JP5397381B2 - 抽出バッグ用シートの製造方法及び製造機械 - Google Patents

Description

本発明は、抽出バッグ用シートの製造方法及び製造機械に関する。

紅茶、緑茶、ハーブ等のティーバッグ、煮干し、鰹節等のだしの抽出バッグとして、不織布等の通水濾過性シートを平袋状、四面体状等の袋体に形成すると共に、その内部に茶葉等の抽出材料を充填し、外表面にタグ付き吊し糸を取り付けたものが使用されている。

このような抽出バッグの製造に使用する抽出バッグ用シートとしては、抽出バッグ１個分のタグ付吊し糸を、帯状の通水濾過性シートの長手方向に所定間隔で配置したものが知られているが（特許文献１）、抽出バッグ用シートをより高い生産性で製造できるようにするものとして、帯状の通水濾過性シートにタグを該シートの長手方向に所定間隔で配置すると共に、長尺の糸材を各タグに架かるように特定の回旋パターンに配置したものが知られている（特許文献２）。また、吊し糸の長さを十分に確保するために、予めタグに吊し糸を巻回し、その状態でタグをシートに配置することが提案されている（特許文献３）。

特開平１０−１５７７０９号公報 特表２００１ー５１９７２９号公報 特開２００２−２１１６４１号公報

しかしながら、長尺の糸材を特定の回旋パターンに配置する従来の抽出バッグ用製造シートの製造方法は、ピンを回転担持体から突出させ、そのピンを回転担持体の周面で移動させることにより糸材を張るか、回転駆動シャフトに接続したクランク機構で糸ガイドを水平面内で動かして、回転担持体から突出したピンに糸を掛け、糸の回旋パターンを通水濾過性シートに仮接着するものであり、いずれも、糸の回旋パターンが通水濾過性シートから外れ易く、その後の抽出バッグの製袋工程に支障がきたされるという問題があった。これに対しては、糸材と通水濾過性シートとの仮接着の接着強度を高めたり、仮接着の箇所を増やしたりすることが考えられるが、接着強度を高めたり仮接着の箇所を増やしたりすると、抽出バッグの使用に際して吊し糸を袋体から剥離するときに、袋体を形成している通水濾過性シートが破れてしまうという問題が生じる。

また、特許文献３に記載のように、予めタグに糸を巻回しておく方法では、糸材が通水濾過性シートから外れるという問題は解消されるものの、抽出バッグ用シートの製造装置が大掛かりとなり、さらに、抽出バッグ用シートの生産速度を高めることも容易でない。

これに対し、本発明者は、長尺の糸材を特定の回旋パターンに配置した抽出バッグ用シートを製造するにあたり、糸材と通水濾過性シートとの接着強度を高めることなく、それらの接着箇所も増やすことなく糸材の回旋パターンを通水濾過性シートから外れ難くし、かつ抽出バッグ用シートの生産速度を高められるようにすることを目的とする。

本発明者は、長尺の糸材を特定の回旋パターンに配置した抽出バッグ用シートを製造するにあたり、長尺の糸材を引き回す糸通しを、水平方向に動かす水平駆動用クランク機構と、垂直方向に動かす垂直駆動クランク機構を用いて３次元的に駆動することにより糸材同士が交差した回旋パターンの形成を可能とし、それにより糸材の回旋パターンをタグ幅内に形成し、その回旋パターンをタグで押さえるようにすると、上述の目的を達成できることを見出した。

即ち、本発明は、糸材と接着したタグが、通水濾過性シートの長手方向に所定間隔で配列している抽出バッグ用シートの製造方法であって、
(1)回転担持体にタグを所定間隔で担持させる工程
(2)糸掛用ピンが突出した回転担持体の周面で、糸通しを回旋させることにより糸材の連続的パターンを形成する糸掛工程
(3)タグと糸材を接着する接着工程
(4)回転担持体上のタグと糸材の上に通水濾過性シートを供給する工程
(5)回転担持体上で、タグ又は糸材と通水濾過性シートを仮接着する仮接着工程
を有し、
(2)の糸掛工程において、糸通しを水平駆動用クランク機構で水平方向に駆動すると共に、垂直駆動用クランク機構で垂直方向に駆動することにより、糸材の回旋パターンを、糸材同士を交差させてタグ幅内に形成し、
(5)の仮接着工程において、タグと通水濾過性シートとの隣り合う仮接着領域の間に、糸材同士が交差した糸材の回旋パターンを挟む抽出バッグ用シートの製造方法を提供する。

