JP2009125988A - 底部ギャザー付コーヒーバッグ - Google Patents

Abstract

【課題】より多量な或いはより濃厚なコーヒー液の調製を可能とする、コーヒーバッグ及びその生産方法の開発である。
【解決手段】不織布からなるコーヒーバッグの底部折り返し部分の両側にギャザーを設けることにより、バッグの下部が大きく拡張できる構造を付与し、同サイズの両サイドギャザー付バッグと較べてかなり多量、或いは濃厚なコーヒー液の調製を可能とする。
【選択図】図２

Description

本発明は焙煎コーヒー粒子を充填したコーヒーの抽出用バッグ及び、その生産方法に関するものである。更に詳しく述べると、コーヒーバッグの生産工程においてバッグの底部に折り込まれたギャザーを含む構造を付与することによって、バッグの底部が大きく拡張できる機能を付与したものである。このため略同サイズの他の構造を有するバックと較べてかなり多量なコーヒー粒子を充填することが可能となり、多量のコーヒー液或いは濃厚なコーヒー液の調製に適した特徴を有する。

サイドギャザーを有するコーヒーバッグは周知である。しかし、バッグの底部にギャザーを有するコーヒーバッグ及びその量産方法は知られていない。また、その生産のために使用される機器も知られていない。これは生産方法が煩雑となり生産コストも嵩むためとされている。更に、バッグの底部にギャザーを有するコーヒーバッグ及びその生産方法に関する特許文献も見出せないが、本願発明の底部ギャザー付コーヒーバッグの開発においてその参考にした文献は、次ぎのサイドギャザー付バッグに関する２件の公報である。
特開平10-290750 号公報 特開2004-337405 号公報

近年コーヒー液の調製時には同一サイズのバッグを使用した場合にも、より多量のコーヒー粒子を抽出用バッグに充填し、より多量のコーヒー液を調製することが求められることが多くなっている。或いはより濃厚なコーヒー液の調製を要望されることも多い。このために通常は両サイドにギャザーを有するコーヒーバッグが使用されている。本発明者は底部にギャザーを設けたバッグは両サイドにギャザーを設けたバッグと較べてかなり多量のコーヒー粒子の収納が可能となることに着目した。しかし、底部ギャザー付バッグは生産技術上の問題点及びコストにも難点があるため今までつくられていない。本発明はこれらの問題を解決して、底部にギャザーを設けたコーヒーバッグの生産方法及び、これにコーヒー粒子を充填したコーヒーバッグを提供しようとするものである。

本発明は次ぎの３つの着想に基づいてなされたものである。第１はコーヒーバッグの構造と、その材質である薄い不織布の伸縮性との関係で、両サイドギャザーのバッグではコーヒー粒子を充填した状態、或いは熱湯を注いでコーヒーを抽出する状態では、上部から中部にかけてそのバッグの断面は平たい楕円形となり、下部は底辺の融着線にかけて次第に絞られた形状となる。しかし、底部に複数のギャザーを設け底辺に融着線を含まない構造のバッグでは、コーヒー粒子を充填した状態、或いは熱湯を注いで抽出する状態おいて、特にバッグの底部が非常に大きく膨張した形態となるため、サイドギャザー付バッグよりかなり多量なコーヒー粒子を収納することが可能であることを見出した。これによって略同サイズのバッグからかなり多量なコーヒー液或いはより濃厚なコーヒー液の調製が可能となる。

第２の着想はバッグの生産と同時にコーヒー粒子をバッグに充填する工程では、先ず長方形の原料シートの長さ方向に部分的に折り込まれた構造（ギャザー）を形成させた後、バッグの内部に所定量のコーヒー粒子を挿入する必要がある。このため長方形シートの長さ方向の中心線から、その折り返し部分の断面が弧を描くように裏側へ折り返して両端を重ね合せ、その表裏の縁を融着して筒状とする。この平面状の原料シートから筒状に移行する過渡的な状態において開口部分が形成されるから、ここからコーヒー粒子をバッグの内部へ充填する操作が可能となる。

第３の着想はコーヒーバッグの生産工程において、このような部分的に折り込まれた部分（ギャザー）を有する不織布の筒状部分へ、上部からコーヒー粒子を挿入すれば、この粒子充填操作の間にギャザーの変形或いは消失が避けられない。特にこのギャザーはバッグの構造上シートを弧状に内側へ折り返した部分の近傍に設けなければならないから尚更である。しかし、この折り込まれた部分（ギャザー）に予め一定間隔毎に融着部(10)、(10)′を設ければ、コーヒー粒子の充填及びバッグの製袋工程を通して、この部分（ギャザー）の変形或いは消失が防止できることを見出した。その結果、これらの３つの着想に基づいて、前述のような生産技術上難点があるため実用化されていなかった、本発明の底部ギャザー付コーヒーバッグ及びその生産方法に到達した。

