(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続したタグ付き吊下げ糸をタグ側を先頭にして連続したシート状の包装材上にタグ接合位置を越えて引き出す引き出し手段と、前記吊下げ糸の引き出し元側である基端部を前記包装材に接合させる糸基端部接合手段と、前記吊下げ糸を前記糸接合位置の後方で後続の吊下げ糸から分離する分離手段と、前記タグを前記所定のタグ接合位置まで戻すタグ戻し手段と、前記吊下げ糸の中間部を戻して包装材幅方向中間の所定の糸中間部接合位置までもってくる糸戻し手段と、前記吊下げ糸の中間部を前記包装材に接合させる糸中間部接合手段と、前記タグを前記包装材に接合させるタグ接合手段とを備え、
前記タグ戻し手段により引き出されたタグが所定のタグ接合位置まで戻されるときに、前記糸戻し手段により吊下げ糸の中間部も所定の糸中間部接合位置まで戻されてその位置で前記糸中間部接合手段により接合されることにより、前記タグ付き吊下げ糸を前記糸中間部接合位置の両側で弛んだ状態で前記包装材に接合させることを特徴とする包装材加工装置である。
【請求項２】
請求項１に記載した包装材加工装置において、糸戻し手段は、吊下げ糸を吸引することにより吸着保持する吸着保持手段と、前記吸着保持手段を前記吊下げ糸の引き出し元側に移動させる移動手段を有することを特徴とする包装材加工装置。
【請求項３】
請求項２に記載した包装材加工装置において、糸戻し手段は、吸着保持手段を移動方向に間隔をあけて一対有しており、糸中間部接合手段は吸着手段どうしの間に位置していることを特徴とする包装材加工装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載した包装材加工装置において、引き出し手段とタグ戻し手段は、タグをクランプするクランパーと、前記クランパーを包装材上に進退自在に移動させる移動手段で構成されており、その移動方向により引き出し手段またはタグ戻し手段として動作することを特徴とする包装材加工装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載した包装材加工装置において、糸中間部接合手段と糸戻し手段は一緒に移動することを特徴とする包装材加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紅茶、コーヒーなどの被抽出物が充填された包装体を製袋充填により製造する場合に使用する包装材に、予めタグ付き吊下げ糸を接合させておく包装材加工装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
紅茶、コーヒーなどを被抽出物とする包装体を製造する場合には、抽出時の取り扱いの便宜を考慮して包装体にタグ付き吊下げ糸を取り付ける場合がある。
その場合、タグ付き吊下げ糸の取り付けは、特許文献１に示すように、通常、包装体に成形した後ではなく、成形前の連続したシート状の包装材に対して行われている。その際には、タグと吊下げ糸の基端部とを包装材に接合させて取り付けている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−２４９０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、吊下げ糸が短いと抽出時に容器内に落ち込み易いため、吊下げ糸はできる限り長くすることが望まれている。そのため、吊下げ糸を包装材に直線状ではなく弛んだ状態で取り付けることが行われている。
しかしながら、包装材は、その後に製袋充填装置にかけられてシールアンドカットにより順次包装体に成形されていくため、吊下げ糸を包装材に大きく弛ませた状態で取り付けると、横方向のシールアンドカットの際に切断されてしまう。したがって、タグ付き吊下げ糸を包装材に対して弛ませて取り付けることで吊下げ糸を長くするには限界があった。
【０００５】
本発明は上記従来の問題点に着目してなされたものであり、タグ付き吊下げ糸を包装材に従来品より長く、しかし大きく弛まず、その後の横方向のシールアンドカットの際に切断しないように取り付けることが可能な包装材加工装置を提供することを目的とする。
