以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。包装装置1は、台紙等の台座2上に載置された物品3をフィルム24で覆い、物品3を台座2に固定することによって、物品3を包装する。包装装置1は、図1の右斜め下側から左斜め上側に向けて、物品3が載置された台座2を搬送し、台座2及び物品3を包装する。図1の上側、下側、左斜め下側、及び右斜め上側を、それぞれ、包装装置1の上側、下側、右側、及び左側という。図1の右斜め下側及び左斜め上側を、それぞれ、搬送方向の上流側及び下流側という。
<筐体800>
図1に示すように、包装装置1は筐体800を備える。筐体800の形状は、上下方向を長手方向とする略直方体である。筐体800は、上筐体801及び下筐体803を備える。上筐体801は、2つの立設部802Aと架設部802Bとを備える。2つの立設部802Aは、それぞれ、下筐体803の左右両端部から上方に延びる。架設部802Bは、2つの立設部802Aのそれぞれの上端部の間に架設される。右側の立設部802Aに、各種情報を表示可能な表示部207が設けられている。
2つの立設部802Aは、それぞれ後述の側板部材111,112(図2参照)を右側及び左側から覆う。架設部802Bは、後述のフィルムロール22(図2参照)を上側から覆う。下筐体803、2つの立設部802A、及び架設部802Bで囲まれた部分が、筐体800の内部空間を形成する。筐体800の内部空間は、筐体800の上流側及び下流側に形成された開口部805を介して、筐体800の外部と連通する。下筐体803の形状は、左右方向を長手方向とする略直方体である。ユーザが包装装置1に包装動作の開始又は停止を指示するための操作部206が、下筐体803に設けられている。
<受け台12,13>
下筐体803の上流側の側面の上端部から上流側に向けて、受け台12が水平方向に延びる。下筐体803の下流側の側面の上端部から下流側に向けて、受け台13が水平方向に延びる。受け台12,13の形状は、搬送方向を長手方向とする平面視略長方形の箱状である。受け台12は、開口部805に向けて搬送される台座2を上面で受ける。受け台13は、包装が完了した台座2及び物品3を上面で受ける。脚部121,131はそれぞれ受け台12,13を下方から支持する。
受け台12の上面を「受け面12A」といい、受け台13の上面を「受け面13A」という。受け面12A,13Aは、それぞれ水平であり、且つ互いに略同一の平面を形成する。従って受け面12A,13Aは、台座2をスムーズに搬送可能な平面である。受け面12A,13A上において台座2が搬送される部分を、「搬送経路103」(図9参照)という。搬送経路103は左右方向と平行である。受け面12Aのうち、搬送方向の下流側且つ左側の部分には、台座2を検出可能な台座センサ410(図2参照)が設けられる。台座センサ410は、台座2が接触可能な接触型のセンサである。
図2に示すように、包装装置1は、底部10及び側板部材111,112を備える。底部10の形状は、平面視矩形状である。側板部材111は、底部10の右端部から上方垂直方向に延びる。側板部材112は、底部10の左端部から上方垂直方向に延びる。側板部材111,112の各形状は、何れも上下方向を長手方向とする略長方形の板状である。側板部材111,112の各内面は対向する。受け台12は、側板部材111,112の上流側の端部に支持される。受け台13は、側板部材111,112の下流側の端部に支持される。
図2に示すように、受け台12、13の右端部及び左端部に、それぞれ、無端状のベルト511,512が設けられる。ベルト511,512は、それぞれ内側面に歯を有する。ベルト511,512は、プーリ(図示略)、軸部材(図示略)、及びギヤ(図示略)等を介して、モータ222(図7参照)と連結する。モータ222は、受け台13の内部に設けられたステッピングモータである。モータ222が駆動することで、ベルト511,512は、一体的に、右側面視で反時計回り又は時計回りに回転する。以下、特段の限定がない限り、時計回り及び反時計回りは、包装装置1の右側面視における回転方向を示すものとする。
ベルト511,512の外側面のうち上方を向く部分が、受け面12A,13Aに露出して、搬送方向に延びている。ベルト511の外側面に右搬送部61が設けられ、ベルト512の外側面に左搬送部62が設けられる。右搬送部61は、ベルト511の外側面に対して垂直方向且つ外方向に突出する。左搬送部62は、ベルト512の外側面に対して垂直方向且つ外方向に突出する。右搬送部61と左搬送部62は、左右方向に対向する。右搬送部61と左搬送部62には、台座2が取り付けられる(図1参照)。以下、右搬送部61と左搬送部62を総称する場合、「搬送部60」という。モータ222がベルト511,512を反時計回り方向に回転した場合、右搬送部61と左搬送部62は、台座2を上流側から下流側に搬送する。一方、モータ222がベルト511,512を時計回り方向に回転した場合、台座2を下流側から上流側に搬送する。
<フィルムロール22>
フィルムロール22は、側板部材111、112のそれぞれの上端部の内側に着脱可能且つ回転可能に支持される。以下、側板部材111、112のそれぞれの上端部の内側であって、フィルムロール22が装着される部分を、「フィルムロール支持部11A」という。フィルムロール22は、フィルム24、及び、略円柱状の巻き軸(図示略)を有する。フィルム24は巻き軸に巻回される。巻き軸の右側面に、フィルムギヤ23Bが設けられる。フィルムギヤ23Bは、フィルムロール支持部11Aにフィルムロール22が装着された状態で、連結ギヤ651に上流側から噛合する。連結ギヤ651は、モータ227と連結する。フィルムロール22は、モータ227の回転に連動して回転可能である。尚、モータ227が回転しなくとも、フィルムロール22は回転することが可能である。
フィルムロール支持部11Aの上流側に、ローラ654A、654B(図9参照)が設けられる。ローラ654A、654Bは、側板部材111、112間を左右方向に延びる円柱状の部材である。ローラ654Bは、ローラ654Aに対して下流側に配置される。ローラ654A、654Bは、側板部材111、112によって左右方向の両側を回転可能に支持される。フィルムロール22から繰り出されたフィルム24は、ローラ654A、ローラ654Bによって、搬送方向の両側から挟まれる。
<押下機構39>
