(57)【要約】    【課題】  キャップの取外し時に大きな不快音を発生せず、キャップの取外しミスが起こらないようにした飲料水サーバー用ボトルのキャップ取外し装置を提供する。    【解決手段】  斜め上方引き上げ力に抗してボトル(10)の肩部(12)を押さえる押えアーム(211)と、該押えアームをボトル肩部を押さえる押え位置と押えを解除した解除位置との間で進退させる押えアクチュエーターと、キャップ(14)の取外し位置においてボトル口部に嵌合されたキャップを側方から挟持する挟持爪(216)と、挟持爪をキャップを挟持した挟持位置とその挟持を解除した解除位置との間で進退させる挟持アクチュエーターと、一端が水平軸(214) 回りに回転自在に支持され、中間に挟持爪が支持されたレバー(212) と、レバーをその一端側の水平軸回りに持ち上げる取外しアクチュエーター(215) と、を備える。【選択図】  図７
2011063279.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
胴部に肩部を介して小径の首部が連続し該首部の先端に口部が形成されたボトルにおける上記口部に嵌合されたキャップを取り外す飲料水サーバー用ボトルのキャップ取外し装置において、
斜め上方引き上げ力に抗して上記ボトルの肩部を押さえる押えアームと、
該押えアームをボトル肩部を押さえる押え位置と押えを解除した解除位置との間で進退させる押えアクチュエーターと、
キャップの取外し位置において上記ボトル口部に嵌合されたキャップを側方から挟持する挟持爪と、
該挟持爪をキャップを挟持した挟持位置とその挟持を解除した解除位置との間で進退させる挟持アクチュエーターと、
一端が水平軸回りに回転自在に支持され、中間に上記挟持爪が支持されたレバーと、    該レバーをその一端側の水平軸回りに持ち上げる取外しアクチュエーターと、
を備えたことを特徴とする飲料水サーバー用ボトルのキャップ取外し装置。
【請求項２】
上記ボトルをキャップの取外し位置に送り込み、キャップの取外し後送り出すボトル搬送ラインと、ボトルの不良品を搬送する不良品搬送ラインと、ボトルの不良品をボトル搬送ラインから不良品搬送ラインに案内するガイド部材と、ボトルが不良品のときにガイド部材を作動させる制御装置と、を備えた請求項１記載の飲料水サーバー用ボトルのキャップ取外し装置。
【請求項３】
上記キャップの取外し位置の手前に設けられ、上記ボトル口部のキャップの有無を検知するキャップセンサーを更に備え、上記制御装置が上記キャップセンサーの信号を受け、キャップがないときに上記ガイド部材を作動させるようになっている請求項２記載の飲料水サーバー用ボトルのキャップ取外し装置。
【請求項４】
上記キャップの取外し位置の上方に設けられ、上記ボトル口部のキャップの中蓋の有無を検知する中蓋センサーを備え、上記制御装置が上記中蓋センサーの信号を受け、キャップの中蓋がないときに上記ガイド部材を作動させるようになっている請求項２記載の飲料水サーバー用ボトルのキャップ取外し装置。
【請求項５】
上記キャップの取外し位置の直後に設けられ、上記キャップを取外した後の上記ボトルの口部にエアーを吹き付けて清掃するエアーノズルを更に備えた請求項２記載の飲料水サーバー用ボトルのキャップ取外し装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は飲料水サーバー用ボトルのキャップ取外し装置に関し、特にキャップの取外し時に大きな不快音を発生せず、しかもキャップの取外しミスが起こらないようにした取外し装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、食品の安全性が叫ばれ、飲料水についても安全でかつ美味しい水が求められている。例えば、店舗や家庭等に飲料水サーバーを設置し、清潔で安全な冷水や温水をユーザに提供することが行われている。
【０００３】
通常、飲料水サーバーでは清浄な水を１２Ｌなどの大型のボトルに充填し、ボトルの注入口を比較的軟質のキャップで密封しておき、ボトルを倒立させてサーバーの差込み口にセットし、ボトルからサーバー内に飲料水を供給し、ボトル内の飲料水が空になると、新しいボトルと交換するようになっている（特許文献１、特許文献２、特許文献３）。
【０００４】
他方、空のボトルは回収され、ボトル内を殺菌・洗浄した後、清浄な水を充填し、口部をキャップで密封することが行われているが、キャップが外されあるいはキャップの中蓋がボトル内に落とし込まれて回収されると、農薬や異物などがボトル内に入れられていることが懸念されることから、回収したボトルを飲料水の再充填には使用できない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２５４０２２号公報
【特許文献２】特開２００６−２７６６１号公報
