旋回式容器押込処理装置
【課題】旋回式容器押込処理装置において、簡素な構成により、容器に予め適度な内圧力を付与するように容器を安定的に押圧保持しつつ、容器の一部を押込んで容器の内圧を高め、容器の強度を高めること。
【解決手段】旋回式容器押込処理装置１０であって、旋回テーブル１１に複数の処理ヘッド１２を有し、各処理ヘッド１２は、入口ステーションから搬入される容器１を受取って該容器を押込作業位置に支持する状態で出口ステーションまで搬送し、この容器１を出口ステーションに払い出す容器支持装置と、容器支持装置によって押込作業位置に支持されている封止状態の容器１の側部を、押圧して保持する押圧保持手段３１を有する押圧保持装置３０と、押圧保持装置３０により押圧されて保持されている容器１の一部を押込んで凹み部３を形成する押込手段を有する押込装置とを有してなるもの。
【解決手段】旋回式容器押込処理装置１０であって、旋回テーブル１１に複数の処理ヘッド１２を有し、各処理ヘッド１２は、入口ステーションから搬入される容器１を受取って該容器を押込作業位置に支持する状態で出口ステーションまで搬送し、この容器１を出口ステーションに払い出す容器支持装置と、容器支持装置によって押込作業位置に支持されている封止状態の容器１の側部を、押圧して保持する押圧保持手段３１を有する押圧保持装置３０と、押圧保持装置３０により押圧されて保持されている容器１の一部を押込んで凹み部３を形成する押込手段を有する押込装置とを有してなるもの。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は容器の一部を押込んで容器の内圧を高める旋回式容器押込処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＯ２排出量の削減を目的としたエネルギー消費量の低減、資源の有効活用等の環境に対する意識の高まりとともに、メーカーに対する環境負荷低減の要望が強まっている。液体製品容器はこれまでも、形状の最適設計、成形技術の向上、材質の改善によって、その使用樹脂量を削減し、１つの容器当たりのエネルギー消費量の低減や使用樹脂量の低減を進めてきたが、現在、尚一層のエネルギー消費量の低減や使用樹脂量の低減が求められている。液体製品容器の材質もこれまでのポリプロピレン、ＰＥＴ等の硬質のものから、より薄肉にすることが可能な高密度ポリエチレン等の柔軟なものが出現しつつある。
ところが、薄肉で柔軟な容器は、外圧によって容器の表面が窪んだり、シワを生じ易い。
【０００３】
また、薄肉で柔軟な容器では、充填した内容液の容積が充填後の温度低下に伴なって収縮する現象、内容液中の特定成分が容器の上部空間に存在している酸素、窒素等の気体を吸収する現象、又は内容液の泡立ちを防止するために充填前に脱気された液体が容器の上部空間の気体を徐々に吸収する現象等により、容器の内圧が負圧になると、この負圧によって容器の表面が窪んだり、シワを生じ易くなる。
【０００４】
しかるに、本願発明者らは、薄肉で柔軟な容器の外圧による窪みやシワの発生を抑制したり、容器の内圧が負圧になることによる窪みやシワの発生を抑制するため、従来からある内容液の充填口をキャップやシール部等により封止した容器の凸部を押込む技術を活用し、容器の内圧を高めることが有効であることを見出した。
【０００５】
特許文献１に記載の技術は、封止状態の容器の胴部の上端部を左右一対の打ち込みガイドにより挟持して位置決めした後、この容器の胴部の上半部を左右一対の容器クランプによって押圧した状態下で、打ち込みヘッドにより容器の充填口のシール部（凸部）を容器の内側に押込む。容器クランプは、容器が打ち込みヘッドの押込み力により座屈したり、不測の変形を生じないように、容器に予め適度の内圧力を付与する。この容器の凸部の押込み量によって、封止状態にある容器の内容積を減容し、ひいては容器の内圧を高めることができる。
【０００６】
特許文献２に記載の技術は、封止状態の容器の底面、背面、両側面を保持する容器ホルダの移動軌跡に沿う位置に円筒状押圧ローラを配置し、容器ホルダに保持されて移動してくる容器の移動中に、この容器の正面に押圧ローラを押圧かつ転接しつつ、押込み棒部材により容器の充填口のシール部（凸部）を容器の内側に押込む。押圧ローラは、容器が押込み棒部材の押込み力により座屈し、あるいは不測の変形を生じることがないように、容器に適度の内圧力を付与する。この容器の凸部の押込み量によって、封止状態にある容器の内容積を減容し、ひいては容器の内圧を高めることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開2010-159074
【特許文献２】特開平6-127508
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に記載の技術では、容器を押込む打ち込みヘッド以外に、容器を挟持する打ち込みガイドと、容器を押圧して容器に適度の内圧力を付与する容器クランプを必要とする。容器の挟持（打ち込みガイド）と押圧（容器クランプ）のために２個の異なる手段を用いており、複雑である。また、押圧時の容器クランプと容器の接触部が、狭小の短い線状であるため、接触部が非常に柔軟な容器でなければ内圧力を高めることができない。
【０００９】
また、容器クランプが先端凸面によって容器の側部の狭小部を押圧しており、容器の側部にこの押圧による応力集中を生じ、復元のできない窪みやシワを生じ易い。
【００１０】
特許文献２に記載の技術は、押圧ローラが移動中の容器の正面に転接する一瞬の間だけ、容器を押圧するに過ぎず、容器が押込み棒部材の押込み力により座屈し、あるいは不測の変形を生じることがないようにするための適度の内圧力を容器に確実に付与することに困難がある。また、押圧ローラと容器との接触部は狭小の線状であることからも、適度の内圧力を容器に確実に付与することに困難がある。
【００１１】
また、押圧ローラが円筒面によって容器の正面の狭小部を押圧するものであり、容器の正面にこの押圧による応力集中を生じ、復元のできない窪みやシワを生じ易い。
【００１２】
本発明の課題は、簡素な構成により、容器に予め適度な内圧力を付与するように容器を安定的に保持しつつ、容器の一部を押込んで容器の内圧を高め、容器の強度を高めることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
請求項１に係る発明は、旋回テーブルに複数の処理ヘッドを有し、各処理ヘッドは、入口ステーションから搬入される容器を受取って該容器を押込作業位置に支持する状態で出口ステーションまで搬送し、この容器を出口ステーションに払い出す容器支持装置を有し、容器支持装置によって押込作業位置に支持されている封止状態の容器の側部を、押圧して保持する押圧保持手段を有する押圧保持装置と、押圧保持装置により押圧されて保持されている容器の一部を押込んで凹み部を形成する押込手段を有する押込装置とを有してなるようにしたものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、簡素な構成により、容器を安定的に保持しつつ、容器の一部を押込んで容器の内圧を高め、容器の強度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は実施例１の旋回式容器押込処理装置を示す模式平面図である。
【図２】図２は容器の一例を示す模式図である。
【図３】図３は容器支持装置による容器の支持状態を示す模式図である。
【図４】図４は押圧保持装置の正面押圧部が起立した状態を示す模式図である。
【図５】図５は押圧保持装置の正面押圧部と背面押圧部が容器を押圧して保持した状態を示す模式図である。
【図６】図６は押込装置による容器押込状態を示す模式図である。
【図７】図７は参考例１の容器押込処理装置の容器搬入停止状態を示す模式正面図である。
【図８】図８は図７の模式側面図である。
