JP2023151029A - カップ洗浄装置 - Google Patents

Abstract

【課題】搬送されるカップが倒れることを抑えつつ、カップを安定して洗浄できるカップ洗浄装置を提供する。【解決手段】有底テーパ状のカップＰを洗浄するカップ洗浄装置１０であって、複数のカップＰを倒立姿勢で搬送方向Ｆに搬送する搬送部２と、搬送部２に搬送されるカップＰを洗浄する洗浄部１１と、を備え、搬送部２は、胴部１００の開口端部を下側から支持する下ガイド２１と、回転軸Ｏを中心に回転する搬送スクリュー２３と、を有し、搬送スクリュー２３は、回転軸Ｏが延びる軸方向へ向かうに従い、回転軸Ｏ回りに向けて螺旋状に延びる螺旋溝２５を有し、螺旋溝２５は、上側から見て幅方向の下ガイド２１側を向く溝部２５ａによって、胴部１００を案内し、溝部２５ａは、搬送方向Ｆに互いに間隔をあけて複数配置され、搬送スクリュー２３が回転軸Ｏ回りに回転することで、カップＰが溝部２５ａに案内され搬送方向Ｆに搬送される。【選択図】図４

Description

本発明は、カップ洗浄装置に関する。

従来、例えば特許文献１に記載の缶洗浄装置が知られている。この缶洗浄装置は、搬送路のコンベア部上に、有底円筒状の缶が密集して配置される。複数の缶は、コンベア部によって搬送されつつ、洗浄及び乾燥される。また近年では、例えば特許文献２に記載されるような、胴部がテーパ状に形成された金属製カップへの需要がある。

特許第５１０３３１７号公報 特表２０２０－５０８８７４号公報

胴部がテーパ状をなすカップを、特許文献１のような缶洗浄装置で洗浄しようとすると、密集して搬送されるカップ同士が相互に押し合い、カップの搬送姿勢が不安定となって、カップが倒れやすい。

本発明は、搬送されるカップが倒れることを抑えつつ、カップを安定して洗浄できるカップ洗浄装置を提供することを目的とする。

本発明の一つの態様は、テーパ状の胴部と底部とを備える有底テーパ状のカップを洗浄するカップ洗浄装置であって、複数の前記カップを、前記胴部の開口端部が下側を向く倒立姿勢で搬送方向に搬送する搬送部と、前記搬送部に搬送される前記カップを洗浄する洗浄部と、を備え、前記搬送部は、前記搬送方向に延び、前記胴部の開口端部を下側から支持する下ガイドと、前記搬送方向に延び、回転軸を中心に回転する搬送スクリューと、を有し、前記搬送スクリューは、前記回転軸が延びる軸方向へ向かうに従い、前記回転軸回りに向けて螺旋状に延びる螺旋溝を有し、前記螺旋溝は、上側から見て前記搬送方向と直交する幅方向の前記下ガイド側を向く溝部によって、前記胴部を案内し、前記溝部は、前記搬送方向に互いに間隔をあけて複数配置され、前記搬送スクリューが前記回転軸回りに回転することで、前記カップが前記溝部に案内され前記搬送方向に搬送される。

本発明では、テーパ状の胴部を有するカップが、搬送スクリューの螺旋溝の一部を構成する溝部に案内された状態で、搬送スクリューが回転することにより、搬送方向に搬送される。搬送スクリューの各溝部は、搬送方向に互いに間隔をあけて配置されており、これらの溝部に案内されるカップ同士が、相互に押し合うことは抑制される。このため、カップの搬送姿勢が不安定になることが抑えられ、カップが倒れることが抑制される。また、搬送方向に並ぶカップ同士の間に間隔をあけることができるため、カップの搬送方向を向く前側部分や後側部分を安定して洗浄できる。
以上より、本発明によれば、搬送されるカップが倒れることを抑えつつ、カップを安定して洗浄できる。

前記カップ洗浄装置において、前記下ガイドは、前記胴部の開口端部が載せられ、前記搬送方向に移動するコンベアを有し、前記螺旋溝が前記カップを前記搬送方向に移動させる第１移動速度と、前記コンベアが前記カップを前記搬送方向に移動させる第２移動速度とが、互いに異なることが好ましい。

この場合、第１移動速度と第２移動速度とが異なることにより、カップが搬送方向に搬送されつつ、カップ軸回りに回転させられる。すなわち、カップが搬送されていくに従い、胴部のうち溝部に案内される箇所が、カップ周方向に徐々に変化する。これにより、胴部をカップ軸回りの全周にわたって安定して洗浄できる。

前記カップ洗浄装置において、前記搬送部は、前記搬送方向に延び、前記胴部をガイドする横ガイドを有し、前記横ガイドは、前記幅方向において、前記カップを間に挟んで前記搬送スクリューとは反対側に配置され、前記横ガイドは、前記胴部と接触する滑り止め部を有することが好ましい。

この場合、横ガイドの滑り止め部に胴部が接触することにより、カップが搬送方向に搬送されつつ、カップ軸回りに回転させられる。すなわち、カップが搬送されていくに従い、胴部のうち溝部に案内される箇所が、カップ周方向に徐々に変化する。これにより、胴部をカップ軸回りの全周にわたって安定して洗浄できる。

前記カップ洗浄装置は、前記洗浄部よりも前記搬送方向の下流側に配置され、前記搬送部に搬送される前記カップを水切りする水切り部を備え、前記水切り部は、前記カップの外面にエアを噴射する外面水切りノズルと、前記カップの内面にエアを噴射する内面水切りノズルと、を有することが好ましい。

この場合、洗浄後のカップに付着する洗浄液の液滴（水滴）を早期に吹き飛ばして、後工程での乾燥工程等における処理を安定させることができる。また、カップの表面に水滴の跡などが残ることを抑制でき、カップの表面性状を良好に維持して、カップの品質を安定して高めることができる。

