(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
テープによるループを形成しこのループの引締めにより被結束物を結束する結束機において、ループ形成のために走行するテープを案内する案内路を有するテープ案内機構であって、
テープの走行方向に対して直交するテープの幅方向の両側に支持部材によってテープの幅方向に進退自在に支持され、進退することによって、ループ形成時に走行するテープを案内する案内姿勢とループ縮径時にテープの引締めを許容するべくテープから退避する退避姿勢とに変位可能な一対の案内路形成部材と、
上記案内路形成部材を案内姿勢と退避姿勢とに駆動する駆動機構とが備えられ、
上記駆動機構は、一対の案内路形成部材の互いに対応する第１の端部を一括して駆動する第１の駆動機構と、互いに対応する第２の端部を一括して駆動する第２の駆動機構とを含み、
上記第１および第２の駆動機構はそれぞれ、案内路形成部材の変位方向と交差する方向に駆動手段によって駆動される可動部材と、この可動部材の変位を両案内路形成部材の変位に変換する変換機構とを含み、
上記変換機構は、可動部材に形成された一対の案内溝と、各案内路形成部材にそれぞれ形成され、対応する案内溝内のカム面によって案内されるカムフォロアとを含む溝カム機構からなることを特徴とする結束機のテープ案内機構。
【請求項２】
上記各案内路形成部材は、ループをなすテープの外面および内面をそれぞれ案内する一対のフランジを有し、且つテープ側に向かって開放する溝形部材からなり、
上記一対の案内路形成部材の間に不動状に配置され、ループをなすテープの外面の幅方向中央部を案内する外側固定案内部材がさらに備えられたことを特徴とする請求項１記載の結束機のテープ案内機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
テープによるループを形成し該ループの引締めにより被結束物を結束する結束機に適用され、ループ形成のために走行するテープを案内するテープ案内機構である。
【０００２】
【従来の技術】
従来、紙幣等を結束する小型の結束装置として、少なくとも片面が熱接着性の結束用のテープを、被結束物に巻回すると共に、その巻き始め部の外面と巻き終わり部の内面とを重合させ、この重合部分に、ヒータにて加熱された加熱押圧部を押し当てて、テープに塗布された熱可塑性樹脂で重合部分を熱融着させることにより、被結束物を結束するものが提供されている。
【０００３】
この結束装置では、巻反部側から繰り出されるテープを、アーチ状の案内路に沿って走行させて、案内路に沿うテープのループを形成した後、当該ループを絞り込んで、ループ内に配置された被結束物を結束するようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、案内路においてループの内側面を案内する案内部材は、ループ形成時にはループの内側面を支持して案内する一方、テープを引き締めてループ径を縮小する際にはテープから退避しなければならない。
【０００５】
そのため、従来のテープ案内機構では、テープの幅方向の一方の側部側にのみ案内部材を配置し、この案内部材を、テープ側へ進出してループ形成時に走行するテープを案内する案内姿勢とループ縮径時にテープの引締めを許容するべくテープから退避する退避姿勢とに移動させていた。
【０００６】
ところが、単一の案内部材でテープの走行を安定して案内するには、案内部材は少なくともテープ幅の半分以上まで進出して支持する必要がある。
【０００７】
このため、案内部材が大型のものとなり、また、案内部材の進退のストローク量も非常に大きくなる。その結果、テープ案内機構が非常に大型化し、ひいては、結束機が大型化するという問題があった。
【０００８】
