JP4832607B1

JP4832607B1 - 充填装置

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Publication number: JP4832607B1
Application number: JP2011135479A
Authority: JP
Inventors: 寿憲泉谷; 一彦渋谷
Original assignee: Hitachi Engineering and Services Co Ltd
Current assignee: Hitachi Engineering and Services Co Ltd
Priority date: 2011-06-17
Filing date: 2011-06-17
Publication date: 2011-12-07
Anticipated expiration: 2031-06-17
Also published as: JP2013001431A

Abstract

【課題】容器の検査結果を、当該容器に中間製品を充填した充填口の検査結果として管理可能な充填装置を提供することを課題とする。
【解決手段】個体識別情報が付与された缶容器２に複数のフィラーバルブ２２ａで飲料を充填するフィラー２２と、缶容器２を入味検査する入味検査装置２３と、を備える充填装置２１とする。そして、フィラー２２で個体識別情報を読み取る個体管理部２１０と、個体管理部２１０が読み取った個体識別情報にフィラーバルブ２２ａの充填口特定情報を関連付ける充填制御装置２２０と、入味検査装置２３で個体識別情報を読み取る個体管理部２３０を備え、充填制御装置２２０は、個体管理部２３０が読み取った個体識別情報が付与された缶容器２を入味検査装置２３が検査した検査結果を、当該個体識別情報に関連付けられた充填口特定情報で特定されるフィラーバルブ２２ａの検査結果として管理する。
【選択図】図３

Description

本発明は、容器に中間製品を入れて最終製品を生産する充填装置に関する。

飲料や化粧品など、液体や気体の中間製品が缶容器等の容器に封入された最終製品や、菓子や錠剤など、小型固形物の中間製品が袋容器等の容器に封入された最終製品の生産工程では、充填装置によって中間製品を容器に入れている。
このような充填装置は、中間製品を容器に入れるために複数の充填口が備わり、１つの充填口から１つの容器に中間製品が入れられるように構成されている（例えば特許文献１参照）。

特開２００２−３６２５１９号公報

特許文献１には、充填部（フィラー）に取り込まれた容器に中間製品（液体）を入れる充填口（フィラーバルブ）の番号を取得して当該充填口で容器に中間製品を入れる動作を、容器の送りのタイミングに同期して順次実行する容器生産ラインが記載されている。
特許文献１に記載される容器生産ラインでは、中間製品が入れられて充填部から搬出された後でも容器が充填口の番号順（配置順）に並んでいる。そして、充填部の先にある検査装置（Ｘ線液量検査装置）で、容器の並び順に液量を検査することによって、検査した容器に液体を入れた充填口の番号を特定し、当該容器の検査結果に充填口の番号をリンクして管理できる。つまり、容器の検査結果に充填口を対応させて管理できる。

しかしながら、抜き取り検査や脱落等で容器の１つ以上が抜けるなどして、容器が充填口の番号順に並んでいる状態が乱れると、つまり、容器の並び順が乱れると、その後の容器は充填口の番号順に並んでいない状態となるため、検査装置では、検査する容器に液体を入れた充填口の番号を特定できなくなる。そして、容器の検査結果に充填口を対応させることができなくなるという問題がある。

そこで、本発明は、中間製品が充填された後の容器の並び順が変わっても、容器の検査結果を、当該容器に中間製品を充填した充填口の検査結果として適切に管理可能な充填装置を提供することを課題とする。

前記課題を解決するため本発明は、個体を識別する個体識別情報が付与された容器に中間製品を充填する複数の充填口が備わり、１つの前記充填口に前記容器を１つづつ対応させて前記中間製品を前記容器に順次充填する充填部と、前記容器に充填された前記中間製品の充填量を検査する充填量検査部と、を備える充填装置とする。そして、前記充填部で前記中間製品が充填される前記容器に付与されている前記個体識別情報を読み取る第１読取装置と、前記第１読取装置が読み取った前記個体識別情報に、当該個体識別情報が付与された前記容器に対応する前記充填口を特定する充填口特定情報を関連付ける制御装置と、前記充填量検査部で検査する前記容器に付与されている前記個体識別情報を読み取る第２読取装置と、をさらに備え、前記制御装置は、前記第２読取装置が読み取った前記個体識別情報が付与された前記容器に対して前記充填量検査部が検査した検査結果を、当該個体識別情報に関連付けられた前記充填口特定情報で特定される前記充填口の検査結果として管理することを特徴とする。

本発明によると、中間製品が充填された後の容器の並び順が変わっても、容器の検査結果を、当該容器に中間製品を充填した充填口の検査結果として適切に管理可能な充填装置を提供できる。

本実施形態に係る充填装置を含む生産管理システムの一構成例を示す図である。（ａ）〜（ｃ）は、缶容器の缶底に印字される中間製品管理情報と識別情報記号を示す図である。充填装置を模式的に平面視した図である。（ａ）、（ｂ）は、缶容器管理データの一例を示す図である。（ａ）は、時系列に判定結果が登録される缶容器管理データの一例を示す図、（ｂ）は、フィラーバルブごとの充填量の分散の一例を示す図である。（ａ）は、入味検査装置が並列に配置された充填装置の一構成例を示す図、（ｂ）は、缶容器を一時ストックするストッカを備えた充填装置の一構成例を示す図である。

