JP4165694B2 - 飲料用被抽出材料の抽出バッグへの包装方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コーヒー粉末、紅茶・緑茶等の茶葉類である飲料用被抽出材料の抽出バッグへの包装方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に飲料用被抽出材料の抽出バッグは、厚紙材料等からなる支持枠の内側に、飲料用被抽出材料、例えばコーヒー粉末の入った濾紙袋を取り付けて袋口が封止され、飲用時に開封して支持枠の一部を拡げることによって濾紙袋が開口する構造とされている。この種の抽出バッグの例として、特開２００２−１４２９９０号により開示された「カップ上載置式支持具付抽出バッグ」がある。かかる形態になる抽出バッグへの飲料用被抽出材料であるコーヒー粉末等を充填し包装する方法については、各コーヒー販売会社にて独自の方法を採用して実施されていると考えられるが、現在のところ公にされていないことから不明である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の飲料用被抽出材料の抽出バッグへの包装方法については、上に述べた理由により不明ではあるが、少なくとも包装作業の一部を自動化して実施されていると思われる。斯様な現状を鑑みて、本件出願人は、自動包装機を利用して抽出バッグの供給から濾紙袋の封止、製品の排出までの一連の工程を完全に自動化することができて、多量生産に適した包装方法を開発するに至った。
【０００４】
この発明の目的は、抽出バッグの供給から製品の取出しまでの一連の包装工程を自動化し、生産能力の高い飲料用被抽出材料の抽出バッグへの包装方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために請求項１に記載した発明は、移動体に設けられた多数のグリップ対を給袋工程、包装袋の開口工程、充填工程、袋口のシール工程、製品の排出工程等の各工程に間欠停止して移動させ、各グリップ対により給袋工程にて供給される包装袋を吊り下げ状に支持するように構成された包装機を使用する飲料用被抽出材料の抽出バッグへの包装方法であって、
前記包装袋としての抽出バッグについては、前面部と後面部が対向して少なくとも中央部の上端縁が切り離され、かつ、下方が開放された横長形の支持枠の該中央部の内面に、濾紙袋の前面部及び後面部の上部を貼着し、その中央部の前面部と後面部の開離により該濾紙袋の袋口が開放される形態とされ、前記給袋工程において、前方を下にして傾斜し、かつ、平行に配置された一対のガイドバー上に、多数の前記抽出バッグを前記支持枠の下面を載架させて縦姿勢にて収めることが可能な抽出バッグの供給装置を設け、前記ガイドバー上を前進移動する抽出バッグの先頭の抽出バッグから前記グリップ対ｇに順次送り込むようになし、前記開口工程において、左右の側縁部を前記グリップ対により挟持された前記抽出バッグの濾紙袋の袋口を開口手段によって開放し、前記充填工程において、所定量の飲料用被抽出材料を充填手段によって前記抽出バッグの濾紙袋内に充填し、前記シール工程において、前記抽出バッグの中央部の上方と濾紙袋の袋口とをシール手段により同時に封止し、前記製品の排出工程において、製品取り出し装置のクランプ手段により前記グリップ対に支持された抽出バッグを掴んで間欠回転駆動される回転ドラムの上方に移送した後、そのクランプ手段の釈放動作により該抽出バッグを落下させ、その回転ドラムの係止部に左右の側縁部が遊嵌されて吊り下げ状に支持された落下抽出バッグを、当該回転ドラムの回転作動により前記支持枠の上端縁を前向きで水平姿勢の状態とし、ついで、その抽出バッグをその姿勢状態ままで搬出手段によって所定位置まで移送させることを特徴とする。
【０００６】
同様の目的を達成するために請求項２に記載した発明は、移動体に設けられた多数のグリップ対を給袋工程、包装袋の開口工程、充填工程、袋口のシール工程、製品の排出工程等の各工程に間欠停止して移動させ、各グリップ対により給袋工程にて供給される包装袋を吊り下げ状に支持するように構成された包装機を使用する飲料用被抽出材料の抽出バッグへの包装方法であって、
前記包装袋としての抽出バッグについては、前面部と後面部が対向して少なくとも中央部の上端縁が切り離され、かつ、下方が開放された横長形の支持枠の該中央部の内面に、濾紙袋の前面部及び後面部の上部を貼着し、その中央部の前面部と後面部の開離により該濾紙袋の袋口が開放される形態とされ、前記給袋工程において、前方を下にして傾斜し、かつ、平行に配置された一対のガイドバー上に、多数の前記抽出バッグを前記支持枠の下面を載架させて縦姿勢にて収めることが可能な抽出バッグの供給装置を設け、前記ガイドバー上を前進移動する抽出バッグの先頭の抽出バッグから前記グリップ対ｇに順次送り込むようになし、前記開口工程において、左右の側縁部を前記グリップ対により挟持された前記抽出バッグの濾紙袋の袋口を開口手段によって開放し、前記充填工程において、所定量の飲料用被抽出材料を充填手段によって前記抽出バッグの濾紙袋内に充填すると共に、その濾紙袋の底部を振動手段により振動させて充填された飲料用被抽出材料の均しを施し、前記充填工程の後工程において、前記濾紙袋の袋口に付着した飲料用被抽出材料を該袋口に挿入される清掃手段のノズルによって吹き飛ばすと共に、その吹き飛ばされた飲料用被抽出材料を該袋口の上方に設置された清掃手段のフードから吸引して回収を行い、前記シール工程において、前記抽出バッグの中央部の上方と濾紙袋の袋口とをシール手段により同時に封止し、前記製品の排出工程において、製品取り出し装置のクランプ手段により前記グリップ対に支持された抽出バッグを掴んで間欠回転駆動される回転ドラムの上方に移送した後、そのクランプ手段の釈放動作により該抽出バッグを落下させ、その回転ドラムの係止部に左右の側縁部を遊嵌されて吊り下げ状に支持された落下抽出バッグを、当該回転ドラムの回転作動により前記支持枠の上端縁を前向きで水平姿勢の状態とし、ついで、その抽出バッグをその姿勢状態ままで搬出手段によって所定位置まで移送させることを特徴とする。
【０００７】
同様の目的を達成するために請求項３に記載した発明は、請求項１又は２に記載の飲料用被抽出材料の抽出バッグへの包装方法において、前記抽出バッグの濾紙袋が、両側部に襞が夫々形成されたガゼット袋である場合には、前記充填工程の後工程にて、袋口が開放された状態にある前記濾紙袋の襞を折込手段によって内方に折り込むようにしたことを特徴とするものである。
【０００８】
同様の目的を達成するために請求項４に記載した発明は、請求項１から３の何れかに記載の飲料用被抽出材料の抽出バッグへの包装方法において、前記抽出バッグが複数人分の飲料用被抽出材料を充填することが可能な大型の抽出バッグである場合、その抽出バッグは、前記製品取り出し装置の回転ドラムによって回転された際に、前記支持枠の上端縁を前向きで水平姿勢とされ、かつ、濾紙袋の下方部分が当該支持枠上に折り重ねられた状態とされることを特徴とするものである。
【０００９】
同様の目的を達成するために請求項５に記載した発明は、請求項１から４の何れかに記載の飲料用被抽出材料の抽出バッグへの包装方法において、前記製品の排出工程において、前記抽出バッグを前記搬出手段によって包装ラインの後工程に連装されるコンベア上に移送することを特徴とするものである。
【００１０】
【発明の効果】
この飲料用被抽出材料の抽出バッグへの包装方法によれば、抽出バッグの供給から濾紙袋の封止、製品の排出までの一連の包装工程を完全に自動化することができ、生産能力が高く、優れた包装品質を得ることが可能である。加えて、複数人分の飲料用被抽出材料を充填した大型の抽出バッグの場合には、濾紙袋の一部が折り重ねられてコンパクト化されるので、包装ラインの後工程における個別包装を小形で経済的に行うことができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明方法の実施例を図面に基づいて説明する。図１は本発明方法を適用したロータリー方式の包装機の平面図、図２は包装機の側面図、図３は（１）大型の抽出バッグａ及び（２）小型の抽出バッグｂの説明図、図４は抽出バッグの供給から製品の排出までの一連の包装工程の概要を示す説明図、図５は抽出バッグの供給装置の側面図、図６は抽出バッグの供給装置の一部の平面図、図７は抽出バッグの前進端側から見た要部の正面図、図８は清掃手段の説明図、図９は折り込み手段の平面図、図１０は折り込み片の待機位置を示した側面図、図１１は折り込み片の前進位置を示した側面図、図１２は製品取り出し装置の側面図、図１３は製品取り出し装置の要部の平面図、図１４は製品取り出し装置の正面図、図１５はコーヒー粉末の入った濾紙袋の下方部分が支持枠上に折り重ねられた状態を示す大型の抽出バッグの説明図である。
