JP2020132235A - 抽出バッグ用シート製造方法および製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡素かつコンパクトな構成で抽出バッグ用シートを製造する方法および装置を提供する。【解決手段】回転体１２の周りに４つの作業プレート１４を９０度毎に設ける。タグ供給ステージＳＴ１において、作業プレート１４のタグ保持部１４ＡにタグＴを供給する。糸供給ステージＳＴ２において、タグ保持部１４ＡのタグＴに糸Ｓを供給して取り付け、所定の長さで糸Ｓを切断する。糸巻き取りステージＳＴ３において、タグＴに取り付けられた糸Ｓを巻き取る。タグ／糸取付ステージＳＴ４において、糸Ｓが接合されたタグＴと糸ＳをシートＦに取り付ける。【選択図】図１

Description

本発明は、抽出バッグ用シート製造方法および抽出バッグ用シート製造装置に関する。

タグ付きの糸が取り付けられた通水ろ過性シートから形成されたバッグに、お茶やハーブなどの茶葉を封入したものが知られている。抽出バッグの製造では、先に通水ろ過性シートの原反にタグ付きの糸が取り付けられ、その後、同原反から抽出バッグが成形される。タグ付きの糸を原反に取り付ける際には、タグに取り付けられた糸を糸掛装置により複数のピンに掛け回して糸の回旋パターンを形成し、これをタグとシートの間に挟んだ状態で接着している（特許文献１参照）。

特許第５３９７３８１号公報

しかし、特許文献１等の構成では、糸掛装置の構成が複雑で大型化するためコスト高となる。

本発明は、簡素かつコンパクトな構成で抽出バッグ用シートを製造する方法および装置を提供することを課題としている。

本発明の第１の発明である抽出バッグ用シート製造方法は、タグを保持するタグ保持部と糸をガイドする糸ガイド部とが設けられた作業プレートを間欠移動させつつ、タグに糸を取り付けた後に、糸が取り付けられたタグと糸をシートに取り付ける抽出バッグ用シート製造方法であって、タグ供給位置において、前記タグ保持部にタグを供給する工程と、糸取付位置において、前記タグ保持部に保持されるタグに糸を供給して取り付けるとともに、所定の長さで糸を切断する工程と、糸巻き取り位置において、タグに取り付けられた糸を巻き取る工程と、タグ／糸取付位置において、糸が接合されたタグと糸をシートに取り付ける工程とを有することを特徴としている。

本発明の第２の発明である抽出バッグ用シート製造装置は、シートにタグと糸を取り付ける抽出バッグ用シート製造装置であって、タグを保持するタグ保持部と糸をガイドする糸ガイド部とを有する作業プレートと、前記作業プレートを周囲に複数配置した回転体と、前記作業プレートを少なくとも第１〜第４停止位置で停止させながら前記回転体を間欠回転させる駆動手段と、前記第1停止位置において、前記タグ保持部にタグを供給するタグ供給手段と、前記第２停止位置において、前記タグ保持部により保持されるタグに糸を供給する糸供給手段と、
前記第２停止位置において、タグに糸を取り付ける第１取付手段と、前記第２停止位置において、前記糸供給手段から供給された糸を切断する糸切断手段と、前記第３停止位置において、糸が取り付けられたタグを回転させて糸を巻き取る糸巻取り手段と、前記第４停止位置において、前記作業プレートの上方にシートを供給するシート供給手段と、前記第４停止位置において、糸が取り付けられたタグと糸をシートに取り付ける第２取付手段とを備えることを特徴としている。

本発明の第３の発明である抽出バッグ用シート製造装置は、第２の発明において、前記糸巻取り手段が、タグを吸着保持する吸着アームと、前記吸着アームを昇降するアーム昇降手段と、前記吸着アームを回転させるアーム回転手段と、糸を保持する糸保持手段とを備え、前記アーム昇降手段が、前記糸保持手段により糸が保持される高さを基準として、前記吸着アームが９０度回転する毎に前記吸着アームを上下に昇降することを特徴としている。

本発明の第４の発明である抽出バッグ用シート製造装置は、第２の発明において、前記糸巻取り手段が、前記作業プレートに回転可能に取り付けられたタグ保持部と、前記タグ保持部の回転軸に設けられたギヤと、前記第３停止位置に停止した前記作業プレートのギヤと係合可能な駆動ギヤと、前記駆動ギヤを回転駆動する駆動手段と、前記駆動ギヤを、前記ギヤと係合する係合位置と前記ギヤと係合しない退避位置との間で移動するギヤ移動手段とを備え、前記作業プレートが前記第３停止位置に停止すると、前記ギヤ移動手段が前記駆動ギヤを係合位置に移動し、前記駆動ギヤを所定量回転させることを特徴としている。

本発明の第５の発明である抽出バッグ用シート製造方法は、タグを保持するタグ保持部と糸をガイドする糸ガイド部とが設けられた作業プレートを間欠移動させつつ、タグに糸を取り付けた後に、糸が取り付けられたタグと糸をシートに取り付ける抽出バッグ用シート製造方法であって、タグ供給位置において、前記タグ保持部にタグを供給する工程と、糸取付位置において、前記タグ保持部に保持されるタグに糸を供給して取り付けるとともに所定の長さで糸を切断する工程と、シート取付位置において、糸が取り付けられたタグと糸をシートに取り付ける工程とを有し、前記作業プレートが、前記糸取付位置から前記シート取付位置へ移動する過程において、前記タグ保持部が回転され、前記タグ保持部において糸が巻き取られることを特徴としている。

