(57)【要約】【課題】通気性を有し、しかも、従来の吸引式の移送手段を備えた充填装置を使用して内容物を充填することのできる袋体と、このような袋体へ内容物をより効率的に充填できる充填装置とを提供する。【解決手段】正面シート１１とこれに対向する背面シート１２とを有し、正面シート１１または背面シート１２の少なくとも一方は、通気性を備えたシート状物からなる通気部１１ｂ、１２ｂと、前記シート状物の一部分に樹脂層が積層された非通気部１１ａ、１２ａとからなる。この袋体１０には、袋体１０の非通気部１１ａ、１２ａを吸引、保持して、充填手段の下方に移送する吸引移送手段と、移送された袋体１０の開口部１４を広げる開口手段と、広げられた開口部１４から該袋体１０の内部に挿入され、正面シート１１と背面シート１２とを外方に押し広げる拡袋手段とを有する充填装置で内容物を充填できる。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
正面シートと、これに対向する背面シートとを有して形成された袋体であって、
正面シートまたは背面シートの少なくとも一方は、通気性を備えたシート状物からなる通気部と、前記シート状物の一部分に樹脂層が積層された非通気部とから構成されていることを特徴とする袋体。
【請求項２】
前記正面シートおよび前記背面シートの両方が、前記通気部と前記非通気部とから構成されていることを特徴とする請求項１に記載の袋体。
【請求項３】
前記シート状物は、不織布であることを特徴とする請求項１または２に記載の袋体。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の袋体に、内容物を充填する充填手段を備えた充填装置であって、
袋体の非通気部を吸引、保持して、充填手段の下方に移送する吸引移送手段と、
移送された袋体に形成された開口部を広げる開口手段と、
広げられた開口部から該袋体の内部に挿入され、正面シートと背面シートとを外方に押し広げる拡袋手段とを有することを特徴とする充填装置。
【請求項５】
前記開口手段は、袋体の非通気部を外方に吸引する吸引開口手段を備えていることを特徴とする請求項４に記載の充填装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ティーバッグ、だしパックなどに使用される袋体およびこの袋体に内容物を充填する充填装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
食品などの包装には、樹脂フィルム、アルミニウムなどの金属フィルムやこれらの積層フィルムからなる袋体が使用されることが多い。袋体の形態としては、２枚のシート（正面シートおよび背面シート）が重ねられ、３辺が閉じられた平袋や、正面シートおよび背面シートに加えマチを有するガゼット袋などが代表的なものとして挙げられる。
このような樹脂フィルムや金属フィルムからなり、通気性を有さない袋体内に内容物を充填する場合には、充填装置として、例えば、上下に重ねられた複数枚の袋体のうち、最も上に重ねられた袋体を吸引、保持しながら充填ノズルの下方に移送する吸引式の移送手段と、移送された袋体の正面シートと背面シートとをそれぞれ外方に広げる開口手段と、広げられた袋体内に内容物を充填する充填手段とを備えたものが従来より使用されている。
【０００３】
一方、最近では、茶葉の入ったティーバッグ、鰹節が入っただしパックなどのように、袋体内に収められた内容物と湯などの液体とが、袋体内で接触する必要のある用途に、通気性、通水性を有し、強度にも優れている不織布袋が使用されることが多くなっている（例えば、特許文献１）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平８−９８７７０号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、不織布袋などの通気性の有る袋体内に、内容物を充填する場合には、通気性を有さない、樹脂フィルムや金属フィルムからなる袋体に使用してきた従来の充填装置を使用することは困難であった。すなわち、不織布袋は通気性を有しているために、これを吸引して保持することができず、上述したような吸引式の移送手段を備えた充填装置を使用できなかった。
したがって、不織布袋のような通気性のある袋体へ内容物を充填する際には、袋体を１枚ずつ作業者が充填手段の下方に配置するなど、手作業によらざるを得ず、生産性が低いという問題があった。
