(57)【要約】  袋のネックを接着フィルム及び非接着性裏地で固定するテープ閉じ装置が開示される。この装置は、好ましくは、案内レール、接触部材及び切断部材を含むクロージャ取付け組立体を有する。案内レールは、好ましくは、接触区分、寄せ集め区分及びステージング区分を有する。接触部材は、好ましくは、案内レールの接触区分に隣接して位置する接触面を有する。テープ閉じ装置は、好ましくは、テープ送り組立体、紙送り組立体及び袋送り組立体を更に有する。
2009515783.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
袋のネックを接着フィルム及び非接着性裏地で固定するテープ閉じ装置であって、
クロージャ取付け組立体を有し、上記クロージャ取付け組立体は、接触区分、寄せ集め区分、及びステージング区分を備えた案内レールと、上記接触区分に隣接して位置する接触面を備えた接触部材と、切断部材とを有し、
テープ送り組立体を有し、上記テープ送り組立体は、上記案内レールの上記ステージング区分の上方に位置するテープ送りプーリを有し、
紙送り組立体を有し、上記紙送り組立体は、上記案内レールの上記接触区分の下に位置する紙送りプーリを含み、上記紙送りプーリは、紙を上記接触分の少なくとも一部分上に送るよう構成されている、テープ閉じ装置。
【請求項２】
上記クロージャ取付け組立体は、ブレードガードを更に有する、請求項１記載のテープ閉じ装置。
【請求項３】
上記接触部材は、ピボットアームを更に有する、請求項１記載のテープ閉じ装置。
【請求項４】
上記切断部材は、レバーアーム及びブレードを更に有する、請求項１記載のテープ閉じ装置。
【請求項５】
袋送り組立体を更に有し、上記袋送り組立体は、
水平軸線を中心として回転するよう構成された複数のブラシと、
複数の補助ブラシと、
上側駆動ローラと、
下側駆動ローラとを有する、請求項１記載のテープ閉じ装置。
【請求項６】
上記上側駆動ローラは、垂直方向に自由に並進することができ、上記下側駆動ローラは、その垂直位置に固定されている、請求項５記載のテープ閉じ装置。
【請求項７】
上記袋送り組立体は、トリガ及びカウンタウェイトを備えたセンサを更に有する、請求項５記載のテープ閉じ装置。
【請求項８】
袋送り組立体を更に有し、上記袋送り組立体は、
上側寄せ集めベルトと、
下側寄せ集めベルトとを有し、
上記上側寄せ集めベルトは、これが上記下側寄せ集めベルトと接触することにより駆動される、請求項１記載のテープ閉じ装置。
【請求項９】
プランジャ組立体と、
テープ送り組立体と、
紙送り組立体と、
引っ込み可能な袋ストップを備えた可動接触部材及び切断部材を含むクロージャ取付け組立体と、
袋送り組立体とを有する、テープ閉じ装置。
【請求項１０】
上記プランジャ組立体は、
１対のプランジャと、
軌道と、
閉じサイクル中、上記プランジャが楕円形パターンで動くようにする複数のリンク装置とを有する、請求項９記載のテープ閉じ装置。
【請求項１１】
上記袋送り組立体は、
上記テープ閉じ装置中の上記袋の経路に実質的に平行な実質的に水平の軸線を中心として回転する１対の互いに逆方向に回転するブラシと、
上記テープ閉じ装置中の上記袋の上記経路に対して実質的に横方向の実質的に水平な軸線を中心として回転する１対の互いに逆方向に回転する補助ブラシとを有する、請求項９記載のテープ閉じ装置。
【請求項１２】
上記袋送り組立体は、上記補助ブラシから下流側に設けられた１対の互いに逆方向に回転する駆動ローラを更に有する、請求項１１記載のテープ閉じ装置。
【請求項１３】
テープ閉じサイクル中、テープクロージャを袋の開口端部に取り付けるよう構成されたテープ閉じ装置であって、
クロージャ取付け組立体と、
テープを上記クロージャ取付け組立体に送るよう構成されたテープ送り組立体と、
紙を上記クロージャ取付け組立体に送るよう構成された紙送り組立体と、
上記袋の上記開口端部を上記クロージャ取付け組立体中に移動させるよう構成された袋送り組立体と、
上記袋の上記開口端部を上記クロージャ取付け組立体中に押し込むよう構成されたプランジャ組立体とを有する、テープ閉じ装置。
【請求項１４】
上記クロージャ取付け組立体は、
接触区分、寄せ集め区分、及びステージング区分を備えた案内レールと、
上記接触区分に隣接して位置する接触面を備えた接触部材と、
切断部材とを有する、請求項１３記載のテープ閉じ装置。
【請求項１５】
上記紙送り組立体は、上記案内レールを通って紙を上記接触区分の表面に差し向けるよう構成された紙送りプーリを更に有し、上記テープ送り組立体は、テープを上記案内レールの上記接触区分に差し向けるよう構成されたテープ案内プーリを更に有し、上記紙に取り付けられた上記テープの部分は、上記テープ閉じ部の第１の脚部を形成する、請求項１４記載のテープ閉じ装置。
【請求項１６】
閉じサイクルの第１段階中、上記袋送り組立体は、上記袋の上記開口端部を上記案内レールの上記寄せ集め区分内に送り込むよう構成され、上記閉じサイクルの第２段階中、上記袋送り組立体は、上記袋の上記開口端部を寄せ集めて上記テープの下で上記案内レールの上記寄せ集め区分内に位置するネックの状態にするよう構成されている、請求項１５記載のテープ閉じ装置。
【請求項１７】
上記閉じサイクルの第３段階中、上記プランジャ組立体は、上記袋の上記ネックを上記接触部材中に押し込むよう構成され、それにより、上記接触部材は、持ち上がり、それにより上記テープは、上記袋の上記ネック周りにオープンループを形成して上記テープ閉じ部のステムを形成する、請求項１６記載のテープ閉じ装置。
【請求項１８】
上記閉じサイクルの第４段階中、上記プランジャ組立体は、上記袋の上記ネックを上記接触部材越しに押すよう構成されており、それにより、上記接触部材は、下降して上記接触部材に当たり、それにより上記袋の上記ネック周りの上記オープンループを閉じ、上記テープの後続部分を上記紙の後続部分に押し付ける、請求項１７記載のテープ閉じ装置。