【図９】図９は参考例１の容器押込処理装置の容器押込状態を示す模式正面図である。
【図１０】図１０は図９の模式側面図である。
【図１１】図１１は実施例２の容器押込処理装置を示す模式正面図である。
【図１２】図１２は図１１の側面図である。
【図１３】図１３は図１１の平面図である。
【図１４】図１４は実施例２の旋回式容器押込処理装置を示す模式平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１は本発明の旋回式容器押込処理装置１０を示す。前工程で液体、粉体等の内容物を充填され、その充填口にキャップ４を取り付けられ密封された容器１は、供給コンベヤＡにより連続的に供給され、スクリューコンベヤＢにより一定の容器間ピッチに広げられ、スターホイールＣに供給される。更に、容器１は、スターホイールＣから旋回式容器押込処理装置１０の複数（本実施例では24個）の処理ヘッド１２に順に搬入される。容器１は、旋回式容器押込処理装置１０の旋回中に、後述する如くにその一部、本実施例では容器１の後述する底部１Ｃに設けた凸部２を容器１の内側へ押込む押込処理を施された後、スターホイールＤに払い出され、排出コンベヤＥにより箱詰め等の次工程へと搬出される。
【００１７】
ここで、本発明が適用される容器１は、図２に示す如く、胴部１Ａの上部と下部のそれぞれに首部１Ｂと底部１Ｃを設け、首部１Ｂの先端開口からなる内容物の充填口にはキャップ４が取付けられ密封される。容器１の底部１Ｃは当初外側に突き出る凸部２（図２（Ａ））とされ、この凸部２が上述の如くに内側に押込まれて凹み部３（図２（Ｂ））を形成される。これにより、封止状態にある容器１の内容積が減少（減容）し、ひいては容器１の内圧が高められる。
【００１８】
容器１において、凸部２は底部１Ｃの全部であっても一部であっても良い。凸部２はその輪郭が、その外周側となる胴部１Ａの下端部又は底部１Ｃの外周部に対して環状段差部（角部）、環状溝部又は環状薄肉部等とによる反転境界部２Ａとなっている。反転する部分としない部分との境である反転境界部２Ａにおいて凸部２が容器１の外側から内側へ容易に屈曲反転することで、上述の凹み部３を容易に形成できる。形成された凹み部３（図２（Ｂ））は、反転境界部２Ａが鋭角θに折れ曲がっていることから、自重、数個程度の積層、反転屈曲による内圧増加、あるいは人手で押す程度の内圧増加では、反転境界部が戻り、再度、外側に付き出る凸部２（図２（Ａ））となることはない。
【００１９】
尚、容器１の材質は、特に限定されないが、柔軟な樹脂、例えば高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）等が好ましい。キャップ４は、スクリューキャップ、打ち込みキャップ、トリガーキャップ、スパウトキャップ等何でも良いし、ヒートシール部に変更することもできる。
【００２０】
以下、旋回式容器押込処理装置１０について説明する。
（実施例１）（図１）
旋回式容器押込処理装置１０は、図１に示す如く、回転位置0度〜360度を連続回転（間欠回転でも可）する旋回テーブル１１の周方向に等間隔で配置されている複数の処理ヘッド１２を有する（本実施例では、15度間隔をなす24個の処理ヘッド１２）。旋回式容器押込処理装置１０の各処理ヘッド１２は、図３〜図６に示す如く、容器支持装置２０、押圧保持装置３０、押込装置４０、上位置規定装置５０を有する。
【００２１】
容器支持装置２０は、旋回テーブル１１とスターホイールＣが容器１を支持するそれらの外縁部同士が交差する入口ステーション（位置45度付近）でスターホイールＣから搬入される容器１を受取って、押込作業位置において支持する状態で旋回テーブル１１とスターホイールＤが容器１を支持するそれらの外縁部同士が交差する出口ステーション（位置315度付近）まで搬送し、この容器１を出口ステーションでスターホイールＤに払い出す。本実施例において、容器支持装置２０は、開閉チャック２１からなり、この開閉チャック２１をチャック駆動部２２により開閉駆動することにより、容器１のキャップ４の外周、又は首部１Ｂに設けた環状突起からなるネック部を把持し、容器１を押込作業位置に吊り下げ支持する。チャック駆動部２２は旋回テーブル１１に設置される。
【００２２】
押圧保持装置３０は、容器支持装置２０によって押込作業位置に支持されている封止状態の容器１の側部、本実施例では容器１の胴部１Ａの側部を押圧して保持する押圧保持ヘッド３１（押圧保持手段）を有し、この押圧保持ヘッド３１を押圧駆動部３２により待機位置から押圧保持位置まで駆動する。押圧駆動部３２は旋回テーブル１１に設置される。
【００２３】
本実施例では、各処理ヘッド１２が有する押圧保持装置３０の押圧保持ヘッド３１が、容器１の胴部１Ａの正面の側部を押圧する板状の正面押圧部３１Ａと、容器１の胴部１Ａの背面の側部を押圧する板状の背面押圧部３１Ｂとからなる。
【００２４】
正面押圧部３１Ａは旋回テーブル１１の外縁側に配置され、本実施例では正面押圧部３１Ａの下端部を旋回テーブル１１の外縁側に枢支され、水平位置（図３）と鉛直位置（図４〜図６）との間で揺動可能にされる。正面押圧部３１Ａは、その押圧駆動部３２Ａにより揺動され、図１、図３に示す如く、入口ステーションの側ではスターホイールＣの下方を通過し得る水平位置に設定されて入口ステーションでスターホイールＣから搬入される容器１を容器支持装置２０の開閉チャック２１へと受入れる受入れ空間を形成する。正面押圧部３１Ａは、図１、図４〜図６に示す如く、入口ステーション〜出口ステーションの間では鉛直位置に設定され、押圧駆動部３２Ｂによる押圧保持位置に設定される背面押圧部３１Ｂとの間に容器１を押圧して保持可能にする。正面押圧部３１Ａは、図１に示す如く、出口ステーションの側ではスターホイールＤの下方を通過し得る水平位置に設定され、容器１を出口ステーションでスターホイールＤへ払い出す払い出し空間を形成する。
【００２５】
押込装置４０は、押圧保持装置３０により押圧されて保持されている容器１の一部を押込んで凹み部３を形成する押込ヘッド４１（押込手段）を有し、この押込ヘッド４１を押込駆動部４２により待機位置から押込位置まで駆動する。押込駆動部４２は旋回テーブル１１に設置される。
【００２６】
本実施例では、容器支持装置２０に支持される容器１の下方に押込装置４０を設置し、押込装置４０の押込ヘッド４１が容器１の底部１Ｃの凸部２を押込んで凹み部３を形成する。
【００２７】
上位置規定装置５０は、容器支持装置２０に支持される容器１の上方に設置され、容器１の上部位置を規定する。本実施例では、上位置規定装置５０は、容器１のキャップ４を上方から把持し、容器１の上部位置を規定する上位置規定ヘッド５１を有する。上位置規定装置５０は、上位置規定ヘッド５１を上位置規定駆動部５２により待機位置と上規定位置との間で移動させる。上位置規定駆動部５２は旋回テーブル１１に設置される。
【００２８】
容器支持装置２０、押圧保持装置３０、押込装置４０、上位置規定装置５０の各駆動部２２、３２（３２Ａ、３２Ｂ）、４２、５２は、装置の旋回力をギヤやカムによって伝達する駆動機構、エアシリンダ、油圧シリンダ、サーボモータやステッピングモータを用いた電動シリンダ等を使用できる。特に、停止位置の調整が容易な電動シリンダが、多様な形状サイズの容器１への対応が容易で好ましい。
【００２９】
容器１の形状サイズにより定まる押圧保持装置３０、押込装置４０の好適な形状サイズについて説明する。
【００３０】
押圧保持装置３０において、押圧保持ヘッド３１の正面押圧部３１Ａ、背面押圧部３１Ｂが容器１の胴部１Ａの側部に接する面は、平面や平面に準ずる面である。面のサイズは、可及的に大きくすることが好ましい。好ましくは、容器１の胴部１Ａの幅の60%以上、より好適には70％以上、容器１の首部１Ｂを除く高さの60%以上、より好適には70％以上とすることで、押込装置４０の押込ヘッド４１が容器１の底部１Ｃの凸部２を押込むときの容器１の表面の窪みやシワの発生を抑制できる。
