特開 2022-152395 製品供給装置、縦型製袋充填包装機、及び包装システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022152395

(43)【公開日】2022-10-12

(54)【発明の名称】製品供給装置、縦型製袋充填包装機、及び包装システム

(51)【国際特許分類】

   B65B 9/213 20120101AFI20221004BHJP

【ＦＩ】

B65B9/213

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021055154

(22)【出願日】2021-03-29

(71)【出願人】

【識別番号】000148162

【氏名又は名称】株式会社川島製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110000442

【氏名又は名称】弁理士法人武和国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】齋藤 式範

【テーマコード（参考）】

3E050

【Ｆターム（参考）】

3E050AA03

3E050AA04

3E050AA08

3E050AB02

3E050AB08

3E050BA11

3E050CA02

3E050CB03

3E050CB07

3E050DC02

3E050DD03

3E050DF01

3E050FA03

3E050FB01

3E050FB07

3E050FC01

3E050FC10

3E050GA01

3E050GB07

3E050GC03

3E050HA01

3E050HA02

3E050HA05

3E050HB08

(57)【要約】

【課題】複数の製品を積層した状態で供給する製品供給装置を提供する。
【解決手段】製品供給装置は、縦型製袋充填包装機の製品充填筒の上方に配置されて、複数の製品を積層した状態で保持する保持位置、及び積層した複数の製品の保持を解除する解除位置に移動可能な製品保持装置と、製品保持装置に保持された製品より上方の待機位置、及び製品充填筒の上端開口より下方の停止位置の間を上下方向に移動可能な製品押込装置と、製品保持装置を保持位置から解除位置に移動させると共に、待機位置の製品押込装置を積層された複数の製品の上面に当接させた状態で下方に移動させる押込処理（Ｓ１３－Ｓ１４）と、停止位置に到達した製品押込装置を待機位置まで移動させると共に、製品保持装置を解除位置から保持位置に移動させる復帰処理（Ｓ１６－Ｓ１７）とを実行するコントローラとを備える。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

製品を包装する縦型製袋充填包装機に対して、複数の製品を積層した状態で供給する製品供給装置であって、
前記縦型製袋充填包装機の製品充填筒の上方に配置されて、複数の製品を積層した状態で保持する保持位置、及び積層した複数の製品の保持を解除する解除位置に移動可能な製品保持装置と、
前記製品保持装置に保持された製品より上方の待機位置、及び前記製品充填筒の上端開口より下方の停止位置の間を上下方向に移動可能な製品押込装置と、
前記製品保持装置及び前記製品押込装置を制御する供給装置コントローラとを備え、
前記供給装置コントローラは、
前記製品保持装置を前記保持位置から前記解除位置に移動させると共に、前記待機位置の前記製品押込装置を積層された複数の製品の上面に当接させた状態で下方に移動させる押込処理と、
前記停止位置に到達した前記製品押込装置を前記待機位置まで移動させると共に、前記製品保持装置を前記解除位置から前記保持位置に移動させる復帰処理とを実行することを特徴とする製品供給装置。

【請求項2】

請求項１に記載の製品供給装置において、
前記供給装置コントローラは、前記押込処理において、
前記待機位置から前記待機位置より下方で且つ前記停止位置より上方の減速開始位置まで、重力加速度より大きい加速度で前記製品押込装置を下方に移動させ、
前記停止位置で前記製品押込装置が停止するように、前記減速開始位置で前記製品押込装置の減速を開始することを特徴とする製品供給装置。

【請求項3】

請求項１または２に記載の製品供給装置において、
前記製品保持装置は、水平方向に対向して配置された一対の係止片を、
前記保持位置において、製品の幅より近い距離に近接させ、
前記解除位置において、製品の幅より遠い距離まで離間させることを特徴とする製品供給装置。

【請求項4】

製品供給装置によって積層された状態で供給される複数の製品を、帯状包装材から成形した袋に充填する縦型製袋充填包装機であって、
上端開口及び下端開口を有する筒状の製品充填筒と、
帯状包装材を筒状に成形する製筒器と、
前記製筒器によって筒状に成形された帯状包装材を、前記製品充填筒の外面に沿って下方に搬送する搬送装置と、
前記製筒器によって筒状に成形された帯状包装材の重ね合わされた両端部をシールする縦シール装置と、
積層された状態で前記下端開口から排出される複数の製品を内包した筒状の帯状包装材のうち、袋の頂部及び底部に相当する部分をシールする横シール装置と、
前記搬送装置、前記縦シール装置、及び前記横シール装置を制御する包装機コントローラとを備え、
前記横シール装置は、水平方向に対向して配置された一対のシールブロックを、筒状に成形された帯状包装材を挟んでシールするシール位置と、製品の幅より近い距離まで離間した受け位置と、製品の幅より遠い距離まで離間した開き位置とに移動させ、
前記包装機コントローラは、
積層された状態で前記製品充填筒を通過した複数の製品を、前記受け位置の前記一対のシールブロックで受ける受け処理と、
前記一対のシールブロックを前記開き位置に移動させると共に、筒状に成形された帯状包装材を所定の距離だけ前記搬送装置に搬送させる搬送処理と、
筒状に成形された帯状包装材の重ね合わされた両端部を前記縦シール装置にシールさせると共に、前記一対のシールブロックを前記シール位置に移動させるシール処理とを実行することを特徴とする縦型製袋充填包装機。

