JP3843417B2 - 包材の製造装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ティーバッグやだし袋などの抽出用包装体に使用される包材を製造する装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
内部に茶葉、コーヒー粉などを封入して抽出する包装体として、矩形偏平状の外形に代えて、四面体であるテトラ形状の外形をしたものが開発されている。図16および図17はこのテトラ状包装体1を示す。可撓性および透液性を有した包材がテトラ形状に成形された袋体2と、袋体2の外面に配設された摘み糸3とを備えている。袋体2内には、緑茶、紅茶、ウーロン茶などの茶葉、コーヒー粉、削り節、だし昆布、煮干しなどの抽出原料となる内容物が封入されている。摘み糸糸3は一端が袋体2に止着されると共に、他端には紙片、プラスチック片等からなるタグ4が取り付けられており、袋体2の外面に巻回された状態で、タグ4が袋体に止着されている。
【0003】
図17は包装体1を非通性の外袋(図示省略)から取り出し、タグ4を剥がして吊り下げ、抽出を行う状態を示し、摘み糸3が袋体2の頂点近辺から延びている。
【0004】
このような包装体1はシート状の包材を筒状に形成した後、この筒状の包材に対して直交する2方向にシールを行うことにより、テトラ状に作成されるものであり、図16において、5は筒状とするための縦シール線、6及び7はこの縦シール線5に対して交差し、かつ相互に直交する方向に形成された第1および第2の横シール線である。
【0005】
図18は上述した包装体1を製造するために使用される従来の包材100を示す。合成樹脂編成の網目体、不織布、ナイロン紗などからなる透液性の長尺なシート110と、このシート110の長手方向に、シート110を横断するように所定間隔で取り付けられた摘み糸3とから包材100が形成されている。摘み糸3は一端3aが超音波溶着等によってシート110に止着されると共に、他端のタグ4がシート110に止着されており、これにより真直に伸びた引張状態でシート110に取り付けられている。120は包装体1を個々に形成するため、シート110を切断する切断線である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
テトラ状包装体1はシート状から四面体状とするため、シートの折り曲げ回数が多く、この折り曲げと共に、摘み糸も同時に折り曲げられる。ところが、従来では摘み糸がシートに引張状態で取り付けられているため、摘み糸の引張力がシートの折り曲げの際の妨げとなって良好な四面体状に折り曲げることができないばかりでなく、シール線も曲がり易い。このため形状が崩れて、不良率が多くなる問題を有している。
【0007】
本発明はこのような従来の問題点を考慮してなされたものであり、形状が崩れることのない包装体の製造に好適な包材を製造することが可能な製造装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項1の発明の包材の製造装置は、長手方向に間欠的に送り出される透液性を有した長尺なシートと、摘み糸の先端に取り付けられたタグをクランプするクランプ部材と、このクランプ部材と連結アームを介して連結されており、クランプ部材をシートの横断方向に移動させて、摘み糸をシート上に引き出す引出機構と、前記クランプ部材を連結アームを介してシート供給方向の上流側又は下流側に変位させる振り分け機構と、前記シートを横断するように引き出された摘み糸の後端をシートに止着する糸止着部材及びタグをシートに止着するタグ止着部材と、を備えており、前記タグ止着部材は、シート供給方向の上流側及び下流側におけるタグの移動位置に対応して配置されてタグをシートに止着する2基のホーンを有し、前記振り分け機構によってタグが上流側又は下流側に移動したとき、タグが移動した側のホーンが選択的に作動することを特徴とする。
【0009】
この製造装置では、タグをシート供給方向の上流側(又は下流側)に移動させながら、摘み糸を引き出すことにより、摘み糸が湾曲状となる。従って、タグ及び摘み糸の後端をシートに止着することにより、これらの固定された端部の中間部分に弛み部が形成される。このため摘み糸が余裕ある長さとなり、シートの折り曲げ時の妨げとなることがなくなる。
【0010】
