JP2694073B2 - プリンタリボンの二つの端部を接合する装置 - Google Patents

プリンタリボンの二つの端部を接合する装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はコンピュータやワープ
ロなどの装置と一緒に使用されるプリンタのリボンカー
トリッジを製造する技術に関する。さらに詳しくは、こ
の発明はリボンの端部(end) を効率よくかつ正確に接合
(adjoining) してリボンカートリッジの中を延びる連続
したリボンループを形成する方法及び装置に関する。さ
らに詳しくは、この発明は接合箇所における二つのリボ
ン端部のテンションを制御しつつ、十文字形に配置され
たリボンの二つの端部を接合するプリンタリボン溶接シ
ステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】連続したループからなるプリンタリボン
カートリッジは世界中で非常に広く使用されるようにな
っている。簡単に言えば、リボンカートリッジはカート
リッジの中へ蛇行した形に装着されたある長さのナイロ
ンあるいは他の繊維のリボンからなっており、二つの端
部が接合されていて連続したループを形成している。リ
ボンループのうちで最も弱い箇所、従って一般に使用時
に最も早く切れてしまう箇所は、リボンの二つの端部を
接合している溶融溶接部である。従って、連続ループリ
ボンカートリッジの耐久性を改善するための努力は、溶
接部を形成する方法と装置に対する改善に集中してい
る。
【０００３】この明細書において特に参照されている米
国特許第 4,629,530号には、リボンの二つの端部を接合
して連続したループを形成するための方法及び装置のう
ち、現在、最も一般的に使用されているものが開示され
ている。この特許に開示されている方法及び装置は以前
に広く使用されていた”クラッシュ・ウェルディング(c
rash welding) ”法に対して大きく改善を施したもので
ある。クラッシュ・ウェルディングは溶接作業と切断作
業を同時に行うものであるが、この作業では繊維リボン
の中に過剰なエネルギが加えられ、その結果、リボンを
弱くし、カートリッジの寿命を短くしてしまう。
【０００４】米国特許第 4,629,530号に開示されている
改善された方法では、オペレータはリボンの二つの端部
を十文字あるいはｘ字形にして、上部の狭いランド表面
(land surface)を有するアンビル(anvil) の上へクラン
プする（米国特許第 4,629,530号の第１図を参照のこ
と）。十文字にされたリボンとアンビルの上方へ超音波
ホーンを移動し、リボンに損傷を与えるところまでリボ
ン端部をアンビルへ押付けることなくリボン端部へ超音
波エネルギを加えて、隣接するアンビルのランド表面が
形成するラインに沿ってリボン端部を溶かす。
【０００５】次に、別に設けられた切断装置によって、
溶融されたリボンの二つの端部を溶接ラインあるいは溶
接ビード(bead)の縁に沿って切断する（米国特許第 4,6
29,530号の第２図を参照のこと）。そして、所定の装置
が上側のリボンを１８０゜回転して、斜めの(diagonal)
溶接ビードに沿って接合された連続したリボンを形成す
る（米国特許第 4,629,530号の第３図を参照のこと）。
この方法によって形成された溶接部には、リボンカート
リッジの性能上、許容できないような明かな節(nub) が
残る（米国特許第 4,629,530号の第４Ａ図を参照のこ
と）。従って、この方法においては折り曲げられていな
いリボン端部上の溶接ビードを再加熱して平坦化し、節
を許容できる大きさまで小さくするような別の溶接作業
を行うのが一般的である。
【０００６】最大の溶接強度を得るためには、溶接作業
のときにリボン端部はテンションを掛けた状態で設置さ
れる必要がある。米国特許第 4,629,530号及び第 3,82
1,048号には、溶接作業を行う前、及び溶接作業を行っ
ている間、リボンを引っ張る、すなわちリボンにテンシ
ョンを掛けることが開示されている。米国特許第 4,62
9,530号には、クランプ装置が溶接作業のためにリボン
を把持する前に、オペレータがリボンを保持することが
開示されている。第２６欄、第１０〜２２行を参照のこ
と。米国特許第3,821,048号においては、リボンはリボ
ンテンショニングフィート(ribbon tensioning feet)に
よってテンションが掛けられる。リボンテンショニング
フィートは、リボンが溶接のためにリボン位置付け用の
溝の中で把持されたときに、リボンをリボンテンショニ
ングキャビティの中へ引っ張り込む。第４欄、第３３〜
４２行を参照のこと。しかし、異なるリボン構造や、サ
イズ、インクに対してテンションを調節する必要性も、
またそのための装置も開示されていない。
【０００７】最大の溶接強度はテンショニングの量、す
なわちテンション付加の量、あるいは全テンションの大
きさによって影響される。テンションが大きすぎること
は全然テンションを掛けない場合と同様に最適な溶接強
度を得るためには好ましくない。さらに、リボンに最大
強度の溶接を行なうために必要なテンションの大きさ
は、リボンの構成によって大きく変化する。この変化
は、リボン材料が変わったり、通常、溶接作業の前に予
めリボンへ充填されるインクの成分が変化したりする結
果生じる。
【０００８】リボンの材料はナイロンの量、あるいはナ
イロンの品質によって変わり、材料が変わると超音波溶
接を行なうときの反応も異なる。同様に、カートリッジ
リボンに使用されるインクには2,000 種類もの成分が存
在するであろう。従って、リボンとインクを組み合わせ
るとリボンの溶接特性は非常に大きく変化する。各リボ
ンあるいはリボンとインクの組合せに対する適切な溶接
テンションは、通常、試行錯誤によって決定される。つ
まり、様々なテンションでリボンを溶接し、そのあと溶
接強度を試験して最適な溶接強度テンションを得てい
る。しかし、溶接作業のときに加えられるテンションは
そのオペレータがテンションに対して有する感覚に大き
く依存するため、一般的に最適なテンションをオペレー
タごとに即座に再現する(reproduce) ことはできず、各
オペレータは最適なテンションを加えるために必要な感
覚を決めなければならない。また、オペレータの勤務が
交替したり、オペレータが作業を１日あるいは何日も休
んだあと作業に復帰する場合には、必要とされる感覚が
変化し、溶接テンションが最適なものでなくなる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】従って、オペレータの
適切なテンションに対する感覚に依存しないような、溶
接時におけるリボンテンションを制御する方法及び装置
を開発することが有用であることは明かである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】従って、ここではリボン
の端部を接合してプリンタリボンカートリッジの中に連
続したリボンループを形成するための方法及び装置が提
供されている。この発明の装置は、正確な溶接作業を容
易に行えリボンの二つの端部を接合できる溶接用固定器
(welding fixture) を有する。溶接用固定器は固定器の
支持部に対するプレートと、リボン端部を十文字配置に
正確に位置づけするとき使用するガイド装置と、リボン
を前記プレートへ自動的にクランプするためのクランプ
装置と、リボンへ予め選択された値のテンションを加え
るためのテンショニング装置と、溶接作業とは分離した
別個の作業において、溶接されたリボン端部を正確に切
断するための切断用装置とを有する。
【００１１】ガイド装置は４対のガイドバーを有し、こ
れらのガイドバーは十文字形状のアライメント経路を形
成するように固定器上へ配置されている。バーの各対の
間の間隔は、バーを支えている左右のリードスクリュ機
構によって迅速かつ容易に調節できる。従って、ガイド
装置は精密なリボンアライメントガイドを提供してお
り、様々な幅を有するリボンに容易に対応できる。
【００１２】クランプ装置はリボンクランプと、左右ガ
イドバーの左側の各対の近くに設けられたリボンクラン
プスイッチを有する。リボンクランプスイッチはアライ
メント経路の中心線に沿って配置されており、従ってオ
ペレータが一本のリボンを一つのアライメント経路に沿
って両手で保持したとき、協働する(pertinent) リボン
クランプスイッチはオペレータの左手の真下にくる。従
って、リボンをアライメント経路に沿ってぴんと張った
状態で保持しながら、容易にクランプスイッチを押すこ
とができる。
【００１３】テンショニング装置は二つのリボン端部の
それぞれへ取付けられたクランプ装置の一つへ力を加え
るテンション付加用のスライドを有する。テンションを
加えるために、前述のスライドは、一端が溶接用固定器
に取付けられた両端(doubleended)の空気ベヤリングピ
ストンへ取付けられている。空気などの圧力媒体がピス
トンのテンションスライドへ供給され、予め選択された
力がクランプ装置を介してリボンへ加えられ、適切なテ
ンショニングが行なわれる。
【００１４】クランプスイッチが押されると溶接用固定
器の制御システムがリボンクランプを回転してリボンの
上方へ位置づけし、そのあとリボンの上へまっすぐに降
ろし、リボンを下方のプレートへ押しつけてクランプす
る。従って、クランプ装置は効率よくリボン端部をアラ
イメント装置の中に固定する装置を提供している。
【００１５】リボン端部が四つのコーナにおいてアライ
メント装置の中にクランプされたあと、テンションスラ
イドが駆動されて各リボン端部へ予め選択されたテンシ
ョンが加えられ、オペレータが溶接作業を行なう溶接装
置を駆動する。溶接作業のときには、溶接ホーンを下げ
て十文字配置にされたリボン端部へ接触させる。約０．
０１０インチ（０．２５４mm）〜０．０２０インチ
（０．５０８mm）の幅と１インチ（２．５４cm）以上の
長さを有する上部のランド表面(land surface)を備えた
溶接用アンビルが、リボン端部をそれらが交差している
ところで下側から支えている。溶接ホーンがリボン端部
を溶接用アンビルへ押付けてリボン材料を超音波で振動
させ、加熱して、溶接用アンビルのランド表面の寸法に
ほぼ一致するラインに沿って溶かす。リボン端部は溶接
ホーンによって切断はされない。従って、溶接ホーンは
けっして溶接用アンビルには接触しない。溶接用固定器
は正確な切断を行なうための切断装置を別個に有する。
【００１６】切断装置はリボン下方のプレート上に支持
された下側の切断用ブレードと、リボン上方で旋回可能
に支持されているカッターハウジングと、このカッター
ハウジングへ取付けられた上側の切断用ブレードと、上
側の切断用ブレードを下側の切断用ブレードへ隣接する
位置まで旋回させるための装置を有する。切断装置は、
切断作業を行なっている間、リボンの位置をしっかりと
保持するためのクランプ面を有する。溶接作業のあと、
旋回装置はカッターハウジングを上側の位置から、溶接
されたリボンに隣接する下側の位置まで移動させるとと
もに、上側及び下側の切断用ブレードによってビード内
の予め決められた経路に沿ってリボンを正確に切断す
る。このように、切断装置は溶接ビードに沿った切断の
位置を正確に制御することによって、溶接強度を改善で
きる。切断装置はまた、切断作業を溶接作業から分離す
