(57)【要約】【課題】積層カップから各カップを確実に分離及び回転させ、剥離性が向上したカップを容易に得ることができる積層カップ剥離の装置を提供すること。【解決手段】積層カップ１７をその積層方向に移動可能とする移動通路１９と、移動通路１９上にて積層カップ１７の各カップ１８を上流側から下流側に向けて進行させるカップ移動手段３０と、積層カップ１７の各カップ１８を進行方向に分離させるカップ分離手段２０と、カップ分離手段２０の後段に位置して分離された各カップ１８を回転させるカップ回転手段２１とを備えた積層カップの剥離装置１０を提供する。【選択図】    図１
2004196400.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
底面と、底面の周囲に立設されて端部に向かうに従い広がる周面とからなるカップを多数積層した積層カップの剥離装置であって、
前記積層カップをその積層方向に移動可能とする移動通路と、
該移動通路上にて前記積層カップの各カップを上流側から下流側に向けて進行させるカップ移動手段と、
前記積層カップの各カップを前記進行方向に分離させるカップ分離手段と、
前記カップ分離手段の後段に位置して分離された各カップを回転させるカップ回転手段とを備えていることを特徴とする積層カップの剥離装置。
【請求項２】
請求項１記載の積層カップの剥離装置において、
前記カップ分離手段が、前記カップの周面にエアーを吹き付ける第一のエアーノズルであることを特徴とする積層カップの剥離装置。
【請求項３】
請求項１又は二記載の積層カップの剥離装置において、
前記カップ回転手段が、前記カップの周面にエアーを吹き付ける第二のエアーノズルであることを特徴とする積層カップの剥離装置。
【請求項４】
請求項３記載の積層カップの剥離装置において、
前記第二のエアーノズルを、前記進行方向及び逆方向へ往復移動させる駆動機構を備えていることを特徴とする積層カップの剥離装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の積層カップの剥離装置において、
前記カップ移動手段は、上流側から下流側に向けて第一の移動手段、第二の移動手段、第三の移動手段を備えており、各移動手段間に前記カップ移動手段及び前記カップ回転手段が設けられていることを特徴とする積層カップの剥離装置。
【請求項６】
請求項５記載の積層カップの剥離装置において、
前記第三の移動手段、前記第二の移動手段、前記第一の移動手段の順に移動速度を高速とする制御部を備えていることを特徴とする積層カップの剥離装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、食品を小分けする場合等に使用されるカップの製造工程において、積層された複数枚のカップを積層方向に剥離させる積層カップの剥離装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、アルミ、紙、複合材料等からなるカップは、使い捨てが容易なことから弁当内の食材の仕切り、菓子類の小分け包装、又はその他の用途に広く用いられている。これらのカップを製造する際は、例えば厚さ８〜３０μｍ程度のアルミカップの場合、１０〜６０枚程度のアルミ箔を重ね、これらをまとめてカップ状に加圧成型して製造している。
この複数枚のカップが多数枚積層した積層カップは、各カップ間の密着度が高いため容易に剥がれず、使用時において一枚毎に分離して使用する手間を要していたので、加圧成型後、積層カップの剥離装置を用いて各カップを一枚毎に分離させていた。
【０００３】
この種の積層カップの剥離装置は、いくつかのものが知られているが、その一つとしてエアーを積層カップに吹き付けて各カップを剥離する積層カップ剥離装置が知られている（例えば特許文献１参照）。
この積層カップの剥離装置は、支持板と、抑え金具と、押さえ板と及びノズルとを備えている。支持板は、上下に移動可能であり、支持板上には複数の抑え金具が立設されている。この複数の抑え金具と支持板とで囲まれた空間に積層カップが開口部を下にして保持され、積層カップの上方には、押さ板が設けられている。また、ノズルは、支持板の近傍に設けられ、異なる吹き出し方向の一組のノズルを有しており、一方のノズルはカップを分離する方向に向けて吹き出し可能とされ、他方のノズルはカップを回転する方向に向けて吹き出し可能に構成されている。
