特許 7587840 横型ピロー包装機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-11-13

(45)【発行日】2024-11-21

(54)【発明の名称】横型ピロー包装機

(51)【国際特許分類】

   B65B 57/02 20060101AFI20241114BHJP

   B65B 57/00 20060101ALI20241114BHJP

   B65B 9/213 20120101ALI20241114BHJP

【ＦＩ】

B65B57/02 E

B65B57/00 H

B65B9/213

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2021178403

(22)【出願日】2021-10-30

(65)【公開番号】P2023067305

(43)【公開日】2023-05-16

【審査請求日】2023-10-06

(73)【特許権者】

【識別番号】000206093

【氏名又は名称】大森機械工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100092598

【弁理士】

【氏名又は名称】松井 伸一

(72)【発明者】

【氏名】小川 拓己

【審査官】西塚 祐斗

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－０４３６２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１６０６３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－０４１０７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１１１３５６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６５Ｂ ５７／０２

Ｂ６５Ｂ ５７／００

Ｂ６５Ｂ ９／２１３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

異なる製品長の製品を１つずつ包装する横型ピロー包装機であって、
ピロー包装する包装機本体と、
前記包装機本体に帯状の包材を供給する包材供給装置と、
を備え、
前記包装機本体は、前記包材を筒状に形成する製袋器と、その製袋器で筒状に形成された前記包材の両側端縁部をシールするセンターシール装置と、そのセンターシール装置の下流側に配置され前記包材を搬送方向に対して直交する方向にシール・カットするトップシール装置を有し、
筒状に形成された前記包材内の製品を検知する検知手段と、
前記検知手段の出力に対しオフディレイ動作後の前記製品の後端位置を決定する機能と、
その決定された前記製品の後端位置に基づき前記包材のカット位置を設定する際に、オフディレイ分を差し引いて設定し、その設定した前記カット位置で前記シール・カットするように前記包装機本体と前記包材供給装置の動作を制御する制御機能を備える横型ピロー包装機。

【請求項2】

前記決定された前記製品の後端位置よりも前記オフディレイ分を差し引いて求めた前記製品の実際の後端位置が前記トップシール装置を通過してから所定距離移動した際に前記トップシール装置に至る前記包材の位置を前記カット位置に設定するようにした請求項１に記載の横型ピロー包装機。

【請求項3】

前記決定された前記製品の後端位置よりも前記オフディレイ分を差し引いて求めた前記製品の実際の後端位置に基づき前記製品の長さを求め、求めた前記製品の長さに所定長さを加えた長さがカット長になるように前記カット位置を設定するようにした請求項１に記載の横型ピロー包装機。

【請求項4】

前記オフディレイ動作は、前記検知手段が前記製品を検知できなくなると所定長さ分の前記包材を搬送し、その間に前記検知手段が前記製品が検知されない状態が継続した場合に前記製品の後端位置と判定する請求項１から３のいずれか１項に記載の横型ピロー包装機。

【請求項5】

前記トップシール装置の上流側に、前記製品の前進移動を抑止可能とするシャッター装置を備え、
閉じた状態の前記シャッター装置により前記製品の前端が位置決めされるようにした請求項１から４のいずれか１項に記載の横型ピロー包装機。

【請求項6】

前記検知手段は、高さ方向の異なる位置を検知するように構成する請求項１から５のいずれか１項に記載の横型ピロー包装機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、横型ピロー包装機に関するものである。

【背景技術】

【0002】

前後方向の長さの異なる製品がランダムに供給されてくるものに対応する横型ピロー包装機として、例えば特許文献１に開示されるように、センターシール装置より上流側に製品の長さを検出する製品検出センサを配置し、制御装置が製品検出センサによって検出したデータに基づいて算出した製品の長さに基づき、トップシール装置のトップシーラの動作パターンと動作タイミングや、包装に必要なフィルム長さとを演算し、その演算した動作パターンと動作タイミングと必要なフィルム長さに基づいてトップシーラの動作を制御するようにしたピロー型包装装置がある。このとき求める包装に必要なフィルム長さは、製品の長さに前後の余材長さを加えたものとしている。

【0003】

また、例えば製品の高さが前後方向で変化し、前後方向の途中の部位が低かったり、薄かったりする製品の場合、１つの製品が製品検出センサの検出位置を通過中に、製品検出センサの出力がＯＮ／ＯＦＦを繰り返す場合がある。そのような製品が含まれる場合、製品検出センサの出力がＯＦＦになってすぐに製品の後端と判断して製品長さを求めると、実際の製品の長さよりも短くなり、例えばトップシール装置で製品の噛み込みを生じてしまう。そこで、製品検出センサの出力がＯＦＦになっても一定時間内に出力がＯＮに切り替わった場合には製品は存在していると判断し、一定時間経過しても出力がＯＦＦのままの場合に製品が完全に通過したと判断して製品の長さを求め、余材長さを加えた包装フィルムのカット長さを決定し、トップシーラの動作を制御するといったオフディレイ制御を行うようにしている（特許文献２等参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特許第５３２５１７９号公報