この製造装置における振り分け機構はクランプ部材をシート供給方向の上流側(又は下流側)へ変位させる一方、引出機構はクランプ部材をシート横方向に移動させるため、引き出した摘み糸をこれらの作動によって湾曲状とすることができる。糸止着部材は湾曲状となっている摘み糸の後端をシートに止着し、タグ止着部材は摘み糸先端のタグをシートに止着し、これらによりシートへの摘み糸の取り付けが行われる。
【0011】
請求項2の発明の包材の製造装置は、長手方向に間欠的に送り出される透液性を有した長尺なシートと、摘み糸の先端に取り付けられたタグをクランプするクランプ部材と、このクランプ部材をシートの横断方向に直線的に移動させて摘み糸をシート上に引き出す引出機構と、この引出機構によってシート上に引き出された摘み糸の後端をシートに止着する糸止着部材と、タグをクランプした状態のクランプ部材をシートの横断方向に所定量送り戻す戻し機構と、戻し機構によって送り戻されたタグをシートに止着するタグ止着部材と、を備えており、前記戻し機構は、前記引出機構によるクランプ部材の移動方向と反対の直線方向に沿ってクランプ部材を前記タグ止着機構まで送り戻すことを特徴とする。
【0012】
この製造装置では、シートを横断するように引き出した摘み糸の後端をシートに止着し、その後、タグを送り戻してタグをシートに止着することにより、摘み糸の中間部分に弛み部を形成することができる。
【0013】
この製造装置において、引出機構はシートの横断方向に摘み糸を引き出し、糸止着部材は引き出された摘み糸の後端をシートに止着する。戻し機構は摘み糸の引き出し方向と逆の方向にタグを送り戻すため、摘み糸を弛ませることができる。そして、この状態でタグ止着部材がタグをシートに止着する。
【0014】
請求項3の発明は、請求項1又は2記載の包材の製造装置であって、前記糸止着部材は摘み糸をシートに止着するホーンと、ホーンによる摘み糸の止着の際にシートを押え付ける押えばねとを備えていることを特徴とする。
【0016】
【発明の実施の形態】
図1〜図6は本発明の製造装置の第1の実施形態を、図7及び図8はその作動を示し、製造装置は図1に示すように、糸止着部材11と、タグ止着部材12と、クランプ部材13と、引出機構14(図5参照)と、振り分け機構15(図6参照)とを備えている。
【0017】
図1、図4及び図5において、16はシートである。このシート16は不織布、ナイロン紗、網目体等の可撓性及び透液性を有した材質からなり、長尺の状態で供給される。シート16は図1に示すように、糸止着部材11及びタグ止着部材12の間隔よりも幾分、広くなった幅を有し、図1の手前側から奥側への紙面貫通方向(図5に示す矢印A方向)に間欠的に移動しながら供給され、シート16の一時的な停止状態で摘み糸3がシート16上に供給される。
【0018】
摘み糸3は図7及び図8に示すように、タグ4が所定間隔で取り付けられた状態でシート16の供給方向Aと交差する方向Bからシート16を横断するようにシート16上に供給される。摘み糸3に対するタグ4の間隔は後述するように摘み糸3がシート16を横断し、且つ、摘み糸3の中間部分に弛み部17(図8参照)が形成されるように設定される。
【0019】
糸止着部材11は超音波溶着によって摘み糸3の後端3aをシート16に止着するものであり、図1〜図3に示すように、超音波振動を行う糸用ホーン18と、糸用ホーン18と対向する下方に設けられた受台19とを備えている。これらの糸用ホーン18及び受台19は取付プレート20に垂直状に支持されたポール21に、それぞれ昇降ブラケット22、23を介して上下動可能に取り付けられている。糸用ホーン18及び受台19は、相互に接近及び離反するように、相反して上下動するものである。
【0020】
かかる上下動機構は、図3に示すように、回転するカム24のカム溝にクランク25がピンによって係合し、このクランク25に受台19側の昇降ブラケット23が連結される一方、糸用ホーン18側の昇降ブラケット22がチェーン26を介して受台19側の昇降ブラケット23に連結される構造となっている。27はチェーン26が係合するスプロケットである。
【0021】