本発明の第６の発明である抽出バッグ用シート製造装置は、シートにタグと糸を取り付ける抽出バッグ用シート製造装置であって、タグを保持するタグ保持部と糸をガイドする糸ガイド部とを有する作業プレートと、前記作業プレートを周囲に複数配置した回転体と、前記作業プレートを少なくとも第１〜第３停止位置で停止させながら前記回転体を間欠回転させる駆動手段と、前記第1停止位置において、前記タグ保持部にタグを供給するタグ供給手段と、前記第２停止位置において、前記タグ保持部により保持されるタグに糸を供給する糸供給手段と、前記第２停止位置において、タグに糸を取り付ける第１取付手段と、前記第２停止位置において、前記糸供給手段から供給された糸を切断する糸切断手段と、前記第２停止位置から前記第３停止位置への移動において、糸が取り付けられたタグを回転させて糸を巻き取る糸巻取り手段と、前記第３停止位置において、前記作業プレートの上方にシートを供給するシート供給手段と、前記第３停止位置において、糸が取り付けられたタグと糸をシートに取り付ける第２取付手段とを備えたことを特徴としている。

本発明によれば、簡素かつコンパクトな構成で抽出バッグ用シートを製造する方法および装置を提供することができる。

本発明の一実施形態である抽出バッグ用シート製造装置の一部の平面図である。 図１の抽出バッグ用シート製造装置をＡ方向から見た縦断面図である。 タグ供給ステージおよび糸巻取りステージに沿った抽出バッグ用シート製造装置の模式的側面図である。 糸供給ステージおよびタグ／糸取付ステージに沿った抽出バッグ用シート製造装置の模式的側面図である。 作業プレートの糸ガイド部に沿った縦断面図である。 作業プレートを回転部の径方向外側からの見た図である。 吸着／回転ヘッドの側面図である。 糸供給ステージにおける糸巻取り前の作業プレート上の糸の状態、および糸がタグの周りに巻き取られた状態を示す平面図である。 タグ／糸取付ステージにある作業プレートのタグ保持部での横断面図である。 所定ピッチで糸の端部と糸が付けられたタグとが取り付けられたシートの平面図である。 第２実施形態のタグ供給ステージ、糸供給ステージ、糸巻取りステージ、タグ／糸取付ステージにおける作業プレートの斜視図である。 第３実施形態の抽出バッグ用シート製造装置の一部の平面図である。 第３実施形態のタグ供給ステージ、糸供給ステージ、タグ／糸取付ステージにおける作業プレートの斜視図である。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。図１は、本発明の第1実施形態である抽出バッグ用シート製造装置の一部の平面図である。図２は、図１の抽出バッグ用シート製造装置をＡ方向から見た縦断面図である。

本実施形態の抽出バッグ用シート製造装置１０では、タグＴに糸Ｓを取り付けた後、糸Ｓを巻取り、巻き取られた糸ＳとタグＴを抽出バッグのシートＦに取り付ける。本実施形態の抽出バッグ用シート製造装置１０は、回転部（回転体）１２の外周に放射状に設けられた複数の作業プレート１４を備え、各作業プレート１４は、回転部１２に一体的に設けられる。本実施形態では、回転部１２に例えば４つの作業プレート１４が９０度毎に設けられる。回転部１２は、駆動モータ１６により間欠的に回転駆動され、作業プレート１４は回転部１２の外周に沿って所定位置に所定時間停止されながら回転移動される。

各作業プレート１４では、各停止位置において異なる工程の作業が行われる。本実施形態では、作業プレート１４が９０度回転されるごとに停止され、４つの作業プレート１４では、異なる工程の作業が同時に実施される。すなわち、１つの作業プレート１４が回転部１２の周りを一周する間に、４つのステージの作業工程が順次実施される。

４つのステージは、例えば順に、タグ供給ステージＳＴ１、糸供給ステージＳＴ２、糸巻取りステージＳＴ３、タグ／糸取付ステージＳＴ４である。図１では、回転部１２の左側が第１ステージであるタグ供給ステージＳＴ１として利用され、そこから時計回りに９０度回転した回転部１２の上側が第２ステージである糸供給ステージＳＴ２、更に９０度（第１ステージから１８０度）回転した回転部１２の右側が第３ステージである糸巻取りステージＳＴ３、更に９０度（第１ステージから２７０度）回転した回転部１２の下側が第４ステージのタグ／糸取付ステージＳＴ４として利用される。

作業プレート１４は、回転部１２側に配置されるタグ保持部１４Ａと、タグ保持部１４Ａよりも径方向外側に配置される糸ガイド部１４Ｂとを備える。タグ保持部１４Ａの周囲には、タグ保持部１４Ａに載せられたタグＴの外周に係合し、その回転を防止する部材として、複数のピン１８が設けられる。ピン１８はタグＴの外周の少なくとも３辺に係合するように配置され、本実施形態において、タグＴは例えば正方形であり、５本のピン１８がタグ保持部１４Ａの周囲に配置される。

一方、糸ガイド部１４Ｂは、径方向に向けて直線的に配置される。後述するように、糸Ｓは、糸供給ステージＳＴ２において糸ガイド部１４Ｂに沿って径方向外側から繰り出され、その先端がタグＴに取り付けられる。