前記カップ洗浄装置において、前記洗浄部は、前記カップの外面に洗浄液を噴射する外面洗浄ノズルを有し、前記胴部のうち前記溝部に対向する部分と、前記溝部との間に、洗浄液が通過する隙間が設けられることが好ましい。

この場合、胴部の外面のうち溝部に案内される部分に、外面洗浄ノズルから噴射される洗浄液を通過させることができる。このため、溝部で胴部を案内しつつ、胴部を安定して洗浄できる。

前記カップ洗浄装置において、前記洗浄部は、前記カップの外面に洗浄液を噴射する外面洗浄ノズルを有し、前記螺旋溝は、少なくとも前記胴部と対向する前記溝部に配置される凹部を有することが好ましい。

この場合、外面洗浄ノズルから噴射される洗浄液を、溝部の凹部に通過させることで、胴部のうち溝部に案内される外面部分を洗浄することができる。このため、溝部で胴部を案内しつつ、この胴部を安定して洗浄できる。

本発明の前記態様のカップ洗浄装置によれば、搬送されるカップが倒れることを抑えつつ、カップを安定して洗浄できる。

図１は、本実施形態のカップを示す側面図（半断面図）である。 図２は、本実施形態のカップ洗浄乾燥システムを示す上面図である。 図３は、本実施形態のカップ洗浄装置を示す上面図である。 図４は、図３のIV部を拡大して示す図である。 図５は、図３のV部を拡大して示す図である。 図６は、本実施形態のカップ洗浄装置の一部を搬送方向の下流側から見た正面図である。 図７は、搬送スクリューの一部を示す横断面図である。 図８は、本実施形態のカップ洗浄装置の一部を搬送方向の下流側から見た正面図である。 図９は、本実施形態のカップ洗浄装置の一部を幅方向から見た側面図である。 図１０は、搬送スクリューの一部を示す横断面図であり、本実施形態の第１変形例を表す。 図１１は、搬送スクリューの一部を示す横断面図であり、本実施形態の第２変形例を表す。 図１２は、カップ洗浄装置の一部を搬送方向の下流側から見た正面図であり、本実施形態の第３変形例を表す。

本発明の一実施形態のカップ洗浄乾燥システム１、およびこれが備えるカップ洗浄装置１０について、図１～図９を参照して説明する。なお本明細書では、カップ洗浄乾燥システム１を単にシステムと呼んだり、カップ洗浄装置１０を単に装置と呼んだりする場合がある。

カップ洗浄乾燥システム１は、図１に示すような有底テーパ状のカップＰを、洗浄、水切り及び乾燥するシステムである。カップＰは、金属製であり、具体的には、アルミニウム製やアルミニウム合金製等である。カップＰは、単一の部材により一体に形成されている。

カップＰは、カップ洗浄乾燥システム１よりも前工程に設けられる図示しないボトルネッカー等のカップ製造装置（缶製造装置）において、所定のカップ形状に成形される。
詳しくは、カップ製造装置は、図示しない有底筒状のＤＩ缶（中間成形体の缶）に対して、ダイ加工及び回転加工を含む複数種類の成形加工を施すことにより、所定形状のカップＰを製造する。なお前記ＤＩ缶は、カップ製造装置よりも前工程において、アルミニウム製やアルミニウム合金製等の板材から打ち抜いた円板状のブランクに、カッピング工程（絞り工程）、ＤＩ工程（絞りしごき工程）、トリミング工程、印刷工程、塗装工程等を施すことにより、有底円筒状に形成されている。

まず、図１を参照して、カップＰについて説明する。
本実施形態では、カップＰの中心軸をカップ軸Ａと呼ぶ。カップＰは、テーパ状の胴部１００と、底部１１０と、を備える。カップＰは、胴部１００の開口端部１００ａの直径寸法が最も大きくされている。本実施形態では、開口端部１００ａ（の後述するカール部１０５）の直径寸法が、例えばφ８６ｍｍ程度である。
また本実施形態では、カップＰのカップ軸Ａに沿う高さ寸法（カップ高さ寸法）が、例えば、１４６ｍｍ程度である。なお、特に図示しないが、本実施形態の変形例のカップＰでは、カップ高さ寸法が、例えば、１１６ｍｍ程度や８５ｍｍ程度とされていてもよい。

本実施形態では、カップ軸Ａが延びる方向をカップ軸方向と呼ぶ。カップ軸方向のうち、底部１１０から胴部１００の開口端部１００ａへ向かう方向を開口側と呼び、開口端部１００ａから底部１１０へ向かう方向を底部側と呼ぶ。
カップ軸Ａと直交する方向をカップ径方向と呼ぶ。カップ径方向のうち、カップ軸Ａに近づく方向をカップ径方向の内側と呼び、カップ軸Ａから離れる方向をカップ径方向の外側と呼ぶ。
カップ軸Ａ回りに周回する方向をカップ周方向と呼ぶ。

胴部１００は、カップ軸Ａを中心とする略テーパ筒状である。胴部１００は、カップ軸方向の開口側へ向かうに従い直径寸法が大きくなる（拡径する）。
胴部１００は、底部側円筒部１０１と、底部側段部１０２と、開口側円筒部１０３と、開口側段部１０４と、カール部１０５と、テーパ部１０６と、を有する。

底部側円筒部１０１は、胴部１００のうちカップ軸方向の底部側の端部に配置される。底部側円筒部１０１は、カップ軸Ａを中心とする円筒状である。底部側円筒部１０１は、胴部１００において最も小径とされている。

底部側段部１０２は、カップ軸Ａを中心とするテーパ筒状である。底部側段部１０２は、カップ軸方向の開口側へ向かうに従い拡径する。底部側段部１０２は、底部側円筒部１０１のカップ軸方向の開口側に隣り合って配置される。底部側段部１０２は、底部側円筒部１０１のカップ軸方向の開口側の端部に接続する。

