(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器の口部に螺合させることにより取り付けられるキャップの取付状態の検査装置において、
前記キャップを前記口部に対して回転させることにより取り付けるキャップ取付手段により正常な取付動作が行われた場合に当該キャップと当該口部とが適正な位置まで螺合させられるのに要する時間として予め定められた所要時間が経過してから、前記キャップ取付手段が前記キャップの締め付け動作を終了させる第１のタイミングまで、の間におけるいずれかのタイミングで前記キャップ取付手段の回転速度を検出し、検出された回転速度が、前記キャップの取付状態が不良であるために当該キャップが回転していると認められる回転速度より速い場合に、キャップ取付状態を不良と判断する回転検査手段を備える検査装置。
【請求項２】
前記キャップ取付手段のトルク値を検出し、検出されたトルク値が所定の許容トルク値の範囲内に属するか否かを判定して、前記許容トルク値の範囲内に属しない容器を不良と判定するトルク検査手段と、
取付後状態の前記キャップ及び前記口部の画像を撮影し、撮影された画像信号に基づいて画像検査を行う画像検査手段と、を備え、前記画像検査手段は、
前記キャップ及び前記口部を一つの水平方向から撮影して垂直画像を取得する撮影手段と、
２つの垂直線に沿って、前記垂直画像における前記キャップの下端部と前記口部の所定位置との距離を計算して第１及び第２の距離を求める計算手段と、
前記第１及び第２の距離が、予め定められた上限値と下限値の範囲内に属しているか否かを判断し、前記第１及び第２の距離の少なくとも一方が前記範囲内に属していない場合にキャップ取付状態を不良と判定する第１の判定手段と、
前記第１の距離と前記第２の距離の差が予め定められた第１の所定距離より大きいか否かを判断し、前記所定距離より大きい場合にキャップ取付状態を不良と判定する第２の判定手段と、をさらに備える請求項１に記載の検査装置。
【請求項３】
前記キャップが前記口部にかぶせられた状態で、且つ前記キャップ取付手段による取付の前の状態において、前記キャップの最上部と前記口部の所定位置との距離を第３の距離として検出し、前記第３の距離が予め定められた第３の所定距離より大きい場合に、キャップ取付状態を不良と判定するキャップかぶり状態検査手段をさらに備える請求項１又は２に記載の検査装置。
【請求項４】
前記トルク検査手段は、前記第１のタイミングと、前記所要時間が経
過した以降のタイミングであり且つ前記第１のタイミング以前の第２のタイミングの２つのタイミングにおいて前記トルク値を検出し、前記第１及び第２のタイミングの少なくともいずれか一方において検出されたトルク値が前記許容トルク値の範囲内に属しない場合に、キャップ取付状態を不良と判定する請求項２に記載の検査装置。
【請求項５】
前記キャップ取付手段による前記キャップの回転時において、前記口部の所定位置から前記キャップ取付手段の最下降位置までの距離である第４の距離を検出し、前記第４の距離が予め定められた第４の所定距離より大きい場合に、キャップ取付状態を不良と判断するキャップ高さ検査手段をさらに備える請求項１乃至４のいずれかに記載の検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、清涼飲料などの液体やゼリーなどの流動体を充填する容器のキャップ取付状態を検査する検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
清涼飲料水などの製造においては、容器に内容物が充填され、その後キャップの取付が行われる。その際、キャップの取付後に、キャップの取付状態の検査が行われる。この検査は、取付後のキャップの部分を撮影して画像分析を行ったり、キャップ取付時のトルクを検出したりして行われており、主としてキャップの容器開口部への締め付けが十分かどうか、キャップ又は容器自体に破損などに起因する漏れがないかどうかなどの検査項目について検査がおこなわれていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