【００１２】
本発明の「飲料用被抽出材料の抽出バッグへの包装方法」を適用したロータリー方式の包装機Ｐを図１、図２に示す。この包装機Ｐは、回転体（移動体）に放射方向に設けられた多数の、ここでは１０組のグリップ対ｇを、給袋工程（イ）、包装袋としての抽出バッグの片つかみ・把持高さの良否を検出する工程（ロ）、賞味期限等の印字工程（ハ）、抽出バッグの開口工程（ニ）、充填工程（ホ）、袋口の清掃工程（ヘ）、折り込み工程（ト）、袋口のシール工程（チ）、空袋排出工程（リ）、製品の排出工程（ヌ）の１０工程の各工程に間欠停止して移動させ、各グリップ対ｇにより給袋工程（イ）にて抽出バッグの供給装置１５から1枚ずつ順次供給される抽出バッグを吊り下げ状に支持するように構成されている。
【００１３】
なお、本発明方法の実施例では、「飲料用被抽出材料」としてコーヒー粉末を対象としているところ、その他に紅茶・緑茶・ウーロン茶等の茶葉類についても適用することが可能である。
【００１４】
また、コーヒー粉末を充填する抽出バッグについては、図３の（１），（２）に示すように、厚紙等からなる支持枠１に濾紙袋６を一体状に取り付けたものである。
詳しくは、この抽出バッグａは、前面部と後面部とを対向させて少なくとも中央部２の上端縁１ａが切り離されていると共に、その中央部２の上端縁１ａから内側に向かって一対の切欠部３，３が所定間隔で形成され、かつ、下方が開放された横長形の支持枠１と、その支持枠１の中央部２の内面に、濾紙袋６の前面部６ａ及び後面部６ｂの上部を貼着し、その支持枠１の中央部２に相当する前面部と後面部とを開離させることにより、濾紙袋６の袋口７が開放されるような形態に構成されている。なお、その濾紙袋６については、左右両側部に襞８，８が夫々形成されたガゼットタイプの袋を用いている。
【００１５】
また、上記抽出バッグａは、複数人分、ここでは３人分のコーヒー粉末が充填される大型の抽出バッグである。図３の（２）には、１人分のコーヒー粉末が充填される小型の抽出バッグｂを示すが、その構成については支持枠と濾紙袋が小さいことを除き、上記大型の抽出バッグａの構成に準じた構成とされている。
【００１６】
１５は給袋工程（イ）に設置された抽出バッグの供給装置である。この供給装置１５は、包装機Ｐの機台１１に一部を固定された架台１６の上端１６ａに横軸１７を設け、その横軸１７に平行に配置された一対の長尺のフレーム１８の後端部１８ｂを回転可能に設けている。そのフレーム１８の前端部１８ａは、高さ調節機構２０の可動片２１上に固定されている。
【００１７】
前記可動片２１の下方に延びる突片２２は、機台１１の上に固定された軸受け部材２５により揺動可能に設けられたＬ字形レバー２６の一方２６ａにリンク２７を介して連結されている。また、そのレバー２６の他方２６ｂには、機台１１上に固定された軸受け部材２８により回転自由に支持された調整軸３０の先端部３０ａが連結部材２９を介して連結されている。３１は該調整軸３０に取り付けられたハンドルである。
しかして、そのハンドル３１を回転操作することにより、前記横軸１７を支点としてフレーム１８の前端部１８ａを上下方向に移動可能とした高さ調節機構２０が構成される。
【００１８】
上記フレーム１８の後端部１８ｂの上面には、ベース３５を取り付けている。図６に示すように、そのベース３５の上には、ベベルギア３７，３７とプーリー３８とが所定間隔で取り付けられた中間軸３６を、フレーム１８の長手方向に直交する方向にて軸受け部材３９，３９により回転自由に設けている。そして、そのプーリー３８と、ベース３５の下面に設置された駆動モータ４０の駆動プーリー４１とに、タイミングベルト４２が掛け渡されている。
【００１９】
４５，４５は前記フレーム１８の上に取り付けられた軸受け部材４６ａ，４６ｂにより回転自由に支持された一対のガイドバーである。それらのガイドバー４５，４５は平行に配置され、かつ、前端部４５ａ，４５ａを下にして約７°の傾斜勾配を有するように設けられている。これらのガイドバー４５，４５は、図７に示すように、縦姿勢にて供給される抽出バッグａの支持枠１の下面４を載架して当該抽出バッグａ支持するように設けられている。また、各ガイドバー４５の後端部４５ｂにはベベルギア４７を夫々取り付け、各々のベベルギア４７に前記ベベルギア３７を夫々噛合させるように設ける。そして、ガイドバー４５，４５に載架された多数の抽出バッグａが、駆動モータ４０の間欠駆動によるガイドバー４５，４５の回転動作と、ガイドバー４５，４５に設けた傾斜勾配と、抽出バッグａの自重の相乗効果によって前方へ滑りつつ移動するように設けられている。
【００２０】
４９，４９はフレーム１８の上に取り付けられたブラケット４８，４８に固定した左右一対のガイドプレートである。これらのガイドプレート４９，４９は、抽出バッグａ（又は抽出バッグｂ）の支持枠１の左右方向の寸法に合わせて内面をほぼ接するように配置されている。
【００２１】
この抽出バッグの供給装置１５では、ガイドバー４５，４５上に支持枠１の下面４を載せるように供給された多数の抽出バッグａ（又は抽出バッグｂ）を、当該ガイドバー４５，４５上を滑らせつつ少しずつ前進移動させ、前進端に固定されたストッパー５０，５０に当接した先頭の抽出バッグａを図示しない吸盤で吸着して抜き取った後、上方に配置された挟着片対（図示せず）に一旦受け渡し、ついで、その挟着片対によって前記グリップ対ｇに送り込むように構成されている。
【００２２】
なお、抽出バッグａをグリップ対ｇに送り込むときの高さは、支持枠１の上端縁１ａを基準にしている。このため、抽出バッグｂの場合には、前記高さ調節機構２０によりフレーム１８の前端部１８ａを上に移動して高さの調整を施すものとする。
【００２３】
抽出バッグの開口工程（ニ）においては、左右の側縁部５，５をグリップ対ｇにより挟持された抽出バッグａが、図示しない公知の開口手段の吸盤５５によって中央部２の前後を吸着されて外側に引っ張られることにより、濾紙袋６の袋口７が開放される。これとほぼ同時に、その袋口７には、開口状態を保持するための公知手段の一対のヘラ５６が挿入される。
【００２４】
充填工程（ホ）においては、図示しない計量手段により計量された所定量のコーヒー粉末が充填手段６０の充填漏斗６１の挿入によって、この工程に間欠停止する抽出バッグａの濾紙袋６内に充填される。さらに、その充填動作と同時に、図示しない振動手段の振動片によって該濾紙袋６の底部が振動されるように設けられている。これにより、充填されたコーヒー粉末の均しが施される。
【００２５】
６５は袋口の清掃工程（ヘ）に設置された清掃手段である。図８に示すように、この清掃手段６５は、ここに間欠停止する抽出バッグａの直上にフード６６を配置し、そのフード６６の排気管６６ａに図示しない真空吸引装置の吸入口がダクトを介して連結されている。６７はフード６６の中心に配置されて上下方向に昇降自在とされたノズルであり、そのノズル６７の先端周面６７ａには図示しない空気の噴出孔が適宜形成されている。
【００２６】
しかして、この清掃手段は、前工程の充填工程（ホ）にて抽出バッグａの袋口７に付着したコーヒー粉末を、その袋口７に挿入されたノズル６７によって上方に吹き飛ばし、これと同時に、吹き飛ばされて浮遊するコーヒー粉末をフード６６から真空吸引して図示しない回収部に回収を行うように設けられている。
【００２７】