また、本発明は、糸材と接着したタグが、通水濾過性シートの長手方向に所定間隔で配列している抽出バッグ用シートの製造機械であって、
(1)回転担持体にタグを所定間隔で担持させるタグ供給装置
(2)糸掛用ピンが突出した回転担持体の周面で、糸通しを回旋させることにより糸材の連続的パターンを形成する糸掛装置
(3)タグと糸材を接着するシール装置
(4)回転担持体上のタグと糸材の上に通水濾過性シートを供給するシート供給装置
(5)回転担持体上で、タグ又は糸材と通水濾過性シートを仮接着するシール装置
を有し、
(2)の糸掛装置が、水平駆動用クランク機構と垂直駆動用クランク機構を備え、糸材の回旋パターンを、糸材同士を交差させてタグ幅内に形成し、
(5)のシール装置が、タグと通水濾過性シートとの隣り合う仮接着領域の間に、糸材同士が交差した糸材の回旋パターンを挟む抽出バッグ用シートの製造機械を提供する。

本発明の抽出バッグ用シートの製造方法ないし抽出バッグ用シートの製造機械によれば、糸通しを回転担持体上で駆動させて糸材の回旋パターンを形成するにあたり、水平駆動用クランク機構と垂直駆動用クランク機構を用いて糸通しを３次元的に駆動するので、糸材同士を交差させて回旋パターンの幅を狭く形成することが可能となることにより、回旋パターンをタグ幅内に形成する。したがって、タグと通水濾過性シートとの仮接着で回旋パターンを押さえることができ、回旋パターンが通水濾過性シートから外れることを防止することができる。

この場合に、糸材と通水濾過性シートとの仮接着の接着強度を高めることは不要であり、また、糸材と通水濾過性シートとの仮接着の箇所を、糸材を回旋パターンに形成するための必要最小限に低減させることができる。したがって、抽出バッグの使用に際して、吊し糸を袋体から剥離するときに、袋体を形成している通水濾過性シートが破れてしまうという問題も解消することができる。

さらに、本発明の抽出バッグ用シートの製造方法ないし抽出バッグ用シートで行う糸掛工程は、タグを所定間隔で担持させた回転担持体上で行うことができるので、抽出バッグ用シートの製造機械をコンパクトに構成することができ、抽出バッグ用シートの生産速度を高く維持することができる。

実施例の抽出バッグ用シートの製造機械の概略構成図である。 実施例の抽出バッグ用シートの製造機械を構成する糸掛装置の斜視図である。 実施例の抽出バッグ用シートの製造機械を構成する糸掛装置の背面図（Ａ−Ａ図）である。 実施例の抽出バッグ用シートの製造機械を構成する糸掛装置の側面図（Ｂ−Ｂ図）である。 実施例の抽出バッグ用シートの製造機械を構成する糸掛装置の側面図（Ｃ−Ｃ図）である。 実施例の抽出バッグ用シートの製造機械を構成する糸掛装置の原点復帰作業における側面図（Ｂ−Ｂ図）である。 実施例の抽出バッグ用シートの製造機械を構成する糸掛装置の水平駆動用クランク機構の上面図である。 回転担持体の周面に形成する糸材の回旋パターンの平面図である。 回転担持体の周面に対する糸通しの軌道の説明図である。 固定座標に対する糸通しの軌道の説明図である。 シール部位の説明図である。 充填包装機の斜視図である。 抽出バッグの斜視図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明を具体的に説明する。なお、各図中、同一符号は同一又は同等の構成要素を表している。

図１は、本発明の一実施例の抽出バッグ用シートの製造機械１の概略構成図である。図２Ａは、この抽出バッグ用シート１の製造機械を構成する糸掛装置３０の斜視図であり、図２Ｂはその背面図（Ａ−Ａ図）、図２Ｃはその側面図（Ｂ−Ｂ図）、図２Ｄはその側面図（Ｃ―Ｃ図）である。図３は、この糸掛装置３０の水平駆動用クランク機構３２の上面図である。

