(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定容器の胴部に小物品を連続して貼着させるための貼着装置であって、
１）前記容器の位置を規定するホルダーを、所定間隔をおいて連続してコンベアに連結し前記容器を順次搬送可能とした第一コンベア装置と、
２）前記第一コンベア装置の複数のホルダーに隣接する位置に配置され、前記小物品を載置し前記ホルダー側に回転可能な回転部材を、所定間隔をおいて連続してコンベアに連結し前記小物品を順次搬送可能とした第二コンベア装置と、
３）前記小物品又は容器胴部に接着性を付与する機構と
４）当該回転部材を前記ホルダー側に回転させる方向に付勢する付勢機構と、
を備えた容器胴部への小物品の連続貼着装置。
【請求項２】
前記容器胴部への小物品の連続貼着装置において、さらに、４）の機構に加えて、
５）ホルダー側に回転した回転部材につき、その位置を保持及び解除できる保持・解除機構、を備えた請求項１に記載の容器胴部への小物品の連続貼着装置。
【請求項３】
前記４）の機構において、回転部材を前記ホルダー側に回転させる方向に付勢する付勢機構が気流の供給によって行われる請求項１又は２に記載の容器胴部への小物品の連続貼着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、連続的に所定の容器の胴部に小物品を貼着するための装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
種々の容器に付属品をその胴部に貼着することが必要な場合がある。例えば、カップ麺や容器入りのスナック菓子等に包装されたフォークや箸を貼着させることが必要な場合がある。また、飲料に対してはストローを本体容器に貼着させる必要のある場合も多い。
このような場合においては、人手で小物品を順次容器に貼着させる作業を行うことも可能であるが、効率性や経費面から自動化することが好ましい。また、一部を人手で実施するとしても、可能な限り自動化することが好ましい。
例えば、このように容器に対して小物品の貼着を行う装置が開示されている。例えば、関連する先行技術として特許文献１が挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４２９４１５６号  上記特許文献は、ストローを貼着させるのに優れた装置である。一方、当該装置では、ストロー等を円形のドラムの周上に脱着可能に装着させる方法を採用している。この場合、当該ストロー以外の物品に適用しようとしても困難なことが予想される。ストローに限られず、種々の形状を有する物品についても、迅速に適用できる貼着装置を開発することが、応用範囲の可能性等を考慮する上でも有利である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで、本発明者らは、即席麺や菓子又は飲料等の容器の胴部にフォークやストロー等の小物品を連続的に貼着させる新たな装置を開発することを課題とした。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らの鋭意研究の結果、所定の容器の胴部に粘着性を有する小物品を連続して貼着させるための貼着装置として、まず、当該容器の位置を規定するホルダーであって、当該ホルダーを連続してコンベアチェーンに連結し、前記容器を順次搬送可能とした第一コンベア装置を設け、  
次に、前記ホルダーに隣接する位置に配置され、前記小物品を載置し前記ホルダー側に回転可能な回転部材であって、当該回転部材を連続してコンベアチェーンに繋げ、小物品を順次搬送可能とした第二コンベア装置を設置し、
第二コンベアに載置された小物品に接着剤を付加した状態で、第一コンベア装置と第二コンベア装置の速度を一致させて搬送させながら、当該回転部材を前記ホルダー側に回転させる方向に付勢する付勢機構を設けることで、前記小物品を容器胴部に所定時間貼着させる機構を備えた装置が好適であることを見出した。
【０００６】
すなわち、本願第一の発明は、
「所定容器の胴部に小物品を連続して貼着させるための貼着装置であって、
１）前記容器の位置を規定するホルダーを、所定間隔をおいて連続してコンベアに連結し前記容器を順次搬送可能とした第一コンベア装置と、
２）前記第一コンベア装置の複数のホルダーに隣接する位置に配置され、前記小物品を載置し前記ホルダー側に回転可能な回転部材を、所定間隔をおいて連続してコンベアに連結し前記小物品を順次搬送可能とした第二コンベア装置と、
３）前記小物品又は容器胴部に接着性を付与する機構と
４）当該回転部材を前記ホルダー側に回転させる方向に付勢する付勢機構と、
