出手段で検出された前記Ｘ線の透過量に基づいて、Ｘ線が前記連続体を透過した所望の領域に対応する前記連続体に吸収されたＸ線吸収量を算出するＸ線吸収量算出手段と、前記連続体に吸収されたＸ線吸収量から前記連続体の質量に換算するための質量換算係数を予め記憶する質量換算係数記憶手段と、前記連続体の延在方向を分割するための分割領域を設定する分割領域設定手段と、前記Ｘ線吸収量算出手段により算出される前記連続体の前記分割領域のＸ線吸収量と前記質量換算係数記憶手段に記憶された前記質量換算係数とに基づいて、前記連続体の前記分割領域における質量を測定する質量測定手段とを備えるよう構成する。
【０００８】
この構成により、分割領域設定手段により連続体の延在方向の分割位置を指定して分割領域を設定できるため、Ｘ線吸収量算出手段により連続体の分割領域におけるＸ線吸収量が算出され、質量測定手段により分割領域のＸ線吸収量と質量換算係数とに基づいて、分割領域の質量が測定される。したがって、連続体の製品部分を分割領域として設定することにより、連続体の搬送中に製品部分を質量測定することができ、早期に製品部分の質量の過不足を発見することができる。その結果、連続体が下流に流れる前に、連続体から質量の過不足部分を取り除くことができるため、作業工数が無駄となることがなく作業効率を向上させることができる。なお、本発明に係る連続体とは、延在方向に複数の製品部分を含むものをいう。
【０００９】
また、上記（１）に記載のＸ線質量測定装置は、（２）前記質量測定手段により測定された前記連続体の前記分割領域における質量を出力する出力手段をさらに備えるよう構成する。
【００１０】
この構成により、出力手段により連続体の分割領域における質量を出力して、作業者に対して連続体の分割領域における質量を知らせて、早期に対応させることができる。なお、本発明に係る出力手段は、ディスプレイに質量を表示させる構成としてもよいし、印刷装置により質量を印刷させる構成としてもよいし、Ｘ線質量測定装置の上流または下流に配置された加工装置に対して電気通信により質量信号を出力する構成としてもよい。
【００１１】
また、上記（１）または（２）に記載のＸ線質量測定装置は、（３）前記分割領域設定手段が、搬送方向下流に設置され、前記連続体を予め定められた寸法に切断する切断装置から出力された切断タイミングを示すカット信号に基づいて、前記連続体の延在方向を分割するための延在方向分割位置を設定する延在分割設定手段を有するよう構成する。
【００１２】
この構成により、切断装置の切断タイミングに基づいてＸ線質量測定装置に分割領域の延在方向の寸法が設定されるため、切断装置で切断された製品部分の質量と連続体の分割領域における質量とを一致させることができる。したがって、製品部分が連続体から切り離される前に、当該製品部分の質量を精度よく測定することができる。
【００１３】
また、上記（１）から（３）のいずれかに記載のＸ線質量測定装置は、（４）前記分割領域設定手段が、さらに前記連続体の幅方向を分割するための幅方向分割位置を設定する幅分割設定手段を有するよう構成する。
【００１４】
この構成により、連続体の幅方向に複数の分割領域を設定することができる。特に、連続体の幅方向に複数の製品部分を含む場合に有用である。
【００１５】
また、上記（１）から（４）のいずれかに記載のＸ線質量測定装置は、（５）前記質量測定手段により測定された前記連続体の前記分割領域における質量が所定の範囲内であるか否かを判定する質量判定手段と、前記質量判定手段によって前記連続体の前記分割領域における質量が所定の範囲外であると判定された場合に、その旨を報知する報知手段とをさらに備えるよう構成する。
【００１６】
この構成により、分割領域の質量が所定の範囲外である旨が報知されるため、作業者に連続体が下流に流れる前に、連続体から質量の過不足部分を取り除かすよう促し、作業工数が無駄となることがなく作業効率を向上させることができる。
【００１７】
また、上記（５）に記載のＸ線質量測定装置は、（６）前記連続体が帯状の食品生地であり、前記食品生地の幅方向の両端部を判定除外領域として設定する判定除外領域設定手段をさらに備え、前記質量判定手段は、前記分割領域の少なくとも一部に前記判定除外領域が含まれる場合に、当該分割領域の質量判定を禁止するよう構成する。
【００１８】
この構成により、厚みが不安定な帯状の食品生地の幅方向の両端部を判定除外領域として設定しておくことで、分割領域の少なくとも一部に判定除外領域が含まれた場合に、質量判定手段による質量判定が禁止されるため、厚みが不安定な食品生地の幅方向の両端部を除いて質量判定を適切に行うことができる。
【００１９】
また、上記（１）から（５）のいずれかに記載のＸ線質量測定装置は、（７）前記連続体は、内容物を収容した複数の包装体が帯状に連なった連包であって、前記質量換算係数記憶手段には、単一の前記包装体について前記質量換算係数が記憶されており、前記内容物を収容していない単一の包装体の質量を示す空袋質量を予め記憶する空袋質量記憶手段をさらに備え、単一の前記包装体を前記分割領域とした場合に、前記質量測定手段は、前記Ｘ線吸収量算出手段により算出される前記分割領域のＸ線吸収量と前記質量換算係数記憶手段に記憶された質量換算係数と前記空袋質量記憶手段に記憶された前記空袋質量とに基づいて前記包装体に収容されている内容物の質量を測定するよう構成されている。
【００２０】
この構成により、連続体が連包である場合であっても、単一の包装体を分割領域に設定することで、Ｘ線吸収量算出手段により単一の包装体に吸収されたＸ線吸収量を算出し、質量換算係数記憶手段に記憶された質量換算係数と、空袋質量記憶手段に記憶された空袋質量とに基づいて包装体に収容されている内容物の質量を測定することができる。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１に係るＸ線質量測定装置によれば、分割領域設定手段により連続体の延在方向の分割位置を指定して分割領域を設定できるため、Ｘ線吸収量算出手段により連続体の分割領域におけるＸ線吸収量が算出され、質量測定手段により分割領域のＸ線吸収量と質量換算係数とに基づいて、分割領域の質量が測定される。したがって、連続体の製品部分を分割領域として設定することにより、連続体の搬送中に製品部分を質量測定することができ、早期に製品部分の質量の過不足を発見することができる。その結果、連続体が下流に流れる前に、連続体から質量の過不足部分を取り除くことができるため、作業工数が無駄となることがなく作業効率を向上させることができる。
【００２２】
請求項２に係るＸ線質量測定装置によれば、さらに、出力手段により連続体の分割領域における質量を出力して、作業者に対して連続体の分割領域における質量を知らせて、早期に対応させることができる。
【００２３】
請求項３に係るＸ線質量測定装置によれば、さらに、切断装置の切断タイミングに基づいてＸ線質量測定装置に分割領域の延在方向の寸法が設定されるため、切断装置で切断された製品部分の質量と連続体の分割領域における質量とを一致させることができる。したがって、製品部分が連続体から切り離される前に、当該製品部分の質量を精度よく測定することができる。
【００２４】
請求項４に係るＸ線質量測定装置によれば、さらに、連続体の幅方向に複数の分割領域を設定することができる。
【００２５】
請求項５に係るＸ線質量測定装置によれば、さらに、分割領域の質量が所定の範囲外である旨が報知されるため、作業者に連続体が下流に流れる前に、連続体から質量の過不足部分を取り除かすよう促し、作業工数が無駄となることがなく作業効率を向上させることができる。
【００２６】
請求項６に係るＸ線質量測定装置によれば、さらに、厚みが不安定な帯状の食品生地の幅方向の両端部を判定除外領域として設定しておくことで、分割領域の少なくとも一部に判定除外領域が含まれた場合に、質量判定手段による質量判定が禁止されるため、厚みが不安定な食品生地の幅方向の両端部を除いて質量判定を適切に行うことができる。
【００２７】
請求項７に係るＸ線質量測定装置によれば、さらに、連続体が連包である場合であっても、単一の包装体を分割領域に設定することで、Ｘ線吸収量算出手段により単一の包装体に吸収されたＸ線吸収量を算出し、質量換算係数記憶手段に記憶された質量換算係数と、空袋質量記憶手段に記憶された空袋質量とに基づいて包装体に収容されている内容物の質量を測定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、図１から図５を参照して本発明の第１の実施の形態について説明する。
【００２９】
（第１の実施の形態）
まず構成について説明する。
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るＸ線質量測定装置１の外観斜視図である。また、図２は、本発明の第１の実施の形態に係るＸ線質量測定装置１の全体構成図である。
【００３０】
図１および図２に示すように、Ｘ線質量測定装置１は、食品工場の生産ラインの一部に組み込まれ、生産ラインを流れてくる搬送物の質量をＸ線の透過量に基づいて測定するものであり、搬送手段としての搬送部２と、Ｘ線照射手段としてのＸ線照射部３と、Ｘ線検出手段としてのＸ線検出部４と、投受光部５と、制御部６と、表示部７と、操作部８とから構成されている。なお、本実施の形態では、搬送部２に搬送される搬送物として、連続体としての帯状の食品生地Ｗ１を例にあげて説明する。
【００３１】
搬送部２は、４つのローラ１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄと、これらローラに掛け渡された搬送ベルト１２とにより構成されている。ローラ１１ａは、駆動モータ１３に接続されており、搬送部２は、駆動モータ１３の駆動によりローラ１１ａが回転し、一定の速度で帯状の食品生地Ｗ１を搬送するようになっている。また、駆動モータ１３の駆動は、制御部６に制御されている。
【００３２】
Ｘ線照射部３は、搬送部２の上方に設けられ、上方から食品生地Ｗ１に対してＸ線を照射するようになっている。Ｘ線照射部３は、図示しない金属製の箱体内部にＸ線管が設けられており、Ｘ線管の陰極からの電子ビームを陽極ターゲットに照射させてＸ線を発生させるようになっている。Ｘ線管は、搬送方向に延在するように設けられており、箱体の底面には、Ｘ線管の延在方向に対して直行する方向にスリットが形成されている。そして、Ｘ線管により発生されたＸ線は、スリットを介して搬送部２上の食品生地Ｗ１に対して略三角形のスクリーン状に照射されるようになっている。
【００３３】
Ｘ線検出部４は、搬送部２の上方に設けられたＸ線照射部３に対向するようにして搬送部２の下方に設けられ、Ｘ線照射部３により照射された食品生地Ｗ１を透過したＸ線の透過量を検出するようになっている。このＸ線検出部４は、幅方向にライン状に配設された複数の検出素子１５を備えたアレイ状のラインセンサが用いられている。検出素子１５は、幅方向に等間隔のピッチで配設され、食品生地Ｗ１の搬送に伴ってスキャンするようになっている。
【００３４】
検出素子１５は、図示しないフォトダイオードと、フォトダイオード上に設けられた図示しないシンチレータとから構成され、シンチレータは、Ｘ線のエネルギーを吸収して発光するようになっている。フォトダイオードは、受光した光を検出信号に変換し、制御部６に出力するようになっている。Ｘ線検出部４は、食品生地Ｗ１にＸ線照射部３からＸ線が照射されると、食品生地Ｗ１を透過したＸ線をシンチレータが光に変換し、変換された光をフォトダイオードが検出信号に変換して制御部６に出力するようになっている。
【００３５】
また、単一の検出素子１５に対応した食品生地Ｗ１の表面の領域を透過領域２１とすると、透過領域２１は検出素子１５の配設ピッチやスキャン速度に基づいて区画されるようになっている。以下、図３（ａ）、（ｂ）を参照して透過領域２１について説明する。
【００３６】
図３（ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係る透過領域２１の幅方向の寸法の説明図である。図３（ｂ）は、本発明の第１の実施の形態に係る透過領域２１の斜視図である。
【００３７】
図３（ａ）に示すように、食品生地Ｗ１の表面上に区画される透過領域２１の幅方向の寸法は、Ｘ線がＸ線照射部３から食品生地Ｗ１に略三角形のスクリーン状に照射されるため、食品生地Ｗ１の下方に位置する検出素子１５のピッチよりも短くなるようになっている。透過領域２１の幅方向の寸法は、Ｘ線検出部４の検出素子１５のピッチに、Ｘ線照射部３から食品生地Ｗ１の表面までの距離とＸ線照射部３からＸ線検出部４までの距離との比率を乗算することにより算出される。具体的には、Ｘ線照射部３から食品生地Ｗ１の表面までの距離を４８０ｍｍ、Ｘ線照射部３からＸ線検出部４までの距離を５００ｍｍ、検出素子１５のピッチを０．４ｍｍとすると、０．４×４８０／５００＝０．３８４ｍｍが透過領域２１の幅方向の寸法として算出される。
【００３８】
