JPH10236410A - トレー包装装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、包装部に搬入されるトレーの大きさ
を精度良く検出できるトレー包装装置を得ることにあ
る。 【解決手段】ストレッチフィルムで包装されるトレー17
を包装部に搬入する搬入部11に、トレー17の幅をその下
側から検出する水平センサアレイ31が設けられたトレー
包装装置を前提とする。水平センサアレイ31は、トレー
17の搬入方向に位置をずらせて配置される発光素子41と
受光素子42とを一組とする反射型センサ43を複数備え
る。発光素子41と受光素子42とを搬入部11の幅方向に所
定間隔で配置するとともに発光した発光素子41に対して
隣接する受光素子42がトレー17からの反射光を受光可能
となるように複数のセンサ43を前記幅方向に並設する。
この水平センサアレイ31の各発光素子41を前記幅方向に
順番に発光させてトレー17の幅を検出することを特徴と
している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、上面が開放された
皿状の容器（トレー）に入れられた食品等の物品を、伸
張し得るフィルムを用いて前記トレーごと自動的に包装
するトレー包装装置に係り、特に、トレーの大きさを検
出するための構成について改善したトレー包装装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】トレー包装装置は、物品が入ったトレー
が搬入部から搬入される包装部において、フィルム供給
部から繰り出された伸張し得る透明なフィルムを引き伸
ばすとともに、この伸張状態のフィルムを前記トレーに
対して前記フィルムの幅方向両側および長手方向両側か
ら夫々トレーの底部外面に折り込んで包装し、こうして
自動包装されたトレーを搬出部で搬出するようになって
いる。

【０００３】このトレー包装装置にあっては、トレーの
供給を検出する他、トレーの大きさに合わせたフィルム
の引き出し量および引き延ばし量を決定するデータを得
るために、包装部に搬入されるトレーを検出するためト
レー検出手段を搬入部に設けている。この検出手段は、
搬入部を幅方向に横断するように設けられて包装部に搬
入されるトレーをその下側から検出する反射型の水平セ
ンサアレイと、搬入部の側部に設けられてトレーをその
側方から検出する透過型の垂直センサアレイとで形成さ
れている。

【０００４】従来の水平センサアレイは、包装部へのト
レーの搬入方向に位置をずらせて配置される発光素子と
受光素子とを一組とする反射型のセンサを複数有し、各
センサを同じ向きにして前記幅方向に並べて形成されて
いて、その各発光素子は前記幅方向に一列に並べられて
いるとともに、この発光素子列と平行に前記各受光素子
も前記幅方向に一列に並べられている。このセンサアレ
イは、すべての発光素子を連続発光させて使用される。

【０００５】そのため、搬入されるトレーの底面と対向
する発光素子の光は、前記底面で反射され前記搬送方向
にずれて配置された対応する受光素子に受光されるが、
トレーの底面と非対向の発光素子の光は、前記底面で反
射されることがない。それにより、反射光を受光した反
射型センサと、このセンサに隣接して反射光を受光しな
い反射型センサとの間にトレーの幅方向の端があると判
定して、トレーの幅を検出するようになっている。これ
とともに、反射光を受光した受光素子の受光継続時間の
計測と搬入部でのトレー搬送速度との関係により、トレ
ーの奥行き寸法を検出するようになっている。

【０００６】また、従来の垂直センサアレイは、透過型
センサアレイ、すなわち、搬入部の幅方向一端に設けら
れた発光アレイと、これと対向して幅方向他端に設けら
れた受光アレイとから形成されている。発光アレイはそ
の上下方向に沿って所定間隔毎に配置された複数の発光
素子を有し、同様に受光アレイもその上下方向に沿って
所定間隔毎に配置された複数の受光素子を有しており、
発光素子から発光された光は受光素子に受光されるよう
になっている。この垂直センサアレイも、すべての発光
素子を連続発光させて使用される。

【０００７】この垂直センサアレイでは、搬入される遮
光性トレーまたはこれに入れられた物品の高さより低い
位置で水平方向に対向する発光素子と受光素子との間の
光は遮られ、前記高さより高い位置で水平方向に対向す
る発光素子と受光素子との間の光は遮られない。それに
より、透過光を受光した透過型センサと、このセンサの
下側に隣接して受光しない透過型センサとの間にトレー
またはこれより突出した物品があると判定して、トレー
の高さを検出するようになっている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】前記のようにトレーの
搬入方向に光を投受光させてトレーの幅を検出をする従
来においては、トレーの底面を検出する反射型センサと
これに隣接してトレーの底面を検出しない他の反射型セ
ンサとの配設ピッチ間に、トレーの幅方向の端があると
認識するのであるが、反射型センサにはある一定の大き
さがあり、それによって最小の配設ピッチが制限されて
いるために、最大検出誤差が前記配設ピッチの寸法分と
大きい。言い換えれば、フィルムの伸張量の基礎となる
データのばらつきが大きいという問題がある。

【０００９】そして、搬入部の幅方向両側に相対して配
置される透過型センサを用いて収容された物品の突出寸
法を含むトレーの高さを検出する従来においても、前記
幅検出と同様な事情により、その最大検出誤差が発光素
子相互および受光素子相互の配設ピッチの寸法分と大き
く、フィルムの伸張量の基礎となるデータのばらつきが
大きいという問題がある。

【００１０】したがって、本発明が解決しようとする第
１の課題は、包装部に搬入されるトレーの大きさを精度
良く検出できるトレー包装装置を得ることにある。

【００１１】さらに、トレーは一般的に発泡スチロール
等の非透光性材料で形成されるが、最近になって収容し
た物品を透視できる半透明等の透光性材料からなるトレ
ーが提供された。こうしたトレーでも反射型センサでは
問題なくトレーを検出できるが、トレー内の物品がトレ
ーよりも低い場合には、透過型センサでレー高さを検出
しようとすると、光がトレーの上部を通過してしまうの
で、実際のトレー高さを検出できないという問題があ
る。また、従来、トレーの高さの検出精度は発光素子の
上下方向に並ぶ数とその配設ピッチに依存しているが、
トレーの高さを検出するのに搬入部の幅方向両側に個別
に分けて設けられる発光素子と受光素子とを必要とする
から、数多くの検出素子を使用しなければならないとい
う問題がある。

