特許 7364525 容器集積装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-10-10

(45)【発行日】2023-10-18

(54)【発明の名称】容器集積装置

(51)【国際特許分類】

   B65G 57/32 20060101AFI20231011BHJP

   B65G 57/09 20060101ALI20231011BHJP

【ＦＩ】

B65G57/32

B65G57/09

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2020069297

(22)【出願日】2020-04-07

(65)【公開番号】P2021165191

(43)【公開日】2021-10-14

【審査請求日】2022-11-11

(73)【特許権者】

【識別番号】000223193

【氏名又は名称】東罐興業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100120868

【弁理士】

【氏名又は名称】安彦 元

(72)【発明者】

【氏名】武口 史郎

(72)【発明者】

【氏名】加藤 琢也

【審査官】内田 茉李

(56)【参考文献】

【文献】特開昭５５－０４８０２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－３１７０３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平０１－１７３８７１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開平０２－０７５５１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】欧州特許出願公開第０２３３００６３（ＥＰ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６５Ｇ ５７／３２

Ｂ６５Ｇ ５７／０９

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

底の平面形状が略角形であり、前記底から上部に向けて広がるように傾斜しており、前記上部が折り返していない容器を集積する容器集積装置であって、
搬入されてきた前記容器を受け止め、前記受け止めた容器の搬送速度を減速させ、容器間の間隔を等間隔にし、前記略角形の底の向きが同一の向きとなるように整列させる姿勢整列機構と、
前記姿勢整列機構にて整列された容器をセンタリングするセンタリング機構と、
前記センタリング機構にてセンタリングされた容器を集積し、前記集積された容器の数を前記集積された容器の表面の位置変位に基づいて計数し、前記計数された容器の上部を変形させて規定個数ずつの容器束に分離する計数及び分離機構と、
を備えること
を特徴とする容器集積装置。

【請求項2】

前記姿勢整列機構は、第１上コンベアと、第１下コンベアと、を有し、
前記姿勢整列機構は、
前記搬入されてきた容器を、前記第１上コンベアと前記第１下コンベアとの間に受け止め、前記第１上コンベア及び前記第１下コンベアは、前記第１上コンベアと前記第１下コンベアとの間において、前記受け止めた容器の回転を止めつつ、前記受け止めた容器の搬送速度を減速させ、
前記第１下コンベアを用いて前記センタリング機構へ搬送し、
前記センタリング機構は、第２上コンベアと、規制ローラーと、を有し、
前記センタリング機構は、
前記第１下コンベアにて搬送されてきた容器をセンタリングし、
前記センタリングされた容器を、前記第２上コンベア及び前記規制ローラーを用いて前記計数及び分離機構へ搬送すること
を特徴とする請求項１記載の容器集積装置。

【請求項3】

前記第１下コンベアは、少なくとも前記第１上コンベアと対向する部分に吸引機構を有し、
前記吸引機構は、
前記容器を、前記第１下コンベアに向けて吸引すること
を特徴とする請求項２記載の容器集積装置。

【請求項4】

前記規制ローラーは、両端に向けて径が広がるテーパードラムを含み、
前記センタリング機構は、
前記第１下コンベアにて搬送されてきた容器を、前記第２上コンベアと前記テーパードラムとの間に導き、前記第２上コンベアと前記テーパードラムとで、前記導かれた容器をセンタリングし、
前記センタリングされた容器を、前記第２上コンベア及び前記テーパードラムを用いて、容器の底部を浮かせた状態として、前記計数及び分離機構へ搬送すること
を特徴とする請求項２又は３に記載の容器集積装置。

【請求項5】

前記第２上コンベア及び前記規制ローラーは、
前記底部が浮いた状態の容器を、前記計数及び分離機構に集積されている先行の容器の収容部の中へと進出させ、
後続の容器の底部を前記先行の容器の収容部の中へ進出させながら、前記後続の容器を前記先行の容器の収容部の中へ収容するように、順次集積していくこと
を特徴とする請求項４記載の容器集積装置。

【請求項6】

前記計数及び分離機構は、計数機と、分離機と、第２下コンベアと、を有し、
前記計数機は、
前記集積された容器の表面を連続的にモニターし、前記モニターの結果から、前記集積された容器の表面の位置変位の数を抽出し、前記抽出された位置変位の数に基づいて前記容器の数を計数し、
前記分離機は、
前記計数された容器の数が、前記規定個数に達するごとに、可撓性を有する容器の上部を前記容器の収容部へ向けて変形させて前記集積された容器を前記容器束に分離し、
前記第２下コンベアは、
前記集積された容器を前記計数機の位置及び前記分離機の位置に向けて送るとともに、前記容器束を搬出機構へ搬送すること
を特徴とする請求項１～５のいずれか１つに記載の容器集積装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明の実施形態は、容器集積装置に関する。