また、タグ付き吊下げ糸が弛んだ状態で取り付けられた包装材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記目的を達成するためになされたものであり、請求項１の発明は、連続したタグ付き吊下げ糸をタグ側を先頭にして連続したシート状の包装材上にタグ接合位置を越えて引き出す引き出し手段と、前記吊下げ糸の引き出し元側である基端部を前記包装材に接合させる糸基端部接合手段と、前記吊下げ糸を前記糸接合位置の後方で後続の吊下げ糸から分離する分離手段と、前記タグを前記所定のタグ接合位置まで戻すタグ戻し手段と、前記吊下げ糸の中間部を戻して包装材幅方向中間の所定の糸中間部接合位置までもってくる糸戻し手段と、前記吊下げ糸の中間部を前記包装材に接合させる糸中間部接合手段と、前記タグを前記包装材に接合させるタグ接合手段とを備え、前記タグ戻し手段により引き出されたタグが所定のタグ接合位置まで戻されるときに、前記糸戻し手段により吊下げ糸の中間部も所定の糸中間部接合位置まで戻されてその位置で前記糸中間部接合手段により接合されることにより、前記タグ付き吊下げ糸を前記糸中間部接合位置の両側で弛んだ状態で前記包装材に接合させることを特徴とする包装材加工装置である。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１に記載した包装材加工装置において、糸戻し手段は、吊下げ糸を吸引することにより吸着保持する吸着保持手段と、前記吸着保持手段を前記吊下げ糸の引き出し元側に移動させる移動手段を有することを特徴とする包装材加工装置である。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項２に記載した包装材加工装置において、糸戻し手段は、吸着保持手段を移動方向に間隔をあけて一対有しており、糸中間部接合手段は吸着手段どうしの間に位置していることを特徴とする包装材加工装置である。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項１から３のいずれかに記載した包装材加工装置において、引き出し手段とタグ戻し手段は、タグをクランプするクランパーと、前記クランパーを包装材上に進退自在に移動させる移動手段で構成されており、その移動方向により引き出し手段またはタグ戻し手段として動作することを特徴とする包装材加工装置である。
【００１０】
請求項５の発明は、請求項１から４のいずれかに記載した包装材加工装置において、糸中間部接合手段と糸戻し手段は一緒に移動することを特徴とする包装材加工装置である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の包装材加工装置によれば、タグ付き吊下げ糸を包装材に従来品より長く、しかし大きく弛まず、その後の横方向のシールアンドカットの際に切断しないように取り付けることが可能となっている。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態に係る包装材加工装置の斜視図である。
【図２】図１の包装材加工装置の分解斜視図である。
【図３】図１の包装材加工装置の正面図である。
【図４】図１の包装材加工装置の一部側面図である。
【図５】図１の包装材加工装置への包装材とタグ付き吊下げ糸の送り出し状態を示す説明図である。
【図６】図１の包装材加工装置による包装材へのタグ付き吊下げ糸の取り付け動作の進行状態を、包装材とタグ付き吊下げ糸との位置関係から説明する説明図である。
【図７】図６に対応する接合手段等の動作状態を説明する説明図である。
【図８】図１の包装材加工装置による包装材へのタグ付き吊下げ糸の取り付け動作の進行状態を、包装材とタグ付き吊下げ糸との位置関係から説明する説明図である。
【図９】図８に対応する接合手段等の動作状態を説明する説明図である。
【図１０】図１の包装材加工装置による包装材へのタグ付き吊下げ糸の取り付け動作の進行状態を、包装材とタグ付き吊下げ糸との位置関係から説明する説明図である。
【図１１】図１０に対応する接合手段等の動作状態を説明する説明図である。
【図１２】図１の包装材加工装置による包装材へのタグ付き吊下げ糸の取り付け動作の進行状態を、包装材とタグ付き吊下げ糸との位置関係から説明する説明図である。
【図１３】図１２に対応する接合手段等の動作状態を説明する説明図である。
