JP2018514473A - バンド装置 - Google Patents

Abstract

商業用物品１２及びその関連する包装材１３の周りに非弾性プラスチックバンド１７をしっかりと適用するための装置１１は、変更可能な長さと張力で連続するフィルムからバンドを引き出すための主に自動化された供給機構１２を含む。供給機構は、物品を横切る包装材内の第１の孔及び包装材内の第２の孔を介してバンドを案内することを補助する一対の弓状ガイド３３を含み、バンドの端は、包装材の同一の側面に配置される。センサ４２は、装置内のフィルムの位置を検出するために、フィルム内の機械読み取り可能な特徴を利用する。クランプ装置２２は、バンドの端を重複的関係で共に保持する。バンドの垂下端は、切断機構２４によって連続するフィルムの残りから分離される。その後、前記バンドの端が熱的ボンディング機構２３によって共に永久にボンディングされることにより、物品及びその包装材の周りにバンドを閉ループ状に固定する。

Description

関連出願の相互参照
本出願は、２０１５年４月２９日付で出願された米国仮出願第６２／１５４３９５号の利益を享受し、その全体が参照として含まれる。

本発明は、一般に小売産業に関し、より具体的には、商業用物品を各包装材に固定するための装置に関するものである。

小売産業において、商業用物品は、特に、輸送時に物品を保護し、物品の盗難または不当な変更の危険を最小化し、売場で物品を展示するために、通常包装材に固定される。小売産業で用いられる包装材は、板紙、ボール紙、段ボールなどの厚紙ベースの材料で製造される場合がよくある。紙ベースの包装材料に商業用物品を固定するための多様な技術が当業界に公知となっている。

例えば、プラスチック締結具（ｆａｓｔｅｎｅｒ）は、物品を各包装材に固定するためによく用いられる。本明細書で参照によって引用されるＡ．Ｒ．Ｂｏｎｅの米国特許第４，０３９，０７８号には、いくつかの異なる類型のプラスチック締結具が開示されている。前記特許に開示されているそれぞれのプラスチック締結具は、通常Ｈ字状に製造され、２つの短い平行なクロスバーまたはＴバーを有して、その間に直交して延びる単一の薄い可撓性フィラメントによって、それらの適切な中間点で互いに連結されている。

前述の類型のプラスチック締結具は、通常、締結具ストック（ｓｔｏｃｋ）の連続して連結された供給の一部として製造され、締結具ストックはまた、梯子状の外観により当業界で通常単に梯子状のストックと呼ばれる。当業界で広く公知となっている梯子状のストックの一類型は、マサチューセッツ州フィッチバーグにあるＡｖｅｒｙ Ｄｅｎｎｉｓｏｎ Ｒｅｔａｉｌ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ ＬＬＣの締結具部署（Ｆａｓｔｎｅｒ ｄｉｖｉｓｉｏｎ）を通じて、プラスチック締結具のＰＬＡＳＴＩＣ ＳＴＡＰＬＥ（登録商標）及びＥＬＡＳＴＩＣ ＳＴＡＰＬＥ（登録商標）のライン下で現在製造及び販売されている。梯子状のストックの種類は、ナイロン、ポリプロピレンなどの１つ以上の可撓性プラスチック材料から製造され、一対の長い且つ連続する側面部材またはレールを含み、これらは等間隔に配置された複数の交差連結によって互いに連結される。

自動化されたプラスチック締結具分配装置または機械は当業界に公知となっており、通常、連続的な交差連結間の略中間点で側面レールを切断し、梯子状締結具のストックのリールから個別のプラスチック締結具を分配するのに用いられる。例えば、本明細書で参照によって引用されるＷ．Ｊ．Ｃｏｏｐｅｒなどの米国特許第８，４１３，８６６号には、ＳＴ９５００（登録商標）締結具システムとして公知となっており、Ａｖｅｒｙ Ｄｅｎｎｉｓｏｎ Ｒｅｔａｉｌ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ ＬＬＣのマサチューセッツ州フィッチバーグに位置する締結具部署を通じて現在製造及び販売されている、１つの公知のプラスチック締結具分配装置が開示されている。

使用する際に、前述の類型の締結具分配装置は、物品をその対応する包装材に固定するために用いることができる。具体的には、物品が包装材に対して配置されると、締結具分配装置上の一対の平行な中空針は、物品（即ち、針の間に位置している物品）の対向する側の包装材を通じて連続的に駆動する。その後、供給機構は、対応する中空針によって規定される縦方向の孔の後ろに軸方向の整列で供給された梯子状のストックの各レールを前進させる。このように各レールが配置されると、切断機構は２つの最下部の交差連結間の略中間点で各レールを切断し、梯子状のストックの残りから個別の締結具を分離する。個別の締結具が梯子状のストックから分離されると、排出機構は、分離された締結具のクロスバーを一対の中空針の孔を通過して、順に針によって予め貫通された包装材を通って排出する。

締結具の排出工程の間、それぞれのクロスバーは、その対応する針によって包装材に形成された比較的小さい孔を通って貫通するよう、フィラメントの外側部分に対して実質的に平行な関係でねじられる。それぞれのクロスバーが包装材内の孔を通ると、プラスチック締結具の弾性構造は、それぞれのクロスバーをフィラメントに対して元の垂直方向に戻す。従って、締結具の分配工程が完了すると、ほとんどが円筒状であるそれぞれのクロスバーの内面は、ほとんどが線状である接触領域に沿って前記包装材の一面に対して平らに置かれる。同時に、伸縮性フィラメントの大多数は、包装材の対向する側の物品を横切ってしっかりと延びることによって、物品を相対的に安全な方式で包装材に保持する。

