JP6486703B2 - 自動結束機における紐端結び方法及び紐端結び機構 - Google Patents

Description

本発明は被結束物に紐を巻回した後，紐端を結んで結束を完了する迄の工程を自動で行う自動結束機において，被結束物に巻回した後の紐端を結ぶ方法，及び前記方法を実施するための紐端結び機構に関する。

なお，本発明において，「結束」の語は，複数の被結束物を束ねた状態に紐で結ぶことの他，単一の被結束物に紐を掛けて結ぶことも含む。

被結束物に対し紐を巻回すると共に，紐端を結ぶ迄の作業を自動で行う自動結束機，例えば，花（野菜）等の結束機は，被結束物を束ねた状態で結束する作業等に広く使用されている。

このような自動結束機として，図７に示すように略Ｌ字状の回転アーム２２を備えた自動結束機は公知であり（特許文献１の図１），この自動結束機では，所定の間隙Ｇを介して配置された２つのテーブル１１，１２上に跨った状態に被結束物Ｗを配置し，紐のロールから引き出した紐５０を，回転アーム２２の先端部２２ａに通した後，前記テーブル１１，１２の下方に設けた紐係止ボタン（図示せず）にこの紐の先端を係止した状態で，前記回転アーム２２を回転させて回転アーム２２の先端部２２ａに被結束物の外周を周回させることで，テーブル１１，１２間の間隙Ｇを通過した紐によって被結束物Ｗが巻回される。

そして，このようにして被結束物Ｗの外周に巻回された紐は，紐端結び機構３０によって結ばれると共に紐の切断と紐係止ボタンからの取り外しが行われることで，被結束物Ｗの結束が完了する。

このように，被結束物Ｗの外周に巻回された紐の端部を結ぶ紐端結び機構３０は，図８及び図９に示すように被結束物の巻かれた紐の端部に結び目を形成する，インサーター３１１，クチバシ３１２，ストリッパー３１３，及びライズ３１４を備えたノッター３１と，紐を所定の位置で切断すると共に紐の先端を紐係止ボタン７から外すカッター３２によって構成されている。

このような回転アーム２２，及び紐端結び機構３０を備えた自動結束機における被結束物に対する紐の巻回から紐端を結ぶ迄の工程を図８〜図１１を参照して説明すると以下の通りである。

なお，図８を参照して行う説明では，被結束物Ｗに対し紐を２巻き巻回して結束する場合を例に挙げて説明するが，被結束物Ｗに対する紐の巻数は，１巻であっても良く，又は２巻以上であっても良い。

図８（Ａ）に示すように図示せざる紐のロールから引き出した紐５０を回転アーム２２の先端部２２ａに通した後，その端部（巻き始め端部）５０ａを，紐係止ボタン７に係止した状態から，回転アーム２２を回転させ，回転アーム２２の先端部２２ａを紙面反時計回りに被結束物Ｗの外周で周回させることで，被結束物Ｗの外周に回転アーム２２の先端部２２ａより引き出された紐５０が巻回される。

回転アーム２２の一回目の回転時には紐５０の軌道を逸らして紐５０が中間位置で紐係止ボタン７に係止されないようにして，図８（Ｂ）に示す状態に被結束物Ｗの外周に紐５０を巻回し，回転アーム２２の２回目の回転時には，紐５０の巻き終わり端部５０ｂを紐係止ボタン７に係止させて，この状態で回転アーム２２を原位置まで回転させて停止させると，被結束物Ｗに対する紐５０の巻回が完了する〔図８（Ｃ）〕。

なお，上記の例では被結束物の外周に紐を２巻きして結束する例について説明したが，紐を１巻きして結束する場合には，１巻き目で紐の巻き終わり端部５０ｂを紐係止ボタン７に係止する構成を，２巻き以上する構成では，最終巻き数の回転時に紐の巻き終わり端部５０ｂを紐係止ボタン７に係止して巻回を終了するものとすれば良い。

このようにして，被結束物Ｗに対する紐の巻回が完了すると，図９（Ａ）に示すように，ノッター３１に設けたライズ３１４が上昇して，巻き始め端部５０ａ側の紐５０をテーブル下面，従って被結束物Ｗに向かって押し上げて紐５０の弛み取りが行われる。このライズ３１４の上昇により，ライズ３１４と紐係止ボタン７との間にある紐が，巻き始め側結び代５１として確保される〔図９（Ａ）の拡大図参照）。

また，この時，原位置にあったインサーター３１１が紙面右側に移動して紐５０をその先端に係止した状態でクチバシ３１２の前面位置まで移動し，巻き終わり端部５０ｂ側の紐５０を被結束物Ｗの外形に沿って配置する。このインサーター３１１の動作により，インサーター３１１の上端との接触位置から紐係止ボタン７に至る部分の紐が巻き終わり側結び代５２として確保される〔図９（Ａ）の拡大図参照）。

このようにして，インサーター３１１がクチバシ３１２の前面に移動すると，クチバシ３１２が紙面奥側から手前側に移動して，インサーター３１１の先端部に設けたコ字状の開口内に挿入される。

インサーター３１１のコ字状の開口内にクチバシ３１２を挿入した後，再度インサーター３１１を紙面左側に後退させて原位置に復帰させると，図９（Ｂ）に示すように，インサーター３１１の先端に係止されていた紐５０が，クチバシ３１２の側面に係止される。