開口側円筒部１０３は、胴部１００の開口端部１００ａに配置される。開口側円筒部１０３は、カップ軸Ａを中心とする円筒状である。開口側円筒部１０３の直径寸法は、底部側円筒部１０１の直径寸法よりも大きい。

開口側段部１０４は、胴部１００の開口端部１００ａに配置される。開口側段部１０４は、カップ軸Ａを中心とするテーパ筒状である。開口側段部１０４は、カップ軸方向の開口側へ向かうに従い拡径する。開口側段部１０４は、開口側円筒部１０３のカップ軸方向の底部側に隣り合って配置される。開口側段部１０４は、開口側円筒部１０３のカップ軸方向の底部側の端部に接続する。

カール部１０５は、胴部１００の開口端部１００ａに配置される。カール部１０５は、開口端部１００ａに、カップ径方向の外側に突出して形成されている。カール部１０５は、カップ軸Ａを中心とする円環状である。カール部１０５は、カップ周方向の全周にわたって延びている。カール部１０５は、胴部１００において最も大径とされている。カール部１０５は、そのカップ径方向の内端部が、開口側円筒部１０３のカップ軸方向の開口側の端部に接続される。

具体的に、カール部１０５は、開口端部１００ａにおけるカップ軸方向の開口側の端縁からカップ径方向の外側に向けて突出し、カップ軸方向の底部側からカップ径方向の内側に向けて折り返されている。カール部１０５は、カップ軸Ａに沿う縦断面の形状が、略円形リング状をなす。カール部１０５は、その縦断面に表される円形リング形状のうち、カップ径方向の内端部に位置する円周の一部が開口されており、この開口部分を通して、カール部１０５の内部と外部とは連通している。

テーパ部１０６は、胴部１００のうちカップ軸方向の両端部間に位置する中間部分に配置される。テーパ部１０６は、カップ軸Ａを中心とするテーパ筒状である。テーパ部１０６は、カップ軸方向の開口側へ向かうに従い拡径する。テーパ部１０６は、カップ軸方向において、底部側段部１０２と開口側段部１０４との間に配置される。テーパ部１０６のカップ軸方向の底部側の端部は、底部側段部１０２のカップ軸方向の開口側の端部と接続される。テーパ部１０６のカップ軸方向の開口側の端部は、開口側段部１０４のカップ軸方向の底部側の端部と接続される。

本実施形態では、テーパ部１０６のカップ軸方向に沿う単位長さあたりのカップ径方向へ向けた変位量（つまりカップ軸Ａに対する傾き）が、底部側段部１０２の前記変位量及び開口側段部１０４の前記変位量よりも小さい。テーパ部１０６のカップ軸方向の寸法は、底部側円筒部１０１、底部側段部１０２、開口側円筒部１０３、開口側段部１０４及びカール部１０５の各カップ軸方向の寸法よりも、大きい。胴部１００の開口端部１００ａに配置される開口側段部１０４、開口側円筒部１０３及びカール部１０５は、テーパ部１０６よりもカップ径方向の外側に突出する。

底部１１０は、カップ軸Ａを中心とする略円板状である。
底部１１０は、カップ軸方向の開口側へ向けて膨出するドーム部１１１と、ドーム部１１１の外周部に連なり、カップ軸方向の底部側へ向けて突出しカップ周方向に延びる環状凸部（リム部）１１２と、を有する。

環状凸部１１２は、カップ軸Ａを中心とする円形リング状である。環状凸部１１２は、ドーム部１１１のカップ径方向の外側に隣り合って配置される。環状凸部１１２は、胴部１００のカップ軸方向の底部側に隣り合って配置される。
環状凸部１１２は、接地部（ノーズ部）１１５と、内周壁（カウンターシンク）１１３と、外周壁（ヒール部）１１４と、を有する。

接地部１１５は、環状凸部１１２のうち最もカップ軸方向の底部側に位置する部分である。接地部１１５は、カップＰが正立姿勢（胴部１００の開口端部１００ａが鉛直方向の上側を向く姿勢）でテーブル上面等の載置面に載置されたときに、載置面と接触する。接地部１１５の直径寸法すなわち接地径は、例えば、φ５５ｍｍ程度である。

内周壁１１３は、接地部１１５のカップ径方向の内側に隣り合って配置される。内周壁１１３は、カップ軸Ａを中心とするテーパ筒状である。具体的に、内周壁１１３は、カップ軸方向の開口側へ向かうに従い縮径するテーパ状である。内周壁１１３のカップ軸方向の開口側の端部は、ドーム部１１１のカップ径方向の外側の端部と接続される。

外周壁１１４は、接地部１１５のカップ径方向の外側に隣り合って配置される。外周壁１１４は、カップ軸Ａを中心とするテーパ筒状である。具体的に、外周壁１１４は、カップ軸方向の開口側へ向かうに従い拡径するテーパ状である。外周壁１１４のカップ軸方向の開口側の端部は、胴部１００のカップ軸方向の底部側の端部と接続される。すなわち、外周壁１１４は、底部側円筒部１０１のカップ軸方向の底部側の端部に接続される。

次に、カップ洗浄乾燥システム１について、説明する。
図２及び図３に示すように、カップ洗浄乾燥システム１は、複数のカップＰを搬送方向Ｆに搬送する搬送部２と、搬送部２に搬送されるカップＰに洗浄液を噴射し、カップＰを洗浄するカップ洗浄装置１０と、カップ洗浄装置１０よりも搬送方向Ｆの下流側に配置され、搬送部２に搬送されるカップＰにエアを噴射し、カップＰを水切りするカップ水切り装置２０と、カップ水切り装置２０よりも搬送方向Ｆの下流側に配置され、搬送部２に搬送されるカップＰに熱風を供給し、カップＰを乾燥するカップ乾燥装置３０と、カップ乾燥装置３０よりも搬送方向Ｆの下流側に配置され、カップＰを複数積み重ねて移送するカップスタック装置４０と、を備える。

