カップ型容器の排出装置
【課題】容器搬送コンベヤの受台からのカップ型容器排出時に容器のフランジからはみ出している蓋材を折り曲げ、且つ無菌チャンバーの清浄雰囲気を阻害することなく、容器を無菌チャンバーから排出することを可能とする。
【解決手段】受台５からカップ型容器３８を押し上げるリフター３１と、受台５の搬送方向と直角方向に容器を搬送する定ピッチ送りスクリュー４１と、前記受台から押し上げられた容器を定ピッチ送りスクリュー４１に移送する容器移送手段４５を備え、且つ受台から容器を押し上げるリフターのストローク中に蓋材折曲装置３２を配置してなる。
【解決手段】受台５からカップ型容器３８を押し上げるリフター３１と、受台５の搬送方向と直角方向に容器を搬送する定ピッチ送りスクリュー４１と、前記受台から押し上げられた容器を定ピッチ送りスクリュー４１に移送する容器移送手段４５を備え、且つ受台から容器を押し上げるリフターのストローク中に蓋材折曲装置３２を配置してなる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カップ型容器への充填密封ライン等における蓋材をシールしたカップ型容器を充填密封ラインから排出するカップ型容器の排出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、カップ型容器（以下、特に区別しない限り単に容器という）への充填密封ラインでは、容器を受台を有する容器搬送コンベヤで間欠的に搬送して順次内容物の充填、開口部への蓋材のヒートシールを行って、受台から排出して容器を次工程に排出している。容器を搬送する容器搬送コンベヤは、通常容器が嵌合して容器のフランジを支える容器嵌合穴が搬送方向と直角に複数個形成された受台を有し、複数個の容器を横に並べた状態で搬送し、一度に複数個の容器に充填・密封・排出するようにしている。容器搬送コンベヤからの排出は、排出ステーションに到達した容器の底部をリフターで突き上げることにより、受台から容器を排出している（例えば特許文献１参照）。ところで、容器の密封は、帯状蓋材から容器の開口周部（フランジ外周部）からはみ出すような大きさで蓋材を打ち抜きヒートシールすることにより行っている。したがって、打ち抜かれた蓋材は、容器のフランジからはみ出した状態にあり、その状態で受台から排出され容器をベルトコンベヤ等で連続状態で搬送すると蓋材のはみ出し部分同士が衝合し、はみ出し部が上側又は下側に不規則に曲がって体裁が悪くなるばかりでなく、蓋材の上からさらにカバーキャップを被せたり、あるいは他の包装材でさらに包装する場合に支障をきたすことがある。そのため、従来ヒートシールされた蓋材のフランジからはみ出し部分を下側に折り曲げる作業を行っている。その作業は、一般に容器搬送コンベヤから排出した後で蓋材折曲装置により行っているが、その場合蓋材折曲工程を別途設けなければならず，充填ラインが長くなると共に、その分生産性が悪くなる欠点がある。それを解消するために、蓋材のトリミングと同時に蓋材を下側に折り曲げるようにした装置が提案されている（特許文献２参照）。
【０００３】
一方、受台からの容器の排出は、容器をリフターで受台から持ち上げて、プッシャー等でベルトコンベヤ上に押し出して、ベルトコンベヤで次工程に搬送される(たとえば特許文献１参照)。ところで近年より高品質を確保するためにこのようなカップ詰め食品も無菌充填あるいはそれに準じる方法で充填密封されることが多く、その場合、容器への充填・密封を行う箇所は無菌チャンバーで囲い、無菌チャンバーは内部を無菌エアーで陽圧化することによって、無菌チャンバー内への外気の流入を阻止して内部を清浄状態に保っている。しかしながら、生産性を向上させるために受台に容器を多数例えば１０個を保持して同時に１０個づつ充填・密封するようにすると、受台から取り出された容器を同様に搬送方向と平行に多列（この場合１０列）状態でチャンバー外に排出して次工程のケーサー等に搬送せねばならず、無菌チャンバーの排出口は容器が１０個同時に通過する大きさが必要となり、チャンバー内雰囲気を清浄状態に保つことが困難になるという問題点が発生する。
【特許文献１】実公平１−１３０４４号公報
【特許文献２】特開２００４−２２４３８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで、本発明は、カップ型容器への充填・密封ラインにおける上記問題点を解消しようとするものであり、充填密封ラインで容器搬送コンベヤの受台から容器を排出すると共に容器のフランジからはみ出しているシール材を簡単な装置でしかも確実に高速で折り曲げることができ、且つ受台から排出された受台搬送方向に平行な多列のカップ型容器を単列又は少列状態で次工程に搬出することができ、無菌充填の場合に無菌チャンバーの容器排出口を小さくすることができ、無菌チャンバーの清浄雰囲気を阻害することなく、カップ型容器を無菌チャンバーから排出することを可能とするカップ型容器の排出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】
【０００５】
上記問題点を解決する本発明のカップ型容器の排出装置は、カップ型容器搬送コンベヤの受台に嵌合した状態で搬送されるカップ型容器を排出する装置であって、受台からカップ型容器を押し上げるリフター、前記受台の搬送方向に対し交差方向にカップ型容器を搬送、排出する定ピッチ送りスクリュー、前記受台から押し上げられたカップ型容器を前記定ピッチ送りスクリューに移送する容器移送手段を備えてなることを特徴とするものである。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のカップ型容器の排出装置において、前記リフターによって受台からカップ型容器を容器移送手段への移送位置まで押し上げるストローク中に蓋材折曲装置を配置してなることを特徴とするものである。請求項３の発明は、さらに請求項２に記載のカップ型容器の排出装置において、前記蓋材折曲装置が、フランジ外周より所定距離大きい開口部を持つ折曲治具を有してなり、前記カップ型容器を受台からの排出途中で前記折曲治具の開口部を通過させることにより、フランジ外周からはみ出した蓋材をフランジ下方へ折り曲げるようにしてなることを特徴とするものである。請求項４に記載の発明は、請求項２又は３に記載のカップ型容器の排出装置において、前記蓋材折曲装置の上方に、前記カップ型容器のシール材上方にカバーキャップを装着するカバーキャップ装着装置が配置されてなることを特徴とするものである。
