(57)【要約】【課題】積層した紙カップ束より先頭の紙カップを分離し供給する際に、先頭の紙カップと次の紙カップとが密着することなく確実に１枚づつ分離できる紙カップの供給方法及び装置を提供することを目的とする。【解決手段】積層した紙カップ束の先頭の紙カップの底面を吸盤で吸着し、先頭の紙カップの底面を次の紙カップの底面上で相対的にずらすことにより、先頭の紙カップと次の紙カップとの間に空隙を形成し、積層した紙カップ束から先頭の紙カップを分離する際に、この空隙に空気が容易に流入することにより、先頭の紙カップと次の紙カップとが密着することなく確実に１枚づつ分離供給できるものである。【選択図】            図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
積層した紙カップ束から先頭の紙カップを分離して供給する紙カップの供給方法において、先頭の紙カップの底面を吸盤で吸着し、先頭の紙カップの底面を次の紙カップの底面上で相対的にずらすことにより、先頭の紙カップと次の紙カップとの間に空隙を形成することを特徴とする紙カップの供給方法。
【請求項２】
請求項１に記載の紙カップの供給方法において、一対の吸盤が先頭の紙カップの底面を吸着し、互いに接近することにより、先頭の紙カップと次の紙カップとの間に空隙を形成することを特徴とする紙カップの供給方法。
【請求項３】
複数枚の紙カップが積層した紙カップ束の先頭の紙カップの底面を吸着する少なくとも１つの吸盤を上下動自在に備えた紙カップの分離部と該分離部の下方に紙カップ束を送る紙カップ束送り部を設け、吸盤で吸着された先頭の紙カップの底面を次の紙カップの底面上で相対的にずらすための移動手段設けたことを特徴とする紙カップ供給装置。
【請求項４】
請求項３に記載の装置において、吸盤で吸着された先頭の紙カップの底面を次の紙カップの底面上で相対的にずらすための移動手段が紙カップ束送り部を移動するよう設けたことを特徴とする紙カップ供給装置。
【請求項５】
請求項３に記載の装置において、吸盤で吸着された先頭の紙カップの底面を次の紙カップの底面上で相対的にずらすための移動手段が互いに接近離反する一対の吸盤であることを特徴とする紙カップ供給装置。
【請求項６】
複数枚の紙カップが積層した紙カップ束から先頭の紙カップを吸着分離する吸盤を備えた紙カップの分離部と該分離部の下方に紙カップ束を送る紙カップ束送り部を設け、該分離部には、少なくとも２つの吸盤が上下動自在並びに回動自在に備えられ、一方の吸盤が紙カップ束から紙カップを吸着分離する工程にある時、他方の吸盤が吸着した紙カップを次工程に供給する工程にあるように設けたことを特徴とする紙カップ供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば饅頭や洋菓子等を製造する食品製造装置に対して、積層した紙カップ束から紙カップを一枚毎に分離して供給する紙カップの供給方法およびその装置に関するものであり、さらに詳しくは、積層したグラシン紙等の紙カップ束の先頭の紙カップの底面を吸盤で吸着し、その底面を次の紙カップの底面上でずらすことにより積層した紙カップ束より紙カップを分離して供給する紙カップの供給方法およびその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、饅頭や洋菓子などの敷紙として用いられるグラシン紙やアルミ箔製の紙カップは、数十枚重ねてプレス成形される。そのため、積層された紙カップ同士が密着してしまい一枚ずつ分離するのを困難にしている。
従来の紙カップの分離装置は、積層した紙カップの束を常時回転している保持部に供給し、回転しない吸引装置を保持部の中の紙カップに押しつけ吸引し、紙カップを積層した紙カップ束より分離している（例えば、特許文献１参照）。
また、別の紙カップの分離装置は、積層した紙カップを下向きに筒体に収容し、該紙カップの開口側より吸着ヘッドを挿入し吸引する。その際、紙カップの外周縁を押圧片で押圧するとともに、噴射ノズルから開口縁に向かって空気を噴射することにより紙カップを積層した紙カップより剥離している（例えば、特許文献２参照）。
さらに、別の紙カップ分離装置は、積層した紙カップの側方より複数個の押圧手段で該紙カップを押圧し、紙カップの底部を真空吸着具で真空吸着し、積層した紙カップより紙カップを分離している（例えば、特許文献３参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特公平７−３９２８６号公報（第２−３頁、第１図、第３図）
【特許文献２】
特開平４−７２２２４号公報（第４頁、第２図−７図）
【特許文献３】
特開平７−１０９０２９号公報（第２−３頁、第１図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記の従来技術では、積層した紙カップから紙カップを分離する際に先頭の紙カップと次の紙カップとの間に空気が入り難いため分離回数に制限がある。また、一度に二・三枚を同時に分離してしまい一枚ずつ確実に分離できないという問題がある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は前述のごとき問題に鑑みてなされたものであり、積層した紙カップ束から先頭の紙カップを分離して供給する紙カップの供給方法において、先頭の紙カップの底面を吸盤で吸着し、先頭の紙カップの底面を次の紙カップの底面上で相対的にずらすことにより、先頭の紙カップと次の紙カップとの間に空隙を形成することを特徴とする紙カップの供給方法である。
