JP6214325B2 - 容器供給装置及び容器供給方法 - Google Patents

Description

本発明は、例えば即席食品等の食品を容器内に自動的に充填するための食品充填装置に、多数の容器を順次供給する容器供給装置及び容器供給方法に関するものである。

この種の装置としては、例えば特許文献１に開示されているように、可動ストッパを用いて、ホルダの内部に積み重ねられた複数のフランジ付カップ状容器のフランジへの支えを制御することで、最下位の容器から順次１つずつ分離し、ホルダから取り出すものが知られている。

実開平５−１０２１４号公報

しかしながら上記従来の容器供給装置は、カップ状容器のフランジへの支えを制御することで取り出すものであり、フランジ付の容器を用いることを前提としていた。そのため、フランジを有さない容器には適用できないという問題があった。

本発明は、このような課題に鑑みなされたもので、積み重ねられた複数の容器を、フランジの有無に関わらず、順次１つずつ分離して取り出すことができる容器供給装置及び容器供給方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る容器供給装置は、積み重ねられた複数の容器を開口部方向から排出する容器供給装置であって、開口部方向先端の第一容器の開口部方向への進路を遮断または開放する第一支持部と、前記第一容器に隣接した第二容器を支持または開放する第二支持部と、を備えることを特徴とする。

また、本発明に係る容器供給方法は、積み重ねられた複数の容器を開口部方向から排出する容器供給方法であって、開口部方向先端の第一容器の進路を遮断したまま当該第一容器に隣接した第二容器を支持するステップと、前記第二容器を支持したまま前記第一容器の開口部方向への進路を開放することで前記第一容器を排出可能とするステップと、からなることを特徴とする。

本発明によれば、積み重ねられた複数の容器を、フランジの有無によらずに順次１つずつ分離して取り出すことができる。

紙カップ供給装置の実施概要を示す正面図である。 紙カップの正面図、平面図、及びＡ−Ａ線断面図である。 紙カップ供給装置の平面図及び正面図である。 紙カップ供給装置に紙カップを使用した場合の平面図及び正面図である。 紙カップ供給装置の動作例を示す正面図（その１）である。 紙カップ供給装置の動作例を示す正面図（その２）である。 紙カップ供給装置の動作例を示す正面図（その３）である。 紙カップ供給装置の動作例を示す正面図（その４）である。

以下、本発明の実施形態に係る容器供給装置および容器供給方法について、図面に基づいて詳細に説明する。

図１は本発明を適用した容器供給装置の一実施形態の構成として紙カップ供給装置１の実施概要を示したものである。詳細は後述するが、第一支持部３、第二支持部２、及び紙カップ取り出し部４の連動により、紙カップ１００が紙カップ取り出し部４の吸着部４１に吸着されて取り出される。取り出された紙カップ１００は、紙カップ取り出し部４と連結した上下可動部５が固定筒部６に沿って下方へスライドすることにより下方に移動される。紙カップ取り出し部４が回転軸４３を軸として約１８０°回転することにより、紙カップ１００は反転する。紙カップ取り出し部４の吸着部４１による吸着が解除され、紙カップ１００は、搬送路７上を左方向に流れる紙カップ搬送用バケット８に入れられ、次工程へと順次搬送される。

図２（ａ）〜（ｃ）は、本実施形態に係る紙カップ供給装置１で使用される紙カップ１００の一例を示したものである。紙カップ１００は、例えば切り出した板紙等を折り曲げて接着剤等で糊付けされることで作成される。このような紙カップ１００は、外力が加えられることで容易に変形し、変形状態の個体差が大きいという特徴がある。

図２（ａ）は、紙カップ１００の正面図である。開口部である下方ほど径が大きい形状をとっている。図示例では正面からは略台形形状と視認されるが、このような形状に限定されず、側面が湾曲していたり、側面の一部で傾斜角度が変化していたりしても良い。