このようにしてクチバシ３１２に対する紐５０の係止が完了すると，クチバシ３１２は，この位置で水平方向に１回転すると共に，回転中に開閉動作することで，図９（Ｃ）に示したようにクチバシ３１２の外周に結び代５１，５２部分の紐が巻き付いてループＲが形成される共に，このループＲの紐係止ボタン７側の結び代５１，５２をクチバシ３１２が咥えた状態と成す，ループ形成処理が行われる。

図１０（Ａ）は，このようにして外周に紐５０が巻き付いてループＲが形成された状態のクチバシ３１２を平面視したもので，このようにしてループＲが形成されると，その後更に，図１０（Ｂ）に示すように，クチバシ３１２の側面の外周にストリッパー３１３の同図紙面表裏面方向に形成された図示せざる凹部を押し当ててループＲの移動を規制し，この状態でクチバシ３１２を後退させてループＲ内より引き抜くと共にループＲを絞って結び目を形成するループ絞り処理が行われ，クチバシ３１２がループＲ内より引き抜かれることで，クチバシ３１２が咥えていた紐がループＲ内に引き込まれ，図１０（Ｃ）に示したようにクチバシ３１２が咥えていた部分で２つ折りにされた紐５０が，絞られたループＲによって締め付けられて結び目が形成される。

ここで，前掲の特許文献１にはカッター３２について詳細な説明はされていないが，自動結束機の紐端結び機構３０は，通常，前述したノッター３１の他，カッター３２が設けられており，ノッター３１によって紐端に結び目を形成する処理と共に，カッター３２により巻き終わり側の結び代５２の切断と，巻き始め側の結び代５１を紐係止ボタン７より外す処理が行われ，これにより，巻き始め側及び巻き終わり側のいずれの結び代５１，５２共に，紐係止ボタン７に係止された状態から開放される（紐端開放処理）。

このカッター３２は，図８及び図９に示したように，紐係止ボタン７とクチバシ３１２間に配置されたカッター刃３２１を備えており，このカッター刃３２１を，図１１（Ａ）〜（Ｄ）に示すように，支軸３２１ｃを支点として揺動させることで，図１１（Ａ）に示す原位置から，図１１（Ｂ）に示すようにカッター刃３２１に設けた切断刃３２１ａが巻き終わり側結び代５２と接触してこれを切断する揺動位置を通過した後，図１１（Ｃ）に示すように巻き始め側の結び代５１に顎３２１ｂを係合する位置に揺動し，その後更に，図１１（Ｄ）に示すように破線の位置にあった，巻き始め側結び代５１を実線の位置まで押し下げて紐係止ボタン７より外す位置まで揺動することで，１つの被結束物Ｗに対する結束毎に，連続した紐から結束に使用した分の紐の切り離しが行われると共に，巻き始め側結び代５１を紐係止ボタン７より外すことができるように構成されている。

ここで，既知の自動結束機の紐端結び機構３０では，前述したノッター３１によるループ形成処理と，このループ内に紐を引き込むと共に絞る，ループ絞り処理は，連続した一連の動作として行われていると共に，前述したカッター３２による紐端開放処理は，ノッター３１がループ絞り処理を行っている，図１０（Ｂ）の動作中に同時に行われる。

なお，前述した自動結束機では，一般に結束に使用する紐として，ＰＥ紐等の比較的高強度の紐を使用すると共に，紐に対し，比較的高いテンションを掛けた状態で被結束物の外周に紐を巻き付ける構成を採用している。

これに対し，食品加工の分野において，例えば，ロールキャベツや昆布巻き等の巻物系の煮物料理において，外側に巻かれているキャベツや昆布が調理中にほどけて中の具材が飛び出してしまうことを防止するために，キャベツや昆布を巻いた後，更にその外周に，かんぴょう等の可食性紐を巻回して結び付けることが行われている。

この可食性紐による食品の結束作業は，現在，人による手作業で行われているが，人件費高騰の折，このように可食性紐の巻き付け作業の機械化が要望されており，このような加工食品に対する使用を目的として，機械強度が高く，煮込んでも伸びない可食性の紐として，こんにゃくを主成分とするゲルの乾燥物からなる紐も提案されている（特許文献２参照）。

特開２００１−４８１１５号公報 特開２００１−１８６８５６号公報

前述した巻物系の煮物料理に使用する可食性紐に関し，特許文献２として紹介したように，結束の機械化を目的として機械的強度を高める研究も進められていると共に，高強度化に関し一定の成果も得られている。

しかし，既存の自動結束機は，前述したようにＰＥ紐等の比較的高強度の紐を使用して，紐に比較的高いテンションをかけた状態で被結束物の結束を行うことを予定している。

その一方，前述した可食性紐は，食べることができる（噛み切れる）ものでなければならないから，如何に高強度化が図られたとしても高強度化には限界があり，事実，特許文献２の出願人が市販している可食性紐（ナカキ食品株式会社製「グルコン紐」）を入手して測定したところ，引張強度は１３〜２５N，平均２０N（約２kgf）程度で，一般に１５０N（約１５kgf）以上の引張強度を有するＰＥ紐等と比較した場合，その強度は大幅に低く，そのため，このような可食性紐を使用して既存の自動結束機で結束を行うと，結束作業中に紐切れが生じるという問題が生じる。