【請求項１９】
上記閉じサイクルの第５段階中、上記プランジャ組立体は、上記袋の上記ネックを上記切断部材中に押し込むよう構成されており、それにより、上記切断部材は、上記テープの上記後続部分及び上記紙の上記後続部分を切断して上記テープ閉じ部の第２の脚部を形成する、請求項１８記載のテープ閉じ装置。
【請求項２０】
第６の作動段階中、上記プランジャ組立体は、次の作動サイクルに備えてその開始位置に戻るよう構成されている、請求項１９記載のテープ閉じ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、自動袋閉じシステムの分野に関する。
【０００２】
〔関連出願の参照〕
本願は、２００５年１１月１１日に出願された米国仮特許出願第６０／５９７，１３９号（発明の名称：Apparatus and Method for Automated Tape Closure）の権益主張出願に関し、この米国仮特許出願を参照により引用し、その開示内容を本明細書の一部とする。
【背景技術】
【０００３】
長年の間、製造業者は、色々な製品を包装するためにプラスチック製の袋を用いている。或る産業界では、消費者が繰り返し開いたり密閉したりすることができるプラスチック袋を提供することが望ましい。例えば、パンは、ツイストタイ（捩り結束具）で束ねられ又は縛られるプラスチック袋の中に納められる場合が多い。ツイストタイ形クロージャにより、消費者は、袋を多数回にわたって開けたり閉めたりすることができ、それにより、袋を用いて製品の寿命を延ばすことができる。
【０００４】
ツイストタイは、安価なので好ましいが、競合するクロージャ機構体も用いられている。例えば、プラスチック製のロックタブ（lock-tab）が、腐敗しやすいパン製品を収容したプラスチック袋を密閉するために用いられる場合が多い。ロックタブは、取付けが容易であり、情報を印刷することができる表面を包装業者に提供する。全体的には無難であるが、ロックタブは、比較的高価である。別法として、製造業者は、袋のネックを一片の片面テープによって捕捉するテープ閉じシステムを採用している。テープ閉じシステムは、ツイストタイのコスト上の利点をもたらすと共にロックタブにより提供されるクロージャへの情報の印刷能力をもたらす。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
先行技術のテープ閉じシステムは、設定された量のテープを袋のネックに取り付けることによって機能する。これらシステムでは、袋のネックの直径の変化は、ネックから延びるテープの「レッグ」（脚部）のばらつきを生じさせる傾向がある。テープレッグの長さのばらつきにより、情報をテープに印刷する上での困難性が増大し、しかも、消費者による使用中、種々の問題が生じる場合がある。したがって、先行技術のこれら欠点を解決する改良型テープ閉じシステムが要望されている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
好ましい実施形態では、本発明は、袋のネックを接着フィルム及び非接着性裏地で固定するテープ閉じ装置を含む。好ましい実施形態では、この装置は、案内レール、接触部材及び切断部材を含むクロージャ取付け組立体を有する。案内レールは、好ましくは、接触区分、寄せ集め区分及びステージング区分を有する。接触部材は、好ましくは、案内レールの接触区分に隣接して位置する接触面を有する。テープ閉じ装置は、好ましくは、テープ送り組立体、紙送り組立体及び袋送り組立体を更に有する。これらコンポーネントの各々は、好ましい実施形態において互いに協働して連続直線運動テープ閉じ動作を生じさせる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
好ましい実施形態によれば、本発明は、自動包装システムと関連して用いられるテープ閉じシステムを含む。好ましい実施形態をベーカリー（製パン業）業界での使用のために開示されるが、テープ閉じ装置は、多種多様な他の用途に利用できることは理解されよう。
【０００８】
図１を参照すると、テープ閉じ装置１００の好ましい実施形態の斜視図が示されている。テープ閉じ装置１００は、好ましくは、プランジャ組立体１０２と、テープ送り組立体１０４と、紙送り組立体１０６（図１では全体が見えない）と、クロージャ取付け組立体１０８と、袋送り組立体１１０とを有する。テープ閉じ装置１００は、好ましくは、テープ送り組立体１０４から送り出されたテープに所望の情報（即ち、日付、場所、バッチ表示）を印刷するよう構成されたプリンタ組立体１１２と、テープ閉じ装置１００の自動化機能を調節する制御装置１１６とを更に有している。
【０００９】
テープ閉じ装置１００の作動が、全体として、図２に示されている。図２は、テープ閉じ装置１００の正面側斜視図である。図２に示すように、テープ閉じ装置１００は、コンベヤシステム１１８に隣接して配置されている。テープ閉じ装置１００は、コンベヤタイプの組み立てライン包装作業と協調して用いられるよう適切に構成されている。図２では、コンベヤシステム１１８は、テープ閉じ装置１００を通って充填済み袋１２０を右から左に運搬している。制御装置１１６の使用により、テープ閉じ装置１００の作動が自動化され、ユーザの設定値及び閉ループフィードバックに基づくことが理解されよう。
【００１０】