【０００６】
また、上記紙カップの供給方法において、一対の吸盤が先頭の紙カップの底面を吸着し、互いに接近することにより、先頭の紙カップと次の紙カップとの間に空隙を形成するものである。
【０００７】
さらに、複数枚の紙カップが積層した紙カップ束の先頭の紙カップの底面を吸着する少なくとも１つの吸盤を上下動自在に備えた紙カップの分離部と該分離部の下方に紙カップ束を送る紙カップ束送り部を設け、吸盤で吸着された先頭の紙カップの底面を次の紙カップの底面上で相対的にずらすための移動手段設けた紙カップ供給装置である。
【０００８】
また、上記紙カップ供給装置において、吸盤で吸着された先頭の紙カップの底面を次の紙カップの底面上で相対的にずらすための移動手段が紙カップ束送り部を移動するよう設けたものである。
【０００９】
また、吸盤で吸着された先頭の紙カップの底面を次の紙カップの底面上で相対的にずらすための移動手段が互いに接近離反する一対の吸盤であること紙カップ供給装置である。
【００１０】
また、複数枚の紙カップが積層した紙カップ束から先頭の紙カップを吸着分離する吸盤を備えた紙カップの分離部と該分離部の下方に紙カップ束を送る紙カップ束送り部を設け、該分離部には、少なくとも２つの吸盤が上下動自在並びに回動自在に備えられ、一方の吸盤が紙カップ束から紙カップを吸着分離する工程にある時、他方の吸盤が吸着した紙カップを次工程に供給する工程にあるように設けた紙カップ供給装置である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１の実施の形態に係る紙カップ供給装置１を図面を用いて説明する。図１は、紙カップ供給装置１を食品製造装置３の側部に装着した状態を示す正面説明図である。図２は、図１に示される紙カップ供給装置１の正面説明図である。また、図３は、紙カップ供給装置１の左側面説明図である。図４は、図２におけるＡ−Ａ矢視説明図である。図５は、紙カップ供給装置１の分離部１６の正面説明図である。図６は、紙カップ供給装置１の正面説明図である。
【００１２】
図１を参照するに、本発明の実施の形態に係る紙カップ供給装置１は、例えば包あん機等の食品製造装置３におけるコンベア４上へ紙カップ９Ａを積層した紙カップ束９から一個毎に分離して供給するもので、食品製造装置３に隣接して配置して、または食品製造装置３の側部に装着して使用されるものである。なお、包あん機のごとき食品製造装置３は公知のものであるから詳細な説明は省略する。
【００１３】
図１ないし図６を参照するに、紙カップ供給装置１は、支持台５を前記食品製造装置３の側面に固定することにより装着されている。この支持台５には、支持プレート７が垂直に取付けてあり、この支持プレート７の一側面（前面）には、多数枚が積層した紙カップ束９を複数束収容可能な紙カップ束収容部１１が設けてある。また、この紙カップ束収容部１１の下方位置には、紙カップ束収容部１１に収容された紙カップ束９を支持する紙カップ束支持部１２が設けられている。さらに、その下方には、紙カップ束収容部１１の最下部の紙カップ束９を下方向に取り出す紙カップ束取出し部１３が設けてあると共に、この紙カップ束取出し部１３により取り出された紙カップ束９を保持しながら次工程に送る紙カップ束送り部１５が設けられている。そして、食品製造装置３のコンベア４の上方で、かつ、紙カップ束収容部１１の側方に紙カップ束送り部１５に保持された紙カップ束９から一枚毎紙カップ９Ａを分離する分離部１６が設けられている。
【００１４】
より詳細には、前記紙カップ束収容部１１は、支持プレート７の前面に上下の支持ベース１７Ｕ，１７Ｌが水平に取り付けてあり、これら支持ベース１７Ｕ，１７Ｌには、丸棒状の部材からなるガイド部材１９を先端部に取り付けた調整アーム２１が位置調節固定自在に取り付けてある。図４に示すように、調整アーム２１には、その長手方向に長孔２１Ｈが設けられており、この長孔２１Ｈに支持ベース１７Ｕ，１７Ｌに圧入されたピン２３と螺着した蝶ボルト２５が貫通して取り付けている。よって、調整アーム２１は、その長手方向にのみ移動可能に固定されている。
【００１５】
本実施の形態に係る紙カップ束収容部１１では、４個のガイド部材１９が同一円周上に等間隔に配置するよう調整アーム２１を調節固定しており、複数の紙カップ束９を各ガイド部材１９で収容している。
【００１６】
支持ベース１７Ｌの下側には、紙カップ束収容部１１に収容された紙カップ束９を支持する紙カップ束支持部１２が設けられている。この紙カップ束支持部１２に構成された空気圧シリンダー２７は、その両側面方向にロッド２７Ｒが進退動作するものであり、これらロッド２７Ｒの先端部にプレート２７Ｐが取り付けられている。さらに、プレート２７Ｐには、ほぼＬ字形状のブラケット２９が取り付けられている。これらブラケット２９の先端部に、紙カップ束９を支持する挟持部材３１を備えたアジャスタボルト３３が位置調節自在に対向して取り付けてある。また、挟持部材３１の内側には、ポリウレタンゴムなどの弾性部材３２が取り付けられており、紙カップ束９を少しだけ押圧挟持している。