【００３１】
また、押圧保持装置３０において、押圧保持ヘッド３１の正面押圧部３１Ａ、背面押圧部３１Ｂが容器１の胴部１Ａの側部に接する面の形状は、容器１の胴部１Ａの側部の形状に沿うものとすることにより、容器１の胴部１Ａの側部を一層確実に押圧して保持できる。例えば円筒状容器１であれば、押圧保持ヘッド３１の正面押圧部３１Ａ、背面押圧部３１Ｂが容器１の胴部１Ａの側部に接する面の形状は、容器１の胴部１Ａの側部の円筒形状に沿う曲面にする。
【００３２】
押込装置４０において、押込ヘッド４１が容器１の底部１Ｃの凸部２に接する面の形状は、凸部２が押込まれて形成される凹み部３の形状に合わせることが好ましい。持ち上げ兼押込ヘッド２１が容器１の底部１Ｃに接する面のサイズを凸部２の形状の面積の80％以上95％以下とすることが特に好ましい。
【００３３】
以下、旋回式容器押込処理装置１０の動作について説明する（図３〜図６）。
(1)旋回テーブル１１の回転位置45度付近の入口ステーションで、スターホイールＣから搬入される容器１を容器支持装置２０の開閉チャック２１に受取り、開閉チャック２１を閉じて容器１を押込作業位置に支持する（図３）。
【００３４】
(2)旋回テーブル１１の回転位置75度付近より、押圧保持装置３０の押圧保持ヘッド３１の正面押圧部３１Ａが水平位置から揺動して浮き上がり始め、位置90度付近で、正面押圧部３１Ａが鉛直位置に設定される（図４）。
【００３５】
(3)旋回テーブル１１の回転位置105度付近で、押圧保持装置３０の押圧保持ヘッド３１の背面押圧部３１Ｂが待機位置から前進し始め、位置120度付近で、背面押圧部３１Ｂが押圧保持位置に設定される。これにより、容器１の胴部１Ａの側部が正面押圧部３１Ａと背面押圧部３１Ｂとの間に挟まれ、押圧されて保持される（図５）。
同時に、上位置規定装置５０の上位置規定ヘッド５１が待機位置から上規定位置に下降し、容器１の上部位置を規定する（図５）。
【００３６】
(4)旋回テーブル１１の回転位置135度付近で、押込装置４０の押込ヘッド４１が待機位置から前進し始め、位置150度付近で、押込ヘッド４１が押込位置に設定される。これにより、容器１の底部１Ｃの側部２が押込ヘッド４１により押込まれて凹み部３を形成する（図６）。押込ヘッド４１は、位置240度付近まで押込位置に保持し続けられる。
【００３７】
旋回テーブル１１の回転位置255度付近から、押込装置４０の押込ヘッド４１が押込位置から待機位置に向けて後退開始し、上位置規定装置５０の上位置規定ヘッド５１が上規定位置から待機位置に後退開始し、押圧保持装置３０の押圧保持ヘッド３１の正面押圧部３１Ａが鉛直位置から水平位置に倒れ始め、押圧保持ヘッド３１の背面押圧部３１Ｂが押圧保持位置から待機位置に後退開始する。
【００３８】
(5)旋回テーブル１１の回転位置315度付近の出口ステーションで、容器支持装置２０の開閉チャック２１を開き、容器１をスターホイールＤに払い出す。同時に、旋回テーブル１１の回転位置45度付近の入口ステーションで、スターホイールＣから搬入される容器１を容器支持装置２０の開閉チャック２１に受取り、開閉チャック２１を閉じて容器１を押込作業位置に支持する。
【００３９】
本実施例によれば、以下の作用効果を奏する。
(a)旋回式容器押込処理装置１０の各処理ヘッド１２の容器支持装置２０の開閉チャック２１が封止状態の容器１を押込作業位置に位置付けると、押圧保持装置３０の押圧保持ヘッド３１が容器１の胴部１Ａの側部を押圧して保持する状態下で、押込装置４０の押込ヘッド４１が容器１の底部１Ｃの側部２を押込んで凹み部３を形成する。この押込みによって封止状態にある容器１の内容積が減容され、ひいては容器１の内圧を高めることができる。
【００４０】
(b)容器１は、各処理ヘッド１２の容器支持装置２０の開閉チャック２１により把持され、押込装置４０の押込ヘッド４１による押込作業位置に正確に位置決めされるため、押込みの位置精度を高めることが容易である。容器１の押込み高さ（深さ）が変わるときには、押込ヘッド４１の押込位置を規定するカムを交換したり、ストッパ位置やセンサ位置を調整したり、押込ヘッド４１の押込駆動部４２として停止位置を容易に変更できる電動シリンダを採用することで容易に対応できる。
【００４１】
(c)旋回式容器押込処理装置１０の各処理ヘッド１２は、容器支持装置２０を押込装置４０以内に、容器１を押圧して保持するために唯１個の押圧保持装置３０を用いるだけで足りる。容器１の保持と押圧のために唯１個の手段を用いるだけで足り、簡素である。
【００４２】
(d)容器１が各処理ヘッド１２の容器支持装置２０の開閉チャック２１により押込作業位置に位置付けられている間、押圧保持装置３０は容器１を押圧して保持し続けることができ、容器１が押込装置４０の押込力により座屈し、あるいは不測の変形を生じることがない適度の内圧力を安定して確実に付与できる。
【００４３】
(e)各処理ヘッド１２の押圧保持装置３０の押圧保持ヘッド３１（正面押圧部３１Ａ、背面押圧部３１Ｂ）は板状をなし、容器１の側部に必要な押圧力を容易に付与できる。また、容器１の側部の形状が平面でなければ、その形状に応じた押圧面を押圧処理ヘッド３１に備えることで容器１の側部を確実に押圧できる。
【００４４】
(f)旋回式容器押込処理装置１０は複数の容器１を各処理ヘッド１２に順に受取り、連続的に押込み処理でき、処理能力が高くなる。
【００４５】
(g)各処理ヘッド１２が、容器支持装置２０に支持される容器１の下方に押込装置４０を設置し、押込装置４０の押込ヘッド４１が容器１の底部１Ｃの凸部２を押込んで凹み部３を形成する。凹み部３を、正立状態の容器１において外観に表われない底部１Ｃに形成することで、容器１の外観を損なうことがない。容器１は、底部１Ｃにおける凹み部３の周辺を安定な着座面とすることができる。
【００４６】
(h)各処理ヘッド１２が、容器支持装置２０に支持される容器１の上方に、容器１の上部位置を規定する上位置規定装置５０を設けた。容器１は、上位置規定装置５０により上下方向位置を正しく規定され、押圧保持装置３０により押圧されて保持され、押込装置４０により押込まれる正規位置に位置決めされる。
【００４７】
（実施例２）（図１４）
図１４に示した実施例２の旋回式容器押込処理装置１０は、回転位置0度〜360度を間欠回転する旋回テーブル１１の周方向に等間隔で複数の処理ヘッド１２を配置し（本実施例では、45度間隔をなす４個の処理ヘッド１２）、各処理ヘッド１２に実施例１の図３〜図６に示したと同様の容器支持装置２０を有している。本実施例において、３個で１グループをなす各処理ヘッド１２の容器支持装置２０が旋回テーブル１１の回転とともに移動し、それらの容器支持装置２０によりスターホイールＣから供給される容器１を順に受取り、それらの容器１を回転位置270度、180度、90度の３位置Ｘ、Ｙ、Ｚのそれぞれに同時に位置付ける。
【００４８】
旋回式容器押込処理装置１０は、旋回テーブル１１の周辺における、上述の３位置Ｘ、Ｙ、Ｚに押圧保持装置３０、押込装置４０、上位置規定装置５０を旋回テーブル１１と独立に配置している。尚、図１４は、押圧保持装置３０のみを示し、押込装置４０と上位置規定装置５０については省略している。押圧保持装置３０、押込装置４０、上位置規定装置５０は実施例１の図３〜図６に示したと同様の構成をなす。
【００４９】
旋回式容器押込処理装置１０は、各処理ヘッド１２の容器支持装置２０により受取られた容器１が上述の３位置Ｘ、Ｙ、Ｚに位置付けられたとき、旋回テーブル１１の回転を停止するものとし、押圧保持装置３０、押込装置４０、上位置規定装置５０をそれらの容器１に対して実施例１におけると同様に駆動し、容器１の一部を押し込んでその内圧を高め、その強度を高める。このようにして容器１の強度が高められた後、旋回テーブル１１が再び回転し、それらの容器１は各処理ヘッド１２の容器支持装置２０からスターホイールＤに払い出される。同時に新たな容器１がスターホイールＣから各処理ヘッド１２の容器支持装置２０に受取られる。