コンベヤシステム１１８の上流側で始まって、密閉されていない状態の袋１２０は、その開口端部１２２がクロージャ取付け組立体１０８を通過しながらテープ閉じ装置１００を通って送られる。袋１２０がテープ閉じ装置１００を通過しているときに、テープ閉じ装置１００は、各袋１２０の開口端部１２２を寄せ集めてネック１２４の状態にし、クロージャ１２６をネック１２４の周りに取り付けて袋１２０を閉鎖状態に保つ。クロージャ１２６は、好ましくは、剥がすことができる片面接着テープを備え、この片面接着テープは、クロージャ１２６の剥離を容易にするよう非接着性裏紙に部分的に固定されている。クロージャ１２６は、袋１２０のネック１２４から繰り返し取り外したり再び取り付けられたりするよう構成されている。図２０及び図２１は、それぞれ、開口端部１２２を備え袋１２０の斜視図及びネック１２４の周りにクロージャ１２６が取り付けられた袋１２０の斜視図である。
【００１１】
図３を参照すると、テープ閉じ装置１００の正面図が示されている。テープ送り組立体１０４は、主要構成要素として巻き取り機構体１２８、空気圧又は油圧シリンダ１３０、ロール状態のテープ１３２及び離脱アーム１３４を有する。テープ送り組立体１０４の幾つかの部分は、図６にも示されている。テープ閉じ装置１００が正しく稼働するために、テープ送り組立体１０４は、袋をクロージャ取付け組立体１０８中に押し込んでいるときに、ロール１３２から巻き出されるテープに対して制限された大きさの抵抗をもたらすことが望ましい。次のサイクルの開始前に、シリンダ１３０は、巻き取り機構体１２８を伸長させ、それにより所与の量のテープをテープのロール１３２から剥ぎ取る。このようにすると、次の作動サイクル中、クロージャ取付け組立体１０８中を通るテープの運動が、テープのロール１３２からの抵抗によって妨げられることがないようになる。テープのロール１３２の交換のため、離脱アーム１３４を前方に押す。テープのロール１３２は、離脱アーム１３４と一緒に前方に移動してテープ閉じ装置１００の正面からのテープのロール１３２への接近が可能になる。
【００１２】
同様に、紙送り組立体１０６は、好ましくは、スプール１３６、ドラッグプーリ１３８、巻き出しリンク１４０及び空気圧又は油圧シリンダ（図示せず）を有する。閉じサイクル相互間において、シリンダは、引っ込み、巻き出しリンク装置１４０は、選択された量の裏紙をスプール１３６及びドラッグプーリ１３８から引っ張る。次に、シリンダは、伸長して所望の量のたるみを裏紙に生じさせる。
【００１３】
クロージャ取付け組立体１０８は、好ましくは、テープ案内プーリ１４２、案内レール１４４、接触部材１４８、切断部材１５０、紙送りプーリ１５２及びブレードガード１５４を有している。案内レール１４４は、好ましくは、ステージング区分１５６、寄せ集め区分１５８及び接触区分１６０を有する。紙は、クロージャ取付け組立体１０８の左側から紙送りプーリ１５２周りに送られ、そして接触区分１６０に設けられたスロット３８中に送られる。テープは、クロージャ取付け組立体１０８の右側からテープ案内プーリ１４２周りに接触区分１６０に向かって送られる。テープは、好ましくは、テープの接着側が案内レール１４４に向かって差し向けられるよう送られる。
【００１４】
好ましい実施形態では、案内レール１４４の寄せ集め区分１５８は、接触区分１６０よりも僅かに低いところに位置している。特に好ましい実施形態では、寄せ集め区分１５８は、接触区分１６０よりも約０．５ｍｍ下のところに位置する。ステージング区分１５６まで下方に追加の実質的な段部が設けられている。案内レール１４４のプロフィールは、図９に良く分かるように示されている。テープ案内プーリ１４２と案内レール１４４の相対的な位置及び幾何学的形状は、好ましくは、テープが使用中、案内レール１４４の寄せ集め区分１５８及び接触区分１６０とのみ接触するように設定されている。テープは、ステージング区分１５６の上方を通る。各サイクルの開始時に、テープは、このテープの先導部分が裏紙に固定された状態で、接触部材１４８の下で接触区分１６０に固定される。
【００１５】
次に更に図４を参照すると、クロージャ取付け組立体１０８の一部分の正面側斜視図が示されている。好ましい実施形態では、切断部材１５０及び接触部材１４８は、支持板１６２に連結されており、この支持板は、締結具１６４の取付け取外しによりそれぞれ、テープ閉じ装置１００に取り付けたりこれらから取り外したりすることが容易に行える。このように、切断部材１５０及び接触部材１４８は、補修のため又は互いに異なる幾何学的形状又は形態の切断部材１５０及び接触部材１４８を利用するために迅速に交換可能である。
【００１６】
接触部材１４８は、ピボット１６８周りに支承されたピボットアーム１６６に連結されている。接触部材１４８とピボット１６８の間隔及び相対位置は、接触部材１４８を実質的に垂直方向に並進させるようなものである。ばね１６７の第１の端が、ポスト１７１に取り付けられており、張力状態に置かれると、ピボット１６８周りのモーメントをピボットアーム１６６に加えて接触部材１４８に下向きの力を及ぼす。ばね１６７の第２の端は、調節機構体１６９の一部であるピン（図４には示されていない）に取り付けられている。調節機構体１６９は、ばね１６７の張力の大きさを調節するよう操作でき、それにより、接触部材１４８により接触区分１６０に加えられる力の大きさが変化する。取り扱いに慎重さを要する材料で構成された袋１２０に用いられる場合、接触部材１４８により及ぼされる力の大きさは、クロージャ取付け組立体１０８が袋１２０を引き裂くのを阻止するよう減少させられるべきである。
【００１７】
接触部材１４８は、好ましくは、袋ストップ１７２を有する。袋ストップ１７２は、好ましくは、案内レール１４４の寄せ集め区分１５８に向かって下方に延びる「フィンガ」として構成されている。袋ストップ１７２の幅は、好ましくは、テープの幅とほぼ同一であるように設定されている。袋ストップ１７２は、心棒１７４回りに回転して、接触部材１４８に設けられている凹部１７６の内部の引っ込み位置に至るよう構成されている。袋ストップ１７２は、好ましくは、接触部材１４８内への引っ込みを止めるようばね押しされている。