商業用物品をそれぞれの包装材に固定させるプラスチック締結具の使用は、顕著な欠点があることが分かっている。具体的に、上記に言及しているように、プラスチック締結具は、比較的高い延伸特性を有する。従って、それぞれのプラスチック締結具は、引張力を加えると、長さまたは変形が増加する。その結果、プラスチック締結具の弾性は、物品の安全を損傷させ得る。特に、不道徳な消費者は、前記物品が関連包装材から分離される程度に締結具を引張することがある。

これに対応して、比較的低い延伸特性を有する締結具装置は、特に、物品のセキュリティが非常に重要な場合、包装材の用途において次第に活用されてきている。また、例えば、結束タイ（ｂｕｎｄｌｉｎｇ ｔｉｅ）及びハーネス装置（ｈａｒｎｅｓｓｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ）として知られているケーブルタイは、商業用物品をそれぞれの包装材に固定するために、包装用に通常活用される。一旦、関連包装材を確実に固定すると、物品は、通常、弾性締結具の使用に依存する包装材よりも、盗難または他の形の不当な変更に影響を受けることが少なくなる。

当業界で広く公知となっており、通常用いられるケーブルタイの一類型は、その端の一方で、開口ヘッドに固定される細長いストラップを含む。細長いストラップの自由端は、通常開口ヘッドを介する挿入を容易にするために、狭い幅のテール（ｔａｉｌ）を規定するように形成される。複数の鋸歯または歯状突起（ｔｅｅｔｈ）は、細長いストラップの一表面に沿って、その長さの大半に形成される。また、内部の停止爪（ｐａｗｌ）またはロック突起（ｌｏｃｋｉｎｇ ｔａｎｇ）は、開口ヘッド内に配置され、ストラップ上の鋸歯と連続的にかみ合うように適合している。

前述のような類型のケーブルタイは、商業用物品（例えば、携帯用道具または玩具）を関連包装材（例えば、一般に平面展示カード）に固定させるよう、通常、次の方式で用いられる。具体的に、物品は、所望の包装材の正面に対して所望の位置に配置される。横断面におけるストラップと近似する寸法をそれぞれ有する一対の狭いスロットは、好ましくはそれに非常に近接して、物品の対向する側の包装材内に予め形成されるかまたはその後に穿孔される。ケーブルタイのヘッドが包装材の後面に位置すると、ストラップの自由端は、スロットの一方を通って前方に挿入され、物品を横切って横に包装され、他方のスロットを通って後方に挿入される。

ケーブルタイは、開口ヘッドに鋸歯状ストラップの自由端を挿入させることにより、閉ループ状に形成される。ケーブルタイが閉ループ状に形成されると、鋸歯状ストラップの自由端は、ストラップが物品を横切ってしっかりと締められるまで開口ヘッドを通って前進し、内部停止爪がストラップの鋸歯とロック可能に係合して、開口ヘッドからストラップが離脱したり抜け出たりすることを防止する。かかる方法で、鋸歯状ストラップの内部停止爪への係合は、閉ループ状に締められたケーブルタイを固定させることにより、包装材の正面に対して物品をしっかりと保持させる。

包装材の用途においてケーブルタイの使用は、包装材に商業用物品を固定させるのに有用で信頼できるものの、顕著な欠点があることが分かった。具体的に、ケーブルタイを用いて包装材に物品を固定させることは、通常、それぞれのタイを手作業で閉ループ状に形成することにより、手作業で達成される。また、余分なストラップ（即ち、閉ループを形成しないストラップの一部）は、美的目的のために及び／またはストラップのゆったりとした自由端が物品またはその包装材に任意の意図しない損傷をもたらさないようにするために、頻繁に手で切り落とされる。理解されるように、前述の手動段階は、全体の包装工程を具現するのに時間がかかり、多くの人出を必要とし、コストが高いため、非常に好ましくない。

本発明の目的は、商業用物品をその対応する包装材に固定させるための新規かつ改善されたバンドを提供することである。

本発明のまた別の目的は、相対的に低い延伸特性により不当な変更の影響を受けることが少ない前述のバンドを提供することである。

本発明のまた別の目的は、透明で視覚的に目立たないバンドを提供することである。
本発明の他の目的は、ブランドロゴ、商標、トレードドレスなどの特定の情報を伝達するグラフィックを含むバンドを提供することである。

本発明のまた別の目的は、無線周波数識別（ＲＦＩＤ）技術を含むバンドを提供することである。

本発明のまた別の目的は、物品及びその対応する包装材に前述のバンドを適用するための新規かつ改善されたバンド装置を提供することである。

本発明のまた別の目的は、物品及びその対応する包装材に簡単で効率よく、主に自動化された方法で適用する前述のバンド装置を提供することである。

本発明のまた別の目的は、限られた数の部品を有し、使用しやすく、製造コストが安価な前述のバンド装置を提供することである。

従って、本発明の特徴として、連続プラスチックフィルムから誘導されるバンドで第１の対象物及び第２の対象物を共に固定するためのバンド装置が提供され、前記バンドは、第１の端と第２の端とを有し、前記装置は、（ａ）前記連続プラスチックフィルムから前記バンドを引き出し、前記バンドを前記第１の対象物及び第２の対象物の周りに少なくとも部分的に案内するための供給機構と、（ｂ）前記プラスチックフィルムから機械読み取り可能な特徴を検出するセンサと、（ｃ）前記バンドの第１の端を重複的関係で保持するためのクランプ機構と、（ｄ）前記バンド内のループ張力の大きさを前記第１の対象物及び第２の対象物の周りに制御する引張モードと、（ｅ）前記バンドを閉ループ状に固定するように前記第１の端及び第２の端を共にボンディングするためのボンディング機構とを含む。

