JP2019099280A - 容器処理機 - Google Patents

Abstract

【課題】限られたスペースで多数の容器を効率良く処理することができる容器処理機を提供する。【解決手段】容器処理機１０は、メインテーブル１２が１回転する間に、複数の回転ユニット１４の各々がメインテーブル１２に対して所定角度回転する。更に、メインテーブル１２が１回転する間に、容器供給装置２１から供給された容器Ｂを複数の保持部１６で保持し、複数の保持部１６に保持された容器Ｂに対し、複数の異なる処理ユニット２１〜２９によって所定の処理を順次施し、当該容器Ｂを複数の保持部１６から解放する。【選択図】図１

Description

本発明は、複数のステーションを順次巡るように複数の容器を搬送する容器処理機に関する。

袋、瓶及びペットボトル等の容器を移送するとともに包装処理を行う容器処理機が広く知られており、例えば特許文献１及び２はそのような容器処理機を開示する。

特表２００３−５３２５９３号公報 特表２００９−５４１０２１号公報

しかしながら特許文献１及び２が開示する容器処理機は、複数の処理ユニットの設置しやすさ、装置の設置スペース、或いは容器の処理効率について必ずしも最適化されてはおらず、更なる改良の余地がある。

例えば特許文献１の装置では、ターンテーブルに内部カルーセルが複数配設され、各内部カルーセルに容器を収容するための収容場所が４つ設けられている。収容場所に収容された容器は、互いに異なる径を有する３つの軌道上を順次移動し、各軌道上において充填等の異なる処理を受ける。この装置によれば複数の容器に対して複数の処理をそれぞれの軌道上で連続的行うことができるが、処理可能な容器数や実行可能な処理数は、ターンテーブルのサイズや内部カルーセルの数及びサイズに大きく依存する。

例えば、特許文献１の装置において処理可能な容器数を増やすとともに処理数を増やすために、各内部カルーセルに形成する収容場所の数を増やすことが考えられる。しかしながらこの場合、容器を移動させる軌道の数は増えるが、軌道間の径の差が小さくなるため、各軌道に対して固有の処理ユニットを配置するのに十分なスペースを確保することが難しくなる。軌道数を増やす場合には各内部カルーセルの径を大きくすることで軌道間に十分なスペースを確保することが可能だが、その場合、装置全体が大型化して、装置の設置スペースが全体として大きくなる。

また特許文献１の装置では、排出位置に到達した１つの内部カルーセルから一度に１つの容器のみが排出される。したがって特許文献１の装置において、ターンテーブルを１回転させる間に排出可能な容器の数を増やすには、ターンテーブルに取り付けられる内部カルーセルの数を増やす必要がある。また特許文献１の装置において、単位時間当たりに排出可能な容器の数を増やすには、ターンテーブルの回転を速くする必要がある。しかしながら、内部カルーセルの設置数やターンテーブルの回転速度は、他の様々な構成や設定に影響を及ぼしうる因子であるため、内部カルーセルの設置数の増大やターンテーブルの回転の高速化を簡単には実現することができない。例えば内部カルーセルの設置数を変える場合には、各種装置の配置やターンテーブルの回転等の設定を変える必要があるだけではなく、場合によってはターンテーブルのサイズを変更する必要もある。またターンテーブルの回転を変える場合には、各種装置の駆動タイミングを変える必要がある。また、ターンテーブルの外周部に内部カルーセルを設置する構成においてターンテーブルの回転を高速化すると、遠心力が強く働くため、各装置かかる負荷が大幅に増大するとともに、内部カルーセルに保持されている容器や内容物が大きく揺れる懸念がある。また内部カルーセルの設置数の増大やターンテーブルの回転の高速化によって期待される装置の処理能力の向上は限定的であり、それらの方法では必ずしも効果的には装置の処理能力を向上させることができない。

特許文献２の装置も、処理ユニットの設置しやすさや装置の設置スペースについて、特許文献１の装置と同様の課題がある。

また特に、容器として柔軟な袋を使った包装処理に関しては、比較的多くの処理工程及び処理ユニットが必要とされるため、限られたスペースで多くの処理を各袋に対して効率良く行う装置及び方法について高い要望がある。

本発明は上述の事情に鑑みてなされたものであり、限られたスペースで多数の容器を効率良く処理することができる容器処理機を提供することを目的とする。

本発明の一態様は、メインテーブル用駆動源に連結されて水平面内で回転するメインテーブルと、メインテーブルの周方向に沿って、メインテーブルに等間隔で設けられる複数の回転ユニットであって、それぞれがメインテーブルに対して水平面内で回転する回転体と、回転体に設けられた複数の保持部とを有する複数の回転ユニットと、少なくとも１つの回転ユニットに対応する如く配置されるとともに、対応する回転ユニットの複数の保持部に容器を供給する容器供給装置と、メインテーブルが１回転する間に、複数の保持部に保持された容器に所定の処理を順次施す、複数の異なる処理ユニットと、を備える容器処理機であって、メインテーブルが１回転する間に、複数の回転ユニットの各々がメインテーブルに対して所定角度回転し、更に、メインテーブルが１回転する間に、容器供給装置から供給された容器を複数の保持部で保持し、複数の保持部に保持された容器に対し、複数の異なる処理ユニットによって所定の処理を順次施し、当該容器を複数の保持部から解放する容器処理機に関する。

複数の回転ユニットの回転体は、それぞれ異なる回転ユニット用駆動源に連結されて回転させられてもよい。

回転体は、円盤状に形成され、複数の回転ユニットの各々が有する複数の保持部は、対応の回転体の回転軸線の周りにおいて周方向に配列されていてもよい。

複数の回転ユニットの各々は、水平方向のうちの第１の方向に関して第１のサイズを有し、水平方向のうちの第１の方向と垂直を成す第２の方向に関して第１のサイズよりも小さい第２のサイズを有してもよい。

複数の回転ユニットの各々が有する保持部は、第１の方向に関して２以上並んで設けられ、第２の方向に関して２以上並んで設けられてもよい。

複数の回転ユニットの各々は、２以上の回転体と、２以上の回転体を連結する連結プレートと、連結プレートを回転可能に支持する連結軸部と、を含んでもよい。

複数の回転ユニットの各々のメインテーブルに対する回転の軌跡が隣接する回転ユニット間で一部重なるように、複数の回転ユニットはメインテーブルに対して設けられてもよい。