７０は折り込み工程（ト）に設置された抽出バッグａの濾紙袋６の襞８，８を内方に折り込むための折込手段である。図９に示すように、この折込手段７０は、機台１１の上に固定された支柱（図示せず）に水平に取り付けられたベース７１の上面に、左右一対のブラケット７２，７２を、ここに間欠停止すする抽出バッグａの左右方向の中心を中心としてほぼハ字形に配置し、各ブラケット７２に所定間隔を置いて固定された２本の平行な横軸７３，７４にＬ字形レバー７５とリンク７６を夫々回転自由に設けている。図１０に示すように、そのレバー７５の縦方向のアーム７５ａとリンク７６の上端には、先端部７７ａをコ字形に設けた折り込み片７７を取り付けている。それらの折り込み片７７，７７の先端部７７ａ，７７ａは、対向するように配置されている。
【００２８】
上記ベース７１の中央部には、ロッド７８を図示しないカム機構によって昇降自在としている。このロッド７８に固定されたヘッド７９には、コネクティングロッド８０，８０の一端が取り付けられている。そして、それらロッド８０，８０の他端は、前記レバー７５の横方向のアーム７５ｂに連結されている。
【００２９】
しかして、この折込手段７０は、間欠停止するグリップ対ｇが内方に少し移動して対向間隔を縮小されるとほぼ同時に、ロッド７８を下降制御させて折り込み片７７，７７を前進移動させることにより、当該グリップ対ｇに支持された抽出バッグａの切欠部３，３とその下方に挿入される先端部７７ａ，７７ａのややシャクリあげる動作によって、前記襞８，８を内方に折り込むように設けられている。そして、襞８，８を内方に折り込んだとほぼ同時に、グリップ対ｇの対向間隔が拡げられて抽出バッグａの支持枠１を緊張させるので、濾紙袋６の袋口７は閉じられる。
【００３０】
９０はシール工程（チ）に設置されたシール手段たる超音波溶接装置である。この超音波溶接装置９０は、アンビルと工具ホーンとの間に被溶着物を挟持して工具ホーンに超音波振動を付与することにより溶着を施す公知の構造とされている。
しかして、超音波溶接装置９０の開放された状態にあるアンビル９１と工具ホーン９２との間に抽出バッグａが間欠停止したときに、工具ホーン９２が前進移動して抽出バッグａの支持枠１の中央部２を挟持して超音波振動を付与することにより同中央部２の上方と濾紙袋６の袋口７とが同時に封止されるように構成されている。
【００３１】
１００は製品の排出工程（ヌ）に設置された製品取り出し装置である。この製品取り出し装置１００は、機台１１に隣接した架台１０１の上にフレーム１０２を立設し、図１２に示すように、そのフレーム１０２の内部上方にグリップ対ｇから釈放される包装済みの製品である抽出バッグａを受け取るためのクランプ手段１０５を設けている。そのフレーム１０２にはベース１０３が水平に固定されていて、そのベース１０３の上に所定間隔を置いて左右一対のガイドレール１０６，１０６を平行に配置し（図１３）、それらのガイドレール１０６，１０６に遊嵌されて摺動可能とされたスライド１０７が移動板１０８に一体に設けられている。その移動板１０８は、ベース１０３に固定されたエヤーシリンダ１０９によって前後方向に一定のストロークを往復移動するように設けられている。
【００３２】
なお、移動板１０８の移動方向については、包装ラインの後工程とのレイアウトの関係により、間欠停止するグリップ対ｇの間の中心を通る仮想線上にはなく、一定角度だけ（実施例では１８°）偏移するように設けられている。
【００３３】
上記移動板１０８には、クランプ手段１０５としての第１クランプ１１０と第２クランプ１２０を前後方向に所定間隔を置いて設けている。その間隔寸法については、前記エヤーシリンダ１０９のストロークと同一に設けている。
【００３４】
第１クランプ１１０は、移動板１０８に回転自由に支持された縦向きの回転軸１１１の下端に、ミニエアーシリンダ等のアクチュエータ（図示せず）により開閉動作を行う一対のクランプ片１１２が設けられている。また、その回転軸１１１の上端には、細長いガイドロッド１１３の一端が固定され、上記ベース１０３に取り付けられたブラケット１１４により水平方向に回転自由に設けられたブッシュ１１５に、そのロッド１１３の他端が摺動可能に遊嵌されている。
【００３５】
しかして、クランプ片１１２の挟持面は、移動板１０８の前進端ではグリップ対ｇに掴まれた抽出バッグａの支持枠１の長手方向と同じ向きとされているところ、移動板１０８の後退時に当該移動板１０８の移動方向に対するガイドロッド１１３の角度変化により回転軸１１１は僅かに回転させられ、その後退端では前述した一定角度だけ補正されて移動板１０８の移動方向と直交する方向とされるように設けられている。
【００３６】
第２クランプ１２０は、移動板１０８に取り付けられた縦向きの固定軸１２１の下端に、前記第１クランプ１１０と同様に、アクチュエータにより開閉動作を行う一対のクランプ片１２２が設けられている。
【００３７】
１２５は第１クランプ１１０の後退端の位置に合致するように上記フレーム１０２の前端部１０２ａに設けられた中間クランプである。この中間クランプ１２５は、図示しないアクチュエータにより一対のクランプ片を開閉動作するように設けられている。
【００３８】
しかして、この中間クランプ１２５は、後退端にある第１クランプ１１０により釈放される抽出バッグａの左右の側縁部５，５の下部を、クランプ片を閉じることにより掴んで一旦受け取ると共に、前進端に進んだ第２クランプ１２０にクランプ片の釈放動作により抽出バッグａを受け渡すように構成されている。
【００３９】
上記フレーム１０２の下方には、前記移動板１０８の移動方向と直交する水平方向とした回転軸１２９に回転ドラム１３０を設けている。その回転ドラム１３０は、包装機Ｐの回転体の間欠移動動作と同期するように、図示しない駆動手段によって間欠回転制御されるように設けられている。なお、その回転軸１２９の中心位置については、前記第２クランプ１２０の後退端の位置に合致するように設けられている。
【００４０】
内方を空洞に形成された回転ドラム１３０には、回転軸１２９の中心から等角度で放射方向に配置された８つの係止部１３１が外周１３０ａに設けられている。それらの係止部１３１は、入口がやや広く形成されていて、図１４に示すように、前記第２クランプ１２０の釈放動作により放出される抽出バッグａの左右の側縁部５，５を収めて同バッグａを吊り下げ状に支持することができるように設けられている。１３２は回転ドラム１３０の外周１３０ａにその内面１３２ａを沿うように設けられた案内板である。この案内板は、回転ドラム１３０の回転時に、抽出バッグａが前記係止部１３１から脱落しないように支持し案内するためのものである。
【００４１】
１３５は回転ドラム１３０の後方に配置された搬出手段である。この搬出手段１３５は、水平方向に平行に配置された一対のガイドロッド１３６に、掻き寄せ片１３８が取り付けられたスライダ１３７を摺動自由に遊嵌し、そのスライダ１３７をロッド１３９を介してカム機構（図示せず）により揺動されるレバー１４０に連結し、そのレバー１４０の揺動作動によって掻き寄せ片１３８を前後方向に移動自在に設けている。
【００４２】
１４５は回転ドラム１３０の後方で、上記掻き寄せ片１３８の移動方向と直交状に配置されたベルト式のコンベアであり、このコンベア１４５の供給端側は包装ラインの後工程に連装されている。
【００４３】
しかして、この製品取り出し装置１００においては、前記回転ドラム１３０が１／８ずつ間欠回転して停止する間に、前記支持枠１の上端縁１ａを前向きで水平姿勢の状態とされた抽出バッグａを、前進端にて待機した掻き寄せ片１３８によってその姿勢状態ままで掻き寄せてコンベア１４５の上に順次移送するように構成されている。
【００４４】
抽出バッグが大型の抽出バッグａの場合には、回転ドラム１３０によって回転された際に、図１５に示すように、支持枠１の上端縁１ａが前向きで水平姿勢とされ、濾紙袋６の下方部分６ｃが支持枠１上に折り重ねられたコンパクトな形態とされる。また、小型の抽出バッグｂの場合には、支持枠１の上端縁１ａを前向きで水平姿勢とし、濾紙袋６が折れ曲がらずに後方に延びた形態とされる。
【００４５】
因みに、後工程においては、そのコンパクトな形態とされた抽出バッグａをピロータイプの包装機により不活性ガスを封入して個別包装が行われる。
【００４６】
つぎに、本発明の「飲料用被抽出材料の抽出バッグへの包装方法」を図４の包装工程の説明図を基に詳しく説明する。