以下、本発明の実施形態について、飲料を缶容器に充填封入する生産管理システムを例に、適宜図を参照して詳細に説明する。
図１に示すように、本実施形態に係る充填装置２１が備わる生産管理システム１は、空缶搬送工程１０、充填工程２０、滅菌工程３０、検査工程４０、梱包・出荷工程５０および倉入工程６０からなり、図示しない他の工程で生産される飲料（中間製品）を缶容器２に充填封入して缶入飲料（最終製品）を生産する工程である。以下、空缶搬送工程１０の側を上流、倉入工程６０の側を下流とする。

飲料が充填封入される缶容器２は、例えば生産者から納品された後、空缶搬送工程１０から検査工程４０までは缶容器２を搬送するために敷設されるコンベア装置１ａによって上流から下流に向かって正立した状態（つまり、缶容器２の底部（缶底）が下方を向く状態）で搬送されて各工程が実行され、梱包・出荷工程５０と倉入工程６０は、缶容器２が箱詰めされた梱包箱２ｂを運搬する運搬装置（図示せず）によって運搬される。

なお、本実施形態に係る生産管理システム１で飲料が充填封入される缶容器２には、缶容器２を個別に識別可能な情報（以下、個体識別情報と称する）が缶容器２のそれぞれに付与されていることが好適である。缶容器２に付与される個体識別情報は、缶容器２の製造番号など、１つの缶容器２にユニークに１つ付与される情報であることが好ましい。個体識別情報は、例えば缶容器２が生産される工程で缶容器２ごとに付与されることが好ましいが、例えば、生産者から缶容器２が納品されたときに、図１に示す空缶搬送工程１０で缶容器２ごとに付与する構成であってもよい。

また、個体識別情報は、生産管理システム１の各工程で必要に応じて読み取り可能であることが好ましい。このため、例えば個体識別情報が書き込まれたＩＣチップが缶容器２に取り付けられる構成としてもよい。しかしながら、ＩＣチップが缶容器２に取り付けられると、その部分が微小に盛り上がるなど、缶容器２の外観に少なからず影響が出る場合がある。また、ＩＣチップの部品代や取り付けコストなどが必要になり、缶容器２の生産コストが高くなる。そこで、個体識別情報を缶容器２に印字する方法が好ましい。

ところで、缶容器２の生産量は非常に膨大であり、１つの缶容器２にユニークに１つの個体識別情報を付与する場合、個体識別情報の情報量は膨大なものになる。つまり、個体識別情報を文字列で印字すると非常に多くの文字数が必要になり、缶容器２の外観に印字することは困難である。そこで、個体識別情報を例えば二次元コードなどの記号（以下、識別情報記号２ｄ（図２の（ａ）参照））に記号化して缶容器２に印字する構成としてもよい。この構成によると、生産管理システム１の各工程ではバーコードリーダ等の読取装置によって識別情報記号２ｄの読み取りが可能であり、容易に個体識別情報を取得できる。

そして、缶容器２に識別情報記号２ｄが印字される場合、図２の（ａ）に示すように、缶容器２の底部（缶底）に、可視光に対して透明で、消費者等が可視光下で視認不可能な不可視インク（ステルスインク）が使用される構成が好ましい。
このようなステルスインクとして、例えば、紫外線が照射されたときにルミネッセンス現象で可視光を発光して可視化し、可視光下では消費者等が視認することができない性質のインクがある。

前記したように、缶容器２に付与される個体識別情報は生産管理システム１の各工程で必要に応じて読み取り可能であることが好ましく、識別情報記号２ｄが缶容器２に印字される場合は、識別情報記号２ｄが読取装置によって読み取られる構成が好ましい。
識別情報記号２ｄを缶容器２の側面に印字した場合は、下記の理由によって識別情報記号２ｄを読み取ることが容易ではなくなる。
缶容器２は略円筒形であり、生産管理システム１（図１参照）で缶容器２はコンベア装置１ａ（図１参照）で搬送されるときに正立した状態で回転する場合がある。例えば、識別情報記号２ｄを読み取る読取装置が缶容器２の側面と対面するように配置される場合、缶容器２が識別情報記号２ｄの読取装置の位置にあるとき、缶容器２の側面の任意の位置が読取装置に対面する。したがって、識別情報記号２ｄが缶容器２の側面に印字されている場合、識別情報記号２ｄの読取装置に識別情報記号２ｄを対面させる必要があり、そのための装置が必要になる。
または、識別情報記号２ｄの読取装置が、缶容器２の側面から識別情報記号２ｄを抽出する機能を備える必要がある。いずれにしても、生産管理システム１で識別情報記号２ｄを読み取るための読取装置の構成が複雑になる。

これに対し、生産管理システム１（図１参照）において、正立した缶容器２の缶底は常に下方を向くことから、識別情報記号２ｄの読取装置に缶底を対面させることは容易である。したがって、缶容器２の缶底に印字された識別情報記号２ｄと読取装置を容易に対面させることができ、生産管理システム１で識別情報記号２ｄを読み取るための読取装置を簡単な構成とすることができる。

また、前記したように缶容器２は生産管理システム１（図１参照）で搬送されるときに正立した状態で回転する場合があり、このとき円形の缶底は周方向に回転する。したがって、識別情報記号２ｄが缶底の中心部からずれた周縁部に印字されていると、識別情報記号２ｄの読取装置は、缶容器２ごとに異なる可能性のある識別情報記号２ｄの印字位置を判定してから識別情報記号２ｄを抽出するため、複雑な画像処理が必要になる。
これに対し、図２の（ａ）に示すように缶容器２の缶底の略中心部に識別情報記号２ｄが印字されていると、缶容器２ごとに識別情報記号２ｄの印字位置が異なることがなく、識別情報記号２ｄを読み取る読取装置は、常に缶底の中心部から識別情報記号２ｄを読み取ることができ、識別情報記号２ｄの印字位置を判定するための処理を省くことができる。このことによって、読取装置が実行する画像処理を単純化することができる。
以上の理由によって識別情報記号２ｄは、図２の（ａ）に示すように、所定の印字面を缶容器２の缶底とし、缶底の略中心部に印字されることが好ましい。

