JPH07291225A - 多連式カップ容器の製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 複数個のカップ容器を板紙製のホルダーで蓋
をすると同時に連結してなる多連式カップ容器の製造装
置において、紙カップを連結する場合に、各々の紙カッ
プを一定方向に位置決めできるようにする。 【構成】 リテーナ２に供給された各々の紙カップＣを
同じ向きにする位置合わせ装置５をカップ供給部と充填
部の間に配設する。各々の紙カップＣを同じ向きにした
状態で内容物の充填とホルダーのシールが行われ、複数
個の紙カップＣが一定方向を向いた状態で連結された多
連式カップ容器を製造できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、紙カップを複数個まと
めて販売形態とした多連式カップ容器の製造装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ヨーグルト、プリン、納豆等の食
品はカップ容器に１食分を入れて販売されることが多い
が、まとめ買いの便宜を図るために、例えば図１に示す
ようにカップ容器Ｃを２〜３個まとめてホルダーＨで束
ねた多連式のものが利用されている。カップ容器Ｃとし
てはプラスチック製のものや紙カップが、またホルダー
Ｈとしては板紙製のものが使用されている。そして、こ
のような多連式カップ容器を製造する装置として、カッ
プ容器のフランジ部を載置するための孔が一列に複数設
けられたリテーナを進行方向に対し横向きに多列状態で
間欠的に搬送しながら、これら各リテーナにカップ容器
を順次供給し、各リテーナに載って移動するカップ容器
に対して内容物の充填を行った後、ホルダーを供給して
このホルダーの内面をカップ容器のフランジ部に加熱シ
ールすることにより、所定個数のカップ容器に蓋をする
と同時に連結するようにしたものが知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、カップ容器
として紙カップを使用してこれを多連式にする場合、商
品ディスプレイ上の効果を上げるために、各々の紙カッ
プの向きが揃っていることが望ましい。例えば、各々の
紙カップの絵柄が揃っていれば見栄えがよくなるし、複
数の紙カップにより連続した絵柄を表現することもでき
る。さらに、従来はホルダーの天面に印刷していたバー
コードを紙カップの側面に印刷することも可能となる。
また、紙カップのフランジ部には段差があるため、この
段差の部分を埋めて完全密封状態でホルダーを熱シール
するには段差を考慮したシールヘッドを用いる必要があ
るが、紙カップの向きが決まっていればシールヘッドの
形状を簡略化することができる。しかしながら、上記の
如き従来の製造装置では、紙カップの向きが一定位置に
決まった多連式カップ容器を製造できないという問題点
がある。

【０００４】本発明は、上記のような問題点に鑑みてな
されたものであり、その目的とするところは、連結する
各々の紙カップを一定方向に位置決めすることができ、
合わせてシールヘッドの簡略化を図ることができる多連
式カップ容器の製造装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、カップ容器のフランジ部を載置するため
の孔が一列に複数設けられたリテーナを進行方向に対し
横向きに多列で取り付けた状態で各リテーナを搬送する
リテーナコンベアと、搬送される各リテーナにカップ容
器を供給するカップ供給部と、各リテーナに載って移動
するカップ容器に内容物を充填する充填部と、各リテー
ナに載って移動するカップ容器に板紙製のホルダーを供
給する蓋材供給部と、各リテーナに載って移動するカッ
プ容器に対してホルダーを押圧し該ホルダーの内面をカ
ップ容器のフランジ部に熱シールするシール部とを具備
する多連式カップ容器の製造装置において、前記リテー
ナに供給された各々の紙カップを同じ向きにする位置合
わせ装置を前記カップ供給部と充填部の間に配設したこ
とを特徴としている。

【０００６】

【作用】上述の構成からなる多連式カップ容器の製造装
置では、カップ供給部においてリテーナにおけるすべて
の孔に紙カップが供給された後、続く位置合わせ装置に
おいてリテーナ上の各々の紙カップがその向きを一定方
向に向けられる。そして、充填部においてこれらの紙カ
ップに内容物が充填された後、蓋材供給部において所定
の連結数に応じた長さのホルダーが紙カップのフランジ
部の上に供給され、シール部において所定個数の紙カッ
プがホルダーにより連結される。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。

