(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
上記支持部は、上記第1の回転軸に対し、上記テーブルにおける上記タブ保持面とは反対側部分を回転可能に支持することで、上記テーブルが上記載置位置と上記供給位置との間を移動可能となっており、
上記クリップ体は、上記第1の回転軸に対し上記当接部とは反対側に延在するレバー部を有し、
上記規制部は、上記載置位置で上記レバー部に転動可能に当接するローラを有することを特徴とする請求項1に記載したタブ材受渡し装置。
上記テーブルは、上記包装容器における開口部が形成された面である開口部形成面の法線方向に対し接近・離隔する方向へ移動可能に、上記支持部に支持されることを特徴とする請求項2又は請求項3に記載したタブ材受渡し装置。
【発明を実施するための形態】
【0009】
次に、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
<製造工程>
液体飲料などの内容物を充填した包装容器の製造工程は、例えば、
図1に示すように、包装容器の形成工程A、タブ材仮付け工程B、内容物充填工程C、及び開口部封止工程Dを有する。
ここで、空容器に充填する内容物は、液体でなくても良く、ゼリー状の物体でも、粒体状や粉体状のものでも良い。また、空容器に充填する内容物は、人の口から取り入れる内容物以外の内容物であっても本発明は適用可能である。
【0010】
また、上記の処理工程のうち、タブ材仮付け工程Bが本発明に関係する処理工程であり、その他の工程が、下記説明とは異なる処理で実施される場合であっても、本発明は適用可能である。また、空の包装容器の形成工程Aで最終の容器形状となる前に、開口部に対してタブ材を取り付ける場合であっても、本発明は適用可能である。又、本発明は、順次送られてくるタブ材を包装容器の開口部位置に供給する発明であり、開口部に供給されたタブ材を、仮付け無しに、そのまま開口部を密封するような封止処理がなされる場合であっても適用可能である。但し、本発明は仮付けする場合に特に有効である。
本実施形態では、
図2に示すような、円筒状の包装容器1を想定し、その上面(開口部形成面1a)に飲み口としての開口部2を有する場合を例に説明する。
図2中、符号3がタブ材であり、符号4が封止する際のシール位置であり、符号5が仮付け位置である。
【0011】
(包装容器1の形成工程A)
包装容器1の形成工程Aでは、例えば、帯状の包装積層材料を先ずチューブ状に成形してシールし、さらに折り目線などに沿って折り込むなどの処理が施されて、目的の包装容器1の立体形状に成形される。成形された包装容器1は、タブ材仮付け工程Bに搬送される。
【0012】
(タブ材仮付け工程B)
タブ材仮付け工程Bでは、搬送されてきた包装容器1に対し、飲み口となる開口部2の位置近傍にタブ材3を仮付けする。仮付けの位置は、
図2のように、シールしたタブ材3を最初に剥がす側の位置である。
このとき、包装容器1の搬送とは別に、シート状のタブ材用原反である帯状体から順次、タブ材3を目的のタブ形状に成形し、成形されたタブ材3が、タブ材受渡し装置によって開口部2位置に供給される。そして、供給されたタブ材3の一部が、不図示のシール装置で開口部2近傍に仮付けさせられる。このとき、タブ材3は、開口部2側に押し付けた場合に、開口部2を塞ぐことが可能な位置に仮付けさせられる。また、仮付け状態では、開口部2からタブ材3の本体が離れており、開口部2からの内容物の供給が可能な状態になっている。
このタブ材仮付け工程Bについては、後述する。
タブ材3が仮付けされた包装容器1は、内容物充填工程Cに搬送される。
【0013】
(内容物充填工程C)
内容物充填工程Cでは、空状態の包装容器1の殺菌処理を行った後に、開口部2から包装容器1内に内容物の充填が行われる。
(開口部封止工程D)
続いて、シール装置によって、タブ材3が開口部2側に押し付けられて開口部2の外縁全周に対しヒートシールが施されることで、タブ材3による開口部2の封止(密封)が完了する。