【背景技術】

【0002】

食品等を収容する容器の形状は、例えば、フランジ部を有した角錐台又はカール部を有した円錐台が一般的である。角錐台の場合は、概ね平たい“トレー形状”とされる場合が多く、円錐台の場合は、概ね縦長の“カップ（コップ）形状”とされる場合が多い。

【0003】

食品等を収容する容器は、規定個数ずつスタックさせて、例えば販売単位に梱包したのち、容器生産工場から出荷される。従前は、作業者の手作業で容器の数を数え、容器を規定個数ずつスタックさせていた。現在では、衛生上の観点等から、容器の数を自動的に計数し、容器を規定個数ずつスタックさせる容器集積装置が用いられている（特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開平３－１１１２３２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

食品等を収容する容器として、容器の底の平面形状が略角形であり、容器の上部にフランジ部やカール部が無く、容器の上部が可撓性を有したままの新規な容器の開発が検討されている。

【0006】

しかしながら、新規な容器では、現状の容器集積装置を用いることが、例えば、以下の事情から難しくなっている。

【0007】

・底の平面形状が略角形であるため、集積中に容器が回転すると、容器の収容部の途中に別の容器が嵌り、容器の集積状態が乱れる。
・カール部やフランジ部が無いため、計数の基準に利用できるような特異箇所がなく、容器の計数が難しい。
・同じくカール部やフランジ部が無いため、分離機の挿入が可能な係止部となるような箇所も無い。このため、集積された容器を規定個数ずつに分離することが難しい。

【0008】

この発明の実施形態は、容器の底の平面形状が略角形であり、容器上部にカール部やフランジ部が無い容器を集積状態の乱れを抑制しつつ、規定個数ずつに分離することが可能な容器集積装置を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0009】

この発明の第１態様に係る容器集積装置は、底の平面形状が略角形であり、前記底から上部に向けて広がるように傾斜しており、前記上部が折り返していない容器を集積する容器集積装置であって、搬入されてきた前記容器を受け止め、前記受け止めた容器の搬送速度を減速させ、容器間の間隔を等間隔にし、前記略角形の底の向きが同一の向きとなるように整列させる姿勢整列機構と、前記姿勢整列機構にて整列された容器をセンタリングするセンタリング機構と、前記センタリング機構にてセンタリングされた容器を集積し、前記集積された容器の数を前記集積された容器の表面の位置変位に基づいて計数し、前記計数された容器の上部を変形させて規定個数ずつの容器束に分離する計数及び分離機構と、を備えることを特徴とする。

【0010】

この発明の第２態様に係る容器集積装置は、第１態様において、前記姿勢整列機構は、第１上コンベアと、第１下コンベアと、を有し、前記姿勢整列機構は、前記搬入されてきた容器を、前記第１上コンベアと前記第１下コンベアとの間に受け止め、前記第１上コンベア及び前記第１下コンベアは、前記第１上コンベアと前記第１下コンベアとの間において、前記受け止めた容器の回転を止めつつ、前記受け止めた容器の搬送速度を減速させ、前記第１下コンベアを用いて前記センタリング機構へ搬送し、前記センタリング機構は、第２上コンベアと、規制ローラーと、を有し、前記センタリング機構は、前記第１下コンベアにて搬送されてきた容器をセンタリングし、前記センタリングされた容器を、前記第２上コンベア及び前記規制ローラーを用いて前記計数及び分離機構へ搬送することを特徴とする。

【0011】

この発明の第３態様に係る容器集積装置は、第２態様において、前記第１下コンベアは、少なくとも前記第１上コンベアと対向する部分に吸引機構を有し、前記吸引機構は、前記容器を、前記第１下コンベアに向けて吸引することを特徴とする。

【0012】

この発明の第４態様に係る容器集積装置は、第２態様又は第３態様において、前記規制ローラーは、両端に向けて径が広がるテーパードラムを含み、前記センタリング機構は、前記第１下コンベアにて搬送されてきた容器を、前記第２上コンベアと前記テーパードラムとの間に導き、前記第２上コンベアと前記テーパードラムとで、前記導かれた容器をセンタリングし、前記センタリングされた容器を、前記第２上コンベア及び前記テーパードラムを用いて、容器の底部を浮かせた状態として、前記計数及び分離機構へ搬送することを特徴とする。