（１）まず、抽出バッグの供給装置１５の一対のガイドバー４５上に、多数の抽出バッグａを縦姿勢にて載架して収めておく。給袋工程（イ）においては、抽出バッグａがガイドバー４５上を滑りつつ前進移動し、先頭の抽出バッグａから１枚ずつ間欠停止するグリップ対ｇに順次送り込まれる。
（２）抽出バッグの片つかみ・把持高さの良否を検出する工程（ロ）においては、グリップ対ｇによって掴まれた抽出バッグａの片つかみ・把持高さの良否が検出され、不良の場合にはコーヒー粉末の充填を行わなくて、空袋排出工程（リ）にてグリップ対ｇの釈放動作により抽出バッグａを落下してシュート９５から機外へ排出する。
（３）印字工程（ハ）においては、賞味期限等の印字が施される。
（４）開口工程（ニ）においては、グリップ対ｇにより挟持された抽出バッグａの袋口７が、開口手段の吸盤５５の真空吸着動作によって開放される。
（５）充填工程（ホ）においては、所定量のコーヒー粉末が充填手段６０によって抽出バッグａの濾紙袋６内に充填される。さらに、その充填動作と同時に、その濾紙袋６の底部が振動手段により振動させられるので、充填されたコーヒー粉末の均しが施される。
（６）袋口の清掃工程においては、充填時に抽出バッグａの袋口７に付着したコーヒー粉末を該袋口７に挿入した清掃手段のノズル６７によって吹き飛ばし、同時に、吹き飛ばされたコーヒー粉末はフード６６から真空吸引して回収される。
（７）折り込み工程（ト）においては、間欠停止するグリップ対ｇが内方に少し移動して対向間隔を縮小されるとほぼ同時に、折り込み片７７，７７の前進移動により先端部７７ａ，７７ａが抽出バッグａの切欠部３，３と支持枠１の下方４に挿入され、その先端部７７ａ，７７ａのややシャクリあげる動作によって濾紙袋６の襞８，８を内方に折り込む。そして、その襞８，８が内方に折り込まれるとほぼ同時に、抽出バッグａの支持枠１を緊張させるべくグリップ対ｇの対向間隔が拡げられるので、濾紙袋６の袋口７は閉じられる。
（８）シール工程（チ）においては、超音波溶接装置９０によって抽出バッグａの支持枠１の中央部２を挟持した状態にて超音波振動が付与されることにより、同抽出バッグａの中央部２の上方と濾紙袋６の袋口７とが同時に封止される。
（９）製品の排出工程（ヌ）においては、グリップ対ｇから釈放される包装済みの抽出バッグａが第１クランプ１１０により掴まれて中間クランプ１２５に一旦受け渡され、その中間クランプ１２５に受け取られた抽出バッグａを第２クランプ１２０が受け取って回転ドラム１３０の上方に移送した後、第２クランプ１２０の釈放動作により抽出バッグａを落下させる。
（１０）回転ドラム１３０の上に落下した抽出バッグａは、その回転ドラム１３０の係止部１３１に左右の側縁部５，５を遊嵌されて吊り下げ状に支持される。そして、回転ドラム１３０が間欠回転して停止した間に、抽出バッグａは、支持枠１の上端縁１ａを前向きで水平姿勢の状態とされ、かつ、濾紙袋６の下方部分６ｃを支持枠１上に折り重ねたコンパクトな形態とされる。ついで、抽出バッグａは、搬出手段１３５の掻き寄せ片１３８によって濾紙袋６の下方部分６ｃを支持枠１上に折り重ねた姿勢状態ままでコンベア１４５の上に移送される。
かかる一連の包装機Ｐの作動により、コーヒー粉末を充填した抽出バッグａが効率的に自動的に生産される。
【００４７】
この飲料用被抽出材料の抽出バッグへの包装方法によれば、抽出バッグの供給から濾紙袋の封止、製品の排出までの一連の包装工程を完全に自動化することができ、生産能力が高く、優れた包装品質を得ることができる。加えて、複数人分の飲料用被抽出材料を充填した大型の抽出バッグの場合には、濾紙袋の一部が折り重ねられてコンパクト化されるので、包装ラインの後工程における個別包装を小形で経済的に行うことができる利点を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明方法を適用したロータリー方式の包装機の平面図
【図２】包装機の側面図
【図３】（１）大型の抽出バッグａ及び（２）小型の抽出バッグｂの説明図
【図４】抽出バッグの供給から製品の排出までの一連の包装工程の概要を示す説明図
【図５】抽出バッグの供給装置の側面図
【図６】抽出バッグの供給装置の一部の平面図
【図７】抽出バッグの供給装置の前進端側から見た要部の正面図
【図８】清掃手段の説明図
【図９】折り込み手段の平面図
【図１０】折り込み片の待機位置を示す側面図
【図１１】折り込み片の前進位置を示した側面図
【図１２】製品取り出し装置の側面図
【図１３】製品取り出し装置の要部の平面図
【図１４】製品取り出し装置の正面図
【図１５】コーヒー粉末の入った濾紙袋の下方部分が支持枠上に折り重ねられた状態を示す大型の抽出バッグの説明図
【符号の説明】
Ｐ・・・包装機
ｇ・・・グリップ対
ａ・・・大型の抽出バッグ
ｂ・・・小型の抽出バッグ
１・・・支持枠
２・・・中央部
１ａ・・・上端縁
３，３・・・切欠部
５，５・・・側縁部
６・・・濾紙袋
７・・・袋口
８，８・・・襞
１５・・・抽出バッグの供給装置
４５・・・ガイドバー
６０・・・充填手段
６５・・・清掃手段
６６・・・フード
６７・・・ノズル
７０・・・折込手段
７７・・・折り込み片
９０・・・超音波溶接装置（シール手段）
１００・・・製品取り出し装置
１０５・・・クランプ手段
１１０・・・第１クランプ
１２０・・・第２クランプ
１２５・・・中間クランプ
１３０・・・回転ドラム
１３１・・・係止部
１３５・・・搬出手段
１３８・・・掻き寄せ片
１４５・・・コンベア
【発明の属する技術分野】
本発明は、コーヒー粉末、紅茶・緑茶等の茶葉類である飲料用被抽出材料の抽出バッグへの包装方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に飲料用被抽出材料の抽出バッグは、厚紙材料等からなる支持枠の内側に、飲料用被抽出材料、例えばコーヒー粉末の入った濾紙袋を取り付けて袋口が封止され、飲用時に開封して支持枠の一部を拡げることによって濾紙袋が開口する構造とされている。この種の抽出バッグの例として、特開２００２−１４２９９０号により開示された「カップ上載置式支持具付抽出バッグ」がある。かかる形態になる抽出バッグへの飲料用被抽出材料であるコーヒー粉末等を充填し包装する方法については、各コーヒー販売会社にて独自の方法を採用して実施されていると考えられるが、現在のところ公にされていないことから不明である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の飲料用被抽出材料の抽出バッグへの包装方法については、上に述べた理由により不明ではあるが、少なくとも包装作業の一部を自動化して実施されていると思われる。斯様な現状を鑑みて、本件出願人は、自動包装機を利用して抽出バッグの供給から濾紙袋の封止、製品の排出までの一連の工程を完全に自動化することができて、多量生産に適した包装方法を開発するに至った。
【０００４】
この発明の目的は、抽出バッグの供給から製品の取出しまでの一連の包装工程を自動化し、生産能力の高い飲料用被抽出材料の抽出バッグへの包装方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために請求項１に記載した発明は、移動体に設けられた多数のグリップ対を給袋工程、包装袋の開口工程、充填工程、袋口のシール工程、製品の排出工程等の各工程に間欠停止して移動させ、各グリップ対により給袋工程にて供給される包装袋を吊り下げ状に支持するように構成された包装機を使用する飲料用被抽出材料の抽出バッグへの包装方法であって、