図2に示すように、側板部材111の右側面の上流側部分には、キャリッジ(図示略)が設けられる。キャリッジは、側板部材111に設けられたモータ221の回転によって、上下動する。側板部材111に設けられたキャリッジは、支持部材341(図3参照)に連結される。側板部材112の左側面に、キャリッジ(図示略)が設けられる。側板部材112に設けられたキャリッジは、支持部材342に連結される。
図3に示すように、支持部材341,342は、左右方向に厚さを有する板状部材である。支持部材341,342は、上方から下方に延び、さらに下流側へ向けて折れ曲がる。支持部材341、342の形状は左右対称である。支持部材341、342は、左右方向に離隔して配置される。支持部材341、342の左右方向における離隔距離は、受け台12,13(図2参照)の左右方向の長さよりも僅かに長い。支持部材341の上流側端部は、側板部材111に設けられたキャリッジ(図示略)と連結し、支持部材342の上流側端部は、側板部材112に設けられたキャリッジ(図示略)と連結する。以下、支持部材341,342を総称する場合、「一対の支持部材34」という。
一対の支持部材34は、押下ローラ30〜33を支持する。押下ローラ30〜33は、一対の支持部材34の間で左右方向に延びる略円柱状である。押下ローラ30〜33は、それぞれ、左右方向に延びる軸線を中心に回転可能である。押下ローラ30は、外周面が回転方向に亘って凹凸状に形成された歯車である。押下ローラ31は、押下ローラ30に対して上流側且つ上側に隙間を空けて配置される。押下ローラ32は、押下ローラ31に対して上流側且つ下側に隙間を空けて配置される。押下ローラ32の高さは、押下ローラ30の高さと略同じである。押下ローラ30,32は水平に並ぶ。押下ローラ33は、押下ローラ30〜32に対して、上流側に離隔して配置される。押下ローラ33の高さは、押下ローラ31の高さよりも僅かに高い。以下、一対の支持部材34、押下ローラ30〜33を総称する場合、「押下機構39」という。
モータ221(図2参照)が側板部材111,112のそれぞれに設けられたキャリッジを上下方向に移動することで、押下機構39は上下方向に移動可能である。図9は、押下機構39が最上位に配置された状態を示す。この場合、一対の支持部材34は、フィルムロール22と搬送経路103との間に位置する。押下機構39が最下位に配置された状態では(図15参照)、一対の支持部材34は搬送経路103に対して左右両側に配置され、押下ローラ30〜32は、搬送経路103の下側に配置され、押下ローラ33は、搬送経路103の上側に配置される。以下、一対の支持部材34の移動に伴う押下ローラ30の移動経路を、「移動経路104」(図9参照)という。移動経路104は、搬送経路103と直交し、鉛直方向に沿って延びる。移動経路104は左右方向と平行である。搬送経路103と移動経路104とが交差する位置を、「交差位置105」(図9参照)という。交差位置105は、第2加熱ユニット495の下流側に位置する(図9参照)。
<保持機構70(台座ガイドローラ71、保持部材72)>
図9に示すように、側板部材111,112(図2参照)で挟まれる部分の上流側、且つ搬送経路103の下側に、左右方向に延びる台座ガイドローラ71が設けられる。台座ガイドローラ71は、搬送経路103に沿って上流側から下流側に搬送される台座2を、下流側へ誘導する。
台座ガイドローラ71の下流側には、左右方向に延びる保持部材72が設けられる。保持部材72は、一対の支持部材(図示外)によって支持される。一対の支持部材は、それぞれ、保持部材72の左右両側に設けられる。一対の支持部材は、台座ガイドローラ71の略下方で左右方向に延びる軸線(図示外)を中心に回転可能である。一対の支持部材は、モータ226(図7参照)によって回転する。一対の支持部材の回転によって、保持部材72は、台座ガイドローラ71に対して下流側から近接する位置(図9参照)と、保持部材72が台座ガイドローラ71に対して下流側且つ下側へ離隔する位置(図13参照)との間を回転する。以下、台座ガイドローラ71、保持部材72、及び一対の支持部材を総称する場合、「保持機構70」という。また、保持部材72が台座ガイドローラ71の下流側に近接した保持機構70の状態を、「挟持状態」(図9参照)という。保持部材72が台座ガイドローラ71から離隔した保持機構70の状態を、「解放状態」(図13参照)という。挟持状態における保持部材72の搬送方向の位置を「所定位置106」という。
挟持状態の保持機構70は、フィルムロール22から繰り出されたフィルム24の下端部を、保持部材72及び台座ガイドローラ71の間に挟んで保持することが可能となる。一方、保持機構70が解放状態の場合、例えば図13に示すように、フィルムロール22から繰り出されたフィルム24の下端部は、保持部材72及び台座ガイドローラ71から解放される。
<加熱機構86>
図4、図5を参照し、加熱機構86について説明する。加熱機構86は、第1ヒータ移動機構430を備える。第1ヒータ移動機構430は、側板部材111,112(図2参照)の間に形成される空間の上流側、且つ、搬送経路103(図9参照)の下側に設けられる。また、第1ヒータ移動機構430は、所定位置106よりも下流側に設けられる。第1ヒータ移動機構430は、左固定板402、右固定板404、回転軸431、モータ223、及び台座部421を備える。左固定板402と右固定板404は、それぞれ、側面視で矩形状である。左固定板402と右固定板404は、左右方向に隙間を空けた位置にて固定される。回転軸431は、左右方向に延びる軸部材であり、左固定板402と右固定板404とによって回転可能に支持される。回転軸431の左端部には、左ピニオン431Aが固定され、回転軸431の右端部には、右ピニオン431Bが固定される。
モータ223は、回転軸431よりも上側となる位置で左固定板402の右面に固定されるステッピングモータである。モータ223の出力軸に固定されたギヤ223Aは、左固定板402に設けられた多段ギヤ432を介して、左ピニオン431Aに連結する。
台座部421は、左ピニオン431A及び右ピニオン431Bよりも上流側に設けられる。台座部421は、連結壁部421Aと支持壁部421Bを備える。連結壁部421Aは、下流側から見て左右方向に長い略矩形状である。支持壁部421Bは、連結壁部421Aの上端部から上流側へ向けて突出する。連結壁部421Aの下流側の端面の左右両端部には、それぞれ、ラック422が形成される。左側にあるラック422は左ピニオン431Aと噛み合い、右側にあるラック422は右ピニオン431Bと噛み合う。連結壁部421Aの左面には、上下方向に沿って二つの円筒部424が設けられる。二つの円筒部424は、上下方向に沿う。二つの円筒部424には、ガイド軸425が挿通される。連結壁部421Aの右面の下部には、円筒部423が設けられる。円筒部423の右面には、被検出部(図示外)が設けられる。被検出部は、搬送方向に厚さを有する板状である。円筒部423にはガイド軸425が挿通される。