ることで、溶接装置の摩耗を低減するとともにそれに付
随する費用を節約する。切断装置を溶接装置から分離す
ることによって、第１回目の溶接と第２回目の溶接で超
音波溶接のエネルギ値を調節することができるようにな
る。
【００１７】溶接用固定器はリボン端部を操作するため
の一対のアームアセンブリを有する。各アセンブリは固
定器の上に旋回可能に支持されたアームと、各アームの
端部に設けられたサムと、その間にリボン端部を掴むた
めに旋回的に閉じてサムに当接するフィンガとを有す
る。ここでは右側のアームアセンブリとされている第１
のアームアセンブリは、切断作業において切断されたリ
ボン端部を捨てる(dispose) ために配置されている。ま
た左側のアームとされている第２のアームアセンブリは
リボン端部を１８０゜回転してそれから捻れを無くし、
溶接されたリボンをまっすぐにする。アームアセンブリ
は両方とも制御システムに従って自動的に動作する。
【００１８】切断作業が終わり、左側のアームアセンブ
リがリボンをまっすぐにしたあと、第２の溶接作業ある
いはアイロニング(ironing) 作業が行われる。第２の溶
接作業のとき、溶接用アンビルはアイロニングアンビル
に置き換えられる。アイロニングアンビルは溶接用アン
ビルの上部ランド表面の幅よりもかなり広い幅の上部ラ
ンド表面を有する。溶接されたリボンの下にアイロニン
グアンビルを設置して、溶接装置を下げて再びリボンへ
接触させ、再度リボンを過熱する。第１の溶接作業によ
って形成された溶接ビードはアイロニング作業によって
平坦化され広げられる。溶接の強度と溶接時間はマイク
ロプロセッサを用いたコントローラによって制御される
ため、第２の溶接のパラメータは第１の溶接のパラメー
タとは独立に選択できる。
【００１９】溶接用固定器はその大部分が、空気圧式制
御システムによって制御される。制御システムは圧縮流
体供給源と、マイクロプロセッサによって制御される複
数のバルブと、複数の空気圧シリンダを有する。各シリ
ンダはクランプやアーム、フィンガなどの固定器各部を
動かす。すべての作業が完了したあと、固定器はリボン
のクランプを外し、すべての装置をその初期位置へ戻
す。各機械動作(step)はマイクロプロセッサを用いたコ
ントローラによって制御される。
【００２０】この発明は、連続したリボンループに一貫
して高品質の溶接部を形成するのに必要なすべての特徴
を産業界に提供するための、第１の溶接作業の固定器に
関する。溶接作業時のときのリボン端部のテンションを
正確に制御することによって、常に高強度の連続したリ
ボンを形成できる。大部分のリボン寸法に対してリボン
を正確に位置合わせできることで問題が一つ解決され、
溶接部が常にまっすぐである連続したリボンループが形
成されることになる。切断作業を溶接作業から分離する
ことによって、けっして溶接用アンビルに接触すること
のない溶接ホーンの摩耗はこの発明においては著しく低
減され、その結果として製造業者は摩耗した溶接ホーン
やアンビル、切断用ブレードを取り替える費用を節約で
きる。分離された正確な切断装置を使用することによっ
て、一貫性があり、再現性のよい、予め決められた幅の
溶接ビードが形成でき、その結果、溶接強度をよりよく
制御できるようになる。
【００２１】この発明の上述した、またそれ以外の目的
及び利点は、添付図面を参照して説明する以下の実施例
及び特許請求の範囲から、当該分野の技術者には即座に
明かとなろう。
【００２２】
【実施例】以下、添付図面を参照してこの発明の実施例
を説明する。連続したループの溶接システムの一般的な
動作は当該分野においては周知のものであり、米国特許
第4,629,530号や第 4,935,081号が参考になる。これら
の米国特許は、こうした装置が有する周知の動作特性を
詳しく説明するために、この明細書においても特に参照
されている。既に述べたように、この発明の一般的な原
理は変わっていない。可能な場合には、米国特許第 4,6
29,530号や第 4,935,081号に開示されている発明の部材
に対しては以前使用した参照番号と同じ番号を使用す
る。
【００２３】〔基本的なプロセス〕図２、及び米国特許
第 4,629,530号及び第 4,935,081号の図１〜図４には、
この発明が使用する基本的なプロセスが開示されてい
る。この明細書における図１及び図４に示されているよ
うに、溶接用固定器１００にはＶ字形のトラック１０２
と、溶接用アンビル１０４と、アイロニングアンビル１
０６とが設けられている。図２及び図３に示されている
ように、一対のリボン端部１１４，１１６は十文字配置
にされて溶接用アンビル１０４の上に設置される。リボ
ン端部１１４，１１６はリボン１１２の端部を形成す
る。リボン端部１１６は溶接用固定器１００の近くの折
り曲げ部１２８において折り曲げられ、リボン１１２を
まっすぐにするために溶接のあとリボン端部１０６が溶
接用固定器１００の上へ折り曲げて戻されるようになっ
ている。リボン端部の二つの部分が形成する鋭角は６０
°であり、この鋭角はＶ字形のトラック１０２によって
二等分されている。リボン端部を適切に配置したあと、
溶接機ヘッドが交差部分の近くまで降下し、Ｖ字形のト
ラック１０２とほぼ一直線になるように溶接ビードが交
差部分を横切って形成される。次に、カッターがリボン
端部を切断し、平坦な端部１３４を形成する。次に、リ
ボンの一つを折り曲げることによって節１３６が現われ
る。節１３６は溶接ホーン１７０を再度当てアイロニン
グアンビル１０６の上で平坦にされる。
【００２４】〔溶接用固定器〕ここで図１，４，５を参
照して説明する。図には、この発明に基づいて構成され
た溶接用固定器１００が示されている。溶接用固定器１
００はガイド／スイッチプレート・アセンブリ１５０
と、カッターアセンブリ１５２と、二つのリボンクラン
プアセンブリ１５４ａ，１５４ｂと、二つのリボンクラ
ンプ／テンション・アセンブリ１５３ｃ，１５３ｄと、
右側のアームアセンブリ１５８と、左側のアームアセン
ブリ１６０と、トラックアセンブリ１６２を有する。
【００２５】ここで図１を少し参照する。図にはその上
に溶接用固定器１００を備えた溶接装置１６４が示され
ている。溶接装置１６４は溶接装置ピストン１６８上の
溶接ハウジング１６７から溶接用固定器１００へ向けて
下方へ延びる溶接ホーン１８０を有する。溶接ハウジン
グ１６７は一対の駆動スイッチ１７１ａ，１７１ｂを有
する。駆動スイッチ１７１ａ，１７１ｂはプッシュボタ
ンスイッチ形式であり、これらが同時に押されると、溶
接ピストン１６８の下方へのストロークが開始される。
溶接装置ピストンの行程を微調節するためにマイクロメ
ータ１７３（図５を参照のこと）が設けられている。マ
イクロメータ１７３はバーを駆動しこのバーは別のバー
を溶接装置ピストン１６８へ係合させ、溶接ホーン１８
０の下方へのストロークを制限する。
【００２６】〔ガイド／スイッチプレート・アセンブ
リ〕次に図４を参照する。図には４本のコラム（図示さ
れていない）に調節可能に支持されたスイッチプレート
１８０（ダブリ）が示されている。コラムは溶接作業及
び切断作業を行なう間、スイッチプレート１８０を支持
している。スイッチプレート１８０はその上に配置され
たガイドプレート１８６を有する。ガイドプレート１８
６の左側の二つの角の端面１８４は面取りされており、
ガイドプレート１８６の右側の二つの角の端面１８５は
さらに鋭く、あるいは深く面取りされており、ガイドプ
レートの右側の端部１９６はボトルネック部１９１を形
成している。ガイドプレートはさらにその長手方向の中
心部よりも下方に配置されたＶ字形の切り欠き部あるい
はトラック１０２を有する。ガイドプレートは溶接や切
断、平坦化を行なう時にガイドプレートのレベルを変え
るために、レベル調節装置（図示されていない）を備え
ている。
【００２７】図４を参照してさらに説明を続ける。ガイ
ドプレート１８６の上側表面には四つのコーナのそれぞ
れに調節用チャンネル１９０ａ，１９０ｂ，１９０ｃ，
１９０ｄが設けられている。前部の調節用チャンネル１
９０ａ，１９０ｄはガイドプレート１８６の長手方向の
前面１９２からそれぞれ右側及び左側の端部１９６，１
９８へ向けて、互いに交わることなく、延びている。前
部の調節用チャンネル１９０ａ，１９０ｄの中心線はガ
イドプレート１８６の前面１９２が形成する面に対して
６０°の鋭角をなしている。後部の二つの調節用チャン
ネル１９０ｂ，１９０ｃの、ガイドプレート１８６が有
する長手方向の後面１９４に対する方向は、Ｖ字形のト
ラック１０２の中心線に関して前部の二つの調節用チャ
ンネル１９０ａ，１９０ｄと対称である。
【００２８】各調節用チャンネル１９０の中には左右の
リードスクリュ調節装置２００ａ，２００ｂ，２００
ｃ，２００ｄが設けられている。各調節用チャンネル１
９０のリードスクリュ調節装置２００は同じものであ
り、従って一つの調節装置について説明すれば四つの調
節装置すべての説明として十分である。各リードスクリ
ュ調節装置２００は支持ハウジング２０４によって調節
用チャンネル１９０の中心線に沿って回転可能に支持さ
れたシャフト２０２を有する。支持ハウジング２０４は
ねじによってガイドプレートの上側表面へ取付けられて
いる。シャフト２０２はセンタアライメントスペース２
０８のまわりに対称な関係に、対向する形に配置された
左右のねじ部２０６ａ，２０６ｂを有する。一対のガイ
ドバー２１０ａ，２１０ｂは、ネジ部の設けられたシャ
フト２０２が有する互いに対向する左右のねじ部２０６
ａ，２０６ｂをその中に受容するための互いに対向する
ねじ穴をその中に有する。ガイドバー２１０ａ，２１０
ｂはシャフト２０２からガイドプレート１８６の中心へ
向けて垂直に延びている。シャフト２０２を回転する
と、ガイドバー２１０ａ，２１０ｂは同時に移動し、シ
ャフト２０２の回転方向に応じて互いに近づいたり遠ざ
かったりする。
【００２９】調節用チャンネル１９０ｄ内におけるセン
タアライメントスペース２０８の位置は、支持ハウジン
グ２０４がガイドプレート１８６へ取付けられている位
置によって決まるが、このセンタアライメントスペース
２０８の位置はシャフト２０２からセンタアライメント
スペース２０８の中心を貫いて垂直に延びるプロジェク
ションが対向する調節用チャンネル１９０ｂ内の対応す
るシャフト２０２の対応するセンタアライメントスペー
ス２０８の中心を通るように決められている。左右のリ
ードスクリュ調節装置２００はもう一つの対向する対か
らなる調節用チャンネル１９０ａ，１９０ｂの中に同様
に配置されている。従って、四つのリードスクリュ調節
装置２００のそれぞれから延びるガイドバー２１０ａ，
２１０ｂは溶接されるリボンのアライメント経路を正確
に形成している。シャフト２０２を回転するとアライメ
ント経路の幅を調節できるようになり、従ってオペレー
タは迅速かつ正確に溶接用固定器１００の設定を変更で
きる。
【００３０】〔リボンクランプアセンブリ〕図４を参照
してさらに説明を続ける。図には完全に開いた状態にあ
る二つのリボンクランプ３００ａ，３００ｂと、二つの
ボタンで駆動される対応するクランプスイッチ３０２
ａ，３０２ｂが描かれている。リボンクランプ３００
ａ，３００ｂはガイドプレート１８６の斜面状に形成さ
れた二つの端面１８４のそれぞれに配置されており、駆
動されると対応する調節用チャンネル１９０ａ，１９０
ｂに近接し、かつこれらと平行な状態でガイドプレート