搬送部２は、カップ洗浄装置１０、カップ水切り装置２０、カップ乾燥装置３０及びカップスタック装置４０にわたって延びて設けられている。本実施形態では搬送部２が、カップ洗浄装置１０、カップ水切り装置２０及びカップ乾燥装置３０にわたって、複数のカップＰを、胴部１００の開口端部１００ａが鉛直方向の下側を向く倒立姿勢で搬送方向Ｆに搬送する。また搬送部２は、複数のカップＰを、単列（一列）で搬送する。

図６に示すように、カップ洗浄装置１０は、搬送部２に搬送されるカップＰに洗浄液を噴射し、カップＰを洗浄する。本実施形態のカップ洗浄装置１０の洗浄処理能力は、例えば、１００～１５０ｃｐｍである。なお「ｃｐｍ」とは、装置の１分間あたりの処理缶数（本実施形態では洗浄缶数）を表す単位である。

図３～図９に示すように、カップ洗浄装置１０は、搬送部２と、洗浄部１１と、水切り部１２と、を備える。また、搬送部２は、下ガイド２１と、上ガイド２２と、回転軸Ｏを中心に回転する搬送スクリュー２３と、横ガイド２４と、を有する。

ここで、カップ洗浄装置１０における「方向の定義」について説明する。
本実施形態のカップ洗浄装置１０の説明では、搬送スクリュー２３の中心軸である回転軸Ｏが延びる方向を、軸方向と呼ぶ。図４に示すように、回転軸Ｏは、搬送方向Ｆに沿って延びる。軸方向一方側は、搬送方向Ｆの下流側に相当し、軸方向他方側は、搬送方向Ｆの上流側に相当する。なお、軸方向および搬送方向Ｆは、前後方向と言い換えてもよい。この場合、軸方向一方側および搬送方向Ｆの下流側は、前側に相当する。軸方向他方側および搬送方向Ｆの上流側は、後側に相当する。

回転軸Ｏと直交する方向を径方向と呼ぶ。径方向のうち、回転軸Ｏに近づく方向を径方向内側と呼び、回転軸Ｏから離れる方向を径方向外側と呼ぶ。
回転軸Ｏ回りに周回する方向を周方向と呼ぶ。周方向のうち、所定の回転方向を周方向一方側と呼び、これとは反対の回転方向を周方向他方側と呼ぶ。本実施形態では、図６に示すように、カップ洗浄装置１０を搬送方向Ｆ（の下流側）から見て、回転軸Ｏを中心とする時計回りの方向が周方向一方側であり、反時計回りの方向が周方向他方側である。

また、各図に示すＺ軸方向は、鉛直方向すなわち上下方向を表している。各図において、＋Ｚ側は上側に相当し、－Ｚ側は下側に相当する。

また、図４に示すように、装置を上側から見た上面視で、搬送方向Ｆ（回転軸Ｏ）と直交する方向を、幅方向と呼ぶ。幅方向は、左右方向と言い換えてもよい。装置を搬送方向Ｆの上流側から見て、幅方向一方側は、左側に相当し、幅方向他方側は、右側に相当する。

図４～図６に示すように、下ガイド２１は、搬送方向Ｆに延び、倒立姿勢で搬送されるカップＰの下側に配置される。下ガイド２１は、胴部１００の開口端部１００ａを下側から支持する。

下ガイド２１は、胴部１００の開口端部１００ａが載せられ、搬送方向Ｆに移動するコンベア２１ａと、コンベア２１ａが巻き回される一対のスプロケット２１ｂと、を有する。

コンベア２１ａは、例えば樹脂製やゴム製等であり、無端環状をなしている。一対のスプロケット２１ｂは、搬送方向Ｆに互いに離れて配置されており、コンベア２１ａを循環移動させる。コンベア２１ａは、その上面に載置されたカップＰを、搬送方向Ｆに移動させる。具体的に、コンベア２１ａのうち、一対のスプロケット２１ｂの上側に位置する部分は、搬送方向Ｆの下流側に移動する。コンベア２１ａのうち、一対のスプロケット２１ｂの下側に位置する部分は、搬送方向Ｆの上流側に移動する。

コンベア２１ａは、複数設けられている。複数のコンベア２１ａは、幅方向に互いに間隔をあけて配置される。図６に示すように、本実施形態ではコンベア２１ａが、搬送されるカップＰのカップ軸Ａの幅方向一方側（左側）と幅方向他方側（右側）とに、一対配置されている。

図４～図６に示すように、上ガイド２２は、搬送方向Ｆに延び、カップＰの上側に配置される。上ガイド２２は、例えばシャフトやパイプ等により形成されるレールである。上ガイド２２は、カップＰの底部１１０に、上側から隙間をあけて対向する。上ガイド２２は、カップＰの底部１１０をガイドする。

図４に示すように、搬送スクリュー２３は、搬送方向Ｆに沿って延びる柱状である。搬送スクリュー２３は、下ガイド２１上に載置されるカップＰの幅方向一方側（左側）に配置される。搬送スクリュー２３の外径寸法は、例えば、φ８８ｍｍ程度である。

図６に示すように、搬送スクリュー２３の回転軸Ｏは、カップＰの上下方向の中心よりも下側（開口端部１００ａ側）に配置される。本実施形態において、搬送スクリュー２３の回転軸Ｏと、下ガイド２１の上面（コンベア２１ａの上面）との間の上下方向の寸法は、例えば、７０ｍｍ程度である。

図４に示すように、搬送スクリュー２３は、回転軸Ｏが延びる軸方向へ向かうに従い、回転軸Ｏ回りに向けて螺旋状に延びる螺旋溝２５を有する。詳しくは、螺旋溝２５は、搬送スクリュー２３の外周面から径方向内側に窪み、軸方向一方側（搬送方向Ｆ）へ向かうに従い、周方向一方側に向けて延びる。
図７に示すように、回転軸Ｏに沿う断面視（回転軸Ｏを含む断面視）において、螺旋溝２５は、径方向内側に窪む凹曲線状をなしている。