モータ223の駆動力は、ギヤ223A、多段ギヤ432、左ピニオン431A、回転軸431、右ピニオン431B、及びラック422を介して、台座部421に伝達する。これにより、台座部421は、2本のガイド軸425に沿って上下動可能である。
右固定板404の左面には、第1上センサ411(図5参照)と第1下センサ412(図5参照)が、上方から順に固定される。第1上センサ411と第1下センサ412は、いずれも、円筒部423の被検出部(図示外)を検出可能な透過型センサである。第1上センサ411は、可動範囲の上端位置にある台座部421の被検出部を検出する。第1下センサ412は、可動範囲の下端位置にある台座部421の被検出部を検出する。
台座部421の支持壁部421Bには、第1装着部材427が支持される。第1装着部材427は、左右方向に長く且つ上側へ開口する箱状である。第1装着部材427の内側には、第1交換ユニット440が着脱可能に装着される。
第1交換ユニット440は、第1保持部442、及び5つの第1加熱ユニット445を備える。第1保持部442は、第1装着部材427に装着される板状部材である。5つの第1加熱ユニット445は、第1保持部442によって保持されており、左右方向に沿って等間隔に並ぶ。各第1加熱ユニット445は、左右方向に長い略直方体状である。各第1加熱ユニット445は、第1ヒータ861A(図7参照)を備える。第1ヒータ861Aは、鉄クロム製の板状部材であり、通電されることによって発熱する抵抗加熱方式のヒータである。5つの第1ヒータ861Aは、互いに直列に接続されており、第1リレー861B(図7参照)によって、通電状態と、非通電状態とに切り替わる。各第1ヒータ861Aの温度は、第1サーミスタ413(図7参照)によって検出される。
第1加熱ユニット445は、台座部421の上下動に伴って、第1近接位置(図11参照)と第1離隔位置(図9参照)との間を移動可能である。第1近接位置は、第1加熱ユニット445の可動範囲の上端位置である。台座部421が可動範囲の上端位置に位置する場合、第1加熱ユニット445は第1近接位置に位置する。第1近接位置にある第1加熱ユニット445は、搬送経路103に対して下方から近接する。第1離隔位置は、第1加熱ユニット445の可動範囲の下端位置である。台座部421が可動範囲の下端位置に位置する場合、第1加熱ユニット445は第1離隔位置に位置する。第1離隔位置にある第1加熱ユニット445は、第1近接位置にある場合に比べ、搬送経路103に対して下方に離隔する。
図4に示すように、加熱機構86は、第2ヒータ移動機構460を備える。第2ヒータ移動機構460は、第1ヒータ移動機構430に対して下流側に設けられる。第2ヒータ移動機構460は、第1ヒータ移動機構430と同様の構成である。第2ヒータ移動機構460は、左固定板462、右固定板464、回転軸(図示略)、モータ224、及び台座部481を備える。左固定板462は左固定板402に対応し、右固定板464は右固定板404に対応する。同様に、第2ヒータ移動機構460の回転軸は回転軸431(図5参照)に、モータ224はモータ223に、台座部481は台座部421にそれぞれ対応する。右固定板464の左面には、第2上センサ451(図7参照)、及び第2下センサ452(図7参照)が、上方から順に固定される。第2上センサ451は第1上センサ411に対応し、第2下センサ452は第1下センサ412に対応する。第2上センサ451と第2下センサ452は、いずれも、台座部481の被検出部(図示外)を検出可能である。
台座部481には、第2装着部材487が支持される。第2装着部材487は、第1装着部材427と同様の構成である。第2装着部材487の内側には、第2交換ユニット490が着脱可能に装着される。第2交換ユニット490は、第1交換ユニット440と同様の構成である。第2交換ユニット490は、第2保持部492、及び5つの第2加熱ユニット495を備える。第2保持部492は第1保持部442に対応し、第2加熱ユニット495は第1加熱ユニット445に対応する。各第2加熱ユニット495は、第2ヒータ862A(図7参照)を備える。第2ヒータ862Aは第1ヒータ861Aに対応する。5つの第2ヒータ862Aは、互いに直列に接続されており、第2リレー862B(図7参照)によって、通電状態と、非通電状態とに切り替わる。各第2ヒータ862Aの温度は、第2サーミスタ453(図7参照)によって検出される。
モータ224の駆動に伴って台座部481が上下動することによって、第2加熱ユニット495は、第2近接位置(図19参照)と第2離隔位置(図9参照)との間を移動可能である。第2近接位置にある第2加熱ユニット495は、搬送経路103に対して下方から近接する。第2離隔位置にある第2加熱ユニット495は、第2近接位置にある場合に比べ、搬送経路103に対して下方に離隔する。
<回転抑制機構80>
図4に示される回転抑制機構80は、第2加熱ユニット495の下流側且つ搬送経路103の下側に設けられる(図9参照)。回転抑制機構80は、グリップローラ81、軸部材81A、及び、ギヤ81B、電磁ブレーキ82を備える。グリップローラ81は、左右方向に延びる歯車である。グリップローラ81は、押下機構39の押下ローラ30の下方に配置される(図9参照)。グリップローラ81の左右方向の長さは、押下機構39の押下ローラ30(図3参照)の左右方向の長さと略等しい。軸部材81Aは、左右方向に延び且つグリップローラ81を支持する軸部材である。軸部材81Aの右端部には、ギヤ81Bが固定される。ギヤ81B、軸部材81A、グリップローラ81は、一体的に回転可能である。
電磁ブレーキ82は、軸部材81Aの右端よりも下流側に設けられる。電磁ブレーキ82は、ギヤ81Bと連結する。電磁ブレーキ82は、軸部材81Aの回転を電磁気的な力によって制御することが可能な周知の電磁ブレーキである。電磁ブレーキ82は、通電された状態で、軸部材81Aの回転を規制する。この場合、グリップローラ81の回転は電磁ブレーキ82によって規制される。一方、電磁ブレーキ82は、通電が停止された状態で、軸部材81Aの回転を規制しない。この場合、グリップローラ81は回転可能となる。
<切断部77>