１８６と接触する位置に配置される。クランプスイッチ
３０２ａは対応するリボンクランプ３００ａの近くでス
イッチプレート１８０の上かつその中に配置されてお
り、調節用チャンネル１９０ａ，１９０ｃ内に取付けら
れたシャフト２０２のセンタアライメントスペース２０
８の中心点を通るライン上に中心が配置されている。従
って、クランプスイッチ３０２ａは溶接作業のために固
定器の中に設置されたリボンの中心線と一直線になり、
これと正確に位置合わせされている。クランプスイッチ
３０２ｂも同様に配置されている。オペレータがクラン
プスイッチ３０２ｂを押しクランプスイッチ３０２ｂを
駆動すると、対応するリボンクランプ３００が約９０゜
の弧に沿って回転し、下方へ降下してガイドプレート１
８６の上側表面と接触し、その間でリボンを掴む。
【００３１】図４を参照してさらに説明を続ける。図に
は二つのリボンテンションクランプ３００ｃ，３００ｄ
も描かれている。リボンテンションクランプ３００ｃ，
３００ｄはボトルネック部１９１の近くにおいてガイド
プレート１８６の面取りされた二つの端面１８５のそれ
ぞれに配置されており、駆動されると対応する調節用チ
ャンネル１９０ｃ，１９０ｄと近接し、かつこれと平行
な状態でガイドプレート１８６と接触する位置に配置さ
れる。リボンクランプ３００ａを駆動したあとオペレー
タがクランプスイッチ３０２を再び押してクランプスイ
ッチ３０２を駆動すると、リボンテンションクランプ３
００ｃは約９０゜の弧に沿って回転し、下方へ降下して
ガイドプレート１８６の上側表面と接触し、その間でリ
ボンを掴む。同様に、再びクランプスイッチ３０２ｂを
押すと、リボンテンションクランプ３００ｄは約１００
゜の弧に沿って回転し、下方へ降下してガイドプレート
１８６の上側表面と接触し、その間でリボンを掴む。
【００３２】ガイドプレート１８６のコーナに設けられ
た端面１８４，１８５によって、クランプ作業を行なう
ときオペレータはリボンの位置を揃えた状態に維持でき
るようになる。コーナに設けられた端面が隣接するリー
ドスクリュ調節装置２００と平行なラインに沿って面取
りされていないと、クランプスイッチ３０２を押すにつ
れてガイドプレート１８６のコーナ端部はリボンを付勢
しその位置をずらせてしまうであろう。従って、面取り
されたコーナはこの発明の本質的な特徴になっている。
【００３３】次に図７及び図８を参照して説明する。図
には右側、前部のリボンクランプ／テンション・アセン
ブリ１５３ｄの背面図が描かれている。リボンクランプ
／テンション・アセンブリ１５３はその中に取付けられ
たリボンテンションクランプ３００ｄを有する。リボン
テンションクランプ３００ｄはスライド３０１の中に取
付けられており、シャフト３０６と、把持装置３０８
と、シャフトガイド装置３１０を有する。スライド３０
１の中に位置するシャフト３０６の端部３０７には空気
圧式のシリンダ３０４が配置されている。スライド３０
１は方形の金属からなり、その寸法及び機能について
は、”リボンクランプ／テンショニング・アセンブリ”
の項でさらに詳しく述べる。スライド３０１は通し穴３
０３を有し、通し穴３０３の末端はスライド３０１の下
側表面３０５に位置していて、ねじ部の設けられたカウ
ンタボア３０９を形成している。シリンダ３０４はねじ
による係合を介してカウンタボア３０９へ取付けられて
いる。シャフト３０６の端部３０７は直径の大きな部分
を有し、この部分はその中にねじ部の設けられた穴（図
示されていない）を有する。シリンダ３０４はピストン
ロッド３１３を有し、ピストンロッド３１３はその上に
ねじ部の設けられた端部を有する。ピストンロッド３１
３のねじ部はシャフト３０６の端部３０７に設けられた
ねじ穴とねじによって係合する。シャフト３０６の上端
はスライド３０１の上方を、ガイドプレート１８６の上
側表面を約１インチ（２．５４cm）越えるところまで延
びている。
【００３４】次に図６、図７、図８を参照して説明す
る。把持装置３０８は水平方向の支持バー３１６を有
し、支持バー３１６はシャフト３０６の上端へ堅固に取
付けられていて、そこから垂直に延びている。図７は係
合が外された状態の把持装置３０８を描いており、一
方、図８においては把持装置３０８は係合された状態に
描かれている。例えばゴム製のブロックのような可撓性
を有するパッド３１８が水平方向の支持バー３１６の下
側表面へ堅固に取付けられており、リボンをガイドプレ
ート１８６の上側表面で粘着力によって把持するように
なっている。スライド３０１の上側表面の上には別のパ
ッド３２０が配置されている。支持バー３１６が下方へ
移動されてパッド３１８とパッド３２０の間でリボンを
挟むときには、パッド３２０はパッド３１８と位置が揃
う。
【００３５】シャフト３０６の下側の端部３０７は螺旋
状の一対のチャンネル３２４を有する。チャンネル３２
４は常に１８０°の角度で対向するように配置されてい
る。スライド３０１はその中を貫く横穴(crossbore) ３
１７を有する。横穴３１７はスライド３０１の中に設け
られた通し穴３０３と交差する。螺旋状のチャンネル３
２４の長手方向の長さは、シャフト３０６が穴３０３の
中に完全に挿入されたとき、その上端３１９が横穴３１
７と通し穴３０３が交差する点と隣接するように決めら
れている。チャンネル３２４は例えば０．５インチ
（１．２７cm）の短い距離だけ垂直に降下し、約９０°
の螺旋状の孤に沿って延び、例えば０．５インチ（１．
２７cm）の距離だけ端部３０７の近くまでほぼ垂直に広
がっている。横穴３１７はその中に径の小さい部分３３
１を有し、部分３３１は横穴３１７と通し穴３０３との
交差部分のどちら側からも約１インチ（２．５４cm）延
びている。径の小さい部分３３１はねじ部が設けられて
おり、上端３１９のそれぞれにはボール３２１、スプリ
ング３２３、プラグ３２５が配置されている。ボール３
２１は通し穴３０３と横穴３１７の交差部分に配置され
ており、スプリング３２３はボールへ付勢されていてプ
ラグ３２５によって位置が保持されている。プラグ３２
５は径の小さな部分３３１の壁の中へねじ込まれてい
る。シャフト３０６が垂直に移動すると、ボール３２１
は螺旋状の二つのチャンネル３２４の壁の内側と係合
し、シャフト３０６をその垂直軸のまわりに回転させ
る。シャフト３０６内における螺旋状のチャンネル３２
４の最後に設けられている垂直な部分によって、リボン
は確実にリボンの真上からガイドプレート１８６へ把持
されるようになり、リボンの位置合わせが乱れるような
ことはない。リボンテンションクランプ３００を有する
装置の相対的な寸法は、シャフト３０６の垂直下方への
移動がシリンダ３０４の上端と接触するシャフト３０６
によって遮られる前に、可とう性を有するパッド３１８
がスライド３０１の上側表面に設けられたパッド３２０
の上にしっかりと係合するな値に決められている。
【００３６】シリンダ３０４はシリンダ３０４の内部へ
加圧流体を供給したりそこから加圧流体を排出してシャ
フト３０６を垂直運動させるための一対の流体ポート３
２８ａ，３２８ｂ（３２８ｂは図示されていない）を有
する。
【００３７】リボンクランプ３００ａ，３００ｂは空気
圧シリンダによって同じように駆動される。このシリン
ダはリボンを把持するためにクランプを垂直に駆動す
る。しかし、リボンテンションクランプ３００ｃ，３０
０ｄと違って、リボンクランプ３００ａ，３００ｂを支
持しているシャフト３０６のそれぞれは、その中を延び
るクロスピンを有する。クロスピンはスイッチプレート
１８０下方に配置された補助のガイド装置の中に配置さ
れた穴に設けられた溝の中に受容される。この装置の詳
細は当該分野においては周知のものであり、米国特許第
4,629,530号の第１４欄、第５５行から第１５欄、第６
４行までを参照すること。
【００３８】リボンクランプ３００ａ，３００ｂとリボ
ンテンションクランプ３００ｃ，３００ｄの駆動はクラ
ンプスイッチ３０２ａ，３０２ｂを押すことによって制
御される。クランプスイッチ３０２ａ，３０２ｂのそれ
ぞれは、マイクロ・スイッチ(Micro Switch)によって製
造されているマイクロスイッチのような、手動で駆動さ
れるマイクロスイッチである。クランプスイッチ３０２
ａを駆動すると、マイクロプロセッサコントローラユニ
ットへ信号が送られ、コントローラユニットは次にピス
トンへの圧力供給ラインを制御するソレノイドへ信号を
送る。ピストンはリボンクランプ３００ａ，３００ｂと
リボンテンションクランプ３００ｃ，３００ｄを制御し
て、リボンを把持するためにリボンクランプ３００ａ，
３００ｂ、リボンテンションクランプ３００ｃ，３００
ｄを駆動する。コントローラは、リボンテンションクラ
ンプ３００ｃ，３００ｄが駆動されて対応するリボンク
ランプ３００ａ，３００ｂがリボン端部と係合する前に
リボン端部を把持させるように、予めプログラミングさ
れ、シーケンスすなわち順序が決められている。このシ
ーケンスについては”動作シーケンス(The Operating S
equence)”という表題のセクションでさらに詳しく定義
する。
【００３９】〔右側のアームアセンブリ〕図４及び図５
は右側のアームアセンブリが内側の位置にあるときの様
子をさまざまな角度から見た図を示している。図４は右
側のアームアセンブリ１５８が右側に配置されたときの
スイッチプレート１８０の平面図である。図５は右側の
アームアセンブリ１５８の斜視図である。図４及び図５
からわかるように、右側のアームアセンブリは細長いア
ーム３５０と、サム３５２と、フィンガ３５４と、回転
装置と、把持装置３５８を有する。
【００４０】右側のアームアセンブリ１５８は図４及び
図５に描かれている内側の水平位置と、アーム３５０が
右側後部のコーナ前方においてガイドプレート１８６の
上に位置するときの外側水平位置との間を１８０゜の弧
に沿って回転するようになっている。右側のアームアセ
ンブリ１５８はリボンの不要な端部を把持し、この不要
な端部が溶接されたリボンから切断されたあと溶接用固
定器１００からそれらを取り除く。
【００４１】細長いアーム３５０は直線状の金属部材か
らなり、サム３５２とフィンガ３５４が閉じられたとき
それらがガイドプレート１８６の右側、後部で左側のリ
ボン端部を把持できるだけの十分な長さを有する。細長
いアーム３５０の外側端部はサム３５２を形成するよう
に加工されている。この加工は例えばアーム３５０を形
成している部材の断面積を短い長さ、例えば１．５イン
チ（３．８１cm）にわたって狭くしてサム３５２を形成
する。サム３５２の内側表面には、容易にかつしっかり
とリボンを把持できるようにするため、複数の鋸歯状端
部あるいは歯３６０が形成されている。
【００４２】同じようにフィンガ３５４も加工された金
属部材から形成されており、その断面はサム３５２のそ
れとほぼ同じである。フィンガ３５４は対向するサム３
５２の歯３６０と整合するように配置された歯３６２を
有する。フィンガ３５４の内側端部はサム３５２に近い
箇所３６４においてアーム３５０へ旋回可能に取付けら
れており、またフィンガを閉じるための延長バー３６６
へも旋回可能に取付けられている。延長バー３６６はシ
リンダシャフトへ連結されており、延長バー３６６が一
次元的に(along a single dimension)移動するとフィン
ガ３５４が回転し閉じるようになっている。回転機構の
構造及び右側のアームアセンブリの動作の詳細について