図３及び図４に示すように、螺旋溝２５は、上側から見て幅方向の下ガイド２１側（すなわち、幅方向他方側であり、右側）を向く溝部２５ａによって、カップＰの胴部１００を案内する。溝部２５ａは、螺旋状に連続して延びる螺旋溝２５の溝の一部を構成している。搬送スクリュー２３のうち、溝部２５ａの内面において最も径方向内側に位置する溝底での直径寸法は、例えば、φ４０ｍｍ程度である。

本実施形態では、図７に示すように、上下方向（Ｚ軸方向）と垂直な横断面視において、溝部２５ａが、径方向内側に窪む凹曲線状であり、具体的には、凹円弧状をなしている。溝部２５ａは、カップＰの胴部１００のうち、テーパ部１０６を案内する。

図７に示す上下方向と垂直な横断面視において、螺旋溝２５の内面のうち胴部１００と対向する部分（つまり溝部２５ａ）の曲率半径は、胴部１００の外面のうち溝部２５ａと対向する部分（テーパ部１０６のうち上下方向の一部）の曲率半径と、異なる。

図７に示す例では、搬送スクリュー２３の横断面視において、螺旋溝２５の内面のうち胴部１００と対向する溝部２５ａの曲率半径が、胴部１００の外面のうち溝部２５ａと対向するテーパ部１０６の曲率半径に比べて、大きくされている。具体的に、本実施形態では、図７に示す横断面視において、溝部２５ａの曲率半径が、例えば３７ｍｍ程度であり、溝部２５ａと対向するテーパ部１０６（の上下方向の一部）の曲率半径が、例えば３５～３６ｍｍ程度である。

ただしこれに限らず、搬送スクリュー２３の横断面視において、螺旋溝２５の内面のうち胴部１００と対向する溝部２５ａの曲率半径が、胴部１００の外面のうち溝部２５ａと対向するテーパ部１０６の曲率半径に比べて、小さくされていてもよい。
前述のいずれの構成の場合においても、胴部１００のうち溝部２５ａに対向する部分と、溝部２５ａとの間には、洗浄液が通過する隙間が設けられることになる。

図４に示すように、溝部２５ａは、搬送方向Ｆに互いに間隔をあけて複数配置される。螺旋溝２５において軸方向に隣り合う一対の溝部２５ａ同士の間のピッチ（軸方向に沿う中心間距離）は、例えば、１００ｍｍ程度である。各溝部２５ａには、それぞれカップＰが配置されて、案内される。軸方向に隣り合う一対の溝部２５ａに案内されることにより、軸方向に隣り合う一対のカップＰ同士の間のピッチも、例えば、１００ｍｍ程度とされる。

搬送スクリュー２３が回転軸Ｏ回りに回転することで、カップＰは、溝部２５ａに案内され、搬送方向Ｆに搬送される。詳しくは、搬送スクリュー２３が、回転軸Ｏ回りの周方向他方側（図６に矢印で示す回転軸Ｏ回りの回転方向）に回転することにより、溝部２５ａに案内されたカップＰは、螺旋溝２５の螺旋に沿って、搬送方向Ｆへ移動する。

本実施形態では、螺旋溝２５がカップＰを搬送方向Ｆに移動させる第１移動速度と、下ガイド２１のコンベア２１ａがカップＰを搬送方向Ｆに移動させる第２移動速度とが、互いに異なる。第１移動速度は、第２移動速度より速くてもよく、または遅くてもよい。

図４及び図６に示すように、横ガイド２４は、搬送方向Ｆに延び、カップＰと幅方向に隣り合って配置される。横ガイド２４は、例えばシャフトやパイプ等により形成されるレールである。横ガイド２４は、カップＰの胴部１００に、幅方向から隙間をあけて対向する。横ガイド２４は、カップＰの胴部１００をガイドする。具体的に、横ガイド２４は、胴部１００のテーパ部１０６をガイドする。

横ガイド２４は、幅方向において、カップＰを間に挟んで搬送スクリュー２３とは反対側に配置される。すなわち、横ガイド２４は、下ガイド２１上に載置されるカップＰの幅方向他方側（右側）に配置される。

このように、搬送部２によって搬送されるカップＰは、上下方向においては、下ガイド２１と上ガイド２２との間に挟まれるように配置されており、幅方向においては、搬送スクリュー２３と横ガイド２４との間に挟まれるように配置されている。

図６に示すように、洗浄部１１は、搬送部２によって搬送されるカップＰに洗浄液を噴射し、カップＰを洗浄する。洗浄液は、例えば水等である。洗浄液の温度は、例えば、６０～７０℃である。

洗浄部１１は、搬送部２に搬送されるカップＰの上側に配置される上側洗浄液供給管１３と、搬送部２に搬送されるカップＰの下側に配置される下側洗浄液供給管１４と、カップＰの外面に洗浄液を噴射する外面洗浄ノズル１５と、カップＰの内面に洗浄液を噴射する内面洗浄ノズル１６と、を有する。

上側洗浄液供給管１３は、搬送方向Ｆに延びる管状である。上側洗浄液供給管１３の内部には、洗浄液が流通する。上側洗浄液供給管１３は、複数設けられる。複数の上側洗浄液供給管１３は、幅方向に互いに間隔をあけて配置される。本実施形態では、上側洗浄液供給管１３が、搬送されるカップＰのカップ軸Ａの幅方向一方側（左側）と幅方向他方側（右側）とに、一対配置されている。

下側洗浄液供給管１４は、搬送方向Ｆに延びる管状である。下側洗浄液供給管１４の内部には、洗浄液が流通する。本実施形態では下側洗浄液供給管１４が、１つ設けられる。下側洗浄液供給管１４は、幅方向において、搬送されるカップＰのカップ軸Ａと同じ位置に配置される。