図9に示すように、交差位置105の下方に、左右方向に延びるガイドレール74が設けられる。切断部77は左右方向に貫通する穴を有する。切断部77は、ガイドレール74に沿って左右方向に移動可能である。切断部77は、上方に向けて突出し且つ左右方向に延びる刃部771を備える。モータ225(図7参照)は、切断部77をガイドレール74に沿って左右方向に移動させる。
<台座2>
図1を参照し、台座2について説明する。台座2は略長方形状の板状部90を、曲折部911,912で折り曲げることによって作製される。曲折部911,912は、左右方向に間隔を空けて並ぶ、搬送方向に延びる折り目である。板状部90のうち曲折部911,912間に挟まれた部分を、「第1板状部905」という。また、第1板状部905を搬送方向に沿って仮想的に3等分した部位のうちで、中央にある第1板状部905の部分を、「中央の部分905A」という。第1板状部905の中央の部分905Aは、ユーザによって物品3が載置され易い部位である。板状部90のうち曲折部911から立設する部分を、「第2板状部906」という。板状部90のうち曲折部912から立設する部分を、「第2板状部907」という。第1板状部905は、曲折部911,912のそれぞれに沿って均等間隔で形成された複数の穴927を有する。図1では、曲折部911,912のそれぞれに形成された複数の穴927のうち、曲折部911に形成された複数の穴927のみを図示する。曲折部911に形成された複数の穴927と、曲折部912に形成された複数の穴927とは、左右方向に並ぶ。
複数の穴927は、それぞれ搬送部60を取り付け可能である。具体的には、図1に示すように、ユーザは台座2を受け台12に載置する場合、複数の穴927のうち搬送方向の下流側で左右方向に対向する一対の穴927に、それぞれ搬送部60を取り付ける。これにより、一対の穴927に取り付けられた搬送部60は、台座2を搬送方向の下流側に搬送できる。
<電気的構成>
図7を参照し、包装装置1の電気的構成を説明する。包装装置1は、CPU201、フラッシュROM202、RAM203、及び操作部206を備える。CPU201は、包装装置1全体の制御を司る。CPU201は、フラッシュROM202及びRAM203と電気的に接続する。CPU201は、フラッシュROM202に記憶されたプログラムを実行することによって、台座2に載置された物品3をフィルム24によって包装する包装処理(図8参照)を実行する。フラッシュROM202は、CPU201が実行する各種処理のプログラム等を記憶する。
包装装置1は、台座センサ410、第1上センサ411、第1下センサ412、及び第1サーミスタ413を備える。台座センサ410は、台座2(図1参照)を検出した場合、CPU201にON信号を出力する。台座センサ410は、台座2を検出しない場合、CPU201にOFF信号を出力する。第1上センサ411及び第1下センサ412は、それぞれ、台座部421(図4参照)の被検出部(図示外)を検出した場合、CPU201にON信号を出力する。第1上センサ411及び第1下センサ412は、それぞれ、台座部421の被検出部を検出しない場合、CPU201にOFF信号を出力する。第1サーミスタ413は、第1ヒータ861Aの温度を検出し、検出した温度をCPU201に出力する。
包装装置1は、第2上センサ451、第2下センサ452、及び第2サーミスタ453を備える。第2上センサ451及び第2下センサ452は、それぞれ、台座部481(図4参照)の被検出部(図示外)を検出した場合、CPU201にON信号を出力する。第2上センサ451及び第2下センサ452は、それぞれ、台座部481の被検出部を検出しない場合、CPU201にOFF信号を出力する。第2サーミスタ453は、第2ヒータ862Aの温度を検出し、検出した温度をCPU201に出力する。
包装装置1は、表示部207、電磁ブレーキ82、第1リレー861B、第1ヒータ861A、第2リレー862B、及び第2ヒータ862Aを備える。表示部207は、CPU201が出力する信号に応じて各種情報を表示する。電磁ブレーキ82はCPU201と電気的に接続する。第1リレー861B及び第2リレー862Bは、それぞれ、CPU201と電気的に接続する。第1リレー861B及び第2リレー862Bは、それぞれ、第1ヒータ861A及び第2ヒータ862Aと電気的に接続する。CPU201は、第1リレー861B及び第2リレー862Bを介して、第1ヒータ861A及び第2ヒータ862Aに対する通電を制御する。
尚、包装装置1は、第1ヒータ861A及び第2ヒータ862Aを、それぞれ、5つ備える。図8では、上記6種の部材を、それぞれ1つだけ図示する。
包装装置1は、駆動部211〜217、モータ221〜227、エンコーダ232を備える。駆動部211〜217は、CPU201と電気的に接続する。駆動部211〜217は、それぞれ、モータ221〜227と電気的に接続する。駆動部211〜217は、それぞれ、CPU201が出力する信号に応じてモータ221〜227にパルス信号を出力することで、モータ221〜227を駆動する。エンコーダ232は、モータ222の回転に応じた数のパルス信号を出力する。
<包装処理>
図8〜図22を参照し、包装装置1のCPU201によって実行される包装処理について説明する。ユーザは、操作部206を操作して包装装置1の電源を投入する。CPU201は、フラッシュROM202に記憶されたプログラムを読み出して実行することによって、包装処理を開始する。図9〜図11、及び図13〜図20は、いずれも、図2におけるA−A線の矢視方向断面図を示す。
図9に示すように、CPU201は、包装装置1の状態を初期化する(S1)。具体的には次の通りである。CPU201は、駆動部211を制御してモータ221を駆動し、押下機構39を最上位に配置させる(図9参照)。CPU201は、駆動部212を制御してモータ222を駆動し、搬送部60を開始位置(図1参照)まで移動させる。開始位置は、搬送部60が台座2の搬送を開始する位置である。本例では、搬送部60が開始位置にある場合、搬送部60は、受け面12Aの下流側端部と搬送方向において同じ位置から、上方に突出する。CPU201は、駆動部213を制御してモータ223を駆動し、第1加熱ユニット445を第1離隔位置まで移動させる。CPU201は、駆動部214を制御してモータ224を駆動し、第2加熱ユニット495を第2離隔位置まで移動させる。CPU201は、駆動部215を制御してモータ225を駆動し、刃部771を可動範囲の左端位置に移動させる。CPU201は、駆動部216を制御してモータ226を駆動し、保持機構70を解放状態にする。CPU201は、電磁ブレーキ82に対する通電を停止させる。これによって、グリップローラ81は回転自在になる。CPU201は、第1リレー861B及び第2リレー862Bを制御して、第1ヒータ861A及び第2ヒータ862Aに対する通電を停止する。
