JP2006052062A - 棒状体の供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】供給方向を揃えて割箸を供給する供給装置を簡略な機構で構成し、併せて供給経路に殺菌手段を付加した供給装置を提供する。
【解決手段】自動包装装置に割箸を供給する本装置１を、フレーム２の上段側に供給コンベア３を配設し、下段側にストッカ４、離隔コンベア6、殺菌手段７を配設した上下２段構造に重畳させて構築する。供給コンベアと離隔コンベア及び殺菌手段との搬送方向は逆転させる。また、ストッカにはシュートを配設し、これを介して供給コンベアから割箸の供給を得る。シュートには振動機構と複数の回転ブラシを配置し、割箸の滑落及び離隔コンベアへの係合補助を行わせる。さらに、離隔コンベアは、登り勾配で配設すると共に係合溝を形成したプレートを無端状に連結して構成する。殺菌手段は、割箸を架け渡した状態で支持する搬送コンベアと、搬送コンベアの上下に配置した紫外線ランプから構成する。
【選択図】 図１

Description

本願発明は、割箸等の棒状体を個別に自動包装する装置において、該装置への棒状体の供給装置の技術分野に属し、特に、棒状体を同方向に整列かつ離隔させて搬送すると共に、その搬送経路で必要により殺菌を行う棒状体の供給装置に関する。

近年、弁当や他の携帯調理品と共に持ち運ばれる割り箸等は、衛生観念から個別の全体封止包装が一般的に行われている。かかる包装は、人が介在しない自動包装装置にて行われており、この自動包装装置への供給を確実なものとするため、その多くは最適な箸の向きに揃えて供給するための割箸（棒状体）の供給装置を備えている。

これには、例えば、特許文献１に示すように、バイブレータに連結したシュート板に初期移送部と次期移送部を構成し、初期移送部を移送方向に向けて下向きに緩傾斜させ、次期移送部を急傾斜させ、両移送部の間に山部を設け、次期移送部の上方から山部に臨むゲート部を設け、ゲート部材の下方に割箸の通過口を設けた構成のものがある。

また、特許文献２に示すように、エンドレス連係体の上部に複数基のストッカを設置し、エンドレス連係体の動きと同期して各ストッカからの仕切り部材の間に割箸を一膳づつ放出する。そして、エンドレス連係体の末端で各割箸は滑り板に移乗し、回転コンベアに等間隔に設けた可変ストッパに支持されて下降し、爪車の周面の溝に搬入される構成のものもある。

ところで、割箸の包装行為は、上記のように人が介在しない自動包装が採られているが、その前段階での被包装対象物である割箸の供給は、原木から割箸用に加工された棒状体を多数個束ねて納入された束を解いて、手作業で自動包装装置のストック部に持ち運んでいるのが、現状であった。

このため、衛生管理の観点から、割箸の包装の前工程に殺菌、又は除菌工程の付加が望まれていた。この要請により、割箸の自動包装装置に殺菌手段を備えたものとして、例えば、特許文献３として挙げた発明が開示されている。

この開示発明は、包装紙を折曲げ案内によりＶ字状に折曲げ、その上に爪楊枝供給装置から供給される爪楊枝と割箸供給装置から供給される割箸を並べ、高周波加熱殺菌装置により割箸と爪楊枝を殺菌し、包装紙送り出し装置を通り包装紙加熱シール装置により封止包装をした後に、割箸等の周辺を裁断し個別化する割箸の自動包装装置である。

また他の発明としては、特許文献４において開示されているように、左右２箇所に位置する包装紙を互いに引き寄せて重なりあって下方に移動するように誘導し、ベルトコンベア装置に配置した高周波加熱装置により殺菌した割箸を割箸落下装置から１個ずつ包装紙の間に落下させ、包装紙加熱シール装置により包装紙のラミネート部分を溶着させて割箸を包装し、最後に裁断する割箸自動包装方法がある。
特開平６−２９３３０７号公報（第１−２頁、第１図） 特開平９−３２８１０９号公報（第１−２頁、第１図） 特開昭４８−５９９８３号公報（第１−２頁、第１図） 特開昭４８−８３９８３号公報（第１−２頁、第１図）