を備えた容器胴部への小物品の連続貼着装置。」、である。
【０００７】
さらに、請求項１に記載の容器胴部への小物品の連続貼着装置においては、前記４）の機構に加えて、前記回転部材を容器側に回転させることによって前記小物品を容器に所定時間貼着させてその位置を保持した後、解除して小物品を容器に貼着させる方法が有効であることを見出した。  
すなわち、本願第二の発明は、
「前記容器胴部への小物品の連続貼着装置において、さらに、４）の機構に加えて、
５）ホルダー側に回転した回転部材につき、その位置を保持及び解除できる保持・解除機構、を備えた請求項１に記載の容器胴部への小物品の連続貼着装置。」、である。
【０００８】
次に、上記の小物品の連続貼着装置において当該回転部材を前記ホルダー側に回転させる方向に付勢する付勢機構については、気流の供給によって回転部材を付勢する方法が有効であることを見出した。
すなわち、本願第三の発明は、
「前記４）の機構において、回転部材を前記ホルダー側に回転させる方向に付勢する付勢機構が気流の供給によって行われる請求項１又は２に記載の容器胴部への小物品の連続貼着装置。」、
である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の小物品の容器への連続貼着装置を用いることで、即席麺や菓子又は飲料等の容器の胴部等の種々の小物品を容器に迅速かつ連続的に小物品を順次貼着することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本願第一の実施態様の小物品の容器への貼着装置の平面の全体構成を示した全体の平面模式図である（コンベアチェーンの一部は記載を省略している）。
【図２】図１の本発明の第一の実施態様の貼着装置を矢印方向から見た全体の正面模式図である。
【図３】第一の実施態様についてコンベア搬送方向に垂直な方向から見た回転部材の全体の動きの概略図である。
【図４】第一の実施態様についてコンベア搬送方向に垂直な方向から見た各工程における回転部材の動きを示した概略図である。
【図５】本発明の第一の実施態様の回転部材の構成を示した斜視図である。
【符号の説明】
【００１１】
１      容器ホルダー
３      第一コンベアのコンベアチェーン
５      第一コンベア装置
７      第二コンベア装置
９      回転部材
１１    回転中心軸
１３    回転子
１５    反転コンベア（第三コンベア）
１７    押圧バー
１９    枠体
２１    固定枠
２３    第二コンベアのコンベアチェーン
２５    支持棒
２７    収納部
２９    錘部
３１    固定カム
３３    カム受
３４    気流供給
３５    接着剤（ホットメルト等）
３７    マグネット
３９    第三コンベアの搬送ベルト
４１    ガイド
４３    櫛歯状のスロープ
Ｓ      小物品
Ｃ      容器
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明の第一の実施形態について説明する。但し、本発明は以下の第一の実施形態に限定されるものではない。
図１及び図２は、本発明の第一の実施態様の小物品の貼着装置の主要な構成と、当該主要構成の機能について説明した平面及び正面模式図である。
本発明の小物品Ｓの貼着装置は、所定のカップ状容器Ｃの胴部に粘着性を有する小物品Ｓを連続して貼着させるための貼着装置であり、まず、カップ容器Ｃの位置を規定するホルダー１であって、当該ホルダー１を連続してコンベアチェーン３に連結した第一コンベア装置５が設置されている。本第一コンベア装置５によってカップ状の容器Ｃを順次搬送可能としている。
【００１３】
次に、当該第一コンベア装置５の進行方向とその一部の領域と隣接して並列に第二コンベア装置７が配置されている。当該第二コンベア装置７には、略直方体状の回転部材９がコンベア進行方向と垂直な方向な位置に連続してコンベアチェーン１１に連結されている。当該回転部材９については、それぞれ第一コンベア５側に回転中心を有しており、当該回転中心軸１１は、図１、図３、図４に示すようにコンベアの進行方向と平行に配置されている。また、当該回転部材９の中の回転子１３は、第一コンベア側５に回転できるように構成されている。
また、本発明の第一の実施態様においては、図１及び図２に示すように小物品Ｓの供給のために第三コンベア（反転コンベア）１５が第二コンベア７の上部に配置されている。以下に各構成についてさらに詳細に説明する。
１．第一コンベア装置（容器の搬送用）
【００１４】