最近では、ピルファープルーフ（pilferproof）タイプと呼ばれる、開栓表示機能を有するキャップが広く使用されている。これは、キャップ自体が、キャップ本体とリング部（「スカート」とも呼ばれる。）とを切断可能な連結部により連結した形態を有し、開栓時にキャップを旋回するとキャップ本体とリング部との間に設けられた連結部がねじ切られる構造となっている。従って、既に連結部が切断されている場合には、その容器は過去に既に開栓されたものであることが分かるようになっており、安全性を保証できることから広く普及している。
【０００４】
このようなピルファープルーフタイプのキャップでは、普通のキャップと基本的構造が異なるため、従来のキャップの取付においては生じない新たな種類の取付不良状態が生じうる。
【０００５】
本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、ピルファープルーフタイプのキャップにおける種々の取付不良状態を確実に検出可能なキャップの取付検査装置を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、容器の口部に螺合させることにより取り付けられるキャップの取付状態の検査装置において、前記キャップを前記口部に対して回転させることにより取り付けるキャップ取付手段により正常な取付動作が行われた場合に当該キャップと当該口部とが適正な位置まで螺合させられるのに要する時間として予め定められた所要時間が経過してから、前記キャップ取付手段が前記キャップの締め付け動作を終了させる第１のタイミングまで、の間におけるいずれかのタイミングで前記キャップ取付手段の回転速度を検出し、検出された回転速度が、前記キャップの取付状態が不良であるために当該キャップが回転していると認められる回転速度より速い場合に、キャップ取付状態を不良と判断する回転検査手段を備えるように構成する。
【０００７】
上記のように構成された検査装置によれば、キャップと容器口部に設けられたねじ山が破壊されることによってキャップが回ってしまうような不良状態を検出することができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の検査装置において、前記キャップ取付手段のトルク値を検出し、検出されたトルク値が所定の許容トルク値の範囲内に属するか否かを判定して、前記許容トルク値の範囲内に属しない容器を不良と判定するトルク検査手段と、取付後状態の前記キャップ及び前記口部の画像を撮影し、撮影された画像信号に基づいて画像検査を行う画像検査手段と、を備え、前記画像検査手段は、前記キャップ及び前記口部を一つの水平方向から撮影して垂直画像を取得する撮影手段と、２つの垂直線に沿って、前記垂直画像における前記キャップの下端部と前記口部の所定位置との距離を計算して第１及び第２の距離を求める計算手段と、前記第１及び第２の距離が、予め定められた上限値と下限値の範囲内に属しているか否かを判断し、前記第１及び第２の距離の少なくとも一方が前記範囲内に属していない場合にキャップ取付状態を不良と判定する第１の判定手段と、前記第１の距離と前記第２の距離の差が予め定められた第１の所定距離より大きいか否かを判断し、前記所定距離より大きい場合にキャップ取付状態を不良と判定する第２の判定手段と、をさらに備える。
上記のように構成された検査装置によれば、トルク検査と画像検査とが行われる。トルク検査においては、キャップ取付手段のトルク値を検出し、検出されたトルク値が所定の許容トルク値の範囲内に属するか否かを判定して、前記許容トルク値の範囲内に属しない容器を不良と判定する。一方、画像検査では、前記キャップ及び前記口部を一つの水平方向から撮影して垂直画像を取得し、次に、２つの垂直線に沿って、前記垂直画像における前記キャップの下端部と前記口部の所定位置との距離を計算して第１及び第２の距離を求める。次に、前記第１及び第２の距離が、予め定められた上限値と下限値の範囲内に属しているか否かを判断し、前記第１及び第２の距離の少なくとも一方が前記範囲内に属していない場合にキャップ取付状態を不良と判定する。