本実施形態の回転部１２の上部中央には、タグ保持部１４Ａに載せられたタグＴの移動中の位置ずれを防止するための支持アーム機構１２Ａが、４つの作業プレート１４の各々に対応して１台ずつ設けられる。支持アーム機構１２Ａは、各作業プレート１４に対面して回転部１２に設けられ、回転部１２が回転されると、作業プレート１４とともに一体的に回転される。

各作業プレート１４は、エアシリンダ１２Ｂなどのアクチュエータにより往復動される四節リンク機構で構成され、回転部１２が回転する際には、径方向外側へと延出して各作業プレート１４に載置されたタグＴをタグ保持部１４Ａとの間にクランプし、停止中（作業中）は径方向内側に引っ込められてクランプ状態を解除する。なお、図２には、径方向内側に引っ込められ、クランプ状態が解除された状態の支持アーム機構１２Ａが実線で描かれ、径方向外側に延出されタグＴをクランプした状態の支持アーム機構１２Ａの一部が破線で描かれる。

図３（ａ）は、タグ供給ステージＳＴ１および糸巻取りステージＳＴ３に沿った模式的側面図であり、図４は、糸供給ステージＳＴ２およびタグ／糸取付ステージＳＴ４に沿った模式的側面図である。図３（ａ）には、左側にタグ供給ステージＳＴ１、右側に糸巻取りステージＳＴ３が示され、図４には、左側にタグ／糸取付ステージＳＴ４、右側に糸供給ステージＳＴ２が示される。なお、図３（ｂ）には、糸巻取りステージＳＴ３の作業プレート１４を径方向内側に見た断面図が示される（後述）。

図３（ａ）の左側に示されるように、タグＴは、タグ供給ステージＳＴ１にテープＴＰの状態で供給される。タグ供給ステージＳＴ１において、作業プレート１４のタグ保持部１４Ａの上方には吸着ヘッド２２Ａが昇降可能に配置される。テープＴＰの先端は、タグ保持部１４Ａの上方において吸着ヘッド２２Ａにより吸着保持され、カッタ２２ＢによりテープＴＰの先端部がタグＴの大きさに裁断される。吸着ヘッド２２Ａは、裁断されたタグＴを保持したまま下降され、タグ保持部１４ＡにタグＴを載置した後、吸着を解除して上昇され、新たに繰り出されるテープＴＰの先端を吸着保持する。その後、回転部１２が回転され、次の作業プレート１４がタグ供給ステージＳＴ１に停止すると同様の処理が繰り返される。

第１ステージであるタグ供給ステージＳＴ１において、タグＴがタグ保持部１４Ａに供給された作業プレート１４は、回転部１２の回転により、第２ステージである糸供給ステージＳＴ２へと移動される。図４の右側に示されるように、糸供給ステージＳＴ２において、作業プレート１４の径方向外側に設けられた糸供給部から繰り出される糸Ｓの先端をクランプしてタグ保持部１４Ａ上のタグＴの上にまで糸Ｓを引き出す、糸クランプ装置（糸供給手段）２４が配置される。

糸クランプ装置２４は、糸Ｓの先端近くを把持する糸クランプ２４Ａを備え、糸クランプ２４Ａは、作業プレート１４の糸ガイド部１４Ｂに沿って、その上方を回転部１２の径方向に往復動可能であるとともに昇降可能である。作業プレート１４の径方向外側には、糸Ｓを切断し、切断された糸Ｓの先端を保持する台座２４Ｂが配置される。台座２４Ｂの上方には、径方向外側から押さえ部材２４Ｃとカッタ（切断手段）２４Ｄが配置される。

糸クランプ２４Ａにより、作業プレート１４上のタグＴの上にまでその先端部が引き出された糸Ｓは、径方向に沿って水平に張られ、作業プレート１４上では、糸ガイド部１４Ｂに沿って配置される。このとき糸Ｓは、台座２４Ｂの上で押さえ部材２４Ｃにより台座２４Ｂとの間にクランプされ、カッタ２４Ｄにより、押さえ部材２４Ｃよりも作業プレート１４側が切断される。なお、作業プレート１４の糸ガイド部１４Ｂには、切断された糸Ｓを作業プレート１４に保持するための機構が設けられるが、同機構に関しては図１、図５、図６を参照して後述する。

供給ステージＳＴ２において、タグ保持部１４Ａの上方には糸ＳをタグＴに取り付けるため手段として、例えばホーン（第１取付手段）２６が昇降自在に設けられる。糸クランプ２４Ａにより、その先端部がタグ保持部１４Ａ上のタグＴの上に載せられた状態において、ホーン２６がタグＴに当接するまで下降され、例えば超音波により糸Ｓの先端部がタグＴに溶着される。

糸Ｓの先端がタグＴに取り付けられると、糸クランプ２４Ａは、糸Ｓを解放し、回動部１２の径方向外側に向けて移動し、台座２４Ｂと押さえ部材２４Ｃの間に保持された糸Ｓの先端部近くを把持する。その後、回転部１２が回転され、次の作業プレート１４がタグ供給ステージＳＴ２に停止すると糸Ｓを把持した糸クランプ２４Ａは、作業プレート１４に向けて回転部１２の径方向に沿って移動され、糸Ｓの先端部をタグ保持部１４Ａの上に配置し、同様の処理が繰り返される。