【００１８】
切断部材１５０は、好ましくは、ブレード１７８及びレバーアーム１８０を有する。切断部材１５０は、別個独立にピボット１６８回りに回転するよう構成されている。ばね１８２が、切断部材１５０を引っ込み位置に付勢している。袋１２０のネック１２４がレバーアーム１８０に接触すると、切断部材１５０は、時計回りの方向に回転する。切断部材１５０の時計回りの回転により、ブレード１７８は、後続のテープ及び紙を閉じられた袋ネック１２４から切断する。閉じ状態のネック１２４は、レバーアーム１８０を通過し、切断部材１５０は、そのデフォルト（初期）位置に戻り、プランジャ１８４は、次の作動サイクルに備えてそのホームポジション（基準位置）に戻る。
【００１９】
テープ及び紙をクロージャ取付け組立体１０８内に装填すると、切断部材を反時計回りの方向に回転させることにより切断部材１５０を手作業で引っ込めなければならない。このように持ち上げが行われると、ブレード１７８は露出されてオペレータに対して危害を与える恐れを生じさせる。ブレードガード１５４は、切断部材１５０がその引っ込み位置にある間、ブレード１７８を隠す。紙及びテープをクロージャ取付け組立体１０８内に装填した後、切断部材１５０を時計回りに回転させることにより切断部材１５０をその作動位置に配備する。
【００２０】
図３に戻ってこれを参照すると、プランジャ組立体１０２は、好ましくは、１対のプランジャ１８４、軌道１８６及び一連のリンク装置１８８を有している。各プランジャ１８４は、好ましくは、案内レール１４４の各側で袋１２０のネック１２４をしっかりと掴むよう構成された切欠き付き部分１９０を有している。図１の斜視図に分かりやすく示されているように、プランジャ１８４は、案内レール１４４の各側に互いに間隔を置いて位置している。プランジャ組立体１０２は、テープ閉じ装置１００の各サイクルにつきプランジャ１８４をたった１回転だけ動かす。
【００２１】
図５を参照すると、クロージャ取付け組立体１０８が部分的に取り外された状態のテープ閉じ装置１００の正面図が示されている。第１の好ましい実施形態では、袋送り組立体１１０は、好ましくは、１対のブラシ１９２、補助ブラシ１９４、駆動ローラ１９６及びセンサ１９８を有している。ブラシ１９２は、好ましくは、袋１２０の開口端部１２２をブラシ１９２中に引き込むよう互いに逆方向に回るよう構成されている。このように、ブラシ１９２は、袋１２０がブラシ１９２を通過する際に開口端部１２２を平べったくする。ブラシ１９２の回転速度は、コンベヤシステム１１８の速度とは独立している。ブラシ１９２は、可動であるが、ブラシ１９２は、好ましくは、テープ閉じ装置１００中の袋１２０の経路に実質的に平行な水平軸線を中心として回転する。
【００２２】
補助ブラシ１９４は、袋１２０の本体がコンベヤシステム１１８に沿って動いているときに、テープ閉じ装置１００中の開口端部１２２の運動を促進するよう構成されている。特に好ましい実施形態では、下側補助ブラシ１９４にのみ動力供給され、上側補助ブラシ１９４は、上側補助ブラシ１９４との接触に応答して回る。好ましい実施形態では、補助ブラシ１９４の回転速度は、駆動ローラ１９６の速度に比例している。補助ブラシ１９４の内部配設場所は、図６で最も良く理解できる。補助ブラシ１９４は、好ましくは、テープ閉じ装置１００中の袋１２０の経路に対して実質的に横方向の水平軸線を中心として回転する。
【００２３】
駆動ローラ１９６は、コンベヤシステム１１８の速度に比例した速度で互いに逆方向に回転するよう構成されている。好ましい実施形態では、上側駆動ローラ１９６は、作動中、垂直方向に並進するよう構成され、下側駆動ローラ１９６は、固定されている。上側駆動ローラ１９６の関節運動により、クロージャ取付け組立体１０８は、テープ閉じ装置１００に損傷をもたらすことなく、種々のサイズの袋１２０に対応することができる。
【００２４】
センサ１９８は、好ましくは、トリガ２００及びカウンタウェイト２０２を有する。袋１２０の開口端部１２２が、テープ閉じ装置１００に入ると、袋は、トリガ２００を持ち上げ、それにより、センサ１９８は、信号をプログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）に送って袋閉じサイクルを開始させる。特に好ましい実施形態では、センサ１９８は、平らになった袋１２０の後縁がテープ閉じ装置１００に入るとこれを識別するよう構成されている。トリガ２００に対する作用の度合いは、好ましくは、センサ１９８が薄手の袋１２０の存在を検出することができるよう軽い。トリガ２００が過剰に伸長しないようにするために、カウンタウェイト２０２は、設定された箇所を越えるトリガ２００の運動を逸らすよう位置決めされている。
【００２５】
作動にあたり、ブラシ１９２は、袋１２０がコンベヤシステム１１８と共に下流側に動いているときに開口端部１２２を平べったくする。袋１２０の平べったくなった開口端部１２２は、センサ１９８を引き外して閉じサイクルを開始させる。閉じサイクルが開始すると、袋１２０は、テープ閉じ装置１００を通るその下向き運動を続け、開口端部１２２は、補助ブラシ１９４を通過して駆動ローラ１９６に至る。駆動ローラ１９６は、開口端部１２２を案内レール１４４の寄せ集め区分１５８内に押し込み、ここで、袋のネック１２４が形成される。
【００２６】
次に図７を参照すると、駆動ローラ１９６及び補助ブラシ１９４の代替手段としてベルト駆動システム２０４を利用した袋送り組立体１１０の好ましい変形実施形態が示されている。ベルト駆動システム２０４は、上側寄せ集めベルト２０６及び下側寄せ集めベルト２０８を有している。ベルト駆動システム２０４の目的は、袋１２０の開口端部１２２を２本のベルト相互間で運ぶことにある。この種の伝統的な機構体に関する共通の問題は、２本のベルトの表面速度がベルトの接触領域では正確には同一の速度ではないということにより生じるベルトの摩耗が迅速であるということにある。