【請求項5】

請求項４に記載の縦型製袋充填包装機において、
前記包装機コントローラは、製品の供給開始を示す供給開始信号を前記製品供給装置から受信してから予め定められた到達時間が経過したタイミングで、前記受け処理から前記搬送処理に移行することを特徴とする縦型製袋充填包装機。

【請求項6】

請求項４に記載の縦型製袋充填包装機において、
前記包装機コントローラは、製品の供給開始を要求する供給要求信号を前記製品供給装置に送信してから予め定められた到達時間が経過したタイミングで、前記受け処理から前記搬送処理に移行することを特徴とする縦型製袋充填包装機。

【請求項7】

複数の製品を積層した状態で供給する製品供給装置と、
前記製品供給装置によって積層された状態で供給される複数の製品を、帯状包装材から成形した袋に充填する縦型製袋充填包装機とを備える包装システムであって、
前記製品供給装置は、
前記縦型製袋充填包装機の製品充填筒の上方に配置されて、複数の製品を積層した状態で保持する保持位置、及び積層した複数の製品の保持を解除する解除位置に移動可能な製品保持装置と、
前記製品保持装置に保持された製品より上方の待機位置、及び前記製品充填筒の上端開口より下方の停止位置の間を上下方向に移動可能な製品押込装置と、
前記製品保持装置及び前記製品押込装置を制御する供給装置コントローラとを備え、
前記供給装置コントローラは、
前記製品保持装置を前記保持位置から前記解除位置に移動させると共に、前記待機位置の前記製品押込装置を積層された複数の製品の上面に当接させた状態で下方に移動させる押込処理と、
前記停止位置に到達した前記製品押込装置を前記待機位置まで移動させると共に、前記製品保持装置を前記解除位置から前記保持位置に移動させる復帰処理とを実行し、
前記縦型製袋充填包装機は、
前記上端開口及び下端開口を有する筒状の前記製品充填筒と、
帯状包装材を筒状に成形する製筒器と、
前記製筒器によって筒状に成形された帯状包装材を、前記製品充填筒の外面に沿って下方に搬送する搬送装置と、
前記製筒器によって筒状に成形された帯状包装材の重ね合わされた両端部をシールする縦シール装置と、
積層された状態で前記下端開口から排出される複数の製品を内包した筒状の帯状包装材のうち、袋の頂部及び底部に相当する部分をシールする横シール装置と、
前記搬送装置、前記縦シール装置、及び前記横シール装置を制御する包装機コントローラとを備え、
前記横シール装置は、水平方向に対向して配置された一対のシールブロックを、筒状に成形された帯状包装材を挟んでシールするシール位置と、製品の幅より近い距離まで離間した受け位置と、製品の幅より遠い距離まで離間した開き位置とに移動させ、
前記包装機コントローラは、
積層された状態で前記製品充填筒を通過した複数の製品を、前記受け位置の前記一対のシールブロックで受ける受け処理と、
前記一対のシールブロックを前記開き位置に移動させると共に、筒状に成形された帯状包装材を所定の距離だけ前記搬送装置に搬送させる搬送処理と、
筒状に成形された帯状包装材の重ね合わされた両端部を前記縦シール装置にシールさせると共に、前記一対のシールブロックを前記シール位置に移動させるシール処理とを実行することを特徴とする包装システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、複数の製品を積層した状態で供給する製品供給装置、積層された状態で製品供給装置から供給された複数の製品を包装する縦型製袋充填包装機、及びこれらを組み合わせた包装システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、上下方向に延びる製品充填筒と、製品充填筒に沿って筒状に成形された帯状フィルムの重ね合わされた端部をシールする縦シール装置と、製品充填筒を通じて供給される製品を内包した袋の両端をシールする横シール装置とを備える縦型製袋充填包装機が知られている。

【0003】

このような縦型製品充填包装機は、例えば、カップ麺やレトルトご飯等の容器を製品充填筒内で順次自由落下させ、複数の容器を上下方向に積層した状態で纏めて包装する用途に用いられている（例えば、特許文献１、２を参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平０３－２５６８０５号公報

【特許文献2】特開平０６－０３２３０２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、容器が製品充填筒内を自由落下する過程において、容器同士が分離したり、容器の姿勢が変化（例えば、回転）することがある。その結果、複数の容器が適切に積層されていない状態で包装されるという課題がある。