【文献】特許第６５３２５１１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上述したようにオフディレイ制御を行うと、製品検出センサの出力から得られる実際の製品長さにオフディレイ分を加えたものが製品長さとして設定されるため、製品長さが実際のものよりもオフディレイ分だけ長くなるため、製品に比較してカット長が長くなる。その結果、包装フィルムが余分に消費されてしまう。また、包装フィルムを一定速度で搬送する場合、実際の製品の後端からオフディレイ制御をする一定時間に移動する包装フィルムの固定長さ分だけ実際の製品長よりも長い製品長として処理されるため、製品長が短いものほど製品に対する余分長さの割合が長くなり、包装体に対する製品の占める割合が小さくなり、製品が包装体内で遊んでしまうおそれがある。

【0006】

上述した課題はそれぞれ独立したものとして記載しているものであり、本発明は、必ずしも記載した課題の全てを解決できる必要はなく、少なくとも一つの課題が解決できればよい。またこの課題を解決するための構成についても単独で分割出願・補正等により権利取得する意思を有する。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上述した課題を解決するために、本発明の横型ピロー包装機は、（１）異なる製品長の製品を１つずつ包装する横型ピロー包装機であって、ピロー包装する包装機本体と、前記包装機本体に帯状の包材を供給する包材供給装置と、を備え、前記包装機本体は、前記包材を筒状に形成する製袋器と、その製袋器で筒状に形成された前記包材の両側端縁部をシールするセンターシール装置と、そのセンターシール装置の下流側に配置され前記包材を搬送方向に対して直交する方向にシール・カットするトップシール装置を有し、筒状に形成された前記包材内の製品を検知する検知手段と、前記検知手段の出力に対しオフディレイ動作後の前記製品の後端位置を決定する機能と、その決定された前記製品の後端位置に基づき前記包材のカット位置を設定する際に、オフディレイ分を差し引いて設定し、その設定したカット位置で前記シール・カットするように前記包装機本体と前記包材供給装置の動作を制御する制御機能を備えるようにした。

【0008】

オフディレイ動作をすることで、製品の移動途中の一部で検知手段が検知できなくなる箇所を有するようなものであっても、製品の後端位置が検知手段を通過するまで製品が存在すると正しく認識でき、実際の製品長以下と誤判定することがない。そして、オフディレイ動作のため、製品の後端位置が検知手段を通過してからオフディレイ動作の後に製品の後端位置が決定されるが、カット位置は、オフディレイ分を差し引いて設定するため、製品長さに見合ったカット長でシール・カットされ、製品に対して適切な大きさの包装体が製造される。

【0009】

（２）前記決定された前記製品の後端位置よりも前記オフディレイ分を差し引いて求めた前記製品の実際の後端位置が前記トップシール装置を通過してから所定距離移動した際に前記トップシール装置に至る前記包材の位置を前記カット位置に設定するとよい。このようにすると、製品長さにかかわらず余分なフィルム長さを含むことなく製品の実際の後端位置から所定距離だけ離れた位置でシール・カットすることができ、製品に対して適切な大きさの包装体が製造される。

【0010】

（３）前記決定された前記製品の後端位置よりも前記オフディレイ分を差し引いて求めた前記製品の実際の後端位置に基づき前記製品の長さを求め、求めた前記製品の長さに所定長さを加えた長さがカット長になるように前記カット位置を設定するとよい。このようにすると、製品の製品長さ応じたカット長でシール・カットすることができる。

【0011】

（４）前記オフディレイ動作は、前記検知手段が前記製品を検知できなくなると所定長さ分の前記包材を搬送し、その間に前記検知手段が前記製品が検知されない状態が継続した場合に前記製品の後端位置と判定するようにするとよい。包材の送り量により制御できるので、オフディレイ分を差し引く制御が容易に行える。

【0012】

（５）前記トップシール装置の上流側に、前記製品の前進移動を抑止可能とするシャッター装置を備え、閉じた状態の前記シャッター装置により前記製品の前端が位置決めされるようにするとよい。このようにすると、製品を挿入する際の位置決めが容易かつ精度よく行える。

【0013】

（６）前記検知手段は、高さ方向の異なる位置を検知するように構成するとよい。このようにすると、検知手段で検出可能な程度の製品の薄い部位が存在する高さが異なる場合でも、検知することができる。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、製品長さに見合ったカット長で包装することができる。よって包材の無駄な消費を抑制し、包装体が製品に比べて大きくなり製品内で遊ぶことを可及的に抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明に係る横型ピロー包装機の好適な一実施形態を示す正面図である。

【図2】作用を説明する図である。

【図3】別の実施形態を示す正面図である。

【図4】シャッター装置の別の実施形態を示す図である。

【図5】シャッター装置のさらに別の実施形態を示す図である。

【図6】作用を説明する図である。

【図7】機能を説明するフローチャートである。

【図8】別の実施形態を示す正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明の好適な実施形態について図面に基づき、詳細に説明する。なお、本発明は、これに限定されて解釈されるものではなく、本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づいて、種々の変更、修正、改良を加え得るものである。

【0017】

図１は、本発明に係る横型ピロー包装機の好適な一実施形態を示している。本実施形態の横型ピロー包装機１０は、ランダムに供給される異なるサイズの製品１３をピロー包装するものである。製品１３は、例えば単一の物品や、複数の物品の組み合わせからなり、異なるサイズの製品１３の少なくとも一部は、形状が不確かなものを含む。このようにサイズが異なる製品１３は、例えば、通販商品のように異なる商品を送り先ごとに包装するものや、例えば惣菜パンその他各種のパンなどのように同じ種類でも個々の製品毎に寸法形状が異なるものや、特許文献２に開示されるように同じ商品を前後に任意の数並べた単品或いは集合体のようなものなどがある。