本発明は上記課題に鑑みてなされたもであり、小型化を図ることのできる結束機のテープ案内機構を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための課題解決手段として、請求項１記載の発明の態様は、テープによるループを形成しこのループの引締めにより被結束物を結束する結束機において、ループ形成のために走行するテープを案内する案内路を有するテープ案内機構であって、テープの走行方向に対して直交するテープの幅方向の両側に支持部材によってテープの幅方向に進退自在に支持され、進退することによって、ループ形成時に走行するテープを案内する案内姿勢とループ縮径時にテープの引締めを許容するべくテープから退避する退避姿勢とに変位可能な一対の案内路形成部材と、上記案内路形成部材を案内姿勢と退避姿勢とに駆動する駆動機構とが備えられ、上記駆動機構は、一対の案内路形成部材の互いに対応する第１の端部を一括して駆動する第１の駆動機構と、互いに対応する第２の端部を一括して駆動する第２の駆動機構とを含み、上記第１および第２の駆動機構はそれぞれ、案内路形成部材の変位方向と交差する方向に駆動手段によって駆動される可動部材と、この可動部材の変位を両案内路形成部材の変位に変換する変換機構とを含み、上記変換機構は、可動部材に形成された一対の案内溝と、各案内路形成部材にそれぞれ形成され、対応する案内溝内のカム面によって案内されるカムフォロアとを含む溝カム機構からなることを特徴とするものである。
【００１０】
単一の案内部材でテープの走行を支持する従来の場合には、該案内部材をテープ幅の半分以上（好ましくは略全幅）まで進出させて支持しなければならない関係上、大型の案内部材が必要となり、その進退のストローク量も長くなっていた。
【００１１】
これに対して、本態様では、一対の案内路形成部材によってテープの両側部を支持するので、テープの両縁部近傍を支持するだけで、テープ全体を安定して支持することができる。したがって、各案内路形成部材を小型にできると共に両案内路形成部材の進退のストローク量の合計量としても、従来の単一の案内部材の進退のストローク量よりも短くすることができる。
【００１３】
また、上記駆動機構は、一対の案内路形成部材の互いに対応する第１の端部を一括して駆動する第１の駆動機構と、互いに対応する第２の端部を一括して駆動する第２の駆動機構とを含むので、下記の利点がある。すなわち、案内路形成部材をスムーズに変位させるには、少なくとも一対の端部を駆動する必要があり、仮に、各案内路形成部材を個別に駆動するとすると、少なくとも４つの駆動機構を設ける必要がある。これに対して、本態様では、各駆動機構によって、両案内路形成部材の対応する端部の組を一括して駆動するので、駆動機構としては一対で良くなり、駆動機構を簡素化することができる。
【００１５】
さらに、第１および第２の駆動機構はそれぞれ、案内路形成部材の変位方向と交差する方向に駆動手段によって駆動される可動部材と、この可動部材の変位を両案内路形成部材の変位に変換する変換機構とを含むので、下記の利点がある。すなわち、駆動手段による可動部材の駆動方向を各案内路形成部材の進退方向と交差させることによって、駆動手段の配置の自由度が高まり、より小型にすることが可能となる。上記の駆動手段としては、可動部材を往復動させる油圧シリンダであれば、小型で十分な大きさの駆動力を確保できるうえで好ましい。
【００１７】
さらに、上記変換機構は、可動部材に形成された一対の案内溝と、各案内路形成部材にそれぞれ形成され、対応する案内溝内のカム面によって案内されるカムフォロアとを含む溝カム機構からなるので、下記の利点がある。すなわち、溝カム機構であれば、案内路形成部材の進退の双方で働くので、案内路形成部材の作動が確実である。
【００１８】
請求項２記載の発明の態様は、請求項１において、上記各案内路形成部材は、ループをなすテープの外面および内面をそれぞれ案内する一対のフランジを有し、且つテープ側に向かって開放する溝形部材からなり、上記一対の案内路形成部材の間に不動状に配置され、ループをなすテープの外面の幅方向中央部を案内する外側固定案内部材がさらに備えられたことを特徴とするものである。
【００１９】