図１に示すように、この抽出バッグ用シートの製造機械１は、概略、矢印方向に回転する回転担持体１０、回転担持体１０の周面に所定間隔でタグ２を供給するタグ供給装置２０、タグ２が所定間隔で配置された回転担持体１０の周面に糸材３の連続的パターンを形成する糸掛装置３０、回転担持体１０上のタグ２と糸材３の上に通水濾過性シート４を供給するシート供給装置５０、タグ２と糸材３との接着、タグ２と通水濾過性シート４との仮接着、又は糸材３と通水濾過性シート４との接着もしくは仮接着を行うシール装置６０からなっている。

また、抽出バッグ用シートの製造機械１の下流には、抽出バッグ用シートの製造機械１で製造された抽出バッグ用シート５を用いて四面体型に製袋すると共に、その中に茶葉等の内容物を充填して抽出バッグ６を製造する充填包装機７０が設けられている。

ここで、糸掛装置３０は、本実施例の抽出バッグ用シートの製造機械１に特徴的な装置であって、水平駆動用クランク機構３２と垂直駆動用クランク機構３１とを備え、水平駆動用クランク機構３２は、第１の駆動クランク機構３２ａと第２の駆動クランク機構３２ｂからなっている。

図２Ａ及び図３に示すように、水平駆動用クランク機構３２の駆動クランク機構３２ａ、３２ｂは、それぞれサーボモータ３３Ｍａ、３３Ｍｂで駆動され、水平面内で動くクランクアーム３４ａ、３４ｂと、クランクアーム３４ａ、３４ｂと接続したリンク３５ａ、３５ｂからなり、第１の駆動クランク機構３２ａのリンク３５ａの中間部と第２の駆動クランク機構３２ｂのリンク３５ｂの先端部とがジョイント部３５ｃで略直角に交差するように接続している。また、第１の駆動クランク機構３２ａのリンク３５ａの先端部には、リング状の糸ガイド３６と糸通し３７を備えた糸通し保持ブラケット３８が設けられている。

このように第１の駆動クランク機構３２ａと第２の駆動クランク機構３２ｂのジョイント部３５ｃを、第１の駆動クランク機構３２ａのリンク３５ａの中間部に設けると、ジョイント部３５ｃや、クランクアーム３４ｂとリンク３５ｂとのジョイント部といった発塵源となる摺動部を回転担持体１０の周面上に位置させないことができる。また、回転担持体１０の周面上には糸通し保持ブラケット３８が位置するだけで、リンク３５ａ、３５ｂは周面外に位置するため、糸掛時や通水濾過性シートの回転担持体１０上への供給時に障害となり得るものも極力なくすことができる。

一方、図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｃ及び図２Ｄに示すように、垂直駆動用クランク機構３１は、サーボモータ３１Ｍでクランク310の軸が回転し、垂直面内を動くクランクアーム311と、クランクアーム311と接合治具312を介して接続したスライド軸313を有しており、スライド軸313は、水平駆動用クランク機構３２が取り付けられている取付ベース３９と接続している。このスライド軸313は、抽出バッグ用シートの製造機械１のフレームＦに固定されている基板１ｐにスライド軸受314によって取り付けられている。また、サーボモータ３１Ｍの取付プレート315が、接続治具316を介して逆Ｕ字型取付部材317に固定され、さらに逆Ｕ字型取付部材317がスライド軸受318を介してスライド軸313に摺動可能に支持されている。一方、基板１ｐにはエアシリンダ320が固定されており、そのエアシリンダロッド321の先端部が前述の逆Ｕ字型取付部材317と接続されている。したがって、サーボモータ３１Ｍは、エアシリンダ320を介して基板１ｐに取り付けられていることになる。なお、エアシリンダ320は、後述するように、サーボモータ３１Ｍの原点復帰の作業時に、糸通し３７と回転担持体１０上の糸掛用ピン１１との干渉を防止するために用いるもので、糸掛工程を行うときにはエアシリンダロッド321は縮めておく。また、符号319は、サーボモータ３１Ｍにクランクアーム311の位置を知らせるセンサである。