本第一コンベア装置５には、複数のカップ容器Ｃを保持するカップ容器ホルダー１が所定間隔を経てコンベア装置に連結されており、当該容器Ｃが所定方向に搬送される構成を有している。
本発明の第一の実施態様においては、図３、図４に示すようにカップ容器ホルダーの下方部にはコンベアチェーン５が連結されており、当該コンベアチェーン５の搬送に沿って容器ホルダー１も順次搬送される構成を採用している。尚、図３及び図４には後述する押圧バー１７の記載を一部省略している。
第一コンベア装置における搬送方法としては、スプロケットによりコンベアチェーンを巻き掛けて搬送するタイプや、プーリやローラによってベルトを搬送するタイプの種々のタイプを利用可能である。
【００１５】
本発明にいう所定の容器とは、一般的な胴部を有するすべての容器を含むものとする。具体的には、上部開口タイプの容器を始め種々のタイプの容器が含まれる。また、容器の形状もカップや円形タイプに限定されず、直方体状、四角形、五角形、六角形等の多角形を始めとして、胴部を有するあらゆる形状を含むものとする。
また、本発明にいう容器の材質についても限定されず、金属、プラスチック、木材、紙等のあらゆる素材を含む。
剛性の高い包材のみならず軟包材も含むことも可能である。また、当該容器がプラスチック製のフィルム等によって包装されている場合も含むことは勿論である。
例えば、即席麺等のカップ容器に内容物が充填されたものをプラスチック製のフィルムで包装した包装カップ麺等にフォークや箸を添付する場合等に好適に利用することができる。
【００１６】
本第一のコンベア装置５の容器ホルダー１は、対象とする容器Ｃを収納して当該容器の位置を規定しつつ搬送するために用いられる。本発明の第一の実施態様においては、カップ状の容器の下方部を保持するタイプが記載されているが、これに限定されず胴部又は上部等のいかなる位置を規定するものでよいことは勿論である。
また、容器自体の動きを規制してコンベアの進行とともに容器が搬送されるのであれば、種々の態様が可能である。また、本発明の第一コンベア装置についての搬送タイプは、種々のタイプを選択することができる。すなわち、無端状であってもよいし、平面上を循環するタイプであってもよい。
本発明においては、小物品の容器への貼着後において必要に応じて、種々の工程に移送される。
２．第二コンベア装置（回転部材の搬送用）
【００１７】
本発明においては、前記第一コンベア装置５に隣接して第二コンベア装置７が設置される。当該第二コンベア装置７には、複数の回転部材９が所定間隔を経てコンベア装置に連結されており、当該回転部材９は、第一コンベア装置のカップ状容器側に回転する所定領域においては前記第一コンベアと隣接してカップと平行に搬送されるとともに、その搬送速度は当該所定領域において一致するように構成されている。すなわち、本発明の第一の実施態様においては、第一コンベア５の搬送速度は第二コンベア７の上部搬送経路における搬送速度と一致するような構成を有している。
尚、コンベアの搬送方法としては、スプロケットによりコンベアチェーンを巻き掛けて搬送するタイプや、プーリやローラによってベルトを搬送するタイプの種々のタイプを利用可能である。
【００１８】
次に、回転部材９について説明する。本発明の第一の実施態様における第二コンベア７に装着される回転部材９は、回転子１３を含み、小物品Ｓを収納するとともに、当該回転子１３をカップ容器側に回転可能な構成を有している。本発明の第一の実施態様における回転部材９は、図５に示すように一辺が開放され略長方形状に屈曲した帯状の枠体１９中に、細長の小物品Ｓを収納可能な回転子１３が、当該帯状枠体１９の開放部において幅方向に設けられた回転軸１１を挿通するように装着されている。さらに当該枠体１９の外側には、同じく前記回転軸１１が挿通された固定枠２１が装着されている。当該固定枠２１はコンベアチェーン２３に連結されているとともに、当該固定枠２１に対して前記回転子１３及び枠体１９が回転可能となるように構成されている。
【００１９】
尚、回転部材９の上記構成についてはこれに限定されるものではなく、適宜変更が可能であることは勿論である。
また、当該回転子１３は、通常の状態であると回転軸１１を支点とする回転子１３の重量バランスから略水平状態となり、幅方向に渡って架橋された支持棒２５の上に載置された状態となっている。
【００２０】
また、当該回転子１３には、小物品Ｓの収納部２７とともに回転軸１１を隔ててスチール製の錘部２９を有している。さらに、回転子１３を含んだ回転部材９全体の水平方向の傾斜角度を変えるために、コンベア搬送路に固定されたカム３１を固定しておくことができる。カム３１が固定された領域を、回転部材９が通過すると、回転部材９の底面側に設けられたカム受３３が前述の固定カム３１に摺接しながら、その水平位置の傾斜を調整できることが可能となる。尚、回転子１３には、小物品を載置できる凹部を有しており、小物品を収納し、その位置を概ね規定している。