複数の回転ユニットのうち少なくとも１つは、メインテーブルに対する姿勢が、隣り合って配置される他の回転ユニットの少なくとも１つと異なっていてもよい。

複数の回転ユニットの総数は偶数であり、複数の回転ユニットのメインテーブルに対する姿勢は、第１の姿勢と、当該第１の姿勢とは異なる第２の姿勢とを、隣接して配置される回転ユニット間で繰り返す。

隣接する回転ユニットのメインテーブルに対する回転の軌跡が互いに重ならないように、複数の回転ユニットはメインテーブルに対して設けられ、メインテーブルの回転時に、複数の回転ユニットの各々が回転してもよい。

メインテーブルの回転時に、回転ユニットが回転してもよい。

メインテーブルは間欠的に回転し、メインテーブルの間欠停止ピッチが複数の回転ユニットの間隔と同じであってもよい。

容器が袋であり、保持部の各々は、袋を把持する一対の把持ユニットを有してもよい。

本発明によれば、限られたスペースで多数の容器を効率良く処理することができる。

図１は、第１実施形態に係る容器処理機の概略構成を示す平面図である。 図２は、制御系を示す機能ブロック図である。 図３は、第２実施形態に係る容器処理機の概略構成を示す平面図である。 図４は、第３実施形態に係る容器処理機の概略構成を示す平面図である。

図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお以下の実施形態では、一例として、柔軟な素材によって作られた袋を容器として使う場合について説明する。

［第１実施形態］
図１は、第１実施形態に係る容器処理機１０の概略構成を示す平面図である。図２は、制御系を示す機能ブロック図である。

容器処理機１０は、回転可能に設けられるメインテーブル１２と、メインテーブル１２に取り付けられる複数の回転ユニット１４（図１では８つの回転ユニット１４）とを備える。各回転ユニット１４は、メインテーブル１２の回転に応じて複数のステーション（図１では８つのステーションＳ１〜Ｓ８）を順次巡る。

メインテーブル１２は、第１駆動源６１（図２参照；メインテーブル用駆動源）によって回転軸線Ａ１を中心に間欠的に回転させられ、メインテーブル１２の間欠停止ピッチは複数の回転ユニット１４（特に隣接する回転ユニット１４の回転軸線Ａ２）の間隔と同じである。図示のメインテーブル１２は円盤形状を有し、回転軸線Ａ１はメインテーブル１２の中心を通過する。メインテーブル１２の回転軸線Ａ１を基準にした場合、メインテーブル１２は各回転ユニット１４の回転軸線Ａ２よりも水平方向外側に張り出すが、メインテーブル１２の具体的な径の大きさは限定されない。なお各回転ユニット１４の回転軸線Ａ２の移動軌道は、図１において符合「Ｔ」によって示されている。

各回転ユニット１４はメインテーブル１２に対して回転可能に設けられており、これらの回転ユニット１４（特に回転軸線Ａ２）は、メインテーブル１２の周方向に関して等間隔に設置されている。メインテーブル１２に取り付けられる回転ユニット１４の数は、ステーションＳ１〜Ｓ８の数に一致している。本実施形態の複数の回転ユニット１４は、メインテーブル１２が間欠的に停止している間、それぞれ複数のステーションＳ１〜Ｓ８に配置され、メインテーブル１２が間欠的に回転することで次のステーションに向かって移動する。

各回転ユニット１４は、回転可能に設けられる回転体１５と、回転体１５に設けられる３以上の保持部１６とを有する。メインテーブル１２の回転時に、各回転ユニット１４は回転してもよい。図１では２つの保持部１６のみが示され、他の保持部１６の図示は省略されている。本実施形態では、１つの回転ユニット１４において１つの回転体１５が設けられている。図示の各回転体１５は円盤状に形成されている。各回転体１５の中心には回転軸部（図示省略）が取り付けられており、各回転体１５は当該回転軸部を介してメインテーブル１２に対して回転可能に取り付けられている。各回転体１５の回転軸線Ａ３は、対応の回転軸部を通過し、本実施形態では回転ユニット１４の回転軸線Ａ２と一致する。各回転体１５は第２駆動源６２（回転ユニット用駆動源）によって断続的又は連続的に回転させられ、メインテーブル１２の回転とは独立して回転することができる。なお、各回転体１５の回転方向はメインテーブル１２の回転方向に応じて決められてもよく、メインテーブル１２の回転方向と同じ方向（図１の反時計回り方向）に各回転体１５を回転させてもよいし、メインテーブル１２の回転方向と逆の方向（図１の時計回り方向）に各回転体１５を回転させてもよい。

これらの複数の回転体１５（図１では８つの回転体１５；特に回転体１５の回転軸線Ａ３）は、メインテーブル１２の周方向に等間隔に設置されている。隣接する回転体１５間には適度なスペースが設けられており、メインテーブル１２上における各回転体１５の回転による軌跡は回転体１５間で重ならない。したがってメインテーブル１２上で各回転体１５が回転しても、隣接する回転体１５同士が衝突することはなく、各回転体１５は任意のタイミングで任意の方向に回転することができる。

各回転ユニット１４が有する３以上の保持部１６は、対応の回転体１５の回転軸線Ａ３の周りにおいて周方向に等間隔に配列されており、対応の回転体１５の回転に応じて周方向に移動する。各保持部１６は、対応の回転体１５から径方向に突き出た位置で１つの袋Ｂを保持し、対応の回転体１５の回転軸線Ａ３から各保持部１６によって保持される袋Ｂまでの水平方向距離は、保持部１６間で等しい。したがって各回転ユニット１４は、保持部１６の数に応じて、３つ以上の袋Ｂを円周方向に並べた状態で保持することができる。保持部１６の具体的な構成は限定されず、図示の各保持部１６は一対の把持ユニットを有する。袋Ｂの両側部が一対の把持ユニットによって把持され、一対の把持ユニットは対応の袋Ｂを吊り下げ状態で保持する。