【図１４】図１の包装材加工装置による包装材へのタグ付き吊下げ糸の取り付け動作の進行状態を、包装材とタグ付き吊下げ糸との位置関係から説明する説明図である。
【図１５】図１４に対応する接合手段等の動作状態を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の実施の形態に係る包装材加工装置１を図面にしたがって説明する。
先ず、包装材加工装置１の各部の構成と動作について、図１〜図５にしたがって説明する。
図１、２において符号３、３は一対のガイドレールを示し、この一対のガイドレール３、３は前後方向に延びた状態で装置本体（図示省略）に取り付けられて固定されている。
【００１５】
符号５は駆動ベースを示し、この駆動ベース５は２枚の長方形板が短手方向一端側で上下に重ね合わされて一体になったものであり、長手方向が左右方向に一致している。この駆動ベース５の下側の長方形板の下面には一対のスライダー７、７が設けられており、各スライダー７は各ガイドレール３にスライド移動自在に支持されている。駆動ベース５の上側の長方形板の下面には長溝９が形成されている。この長溝９は左右方向に直線状に延びている。長溝９の右端側は上面まで貫通して貫通穴１０になっている。駆動ベース５は適宜な駆動手段（図示省略）に駆動されて前後方向に移動するようになっている。
符号１１は棒状のガイドレールを示し、このガイドレール１１は左右方向に延びた状態で装置本体（図示省略）に取り付けられている。
【００１６】
符号１３は駆動シャフトを示し、この駆動シャフト１３は直動軸受１５に進退自在に支持されている。この直動軸受１５は装置本体（図示省略）に取り付けられている。駆動シャフト１３の基端側は適宜な駆動手段（図示省略）に連結されており、その駆動手段に駆動されて左右方向に移動するようになっている。駆動シャフト１３の先端側は自在継手１７を介して連結シャフト１９に連結されており、この連結シャフト１９の先端側も自在継手２１を介してクランプ取付部２３に連結されている。
符号２５は可動側クランパーを示し、この可動側クランパー２５はクランプ取付部２３に取り付けられている。可動側クランパー２５の一対のクランプ爪は後側を向いており、タグＢを上下方向から挟んでクランプするようになっている。
【００１７】
クランプ取付部２３と上記したガイドレール１１との連結構成について説明する。クランプ取付部２３は平板状の駆動ベース２７上面の後側に固定されている。一方、ガイドレール１１にはスライダー２８が左右方向にスライド移動自在に嵌合している。このスライダー２８の上面には連結部２９が固定されており、この連結部２９に上記した駆動ベース２７が前後方向にスライド移動自在に支持されている。
また、駆動ベース２７の上面の前側にはピン３１が取り付けられている。このピン３１は駆動ベース５の長溝９及び貫通穴１０にスライド移動自在に嵌合している。
【００１８】
上記した構成により、駆動シャフト１３が進退方向、すなわち左右方向に移動すると、クランプ取付部２３がガイドレール１１に沿って移動する。その際、ピン３１は長溝９及び貫通穴１０内を移動する。
また、駆動ベース５が前後方向に移動すると、ピン３１が押されて、駆動ベース２７と共にクランプ取付部２３がスライダー２８に対して前後方向に移動する。連結シャフト１９は、自在継手１７を介して駆動シャフト１３に対して回動し、クランプ取付部２３側からは自在継手２１を介して回動するので、クランプ取付部２３が後方に移動した際には、駆動シャフト１３に対して交差した姿勢になり、駆動シャフト１３の左右方向の移動には支障ない。
このようにして、可動側クランパー２５の一対のクランプ爪は、包装材Ｓ上の水平面内で矩形軌道を描くように移動できる。
【００１９】
符号３３は固定側クランパーを示し、この固定側クランパー３３は固定ブラケット３４を介して装置本体（図示省略）に取り付けられて固定されている。固定側クランパー３３の一対のクランプ爪は後側を向いており、タグＢを上下方向から挟んでクランプするようになっている。
【００２０】
符号３５はタグ付き吊下げ糸Ａのガイド部材を示し、このガイド部材３５に挟まれてタグ付き吊下げ糸Ａが包装材Ｓ側に供給されるようになっている。
ガイド部材３５の先端は、固定側クランパー３３の一対のクランプ爪の直前まで延びている。
