(57)【要約】  袋のネック部にテープ閉じ具を固着させるテープ閉じ具装置は、自動制御システム、連続長さのテープを供給するように構成されたテープ送り組立体、及び閉じ具貼付け組立体を含む。閉じ具貼付け組立体は、閉じサイクル中、テープ送り組立体から閉じ具貼付け組立体に供給されたテープの長さを示す信号を自動制御システムに出力するエンコーダホイールを含む。テープ閉じ具装置は、自動制御システムに接続され、エンコーダホイールにより供給される信号に応答して、自動制御システムによって選択的に作動されるように構成されたモータ駆動式切断部材を含む。テープ閉じ具装置は、モータ駆動式切断部材の選択的な作動により、閉じ具貼付け組立体内に引かれたテープの長さに基づくテープ閉じ具を作製する。
2015502303.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
閉じサイクル中に袋のネック部をテープ閉じ具で固着させるテープ閉じ具装置であって、
自動制御システムと、テープ送り組立体と、
閉じサイクル中、連続長さのテープを前記テープ
連続長さのテープを供給するように構成された送り組立体から引くように構成され、且つ、テープ閉じ具を袋のネック部の周りに形成するように構成された閉じ具貼付け組立体と、
モータ駆動式切断部材と、を有し、
前記閉じ具貼付け組立体は、閉じサイクル中に前記テープ送り組立体から前記閉じ具貼付け組立体に供給されたテープの長さを表す信号を前記自動制御システムに出力するエンコーダホイールを含み、
前記モータ駆動式切断部材は、前記自動制御システムに接続され、前記エンコーダホイールによって供給された前記信号に応答して、前記自動制御システムによって選択的に作動される、テープ閉じ具装置。
【請求項２】
さらに、上側ガイドレールと、下側ガイドレールと、を有する、請求項１に記載のテープ閉じ具装置。
【請求項３】
前記閉じ具貼付け組立体は、さらに、枢動可能な袋止め部を含み、
前記袋止め部は、枢動アームと、脚部材と、足ピースと、を含む、請求項１に記載のテープ閉じ具装置。
【請求項４】
前記閉じ具貼付け組立体は、さらに、枢動可能な接触部材を含み、
前記枢動可能な接触部材は、揺動アームと、前記揺動アームに接続されたヘッドピースと、前記揺動アームに連結されたバネ支柱と、前記バネ支柱に接続された接触部材バネと、を含み、
前記接触部材バネは、前記接触部材の枢動を邪魔する、請求項１に記載のテープ閉じ具装置。
【請求項５】
さらに、連続長さの紙を前記閉じ具貼付け組立体に供給するように構成された紙送り組立体を有する、請求項１に記載のテープ閉じ具装置。
【請求項６】
前記テープ送り組立体は、さらに、前記制御システムに接続されたシャトルインデクサを含み、
前記シャトルインデクサは、直線的に往復動するように構成され、キャリッジブロックと、前記キャリッジブロックに取付けられたインデクサプーリと、を含む、請求項１に記載のテープ閉じ具装置。
【請求項７】
前記シャトルインデクサは、さらに、前記キャリッジブロックに作動可能に接続された空気圧シリンダを含み、
前記空気圧シリンダは、前記制御システムによって制御可能に作動される、請求項６に記載のテープ閉じ具装置。
【請求項８】
前記空気圧シリンダは、前記空気圧シリンダを伸長させたときに前記キャリッジブロックの直線的な移動を可能にするように構成される、請求項７に記載のテープ閉じ具装置。
【請求項９】
前記テープ送り組立体は、さらに、ベルトクランプ組立体を含み、
前記ベルトクランプ組立体は、小型空気圧シリンダと、プレス部と、を含み、閉じサイクルの間、前記閉じ具貼付け組立体を前記テープ送り組立体から選択的に分離させるように構成される、請求項１に記載のテープ閉じ具装置。
【請求項１０】
閉じサイクル中に袋のネック部をテープ閉じ具で固着させるテープ閉じ具装置であって、
自動制御システムと、
連続長さのテープを供給するように構成されたテープ送り組立体と、
閉じ具貼付け組立体と、を有し、
前記テープ送り組立体は、さらに、前記自動制御システムに接続されたシャトルインデクサを含む、テープ閉じ具装置。
【請求項１１】
前記シャトルインデクサは、直線的に往復動するように構成され、キャリッジブロックと、前記キャリッジブロックに取付けられたインデクサプーリと、含む、請求項１０に記載のテープ閉じ具装置。
【請求項１２】
前記シャトルインデクサは、さらに、前記キャリッジブロックに動作可能に接続され且つ前記制御システムにより制御可能に作動される空気圧シリンダを含む、請求項１１に記載のテープ閉じ具装置。
【請求項１３】
前記空気圧シリンダは、前記空気圧シリンダを伸長させたときに前記キャリッジブロックの直線的な移動を可能にするように構成される、請求項１２に記載のテープ閉じ具装置。
【請求項１４】
前記閉じ具貼付け組立体は、連続長さのテープを前記テープ送り組立体から引き、袋のネック部の周りにテープ閉じ具を形成するように構成されるとともに、閉じサイクル中、前記テープ送り組立体から前記閉じ具貼付け組立体に供給されたテープの長さを示す信号を前記自動制御システムに出力するエンコーダホイールを含む、請求項１０に記載のテープ閉じ具装置。
【請求項１５】
さらに、前記自動制御システムに接続されたモータ駆動式切断部材を有し、前記切断部材は、前記エンコーダホイールによって供給された前記信号に応答して前記自動制御システムによって選択的に作動されるように構成される、請求項１４に記載のテープ閉じ具装置。
【請求項１６】