上述のように本実施形態では、袋Ｂの搬送に関わる駆動系として、メインテーブル１２を回転させるための第１駆動源６１と、各回転体１５を回転させるための第２駆動源６２とが設けられており、これらの第１駆動源６１及び第２駆動源６２は制御部６０によって制御される（図２参照）。第１駆動源６１は、実際には、メインテーブル１２の回転軸線Ａ１上に設けられる回転軸部（図示省略）を回転させることで、メインテーブル１２を回転軸線Ａ１を中心に回転させる。同様に第２駆動源６２は、実際には、各回転体１５の回転軸線Ａ３上に設けられる回転軸部（図示省略）を回転させることで、各回転体１５を回転軸線Ａ３を中心に回転させる。第１駆動源６１及び第２駆動源６２の具体的な構成は限定されず、例えばサーボモータを第１駆動源６１及び第２駆動源６２として好適に使用することが可能であるが、他の機械駆動系及び／又は電気駆動系によって第１駆動源６１及び第２駆動源６２が具体化されてもよい。なお、メインテーブル１２に取り付けられる複数の回転ユニット１４の回転体１５は、それぞれ異なる第２駆動源６２に連結されて回転させられる。すなわち第２駆動源６２は複数設けられており、１つの回転体１５（１つの回転ユニット１４）に対して対応の第２駆動源６２が１つ設けられている。これにより、メインテーブル１２に取り付けられた複数の回転体１５を対応の第２駆動源６２によって互いに独立して回転駆動することが可能であり、例えば各ステーションで行われる処理に応じて或いは特定のステーション間に応じて、各回転体１５を個別的に所望の態様で対応の第２駆動源６２によって回転させることも可能である。このように第２駆動源６２は回転体１５毎に設けられ、複数のサーボモータ等を含むが、図２では集合的に１つの第２駆動源６２のみが示されている。

容器処理機１０に設けられる複数のステーションＳ１〜Ｓ８の全部又は一部には、それぞれ対応の処理ユニットが設けられており、各ステーションに設置する処理ユニットの種類は処理内容に応じて決められる。また各処理ユニットの具体的な構成や配置態様は限定されず、処理内容及び装置構成に応じた最適な構成及び配置を持つ処理ユニットを適宜設けることが可能である。例えば、保持部１６により保持されている袋Ｂと水平方向に向かい合う位置に処理ユニットが設置されていてもよいし、保持部１６により保持されている袋Ｂの上方の位置に処理ユニットが設置されていてもよい。なお、処理ユニットが設けられず特段の処理が行われないステーション（すなわち空ステーション）があってもよい。

図１に示す容器処理機１０では、第１ステーションＳ１に袋貯留装置（例えばコンベアマガジン）及び容器供給装置２１（例えば吸盤）が設けられ、第２ステーションＳ２に印字装置２２（例えばインクジェットプリンタ）が設けられ、第３ステーションＳ３に印字検査装置２３（例えば撮像装置）が設けられ、第４ステーションＳ４に開口装置２４（例えば吸盤）が設けられている。また第５ステーションＳ５に投入装置２５（例えばホッパー）が設けられ、第６ステーションＳ６に第１シール装置２６（例えばヒーター）が設けられ、第７ステーションＳ７に第２シール装置２７（例えばヒーター）が設けられ、第８ステーションＳ８に冷却装置２８及び放出装置２９（例えば袋放出コンベア）が設けられている。このように、複数のステーションＳ１〜Ｓ８のうちの少なくとも１つのステーション（本実施形態では第１ステーションＳ１）には、各回転ユニット１４に袋Ｂを供給する容器供給装置２１が設けられている。また複数のステーションＳ１〜Ｓ８のうちの少なくとも１つのステーション（本実施形態では第５ステーションＳ５）には、各回転ユニット１４によって保持される袋Ｂに内容物を投入する投入装置２５が設けられている。

上述の構成を有する容器処理機１０では、多数の袋Ｂを貯留する袋貯留装置から複数の袋Ｂが容器供給装置２１によって取り出され、当該複数の袋Ｂが第１ステーションＳ１に配置される回転ユニット１４に供給される。その間、回転体１５は回転軸線Ａ３を中心に間欠的に回転し、この回転体１５に設けられた複数の保持部１６の各々は容器供給装置２１から袋Ｂを受け取って保持する。これにより、回転ユニット１４が第１ステーションＳ１に間欠的に停止している間に、回転体１５に設けられた全ての保持部１６によって袋Ｂが保持される。

その後、メインテーブル１２の回転に伴って、各回転ユニット１４は、第１ステーションＳ１から第８ステーションＳ８に向かって順次移動する。これらのステーションＳ１〜Ｓ８の各々に回転ユニット１４が配置されている間、回転ユニット１４（すなわち回転体１５）は必要に応じてメインテーブル１２に対して回転させられる。これにより回転ユニット１４（すなわち複数の保持部１６）が保持する全ての袋Ｂは、各ステーションにおいて対応の処理を受けることができる。例えば第２ステーションＳ２では製造年月日等の情報が各袋Ｂに印字され、第３ステーションＳ３では各袋Ｂにおける印字の適否が判定され、第４ステーションＳ４では各袋Ｂの口部が開口され、第５ステーションＳ５では開口された口部を介して各袋Ｂに内容物が投入される。また第６ステーションＳ６及び第７ステーションＳ７の各々では各袋Ｂの口部が加熱シールされ、第８ステーションＳ８では各袋Ｂの口部が冷却され、各袋Ｂが放出装置２９に放出される。放出装置２９に放出された各袋Ｂは後段の装置に送られる。

なお各袋Ｂに投入される内容物は限定されず、液体、ゲル体、固体、気体或いはこれらのうちの２種類以上が組み合わされていてもよい。また内容物の用途も限定されず、典型的には食品、飲料或いは日用品等が内容物として各袋Ｂに投入される。

上述のように本実施形態の容器処理機１０では、各袋Ｂの搬送方向に関して投入装置２５よりも上流側に設けられる容器供給装置２１が、複数のステーションＳ１〜Ｓ８のうちの１つのステーションＳ１において、各回転ユニット１４が有する３以上の保持部１６に対して袋Ｂを供給する。したがって各回転ユニット１４は、投入装置２５に対応するステーションＳ５に到達する前に、容器供給装置２１によって３以上の保持部１６に対して袋Ｂが供給される。そして各回転ユニット１４は、３以上の保持部１６が袋Ｂを保持した状態で投入装置２５に対応するステーションＳ５に到達し、内容物が各袋Ｂに投入される。このように各回転ユニット１４は、全ての保持部１６に袋Ｂが供給される前には第５ステーションＳ５に配置されず、全ての保持部１６に袋Ｂが供給された後に、投入装置２５が設置される第５ステーションＳ５に到達する。したがって、各袋Ｂが各ステーションを１度のみ通過するだけで包装処理を完了させることができ、多数の袋Ｂの処理を効率的且つ高速に行うことができる。