【００２１】
次に、接合手段について説明する。
図２において符号３７は糸基端部接合手段を示し、この糸基端部接合手段３７は、互いに対向した超音波ホーン３９と受け台４１とで構成されている。
図３に示すように、超音波ホーン３９は取付ブラケット４３を介して上側支持部４５に支持されている。この上側支持部４５は装置本体のベース部４６上に立設した支柱４７との間に掛け渡されたばね４９によって下方に付勢されている。また、上側支持部４５にはチェーン（図示省略）の一端が連結されており、このチェーンは途中で支柱４７に備えられたスプロケット５１を回り込んだ後、他端はベース部４６に固定されたエアシリンダー５３の作動ロッドに連結されている。エアシリンダー５３の作動ロッドはサーボモーター５５に駆動されると、ばね４９の付勢力に抗して上動する。
なお、受け台４１も下側支持部５７を介してエアシリンダー５３の作動ロッドに連結されている。
上記の構成により、エアシリンダー５３の作動ロッドの上下動により超音波ホーン３９と受け台４１は近接離間するようになっている。
【００２２】
符号５９は押えスプリングを示す。この押えスプリング５９は超音波ホーン３９の下端に近接してその左側に配置されて、下方に延びており、下端は遊端になっている。
符号６１は分離手段としてのカッターを示し、このカッター６１は超音波ホーン３９の下端に近接してその右側に配設されている。
【００２３】
図２において糸中間部接合手段６３、タグ接合手段６５は、糸基端部接合手段３７の左側に順に並べられて配置されている。これらの接合手段も、超音波ホーンと受け台によって構成されている。
糸中間部接合手段６３とタグ接合手段６５の超音波ホーンは、糸基端部接合手段３７の超音波ホーン３９と同じ構成になっており、同じように支持されている。但し、糸中間部接合手段６３の取付ブラケット４３とタグ接合手段６５の取付ブラケット４３は１つの上側支持部６４に共に支持されている点が異なっている。また、糸中間部接合手段６３の受け台６７とタグ接合手段６５の受け台６９はそれぞれ保持台６６、６８を介して下側支持部７０に共に支持されている点が異なっている。保持台６６、６８には前方及び上方に開口した凹部７２、７４が形成されており、この凹部７２、７４に受け台６７、６９が入り込んで保持されている。
【００２４】
糸基端部接合手段３７は左右方向に移動不能になっているが、糸中間部接合手段６３およびタグ接合手段６５は左右方向に移動可能になっている。その移動手段について図３にしたがって説明する。
糸中間部接合手段６３およびタグ接合手段６５側の支柱４７とエアシリンダー５３はスライダー７１に支持されて立設しており、このスライダー７１はベース部４６上に設けられたガイドレール７３に対して左右方向にスライド移動可能に嵌合している。
【００２５】
符号７５はボールねじ機構を示し、このボールネジ機構７５のボールネジ７７は一対の軸受８１、８２に回転自在に支持されて左右方向に延びている。軸受８１、８２はベース部４６上に固定されている。ボールネジ７７にはボールネジナット７９が螺合しており、このボールネジナット７９に支柱４７が連結されている。ボールネジ７７にはサーボモーター８３が連結されており、ボールネジ７７はサーボモーター８３から駆動力を受けて回転する。
上記の構成により、ボールネジ７７の回転により、ボールネジナット７９と共に、支柱４７およびエアシリンダー５３がガイドレール７３に沿って左右方向に移動する。したがって、糸中間部接合手段６３およびタグ接合手段６５は一緒に左右方向に移動する。
【００２６】
次に、糸中間部接合手段６３に取り付けられた吸着保持手段について、図４にしたがって説明する。
上側の保持部８５には凹部８７が形成されており、この凹部８７で超音波ホーン３９の下端側を後側と左右両側で囲んでいる。上側の保持部８５は上側支持部６４に対して上下方向に移動自在に連結されている。また、上側保持部８５は適宜な付勢手段により下方に向かって付勢されている。上側の保持部８５内には凹部８７の両側にそれぞれエア吸引管８９、８９が通っており、それぞれの先端の吸引穴９０、９０は下方を向いて開口している。吸引穴９０、９０は超音波ホーン３７を挟んで対向している。