【０００６】
本発明は上記課題に鑑みてなされたもので、通気性を有し、しかも、従来の吸引式の移送手段を備えた充填装置を使用して内容物を充填することのできる袋体と、このような袋体へ内容物をより効率的に充填できる充填装置とを提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の袋体は、正面シートと、これに対向する背面シートとを有して形成された袋体であって、正面シートまたは背面シートの少なくとも一方は、通気性を備えたシート状物からなる通気部と、前記シート状物の一部分に樹脂層が積層された非通気部とから構成されていることを特徴とする。
前記袋体は、前記正面シートおよび背面シートの両方が、前記通気部と前記非通気部とから構成されていることが好ましい。
前記シート状物は、不織布であることが好ましい。
本発明の充填装置は、前記いずれかに記載の袋体に、内容物を充填する充填手段を備えた充填装置であって、袋体の非通気部を吸引、保持して、充填手段の下方に移送する吸引移送手段と、移送された袋体に形成された開口部を広げる開口手段と、広げられた開口部から該袋体の内部に挿入され、正面シートと背面シートとを外方に押し広げる拡袋手段とを有することを特徴とする。
前記開口手段は、袋体の非通気部を外方に吸引する吸引開口手段を具備して構成されていることが好ましい。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
図１および２は本発明の一実施形態である袋体１０を示す。この袋体１０は、例えば、緑茶、紅茶などの茶葉や鰹節などのだしが収められ、ティーバッグ、だしパックとして使用される。この例の袋体１０は、通気性、通水性を有するシート状物である不織布が２枚重ねられ、周縁のうちの三辺が閉じられたものであって、閉じられた部分がシール部１３、開口した部分が開口部１４となっている。すなわち、この袋体１０は、マチや底板シートを有さない、正面シート１１と背面シート１２とからなる平袋である。
【０００９】
ここで使用されている不織布は、ポリエステル繊維からなる厚さ１００〜１２０μｍの不織布基材の片面全体に、ヒートシール用のポリエステル繊維が圧着結合されたものであって、この例の袋体１０は、内側が圧着結合された面（以下、圧着結合面という。）となるように２枚の不織布が重ねられ、三辺がヒートシールにより閉じられて形成されている。なお、ここで不織布基材にはポリエステル繊維が圧着結合されているが、不織布は通気性および通水性を維持しており、圧着結合は通気性、通気性を妨げるものではない。
【００１０】
そして、この袋体１０においては、正面シート１１および背面シート１２の内側における開口部１４近傍に、樹脂層として幅Ｗの帯状に、厚さ１５〜２０μｍの低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）層１５がそれぞれ積層され、通気性を有しない非通気部１１ａ、１２ａが形成されている。一方、正面シート１１および背面シート１２において、このＬＤＰＥ層１５が積層されていない部分は、通気性、通水性を維持した通気部１１ｂ、１２ｂとなっている。
【００１１】
このような袋体１０によれば、正面シート１１と背面シート１２がそれぞれ通気部１１ｂ、１２ｂを有しているので、この袋体１０内に茶葉や鰹節などを収納して湯などの液体中に投入した際には、液体が通気部１１ｂ、１２ｂを通過して袋体１０内の茶葉、鰹節と接触し、茶成分、だし成分などの必要な成分を液体中に抽出することができる。一方、この袋体１０の正面シート１１と背面シート１２は一部分に、それぞれ、非通気性の非通気部１１ａ、１２ａをも有しているので、この非通気部１１ａ、１２ａを吸引することにより、従来の技術で説明したような吸引式の移送手段を備えた充填装置を使用して、袋体１０を移送し、内容物を充填することもできる。
【００１２】
このような袋体１０の製造方法としては特に制限はないが、例えば、次のような方法で製造できる。
まず、湿式法、乾式法、乾式パルプ法、スパンボンド法、メルトブロー法、ニードルパンチ法、スティッチボンド法、フラッシュ紡糸法、トウ開繊法などの方法で不織布基材を製造する。この例では不織布基材として、ポリエステル繊維から湿式法またはスパンボンド法で製造されたものを使用しているが、通気性、通水性を備えた不織布基材であれば繊維の種類に制限はなく、綿、麻、絹などの天然繊維、ポリエステル繊維、アクリル繊維などの合成繊維、ガラス繊維、金属繊維などを、袋体１０の用途、袋体１０に充填される内容物の種類などに応じて適宜選択することができる。