【００１２】したがって、本発明が解決しようとする第
２の課題は、前記第１の課題を解決しつつ、透光性のト
レーについてもその高さを検出できるとともに、使用す
る検出素子数を減らすことができるトレー包装装置を得
ることにある。

【００１３】さらに、本発明が解決しようとする第３の
課題は、前記第２の課題を解決しつつ、トレーに収容さ
れた物品がトレーの上面開口から突出する場合に、この
突出高さを含めたトレーの高さを検出できるトレー包装
装置を得ることにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、フィ
ルム供給部から繰り出されたフィルムを物品が入ったト
レーに対して前記フィルムの幅方向両側および長手方向
両側から夫々前記トレーの底部外面に折り込んで前記ト
レーを包装する包装部と、この包装部に前記トレーを搬
入する搬入部と、この搬入部を幅方向に横断するように
設けられて搬入される前記トレーをその下側から検出す
る水平センサアレイと、前記搬入部の側部に設けられて
搬入される前記トレーをその側方から検出する垂直セン
サアレイと、前記包装部で包装された前記トレーを搬出
する搬出部とを備えるトレー包装装置を前提とする。

【００１５】そして、前記第１の課題を解決するために
請求項１の発明は、前記トレーの搬入方向に位置をずら
せて配置される発光素子と受光素子とを一組とする反射
型のセンサを複数備える前記水平センサアレイは、前記
発光素子と前記受光素子とを前記搬入部の幅方向に所定
間隔で配置するとともに発光した発光素子に対して隣接
する受光素子が前記トレーの底面からの反射光を受光可
能となるように前記複数のセンサを前記搬入部の幅方向
に並設してなり、この水平センサアレイの各発光素子を
前記搬入部の幅方向に順番に発光させて前記トレーを検
出することを特徴とするものである。

【００１６】この請求項１の発明において、搬入部の幅
方向に並設された複数の反射型センサが個々に備える発
光素子は、前記幅方向に沿って順番に一個づつ発光す
る。この発光は繰り返し行われ、その発光スキャン速度
はトレーの搬送速度よりもはるかに速い。こうした発光
動作により、一つの発光素子が発光したときには、この
素子に対して搬送方向にずれて対応する受光素子はもち
ろんのこと、前記発光素子の左右に隣接する他の反射型
センサの受光素子にも前記発光素子からトレー底面で反
射された光が入射可能である。それにより、前記反射光
が入射可能な受光素子のうち、トレーの底面と対向する
受光素子は反射光を受光するが、トレー底面と非対向の
受光素子には反射光が入射する場合とそうでない場合と
がある。

【００１７】このような現象は、発光した前記発光素子
と反射光を受光しない受光素子との間に位置されるトレ
ーの端が、前記発光素子を有した反射型センサとこのセ
ンサに隣接して前記非対向の受光素子を有した他の反射
型センサとの配設ピッチの略１／２のところが境とな
る。すなわち、前記境界よりも前記非対向の受光素子側
にが前記トレーの端が位置される場合には、トレーの底
面により発光素子の光が前記非対向の受光素子に反射さ
れる。また、前記境界よりも前記発光素子側に前記トレ
ーの端が位置される場合には、前記発光素子の光はトレ
ー底面で反射されることがないから前記非対向の受光素
子には反射光は入射しない。したがって、反射型センサ
の配設ピッチの略１／２に検出のばらつきを小さくでき
る。

【００１８】前記第２の課題を解決するために、請求項
１に従属する請求項２の発明は、前記各発光素子を前記
搬入部の幅方向にジグザグ状に配設するとともに、前記
各受光素子も前記搬入部の幅方向にジグザグ状に配設し
て、これら発光素子と受光素子とを前記搬入部の幅方向
に所定間隔で交互に配置したことを特徴とするものであ
る。

【００１９】前記請求項１の発明に従属する請求項２の
発明は、前記第１の課題を解決する上で次の利点があ
る。すなわち、この発明における発光素子と受光素子と
の配置においては、搬入部の幅方向に隣接する反射型セ
ンサの発光素子と受光素子とが所定間隔で交互に設けら
れるため、これらの素子の配設間隔は反射型センサの配
設ピッチに等しくなり、各発光素子を一列に並べるとと
もにこれと平行に各受光素子を一列に並べる配置で実施
する場合よりも、搬入部の幅方向に並べられた発光素子
と受光素子との距離を短くできる。そのため、受光素子
に入射する反射光の強度を大きくできる。

【００２０】前記第２の課題を解決するために請求項３
の発明は、請求項１の発明と同じ前提のトレー包装装置
において、前記垂直センサアレイが、発光素子と受光素
子とを一組とする反射型のセンサを複数備え、かつ、前
記発光素子と前記受光素子とが上下方向に所定間隔で交
互に配置されるとともに発光した発光素子に対しその上
下に隣接する受光素子が前記トレーの側面からの反射光
を受光可能となるように前記複数のセンサを上下方向に
並設してなり、この垂直センサアレイの各発光素子を上
下方向に順番に発光させて前記トレーを検出することを
特徴とするものである。

【００２１】この請求項３の発明においては、トレーの
高さを検出する垂直センサアレイに使用する検出素子に
反射型センサを用いて、これらのセンサが個々に備える
発光素子を上下方向に沿って順番に一個づつ発光させて
検出をするから、前記請求項１の発明と同様の作用によ
って、反射型センサの配設ピッチの略１／２に検出のば
らつきを小さくできる。

【００２２】さらに、前記のように透過型センサではな
く反射型センサによってトレーの高さを検出するから、
トレーが透光性材料からなるものであっても一部の光は
トレーの側面で反射されるので、こうした透光性トレー
の高さも検出できる。

【００２３】しかも、前記のように高さ検出において反
射型センサを用いたので、トレーの幅方向一端側のみで
高さ検出が可能である。それにより、使用センサ数を半
分程度に減らすことができる。