【特許文献３】特開２００３−１２８１９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、ボトルを洗浄して飲料水の再充填する工程において、回収した空のボトルの口部からキャップを取り外すことが行われている。
【０００７】
しかし、キャップを左右から挟持し、そのまま上方に持ち上げることによってキャップを外すようにすると、ボトル口部にピッタリと密着しているキャップを無理に抜くことになり、大きな力で持ち上げる必要があるばかりでなく、抜けたときに’ポン’と耳障りな音が発生し、作業者に不快感を与え、さらにはキャップの取外しミスが起こることがあった。
【０００８】
また、キャップとボトル口部とがピッタリと密着しているので、キャップを取外すときにキャップと口部とが相互に擦れ合ってキャップの抜きかすが口部に付着し、その洗浄が煩雑であった。
【０００９】
本発明は、かかる問題点に鑑み，キャップの取外し時に大きな不快音を発生せず、しかもキャップの取外しミスが起こらないようにした飲料水サーバー用ボトルのキャップ取外し装置を提供することを第１の課題とする。
【００１０】
また、本発明は、ボトル口部にキャップの抜きかすが付着しないようにしたキャップ取外し装置を提供することを第２の課題とする。
【００１１】
さらに、本発明は、キャップが外されて回収されたボトルやキャップの中蓋が落とし込まれて回収されたボトルを判別するようにしたキャップ取外し装置を提供することを第３の課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
そこで、本発明に係る飲料水サーバー用ボトルのキャップ取外し装置は、胴部に肩部を介して小径の首部が連続し該首部の先端に口部が形成されたボトルにおける上記口部に嵌合されたキャップを取り外す飲料水サーバー用ボトルのキャップ取外し装置において、斜め上方引き上げ力に抗して上記ボトルの肩部を押さえる押えアームと、該押えアームをボトル肩部を押さえる押え位置と押えを解除した解除位置との間で進退させる押えアクチュエーターと、キャップの取外し位置において上記ボトル口部に嵌合されたキャップを側方から挟持する挟持爪と、該挟持爪をキャップを挟持した挟持位置とその挟持を解除した解除位置との間で進退させる挟持アクチュエーターと、一端が水平軸回りに回転自在に支持され、中間に上記挟持爪が支持されたレバーと、該レバーをその一端側の水平軸回りに持ち上げる取外しアクチュエーターと、を備えたことを特徴とする。
【００１３】
本発明の特徴の１つは梃子の原理を利用してボトルのキャップを斜め上方に抜くようにした点にある。
【００１４】
これにより、キャップと口部との間に隙間ができるので、キャップを軽く取り外すことができ、キャップが抜けたときに’ポン’と耳障りな音が発生することはなく、作業者に不快感を与えることもない。また、キャップを確実に取り外すことができ、キャップの取外しミスが起こることがない。
【００１５】
さらに、キャップとボトル口部とがピッタリと密着していても、キャップを斜め上方に取外すので、キャップと口部との間に隙間ができ、擦れ合ってキャップの抜きかすが口部に付着することはほとんどない。
【００１６】
キャップの取外し作業を自動化するので、回収したボトルを取外し位置まで自動的に送るのが好ましい。
【００１７】
すなわち、ボトルをキャップの取外し位置に送り込み、キャップの取外し後送り出すボトル搬送ラインと、ボトルの不良品を搬送する不良品搬送ラインと、ボトルの不良品をボトル搬送ラインから不良品搬送ラインに案内するガイド部材と、ボトルが不良品のときにガイド部材を作動させる制御装置と、を更に備えるのがよい。
【００１８】
キャップの取外し工程の前にボトルの不良品を検査するのがよい。そこで、キャップの取外し位置の手前に設けられ、ボトル口部のキャップの有無を検知するキャップセンサーを更に備え、制御装置がキャップセンサーの信号を受け、キャップがないときにガイド部材を作動させるように構成するのが好ましい。
【００１９】
また、キャップの取外し位置の上方に設けられ、ボトル口部のキャップの中蓋の有無を検知する中蓋センサーを備え、制御装置が中蓋センサーの信号を受け、キャップの中蓋がないときにガイド部材を作動させるように構成することもできる。
【００２０】
さらに、キャップの取外し位置の直後に設けられ、キャップを取外した後のボトルの口部にエアーを吹き付けて清掃するエアーノズルを更に備えるのがよい。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係る飲料水サーバー用ボトルのキャップ取外し装置が適用されるボトル及びキャップを示す図である。
【図２】本発明に係る飲料水サーバー用ボトルのキャップ取外し装置の好ましい実施形態を示す概略側面図である。
【図３】上記実施形態の概略平面及び搬送ラインを示す図である。