外面洗浄ノズル１５は、上側洗浄液供給管１３と接続される。外面洗浄ノズル１５は、倒立状態とされたカップＰの底部１１０及び胴部１００の各外面に向けて、洗浄液を噴射する。外面洗浄ノズル１５は、搬送されるカップＰの上側に配置され、搬送方向Ｆに並んで複数設けられる。すなわち、外面洗浄ノズル１５は、カップＰに上側から洗浄液を噴射する。

搬送方向Ｆに並ぶ複数の外面洗浄ノズル１５により、外面洗浄ノズル１５の列が形成されている。本実施形態では、外面洗浄ノズル１５の列が、幅方向に互いに間隔をあけて複数列設けられ、図６に示す例では、２列設けられる。

２つの外面洗浄ノズル１５の列のうち、幅方向一方側（左側）の外面洗浄ノズル１５の列は、幅方向一方側の上側洗浄液供給管１３に接続される。幅方向一方側の外面洗浄ノズル１５の列は、搬送されるカップＰのカップ軸Ａよりも、幅方向一方側に配置される。
２つの外面洗浄ノズル１５の列のうち、幅方向他方側（右側）の外面洗浄ノズル１５の列は、幅方向他方側の上側洗浄液供給管１３に接続される。幅方向他方側の外面洗浄ノズル１５の列は、搬送されるカップＰのカップ軸Ａよりも、幅方向他方側に配置される。

また、外面洗浄ノズル１５の列を構成する複数の外面洗浄ノズル１５のうち、搬送方向Ｆの上流側に配置される上流側外面洗浄ノズル１５は、洗浄液として、例えば水道水等を噴射する。外面洗浄ノズル１５の列を構成する複数の外面洗浄ノズル１５のうち、搬送方向Ｆの下流側に配置される下流側外面洗浄ノズル１５は、洗浄液として、例えば純水等を噴射する。

内面洗浄ノズル１６は、下側洗浄液供給管１４と接続される。内面洗浄ノズル１６は、倒立状態とされたカップＰの底部１１０及び胴部１００の各内面に向けて、洗浄液を噴射する。内面洗浄ノズル１６は、搬送されるカップＰの下側に配置され、搬送方向Ｆに並んで複数設けられる。すなわち、内面洗浄ノズル１６は、カップＰに下側から洗浄液を噴射する。

搬送方向Ｆに並ぶ複数の内面洗浄ノズル１６により、内面洗浄ノズル１６の列が形成されている。本実施形態では、内面洗浄ノズル１６の列が、１列設けられる。

内面洗浄ノズル１６の列は、幅方向において、搬送されるカップＰのカップ軸Ａと同じ位置に配置される。内面洗浄ノズル１６の列は、幅方向に隣り合う一対のコンベア２１ａ間を通して、カップＰの内面に下側から洗浄液を噴射する。

また、内面洗浄ノズル１６の列を構成する複数の内面洗浄ノズル１６のうち、搬送方向Ｆの上流側に配置される上流側内面洗浄ノズル１６は、洗浄液として、例えば水道水等を噴射する。内面洗浄ノズル１６の列を構成する複数の内面洗浄ノズル１６のうち、搬送方向Ｆの下流側に配置される下流側内面洗浄ノズル１６は、洗浄液として、例えば純水等を噴射する。

図３及び図５に示すように、水切り部１２は、洗浄部１１よりも搬送方向Ｆの下流側に配置され、搬送部２に搬送されるカップＰを水切りする。なお、図３及び図５においては、水切り部１２の具体的形状の図示については省略している。水切り部１２は、カップＰに付着する洗浄液の液滴（水滴）を、カップＰにエアを噴射することにより除去し、水切りを行う。

図８及び図９に示すように、水切り部１２は、カップＰの外面にエアを噴射する外面水切りノズル１７と、カップＰの内面にエアを噴射する内面水切りノズル１８と、を有する。外面水切りノズル１７及び内面水切りノズル１８には、それぞれ、図示しないエアコンプレッサ等のエア供給源から配管部材やホース部材等を介して、圧縮エアが供給される。

外面水切りノズル１７は、スリット状のエア噴射口を有する。外面水切りノズル１７から噴射されるエアは、いわゆるエアナイフ等と呼ばれる、エアカーテン状の高速噴射エアである。外面水切りノズル１７から噴射されるエアは、周囲の外気を二次エアとして誘引することで増量され、エア噴射口からの吐出量よりも多量の気流を形成しつつ、カップＰに供給される。

図９に示すように、外面水切りノズル１７は、搬送方向Ｆの上流側かつ下側へ向けて、エアを噴射する。外面水切りノズル１７は、複数設けられる。複数の外面水切りノズル１７は、搬送されるカップＰの胴部１００にエアを噴射する胴部水切りノズル１７Ａと、搬送されるカップＰの底部１１０にエアを噴射する底部水切りノズル１７Ｂと、を含む。

胴部水切りノズル１７Ａのエア噴射口は、上下方向に延びるスリット状である。より詳しくは、胴部水切りノズル１７Ａのエア噴射口は、下側へ向かうに従い搬送方向Ｆの下流側に向けて延びる。

図８に示すように、胴部水切りノズル１７Ａは、複数設けられる。複数の胴部水切りノズル１７Ａは、幅方向に互いに間隔をあけて配置される。本実施形態では胴部水切りノズル１７Ａが、搬送されるカップＰのカップ軸Ａの幅方向一方側（左側）と幅方向他方側（右側）とに、一対配置される。

底部水切りノズル１７Ｂのエア噴射口は、幅方向（左右方向）に延びるスリット状である。底部水切りノズル１７Ｂは、搬送されるカップＰの上側に位置して、１つ設けられる。底部水切りノズル１７Ｂは、幅方向において、搬送されるカップＰのカップ軸Ａと同じ位置に配置される。底部水切りノズル１７Ｂから噴射されるエアにより、底部１１０のドーム部１１１に溜まった洗浄液が吹き飛ばされて、除去される。