一方、食品生地Ｗ１の表面上に区画される透過領域２１の搬送方向の寸法は、搬送速度をスキャン速度で除算することにより算出される。したがって、透過領域２１を正方形に区画するためには、透過領域２１の搬送方向の寸法を幅方向の寸法に合わせるようにスキャン速度が制御されるようになっている。具体的には、搬送速度を４００ｍｍ／秒とすると、上記したように透過領域２１の幅方向の寸法が０．３８４ｍｍであるため透過領域２１の搬送方向の寸法を０．３８４ｍｍとし、４００／０．３８４＝１０４１回／秒がスキャン速度として算出される。
【００３９】
このように、Ｘ線検出部４におけるスキャン速度が制御されることにより、図３（ｂ）に示すように、食品生地Ｗ１の表面に０．３８４×０．３８４ｍｍ２の正方形の透過領域２１が複数区画されるようになっている。なお、搬送部２の搬送速度およびＸ線検出部４のスキャン速度は、制御部６に制御されるようになっている。
【００４０】
図１および図２に戻り、投受光部５は、投光部１７と受光部１８とから構成され、投光部１７および受光部１８は、搬送部２を挟んで対向するようにして配置されている。受光部１８は、投光部１７からの光を検知しており、食品生地Ｗ１の前端が投光部１７からの光を遮光して受光部１８が光を検知できなくなることで、食品生地Ｗ１の搬入を検知するようになっている。投受光部５は、食品生地Ｗ１の前端を検知すると、Ｘ線検出部４に搬入検知信号を出力し、搬入検知信号は、Ｘ線検出部４によるＸ線の透過量の検出開始のタイミングに利用される。
【００４１】
操作部８は、Ｘ線質量測定装置１の設定情報を入力するための各種キーやスイッチから構成され、搬送部２の搬送速度、Ｘ線照射部３のＸ線照射量、Ｘ線質量測定装置１の動作モード、分割領域２２の設定情報、食品生地Ｗ１上に分割領域２２を指定するための後述する領域設定座標系２５の設定情報等を入力するようになっている。また、制御部６には、食品生地Ｗ１を分割する各種分割領域２２の周縁形状や各分割領域２２の食品生地Ｗ１上の配置レイアウトが記憶されており、操作部８の操作により各種分割領域２２の周縁形状や配置レイアウトを選択することができるようになっている。さらに、操作部８の操作により食品生地Ｗ１の幅方向の両端部の質量判定を禁止する判定除外領域２３を入力することができるようになっている。
【００４２】
なお、分割領域２２の周縁形状は、一般的に製品部分の形状として用いられる矩形や円形以外にも食品生地Ｗ１から切り離される製品部分の輪郭に応じて多角形等の複雑な形状を選択することも可能である。また、操作部８によりＸ線質量測定装置１の設定情報を入力する構成に加えて、外部記憶媒体から設定情報を入力する構成としてもよい。
【００４３】
表示部７は、いわゆる液晶ディスプレイであり、Ｘ線質量測定装置１の設定情報、食品生地Ｗ１の分割領域２２における質量、領域設定座標系２５、分割領域２２の周縁形状や配置レイアウト等の各種情報を表示するようになっている。つまり、作業者は、表示部７を参照しながら操作部８によりＸ線質量測定装置１の各種設定情報を入力するようになっている。
【００４４】
制御部６は、モード切換部３１と、透過量入力部３２と、分割領域設定手段としての分割領域設定部３３と、Ｘ線吸収量算出手段としてのＸ線吸収量算出部３４と、質量測定手段としての質量測定部３５と、出力手段としての出力部３６と、判定除外領域設定手段としての判定除外領域設定部３７と、質量判定手段としての質量判定部３８と、報知手段としての報知部３９とを有している。なお、各部は、制御部６に組み込まれたＣＰＵ(Central Processing Unit)がＲＯＭ（Read Only Memory）内の各種プログラムに従ってＲＡＭ（Random Access Memory）内のデータを演算し、さらにＸ線質量測定装置１の各部と協働して処理を実行することにより実現されるようになっている。
【００４５】
また、制御部６は、透過量データ記憶部４１と、質量換算係数記憶手段としての質量換算係数記憶部４２と、分割領域アドレスデータ記憶部４３と、判定除外領域アドレスデータ記憶部４４と、判定閾値記憶部４５とを有している。なお、各記憶部は、ＲＡＭの一部により構成されている。
【００４６】
モード切換部３１は、分割領域質量測定モードと質量換算係数算出モードとの間でＸ線質量測定装置１の動作モードを切り換えるようになっている。分割領域質量測定モードは、食品生地Ｗ１の分割領域２２における質量を測定するモードであり、質量換算係数算出モードは、食品生地Ｗ１のＸ線吸収量から質量に換算するための質量換算係数を食品生地Ｗ１のマスターワークから算出するモードである。なお、本実施の形態におけるマスターワークとは、食品生地Ｗ１と同一の物性を有するものであり、例えば、食品生地Ｗ１から切り取られた一部のことをいう。
【００４７】
透過量入力部３２は、Ｘ線検出部４の各検出素子１５からの透過量の検出信号をそれぞれＡ／Ｄ変換により透過量データに変換し、Ｘ線検出部４の各検出素子１５の配設ピッチに対応する単位搬送時間毎に、透過量データを透過量データ記憶部４１に入力するようになっている。具体的には、透過量入力部３２は、Ｘ線検出部４のスキャンに合わせて透過領域２１毎にアドレスデータを生成し、各透過領域２１のアドレスデータに対応させて透過量データを透過量データ記憶部４１に書き込むようになっている。
【００４８】
分割領域設定部３３は、食品生地Ｗ１の延在方向を分割する延在方向分割位置を設定する延在分割設定手段としての延在分割設定部３３ａと、食品生地Ｗ１の幅方向を分割する幅方向分割位置を設定する幅分割設定手段としての幅分割設定部３３ｂとを備えている。分割領域設定部３３は、操作部８により操作されて、延在分割設定部３３ａおよび幅分割設定部３３ｂにより延在方向分割位置および幅方向分割位置を設定することにより、食品生地Ｗ１から切り離される製品部分の輪郭を周縁形状とする分割領域２２を設定するようになっている。なお、分割領域設定部３３により設定される分割領域２２の詳細については後述する。
【００４９】
Ｘ線吸収量算出部３４は、各透過領域２１におけるＸ線の透過量から透過領域２１のＸ線吸収量を算出し、合算することで所望の領域におけるＸ線吸収量を算出するようになっている。すなわち、透過領域２１の面積は、食品生地Ｗ１の最小単位面積を示しており、食品生地Ｗ１の各透過領域２１のＸ線吸収量を算出し、所望の領域を構成する各透過領域２１を合算することにより所望の領域におけるＸ線吸収量を算出することができるようになっている。
【００５０】
ここで、Ｘ線の透過量と厚みとの関係について説明する。Ｘ線の照射量をＩ０、Ｘ線の透過量をＩ、Ｘ線の吸収率をμ、食品生地Ｗ１の透過領域２１における厚みをＸとすると、食品生地Ｗ１の透過領域２１のＸ線吸収量Ｔは、次式（１）が成り立つ。
Ｔ＝（ｌｏｇＩ０‐ｌｏｇＩ）＝μＸ （１）
式（１）は、Ｘ線吸収量ＴがＸ線の照射量Ｉ０とＸ線の透過量Ｉとの差分であることを示している。また、Ｘ線の照射量Ｉ０はＸ線吸収量がゼロであるときのＸ線の透過量と一致する。すなわち、搬送ベルト１２上に食品生地Ｗ１が無い状態で検出したＸ線の透過量がＸ線の照射量Ｉ０となるようになっている。
【００５１】
また、Ｘ線の吸収率μは、λをＸ線波長、ρを食品生地Ｗ１の密度、Ｚを原子番号、Ｃを定数とすると、次式（２）の関係を有している。
μ＝λ３ρＺＣ （２）
【００５２】
一方、透過領域２１における食品生地Ｗ１の質量Ｍは、透過領域２１における厚みＸに透過領域２１の面積Ｓを乗じた体積Ｖに対し、密度ρを乗じた値であるから、質量ＭとＸ線吸収量Ｔの関係は次式（３）のようになる。
Ｔ＝λ３ＺＣ・Ｍ／Ｓ （３）
式（３）は、Ｘ線吸収量Ｔとその面積の積が、質量に比例することを示している。
【００５３】
また、式（３）の透過領域２１の面積Ｓは、食品生地Ｗ１の最小単位面積を示しているから、所望の大きさの領域における質量ｍとＸ線吸収量Ｔとの関係は、１／λ３ＺＣを質量換算係数αに置き換えて表すと式（３）から次式（４）のようになる。
ｍ＝α・ΣＴ （４）
つまり、Ｘ線照射条件および物性が同じならば質量換算係数αは一定値となり、所望の領域における質量ｍは、所望の領域内の透過領域２１毎に算出されるＸ線吸収量Ｔを合算して、これに質量換算係数αを乗算して求めることができる。
【００５４】
Ｘ線吸収量算出部３４は、Ｘ線質量測定装置１の動作モードが分割領域質量測定モードの場合には、透過量データ記憶部４１に書き込まれた透過量データのうち分割領域２２を構成する各透過領域２１に対応した透過量データを読み出し、上記した式（１）から分割領域２２内の各透過領域２１のＸ線吸収量を算出し、合算することにより分割領域２２のＸ線吸収量を算出するようになっている。
【００５５】
一方、Ｘ線質量測定装置１の動作モードが質量換算係数算出モードの場合には、マスターワーク全体を構成する各透過領域２１に対応した透過量データを読み出し、上記した式（１）からＸ線吸収量を算出し、合算することによりマスターワーク全体のＸ線吸収量を算出するようになっている。
【００５６】
質量測定部３５は、Ｘ線吸収量算出部３４により算出された食品生地Ｗ１の分割領域２２のＸ線吸収量と予め質量換算係数記憶部４２に記憶された質量換算係数を乗算することにより、分割領域２２の質量を測定するようになっている。
【００５７】
質量換算係数は、図外の秤により測定されたマスターワークの質量が、質量換算係数算出モードの状態で算出されたマスターワークの全体のＸ線吸収量により除算されることにより算出されるようになっている。算出された質量換算係数は、質量換算係数記憶部４２に記憶される。
【００５８】
出力部３６は、質量測定部３５により測定された分割領域２２の質量を出力して表示部７に表示させるようになっている。なお、本実施の形態に係る出力部３６は、表示部７に質量を表示させる構成に限らず、図外の印刷装置により質量を印刷物として出力させる構成としてもよいし、Ｘ線質量測定装置１の上流または下流に配置された図外の加工装置に対して質量信号を出力する構成としてもよい。
【００５９】
出力部３６が分割領域２２の質量を印刷装置により印刷物として出力する場合には、紙媒体で分割領域２２の質量を保管しておくことができるようになっている。また、出力部３６が質量信号を加工装置に出力する場合には、出力した質量信号に基づいて加工装置の駆動制御を行うことができるようになっている。
【００６０】
質量判定部３８は、分割領域２２の質量に過不足が生じるか否かの判定基準となる判定閾値を判定閾値記憶部４５から読み出し、質量測定部３５により測定された分割領域２２の質量が判定閾値により規定される許容範囲内にあるか否かを判定するようになっている。
【００６１】
報知部３９は、質量判定部３８により分割領域２２の質量が許容範囲外であると判定された場合に、その旨を報知するようになっている。このように、報知部３９により分割領域の質量が許容範囲外である旨が報知されるため、作業者に連続体が下流に流れる前に、連続体から質量の過不足部分を取り除かすよう促し、作業工数が無駄となることがなく作業効率を向上させることができる。この場合、表示部７に分割領域２２の質量が許容範囲外である旨を表示させる構成に限らず、音声により報知させる構成としてもよい。
【００６２】
判定除外領域設定部３７は、操作部８により操作されて、食品生地Ｗ１の幅方向の両端部を判定除外領域２３として設定するようになっている。判定除外領域２３が設定されると、分割領域２２の一部に判定除外領域２３が含まれる場合に、質量判定部３８による分割領域２２の質量判定が禁止されるようになっている。
【００６３】
このように、厚みが不安定な帯状の食品生地Ｗ１の幅方向の両端部を判定除外領域２３として設定しておくことで、分割領域２２の少なくとも一部に判定除外領域２３に含まれることがなく、厚みが不安定な食品生地Ｗ１の幅方向の両端部を除いて、分割領域２２の質量判定を適切に行うことができるようになっている。また、判定除外領域２３を食品生地Ｗ１の幅方向の両端だけでなく、搬送方向の前端についても設定可能としてもよい。
【００６４】
透過量データ記憶部４１には、上述したように透過量入力部３２により各透過領域２１において入力された透過量データと各透過領域２１のアドレスデータとが関連付けられて記憶されている。この透過量データ記憶部４１に記憶された透過領域２１のアドレスデータを指定することにより、透過量データ記憶部４１から所望の透過領域２１の透過量データを読み出すことができるようになっている。
【００６５】
質量換算係数記憶部４２には、マスターワークの質量換算係数が記憶されている。分割領域アドレスデータ記憶部４３および判定除外領域アドレスデータ記憶部４４には、分割領域２２および判定除外領域２３のアドレスデータが記憶されている。判定閾値記憶部４５には、分割領域２２の質量の過不足の判定基準となる判定閾値が記憶されている。
【００６６】
図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）を参照して、分割領域設定部３３により設定される分割領域２２および判定除外領域設定部３７により設定される判定除外領域２３について説明する。
【００６７】
図４（ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係る領域設定座標系２５の模式図である。図４（ｂ）は、本発明の第１の実施の形態に係る領域設定座標系２５に表示された配置レイアウトの模式図である。図４（ｃ）は、本発明の第１の実施の形態に係る領域設定座標系２５に表示された分割領域２２および判定除外領域２３の模式図である。