【図４】上記実施形態におけるキャップセンサー及びエアーノズルを示す構成図である。
【図５】上記実施形態における取外し動作を模式的に示す図である。
【図６】図５におけるＡ−Ａ部及びＢ−Ｂ部の構造を示す図である。
【図７】上記実施形態におけるキャップの取外し動作を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明を図面に示す具体例に基づいて詳細に説明する。図１ないし図７は本発明に係る飲料水サーバー用ボトルのキャップ取外し装置の好ましい実施形態を示す。図において、ボトル１０はＰＥＴなどの合成樹脂材料を用いて例えば１２Ｌの大きさに製造され、ボトル１０の胴部１１はほぼ円筒状をなし、胴部１１の側面には携帯用のグリップ１５が形成され、胴部１１の上部には傾斜した肩部１２が形成され、肩部１２の中央には小径筒状の口部１３が形成され、口部１３の先端にはキャップ１４が外嵌されている。
【００２３】
キャップ１４は例えば塩化ビニルを用いてほぼ円筒状に製造され、キャップ１４の側面には段部１４Ｃが形成され、又キャップ１４の上面には穴１４Ａが穿設され、穴１４Ａは中蓋１４Ｂによって密封されている。
【００２４】
キャップ取外し装置２０では床面上に矩形状フレームからなるベース２１が設置され、ベース２１上には左右のコンベア２２がボトル１０を搭載し得る間隔をあけて配置され、コンベア２２は前後の回転軸に取付けられた駆動プーリー２２Ａと従動プーリー２２Ｂの間に掛け渡され、駆動プーリー２２Ａの回転軸はギアードモータ（図示せず）に連結され、ギアードモータによって駆動されるようになっている。
【００２５】
また、ベース２１にはフレーム状のハウジング２４が固定され、コンベア２２上には左右のガイドバー２３がボトル１０の胴部１１の凹部が嵌まり込む間隔をあけて設けられ、左右のガイドバー２３は取付けアーム２３Ａによってハウジング２４及びコンベア２２のサイドプレートに固定されている。
【００２６】
また、ハウジング２４には左右のテーブル２１Ａがコンベア２２の上面高さにあわせて固定され、テーブル２１Ａには３本のエアーシリンダ２５が幅方向内方を向けて固定され、送り方向手前側のエアーシリンダ２５のロッドには停止プレート２７が固定され、残り２本のエアーシリンダ２５のロッドには係止プレート２６が固定され、係止プレート２６はボトル１０の胴部１１を挟み込み、ボトル１０を取外し位置に係止するようになっている。他方、停止プレート２７はボトル１０の胴部１１と当接してボトル１０の送りを停止させるようになっている。
【００２７】
コンベア２２の送り方向前方には第１のローラコンベア２６が配置され、コンベア２２と第１のローラコンベア２６によって搬送ライン２７が構成されている。また、第１のローラコンベア２６の始端側には第２のローラコンベア２８が第１のローラコンベア２６と直交する方向に延びて設けられ、第２のローラコンベア２８が不良品搬送ラインを構成している。
【００２８】
また、第１のローラコンベア２６の始端側にはガイドプレート２９が取付け軸２９Ａの回りに揺動自在に取付けられるとともに、エアーシリンダ２１０によってガイドプレート２９を揺動させるようになっている。
【００２９】
さらに、ハウジング２４には開閉構造の押えアーム２１１が側方からボトル１０の肩部１２を押える押え位置と押えを解除した解除位置との間で進退自在に取付けられ、押えアーム２１１は図示しないエアーシリンダ（押えアクチュエーター）によって進退されるようになっている。
【００３０】
また、ハウジング２４にはレバー２１２の一端が取付けブラケット２１３によって回転軸２１４の回りに回転自在に取付けられ、レバー２１２の他端にはエアーシリンダ２１５のピストンロッドが連結され、レバー２１２を回転軸２１４の回りに揺動させるようになっている。
【００３１】
レバー２１２の中間には挟持爪２１６が取付けられ、挟持爪２１６には図示しないがこれをボトル１０のキャップ１４の段部１４Ｃを挟持した挟持位置と挟持を解除した解除位置との間で進退させるエアーシリンダ（挟持アクチュエーター）が設けられている。
【００３２】
また、ハウジング２４にはコンベア２３上に搭載されたボトル１０を検知する第１のセンサー２１７、ボトル１０がキャップ１４の取外し位置にきたことを検知する第２のセンサー２１８、及びキャップ１４が取り外されたボトル１０が送り出されたことを検知する第３のセンサー２１９が取付けられ、第３のセンサー２１９の前方にはエアーノズル２２０が取付けられている。また、レバー２１２には取外し位置にあるボトル１０のキャップ１４の中蓋１４Ｂがあることを検知する第４のセンサー２２１が取付けられ、これらのセンサー２１７、２１８、２１９、２２１の信号は制御盤２２５に入力され、制御盤２２５は取外し装置の各部を制御するようになっている。
【００３３】
さらに、ベース２１のレバー２１２の下方には取り外されたキャップ１４を受ける函３０が配置されている。
【００３４】