【００１３】
ついで、この不織布基材の片面全体に、ヒートシール性のポリエステルからなる微細な繊維の塊を載置し、熱圧着するなどの方法により、ポリエステル繊維を圧着結合する。なお、この例では不織布基材の片面全体にヒートシール性のポリエステル繊維が圧着結合されているが、ヒートシールに必要な周縁部にのみ圧着結合されたものであってもよいし、使用される樹脂もヒートシール可能なものであればポリエステルに限定されず、ポリエチレン、ポリプロピレンであってもよい。
こうして得られた不織布の坪量、厚み、引張強度、シール強度、通気度、濾水度などにも特に制限はなく、袋体１０の用途などに応じて適宜選択することができるが、用途がティーバッグ、だしパックなどの食品用途の場合には、坪量が１８〜６２ｇ／ｍ２、厚みが８０〜１８０μｍ、引張強度が縦１．４４〜８．５２ｋｇｆ／１５ｍｍ、横０．３８〜３．４７ｋｇｆ／１５ｍｍ、シール強度が縦０．２８〜０．６８ｋｇｆ／１５ｍｍ、横０．１４〜０．３２ｋｇｆ／１５ｍｍ、通気度が３６０．８〜４９．６ｃｃ／ｃｍ２・ｓｅｃ、濾水度が１．８７〜２．７１ｓｅｃ／５００ｃｃの範囲であることが好ましい。なお、ここで「縦」とは、袋体１０とした時には図１中左右方向となり、「横」とは図１中上下方向となる。
【００１４】
ついで、圧着結合面上の所定の位置に、Ｔダイ法などによりＬＤＰＥ層１５を積層して非通気部１１ａ、１２ａを形成する。具体的な方法としては、例えば図３に示すように、Ｔダイを備えた押出機２１の下方に、圧着結合面が上向きとなるようにして不織布を原反ロール２２から連続的に供給し、圧着結合面にＴダイからＬＤＰＥを押出してＬＤＰＥ層１５を連続的に積層する押出部分ラミネート法が例示できる。図３中、符号２３は冷却ロール、符号２４は巻き取りロールである。
また、Ｔダイは１台に限定されず、必要に応じて例えば３台並列に使用して、図４のように不織布上に３列にＬＤＰＥを押出し、ＬＤＰＥ層１５を部分的に積層して、非通気部１１ａ、１２ａを形成することも可能である。
また、ここでは押出部分ラミネート法での樹脂層の形成が容易なことから、樹脂層をＬＤＰＥにより形成しているが、使用される樹脂には制限はなく、ポリプロピレン、直鎖状ＬＤＰＥ、高密度ポリエチレン、アイオノマー、エチレン−メタクリル酸共重合体（ＥＭＭＡ）などヒートシール性の樹脂全般が使用できる。
【００１５】
ついで、このようにＬＤＰＥ層１５が形成されて部分的に非通気部１１ａ、１２ａが形成された不織布を所定の大きさに切断し、ＬＤＰＥ層１５側が内側になるように２枚重ね、三辺をヒートシールすることにより、図１の袋体１０が製造できる。なお、不織布を袋体１０に形成する方法としては、三辺をヒートシールする方法に限らず、接着剤などを使用して閉じる方法でもよい。その場合には、ヒートシール用の圧着結合は不要である。また、２枚の不織布を使用して袋体１０とする代わりに、あらかじめ筒状に形成された不織布を使用し、一端を閉じることにより袋体１０としても良い。また、１枚の不織布を２つ折りし、２辺をウェルダーシールする方法で袋体１０としてもよい。
【００１６】
また、この例の袋体１０は、正面シート１１と背面シート１２の両方に樹脂層が積層され、非通気部１１ａ、１２ａが形成されているが、正面シート１１または背面シート１２のどちらか一方のみに樹脂層が積層され、非通気部１１ａ、１２ａが形成されていてもよい。また、この例において樹脂層は開口部１４の近傍に幅Ｗの帯状に設けられているが、正面シート１１または背面シート１２の少なくとも一方に部分的に形成され、吸引式の移送手段で十分に吸引できる形状、大きさであれば、形成される位置は開口部１４の近傍に限らないし、帯状でなくてもよい。
さらにこの例では、正面シート１１および背面シート１２に使用するシート状物として、織物や編物に比べて低コストで製造でき、通気性、通水性の程度、厚さ、柔軟性などを任意に調整しやすい不織布を使用しているが、通気性を備えたシート状物であれば不織布に限定されず、通常の織物、編物などであってもよい。
袋体１０の形態としても、図１のような正面シート１１および背面シート１２のみからなる平袋の他、マチを有するガゼット袋や、さらに底板を有する有底のガゼット袋などでもよい。