すなわち、濾過性を有する長方形シート(1) の長さ方向に一つまたは複数の部分的に折り込まれた構造(2) を形成せしめ、その折り重ねられた部分の一定間隔毎に融着部(3)
、(3) ′を設けて折り込まれた構造を保持させ、シートの表面には長さ方向の中心線(4) に対して対称の位置に一定間隔毎に把手(5) 、(5) ′を取り付け、把手が外面になるように長方形シート(1)
を中心線(4) から裏側へ折り返して重ね合せ、その長さ方向に所定の間隔毎に表裏両面を超音波ホーン(7) 及びアンビル(8) で長方形シート(1) の巾方向に挟み、超音波照射によって重ね合せたシートの溶断(10)と、分離されたそれぞれの溶断面の融着(11)処理を同時に行うことによって得られる、底部に一つまたは複数のギャザーを有し、バッグの下部が大きく拡張できる機能を有するコーヒーバッグの生産方法である。

または、濾過性を有する長方形シート(1) の長さ方向に一つまたは複数の部分的に折り込まれた構造(2) を形成せしめ、折り重ねられた部分の一定間隔毎に融着部(3) 、(3)
′を設けてその折り込まれた構造を保持させ、シートの表面には長さ方向の中心線(4) に対して対称の位置に、ミシン目(12)、(12)′及び一定間隔毎に把手(5)
、(5) ′を取り付け、把手が外面になるように長方形シート(1) を中心線(4) からその部分が弧を描くように裏側へ折り返して重ね合せ、その表裏の縁(6) 、(6)
′を融着して筒状とし、その開口部(9) から筒内へ所定量づつのコーヒー粒子を挿入した後、その長さ方向に所定の間隔毎に表裏両面を超音波ホーン(7) 及びアンビル(8)
で長方形シート(1) の巾方向に挟み、超音波照射によって重ね合せたシートの溶断(10)と、分離されたそれぞれの溶断面の融着(11)処理を同時に行うことによって得られる、所定量のコーヒー粒子が充填された、底部に一つまたは複数のギャザーを有し、バッグの下部が大きく拡張できる機能を有するコーヒーバッグの生産方法である。

更に、濾過性を有する長方形シート(1) の長さ方向に一つまたは複数の部分的に折り込まれた構造(2) を形成せしめ、折り重ねられた部分の一定間隔毎に融着部(3) 、(3)
′を設けてその折り込まれた構造を保持させ、シートの表面には長さ方向の中心線(4) に対して対称の位置に、ミシン目(12)、(12)′及び一定間隔毎に把手(5)
、(5) ′を取り付け、把手が外面になるように長方形シート(1) を中心線(4) からその部分が弧を描くように裏側へ折り返して重ね合せ、その表裏の縁(6) 、(6)
′を融着して筒状とし、その開口部(9) から筒内へ所定量づつのコーヒー粒子を挿入した後、その長さ方向に所定の間隔毎に表裏両面を超音波ホーン(7) 及びアンビル(8)
で長方形シート(1) の巾方向に挟み、超音波照射によって重ね合せたシートの溶断(10)と、分離されたそれぞれの溶断面の溶着(11)処理を同時に行うことによって得られる、所定量のコーヒー粒子が充填された、底部に一つまたは複数のギャザーを有し、バッグの下部が大きく拡張できる機能を有するコーヒーバッグである。

ここで、把手(5) 、(5) ′のように表示した一対の記号は、図１に示すように展開した原料シートの状態では互いに左右対称の位置に取り付けられた部分を表示し、製袋後は互いにバッグの表裏対称の位置に取り付けられた部分を示している。また、部分的に折り込まれた部分すなわちギャザーの数は特に限定しないが、折り返した中心線の左右に１ケ所づつすなわち２ケ所設けた構造が機能的にも好ましい。このような構造を有するバッグにコーヒー粒子を充填した場合には、バッグの底部全体が大きく膨脹してあたかも巾着を吊るしたような形態となる。一方、サイドギャザー付バッグにコーヒー粒子を充填しても、バッグの上部及び中部は或る程度膨脹した状態となるが、下部はあまり膨脹しない。これはこのタイプのバッグの底辺は通常屈曲性、伸縮性に乏しい融着線となっているためである。本発明のバッグはサイドギャザー付バッグに較べてかなり多量なコーヒー粒子を収納することが可能である。このため相当多量なコーヒー液或いはより濃厚なコーヒー液の調製が可能となる。