テープ閉じ具を袋のネック部に貼付ける方法であって、
連続長さのテープをテープロールから閉じ具貼付け組立体のガイドレールに供給するステップと、
連続長さの紙を紙ロールから前記閉じ具貼付け組立体のガイドレールに供給するステップと、
袋のネック部を前記閉じ具貼付け組立体の中に通して、一定長とのテープを前記テープロールから前記閉じ具貼付け組立体内に引くステップと、
袋のネック部が前記閉じ具貼付け組立体の中を通るとき、前記閉じ具貼付け組立体内に引かれたテープの長さを測定するステップと、
前記閉じ具貼付け組立体内に引かれたテープの測定長さを、テープ閉じ具長さ信号に符号化するステップと、
前記テープ閉じ具長さ信号を処理するステップと、
前記テープ閉じ具長さ信号に応答して、モータ駆動式切断機構を作動させて、連続長さのテープ及び連続長さの紙を切断するステップと、を含む方法。
【請求項１７】
前記テープ閉じ具長さ信号を処理するステップは、
所定のテープ長さ設定箇所を設定するステップと、
前記閉じ具貼付け組立体内に引かれたテープの測定長さを前記所定のテープ長さ設定箇所と比較するステップと、
テープ長さ補正係数を生成するステップと、
前記テープ長さ補正係数に応じて、その後のテープ閉じサイクルにおける前記モータ駆動式切断機構の作動を調整するステップと、を含む請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
袋のネック部を前記閉じ具貼付け組立体の中に通すステップの前に、さらに、シャトルインデクサを引込めて、所定長さのテープをテープロールから引くステップを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
さらに、テープが前記閉じ具貼付け組立体内に引かれるとき、前記シャトルインデクサを解放して、前記シャトルインデクサの移動を可能にするステップを含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記シャトルインデクサを解放するステップは、前記シャトルインデクサの前記閉じ具貼付け組立体に向かう直線的な移動を可能にする空気圧シリンダを伸長させるステップを含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記シャトルインデクサを引込めるステップは、前記空気圧シリンダを収縮させ、前記シャトルインデクサが引込み位置に戻るときに、前記シャトルインデクサが一定長さのテープをテープロールから強制的に引くステップを含む、請求項２０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２０１１年１２月２０日に出願された「デジタルエンコーダを備えたテープ閉じ具装置」という名称の米国仮特許出願第６１／５７８，０１５号の優先権を主張するものであり、この特許出願の開示内容は引用により本明細書に組み入れられる。
【０００２】
本発明は、一般に自動袋閉じ具システムの分野に関する。
【背景技術】
【０００３】
長年にわたり、製造業者は、様々な製品を包装するためにビニール袋を使用している。業界によっては、消費者が繰り返し開いたり密封したりすることができるビニール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（ビニタイ）で縛られたビニール袋に密封されることが多い。消費者は、ツイストタイ閉じ具によって袋を何度も開け閉めできることにより、袋を長く使用して製品寿命を延ばすことができる。
【０００４】
ツイストタイは、そのコストの低さによって好まれているが、競合する閉じ具機構も使用されている。例えば、傷みやすいパン商品が入ったビニール袋を閉じるために、しばしばプラスチック製のロックタブが使用される。ロックタブは、取付けが容易な上、情報を印刷できる表面を包装業者に提供する。ロックタブは、一般には認められているものの比較的高価である。代替手段として、製造業者は、袋のネック部を一片の片面テープによって拘束するテープ閉じ具システムを採用している。テープ閉じ具システムは、ツイストタイのコストメリットとともに、ロックタブがもたらす閉じ具上に情報を印刷する能力も提供する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
先行技術のテープ閉じ具システムは、事前に設定した量のテープを袋のネック部に適用することによって機能する。これらのシステムでは、袋のネック部の直径が変化すると、ネック部から延びるテープの「脚部」にばらつきが生じる傾向にある。テープ脚部の長さにばらつきがあると、テープ上に情報を印刷する困難性が増し、消費者による使用中に問題が生じることがある。従って、これらの先行技術の不完全性を克服する改善されたテープ閉じ具システムが必要とされている。
【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、袋のネック部の周りにテープ閉じ具を提供するための装置及び方法を提供する。好ましい実施形態は、袋のネック部にテープ閉じ具を貼付ける方法を含み、この方法は、連続長さのテープをテープロールから閉じ具貼付け組立体のガイドレールに提供するステップと、連続長さの紙を紙ロールから閉じ具貼付け組立体のガイドレールに提供するステップを含む。次に、この方法は、袋のネック部を閉じ具貼付け組立体に通して、一定長さのテープをテープロールから閉じ具貼付け組立体内に引き、袋のネック部が閉じ具貼付け組立体の中を通るとき、閉じ具貼付け組立体内に引かれたテープの長さを測定する。次に、この方法は、閉じ具貼付け組立体内に引かれたテープの測定長さをテープ閉じ具長さ信号に符号化し、このテープ閉じ具長さ信号を制御システムによって処理する。最後に、この方法は、テープ閉じ具長さ信号に応答して、モータ駆動式切断機構を作動させて連続長さのテープ及び連続長さの紙を切断する。