【００６８】
図４（ａ）に示すように、分割領域設定部３３は、操作部８の操作により搬送方向のＸ軸を単位搬送時間、幅方向のＹ軸を複数の検出素子１５の個数とした領域設定座標系２５を表示部７に表示させるようになっている。領域設定座標系２５のＸ軸は、投受光部５が食品生地Ｗ１の前端を検知してから所定時間経過後を基準としており、単位搬送時間毎に目盛を表示している。
【００６９】
一方、領域設定座標系２５のＹ軸は、複数の検出素子１５がライン状に配設されたＸ線検出部４の延在方向の中央を基準としており、検出素子１５の数に応じた目盛を表示している。本実施の形態では、領域設定座標系２５のＹ軸は、Ｘ線検出部４の中央を基準に、両側に検出素子１５の半数の目盛を有するようになっている。
【００７０】
このように、領域設定座標系２５のＸ軸に単位搬送時間に対応する単位搬送時間毎に目盛が表示され、Ｙ軸に検出素子１５毎に目盛が表示されているため、領域設定座標系２５のＸ軸の目盛間隔が透過領域の搬送方向の寸法に対応し、領域設定座標系２５のＹ軸の目盛間隔が透過領域の幅方向の寸法に対応するようになっている。つまり、搬送方向の目盛と幅方向の目盛とに区画された部分が食品生地Ｗ１の表面に区画された透過領域２１に対応するようになっている。
【００７１】
図４（ｂ）に示すように、分割領域設定部３３は、操作部８により分割領域２２の配置レイアウトが選択されると、各分割領域２２の中心を示すレイアウトマーク２６を領域設定座標系２５上に表示するようになっている。配置レイアウトは、複数種類のテンプレートとして制御部６に記憶されているが、領域設定座標系２５上に個別に座標指定することによりレイアウトマーク２６を設定する構成としてもよい。
【００７２】
図４（ｃ）に示すように、分割領域設定部３３は、操作部８により分割領域２２の周縁形状が選択されると、レイアウトマーク２６を中心とした分割領域２２を領域設定座標系２５に表示するようになっている。具体的には、分割領域２２の周縁形状およびレイアウトマーク２６の座標から、延在分割設定部３３ａが分割領域２２の搬送方向の座標を設定し、幅分割設定部３３ｂが分割領域２２の幅方向の座標を設定して、分割領域２２を領域設定座標系２５に表示するようになっている。そして、分割領域設定部３３は、各分割領域２２を構成する各透過領域２１のアドレスデータを領域設定座標系２５から読み出し、分割領域アドレスデータ記憶部４３に記憶させる。
【００７３】
そして、Ｘ線吸収量算出部３４は、分割領域アドレスデータ記憶部４３に記憶されたアドレスデータに対応した透過量データだけを透過量データ記憶部４１から読み出して、分割領域２２のＸ線吸収量を算出するようになっている。
【００７４】
また、判定除外領域設定部３７は、操作部８により判定除外領域２３が設定されると、判定除外領域２３を領域設定座標系２５に表示するようになっている。そして、判定除外領域設定部３７は、各判定除外領域２３を構成する各透過領域２１のアドレスデータを判定除外領域アドレスデータ記憶部４４に記憶させる。
【００７５】
なお、上記したように分割領域２２を領域設定座標系２５上で座標指定する構成に代えて、操作部８により数値入力することにより分割領域２２を設定する構成としてもよい。例えば、分割領域２２の搬送方向の寸法を設定時間の入力により設定し、分割領域２２の幅方向の寸法を幅方向の分割数の入力により設定するようにする。
【００７６】
この場合、操作部８により設定時間が入力されると、延在分割設定部３３ａが設定時間と搬送速度とを乗算して分割領域２２の搬送方向の寸法を設定し、幅方向の分割数が入力されると、幅分割設定部３３ｂが食品生地Ｗ１の幅を等分に分割して分割領域２２の幅方向の寸法を設定するようになっている。
【００７７】
さらに、設定時間および分割数により分割領域２２を設定する他、搬送方向の長さおよび分割幅の入力により分割領域２２を設定するようにしてもよい。
【００７８】
次に動作について説明する。
【００７９】
図５は、本発明の第１の実施の形態に係るＸ線質量測定装置１の分割領域２２の質量判定処理を示すフロー図である。
【００８０】
マスターワークの質量換算係数が質量換算係数記憶部４２に記憶されていないと（ステップＳ０１：Ｎｏ）、モード切換部３１によりＸ線質量測定装置１の動作モードが質量換算係数算出モードに切り換えられる（ステップＳ０２）。なお、既に質量換算係数が質量換算係数記憶部４２に記憶されている場合には（ステップＳ０１：Ｙｅｓ）、ステップＳ０７に進む。
【００８１】
マスターワークが図外の秤により計量され、マスターワークの質量が制御部６に記憶されると（ステップＳ０３）、マスターワークが搬送部２に搬送されるとともに、Ｘ線吸収量算出部３４によりマスターワーク全体のＸ線吸収量が算出される（ステップＳ０４）。
【００８２】
マスターワークのＸ線吸収量が算出されると、マスターワークの質量が算出されたマスターワークのＸ線吸収量により除算されることにより質量換算係数が算出され、質量換算係数記憶部４２に記憶される（ステップＳ０５）。
【００８３】
質量換算係数が質量換算係数記憶部４２に記憶されると、モード切換部３１によりＸ線質量測定装置１の動作モードが分割領域質量測定モードに切り換えられる（ステップＳ０６）。
【００８４】
判定除外領域設定部３７および分割領域設定部３３により、判定除外領域２３のアドレスデータおよび分割領域２２のアドレスデータがそれぞれ判定除外領域アドレスデータ記憶部４４および分割領域アドレスデータ記憶部４３に書き込まれると（ステップＳ０７）、分割領域２２の質量の測定が開始される。
【００８５】
食品生地Ｗ１が搬送部２に搬送され、Ｘ線照射部３により食品生地Ｗ１にＸ線が照射され、Ｘ線検出部４により食品生地Ｗ１を透過したＸ線の透過量が検出されると、透過量入力部３２が各透過領域２１のアドレスに対応させて透過量データを透過量データ記憶部４１に書き込む（ステップＳ０８）。
【００８６】
そして、Ｘ線吸収量算出部３４により透過量データ記憶部４１から分割領域２２を構成する各透過領域２１のアドレスデータに対応した各透過量データが読み出され、分割領域２２のＸ線吸収量が算出される（ステップＳ０９）。
【００８７】
分割領域２２のＸ線吸収量が算出されると、質量測定部３５により質量換算係数記憶部４２から質量換算係数が読み出され、分割領域２２のＸ線吸収量と質量換算係数とが乗算されて分割領域２２の質量が測定される（ステップＳ１０）。
【００８８】
分割領域２２の質量が測定されると、出力部３６により分割領域２２の質量が表示部７に表示され（ステップＳ１１）、質量判定部３８により分割領域２２の一部に判定除外領域２３が含まれるか否かが判定される（ステップＳ１２）。
【００８９】
質量判定部３８により分割領域２２の一部に判定除外領域２３が含まれると判定されると（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）、分割領域２２の質量の判定が禁止される（ステップＳ１３）。一方、質量判定部３８により分割領域２２の一部に判定除外領域２３が含まれないと判定されると（ステップＳ１２：Ｎｏ）、分割領域２２の質量が許容範囲内にあるか否かが判定される（ステップＳ１４）。
【００９０】
質量判定部３８により分割領域２２の質量が許容範囲外であると判定されると（ステップＳ１４：Ｎｏ）、報知部３９により分割領域２２の質量に過不足がある旨が報知されるようになっている（ステップＳ１５）。
【００９１】
以上説明したように、本発明の第１の実施の形態に係るＸ線質量測定装置１は、帯状の食品生地Ｗ１を延在方向に搬送する搬送部２と、搬送中の食品生地Ｗ１に対しＸ線を照射するＸ線照射部３と、食品生地Ｗ１を透過したＸ線の透過量を検出するＸ線検出部４と、分割領域２２を設定する分割領域設定部３３と、Ｘ線検出部４で検出されたＸ線の透過量に基づいて、分割領域２２において食品生地Ｗ１に吸収されたＸ線吸収量を算出するＸ線吸収量算出部３４と、Ｘ線吸収量から質量に換算するための質量換算係数を予め記憶する質量換算係数記憶部４２と、Ｘ線吸収量算出部３４により算出される分割領域２２のＸ線吸収量と質量換算係数記憶部４２に記憶された質量換算係数とを乗算し、分割領域２２における質量を測定する質量測定部３５と、質量測定部３５により測定された食品生地Ｗ１の分割領域２２における質量を出力する出力部３６とを備えている。
【００９２】
したがって、分割領域設定部３３により食品生地Ｗ１の分割領域２２を設定できるため、Ｘ線吸収量算出部３４により食品生地Ｗ１の分割領域２２におけるＸ線吸収量が算出され、質量測定部３５により分割領域２２のＸ線吸収量と質量換算係数とが乗算されて分割領域２２の質量が測定され、これを出力部３６により出力して、作業者に対して分割領域の質量を知らせることができる。したがって、食品生地Ｗ１の製品部分を分割領域２２として設定することにより、食品生地Ｗ１の搬送中に製品部分を質量測定することができ、早期に製品部分の質量の過不足を発見することができる。その結果、食品生地Ｗ１が下流に流れる前に、食品生地Ｗ１から質量の過不足部分を取り除くことができるため、作業工数が無駄となることがなく作業効率を向上させることができる。特に、生産ラインに焼成時間の長い焼成工程がある場合であっても、製品部分が焼成工程に入る前に製品部分の質量の過不足を発見することができ、作業効率の低下を防止することができる。
【００９３】
（第２の実施の形態）
図６から図７を参照して本発明の第２の実施の形態について説明する。
【００９４】
本発明の第１の実施の形態では、分割領域設定部３３が操作部８の操作に基づいて分割領域２２を設定したが、本発明の第２の実施の形態では、Ｘ線質量測定装置６１の下流に食品生地Ｗ１から製品部分を切り離す切断装置５１が設置され、切断装置５１の切断タイミングに合わせて分割領域２２の搬送方向の寸法を設定するようにしている。なお、本発明の第１の実施の形態と同一の構成については同一の符号を用いて説明し、特に相違点についてのみ詳述する。
【００９５】
図６は、本発明の第２の実施の形態のＸ線質量測定装置６１を備えたシステム構成図である。
【００９６】
図６に示すように、Ｘ線質量測定装置６１の下流には、搬送コンベア５２を介して切断装置５１が配置されている。Ｘ線質量測定装置６１と切断装置５１とは、制御信号が互いに接続されており、切断装置５１から切断タイミングを示すカット信号がＸ線質量測定装置６１に送信されるようになっている。
【００９７】
次に、図７を参照して、切断タイミングと分割領域２２の搬送方向の寸法との関係について説明する。
【００９８】
図７は、本発明の第２の実施の形態に係る切断タイミングと分割領域２２の搬送方向の寸法との関係の一例を示す説明図である。
【００９９】
図７は、図示右側に食品生地Ｗ１を切断装置５１により切断するタイミングを示し、図示左側に領域設定座標系２５に表示される分割領域２２を示している。今、切断装置５１により切断タイミングＴ１時にカット信号がＸ線質量測定装置６１に出力されると、分割領域設定部３３は、領域設定座標系２５に座標Ｃ１を設定するようになっている。次に、切断装置５１により切断タイミングＴ２時にカット信号がＸ線質量測定装置６１に出力されると、分割領域設定部３３は、領域設定座標系２５に座標Ｃ２を設定するようになっている。
【０１００】
つまり、切断タイミングＴ２と切断タイミングＴ１とのカット信号の出力によって、領域設定座標系２５に表示される分割領域のＸ軸方向の座標が設定されるため、カット信号の出力間隔が単位搬送時間の何倍にあたるかを算出することにより、分割領域２２の搬送方向の寸法が算出されるようになっている。
【０１０１】
例えば、透過領域２１の搬送方向の寸法は０．３８４ｍｍ、搬送速度は４００ｍｍ／ｓであるので、単位搬送時間は０．３８４／４００＝０．０００９６ｓであり、カット信号が０．２５秒間隔にＸ線質量測定装置６１に出力される場合には、分割領域２２の搬送方向の寸法は、透過領域２１の０．２５／０．０００９６＝２６０．４２倍となる。したがって、分割領域２２の搬送方向の寸法は、２６０．４２×０．３８４＝１００ｍｍとして自動的に算出される。
【０１０２】
なお、切断装置５１の切断タイミングに基づいて、領域設定座標系２５の座標を設定する構成に代えて、切断装置５１の切断タイミングに基づいて、搬送方向の寸法を示す設定時間や搬送方向の長さを設定する構成としてもよい。
【０１０３】
以上説明したように、本発明の第２の実施の形態に係るＸ線質量測定装置６１は、分割領域設定部３３が、搬送方向下流に設置され、食品生地Ｗ１を予め定められた寸法に切断する切断装置５１から出力された切断タイミングを示すカット信号に基づいて、分割領域２２の搬送方向の寸法を設定するため、切断装置５１で切断された製品部分の質量と食品生地Ｗ１の分割領域２２における質量とを一致させることができる。したがって、製品部分が食品生地Ｗ１から切り離される前に、当該製品部分の質量を精度よく測定することができる。
【０１０４】
（第３の実施の形態）
図８から図９を参照して本発明の第３の実施の形態について説明する。
【０１０５】