内面水切りノズル１８は、孔状のエア噴射口を有する。内面水切りノズル１８は、搬送されるカップＰの下側に位置して、１つ設けられる。図８に示す例では、内面水切りノズル１８が、幅方向に並ぶ一対のコンベア２１ａ間に配置される。内面水切りノズル１８は、上側へ向けて、エアを噴射する。
なお、カップＰの胴部１００はテーパ状であるため、内面水切りノズル１８から噴射されるエアにより、カップＰ内面の水滴は安定して除去されやすい。

また、図５に示すように、カップ洗浄装置１０の搬送方向Ｆの下流側に設けられるカップ水切り装置２０では、前述の水切り部１２によっては除去しきれなかったカップＰのカール部１０５内の水滴の除去が行われる。なお、図５に符号Ｃで示すものは、カップ水切り装置２０が備えるターレット２６の中心軸である、ターレット軸Ｃを表している。

以上説明した本実施形態のカップ洗浄装置１０では、テーパ状の胴部１００を有するカップＰが、搬送スクリュー２３の螺旋溝２５の一部を構成する溝部２５ａに案内された状態で、搬送スクリュー２３が回転することにより、搬送方向Ｆに搬送される。搬送スクリュー２３の各溝部２５ａは、搬送方向Ｆに互いに間隔をあけて配置されており、これらの溝部２５ａに案内されるカップＰ同士が、相互に押し合うことは抑制される。このため、カップＰの搬送姿勢が不安定になることが抑えられ、カップＰが倒れることが抑制される。また、搬送方向Ｆに並ぶカップＰ同士の間に間隔をあけることができるため、カップＰの搬送方向Ｆを向く前側部分や後側部分を安定して洗浄できる。
以上より、本実施形態によれば、搬送されるカップＰが倒れることを抑えつつ、カップＰを安定して洗浄できる。

また本実施形態では、下ガイド２１が、カップＰを搬送方向Ｆに搬送するコンベア２１ａを有しており、螺旋溝２５がカップＰを搬送方向Ｆに移動させる第１移動速度と、コンベア２１ａがカップＰを搬送方向Ｆに移動させる第２移動速度とが、互いに異なる。
この場合、第１移動速度と第２移動速度とが異なることにより、カップＰが搬送方向Ｆに搬送されつつ、カップ軸Ａ回りに回転させられる。すなわち、カップＰが搬送されていくに従い、胴部１００のうち溝部２５ａに案内される箇所が、カップ周方向に徐々に変化する。これにより、胴部１００をカップ軸Ａ回りの全周にわたって安定して洗浄できる。

また、本実施形態のカップ洗浄装置１０は、洗浄部１１よりも搬送方向Ｆの下流側に水切り部１２を備えており、水切り部１２は、カップＰの外面にエアを噴射する外面水切りノズル１７と、カップＰの内面にエアを噴射する内面水切りノズル１８と、を有する。
この場合、洗浄後のカップＰに付着する洗浄液の液滴（水滴）を早期に吹き飛ばして、後工程での乾燥工程等における処理を安定させることができる。また、カップＰの表面に水滴の跡などが残ることを抑制でき、カップＰの表面性状を良好に維持して、カップＰの品質を安定して高めることができる。

また本実施形態では、洗浄部１１が、カップＰの外面に洗浄液を噴射する外面洗浄ノズル１５を有しており、胴部１００のうち溝部２５ａに対向する部分と、溝部２５ａとの間には、洗浄液が通過可能な隙間が設けられている。
この場合、胴部１００の外面のうち溝部２５ａに案内される部分に、外面洗浄ノズル１５から噴射される洗浄液を通過させることができる。このため、溝部２５ａで胴部１００を案内しつつ、胴部１００を安定して洗浄できる。

本発明は前述の実施形態に限定されず、例えば下記に説明するように、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において構成の変更等が可能である。なお、変形例の図示においては、前述の実施形態と同じ構成要素には同一の符号を付し、下記では主に異なる点について説明する。

図１０は、前述の実施形態で説明したカップ洗浄装置１０の第１変形例を表しており、具体的には、搬送スクリュー２３の一部を示す横断面図である。
この第１変形例では、螺旋溝２５が、螺旋溝２５の内面から径方向内側に窪む凹部２５ｂを有する。凹部２５ｂは、少なくとも胴部１００と対向する溝部２５ａに配置される。具体的に、この凹部２５ｂは、螺旋溝２５が延びる方向に沿って、螺旋状に延びる溝である。図１０に示すように、上下方向と垂直な横断面視において、凹部２５ｂは、螺旋溝２５の内面から窪む凹曲線状をなしており、図示の例では凹円弧状である。

この第１変形例によれば、外面洗浄ノズル１５から噴射される洗浄液を、溝部２５ａの凹部２５ｂに通過させることで、胴部１００のうち溝部２５ａに案内される外面部分を洗浄することができる。このため、溝部２５ａで胴部１００を案内しつつ、この胴部１００を安定して洗浄できる。

図１１は、前述の実施形態で説明したカップ洗浄装置１０の第２変形例を表しており、具体的には、搬送スクリュー２３の一部を示す横断面図である。
この第２変形例においても、螺旋溝２５が、螺旋溝２５の内面から窪む凹部２５ｂを有している。具体的には、図１１に示すように上下方向と垂直な横断面視において、螺旋溝２５の内面は、互いに曲率半径が異なる複数の凹曲線を有しており、複数の凹曲線のうち、一の凹曲線と他の凹曲線との接続部分に、屈曲した凹部２５ｂが設けられている。また図示の例では、前記凹部２５ｂが、互いに間隔をあけて複数（一対）設けられている。
この第２変形例によっても、前述の第１変形例と同様の作用効果が得られる。

