(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器を位置決めして支持する周囲が円形の支持部材およびこの支持部材を上部に回転可能に保持したベース部材を有する容器キャリアを搬送する搬送手段と、前記容器キャリアの搬送経路沿いに設けられ、前記支持部材の外周面に当接して支持部材を回転させる回転手段と、前記ベース部材の回転を阻止する回転阻止手段と、前記支持部材に支持されて支持部材とともに回転する容器に内容物を充填する充填手段とを備え、
前記ベース部材は互いに向かい合う２つの側面を有し、前記回転阻止手段はこれら２つの側面間の距離よりもやや大きい間隔で搬送経路の両側に配置された搬送ガイドからなることを特徴とする充填装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は容器内に液体を充填する充填装置に係り、特に、ハンドクリーム等の高粘度の液体を充填する充填装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ハンドクリームやマヨネーズ等の高粘度の液体を容器内に充填する場合には、容器を回転させながら充填を行う。このように容器を回転させつつ充填を行う充填装置はすでに広く知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載された発明に係る粘性物充填装置は、間欠的に回転する円板１の外周に受座２が一定間隔で設けられ、この受座２の受孔３中に受容器４（本発明の容器キャリアに相当する）が嵌装されている。受容器４の下面に凹部５があり、これに押上杆６先端の截頭円錐頭７が嵌合するようになっている。押上杆６は、カムによって上下動するようになっており、また、スラストベアリング８、９を介して支持されたローラ１０が押上杆６に嵌装され、ローラ１０とともに押上杆６が回転されるようになっている。前記ローラ１０は、図示しないゴムローラと接触して回転される。さらに、受容器４が上昇したときに受容器４内に保持されている瓶状容器ａの口筒部を挟着する挟着板１２、１３が設けられている。
【０００４】
前記特許文献１の発明に係る粘性物充填装置では、円盤１が回転して瓶状容器ａが受容器４とともに所望の位置に来ると、押上杆６が上昇してその頭部７で受容器４を受座２から押し上げて瓶状容器ａを上昇させ、この上昇が停止すると挟着板１２、１３により瓶状容器ａの口筒部を挟持する。この挟持動作が終わると、ノズル１７が下降して瓶状容器ａ内に粘性物を充填しながら上昇する。その際瓶状容器ａは回転しているので円滑な充填が行われる。
【特許文献１】実公昭５３−１５６５４号公報（第１３９−１４０頁、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記従来の構成では、充填を行う際に、受容器全体を回転させなければならず、回転機構の構成が複雑で大がかりなものになってしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、容器キャリアを、容器を支持する支持部材とこの支持部材を保持するベース部材とに分離して、支持部材だけを回転させることにより、回転機構の構成を簡略化するとともに、コンパクト化することができる充填装置を提供することを目的とするものであり、容器を位置決めして支持する周囲が円形の支持部材およびこの支持部材を上部に回転可能に保持したベース部材を有する容器キャリアを搬送する搬送手段と、前記容器キャリアの搬送経路沿いに設けられ、前記支持部材の外周面に当接して支持部材を回転させる回転手段と、前記ベース部材の回転を阻止する回転阻止手段と、前記支持部材に支持されて支持部材とともに回転する容器に内容物を充填する充填手段とを備え、前記ベース部材は互いに向かい合う２つの側面を有し、前記回転阻止手段はこれら２つの側面間の距離よりもやや大きい間隔で搬送経路の両側に配置された搬送ガイドからなることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
容器キャリアを、容器を支持する容器支持部材と、この容器支持部材を回転自在に保持するベース部材とに分け、充填時には、ベース部材の回転を阻止するとともに、容器を支持している容器支持部材を回転させるという構成にしたことにより、構成を簡素化し、装置をコンパクト化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
