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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024160857
(43)【公開日】2024-11-15
(54)【発明の名称】頂部検査装置及び充填装置
(51)【国際特許分類】
B65B 57/00 20060101AFI20241108BHJP
B65B 51/10 20060101ALI20241108BHJP
【ＦＩ】
B65B57/00 D
B65B51/10 200
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023076321
(22)【出願日】2023-05-02
(71)【出願人】
【識別番号】000002897
【氏名又は名称】大日本印刷株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001933
【氏名又は名称】弁理士法人 佐野特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】松本 雅次
(72)【発明者】
【氏名】柴西 翼
(72)【発明者】
【氏名】江間 賢一
【テーマコード（参考）】
3E094
【Ｆターム（参考）】
3E094AA03
3E094BA01
3E094BA04
3E094CA02
3E094CA06
3E094CA12
3E094DA01
3E094EA02
3E094FA02
3E094FA05
3E094GA01
3E094GA13
3E094GA15
3E094GA22
3E094HA08
(57)【要約】
【課題】紙容器の頂部のシール状態を検査する。
【解決手段】紙容器の頂部のシール状態を検査する頂部検査装置は、前記筒状体の上部の開口の内面を加熱可能に配置された加熱ヒータよりも前段に配置され、前記開口を検査する形状検査部を有する。前記形状検査部は、前記開口の形状を取得し、少なくとも前記開口の形状に基づき前記加熱ヒータで前記開口を正確に加熱できるか否か判定し前記加熱ヒータで正確に加熱が可能であると判定した場合に前記頂部のシール状態が良好になると判定する。
【選択図】図２４
【解決手段】紙容器の頂部のシール状態を検査する頂部検査装置は、前記筒状体の上部の開口の内面を加熱可能に配置された加熱ヒータよりも前段に配置され、前記開口を検査する形状検査部を有する。前記形状検査部は、前記開口の形状を取得し、少なくとも前記開口の形状に基づき前記加熱ヒータで前記開口を正確に加熱できるか否か判定し前記加熱ヒータで正確に加熱が可能であると判定した場合に前記頂部のシール状態が良好になると判定する。
【選択図】図２４
【特許請求の範囲】
【請求項1】
搬送方向に搬送される筒状体の上端を熱接着して形成される紙容器の頂部のシール状態を検査する頂部検査装置であって、
前記筒状体を搬送方向に搬送する搬送部と、
前記搬送部の上部に設定された加熱位置に配置された前記筒状体の上部に形成された開口に挿入されるとともに前記開口の内面を加熱する加熱ヒータと、
前記加熱位置よりも前記搬送方向の上流側に設定された検査位置に配置された前記筒状体の前記開口の撮像データを取得し、前記撮像データに基づいて前記開口を熱接着して形成される頂部のシール状態を検査する形状検査部と、を有し、
前記形状検査部は、前記開口の撮像データから前記開口の形状情報を取得し、前記開口の形状情報に基づいて、前記筒状体が前記検査位置から前記加熱位置に移動したとき、前記開口の適切な位置に前記加熱ヒータを挿入可能か否か判定し、前記開口の適切な位置に前記加熱ヒータを挿入可能であるとき前記頂部のシール状態が良好になると判定する頂部検査装置。
前記筒状体を搬送方向に搬送する搬送部と、
前記搬送部の上部に設定された加熱位置に配置された前記筒状体の上部に形成された開口に挿入されるとともに前記開口の内面を加熱する加熱ヒータと、
前記加熱位置よりも前記搬送方向の上流側に設定された検査位置に配置された前記筒状体の前記開口の撮像データを取得し、前記撮像データに基づいて前記開口を熱接着して形成される頂部のシール状態を検査する形状検査部と、を有し、
前記形状検査部は、前記開口の撮像データから前記開口の形状情報を取得し、前記開口の形状情報に基づいて、前記筒状体が前記検査位置から前記加熱位置に移動したとき、前記開口の適切な位置に前記加熱ヒータを挿入可能か否か判定し、前記開口の適切な位置に前記加熱ヒータを挿入可能であるとき前記頂部のシール状態が良好になると判定する頂部検査装置。
【請求項2】
前記加熱ヒータで開口の内面を加熱する部分では、前記筒状体の搬送方向に延びるとともに搬送方向と交差する方向に対向する面と接触して前記筒状体の前記搬送方向の移動を支持するガイド部材が配置されており、
前記ガイド部材は、少なくとも前記検査位置に配置された前記筒状体の前記搬送方向と交差する方向の面を支持可能である請求項１に記載の頂部検査装置。
前記ガイド部材は、少なくとも前記検査位置に配置された前記筒状体の前記搬送方向と交差する方向の面を支持可能である請求項１に記載の頂部検査装置。
【請求項3】
前記形状検査部は、前記検査位置で停止している前記筒状体の前記開口の撮像データを取得する請求項１に記載の頂部検査装置。
【請求項4】
前記加熱位置に配置された前記筒状体の前記開口に対し、前記加熱ヒータを所定範囲の隙間が形成される状態で挿入可能な前記開口の取り得る領域を基準領域とし、基準領域に対して搬送方向に前記加熱位置と前記検査位置との距離だけ離れた位置に形成される検査領域に前記開口が配置されるときに、前記頂部のシール状態が良好になると判定する請求項１に記載の頂部検査装置。
【請求項5】
前記形状検査部は、前記開口の形状を取得したときの前記開口の位置の情報を前記開口の形状情報に含み、
前記開口が前記検査領域に対して搬送方向にだけずれている場合、前記開口の前記検査領域に対するずれ量を取得するとともに、前記検査位置から前記加熱位置までの前記筒状体の移動距離を前記ずれ量で補正する請求項４に記載の頂部検査装置。
前記開口が前記検査領域に対して搬送方向にだけずれている場合、前記開口の前記検査領域に対するずれ量を取得するとともに、前記検査位置から前記加熱位置までの前記筒状体の移動距離を前記ずれ量で補正する請求項４に記載の頂部検査装置。
【請求項6】
前記形状検査部は、前記搬送部の撮像データを取得し、前記搬送部の撮像データから前記搬送部の変形量を取得し、
前記前記変形量に基づいて前記筒状体の位置を修正する請求項１に記載の頂部検査装置。
前記前記変形量に基づいて前記筒状体の位置を修正する請求項１に記載の頂部検査装置。
【請求項7】
前記形状検査部は、前記開口の形状を線図として抽出し、前記線図が前記検査領域に収まるときに前記頂部のシール状態が良好になると判定する請求項４に記載の頂部検査装置。
【請求項8】
前記形状検査部は前記開口の特徴点を複数個抽出し、複数個の前記特徴点のすべてが前記検査領域に収まるときに前記頂部のシール状態が良好になると判定する請求項４に記載の頂部検査装置。
【請求項9】
請求項１から請求項８のいずれかに記載の頂部検査装置を有し、底部が閉じされた前記筒状体に収容物を充填して頂部を封止する充填装置であって、
前記筒状体を搬送方向に搬送する搬送部と、
前記搬送部の上方に配置され、前記搬送部によって搬送された前記筒状体の上部の開口の内面を加熱する加熱ヒータと、を有し、
前記搬送方向において、前記頂部検査装置は前記加熱ヒータよりも前段に配置される充填装置。
前記筒状体を搬送方向に搬送する搬送部と、
前記搬送部の上方に配置され、前記搬送部によって搬送された前記筒状体の上部の開口の内面を加熱する加熱ヒータと、を有し、
前記搬送方向において、前記頂部検査装置は前記加熱ヒータよりも前段に配置される充填装置。
【請求項10】
前記筒状体の上部の前記開口を予め決められた折り線で折り曲げる型付け部を有し、
前記搬送方向において、前記型付け部は前記頂部検査装置よりも前段に配置される請求項９に記載の充填装置。
前記搬送方向において、前記型付け部は前記頂部検査装置よりも前段に配置される請求項９に記載の充填装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、紙容器の頂部の接着状態を検査する検査装置及び収容物を紙容器に充填する充填装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、紙容器に液体の内容物を充填した後、開口をヒートシールする紙容器の製造装置が知られている。紙容器の製造装置ではヒータ装置を用いて開口を加熱した後、加圧することで接着している（例えば、特許文献１参照）。
【0003】
この手の紙容器の製造装置では、開口を加熱した後、撮像部で開口を撮像し、開口の撮像データに基づいて、紙容器の状態を判定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０２０－１４７３３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、特許文献１に記載の紙容器の製造装置では、加熱後の紙容器を撮像する構成であるため、開口の形状が安定しにくく、開口の状態から頂部のシール状態を判定することは困難である。
【0006】
本発明は、紙容器の頂部のシール状態を精度よく検査可能な頂部検査装置を提供することを目的とする。
【0007】
また、本発明は、不良品を精度よく排除できる充填装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記目的を達成するために本発明は、搬送方向に搬送される筒状体の上端を熱接着して形成される紙容器の頂部のシール状態を検査する頂部検査装置である。前記頂部検査装置は、前記筒状体の上部の開口の内面を加熱可能に配置された加熱ヒータよりも前段に配置され、前記開口を検査する形状検査部を有する。前記形状検査部は、前記開口の形状を取得し、少なくとも前記開口の形状に基づき前記加熱ヒータで前記開口を正確に加熱できるか否か判定し前記加熱ヒータで正確に加熱が可能であると判定した場合に前記頂部のシール状態が良好になると判定する。
【発明の効果】
【0009】
本発明の頂部検査装置によると、紙容器の頂部のシール状態を精度よく検査できる。
【0010】
また、本発明の充填装置によると、不良品を精度よく排除できる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】紙容器の前上方から見た斜視図である。
【図2】紙容器の後上方から見た斜視図である。
【図3】紙容器を展開したブランク板を示す図である。
【図4】ブランク板を筒状に貼り合せた筒状体の前上方から見た斜視図である。
【図5】底部を内部から見た図である。
【図6】ブランク板の構成を示す断面図である。
【図7】充填装置の一例の概略正面図である。