また、袋体１０に充填される内容物としてこの例では茶葉、鰹節などを例示し、使用されるシート状物としても通気性とともに通水性も備えている不織布を使用しているが、例えば乾燥剤、消臭剤、芳香剤などを収める袋体の場合には、通水性を備えていなくてもよい。また、内容物としては、入浴剤も例示できる。
【００１７】
次に、正面シート１１と背面シート１２の両方に非通気部１１ａ、１２ａが形成されている、図１の袋体１０に内容物を充填する充填装置の一例について説明する。
図５は本発明の充填装置３０を概略的に示すものであって、袋体１０の非通気部を吸引、保持して、袋体１０を充填手段である充填ノズル３５の下方に移送する吸引移送手段３６を備えている。この例の吸引移送手段３６は、カセット３１内に上下に重ねられた複数枚の袋体１０のうち、最も上に重ねられた袋体１０を吸引、保持して、１枚の袋体１０のみをカセット３１から袋体載置台３２に移送する第１の吸引移送手段３３と、第１の吸引移送手段３３により袋体載置台３２上に移送された１枚の袋体１０を、吸引、保持して、充填ノズル３５の下方まで移送する第２の吸引移送手段３４とから構成されている。
【００１８】
第１の吸引移送手段３３は、図示略の吸引ポンプが接続されたシャフト３３ａと、このシャフト３３ａの先端に設けられた下方向きの吸引パッド３３ｂとを備えていて、吸引ポンプを作動させることによって吸引パッド３３ｂがカセット３１内の最も上の袋体１０における上側のシート（この例では正面シート１１）の非通気部１１ａを吸引、保持するようになっている。ついで、保持した状態でシャフト３３ａが図中左方向に水平に延び、袋体１０を袋体載置台３２上にまで移送し、その時点で吸引パッド３３ｂが袋体１０を放すことにより、これを袋体載置台３２に移送するものである。
【００１９】
第２の吸引移送手段３４は、先端側に２つの吸引パッド３４ａを備え、基端側が軸３４ｂに固定されたロータリーシャフト３４ｃからなり、袋体載置台３２に載置された袋体１０における上側の正面シート１１の非通気部１１ａをその２つの吸引パッド３４ａで図６に示すように吸引、保持しつつ、図６中矢印で示すように約９０°回動することによって、袋体１０を、その開口部１４が上側となるようにしつつ、充填ノズル３５の下方まで移送するものである。
【００２０】
図示例の充填装置３０は、さらに、移送された袋体１０の開口部１４を広げる、図５においては図示略の開口手段を有している。
この例の開口手段は吸引開口手段であって、図示略の吸引ポンプを備えた図６において符号３７で示される固定吸引パッドを備えていて、吸引移送手段３６により充填ノズル３５の下方まで移送された袋体１０における背面シート１２の非通気部１２ａを、この固定吸引パッド３７で外方に吸引することにより、開口部１４を広げるものである。
【００２１】
さらに、この充填装置３０は、開口手段により広げられた開口部１４から袋体１０内に内容物を充填する前に、この袋体１０内に挿入されることにより、正面シート１１と背面シート１２とを内側から外方に押し広げ、袋体１０内に内容物を充填しやすくする、図７に示すような拡袋手段３８を有している。なお、図５および図６においては拡袋手段３８は略している。
この拡袋手段３８は、スポンジなどからなる球形のヘッド３８ａを先端に備え、上下に昇降可能な棒状体からなり、ヘッド３８ａが下降して袋体１０に挿入されることにより袋体１０が十分に広げられ、袋体１０を内容物が充填されやすい状態にするものである。拡袋手段３８は、このように下降して袋体１０を押し広げた後、上昇して元の位置に戻る。
【００２２】
このように開口手段および拡袋手段３８により内容物が充填されやすいように十分に広げられた袋体１０内に、内容物タンク３５ｂが配管３５ａで接続された充填ノズル３５から、図示略の計測手段により計測された一定量の内容物が充填される。内容物が充填された袋体１０は、充填装置３０から排出され、その後、シール装置などにより適宜開口部１４が閉じられ、ティーバッグ、だしパックなどの製品となる。
【００２３】
以上説明したように、図示例の充填装置３０は、袋体１０の非通気部１１ａ、１２ａを吸引、保持して充填手段の下方に移送する吸引移送手段３６と、移送された袋体１０の非通気部１１ａ、１２ａに吸引して開口部１４を広げる吸引開口手段とを有している。よって、袋体１０に形成された非通気部１１ａ、１２ａを効果的に利用して、袋体１０を充填ノズル３５の下方へ移送したり、開口部１４を広げたりすることができる。