【0013】

この発明の第５態様に係る容器集積装置は、第４態様において、前記第２上コンベア及び前記規制ローラーは、前記底部が浮いた状態の容器を、前記計数及び分離機構に集積されている先行の容器の収容部の中へと進出させ、後続の容器の底部を前記先行の容器の収容部の中へ進出させながら、前記後続の容器を前記先行の容器の収容部の中へ収容するように、順次集積していくことを特徴とする。

【0014】

この発明の第６態様に係る容器集積装置は、第１態様～第５態様のいずれか１つにおいて、前記計数及び分離機構は、計数機と、分離機と、第２下コンベアと、を有し、前記計数機は、前記集積された容器の表面を連続的にモニターし、前記モニターの結果から、前記集積された容器の表面の位置変位の数を抽出し、前記抽出された位置変位の数に基づいて前記容器の数を計数し、前記分離機は、前記計数された容器の数が、前記規定個数に達するごとに、可撓性を有する容器の上部を前記容器の収容部へ向けて変形させて前記集積された容器を前記容器束に分離し、前記第２下コンベアは、前記集積された容器を前記計数機の位置及び前記分離機の位置に向けて送るとともに、前記容器束を搬出機構へ搬送することを特徴とする。

【発明の効果】

【0015】

第１態様～第６態様に係る紙容器成型機では、底の平面形状が略角形であり、上部にカール部やフランジ部が無い容器を集積するにあたり、
（１）容器を、略角形の底の向きが同一の向きとなるように整列させる。
（２）整列された容器をセンタリングする。
（３）センタリングされた容器を集積し、集積された容器の数を、集積された容器の表面の位置変位に基づいて計数する。
（４）計数された容器を、可撓性を有する容器の上部を変形させて規定個数ずつの容器束に分離する。
このような手順を踏む容器集積装置によれば、容器の底の平面形状が略角形であり、上部にカール部やフランジ部が無い容器であっても、その集積状態の乱れを抑制しつつ、規定個数ずつに分離することが可能な容器集積装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】図１は、一実施形態に係る容器集積装置の一例を示す模式側面図である。

【図2】図２（ａ）は、紙容器の一例を示す模式平面図である。図２（ｂ）は、紙容器の一例を示す模式正面図である。図２（ｃ）は、紙容器の一例を示す模式側面図である。

【図3】図３（ａ）は、紙容器の変形状態を示す模式図である。図３（ｂ）は、紙容器の変形状態を示す模式図である。図３（ｃ）は、紙容器の変形状態を示す模式図である。

【図4】図４（ａ）は、新規な紙容器を集積した際の理想的な集積状態を示す模式平面図である。図４（ｂ）は、新規な紙容器を集積した際の理想的な集積状態を示す模式側面図である。

【図5】図５（ａ）は、参考例に係る紙容器を集積した際の集積状態を示す模式平面図である。図５（ｂ）は、参考例に係る紙容器を集積した際の集積状態を示す模式正面図である。図５（ｃ）は、参考例に係る紙容器を集積した際の集積状態を示す模式平面図である。図５（ｄ）は、参考例に係る紙容器を集積した際の集積状態を示す模式平面図である。図５（ｅ）は、参考例に係る紙容器を集積した際の集積状態を示す模式平面図である。

【図6】図６は、姿勢整列機構の一例を拡大して示す第２水平方向Ｙの模式側面図である。

【図7】図７（ａ）～図７（ｃ）は、姿勢整列機構の一例を拡大して示す第１水平方向Ｘの模式側面図である。

【図8】図８は、センタリング機構の一例を拡大して示す第２水平方向Ｙの模式側面図である。

【図9】図９（ａ）～図９（ｃ）は、センタリング機構の一例を拡大して示す第１水平方向Ｘの模式側面図である。

【図10】図１０（ａ）及び図１０（ｂ）は、センタリング機構の一例を拡大して示す高さ方向Ｚの模式平面図である。

【図11】図１１は、センタリング機構の一例を拡大して示す第２水平方向Ｙの模式側面図である。

【図12】図１２（ａ）及び図１２（ｂ）は、計数機の一例を拡大して示す第２水平方向Ｙの模式側面図である。図１２（ｃ）は、紙容器の表面を拡大して示す第２水平方向Ｙの模式側面図である。