【図8】充填装置の機能ブロック図である。
【図9】搬送部の概略配置図である。
【図10】加熱ヒータで筒状体の下端部を加熱する状態を示す概略斜視図である。
【図11】型付けされた筒状体の底部の下方から見た概略斜視図である。
【図12】底部の折曲状態を下方から見た概略斜視図である。
【図13】底部を押圧している状態を示す概略斜視図である。
【図14】筒状体への注出部材の取り付けを行っている状態の斜視図である。
【図15】筒状体に注出部材を熱接着にて取り付けている状態の斜視図である。
【図16】型付けされた筒状体の上端部を示す斜視図である。
【図17】充填部で筒状体に内容物を充填している状態を示す斜視図である。
【図18】加熱ヒータで筒状体の上端部を加熱する状態を示す拡大斜視図である。
【図19】頂部検査装置の概略構成を示す斜視図である。
【図20】形状検査部で撮像した良品の筒状体の開口の撮像データを示す画像である。
【図21】撮像データを画像処理して得られた処理データを示す画像である。
【図22】検査領域から外れた線図の例が含まれる処理データを示す図である。
【図23】頂部検査装置による筒状体の頂部のシール状態を判定する手順を示すフローチャートである。
【図24】選別部の概略斜視図である。
【図25】充填装置の動作を示すフローチャートである。
【図26】変形例の頂部検査装置の処理部により検出された開口の形状情報の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下に図面を参照して本発明の実施形態を説明する。図１は、紙容器１の前上方から見た斜視図である。図２は、図１に示す紙容器１の後上方から見た斜視図である。図３は、図１、図２に示す紙容器１を展開したブランク板１００を示す図である。図４は、図３に示すブランク板１００を筒状に貼り合せた筒状体１０１の前上方から見た斜視図である。図５は、底部３０を内部から見た図である。なお、本実施形態において、紙容器１及び筒状体１０１の方向を示す「前」、「後」、「上」、「下」、「右」、「左」は、図１に示す紙容器１及び図４に示す筒状体１０１を基準とする。
【0013】
図１に示すように、紙容器１は、ゲーベルトップ型である。紙容器１は、酒類（日本酒、ワイン、焼酎等）、飲料類（コーヒー、乳飲料、ジュース、お茶等）、調味料（醤油、ドレッシング等）及び衛生用品（シャンプー、ボディーソープ等）等の液状の内容物が充填された後、封止される。なお、紙容器１は、ゲーベルトップ型に限定されない。
【0014】
＜紙容器１＞
紙容器１は、本体部２と、注出部材３とを備える。本体部２は、例えば、紙製のブランク板１００（図３参照）を箱型に折曲して形成される。より詳しくは、本体部２は、ブランク板１００を筒状に貼り合せて筒状体１０１（図４参照）を形成し、筒状体１０１の上端及び下端を折曲して形成される。注出部材３は、樹脂の成型体であり、本体部２に取り付けられる。注出部材３は、後述の蓋部３３を備える。蓋部３３は、開閉可能であり、蓋部３３を開いた時に注出部材３は内容物を注出する注出口を形成する。なお、以下の説明では、ブランク板１００を筒状に貼り合せたものを筒状体１０１とし、筒状体１０１であって、注出部材３を取り付け、後述の傾斜屋根部２０及び底部４０を形成したものを紙容器１とする。
紙容器１は、本体部２と、注出部材３とを備える。本体部２は、例えば、紙製のブランク板１００（図３参照）を箱型に折曲して形成される。より詳しくは、本体部２は、ブランク板１００を筒状に貼り合せて筒状体１０１（図４参照）を形成し、筒状体１０１の上端及び下端を折曲して形成される。注出部材３は、樹脂の成型体であり、本体部２に取り付けられる。注出部材３は、後述の蓋部３３を備える。蓋部３３は、開閉可能であり、蓋部３３を開いた時に注出部材３は内容物を注出する注出口を形成する。なお、以下の説明では、ブランク板１００を筒状に貼り合せたものを筒状体１０１とし、筒状体１０１であって、注出部材３を取り付け、後述の傾斜屋根部２０及び底部４０を形成したものを紙容器１とする。
【0015】
＜本体部２＞
図１等に示すように、本体部２は、胴部１０と、傾斜屋根部２０と、底部４０とを備える。胴部１０は、対向する前面板１３と背面板１１の両側端を一対の側面板１２、１４により連結した筒体である。胴部１０は、水平断面が矩形（ここでは、正方形）である。胴部１０の上端部は、傾斜屋根部２０によって塞がれる。また、胴部１０の下端部は、底部４０によって塞がれる。
図１等に示すように、本体部２は、胴部１０と、傾斜屋根部２０と、底部４０とを備える。胴部１０は、対向する前面板１３と背面板１１の両側端を一対の側面板１２、１４により連結した筒体である。胴部１０は、水平断面が矩形（ここでは、正方形）である。胴部１０の上端部は、傾斜屋根部２０によって塞がれる。また、胴部１０の下端部は、底部４０によって塞がれる。
【0016】
＜傾斜屋根部２０＞
図１、図２に示すように、傾斜屋根部２０は、傾斜して対向する一対の傾斜天板部２１、２３と、傾斜天板部２１、２３の間に配置されるとともに内側に折り込まれた一対の側面天板部２２、２４と、傾斜天板部２１、２３の上端部に配されて上方に延びる頂部２５と、を備える。
図１、図２に示すように、傾斜屋根部２０は、傾斜して対向する一対の傾斜天板部２１、２３と、傾斜天板部２１、２３の間に配置されるとともに内側に折り込まれた一対の側面天板部２２、２４と、傾斜天板部２１、２３の上端部に配されて上方に延びる頂部２５と、を備える。
【0017】
なお、以下の説明において、説明の便宜上、傾斜天板部２１を後傾斜天板部２１、傾斜天板部２３を前傾斜天板部２３とする。また、側面天板部２２を右側面天板部２２とし、側面天板部２４を左側面天板部２４とする。後傾斜天板部２１は、前面板１３の上端に連設され前方に傾斜する。前傾斜天板部２３は、背面板１１の上端に連設され後方に傾斜する。また、右側面天板部２２及び左側面天板部２４は、それぞれ、側面板１２、１４の上端に連結され、内側に向かって傾斜するとともに、前傾斜天板部２３と後傾斜天板部２１との間に配置される。
【0018】
＜底部４０＞
図４及び後述の図１１に示すように、底部４０は、筒状体１０１の前後に対向して配置される一対の底壁板部４１、４３と、底壁板部４１、４３の左右を連結する一対の底連結板部４２、４４を平坦に折り曲げることで形成される。なお、以下の説明において、説明の便宜上、底壁板部４１を後底壁板部４１、底壁板部４３を前底壁板部４３とする。また、底連結板部４２を右底連結板部４２とし、底連結板部４４を左底連結板部４４とする。底部４０は、筒状体１０１から見たとき、内側に頂点を有する三角パネル部４６、４７が形成されている（図５参照）。
図４及び後述の図１１に示すように、底部４０は、筒状体１０１の前後に対向して配置される一対の底壁板部４１、４３と、底壁板部４１、４３の左右を連結する一対の底連結板部４２、４４を平坦に折り曲げることで形成される。なお、以下の説明において、説明の便宜上、底壁板部４１を後底壁板部４１、底壁板部４３を前底壁板部４３とする。また、底連結板部４２を右底連結板部４２とし、底連結板部４４を左底連結板部４４とする。底部４０は、筒状体１０１から見たとき、内側に頂点を有する三角パネル部４６、４７が形成されている（図５参照）。
【0019】
＜注出部材３＞
注出部材３は、傾斜屋根部２０の前傾斜天板部２３に形成された挿通孔２３２に挿入されて、固定されている。図１及び後述の図１４に示すように、注出部材３は、管部３１と、フランジ部３２と、蓋部３３とを備える。管部３１は、筒状である。そして、フランジ部３２は、管部３１の軸方向の一端側から径方向外側に拡がる円板状である。注出部材３は、前傾斜天板部２３の内面にフランジ部３２を熱接着して固定されている。
注出部材３は、傾斜屋根部２０の前傾斜天板部２３に形成された挿通孔２３２に挿入されて、固定されている。図１及び後述の図１４に示すように、注出部材３は、管部３１と、フランジ部３２と、蓋部３３とを備える。管部３１は、筒状である。そして、フランジ部３２は、管部３１の軸方向の一端側から径方向外側に拡がる円板状である。注出部材３は、前傾斜天板部２３の内面にフランジ部３２を熱接着して固定されている。
【0020】
管部３１の外周面には雄ねじ（不図示）が形成されている。蓋部３３は有蓋円筒状であり、内面に雌ねじ（不図示）が形成されている。蓋部３３の雌ねじを管部３１の雄ねじに螺合させることで、蓋部３３が管部３１を開閉する。すなわち、注出部材３は、蓋部３３によって、開閉可能である。なお、蓋部３３の内面にパッキンを設けてもよい。このように構成することで、注出部材３を高いシール状態で閉鎖できる。
【0021】
＜ブランク板１００＞
次に、紙容器１の本体部２を構成するブランク板１００について説明する。図３に示すように、本体部２を展開したブランク板１００には、所定位置に折り線９０（図３中、破線で示す）が設けられる。そして、折り線９０によって、背面板１１、側面板１２、前面板１３、側面板１４及び糊代片１５が一方向（図３において右から左）に順に連設される。
次に、紙容器１の本体部２を構成するブランク板１００について説明する。図３に示すように、本体部２を展開したブランク板１００には、所定位置に折り線９０（図３中、破線で示す）が設けられる。そして、折り線９０によって、背面板１１、側面板１２、前面板１３、側面板１４及び糊代片１５が一方向（図３において右から左）に順に連設される。
【0022】
背面板１１の上端には第１上板部１１１が連設され、下端には後底壁板部４１が連設される。第１上板部１１１は、後傾斜天板部２１と、後上端部２１１とを含む。同様に、前面板１３の上端には第１上板部１３１が連設され、下端には前底壁板部４３が連設される。第１上板部１３１は、前傾斜天板部２３と、前上端部２３１とを含む。また、前傾斜天板部２３の中央部には、貫通孔である挿通孔２３２が形成されている。
【0023】
側面板１２の上端には第２上板部１２１が連設され、下端には右底連結板部４２が連設される。第２上板部１２１は、右側面天板部２２と、右上端部２２１とを含む。同様に、側面板１４の上端には第２上板部１４１が連設され、下端には左底連結板部４４が連設される。第２上板部１４１は、左側面天板部２４と、左上端部２４１とを含む。
【0024】
また、糊代片１５の上端には糊代片１５１が連設され、下端には糊代片１５２が連設される。右底連結板部４２及び左底連結板部４４には、上辺の両端から下方に向かって接近する折り線９０が形成されている。折り線９０にて囲まれる部分が、それぞれ、三角パネル部４６、４７を構成する。
【0025】
ブランク板１００の糊代片１５、１５１、１５２の外面を、背面板１１、第１上板部１１１、後底壁板部４１の内面に貼着することで、筒状体１０１が形成される（図４参照）。筒状体１０１において、第１上板部１１１と第１上板部１３１とは前後に対向する。また、第２上板部１２１、１４１は、左右に対向する。そして、筒状体１０１において、第２上板部１２１及び１４１は、第１上板部１１１及び１３１を連結するように配置される。