なお、糸クランプ装置２４が径方向に沿って移動する際、糸クランプ２４Ａは上方に持ち上げられており、最も外側に位置する、台座２４Ｂの糸供給部側で糸Ｓをクランプするクランプ位置と、最も内側に位置する、糸Ｓの先端部をタグＴの上に保持する保持位置とにおいて、糸クランプ２４Ａは作業プレート１４の上面の高さまで下降される。図４には、クランプ位置および保持位置にある糸クランプ装置２４と、その間を移動する糸クランプ装置２４が描かれている。

図５は、作業プレート１４の糸ガイド部１４Ｂに沿った縦断面図であり、図６は、作業プレート１４を回転部１２の径方向外側からの見た図である。

作業プレート１４の中央には、回転部１２の径方向に沿って糸Ｓを通すための直線的に溝が設けられており、糸ガイド部１４Ｂのタグ保持部１４Ａに隣接する位置には、保持位置にある糸クランプ２４Ａの先端が挿入される凹部１４０が設けられる。糸ガイド部１４Ｂの溝には、凹部１４０側から径方向外側に向けて、順に３つの孔１４２、１４４、１４６が設けられる。孔１４２、１４４、１４６は、次の第３ステージである糸巻取りステージＳＴ３において利用される。

孔１４６と径方向外側の端部を連絡する溝端部１４８は、上下に連通され、下方から糸ストッパ２８が挿入される。糸ストッパ２８の下端部は軸２８Ａ周りに回転自在であり、軸２８Ａの周囲に巻回されるねじりバネ２８Ｂにより一方に回転付勢される。これにより糸ストッパ２８の先端は、溝端部１４８の一方の壁面に向けて押接され、糸ストッパ２８は、ねじりバネ２８Ｂの付勢力により、溝端部１４８を通る糸Ｓを溝端部１４８の壁面との間にクランプできる。軸２８Ａは、支持部材１４Ｃを通して作業プレート１４に固定され、ねじりバネ２８Ｂの一端は糸ストッパ２８に、他端は支持部材１４Ｃに取り付けられる。なお、糸ストッパ２８と支持部材１４Ｃの構成は、全ての作業プレート１４に設けられるが、図１では、糸供給ステージＳＴ２にのみ図示される。

糸ストッパ２８の下方には操作レバー２８Ｃが設けられ、糸ストッパ２８のクランプ状態からの解放は、糸供給ステージＳ２に設けられたリリース用エアシリンダ３０などのアクチュエータにより、操作レバー２８Ｃを操作することにより行われる。すなわち、糸供給ステージＳ２には、操作レバー２８Ｃをねじりバネ２８Ｂの付勢力に抗して軸２８Ａ周りに回動するエアシリンダ３０が設けられ、リリース用エアシリンダ３０が操作レバー２８Ｃを押すと糸ストッパ２８は解放され、エアシリンダ３０が操作レバー２８Ｃから離れると糸ストッパ２８はねじりバネ２８Ｂの付勢力により閉じられる。

なお、リリース用エアシリンダ３０が操作レバー２８Ｃを操作可能な位置にあると、作業プレート１４が回転移動する際、操作レバー２８Ｃがリリース用エアシリンダ３０に干渉する。そのため本実施形態では、リリース用エアシリンダ３０は、退避用エアシリンダ３２などのアクチュエータに取り付けられており、糸ストッパ２８のリリース操作が不要になると、退避用エアシリンダ３２は、操作レバー２８Ｃと干渉しない位置まで、リリース用エアシリンダ３０を退避させる。図１の例では、リリース用エアシリンダ３０は退避用エアシリンダ３２により回転部１２の径方向に往復移動される。

糸ストッパ２８は、タグＴ上にまで引き出された糸Ｓが台座２４Ｂで切断される前に糸Ｓをクリップし、切断された糸Ｓが作業プレート１４が回転移動される際、糸ガイド部１４Ｂの溝から外れることが防止される。

糸供給ステージＳＴ２において、糸ＳがタグＴに取り付けられるとともに糸Ｓが所定の長さに切断されると、退避用エアシリンダ３２によりリリース用エアシリンダ３０が退避位置に移動され、作業プレート１４は回転部１２の回転により糸巻取りステージＳＴ３に移動される。

図３（ａ）の右側に示されるように、第１実施形態の糸巻取りステージＳＴ３では、タグ保持部１４Ａの上方に昇降および回転可能な吸着／回転ヘッド（糸巻取り手段）３４が配置される。吸着／回転ヘッド３４は、作業プレート１４が糸巻取りステージＳＴ３に停止すると下降され、タグ保持部１４Ａに保持されるタグＴを吸着・保持する。なお、吸着／回転ヘッド３４は、図７の側面図を示されるように、タグＴを吸着・保持するための吸着ヘッド３４Ａと、回転軸に吸着ヘッド３４Ａが取り付けられ、吸着ヘッド３４Ａを垂直軸周りに回転するためのモータ３４Ｂと、モータ３４Ｂを昇降するための昇降機構３４Ｃとを備える。

糸巻取りステージＳＴ３において、作業プレート１４の孔１４２、１４４の下方には、孔１４２、１４４の下方から上方へと各々挿通される糸ガイド部材３６が設けられ、孔１４６の下方には、孔１４６の下方から上方へと各々挿通される糸押さえ部材３８が設けられる。一方、孔１４２、１４４の上方の所定の高さには、各孔１４２、１４４を通して上昇された糸ガイド部材３６の頂部がその底面と当接する固定ガイド部材４０が配置され、孔１４６の上方の所定の高さには、孔１４６を通して上昇された糸押さえ部材３８の頂部が当接する固定ガイド部材４２が設けられる。固定ガイド部材４０、４２の底面高さは同じ高さに設定され、糸ガイド部材３６および糸押さえ部材３８の昇降は図示しない昇降機構により同時に行われる。