このような紐切れは，被結束物に対し紐を巻回する際に生じるだけでなく，紐を巻回した後，紐端を結ぶ作業中においても発生し，紐端を結ぶ作業中に紐切れが生じると，結び目が形成されずに被結束物がばらけて結束作業のやり直しが必要となり，又，切れた紐が紐係止ボタンに残る等して，これを取り除くために結束作業の中断が必要となる等，結束を連続して行うことができず，可食性紐を使用した自動結束が事実上不可能となっている。

そのため，可食性紐を使用した加工食品の結束を，自動結束機を使用して自動で行うことができるようにするためには，低強度の紐を使用して結束を行う場合においても，紐切れを生じさせることなく紐端を結ぶことができる紐端結び方法及び紐端結び機構の新たな開発が必要となる。

なお，以上の説明では，可食性紐を使用した加工食品の結束を想定した場合の問題点について説明したが，紐端を結ぶ際の紐切れの問題は，可食性紐のみならず，その他の低強度の紐を使用した結束においても同様に生じ得る問題であり，紐端を結ぶ際の紐切れの防止を可能とすることができれば，従来の自動結束機では結束することができなかった材質の紐が使用できるようになる等，自動結束の適用範囲を拡大し，自動結束機の新たな販路の開拓にも貢献し得る。

そこで本発明は，上記従来技術における欠点を解消するためになされたものであり，可食性紐に代表される低強度の紐を使用した結束を行う場合であっても，紐切れを生じさせることなく紐端を結ぶことができる，自動結束機における紐端結び方法及び紐端結び機構を提供することを目的とする。

以下に，課題を解決するための手段を，発明を実施するための形態で使用する符号と共に記載する。この符号は，特許請求の範囲の記載と発明を実施するための形態の記載との対応を明らかにするために記載したものであり，言うまでもなく，本願発明の技術的範囲の解釈に制限的に用いられるものではない。

上記目的を達成するために，本発明の自動結束機における紐端結び方法は，
巻き始め端部５０ａを紐係止ボタン７に係止した紐５０を被結束物Ｗの外周に所定回数巻回した後，該被結束物Ｗに対する巻き終わり端部５０ｂで前記紐５０を前記紐係止ボタン７に再度係止した状態に前記被結束物Ｗを巻回する巻回工程〔図８（Ａ）〜（Ｃ）参照〕と，
前記巻き始め端部５０ａ側における前記紐係止ボタン７と前記被結束物Ｗ間の紐５０によって構成された，巻き始め側結び代５１と，前記巻き終わり端部５０ｂ側における前記紐係止ボタン７と前記被結束物Ｗ間の紐５０によって構成された巻き終わり側結び代５２を結び合せる，紐端結び工程〔図９（Ａ）〜（Ｃ）参照〕を実行して前記被結束物Ｗの結束を行う自動結束機１において，
前記紐端結び工程が，
前記巻き始め側結び代５１と巻き終わり側結び代５２に共にループＲを形成するループ形成処理〔図９（Ｃ）及び図６（Ａ）のＳＴＥＰ１参照〕と，
前記ループＲに対し前記紐係止ボタン７側の前記巻き始め側結び代５１及び巻き終わり側結び代５２を，共に前記ループＲ内に引き込むと共に前記ループＲを絞って結び目を作るループ絞り処理〔図６（Ａ）のＳＴＥＰ３，４参照〕と，
前記ループＲに対し前記紐係止ボタン７側で前記巻き終わり側結び代５２を切断すると共に，前記ループＲと前記紐係止ボタン７間の前記巻き始め側結び代５１を係止して前記紐係止ボタン７より引き抜く紐端開放処理〔図６（Ａ）のＳＴＥＰ２参照〕を含み，
前記ループ絞り処理〔図６（Ａ）のＳＴＥＰ３〕を，前記ループ形成処理〔図６（Ａ）のＳＴＥＰ１〕の完了後，所定の時間隔を経て開始すると共に，前記紐端開放処理〔図６（Ａ）のＳＴＥＰ２〕を，前記時間隔中に行うことを特徴とする（請求項１）。