【0006】

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、複数の製品を積層した状態で供給する製品供給装置、積層された状態で製品供給装置から供給された複数の製品を適切に包装する縦型製袋充填包装機、及びこれらを組み合わせた包装システムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明は、前記課題を解決するため、製品を包装する縦型製袋充填包装機に対して、複数の製品を積層した状態で供給する製品供給装置であって、前記縦型製袋充填包装機の製品充填筒の上方に配置されて、複数の製品を積層した状態で保持する保持位置、及び積層した複数の製品の保持を解除する解除位置に移動可能な製品保持装置と、前記製品保持装置に保持された製品より上方の待機位置、及び前記製品充填筒の上端開口より下方の停止位置の間を上下方向に移動可能な製品押込装置と、前記製品保持装置及び前記製品押込装置を制御する供給装置コントローラとを備え、前記供給装置コントローラは、前記製品保持装置を前記保持位置から前記解除位置に移動させると共に、前記待機位置の前記製品押込装置を積層された複数の製品の上面に当接させた状態で下方に移動させる押込処理と、前記停止位置に到達した前記製品押込装置を前記待機位置まで移動させると共に、前記製品保持装置を前記解除位置から前記保持位置に移動させる復帰処理とを実行することを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、複数の製品を積層した状態で供給する製品供給装置、積層された状態で製品供給装置から供給された複数の製品を適切に包装する縦型製袋充填包装機、及びこれらを組み合わせた包装システムを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】包装システムの全体斜視図である。

【図2】包装システムの側面図である。

【図3】包装システムのハードウェア構成図である。

【図4】実施形態に係る包装システムの動作を示すフローチャートである。

【図5】プッシュプレートの速度及び位置と、シャッタ装置の位置と、横シール装置のシールブロックの位置とを示すタイムチャートである。

【図6】変形例に係る包装システムの動作を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、実施形態に係る包装システム１を図面に基づいて説明する。なお、以下に記載する本発明の実施形態は、本発明を具体化する際の一例を示すものであって、本発明の範囲を実施形態の記載の範囲に限定するものではない。従って、本発明は、実施形態に種々の変更を加えて実施することができる。

【0011】

図１は、包装システム１の全体斜視図である。図２は、包装システム１の側面図である。本実施形態に係る包装システム１は、複数の製品Ｐを積層した状態で包装するシステムである。図１及び図２に示すように、包装システム１は、例えば、縦型製袋充填包装機２と、製品供給装置３と、ベルトコンベア４とで構成される。

【0012】

縦型製袋充填包装機２は、帯状フィルムＦｗ（帯状包装材）を袋Ｂｐに成形すると共に、積層された状態で製品供給装置３から供給された複数の製品Ｐを袋Ｂｐに充填する装置である。縦型製袋充填包装機２は、フィルム供給装置１０と、製品充填筒２１と、フォーマ２２（製筒器）と、搬送装置３０と、縦シール装置４０と、横シール装置５０と、包装機コントローラ６０（図３参照）とを主に備える。

【0013】

帯状フィルムＦｗは、製品Ｐを包装する袋の材料となる帯状の包装材である。帯状フィルムＦｗは、熱を加えることによって溶着することが可能な膜状の部材であって、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、二軸延伸ポリプロピレン（ＯＰＰ）、アルミ裏打紙、アルミ蒸着紙などが挙げられる。製品Ｐは、例えば、食品（例えば、カップ麺、レトルトご飯）などを収容した容器である。より詳細には、製品Ｐは、上下方向の寸法が前後方向及び左右方向の寸法より短い扁平な容器である。但し、製品Ｐの具体例はこれらに限定されず、袋Ｂｐに包装されて出荷されるあらゆる物を含む。

【0014】

フィルム供給装置１０は、巻取ロール１１に巻き取られた帯状フィルムＦｗを、フォーマ２２に搬送する装置である。フィルム供給装置１０は、巻取ロール１１と、複数の固定ガイドロール１２ａ～１２ｈと、テンション機構１３とを主に備える。

【0015】

巻取ロール１１は、モータ（図示省略）の駆動力が伝達されて、帯状フィルムＦｗを繰り出す向きに回転する。固定ガイドロール１２ａ～１２ｈは、巻取ロール１１からフォーマ２２に至る帯状フィルムＦｗの送り経路に配置されて、送り経路に沿って搬送される帯状フィルムＦｗを案内する。テンション機構１３は、送り経路に沿って搬送される帯状フィルムＦｗに、適切なテンションを付与する。

【0016】

巻取ロール１１からフォーマ２２に至る帯状フィルムＦｗの送り経路に対面して、日付印字装置１５及び日付検査装置１６が配置されている。日付印字装置１５は、フィルム供給装置１０によって搬送される帯状フィルムＦｗの所定の位置に、日付（例えば、製造年月日、消費期限、賞味期限など）を印字する。日付検査装置１６は、日付印字装置１５によって日付が適切に印字されたかを検査する。

【0017】

製品充填筒２１は、上端開口及び下端開口を有する筒状の部材である。また、製品充填筒２１は、上下方向に延設されている。製品充填筒２１の上端開口は、製品供給装置３の直下に位置している。そして、製品充填筒２１は、製品供給装置３から供給された複数の製品Ｐを、縦シール装置４０及び横シール装置５０によって成形された袋Ｂｐに充填する。