本発明の態様のバッグでは通常底部の稜線は原料シートの中心線からの折り返し部分の他、ギャザーの稜線２ケ所が含まれ合計３本となっている他、構造上ギャザーを深くすることが容易なため濾過面積を大きくすることが可能となり、コーヒー液調製後の濾過速度も高く、従って液切れが良好である。このため多量なコーヒー液或いはより濃厚なコーヒー液の調製に適している。

尚、本発明の底部ギャザー付コーヒーバッグの材質は、焙煎コーヒー粒子を抽出するために使用できる濾過性を有するシートであれば特に限定しないが、不織布が濾過性に優れているため好ましく、更に抽出されたコーヒー液中の微粒子や油脂を除去するため超極細繊維を含む不織布が好ましい。超極細繊維は繊維径が約 0.02 μm 以下の繊維を含むものがより好ましい。

また、コーヒーバッグは使用後ゴミとして廃棄されるものであるから、最近社会的な課題となってる環境との調和を考慮して、トウモロコシ澱粉を乳酸発酵させ、発酵生成物を重合、更にそのポリマーの紡糸により得られた、ポリ乳酸繊維からなる濾過性を有する抽出用バッグも使用可能である。このようなバッグは抽出後のコーヒー残渣も含めて、使用後土壌中で微生物によって完全に分解される。

本発明のコーヒーバッグはコーヒー粒子を充填した場合、底部ギャザー部分が大きく拡張されるため略同サイズのサイドギャザー付バッグに較べて、かなり多量なコーヒー粒子の充填が可能となり、従って、多量なコーヒー液或いはより濃厚なコーヒー液の調製に適している。また、底部が拡張されて表面積が大きくなるため濾過速度が速く、更にバッグ底部には３本の稜線が形成されているため、液切れも良好である。

以下、実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明する。

図１に本発明のコーヒーバッグを展開した製袋用原料シートを示す。原料シートは繊維径が 0.02 μm 以下の超極細繊維を含む、トウモロコシ澱粉を乳酸発酵させてその発酵生成物を重合させて得られたポリマーからなっている。超極細繊維の含有は微細なコーヒー粉末の漏洩を防止してコーヒーの風味を高めるために好ましい。このようなポリマーを紡糸して得られた繊維のトウを処理して得られた不織布シートのバッグである。ポリ乳酸繊維は熱融着性を有するため不織布シートから製袋する工程においても、更に焙煎コーヒー粒子挿入後の超音波照射による融着・溶断法の適用も可能であり、生産性にも優れている他濾過性も高い。更にポリ乳酸繊維は使用後土壌中で微生物によって完全に分解されるため環境との調和にも叶っている。

前記の製袋用原料の長方形シート(1) の長さ方向の中心線(4) の左右対称の位置に、図のように部分的に折り込まれた構造(2) を形成させる。折り重ねられた部分には製袋後のバッグの幅毎の間隔で融着部(3)
、(3) ′を設けた。この融着部(3) 、(3) ′によって以後のバッグの製袋工程を通して、この部分的に折り込まれた構造が変形を受け或いは消失することがなくそのまま保持される。

次に、シートの表面に製袋後のバッグの幅毎の間隔で、また長さ方向の中心線(4) に対して左右対称の位置に、把手(5) 、(5) ′を取り付けた。次ぎに長方形シート(1)
を中心線(4) から把手が(5) 、(5) ′が外面になるように裏側へ折り返して重ね合せた。要すれば、重ね合わされたシート(1) の両側の縁(6) 、(6) ′を、製袋工程において溶断・融着がなされる位置(10)、(11)で点状に融着しておいてもよい。このようにして長方形シート(1)
は平たい筒状となる。尚、図１にはシートの長さ方向の両端近く平行にミシン目が設けられているが、この実施例は空のバッグに使用時適宜コーヒー粒子を充填して使用するための、収納用バッグの生産方法に関するものであるからミシン目は不要である。

更に、その筒状シートの長さ方向に、成形後のバッグの幅毎の間隔で、表裏両面を超音波ホーン(7) 及びアンビル(8) で長方形シート(1) の巾方向に挟み、超音波照射によって重ね合せたシートの溶断(10)と、分離されたそれぞれの溶断面の融着(11)処理を同時に行った。これらの工程によって、上部が開口され底部の折り返し部分の両側にそれぞれギャザーを有するコーヒーバッグが生成される。すなわち、これらの工程を経てシート(1)
の中心線の折り返し部分及び、その両側に最初部分的に折り込まれた構造(2) が、そのままバッグの底辺にギャザーとなって含まれている。