本態様では、一対の溝形部材を用いることにより、走行するテープの内面、外面および縁部をそれぞれ案内することが可能となり、走行するテープを安定して案内することができる。また、固定的に配置される外側案内部材を用いることにより、溝形部材の溝深さを少なくしても安定してテープを支持することが可能となる。結果として、溝形部材の小型化を通じて案内機構の一層の小型化を図ることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明の好ましい実施の形態を添付図面を参照しつつ説明する。
【００２１】
図１は本発明の第１の実施の形態のテープ案内機構を含む結束機の要部を示している。同図を参照して、本結束機はテープによるループを形成し該ループの引締めにより被結束物を結束するタイプのものであり、結束機の機枠１の上面には、被結束物を載置するためのテーブル２が形成されており、このテーブル２には、テープ通路としての溝３が形成されている。
【００２２】
本テープ案内機構４は機枠１の上部に配置され、機枠１により支持されている。テープ案内機構４は、機枠１に固定される前側固定板５と後側固定板６とを備えている。
【００２３】
これら前側および後側固定板５，６によって、ループ形成のために走行するテープを案内する案内路１０を区画するための前側の案内路形成部材７，固定案内部材８および後側の案内路形成部材９が後述する支軸を介して支持されている。両案内路形成部材７，９は対称形をしており、テープ側に向かって開く溝形部材からなる。各案内路形成部材７，９を形成する溝形部材は、図２（ａ）に示すように、ループをなすテープＴの外面および内面をそれぞれ案内する上フランジ１１および下フランジ１２と、両フランジ１１，１２を互いに連結するウェブ１３とを有している。ウェブ１３は走行するテープの幅方向位置を規制する。
固定案内部材８は一対の案内路形成部材７，９の間に不動状に配置され、ループをなすテープの外面の幅方向中央部を案内するものである。
【００２４】
各案内路形成部材７，９はテープＴの幅方向（本実施の形態では前後方向）にスライドすることによって、図２（ａ）に示すようにループ形成時に走行するテープＴを案内する案内姿勢と、図２（ｂ）に示すようにループ縮径時にテープＴの引締めを許容するべくテープＴから退避する退避姿勢とに変位可能となっている。
【００２５】
再び図１を参照して、テーブル２の上方には、機枠１に固定され、前側および後側の案内路形成部材７，９をそれぞれ進退させる駆動機構として各一対の油圧シリンダ１４，１４が設けられている（後側の駆動機構に関しては、一方の油圧シリンダ１４のみを図示してある。）。
各案内路形成部材７，９のテープの導入側端１５は排出側端１６の下方へ入り込むように傾斜状とされている。また、固定案内部材８の排出側端１７は両案内路形成部材７，９の排出側端１６からテープを上方へ向けて離脱させるように上向きに屈曲されている。
【００２６】
テーブル２の下方には、テープＴの送り出しおよび引き戻しを行うテープ走行機構２０が設けられている。このテープ走行機構２０は、ゴムローラからなる送出ローラ１８および結束ローラ１９を有している。送出ローラ１８は正回転（時計回り）するように駆動制御されており、巻反部（図示せず）のテープＴを両案内路形成部材７，９の導入側端１５へ向けて送り出す際に使用される。また、結束ローラ１９は送出ローラ１８に対して逆回転（反時計回りに回転）するように駆動制御されている。
【００２７】
送出ローラ１８および結束ローラ１９の直上には、それぞれ金属製の従動ローラ２１，２２が配置されている。これら従動ローラ２１，２２は、対応する送出ローラ１８および結束ローラ１９に対して交互に当接するように、結束機本体１の側板によって支持されている。即ち、巻反部のテープＴを送り出す場合は、送出ローラ１８と従動ローラ２１とが当接し（このとき、従動ローラ２２は結束ローラ１９から離れている）、テープＴを被結束物の周囲に引き締めて結束する場合には、上記状態とは逆になって、結束ローラ１９と従動ローラ２２とが互いに当接し、送出ローラ１８と従動ローラ２１とが互いに離れることになる。
