特開 2024-122636 カップ状容器の自動蓋部開封装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024122636

(43)【公開日】2024-09-09

(54)【発明の名称】カップ状容器の自動蓋部開封装置

(51)【国際特許分類】

   B67B 7/12 20060101AFI20240902BHJP

【ＦＩ】

B67B7/12

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023030296

(22)【出願日】2023-02-28

(71)【出願人】

【識別番号】308032699

【氏名又は名称】日清食品株式会社

(72)【発明者】

【氏名】片桐 博之

【テーマコード（参考）】

3E081

【Ｆターム（参考）】

3E081AA13

3E081AB01

3E081AC01

3E081BB60

3E081EE02

(57)【要約】

【課題】上部が蓋部で密封されたカップ状容器を利用した即席カップ麺や即席カップライス等において、当該蓋部を自動で剥離する装置を開発することを課題とする。
【解決手段】摘み部を有する蓋部によって開口部が密封されたカップ状容器が載置される載置部と、
当該載置されたカップ状容器を回転させる回転装置と、
前記カップ状容器の回転に沿って、当該カップ状容器の蓋部の摘み部下方に挿入され回転方向に沿って傾斜するプレート部と、
前記プレート部によって上方に屈曲した摘み部を挟持し、当該摘み部を所定方向に移動させることで蓋部を剥す機構と、
を有するカップ状容器の自動蓋部開封装置、とする
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

摘み部を有する蓋部によって開口部が密封されたカップ状容器が載置される載置部と、
当該載置されたカップ状容器を回転させる回転装置と、
前記カップ状容器の回転に沿って、当該カップ状容器の蓋部の摘み部下方に挿入され回転方向に沿って傾斜するプレート部と、
前記プレート部によって上方に屈曲した摘み部を挟持し、当該摘み部を所定方向に移動させることで蓋部を剥す機構と、
を備えたカップ状容器の自動蓋部開封装置。

【請求項2】

前記傾斜するプレート部が蓋部の摘み部を水平まで起こす第一の傾斜するプレート部と、当該水平まで起こされた摘み部を上方に起こすプレート部を含む請求項１に記載のカップ状容器の自動蓋部開封装置。

【請求項3】

さらに、カップ状容器の回転位置の確認のための光電センサーを設けた請求項１又は２に記載のカップ状容器の自動蓋部開封装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、即席カップ麺や即席カップライス等において利用される、上部が蓋部で密封されたカップ状容器について、当該蓋部を自動で開封するための装置である。

【背景技術】

【0002】

即席カップ麺や即席カップライスのようにカップ状容器に上部に蓋部をして封入するタイプの商品が多く市場で販売されている。これらの蓋部の開封に際しては、通常、消費者が開封し、お湯等を注いで喫食する。

【0003】

一方、自動販売機等においては、これらの操作を機械的に行うことが必要となる。ここで上部が蓋部で密封されたカップ状容器の商品について、当該蓋部を剥す工程を自動で行うことが必要になる。このような即席カップ麺や即席カップライス等において利用される、上部が蓋部で密封されたカップ状容器において、自動で蓋部を開封するための装置について示した先願特許は無い。

【0004】

カップ麺の蓋部に関する技術としては、例えば、開封後にされに再封状態に保持する機能を備える蓋部材に対する以下の開封後の処理等に関する先行技術等が開示されている程度である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開2006-103746号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

そこで本発明者らは、上部が蓋部で密封されたカップ状容器を利用した即席カップ麺や即席カップライス等において、当該蓋部を自動で剥離する装置を開発することを課題とした。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明者らの鋭意研究の結果、
摘み部を有する蓋部によって開口部が密封されたカップ状容器が載置される載置部と、
当該載置されたカップ状容器を回転させる回転装置と、
前記カップ状容器の回転に沿って、当該カップ状容器の蓋部の摘み部下方に挿入され回転方向に沿って傾斜するプレート部と、
前記プレート部によって上方に屈曲した摘み部を挟持し、当該摘み部を所定方向に移動させることで蓋部を剥す機構と、
を有するカップ状容器の自動蓋部開封装置、とすることで、蓋部によって密封されたカップ状容器の蓋部を好適に剥離することができることを見出した。

【0008】

すなわち、本願第一の発明は、
“ 摘み部を有する蓋部によって開口部が密封されたカップ状容器が載置される載置部と、
当該載置されたカップ状容器を回転させる回転装置と、
前記カップ状容器の回転に沿って、当該カップ状容器の蓋部の摘み部下方に挿入され回転方向に沿って傾斜するプレート部と、
前記プレート部によって上方に屈曲した摘み部を挟持し、当該摘み部を所定方向に移動させることで蓋部を剥す機構と、
を備えたカップ状容器の自動蓋部開封装置。“、である。