以上説明したように容器処理機１０は、第１駆動源６１に連結されて水平面内で回転するメインテーブル１２と、メインテーブル１２の周方向に沿って、メインテーブル１２に等間隔で設けられる複数の回転ユニット１４であって、それぞれがメインテーブル１２に対して水平面内で回転する回転体１５と、回転体１５に設けられた複数の保持部１６とを有する複数の回転ユニット１４と、少なくとも１つの回転ユニット１４に対応する如く配置されるとともに、対応する回転ユニット１４の複数の保持部１６に袋Ｂを供給する容器供給装置２１と、メインテーブル１２が１回転する間に、複数の保持部１６に保持された袋Ｂに所定の処理を順次施す、複数の異なる処理ユニット２１〜２９と、を備える。メインテーブル１２が１回転する間に、複数の回転ユニット１４の各々がメインテーブル１２に対して所定角度回転し、更に、メインテーブル１２が１回転する間に、容器供給装置２１から供給された袋Ｂを複数の保持部１６で保持し、複数の保持部１６に保持された袋Ｂに対し、複数の異なる処理ユニット２１〜２９によって所定の処理を順次施し、当該袋Ｂを複数の保持部１６から解放する。

また各回転体１５は、円盤状に形成され、複数の回転ユニット１４の各々が有する複数の保持部１６は、対応の回転体１５の回転軸線Ａ３の周りにおいて周方向に配列されている。

本実施形態の装置及び方法によれば、限られたスペースで多数の袋Ｂの包装処理を効率良く行うことができる。特に、特許文献１の装置では、１つの容器を内部カルーセルに供給し、所定の処理を当該容器に対して行って、当該容器を内部カルーセルから排出されるまでターンテーブルを少なくとも３回転以上（例えば４回転）させる必要がある。一方、上述の本実施形態の装置及び方法によれば、メインテーブル１２が１回転する間に各袋Ｂを使った包装処理を完結させることができるため、包装処理を効率的に行うことができる。

また処理可能な袋Ｂの数を効率的に増やしつつ、各回転ユニット１４が保持可能な袋Ｂの数に依存することなく、処理工程数を増やすことができる。すなわち、特許文献１の装置では内部カルーセルに形成する収容場所の数に応じて包装処理の工程数や処理効率が制限されるが、本実施形態の装置及び方法によれば、基本的に、袋Ｂを保持する保持部１６の数によって処理工程数（ステーション数）は制限されない。また各回転ユニット１４が保持可能な袋Ｂの数を増大させることによって、基本的には、処理効率の向上を期待することができる。したがって本実施形態の装置及び方法によれば、必要な数の処理工程（ステーション）を設けつつ、多数の袋Ｂの包装処理を適切且つ効率的に行うことができる。

また処理可能な袋Ｂの数に対してメインテーブル１２の径を比較的小さくすることができ、省スペース化を図ることができる。

［第２実施形態］
本実施形態において、上述の第１実施形態と同一又は類似の構成については同一の符合を付し、その詳細な説明は省略する。

図３は、第２実施形態に係る容器処理機１０の概略構成を示す平面図である。なお図３では保持部１６の図示が省略されているが、例えば図１に示す保持部１６と同様の構成の保持部１６が図３に示す容器処理機１０に設けられていてもよい。また図３では処理ユニットの図示が省略されているが、例えば図１に示す容器処理機１０と同様に、容器供給装置２１、印字装置２２、印字検査装置２３、開口装置２４、投入装置２５、第１シール装置２６、第２シール装置２７及び冷却装置２８が第１ステーションＳ１〜第８ステーションＳ８にそれぞれ設けられてもよい。

本実施形態においても、１つの回転ユニット１４に対して１つの回転体１５が設けられており、複数の回転ユニット１４（図３では８つの回転ユニット１４）の回転軸線Ａ２及び複数の回転体１５（図３では８つの回転体１５）の回転軸線Ａ３が互いに一致し、これらの回転ユニット１４（すなわち回転体１５）の回転軸線Ａ２、Ａ３はメインテーブル１２の周方向に等間隔に設置されている。

ただし本実施形態の各回転体１５は長方形の平面形状を有し、各回転ユニット１４は、水平方向のうちの第１の方向に関して第１のサイズを有し、水平方向の内の第１の方向と垂直を成す第２の方向に関して第１のサイズよりも小さい第２のサイズを有する。そして、各回転ユニット１４が有する３以上の保持部１６（図３では図示省略）は、第１の方向に関して２以上並んで設けられ、第２の方向に関して２以上並んで設けられる。図示の各回転ユニット１４では、回転体１５の長辺（第１の方向（縦方向）に延びる辺）に沿って４つの保持部１６が配列されており、回転体１５の短辺（第２の方向（横方向）に延びる辺）に沿って２つの保持部１６が配列されており、合計で８つの袋が各回転ユニット１４において保持される。なお本実施形態において、回転体１５の長辺が延在する水平方向を第１の方向と称し、回転体１５の短辺が延在する水平方向を第２の方向と称する。回転体１５は回転軸線Ａ３を中心に回転するため、第１の方向及び第２の方向の各々は、ステーション間で必ずしも同じ方向を示さず、回転体１５の配置姿勢に応じた方向となる。

このように各回転ユニット１４の第１の方向（縦方向）のサイズ及び第２の方向（横方向）のサイズが互いに異なる場合、メインテーブル１２の径を小さくすることが可能である。すなわち、各回転ユニット１４が水平方向サイズに関して異方性を有する場合、各回転ユニット１４のメインテーブル１２に対する回転の軌跡が隣接する回転ユニット１４間で一部重なるように、各回転ユニット１４をメインテーブル１２に対して設けることができる。この場合、「隣り合って配置される回転ユニット１４のメインテーブル１２に対する回転の軌跡がお互いに重ならない場合（例えば図１参照）」に比べ、回転ユニット１４のために確保する必要のあるスペースを節約することができる。そのため、メインテーブル１２の径を小さくして装置サイズを縮小化することが可能である。