【００２４】請求項４の発明は、フィルム供給部から繰
り出されたフィルムを物品が入ったトレーに対して前記
フィルムの幅方向両側および長手方向両側から夫々前記
トレーの底部外面に折り込んで前記トレーを包装する包
装部と、この包装部に前記トレーを搬入する搬入部と、
この搬入部を幅方向に横断するように設けられて搬入さ
れる前記トレーをその下側から検出する水平センサアレ
イと、前記搬入部の両側に夫々設けられて搬入される前
記トレーをその側方から検出する第１および第２の垂直
センサアレイと、前記包装部で包装された前記トレーを
搬出する搬出部とを備えるトレー包装装置を前提とす
る。

【００２５】そして、この請求項４の発明は記第３の課
題を解決するために、前記第１垂直センサアレイが、発
光素子と受光素子とを一組とする反射型のセンサを複数
備え、かつ、前記発光素子と前記受光素子とが上下方向
に所定間隔で交互に配置されるとともに発光した発光素
子に対しその上下に隣接する受光素子が前記トレーの側
面からの反射光を受光可能となるように前記複数のセン
サを上下方向に並設してなり、前記第２垂直センサアレ
イが、前記第１センサアレイの各発光素子の夫々に個別
に対向する高さ位置に配置されて上下方向に並設された
複数の透過光用受光素子を有してなり、前記第１垂直セ
ンサアレイの各発光素子を上下方向に順番に発光させて
前記トレーを検出することを特徴とするものである。

【００２６】この請求項４の発明においても、トレーの
高さを検出する第１垂直センサアレイに使用する検出素
子に反射型センサを用いて、これらのセンサが個々に備
える発光素子を上下方向に沿って順番に一個づつ発光さ
せて検出をするから、前記請求項１の発明と同様の作用
によって、反射型センサの配設ピッチの略１／２に検出
のばらつきを小さくできる。さらに、前記第３の発明と
同等の作用により、透光性トレーの高さも検出できると
ともに、使用センサ数を半分程度に減らすことができ
る。その上、第１垂直センサアレイと対向する第２垂直
センサアレイに設けた受光素子には、第１垂直センサア
レイの発光素子からの光が入射可能であり、これらが透
過型センサをなすから、トレー内の物品がトレーの上端
開口よりも突出していて、それが前記受光素子に向かう
光を遮る場合に、この物品の突出高さを含むトレーの高
さを検出できる。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、図１〜図９を参照して本発
明の第１の実施の形態を説明する。

【００２８】図１の斜視図に示す第１の実施の形態に係
るトレー包装装置１は、図２から図４に示されるように
トレー搬入手段をなす搬入部１１と、トレー包装手段を
なす包装部１２と、トレー搬出手段をなす搬出部１３
と、フィルム供給部１４と、水平センサアレイ３１と、
第１、第２の垂直センサアレイ３２、３３とを備えてい
る。

【００２９】トレー搬入部１１は、図１に示す包装装置
１の前フレーム１ａに形成されたトレー搬入口１ｂを前
後方向に貫通して水平に配置されている。この搬入部１
１は、図２、図３、および図５に示されるように左右方
向( 幅方向) に間隔を存して配置されステッピングモー
タ１５の動力により同期回転される複数のベルト１６ａ
を有した搬入ベルトコンベア１６を備え、その前部は前
フレーム１ａの前側外方に位置され、後部は前フレーム
１ａと包装装置の後フレーム１ｃ( 図３参照)との間に
位置されている。

【００３０】搬入部１１の前部はトレー供給部として使
用され、そこには図２、図５に示されるように生鮮食品
等の包装すべき物品Ａを入れたトレー１７がオペレータ
により供給される。トレー１７は上面が開放された浅い
または深い皿状のものであり、非透光性のもの、あるい
は半透明等の透光性のものが使用される。

【００３１】搬入部１１がその幅方向一端に有する壁例
えば正面から見て右側の垂直壁３５は、トレー１７を供
給する際の基準となる壁であり、その内面には図５に示
されるように供給スイッチ３６が設けられている。この
スイッチ３６は押圧式のものであって、かなり広い面積
を有しており、そこにトレー１７の側面を押し当てて供
給スイッチ３６をオンすることにより、前記モータ１５
が駆動して搬入ベルトコンベア１６が搬送動作を開始し
て、トレー１７が包装部１２に向けて搬送されるように
なっている。

【００３２】搬入部１１の後部は前後両フレーム１ａ、
１ｃ間に設けられた包装部１２に位置されており、この
包装部１２の上には搬入部１１により搬入されるトレー
１７が供給される。

【００３３】包装部１２は、この包装部１２において位
置決めされたトレー１７を搬入部１１の後部から上方に
持ち上げた状態で、後述の搬出部１３の下方に設けられ
たフィルム供給部１４( 図４参照) から繰り出される伸
縮し得る透明なストレッチフィルムＦを、計測されたト
レー１７の大きさに応じて引き出すとともにその幅方向
に伸張させてから、トレー１７に対してフィルムＦの幅
方向両側および長手方向両側から夫々トレー１７の底部
外面に折り込んで物品Ａごとトレー１７を包装するもの
である。なお、こうした包装動作をする包装部１２は公
知であるので、その具体的な構成の説明は省略するが、
その包装動作による包装完了に伴って包装されたトレー
１７ａ（図４参照）は搬出部１３上に押し出されるよう
になっている。

【００３４】図４に示されるようにフィルム供給部１４
は、ストレッチフィルムＦが巻かれたロール１８と、こ
のロール１８から繰り出されたフィルムＦをガイドする
ガイドローラ１９の一端を支持し、他端が枢支された回
動されたレバー２０と、これらの上方に配置されたフィ
ルムガイド機構２１とを備えている。ロール１８から引
き出されたフィルムＦは、ガイドローラ１９を経由して
フィルムガイド機構２１にこれを挿通するようにセット
されて、包装部１２の図示しない引き出し用フィルムグ
リッパの移動によって包装部１２上に引き出されるよう
になっている。また、フィルムガイド機構２１はカッタ
２２を有しており、その上昇動作により包装部１２上を
覆うように引き出されたフィルムＦを切断するようにな
っている。