しかしながら、上記の特許文献の発明においては、以下の問題点があった。
特許文献１の発明における割箸の移送手段は、傾斜面における割箸に作用する重力の分力と傾斜面に作用させたバイブレータによる振動のみであるため、割箸の中間点と重心点の差異により移動時に回転が発生し、ゲート部で搬送方向を随時修正する必要があった。さらにこの修正も振動に依っているため時間が掛かり迅速かつ円滑な搬送が困難となっていた。時には割箸がゲート部に引っ掛かって装置全体が停止する恐れもあった。

特許文献２の発明は、ストッカ内の割箸の放出機構（供給装置）が複雑である問題があった。すなわち、この放出機構は、ストッカ内に１膳の割箸が通過可能な通路を設け、この通路の範囲内に前後して２個の可動ストッパ、両ストッパの交互作用により割箸を放出する手段、シュートを傾斜方向に往復動させる手段を配置して、エンドレス連係体上に仕切り部材の送りピッチに同期して割箸を放出する構成である。上述したように、この発明は、構成が複雑である点や可動部分が多い点から製造コストが高いばかりか故障の可能性も高く、保守管理も煩雑でそのランニングコストも高いものであった。

特許文献３、４の割箸の自動包装装置においては、割箸の殺菌を高周波加熱殺菌装置によって行っていた。この手法では、もととも乾燥している割箸を、高周波加熱により内部にまで熱を持たせることになるため、出火や包装体の熱変形の恐れがあった。

また、高周波加熱殺菌装置は大型であるため、既存ラインに組み入れることは難く、さらには高周波を常時発生させているため、装置自身はもちろんのこと周辺の機器、例えば、電子機器やモータ等に誤動作を引き起こす事態も考えられ、そのシールド等の対策も行わなければならなかった。

そこで、本願発明は、かかる課題を鑑みて為されたものであり、簡略な機構で構成して製造コスト、ランニングコストを削減しつつ、棒状体の供給方向を揃えて確実に供給する棒状体の供給装置を提供する。また、これと併せて供給経路に、小型で安価、かつメンテナンスフリーな殺菌手段を付加した棒状体の供給装置も提供する。

上記の課題を解決するために、本願発明の棒状体の供給装置は、以下の構成を有し、棒状体を自動包装装置等に供給している。

すなわち、本願装置の対象物である棒状体（例えば、割箸、楊枝、又は鉛筆、等）の供給装置（１）は、被処理対象の棒状体の多数を貯め置くストッカ（４）と、該ストッカ（４）の底部側から棒状体を個別に連続して搬出すると共に、搬送方向に対して長さ方向を略直角にして離隔配置して搬送する離隔コンベア（６）と、から構成している。なお、離隔コンベア（６）は、必要により、その搬送方向に対して適宜傾斜角を持った登り勾配に配設している。

ストッカ（４）への棒状体の供給は、ストッカ（４）に配置した傾斜面を成すシュート（４１）を介して行っており、このシュート（４１）の傾斜面には振動機構を付加している。この振動機構は、例えば、シュート（４１）の裏面側へ当接させた偏心カム（４２）により振動を付加する構成としている。また、ストッカ（４）のシュート（４１）には、前記偏心カム（４２）と連動して回転するブラシ（４５）を、その外周縁の一部がシュート（４１）に形成した開口（４４）から露出するように配置している。該ブラシ（４５）は、列状に複数配置し、その回転方向は、ストッカ（４）の底部方向としている。この構成により、前記偏心カム（４２）は、シュート（４１）を滑落する又はストッカ（４）の底部側に積層した棒状体に振動を与え、ブラシ（４５）は、シュート（４１）を滑落する棒状体の数箇所に接触する。

離隔コンベア（６）は、一本の棒状体が係合する程度の凹部から成る係合溝（６２）を形成した多数個のプレート（６１、６１、６１、・・・）を所定間隔で無端状に連結して構成している。