この機構では、カム24の回転で受台19が下降する時、チェーン26が引き下げられるため、糸用ホーン18側の昇降ブラケット22が上昇する。これにより受台19と糸用ホーン18とが離反する。一方、受台19が上昇する時はチェーン26が引き上げられるため、糸用ホーン18が下降する。これにより糸用ホーン18及び受台19が相互に接近し、この接近によって摘み糸3の後端をシート16に止着する。なお、受台19の上昇時における糸用ホーン18の下降を促進するため、糸用ホーン18の昇降ブラケット22はポール21に取り付けられた付勢ばね28によって、上方向へ付勢されるものである(図2参照)。
【0022】
このような糸止着部材11には、摘み糸3を切断するカッター29が取り付けられている。カッター29は図2及び図3に示すように、糸用ホーン18と近接した位置に配置されており、糸用ホーン18の下降と一体的に下降し、この下降によって摘み糸3を切断する。図2において、30は押えばねであり、糸用ホーン18による摘み糸3後端の止着時及び摘み糸3の止着後の糸用ホーン18の上昇時に、シート16を押さえ付けて、その浮き上がりを防止するために設けられている。
【0023】
タグ止着部材12は超音波溶着によってタグ4をシート16に止着するものであり、図1及び図4に示すように、超音波振動を行うタグ用ホーン31、32と、これらのホーン31、32と対向する下方に設けられた受台33、34とを備えている。すなわち、タグ止着部材12は並列した2基のホーン及び受台によって構成されている。これは、後述するようにタグ4がシート16の上流側及び下流側に移動したときの移動位置に対応するためであり、これらを並列に配置することにより、上流側及び下流側のいずれであってもタグ4のシート16への止着が可能となっている。
【0024】
図4に示すように、タグ用ホーン31、32及び受台33、34はそれぞれ連結プレート35、36によって並列するように取り付けられており、これによりタグ用ホーン31、32及び受台33、34は全てが同時に、接離するように上下動する。かかる上下動機構は上述した糸用ホーン18及び受台19の上下動機構と同様な構成となっている。すなわち、連結プレート35、36の両端部には、左右のポール37に沿って昇降する昇降ブラケット38、39が取り付けられると共に、受台33、34の連結プレート36は回転するカム40に係合したクランク41に連結されている。又、タグ用ホーン31、32の連結プレート35は図1に示すようにチェーン42を介して受台33、34側の連結プレート36に連結されている。図4において、43はタグ用ホーン31、32を上方に付勢する付勢ばねである。
【0025】
2基のタグ用ホーン31、32は同時に下降して、タグ4をシート16に止着するが、タグ4が移動した側のタグ用ホーンが作動し、タグ4が移動していない側のタグ用ホーンが作動しないように、作動すべきタグ用ホーンの制御が行われる。この制御は作動すべきタグ用ホーンに電力を供給し、作動すべきでないタグ用ホーンに電力を供給しないような電力供給の切り換えによって行われる。
【0026】
クランプ部材13はタグ4をクランプし、引出機構14はこのクランプ部材13をシート16の横断方向に沿って往復動させる。クランプ部材13は図3に示すように、相互に接離して開閉するクランプ片45を有しており、クランプ片45が閉じることによりタグ4をクランプする。なお、クランプ片45の開閉は後述する第2の実施形態と同様に行うことができるため、ここでは説明を省略する。かかるクランプ部材13は水平な連結アーム46の先端に取り付けられ、この連結アーム46が引出機構14に連結されている。
【0027】
引出機構14は、連結アーム46の後端が連結される連結ブラケット47と、この連結ブラケット47が取り付けられる引出ヘッド48と、シート16の横断方向(すなわちB方向)に沿って基台49上に直線的に配置された引出ガイド50とを備えている。引出ヘッド48はこの引出ガイド50に案内されてシート16の横断方向に往復移動し、これによりクランプ部材13が同方向に一体的に往復移動する。
【0028】
引出ヘッド48の往復動は、図6に示すように、基台49に取り付けられた駆動プーリ51及び従動プーリ52と、これらのプーリ51、52に掛け渡されたベルト53とによって行われ、ベルト53に引出ヘッド48が結合されている。なお、駆動プーリ51は図5に示すように、そのプーリ軸53が複数のベベルギヤ54及びカム55を介して動力源(図示省略)に接続されることにより、正逆回転し、引出ヘッド48を移動させる。
【0029】