【０００４】
この積層カップの剥離装置においては、一方のノズルから吹き出したエアーが、カップの開口部に入り込むので、密着されたカップが剥がれ積層カップから剥離する。このとき積層カップは、支持板を介して上方に移動するが、これに対してノズルは固定されているので、積層カップの上方より各カップが順次剥離する。また、各カップは、剥離する際に他方のノズルによって、回転しながら積層カップから剥離できるので、例えばカップが山と谷からなるジグザグ状の周面を有する場合においては、山と山、谷と谷との位置がずれるので、剥離した後再度の密着を防止するには有効であった。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−０１９７３２号公報（段落番号００３１−００４３段落、第５−８図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の積層カップの剥離装置においては、積層カップから各カップを剥離する際に、カップの分離と回転とを同時に行う構成であるので、一枚毎のカップを確実に分離及び回転させることが難しく、なかには各カップが剥離せず例えば２枚、３枚が一緒になったものや、分離はしたが回転できずにその後再度密着してしまう等、積層カップの剥離が不完全になるといった恐れがあった。
【０００７】
この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、積層カップから各カップを確実に分離及び回転させ、剥離性が向上したカップを容易に得ることができる積層カップ剥離の装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、この発明は以下の手段を提供している。
請求項１に係る発明は、底面と、底面の周囲に立設されて端部に向かうに従い広がる周面とからなるカップを多数積層した積層カップの剥離装置であって、  前記積層カップをその積層方向に移動可能とする移動通路と、該移動通路上にて前記積層カップの各カップを上流側から下流側に向けて進行させるカップ移動手段と、前記積層カップの各カップを前記進行方向に分離させるカップ分離手段と、前記カップ分離手段の後段に位置して分離された各カップを回転させるカップ回転手段とを備えていることを特徴とするものである。
【０００９】
この発明に係る積層カップの剥離装置においては、カップ分離手段によって積層カップから各カップが分離され、その後、後段に位置するカップ回転手段により各カップが回転する。このようにカップの分離、回転を別々に実施するので、隣接するカップ間の密着が解かれ、これらカップ間が適宜微小な空間を有して重ね合わされた状態となる。
【００１０】
請求項２に係る発明は、請求項１記載の積層カップの剥離装置において、前記カップ分離手段が、前記カップの周面にエアーを吹き付ける第一のエアーノズルであることを特徴とするものである。
この発明に係る積層カップの剥離装置においては、第一のエアーノズルがカップの周面にエアーを吹き付ける。これにより、隣接するカップ間の密着が解かれ、カップ進行方向に一枚毎分離する。
【００１１】
請求項３に係る発明は、請求項１又は２記載の積層カップの剥離装置において、前記カップ回転手段が、前記カップの周面にエアーを吹き付ける第二のエアーノズルであることを特徴とするものである。
この発明に係る積層カップの剥離装置においては、第二のエアーノズルがカップの周面にエアーを吹き付ける。これにより、カップが一枚毎確実に回転する。
【００１２】
請求項４に係る発明は、請求項３記載の積層カップの剥離装置において、前記第二のエアーノズルを、前記進行方向及び逆方向へ往復移動させる駆動機構を備えていることを特徴とするものである。
この発明に係る積層カップの剥離装置においては、積層カップを分離させる際に、各カップに対してエアーをむらなく、一定時間の間吹き付けが可能である。
【００１３】
