(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ファンフォールド材料を折り畳んで積み重ねるためのシステムであって、
回転可能部材と、
前記回転可能部材に配置された少なくとも２つのヘッドピースであって、前記少なくとも２つのヘッドピースは、前記回転可能部材に互いに円周方向にオフセットされ、各ヘッドピースは、前記ファンフォールド材料の長さの一部分と係合し、前記ファンフォールド材料を前記回転可能部材の周りで回転させて前記ファンフォールド材料の移動の方向を変化させるように構成された第１の真空設定と、前記ファンフォールド材料を前記回転可能部材から吹き飛ばすように構成された第２の送風機設定と、を有し、前記少なくとも２つのヘッドピースは、前記ファンフォールド材料に左折り及び右折りが交互に作られて前記ファンフォールド材料が積み重ねられるように、前記第１の真空設定にて前記ファンフォールド材料を第１および第２の所定位置まで交互に回転させ、前記第１の真空設定を無効にした後に前記第２の送風機設定にて前記ファンフォールド材料を前記回転可能部材から吹き飛ばし、前記ファンフォールド材料は、折り畳まれたファンフォールド材料のスタックを形成する、２つのヘッドピースと、
を備えるシステム。
【請求項２】
前記回転可能部材に隣接して配置されたコンベヤであって、印付けされた又は折り目付けされたファンフォールド材料の前記長さを前記回転可能部材に搬送するコンベヤをさらに備え、
前記回転可能部材に隣接すると共に前記コンベヤに対向して配置されたホッパーをさらに備え、前記ホッパーは、前記回転可能部材によって搬送される折り畳まれたファンフォールド材料を受け取るように構成され、前記ホッパーは、新たな層が前記スタックに追加されたときに折り畳まれたファンフォールド材料の前記スタックを下げることによって、折り畳まれたファンフォールド材料の前記スタックの最上層の概括的な高さを自動的に維持する、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記回転可能部材が、円周方向にオフセットされた少なくとも４つのヘッドピースを含み、前記少なくとも４つのヘッドピースが互いに等距離にある、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
ファンフォールド材料を折り畳んで積み重ねるためのシステムであって、
回転可能部材と、
前記回転可能部材に配置された少なくとも２つのヘッドピースであって、前記少なくとも２つのヘッドピースは、前記回転可能部材に互いに円周方向にオフセットされ、各ヘッドピースは、前記ファンフォールド材料の長さの一部分と係合し、前記ファンフォールド材料を前記回転可能部材の周りで回転させて前記ファンフォールド材料の移動の方向を変化させるように構成された第１の真空設定と、前記ファンフォールド材料を前記回転可能部材から吹き飛ばすように構成され、前記第１の真空設定が無効にされた後に作動される第２の送風機設定と、を有し、
各ヘッドピースは、各ヘッドピースを前記第１の真空設定から前記第２の送風機設定に切り替えるように構成された空気圧制御システムに連結され、前記空気圧制御システムは、真空源と、圧縮空気源と、前記回転可能部材が軸の周りを回転するときに前記ヘッドピースのそれぞれを前記真空源および前記圧縮空気源に連結するように構成されたバルブとを含む、システム。
【請求項５】
前記空気圧制御システムは、前記第１の真空設定および前記第２の送風機設定の時間を決めるように構成された電子制御システムまたは速度センサのうちの少なくとも１つをさらに備える、請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
前記システムは、前記ファンフォールド材料の１つ又は複数の折り目の位置を検出するための少なくとも１つのセンサ機構を含み、前記ヘッドピースにおける前記第１の真空設定から前記第２の送風機設定への切り替えは、前記ファンフォールド材料の前記１つ又は複数の折り目の位置に関連付けられる、請求項４に記載のシステム。
【請求項７】
前記回転可能部材は、異なる折り畳み長さを有するファンフォールド材料を収容するように拡張可能である、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
各ヘッドピースは、折り畳まれたファンフォールド材料の前記スタックを形成するように、前記ファンフォールド材料の長さの一部分を前記回転可能部材から吹き飛ばすように構成された第２の送風機設定を有する、請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
ファンフォールド材料を折り畳んで積み重ねるための方法であって、
i）ファンフォールド材料の長さの第１端部を、回転可能部材に配置されて互いに円周方向にオフセットされた少なくとも２つのヘッドピースを有する回転可能部材に、搬送するステップと、
ii）ファンフォールド材料を回転部材に搬送し続けると同時に前記回転可能部材を回転させるステップと、
iii）前記ファンフォールド材料の前記長さの一部分を真空によって第１のヘッドピースに係合し、前記ファンフォールド材料の前記長さの前記一部分を前記回転可能部材の周りで回転させ、それにより前記ファンフォールド材料の移動方向を変更するステップと、
iv）左折りを形成するときには第１の所定位置で前記第１のヘッドピースを送風機設定に変更し、右折りを形成するときには第２の所定位置で前記第１のヘッドピースを送風機設定に変更して、前記ファンフォールド材料を前記回転可能部材から吹き飛ばすステップと、
v）折り畳まれたファンフォールド材料のスタックを形成するステップと、
を含む方法。
【請求項１０】
第１のヘッドピースが、（i）前記回転可能部材の軸の周りの移動経路の第１部分の間に前記ファンフォールド材料との真空係合を生成し、（ii）前記軸の周りの前記移動経路の第２部分の間に前記ファンフォールド材料を前記回転可能部材から吹き飛ばすように、前記第１のヘッドピースが前記軸の周りを移動するときに、前記第１のヘッドピースを、第１の真空設定、第２の送風機設定、及び第３のオフ設定を通じて循環させるステップと、
第２のヘッドピースが、（i）前記軸の周りの前記移動経路の第１部分の間に前記ファンフォールド材料との真空係合を生成し、（ii）前記軸の周りの前記移動経路の第２部分の間に前記ファンフォールド材料を前記回転可能部材から吹き飛ばすように、前記第２のヘッドピースを、第１の真空設定、第２の送風機設定、及び第３のオフ設定を通じて循環させるステップと、
をさらに含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記第１のヘッドピースにおける前記移動経路の前記第１部分は、前記第２のヘッド部分における前記移動経路の前記第１部分から少なくとも部分的にオフセットされ、前記第１のヘッドピースにおける前記移動経路の前記第２部分は、前記第２のヘッドピースにおける前記移動経路の前記第２部分から少なくとも部分的にオフセットされる、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記第１のヘッドピースを、前記第１の真空設定、前記第２の送風機設定、及び前記第３のオフ設定を通じて循環させるステップは、前記第１の真空設定を第１の時間枠の間機能させるステップと、前記第２の送風機設定を第２の時間枠の間機能させるステップと、第３のオフ設定を第３の時間枠の間機能させるステップとを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記第２のヘッドピースを、前記第１の真空設定、前記第２の送風機設定、及び前記第３のオフ設定を通じて循環させるステップは、前記第１の真空設定を第１の時間枠の間機能させるステップと、前記第２の送風機設定を第２の時間枠の間機能させるステップと、前記第３のオフ設定を第３の時間枠の間機能させるステップとを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記第１のヘッドピースの前記第１の時間枠と前記第２のヘッドピースの前記第１の時間枠とは、異なる時間長さを有する、
前記第１のヘッドピースの前記第２の時間枠と前記第２のヘッドピースの前記第２の時間枠とは、異なる時間長さを有する、
及び前記第１のヘッドピースの前記第３の時間枠と前記第２のヘッドピースの前記第３の時間枠とは、異なる時間長さを有する、
のうち少なくとも１つを満たす、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記第２のヘッドピースにおける前記第１の時間枠、前記第２の時間枠、及び前記第３の時間枠は、互いに重複しない、請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
ファンフォールド材料を折り畳んで積み重ねるための装置であって、
軸の周りで回転可能な回転可能部材と、
前記回転可能部材に配置された少なくとも２つのヘッドピースであって、前記少なくとも２つのヘッドピースのそれぞれが、前記回転可能部材が前記軸の周りで回転するときに、前記軸の周りで移動経路を通って移動し、前記少なくとも２つのヘッドピースは、前記回転可能部材の周りで互いに円周方向にオフセットされた、少なくとも２つのヘッドピースと、を備え、
各ヘッドピースは、