離隔コンベア（６）の搬送経路には、複数個の均し手段（63）を配置している。この均し手段（63）は、係合溝（６２）への不完全な係合状態の棒状体を排除するためのものである。

さらに、本供給装置（１）は、供給コンベア（３）を、ストッカ（４）及び離隔コンベア（６）の上方位置に、供給コンベア（３）を重ねるようにして配設している。この供給コンベア（３）は、ストッカ（４）に棒状体を供給するためのものであり、その終端部（コンベアヘッド）がストッカ（４）のシュート（４１）の上端部（供給位置又は投込み位置）の上方に配置しており、その搬送方向は、離隔コンベア（６）の搬送方向とは逆方向（又はリターン方向）に設定している。この供給コンベア（３）は、そのベルト面に、適宜の間隔で形成したストッパ（３１）を設けて所定の区画域を形成し、この区画毎に載置した一塊状の棒状体を一時的に貯め置くと共に、適宜の間欠駆動により、所定量の棒状体をシュート（４１）に供給するためのものである。

さらに加えて、本供給装置（１）には、本願発明の主眼の1つである殺菌手段を付設している。この殺菌手段は、棒状体を殺菌又は除菌するためのものであり、離隔コンベア（６）から棒状体を受け取り、そのまま離隔した状態で略水平に搬送する搬送コンベア（７１）の上側及び（又は）下側に搬送中の各棒状体に紫外線を照射する紫外線ランプ（７２）を配置した構成としている。

搬送コンベア（７１）の搬送帯は、棒状体を架け渡した状態で支持して搬送するために少なくとも２条の線状ベルトとしている。これにより、棒状体は全ての面にほぼ満遍なく紫外線が照射され、効率的な殺菌が行われる。

なお、特許請求の範囲の書類と上記の課題を解決するための手段の欄で記載した括弧付き符号は、発明の構成の理解を容易にするため参考として図面符号を付記したもので、この図面上の形態に限定するものでないことはもちろんである。

本願発明の棒状体の供給装置は上述した構成のため、以下の効果を有する。
先ず、供給する棒状体は、供給コンベアからストッカのシュートに落下させてその底部に滞積し、該底部から離隔コンベアにより汲み上げる様（又は掻き上げる様）にして上方へ搬送されている。この搬送により、棒状体に付着している余分な木くず等の異物が取り除かれて、ストッカの底部に貯め置かれ包装体への混入や本装置の駆動部分に詰まったりする不具合を防止することができる。

また、ストッカのシュートを偏心カムで常時振動させ、これと回転するブラシの先端で棒状体を移動させるようにしているため、簡易な手法によって棒状体の向きを修正すると共に、離隔コンベアへの取り込みを円滑にしている。また、振動機構とブラシの接触は、異物の排除にも役立っている。

さらに、棒状体は搬送コンベアにより、略水平にかつ離隔させているため、そのままほぼ全面に紫外線を照射することができ、効率のよい殺菌を行うことができる。この紫外線ランプによる殺菌方法は、従来例の高周波加熱殺菌装置に比べて簡易な構造であるため信頼性が高く、既存設備への組み込みも可能となる。

また、高周波加熱のような不要な内部加熱をさせることなく、必要な表面加熱のみをしているため、効率的な殺菌又は除菌を行うことができ、かつ焦げや変形の恐れもない。

加えて、目的物である棒状体の供給装置への搬入と搬出位置を同じ位置に配設しているため、１人の作業者で搬入、搬出、さらには全体工程の監視までも行うことができ、作業効率と省人員化を図ることができる。

このように構成した本願の棒状体の供給装置は、コンパクトなライン構築が簡易であるため、その産業上の利用性は高いものである。

以下に、本願発明にかかる棒状体の供給装置の最良の実施形態（以下、「本実施形態」、これに用いる供給装置を「本装置」と略称する。）について、図面に基づき詳細に説明する。