ただし、この場合、各回転ユニット１４（本実施形態では回転体１５）を自由に回転させると、隣り合う回転ユニット１４同士が衝突する可能性があるため、各回転ユニット１４の回転及び各ステーションにおける各回転ユニット１４の配置姿勢を適切にコントロールする必要がある。具体的には、複数のステーションＳ１〜Ｓ８において各回転ユニット１４は、上流側に隣接するステーションにおける配置状態（配置姿勢）に比べ、メインテーブル１２に対して順方向へ９０°軸回転した状態（姿勢）と、メインテーブル１２に対して逆方向へ９０°軸回転した状態とに、交互に繰り返し配置される。これにより、隣り合って設けられる回転ユニット１４同士を衝突させることなく、各ステーションにおいて各回転ユニット１４を所望位置及び所望姿勢に配置することができる。

図３において、各回転体１５の一方の端部を符合「１５Ａ」で示し、他方の端部を符合「１５Ｂ」で示す。図３における符合「１５Ａ」及び「１５Ｂ」の関係からも明らかなように、第１ステーションＳ１から第２ステーションＳ２に移動する際及び／又は第２ステーションＳ２に移動した後において、回転体１５は回転軸線Ａ３を中心に順方向（図３の反時計回り方向）へ９０°回転する。一方、第２ステーションＳ２から第３ステーションＳ３に移動する際及び／又は第３ステーションＳ３に移動した後において、回転体１５は回転軸線Ａ３を中心に逆方向（図３の時計回り方向）へ９０°回転する。同様に、「第３ステーションＳ３から第４ステーションＳ４に移動する際及び／又は第４ステーションＳ４に移動した後」、「第５ステーションＳ５から第６ステーションＳ６に移動する際及び／又は第６ステーションＳ６に移動した後」及び「第７ステーションＳ７から第８ステーションＳ８に移動する際及び／又は第８ステーションＳ８に移動した後」の各々において、回転体１５は回転軸線Ａ３を中心に順方向へ９０°回転する。一方、「第４ステーションＳ４から第５ステーションＳ５に移動する際及び／又は第５ステーションＳ５に移動した後」、「第６ステーションＳ６から第７ステーションＳ７に移動する際及び／又は第７ステーションＳ７に移動した後」及び「第８ステーションＳ８から第１ステーションＳ１に移動する際及び／又は第１ステーションＳ１に移動した後」の各々において、回転体１５は回転軸線Ａ３を中心に逆方向へ９０°回転する。

これにより図示の容器処理機１０では、奇数ステーション（ステーションＳ１、Ｓ３、Ｓ５、Ｓ７）において、各回転ユニット１４（すなわち各回転体１５）の長辺はメインテーブル１２の径方向と平行に延在する。一方、偶数ステーション（ステーションＳ２、Ｓ４、Ｓ６、Ｓ８）において、各回転ユニット１４（すなわち各回転体１５）の長辺はメインテーブルの径方向と垂直な方向（すなわちメインテーブル１２の接線方向）に延在する。

なおこの場合、メインテーブル１２に取り付けられる回転ユニット１４の総数及びステーションの総数は偶数であることが好ましい。回転ユニット１４の総数及びステーションの総数を偶数とすることで、ステーション毎に各回転ユニット１４の姿勢を特定の姿勢に決めることができるとともに、次のステーションに移動する際の各回転ユニット１４の回転方向をステーション毎に特定の方向に決めることができる。したがって回転ユニット１４の回転制御及び姿勢制御が容易になり、回転ユニット１４同士の衝突を効果的に防ぐことができる。

制御部６０（図２参照）は、第１駆動源６１の制御情報（すなわちメインテーブル１２の回転情報）に基づいて第２駆動源６２を制御し、各回転体１５の回転を上述のように調整する。すなわち制御部６０は、第１駆動源６１及び第２駆動源６２を制御し、メインテーブル１２を間欠的に回転させる間又は間欠的に停止させている間に、隣り合う回転体１５の回転方向を相互に逆方向とする。これにより各回転ユニット１４は、順方向への９０°の回転と逆方向への９０°の回転とをステーション単位で交互に繰り返す。

なお図３では各ステーションに設けられる処理ユニットの図示が省略されているが、本実施形態においても、任意の形態で各処理ユニットを設けることができる。各ステーションにおける処理ユニットでは、各回転ユニット１４における複数の保持部１６が保持する袋Ｂの全てに対して単一のデバイスで所望の処理が行われてもよいし、各回転ユニット１４における複数の保持部１６が保持する袋Ｂの各々に対して固有のデバイスで所望の処理が行われてもよい。各回転ユニット１４の保持部１６が保持する複数の袋Ｂの各々に対して別々のデバイスを割り当てる場合、対応のステーションにおいて回転体１５を回転させずに停止した状態で処理を行うことが可能である。そのような複数のデバイスは、例えば、各回転ユニット１４がステーション間を移動する間は回転ユニット１４及び袋Ｂと干渉しない退避位置（例えば上方位置）に配置され、対応のステーションに回転ユニット１４が配置された後に、それぞれの袋Ｂに対する処理に適した処理位置に配置されて所望の処理を行ってもよい。

また１つのステーションにおいて、各回転ユニット１４の複数の保持部１６が保持する袋Ｂの全てに対して単一のデバイスで処理を行う場合、対応の回転体１５を回転軸線Ａ３を中心に回転させつつその単一のデバイスによって処理を行ってもよい。この場合、その対応の回転ユニット１４（回転体１５）の回転を、上流側及び下流側に隣り合って配置される他の回転ユニット１４（すなわち回転体１５）の配置姿勢をそれらの回転体１５の長辺がメインテーブル１２の径方向と平行になるように調整した後（図３のステーションＳ１、Ｓ３、Ｓ５、Ｓ７の回転体１５の姿勢を参照）に行うことで、回転ユニット１４（回転体１５）同士の衝突を有効に防ぐことができる。

なお容器処理機１０は、複数のデバイスにより構成される処理ユニットと単一デバイスによって構成される処理ユニットとの両方を含んでいてもよい。また各ステーションに設けられる処理ユニットを複数のデバイス又は単一のデバイスによって実現する構成は、他の実施形態及び変形例においても有効である。