そして、この充填装置３０は、開口部１４から袋体１０の内部に挿入されて、正面シート１１と背面シート１２とを内側から外方に押し広げる拡袋手段３８をさらに有している。したがって、正面シート１１と背面シート１２とが密着しやすく、内容物を充填しにくい不織布などからなる袋体１０にも、効率的に内容物を充填することができる。
【００２４】
なお、以上の例においては、第１の吸引移送手段３３として、図示略の吸引ポンプが接続されたシャフト３３ａと、このシャフト３３ａの先端に設けられた下方向きの吸引パッド３３ｂとを備えたものが例示されているが、袋体１０を吸引、保持することにより、袋体１０を１枚だけ袋体載置台３２に移送可能なものであれば、その形態に制限はない。また、第２の吸引移送手段３４としても、先端側に２つの吸引パッド３４ａを備え、基端側が軸３４ｂに固定されたロータリーシャフト３４を具備して構成されたものが例示されているが、袋体載置台３２に載置された袋体１０を吸引、保持して、充填ノズル３５の下方まで移送可能なものであれば、その形態に制限はない。
さらに、充填装置３０は、袋体１０を載置する袋体載置台３２を有さなくてもよく、その場合には、吸引移送手段３６は、カセット３１から直接１枚の袋体１０を取り上げ、そのまま充填ノズル３５の下方に移送する形態のものでよく、第１の吸引移送手段３３と第２の吸引移送手段３４とからなるものでなくてもよい。
【００２５】
また、この例においては開口手段として、袋体１０の非通気部１１ａ、１２ａを外方に吸引する固定吸引パッド３７からなる吸引開口手段が使用されているが、吸引式のものに限定されず、例えば、充填ノズル３５の下方まで移送された袋体１０にの背面シート１２を把持して外方に引張り、開口するようなものであってもよい。このような形態の開口手段は、例えば、正面シート１１または背面シート１２のいずれか一方のみに非通気部１１ａ、１２ａが形成されている袋体１０の場合に有用である。しかしながら、正面シート１１と背面シート１２の両方に非通気部１１ａ、１２ａが形成されている図１のような袋体１０の場合には、吸引式のものを使用すると、開口手段の構成がシンプルになり好ましい。
【００２６】
さらに、拡袋手段３８としても図示例のように、スポンジなどからなる球形のヘッド３８ａを先端に備えた上下に昇降可能な棒状体に限定されず、袋体１０に挿入され、これを外方へ押し広げるものであれば、板状体など他の形態でもよく、制限はない。また、充填手段としても、内容物を下方に吐出する形態のものであれば制限はない。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の袋体は通気性のない非通気部を部分的に有しているので、吸引式の移送手段や吸引式の開口手段を備えた充填装置を使用して内容物を充填することができ、従来手作業でしかできなかった充填作業の効率化が可能となる。また、本発明の充填装置によれば、吸引開口手段により広げられた開口部から袋体の内部に挿入され、正面シートと背面シートとを内側から外方に押し広げる拡袋手段を有しているので、正面シートと背面シートとが密着しやすく、内容物を充填しにくい不織布からなる袋体にも、効率的に内容物を充填することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の袋体の一形態を示す斜視図である。
【図２】図１中Ａ−Ａ’線に沿う断面図である。
【図３】図１の袋体を製造する工程のうち、樹脂層を形成する方法を示す工程図である。
【図４】樹脂層を形成する方法の他の例を示す概略図である。
【図５】図１の袋体に内容物を充填する充填装置の一形態を示す正面図である。
【図６】図５の充填装置の具備する第２の吸引移送手段および吸引開口手段を示す側面図である。
【図７】図５の充填装置の具備する拡袋手段が作動する様子を示す斜視図である。
【符号の説明】
１０　袋体
１１　正面シート
１２　背面シート
１１ｂ，１２ｂ　通気部
１１ａ，１２ａ　非通気部
１４　開口部
１５　ＬＤＰＥ層
３０　充填装置
３６　吸引移送手段
３８　拡袋手段
【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】
2004115098.tif 000007
【図６】
2004115098.tif 000008
【図７】
2004115098.tif 000009