【0014】
<本実施形態のタブ材仮付け工程B>
次に、タブ材仮付け工程Bについて、更に詳説する。
[参考例について]
まず、参考例の受渡し装置について、概念図である
図3及び
図4を参照して説明する。
この参考例は、吸着による保持機構を有する受渡し装置によって、タブ材3を供給する方法である。すなわち、この参考例は、容器を密封するためのタブ材3を吸着保持して容器開口位置まで搬送する機構の一例を示すものである。
【0015】
(タブ材3の成形処理)
図3に示すように、帯状のタブ材用原反10の先端部が、成形金型11の内部に設定したパスラインを通って、載置位置に位置しているテーブル12の上面(タブ保持面)に掛かるように設定される。
帯状のタブ材用原反10は、繰り出し機構13によって、タブ材3の一部がタブ保持面に載置するように、断続的に送られ、原反10が送られる毎に成形金型11でカットされることで、現在のタブ材3の成形が行われる。このとき、成形金型11によるカットは、例えば、
図5のようなカット刃11aによって、現在のタブ材3の尾端部をカットして、現在のタブ材3を原反10から切り離すと共に、次にタブ材3となる部分の先端形状を成形するための切断処理も行う。
【0016】
以上のように、成形金型11は、タブ材用原反10をタブ材形状にカットする切断装置である。
なお、原反10の一番最初の部分はタブ材3として使用できないので使用しない。
テーブル12のタブ保持面には、
図3のように、複数の吸着穴12aが形成されており、タブ保持面に載置されたタブ材3を当該保持面に吸着されて保持可能となっている。なお、タブ材3の尾端側が保持面からはみ出しており、その尾端側の部分に仮付け部が設定される。
その後、テーブル12が所定の搬送動作をしてタブ材3を載置位置から紙容器の開口部位置まで搬送する。
図4がその搬送動作の例を示し、短時間で搬送する場合には、一般に、テーブル12を旋回させることでタブ材3を開口部位置まで搬送する。
【0017】
この参考例の搬送方法では、例えば成形後のタブ材3が金型11の内部に引っ掛かるなどして、移動するタブ保持面(吸着面)と平行に外力が加わった場合、タブ材3が容易にタブ保持面から脱落してしまう恐れがある。
なお、
図4に示すテーブル12の搬送動作では、載置されるタブ材3の厚さ方向(
図4での上下方向)に旋回動作となっているので、タブ材3に吸着方向(タブ保持面の法線方向若しくはそれに近い方向)に外力が掛かる状態で、成形金型11から引き抜かれる。下記に説明する本実施形態の受渡し装置においても、テーブル12は同様な動作をするように支持部に支持される場合を例に説明する。尚、上記成形金型11及び繰り出し機構13については、本実施形態についても使用される。
【0018】
[受渡し装置]
次に、本実施形態の受渡し装置について説明する。
本実施形態の受渡し装置は、模式図である
図6に示すように、テーブル22と、テーブル22のタブ保持面22bと対向配置された当接部14Aを有するクリップ体14と、付勢部を構成するバネ15と、支持部16と、規制部17とを備える。
テーブル22の基本構成は、上記参考例のテーブル12と同じであり、上面に複数の吸着穴22aを有するタブ保持面22bが形成されている。具体的には、テーブル22上面のうち前側(成形金型11側)の部分がタブ保持面22bを形成する。また本実施形態では、タブ保持面22bのうち吸着穴22aの前側が、当接部14Aが当接する位置とする。
【0019】
クリップ体14は、タブ保持面22bの一部と対向する当接部14Aと、当接部14Aと一体に構成され当接部14Aから後方(原反10の送り方向)に延びる延在部14Bとを備える。延在部14Bの延在方向途中位置が、テーブル22に対し回転軸18によって回動可能に連結される。回転軸18は、延在方向に直交、すなわちテーブル22の幅方向で且つタブ保持面22bと平行な方向に延びるように設定される。