したがって、この糸掛装置３０によれば、糸通し３７を、水平駆動用クランク機構３２を構成する２つの駆動クランク機構３２ａ、３２ｂによって水平方向に駆動し、垂直駆動用クランク機構３１で垂直方向に駆動し、各駆動クランク機構３２、３１の駆動源としてそれぞれサーボモータ３３Ｍａ、３３Ｍｂ、３１Ｍを使用するので、このサーボモータ３３Ｍａ、３３Ｍｂ、３１Ｍの制御により、回転担持体１０の周面から突出した糸掛用ピン１１に糸掛するために必要な軌道に糸通し３７を動かすことが可能となり、特に、既に張ってある糸材３の上を横切るように糸通し３７を駆動して糸材同士を交差させる場合には、垂直駆動用クランク機構３１により、張ってある糸材３と糸通し３７とが干渉しないように糸通し３７を持ち上げることができる。よって、糸材３を互いに交差させることにより、その回旋パターンがタグ２の幅内に形成されるように、幅狭に形成することが可能となる。

具体的には、例えば、図４に示すように、回転担持体１０の周面に、２枚ずつのタグ２が近接するように所定間隔で配置されて吸引により固定されている場合に、糸材３を、各タグ２上で回転担持体の軸方向に引き延ばした連続的回旋パターンであって、個々の回旋パターンを各タグの幅内に形成するには、図５に示すように、糸掛時には、糸掛用ピン１１ａ、１１ｂを各タグ２の両側（回転担持体１０の回転方向の上流側と下流側）に突出させると共に、各タグ２から回転担持体１０の軸方向に離れた位置にも糸掛用ピン１１ｃ、１１ｄを突出させ、糸通し保持ブラケット３８の先端の糸通し３７が、これらのピン１１（１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ）の周りを所定の半径（例えば、６〜１０ｍｍ）の円軌道で動き、ピン１１とピン１１の間は上述の円軌道の接線上を走行する軌道Ｌａをとるように糸掛装置３０を動かし、かつ糸材３同士を交差させる場合には、その交差の手前で糸通し３７を持ち上げて、既に張ってある糸材３と糸通し３７とが干渉しないようにし、さらに、糸通し３７を持ち上げた後、糸材３を次のピン１１に掛ける前に、糸通し３７を下げ、糸材３がピン１１に掛かるようにすればよい。なお、図４及び図５において、破線は、後に回転担持体１０の周面に供給される通水濾過性シート４を示し、ニ点鎖線は通水濾過性シート４における抽出バッグ１個分の領域の区切りを示している。また、図５において、細線の連続的回旋パターンは図３の連続的回旋パターンに対応する。

図５の軌道Ｌａは、回転担持体１０の回転により矢印方向に移動しているピン１１に対する軌道であるから、固定座標に対しては、糸通し３７が、図６に示す軌道Ｌｂを描くように糸掛装置３０を動かす。なお、図５と図６中の符号Ｐ１は、これらの軌道Ｌａ、Ｌｂ上の対応する点を示している。

このような糸通し３７の動きは、各サーボモータ３３Ｍａ、３３Ｍｂ、３１Ｍにそれぞれ往復運動させ、その回転速度、回転時間を制御することにより得ることができる。この場合、クランクアーム３４ａ、３４ｂの揺動角θａ、θｂ（図３）の範囲を１２０度以下とすることが好ましい。クランクアーム３４ａ、３４ｂの上死点や下死点近くになると、リンク３５ａ、３５ｂの動きがクランクアーム３４ａ、３４ｂの動きに比して小さくなり、糸通し３７を所期の速度で動かすことが困難になるが、上述の範囲でクランクアーム３４ａ、３４ｂを動かすことにより、糸通し３７を所期の速度で動かすことが可能となる。

また、各サーボモータ３３Ｍａ、３３Ｍｂ、３１Ｍによって糸通し３７の動きを制御するに際しては、(i)糸通し３７の走行速度が等速になるように制御する、(ii)糸通し３７がピン１１の周りを周回するときは速度を低速とし、ピンとピンの間の直線部分を走行するときは高速となるように制御する、(iii)糸通し３７の加速と減速を所定の変形曲線に基づいて行う、(iv)糸材３を巻き回した糸材原反３ｒからの糸材３の繰り出し速度が等速になるようにする等の態様をとることができるが、中でも糸のテンション変動を小さく抑える点から（iv）とすることが好ましい。

