(57)【要約】  (1)回転担持体10にタグ２を所定間隔で担持させる工程、(2)回転担持体10の周面で糸材３の連続的パターンを形成する糸掛工程、(3)糸材３とタグ２を接着するシール工程、(4)回転担持体10上のタグと糸材３の上に通水濾過性シート４を供給する工程、(5)回転担持体上で糸材と通水濾過性シートを接着するシール工程、(6)回転担持体上でタグと通水濾過性シートを接着するシール工程、を有する抽出バッグ用シート５の製造方法において、(3)、(5)及び(6)のシール工程で、揺動用サーボモータ６６と上下動用サーボモータ６５により、回転担持体10の軸心を中心に往復揺動すると共に回転担持体10の周面に対して上下動するシールヘッドを使用する。これにより、帯状の通水濾過性シートにタグを所定間隔で配置すると共に、長尺の糸材を特定の回旋パターンに配置することにより抽出バッグ用シートを製造するにあたり、タグ、糸材、通水濾過性シートの接着条件を最適化する。
2009141870.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項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)糸材とタグを接着するシール工程
(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)回転担持体上で糸材と通水濾過性シートを接着するシール工程
(6)回転担持体上でタグと通水濾過性シートを接着するシール工程
を有し、(3)、(5)及び(6)のシール工程において、回転担持体の軸心を中心に揺動すると共に回転担持体の周面に対して上下動するシールヘッドを使用し、シールヘッドの揺動速度、上下動速度及び圧接時間を揺動用サーボモータと上下動用サーボモータで制御することを特徴とする抽出バッグ用シートの製造方法。
【請求項２】
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)糸材とタグ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手段
(5)回転担持体上で糸材と通水濾過性シートを接着するシール装置
(6)回転担持体上でタグと通水濾過性シートを接着するシール装置
を有し、(3)、(5)及び(6)のシール装置が、回転担持体の軸心を中心に揺動すると共に回転担持体の周面に対して上下動するシールヘッドを備え、シールヘッドの揺動速度、上下動速度及び圧接時間が揺動用サーボモータと上下動用サーボモータで制御可能であることを特徴とする抽出バッグ用シートの製造機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、抽出バッグ用シートの製造に使用する糸掛装置及びこの糸掛装置を用いた抽出バッグ用シートの製造機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。【０００３】
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）。
【特許文献１】特開平１０−１５７７０９号公報
【特許文献２】特表２００６−５１０５５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
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することにより抽出バッグ用シートを製造する方法では、回転担持体にタグを所定間隔で担持し、その上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後、糸材とタグを接着するシール工程や、その後、回転担持体上に通水濾過性シートを供給し、回転担持体上で糸材又はタグと通水濾過性シートとを接着するシール工程がある。従来の製造方法（特許文献２）では、これらのシール工程で使用する複数のシール装置を、回転担持体と共通の駆動源を用いてカム機構により回転担持体の周面に対して上下動させる。【０００５】
しかしながら、このような機構では、シール装置の上下動の速さや回転担持体の周面の圧接時間を任意に調整することができず、抽出バッグ用シートの生産速度を変更した場合や、タグ、糸材、通水濾過性シートという接着対象の材料を変更した場合に、接着条件を最適化することができないという問題があった。【０００６】
これに対し、本発明は、タグ、糸材、通水濾過性シートを、それらの材料や、抽出バッグ用シートの生産速度に対応させて最適の条件で接着できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は、回転担持体上でタグと糸材とを接着するシール装置、好ましくはこのシール装置に加えて、糸材と通水濾過性シートとを接着するシール装置、及びタグと通水濾過性シートとを接着するシール装置を、回転担持体の周面に対して上下動させると共に、回転担持体の回転に合わせて揺動させ、かつ、この上下動と揺動とをそれぞれサーボモータで制御することにより、上述の目的を達成できることを見出した。【０００８】
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)糸材とタグを接着するシール工程
(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)回転担持体上で糸材と通水濾過性シートを接着するシール工程
(6)回転担持体上でタグと通水濾過性シートを接着するシール工程
を有し、(3)、(5)及び(6)のシール工程において、回転担持体の軸心を中心に揺動すると共に回転担持体の周面に対して上下動するシールヘッドを使用し、シールヘッドの揺動速度、上下動速度及び圧接時間を揺動用サーボモータと上下動用サーボモータで制御することを特徴とする抽出バッグ用シートの製造方法を提供する。【０００９】
また、本発明は、上述の抽出バッグ用シートの製造方法を実施する機械として、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、
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)糸材とタグ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手段
(5)回転担持体上で糸材と通水濾過性シートを接着するシール装置
(6)回転担持体上でタグと通水濾過性シートを接着するシール装置