【0026】
次にブランク板１００の構成について図面を参照して説明する。図６は、ブランク板１００の構成を示す断面図である。
【0027】
図６に示すように、ブランク板１００は外面接着層７１、紙基材層７２、中間層７４、内面接着層７６が順に積層されており、中間層７４と紙基材層７２とは層間接着層７３を介して接着されている。また、中間層７４と内面接着層７６とは層間接着層７５を介して接着されている。また、中間層７４はバリア基材層７４ａの一面にガスバリア性を有するバリア層７４ｂを配して形成される。
【0028】
紙基材層７２の外面には外面接着層７１が積層されている。外面接着層７１は熱可塑性を有する低密度ポリエチレンや直鎖状低密度ポリエチレン等の熱接着可能な樹脂が使用され、押出しラミネーション法により紙基材層７２の上に積層される。外面接着層７１の外面には、所定位置にグラビア印刷又はオフセット印刷による印刷層７７が形成されている。
【0029】
層間接着層７３は、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、エチレン－αオレフイン共重合体、アイオノマー、エチレン－アクリル酸共重合体、エチレン－メタクリル酸共重合体、エチレン－アクリル酸エステル共重合体、エチレン－メタクリル酸エステル共重合体等のポリオレフィン系樹脂が用いられ、押出しラミネーション法により紙基材層７２と中間層７４を積層する。
【0030】
中間層７４は、バリア基材層７４ａとバリア層７４ｂとからなり、バリア基材層７４ａには蒸着加工適性やラミネーション加工適性の観点から加工適性の優れた二軸延伸されたポリエステルフィルム、ナイロンフィルム、ポリプロピレンフィルム等が用いられる。
【0031】
バリア層７４ｂはバリア基材層７４ａの上面に形成されるアルミニウム等の金属の蒸着膜や、酸化アルミニウム、酸化珪素等の無機酸化物の蒸着膜であり、防湿性、ガスバリア性を備える。これにより、紙容器１に充填される内容物の酸化劣化、味覚低下等を防止し化学的に保護する。なお、バリア層７４ｂはバリア基材層７４ａに対して紙基材層７２側に積層しているが、内面接着層７６側に積層してもよい。
【0032】
また、バリア層７４ｂにアルミニウム等の金属箔を用いてバリア基材層７４ａとドライラミネーション法や押出しラミネーション法で積層して中間層７４を形成してもよい。この場合、金属箔は紙基材層７２側に積層する方が好ましい。
【0033】
層間接着層７５は、層間接着層７３と同じ樹脂を用いて押出しラミネーション法により中間層７４と内面接着層７６を積層するためのものである。また、層間接着層７５としてポリエステルポリオール－イソシアネート系、ポリエーテルポリオール－イソシアネート系、ウレタン－イソシアネート系等の主剤と硬化剤とからなる２液タイプのドライラミネート用接着剤を用いてドライラミネーション法により積層することもできる。
【0034】
内面接着層７６は、熱可塑性を有する熱接着性樹脂が使用され、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン等の樹脂を用いたフィルムが使用される。特に環状ポリオレフィン樹脂等を用いた易引裂き性を付与したフィルムを用いることが好ましい。内面接着層７６の厚さは、層間接着層７５の積層方法や内容物等の条件を加味して適宜決定される。
【0035】
＜充填装置５＞
このような構成のブランク板１００を折曲するとともに熱接着して紙容器１が製造される。ブランク板１００から紙容器１の形成と紙容器１への内容物の充填とは一連の作業で実行される。ここで、ブランク板１００から紙容器１に内容物を充填する充填装置について図面を参照して説明する。図７は、充填装置５の一例の概略正面図である。図８は、充填装置５の機能ブロック図である。図９は、搬送部５０の概略配置図である。
このような構成のブランク板１００を折曲するとともに熱接着して紙容器１が製造される。ブランク板１００から紙容器１の形成と紙容器１への内容物の充填とは一連の作業で実行される。ここで、ブランク板１００から紙容器１に内容物を充填する充填装置について図面を参照して説明する。図７は、充填装置５の一例の概略正面図である。図８は、充填装置５の機能ブロック図である。図９は、搬送部５０の概略配置図である。
【0036】
図７に示すように、充填装置５では、搬送部５０に沿って、筒状体供給部５１、立ち起こし部５２、底部組立部５３、注出部材取付部５４、充填部５５、頂部組立部５６及び選別部５７が筒状体１０１の搬送方向に順に配置される。充填装置５では、各部（工程部と称する）にそれぞれ割り当てられた作業（工程）を筒状体１０１に対して実行する。また、充填装置５は、選別部５７で選別された不良品を受ける受け容器５８を有する。また、頂部検査装置６が、頂部組立部５６の搬送方向の前段に配置される。
【0037】
充填装置５において、ブランク板１００の背面板１１、第１上板部１１１及び後底壁板部４１の内面と、糊代片１５、１５１及び１５２の外面とをフレームシールすることで、上下面が開かれた筒状体１０１が供給される。なお、本実施形態に示す充填装置５では、予め作製された筒状体１０１を供給する構成であるが、これに限定されず、ブランク板１００から筒状体１０１を成形する筒状体成型部（不図示）を備えていてもよい。
【0038】
図８に示すように、充填装置５は、各部の動作を制御する主制御部８０を備える。上述した、搬送部５０、筒状体供給部５１、立ち起こし部５２、底部組立部５３、注出部材取付部５４、充填部５５、頂部組立部５６及び選別部５７は、主制御部８０に接続され、主制御部８０からの指示に従って動作する。また、頂部検査装置６も主制御部８０と接続されており、主制御部８０からの指示に従って動作する。
【0039】
また、図８に示すように、充填装置５は、入力部８１、表示部８２及び記憶部８３をさらに備える。記憶部８３、入力部８１及び表示部８２は主制御部８０に接続されており、主制御部８０に制御される。記憶部８３は、ＲＯＭやＲＡＭ等の半導体メモリ、フラッシュメモリ等の可搬性を有するメモリ、ハードディスク等を備える記憶媒体を含む。記憶部８３は、各種設定、動作状態のログ、画像データ等の情報を記憶する。また、記憶部８３に制御プログラムを記憶させておき、主制御部８０が必要に応じて必要な制御プログラムを起動させて、制御を行ってもよい。
【0040】
入力部８１は、例えば、キーボード、タッチパネル、ジョイスティック等の使用者（例えば、充填装置５を操作する操作者）による入力を受け付ける入力装置（不図示）を備える。また、これ以外の入力装置を採用してもよい。また、表示部８２は、充填装置５の状態、底部検査部５３５、注出部材検査部５４５及び頂部検査装置６で取得された画像、タッチパネルによる入力のための入力画像等を表示するディスプレイ装置（不図示）を備える。ディスプレイ装置としては、液晶パネル、有機ＥＬパネル等を挙げることができるが、これに限定されない。また、表示部８２は、音声、振動等で使用者に対して情報を伝達する機器を備えていてもよい。
【0041】
＜搬送部５０＞
搬送部５０は、筒状体１０１を搬送する。搬送部５０は、筒状体供給部５１から底部組立部５３までの第１搬送部５０１と、底部組立部５３以降の第２搬送部５０２とを含む。第１搬送部５０１は、例えば、平ベルトを用いたベルトコンベア、チェーンコンベヤ等の従来周知の構成の搬送装置を用いる。
搬送部５０は、筒状体１０１を搬送する。搬送部５０は、筒状体供給部５１から底部組立部５３までの第１搬送部５０１と、底部組立部５３以降の第２搬送部５０２とを含む。第１搬送部５０１は、例えば、平ベルトを用いたベルトコンベア、チェーンコンベヤ等の従来周知の構成の搬送装置を用いる。
【0042】
第２搬送部５０２は、チェーンコンベヤである。図９に示すように、第２搬送部５０２は、チェーン５０３、押え体５０４、駆動スプロケット５０５及び従動スプロケット５０６と、を備える。駆動スプロケット５０５と従動スプロケット５０６とは筒状体１０１の搬送方向に配列される。駆動スプロケット５０５は、搬送方向において従動スプロケット５０６よりも下流側に配置される。
【0043】
図９に示すように、チェーン５０３は、筒状体１０１の下方に配置される。チェーン５０３は無端状に接続されている。チェーン５０３は、駆動スプロケット５０５と従動スプロケット５０６とに、一定以上の張力が作用した状態で巻き回されている。駆動スプロケット５０５には、図示を省略したモータ等の駆動装置が取り付けられている。駆動装置は主制御部８０の指示に基づいて動作する。これにより、チェーン５０３が、回転する。
【0044】
そして、押え体５０４は、チェーン５０３に取り付けられて、上方に突出する。押え体５０４は、一定の周期でチェーン５０３に取り付けられる。押え体５０４は搬送方向に対をなして配置され、対をなす押え体５０４は、筒状体１０１の搬送方向の前側の面である側面板１４及び後側の面である側面板１２と接触する。対をなす押え体５０４は、筒状体１０１の搬送方向の前後から押えて保持する。そして、押え体５０４で筒状体１０１の搬送方向の前後の面が保持された状態で、チェーン５０３が回転することで、筒状体１０１は押え体５０４に保持されて搬送される。
【0045】
第２搬送部５０２は、選別部５７の上流まで、筒状体１０１及び筒状体１０１から形成された紙容器１を搬送する。なお、チェーン５０３は、一定期間経過するごとに（一定周期で）、一定の回転数で回転する。すなわち、第２搬送部５０２は、一定の期間経過するごとに筒状体１０１を一定距離移動させる。
【0046】
第２搬送部５０２は、筒状体１０１を一定の期間で一定距離移動した後、所定の時間停止する。すなわち、第２搬送部５０２は、間欠的に筒状体１０１を搬送する。第２搬送部５０２が筒状体１０１を間欠的に搬送する構成とすることで、筒状体１０１は、各工程部に対して決められた位置で、搬送方向において所定の時間停止する。なお、所定の時間は、各工程部における工程時間のうち最も長い時間にあわせて決定される。
【0047】
＜筒状体供給部５１、立ち起こし部５２＞
筒状体供給部５１は、折り畳まれた状態の筒状体１０１（図１参照）がストックされている。筒状体供給部５１は従来周知の構成であり、詳細な説明を省略する。筒状体供給部５１は、折り畳まれた筒状体１０１を１つずつ搬送部５０に供給する。
筒状体供給部５１は、折り畳まれた状態の筒状体１０１（図１参照）がストックされている。筒状体供給部５１は従来周知の構成であり、詳細な説明を省略する。筒状体供給部５１は、折り畳まれた筒状体１０１を１つずつ搬送部５０に供給する。
【0048】
搬送部５０は筒状体供給部５１から供給された折り畳まれた状態の筒状体１０１を立ち起こし部５２に送る。立ち起こし部５２は、搬送された折り畳まれた状態の筒状体１０１（図１参照）を立ち起こし、立体形状の筒状体１０１（図４等参照）とする。立ち起こし部５２も従来周知の構成であるため、詳細な説明を省略する。立ち起こし部５２は、筒状体１０１の上部が搬送方向下流側（前方側）となるように筒状体１０１を立ち起こし、第１搬送部５０１にて、底部組立部５３に搬送される。