は当該分野の技術者はよく承知しており、またその構造
及び動作はこの明細書で特に参照されている米国特許第
4,629,530号の第１６欄、第３８行から第１８欄、第１
９行までに開示されている。
【００４３】右側のアームアセンブリはマイクロプロセ
ッサコントローラ１２０によって制御される。切断装置
が不要なリボンを切断したあと、さらに詳しく説明する
ように、マイクロプロセッサコントローラはフィンガ制
御ソレノイドへ信号を送り、フィンガ３５４を制御する
小さなシリンダを駆動し、サム３５２とフィンガ３５４
の間に切断された部分を係合させる。次にマイクロプロ
セッサコントローラはアームソレノイドへ信号を送りア
ームピストンを駆動して、アーム３５０とそれに付いた
切断された部分を１８０゜回転させる。そのあと信号が
送られて、フィンガピストンにフィンガ３５４を付勢し
て開き、切断された部分を放させる。マイクロプロセッ
サコントローラは次にアームピストンへ信号を送り、ア
ームを図５に示された位置まで戻す。右側のアームアセ
ンブリ１５８が不要なリボンを切断装置から取りさった
あと、ユニットのずっと右の方に配置された真空装置あ
るいはトランスベクタ装置が不要なリボンを引っ張り、
捨てる。
【００４４】〔左側のアームアセンブリ〕左側のアーム
アセンブリ１６０は図４及び図５に描かれている。図４
は溶接用固定器１００の平面図であり、ガイドプレート
１８６の左側の端部１９８においてスイッチプレート１
８０へ取付けられている左側のアームアセンブリ１６０
を示している。図５はその上に左側のアームアセンブリ
１６０を有する溶接用固定器１００の斜視図を描いてい
る。左側のアームアセンブリ１６０は右側のアームアセ
ンブリ１５８と関連する部材がほぼ同じである。対応す
る右側のアームアセンブリ１５８の装置とほぼ同じであ
る左側のアームアセンブリ１６０の装置は、図４及び図
５において対応する右側のアームの装置と同じ参照番号
にプライムを付けて表されている。左右のアームアセン
ブリ１５８、１６０の間の違いは以下で説明する。
【００４５】左側のアームアセンブリ１６０は右側のア
ームアセンブリ１５８と異なる目的を持っているため、
左側のアームアセンブリ１６０は右側のアームアセンブ
リ１５８の方向に対して９０゜向きが変わっている。ア
ーム支持ハウジング３７５’の軸方向の中心線はガイド
プレート１８６の中のＶ字形のトラック１０２の中心線
と共面である。左側のアームアセンブリ１６０は短いア
ーム４００を有する。アーム４００は、アーム４００の
回転位置に応じて、サム３５２’及びフィンガ３５４’
をガイドプレート１８６の前部左側のコーナあるいは後
部左側のコーナにおいてリボン経路の中へ設置するだけ
の十分な長さを有する。左側のアームアセンブリの構造
は当該分野においては周知のものであり、この明細書に
おいて特に参照されている米国特許第 4,629,530号の第
１８欄、第４５行から第１９欄、第２４行までに開示さ
れている。
【００４６】〔トラックアセンブリ〕トラックアセンブ
リ１６２は図４及び図５に示されている。Ｖ字形のトラ
ック１０２は滑らかに仕上げられた上側表面を有し、溶
接用アンビル１０４及びアイロニングアンビル１０６の
正確な位置合わせを可能にするとともに、これらがトラ
ック表面をあまり摩擦を受けずに移動できるようにして
いる。
【００４７】次に図４を参照して説明する。溶接用アン
ビル１０４はそれに当接した状態でリボンが溶接される
表面１０８と、溶接ビードに沿ってリボンを切断するた
めの切断用端部を有する。溶接用表面はランド表面と、
上側の切断用ブレード（以下の”カッターアセンブリ”
の項において説明する）と協働して、溶接されたリボン
端部を溶接ビードに沿ってはさみ作用あるいは回転ブレ
ード作用あるいはギロチン作用によって切断する切断用
端部とを有する。溶接用アンビル１０４の下側表面はＶ
字形の断面を有し、この断面はＶ字形のトラック１０２
の断面寸法と正確に一致している。溶接用アンビルの構
造及び動作は当該分野においては周知のものであり、こ
の明細書において特に参照されている米国特許第 4,62
9,530号の第１９欄、第２５行から第２０欄、第１９行
までに開示されている。
【００４８】第２の溶接用のアンビルあるいはアイロニ
ングアンビル１０６は水平な上部のアイロニング表面１
１０を有し、第２の溶接作業すなわちアイロニング作業
のとき溶接ビードはアイロニング表面１１０へ当接され
て平坦にされる。アイロニングアンビル１０６の下側表
面はＶ字形のトラック１０２の寸法にほぼ一致する断面
に形成されている。アイロニングアンビル１０６は溶接
用アンビル１０４の少し下方に配置されており、アイロ
ニング作業のときに溶接ホーン１８０とアイロニングア
ンビル１０６との間のスペースを少し大きくできるよう
になっている。アイロニングアンビルの動作と、溶接用
アンビルとの相互作用と、溶接作業のときの位置付けは
当該分野において周知のものであり、米国特許第 4,62
9,530号の第１９欄、第２５行から第２１欄、第２８行
までに開示されている。
【００４９】〔カッターアセンブリ〕カッターアセンブ
リ１５２は図５に示されている。図５は溶接用固定器を
その左側前方から見た斜視図である。
【００５０】図５を少し参照すると、カッターアセンブ
リ１５２は支持アーム６０２と、カッター装置６０４
と、カッター装置を駆動する空気圧シリンダ（図示され
ていない）を有する。
【００５１】カッター装置６０４の動作や、溶接用アン
ビル１０４と協働して溶接ビード内の予め決められた経
路に沿ってリボンを正確に切断することについては当該
分野においては周知のものであり、米国特許第 4,629,5
30号の第２１欄、第３０行から第２４欄、第３３行まで
に開示されている。
【００５２】〔リボンクランプ／テンショニング・アセ
ンブリ〕図４及び図６〜図１３はリボンクランプ／テン
ション・アセンブリ１５３ｃ，１５３ｄの構造を示して
いる。図４はスイッチプレート１８０上におけるリボン
クランプ／テンション・アセンブリ１５３ｃ，１５３ｄ
の取付け位置を示している。図６は図４に示されたリボ
ンクランプ／テンション・アセンブリ１５３ｄの４−４
線断面図である。図７はリボンクランプ／テンション・
アセンブリ１５３ｄを一部切り欠きして示した背面図で
ある。図８はリボンクランプ／テンション・アセンブリ
１５３ｄの正面図であり、図９は底面図である。図１０
はリボンクランプ／テンション・アセンブリ１５３ｄの
底面図である。図１１〜図１３は動作の詳細を示すため
の、リボンクランプ／テンション・アセンブリ１５３ｄ
の断面図である。
【００５３】次に図２(B) 、図４、図６を参照して説明
する。リボンクランプ／テンション・アセンブリ１５３
ｄはスイッチプレート１８０へ取付けられており、スイ
ッチプレート１８０上において調節用チャンネル１９０
ｄの近くに配置されていて、把持装置３０８のリボン端
部１１４との係合が、調節用チャンネル１９０ｂ，１９
０ｄ内に取付けられたシャフト２０２のセンタアライメ
ントスペース２０８の中心点を通るラインと位置が揃う
ようになっている。同様に、リボンテンションクランプ
３００ｃは調節用チャンネル１９０ａ，１９０ｃ内のシ
ャフト２０２の中心を通るラインと位置が揃えられてい
る。スイッチプレート１８０はその右側に沿ってスロッ
ト６２０，６２１を有する。スロット６２０，６２１は
その右端からガイドプレート１８０の内側へ、そしてそ
の前部及び後部のコーナから内側へ約９０゜の角度で延
びている。スロット６２０，６２１は、リボンクランプ
／テンション・アセンブリ１５３ｃ，１５３ｄがその上
にリボンテンションクランプ３００ｃ，３００ｄを適切
に位置が揃えられた状態で取付けることができ、リボン
を調節用チャンネル１９０ａ，１９０ｂ，１９０ｃ，１
９０ｄの中心にクランプできるように配置されている。
【００５４】リボンクランプ／テンション・アセンブリ
１５３ｄは固定部材６２２の上に摺動可能に係合された
スライド３０１と、ピストンキャリヤ６２４と、テンシ
ョンピストン６２６（図９及び図１０を参照のこと）
と、リセットピストンアセンブリ６２８と、テンション
位置ロックピストン６３０（図１６を参照のこと）とを
有する。
【００５５】次に図６及び図１２を参照する。固定部材
６２２は断面がＬ字形の部材であり、Ｌ字の長い部分か
ら形成されたフランク６３２とＬ字の脚を形成する取付
け用フランジ６３４とを有する。取付け用フランジ６３
４はボルト６３８を受容するために、その中を貫く複数
のさら穴６３６を有する。ボルト６３８は、リボンクラ
ンプ／テンション・アセンブリ１５３ｃ，１５３ｄを取
付けるために、スイッチプレート１８０に設けられたね
じ穴６４０の中でリボンクランプ／テンション・アセン
ブリ１５３ｃ，１５３ｄをそこへ取付ける。フランク６
３２はその上を延びるベヤリングレースサポート６４２
を有する。ベヤリングレースサポート６４２はフランジ
６３４と反対側を延びる、持ち上がった部分であり、方
形の断面を有する。フランク６３２はフランクとほぼ平
行なフランクの外側延長部である外側表面６４４と、フ
ランク６３２と外側表面６４４との間に設けられた上側
及び下側の、互いに対向するベヤリング面６４６，６４
８とを有する。ベヤリング面６４６，６４８の上にはス
トレートローラベヤリング６５０が配置されている。固
定部材６２２の内側表面６５２はその下端６５４からフ
ランジ６３４の下側表面まで延びる平坦面である。固定
部材６２２は下端６５４下方でフランク６３２の下方へ
の部分的な延長部として形成されたピストンリセット延
長部６６２と、下端６５４と隣接してその中を延びるロ
ックピストン穴６５６（図１６を参照のこと）とを有す
る。ピストンリセット延長部６６２は外側端部６６４に
おいて下端６５４と隣接してその中を延びるリセットピ
ストンスロット６５８と、その中を下端６５４から上方
へ延びるリセットフィンガスロット６６０とを有する。
リセットフィンガスロット６６０はめくらスロットであ
り、下端６５４と内側表面６５２のみが外にさらされて
いる。
【００５６】スライド３０１はＣ字形の部分であり、外
側のスライドハウジング６７０を有する。スライドハウ
ジング６７０の末端は互いに対向する、上側及び下側の
ベヤリング支持アーム６７２，６７４を形成している。
ベヤリング支持アーム６７２，６７４は内側へ向けて延
びており、内側のスライド面６７８によって分離されて
いる。ストレートベヤリング６８０がベヤリング支持ア
ーム６７２，６７４の上に配置されており、固定部材６
２２のベヤリング面６４６，６４８の上に配置されたス
トレートローラベヤリング６５０と係合してその上を摺
動する。スライド３０１の上側表面６４９はその中に一
対のねじ穴６４７（図１０を参照のこと）を有する。リ
ボンクランプ／テンション・アセンブリ１５３ｄの上側
表面を形成するリボンアライメントプレート６５１はス
ライド３０１の上側表面６４９へボルト止めされてお
り、溶接作業や切断作業、平坦化作業のときにリボンを
受容する。
【００５７】次に図６、図９、図１０、図１２、図１３
を参照する。テンションピストン６２６はピストンキャ
リヤ６２４へ堅固に取付けられたピストンハウジング６
８２と、そこから延びるピストンロッド６８４を有し、
末端はねじ部の設けられたスタッド６８６を形成してい
る。ピストンキャリヤ６２４はその中に取付け用の穴６
８８を有し、穴６８８の中にはピストンハウジング６８