図２（ｂ）は、紙カップ１００の平面図である。紙カップ１００の底面が略四角形であるのに対し、開口部の各辺はやや外側に膨らんだ形状をしている。これは、紙カップ１００の剛性が低いため、成形時の折り曲げに対して元の板紙等の形状に戻ろうとする力が紙カップ１００の変形として現れたものと考えられる。

なお、紙カップ１００の素材をより剛性の高いものとしたり、成形方法を工夫したりすることによって、開口部の形状をより四角形に近づけることも可能であるが、このような紙カップ１００を用いてもよい。また、底面や開口部の形状は四角形に限定されず、他の多角形や円形でもよく、また底面と開口部の形状が同一である必要もない。

図２（ｃ）は、紙カップ１００のＡ−Ａ線断面図である。ここで、紙カップ１００の厚みは十分に小さいため、厚みを表現せず線図のみで示している。図２（ｃ）に示す通り、開口部にフランジ等は設けられておらず、板紙等が切りだされた断面がむき出しとなっている。

図３（ａ）、（ｂ）は、それぞれ紙カップ供給装置１の平面図及び正面図である。また、図４（ａ）、（ｂ）は、紙カップ供給装置１に紙カップ１００を載置した場合の平面図及び正面図である。なお、図４（ｂ）の正面図においては、説明のため、紙カップ１００をＢ−Ｂ線断面図として示している。

第一支持部３は、左右に１ずつ対向して設けられ、図３（ｂ）、図４（ｂ）に示す通り、正面図では左がL字型、右が逆L字型の形状をなす。また、図３（ａ）、図４（ａ）に示す通り、平面図では中央部がくり貫かれた形状をなし、当該中央部に第二支持部２及び紙カップ取り出し部４が位置している。紙カップ１００が載置された場合には、図４（ａ）に示す通り、第一支持部３により紙カップ１００の開口部方向への進路が遮られる。

第一支持部３は、平面図及び正面図上、左右方向に移動制御可能であり、各第一支持部３が連動して互いに反対方向に移動制御可能であることが望ましい。また、第一支持部３は、紙カップ１００が複数積み重ねられて載置された場合にその荷重に耐えられる程度の強度を有しており、例えば金属等で構成される。

第二支持部２は、左右に１ずつ対向して設けられ、それぞれフレーム２１と紙カップ当接部２２とからなる。フレーム２１は板状である程度の剛性を有する素材からなり、例えば金属等で構成される。紙カップ当接部２２は摩擦力が大きく紙カップ１００に直接触れても傷つけない程度の柔軟性をもつことが望ましく、例えばゴム等で構成される。また、第二支持部２は、正面図上、下方で内側に屈曲していることが望ましい。

第二支持部２は、平面図及び正面図上、左右方向に移動制御可能であり、各第二支持部２が連動して互いに反対方向に移動制御可能であることが望ましい。紙カップ１００が載置された状態で各第二支持部２が内側に移動制御された場合、図４（ａ）に示す通り、紙カップ１００を左右から押圧し、紙カップ１００を変形させることが可能である。

紙カップ取り出し部４は、左右に吸着部４１、正面図における上部に押し上げ部４２を備える。紙カップ取り出し部４は、正面図上、上下に移動制御可能である。吸着部４１は当接面に密着可能なよう、ゴム等の柔らかい素材からなり、内部に空気が通るための孔が設けられている。図４（ｂ）に示すように、例えば紙カップ１００の内面が吸着部４１に密着すると、吸着部４１は内部の孔を通して空気を吸引することで、紙カップ１００を吸着することが可能である。空気の吸引は、吸引部４１や紙カップ取り出し部４本体を介して外部の装置から行うものとしてもよい。押し上げ部４２は、図４（ｂ）に示す通り、紙カップ１００の底面に当接して紙カップ１００を押し上げることが可能である。押し上げ部４２は、紙カップ１００の底面を傷つけないよう柔らかい素材であることが望ましく、例えばゴム等で構成される。