【０００７】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４何れかに記載のカップ型容器の排出装置において、前記受台を有するカップ型容器搬送コンベヤが、陽圧にされた主チャンバー内に配置され、前記定ピッチ送りスクリューと前記容器移送手段は外気圧よりも高く、且つ前記主チャンバーよりも低い圧力に調圧された副チャンバー内に配置されていることを特徴とするものである。請求項６に記載の発明は、請求項５に記載のカップ型容器の排出装置において、前記蓋材折曲装置の折曲治具が、前記主チャンバーと副チャンバーを区画する隔壁に設けられ、該折曲治具の前記開口が主チャンバーから副チャンバーにカップ型容器が通過する容器通過穴を兼用していることを特徴とするものである。請求項７に記載の発明は、請求項２〜６何れかに記載のカップ型容器の排出装置において、前記リフターが前記受台の搬送方向に対して複数列配置され、それに対応して、前記蓋材折曲装置、前記容器移送手段、前記定ピッチ送りスクリューが複数列のカップ型容器を同時に処理できるようにしてなることを特徴とするものである。さらに、請求項８に記載の発明は、請求項１〜７何れかに記載のカップ型容器の排出装置において、前記容器移送手段が、前記リフターの上死点で、リフターに載置しているカップ型容器を着脱自在に保持する保持部材と、該保持部材により前記カップ型容器を持ち上げて移送して定ピッチ送りスクリューの軸方向に配置する往復動移送部材からなることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１に記載の発明によれば、受台から排出されたカップ型容器を、該受台の搬送方向と直角方向に搬送する定ピッチ送りスクリューに移送して排出するので、受台が多数個の容器を嵌合して搬送する場合であっても、受台から取り出された容器を１列縦隊(２つの受台から同時に取り出す場合は２列縦隊)にして排出することができ、無菌チャンバーからカップ型容器を外部に排出する場合は、容器排出口をカップ型容器１個が通過できる大きさに小さくすることができ、無菌チャンバー内を清浄状態に保つのに好都合であると共に、省スペースを図ることができる。そして、定ピッチ送りスクリューで排出するので、搬送する容器への負荷が均等となると共に安定した姿勢で搬送でき、容器を高速で排出することができ、ラインの高速化に対応できる。
【０００９】
請求項２、３の発明によれば、カップ型容器の排出工程と一体に蓋材を折り曲げることができるので、折り曲げ工程を別途設ける必要がなく工程が短縮化されるとともに、装置もカップ型容器の排出装置と一体化されるので、大型化することなく、確実に蓋材の端部を折り曲げることができる。請求項４の発明によれば、リフターのストロークを利用してカバーキャップを装着することができ構成を単純化することができ、かつ蓋材が折り曲げられた後にカバーキャップを装着するので、確実にカバーキャップを装着することができる。請求項５の発明によれば、容器は主チャンバーから直接外部に排出されずに、主チャンバーと外気との間に調圧された副チャンバーを介して外部に排出されるので、主チャンバー内への外気の流入が確実に阻止され、加えて前記効果により副チャンバー内の調圧が容易にできるので、主チャンバーを高度の無菌状態に維持することができる。また、請求項６に記載の発明によれば、蓋材折曲装置の折曲治具は、主チャンバーと副チャンバーの隔壁を兼ねているので、構成が非常に単純化できる。さらに、請求項７に記載の発明によれば、１度に多数個の容器の排出が可能となり、高速生産ラインに適用できる。さらにまた、請求項８の発明によれば、搬送方向に対して多列の容器群であっても、リフター上から確実に定ピッチ送りスクリューの軸方向に容器を移送することができ、多数の容器を同時に定ピッチ送りスクリューでの搬送状態に位置させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づき詳細に説明する。
本実施形態のカップ型容器の排出装置は、容器への充填・密封を無菌チャンバーで行う場合に適用したものである。そこでまず、本実施形態の容器排出手段が適用されるカップ型容器の無菌充填ラインの全体の概略を図１に基づいて説明する。
本実施形態におけるカップ型容器への無菌充填ラインは、全体として１個の陽圧化された無菌チャンバーを構成する主チャンバー１内に配置されている。無菌チャンバーである主チャンバー１内には、第１コンベヤ２と第２コンベヤ３が縦列に配置され、それぞれ同期して間欠的に回転駆動される。第１コンベヤ２は、容器を倒立状態で搬送するコンベヤであり、一対の平行するチェーン等の無端帯間にカップ型容器３８を倒立状態で保持する受台４が所定ピッチで配置されている。受台４は、容器の口部に対応する開口部を有し、搬送中に容器内部にコンベヤの下面側から殺菌剤等を噴射して内部を殺菌できるようになっていると共に、容器を保持するために容器のフランジ外周と嵌合する溝が開口部に形成されている。また、第２コンベヤ３は、容器３８を正立状態で搬送するコンベヤであり、一対の平行する受台駆動チェーン等の無端帯間に容器３８を保持する受台５が所定ピッチで配置されている。第２コンベヤの受台５は、正立状態の容器の胴部が嵌合する容器嵌合穴を有し、該穴の外周部に容器のフランジ部又はカール部が係止する係止面を備えている。
【００１１】
第１コンベヤ２と第２コンベヤ３との中継部での容器の移載は、倒立状態で搬送されてきた容器を正立状態に反転して受け渡しできるように、容器が９０°倒れた状態で行う。第１コンベヤ２の搬送経路には、上流側から順に容器供給装置、容器殺菌装置、容器洗浄装置が順に配置され、それぞれが配置されている位置はそれぞれ容器供給ゾーン９、容器殺菌ゾーン１０、容器洗浄ゾーン１１として区画されている。
【００１２】
一方、第２コンベヤ３による搬送経路には、上流側から順に内容物充填装置１５、蓋材シール装置１６が配置されている。なお、図示されてないが、必要に応じて、ガス置換装置及び又は液体窒素等の液化不活性ガス添加装置を配置することもできる。内容物充填装置１５によって内容物が容器３８に充填され、蓋材シール装置１６によって、殺菌洗浄して無菌チャンバー内に供給された蓋材ウェブ１７が、内容物が充填された容器の開口部にヒートシールされ、その後トリミングが行なわれる。蓋が打ちぬかれた蓋材スケルトン１８は、後述する圧力調整室１９を通過してチャンバー外に排出される。一方、密封された容器は、容器排出圧力調節室である副チャンバー２０を介してチャンバー外に排出される。
【００１３】
主チャンバー１には、チャンバー内に無菌エアを供給する無菌エア供給口２２を有し、且つ主チャンバー内の空気を外部に排出して内部の圧力を調節する排気口を複数個有している。主排気口２３を、容器供給ゾーンの上流端部側に設け、主チャンバー内に上流側から下流側、即ち容器殺菌・容器洗浄ゾーンから容器密封ゾーンへの空気の流れが生じないように図っている。また、容器殺菌ゾーンと容器洗浄ゾーンとの中間にこれらのゾーンの空気を外部に排気する容器殺菌・容器洗浄ゾーン排気口２４を設け、殺菌剤の臭気を含む空気が下流側へ流入することをより確実に防止している。一方、主チャンバー１は、容器供給ゾーン、容器殺菌ゾーン、容器洗浄ゾーン、内容物充填ゾーン及び蓋材シールゾーンが位置する主チャンバー本室１Ａと予備圧力ゾーン１２とに区画されている。予備圧力ゾーン１２は、主排気口２３の手前に設けられ、本実施形態では、容器供給ゾーンの上流側に隣接して設けられ、遮蔽板２６１および２６２に形成した第１コンベヤ通過穴を介して主チャンバー本室１Ａ内と連通している。容器供給ゾーンでは、供給される容器と共に若干の外気の侵入が避けられないが、隣接する予備圧力ゾーンに向かう空気の流れによって、侵入した外気が殺菌・洗浄ゾーンまで流入するのを効果的に防止できる。
【００１４】