【0018】

形状が不確かなものとは、例えば製品の高さが搬送方向に沿った前後方向で変化し、前後方向の途中の部位が低かったり、薄かったりする製品などがある。係る製品は、例えば、製品の外形状自体に凹凸があり一部に肉薄の部分が存在するもの、袋内に粉状物が充填されていて粉状物の存在位置により不定形状となり当該粉状物が一端側に集まり他端側が薄くなるとともにその他端側に付属品が取り付けられているようなもの複数の物品が台紙などの上に隙間をおいて前後に配置されるような集合体などがある。

【0019】

この横型ピロー包装機１０は、製品１３の搬送方向に沿った前後方向の長さである製品長に合わせた包材のカット寸法を調整し、製品１３のサイズに合わせた寸法形状からなる包装体を製造する。

【0020】

上述したような各種の製品１３を順次包装する横型ピロー包装機１０は、包装機本体１１と、その包装機本体１１に対して帯状の包材１５を連続して供給する包材供給装置１２等を備える。包材１５は、例えばフィルム、紙など各種の材質のものを用いるとよい。本実施形態では透明で外部から製品１３を検知可能なフィルムを用いる。

【0021】

包材供給装置１２は、製品１３を包み込むための帯状の包材１５を連続して包装機本体１１に供給するためのものである。この包材供給装置１２は、帯状の包材１５をロール状に巻き取った原反ロール１６を支持する回転軸１７と、原反ロール１６から連続して繰り出される包材１５を包装機本体１１に導く搬送経路を構成する複数のローラ１８（図では代表してフィードローラを１つ描画）と、包材１５に搬送力を与える図示省略する駆動モータ（サーボモータ等の速度制御可能なモータ）等を備える。

【0022】

包材１５は、適宜位置に配置されたローラ１８に掛け渡されることで、所定の経路を通って包装機本体１１に導かれる。このローラ１８は、帯状の包材１５に対して駆動を掛ける駆動ローラや、テンションを掛けるテンションローラや、弛みの発生を解消するダンサーローラや、帯状の包材１５の搬送方向を変更したり搬送をガイドしたりするフリーローラなどがある。この例では、駆動モータの出力をフィードローラに連携し、包材１５を引き出すようにしたが、例えば、回転軸１７に駆動モータの出力を連係し、包材１５を繰り出させるようにするなど、各種の態様がとれる。

【0023】

本実施形態では、作業員が手作業で待機エリアにある製品１３を包装機本体１１に供給し、その供給した状態で横型ピロー包装機１０が、供給された製品１３を自動包装して包装体２８を製造する。このように、この実施形態の横型ピロー包装機１０は、人手による供給を行い、１個ずつ自動包装を行う。このように１個ずつ自動包装するため、横型ピロー包装機１０は、間歇運転を行い、一つの製品１３に対する包装処理が終了すると一時停止し、次に製品１３が供給されるのを待つ。

【0024】

包装機本体１１は、その搬入側に供給される包材１５を筒状に製袋する製袋器２０を備える。製袋器２０は、包材供給装置１２から連続して供給される帯状の包材１５を通過させることで、包材１５の両側端縁部同士を接触（重合）させるとともに、筒状に製袋するものである。

【0025】

更に包装機本体１１は、製袋器２０の下流側に配置された包材１５の両側縁部を合わせて接合するセンターシール装置２１と、そのセンターシール装置２１の下流側に配置されたトップシール装置２２と、そのトップシール装置２２の下流側に配置された搬出コンベア２３等を備える。さらに図示省略するが、センターシール装置２１とトップシール装置２２の間に搬送路を構成するベルト或いは渡り板等を配置するとよい。

【0026】

センターシール装置２１は、所定の間隔を置いて左右に配置した２枚の上板２１ａを備える。包材１５の両側端縁部は、左右の上板２１ａの間の隙間から下方に突出した状態で搬送される。さらにセンターシール装置２１は、上板２１ａの下方に配置され包材１５の両側端縁部に対して加熱する左右一対のバーシーラ２１ｂと、バーシーラ２１ｂの上流側に配置される左右一対の第一ピンチローラ２１ｃと、バーシーラ２１ｂの下流側に配置される左右一対の第二ピンチローラ２１ｄを備える。一対のバーシーラ２１ｂは、開閉して対向する加熱面が接近離反するように構成する。一対のバーシーラ２１ｂは、作業員が製品１３を投入するあいだは、包材１５を余計に加熱しないよう開いた状態で待機する。そして、製品１３の投入が完了し、包装処理の開始に伴う包材１５の搬送開始のタイミングに合わせて閉じて包材１５を加熱する。

【0027】

この第一ピンチローラ２１ｃ，第二ピンチローラ２１ｄは、製袋器２０を経て接触した包材１５の両側端縁部同士を所定の圧力で挟み込むとともに、同期して回転することで、その両側端縁部ひいては包材１５に対して搬送力を与えるようになっている。また、第二ピンチローラ２１ｄは、バーシーラ２１ｂで加熱した包材１５の両側端縁部を、加圧するとともに冷却して融着してシールする加圧ローラとしても機能する。このシールされた部位が、包装体２８におけるセンターシール部となる。