紙カップ１００は、第二支持部２により押圧されると、図４（ａ）に示す通り、押圧された側面は凹み、他方の側面はより膨らんだ形状をなす。

＜動作例＞
図５〜図８は、紙カップ供給装置１の動作例を示す正面図であり、時系列に沿って図示している。なお、説明のため、図４（ｂ）と同様、紙カップ１００をＢ−Ｂ線断面図で示している。

図５（ａ）に示す通り、紙カップ供給装置１に複数の紙カップ１００が開口部を下方に向けて積み重ねられている。第一支持部３は紙カップ１００の進路を遮る程度に互いに接近しており、第二支持部２は紙カップ１００とは接していない状態である。以下、紙カップ１００のうち、最下位すなわち取り出し方向先端に位置するものを第一紙カップ１０１、第一紙カップ１０１に隣接し、取り出し方向二番目に位置するものを第二紙カップ１０２と呼ぶ。

図５（ｂ）に示す通り、紙カップ取り出し部４が上方に移動制御され、押し上げ部４２により第一紙カップ１０１が押し上げられる。すると、第一紙カップ１０１の上方に積み重ねられた他の紙カップ１００も同じく押し上げられる。これにより、第一紙カップ１０１の開口部が第一支持部３と接していないので、後述する第二支持部２による紙カップ１００の挟み込みが行われても、第一支持部３との摩擦によって第一紙カップ１０１の開口部が傷つく恐れがない。

図６（ａ）に示す通り、第二支持部２が互いに内側方向に移動し、紙カップ１００を左右から挟み込んで押圧する。これにより、第一紙カップ１０１及び第二紙カップ１０２を含む複数の紙カップ１００が、図４（ａ）で示した例と同様に、左右方向の側面が凹んだ形状をなす。このとき、複数の紙カップ１００のうち、第一紙カップ１０１の開口部は紙カップ当接部２２より下方に突出して下方への進路が遮られてはいないが、第二紙カップ１０２の開口部は、紙カップ当接部２２と当接することで下方への進路が遮られている。また、第二支持部２による押圧により、第一紙カップ１０１は吸着部４１と密着している。
図６（ｂ）に示す通り、第一支持部３がそれぞれ外側に移動し、第一紙カップ１０１の取り出し方向への進路を開放する。

図７（ａ）に示す通り、吸着部４１による吸着が行われつつ、紙カップ取り出し部４が下方へ移動される。吸着部４１による吸着により第一紙カップ１０１と吸着部４１とが密着しており、また、第一紙カップ１０１は紙カップ当接部２２により下方への進路が遮られていないのに対して第二紙カップ１０２は紙カップ当接部２２により下方への進路が遮られているので、紙カップ１００のうち第一紙カップ１０１のみが他の紙カップ１００から分離されて、紙カップ取り出し部４と一体的に下方へ移動される。なお、吸着部４１による吸着は、図５（ａ）から図７（ａ） のどのタイミングで開始されていてもよい。

図７（ｂ）に示す通り、紙カップ取り出し部４により第一紙カップ１０１が取り出されると、第一支持部３がそれぞれ内側に移動し、第二紙カップ１０２の取り出し方向への進路を遮断する。

図８に示す通り、第二支持部２がそれぞれ外側に移動し、第二紙カップ１０２を含む複数の紙カップ１００が第二支持部２から開放されて落下し、第二紙カップ１０２が第一支持部３と当接した位置で停止する。図７（ｂ）から図８の何れかのタイミングで、図１に示す通り、紙カップ取り出し部４が第一紙カップ１０１とともに回転軸４３を軸として１８０°回転し、搬送路７上の紙カップ搬送用バケット８に第一紙カップ１０１を載置するように吸着部４１の吸着を解除する。

その後、紙カップ取り出し部４が再度１８０°回転し、上方に移動することで図５（ａ）の状態に戻り、以降同様の動作を繰り返すことで順次１ずつ紙カップ１００を取り出すことが可能となる。

なお、本願発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。さらに、前記実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されたり、幾つかの構成要件が異なる形態にして組み合わされても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除されたり組み合わされた構成が発明として抽出され得るものである。