以上説明したように本実施形態の容器処理機１０では、複数の回転ユニット１４の各々は、水平方向のうちの第１の方向に関して第１のサイズを有し、水平方向のうちの第１の方向と垂直を成す第２の方向に関して第１のサイズよりも小さい第２のサイズを有する。また複数の回転ユニット１４の各々が有する保持部１６は、第１の方向に関して２以上並んで設けられ、第２の方向に関して２以上並んで設けられる。また複数の回転ユニット１４の各々のメインテーブル１２に対する回転の軌跡が隣接する回転ユニット１４間で一部重なるように、複数の回転ユニット１４はメインテーブル１２に対して設けられる。また複数の回転ユニット１４のうち少なくとも１つは、メインテーブル１２に対する姿勢が、隣り合って配置される他の回転ユニット１４の少なくとも１つと異なっている。特に本実施形態では、複数の回転ユニット１４の総数は偶数であり、複数の回転ユニット１４のメインテーブル１２に対する姿勢は、第１の姿勢（例えばメインテーブル１２の径方向に沿って回転ユニット１４の長手方向が延在する姿勢（図３の奇数ステーションに配置される回転ユニット１４を参照））と、当該第１の姿勢とは異なる第２の姿勢（例えばメインテーブル１２の接線方向（すなわち周方向）に沿って回転ユニット１４の長手方向が延在する姿勢（図３の偶数ステーションに配置される回転ユニット１４を参照））とを、隣接して配置される回転ユニット１４間で繰り返す。また隣接する回転ユニット１４のメインテーブル１２に対する回転の軌跡が互いに重ならないように、複数の回転ユニット１４はメインテーブル１２に対して設けられ、メインテーブル１２の回転時に、複数の回転ユニット１４の各々が回転する。

本実施形態の装置及び方法によれば、回転ユニット１４のために確保する必要があるスペースを縮小することができ、装置全体のサイズを小さくすることができる。

［第３実施形態］
本実施形態において、上述の第２実施形態と同一又は類似の構成については同一の符合を付し、その詳細な説明は省略する。

図４は、第３実施形態に係る容器処理機１０の概略構成を示す平面図である。なお図３と同様に、図４では保持部１６及び処理ユニットの図示が省略されている。

本実施形態の各回転ユニット１４は、２以上の回転体１５と、その２以上の回転体１５を互いに連結する連結プレート５１と、連結プレート５１を回転可能に支持する連結軸部５２とを含む。図４に示す装置では、各回転ユニット１４は２つの回転体（第１回転体１５ａ及び第２回転体１５ｂ）を含むが、３つの回転体１５或いは４つ以上の回転体１５を含んでいてもよい。

連結軸部５２は、第３駆動源６３（図２参照）によって回転軸線Ａ４を中心に回転させられ、連結軸部５２及び連結プレート５１は共通の回転軸線Ａ４を持つ。第３駆動源６３は、連結軸部５２を介して連結プレート５１（すなわち各回転ユニット１４全体）を回転させるために設けられている。第３駆動源６３は、上述の第１駆動源６１及び第２駆動源６２と同様に、制御部６０によって制御されるサーボモータ等の機械駆動系及び／又は電気駆動系によって構成可能である。

連結プレート５１及び連結軸部５２の回転軸線Ａ４は、連結軸部５２の中心を通過し、連結プレート５１によって連結される２以上の回転体１５の中心（すなわち回転軸線Ａ３）から等距離の位置を通過する。１つの回転ユニット１４が回転体１５を１つのみ含む場合には（図１及び図３参照）、回転ユニット１４の回転軸線Ａ２は回転体１５の回転軸線Ａ３と一致する。一方、１つの回転ユニット１４が複数の回転体１５を含む本実施形態では、回転ユニット１４の回転軸線Ａ２は連結プレート５１の回転軸線Ａ４と一致する。

上述の構成を有する本実施形態の容器処理機１０によれば、装置全体の大型化を抑えつつ、各回転ユニット１４が保持することができる袋Ｂの数を効果的に増やすことができる。

特に各回転ユニット１４が２つの回転体１５を含む場合、上述の第２実施形態の回転ユニット１４と同様に、各回転ユニット１４の縦方向（第１の方向）のサイズ及び横方向（第２の方向）のサイズを互いに異ならせることが容易である。なお図示の回転ユニット１４の場合、各回転ユニット１４の２つの回転体１５が並ぶ方向（すなわち連結プレート５１の長手方向）を第１の方向とし、この第１の方向と垂直な水平方向（すなわち連結プレート５１の短手方向）を第２の方向とする。このように各回転ユニット１４が水平方向サイズに関して異方性を有することで、上述の第２実施形態と同様に、メインテーブル１２の径を小さくすることができる。すなわち各回転ユニット１４のメインテーブル１２に対する回転の軌跡が隣接する回転ユニット１４間で一部重なるように、各回転ユニット１４をメインテーブル１２に対して設けることで、回転ユニット１４のために確保する必要のあるスペースを節約することができる。

ただしこの場合、回転ユニット１４同士の衝突を防ぐため、制御部６０（図２参照）は、第１駆動源６１の制御情報（すなわちメインテーブル１２の回転情報）に基づいて第３駆動源６３を制御し、各連結プレート５１の回転及び姿勢を調整する。すなわち制御部６０は、第１駆動源６１及び第３駆動源６３を制御し、メインテーブル１２を回転させる際に、隣り合う連結プレート５１の回転方向を相互に逆方向とする。これにより各回転ユニット１４（すなわち連結プレート５１）は、順方向への９０°の回転と逆方向への９０°の回転とをステーション単位で交互に繰り返す。

なお各回転体１５（すなわち第１回転体１５ａ及び第２回転体１５ｂ）の回転軸線Ａ３を中心とする回転は、回転ユニット１４全体の位置及び姿勢を基本的に変えないため、回転ユニット１４同士の衝突に対して実質的に影響を及ぼさない。したがって制御部６０は、第２駆動源６２を制御し、各回転体１５を断続的又は連続的に任意のタイミングで任意の方向に回転させることができる。