また、後記するが図１に示す検査工程４０では、缶容器２の缶底に中間製品管理情報２ｃが印字される。このとき、中間製品管理情報２ｃは、図２の（ｂ）に示すように、識別情報記号２ｄと互いに重なる部分を有するように上書きされる。検査工程４０で中間製品管理情報２ｃの印字に使用されるインクは、熱硬化インク、紫外線硬化インクなどの可視インクであり、消費者等が中間製品管理情報２ｃを視認可能に構成される。

したがって、識別情報記号２ｄが可視インクで印字されると、図２の（ｂ）に示すように中間製品管理情報２ｃと識別情報記号２ｄが重る部分は、消費者等が中間製品管理情報２ｃを識別することが困難になる。また、可視光下で読取装置が識別情報記号２ｄを識別することが困難になり、読み取りのエラー発生率が高くなることが予測される。

これに対し、識別情報記号２ｄがステルスインクで印字されると、可視光下で消費者等は識別情報記号２ｄを視認することができず、図２の（ｃ）に示すように、中間製品管理情報２ｃのみ視認することができる。したがって、消費者等は、賞味期限等を含む中間製品管理情報２ｃを容易に読み取ることができる。
また、例えば紫外線の照射で発光するステルスインクとすると、可視光を遮光した環境で紫外線を照射することで識別情報記号２ｄのみ発光させることができ、読取装置が識別情報記号２ｄを容易に識別することが可能で、読み取りのエラー発生率を低く抑えることができる。
以上の理由によって、識別情報記号２ｄはステルスインクで印字されることが好ましい。

このような個体識別情報が付与され、個体識別情報を記号化した識別情報記号２ｄ（図２の（ａ）参照）が印字された缶容器２は、図１に示す空缶搬送工程１０において搬送装置１１で洗浄されると充填工程２０に進む。充填工程２０では充填装置２１で缶容器２に飲料が充填されて、蓋部２ａが取り付けられ（巻き締められ）、入味検査される。
充填装置２１には、例えば複数のフィラーバルブ２２ａが備わり、中間製品である飲料がフィラーバルブ２２ａから缶容器２に充填される。このように、複数のフィラーバルブ２２ａを備えることによって、複数の缶容器２に同時に飲料を充填できる。なお、図１には図の簡略化のため１つのフィラーバルブ２２ａのみを図示している。

また、充填装置２１は、例えば、Ｘ線検査部２３ａで缶容器２にＸ線を照射して入味検査（バルブ入味検査）する。バルブ入味検査は、缶容器２に充填封入された飲料の充填量を充填装置２１のフィラーバルブ２２ａごとに検査する工程である。

次に缶容器２は滅菌工程３０に進み、滅菌装置３１で、例えば加熱されて滅菌され、検査工程４０に進む。
検査工程４０では、生産検査装置４１による内圧検査、入味検査（製品入味検査）、外観検査が終了したのち、缶容器２の例えば缶底など所定の印字面に必要な情報が印字される。

生産検査装置４１は、例えばＸ線検査部４２ａで缶容器２にＸ線を照射し、Ｘ線画像によって飲料の充填量を検査する。また、生産検査装置４１は、缶容器２の外観を、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラやＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）カメラなどの撮像装置４３ａで撮像し、撮像した画像（光学画像）と予め登録してある基準の印字情報とのマッチングによって、主に外観の汚れ、印刷ずれ、ラベルの貼り付け位置ずれなど、外観の異常の有無を検査する。

また、生産検査装置４１は、例えばインクジェットプリンタなどの印字装置で、缶容器２の缶底の表面に、製造ロット番号、製造工場、製造年月日、賞味期限（消費期限）など、必要な情報を文字情報として印字する。これらの情報をまとめて中間製品管理情報２ｃと称する。
中間製品管理情報２ｃは、生産単位（例えば、製造ロット）ごとに統一されて中間製品である飲料に付与される情報であり、生産管理システム１の管理運用者や消費者等が直接視認できることが好ましい情報である。したがって、中間製品管理情報２ｃの印字には、熱硬化インク、紫外線硬化インクなど、可視光で視認可能なインク（可視インク）が使用される。

そして、生産検査装置４１は、缶容器２に印字された中間製品管理情報２ｃの印字状態を検査する。生産検査装置４１は、印字した中間製品管理情報２ｃを光学画像として撮像装置４５ａで撮像し、撮像した文字情報（印字パターン）と予め登録されている基準の印字情報とのマッチングによって、印字位置のずれ、文字のかすれや印字漏れなどの印字不良等を検査する。