【００１７】
上記構成より明らかなように、空気圧シリンダー２７を作動させることにより、対向する挟持部材３１は互いに接近離反することとなる。これら挟持部材３１が接近した状態では、紙カップ束収容部１１の最下部の紙カップ束９を押圧挟持するものである。また、これら挟持部材３１が離反した状態（図３，図４の二点鎖線で示された状態）では、紙カップ束９はその自重により下方に落下し、後述する紙カップ束取出し部１３に支持される（図３，図４参照）。
【００１８】
次に、前記紙カップ束送り部１５について説明する。空気圧シリンダー３５は、前記支持プレート７の前面より水平に設けられた支持ベース３７の下面に取り付けられており、進退動作するロッド３５Ｒの先端部にプレート３５Ｐが固定されている。また、摺動部材３９は、紙カップ束収容部１１から取り出された紙カップ束９を保持する保持部材４１を着脱交換可能にＯリング４２を介して圧入しており、前記プレート３５Ｐに取り付けられている。紙カップ束９が嵌入する保持部材４１の凹部４１Ａの底面にはＯリング４４が嵌入されており、分離部１６の吸盤６１Ｐが紙カップ束９から紙カップ９Ａを分離する際に、紙カップ束９が変形するのを防止している。さらに、摺動部材４１は、食品製造装置３のコンベア４の側面に取り付けられたガイドレール４３Ｒ，４３Ｌに載置しており、空気圧シリンダー３５が作動することにより紙カップ束収容部１１の下方位置と分離部１６の下方位置との間を往復移動する。
【００１９】
ガイドレール４３Ｌの側面には、保持部材４１に保持された紙カップ束９の有無を検出するために反射型の光電スイッチを検出装置４５として使用している。ガイドレール４３Ｌには切欠４３Ａが、また、摺動部材３９には切欠３９Ａが、さらに保持部材４１には長孔４１Ｈが設けられており、保持部材４１が分離部１６の下方に位置する時に光電スイッチ４５，切欠４３Ａ，３９Ａおよび長孔４１Ｈが直線的に並ぶ（図２，図３参照）ように位置している。
【００２０】
紙カップ束取出し部１３は、前記支持プレート７の前面に取り付けられた支持ベース４７に支持された空気圧シリンダー４９を備えており、空気圧シリンダー４９のロッド４９Ｒは中空状のパイプからなり、上下動自在に設けられている。また、ロッド４９Ｒの先端部には、図示されない吸引装置により空気を吸引し、紙カップ束９の底面を吸着保持する吸盤５１が取り付けられている。
【００２１】
紙カップ束９から紙カップ９Ａを一枚ずつ分離する分離部１６は、前記支持ベース１７Ｕ，１７Ｌの間から側方に取り付けた支持ベース５３に空気圧シリンダー５５を備えている。空気圧シリンダー５５のロッド５５Ｒは、上下動自在に設けられており、その先端部にプレート５５Ｐを取り付けている。さらに、このプレート５５Ｐの下面に空気圧で動作するアクチュエータ５７が取り付けられている。このアクチュエータ５７の先端部には、左右対称に揺動する一対の開閉アーム５７Ａが設けられており、略Ｌ字型のブラケット５９Ｒ，５９Ｌを介して吸引部材６１が取り付けられている。
【００２２】
吸引部材６１は、その取付けネジ部材６１Ａ内に中空状のパイプ部材６１Ｂをその軸心方向に移動可能に備え、パイプ部材６１Ｂの先端部に吸盤６１Ｐを取り付けている。この吸盤６１Ｐは、中空状のパイプ部材６１Ｂを通じて、図示されない吸引装置により空気を吸引し、紙カップ９Ａの底面を吸着する。
【００２３】
パイプ部材６１Ｂは、取付けネジ部材６１Ａ内に設けられた図示されないバネにより常に先端側（図２において下側）に付勢された状態であり、吸盤６１Ｐが前記保持部材４１内の紙カップ束９の先頭の紙カップ９Ａに当接する際に、先頭の紙カップ９Ａの底面の上下位置に応じてその軸心方向に移動する。
さらに、吸盤６１Ｐは紙カップ束９対してバネの付勢力のみが作用しており、空気圧シリンダー５５の推力が直接紙カップ束９に作用することがないように設けられている。このことにより、紙カップ束９の先頭の紙カップ９Ａと次の紙カップ９Ａとの間の摩擦抵抗は、ある一定以上には上昇せず、先頭の紙カップ９Ａの底面が次の紙カップ９Ａの底面上を相対的にずれる際に、複数枚の紙カップ９Ａが一度に変形するのを防止する効果がある。
【００２４】
吸盤６１Ｐは、ニトリルゴムやシリコンゴムなどの弾性体により成形されており、前記アクチュエータ５７の一対の開閉アーム５７Ａが閉じ動作して紙カップ９Ａが次の紙カップ９Ａの底面上をずれる際に、弾性変形可能に設けられている。
【００２５】
食品製造装置３のコンベア４は、コンベアベルト４Ｂに供給された紙カップ９Ａを包被切断装置２の下方へ搬送するものである。コンベアベルト４Ｂは、コンベアフレーム４Ａ，受台４Ｃ，駆動ローラ４Ｄに掛け回されており、駆動ローラ４Ｄの間欠的な回転により駆動される。また、受台４Ｃは包被切断装置２の上下動と同調して上下動するよう設けられており、この受台４Ｃの上下動によりコンベアベルト４Ｂも上下動する。