また，上記方法を実施する本発明の自動結束機における紐端結び機構３０は，
巻き始め端部５０ａを紐係止ボタン７に係止した紐５０を被結束物Ｗの外周に所定回数巻回した後，該被結束物Ｗに対する巻き終わり端部５０ｂで前記紐５０を前記紐係止ボタン７に再度係止した状態に前記被結束物Ｗを巻回する回転アーム２２〔図８（Ａ）〜（Ｃ）参照〕と，
前記巻き始め端部５０ａ側における前記紐係止ボタン７と前記被結束物Ｗ間の紐によって構成された，巻き始め側結び代５１と，前記巻き終わり端部５０ｂ側における前記紐係止ボタン７と前記被結束物Ｗ間の紐によって構成された巻き終わり側結び代５２を結び合せる，紐端結び機構３０〔図９（Ａ）〜（Ｃ）参照〕を備えた自動結束機１において，
前記紐端結び機構３０が，
紐５０を挟持可能に構成されたクチバシ３１２と，前記クチバシ３１２に対し接離可能に構成されたストリッパー３１３を備え，前記巻き始め側の結び代５１と前記巻き終わり側の結び代５２を２本重ねた状態で前記クチバシ３１２の外周に巻回させてループＲを形成すると共に，該ループＲの前記紐係止ボタン７側で前記両結び代５１，５２を前記クチバシ３１２に咥えさせるループ形成処理〔図９（Ｃ）及び図６（Ａ）のＳＴＥＰ１参照〕と，前記ストリッパー３１３を前記クチバシ３１２に接触させて前記ループＲの移動を規制した状態で前記クチバシ３１２を前記ループＲより抜き取る方向に移動させて前記ループＲ内に前記クチバシ３１２が咥えた結び代５１，５２を引き込むと共に前記ループＲを絞って結び目を形成するループ絞り処理〔図６（Ａ）のＳＴＥＰ３，４参照〕を行うノッター３１と，
前記ループ形成処理〔図６（Ａ）のＳＴＥＰ１〕後，前記ループＲに対し前記紐係止ボタン７側で前記巻き終わり側結び代５２を切断すると共に，前記ループＲと前記紐係止ボタン７間の前記巻き始め側結び代５１を係止して前記紐係止ボタン７より引き抜く紐端開放処理〔図６（Ａ）のＳＴＥＰ２〕を行うカッター３２を備え，
前記ノッター３１を，前記ループ形成処理〔図６（Ａ）のＳＴＥＰ１〕後，前記ループ絞り処理〔図６（Ａ）のＳＴＥＰ３〕前に所定時間停止するよう構成すると共に，前記カッター３２が，前記ノッター３１の停止中に前記紐端開放処理〔図６（Ａ）のＳＴＥＰ２〕を行うよう構成したことを特徴とする（請求項２）。

上記構成の紐端結び機構３０において，前記ノッタ３１の駆動機構（図示せず）とは別に，前記カッタ３２の駆動機構（図５の例ではソレノイド３２３，リンクアーム３２２等）を設け，前記カッター３２の作動中，前記ノッター３１の駆動機構に設けたモーター等の駆動源（図示せず）を停止させるようにしても良い（請求項３）。

また，前記カッター３２の駆動源として，ソレノイド３２３を採用することが好ましく（請求項４），より好ましくは，ＡＣソレノイドを採用する（請求項５）。

以上で説明した本発明の構成により，本発明の紐端結び方法及び紐端結び機構３０では，以下の顕著な効果を得ることができた。

ノッター３１によるループ形成処理が終了した後，ループ絞り処理を開始する前に，ノッター３１を所定時間停止させ，この間に，カッター３２による巻き終わり側の結び代５２の切断と，巻き始め側の結び代５１を紐係止ボタン７から外す紐端開放処理を行うようにしたことで，ループ形成処理，またはループ絞り処理によって紐にかかるテンションが増加するタイミングと，紐の切断と紐係止ボタン７から紐を外す作業を行う紐端開放処理によって紐にかかるテンションが増加するタイミングが時間的に重ならないように分散させたことで，紐のテンションが一度に急激に増大することを防止することができ，紐端を結ぶ際の紐切れの発生を好適に防止することができた。

なお，従来の自動結束機１では，回転アーム２２と紐端結び機構３０を構成するノッター３１及びカッター３２は，いずれも単一のモーターによって駆動されていると共に，ノッター３１及びカッターの動作タイミングの制御は，前記モーターで発生した回転駆動力を伝達する歯車機構やカム機構によって制御するものであり，この構成を維持したまま，ノッター３１とカッター３２の動作タイミングを前述した通りに変更しようとした場合，歯車機構やカム機構を新たに設計し直す必要がある。

これに対し，前述したようにノッター３１の駆動機構とは別に，前記カッター３２の駆動機構を設けた本発明の構成では，ノッター３１の駆動機構に設けられた駆動源（例えばモーター）を停止し，この間にカッター３２の駆動機構を動作させることで，従来のノッター３１に設けられていた駆動機構の機械的な構成を変更することなくそのまま使用しつつ，各駆動機構の駆動源のＯＮ，ＯＦＦを電気的に制御するといった比較的簡単に方法で，ループ生成処理とループ絞り処理との間に所定の停止時間を設けることができると共に，この間に，カッター３２による紐端開放処理を行わせる制御を容易に実行することができた。

特に，カッター３２の駆動源としてソレノイド３２３を使用した構成では，カッター３２の駆動機構をモーターや歯車機構，カム機構等によって形成する場合に比較して，カッター３２全体の構成の簡略化と小型化が可能であり，特にＡＣソレノイド３２３を使用した構成では，駆動力も大きく，また，カッター３２を素早く動作させることが可能であることから，ノッター３１の停止時間を短くすることができ，紐端結びに要する時間を殆ど延長することなく，ノッター３１によるループ形成処理及びループ絞り処理と，カッター３２による紐端開放処理を時間的に独立した工程として行うことができた。