【００５０】
尚、押圧保持装置３０は、押圧保持ヘッド３１の正面押圧部３１Ａを実施例１における如くの揺動式とせず、背面押圧部３１Ｂと同様の直線動式とすることもできる。
【００５１】
（参考例１）（図７〜図１０）
参考例１の容器押込処理装置１００は、図７〜図１０に示す如く、自走する容器１を間欠的に押込処理する。
【００５２】
容器１は、不図示の供給コンベヤからタイミングコンベヤ１０１に移載され、タイミングコンベヤ１０１から適宜のタイミングで容器押込処理装置１００に送り込まれ、容器押込処理装置１００により押込処理された後、排出コンベヤ１０２により次工程へと排出される。
【００５３】
容器押込処理装置１００は、押圧保持装置１１０と、押込装置１２０と、上位置規定装置１３０とを有している。
【００５４】
押圧保持装置１１０は、タイミングコンベヤ１０１が送り込む一定数量、本実施例では１個の容器１を、左右一対の押圧保持コンベヤ１１１のベルト間に受け入れてその胴部１Ａの側部を両側から挟み込み、押圧して保持しながら押込作業位置へ搬送する。押込作業位置に設置されているセンサ１１２が容器１を検知すると、押圧保持コンベヤ１１１は停止し、図７、図８に示す如く、容器１が押込作業位置に位置付けられて停止する。
【００５５】
次に、上位置規定装置１３０の上位置規定ヘッド１３１が駆動部１３２により、容器１の上方の待機位置から下降して上規定位置に位置付けられ、容器１のキャップ４を保持してその上部位置を規定する。
【００５６】
続いて、押込装置１２０の押込ヘッド１２１が駆動部１２２により、容器１の下方の待機位置から上昇して押込位置に位置付けられ、図９、図１０に示す如く、容器１の底部１Ｃの凸部２を押込んで凹み部３を形成する。
【００５７】
その後、押込装置１２０の押込ヘッド１２１と上位置規定装置１３０の上位置規定ヘッド１３１が待機位置に戻り、押圧保持装置１１０の押圧保持コンベヤ１１１が再び駆動し、押込みが完了した容器１が排出コンベヤ１０２へと払い出される。
【００５８】
尚、容器押込処理装置１００にあっては、容器１を上部から押込んでも良いし、上部と下部の両方から同時に押込んでも良い。
【００５９】
（参考例２）（図１１〜図１３）
参考例２の容器押込処理装置２００は、図１１〜図１３に示す如く、自走する容器１を連続的に押込処理する。
【００６０】
容器１は、不図示の供給コンベヤからタイミングコンベヤ２０１に移載され、タイミングコンベヤ２０１から容器押込処理装置２００に送り込まれ、容器押込処理装置２００により押込処理された後、排出コンベヤ２０２により次工程へと排出される。
【００６１】
容器押込処理装置２００は、押圧保持装置２１０と、押込装置２２０と、上位置規定装置２３０とを有している。
【００６２】
押圧保持装置２１０は、タイミングコンベヤ２０１が適宜のタイミングで送り込む容器１を順に、左右一対の押圧保持コンベヤ２１１のベルト間に受け入れてその胴部１Ａの側部を両側から挟み込み、押圧して保持しながら、押込装置２２０、上位置規制装置２３０の側へ搬送する。尚、タイミングコンベヤ２０１が容器１を押圧保持装置２１０の押圧保持コンベヤ２１１に送り込む適宜のタイミングとは、押圧保持コンベヤ２１１に保持されて移動する容器１の底部１Ｃが、押圧保持装置２１０の下方を移動している押込装置２２０の後述する押込ヘッド２２３に同期することとなるタイミングである。
【００６３】
次に、押圧保持装置２１０の押圧保持コンベヤ２１１に保持されて移動している容器１のキャップ４に、上位置規定装置２３０の上位置規定コンベヤ２３１のベルト面が接して、容器１の上部位置を規定する。
【００６４】
更に、押圧保持装置２１０の下方に押込装置２２０の押込コンベヤ２２１を移動させ、押込コンベヤ２２１のベルト面上で一定間隔をなす周方向複数位置に押込ガイド２２２を固定し、各押込ガイド２２２に押込ヘッド２２３を上下動可能に保持し、各押込ヘッド２２３に備えたカムフォロワ２２３Ａを押込コンベヤ２２１の側方に固定的に設置してあるカムプレート２２４の溝カム２２４Ａに係入せしめる。各押込ヘッド２２３は、容器１の底部１Ｃの凸部２を押圧して凹み部３を形成するものであり、凸部２に接する形状を凹み３の形状に合わせることが好ましい。
【００６５】
これにより、押圧保持装置２１０の押圧保持コンベヤ２１１に押圧されて保持され、かつ上規定装置２３０の上位置規定コンベヤ２３１に上部位置を規定されて自走中の容器１の底部１Ｃに対し、押込装置２２０の押込ヘッド２２３が同期するように押込コンベヤ２２１により移動せしめられるとともに、該押込ヘッド２２３がカムプレート２２４の溝カム２２４Ａに沿って上昇せしめられ、底部１Ｃの凸部２を押込んで凹み部３を形成する。
【００６６】
その後、押込装置２２０の押込ヘッド２２３が容器１の底部１Ｃから離れ、上位置規定装置２３０の上位置規定コンベヤ２３１が容器１のキャップ４から離れた後、押込装置２２０の押込コンベヤ２２１が押込完了した容器１を排出コンベヤ２０２へと払い出す。
【００６７】
尚、容器押込処理装置２００にあっては、容器１を上部から押込んでも良いし、上部と下部の両方から同時に押込んでも良い。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明によれば、旋回式容器押込処理装置において、簡素な構成により、容器に予め適度な内圧力を付与するように容器を安定的に押圧保持しつつ、容器を押込んで容器の内圧を高め、容器の強度を高めることができる。
【符号の説明】
【００６９】
１ 容器
１Ａ 胴部
１Ｂ 首部
１Ｃ 底部
２ 凸部
３ 凹み部
４ キャップ
１０ 旋回式容器押込処理装置
１１ 旋回テーブル
１２ 処理ヘッド
２０ 容器支持装置
２１ 開閉チャック
３０ 押圧保持装置
３１ 押圧保持ヘッド(押圧保持手段)
３１Ａ 正面押圧部
３１Ｂ 背面押圧部
４０ 押込装置
４１ 押込ヘッド（押込手段）
５０ 上位置規定装置
５１ 上位置規定ヘッド
【技術分野】
【０００１】
本発明は容器の一部を押込んで容器の内圧を高める旋回式容器押込処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＯ２排出量の削減を目的としたエネルギー消費量の低減、資源の有効活用等の環境に対する意識の高まりとともに、メーカーに対する環境負荷低減の要望が強まっている。液体製品容器はこれまでも、形状の最適設計、成形技術の向上、材質の改善によって、その使用樹脂量を削減し、１つの容器当たりのエネルギー消費量の低減や使用樹脂量の低減を進めてきたが、現在、尚一層のエネルギー消費量の低減や使用樹脂量の低減が求められている。液体製品容器の材質もこれまでのポリプロピレン、ＰＥＴ等の硬質のものから、より薄肉にすることが可能な高密度ポリエチレン等の柔軟なものが出現しつつある。
ところが、薄肉で柔軟な容器は、外圧によって容器の表面が窪んだり、シワを生じ易い。
【０００３】
また、薄肉で柔軟な容器では、充填した内容液の容積が充填後の温度低下に伴なって収縮する現象、内容液中の特定成分が容器の上部空間に存在している酸素、窒素等の気体を吸収する現象、又は内容液の泡立ちを防止するために充填前に脱気された液体が容器の上部空間の気体を徐々に吸収する現象等により、容器の内圧が負圧になると、この負圧によって容器の表面が窪んだり、シワを生じ易くなる。
【０００４】
しかるに、本願発明者らは、薄肉で柔軟な容器の外圧による窪みやシワの発生を抑制したり、容器の内圧が負圧になることによる窪みやシワの発生を抑制するため、従来からある内容液の充填口をキャップやシール部等により封止した容器の凸部を押込む技術を活用し、容器の内圧を高めることが有効であることを見出した。
【０００５】