さらに、前記第１の距離と前記第２の距離の差が予め定められた第１の所定距離より大きいか否かを判断し、前記所定距離より大きい場合にキャップ取付状態を不良と判定する。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の検査装置において、前記キャップが前記口部にかぶせられた状態で、且つ前記キャップ取付手段による取付の前の状態において、前記キャップの最上部と前記口部の所定位置との距離を第３の距離として検出し、前記第３の距離が予め定められた第３の所定距離より大きい場合に、キャップ取付状態を不良と判定するキャップかぶり状態検査手段をさらに備える。これにより、キャップの取付前に、キャップが容器口部に対して正しくかぶせられているか否かを検出することができる。よって、不良品を判別できるのみならず、キャップ取付工程で生じうる取付装置側の誤動作、故障なども防止することができる。
【００１０】
請求項４に記載の発明によれば、請求項２に記載の検査装置において、前記トルク検査手段は、前記第１のタイミングと、前記所要時間が経過した以降のタイミングであり且つ前記第１のタイミング以前の第２のタイミングの２つのタイミングにおいて前記トルク値を検出し、前記第１及び第２のタイミングの少なくともいずれか一方において検出されたトルク値が前記許容トルク値の範囲内に属しない場合に、キャップ取付状態を不良と判定する。従って、キャップ取付作業中のトルクの変化を検出することができ、種々の不良状態を細かに判別することが可能となる。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載の検査装置において、前記キャップ取付手段による前記キャップの回転時において、前記口部の所定位置から前記キャップ取付手段の最下降位置までの距離である第４の距離を検出し、前記第４の距離が予め定められた第４の所定距離より大きい場合に、キャップ取付状態を不良と判断するキャップ高さ検査手段をさらに備える。これにより、キャップが容器口部に対して完全に取り付けられたか否かを検出することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施の形態について説明する。
【００１３】
図１に、本発明の実施形態において対象とするピルファープルーフタイプのキャップを備える飲料容器を示す。図１において、容器は、袋状の容器本体１５と、容器本体１５の上部に取り付けられたスパウト（注出口部材）１０と、スパウト１０に取り付けられるキャップ１と、を備える。
【００１４】
容器本体１５は、通常は積層フィルムなどで作られた袋であり、その内部には内容物として、清涼飲料などの液体や、ゼリーなどの流動体が充填される。スパウト１０は、内容物の注出口を提供する部材であり、容器本体１５に挿入した後、容器本体の開口部にヒートシールにより取り付けられる。キャップ１は、ピルファープルーフタイプのキャップであり、スパウト１０の口部に対してねじ込まれて取り付けられる。
【００１５】
図２に、キャップ１とスパウト１０の断面図を示す。キャップ１は、キャップ本体２と、リング部３とを備える。リング部３は、キャップ本体２の下端の開口部に図示しない連結部により連結されている。連結部は、例えばキャップの円周方向にほぼ等角度で設けられた複数のタブであり、キャップ本体２をリング部３に対してひねって回転させることにより分断される。
【００１６】
キャップ本体２は、その内壁面上に螺旋状に形成されたねじ山４を有する。リング部３は、その内壁面上に、円周方向にほぼ等角度で設けられた複数（例えば４個）のストッパー突起５を有する。一方、スパウト１０は、その口部１１の外壁面上にねじ山１３が設けられ、これがキャップ本体２の内壁面上のねじ山４と螺合してキャップ１とスパウト１０とが結合される。また、スパウト１０の口部１１のねじ山１３より下方には、円周方向にほぼ等角度に複数（例えば４個）のストッパー突起１２が設けられる。このストッパー突起１２は、図３に示すようにキャップ１のリング部３の複数のストッパー突起５と係合し、リング部３の円周方向への回転を阻止する。キャップ１の口部１１への取付後、ストッパー突起５とストッパー突起１２とが相互に係合してリング部３の回転を阻止するので、使用者が開栓のためのキャップ１を回転させると、キャップ本体２とリング部３とを連結する連結部が切断され、キャップ本体２のみがスパウト１０から分離可能となる。