本装置１は、棒状体として割箸を想定したものであり、既存装置である割箸の自動包装装置の前段工程に配置されるものである。
よって以下は、本装置１は割箸を利用した場合ついて詳細に説明するが、これよって棒状体を割箸に限定するものでないことはもちろんである。

図１は本装置の概略を示す一部切欠き斜視図であり、図２は本装置のストッカを拡大して示す断面図であり、図３は本装置の離隔コンベアを示す斜視図であり、図４は本装置の殺菌手段を拡大して示す一部切欠き斜視図であり、図５は本装置の作用を示す説明図である。

割箸の自動包装装置は、その一部を図１に示すように、本装置１から供給された割箸ｔを、ストック部８で一時的に貯め置き、連続走行する長尺包装紙ｓのＶ字屈曲部に所定間隔で一膳毎の割箸ｔを載置していき、その割箸ｔを取込んだ状態で周りを封止した後、個別に切断していくものである。なお、この割箸の自動包装装置の部分は、従来からある既存装置であるため、詳細な構成の説明は省略する。

本装置１は、全体を保形するフレーム２の上段側に供給コンベア３を配設し、下段側にストッカ４、離隔コンベア6、殺菌手段７を配設した上下２段構造に重畳させて構築している。

供給コンベア３は、ヘッドをわずかに下方傾斜させて配置したモータ駆動のベルトコンベアであり、フレーム２の上段側に配設している。搬送帯であるベルトの上面には、堰板状のストッパ３１を幅方向に立設配置している。このストッパ３１は、ベルトの上面を区画すると共にストッカ４への供給量の目安と制御として機能させるものである。作業者はコンベアのテール位置から一塊になった適宜な数の割箸ｔを搬送方向に対して略直角にしてベルト面に載置することにより、本装置１へ供給を開始することとなる。

なお、供給コンベア３のモータ駆動のタイミングは、後述するストッカ４の底部付近に設置したセンサ（例えば、レーザラインセンサ等の光学センサ、図示省略）によりストッカ４の内部における割箸ｔの滞積量を検知して行っている。

ストッカ４は、上方開放の概観略Ｖ字の器状を成し、フレーム２の下段側であって供給コンベア３のヘッドの下方に配設している。また、ストッカ４には下降傾斜面からなるシュート４１を配置している。このシュート４１は、ストッカ４の筐体から分離可能とすると共に、傾斜面の裏面側において２つの板バネ４３により支持すると共に、傾斜面の中程に偏心カム４２を当接させて成る振動機構を配置している。

また、ストッカ４のシュート４１には、下側３箇所と上側４箇所にそれぞれ横方向（傾斜方向と直角方向）に配列させて開口４４を開設すると共に、傾斜面の裏面側に配置したブラシ４５の一部を露出させている。このブラシ４５は、底部方向に回転しており、その植毛形態は外周面に対して放射方向に８箇所のみ残した、いわゆる間引き状態にしている。なお、上側列のブラシ群４５、４５、は前記の偏心カム４２と同軸に配置しており、下側列のブラシ群４５、４５、と共にタイミングベルト５で連動して常時駆動している。

このストッカ４の構成により、供給される割箸ｔには、シュートの滑落時又はストッカ４の底部において、振動が付加され、同時にブラシ４５により底部方向へ押し出しだされることとなる。この振動と押し出しにより、割箸ｔはストッカ４の底部に搬送方向に対して略直角（搬送方向が幅方向）に滞積すると共に、後述する離隔コンベア６へ係合を適格にする効果を奏する。

離隔コンベア６は、モータ駆動のコンベアであり、テールをストッカ４の底部付近に位置させて登り勾配でフレーム２の下段側に配設している。また、離隔コンベア６の搬送方向は、供給コンベア３の搬送方向とは逆向きに設定しており、いわゆるリターン搬送を行っている。

離隔コンベア６の搬送帯は、Ｌ字アングル状のプレート６１の複数個を無端状に連結して構成している。このプレート６１の幅寸法は、割箸ｔの長手方向の約４分の３程度に設定し、ストッカ４から掻き上げるようにして係合溝６２に割箸ｔを係合させた場合に、この係合溝６２から割箸ｔの両端付近を略均等に延出するように構成している。