【００２６】
コンベアベルト４Ｂの上流側の下方には、スプレイノズル６が設けられている。このスプレイノズル６は、図示されない液体用容器とエアーコンプレッサに連通配管されており、コンベアベルト４Ｂの搬送面（表面と同義）に水やエチルアルコールなどの液体を連続的に、又は紙カップ９Ａが載置される位置に合わせて断続的に噴霧するよう設けられている。前述の如くコンベアベルト４Ｂは間欠的に駆動し、上下動するために搬送する紙カップ９Ａに振動を与えている。さらには、その搬送による空気の抵抗や生産工場内の空調機器などからの風によりコンベアベルト４Ｂ上を滑って位置ズレしてしまい安定して包被切断装置２の下方に搬送できない場合があった。しかしながら、コンベアベルト４Ｂの搬送面に液体を付着することにより、搬送される紙カップ９Ａの底面がコンベアベルト４Ｂの搬送面と密着し、紙カップ９Ａが搬送中に位置ズレすることを防止できる。
【００２７】
以上のように構成された紙カップ供給装置１の動作について説明する。複数の紙カップ束９が紙カップ束収容部１１に収容され、最下部の紙カップ束９が紙カップ束支持部１２の対向する挟持部材３１に押圧支持されている。紙カップ束収容部１１の下方より紙カップ束取出し部１３の吸盤５１が紙カップ束送り部１５に構成される保持部材４１の貫通孔４１Ｂを貫通して上昇する。次いで、紙カップ束支持部１２の挟持部材３１が互いに離反する。すると、紙カップ束収容部１１に収容された複数の紙カップ束９は、自重により落下し、最下部の紙カップ束９が上昇位置にある前記吸盤５１に載置する。そして、挟持部材３１が互いに接近することにより、最下部の紙カップ束９の上に位置する別の紙カップ束９を押圧支持する。吸盤５１が最下部の紙カップ束９を吸着し、紙カップ束収容部１１より下方に引き抜く。引き抜かれた紙カップ束９は、紙カップ束送り部１５の保持部材４１の凹部４１Ａに嵌入保持される（図４，図６参照）。
【００２８】
その後、紙カップ保持部材４１は、紙カップ分離部１６の下方に移動し、紙カップ分離部１６の吸盤６１Ｐが紙カップ束９の開口した外周縁９Ｂ側より紙カップ束９の内側に入り、紙カップ束９の先頭にある一枚の紙カップ９Ａの底面を吸着する。一対の吸盤６１Ｐは、アクチュータ５７のアーム５７Ａの閉じ動作により互いに接近し、紙カップ９Ａの底面は次（図５において、下）の紙カップ９Ａの底面上を横方向にずれて空隙Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３が形成される。
【００２９】
空隙Ｓ１およびＳ３は、先頭の紙カップ９Ａの底面が吸盤６１Ｐの閉じ動作により中央側に移動することにより、その紙カップ９Ａの立設された側部も中央側に移動して形成される。また、空隙Ｓ２は、一対の吸盤６１Ｐの間に位置する紙カップ９Ａの底面部分が、これら吸盤６１Ｐの互いの接近により隆起して形成される。
【００３０】
そして、空気圧シリンダー５５のロッド５５Ｒが退行することより吸盤６１Ｐが上昇して紙カップ束９から先頭の紙カップ９Ａを分離する際に、前記空隙Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３より空気が容易に流入するため、分離される紙カップ９Ａと次の紙カップ９Ａとの間の密着状態が解除され、確実に一枚の紙カップ９Ａを分離することができる。
【００３１】
上昇した一対の吸盤６１Ｐは、紙カップ９Ａを吸着した状態を維持し、アクチュエータ５７のアーム５７Ａの開き動作により互いに離反する。また、紙カップ束９を保持する保持部材４１は、空気圧シリンダー３５のロッド３５Ｒが退行することにより、紙カップ束収容部１１の下方に移動する。
【００３２】
その後、吸盤６１Ｐは、空気圧シリンダー５５のロッド５５Ｒが進行することにより降下し、紙カップ９Ａの吸引状態を解除または排気をしてコンベアベルト４Ｂ上に紙カップ９Ａを供給する。そして、吸盤６１Ｐは再び上昇する。
【００３３】
つまり、本第１の実施の形態に係る紙カップ供給装置においては、先頭の紙カップの底面を次の紙カップの底面上で相対的にずらすための移動手段として互いに接近離反する一対の吸盤６１Ｐが設けられている。
【００３４】
紙カップ束９は保持部材４１と共に紙カップ束収容部１１の下方に戻り、吸盤６１Ｐは再び降下して、コンベアベルト４Ｂ上に紙カップ９Ａを供給する。この紙カップ９Ａは、コンベアベルト４Ｂに噴霧された液体によりコンベアベルト４Ｂに密着し位置ズレすることなく包被切断装置２の下方へ搬送され包被食品Ｐを受け入れ収容する（図１，図２，図６参照）。
【００３５】
その後、保持部材４１に保持された紙カップ束９がなくなるまでは、保持部材４１は、紙カップ束収容部１１の下方位置と分離部１６の下方位置を往復移動し、それに追従して分離部１６が紙カップ束９から紙カップ９Ａを分離し、コンベア４上に紙カップ９Ａを供給する動作を繰り返すものである。
【００３６】
分離部１６の吸盤６１Ｐが保持部材４１に保持された紙カップ束９の最後の紙カップ９Ａを吸着し上昇すると、コンベア４の側部に設けられた検出装置４５が紙カップ束９が保持部材４１内に無いことを検出し、新たな紙カップ束９を取り出すために紙カップ束支持部１２と紙カップ束取出し部１３が前述同様作動する（図３参照）。