【００１７】
次に、容器へ内容物を充填し、飲料物の製品を製造する過程の概略について図４のフローチャートを参照して説明する。
【００１８】
まず、部品としてのスパウト１０及び容器１５が製造ラインへ供給される。この時、容器１５の口部はシールされていない状態である。ここで、容器１５の口部にスパウト１０が挿入され、挟持される（ステップＳ１）。次に、スパウト１０を挟持した状態で、容器１５の口部をヒートシールし、スパウト１０を容器１５の口部の略中央部に固定する（ステップＳ３）。次に、スパウト１０の口部１１の開口から内容物を容器１５内に充填する（ステップＳ５）。
【００１９】
内容物の充填が終わると、キャップの取付及び検査が行われる（ステップＳ７）。キャップの取付及び検査が完了すると、容器をスチーム殺菌し（ステップＳ９）、内容物を冷却し（ステップＳ１１）、製品として出荷する（ステップＳ１３）。こうして製品としての飲料物が製造される。
【００２０】
次に、図４のステップＳ７に示すキャップの取付及び検査工程について詳しく説明する。図５に、キャップの取付及び検査工程の流れを示す。
【００２１】
まず、内容物の充填が完了した容器１５のスパウト１０に対して、上方からキャップ１をかぶせる作業を行う（ステップＳ２１）。この時、通常は内容物を充填した容器１５が製造ライン上を流れ、これに対してキャップ１を上から落下させるなどして上方からかぶせることになるため、容器１５の移動速度とキャップを落下させるタイミングにより、キャップ１がスパウト１０の口部に正しくかぶされない状態が生じる。これを、キャップの「斜めかぶり」状態と呼ぶ。
【００２２】
キャップの斜めかぶりの例を図６に示す。図６（ａ）は斜めかぶりの程度が許容範囲内（即ち、良品と判断される）の場合であり、図６（ｂ）及び（ｃ）は許容範囲外（即ち、不良と判断される）の状態を示す。スパウト１０の口部１１にかぶせられたキャップ１は、後述する締め付け工程で締め付け装置のヘッドにより上から把持され、回転されてスパウト１０にねじ込まれる。従って、キャップ１がスパウト１０に対して斜めになりすぎていると、締め付け装置がキャップを把持することができなくなり締め付けが行えないとか、斜めのまま無理矢理ねじ込むためにスパウトの口元が傷ついたり、ねじ山が破損するなどの問題が生じる。この理由から、斜めかぶりの程度が一定以上の場合は、斜めかぶり不良として製造ラインから排除する。
【００２３】
どの程度を不良と判断するかは、キャップやスパウトのサイズ、締め付け装置の性能などに依存するが、図６を参照して一例を挙げれば、図６（ａ）の場合はスパウト１０の口部１１の上端部がキャップ本体２のねじ山４の最下部に当たっている状態であり、この程度ならば締め付け装置がキャップを上方から把持する時に上方から加わる力、ないしはスパウトの移動方向（水平方向）の多少の振動などによりねじ山４での引っかかりが外れ、キャップ１が口部１１に正しくかぶさる。よって、不良とは判断しない。一方、スパウト１０の口部１１の上端部が図６（ｂ）のようにキャップ本体２とリング部３との連結部に当接する場合、さらには図６（ｃ）のようにリング部３自体に当接する場合には、不良と判断する。
【００２４】
