特開 2025-15992 成形容器分離装置

(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】P2025015992

(43)【公開日】2025-01-31

(54)【発明の名称】成形容器分離装置

(51)【国際特許分類】

   B26F 3/00 20060101AFI20250124BHJP

   B26D 3/00 20060101ALN20250124BHJP

【ＦＩ】

B26F3/00 Z

B26D3/00 601C

【審査請求】未請求

【請求項の数】2

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023118960

(22)【出願日】2023-07-21

(71)【出願人】

【識別番号】393027121

【氏名又は名称】シブヤパッケージングシステム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100156199

【弁理士】

【氏名又は名称】神崎 真

(74)【代理人】

【識別番号】100124497

【弁理士】

【氏名又は名称】小倉 洋樹

(74)【代理人】

【識別番号】100090169

【弁理士】

【氏名又は名称】松浦 孝

(72)【発明者】

【氏名】寺井 亮

(72)【発明者】

【氏名】高瀬 智成

【テーマコード（参考）】

3C060

【Ｆターム（参考）】

3C060AA05

3C060CC11

3C060CC12

3C060CC20

(57)【要約】

【課題】人手を要することなく、多数枚の容器成形シートを重ねた状態で成形容器を簡単かつ確実に分離でき、しかも容器の端面が損傷することがない、成形容器分離装置を得る。
【解決手段】載置台２０に、分離させる容器群Ｕ１（Ａ）を載置する。押圧部材２４は、載置台２０に載置された容器群Ｕ１（Ａ）を上方から押圧して、載置台２０と共に挟持する。側部当接部材３３と上部当接部材３５により、容器群Ｕ１（Ａ）に隣接する容器群（Ｂ）の側部と上部を保持する。押圧部材２４と載置台２０による挟持状態を維持したまま、載置台２０を、支軸２６を中心として回動する。これにより容器群Ｕ１（Ａ）は容器群Ｕ１（Ｂ）から分離される。
【選択図】 図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

所定数の成形容器が整列して成形され、各成形容器間を微小な接続部で接続して成る容器成形シートを、成形容器同士が上下に重なるように積重ねて積層シート群とし、前記積層シート群の端部に位置し、上下に重ねられた成形容器からなる容器群を、隣接する容器群から分離させる成形容器分離装置において、
分離させる容器群を載置する載置台と、
前記載置台に載置された容器群を上方から押圧して、前記載置台と共に挟持する押圧部材と、
前記隣接する容器群の側部と上部を保持する保持手段と、
前記押圧部材と前記載置台による挟持状態を維持したまま、前記押圧部材および載置台の一方を、前記隣接する容器群から離隔する方向に変位させる分離手段とを備え、
前記分離手段は、容器群の上端または下端の成形容器から順に、上下に位置する前記各接続部を破断させて、容器群を分離させることを特徴とする成形容器分離装置。

【請求項2】

前記分離手段は、分離させる容器群と隣接する容器群との間の下方を支点として前記載置台を傾斜させる傾斜手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の成形容器分離装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、食品用発泡トレー等、樹脂シートに整列して成形される多数の成形容器を個別に分離する成形容器分離装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、食品用発泡トレー等の樹脂容器の製造装置として、特許文献１と特許文献２に記載されたものが知られている。これらの製造装置では、まず樹脂シート（各種熱可塑性樹脂シート、特に発泡スチレン系樹脂シート）を加熱することにより、容器となる凹部（成形容器）がマトリクス状（格子状）に整列するように成形する。そして、このように多数の成形容器が成形された容器成形シートを、トムソン刃を埋め込んだ抜型でプレスして、隣接する成形容器同士が微小な接続部で接続されるようにスリットを打ち抜く。このようにして得られた容器成形シートは、人手により分離作業が行われ、例えば数十枚ずつ重ねた状態で接続部を破断することにより多数の成形容器が一度に分離される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第３００５７０７号公報