【0049】
＜底部組立部５３＞
底部組立部５３は、筒状体１０１の下端部を折曲するとともに、熱接着して底部４０を組み立てる。図７、図８に示すように、底部組立部５３は、６個のマンドレル５３０と、ターレット５３１と、２つの加熱ヒータ５３２と、型付け部５３３と、押圧部５３４と、底部検査部５３５と、を備える。２つの加熱ヒータ５３２、型付け部５３３及び押圧部５３４は、それぞれ、中心角度６０度間隔で順に配置される。
底部組立部５３は、筒状体１０１の下端部を折曲するとともに、熱接着して底部４０を組み立てる。図７、図８に示すように、底部組立部５３は、６個のマンドレル５３０と、ターレット５３１と、２つの加熱ヒータ５３２と、型付け部５３３と、押圧部５３４と、底部検査部５３５と、を備える。２つの加熱ヒータ５３２、型付け部５３３及び押圧部５３４は、それぞれ、中心角度６０度間隔で順に配置される。
【0050】
図７に示すとおり、ターレット５３１は、正面視において正六角形状である。図７に示す底部組立部５３において、ターレット５３１は、反対側に向いた一組の辺が水平となるように配置される。そして、マンドレル５３０が、ターレット５３１の各辺から径方向外側に突出する。なお、第１搬送部５０１から搬送された筒状体１０１は、図７に示す底部組立部５３の右下方に延びるマンドレル５３０を外嵌する。
【0051】
ターレット５３１は、第２搬送部５０２の上部に配置され、搬送方向と直交する方向に延びる中心軸周りに回転可能である。ターレット５３１は、主制御部８０からの指示に従って動作する。なお、図７中に示す底部組立部５３において、ターレット５３１は、一定期間経過するごとに（一定周期で）反時計回り方向に６０度回転する。
【0052】
第１搬送部５０１で搬送された筒状体１０１は、図７における底部組立部５３における左下のマンドレル５３０に外嵌される。そして、ターレット５３１が回転する毎に、筒状体１０１が外嵌したマンドレル５３０の径方向外縁は、加熱ヒータ５３２、型付け部５３３及び押圧部５３４と順に径方向に対向する。次に、底部組立部５３の各工程部について説明する。
【0053】
＜加熱ヒータ５３２＞
図１０は、加熱ヒータ５３２で筒状体１０１の下端部を加熱する状態を示す概略斜視図である。底部組立部５３は、２つの加熱ヒータ５３２を有する。また、図１０では、筒状体１０１の上下方向を基準として、加熱ヒータ５３２を示している。実際の底部組立部５３において加熱ヒータ５３２はマンドレル５３０と径方向に対向するように配置される。
図１０は、加熱ヒータ５３２で筒状体１０１の下端部を加熱する状態を示す概略斜視図である。底部組立部５３は、２つの加熱ヒータ５３２を有する。また、図１０では、筒状体１０１の上下方向を基準として、加熱ヒータ５３２を示している。実際の底部組立部５３において加熱ヒータ５３２はマンドレル５３０と径方向に対向するように配置される。
【0054】
図１０に示すように、底部組立部５３では、筒状体１０１の下端部を加熱ヒータ５３２で加熱する。底部組立部５３では、２つの加熱ヒータ５３２で２段階に分けて筒状体１０１の下端部を加熱する。このように、２段階に分けて加熱する構成とすることで、内面接着層７６を急激な温度変化を抑制し、内面接着層７６の劣化を抑制しつつ確実に熱接着に必要な温度に昇温させる。なお、加熱ヒータ５３２による加熱の段階は、２段階に限定されるものではなく、温度変化が許容されるなら１段階であってもよいし、３段階以上であってもよい。内面接着層７６の劣化を抑制しつつ熱接着に必要な温度に確実に昇温できる構成を広く採用することができる。
【0055】
加熱ヒータ５３２は、内部に熱風を通すための通気孔（不図示）を備える。そして、加熱ヒータ５３２の筒状体１０１の内部に挿入される側の先端には、外方に向かって熱風を吹出すための吹出し孔５３２１が複数備えられる。加熱ヒータ５３２に備えられる通気孔を通って供給された熱風は、吹出し孔５３２１から吹き出される。
【0056】
加熱を行うとき、加熱ヒータ５３２の先端が、筒状体１０１の下端部に挿入される。そして、吹出し孔５３２１から筒状体１０１の内面に熱風が吹き付けられる。これにより、筒状体１０１の下端部の内面が加熱される。そして、加熱が終了した後に、加熱ヒータ５３２を筒状体１０１の下端部から引き抜く。加熱ヒータ５３２による加熱によって、筒状体１０１の底部が、熱接着可能な温度に昇温される。
【0057】
＜型付け部５３３、押圧部５３４＞
図１１は、型付けされた筒状体の底部の下方から見た概略斜視図である。図１２は、底部の折曲状態を下方から見た概略斜視図である。図１３は、底部４０を押圧している状態を示す概略斜視図である。型付け部５３３は、筒状体１０１の下端部に外部から力を付与して、折り線９０で折曲して、折り型をつける（図１１参照）。型付け部５３３は、後底壁板部４１を前底壁板部４３の外側に配置するとともに、前底壁板部４３の下端部を折り曲げて平坦になる方向に折り曲げる（図１２参照）。このとき、右底連結板部４２及び左底連結板部４４が内側に折り込まれて三角パネル部４６、４７が内側に折り曲げられる。
図１１は、型付けされた筒状体の底部の下方から見た概略斜視図である。図１２は、底部の折曲状態を下方から見た概略斜視図である。図１３は、底部４０を押圧している状態を示す概略斜視図である。型付け部５３３は、筒状体１０１の下端部に外部から力を付与して、折り線９０で折曲して、折り型をつける（図１１参照）。型付け部５３３は、後底壁板部４１を前底壁板部４３の外側に配置するとともに、前底壁板部４３の下端部を折り曲げて平坦になる方向に折り曲げる（図１２参照）。このとき、右底連結板部４２及び左底連結板部４４が内側に折り込まれて三角パネル部４６、４７が内側に折り曲げられる。
【0058】
型付け部５３３で筒状体１０１の底部に型付けを行った後、ターレット５３１を６０度回転することで、マンドレル５３０は押圧部５３４と径方向に対向する。図１３に示すように、押圧部５３４は、径方向に対向するマンドレル５３０とで折り曲げられた底部４０を挟む。折り曲げられた底部４０は押圧部５３４とマンドレル５３０とで押圧される。これにより、底部４０の後底壁板部４１、前底壁板部４３、右底連結板部４２及び左底連結板部４４は、熱接着される。このとき、三角パネル部４６、４７の頂点が左右対向する（図５参照）。
【0059】
底部４０を熱接着した後に、ターレット５３１をさらに６０度回転させることで、筒状体１０１を鉛直状態とすることができる。この状態で、筒状体１０１を下方に移動させる。これにより、筒状体１０１は、第２搬送部５０２に起立した状態で配置される。筒状体１０１は前面板１３が前方に向くように第２搬送部５０２に配置される。
【0060】
なお、本実施形態の充填装置５において、底部組立部５３は、上下方向に回転するターレット５３１にマンドレル５３０が放射状に取り付けられた構成を有している。しかしながら、これに限定されず、マンドレル５３０が水平方向に回転する構成であってもよい。マンドレル５３０の回転方向以外は、図７に示す底部組立部５３と同じ構成である。
【0061】
＜底部検査部５３５＞
紙容器１では熱接着により接着される部分に接着不良があると、接着不良の部分から液体の収容物が漏れる場合がある。そのため、充填装置５では、漏れが発生する虞がある部分のシール状態（密封性）を検査する構成を備えている。まず、底部組立部５３にて組み立てられた底部４０のシール状態を検査する底部検査部５３５について説明する。
紙容器１では熱接着により接着される部分に接着不良があると、接着不良の部分から液体の収容物が漏れる場合がある。そのため、充填装置５では、漏れが発生する虞がある部分のシール状態（密封性）を検査する構成を備えている。まず、底部組立部５３にて組み立てられた底部４０のシール状態を検査する底部検査部５３５について説明する。
【0062】
底部検査部５３５は、撮像部を有する。底部検査部５３５は、第２搬送部５０２の上部に配置されて、筒状体１０１の上部の開口から、底部４０の内面を撮像し、撮像した画像に対して画像処理を施すとともに良品であるか不良品であるかを判別する。撮像部は、筒状体１０１が停止したときに筒状体１０１の直上となる位置に配置される。処理部は、画像データの処理を行うことができる演算装置を備えている。
【0063】
図５に示すように、底部組立部５３で組み立てられた底部４０は、左右に三角パネル部４６、４７が配置される。このとき、折り線９０の位置がずれていたり、折り曲げ、接着が不十分であったりすると、三角パネル部４６、４７の形状が変化する。そこで、撮像部で、筒状体１０１の底部４０を撮像する。そして、撮像データに対して画像処理を施し、三角パネル部４６、４７の形状に基づいて底部が良品であるか不良品であるか判別する。
【0064】
つまり、底部検査部５３５は、筒状体１０１の底部４０の内面を撮像し、撮像データを生成する。底部検査部５３５は、底部４０の撮像データから、三角パネル部４６、４７を認識する。認識された三角パネル部４６、４７の位置が所定の位置にあるか否かで良品又は不良品であると判別する。
【0065】
底部検査部５３５は、上方の開口から底部４０を撮像した撮像データに基づいて、底部４０のシール状態を検査している。そのため、筒状体１０１の内部には、内容物が充填されていない方がよく、底部検査部５３５は、搬送方向において充填部５５よりも前に配置される。
【0066】
＜注出部材取付部５４＞
図１４は、筒状体１０１への注出部材３の取り付けを行っている状態の斜視図である。図１５は、筒状体１０１に注出部材３を熱接着にて取り付けている状態の斜視図である。図７、図８に示すように、注出部材取付部５４は、注出部材供給部５４１と、超音波照射器５４２と、当て部材５４３と、リフト５４４と、注出部材検査部５４５と、を備える。
図１４は、筒状体１０１への注出部材３の取り付けを行っている状態の斜視図である。図１５は、筒状体１０１に注出部材３を熱接着にて取り付けている状態の斜視図である。図７、図８に示すように、注出部材取付部５４は、注出部材供給部５４１と、超音波照射器５４２と、当て部材５４３と、リフト５４４と、注出部材検査部５４５と、を備える。
【0067】
図７に示すように、注出部材供給部５４１は、筒状体１０１の上部の開口から注出部材３を筒状体１０１の挿通孔２３２に取り付ける。注出部材３は、管部３１が挿通孔２３２を貫通して外部に突出する。このとき、フランジ部３２が筒状体１０１の内面に当接する。
【0068】
注出部材３が取り付けられた後、筒状体１０１は、リフト５４４によって上方に持ち上げられる。これにより、筒状体１０１の内部に当て部材５４３が挿入される。当て部材５４３は、板状の部材である。当て部材５４３が筒状体１０１の内部にあるとき、当て部材５４３は、フランジ部３２の内面と当接する。超音波照射器５４２は、リフト５４４が所定の高さまで筒状体１０１を持ち上げた後、前側から注出部材３に接近する。
【0069】