以上のような判断基準に基づき、本実施形態では斜めかぶりの程度をキャップ１の上端部の高さを検出することにより行う。図７に、斜めかぶりの検査方法を概略的に示す。図示のように、スパウト１０が取り付けられた容器１５は、スパウト１０の第１フランジ１４と第２フランジ１５の間をグリッパ（把持装置）２０により把持した状態で製造ラインを流れる。従って、グリッパ２０により把持された状態のスパウト１０の高さは製造ライン内の把持装置２０の設置される高さに依存して一定であり、よってスパウト１０の第２フランジ１５又は第３フランジ１６の高さも一定となる。従って、第３フランジ１６の高さから所定の許容高さ（図７の“Ｈ”）の位置に光電管センサを配置し、キャップ１の頂部付近に光線を略水平に通過させて受光装置により受光する。キャップ１の斜めかぶりの程度が許容範囲内であれば、キャップ１の頂部の高さは光電管からの光線の高さを超えることはないので、光線は受光装置により受光される。この時、斜めかぶり状態は良と判定される。一方、斜めかぶりが許容範囲外である場合は、キャップ１の頂部が光線を遮るので、受光装置は光線を受光しない。この時、斜めかぶり状態は不良と判定される。
【００２５】
従って、図６を参照して説明した基準に基づいて、許容高さＨを予め決定し、光電管センサを配置すれば、後は光電管センサの出力を監視することにより斜めかぶり検査を行うことができる。なお、個々のスパウト１０の形状は同一であるので、光電管からの光線の高さ（前述の許容高さＨ）の基準点は、スパウト１０のいずれのフランジとすることもできるし、また、フランジ以外の部分を基準として定めることもできる。
【００２６】
こうして、斜めかぶりの検査が終わると、次に、締め付け装置によりキャップ１をスパウト１０の口部１１に取り付ける作業が行われる（ステップＳ２５）。締め付け装置は、例えばオートドライバなどを使用することができ、上下方向に移動可能かつ回転可能なヘッドを備える。締め付け装置は、スパウト１０の口部１１にかぶせられた状態のキャップ１をヘッドにより把持し、回転させてキャップ１をスパウト１０に結合する。この時、キャップ１のねじ込み作業と同時に、トルク検査を行う（ステップＳ２７）。
【００２７】
キャップ１のスパウト１０への取付について多少詳しく説明すると、締め付け装置のヘッドは、スパウト１０の口部１１にかぶされたキャップ１を上方から把持し、キャップ１を時計方向に回転つつ下降させる。これにより、先ずキャップ１のリング部３のストッパー突起５がスパウト１０のストッパー突起１２と当接する。さらにキャップ１に回転力を加え続けることにより、ストッパー突起５が時計回りの方向に回転してストッパー突起１２を乗り越え、図３に示すように両ストッパー突起５及び１２が相互に係合した状態となる。ストッパー突起５がストッパー突起１２を乗り越えた後、さらに回転を加え続けることにより、キャップ本体２のねじ山４がスパウト１０のねじ山１３と螺合し、キャップ１はリング部３と共に回転しながら徐々に下方へ移動する。そして、ねじ山４と１３が最終位置まで噛み合い、キャップの取付作業が完了する。
【００２８】
上記のキャップの取付作業と並行して行われるトルク検査は、締め付け装置によりキャップ１を締め付ける際に検出されるトルクの変化を利用してキャップ１の締め付け状態が良好であるか否かを調べる検査である。図８に、締め付け装置によりキャップ１を取り付ける際に計測されるトルクの変化を示す。横軸は時間であり、締め付け装置はほぼ２秒で回転を終了するように設定される。縦軸はトルクの値を示す。既に述べたように、キャップ１をスパウト１０にねじ込む際には、先ず、キャップ１が徐々に下降する。そして、キャップ１のストッパー突起５とスパウト１０のストッパー突起１２とが相互に当接すると、ストッパー突起５がストッパー突起１２を乗り越えるまではキャップ１の回転は制限され、トルク値は上昇する。ストッパー突起５がストッパー突起１２を乗り越える寸前ではトルクは一定値を保つ。その後、ストッパー突起５がストッパー突起１２を乗り越えると、キャップ１は再び回転する。ストッパー突起の乗り越え直後はキャップ１の回転を制限する力はほとんど生じず、トルク値は一時的に下降する。その後、キャップ１のねじ山４がスパウト１０のねじ山１３に螺合し始めると徐々にトルク値が上昇し始め、ねじ山４とねじ山１３とが最終位置まで螺合し、それ以上回転できない状態になるとトルク値は一定値を保持する。本実施形態では、締め付け装置は回転開始から約２秒で回転を終了する。
【００２９】