また、離隔コンベア６のヘッド付近には、割箸ｔの均し手段を配置している。この均し手段は、回転ブラシ６３を離隔コンベア６の幅方向に２個並列させて配置し、回転ブラシ６３の植毛先端が係合溝６２に係合した割箸ｔに上方向から接触するように設定している。なお、回転ブラシ６３は後述する殺菌手段７の搬送コンベア７１とタイミングベルト５で連動して常時駆動している。

上記のように構成した離隔コンベア６は、ストッカ４の底部に滞積した割箸ｔを、シュート４１の振動機構の補助を受けながらいわば掻き上げるようにして個別にプレート６１の係合溝６２に係合させて、離隔及び同方向（搬送方向に対して略直角）に整列した状態で搬送することとなる。

さらに、割箸ｔが係合溝６２に適式に係合していない状態、例えば図３に示すように、係合溝６２から立ち上がった状態で搬送されている場合には、回転ブラシ４５の接触により離隔コンベア６から掻き落とされ、ストッカ４の底部に再び滞積させている。なお、離隔コンベア６のモータ駆動のタイミングは、次工程の滞りの状態等をセンサ等により検知して行っている。

次に、本願発明の主眼の１つである殺菌手段７について説明する。この構成は、搬送コンベア７１と紫外線ランプ７２から成り、フレーム２の下段側に配設している。

搬送コンベア７１は、搬送帯を構成する２条の支持ベルトが離隔コンベア６のヘッドプーリーの両端外側に位置するように設定すると共に、テールプーリー側の載置面と離隔コンベア６のヘッドプーリー側の載置面とが略同一面となるように設定している。また、搬送コンベア７１のヘッドは、供給コンベア３のテールの略真下側に配置している。

かかる構成により、搬送コンベア７１は、離隔コンベア６から割箸ｔを受け取り、割箸ｔの両端部側の２箇所のみを線状に支持する架け渡し状態で略水平方向に搬送することとなる。なお、この支持ベルトは、例えばポリウレタン等から成る線状の丸ベルトを採用し、割箸ｔとの接触面積をできるだけ少なくするのが好ましい。また、搬送コンベア７１は、離隔コンベア６の回転ブラシ６３とタイミングベルト５で連動させてモータ２１を共通の駆動源としている。

殺菌手段７に用いる紫外線ランプ７２は、搬送コンベア７１の搬送経路において、上側２箇所と下側２箇所の合計４箇所に搬送方向と直交状態を成して配置している。この紫外線ランプ７２の配置により、搬送中の割箸ｔのほぼ全面に紫外線が照射されることとなる。なお、本装置１においては、紫外線ランプ７２を上下の対向面配置としているが、このほか上下いずれか側のみに紫外線ランプ７２を配置して、他方側には鏡等の反射手段を配置する構成としても良い。

また、図示は省略しているが、当該殺菌手段７にはエリアセンサを配置し、作業者が手等を入れた時には紫外線ランプ７２を停止させて作業者の安全を確保している。
［実施例の作用］

次に、本実施形態の本装置１の作用について以下に説明する。
先ず、作業者Ｗが、図５に示すように、複数の割箸ｔから成る一塊を供給コンベア３のテールに搬送方向に対して略直角に適宜の量を積上げ載置する（矢印ａ）。供給コンベア３はストッカ４の底部の滞積量を検知して間欠駆動などの制御を行って、一塊の割箸ｔの全部をストッカ４のシュート４１に向けて一気に落下させる（矢印ｂ）。

シュート４１に落下した各割箸ｔは、シュート４１の振動とブラシ４５の接触により搬送方向に対して略直角となるように随時修正されながらシュート４１を滑り落ち、ストッカ４の底部に滞積する（矢印ｃ）。