【図13】図１３（ａ）～図１３（ｃ）は、分離機の一例を拡大して示す高さ方向Ｚの模式平面図である。

【図14】図１４は、集積機の一例を拡大して示す第２水平方向Ｙの模式側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、この発明の一実施形態を、図面を参照しながら説明する。各図において、共通する部分については共通する参照符号を付し、重複する説明は省略する。

【0018】

（容器集積装置）
図１は、一実施形態に係る容器集積装置の一例を示す模式側面図である。図中の“Ｘ”は第１水平方向、“Ｙ”は第１水平方向Ｘに対して略直交する第２水平方向、“Ｚ”は第１水平方向Ｘ及び第２水平方向Ｙのそれぞれに略垂直に直交する高さ方向を示す。

【0019】

図１に示すように、一実施形態に係る容器集積装置１００は、底の平面形状が略角形であり、底から上部に向けて広がるように傾斜しており、上部が折り返していない容器を集積する。“上部が折り返していない”の一例は、例えば、上部にカール部やフランジ部等が無いことである。そのような容器の一例として、一実施形態では、紙容器２００を例示する。紙容器２００の場合、紙容器２００の上部は、例えば可撓性を有する。なお、容器は、紙容器２００に限定されるものではない。容器は、底の平面形状が略角形であり、上部が折り返していない容器であれば良い。

【0020】

容器集積装置１００は、姿勢整列機構１と、センタリング機構２と、計数及び分離機構３と、搬出機構４と、を含む。

【0021】

＜姿勢整列機構＞
姿勢整列機構１は、搬入されてきた紙容器２００を受け止める。紙容器２００は、例えば、エアーシューター（図示せず）からのエアブローによって、第１水平方向Ｘに沿って姿勢整列機構１へ搬入される。姿勢整列機構１は、受け止めた紙容器２００を、略角形の底の向きが同一の向きとなるように、かつ等間隔に整列させる。

【0022】

姿勢整列機構１は、例えば、第１上コンベア１１と、第１下コンベア１２と、を有する。姿勢整列機構１は、紙容器２００を、第１上コンベア１１と第１下コンベア１２との間で受け止める。すなわち、第１上コンベア１１及び第１下コンベア１２は、紙容器２００を高さ方向Ｚに沿って押えることで、紙容器２００の底面が第１水平方向Ｘの軸回りに回転することを抑制し、紙容器２００の底の向きを同一の向きにする。また、姿勢整列機構１は、エアーシューターから搬送された紙容器２００の搬送速度を減速させ、搬送速度を一定の速度に揃えることで、紙容器２００が等間隔に並ぶようにする。向きと速度が揃えられた紙容器２００は、第１下コンベア１２を用いて、センタリング機構２へ搬送される。搬送方向ＴＤは、例えば、第１水平方向Ｘに沿った方向である。紙容器２００は、容器集積装置１００中を、第１水平方向Ｘに搬送される。第１上コンベア１１の移動速度は、第１下コンベア１２の移動速度と、例えば同じである。

【0023】

＜センタリング機構＞
センタリング機構２は、姿勢整列機構１にて姿勢整列された紙容器２００をセンタリングする。センタリング機構２は、例えば、姿勢整列機構１における紙容器２００の搬入時における位置ずれ及び第１水平方向Ｘからの向きのずれを、第１水平方向Ｘに沿って正しい向きに矯正するとともに、正しい位置にセンタリングする。

【0024】

センタリング機構２は、例えば、第２上コンベア２１と、規制ローラー２２と、を有する。センタリング機構２は、第１下コンベア１２にて搬送されてきた紙容器２００を、第２上コンベア２１及び規制ローラー２２で挟み込み、紙容器２００をセンタリングする。センタリングされた紙容器２００は、第２上コンベア２１及び規制ローラー２２を用いて、計数及び分離機構３へ搬送される。第２上コンベア２１の移動速度は、規制ローラー２２の回転速度と、例えば同じである。また、第２上コンベア２１の移動速度及び規制ローラー２２の回転速度は、第１上コンベア１１及び第１下コンベア１２それぞれの移動速度と、例えば同じである。

【0025】

＜計数及び分離機構＞
計数及び分離機構３は、センタリング機構２にてセンタリングされた紙容器２００を集積する。さらに、集積された紙容器２００の数を計数する。計数及び分離機構３は、例えば、紙容器２００の数を、集積された紙容器２００の表面の位置変位に基づいて計数する。さらに、計数された紙容器２００を、規定個数ずつの容器束３００に分離する。計数及び分離機構３は、計数された紙容器２００を、可撓性を有する紙容器２００の上部を変形させ、規定個数ずつの容器束３００に分離する。