本実施形態の無菌充填装置は以上のように構成され、主チャンバー内の各ゾーンの圧力を制御することによって、外気の進入を阻止すると共に、主チャンバー内に蓋材殺菌ゾーン、蓋材洗浄ゾーンと、充填ゾーン及び密封ゾーンが存在していても、蓋材殺菌ゾーン、蓋材洗浄ゾーンの空気が充填ゾーン及び密封ゾーンに流れることを阻止し、空気の流れを制御している。即ち、主チャンバー本室１Ａの気圧をＰ０、予備圧力ゾーン１２の気圧Ｐ１、副チャンバー２０の気圧をＰ２、外気圧をＰ３とすると、各気圧がＰ０＞Ｐ１＞Ｐ３及びＰ０＞Ｐ２＞Ｐ３の関係を満たすように制御している。それにより、主チャンバー全体としては、外気圧よりも高く陽圧化しているため、外気の流入が阻止され、逆にチャンバー内の空気が主排気口２３を介して外部に流れる。そのためチャンバー内では、主チャンバー本室１Ａから主排気口２３がある予備圧力ゾーン１２への空気の流れが生じる。また、充填された容器は、副チャンバー２０を介して外部に排出されるようにし、副チャンバー２０の圧力を外気よりも高くしてあるので、容器排出に伴う外気の進入を阻止すると共に、第２コンベヤ下流端部付近の空気が副チャンバー２０方向に流れ、外部に流出するようにすることによって、主チャンバー本室内を常に清浄な無菌状態を保つことができる。また、主チャンバー本室１Ａから外気までの各ゾーンの気圧を段階的に制御することよって、主チャンバーからの空気の流出を最小限にして、陽圧維持のための無菌空気の供給量を低減できる。さらに、蓋材供給部から主チャンバー本室１Ａ内への空気の流入も、主チャンバー本室１Ａから蓋材殺菌室方向への空気の流れが生じるようにして圧力制御することにより阻止している。
【００１５】
以上のように構成されたカップ型容器の無菌充填ラインに適用される、本発明の実施形態であるカップ型容器の排出装置を図２〜図５に基づいて詳細に説明する。図２はカップ型容器に内容物を充填しかつ蓋材をシール後第２コンベヤの受台から容器を取り出してチャンバー外に排出するまでの工程の概略模式図であり、図３はその要部正面概略図である。
本実施形態では、内容物が充填されかつ蓋材がシールされた容器を第２コンベヤ(以下、容器搬送コンベヤという)３から取出す排出ステーションには、容器の底部が載る台３０を頂面に有するリフター３１が図３において図面に垂直方向(即ち容器搬送コンベヤの進行方向に対して直角方向)に、受台の容器嵌合穴と同数(本実施形態では１０個)が同ピッチで配置され、且つコンベヤ進行方向に対して２列配置されている。したがって、本実施形態では、同時に２０個の容器が排出可能である。リフター３１によって、容器は容器搬送コンベヤから、後述する定ピッチ送りスクリューに移送する容器移送手段への受け渡し位置まで押し上げられるが、本発明では受け渡し位置へのストローク中に蓋材折曲装置３２が配置されている。蓋材折曲装置は、前工程で容器のフランジからはみ出す大きさに打ち抜かれて容器開口部にヒートシールされた蓋材のはみ出し部分を下方に折り曲げるためのものであり、その詳細が図３、図４に示されている。
【００１６】
本実施形態の蓋材折曲装置３２は、容器搬送コンベヤの搬送方向に対して直角方向に受台５に形成された容器嵌合穴６と同ピッチの開口部３３が、図２に示すように、２列形成された平板状の折曲治具３４から形成されている。折曲治具３４は、主チャンバー１Ａと副チャンバー２０とを区画する隔壁３５に設けられて隔壁を兼用しており、開口部３３は容器を主チャンバー１から副チャンバー２０ヘ排出する際の容器通過穴を兼用している。それにより、特別な蓋材折曲装置を設ける必要がなく、構成が単純化できる。開口部３３は、容器のフランジ部が通過できる面積よりも若干大きな開口面積を有し、且つ開口断面は図４に示すように、下方に向かって広がるテーパー面３６を有している。折曲治具３４の開口部３３の最小断面部の外径は理想的にはフランジの外径にシール材厚さを付加した値であるが、完全にそれに一致するよりは、遊びがあるようにフランジ外周から０．５〜１．０ｍｍだけ直径方向に大きくするのが良好な折り曲げ加工ができる。また、開口部のテーパー面は厚さ方向全面をテーパー加工するよりは、図４に示すように、その上端部の一定厚さ部分を垂直にすることによって、該部が均し部３７となって良好な折り曲げ加工ができる。
【００１７】
蓋材折曲装置を以上のように構成したことにより、下方からリフターによって押し上げられる容器の開口シール部が開口部３３に入る際に、容器のフランジからはみ出している蓋材３９は外周端部からテーパー面に接触を開始し、上昇するにつれ次第に内方に折り曲げながら移動するので、スムーズに蓋材をフランジ部外周下方に折り込むことができる。したがって、リフター３１によって押し上げられた容器の開口シール部が折曲治具３４の開口部３３を通過するだけで、自然に蓋材がフランジ下方向に折り曲げられて、副チャンバー２０内に達する。
【００１８】
また、蓋材がシールされた容器にさらにカバーキャップを装着する場合は、副チャンバー内に前記蓋材折曲装置３２の上方に同軸的にカバーキャップ装着装置(図示していない)を配置し、カバーキャップ４０をカップ型容器の上昇経路上に同軸的に供給することによって、容易にカバーキャップを被せることができる。
【００１９】
副チャンバー２０内には、リフター３１により容器搬送コンベヤの受台５から押し上げられて副チャンバー２０に達した容器群をチャンバー外に搬出するために、受台５の搬送方向に対して直角方向に容器を搬送して排出する容器搬送排出手段としての定ピッチ送りスクリュー４１と、該定ピッチ送りスクリュー４１にリフター３１上から容器３８を移送するための容器移送手段４２が配置されている。定ピッチ送りスクリュー４１は、受台の搬送方向に対して直角方向に配置されている。したがってたとえば１個の受台から排出する場合は、１個の受台で横列に多数のカップ型容器を搬送するものであっても、副チャンバーの容器排出口４３の開口面積は容器１個分で済み、２連の場合は容器２個分で済むので、排出口の面積を従来と比べて格段に小さくすることができ、副チャンバーの陽圧維持が容易となり、副チャンバー内への外気の侵入を防止して清浄状態に保つことができ、より高度の無菌充填を可能とする。
【００２０】
ただし、この場合、生産ラインのスピードを低下させないためには、移送排出は高速で行う必要があり、これをプッシャーで行うと後方のカップほど押し合う負荷が大きくなり、搬送が乱れてスムーズな搬送ができなくなるばかりでなく、カップ型容器が傷つくなどの不都合が発生する。本発明では、容器搬送排出手段として定ピッチ送りスクリュー４１を採用することにより、その問題点を解決した。送り手段としてスクリューを採用することにより、各カップへの負荷が均等になり、スムーズに搬送することができる。しかしながら、通常のスクリュー送りのようにスクリューの上流端からカップ型容器を１個づつ供給して搬送すると到底ラインスピードに対応できないので、本発明では定ピッチ送りスクリューを採用し、該定ピッチ送りスクリューの軸方向に沿って同時に複数個のカップ型容器を上方から供給してスクリューに噛み合わせるようにすることによって、高速排出を可能にした。定ピッチ送りスクリューのピッチは、少なくとも搬送するカップ型容器の直径以上であれば良いが、リフターから移送される容器をそのピッチに一致させた状態で供給する必要があるので、リフター上から定ピッチ送りスクリューに移送する容器移送手段でピッチ調整をすることなく、容器移送手段の構成を簡単化するためには、受台の容器嵌合穴６と同ピッチのものを採用するのが望ましい。
なお、定ピッチ送りスクリュー以外の方法として、例えば（特許文献１にあるように）横向きのコンベヤに移送して排出しても、各カップへの負荷は均等にできるが、一旦チャンバー外部に出たコンベヤ部分がそのまま内部へ戻ってきてしまうので、無菌環境の維持に好適とは言えない。
【００２１】
従って、本実施形態では、定ピッチ送りスクリュー４１のピッチを折曲治具３４の開口部ピッチと等しく形成し、折曲治具を通過してリフター３１の上死点に達した容器群をそのまま並行移動させて、図２及び図３に示すように、定ピッチ送りスクリュー４１の軸方向に沿って上方より供給するように構成し、複数の容器３８を同時に定ピッチ送りスクリュー４１に噛み合わせて搬送させるようにした。それにより、容器を均等な負荷のもとで、高速で排出することを可能にした。
