(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外方に突出する鍔部を外周に備えた容器を複数積層させた積層体における前記容器の数量を計測するための計数装置であって、
前記積層体の側面における凹凸形状を該積層体の積層方向に沿って測定する光学変位計が備えられていることを特徴とする計数装置。
【請求項２】
スリット状の貫通孔を有する天板が備えられた測定台を有し、前記光学変位計がレーザー光を照射して測定対象物までの距離を計測するセンサーヘッドを備えており、前記天板の貫通孔の上に横置状態に載置された前記積層体の側面における凹凸形状を前記天板の下方側から前記センサーヘッドで計測させ得るように前記光学変位計には前記センサーヘッドを前記貫通孔に沿って移動させる移動機構がさらに備えられている請求項１記載の計数装置。
【請求項３】
数量を計測する前記容器が樹脂シートが熱成形されてなる容器である請求項１又は２記載の計数装置。
【請求項４】
樹脂シートを熱成形して外方に突出する鍔部を外周に備えた容器を作製する成形工程と、前記容器が所定数積層された積層体を包装する包装工程とを実施する容器製造方法であって、
前記包装工程前に前記積層体の側面における凹凸形状を該積層体の積層方向に沿って光学変位計で測定することによって積層体を構成している容器の数量を計測する計数工程を実施することを特徴とする容器製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外方に突出する鍔部を外周に備えた容器を複数積層させた積層体における前記容器の数量を計測するための計数装置と、容器製造方法とに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、熱可塑性樹脂が用いられてなる発泡シートを熱成形した食品用発泡トレーなどの容器が広く用いられており、この種の容器を作製するのに際しては、通常、複数の容器形状が形成された成形型で発泡シートを熱成形して、被収容物を収容させるための収容凹部となる凹入部を発泡シートに複数形成させた後に、該凹入部よりも外側において発泡シートを切断して製品を取り出すような方法が採用されている。
このことから、この種の容器には、多くの場合、前記収容凹部の開口縁から外方に突出するような形で外周に鍔部が形成されている。
【０００３】
このような発泡トレーは、メーカーからユーザーに搬送されるのに際して、その荷姿を小さくさせることが求められていることから、通常、発泡トレーの収容凹部に別の発泡トレーの底部を侵入させた状態で複数の発泡トレーを棒状に積み重ねた積層体を形成させることが行われており、この積層体をダンボール箱に複数本収容して搬送するようなことが行われている。
【０００４】
ところで、上記のように発泡トレーを箱詰めしたりする際には、その数量を正確に把握する必要があり、正確且つ手軽に発泡トレーの数量を計測することが求められている。
このことに対して、例えば、下記特許文献１に示されているように積層体の積層高さや全体質量に基づく容器数量の管理方法が従来検討されている。
しかし、積層高さは、成形時における発泡シートの２次発泡倍率などによって変化するおそれがある上に積層体の積層方向に圧力を加えると簡単に変わってしまうため正確性に欠けるものとなる。
また、質量についても、発泡トレーの原料として用いる樹脂発泡シートの坪量（単位面積当たりの質量）が常に一定しているとは限らないために十分正確であるとは言い切れない。
【０００５】
このことから積層体の側面において積層方向に並んでいる各発泡トレーの鍔部の数を画像解析によって求めることが試みられたりしている。
即ち、発泡トレーのように外周に鍔部を有する容器を積層した場合には、互いの鍔部が略一定間隔で積層方向に並ぶことから、鍔部の端面の上下のエッジを陰影などから画像認識させることができれば、容器の大きさ、形状、一個当たりの質量等にバラツキを生じたとしても正確に容器の数量を計測させることができるため従来この種の計数方法が検討されている。
【０００６】