超音波照射器５４２は、内部に空間を有する筒形状である。超音波照射器５４２は、軸方向の端部から超音波を出射する。管部３１の挿通孔２３２から突出した部分が、超音波照射器５４２の内部空間に収納される。このとき、超音波照射器５４２の先端は、第１上板部１３１のフランジ部３２に面した部分の外面と接触する。超音波照射器５４２から超音波を照射することで第１上板部１３１と接触している部分には超音波による振動と加圧力が作用する。超音波による振動と加圧力により、第１上板部１３１の内面接着層７６とフランジ部３２とが熱接着される。超音波を用いた熱溶着は従来周知の技術であり、詳細は省略する。
【0070】
上述のとおり、注出部材３と第１上板部１３１とは超音波によって加熱、加圧されて熱接着される。熱接着では、熱接着が行われたときの温度によって、接着の強度、すなわち、シール状態が変化する。注出部材検査部５４５は、この熱接着時の温度に基づいて、シール状態の検査を行う。
【0071】
注出部材検査部５４５は、第１上板部１３１のフランジ部３２と面する部分の外面の周囲の温度を検知し、検知した温度に基づいて良品と不良品とを判別する。注出部材検査部５４５は、例えば、サーマルカメラを備え、フランジ部３２と面する部分の外面の周囲の温度分布を画像データとして取得する。そして、その画像データに基づいて温度分布を取得し、良品であるか不良品であるかを判別する。温度分布に基づく良品と不良品との判別方法としては、例えば、所定の下限温度以上の領域の面積比率が所定値よりも大きい場合に良品とする。なお、良品と不良品との判別方法は、これ以外の従来知られた方法を用いてもよい。
【0072】
＜充填部５５＞
充填部５５は、底部４０が組み立てられた筒状体１０１に液状の内容物を充填する。図７に示すとおり、充填部５５は、洗浄殺菌部５５１と、乾燥部５５２と、型付け部５５３と、注入部５５４と、リフト部５５５と、タンク５５６と、を備える。
充填部５５は、底部４０が組み立てられた筒状体１０１に液状の内容物を充填する。図７に示すとおり、充填部５５は、洗浄殺菌部５５１と、乾燥部５５２と、型付け部５５３と、注入部５５４と、リフト部５５５と、タンク５５６と、を備える。
【0073】
＜洗浄殺菌部５５１、乾燥部５５２＞
洗浄殺菌部５５１は、筒状体１０１の上部の開口から洗浄・殺菌作用を有する液剤を噴霧する。これにより、筒状体１０１の内面の洗浄、殺菌を行う。液剤を噴霧する構成とすることで、筒状体１０１の内面に液剤をいきわたらせることが可能である。なお、洗浄・殺菌作用を有する液剤は、１剤であってもよいし、複数の液剤を組み合わせたものであってもよい。乾燥部５５２は、洗浄殺菌部５５１で噴霧した液剤を取り除く。
洗浄殺菌部５５１は、筒状体１０１の上部の開口から洗浄・殺菌作用を有する液剤を噴霧する。これにより、筒状体１０１の内面の洗浄、殺菌を行う。液剤を噴霧する構成とすることで、筒状体１０１の内面に液剤をいきわたらせることが可能である。なお、洗浄・殺菌作用を有する液剤は、１剤であってもよいし、複数の液剤を組み合わせたものであってもよい。乾燥部５５２は、洗浄殺菌部５５１で噴霧した液剤を取り除く。
【0074】
例えば、充填装置５が設置される場所がクリーンルーム等の清浄な環境である場合、洗浄殺菌は不要である。そのため、充填部５５において、洗浄殺菌部５５１及び乾燥部５５２は、必要に応じて設けられるようにしてもよい。なお、充填装置５の汎用性を高めるため、充填部５５には、線状殺菌部及び乾燥部が配置される領域が含まれる構成であってもよい。
【0075】
＜型付け部５５３＞
図１６は、型付けされた筒状体１０１の上端部を示す斜視図である。筒状体１０１を折り曲げる場合、折り線９０で正確に折り曲げる必要があるとともに、筒状体１０１にある程度強い力を作用させる必要がある。内部に内容物が充填された状態で、筒状体１０１の上端の折り曲げを行うと、折り曲げ時の筒状体１０１のずれ、折り曲げ時の力で内容物がこぼれる虞がある。そのため、型付け部５５３は、収容物を筒状体１０１に注入する注入部５５４の前段に配置される。
図１６は、型付けされた筒状体１０１の上端部を示す斜視図である。筒状体１０１を折り曲げる場合、折り線９０で正確に折り曲げる必要があるとともに、筒状体１０１にある程度強い力を作用させる必要がある。内部に内容物が充填された状態で、筒状体１０１の上端の折り曲げを行うと、折り曲げ時の筒状体１０１のずれ、折り曲げ時の力で内容物がこぼれる虞がある。そのため、型付け部５５３は、収容物を筒状体１０１に注入する注入部５５４の前段に配置される。
【0076】
型付け部５５３は、傾斜屋根部２０の組み立てを容易にするために、予め折り線９０に沿って、筒状体１０１の上部を折り曲げて、型付けを行う。
【0077】
型付け部５５３は、紙容器１の上部の傾斜屋根部２０を形成するように筒状体１０１の上部を折り曲げる。型付け部５５３では、熱接着を実行しないため、筒状体１０１の上端部は、紙の弾性力で元の形に戻ろうとする。図１６～図１８等に示すように、筒状体１０１の開口は、搬送方向の上流側及び下流側に、中央部が互いに接近するように折れた一対の屈曲辺部１０３、１０４を有する形状となる。開口１０２において、搬送方向と交差する方向の辺同士が、屈曲辺部１０３、１０４でつながれた形状を有する。
【0078】
＜注入部５５４、リフト部５５５、タンク５５６＞
図１７は、充填部５５で筒状体１０１に内容物を充填している状態を示す斜視図である。型付け部５５３の後段には、タンク５５６が配置されており、タンク５５６に注入部５５４が取り付けられている。注入部５５４は下方に吐出部を有するノズルを有する。注入部５５４の吐出部には、バルブが設けられており、バルブが主制御部８０によって制御される。
図１７は、充填部５５で筒状体１０１に内容物を充填している状態を示す斜視図である。型付け部５５３の後段には、タンク５５６が配置されており、タンク５５６に注入部５５４が取り付けられている。注入部５５４は下方に吐出部を有するノズルを有する。注入部５５４の吐出部には、バルブが設けられており、バルブが主制御部８０によって制御される。
【0079】
そして、注入部５５４の下方には、リフト部５５５が配されている。リフト部５５５で筒状体１０１を上方に持ち上げる。これにより、注入部５５４の吐出部が筒状体１０１の開口１０２から筒状体１０１の内部に挿入される。この状態で、タンク５５６から内容物が筒状体１０１に充填される。なお、本実施形態では、リフト部５５５で筒状体１０１を持ち上げる構成としているが、これに限定されず、注入部５５４の先端を移動させるような構成であってもよい。
【0080】
なお、内容物の量が少ない、内容物の粘度が高い等、筒状体１０１が多少動いてもこぼれにくい場合、型付け部５５３は、注入部５５４よりも後に配置してもよい。この場合、型付け部５５３は、頂部組立部５６の一部とすることも可能である。
【0081】
＜頂部組立部５６＞
頂部組立部５６は、筒状体１０１の上端を折曲して頂部２５を熱接着し、傾斜屋根部２０を形成する。図７及び図８に示すように、頂部組立部５６は、２つの加熱ヒータ５６１と、第１次押圧部５６２と、第２次押圧部５６３と、を備える。
頂部組立部５６は、筒状体１０１の上端を折曲して頂部２５を熱接着し、傾斜屋根部２０を形成する。図７及び図８に示すように、頂部組立部５６は、２つの加熱ヒータ５６１と、第１次押圧部５６２と、第２次押圧部５６３と、を備える。
【0082】
＜加熱ヒータ５６１＞
図１８は、加熱ヒータ５６１で筒状体１０１の上端部を加熱する状態を示す拡大斜視図である。図１８に示すように、頂部組立部５６において、加熱位置５６０に位置している筒状体１０１の上端部の開口１０２の内面を加熱ヒータ５６１で加熱する。加熱ヒータ５６１は、下端部を開口１０２から筒状体１０１の内部に挿入して加熱を行う。そのため、頂部組立部５６では、加熱位置５６０に停止した筒状体１０１の開口１０２に対し、加熱ヒータ５６１を接近させ、加熱ヒータ５６１の下端部を開口１０２の内部に沿う入した状態で、開口１０２の内面の加熱を行う。
図１８は、加熱ヒータ５６１で筒状体１０１の上端部を加熱する状態を示す拡大斜視図である。図１８に示すように、頂部組立部５６において、加熱位置５６０に位置している筒状体１０１の上端部の開口１０２の内面を加熱ヒータ５６１で加熱する。加熱ヒータ５６１は、下端部を開口１０２から筒状体１０１の内部に挿入して加熱を行う。そのため、頂部組立部５６では、加熱位置５６０に停止した筒状体１０１の開口１０２に対し、加熱ヒータ５６１を接近させ、加熱ヒータ５６１の下端部を開口１０２の内部に沿う入した状態で、開口１０２の内面の加熱を行う。
【0083】
加熱ヒータ５６１は、充填部５５の型付け部５５３で型付けされた筒状体１０１の上端部を加熱する。そのため、加熱ヒータ５６１の下端部は、筒状体１０１の上端部の型付け形状にあわせた形状となっている。
【0084】
さらに説明すると、加熱ヒータ５６１の下端部は、搬送方向と交差する方向に並んで形成された一対の側壁部５６１２と、側壁部５６１２の搬送方向の上流側同士及び下流側同士を接続する屈曲面部５６１３を有する。屈曲面部５６１３は、搬送方向と交差する方向の中央部が互いに内側に向かって折れ曲がる。
【0085】
そして、加熱ヒータ５６１は、内部に熱風を通すための通気孔５６１０を備える。加熱ヒータ５６１の上端側の先端には、外方に向かって熱風を吹出すための吹出し孔５６１１が複数備えられる。加熱ヒータ５６１に備えられる通気孔５６１０を通って供給された熱風は、吹出し孔５６１１から吹き出される。
【0086】
加熱ヒータ５６１の先端は、筒状体１０１の上端の開口から内部に挿入される。この状態で熱風が供給されることで、筒状体１０１の上端部の内面が加熱される。そして、加熱が終了した後に、加熱ヒータ５６１を筒状体１０１の上端部から引き抜く。
【0087】
頂部組立部５６において、加熱ヒータ５６１は、２つ並んで配置されている。２つの加熱ヒータ５６１で開口１０２の内面を順次加熱することで、開口１０２の内面の急激な温度上昇を抑制できる。つまり、頂部組立部５６では、各加熱ヒータ５６１の直下に、それぞれ、加熱位置５６０が設定されている。
【0088】
頂部組立部５６では、第２搬送部５０２で筒状体１０１を搬送するときに、筒状体１０１の姿勢が崩れたり、搬送方向と交差する方向にずれたりすると、加熱ヒータ５６１を筒状体１０１の開口１０２の適正な位置に挿入することができなくなる虞がある。そのため、頂部組立部５６では、搬送方向に沿って延びるとともに筒状体１０１の搬送方向と交差する方向に面する面（１１、１３）と接触する一対のガイドバー５６４が配置される。
【0089】
第２搬送部５０２で筒状体１０１が搬送されるとき、筒状体１０１は、ガイドバー５６４と接触して移動する。これにより、筒状体１０１の搬送方向と交差する方向のずれが抑制される。ガイドバー５６４は、搬送方向の上流側に延びており、頂部検査装置６の形状検査部６１の直下の検査位置６０の側部に到達する。
【0090】
＜第１次押圧部５６２、第２次押圧部５６３＞