特許文献１に記載の技術は、封止状態の容器の胴部の上端部を左右一対の打ち込みガイドにより挟持して位置決めした後、この容器の胴部の上半部を左右一対の容器クランプによって押圧した状態下で、打ち込みヘッドにより容器の充填口のシール部（凸部）を容器の内側に押込む。容器クランプは、容器が打ち込みヘッドの押込み力により座屈したり、不測の変形を生じないように、容器に予め適度の内圧力を付与する。この容器の凸部の押込み量によって、封止状態にある容器の内容積を減容し、ひいては容器の内圧を高めることができる。
【０００６】
特許文献２に記載の技術は、封止状態の容器の底面、背面、両側面を保持する容器ホルダの移動軌跡に沿う位置に円筒状押圧ローラを配置し、容器ホルダに保持されて移動してくる容器の移動中に、この容器の正面に押圧ローラを押圧かつ転接しつつ、押込み棒部材により容器の充填口のシール部（凸部）を容器の内側に押込む。押圧ローラは、容器が押込み棒部材の押込み力により座屈し、あるいは不測の変形を生じることがないように、容器に適度の内圧力を付与する。この容器の凸部の押込み量によって、封止状態にある容器の内容積を減容し、ひいては容器の内圧を高めることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開2010-159074
【特許文献２】特開平6-127508
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に記載の技術では、容器を押込む打ち込みヘッド以外に、容器を挟持する打ち込みガイドと、容器を押圧して容器に適度の内圧力を付与する容器クランプを必要とする。容器の挟持（打ち込みガイド）と押圧（容器クランプ）のために２個の異なる手段を用いており、複雑である。また、押圧時の容器クランプと容器の接触部が、狭小の短い線状であるため、接触部が非常に柔軟な容器でなければ内圧力を高めることができない。
【０００９】
また、容器クランプが先端凸面によって容器の側部の狭小部を押圧しており、容器の側部にこの押圧による応力集中を生じ、復元のできない窪みやシワを生じ易い。
【００１０】
特許文献２に記載の技術は、押圧ローラが移動中の容器の正面に転接する一瞬の間だけ、容器を押圧するに過ぎず、容器が押込み棒部材の押込み力により座屈し、あるいは不測の変形を生じることがないようにするための適度の内圧力を容器に確実に付与することに困難がある。また、押圧ローラと容器との接触部は狭小の線状であることからも、適度の内圧力を容器に確実に付与することに困難がある。
【００１１】
また、押圧ローラが円筒面によって容器の正面の狭小部を押圧するものであり、容器の正面にこの押圧による応力集中を生じ、復元のできない窪みやシワを生じ易い。
【００１２】
本発明の課題は、簡素な構成により、容器に予め適度な内圧力を付与するように容器を安定的に保持しつつ、容器の一部を押込んで容器の内圧を高め、容器の強度を高めることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
請求項１に係る発明は、旋回テーブルに複数の処理ヘッドを有し、各処理ヘッドは、入口ステーションから搬入される容器を受取って該容器を押込作業位置に支持する状態で出口ステーションまで搬送し、この容器を出口ステーションに払い出す容器支持装置を有し、容器支持装置によって押込作業位置に支持されている封止状態の容器の側部を、押圧して保持する押圧保持手段を有する押圧保持装置と、押圧保持装置により押圧されて保持されている容器の一部を押込んで凹み部を形成する押込手段を有する押込装置とを有してなるようにしたものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、簡素な構成により、容器を安定的に保持しつつ、容器の一部を押込んで容器の内圧を高め、容器の強度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は実施例１の旋回式容器押込処理装置を示す模式平面図である。
【図２】図２は容器の一例を示す模式図である。
【図３】図３は容器支持装置による容器の支持状態を示す模式図である。
【図４】図４は押圧保持装置の正面押圧部が起立した状態を示す模式図である。
【図５】図５は押圧保持装置の正面押圧部と背面押圧部が容器を押圧して保持した状態を示す模式図である。
【図６】図６は押込装置による容器押込状態を示す模式図である。
【図７】図７は参考例１の容器押込処理装置の容器搬入停止状態を示す模式正面図である。
【図８】図８は図７の模式側面図である。
【図９】図９は参考例１の容器押込処理装置の容器押込状態を示す模式正面図である。
【図１０】図１０は図９の模式側面図である。
【図１１】図１１は実施例２の容器押込処理装置を示す模式正面図である。
【図１２】図１２は図１１の側面図である。
【図１３】図１３は図１１の平面図である。
【図１４】図１４は実施例２の旋回式容器押込処理装置を示す模式平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１は本発明の旋回式容器押込処理装置１０を示す。前工程で液体、粉体等の内容物を充填され、その充填口にキャップ４を取り付けられ密封された容器１は、供給コンベヤＡにより連続的に供給され、スクリューコンベヤＢにより一定の容器間ピッチに広げられ、スターホイールＣに供給される。更に、容器１は、スターホイールＣから旋回式容器押込処理装置１０の複数（本実施例では24個）の処理ヘッド１２に順に搬入される。容器１は、旋回式容器押込処理装置１０の旋回中に、後述する如くにその一部、本実施例では容器１の後述する底部１Ｃに設けた凸部２を容器１の内側へ押込む押込処理を施された後、スターホイールＤに払い出され、排出コンベヤＥにより箱詰め等の次工程へと搬出される。
【００１７】
ここで、本発明が適用される容器１は、図２に示す如く、胴部１Ａの上部と下部のそれぞれに首部１Ｂと底部１Ｃを設け、首部１Ｂの先端開口からなる内容物の充填口にはキャップ４が取付けられ密封される。容器１の底部１Ｃは当初外側に突き出る凸部２（図２（Ａ））とされ、この凸部２が上述の如くに内側に押込まれて凹み部３（図２（Ｂ））を形成される。これにより、封止状態にある容器１の内容積が減少（減容）し、ひいては容器１の内圧が高められる。
【００１８】
容器１において、凸部２は底部１Ｃの全部であっても一部であっても良い。凸部２はその輪郭が、その外周側となる胴部１Ａの下端部又は底部１Ｃの外周部に対して環状段差部（角部）、環状溝部又は環状薄肉部等とによる反転境界部２Ａとなっている。反転する部分としない部分との境である反転境界部２Ａにおいて凸部２が容器１の外側から内側へ容易に屈曲反転することで、上述の凹み部３を容易に形成できる。形成された凹み部３（図２（Ｂ））は、反転境界部２Ａが鋭角θに折れ曲がっていることから、自重、数個程度の積層、反転屈曲による内圧増加、あるいは人手で押す程度の内圧増加では、反転境界部が戻り、再度、外側に付き出る凸部２（図２（Ａ））となることはない。
【００１９】
尚、容器１の材質は、特に限定されないが、柔軟な樹脂、例えば高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）等が好ましい。キャップ４は、スクリューキャップ、打ち込みキャップ、トリガーキャップ、スパウトキャップ等何でも良いし、ヒートシール部に変更することもできる。
【００２０】
以下、旋回式容器押込処理装置１０について説明する。
（実施例１）（図１）
旋回式容器押込処理装置１０は、図１に示す如く、回転位置0度〜360度を連続回転（間欠回転でも可）する旋回テーブル１１の周方向に等間隔で配置されている複数の処理ヘッド１２を有する（本実施例では、15度間隔をなす24個の処理ヘッド１２）。旋回式容器押込処理装置１０の各処理ヘッド１２は、図３〜図６に示す如く、容器支持装置２０、押圧保持装置３０、押込装置４０、上位置規定装置５０を有する。