【0018】

フォーマ２２は、製品充填筒２１の外面に取り付けられている。フォーマ２２は、フィルム供給装置１０から供給された帯状フィルムＦｗの幅方向の両端部を重ね合わせることによって、帯状フィルムＦｗを製品充填筒２１の外面に沿って筒状に成形する。

【0019】

搬送装置３０は、フォーマ２２より下方で且つ製品充填筒２１の下端開口より上方において、製品充填筒２１の外面に対面して配置されている。搬送装置３０は、フォーマ２２によって筒状に成形された帯状フィルムＦｗを、製品充填筒２１の外面に沿って下方に搬送する。より詳細には、搬送装置３０は、製品充填筒２１の左右方向（幅方向）の両側に配置された一対の搬送ベルト３１、３２を備える。一対の搬送ベルト３１、３２は、モータ（図示省略）の駆動力が伝達されて、製品充填筒２１の外周面を覆う帯状フィルムＦｗを、横シール装置５０に向けて下方に送る。

【0020】

縦シール装置４０は、前後方向において、製品充填筒２１に対面する位置に配置されている。また、縦シール装置４０は、搬送装置３０による帯状フィルムＦｗの搬送方向において、フォーマ２２より下流側で且つ横シール装置５０より上流側に配置されている。

【0021】

縦シール装置４０は、帯状フィルムＦｗの重ね合わされた端部を挟むように配置された一対のシールブロック４１、４２を備える。一対のシールブロック４１、４２は、モータ（図示省略）の回転が伝達されて接離する。一対のシールブロック４１、４２それぞれには、ヒータが内蔵されている。そして、縦シール装置４０は、一対のシールブロック４１、４２を、シール位置と、開き位置とに移動させる。

【0022】

シール位置は、帯状フィルムＦｗの重ね合わされた端部を挟んで一対のシールブロック４１、４２が当接する位置である。これにより、帯状フィルムＦｗの重ね合わされた端部が長手方向に連続してシール（溶着）される。その結果、帯状フィルムＦｗは、筒状に成形される。開き位置は、一対のシールブロック４１、４２が離間した位置である。

【0023】

横シール装置５０は、製品充填筒２１の下端開口より下方に配置されている。また、横シール装置５０は、筒状に成形された帯状フィルムＦｗを挟むように、水平方向に対向して配置された一対のシールブロック５１、５２を備える。一対のシールブロック５１、５２は、モータ（図示省略）の回転が伝達されて接離する。一対のシールブロック５１、５２それぞれには、ヒータが内蔵されている。また、シールブロック５１は、連続する袋Ｂｐの境界を切断するカッタを備える。さらに、横シール装置５０は、ガセット機構を備えてもよい。そして、横シール装置５０は、一対のシールブロック５１、５２を、シール位置と、受け位置と、開き位置とに移動させる。

【0024】

シール位置は、筒状に成形された帯状フィルムＦｗを挟んで一対のシールブロック５１、５２を当接させることによって、当接部分の帯状フィルムＦｗをシール（溶着）する位置である。すなわち、横シール装置５０は、一対のシールブロック５１、５２を所定の間隔毎にシール位置に移動させることによって、袋Ｂｐの底部に相当する部分と、袋Ｂｐの頂部に相当する部分とをシールすると共に、連続する２つの袋の境界部分を切断する。これにより、袋Ｂｐが生成される。

【0025】

受け位置は、一対のシールブロック５１、５２が製品Ｐの幅より近い距離まで離間した位置である。すなわち、筒状に成形された帯状フィルムＦｗの内部を落下する製品Ｐは、受け位置のシールブロック５１、５２の間を通過することができない。換言すれば、受け位置のシールブロック５１、５２は、筒状に成形された帯状フィルムＦｗの内部を落下する製品Ｐを支持する。

【0026】

開き位置は、一対のシールブロック５１、５２が製品Ｐの幅より遠い距離まで離間した位置である。すなわち、筒状に成形された帯状フィルムＦｗの内部の製品Ｐは、開き位置のシールブロック５１、５２の間を通過することができる。換言すれば、開き位置のシールブロック５１、５２は、搬送装置３０によって搬送された帯状フィルムＦｗと共に製品Ｐを通過させる。

【0027】

製品供給装置３は、ベルトコンベア４を通じて順番に搬送された製品Ｐを上下方向に積層し、複数の製品Ｐを積層した状態で縦型製袋充填包装機２（より詳細には、製品充填筒２１）に供給する装置である。図１及び図２に示すように、製品供給装置３は、シャッタ装置７０（製品保持装置）と、プッシャ装置８０（製品押込装置）と、供給装置コントローラ９０（図３参照）を主に備える。