なお、抽出バック用シートの製造機械１の稼働開始時には、各サーボモータに原点位置を認識させる原点復帰作業を行う。このとき、エアシリンダ320にエアを供給して図２Ｅに示すようにエアシリンダロッド321を伸ばし、それにより逆Ｕ字型取付部材317と取付プレート315を介してサーボモータ３１Ｍを持ち上げ、さらにクランク310及びスライド軸313を介して取付ベース３９を持ち上げる。この場合、持ち上げる高さは、糸通し３７を、回転担持体１０上の糸掛用ピン１１から逃がすのに十分な高さとし、これにより原点復帰作業における糸通し３７と糸掛用ピン１１との干渉を防止する。

図１の抽出バック用シートの製造機械１は、上述の糸掛装置３０をその糸掛機構４０に組み込んだものである。この抽出バック用シートの製造機械１において、糸掛け機構４０は、糸材原反３ｒから糸材３を繰り出す駆動ローラ401とそれに対向するニップローラ402、糸材３の張力調整手段410、及び前述の糸掛装置３０を備え、張力調整手段410としては、ダンサー機構420とその下流のパス長調整装置430を有している。

回転担持体１０は、この製造機械１の稼働中はサーボモータにより矢印方向に連続回転する（図１）。

回転担持体１０の外周は２４分割され、各分割領域にタグ２の載置部位が２個ずつ近接するように設けられている。タグ２の載置部位には、タグ供給装置２０との対向部位からタグ２の吸引を開始し、タグ２と通水濾過性シート４とを後述するように弱シールにより仮接着する位置（シール装置６４）から、抽出バッグ用シートが回転担持体１０の周面から離れる前までの間で吸引を切るように、ロータリーバブルによる吸引経路の切替により真空ポンプ又はブロアーモーターでタグ２を吸引し担持する機構が設けられている。

また、回転担持体１０は、糸掛用ピン１１の上下機構を備えている。この上下機構では、ピン１１は、常時、回転担持体１０の周面から突き出るようにスプリングで付勢されているが、通水濾過性シート４が回転担持体１０の周面に供給される領域では、回転担持体１０の内部に設けられた固定カムの形状に沿って回転担持体の内部方向へ下げられ、ピン１１の周面からの突出量が僅かになるようにしている。

タグ供給装置２０は、タブテープ２ｔを巻き回したタグテープ原反２ｒからタグテープ２ｔを繰り出し、それを所定の長さのタグ２に切断するタグカット供給装置２１と、タグカット供給装置２１で切断されたタグ２を回転担持体１０の周面に移すタグ受渡ドラム２２からなっている。

このタグ供給装置２０では、タグテープ原反２ｒから回転担持体１０に、タグテープ２ｔを弛ませることなく、かつできる限り高速にタグ２を供給できるように、タグカット供給装置２１をカム機構で矢印のように揺動させつつタグテープ２ｔを切断すると共に、切断したタグ２をタグ受渡ドラム２２に受け渡す。そして、タグ受渡ドラム２２は、等速回転し、タグカット供給装置２１から渡されたタグ２を、所定間隔で回転担持体１０に担持させる。

シート供給装置５０は、通水濾過性シート４を巻き回したシート原反４ｒから通水濾過性シート４を繰り出し、回転担持体１０上に所定間隔で担持されたタグ２とそのタグ２上に形成された糸材３の連続的パターンの上に載せるように供給する。ここで、通水濾過性シート４の繰り出しは、経路途中のダンサーローラ５１に取り付けてある角度検出器で、通水濾過性シート４を繰り出すニップ駆動ローラ５２で繰り出し速度を制御することにより、できる限り等速に調整される。

シール装置６０としては、回転担持体１０上に通水濾過性シート４を供給する前に、回転担持体１０上に担持されているタグ２と糸材３を図７（ａ）に示すシール部位ｓ１で強シールする第１のシール装置６１、回転担持体１０上に通水濾過性シート４を供給した後に、図７（ｂ）のように、各抽出バッグ１個分ずつの領域において、タグ２から通水濾過性シート４の長手方向に離れたシール部位ｓ２で糸材３と通水濾過性シート４とを強シールする第２のシール装置６２、図７（ｃ）のように、タグ２から回転担持体１０の軸方向、即ち、通水濾過性シート４の幅方向に糸材３を引き延ばしたシール部位ｓ３で糸材３と通水濾過性シート４とを弱シールにより仮接着する第３のシール装置６３、図７（ｄ）に示すシール部位ｓ４でタグ２と通水濾過性シート４とを弱シールにより仮接着する第４のシール装置６４を備えている。