【0026】

計数及び分離機構３は、例えば、計数機３１と、分離機３２と、第２下コンベア３３と、集積機３４と、を有する。計数機３１は、集積された紙容器２００の表面を連続的にモニターする。計数機３１は、モニターの結果から、集積された紙容器２００の表面の位置変位の数を抽出する。そして、計数機３１は、抽出された位置変位の数に基づいて紙容器２００の数を計数する。分離機３２は、計数された紙容器２００の数が、規定個数に達するごとに、可撓性を有する紙容器２００の上部を、紙容器２００の収容部へ向けて変形させて集積された紙容器２００を容器束３００に分離する。第２下コンベア３３は、集積された紙容器２００を計数機３１の位置及び分離機３２の位置に向けて送るとともに、容器束３００を搬出機構４へ搬送する。第２下コンベア３３の移動速度は、第１下コンベア１２の移動速度よりも遅い。これにより、紙容器２００を、第１水平方向Ｘに沿って積み重ねることが可能となる。集積機３４は、例えば、集積された紙容器２００を、第２下コンベア３３に向けて押圧する。押圧された紙容器２００は、集積機３４との摩擦力で、第２下コンベア３３上を移動し難くすることができる。これにより、紙容器２００は、後続の紙容器２００の底部が、先行の紙容器２００の収容部の中へ進入したとき、例えば、先行の紙容器２００が後続の紙容器２００により押され難くすることができる。したがって、紙容器２００は、第１水平方向Ｘに沿って、より積み重ねやすくなる。

【0027】

＜搬出機構＞
搬出機構４は、計数及び分離機構３にて分離された容器束３００を、容器集積装置１００から搬出する。搬出機構４は、例えば、移送機４１と、搬出テーブル４２と、を有する。移送機４１は、容器束３００を第２水平方向Ｙに沿って移送し、容器束３００を第２下コンベア３３上から離脱させる。離脱した容器束３００は、搬出テーブル４２に搬送される。搬出テーブル４２に搬送された容器束３００は、容器集積装置１００から搬出される。また、搬出テーブル４２は、例えば傾斜しており、複数の容器束３００をストックすることもできる。搬出テーブル４２は、第２水平方向Ｙに沿って、第２下コンベア３３の両側に設けることも可能である。この場合、移送機４１は、第２水平方向Ｙに沿って、左右に動く。

【0028】

（紙容器）
図２（ａ）は、紙容器の一例を示す模式平面図である。図２（ｂ）は、紙容器の一例を示す模式正面図である。図２（ｃ）は、紙容器の一例を示す模式側面図である。なお、図２（ａ）～図２（ｃ）において、第１水平方向Ｘ、第２水平方向Ｙ及び高さ方向Ｚは、図１に示した“左手系座標”に一致させている。以下、この明細書では、全図において、第１水平方向Ｘ、第２水平方向Ｙ及び高さ方向Ｚは、図１に示した“左手系座標”に一致させることとする。

【0029】

図２（ａ）～図２（ｃ）には、容器集積装置１００によって集積可能な紙容器２００の一例を示す。紙容器２００は、底２０１の平面形状が“略角形”、例えば“略長方形”であり、上部に向かって広がるテーパー形状を有し、上部２０２が可撓性を有する。上部２０２は開口しており、開口部にはカール部、フランジ部及び鍔部等がない。なお、この明細書では“略角形”及び“略長方形”とは、矩形の四隅が丸みを帯びた形のことをいう。

【0030】

図２（ａ）～図２（ｃ）には、底２０１の平面形状の一例として、第２水平方向Ｙに沿って底長軸Ｙ２０１、高さ方向Ｚに沿って底短軸Ｚ２０１の略長方形状であり、上部２０２の平面形状として、第２水平方向Ｙに沿って上部長軸Ｙ２０２、高さ方向に沿って上部短軸Ｚ２０２の楕円形状である例が示されている。

【0031】

図３（ａ）～図３（ｃ）は、紙容器の変形状態を示す模式図である。

【0032】

図３（ａ）～図３（ｃ）に示すように、紙容器２００は、その上部２０２が、可撓性である。このため、紙容器２００の上部２０２は、図３（ａ）に示すように“円形“、図３３（ｂ）に示すように“楕円形”及び図３（ｃ）に示すように“直線形”の形態のそれぞれをとることができる。特に、紙容器２００は、図３（ｃ）に示すように、“直線形”の形態をとりつつ、上部２０２を密着封止することができる。収容部２０３内には、食品等を収容できる。また、上部２０２の密着を解除すれば、その上部は、図３（ｂ）に示す“楕円形”又は図３（ａ）に示す“円形”に戻すことができ、収容部２０３に収容された内容物、例えば食品を、収容部２０３から取り出すことができる。

