(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
連結されたクリップを結束部へ供給機構により供給するとともに先頭のクリップを袋口に装着してクリップの両脚部を脚寄せ機構により互いに重合させ、超音波溶着機構により接合させて被結束物を収容した袋の口部を結束するようにしたクリップ結束機において、
前記超音波溶着機構を構成している超音波振動子とアンビルとをクリップの脚部を挟んで相対するように配置するとともに、前記アンビルを支持させた作動軸を回転駆動させることによりアンビルを超音波振動子に対して接離方向に作動させるようになし、駆動ギヤを介してスライド作動される駆動枠とこの駆動枠に対してスライド自在に配置された作動枠とを弾力手段を介在させて連結し、前記駆動枠のスライド作動により弾力手段を介して作動枠をスライド作動させ、該作動枠のスライド作動に連動するギアの噛み合せにより前記アンビルを支持している作動軸を回動作動させるようにしたことを特徴とするクリップ結束機における超音波溶着機構。
【請求項２】
前記弾力手段が引張りバネにより構成されており、該引張りバネの一端側を支持している保持枠と作動枠との間に前記引張りバネの弾力を調整する調整機構が形成されており、該調整機構が、前記作動枠の端壁と保持枠の端壁間に形成された調整部材により保持枠と作動枠の間の距離を可変してバネ力を調整可能とされていることを特徴とする請求項１に記載のクリップ結束機における超音波溶着機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一端方向に向けて開放された開口部が形成されたプラスチック製のクリップを、被包装物を収容した包装用袋の首部に装着して、クリップに形成された一対の脚片を互いに重合させることによりクリップを円錐形状に成形して袋の首部を結束するようにしたクリップ結束機における超音波溶着機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
パンや野菜等の食品を収容した袋の口部を閉じるため、図６に示すように一端方向に向けて開放された開口部２が中央部に形成されるとともに開口部２の開放部の両側に一対の脚片３が形成されたプラスチック製の薄片で形成されたクリップ１を、両脚片３の先端が前位のクリップ１の後端縁と小断面積の連結部４を介して一体に連結された連結クリップ６を使用して袋の口部を閉じるクリップ結束機が知られている。このクリップ結束機はマガジン内に装填された連結クリップ６を結束位置へ供給し、先頭のクリップ１の開口部２を被包装物を収容した袋の絞られた首部に装着した後に、クリップ１の一対の脚片３に形成されている透孔５に、脚寄せ機構の脚寄せピンを係合させて両脚片３を互いに内側へ引き寄せて重合するように成形させるとともに、両脚片３の重合部をカシメ機構によって一体に接合して図７に示すように袋口を結束するものである。
【０００３】
クリップのカシメ接合は、重合されたクリップ１の両脚片３の一方の面に配置したダイを、他方の面に配置したカシメピンに押圧させて両脚片３の一部分をダイ方向へ突き出し成形して、更に、突き出し部の先端をプレスピンにより押し潰し加工をすることにより両脚片３の重合部を一体にカシメ接合させている。このようにカシメによる接合は、クリップ１の脚片３の表面に油分が付着するとカシメ強度が低下して両脚片３の重合部が剥がれやすくなったり、クリップ１を生産する場合のプラスチック材料の成分が変ることによりカシメ強度がばらついてしまい安定した結束力を得ることができなかった。そこで、クリップ１の両脚片３の重合部を超音波振動子とアンビル間に狭持させて超音波振動をクリップ１の両脚片３の重合部に与えることによって両脚片３の表面を溶融して接着させる超音波溶着の方法が採用されている。
【０００４】