糸ガイド部材３６および糸押さえ部材３８の頂面には、タグＴに取り付けられ、糸ガイド部１４Ｂの溝に配置された糸Ｓを収容する溝が、糸ガイド部１４Ｂに沿って設けられる。すなわち、糸ガイド部材３６および糸押さえ部材３８が、孔１４２、１４４、１４６に挿通されると、糸ガイド部１４Ｂの溝に収容されていた糸Ｓは、糸ガイド部材３６および糸押さえ部材３８の頂面の溝に収容される。

糸ガイド部材３６および糸押さえ部材３８の上昇は、タグＴを吸着・保持した吸着／回転ヘッド３４の上昇に同期して行われる。糸ガイド部１４Ｂの溝に収容されていた糸Ｓは、吸着／回転ヘッド３４、糸ガイド部材３６、糸押さえ部材３８の上昇により、固定ガイド４０、４２により規定される所定の高さまで持ち上げれる。このとき、糸ストッパ２８により溝端部１４８にクランプされている糸Ｓは、糸Ｓの上昇に合わせてクランプされた状態を維持しながら引き出される。

糸ガイド部材３６および糸押さえ部材３８の頂面が固定ガイド４０、４２に当接する位置に達すると、吸着／回転ヘッド３４および糸ガイド部材３６、糸押さえ部材３８の上昇は停止される。固定ガイド４０の底面は平面として構成され、糸ガイド部材３６の頂面の溝と固定ガイド４０の底面との間に収容された糸Ｓは、溝内において自由に移動可能とされる。一方、固定ガイド４２の底面には、糸押さえ部材３８の頂面の溝に嵌合する凸部が設けられる。すなわち、糸押さえ部材３８の頂面が固定ガイド４２の底面に当接すると、糸Ｓは、糸押さえ部材３８の頂面の溝と固定ガイド４２の底面の凸部に挟まれ、一定の力で保持される。

固定ガイド４０、４２により規定される上記所定の高さは、吸着／回転ヘッド３４による糸Ｓの巻取り高さに対応する。吸着／回転ヘッド３４は、同高さに達すると巻取り高さを中心に上下動しながら所定方向への回転（図１では時計回りの回転）を開始し、糸Ｓの巻取り作業を開始する。巻取り作業において、吸着／回転ヘッド３４は、巻取り高さから数ミリ上昇して９０度回転し、その後、巻取り高さから数ミリ下降して９０度回転する動作を繰り返し、タグＴの４隅に糸Ｓを引掛けてその周囲に糸Ｓを巻き付ける。このとき糸Ｓは、溝端部１４８および糸押さえ部材３８においてその縦横方向の位置が保持されながらも、糸Ｓの長手方向に沿って移動し、タグＴに巻き取られる。なお、図３には、上記３つの高さにあるタグＴが描かれている。

図８（ａ）は、糸供給ステージＳＴ２における糸巻取り前の作業プレート１４上の糸Ｓの状態を示す平面図であり、図８（ｂ）は、糸巻取りステージＳＴ３において、糸ＳがタグＴの周りに巻き取られ、タグ保持部１４Ａに戻された状態を示す平面図である。

図８（ｂ）に示されるように、糸Ｓの巻取りは、糸Ｓの端部が溝端部１４８に達し保持された状態で終了し、吸着／回転ヘッド３４の回転は停止される。回転が停止されると、吸着／回転ヘッド３４は、糸ガイド部材３６および糸押さえ部材３８とともに下降され、糸Ｓが巻き付けられたタグＴをタグ保持部１４Ａに載置し、吸着を解除する。なお、図示例において、糸が巻き付けられたタグＴは、巻き付け作業前に対して４５度傾いた配置でタグ保持部１４Ａに戻され、タグＴの４辺がタグ保持部１４Ａの周囲に設けられた５つのピン１８によって係止される。

糸巻取りステージＳＴ３において、糸Ｓの巻取りが終了すると、作業ステージ１４は、９０度回転されて、タグ／糸取付ステージＳＴ４へ移動される。図１、図４、図９に示されるように、タグ／糸取付ステージＳＴ４においては、作業プレート１４の頂面の僅か上方には、シートＦが回転部１２の接線方向に水平に走行される。シートＦは、例えば上方から繰り出され、ローラ４０などにより、前述の位置および方向でシートＦが走行するように構成される。なお、図９は、タグ／糸取付ステージＳＴ４にある作業プレート１４のタグ保持部１４Ａでの横断面図である。

作業プレート１４の下方には、孔１４６およびタグ保持部１４Ａの中央に設けられた孔１４９に対応する位置に、シートＦにタグＴおよび糸Ｓの端部を取り付けるため手段として、ホーン（第２取付手段）４６Ａ、４６Ｂが昇降自在に配置され、作業プレート１４上を走行するシートＦの僅かに上方には、ホーン４６Ａ、４６Ｂを押し当てるためのアンビル４８が配置される。

作業プレート１４がタグ／糸取付ステージＳＴ４に停止すると、シートＦの走行も停止され、ホーン４６Ａ、４６Ｂが上昇される。これによりホーン４６Ａ、４６Ｂの先端は、作業プレート１４の下方から孔１４９、１４６にそれぞれ挿通し、ホーン４６Ａは、タグＴをシートＦを挟んでアンビル４８に押し当て、ホーン４６Ｂは、糸Ｓの端部をシートＦを挟んでアンビル４８に押し当てる。これにより、タグＴおよび糸Ｓの端部がシートＦに溶着される。