【００２７】
上側寄せ集めベルト２０６と下側寄せ集めベルト２０８は、互いに逆方向に回転し、袋をテープ閉じ装置１００中で右側から左側に運搬する。上側寄せ集めベルト２０６は、３つの上側ベルトプーリ２１０，２１２，２１４に沿って時計回りに走行する。下側寄せ集めベルトは、下側ベルトプーリ２１６，２１８，２２０，２２２に沿って反時計回りに走行する。上側寄せ集めベルト２０６の経路は、下側寄せ集めベルト２０８の存在又は下側ベルトプーリ２１６，２１８，２２０，２２２のどの存在によっても影響を受けない。上側寄せ集めベルト２０６の張力を変更しても、ベルト駆動システム２０４が袋１２０を前方に引っ張る能力にはそれほど影響が生じない。
【００２８】
下側ベルトプーリ２１６，２１８，２２０，２２２は、下側ベルトプーリ２１６，２１８，２２０，２２２にそれ自体巻き付けられている下側寄せ集めベルト２０８が実際に、上側寄せ集めベルト２０６に抱き付くように配置されている。下側ベルトプーリ２１６，２２０は、下側寄せ集めベルト２０８に張力を加えるために用いられる。上側ベルトプーリ２１０，２１２へのベルトの巻き付け角度は、僅か（約１０°）である。しかしながら、ベルト駆動システム２０４に、袋１２０をクロージャ取付け組立体１０８内に前方に引っ張るその能力全てを与えるのは、この巻き付け角度である。下側寄せ集めベルト２０８の張力が増大すると、下側寄せ集めベルト２０８は、上側寄せ集めベルト２０６に一段と強く圧接するが、これが起こるのは、下側寄せ集めベルト２０８が上側ベルトプーリ２１０，２１４に掛かっている上側寄せ集めベルト２０６に抱き付く２つの接触領域のところだけである。これら接触領域相互間では、上側寄せ集めベルト２０６と下側寄せ集めベルト２０８は、相対的に平行であり、これらの間には接触圧力が存在せず、したがって、ベルトのこの区分は、袋１２０を前方に引っ張るよう働くことはない。
【００２９】
ベルトは、プーリ周りに移動するので、ベルトは、プーリの形状に合うように湾曲状態になる。ベルトが湾曲状態になると、プーリの中心の近くに位置するベルトの部分は、圧縮状態になり、比較的ゆっくりと動き、これに対し、プーリの中心から最も遠くに位置するベルトの表面は、引き伸ばし状態になり、僅かに早い速度で動く。ベルトの内面と外面との間には、圧縮されもせず引き伸ばしされることもない内部の表面が存在する。この「中立」面は、内面の速度と外面の速度との間の速度で走行する。
【００３０】
下側寄せ集めベルト２０８が、上側ベルトプーリ２１４上の上側寄せ集めベルト２０６への抱き付き量が少ない場合、上側寄せ集めベルト２０６の下面の速度を下側寄せ集めベルト２０８の上面の速度と正確に同じにして２本のベルトが互いに擦れ合う傾向を無くすようにすることが望ましい。この要件を満足するためには、下側寄せ集めベルト２０８の下面は、上側ベルトプーリ２１４の中心からのその半径が大きいことに見合って、実際には早い速度で走行することが必要である。したがって、下側寄せ集めベルト２０８の中立面は、上側寄せ集めベルト２０６の中立面よりも高い速度で走行しなければならない。
【００３１】
上側ベルトプーリ２１０，２１４相互間では、下側寄せ集めベルト２０８は、実質的に真っ直ぐであり、したがって、２本のベルトの上面と下面は、同一の速度で走行する。同じことは、上側寄せ集めベルト２０６に当てはまる。この領域では、下側寄せ集めベルト２０８の直線速度は、上側寄せ集めベルト２０６の直線速度よりも著しく高いであろう。これは、ベルトの摩擦の問題に寄与することはない。というのは、ベルトは、これらベルト相互間の接触圧力が本質的にゼロだからである。
【００３２】
好ましい実施形態では、上側ベルトプーリ２１２，２１４は、サイズが実質的に同一である。即ち、上側ベルトプーリ２１２，２１４は、好ましくは、同一のピッチ円直径を有する。このことは、ベルトが上側ベルトプーリ２１４回りに取るのと同一の曲率を上側ベルトプーリ２１２回りに取るので、必要である。下側ベルトプーリ２１６と上側ベルトプーリ２１０が典型的には同一の回転速度で駆動される場合、下側ベルトプーリ２１６は、上側ベルトプーリ２１０又は２１４よりも数パーセント大きなピッチ円直径を備えなければならない。かかる百分率の差は、とりわけ、用いられるベルトの厚さで決まる。このシステムは、特定の組をなすベルトについて良好に働く場合があるが、同一及び異なる供給業者からの種々の生産用ベルト相互間のプロフィールのばらつきにより、望ましくないベルトの摩耗が生じる場合がある。
【００３３】
ベルト駆動システム２０４の特に好ましい実施形態では、上側寄せ集めベルト２０６をこれが下側寄せ集めベルト２０８と接触することによって駆動することができる。これにより、２本のベルトの接触面は、ベルトのプロフィールとは無関係に同一速度で走行するようになる（巻き付け角度及びベルト張力が、滑り無く上側ベルトを駆動するのに十分であると仮定して）。
【００３４】
図８〜図１９は、使用中におけるクロージャ取付け組立体１０８の作用を示している。図８、図１０、図１２、図１４、図１６及び図１８は、テープ閉じ装置１００の正面図であり、特に、プランジャ組立体１０２の位置を閉じサイクルに沿う種々の段階で示している。図９、図１１、図１３、図１５、図１７及び図１９は、クロージャ取付け組立体１０８中の袋１２０の運動を分かりやすく示すためのクロージャ取付け組立体１０８の一部分の拡大図である。プランジャ組立体１０２は、クロージャ取付け組立体１０８中の袋のネック１２４の通過状態を明確に示すために図９、図１１、図１３、図１５、図１７及び図１９では省かれている。クロージャ取付け組立体１０８の作動状態を本発明の目的上、一連の段階で示しているが、このプロセスは、クロージャ取付け組立体１０８中の連続直線運動を含むことは理解されよう。好ましい実施形態では、クロージャ取付け組立体１０８は、全体的に動的包装作業の流れを邪魔しないで機能する。