【特許文献2】特開２００６－２４００５３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

容器成形シートを数十枚ずつ重ねた状態で行う分離作業はかなり大きな荷重を必要とし、作業員の負担が大きいという問題がある。また、容器成形シートを保持する力が大きすぎると容器を破損する恐れがあり、容器成形シートを上下左右にずらしたり旋回させて接続部を捩じり切るようにすると、容器の端面が摩擦により損傷したり粉塵が発生するという問題がある。

【0005】

本発明は、人手を要することなく、多数枚の容器成形シートを重ねた状態で成形容器を簡単かつ確実に分離でき、しかも容器の端面が損傷することがない、成形容器分離装置を得ることを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、所定数の成形容器が整列して成形され、各成形容器間を微小な接続部で接続して成る容器成形シートを、成形容器同士が上下に重なるように積重ねて積層シート群とし、積層シート群の端部に位置し、上下に重ねられた成形容器からなる容器群を、隣接する容器群から分離させる成形容器分離装置において、分離させる容器群を載置する載置台と、載置台に載置された容器群を上方から押圧して、載置台と共に挟持する押圧部材と、隣接する容器群の側部と上部を保持する保持手段と、押圧部材と載置台による挟持状態を維持したまま、押圧部材および載置台の一方を、隣接する容器群から離隔する方向に変位させる分離手段とを備え、分離手段は、容器群の上端または下端の成形容器から順に、上下に位置する各接続部を破断させて、容器群を分離させることを特徴としている。

【0007】

分離手段は、分離させる容器群と隣接する容器群との間の下方を支点として載置台を傾斜させる傾斜手段を備えることが好ましい。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、人手を要することなく、多数枚の容器成形シートを重ねた状態で成形容器を簡単かつ確実に分離でき、しかも容器の端面が損傷することがない、成形容器分離装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の実施形態である成形容器分離装置において処理される容器成形シートを示す平面図である。

【図2】容器成形シートの一部を拡大して示す平面図である。

【図3】所定の列の容器群を、隣接する列の容器群から分離する容器群分離装置を示す側面図である。

【図4】本発明の一実施形態である成形容器分離装置であって、載置台が水平状態にある場合を示す側面図である。

【図5】図４のＡ－Ａ線に沿う図である。

【図6】分離動作における成形容器分離装置を示す側面図である。

【図7】図６のＡ―Ａ線に沿う図である。

【図8】容器群の分離動作の後における成形容器分離装置を示す側面図である。

【図9】載置台上の容器群を搬出台へ受渡すための構成を示し、図８において右側から成形容器分離装置を見た正面図である。

【図10】２つの容器群を同時に分離する例を示し、載置台が水平状態にある場合を示す側面図である。

【図11】図１０の例において載置台が傾斜した状態を示す側面図である。

【図12】２列の容器群に対して分離動作を行う成形容器分離装置を示し、図５と同じ方向から見た図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下図示された実施形態に基づいて本発明を説明する。
図１は本実施形態の成形容器分離装置において処理される容器成形シートＳを示す平面図である。この容器成形シートＳは、例えば発泡スチレン系樹脂シートであり、上方から見て矩形を呈し、成形容器Ｐがマトリクス状に整列して成形されている。すなわち成形容器Ｐは横方向に６個、縦方向に５個並んで成形され、以下の説明では、横方向に延びる列については、上から１列目、２列目、３列目、４列目、５列目と呼び、縦方向に延びる行については、左からＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ行とする。

【0011】

容器成形シートＳはトムソン刃を有する抜型によりプレスされ、隣接する成形容器Ｐの間には、図２に示すように、微小な接続部Ｑ１、Ｑ２を残してスリットＲが打ち抜き成形される。図示された例では、成形容器Ｐは縦長の矩形を呈し、隣接する成形容器Ｐとは、相対的に短い辺では１つの接続部Ｑ１により連結され、相対的に長い辺では２つの接続部Ｑ２により連結される。各接続部Ｑ１、Ｑ２の幅は成形容器Ｐの辺の長さの例えば２０～３０分の１である。成形容器Ｐは、周囲よりも凹陥した収容部Ｐ１と、収容部Ｐ１を囲繞する平坦なフランジ部Ｐ２とから成り、例えば食品用の発泡トレーとして使用される。