前記移動経路の第１部分の間に機能する第１の真空設定であって、前記第１の真空設定は、前記軸の周りを回転させるように、印付けされた又は折り目付けされたファンフォールド材料の長さの一部分に係合するように構成された、第１の真空設定と、
前記移動経路の第２部分の間に機能する第２の送風機設定であって、前記第２の送風機設定は、折り曲げられたファンフォールド材料のスタックを形成するように、印付けされた又は折り目付けされたファンフォールド材料の前記一部分を前記回転可能部材から吹き飛ばすように構成された、第２の送風機設定と、
前記移動経路の第３部分の間に機能する第３のオフ設定と、を含む装置。
【請求項１７】
前記第１の真空設定および前記第２の送風機設定は、前記第３のオフ設定の間停止される、請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記少なくとも２つのヘッドピースは、第１のヘッドピースおよび第２のヘッドピースを含む、請求項１６に記載の装置。
【請求項１９】
前記第１のヘッドピースにおける前記移動経路の前記第１部分の長さは、前記第２のヘッド部分における前記移動経路の前記第１部分の長さと異なる、
前記第１のヘッドピースにおける前記移動経路の前記第２部分の長さは、前記第２のヘッドピースにおける前記移動経路の前記第２部分の長さと異なる、
及び前記第１のヘッドピースにおける前記移動経路の前記第３部分の長さは、前記第２のヘッドピースにおける前記移動経路の前記第３部分の長さと異なる、
のうち少なくとも１つを満たす、請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】
各ヘッドピースは、前記第１の真空設定、前記第２の送風機設定、及び前記第３のオフ設定を循環する、請求項１６に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001] 本出願は、２０１５年１０月２７日に出願された真空ホイールファンフォールドスタッカー及びその使用方法と題する米国仮出願第６２／３４７，０８３号の利益、及び優先権を主張し、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
【０００２】
[0002] 本発明の例示的な実施形態は、対象物の折り畳み及び積み重ねに関し、より詳細には、包装材料の折り畳み及び積み重ねに関する。さらに詳細には、実施形態は、段ボールで形成された包装材料および箱材料などの包装材料の積み重ねに関する。
【背景技術】
【０００３】
[0003] プロセスの自動化は、工業化社会の長い目標であり、製品が生産されるあらゆる産業において、何らかのタイプの自動化されたプロセスが使用され得る。しばしば、自動化されたプロセスは、製品を生産するために使用される機能を果たす１つ又は複数の自動化された機械に組み合わされる最新の技術的進歩を利用する。自動化された機械によって製造された製品は、それ自体が原材料を使用し得る。そうした材料は、自動化されたプロセスを使用する自動化された機械に装填、提供、又は導入されてもよいし、又はそうした装填が手動であってもよい。特に、装填が自動化されたプロセスを使用して行われる場合、装填を容易にするために原材料を機械の近くに配置されてもよい。
【０００４】
[0004] 包装産業は、自動化技術の使用により近年大きく恩恵を受けた業界の一例である。例えば、箱および他のタイプの包装は、紙ベースの製品（例えば、段ボール）から形成されてもよく、自動化された変換機械は、１つ又は複数の利用可能なツールを使用して、段ボールに多数の異なる機能を果たすようにプログラムすることができる。変換機械に装填されると、段ボールは、実質的に任意の形状およびサイズの箱を形成するために、切断され、印付けされ、孔あけされ、折り目付けされ、折り畳まれ、テープを貼られ、若しくは他の方法で操作され、又は後で箱に組み立てられるテンプレートへと変形される。実際には、変換機械は、素材の形態の段ボール（例えば、１つ又は複数の別個の供給路内のファンフォールド段ボール）から始まり、素材の形態を、後で箱または他のタイプの包装に組み立てられるテンプレート形態に変換する。こうした形状の１つが製造されると、完成した製品は、同様に構成された他の製品と積み重ねられ、出荷または使用を待つことができる。例えば、箱が必要な場合、ユーザは包装テンプレートの１つをスタックから取り出し、形成された印、孔、折り目などに従って折り畳むことができる。
【０００５】
[0005] 包装材料の輸送および保管を容易にするために、使用のため又はエンドユーザへの出荷のために必要とされるときまで、包装材料（例えば、ファンフォールド段ボール紙）を積み重ねることが有用であることを見出した。その点で、所望のファンフォールドを生成する機械の出力端に１人以上の人を配置してもよい。製造されたファンフォールド段ボール製品が機械から解放されると、こうした人がファンフォールド材料を扇状に折り曲げてコンパクトなスタックを形成することができる。特に、こうした使用は、しばしば、人が機械に駐留し、反復運動に従事することを必要とする。場合によっては、生産機械を巻き込む偶発的な事故や、人の動きの反復性を理由として、怪我をする可能性がある。したがって、人的労力および／または医療費を低減して材料を効果的に積み重ねることが望まれる。
【０００６】
[0006] 他の例では、生産機械は、自動積み重ねのために製品を出力してもよい。例えば、自動積み重ねの一形態として、ロボットアームは個人と置き換え得る。こうした場合、ロボットアームは、製品が出力された時点で機械の出力端に向かって移動するようにプログラムすることができる。アームは製品との係合に移行してもよい。次いで、ロボットアームは材料を扇状に折り畳んでもよい。こうして、ロボットアームは、材料を効果的に積み重ねることもできる。しかしながら、こうしたアームは、製造および／またはプログラムするのが複雑となり得るものであり、材料を確実かつ効果的に積み重ねるための単純化されたシステムが望まれる。こうした機械的アームを用いた別の課題は、折り畳まれた材料の間に機械的アームが引っ掛かることなく材料を自身の上に折り畳ませることができるように、機械的アームを折り畳まれた材料から速く遠ざけることである。
【０００７】
[0007] したがって、より効率的で、コストが少なく、ファンフォールド材料を損傷する可能性が低く、労働者の傷害を生じにくく、且つダウンタイムおよび遅延を受けにくい、代替の折り畳み及び積み重ねシステムが求められる。
【０００８】
[0008] 段ボールの折り畳み及び積み重ねに関する前述の説明は単に例示的なものであり、金属材料、セラミック材料、ポリマー材料、有機材料、又は他の材料から作られた任意の数の他の製品を製造できることが望ましく、段ボール製品について上記したのと同様の方法で、そうした材料を積み重ねる又は他の方法で配置できることが望ましい。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００９】
[0009] 本開示の例示的な実施形態は、線状化されたファンフォールド段ボール材料および同様の連続的または半連続的な包装材料の折り畳みおよび積み重ねに関する。より詳細には、線状化されたファンフォールド材料は、回転可能部材（例えばホイール）上に置かれた多数のヘッドピースを有する回転可能な部材を含むシステムによって折り畳まれて積み重ねられ得る。各ヘッドピースは、ファンフォールドの長さの一部をピックアップして回転可能部材がその軸の周りを回転する間保持するように使用され得る真空設定と、ピックアップされて回転可能部材の周りを回転するファンフォールドの長さの一部をファンフォールドのスタックの上へ吹き飛ばす任意の第２送風機設定とを有する。このようなシステムは、重要な人間の介入を必要とせずに、ファンフォールド材料の規則的で一貫したスタックを効率的かつ省コストで形成することができる。同様に、本明細書に記載される折り畳みシステム及び方法は、産業ロボットなどと比較してはるかに簡易な構成で且つコストが低い機構を使用して、ファンフォールド材料を効率的に折り畳み積み重ねることができる。
【００１０】
[0010] 一実施形態では、ファンフォールド材料を折り畳んで積み重ねるためのシステムが説明される。このシステムは、回転可能部材に互いに円周方向にオフセットして配置された少なくとも２つのヘッドピースを有する回転可能部材を含む。回転可能部材は、軸（例えば、中心軸）の周りを回転可能である。回転可能部材に配置された各ヘッドピースは、印付けされた又は折り目付けされたファンフォールド材料の一部と係合し、ファンフォールド材料の一部を軸の周りに回転させるように構成された第１の真空設定と、印付けされた又は折り目付けされたファンフォールド材料を軸の周りの所定位置で回転可能部材から吹き飛ばし、折り畳まれたファンフォールド材料のスタックを形成するように構成された第２の送風機設定と、を有する。
【００１１】
[0011] 一実施形態では、ファンフォールド材料を折り畳んで積み重ねるための別のシステムは、第１端部および第２端部を有するコンベヤを含む。コンベヤは、ファンフォールド材料の長さの第１端部を、コンベヤの第１端部からコンベヤの第２端部まで搬送するように構成されてもよい。回転可能部材は、コンベヤの第２端部に隣接して配置されてもよい。回転可能部材は、回転可能部材がファンフォールド材料をコンベヤの第２端部から受け取り、ファンフォールド材料を少なくとも部分的に回転可能部材の軸の周りで回転させることができるように、軸の周りで回転可能であってもよい。回転可能部材は、回転可能部材に配置されて互いに円周方向にオフセットされた少なくとも２つのヘッドピースを有してもよい。