梱包・出荷工程５０では、飲料が充填封入された缶容器２が梱包装置５１によって梱包箱２ｂに箱詰めされる。その後、梱包箱２ｂは封印されて重量検査される。ここでは、規格外の重量の梱包箱２ｂが不良品と判定されて排除され、良品と判定された梱包箱２ｂには必要な製品情報が文字情報として印字される。ここでいう製品情報は、検査工程４０で缶容器２の缶底に印字される中間製品管理情報２ｃと同じであってもよいが、缶容器２に印字される中間製品管理情報２ｃと異なった情報を含んでいてもよい。例えば、梱包箱２ｂを個別に識別する梱包箱識別符号２ｅ１が付加されていてもよい。
そして、不良品と判定された梱包箱２ｂに梱包された缶容器２を特定するため、梱包箱識別符号２ｅ１と缶容器２の個体識別情報が関連付けられて管理される構成であってもよい。

その後、梱包装置５１は、梱包箱２ｂに印字された文字情報の状態を検査する。梱包装置５１は、例えば、梱包箱２ｂに印字された印字情報などを光学画像として撮像装置５４ａで撮像し、撮像された印字パターンと予め登録されている基準の印字情報とのマッチングによって、印字位置のずれ、文字のかすれや印字漏れなどの印字不良等を検査する。

さらにその後、倉入工程６０に進み、缶容器２が箱詰めされた梱包箱２ｂは倉入装置６１によってパレット単位２ｅにまとめられ、所定の倉庫等に搬送される。

パレット単位２ｅは所定数の梱包箱２ｂが集められた単位（ユニット）であり、缶容器２に充填封入される商品の種類、流通量等によって、１つのパレット単位２ｅを構成する梱包箱２ｂの数は適宜決定される。そして、例えば、倉入装置６１でパレット単位２ｅごとにパレット識別符号２ｅ２が付与される。パレット識別符号２ｅ２は、梱包箱２ｂに印字される必要はないが、梱包箱２ｂに印字する構成であってもよい。パレット識別符号２ｅ２は、パレット単位２ｅを識別するための符号であってパレット単位２ｅごとに個別に付与される。

そこで、例えば、倉入装置６１は梱包装置５１で梱包箱２ｂに印字された梱包箱識別符号２ｅ１を読み取るとともに、パレット単位２ｅに付与するパレット識別符号２ｅ２と梱包箱識別符号２ｅ１とをリンクしたパレット管理情報を作成して管理する構成とすれば、任意のパレット単位２ｅに含まれる梱包箱２ｂを管理することができる。
なお、一例として、梱包装置５１では、梱包箱識別符号２ｅ１をバーコードで梱包箱２ｂに印字し、倉入装置６１にバーコードリーダを備える構成にすれば、パレット管理情報を作成する倉入装置６１を簡単な構成にすることができる。

このように、生産管理システム１は空缶搬送工程１０から倉入工程６０までの工程で、缶容器２に飲料（中間製品）を充填封入し、缶入飲料（最終製品）を生産する。

このうち、充填工程２０では充填装置２１によって飲料が缶容器２に充填されて蓋部２ａが巻き締められ、さらに、飲料の充填量がＸ線検査部２３ａで検査（入味検査）される。そのため、図３に示すように充填装置２１は、充填口（フィラーバルブ２２ａ）で缶容器２に飲料を充填する充填部（フィラー２２）、蓋部を巻き締めるシーマ２４、およびＸ線検査部２３ａを備えて缶容器２を入味検査する充填量検査部（入味検査装置２３）を含んで構成され、制御装置（充填制御装置２２０）によって制御される。

フィラー２２は、缶容器２に飲料を充填する充填口となるフィラーバルブ２２ａを複数備え、各フィラーバルブ２２ａには例えば番号など、フィラーバルブ２２ａを個別に特定可能な特定情報（充填口特定情報）が付与されている。図３には、充填口特定情報として「１」から「８」までの番号が付された８つのフィラーバルブ２２ａが備わるフィラー２２が例示されている。もちろん、フィラーバルブ２２ａの数は８つに限定されるものではなく、また、充填口特定情報も番号に限定されるものではない。

缶容器２はコンベア装置１ａによってフィラー入口２２ＩＮまで搬送されるとフィラー２２に取り込まれ、そのときにフィラー入口２２ＩＮに位置しているフィラーバルブ２２ａによって飲料が充填される。フィラー２２内で缶容器２は、フィラーバルブ２２ａとともにフィラー入口２２ＩＮからフィラー出口２２ＯＵＴまで移動する間にフィラーバルブ２２ａから飲料が充填され、フィラー出口２２ＯＵＴに到達するときに缶容器２には規定量の飲料が充填されるように構成される。
そして、缶容器２はフィラー出口２２ＯＵＴからコンベア装置１ａによってシーマ２４を経由して入味検査装置２３まで搬送される。

例えば、フィラー入口２２ＩＮに着荷センサ２２ｓが備わり、着荷センサ２２ｓが缶容器２を検出すると、そのときにフィラー入口２２ＩＮに位置するフィラーバルブ２２ａ（図３の例では「３」のフィラーバルブ）に缶容器２が装着されて飲料の充填が開始される。さらに、缶容器２が装着されたフィラーバルブ２２ａに並んで配置されるフィラーバルブ２２ａ（図３の例では「４」のフィラーバルブ）がフィラー入口２２ＩＮまで移動するように、全てのフィラーバルブ２２ａが順送りに移動する。このときの移動量は、フィラーバルブ２２ａの配置間隔（バルブピッチ）に相当する量である。
そして、缶容器２がフィラー入口２２ＩＮに到達するたびにフィラーバルブ２２ａへの装着と移動が繰り返され、缶容器２が装着されたフィラーバルブ２２ａがフィラー出口２２ＯＵＴに到達すると、缶容器２はフィラーバルブ２２ａから外され、コンベア装置１ａによってシーマ２４まで搬送される。
シーマ２４では、缶容器２に蓋部２ａが巻き締められて飲料が缶容器２に封入される。
このように、フィラー２２では、１つのフィラーバルブ２２ａに缶容器２を１つづつ対応させて、飲料を缶容器２に順次充填する。