【００３７】
また、図７は、本発明の第２の実施の形態を示す紙カップ供給装置１の正面説図であり、前述した構成と同一機能を奏する構成部分には、同一符号を付することとして重複した説明は省略する。第２の実施例における紙カップ供給装置１の分離部１６には、アクチュエータ５７の一対のアーム５７Ａに内、一方（図７では右側）にのみ吸引部材６１を取り付けている。吸盤６１Ｐは、分離部１６の下方に位置する紙カップ束９の先頭の紙カップ９Ａの底面の右寄りの部分を吸着する。そして、一対のアーム５７Ａが接近するように揺動し、先頭の紙カップ９Ａの底面が次の紙カップ９Ａの底面上を横方向にずれるように動く。
【００３８】
この時、紙カップ束９の先頭の紙カップ９Ａと次の紙カップ９Ａの間には、空隙Ｓ１，Ｓ２が形成される。そして、前述した第１実施例と同様に、空気圧シリンダー５５のロッド５５Ｒが退行することより吸盤６１Ｐが上昇して紙カップ束９から先頭の紙カップ９Ａを分離する。この時、前記空隙Ｓ１，Ｓ２から空気が容易に流入するため、分離される紙カップ９Ａと次の紙カップ９Ａの間の密着状態が解除され、確実に１枚の紙カップ９Ａを分離することができる。そして、空気圧シリンダー５５のプレート５５Ｐが最後まで退行して、保持部材４１は紙カップ束収容部１１の下方に移動する。
【００３９】
また、図８は、本発明の第３の実施の形態を示す紙カップ供給装置１の正面説明図であり、分離部１６に設けられた１個の吸引部材６１は、空気圧シリンダー５５のプレート５５Ｐにブラケット６３を介して取り付けられている。
【００４０】
吸盤６１Ｐは、分離部１６の下方に位置する紙カップ束９の先頭の紙カップ９Ａの底面の右寄りの部分を吸着する。そして、紙カップ束送り部１２の空気圧シリンダー３５のロッド３５Ｒが退行し、保持部材４１が図７の２点鎖線で示された位置Ｄから実線で示された位置Ｅに移動し、一時停止する。
【００４１】
この時、紙カップ束９の先頭の紙カップ９Ａと次の紙カップ９Ａの間には、空隙Ｓ１，Ｓ２が形成される。そして、吸盤６１Ｐが上昇する際、空隙Ｓ１，Ｓ２から空気が容易に流入し確実に１枚の紙カップ９Ａを分離することができる。
【００４２】
本第３の実施の形態に係る紙カップ供給装置においては、先頭の紙カップの底面を次の紙カップの底面上で横方向に相対的にずらすための移動手段として紙カップ送り部１２に構成された保持部材４１を移動するように設けている。
【００４３】
第２および第３の実施の形態に係る紙カップ供給装置１は、紙カップ９Ａが小さく、第１の実施例に示されたような一対の吸盤６１Ｐを使用できない場合などに効果的である。
【００４４】
さらに、本発明の第４の実施の形態に係る紙カップ供給装置について図９から図１１の図面を用いて説明する。図９は、紙カップ供給装置６５を食品製造装置３の側部に装着した状態を示す正面説明図である。図１０は、図９に示される紙カップ供給装置６５の正面説明図である。図１１は、図９に示されるＢ−Ｂ矢視図である。
【００４５】
図９を参照するに、紙カップ供給装置６５を包あん機である食品供給装置３の側部に固定している。紙カップ供給装置６５は、紙カップ束収容部１１、紙カップ束支持部１２、紙カップ束送り部７１、紙カップ束取出し部１３および分離部８１を構成している。また、食品供給装置３の包被切断装置２の下方には、抜き差し可能に回転テーブル装置９１を設けている。
【００４６】
紙カップ束収容部１１から紙カップ束取出し部１３により引き抜かれた紙カップ束９は、紙カップ束支持部１２の下方に設けられた紙カップ束送り部７１の回転盤７３の凹部７３Ａに嵌入保持される。回転盤７３は、同一円周上に８個の凹部７３Ａを備えている。また、回転盤７３は、制御モータＭ１の出力軸に着脱交換可能に固定されており、所定の角度づつ（本実施例においては、４５度づつ）間欠的に回転するよう設けらている。
【００４７】
分離部８１は、制御モータＭ１を中心として紙カップ束収容部１１のほぼ反対側で、かつ、紙カップ束送り部７１の上方に設けられている。分離部８１は、空気圧シリンダー８３を備えている。空気圧シリンダー８３のロッド８３Ｒは、上下動自在並びに回動自在に設けられており、その先端部分にプレート８３Ｐを取り付けている。さらに、このプレート８３Ｐの下面には、一対の吸盤６１Ｐを取り付けた２つのアクチュエータ５７を前記ロッド８３Ｒを中心とした対称位置に設けている。
【００４８】
空気圧シリンダー８３のロッド８３Ｒが進行することによりプレート８３Ｐに取り付けられたアクチュエータ５７は降下し、一方のアクチュエータ５７に取り付けられた一対の吸盤６１Ｐが紙カップ束９の先頭に位置する紙カップ９Ａの底面を吸着する。そして、一対の吸盤６１Ｐは、アクチュエータ５７のアーム５７Ａの閉じ動作により互いに接近し、吸盤６１Ｐに吸着された紙カップ９Ａの底面は、次の紙カップ９Ａの底面上を横方向にずれて空隙Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３が形成される。そして、空気圧シリンダー８３のロッド８３Ｒが退行し、先頭の紙カップ９Ａが上昇して紙カップ束９より分離する。