本発明の他の特徴として、連続プラスチックフィルムから誘導されるバンドで第１の対象物及び第２の対象物を共に固定させる方法が提供され、前記バンドは、第１の端と第２の端とを有し、前記第１の対象物及び第２の対象物のうち少なくとも１つは、一対の孔を有し、前記方法は、（ａ）前記連続プラスチックフィルムから前記バンドを引き出し、前記一対の孔を介して、前記バンドを前記第１の対象物及び第２の対象物の周りに少なくとも部分的に案内するステップと、（ｂ）プラスチックフィルムの位置を検出するために、前記プラスチックフィルムから機械読み取り可能な特徴を感知するステップと、（ｃ）前記バンドの第１の端を重複的関係で保持するステップと、（ｄ）前記バンドを前記第１の対象物及び第２の対象物の周りに引張するステップと、（ｅ）前記バンドを閉ループ状に固定するように前記第１の端及び第２の端を共にボンディングするステップとを含む。

多様な他の特徴及び長所は、以下の説明から明らかである。説明において、本発明を実施するための実施形態を例示的に示し、その一部を形成する添付の図面が参照される。実施形態は、当業者が本発明を実施するために十分詳細に説明され、本発明の範囲を逸脱することなく、他の実施形態を用いることができ、構造的変更が行われ得ることが理解されるであろう。従って、以下の詳細な説明は、制限された意味で解釈されてはならず、本発明の範囲は添付の請求範囲によって最もよく定義される。

図面において、同一の参照符号は同一の部分を示す。

本発明の教示に従って構成されたバンド装置の上部透視図であり、バンド装置は、共に固定される物品及び関連包装材に関して示されている。 図１に示したバンド装置が適用されたバンドによってその包装材に固定された物品の側面図である。 図１に示したバンド装置の選択された構成要素の概略断面図であり、物品をその対応する包装材にバンディングする工程の間の多様な段階でＡ−Ａ線に沿って示されている。 図１に示したバンド装置の選択された構成要素の概略断面図であり、物品をその対応する包装材にバンディングする工程の間の多様な段階でＡ−Ａ線に沿って示されている。 図１に示したバンド装置の選択された構成要素の概略断面図であり、物品をその対応する包装材にバンディングする工程の間の多様な段階でＡ−Ａ線に沿って示されている。 図１に示したバンド装置の選択された構成要素の概略断面図であり、物品をその対応する包装材にバンディングする工程の間の多様な段階でＡ−Ａ線に沿って示されている。 図１に示したバンド装置の選択された構成要素の概略断面図であり、物品をその対応する包装材にバンディングする工程の間の多様な段階でＡ−Ａ線に沿って示されている。 図１に示したバンド装置の選択された構成要素の概略断面図であり、物品をその対応する包装材にバンディングする工程の間の多様な段階でＡ−Ａ線に沿って示されている。 図１に示したバンド装置の選択された構成要素の概略断面図であり、物品をその対応する包装材にバンディングする工程の間の多様な段階でＡ−Ａ線に沿って示されている。 図１に示したバンド装置の選択された構成要素の概略断面図であり、物品をその対応する包装材にバンディングする工程の間の多様な段階でＡ−Ａ線に沿って示されている。 図１に示したバンド装置の選択された構成要素の概略断面図であり、物品をその対応する包装材にバンディングする工程の間の多様な段階でＡ−Ａ線に沿って示されている。 ヒートステークヘッドから閉ループバンドの重なり合う端まで熱を案内することを補助するための多様な形状、パターン、または幾何学的構造である。 ヒートステークヘッドから閉ループバンドの重なり合う端まで熱を案内することを補助するための多様な形状、パターン、または幾何学的構造である。 ヒートステークヘッドから閉ループバンドの重なり合う端まで熱を案内することを補助するための多様な形状、パターン、または幾何学的構造である。 ヒートステークヘッドから閉ループバンドの重なり合う端まで熱を案内することを補助するための多様な形状、パターン、または幾何学的構造である。 ヒートステークヘッドから閉ループバンドの重なり合う端まで熱を案内することを補助するための多様な形状、パターン、または幾何学的構造である。

バンド装置１１の構成
図１を参照すると、本発明の教示に従って構成されたバンド装置を示しており、バンド装置は、一般に、参照符号１１として識別される。以下で詳細に説明するように、具体的に、バンド装置１１は、簡単で効率よく、主に自動化された方法で、商業用物品及びその対応する包装材の周りに非弾性プラスチックバンドをしっかりと適用するように設計される。

以下の説明において、商業用物品１２をその対応する包装材１３に固定する 装置１１が示されている。本明細書で規定されているように、商業用物品１２は、輸送及び／または販売用展示の一部として包装材に通常固定される任意の製品を示している。例えば、物品１２は、携帯用道具、玩具などの従来の小売用物品の形態であり得る。