容器を位置決めして支持する外周面が円形の容器支持部材と、この容器支持部材を回転自在に保持するベース部材とを有する容器キャリアを、搬送手段によって搬送し、この搬送手段の搬送経路沿いに設けた回転手段によって容器支持部材を回転させるとともに、ベース部材は回転阻止手段によって回転を規制し、容器支持部材とともに回転している容器に対して充填手段から充填を行うという構成により、容器キャリア全体を回転させることなく、容器を支持している部分だけを回転させることにより、構成を簡素化し、コンパクト化するという目的を達成する。
【実施例１】
【０００９】
以下、図面に示す実施例により本発明を説明する。図１は本発明の一実施例に係る充填装置に用いられる容器キャリア２の平面図、図２はその容器キャリア２の縦断面図、図３は前記容器キャリア２を異なるサイズの容器４（後に説明する図６参照）に適用する際に調整を行うためのカム部材６の平面図である。容器キャリア２は、その上部に配置され、容器４を位置決めして支持する容器支持部材８と、この容器支持部材８の下方に相対回転可能に配置され、容器キャリア２の使用時には前記容器支持部材８と連結されるカム部材６と、前記容器支持部材８およびカム部材６を回転自在に支持するベース部材１０とを備えている。
【００１０】
前記容器支持部材８およびカム部材６は外周面が円形をしている。また、下方のベース部材１０の外面は、四隅１０ａが円形に面取りされた正方形をしている。容器支持部材８には、その中心方向へ向かう４本のガイド溝８ａが、等間隔で、つまり９０度おきに形成されている。これら各ガイド溝８ａ内に、それぞれ位置決め部材１２が嵌合して、半径方向に進退動できるようになっている。これら各位置決め部材１２は、容器支持部材８の上面に直立した姿勢で突出しており、容器支持部材８の中央部に載置された容器４を、四方から囲んで容器４の位置決めを行う。
【００１１】
容器支持部材８の下方に配置されているカム部材６には、４本の円弧状をしたカム部（カム溝）６ａが等間隔で形成されている。これら各円弧状のカム溝６ａは、一端６ａａが半径方向外方側に位置し、他端６ａｂが半径方向内方側に位置する螺旋形をしている。４本のカム溝６ａの、半径方向外方側に位置している４箇所の端部６ａａと、半径方向内方に位置している４箇所の端部６ａｂは、それぞれ同一円周上に位置している。前記容器支持部材８に設けられた４個の位置決め部材１２は、それぞれ底部に突起１２ａが形成されており、これら各位置決め部材１２の突起１２ａが、前記カム部材６の４本の円弧状カム溝６ａ内にそれぞれ嵌合している。従って、容器支持部材８とカム部材６とを相対回転させると、位置決め部材１２の突起１２ａがカム溝６ａ内で回転方向に移動するとともに半径方向にも移動し、位置決め部材１２は、容器支持部材８のガイド溝８ａ内で半径方向に移動する。なお、容器支持部材８の中心部に挿通した位置決めピン１４がカム部材６の中心の孔内に挿入されており、これら上下の円形プレート（容器支持部材８とカム部材６）は中心位置がずれることなく相対回転する。
【００１２】
容器支持部材８の外周部の下面側には、下方が開口する２箇所のピン収容孔８ｂが対称の位置に形成されている。これらピン収容孔８ｂ内には、マグネットピン１６が挿入される。ピン収容孔８ｂの深さはマグネットピン１６の長さよりも深く、マグネットピン１６全体が収容できるようになっている。図２は、マグネットピン１６全体がピン収容孔８ｂ内に収容された状態を示している。なお、この実施例では、対称の位置に２箇所のピン収容孔８ｂが形成されているが、２箇所に限るものではなく３箇所以上であっても良い。また、配置も対称の位置に限定されるものではない。
【００１３】
カム部材６の上面には、前記容器支持部材８のピン収容孔８ｂと同一円周上に、上方に開口を有する複数のピン挿入孔６ｂが形成されている。ピン挿入孔６ｂは、前記マグネットピン１６の長さよりも深さが浅く、このピン挿入孔６ｂの底部までマグネットピン１６を挿入すると、マグネットピン１６の上部は前記容器支持部材８のピン収容孔８ｂの内部に位置するようになっている（後に説明する図８参照）。ピン挿入孔６ｂは、２箇所のピン収容孔８ｂにそれぞれ対応して、同一円周上に複数個ずつが一組になって設けられている（図３の右側と左側にそれぞれ一組のピン挿入孔６ｂが設けられている）。