【0028】

シャッタ装置７０は、製品充填筒２１の上方に配置されている。より詳細には、シャッタ装置７０は、上下方向において、製品充填筒２１の上端開口に対面する位置に配置されている。シャッタ装置７０は、ベルトコンベア４を通じて順番に供給される製品Ｐを上下方向に積層して保持し、積層した複数の製品Ｐを製品充填筒２１に向けて落下させる。シャッタ装置７０は、一対の係止片７１ａ、７１ｂと、一対のエアシリンダ７２ａ、７２ｂとを主に備える。但し、シャッタ装置７０の具体的な構成は、これに限定されない。

【0029】

一対の係止片７１ａ、７１ｂは、水平方向に対向して配置されている。より詳細には、一対の係止片７１ａ、７１ｂは、ベルトコンベア４による製品Ｐの搬送方向に直交する方向に対向配置されている。そして、一対の係止片７１ａ、７１ｂは、対応するエアシリンダ７２ａ、７２ｂの駆動力によって、互いに接離する方向に移動する。シャッタ装置７０は、一対の係止片７１ａ、７１ｂを、保持位置と、解除位置とに移動させる。

【0030】

保持位置は、一対の係止片７１ａ、７１ｂが製品Ｐの幅より近い距離に近接した位置である。すなわち、ベルトコンベア４から供給される製品Ｐは、保持位置の係止片７１ａ、７１ｂの間を通過することができない。そのため、保持位置の係止片７１ａ、７１ｂは、ベルトコンベア４を通じて供給される製品Ｐを、積層した状態で保持することができる。より詳細には、保持位置の係止片７１ａ、７１ｂは、製品Ｐの外縁を係止することによって、当該製品Ｐを保持する。そして、係止片７１ａ、７１ｂに係止された製品Ｐの上に、ベルトコンベア４によって製品Ｐが順番に供給されることによって、複数の製品Ｐが積層される。

【0031】

解除位置は、一対の係止片７１ａ、７１ｂが製品Ｐの幅より遠い距離まで離間した位置である。すなわち、解除位置の係止片７１ａ、７１ｂは、積層した複数の製品Ｐの保持を解除する。係止片７１ａ、７１ｂによる保持が解除された複数の製品Ｐは、解除位置の係止片７１ａ、７１ｂの間を通過して、製品充填筒２１に向けて落下する。

【0032】

プッシャ装置８０は、シャッタ装置７０の上方に配置されている。プッシャ装置８０は、シャッタ装置７０による保持が解除された複数の製品Ｐを、積層された状態のまま製品充填筒２１（より詳細には、筒状に成形された帯状フィルムＦｗ）に押し込む装置である。プッシャ装置８０は、プッシュプレート８１と、プッシュロッド８２と、駆動機構８３とを主に備える。但し、プッシャ装置８０の具体的な構成は、これに限定されない。

【0033】

プッシュプレート８１は、保持位置の係止片７１ａ、７１ｂに保持された一番上の製品Ｐの上面に当接（好ましくは、面接触）する板状の部材である。プッシュロッド８２は、プッシュプレート８１の上面から上方に突出している。駆動機構８３は、プッシュロッド８２に接続されて、プッシュプレート８１及びプッシュロッド８２を上下方向に移動させるための駆動力を発生させる。駆動機構８３は、例えば、駆動ローラ及び従動ローラに掛け渡された環状ベルトによって構成される。

【0034】

図２に示すように、プッシュプレート８１は、駆動機構８３の駆動力によって、待機位置及び停止位置の間を上下方向に移動する。待機位置は、シャッタ装置７０に保持された一番上の製品Ｐより上方の位置である。停止位置は、製品充填筒２１の上端開口より下方の位置である。また、停止位置は、横シール装置５０より上方であれば、製品充填筒２１の下端開口より上方でもよいし、製品充填筒２１の下端開口より下方でもよい。また、待機位置より下方で且つ停止位置より上方には、減速開始位置が設定されている。

【0035】

プッシュプレート８１は、待機位置から減速開始位置まで、重力加速度より高い加速度で下方に移動（例えば、等加速度直線運動）する。また、プッシュプレート８１は、減速開始位置で減速を開始して、停止位置で停止する。さらに、プッシュプレート８１は、減速開始位置から待機位置まで、所定の速度パターンで上方に移動する。

【0036】

図３は、包装システム１のハードウェア構成図である。包装システム１は、縦型製袋充填包装機２の包装機コントローラ６０と、製品供給装置３の供給装置コントローラ９０とが連動して動作することによって、複数の製品Ｐを積層した状態で包装する。

【0037】

包装機コントローラ６０及び供給装置コントローラ９０は、例えば、演算手段であるＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）６１、９１と、記憶手段であるメモリ６２、９２とを備える。メモリ６２、９２は、例えば、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）、またはこれらの組み合わせで構成される。そして、メモリ６２、９２に記憶されたプログラムをＣＰＵ６１、９１が読み出して実行することによって、後述する各処理が実行される。

【0038】

但し、包装機コントローラ６０及び供給装置コントローラ９０の具体的な構成はこれに限定されず、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ－Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）などのハードウェアによって実現されてもよい。