前記包装袋としての抽出バッグについては、前面部と後面部が対向して少なくとも中央部の上端縁が切り離され、かつ、下方が開放された横長形の支持枠の該中央部の内面に、濾紙袋の前面部及び後面部の上部を貼着し、その中央部の前面部と後面部の開離により該濾紙袋の袋口が開放される形態とされ、前記給袋工程において、前方を下にして傾斜し、かつ、平行に配置された一対のガイドバー上に、多数の前記抽出バッグを前記支持枠の下面を載架させて縦姿勢にて収めることが可能な抽出バッグの供給装置を設け、前記ガイドバー上を前進移動する抽出バッグの先頭の抽出バッグから前記グリップ対ｇに順次送り込むようになし、前記開口工程において、左右の側縁部を前記グリップ対により挟持された前記抽出バッグの濾紙袋の袋口を開口手段によって開放し、前記充填工程において、所定量の飲料用被抽出材料を充填手段によって前記抽出バッグの濾紙袋内に充填し、前記シール工程において、前記抽出バッグの中央部の上方と濾紙袋の袋口とをシール手段により同時に封止し、前記製品の排出工程において、製品取り出し装置のクランプ手段により前記グリップ対に支持された抽出バッグを掴んで間欠回転駆動される回転ドラムの上方に移送した後、そのクランプ手段の釈放動作により該抽出バッグを落下させ、その回転ドラムの係止部に左右の側縁部が遊嵌されて吊り下げ状に支持された落下抽出バッグを、当該回転ドラムの回転作動により前記支持枠の上端縁を前向きで水平姿勢の状態とし、ついで、その抽出バッグをその姿勢状態ままで搬出手段によって所定位置まで移送させることを特徴とする。
【０００６】
同様の目的を達成するために請求項２に記載した発明は、移動体に設けられた多数のグリップ対を給袋工程、包装袋の開口工程、充填工程、袋口のシール工程、製品の排出工程等の各工程に間欠停止して移動させ、各グリップ対により給袋工程にて供給される包装袋を吊り下げ状に支持するように構成された包装機を使用する飲料用被抽出材料の抽出バッグへの包装方法であって、
前記包装袋としての抽出バッグについては、前面部と後面部が対向して少なくとも中央部の上端縁が切り離され、かつ、下方が開放された横長形の支持枠の該中央部の内面に、濾紙袋の前面部及び後面部の上部を貼着し、その中央部の前面部と後面部の開離により該濾紙袋の袋口が開放される形態とされ、前記給袋工程において、前方を下にして傾斜し、かつ、平行に配置された一対のガイドバー上に、多数の前記抽出バッグを前記支持枠の下面を載架させて縦姿勢にて収めることが可能な抽出バッグの供給装置を設け、前記ガイドバー上を前進移動する抽出バッグの先頭の抽出バッグから前記グリップ対ｇに順次送り込むようになし、前記開口工程において、左右の側縁部を前記グリップ対により挟持された前記抽出バッグの濾紙袋の袋口を開口手段によって開放し、前記充填工程において、所定量の飲料用被抽出材料を充填手段によって前記抽出バッグの濾紙袋内に充填すると共に、その濾紙袋の底部を振動手段により振動させて充填された飲料用被抽出材料の均しを施し、前記充填工程の後工程において、前記濾紙袋の袋口に付着した飲料用被抽出材料を該袋口に挿入される清掃手段のノズルによって吹き飛ばすと共に、その吹き飛ばされた飲料用被抽出材料を該袋口の上方に設置された清掃手段のフードから吸引して回収を行い、前記シール工程において、前記抽出バッグの中央部の上方と濾紙袋の袋口とをシール手段により同時に封止し、前記製品の排出工程において、製品取り出し装置のクランプ手段により前記グリップ対に支持された抽出バッグを掴んで間欠回転駆動される回転ドラムの上方に移送した後、そのクランプ手段の釈放動作により該抽出バッグを落下させ、その回転ドラムの係止部に左右の側縁部を遊嵌されて吊り下げ状に支持された落下抽出バッグを、当該回転ドラムの回転作動により前記支持枠の上端縁を前向きで水平姿勢の状態とし、ついで、その抽出バッグをその姿勢状態ままで搬出手段によって所定位置まで移送させることを特徴とする。
【０００７】
同様の目的を達成するために請求項３に記載した発明は、請求項１又は２に記載の飲料用被抽出材料の抽出バッグへの包装方法において、前記抽出バッグの濾紙袋が、両側部に襞が夫々形成されたガゼット袋である場合には、前記充填工程の後工程にて、袋口が開放された状態にある前記濾紙袋の襞を折込手段によって内方に折り込むようにしたことを特徴とするものである。
【０００８】
同様の目的を達成するために請求項４に記載した発明は、請求項１から３の何れかに記載の飲料用被抽出材料の抽出バッグへの包装方法において、前記抽出バッグが複数人分の飲料用被抽出材料を充填することが可能な大型の抽出バッグである場合、その抽出バッグは、前記製品取り出し装置の回転ドラムによって回転された際に、前記支持枠の上端縁を前向きで水平姿勢とされ、かつ、濾紙袋の下方部分が当該支持枠上に折り重ねられた状態とされることを特徴とするものである。
【０００９】
同様の目的を達成するために請求項５に記載した発明は、請求項１から４の何れかに記載の飲料用被抽出材料の抽出バッグへの包装方法において、前記製品の排出工程において、前記抽出バッグを前記搬出手段によって包装ラインの後工程に連装されるコンベア上に移送することを特徴とするものである。
【００１０】
【発明の効果】
この飲料用被抽出材料の抽出バッグへの包装方法によれば、抽出バッグの供給から濾紙袋の封止、製品の排出までの一連の包装工程を完全に自動化することができ、生産能力が高く、優れた包装品質を得ることが可能である。加えて、複数人分の飲料用被抽出材料を充填した大型の抽出バッグの場合には、濾紙袋の一部が折り重ねられてコンパクト化されるので、包装ラインの後工程における個別包装を小形で経済的に行うことができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明方法の実施例を図面に基づいて説明する。図１は本発明方法を適用したロータリー方式の包装機の平面図、図２は包装機の側面図、図３は（１）大型の抽出バッグａ及び（２）小型の抽出バッグｂの説明図、図４は抽出バッグの供給から製品の排出までの一連の包装工程の概要を示す説明図、図５は抽出バッグの供給装置の側面図、図６は抽出バッグの供給装置の一部の平面図、図７は抽出バッグの前進端側から見た要部の正面図、図８は清掃手段の説明図、図９は折り込み手段の平面図、図１０は折り込み片の待機位置を示した側面図、図１１は折り込み片の前進位置を示した側面図、図１２は製品取り出し装置の側面図、図１３は製品取り出し装置の要部の平面図、図１４は製品取り出し装置の正面図、図１５はコーヒー粉末の入った濾紙袋の下方部分が支持枠上に折り重ねられた状態を示す大型の抽出バッグの説明図である。
【００１２】
本発明の「飲料用被抽出材料の抽出バッグへの包装方法」を適用したロータリー方式の包装機Ｐを図１、図２に示す。この包装機Ｐは、回転体（移動体）に放射方向に設けられた多数の、ここでは１０組のグリップ対ｇを、給袋工程（イ）、包装袋としての抽出バッグの片つかみ・把持高さの良否を検出する工程（ロ）、賞味期限等の印字工程（ハ）、抽出バッグの開口工程（ニ）、充填工程（ホ）、袋口の清掃工程（ヘ）、折り込み工程（ト）、袋口のシール工程（チ）、空袋排出工程（リ）、製品の排出工程（ヌ）の１０工程の各工程に間欠停止して移動させ、各グリップ対ｇにより給袋工程（イ）にて抽出バッグの供給装置１５から1枚ずつ順次供給される抽出バッグを吊り下げ状に支持するように構成されている。
【００１３】
なお、本発明方法の実施例では、「飲料用被抽出材料」としてコーヒー粉末を対象としているところ、その他に紅茶・緑茶・ウーロン茶等の茶葉類についても適用することが可能である。
【００１４】
また、コーヒー粉末を充填する抽出バッグについては、図３の（１），（２）に示すように、厚紙等からなる支持枠１に濾紙袋６を一体状に取り付けたものである。
詳しくは、この抽出バッグａは、前面部と後面部とを対向させて少なくとも中央部２の上端縁１ａが切り離されていると共に、その中央部２の上端縁１ａから内側に向かって一対の切欠部３，３が所定間隔で形成され、かつ、下方が開放された横長形の支持枠１と、その支持枠１の中央部２の内面に、濾紙袋６の前面部６ａ及び後面部６ｂの上部を貼着し、その支持枠１の中央部２に相当する前面部と後面部とを開離させることにより、濾紙袋６の袋口７が開放されるような形態に構成されている。なお、その濾紙袋６については、左右両側部に襞８，８が夫々形成されたガゼットタイプの袋を用いている。
【００１５】
また、上記抽出バッグａは、複数人分、ここでは３人分のコーヒー粉末が充填される大型の抽出バッグである。図３の（２）には、１人分のコーヒー粉末が充填される小型の抽出バッグｂを示すが、その構成については支持枠と濾紙袋が小さいことを除き、上記大型の抽出バッグａの構成に準じた構成とされている。
【００１６】