フィラー２２には、フィラー入口２２ＩＮに位置するフィラーバルブ２２ａを特定するセンサ（バルブ位置検出センサ２２ｂ）が充填口特定手段として備わっている。バルブ位置検出センサ２２ｂは、例えば、フィラーバルブ２２ａがバルブピッチに相当する移動量だけ移動したことを検出可能なセンサであればよい。

この構成によると、例えば、初期状態においてフィラー入口２２ＩＮに「３」のフィラーバルブ２２ａが位置していることをバルブ位置検出センサ２２ｂに予め設定しておけば、バルブピッチに相当する移動量のフィラーバルブ２２ａの移動を検出したとき、バルブ位置検出センサ２２ｂは、フィラー入口２２ＩＮに「４」のフィラーバルブ２２ａが位置していることを検出できる。さらに、バルブ位置検出センサ２２ｂによりフィラーバルブ２２ａの移動を検出することによって、フィラー入口２２ＩＮに位置するフィラーバルブ２２ａを順次検出できる。このようにして、バルブ位置検出センサ２２ｂは、フィラー入口２２ＩＮに位置するフィラーバルブ２２ａを特定できる。そして、特定したフィラーバルブ２２ａの充填口特定情報を充填制御装置２２０に通知する構成とすれば、充填制御装置２２０は、フィラー入口２２ＩＮに位置し、フィラー入口２２ＩＮに搬送された缶容器２に対応するフィラーバルブ２２ａの充填口特定情報を取得できる。そして充填制御装置２２０は、フィラー入口２２ＩＮに搬送された缶容器２に対応するフィラーバルブ２２ａを特定できる。

さらに、本実施形態に係る充填装置２１には、個体識別情報が付与された缶容器２を個別管理するため、２つの固体管理部２１０，２３０が備わっている。
個体管理部２１０は、フィラー入口２２ＩＮに配置されて缶容器２に付与される個体識別情報を読み取る第１読取装置であって、缶容器２の缶底に向かって紫外線を照射する紫外線照射手段（照明装置２１０ａ）と、照明装置２１０ａから照射される紫外線で発光する二次元コードを読み取るバーコードリーダ（高速ＢＣＲ２１０ｂ）と、を含んで構成され、ステルス印字読取部２１０ｃによって制御される。
また、個体管理部２３０は、シーマ２４と入味検査装置２３の間に配置されて缶容器２に付与される個体識別情報を読み取る第２読取装置であって、その構成は、固体管理部２１０と同等である。
なお、個体識別情報は必ずしもステルスインクで印字される必要はなく、可視インクで印字される構成であってもよい。この場合、個体管理部２１０（第１読取装置）や個体管理部２３０（第２読取装置）は照明装置２１０ａを備える必要がなく、高速ＢＣＲ２１０ｂが備わっていればよい。このことによって、個体管理部２１０（第１読取装置）や個体管理部２３０（第２読取装置）の構成を簡素にすることができる。

固体管理部２１０の照明装置２１０ａは、例えば、可視光が遮光された暗室の内部で紫外線を照射するように構成され、高速ＢＣＲ２１０ｂは、暗室の内部で紫外線の照射によって発光する識別情報記号２ｄ（図２の（ａ）参照）を読み取るように構成される。さらに、缶容器２はコンベア装置１ａによって暗室の内部に搬送されるように構成される。
なお、照明装置２１０ａが紫外線を照射する環境は、可視光線が充分（視認可能なインクで缶容器２に印字される中間製品管理情報２ｃが高速ＢＣＲ２１０ｂに認識されない程度）に遮光される環境であれば、可視光が完全に遮光された暗室でなくてもよい。

また、個体管理部２１０は、缶容器２が照明装置２１０ａに到達したことを検出する着荷センサ２１０ｄを備え、着荷センサ２１０ｄが缶容器２を検出すると、ステルス印字読取部２１０ｃは照明装置２１０ａを駆動して紫外線を照射し、高速ＢＣＲ２１０ｂは、紫外線によって発光する識別情報記号２ｄ（図２の（ａ）参照）を読み取ってステルス印字読取部２１０ｃに通知する。なお、照明装置２１０ａは充填装置２１の作動時は常時紫外線を照射するように構成されていてもよい。

ステルス印字読取部２１０ｃは、高速ＢＣＲ２１０ｂから通知された識別情報記号２ｄ（図２の（ａ）参照）を解析して缶容器２の個体識別情報を抽出し、充填制御装置２２０に通知する。
この構成によって、充填制御装置２２０は固体管理部２１０に到達した缶容器２の個体識別情報を取得できる。つまり、缶容器２の個体を識別できる。