【００３５】
図８を参照すると、第１の作動段階にあるテープ閉じ装置１００の正面側部分図が示されている。テープ２２４は、テープ送り組立体１０４からテープ案内プーリ１４２周りでクロージャ取付け組立体１０８に導入される。裏紙２２６は、紙送り組立体１０６から紙送りプーリ１５２中に導入される。閉じサイクルの開始時においては、プランジャ１８４は、袋１２０を袋送り組立体１１０によってクロージャ取付け組立体１０８内に導入するときには開始位置にある。袋１２０の後続端部がトリガ２００をいったん解除すると、制御装置１１６は、閉じサイクルを開始させる。
【００３６】
次に図９を参照すると、テープ２２４の接着側は、寄せ集め区分１５８に沿って案内レール１４４と接触状態にある。紙２２６は、紙送りプーリ１５２周りに案内レール１４４中に送られ、そして接触部分１６０に至る。紙の先導部分２２８が、テープ先導部分２３０の接着側に固定され、接触面１７０と接触区分１６０との間で圧縮されて第１のテープレッグ２３２を形成する。図９に示すように、紙の先導部分２２８及びテープの先導部分２３０は、案内レール１４４の下流側をわずかに越えて延びる。
【００３７】
図１０及び図１１は、袋のネック１２４が駆動ローラ１９６によって案内レール１４４の寄せ集め区分１５８内に押し込まれているときの第２の作動段階におけるクロージャ取付け組立体１０８のスナップショット図である。案内レール１４４の階段状プロフィールと袋ストップ１７２が協働することにより、ネック１２４は、しっかりと寄せ集められる。図１１に最も良く示されているように、袋ネック１２４は、テープ２２４の接着側の下に押し付けられ、ループ２３４の開始部を形成する。プロセスのこの時点において、袋ネック１２４は、ばね押し袋ストップ１７２を凹部１７６に押し込んでいる。注目されるべきこととして、テープ２２４は、案内レール１４４の寄せ集め区分１５８の一部分に依然として固定されている。ネック１２４をいったん十分に寄せ集めて袋ストップ１７２に押し付けると、プランジャ組立体１０２は、ネック１２４をクロージャ取付け組立体１０８の残部中に押し込む。
【００３８】
図１２及び図１３は、袋ネック１２４がプランジャ１８４によって捕捉されて接触部材１４８の下に押され、それにより、ばね押し接触部材１４８を接触区分１６０から上方に押し離しているときの第３の作動段階におけるクロージャ取付け組立体１０８のスナップショット図である。図１３に示すように、テープ２２４に対する袋ネック１２４の下方運動により、寄せ集め区分１５８に固定されたテープ２２４の部分は、それ自体後方に重なってループ状になる。テープ２２４が寄せ集め区分１５８から剥がれると、テープ２２４の接着側の露出部分２３６が現われる。
【００３９】
図１４及び図１５では、プランジャ１８４は、袋ネック１２４を動かしてこれを接触部材１４８の下から出している。ばね押し接触部材１４８は、テープ２２４の後続部分２３８を閉じている。接触面１７０は、後続部分２３８の下向き接着側を露出部分２３６の上向き接着側に押し付け、それにより、ループ２３４が完成し、クロージャステム２４０が形成されている。プランジャ１８４は、引き続き袋ネック１２４を接触部材１４８から運び去り、このようにする際、寄せ集め区分１５８に固定されたテープ２２４の残りの部分を剥がさないようにする。寄せ集め区分１５８に固定されたテープ２２４の全てを剥がさないでこれらを後続部分２３８と組み合わせてクロージャステム２４０を完成させると、第１のレッグ２３２は、接触区分１６０から引っ張られる。すると、テープ２２４の後続部分２３８の接着側は、露出状態の紙２２６に接触して第２のレッグ２４２を形成する。
【００４０】
図１６及び図１７を参照すると、プランジャ１８４は、引き続き包囲状態のネック１２４を下流側に動かしてこれを切断部材１５０のピボットアーム１８０に接触させる。袋ネック１２４がピボットアーム１８０に圧接すると、切断部材は、ピボット１６８を中心として時計回りに回転し、ブレード１７８を第２のレッグ２４２中に切り込ませる。閉じサイクルは、プランジャ１８４が図１８及び図１９に示すように、テープクロージャ１２６を切断部材１５０越えに押すと、完了する。テープが施された袋ネック１２４が切断部材１５０のピボットアーム１８０をいったん通過すると、ばね１８２は、切断部材１５０をその初期位置に戻す。すると、プランジャ組立体１０２は、案内レール１４４の下で図８に示す開始位置まで旋回することによりそのサイクルを完了する。閉じサイクル中、軌道１８６及びリンク装置１８８により、プランジャ１８４は、プランジャ１８４が開始位置に戻っているときに袋１２０の経路の下を移動する。
【００４１】
図２１に示すように、結果的に得られたテープクロージャ１２６は、ループ２３４、ステム２４０、第１のレッグ２３２及び第２のレッグ２４２を有している。ステム２４０、第１のレッグ２３２及び第２のレッグ２４２の各長さは、袋ネック１２４の厚さ、接触区分１６０とピボットアーム１６６との間の距離及び寄せ集め区分１５８の長さで決まる。テープクロージャ１２６の寸法の変更は、異なる幾何学的形状の切断部材１５０及び接触部材１４８を選択することにより容易に実施できる。
【００４２】