キャップ１とスパウト１０のねじ山４、１３が十分に螺合した状態のトルク値は予め知ることができるので、トルク検査においては、正常な作業が行われた場合にキャップが正しくスパウト１０に取り付けられるのに要する時間Ｔa（図８の例では、回転開始から約２秒後、以下、「第１のタイミング」と呼ぶ。）のトルク値を検出し、その値が予め定められた適正なトルク値の範囲内に含まれるか否かを判断する。
【００３０】
また、好ましくは、上記の第１のタイミング以前にもう一つの検出タイミング（以下、「第２のタイミング」と呼ぶ。）を設定する。このタイミングは、例えば正常な作業によりキャップ１とスパウト１０のねじ山同士が螺合を開始してから最終位置まで螺合するのに要する時間Ｔbを予め測定などにより決定し、その時間分だけ先の第１のタイミングより前に設定する。こうして第２のタイミングにおいてトルク値が同様の許容トルク値の範囲内にあるか否かを判定する。測定トルク値が第１及び第２のタイミング両方において許容トルク値の範囲内にある場合、正常と判定する。第１及び第２の２つのタイミングにおいて測定することにより、以下に説明するように種々の不良状態を判定することができる。
【００３１】
図９に、種々の不良状態の場合のトルク値の変化を示す。図９（ａ）は、キャップ１又はスパウト１０のねじ山４、１３が破壊されるなどして不十分となった場合であり、ストッパー突起の乗り越え後、ねじ山同士が噛み合わないためにトルク値が上昇しない。この場合、第１及び第２のタイミング共に、トルク値は許容範囲内に入らない。
【００３２】
図９（ｂ）は、ストッパー突起の乗り越えが完了しない場合であり、ストッパー突起同士が当接したままの状態を維持しているため、トルク値が下がらない。図９（ｃ）は、ストッパー突起の乗り越えに時間を要した場合であり、そのためにねじ山同士の結合が行われていない。図９（ｄ）は、同様にストッパー突起の乗り越えに標準以上の時間を要したために、ねじ山同士を螺合させるための回転が不十分となっている。図９（ｅ）は、図９（ｄ）と同様の場合であるが、偶然に第１及び第２のタイミングでトルク値が許容範囲内に入っている。図９（ｆ）は、ねじ山同士の結合後にねじ山が破壊されるなどして、キャップが回転可能となった場合（以下、この状態を「オーバーラン」と呼ぶ。）、若しくはキャップ１と共にスパウト１０及び容器１５自体が回転してしまっている場合である。図９（ｇ）は同じくオーバーラン状態であるが、トルクの下がり方が緩やかなために第１のタイミングではトルク値が許容範囲内に入っている場合である。
【００３３】
少なくとも第１のタイミングでトルク値が許容範囲内にあるか否かを判断することにより、図９（ａ）、図９（ｃ）及び図９（ｆ）の場合をキャップ取付不良と判断できる。さらに、第２のタイミングでもトルク値を検査することにより、図９（ｄ）の場合も不良として検出することができる。なお、実際には第１及び第２のタイミングのトルク値のみを測定しているため、図９（ｃ）と図９（ｆ）の場合を区別することはできないが、いずれの場合も不良と判定して製品は排除すれば両者の区別は特に必須ではない。
【００３４】
一方、図９（ｂ）、図９（ｅ）及び図９（ｇ）の場合は、不良であるにも拘わらずトルク検査によっては不良と判定できない。よって、これらの状態については、後述の検査を併用して検出漏れを防止する。
【００３５】
さて、キャップの取付及びトルク検査が終了すると、次に、オーバーラン検査が行われる（ステップＳ２７）。オーバーラン検査は、前述のようにキャップ取付終了時にキャップが回ってしまうという不良状態を検出する検査であり、具体的にはキャップを取り付ける締め付け装置のヘッドの回転速度を検出する。図１０に、オーバーランセンサの構成を模式的に示す。
【００３６】
図１０（ａ）の場合では、キャップ締め付け装置のヘッド２５の周方向に等間隔で白黒の縞を設け、これを光電管センサにより撮影する。光電管センサは、発光部と受光部を有し、ヘッド２５の白黒の縞を検出する。光電管センサにより得られる信号は、白黒に対応した２値のパルスとなり、そのパルス幅はヘッド２５の回転速度により変化する。オーバーランが生じている場合には、キャップ１は空回りするのでヘッドの回転速度は速くなり、光電管センサにより得られる検出パルスのパルス幅が小さくなる。従って、ある一定値より検出パルス幅が小さい場合は、オーバーランが生じていると判断してその容器を不良と判定する。オーバーランはキャップ１のねじ山４とスパウト１０のねじ山１３とが結合した後のタイミングで生じるので、光電管センサによるオーバーランの検出は、適正な作業が行われた場合にキャップ１とスパウト１０とが結合した後のタイミング、即ち、図８における第１及び第２のタイミングの間、又は第１のタイミング付近で実行すればよい。