【００２１】
容器支持装置２０は、旋回テーブル１１とスターホイールＣが容器１を支持するそれらの外縁部同士が交差する入口ステーション（位置45度付近）でスターホイールＣから搬入される容器１を受取って、押込作業位置において支持する状態で旋回テーブル１１とスターホイールＤが容器１を支持するそれらの外縁部同士が交差する出口ステーション（位置315度付近）まで搬送し、この容器１を出口ステーションでスターホイールＤに払い出す。本実施例において、容器支持装置２０は、開閉チャック２１からなり、この開閉チャック２１をチャック駆動部２２により開閉駆動することにより、容器１のキャップ４の外周、又は首部１Ｂに設けた環状突起からなるネック部を把持し、容器１を押込作業位置に吊り下げ支持する。チャック駆動部２２は旋回テーブル１１に設置される。
【００２２】
押圧保持装置３０は、容器支持装置２０によって押込作業位置に支持されている封止状態の容器１の側部、本実施例では容器１の胴部１Ａの側部を押圧して保持する押圧保持ヘッド３１（押圧保持手段）を有し、この押圧保持ヘッド３１を押圧駆動部３２により待機位置から押圧保持位置まで駆動する。押圧駆動部３２は旋回テーブル１１に設置される。
【００２３】
本実施例では、各処理ヘッド１２が有する押圧保持装置３０の押圧保持ヘッド３１が、容器１の胴部１Ａの正面の側部を押圧する板状の正面押圧部３１Ａと、容器１の胴部１Ａの背面の側部を押圧する板状の背面押圧部３１Ｂとからなる。
【００２４】
正面押圧部３１Ａは旋回テーブル１１の外縁側に配置され、本実施例では正面押圧部３１Ａの下端部を旋回テーブル１１の外縁側に枢支され、水平位置（図３）と鉛直位置（図４〜図６）との間で揺動可能にされる。正面押圧部３１Ａは、その押圧駆動部３２Ａにより揺動され、図１、図３に示す如く、入口ステーションの側ではスターホイールＣの下方を通過し得る水平位置に設定されて入口ステーションでスターホイールＣから搬入される容器１を容器支持装置２０の開閉チャック２１へと受入れる受入れ空間を形成する。正面押圧部３１Ａは、図１、図４〜図６に示す如く、入口ステーション〜出口ステーションの間では鉛直位置に設定され、押圧駆動部３２Ｂによる押圧保持位置に設定される背面押圧部３１Ｂとの間に容器１を押圧して保持可能にする。正面押圧部３１Ａは、図１に示す如く、出口ステーションの側ではスターホイールＤの下方を通過し得る水平位置に設定され、容器１を出口ステーションでスターホイールＤへ払い出す払い出し空間を形成する。
【００２５】
押込装置４０は、押圧保持装置３０により押圧されて保持されている容器１の一部を押込んで凹み部３を形成する押込ヘッド４１（押込手段）を有し、この押込ヘッド４１を押込駆動部４２により待機位置から押込位置まで駆動する。押込駆動部４２は旋回テーブル１１に設置される。
【００２６】
本実施例では、容器支持装置２０に支持される容器１の下方に押込装置４０を設置し、押込装置４０の押込ヘッド４１が容器１の底部１Ｃの凸部２を押込んで凹み部３を形成する。
【００２７】
上位置規定装置５０は、容器支持装置２０に支持される容器１の上方に設置され、容器１の上部位置を規定する。本実施例では、上位置規定装置５０は、容器１のキャップ４を上方から把持し、容器１の上部位置を規定する上位置規定ヘッド５１を有する。上位置規定装置５０は、上位置規定ヘッド５１を上位置規定駆動部５２により待機位置と上規定位置との間で移動させる。上位置規定駆動部５２は旋回テーブル１１に設置される。
【００２８】
容器支持装置２０、押圧保持装置３０、押込装置４０、上位置規定装置５０の各駆動部２２、３２（３２Ａ、３２Ｂ）、４２、５２は、装置の旋回力をギヤやカムによって伝達する駆動機構、エアシリンダ、油圧シリンダ、サーボモータやステッピングモータを用いた電動シリンダ等を使用できる。特に、停止位置の調整が容易な電動シリンダが、多様な形状サイズの容器１への対応が容易で好ましい。
【００２９】
容器１の形状サイズにより定まる押圧保持装置３０、押込装置４０の好適な形状サイズについて説明する。
【００３０】
押圧保持装置３０において、押圧保持ヘッド３１の正面押圧部３１Ａ、背面押圧部３１Ｂが容器１の胴部１Ａの側部に接する面は、平面や平面に準ずる面である。面のサイズは、可及的に大きくすることが好ましい。好ましくは、容器１の胴部１Ａの幅の60%以上、より好適には70％以上、容器１の首部１Ｂを除く高さの60%以上、より好適には70％以上とすることで、押込装置４０の押込ヘッド４１が容器１の底部１Ｃの凸部２を押込むときの容器１の表面の窪みやシワの発生を抑制できる。
【００３１】
また、押圧保持装置３０において、押圧保持ヘッド３１の正面押圧部３１Ａ、背面押圧部３１Ｂが容器１の胴部１Ａの側部に接する面の形状は、容器１の胴部１Ａの側部の形状に沿うものとすることにより、容器１の胴部１Ａの側部を一層確実に押圧して保持できる。例えば円筒状容器１であれば、押圧保持ヘッド３１の正面押圧部３１Ａ、背面押圧部３１Ｂが容器１の胴部１Ａの側部に接する面の形状は、容器１の胴部１Ａの側部の円筒形状に沿う曲面にする。
【００３２】
押込装置４０において、押込ヘッド４１が容器１の底部１Ｃの凸部２に接する面の形状は、凸部２が押込まれて形成される凹み部３の形状に合わせることが好ましい。持ち上げ兼押込ヘッド２１が容器１の底部１Ｃに接する面のサイズを凸部２の形状の面積の80％以上95％以下とすることが特に好ましい。
【００３３】
以下、旋回式容器押込処理装置１０の動作について説明する（図３〜図６）。
(1)旋回テーブル１１の回転位置45度付近の入口ステーションで、スターホイールＣから搬入される容器１を容器支持装置２０の開閉チャック２１に受取り、開閉チャック２１を閉じて容器１を押込作業位置に支持する（図３）。
【００３４】
(2)旋回テーブル１１の回転位置75度付近より、押圧保持装置３０の押圧保持ヘッド３１の正面押圧部３１Ａが水平位置から揺動して浮き上がり始め、位置90度付近で、正面押圧部３１Ａが鉛直位置に設定される（図４）。
【００３５】
(3)旋回テーブル１１の回転位置105度付近で、押圧保持装置３０の押圧保持ヘッド３１の背面押圧部３１Ｂが待機位置から前進し始め、位置120度付近で、背面押圧部３１Ｂが押圧保持位置に設定される。これにより、容器１の胴部１Ａの側部が正面押圧部３１Ａと背面押圧部３１Ｂとの間に挟まれ、押圧されて保持される（図５）。
同時に、上位置規定装置５０の上位置規定ヘッド５１が待機位置から上規定位置に下降し、容器１の上部位置を規定する（図５）。
【００３６】
(4)旋回テーブル１１の回転位置135度付近で、押込装置４０の押込ヘッド４１が待機位置から前進し始め、位置150度付近で、押込ヘッド４１が押込位置に設定される。これにより、容器１の底部１Ｃの側部２が押込ヘッド４１により押込まれて凹み部３を形成する（図６）。押込ヘッド４１は、位置240度付近まで押込位置に保持し続けられる。
【００３７】
旋回テーブル１１の回転位置255度付近から、押込装置４０の押込ヘッド４１が押込位置から待機位置に向けて後退開始し、上位置規定装置５０の上位置規定ヘッド５１が上規定位置から待機位置に後退開始し、押圧保持装置３０の押圧保持ヘッド３１の正面押圧部３１Ａが鉛直位置から水平位置に倒れ始め、押圧保持ヘッド３１の背面押圧部３１Ｂが押圧保持位置から待機位置に後退開始する。
【００３８】
(5)旋回テーブル１１の回転位置315度付近の出口ステーションで、容器支持装置２０の開閉チャック２１を開き、容器１をスターホイールＤに払い出す。同時に、旋回テーブル１１の回転位置45度付近の入口ステーションで、スターホイールＣから搬入される容器１を容器支持装置２０の開閉チャック２１に受取り、開閉チャック２１を閉じて容器１を押込作業位置に支持する。
【００３９】
本実施例によれば、以下の作用効果を奏する。