頂部組立部５６では、２つの加熱ヒータ５６１で加熱した後、第１次押圧部５６２及び第２次押圧部５６３で加圧する。加熱された後、後上端部２１１及び前上端部２３１を第１次押圧部５６２及び第２次押圧部５６３で１回ずつ押圧することで熱接着を実行する。これにより、頂部２５のシール性が高められる。
頂部組立部５６では、２つの加熱ヒータ５６１で加熱した後、第１次押圧部５６２及び第２次押圧部５６３で加圧する。加熱された後、後上端部２１１及び前上端部２３１を第１次押圧部５６２及び第２次押圧部５６３で１回ずつ押圧することで熱接着を実行する。これにより、頂部２５のシール性が高められる。
【0091】
詳細は後述するが、筒状体１０１の開口１０２の形状によっては、加熱ヒータ５６１を開口１０２に挿入できず、開口１０２の加熱ができない場合もある。このような場合であっても、第１次押圧部５６２及び第２時押圧部５６３で頂部２５を押圧することで開口１０２を第１次押圧部５６２及び第２次押圧部５６３を移動できる程度に変形させることができる。
【0092】
＜頂部検査装置６＞
頂部検査装置６は、筒状体１０１の搬送方向において加熱ヒータ５６１よりも上流側に配置される。第２搬送部５０２において、検査位置６０から加熱位置５６０に移動する筒状体１０１は、ガイドバー５６４に支持される。検査位置６０における筒状体１０１及び開口１０２は、形状及び姿勢を維持した状態で加熱位置５６０に到達できる。頂部検査装置６は、このことを利用して、検査位置６０における筒状体１０１の開口１０２の形状及び位置の情報に基づいて、加熱ヒータ５６１で正確かつ確実に加熱できるか否か判定し、さらに、頂部２５のシール状態が良好になるか否か判定する。なお、以下の説明において、頂部２５のシール状態が良好になることを、筒状体１０１が良品であると説明する場合がある。
頂部検査装置６は、筒状体１０１の搬送方向において加熱ヒータ５６１よりも上流側に配置される。第２搬送部５０２において、検査位置６０から加熱位置５６０に移動する筒状体１０１は、ガイドバー５６４に支持される。検査位置６０における筒状体１０１及び開口１０２は、形状及び姿勢を維持した状態で加熱位置５６０に到達できる。頂部検査装置６は、このことを利用して、検査位置６０における筒状体１０１の開口１０２の形状及び位置の情報に基づいて、加熱ヒータ５６１で正確かつ確実に加熱できるか否か判定し、さらに、頂部２５のシール状態が良好になるか否か判定する。なお、以下の説明において、頂部２５のシール状態が良好になることを、筒状体１０１が良品であると説明する場合がある。
【0093】
頂部検査装置６の具体的な構成及び処理について図面を参照して説明する。図１９は、頂部検査装置６の概略構成を示す斜視図である。図８、図１９に示すように、頂部検査装置６は、形状検査部６１と、処理部６２とを有する。形状検査部６１及び処理部６２は、いずれも主制御部８０と接続されており、主制御部８０からの指示に基づいて動作する。
【0094】
形状検査部６１は、撮像素子を含む撮像部を有し、検査位置６０の直上に配置される。そして、検査位置６０で停止した筒状体１０１の開口１０２を撮像する。形状検査部６１は、撮像した撮像データを処理部６２に送信する。形状検査部６１は、例えば、第２搬送部５０２を保持する不図示のフレーム等に固定されており、第２搬送部５０２に対して、相対位置が固定されている。つまり、形状検査部６１は、画角を固定した状態で、検査位置６０で停止した筒状体１０１の開口１０２を撮像する。
【0095】
処理部６２は、形状検査部６１からの画像データの処理を行うことができる演算装置を備える。処理部６２は主制御部８０と接続されており、処理部６２の処理結果を主制御部８０に送る。なお、処理部６２は処理結果のみを送信してもよいし、撮像データ及び（又は）処理後の処理データも主制御部８０に送信してもよい。処理部６２は、処理後の処理データに基づいて、加熱位置５６０で停止した筒状体１０１の開口１０２の内面を加熱ヒータ５６１で正確かつ確実に加熱できるか否か判定する。
【0096】
なお、頂部検査装置６の処理部６２で撮像データの処理を実行するとともに、検査対象の筒状体１０１の頂部のシール状態が良好になるか否か判定している。しかしながら、これに限定されず、例えば、処理データを受信した主制御部８０が処理データに基づいて、筒状体１０１の頂部の良否の判断を行うようにしてもよい。また、頂部の良否の判断を実行する判断部が別途設けられていてもよい。
【0097】
ここで、撮像データＰｈ１及び撮像データＰｈ１に基づいて処理した処理データＰｒ１について図面を参照して説明する。図２０は、形状検査部６１で撮像した良品の筒状体１０１の開口１０２の撮像データＰｈ１を示す画像である。図２１は、撮像データＰｈ１を画像処理して得られた処理データＰｒ１を示す画像である。頂部検査装置６において、形状検査部６１は、固定されており、常に一定の画角で検査位置６０に停止した筒状体１０１の開口１０２を撮像する。
【0098】
図２０に示すように、形状検査部６１によって撮像された撮像データＰｈ１には、筒状体１０１、チェーン５０３、押え体５０４及びガイドバー５６４が写る。処理部６２では、撮像データＰｈ１に画像処理を実行して、処理データＰｒ１を生成する。処理部６２における画像処理は、例えば、画素の輝度、色度の変化の不連続部分を検出することでエッジを検出するエッジ検出を挙げることができる。また、これ以外の画像処理を採用してもよい。
【0099】
図２１に示すように、処理部６２は、図２０に示す撮像データＰｈ１から開口１０２を線図Ｌｎ１として検出する。図２０に示すように、開口１０２は、搬送方向と直交する方向に直線が並んで配置されるとともに、この直線の搬送方向上流側及び下流側をそれぞれ、内側に折れた折れ線で接続された形状を有する。図２１に示す処理データＰｒ１では、この開口１０２の形状が線図Ｌｎ１として表示している。なお、図２１は、処理データＰｒ１を理解しやすくするために図示しているが、実際には、数値データとして提供されてもよい。また、検査領域Ａｒ１は、斜線で網掛けして示している。
【0100】
処理データＰｒ１には、検査領域Ａｒ１が設定されている。検査領域Ａｒ１は、加熱位置５６０に筒状体１０１が停止したとき、適切な位置に加熱ヒータ５６１が挿入可能な開口１０２の取り得る位置を示す領域である基準領域を検査位置６０まで移動させた領域である。
【0101】
図２１に示すように、検査領域Ａｒ１に線図Ｌｎ１が収まっている場合、筒状体１０１が搬送方向に移動することで、加熱ヒータ５６１を開口１０２の適切な位置に挿入することができる。また、線図Ｌｎ１が検査領域Ａｒ１から外れた場合でについて説明する。
【0102】
つぎに、線図が検査領域Ａｒ１から外れる場合について説明する。図２２は、検査領域Ａｒ１から外れた線図の例が含まれる処理データＰｒ２を示す図である。なお、図２２では、複数の線図Ｌｎ２～Ｌｎ４が示されている。検査領域Ａｒ１では、内縁と外縁とが設定されている。線図Ｌｎ３のように、が検査領域Ａｒ１の内縁よりも内側に存在する場合、加熱ヒータ５６１が開口１０２に接触する虞があり加熱できない（加熱不可）と判定して、その情報を主制御部８０に送信する。加熱不可と判定される筒状体としては、例えば、型付け部５５３で型付けした後、十分に復元しなかった場合を挙げることができる。
【0103】
また、線図Ｌｎ２のように、検査領域Ａｒ１の外縁よりも外側に位置する部分を有する場合もある。このような筒状体１０１の開口１０２に加熱ヒータ５６１を挿入すると、加熱ヒータ５６１と開口１０２の内面との隙間が大きくなる。そのため、処理部６２は、加熱ヒータ５６１による正確かつ確実な加熱が困難であると判定して、その情報を主制御部８０に送信する。
【0104】
さらに、線図Ｌｎ４のように、搬送方向に検査領域Ａｒ１を外れてはいるが、線図Ｌｎ４を搬送方向にずらすと検査領域Ａｒ１に収まる場合がある。このとき、処理部６２は、開口１０２の形状には問題はなく、筒状体１０１の停止位置に問題があると判断する。つまり、処理部６２は、筒状体１０１の搬送の距離の補正が必要であるが、加熱ヒータ５６１で開口の内面を正確かつ確実に加熱できると判定する。
【0105】
そこで処理部６２は、線図Ｌｎ４の検査領域Ａｒ１に対する搬送方向のずれ量を検出する。そして、処理部６２は、搬送距離を修正すれば開口の内面を正確かつ確実に加熱できる情報及び線図Ｌｎ４の検査領域Ａｒ１に対するずれ量を主制御部８０に送信する。主制御部８０は、ずれ量を考慮した移動量で検査対象の筒状体１０１の搬送を実行するように第２搬送部５０２を制御する。
【0106】
さらに、本実施形態の充填装置５において、主制御部８０は、駆動スプロケット５０５を駆動するモータの回転数に基づいて、筒状体１０１の位置を取得している。そのため、チェーン５０３が伸びたり、押え体５０４がずれたりすると、筒状体１０１を検査位置６０に正確に停止させることが困難になる。
【0107】
一方で、チェーン５０３の伸び量及び押え体５０４のずれ量が明確になれば、チェーン５０３の伸び量又は押え体５０４のずれ量を考量した移動量、筒状体１０１を移動させることで、筒状体１０１は加熱ヒータ５６１で正確かつ確実に加熱可能な位置に停止できる。
【0108】
そこで処理部６２は、線図Ｌｎ４のような、線図Ｌｎ４の検査領域Ａｒ１に対するずれ量を検出したとき、撮像データＰｈ１からチェーン５０３及び押え体５０４の形状を抽出する。そして、処理部６２は、抽出したチェーン５０３の伸び及び（又は）押え体５０４のずれの有無を検出する。そして、チェーン５０３に伸び及び（又は）押え体５０４のずれがあると判定したとき、処理部６２は、チェーン５０３の伸び量及び（又は）押え体５０４のずれ量を算出し、主制御部８０に送信する。主制御部８０は、チェーン５０３の伸び量及び（又は）押え体５０４のずれ量を考慮して筒状体１０１の位置を取得する。これにより、主制御部８０は、筒状体１０１の正確な位置を取得でき、筒状体１０１を各工程部における停止位置に正確に停止させることができる。
【0109】
頂部検査装置６の筒状体１０１の頂部の良否判定について図面を参照して説明する。図２３は、頂部検査装置６による筒状体１０１の頂部２５のシール状態を判定する手順を示すフローチャートである。
【0110】
図２３に示すように、形状検査部６１は、検査位置６０で停止した筒状体１０１を上部から撮像する（ステップＳ１０１）。形状検査部６１で撮像された撮像データは、処理部６２に送信される（ステップＳ１０２）。処理部６２は、撮像データに対して画像処理を行う（ステップＳ１０３）。処理部６２の画像処理は、開口１０２を線図として抽出する。
【0111】
そして、処理部６２は、線図が検査領域Ａｒ１に収まっているか否か判定する（ステップＳ１０４）。図２１に示すように、線図Ｌｎ１が検査領域Ａｒ１に収まっている場合（ステップＳ１０４でＹｅｓの場合）、処理部６２は、検査対象の筒状体１０１が良品であると判定する（ステップＳ１０５）。そして、処理部６２は、主制御部８０に対して、検査対象の筒状体１０１が良品であるとの情報を送信する（ステップＳ１０６）。