【００１２】
[0012] システムはまた、回転可能部材によって搬送される折り畳まれたファンフォールド材料を受け入れることができるように、回転可能部材に隣接してコンベヤの第２端部に対向して配置されるホッパ−を含んでもよい。いくつかの実施形態では、ホッパーは、ファンフォールドのスタックを保管して出荷するように設計された出荷パレットまたは同様の物品に取り外し可能に取り付けられるように構成されてもよい。いくつかの実施形態では、ホッパーは、ファンフォールド材料の追加の層がスタックに追加されるにつれて、折り畳まれたファンフォールド材料のスタックの上部を概括的に一定の高さまたは垂直位置に維持する、エレベータ要素のような機構を含んでもよい。したがって、例えば、エレベータ機構は、スタックの上部を比較的一定の高さまたは垂直位置に維持するために、追加の材料の層がスタックに追加されるときにファンフォールド材料のスタックを下げてもよい。いくつかの実施形態では、スタックの上部を比較的一定の高さまたは垂直位置に維持することにより、ファンフォールド材料が解放される位置をヘッドピースが調整する必要性を低減または排除することができる。
【００１３】
[0013] 前述した実施形態の場合と同様に、回転可能部材に配置された各ヘッドピースは、印付けされた又は折り目付けされたファンフォールド材料の一部を係合し、ファンフォールド材料を軸の周りに回転させるように構成された第１の真空設定と、印付けされた又は折り目付けされたファンフォールド材料を軸の周りの所定位置で回転可能部材から吹き飛ばし、折り畳まれたファンフォールド材料のスタックを形成するように構成された第２の送風機設定と、を有してもよい。
【００１４】
[0014] さらに別の実施形態では、ファンフォールド材料を折り畳んで積み重ねる方法が記載されている。この方法は、（i）ファンフォールド材料の長さの第１端部を、回転可能部材に配置されて互いに円周方向にオフセットされた少なくとも２つのヘッドピースを有する回転可能部材に搬送するステップと、（ii）ファンフォールド材料を回転部材に搬送し続けると同時に回転可能部材を中心軸の周りに回転させるステップと、（iii）印付けされた又は折り目付けされたファンフォールド材料の長さの一部を真空によって第１のヘッドピースに係合し、印付けされた又は折り目付けされたファンフォールド材料の長さの一部を中心軸回りに回転させるステップと、（iv）第１のヘッドピースを、軸の周りの所定の位置で送風機設定に切り替え、印付けされた又は折り目付けされたファンフォールド部材を回転部材から吹き飛ばして、折り畳まれたファンフォールド材料のスタックを形成するステップと、を含んでもよい。一実施形態では、当該方法は、（v）折り畳まれたファンフォールド材料のスタックを、回転可能部材に隣接して配置されたホッパーに積み重ねるステップをさらに含む。
【００１５】
[実施形態１]
ファンフォールド材料を折り畳んで積み重ねるためのシステムであって、
回転可能部材と、
前記回転可能部材に配置された少なくとも２つのヘッドピースであって、前記少なくとも２つのヘッドピースは、前記回転可能部材で互いに円周方向にオフセットされ、各ヘッドピースは、前記ファンフォールド材料の長さの一部と係合して前記ファンフォールド材料を前記回転可能部材の周りで回転させて前記ファンフォールド材料の移動方向を変化させるように構成された第１の真空設定を有し、前記第１の真空設定は、前記ファンフォールド材料が前記回転可能部材の周りで少なくとも１つの所定位置に回転するまで作動し、前記ファンフォールド材料は、折り畳まれたファンフォールド材料のスタックを形成する、２つのヘッドピースと、
を備えるシステム。
[実施形態２]
前記回転可能部材に隣接して配置されたコンベヤであって、印付けされた又は折り目付けされたファンフォールド材料の前記長さを前記回転可能部材に搬送するコンベヤをさらに備える、実施形態１に記載のシステム。
[実施形態３]
前記回転可能部材に隣接すると共に前記コンベヤに対向して配置されたホッパーをさらに備え、前記ホッパーは、前記回転可能部材によって搬送される折り畳まれたファンフォールド材料を受け取るように構成される、実施形態２に記載のシステム。
[実施形態４]
前記ホッパーが、折り畳まれたファンフォールド材料の前記スタックの最上層の概括的な高さを自動的に維持する、実施形態３に記載のシステム。
[実施形態５]
前記ホッパーは、新たな層が前記スタックに追加されたときに折り畳まれたファンフォールド材料の前記スタックを下げることによって、折り畳まれたファンフォールド材料の前記スタックの最上層の概括的な高さを自動的に維持する、実施形態４に記載のシステム。
[実施形態６]
前記回転可能部材が、少なくとも４つの円周方向にオフセットされたヘッドピースを含む、実施形態１に記載のシステム。
[実施形態７]
前記ヘッドピースが互いに実質的に等距離にある、実施形態６に記載のシステム。
[実施形態８]
前記ファンフォールド材料が段ボール材料である、実施形態１に記載のシステム。
[実施形態９]
各ヘッドピースは、各ヘッドピースを第１の真空設定から第２の送風機設定に切り替えるように構成された空気圧制御システムに連結される、実施形態１に記載のシステム。
[実施形態１０]
前記空気圧制御システムは、真空源と、圧縮空気源と、前記回転可能部材が軸の周りを回転するときに前記ヘッドピースのそれぞれを前記真空源および前記圧縮空気源に連結するように構成されたホイールバルブとを含む、実施形態９に記載のシステム。
[実施形態１１]
前記空気圧制御システムは、前記第１の真空設定および前記第２の送風機設定の時間を決めるように構成された電子制御システムまたは速度センサのうちの少なくとも１つをさらに備える、実施形態１０に記載のシステム。
[実施形態１２]
前記システムは、前記ファンフォールド材料の１つ又は複数の折り目の位置を検出するための少なくとも１つのセンサ機構を含む、実施形態１０に記載のシステム。
[実施形態１３]
前記ヘッドピースにおける前記第１の真空設定から前記第２の送風機設定への切り替えは、前記ファンフォールド材料の前記１つ又は複数の折り目の位置に関連付けられる、実施形態１２に記載のシステム。
[実施形態１４]
前記回転可能部材は、異なる折り畳み長さを有するファンフォールド材料を収容するように拡張可能である、実施形態１に記載のシステム。
[実施形態１５]
前記回転可能部材は、軸の周りを回転可能である、実施形態１に記載のシステム。
[実施形態１６]
前記ファンフォールド材料は、当該ファンフォールド材料の長さに沿って間隔をおいて印付けされ又は折り目付けされる、実施形態１に記載のシステム。
[実施形態１７]
前記回転可能部材の周りで前記ファンフォールド材料を回転させることにより、前記ファンフォールド材料に印または折り目が形成される、実施形態１６に記載のシステム。
[実施形態１８]
各ヘッドピースは、折り畳まれたファンフォールド材料の前記スタックを形成するように、前記ファンフォールド材料の長さの一部を所定の位置で前記回転可能部材から吹き飛ばすように構成された第２の送風機設定を有する、実施形態１に記載のシステム。
[実施形態１９]
前記回転可能部材は、正多角形形状を有する、実施形態１に記載のシステム。
[実施形態２０]
前記回転可能部材は、少なくとも３つの角を有する、実施形態１９に記載のシステム。
[実施形態２１]
前記少なくとも２つのヘッドピースの前記第１の送風機設定は、前記ファンフォールド材料が積み重ねられるにつれて前記ファンフォールド材料に左折り及び右折りが交互に作られるように、前記ファンフォールド材料が第１および第２の所定位置に回転するまで交互に作動し続ける、実施形態１に記載のシステム。
[実施形態２２]
前記回転可能部材の高さが、折り畳まれたファンフォールド材料の前記スタックの最上層の概括的な高さを維持するように自動的に調整される、実施形態１に記載のシステム。
[実施形態２３]
ファンフォールド材料を折り畳んで積み重ねるためのシステムであって、
第１端部および第２端部を有するコンベヤであって、前記コンベヤは、ファンフォールド材料の長さの第１端部を第１方向において前記コンベヤの前記第１端部から前記コンベヤの前記第２端部へと搬送するように構成された、コンベヤと、
前記コンベヤの前記第２端部に隣接して配置された回転可能部材であって、当該回転可能部材が前記コンベヤの前記第２端部から前記ファンフォールド材料を受け取ることができるように回転可能である、回転可能部材と、
前記回転可能部材に配置された少なくともの２つのヘッドピースであって、前記少なくとも２つのヘッドピースは、前記回転可能部材の周りに互いに円周方向にオフセットされ、各ヘッドピースは、前記ファンフォールド材料の長さの一部をピックアップし、前記回転可能部材の回転と協働して、前記ファンフォールド材料を前記回転可能部材の周りで回転させて前記ファンフォールド材料の移動方向を第１方向から第２方向へと変化させるように構成された第１の真空設定を有し、前記第１の真空設定は、前記ファンフォールド材料が前記回転可能部材の周りで少なくとも１つの所定位置に回転するまで作動し、前記ファンフォールド材料は、折り畳まれたファンフォールド材料のスタックを形成する、２つのヘッドピースと、
前記回転可能部材によって搬送される折り畳まれたファンフォールド材料を受け取るように、前記回転可能部材に隣接すると共に前記コンベヤの前記第２端部に対向して配置される、ホッパーと、
を備えるシステム。