自動結束機の外観斜視図。 図１中に一点鎖線で示した円内の拡大図。 紐巻付手段の拡大斜視図。 紐端結び機構の概略斜視図。 カッターの側面図であり，（Ａ）は原位置，（Ｂ）は動作位置。 ループ形成処理及びループ絞り処理における紐の状態説明図であり，（Ａ）は本願，（Ｂ）は従来の構成。 従来の自動結束機の外観斜視図（特許文献１の図１に対応）。 被結束物に対する紐の巻回工程の説明図（従来，本願共通）であり，（Ａ）は開始位置，（Ｂ）は１巻き目，（Ｃ）は最終巻き数の巻回が完了した状態。 紐端結び工程におけるループ形成処理までの説明図（従来，本願共通）であり，（Ａ）は紐の端部を被結束物に近付けて弛みを取った状態，（Ｂ）はクチバシに紐を係止した状態，（Ｃ）は紐にループを形成した状態。 従来の紐端結び方法によるループ形成処理後，結び目が形成される迄の工程を説明した説明図であり，（Ａ）はループ形成処理が完了した状態，（Ｂ）はループ絞り工程直線の状態，（Ｃ）はループ絞り工程が完了して結び目が形成された状態。 カッター（カッター刃）の動作説明図であり，（Ａ）は原位置，（Ｂ）は巻き終わり側結び代の切断開始位置，（Ｃ）は巻き始め側結び代の押し下げ開始位置，（Ｄ）は巻き始め側結び代の押し下げ完了位置。

以下に，添付図面を参照しながら本発明の紐端結び機構３０を備えた自動結束機１について説明する。

〔全体構成〕
図１に，本発明の自動結束機１の外観斜視図を示す。この自動結束機１は，第１テーブル１１と第２テーブル１２間に形成された間隙Ｇ上に跨るように配置された被結束物Ｗに対して，前記間隙Ｇを通過させた紐５０を巻回することができるように構成したもので，被結束物Ｗに対して紐５０を巻回する基本動作は，図７及び図８を参照して説明した従来の自動結束機と同様である。

図示の実施形態において，前述の第１テーブル１１の上面には，図２に示すように上向きに突設された２枚の板体によって構成されたワークガイド１３が設けられていると共に，第２テーブル１２上にも，被結束物Ｗの載置位置を規制する規制板１４を設け，第２テーブル１２の規制板１４に突合させた状態で，かつ，第１テーブル１１のワークガイド１３内に挿入されるように，テーブル１１，１２上に被結束物Ｗを載置した状態で後述する回転アーム２２を旋回させることにより，被結束物Ｗに対し紐５０を正確に巻き付けることができるように構成されている。

〔紐巻付手段〕
第１テーブル１１に対し紙面奥側（第２テーブル１２と反対側）には，図３に示すように回転軸を成す中空シャフト２１と共に回転して被結束物Ｗの外周に紐５０を巻き付ける略Ｌ字状の回転アーム２２と，紐のテンションを調整するテンションアーム２３を備えた，紐巻付手段２０が設けられている。

図示の実施形態において，中空シャフト２１は，自動結束機１の本体に固定された固定ギヤ２８，２８の中心に形成した軸孔内にベアリング等を介して回転可能に軸支され，図示せざるモーターからの回転が伝達されることにより，回転アーム２２の先端部２２ａが図中に破線で示した回転軌道Ｓ上を移動するよう，図中に矢印で示したように時計回りに旋回するように構成されている。

この紐巻付手段２０には，図示せざる紐供給手段より供給された紐５０が中空シャフト２１の一端より挿入されて，中空シャフト２１の他端側に設けた取出孔２４より引き出された後，テンションアーム２３の先端部に設けたガイド２５，回転アーム２２に設けたガイド２６，２７に通されることで，紐巻付手段２０に対する紐の取り付けが行われ，その後，この紐５０の先端部（巻き始め側端部５０ａ）を，テーブル１２の下側に設けた紐係止ボタン７に係止している。

このようにして，紐巻付手段２０及び紐係止ボタン７に紐を取り付けた状態で，紐巻付手段２０を図中に矢印で示す方向に回転させると，図８を参照して説明したように，被結束物Ｗに対し紐を巻回することができる。

なお，本実施形態にあっては，被結束物Ｗに対する紐の巻回を，１巻きのみ行って終了するものとしたことから，回転アーム２２の１回目の回転終了時に，巻き終わり端部５０ｂ側の紐５０が紐係止ボタン７に係止された図８（Ｃ）に示す状態となり，図８（Ｂ）に対応する巻回状態は工程中に生じないものとなっているが，この構成に限定されず，図８を参照して説明したように，紐５０を２巻きして結束を行う構成を採用するものとしても良く，更に，３巻き以上する構成を採用するものとしても良い。

〔紐端結び機構〕
（１）全体構成
前述した紐巻付手段２０によって被結束物の外周に巻回された紐の端部は，紐端結び機構３０によって結ばれることで結束が完了する。

この紐端結び機構３０は，巻き始め側結び代５１と巻き終わり側結び代５２に共にループＲを形成するループ形成処理と，形成したループＲ内に該ループＲに対し紐係止ボタン７側にある結び代５１，５２を引き込むと共にループＲを絞って結び目を形成するループ絞り処理を行うノッター３１と，巻き終わり側の結び代５２を所定の位置で切断すると共に，巻き始め側結び代５１を紐係止ボタン７より引き出して外す，紐端開放処理を行うカッター３２によって構成されている点では，図９を参照して説明した従来技術における紐端結び機構３０と同様である。