【0028】

トップシール装置２２は、製品１３を内包する筒状の包材１５に対し、搬送方向に対して直交する方向で搬送面と平行な方向で横断する方向にシールするとともにカットするものである。このトップシール装置２２は、包材１５を挟んでその上下に上側トップシーラ２６と下側トップシーラ２７を備える。上側トップシーラ２６と下側トップシーラ２７は、ヒータが内蔵され、互いの先端のシール面が所定の温度に加熱される。さらに、例えば上側トップシーラ２６のシール面２６ａの前後方向の中央部には、カッター刃が内蔵される。また、下側トップシーラ２７のシール面２７ａの前後方向の中央部にはカッター溝を有する。

【0029】

本形態では、上側トップシーラ２６と下側トップシーラ２７は、シール面２６ａ，２７ａが対向した状態のまま接近離反し、接近時に上下のシール面２６ａ，２７ａが包材１５を上下から挟み込んで加熱し、カッター刃がカッター溝に進入してカットする。よって、トップシール装置２２は、センターシールされた包材１５の所定位置（製品の存在しない部分）を横方向にシール・カットし、横方向に延びるトップシール部を形成する。これにより、包材１５の先端部分（先頭の製品１３を内包する部分）は、後続の包材１５から分離され、包装体２８が製造される。

【0030】

更に本実施形態では、製袋器２０の入口からトップシール装置２２までの距離を、１包装体の長さ以下（カット長以下）にする。トップシール装置２２の位置は、例えば、上側トップシーラ２６と下側トップシーラ２７が包材１５を挟み込んでカットする位置とすると良い。このようにすると、包装機本体１１内の製袋器２０からトップシール装置２２に至る領域には一つの製品１３しか存在せず、次に包装処理される製品１３を容易に確認できる。つまり、トップシール装置２２の直前には、一回分の製品が置かれた状態となる。

【0031】

本実施形態の横型ピロー包装機１０は、ランダムに供給される異なるサイズの製品１３を包装処理するに際し、その製品長さに合わせたカット長で包材１５をトップシール装置２２にてシール・カットするように制御する機能を備える。そこで本実施形態では、トップシール装置２２の上流側であって製品１３，包材１５の搬送経路の外側所定位置に、製品１３を検知するための検知センサ３０を配置する。この検知センサ３０は、例えば透過型や反射型の光電センサを用い、製品１３の通過位置に向けて光を出射し、その透過光或いは反射光を受光可能に配置する。これにより、出射された光が製品１３に照射された場合にはセンサ出力がＯＮになり、照射されない場合にはセンサ出力がＯＦＦになる。

【0032】

さらに本実施形態では、製品１３の包装機本体１１への供給は、作業員が人手により１つずつ行う。すなわち、制御装置は、駆動モータを停止或いは出力の駆動ローラへの連携を遮断し包材１５を一時停止する。この状態で、作業員は製品１３を製袋器２０内に挿入し、製品１３を包材１５内の所定位置にセットする。所定位置へのセットは、例えば製品１３の前端が筒状に製袋された包材１５の先端近くに位置するように作業員の手または所定の道具或いは押し込む装置等を用いて製品１３を包材１５内に挿入するとよい。ついで、作業員は、横型ピロー包装機１０が備える運転再開指示を与えるための操作部を操作する。この操作は、所定のボタンを押したり画面にタッチしたりするものとするとよい。

【0033】

所定位置は、本実施形態では、検知センサ３０が製品１３を検知、すなわち、センサ出力がＯＮになる位置とするとよい。これにより、製品１３の前端が検知センサ３０の検知位置にあるか、前端が検知センサ３０を超えて下流側に位置する状態にセットされる。そして、制御装置は、上記の運転再開指示を与えるための操作部の操作と、検知センサ３０の出力がＯＮの場合に、運転再開し包材１５を移動させるとともに、シール装置等の動作を制御する機能を備える。これにより、例えば製品１３が包材１５の奥まで充分に挿入されずに製品１３の前端と包材１５の先端との間に余分な空間が空いてしまうことや、製品１３が供給されていない状態で誤って操作部が操作されるなどして空袋が発生するのを抑制できる。

【0034】

制御装置は、係る操作に伴う運転再開指示を受け付けると、フィードローラを回転駆動させて包材１５の搬送を開始するとともに、間歇駆動のため一時停止していた包装機本体１１の動作を開始する。すると、包材１５の移動に伴い製袋器２０で筒状に製袋された包材１５内の製品１３も、包材１５とともに搬送される。

【0035】

そして制御装置は、検知センサ３０の出力に基づいて以下の制御を行い、包装体２８を製造する。すなわち、検知センサ３０からトップシール装置２２例えば上側トップシーラ２６と下側トップシーラ２７の前後方向の中心までの距離Ｘは既知のため、製品１３の後端位置を検知すると、制御装置は、フィードローラの回転にともなう包材１５の送りを継続し、その製品１３の後端位置がトップシール装置２２を通過し、製品１３の後端位置からさらに余長βの長さ分だけ移動するまで包材１５を送り、搬送を一時停止する。これにより、製品１３の検出された後端位置から余長βの長さ分だけ上流側のフィルム部位が、上側トップシーラ２６と下側トップシーラ２７の前後方向の中心に位置する。そこで制御装置は、トップシール装置２２を制御し、上側トップシーラ２６と下側トップシーラ２７で包材１５を挟み込んでシール・カットする。