【０００７】
別の好ましい実施形態では、本発明は、閉じサイクル中に袋のネック部にテープ閉じ具を固定するためのテープ閉じ具装置を含む。テープ閉じ具装置は、自動制御システム、連続長さのテープを供給するように構成されたテープ送り組立体、及び閉じ具貼付け組立体を含む。閉じ具貼付け組立体は、閉じサイクル中、連続長さのテープをテープ送り組立体から引き、袋のネック部の周りにテープ閉じ具を形成するように構成される。閉じ具貼付け組立体は、閉じサイクル中にテープ送り組立体から閉じ具貼付け組立体に供給されたテープの長さを示す信号を自動制御システムに出力するエンコーダホイールも含む。テープ閉じ具装置は、自動制御システムに接続されて、エンコーダホイールにより供給された信号に応答して自動制御システムにより選択的に作動されるように構成されたモータ駆動式切断部材をさらに含む。テープ閉じ具装置は、モータ駆動式切断部材の選択的作動により、閉じ具貼付け組立体内に引かれたテープの長さに基づくテープ閉じ具を作製することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】現在好ましい実施形態により構成されたテープ閉じ具装置の正面図である。
【図２】開放端を有する袋の斜視図である。
【図３】ネック部の周りに閉じ具を有する袋の斜視図である。
【図４】テープ送り組立体の一部分の拡大図である。
【図５】テープ送り組立体のシャトルインデクサの拡大図である。
【図６】テープ送り組立体のベルトクランプ組立体の拡大図である。
【図７】プランジャ組立体の拡大図である。
【図８】閉じ具貼付け組立体の正面図である。
【図９】袋止め部の斜視図である。
【図１０】接触部材の斜視図である。
【図１１】切断部材の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
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共に使用するためのテープ閉じ具システムを含む。パンの環境で使用するための好ましい実施形態を開示するが、このテープ閉じ具装置は、他の様々な用途にも有用であることが理解されるであろう。
【００１０】
図１は、テープ閉じ具装置１００の好ましい実施形態の正面図である。テープ閉じ具装置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と、閉じ具貼付け組立体１０８と、袋送り組立体１１０を含む。一般に、テープ送り組立体１０４は、テープ１０５を閉じ具貼付け組立体１０８に供給するように構成される。一般に、紙送り組立体１０６は、紙１０７を閉じ具貼付け組立体１０８に供給するように構成される。
【００１１】
テープ閉じ具装置１００はまた、好ましくは、プリンタ組立体１１２と、制御システム１１６を含む。プリンタ組立体１１２は、テープ送り組立体１０４から配送されたテープ１０５の上に所望の情報（例えば、日付、場所、バッチ）を印刷するように構成される。プリンタ組立体１１２は、テープ１０５を印刷ヘッド１１５に接触させる印刷ベルト１１３を含む。制御システム１１６は、テープ閉じ具装置１００の自動化された機能を制御及び調整するのに使用される。図１では、制御システム１１６をユーザ制御モジュールの形で示しているが、制御システム１１６は、テープ閉じ具装置１００全体にわたって配置されていてもよいし、分散されて配置されてもよいことを理解すべきである。
【００１２】
テープ閉じ具装置１００は、好ましくは、コンベヤシステムに隣接して配置され、コンベヤ式組立ライン包装作業と協働して使用されるように構成される。図１に示すように、コンベヤシステム及びテープ閉じ具装置１００は、充填された袋を、テープ閉じ具装置１００の中を右から左へ、又は、左から右へ搬送するように構成される。制御システム１１６の使用中、テープ閉じ具装置１００の動作は、ユーザの設定及び閉ループフィードバックに基づいて自動化され且つ構成可能であることを理解すべきである。
【００１３】
次に、図２及び図３に示すように、コンベヤシステムの上流側から開始して、開いた袋１２０を袋送り組立体１１０の中に送り、袋１２０の開放端部１２２を、閉じ具貼付け組立体１０８の中に通す。袋１２０がテープ閉じ具装置１００の中を通過するとき、テープ閉じ具装置１００は、各袋１２０の開放端部を寄せ集めて、ネック部１２４にし、テープ閉じ具１２６をネック部１２４の周りに貼付け、袋１２０を閉じたままにする。テープ閉じ具１２６は、好ましくは、第１の脚部２０６と、第２の脚部２０８と、袋１２０のネック部１２４の周りのテープループ部２１０を含む。第１の脚部２０６及び第２の脚部２０８の各々は、好ましくは、裏紙１０７に部分的に固着されたテープ１０５で形成される。テープループ部２１０は、好ましくは、袋１２０のネック部１２４に直接接着される。テープ１０５は、好ましくは、取外し可能な片面接着テープであり、紙１０７は、好ましくは、閉じ具１２６の取外しを容易にする非接着性の裏紙である。テープ閉じ具１２６は、袋１２０のネック部１２４から取外したり、再び取付けたりすることは繰返すことができるように構成される。図２及び図３はそれぞれ、開放端部１２２を有する袋１２０の斜視図、及び、ネック部１２４の周りに閉じ具１２６を有する袋１２０の斜視図を示す。