本発明の第１の実施の形態では、連続体として帯状の食品生地Ｗ１を搬送したが、本発明の第３の実施の形態では、帯状の食品生地Ｗ１に代えて、連包Ｗ２を搬送するようにしている。なお、本実施の形態における連包Ｗ２とは、内容物を収容した複数の包装体が帯状に連なったものであり、例えば、内部にインスタントラーメンのスープ等を収容したものである。なお、本発明の第１の実施の形態と同一の構成については同一の符号を用いて説明し、特に相違点についてのみ詳述する。
【０１０６】
図８は、本発明の第３の実施の形態に係るＸ線質量測定装置７１の全体構成図である。また、図９は、本発明の第３の実施の形態に係る単一の包装体のＸ線の吸収量を示す図である。なお、図９に示すＸ線の吸収量は、搬送ベルト１２の吸収量が０になるように補正されている。
【０１０７】
図８に示すように、Ｘ線質量測定装置７１は、第１の実施の形態に係るＸ線質量測定装置１に包装体吸収量判定部５６と、包装体吸収量データ記憶部５９と、空袋質量記憶部５８とをさらに備えたものである。また、包装体吸収量データ記憶部５９には、予め内容物を収容していない包装体の吸収量データが閾値として記憶され、空袋質量記憶部５８には、予め内容物を収容していない包装体の質量が記憶されている。
【０１０８】
分割領域設定部３３は、連包Ｗ２の各包装体の周縁形状を分割領域２２として設定するようになっている。
【０１０９】
Ｘ線吸収量算出部３４は、単一の包装体を分割領域２２とし、式（１）に示すようにＸ線の照射量Ｉ０とＸ線の透過量Ｉとの差分として包装体のＸ線の吸収量データを算出するようになっている。
【０１１０】
包装体吸収量判定部５６は、Ｘ線吸収量算出部３４により算出された吸収量データと包装体吸収量データ記憶部５９に記憶された閾値と比較を比較することにより判定するようになっている。具体的には、図９の実線で示すように、Ｘ線吸収量算出部３４により算出された吸収量データが閾値より吸収量が多い場合には、搬送中の包装体があると判定する。一方、図９の破線で示すように、Ｘ線吸収量算出部３４により算出された吸収量データが閾値以下の場合には、搬送中の包装体がないと判定する。
【０１１１】
そして、包装体吸収量判定部５６は、包装体がないと判定すると、表示部７に包装体がない旨を表示させるようになっている。なお、表示部７に表示させる構成に限らず、音声により報知する構成にしてもよい。このようにして、複数の包装体が連なった連包Ｗ２が断続的に搬送されたことを検知することができるようになっている。
【０１１２】
質量測定部３５は、包装体の質量から包装体に収容された内容物の質量を測定する内容物質量測定部３５ａを備えており、Ｘ線吸収量算出部３４に算出された包装体のＸ線吸収量と質量換算係数記憶部４２に記憶された単一の包装体の質量換算係数とを乗算することにより包装体の質量を測定し、内容物質量測定部３５ａにより包装体の質量から空袋質量記憶部５８に記憶された空袋質量を減算することにより包装体の内容物の質量を測定するようになっている。
【０１１３】
以上説明したように、本発明の第３の実施の形態に係るＸ線質量測定装置７１は、内容物を収容していない単一の包装体の質量を示す空袋質量を予め記憶する空袋質量記憶部５８と、単一の包装体を分割領域２２とした場合に、Ｘ線吸収量算出部３４により算出される分割領域２２のＸ線吸収量と質量換算係数記憶部４２に記憶された質量換算係数と空袋質量記憶部５８に記憶された空袋質量とに基づいて包装体に収容されている内容物の質量を測定する質量測定部３５を備えている。
【０１１４】
したがって、連続体が連包Ｗ２である場合であっても、単一の包装体を分割領域２２に設定することで、Ｘ線吸収量算出部３４により単一の包装体に吸収されたＸ線吸収量を算出し、質量換算係数記憶部４２に記憶された質量換算係数と、空袋質量記憶部５８に記憶された空袋質量とに基づいて包装体に収容されている内容物の質量を測定することができる。
【０１１５】
また、上記に示した各実施例によらず、Ｘ線質量測定装置について、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更も可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１１６】
以上、説明したように、本発明は、連続体を被測定物として生産ラインに流した場合であっても、早期に連続体の一部である製品部分の質量の過不足を発見し作業効率の低下を防止することができるという効果を有し、搬送中の被測定物にＸ線を照射してそのＸ線の透過量に基づいて、被測定物の質量を測定するＸ線質量測定装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１１７】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るＸ線質量測定装置の外観斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係るＸ線質量測定装置の全体構成図である。
【図３】（ａ）は本発明の第１の実施の形態に係る透過領域の幅方向の寸法の説明図であり、（ｂ）は本発明の第１の実施の形態に係る透過領域の斜視図である。
【図４】（ａ）は本発明の第１の実施の形態に係る領域設定座標系の模式図であり、（ｂ）は本発明の第１の実施の形態に係る領域設定座標系に表示された配置レイアウトの模式図であり、（ｃ）は本発明の第１の実施の形態に係る領域設定座標系に表示された分割領域および判定除外領域の模式図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係るＸ線質量測定装置の分割領域の質量判定処理を示すフロー図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態のＸ線質量測定装置を備えたシステム構成図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態に係る切断タイミングと分割領域の搬送方向の寸法との関係の一例を示す説明図である。
【図８】本発明の第３の実施の形態に係るＸ線質量測定装置の全体構成図である。
【図９】本発明の第３の実施の形態に係る単一の包装体のＸ線の吸収量を示す図である。
【符号の説明】
【０１１８】
１、６１、７１ Ｘ線質量測定装置
２ 搬送部（搬送手段）
３ Ｘ線照射部（Ｘ線照射手段）
４ Ｘ線検出部（Ｘ線検出手段）
５ 投受光部
６、５５ 制御部
７ 表示部
８ 操作部
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ ローラ
１２ 搬送ベルト
１３ 駆動モータ
１５ 検出素子
１７ 投光部
１８ 受光部
２１ 透過領域
２２ 分割領域
２３ 判定除外領域
２５ 領域設定座標系
２６ レイアウトマーク
３１ モード切換部
３２ 透過量入力部
３３ 分割領域設定部（分割領域設定手段）
３３ａ 延在分割設定部（延在分割設定手段）
３３ｂ 幅分割設定部（幅分割設定手段）
３４ Ｘ線吸収量算出部（Ｘ線吸収量算出手段）
３５ 質量測定部（質量測定手段）
３５ａ 内容物質量測定部
３６ 出力部（出力手段）
３７ 判定除外領域設定部（判定除外領域設定手段）
３８ 質量判定部（質量判定手段）
３９ 報知部（報知手段）
４１ 透過量データ記憶部
４２ 質量換算係数記憶部（質量換算係数記憶手段）
４３ 分割領域アドレスデータ記憶部
４４ 判定除外領域アドレスデータ記憶部
４５ 判定閾値記憶部
５１ 切断装置
５２ 搬送コンベア
５６ 包装体吸収量判定部
５８ 空袋質量記憶部（空袋質量記憶手段）
５９ 包装体吸収量データ記憶部（包装体吸収量記憶手段）
Ｗ１ 食品生地
Ｗ２ 連包
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搬送中の被測定物にＸ線を照射してそのＸ線の透過量に基づいて、被測定物の質量を測定するＸ線質量測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のＸ線質量測定装置は、食品工場等の生産ラインに組み込まれて、被測定物の質量を測定するようになっている。
【０００３】
この種のＸ線質量測定装置として、被測定物を搬送する搬送路と、搬送路上の被測定物にＸ線を照射するＸ線源と、被測定物を透過したＸ線の透過量を検出するＸ線検出器とを備え、Ｘ線検出器に検出されたＸ線の透過量に基づいて被測定物の質量を測定するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
特許文献１に記載のＸ線質量測定装置は、搬送中の被測定物にＸ線源によりＸ線を照射し、被測定物を透過したＸ線の透過量をＸ線検出器により検出し、検出されたＸ線の透過量から被測定物に吸収されたＸ線吸収量を算出して、被測定物のＸ線吸収量から被測定物の質量に換算することにより被測定物の質量を測定するようになっている。
【特許文献１】特開２００６−３００８８７号公報
【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、上述したような従来のＸ線質量測定装置では、被測定物単位で質量を測定するため、被測定物が連続体の場合には、連続体の一部である製品部分の正確な質量を測定することができないという問題があった。したがって、連続体の一部である製品部分に質量の過不足が生じた場合に、当該製品部分が連続体から切り離された後でなければ、質量の過不足を発見することができず、製品部分の切り離しから質量が測定されるまでの作業工数が無駄となり作業効率が低下するという問題があった。例えば、帯状の食品生地のような連続体は、食品生地から複数の製品部分を切り離した後でなければ、製品部分の質量の過不足を発見することができず、特に製品部分をオーブンで長い時間をかけて焼成した後に質量を測定する場合には、作業効率が大幅に低下するという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明は、前述のような従来の問題を解決するためになされたもので、連続体を被測定物として生産ラインに流した場合であっても、早期に連続体の一部である製品部分の質量の過不足を発見し作業効率の低下を防止することができるＸ線質量測定装置を提供することをその目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るＸ線質量測定装置は、上記目的を達成するため、（１）連続体を延在方向に搬送する搬送手段と、前記搬送手段により搬送中の前記連続体に対しＸ線を照射するＸ線照射手段と、前記連続体を透過した前記Ｘ線の透過量を検出するＸ線検出手段と、前記Ｘ線検出手段で検出された前記Ｘ線の透過量に基づいて、Ｘ線が前記連続体を透過した所望の領域に対応する前記連続体に吸収されたＸ線吸収量を算出するＸ線吸収量算出手段と、前記連続体に吸収されたＸ線吸収量から前記連続体の質量に換算するための質量換算係数を予め記憶する質量換算係数記憶手段と、前記連続体の延在方向を分割するための分割領域を設定する分割領域設定手段と、前記Ｘ線吸収量算出手段により算出される前記連続体の前記分割領域のＸ線吸収量と前記質量換算係数記憶手段に記憶された前記質量換算係数とに基づいて、前記連続体の前記分割領域における質量を測定する質量測定手段とを備えるよう構成する。
【０００８】
この構成により、分割領域設定手段により連続体の延在方向の分割位置を指定して分割領域を設定できるため、Ｘ線吸収量算出手段により連続体の分割領域におけるＸ線吸収量が算出され、質量測定手段により分割領域のＸ線吸収量と質量換算係数とに基づいて、分割領域の質量が測定される。したがって、連続体の製品部分を分割領域として設定することにより、連続体の搬送中に製品部分を質量測定することができ、早期に製品部分の質量の過不足を発見することができる。その結果、連続体が下流に流れる前に、連続体から質量の過不足部分を取り除くことができるため、作業工数が無駄となることがなく作業効率を向上させることができる。なお、本発明に係る連続体とは、延在方向に複数の製品部分を含むものをいう。
【０００９】
また、上記（１）に記載のＸ線質量測定装置は、（２）前記質量測定手段により測定された前記連続体の前記分割領域における質量を出力する出力手段をさらに備えるよう構成する。
【００１０】
この構成により、出力手段により連続体の分割領域における質量を出力して、作業者に対して連続体の分割領域における質量を知らせて、早期に対応させることができる。なお、本発明に係る出力手段は、ディスプレイに質量を表示させる構成としてもよいし、印刷装置により質量を印刷させる構成としてもよいし、Ｘ線質量測定装置の上流または下流に配置された加工装置に対して電気通信により質量信号を出力する構成としてもよい。
【００１１】
また、上記（１）または（２）に記載のＸ線質量測定装置は、（３）前記分割領域設定手段が、搬送方向下流に設置され、前記連続体を予め定められた寸法に切断する切断装置から出力された切断タイミングを示すカット信号に基づいて、前記連続体の延在方向を分割するための延在方向分割位置を設定する延在分割設定手段を有するよう構成する。
【００１２】
この構成により、切断装置の切断タイミングに基づいてＸ線質量測定装置に分割領域の延在方向の寸法が設定されるため、切断装置で切断された製品部分の質量と連続体の分割領域における質量とを一致させることができる。したがって、製品部分が連続体から切り離される前に、当該製品部分の質量を精度よく測定することができる。