２が通され固定される。ピストンキャリヤ６２４は斜め
のフランジ６９０を有する平坦なプレートである。フラ
ンジ６９０はその中に取付け用の穴６８８を有する。ピ
ストンキャリヤ６２４は固定部材６２２へボルト止めさ
れており、リセットフィンガスロット６６０とリセット
ピストンスロット６５８を覆っている。ピストンロッド
６８４はスライドマウント６９１に設けられたフランジ
６９２の穴の中を貫いている。ピストンロッド６８４は
フランジ６９２の両側でサイドのスタッド６８６上へね
じで固定されているナット６９４によってそこへ取付け
られている。同様にフランジ６９２はスライド３０１の
下側表面６４５へボルトによって連結されている。この
ボルトはフランジ６９０に設けられた穴の中に挿入され
ており、ねじ穴６４７の中に受容されている。ピストン
ハウジング６８２内のピストンロッド６８４を駆動する
と、スライド３０１が固定部材６２２上で直線的に駆動
され、溶接装置の下のリボンにテンションが加わる。
【００５８】ここで図１３を少し参照する。テンション
ピストン６２６はピストンハウジング６８２とそこから
延びるピストンロッド６８４とを有し、その末端はねじ
部の設けられたスタッド６８６を形成している。テンシ
ョンピストンは両側の空気ベヤリングピストンであり、
右側の円柱状のピストン穴６８５の中に配置された右側
の円柱状の両側のピストン６８３を有する。ピストン穴
６８５は外側の端部６８７にはカバー６８９が設けられ
ている。カバー６８９は、ピストン穴６８５の中に設け
られたスナップリング溝６９３の中にはめ込まれたスナ
ップリング７１１によって位置が固定されている。ピス
トンハウジング６８２はピストンの内側端部６９５に、
ねじ部の設けられたニップル延長部６９８を有する。ニ
ップル延長部６９８はその中を貫くロッド穴６９９を有
する。ピストンロッド６８４はロッド穴６９９の中を延
びている。テンションピストン６２６にはテンションポ
ート６８１及びコンプレッションポート６９７を介して
空気が供給される。テンションポート６８１はピストン
ハウジング６８２の中に配置されており、圧縮空気をピ
ストン６８３の前部へ流入させてピストンを溶接装置か
ら離し、リボンにテンションを与える。コンプレッショ
ンポート６９７はピストンハウジング６８２の上に配置
されていてピストン６８３の後ろ側へ連通しており、ピ
ストンを溶接装置の方へ付勢してリボンへの圧縮を緩め
る。ピストン穴６８５は真直ぐな側面を有する円柱状の
ピストン６８３の外径の2,000 〜3,000 倍の直径を有す
ることが好ましい。また、ロッド穴６９９はピストンロ
ッド６８４の約 5,000倍の直径を有し、接合する摺動部
分の間に約 2.5／1000インチ（約０．０６mm）の隙間を
形成している。ピストンがテンションポート６８１とポ
ート６８３を介して空気により駆動されると、空気は前
述の隙間を介して流出しピストン６８３とピストン穴６
８５の間、及びピストンロッド６８４とロッド穴６９９
との間に空気からなる支持クッションを形成する。この
構造によれば、シールを用いたときに起こったりするピ
ストン内のヒステリシスをなくすことができる。
【００５９】次に図８及び図１６を参照する。テンショ
ン位置ロックピストン６３０はリボンクランプ／テンシ
ョン・アセンブリ１５３ｄの上に配置されており、溶接
作業を行うときスライド３０１を固定部材６２２にロッ
クする。図１６を参照するとわかるように、テンション
位置ロックピストン６３０はロックピストン穴６５６の
上方において固定部材６２２の内側表面６５２の上に配
置されている。テンション位置ロックピストン６３０
は、その中に往復運動するピストン（図示されていな
い）を有するロックピストンのハウジング６３１と、そ
の中を貫く空気ポート６３５とを有する。空気ポート６
３５はピストン（図示されていない）の後ろに空気を流
入させてテンション位置ロックピストン６３０を駆動
し、溶接作業のときにリボンクランプ／テンション・ア
センブリ１５３ｄをロックする。空気ポート６３５はね
じ部（図示されていない）を有しており、このねじ部に
は空気を供給するための空気ホース６３９を取付けるた
めのフィッティング６３７が受容される。固定部材６２
２をスライド３０１へロックするために、ピストン上に
はハウジング６３１から外側へピストン穴６５６の中ま
で延びているロックロッド６３３と、ハウジング６３１
外側の末端に配置されたゴム製のバンパ６４１が設けら
れている。スライド３０１を固定部材６２２にロックす
るために、空気ポート６３５へ空気が供給され、ピスト
ンとロックロッド６３３をスライド３０１へ当接し、バ
ンパ６４１をストレートローラベヤリング６５０（図６
を参照のこと）に隣接するスライド３０１と下側のベヤ
リング支持アーム６７２へ係合させる。ピストン６３１
はばねによって付勢されており、そこに空気が供給され
ていないときにはバンパ６４１がスライド３０１からロ
ックピストン穴６５６の中に後退しており、スライド３
０１は固定部材６２２に対して自在に移動できるように
なっている。
【００６０】リセットピストンアセンブリ６２８は図
６、図１１、図１２に示されている。図６はリボンクラ
ンプ／テンション・アセンブリ１５３ｄの断面図であ
り、リセットピストンスロット６５８を示している。図
１１及び図１２はテンションピストン６２６（図９を参
照のこと）を中心に合わせるために使用するリセットピ
ストンアセンブリ６２８の駆動を示している。図１１と
図１２を簡単に参照するとわかるように、リセットピス
トンアセンブリ６２８はばねによって付勢されたピスト
ンハウジング６１９を有する。ピストンハウジング６１
９はそこからリセットフィンガスロット６６０の内側へ
延びるフィンガーロッド６２１を有する。ピストンハウ
ジング６１９はねじ部の設けられたニップル端部６２３
を有し、ニップル端部６２３は複数のさら穴６２７（そ
のうちの一つだけが示されている）を有する取付け用プ
レート６２５の中にねじ込まれている。ピストンキャリ
ヤ６２４の下端６５４はその中に対応する複数のタップ
穴６２９（そのうちの一つだけが示されている）を有す
る。タップ穴６２９はねじ６３１を受容していて取付け
用プレート６２５をそこへ、従って固定部材６２２へ固
定しており、フィンガーロッド６２１がリセットフィン
ガースロット６６０の中へ延びている。リセットフィン
ガ６０１はリセットフィンガースロット６６０の中でフ
ィンガーロッド６２１の末端へ当接するように配置され
ている。
【００６１】次に図６、図１１、図１２を参照する。リ
セットフィンガスロット６６０は固定部材６２２の下端
からリセットピストンスロット６５８の上端６０５を越
えるところまで内側に延びる主要部６０３と、主要部６
０３の内側に位置する従属部６１１を有する。主要部６
０３はリセットピストンスロット６５８と交差する外壁
６０７とそれにほぼ並行に延びる内壁６０９とによって
境界が形成されている。従属部６１１は主要部６０３の
約半分の幅を有し、それと内壁６０９を共有している。
従属部６１１の末端は主要部６０３から固定部材６２２
の内側に設けられた放射状の壁６１３を形成している。
フィンガ６０１はリセットフィンガスロット６６０の形
状と整合するような形状を有し、フィンガーロッド６２
１へ取付けられた主要フィンガ部６１５と、固定部材６
２２内側へ延びる従属フィンガ部６１７を有する。従属
フィンガ部６１７は従属部６１１の中へ選択的に受容さ
れる。リセットフィンガ６０１はリセットピストンスロ
ット６５８へ隣接してその上に配置されたベヤリング壁
６０６と、従属フィンガ部６０１ａと、内壁６０９と対
向する主要フィンガ部６０１ｂとの交差箇所に隣接する
補助的なベヤリング壁６１８を有する。
【００６２】ピン７０１がスライド３０１の中に配置さ
れており、下側のベヤリング壁６７２から延びてリセッ
トピストンスロット６５８の中に受容されている。溶接
作業が完了したあと、テンションピストン６２６を駆動
してピストンを溶接装置から完全に後退させ、その結果
としてピン７０１をリセットピストンスロット６５８か
ら後退させる。リセットピストンアセンブリ６２８が次
に駆動され、フィンガロッド６２１をピストンハウジン
グ６１９内のばね付勢装置に対して付勢してリセットフ
ィンガ６０１を上方へ移動してフィンガースロット６６
０の中へ入れ、ベヤリング壁６０６を持ち上げ、リセッ
トピストンスロット６５８をブロックする位置へ位置づ
ける。次にテンションピストン６２６が溶接装置へ向け
て内側へ駆動され、ピン７０１をベヤリング壁６０６へ
当接させる。ベヤリング壁６０６は、ピン７０１がベヤ
リング壁へ当接したときスライドがその横方向の行程範
囲の中心に配置されるように、スライド３０１及びピン
７０１に対して位置付けられている。この位置が図１１
に示されている。
【００６３】スライドの行程を制限するために、補助的
なベヤリング壁６１８がピン７０１の行程と位置を揃え
て配置される。この位置揃えは、リセットピストンアセ
ンブリ６２８から空気の圧力を抜き、その中のばねがフ
ィンガ６０１を下方へ駆動して、スライド３０１が内側
へ行き過ぎるとピン７０１を受容する位置に補助のベヤ
リング壁６１８を設置することにより、行われる。この
位置は図１２に示されている。
【００６４】〔空気圧図〕図１４，１５はリボン溶接装
置に対する空気圧図を示している。装置を制御あるいは
駆動するために使用される空気圧シリンダはマイクロプ
ロセッサで制御されるソレノイドバルブを介して制御さ
れる。マイクロプロセッサは種々の制御ソレノイドの各
々へデジタル信号を送り、ソレノイドを駆動して作業を
行わせる。
【００６５】次に図１、図４、図５、図７、図１４、図
１５を参照して説明する。空気圧システム７００は空気
圧力源７０２を供給源としており、空気圧力源７０２は
比較的一定の圧力を空気圧システム７００へ供給する。
空気、すなわち作動流体(working fluid) はフィルタ７
０４へ通され、装置を停止あるいは故障させてしまう可
能性のある不純物を濾過する。濾過された空気は次に濾
過された(filtered)供給ライン７０６へ連結される。供
給ライン７０６はホーンレギュレータバルブ７０８と、
トランスベクタバルブ７１０と、メインマニホールドの
供給ライン７１２へ供給を行う。供給ライン７１２は調
節された乾燥空気を左側のディストリビューション用の
マニホールド７１４と右側のディストリビューション用
のマニホールド７１６へ供給する。空気はミストセパレ
ータ７１８の中で乾燥される。、ミストセパレータ７１
８は、マニホールド７１４，７１６と、ミストセパレー
タ７１８とマニホールド７１４，７１６の間に配置され
たレギュレータバルブ７２０との上流に配置されてい
る。レギュレータバルブ７２０はマニホールド７１４，
７１６へ０〜６０p.s.i （０〜４．２Kg／cm2 ）の圧力
を供給するように調節が可能である。
【００６６】右側のディストリビューション用のマニホ
ールド７１６はテンショニングロック及びセンタリング
シリンダとドアシリンダへ作業空気を供給する。テンシ
ョンピストン６２６は補助のマニホールドＥ７２２を介
して供給が行われる。残りの右側のディストリビューシ
ョンマニホールドはリセットシリンダと、ロックシリン
ダと、ドアシリンダとに供給を行うマニホールドＤ７２
４へも供給を行う。左側のマニホールドは残りの空気圧
部材へマニホールドＡ７３０，Ｂ７２８，Ｃ７２６を介