このようにして成形されたバッグの底辺には、シート(1) の中心線の折り返し部分も含めて２本のギャザーが形成されている。且つこれらのギャザーの稜線にはいずれも溶断・融着線が含まれず、柔軟な不織布シートのみからなっている。このためこのバックにコーヒー粒子を充填した場合には、バッグの底部の２本のギャザーとその中央の折り返し線によってその周辺が大きく膨脹した状態となり、多量のコーヒー粒子の収納が可能となる。従って、本発明のバッグを使用すれば、容易に多量なコーヒー液或いはより濃厚なコーヒー液を調製することができる。

本発明のコーヒーバッグの製袋用原料シートの形状は図１に示した。実施例１の原料シートと略同じであるが、シートの両サイドの長さ方向にミシン目（12) 、(12)′が設けられている点が異なっている。ミシン目は内部にコーヒー粒子が充填されたバッグの使用時に、要すればバッグ上部のミシン目を割いて開口させ、ここからバッグの内部へお湯を注いでコーヒーを調製するために使用される。このシートの材質は繊維径が
0.02 μm 以下の超極細繊維を含む熱可塑性ポリマーの不織布からなっている。熱可塑性ポリマーの素材は特に限定せず広範囲のポリマー繊維も使用可能である。

前記の製袋用原料の長方形シート(1) の長さ方向の中心線(4) の左右対称の位置に、図のように部分的に折り込まれた構造(2) を形成させる。折り重ねられた部分には製袋後のバッグの幅毎の間隔で融着部(3)
、(3) ′を設けた。この融着部(3) 、(3) ′によって折り重ねられた構造を固定するためである。このため以後バッグへのコーヒー粒子の充填、製袋工程を通してこの部分の構造が変形されたり或いは消失することがなく、最初の折り込まれたままの状態で保持することができる。

次に、シートの表面に長さ方向の中心線(4) に対して左右対称で、シートの両端に近い位置にミシン目(12)、(12)′が設けられている。また、製袋後のバッグの幅毎の間隔で左右対称の位置に把手(5)
、(5) ′が取り付けられている。次ぎに長方形シート(1) を把手(5) 、(5) ′が外面になるように裏側へ折り返して重ね合わせるが、この際図２に示すように中心線(4)
の折り返し部分の断面が弧を描くような形で裏側へ折り返して、左右両側の縁(6) 、(6) ′を重ね合せて筒状とし、その縁の部分(6) 、(6) ′を融着する。このようにして、平面状の原料シートの状態から長い筒状に移行する過渡的な段階において、筒状体の上部が図２に示すように左側が大きく開き、右側が狭まった形状を有する開口部(9)
が形成される。尚、図２には長方形シート(1) を中心線(4) から裏側へ折り返して重ね合せ、筒状体を形成させた時の形状を、裏面から見た形として描かれている。

この際筒状体上部に形成された開口部の図２に示した右側部分は、その縁を重ね合わせて融着するため自然に狭まった形状となる。このため開口された部分からコーヒー粒子を挿入するためにはこの図で開口部分の左側を大きくする必要がある。このため開口部分の左側は前記のように断面が「弧を描くような形で内側へ折り返す」ように成形されている。ここで、図２の左側の開口部分には部分的に折り込まれた構造(2) が形成されているため、このような状態で製袋工程にかけてもこの構造が変形或いは消失するおそれがないようにする必要がある。このため折り重ねられた構造を保持するために、一定間隔毎に融着部(3)
、(3) ′を設けておく必要がある。

この図１に示した平面状シートから図２に示したような筒状シートが成形される。所定量づつのコーヒー粒子はこの過渡期に形成される筒状シートの上部の開口部(9) よりその内部へ注入される。コーヒー粒子が注入された部分は順次その長さ方向に所定の間隔毎に、表裏両面を超音波ホーン(7)
及びアンビル(8) で長方形シート(1) の巾方向に挟み、超音波照射によって重ね合せたシートの溶断線(10)と、分離されたそれぞれの溶断面の融着(11)処理が同時になされる。順次このような操作を繰り返すことによって、連続的に所定量のコーヒー粒子が封入されたコーヒーバッグを生産することができる。