紙２２６が第１のレッグ２３２及び第２のレッグ２３４の内側に沿って連結されていることにより、第１のレッグ２３２と第２のレッグ２３４が互いに密着するのが阻止されるので、クロージャ１２６の開きが容易になる。好ましい実施形態では、テープ２２４は、片面にゴム系接着剤が塗布されたＰＶＣフィルムである。適当なテープは、ニュージャージ州フェアフィールド所在のデッカ・テープ・プロダクツ・インコーポレイテッド（Decker Tape Products, Inc.）から入手できる。紙２２６は、テープ２２４の接着側にくっつくことができ、又、クロージャ１２６を開くよう容易に引き裂くことができれば任意の紙であって良い。
【００４３】
クロージャ取付け組立体１０８は、袋１２０がテープ閉じ装置１００を通っているときに緊密な（タイトな）テープクロージャ１２６をもたらす非停止型直線機構を提供する。クロージャ取付け組立体１０８中の袋１２０のコンスタントな直線運動により、テープ閉じ装置１００を高速大量生産操業に使用できる。さらに、各クロージャに利用されるテープ及び裏紙の量は、可変であり、しかも袋２０のネック１２４のサイズに依存するので、クロージャ１２６により形成される第１のレッグ２３２及び第２のレッグ２４２の長さを容易に制御することができる。テープクロージャ１２６の寸法を制御することにより、クロージャ１２６への印刷情報の利用が容易になる。
【００４４】
別の観点では、好ましい実施形態は、テープクロージャ１２６を袋ネック１２４周りに取り付ける方法を提供する。この方法は、袋送り組立体１１０を用いて袋１２０の開口端部１２２をクロージャ取付け組立体１０８内に送り込むステップと、袋送り組立体１１０を用いて袋１２０のネック１２４をテープ２２４の下に寄せ集めるステップと、プランジャ組立体１０２を用いて袋１２０のネック１２４を袋ストップ１７２及び接触部材１４２に押し込んでループ２３４の形成を開始させるステップと、プランジャ組立体１０２を用いてネック１２４を接触部材１４２の下に押し込んで袋ネック１２４周りにループ２３４を一段と形成するステップと、プランジャ組立体１０２を用いて袋ネック１２４を接触部材１４０越えに押して接触部材１４２が下降して案内レール１４４の接触区分１６０に当たり、それによりループ２３４を閉じるステップと、プランジャ組立体１０２を用いて袋ネック１２４を切断部材１５０に押し込んで接触部材１５０が回転し、テープ２２４の後続部分を切断して袋クロージャ１２６の形成を完了させるステップとを有する。
【００４５】
本発明の種々の実施形態の多くの特徴及び利点を、本発明の種々の実施形態の構造及び機能の詳細と一緒に上述したが、この開示内容は、例示に過ぎず、特に、本明細書に記載された用語の広い一般的な意味によって指示される全範囲までの本発明の原理内で且つ特許請求の範囲に記載された本発明の範囲内で部品の構造及び配置に関する細部の変更が可能であることは理解されるべきである。当業者であれば、本発明の教示を本発明の精神及び範囲から逸脱することなく他のシステムに利用できることは理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】現時点において好ましい実施形態に従って構成されたテープ閉じ装置の前側正面図である。
【図２】コンベヤシステムと共に稼働中の図１のテープ閉じ装置の前側正面図である。
【図３】図１のテープ閉じ装置の一部分の正面図である。
【図４】クロージャ取付け組立体の一部分の拡大斜視図である。
【図５】図１のテープ閉じ装置の正面図であり、袋送り組立体の部分を分かりやすく示すためにクロージャ取付け組立体の一部が取り外された状態の図である。
【図６】図１のテープ閉じ装置の右側面図である。
【図７】別の好ましい実施形態としての袋送り組立体を備えた図１のテープ閉じ装置の正面図である。
【図８】第１の作動段階にあるテープ閉じ装置の一部分の正面図である。
【図９】図８に示す第１の作動段階におけるクロージャ取付け組立体の拡大図である。
【図１０】第２の作動段階にあるテープ閉じ装置の一部分の正面図である。
【図１１】図１０に示す第２の作動段階におけるクロージャ取付け組立体の拡大図である。
【図１２】第３の作動段階にあるテープ閉じ装置の一部分の正面図である。
【図１３】図１２に示す第３の作動段階におけるクロージャ取付け組立体の拡大図である。
【図１４】第４の作動段階にあるテープ閉じ装置の一部分の正面図である。
【図１５】図１４に示す第４の作動段階におけるクロージャ取付け組立体の拡大図である。
【図１６】第５の作動段階にあるテープ閉じ装置の一部分の正面図である。
【図１７】図１６に示す第５の作動段階におけるクロージャ取付け組立体の拡大図である。
【図１８】第６の作動段階にあるテープ閉じ装置の一部分の正面図である。
【図１９】図１８に示す第６の作動段階におけるクロージャ取付け組立体の拡大図である。
【図２０】開口端部を備えた充填状態のパン袋の斜視図である。
【図２１】開口端部が閉鎖されると共に好ましい実施形態によって取り付けられたテープクロージャにより固定されている図２０のパン袋の斜視図である。
【図１】
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【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】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【手続補正書】
【提出日】平成20年7月17日(2008.7.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
袋のネックを接着フィルム及び非接着性裏地で固定するテープ閉じ装置であって、
接触区分、寄せ集め区分、及びステージング区分を備えた案内レールと、上記接触区分に隣接して位置する接触面を備えた接触部材と、切断部材と、を有するクロージャ取付け組立体と、
案内レールの上記ステージング区分の上方に位置するテープ案内プーリを有し、上記テープ案内プーリがテープを上記接触区分の少なくとも一部分上に送るよう構成されているテープ送り組立体と、