本明細書において包装材１３は、板紙、ボール紙、段ボールなどの厚紙ベースの材料から構成されるラインカード（ｌｉｎｅ ｃａｒｄ）またはディスプレイとして示されるが、これに限定されるものではない。図に示すように、包装材１３は、実質的に平坦な上面１４と実質的に平坦な下面１５とを有する一般的な平面構造を有する。また、包装材１３は、一対の予め穿孔されたスロット１６−１，１６−２を規定するように形状化され、その機能は以下で明らかになる。

装置１１は、カード型包装材１３との使用に制限されないことに留意すべきである。むしろ、装置１１は、本発明の思想を逸脱することなく、他の形態の包装材（例えば、段ボール箱またはプラスチッククラムシェル（ｐｌａｓｔｉｃ ｃｌａｍ ｓｈｅｌｌ）と共に用いられてもよいことを理解すべきである。従って、本明細書で規定されているように、包装材１３は、商業用物品が固定できる任意の形状、スタイル、または材料の任意の物品を示している。

図１及び図２を参照すると、バンド装置１１は、簡単で効率よく、主に自動化された方法で、物品１２及び包装材１３の周りに非弾性プラスチックバンドをしっかりと適用するために設計されるコンパクトで単一の機械として構成される。以下で詳細に説明しているように、バンド装置１１は、非弾性プラスチックフィルム１８の連続的な供給を収容し、分離可能な部分（ｓｅｇｍｅｎｔ）または商業用物品１２と包装材１３の周りにフィルム１８のバンド１７を包み、フィルム１８に張力を加え、閉ループを形成するために、バンド１７の自由端を共に溶接するのに適している。バンド１７は、低い延伸特性と連結の溶接形態により、安全で信頼できる方式で物品１２を包装材１３に保持させる役割を行い、これは非常に好ましい。

フィルム１８は、比較的低い延伸特性を有する任意の薄膜プラスチック材料の形態であることが好ましい。前記で簡単に述べられているように、フィルム１８は、装置１１による保存と後続の使用を容易にするために、拡大した回転可能なリールまたはスプール１９に巻かれる連続ウェブとして提供されることが好ましい。

フィルム１８の特定の設計及び構成は、指定された包装材の用途に依存することが好ましい。例えば、フィルム１８は、特定の美的効果を提供するために、透明であっても着色されてもよい。また、フィルム１８は、マーケティングの目的で、商標が付いたり視覚的に表示（例えば、会社ロゴ）されてもよい。最後に、フィルム１８には、物品１２の盗難を防止するための安全装置（例えば、内蔵型無線周波数識別（ＲＦＩＤ）チップなど）が提供されてもよい。

図３ａを参照すると、装置１１は、包装材１３及び物品１２を収容するように適合化した外部ハウジング２０と、フィルム１８の部分を前進させる供給機構２１と、バンドシーケンス（ｂａｎｄｉｎｇ ｓｅｑｕｅｎｃｅ）を開始するための位置にあるフィルムを検出するセンサ４２と、バンド１７の重なる部分を定位置に保持させるためのクランプ機構２２と、バンド１７のループ張力を制御するための機構２１の引張モードと、バンド１７の重なる部分を共に固定させるためのボンディング機構２３と、フィルム１８の残りからバンド１７を分離させるための切断機構２４とを含む。図２に示すように、装置１１の作動の結果として、シングルバンド１７は、包装材１３のスロット１６−１、１６−２を介して物品１２を包装材１３にしっかりと包む。

図１に示すように、ハウジング２０は、本明細書において、矩形箱状の筐体として示され、該筐体は、前方パネル２５と、後方パネル２６と、左側パネル２７と、右側パネル２８と、上部パネル２９と、下部パネル３０とを含み、装置１１の構成要素の大半が配置される実質的に閉鎖された内部キャビティ３１を規定する。図に示すように、上部パネル２９は、内部キャビティ３１の接近を許容する狭幅の側面スロット４４を規定するように形状化される。

図１に示すように、フィルム１８のリール１９は、ハウジング２０の外部に配置され、対応する開口（例えば、側面パネル２８）を介してバンディングするために、内部キャビティ３１に供給できることに留意すべきである。また、ハウジング２０は、内部キャビティ３１内にフィルム１８のリール１９を収容するように寸法化できる。

図３ａに最も明らかに示すように、装置１１は、フィルムの部分を前進させる、ハウジング２０の内部キャビティ３１内に配置された供給機構２１を含む。供給機構２１は、特定経路に沿ってフィルム１８を供給する一連のローラ３２−１〜３２−４を含む。フィルムガイド３３−２は、包装材１３のスロット１６−２を介してフィルム１８を案内する。フィルム１８は、物品１２の周りに位置し、フィルムガイド３３−１を経て包装材１３のスロット１６−１を介して案内される。ステッパーモータ（ｓｔｅｐｐｅｒ ｍｏｔｏｒ、図示せず ）は、供給機構２１の引張モード時に、フィルム１８の張りを調節するために用いられる。

供給機構２１は、能動または駆動ローラ、及び受動またはピンチローラ３２−１〜３２−４の全てを含む。能動ローラは、直接または間接的にステッパーモータ（図示せず）によって駆動され、その操作は、電子式コントローラ（図示せず）によって調節される。結局のところ、モータ装置の活性化は、ハウジング２０の外部に設けられる制御パネル４６を通じて達成される。