請求項５に係る発明は、請求項１から４のいずれかに記載の積層カップの剥離装置において、前記カップ移動手段が、上流側から下流側に向けて第一の移動手段、第二の移動手段、第三の移動手段を備えており、各移動手段間に前記カップ移動手段及び前記カップ回転手段が設けられていることを特徴とするものである。
この発明に係る積層カップの剥離装置においては、上流側から下流側に向けてカップが移動する際に、カップが各移動手段間にて分離及び回転する。即ち、カップが移動する部分と、分離及び回転する部分とに分かれるので、各カップがより確実に分離及び回転する。
【００１４】
請求項６に係る発明は、請求項５記載の積層カップの剥離装置において、前記第三の移動手段、前記第二の移動手段、前記第一の移動手段の順に移動速度を高速とする制御部を備えていることを特徴とするものである。
この発明に係る積層カップの剥離装置においては、分離及び回転したカップが後段のカップより早い速度で移動し、その間隔が更に広がる。また、後段のカップは分離及び回転する際に、先行するカップとの間隔が広がっているので、先行するカップに干渉することなく分離及び回転する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照し、この発明の一実施の形態について図１から図４を参照して説明する。
図１に示す積層カップの剥離装置１０は、基台１１、保持部材１２、分離ノズル２０（第一のエアーノズル）、回転ノズル２１（第二のエアーノズル）及び回転部３０（カップ移動手段）を備えている。保持部材１２は、下部保持部材１３、上部保持部材１４及び抑え板１５を有し、これらがそれぞれ連結されてコ型状に構成されている。下部保持部材１３は、合成樹脂等の材質で円筒形状に形成され、水平に軸方向が延びた直進部１３ａと、直進部１３ａの端部から軸方向を上向きに変更させる曲部１３ｂとを有しており、直進部１３ｂには、円筒の上半分を切り欠いた切り欠き部１３ｃが形成されている。また、直進部１３ａの底部には溝１３ｄが形成され、この溝１３ｄ内にベルトの上端面が沿うように回転ベルト１６ａが配置されている。この回転ベルト１６ａは、上端面のベルトが曲部１３ｂに向かう方向（紙面に対して右側）に移動するよう図示しない駆動源により回転する機能を有している。また、下部保持部材１３の内径は、積層カップ１７の外径に対して大きくなるよう形成されている。これら下部保持部材１３及び回転ベルト１６ａは、基台１１に取り付けられている。
【００１６】
ここで、図２（ａ）に示すよう積層カップ１７は、カップ１８が多数枚積層されて一体成型された積層体であり、各カップ１８間は高い密着により嵌め合わされている。このカップ１８は、図２（ｂ）、（ｃ）に示すように円形状の底面１８ａと、底面１８ａの周囲に立設されて端部に向かうに従い広がり、かつその断面がジグザグ状に折り返して山と谷が順次周方向に繰り返す形状の周面１８ｂとで形成されている。
【００１７】
また、図１に示すように上部保持部材１４は、合成樹脂等の材質で円筒形状に形成され、水平に軸方向が延びた直進部１４ａと、直進部１４ａの端部から軸方向を下向きに変更させる曲部１４ｂとを有しており、直進部１４ｂには、円筒の上半分を切り欠いた切り欠き部１４ｃが形成されている。また、直進部１４ａの底部には溝１４ｄが形成され、この溝１４ｄ内にベルトの上端面が沿うように回転ベルト１６ｂが配置されている。この回転ベルト１６ｂは、上端面のベルトが曲部１４ｂから離れる方向（紙面に対して左側）に移動するよう図示しない駆動源により回転する機能を有している。また、上部保持部材１４の内径は、下部保持部材１３と同一の大きさに形成されている。これら下部保持部材１４及び回転ベルト１６ｂは、基台１１に取り付けられ、上部保持部材１４は、曲部１４ｂの端部が下部保持部材１３の曲部１３ｂの上方に位置するように配されている。
抑え板１５は、平板状に形成された一対のカップ１８抑え部材であり、下部保持部材１３の曲部１３ｂの端部と上部保持部材１４の曲部１４ｂの端部との間にそれぞれ対向するように連結されている。
この抑え板１５間に挟まれた内部空間１５ａ、下部保持部材１３の内部空間１３ｅ及び上部保持部材１４の内部空間１４ｅは、積層カップ１７の移動通路１９を構成している。また、分離ノズル２０はカップ１８の分離手段、回転ノズル２１はカップ１８の回転手段とされている。