さらに、引出機構14においては、図5及び図6に示すように、スライドガイド56が引出ヘッド48の上部に取り付けられている。スライドガイド56は図6に示すように、シート16の供給方向Aと平行なレール状となっており、このスライドガイド56に連結ブラケット47からのスライドピン57がスライド可能に挿入されている。このような構造では、スライドガイド56は引出ヘッド48と一体的に往復移動するが、スライドピン57を有した連結ブラケット47はこの往復移動に加えて、シート16の供給方向に移動可能となっている。
【0030】
振り分け機構15はこのような引出機構14と係合することにより、クランプ部材13のシート横断方向への移動の際に、同方向と直交状に交差するシート供給方向へクランプ部材13を変位させるものである。この振り分け機構は図1、図5及び図6に示すように、クランプ部材13と連結されている連結アーム46が摺動自在に貫通する振り分けヘッド58と、この振り分けヘッド58の下面に係合する振り分けガイド59とを有し、振り分けガイド59はシート16の供給方向Aと平行となるように、基台49上に取り付けられている。これにより振り分けヘッド58は振り分けガイド59に沿ってシート供給方向に往復移動することができる。
【0031】
さらに、振り分けヘッド58には、伸縮自在な振り分けロッド60が連結されている。この振り分けロッド60は、一端が振り分けヘッド58とユニバーサルジョイント61を介して連結される一方、他端にはユニバーサルジョイント62を介して反転アーム63が連結されている。この場合、振り分けロッド60の他端側は基台49に取り付けられた固定ブラケット66に固定されるものである。反転アーム63は図5に示すように、反転ロッド64によって反転モータ65に連結されており、反転モータ65の駆動によって180度毎に正逆方向に回転し、これにより振り分けロッド60を正逆方向に回転させる。かかる正逆方向の回転は、クランプ部材13をシート供給方向Aの上流側及び下流側に変位させる際に行われる。
【0032】
以上の構造の振り分け機構15は、その振り分けロッド60が図6に示すE点及びF点間を揺動する。そして、振り分けロッド60がE点で振り分けヘッド58と連結されている状態で、引出機構14の引出ヘッド48がシート16から離れる方向への引き出し移動を行うと、振り分けヘッド58を貫通している連結アーム46が同方向に振り分けヘッド58を摺動する。このため振り分けヘッド58は振り分けガイド60に沿って、シート16の供給方向Aの下流側にスライドする。このとき、振り分けロッド60は短縮作動する。これによりタグ4をクランプしているクランプ部材13は湾曲状の軌跡Gに沿ってシート16の横断方向に移動して、摘み糸3を引き出しながらタグ4を下流側の位置4aに搬送するため、摘み糸3は軌跡Gに沿った湾曲状となる。
【0033】
振り分けロッド60がF点で振り分けヘッド58と連結されている状態においても同様であり、引出ヘッド48が引き出し移動を行うことにより、クランプ部材13はシート16の供給方向上流側に湾曲している軌跡Hに沿ってシート16を横断し、タグ4を上流側の位置4aに搬送するため、摘み糸3は軌跡Hに沿った湾曲状に引き出される。
【0034】
そして、このような湾曲状の引き出しの後、対向したタグ用ホーン31又は32によってタグ4をシート16に止着すると共に、引き出した摘み糸3の後端を糸用ホーン18によってシート16に止着する。これにより摘み糸3の中間部分には、湾曲状の弛み部17が形成される。
【0035】
次に、この実施形態による包材の製造を図7及び図8により説明する。
【0036】
図7は全体作動の概略及び関連部材の配置を示しており、シート16が所定長さだけ、矢印A方向に移動した後、停止する。この停止によって、引出機構14がクランプ部材13を押し出すため、クランプ部材13は摘み糸3先端のタグ4をクランプする(図8(a)参照)。
【0037】
これに連動して、振り分け機構15の振り分けロッド60は振り分けヘッド58を連結した状態で、反転モータ65の駆動によってF点に揺動する。この状態で、引出機構14がクランプ部材13を引き出し移動させると、引出機構14と係合している振り分け機構15が連動し、クランプ部材13を図6に示す軌跡Hに沿って移動させる。これにより摘み糸3は軌跡Hに沿って湾曲状に引き出される(図8(b)参照)。
【0038】