１５は給袋工程（イ）に設置された抽出バッグの供給装置である。この供給装置１５は、包装機Ｐの機台１１に一部を固定された架台１６の上端１６ａに横軸１７を設け、その横軸１７に平行に配置された一対の長尺のフレーム１８の後端部１８ｂを回転可能に設けている。そのフレーム１８の前端部１８ａは、高さ調節機構２０の可動片２１上に固定されている。
【００１７】
前記可動片２１の下方に延びる突片２２は、機台１１の上に固定された軸受け部材２５により揺動可能に設けられたＬ字形レバー２６の一方２６ａにリンク２７を介して連結されている。また、そのレバー２６の他方２６ｂには、機台１１上に固定された軸受け部材２８により回転自由に支持された調整軸３０の先端部３０ａが連結部材２９を介して連結されている。３１は該調整軸３０に取り付けられたハンドルである。
しかして、そのハンドル３１を回転操作することにより、前記横軸１７を支点としてフレーム１８の前端部１８ａを上下方向に移動可能とした高さ調節機構２０が構成される。
【００１８】
上記フレーム１８の後端部１８ｂの上面には、ベース３５を取り付けている。図６に示すように、そのベース３５の上には、ベベルギア３７，３７とプーリー３８とが所定間隔で取り付けられた中間軸３６を、フレーム１８の長手方向に直交する方向にて軸受け部材３９，３９により回転自由に設けている。そして、そのプーリー３８と、ベース３５の下面に設置された駆動モータ４０の駆動プーリー４１とに、タイミングベルト４２が掛け渡されている。
【００１９】
４５，４５は前記フレーム１８の上に取り付けられた軸受け部材４６ａ，４６ｂにより回転自由に支持された一対のガイドバーである。それらのガイドバー４５，４５は平行に配置され、かつ、前端部４５ａ，４５ａを下にして約７°の傾斜勾配を有するように設けられている。これらのガイドバー４５，４５は、図７に示すように、縦姿勢にて供給される抽出バッグａの支持枠１の下面４を載架して当該抽出バッグａ支持するように設けられている。また、各ガイドバー４５の後端部４５ｂにはベベルギア４７を夫々取り付け、各々のベベルギア４７に前記ベベルギア３７を夫々噛合させるように設ける。そして、ガイドバー４５，４５に載架された多数の抽出バッグａが、駆動モータ４０の間欠駆動によるガイドバー４５，４５の回転動作と、ガイドバー４５，４５に設けた傾斜勾配と、抽出バッグａの自重の相乗効果によって前方へ滑りつつ移動するように設けられている。
【００２０】
４９，４９はフレーム１８の上に取り付けられたブラケット４８，４８に固定した左右一対のガイドプレートである。これらのガイドプレート４９，４９は、抽出バッグａ（又は抽出バッグｂ）の支持枠１の左右方向の寸法に合わせて内面をほぼ接するように配置されている。
【００２１】
この抽出バッグの供給装置１５では、ガイドバー４５，４５上に支持枠１の下面４を載せるように供給された多数の抽出バッグａ（又は抽出バッグｂ）を、当該ガイドバー４５，４５上を滑らせつつ少しずつ前進移動させ、前進端に固定されたストッパー５０，５０に当接した先頭の抽出バッグａを図示しない吸盤で吸着して抜き取った後、上方に配置された挟着片対（図示せず）に一旦受け渡し、ついで、その挟着片対によって前記グリップ対ｇに送り込むように構成されている。
【００２２】
なお、抽出バッグａをグリップ対ｇに送り込むときの高さは、支持枠１の上端縁１ａを基準にしている。このため、抽出バッグｂの場合には、前記高さ調節機構２０によりフレーム１８の前端部１８ａを上に移動して高さの調整を施すものとする。
【００２３】
抽出バッグの開口工程（ニ）においては、左右の側縁部５，５をグリップ対ｇにより挟持された抽出バッグａが、図示しない公知の開口手段の吸盤５５によって中央部２の前後を吸着されて外側に引っ張られることにより、濾紙袋６の袋口７が開放される。これとほぼ同時に、その袋口７には、開口状態を保持するための公知手段の一対のヘラ５６が挿入される。
【００２４】
充填工程（ホ）においては、図示しない計量手段により計量された所定量のコーヒー粉末が充填手段６０の充填漏斗６１の挿入によって、この工程に間欠停止する抽出バッグａの濾紙袋６内に充填される。さらに、その充填動作と同時に、図示しない振動手段の振動片によって該濾紙袋６の底部が振動されるように設けられている。これにより、充填されたコーヒー粉末の均しが施される。
【００２５】
６５は袋口の清掃工程（ヘ）に設置された清掃手段である。図８に示すように、この清掃手段６５は、ここに間欠停止する抽出バッグａの直上にフード６６を配置し、そのフード６６の排気管６６ａに図示しない真空吸引装置の吸入口がダクトを介して連結されている。６７はフード６６の中心に配置されて上下方向に昇降自在とされたノズルであり、そのノズル６７の先端周面６７ａには図示しない空気の噴出孔が適宜形成されている。
【００２６】
しかして、この清掃手段は、前工程の充填工程（ホ）にて抽出バッグａの袋口７に付着したコーヒー粉末を、その袋口７に挿入されたノズル６７によって上方に吹き飛ばし、これと同時に、吹き飛ばされて浮遊するコーヒー粉末をフード６６から真空吸引して図示しない回収部に回収を行うように設けられている。
【００２７】
７０は折り込み工程（ト）に設置された抽出バッグａの濾紙袋６の襞８，８を内方に折り込むための折込手段である。図９に示すように、この折込手段７０は、機台１１の上に固定された支柱（図示せず）に水平に取り付けられたベース７１の上面に、左右一対のブラケット７２，７２を、ここに間欠停止すする抽出バッグａの左右方向の中心を中心としてほぼハ字形に配置し、各ブラケット７２に所定間隔を置いて固定された２本の平行な横軸７３，７４にＬ字形レバー７５とリンク７６を夫々回転自由に設けている。図１０に示すように、そのレバー７５の縦方向のアーム７５ａとリンク７６の上端には、先端部７７ａをコ字形に設けた折り込み片７７を取り付けている。それらの折り込み片７７，７７の先端部７７ａ，７７ａは、対向するように配置されている。
【００２８】
上記ベース７１の中央部には、ロッド７８を図示しないカム機構によって昇降自在としている。このロッド７８に固定されたヘッド７９には、コネクティングロッド８０，８０の一端が取り付けられている。そして、それらロッド８０，８０の他端は、前記レバー７５の横方向のアーム７５ｂに連結されている。
【００２９】
しかして、この折込手段７０は、間欠停止するグリップ対ｇが内方に少し移動して対向間隔を縮小されるとほぼ同時に、ロッド７８を下降制御させて折り込み片７７，７７を前進移動させることにより、当該グリップ対ｇに支持された抽出バッグａの切欠部３，３とその下方に挿入される先端部７７ａ，７７ａのややシャクリあげる動作によって、前記襞８，８を内方に折り込むように設けられている。そして、襞８，８を内方に折り込んだとほぼ同時に、グリップ対ｇの対向間隔が拡げられて抽出バッグａの支持枠１を緊張させるので、濾紙袋６の袋口７は閉じられる。
【００３０】
９０はシール工程（チ）に設置されたシール手段たる超音波溶接装置である。この超音波溶接装置９０は、アンビルと工具ホーンとの間に被溶着物を挟持して工具ホーンに超音波振動を付与することにより溶着を施す公知の構造とされている。
しかして、超音波溶接装置９０の開放された状態にあるアンビル９１と工具ホーン９２との間に抽出バッグａが間欠停止したときに、工具ホーン９２が前進移動して抽出バッグａの支持枠１の中央部２を挟持して超音波振動を付与することにより同中央部２の上方と濾紙袋６の袋口７とが同時に封止されるように構成されている。
【００３１】
１００は製品の排出工程（ヌ）に設置された製品取り出し装置である。この製品取り出し装置１００は、機台１１に隣接した架台１０１の上にフレーム１０２を立設し、図１２に示すように、そのフレーム１０２の内部上方にグリップ対ｇから釈放される包装済みの製品である抽出バッグａを受け取るためのクランプ手段１０５を設けている。そのフレーム１０２にはベース１０３が水平に固定されていて、そのベース１０３の上に所定間隔を置いて左右一対のガイドレール１０６，１０６を平行に配置し（図１３）、それらのガイドレール１０６，１０６に遊嵌されて摺動可能とされたスライド１０７が移動板１０８に一体に設けられている。その移動板１０８は、ベース１０３に固定されたエヤーシリンダ１０９によって前後方向に一定のストロークを往復移動するように設けられている。