【００１４】
前述のように容器支持部材８とカム部材６とを相対回転させると、カム溝６ａ内で位置決め部材１２の突起１２ａが移動する。この突起１２ａがカム溝６ａの最も半径方向内方側６ａｂに移動したときに、ピン収容孔８ｂの位置と各組のピン挿入孔６ｂのうちの一方の端部側の挿入孔６ｂの位置とが一致する（例えば、図３の右側の組のピン挿入孔６ｂでは、ピン収容孔８ｂの位置が最も上方のピン挿入孔６ｂ（６ｂａ）の位置に一致する）。この状態が図４に示す状態である。逆に、位置決め部材１２の突起１２ａがカム溝６ａの最も半径方向外方側６ａａへ移動したときには、一組の複数のピン挿入孔６ｂのうち他方の端部の挿入孔６ｂに一致する。例えば、図３の右側のピン挿入孔６ｂの組の場合には、ピン収容孔８ｂの位置と最も下方のピン挿入孔６ｂ（６ｂｂ）の位置とが一致する（図５に示す状態）。
【００１５】
容器キャリア２の使用時の状態では、ピン収容孔８ｂと、一組のピン挿入孔６ｂのいずれかひとつの位置が一致して、これら上下に位置が一致したピン収容孔８ｂとピン挿入孔６ｂの内部にマグネットピン１６が同時に挿通されることにより、上方の容器支持部材８とカム部材６との相対回転が規制されるようになっている。
【００１６】
カム部材６の底面の中心部に、回転軸部６ｃが設けられ、下方のベース部材１０の中心に形成された軸受け孔１０ｂ内に挿通されており、ベース部材１０に対して、カム部材６が回転できるようになっている。
【００１７】
前記構成に係る容器キャリア２を用いて容器４を搬送し、内容物（この実施例ではハンドクリームなどの高粘度の液体）の充填を行う充填装置の構成について、図６および図７により説明する。容器４を支持した容器キャリア２を搬送するコンベヤ２０は、間欠的に前進および停止を行い、容器４が充填位置Ｐに停止したときに、上方の充填ノズル２２から液体の充填を行う。この実施例装置では、粘度の高い液体の充填を行うため、充填時には容器４を回転させつつ充填ノズル２２から液体を流下させる。容器４を支持している容器支持部材８とその下方に連結されているカム部材６は、これらを支持している下方のベース部材１０に対して回転できるようになっており、充填ノズル２２の配置されている充填位置Ｐの、コンベヤ２０の側部に、回転手段（ローラ）２４が設置されている。このローラ２４はモータ２６によって回転されるようになっており、コンベヤ２０上の充填位置Ｐに停止した容器キャリア２の、容器支持部材８とカム部材６の外面に当接して回転することにより、容器支持部材８に支持されている容器４を回転させる。
【００１８】
コンベヤ２０によって搬送される容器キャリア２は、容器４を支持している上部の容器支持部材８およびカム部材６が回転できるようになっているが、これら容器支持部材８とカム部材６を支持している下方のベース部材１０は、コンベヤ２０の上方に配置された搬送ガイド２８によって回転を規制されている。ベース部材１０は基本的には正方形をしており、互いに向かい合う２つの側面１０ｃ、１０ｃ間の距離よりもやや大きい間隔で回転阻止手段としての搬送ガイド２８が配置されており、上方の容器支持部材８がローラ２４によって強制的に回転されるときでも、下方のベース部材１０は搬送ガイド２８によって回転を阻止されるようになっている。
【００１９】
容器支持部材８に形成された２箇所のピン収容孔８ｂの半径方向内方側に、上下に貫通する位置決め孔８ｃが形成されている。これら位置決め孔８ｃは、容器支持部材８とカム部材６とを相対回転させて、容器支持部材８に設けられている位置決め部材１２の半径方向の位置を変更する際に使用する型替用治具３０の位置決めのために用いられる。この型替用治具３０について、図８および図９により説明する。型替用治具３０は、移動する各位置決め部材１２と干渉しないように、容器支持部材８の直径よりやや長い細長い直方体の形状をしており、その下面側に突出する２本の係合ピン３０ａが対称の位置に設けられている。これら係合ピン３０ａは、前記容器支持部材８の位置決め孔８ｃと同一円周上に位置している。また、これら２本の係合ピン３０ａの半径方向外方側に、それぞれマグネット３０ｂが取り付けられている。型替用治具３０の２本の係合ピン３０ａを容器支持部材８の２箇所の位置決め孔８ｃに挿入すると、各マグネット３０ｂが容器支持部材８の２箇所のピン収容孔８ｂと上下の位置が一致するようになっている（図９に示す状態）。さらに、型替用治具３０の外周部の下端に、容器支持部材８の外周面に当接する当接部３０ｃが設けられている。