下側の保持部６６にも凹部７２の両側にそれぞれエア供給管９１、９１が通っており、それぞれの先端の吹出し穴９２、９２は上方を向いて開口しており、吸引穴９０、９０にそれぞれ対向している。
上記の構成により、吸着保持手段は、糸中間部接合手段６３と一緒に左右方向に移動する。また、吸引穴９０と吹出し穴９２が最大限近接したときには、図４の太い矢印に示すエア流による吸引作用が大きくなって、その間の吊下げ糸Ｃを吸引穴９０側に吸着保持するようになっている。
【００２７】
次に、包装材加工装置１の基本動作について説明する。
装置の運転が開始されると、吸着保持手段が作動される。
適宜な駆動源（図示省略）により、連続したシート状の包装材Ｓはリール（図示省略）から順次繰り出され、ターンロッド９９（図４）により方向転換された後、図５に示すように、各接合手段の間を水平に後方から前方に向かって送り出される。タグ付き吊下げ糸Ａはガイド部材３５により包装材Ｓの送り出し方向に対して直交する方向から供給される。そして、可動側クランパー２５によってタグＢがクランプされて、タグ付き吊下げ糸Ａが仮想線で示すように包装材Ｓの送り出し方向に対して直交方向に引き出されてくる。
【００２８】
以下、包装材Ｓへの１本のタグ付き吊下げ糸Ａの取付け動作に着目して詳細に説明する。
図６に示すように、前のタグ付き吊下げ糸Ａの包装材Ｓへの取付け動作が終了すると、包装材Ｓが所定の長さだけ前方に送り出される。一方、可動側クランパー２５は固定側クランパー３３でクランプされたタグＢを共にクランプする。この状態では、図７に示すように、各接合手段３７、６３、６５の超音波ホーン３９、３９、３９と受け台４１、６７、６９は互いに離間して待機姿勢になっている。また、吸着保持手段の上側保持部８５と下側保持部６６も互いに離間して吸着保持作用は働いていない。
次に、図８に示すように、固定側クランパー３３がクランプを解除し、可動側クランパー２５がタグＢをクランプしながら、包装材Ｓ上を左方に移動していく。この状態では、図９に示すように、各接合手段は依然として待機姿勢になっていおり、吸着保持手段も働いていない。
【００２９】
さらに、図１０に示すように、包装材Ｓの左縁を越えて引き出し限界まで引き出されると、固定側クランパー３３が後続のタグＢをクランプする。そして、図１１に示すように、糸基端部接合手段３７の超音波ホーン３９と受け台４１が互いに近づいて、押えスプリング５９により包装材Ｓが押えられた状態で超音波ホーン３７の超音波振動により、糸基端部を包装材Ｓに対して接合させて接合部Ｘを形成する。また、吊下げ糸Ｃが、カッター６１で切断されて後続の吊下げ糸Ｃから分離される。その後糸基端部接合手段３７は、超音波ホーン３９と受け台４１が互いに離間して待機姿勢に戻る。
上記接合動作と並行して、糸中間部接合手段６３およびタグ接着手段６５と連動しながら、吸着保持手段の上側保持部８５と下側保持部６６とが互いに近づいてくる。
【００３０】
その後、図１３に示すように、吸着保持手段の上側保持部８５と下側保持部６６とがさらに近接して、吸引穴９０、９０に吊下げ糸Ｃが吸着部位Ｙ、Ｙ（仮想線）で吸着保持される。その吸着保持状態で、可動側クランパー２５と吸着保持手段が同じタイミングで、タグ付き吊下げ糸Ａの引き出し元側への、すなわち右方への移動を開始する。したがって、図１２に示すように、タグＢと吊下げ糸Ｃの中間部の二カ所で保持されながら、引き出し元側に戻っていくことになる。
吊下げ糸Ｃは、右側の吸着部位（実線で示す）Ｙと接合部Ｘとの間で最初に弛みが発生するが、移動の進行により左側でも弛んでくる。
【００３１】
そして、図１５に示すように、可動側クランパー２５がタグＢを所定のタグ接合位置まで移動し終えると同時に、吸着保持手段も所定の糸中間部接合位置まで移動し終えて、同じタイミングで停止する。
糸中間部接合位置は、タグ接合位置と接合された糸基端部の接合部Ｘとの丁度中間に設定されているので、保持手段の移動距離は、可動側クランパー２５の移動距離の略半分になり、可動クランパー２５は保持手段の２倍の速度で右方向に移動したことになる。
その位置までに来たら、糸中間部接合手段６３とタグ接合手段６５のそれぞれの超音波ホーン３９と受け台６７、６９が互いに近づいてきて、それぞれの超音波ホーン３９の超音波振動により吊下げ糸ＣとタグＢをそれぞれ包装材Ｓに接合させる。糸中間部接合手段６３の超音波ホーン３９の下動時にはエア吸引部９１は相対的に上動するので、超音波ホーン３９の下端は上側保持部８５より僅かに下方に突出した状態となる。したがって、上側保持部８５は接合の邪魔にはならない。