ユーザは、フィルムロール22からフィルム24を手動で下方に繰り出し、ローラ654A、654Bによって搬送方向両側からフィルム24を挟む。ユーザは、更にフィルムロール22からフィルム24を手動で下方に繰り出し、押下ローラ33の上流側にフィルム24を配置させる。ユーザは、更にフィルムロール22からフィルム24を手動で下方に繰り出し、搬送経路103(図9参照)の下側、且つ、台座ガイドローラ71の下流側にフィルム24の下端部(即ち先端部)を配置させる。ユーザは、受け台12の受け面12Aに、台座2の第1板状部905を載置させる(図1参照)。第1板状部905が、搬送部60(図1参照)に取り付けられることによって、台座2は位置決めされる。位置決めされた台座2は、台座センサ410に接触する。台座センサ410は、ON信号をCPU201に出力する。
CPU201は、包装の開始を指示するための開始指示の入力操作を、操作部206を介して検出したか判断する(S3)。CPU201は、開始指示の入力操作が検出されないと判断した場合(S3:NO)、処理をS3に戻す。CPU201は、開始指示の入力操作が検出されたと判断した場合(S3:YES)、処理をS5に進める。
CPU201は、駆動部216を制御してモータ226を駆動し、保持機構70を解放状態から挟持状態に切り替える(S5)。保持部材72は、台座ガイドローラ71に対して下流側から近接する位置まで回転する。これにより、保持機構70は、保持部材72と台座ガイドローラ71との間で、フィルム24の先端部を挟み込む。フィルム24は、フィルムロール支持部11A(図1参照)と、保持機構70との間を、伸張した姿勢で架け渡す(図9参照)。
CPU201は、駆動部217を制御してモータ227を回転させ、フィルムロール22の繰り出し方向(図9の矢印171)への回転を開始する(S7)。繰出し方向は、フィルム24を繰り出すフィルム24の回転方向であり、本例では時計回りである。図9に示すように、フィルムロール支持部11Aと保持機構70との間で架け渡されていたフィルム24は、伸張した姿勢から弛んだ姿勢に変わる。
図8に示すように、CPU201は、駆動部212を制御してモータ222を駆動し、中央の部分905A(図1参照)が第1加熱ユニット445の上方となる位置まで、台座2を搬送する(S9)。詳細は、以下の通りである。図9、図10に示すように、CPU201は、モータ222を駆動することで、ベルト511,512を反時計回りに回転する。装着位置にある搬送部60(図2参照)は、台座2を下流側へ搬送する(図10における矢印182)。台座2の第1板状部905の下流側の端部は、フィルム24に接触した後、台座ガイドローラ71の上方を通過する。台座2の第1板状部905は、フィルム24を下流側に押す。フィルム24の先端部が、台座ガイドローラ71と保持部材72とによって挟持されているので、フィルム24は、搬送されている台座2の第1板状部905の下面に回り込む。これにより、包装装置1は、第1板状部905の下面に対するフィルム24の1回目の回り込みを、実行する。
CPU201によるS9の実行に伴い、搬送部60は、台座2を台座センサ410(図2参照)よりも下流側へ搬送する。台座センサ410は、ON信号に代えてOFF信号をCPU201に出力する。CPU201は、台座2の搬送が開始されてから台座センサ410がOFF信号を出力するまでの時間と、台座2の搬送速さとに基づき、台座2の搬送方向の長さを特定する。なお、台座2の搬送速さは、エンコーダ232から出力されるパルス信号から特定される。CPU201は、台座2の長さと台座2の搬送速さとに基づき、台座2の第1搬送距離を特定する。第1搬送距離は、第1板状部905の中央の部分905Aが、第1加熱ユニット445の上方となる位置まで搬送されるのに必要な搬送距離である。第1搬送距離は、図10の寸法Sによって示される。CPU201は、エンコーダ232から出力されるパルス信号に応じて、台座2の搬送を開始してからのモータ222の回転数を特定する。CPU201は、台座2が第1搬送距離だけ搬送されたか否かを、特定したモータ222の回転数に基づいて判断する。CPU201は、台座2が第1搬送距離だけ搬送されたと判断した場合、モータ222の駆動を停止する(S9)。台座2は、中央の部分905Aが第1加熱ユニット445の上方となる搬送方向の位置にて、停止する(図9参照)。本例では、台座2は、交差位置105よりも上流側となる位置にて停止する。
図8に示すように、CPU201は、駆動部213を制御してモータ223を駆動し、5つの第1加熱ユニット445を第1離隔位置から第1近接位置まで上昇させる(S11)。CPU201は、第1上センサ411(図5参照)がOFF信号に代えてON信号を出力したとき、モータ223の駆動を停止する。本例では、第1近接位置まで上昇した第1加熱ユニット445は、それぞれ、第1板状部905の下面との間でフィルム24を挟む(図11参照)。
CPU201は、第1リレー861Bを制御し、第1ヒータ861Aに対して通電させ、第1ヒータ861Aを第1温度(図12で示すt1)まで加熱する(S13)。第1温度は、フィルム24の融点である130度よりも高く、具体的には160度である。CPU201は、第1サーミスタ413が検出した温度を監視しつつ、PID制御によって第1ヒータ861Aの温度を制御する。具体的には、CPU201は、第1温度と、第1サーミスタ413が検出した温度との差分に応じて第1リレー861Bを制御し、第1ヒータ861Aに対して通電する状態と通電しない状態とに繰り返し切り替える。さらに、CPU201は、第1ヒータ861Aを通電する状態に切り替えた場合、第1ヒータ861Aに対して通電させる通電量(電流値)を増減させる。図12に示すように、第1ヒータ861Aの温度が、第1温度を上回る温度と、第1温度を下回る温度とに繰り返し変化し、第1ヒータ861Aの温度と第1温度のとの差は、時間が経過するにつれて小さくなる。その後、第1ヒータ861Aの温度は、第1温度になる。