高速ＢＣＲ２１０ｂが識別情報記号２ｄ（図２の（ａ）参照）を読み取った後、缶容器２はフィラー入口２２ＩＮまで搬送される。そして、着荷センサ２２ｓが缶容器２を検出したことを充填制御装置２２０に通知すると、充填制御装置２２０はバルブ位置検出センサ２２ｂが特定しているフィラーバルブ２２ａの充填口特定情報を取得する。図３に示す例では、フィラーバルブ２２ａの充填口特定情報として「３」を取得する。
充填制御装置２２０は、ステルス印字読取部２１０ｃから通知された缶容器２の個体識別情報に、バルブ位置検出センサ２２ｂから取得したフィラーバルブ２２ａの充填口特定情報をリンクして、例えば図４の（ａ）に示す「缶容器管理データ」を作成する。このようにして、充填制御装置２２０は、缶容器２の個体識別情報にフィラーバルブ２２ａの充填口特定情報を関連付ける。
なお、図４の（ａ）は、「１」〜「８」の番号（充填口特定情報）のフィラーバルブ２２ａを有するフィラー２２で、「Ａ」〜「Ｈ」の個体識別情報を有する８つの缶容器２が飲料を充填された場合の缶容器管理データを例示している。また、この段階で検査実績データは登録されない。

そして、図３に示すように、フィラー２２で飲料が充填された缶容器２はシーマ２４で蓋部２ａが巻き締められた後、個体管理部２３０を経由して入味検査装置２３まで搬送され入味検査が実施される。個体管理部２３０では、個体管理部２１０と同じ動作によって蓋部２ａが巻き締められた缶容器２の個体識別情報を抽出し、入味検査装置２３のＸ線検査部２３ａに通知する。

Ｘ線検査部２３ａは、入味検査装置２３に備わる図示しない着荷センサが缶容器２を検出すると缶容器２にＸ線を照射し、缶容器２における飲料の充填量を検査する。そして、飲料の充填量が規定の範囲内にあるときは良品（ＧＯＯＤ）と判定し、飲料の充填量が規定の範囲内にない場合は不良品（ＮＧ）と判定する。
さらにＸ線検査部２３ａは、予め設定される基準充填量に対する缶容器２の飲料の充填量の誤差を計測し、その計測結果を検査データとして取得する構成であってもよい。この場合、Ｘ線検査部２３ａは、飲料の充填量が基準充填量より少ない缶容器２（すなわち、マイナス誤差の缶容器２）を不良品と判定する。
そしてＸ線検査部２３ａは、個体管理部２３０から通知された缶容器２の個体識別情報と、当該缶容器２の判定結果（ＧＯＯＤまたはＮＧ）と、検査データ（基準充填量に対する誤差値）を検査実績データとして充填制御装置２２０に通知する。
検査データは基準充填量を「０」とし、基準充填量より多い充填量を「＋」、基準充填量より少ない充填量を「−」としている。また、数値は、例えば基準充填量のときの缶容器２における液面高さとの差である。

充填制御装置２２０は、図４の（ａ）に示す缶容器管理データの検査実績データの欄に、Ｘ線検査部２３ａから通知された検査実績データを登録する。
このとき、充填制御装置２２０は、Ｘ線検査部２３ａから検査実績データとともに通知される缶容器２の個体識別情報が登録された、缶容器管理データの検査実績データの欄に、通知された検査実績データを登録する。例えば、Ｘ線検査部２３ａから個体識別情報として「Ｆ」が通知され、さらに、検査実績データとして「判定結果：ＧＯＯＤ」、「検査データ：＋３」が通知された場合、充填制御装置２２０は図４の（ｂ）に示すように、個体識別情報として「Ｆ」が登録されているバルブの充填口特定情報が「５」の検査実績データの欄（斜線の欄）に、通知された判定結果「ＧＯＯＤ」と検査データ「＋３」を登録する。

このように、缶容器管理データに検査実績データが登録されると、図３に示す充填制御装置２２０は、例えば、「Ｆ」という個体識別情報が付与された缶容器２に飲料を充填したフィラーバルブ２２ａを、充填口特定情報「５」が付されたフィラーバルブ２２ａと特定することができ、さらに、当該フィラーバルブ２２ａでの飲料の充填結果を判定できる。

また、充填制御装置２２０（図３参照）は、各フィラーバルブ２２ａ（図３参照）について、缶容器２に対する飲料の充填量を統計処理することができる。
１つのフィラーバルブ２２ａは複数の缶容器２に繰り返し飲料を充填する。したがって、缶容器管理データには、１つのフィラーバルブ２２ａで飲料を充填した缶容器２の充填量（検査データ）を複数登録できる。例えば図５の（ａ）に示すように、充填口特定情報が「１」のフィラーバルブ２２ａに関し、複数の缶容器２（個体識別情報がＡ１〜Ａ６など）に飲料を充填したときの検査実績データ（検査データ）を時系列に登録できる。
図５の（ａ）において「ｔ＝０」は、最新のデータを示し、「ｔ＝−１」から「ｔ＝−５」に向かって古いデータを示す。つまり、入味検査装置２３（図３参照）が缶容器２（図３参照）の入味検査をして検査実績データが充填制御装置２２０（図３参照）に通知されるたびに、缶容器２の個体識別情報と検査実績データが順送りに更新されて蓄積される。
なお、この欄には具体的な日時（例えば、入味検査装置２３が入味検査をした日時）が登録される構成であってもよい。
また、図５の（ａ）において、缶容器管理データの缶容器２の個体識別情報はＡ１〜Ａ６まで順に整列しているが、これは図を簡略化するための一例であって、個体識別情報が順に整列した状態でなくてもよいことはいうまでもない。