(a)旋回式容器押込処理装置１０の各処理ヘッド１２の容器支持装置２０の開閉チャック２１が封止状態の容器１を押込作業位置に位置付けると、押圧保持装置３０の押圧保持ヘッド３１が容器１の胴部１Ａの側部を押圧して保持する状態下で、押込装置４０の押込ヘッド４１が容器１の底部１Ｃの側部２を押込んで凹み部３を形成する。この押込みによって封止状態にある容器１の内容積が減容され、ひいては容器１の内圧を高めることができる。
【００４０】
(b)容器１は、各処理ヘッド１２の容器支持装置２０の開閉チャック２１により把持され、押込装置４０の押込ヘッド４１による押込作業位置に正確に位置決めされるため、押込みの位置精度を高めることが容易である。容器１の押込み高さ（深さ）が変わるときには、押込ヘッド４１の押込位置を規定するカムを交換したり、ストッパ位置やセンサ位置を調整したり、押込ヘッド４１の押込駆動部４２として停止位置を容易に変更できる電動シリンダを採用することで容易に対応できる。
【００４１】
(c)旋回式容器押込処理装置１０の各処理ヘッド１２は、容器支持装置２０を押込装置４０以内に、容器１を押圧して保持するために唯１個の押圧保持装置３０を用いるだけで足りる。容器１の保持と押圧のために唯１個の手段を用いるだけで足り、簡素である。
【００４２】
(d)容器１が各処理ヘッド１２の容器支持装置２０の開閉チャック２１により押込作業位置に位置付けられている間、押圧保持装置３０は容器１を押圧して保持し続けることができ、容器１が押込装置４０の押込力により座屈し、あるいは不測の変形を生じることがない適度の内圧力を安定して確実に付与できる。
【００４３】
(e)各処理ヘッド１２の押圧保持装置３０の押圧保持ヘッド３１（正面押圧部３１Ａ、背面押圧部３１Ｂ）は板状をなし、容器１の側部に必要な押圧力を容易に付与できる。また、容器１の側部の形状が平面でなければ、その形状に応じた押圧面を押圧処理ヘッド３１に備えることで容器１の側部を確実に押圧できる。
【００４４】
(f)旋回式容器押込処理装置１０は複数の容器１を各処理ヘッド１２に順に受取り、連続的に押込み処理でき、処理能力が高くなる。
【００４５】
(g)各処理ヘッド１２が、容器支持装置２０に支持される容器１の下方に押込装置４０を設置し、押込装置４０の押込ヘッド４１が容器１の底部１Ｃの凸部２を押込んで凹み部３を形成する。凹み部３を、正立状態の容器１において外観に表われない底部１Ｃに形成することで、容器１の外観を損なうことがない。容器１は、底部１Ｃにおける凹み部３の周辺を安定な着座面とすることができる。
【００４６】
(h)各処理ヘッド１２が、容器支持装置２０に支持される容器１の上方に、容器１の上部位置を規定する上位置規定装置５０を設けた。容器１は、上位置規定装置５０により上下方向位置を正しく規定され、押圧保持装置３０により押圧されて保持され、押込装置４０により押込まれる正規位置に位置決めされる。
【００４７】
（実施例２）（図１４）
図１４に示した実施例２の旋回式容器押込処理装置１０は、回転位置0度〜360度を間欠回転する旋回テーブル１１の周方向に等間隔で複数の処理ヘッド１２を配置し（本実施例では、45度間隔をなす４個の処理ヘッド１２）、各処理ヘッド１２に実施例１の図３〜図６に示したと同様の容器支持装置２０を有している。本実施例において、３個で１グループをなす各処理ヘッド１２の容器支持装置２０が旋回テーブル１１の回転とともに移動し、それらの容器支持装置２０によりスターホイールＣから供給される容器１を順に受取り、それらの容器１を回転位置270度、180度、90度の３位置Ｘ、Ｙ、Ｚのそれぞれに同時に位置付ける。
【００４８】
旋回式容器押込処理装置１０は、旋回テーブル１１の周辺における、上述の３位置Ｘ、Ｙ、Ｚに押圧保持装置３０、押込装置４０、上位置規定装置５０を旋回テーブル１１と独立に配置している。尚、図１４は、押圧保持装置３０のみを示し、押込装置４０と上位置規定装置５０については省略している。押圧保持装置３０、押込装置４０、上位置規定装置５０は実施例１の図３〜図６に示したと同様の構成をなす。
【００４９】
旋回式容器押込処理装置１０は、各処理ヘッド１２の容器支持装置２０により受取られた容器１が上述の３位置Ｘ、Ｙ、Ｚに位置付けられたとき、旋回テーブル１１の回転を停止するものとし、押圧保持装置３０、押込装置４０、上位置規定装置５０をそれらの容器１に対して実施例１におけると同様に駆動し、容器１の一部を押し込んでその内圧を高め、その強度を高める。このようにして容器１の強度が高められた後、旋回テーブル１１が再び回転し、それらの容器１は各処理ヘッド１２の容器支持装置２０からスターホイールＤに払い出される。同時に新たな容器１がスターホイールＣから各処理ヘッド１２の容器支持装置２０に受取られる。
【００５０】
尚、押圧保持装置３０は、押圧保持ヘッド３１の正面押圧部３１Ａを実施例１における如くの揺動式とせず、背面押圧部３１Ｂと同様の直線動式とすることもできる。
【００５１】
（参考例１）（図７〜図１０）
参考例１の容器押込処理装置１００は、図７〜図１０に示す如く、自走する容器１を間欠的に押込処理する。
【００５２】
容器１は、不図示の供給コンベヤからタイミングコンベヤ１０１に移載され、タイミングコンベヤ１０１から適宜のタイミングで容器押込処理装置１００に送り込まれ、容器押込処理装置１００により押込処理された後、排出コンベヤ１０２により次工程へと排出される。
【００５３】
容器押込処理装置１００は、押圧保持装置１１０と、押込装置１２０と、上位置規定装置１３０とを有している。
【００５４】
押圧保持装置１１０は、タイミングコンベヤ１０１が送り込む一定数量、本実施例では１個の容器１を、左右一対の押圧保持コンベヤ１１１のベルト間に受け入れてその胴部１Ａの側部を両側から挟み込み、押圧して保持しながら押込作業位置へ搬送する。押込作業位置に設置されているセンサ１１２が容器１を検知すると、押圧保持コンベヤ１１１は停止し、図７、図８に示す如く、容器１が押込作業位置に位置付けられて停止する。
【００５５】
次に、上位置規定装置１３０の上位置規定ヘッド１３１が駆動部１３２により、容器１の上方の待機位置から下降して上規定位置に位置付けられ、容器１のキャップ４を保持してその上部位置を規定する。
【００５６】
続いて、押込装置１２０の押込ヘッド１２１が駆動部１２２により、容器１の下方の待機位置から上昇して押込位置に位置付けられ、図９、図１０に示す如く、容器１の底部１Ｃの凸部２を押込んで凹み部３を形成する。
【００５７】
その後、押込装置１２０の押込ヘッド１２１と上位置規定装置１３０の上位置規定ヘッド１３１が待機位置に戻り、押圧保持装置１１０の押圧保持コンベヤ１１１が再び駆動し、押込みが完了した容器１が排出コンベヤ１０２へと払い出される。
【００５８】
尚、容器押込処理装置１００にあっては、容器１を上部から押込んでも良いし、上部と下部の両方から同時に押込んでも良い。
【００５９】
（参考例２）（図１１〜図１３）
参考例２の容器押込処理装置２００は、図１１〜図１３に示す如く、自走する容器１を連続的に押込処理する。
【００６０】
容器１は、不図示の供給コンベヤからタイミングコンベヤ２０１に移載され、タイミングコンベヤ２０１から容器押込処理装置２００に送り込まれ、容器押込処理装置２００により押込処理された後、排出コンベヤ２０２により次工程へと排出される。
【００６１】
容器押込処理装置２００は、押圧保持装置２１０と、押込装置２２０と、上位置規定装置２３０とを有している。
【００６２】
押圧保持装置２１０は、タイミングコンベヤ２０１が適宜のタイミングで送り込む容器１を順に、左右一対の押圧保持コンベヤ２１１のベルト間に受け入れてその胴部１Ａの側部を両側から挟み込み、押圧して保持しながら、押込装置２２０、上位置規制装置２３０の側へ搬送する。尚、タイミングコンベヤ２０１が容器１を押圧保持装置２１０の押圧保持コンベヤ２１１に送り込む適宜のタイミングとは、押圧保持コンベヤ２１１に保持されて移動する容器１の底部１Ｃが、押圧保持装置２１０の下方を移動している押込装置２２０の後述する押込ヘッド２２３に同期することとなるタイミングである。