具体的には、図１に最も明らかに示すように、動力入力ソケット４３と結合された、外部から接近可能で押すことのできる照明付き動力トグルスイッチは、ハウジング２０の側面パネル２８上に提供され、動力付き入力コード（図示せず）が取り付けられた場合に、装置１１用電子式コントローラに動力を伝達する役割をする。ハウジング２０の側面パネル２８上の動力入力ソケット４３と結合された照明付き動力トグルスイッチが点灯した場合、電源が装置１１用コントローラに伝達されていることを示す。

さらに、外部から接近可能で押すことのできるフィルム前進ボタン３４は、制御パネル４６に提供され、装置１１用電子コントローラと電気的に連結される。以下でさらに説明するように、ボタン３４が押されると、電子コントローラはモータに電力を伝達し、順に物品１２を包装材１３に固定させるのに用いるために、所定の長さのフィルム１８が自動的に伝達される程度まで供給機構２１を活性化させる。

フィルムガイド３３−１，３３−２は、一対の対向する弓状傾斜台（ｃｈｕｔｅ）であって、フィルム１８を包装材１３及び物品１２の周りに案内する役割をする。それぞれのガイド３３は、一般に横断面において弓形状であり、適切な経路に沿ってバンド１７を適切に収容して案内するように寸法化される。

それぞれのガイド３３は、その末端がハウジング２０のスロット４４を介して部分的に突出するように内部キャビティ３１内に配置される。従って、以下でさらに説明するように、それぞれのガイド３３の末端は、包装材１３の対応するスロット１６を介して適切に突出するように寸法化される。かかる方式で、ガイド３３は、装置１１上の位置で包装材１３を保持するだけでなく、包装材１３のスロット１６を介してフィルム１８を供給することを補助する。

好ましくは、フィルムガイド３３−１は、スロット３１の一端に位置しており、固定されているまたは動かない傾斜台である。これに対して、フィルムガイド３３−２は、移動自在な傾斜台であって、固定されたフィルムガイド３３−１に対して両方向にスロット４４内で線状に摺動するように適合している。かかる方式で、フィルムガイド３３間の空間は、包装材１３の一対の予め穿孔されたスロット１６間の空間の変化を補正するために（即ち、あり得る包装材の適用を広い範囲で適応させるために）調節できる。

前記で参照しているように、ボタン３４の活性化は、物品１２を包装材１３に固定させるのに用いるために、所定の長さのフィルム１８を引き出す。しかし、活性化は、ボタン３４に限定されないことに留意すべきである（例えば、フットペダルまたは他のスイッチ装置を用いてもよい）。フィルム１８のセクションを所定の長さに引き出す能力は、装置１１用コントローラ（図示せず）と結合したステッパーモータ（図示せず）を用いて達成される。従って、ステッパーモータと電気的に結合する装置１１用コントローラは、（例えば、ステッパーモータが半径方向に動くステップの数をカウントすることにより）引き出されるフィルム１８の適切な長さを算出することができる。

フィルム１８の引出部分（即ち、最終的にバンド１７の役割をするフィルム１８の部分）の長さは、ハウジング２０の制御パネル４６に提供される数字長さ表示器３５の手動調節を通じて使用者によって変更され得る。理解できるように、数字長さ表示器３５は、装置１１用コントローラと連結され、（例えば、２００を読み取るためにパネルを調節することは、引出フィルム１８の所定の長さを表示する）測定された長さを変更し、それにより供給機構２１を活性化させる。通常、様々な包装材の適用は、様々なバンディングの要件を有するので、フィルム１８の長さを変更する能力は有用である。特に、フィルム１８の長さは、しばしばそれが用いられる物品１２の形状によって大きく左右される。

前記で簡単に言及されているように、供給機構２１は、所定の長さのフィルム１８（即ち、バンド１７）を引き出し、所定の長さのフィルム１８は、物品１２及び包装材１３の周りを部分的に重なる方式で包まれる。物品１２及び包装材１３の周りにしっかりと包まれたフィルム１８を保持するために、センサ４２によって開始されると、内部キャビティ３１内に位置するクランプ機構２２は、フィルム１８上に保持力を選択的に加える。具体的に、センサ４２は、所定の間隔でフィルム１８内に含まれる機械読み取り可能な特徴を検出するように設計される。例えば、フィルム１８の全長は、肉眼では検出できないものの、センサ４２によって検出できる等間隔に印刷された線のシーケンスなどのマークを含み得る（例えば、紫外線染料またはインクを用いて）。センサ４２は、バンドシーケンスを開始するためにフィルムガイド３３−１内に挿入されるので、バンド１７に必要なフィルム１８の適切な重なり長さを算出するために、フィルム１８上のマークを利用することができる。

図３ａに最も明らかに示すように、特に、クランプ機構は、適切に包まれた形状にフィルム１８を保持させるために、必要な範囲でフィルム１８上に力を加える、バックアンビル（ｂａｃｋｉｎｇ ａｎｖｉｌ）３７と、テールクランプヘッド（ｔａｉｌ ｃｌａｍｐ ｈｅａｄ）３８と、ホールドクランプヘッド（ｈｏｌｄｉｎｇ ｃｌａｍｐ ｈｅａｄ）３９とを含む。アンビル３７は、内部キャビティ３１内で摺動自在に装着された平面部材である。以下でさらに説明するように、アンビル３７は、包装材１３の下面１５とフィルム１８（バンド１７）との間で選択的に突出するように配置される。