【００３５】搬出部１３は、図３に示されるように前後
両フレーム１ａ、１ｃ間において搬入部１１に対して包
装部１２を介して直角に連続されるように包装部１２に
連続して設けられている。この搬出部１３は、互いに平
行な一対の支持フレーム２５と、これらの間に回転自在
に支持された搬出コンベア２６と、このコンベア２６の
包装部１２側に位置して支持フレーム２５間に回転自在
に支持された複数本の搬出ローラ２７と、これら搬出コ
ンベア２６および各搬出ローラ２７を回転させるモータ
２８と、平板上の電気ヒータ２９とを備えている。

【００３６】図３および図４に示されるように搬出コン
ベア２６は、支持フレーム２５の中間位置に架設された
駆動ローラ２６ａと、包装部１２から最も離れた支持フ
レーム２５の端部に架設された被動ローラ２６ｂと、こ
れら両ローラ２６ａ、２６ｂにわたって掛け渡され耐熱
性の無端状搬出ベルト２６ｃとで形成され、その駆動ロ
ーラ２６ａにはモータ２８の出力軸２８ａが連結されて
いる。また、出力軸２８ａと各搬出ローラ２７とは夫々
チェン伝動機構３０を介して連結されている。したがっ
て、ベルト式の搬出コンベア２６と各搬出ローラ２７と
は同期して駆動される。この搬出部１３は、その搬出ロ
ーラ２７を包装装置１の内部に位置させるとともに、水
平ベルト式搬出コンベア２６を包装装置１の外部に突出
させて設けられる。

【００３７】モータ２８にはステッピングモータが使用
され、これは、包装済みトレー１７ａが搬出コンベア２
６の中央部もしくはそれより搬出端側に搬送された時
に、一時的に運転を中断し、その後一定時間後に運転を
再開するようになっている。それにより、トレー１７の
底部外面に折り込まれたフィルム相互を接着させるよう
になっている。また、電気ヒータ２９は駆動ローラ２６
ａと被動ローラ２６ｂとの間に配置されて、熱を放出し
て搬出ベルト２６ｃの上面側を加熱するようになってい
る。

【００３８】前記トレー搬入口１ｂには、これを開閉す
る扉５が防塵および安全のために取付けられている。こ
の扉５は、その上端部を図示しないステッピングモータ
の動力で回転される枢軸６に支持されている。そして、
扉５は前記供給スイッチ３６がオンされることに伴って
駆動されるステッピングモータの動力で、図２中実線で
示す垂れ下がり姿勢から２点鎖線で示す前記後フレーム
１ｃ側へ回動変位されてトレー搬入口１ｂを開放し、こ
の開放状態を一定時間保持した後に、閉められるもので
ある。

【００３９】前記搬入部１１には例えば閉じ状態の扉５
の後側近傍に位置して搬入されるトレー１７の大きさを
検出するが前記各センサアレイ３１〜３３が設けられて
いる。

【００４０】水平センサアレイ３１は、トレー１７の幅
および奥行き寸法をこのトレー１７の下側から検出する
ものであり、図５に示されるように搬入ベルトコンベア
１６の内側を通って搬入部１１をその幅方向に横断して
配置されている。図５および図６に示されるようにセン
サアレイ３１は、発光素子４１と受光素子４２とを一組
とする複数の反射型センサ４３を前記幅方向に所定間隔
で並設して形成されている。各センサ４３は、搬入ベル
トコンベア１６の各ベルト１６ａ間に露出されて、これ
らベルト１６ａに遮られることなくトレー１７の底面と
対向し得るようになっている。

【００４１】そして、各反射型センサ４３は、その発光
素子４１と受光素子４２とをトレーの１７の搬送方向に
沿わせて設けられるが、この実施の形態においては、各
反射型センサ４３の向きを一つ置きに逆にすることによ
って、図６に示されるように各発光素子４１を前記幅方
向に沿ってジグザグ状に配設するとともに、各受光素子
４２をも前記幅方向に沿ってジグザグ状に配設してい
る。それにより、各発光素子４１と各受光素子４２とが
前記幅方向に沿って交互に配置されていて、例えばベル
ト１６ａ間に露出した複数の反射型センサ４３において
前後もしくは左右に隣接した各素子相互間の距離はいず
れも等しくなっている。しかも、任意の発光素子４１か
ら発光されてトレー１７の底面で反射された反射光が、
前記任意の発光素子４１の周囲にある隣接の受光素子４
２のすべてに受光され得るように、隣接した各素子相互
間の距離が設定されている。なお、図６等では発光素子
４１と受光素子４２との識別を容易にするために、発光
素子４１は二重円で描いてあり、受光素子４２は一重円
で描いてある。

【００４２】第１垂直センサアレイ３２はトレー１７の
高さ( なお、内部の物品Ａがトレー１７の開口より突出
している場合には、この突出高さを含む。) を検出する
ものであり、搬入部１１の幅方向一端に垂直に立って設
けられ、その下端は水平センサアレイ３１の長手方向一
端に連結されている。このセンサアレイ３２は、発光素
子５１と受光素子５２とを一組とする反射型センサ５３
を複数備えてなる。

【００４３】各反射型センサ５３は、その発光素子５１
と受光素子５２とを上下方向に一列に並ぶように設けら
れている。それにより、各発光素子５１と各受光素子５
２とが上下方向に沿って所定間隔で交互に配置されてい
て、隣接した各素子相互間の距離はいずれも等しくなっ
ている。しかも、任意の発光素子５１から発光された光
はトレー１７の側面で反射され、その反射光は前記任意
の発光素子５１の上下に隣接する受光素子５２に受光さ
れ得るように、上下に隣接した各素子相互間の距離が設
定されている。なお、図２、図５、および図９では発光
素子５１と受光素子５２との識別を容易にするために、
発光素子５１は二重円または平行な斜め線を付して描い
てあり、トレー１７で反射された光を受光するための受
光素子５２は一重円または斜め線を付すことなく白抜き
の状態で描いてある。