して供給を行う。
【００６７】マニホールドＥ７２２は後部のテンショナ
シリンダソレノイド１４５及び前部のテンショナシリン
ダソレノイド１４７へ供給を行うように連結されてい
る。テンショナシリンダソレノイド１４５，１４７はテ
ンションピストン６２６のどちら側へ圧縮空気を送るか
を制御し、リボン部１１４，１１６（図２(A) を参照の
こと）へのテンション印加の開始や持続を制御する。マ
ニホールドＥ７２２はデジタルレギュレータアセンブリ
７２１を有する。デジタルレギュレータアセンブリ７２
１を制御することによって、マニホールドＥ内の圧力を
微調節でき、従ってテンションピストン６２６内のテン
ション印加圧力を微調節できる。デジタルレギュレータ
アセンブリ７２１は、テンションピストン６２６のテン
ション印加側のみで微妙な圧力調節が行われるように、
マニホールドＥへ連結されている。
【００６８】マニホールドＤ７２４はドアソレノイド１
１１と、後部テンションセンタリングソレノイド１６３
と、前部テンションセンタリングソレノイド１６５と、
テンションシリンダロック制御ソレノイド７２３に供給
を行う。ドアソレノイド１１１と、後部テンションセン
タリングソレノイド１６３と、前部テンションセンタリ
ングソレノイド１６５と、テンションシリンダロック制
御ソレノイド７２３のそれぞれは、溶接作業を行うため
に使用される、対応するシリンダあるいはピストンを制
御する。
【００６９】マニホールドＣ７２６はワインダエアース
トリームソレノイド７２５と、カッター制御ソレノイド
７２７と、アンビルシフト制御ソレノイド１５９に供給
を行う。ワインダエアーストリームソレノイドは空気駆
動式のオプションのワインダへ供給される空気を制御す
る。ワインダはリボンをカートリッジへ巻戻すために使
用される。カッター制御ソレノイド７２７はカッターを
駆動するシリンダを制御する。アンビルシフト制御ソレ
ノイド１５９は溶接ホーン１８０の下で溶接用アンビル
１０４及びアイロニングアンビル１０６を移動させるア
ンビルシリンダ１６１の駆動を制御する。
【００７０】マニホールドＢは右側のアーム制御ソレノ
イド１４９と、右側のアームサム制御ソレノイド１５１
と、前部及び後部のテンションクランプ制御ソレノイド
７３１，７３２に供給を行う。アーム制御ソレノイド１
４９は右側のアームアセンブリ１５８への空気圧力の供
給を制御して、アームアセンブリ１５８を溶接用アンビ
ル１０４及びアイロニングアンビル１０６と隣接する第
１の位置と、スイッチプレート１８０の右端に隣接する
第２の位置との間で駆動する。アームサム制御ソレノイ
ド１５１はアームアセンブリ１５８上のフィンガ３５４
を開閉するシリンダを制御する。テンションクランプ制
御ソレノイド７３１，７３２はリボンテンションクラン
プ３００ｃ，３００ｄの位置を制御するピストン３０４
を制御する。
【００７１】マニホールドＡ７３０はクランプ制御ソレ
ノイド１４１，１４３へ圧縮空気を供給し、アームを逆
転し、アームサム制御シリンダを逆転する。クランプ制
御ソレノイド１４１，１４３はリボンクランプ３００
ａ，３００ｂを開いた位置及び閉じた位置の間で駆動す
るシリンダへ選択的に空気を供給する。ソレノイド１５
３は左側のアームアセンブリ１６０への空気の供給を制
御して、アームアセンブリ１６０をガイドプレート１８
６の前部へ隣接する第１の位置と、ガイドプレート１８
６の後部へ隣接する第２の位置との間で駆動する。ソレ
ノイド１５５はサム３５２’を開いた位置及び閉じた位
置の間で駆動するシリンダを制御する。
【００７２】ホーンレギュレータバルブ７０８はホーン
制御ソレノイド７３８を介してホーンラム７３６の空気
圧力を制御するように調節される。ソレノイド７３８は
ホーン１８０を上昇した位置と溶接を行うために降下し
た位置との間で移動させるように制御可能である。
【００７３】トランスベクタ７１０はトランスベクタソ
レノイド７４０を介して選択的に駆動される真空装置で
ある。トランスベクタバルブは７１０切断作業のあとの
不要なリボンを引っ張る。
【００７４】〔動作シーケンス〕次に図１６〜図２４を
参照する。図には連続したリボンループ溶接システムの
動作シーケンスが示されている。コールドスタート(col
d start)手順が図１７〜図１９に示されている。図２０
〜図２５はリボン端部を溶接するときの動作手順を示し
ている。
【００７５】次に図１〜図１９を参照する。溶接装置の
コールドスタートは溶接装置を満足に動作させるために
種々の動作の順序付けを必要とする。動作を開始するた
めに、オペレータはパームボタン、あるいは装置を保持
しているキャビネット１０５の左側及び右側に設けられ
た駆動スイッチ１７１ａ，１７１ｂを押すと、ドアがキ
ャビネットの前部開口部の上に降りてきてオペレータを
怪我から守る。ドアはデュアルポジションのドアソレノ
イド１１１から供給を受ける油圧式のドアシリンダ１０
７，１０９によって閉じられる。ドアシリンダ１０７，
１０９は両頭のピストンシリンダであり、ドアソレノイ
ド１１１はマイクロプロセッサコントローラ１２０から
の信号によって駆動され、圧縮空気をドアシリンダ１０
７，１０９のどちらかへ供給することによってドアを開
閉する。ドアが閉じると、マイクロプロセッサコントロ
ーラ１２０はカッターピストンへ信号を送ってカッター
装置６０４を上へ移動し、ワインダに供給を行うソレノ
イドを閉じ、ワインダの空気を止め、真空を止め、フィ
ンガ３５４を制御するシリンダを駆動して右側のアーム
アセンブリ１５８上のフィンガ３５４を開き、左側のア
ームアセンブリ１６０上のフィンガ３５４’を開き、ク
ランプ制御ソレノイド１４１，１４３を駆動してリボン
クランプを制御するシリンダを駆動し、リボンクランプ
３００ａ，３００ｂを上方へ駆動し、マニホールドＥ７
２２内のテンショナシリンダソレノイド１４５，１４７
を駆動して圧縮空気をシリンダ３０４へ供給し、シャフ
ト３０６を垂直方向に移動して把持装置３０８ｃ，３０
８ｄを上方へ移動する。マイクロプロセッサコントロー
ラ１２０は各ソレノイドへ適当な信号を送り適当なシリ
ンダを適切な位置へ駆動し、コンポーネントを上述した
位置へ設置する。しかし、各コンポーネントがシリンダ
及びソレノイドによって制御されるため、コンポーネン
トがすでにコールドリセット位置にあれば、信号はその
位置に影響を与えない。上述したように、いったんコー
ルドリセットサイクルの最初の部分が完了すると、マイ
クロプロセッサコントローラ１２０はカッター装置６０
４に隣接して配置されたポジションセンサへ信号を送
り、カッター装置６０４が上の位置にあるか確かめる。
カッター装置６０４が上の位置にあることを示す信号を
センサがマイクロプロセッサコントローラ１２０へ戻さ
ないと、マイクロプロセッサコントローラ１２０は特定
の時間が過ぎるまでセンサへ信号を送り続ける。この特
定の時間が過ぎると、マイクロプロセッサコントローラ
１２０はコントロールコンソール８００へエラーメッセ
ージを送り、カッターが上の位置にないことを知らせ
る。センサが故障していればオペレータはそれを交換す
る。溶接用アンビル１０４及びアイロニングアンビル１
０６が移動しているとき、あるいは溶接用アンビル１０
４、アイロニングアンビル１０６及びカッター装置６０
４へ損傷が起こり得るときには、カッターはかならず上
になければならないため、センサは重要である。
【００７６】マイクロプロセッサ１２０の論理回路がカ
ッター装置６０４が上の位置にあることをいったん確認
すると、ピストンを駆動する左側のアームが駆動されて
左側のアームアセンブリ１６０を駆動しソレノイド１５
５によって固定器の中心近くへ配置される。ソレノイド
１５５は、ソレノイド１５５に左側のアームのピストン
の一方のサイドから圧力を排出させ、反対側のサイドへ
圧力を供給して左側のアームアセンブリ１５８を所定の
位置まで引っ張らせるような信号をマイクロプロセッサ
コントローラ１２０から受け取る。
【００７７】マイクロプロセッサコントローラ１２０の
論理回路は次に右側のアーム制御ソレノイド１４９へ信
号を送り、右側アームピストンへ空気を供給して、右側
のアームアセンブリ５８を固定器の中心近くに配置す
る。アーム制御ソレノイド１４９は、アーム制御ソレノ
イド１４９に右側のアームのピストンの一方のサイドか
ら圧力を排出させ、反対側のサイドへ圧力を供給して右
側のアームアセンブリ１５８を所定の位置まで引っ張ら
せるような信号をマイクロプロセッサコントローラ１２
０から受け取る。
【００７８】マイクロプロセッサコントローラ１２０は
次に、アンビルを制御するアンビルシリンダ１６１の駆
動を制御するアンビルシフト制御ソレノイド１５９へ信
号を送る。アンビルシリンダ１６１は複動ピストンシリ
ンダであり、ピストンの第１のサイドにおける空気圧力
が溶接用アンビル１０４を左へ駆動し、ピストンの第２
のサイドにおける空気圧力が溶接用アンビル１０４を右
へ駆動するようになっている。コールドスタート手続き
のとき、マイクロプロセッサコントローラ１２０から受
け取る信号がアンビルシフト制御ソレノイド１５９を駆
動して溶接用アンビル１０４を左へ移動する。
【００７９】マイクロプロセッサコントローラ１２０は
次に後部テンションセンタリングソレノイド１６３と前
部テンションセンタリングソレノイド１６５へ信号を送
り、前部及び後部のテンションセンタリングシリンダピ
ストンハウジング６１９ｃ，６１９ｄへ空気を供給す
る。これと同時に、前部及び後部のリボンクランプ／テ
ンション・アセンブリ１５３ｃ，１５３ｄ上のテンショ
ン位置ロックピストン６３０を制御するロックピストン
ソレノイドがマイクロプロセッサコントローラ１２０か
ら信号を受け取り、テンション位置ロックピストン６３
０の空気ポート６３５から空気圧力を排出してテンショ
ン位置ロックピストン６３０から空気を排出し、バンパ
６４１をスライド３０１から離してロックピストン穴６
５６の中へ入れ、スライド３０１が自在に動けるように
する。マイクロプロセッサコントローラ１２０は前部及
び後部のテンションピストンソレノイド６２６ａ，６２
６ｂを制御するテンショナシリンダソレノイド１４５，
１４７に信号を送り、ピストンをテンション位置へ移動
する。
【００８０】予めプログラミングされている３０秒の遅
れ時間のあと、マイクロプロセッサコントローラ１２０
はテンショナシリンダソレノイド１４５，１４７へ信号
を送り、テンションピストン６２６ｃ，６２６ｄのテン
ション側から空気を排出し、その反対側を加圧する。左
側のアームのソレノイド１５３が次に信号を受け取り、
ソレノイド１５３に左側のアームピストンを適切に加圧
させ、左側のアームアセンブリ１６０をキャビネット１
０５の前部と隣接する前方の位置へ移動する。アームが
前方にいることが検出されない場合には、マイクロプロ
セッサコントローラ１２０は再び左側のアームのソレノ
イド１５３へ信号を送り、左側のアームアセンブリ１６
０を前方へ移動させる。センサがマイクロプロセッサコ
ントローラ１２０へ再び適切な信号を送らない場合に
は、エラーメッセージが発生してサイクルを停止させ
る。しかし、エラーが生じなければ、装置はリボン端部
の溶接を行なう準備が整う。
【００８１】〔製造シーケンス〕次に図１〜図２５を参
照する。図には溶接されたリボンを製造するための動作
シーケンスが示されている。動作を開始するには、オペ
レータはリボン端部を開いたドアの中に入れ、リボン端