【００２２】
リフター３１から定ピッチ送りスクリュー４１への容器移送手段４２は、図２に矢印で示すようにリフター上から一斉に容器を持ち上げて、並行移動して定ピッチ送りスクリューに噛み合わすことができれば、その具体的手段は特に限定されない。たとえば、適宜のリンク機構で揺動運動するヘッドに折曲治具の開口と同じ配置で吸盤などの適宜の保持手段を配置して、リフターが上死点に達した位置でヘッドが下降してリフター上の容器を保持して、その状態でヘッドを揺動させて、定ピッチ送りスクリューと噛み合うように上方から供給するなど適宜の容器移送手段が採用可能である。図５は、容器移送手段の一例を示し、この例の容器移送手段４５ではヘッド４６に適宜のアクチュエータで開閉するクランプ４７を折曲治具の開口と同じピッチで配列して２連設け、ヘッド４６が図示のように、リフター上と定ピッチ送りスクリュー上とを往復動することによって、リフター３１上から定ピッチ送りスクリュー４１に容器を移送している。なお、往復動機構は、図示のように複数連の場合はリンク機構による揺動運動、又は上昇・並行移動・下降の組み合わせからなる往復運動機構等が望ましい。
【００２３】
本実施形態のカップ型容器の排出装置は以上のように構成され、蓋材折曲装置が主チャンバー１Ａと副チャンバー２０に容器３８をリフター３１により持ち上げて排出する容器の上昇経路に配置されているので、容器搬送コンベヤから容器を排出すると共にフランジからはみ出している蓋材を下方に折り曲げることができ、非常に効率的で生産能率を高めることができると共に、確実に蓋材を折り込むことができる。しかも蓋材折曲装置が主チャンバーと副チャンバーの隔壁を兼ねて設けられているので、単純な構成で特別な設置スペースを必要とすることなく省スペースを図ることができる。また、リフターによって副チャンバーに搬入された容器群は、一斉に容器移送手段によって持ち上げられて定ピッチ送りスクリューの軸方向に沿って供給され、同時に定ピッチ送りスクリューと噛み合い搬送されるので、容器への負荷が均等で高速で副チャンバーから排出することができる。したがって、副チャンバーからの排出が主チャンバーでの容器の搬送状態（たとえば１０列）から極端に減少した列数での排出であっても、ライン速度に対応することが可能であり、容器への内容物充填・密封ライン速度に影響を与えることなく容器を主チャンバー内の容器搬送コンベヤによる搬送方向と直角方向に排出が可能である。その結果、副チャンバーの排出口を小さくでき、副チャンバー内をより効率よく清浄状態保つことができる。
【００２４】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限るものでなく、その技術的思想の範囲内で種々の設計変更が可能である。たとえば、前記実施形態では、高速ラインに対応するために、同時にカップ型容器のカップ型容器搬送コンベヤの２個の受台から同時に排出する場合を例示しているが、１個の受台あるいは３個以上の受台から排出する場合も同様に適用できる。また、本発明は、必ずしも無菌充填ラインに限るものでなく、通常の充填ラインにも同様に適用できるものである。容器搬送コンベヤと平行に排出する場合のように排出コンベヤを受台の容器嵌合穴に対応する数の排出ラインを設ける必要がないので、省スペースを図ることができる。また、本発明が対象とするカップ型容器は、必ずしも断面円筒容器に限らず、断面矩形状や楕円形状等その形状は限定されない。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明のカップ型排出装置は、受台によって搬送されるカップ型容器に内容物を充填し、且つ開口部を蓋材で密封するカップ型容器詰食品の製造ライン、特に無菌充填ラインに好適に適用できるが、無菌充填ラインに限らず、その他のカップ型容器詰食品の製造ラインにも好適に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明が適用されるカップ型容器への無菌充填ラインの実施形態を示す模式図である。
【図２】本発明の実施形態に係るカップ型容器の排出装置の概略模式図である。
【図３】その要部正面概略図である。
【図４】その蓋材折曲装置の作用を示す要部断面図である。
【図５】容器移送手段の実施形態を示す要部概略図である。
【符号の説明】
【００２７】
１ 主チャンバー ２ 第１コンベヤ
３ 第２コンベヤ ４、５ 受台
６ 容器嵌合穴 ９ 容器供給ゾーン
１０ 容器殺菌ゾーン １１ 容器洗浄ゾーン
１２ 予備圧力ゾーン １５ 内容物充填装置
１６ 蓋材シール装置 １７ 蓋材ウェブ
１９ 圧力調整室 ２０ 副チャンバー
２２ 無菌エア供給口 ２３ 主排気口
３１ リフター ３２ 蓋材折曲装置
３３ 開口部 ３４ 折曲治具
３５ 隔壁 ３６ テーパー面
３７ 均し部 ３８ カップ型容器
３９ 蓋材 ４０ カバーキャップ
４１ 定ピッチ送りスクリュー ４３ 容器排出口
４２、４５ 容器移送手段 ４６ ヘッド
４７ クランプ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カップ型容器への充填密封ライン等における蓋材をシールしたカップ型容器を充填密封ラインから排出するカップ型容器の排出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、カップ型容器（以下、特に区別しない限り単に容器という）への充填密封ラインでは、容器を受台を有する容器搬送コンベヤで間欠的に搬送して順次内容物の充填、開口部への蓋材のヒートシールを行って、受台から排出して容器を次工程に排出している。容器を搬送する容器搬送コンベヤは、通常容器が嵌合して容器のフランジを支える容器嵌合穴が搬送方向と直角に複数個形成された受台を有し、複数個の容器を横に並べた状態で搬送し、一度に複数個の容器に充填・密封・排出するようにしている。容器搬送コンベヤからの排出は、排出ステーションに到達した容器の底部をリフターで突き上げることにより、受台から容器を排出している（例えば特許文献１参照）。ところで、容器の密封は、帯状蓋材から容器の開口周部（フランジ外周部）からはみ出すような大きさで蓋材を打ち抜きヒートシールすることにより行っている。したがって、打ち抜かれた蓋材は、容器のフランジからはみ出した状態にあり、その状態で受台から排出され容器をベルトコンベヤ等で連続状態で搬送すると蓋材のはみ出し部分同士が衝合し、はみ出し部が上側又は下側に不規則に曲がって体裁が悪くなるばかりでなく、蓋材の上からさらにカバーキャップを被せたり、あるいは他の包装材でさらに包装する場合に支障をきたすことがある。そのため、従来ヒートシールされた蓋材のフランジからはみ出し部分を下側に折り曲げる作業を行っている。その作業は、一般に容器搬送コンベヤから排出した後で蓋材折曲装置により行っているが、その場合蓋材折曲工程を別途設けなければならず，充填ラインが長くなると共に、その分生産性が悪くなる欠点がある。それを解消するために、蓋材のトリミングと同時に蓋材を下側に折り曲げるようにした装置が提案されている（特許文献２参照）。
【０００３】