しかし、従来の発泡トレーにおいては、鍔部の先端を厚み方向に押し潰すような形で丸みを持たせたような形状のものも多く存在し、エッジの検出が困難になる場合がある。
また、モノトーンな色調の容器においては、特に、陰影などからエッジを検出することが困難になるおそれを有する。
このようなことから、従来、積層体を構成している容器の数を正確、且つ、手軽に計測することが難しく、発泡トレーを作製してから箱詰めするまでの作業効率を向上させることが困難であるという問題を有している。
なお、正確、且つ、手軽に積層体を構成している容器の数を計測することが難しいという点については、発泡トレーのみならず各種容器において共通する問題である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】実開平０６−０３３２４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
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、積層体を構成している容器の数を正確、且つ、手軽に計測し得る計数装置を提供し、ひいては、容器製造方法における作業効率を向上させることを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討を行った結果、光学変位計で積層体の側面の凹凸形状を測定することで、個々の容器の鍔部の存在をより正確に把握しうることを見出して本発明を完成させるに至ったものである。
【００１０】
即ち、計数装置に係る本発明は、外方に突出する鍔部を外周に備えた容器を複数積層させた積層体における前記容器の数量を計測するための計数装置であって、前記積層体の側面における凹凸形状を該積層体の積層方向に沿って測定する光学変位計が備えられていることを特徴としている。
【００１１】
また、容器製造方法に係る本発明は、樹脂シートを熱成形して外方に突出する鍔部を外周に備えた容器を作製する成形工程と、前記容器が所定数積層された積層体を包装する包装工程とを実施する容器製造方法であって、前記包装工程前に前記積層体の側面における凹凸形状を該積層体の積層方向に沿って光学変位計で測定することによって積層体を構成している容器の数量を計測する計数工程を実施することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明においては、光学変位計が用いられることから、積層体を構成している個々の容器の鍔部の存在をより正確に把握することができる。
しかも、本発明によれば、光学変位計による積層体側面の凹凸形状の測定という簡単な手法で容器の数量を計測することができる。
すなわち、本発明によれば、積層体を構成している容器の数を正確、且つ、手軽に計測し得る計数装置が提供されうることから容器製造方法における作業効率を向上させうる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】製造する容器の一例を示した斜視図。
【図２】計数装置の概略を示す斜視図。
【図３】（ａ）計数装置の使用態様を示す平面図、（ｂ）計数装置によって容器の数量を計測する方法を説明する模擬グラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本発明の容器製造方法と該容器製造方法において使用される係数装置について、角型のトレーを製造する場合を例にして、図を参照しつつ説明する。
【００１５】
まず、本実施形態の容器製造方法によって製造する容器について説明する。
本実施形態において作製される容器は、樹脂シートが熱成形されて形成され、外方に突出する鍔部を外周に備えた状態となって形成されている。
より具体的には、本実施形態の容器は、平面視における輪郭形状が正方形となる角型発泡トレーであり、熱可塑性樹脂が用いられてなる発泡シートが熱成形されて形成されたものである。
【００１６】
この容器は、図１に示す斜視図のような形状を有しており、底部１１と、該底部１１から立設された周側壁部１２とによって被収容物を収容するための収容凹部１０が形成されており、前記周側壁部１２の上端縁１３から外側に向けて突出した鍔部１４がさらに形成されている。