ストッカ４の底部に滞積した割箸ｔは、離隔コンベア６の係合溝６２に係合されて、言わば汲み上げられる様に（又は掻き上げられる様に）して登り勾配を搬送される（矢印ｄ）。この搬送工程において係合溝６２に適格に係合されなかった割箸ｔは回転ブラシ６３によりストッカ４の底部に掻き落とされる（矢印ｅ）。離隔コンベア６の駆動はストック部８に配置したセンサ（図示省略）により滞積量の加減に合わせて間欠運転の制御を行っている。

離隔コンベア６により搬送された割箸ｔは、離隔コンベア６のヘッドにおいて搬送コンベア７１のテール部に連続的に受け渡され、水平方向に搬送される（矢印ｆ）。割箸ｔはこの受け渡しによって、搬送コンベア７１上を搬送方向に対して略直角を成して離隔整列した状態で移動しながら、紫外線ランプ７２から紫外線の照射を受けて表層面の殺菌が行なわれる。
殺菌された割箸ｔは、ストック部８に貯め置かれ、適宜に自動包装装置へ移行する。

本装置の概略を示す一部切欠き斜視図である。 本装置のストッカを拡大して示す断面図である。 本装置の離隔コンベアを示す斜視図である。 本装置の殺菌手段を拡大して示す一部切欠き斜視図である。 本装置の作用を示す説明図である。

符号の説明

１ 本装置
２ フレーム
２１ モータ
３ 供給コンベア
３１ ストッパ
４ ストッカ
４１ シュート
４２ 偏心カム
４３ 板バネ
４４ 開口
４５ ブラシ
５ タイミングベルト
６ 離隔コンベア
６１ プレート
６２ 係合溝
６３ 回転ブラシ
７ 殺菌手段
７１ 搬送コンベア
７２ 紫外線ランプ
８ ストック部
ｓ 長尺包装紙
ｔ 割箸
Ｗ 作業者

Claims (8)

1. 被処理対象の棒状体を多数本貯め置くストッカ（４）と、
   該ストッカ（４）の底部側から前記棒状体を個別に連続して搬出すると共に、搬送方向に対して略直角に離隔配置して搬送する離隔コンベア（６）と、
   から成ることを特徴とする棒状体の供給装置。
2. ストッカ（４）に傾斜面からなるシュート（４１）を付加し、該傾斜面に振動機構を持たせたことを特徴とする請求項１記載の棒状体の供給装置。
3. シュート（４１）の傾斜面に１又は複数個の開口（４４）を開設すると共に、
   該開口（４４）からストッカ（４）の底部方向へ回転させたブラシ（４５）の一部を露出させたことを特徴とする請求項２記載の棒状体の供給装置。
4. 離隔コンベア（６）の搬送帯に、単一の棒状体が係合する大きさの凹部からなる係合溝（６２）を形成したプレート（６１）を、所定間隔で配設したことを特徴とする請求項１、２、又は３記載の棒状体の供給装置。
5. 離隔コンベア（６）の搬送経路に均し手段（63）を設け、
   該均し手段（63）の外縁部を、離隔コンベア（6）の係合溝（６２）に係合した棒状体の上端面に接触させたことを特徴とする請求項１、２、３又は４記載の棒状体の供給装置。
6. 請求項１から５記載の棒状体の供給装置であって、
   ストッカ（４）の上部に終端部が位置し、多数の棒状体を一時的に貯め置くと共に適宜に棒状体をストッカ（４）に供給する供給コンベア（３）を離隔コンベア（６）の上部側に配設し、
   該供給コンベア（３）の搬送方向と離隔コンベア（６）の搬送方向を略対向させたことを特徴とする棒状体の供給装置。
7. 請求項１から６記載の棒状体の供給装置であって、
   さらに離隔コンベア（６）から棒状体を受け取り、所定間隔で離隔搬送する搬送コンベア（７１）と、
   該搬送コンベア（７１）の上下面側、又は何れかの面側に配置した紫外線ランプ（７２）と、から成ることを特徴とする棒状体の供給装置。
8. 搬送コンベア（７１）の搬送帯を、
   棒状体の両端付近を支持する支持ベルトとしたことを特徴とする請求項７記載の棒状体の供給装置。
   
   

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