【0012】

容器成形シートＳは、成形容器Ｐ同士が上下に重なるように積重ねて積層シート群Ｔ（図３参照）として所定の保管場所に保持される。積層される容器成形シートＳの数は、後述する成形容器分離装置の性能、容器成形シートＳの材質、厚さにより定められ、例えば３０～５０枚である。上下に重ねられた成形容器Ｐからなる各容器群は、後述するように成形容器分離装置によって相互に分離される。

【0013】

図３は所定の１列分の容器群を、上下に位置する各接続部Ｑ１（図２）を破断させて、隣接する列の容器群から分離する容器群分離装置を示す図である。積層シート群Ｔは保管場所から取出されて第１ベルトコンベヤ１１により搬送され、先頭に位置する１列目の容器群Ｕ１が第２ベルトコンベヤ１２に位置した状態で一旦停止する。第２ベルトコンベヤ１２は第１ベルトコンベヤ１１に対して直交する方向に延びる。すなわち第２ベルトコンベヤ１２は、隣接する容器群Ｕ２から分離された容器群Ｕ１を、第１ベルトコンベヤ１１の搬送方向に直交する方向に搬送する。第１ベルトコンベヤ１１の搬送面が第２ベルトコンベヤ１２に近づくほど高くなるように、例えば３度傾斜しているのに対し、第２ベルトコンベヤ１２の搬送面は水平である。

【0014】

第１ベルトコンベヤ１１の下流端の上方には、積層シート群Ｔの上面に係合可能な第１上部ガイド部材１３が、第１ベルトコンベヤ１１と同じ角度傾斜させて設けられる。第２ベルトコンベヤ１２の近傍には、前方ガイド部材１４と第２上部ガイド部材１５が設けられる。前方ガイド部材１４は第２ベルトコンベヤ１２の搬送面に垂直な当接面を有し、前方ガイド部材１４の当接面には、第１ベルトコンベヤ１１により搬送されてくる積層シート群Ｔにおいて先頭に位置する容器群の前面が当接可能である。第２上部ガイド部材１５は第２ベルトコンベヤ１２の搬送面の上方に配置され、シリンダ１６により昇降駆動されて、第２ベルトコンベヤ１２上に位置する容器群の上面を押圧する。

【0015】

第１ベルトコンベヤ１１の搬送面は傾斜しているので、１列目の容器群Ｕ１が第２ベルトコンベヤ１２上に到達するとき、１列目の容器群Ｕ１は第１ベルトコンベヤ１１に沿って傾斜したまま押し出される。したがって１列目の容器群Ｕ１の下面が第２ベルトコンベヤ１２の搬送面からわずかに離隔している一方、後続の容器群Ｕ２は第１上部ガイド部材１３に当接して保持されている。この状態において、１列目の容器群Ｕ１は第１上部ガイド部材１３から外れることで、自重により前傾しようとして、上下に位置する各接続部Ｑ１が上方から順に破断されるようになるが、本実施形態では、これに合わせて第２上部ガイド部材１５を下降させて、容器群Ｕ１を第２上部ガイド部材１５により上方から押圧する。これにより容器群Ｕ１は、容器群Ｕ２側の下端部を中心として、傾斜状態から垂直状態に回転変位し、２列目の容器群Ｕ２から確実に分離される。

【0016】

図４、５は各列の容器群を、各行毎の容器群に１つずつ分離するための構成すなわち成形容器分離装置の一実施形態を示している。これらの図に示される積層シート群Ｔは、図３に示す容器群分離装置によって列毎に分離されたものであり、図４に示す例は、１列目の容器群Ｕ１において１行目（図１ではＡ行）の容器群Ｕ１（Ａ）が、隣接する２行目（図１ではＢ行）の容器群Ｕ１（Ｂ）から分離される前の状態を示している。すなわち成形容器分離装置は、積層シート群Ｔの端部に位置し、上下に重ねられた成形容器Ｐからなる容器群を、上下に位置する各接続部Ｑ２を順次破断させて、隣接する容器群から分離させるように構成されている。