【００３７】
図１０（ｂ）は、別のオーバーランセンサの構成を模式的に示し、キャップ締め付け装置のヘッド２５に、外周部に等角度で複数の穴が設けられたリングを取り付ける。そして、光線がリングの穴を貫通するように光電管センサの発光部及び受光部を配置する。ヘッド２５の回転によりリングも回転し、光電管センサの受光部には２値の検出パルスが得られる。図１０（ａ）の場合と同様に、検出パルス幅を監視し、所定パルス幅より小さい場合はオーバーランが生じていると判定する。
【００３８】
このオーバーランセンサによるオーバーラン検出により、図９（ｆ）及び図９（ｇ）に示すようなオーバーラン不良（若しくは、容器自体が回転する不良）を検出することができる。特に、図９（ｇ）のような場合は、トルク検査のみでは検出ができないが、オーバーランセンサによる検査を併用することにより、この種の不良を検出することが可能となる。
【００３９】
こうしてオーバーラン検査が終了すると、次にキャップ高さの検査が行われる（ステップＳ２９）。キャップ高さ検査は、画像処理によりキャップ１のスパウト１０への取付状態を調べる検査である。図１１にキャップ高さ検査において観察される種々のキャップ取付状態を示す。図１１（ａ）は良品の場合である。キャップ高さ検査では、製造ライン中に設けられたカメラを使用して容器のキャップ取付部の画像を撮影し、これを画像処理により分析して図１１（ａ）に示す距離ａ及びｂを計算により求める。距離ａ及びｂは、キャップ１のリング部３の下端とスパウト１０の第３フランジ１６との間隔である。この距離は、撮影に使用するカメラの画素数やキャップ及びスパウトの各部の長さなどから計算することができる。
【００４０】
計算により得られた距離ａ及びｂの値に対して、以下の条件を共に満足しているか否かを判断する。
【００４１】
条件（１）：下限値Ｘ＜距離ａ＜上限値Ｙ、且つ、下限値Ｘ＜距離ｂ＜上限値Ｙ、
条件（２）：｜ａ−ｂ｜＜所定値Ｚ
条件（１）が満たされない場合、例えば、距離ａ、ｂが下限値Ｘより小さい場合は、図１１（ｃ）に示すように、キャップ１の連結部が切断されてリング部３がスパウト１０の第３フランジ１６に接近している場合と判断される。また、距離ａ、ｂが上限値Ｙより大きい場合には、図１１（ｄ）に示すようにキャップが正しく取り付けられていない場合と判断される。先に述べたストッパー突起の乗り越え不良の場合は、図１１（ｄ）のような状態となるので、本検査工程により、図９（ｂ）のようにトルク検査のみで検出できないストッパー突起の乗り越え不良を検出することができる。また、図９（ｄ）、（ｅ）の場合のように、ストッパー突起は乗り越えているが、その後の締め付け時間が不十分な場合も、ねじ山同士の螺合が不十分な結果、キャップ１の位置がスパウト１０の位置に対して十分に下降せず、図１１（ｄ）の如き状態となる。よって、図９（ｄ）、（ｅ）に示すような種類の不良も、本検査工程により検出できる。
【００４２】
なお、本検査で図９（ｄ）の如き不良が検出できるので、トルク検査で第１のタイミングのみの検査を行った場合でも、本検査を併用すれば図９（ｄ）の如き不良を排除することができる。
【００４３】
一方、条件（２）が満足されない場合、即ち、距離ａとｂの差が大きい場合は、図１１（ｂ）に示すように、キャップが斜めになっている場合と判定される。ステップＳ２３においてキャップの斜めかぶりは既に検査されているが、例えば、その検査工程を通過した後、キャップの締め付け工程においてキャップをねじ込む際にキャップ１とスパウト１０の位置がずれてキャップが斜めになった状態で半ば無理矢理にキャップがねじ込まれてしまうことも考えられる。このような場合、キャップ１による閉栓が不十分となり、内容物の漏れが生じる恐れがあるが、条件（２）によりこのような場合を不良と判定することができる。