CPU201がS13を実行することによって、第1ヒータ861Aは、フィルム24の延設方向において、フィルム24の先端よりもフィルムロール22側となる部分を加熱する。フィルム24は、加熱されることで溶解する。溶融されたフィルム24は、第1板状部905の下面に溶着する。これにより、CPU201は、1回目の溶着を実行する。以下、フィルム24のうち、1回目の溶着がなされた部分を「第1溶着部分24A」(図13参照)といい、第1溶着部分24Aよりも先端側にある部分を「残余のフィルム24B」(図13参照)という。CPU201は、第1ヒータ861Aの加熱を開始してから所定時間経過後、第1リレー861Bを制御し、第1ヒータ861Aに対する通電を停止し、第1ヒータ861Aの加熱を停止する。
CPU201は、駆動部213を制御してモータ223を駆動し、5つの第1加熱ユニット445を第1近接位置から第1離隔位置まで下降させる(S15)。CPU201は、第1下センサ412(図5参照)がOFF信号に代えてON信号を出力したとき、モータ223の駆動を停止する。図13に示すように、5つの第1加熱ユニット445は、それぞれ、搬送経路103から下方に離隔する。
図8に示すように、CPU201は、駆動部216を制御してモータ226を駆動し、保持機構70を挟持状態から解放状態に切り替える(S17)。保持機構70は、挟んでいたフィルム24の先端部分を解放する(図13参照)。
CPU201は、駆動部212を制御してモータ222を駆動し、台座2を搬送方向の下流側へ搬送する(S19)。図14に示すように、台座2は、フィルム24を下流側へ押しながら交差位置105を通過する。台座2は更に下流側に移動する。モータ227は、継続してフィルムロール22を繰り出し方向(矢印171)に回転させており、フィルム24はフィルムロール22から繰り出される。フィルムロール22から繰り出されるフィルム24は、押下ローラ33の上流側と接触する部分で曲折して下流側に延び、台座2の第1板状部905及び物品3の下流側に到る。台座2の第1板状部905及び物品3の上側を覆う位置にフィルム24が配置される。即ち、フィルム24は、下流側及び上側から、台座2及び物品3を覆う。押下ローラ30〜32は、台座2及び物品3の上方で延びるフィルム24の上方に配置された状態になる。
図8に示すように、台座2の後端部が、交差位置105よりも下流側となる位置まで搬送されたとき、CPU201は、駆動部212を制御してモータ222を停止する(S21)。CPU201がS21を実行する詳細は、以下の通りである。CPU201は、台座2の第2搬送距離を特定する。第2搬送距離は、第1搬送距離だけ搬送された台座2が、交差位置105よりも下流側へ搬送されるのに必要な搬送距離である。例えば、CPU201は、第1搬送距離だけ搬送された台座2の上流側の端部が、交差位置105よりも下流側へ移動するために必要な距離を、S9の実行時に特定した台座2の搬送長さに基づき特定する。これにより、CPU201は、第2搬送距離を特定する。CPU201は、S19の処理によって台座2の下流側への搬送を開始させた後、エンコーダ232から出力されるパルス信号を監視することで、台座2を第2搬送距離だけ搬送させて、モータ222の駆動を停止する(S21)。本例では、CPU201がS19,S21を実行することで、台座2は、第2加熱ユニット495の上方、及び交差位置105を順に通過する(図14参照)。台座2は、受け台13の受け面13Aに載置される位置まで搬送されると停止する(図14参照)。尚、台座2が受け台13まで搬送された後も、モータ227はフィルムロール22を繰り出し方向に継続して回転させる。
CPU201は、駆動部211を制御してモータ221を駆動し、押下機構39を最上位から最下位に移動させる(S23)。図15に示すように、押下ローラ30は、移動経路104(図14参照)に沿って最上位から最下位に移動する。押下ローラ30,32は、移動の過程で、下方に配置された状態のフィルム24の片面に上側から接触し、フィルム24を下方に押し下げる。フィルム24は、台座2の第1板状部905及び物品3の下流側、上側、及び上流側を覆う。押下機構39が最下位に配置された状態で、押下ローラ30は、グリップローラ81と噛み合う。フィルム24は、グリップローラ81と押下ローラ30との間に挟まれる。押下ローラ31は、搬送経路103に対して下側から接する。
図8に示すように、CPU201は、駆動部217を制御してモータ227を駆動し、フィルムロール22の巻取方向への回転を開始する(S25)。なお、S1の初期化処理において、電磁ブレーキ82に対する通電は停止されている。このため、グリップローラ81及び押下ローラ30は回転可能な状態である。従って、図16に示すように、モータ227の回転に応じて、フィルム24はフィルムロール22に巻き取られる(矢印172)。フィルム24に張力が作用する。フィルム24に作用する張力によって、台座2及び物品3にフィルム24が密着する。
図8に示すように、CPU201は、駆動部212を制御してモータ222を駆動し、中央の部分905A(図1参照)が第2加熱ユニット495の上方となる位置まで、台座2を上流側へ搬送する(S27)。CPU201は、第3搬送距離を特定する。第3搬送距離は、S21の処理によって交差位置105よりも下流側まで搬送された中央の部分905Aが、第2加熱ユニット495の上方となる位置まで搬送されるために必要な搬送距離である。第3搬送距離は、図17で示される寸法Nに相当する。CPU201が第3搬送距離を特定する方法、及びCPU201が台座2を第3搬送距離だけ搬送する方法は、S9、S19、S21と同様である。
図17に示すように、CPU201がS27を実行することによって、受け面13Aに載置されていた台座2は上流側へ搬送される。台座2の第1板状部905の上流側端部は、フィルム24に接触して上流側に押す。台座2の第1板状部905は、交差位置105の上方を通過した後、押下機構39の一対の支持部材34の間に下流側から進入する。押下機構39の押下ローラ31は、台座2の下面に接触し、台座2を上流側に誘導する。台座2の第1板状部905の上流側端部は、5つの第2加熱ユニット495の上方を通過し、上流側に移動する。余剰のフィルム24Bと第1溶着部分24Aは、順に、交差位置105を通過する。フィルム24は、台座2の第1板状部905の上流側端部に接触して下流側に曲折する。台座2の上流側への移動に伴って、押下ローラ30とグリップローラ81がそれぞれ回転し、フィルム24が引き出される。押下ローラ30とグリップローラ81との間から上流側へ引き出されるフィルム24は、第1板状部905の下面に回り込み、第1溶着部分24Aと余剰のフィルム24Bを下側から覆う。これにより、これにより、包装装置1は、第1板状部905の下面に対するフィルム24の2回目の回り込みを、実行する。台座2の上流側端部は所定位置106を通過する。第1板状部905の中央の部分905Aが第2加熱ユニット495の上方となる位置まで、台座2が搬送されたとき、CPU201は、駆動部212の駆動を制御してモータ222の駆動を停止する(S27)。このとき、台座2は、フィルムロール22と保持機構70との間を掛け渡すフィルム24よりも、下流側に位置する。また、第1溶着部分24A及び残余のフィルム24Bは、第2加熱ユニット495よりも上流側に位置する。