【００１３】
また、上記（１）から（３）のいずれかに記載のＸ線質量測定装置は、（４）前記分割領域設定手段が、さらに前記連続体の幅方向を分割するための幅方向分割位置を設定する幅分割設定手段を有するよう構成する。
【００１４】
この構成により、連続体の幅方向に複数の分割領域を設定することができる。特に、連続体の幅方向に複数の製品部分を含む場合に有用である。
【００１５】
また、上記（１）から（４）のいずれかに記載のＸ線質量測定装置は、（５）前記質量測定手段により測定された前記連続体の前記分割領域における質量が所定の範囲内であるか否かを判定する質量判定手段と、前記質量判定手段によって前記連続体の前記分割領域における質量が所定の範囲外であると判定された場合に、その旨を報知する報知手段とをさらに備えるよう構成する。
【００１６】
この構成により、分割領域の質量が所定の範囲外である旨が報知されるため、作業者に連続体が下流に流れる前に、連続体から質量の過不足部分を取り除かすよう促し、作業工数が無駄となることがなく作業効率を向上させることができる。
【００１７】
また、上記（５）に記載のＸ線質量測定装置は、（６）前記連続体が帯状の食品生地であり、前記食品生地の幅方向の両端部を判定除外領域として設定する判定除外領域設定手段をさらに備え、前記質量判定手段は、前記分割領域の少なくとも一部に前記判定除外領域が含まれる場合に、当該分割領域の質量判定を禁止するよう構成する。
【００１８】
この構成により、厚みが不安定な帯状の食品生地の幅方向の両端部を判定除外領域として設定しておくことで、分割領域の少なくとも一部に判定除外領域が含まれた場合に、質量判定手段による質量判定が禁止されるため、厚みが不安定な食品生地の幅方向の両端部を除いて質量判定を適切に行うことができる。
【００１９】
また、上記（１）から（５）のいずれかに記載のＸ線質量測定装置は、（７）前記連続体は、内容物を収容した複数の包装体が帯状に連なった連包であって、前記質量換算係数記憶手段には、単一の前記包装体について前記質量換算係数が記憶されており、前記内容物を収容していない単一の包装体の質量を示す空袋質量を予め記憶する空袋質量記憶手段をさらに備え、単一の前記包装体を前記分割領域とした場合に、前記質量測定手段は、前記Ｘ線吸収量算出手段により算出される前記分割領域のＸ線吸収量と前記質量換算係数記憶手段に記憶された質量換算係数と前記空袋質量記憶手段に記憶された前記空袋質量とに基づいて前記包装体に収容されている内容物の質量を測定するよう構成されている。
【００２０】
この構成により、連続体が連包である場合であっても、単一の包装体を分割領域に設定することで、Ｘ線吸収量算出手段により単一の包装体に吸収されたＸ線吸収量を算出し、質量換算係数記憶手段に記憶された質量換算係数と、空袋質量記憶手段に記憶された空袋質量とに基づいて包装体に収容されている内容物の質量を測定することができる。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１に係るＸ線質量測定装置によれば、分割領域設定手段により連続体の延在方向の分割位置を指定して分割領域を設定できるため、Ｘ線吸収量算出手段により連続体の分割領域におけるＸ線吸収量が算出され、質量測定手段により分割領域のＸ線吸収量と質量換算係数とに基づいて、分割領域の質量が測定される。したがって、連続体の製品部分を分割領域として設定することにより、連続体の搬送中に製品部分を質量測定することができ、早期に製品部分の質量の過不足を発見することができる。その結果、連続体が下流に流れる前に、連続体から質量の過不足部分を取り除くことができるため、作業工数が無駄となることがなく作業効率を向上させることができる。
【００２２】
請求項２に係るＸ線質量測定装置によれば、さらに、出力手段により連続体の分割領域における質量を出力して、作業者に対して連続体の分割領域における質量を知らせて、早期に対応させることができる。
【００２３】
請求項３に係るＸ線質量測定装置によれば、さらに、切断装置の切断タイミングに基づいてＸ線質量測定装置に分割領域の延在方向の寸法が設定されるため、切断装置で切断された製品部分の質量と連続体の分割領域における質量とを一致させることができる。したがって、製品部分が連続体から切り離される前に、当該製品部分の質量を精度よく測定することができる。
【００２４】
請求項４に係るＸ線質量測定装置によれば、さらに、連続体の幅方向に複数の分割領域を設定することができる。
【００２５】
請求項５に係るＸ線質量測定装置によれば、さらに、分割領域の質量が所定の範囲外である旨が報知されるため、作業者に連続体が下流に流れる前に、連続体から質量の過不足部分を取り除かすよう促し、作業工数が無駄となることがなく作業効率を向上させることができる。
【００２６】
請求項６に係るＸ線質量測定装置によれば、さらに、厚みが不安定な帯状の食品生地の幅方向の両端部を判定除外領域として設定しておくことで、分割領域の少なくとも一部に判定除外領域が含まれた場合に、質量判定手段による質量判定が禁止されるため、厚みが不安定な食品生地の幅方向の両端部を除いて質量判定を適切に行うことができる。
【００２７】
請求項７に係るＸ線質量測定装置によれば、さらに、連続体が連包である場合であっても、単一の包装体を分割領域に設定することで、Ｘ線吸収量算出手段により単一の包装体に吸収されたＸ線吸収量を算出し、質量換算係数記憶手段に記憶された質量換算係数と、空袋質量記憶手段に記憶された空袋質量とに基づいて包装体に収容されている内容物の質量を測定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、図１から図５を参照して本発明の第１の実施の形態について説明する。
【００２９】
（第１の実施の形態）
まず構成について説明する。
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るＸ線質量測定装置１の外観斜視図である。また、図２は、本発明の第１の実施の形態に係るＸ線質量測定装置１の全体構成図である。
【００３０】
図１および図２に示すように、Ｘ線質量測定装置１は、食品工場の生産ラインの一部に組み込まれ、生産ラインを流れてくる搬送物の質量をＸ線の透過量に基づいて測定するものであり、搬送手段としての搬送部２と、Ｘ線照射手段としてのＸ線照射部３と、Ｘ線検出手段としてのＸ線検出部４と、投受光部５と、制御部６と、表示部７と、操作部８とから構成されている。なお、本実施の形態では、搬送部２に搬送される搬送物として、連続体としての帯状の食品生地Ｗ１を例にあげて説明する。
【００３１】
搬送部２は、４つのローラ１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄと、これらローラに掛け渡された搬送ベルト１２とにより構成されている。ローラ１１ａは、駆動モータ１３に接続されており、搬送部２は、駆動モータ１３の駆動によりローラ１１ａが回転し、一定の速度で帯状の食品生地Ｗ１を搬送するようになっている。また、駆動モータ１３の駆動は、制御部６に制御されている。
【００３２】
Ｘ線照射部３は、搬送部２の上方に設けられ、上方から食品生地Ｗ１に対してＸ線を照射するようになっている。Ｘ線照射部３は、図示しない金属製の箱体内部にＸ線管が設けられており、Ｘ線管の陰極からの電子ビームを陽極ターゲットに照射させてＸ線を発生させるようになっている。Ｘ線管は、搬送方向に延在するように設けられており、箱体の底面には、Ｘ線管の延在方向に対して直行する方向にスリットが形成されている。そして、Ｘ線管により発生されたＸ線は、スリットを介して搬送部２上の食品生地Ｗ１に対して略三角形のスクリーン状に照射されるようになっている。
【００３３】
Ｘ線検出部４は、搬送部２の上方に設けられたＸ線照射部３に対向するようにして搬送部２の下方に設けられ、Ｘ線照射部３により照射された食品生地Ｗ１を透過したＸ線の透過量を検出するようになっている。このＸ線検出部４は、幅方向にライン状に配設された複数の検出素子１５を備えたアレイ状のラインセンサが用いられている。検出素子１５は、幅方向に等間隔のピッチで配設され、食品生地Ｗ１の搬送に伴ってスキャンするようになっている。
【００３４】
検出素子１５は、図示しないフォトダイオードと、フォトダイオード上に設けられた図示しないシンチレータとから構成され、シンチレータは、Ｘ線のエネルギーを吸収して発光するようになっている。フォトダイオードは、受光した光を検出信号に変換し、制御部６に出力するようになっている。Ｘ線検出部４は、食品生地Ｗ１にＸ線照射部３からＸ線が照射されると、食品生地Ｗ１を透過したＸ線をシンチレータが光に変換し、変換された光をフォトダイオードが検出信号に変換して制御部６に出力するようになっている。
【００３５】
また、単一の検出素子１５に対応した食品生地Ｗ１の表面の領域を透過領域２１とすると、透過領域２１は検出素子１５の配設ピッチやスキャン速度に基づいて区画されるようになっている。以下、図３（ａ）、（ｂ）を参照して透過領域２１について説明する。
【００３６】
図３（ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係る透過領域２１の幅方向の寸法の説明図である。図３（ｂ）は、本発明の第１の実施の形態に係る透過領域２１の斜視図である。
【００３７】
図３（ａ）に示すように、食品生地Ｗ１の表面上に区画される透過領域２１の幅方向の寸法は、Ｘ線がＸ線照射部３から食品生地Ｗ１に略三角形のスクリーン状に照射されるため、食品生地Ｗ１の下方に位置する検出素子１５のピッチよりも短くなるようになっている。透過領域２１の幅方向の寸法は、Ｘ線検出部４の検出素子１５のピッチに、Ｘ線照射部３から食品生地Ｗ１の表面までの距離とＸ線照射部３からＸ線検出部４までの距離との比率を乗算することにより算出される。具体的には、Ｘ線照射部３から食品生地Ｗ１の表面までの距離を４８０ｍｍ、Ｘ線照射部３からＸ線検出部４までの距離を５００ｍｍ、検出素子１５のピッチを０．４ｍｍとすると、０．４×４８０／５００＝０．３８４ｍｍが透過領域２１の幅方向の寸法として算出される。
【００３８】
一方、食品生地Ｗ１の表面上に区画される透過領域２１の搬送方向の寸法は、搬送速度をスキャン速度で除算することにより算出される。したがって、透過領域２１を正方形に区画するためには、透過領域２１の搬送方向の寸法を幅方向の寸法に合わせるようにスキャン速度が制御されるようになっている。具体的には、搬送速度を４００ｍｍ／秒とすると、上記したように透過領域２１の幅方向の寸法が０．３８４ｍｍであるため透過領域２１の搬送方向の寸法を０．３８４ｍｍとし、４００／０．３８４＝１０４１回／秒がスキャン速度として算出される。
【００３９】
このように、Ｘ線検出部４におけるスキャン速度が制御されることにより、図３（ｂ）に示すように、食品生地Ｗ１の表面に０．３８４×０．３８４ｍｍ２の正方形の透過領域２１が複数区画されるようになっている。なお、搬送部２の搬送速度およびＸ線検出部４のスキャン速度は、制御部６に制御されるようになっている。
【００４０】
図１および図２に戻り、投受光部５は、投光部１７と受光部１８とから構成され、投光部１７および受光部１８は、搬送部２を挟んで対向するようにして配置されている。受光部１８は、投光部１７からの光を検知しており、食品生地Ｗ１の前端が投光部１７からの光を遮光して受光部１８が光を検知できなくなることで、食品生地Ｗ１の搬入を検知するようになっている。投受光部５は、食品生地Ｗ１の前端を検知すると、Ｘ線検出部４に搬入検知信号を出力し、搬入検知信号は、Ｘ線検出部４によるＸ線の透過量の検出開始のタイミングに利用される。
【００４１】
操作部８は、Ｘ線質量測定装置１の設定情報を入力するための各種キーやスイッチから構成され、搬送部２の搬送速度、Ｘ線照射部３のＸ線照射量、Ｘ線質量測定装置１の動作モード、分割領域２２の設定情報、食品生地Ｗ１上に分割領域２２を指定するための後述する領域設定座標系２５の設定情報等を入力するようになっている。また、制御部６には、食品生地Ｗ１を分割する各種分割領域２２の周縁形状や各分割領域２２の食品生地Ｗ１上の配置レイアウトが記憶されており、操作部８の操作により各種分割領域２２の周縁形状や配置レイアウトを選択することができるようになっている。さらに、操作部８の操作により食品生地Ｗ１の幅方向の両端部の質量判定を禁止する判定除外領域２３を入力することができるようになっている。
【００４２】
なお、分割領域２２の周縁形状は、一般的に製品部分の形状として用いられる矩形や円形以外にも食品生地Ｗ１から切り離される製品部分の輪郭に応じて多角形等の複雑な形状を選択することも可能である。また、操作部８によりＸ線質量測定装置１の設定情報を入力する構成に加えて、外部記憶媒体から設定情報を入力する構成としてもよい。
【００４３】
表示部７は、いわゆる液晶ディスプレイであり、Ｘ線質量測定装置１の設定情報、食品生地Ｗ１の分割領域２２における質量、領域設定座標系２５、分割領域２２の周縁形状や配置レイアウト等の各種情報を表示するようになっている。つまり、作業者は、表示部７を参照しながら操作部８によりＸ線質量測定装置１の各種設定情報を入力するようになっている。