その連結部の構造を説明すると、テーブル22の幅方向両側から一対の突設部が立設し、その対向する一対の突設部間に回転軸18が架設されている。この回転軸18が、一対の突設部間において、延在部14Bを幅方向に貫通する貫通穴を貫通する。これによって、延在部14Bは、回転軸18を介して、テーブル22に回動可能に支持される。
ここで、延在部14Bにおける、回転軸18よりも後方位置をレバー部14Baと呼ぶ。
【0020】
そのレバー部14Baと該レバー部14Baに対向するテーブル22の上面との間に、付勢部としてのバネ15が介装されている。本実施形態ではバネ15としてコイルバネを例示するが、板ばねなどの他の付勢手段で構成しても良い。バネ15の設置例を説明すると、テーブル22の上面に座面用の凹部22cが形成されると共にその凹部22cに対向するレバー部14Baの下面に座面用の凹部14aが形成され、その上下で対向する一対の凹部22c,14a間にコイルバネ15が同軸に配置されている。また、テーブル22側の凹部中央から上方に案内棒が突設しており、その案内棒の先端部側は、レバー部14Ba側の凹部14aに開口した長穴(
図7の符号14Ca)に遊挿される構造となっている。この構造によって、バネ15の位置を安定化している。
【0021】
このとき、バネ15は、軸方向に圧縮した状態で上記凹部22c,14a間に配置されることで、バネ15は、クリップ体14の当接部14Aがタブ保持面22bに当接する方向に、テーブル22に対しクリップ体14を付勢する。すなわち、当接部14Aがタブ保持面22bに当接した状態における、上記一対の凹部22c,14a間の距離よりも無負荷時の軸長が長いコイルバネ15を、一対の凹部22c,14a間に設置する。バネ15による、当接部14Aとタブ保持面22bとによる把持力(クリップ力)は、把持されているタブ材3を所定の力で引っ張ったときに当該タブ材3が破損することなく抜けることが可能な力に設定する。
【0022】
本実施形態のテーブル22及びクリップ体14の具体的構成について説明する。
本実施形態のテーブル22は、
図7〜
図9に示すように、テーブル本体31と、ブロック体32と、サイドプレート33とを有する。テーブル本体31は、タブ保持面22bを形成する部品である。そのテーブル本体31の後部側の左右の各側部にそれぞれ、ブロック体32とサイドプレート33が一体的に取り付けられている。ブロック体32とサイドプレート33は、回転軸18を支持する一対の突設部を構成する。又、ブロック体32に支持部16(
図7では不図示)が取り付けられる。符号32aが、支持部16の軸を取り付けるための部分である。
【0023】
また本実施形態のクリップ体14は、
図7及び
図10に示すように、レバー部14Baに側方に張り出す張出部14Cを有し、その張出部14Cにコイルバネ15の上端部が取り付けられる構成となっている。また、コイルバネ15の下端部がサイドプレート33の座面22cに取り付けられている。このように、本実施形態のテーブル22及びクリップ体14では、タブ材用の原反10を構成する帯状体が通過するパスライン上に、付勢部としてのバネ15や、テーブル22を支持する支持部16が配置しないような構造としている。
【0024】
また、
図6のように、テーブル22の後部が支持部16に支持されている。支持部16は水平に延びる回転軸からなり、その回転軸からなる支持部16がテーブル22の後部に対し一体的に取り付けられている。
回転軸からなる支持部16は、不図示の軸受によって軸回転可能に支持されていると共に、回転軸からなる支持部16の一端部側に、不図示の駆動装置が連結し、該駆動装置の駆動によって回転軸からなる支持部16が回動するように形成されている。駆動装置は、例えばステッピングモータである。
【0025】
上記構成の支持部16によって、テーブル22は、回転軸からなる支持部16を中心に上下方向に回動可能となっていて、テーブル22は、水平方向の載置位置(
図11の(a)の位置)と、斜め下方の供給位置(
図11の(c)の位置)との二位置間を、上下に回動することで往復移動可能に設定されている。