[実施形態２４]
前記少なくとも２つのヘッドピースが、少なくとも４つの円周方向にオフセットされたヘッドピースを含む、実施形態２３に記載のシステム。
[実施形態２５]
前記ファンフォールド材料が段ボール材料である、実施形態２３に記載のシステム。
[実施形態２６]
前記ファンフォールド材料は、前記ファンフォールド材料の長辺に実質的に垂直に前記ファンフォールド材料に配置された多数の実質的に等しく間隔をあけたスコアラインまたは折り目を含む、実施形態２３に記載のシステム。
[実施形態２７]
前記回転可能部材の周りの前記ファンフォールド材料の回転により、前記ファンフォールド材料に前記スコアラインまたは折り目が形成される、実施形態２６に記載のシステム。
[実施形態２８]
前記少なくとも２つのヘッドピースは、第１のヘッドピースに隣接する前記回転可能部材に前記ファンフォールド材料の第１のスコアライン又は折り目を配置すると共に第２のヘッドピースに隣接する前記回転可能部材に前記ファンフォールド材料の第２のスコアライン又は折り目を配置することができるように、円周方向に互いにオフセットしている、実施形態２６に記載のシステム。
[実施形態２９]
前記システムは、前記ファンフォールド材料の前記スコアラインまたは折り目を検出するための少なくとも１つのセンサ機構を含む、実施形態２６に記載のシステム。
[実施形態３０]
各ヘッドピースは、折り畳まれたファンフォールド材料の前記スタックを形成するように、前記ファンフォールド材料の長さの一部を前記回転可能部材から吹き飛ばすように構成された第２の送風機設定を有する、実施形態２３に記載のシステム。
[実施形態３１]
前記ファンフォールド材料が前記回転可能部材の周りで第１および第２の所定の位置に回転すると、前記少なくとも２つのヘッドピースの前記第２の送風機設定が交互に作動される、実施形態３０に記載のシステム。
[実施形態３２]
前記ヘッドピースの前記第１の真空設定から前記第２の送風機設定への切り替えは、前記ファンフォールド材料のスコアラインまたは折り目を検出するセンサ機構によって少なくとも部分的に制御される、実施形態３０に記載のシステム。
[実施形態３３]
各ヘッドピースは、各ヘッドピースを前記第１の真空設定から前記第２の送風機設定に切り替えるように構成された空気圧制御システムに連結される、実施形態３０に記載のシステム。
[実施形態３４]
前記空気圧制御システムは、真空源と、圧縮空気源と、前記回転可能部材が回転するときに前記ヘッドピースのそれぞれを前記真空源および前記前記圧縮空気源に連結するように構成されたホイールバルブに連結される、実施形態３３に記載のシステム。
[実施形態３５]
前記空気圧制御システムは、前記第１の真空設定および前記第２の送風機設定の時間を決めるように構成された電子制御システムまたは速度センサのうちの少なくとも１つをさらに備える、実施形態３４に記載のシステム。
[実施形態３６]
前記回転可能部材は、少なくとも３つの角を有する正多角形形状を有する、実施形態２３に記載のシステム。
[実施形態３７]
前記少なくとも２つのヘッドピースの前記第１の送風機設定は、前記ファンフォールド材料が積み重ねられるにつれて前記ファンフォールド材料に左折り及び右折りが交互に作られるように、前記ファンフォールド材料が前記回転可能部材の周りの第１および第２の所定の位置に回転するまで交互に作動し続ける、実施形態２３に記載のシステム。
[実施形態３８]
前記回転可能部材の高さが、折り畳まれたファンフォールド材料の前記スタックの最上層の高さを維持するように自動的に調整される、実施形態２３に記載のシステム。
[実施形態３９]
前記ホッパーは、折り畳まれたファンフォールド材料の前記スタックの最上層の高さを自動的に維持する、実施形態２３に記載のシステム。
[実施形態４０]
前記ホッパーは、新たな層が前記スタックに追加されたときに折り畳まれたファンフォールド材料の前記スタックを下げることによって、折り畳まれたファンフォールド材料の前記スタックの最上層の高さを自動的に維持する、実施形態３９に記載のシステム。
[実施形態４１]
前記回転可能部材は、軸の周りに回転可能である、実施形態２３に記載のシステム。
[実施形態４２]
ファンフォールド材料を折り畳んで積み重ねるための方法であって、
i）ファンフォールド材料の長さの第１端部を、回転可能部材に配置されて互いに円周方向にオフセットされた少なくとも２つのヘッドピースを有する回転可能部材に、搬送するステップと、
ii）ファンフォールド材料を回転部材に搬送し続けると同時に前記回転可能部材を回転させるステップと、
iii）前記ファンフォールド材料の前記長さの一部を真空によって第１のヘッドピースに係合し、前記ファンフォールド材料の前記長さの前記一部を前記回転可能部材の周りで回転させ、それにより前記ファンフォールド材料の移動方向を変更するステップと、
iv）折り畳まれたファンフォールド材料のスタックを形成するステップと、
を含む方法。
[実施形態４３]
前記ファンフォールド材料は、前記ファンフォールド材料の長辺に実質的に垂直に前記ファンフォールド材料に配置された多数の実質的に等しく間隔をあけたスコアラインまたは折り線を含む、実施形態４２に記載の方法。
[実施形態４４]
前記ファンフォールド材料を前記回転可能部材の周りで回転させることにより、前記ファンフォールド材料に前記スコアラインまたは折り線を形成するステップをさらに含む、実施形態４３に記載の方法。
[実施形態４５]
前記ファンフォールド材料の前記長さにおける１つ又は複数の前記スコアラインまたは折り線の位置を検出するステップと、
前記ファンフォールド材料の前記長さにおける前記スコアラインまたは折り線の位置ごとに、ステップ（i）■（iii）の１つ又は複数の相対的なタイミングを更新するステップと、
を含む実施形態４３に記載の方法。
[実施形態４６]
第１のヘッドピースが、第１のスコアラインまたは折り線に隣接した前記ファンフォールド材料と係合し、第２のヘッドピースが、第２のスコアラインまたは折り線に隣接した前記ファンフォールド材料と係合する、実施形態４３に記載の方法。
[実施形態４７]
前記回転可能部材は、各ヘッドピースが、前記回転可能部材が回転するときにスコアラインまたは折り線に隣接して配置され得るように、前記回転可能部材に円周方向に配置された４つのヘッドピースを含む、実施形態４３に記載の方法。
[実施形態４８]
前記回転可能部材に隣接して配置されたコンベヤを使用して、ファンフォールド材料の前記長さの第１端部を搬送するステップをさらに含む、実施形態４２に記載の方法。
[実施形態４９]
折り畳まれたファンフォールド材料の前記スタックは、左折り及び右折りを含む、実施形態４２に記載の方法。
[実施形態５０]
折り畳まれたファンフォールド材料の前記スタックを形成するように、前記ファンフォールド材料の前記長さの前記一部を前記回転可能部材から吹き飛ばすように、第１のヘッドピースを所定位置で送風機設定に切り替えるステップをさらに含む、実施形態４９に記載の方法。
[実施形態５１]
前記第１のヘッドピースの前記送風機設定への切替えは、左折りを形成する場合は第１の所定位置で、右折りを形成する場合は第２の所定位置で生じる、実施形態５０に記載の方法。
[実施形態５２]
折り畳まれたファンフォールド材料の前記スタックを、前記回転可能部材に隣接して配置されたホッパーに積み重ねるステップをさらに含む、実施形態４２に記載の方法。
[実施形態５３]
前記ホッパーの高さを自動的に調節して、折り畳まれたファンフォールド材料の前記スタックの最上層の高さを維持するステップをさらに含む、実施形態５２に記載の方法。
[実施形態５４]
ファンフォールド材料を折り畳んで積み重ねるための装置であって、
軸の周りで回転可能な回転可能部材と、
前記回転可能部材に配置された少なくとも２つのヘッドピースであって、前記少なくとも２つのヘッドピースのそれぞれが、前記回転可能部材が前記軸の周りで回転するときに、前記軸の周りで移動経路を通って移動し、前記少なくとも２つのヘッドピースは、前記回転可能部材の周りで互いに円周方向にオフセットされた、少なくとも２つのヘッドピースと、を備え、
各ヘッドピースは、
前記移動経路の第１部分の間に作動される第１の真空設定であって、前記第１の真空設定は、前記軸の周りを回転させるように、印付けされた又は折り目付けされたファンフォールド材料の前記長さの一部に係合するように構成された、第１の真空設定と、
前記移動経路の第２部分の間に作動される第２の送風機設定であって、前記第２の送風機設定は、折り曲げられたファンフォールド材料のスタックを形成するように、印付けされた又は折り目付けされたファンフォールド材料の前記長さの前記一部を前記回転可能部材から吹き飛ばすように構成された、第２の送風機設定と、
前記移動経路の第３部分の間に作動される第３のオフ設定と、を含む装置。
[実施形態５５]
前記第１の真空設定および前記第２の送風機設定は、前記第３のオフ設定の間停止される、実施形態５４に記載の装置。
[実施形態５６]
前記少なくとも２つのヘッドピースは、第１のヘッドピースおよび第２のヘッドピースを含む、実施形態５４に記載の装置。
[実施形態５７]
前記第１のヘッドピースにおける前記移動経路の前記第１部分の長さは、前記第２のヘッドピースにおける前記移動経路の前記第１部分の長さと異なる、実施形態５６に記載の装置。
[実施形態５８]
前記第１のヘッドピースにおける前記移動経路の前記第２部分の長さは、前記第２のヘッドピースにおける前記移動経路の前記第２部分の長さと異なる、実施形態５６に記載の装置。