【００４４】第２垂直センサアレイ３３はトレー１７の
高さ( なお、内部の物品がトレー１７の開口より突出し
ている場合には、この突出高さを含む。) を第１垂直セ
ンサアレイ３２と協動して検出するものであり、搬入部
１１の幅方向他端に第１垂直センサアレイ３２と対向し
垂直に立って設けられ、その下端は水平センサアレイ３
１の長手方向他端に連結されている。したがって、図５
および図９に示されるように各センサアレイ３１〜３３
はコ字状をなして連結されている。この第２垂直センサ
アレイ３３は、トレー１７を透過した光を受光するため
の受光素子５５を複数備えてなる。これら受光素子５５
は第１垂直センサアレイ３２の各発光素子５１の夫々に
個別に対向する高さ位置に配置されて上下方向に並設さ
れている。

【００４５】前記各センサアレイ３１〜３３の発光素子
４１、５１には、例えば発光ダイオードが夫々使用さ
れ、受光素子４２、５２、５５には例えばフォトトラン
ジスタが夫々使用される。

【００４６】図５中符号６１は包装装置１全体の制御を
つかさどる制御部であり、これは、包装動作を制御する
上での必要な図示しない各種の制御回路の他に、発光制
御手段としての発光制御回路６２と、トレー検出手段と
してのトレー検出回路６３とを備えている。発光制御回
路６２は各発光素子４１、５１の発光を制御するもので
あり、それによって、水平センサアレイ３１の各発光素
子４１が、このアレイ３１の長手方向言い換えれば搬入
部１１の幅方向に一つずつ順番に発光されるとともに、
この発光動作が高速で繰り返され、かつ、第１垂直セン
サアレイ３２の各発光素子５１が上下方向に一つずつ順
番に発光されるとともに、この発光動作が高速で繰り返
されるなっている。こうした発光スキャン速度はトレー
１７の搬送速度よりもはるかに速い。トレー検出回路６
３は各センサアレイ３１〜３３の各受光素子４２、５
２、５５の出力信号をＡ／Ｄ変換し、そのデジタルデー
タから演算等の処理によってトレー１７の大きさ( 幅、
高さ、および奥行き寸法) を検出するものである。

【００４７】前記構成のトレー包装装置１は、その停止
状態にある搬入部１１上に物品Ａを入れたトレー１７を
壁３５に位置決めして置くとともに、このトレー１７で
供給スイッチ３６を押圧することにより使用される。そ
うすると、搬入部１１が駆動されるので、トレー１７が
包装部１２に搬入されてフィルムＦにより包み込まれ
る。この包装部１２では、そこに搬入されたトレー１７
に対して、このトレー１７の大きさに応じてフィルム供
給部１４から引き出されたフィルムＦを、トレー１７の
大きさに応じてフィルムＦの幅方向に伸張させてから、
フィルムＦをその幅方向両側および長手方向両側から夫
々トレー１７の底部外面に折り込んでトレー１７を包装
する。そして、こうして自動包装されたトレー１７は搬
出部１３に受け渡され、その搬出ローラ２７を経由して
搬出コンベア２６上に搬出される。それにより、搬出コ
ンベア２６に包装済みトレー１７ａが載置されている
間、トレー１７を包んだフィルムＦが電気ヒータ２９で
加熱されるから、トレー１７の底部外面に折り込まれた
フィルム部分が密着されて適正な包装状態が完成される
ものである。

【００４８】前記包装動作においてトレー１７の大きさ
のうち幅および奥行き寸法は水平センサアレイ３１によ
り検出されて、高さ寸法は第１垂直センサアレイ３２に
より検出され、かつ高さ寸法のうちトレー１７から突出
した分を含む全体高さ寸法は第１、第２の垂直センサア
レイ３２、３３により検出されて、夫々トレー検出回路
６３で判定されるものであり、それにより、トレー１７
の大きさに応じた前記フィルムＦの適正な引き出し量お
よび伸張量が求められる。

【００４９】そして、トレー１７の幅および高さの寸法
検出は次の理由により精度良く行える。まず、幅の検出
について説明する。

【００５０】搬入部１１の幅方向に並設された複数の反
射型センサ４３が個々に備える発光素子４１は、発光制
御回路６２での制御によって搬入部１１の幅方向に沿っ
て順番に一個づつ発光する。こうした発光動作により、
ある一つの発光素子が発光したときには、図７（Ａ）中
の矢印に示されるように前記発光した発光素子４１ａに
対してトレー１７の搬送方向に並んで対応する受光素子
４２ａはもちろんのこと、発光素子４１ａの左右に隣接
する他の反射型センサ４３の受光素子４２ｂ、４２ｃも
発光素子４１ａからトレー１７の底面で反射された光が
入射可能である。これは発光素子４１から発光される光
は、指向性を有しているにもかかわらず、実際にはある
程度広がりながら分散することに依存している。

【００５１】そして、前記発光素子４１ａに隣接して反
射光が入射可能な受光素子４２ａ〜４２ｃのうち、トレ
ー１７の底面と対向する受光素子４２ａ、４２ｂは図７
（Ｂ）中実線の矢印で代表して示すように反射光を受光
するが、トレー１７の底面と非対向の受光素子４２ｃに
は、図７（Ｂ）中点線の矢印で示すように反射光が入射
しない場合と、図７（Ｃ）中実線の矢印で示すように反
射光が入射する場合とがある。

【００５２】このような入射・非入射の現象は、発光し
た前記発光素子４１ａと受光素子４２ｃとの間に位置さ
れるトレー１７の底面の端１７ａ( 壁３５から遠い方の
端であって、以下同じ）が、発光素子４１ａを有した反
射型センサ４３とこのセンサ４３の図７中右隣に隣接し
て前記非対向の受光素子４２ｃを有した他の反射型セン
サ４３との配設ピッチＰの略１／２のところが境とな
る。すなわち、図７（Ａ）〜（Ｃ）中一点鎖線で示す境
界よりも受光素子４２ｃ側に前記端１７ａが位置される
場合には、図７（Ｃ）に示されるようにトレー１７の底
により発光素子４１ａからの光が受光素子４２ｃに反射
されるので、この素子４２ｃは反射光を受光する。ま
た、前記境界よりも発光素子４１ａ側に前記端１７ａが
位置される場合に図７（Ｂ）の点線矢印で示されるよう
に受光素子４２ｃには反射光は入射しない。