超音波溶着による脚片の接合は、超音波振動子に対してアンビル部材を作動させて、両者の間で脚片の重合部を一定の押圧力で狭圧させ、両脚片３の相対した表面を超音波振動により溶融させて圧着させることにより接合させるものである。アンビルを振動子に対して押圧作動させるための従来の機構は、クリップ結束機の供給機構や脚寄せ機構を作動させている駆動カム機構からリンク機構等を介してアンビルを振動子に対して押し付けるように作動させる機構が採用されている。この機構では、構成部品の寸法のばらつきによりアンビルを超音波振動子に押しつけ作動させるストロークにばらつきが生じて、アンビルを超音波振動子に押しつける荷重が変わってしまい安定した溶着強度を得ることができない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来技術の問題点を解決して、アンビルを駆動させる駆動機構の作動ストロークが寸法精度の誤差等によりばらつきがあった場合でも、アンビルを一定の押圧力で超音波振動子に対して押圧させるようにすることにより、クリップの両脚片の接合力を一定として、安定した結束力がクリップ結束機における超音波溶着機構を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するため、前記超音波溶着機構を構成している超音波振動子とアンビルとをクリップの脚部を挟んで相対するように配置するとともに、前記アンビルを支持させた作動軸を回転駆動させることによりアンビルを超音波振動子に対して接離方向に作動させるようになし、駆動ギヤを介してスライド作動される駆動枠とこの駆動枠に対してスライド自在に配置された作動枠とを弾力手段を介在させて連結し、前記駆動枠のスライド作動により弾力手段を介して作動枠をスライド作動させ、該作動枠のスライド作動に連動するギアの噛み合せにより前記アンビルを支持している作動軸を回動作動させるようにしたことを特徴とするクリップ結束機における超音波溶着機
【０００７】
また請求項２の発明は、前記弾力手段が引張りバネにより構成されており、該引張りバネの一端側を支持している保持枠と作動枠との間に前記引張りバネの弾力を調整する調整機構が形成されており、該調整機構が、前記作動枠の端壁と保持枠の端壁間に形成された調整部材により保持枠と作動枠の間の距離を可変してバネ力を調整可能とされていることを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下図に示す実施例に基づいて本発明の実施の形態を説明する。図１に示すように、本発明のクリップ結束機１０は、支持脚１１上に立設したポスト１２の上端に本体ハウジング１３が設けられ、該本体ハウジング１３内には、図６に示す連結クリップ６を順次結束部へ向けて供給するクリップの供給機構、図７のように袋口の首部に装着されたクリップ１の両脚片３を重合させるように操作してクリップ１をほぼ円錐形状に成形するクリップの脚寄せ機構、重合されたクリップ１の両脚片３を接合させる超音波溶着機構及びこれらの各機構を駆動する駆動モータ等のクリップ結束機１０を構成する主要な機構が配置されている。
【０００９】
互いに連結されたクリップ６は、リール等にコイル状に巻回されてクリップ結束機１０の本体ハウジング１３の後部に形成されたマガジン１４内に装填され、本体ハウジング１３内に形成されているクリップ供給機構によって結束部へ供給され、袋の口部を収束誘導して結束位置へ位置決めする誘導溝１５内に配置された袋の首部に開口２が装着され、脚片３に形成された透孔５に脚寄せ機構の脚寄せピンが係合されてクリップ１の両脚片３が引互いに内側へ引き寄せられて両脚片３同士が互いに重合するようにクリップ１が円錐形に成形され、クリップ１の両脚片３の重合部を超音波溶着機構の超音波振動子とアンビルの間に狭持させて両脚片３の接合面に超音波振動を付与することにより脚片３の重合部を一体に溶着させて図７に示すように袋口の結束が行われる。
【００１０】