【０００８】図２及び図３は本発明の一実施例としての
多連式カップ容器の製造装置を示すもので、図２は全体
の概略側面図、図３は概略平面図である。

【０００９】図中１はチェーンからなるリテーナコンベ
アであり、図４の（ａ）及び（ｂ）にそれぞれ平面図と
側面図を示すリテーナ２を進行方向に対し横向きに多列
で取り付けた状態で各リテーナ２を間欠的に搬送する。
リテーナ２は図示の如くカップ容器である紙カップのフ
ランジ部を載置するための孔２１を一列に６個設けた長
板状のもので、各孔２１の中間と両端の孔２１の外側に
位置するように長手方向の両サイドに沿ってホルダーの
位置決めピン２２が等間隔で立設されている。そして、
長手方向の両端には孔２３がそれぞれ設けられており、
この孔２３を利用してＬ型部材等によりコンベア１のチ
ェーンにリテーナ２を取り付けるようになっている。ま
た、両端付近には支持棒２４がネジ止めされており、こ
の支持棒２４は後述の充填部やシール部において充填機
やシーラーのフレームを当接させ、充填操作やシール操
作を安定して行なわせるためのものである。

【００１０】上記位置決めピン２２として、本実施例で
は図５の（ａ）及び（ｂ）に示す如く先細となったピン
部２２ａの下部に偏心した円板状の台座部２２ｂと軸部
２２ｃを備えた形状のものを使用しており、図６に示す
ようにリテーナ２に設けた孔２５の上部と下部にそれぞ
れ台座部２２ｂと軸部２２ｃを嵌め込み、軸部２２ｃの
下端をかしめることでリテーナ２に位置決めピン２２を
取り付けている。なお、位置決めピン２２の形状及び取
付方法はこれに限らない。

【００１１】３はカップ供給部で、ストッカ３１に積み
重ね状態で６列にセットされた紙カップＣをカップ供給
機３２によりリテーナ２に供給する。すなわち、揺動す
る腕部材３３によりストッカ３１の最前部にある６束の
カップ容器群をストッカ３１からカップ供給機３２に移
載した後、間欠的に搬送される各リテーナ２における６
個の孔２１に対してカップ供給機３２からそれぞれ紙カ
ップＣを下から順に１つずつ吸引落下させることによ
り、紙カップＣのフランジ部を孔２１の縁に載置させた
状態とする。そして、カップ供給機３２にある紙カップ
Ｃがなくなると、センサーで検知して次のカップ容器群
をストッカ３１から揺動腕３３によりカップ供給機３２
に移載する。

【００１２】４はリテーナ２の各孔２１に紙カップＣが
入っているか否かを確認するための光電センサーや近接
スイッチなどを備えた検知機であり、この検知機４がリ
テーナ２の孔２１に紙カップＣが無いと判断した場合、
後述する充填部や取出装置等と連動制御させ、空リテー
ナへの充填ストップ、良品と不良品の分別等の制御を行
なわせる。

【００１３】５は各リテーナ２に供給された各々の紙カ
ップＣを同じ向きにする位置合わせ装置である。図７、
図８にそれぞれこの位置合わせ装置５の側面図、正面図
を示している。この位置合わせ装置５では、リテーナ２
に載って移動してきた各々の紙カップＣを、エアシリン
ダ５１ａにて作動するシャフト５１ｂに取り付けられた
６個の台座５１により図示の如く一旦上方に突き上げ、
紙カップＣの開口部内面をエアーチャック５２の一対の
半円部材５２ａにより把持した後、サーボモータ５３に
よりエアーチャック５２の軸５２ｂを回転させて各々の
紙カップＣを同じ向きにしてから、台座５１を元の位置
に下降させて紙カップＣをリテーナ２の孔２１に戻す。
図中５４はサーボモータ５３の軸５３ａとエアーチャッ
ク５２の軸５２ｂを連結するカップリング、５５はエア
ーチャック５２の軸５２ｂにエアーを供給するエアー供
給口である。

【００１４】本実施例ではエアーチャック５２で把持し
た各々の紙カップＣを同じ向きにするため、市販のレー
ザーセンサー５６を使用してその位置を検知している。
具体的には、図９に示すように６個のレーザーセンサー
５６を配設し、回転する紙カップＣの胴部に向けてレー
ザー光を照射してその反射光をセンサー５６で受け、胴
貼部の段差における反射（散乱する）と胴部における反
射（散乱しない）の違いを検出して紙カップＣの向きを
決定する。すなわち、図１０（ａ）に示すように胴貼部
Ｃａがないところでは入射光Ｌａと反射光Ｌｂが接線方
向に対して等角度で反対向きになりセンサー５６はＯＦ
Ｆ状態であるが、この状態から紙カップＣを矢印方向に
回転させて図１０（ｂ）のように胴貼部Ｃａの段差部分
に入射光Ｌａが当たる位置になると反射光Ｌｂがセンサ
ー５６に戻ってＯＮ状態になる。センサー５６がＯＮ状
態になる時のレーザー光の経路は紙カップＣの僅かな回
転に伴って図１１（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように
連続して推移し、この僅かの間に反射光Ｌｂがセンサー
５６に戻って検知されることになる。このようにしてセ
ンサー５６により紙カップＣの向きを検知した後、サー
ボモータ５３を一定パルス回転させることにより各々の
紙カップＣの向きを揃えて位置決めを行う。なお、本実
施例のように紙カップＣの接線方向に対してある程度の
角度を持たせた位置にセンサー５６を配設することによ
り、紙カップＣの偏心や装置の振動による照射及び受光
のミスが防止される。