【００４４】
こうして、キャップ取付検査が終了すると、処理は図４に示すルーチンに戻る。
【００４５】
なお、上記の検査工程に加えて、図１２に示すヘッド高さ検査を併用することもできる。この検査は、取付後のキャップの高さを検出して、ストッパー突起の乗り越え不良又はキャップの締め付けが不十分である不良を判別するものである。キャップ締め付け装置のヘッド２５はキャップ１の締め付けによって徐々に下降するので、キャップ１の締め付けが不十分な場合はその位置が通常より高くなるはずである。この点から、キャップ締め付け装置のヘッド２５の最下降位置を光電管センサなどにより検出し、検出された位置が高すぎる場合にはキャップの締め付けが不十分である（ストッパー突起の乗り越え不良を含む）と判断する。具体的には、例えばスパウト１０のフランジの一つから所定距離の高さを光線が通過するように光電管センサを設け、その高さより低い位置までヘッド２５が下降しない場合には不良と判定する。
【００４６】
以上説明したように、本発明によれば、不良の状態に応じて複数の検査手法を複合的に併用して検査を行うので、キャップやスパウトなどの部品の特性に適合した検査を行って種々のタイプの不良状態を確実に検出することができ、検査精度の向上が図れる。また、その一方で、経験的に発生確率の極めて低い不良状態については検査を簡略化することもでき、各検査項目の重要性などを考慮してコスト、検査所要時間などの面において最適な検査システムを構築することが可能となる。
【００４７】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、キャップと容器口部に設けられたねじ山が破壊されることによってキャップが回ってしまうような不良状態を検出することができる。
【００４８】
請求項２に記載の発明によれば、トルク検査と画像検査とを併用することにより、種々の不良状態を検出することができ、検査の信頼性を向上させることができる。
【００４９】
請求項３に記載の発明によれば、キャップの取付前に、キャップが容器口部に対して正しくかぶせられているか否かを検出することができる。よって、不良品を判別できるのみならず、キャップ取付工程で生じうる取付装置側の誤動作、故障なども防止することができる。
【００５０】
請求項４に記載の発明によれば、キャップ取付作業中のトルクの変化を検出することができ、種々の不良状態を細かに判別することが可能となる。
【００５１】
請求項５に記載の発明によれば、キャップが容器口部に対して完全に取り付けられたか否かを検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態において利用する飲料容器の外観を示す斜視図である。
【図２】図１に示す飲料容器のキャップ及びスパウトの垂直断面図である。
【図３】図１に示す飲料容器のキャップ及びスパウトのストッパー突起の状態を示す水平断面図である。
【図４】図１に示す飲料容器の製造工程の処理を示すフローチャートである。
【図５】図４に示す製造工程中のキャップ取付及び検査工程の処理を示すフローチャートである。
【図６】キャップ斜めかぶり状態を示す図である。
【図７】キャップ斜めかぶり検査の概要を示す図である。
【図８】キャップ締め付けの際のトルクの変化を示す波形図である。
【図９】種々の不良状態におけるキャップ締め付けトルクの変化を示す波形図である。
【図１０】オーバーラン検査の概要を示す図である。
【図１１】キャップ高さの画像検査結果例を示す図である。
【図１２】キャップ取付装置のヘッドの高さ検査の概要を示す図である。
【符号の説明】
１…キャップ
２…キャップ本体
３…リング部
４、１３…ねじ山
５、１２…ストッパー突起
１０…スパウト
１１…口部
１４、１５、１６…フランジ
２５…ヘッド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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