【0009】

次に、上記の傾斜するプレート部については、蓋部の摘み部を水平まで起こす第一の傾斜するプレート部と、当該水平まで起こされた摘み部を上方に起こすプレート部に分離して、装着してもよい。
すなわち、本願第二の発明は、
“前記傾斜するプレート部が、蓋部の摘み部を水平まで起こす第一の傾斜するプレート部と、当該水平まで起こされた摘み部を上方に起こすプレート部を含む請求項１に記載のカップ状容器の自動蓋部開封装置。
”、である。

【0010】

次に、本願発明においては、カップ状容器の回転位置等を検出するための光電センサーを備えることが好ましい。
すなわち、本願第三の発明は、
“さらに、カップ状容器の回転位置の確認のための光電センサーを設けた請求項１又は２に記載のカップ状容器の自動蓋部開封装置。”、である。

【発明の効果】

【0011】

本発明のカップ状容器の自動蓋部開封装置を利用することで、蓋部によって開口部が密封されたカップ状容器について、蓋部の開封を自動で行うことが可能となり、自動販売機等で利用でき、消費者の便宜に資することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明における対象となるカップ状容器の正面図（A）及び中央断面図（Ｂ）である。

【図2】本発明の第一の実施態様の全体の構成を示した模式図を示したものである。尚、カップ状容器は透視している。

【図3】本発明の第一の実施態様の回転装置の斜視模式図を示したものである。尚、カップ状容器は透視している。

【図4】本発明の第一の実施態様の第一のプレート部を示した斜視図である。

【図5】本発明の第一の実施態様の第二のプレート部を示した斜視図である。

【図6】本発明の第一の実施態様においてカップ状容器を回転させて、蓋部の摘み部を上方に屈曲させる状態を示した図である。（Ａ）上面側斜視図（Ｂ）正面側斜視図であり、（Ｂ）は（Ａ）における矢印方向から見た図である。

【図7】本発明の第一の実施態様において挟持装置の挟持ハンド部の移動状態を示した斜視模式図である。

【図8】本発明において摘み部を上方に曲げた後、当該摘み部を挟持してカップ状容器より剥離する状態を示した斜視図である。（Ａ）→（Ｂ）が剥離の進行方向である。

【符号の説明】

【0013】

１ 摘み部（つまみぶ）
３ 蓋部
５ カップ状容器
７ 糸尻部
９ フランジ部
１１ 載置部
１３ エアチャック
１５ 可動部材（３つ）
１７ 回転装置
１９ プレート部
２１ 第一プレート部
２３ カップ胴部支持領域
２５ 摘み部折り曲げ領域
３１ 光電センサー
３３ 第二プレート部
３５ 移動軸
３７ 挟持装置
３９ 挟持ハンド部
４１ ハンドユニット

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下に本願発明を実施する形態を説明する。

【0015】

図１は本発明における蓋部によって開口部が密封されたカップ状容器を例である。
図２は本願発明のカップ状容器の自動蓋部開封装置の全体構成を示したものである。
尚、図２には、各部材を支持又は保持する支持部材や筐体、さらに、各部材に対する動力部や電源、空気供給路等の付属部材は省略している。

【0016】

図３は本発明の第一の実施態様の回転装置の斜視模式図を示したものである。尚、カップ状容器は透視している。

【0017】

本願第一の発明は、“ 摘み部を有する蓋部によって開口部が密封されたカップ状容器が載置される載置部と、当該載置されたカップ状容器を回転させる回転装置と、
前記カップ状容器の回転に沿って、当該カップ状容器の蓋部の摘み部下方に挿入され回転方向に沿って傾斜するプレート部と、
前記プレート部によって上方に屈曲した摘み部を挟持し、当該摘み部を所定方向に移動させることで蓋部を剥す機構と、
を備えたカップ状容器の自動蓋部開封装置。“、である。

【0018】

本発明においては、載置部に載置された蓋部付きのカップ状容器について、これを回転させながら、下方に向いている摘み部を上方に屈曲させ、一回転した後に上方に屈曲した状態の摘み部を挟持し、所定方向に移動することでカップ状容器から蓋部を剥離する構成を採用している。以下、この内容を説明する。

〇 摘み部を有する蓋部によって開口部が密封されたカップ状容器
本発明の装置は、図１に示すような摘み部１を有する蓋部３によって開口部が密封されたカップ状容器の蓋部３を剥すことを目的とする。通常、即席カップ麺や即席カップライスにおいては、図１に示すようなテーパ形状を有し、上部が開口したカップ状容器５が利用される。当該カップ状容器は紙やポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート等のプラスチックから構成されることが多い。