【００１４】
図４及び図５は、テープ送り組立体１０４の正面図及び拡大図である。一般に、テープ送り組立体１０４は、シャトルインデクサ１２８と、テープロール１３０と、テープ閉じ具装置１００の中でテープ１０５を案内する一連の介在プーリを含む。テープ閉じ具装置１００が適正に作動するために、テープ送り組立体１０４は、テープ１０５を閉じ具貼付け組立体１０８に比較的小さい張力で供給することが望ましい。シャトルインデクサ１２８は、テープ閉じ具１２６を作るときにテープ閉じ具装置１００がスムーズに機能することを可能にするために、テープ１０５に規定量のたるみを与える。このことは、閉じサイクル中にテープロールからテープが直接引かれる先行技術のシステムに対する著しい改良である。
【００１５】
シャトルインデクサ１２８は、キャリッジブロック１３４と、インデクサプーリ１３６と、複動式空気圧（又は油圧）シリンダ１３８と、バネ１４０を含む。キャリッジブロック１３４は、ほぼ直線的に往復動するようにスライド１４２の上に載っている。インデクサプーリ１３６は、キャリッジブロック１３４に取付けられる。テープ１０５は、インデクサプーリ１３６の周りに案内され、テープ閉じ具装置１００の閉じ具貼付け組立体１０８の中に入る。キャリッジブロック１３４は、空気圧シリンダ１３８にワンウエイストップで連結され、かくして、空気圧シリンダ１３８を伸長させる間、空気圧シリンダ１３８は、キャリッジブロック１３４を移動させることなしにキャリッジブロック１３４の中を通過し、空気圧シリンダ１３８の収縮により、キャリッジブロックをホーム位置（引込み位置）に移動させる。現在の好ましい実施形態では、空気圧シリンダ１３８のワンウエイストップは、空気圧シリンダ１３８を収縮させる間にキャリッジブロック１３４のフランジに接触するように作られた一連のワッシャ又はナットを含む。
【００１６】
閉じサイクルの準備の際、空気圧シリンダ１３８はホーム位置に収縮させられる。空気圧シリンダ１３８を収縮させるとき、キャリッジブロック１３４も、図５に示す定位置に強制的に戻される。キャリッジブロック１３４を閉じ具貼付け組立体１０８から強制的に遠ざけるとき、インデクサプーリ１３６が、一定長さのテープ１０５をテープロール１３０から引く。
【００１７】
次の閉じサイクルの開始時、空気圧シリンダ１３８は逆転し、急速に伸長させられ、それにより、図５に示すように、キャリッジブロック１３４及びインデクサプーリ１３６がスライド１４２に沿って移動することを自由にする。閉じ具貼付け組立体１０８がテープ閉じ具１２６を形成するとき、キャリッジブロック１３４及びインデクサプーリ１３６が下流におけるテープ１０５の消費に順応するようにスライド１４２に沿って移動するので、テープ１０５が容易に分配される。バネ１４０は、キャリッジブロック１３４が急に無制御的に加速しないように、キャリッジブロック１３４の移動に軽い抵抗を与える。
【００１８】
このように、シャトルインデクサ１２８は、選択された長さのテープ１０５をテープロール１３０から引き、後続の閉じサイクルの間、テープ１０５を制御された小さい張力下で利用できるようにする。シャトルインデクサ１２８は、好ましくは、各閉じサイクルの前に過剰量のテープ１０５を準備するように構成される。閉じサイクル中におけるキャリッジブロック１３４及びインデクサプーリ１３６の移動は、閉じサイクル中に実際に消費されるテープ１０５の量によって制御されるので、キャリッジブロック１３４及びインデクサプーリ１３６が戻ることにより、前のサイクル中に消費された量と同じ量のテープ１０５だけがテープロール１３０から引かれる。このように、シャトルインデクサ１２８は、閉じサイクルと閉じサイクルの間に過剰のテープ１０５を蓄積することなしに、限られた抵抗で、必要量のテープ１０５を閉じ具貼付け組立体１０８に供給する。
【００１９】
閉じ具貼付け組立体１０８をテープロール１３０からさらに分離させるために、テープ閉じ具装置１００は、さらに、図６に示すベルトクランプ組立体１４３を含む。図６は、テープ閉じ具装置１００の背面拡大図であり、ベルトクランプ組立体１４３の形態及び機能を示す。ベルトクランプ組立体１４３は、印刷ベルト１１３が閉じサイクル中に回転することを阻止する。テープ１０５は印刷ベルト１１３に接着させられるので、印刷ベルト１１３が閉じサイクル中にロックされていなければ、必要なテープ１０５の一部分がテープロール１０５から直接引かれることがあるので、キャリッジブロック１３４の移動距離が実質的に閉じ具毎に潜在的に変化する。キャリッジブロック１３４のこの可変移動距離により、エンコーダの読み及びテープの追跡の問題を生じさせることがある。従って、好ましくは、閉じサイクルの間、印刷ベルト１１３を静止位置にクランプして、各閉じサイクルの間、キャリッジブロック１３４が同じ距離だけ移動することを確保する。
【００２０】