【００２０】
前述のように、容器支持部材８の２箇所のピン収容孔８ｂに収容されているマグネットピン１６は、通常は自重により下方のカム部材６のピン挿入孔６ｂのいずれか一つ内に挿入されている。この状態から、図８に示すように、型替用治具３０を上方から接近させ、型替用治具３０の２本の係合ピン３０ａを位置決め孔８ｃに挿入すると、マグネット３０ｂの磁力によりマグネットピン１６が引き付けられ、カム部材６のピン挿入孔６ｂ内に挿入されていた下部が抜け出し、その全体が容器支持部材８のピン収容孔８ｂ内に収容される（図９参照）。その結果、容器支持部材８とカム部材６との連結が外れ、これら両部材６、８を相対的に回転させることが可能になる。
【００２１】
以上の構成に係る充填装置の作動について説明する。液体が充填される容器４の外形に応じて、容器支持部材８の所定の位置にセットされている４本の位置決め部材１２の間に容器４を載せる。容器キャリア２に１個ずつ支持された容器４を、コンベヤ２０によって容器キャリア２とともに搬送する。コンベヤ２０は間欠的に前進および停止を行うようになっており、充填位置Ｐで停止した容器４の中心部の上方に充填ノズル２２が位置しており（図６および図７参照）、この位置で充填を行う。充填位置Ｐのコンベヤ２０の側部にはローラ２４が配置されており、停止している容器キャリア２の上部の容器支持部材８とカム部材６の外周面に当接して、モータ２６の駆動により回転する。容器支持部材８のピン収容孔８ｂ内に収容されているマグネットピン１６は、下方のカム部材６に形成されている複数のピン挿入孔６ｂのいずれかに挿入されている。マグネットピン１６は、ピン挿入孔６ｂの深さよりも長いので、下部がピン挿入孔６ｂ内に挿入されるとともに、上部はピン収容孔８ｂ内に位置しており、これら２本のマグネットピン１６によって容器支持部材８とカム部材６とが回転方向に連結されて一体的に回転する。
【００２２】
前記充填位置Ｐで、充填ノズル２２から高粘度の液体が吐出されて容器４内に充填される。その間、容器４は支持している容器支持部材８とともにローラ２４によって回転されており、高粘度の液体は容器４内全体に均一に充填される。容器キャリア２の前記容器支持部材８およびカム部材６を回転自在に支持しているベース部材１０は、コンベヤ２０による搬送中は、コンベヤ２０の上方両側に配置されている搬送ガイド２８によって回転を規制されており、上方の容器支持部材８が回転しても、下方のベース部材１０は回転せずに停止している。一つの容器４に対して充填が完了すると、コンベヤ２０は１ピッチ（ベース部材１０の１個分の距離）だけ前進し、再び停止する。充填位置Ｐに停止した次の容器４に対して、前記容器４と同様に回転させつつ充填が行われる。このようにして、間欠的に１個分ずつ容器４を搬送し、停止している間に充填を行う。
【００２３】
この充填装置によって異なる形状の容器４に充填を行う場合には、容器キャリア２の容器支持部材８に設けられている位置決め部材１２の半径方向の位置を、次の容器４の外形に応じて移動させる。このときには、型替用治具３０を上方から容器支持部材８に接近させ（図８参照）、型替用治具３０の下面側に突出している２本の係合ピン３０ａを、下方の容器支持部材８に形成されている２箇所の位置決め孔８ｃの位置に合わせながら下降させて、これら位置決め孔８ｃ内に挿入する（図９参照）。型替用治具３０の２本の係合ピン３０ａを、容器支持部材８の２箇所の位置決め孔８ｃに挿入し、さらに、型替用治具３０の下面外周に形成された当接部３０ｃを、容器支持部材８の外周面に当接させて、これら両者を重ね合わせて位置決めすると、型替用治具３０に設けられている２箇所のマグネット３０ｂが容器支持部材８のピン収容孔８ｂの上方に位置する。すると、このマグネット３０ｂの作用によりマグネットピン１６が引き上げられ、カム部材６のピン挿入孔６ｂから抜け出して、容器支持部材８のピン収容孔８ｂ内に全体が収容される。
【００２４】