【0033】

図４（ａ）は、紙容器を集積した際の理想的な集積状態を示す模式平面図である。図４（ｂ）は、紙容器を集積した際の理想的な集積状態を示す模式側面図である。

【0034】

図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、紙容器２００の理想的な集積状態は、底２０１の向きｄ２０１、例えば底長軸Ｙ２０１の向きが、集積された全ての紙容器２００で、第２水平方向Ｙに一直線に揃うことである。これにより、紙容器２００のそれぞれは、例えば、第１水平方向Ｘに沿って、ピッチＰで略均等に集積することができる（図４（ｂ））。この発明の一実施形態は、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示す理想的な集積状態を目指す。

【0035】

（紙容器：参考例）
図５（ａ）は、参考例に係る紙容器を集積した際の集積状態を示す模式平面図である。図５（ｂ）は、参考例に係る紙容器を集積した際の集積状態を示す模式正面図である。図５（ｃ）は、参考例に係る紙容器を集積した際の集積状態を示す模式平面図である。図５（ｄ）は、参考例に係る紙容器を集積した際の集積状態を示す模式平面図である。図５（ｅ）は、参考例に係る紙容器を集積した際の集積状態を示す模式平面図である。

【0036】

図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、紙容器２００では、第１水平方向Ｘの軸回りに、底長軸Ｙ２０１の向きが第２水平方向Ｙから、例えば角度＋θｘ回転すると、紙容器２００の底２０１が、別の紙容器２００の収容部２０３の途中に嵌ってしまい、ピッチＰとは異なるピッチＰ^＊で積み重ねられてしまう。このため、紙容器２００の集積状態が乱れる。

【0037】

紙容器２００の集積状態が乱れを抑制するために、図５（ｃ）に示すように、例えば、エアーシューター搬送管４００を利用して、上部２０２の平面形状を規定することも考えられる。

【0038】

しかしながら、紙容器２００では、その上部２０２が可撓性を有する。このため、図５（ｄ）及び図５（ｅ）に示すように、上部２０２の変形に関わらず、底２０１の向き２０１が第１水平方向Ｘの軸回りに回転する可能性がある。したがって、底長軸Ｙ２０１の向きに関係なく、紙容器２００は、第１水平方向Ｘ廻りに角度＋θｘ～角度－θｘ微妙に回転してしまう。結果として、図５（ｂ）に示したように、紙容器２００の集積状態は乱れてしまう。

【0039】

以下、一実施形態に係る容器集積装置１００の、姿勢整列機構１の一例、センタリング機構２の一例並びに計数及び分離機構３の一例を、それらの動作とともに、より詳細に説明する。

【0040】

＜姿勢整列機構の一例及びその動作＞
図６は、姿勢整列機構の一例を拡大して示す第２水平方向Ｙの模式側面図である。図７（ａ）～及び図７（ｃ）は、姿勢整列機構の一例を拡大して示す第１水平方向Ｘの模式側面図である。

【0041】

図６に示すように、姿勢整列機構１は、搬入されてきた紙容器２００を第１上コンベア１１と第１下コンベア１２との間に受け止める。紙容器２００は、例えば、エアーシューター（図示せず）から第１水平方向Ｘに飛翔して姿勢整列機構１に搬入される。

【0042】

第１上コンベア１１の受け口と、第１下コンベア１２の受け口との第１コンベア間間隔１３は、一実施形態では、紙容器２００の底短軸Ｚ２０１よりも広く、紙容器２００の可撓性の上部２０２が高さ方向Ｚに取り得る最大限の高さ未満とされる。

【0043】

このように、第１コンベア間間隔１３を設定することにより、図７（ａ）及び図７（ｂ）に示すように、姿勢整列機構１は、紙容器２００の第１水平方向Ｘ廻りの回転（角度±θｘ）を止めることができる。

【0044】

さらに、姿勢整列機構１に、吸引機構５００を設けることで、図７（ｃ）に示すように、紙容器２００の通過中に、紙容器２００を、吸引機構５００によって第１下コンベア１２に向けて吸引している。そのため、搬送中の紙容器２００の姿勢の乱れを抑制し、底長軸Ｙ２０１の向きが第２水平方向Ｙに略一致するように整列させることができる。したがって、姿勢整列機構１は、受け止めた紙容器２００の姿勢を、略角形の底２０１の向きｄ２０１が同一の向きとなるように姿勢整列させることができる。吸引機構５００は、例えば、第１下コンベア１２の、少なくとも第１上コンベア１１と対向する部分に設けられ、例えば、第１下コンベア１２に設けられた吸引孔１２１を介して紙容器２００を吸引する。