また、回転子１３は、当該回転軸１１を中心として、第一コンベア５側に起立できるように構成されている。第一コンベア５側に起立した際に、第一コンベア５上の容器Ｃの胴部に接近することなり、回転子１３に載置された小物品Ｓが容器Ｃの胴部に接触することができる。
【００２１】
小物品Ｓとしては、本発明の第一の実施態様においては包装されたフォークＳを例示しているが、特に限定されず種々の物品が可能であることは勿論である。例えば、本発明の第一の実施態様で示す包装済のフォークの他、包装済のストロー、包装されたスープ又は具材の小袋等が考えられる。さらに、これらに限定されず、その他、各種物品を想定することができる。
尚、本発明の第一の実施態様においては、後述するように押圧バー１７が回転部材の枠体のコンベア進行方向の後部側において起立している。
３．付勢機構
【００２２】
前記回転部材９は通常の状態では、収納された小物品Ｓを略水平状態に載置できるように位置しており、必要に応じて、回転軸１１の中心として容器Ｃの側への回転方向に付勢させることで、回転部材９が容器Ｃの胴部に対して接近できる位置を採ることができるように構成されている。当該回転方向へ付勢する方法については種々の選択が可能である。本発明の第一の実施態様では、図４に示すようにエアー噴射３４による圧力を加えることで容器側に回転させることができるように構成されている。
本付勢力によって、回転部材９に収納した小物品Ｓを、搬送されている容器Ｃの胴部に接触させることができ、当該小物品Ｃに粘着性を付加させた状態で、容器胴部に接触させることで当該小物品Ｓを容器胴部Ｃに貼着することを可能とする。
尚、付勢機構については、上記の方法に限定されることなく、図４や図５に記載されている固定カム３１を積極的に利用して、当該カムのサイズを大とすることで、回転部材９をカップ側に接近させることができる。
【００２３】
また、本実施態様では、図４（２）に示すように単発的な空気噴射３４を行う前に、枠体１９を含む回転部材９全体を傾斜させた状態とし、その後にパルスでの空気噴射３４を行っている。回転部材９全体を傾斜させる方法としては、本第一の実施態様に示すようにコンベアの進行方向に向かって上方に伸びる平板上の固定カム３１を設け、当該カム３１に前記固定部材２５の底部のカム受３３が摺接することで、回転部材９の傾斜を調整している。
４．前記小物品又は容器胴部に接着性を付与する機構
【００２４】
前記小物品又は容器胴部に接着性を付与する機構を付加する。この場合における接着性とは、前述の付勢機構によって小物品と容器の胴部が接触した場合において、小物品Ｓが容器Ｃの胴部に貼着させるために必要となる。従って、当該粘着性の付与は、小物品側に施しても、カップ胴部側に施してもよいことは勿論である。
本発明にいう粘着性を付与するとは、当該小物品Ｓに対してホットメルト等の接着材を付与された場合が主として挙げられる。但し、これに限定されず、小物品Ｓをプラスチック製の軟包材に収納し、当該軟包材を熱等で軟化して接着させる方法等の種々の方法も考えられる。
【００２５】
また、小物品Ｓの搬送前に粘着性を付加させてよいことは勿論である。すなわち、本“前記小物品又は容器胴部に接着性を付与する機構”については、当該小物品Ｓの搬送中の状態で粘着性を付与することに限定されるものではなく、搬送前や当該小物品自体が粘着性を有しており、前記付勢機構によって、当該小物品が容器Ｃの胴部に接触した場合に、容器胴部に粘着することができればよい。
５．保持・解除機構
【００２６】
本発明の小物品貼着装置には、その回転部材９の収納部２７に貼着する小物品Ｓを載置する。そして、当該小物品Ｓに接着剤等を添付した状態で容器Ｃ側に付勢させることによって、収納部２７中の小物品Ｓを容器胴部に接触させることになるが、当該接触した状態を必要に応じて所定時間、保持することによって小物品を容器胴部への貼着性を高める方法を採ることが好ましい。
本発明の第一の実施態様においては、これを第二コンベア装置７上に固定されたマグネット３７と回転子１３の端部に設けられたスチール製の錘部２９により実現している。すなわち、回転部材９中の回転子１３の回転軸１１を隔てた下方側には、スチール製の錘部２９を有している。
そして、回転子１３がカップ容器Ｃ側に回転した状態でマグネット３７が固定された領域を通過するように構成されている。このようにマグネット３７をスチール製の錘部２９に近接させることによって、マグネット３７によって回転子１３がカップ側に回転した状態を保持する。