【００５３】以上のようにトレー１７の幅を検出するに
あたり、幅方向に並設された反射型センサ４３の配設ピ
ッチＰの略１／２に検出のばらつきを小さくできるか
ら、トレー１７の大きさを精度良く検出することができ
る。なお、図８は幅検出について比較するための従来の
図（本発明と同様部分に同じ符号を付してある。）であ
り、従来はトレー１７の底面を検出する反射型センサと
これに隣接してトレー１７の底面を検出しない他の反射
型センサとの配設ピッチＰ間に、トレー１７の幅方向の
端１７ａがあると認識するから、この認識における最大
検出誤差が隣接する反射型センサの配設ピッチＰの寸法
分と大である。

【００５４】さらに、以上のような幅検出をするに当た
って、この第１の実施の形態では、各発光素子４１を搬
入部１１の幅方向に沿ってジグザグ状に配設するととも
に、各受光素子４２も前記幅方向に沿ってジグザグ状に
配設して、これら発光素子４１と受光素子４２とを前記
幅方向に所定間隔で交互に配置したから次の利点があ
る。

【００５５】すなわち、隣接する反射型センサ４３の発
光素子４１と受光素子４２とが図６に示されるように所
定間隔で交互に設けられるため、これらの素子４１、４
２の配設間隔は反射型センサ４３の配設ピッチＰに等し
くなり、後述の図１１に示すように各発光素子４１を横
一列に並べるとともにこれと平行に各受光素子４２も横
一列に並べる配置で実施する場合よりも、搬入部１１の
幅方向に並べられた発光素子４１と受光素子４２との距
離を短くできる。そのため、各受光素子４１に入射する
反射光の強度が大きくなって、検出の信頼性を高めるこ
とができる。

【００５６】また、各発光素子４１の発光は繰り返し行
われ、その発光スキャン速度はトレー１７の搬送速度よ
りもはるかに速いから、水平センサアレイ３１上を包装
部１２方向に通過するトレー１７の通過時間をトレー検
出回路６１により知ることができ、この時間と搬入部１
２の搬送速度とから演算してトレー１７の奥行き寸法を
求めることができる。

【００５７】次に、トレー１７の高さ寸法の検出につい
て説明する。

【００５８】第１垂直センサアレイ４２に上下方向に沿
って並設された複数の反射型センサ５３が個々に備える
発光素子５１は、発光制御回路６２での制御によって上
下方向に沿って順番に一個づつ発光する。こうした発光
動作により、ある一つの発光素子が発光したときには、
図１０（Ａ）（Ｂ）中の実線の矢印に示されるように前
記発光した発光素子５１ａの上下に隣接する他の反射型
センサ５３の受光素子５２ａ、５２ｂに、発光素子５１
ａからトレー１７の側面で反射された光が入射可能であ
る。これは発光素子５１から発光される光は、指向性を
有しているにもかかわらず、実際にはある程度広がりな
がら分散することに依存している。

【００５９】そして、トレー１７の側面と対向するとと
もに前記発光素子５１ａの下方に隣接して反射光が入射
可能な受光素子５２ａは図１０（Ａ）（Ｂ）中実線の矢
印で示すように反射光を受光するが、トレー１７の側面
と対向または非対向となって前記発光素子５１ａの上方
に隣接する受光素子５２ｂには、図１０（Ａ）中実線の
矢印で示すように反射光が入射する場合と、図１０
（Ｂ）中点線の矢印で示すように反射光が入射しない場
合とがある。

【００６０】このような入射・非入射の現象は、発光し
た前記発光素子５１ａと受光素子５２ｂとの間に位置さ
れるトレー１７の上端１７ｂが、発光素子５１ａを有し
た反射型センサ５３とこのセンサ５３の上隣に隣接して
トレー１７の側面とは非対向の前記受光素子５２ｂを有
した他の反射型センサ５３との配設ピッチＰの略１／２
のところが境となる。

【００６１】すなわち、図８（Ａ）中一点鎖線で示す境
界よりも受光素子５２ｂ側に前記上端１７ｂが位置され
る場合には、トレー１７の側面により発光素子５１ａか
らの光が受光素子５２ｂに反射されるので、この素子５
２ｂは反射光を受光する。また、図１０（Ｂ）中一点鎖
線で示す前記境界よりも発光素子５１ａ側に前記上端１
７ｂが位置される場合には、図１０（Ｂ）の点線矢印で
示されるように受光素子５２ｂには反射光は入射しな
い。

【００６２】以上のようにトレー１７の高さを検出する
にあたり、上下方向に並設された反射型センサ５３の配
設ピッチＰの略１／２に検出のばらつきを小さくできる
から、トレー１７の大きさを精度良く検出することがで
きる。なお、図１０（Ａ）のようにトレー１７から物品
Ａが突出している場合には、この物品からの反射光が受
光素子５２ｂに入射することもあるが、その場合の光強
度は弱いので、受光素子５２ｂに予め設定された基準レ
ベル達することがなく、誤検出することがない。

【００６３】そして、このように上下方向に並設された
複数の反射型センサ５３を用いてトレー１７の幅方向一
端側から第１垂直センサアレイ３２のみでトレー１７の
高さ寸法を検出できる。そのため、高さ検出において必
要とする発光素子５１および受光素子５２の使用数を半
減できる。

【００６４】しかも、前記のように透過型センサではな
く反射型センサ５３によってトレー１７の高さを検出す
るから、トレー１７が透光性材料からなるものであって
も、発光素子５１からトレー１７の側面に向けて発光さ
れた光の一部はトレー１７の側面で反射して受光素子５
２に入射されるので、こうした透光性トレー１７の高さ
も検出できる。