【0019】

また、当該カップ状容器は図１の（Ｂ）に示すように底部に糸尻部７と、開口部にフランジ部９が設けられている場合が多く、本発明の第一の実施態様においてはこのようなタイプのカップ状容器を対象としている。

【0020】

即席カップ麺や即席カップライスにおいては、当該カップ状容器内に乾燥された麺塊や乾燥米、乾燥具材、スープ、オイル等が必要に応じてそのまま又は小袋等に入った状態で収納されている。

【0021】

さらに当該カップ状容器の開口部はアルミや紙製の蓋部３によって封鎖される。例えば、代表的な構成として（紙／ポリエチレン／アルミ／シーラント）が挙げられる。当該蓋部３はヒートシール等によってシーラントを介して蓋部が開口部のフランジ部に密着するようにして封鎖される。

【0022】

また、蓋部３は消費者が剥し易いように、摘み（つまみ）部１が設けられている。消費者が当該摘み部１を手掛かりにこれを指で挟んで剥離するようになっている。本発明の装置はこのような消費者が行う剥離の操作を自動で行うことを可能としたものである。

【0023】

尚、蓋部で密封されたカップ状容器５はシュリンク包装される場合が多く、当該シュリンク包装した状態においては、図１に示すように蓋部の摘み部は下方に曲げられた状態となっている。

〇 カップ状容器が載置される載置部
本発明における装置においては、載置部１１に蓋部３の剥離を必要とするカップ状容器が載置される。

【0024】

本発明の第一の実施態様においては、図２及び図３に示すようにロータリー駆動型の三爪タイプのエアチャック１３が載置部として利用されている。当該エアチャック１３による載置部１１においては、円筒形状の回転部の上部に３つの可動部材１５が装着されており、別途設けられる空気圧の供給、解除によって矢印方向の可動部材のスライドが行われる。

【0025】

図２、図３に示すカップ状容器が載置された状態で、エアーの供給によって３つの可動部材１５が外方向に移動する。これによって図１のカップ状容器５の糸尻部７の内側を押圧してカップ状容器５を固定するように構成されている。
また、カップ状容器５を当該載置部１１に移動・載置させる機構も自動で設けることができることは勿論である。

【0026】

尚、第一の実施態様は一例であり、本実施態様以外においても、種々の載置部を利用できることは勿論である。これらは公知の種々の方法を利用できる。

〇 回転装置
本発明の回転装置１７とは、カップ状容器を回転させるための装置である。本発明おいては、載置部１１を回転させることでカップ状容器５を回転させながら摘み部１を上方に屈曲させるが、当該回転のための装置である。

【0027】

本発明の第一の実施態様においては、図３に示すようにロータリー駆動型の三爪タイプのエアチャック１３を利用しており、ロータリー駆動による回転を行うことによって、載置・固定されたカップ状容器５を矢印方向に回転することが可能となっている。
尚、第一の実施態様は一例であり、本実施態様以外においても、種々の回転装置１７を利用できることは勿論である。これらは公知の種々の方法を利用できる。すなわち、回転の方法は上記の第一の実施態様に限定されるものではなく、他の態様でも可能である。

〇 蓋部の摘み部下方に挿入され回転方向に沿って傾斜するプレート部
蓋部３によって開口部が密封されたカップ状容器がシュリンク包装されている場合、蓋部３の摘み部１は図１（Ｂ）に示すように下方に折り曲げられている。そして、本発明の装置においては、カップ状容器の回転に伴い、蓋部３の摘み部１を上方に曲げるためのプレート部１９が設けられている。

【0028】

本発明の第一の実施態様においては、特にプレート部１９が２つに分離して設けられている。ここで蓋部３が装着されたカップ状容器５が回転を開始すると、蓋部３の摘み部１はまず、第一プレート部２１を通過する。

【0029】

図４に示すように第一プレート部２１は、フランジ部９より下のカップ状容器５の胴部に接触してこれを支持するカップ胴部支持領域２３と、下方に曲げられた摘み部１を上方に屈曲させる摘み部折り曲げ領域２５とを有する。さらに、当該摘み部折り曲げ領域２５は傾斜を有する領域と、略水平状態の領域を有する。

【0030】

このうち、カップ胴部支持領域２３のカップ側の端部は、図６（Ｂ）に示すようにカップ状容器５が回転している間、カップ状容器５の胴部に接触してこれを支持するように設置されており、この支持状態を維持することによって、蓋部３の摘み部１を第一プレート部の摘み部折り曲げ領域２５に対する所定位置となるように調整している。