テールクランプヘッド３８は、内部キャビティ３１内で摺動自在に装着されたブロック型部材である。テールクランプヘッド３８は、その間に配置されたフィルム１８を有するバックアンビル３７の下側に向けて選択的に突出するように配置される。このように、バックアンビル３７とテールクランプヘッド３８は、バンド１７の重なる部分を規定するために、フィルム１８の後尾部分の対向する側に圧力を加える。

フィルム１８の非固定端は、テールクランプヘッド３８の切り欠き部分を通過する。供給機構２１は、モータ装置が引き出されたフィルム１８の反対方向に能動ローラを回転させる際、引張モードを有する。この作動は、フィルム１８が既定のループ張力を達成することを可能にする。従って、制御パネル４６に設けられる外部の張力制御ノブ３６の調整を通じて、フィルム１８の張力は意図する包装材の用途に適するように変更できる。よって、ステッパーモータと電気的に連結された装置１１用コントローラは、加えられる適切な張力を算出した後、供給機構２１を停止させることができる。ホールドクランプヘッド３９は、内部キャビティ３１内で摺動自在に装着されるブロック型部材である。テールクランプヘッド３８と同様に、ホールドクランプヘッド３９は、その間に配置されたフィルム１８を有するバックアンビル３７の下側に向けて選択的に突出するように配置される。従って、バックアンビル３７及びホールドクランプヘッド３９は、閉ループ状にその形態が固定されるように、フィルム１８の後尾部分の対向する側に圧力を加える。

切断機構２４は、内部キャビティ３１内に位置し、装置コントローラによって調節される移動可能なナイフ刃４１を含む。また、本発明は、せん断機構がナイフ刃４１の代わりに用いられ得るという点を考慮する。以下でさらに説明するように、ナイフ刃４１は、ヒートステークヘッド４０と、テールクランプヘッド３８及びホールドクランプヘッド３９との間に配置され、フィルム１８と接触するように選択的に駆動できるように適合している。その位置に基づいて、ナイフ刃４１は、フィルム１８の残りからバンド１７の境界を切断する。

バンド１７がクランプ機構２２によって閉ループ状に保持されると、ボンディング機構２３はバンド１７の重なる部分（即ち、自由端）を共に固定する。ボンディング機構２３は、内部キャビティ３１内に位置して装置コントローラによって調節される移動可能なヒートステークヘッド４０を含む。以下でさらに説明するように、ヒートステークヘッド４０は、重なる部分の対向する表面を支持するバックアンビル３７と共にバンド１７の重なる部分に接触するように駆動される。ヘッド４０から加えられた熱は、バンド１７の重なる部分を共に溶接するのに十分な温度であり、バンド１７を閉ループ状に永久に固定させる。その後、バックアンビル３７がバンド装置からバンドを自由にさせるために戻ることにより、図２に示すしっかりと包装された物品を得る。

ボンディング機構２３は、フィルム１８の重なる部分を共にボンディングしてバンド１７を形成するのにおいて、熱の使用に限定されないことに留意すべきである。むしろ、ボンディング機構２３は、フィルム１８の重なる部分を結合して本発明の思想を逸脱しない他の手段（例えば、超音波溶接）によってバンド１７を形成できることを理解しなければならない。

バンド装置１１の作動
図３ａ〜３ｉを参照すると、バンド装置１１は、簡単で効率よく、主に自動化された方法で、商業用物品１２及び包装材１３の周りに非弾性プラスチックバンド１７をしっかりと適用するように、以下の方法で用いることができる。図３ａに示すように、バンド工程を開始するために、包装材１３は、弓状ガイド３３−１，３３−２がそれぞれ対応するスロット１６−１，１６−２を介して適切に突出するようにハウジング２０上に配置される。必要な場合、移動可能なガイド３３−２は、スロット１６−１，１６−２の間に特定の幅を収容するためにスロット４４内で位置変更できる。適切に装着されると、包装材１３の下面１５は、一般にハウジング２０の上部パネル２９に対して平らに置かれる。ガイド３３とスロット１６との適した関係は、ハウジング２０上の定位置に包装材１３を固定して保持する。

包装材１３が前述の方式によりハウジング２０上に装着されると、物品１２は、スロット１６−１，１６−２の間で包装材１３の上面１４に配置される。その後、物品が包装のために所望の関係で配置されるまで、包装材１３に対する物品１２の位置について任意の微調節が行われる。

その後、操作者が実行ボタン３４を押すことにより、実行ボタン３４に点灯する表示灯によって提供される作動性の表示と共に装置１１を活性化させる。バンドの伝達作動を開始する前に、操作者は、それぞれのコントローラ３５，３６を介してフィルム１８の所望の長さと張力をそれぞれ設定する。理解できるように、最終的なバンドの長さと張力は、特定の包装材の用途に大きく依存する。

バンドの伝達工程を開始するために、操作者は、装置コントローラに信号を伝達するボタン３４を押す。それに応じて、装置コントローラは、装置モータを活性化させ、供給機構２１内で能動ローラが回転するように駆動させる。よって、ローラ３２−１〜３２−４は、前述のような所望の長さでフィルム１８のセクションを引き出す。引き出されたフィルム１８のセクションの適切な長さは、放射ステップの数をカウントするステッパーモータ（図示せず）によって決定され、装置１１のコントローラが引き出されるフィルム１８の適切な長さを算出することを理解すべきである。