部の一つを調節用チャンネル１９０ｂ，１９０ｄへ、ま
た別のリボンを調節用チャンネル１９０ａ，１９０ｃ
へ、各調整用チャンネル１９０ａ，１９０ｂ，１９０
ｃ，１９０ｄ内のガイドバー２１０ａ，２１０ｂの間に
設置する。第１のリボン端部を調節用チャンネル１９０
ｂ，１９０ｄへ設置したあと、オペレータはクランプス
イッチ３０２ｂを押す。それによってマイクロプロセッ
サへ信号が送られてテンションクランプのシリンダ３０
４を制御するソレノイドを駆動し、リボンを掴むために
リボンテンションクランプ３００ｄを下方へ駆動する。
そのあとオペレータはもう一度クランプスイッチ３０２
ｂを押し、リボンクランプ３００ｂを制御するシリンダ
を制御するソレノイド１４３がリボンを掴むためにリボ
ンクランプ３００ｂを下方へ駆動する。同様に、第２の
リボン端部を調節用チャンネル１９０ａ，１９０ｃへ設
置したあと、オペレータは前部のクランプスイッチ３０
２ａを押し、スライド３０１上のリボンテンションクラ
ンプ３００ｃにリボンを掴ませる。オペレータは次にも
う一度クランプスイッチ３０２ａを押し、リボンクラン
プ３００ａが下方へ移動してリボンを掴む。もし、どれ
かの段階が不適切であったり、リボンの位置が揃ってい
なかったりすると、オペレータはガイドプレート１８６
の左側に隣接するスイッチプレート１８０上のリセット
ボタン３１４を押す。そうすると、マイクロプロセッサ
コントローラ１２０へ信号が送られてリボンクランプ３
００ａ，３００ｂ、及びリボンテンションクランプ３０
０ｃ，３００ｄと右側のアームのフィンガ３５４が開か
れ、オペレータはリボンの設置作業をやり直しできる。
クランプスイッチ３０２ａ，３０２ｂを押し、またリセ
ットボタン３１４を押すとマイクロプロセッサコントロ
ーラ１２０へデジタル信号が送られ、マイクロプロセッ
サコントローラ１２０はスイッチを駆動し、次に適当な
ソレノイドを駆動して適当なピストンを駆動し、クラン
プ及びアームを駆動する。
【００８２】リボンをいったん設置すると、オペレータ
は駆動ボタン１７１ａ，１７１ｂを押し、ドアが閉まっ
てマイクロプロセッサコントローラ１２０は自動的に作
業を始める。マイクロプロセッサコントローラ１２０は
適当なソレノイドへ信号を送り、各リボンクランプ／テ
ンション・アセンブリ１５３ｃ，１５３ｄ上のテンショ
ンピストン６２６を駆動し、同様にピストン６１９を駆
動してセンタリングフィンガ６１０を後退させる。この
動作シーケンスによれば、テンションピストン６２６は
スライド３０１を引っ張ってリボンにテンションを加え
ることができる。マイクロプロセッサコントローラ１２
０はテンションピストン６２６に供給を行なうソレノイ
ドを３〜１５p.s.i.（0.21〜1.05Kg／cm2 ）の間の空気
を受容するようにその制御をプログラミングすることが
可能である。マイクロプロセッサコントローラ１２０に
は、オペレータが入力することによって、溶接される材
料のコードナンバも入力される。マイクロプロセッサコ
ントローラ１２０はメモリの中に予めプログラミングさ
れた指示を持っており、適切なテンション力を選択する
基礎を提供するようになっている。この情報は、溶接を
行い、そのあとリボンに形成された溶接部をテストし、
最適な溶接強度を得るための最適な圧力を決定すること
によって形成される。
【００８３】１００ミリ秒の遅れ時間のあと、テンショ
ン位置ロックピストン６３０が駆動されてバンパ６４１
をスライド３０１へ押付け、スライド３０１が動かない
ようにする。次に溶接ホーン１８０が下げられ、溶接時
間と、保持時間と、アフターバースト時間とを制御する
信号をマイクロプロセッサがホーンへ送る。溶接ホーン
１８０は、溶接ホーン１８０をガイドしてリボンと係合
させるための輸送アセンブリと、ホーンを駆動して超音
波によってリボンを溶接する電源と、ホーンを駆動する
ための部材を備えたホーンスタックアセンブリとを有す
る。ホーン１８０を下げてリボンに隣接させると、スイ
ッチにトリガが加えられ、ホーン動作シーケンスを開始
する信号をマイクロプロセッサへ送る。マイクロプロセ
ッサはプリ溶接遅れ時間とアフターバースト持続時間を
１０ミリ秒〜１００ミリ秒まで、また溶接時間及び保持
時間を１０ミリ秒〜５００ミリ秒まで変えられるよう
に、あるいは必要な場合にはそれ以上に長くできるよう
にプログラミングが可能である。マイクロプロセッサコ
ントローラ１２０のメモリは遅れ時間、保持時間、溶接
時間、アフターバースト時間に対して適切なパラメータ
を記憶しているが、これらのパラメータは、インクと繊
維の各組合せに対して試行錯誤のテストを実施して求め
たあとメモリの中にロードされる。
【００８４】溶接サイクルが完了すると、マイクロプロ
セッサコントローラ１２０はホーンソレノイドへ信号を
送ってホーンを上へ移動する。溶接ホーン１８０が上の
位置へ移動すると、カッターシリンダを制御するソレノ
イドへ信号が送られ、カッター装置６０４が降りてきて
リボンを切断する。次に、カッターアームが降りる前に
右側のアームのフィンガ３５４がリボンの上へ閉じる。
マイクロプロセッサコントローラ１２０はカッター装置
６０４が降りていることを確かめるためにセンサへ信号
を送る。もしカッターが降りていない場合には、あるい
はセンサが動作していない場合には、コントローラはカ
ッター装置６０４を確実に降ろすためにカッターソレノ
イドへ再び信号を送る。カッター装置６０４がまだセン
サを動作させない場合には、マイクロプロセッサは動作
を停止し、適当なエラーメッセージをコンソールへ送っ
て表示させる。
【００８５】もしカッター装置６０４が下方の切断位置
にあることが検出されると、マイクロプロセッサコント
ローラ１２０はカッターソレノイドへ信号を送ってカッ
ター装置６０４を上へ移動させる。リボンテンションク
ランプ３００ｃ及びリボンクランプ３００ａ，３００ｂ
を制御するソレノイドに信号が送られ、適当なピストン
を駆動してリボンクランプ３００ａ，３００ｂ、及びリ
ボンテンションクランプ３００ｃを開く。次に右側のア
ーム制御ソレノイド１４９へ信号を送り、右側のアーム
シリンダが適切に駆動され、カッター装置６０４によっ
て発生された不要な切断片をスイッチプレート１８０の
右側へ回す。次に真空装置あるいはトランスベクタへ信
号が送られて作動位置に配置され、フィンガ３５４を制
御するアームサム制御ソレノイド１５１に信号を送り廃
棄を行なうために不要物を真空装置の中に落す。次に左
側のアームのソレノイド１５３に信号を送り、左側のア
ームピストンに左のアームアセンブリ１６０をはたはた
動かせる。左側のアームアセンブリ１６０は溶接部を、
同時にその所定の位置へ移動されるアイロニングアンビ
ル１０６にさらす(expose)。ソレノイド１５１は信号を
受け取ってアンビルシリンダ１６１を右へ移動させ、ア
イロニングアンビル１０６を溶接ホーン１８０の下へ配
置する。
【００８６】この時点でマイクロプロセッサコントロー
ラ１２０は再び状態チェックを行い、左側のアームアセ
ンブリ１６０に隣接するセンサによって、節をさらす位
置へ左側のアームアセンブリ１６０が移動されているこ
とを確かめる。アームアセンブリ１６０が移動していな
ければ、あるいはセンサが動作していなければ、マイク
ロプロセッサは再びアームソレノイド１５５へ信号を送
って左側のアームアセンブリ１６０を移動させる。なお
も移動しなかったり、センサが故障している場合には、
マイクロプロセッサはシーケンスを止め、エラーメッセ
ージをコンソール８００へ送って表示させる。
【００８７】左のアームアセンブリ１６０を駆動すると
左側のリボン端部はリボンクランプ３００ｂの下に配置
される。マイクロプロセッサコントローラ１２０は次に
リボンクランプ３００ｂを制御するソレノイドへ信号を
送り、リボン端部を動かしてその下で掴む。次にテンシ
ョン位置ロックピストン６３０へ信号を送ってバンパ６
４１を後退させ、スライド３０１を駆動して、溶接され
たリボンへテンションを加える。予めプログラミングさ
れた１０ミリ秒の遅れ時間のあと、テンション位置ロッ
クピストン６３０へ再び信号が送られ、バンパ６４１を
スライド３０１へ係合させスライド３０１の位置をロッ
クする。次に溶接ホーン１８０が下方へ移動され、リボ
ンと係合して先端を平坦にする。マイクロプロセッサコ
ントローラ１２０は溶接ホーン１８０へ信号を送り、溶
接時間、保持時間、アフターバースト時間を制御する。
マイクロプロセッサは時間、プリ溶接遅れ時間、アフタ
ーバースト時間を１０ミリ秒から１００ミリ秒まで、ま
た溶接時間と保持時間を１０ミリ秒から５００ミリ秒ま
で変えることができ、必要な場合にはいつでもそれ以上
に長くもできる。マイクロプロセッサコントローラ１２
０のメモリは遅れ時間、溶接時間、アフターバースト時
間の適切なパラメータを記憶している。これらのパラメ
ータは繊維とインクの各組合せに対して試行錯誤的にテ
ストして得たあとメモリの中にロードされる。
【００８８】アイロニング作業のあと溶接ホーン１８０
が制御信号に応じて上へ移動し、マイクロプロセッサが
適当なソレノイドへ信号を送ってドアを開ける。次に左
右のアームアセンブリ１５８，１６０を制御するソレノ
イドへ信号が送られ、左右のアームアセンブリ１５８，
１６０を元の位置へ移動し、アンビルシフト制御ソレノ
イド１５９へ信号が送られてアンビルを左へ移動し溶接
用アンビル１０４を溶接ホーン１８０の下へ設置する。
真空装置へ信号が送られてオフにされ、左側のアームの
フィンガ６５８が開けられ、リボンテンションクランプ
３００ｄが緩められてワインダが駆動される。ワインダ
は分離したコンポーネントであり、溶接されたばかりの
テープをカートリッジへ巻戻す。ワインダは空気で駆動
されるワインダを用いることができ、この場合の空気の
供給はマイクロプロセッサコントローラ１２０によって
制御される。また電気によって駆動されるワインダを用
いることもできる。次にテンションセンタリングピスト
ンがオフにされ、テンション位置ロックピストンの駆動
が停止され、バンパ６４１を後退させる。次にテンショ
ナシリンダソレノイド１４５，１４７がオン信号を受け
取り、テンションピストン６２６を駆動位置へ配置す
る。５０ミリ秒の遅れ時間のあと、テンション位置ソレ
ノイド１４５，１４７が信号を受け取りテンションピス
トン６２６を逆転させてテンション印加を停止する。こ
の時点で新しい溶接サイクルが開始される。
【００８９】動作シーケンスを制御するためにマイクロ
プロセッサコントローラ１２０を使用することによっ
て、溶接装置の制御と動作が簡単化される。また、マイ
クロプロセッサを使用すれば溶接作業とアイロニング作
業を独立に制御でき、その結果としてより強くかつ再現
性のよい溶接が可能になる。
【００９０】リボンを離散的なテンションレベルで選択
的にテンション付加することによって、オペレータは与
えられた任意のリボン繊維タイプ及び／あるいは繊維と
インクの組合せに対して最適なテンションを選択でき
る。容易にテンションを調節できない従来型の溶接装置
と違って、この発明によればオペレータはリボンテンシ
ョンをオペレータの付勢力あるいは感覚とは関係なく選
択でき、その結果、再現性のよい溶接が即座に行え、再
現性のよい結果が得られる。さらに、テンションピスト
ン３２６は特定の溶接作業のそれぞれに対して特定の圧
力で駆動されるため、リボンをクランプ３００ａ，３０
０ｂ，３００ｃ，３００ｄの中に装着するときオペレー