【0036】

ところで、例えば図２（ａ）に示すように、製品１３がその前後方向に渡り一定の高さ以上の場合、製品１３の前端が検知センサ３０より上流側に位置している状態ではセンサ出力はＯＦＦになり、製品１３の前端が検知センサ３０の前を通過すると、検知センサ３０の出力はＯＮになる。そして、製品１３が検知センサ３０の前を移動中は、検知センサ３０の出力は継続してＯＮになり、製品１３の後端が検知センサ３０の前を通り過ぎると出力はＯＦＦになり、以降、検知センサ３０の出力は継続してＯＦＦとなる。

【0037】

なお、上述したように本実施形態では検知センサ３０で製品１３を検知すること、すなわち、検知センサ３０の出力がＯＦＦからＯＮに切り替わることを条件に運転再開を行い包材１５の送りを行うようにしたため、図に示す製品１３の移動は、操作員の手動に基づくものと包材１５の移動に基づくものが混在している。これは以下の説明でも同様である。

【0038】

一方、例えば図２（ｂ）に示すように、製品１３の一部分が薄く、検知センサ３０で製品１３を検知できない場合、製品１３の移動に伴い検知センサ３０の出力は、ＯＮ－ＯＦＦ－ＯＮのように一旦ＯＦＦになる区間が発生する。図示の例ではＯＦＦが１回発生するが、製品１３の形状によっては１つの製品１３が通過する際に複数回ＯＦＦの区間が発生する場合もある。

【0039】

従って、検知センサ３０の出力がＯＮからＯＦＦに切り替わったタイミングで製品１３の後端と判定し、それに基づいてトップシール装置２２の動作を制御すると、図２（ｂ）のような製品１３の場合、製品１３の途中で後端と判定されてしまうので、トップシール装置２２での噛み込みを発生する。

【0040】

そこで、検知センサ３０の出力がＯＮからＯＦＦに切り替わっても、直ぐにＯＦＦ、すなわち製品１３の後端縁が通過したと判断せず、ＯＦＦ状態が継続していても包材１５をディレイ分の所定長さだけ送り続け、そのディレイ分だけ包材１５を送っている間に検知センサ３０が製品１３を検知してＯＮに復帰した場合、その前のＯＦＦの区間も１つの製品１３が継続していると判断するオフディレイ制御を行う。このようにすると、製品１３の後端を確実に検知でき、その検知した後端に基づいて包材１５のカット位置を決定することでトップシール装置２２での製品１３の噛み込みの発生を防止できる。

【0041】

一方、製品１３の後端が検知センサ３０の前を通過すると、検知センサ３０の出力はＯＦＦになるが、ディレイ分の所定長さの包材１５を搬送するまでは製品１３が通過したと判断されない。よって、ディレイ分の包材の送り長さが長すぎると、製品１３の途中のオフの区間中にディレイ分の所定長さの送りが終了してしまう誤検出の発生は抑制できるが、製品１３の通過の判断が遅くなり、その後の制御に影響を与える恐れがある。そこでディレイ分の所定長さを変更可能にする機能を備えるとよい。

【0042】

上述したように、オフディレイ制御をしているため、製品１３の後端が検知センサ３０の前を通過してから更にディレイ分の長さの包材が送られた位置が後端位置として決定される。そこで本実施形態では、包材１５の搬送や、トップシール装置２２の動作を制御する制御装置は、オフディレイ分を加味して決定された製品１３の後端からオフディレイ分の長さであるオフディレイ距離だけ差し引いた実際の製品１３の後端の位置に基づき包材の送り長さを決定し、その送り長さ分だけ包材を送り出すべくフィードローラを回転させ、停止する制御を行う。例えば、上述したように検知センサ３０からトップシール装置２２までの距離Ｘは既知であり、オフディレイ分の長さ（ディレイ距離ｘ０）も既知であるので、オフディレイ制御により製品１３の後端が検知されると、そのときから「Ｘ－ｘ０＋β」の長さ分の包材１５を送り出したらフィードローラの回転を停止し、それに合わせて書くシール装置の動作を制御する。このようにすることで、カット長は実際の製品１３の前後長に対し過不足なく適したものとなる。なお、βの値は固定値としても良いし、製品高さ等に応じて変化する値としても良い。

【0043】

図３は、別の実施形態を示している。本実施形態では、上述した第１実施形態を前提とし、トップシール装置２２の上流側にシャッター装置３１を備えた。このシャッター装置３１は、上下に開閉する一対のシャッター板３２とそのシャッター板３２を昇降させる駆動機構（図示省略）を備える。シャッター装置３１は、適宜のタイミングでシャッター板３２が閉じ、筒状の包材１５を上下から挟み込みその進路を塞ぐように構成する。図中実線で示すように、シャッター板３２が閉じた状態で、製品１３を包材１５内に供給し、製品１３の前端がシャッター板３２に接触するまで挿入する。このようにすると、製品１３の位置決めが、製品１３ごとにばらつくことなく精度よく行える。しかもシャッター板３２に突き当たるまで製品１３を挿入すればよいので、位置決めが簡単に行える。

【0044】

そして、運転再開指示の操作部が操作されると、シャッター板３２が開いて図中二点鎖線で示す状態になり、製品１３並びに包材１５が前進移動可能になり、その後上述した実施形態に示す制御がなされ、製品１３の前後長に合わせたカット長で包材がシール・カットされ、包装体２８が製造される。