【００２８】
その他、本結束機が備える機構としては、図４を参照して、被結束物の下面を受ける前後進退自在な受け板２３と、この受け板２３の下面との間でテープＴの先端部から所定距離離れた部分をクランプする第１クランプ部材２４と、テープＴの先端部に重ね合わされるテープＴの巻き終わり部を受け板２３の下面との間でクランプする第２クランプ部材２５と、両クランプ部材２４，２５間のテープＴの重合部分を加熱押圧する加熱押圧部２６と、この加熱押圧部２６に弾性支持され熱融着後のテープＴを切断するカッタ２７等が配置されている。
【００２９】
次いで、図３の分解斜視図を参照して、より詳細に説明する。両案内路形成部材７，９および固定案内部材８は、複数の支軸２８，２９，３０によって貫かれている。支軸２８，２９は両案内路形成部材７，９の左右端部に対応して配置され、支軸３０は上記左右端部間の中央部の上部に対応して配置されている。上記支軸２８，２９，３０の両端は、それぞれ前側固定板５および後側固定板６に受け部材３１を介して支持されている。受け部材３１は各支軸２８，２９，３０を挿通させるボス３２と、ボス３２の一端に一体に形成され且つ前側固定板５および後側固定板６にねじ止めするための環状フランジ３３とを有している。環状フランジ３３を径方向に貫通する止めねじ３４の先端を各支軸２８，２９，３０に押し当てて各支軸２８，２９，３０を固定するようにしている。
【００３０】
また、３５は支軸２８，２９の軸方向中間部に軸方向に摺動自在に嵌められる軸受部材であり、この軸受部材３５はブッシュからなり、ブッシュの一端には対応する案内路形成部材７，９にねじ止めするための環状フランジ３６が一体に形成されている。各案内路形成部材７，９は支軸２８，２９，３０の軸方向にスライドすることによって、上記した案内姿勢と退避姿勢とに変位可能となっている。支軸２８，２９の軸方向に対向する各一対の軸受部材３５，３５のブッシュ端面が固定案内部材８の前面および後面に当接することにより、案内姿勢における両案内路形成部材７，９の位置が規定されるようになっている。
【００３１】
各油圧シリンダ１４はブラケット３７を介して機枠１に固定される。また各油圧シリンダ１４のロッドの先端に固定されたアダプタねじ３８が、対応する案内路形成部材７，９に固定されている。
【００３２】
３９，４０はテーブル２の下方に配置され、互いの間の間隔が一定である一対のテープガイドである。これらテープガイド３９，４０は、図示しないテープＴの巻反部から本テープ案内機構４へテープＴの走行を案内するガイドであり、テープ側に向かって開いた溝形部材からなる。４１はテープＴが終了したことを検知するためのテープ検知センサである。４２，４３はテープガイド３９，４０を機枠１に固定するためのねじ部材に一体に形成されてテープＴの先端を受ける受けバーである。
【００３３】
４４はウレタン爪４５を配したクランプバーである。このクランプバー４４は支軸４６の回りに揺動自在に支持された揺動アーム４７の先端に固定されている。揺動アーム４７が油圧シリンダ４８によって揺動されることにより、テープＴを受け板２３（図４参照）の下面との間にクランプするものである。
【００３４】
４９，５０はＬ字形板からなり、固定案内部材８の左右端部にそれぞれねじ止めされた状態で、退避姿勢にある両案内路形成部材７，９の位置を規制するものである。
【００３５】
次いで、結束動作について図４（ａ）〜（ｆ）を参照して説明する。まず、図４（ａ）に示すように、溝へ進出している受け板２３の上面に被結束物Ａを載置する。
【００３６】
次いで、図４（ｂ）に示すように、送出ローラ１８および従動ローラ２１によって、テープＴが送出され、ループ形成のために図２（ａ）に示す案内姿勢にある前後の案内路形成部材７，９によって区画される案内路１０に沿って送られる。
【００３７】
次いで、図４（ｃ）に示すように、案内路１０に沿ってテープＴのループＬが形成されると共に、送られたテープＴの先端部から所定距離離れた部分が受け板２３の下面と進出した第１クランプ部材２４との間に挟持され止定される。