【００１８】
回転部３０は、一対の回転体３１（第一の移動手段）、３２（第二の移動手段）及び３３（第三の移動手段）を備えており、これらは対向配置されている一対の抑え板１５に直交し、かつ抑え板１５に沿って下部保持部材１３の曲部１３ｂの端部から上部保持部材１４の曲部１４ｂの端部に向けて間隔を有して順に配置されている。
ここで、図３に示すように回転体３１は、プーリ３１ａ、３１ｂ、３１ｃと無端ベルト３１ｄとから構成されており、各プーリは回転自在に基台１１に取付けられている。無端ベルト３１ｄは、その一面が積層カップ１７の各カップ１８の周面１８ｂ端部に接触するように、各プーリの外周にそって巻回されている。
また、プーリ３１ａは、図１に示すように駆動部３１ｅと接続され、無端ベルト３１ｃを下部保持部材１３が位置する上流側から上部保持部材１４が位置する下流側に向かう方向（紙面に対して下方から上方向）に回転駆動される。同様に、回転体３２、３３もプーリ３２ａ（３３ａ）、３２ｂ（３３ｂ）、３２ｃ（３３ｃ）及び無端ベルト３２ｄ（３３ｄ）から構成されており、それぞれ駆動部３２ｅ（３３ｅ）によって回転駆動される。また、これら各駆動部３１ｅ、３２ｅ及び３３ｅは、制御部３４に接続され、駆動部３３ｅ、３２ｅ及び３１ｅの順に回転速度が速くなるように駆動制御されている。
【００１９】
分離ノズル２０は、２本のノズルからなり積層カップ１７を挟んだ状態で、かつ積層カップ１７に沿って配置されている。分離ノズル２０の先端の吹き出し口２０ａは、積層カップ１７の各カップ１８の周面１８ｂの近傍に位置して、カップ１８両側から周面１８ｂの勾配に沿い底面１８ａに向けて斜め方向にエアーを吹き付ける機能を有している。また、分離ノズル２０は、エアシリンダ２０ｂ（駆動機構）と接続されており、エアシリンダ２０ｂによってエアーが供給されると共に、回転体３１と３２との間を積層カップ１７に沿って２本同時に往復移動可能な構成とされている。
【００２０】
回転ノズル２１は、３本のノズルからなり、回転体３２と３３との間に高さを同一にして設けられ、その先端の吹き出し口２１ａは上方に向けて角度を有している。更に、図４に示すように、吹き出し口２１ａは、カップ１８の周囲に等間隔の距離を保って配置され、カップ１８を回転可能にカップ１８の周面に向けられている。この回転ノズルは、エアシリンダ２０ｂによってエアーが供給されている。
【００２１】
このように構成された積層カップの剥離装置１０においては、カップ１８の底面１８ａが、曲部１３ｂに向くように積層カップ１７を下部保持部材１３内に順にセットする。セットされた積層カップ１７は、各カップ１８の周面１８ｂの端部が回転ベルト１６ａ上面のベルトに接触し、ベルトの移動と共に回転ベルト１６ａ直進部１３ａから曲部１３ｂに向けて移動する。直進部１３ａの終端に移動した積層カップ１７は、後から移動してくる後段の積層カップ１７に押されて更に移動し、曲部１３ｂの曲がりにより上方向に向きを変えて曲部１３ｂの端部に達する。曲部１３ｂの端部に達した積層カップ１７は、カップ１８の周面１８ｂ端部が回転体３１の無端ベルト３１ｄに接触するので、抑え板１５と回転部３０に囲まれた内部空間１５ａ内を、無端ベルト３１ｄの移動と共に回転体３２に向けて（下流側）移動する。また、このとき積層カップ１７は、回転部３０及び抑え板１５により周囲が囲まれているので、横に転倒したりはみ出したりすることなく下流側に向けて移動する。
【００２２】
回転体３１の端部まで移動した積層カップ１７は、無端ベルト３１ｄとの接触が解かれると同時に、分離ノズル２０によりエアーを吹き付けられる。このエアーは、積層カップ１７の隣接するカップ１８間の周面１８ｂに入り込み、カップ１８の周面１８ｂから底面１８ａに向けて序々にその密着を解き、カップ１８と隣接するカップ１８とを分離させる。即ち、各カップ１８間の緊張が解かれるので、密な状態を保っていた積層カップ１７から各カップ１８が一枚毎隙間を有して分離する。この際、カップ１８の移動と同時に分離ノズル２０もエアーシリンダ２０ｂにより上下に往復移動するので、エアーがカップ１８にむらなく、一定時間吹き付けられ、カップ１８が確実に一枚毎分離する。
【００２３】