しかし，従来の紐端結び機構３０では，ノッター３１が前述のループ形成処理と，ループ絞り処理を一連の連続した動作として行うと共に，前述のカッター３２が前記ノッター３１によるループ絞り処理と同時に紐端開放処理を行うものとなっていたのに対し（図１０参照），本発明の紐端結び機構３０では，ノッター３１によるループ形成処理と，ループ絞り処理との間に所定の停止時間を設けると共に，この停止時間中にカッター３２が作動して前述の紐端開放処理を行うように構成した点で相違する〔図６（Ａ）参照〕。

（２）ノッター
本発明の紐端結び機構３０に設けたノッター３１も，図８及び図９を参照して説明した従来の紐端結び機構３０のノッター３１と同様，インサーター３１１，クチバシ３１２，ライズ３１４及びストリッパー３１３を備えている（図４参照）。

そして，回転アーム２２の回転によって被結束物Ｗに対し図８（Ｃ）に示した状態に紐が巻回された後，図９（Ａ）に示すようにライズ３１４が上昇して紐５０をテーブル下面に向かって押し上げると共に，インサーター３１１が紙面右側に移動し，紐５０を先端に係止した状態でクチバシ３１２の前面位置まで移動し，この位置でクチバシ３１２が紙面奥側から手前側に移動して，インサーター３１１の先端に設けたコ字状の開口内に挿入され，その後，再度インサーター３１１を，紙面左側に後退させて原位置に復帰させ，図９（Ｂ）に示すように，クチバシ３１２に紐を係止させた後，クチバシ３１２を水平方向に１回転させると共に回転中にクチバシ３１２を開閉動作させることで，図９（Ｃ）に示したようにクチバシ３１２の外周に紐を巻き付けてループＲを形成する共にクチバシ３１２に紐５０の結び代５１，５２を咥えさせるループ形成処理を行う点については，従来技術として説明した従来の紐端結び機構と同様に動作するものである。

更に，前述したようにノッター３１は，ループ形成処理を行った後，図６（Ａ）のＳＴＥＰ３，４に示すように，クチバシ３１２の側面にストリッパー３１３を当接させた状態でクチバシ３１２をループＲ内より抜き取ることで，クチバシ３１２が咥えた紐をループＲ内に引き込むと共に，ループＲを絞るループ絞り処理を行うことで，結び目を形成するように構成されている点でも，図１０（Ｂ），（Ｃ）を参照して説明した従来のノッター３１の構成と同様である。

しかし，従来のノッター３１では，前述したループ形成処理と，ループ絞り処理を，連続した一連の動作として行うものであったのに対し，本発明の紐端結び機構３０に設けたノッター３１では，ループ形成処理によってループＲの形成を行った後，ループ絞り処理を行う前に，ノッター３１が所定の時間，停止するよう構成した点において前述した従来技術として説明したノッター３１とは異なるものとなっている。

本実施形態にあっては，ループ形成処理とループ絞り処理との間に前述したように所定の停止時間を設けるため，ノッター３１の駆動機構（図示せず）に駆動源として設けられているモーター（図示せず）に対する通電を一時的に停止して，ノッター３１の動作を停止せるという電気的な制御によって所定の停止時間を得るものとしている。

このような所定の停止時間は，ノッター３１の駆動機構に設けられている歯車機構やカム機構の設計を変更することにより発生するように構成しても良いが，前述したように，ノッター３１の駆動源である図示せざるモーターのＯＮ，ＯＦＦ制御によって前述した停止時間を創出することで，既存の自動結束機に設けられているノッターの駆動機構の機械的な構成をそのまま設計変更することなく使用して，モーターのＯＮ，ＯＦＦ制御という比較的簡単な電気的制御のみによって，ループ形成処理とロープ絞り処理との間に前述した停止時間を創出することが可能であり，既存の自動結束機と設計や部品の共用化により，比較的低コストで可食性紐等の低強度の紐を使用した結束に使用可能な自動結束機１を提供することが可能である点で有利である。

（３）カッター
前述のカッター３２は，図４に示すように紐係止ボタン７とクチバシ３１２の間で揺動するカッター刃３２１を備え，このカッター刃３２１が，図４に示す原位置から，図中矢印に示す方向に揺動することにより，クチバシ３１２と紐係止ボタン７間にある結び代５１，５２のうち，巻き終わり側結び代５２を所定の位置で切断すると共に，巻き始め側結び代５１を，カッター刃３２１に設けた顎３１２ｂに引っかけて下向きに押し下げて，巻き始め側結び代５１を紐係止ボタン７から外すことで，両結び代５１，５２をいずれも紐係止ボタン７より開放する，紐端開放処理を行うことができるように構成されている点については，図１１を参照して説明したカッター刃の動作と同様である。

但し，前述したように従来の紐端結び機構３０に設けたカッター３２では，ノッター３１によるループ絞り処理と同時に前述した紐端開放処理を行うものとなっていたのに対し〔図１０（Ｂ）参照〕，本発明の紐端結び機構３０において，カッター３２は，ループ形成処理とループ絞り処理間に設けたノッター３１の停止時間中に，前述した紐端開放処理を行うものである点において相違する〔図６（Ａ）のＳＴＥＰ２〕。