この後、シートＦは所定ピッチ分送り出され、シートＦに取り付けられたタグＴおよび糸ＳはシートＦとともに下流側へと移動される。また、タグＴおよび糸ＳをシートＦに受け渡した作業プレート１４は、タグ供給ステージＳＴ１へと移動されるとともに、糸巻取りステージＳＴ３において糸Ｓが巻き取られた糸付きタグが、次の作業プレート１４に載せられた状態でタグ／糸取付ステージＳＴ４へと移動され、同様の作業が繰り返される。

これにより、図１０のシートＦの平面図に示されるように、シートＦには、所定ピッチで糸Ｓの端部と糸Ｓが取り付けられたタグＴが取り付けられる。糸付きタグが取り付けられたシートＦは下流側へと搬送され、袋状にされて茶葉等の充填物を投入後、個別のティーバッグに裁断される。

以上のように、第１実施形態によれば、複雑な糸掛装置などを設けることなく、簡素かつコンパクトな構成で抽出バッグ用シートを製造することができる。

次に図１１を参照して、第２実施形態の抽出バッグ用シート製造装置について説明する。

第１実施形態では、吸着／回転ヘッド３４で吸着するタグＴを回転して、タグＴの４隅に糸Ｓを掛け回して、糸Ｓを巻き取ったが、第２実施形態の抽出バッグ用シート製造装置では、作業プレートのタグ保持部を回転させて糸の巻取りを行う。すなわち、作業プレートと糸を巻き取るための構成が第１実施形態と異なるが、その他の構成に関しては、第１実施形態と同様である。以下の説明では、第１実施形態と異なる構成についてのみ説明し、同一の構成に関しては同一参照符号を用い、その説明を省略する。

図１１（ａ）〜（ｄ）の斜視図には、タグ供給ステージＳＴ１、糸供給ステージＳＴ２、糸巻取りステージＳＴ３、タグ／糸取付ステージＳＴ４の各位置における第２実施形態の作業プレート５０の作業工程が模式的に示される。

図１１（ａ）〜（ｄ）に示されるように、作業プレート５０のタグ保持部５０Ａは、作業プレート５０の回転部１２側に回転可能に設けられ、タグ保持部５０Ａは、例えば作業プレート５０の下方に配置されるギヤ５２を回転することにより、作業プレート５０上において回転される。また、タグ保持部５０Ａの周囲には、バネ等の付勢手段により上向に付勢され、タグ保持部５０Ａに載置されたタグＴの４辺に係合する４本のピン５４が設けられる。

作業プレート５０のタグ保持部５０Ａよりも径方向外側には、糸ガイド部５０Ｂが設けられる。糸ガイド部５０Ｂは、径方向外側に糸Ｓが挿入される溝５６Ａを備える固定糸ガイド部５６と、タグ保持部５０Ａと固定糸ガイド部５６との間にあって、３対のピンの間に糸Ｓと通して固定糸ガイド部５６からタグ保持部５０Ａへと糸Ｓを案内する６本の昇降ピン５８とを備える。昇降ピン５８は、バネ等の付勢手段により上向に付勢されている。

図１１（ａ）に示されるタグ供給ステージＳＴ１では、カッタ２２ＢによりテープＴＰから切り出されたタグＴが吸着ヘッドなどの保持手段を通してタグ保持部５０Ａに供給される。タグ保持部５０ＡにタグＴが供給されると、第１実施形態と同様に、作業プレート５０は回転部１２により、図１１（ｂ）に示される糸供給ステージＳＴ２まで回転移動される。

糸供給ステージＳＴ２では、図４の糸クランプ２５などを用いて、糸Ｓの先端がタグ保持部５０Ａに保持されるタグＴの上にまで引き出され、ホーン２６により糸Ｓの先端部がタグＴに溶着される。また、このとき糸Ｓは、溝５６Ａと３対の昇降ピン５８の間に通され、その位置が保持される。糸Ｓは、台座２４Ｂの上で押さえ部材２４Ｃにより台座２４Ｂとの間にクランプされ、カッタ２４Ｄにより、押さえ部材２４Ｃよりも作業プレート５０側が切断される。

その後、作業プレート５０は、９０度回転されて、図１１（ｃ）に示される糸巻取りステージＳＴ３へと移動される。糸巻取りステージＳＴ３には、モータ６０Ａに接続され、タグ保持部５０Ａに接続されるギヤ５２に向けて移動可能なギヤ６０Ｂが設けられる。ギヤ６０Ｂは、作業プレート５０が巻取りステージＳＴ３に停止すると、ギヤ５２に向けて例えば水平移動される。これにより、ギヤ６０Ｂはギヤ５２と係合され、モータ６０Ａが回転されるとタグ保持部５０Ａが回転される。タグ保持部５０Ａが回転すると、タグＴに取り付けられた糸Ｓは、タグ保持部５０Ａの周囲に配置された４本のピン５４に絡めとられる。

糸Ｓの巻取りは、糸Ｓの端部がタグ保持部５０Ａよりの昇降ピン５８の間に挟まれた状態で終了される。糸Ｓの巻取りが終了すると、ギヤ５２と係合するギヤ６０Ｂが退避位置にまで戻され、作業プレート５０が回転部１２の周りに９０度回転されて、図１１（ｄ）に示されるタグ／糸取付ステージＳＴ４へと移動される。