ベルトクランプ組立体１４３は、小型の空気圧シリンダ１４５と、プレス部１４７を含む。小型シリンダ１４５は、大型の空気圧シリンダ１３８と平行に配管されることが好ましい。従って、大型及び小型の空気圧シリンダ１３８、１４５は、実質的に同じ時間に伸長し、実質的に同じ時間に収縮される。小型の空気圧シリンダ１４５が大型シリンダ１３８よりも小さいので、小型の空気圧シリンダ１４５は、大型シリンダ１３８よりもわずかに速く作動する。閉じサイクルの開始時、空気圧シリンダ１３８のロッドが伸長して、キャリッジブロック１３４が自由に摺動する。同時に、小型空気シリンダ１４５のピストンが伸長し、プレス部１４７を印刷ベルト１１３に押付けて、印刷ベルト１１３が回転することを阻止する。テープ１０５の接着面が印刷ベルト１１３にくっつくので、閉じ具が形成されている間、印刷ベルト１１３上のテープ１０５は移動しない。閉じサイクルの終了時、小型シリンダ１４５が収縮し、それにより、印刷ベルト１１３は、追加のテープ１０５を閉じ具貼付け組立体１０８の中に自由に引くことを可能にする。
【００２１】
かくして、閉じサイクルの準備の際、いったん適当な長さのテープ１０５がシャトルインデクサ１２８によって引かれると、閉じサイクルの間、テープロール１３０は静止したままである。このように、ベルトクランプ組立体１４３は、閉じサイクルの間、テープロール１３０を閉じ具貼付け組立体１０８から分離し、閉じ具貼付け組立体１０８は、閉じサイクルの間、テープロール１３０内のかなりの質量を回転させる必要はない。
【００２２】
図７を見ると、プランジャ組立体１０２は、好ましくは、一対のプランジャ１４４、軌道１４６、及び一連のリンク装置１４８を含む。各プランジャ１４４は、好ましくは、袋１２０が閉じ具貼付け組立体１０８の中を移動する時に袋１２０のネック部１２４を確実に把持するように構成された切欠き部分１５０を含む。テープ閉じ具装置１００の各サイクルの間、プランジャ１４４を軌道１４６の上流端から下流端に移動させ、再び軌道１４６の上流端に戻す。
【００２３】
図８は、閉じ具貼付け組立体１０８の拡大図である。閉じ具貼付け組立体１０８は、好ましくは、エンコーダホイール１５２、テープガイドプーリ１５４、上側ガイドレール１５６、下側ガイドレール１５８、袋止め部１６０、接触部材１６２、切断部材１６４、及び紙送りプーリ１６６を含む。下側ガイドレール１５８は、好ましくは、ステージセクション１６８、寄せ集めセクション１７０、及び接触セクション１７２を含む。紙１０７は、閉じ具貼付け組立体１０８の右側から紙送りプーリ１６６の周りに送られ、接触セクション１６４内のスロット１７４の中を通る。テープ１０５は、閉じ具貼付け組立体１０８の左側からエンコーダホイール１５２及びテープガイドプーリ１５４の周りに送られ、寄せ集めセクション１７０に向かって送られる。テープ１０５は、好ましくは、テープ１０５の接着面が下側ガイドレール１５８の方を向くように送られる。各閉じサイクルの開始時、テープは、袋止め部１６０と寄せ集めセクション１７０の間に固着され、接触部材１６２の下を接触セクション１７２に沿って延び、テープ１０５の先端部は、スロット１７４の中を延びる裏紙の先端部に固着される。
【００２４】
好ましい実施形態では、下側ガイドレール１５８の接触セクション１７２は、ステージセクション１６８よりもわずかに高い。寄せ集めセクション１７０は、ステージセクション１６８から接触セクション１７２まで上昇する傾斜部分を含む。特に好ましい実施形態では、寄せ集めセクション１７０は、接触セクション１７２よりもわずかに高い高さまで上昇し、接触セクション１７２まで下降する小さい傾斜部を含む。下側ガイドレール１５８の輪郭は、袋１２０のネック部の緊密な寄せ集めを促進させる。
【００２５】
上側ガイドレール１５６は、下側ガイドレール１５８から距離をあけて下側ガイドレール１５８に沿って延びる。上側ガイドレール１５６は、下側ガイドレール１５８からの広い開口部を含み、この開口部は、上側ガイドレール１５６及び下側ガイドレール１５８がテープガイドプーリ１５４に近づくにつれて狭くなる。このように、袋１２０のネック部が上側ガイドレール１５６と下側ガイドレール１５８の間を寄せ集めセクション１７０に向かって進むにつれて、ネック部が次第に寄せ集められる。非常に好ましい実施形態では、上側ガイドレール１５６が、テープガイドプーリ１５４の下方の地点で終端する。
【００２６】
閉じ具貼付け組立体１０８は、袋１２０がテープ閉じ具装置１００の中を通るときに緊密なテープ閉じ具１２６を形成するノンストップ直線機構を有する。閉じ具貼付け組立体１０８の中における袋１２０の直線的な一定の移動により、テープ閉じ具装置１００が高速且つ大量の作業に使用されることを可能にする。
【００２７】
図８と併せて図９を参照すると、現在の好ましい実施形態では、袋止め部１６０は、枢動アーム１７６、脚部材１７８、及び足ピース１８０を含む。枢動アーム１７６は、好ましくは、第１の枢着箇所１８２を中心に枢動し、枢動アーム１７６の回転移動は、枢動アームバネ１８４（図９には図示せず）による抵抗を受ける。脚部材１７８は、好ましくは、枢動アーム１７６に固定された下方に延びる部材として構成される。足ピース１８０は、脚部材１７８の遠位端に固着され、テープ１０５に接触する。好ましい実施形態では、足ピース１８０は、テープ１０５が脚部材１７８の下を通るときに回転するように構成されたローラを含む。変形例として、足ピース１８０は、テープ１０５の非接着面を下方に押す固体バンパーを含んでいてもよい。枢動アーム１７６及び脚部材１７８は、足ピース１８０が寄せ集めセクション１７０と接触セクション１７２の間の傾斜部の上に載るように構成される。
【００２８】