前述したように，ノッター３１の駆動源であるモーター(図示せず)をＯＦＦとすることによりループ形成処理とループ絞り処理間でノッター３１の動作を所定時間停止するよう構成した本実施形態の構成にあっては，ノッター３１の停止時間中にカッター３２に紐端開放処理を行わせるために，カッター３２の駆動機構を，前述したノッター３１の駆動機構とは独立して設け，ノッター３１の駆動源に対する電源の供給を停止した状態においても，カッター３２を独立して駆動させることができるように構成した。

本実施形態にあっては，このようにノッター３１と独立した駆動源を備えたカッターとして，図５（Ａ），（Ｂ）に示すように，前述した揺動運動を可能と成すよう所定の位置で支軸３２１ｃによって軸支したカッター刃３２１と，該カッター刃３２１を揺動運転させる駆動源であるソレノイド３２３と，前記ソレノイド３２３のプランジャー（可動鉄心）とカッター刃３２１間を連結する，リンクアーム３２２によって構成している。

本実施形態にあっては，カッター３２の駆動源とするソレノイド３２３として，プランジャーのストロークによる吸引力の低下が殆どなく安定した動作が可能であると共に，ＤＣソレノイドに比較して吸引力が強く，従って，カッター刃３２１を比較的強い力で，高速に動作させることができるＡＣソレノイドを使用することで，前述したノッター３１の停止時間の短縮を可能とし，ノッター３１の動作に停止時間を設ける構成を採用するものでありながら，紐端結びに要する時間を可及的に短くすることができるようにしている。

なお，前述したように，ＡＣソレノイド３２３は吸引力が大きく，動作音が大きくなることから，自動結束機の静音化が求められる用途では，ＡＣソレノイド３２３として「サイレント仕様」等と呼ばれる静音型のものを使用する等しても良い。

〔作用等〕
以上のように構成された本発明の紐端結び機構３０を備えた自動結束機において，回転アーム２２が所定の回転を終了して，図８（Ｃ）に示したように被結束物Ｗに対する紐の巻回が終了すると，ノッター３１による結び目の形成が開始される。

結び目の形成に際し，図９（Ａ）に示したようにライズ３１４が上昇して紐をテーブル下面に向かって押し上げ，インサーター３１１が紙面右側に移動して紐を先端に係止した状態で，クチバシ３１２の前面位置まで移動し，この位置でクチバシ３１２が紙面奥側から手前側に移動して，インサーター３１１の先端に設けたコ字状の開口内に挿入された後，再度インサーター３１１を，紙面左側に後退させて原位置に復帰させ，図９（Ｂ）に示したように，クチバシ３１２に紐を係止させた後，クチバシ３１２を水平方向に１回転させると共に，回転中にクチバシ３１２を開閉させることで，図９（Ｃ）に示したようにクチバシ３１２の外周に紐を巻き付けると共に，クチバシ３１２に紐を咥えさせた，ループ形成処理が行われる点については，従来の紐端結び方法及び紐端結び機構と同様である。

本発明の紐端結び機構３０では，このようにしてノッター３１によるループ形成処理が完了すると，ノッター３１の駆動機構に設けられた駆動源（モーター：図示せず）に対する電力供給を所定時間停止してノッター３１の動作を停止させる。

ノッター３１の停止後，カッター３２に駆動源として設けられたＡＣソレノイド３２３をＯＮにし，図５（Ａ）に示す原位置から，図５（Ｂ）に示す作動位置にカッター刃３２１を揺動させると，揺動したカッター刃３２１に設けられた切断刃３２１ａによって巻き終わり側結び代５２が切断されると共に，カッター刃３２１に設けた顎３２１ｂに係止されている，巻き始め側結び代５１が下方に押し下げられて紐係止ボタン７より外される，紐端開放処理が行われる。

その後，ＡＣソレノイド３２３をＯＦＦにしてカッター３２を図５（Ａ）に示す原位置に復帰させると共に，ノッター３１の駆動源であるモーターに対する通電を再開して，ノッター３１に，前述したループ絞り処理を行わせる。

このように構成したことで，本発明の紐端結び機構３０では，従来の紐端結び機構では図１０（Ｂ）を参照して説明したようにノッター３１によるループ形成処理と連続して行われるループ絞り処理の際に，巻き終わり側結び代５２の切断と，巻き始め側結び代５１の押し下げが同時に行われていたために，ループＲ部分の紐や，ループＲから紐係止ボタン７にかけての紐に大きなテンションがかかることで，可食性紐等の低強度の紐を使用した場合にはこの部分で紐切れが頻発し易く〔図６（Ｂ）参照〕，この紐切れによって結び目を形成できずに結束作業のやり直しや，切れて紐係止ボタン７に挟まったまま残った紐を除去するために，結束作業の中断が余儀なくされるものとなっていた。

これに対し，本発明の紐端結び機構３０では，図６（Ａ）に示すように，ノッター３１によるループ形成処理が終了した後（ＳＴＥＰ１），一旦，ノッター３１を停止し，このノッター３１の停止中に，カッター３２による巻き終わり側結び代５２の切断と，巻き始め側結び代５１の紐係止ボタン７からの取り外しを行う，紐端開放処理を行い（ＳＴＥＰ２），巻き始め側，及び巻き終わり側，いずれの結び代５１，５２共に，紐係止ボタン７の係止状態を解除した後，ノッター３１を再始動させてループ絞り処理（ＳＴＥＰ３）を行う構成としたことで，ループ絞り処理（ＳＴＥＰ３）を，紐端が開放されて自由にループＲ内に引き込まれ得る状態で行ったことで，紐端結び工程時に紐にかかるテンションを大幅に低減することができ，前述した紐切れの発生と，紐切れに伴う弊害の発生を防止することができた。