この引き出し状態、糸止着部材11及びタグ止着部材12が同時に作動し、糸用ホーン18が摘み糸3の後端3aをシート16に止着すると共に、上流側のタグ用ホーン32がタグ4をシート16に止着する。これにより摘み糸3の中間部分には弛み部17が形成される。又、糸止着部材11においては、糸用ホーン18に近接配置されているカッター29が後続の摘み糸3を切断する(図8(c)参照)。
【0039】
この作動の後、シート16が所定長さ移動して、図7における軌跡Gに沿った作動を上述と同様に行い、以下、軌跡Hに沿った作動及び軌跡Gに沿った作動をシート16を間欠的に移動させながら繰り返す。
【0040】
図9は以上の作動によって製造された包材10を示し、軌跡H及びGに沿った摘み糸3が近接するように、所定ピッチでシート16に取り付けられている。又、それぞれの摘み糸3の中間部分には弛み部17が設けられている。10aはテトラ包装体1を製造するため、包材10を切断する切断線である。
【0041】
かかる包材10では、弛み部17の形成によって摘み糸3が余裕のある長さとなる。このため包材10を折り曲げる際の支障とならず、良好な折り曲げができると共に、シール線の曲がりも防止でき、整った形状の包装体を高い歩留りで製造できる。
【0042】
図10〜図15は本発明の第2の実施形態を示し、第1の実施形態と同一の要素には同一の符号を付して対応させてある。この実施形態では、タグ止着部材12のタグ用ホーン31及び対向する受台33が、図10に示すように単一となっいる。又、タグ4をクランプするクランプ部材13においては、図11に示すように、一対のクランプ片45の後端部に楕円ピン71が挟まれていると共に、開きばね72が介挿されている。開きばね72はクランプ片45が開くように付勢している。これに対して楕円ピン71が回転すると、クランプ片45は開きばね72の付勢力に抗してクランプ片45を閉じ、タグ4のクランプが行われる。
【0043】
クランプ部材13をシート16の横断方向に移動させる引出機構14は、図12に示すように、基台49上に設けられた引出ガイド50を有している。73は引出ガイド50上に平行に設けられたスライドアームであり、その先端にクランプ部材13が取り付けられ、往復スライドすることにより、クランプ部材13を移動させる。
【0044】
この引出機構14は、戻し機構を兼ねるものである。戻し機構は、タグ4をクランプしたクランプ部材13がシート16の横断方向に引き出された直後に、クランプ部材13を引き出しと反対方向に所定量、送り戻すものであり、スライドアーム73が同方向にスライドすることにより行われる。
【0045】
この実施形態では図13に示すように、タグ4をクランプしたクランプ部材13が引出機構14の作動によってシート16を横断するM方向に移動した後、戻し機構によって反対のN方向に送り戻されるように作動するものであり、以下、その作動を図14を参照して説明する。
【0046】
図14(a)のように、シート16の停止状態でクランプ部材13がタグ4をクランプすると、引出機構14が作動して、クランプ部材13をシート16の横断方向(図13のM方向)に移動させ、これにより摘み糸3がシート16上を横断する。そして、糸止着部材11が作動し、シート16上に引き出された摘み糸3の後端をシート16に止着する。これと同時に、カッター29が後続の摘み糸3を切断する(図14(b)参照)。
【0047】
その後、戻し機構が作動して、クランプ部材13を引き出しと反対のN方向(図13参照)に所定量、送り戻す。この送り戻しはタグ4がタグ用ホーン31の直下に位置するだけの量である。そして、送り戻しによって摘み糸3は送り戻し量だけ弛んだ状態となる(図14(c)参照)。
【0048】
この状態でタグ止着部材12が作動して、タグ用ホーン31がタグ4をシート16に止着する。このとき、糸用ホーン18及びカッター29は上昇していると共に、クランプ部材13は次のタグ4をクランプするように作動し、以下、同様な作動が繰り返される(図14(d)参照)。
【0049】
図15は以上の作動によって製造された包材10を示し、摘み糸3が一定のピッチでシート16に取り付けられている。各摘み糸3は後端3aがシート16に止着されると共に、先端のタグ4がシート16に止着され、これらの中間部分に弛み部17が形成されている。従って、この実施の形態においても、包材10の折り曲げを円滑に行うことができるため、整った形状の包装体を高い歩留まりで製造することができる。