以上説明したように本実施形態の容器処理機１０では、複数の回転ユニット１４の各々は、２以上の回転体１５と、２以上の回転体１５を連結する連結プレート５１と、連結プレート５１を回転可能に支持する連結軸部５２と、を含む。また複数の回転ユニット１４の各々のメインテーブル１２に対する回転の軌跡が隣接する回転ユニット１４間で一部重なるように、複数の回転ユニット１４はメインテーブル１２に対して設けられる。また複数の回転ユニット１４のうち少なくとも１つは、メインテーブル１２に対する姿勢が、隣り合って配置される他の回転ユニット１４の少なくとも１つと異なっている。特に本実施形態では、複数の回転ユニット１４の総数は偶数であり、複数の回転ユニット１４のメインテーブル１２に対する姿勢は、第１の姿勢（例えばメインテーブル１２の径方向に沿って回転ユニット１４の長手方向が延在する姿勢（図４の奇数ステーションに配置される回転ユニット１４を参照））と、当該第１の姿勢とは異なる第２の姿勢（例えばメインテーブル１２の接線方向（すなわち周方向）に沿って回転ユニット１４の長手方向が延在する姿勢（図４の偶数ステーションに配置される回転ユニット１４を参照））とを、隣接して配置される回転ユニット１４間で繰り返す。また隣接する回転ユニット１４のメインテーブル１２に対する回転の軌跡が互いに重ならないように、複数の回転ユニット１４はメインテーブル１２に対して設けられ、メインテーブル１２の回転時に、複数の回転ユニット１４の各々が回転する。

本実施形態の装置及び方法によれば、限られたスペースで数多くの袋Ｂを処理することができる。

またメインテーブル１２の回転時に、各回転ユニット１４の第１回転体１５ａ及び第２回転体１５ｂをそれぞれの回転軸線Ａ３を中心に回転させることで、ある種のジャイロ効果又はそれに類する効果が働き、各袋Ｂ内から内容物が飛び出るのを効果的に防ぐことができる。この効果は、比較的大きな遠心力が各袋Ｂ内の内容物に安定した状態で作用している場合に有効に働くと考えられ、各回転体１５が一定方向にほぼ同じ速度で継続して回転する場合に高い効果を期待できる。なお、メインテーブル１２の回転時に回転体１５を回転させることで各袋Ｂからの内容物の飛び出しを防ぐことは、他の実施形態及び変形例においても有効である。

［変形例］
本発明は、上述の実施形態及び変形例には限定されない。例えば、上述の第２実施形態（図３参照）及び第３実施形態（図４参照）において、メインテーブル１２において隣り合って配置される回転ユニット１４のメインテーブル１２に対する回転の軌跡が互いに重ならないように、複数の回転ユニット１４はメインテーブル１２に対して設けられてもよい。この場合、メインテーブル１２において回転ユニット１４同士が回転により干渉することがないため、各回転ユニット１４（上述の第２実施形態では回転体１５；上述の第３実施形態では連結プレート５１）を回転させつつメインテーブル１２を回転させることができる。このようにメインテーブル１２の回転時に各回転ユニット１４を回転させることにより、ジャイロ効果又はそれに類する効果が働き、各袋Ｂ内から内容物が飛び出るのを効果的に防ぐことができる。

また上述のように第１駆動源６１、第２駆動源６２及び第３駆動源６３は、サーボモータ以外の機構によって構成されてもよい。一例として、リングギア及びピニオンの組み合わせ（図示省略）によって第１駆動源６１、第２駆動源６２又は第３駆動源６３が構成されてもよい。例えば回転ユニット１４（例えば回転体１５又は連結軸部５２）の回転軸部（図示省略）にピニオンを固定的に取り付けて、そのピニオンをリングギアの歯部に噛み合わせるように配置してもよい。この場合、回転ユニット１４がメインテーブル１２の回転に伴って周方向に移動することで、リングギアの歯部上でピニオンを転動させつつピニオンとともに回転ユニット１４を回転させることが可能である。この場合、固定状態のリングギアに対してピニオンが移動することで回転ユニット１４が回転するが、固定状態のピニオンに対してリングギアが移動することで回転ユニット１４を回転させてもよい。

また上述の実施形態のメインテーブル１２は間欠的に回転するが、メインテーブル１２は停止することなく連続的に回転してもよい。この場合、各回転ユニット１４はステーション毎に停止することなく、移動し続ける。各処理ユニットは、対応のステーション（すなわち各回転ユニット１４の移動経路のうちの対応の区間）において各回転ユニット１４に追従可能に設けられてもよく、各回転ユニット１４を追従しつつ所望の処理を各袋Ｂに対して行ってもよい。そのような各処理ユニットの追従動作は、例えば制御部６０によって制御される。

また上述の実施形態では袋Ｂに対する包装処理について説明したが、上述の装置及び方法を適用可能な容器は袋Ｂには限定されない。ポリエチレン等の剛性が比較的低い素材やＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）等の剛性が比較的高い素材によって作られた他の容器に対しても、上述の装置及び方法を適用することが可能である。

また上述の第２実施形態（図３参照）及び第３実施形態（図４参照）では、隣接するステーション間で、各回転ユニット１４はメインテーブル１２に対して９０°単位で回転しているが、隣接するステーション間における各回転ユニット１４の具体的な回転角度は９０°には限定されない。また、上述の第２実施形態（図３参照）及び第３実施形態（図４参照）では、各回転ユニット１４は、隣接するステーションのそれぞれにおいて２種類の姿勢（すなわち第１の姿勢及び第２の姿勢）を取り、その姿勢をステーション毎に交互に繰り返し変えているが、必ずしも全てのステーションにおいてそのような姿勢の交互の繰り返しを行わなくてもよい。したがって、例えば容器処理機１０に設けられたステーションの一部では、各回転ユニット１４は、隣り合うステーションに配置されている他の回転ユニット１４と同じ姿勢をとってもよい。また各回転ユニット１４は、容器処理機１０に設けられたステーションの一部又は全部において相互に異なる３種類以上の姿勢をとってもよい。