そして、このように蓄積されるフィラーバルブ２２ａ（図３参照）ごとの検査データの分布を演算することによって、充填制御装置２２０（図３参照）は、各フィラーバルブ２２ａについて、缶容器２に対する飲料の充填量を統計処理できる。例えば、充填制御装置２２０は、図５の（ｂ）に示すように、フィラーバルブ２２ａごとに充填量の分布を演算でき、さらに、標準偏差等を演算して統計処理できる。
その結果として、例えば充填量のバラツキが大きなフィラーバルブ２２ａ（例えば、図５の（ｂ）に破線で示されるフィラーバルブ「２」）や、充填量がマイナス側に偏ったフィラーバルブ２２ａ（例えば、図５の（ｂ）に一点鎖線で示されるフィラーバルブ「３」）がある場合は、生産管理システム１（図１参照）の管理運用者に通知するような構成であってもよい。

また、充填量が大きくプラス側に偏ったフィラーバルブ２２ａ（図３参照）や大きくマイナス側に偏ったフィラーバルブ２２ａがある場合、これらのフィラーバルブ２２ａの開度を調整する調整装置（図示せず）に対して、当該フィラーバルブ２２ａの開度を調整するように指令を与える構成であってもよい。具体的に、充填量が大きくプラス側に偏ったフィラーバルブ２２ａは開度を小さくするように図示しない調整装置に指令を与え、充填量が大きくマイナス側に偏ったフィラーバルブ２２ａは開度を大きくするように図示しない調整装置に指令を与える構成であってもよい。

また、例えば充填量がマイナスにならないようにフィラーバルブ２２ａ（図３参照）の開度が調整されている場合に、充填量がマイナスの缶容器２（図３参照）があったときに、充填制御装置２２０（図３参照）が生産管理システム１（図１参照）の管理運用者に通知するような構成であってもよい。

以上のように、本実施形態に係る充填装置２１の充填制御装置２２０（図３参照）は、フィラー２２（図３参照）で飲料が充填される缶容器２（図３参照）の個体識別情報を取得することができる。そして、缶容器２に飲料を充填するフィラーバルブ２２ａ（図３参照）の充填口特定情報と、缶容器２の個体識別情報をリンクして（関連付けして）管理できる。したがって、充填制御装置２２０は、缶容器２に飲料を充填したフィラーバルブ２２ａを特定できる。つまり、缶容器２に、飲料を充填するフィラーバルブ２２ａを対応させることができる。

さらに、入味検査装置２３（図３参照）で缶容器２の入味検査を実施した結果を示す検査実績データ（判定結果、検査データ）と当該缶容器２の個体識別情報をリンクして（関連付けして）管理できる。前記したように、充填制御装置２２０は、缶容器２に飲料を充填したフィラーバルブ２２ａを特定可能であることから、検査実績データにフィラーバルブ２２ａを対応させることができる。つまり、缶容器２の検査結果である検査実績データにフィラーバルブ２２ａを対応させることができ、入味検査装置２３における缶容器２の検査結果を、当該缶容器２の個体識別情報に関連付けられた充填口特定情報で特定されるフィラーバルブ２２ａ（缶容器２に対応したフィラーバルブ２２ａ）の検査結果として管理できる。この構成によって充填制御装置２２０は、任意の缶容器２に飲料を充填したフィラーバルブ２２ａの状態（充填量など）を判定できる。
そして、充填制御装置２２０は、フィラーバルブ２２ａの状態に異常がある場合に、例えば生産管理システム１（図１参照）の管理運用者に通知するように構成することによって、フィラーバルブ２２ａの異常を速やかに解消できる。

例えば前記した特許文献１に記載される容器生産ラインでは、フィラーから搬出された容器がフィラーバルブの番号順（配置順）に並んでいる場合に限って、容器に液体を充填したフィラーバルブを特定できる。したがって、Ｘ線液量検査装置で液量を検査する場合には、フィラーバルブの配置順に容器の液量を検査することによって、制御システムが当該容器に液体を充填したフィラーバルブの状態を判定できる。換言すると、フィラーから搬出された容器の並び順が乱れると、制御システムは、容器に液体を充填したフィラーバルブの状態を判定不可能となる。
例えば、２台のＸ線液量検査装置で並行して容器の液量検査をする構成は、どの容器がどちらのＸ線液量検査装置で液量検査するかが確実でない場合があり、制御システムは容器に液体を充填したフィラーバルブの状態を判定不可能となる。

これに対し、本実施形態に係る充填装置２１の充填制御装置２２０（図３参照）は、個体管理部２１０（図３参照）を備えることによって、缶容器２（図３参照）の個体識別情報とフィラーバルブ２２ａの充填口特定情報をリンクして管理することができ、さらに、個体管理部２３０（図３参照）を備えることによって、缶容器２の個体識別情報と検査実績データ（判定結果、検査データ）をリンクして管理できる。したがって、入味検査装置２３で、フィラーバルブ２２ａの並び順に限定することなく任意の順番で缶容器２が入味検査されても、充填制御装置２２０は缶容器２の個体識別情報と検査実績データをリンクして管理できる。さらに、個体識別情報とリンクした検査実績データを、当該個体識別情報を有する缶容器２に飲料を充填したフィラーバルブ２２ａの状態を示すデータとすることができる。つまり、充填制御装置２２０は、入味検査装置２３から通知される検査実績データに基づいて、フィラーバルブ２２ａの状態を判定できる。