【0017】

第２ベルトコンベヤ１２の下流端の先（図４において右側）には載置台２０が設けられ、また第２ベルトコンベヤ１２と載置台２０の間には渡部材２１が設けられる。載置台２０と渡部材２１の上面の高さ位置は第２ベルトコンベヤ１２の搬送面と同じであり、これらは連続した平面を構成する。載置台２０は分離させる容器群を載置するために設けられ、図４では１行目の容器群Ｕ１（Ａ）が載置されている。載置台２０には、第２ベルトコンベヤ１２の進行方向前方側に、垂直上方に延びる支持部材２２が設けられ、支持部材２２の上端部にはエアシリンダ２３を介して押圧部材２４が取付けられる。支持部材２２は載置台２０における容器群の前進端を規制する規制ガイドとして機能する。押圧部材２４には、容器群の最上部に位置する収容部Ｐ１（図２）の後方側（後続の容器群Ｕ１（Ｂ）側）に係合可能な係合部材２９が形成される。押圧部材２４はエアシリンダ２３により昇降駆動され、載置台２０に載置された容器群を上方から押圧して、載置台２０と協働して挟持する。

【0018】

床面に固定された軸支部材２５の上端には、載置台２０と渡部材２１の対向する両端部間の下方、すなわち分離させる容器群と隣接する容器群の間の下方に位置させて、両容器群の対向する成形容器Ｐの接続部Ｑ２が形成された辺と平行に、かつ水平に延びる支軸２６が軸心周りに回動自在に設けられており、載置台２０は連結部材１９を介して支軸２６に固定される。支軸２６には揺動レバー２７が固定され、揺動レバー２７の揺動端は床面に上下に揺動可能に設けられたエアシリンダ２８のピストンに連結される。非作動時（図４に示す状態）、エアシリンダ２８のピストンは突出位置にあり、載置台２０は水平位置に定められている。これに対して作動時（図６に示す状態）は、エアシリンダ２３、２８が駆動され、これにより押圧部材２４が下降して載置台２０と共に容器群を挟持すると同時に、エアシリンダ２８のピストンが退没して揺動レバー２７が図４、６において時計方向に回動し、載置台２０が支軸２６を支点として時計方向に回動して傾斜する。すなわちエアシリンダ２８と揺動レバー２７は、分離させる容器群と隣接する容器群との間の下方を支点として載置台２０を傾斜させる傾斜手段を構成する。

【0019】

図４において、２行目の容器群Ｕ１（Ｂ）が載置される渡部材２１の両側方には、一対の支柱３０が床面に立設され、図５に示すように、支柱３０の上端には水平方向に延びる梁３１が取付けられる。各支柱３０にはそれぞれ、水平方向に進退するピストンを有するエアシリンダ３２が固定され、各エアシリンダ３２のピストンの先端には、容器群の側部に当接可能な側部当接部材３３が取付けられる。梁３１には垂直方向に進退するピストンを有するエアシリンダ３４が固定され、エアシリンダ３４のピストンの先端には、容器群の上部に当接可能な上部当接部材３５が設けられる。上部当接部材３５には、容器群の最上部に位置する収容部Ｐ１（図２）の前方側（先頭の容器群側）に係合可能な係合部材３６が設けられる。上部当接部材３５はエアシリンダ３４により昇降駆動され、下降位置にあるとき、渡部材２１に載置された容器群の最上部を押圧する。

【0020】

図４～７を参照して本実施形態の作用を説明する。ここでは、１列目の容器群Ｕ１に対して分離動作を行う場合を例にとって説明する。積層シート群Ｔが成形容器分離装置まで搬送され、先頭の容器群Ｕ１（Ａ）の前方側が支持部材２２に当接して載置台２０に載置されたとき、先頭から２番目の容器群Ｕ１（Ｂ）は渡部材２１の上にある。図４に示すように、エアシリンダ２８のピストンは突出位置にあって載置台２０は水平位置に定められ、エアシリンダ２３のピストンは上昇位置にあって押圧部材２４は先頭の容器群Ｕ１（Ａ）の上面から離隔している。また図５に示すように、エアシリンダ３４のピストンも上昇位置にあって上部当接部材３５は容器群Ｕ１（Ｂ）の上面から離隔し、エアシリンダ３２のピストンは後退位置にあって側部当接部材３３は容器群Ｕ１（Ｂ）から離隔している。