１ 自動結束機
７ 紐係止ボタン
１１ 第１テーブル
１２ 第２テーブル
１３ ワークガイド
１４ 規制板
２０ 紐巻付手段
２１ 中空シャフト
２２ 回転アーム
２２ａ 先端部
２３ テンションアーム
２４ 取出孔
２５〜２７ ガイド
２８ 固定ギヤ
３０ 紐端結び機構
３１ ノッター
３１１ インサーター
３１２ クチバシ
３１３ ストリッパー
３１４ ライズ
３２ カッター
３２１ カッター刃
３２１ａ 切断刃
３２１ｂ 顎
３２１ｃ 支軸
３２２ リンクアーム
３２３ ソレノイド（ＡＣソレノイド）
５０ 紐
５０ａ 巻き始め端部
５０ｂ 巻き終わり端部
５１ 結び代（巻き始め側）
５２ 結び代（巻き終わり側）
Ｇ 間隔（テーブル間の）
Ｗ 被結束物
Ｓ 回転軌道（回転アームの先端部の）
Ｒ ループ

Claims (5)

1. 巻き始め端部を紐係止ボタンに係止した紐を被結束物の外周に所定回数巻回した後，該被結束物に対する巻き終わり端部で前記紐を前記紐係止ボタンに再度係止した状態に前記被結束物を巻回する巻回工程と，
   前記巻き始め端部側における前記紐係止ボタンと前記被結束物間の紐によって構成された，巻き始め側結び代と，前記巻き終わり端部側における前記紐係止ボタンと前記被結束物間の紐によって構成された巻き終わり側結び代を結び合せる，紐端結び工程を実行して前記被結束物の結束を行う自動結束機において，
   前記紐端結び工程が，
   前記巻き始め側結び代と巻き終わり側結び代に共にループを形成するループ形成処理と，
   前記ループに対し前記紐係止ボタン側の前記巻き始め側結び代及び巻き終わり側結び代を，共に前記ループ内に引き込むと共に前記ループを絞って結び目を作るループ絞り処理と，
   前記ループに対し前記紐係止ボタン側で前記巻き終わり側結び代を切断すると共に，前記ループと前記紐係止ボタン間の前記巻き始め側結び代を係止して前記紐係止ボタンより引き抜く紐端開放処理を含み，
   前記ループ絞り処理を，前記ループ形成処理の完了後，所定の時間隔を経て開始すると共に，前記紐端開放処理を，前記時間隔中に行うことを特徴とする自動結束機における紐端結び方法。
2. 巻き始め端部を紐係止ボタンに係止した紐を被結束物の外周に所定回数巻回した後，該被結束物に対する巻き終わり端部で前記紐を前記紐係止ボタンに再度係止した状態に前記被結束物を巻回する回転アームと，
   前記巻き始め端部側における前記紐係止ボタンと前記被結束物間の紐によって構成された，巻き始め側結び代と，前記巻き終わり端部側における前記紐係止ボタンと前記被結束物間の紐によって構成された巻き終わり側結び代を結び合せる，紐端結び機構を備えた自動結束機において，
   前記紐端結び機構が，
   紐を挟持可能に構成されたクチバシと，前記クチバシに対し接離可能に構成されたストリッパーを備え，前記巻き始め側の結び代と前記巻き終わり側の結び代を２本重ねた状態で前記クチバシの外周に巻回させてループを形成すると共に，該ループの前記紐係止ボタン側で前記両結び代を前記クチバシに咥えさせるループ形成処理と，前記ストリッパーを前記クチバシに接触させて前記ループの移動を規制した状態で前記クチバシを前記ループより抜き取る方向に移動させて前記ループ内に前記クチバシが咥えた結び代を引き込むと共に前記ループを絞って結び目を形成するループ絞り処理を行うノッターと，
   前記ループ形成処理後，前記ループに対し前記紐係止ボタン側で前記巻き終わり側結び代を切断すると共に，前記ループと前記紐係止ボタン間の前記巻き始め側結び代を係止して前記紐係止ボタンより引き抜く紐端開放処理を行うカッターを備え，
   前記ノッターを，前記ループ形成処理後，前記ループ絞り処理前に所定時間停止するよう構成すると共に，前記カッターが，前記ノッターの停止中に前記紐端開放処理を行うよう構成したことを特徴とする自動結束機における紐端結び機構。
3. 前記ノッターの駆動機構とは別に，前記カッターの駆動機構を設け，前記カッターの作動中，前記ノッターの駆動機構に設けた駆動源を停止させることを特徴とする請求項２記載の自動結束機における紐端結び機構。
4. 前記カッターがソレノイドを駆動源とすることを特徴とする請求項３記載の自動結束機における紐端結び機構。
5. 前記ソレノイドがＡＣソレノイドであることを特徴とする請求項４記載の自動結束機における紐端結び機構。

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