図8に示すように、CPU201は、電磁ブレーキ82に対する通電を開始し、グリップローラ81の回転を規制する(S29)。これにより、フィルム24のうち、グリップローラ81と押下ローラ30との間で挟まれた部分は、移動不可能となる。CPU201は、駆動部217を制御してモータ227の回転を停止させる(S31)。フィルムロール22へのフィルム24の巻き取りは停止される。フィルム24の巻き取りによってフィルム24に作用した張力は維持される。
CPU201は、駆動部215を制御してモータ225を駆動し、フィルム24を左右方向に亘って切断する(S33)。モータ225が駆動することで、切断部77(図17参照)は、ガイドレール74に沿って左側から右側に移動する。図17に示すように、フィルム24は、グリップローラ81と押下ローラ30との間に挟まれた部分よりもフィルムロール22側、且つ、押下ローラ30、32間を延びる部分で、刃部771によって切断される。切断部77は、フィルム24のうち台座2の第1板状部905及び物品3を覆った部分を、フィルムロール22側から切り離す。
フィルム24の切断後、フィルム24のうちフィルムロール22側から切り離された部分は、フィルム24に作用する張力によって、グリップローラ81及び押下ローラ30によって挟まれた部分から抜けようとする。しかし、グリップローラ81及び押下ローラ30が嵌合してフィルム24を間に挟んでいるので、フィルム24は、グリップローラ81及び押下ローラ30によって挟まれた部分から抜けない。一方、フィルムロール22から延びるフィルム24のうち切断された端部は、台座ガイドローラ71の下流側にある。
図8に示すように、CPU201は、駆動部217を制御してモータ227を駆動し、フィルムロール22を所定回転量だけ巻取方向に回転させる(S35)。図18に示すように、フィルムロール22が所定回転量だけ巻取方向に回転することで、フィルムロール22は所定量だけ巻き取られる。これにより、フィルムロール22から延びるフィルム24の先端部は、台座ガイドローラ71から垂れ下がる位置まで、巻き取られる。
図8に示すように、CPU201は、駆動部214を制御してモータ224を駆動し、第2加熱ユニット495を第2離隔位置から第2近接位置まで上昇させる(S37)。CPU201は、第2上センサ451(図7参照)がOFF信号に代えてON信号を出力したとき、モータ224の駆動を停止する。図19に示すように、第2加熱ユニット495は、第2離隔位置から第2近接位置まで上昇する。第2近接位置まで上昇した5つの第2加熱ユニット495は、第1板状部905の下面を1回目に覆ったフィルム24と、第1板状部905の下面を2回目に覆ったフィルム24とを、第1板状部905との間で挟み込む。
図8に示すように、CPU201は、第2リレー862Bを制御し、第2ヒータ862Aに対して通電させ、第2ヒータ862Aを第2温度まで加熱する(S39)。第2温度は、第1温度よりも低く、具体的には、フィルム24の融点である130度である。CPU201は、第2サーミスタ453が検出した温度を監視しつつ、PID制御によって第2ヒータ862Aの温度を制御する。具体的な制御方法は、S13と同様である。加熱された第2ヒータ862Aは、第1板状部905の下面を2回目に覆ったフィルム24を、第1板状部905の下面を1回目に覆ったフィルム24に対して溶着する。つまり、フィルム24同士が溶着する。これにより、フィルム24に対する2回目の溶着が実行される。
なお、第2温度は、台座2にフィルム24を溶着させるときの第1ヒータ861Aの温度(第1温度)よりも低い。従って、2回目の溶着がなさる場合、フィルム24は第1板状部905の下面に対しては溶着しない。CPU201は、第2ヒータ862Aの加熱を開始してから所定時間経過後、第2リレー862Bを制御し、第2ヒータ862Aに対する通電を停止させ、第2ヒータ862Aの加熱を停止する。以下、フィルム24のうち、2回目の溶着がなされた部分を、「第2溶着部分24C」(図21参照)という。第2溶着部分24Cは、第1溶着部分24Aに対して下流側に位置する(図21参照)。
CPU201は、駆動部214を制御してモータ224を駆動し、第2加熱ユニット495を第2近接位置から第2離隔位置まで下降させる(S41)。第2加熱ユニットは、搬送経路103から下方に離隔する(図20参照)。CPU201は、駆動部216を制御してモータ226を駆動し、保持機構70を解放状態から挟持状態に切り替える。図20に示すように、保持機構70は、フィルムロール22から引き出されたフィルム24の先端部を、台座ガイドローラ71と保持部材72との間で挟持する。
図8に示すように、CPU201は、電磁ブレーキ82に対する通電を停止し、グリップローラ81を回転可能な状態にする(S45)。CPU201は、駆動部212を制御してモータ222を駆動し、包装が完了した台座2を受け台13まで搬送する(S47)。グリップローラ81は、回転することによって、台座2を下流側へ誘導する。CPU201は、エンコーダ232によって出力されるパルス信号を監視し、台座2が受け台13の受け面12Aまで搬送されたときに、モータ222の駆動を停止する(S47)。CPU201は、包装処理を停止し、包装が完了した台座2及び物品3は、受け面13Aに載置される。ユーザは、台座2を搬送部60(図2参照)から取り外すことで、包装が完了した台座2及び物品3を包装装置1から取り出すことができる。
図21、図22に示すように、フィルム24は、台座2及び物品3は、帯状のフィルム24によって一周以上巻かれることによって、包装されている。第1板状部905のうち中央の部分905Aを含む部位に物品3が載置され、第1溶着部分24Aは、第1板状部905の中央の部分905Aの下面に溶着される。即ち、第1溶着部分24Aは、物品3の下方に形成される。
<上記実施形態の主たる効果>