【００４４】
制御部６は、モード切換部３１と、透過量入力部３２と、分割領域設定手段としての分割領域設定部３３と、Ｘ線吸収量算出手段としてのＸ線吸収量算出部３４と、質量測定手段としての質量測定部３５と、出力手段としての出力部３６と、判定除外領域設定手段としての判定除外領域設定部３７と、質量判定手段としての質量判定部３８と、報知手段としての報知部３９とを有している。なお、各部は、制御部６に組み込まれたＣＰＵ(Central Processing Unit)がＲＯＭ（Read Only Memory）内の各種プログラムに従ってＲＡＭ（Random Access Memory）内のデータを演算し、さらにＸ線質量測定装置１の各部と協働して処理を実行することにより実現されるようになっている。
【００４５】
また、制御部６は、透過量データ記憶部４１と、質量換算係数記憶手段としての質量換算係数記憶部４２と、分割領域アドレスデータ記憶部４３と、判定除外領域アドレスデータ記憶部４４と、判定閾値記憶部４５とを有している。なお、各記憶部は、ＲＡＭの一部により構成されている。
【００４６】
モード切換部３１は、分割領域質量測定モードと質量換算係数算出モードとの間でＸ線質量測定装置１の動作モードを切り換えるようになっている。分割領域質量測定モードは、食品生地Ｗ１の分割領域２２における質量を測定するモードであり、質量換算係数算出モードは、食品生地Ｗ１のＸ線吸収量から質量に換算するための質量換算係数を食品生地Ｗ１のマスターワークから算出するモードである。なお、本実施の形態におけるマスターワークとは、食品生地Ｗ１と同一の物性を有するものであり、例えば、食品生地Ｗ１から切り取られた一部のことをいう。
【００４７】
透過量入力部３２は、Ｘ線検出部４の各検出素子１５からの透過量の検出信号をそれぞれＡ／Ｄ変換により透過量データに変換し、Ｘ線検出部４の各検出素子１５の配設ピッチに対応する単位搬送時間毎に、透過量データを透過量データ記憶部４１に入力するようになっている。具体的には、透過量入力部３２は、Ｘ線検出部４のスキャンに合わせて透過領域２１毎にアドレスデータを生成し、各透過領域２１のアドレスデータに対応させて透過量データを透過量データ記憶部４１に書き込むようになっている。
【００４８】
分割領域設定部３３は、食品生地Ｗ１の延在方向を分割する延在方向分割位置を設定する延在分割設定手段としての延在分割設定部３３ａと、食品生地Ｗ１の幅方向を分割する幅方向分割位置を設定する幅分割設定手段としての幅分割設定部３３ｂとを備えている。分割領域設定部３３は、操作部８により操作されて、延在分割設定部３３ａおよび幅分割設定部３３ｂにより延在方向分割位置および幅方向分割位置を設定することにより、食品生地Ｗ１から切り離される製品部分の輪郭を周縁形状とする分割領域２２を設定するようになっている。なお、分割領域設定部３３により設定される分割領域２２の詳細については後述する。
【００４９】
Ｘ線吸収量算出部３４は、各透過領域２１におけるＸ線の透過量から透過領域２１のＸ線吸収量を算出し、合算することで所望の領域におけるＸ線吸収量を算出するようになっている。すなわち、透過領域２１の面積は、食品生地Ｗ１の最小単位面積を示しており、食品生地Ｗ１の各透過領域２１のＸ線吸収量を算出し、所望の領域を構成する各透過領域２１を合算することにより所望の領域におけるＸ線吸収量を算出することができるようになっている。
【００５０】
ここで、Ｘ線の透過量と厚みとの関係について説明する。Ｘ線の照射量をＩ０、Ｘ線の透過量をＩ、Ｘ線の吸収率をμ、食品生地Ｗ１の透過領域２１における厚みをＸとすると、食品生地Ｗ１の透過領域２１のＸ線吸収量Ｔは、次式（１）が成り立つ。
Ｔ＝（ｌｏｇＩ０‐ｌｏｇＩ）＝μＸ （１）
式（１）は、Ｘ線吸収量ＴがＸ線の照射量Ｉ０とＸ線の透過量Ｉとの差分であることを示している。また、Ｘ線の照射量Ｉ０はＸ線吸収量がゼロであるときのＸ線の透過量と一致する。すなわち、搬送ベルト１２上に食品生地Ｗ１が無い状態で検出したＸ線の透過量がＸ線の照射量Ｉ０となるようになっている。
【００５１】
また、Ｘ線の吸収率μは、λをＸ線波長、ρを食品生地Ｗ１の密度、Ｚを原子番号、Ｃを定数とすると、次式（２）の関係を有している。
μ＝λ３ρＺＣ （２）
【００５２】
一方、透過領域２１における食品生地Ｗ１の質量Ｍは、透過領域２１における厚みＸに透過領域２１の面積Ｓを乗じた体積Ｖに対し、密度ρを乗じた値であるから、質量ＭとＸ線吸収量Ｔの関係は次式（３）のようになる。
Ｔ＝λ３ＺＣ・Ｍ／Ｓ （３）
式（３）は、Ｘ線吸収量Ｔとその面積の積が、質量に比例することを示している。
【００５３】
また、式（３）の透過領域２１の面積Ｓは、食品生地Ｗ１の最小単位面積を示しているから、所望の大きさの領域における質量ｍとＸ線吸収量Ｔとの関係は、１／λ３ＺＣを質量換算係数αに置き換えて表すと式（３）から次式（４）のようになる。
ｍ＝α・ΣＴ （４）
つまり、Ｘ線照射条件および物性が同じならば質量換算係数αは一定値となり、所望の領域における質量ｍは、所望の領域内の透過領域２１毎に算出されるＸ線吸収量Ｔを合算して、これに質量換算係数αを乗算して求めることができる。
【００５４】
Ｘ線吸収量算出部３４は、Ｘ線質量測定装置１の動作モードが分割領域質量測定モードの場合には、透過量データ記憶部４１に書き込まれた透過量データのうち分割領域２２を構成する各透過領域２１に対応した透過量データを読み出し、上記した式（１）から分割領域２２内の各透過領域２１のＸ線吸収量を算出し、合算することにより分割領域２２のＸ線吸収量を算出するようになっている。
【００５５】
一方、Ｘ線質量測定装置１の動作モードが質量換算係数算出モードの場合には、マスターワーク全体を構成する各透過領域２１に対応した透過量データを読み出し、上記した式（１）からＸ線吸収量を算出し、合算することによりマスターワーク全体のＸ線吸収量を算出するようになっている。
【００５６】
質量測定部３５は、Ｘ線吸収量算出部３４により算出された食品生地Ｗ１の分割領域２２のＸ線吸収量と予め質量換算係数記憶部４２に記憶された質量換算係数を乗算することにより、分割領域２２の質量を測定するようになっている。
【００５７】
質量換算係数は、図外の秤により測定されたマスターワークの質量が、質量換算係数算出モードの状態で算出されたマスターワークの全体のＸ線吸収量により除算されることにより算出されるようになっている。算出された質量換算係数は、質量換算係数記憶部４２に記憶される。
【００５８】
出力部３６は、質量測定部３５により測定された分割領域２２の質量を出力して表示部７に表示させるようになっている。なお、本実施の形態に係る出力部３６は、表示部７に質量を表示させる構成に限らず、図外の印刷装置により質量を印刷物として出力させる構成としてもよいし、Ｘ線質量測定装置１の上流または下流に配置された図外の加工装置に対して質量信号を出力する構成としてもよい。
【００５９】
出力部３６が分割領域２２の質量を印刷装置により印刷物として出力する場合には、紙媒体で分割領域２２の質量を保管しておくことができるようになっている。また、出力部３６が質量信号を加工装置に出力する場合には、出力した質量信号に基づいて加工装置の駆動制御を行うことができるようになっている。
【００６０】
質量判定部３８は、分割領域２２の質量に過不足が生じるか否かの判定基準となる判定閾値を判定閾値記憶部４５から読み出し、質量測定部３５により測定された分割領域２２の質量が判定閾値により規定される許容範囲内にあるか否かを判定するようになっている。
【００６１】
報知部３９は、質量判定部３８により分割領域２２の質量が許容範囲外であると判定された場合に、その旨を報知するようになっている。このように、報知部３９により分割領域の質量が許容範囲外である旨が報知されるため、作業者に連続体が下流に流れる前に、連続体から質量の過不足部分を取り除かすよう促し、作業工数が無駄となることがなく作業効率を向上させることができる。この場合、表示部７に分割領域２２の質量が許容範囲外である旨を表示させる構成に限らず、音声により報知させる構成としてもよい。
【００６２】
判定除外領域設定部３７は、操作部８により操作されて、食品生地Ｗ１の幅方向の両端部を判定除外領域２３として設定するようになっている。判定除外領域２３が設定されると、分割領域２２の一部に判定除外領域２３が含まれる場合に、質量判定部３８による分割領域２２の質量判定が禁止されるようになっている。
【００６３】
このように、厚みが不安定な帯状の食品生地Ｗ１の幅方向の両端部を判定除外領域２３として設定しておくことで、分割領域２２の少なくとも一部に判定除外領域２３に含まれることがなく、厚みが不安定な食品生地Ｗ１の幅方向の両端部を除いて、分割領域２２の質量判定を適切に行うことができるようになっている。また、判定除外領域２３を食品生地Ｗ１の幅方向の両端だけでなく、搬送方向の前端についても設定可能としてもよい。
【００６４】
透過量データ記憶部４１には、上述したように透過量入力部３２により各透過領域２１において入力された透過量データと各透過領域２１のアドレスデータとが関連付けられて記憶されている。この透過量データ記憶部４１に記憶された透過領域２１のアドレスデータを指定することにより、透過量データ記憶部４１から所望の透過領域２１の透過量データを読み出すことができるようになっている。
【００６５】
質量換算係数記憶部４２には、マスターワークの質量換算係数が記憶されている。分割領域アドレスデータ記憶部４３および判定除外領域アドレスデータ記憶部４４には、分割領域２２および判定除外領域２３のアドレスデータが記憶されている。判定閾値記憶部４５には、分割領域２２の質量の過不足の判定基準となる判定閾値が記憶されている。
【００６６】
図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）を参照して、分割領域設定部３３により設定される分割領域２２および判定除外領域設定部３７により設定される判定除外領域２３について説明する。
【００６７】
図４（ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係る領域設定座標系２５の模式図である。図４（ｂ）は、本発明の第１の実施の形態に係る領域設定座標系２５に表示された配置レイアウトの模式図である。図４（ｃ）は、本発明の第１の実施の形態に係る領域設定座標系２５に表示された分割領域２２および判定除外領域２３の模式図である。
【００６８】
図４（ａ）に示すように、分割領域設定部３３は、操作部８の操作により搬送方向のＸ軸を単位搬送時間、幅方向のＹ軸を複数の検出素子１５の個数とした領域設定座標系２５を表示部７に表示させるようになっている。領域設定座標系２５のＸ軸は、投受光部５が食品生地Ｗ１の前端を検知してから所定時間経過後を基準としており、単位搬送時間毎に目盛を表示している。
【００６９】
一方、領域設定座標系２５のＹ軸は、複数の検出素子１５がライン状に配設されたＸ線検出部４の延在方向の中央を基準としており、検出素子１５の数に応じた目盛を表示している。本実施の形態では、領域設定座標系２５のＹ軸は、Ｘ線検出部４の中央を基準に、両側に検出素子１５の半数の目盛を有するようになっている。
【００７０】
このように、領域設定座標系２５のＸ軸に単位搬送時間に対応する単位搬送時間毎に目盛が表示され、Ｙ軸に検出素子１５毎に目盛が表示されているため、領域設定座標系２５のＸ軸の目盛間隔が透過領域の搬送方向の寸法に対応し、領域設定座標系２５のＹ軸の目盛間隔が透過領域の幅方向の寸法に対応するようになっている。つまり、搬送方向の目盛と幅方向の目盛とに区画された部分が食品生地Ｗ１の表面に区画された透過領域２１に対応するようになっている。
【００７１】
図４（ｂ）に示すように、分割領域設定部３３は、操作部８により分割領域２２の配置レイアウトが選択されると、各分割領域２２の中心を示すレイアウトマーク２６を領域設定座標系２５上に表示するようになっている。配置レイアウトは、複数種類のテンプレートとして制御部６に記憶されているが、領域設定座標系２５上に個別に座標指定することによりレイアウトマーク２６を設定する構成としてもよい。
【００７２】
図４（ｃ）に示すように、分割領域設定部３３は、操作部８により分割領域２２の周縁形状が選択されると、レイアウトマーク２６を中心とした分割領域２２を領域設定座標系２５に表示するようになっている。具体的には、分割領域２２の周縁形状およびレイアウトマーク２６の座標から、延在分割設定部３３ａが分割領域２２の搬送方向の座標を設定し、幅分割設定部３３ｂが分割領域２２の幅方向の座標を設定して、分割領域２２を領域設定座標系２５に表示するようになっている。そして、分割領域設定部３３は、各分割領域２２を構成する各透過領域２１のアドレスデータを領域設定座標系２５から読み出し、分割領域アドレスデータ記憶部４３に記憶させる。
【００７３】
そして、Ｘ線吸収量算出部３４は、分割領域アドレスデータ記憶部４３に記憶されたアドレスデータに対応した透過量データだけを透過量データ記憶部４１から読み出して、分割領域２２のＸ線吸収量を算出するようになっている。
【００７４】