【0045】

また、紙容器２００の底２０１の平面形状が、底長軸Ｙ２０１及び底短軸Ｚ２０１を有した矩形の場合、第１上コンベア１１及び第１下コンベア１２は、底長軸Ｙ２０１に沿った部分を受け止めるようにすることが良い。これにより、底短軸Ｚ２０１に沿った部分を受け止めた場合と比較して、第１下コンベア１２上において、紙容器２００の姿勢が安定する。

【0046】

＜センタリング機構の一例及びその動作＞
図８は、センタリング機構の一例を拡大して示す第２水平方向Ｙの模式側面図である。図９（ａ）～図９（ｃ）は、センタリング機構の一例を拡大して示す第１水平方向Ｘの模式側面図である。図１０（ａ）及び図１０（ｂ）は、センタリング機構の一例を拡大して示す高さ方向Ｚの模式平面図である。図１１は、センタリング機構の一例を拡大して示す第２水平方向Ｙの模式側面図である。

【0047】

図８に示すように、センタリング機構２は、姿勢整列機構１にて姿勢整列された紙容器２００を、第２上コンベア２１と規制ローラー２２との間に１つずつ順次導く。

【0048】

図９（ａ）～図９（ｃ）に示すように、規制ローラー２２は、例えばテーパードラム２２１を含む。テーパードラム２２１は、その両端に向けて径が広がるテーパー部位２２１ａを有する。紙容器２００は、第２上コンベア２１の下方において、テーパー部位２２１ａの中に導かれる。テーパー部位２２１ａは、紙容器２００の側面Ｓ２００を両端から押し付けるように規制する。これにより、紙容器２００は、テーパードラム２２１の中心線Ｃ２２１からの、第２水平方向Ｙの位置のずれ±Ｓｙが修正されつつ、第２上コンベア２１とテーパー部位２２１ａとの間を通過していく。

【0049】

また、図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示すように、紙容器２００は、高さ方向Ｚ回りの回転（角度±θｚ）による向きのずれも、テーパー部位２２１ａによって中心線Ｃ２２１と直交するように修正されつつ、第２上コンベア２１とテーパー部位２２１ａとの間を通過していく。

【0050】

したがって、センタリング機構２は、紙容器２００を、第２水平方向Ｙに沿った位置のずれ±Ｓｙ及び高さ方向Ｚ回りの回転（角度±θｚ）による向きのずれをそれぞれ修正しつつ、センタリングことができる。

【0051】

さらに、図１１に示すように、センタリング機構２は、センタリングされた紙容器２００を、第２上コンベア２１及びテーパードラム２２１を用いて、紙容器２００の底部２０４を、例えば第２下コンベア３３の搬送面３３１から高さＨｚ浮かせる。この状態で、センタリング機構２は、紙容器２００を計数及び分離機構３へ搬送する。

【0052】

このように、センタリング機構２が紙容器２００の底部２０４を浮かせることにより、センタリングされた後続の紙容器２００が第２下コンベア３３の搬送面２２２上で集積されている先行の紙容器２００を押し出してしまうような事情を抑制できる。したがって、センタリング機構２は、計数及び分離機構３において、先行の紙容器２００の収容部２０３の中に、先行の紙容器２００を押し出すことなく、後続の紙容器２００を収容させることができる。

【0053】

＜計数及び分離機構の一例及びその動作＞
＜＜計数機＞＞
図１２（ａ）及び図１２（ｂ）は、計数機の一例を拡大して示す第２水平方向Ｙの模式側面図である。図１２（ｃ）は、紙容器の表面を拡大して示す第２水平方向Ｙの模式側面図である。

【0054】

図１２（ａ）及び図１２（ｂ）に示すように、計数機３１は、例えばレーザー変位計３１１を含む。レーザー変位計３１１は、紙容器２００の表面と非接触で、第２下コンベア３３にて搬送中の紙容器２００の表面の位置変位を連続的に検出する。そして、図１２（ｃ）に示すように、レーザー変位計３１１は、紙容器２００の表面の位置変位箇所ＰＤの数を計数し、紙容器２００の数が、規定個数に達したか否かを検出する。計数機３１は、レーザー変位計３１１に限られることはなく、位置変位箇所ＰＤの数を計数可能であれば、接触式の位置変位計を用いることも可能である。