【００６５】また、このトレー包装装置１は、第１垂直
センサアレイ３２だけではなくこれと対向する第２垂直
センサアレイ３３を有し、このアレイ３３に設けた受光
素子５５には、第１垂直センサアレイ３２の発光素子５
１からの光が入射可能であり、これらよって透過型セン
サが構成されている。したがって、トレー１７内の物品
Ａが図１０（Ａ）に示すようにトレー１７の上端開口よ
りも突出していて、それが受光素子５１に向かう光を遮
る場合に、この物品の突出高さを含むトレーの全体高さ
を検出できる。

【００６６】図１１は本発明の第２の実施の形態を示し
ている。この実施の形態は基本的には前記第１の実施の
形態と同様な構成であるので、その同様構成部分には前
記第１の実施の形態と同じ符号を付して、その構成およ
び作用の説明を省略し、以下異なる部分について説明す
る。この実施の形態が前記第１の実施の形態と異なる部
分は、水平センサアレイにおける各反射型センサ４３の
配置である。

【００６７】すなわち、この第２の実施の形態におい
て、各反射型センサ４３は同じ向きにして並設されてい
る。それにより、その各発光素子４１が搬入部の幅方向
に一列に並べられているとともに、この発光素子列と平
行に各受光素子４２も前記幅方向に一列に並べられてい
る。なお、この点以外の構成は図１１に図示されない部
分を含めて前記第１の実施の形態と同じである。

【００６８】したがって、この第２の実施の形態の構成
においても、前記第１の実施の形態と同様な作用を得
て、本発明の第１〜第３の課題を解決できる。なお、そ
の説明は重複するので省略する。

【００６９】図１２は本発明の第３の実施の形態を示し
ている。この実施の形態は基本的には前記第１の実施の
形態と同様な構成であるので、その同様構成部分には前
記第１の実施の形態と同じ符号を付して、その構成およ
び作用の説明を省略し、以下異なる部分について説明す
る。この実施の形態が前記第１の実施の形態と異なる部
分は、第１垂直センサアレイ３２での反射型センサ４３
の配置である。

【００７０】すなわち、この第３の実施の形態におい
て、各反射型センサ４３は斜めの姿勢にして上下方向に
沿って並設されている。それにより、各発光素子４１と
受光素子４２とが上下方向に沿ってジグザグ状に所定間
隔で交互に配置されている。なお、この点以外の構成は
図１２に図示されない部分を含めて前記第１の実施の形
態と同じである。

【００７１】したがって、この第３の実施の形態の構成
においても、前記第１の実施の形態と同様な作用を得
て、本発明の第１〜第３の課題を解決できる。なお、そ
の説明は重複するので省略する。その上、前記各素子４
１、４２の配置構造によれば、上下方向に並んだ発光素
子４１相互間および受光素子４２相互間の配設ピッチＰ
を短くできる。言い換えれば、上下方向に高密度に複数
の反射型センサ４３を配置できるとともに、これに対向
する第２垂直センサアレイ４３の受光素子５５の上下方
向の配設ピッチＰも短くできるから、それに応じて高さ
検出の分解能を向上して、より精度良くトレーの高さ検
出をすることができる。なお、こうしたセンサの配置構
造は水平センサアレイの反射型センサの配置に適用して
もよい。

【００７２】

【発明の効果】本発明は、以上説明したような形態で実
施され、以下に記載されるような効果を奏する。

【００７３】請求項１に記載の発明によれば、トレーを
搬入する搬入部の幅方向に並設される複数の反射型セン
サの各発光素子を順番に発光させて前記幅方向に隣接す
る受光素子によりトレーの幅を検出するようにして、反
射型センサの配設ピッチの略１／２に検出のばらつきを
小さくしたから、包装部に搬入されるトレーの大きさを
精度良く検出でき、それにより、トレーの大きさを精度
良く検出できる。

【００７４】請求項１に従属する請求項２に記載の発明
によれば、請求項１の発明の効果に加えて、受光素子に
入射する反射光の強度を大きくでき、検出の信頼性を高
めることができる。

【００７５】請求項３に記載の発明によれば、上下向に
並設される複数の反射型センサの各発光素子を順番に発
光させて上下に隣接する受光素子によりトレーの高さを
検出するようにして、反射型センサの配設ピッチの略１
／２に検出のばらつきを小さくしたから、包装部に搬入
されるトレーの大きさを精度良く検出できるとともに、
透過型センサではなく反射型センサによってトレーの高
さを検出するから、トレーが透光性材料からなるもので
あっても、その高さを検出でき、しかも、トレーの幅方
向一端側のみで高さ検出が可能であるので、使用センサ
数を減らすことができる。

【００７６】請求項４に記載の発明によれば、前記請求
項３の発明の効果に加えて、反射型センサを複数有した
第１垂直センサアレイと、前記反射型センサの発光素子
に対向する受光素子を有した第２垂直センサアレイと
で、透過型センサをなしてトレーを検出することもで
き、それにより、トレーに収容された物品がトレーの上
面開口から突出する場合に、この突出高さを含めたトレ
ーの高さを検出できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係るトレー包装装
置全体の構成を示す斜視図。

【図２】第１の実施の形態に係るトレー包装装置の搬入
部の構成を示す略断面図。

【図３】第１の実施の形態に係るトレー包装装置の搬入
部、包装部、搬出部の位置関係を示す平面図。

【図４】図３中Ｚ−Ｚ線に沿って示す搬出部とフィルム
供給部との位置関係を示す断面図。

【図５】第１の実施の形態に係るトレー包装装置のトレ
ー検出部の構成を示す斜視図。

【図６】第１の実施の形態に係るトレー包装装置のトレ
ー検出部の構成を示す平面図。

【図７】（Ａ）は第１の実施の形態に係るトレー包装装
置の水平センサアレイにおける発光素子から受光素子へ
光路を示す図。（Ｂ）は第１の実施の形態に係るトレー
包装装置の水平センサアレイの発光している発光素子
と、この素子の左右に隣接する受光素子と、前記発光し
ている発光素子側に寄ったトレーとの関係を示す図。
（Ｃ）は第１の実施の形態に係るトレー包装装置の水平
センサアレイの発光している発光素子と、この素子の左
右に隣接する受光素子と、前記発光している発光素子の
右隣の受光素子側に寄ったトレーとの関係を示す図。