図３ｂに示すように、引き出されたフィルム１８のセクションの自由端１８−１は、ガイド３３−２によって包装材１３のスロット１６−２を介して上方へ案内され、それにより、外部から接近可能である。その後、操作者は、物品１２を横切って引き出されたセクションの部分を引張し、図３ｃに示すように、順に、ガイド３３−１を用いてスロット１６−１を介して自由端１８−１を手動で挿入する。

装置１１は、センサ４２によって内部キャビティ３１の後方への自由端１８−１の挿入を検出する。センサ４２は、所定の間隔でフィルム１８内に含まれる機械読み取り可能な特徴を感知するように設計される。フィルム１８は、肉眼では検出できないものの、センサ４２によって検出できる等間隔に印刷された線（例えば、間隔の範囲は０．５ｍｍと５０．０ｍｍ）のシーケンスなどのマークを含む（例えば、紫外線染料またはインクを用いて）。センサ４２は、フィルムガイド３３−１に挿入されることにより、必要なフィルム１８の適切な重なり長さを算出するようにフィルム１８上のマークを利用することができる。センサ４２によってフィルム１８の適切な重なり長さが検出されると、前記バンドシーケンスは開始される。図３ｄに示すように、クランプ機構２２のテールクランプヘッド３８は、活性化時に装置モータによって内側に位置が変更され、バックアンビル３７の下側に対してフィルム１８の自由端１８−１を加圧する。このようにして、引き出されたセクション（即ち、フィルム１８）は、重ねる方式で、フィルム１８の垂下部分内に自由端１８−１を案内するテールクランプヘッド３８を用いて一般に閉ループに形成される。テールクランプヘッド３８がバックアンビル３７に対してフィルム１８の自由端１８−１と係合すると、張力制御ノブ３６によって設定された既定のループ張力が達成されるように、装置モータは供給機構２１の能動ローラを作動可能な引き出されたフィルム１８の反対方向に回転させる。

ホールドクランプヘッド３９は、張力制御ノブ３６によって設定された既定のループ張力でのフィルム１８と共に位置変更され、バンド１７の形成を開始する。クランプ機構２２のホールドクランプヘッド３９は、後尾端１７−１に対してバンド１７の垂下端１７−２を加圧し、図３ｅに示すように、重複垂下端１７−２及び後尾端１７−１の両方をバックアンビル３７の下側に対して加圧する。このようにして、バンド１７が形成される。

ホールドクランプシーケンスが完了すると、図３ｆに示すように、切断機構２４のナイフ刃４１は、フィルム１８の残りからバンド１７を切断するために、適切な力でテールクランプヘッド３８に沿って摺動する装置モータによって上向きに駆動される。ナイフ刃４１は、前述の方式でフィルム１７を切断するように配置されると、過量または未使用のフィルム１８（即ち、一片）が装置１１によって生成されず、従って、装置１１の全体の効率及び費用効率性を極大化させることを理解すべきである。

その後、図３ｇに示すように、ヒートステーク機構２３のヒートステークヘッド４０は、装置モータによってバックアンビル３７に向けて上方に駆動される。ヒートステークヘッド４０から加えられた熱は、バンド１７の重なる部分の上に与えられ、２つの重なる部分を永久に共に溶接するのに十分な温度である。ヒートステークヘッド４０は、多様なパターンまたはその組み合わせの１つを含み得るが、これに限定されず、バンド１７に熱を案内するためのパターンが図４ａ〜４ｅに示されている。

図３ｈに示すように、前述のフィルムの切断段階の直後、ナイフ刃４１、ホールドクランプヘッド３９、テールクランプヘッド３８、及びヒートステークヘッド４０は、下部パネル３０に向けて元の最初の位置に戻る。図３ｉに示すように、この作動時に、アンビル３７は、商業用物品１２、包装材１３、及びバンド１７が装置１１から解除されるように、前方パネル２５に向けて戻る。アンビル３７は、商業用物品１２、包装材１３、及びバンド１７が装置１１から解除された後、最初の位置に戻る。かかる方式で、装置１１は、前述のバンド工程を必要時に繰り返すように製造される。

前述のバンド工程の結果として、個別の非弾性バンド１７は、図２に示すように、物品１２及び包装材１３の周りに閉ループ状に永久に保持される。図に示すように、端１７−１，１７−２は重なり合い、バンド１７をしっかりと保持するために、閉ループ状に永久に共にボンディングされる。共に結合されると、物品１２及び包装材１３は、ハウジング２０から簡単に持ち上げることができる。

本発明の特徴として、バンド１７の非弾性の性質は、従来の弾性型締結具よりも大きな力で物品１２を包装材１３にしっかりと保持させる役割をする。さらに、主に自動化された装置１１の作動は、従来のケーブルタイまたは通常手動で取り付ける他の同様の類型のベルト装置よりも、物品１２及び包装材１３の周りへのバンド１７の適用を容易にする。最後に、装置１１は、展示カード全体を包むのではなく、包装材１３に予め形成されたスロット１６を介してバンド１７を案内することができるので、美的に満足のいく、損傷（例えば、包装材１５の湾曲または引き裂き）の影響を受けることが少ない包装された物品を得る。

前述の実施形態は、単に例示的なものであり、当業者は本発明の思想を逸脱することなく、様々な変更及び修正を行うことができる。かかる全ての変更及び修正は、添付の特許請求の範囲に定義されているように、本発明の範囲内にあることを意図している。