一方、受台からの容器の排出は、容器をリフターで受台から持ち上げて、プッシャー等でベルトコンベヤ上に押し出して、ベルトコンベヤで次工程に搬送される(たとえば特許文献１参照)。ところで近年より高品質を確保するためにこのようなカップ詰め食品も無菌充填あるいはそれに準じる方法で充填密封されることが多く、その場合、容器への充填・密封を行う箇所は無菌チャンバーで囲い、無菌チャンバーは内部を無菌エアーで陽圧化することによって、無菌チャンバー内への外気の流入を阻止して内部を清浄状態に保っている。しかしながら、生産性を向上させるために受台に容器を多数例えば１０個を保持して同時に１０個づつ充填・密封するようにすると、受台から取り出された容器を同様に搬送方向と平行に多列（この場合１０列）状態でチャンバー外に排出して次工程のケーサー等に搬送せねばならず、無菌チャンバーの排出口は容器が１０個同時に通過する大きさが必要となり、チャンバー内雰囲気を清浄状態に保つことが困難になるという問題点が発生する。
【特許文献１】実公平１−１３０４４号公報
【特許文献２】特開２００４−２２４３８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで、本発明は、カップ型容器への充填・密封ラインにおける上記問題点を解消しようとするものであり、充填密封ラインで容器搬送コンベヤの受台から容器を排出すると共に容器のフランジからはみ出しているシール材を簡単な装置でしかも確実に高速で折り曲げることができ、且つ受台から排出された受台搬送方向に平行な多列のカップ型容器を単列又は少列状態で次工程に搬出することができ、無菌充填の場合に無菌チャンバーの容器排出口を小さくすることができ、無菌チャンバーの清浄雰囲気を阻害することなく、カップ型容器を無菌チャンバーから排出することを可能とするカップ型容器の排出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】
【０００５】
上記問題点を解決する本発明のカップ型容器の排出装置は、カップ型容器搬送コンベヤの受台に嵌合した状態で搬送されるカップ型容器を排出する装置であって、受台からカップ型容器を押し上げるリフター、前記受台の搬送方向に対し交差方向にカップ型容器を搬送、排出する定ピッチ送りスクリュー、前記受台から押し上げられたカップ型容器を前記定ピッチ送りスクリューに移送する容器移送手段を備えてなることを特徴とするものである。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のカップ型容器の排出装置において、前記リフターによって受台からカップ型容器を容器移送手段への移送位置まで押し上げるストローク中に蓋材折曲装置を配置してなることを特徴とするものである。請求項３の発明は、さらに請求項２に記載のカップ型容器の排出装置において、前記蓋材折曲装置が、フランジ外周より所定距離大きい開口部を持つ折曲治具を有してなり、前記カップ型容器を受台からの排出途中で前記折曲治具の開口部を通過させることにより、フランジ外周からはみ出した蓋材をフランジ下方へ折り曲げるようにしてなることを特徴とするものである。請求項４に記載の発明は、請求項２又は３に記載のカップ型容器の排出装置において、前記蓋材折曲装置の上方に、前記カップ型容器のシール材上方にカバーキャップを装着するカバーキャップ装着装置が配置されてなることを特徴とするものである。
【０００７】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４何れかに記載のカップ型容器の排出装置において、前記受台を有するカップ型容器搬送コンベヤが、陽圧にされた主チャンバー内に配置され、前記定ピッチ送りスクリューと前記容器移送手段は外気圧よりも高く、且つ前記主チャンバーよりも低い圧力に調圧された副チャンバー内に配置されていることを特徴とするものである。請求項６に記載の発明は、請求項５に記載のカップ型容器の排出装置において、前記蓋材折曲装置の折曲治具が、前記主チャンバーと副チャンバーを区画する隔壁に設けられ、該折曲治具の前記開口が主チャンバーから副チャンバーにカップ型容器が通過する容器通過穴を兼用していることを特徴とするものである。請求項７に記載の発明は、請求項２〜６何れかに記載のカップ型容器の排出装置において、前記リフターが前記受台の搬送方向に対して複数列配置され、それに対応して、前記蓋材折曲装置、前記容器移送手段、前記定ピッチ送りスクリューが複数列のカップ型容器を同時に処理できるようにしてなることを特徴とするものである。さらに、請求項８に記載の発明は、請求項１〜７何れかに記載のカップ型容器の排出装置において、前記容器移送手段が、前記リフターの上死点で、リフターに載置しているカップ型容器を着脱自在に保持する保持部材と、該保持部材により前記カップ型容器を持ち上げて移送して定ピッチ送りスクリューの軸方向に配置する往復動移送部材からなることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１に記載の発明によれば、受台から排出されたカップ型容器を、該受台の搬送方向と直角方向に搬送する定ピッチ送りスクリューに移送して排出するので、受台が多数個の容器を嵌合して搬送する場合であっても、受台から取り出された容器を１列縦隊(２つの受台から同時に取り出す場合は２列縦隊)にして排出することができ、無菌チャンバーからカップ型容器を外部に排出する場合は、容器排出口をカップ型容器１個が通過できる大きさに小さくすることができ、無菌チャンバー内を清浄状態に保つのに好都合であると共に、省スペースを図ることができる。そして、定ピッチ送りスクリューで排出するので、搬送する容器への負荷が均等となると共に安定した姿勢で搬送でき、容器を高速で排出することができ、ラインの高速化に対応できる。
【０００９】
請求項２、３の発明によれば、カップ型容器の排出工程と一体に蓋材を折り曲げることができるので、折り曲げ工程を別途設ける必要がなく工程が短縮化されるとともに、装置もカップ型容器の排出装置と一体化されるので、大型化することなく、確実に蓋材の端部を折り曲げることができる。請求項４の発明によれば、リフターのストロークを利用してカバーキャップを装着することができ構成を単純化することができ、かつ蓋材が折り曲げられた後にカバーキャップを装着するので、確実にカバーキャップを装着することができる。請求項５の発明によれば、容器は主チャンバーから直接外部に排出されずに、主チャンバーと外気との間に調圧された副チャンバーを介して外部に排出されるので、主チャンバー内への外気の流入が確実に阻止され、加えて前記効果により副チャンバー内の調圧が容易にできるので、主チャンバーを高度の無菌状態に維持することができる。また、請求項６に記載の発明によれば、蓋材折曲装置の折曲治具は、主チャンバーと副チャンバーの隔壁を兼ねているので、構成が非常に単純化できる。さらに、請求項７に記載の発明によれば、１度に多数個の容器の排出が可能となり、高速生産ラインに適用できる。さらにまた、請求項８の発明によれば、搬送方向に対して多列の容器群であっても、リフター上から確実に定ピッチ送りスクリューの軸方向に容器を移送することができ、多数の容器を同時に定ピッチ送りスクリューでの搬送状態に位置させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づき詳細に説明する。
本実施形態のカップ型容器の排出装置は、容器への充填・密封を無菌チャンバーで行う場合に適用したものである。そこでまず、本実施形態の容器排出手段が適用されるカップ型容器の無菌充填ラインの全体の概略を図１に基づいて説明する。