【0031】

カップ状容器５がカップ胴部支持領域２３に支持されながら回転し、摘み部１の下面に第一プレート部２１の折り曲げ領域２５が挿入された状態となる。当該折り曲げ領域２５は、上方に向かう傾斜面を有するためにカップ状容器５の回転に伴い摘み部が上方への傾斜に沿ってカップ状容器から剥離されながら上方向に屈曲させられる。

【0032】

傾斜面が終了すると、略水平状態の面においてさらに、当該屈曲の状態が維持されて折り癖が付与される（図６（Ａ））。これによって、少なくとも摘み部を水平まで起こすことができる。

【0033】

また、第一プレート部の上方には光電センサー３１が設置されおり、折り曲げられた摘み部１を検知するようになっている。当該検知によって、カップ状容器５がさらに一回転した際に検知されることで回転を停止することができるようにしている。また、後に述べる摘み部の挟持装置３７が確実に摘み部１を挟持できるように位置決めセンサーの役割も担っている。

【0034】

第一プレート部２１に続いて、第二プレート部３３が設けられている。図５に示すように当該第二プレート部３３は略三角形の形状を有し、図５のカップ状容器側の面に第一プレート部２１によって折り曲げられた摘み部１の裏面が、第二プレート部３３の側面に押し付けられて、摘み部１が垂直まで起こされるように構成されている。これによって、摘み部１は上方に向くように屈曲して固定される。これによって、第一の傾斜するプレート部によって少なくとも水平まで起こされた摘み部を上方に起こすことができる。

【0035】

本発明の第一の実施態様では、図２及び図６に示すように、第一のプレート部２１と、第二プレート部３３が分離して備えられている。この実施態様においてはプレート部を分離した態様を示しているが、これに限定されるものではなく、本願発明においてはこれらが一体となったプレート部１９であってもよい。

【0036】

また、逆にプレート部を第一の実施態様よりさらに分離させて、第一から第三の三つの部材としたり、三つ以上の部材とする方法も可能である。
また、本第一の実施態様については一例であり、カップ状容器５の回転に沿って、当該カップ状容器５の蓋部３の摘み部１をプレート部１９によって上方に屈曲させる態様であれば、あらゆる態様を含むものとする。

【0037】

また、本発明におけるプレート部は少なくとも摘み部を上方に折り曲げるために傾斜の領域を一部にでも有していればよく、当該プレート部に図４に記載するように水平領域を有していてもよいことは勿論である。

〇 上方に屈曲した摘み部を挟持し、当該摘み部を所定方向に移動させることで蓋部を剥す機構
本発明においては、前記のように上方に屈曲した摘み部１を挟持し、当該摘み部１を所定方向に移動させることで蓋部３を剥す機構を備える。本機構によって蓋部３を剥離してカップ状容器５の開口部を開放することができる。

【0038】

本発明の第一の実施態様においては、図８に示すように移動軸３５上を挟持装置３７が移動するように構成されている。図８（Ａ）→（Ｂ）が剥離の進行方向である。

【0039】

当該挟持装置３７は、摘み部１が上方に屈曲した状態のカップ状容器５が回転を停止している状態で移動軸３５上を所定位置まで移動して停止する。尚、この際、光電センサー３１によって上方に屈曲した摘み部の位置を検出してその所定位置が決定される。

【0040】

次に、挟持ハンド部３９が図７に示すように前方の伸長し、一対のハンドユニット４１の間隔内に上方に屈曲した摘み部１が位置するようになる。さらに、一対のハンドユニット４１が閉じて、摘み部１を挟持するとともに、挟持装置３７が移動軸３５上を移動することで蓋部が剥されていく。続いて、完全に蓋部３を剥すことによって蓋部３の開封が完了する。

【0041】

─制御機構─
本発明において、各種装置の動作については、コンピュータ、マイコン、PLC、リレー回路等を利用した制御（制御装置）により実現が可能である。

〇その他の構成
─カップ状容器の挟持及び移動装置─
本発明においては、カップ状容器の載置、移動等のためにカップ状容器の挟持及び移動装置を設けてもよい。

【0042】

すなわち、本発明におけるカップ状容器が載置される載置部へのカップ状容器の移載等についてもカップ状容器の挟持及び移動装置を利用することも可能である。

【0043】

─給湯装置─
本発明においては、蓋部を剥した後のカップ状容器に給湯する装置を追加してもよい。即席カップ麺であれば、蓋部を剥した後に給湯するため、当該給湯装置を別途設けてもよい。尚、この場合、前述したカップ状容器の挟持及び移動手段を利用できることは勿論である。

【0044】

─自動販売機─
本発明のカップ状容器の自動蓋部開封装置を一部として組み込み、即席カップ麺の自動販売機を構成することも可能である。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】