本発明はコーヒーバッグの底部に一筋または複数筋の折り込まれたギャザーを含む構造を有するコーヒーバッグに関するものである。更にこのバッグのギャザー部分には硬い溶断・融着部分の影響が及ばない構造となっている。このためギャザー周辺は柔軟な不織布の状態に保持されているから、バッグの底部が大きく拡張できるため濾過面積の増大により、濾過速度を高め得る特徴がある。このような性質を有するため従来品に較べてコーヒーバッグに多量の焙煎コーヒー粒子の充填が可能となり、より多量のコーヒー液或いは濃厚なコーヒー液が調製できる。

本発明のコーヒーバッグの原料シートの一態様の平面図を示す。 本発明のコーヒーバッグの原料シートを長さ方向の中心線から裏側へ折り返して重ね合せ、筒状とした状態の斜視図を示す。

符号の説明

(1) コーヒーバッグの原料シート
(2) 、(2) ′ 原料シートの部分的に折り込まれた構造
(3)
、(3) ′ 折り込まれた部分の融着部
(4) 原料シートの中心線
(5) 、(5) ′ コーヒーバッグの把手
(6) 、(6) ′ 原料シートの左右の両端
(7) 超音波ホーン
(8) アンビル
(9) 筒状体の開口部分
(10) 溶断部分
(11) 融着部分
(12)、(12)′ ミシン目

Claims (3)

1. 濾過性を有する長方形シート(1) の長さ方向に一つまたは複数の部分的に折り込まれた構造(2) を形成せしめ、その折り重ねられた部分の一定間隔毎に融着部(3) 、(3)
   ′を設けて折り込まれた構造を保持させ、シートの表面には長さ方向の中心線(4) に対して対称の位置に一定間隔毎に把手(5) 、(5) ′を取り付け、把手が外面になるように長方形シート(1)
   を中心線(4) から裏側へ折り返して重ね合せ、その長さ方向に所定の間隔毎に表裏両面を超音波ホーン(7) 及びアンビル(8) で長方形シート(1) の巾方向に挟み、超音波照射によって重ね合せたシートの溶断(10)と、分離されたそれぞれの溶断面の融着(11)処理を同時に行うことによって得られる、底部に一つまたは複数のギャザーを有し、バッグの下部が大きく拡張できる機能を有するコーヒーバッグの生産方法。
2. 濾過性を有する長方形シート(1) の長さ方向に一つまたは複数の部分的に折り込まれた構造(2) を形成せしめ、折り重ねられた部分の一定間隔毎に融着部(3) 、(3)
   ′を設けてその折り込まれた構造を保持させ、シートの表面には長さ方向の中心線(4) に対して対称の位置に、ミシン目(12)、(12)′及び一定間隔毎に把手(5)
   、(5) ′を取り付け、把手が外面になるように長方形シート(1) を中心線(4) からその部分が弧を描くように裏側へ折り返して重ね合せ、その表裏の縁(6) 、(6)
   ′を融着して筒状とし、その開口部(9) から筒内へ所定量づつのコーヒー粒子を挿入した後、その長さ方向に所定の間隔毎に表裏両面を超音波ホーン(7) 及びアンビル(8)
   で長方形シート(1) の巾方向に挟み、超音波照射によって重ね合せたシートの溶断(10)と、分離されたそれぞれの溶断面の融着(11)処理を同時に行うことによって得られる、所定量のコーヒー粒子が充填された、底部に一つまたは複数のギャザーを有し、バッグの下部が大きく拡張できる機能を有するコーヒーバッグの生産方法。
3. 濾過性を有する長方形シート(1) の長さ方向に一つまたは複数の部分的に折り込まれた構造(2) を形成せしめ、折り重ねられた部分の一定間隔毎に融着部(3) 、(3)
   ′を設けてその折り込まれた構造を保持させ、シートの表面には長さ方向の中心線(4) に対して対称の位置に、ミシン目(12)、(12)′及び一定間隔毎に把手(5)
   、(5) ′を取り付け、把手が外面になるように長方形シート(1) を中心線(4) からその部分が弧を描くように裏側へ折り返して重ね合せ、その表裏の縁(6) 、(6)
   ′を融着して筒状とし、その開口部(9) から筒内へ所定量づつのコーヒー粒子を挿入した後、その長さ方向に所定の間隔毎に表裏両面を超音波ホーン(7) 及びアンビル(8)
   で長方形シート(1) の巾方向に挟み、超音波照射によって重ね合せたシートの溶断(10)と、分離されたそれぞれの溶断面の融着(11)処理を同時に行うことによって得られる、所定量のコーヒー粒子が充填された、底部に一つまたは複数のギャザーを有し、バッグの下部が大きく拡張できる機能を有するコーヒーバッグ。

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