【００６３】
次に、押圧保持装置２１０の押圧保持コンベヤ２１１に保持されて移動している容器１のキャップ４に、上位置規定装置２３０の上位置規定コンベヤ２３１のベルト面が接して、容器１の上部位置を規定する。
【００６４】
更に、押圧保持装置２１０の下方に押込装置２２０の押込コンベヤ２２１を移動させ、押込コンベヤ２２１のベルト面上で一定間隔をなす周方向複数位置に押込ガイド２２２を固定し、各押込ガイド２２２に押込ヘッド２２３を上下動可能に保持し、各押込ヘッド２２３に備えたカムフォロワ２２３Ａを押込コンベヤ２２１の側方に固定的に設置してあるカムプレート２２４の溝カム２２４Ａに係入せしめる。各押込ヘッド２２３は、容器１の底部１Ｃの凸部２を押圧して凹み部３を形成するものであり、凸部２に接する形状を凹み３の形状に合わせることが好ましい。
【００６５】
これにより、押圧保持装置２１０の押圧保持コンベヤ２１１に押圧されて保持され、かつ上規定装置２３０の上位置規定コンベヤ２３１に上部位置を規定されて自走中の容器１の底部１Ｃに対し、押込装置２２０の押込ヘッド２２３が同期するように押込コンベヤ２２１により移動せしめられるとともに、該押込ヘッド２２３がカムプレート２２４の溝カム２２４Ａに沿って上昇せしめられ、底部１Ｃの凸部２を押込んで凹み部３を形成する。
【００６６】
その後、押込装置２２０の押込ヘッド２２３が容器１の底部１Ｃから離れ、上位置規定装置２３０の上位置規定コンベヤ２３１が容器１のキャップ４から離れた後、押込装置２２０の押込コンベヤ２２１が押込完了した容器１を排出コンベヤ２０２へと払い出す。
【００６７】
尚、容器押込処理装置２００にあっては、容器１を上部から押込んでも良いし、上部と下部の両方から同時に押込んでも良い。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明によれば、旋回式容器押込処理装置において、簡素な構成により、容器に予め適度な内圧力を付与するように容器を安定的に押圧保持しつつ、容器を押込んで容器の内圧を高め、容器の強度を高めることができる。
【符号の説明】
【００６９】
１ 容器
１Ａ 胴部
１Ｂ 首部
１Ｃ 底部
２ 凸部
３ 凹み部
４ キャップ
１０ 旋回式容器押込処理装置
１１ 旋回テーブル
１２ 処理ヘッド
２０ 容器支持装置
２１ 開閉チャック
３０ 押圧保持装置
３１ 押圧保持ヘッド(押圧保持手段)
３１Ａ 正面押圧部
３１Ｂ 背面押圧部
４０ 押込装置
４１ 押込ヘッド（押込手段）
５０ 上位置規定装置
５１ 上位置規定ヘッド
【特許請求の範囲】
【請求項１】
旋回テーブルに複数の処理ヘッドを有し、各処理ヘッドは、入口ステーションから搬入される容器を受取って該容器を押込作業位置に支持する状態で出口ステーションまで搬送し、この容器を出口ステーションに払い出す容器支持装置を有し、
容器支持装置によって押込作業位置に支持されている封止状態の容器の側部を、押圧して保持する押圧保持手段を有する押圧保持装置と、
押圧保持装置により押圧されて保持されている容器の一部を押込んで凹み部を形成する押込手段を有する押込装置とを有してなる旋回式容器押込処理装置。
【請求項２】
前記各処理ヘッドが、容器支持装置に支持される容器の下方に押込装置を設置し、押込装置の押込手段が容器の底部を押込んで凹み部を形成可能にする請求項１に記載の旋回式容器押込処理装置。
【請求項３】
前記各処理ヘッドが、容器支持装置に支持される容器の上方に、容器の上部位置を規定する上位置規定装置を設けてなる請求項１又は２に記載の旋回式容器押込処理装置。
【請求項４】
前記封止状態の容器の側部を押圧して保持する部分が面状である請求項１〜３のいずれかに記載の容器押込処理装置。
【請求項５】
前記各処理ヘッドが、押込手段を有する押込装置と、押圧保持手段を有する押圧保持装置を有する請求項１〜４のいずれかに記載の容器押込処理装置。
【請求項６】
前記押圧保持装置の押圧保持手段が、容器の正面の側部を押圧する正面押圧部と、容器の背面の側部を押圧する背面押圧部とを有し、
正面押圧部は旋回テーブルの外縁側に配置され、かつ水平位置と鉛直位置との間で揺動可能にされ、入口ステーションでは水平位置に設定されて入口ステーションから搬入される容器を受入れ可能にし、入口ステーション〜出口ステーションの間では鉛直位置に設定されて背面押圧部との間に容器を押圧して保持可能にし、出口ステーションでは水平位置に設定されて容器を出口ステーションへ払い出し可能にする請求項５に記載の旋回式容器押込処理装置。
【請求項７】
前記旋回テーブルの周辺に、押圧保持手段を有する押圧保持装置と、押込手段を有する押込装置とを、旋回テーブルとは独立して複数配置した請求項１〜４のいずれかに記載の旋回式容器押込処理装置。
【請求項１】
旋回テーブルに複数の処理ヘッドを有し、各処理ヘッドは、入口ステーションから搬入される容器を受取って該容器を押込作業位置に支持する状態で出口ステーションまで搬送し、この容器を出口ステーションに払い出す容器支持装置を有し、
容器支持装置によって押込作業位置に支持されている封止状態の容器の側部を、押圧して保持する押圧保持手段を有する押圧保持装置と、
押圧保持装置により押圧されて保持されている容器の一部を押込んで凹み部を形成する押込手段を有する押込装置とを有してなる旋回式容器押込処理装置。
【請求項２】
前記各処理ヘッドが、容器支持装置に支持される容器の下方に押込装置を設置し、押込装置の押込手段が容器の底部を押込んで凹み部を形成可能にする請求項１に記載の旋回式容器押込処理装置。
【請求項３】
前記各処理ヘッドが、容器支持装置に支持される容器の上方に、容器の上部位置を規定する上位置規定装置を設けてなる請求項１又は２に記載の旋回式容器押込処理装置。
【請求項４】
前記封止状態の容器の側部を押圧して保持する部分が面状である請求項１〜３のいずれかに記載の容器押込処理装置。
【請求項５】
前記各処理ヘッドが、押込手段を有する押込装置と、押圧保持手段を有する押圧保持装置を有する請求項１〜４のいずれかに記載の容器押込処理装置。
【請求項６】
前記押圧保持装置の押圧保持手段が、容器の正面の側部を押圧する正面押圧部と、容器の背面の側部を押圧する背面押圧部とを有し、
正面押圧部は旋回テーブルの外縁側に配置され、かつ水平位置と鉛直位置との間で揺動可能にされ、入口ステーションでは水平位置に設定されて入口ステーションから搬入される容器を受入れ可能にし、入口ステーション〜出口ステーションの間では鉛直位置に設定されて背面押圧部との間に容器を押圧して保持可能にし、出口ステーションでは水平位置に設定されて容器を出口ステーションへ払い出し可能にする請求項５に記載の旋回式容器押込処理装置。
【請求項７】
前記旋回テーブルの周辺に、押圧保持手段を有する押圧保持装置と、押込手段を有する押込装置とを、旋回テーブルとは独立して複数配置した請求項１〜４のいずれかに記載の旋回式容器押込処理装置。
【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】
【公開番号】特開２０１２−２４０７４８（Ｐ２０１２−２４０７４８Ａ）
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１１６０３５（Ｐ２０１１−１１６０３５）
【出願日】平成２３年５月２４日（２０１１．５．２４）
【出願人】（００００００９１８）花王株式会社 (8,290)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月２４日（２０１１．５．２４）
【出願人】（００００００９１８）花王株式会社 (8,290)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]