を有し、(3)、(5)及び(6)のシール装置が、回転担持体の軸心を中心に揺動すると共に回転担持体の周面に対して上下動するシールヘッドを備え、シールヘッドの揺動速度、上下動速度及び圧接時間が揺動用サーボモータと上下動用サーボモータで制御可能であることを特徴とする抽出バッグ用シートの製造機械を提供する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の抽出バッグ用シートの製造方法ないし製造装置によれば、回転担持体上でタグと糸材とを接着するシール装置、好ましくは、これに加えて、糸材と通水濾過性シートとを接着するシール装置、及びタグと通水濾過性シートとを接着するシール装置を、回転担持体の周面に対して上下動させると共に、回転担持体の回転に合わせて揺動させ、かつ、この上下動と揺動とをそれぞれサーボモータで制御する。【００１１】
そのため、これらのシール装置が回転担持体の周面に対して上下動する速度、タイミング、回転担持体と共に揺動する際の回転担持体の回転方向の速度、それと反対方向の戻り速度、揺動タイミングを任意に調整することができ、これにより、超音波シールを行う場合にも、ヒートシールを行う場合にも、シール装置を回転担持体の回転方向に移動させる間には、所定のシール強度をだすために必要な時間だけシール装置を回転担持体の周面に圧接させることができ、シール装置を回転担持体の回転と反対方向に戻す際には抽出バッグ用シートの生産速度に応じて高速で移動させることができる。【００１２】
したがって、タグ、糸材、通水濾過性シートを、それらの材料や、抽出バッグ用シートの生産速度に対応させて最適の条件で接着しつつ、生産速度を向上させることが可能となる。【００１３】
特に、ヒートシールを行う場合、従来はヒートシール対象の材料や生産速度に応じてヒートシール時の温度条件を変えることが必要とされていたが、本発明によれば圧接時間を変えることにより接着条件を調整できるので、接着条件の調整をより容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１Ａ】図１Ａは実施例のシール装置の背面図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは実施例のシール装置の断面図である。
【図１Ｃ】図１Ｃは実施例のシール装置の断面図である。
【図２】図２は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。
【図３】図３は糸掛装置の斜視図（ａ）及び上面図（ｂ）である。
【図４】図４は回転担持体の周面に形成する糸材の連続的パターンの平面図である。
【図５】図５は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。
【図６】図６は固定座標に対する糸通しの軌道の説明図である。
【図７】図７はシール部位の説明図である。
【図８】図８は抽出バッグ用シートの平面図である。
【図９】図９は充填包装機の斜視図である。
【図１０】図１０は抽出バッグの斜視図である。
【符号の説明】
【００１５】
１    抽出バッグ用シートの製造機械
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
101    スプリング
102    固定カム
１１、１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ    ピン
１２    回転担持体用サーボモータ
１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ    ギア
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    ジョイント部
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
３６    糸ガイド
３７    糸通し
３８    糸通し保持ブラケット
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
422    サーボモータ
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
６５    シールヘッド上下駆動用サーボモータ
６６    シールヘッド揺動用サーボモータ
601    シールヘッド取付プレート
602    揺動プレート
603    棒リンク
604    上下動プレート
605    棒リンク
606    エアシリンダ
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  シールヘッドの受け
７７    スクラップ巻き取り手段
８０    オーガ充填機
Ｌａ    糸通しのピンに対する軌道
Ｌａ    固定座標における糸通しの軌道
Ｐ１    タグ受渡ドラムの回転軸
Ｐ２    タグカット供給装置揺動駆動クランク軸
Ｐ３    カッター駆動クランク軸
θａ、θｂ    クランクアームの揺動角
ｓ１、ｓ２、ｓ３、ｓ４    シール部位
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
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。【００１７】
図１Ａは、本発明で使用するシール装置６０の一実施例の背面図、図１Ｂはその鉛直方向の断面図、図１Ｃは水平方向の断面図であり、図２は、このシール装置６０を組み込んだ抽出バッグ用シートの製造機械１の構成図である。【００１８】
この抽出バッグ用シートの製造機械１は、概略、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、糸掛機構４０、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との接着、又は糸材３と通水濾過性シート４との接着を行うシール装置６０からなっている。【００１９】
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を用いてピラミッド形に製袋すると共に、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。【００２０】
この製造機械１において回転担持体１０は、製造機械１の稼働中は、ギア１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄを介して回転担持体用サーボモータ１２で駆動されることにより（図１Ｃ）、図２の矢印方向に連続回転するようになっている。【００２１】
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する位置（第４のシール装置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。【００２２】