【００１７】
前記底部１１は、前記容器１に被収容物を収容させるべく設けられた収容凹部１０の底面を形成するものであり、本実施形態においては、平面視における形状が、角部に円弧状の丸みが設けられた（角部にＲが設けられた）正方形となるように形成されている。
前記周側壁部１２は、前記底部１１の外周縁からやや外向きに傾斜した状態となって立設されており、その上端縁１３によって前記収容凹部１０の開口を画定している。
この周側壁部１２が外向きに広がる角度は、周方向に略均一であり、該周側壁部１２の上端縁１３（以下「開口縁１３」ともいう）は、その平面視における形状が、底部１１と相似形となっており、より具体的には、底部１１よりも一回り大きな正方形となっている。
前記鍔部１４は、収容凹部１０の開口縁１３から外向きに突出した状態となって形成されており、該鍔部１４の先端部１４ａによって前記容器１の輪郭形状が画定されている。
【００１８】
本実施形態に係る容器製造方法としては、例えば、下記（ａ）〜（ｃ）の工程を順に実施する方法を採用することができる。
（ａ）発泡シートを熱成形して前記容器１の収容凹部１０となる凹入部を発泡シートに形成させ、該発泡シートを刃型で打ち抜いて前記容器１を発泡シートから切り出す成形工程。
（ｂ）前記容器１を複数積層して積層体を形成させ、該積層体を構成している容器の数量を計測する計数工程。
（ｃ）前記計数工程によって容器数量を確認した積層体をポリマーフィルムで包装し、このポリマーフィルムで包装された積層体を複数用意し、該複数の積層体をダンボール箱でさらに包装する包装工程。
【００１９】
なお、上記工程の内、成形工程（ａ）については、従来の発泡トレーを作製する際に採用されている方法を本実施形態においても採用することができる。
例えば、発泡シートを加熱するためのヒーターと、該ヒーターによって加熱された発泡シートに前記容器形状を形成させるための成形型と、該成形型で容器形状が形成された発泡シートを打抜くための打抜き機とを備えた成形設備に長尺帯状の発泡シートを間欠送りして前記ヒーターで発泡シートを熱変形可能な温度に加熱し、前記容器の収容凹部を形成させるための凹入部を備えた前記成形型の表面形状に沿わせて前記加熱された発泡シートを変形させるとともに該発泡シートを前記成形型で冷却して前記収容凹部の形状を発泡シートに保持させた状態で前記打抜き機に供給し、前記収容凹部の開口周りに前記鍔部が設けられた状態となるようにトムソン刃型などで打抜く方法などを採用することができる。
【００２０】
前記計数工程は、光学変位計を用いた計数装置を利用して実施することができる。
この計数装置について、図２、図３を参照しつつ説明する。
図２は、計数装置の概要を示した斜視図であり、この図にも示されているように、計数装置５は、複数の容器を積層した積層体６を準備するなどの作業に利用するための測定台７と、前記積層体６の側面における凹凸形状を該積層体６の積層方向に沿って測定する光学変位計８とを有している。
なお、図３（ａ）は、この測定台７の一部を上方側から見た様子を示す平面図であり、図３（ｂ）は、積層体６を構成している容器１の数量を前記光学変位計８によって測定する原理を説明するための模擬グラフである。
【００２１】
前記測定台７は、前記積層体６などを載置し得るように水平に配された板状体からなる天板７１と地面から立ち上がってその上端で前記天板７１を下面側から支持し、該天板７１が所定高さとなるように支持する脚部７０とを備えている。
前記光学変位計８は、レーザー光を照射して測定対象物までの距離を計測するセンサーヘッド８１と、該センサーヘッド８１によって得られた情報を解析する解析装置８２と、前記センサーヘッド８１を積層体６の積層方向に沿って移動させるための移動機構（図示せず）とを備えている。
【００２２】
前記測定台７の天板７１には、厚み方向に貫通するスリット状の貫通孔７２が形成されており、この貫通孔７２によって前記天板７１の上面７１ａ及び下面７１ｂにおいて開口部が形成されている。