【００１５】なお、紙カップＣの向きを検知する手段と
しては、上記のレーザーセンサーを使用したものに限ら
ず、公知のどのような手段を用いてもよい。例えば、図
１２（ａ），（ｂ）に示すように、紙カップＣにおける
胴部外面又は底部内面にマークＭを設けておき、紙カッ
プＣを回転させながらこのマークＭをフォトセンサー等
により検知する方法や、図１３に示すように、紙カップ
Ｃを回転させながらその胴貼部Ｃａの段差部分を、揺動
腕５７先端のドクターエッジ５８に引っかけることで検
知する方法などがある。

【００１６】６は位置合わせ装置５においてリテーナ２
の孔２１に落下させられた各々の紙カップＣをリテーナ
２の孔２１に確実に押し込むためのプレス装置、７は各
リテーナ２に載って移動する紙カップＣにエアーを吹き
付けてのゴミを取り除く除塵装置、８は各リテーナ２に
載って移動する紙カップＣに内容物を充填する充填部、
９は各リテーナ２に載って移動する充填済の紙カップＣ
の上にホルダーを供給する蓋材供給部である。

【００１７】図１４、図１５にそれぞれ蓋材供給部９の
側面図、正面図を示している。図中９１は給紙装置であ
り、図１４の点線位置で示す如くエアシリンダ９１ａに
より支持棒９１ｂを延ばし、ストッカ９２にセットされ
たホルダーＨにおける最下段のものを６個のタコ９１ｃ
にて吸引保持させ、エアシリンダ９１ａにより支持棒９
１ｂを縮めることによりストッカ９２からホルダーＨを
引き抜いた後、回動軸９１ｄを回動してホルダーＨを下
向きにし、この状態でエアシリンダ９１ａにより支持棒
９１ｂを延ばしてタコ９１ｃの吸着を解除することによ
りホルダーＨをリテーナ２上の紙カップＣにおけるフラ
ンジ部の上に供給する。

【００１８】ストッカ９２は、図１６に示すようにホル
ダーＨの束をセットする空間の両サイドにガイド９２ａ
と下部に複数のレール９２ｂを備え、さらに取出し口９
２ｃの上下にそれぞれ複数の爪９２ｄを備えている。レ
ール９２ｂはホルダーＨの切欠（後述）の部分を案内す
るようになっている。また、爪９２ｄはホルダーＨをス
トッカ９２内に保持するものであり、給紙装置９１のタ
コ９１ｃが最下段のホルダーＨを吸着した後、当該ホル
ダーＨが爪９２ｄを乗り越えて引き抜かれるようになっ
いる。なお、図１６において点線で示す円Ａは給紙装置
９１の６個のタコ９１ｃがホルダーＨを吸着する位置を
示している。

【００１９】なお、図１４において９３はストッカ９２
内にセットしたホルダーＨの束を後方から押すための押
圧部材、９４はホルダーＨから出る紙粉を吸引して除塵
するための吸引ダクトである。このようにリテーナ２が
移動してくる方向と反対側からホルダーＨを供給するよ
うにし、しかも除塵用の吸引ダクト９４を設けたことに
より、ホルダーＨを被せる前の紙カップＣの中にゴミが
入るのが極力防止するようにしている。

【００２０】図１４において９５はブロッキング防止装
置であり、回動軸９５ａにＬ型部材を介して取り付けら
れたエアシリンダ９５ｂと、このエアシリンダ９５ｂに
て前後進するように取り付けられたタコ９５ｃとを備え
て構成されている。このブロッキング防止装置９５は前
記給紙装置９１と干渉しない動きをするように配設され
ており、ホルダーＨが前記の如く紙カップＣ上に載置さ
れている間にストッカ９２の方に回動し、タコ９５ｃに
より最下段のホルダーＨを吸着して少しだけ前に引き出
すようになっている。なお、給紙装置９１のみでホルダ
ーＨがブロッキングを起こさずにストッカ９２から引き
抜かれる場合にはこのブロッキング防止装置９５を使用
する必要はない。