【0021】

エアシリンダ２３が駆動されて押圧部材２４が下降することにより、押圧部材２４が載置台２０と共に容器群Ｕ１（Ａ）を挟持し、また係合部材２９が最上部に位置する成形容器Ｐの収容部Ｐ１に係合する。そしてエアシリンダ３２、３４が駆動され、側部当接部材３３が前進して容器群Ｕ１（Ｂ）の側部に当接するとともに、上部当接部材３５と係合部材３６が下降して、最上部に位置する成形容器Ｐの収容部Ｐ１に係合する。次いで、エアシリンダ２８のピストンが退没し、これにより載置台２０が図４、６において時計方向に回動して傾斜する。したがって容器群Ｕ１（Ａ）は支軸２６を中心として回動し、容器群Ｕ１（Ａ）では、上方に位置する成形容器Ｐから順に下方へ向かって上下に位置する各接続部Ｑ２が破断され、容器群Ｕ１（Ａ）は容器群Ｕ１（Ｂ）から分離される。

【0022】

この分離動作において、後続の容器群Ｕ１（Ｂ）が側部当接部材３３と上部当接部材３５により保持されるので、容器群Ｕ１（Ａ）と容器群Ｕ１（Ｂ）の間の接続部Ｑ２は上方に位置する成形容器Ｐから順に、簡単かつ確実に分離される。すなわちエアシリンダ３２、３４と側部当接部材３３と上部当接部材３５は、容器群の側部と上部を保持する保持手段を構成する。また分離動作において、係合部材２９が先頭の容器群Ｕ１（Ａ）の最上部の成形容器Ｐの収容部Ｐ１に係合するので、載置台２０の回動の開始時に、上部に位置する容器成形シートＳの接続部Ｑ２はスムーズに破断される。さらに、係合部材３６が渡部材２１上の容器群Ｕ１（Ｂ）の最上部の成形容器Ｐの収容部Ｐ１に係合するので、容器群Ｕ１（Ｂ）は確実に保持される。

【0023】

図８、９を参照して、分離された容器群を成形容器分離装置から搬出するための構成を説明する。分離動作の後、載置台２０は傾斜状態を維持しており、この状態で押圧部材２４と係合部材２９が上昇して容器群Ｕ１（Ａ）から離隔し、その後、容器群Ｕ１（Ａ）は傾斜された載置台２０と同じ角度だけ載置面を傾斜させた搬出台４０へ受渡される。この受渡し動作のため、載置台２０の側方には搬出プッシャ４１が設けられる。搬出プッシャ４１は床面に立設された支柱４２に固定されたエアシリンダ４３と、エアシリンダ４３のピストンに取付けられた押出部材４４とを有し、押出部材４４は載置台２０上の容器群の後側すなわちエアシリンダ２８側の側面を押圧して容器群を搬出台４０へ受渡す。この受渡し動作の後、エアシリンダ２８のピストンを突出させて載置台２０を水平状態とし、残りの積層シート群Ｔが第２ベルトコンベヤ１２によって前方へ移送され、容器群Ｕ１（Ｂ）が載置台２０に載置される。

【0024】

以上のように本実施形態では、載置台２０上の容器群は、押圧部材２４と載置台２０による挟持状態を維持したまま、支軸２６を支点として、載置台２０を図４、６において時計方向に回転させ傾斜させることにより、上端の成形容器Ｐから順に、上下に位置する各接続部Ｑ２を破断させて隣接する容器群から分離される。したがってエアシリンダ２８は、押圧部材２４を、隣接する容器群から離隔する方向に変位させることにより、載置台２０上の容器群を隣接する容器群から分離する分離手段を構成する。なお他の例として、分離させる容器群と隣接する容器群との間の上方において、押圧部材２４に設けた係合部材２９と、当接部材３５に設けた係合部材３６の間の上方に支点を設け、これを中心として、押圧部材２４を図４、６において反時計方向に回転させ傾斜させることにより、下端の成形容器Ｐから順に、上下に位置する各接続部Ｑ２を破断させて隣接する容器群から分離させてもよい。すなわちこの場合、分離手段は、載置台２０を、隣接する容器群から離隔する方向に変位させることにより、載置台２０上の容器群を隣接する容器群から分離させる。