【００３８】
次いで、両案内路形成部材７，９が互いの間の間隔を拡げて図２（ｂ）に示す退避姿勢へと後退すると共に、図４（ｄ）に示すように、結束ローラ１９によってテープＴが引き戻されてループ径が縮小され、縮小後に、図４（ｅ）に示すようにテープＴの先端部およびテープＴの巻き終わり部を重合させて受け板２３の下面と第２クランプ部材２５の間にクランプした後、カッタ２７付の加熱押圧部２６が上昇する。
【００３９】
上昇した加熱押圧部２６が両クランプ部材２４，２５間でテープＴの重合部分Ｔａを受け板２３の下面に押圧しながら加熱して重合部分を熱融着させた後、カッタ２７によってテープＴが切断され、切断後、図４（ｆ）に示すように、加熱圧部２６が下降する。その後、受け板２３が退避して、結束が完了する。
本実施の形態によれば、一対の案内路形成部材７，９によってテープＴの幅方向の両側部を支持するので、テープＴの両縁部近傍を支持するだけで、テープＴ全体を安定して支持することができる。したがって、各案内路形成部材７，９を小型にできると共に両案内路形成部材７，９の進退のストローク量の合計量としても、従来の単一の案内部材を用いる場合の進退のストローク量よりも短くすることができる。その結果、小型のテープ案内機構４を達成でき、ひいては結束機を小型にすることができる。
【００４０】
また、案内路形成部材７，９として溝形部材を用いて、走行するテープＴの内面、外面および縁部を案内できるので、安定して案内できる。また、固定的に配置される外側案内部材８を用いることにより、溝形部材からなる案内路形成部材７，９のさらなる小型化が図れる結果、テープ案内機構４の一層の小型化を達成できる。
【００４１】
図５〜図８は本発明の他の実施の形態を示している。図５を参照して、本実施の形態では、テープ案内機構４Ａにおいて、一対の案内路形成部材７，９の互いに対応する第１の端部としての左端部７ａ，９ａを一括して駆動する第１の駆動機構５１と、一対の案内路形成部材７，９の互いに対応する第２の端部としての右端部７ｂ，９ｂを一括して駆動する第２の駆動機構５２とを設けた。
【００４２】
そして、各駆動機構５１，５２はそれぞれ、案内路形成部材７，９の変位方向（本実施の形態では前後方向、図５において紙面に直交する方向）と交差する方向（本実施の形態では上下方向）に変位可能な可動部材５３と、この可動部材５３を駆動する油圧シリンダ５４と、可動部材５３の変位を両案内路形成部材の変位に変換する変換機構５５とを含んでいる。
【００４３】
図６を参照して、可動部材５３は上下に延びる一対の長孔５６，５７を上下に並べて有しており、これら長孔５６，５７に機枠１に固定された支軸５８，５９が挿通されており、これにより、可動部材５３は上下方向への変位のみが許容されている。また、可動部材５３の下端部には油圧シリンダ５４のロッド５４ａの先端が取付プレート６０および取付ねじ６１により固定されている。また、可動部材５３には、一対の案内溝６２，６３が貫通形成されており、各案内溝６２，６３には、対応する案内路形成部材７，９の端部に設けられたカムフォロア６４，６５がそれぞれ挿入されている。カムフォロア６４，６５は、案内路形成部材７，９の端部に軸支されたローラからなり、対応する案内溝６２，６３の内面からなるカム面をスムーズに転動できるようになっている。
【００４４】
上記一対の案内溝６２，６３は下方にいくほど互いの間の間隔が狭くなっている。したがって、図７に示すように、油圧シリンダ５４により可動部材５３を上昇させると、両案内路形成部材７，９が互いに近づいて、テープＴの走行を案内する案内姿勢となる。逆に、図８に示すように、油圧シリンダ５４によって可動部材５３を下降させると、両案内路形成部材７，９が互いの距離を遠ざけ、ループの縮径を許容する退避姿勢となる。上記の一対の案内溝６２，６３と、各案内溝６２，６３によって案内されるカムフォロア６４，６５とによって溝カム機構からなる変換機構５５が構成されている。図７および図８では第２の駆動機構５２のみを示したが、第１の駆動機構５１に関しても全く同様である。