【００２１】蓋材供給部９においては、カップ連結数に
応じた長さのホルダーが紙カップＣのフランジ部上に供
給される。例えば、連結数が３個の場合には図１７に示
すように２枚のホルダーＨ₃ が載置され、連結数が２個
の場合には図１８に示すように３枚のホルダーＨ₂ が載
置される。すなわち、本実施例ではリテーナにおける孔
を複数種類の多連式カップ容器の各連結数の公倍数で等
間隔に設けており、製造しようとする多連式カップ容器
の連結数が２個と３個であることから、リテーナ２には
その最小公倍数である６個の孔２１を設けている。これ
により、製造する多連式カップ容器の連結数が異なって
もリテーナ２の孔２１に空きを残すことなく所望とする
連結数の多連式カップを製造できる。なお、リテーナに
設ける孔の数は、複数種類の多連式カップ容器の各連結
数の公倍数の中でも特に最小公倍数が好ましい。

【００２２】１０は各リテーナ２に載って移動する紙カ
ップＣに対してホルダーを押圧し該ホルダーの内面を紙
カップＣのフランジ部に熱シールするシール部である。
本実施例のシール部１０は、第１〜４シーラー１０ａ〜
１０ｄとクーラー１０ｅ，１０ｆとを備えており、リン
グ状のシールヘッドを備えた各シーラー１０ａ〜１０ｄ
により紙カップＣのフランジ部上でホルダーに熱圧をか
けた後、ベタ板状又はリング状のクーラー１０ｅ，１０
ｆにて冷却することでホルダーを紙カップＣに対して完
全に密封シールする。すなわち、ホルダーが板紙製で熱
が伝わりにくいため、第１シーラー１０ａで予熱した後
で第２シーラー１０ｂで熱シールし、さらに第３シーラ
ー１０ｃで再度予熱して第４シーラー１０ｄで再度熱シ
ールすることによって完全に融着密閉させるようにして
いる。この方法によれば、紙カップＣにおけるフランジ
部の段差部分に隙間を生じることなく密封状態にするこ
とができる。

【００２３】なお、第２シーラー１０ｂと第４シーラー
１０ｄのシールヘッドにそれぞれ互い違いとなった位置
において紙カップＣのフランジ部を押圧する形状で不連
続の突起を設けておくことにより、フランジ部の段差部
分においても確実に熱シールして密封状態を得るように
してもよい。或いは、巾の小さな突起を周方向に形成し
たシールヘッドを備えた複数のシーラーを使用して熱シ
ールを行うことにより全体として紙カップＣのフランジ
部全体を熱シールするようにしてもよい。そして、シー
ルヘッドにこのような突起を設ける場合、前記位置合わ
せ装置５にて各々の紙カップＣの向きが決められており
フランジ部の段差部分が常に同じ位置にくることから、
その部分にだけ突起を設ければよく、したがってシール
ヘッドの形状を簡略化することができる。

【００２４】シール部１０にてホルダーにより蓋がされ
ると同時に複数個が連結された状態或いは１個ずつの状
態となった紙カップＣは、取出装置１１によりホルダー
上面を吸引して持ち上げられ、排出コンベア１２上に移
載される。そして、排出された多連式カップ容器は、続
く工程で紙カップＣの対向する側面上部にホットメルト
接着剤が塗布され、ホルダーの両サイドが折り曲げられ
て紙カップＣの両側面に接着された状態となる。なお、
図２において１３は洗浄タンクで、リテーナコンベア１
にて搬送される各リテーナ２がここを通過する時に適宜
の手段により洗浄するものである。

【００２５】以上のようにして作製された多連式カップ
容器を図１９，２０に示している。これらの図はそれぞ
れ３個、２個の紙カップＣがそれぞれホルダーＨ₃ ，Ｈ
₂ により連結された多連式カップ容器であり、ホルダー
における切離し用のミシン目ａの所と両端に位置決め用
の切欠ｂを備え、各々の紙カップＣの胴貼部Ｃａが同じ
向きを向いたものとなる。