超音波溶着機構１６は前記本体ハウジング１３内の結束位置の前方に配置されており、図２及び図３に示すように、超音波溶着機構１６は、重合されたクリップ１の脚片３の上面側に配置される超音波振動子１７が、クリップ結束機の本体ハウジング１３内に設置されている作動部フレーム１８に支持されており、同じ作動部フレーム１８に回転可能に支持された作動軸１９に前記超音波振動子と相対されるアンビル２０が取り付けられている。該アンビル２０はクリップ１の脚片３の下側となるように配置されており前記作動軸１９の回転により前記超音波振動子１７の先端部１７ａに相対する方向に回動作動される。作動軸１９の一端側には扇形ギヤ２１が固定されており、前記作動部フレーム１８と隣接して配置されている駆動部フレーム２２に支持されている駆動軸２３の一端に取り付けられているギヤ２４と噛みあわせられていて、駆動軸２３が回転することによりギヤ２４及び扇形ギヤ２１を介して作動軸１９が回転される。
【００１１】
本体ハウジング１３内の後部に設けられている駆動ギヤ２５の上面にカム溝２６が形成されており、該カム溝２６に遊嵌されるカムピン２７を備えた駆動枠２８が本体ハウジング１３内に摺動自在に配置されている。この駆動枠２８の内側には作動枠２９が駆動枠２８に対してスライド可能に配置されており、作動枠２９の前端部分に取り付けられたラックギヤ３０が前記駆動軸２３に取り付けられている扇形ギヤ３１と噛み合わせられ、作動枠２９がスライド作動することによってラックギヤ３０と扇形ギヤ３１を介して駆動軸２３を回転させる。
【００１２】
前記駆動枠２８の両側壁の前端部にスライド軸３２が軸支されており、該スライド軸３３は駆動枠２８の内側に配置されている作動枠２９の両側壁に形成された長孔３３内を貫通しており、作動枠２９はこの長孔３３の範囲で駆動枠２８に対してスライドガイドされている。作動枠２９の内側には弾力手段が収容されており、この実施例では弾力手段は引張りバネ３４で構成されている。該引張りバネ３４の前端は前記スライド軸３２に掛け止められ、引張りバネ３４の他端側は前記作動枠２９の内側にスライド可能に配置されている保持枠３５に形成されている固定軸３６に掛け止められており、更に保持枠３５は作動枠２９の後端部に形成された端壁３７との間に調整ネジ３８を介して連結されている。
【００１３】
上記引張りバネ３４の引っ張り作用により作動枠２９は前方に引っ張られて前記長孔３３の後端縁がスライド軸３２に当接された状態で待機している。この待機状態で引張りバネ３４には前記アンビル２０が超音波振動子１７に対する適切な押圧力となるようなバネ力が生じている。駆動ギヤ２５により駆動枠２８が前方へスライド作動すると作動枠２９は上記待機状態を維持したまま駆動枠２８と一体で作動されて、アンビル２０を超音波振動子１７の方向へ回動駆動させる。アンビル２０が超音波振動子１７の先端部１７ａに当接して所定の押圧力が作用すると、駆動枠２８が更に前方へスライド作動しても引張りバネ３４が伸張して作動枠２９はスライド作動せず、従ってアンビル２０は前記引張りバネ３４のバネ力を介して超音波振動子１７に押圧され所定以上の押圧力が作用しないことになる。即ち、駆動枠２８と作動枠２９との間のスライドストロークの差が前記引張りバネ３４により吸収されることになる。
【００１４】
ところで、駆動枠、作動枠等の弾力手段を取り付ける部品の製造誤差等により引っ張りバネを駆動枠２８と作動枠２９間に張設した時のバネ荷重が異なったり、同一の設計により生産した引張りバネ３４であっても製造誤差等により引っ張り荷重が異なることがある。このため、前述のように駆動枠２８と作動枠２９間のスライドストロークの差分を引張りバネ３４のバネ力により吸収したとしても引張りバネ３４のバネ荷重が異なっていると、結局は製造される機械毎にアンビル２０の超音波振動子振動子１７に対する押しつけ荷重が異なってしまい、機械毎に結束力にばらつきが発生してしまうことになる。
【００１５】
上記超音波溶着機構１６には図４及び図５に詳細に示すように調整機構４０が形成されている。該調整機構４０は前記引張りバネ３４の一端側を保持している保持枠３５と前記作動枠２９の間に形成されており、前記引張りネジ３４を介しての作動枠２９の引っ張り力が一定となるように調整する。調整機構４０を構成している調整ネジ３８は作動枠２９の端壁３７に形成された孔４１に挿入されて、拡径頭部３８ａが前記端壁３７面に当接され、ネジ部３８ｂが保持枠３５の後壁３５ａに形成された透孔４２を貫通して保持枠３５の内側にまで進入している。調整ネジ３８のネジ部３８ｂに螺合されたナット４３が保持枠３５の後壁３５ａの内側に配置され、また後壁３５ａの外側にもゆるみ止め用のナット４４が螺合されている。上記調整ネジ３８を回転することにより保持枠３５と作動枠２９間の間隔を可変させて前記待機状態での引張りバネ３４の張力を調整する。