【００３２】
なお、移動板１０８の移動方向については、包装ラインの後工程とのレイアウトの関係により、間欠停止するグリップ対ｇの間の中心を通る仮想線上にはなく、一定角度だけ（実施例では１８°）偏移するように設けられている。
【００３３】
上記移動板１０８には、クランプ手段１０５としての第１クランプ１１０と第２クランプ１２０を前後方向に所定間隔を置いて設けている。その間隔寸法については、前記エヤーシリンダ１０９のストロークと同一に設けている。
【００３４】
第１クランプ１１０は、移動板１０８に回転自由に支持された縦向きの回転軸１１１の下端に、ミニエアーシリンダ等のアクチュエータ（図示せず）により開閉動作を行う一対のクランプ片１１２が設けられている。また、その回転軸１１１の上端には、細長いガイドロッド１１３の一端が固定され、上記ベース１０３に取り付けられたブラケット１１４により水平方向に回転自由に設けられたブッシュ１１５に、そのロッド１１３の他端が摺動可能に遊嵌されている。
【００３５】
しかして、クランプ片１１２の挟持面は、移動板１０８の前進端ではグリップ対ｇに掴まれた抽出バッグａの支持枠１の長手方向と同じ向きとされているところ、移動板１０８の後退時に当該移動板１０８の移動方向に対するガイドロッド１１３の角度変化により回転軸１１１は僅かに回転させられ、その後退端では前述した一定角度だけ補正されて移動板１０８の移動方向と直交する方向とされるように設けられている。
【００３６】
第２クランプ１２０は、移動板１０８に取り付けられた縦向きの固定軸１２１の下端に、前記第１クランプ１１０と同様に、アクチュエータにより開閉動作を行う一対のクランプ片１２２が設けられている。
【００３７】
１２５は第１クランプ１１０の後退端の位置に合致するように上記フレーム１０２の前端部１０２ａに設けられた中間クランプである。この中間クランプ１２５は、図示しないアクチュエータにより一対のクランプ片を開閉動作するように設けられている。
【００３８】
しかして、この中間クランプ１２５は、後退端にある第１クランプ１１０により釈放される抽出バッグａの左右の側縁部５，５の下部を、クランプ片を閉じることにより掴んで一旦受け取ると共に、前進端に進んだ第２クランプ１２０にクランプ片の釈放動作により抽出バッグａを受け渡すように構成されている。
【００３９】
上記フレーム１０２の下方には、前記移動板１０８の移動方向と直交する水平方向とした回転軸１２９に回転ドラム１３０を設けている。その回転ドラム１３０は、包装機Ｐの回転体の間欠移動動作と同期するように、図示しない駆動手段によって間欠回転制御されるように設けられている。なお、その回転軸１２９の中心位置については、前記第２クランプ１２０の後退端の位置に合致するように設けられている。
【００４０】
内方を空洞に形成された回転ドラム１３０には、回転軸１２９の中心から等角度で放射方向に配置された８つの係止部１３１が外周１３０ａに設けられている。それらの係止部１３１は、入口がやや広く形成されていて、図１４に示すように、前記第２クランプ１２０の釈放動作により放出される抽出バッグａの左右の側縁部５，５を収めて同バッグａを吊り下げ状に支持することができるように設けられている。１３２は回転ドラム１３０の外周１３０ａにその内面１３２ａを沿うように設けられた案内板である。この案内板は、回転ドラム１３０の回転時に、抽出バッグａが前記係止部１３１から脱落しないように支持し案内するためのものである。
【００４１】
１３５は回転ドラム１３０の後方に配置された搬出手段である。この搬出手段１３５は、水平方向に平行に配置された一対のガイドロッド１３６に、掻き寄せ片１３８が取り付けられたスライダ１３７を摺動自由に遊嵌し、そのスライダ１３７をロッド１３９を介してカム機構（図示せず）により揺動されるレバー１４０に連結し、そのレバー１４０の揺動作動によって掻き寄せ片１３８を前後方向に移動自在に設けている。
【００４２】
１４５は回転ドラム１３０の後方で、上記掻き寄せ片１３８の移動方向と直交状に配置されたベルト式のコンベアであり、このコンベア１４５の供給端側は包装ラインの後工程に連装されている。
【００４３】
しかして、この製品取り出し装置１００においては、前記回転ドラム１３０が１／８ずつ間欠回転して停止する間に、前記支持枠１の上端縁１ａを前向きで水平姿勢の状態とされた抽出バッグａを、前進端にて待機した掻き寄せ片１３８によってその姿勢状態ままで掻き寄せてコンベア１４５の上に順次移送するように構成されている。
【００４４】
抽出バッグが大型の抽出バッグａの場合には、回転ドラム１３０によって回転された際に、図１５に示すように、支持枠１の上端縁１ａが前向きで水平姿勢とされ、濾紙袋６の下方部分６ｃが支持枠１上に折り重ねられたコンパクトな形態とされる。また、小型の抽出バッグｂの場合には、支持枠１の上端縁１ａを前向きで水平姿勢とし、濾紙袋６が折れ曲がらずに後方に延びた形態とされる。
【００４５】
因みに、後工程においては、そのコンパクトな形態とされた抽出バッグａをピロータイプの包装機により不活性ガスを封入して個別包装が行われる。
【００４６】
つぎに、本発明の「飲料用被抽出材料の抽出バッグへの包装方法」を図４の包装工程の説明図を基に詳しく説明する。
（１）まず、抽出バッグの供給装置１５の一対のガイドバー４５上に、多数の抽出バッグａを縦姿勢にて載架して収めておく。給袋工程（イ）においては、抽出バッグａがガイドバー４５上を滑りつつ前進移動し、先頭の抽出バッグａから１枚ずつ間欠停止するグリップ対ｇに順次送り込まれる。
（２）抽出バッグの片つかみ・把持高さの良否を検出する工程（ロ）においては、グリップ対ｇによって掴まれた抽出バッグａの片つかみ・把持高さの良否が検出され、不良の場合にはコーヒー粉末の充填を行わなくて、空袋排出工程（リ）にてグリップ対ｇの釈放動作により抽出バッグａを落下してシュート９５から機外へ排出する。
（３）印字工程（ハ）においては、賞味期限等の印字が施される。
（４）開口工程（ニ）においては、グリップ対ｇにより挟持された抽出バッグａの袋口７が、開口手段の吸盤５５の真空吸着動作によって開放される。
（５）充填工程（ホ）においては、所定量のコーヒー粉末が充填手段６０によって抽出バッグａの濾紙袋６内に充填される。さらに、その充填動作と同時に、その濾紙袋６の底部が振動手段により振動させられるので、充填されたコーヒー粉末の均しが施される。
（６）袋口の清掃工程においては、充填時に抽出バッグａの袋口７に付着したコーヒー粉末を該袋口７に挿入した清掃手段のノズル６７によって吹き飛ばし、同時に、吹き飛ばされたコーヒー粉末はフード６６から真空吸引して回収される。
（７）折り込み工程（ト）においては、間欠停止するグリップ対ｇが内方に少し移動して対向間隔を縮小されるとほぼ同時に、折り込み片７７，７７の前進移動により先端部７７ａ，７７ａが抽出バッグａの切欠部３，３と支持枠１の下方４に挿入され、その先端部７７ａ，７７ａのややシャクリあげる動作によって濾紙袋６の襞８，８を内方に折り込む。そして、その襞８，８が内方に折り込まれるとほぼ同時に、抽出バッグａの支持枠１を緊張させるべくグリップ対ｇの対向間隔が拡げられるので、濾紙袋６の袋口７は閉じられる。
（８）シール工程（チ）においては、超音波溶接装置９０によって抽出バッグａの支持枠１の中央部２を挟持した状態にて超音波振動が付与されることにより、同抽出バッグａの中央部２の上方と濾紙袋６の袋口７とが同時に封止される。
（９）製品の排出工程（ヌ）においては、グリップ対ｇから釈放される包装済みの抽出バッグａが第１クランプ１１０により掴まれて中間クランプ１２５に一旦受け渡され、その中間クランプ１２５に受け取られた抽出バッグａを第２クランプ１２０が受け取って回転ドラム１３０の上方に移送した後、第２クランプ１２０の釈放動作により抽出バッグａを落下させる。