また、判定除外領域設定部３７は、操作部８により判定除外領域２３が設定されると、判定除外領域２３を領域設定座標系２５に表示するようになっている。そして、判定除外領域設定部３７は、各判定除外領域２３を構成する各透過領域２１のアドレスデータを判定除外領域アドレスデータ記憶部４４に記憶させる。
【００７５】
なお、上記したように分割領域２２を領域設定座標系２５上で座標指定する構成に代えて、操作部８により数値入力することにより分割領域２２を設定する構成としてもよい。例えば、分割領域２２の搬送方向の寸法を設定時間の入力により設定し、分割領域２２の幅方向の寸法を幅方向の分割数の入力により設定するようにする。
【００７６】
この場合、操作部８により設定時間が入力されると、延在分割設定部３３ａが設定時間と搬送速度とを乗算して分割領域２２の搬送方向の寸法を設定し、幅方向の分割数が入力されると、幅分割設定部３３ｂが食品生地Ｗ１の幅を等分に分割して分割領域２２の幅方向の寸法を設定するようになっている。
【００７７】
さらに、設定時間および分割数により分割領域２２を設定する他、搬送方向の長さおよび分割幅の入力により分割領域２２を設定するようにしてもよい。
【００７８】
次に動作について説明する。
【００７９】
図５は、本発明の第１の実施の形態に係るＸ線質量測定装置１の分割領域２２の質量判定処理を示すフロー図である。
【００８０】
マスターワークの質量換算係数が質量換算係数記憶部４２に記憶されていないと（ステップＳ０１：Ｎｏ）、モード切換部３１によりＸ線質量測定装置１の動作モードが質量換算係数算出モードに切り換えられる（ステップＳ０２）。なお、既に質量換算係数が質量換算係数記憶部４２に記憶されている場合には（ステップＳ０１：Ｙｅｓ）、ステップＳ０７に進む。
【００８１】
マスターワークが図外の秤により計量され、マスターワークの質量が制御部６に記憶されると（ステップＳ０３）、マスターワークが搬送部２に搬送されるとともに、Ｘ線吸収量算出部３４によりマスターワーク全体のＸ線吸収量が算出される（ステップＳ０４）。
【００８２】
マスターワークのＸ線吸収量が算出されると、マスターワークの質量が算出されたマスターワークのＸ線吸収量により除算されることにより質量換算係数が算出され、質量換算係数記憶部４２に記憶される（ステップＳ０５）。
【００８３】
質量換算係数が質量換算係数記憶部４２に記憶されると、モード切換部３１によりＸ線質量測定装置１の動作モードが分割領域質量測定モードに切り換えられる（ステップＳ０６）。
【００８４】
判定除外領域設定部３７および分割領域設定部３３により、判定除外領域２３のアドレスデータおよび分割領域２２のアドレスデータがそれぞれ判定除外領域アドレスデータ記憶部４４および分割領域アドレスデータ記憶部４３に書き込まれると（ステップＳ０７）、分割領域２２の質量の測定が開始される。
【００８５】
食品生地Ｗ１が搬送部２に搬送され、Ｘ線照射部３により食品生地Ｗ１にＸ線が照射され、Ｘ線検出部４により食品生地Ｗ１を透過したＸ線の透過量が検出されると、透過量入力部３２が各透過領域２１のアドレスに対応させて透過量データを透過量データ記憶部４１に書き込む（ステップＳ０８）。
【００８６】
そして、Ｘ線吸収量算出部３４により透過量データ記憶部４１から分割領域２２を構成する各透過領域２１のアドレスデータに対応した各透過量データが読み出され、分割領域２２のＸ線吸収量が算出される（ステップＳ０９）。
【００８７】
分割領域２２のＸ線吸収量が算出されると、質量測定部３５により質量換算係数記憶部４２から質量換算係数が読み出され、分割領域２２のＸ線吸収量と質量換算係数とが乗算されて分割領域２２の質量が測定される（ステップＳ１０）。
【００８８】
分割領域２２の質量が測定されると、出力部３６により分割領域２２の質量が表示部７に表示され（ステップＳ１１）、質量判定部３８により分割領域２２の一部に判定除外領域２３が含まれるか否かが判定される（ステップＳ１２）。
【００８９】
質量判定部３８により分割領域２２の一部に判定除外領域２３が含まれると判定されると（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）、分割領域２２の質量の判定が禁止される（ステップＳ１３）。一方、質量判定部３８により分割領域２２の一部に判定除外領域２３が含まれないと判定されると（ステップＳ１２：Ｎｏ）、分割領域２２の質量が許容範囲内にあるか否かが判定される（ステップＳ１４）。
【００９０】
質量判定部３８により分割領域２２の質量が許容範囲外であると判定されると（ステップＳ１４：Ｎｏ）、報知部３９により分割領域２２の質量に過不足がある旨が報知されるようになっている（ステップＳ１５）。
【００９１】
以上説明したように、本発明の第１の実施の形態に係るＸ線質量測定装置１は、帯状の食品生地Ｗ１を延在方向に搬送する搬送部２と、搬送中の食品生地Ｗ１に対しＸ線を照射するＸ線照射部３と、食品生地Ｗ１を透過したＸ線の透過量を検出するＸ線検出部４と、分割領域２２を設定する分割領域設定部３３と、Ｘ線検出部４で検出されたＸ線の透過量に基づいて、分割領域２２において食品生地Ｗ１に吸収されたＸ線吸収量を算出するＸ線吸収量算出部３４と、Ｘ線吸収量から質量に換算するための質量換算係数を予め記憶する質量換算係数記憶部４２と、Ｘ線吸収量算出部３４により算出される分割領域２２のＸ線吸収量と質量換算係数記憶部４２に記憶された質量換算係数とを乗算し、分割領域２２における質量を測定する質量測定部３５と、質量測定部３５により測定された食品生地Ｗ１の分割領域２２における質量を出力する出力部３６とを備えている。
【００９２】
したがって、分割領域設定部３３により食品生地Ｗ１の分割領域２２を設定できるため、Ｘ線吸収量算出部３４により食品生地Ｗ１の分割領域２２におけるＸ線吸収量が算出され、質量測定部３５により分割領域２２のＸ線吸収量と質量換算係数とが乗算されて分割領域２２の質量が測定され、これを出力部３６により出力して、作業者に対して分割領域の質量を知らせることができる。したがって、食品生地Ｗ１の製品部分を分割領域２２として設定することにより、食品生地Ｗ１の搬送中に製品部分を質量測定することができ、早期に製品部分の質量の過不足を発見することができる。その結果、食品生地Ｗ１が下流に流れる前に、食品生地Ｗ１から質量の過不足部分を取り除くことができるため、作業工数が無駄となることがなく作業効率を向上させることができる。特に、生産ラインに焼成時間の長い焼成工程がある場合であっても、製品部分が焼成工程に入る前に製品部分の質量の過不足を発見することができ、作業効率の低下を防止することができる。
【００９３】
（第２の実施の形態）
図６から図７を参照して本発明の第２の実施の形態について説明する。
【００９４】
本発明の第１の実施の形態では、分割領域設定部３３が操作部８の操作に基づいて分割領域２２を設定したが、本発明の第２の実施の形態では、Ｘ線質量測定装置６１の下流に食品生地Ｗ１から製品部分を切り離す切断装置５１が設置され、切断装置５１の切断タイミングに合わせて分割領域２２の搬送方向の寸法を設定するようにしている。なお、本発明の第１の実施の形態と同一の構成については同一の符号を用いて説明し、特に相違点についてのみ詳述する。
【００９５】
図６は、本発明の第２の実施の形態のＸ線質量測定装置６１を備えたシステム構成図である。
【００９６】
図６に示すように、Ｘ線質量測定装置６１の下流には、搬送コンベア５２を介して切断装置５１が配置されている。Ｘ線質量測定装置６１と切断装置５１とは、制御信号が互いに接続されており、切断装置５１から切断タイミングを示すカット信号がＸ線質量測定装置６１に送信されるようになっている。
【００９７】
次に、図７を参照して、切断タイミングと分割領域２２の搬送方向の寸法との関係について説明する。
【００９８】
図７は、本発明の第２の実施の形態に係る切断タイミングと分割領域２２の搬送方向の寸法との関係の一例を示す説明図である。
【００９９】
図７は、図示右側に食品生地Ｗ１を切断装置５１により切断するタイミングを示し、図示左側に領域設定座標系２５に表示される分割領域２２を示している。今、切断装置５１により切断タイミングＴ１時にカット信号がＸ線質量測定装置６１に出力されると、分割領域設定部３３は、領域設定座標系２５に座標Ｃ１を設定するようになっている。次に、切断装置５１により切断タイミングＴ２時にカット信号がＸ線質量測定装置６１に出力されると、分割領域設定部３３は、領域設定座標系２５に座標Ｃ２を設定するようになっている。
【０１００】
つまり、切断タイミングＴ２と切断タイミングＴ１とのカット信号の出力によって、領域設定座標系２５に表示される分割領域のＸ軸方向の座標が設定されるため、カット信号の出力間隔が単位搬送時間の何倍にあたるかを算出することにより、分割領域２２の搬送方向の寸法が算出されるようになっている。
【０１０１】
例えば、透過領域２１の搬送方向の寸法は０．３８４ｍｍ、搬送速度は４００ｍｍ／ｓであるので、単位搬送時間は０．３８４／４００＝０．０００９６ｓであり、カット信号が０．２５秒間隔にＸ線質量測定装置６１に出力される場合には、分割領域２２の搬送方向の寸法は、透過領域２１の０．２５／０．０００９６＝２６０．４２倍となる。したがって、分割領域２２の搬送方向の寸法は、２６０．４２×０．３８４＝１００ｍｍとして自動的に算出される。
【０１０２】
なお、切断装置５１の切断タイミングに基づいて、領域設定座標系２５の座標を設定する構成に代えて、切断装置５１の切断タイミングに基づいて、搬送方向の寸法を示す設定時間や搬送方向の長さを設定する構成としてもよい。
【０１０３】
以上説明したように、本発明の第２の実施の形態に係るＸ線質量測定装置６１は、分割領域設定部３３が、搬送方向下流に設置され、食品生地Ｗ１を予め定められた寸法に切断する切断装置５１から出力された切断タイミングを示すカット信号に基づいて、分割領域２２の搬送方向の寸法を設定するため、切断装置５１で切断された製品部分の質量と食品生地Ｗ１の分割領域２２における質量とを一致させることができる。したがって、製品部分が食品生地Ｗ１から切り離される前に、当該製品部分の質量を精度よく測定することができる。
【０１０４】
（第３の実施の形態）
図８から図９を参照して本発明の第３の実施の形態について説明する。
【０１０５】
本発明の第１の実施の形態では、連続体として帯状の食品生地Ｗ１を搬送したが、本発明の第３の実施の形態では、帯状の食品生地Ｗ１に代えて、連包Ｗ２を搬送するようにしている。なお、本実施の形態における連包Ｗ２とは、内容物を収容した複数の包装体が帯状に連なったものであり、例えば、内部にインスタントラーメンのスープ等を収容したものである。なお、本発明の第１の実施の形態と同一の構成については同一の符号を用いて説明し、特に相違点についてのみ詳述する。
【０１０６】
図８は、本発明の第３の実施の形態に係るＸ線質量測定装置７１の全体構成図である。また、図９は、本発明の第３の実施の形態に係る単一の包装体のＸ線の吸収量を示す図である。なお、図９に示すＸ線の吸収量は、搬送ベルト１２の吸収量が０になるように補正されている。
【０１０７】
図８に示すように、Ｘ線質量測定装置７１は、第１の実施の形態に係るＸ線質量測定装置１に包装体吸収量判定部５６と、包装体吸収量データ記憶部５９と、空袋質量記憶部５８とをさらに備えたものである。また、包装体吸収量データ記憶部５９には、予め内容物を収容していない包装体の吸収量データが閾値として記憶され、空袋質量記憶部５８には、予め内容物を収容していない包装体の質量が記憶されている。
【０１０８】
分割領域設定部３３は、連包Ｗ２の各包装体の周縁形状を分割領域２２として設定するようになっている。
【０１０９】
Ｘ線吸収量算出部３４は、単一の包装体を分割領域２２とし、式（１）に示すようにＸ線の照射量Ｉ０とＸ線の透過量Ｉとの差分として包装体のＸ線の吸収量データを算出するようになっている。
【０１１０】
包装体吸収量判定部５６は、Ｘ線吸収量算出部３４により算出された吸収量データと包装体吸収量データ記憶部５９に記憶された閾値と比較を比較することにより判定するようになっている。具体的には、図９の実線で示すように、Ｘ線吸収量算出部３４により算出された吸収量データが閾値より吸収量が多い場合には、搬送中の包装体があると判定する。一方、図９の破線で示すように、Ｘ線吸収量算出部３４により算出された吸収量データが閾値以下の場合には、搬送中の包装体がないと判定する。
【０１１１】
そして、包装体吸収量判定部５６は、包装体がないと判定すると、表示部７に包装体がない旨を表示させるようになっている。なお、表示部７に表示させる構成に限らず、音声により報知する構成にしてもよい。このようにして、複数の包装体が連なった連包Ｗ２が断続的に搬送されたことを検知することができるようになっている。
【０１１２】
質量測定部３５は、包装体の質量から包装体に収容された内容物の質量を測定する内容物質量測定部３５ａを備えており、Ｘ線吸収量算出部３４に算出された包装体のＸ線吸収量と質量換算係数記憶部４２に記憶された単一の包装体の質量換算係数とを乗算することにより包装体の質量を測定し、内容物質量測定部３５ａにより包装体の質量から空袋質量記憶部５８に記憶された空袋質量を減算することにより包装体の内容物の質量を測定するようになっている。
【０１１３】