【0039】

また、包装機コントローラ６０及び供給装置コントローラ９０は、通信Ｉ／Ｆ６３、９３に接続されている。通信Ｉ／Ｆ６３、９３は、通信回線（例えば、ＬＡＮ、インターネット等）を介して相互に通信可能に構成されている。すなわち、包装機コントローラ６０及び供給装置コントローラ９０は、通信Ｉ／Ｆ６３、９３を通じて情報を送受信することができる。

【0040】

また、包装機コントローラ６０は、フィルム供給装置１０、搬送装置３０、縦シール装置４０、及び横シール装置５０が備えるアクチュエータ（例えば、モータ、エアシリンダ等）を駆動させることによって、各装置１０、３０、４０、５０の動作を制御する。供給装置コントローラ９０は、シャッタ装置７０及びプッシャ装置８０が備えるアクチュエータ（例えば、モータ、エアシリンダ等）を駆動させることによって、各装置７０、８０の動作を制御する。

【0041】

さらに、供給装置コントローラ９０は、製品検知センサ９４に接続されている。製品検知センサ９４は、シャッタ装置７０が所定の数の製品Ｐを保持したことを検知し、検知結果を示す検知信号を供給装置コントローラ９０に出力する。一例として、製品検知センサ９４は、係止片７１ａ、７１ｂから所定の高さに設置されて、設置位置に製品Ｐが到達した（すなわち、製品Ｐが積み上がった）ことを検知してもよい。他の例として、製品検知センサ９４は、係止片７１ａ、７１ｂに負荷される重量を検知してもよい。

【0042】

次に、図４及び図５を参照して、包装システム１の動作を説明する。図４は、包装システム１の動作を示すフローチャートである。図５は、プッシュプレート８１の速度及び位置と、シャッタ装置７０の位置と、横シール装置５０のシールブロック５１、５２の位置とを示すタイムチャートである。なお、図４に示す処理の開始時点（図５の時刻ｔ０）において、縦シール装置４０のシールブロック４１、４２は開き位置であり、横シール装置５０のシールブロック５１、５２は受け位置であり、シャッタ装置７０は保持位置であり、プッシャ装置８０のプッシュプレート８１は待機位置であるものとする。

【0043】

まず、供給装置コントローラ９０は、製品検知センサ９４から出力される検知信号に基づいて、保持位置のシャッタ装置７０にＮ個の製品Ｐが積層されるまで（Ｓ１１：Ｎｏ）、ステップＳ１２以降の処理の実行を待機する。なお、Ｎは、２以上の整数であって、図２の例では５個である。

【0044】

次に、供給装置コントローラ９０は、図５の時刻ｔ１において、Ｎ個の製品Ｐが積層されたことが製品検知センサ９４によって検知されたことに応じて（Ｓ１１：Ｙｅｓ）、通信Ｉ／Ｆ９３を通じて縦型製袋充填包装機２に供給開始信号を送信する（Ｓ１２）。供給開始信号は、製品充填筒２１に対する製品Ｐの供給を開始することを示す信号である。

【0045】

また、供給装置コントローラ９０は、シャッタ装置７０を保持位置から解除位置に移動させる（Ｓ１３）。さらに、供給装置コントローラ９０は、プッシュプレート８１を重力加速度より速い加速度で下降させる（Ｓ１４）。より詳細には、供給装置コントローラ９０は、シャッタ装置７０が解除位置に移動した後に、プッシュプレート８１の下降を開始する。ステップＳ１３、Ｓ１４の処理は、押込処理の一例である。また、ステップＳ１２と、ステップＳ１３－Ｓ１４とは、逆順で実行されてもよいし、並行して実行されてもよい。

【0046】

これにより、プッシュプレート８１は、Ｎ個の製品Ｐのうちの一番上の製品Ｐの上面に当接した状態で、積層されたＮ個の製品Ｐと共に製品充填筒２１に進入する。その結果、Ｎ個の製品Ｐは、プッシュプレート８１によって積層された状態を維持したまま、製品充填筒２１（換言すれば、筒状に成形された帯状フィルムＦｗ）内を下方に移動する。

【0047】

次に、供給装置コントローラ９０は、図５の時刻ｔ２において、プッシュプレート８１が減速開始位置に到達したことに応じて、プッシュプレート８１の減速を開始する。また、供給装置コントローラ９０は、図５の時刻ｔ４において、プッシュプレート８１を停止位置で停止させる。換言すれば、供給装置コントローラ９０は、プッシュプレート８１が停止位置で停止するように、減速開始位置でプッシュプレート８１の減速を開始する（Ｓ１５）。その結果、減速開始位置より下方では、プッシュプレート８１は一番上の製品Ｐの上面から離間している。

【0048】

次に、供給装置コントローラ９０は、図５の時刻ｔ４において、プッシュプレート８１が停止位置に到達したことに応じて、プッシュプレート８１の上昇を開始する（Ｓ１６）。そして、供給装置コントローラ９０は、図５の時刻ｔ７において、プッシュプレート８１を待機位置で停止させる。さらに、供給装置コントローラ９０は、シャッタ装置７０を解除位置から保持位置に移動させる（Ｓ１７）。より詳細には、供給装置コントローラ９０は、上昇するプッシュプレート８１が係止片７１ａ、７１ｂを通過した後に、シャッタ装置７０を保持位置に移動させる。ステップＳ１６、Ｓ１７の処理は、復帰処理の一例である。