案内レールの上記接触区分の下に位置する紙送りプーリを含み、上記紙送りプーリが紙を上記接触分の少なくとも一部分上に送るよう構成されている紙送り組立体と、
を有することを特徴とするテープ閉じ装置。
【請求項２】
上記クロージャ取付け組立体は、ブレードガードを更に有する、請求項１記載のテープ閉じ装置。
【請求項３】
上記接触部材は、ピボットアームを更に有する、請求項１記載のテープ閉じ装置。
【請求項４】
上記切断部材は、レバーアーム及びブレードを更に有する、請求項１記載のテープ閉じ装置。
【請求項５】
袋送り組立体を更に有し、上記袋送り組立体は、
水平軸線を中心として回転するよう構成された複数のブラシと、
複数の補助ブラシと、
上側駆動ローラと、
下側駆動ローラとを有する、請求項１記載のテープ閉じ装置。
【請求項６】
上記上側駆動ローラは、垂直方向に自由に並進することができ、上記下側駆動ローラは、その垂直位置に固定されている、請求項５記載のテープ閉じ装置。
【請求項７】
上記袋送り組立体は、トリガ及びカウンタウェイトを備えたセンサを更に有する、請求項５記載のテープ閉じ装置。
【請求項８】
袋送り組立体を更に有し、上記袋送り組立体は、
上側寄せ集めベルトと、
下側寄せ集めベルトとを有し、
上記上側寄せ集めベルトは、これが上記下側寄せ集めベルトと接触することにより駆動される、請求項１記載のテープ閉じ装置。
【請求項９】
プランジャ組立体と、
テープ送り組立体と、
紙送り組立体と、
第１のピボット回りに回動する可動接触部材を有し、上記可動接触部材が第２のピボット回りに回動する引っ込み可能な袋ストップを有するクロージャ取付け組立体と、
切断部材と、
袋送り組立体と、
を有することを特徴とするテープ閉じ装置。
【請求項１０】
上記プランジャ組立体は、
１対のプランジャと、
軌道と、
閉じサイクル中、上記プランジャが楕円形パターンで動くようにする複数のリンク装置とを有する、請求項９記載のテープ閉じ装置。
【請求項１１】
上記袋送り組立体は、
上記テープ閉じ装置中の上記袋の経路に実質的に平行な実質的に水平の軸線を中心として回転する１対の互いに逆方向に回転するブラシと、
上記テープ閉じ装置中の上記袋の上記経路に対して実質的に横方向の実質的に水平な軸線を中心として回転する１対の互いに逆方向に回転する補助ブラシとを有する、請求項９記載のテープ閉じ装置。
【請求項１２】
上記袋送り組立体は、上記補助ブラシから下流側に設けられた１対の互いに逆方向に回転する駆動ローラを更に有する、請求項１１記載のテープ閉じ装置。
【請求項１３】
テープ閉じサイクル中、テープクロージャを袋の開口端部に取り付けるよう構成されたテープ閉じ装置であって、
接触区分を備えた案内レールを有するクロージャ取付け組立体と、
紙を上記案内レールに送って紙の先導部分が上記テープ閉じサイクルの開始時に上記接触区分と接触状態になるようにするよう構成されている紙送り組立体と、
テープを上記案内レールに送ってテープの先導部分が上記テープ閉じサイクルの開始時に上記紙先導部分と接触状態になるようにするよう構成されているテープ送り組立体と、
上記袋の上記開口端部を上記クロージャ取付け組立体中に移動させるよう構成された袋送り組立体と、
上記袋の上記開口端部を上記クロージャ取付け組立体中に押し込むよう構成されたプランジャ組立体と、
を有することを特徴とするテープ閉じ装置。
【請求項１４】
上記クロージャ取付け組立体は、
接触区分、寄せ集め区分、及びステージング区分を備えた案内レールと、
上記接触区分に隣接して位置する接触面を備えた接触部材と、
切断部材とを有する、請求項１３記載のテープ閉じ装置。
【請求項１５】
上記紙送り組立体は、上記案内レールを通って紙を上記接触区分の表面に差し向けるよう構成された紙送りプーリを更に有し、上記テープ送り組立体は、テープを上記案内レールの上記接触区分に差し向けるよう構成されたテープ案内プーリを更に有し、上記紙に取り付けられた上記テープの部分は、上記テープ閉じ部の第１のレッグを形成する、請求項１４記載のテープ閉じ装置。
【請求項１６】
閉じサイクルの第１段階中、上記袋送り組立体は、上記袋の上記開口端部を上記案内レールの上記寄せ集め区分内に送り込むよう構成され、上記閉じサイクルの第２段階中、上記袋送り組立体は、上記袋の上記開口端部を寄せ集めて上記テープの下で上記案内レールの上記寄せ集め区分内に位置するネックの状態にするよう構成されている、請求項１５記載のテープ閉じ装置。
【請求項１７】
上記閉じサイクルの第３段階中、上記プランジャ組立体は、上記袋の上記ネックを上記接触部材中に押し込むよう構成され、それにより、上記接触部材は、持ち上がり、それにより上記テープは、上記袋の上記ネック周りにオープンループを形成して上記テープ閉じ部のステムを形成する、請求項１６記載のテープ閉じ装置。
【請求項１８】
上記閉じサイクルの第４段階中、上記プランジャ組立体は、上記袋の上記ネックを上記接触部材越しに押すよう構成されており、それにより、上記接触部材は、下降して上記接触部材に当たり、それにより上記袋の上記ネック周りの上記オープンループを閉じ、上記テープの後続部分を上記紙の後続部分に押し付ける、請求項１７記載のテープ閉じ装置。
【請求項１９】
上記閉じサイクルの第５段階中、上記プランジャ組立体は、上記袋の上記ネックを上記切断部材中に押し込むよう構成されており、それにより、上記切断部材は、上記テープの上記後続部分及び上記紙の上記後続部分を切断して上記テープ閉じ部の第２のレッグを形成する、請求項１８記載のテープ閉じ装置。
【請求項２０】
第６の作動段階中、上記プランジャ組立体は、次の作動サイクルに備えてその開始位置に戻るよう構成されている、請求項１９記載のテープ閉じ装置。
【国際調査報告】
2009515783.tif 000024