【0045】

上述した実施形態では、シャッター装置３１は昇降移動する一対のシャッター板３２を備えた構造としたが、本発明はそれに限ることはなく、例えば、図４に示すように上流側の長辺を回転中心として所定角度範囲内で正逆回転する上下の第１シャッター板３３を備えるものとしてもよい。このようにすると、製品１３の前側に存在する余長部分の包材１５を潰すことなく斜め傾斜状にすることができる。すなわち、第１シャッター板３３が閉じたときに先細りのかたちになる傾斜した形状としているため、包装体２８の仕上がりが良くなる。

【0046】

また、図５に示すように上記の第１シャッター板３３に加え、左右に所定角度範囲内で正逆回転する第２シャッター板３４を備えた構成を取るものとしてもよい。このようにすると、第２シャッター板３４にて、筒状の包材１５の側面を中央側に押し込むことができる。特に、第２シャッター板３４の移動する頂点側の位置を図５（ｂ）よりもさらに奥に位置させるようにすると、包装体２８を製造する際に、ガゼットをよりしっかりと形成することができる。

【0047】

図６，図７は、さらに別の実施形態を示している。上述した各実施形態では、製品１３の後端の位置に基づいて包材１５の送り量を制御することでカット長を適切にするようにしたが、本実施形態では、移動時間等に基づいて製品長を求め、それに基づいてカット長を適切にするようにした。

【0048】

本実施形態のオフディレイ制御は、時間に基づいて行うため、例えば図６に示すように、検知センサ３０の出力がＯＮからＯＦＦに切り替わっても、直ぐにＯＦＦ、すなわち製品１３の後端が通過したと判断せず、一定時間（ディレイ時間ｔ０）以内に検知センサ３０が製品１３を検知してＯＮに復帰した場合、その前のＯＦＦの区間も１つの製品１３が継続していると判断するようにしている。このようにすると、製品１３の後端を確実に検知でき、それに基づいてカット長を決定することでトップシール装置２２での製品１３の噛み込みの発生を防止できる。

【0049】

ディレイ時間ｔ０は、包装対象となる製品１３のうち、検知センサ３０が検知できずＯＦＦの状態が継続する最大時間に基づき設定する。また、このディレイ時間ｔ０は、設定変更可能にする機能を備えるとよい。変更可能にすることで、ユーザの状況に応じて適切なディレイ時間ｔ０を設定し、確実に製品１３の後端を検知できる（検知センサ３０の前を通過中の製品１３の途中でディレイ時間ｔ０が経過して後端と誤検知しない）。

【0050】

一方、製品１３の後端が検知センサ３０の前を通過すると、検知センサ３０の出力はＯＦＦになるが、ディレイ時間ｔ０を経過するまでは製品１３が通過したと判断されない。よって、ディレイ時間ｔ０が長すぎると、製品１３の途中でディレイ時間ｔ０が経過してしまう誤検出の発生は抑制できるが、製品１３の通過の判断が遅くなり、その後の制御に影響を与える恐れがある。ディレイ時間ｔ０を変更可能にする機能を備えることで、係る事態の発生も抑制できる。

【0051】

上述したように、オフディレイ処理をしているため製品１３の後端位置を検知するのは、製品１３の後端が検知センサ３０の前を通過してからディレイ時間ｔ０経過後である。よって、検知センサ３０がＯＮになって製品１３の前端を検知してから、オフディレイ時間ｔ０を加味して決定された製品長Ａは、実際の製品１３の前後の製品長Ｂよりもディレイ時間ｔ０の経過中に製品１３が移動する長さ分だけ長くなる。そこで本実施形態では、包材１５の搬送や、トップシール装置２２の動作を制御する制御装置が、オフディレイ制御により求められた製品長Ａからオフディレイ分だけ差し引いた長さを求めて実際の製品長Ｂとし、その製品長Ｂに余長分αを加算した値を求めてカット長Ｌとし、そのカット長Ｌで包材１５をカットすべく、包材１５の搬送やトップシール装置２２の動作を制御する。すなわち、例えば前回シール・カットしてから包材１５をカット長Ｌだけ搬送し、前回のシール・カットされた筒状の包材１５の先端からカット長Ｌだけ離れた位置を、上側トップシーラ２６と下側トップシーラ２７で挟み込んでシール・カットするようにトップシール装置２２の動作を制御する。

【0052】

カット長Ｌを求める制御装置の機能は、例えば図７に示すフローチャートに示すように動作するものとするとよい。本例では、検知センサ３０の出力を、制御装置に与える。上述したように検知センサ３０は、製品１３が検出できない場合はＯＦＦを出力し、検出している場合はＯＮを出力する。そして、製品１３が検知センサ３０の前を通過中でも、例えば低い・薄い等その外形状により光が製品１３に当たらない場合には、ＯＦＦを出力する。

【0053】

本実施形態でもまず制御装置は、駆動モータを停止或いは出力の駆動ローラへの連携を遮断し包材１５を一時停止する。この状態で、作業員は製品１３を製袋器２０内に挿入し、製品１３を包材１５内の所定位置にセットする。所定位置へのセットは、例えば製品１３の前端が筒状に製袋された包材１５の先端近くに位置するように作業員の手または所定の道具或いは押し込む装置等を用いて製品１３を包材１５内に挿入するとよい。ついで、作業員は、横型ピロー包装機１０が備える運転再開指示を与えるための操作部を操作する。この操作は、所定のボタンを押したり画面にタッチしたりするものとするとよい。