【００２７】
すなわち、図４（３）に示すようにマグネット３７に近接していると、磁力によって回転子１３が起立した状態を保持できるため、接着性を付与された小物品Ｓがカップ容器の胴部に接触する状態を長く保持することができる。そして、マグネット領域３７を通過すると、当該状態が解除され回転子１３は、水平状態に移行するが、小物品３は容器胴部に貼着された状態のまま搬送される。
６．第三コンベア装置
【００２８】
本発明の第一の実施態様においては、第一コンベア装置５及び第二コンベア装置７に加えて、第二コンベア装置の上方に第三コンベア装置１５を設置した態様を示している。本発明の第一の実施態様においては、第二コンベア７に小物品である包装フォークＳを供給するために第三コンベア装置１５が設置されている。
本第一の実施態様における第三コンベア装置１５は、小物品Ｓの各一個ごとに区分けされた無端状の搬送ベルト３９が循環するように構成されている。また、図２に示すようにコンベアの反転に伴い物品Ｓも反転し、ガイド４１に沿って反転した物品Ｓは、櫛歯状のスロープ４３上を滑降しつつ、搬送される回転部材９から起立した押圧バー１７によってキャッチされ、櫛歯状のスロープを経て、回転部材に収容される構成を採用している。
６．本貼着装置における小物品の動き
【００２９】
以下に、本発明の第一の実施態様の小物品の連続貼着装置について、カップ状容器Ｃと物品の第一〜第三コンベア及び小物品の貼着の動作について再度説明する。図１から図２には、即席麺のカップ容器に個包装されたフォークを連続的に順次貼着していく小物品Ｓの連続貼着装置について示している。
図１及び図２に示すように、本発明の第一の実施態様の小物品の連続貼着装置においては、第一コンベア５においてカップ状の容器Ｃが連続的に搬送されている。
一方、当該容器に貼着させる小物品のフォークＳを供給するために第三コンベア１５が設けられており、当該第三コンベア１５の上部側の搬送経路に包装済のフォークが順次供給されている。尚、当該供給には、公知の供給機構を用いればよい。また、人手Ｍで供給を実施してもよいことは勿論である。
【００３０】
第三コンベア１５に供給されたフォークは、上部側の搬送経路から下方に反転し、櫛歯状のスロープ４３を滑降する。フォークは当該スロープ４３を滑降する途中において、第二コンベア７において連結された回転部材９の搬送方向後方側に起立した押圧バー１７が櫛歯スロープ４３間を挿通しながら搬送することによって、スロープ上で回転部材９によってキャッチされる。当該回転部材９の進行に伴ってフォークも櫛歯スロープ４３上で移動するが、スロープの終端部でフォークＳは回転部材９の回転子１３の収納部２７に落下し収納が完了する。
【００３１】
ここで、第一コンベア５と第二コンベア７の搬送速度は一致しており、カップ状容器と回転部材９は、隣合う状態で、かつ同速度でそれぞれのコンベア上を搬送する。第二コンベア７の搬送中の回転部材９に収納されたフォークＳに対してホットメルト３５が上部より付加された後、第二コンベア７の回転部材９は固定カム３１領域に入り全体がカップ側へ傾斜した姿勢となる（図４（２））。当該傾斜した回転部材９の下方部よりパルスで気流３４が供給され、当該気流の圧力により回転子１３がカップ容器Ｃ側に大きく回転し（図４（３））、収納部のホットメルト３５が付加されたフォークＳがカップ容器Ｃの胴部に接触する。
当該状態で第二コンベア７の搬送路に固定されているマグネット領域３７に入り（図４（３））、回転子１３のスチール製の錘部分２９がマグネット（磁力）によって引かれるため、回転部材の回転子１３がカップ側に回転した状態を保持した状態でコンベア上の搬送が継続する。
【００３２】
マグネット領域３７を通過すると、磁力が無くなるため、保持は解除されて回転子１３はカップ容器Ｃから離れ、水平状態に向かおうとする（図４（４）及び（５））。一方、ホットメルト３５が付加されたフォークＳが所定時間、カップ容器Ｃに押し付けられていたため、回転子１３が離れてもフォークＳはカップ容器Ｃの胴部に貼着したままとなり貼着が完了する。フォークが添付されたカップ状容器はそのまま搬送され他の工程に移行する。
一方、フォークＳを添付した後の回転部材９は第二コンベア７の上部搬送経路の終端で反転して、下部の搬送経路を移送され再度反転して上部搬送経路に移る（図２）。本工程が繰り返し行われる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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