【００４５】
本実施の形態によれば、各駆動機構５１，５２によって、両案内路形成部材７，９の対応する端部の組を一括して駆動するので、駆動機構としては一対で良くなり、駆動機構を簡素化することができる。
【００４６】
また、駆動手段としての油圧シリンダ５４による可動部材５３の駆動方向（本実施の形態では上下方向）を、各案内路形成部材７，９の進退方向（本実施の形態では前後方向）と交差させることができ、したがって、駆動機構５１，５２の配置の自由度が高まり、より小型にすることができる。また、比較的高価である油圧シリンダを一対設けるだけで良くなり、構造を簡素化して製造コストを安価にすることができる。
【００４７】
特に、変換機構５５として溝カム機構を用いたので、案内路形成部材７，９の作動が確実である。
【００４８】
なお、本発明は上記各実施の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲で種々の変更を施すことができる。
【００４９】
【発明の効果】
請求項１記載の発明では、一対の案内路形成部材によってテープの両側部を支持するので、テープの両縁部近傍を支持するだけで、テープ全体を安定して支持することができる。したがって、各案内路形成部材を小型にできると共に両案内路形成部材の進退のストローク量の合計量としても、従来の単一の案内部材の進退のストローク量よりも短くすることができる。その結果、小型のテープ案内機構を達成でき、ひいては結束機を小型にすることができる。
【００５０】
また、各駆動機構によって、両案内路形成部材の対応する端部の組を一括して駆動するので、駆動機構としては一対で良くなり、駆動機構を簡素化することができる。
【００５１】
さらに、駆動手段による可動部材の駆動方向を、各案内路形成部材の進退方向と交差させることができ、したがって、駆動機構の配置の自由度が高まり、より小型にすることができる。
【００５２】
しかも、溝カム機構を用いたので、案内路形成部材の作動が確実である。
【００５３】
請求項２記載の発明では、溝形部材を用いて走行テープの内面、外面および縁部を案内できるので、安定して案内できる。また、固定的に配置される外側案内部材を用いることにより、溝形部材の小型化が図れる結果、案内機構の一層の小型化を達成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態としてのテープ案内機構を含む結束機の要部の一部破断斜視図である。
【図２】案内路形成部材の動作を説明する概略断面図であり、（ａ）は案内路形成部材が案内姿勢にある状態を示し、（ｂ）は案内路形成部材が退避姿勢にある状態を示している。
【図３】テープ案内機構を主として示す分解斜視図である。
【図４】（ａ）〜（ｆ）は結束工程を順次に示す結束機の模式的正面図である。
【図５】本発明の他の実施の形態としてのテープ案内機構の一部断面概略正面図である。
【図６】第２の駆動機構の分解斜視図である。
【図７】案内路形成部材が案内姿勢にある状態を示すテープ案内機構の部分断面概略側面図である。
【図８】案内路形成部材が退避姿勢にある状態を示すテープ案内機構の部分断面概略側面図である。
【符号の説明】
Ｔ    テープ
Ｌ    ループ
Ａ    被結束物
１    機枠
４，４Ａ  テープ案内機構
５    前側固定板
６    後側固定板
７，９  案内路形成部材
８    固定案内部材
１０  案内路
１１，１２  フランジ
１３  ウェブ
１４  油圧シリンダ（駆動機構）
５１  第１の駆動機構
５２  第２の駆動機構
５３  可動部材
５４  油圧シリンダ（駆動手段）
５５  変換機構
６２，６３  案内溝
６４，６５  カムフォロア
【図１】
0003655091.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0003655091.tif 000007
【図７】
0003655091.tif 000008
【図８】
0003655091.tif 000009