[実施形態５９]
前記第１のヘッドピースにおける前記移動経路の前記第３部分の長さは、前記第２のヘッドピースにおける前記移動経路の前記第３部分の長さと異なる、実施形態５６に記載の装置。
[実施形態６０]
各ヘッドピースは、前記第１の真空設定、前記第２の送風機設定、及び前記第３のオフ設定を循環する、実施形態５４に記載の装置。
[実施形態６１]
ファンフォールド材料を折り畳んで積み重ねるための方法であって、
回転可能部材を軸の周りに回転させるステップであって、前記回転可能部材は、当該回転可能部材に配置されて当該回転可能部材の周りで互いに円周方向にオフセットされた第１のヘッドピース及び第２のヘッドピースを有する、ステップと、
ファンフォールド材料を前記回転可能部材に搬送するステップと、
前記第１のヘッドピースが、（i）前記軸の周りの移動経路の第１部分の間に前記ファンフォールド材料との真空係合を生成し、（ii）前記軸の周りの前記移動経路の第２部分の間に前記ファンフォールド材料を前記回転可能部材から吹き飛ばすように、前記第１のヘッドピースが前記軸の周りを移動するときに、前記第１のヘッドピースを、第１の真空設定、第２の送風機設定、及び第３のオフ設定を通じて循環させるステップと、
前記第２のヘッドピースが、（i）前記軸の周りの前記移動経路の第１部分の間に前記ファンフォールド材料との真空係合を生成し、（ii）前記軸の周りの前記移動経路の第２部分の間に前記ファンフォールド材料を前記回転可能部材から吹き飛ばすように、前記第２のヘッドピースを、第１の真空設定、第２の送風機設定、及び第３のオフ設定を通じて循環させるステップと、
を含む方法。
[実施形態６２]
前記第１のヘッドピースにおける前記移動経路の前記第１部分は、前記第２のヘッドピースにおける前記移動経路の前記第１部分から少なくとも部分的にオフセットされる、実施形態６１に記載の方法。
[実施形態６３]
前記第１のヘッドピースにおける前記移動経路の前記第２部分は、前記第２のヘッドピースにおける前記移動経路の前記第２部分から少なくとも部分的にオフセットされる、実施形態６１に記載の方法。
[実施形態６４]
前記第１のヘッドピースを、前記第１の真空設定、前記第２の送風機設定、及び前記第３のオフ設定を通じて循環させるステップは、前記第１の真空設定を第１の時間枠の間作動させるステップと、前記第２の送風機設定を第２の時間枠の間作動させるステップと、第３のオフ設定を第３の時間枠の間作動させるステップとを含む、実施形態６１に記載の方法。
[実施形態６５]
前記第１の時間枠、前記第２の時間枠、および前記第３の時間枠は、互いに重複しない、実施形態６４に記載の方法。
[実施形態６６]
前記第２のヘッドピースを、前記第１の真空設定、前記第２の送風機設定、及び前記第３のオフ設定を通じて循環させるステップは、前記第１の真空設定を第１の時間枠の間作動させるステップと、前記第２の送風機設定を第２の時間枠の間作動させるステップと、前記第３のオフ設定を第３の時間枠の間作動させるステップとを含む、実施形態６４に記載の方法。
[実施形態６７]
前記第１のヘッドピースの前記第１の時間枠と前記第２のヘッドピースの前記第１の時間枠とは、異なる時間長さを有する、実施形態６６に記載の方法。
[実施形態６８]
前記第１のヘッドピースの前記第２の時間枠と前記第２のヘッドピースの前記第２の時間枠とは、異なる時間長さを有する、実施形態６６に記載の方法。
[実施形態６９]
前記第１のヘッドピースの前記第３の時間枠と前記第２のヘッドピースの前記第３の時間枠とは、異なる時間長さを有する、実施形態６６に記載の方法。
[実施形態７０]
前記第２のヘッドピースにおける前記第１の時間枠、前記第２の時間枠、及び前記第３の時間枠は、互いに重複しない、実施形態６６に記載の方法。
[0015] 本開示のこれら及び他の目的および特徴は、以下の説明および添付の特許請求の範囲からより完全に明らかになる、または以下に示される本発明の実施形態の実施によって理解され得る。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】[0017] 図１は、本開示の例示的な実施形態による真空ホイールファンフォールドスタッカーの斜視図である。
【図１Ａ】[0018] 図１Ａは、ファンフォールド材料を積み重ねる間の種々の動作位置における図１の真空ホイールファンフォールドスタッカーを示す図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、ファンフォールド材料を積み重ねる間の種々の動作位置における図１の真空ホイールファンフォールドスタッカーを示す図である。
【図１Ｃ】図１Ｃは、ファンフォールド材料を積み重ねる間の種々の動作位置における図１の真空ホイールファンフォールドスタッカーを示す図である。
【図１Ｄ】図１Ｄは、ファンフォールド材料を積み重ねる間の種々の動作位置における図１の真空ホイールファンフォールドスタッカーを示す図である。
【図１Ｅ】図１Ｅは、ファンフォールド材料を積み重ねる間の種々の動作位置における図１の真空ホイールファンフォールドスタッカーを示す図である。
【図１Ｆ】図１Ｆは、ファンフォールド材料を積み重ねる間の種々の動作位置における図１の真空ホイールファンフォールドスタッカーを示す図である。
【図１Ｇ】図１Ｇは、ファンフォールド材料を積み重ねる間の種々の動作位置における図１の真空ホイールファンフォールドスタッカーを示す図である。
【図１Ｈ】図１Ｈは、ファンフォールド材料を積み重ねる間の種々の動作位置における図１の真空ホイールファンフォールドスタッカーを示す図である。
【図１Ｉ】図１Ｉは、ファンフォールド材料を積み重ねる間の種々の動作位置における図１の真空ホイールファンフォールドスタッカーを示す図である。
【図１Ｊ】図１Ｊは、ファンフォールド材料を積み重ねる間の種々の動作位置における図１の真空ホイールファンフォールドスタッカーを示す図である。
【図１Ｋ】図１Ｋは、ファンフォールド材料を積み重ねる間の種々の動作位置における図１の真空ホイールファンフォールドスタッカーを示す図である。
【図１Ｌ】図１Ｌは、ファンフォールド材料を積み重ねる間の種々の動作位置における図１の真空ホイールファンフォールドスタッカーを示す図である。
【図１Ｍ】図１Ｍは、ファンフォールド材料を積み重ねる間の種々の動作位置における図１の真空ホイールファンフォールドスタッカーを示す図である。
【図１Ｎ】図１Ｎは、ファンフォールド材料を積み重ねる間の種々の動作位置における図１の真空ホイールファンフォールドスタッカーを示す図である。
【図１Ｏ】図１Ｏは、ファンフォールド材料を積み重ねる間の種々の動作位置における図１の真空ホイールファンフォールドスタッカーを示す図である。
【図２】[0019] 図２は、本開示の例示的な実施形態による空気圧制御システムを有する回転可能部材の斜視図である。
【図３】[0020] 図３は、本開示の例示的な実施形態による、異なる印間距離を有するファンフォールド材料を収容することができる拡張可能な回転可能部材の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
[0016] 本開示の上記および他の利点および特徴をさらに明確にするために、添付の図面を参照して特定の実施形態のより詳細な説明を行う。これらの図面は本開示の例示した実施形態のみを描写しており、本開示の範囲を限定するものではないことを理解されたい。実施形態は、添付の図面を使用して、さらなる具体性および詳細とともに記載されて説明される。
【００１８】
[0021] 本開示の例示的な実施形態は、線状化されたファンフォールド段ボール材料および同様の連続的または半連続的な包装材料の折り畳みおよび積み重ねに関する。より詳細には、線状化されたファンフォールド材料は、回転可能部材（例えばホイール）上に置かれた多数のヘッドピースを有する回転可能な部材を含むシステムによって折り畳まれて積み重ねられ得る。各ヘッドピースは、ファンフォールドの長さの一部をピックアップして回転可能部材がその軸の周りを回転する間保持するように使用され得る真空設定と、ピックアップされて回転可能部材の周りを回転するファンフォールドの長さの一部をファンフォールドのスタックの上へ吹き飛ばす任意の第２送風機設定とを有する。いくつかの実施形態では、送風機設定は、真空設定が無効にされた後に機能する。このようなシステムは、重要な人間の介入を必要とせずに、ファンフォールド材料の規則的で一貫したスタックを効率的かつ省コストで形成することができる。同様に、本明細書に記載される折り畳みシステム及び方法は、産業ロボットなどと比較してはるかに簡易な構成で且つコストが低い機構を使用して、ファンフォールド材料を効率的に折り畳み積み重ねることができる。
【００１９】
[0022] 本明細書で使用される「ファンフォールド」という用語は、扇形またはアコーディオン様の様式で比較的コンパクトなスタックに折り畳まれた長いシートで製造される任意のタイプの包装または他のタイプの材料を指すために使用される。一例では、ファンフォールドは、段ボール材料であるが、板紙のような他の包装材料をファンフォールド材料として製造することができる。典型的な段ボールファンフォールド包装材料は、多くのライナーグレード（liner grades）で入手可能な単層および二重壁の波形様式で製造される。市販のファンフォールドの典型的な幅は、約１２インチ（約３０ｃｍ）〜約９８インチ（約２５０ｃｍ又は２．５ｍ）の範囲である。典型的な折り目の長さは、約２０インチ（約５０ｃｍ）〜約９０インチ（約２３０ｃｍ）の範囲であり、一般に約４０インチ（約１００ｃｍ）である。顧客のニーズに応じて、ファンフォールドは、様々な中間印デザイン、コーティング、印刷なども含んでもよい。単一の連続的なファンフォールドシートは、長さが約２３００リニアフィート（約７００メートル）を超え得る。ファンフォールドは、通常、パレットまたはスリップシートの上に収まるように折り畳まれる。