Claims (20)

1. 連続プラスチックフィルムから誘導されるバンドで第１の対象物及び第２の対象物を共に固定するための装置であって、
   前記バンドは、第１の端と第２の端とを有し、
   前記装置は、
   （ａ）前記連続プラスチックフィルムから前記バンドを引き出し、前記バンドを前記第１の対象物及び第２の対象物の周りに少なくとも部分的に案内するための供給機構と、
   （ｂ）肉眼で検出できない所定の間隔で前記プラスチックフィルムに含まれる機械読み取り可能な特徴を検出するセンサと、
   （ｃ）前記バンドの第１の端と第２の端とを重複的関係で共に保持するためのクランプ機構と、
   （ｄ）前記バンド内のループ張力を前記第１の対象物及び第２の対象物の周りに制御するための引張機構と、
   （ｅ）前記連続プラスチックフィルムから前記バンドを解除する切断機構と、
   （ｆ）前記バンドを閉ループ状に固定するように前記第１の端及び第２の端をボンディングするためのボンディング機構とを含む、装置。
2. 前記供給機構の少なくとも一部、前記センサの少なくとも一部、前記クランプ機構の少なくとも一部、前記引張機構の少なくとも一部、前記切断機構の少なくとも一部、及び前記ボンディング機構の少なくとも一部を収容するように寸法化された内部キャビティを規定する複数のパネルを含むハウジングをさらに含む、請求項１に記載の装置。
3. 前記供給機構は、前記バンドを前記第１の対象物及び第２の対象物の周りに案内することを補助する一対の対向するフィルムガイドを含み、
   前記一対の対向するフィルムガイドのそれぞれは、通常弓形状である、請求項２に記載の装置。
4. 前記一対の対向するフィルムガイドは、前記第１の対象物または第２の対象物のうち一方に形成された対応孔を介して適切に通過するように適合している、請求項３に記載の装置。
5. 前記一対の対向するフィルムガイドは、前記ハウジング内の複数のパネルのうち１つに規定されるスロットを介して突出する、請求項３に記載の装置。
6. 前記一対の対向するフィルムガイドのうち一方は定位置に固定され、前記対向するフィルムガイドのうち他方は、前記スロット内で位置変更されるように適合している、請求項５に記載の装置。
7. 前記供給機構は、前記バンドを特定の経路に沿って前進させる複数のローラを含む、請求項２に記載の装置。
8. 前記複数のローラの少なくとも１つは、モータで駆動される、請求項７に記載の装置。
9. 前記供給機構は、連続的であり所定の長さのフィルムを引き出す、請求項２に記載の装置。
10. 前記供給機構は、所定の設定により前記プラスチックフィルムのループ張力を制御するための引張モードを含む、請求項２に記載の装置。
11. 前記バンドの張力は、前記ハウジングの複数パネルのうち１つに提供される外部制御を通じて調節可能である、請求項１０に記載の装置。
12. 肉眼で検出できない前記連続プラスチックフィルムの機械読み取り可能な特徴を検出するように適合しているセンサを含む、請求項２に記載の装置。
13. 前記クランプ機構は、前記バンドを閉ループ状に保持するために、前記バンドの対向面に対して選択的に隣接している、移動可能なバックアンビル（ｂａｃｋｉｎｇ ａｎｖｉｌ）と移動可能なクランプヘッド（ｃｌａｍｐ ｈｅａｄ）とを含む、請求項２に記載の装置。
14. 前記ボンディング機構は、前記バンドの第１の端及び第２の端が熱によって共にボンディングされるように適合している、移動可能なヒートステークヘッド（ｈｅａｔ ｓｔｅａｋ ｈｅａｄ）を含む、請求項２に記載の装置。
15. 前記連続プラスチックフィルムから前記バンドを分離させるための切断機構をさらに含む、請求項２に記載の装置。
16. 前記連続プラスチックフィルムは、前記装置の作動時に肉眼補助機構で検出できない隠れ識別子（ｃｏｖｅｒｔ ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒｓ）を内蔵している、請求項２に記載の装置。
17. 連続プラスチックフィルムから誘導されるバンドで第１の対象物及び第２の対象物を共に固定させる方法であって、
    前記バンドは、第１の端と第２の端とを有し、
    前記第１の対象物及び第２の対象物の少なくとも１つは、一対の孔を有し、
    前記方法は、
    （ａ）前記連続プラスチックフィルムから前記バンドを引き出し、前記一対の孔を介して、前記バンドを前記第１の対象物及び第２の対象物の周りに少なくとも部分的に案内するステップと、
    （ｂ）前記バンドの第１の端を重複的関係で感知し保持させるステップと、
    （ｃ）前記バンドを前記第１の対象物及び第２の対象物の周りに引張するステップと、
    （ｄ）前記バンドを閉ループ状に固定するように前記第１の端及び第２の端を共にボンディングするステップを含む、方法。
18. 前記連続プラスチックフィルムから前記バンドを切断するステップをさらに含む、請求項１７に記載の方法。
19. 前記引出ステップにおいて、前記バンドは、変更可能な長さに前記連続プラスチックフィルムから引き出される、請求項１７に記載の方法。
20. 前記引張ステップにおいて、前記バンドは、変更可能な張力で、上記連続プラスチックフィルムに沿って引張される、請求項１７に記載の方法。

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