分離したカップ１８は、回転体３２の無端ベルト３２ｄに接触し、無端ベルト３２ｄの移動と共に隣接する回転体３３に向けて移動する。この際、回転体３２の回転速度は、制御部３４によって回転体３１の回転速度より高速になるよう制御されているので、無端ベルト３２ｄに接触して移動するカップ１８は、上流側から移動してくる後段のカップ１８の速度より速く移動する。この移動速度の差によって、先行するカップ１８と後段のカップ１８との間隔が、分離した際に生じた間隔よりも更に大きくなる。また、後段のカップ１８が分離する際に、先行するカップ１８との間隔が開いているので、先行のカップ１８に干渉することなく後段のカップ１８は分離する。
【００２４】
回転体３２の端部まで移動したカップ１８は、無端ベルト３２ｄとの接触が解かれると同時に、回転ノズル２０により周面１８ｂ対して３方向から均等にエアーを吹き付けられる。このエアーは、カップ１８が回転する方向かつ上方向に吹き出すので、カップ１８は上方に移動しながら回転する。この際、前述したように回転するカップ１８と上流側から移動してくる後段のカップ１８との間隔が開いているので、回転するカップ１８は、後段のカップ１８に干渉されることなく回転する。また、回転したカップ１８は、回転体３３の無端ベルト３３ｄに接触し、無端ベルト３３ｄの移動と共に下流側に位置する上部保持部材１４の曲部１４ｂに向けて移動する。この際、回転体３３の回転速度は、制御部３４によって回転体３２の回転速度より高速になるよう制御されているので、無端ベルト３３ｄに接触して移動するカップ１８は、上流側から移動してくる後段のカップ１８の速度より速く移動する。この移動速度の差によって、先行するカップ１８と後段のカップ１８との間隔が更に広がる。
また、カップ１８が回転する際に、前後のカップ１８との間隔が共に確保されているので、カップ１８は他のカップ１８に干渉することなく回転する。
【００２５】
上部保持部材１４の曲部１４ｂに移動したカップ１８は、その周面１８ｂの端部が回転ベルト１６ｂ上面のベルトに接触して、回転ベルト１６ｂの移動と共に曲部１４ｂから直進部１４ａに向けて移動する。移動してきたカップ１８は、最終的にこの直進部１４ａに集まり順に積み重なる。この際、各カップ１８は、回転ノズル２１によりそれぞれ回転しているので、各カップ１８の周面１８ｂが相対的にずれた状態で積み重なる。即ち、隣接する各カップ１８の周面１８ｂの山と谷の位置が、それぞれ異なった状態で積み重なる。この山と谷の位置ずれにより、隣接する各カップ１８同士が再度嵌め合わさって密着することなく、互いに間隔を有して積み重なる。
【００２６】
この積層カップの剥離装置１０においては、分離ノズル２０の後段に回転ノズル２１が配置されているので、カップ１８の分離、回転を別々に行える。即ち、最初に積層カップ１７の各カップ１８同士の密着を解いて一枚毎分離させた後、各カップ１８を回転させる。これにより、カップ１８は一枚毎に確実に回転でき、隣接するカップ１８の周面１８ｂの山と谷の位置がずれるので、再度カップ１８が嵌め合わさって密着することなく重ね合わされた状態となる。従って、その後重ね合わされた状態から各カップ１８を一枚毎容易に剥離することができる。
また、回転体３１、３２、３３の間に分離ノズル２０及び回転ノズル２１が位置しているので、分離ノズル２０又は回転ノズル２１によって分離及び回転したカップ１８は、上流側から移動してくる後段のカップ１８より早い速度で下流側に移動する。よって、先行するカップ１８と後段カップ１８との間隔が広がり、よりカップ１８間の隙間を確保することができる。また、後段のカップ１８が分離又は回転する際に、先行するカップ１８との間隔が確保されているので、先行するカップ１８に干渉されずに分離又は回転することができる。
【００２７】
更に、分離ノズル２０は、カップ１８の進行方向に沿って往復移動するので、積層カップ１７からカップ１８を分離する際に、カップ１８に対してエアーをむらなく、一定時間の間吹き付けが可能である。従って、カップ１８の分離をより確実に行うことができる。また、分離ノズル２０及び回転ノズル２１は、エアーを用いるのでカップ１８を傷つけたり、物理的作用による変形、しわ等が生じることはないので、カップ１８の品質を向上させることができる。