斜め下方の供給位置では、タブ保持面22bに保持されているタブの尾端部が、包装容器1の開口部形成位置(上面)における開口部2の近傍位置に接触するように設定されている。
【0026】
なお、テーブル22後部に取り付けた回転軸からなる支持部16は中空体であって、その回転軸からなる支持部16の中空体部分を介して吸着穴22aによる真空引きが可能となっている。
図6のように、テーブル22が載置位置に設定されている状態では、上記レバー部14Baの上部に規制部17が位置する。
規制部17は、円筒部材であるローラ17Bと、そのローラ17Bの中心穴に遊挿された軸部材17Cと、その軸部材17Cの両端部を支持する支持体17Aと、を有する。ローラ17Bは、軸部材17Cに所定の遊びをもって回転自在に支持されている。
【0027】
その軸部材17Cに支持されたローラ17Bは、テーブル22が載置位置に位置する状態で、クリップ体14のレバー部14Baの上部に転動可能な状態で当接している。この状態では、ローラ17Bは、バネ15に抗してレバー部14Baをテーブル側に押圧して、該レバー部14Baがテーブル22に所定量だけ接近する位置となるように配置されている。即ち、テーブル22が載置位置に位置する状態では、当接部14Aがタブ保持面22bから、両者14A、22bの間にタブ材3が差し入れ可能な距離だけ離隔した状態になっている。
このローラ17Bは、PEEK樹脂(ポリエーテルエーテルケトン樹脂)などの樹脂製が好ましい。金属製に比べ樹脂製の場合には、メタルタッチが防止でき且つ回転性が良い。
【0028】
<動作その他>
上記構成の受渡し装置の動作その他について説明する。
テーブル22が水平状態の載置位置を、受渡し装置の初期位置とする(
図11(a))。
テーブル22がこの載置位置に位置しているときに、上述のように、タブ材用の原反10が送られて、次にタブ材3となる部分がテーブル22前側のタブ保持面22bに載置されると共に、吸着穴22aからの真空引きによってタブ保持面22bに吸着する。吸着開始は、成形金型11による切断後であっても良い。
成形金型11によって現在のタブ材3を成形したら、駆動装置を駆動して、テーブル22を水平の載置位置から斜め下方の供給位置に向けて移動させる。
【0029】
このとき、
図11(b)のように、テーブル22が下方に移動を開始し始めると、規制部17であるローラ17Bによるレバー部14Baの上方への移動の拘束が自動的に解除されて、クリップ体14の当接部14Aがタブ保持面22bにタブ材3を間に挟んで当接する。すなわち、当接部14Aとタブ保持
面とでタブ材3が把持された状態となる。
続けて、テーブル22の移動に伴い、タブ材3は、吸着と把持(クリップ)とによって保持された状態で、供給位置まで移動する。
そして、テーブル22が供給位置まで移動すると、
図11(c)に示すように、保持されているタブ材3の尾端部が、包装容器1の開口部2近傍に押し付けられる。
【0030】
この状態で、タブ材3の尾端部の一部をヒート装置40でシールされることで仮付けされる。
仮付けが完了すると、テーブル22は、供給位置から載置位置に向けて上方に移動する。このとき、当接部14Aとタブ保持
面とでタブ材3が把持状態となっているため、タブ材3は、テーブル22の上方への移動に伴い、テンションが掛かった状態で、当接部14Aとタブ保持
面との間を摺動しながら抜けて行く。
なお、テーブル22は、供給位置から載置位置に向けて上方に移動する際に、吸着穴22aからの真空引きは、一時停止させた状態としても良いし、作動状態のままであっても良い。
【0031】
<本実施形態の効果>