以上説明したように、CPU201は包装処理を実行する。これにより、包装装置1は、第1加熱ユニット445と第2加熱ユニット495とによって、第1板状部905の中央の部分905Aの下側で2回の溶着を実行し、台座2と物品3をフィルム24で包装できる。例えば、包装装置1が第1加熱ユニット445のみによって台座2を包装する場合が考えられる。しかしながら、CPU201がS27に相当する処理を実行しても、台座2が、フィルムロール22と保持機構70との間で延びるフィルム24に接触する結果、包装動作が妨げられる。また、包装装置1が第2加熱ユニット495のみによって台座2を包装する場合が考えられる。しかしながら、CPU201がS9に相当する処理を実行する場合、台座2は第2加熱ユニット495の上方となる位置まで移動する必要がある。このため、第1搬送距離と余剰のフィルム24Bが、いずれも上記実施形態よりも長くなる。つまり、包装装置1は、第1加熱ユニット445と第2加熱ユニット495とによって2回の溶着を実行することで、第1板状部905の中央の部分905Aの下側で、適切に2回の溶着を実行できる。また、包装装置1は、第2加熱ユニット495よりも上流側にある第1加熱ユニット445によって、1回目の溶着を実行する。これにより、第1搬送距離(図10の寸法S)が短くなるので、残余のフィルム24Bは、長くなりにくい。また、包装装置1は、第1加熱ユニット445よりも下流側にある第2加熱ユニット495によって、2回目の溶着を実行する。従って、第3搬送距離(図17の寸法N)は、長くなりにくい。よって、包装装置1が台座2を上流側へ搬送する場合であっても(S27)、包装装置1は、残余のフィルム24Bが他の部材等に接触して蛇腹状に折れ曲がるのを抑制できる。故に、包装装置1は、包装動作に伴うフィルム24の詰まりを抑制できる。
また、第1溶着部分24Aは、第1板状部905の下側に形成される。第1板状部905には、物品3が載置され易い。従って、包装が完了した台座2及び物品3が、例えば受け台13から落下するなどして、台座2及び物品3に突発的な力が作用した場合であっても、フィルム24は台座2に対してずれにくい。
CPU201は、フィルムロール22と連結し且つ切断されたフィルム24を巻き取った後(S35)、第2加熱ユニット495を第2近接位置まで上昇させ(S37)、第2ヒータ862Aの温度を第2温度まで加熱する(S39)。従って、包装装置1は、フィルムロール22と連結するフィルム24が、第2ヒータ862Aの温度上昇に伴って加熱されるのを、抑制できる。
CPU201は、PID制御によって、第1ヒータ861Aと第2ヒータ862Aの温度を制御する。従って、包装装置1は、第1ヒータ861Aと第2ヒータ862Aのそれぞれの温度を、所定の温度に短時間で到達させることができる。
<変形例>
本発明は上記実施形態に限定されず、種々の変形が可能である。CPU201は、第1加熱ユニット445を第1近接位置から第1離隔位置まで下降させた後(S15)、保持機構70挟持状態から解放状態に切り替える(S17)。これに代えて、CPU201は、保持機構70を解放状態に切り替えた後、第1加熱ユニット445を第1離隔位置まで下降させてもよい。
CPU201は、第1加熱ユニット445を第1離隔位置から第1近接位置まで上昇させた後(S11)、第1ヒータ861Aの温度を第1温度まで上昇させる(S13)。これに代えて、CPU201は、第1ヒータ861Aの温度を第1温度まで上昇させた後、第1加熱ユニット445を第1近接位置まで上昇させてもよい。同様に、CPU201は、第2ヒータ862Aの温度を第2温度まで上昇させた後、第2加熱ユニット495を第2離隔位置から第2近接位置まで上昇させてもよい。
CPU201は、台座センサ410の検出結果に基づいて台座2の搬送方向の長さを特定し、第1搬送距離を特定する(S9)。これに代えて、第1搬送距離は、予め定められた一定の搬送距離であり、包装処理を実行するためのプログラムに書き込まれていてもよい。例えば、台座2が予め決められた形状である場合、CPU201は、台座2の搬送方向における長さを特定する必要がない。CPU201は、第1板状部905の中央の部分905Aの下面に対して、フィルム24の1回目の溶着を安定して実行できる。この場合、台座2の第1板状部905の上面には、中央の部分905Aに相当する部分に、例えば印刷などによる目印が形成されていてもよい。ユーザは、中央の部分905Aに物品3を更に載置し易くなる。従って、包装が完了した台座2及び物品3に対して、落下等に起因する突発的な力が作用する場合であっても、フィルム24は台座2に対してずれにくい。
CPU201は、第1ヒータ861Aを第1温度に加熱する場合(S13)、及び、第2ヒータ862Aを第2温度に加熱する場合(S39)のそれぞれの場合において、PID制御を実行する代わりに、P制御を実行してもよいし、PI制御を実行してもよい。この場合であっても、第1ヒータ861Aと第2ヒータ862Aの温度は、それぞれ、目標の温度に短時間で到達できる。
<その他>
ベルト511,512、搬送部60、モータ222は、本発明の「搬送機構」の一例である。フィルムロール支持部11Aは、本発明の「支持機構」の一例である。保持機構70は、本発明の「挟持機構」の一例である。押下ローラ30は、本発明の「接触部材」の一例である。押下機構39、モータ221は、本発明の「移動機構」の一例である。第1加熱ユニット445は、本発明の「第1加熱機構」の一例である。第2加熱ユニット495は、本発明の「第2加熱機構」の一例である。第1ヒータ移動機構430、第2ヒータ移動機構460は、本発明の「ヒータ移動機構」の一例である。第1リレー861B、第2リレー862Bは、本発明の「加熱部」の一例である。切断部77は、本発明の「切断機構」の一例である。モータ227は、本発明の「駆動手段」の一例である。第1サーミスタ413、第2サーミスタ453は、本発明の「サーミスタ」の一例である。CPU201は、本発明の「制御部」の一例である。中央部の部分905Aは、本発明の「接触する部分」の一例である。
S9は、本発明の「第1搬送処理」の一例である。S11、S13は、本発明の「第1加熱処理」の一例である。S15、S17は、本発明の「移動処理」の一例である。S19、S21は、本発明の「第2搬送処理」の一例である。S23は、本発明の「下降処理」の一例である。S27は、本発明の「第3搬送処理」の一例である。S33は、本発明の「切断処理」の一例である。S35は、本発明の「巻取処理」の一例である。S37、S39は、本発明の「第2加熱処理」の一例である。台座センサ410は、本発明の「検出手段」の一例である。