【００３２】
図１４に示すように、中間の接合部Ｚでも吊下げ糸Ｃが包装材Ｓに接合されているため、吊下げ糸Ｃは接合部Ｚの両側で弛んだ状態となり、接合部Ｚが無かった場合より弛み分が減る。
その後、可動側クランパー２５はクランプを解除し、前方に移動してタグ付き吊下げ糸Ａから一旦離れた後、所定距離だけ右方向に移動して戻り、更に、後方に移動して次のタグＢをクランプする。そして、次の取付け動作に向かう。すなわち、図６から始まる動作を再び行うことになる。
このようにして、包装材Ｓにタグ付き吊下げ糸Ａが順次取付けられていく。
【００３３】
タグ付き吊下げ糸Ａが取り付けられた包装材Ｓは、順次製袋充填装置に送られ、そこで成形されて包装体となる。この包装体は、被充填物の抽出作業時にはタグＢと吊下げ糸Ｃの中間部が包装材Ｓから取り外されて使用される。
【００３４】
以上、本発明の実施の形態について詳述してきたが、具体的構成は、この実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計の変更などがあっても発明に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明の包装材加工装置でタグ付き吊下げ糸を取り付けた包装材は、そのまま従来の製袋充填装置に供給して使用することができる。
【符号の説明】
【００３６】
１…包装材加工装置                  ３…ガイドレール
５…駆動ベース                      ７…スライダー
９…長溝                          １０…貫通穴  
１１…ガイドレール                  １３…駆動シャフト
１５…直動軸受                      １７…自在継手
１９…連結シャフト                  ２１…自在継手
２３…クランプ取付部                ２５…可動側クランパー
２７…駆動ベース                    ２８…スライダー
２９…連結部                        ３１…ピン
３３…固定側クランパー              ３５…ガイド部材
３７…糸基端部接合手段              ３９…超音波ホーン
４１…受け台                        ４３…取付ブラケット
４５…上側支持部                    ４６…ベース部
４７…支柱                          ４９…ばね
５１…スプロケット                  ５３…エアシリンダー
５５…サーボモーター                ５７…下側支持部
５９…押えスプリング                ６１…カッター
６３…糸中間部接合手段              ６４…上側支持部
６５…タグ接合手段                  ６６…保持部
６７…受け台                        ６８…保持部
６９…受け台                        ７０…下側支持部
７１…スライダー                    ７３…ガイドレール
７５…ボールネジ機構                ７７…ボールネジ
７９…ボールネジナット              ８１、８２…軸受
８３…サーボモーター                ８５…上側保持部
８９…エア吸引管                    ９０…吸引穴
９１…エア供給管                    ９２…吹出し穴
９９…ターンロッド
Ｓ…包装材                          Ａ…タグ付き吊下げ糸
Ｂ…タグ                            Ｃ…吊下げ糸
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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