図８と併せて図１０を参照すると、接触部材１６２は、好ましくは、傾斜したヘッドピース１８６、及びバネ支柱１９０を含む。ヘッドピース１８６は、枢動支柱１９３（図１１に図示）を中心に回転する第２の枢着箇所のピン１９２に対して回転するように構成される。ヘッドピース１８６の傾斜形態により、袋１２０がヘッドピース１８６内に移動すると、ヘッドピース１８６が持上げられる。ヘッドピース１８６の上方移動は、バネ支柱１９０に取付けられた接触部材バネ１９４（図８には図示せず）による抵抗を受ける。接触部材バネ１９４は、接触部材１６２を下方に回転するように押し、ヘッドピース１８６は、接触セクション１７２に接触する。
【００２９】
図８と併せて図１１を参照すると、切断部材１６４は、切断ヘッド１９８、及びナイフ２００を含む。切断ヘッド１９８は、第３の枢着箇所２０２を中心に回転するように構成される。切断部材１６４は、好ましくは、複動空気圧シリンダ２０４を含み、複動空気圧シリンダ２０４は、そのいずれかの側に圧力が加わったときに切断ヘッド１９８を前後に回転させる。空気圧シリンダ２０４は、現在のところ好ましいが、他のモータを使用して切断部材１６４を制御可能に作動させてもよいことを理解すべきである。
【００３０】
先行技術の設計と異なり、切断部材１６４の作動は、エンコーダホイール１５２から生じた信号に応答して、制御システム１１６によって電子的に且つ自動的に制御される。予め選択された長さのテープ１０５がエンコーダホイール１５２の上を通り、予め選択された遅れが経過した後、制御システム１１６は、切断部材１６４を作動させ、テープ１０５の後端部をテープ閉じ具１２６から切断し、それにより、テープ閉じ具１２６の第２の脚部２０８を形成する。このように、テープ閉じ具１２６の第１の脚部２０６の長さは、接触部分１７２を越えて延びるテープ１０５の先端部と紙スロット１７４の間の相対距離の結果として、近似的に決定される。しかしながら、テープ閉じ具１２６の第２の脚部２０８の長さは、制御システム１１６によって与えられる作動スケジュールによって大部分決定される。
【００３１】
エンコーダホイール１５２は、回転デジタルエンコーダ（図面には単独で示さず）を有し、回転デジタルエンコーダは、作動中にエンコーダホイール１５２によって作られる回転数を表す信号を出力する。テープがエンコーダホイール１５２の上を通ってエンコーダホイール１５２を回転させると、エンコーダホイール１５２は、閉じ具貼付け組立体１０８の中に入ったテープの量を反映する信号を制御システム１１６に送信する。かくして、各閉じサイクルの間、テープは、閉じ具貼付け組立体１０８の中に引かれ、エンコーダホイール１５２は、閉じ具貼付け組立体１０８の中に送られたテープの量を測定する。現在の好ましい実施形態では、制御システム１１６は、ユーザが確立した予め決められたテープ長さ設定箇所を達成する試みによって、各閉じサイクルの間に使用されるテープの量を調整するように構成される。閉じサイクル中に消費されるテープの量は、切断部材１６４の作動タイミングによって制御される。
【００３２】
かくして、好ましい実施形態では、制御システム１１６は、選択された量のテープを、シャトルインデクサ１２８を介して回復させることによって、各閉じサイクルを開始する。次いで、袋１２０を閉じ具貼付け組立体１０８の中に搬送するとき、プランジャ１０２を作動させ、袋１２０を捕える。袋１２０のネック部が袋止め部１６０及びテープに到達したら、袋１２０のネック部の周りにテープループ部２１０を形成し始め、第１の脚部２０６を、既に接触セクション１７２に存在しているテープ１０５によって形成する。袋１２０を閉じ具貼付け組立体１０８の中で移動させ続けると、テープは、エンコーダホイール１５２の上を移動し続ける。袋１２０を移動させて閉じ具貼付け組立体１０８を越えたとき、テープ１０５後端部を選択的に切断することによって、第２の脚部２０８を形成する。
【００３３】
非常に好ましい実施形態では、制御システム１１６は、閉じ具貼付け組立体１０８の作動を、動的に適応しながら補正するように構成された１つ又２つ以上のアルゴリズム、ルーチン又はプログラムを含む。この適応補正ルーチンの開始時、テープ長さ設定箇所が、各テープ閉じ具１２６について設定される。この設定箇所は、ユーザによって制御システム１１６にロードされる。例えば、好ましいテープ長さ設定箇所を４インチ（４”；１０．１６センチメートル）に設定する。現在の好ましい実施形態では、テープ長さ設定箇所が、１回のテープ閉じサイクル中に消費されるテープの量を表す。
【００３４】
テープ閉じサイクル中、エンコーダホイール１５２は、長さ測定値を制御システム１１６に連続的に供給する。制御システム１１６は、信号処理及び送信、並びに切断部材１６４の作動及び移動によって生じる遅延に起因して、規定のテープ長さ設定箇所がエンコーダホイール１５２を通り過ぎてしまう前の時点で切断部材１６４に作動するように遅延係数によって命令しなければならない。エンコーダホイール１５２は、制御システム１１６によって切断部材１６４が作動した後も、制御システム１１６に情報を送信し続ける。切断部材１６４が切断動作を完了すると、閉じサイクル終了信号が切断部材１６４から制御システム１１６に送信される。この閉じサイクル終了信号は、切断部材１６４内に位置する、又は切断部材１６４の動きを支配する空気圧源に位置するセンサによって生成されることが好ましい。
【００３５】