【００２６】上記実施例では、リテーナ２の位置決めピ
ン２２に合わせてホルダーの切欠ｂを円弧状としたが、
ホルダーが位置決めピン２２に対してずれないものであ
ればこの切欠ｂの形状は三角状や角状にしてもよい。図
２１に三角状の切欠ｂを持つホルダーＨ₃ にて作製した
多連式カップ容器の例を示す。また、リテーナ２の位置
決めピン２２は、各孔２１の中間と両端の孔２１の外側
に位置するように長手方向の両側に沿って等間隔で立設
したが、等間隔でありさえすればこれ以外のところに立
設してもよい。この場合、使用するホルダーは、図２２
に示す如く位置決め用の切欠ｂが切取り用のミシン目ａ
からずれた位置にあるホルダーＨ₃ となり、連結強度が
高くなるという利点がある。また、位置決めピン２２の
水平断面形状を三角状やその他の形状にすることも可能
であり、さらにはホルダーの浮き上がりを防止するため
に位置決めピンの側面に適宜の凹部を設けるようにして
もよい。また、リテーナ２の位置決めピン２２を長手方
向の一側にだけ設け、その反対側の辺をホルダーに沿う
ように土手状にしてもよい。

【００２７】なお、上記実施例では、カップ容器である
紙カップＣの形状に関して、胴部及びフランジ部が円形
のものを前提としたが、例えばコーナーに丸みのある四
角形等のものであっても構わない。この場合、リテーナ
の孔の形状やシーラーのシールヘッドの形状もこれに合
わせることはいうまでもない。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の多連式カ
ップ容器の製造装置は、リテーナに供給された各々の紙
カップを同じ向きにする位置合わせ装置をカップ供給部
と充填部の間に配設したので、各々の紙カップを同じ向
きにした状態で内容物の充填とホルダーのシールが行わ
れることから、紙カップが一定方向を向いた状態で連結
された多連式カップ容器を製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】多連式カップ容器の一例を示す斜視図である。

【図２】本発明の一実施例としての多連式カップ容器の
製造装置を示す概略側面図である。

【図３】図２の概略平面図である。

【図４】（ａ）はリテーナの平面図、（ｂ）は同じく側
面図である。

【図５】（ａ）は位置決めピンの側面図、（ｂ）は同じ
く底面図である。

【図６】図４（ｂ）のＸ−Ｘ断面図である。

【図７】位置合わせ装置の側面図である。

【図８】位置合わせ装置の正面図である。

【図９】位置合わせ装置において紙カップの向きを検知
するレーザーセンサーの配設状態を示す平面図である。

【図１０】（ａ）はレーザーセンサーのＯＦＦ状態の説
明図、（ｂ）は同じくＯＮ状態の説明図である。

【図１１】レーザーセンサーがＯＮ状態になる時のレー
ザー光の経路の推移を示す説明図である。

【図１２】紙カップの向きを検知する別の手段に用いる
紙カップを示す斜視図である。

【図１３】紙カップの向きを検知するさらに別の手段の
説明図である。

【図１４】蓋材供給部の側面図である。

【図１５】蓋材供給部の正面図である。

【図１６】蓋材供給部におけるストッカの取出し口を示
す図である。

【図１７】連結数が３個の場合におけるホルダーの載置
状態を示す平面図である。

【図１８】連結数が２個の場合におけるホルダーの載置
状態を示す平面図である。

【図１９】連結数が３個の多連式カップ容器を示す斜視
図である。

【図２０】連結数が２個の多連式カップ容器を示す斜視
図である。

【図２１】三角状の切欠を持つホルダーを使用した多連
式カップ容器の例を示す斜視図である。

【図２２】切欠の位置が異なるホルダーを使用した多連
式カップ容器の例を示す斜視図である。

【符号の説明】

１ リテーナコンベア ２ リテーナ ２１ 孔 ３ カップ供給部 ５ 位置合わせ装置 ８ 充填部 ９ 蓋材供給部 １０ シール部 Ｃ カップ容器（紙カップ） Ｈ ホルダー

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 カップ容器のフランジ部を載置するため
   の孔が一列に複数設けられたリテーナを進行方向に対し
   横向きに多列で取り付けた状態で各リテーナを搬送する
   リテーナコンベアと、搬送される各リテーナにカップ容
   器を供給するカップ供給部と、各リテーナに載って移動
   するカップ容器に内容物を充填する充填部と、各リテー
   ナに載って移動するカップ容器に板紙製のホルダーを供
   給する蓋材供給部と、各リテーナに載って移動するカッ
   プ容器に対してホルダーを押圧し該ホルダーの内面をカ
   ップ容器のフランジ部に熱シールするシール部とを具備
   する多連式カップ容器の製造装置において、前記リテー
   ナに供給された各々の紙カップを同じ向きにする位置合
   わせ装置を前記カップ供給部と充填部の間に配設したこ
   とを特徴とする多連式カップ容器の製造装置。