【００２０】
[0023] さらに、本明細書で使用される「包装材料」という用語は、変換機械を使用して変換され得る様々な異なるタイプの材料を総称的に表すために利用される。特に、「包装材料」は、素材の形態から使用可能な製品または使用可能な製品のテンプレートへと変換できる任意の材料を効果的に指すために使用され得る。例えば、厚紙、段ボール、板紙などの紙ベースの材料は、必ずしもそのように限定されるものではないが、「包装材料」と考えることができる。したがって、本明細書での例は、段ボールおよびファンフォールド段ボールの使用を説明しているが、これは単なる例示であり、本出願を必ずしも限定するものではない。
【００２１】
[0024] 本明細書で使用されるように、複数の要素、構造的要素、構成要素、及び／又は材料は、便宜上、共通のリストに示されてもよい。しかし、これらのリストは、リストの各要素が別々の独立した要素として個々に識別されるように解釈されるべきである。したがって、こうしたリストの個々の要素は、別段の表示がない限り、単に共通するグループに示されていることに基づいて同一のリストの他の要素と実質的に等価であると解釈されるべきではない。さらに、本明細書では数値データも表現または提示され得る。そうした数値データは、例示的な実施形態を単に例示するために使用されることを理解されたい。また、範囲形式で提供される数値データは、便宜上のものであり、範囲の限界として明示的に記載された数値だけでなく、すべての個別の数値および部分範囲が、各数値および部分範囲が明示的に記載されているかのように本開示に含まれるよう解釈されるべきである。さらに、そのような数値および範囲は、例示的な実施形態における非限定的な例であることが意図されており、請求項において明示的に記載されない限り、すべての実施形態に必要とされるものであると解釈されるべきではない。
【００２２】
[0025] 次に、本発明の例示的な実施形態の様々な態様を説明するために、図面を参照する。図面は、例示的な実施形態の図式的かつ概略的な表現であり、本開示を限定するものではなく、特定の要素がすべての実施形態において必須であることを示すものではなく、要素が特定の順序または方法で組み立てられ又は製造されることを示すものではないと理解されたい。したがって、いかなる要素の必要性についても、図面から推論されるべきではない。以下の説明では、本開示の完全な理解を提供するために、多数の具体的な詳細が述べられる。しかしながら、当業者には、本開示の実施形態がこれらの特定の詳細なしに実施され得ることは明らかであろう。他の場合において、本開示の新規な態様を不必要に不明瞭にすることを避けるために、ファンフォールド材料、コンベヤシステム、空気圧システム、並びに方法および一般的な製造技術の周知の態様は、本明細書では詳細には説明しない。
【００２３】
[0026] 図１−図３及び以下の説明は、本開示の実施形態を実施することができる例示的な装置の簡単な概略説明を提供することを意図している。ファンフォールド材料を折り畳み積み重ねるための真空ホイールファンフォールドスタッカーシステムが以下に記載されているが、これは一例に過ぎず、本開示の実施形態は他のタイプの材料で実施されてもよい。したがって、明細書および特許請求の範囲を通して、「ファンフォールド材料」、「ファンフォールドスタック」および「ファンフォールド」などの語句は、真空ホイールファンフォールドスタッカーシステムによって折り畳まれて積み重ねられ得る任意のタイプの要素に広く適用されることを意図している。
【００２４】
[0027] 図１−図３は、本開示のいくつかの態様を実施する真空ホイールファンフォールドスタッカーシステムの一例を示す。図１−図３の真空ホイールファンフォールドスタッカーシステムは、適切なシステムの一例に過ぎず、本開示の実施形態の使用または機能の範囲について限定を示唆するものではない。また、システムは、システムに示されている構成要素の何れか１つ又は何れかの組み合わせに関して依存または要件を有すると解釈されるべきではない。
【００２５】
[0028] 例示的な真空ホイールファンフォールドスタッカーシステムは、円周方向に取り付けられた複数のヘッドピース３０ａ〜３０ｄを有する回転可能部材２０を含むように概括的に図示されている。図示された実施形態では、真空ホイールファンフォールドスタッカーシステムは、コンベヤ８０、ホッパー９０、及び付随的に１００で概略的に示される電子制御システムをさらに含む。コンベヤ８０は、第１端部８２および第２端部８４を含む。
【００２６】
[0029] 図示された実施形態では、回転可能部材２０は、略正方形の輪郭を有する箱形フレーム２２を含む。箱形フレーム２２は、円形ホイール２４上に配置されている。例えば、箱形フレーム２２は、ファンフォールド材料５０が回転可能部材２０と係合するときに回転可能部材２０がファンフォールド材料５０を支持することができるように構成されてもよい。他の実施形態では、回転可能部材の箱形フレームは、円形、三角形、六角形、星形などの他の形状を有してもよい。
【００２７】
[0030] 図示された実施形態では、回転可能部材２０は、４つのヘッドピース３０ａ〜３０ｄを含む。他の実施形態では、回転可能部材２０は、例えば、１つ、２つ、３つ、または４つよりも多くのヘッド部品を含んでもよい。さらに、図示された実施形態では、ヘッド部材３０ａ〜３０ｄは、回転可能部材２０の箱形フレーム２２の角に配置される。他の実施形態では、回転可能部材２０は、例えば、箱形フレーム２２の角同士の中央など、回転可能部材２０の箱形フレーム２２の角と角との間に配置されたヘッドピースを含む。
【００２８】
[0031] 図示された実施形態では、線形ファンフォールド材料５０は、コンベヤ８０によって第１端部８２から第２端部８４へ搬送され、回転部材２０によってピックアップされる。次に、線形ファンフォールド材料５０は、回転可能部材２０の周りを回転し、ホッパー９０内に折り畳まれてファンフォールドスタック７０を形成する。図示された実施形態では、ファンフォールド材料５０は、距離ｄだけ離れた幾つかの折り線またはスコアマーク６０を有する段ボール材料である。図示された実施形態では、回転可能部材２０上の複数のヘッドピース３０ａ〜３０ｄは、図示された実施形態の距離ｄと実質的に等しい距離ｄ’だけ離間しており、回転可能部材２０は、回転可能部材２０がその軸４０の周りを回転するときにファンフォールド材料５０に更なる折り目を生じさせることなく、折り目６０の間の長さｄの線形ファンフォールド材料５０の部分と係合することができる。他の実施形態では、距離ｄ’は距離ｄの数倍であり、回転可能部材２０は、非連続的な折り目６０でファンフォールド材料５０と係合し、ファンフォールド材料５０のみを折り畳むことができる。
【００２９】
[0032] 回転可能部材２０がその軸４０の周りに回転すると、ヘッドピース３０ａ〜３０ｄのいくつかは、真空によってファンフォールド材料５０と空気的に係合できるように配置される。図１に示される実施形態では、ヘッドピース３０ｂおよび３０ｃがファンフォールド材料５０と空気圧で係合される。回転可能部材２０の回転経路上の選択された点で、係合されたヘッドピース（例えば、３０ｂおよび３０ｃ）は、真空設定をオフにし、それによってファンフォールド材料５０からヘッドピースが外れ、ファンフォールド材料５０はファンフォールドスタック７０上に降下することができる。
【００３０】
[0033] 必要に応じて、真空設定がオフにされた後、送風機設定を機能させて、ヘッドピースによって線形ファンフォールド材料５０をファンフォールドスタック７０上に吹き飛ばすようにしてもよい。重力だけで落下させるのではなく、ファンフォールド材料５０をスタック７０上に吹き飛ばして降下させることによって、ファンフォールド材料５０を積み重ねる速度を増加させることができる。回転可能部材２０がその軸４０の周りを回転すると、各ヘッドピース３０ａ〜３０ｄは、ファンフォールド材料５０の長さの一部と係合し、その後に係合が解除される。
【００３１】
[0034] 本明細書の他の箇所で説明するように、制御システムを使用して、ヘッドピース３０ａ〜３０ｄの真空設定および／または送風機設定を機能／停止させてもよい。例えば、１つ又は複数のヘッドピース３０ａ〜３０ｄが軸４０の周りの特定の位置間に配置されたときに、１つ又は複数のヘッドピース３０ａ〜３０ｄの真空設定を機能／停止にしてもよい。同様に、１つ又は複数のヘッドピース３０ａ〜３０ｄが軸４０の周りの特定の位置間に配置されたときに、１つ又は複数のヘッドピース３０ａ〜３０ｄの送風機設定を機能／停止にしてもよい。
【００３２】
[0035] 一例として、ヘッドピース３０ａの真空設定は、ヘッドピース３０ａが図１Ａ〜図１Ｆに示された位置にあるとき、又はヘッドピース３０ａが図１Ａおよび図１Ｆに示された位置の間で弧を描いて移動するときに、機能してもよい。同様に、ヘッドピース３０ｂの真空設定は、ヘッドピース３０ｂが図１Ａ〜図１Ｂおよび図１Ｌ〜図１Ｏに示された位置にあるとき、又はヘッドピース３０ｂが図１Ｌおよび図１Ｂに示された位置の間で弧を描いて移動するときに、機能してもよい。ヘッドピース３０ｃの真空設定は、ヘッドピース３０ｃが図１Ｈ〜図１Ｍに示された位置にあるとき、またはヘッドピース３０Ｃが図１Ｈおよび図１Ｍに示された位置の間で弧を描いて移動するときに、機能してもよい。ヘッドピース３０ｄの真空設定は、ヘッドピース３０ｄが図１Ｅ〜図１Ｉに示された位置にあるとき、またはヘッドピース３０ｄが図１Ｅおよび図１Ｉに示された位置の間で弧を描いて移動するときに、機能してもよい。