空のボトル１０が回収されてくると、ボトル１０をガイドバー２３の間にてコンベア２２の上に搭載し、前方に押して行く。ボトル１０が第１のセンサー２１７の位置まで来ると、ボトル１０が検知され、制御盤２２５がコンベア２２を作動させ、ボトル１０が前方に送られる。
【００３５】
ボトル１０が取外し位置の手前の第２のセンサー２１８の下方を通過し、取外し位置に達すると、エアーシリンダ２５が作動され、係止プレート２６がボトル１０を挟み込んで係止し、次のボトル１０は前進した停止プレート２７と当たって停止される。
【００３６】
ボトル１０が取外し位置に係止されると、押えアーム２１１が閉じられ、つまり押え位置に向けて前進され、ボトル１０の口部１３を挟み込んで肩部１２を押える。ボトル１０が完全に押さえられると、制御盤２５がエアーシリンダ２１５を作動させてピストンロッドを伸長させ、レバー２１２が回転軸２１４の回りに下方に揺動される。
【００３７】
レバー２１２が完全に揺動されると、挟持爪２１６がボトル１０のキャップ１４を挟み込むようになる（図７の(a) 参照）。すると、制御盤２２５がエアーシリンダを作動させ、挟持爪２１６を前進させてキャップ１４の段部１４Ｃを挟持し、十分に挟持すると、エアーシリンダ２１６が収縮され、レバー２１２が回転軸２１４の回りに上方に揺動され（図７の(b) 参照）、キャップ１４は斜め上方に持ち上げられ、キャップ１４の内面とボトル１０の口部１３の外面との間に隙間ができ、空気が回り込むので、後はボトル１０の口部１３から軽く取り外される（図７の(c) 参照）。
【００３８】
キャップ１４が外れると、エアーシリンダ２５が作動されて係止プレート２６が開かれ、ボトル１０は前方に送られ、第３のセンサー２１９がキャップ１４の外されたボトル１０が検知されると、制御盤２２５がエアーノズル２２０からエアーを吐出させ、ボトル１０の口部１３を清掃し、キャップ１４の外されたボトル１０は第１のローラコンベア２６によって前方に送られる。
【００３９】
キャップ１４の外されたボトル１０が取外し位置から送り出され、第３のセンサー２１９でそれが検知されると、制御盤２２５はエアーシリンダ２５を作動させて停止プレート２７を後退させ、停止されていたボトル１０を取外し位置に向けて前進させ、上記と同様にしてキャップ１４が取り外される。
【００４０】
取外されたキャップ１４は制御盤２２５の制御によって挟持爪２１６が後退され、下方の函３０に落下される。
【００４１】
回収されてきたボトル１０のキャップ１４が外されていた場合、キャップ１４の中蓋１４Ｂがボトル１０内に落とし込まれていた場合、安全性の点から飲料水の再充填には不向きであるので、第２のセンサー２１７でボトル１０のキャップ１４がないことが検知されると、ボトル１０は取外し位置に係止されることなくそのまま送られ、同時に制御盤２２５はエアーシリンダ２１０が作動させ、ガイドプレート２１０を揺動させ、ボトル１０と不良品として第２のローラコンベア２８上に搬送される。
【００４２】
また、キャップ１４が残っているが、中蓋１４Ｂが落とし込まれている場合にはボトル１０が取外し位置に係止されたときに、第４のセンサー２２１によって中蓋１４Ｂのないことが検知され、制御盤２２５はボトル１０の係止を解除し、取外し位置から送り出し、同時にガイドプレート２９がボトル１０を不良品として第２のローラコンベア２８上を搬送する。
【００４３】
以上のように、梃子の原理を利用してボトル１０のキャップ１４を斜め上方に抜くようにしたので、キャップ１４と口部１３との間に隙間ができて空気が回り込み、キャップ１４を軽く取り外すことができ、又キャップ１４が抜けたときに’ポン’と耳障りな音が発生することもない。
【００４４】
また、キャップ１４を確実に取り外すことができ、キャップ１４の取外しミスが起こることがない。
【００４５】
さらに、キャップ１４とボトル口部１３とがピッタリと密着していても、キャップ１４を斜め上方に取外すので、キャップ１４の抜きかすが口部１３に強固に付着することはほとんどない。
【符号の説明】
【００４６】
１０      ボトル
１１      胴部
１２      肩部
１３      口部
１４      キャップ
２０      取外し装置
２２      コンベア（搬送ライン）
２６      第１のローラコンベア（搬送ライン）
２８      第２のローラコンベア（不良品搬送ライン）
２１１    押えアーム
２１２    レバー
２１５    エアーシリンダ
２１６    挟持爪
２１７、２１８，２１９，２２１      センサー
２２０    エアーノズル
２２５    制御盤
【図１】
2011063279.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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