本実施形態におけるカップ型容器への無菌充填ラインは、全体として１個の陽圧化された無菌チャンバーを構成する主チャンバー１内に配置されている。無菌チャンバーである主チャンバー１内には、第１コンベヤ２と第２コンベヤ３が縦列に配置され、それぞれ同期して間欠的に回転駆動される。第１コンベヤ２は、容器を倒立状態で搬送するコンベヤであり、一対の平行するチェーン等の無端帯間にカップ型容器３８を倒立状態で保持する受台４が所定ピッチで配置されている。受台４は、容器の口部に対応する開口部を有し、搬送中に容器内部にコンベヤの下面側から殺菌剤等を噴射して内部を殺菌できるようになっていると共に、容器を保持するために容器のフランジ外周と嵌合する溝が開口部に形成されている。また、第２コンベヤ３は、容器３８を正立状態で搬送するコンベヤであり、一対の平行する受台駆動チェーン等の無端帯間に容器３８を保持する受台５が所定ピッチで配置されている。第２コンベヤの受台５は、正立状態の容器の胴部が嵌合する容器嵌合穴を有し、該穴の外周部に容器のフランジ部又はカール部が係止する係止面を備えている。
【００１１】
第１コンベヤ２と第２コンベヤ３との中継部での容器の移載は、倒立状態で搬送されてきた容器を正立状態に反転して受け渡しできるように、容器が９０°倒れた状態で行う。第１コンベヤ２の搬送経路には、上流側から順に容器供給装置、容器殺菌装置、容器洗浄装置が順に配置され、それぞれが配置されている位置はそれぞれ容器供給ゾーン９、容器殺菌ゾーン１０、容器洗浄ゾーン１１として区画されている。
【００１２】
一方、第２コンベヤ３による搬送経路には、上流側から順に内容物充填装置１５、蓋材シール装置１６が配置されている。なお、図示されてないが、必要に応じて、ガス置換装置及び又は液体窒素等の液化不活性ガス添加装置を配置することもできる。内容物充填装置１５によって内容物が容器３８に充填され、蓋材シール装置１６によって、殺菌洗浄して無菌チャンバー内に供給された蓋材ウェブ１７が、内容物が充填された容器の開口部にヒートシールされ、その後トリミングが行なわれる。蓋が打ちぬかれた蓋材スケルトン１８は、後述する圧力調整室１９を通過してチャンバー外に排出される。一方、密封された容器は、容器排出圧力調節室である副チャンバー２０を介してチャンバー外に排出される。
【００１３】
主チャンバー１には、チャンバー内に無菌エアを供給する無菌エア供給口２２を有し、且つ主チャンバー内の空気を外部に排出して内部の圧力を調節する排気口を複数個有している。主排気口２３を、容器供給ゾーンの上流端部側に設け、主チャンバー内に上流側から下流側、即ち容器殺菌・容器洗浄ゾーンから容器密封ゾーンへの空気の流れが生じないように図っている。また、容器殺菌ゾーンと容器洗浄ゾーンとの中間にこれらのゾーンの空気を外部に排気する容器殺菌・容器洗浄ゾーン排気口２４を設け、殺菌剤の臭気を含む空気が下流側へ流入することをより確実に防止している。一方、主チャンバー１は、容器供給ゾーン、容器殺菌ゾーン、容器洗浄ゾーン、内容物充填ゾーン及び蓋材シールゾーンが位置する主チャンバー本室１Ａと予備圧力ゾーン１２とに区画されている。予備圧力ゾーン１２は、主排気口２３の手前に設けられ、本実施形態では、容器供給ゾーンの上流側に隣接して設けられ、遮蔽板２６１および２６２に形成した第１コンベヤ通過穴を介して主チャンバー本室１Ａ内と連通している。容器供給ゾーンでは、供給される容器と共に若干の外気の侵入が避けられないが、隣接する予備圧力ゾーンに向かう空気の流れによって、侵入した外気が殺菌・洗浄ゾーンまで流入するのを効果的に防止できる。
【００１４】
本実施形態の無菌充填装置は以上のように構成され、主チャンバー内の各ゾーンの圧力を制御することによって、外気の進入を阻止すると共に、主チャンバー内に蓋材殺菌ゾーン、蓋材洗浄ゾーンと、充填ゾーン及び密封ゾーンが存在していても、蓋材殺菌ゾーン、蓋材洗浄ゾーンの空気が充填ゾーン及び密封ゾーンに流れることを阻止し、空気の流れを制御している。即ち、主チャンバー本室１Ａの気圧をＰ０、予備圧力ゾーン１２の気圧Ｐ１、副チャンバー２０の気圧をＰ２、外気圧をＰ３とすると、各気圧がＰ０＞Ｐ１＞Ｐ３及びＰ０＞Ｐ２＞Ｐ３の関係を満たすように制御している。それにより、主チャンバー全体としては、外気圧よりも高く陽圧化しているため、外気の流入が阻止され、逆にチャンバー内の空気が主排気口２３を介して外部に流れる。そのためチャンバー内では、主チャンバー本室１Ａから主排気口２３がある予備圧力ゾーン１２への空気の流れが生じる。また、充填された容器は、副チャンバー２０を介して外部に排出されるようにし、副チャンバー２０の圧力を外気よりも高くしてあるので、容器排出に伴う外気の進入を阻止すると共に、第２コンベヤ下流端部付近の空気が副チャンバー２０方向に流れ、外部に流出するようにすることによって、主チャンバー本室内を常に清浄な無菌状態を保つことができる。また、主チャンバー本室１Ａから外気までの各ゾーンの気圧を段階的に制御することよって、主チャンバーからの空気の流出を最小限にして、陽圧維持のための無菌空気の供給量を低減できる。さらに、蓋材供給部から主チャンバー本室１Ａ内への空気の流入も、主チャンバー本室１Ａから蓋材殺菌室方向への空気の流れが生じるようにして圧力制御することにより阻止している。
【００１５】
以上のように構成されたカップ型容器の無菌充填ラインに適用される、本発明の実施形態であるカップ型容器の排出装置を図２〜図５に基づいて詳細に説明する。図２はカップ型容器に内容物を充填しかつ蓋材をシール後第２コンベヤの受台から容器を取り出してチャンバー外に排出するまでの工程の概略模式図であり、図３はその要部正面概略図である。
本実施形態では、内容物が充填されかつ蓋材がシールされた容器を第２コンベヤ(以下、容器搬送コンベヤという)３から取出す排出ステーションには、容器の底部が載る台３０を頂面に有するリフター３１が図３において図面に垂直方向(即ち容器搬送コンベヤの進行方向に対して直角方向)に、受台の容器嵌合穴と同数(本実施形態では１０個)が同ピッチで配置され、且つコンベヤ進行方向に対して２列配置されている。したがって、本実施形態では、同時に２０個の容器が排出可能である。リフター３１によって、容器は容器搬送コンベヤから、後述する定ピッチ送りスクリューに移送する容器移送手段への受け渡し位置まで押し上げられるが、本発明では受け渡し位置へのストローク中に蓋材折曲装置３２が配置されている。蓋材折曲装置は、前工程で容器のフランジからはみ出す大きさに打ち抜かれて容器開口部にヒートシールされた蓋材のはみ出し部分を下方に折り曲げるためのものであり、その詳細が図３、図４に示されている。
【００１６】
本実施形態の蓋材折曲装置３２は、容器搬送コンベヤの搬送方向に対して直角方向に受台５に形成された容器嵌合穴６と同ピッチの開口部３３が、図２に示すように、２列形成された平板状の折曲治具３４から形成されている。折曲治具３４は、主チャンバー１Ａと副チャンバー２０とを区画する隔壁３５に設けられて隔壁を兼用しており、開口部３３は容器を主チャンバー１から副チャンバー２０ヘ排出する際の容器通過穴を兼用している。それにより、特別な蓋材折曲装置を設ける必要がなく、構成が単純化できる。開口部３３は、容器のフランジ部が通過できる面積よりも若干大きな開口面積を有し、且つ開口断面は図４に示すように、下方に向かって広がるテーパー面３６を有している。折曲治具３４の開口部３３の最小断面部の外径は理想的にはフランジの外径にシール材厚さを付加した値であるが、完全にそれに一致するよりは、遊びがあるようにフランジ外周から０．５〜１．０ｍｍだけ直径方向に大きくするのが良好な折り曲げ加工ができる。また、開口部のテーパー面は厚さ方向全面をテーパー加工するよりは、図４に示すように、その上端部の一定厚さ部分を垂直にすることによって、該部が均し部３７となって良好な折り曲げ加工ができる。