タグ／糸取付ステージＳＴ４では、第１実施形態と同様に、作業プレート５０の直ぐ上をシートＦが水平に走行する。また、第２実施形態では、シートＦの上方であって、タグ保持部５０Ａの上方と、糸Ｓの端部を保持する昇降ピン５８の上方に、タグＴと糸Ｓの端部をシートＦにそれぞれ取り付けるためのホーン４６Ａとホーン４６Ｂが配置される。

ホーン４６Ａおよびホーン４６Ｂは、昇降可能に構成され、作業プレート５０がタグ／糸取付ステージＳＴ４に移動されると下降され、シートＦをタグＴおよび糸Ｓの端部に向けて押し当てる。このときピン５４および昇降ピン５８は、それぞれタグ保持部５０Ａと糸ガイド部５０Ｂ内に押し下げられ、シートＦとタグＴおよび糸Ｓの端部は、それぞれホーン４６Ａとタグ保持部５０Ａの間、およびホーン４６Ｂと糸ガイド部５０Ｂの間に挟まれる。これにより、タグＴおよび糸Ｓの端部はシートＦに溶着される。

上記一連の作業は、シートＦを所定ピッチ移動する毎に行われ、シートＦには、第１実施形態と同様に、糸Ｓが取り付けられたタグＴと糸Ｓの端部とが所定ピッチで取り付けられる。

以上のように、第２実施形態においても、第１実施形態と同様の効果が得られる。

次に図１２、図１３を参照して、第３実施形態の抽出バッグ用シート製造装置６１について説明する。図１２は、第３実施形態の抽出バッグ用シート製造装置６１の平面図である。また、図１３（ａ）〜（ｄ）の斜視図には、タグ供給ステージＳＴ１からタグ／糸取付ステージＳＴ４に至るまでの間において実施される各ステージＳＴ１〜ＳＴ４に対応する各作業工程が模式的に示される。

第１、第２実施形態では、回転体１２の周りに４つの作業プレート１４、５０が設けられ、作業プレート１４、５０は、９０度毎に４ヶ所で停止され、各停止位置において、タグ供給ステージＳＴ１、糸供給ステージＳＴ２、糸巻取りステージＳＴ３、タグ／糸取付ステージＳＴ４の作業が順次実施された。しかし、第３実施形態の抽出バッグ用シート製造装置６１では、回転体１２の周りに、第２実施形態と同様の作業プレート５０を１２０毎に３つ設け、各作業プレート５０を１２０度毎の３ヶ所で停止させる。第３実施形態では、３ケ所の停止位置において、順番にタグ供給ステージＳＴ１、糸供給ステージＳＴ２、タグ／糸取付ステージＳＴ４の作業が実施される一方、糸供給ステージＳＴ２からタグ／糸取付ステージＳＴ４への移動の間に糸巻取りステージＳＴ３に対応する糸の巻取り作業が作業実施される。

例えば、第３実施形態の抽出バッグ用シート製造装置６１には、糸供給ステージＳＴ２からタグ／糸取付ステージＳＴ４に掛けた作業プレート５０の経路に、タグ保持部５０Ａに連結されたギヤ５２と係合する円弧状のラックギヤ６２が設けられる。ラックギヤ６２は、回転体１２の回転軸を中心とする円弧状を呈し、その内周側がギヤ５２と係合し、作業プレート５０が糸供給ステージＳＴ２からタグ／糸取付ステージＳＴ４に移動する間に、ギヤ５２がラックギヤ６２により回転され、タグ保持部５０Ａが所定量回転される。これにより、糸Ｓは、作業プレート５０が糸供給ステージＳＴ２からタグ／糸取付ステージＳＴ４に移動する間にピン５４の周りに巻き取られる。なお、ラックギヤ６２の長さは、糸Ｓの巻取り長さに合わせて設定される。

以上のように、第３実施形態においても、第１、第２実施形態と同様の効果が得られる。

なお、第３実施形態では、ラックギヤ６２を用いてタグ保持部５０Ａの回転を行ったが、各作業プレート５０にタグ保持部５０Ａを回転させる駆動モータを設け、糸供給ステージＳＴ２からタグ／糸取付ステージＳＴ４へ移動する間に、各タグ保持部５０Ａを所定量回転させて糸Ｓの巻取りを行う構成としてもよい。

また、第３実施形態では、回転体１２の周りに作業プレート５０を３つ設けたが、例えば、第２実施形態と同様に作業プレートを９０度毎に４つ設け、糸供給ステージＳＴ２からタグ／糸取付ステージＳＴ４に移動する間に、タグ保持部５０Ａをラックギヤ６２、あるいは駆動モータを用いて回転させて糸Ｓの巻取りを行ってもよい。このような構成とすると、作業プレート５０を１８０度回転する間、糸巻取り動作を継続できるので、より多くの糸を巻き取ることが可能となる。なお、ラックギヤ６２を用いた同構成においては、糸Ｓの巻取り動作は、作業プレート５０の移動中のみ行われる。すなわち、糸巻取りステージＳＴ３に対応する位置で作業プレート５０が停止すると、タグ保持部５０Ａの回転も停止され、この間において糸Ｓの巻取りは行われない。