【0049】

なお、プッシュプレート８１が減速開始位置、停止位置、待機位置に到達したことは、センサ（図示省略）によって検知されてもよいし、プッシュプレート８１が下降または上昇を開始してからの経過時間によって検知されてもよいし、駆動機構８３のモータに取り付けられたロータリエンコーダのエンコード値によって検知されてもよい。

【0050】

次に、供給装置コントローラ９０は、ステップＳ１１以降の処理を再び実行する。換言すれば、供給装置コントローラ９０は、ステップＳ１１－Ｓ１７の処理を繰り返し実行する。すなわち、製品供給装置３は、積層した状態のＮ個の製品Ｐを、所定の時間間隔毎に繰り返し縦型製袋充填包装機２に供給する。

【0051】

一方、包装機コントローラ６０は、通信Ｉ／Ｆ６３を通じて製品供給装置３から供給開始信号を受信するまで、ステップＳ２１以降の処理の実行を待機する。そして、包装機コントローラ６０は、通信Ｉ／Ｆ６３を通じて製品供給装置３から供給開始信号を受信したことに応じて、予め定められた到達時間の計測を開始する。到達時間とは、シャッタ装置７０が解除位置に到達してから、積層されたＮ個の製品Ｐがシールブロック５１、５２の位置に到達するのに必要な時間である。到達時間は、製品充填筒２１の長さと、プッシュプレート８１の下降速度（加速度）との組み合わせによって事前に決定される。

【0052】

そして、包装機コントローラ６０は、供給開始信号を受信してから到達時間が経過したことに応じて（Ｓ２１：Ｙｅｓ）、受け位置のシールブロック５１、５２にＮ個の製品Ｐが到達したと判定する。すなわち、ステップＳ２１の処理は、積層された状態で製品充填筒２１を通過した複数の製品Ｐを、受け位置のシールブロック５１、５２で受ける受け処理の一例である。

【0053】

次に、包装機コントローラ６０は、図５の時刻ｔ３において、Ｎ個の製品Ｐがシールブロック５１、５２の位置に到達したことに応じて、シールブロック５１、５２を受け位置から開き位置に移動させる（Ｓ２２）。これにより、シールブロック５１、５２に支持されていたＮ個の製品Ｐは、直前のステップＳ２４でシールされた袋Ｂｐの底部に相当する部分に支持される。

【0054】

次に、包装機コントローラ６０は、搬送装置３０を駆動することによって、筒状に成形された帯状フィルムＦｗを所定の搬送量だけ下方に搬送する（Ｓ２３）。これにより、帯状フィルムＦｗと共にＮ個の製品Ｐが下方に移動する。ステップＳ２３における搬送量は、積層されたＮ個の製品Ｐがシールブロック５１、５２より下方に移動するのに必要な量である。帯状フィルムＦｗの搬送量は、例えば、搬送装置３０のモータに取り付けられたロータリエンコーダのエンコード値によって検知される。ステップＳ２２、Ｓ２３の処理は、搬送処理の一例である。

【0055】

次に、包装機コントローラ６０は、図５の時刻ｔ５において、帯状フィルムＦｗを所定の搬送量だけ搬送したことに応じて、縦シール装置４０のシールブロック４１、４２をシール位置に移動させると共に、横シール装置５０のシールブロック５１、５２をシール位置に移動させる（Ｓ２４）。すなわち、包装機コントローラ６０は、筒状に成形された帯状フィルムＦｗの重ね合わされた端部を縦シール装置４０にシールさせる。また、包装機コントローラ６０は、Ｎ個の製品Ｐを収容した袋Ｂｐの頂部に相当する部分と、次の袋Ｂｐの底部に相当する部分とを、横シール装置５０にシールさせる。ステップＳ２４の処理は、シール処理の一例である。さらに、横シール装置５０は、ステップＳ２４において、袋Ｂｐの両側面にガセット（折り目）を形成してもよい。

【0056】

次に、包装機コントローラ６０は、図５の時刻ｔ６において、縦シール装置４０のシールブロック４１、４２を開き位置に移動させると共に、横シール装置５０のシールブロック５１、５２を受け位置に移動させる（Ｓ２５）。そして、包装機コントローラ６０は、ステップＳ２１以降の処理を再び実行する。換言すれば、包装機コントローラ６０は、ステップＳ２１－Ｓ２５の処理を繰り返し実行する。すなわち、縦型製袋充填包装機２は、所定の時間間隔毎に供給されるＮ個の製品Ｐを、積層した状態で包装する。

【0057】

なお、図５に示すタイミングは一例であって、これに限定されない。例えば、時刻ｔ３は、時刻ｔ２より後であれば、時刻ｔ４より前でも後でもよい。また、時刻ｔ５は、時刻ｔ４より前でもよいし、時刻ｔ７より後でもよい。さらに、時刻ｔ６は、時刻ｔ４より前でもよいし、時刻ｔ７より後でもよい。