ここで、強シールとは、通常の抽出バッグの使用において、シール部位が剥離しない程度に強固にシールすることをいい、弱シールとは、抽出バッグの使用時に、シール部位を容易に剥離できる程度に弱くシールすることをいう。また、図中、シール部位ｓ１、ｓ２、ｓ３、ｓ４を囲むハッチング枠は、シールヘッドがあたる領域を示している。図７（ｄ）に示したように、この実施例によれば、タグ２の幅内に形成された糸材３の回旋パターンを、隣り合う弱シール部位ｓ４で挟むことにより、回旋パターンが通水濾過性シート４に押さえ付けられるので、回旋パターンが不用意に通水濾過性シート４から外れることを防止することができる。

なお、本発明の抽出バッグ用シートの製造機械１において、シール部位は糸材３の回旋パターン、ピン１１の配置等に応じて適宜変更することができる。

これらのシール装置６０（６１、６２、６３、６４）におけるシール手段は、超音波溶着としてもよく、加熱溶着としてもよいが、超音波溶着が、シール装置にシートの溶けかすが付着しにくい点で好ましい。

また、これらのシール装置６０は、回転担持体１０の駆動源とは別にサーボモータを駆動源として、回転担持体１０の周面に対して上下動させることが好ましく、さらには、回転担持体１０の回転に合わせて図１に示した矢印のように揺動させることが好ましい。これにより、シール装置６０のシールヘッドと、シール対象物となるタグ、糸材あるいは通水濾過性シートとの接触時間が長くなるので、最適なシール条件を容易に設定することができ、これらの材料を変更した場合にも適切なシール条件を設定することが可能となる。

本実施例の抽出バッグ用シート製造機械１で抽出バッグ用シート５を製造する方法としては、まず、タグテープ原反２ｒ、糸材原反３ｒ、シート原反４ｒをそれぞれ本機械内にセットし、タグ供給装置２０により、タグテープ原反２ｒからタグテープ２ｔを繰り出し、それを切断してタグ２とし、タグ２を回転担持体１０の周面に所定間隔で担持させる。

次に、回転担持体１０の周面から糸掛用ピン１１を突出させ、糸掛装置３０により、糸材原反３ｒから糸材３を繰り出し、糸材３を回転担持体１０の周面に図４に示す連続的パターンに糸掛する。

そして第１のシール装置６１により図７（ａ）に示すようにタグ２と糸材３を強シールし、シート供給装置５０により、回転担持体１０上のタグ２と糸材３の上に通水濾過性シート４を供給する。糸掛時に回転担持体１０の周面から突出させていたピン１１は、この通水濾過性シート４の供給時には、糸材３がピン１１から外れない程度に引き下げ、タグ２又は糸材３と通水濾過性シート４とのシール時に、通水濾過性シート４にシワがよることを防止する。

その後、第２のシール装置６２により図７（ｂ）に示すように糸材３と通水濾過性シート４とを強シールし、第３のシール装置６３により、図７（ｃ）に示すように糸材３と通水濾過性シート４とを弱シールし、第４のシール装置６４により図７（ｄ）に示すようにタグ２と通水濾過性シート４とを弱シールする。

こうして、糸材３が図４の回旋パターンを有する抽出バッグ用シート５を回転担持体１０上で得ることができる

この抽出バッグ用シート５をロール状に巻き取り、別個の充填包装機にかけて抽出バッグの製造に供しても良いが、図１に示したように、回転担持体１０から抽出バッグ用シート５を連続的に充填包装機７０に送り、抽出バッグ６を製造してもよい。その場合、サーボモータを備えた基準送りローラ７１で繰り出される抽出バッグ用シート５の速度にあわせて充填包装機７０を稼動させる。