【0054】

所定位置は、本実施形態でも検知センサ３０が製品１３を検知し、出力がＯＮになる位置とし、操作部が操作された際に、検知センサ３０の出力がＯＦＦの状態の場合、運転再開をしないようにしている。さらに本実施形態では、検知センサ３０が製品１３の前端を検知したことがわかるような報知機能を備える。これにより、作業員は、製品１３の前端が検知センサ３０の位置に至ったことを知るので、それ以上の製品１３の押し込み等を停止する。つまり、所定位置は、製品１３の前端が検知センサ３０の検知位置に至る位置とする。上記の報知機能は、例えば、ＯＦＦからＯＮに切り替わった際に、所定の音を出力したり、所定のランプを点灯したりするなど各種の態様がとれる。

【0055】

制御装置は、係る操作に伴う運転再開指示を受け付けると、包材１５の搬送を開始するとともに、間歇駆動のため一時停止していた包装機本体１１の動作を開始する。すると、包材１５の移動に伴い製袋器２０で筒状に製袋された包材１５内の製品１３も、包材１５とともに搬送される。

【0056】

このとき制御装置は、タイムカウンター（ｔ１）をスタートし、製品１３の移動時間の計測を開始する（Ｓ１）。なお、ｔ１の値は、計測を開始する際に０にリセットしてもよいし、前回の包装処理の終了時など適宜のタイミングで０にしてもよい。

【0057】

タイムカウンターの計測開始後、検知センサ３０の出力を監視し、例えばＯＮか否かを判断する（Ｓ２）。検知センサ３０が製品１３を検知し続ける間は、ＯＮ信号が継続するため、Ｓ２をループする。そして、検知センサ３０の出力がＯＦＦになると（Ｓ２＝Ｎｏ）、制御装置はオフディレイ制御のためのタイマーをスタートさせる（Ｓ３）。そして、制御装置は再び検知信号の出力を監視し、例えばＯＮであるか否かを判断する（Ｓ４）。出力がＯＦＦ（Ｓ４＝Ｎｏ）の場合、制御装置は、タイマーがタイムアップすなわち、Ｓ３でタイマースタートしてからディレイ時間ｔ０が経過していないかを判断する（Ｓ５）。

【0058】

タイムアップしてない場合（Ｓ５＝Ｎｏ）、制御装置は、Ｓ４に戻り検知センサ３０の出力を監視する。そして、検知センサ３０の出力がＯＮになった場合（Ｓ４＝Ｙｅｓ）、制御装置は、タイマーをリセット（Ｓ６）した後、Ｓ２に戻り検知センサ３０の出力を監視する。これにより、検知センサ３０の出力が一旦ＯＦＦになっても一定時間（設定されたディレイ時間：ｔ０）以内にＯＮに復帰すると、検知センサ３０の前を通過する製品１３の移動時間を計測するタイムカウンターはそのまま継続して計時され、１つの製品１３がそのまま存続していると判断される。

【0059】

一方、例えば製品１３の後端が検知センサ３０の前を通過し終えると、検知センサ３０の出力はＯＦＦが継続する。係る状況では、Ｓ２の分岐判断がＮｏとなりＳ３に進み、ディレイ時間ｔ０のタイマーがスタートする。そして、検知センサ３０の出力はＯＦＦが継続するので、Ｓ４の分岐判断はＮｏが継続し、Ｓ４とＳ５のループがタイムアップすなわちディレイ時間ｔ０が経過する迄続き、タイムアップする（Ｓ５＝Ｙｅｓ）と、Ｓ７に進む。

【0060】

そして、制御装置は、タイムアップしたときのタイムカウンター値ｔ１を取得し、そこからディレイ時間ｔ０を減算し、製品１３が実際に検知センサ３０の前を通過している移動時間ｔを求める。そして、制御装置は、求めた実際の移動時間ｔに包材１５の移動速度ｖを乗算して製品１３の実際の製品長Ｂを算出するとともに、余長分αを加算してカット長Ｌ（＝ｔ＊ｖ＋α）を求める。

【0061】

そして制御装置は、カット長がＬになるように横型ピロー包装機１０を制御する（Ｓ８）。すなわち、トップシール装置２２の上側トップシーラ２６と下側トップシーラ２７は、所定位置で離反した状態で待機させ、筒状の包材１５の先端からカット長Ｌのフィルム部位が、その対向する上側トップシーラ２６と下側トップシーラ２７の位置に至るタイミングに合わせて上側トップシーラ２６と下側トップシーラ２７が接近移動し、当該フィルム部位を上下から挟み込み、所定圧で加熱する。そして、上側トップシーラ２６と下側トップシーラ２７は、包材１５を挟み込んで加圧・加熱した状態のまま包材１５の移動に合わせて下流側に移動し熱シールするとともに、カットして後続の包材１５から分離されて製品１３を内包する包装体２８を製造する。その後、制御装置は包材１５の搬送を一時停止し、また上側トップシーラ２６と下側トップシーラ２７を離反させるとともに上流側に移動させて待機位置に位置させる。