【００４９】
上昇した一対の吸盤６１Ｐは、紙カップ９Ａを吸着した状態を維持し、アクチュエータ５７のアーム５７Ａの開き動作により互いに離反する。分離された紙カップ９Ａは、空気圧シリンダー８３のロッド８３Ｒが１８０度回動することにより前記回転テーブル装置９１の上方に移動する。そして、紙カップ９Ａはロッド８３Ｒが進行することにより再び降下し、吸盤６１Ｐが紙カップ９Ａの吸引状態を解除または排気して下方に位置する回転テーブル装置９１に構成された回転盤９３の凹部９３Ａに供給される。そして、吸盤６１Ｐはロッド８３Ｒの退行により上昇し、ロッド８３Ｒが先の回動方向とは逆に１８０度戻るように回動する。
【００５０】
この分離部８１には、前述の通りに２つのアクチュエータ５７がプレート５７Ｐの下面に対称的に取り付けられている。一方のアクチュエータ５７が回転テーブル装置９１の上方位置で降下し、紙カップ９Ａを回転盤７３の凹部７３Ａに供給した時には、他方のアクチュエータ５７は紙カップ束送り部７１の上方に位置しており、他方のアクチュエータ５７に取り付けられた一対の吸盤６１Ｐは、紙カップ束９の新たな先頭の紙カップ９Ａの底面を吸着しており、互いに接近することにより先頭の紙カップ９Ａと次の紙カップ９Ａとの間に空隙Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３を形成している。
【００５１】
空気圧シリンダー８３のロッド８３Ｒが退行することにより、他方のアクチュエータ５７の吸盤６１Ｐは、紙カップ束９より紙カップ９Ａを分離して上昇する。そして、前述の一方のアクチュエータ５７と同様に動作して、回転テーブル装置９１に紙カップ９Ａを供給する。
【００５２】
その後、紙カップを吸着分離する工程と供給する工程が並行して繰り返され、分離部８１の下方に位置する紙カップ束送り部７１の回転盤７３の凹部７３Ａに保持された紙カップ束９が無くなると、紙カップ束送り部７１の下方に設けられた検出装置４５が作動し、その信号に基づいて発せられる指令により回転盤７３が所定角度（図１１においては、４５度）だけ回転して、次の紙カップ束９が分離部８１のアクチュエータ５７の下方に移動する。そして、紙カップ保持部１１の最下部の紙カップ束９が紙カップ束支持部１２と紙カップ束取りだし部１３の前述した動作により、回転盤７３の次の凹部７３Ａに嵌入される。
【００５３】
回転テーブル装置９１の回転盤９３は、１６個の凹部９３Ａを同一円周上に等間隔に設けており、分離部８１からの紙カップ９Ａの供給と連動して間欠的に所定角度づつ（図１１においては、２２．５度づつ）間欠的に回転する。食品製造装置３は、紙カップ９Ａが食品供給装置３の包被切断装置２の下方に位置した時（図１１の位置Ｘ）に、おはぎなどの包被食品Ｐを紙カップ９Ａ内に供給する。さらに、回転盤９３が間欠的に回転し、包被食品Ｐが供給された紙カップ９Ａは作業者により手取りされる。
【００５４】
本発明による紙カップ供給装置６５は、前述の通り吸盤６１Ｐを備えた２つのアクチュエータ５７を設けたことにより、一方の吸盤６１Ｐが紙カップ９Ａを吸着分離する工程にある時、他方の吸盤６１Ｐが次工程としての回転テーブル装置９１上へ紙カップ９Ａを供給する工程にあるように動作するものであり、従来の紙カップ供給装置に比べて紙カップの供給回数を増大させることが可能である。
【００５５】
また、紙カップ９Ａが小さい時には、第２の実施例のごとく一対の吸引部材６１の内、一方の吸引部材６１のみ設けることももちろん可能である。
【００５６】
また、図１２は、本発明の第４の実施の形態に係る紙カップ供給装置６５である。第３の実施の形態に係る紙カップ供給装置１と同様に、紙カップ供給装置６５の分離部８１に備えられた空気圧シリンダー８３のプレート８３Ｐにブラケット８５を介して吸引部材６１を対称に設けている。紙カップ束送り部７１の回転盤７３が位置Ｆで待機した状態で吸盤６１Ｐが降下し、吸盤６１Ｐが紙カップ束９の底面の中心位置から偏心した位置を吸着する。
【００５７】
そして、回転盤７３が二点鎖線で示された位置Ｇまで回転すると、先頭の紙カップ９Ａの底面は、次の紙カップ９Ａの底面上を円弧状にずれて空隙Ｓ１，Ｓ２（図示なし。図８参照）が形成される。
【００５８】
その後、吸盤６１Ｐは上昇し、前述のごとく１８０度回動する。また、回転盤７３は、次の吸盤６１Ｐが降下する前までに位置Ｆに移動して待機している。第４の実施例においては、先頭の紙カップ９Ａの底面を次の紙カップ９Ａの底面上で相対的にずらすための移動手段として、紙カップ束送り部７１の回転盤７３を移動するよう設けてある。
【００５９】
なお、本発明の実施の形態に係る紙カップ供給装置１，６５に構成された各空気圧シリンダーおよびその駆動装置はは公知のものでよい。
【００６０】
また紙カップ供給装置１，６５に構成された紙カップ束収容部１１，紙カップ束支持部１２，紙カップ束取出し部１５は必ずしも必要ではなく、人手により紙カップ束送り部１５，７１に紙カップ束９を補充してもよい。この場合、紙カップ束９の有無を検出する検出装置４５が紙カップ束送り部１５，７１に紙カップ束９が無いことを検出した際に、警告音を発するブザーや回転灯を作動させるよう構成することにより作業者に紙カップ束９を補充する時期を知らせることができる。