(1)タブ材受渡し装置は、搬送されてきたシート状のタブ材3が載置される面であって吸着穴22aが形成されたタブ保持面22bを有するテーブル22と、タブ保持面22bに対向する当接部14Aを有し当接部14Aがタブ保持面22bに接近・離隔する方向へ回動可能に第1の回転軸18を介してテーブル22に連結したクリップ体14と、当接部14Aがタブ保持面22bに当接する方向に、テーブル22に対してクリップ体14を付勢するバネ15と、テーブル22を、タブ材3がタブ保持面22bに載置される載置位置とタブ材3を上記包装容器1の開口部位置に供給可能な供給位置との間を移動可能に支持する支持部16と、テーブル22が載置位置に位置している状態で、クリップ体14をバネ15に抗して当接部14Aがタブ保持面22bから離れる方向に押圧可能な規制部17と、を有する。
【0032】
この構成によれば、吸着と把持(挟持)という2つの保持機構でシート状のタブ材3を保持して包装容器1の開口部位置まで移動する。この結果、成形後のタブ材3に多少の外乱による外力が作用しても、より確実に紙容器1の開口部位置までタブ材3を搬送することが可能となる。
また、載置位置では、付勢部であるバネ15に抗する規制部17によって、当接部14Aがタブ保持面22bから離れているために、タブ保持面22b上にタブ材3を載置可能になっていると共に、テーブル22が載置位置から供給位置に移動すると、付勢部であるバネ15によって自動的にタブ材3を把持した状態とすることが可能となる。
【0033】
(2)支持部16は、第1の回転軸18に対し、テーブル22におけるタブ保持面22bとは反対側部分を回転可能に支持することで、テーブル22が載置位置と供給位置との間を移動可能となっている。クリップ体14は、回転軸18に対し当接部14Aとは反対側に延在するレバー部14Baを有する。規制部17は、載置位置で上記レバー部14Baに転動可能に当接するローラ17Bを有する。
この構成によれば、テーブル22がスイングすることで載置位置と供給位置との間を移動可能となる。
また、クリップ体14に当接する規制部17の部分をローラ17Bとすることで、テーブル22の移動に伴う、クリップ体14と規制部17との摺動を、ローラ17Bの回転によって少なくし、摺動による部品表面の劣化を抑制することが可能となる。
ここで、ローラ17Bをレバー部14Ba側に設けても構わない。
【0034】
(3)ローラ17BはPEEK樹脂(ポリエーテルエーテルケトン樹脂)などの樹脂製である。
ローラ17Bは金属製であっても良いが、耐久性を考慮してクリップ体14を金属製とした場合に、メタルタッチとなって、摺動による切削粉が発生するおそれがある。
これに対し、ローラ17Bを樹脂製とすることでメタルタッチによる金属粉の発生が抑制され、金属粉が包装容器1に付着することが回避可能となる。
【0035】
(4)テーブル22は、包装容器1における開口部2が形成された面である開口部形成面1aに対し、開口部形成面1aの法線方向に接近・離隔する方向に移動可能に支持部16に支持される。
本実施形態では、構造を簡易とするために、クリップ体14を任意に開閉する駆動部を有さず、付勢部を構成するバネ15と規制部17を構成するローラ17Bによってクリップ体14の開閉を機械的に行うようにしている。
このため、テーブル22が供給位置から載置位置に戻る際には、テーブル22とクリップ体14によって把持状態になるが、本実施形態では、テーブル22を開口部形成面1aの法線方向に離隔させることで、仮付けしたタブ材3に、開口部2に対し開方向へのテンションを付与した状態でタブ材3をテーブル22から離脱させることが出来て、より確実に、仮付けしたタブ材3による開口部2の被さりを回避出来る。
【0036】
(5)ここで、タブ保持面22bに形成した吸着穴22aと当接部14Aの当接位置との関係は、当接部14Aの当接位置に吸着穴22aが無いことが好ましい。
【0037】
以上、本願が優先権を主張する、日本国特許出願2015−231659号(2015年11月27日出願)の全内容は、参照により本開示の一部をなす。
また、本実施の形態は、本発明の技術的思想を具体化するための構成を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を特定するものでない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。