また、回転担持体１０は、糸掛用のピン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、回転担持体の周面から突き出るようにスプリング101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102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。【００２３】
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。【００２４】
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。【００２５】
糸掛機構４０は、糸材３の張力を略一定に調整しつつ、タグ２が所定間隔で配置された回転担持体１０の周面に、各タグ２と少なくとも１箇所で重なる糸材３の連続的回旋パターンを形成するものであり、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、及び回転担持体１０の周面に糸材３の連続的回旋パターンを形成する糸掛装置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。【００２６】
糸掛装置３０は、図３に示すように、ジョイント部３１で略直交方向に接続された第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。これらの駆動クランク機構３２ａ、３２ｂは、それぞれサーボモータ３３Ｍａ、３３Ｍｂで駆動されるクランクアーム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と第２の駆動クランク機構３２ｂのジョイント部３１は、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の先端部とを連結するものとなっている。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。【００２７】
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３１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３１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。【００２８】
さらに、この糸掛装置３０によれば、糸通し保持ブラケット３８を、２つの駆動クランク機構３２ａ、３２ｂによって駆動し、各駆動機構クランク３２ａ、３２ｂの駆動源としてそれぞれサーボモータ３３Ｍａ、３３Ｍｂを使用するので、糸掛に必要な軌道に糸通し３７を動かすことが可能となる。【００２９】
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パターンを形成するには、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）で回転担持体１０の一方の周縁１０ａ寄りの位置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ように糸掛装置３０を動かせばよい。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、点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４の連続的回旋パターンに対応する。【００３０】
ここで、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。【００３１】
このような糸通し３７の動きは、各サーボモータ３３Ｍａ、３３Ｍｂ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。【００３２】
また、各サーボモータ３３Ｍａ、３３Ｍｂ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。【００３３】
なお、このような糸掛装置３０の動きは、サーボモータ３３Ｍａ、３３Ｍｂについているロータリエンコーダでサーボ機構を働かせることにより制御することができる。【００３４】
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、通水濾過性シート４を、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する。【００３５】
シール装置６０は、本発明に特徴的な制御機構により駆動される第１、第２、第３、第４のシール装置６１、６２、６３、６４からなっている。即ち、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を引き延ばした部位ｓ３で糸材３と通水濾過性シート４とを弱シールする第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とを弱シールする第４のシール装置６４を備えている。なお、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。【００３６】
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。例えば、糸材３と通水濾過性シート４との強シール部位ｓ２を、図７（ｂ）に破線で示すｓ２’のように抽出バッグ１個分ずつの境界領域から各抽出バッグ一個分の領域の中央側にずらしても良い。また、抽出バッグ１個分ずつの境界領域のシール部位ｓ２を、製袋時の通水濾過性シート４の幅方向のシールで兼ねてもよい。しかし、製袋前にシール部位ｓ２において糸材３と通水濾過性シート４とを強シールすることにより、抽出バッグにおいて袋本体を構成する通水濾過性シート４に、吊し糸となる糸材３を確実に接着することができるので好ましい。【００３７】
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。【００３８】
また、これらのシール装置６０（６１、６２、６３、６４）の駆動方法としては、例えば図１Ａ、図１Ｂに示すように、回転担持体１０の駆動源とは別に上下駆動用サーボモータ６５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と共に、揺動用サーボモータ６６を駆動源として回転担持体１０の回転方向に往復揺動させて図１Ａに示した矢印のように揺動させる。【００３９】