閉じサイクル中に供給されるテープの量は、システム速度の変動、袋の厚み、袋のネック部のギャザリング度合い及びその他の環境要因によって若干変動する。制御システム１１６は、閉じサイクル終了信号を受取ると、エンコーダホイール１５２を通り過ぎたテープの長さを自動的にテープ長さ設定箇所と比較する。閉じサイクル中に消費されるテープ１０５の量が、予め設定した許容差異を上回るほどテープ長設定点と異なる場合、制御システム１１６は、切断部材１６４の作動タイミングを自動的に調整して、消費されるテープ１０５の長さとテープ長さ設定箇所の差異を低減させる。例えば、閉じサイクル中に閉じ具貼付け組立体１０８内に供給されるテープ１０５が多過ぎる場合、制御システム１１６は、遅延係数を減少させて、切断部材１６４をより早い閉じサイクルで作動させる。逆に、閉じサイクル中に供給されるテープ１０５が少な過ぎる場合、制御システム１１６は、遅延係数を増加させて、切断部材１６４が切断動作を完了する前に閉じ具貼付け組立体１０８内にさらなるテープ１０５が入るようにする。特に好ましい実施形態では、制御システム１１６が、テープの測定長さとテープ長さ設定箇所の差異を測定し、この差異を補正係数で除算し、その商をその後のテープ閉じサイクルにおいて調整済み遅延係数として適用することにより、切断部材１６４が作動する時点を調整する。制御システム１１６の応答は、補正係数を増減することにより、その積極性の度合いを変化させることができる。単独のシステム異常に対処するために、一連の閉じサイクルを通じて制御システム１１６を平均的に動作させることもできる。例えば、測定したテープ長とテープ長設定点の差異を一連の閉じサイクルにわたって平均化するように制御システム１１６を構成することができる。
【００３６】
テープ閉じ具１２６の第２の脚部２０８の長さを動的に制御する能力には大きな価値がある。制御システム１１６は、テープ閉じ具１２６の脚部の長さを正確に制御することにより、プリンタ組立体１１２によってテープ１０５上に配置された表示が常にテープ脚部２０６、２０８上の所望の位置に存在することを確実にすることができる。環境変数に応じてテープ脚部の長さを制御するように動的に調整できない先行技術のシステムは、テープ閉じ具１２６の作製において、この表示が異なる望ましくない位置に配置される傾向にある。さらに、テープ閉じ具装置１００は、一貫した望ましいテープ閉じ具１２６を保証しながら閉じ具を異なる製品に適用するように、より容易に構成することができる。
【００３７】
上記の説明では、本発明の様々な実施形態の構造及び機能の詳細と共に本発明の様々な実施形態の数多くの特徴及び利点を記載したが、本開示は例示にすぎず、特に部品の構造及び配置については、本明細書に示す用語の幅広い一般的な意味によって示される最大限の範囲まで本発明の実施形態の原理の範囲内で詳細に変更を行うことができると理解されたい。当業者であれば、添付の特許請求の範囲に示す本発明の思想及び範囲から逸脱することなく、本発明の教示を他のシステムに適用することもできると理解するであろう。
【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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【手続補正書】
【提出日】平成26年6月25日(2014.6.25)
【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】
閉じサイクル中に袋のネック部をテープ閉じ具で固着させるテープ閉じ具装置であって、
自動制御システムと、テープ送り組立体と、
閉じサイクル中、連続長さのテープを前記テープ
連続長さのテープを供給するように構成された送り組立体から引くように構成され、且つ、テープ閉じ具を袋のネック部の周りに形成するように構成された閉じ具貼付け組立体と、
モータ駆動式切断部材と、を有し、
前記閉じ具貼付け組立体は、閉じサイクル中に前記テープ送り組立体から前記閉じ具貼付け組立体に供給されたテープの長さを表す信号を前記自動制御システムに出力するエンコーダホイールを含み、
前記モータ駆動式切断部材は、前記自動制御システムに接続され、前記エンコーダホイールによって供給された前記信号に応答して、前記自動制御システムによって選択的に作動される、テープ閉じ具装置。
【請求項２】
さらに、上側ガイドレールと、下側ガイドレールと、を有する、請求項１に記載のテープ閉じ具装置。
【請求項３】
前記閉じ具貼付け組立体は、さらに、枢動可能な袋止め部を含み、
前記袋止め部は、枢動アームと、脚部材と、足ピースと、を含む、請求項１に記載のテープ閉じ具装置。
【請求項４】
前記閉じ具貼付け組立体は、さらに、枢動可能な接触部材を含み、
前記枢動可能な接触部材は、揺動アームと、前記揺動アームに接続されたヘッドピースと、前記揺動アームに連結されたバネ支柱と、前記バネ支柱に接続された接触部材バネと、を含み、
前記接触部材バネは、前記接触部材の枢動を邪魔する、請求項１に記載のテープ閉じ具装置。
【請求項５】
さらに、連続長さの紙を前記閉じ具貼付け組立体に供給するように構成された紙送り組立体を有する、請求項１に記載のテープ閉じ具装置。
【請求項６】
前記テープ送り組立体は、さらに、前記制御システムに接続されたシャトルインデクサを含み、
前記シャトルインデクサは、直線的に往復動するように構成され、キャリッジブロックと、前記キャリッジブロックに取付けられたインデクサプーリと、を含む、請求項１に記載のテープ閉じ具装置。
【請求項７】
前記シャトルインデクサは、さらに、前記キャリッジブロックに作動可能に接続された空気圧シリンダを含み、