【００６１】
本発明の実施の形態に係る紙カップ供給装置は概ね上述の通りであるが、この他にも構成を変更することも可能である。例えば、紙カップの平面形状は略円形で説明したが、それに限ることはない。前述のごとく紙カップ束収容部１１のガイド部材１９および紙カップ束支持部１２の挟持部材３１は、紙カップ束９の形状に応じて位置調節可能に設けられている。さらに、カップ束送り部１５の保持部材４１は摺動部材３９に着脱交換可能に嵌入しており、保持部材４１の凹部４１Ａの形状を紙カップ束９の形状に応じて複数用意しておくことが可能である。また、紙カップ送り部７１の回転盤７３も制御モータＭ１の出力軸に着脱交換可能に設けられている。このように構成された紙カップ供給装置１，６５は、種々の形状の紙カップに対応可能に構成されている。
【００６２】
また、第４および第５の実施例で示した分離部８１では、２つのアクチュエータ５７が空気圧シリンダー８３を中心として対称位置に設けられている。しかし、これに限らず、例えば１つのアクチュエータ５７を上下動可能、かつ紙カップ束送り部７１および回転テーブル装置９１の上方を往復動可能に設けることも可能であり、装置全体を簡素化することもできる。
【００６３】
また、上述した紙カップ供給装置では、紙カップ束９から先頭の紙カップ９Ａを分離する際に、吸盤６１Ｐを紙カップ束９の開口した外周縁９Ｂ側より紙カップ束９の内側に入れ、先頭の紙カップ９Ａの底面を吸着して分離するよう説明した。しかし、これとは反対に吸盤６１Ｐを紙カップ束９の底面側より当接させ、その先頭に位置する紙カップ９Ａの底面を吸着し、その底面を次の紙カップ９Ａの底面上で横方向にずらすことにより、先頭の紙カップ９Ａと次の紙カップ９Ａとの間に空隙が形成されることも確認できた。
【００６４】
また、上記実施の形態においては、積層した紙カップ束９から紙カップ９Ａを分離しコンベア４や回転テーブル装置９１に供給する説明をしたが、これに限らず蒸し饅頭や中華饅などの底面に貼付するグラシン紙やセロファン紙で作られた底紙を供給する手段として用いることも可能である。底紙の供給装置として紙カップ束送り部１５，７１を底紙束送り部とし、分離部１６，８１と同様な分離部を構成することにより、複数枚の底紙が積層した底紙束から、先頭に位置する底紙を一枚ずつ分離し次工程に供給することができる。例えば、第一の実施の形態に係る分離部１６に構成された一対の吸盤６１Ｐを用いて先頭に位置する底紙を吸着する。その一対の吸盤６１Ｐが互いに接近すると先頭の底紙が次の底紙の面上を横方向にずれて空隙Ｓ２に相当する隆起部分を形成する。そして、吸盤６１Ｐが上昇すると前記空隙Ｓ２から空気が流入し、先頭の底紙が一枚だけ底紙束より分離する。そして、水やエチルアルコールなどの液体が噴霧されたコンベアベルト４Ｂ上に供給される。
【００６５】
また、コンベア４のその他の実施例としては、特公平７−３９２８６号公報（第３頁、第１図−５図）に開示されているようなコンベアベルトに微細孔を設けて紙カップ９Ａを吸着させて搬送移動させてもよい。
【００６６】
さらに、コンベア４のその他の実施例としては、コンベアベルト４Ｂの搬送面の材質を摩擦係数が高く、紙カップ９Ａや底紙との間に粘着性を有するものにして行うものである。その一例としては、シリコン樹脂がコンベアベルトの心体にコーティング、あるいは、ラミネートされたベルトを使用することができる。従来、粘着性を有するコンベアベルトを用いて搬送物を搬送する技術を開示する特許文献は、例えば、特開平１１−２６３４１６号公報（第３頁、第２図−３図）がある。特開平１１−２６３４１６号公報に記載された搬送物は、円筒状のボトルであり、その自重により粘着性を有するコンベアベルトとの密着性を維持しているものである。
【００６７】
しかしながら、本発明の実施の形態に係る搬送物は、グラシン紙などから作られた紙カップ９Ａや底紙であり非常に軽量である。このため、紙カップ９Ａや底紙を粘着性を有するコンベアベルト４Ｂに載置しただけでは密着性が維持できずに、コンベアベルト４Ｂから受ける振動や搬送による空気の抵抗などの影響によりコンベアベルト４Ｂ上を滑って位置ズレしてしまい、安定して包被切断装置２の下方に搬送できない場合があった。そこで、本発明の実施の形態に係る紙カップや底紙の供給装置において、吸盤６１Ｐが紙カップ９Ａや底紙を吸着した状態を維持し、コンベアベルト４Ｂの上方から降下して停止しているコンベアベルト４Ｂ上に紙カップ９Ａを押圧するように設けた。このようなコンベアベルト４Ｂに供給された紙カップ９Ａや底紙は、非常に軽い搬送物であっても粘着性を有するコンベアベルト４Ｂの搬送面に密着し、搬送中にコンベアベルト４Ｂ上を滑って位置ズレすることが防止できた。また、コンベア４の構成も非常に簡略化できた。
【００６８】