（１０）回転ドラム１３０の上に落下した抽出バッグａは、その回転ドラム１３０の係止部１３１に左右の側縁部５，５を遊嵌されて吊り下げ状に支持される。そして、回転ドラム１３０が間欠回転して停止した間に、抽出バッグａは、支持枠１の上端縁１ａを前向きで水平姿勢の状態とされ、かつ、濾紙袋６の下方部分６ｃを支持枠１上に折り重ねたコンパクトな形態とされる。ついで、抽出バッグａは、搬出手段１３５の掻き寄せ片１３８によって濾紙袋６の下方部分６ｃを支持枠１上に折り重ねた姿勢状態ままでコンベア１４５の上に移送される。
かかる一連の包装機Ｐの作動により、コーヒー粉末を充填した抽出バッグａが効率的に自動的に生産される。
【００４７】
この飲料用被抽出材料の抽出バッグへの包装方法によれば、抽出バッグの供給から濾紙袋の封止、製品の排出までの一連の包装工程を完全に自動化することができ、生産能力が高く、優れた包装品質を得ることができる。加えて、複数人分の飲料用被抽出材料を充填した大型の抽出バッグの場合には、濾紙袋の一部が折り重ねられてコンパクト化されるので、包装ラインの後工程における個別包装を小形で経済的に行うことができる利点を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明方法を適用したロータリー方式の包装機の平面図
【図２】包装機の側面図
【図３】（１）大型の抽出バッグａ及び（２）小型の抽出バッグｂの説明図
【図４】抽出バッグの供給から製品の排出までの一連の包装工程の概要を示す説明図
【図５】抽出バッグの供給装置の側面図
【図６】抽出バッグの供給装置の一部の平面図
【図７】抽出バッグの供給装置の前進端側から見た要部の正面図
【図８】清掃手段の説明図
【図９】折り込み手段の平面図
【図１０】折り込み片の待機位置を示す側面図
【図１１】折り込み片の前進位置を示した側面図
【図１２】製品取り出し装置の側面図
【図１３】製品取り出し装置の要部の平面図
【図１４】製品取り出し装置の正面図
【図１５】コーヒー粉末の入った濾紙袋の下方部分が支持枠上に折り重ねられた状態を示す大型の抽出バッグの説明図
【符号の説明】
Ｐ・・・包装機
ｇ・・・グリップ対
ａ・・・大型の抽出バッグ
ｂ・・・小型の抽出バッグ
１・・・支持枠
２・・・中央部
１ａ・・・上端縁
３，３・・・切欠部
５，５・・・側縁部
６・・・濾紙袋
７・・・袋口
８，８・・・襞
１５・・・抽出バッグの供給装置
４５・・・ガイドバー
６０・・・充填手段
６５・・・清掃手段
６６・・・フード
６７・・・ノズル
７０・・・折込手段
７７・・・折り込み片
９０・・・超音波溶接装置（シール手段）
１００・・・製品取り出し装置
１０５・・・クランプ手段
１１０・・・第１クランプ
１２０・・・第２クランプ
１２５・・・中間クランプ
１３０・・・回転ドラム
１３１・・・係止部
１３５・・・搬出手段
１３８・・・掻き寄せ片
１４５・・・コンベア
Claims (5)
- 移動体に設けられた多数のグリップ対を給袋工程、包装袋の開口工程、充填工程、袋口のシール工程、製品の排出工程等の各工程に間欠停止して移動させ、各グリップ対により給袋工程にて供給される包装袋を吊り下げ状に支持するように構成された包装機を使用する飲料用被抽出材料の抽出バッグへの包装方法であって、
前記包装袋としての抽出バッグについては、前面部と後面部が対向して少なくとも中央部の上端縁が切り離され、かつ、下方が開放された横長形の支持枠の該中央部の内面に、濾紙袋の前面部及び後面部の上部を貼着し、その中央部の前面部と後面部の開離により該濾紙袋の袋口が開放される形態とされ、
前記給袋工程において、前方を下にして傾斜し、かつ、平行に配置された一対のガイドバー上に、多数の前記抽出バッグを前記支持枠の下面を載架させて縦姿勢にて収めることが可能な抽出バッグの供給装置を設け、そのガイドバー上を前進移動する抽出バッグの先頭の抽出バッグから前記グリップ対ｇに順次送り込むようになし、
前記開口工程において、左右の側縁部を前記グリップ対により挟持された前記抽出バッグの濾紙袋の袋口を開口手段によって開放し、
前記充填工程において、所定量の飲料用被抽出材料を充填手段によって前記抽出バッグの濾紙袋内に充填し、
前記シール工程において、前記抽出バッグの中央部の上方と濾紙袋の袋口とをシール手段により同時に封止し、
前記製品の排出工程において、製品取り出し装置のクランプ手段により前記グリップ対に支持された抽出バッグを掴んで間欠回転駆動される回転ドラムの上方に移送した後、そのクランプ手段の釈放動作により該抽出バッグを落下させ、その回転ドラムの係止部に左右の側縁部が遊嵌されて吊り下げ状に支持された落下抽出バッグを、当該回転ドラムの回転作動により前記支持枠の上端縁を前向きで水平姿勢の状態とし、ついで、その抽出バッグをその姿勢状態ままで搬出手段によって所定位置まで移送させる、
ことを特徴とする飲料用被抽出材料の抽出バッグへの包装方法。 - 移動体に設けられた多数のグリップ対を給袋工程、包装袋の開口工程、充填工程、袋口のシール工程、製品の排出工程等の各工程に間欠停止して移動させ、各グリップ対により給袋工程にて供給される包装袋を吊り下げ状に支持するように構成された包装機を使用する飲料用被抽出材料の抽出バッグへの包装方法であって、
前記包装袋としての抽出バッグについては、前面部と後面部が対向して少なくとも中央部の上端縁が切り離され、かつ、下方が開放された横長形の支持枠の該中央部の内面に、濾紙袋の前面部及び後面部の上部を貼着し、その中央部の前面部と後面部の開離により該濾紙袋の袋口が開放される形態とされ、
前記給袋工程において、前方を下にして傾斜し、かつ、平行に配置された一対のガイドバー上に、多数の前記抽出バッグを前記支持枠の下面を載架させて縦姿勢にて収めることが可能な抽出バッグの供給装置を設け、前記ガイドバー上を前進移動する抽出バッグの先頭の抽出バッグから前記グリップ対ｇに順次送り込むようになし、
前記開口工程において、左右の側縁部を前記グリップ対により挟持された前記抽出バッグの濾紙袋の袋口を開口手段によって開放し、
前記充填工程において、所定量の飲料用被抽出材料を充填手段によって前記抽出バッグの濾紙袋内に充填すると共に、その濾紙袋の底部を振動手段により振動させて充填された飲料用被抽出材料の均しを施し、
前記充填工程の後工程において、前記濾紙袋の袋口に付着した飲料用被抽出材料を該袋口に挿入される清掃手段のノズルによって吹き飛ばすと共に、その吹き飛ばされた飲料用被抽出材料を該袋口の上方に設置された清掃手段のフードから吸引して回収を行い、
前記シール工程において、前記抽出バッグの中央部の上方と濾紙袋の袋口とをシール手段により同時に封止し、
前記製品の排出工程において、製品取り出し装置のクランプ手段により前記グリップ対に支持された抽出バッグを掴んで間欠回転駆動される回転ドラムの上方に移送した後、そのクランプ手段の釈放動作により該抽出バッグを落下させ、その回転ドラムの係止部に左右の側縁部を遊嵌されて吊り下げ状に支持された落下抽出バッグを、当該回転ドラムの回転作動により前記支持枠の上端縁を前向きで水平姿勢の状態とし、ついで、その抽出バッグをその姿勢状態ままで搬出手段によって所定位置まで移送させる、
ことを特徴とする飲料用被抽出材料の抽出バッグへの包装方法。 - 前記抽出バッグの濾紙袋が、両側部に襞が夫々形成されたガゼット袋である場合には、前記充填工程の後工程にて、袋口が開放された状態にある前記濾紙袋の襞を折込手段によって内方に折り込むようにしたことを特徴とする請求項１又は２に記載の飲料用被抽出材料の抽出バッグへの包装方法。
- 前記抽出バッグが複数人分の飲料用被抽出材料を充填することが可能な大型の抽出バッグである場合、その抽出バッグは、前記製品取り出し装置の回転ドラムによって回転された際に、前記支持枠の上端縁を前向きで水平姿勢とされ、かつ、濾紙袋の下方部分が当該支持枠上に折り重ねられた状態とされることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の飲料用被抽出材料の抽出バッグへの包装方法。
- 前記製品の排出工程において、前記抽出バッグを前記搬出手段によって包装ラインの後工程に連装されるコンベア上に移送することを特徴とする請求項１から４の何れかに記載の飲料用被抽出材料の抽出バッグへの包装方法。
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