本実施形態における前記センサーヘッド８１としては、発射した光が測定対象物に反射して戻って来るまでの時間（距離）を測定する三角測量方式のものが採用されており、前記センサーヘッド８１には前記レーザー光を発射する投光部８１ａと、反射光を受光する受光部８１ｂとが形成されている。
該センサーヘッド８１は、前記天板７１の下面側に取り付けられており、しかも、前記投光部８１ａ及び前記受光部８１ｂを前記貫通孔７２から覗かせる形で天板７１の下面側に取り付けられている。
【００２３】
そして、前記移動機構は、このセンサーヘッド８１を前記貫通孔７２の一端側から他端側まで当該貫通孔７２の長さ方向に沿って移動させ得るように構成されており、しかも、前記投光部８１ａ及び前記受光部８１ｂが前記貫通孔７２を通じて常に天板７１の上側から視認可能となるようにセンサーヘッド８１を移動させ得るように構成されている。
なお、この移動機構については、ここでは詳述しないが、一般的な機械設備に採用されているものをここでも採用することができ、例えば、軸周りに回転可能なボール螺子と、このボール螺子に螺合する状態で設けたステージとによって構成され、前記ボール螺子を回転させることにより前記ステージをボール螺子に沿って移動させるような機構、歯付ベルトと歯付プーリとによる機構、ラックアンドピニオン機構、リニアモータなどの種々の態様のものを採用することができる。
【００２４】
本実施形態においては、計数装置５をこのような構成とすることで前記天板７１の貫通孔７２の上に積層体６を横置状態で載置し、該積層体６の側面における凹凸形状を前記天板７１の下方側から前記センサーヘッド８１で計測させ得る。
そして、このことによって前記積層体６を構成している発泡トレー１の数量を簡便に把握することができる。
【００２５】
この計数装置５を用いた前記計数工程（ｂ）について説明すると、まず、積層体６を横置きにして天板７１の上に載置し、しかも、前記貫通孔７２が積層体６を形成している全ての容器１の鍔部１４と交差するようにして積層体６を配置する。
即ち、積層体６の積層方向両端において、該積層体６の下から外側に向けて貫通孔７２の一端部７２ａと他端部７２ｂとが延出する状態になるようにして積層体６を貫通孔７２の上に横置する。
【００２６】
そして、この積層体６の横置き状態を保持したまま積層体６の側面（天板７１に接している図３（ａ）下面側）における凹凸形状を前記光学変位計８で計測する。
具体的には、前記移動機構によりセンサーヘッド８１を前記貫通孔７２の一端部側から他端部側に移動させ、その移動経路において投光部８１ａからレーザー光を照射し続け、該センサーヘッド８１から積層体６までの距離を受光部８１ｂでの受光状況に基づき測定する。
【００２７】
この時、センサーヘッド８１の移動距離をＸ軸とし、センサーヘッド８１から積層体６までの距離をＹ軸にすると、光学変位計８によって得られる情報は図３（ｂ）に示すようなものとなる。
すなわち、センサーヘッド８１の初期位置から積層体の載置位置までの距離“ｘ０”移動する間は、前記投光部８１ａの上側にレーザー光の進路を遮るものがないために、“ｙ＝∞”となる。
その後、センサーヘッド８１が移動を続けることによって、積層体６の積層方向における最下部の容器の底部１１がセンサーヘッド８１によって検知され、その後、周側壁部１２が検知される。
そして、前記容器の鍔部１４の検知に差し掛かったときにセンサーヘッドの移動（ｘの値の変化）に対してセンサーヘッド８１で検知される積層体６までの距離（ｙの値）の減少量が極めて大きくなり、やがて、鍔部１４の先端部１４ａを超えた時点で積層体６までの距離（ｙの値）の値は増加に転じることになる。
その後、センサーヘッド８１が積層体６を検知し始めてから、前記積層体６の積層高さ（ｈ）に相当する距離だけセンサーヘッド８１が移動機構によって移動されるまでの間に、このような変化が前記積層体６を構成している残りの容器の数だけ繰り返されることになる。
【００２８】