コンベアベルトの搬送面に粘着性を有するものとしてエーテル系ポリウレタンなどを使用することも可能である。また、粘着材層の例としては溶液タイプ、エマルジョンタイプ、ホットメタルタイプなどのアクリル系、ゴム系、ウレタン系などの粘着剤をコンベアベルトの表面にコーティングするか、帆布にラミネートするようにして多層状のコンベアベルトとすることができる。粘着性を有するコンベアベルトは、洗浄によってその粘着性や清潔性が維持できる。
【００６９】
また、紙カップ９Ａや底紙を粘着性を有するコンベアベルト４Ｂの上方から搬送面に供給する際に、吸盤６１Ｐが吸着状態を解除するための排気圧を利用してコンベアベルト４Ｂに対する密着性を高めることもできる。つまり、コンベアベルト４Ｂの搬送面からわずかに離れた上方位置で紙カップ９Ａや底紙の降下を停止し、吸盤６１Ｐが排気をして紙カップ９Ａや底紙を搬送面に吹付けることによりそれらの密着性を高めるものである。このように供給された紙カップ９Ａや底紙は、単にコンベアベルト４Ｂに載置された場合よりその密着性を高めることができ、コンベアベルト４Ｂ上での位置ズレすることが防止できた。さらには、コンベアベルト４Ｂが駆動している場合であっても紙カップ９Ａや底紙をコンベア４に供給することができ、装置の操作性が向上できる。
【００７０】
コンベア４に紙カップ９Ａや底紙を供給する際に、紙カップ９Ａや底紙をコンベアベルト４Ｂの搬送面に押圧する手段や、吸盤６１Ｐからの排気圧を利用してコンベアベルト４Ｂに吹付ける手段は、コンベアベルト４Ｂの搬送面に液体を噴霧した場合にも用いることが可能であり、紙カップ９Ａや底紙とコンベアベルト４Ｂとの間の密着性を高めることができる。
【００７１】
【発明の効果】
本発明によれば、積層した紙カップ束の先頭の紙カップの底面を次の紙カップの底面上で相対的にずらすことにより、先頭の紙カップと次の紙カップとの間に空隙が形成され、紙カップ束より先頭の紙カップを吸着分離する際に、この空隙に空気が容易に流入し、先頭の紙カップと次の紙カップとが密着することなく確実に１枚づつ分離できる。
【００７２】
また、前記空隙に空気が速やかに流入するため、従来の紙カップの分離手段より分離回数を増大させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る紙カップ供給装置の正面説明図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る紙カップ供給装置の正面説明図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る紙カップ供給装置の左側面説明図である。
【図４】図２におけるＡ−Ａ矢視説明図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る紙カップ供給装置の正面説明図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る紙カップ供給装置の正面説明図である。
【図７】第２の実施の形態を示す正面説明図である。
【図８】第３の実施の形態を示す正面説明図である。
【図９】本発明の第４の実施の形態に係る紙カップ供給装置の正面説明図である。
【図１０】本発明の第４の実施の形態に係る紙カップ供給装置の正面説明図である。
【図１１】図１０におけるＢ−Ｂ矢視説明図である。
【図１２】第５の実施の形態を示す上面説明図である。
【符号の説明】
１      紙カップ供給装置
２      包被切断装置
３      食品製造装置
４Ｂ    コンベアベルト
５      支持台
９      紙カップ束
９Ａ    紙カップ
１１    紙カップ束収容部
１２    紙カップ束支持部
１３    紙カップ束取出し部
１５    紙カップ束送り部
１６    分離部
３１    挟持部材
４１    保持部材
４１Ａ  凹部
４１Ｂ  貫通孔
４５    検出装置
５１    吸盤
５７    アクチュエータ
５７Ａ  アーム
６１    吸引部材
６１Ｐ  吸盤
６５    紙カップ供給装置
７１    紙カップ束送り部
７３    回転盤
８１    分離部
９１    回転テーブル装置
Ｐ      包被食品
Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｘ    位置
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３      空隙
【図１】
2004306960.tif 000003
【図２】
2004306960.tif 000004
【図３】
2004306960.tif 000005
【図４】
2004306960.tif 000006
【図５】
2004306960.tif 000007
【図６】
2004306960.tif 000008
【図７】
2004306960.tif 000009
【図８】
2004306960.tif 000010
【図９】
2004306960.tif 000011
【図１０】
2004306960.tif 000012
【図１１】
2004306960.tif 000013
【図１２】
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