【0058】

上記の実施形態によれば、例えば以下の作用効果を奏する。

【0059】

上記の実施形態によれば、プッシュプレート８１を下降させることによって、Ｎ個の製品Ｐを積層した状態で製品充填筒２１に押し込むことができる。これにより、製品充填筒２１の内部において、製品Ｐ同士が分離したり、製品Ｐの姿勢が変化するのを防止することができる。その結果、Ｎ個の製品Ｐを適切に積層して包装することができる。

【0060】

なお、Ｎ個の製品Ｐは、プッシュプレート８１によって押されることによって、自由落下する場合より速い速度で下方に移動する。そのため、製品充填筒２１を通過したＮ個の製品Ｐが袋Ｂｐの底部に直接ぶつかると、袋Ｂｐが破損する可能性がある。そこで上記の実施形態のように、製品充填筒２１を通じて供給されるＮ個の製品Ｐを、受け位置のシールブロック５１、５２で受けることによって、袋Ｂｐの破損に伴う包装不良を防止することができる。

【0061】

また、上記の実施形態によれば、一対の係止片７１ａ、７１ｂを接離させることによって、製品Ｐの保持を解除することができる。これにより、製品Ｐの下面を支持する１枚のプレートを水平方向に移動させる場合と比較して、ストローク量を小さくすることができる。その結果、Ｎ個の製品Ｐが積層されたことを検知してから、当該Ｎ個の製品Ｐが実際に落下を開始するまでのタイムラグを小さくすることができる。

【0062】

また、上記の実施形態によれば、包装機コントローラ６０は、製品供給装置３から出力される供給開始信号を基点として、予め定められた到達時間が経過したタイミングで受け処理から搬送処理に移行する。これにより、Ｎ個の製品Ｐをシールブロック５１、５２で受けてから次の処理を実行することができる。その結果、縦型製袋充填包装機２及び製品供給装置３を適切に連動させることができる。

【0063】

［変形例］
但し、縦型製袋充填包装機２及び製品供給装置３を連動させる方法は、前述の例に限定されない。図６は、変形例に係る包装システム１の動作を示すフローチャートである。なお、上記の実施形態との共通点の詳細な説明は省略し、相違点を中心に説明する。

【0064】

変形例に係る包装機コントローラ６０は、横シール装置５０のシールブロック５１、５２を受け位置に位置させた状態で、通信Ｉ／Ｆ６３を通じて製品供給装置３に供給要求信号を送信する（Ｓ２０）。供給要求信号は、Ｎ個の製品Ｐの供給開始を要求する信号である。そして、変形例に係る包装機コントローラ６０は、供給要求信号を送信してから到達時間が経過したタイミングで（Ｓ２１：Ｙｅｓ）、ステップＳ２２以降の処理を実行する。

【0065】

また、変形例に係る供給装置コントローラ９０は、通信Ｉ／Ｆ９３を通じて縦型製袋充填包装機２から供給要求信号を受信したことに応じて（Ｓ２０）、ステップＳ１３以降の処理を実行する。なお、供給要求信号を受信する時点では、既に、Ｎ個の製品Ｐが保持位置のシャッタ装置７０に保持されているものとする。

【0066】

上記の変形例によっても、縦型製袋充填包装機２及び製品供給装置３を適切に連動させることができる。

【0067】

また、上記の実施形態及び変形例では、縦型製袋充填包装機２が備える包装機コントローラ６０と、製品供給装置３が備える供給装置コントローラ９０とが、互いに情報を送受信しながら処理を進める例を説明したが、包装システム１は、縦型製袋充填包装機２及び製品供給装置３の両方を共通して制御する共通コントローラを備えていてもよい。そして、共通コントローラは、縦型製袋充填包装機２及び製品供給装置３それぞれの状態を把握して、各処理Ｓ１１、Ｓ１３－Ｓ１７、Ｓ２１－Ｓ２５を実行してもよい。

【符号の説明】

【0068】

１…包装システム、２…縦型製袋充填包装機、３…製品供給装置、４…ベルトコンベア、１０…フィルム供給装置、１１…巻取ロール、１２ａ～１２ｈ…固定ガイドロール、１３…テンション機構、１５…日付印字装置、１６…日付検査装置、２１…製品充填筒、２２…フォーマ、３０…搬送装置、３１，３２…搬送ベルト、４０…縦シール装置、４１，４２，５１，５２…シールブロック、５０…横シール装置、６０…包装機コントローラ、６１，９１…ＣＰＵ、６２，９２…メモリ、６３，９３…通信Ｉ／Ｆ、７０…シャッタ装置、７１ａ，７１ｂ…係止片、７２ａ，７２ｂ…エアシリンダ、８０…プッシャ装置、８１…プッシュプレート、８２…プッシュロッド、８３…駆動機構、９０…供給装置コントローラ、９４…製品検知センサ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】