充填包装機７０としては、公知の種々のものを使用することができる。例えば、図８に示すように、抽出バッグ用シート５を案内するセーラ型フォーマーガイド７２を備えた筒体７３、筒体７３に巻き付けた抽出バッグ用シート５を下方に走行させる送りローラ７４、抽出バッグ用シート５の両側縁部を溶着溶断して筒状にする縦シール装置７５、筒状にした抽出バッグ用シート５に、第１の幅方向のシールと第２の幅方向の溶着溶断を上面視互いに交差する方向に交互に形成する横シール装置７６、第１の横シールと第２の横シールを交互に繰り返す間に、抽出バッグの内容物となる茶葉などをホッパー１０１から枡１０２で所定量を計量し、シュートパイプ１０６内に落下させ、筒体７３を通して抽出バッグ用シート５の筒状体の内部に茶葉などを充填する充填装置１００を備えたものを使用することができる。

ここで、縦シール装置７５を用いて抽出バッグ用シートの両側縁部を溶着溶断する際に不要な縁部（耳部）が生じる場合には、それを巻き取るスクラップ巻取手段７７を設けても良い。

また、横シール装置７６は、シールヘッド７６ａの取付基台（図示せず）を筒体７３の長手方向に垂直な平面内で９０°ずつ揺動することにより、実線で示した位置と破線で示した位置をとり、かつその揺動の度に押さえ７８とアンビル７６ｂで抽出バッグ用シート５の筒状体を押し潰し、シールヘッド７６ａを抽出バッグ用シートの幅方向に走行させることにより、順次、抽出バッグ用シート５の幅方向の溶着溶断を行う。

これにより、例えば、図９に示す抽出バッグ６のように、上下両端縁の幅方向のシールｓｘ、ｓｙがねじれの位置となった四面体型の抽出バッグであって、その頂部近傍のシール部位s２で、糸材３からなる吊し糸３’の一端と通水濾過性シート４とが強シールされ、その吊し糸３’の他端の部位ｓ１で吊し糸３’とタグ２が強シールされ、その間の吊し糸３’が回旋パターンとなってタグ２で押さえられている抽出バッグ６を得ることができる。

なお、本発明の糸掛装置３０や抽出バッグ用シートの製造機械１で使用する、糸材３、タグテープ２ｔ、通水濾過性シート４としては、従前のものを使用することができる。例えば、糸材３としては、ポリプロピレン、ポリエチレン等の熱可塑性合成繊維をはじめとして超音波溶着や加熱溶着が可能な素材から形成されたものを使用することができ、タグテープ２ｔとしては、紙、プラスチックシート等から形成されたものを使用することができる。また、通水濾過性シート４としては、ポリエステル、ナイロン、ポリエチレン、ポリプロピレン等の合成繊維、レーヨン等の半合成繊維、コウゾ、ミツマタ等の天然繊維の単独又は複合繊維からなる織布、不織布、紙類、多くの孔を開けたフィルム等を使用することができる。

本発明の抽出バッグ用シートの製造方法ないし製造機械は、紅茶、緑茶、ハーブ等のティーバッグ、煮干し、鰹節等のだしの抽出バッグを生産ラインで連続的に製造するために有用である。

１ 抽出バッグ用シートの製造機械
１ｐ 基板
２ タグ
２ｒ タグテープ原反
２ｔ タグテープ
３ 糸材
３ｒ 糸材原反
４ 通水濾過性シート
４ｒ シート原反
５ 抽出バッグ用シート
６ 抽出バッグ
１０ 回転担持体
１１、１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ ピン
２０ タグ供給装置
２１ タグカット供給装置
２２ タグ受渡ドラム
３０ 糸掛装置
３１ 垂直駆動用クランク機構
３１Ｍ サーボモータ
310 クランク
311 クランクアーム
312 接合治具
313 スライド軸
314 スライド軸受
315 取付プレート
316 接続治具
317 逆Ｕ字型取付部材
318 スライド軸受
319 センサ
320 エアシリンダ
321 エアシリンダロッド
３２ 水平駆動用クランク機構
３２ａ 第１の駆動クランク機構
３２ｂ 第２の駆動クランク機構
３３Ｍａ、３３Ｍｂ サーボモータ
３４ａ、３４ｂ クランクアーム
３５ａ、３５ｂ リンク
３５ｃ ジョイント部
３６ 糸ガイド
３７ 糸通し
３８ 糸通し保持ブラケット
３９ 取付ベース
４０ 糸掛機構
401 駆動ローラ
402 ニップローラ
410 糸材の張力調整手段
420 ダンサー機構
430 パス長調整装置
５０ シート供給装置
５１ ダンサーローラ
５２ ニップ駆動ローラ
６０ シール装置
６１ 第１のシール装置
６２ 第２のシール装置
６３ 第３のシール装置
６４ 第４のシール装置
７０ 充填包装機
７１ 基準送りローラ
７２ フォーマーガイド
７３ 筒体
７４ 送りローラ
７５ 縦シール装置
７６ 横シール装置
７６ａ シールヘッド
７６ｂ アンビル
７７ スクラップ巻き取り手段
７８ 押さえ
１００ 充填装置
Ｌａ 糸通しのピンに対する軌道
Ｌｂ 固定座標における糸通しの軌道
θａ、θｂ クランクアームの揺動角
ｓ１、ｓ２、ｓ３、ｓ４ シール部位