タがリボンへテンションを加えすぎればテンションピス
トン３２６がそのオーバーテンションを補正する。リボ
ンにテンションが加えられ過ぎている場合、テンション
ピストン３２６は溶接装置の溶接ホーン１８０の方へ移
動する。なぜなら、右側の円形のピストン６８２を溶接
ホーン１８０から離れさす圧力によってスライド３０１
へは十分な力が加わらず、予めリボンへ加えられている
テンションが維持できず、リボンは予め選択されたテン
ションまで緩んで戻る。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に基づいて構成された溶接装置の斜視
図である。
【図２】この発明に基づいて実施される一般的なリボン
溶接プロセスの概略を示す図である。
【図３】図２(C) に示されている溶接されたリボンの１
−１線断面図である。
【図４】図１の溶接装置に配置された溶接用固定器の平
面図である。
【図５】その上に図４の溶接用固定器が配置されている
図１の溶接装置の部分斜視図である。
【図６】図４に示されたテンション付加装置の４−４線
断面図である。
【図７】図６のテンション付加装置の一つを示す背面図
である。
【図８】図７のテンション付加装置の正面図である。
【図９】テンションが”オフ”の状態にある、図６のテ
ンション付加装置の底面図である。
【図１０】テンションが”オン”の状態にある、図６の
テンション付加装置の底面図である。
【図１１】スライドセンタリング装置が”オン”の状態
にある、図６のテンション付加装置の部分切り欠き図で
ある。
【図１２】スライドセンタリング装置が”オフ”の状態
にある、図６のテンション付加装置の部分切り欠き図で
ある。
【図１３】図１０のテンション付加装置のテンション付
加ピストンの１１−１１線断面図である。
【図１４】この発明の連続したリボンループ溶接システ
ムに対する空気圧システムの略図である。
【図１５】この発明の連続したリボンループ溶接システ
ムに対する空気圧システムの略図である。
【図１６】ピストンロックアセンブリを示す、図６のテ
ンション付加装置の部分断面図である。
【図１７】この発明の連続したリボンループ溶接システ
ムに対するコールドリセット作業手順を示す簡単な流れ
図である。
【図１８】この発明の連続したリボンループ溶接システ
ムに対するコールドリセット作業手順を示す簡単な流れ
図である。
【図１９】この発明の連続したリボンループ溶接システ
ムに対するコールドリセット作業手順を示す簡単な流れ
図である。
【図２０】この発明の連続したリボンループ溶接システ
ムに対する作業手順を示す簡単な流れ図である。
【図２１】この発明の連続したリボンループ溶接システ
ムに対する作業手順を示す簡単な流れ図である。
【図２２】この発明の連続したリボンループ溶接システ
ムに対する作業手順を示す簡単な流れ図である。
【図２３】この発明の連続したリボンループ溶接システ
ムに対する作業手順を示す簡単な流れ図である。
【図２４】この発明の連続したリボンループ溶接システ
ムに対する作業手順を示す簡単な流れ図である。
【図２５】この発明の連続したリボンループ溶接システ
ムに対する作業手順を示す簡単な流れ図である。
【符号の説明】
１００ 溶接用固定器 １０２ トラック １１２ リボン １１４，１１６ リボン端部 １５２ カッターアセンブリ １５３ａ，１５３ｂ リボンクランプ／テンション・ア
センブリ １５４ａ，１５４ｂ リボンクランプアセンブリ １５８，１６０ アームアセンブリ １６４ 溶接装置 １８０（１７０） 溶接ホーン １８０ スイッチプレート １８６ ガイドプレート ３００ａ，３００ｂ リボンクランプ ３００ｃ，３００ｄ リボンテンションクランプ ３０１ スライド ３０８ 把持装置 ６０４ アッター装置 ７１０ トランスベクタバルブ

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 繊維からなるプリンタリボンの二つの端
    部を接合する装置であって、 一方のリボン端部の一部を他方のリボン端部の一部へ重
    ね合わせてリボンの二つの端部をｘ字形配置に固定する
    固定装置と、前記ｘ字形に配置された二つのリボン端部を保持する保
    持装置と、 前記固定装置によって前記リボン端部が固定されたあ
    と、リボン端部の各々へ予め決められたテンションを加
    えるテンション印加装置と、 前記二つのリボン端部の重ね合わされた部分の中に形成
    される溶接ビードに沿って二つのリボン端部を溶かし、
    これら二つのリボン端部を接合することによって溶接ビ
    ードから延びる二つの不要なリボン端部を有する連続し
    たリボンループを形成する溶融装置と、前記溶接ビードに近いところで二つの不要なリボン端部
    をリボンループから切断する 切断装置と、 を有し、前記固定装置が第１のリボン端部をその間にクランプす
    るための第１及び第２のクランプ装置と、第２のリボン
    端部をその間にクランプするための第３及び第４のクラ
    ンプ装置とを有し、前記第１のクランプ装置が前記保持
    装置へ取付けられ、前記第３のクランプ装置が前記保持
    装置に取付けられ、 前記テンション印加装置が前記第２のクランプ装置を支
    持するための第１の支持装置と、前記第４のクランプ装
    置を支持するための第２の支持装置と、前記第１及び第
    ２の支持装置を摺動させるための第１及び第２の摺動装
    置とを有し、前記第１の支持装置が前記第１及び第２の
    クランプ装置によって形成されるラインに沿って前記保
    持装置に対して摺動可能であり、前記第２の支持装置が
    前記第３及び第４のクランプ装置によって形成されるラ
    インに沿って前記保持装置に対して摺動可能であり、前
    記第１及び第２の摺動装置によって与えられる力が調節
    可能であるとともに実質的に再現が可能であり、従って
    予め決められたテンションを第１及び第２のリボン端部
    へ加えることができ、さらに、 前記予め決められたテン
    ションが接合される繊維リボン端部に対して望ましい値
    に予め選択されているプリンタリボンの二つの端部を接
    合する装置。
  2. 【請求項２】 前記第１及び第２の支持装置が前記保持
    装置に対して予め限定された移動範囲を有し、前記テン
    ション印加装置が最初、前記第及び第２の支持装置を前
    記移動範囲から外れたところへ位置付ける第１及び第２
    の位置付け装置を有していて、前記第１及び第２の支持
    装置が前記摺動装置に応じてそれぞれ前記第１及び第３
    のクランプ装置へ近づいたり遠ざかったりでき、前記摺
    動の方向が、前記摺動装置を駆動する前に前記固定装置
    によって前記第１及び第２のリボン端部へ加えられるテ
    ンションが前記摺動装置によって加えられる予め決めら
    れたテンションより大きいかあるいは小さいかに依存す
    る請求項第１項記載のプリンタリボンの二つの端部を接
    合する装置。
  3. 【請求項３】 繊維からなるプリンタリボンの二つの端
    部を接合して連続したプリンタリボンループを形成する
    装置であって、 第１及び第２のサイドと、前部と、後部とを有するプレ
    ートと、 二つのリボン端部をｘ字形に配置するための第１及び第
    ２の位置付け装置と、 前記第１の位置付け装置の中で第１のリボン端部をクラ
    ンプする第１及び第２のクランプ装置と、 前記第２の位置付け装置の中で第２のリボン端部をクラ
    ンプする第３及び第４のクランプ装置と、 前記第１のリボン端部へテンションを加える第１のテン
    ション印加装置と、 前記第２のリボン端部へテンションを加える第２のテン
    ション印加装置と、 溶接ビードに沿って二つのリボン端部を溶かす溶融装置
    と、 切断装置と、 を有し、前記プレートの第２のサイドがその中に形成さ
    れた前部及び後部のテンション印加用スロットを有し、
    前記第１のクランプ装置が前記プレートへ取り付けら
    れ、前記第３のクランプ装置が前記プレートへ取り付け
    られ、前記第１のテンション印加装置が前部のテンショ
    ン印加用スロットの中に配置されていて、前記第１の位
    置付け装置によって形成されるラインに沿って前記プレ
    ートに対して摺動可能であり、前記第２のクランプ装置
    が前記第１のテンション印加装置へ取り付けられ、前記
    第２のテンション印加装置が後部のテンション印加用ス
    ロットの中に配置されていて、前記第２の位置付け装置
    によって形成されるラインに沿って前記プレートに対し
    て摺動可能であり、前記第４のクランプ装置が前記第２
    のテンション印加装置へ取り付けられ、前記溶融装置が
    二つのリボン端部を接合して溶接ビードから延びる二つ
    の不要なリボン端部を有する連続したリボンループを形
    成し、前記切断装置が溶接ビードに近いところで二つの
    不要なリボン端部をリボンループから切断するプリンタ
    リボンの二つの端部を接合して連続したプリンタリボン
    ループを形成する装置。
  4. 【請求項４】 前記第１及び第２のテンション印加装置
    の両方が前記第１及び第２のリボン端部へ加えられるテ
    ンションを調節するための調節装置を有し、従って繊維
    からなるプリンタリボンの端部へ前記第１及び第２のテ
    ンション印加装置によって加えられるテンションが最適
    化される請求項第３項記載のプリンタリボンの二つの端
    部を接合して連続したプリンタリボンループを形成する
    装置。
  5. 【請求項５】 繊維からなるプリンタリボンの二つの端
    部を接合する方法であって、 (a) 繊維からなるプリンタリボンに対して望ましいテン
    ションを経験的に決める段階と、 (b) 前記二つのリボン端部を十文字形配置にクランプす
    る段階と、 (c) 前記十文字にされたリボン端部へ予め決められた所
    望のテンションを加える段階と、 (d) 前記十文字にされたリボン端部をかなり狭い溶接ビ
    ードに沿って溶かして、溶接ビードのところから延びる
    二つの不要なリボン端部を有する連続したリボンループ
    を形成する段階と、 (e) 前記二つの不要なリボン端部を溶接ビードに近いと
    ころでリボンループから切断する段階と、 を有し、さらに、前記段階(a) が、 (a)-(1) 繊維からなる複数のプリンタリボンを準備する
    段階と、 (a)-(2) 繊維からなる一つのプリンタリボンを選択する
    段階と、 (a)-(3) 前記段階(b),(c),(d),(e) を既知の一つのテン
    ションで実施する段階と、 (a)-(4) 前記段階(a)-(2),(a)-(3) を既知の複数のテン
    ションで繰り返す段階と、 (a)-(5) 前記段階(a)-(3) で形成された溶接部の強度を
    テストする段階と、 (a)-(6) 最も強い溶接部を有する繊維プリンタリボンへ
    加えられるテンションを望ましいテンションとして選択
    する段階と、 を有するプリンタリボンの二つの端部を接合する方法。
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