【0062】

本実施形態では、実際の製品長Ｂに、トップシールするのに必要な製品の前後のフィルム部位相当の余長分αを加算した値をカット長Ｌとしたので、内包する製品１３の長さに対して過不足のない適切な長さで包材１５をカットでき、包材１５を無駄に長く使用することが抑制できるとともに、製品１３にとって大きすぎることなく適度な大きさの包装体２８を製造することができる。

【0063】

また上述した実施形態では、オフディレイ制御を制御装置においてプログラムで処理するようにしたが、例えば、検知センサ３０の出力をオフディレイタイマなどの回路・機器に与え、オフディレイタイマの出力を制御装置に与え、制御装置がオフディレイタイマの出力がＯＮの継続時間を求めるとともに、図３に示すＳ８及びＳ９の処理を行うとよい。また、検知センサにオフディレイ機能を組み込んだものを用いてもよく、各種の対応が取れる。但し本実施形態のようにオフディレイ機能をソフトウェアで実行するようにすると、ディレイ時間の変更調整を容易に高精度で行うことができる。

【0064】

また、上述した実施形態では、製品１３を手供給して所定位置にセットした状態で既に製品１３の前端が検知センサ３０の検知位置に位置しており、運転再開から製品１３の全体の区間が検知センサ３０で検出されるようにしたが、例えば、製品１３の前端が検知センサ３０の検知位置よりも下流側に行き、製品１３の途中から図７に示すフローチャートを実行するようにしてもよい。係る場合、手供給された製品１３の前端が位置する基準位置から検知センサ３０の設置位置までの長さを求めておき、カット長Ｌを求める際にその長さを加算するとよい。そして、このように基準位置が、製品１３の前端が検知センサ３０より前に位置している状態の製品の前端とする場合、検知センサ３０から基準位置までの距離が一定になるようにすべく、例えば上述した各種のシャッター装置等を設け、製品がシャッター装置に当たるまで押し込むようにするとよい。なおその他の構成並びに作用効果は上述した実施形態等と同一のためその詳細な説明を省略する。

【0065】

また、上述した実施形態では、包材１５が透明なフィルムを用いたため、検知センサ３０も包材１５の外側に配置したが、例えば包材１５が紙などの不透明な材質のもので構成される場合には、検知センサは、例えば筒状に形成される包材１５の内側に配置し、包材１５の内部で製品１３を検知するように構成するとよい。

【0066】

また、上述した実施形態では、製品１３の製品長Ｂに余長分αを加えた長さで（カット長Ｌ）を求め、トップシール装置２２や包材１５の搬送等の横型ピロー包装機１０の動作を制御するようにしたが、オフセット分を考慮した制御はこれに限ることはなく、例えば、オフディレイ制御により検知した製品１３の後端位置にオフディレイ分の長さ（ディレイ時間＊移動速度）だけ下流側に位置を補正することで、製品１３の実際の後端位置を求め、その後端位置がトップシール装置２２より下流側の所定位置に至るタイミングでトップシール装置２２にて包材１５をシール・カットするとよい。

【0067】

また、検知センサ３０は、一つ設けるのでは無く、例えば搬送方向の同一位置に上下に複数の発光部３０ａを並べ、その複数の発光部３０ａに対応する複数の受光部を配置するとよい（図４参照）。そしてこのように複数の発光部及び受光部を備える検知センサ３０はこの複数の受光部に基づく出力が１つでもＯＮの場合、製品を検出するとＯＮが出力されるようにするとよい。このようにすると、比較的薄い部分や低い部分を有する部位を有する製品であり、その薄い部分が存在する上下方向のどの位置に存在するものであっても、検知しやすくなる。そして、製品１３の通過中にＯＦＦが出力される時間が短くなると、ディレイ時間も短くすることができる。

【0068】

また検知センサは、上述した各実施形態のように横から製品１３を検知するものに限られず、例えば上方向から検知し、製品の上面すなわち搬送面からの高さを計測し、高さが基準値以下の場合に製品がないと判断するようにするものなど各種のものを用いることができる。

【0069】

また、上述した各実施形態では、余長αや余長βの長さは、異なる製品長の製品１３であってもそれぞれ所定の固定値としたが、製品１３に応じて変更する機能を備えてもよい。変更する場合、例えば製品１３の高さを検出する機能を備え、高さに基づいてαやβの値を変更して加算するとよい。

【0070】

以上、本発明の様々な側面を実施形態を用いて説明してきたが、これらの実施形態や説明は、本発明の範囲を制限する目的でなされたものではなく、本発明の理解に資するために提供されたものであることを付言しておく。本発明の範囲は、明細書に明示的に説明された構成や製法に限定されるものではなく、本明細書に開示される本発明の様々な側面の組み合わせをも、その範囲に含むものである。本発明のうち、特許を受けようとする構成を、添付の特許請求の範囲に特定したが、現在の処は特許請求の範囲に特定されていない構成であっても、本明細書に開示される構成を、将来的に特許請求する可能性があることを、念のために申し述べる。

【符号の説明】

【0071】

１０ ：横型ピロー包装機
１１ ：包装機本体
１２ ：包材供給装置
１３ ：製品
１５ ：包材
１６ ：原反ロール
１７ ：回転軸
１８ ：ローラ
２０ ：製袋器
２１ ：センターシール装置
２２ ：トップシール装置
２３ ：搬出コンベア
２６ ：上側トップシーラ
２７ ：下側トップシーラ
２８ ：包装体
３０ ：検知センサ
３１ ：シャッター装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】