Claims (6)

1. 糸材と接着したタグが、通水濾過性シートの長手方向に所定間隔で配列している抽出バッグ用シートの製造方法であって、
   (1)回転担持体にタグを所定間隔で担持させる工程
   (2)糸掛用ピンが突出した回転担持体の周面で、糸通しを回旋させることにより糸材の連続的パターンを形成する糸掛工程
   (3)タグと糸材を接着する接着工程
   (4)回転担持体上のタグと糸材の上に通水濾過性シートを供給する工程
   (5)回転担持体上で、タグ又は糸材と通水濾過性シートを仮接着する仮接着工程
   を有し、
   (2)の糸掛工程において、糸通しを水平駆動用クランク機構で水平方向に駆動すると共に、垂直駆動用クランク機構で垂直方向に駆動することにより、糸材の回旋パターンを、糸材同士を交差させてタグ幅内に形成し、
   (5)の仮接着工程において、タグと通水濾過性シートとの隣り合う仮接着領域の間に、糸材同士が交差した糸材の回旋パターンを挟む抽出バッグ用シートの製造方法。
2. 水平駆動用クランク機構が、水平面で動く２つの駆動クランク機構からなり、それらの一方の駆動クランク機構のリンクの先端部に糸通しが設けられ、該リンクの中間部が、他方の駆動クランク機構のリンクと交差するように接続し、
   垂直駆動用クランク機構のスライド軸が、水平駆動用クランク機構の取り付けベースと接続し、該ベースを垂直方向に駆動する請求項１記載の抽出バッグ用シートの製造方法。
3. 水平駆動用クランク機構及び垂直駆動用クランク機構のそれぞれの駆動源として、サーボモータを使用する請求項１又は２記載の抽出バッグ用シートの製造方法。
4. 糸材と接着したタグが、通水濾過性シートの長手方向に所定間隔で配列している抽出バッグ用シートの製造機械であって、
   (1)回転担持体にタグを所定間隔で担持させるタグ供給装置
   (2)糸掛用ピンが突出した回転担持体の周面で、糸通しを回旋させることにより糸材の連続的パターンを形成する糸掛装置
   (3)タグと糸材を接着するシール装置
   (4)回転担持体上のタグと糸材の上に通水濾過性シートを供給するシート供給装置
   (5)回転担持体上で、タグ又は糸材と通水濾過性シートを仮接着するシール装置
   を有し、
   (2)の糸掛装置が、水平駆動用クランク機構と垂直駆動用クランク機構を備え、糸材の回旋パターンを、糸材同士を交差させてタグ幅内に形成し、
   (5)のシール装置が、タグと通水濾過性シートとの隣り合う仮接着領域の間に、糸材同士が交差した糸材の回旋パターンを挟む抽出バッグ用シートの製造機械。
5. 水平駆動用クランク機構が、水平面で動く２つの駆動クランク機構からなり、それらの一方の駆動クランク機構のリンクの先端部に糸通しが設けられ、該リンクの中間部が、他方の駆動クランク機構のリンクと交差するように接続し、
   垂直駆動用クランク機構のスライド軸が、水平駆動用クランク機構の取り付けベースと接続し、該ベースを垂直方向に駆動する請求項４記載の抽出バッグ用シートの製造機械。
6. 水平駆動用クランク機構及び垂直駆動用クランク機構のそれぞれの駆動源として、サーボモータを有する請求項４又は５記載の抽出バッグ用シートの製造機械。

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