【００１７】
蓋材折曲装置を以上のように構成したことにより、下方からリフターによって押し上げられる容器の開口シール部が開口部３３に入る際に、容器のフランジからはみ出している蓋材３９は外周端部からテーパー面に接触を開始し、上昇するにつれ次第に内方に折り曲げながら移動するので、スムーズに蓋材をフランジ部外周下方に折り込むことができる。したがって、リフター３１によって押し上げられた容器の開口シール部が折曲治具３４の開口部３３を通過するだけで、自然に蓋材がフランジ下方向に折り曲げられて、副チャンバー２０内に達する。
【００１８】
また、蓋材がシールされた容器にさらにカバーキャップを装着する場合は、副チャンバー内に前記蓋材折曲装置３２の上方に同軸的にカバーキャップ装着装置(図示していない)を配置し、カバーキャップ４０をカップ型容器の上昇経路上に同軸的に供給することによって、容易にカバーキャップを被せることができる。
【００１９】
副チャンバー２０内には、リフター３１により容器搬送コンベヤの受台５から押し上げられて副チャンバー２０に達した容器群をチャンバー外に搬出するために、受台５の搬送方向に対して直角方向に容器を搬送して排出する容器搬送排出手段としての定ピッチ送りスクリュー４１と、該定ピッチ送りスクリュー４１にリフター３１上から容器３８を移送するための容器移送手段４２が配置されている。定ピッチ送りスクリュー４１は、受台の搬送方向に対して直角方向に配置されている。したがってたとえば１個の受台から排出する場合は、１個の受台で横列に多数のカップ型容器を搬送するものであっても、副チャンバーの容器排出口４３の開口面積は容器１個分で済み、２連の場合は容器２個分で済むので、排出口の面積を従来と比べて格段に小さくすることができ、副チャンバーの陽圧維持が容易となり、副チャンバー内への外気の侵入を防止して清浄状態に保つことができ、より高度の無菌充填を可能とする。
【００２０】
ただし、この場合、生産ラインのスピードを低下させないためには、移送排出は高速で行う必要があり、これをプッシャーで行うと後方のカップほど押し合う負荷が大きくなり、搬送が乱れてスムーズな搬送ができなくなるばかりでなく、カップ型容器が傷つくなどの不都合が発生する。本発明では、容器搬送排出手段として定ピッチ送りスクリュー４１を採用することにより、その問題点を解決した。送り手段としてスクリューを採用することにより、各カップへの負荷が均等になり、スムーズに搬送することができる。しかしながら、通常のスクリュー送りのようにスクリューの上流端からカップ型容器を１個づつ供給して搬送すると到底ラインスピードに対応できないので、本発明では定ピッチ送りスクリューを採用し、該定ピッチ送りスクリューの軸方向に沿って同時に複数個のカップ型容器を上方から供給してスクリューに噛み合わせるようにすることによって、高速排出を可能にした。定ピッチ送りスクリューのピッチは、少なくとも搬送するカップ型容器の直径以上であれば良いが、リフターから移送される容器をそのピッチに一致させた状態で供給する必要があるので、リフター上から定ピッチ送りスクリューに移送する容器移送手段でピッチ調整をすることなく、容器移送手段の構成を簡単化するためには、受台の容器嵌合穴６と同ピッチのものを採用するのが望ましい。
なお、定ピッチ送りスクリュー以外の方法として、例えば（特許文献１にあるように）横向きのコンベヤに移送して排出しても、各カップへの負荷は均等にできるが、一旦チャンバー外部に出たコンベヤ部分がそのまま内部へ戻ってきてしまうので、無菌環境の維持に好適とは言えない。
【００２１】
従って、本実施形態では、定ピッチ送りスクリュー４１のピッチを折曲治具３４の開口部ピッチと等しく形成し、折曲治具を通過してリフター３１の上死点に達した容器群をそのまま並行移動させて、図２及び図３に示すように、定ピッチ送りスクリュー４１の軸方向に沿って上方より供給するように構成し、複数の容器３８を同時に定ピッチ送りスクリュー４１に噛み合わせて搬送させるようにした。それにより、容器を均等な負荷のもとで、高速で排出することを可能にした。
【００２２】
リフター３１から定ピッチ送りスクリュー４１への容器移送手段４２は、図２に矢印で示すようにリフター上から一斉に容器を持ち上げて、並行移動して定ピッチ送りスクリューに噛み合わすことができれば、その具体的手段は特に限定されない。たとえば、適宜のリンク機構で揺動運動するヘッドに折曲治具の開口と同じ配置で吸盤などの適宜の保持手段を配置して、リフターが上死点に達した位置でヘッドが下降してリフター上の容器を保持して、その状態でヘッドを揺動させて、定ピッチ送りスクリューと噛み合うように上方から供給するなど適宜の容器移送手段が採用可能である。図５は、容器移送手段の一例を示し、この例の容器移送手段４５ではヘッド４６に適宜のアクチュエータで開閉するクランプ４７を折曲治具の開口と同じピッチで配列して２連設け、ヘッド４６が図示のように、リフター上と定ピッチ送りスクリュー上とを往復動することによって、リフター３１上から定ピッチ送りスクリュー４１に容器を移送している。なお、往復動機構は、図示のように複数連の場合はリンク機構による揺動運動、又は上昇・並行移動・下降の組み合わせからなる往復運動機構等が望ましい。
【００２３】
本実施形態のカップ型容器の排出装置は以上のように構成され、蓋材折曲装置が主チャンバー１Ａと副チャンバー２０に容器３８をリフター３１により持ち上げて排出する容器の上昇経路に配置されているので、容器搬送コンベヤから容器を排出すると共にフランジからはみ出している蓋材を下方に折り曲げることができ、非常に効率的で生産能率を高めることができると共に、確実に蓋材を折り込むことができる。しかも蓋材折曲装置が主チャンバーと副チャンバーの隔壁を兼ねて設けられているので、単純な構成で特別な設置スペースを必要とすることなく省スペースを図ることができる。また、リフターによって副チャンバーに搬入された容器群は、一斉に容器移送手段によって持ち上げられて定ピッチ送りスクリューの軸方向に沿って供給され、同時に定ピッチ送りスクリューと噛み合い搬送されるので、容器への負荷が均等で高速で副チャンバーから排出することができる。したがって、副チャンバーからの排出が主チャンバーでの容器の搬送状態（たとえば１０列）から極端に減少した列数での排出であっても、ライン速度に対応することが可能であり、容器への内容物充填・密封ライン速度に影響を与えることなく容器を主チャンバー内の容器搬送コンベヤによる搬送方向と直角方向に排出が可能である。その結果、副チャンバーの排出口を小さくでき、副チャンバー内をより効率よく清浄状態保つことができる。
【００２４】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限るものでなく、その技術的思想の範囲内で種々の設計変更が可能である。たとえば、前記実施形態では、高速ラインに対応するために、同時にカップ型容器のカップ型容器搬送コンベヤの２個の受台から同時に排出する場合を例示しているが、１個の受台あるいは３個以上の受台から排出する場合も同様に適用できる。また、本発明は、必ずしも無菌充填ラインに限るものでなく、通常の充填ラインにも同様に適用できるものである。容器搬送コンベヤと平行に排出する場合のように排出コンベヤを受台の容器嵌合穴に対応する数の排出ラインを設ける必要がないので、省スペースを図ることができる。また、本発明が対象とするカップ型容器は、必ずしも断面円筒容器に限らず、断面矩形状や楕円形状等その形状は限定されない。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明のカップ型排出装置は、受台によって搬送されるカップ型容器に内容物を充填し、且つ開口部を蓋材で密封するカップ型容器詰食品の製造ライン、特に無菌充填ラインに好適に適用できるが、無菌充填ラインに限らず、その他のカップ型容器詰食品の製造ラインにも好適に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明が適用されるカップ型容器への無菌充填ラインの実施形態を示す模式図である。