【図８】従来例に係るトレー包装装置の水平センサアレ
イにおける発光している発光素子から受光素子へ光路を
示す図。

【図９】第１の実施の形態に係るトレー包装装置のトレ
ー検出部が備える第１、第２の垂直センサアレイの位置
関係を示す略正面図。

【図１０】（Ａ）は第１の実施の形態に係るトレー包装
装置のトレー検出部が備える第１、第２の垂直センサア
レイとトレーとの関係を示す略正面図。（Ｂ）は第１の
実施の形態に係るトレー包装装置のトレー検出部が備え
る第１、第２の垂直センサアレイと他のトレーとの関係
を示す略正面図。

【図１１】本発明の第２の実施の形態に係るトレー包装
装置のトレー検出部の構成を示す平面。

【図１２】本発明の第３の実施の形態に係るトレー包装
装置のトレー検出部が備える第１、第２の垂直センサア
レイの関係を示す図。

【符号の説明】

１１…搬入部、 １２…包装部、 １３…搬出部、 １４…フィルム供給部、 Ｆ…フィルム、 １７…トレー、 ３１…水平センサアレイ、 ３２…第１垂直センサアレイ、 ３３…第２垂直センサアレイ、 ４１、４１ａ…発光素子、 ４２、４２ａ〜４２ｃ…受光素子、 ４３…反射型センサ、 ５１…発光素子、 ５２、５２ａ、５２ｂ…受光素子、 ５５…受光素子。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】フィルム供給部から繰り出されたフィルム
   を物品が入ったトレーに対して前記フィルムの幅方向両
   側および長手方向両側から夫々前記トレーの底部外面に
   折り込んで前記トレーを包装する包装部と、この包装部
   に前記トレーを搬入する搬入部と、この搬入部を幅方向
   に横断するように設けられて搬入される前記トレーをそ
   の下側から検出する水平センサアレイと、前記搬入部の
   側部に設けられて搬入される前記トレーをその側方から
   検出する垂直センサアレイと、前記包装部で包装された
   前記トレーを搬出する搬出部とを備えるトレー包装装置
   において、 前記トレーの搬入方向に位置をずらせて配置される発光
   素子と受光素子とを一組とする反射型のセンサを複数備
   える前記水平センサアレイは、前記発光素子と前記受光
   素子とを前記搬入部の幅方向に所定間隔で配置するとと
   もに発光した発光素子に対して隣接する受光素子が前記
   トレーの底面からの反射光を受光可能となるように前記
   複数のセンサを前記搬入部の幅方向に並設してなり、こ
   の水平センサアレイの各発光素子を前記搬入部の幅方向
   に順番に発光させて前記トレーを検出することを特徴と
   するトレー包装装置。
2. 【請求項２】前記各発光素子を前記搬入部の幅方向にジ
   グザグ状に配設するとともに、前記各受光素子も前記搬
   入部の幅方向にジグザグ状に配設して、これら発光素子
   と受光素子とを前記搬入部の幅方向に所定間隔で交互に
   配置したことを特徴とする請求項１に記載のトレー包装
   装置。
3. 【請求項３】フィルム供給部から繰り出されたフィルム
   を物品が入ったトレーに対して前記フィルムの幅方向両
   側および長手方向両側から夫々前記トレーの底部外面に
   折り込んで前記トレーを包装する包装部と、この包装部
   に前記トレーを搬入する搬入部と、この搬入部を幅方向
   に横断するように設けられて搬入される前記トレーをそ
   の下側から検出する水平センサアレイと、前記搬入部の
   側部に設けられて搬入される前記トレーをその側方から
   検出する垂直センサアレイと、前記包装部で包装された
   前記トレーを搬出する搬出部とを備えるトレー包装装置
   において、 前記垂直センサアレイが、発光素子と受光素子とを一組
   とする反射型のセンサを複数備え、かつ、前記発光素子
   と前記受光素子とが上下方向に所定間隔で交互に配置さ
   れるとともに発光した発光素子に対しその上下に隣接す
   る受光素子が前記トレーの側面からの反射光を受光可能
   となるように前記複数のセンサを上下方向に並設してな
   り、この垂直センサアレイの各発光素子を上下方向に順
   番に発光させて前記トレーを検出することを特徴とする
   トレー包装装置。
4. 【請求項４】フィルム供給部から繰り出されたフィルム
   を物品が入ったトレーに対して前記フィルムの幅方向両
   側および長手方向両側から夫々前記トレーの底部外面に
   折り込んで前記トレーを包装する包装部と、この包装部
   に前記トレーを搬入する搬入部と、この搬入部を幅方向
   に横断するように設けられて搬入される前記トレーをそ
   の下側から検出する水平センサアレイと、前記搬入部の
   両側に夫々設けられて搬入される前記トレーをその側方
   から検出する第１および第２の垂直センサアレイと、前
   記包装部で包装された前記トレーを搬出する搬出部とを
   備えるトレー包装装置において、 前記第１垂直センサアレイが、発光素子と受光素子とを
   一組とする反射型のセンサを複数備え、かつ、前記発光
   素子と前記受光素子とが上下方向に所定間隔で交互に配
   置されるとともに発光した発光素子に対しその上下に隣
   接する受光素子が前記トレーの側面からの反射光を受光
   可能となるように前記複数のセンサを上下方向に並設し
   てなり、 前記第２垂直センサアレイが、前記第１センサアレイの
   各発光素子の夫々に個別に対向する高さ位置に配置され
   て上下方向に並設された複数の透過光用受光素子を有し
   てなり、 前記第１垂直センサアレイの各発光素子を上下方向に順
   番に発光させて前記トレーを検出することを特徴とする
   トレー包装装置。