より具体的には、シール装置６１、６２、６３、６４をそれぞれ固定するシールヘッド取付プレート601を、回転担持体１０の半径方向に摺動可能に揺動プレート602に取り付けると共に、各シールヘッド取付プレート601を棒リンク603で上下動プレート604と接続し、さらに上下動プレート604を、回転担持体１０の駆動軸の近傍に設けたシールヘッド上下駆動用サーボモータ６５と棒リンク605で接続する。また、各シール装置６１、６２、６３、６４は、エアシリンダ606を介してシールヘッド取付プレート601と固定している。このエアシリンダ606への供給エアー圧力をエアーレギュレータで所定圧に設定することにより、シールヘッドの下降位置における回転担持体１０の周面への押付け圧力を決定し、また、押付け時以外にはシールヘッドを回転担持体１０の周面から後退させ、シールヘッドと回転担持体１０が無駄に消耗しないようにする。【００４０】
ここで、上下動プレート604は回転担持体１０と回転の軸心が共通するが、回転担持体１０が、タグカット供給装置２１の近傍に配設されている回転担持体用サーボモータ１２で駆動されるのに対し、上下動プレート604は、回転担持体１０とは別個にシールヘッド上下駆動用サーボモータ６５で駆動される。揺動プレート602も回転担持体１０と回転の軸心は共通するが、回転担持体１０とは別個にシールヘッド揺動用サーボモータ６６で駆動される。なお、シールヘッド上下動用サーボモータ６５とシールヘッド揺動用サーボモータ６６の駆動の制御は、糸材３の回旋パターン、回転担持体１０の回転速度、必要とされる圧接時間等に応じて予め算出されたタイミングで所定の回転速度、回転方向をとるようにコントローラーで制御する。【００４１】
このようなシール装置６０上下動の制御により上下動の速度、圧接開始と圧接解除のタイミングを調整でき、往復揺動の制御により、回転担持体１０の回転速度と合わせた回転担持体の周方向の速度調整ができる。そしてこれにより、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圧接時間の調整が可能となるので、これらの材料を変更した場合にも最適なシール条件を容易に設定することができる。この場合、超音波シールの発振出力や熱シールの加熱温度の設定を変えてもよいが、これらを変えることなく、上下駆動用サーボモータ６５と揺動用サーボモータ６６でシール装置６０の圧接時間を調整することにより簡便にシール条件の最適化を図ることが可能となる。【００４２】
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。【００４３】
次に、回転担持体１０の周面から糸掛用のピン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。【００４４】
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。【００４５】
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。【００４６】
こうして、回転担持体１０上で図８に示す抽出バッグ用シート５を得ることができる。図中、ｓ１はタグ２と糸材３の強シール部位、ｓ２は糸材３と通水濾過性シート４との強シール部位、ｓ３は糸材３と通水濾過性シート４との弱シール部位、ｓ４はタグ２と通水濾過性シート４との弱シール部位である。【００４７】
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２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。【００４８】
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が、例えば、図９に示すように、抽出バッグ用シート５を案内するフォーマーガイド７２を備えた筒体７３、抽出バッグの内容物となる茶葉等を筒体７３に所定量ずつ送り込むオーガ充填機８０、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の両側縁部をシールして筒状にする縦シール装置７５、筒状に成形した抽出バッグ用シート５を幅方向にシールする横シール装置７６を備えたものを使用することができる。この横シール装置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°ずつ揺動させ、かつその揺動の度にシールヘッド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８の抽出バッグ用シート５から、図１０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ピラミッド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、その吊し糸の他端の部位ｓ１で吊し糸とタグ２が強シールされ、吊し糸とタグ２がそれぞれ部位ｓ３、ｓ４で通水濾過性シート４と弱シールされている抽出バッグを得ることができる。【００４９】
充填包装機７０において、横シール装置７６としては、抽出バッグ用シートの幅方向のシール時にはシールヘッド７６ａとその受け７６ｂを下方に移動させ、抽出バッグ用シート５の走行を止めないようにすることが好ましい。この場合、横シール装置７６のシールヘッド７６ａとその受け７６ｂは、最も下がった位置からは、９０°回転しつつ上方の位置に戻るようにする。したがって、横シール装置７６は、図９の矢印のように繰り返し動かすことが好ましい。【００５０】
なお、縦シール装置７５及び横シール装置７６のシール手段は、超音波によってもよく、加熱によってもよい。【００５１】
この他、横シール装置７６としては、筒体７３の長手方向に垂直な平面内で、シール方向が９０°異なる第１の横シール装置と第２の横シール装置を設け、これらを交互に使用するようにしても良い。【００５２】
また、縦シール装置７５を用いて、抽出バッグ用シート５の両側縁部を溶着溶断することにより不要な縁部（耳部）が生じる場合には、それを巻き取るスクラップ巻き取り手段７７を設けても良い。【００５３】
なお、本発明の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。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明の抽出バッグ用シートの製造機械は、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。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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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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【国際調査報告】
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