【図２】本発明の実施形態に係るカップ型容器の排出装置の概略模式図である。
【図３】その要部正面概略図である。
【図４】その蓋材折曲装置の作用を示す要部断面図である。
【図５】容器移送手段の実施形態を示す要部概略図である。
【符号の説明】
【００２７】
１ 主チャンバー ２ 第１コンベヤ
３ 第２コンベヤ ４、５ 受台
６ 容器嵌合穴 ９ 容器供給ゾーン
１０ 容器殺菌ゾーン １１ 容器洗浄ゾーン
１２ 予備圧力ゾーン １５ 内容物充填装置
１６ 蓋材シール装置 １７ 蓋材ウェブ
１９ 圧力調整室 ２０ 副チャンバー
２２ 無菌エア供給口 ２３ 主排気口
３１ リフター ３２ 蓋材折曲装置
３３ 開口部 ３４ 折曲治具
３５ 隔壁 ３６ テーパー面
３７ 均し部 ３８ カップ型容器
３９ 蓋材 ４０ カバーキャップ
４１ 定ピッチ送りスクリュー ４３ 容器排出口
４２、４５ 容器移送手段 ４６ ヘッド
４７ クランプ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受台に嵌合した状態で搬送されるカップ型容器を排出する装置であって、受台からカップ型容器を押し上げるリフター、前記受台の搬送方向に対し交差方向にカップ型容器を搬送、排出する定ピッチ送りスクリュー、前記受台から押し上げられたカップ型容器を前記定ピッチ送りスクリューに移送する容器移送手段を備えてなることを特徴とするカップ型容器の排出装置。
【請求項２】
前記リフターによって受台からカップ型容器を容器移送手段での移送開始位置まで押し上げるストローク中に蓋材折曲装置を配置してなる請求項１に記載のカップ型容器の排出装置。
【請求項３】
前記蓋材折曲装置は、フランジ外周より所定距離大きい開口部を持つ折曲治具を有してなり、前記カップ型容器を受台からの押上げストローク中で前記折曲治具の開口部を通過させることにより、フランジ外周からはみ出した蓋材をフランジ下方へ折り曲げるようにしてなる請求項２に記載のカップ型容器の排出装置。
【請求項４】
前記蓋材折曲装置の上方に、前記カップ型容器のシール材上方にカバーキャップを装着するカバーキャップ装着装置が配置されてなる請求項２又は３に記載のカップ型容器の排出装置。
【請求項５】
前記受台を有するカップ型容器搬送コンベヤは、陽圧にされた主チャンバー内に配置され、前記定ピッチ送りスクリューと前記容器移送手段は外気圧よりも高く、且つ前記主チャンバーよりも低い圧力に調圧された副チャンバー内に配置されている請求項１〜４何れかに記載のカップ型容器の排出装置。
【請求項６】
前記蓋材折曲装置の折曲治具は、前記主チャンバーと前記副チャンバーを区画する隔壁に設けられ、該折曲治具の前記開口が前記主チャンバーから前記副チャンバーにカップ型容器が通過する容器通過穴を兼用している請求項５に記載のカップ型容器の排出装置。
【請求項７】
前記リフターが前記受台の搬送方向に対して複数列配置され、それに対応して、前記蓋材折曲装置、前記容器移送手段、前記定ピッチ送りスクリューが複数列のカップ型容器を同時に処理できるようにしてなる請求項２〜６何れかに記載のカップ型容器の排出装置。
【請求項８】
前記容器移送手段は、前記リフターの上死点で、リフターに載置しているカップ型容器を着脱自在に保持する保持部材と、該保持部材により前記カップ型容器を持ち上げて移送して定ピッチ送りスクリューの軸方向に配置する往復動移送部材からなる請求項１〜７何れかに記載のカップ型容器の排出装置。
【請求項１】
受台に嵌合した状態で搬送されるカップ型容器を排出する装置であって、受台からカップ型容器を押し上げるリフター、前記受台の搬送方向に対し交差方向にカップ型容器を搬送、排出する定ピッチ送りスクリュー、前記受台から押し上げられたカップ型容器を前記定ピッチ送りスクリューに移送する容器移送手段を備えてなることを特徴とするカップ型容器の排出装置。
【請求項２】
前記リフターによって受台からカップ型容器を容器移送手段での移送開始位置まで押し上げるストローク中に蓋材折曲装置を配置してなる請求項１に記載のカップ型容器の排出装置。
【請求項３】
前記蓋材折曲装置は、フランジ外周より所定距離大きい開口部を持つ折曲治具を有してなり、前記カップ型容器を受台からの押上げストローク中で前記折曲治具の開口部を通過させることにより、フランジ外周からはみ出した蓋材をフランジ下方へ折り曲げるようにしてなる請求項２に記載のカップ型容器の排出装置。
【請求項４】
前記蓋材折曲装置の上方に、前記カップ型容器のシール材上方にカバーキャップを装着するカバーキャップ装着装置が配置されてなる請求項２又は３に記載のカップ型容器の排出装置。
【請求項５】
前記受台を有するカップ型容器搬送コンベヤは、陽圧にされた主チャンバー内に配置され、前記定ピッチ送りスクリューと前記容器移送手段は外気圧よりも高く、且つ前記主チャンバーよりも低い圧力に調圧された副チャンバー内に配置されている請求項１〜４何れかに記載のカップ型容器の排出装置。
【請求項６】
前記蓋材折曲装置の折曲治具は、前記主チャンバーと前記副チャンバーを区画する隔壁に設けられ、該折曲治具の前記開口が前記主チャンバーから前記副チャンバーにカップ型容器が通過する容器通過穴を兼用している請求項５に記載のカップ型容器の排出装置。
【請求項７】
前記リフターが前記受台の搬送方向に対して複数列配置され、それに対応して、前記蓋材折曲装置、前記容器移送手段、前記定ピッチ送りスクリューが複数列のカップ型容器を同時に処理できるようにしてなる請求項２〜６何れかに記載のカップ型容器の排出装置。
【請求項８】
前記容器移送手段は、前記リフターの上死点で、リフターに載置しているカップ型容器を着脱自在に保持する保持部材と、該保持部材により前記カップ型容器を持ち上げて移送して定ピッチ送りスクリューの軸方向に配置する往復動移送部材からなる請求項１〜７何れかに記載のカップ型容器の排出装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００７−２８４１２１（Ｐ２００７−２８４１２１Ａ）
【公開日】平成１９年１１月１日（２００７．１１．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１１４７４１（Ｐ２００６−１１４７４１）
【出願日】平成１８年４月１８日（２００６．４．１８）
【出願人】（０００００３７６８）東洋製罐株式会社 (1,150)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１１月１日（２００７．１１．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年４月１８日（２００６．４．１８）
【出願人】（０００００３７６８）東洋製罐株式会社 (1,150)
【Ｆターム（参考）】
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