【0112】
また、線図が検査領域Ａｒ１から外れる場合（ステップＳ１０４でＮｏの場合）、処理部６２は、線図が検査領域Ａｒ１の内縁の内側の部分を有するか否か確認する（ステップＳ１０７）。
【0113】
線図が検査領域Ａｒ１の内縁の内側の部分を有する場合（ステップＳ１０７でＹｅｓの場合）、処理部６２は、線図を搬送方向にずらしたときに検査領域Ａｒ１の内部に収まるか否か判定する（ステップＳ１０８）。図２２の線図Ｌｎ４のように、線図Ｌｎ４が搬送方向にずらしたときに検査領域Ａｒ１の内部に収まる場合（ステップＳ１０８でＹｅｓの場合）、処理部６２は、線図Ｌｎ４と検査領域Ａｒ１とのずれ量を取得しその情報を主制御部８０に送信する（ステップＳ１０９）。そして、処理は、ステップＳ１０６に移動して、開口１０２の内面を正確かつ確実に加熱可能であるとの情報を送信する。
【0114】
図２２の線図Ｌｎ３のように、線図Ｌｎ３が搬送方向に移動しても検査領域Ａｒ１内に収まらない場合（ステップＳ１１０でＮｏの場合）、処理部６２は、検査対象の筒状体１０１の開口１０２に加熱ヒータ５６１を挿入できないと判定する（ステップＳ１１０）。そして、処理部６２は、加熱不可、つまり、検査対象の筒状体１０１が不良品であるとの情報を主制御部８０に送信する（ステップＳ１１１）。
【0115】
図２２の線図Ｌｎ２のように、線図Ｌｎ２が検査領域の外縁の外側の部分のみを有する場合（ステップＳ１０７でＮｏの場合）、処理部６２は、検査対象の筒状体１０１に対して加熱ヒータ５６１を開口１０２に挿入可能であるが、正確かつ確実な加熱が不可であると判定する（ステップＳ１１２）。そして、処理部６２は、正確かつ確実な加熱が不可であるとの情報を主制御部８０に送信する（ステップＳ１１３）。
【0116】
本実施形態の頂部検査装置６では、加熱前の開口１０２の形状及び位置を取得するため、熱により変形していない開口１０２の形状を取得できる。これにより、検査対象の筒状体１０１の開口１０２の適切な位置に加熱ヒータ５６１が挿入されるか否か精度よく判定することができ、紙容器１の頂部２５のシール状態が良好になるか否かより正確に判定することができる。
【0117】
また、形状検査部６１が加熱前の開口１０２を撮像する構成であるため、形状検査部６１を加熱ヒータ５６１から離すことができる。これにより、形状検査部６１が熱の影響を受けにくく、開口１０２の形状及び位置を正確かつ確実に取得できる。また、熱による形状検査部６１の不具合の発生を抑制できる。さらに、加熱ヒータ５６１と、第１次押圧部５６２との間に形状検査部６１を配置しなくてもよく、開口１０２の加熱の終了と、加圧開始までの時間を短くできる。これにより、加圧時に必要な温度以下に下がる不具合が発生しにくく、また、加熱時に高い温度まで加熱しなくてもよい。
【0118】
＜選別部５７、受け容器５８＞
頂部組立部５６で傾斜屋根部２０が組み立てられた紙容器１は、選別部５７に搬送される。図２４は、選別部５７の概略斜視図である。図２４に示すように、選別部５７は、選別バー５７１を備える。
頂部組立部５６で傾斜屋根部２０が組み立てられた紙容器１は、選別部５７に搬送される。図２４は、選別部５７の概略斜視図である。図２４に示すように、選別部５７は、選別バー５７１を備える。
【0119】
図２４に示すように、選別バー５７１は、第２搬送部５０２の後側に上端が手前に回動可能なように配置される。選別バー５７１は、起立した退避位置Ｐ１と、搬送部５０と直交した選別位置Ｐ２とに回動する。選別バー５７１は、搬送方向下流側に向かうほど外側に傾斜した傾斜面を有する。選別バー５７１が選別位置Ｐ２にあるとき、紙容器１が搬送方向に移動することで第２搬送部５０２から落下する。なお、選別部５７は、この構成に限定されるものではなく、例えば、紙容器１自体を押す構成であってもよい。選別部５７は、紙容器１を搬送部５０から外部に排出することができる構成を広く採用できる。
【0120】
選別部５７は、主制御部８０からの指示に従って、選別バー５７１を動作させる。具体的には、良品の紙容器１が搬送されてきたときには、選別バー５７１を退避位置Ｐ１に移動させ、製品として出荷する。また、不良品の紙容器１が搬送されてきたときには、選別バー５７１を選別位置Ｐ２に移動させ、紙容器１を受け容器５８に排出させる。受け容器５８は、選別バー５７１によって第２搬送部５０２から排出された紙容器１を受ける容器である。
【0121】
なお、受け容器５８に向けて落下される紙容器１は、内容物が充填されている場合がある。そのため、受け容器５８は、内容物の漏れが抑制された容器が用いられる。なお、再利用が可能な内容物の場合、受け容器５８に落下された紙容器１の内部の内容物を再利用するための構成を備えていてもよい。
【0122】
本実施形態の充填装置５では、底部検査部５３５、注出部材検査部５４５及び頂部検査装置６がそれぞれ処理部を備えているが、これに限定されない。例えば、主制御部８０に接続された不図示の処理装置を利用して、画像処理及び良品、不良品の判定処理を行うようにしてもよい。この場合、処理部は、主制御部８０と別体であってもよいし、主制御部８０と少なくとも一部を共用していてもよい。また、主制御部８０が、記憶部８３に記憶されたプログラムの実行することで、処理部として動作する構成であってもよい。また、光学画像データを用いる底部検査部５３５及び頂部検査装置６は、共用の画像処理部を利用するようにしてもよい。
【0123】
＜充填装置５の動作＞
充填装置５は、以上のような構成を有している。次に、充填装置５による、紙容器１の良品、不良品の判別及び選別を行う手順について新たな図面を参照して説明する。図２５は、充填装置５の動作を示すフローチャートである。図２５に示すフローチャートは、搬送される筒状体１０１及び紙容器１の順に各工程部の動作を説明している。実際には、搬送部５０は、定期的に動作しているため、各工程部は、定期的に動作している。
充填装置５は、以上のような構成を有している。次に、充填装置５による、紙容器１の良品、不良品の判別及び選別を行う手順について新たな図面を参照して説明する。図２５は、充填装置５の動作を示すフローチャートである。図２５に示すフローチャートは、搬送される筒状体１０１及び紙容器１の順に各工程部の動作を説明している。実際には、搬送部５０は、定期的に動作しているため、各工程部は、定期的に動作している。
【0124】
図２５に示すように、充填装置５の駆動が開始されると、主制御部８０は、搬送部５０で筒状体１０１を底部組立部５３に搬送する。主制御部８０は、底部組立部５３の各工程部を動作させ、筒状体１０１の底部４０を組み立てる（ステップＳ２０１）。その後、主制御部８０は、底部検査部５３５で底部４０の検査を行う（ステップＳ２０２）。
【0125】
底部検査部５３５は、底部４０を検査し、筒状体１０１が良品であるか不良品であるか判定する（ステップＳ２０３）。筒状体１０１が不良品の場合（ステップＳ２０３でＮｏの場合）、底部検査部５３５は、検査対象の筒状体１０１が不良品であるとの情報を主制御部８０に送信する（ステップＳ２１２）。
【0126】
主制御部８０は、検査された筒状体１０１の個体識別情報と、俘虜品であるとの情報を関連付けて、記憶部８３に記憶する。そして、主制御部８０は、注出部材３の取り付け及び内容物の充填を行わせず、型付け部５５３に筒状体１０１の上端の型付けを実行させる指示を行う（ステップＳ２１４）。その後、処理は、頂部検査装置６による頂部２５のシール状態が良好になるか否かの判定（ステップＳ２１５）に遷移する。
【0127】
筒状体１０１が良品の場合（ステップＳ２０３でＹｅｓの場合）、底部検査部５３５は、主制御部８０に検査対象の筒状体１０１が良品であるとの情報を送信する（ステップＳ２０４）。主制御部８０は、検査された筒状体１０１の個体識別情報と、良品であるとの情報を関連付けて、記憶部８３に記憶する。その後、主制御部８０は、注出部材取付部５４に注出部材３の取り付けを行わせる指示を行う（ステップＳ２０５）。その後、主制御部８０は、注出部材検査部５４５に注出部材３の検査を実行させる指示を送る（ステップＳ２０６）。
【0128】
注出部材検査部５４５は、検査対象の筒状体１０１が良品であるか不良品であるかを判定する（ステップＳ２０７）。筒状体１０１が不良品の場合（ステップＳ２０７でＮｏの場合）、注出部材検査部５４５は、検査対象の筒状体１０１が不良品であるとの情報を主制御部８０に送信する（ステップＳ２１３）。
【0129】
主制御部８０は、検査された筒状体１０１の個体識別情報と、俘虜品であるとの情報を関連付けて、記憶部８３に記憶する。そして、主制御部８０は、注出部材３の取り付け及び内容物の充填を行わせず、型付け部５５３に筒状体１０１の上端の型付けを実行させる指示を行う（ステップＳ２１４）。その後、処理は、頂部検査装置６による頂部２５のシール状態が良好になるか否かの判定（ステップＳ２１５）に遷移する。
【0130】
筒状体１０１が良品の場合（ステップＳ２０７でＹｅｓの場合）、注出部材検査部５４５は、検査対象の筒状体１０１が良品であるとの情報を主制御部８０に送信する（ステップＳ２０８）。主制御部８０は、検査された筒状体１０１の個体識別情報と、良品であるとの情報を関連付けて、記憶部８３に記憶する。
【0131】
主制御部８０は充填部５５の各部に洗浄／殺菌、乾燥、冷却等、内容物を充填するための下処理を実行させる指示を行う（ステップＳ２０９）。そして、主制御部８０は、型付け部５５３に筒状体１０１の上端部の型付けをする指示を行う（ステップＳ２１０）。その後、主制御部８０は、充填部５５に筒状体１０１の上部の開口１０２から内容物を充填させる指示を行う（ステップＳ２１１）。
【0132】
主制御部８０は、内容物が充填された筒状体１０１を第２搬送部５０２に沿って移動させ、検査位置６０まで移動させる。そして、主制御部８０は、頂部検査装置６に、筒状体１０１の上端の開口１０２の形状及び位置に基づいて、頂部２５のシール状態を検査させる指示を行う（ステップＳ２１５）。
【0133】
頂部検査装置６は、検査対象の筒状体１０１が良品であるか不良品であるかを判定する（ステップＳ２１６）。頂部検査装置６は、検査対象の筒状体１０１が良品であると判定した場合（ステップＳ２１６でＹｅｓの場合）、頂部検査装置６は、検査対象の筒状体１０１が良品であるとの情報を主制御部８０に送信する（ステップＳ２１７）。主制御部８０は、検査された筒状体１０１の個体識別情報と、良品であるとの情報を関連付けて、記憶部８３に記憶する。
【0134】
主制御部８０は第２搬送部５０２を動作させ、検査が完了した筒状体１０１を搬送方向に予め決められた距離移動させる（ステップＳ２１８）。主制御部８０は、筒状体１０１の加熱ヒータ５６１に筒状体１０１の開口１０２の内面を加熱させる指示を行う（ステップＳ２１９）。ステップＳ２１６において、開口１０２の内面の加熱は、２つの加熱ヒータ５６１で実行される構成であり、１回目の加熱が完了した筒状体１０１は搬送方向に移動された先で２回目の加熱が実行される。