例えば、紙カップ１００は、厚みがより厚くても薄くても良い。また、剛性がより高くても低くてもいい。第二支持部２に押圧されることである程度の形状変形があり、吸着部４１に押し付けられる構成であれば良い。また、紙カップ１００の代わりに紙以外の容器、例えばプラスチック容器等を用いても良い。

また、紙カップ１００を開口部を下方に向けて積み重ねる必要はなく、例えば開口部を上方に向けて積み重ねても良い。この場合、容器供給装置１は上下逆の構成となり、紙カップ１００を下部で支える新たな支持部が必要になるが、第一支持部３の構成は必ずしも必要ではなくなる。

また、押し上げ部４２は紙カップ取り出し部４と一体である必要はなく、第一紙カップ１０１を押し上げる機能が果たせれば、別個の構成としてもよい。もちろん、押し上げ部４２による押し上げ工程を実施形態から除外してもよい。

また、第一紙カップ１０１の取り出しは、吸着部４１の吸着によるものに限定されない。例えば、粘着性のある部材を第一紙カップ１０１に当接することで取り出してもよいし、その他公知の方法を用いてもよい。さらに、紙カップ取り出し部４を構成から除外し、第二支持部２による押圧力を、第二紙カップ１０２を支持するのには足りるが第一紙カップを支持するには足りない程度の押圧力とすることで、図６（ａ）に相当する第二支持部２による押圧時には第一紙カップ１０１は第一支持部３に接地し、図６（ｂ）に相当する第一支持部３の外側方向への移動時に第一紙カップ１０１が落下することで取り出す構成としてもよい。

１ 紙カップ供給装置
２ 第二支持部
２１ フレーム
２２ 紙カップ当接部
３ 第一支持部
４ 紙カップ取り出し部
４１ 吸着部
４２ 押し上げ部
４３ 回転軸
５ 上下可動部
６ 固定筒部
７ 搬送路
８ 紙カップ搬送用バケット
１００ 紙カップ
１０１ 第一紙カップ
１０２ 第二紙カップ

Claims (7)

1. 積み重ねられた複数の容器を開口部方向から排出する容器供給装置であって、
   開口部方向先端の第一容器の開口部方向への進路を遮断または開放する第一支持部と、
   前記第一容器に隣接した第二容器を支持または開放する第二支持部と、
   前記第一容器を上方に押し上げる押し上げ部と、
   を備える容器供給装置。
2. 前記第一支持部により前記第一容器の進路を遮断したまま前記第二支持部により第二容器を支持し、その後、前記第一支持部により前記第一容器の開口部方向への進路を開放することで前記第一容器を排出可能な請求項１に記載の容器供給装置。
3. 前記第二支持部は、前記第二容器の開口端に当接することで前記第二容器を支持することが可能な請求項１または請求項２に記載の容器供給装置。
4. 前記第一容器の内側側面を吸着可能な吸着部を有する容器取り出し部をさらに備え、
   前記第二支持部は、前記第一容器の外側側面を押圧することが可能であり、
   前記第二支持部による前記第一容器の外側側面の押圧により、前記吸着部による前記第一容器の吸着を補助する請求項１ないし請求項３何れか一項に記載の容器供給装置。
5. 前記複数の容器は、開口部を下方として積み重ねられていることを特徴とする請求項１
   ないし請求項４に記載の容器供給装置。
6. 前記第二支持部は、前記押し上げ部により前記第一容器が押し上げられている間に前記
   第二容器を支持することを特徴とする請求項５に記載の容器供給装置。
7. 積み重ねられた複数の容器を開口部方向から排出する容器供給方法であって、
   開口部方向先端の第一容器の進路を遮断するステップと、
   前記第一容器を上方に押し上げるステップと、
   前記第一容器の進路を遮断したまま前記第一容器に隣接した第二容器を支持するステップと、
   前記第二容器を支持したまま前記第一容器の開口部方向への進路を開放することで前記
   第一容器を排出可能とするステップと、
   からなる容器供給方法。

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