【0025】

図１０、１１は容器群同士を分離する他の例を示している。図４、６に示す例では、載置台２０には１つの容器群Ｕ１（Ａ）が載置されたが、図１０、１１の例では、載置台２０には２つの容器群Ｕ１（Ａ）、Ｕ１（Ｂ）が載置され、容器群Ｕ１（Ｂ）が隣接する３行目の容器群Ｕ１（Ｃ）から分離される。すなわち３行目の容器群Ｕ１（Ｃ）が載置される渡部材２１の両側方には、図４、６と同様に、一対の支柱３０が床面に立設されて、容器群Ｕ１（Ｃ）の側部に当接可能な側部当接部材３３と上部当接部材３５が設けられる。また、押圧部材２４は２つの容器群Ｕ１（Ａ）、Ｕ１（Ｂ）を上方から押圧し、係合部材２９は２行目の容器群Ｕ１（Ｂ）の収容部Ｐ１の後方側（後続の容器群Ｕ１（Ｃ）側）に係合する。また、１行目の容器群Ｕ１（Ａ）の前方側が支持部材２２に当接する。図１０では、載置台２０は水平状態にあり、押圧部材２４と上部当接部材３５は上昇位置に定められている。図１１では、載置台２０は傾斜状態にあり、押圧部材２４と上部当接部材３５は下降位置に定められている。その他の構成と作用は図４～９に示す実施形態と同様である。

【0026】

図１０、１１の例は、分離動作の後に異物検査を行う等において、搬送される容器群を直立状態に維持することが困難である場合に適用され、２つの容器群を連結した状態で搬送することにより、その問題が解決される。なお２つの容器群は異物検査が完了した後に、図４、図６に示す構成からなる成形容器分離装置によって相互に分離される。

【0027】

図１２は２列の容器群Ｕ１、Ｕ２に対して分離動作を行う成形容器分離装置を示し、図５に相当する。すなわち図１２は渡部材２１に載置された容器群Ｕ１、Ｕ２を載置台２０側から見た図である。２列で同じ行の一群となる容器群Ｕ１、Ｕ２に上方から上部当接部材３５が当接し、２列で同じ行の一群となる容器群Ｕ１、Ｕ２の各側面に側部当接部材３３が当接する。また、載置台２０（図示せず）上においても、２列で同じ行の一群となる容器群Ｕ１、Ｕ２の上方から押圧部材２４が押圧して、載置台２０と共に２列で同じ行の一群となる容器群Ｕ１、Ｕ２を挟持する。図１２の例によれば図１０、１１の例と同様に、分離後は２つの容器群を連結した状態で搬送するので姿勢が安定するという効果が得られる。なお図１２の例と図１０、１１の例の構成を組合せ、４つの容器群を相互に連結するようにしてもよい。

【0028】

なお例えば図４、５に示された構成において、側部当接部材３３は容器群の側部の中央高さ付近に当接し、上端付近と下端付近には当接しないが、側部当接部材３３の縦方向長さは上部当接部材３５の押圧力に応じて変わる。具体的には、上部当接部材３５の押圧力が大きいほど、側部当接部材３３は短くてもよい。これに対し、上部当接部材３５の押圧力が小さく、最上部の容器成形シートＳが浮き上がることを防止する程度である場合、側部当接部材３３を長くして上下端付近の容器群の側部に当接することが必要である。

【符号の説明】

【0029】

Ｐ 成形容器
Ｑ１、Ｑ２ 接続部
Ｓ 容器成形シート
Ｔ 積層シート群
Ｕ１、Ｕ２ 容器群
２０ 載置台
２４ 押圧部材
２８ エアシリンダ（分離手段）
３２、３４ エアシリンダ（保持手段）
３３ 側部当接部材（保持手段）
３５ 上部当接部材（保持手段）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】