【００３３】
[0036] 真空設定の場合と同様に、ヘッドピース３０ａの送風機設定は、ヘッドピース３０ａが図１Ｇ〜図１Ｈに示された位置にあるとき、またはヘッドピース３０ａが図１Ｇおよび図１Ｈに示された位置の間で弧を描いて移動するときに、機能してもよい。同様に、ヘッドピース３０ｂの送風機設定は、ヘッドピース３０ｂが図１Ｃ〜図１Ｄに示された位置にあるとき、またはヘッドピース３０ｂが図１Ｃおよび図１Ｄに示された位置の間で弧を描いて移動するときに、機能してもよい。ヘッドピース３０ｃの送風機設定は、ヘッドピース３０ｃが図１Ｎ〜図１Ａに示された位置にあるとき、またはヘッドピース３０Ｃが図１Ｎおよび図１Ａに示された位置の間で弧を描いて移動するときに、機能してもよい。ヘッドピース３０ｄの送風機設定は、ヘッドピース３０ｄが図１Ｊ〜図１Ｋに示された位置にあるとき、またはヘッドピース３０ｄが図１Ｊおよび図１Ｋに示された位置の間で弧を描いて移動するときに、機能してもよい。
【００３４】
[0037] 真空設定および送風機設定に加えて、制御システムは、真空設定および送風機設定の両方を停止させて、ヘッドピースに「オフ設定」を提供してもよい。ヘッドピース３０ａ〜３０ｄのオフ設定は、ヘッドピース３０ａ〜３０ｄの軸４０周りの回転の一部の間に使用される。たとえば、ヘッドピース３０ａの真空設定および送風機設定は、ヘッドピース３０ａが図１Ｉ〜図１Ｎに示された位置にあるとき、またはヘッドピース３０ａが図１Ｉおよび図１Ｎに示された位置の間で弧を描いて移動するときに、停止されてもよい。同様に、ヘッドピース３０ｂの真空設定および送風機設定は、ヘッドピース３０ｂが図１Ｅ〜図１Ｋに示された位置にあるとき、またはヘッドピース３０ｂが図１Ｅおよび図１Ｋに示された位置の間で弧を描いて移動するときに、停止されてもよい。ヘッドピース３０ｃの真空設定および送風機設定は、ヘッドピース３０ｃが図１Ｂ〜図１Ｇに示された位置にあるとき、またはヘッドピース３０ｃが図１Ｂおよび図Ｇに示された位置の間で弧を描いて移動するときに、停止されてもよい。ヘッドピース３０ｄの真空設定および送風機設定は、ヘッドピース３０ｄが図１Ａ〜図１Ｄおよび図１Ｌ〜図１Ｏに示された位置にあるとき、またはヘッドピース３０ｄが図１Ｌおよび図１Ｄに示された位置の間で弧を描いて移動するときに、停止されてもよい。
【００３５】
[0038] このように、各ヘッドピース３０ａ〜３０ｄの真空設定、送風機設定、及びオフ設定は、ヘッドピース３０ａ〜３０ｄが軸４０周りを回転するときに、制御および変更されてもよい。より具体的には、各ヘッドピース３０ａ〜３０ｄは、ヘッドピース３０ａ〜３０ｄが軸４０周りに回転するにつれて、真空設定、送風機設定、及びオフ設定を循環してもよい。例えば、ヘッドピース３０ａは、（i）軸４０周りの移動経路の第１部分を通して機能する真空設定と、（ii）軸４０周りの移動経路の第２部分を通して機能する送風機設定と、（iii）軸４０周りの移動経路の第３部分を通して機能するオフ設定とを含んでもよい。
【００３６】
[0039] 図１Ａ〜図１Ｏに見られるように、総移動経路長さは各ヘッドピースについて同一であって、移動経路の第１部分、第２部分、及び第３部分の長さがヘッドピースごとに異なっていてもよい。例えば、ヘッドピース３０ａ、３０ｃの移動経路の第１部分は、ヘッドピース３０ｂ、３０ｄの移動経路の第１部分よりも長くてもよい。換言すれば、ヘッドピース３０ａ、３０ｃの真空設定は、ヘッドピース３０ｂ、３０ｄの真空設定よりも長い時間機能させてもよい。同様に、ヘッド３０ａ、３０ｃの送風機設定およびオフ設定の移動長さ及び／又は機能時間も、ヘッド３０ｂ、３０ｄの送風機設定およびオフ設定の移動長さ及び／又は機能時間とは異なってもよい。各ヘッドピース３０ａ〜３０ｄの設定のそれぞれの移動長さ及び／又は機能時間は、互いに異なってもよいし、又は互いに同一であってもよいことが理解されよう。
【００３７】
[0040] ファンフォールド材料のスタック７０は、ファンフォールド材料５０の複数の異なる層で形成されてもよい。例えば、一実施例によれば、ファンフォールド材料のスタック７０におけるファンフォールド５０の各層の対向する縁に、或る層から次の層への遷移を明示したスコアライン６０が形成されてもよい。各層は、概括的に、前の層よりも垂直方向に高く、後の層よりも垂直方向に低くなるように、スタック７０内に配置されてもよい。スタック７０は、水平または斜めのような異なる向きに配置されてもよいことが理解されよう。例えば、水平に配向されたスタックにおいて、各層は、概括的に、別の層の一方側に水平に配置されてもよい。傾斜したスタックでは、各層は、概括的に、隣接する層に対して水平方向および垂直方向の両方に配置されてもよい。
【００３８】
[0041] ファンフォールド材料５０に形成されたスコアライン６０の特定の態様によって、ファンフォールド材料５０を自身の上に折り重ねて、ファンフォールドスタック７０の複数の層を形成することができる。ファンフォールドスタック（例えば、スタック７０）を側方から又は上方から見たときに、ファンフォールドスタックの端にスコアラインがあってもよい。
【００３９】
[0042] この例示的な実施形態では、ファンフォールドスタック７０は、ホッパー９０に形成される。ホッパー９０は、互いに分離された複数の垂直部材９２を含む。複数の垂直部材９２を分離することによって、例えば、層の間に閉じ込められた空気が垂直部材９２間で容易に逃げることができるので、ファンフォールド材料５０をより効率的に積み重ねることができる。複数の垂直部材９２の各々は、回転可能部材２０が垂直部材９２に縛られることなくホッパーの範囲内で実質的に回転できるように、湾曲した上部９４を含んでもよい。また、湾曲した上部９４は、ファンフォールド材料５０がホッパー９０へ向かうのを促してもよい。
【００４０】
[0043] 電子制御システム１００は、それぞれ通信ライン１０２、１０４を介してコンベヤ８０と回転可能部材２０との一方または両方に繋がれてもよい。電子制御システム１００は、例えばファンフォールド材料５０をきれいに且つ効率的に積み重ねることができる速度でファンフォールド材料５０が回転可能部材２０に供給されるように、コンベヤ８０と回転可能部材２０との一方または両方の速度を設定および／または調整する。さらに、電子制御システム１００は、ヘッドピース３０ａ〜３０ｄに対して折り目６０が正しく配置され且つファンフォールド材料５０がきれいで効率的に積み重ねられるようにファンフォールド材料５０を回転可能部材２０に供給することを可能にする、速度センサ、電子アイ、又はカメラなどの多数の他の制御／フィードバック装置（図示せず）に繋がれてもよい。
【００４１】
[0044] 次に図２を参照すると、回転可能部材２０に連結された空気圧制御システム２００を有する回転可能部材２０が概略的な形態で示されている。空気圧制御システム２００は、真空および／または圧縮空気のタイミングおよび適用を制御する電子制御システムであってもよく、電子制御システム１００に繋がれてもよい。空気圧制御システム２００は、真空源および/または各ヘッドピース３０ａ〜３０ｄに繋がれた圧縮空気源（まとめて２０５で示される）を含む。したがって、空気圧制御システム２００及び／又は電子制御システム１００は、（本明細書の他の箇所に記載されているように）ヘッドピース３０ａ〜３０ｄのための真空設定、送風機設定、及び／又はオフ設定の機能を制御することができる。
【００４２】
[0045] 図示された実施形態では、真空源／圧縮空気源２０５は、真空ライン２１０および圧縮空気ライン２２０を各ヘッドピース３０ａ〜３０ｄに分配するマニホールド２３０に接続されている。一実施形態では、マニホールド２３０は、回転可能部材２０が軸４０周りを回転するときに、真空源／圧縮空気源２０５と各ヘッドピース３０ａ〜３０ｄとの間の空気接続を維持する固定接続部であってもよい。こうした装置は、空気圧縮技術の当業者には周知である。例えば、同様のマニホールドまたは採用可能なタイプのマニホールドは、自動車に搭載されているいわゆる「オンザフライ」のタイヤ膨張／収縮システムが採用され得る。
【００４３】
[0046] 次に図３を参照すると、拡張可能な回転可能部材300の斜視図が第１構成および第２構成で示されている。回転可能部材３００の拡張可能な性質によって、回転可能部材３００が異なる印間距離を有するファンフォールド材料を収容することができる。換言すれば、回転可能部材３００は、隣接するヘッドピース３０ａ〜３０ｄの間の距離が概括的に所望のファンフォールド材料の印間距離に対応するように、選択的に調整、サイズ変更、又は再構成することができる。
【００４４】
[0047] 例えば、図３は、隣接するヘッドピース３０ａ〜３０ｄの間に距離ｄ’１がある第１構成の回転可能部材３００を示している。隣接するヘッドピース３０ａ〜３０ｄの間の距離ｄ’１は、一般に、ファンフォールド材料３５０の印間距離ｄ１に対応する。その結果、ヘッドピース３０ａ〜３０ｄは、ファンフォールドの折り目の近くでファンフォールド材料３５０に係合し、上記したように、ファンフォールド材料３５０をスタックに積み重ねる。