また、特に図示しないが、螺旋溝２５は、その内面のうち胴部１００と対向する溝部２５ａに、立体模様を有していてもよい。立体模様には、例えば、エンボス加工（凸加工）やデボス加工（凹加工）等が含まれる。この構成によっても、前述の第１、第２変形例と同様の作用効果が得られる。

図１２は、前述の実施形態で説明したカップ洗浄装置１０の第３変形例を表しており、具体的には、カップ洗浄装置１０の一部を搬送方向Ｆの下流側から見た正面図である。
この第３変形例では、横ガイド２４が、胴部１００と接触する滑り止め部２４ａを有する。滑り止め部２４ａは、胴部１００との滑り性を低減させる（阻害する）材質からなり、例えばゴム等により形成される。

この第３変形例によれば、横ガイド２４の滑り止め部２４ａに胴部１００が接触することにより、カップＰが搬送方向Ｆに搬送されつつ、カップ軸Ａ回りに回転させられる。すなわち、カップＰが搬送されていくに従い、胴部１００のうち溝部２５ａに案内される箇所が、カップ周方向に徐々に変化する。これにより、胴部１００をカップ軸Ａ回りの全周にわたって安定して洗浄できる。

また、搬送スクリュー２３の回転軸Ｏは、カップＰの上下方向の中心と上下方向において同じ位置か、それよりも上側（底部１１０側）に配置されていてもよい。
ただし、前述の実施形態で説明したように、搬送スクリュー２３の回転軸Ｏが、カップＰの上下方向の中心よりも下側（開口端部１００ａ側）に配置されていると、搬送されるカップＰの搬送姿勢がより安定することから、好ましい。

また前述の実施形態では、下ガイド２１が、カップＰを搬送方向Ｆに移動するコンベア２１ａを有する例を挙げたが、これに限らない。すなわち、搬送スクリュー２３の螺旋溝２５のみによって、カップＰを搬送方向Ｆに移動させる構成としてもよい。この場合、下ガイド２１は、例えばシャフトやパイプ等により形成されて搬送方向Ｆに延びるレール等とされる。上記構成によれば、装置の構造をより簡素化できる。

本発明は、本発明の趣旨から逸脱しない範囲において、前述の実施形態及び変形例等で説明した各構成を組み合わせてもよく、また、構成の付加、省略、置換、その他の変更が可能である。また本発明は、前述した実施形態等によって限定されず、特許請求の範囲によってのみ限定される。

本発明のカップ洗浄装置によれば、搬送されるカップが倒れることを抑えつつ、カップを安定して洗浄できる。したがって、産業上の利用可能性を有する。

２…搬送部、１０…カップ洗浄装置、１１…洗浄部、１２…水切り部、１５…外面洗浄ノズル、１６…内面洗浄ノズル、１７…外面水切りノズル、１８…内面水切りノズル、２１…下ガイド、２１ａ…コンベア、２２…上ガイド、２３…搬送スクリュー、２４…横ガイド、２４ａ…滑り止め部、２５…螺旋溝、２５ａ…溝部、２５ｂ…凹部、１００…胴部、１００ａ…開口端部、１１０…底部、Ｆ…搬送方向、Ｏ…回転軸、Ｐ…カップ

Claims (6)

1. テーパ状の胴部と底部とを備える有底テーパ状のカップを洗浄するカップ洗浄装置であって、
   複数の前記カップを、前記胴部の開口端部が下側を向く倒立姿勢で搬送方向に搬送する搬送部と、
   前記搬送部に搬送される前記カップを洗浄する洗浄部と、を備え、
   前記搬送部は、
   前記搬送方向に延び、前記胴部の開口端部を下側から支持する下ガイドと、
   前記搬送方向に延び、回転軸を中心に回転する搬送スクリューと、を有し、
   前記搬送スクリューは、前記回転軸が延びる軸方向へ向かうに従い、前記回転軸回りに向けて螺旋状に延びる螺旋溝を有し、
   前記螺旋溝は、上側から見て前記搬送方向と直交する幅方向の前記下ガイド側を向く溝部によって、前記胴部を案内し、
   前記溝部は、前記搬送方向に互いに間隔をあけて複数配置され、
   前記搬送スクリューが前記回転軸回りに回転することで、前記カップが前記溝部に案内され前記搬送方向に搬送される、
   カップ洗浄装置。
2. 前記下ガイドは、前記胴部の開口端部が載せられ、前記搬送方向に移動するコンベアを有し、
   前記螺旋溝が前記カップを前記搬送方向に移動させる第１移動速度と、
   前記コンベアが前記カップを前記搬送方向に移動させる第２移動速度とが、互いに異なる、
   請求項１に記載のカップ洗浄装置。
3. 前記搬送部は、前記搬送方向に延び、前記胴部をガイドする横ガイドを有し、
   前記横ガイドは、前記幅方向において、前記カップを間に挟んで前記搬送スクリューとは反対側に配置され、
   前記横ガイドは、前記胴部と接触する滑り止め部を有する、
   請求項１または２に記載のカップ洗浄装置。
4. 前記洗浄部よりも前記搬送方向の下流側に配置され、前記搬送部に搬送される前記カップを水切りする水切り部を備え、
   前記水切り部は、
   前記カップの外面にエアを噴射する外面水切りノズルと、
   前記カップの内面にエアを噴射する内面水切りノズルと、を有する、
   請求項１から３のいずれか１項に記載のカップ洗浄装置。
5. 前記洗浄部は、前記カップの外面に洗浄液を噴射する外面洗浄ノズルを有し、
   前記胴部のうち前記溝部に対向する部分と、前記溝部との間に、洗浄液が通過する隙間が設けられる、
   請求項１から４のいずれか１項に記載のカップ洗浄装置。
6. 前記洗浄部は、前記カップの外面に洗浄液を噴射する外面洗浄ノズルを有し、
   前記螺旋溝は、少なくとも前記胴部と対向する前記溝部に配置される凹部を有する、
   請求項１から５のいずれか１項に記載のカップ洗浄装置。

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