このことから、例えば、センサーヘッド８１で積層体６の側面における凹凸形状を測定した際におけるセンサーヘッド８１の移動距離を“ｘ”とし、前記センサーヘッド８１から積層体６までの距離を“ｙ”として、“ｙ＝ｆ（ｘ）”の関数を考えた場合に、“ｙ１＝ｆ（ｘ１）、ｙ２＝ｆ（ｘ２）、Δｙ＝ｙ２−ｙ１  （ただしｘ２＞ｘ１）”とすると“Δｙ”の値が負から正に転じる箇所（図３（ｂ）中の黒点部分）を求めることで積層方向に並んだ鍔部１４の数量が求められることとなる。
【００２９】
また、このような方法に代えて、センサーヘッド８１から天板７１の上面７１ａまでの距離“ｙａ”から、この距離に鍔部１４の突出長さ（Ｌ）を加えた値“ｙａ＋Ｌ”の間のいずれかの値“ｙｂ  （ただし、ｙａ＜ｙｂ＜（ｙａ＋Ｌ））”を設定しておいて、この設定値（図３（ｂ）中の白丸部分）が何回計測されるかを求め、その回数（Ｎ）を鍔部１４の上面側と下面側との２回の観測回数で除して容器の数量（Ｎ／２）を求めることもできる。
【００３０】
一般に、このような計数には画像解析法が用いられることが多いが、発泡トレーは、白色のものが主流であるため、通常の画像解析では色調の違いなどによるエッジの検出が難しく、斜光照明装置などを設けて陰影によるエッジ検出を行おうとしても、測定する発泡トレーの形状が変わると、陰影を強調するのに適した光線の角度なども変わってしまうことから調整等に時間を要し、効率良く、且つ、正確に発泡トレーの数量を測定することが難しい。
【００３１】
一方で、レーザー変位計などの光学変位計では、容器が、外方に突出する鍔部さえ備えていれば上記のように正確に容器数量を計測できる。
したがって、本実施形態に係る計数工程（ｂ）では、積層体を構成している容器の数を正確、且つ、手軽に計測することができることから発泡トレーの製造方法における作業効率を向上させうる。
【００３２】
このレーザー変位計のセンサーヘッド８１としては、上記のような三角測量方式のものなど採用が可能であるが要すれば投光部と受光部とを共通させた共焦点式のものも採用が可能である。
ただし、一般的な容器の測定においては、測定レンジが広い点において三角測量方式のセンサーヘッドが好ましい。
また、光源の種類なども特に限定されるものではなく、例えば、６００ｎｍ〜７００ｎｍの波長を有する赤色半導体レーザー光源を採用したものなどが挙げられる。
【００３３】
なお、この計数工程（ｂ）終了後に実施する前記包装工程（ｃ）も、前記成形工程（ａ）と同様に、従来の発泡トレーを作製する際に採用されている方法を採用することができる。
【００３４】
例えば、積層体６を樹脂フィルムなどの包装資材を用いて包装し、さらに、必要に応じてこの樹脂フィルムで包装された積層体６を複数一纏めにしてダンボール箱などで包装する方法を採用することができる。
【００３５】
なお、本実施形態においては、インジェクション法などによって作製される容器に比べて、一般的に容器１個当たりの質量か軽量で、且つ、樹脂シート（原反）のロットや製造時の微妙な条件変化によって製品１個当たりの質量に変化を生じさせやすいために積層体の数量を質量で管理することが難しく本発明の効果をより顕著に発揮させ得る点において数量を計測する前記容器として発泡シートが熱成形されてなる容器を例示しているが、本発明においては数量を計測する容器をこのような容器に限定するものではない。
【００３６】
また、本実施形態においては、樹脂シートが熱成形されてなる容器として発泡トレーを例示しているが、画像解析によってエッジ部の認識が困難である点においては透明樹脂フィルムで形成される食品用容器の蓋体やフードパックなどについても同じであり、これらを製造する場合において上記例示のような計数装置を用いた計数工程を採用することによって製造効率の向上を図り得る点においては同じである。
【符号の説明】
【００３７】
１     容器（発泡トレー）
５     計数装置
６     積層体
７     測定台
８     光学変位計
１０   収容凹部
１１   底部
１２   周側壁部
１４   鍔部
１４ａ 先端部
７１   天板
７２   貫通孔
８１   センサーヘッド
【図１】
0005544286.tif 000002
【図２】
0005544286.tif 000003
【図３】
0005544286.tif 000004