【0055】

＜＜分離機＞＞
図１３（ａ）～図１３（ｃ）は、分離機の一例を拡大して示す高さ方向Ｚの模式平面図である。

【0056】

図１３（ａ）～図１３（ｃ）に示すように、分離機３２は、例えば、容器保持機構３２１と、分離用爪３２２と、を含む。容器保持機構３２１は、紙容器２００の数が規定個数に達すると、紙容器２００を保持し、可撓性を有する紙容器２００の上部２０２を変形させる。次に、紙容器２００の上部２０２が変形することで生じた隙間に分離用爪３２２を差し込む（図１３（ｂ））。次に、分離用爪３２２を搬送方向ＴＤに沿って稼働させることで、第２下コンベア３３上に集積されている紙容器２００は、規定個数ずつの容器束３００に分離可能な状態となる（図１３（ｃ））。その後、分離された容器束３００は、第２下コンベア３３により搬送されて、図１に示した搬出機構４へと搬送される。

【0057】

＜＜集積機＞＞
図１４は、集積機の一例を拡大して示す第２水平方向Ｙの模式側面図である。

【0058】

図１４に示すように、計数及び分離機構３は、例えば、集積機３４を有していても良い。集積機３４は、例えば、集積された紙容器２００の表面を適度な力で押し、集積された紙容器２００に適度な摩擦力を与える。摩擦力によって、集積された紙容器２００は、嵌り過ぎず、しかも、緩過ぎずに適度な集積圧力で、第２下コンベア３３上に集積することができる。

【0059】

このような一実施形態に係る容器集積装置１００では、底２０１の平面形状が略角形であり、上部２０２にカール部やフランジ部が無い容器を集積するにあたり、
（１）紙容器２００を、略角形の底２０１の向きｄ２０１が同一の向きとなるように整列させる。
（２）整列された紙容器２００をセンタリングする。
（３）センタリングされた紙容器２００を集積し、集積された紙容器２００の数を、集積された紙容器２００の表面の位置変位に基づいて計数する。
（４）計数された紙容器２００を、可撓性を有する紙容器２００の上部２０２を変形させて規定個数ずつの容器束３００に分離する。

【0060】

このように一実施形態によれば、紙容器２００の底２０１の平面形状が略角形であり、上部２０２にカール部やフランジ部が無い紙容器２００であっても、その集積状態の乱れを抑制しつつ、規定個数ずつに分離することが可能な容器集積装置１００を提供できる。

【0061】

以上、この発明の一実施形態を説明したが、上記一実施形態は例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。また、この発明の実施形態は、上記一実施形態が唯一のものでもない。この発明の実施形態は、様々な新規な形態で実施することができる。したがって、上記一実施形態は、この発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更が可能である。このような新規な形態や変形は、この発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明、及び特許請求の範囲に記載された発明の均等物の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0062】

１００ ：容器集積装置
１ ：姿勢整列機構
１１ ：第１上コンベア
１２ ：第１下コンベア
１２１ ：吸引孔
１３ ：第１コンベア間間隔
２ ：センタリング機構
２１ ：第２上コンベア
２２ ：規制ローラー
２２１ ：テーパードラム
２２１ａ：テーパー部位
３ ：計数及び分離機構
３１ ：計数機
３１１ ：レーザー変位計
３２ ：分離機
３２１ ：容器保持機構
３２２ ：分離用爪
３３ ：第２下コンベア
３３１ ：搬送面
３４ ：集積機
４ ：搬出機構
４１ ：移送機
４２ ：搬出テーブル
２００ ：紙容器
２０１ ：底
２０２ ：上部
２０３ ：収容部
２０４ ：底部
Ｓ２００：側面
３００ ：容器束
４００ ：エアーシューター搬送管
５００ ：吸引機構
Ｘ ：第１水平方向
Ｙ ：第２水平方向
Ｙ２０１：底長軸
Ｙ２０２：上部長軸
Ｚ ：高さ方向
Ｚ２０１：底短軸
Ｙ２０２：上部短軸
ＴＤ ：搬送方向
ｄ２０１：向き
Ｐ ：ピッチ
＋θｘ、－θｘ：角度
＋θｚ、－θｚ：角度
＋Ｓｙ、－Ｓｙ：ずれ
Ｃ２２１：中心線
Ｈｚ ：高さ
ＰＤ ：位置変位箇所

【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】