１０、６１ 抽出バッグ用シート製造装置
１２ 回転部（回転体）
１４、５０ 作業プレート
１４Ａ、５０Ａ タグ保持部
２２Ａ 吸着ヘッド
２２Ｂ カッタ
２４ 糸クランプ装置（糸供給手段）
２４Ｂ 台座
２４Ｄ カッタ（切断手段）
２６ ホーン（第１取付手段）
３４ 吸着／回転ヘッド（糸巻取り手段）
４６Ａ、４６Ｂ ホーン（第２取付手段）
６２ ラックギヤ
Ｆ シート
Ｓ 糸
Ｔ タグ

Claims (6)

1. タグを保持するタグ保持部と糸をガイドする糸ガイド部とが設けられた作業プレートを間欠移動させつつ、タグに糸を取り付けた後に、糸が取り付けられたタグと糸をシートに取り付ける抽出バッグ用シート製造方法であって、
   タグ供給位置において、前記タグ保持部にタグを供給する工程と、
   糸取付位置において、前記タグ保持部に保持されるタグに糸を供給して取り付けるとともに、所定の長さで糸を切断する工程と、
   糸巻き取り位置において、タグに取り付けられた糸を巻き取る工程と、
   タグ／糸取付位置において、糸が接合されたタグと糸をシートに取り付ける工程と
   を有することを特徴とする抽出バッグ用シート製造方法。
2. シートにタグと糸を取り付ける抽出バッグ用シート製造装置であって、
   タグを保持するタグ保持部と糸をガイドする糸ガイド部とを有する作業プレートと、
   前記作業プレートを周囲に複数配置した回転体と、
   前記作業プレートを少なくとも第１〜第４停止位置で停止させながら前記回転体を間欠回転させる駆動手段と、
   前記第1停止位置において、前記タグ保持部にタグを供給するタグ供給手段と、
   前記第２停止位置において、前記タグ保持部により保持されるタグに糸を供給する糸供給手段と、
   前記第２停止位置において、タグに糸を取り付ける第１取付手段と、
   前記第２停止位置において、前記糸供給手段から供給された糸を切断する糸切断手段と、
   前記第３停止位置において、糸が取り付けられたタグを回転させて糸を巻き取る糸巻取り手段と、
   前記第４停止位置において、前記作業プレートの上方にシートを供給するシート供給手段と、
   前記第４停止位置において、糸が取り付けられたタグと糸をシートに取り付ける第２取付手段と
   を備えることを特徴とする抽出バッグ用シート製造装置。
3. 前記糸巻取り手段が、タグを吸着保持する吸着アームと、前記吸着アームを昇降するアーム昇降手段と、前記吸着アームを回転させるアーム回転手段と、糸を保持する糸保持手段とを備え、
   前記アーム昇降手段が、前記糸保持手段により糸が保持される高さを基準として、前記吸着アームが９０度回転する毎に前記吸着アームを上下に昇降する
   ことを特徴とする請求項２に記載の抽出バッグ用シート製造装置。
4. 前記糸巻取り手段が、前記作業プレートに回転可能に取り付けられたタグ保持部と、前記タグ保持部の回転軸に設けられたギヤと、前記第３停止位置に停止した前記作業プレートのギヤと係合可能な駆動ギヤと、前記駆動ギヤを回転駆動する駆動手段と、前記駆動ギヤを、前記ギヤと係合する係合位置と前記ギヤと係合しない退避位置との間で移動するギヤ移動手段とを備え、
   前記作業プレートが前記第３停止位置に停止すると、前記ギヤ移動手段が前記駆動ギヤを係合位置に移動し、前記駆動ギヤを所定量回転させる
   ことを特徴とする請求項２に記載の抽出バッグ用シート製造装置。
5. タグを保持するタグ保持部と糸をガイドする糸ガイド部とが設けられた作業プレートを間欠移動させつつ、タグに糸を取り付けた後に、糸が取り付けられたタグと糸をシートに取り付ける抽出バッグ用シート製造方法であって、
   タグ供給位置において、前記タグ保持部にタグを供給する工程と、
   糸取付位置において、前記タグ保持部に保持されるタグに糸を供給して取り付けるとともに所定の長さで糸を切断する工程と、
   タグ／糸取付位置において、糸が取り付けられたタグと糸をシートに取り付ける工程とを有し、
   前記作業プレートが、前記糸取付位置から前記シート取付位置へ移動する過程において、前記タグ保持部が回転され、前記タグ保持部において糸が巻き取られる
   ことを特徴とする抽出バッグ用シート製造方法。
6. シートにタグと糸を取り付ける抽出バッグ用シート製造装置であって、
   タグを保持するタグ保持部と糸をガイドする糸ガイド部とを有する作業プレートと、
   前記作業プレートを周囲に複数配置した回転体と、
   前記作業プレートを少なくとも第１〜第３停止位置で停止させながら前記回転体を間欠回転させる駆動手段と、
   前記第1停止位置において、前記タグ保持部にタグを供給するタグ供給手段と、
   前記第２停止位置において、前記タグ保持部により保持されるタグに糸を供給する糸供給手段と、
   前記第２停止位置において、タグに糸を取り付ける第１取付手段と、
   前記第２停止位置において、前記糸供給手段から供給された糸を切断する糸切断手段と、
   前記第２停止位置から前記第３停止位置への移動において、糸が取り付けられたタグを回転させて糸を巻き取る糸巻取り手段と、
   前記第３停止位置において、前記作業プレートの上方にシートを供給するシート供給手段と、
   前記第３停止位置において、糸が取り付けられたタグと糸をシートに取り付ける第２取付手段と
   を備えることを特徴とする抽出バッグ用シート製造装置。

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