以上説明したように、本発明の第３の実施の形態に係るＸ線質量測定装置７１は、内容物を収容していない単一の包装体の質量を示す空袋質量を予め記憶する空袋質量記憶部５８と、単一の包装体を分割領域２２とした場合に、Ｘ線吸収量算出部３４により算出される分割領域２２のＸ線吸収量と質量換算係数記憶部４２に記憶された質量換算係数と空袋質量記憶部５８に記憶された空袋質量とに基づいて包装体に収容されている内容物の質量を測定する質量測定部３５を備えている。
【０１１４】
したがって、連続体が連包Ｗ２である場合であっても、単一の包装体を分割領域２２に設定することで、Ｘ線吸収量算出部３４により単一の包装体に吸収されたＸ線吸収量を算出し、質量換算係数記憶部４２に記憶された質量換算係数と、空袋質量記憶部５８に記憶された空袋質量とに基づいて包装体に収容されている内容物の質量を測定することができる。
【０１１５】
また、上記に示した各実施例によらず、Ｘ線質量測定装置について、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更も可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１１６】
以上、説明したように、本発明は、連続体を被測定物として生産ラインに流した場合であっても、早期に連続体の一部である製品部分の質量の過不足を発見し作業効率の低下を防止することができるという効果を有し、搬送中の被測定物にＸ線を照射してそのＸ線の透過量に基づいて、被測定物の質量を測定するＸ線質量測定装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１１７】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るＸ線質量測定装置の外観斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係るＸ線質量測定装置の全体構成図である。
【図３】（ａ）は本発明の第１の実施の形態に係る透過領域の幅方向の寸法の説明図であり、（ｂ）は本発明の第１の実施の形態に係る透過領域の斜視図である。
【図４】（ａ）は本発明の第１の実施の形態に係る領域設定座標系の模式図であり、（ｂ）は本発明の第１の実施の形態に係る領域設定座標系に表示された配置レイアウトの模式図であり、（ｃ）は本発明の第１の実施の形態に係る領域設定座標系に表示された分割領域および判定除外領域の模式図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係るＸ線質量測定装置の分割領域の質量判定処理を示すフロー図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態のＸ線質量測定装置を備えたシステム構成図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態に係る切断タイミングと分割領域の搬送方向の寸法との関係の一例を示す説明図である。
【図８】本発明の第３の実施の形態に係るＸ線質量測定装置の全体構成図である。
【図９】本発明の第３の実施の形態に係る単一の包装体のＸ線の吸収量を示す図である。
【符号の説明】
【０１１８】
１、６１、７１ Ｘ線質量測定装置
２ 搬送部（搬送手段）
３ Ｘ線照射部（Ｘ線照射手段）
４ Ｘ線検出部（Ｘ線検出手段）
５ 投受光部
６、５５ 制御部
７ 表示部
８ 操作部
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ ローラ
１２ 搬送ベルト
１３ 駆動モータ
１５ 検出素子
１７ 投光部
１８ 受光部
２１ 透過領域
２２ 分割領域
２３ 判定除外領域
２５ 領域設定座標系
２６ レイアウトマーク
３１ モード切換部
３２ 透過量入力部
３３ 分割領域設定部（分割領域設定手段）
３３ａ 延在分割設定部（延在分割設定手段）
３３ｂ 幅分割設定部（幅分割設定手段）
３４ Ｘ線吸収量算出部（Ｘ線吸収量算出手段）
３５ 質量測定部（質量測定手段）
３５ａ 内容物質量測定部
３６ 出力部（出力手段）
３７ 判定除外領域設定部（判定除外領域設定手段）
３８ 質量判定部（質量判定手段）
３９ 報知部（報知手段）
４１ 透過量データ記憶部
４２ 質量換算係数記憶部（質量換算係数記憶手段）
４３ 分割領域アドレスデータ記憶部
４４ 判定除外領域アドレスデータ記憶部
４５ 判定閾値記憶部
５１ 切断装置
５２ 搬送コンベア
５６ 包装体吸収量判定部
５８ 空袋質量記憶部（空袋質量記憶手段）
５９ 包装体吸収量データ記憶部（包装体吸収量記憶手段）
Ｗ１ 食品生地
Ｗ２ 連包
【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続体を延在方向に搬送する搬送手段（２）と、
前記搬送手段により搬送中の前記連続体に対しＸ線を照射するＸ線照射手段（３）と、
前記連続体を透過した前記Ｘ線の透過量を検出するＸ線検出手段（４）と、
前記Ｘ線検出手段で検出された前記Ｘ線の透過量に基づいて、Ｘ線が前記連続体を透過した所望の領域に対応する前記連続体に吸収されたＸ線吸収量を算出するＸ線吸収量算出手段（３４）と、
前記連続体に吸収されたＸ線吸収量から前記連続体の質量に換算するための質量換算係数を予め記憶する質量換算係数記憶手段（４２）と、
前記連続体の延在方向を分割するための分割領域（２２）を設定する分割領域設定手段（３３）と、
前記Ｘ線吸収量算出手段により算出される前記連続体の前記分割領域のＸ線吸収量と前記質量換算係数記憶手段に記憶された前記質量換算係数とに基づいて、前記連続体の前記分割領域における質量を測定する質量測定手段（３５）とを備えたことを特徴とするＸ線質量測定装置。
【請求項２】
前記質量測定手段により測定された前記連続体の前記分割領域における質量を出力する出力手段（３６）をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載のＸ線質量測定装置。
【請求項３】
前記分割領域設定手段が、搬送方向下流に設置され、前記連続体を予め定められた寸法に切断する切断装置（５１）から出力された切断タイミングを示すカット信号に基づいて、前記連続体の延在方向を分割するための延在方向分割位置を設定する延在分割設定手段（３３ａ）を有することを特徴とする請求項１または２に記載のＸ線質量測定装置。
【請求項４】
前記分割領域設定手段が、さらに前記連続体の幅方向を分割するための幅方向分割位置を設定する幅分割設定手段（３３ｂ）を有することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のＸ線質量測定装置。
【請求項５】
前記質量測定手段により測定された前記連続体の前記分割領域における質量が所定の範囲内であるか否かを判定する質量判定手段（３８）と、
前記質量判定手段によって前記連続体の前記分割領域における質量が所定の範囲外であると判定された場合に、その旨を報知する報知手段（３９）とをさらに備えたことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のＸ線質量測定装置。
【請求項６】
前記連続体が帯状の食品生地（Ｗ１）であり、前記食品生地の幅方向の両端部を判定除外領域（２３）として設定する判定除外領域設定手段（３７）をさらに備え、
前記質量判定手段は、前記分割領域の少なくとも一部に前記判定除外領域が含まれる場合に、当該分割領域の質量判定を禁止することを特徴とする請求項５に記載のＸ線質量測定装置。
【請求項７】
前記連続体は、内容物を収容した複数の包装体が帯状に連なった連包（Ｗ２）であって、前記質量換算係数記憶手段には、単一の前記包装体について前記質量換算係数が記憶されており、
前記内容物を収容していない単一の包装体の質量を示す空袋質量を予め記憶する空袋質量記憶手段（５８）をさらに備え、
単一の前記包装体を前記分割領域とした場合に、前記質量測定手段は、前記Ｘ線吸収量算出手段により算出される前記分割領域のＸ線吸収量と前記質量換算係数記憶手段に記憶された質量換算係数と前記空袋質量記憶手段に記憶された前記空袋質量とに基づいて前記包装体に収容されている内容物の質量を測定することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のＸ線質量測定装置。
【請求項１】
連続体を延在方向に搬送する搬送手段（２）と、
前記搬送手段により搬送中の前記連続体に対しＸ線を照射するＸ線照射手段（３）と、
前記連続体を透過した前記Ｘ線の透過量を検出するＸ線検出手段（４）と、
前記Ｘ線検出手段で検出された前記Ｘ線の透過量に基づいて、Ｘ線が前記連続体を透過した所望の領域に対応する前記連続体に吸収されたＸ線吸収量を算出するＸ線吸収量算出手段（３４）と、
前記連続体に吸収されたＸ線吸収量から前記連続体の質量に換算するための質量換算係数を予め記憶する質量換算係数記憶手段（４２）と、
前記連続体の延在方向を分割するための分割領域（２２）を設定する分割領域設定手段（３３）と、
前記Ｘ線吸収量算出手段により算出される前記連続体の前記分割領域のＸ線吸収量と前記質量換算係数記憶手段に記憶された前記質量換算係数とに基づいて、前記連続体の前記分割領域における質量を測定する質量測定手段（３５）とを備えたことを特徴とするＸ線質量測定装置。
【請求項２】
前記質量測定手段により測定された前記連続体の前記分割領域における質量を出力する出力手段（３６）をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載のＸ線質量測定装置。
【請求項３】
前記分割領域設定手段が、搬送方向下流に設置され、前記連続体を予め定められた寸法に切断する切断装置（５１）から出力された切断タイミングを示すカット信号に基づいて、前記連続体の延在方向を分割するための延在方向分割位置を設定する延在分割設定手段（３３ａ）を有することを特徴とする請求項１または２に記載のＸ線質量測定装置。
【請求項４】
前記分割領域設定手段が、さらに前記連続体の幅方向を分割するための幅方向分割位置を設定する幅分割設定手段（３３ｂ）を有することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のＸ線質量測定装置。
【請求項５】
前記質量測定手段により測定された前記連続体の前記分割領域における質量が所定の範囲内であるか否かを判定する質量判定手段（３８）と、
前記質量判定手段によって前記連続体の前記分割領域における質量が所定の範囲外であると判定された場合に、その旨を報知する報知手段（３９）とをさらに備えたことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のＸ線質量測定装置。
【請求項６】
前記連続体が帯状の食品生地（Ｗ１）であり、前記食品生地の幅方向の両端部を判定除外領域（２３）として設定する判定除外領域設定手段（３７）をさらに備え、
前記質量判定手段は、前記分割領域の少なくとも一部に前記判定除外領域が含まれる場合に、当該分割領域の質量判定を禁止することを特徴とする請求項５に記載のＸ線質量測定装置。
【請求項７】
前記連続体は、内容物を収容した複数の包装体が帯状に連なった連包（Ｗ２）であって、前記質量換算係数記憶手段には、単一の前記包装体について前記質量換算係数が記憶されており、
前記内容物を収容していない単一の包装体の質量を示す空袋質量を予め記憶する空袋質量記憶手段（５８）をさらに備え、
単一の前記包装体を前記分割領域とした場合に、前記質量測定手段は、前記Ｘ線吸収量算出手段により算出される前記分割領域のＸ線吸収量と前記質量換算係数記憶手段に記憶された質量換算係数と前記空袋質量記憶手段に記憶された前記空袋質量とに基づいて前記包装体に収容されている内容物の質量を測定することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のＸ線質量測定装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図４】
【図２】
【図３】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図４】
【公開番号】特開２００９−８５８７６（Ｐ２００９−８５８７６Ａ）
【公開日】平成２１年４月２３日（２００９．４．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２５８８５３（Ｐ２００７−２５８８５３）
【出願日】平成１９年１０月２日（２００７．１０．２）
【出願人】（３０２０４６００１）アンリツ産機システム株式会社 (238)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年４月２３日（２００９．４．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１０月２日（２００７．１０．２）
【出願人】（３０２０４６００１）アンリツ産機システム株式会社 (238)
【Ｆターム（参考）】
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