また上述の実施形態及び変形例の各要素に各種の変形が加えられてもよい。また、上述の構成要素及び／又は方法以外の構成要素及び／又は方法を含む形態も、本発明の実施形態に含まれうる。また、上述の構成要素及び／又は方法のうちの一部の要素が含まれない形態も、本発明の実施形態に含まれうる。また、本発明のある実施形態に含まれる一部の構成要素及び／又は方法と、本発明の他の実施形態に含まれる一部の構成要素及び／又は方法とを含む形態も、本発明の実施形態に含まれうる。したがって、上述の実施形態及び変形例、及び上述以外の本発明の実施形態の各々に含まれる構成要素及び／又は方法同士が組み合わされてもよく、そのような組み合わせに係る形態も本発明の実施形態に含まれうる。また、本発明によって奏される効果も上述の効果に限定されず、各実施形態の具体的な構成に応じた特有の効果も発揮されうる。このように、本発明の技術的思想及び趣旨を逸脱しない範囲で、特許請求の範囲、明細書、要約書及び図面に記載される各要素に対して種々の追加、変更及び部分的削除が可能である。

なお上述の実施形態及び変形例では、各回転体１５（各回転ユニット１４）に対して対応の１つの第２駆動源６２が設けられているが、メインテーブル１２に取り付けられる複数の回転体１５（複数の回転ユニット１４）のうちの２以上又は全部に対し、１つの共通の第２駆動源６２を割り当ててもよい。この場合、２以上の回転体１５に対して任意の機構を介して共通の第２駆動源６２が連結され、これらの２以上の回転体１５を互いに連動させることができ、例えばこれらの２以上の回転体１５をメインテーブル１２に対して同じ角度で同じタイミングで回転させることか可能である。

１０…容器処理機、１２…メインテーブル、１４…回転ユニット、１５…回転体、１５Ａ…第１端部、１５Ｂ…第２端部、１５ａ…第１回転体、１５ｂ…第２回転体、１６…保持部、２１…容器供給装置、２２…印字装置、２３…印字検査装置、２４…開口装置、２５…投入装置、２６…第１シール装置、２７…第２シール装置、２８…冷却装置、２９…放出装置、Ｂ…袋、４１…長辺、４２…短辺、５１…連結プレート、５２…連結軸部、６０…制御部、６１…第１駆動源、６２…第２駆動源、６３…第３駆動源、Ａ１…回転軸線、Ｓ１…第１ステーション、Ａ２…回転軸線、Ｓ２…第２ステーション、Ａ３…回転軸線、Ｓ３…第３ステーション、Ａ４…回転軸線、Ｓ４…第４ステーション、Ｓ５…第５ステーション、Ｓ６…第６ステーション、Ｓ７…第７ステーション、Ｓ８…第８ステーション、Ｔ…移動軌道

Claims (13)

1. メインテーブル用駆動源に連結されて水平面内で回転するメインテーブルと、
   前記メインテーブルの周方向に沿って、前記メインテーブルに等間隔で設けられる複数の回転ユニットであって、それぞれが前記メインテーブルに対して水平面内で回転する回転体と、前記回転体に設けられた複数の保持部とを有する複数の回転ユニットと、
   少なくとも１つの回転ユニットに対応する如く配置されるとともに、対応する回転ユニットの前記複数の保持部に容器を供給する容器供給装置と、
   前記メインテーブルが１回転する間に、前記複数の保持部に保持された前記容器に所定の処理を順次施す、複数の異なる処理ユニットと、を備える容器処理機であって、
   前記メインテーブルが１回転する間に、前記複数の回転ユニットの各々が前記メインテーブルに対して所定角度回転し、
   更に、前記メインテーブルが１回転する間に、前記容器供給装置から供給された前記容器を前記複数の保持部で保持し、前記複数の保持部に保持された容器に対し、前記複数の異なる処理ユニットによって前記所定の処理を順次施し、当該容器を前記複数の保持部から解放することを特徴とする容器処理機。
2. 前記複数の回転ユニットの前記回転体は、それぞれ異なる回転ユニット用駆動源に連結されて回転させられる請求項１に記載の容器処理機。
3. 前記回転体は、円盤状に形成され、前記複数の回転ユニットの各々が有する前記複数の保持部は、対応の前記回転体の回転軸線の周りにおいて周方向に配列されている請求項１又は２に記載の容器処理機。
4. 前記複数の回転ユニットの各々は、水平方向のうちの第１の方向に関して第１のサイズを有し、前記水平方向のうちの前記第１の方向と垂直を成す第２の方向に関して前記第１のサイズよりも小さい第２のサイズを有する請求項１又は２に記載の容器処理機。
5. 前記複数の回転ユニットの各々が有する前記保持部は、前記第１の方向に関して２以上並んで設けられ、前記第２の方向に関して２以上並んで設けられる請求項４に記載の容器処理機。
6. 前記複数の回転ユニットの各々は、２以上の前記回転体と、
   前記２以上の回転体を連結する連結プレートと、
   前記連結プレートを回転可能に支持する連結軸部と、を含む請求項１又は２に記載の容器処理機。
7. 前記複数の回転ユニットの各々の前記メインテーブルに対する回転の軌跡が隣接する回転ユニット間で一部重なるように、前記複数の回転ユニットは前記メインテーブルに対して設けられる請求項４〜６のいずれか一項に記載の容器処理機。
8. 前記複数の回転ユニットのうち少なくとも１つは、前記メインテーブルに対する姿勢が、隣り合って配置される他の回転ユニットの少なくとも１つと異なっている請求項７に記載の容器処理機。
9. 前記複数の回転ユニットの総数は偶数であり、
   前記複数の回転ユニットの前記メインテーブルに対する姿勢は、第１の姿勢と、当該第１の姿勢とは異なる第２の姿勢とを、隣接して配置される回転ユニット間で繰り返す請求項８に記載の容器処理機。
10. 隣接する前記回転ユニットの前記メインテーブルに対する回転の軌跡が互いに重ならないように、前記複数の回転ユニットは前記メインテーブルに対して設けられ、
    前記メインテーブルの回転時に、前記複数の回転ユニットの各々が回転する請求項４〜６のいずれか一項に記載の容器処理機。
11. 前記メインテーブルの回転時に、前記回転ユニットが回転する請求項１〜３のいずれか一項に記載の容器処理機。
12. 前記メインテーブルは間欠的に回転し、
    前記メインテーブルの間欠停止ピッチが前記複数の回転ユニットの間隔と同じである請求項１〜１１のいずれか一項に記載の容器処理機。
13. 前記容器が袋であり、前記保持部の各々は、前記袋を把持する一対の把持ユニットを有する請求項１〜１２のいずれか一項に記載の容器処理機。

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