例えば、フィラー２２（図３参照）の処理能力（単位時間当たりの充填本数）に比べて、入味検査装置２３（図３参照）の処理能力（単位時間当たりの検査本数）が低い場合、図６の（ａ）に示すように、２台（またはそれ以上）の入味検査装置２３と個体管理部２３０を並列に配置し、入味検査を並行して実施する構成としても、缶容器２が各入味検査装置２３まで搬送されたときに個体管理部２３０で個体識別情報を取得し、検査実績データ（判定結果、検査データ）とともに、取得した個体識別情報を充填制御装置２２０に通知する構成とすれば、充填制御装置２２０は、任意の個体識別情報を有する缶容器２に飲料を充填したフィラーバルブ２２ａの状態を判定できる。
そして、１台あたりの処理能力の低い入味検査装置２３を使用して充填装置２１を構成することができる。処理能力の低い入味検査装置２３を２台（またはそれ以上）備えることによって、処理能力の高い入味検査装置２３を１台備えるよりも処理能力を高めることができる場合がある。
また、複数の入味検査装置２３を備える場合、１台の入味検査装置２３が故障しても他の入味検査装置２３による縮退運転が可能となる。
また、図示はしないが、複数のフィラー２２を並列に配置し、２台（または、それ以上）のフィラー２２で並行して缶容器２に飲料を充填する構成も可能である。

また、フィラー２２（図３参照）の処理能力に比べて、入味検査装置２３（図３参照）の処理能力が低い場合、図６の（ｂ）に示すように、シーマ２４で蓋部２ａ（図３参照）を巻き締めた後、ストッカ２４０に缶容器２を一時ストックし、入味検査装置２３の処理能力に応じてストッカ２４０から缶容器２を取り出して入味検査する構成としてもよい。この場合、ストッカ２４０では缶容器２の並び順が乱れる場合があるが、缶容器２が入味検査装置２３まで搬送されたときに個体管理部２３０で個体識別情報を取得し、検査実績データ（判定結果、検査データ）とともに、取得した個体識別情報を充填制御装置２２０に通知する構成とすれば、充填制御装置２２０は、任意の個体識別情報を有する缶容器２に飲料を充填したフィラーバルブ２２ａの状態を判定できる。

また、本実施形態は缶容器２（図１参照）に飲料を充填する充填装置２１（図１参照）について説明したが、例えば、液封可能な樹脂製のボトル（樹脂ボトル）に化粧液等の液体を充填する充填装置（図示せず）に本発明を適用することも可能である。この場合、図示しない樹脂ボトル等に個体識別情報を付与して印字し、図示しない充填装置で印字された個体識別情報を読み取り、さらに、読み取った個体識別情報と当該樹脂ボトルに液体を充填する充填口を示す情報をリンクして管理する構成とすればよい。この場合もステルスインクで個体識別情報を樹脂ボトルに印字することで、消費者等が可視光下で視認不可能に個体識別情報を印字できる。

また、例えば、図示しない袋状の容器に個体識別情報を付与して印字することによって、袋状の容器に固体状の製品を充填する充填装置（図示せず）に本発明を適用することも可能である。

さらに、缶容器２（図１参照）、樹脂製ボトル（図示せず）、袋状の容器（図示せず）の外観に対する制約が小さい場合（例えば、多少の凹凸が許容される場合）には、個体識別情報を書き込んだＩＣチップをこれらの容器に取り付ける構成も可能である。
そして、このような構成を実現する方法として、例えばＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）のシステムを利用することも可能である。
また、可視光下で不透明な可視インクによって、これらの容器に識別情報記号２ｄ（図２の（ａ）参照）を印字することも可能である。

１生産管理システム
２缶容器（容器）
２１充填装置
２２フィラー（充填部）
２２ａフィラーバルブ（充填口）
２２ｂバルブ位置検出センサ（充填口特定手段）
２２ＩＮフィラー入口（充填部の入口）
２３入味検査装置（充填量検査部）
２１０個体管理部（第１読取装置）
２２０充填制御装置（制御装置）
２３０個体管理部（第２読取装置）

Claims

個体を識別する個体識別情報が付与された容器に中間製品を充填する複数の充填口が備わり、１つの前記充填口に前記容器を１つづつ対応させて前記中間製品を前記容器に順次充填する充填部と、
前記容器に充填された前記中間製品の充填量を検査する充填量検査部と、を備える充填装置であって、
前記充填部で前記中間製品が充填される前記容器に付与されている前記個体識別情報を読み取る第１読取装置と、
前記第１読取装置が読み取った前記個体識別情報に、当該個体識別情報が付与された前記容器に対応する前記充填口を特定する充填口特定情報を関連付ける制御装置と、
前記充填量検査部で検査する前記容器に付与されている前記個体識別情報を読み取る第２読取装置と、をさらに備え、
前記制御装置は、前記第２読取装置が読み取った前記個体識別情報が付与された前記容器に対して前記充填量検査部が検査した検査結果を、当該個体識別情報に関連付けられた前記充填口特定情報で特定される前記充填口の検査結果として管理することを特徴とする充填装置。
前記充填部の入口に搬送された前記容器に対応する前記充填口に付与された前記充填口特定情報を前記制御装置に通知する充填口特定手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の充填装置。
略円筒状の缶容器からなり、
前記個体識別情報を示す識別情報記号が、可視光に対して透明で紫外線または赤外線が照射されたときに前記第１読取装置および前記第２読取装置に読み取られる不可視インクで底部に印字されている前記容器に前記充填部で前記中間製品を充填し、前記充填量検査部で当該容器を検査することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の充填装置。
前記識別情報記号が、前記個体識別情報を二次元コードにコード化した記号であることを特徴とする請求項３に記載の充填装置。