前記空気圧シリンダは、前記制御システムによって制御可能に作動される、請求項６に記載のテープ閉じ具装置。
【請求項８】
前記空気圧シリンダは、前記空気圧シリンダを伸長させたときに前記キャリッジブロックの直線的な移動を可能にするように構成される、請求項７に記載のテープ閉じ具装置。
【請求項９】
前記テープ送り組立体は、さらに、ベルトクランプ組立体を含み、
前記ベルトクランプ組立体は、小型空気圧シリンダと、プレス部と、を含み、閉じサイクルの間、前記閉じ具貼付け組立体を前記テープ送り組立体から選択的に分離させるように構成される、請求項１に記載のテープ閉じ具装置。
【請求項１０】
閉じサイクル中に袋のネック部をテープ閉じ具で固着させるテープ閉じ具装置であって、
自動制御システムと、
連続長さのテープを供給するように構成されたテープ送り組立体と、
閉じ具貼付け組立体と、を有し、
前記テープ送り組立体は、さらに、前記自動制御システムに接続されたシャトルインデクサを含み、前記シャトルインデクサは、規定量のたるみを連続長さのテープに与え、
前記閉じ具貼付け組立体は、テープ閉じ具を形成するために、連続長さのテープの規定量のたるみを消費する、テープ閉じ具装置。
【請求項１１】
前記シャトルインデクサは、直線的に往復動するように構成され、キャリッジブロックと、前記キャリッジブロックに取付けられたインデクサプーリと、含む、請求項１０に記載のテープ閉じ具装置。
【請求項１２】
前記シャトルインデクサは、さらに、前記キャリッジブロックに動作可能に接続され且つ前記制御システムにより制御可能に作動される空気圧シリンダを含む、請求項１１に記載のテープ閉じ具装置。
【請求項１３】
閉じサイクル中、前記閉じ具貼付け組立体による連続長さのテープのたるみの消費により、前記キャリッジブロックを引き、
前記空気圧シリンダは、前記空気圧シリンダを伸長させたときに前記キャリッジブロックの直線的な移動を可能にするように構成される、請求項１２に記載のテープ閉じ具装置。
【請求項１４】
前記閉じ具貼付け組立体は、連続長さのテープを前記テープ送り組立体から引き、袋のネック部の周りにテープ閉じ具を形成するように構成されるとともに、閉じサイクル中、前記テープ送り組立体から前記閉じ具貼付け組立体に供給されたテープの長さを示す信号を前記自動制御システムに出力するエンコーダホイールを含む、請求項１０に記載のテープ閉じ具装置。
【請求項１５】
さらに、前記自動制御システムに接続されたモータ駆動式切断部材を有し、前記切断部材は、前記エンコーダホイールによって供給された前記信号に応答して前記自動制御システムによって選択的に作動されるように構成される、請求項１４に記載のテープ閉じ具装置。
【請求項１６】
テープ閉じ具を袋のネック部に貼付ける方法であって、
連続長さのテープをテープロールから閉じ具貼付け組立体のガイドレールに供給するステップと、
連続長さの紙を紙ロールから前記閉じ具貼付け組立体のガイドレールに供給するステップと、
袋のネック部を前記閉じ具貼付け組立体の中に通して、一定長とのテープを前記テープロールから前記閉じ具貼付け組立体内に引くステップと、
袋のネック部が前記閉じ具貼付け組立体の中を通るとき、前記閉じ具貼付け組立体内に引かれたテープの長さを測定するステップと、
前記閉じ具貼付け組立体内に引かれたテープの測定長さを、テープ閉じ具長さ信号に符号化するステップと、
前記テープ閉じ具長さ信号を処理するステップと、
前記テープ閉じ具長さ信号に応答して、モータ駆動式切断機構を作動させて、連続長さのテープ及び連続長さの紙を切断するステップと、を含む方法。
【請求項１７】
前記テープ閉じ具長さ信号を処理するステップは、
所定のテープ長さ設定箇所を設定するステップと、
前記閉じ具貼付け組立体内に引かれたテープの測定長さを前記所定のテープ長さ設定箇所と比較するステップと、
テープ長さ補正係数を生成するステップと、
前記テープ長さ補正係数に応じて、その後のテープ閉じサイクルにおける前記モータ駆動式切断機構の作動を調整するステップと、を含む請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
袋のネック部を前記閉じ具貼付け組立体の中に通すステップの前に、さらに、シャトルインデクサを引込めて、所定長さのテープをテープロールから引くステップを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
さらに、テープが前記閉じ具貼付け組立体内に引かれるとき、前記シャトルインデクサを解放して、前記シャトルインデクサの移動を可能にするステップを含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記シャトルインデクサを解放するステップは、前記シャトルインデクサの前記閉じ具貼付け組立体に向かう直線的な移動を可能にする空気圧シリンダを伸長させるステップを含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記シャトルインデクサを引込めるステップは、前記空気圧シリンダを収縮させ、前記シャトルインデクサが引込み位置に戻るときに、前記シャトルインデクサが一定長さのテープをテープロールから強制的に引くステップを含む、請求項２０に記載の方法。
【国際調査報告】
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