【0050】
【発明の効果】
本発明の包材の製造装置によれば、先端のタグ及び後端がシートに止着される摘み糸の中間部分に弛み部を確実に形成することができる。このため包材を折り曲げて包装体とする際に、摘み糸が折り曲げの支障とならず、形状が整った包装体を高い歩留まりで製造できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態の製造装置の全体正面図である。
【図2】第1の実施形態の糸止着部材の正面図である。
【図3】第1の実施形態の糸止着部材とクランプ部材の関係を示す正面図である。
【図4】第1の実施形態の タグ止着部材の正面図である。
【図5】第1の実施形態のクランプ部材、引出機構及び振り分け機構を示す正面図である。
【図6】第1の実施形態のクランプ部材、引出機構及び振り分け機構を示す平面図である。
【図7】第1の実施形態の作動の概略を示す平面図である。
【図8】(a)〜(c)は第1の実施形態の作動を示す平面図である。
【図9】第1の実施形態によって製造された包材の平面図である。
【図10】第2の実施形態の製造装置の正面図である。
【図11】第2の実施形態の糸止着部材及びクランプ部材を示す側面図である。
【図12】第2の実施形態の引出機構を示す平面図である。
【図13】第2の実施形態の作動の概略を示す平面図である。
【図14】(a)〜(d)は第2の実施形態の作動を示す平面図である。
【図15】第2の実施形態によって製造された包材の平面図である。
【図16】テトラ状包装体の斜視図である。
【図17】テトラ状包装体の使用状態の斜視図である。
【図18】従来の包材の平面図である。
【符号の説明】
3 摘み糸
3a 摘み糸の後端
4 タグ
10 包材
11 糸止着部材
12 タグ止着部材
13 クランプ部材
14 引出機構
15 振り分け機構
16 シート
17 弛み部
Claims (3)
- 長手方向に間欠的に送り出される透液性を有した長尺なシートと、摘み糸の先端に取り付けられたタグをクランプするクランプ部材と、このクランプ部材と連結アームを介して連結されており、クランプ部材をシートの横断方向に移動させて、摘み糸をシート上に引き出す引出機構と、前記クランプ部材を連結アームを介してシート供給方向の上流側又は下流側に変位させる振り分け機構と、前記シートを横断するように引き出された摘み糸の後端をシートに止着する糸止着部材及びタグをシートに止着するタグ止着部材と、を備えており、前記タグ止着部材は、シート供給方向の上流側及び下流側におけるタグの移動位置に対応して配置されてタグをシートに止着する2基のホーンを有し、前記振り分け機構によってタグが上流側又は下流側に移動したとき、タグが移動した側のホーンが選択的に作動することを特徴とする包材の製造装置。
- 長手方向に間欠的に送り出される透液性を有した長尺なシートと、摘み糸の先端に取り付けられたタグをクランプするクランプ部材と、このクランプ部材をシートの横断方向に直線的に移動させて摘み糸をシート上に引き出す引出機構と、この引出機構によってシート上に引き出された摘み糸の後端をシートに止着する糸止着部材と、タグをクランプした状態のクランプ部材をシートの横断方向に所定量送り戻す戻し機構と、戻し機構によって送り戻されたタグをシートに止着するタグ止着部材と、を備えており、前記戻し機構は、前記引出機構によるクランプ部材の移動方向と反対の直線方向に沿ってクランプ部材を前記タグ止着機構まで送り戻すことを特徴とする包材の製造装置。
- 前記糸止着部材は摘み糸をシートに止着するホーンと、ホーンによる摘み糸の止着の際にシートを押え付ける押えばねとを備えていることを特徴とする請求項1又は2記載の包材の製造装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33018896A JP3843417B2 (ja) | 1996-11-27 | 1996-11-27 | 包材の製造装置 |
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JP33018896A JP3843417B2 (ja) | 1996-11-27 | 1996-11-27 | 包材の製造装置 |
Publications (2)
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