【0135】
そして、主制御部８０は、第１次押圧部５６２に第１次加圧を実行させる指示を行う（ステップＳ２２０）。さらに、主制御部８０は、第２次押圧部５６３に第２次加圧を実行させる指示を行う（ステップＳ２２１）。
【0136】
また、頂部検査装置６で、検査対象の筒状体１０１が良品と判定されない場合（ステップＳ２１６でＮｏの場合）、頂部検査装置６は、開口１０２の形状が加熱ヒータ５６１を挿入可能な形状であるか否か判定する（ステップＳ２２２）。なお、開口１０２の形状が加熱ヒータ５６１を挿入可能か形状であるか否かの判定は、上述した図２１、図２２に示す線図が検査領域Ａｒ１の内縁よりも内側にある部分があるか否か（図２３のステップＳ１０７に相当）で判定する。
【0137】
頂部検査装置６が開口１０２の形状が加熱ヒータ５６１を挿入可能であると判定した場合（ステップＳ２２２でＹｅｓの場合）、頂部検査装置６は検査中の開口１０２を搬送方向にずらしたときに、開口１０２の適切な位置に加熱ヒータ５６１を挿入可能であるか否か判定する（ステップＳ２２３）。なお、開口１０２を搬送方向に移動したときに開口１０２の適切な位置に加熱ヒータ５６１を挿入可能か否かの判定は、図２２の処理データＰｒ２の開口１０２の線図Ｌｎ４のように、搬送方向に移動したときに検査領域Ａｒ１に収まるか否か（図２３のステップＳ１０８に相当）で判定する。
【0138】
頂部検査装置６が、筒状体１０１を搬送方向にずらすことで開口１０２の適切な位置に加熱ヒータ５６１を挿入可能なであると判定した場合（ステップＳ２２３でＹｅｓの場合）、頂部検査装置６は、筒状体１０１と検査位置６０とのずれ量を取得する（ステップＳ２２４）。そして、頂部検査装置６は、ずれ量及び頂部２５のシール状態が良好となる旨の情報を主制御部８０に送信する（ステップＳ２２５）。主制御部８０は、検査された筒状体１０１の個体識別情報と、良品であるとの情報を関連付けて、記憶部８３に記憶する。
【0139】
主制御部８０は、第２搬送部５０２を制御し、ずれ量を考慮した移動量で筒状体１０１を移動させる（ステップＳ２２６）。その後、ステップＳ２１６に遷移し、筒状体１０１の開口１０２の内面を加熱させる。そして、処理は、ステップＳ２１９に遷移し、開口１０２の内面の加熱を実行する。なお、頂部検査装置６は、別途、チェーン５０３の伸び量及び（又は）押え体５０４のずれ量の情報を取得し、主制御部８０に送信する。主制御部８０は、チェーン５０３の伸び量及び押え体５０４のずれ量に基づいて、第２搬送部５０２上の筒状体１０１の位置情報を補正する。
【0140】
また、頂部検査装置６が、開口１０２の適切な位置に加熱ヒータ５６１を挿入不可と判定した場合（ステップＳ２２３でＮｏの場合）、頂部検査装置６は、検査対象の筒状体１０１が不良品であるとの情報を主制御部８０に送信する（ステップＳ２２７）。主制御部８０は、検査された筒状体１０１の個体識別情報と、不良品であるとの情報を関連付けて、記憶部８３に記憶する。その後、ステップＳ２１８に遷移し、筒状体１０１を搬送方向に移動させる。
【0141】
また、頂部検査装置６が、開口１０２から加熱ヒータ５６１を挿入できないと判定した場合（ステップＳ２２２でＮｏの場合）、頂部検査装置６は、開口１０２の内面の加熱ができない情報を含む検査対象の筒状体Ｓ１０１が不良品である情報を主制御部８０に送信する（ステップＳ２２８）。主制御部８０は、検査された筒状体１０１の個体識別情報と、不良品であるとの情報を関連付けて、記憶部８３に記憶する。
【0142】
その後、主制御部８０は、加熱ヒータ５６１による開口１０２の内面の加熱を行わず、ステップＳ２２０に遷移して、第１次押圧部５６２に第１次加圧を行わせる指示を行う。
【0143】
ステップＳ２２１で、第２次加圧が完了した後、主制御部８０は、選別部５７に到達した紙容器１が良品か否か判断する（ステップＳ２２９）。なお、良品の紙容器１は、底部検査部５３５、注出部材検査部５４５及び頂部検査装置６のすべてで良品と判定された筒状体１０１から形成された紙容器である。
【0144】
紙容器１が良品の場合（ステップＳ２２９でＹｅｓの場合）、主制御部８０は、選別部５７の選別バー５７１を退避位置Ｐ１に移動させて製品として出荷する（ステップＳ２３０）。また、紙容器１が不良品の場合（ステップＳ２２９でＮｏの場合）、主制御部８０は、選別部５７の選別バー５７１を選別位置Ｐ２に移動させて紙容器１を受け容器５８に不良品として排除する（ステップＳ２３１）。
【0145】
以上示した充填装置５では、良品と判定された紙容器１のみを出荷することが可能である。
【0146】
＜変形例＞
図２６は、変形例の頂部検査装置６の処理部６２により検出された開口の形状情報の例を示す図である。頂部検査装置６の処理部６２は、撮像データＰｈ１の画像処理を行うとき、開口１０２の特徴点を識別するようにしてもよい。
図２６は、変形例の頂部検査装置６の処理部６２により検出された開口の形状情報の例を示す図である。頂部検査装置６の処理部６２は、撮像データＰｈ１の画像処理を行うとき、開口１０２の特徴点を識別するようにしてもよい。
【0147】
特徴点としては、図２６に示すように、開口１０２の６個の特徴点Ｐｔ１～Ｐｔ６を挙げることができる。また、この６個の頂点のうち、２個以上の幾つかの頂点だけを取得するようにしてもよい。特徴点を識別する方法としては、例えば、図２６に示すように、処理データにおける特徴点Ｐｔ１～Ｐｔ６の座標データを取得することで実行してもよい。そして、処理部６２は、取得した座標が検査領域Ａｒ１の内部に収まるか否かを判定する。
【0148】
検査領域Ａｒ１の外側に位置する特徴点がある場合、その特徴点が、検査領域Ａｒ１の外縁の外側だけにあるか、検査領域Ａｒ１の内縁の内側にもあるかによって、加熱ヒータ５６１による加熱処理の有無を切り替えるようにしてもよい。
【0149】
頂部検査装置６の処理部６２が、特徴点の座標で検査処理を実行する構成とすることで、処理量が減るため、処理に要する時間を減らすことができる。これにより、充填装置５全体のタクトタイムを短くすることができ、紙容器１に内容物を充填した製品の生産効率を高めることが可能である。
【0150】
また、処理部６２は、頂部２５のシール状態が良好になる開口１０２を有する筒状体１０１が撮影されている基準の撮像データを記憶しておき、撮像データを得るごとに、基準の撮像データとのマッチング処理によって、加熱ヒータ５６１を開口１０２の適切な位置に挿入できるか否か判定するようにしてもよい。なお、良品と判定された撮像データを組み合わせることで、基準の撮像データを生成するようにしてもよい。
【0151】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこの内容に限定されるものではない。また本発明の実施形態は、発明の趣旨を逸脱しない限り、種々の改変を加えることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【0152】
本発明によると、紙容器に液体の内容物を充填する充填装置として利用することが可能である。
【符号の説明】
【0153】
１ 紙容器
２ 本体部
３ 注出部材
５ 充填装置
６ 頂部検査装置
１０ 胴部
１００ ブランク板
１０１ 筒状体
１０２ 開口
１０３、１０４ 屈曲辺部
１１ 背面板
１１１ 第１上板部
１２ 側面板
１２１ 第２上板部
１３ 前面板
１３１ 第１上板部
１４ 側面板
１４１ 第２上板部
１５ 糊代片
１５１ 糊代片
１５２ 糊代片
２１、２３ 傾斜天板部
２２、２４ 側面天板部
２１１ 後上端部
２２１ 右上端部
２３１ 前上端部
２３２ 挿通孔
２４１ 左上端部
２５ 頂部
３０ 底部
３１ 管部
３２ フランジ部
３３ 蓋部
４０ 底部
４１、４３ 底壁板部
４２、４４ 底連結板部
４６、４７ 三角パネル部
５０ 搬送部
５０１ 第１搬送部
５０２ 第２搬送部
５０３ チェーン
５０４ 押え体
５０５ 駆動スプロケット
５０６ 従動スプロケット
５１ 筒状体供給部
５２ 立ち起こし部
５３ 底部組立部
５３０ マンドレル
５３１ ターレット
５３２ 加熱ヒータ
５３３ 型付け部
５３４ 押圧部
５３５ 底部検査部
５４ 注出部材取付部
５４１ 注出部材供給部
５４２ 超音波照射器
５４３ 部材
５４４ リフト
５４５ 注出部材検査部
５５ 充填部
５５１ 洗浄殺菌部
５５２ 乾燥部
５５３ 型付け部
５５４ 注入部
５５５ リフト部
５５６ タンク
５６ 頂部組立部
５６０ 通気孔
５６１ 加熱ヒータ
５６２ 第１次押圧部
５６３ 第２次押圧部
５７ 選別部
５７１ 選別バー
５８ 受け容器
６０ 検査位置
６１ 形状検査部
６２ 処理部
７１ 外面接着層
７２ 紙基材層
７３ 層間接着層
７４ 中間層
７４ａ バリア基材層
７４ｂ バリア層
７５ 層間接着層
７６ 内面接着層
７７ 印刷層
８０ 主制御部
８１ 入力部
８２ 表示部
８３ 記憶部
９０ 折り線
２ 本体部
３ 注出部材
５ 充填装置
６ 頂部検査装置
１０ 胴部
１００ ブランク板
１０１ 筒状体
１０２ 開口
１０３、１０４ 屈曲辺部
１１ 背面板
１１１ 第１上板部
１２ 側面板
１２１ 第２上板部
１３ 前面板
１３１ 第１上板部
１４ 側面板
１４１ 第２上板部
１５ 糊代片
１５１ 糊代片
１５２ 糊代片
２１、２３ 傾斜天板部
２２、２４ 側面天板部
２１１ 後上端部
２２１ 右上端部
２３１ 前上端部
２３２ 挿通孔
２４１ 左上端部
２５ 頂部
３０ 底部
３１ 管部
３２ フランジ部
３３ 蓋部
４０ 底部
４１、４３ 底壁板部
４２、４４ 底連結板部
４６、４７ 三角パネル部
５０ 搬送部
５０１ 第１搬送部
５０２ 第２搬送部
５０３ チェーン
５０４ 押え体
５０５ 駆動スプロケット
５０６ 従動スプロケット
５１ 筒状体供給部
５２ 立ち起こし部
５３ 底部組立部
５３０ マンドレル
５３１ ターレット
５３２ 加熱ヒータ
５３３ 型付け部
５３４ 押圧部
５３５ 底部検査部
５４ 注出部材取付部
５４１ 注出部材供給部
５４２ 超音波照射器
５４３ 部材
５４４ リフト
５４５ 注出部材検査部
５５ 充填部
５５１ 洗浄殺菌部
５５２ 乾燥部
５５３ 型付け部
５５４ 注入部
５５５ リフト部
５５６ タンク
５６ 頂部組立部
５６０ 通気孔
５６１ 加熱ヒータ
５６２ 第１次押圧部
５６３ 第２次押圧部
５７ 選別部
５７１ 選別バー
５８ 受け容器
６０ 検査位置
６１ 形状検査部
６２ 処理部
７１ 外面接着層
７２ 紙基材層
７３ 層間接着層
７４ 中間層
７４ａ バリア基材層
７４ｂ バリア層
７５ 層間接着層
７６ 内面接着層
７７ 印刷層
８０ 主制御部
８１ 入力部
８２ 表示部
８３ 記憶部
９０ 折り線
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