更には、回転体３１、３２、３３は無端ベルト３１ｃ、３２ｃ、３３ｃを使用しているので、点接触とは互い、ベルト面を介して確実にカップ１８の周面１８ｂ端部と接触する。従って、カップ１８を進行方向に確実に移動させることができる。
【００２８】
なお、本実施形態による積層カップの剥離装置１０においては、カップ１８の保持部材１２をコ形形状で、かつ立設状態としたが、これに限られるものではなく、例えばＳ字形状でも、直線状で水平に固定にしても良い。
また、カップ１８の移動手段として回転体３１、３２、３３を使用したが、これに限られるものではなく、例えば螺旋状にネジが切られたロールを、カップ１８を挟んで対向配置させ、それを回転させ、ネジに沿ってカップ１８を移動させても良い。
更に、積層カップ１７は、カップ１８を周面１８ｂの断面がジクザク状に折り返して山と谷が順次周方向に折り返す形状を有するものとしたが、このカップ１８の形状に限られるものではない。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に係る発明によれば、カップの分離、回転を別々に実施するので、隣接するカップ間の密着が解かれ、これらカップ間が適宜微小な空間を有して重ね合わされた状態となる。従って、その後各カップを容易に剥離することができる。
【００３０】
請求項２に係る発明によれば、積層カップから確実に各カップが分離し、カップ間の隙間を確保することができる。また、エアーを用いてカップを回転させるので、カップを傷つけたり、物理的作用による変形、しわ等が生じることはない。
【００３１】
請求項３に係る発明によれば、カップが一枚毎確実に回転するので、その後、各カップを積み重ねた状態おいては、カップ間が適宜微小な空間を有して重ね合わされた状態となり、各カップを容易に剥離することができる。また、エアーを用いてカップを回転させるので、カップを傷つけたり、物理的作用による変形、しわ等が生じることはない。
【００３２】
請求項４に係る発明によれば、積層カップを分離させる際に、各カップに対してエアーをむらなく、一定時間の間吹き付けが可能であるので、各カップの分離をより確実に行うことができる。
【００３３】
請求項５に係る発明によれば、上流側から下流側に向けてカップが移動する際に、カップが各移動手段間にて分離及び回転する。即ち、カップが移動する部分と、分離及び回転する部分とに分かれるので、各カップがより確実に分離及び回転する。従って、各カップ間の隙間を確実に確保することができる。
【００３４】
請求項６に係る発明によれば、分離及び回転したカップが後段のカップより早い速度で移動し、その間隔が更に広がるので、後段のカップとの間隔を更に確実に確保することができる。
また、後段のカップは分離及び回転する際に、先行するカップとの間隔が広がっているので、先行するカップに干渉することなく分離及び回転でき、分離及び回転の確実性を更に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る積層カップの剥離装置の一実施形態を示す断面図である。
【図２】積層カップ及びカップの一例を示す図であって、（ａ）は積層カップの側面図、（ｂ）はカップの上面図、（ｃ）はカップの側面図である。
【図３】図１に示す積層カップの剥離装置の要部を拡大した側面図である。
【図４】図３に示す積層カップの剥離装置のＡ−Ａ線矢視断面であって、カップと回転ノズルとの位置関係を示した図である。
【符号の説明】
１０    積層カップの剥離装置
１７    積層カップ
１８    カップ
１８ａ    底面
１８ｂ    周面
１９    移動通路
２０    分離ノズル（第一のエアーノズル、カップ分離手段）
２０ｂ    エアーシリンダ（駆動機構）
２１    回転ノズル（第二のエアーノズル、カップ回転手段）
３０    回転部（カップ移動手段）
３１    回転体（第一の移動手段）
３２    回転体（第二の移動手段）
３３    回転体（第三の移動手段）
３４    制御部
【図１】
2004196400.tif 000003
【図２】
2004196400.tif 000004
【図３】
2004196400.tif 000005
【図４】
2004196400.tif 000006