前記のように容器支持部材８の上方から型替用治具３０を重ね合わせて位置決めすると、型替用治具３０と容器支持部材８とが連結されて一体的に回転可能になるとともに、容器支持部材８とカム部材６との連結が外れて相対回転可能になる。この状態で、容器支持部材８を回転させて４箇所の位置決め部材１２の位置を、新たな容器４のサイズに合わせて移動させる。図４および図５に示すように、カム部材６に対して容器支持部材８を反時計回り方向に回転させると、位置決め部材１２の下端に設けられている突起１２ａが、カム部材６のカム溝６ａ内で回転移動しつつ半径方向内方へ移動し、位置決め部材１２は、ガイド溝６ａ内を容器支持部材８の中心方向へ移動する。図４に示すように、４箇所の位置決め部材１２は、小型の容器４に適した接近した位置に移動する。また、逆に、カム部材６に対して、容器支持部材８を時計回り方向に回転させると、位置決め部材１２の下端の突起１２ａがカム溝６ａ内で回転移動しつつ半径方向外方側へ移動する。その結果、位置決め部材１２は、容器支持部材８のガイド溝８ａ内で半径方向外方側へ移動して、大型の容器４に適した位置へ移動する。
【００２５】
４本の位置決め部材１２を、容器支持部材８のガイド溝８ａ内で移動させて所定の位置に停止させた後、型替用治具３０を上方へ取り外す。型替用治具３０を上方へ移動させると、マグネット３０ｂの磁力がマグネットピン１６に作用しなくなり、容器支持部材８のピン収容孔８ｂ内に収容されていたマグネットピン１６が落下し、下部がカム部材６のピン挿入孔６ｂ内に挿入され、上部がピン収容孔８ｂ内に位置して、容器支持部材８とカム部材６とが回転方向に連結される。容器支持部材８とカム部材６とが連結されて相対回転ができない状態になると、位置決め部材１２はその位置でロックされて移動しない状態になる。
【実施例２】
【００２６】
前記実施例では、容器キャリア２の容器支持部材８を回転させる回転手段として、モータ２６により回転駆動されるローラ２４を使用したが、ローラ２４に限るものではなく、例えば、図１０に示すようなベルト４０を用いることもできる。この例では、容器キャリア２を搬送するコンベヤ２０の側部に、２個のプーリ４２、４２間に掛け回されたベルト４０を配置し、このベルト４０を容器キャリア２の、外周面が円形をした容器支持部材８およびその下方のカム部材６の外面に当接させる。このベルト４０は停止したままで、搬送される容器キャリア２の容器支持部材８が摩擦力によって回転するようにしても良く、また、駆動によりベルト４０を回転走行させて容器支持部材８を回転させるようにしても良い。なお、容器４を搬送しつつ回転させる構成の場合には、充填ノズル２２を容器４の移動に追従させて移動させつつ充填を行う。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施例に係る充填装置に用いられる容器キャリアの平面図である。（実施例１）
【図２】前記容器キャリアの縦断面図である。
【図３】前記容器キャリアのカム部材の平面図である。
【図４】前記容器キャリアの位置決め部材の半径方向の位置を変更する構成を説明する図である。
【図５】前記容器キャリアの位置決め部材の半径方向の位置を変更する構成を説明する図であり、図４と異なる状態を示す。
【図６】充填装置の正面図である。
【図７】充填装置の平面図である。
【図８】型替用治具によって容器キャリアの型替えを行う状態を示す縦断面図である。
【図９】型替用治具によって容器キャリアの型替えを行う状態の縦断面図であり、図８の次の段階を示す。
【図１０】充填装置の平面図である。（実施例２）
【符号の説明】
【００２８】
２    容器キャリア
４    容器
８    支持部材（容器支持部材）
１０    ベース部材
２０    搬送手段（コンベヤ）
２２    充填手段（充填ノズル）
２４    回転手段（ローラ）
２６    回転手段（モータ）
２８    回転阻止手段（搬送ガイド）
【図１】
0005109501.tif 000002
【図２】
0005109501.tif 000003
【図３】
0005109501.tif 000004
【図４】
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【図５】
0005109501.tif 000006
【図６】
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【図７】
0005109501.tif 000008
【図８】
0005109501.tif 000009
【図９】
0005109501.tif 000010
【図１０】
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