【００４５】
[0048] 異なる印間距離を有するファンフォールド材料が回転可能部材３００と共に使用されることが求められる場合、回転可能部材３００は、異なるファンフォールド材料の異なる印間距離に対応するように、選択的に調整、サイズ変更、又は再構成することができる。例えば、図３に示すように、回転可能部材３００は、隣接するヘッドピース３０ａ〜３０ｄ間の新しい距離ｄ’２がファンフォールド材料３５５の印間距離ｄ２に概括的に対応するように、選択的に調整、サイズ変更、又は再構成することができる。
【００４６】
[0049] 回転可能部材３００は、様々な方法で、選択的に調整、サイズ変更、又は再構成することができる。例えば、回転可能な部材３００のフレーム２２’は、膨張可能／収縮可能な構成要素で形成されてもよい。一例として、フレーム２２’の各側部は、フレーム２２’の各側部の長さを選択的に増減させてヘッドピース３０ａ〜３０ｄを互いに離して又は近づけて移動させることを可能にする嵌め込み式のロッド又はチューブで形成されてもよい。他の実施形態では、ヘッドピース３０ａ〜３０ｄ及び／又はフレーム２２’の一部は、ヘッドピース３０ａ〜３０ｄ及び／又はフレーム２２’の一部が回転可能部材３００の回転軸４０に対して近く又は遠くを旋回するように、旋回可能に取り付けられる。ヘッドピース３０ａ〜３０ｄ及び／又はフレーム２２’が回転軸４０から離れて旋回するときには、回転可能部材３００の各側部の長さ、したがって隣接するヘッドピース３０ａ〜３０ｄの間の距離が、増加する。対照的に、ヘッド部材３０ａ〜３０ｄ及び／又はフレーム２２’の一部が回転軸４０に近づいて旋回するときには、回転部材３００の各側部の長さ、したがって隣接するヘッド部材３０ａ〜３０ｄの間の距離は、減少する。
【００４７】
[0050] 回転可能部材３００は、可逆的な方法で、選択的に調整、サイズ変更、または再構成することができる。つまり、回転可能部材３００のサイズは、選択的に増加し、その後に選択的に減少することができ、その逆も可能である。さらに、図３は２つのサイズ構成の回転可能部材３００のみを示しているが、これは単に便宜上のものである。拡張可能な回転可能部材は、ファンフォールド材料の実質的に任意のサイズに適合するように実質的に任意のサイズに拡張可能／収縮可能に構成されてもよい。あるいは、ファンフォールドスタッカーシステムは、異なるサイズのファンフォールド材料を収容するために様々なサイズを有する複数の回転可能部材を備えてもよい。
【００４８】
[0051] 本明細書に記載のファンフォールドスタッカーシステムの実施形態のいずれも、ファンフォールド材料を積み重ねる方法に使用することができる。例えば、図１Ａ〜図１Ｏは、図１に示されたファンフォールド材料を折り畳み積み重ねるシステムを使用して、ファンフォールド材料を積み重ねる方法の多数の図を示している。
【００４９】
[0052] ファンフォールド材料を折り畳んで積み重ねる方法は、（i）ファンフォールド材料の長さの第１端部を、回転可能部材に配置されて互いに円周方向にオフセットされた少なくとも２つのヘッドピースを有する回転可能部材に搬送するステップと、（ii）ファンフォールド材料を回転部材に搬送し続けると同時に回転可能部材を中心軸の周りに回転させるステップと、（iii）印付けされた又は折り目付けされたファンフォールド材料の長さの一部を真空によって第１のヘッドピースに係合し、印付けされた又は折り目付けされたファンフォールド材料の長さの一部を中心軸回りに回転させるステップと、（iv）真空を停止し、及び／又は第１のヘッドピースを、軸の周りの所定の位置で送風機設定に切り替え、印付けされた又は折り目付けされたファンフォールド部材を回転部材から吹き飛ばして、折り畳まれたファンフォールド材料のスタックを形成するステップと、を含んでもよい。一実施形態では、当該方法は、（v）折り畳まれたファンフォールド材料のスタックを、回転可能部材に隣接して配置されたホッパーに積み重ねるステップをさらに含む。送風機設定は、単にファンフォールドを重力だけで落下させるよりも、ファンフォールド材料をスタック上に押し下げることができるため、ファンフォールドを積み重ねる速度を高めることができる。
【００５０】
[0053] 一実施形態では、ファンフォールド材料は、ファンフォールド材料の長辺に実質的に垂直にファンフォールド材料上に配置された多数の実質的に等間隔に配置された印線または折り線を含む。他の実施形態では、ファンフォールド材料は、印線または折り線なしに形成される。そうした実施形態では、本明細書で説明されるように、ファンフォールドスタッカーは、ファンフォールドスタッカーがファンフォールド材料をその周りで回転させるときに、ファンフォールド材料に折り線または折り目を生成してもよい。より具体的には、ファンフォールド材料の回転は、材料を力で折り畳んでもよく、それにより、本明細書に記載されるように材料を積み重ねることができる規則的に間隔をあけた折り目を作り出す。
【００５１】
[0054] 一実施形態では、本方法は、ファンフォールド材料の長さにおける印線または折り線の１つ又は複数の位置を検出するステップと、ファンフォールド材料の長さにおける印線または折り線の位置ごとにステップ（i）〜（iv）の１つ又は複数の相対的なタイミングを更新するステップとを含む。
【００５２】
[0055] 本方法の一実施形態では、第１のヘッドピースが第１の印線または折り線に隣接するファンフォールド材料と係合し、第２のヘッドピースが第２の印線または折り線に隣接するファンフォールド材料と係合する。
【００５３】
[0056] 一実施形態では、本方法は、回転可能部材に隣接して配置されたコンベヤを使用して、ファンフォールド材料の長さの第１端部を送達するステップをさらに含む。
【００５４】
[0057] 一実施形態では、折り畳まれたファンフォールド材料のスタックは、スタックの側面から見たときに、左折り及び右折りがあるように、ジグザグパターンで積み重ねられる。一実施形態では、第１のヘッドピースの送風機設定への切替えは、左折りを形成する場合は第１の所定位置で、右折りを形成する場合は第２の所定位置で生じる。一例として、図１Ｃおよび図１Ｇを比較する。図１Ｃは、（ヘッドピース３０ｂに隣接して）形成された左折りを示す。このような場合、ヘッドピースは、ファンフォールド材料がほぼ垂直に（またはスタックの端部にほぼ垂直に向けられて）ぶら下がっているときに、ファンフォールド材料を解放する。対照的に、図１Ｇは、（ヘッドピース３０ａに隣接して）形成された右折りを示す。右折りの場合、ヘッドピースは、ファンフォールド材料と比較的長く係合し、ファンフォールドが垂直を十分に超えて垂れ下がるまで（または、スタックの端部に対して鋭角を向けられるまで）ファンフォールド材料を回転可能部材の周りを回転させて、ファンフォールド材料を開放する。このようなシステムによって、例えば、ファンフォールドスタッカーシステムが、ファンフォールドを効率的かつ規則的に折り畳むように促すことができる。
【００５５】
[0058] 本発明は、その趣旨または本質的な特徴から逸脱することなく、他の特定の形態で実施することができる。記載された実施形態は、すべての点において、例示的なものであって限定的なものではないとみなされるべきである。本発明の範囲は、上記の説明によってではなく、添付された特許請求の範囲によって示される。特許請求の範囲と均等の意味および範囲内に入るすべての変更は、特許請求の範囲の射程内に含まれるべきである。
【図１】
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【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図１Ｅ】
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【図１Ｆ】
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【図１Ｇ】
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【図１Ｈ】
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【図１Ｉ】
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【図１Ｊ】
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【図１Ｋ】
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【図１Ｌ】
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【図１Ｍ】
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【図１Ｎ】
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【図１Ｏ】
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【図２】
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【図３】
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