【００１６】
上記実施例の作動を説明する。駆動ギヤ２５が回転されてカム溝２６とカムピン２７を介して駆動枠２８がスライド作動されると、弾力手段である引張りバネ３４、保持枠３５及び調整ネジ３８を介して作動枠２９が駆動枠２８と一体に前方へスライド作動されて、ラックギヤ３０と扇形ギヤ３１を介して駆動軸２３が回転駆動されて、更にギヤ２４と扇形ギヤ２１を介して作動軸１９が回転されて作動軸１９に支持されているアンビル２０が超音波振動子１７の先端部１７ａへ向けて押圧作動され、超音波振動子１７とアンビル２０間に配置されているクリップ１の脚辺３を押圧させる。更に駆動枠２８がスライド作動されて、アンビル２０の押しつけ荷重が一定の荷重となったとき、引張りバネ３４が伸張して駆動枠２８のスライドストロークが吸収され、作動枠２９には引張りバネ３４のバネ荷重により一定の荷重が作用するようになる。従ってアンビル２０の超音波振動子１７に対する押圧荷重が一定となり安定した溶着力が得られる。
【００１７】
駆動枠２８と作動枠２９内に組み付けられた状態での引張りバネ３４のバネ力にばらつきがあった場合に、アンビル２０が超音波振動子１７に押圧される荷重を一定に維持するために、引張りバネ３４をスライド軸３２と保持枠３５間に組み付けた状態での取り付け荷重が所定値となるように、前記調整機構４０の調整ネジ３８を回動装置して保持枠３５と作動枠２９間の位置を可変して調整する。この調整ネジ３８の調整操作は駆動枠２８と作動枠２９に引張りバネ３４を保持枠３５を介して組み付けた状態で行うことが可能である。
【００１８】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、駆動枠と作動枠との間に弾力部材４を介在させて、該弾力部材の弾力を介して作動枠を作動させるようにしているので、駆動枠のスライドストロークが変動した場合であっても、弾力部材を介して一定の加重で作動枠が作動させられ、従ってアンビルがクリップの脚片の重合部を超音波振動子に対して一定の押圧力で押圧させることができ、脚片の重合部の安定した溶着力が得られる。
【００１９】
また、作動枠に対しての弾力手段が作用する弾力を調整する調整機構を設置しているので、弾力手段を設置した状態での弾力のばらつきを機械毎に調整でき、クリップの結束力の機械毎のばらつきをなくすことができる。また、調整機構を駆動枠と作動枠の組み付けユニット上に形成しているので、調整操作は駆動枠と作動枠の組み付けユニット単位で行うことが可能であり、調整操作が容易であるとともに生産性を損なうことはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の超音波溶着機構を採用したクリップ結束機の斜視図
【図２】本発明の超音波溶着機構を示す斜視図
【図３】図２の超音波溶着機構を構成している部品の分解斜視図
【図４】本発明の調整機構の斜視図
【図５】図４と同じ調整機構の断面図
【図６】本発明のクリップ結束機で使用するクリップの平面図
【図７】本発明のクリップ結束機で袋を結束した状態の正面図
【符号の説明】
１  クリップ
６  連結クリップ
１０  クリップ結束機
１３  本体ハウジング
１６  超音波溶着機構
１７  超音波振動子
１９  作動軸
２０  アンビル
２１  扇形ギヤ
２３  駆動軸
２４  ギヤ
２５  駆動ギヤ
２８  駆動枠
２９  作動枠
３０  ラックギヤ
３１  扇形ギヤ
３２  スライド軸
３３  長孔
３４  引張りバネ（弾力手段）
３５  保持枠
３６  固定軸
３７  端壁
３８  調整ネジ
４０  調整機構
４１、４２  透孔
４３、４４  ナット
【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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