WO2009101686A1

WO2009101686A1 - 充填包装装置

Info

Publication number: WO2009101686A1
Application number: PCT/JP2008/052403
Authority: WO
Inventors: Yasuhiko Suzuki
Original assignee: Fuso Industry Co., Ltd.
Priority date: 2008-02-14
Filing date: 2008-02-14
Publication date: 2009-08-20
Also published as: JPWO2009101686A1; JP5230659B2; CN101939223A; CN101939223B; KR20100135222A; KR101413021B1

Abstract

　内側包装体の形成及び被充填物の充填する工程と、外側包装体の形成及び被充填物が充填された内側包装体を外側包装体に封入する工程を連続して、能率よく行うことができる充填包装装置を提供する。　ティーバッグ（５）が収容された部分はポジションＰ２に移動し、仮シールＳｋが施され、ポジションＰ３に移動して、横シール装置（６７）によって横シールＳｙが施される。更に、包装材（７ｓ）はポジションＰ４に移動し、包装材（７ｓ）に縦シールＳｔが施される。次いで、包装材（７ｓ）はポジションＰ５に移動し、カッター装置（７１）のカッター（７１ａ）によって包装材（７ｓ）の１ピッチのＢ方向側の仮想線Ｌの部分が切断される。また包装材（７ｓ）の１ピッチのＢ方向側の仮想線Ｌを中心として所定の幅寸法の縦シールＳｔが施された後、カッター装置（７１）のカッター（７１ａ）によって包装材（７ｓ）は仮想線Ｌに沿って切断されて二重包装体（３）が完成する。

Description

充填包装装置

　本発明は充填包装装置に係り、特にティーバッグ等の内側包装体の成形、茶葉等の被充填物の内側包装体への充填、封入、内側包装体を封入する外側包装体の成形、及び被充填物が充填された内側包装体の外側包装体への封入のすべてを一台で行うことができる充填包装装置に関するものである。

　特許文献１に記載されたティーバッグ製造装置のように、包装材を内側包装体としてのティーバッグに成形しながら、このティーバッグに被充填物としての茶葉類を充填、封入する装置がある。この種のティーバッグ製造装置によって製造されるティーバッグは、そのまま湯に浸して茶葉類からの抽出を行う。従って、ティーバッグそのものは通水性のあるメッシュ素材等によって構成されている。このためティーバッグに封入されている茶葉は外気に接触することになり、ある程度の期間しか茶葉類の風味を保つことができない。
　そこで、近年ではティーバッグに封入された茶葉類の風味を長期間に渡って保つために、このティーバッグを外側包装体に窒素ガス等の不活性ガスと共に封入するいわば二重包装が行われている。

特開２００４－１２３１５０号公報

　しかしながら、内側包装体を形成し、この内側包装体に被充填物を封入する内側包装体用の装置と、被充填物が封入された内側包装体を外側包装体に封入するための外側包装体用の装置とは、各々独立したものとして存在している。従って、被充填物が封入された内側包装体を所定数製造して貯留しておき、次いで内側包装体を外側包装体へ投入する工程が必要になり、内側包装体の形成及び被充填物を充填する工程と、外側包装体の形成及び被充填物が充填された内側包装体を外側包装体に封入する工程を連続して行うことができない。このため能率の悪い製造作業を強いられることになる。
　本発明は上記従来の問題点に着目して為されたものであり、内側包装体の形成及び被充填物を充填する工程と、外側包装体の形成及び被充填物が充填された内側包装体を外側包装体に封入する工程を連続して、能率よく行うことができる充填包装装置を提供することを、その目的とする。

　本発明は上記課題を解決するために為されたものであり、請求の範囲第１項の発明は、内側包装体を形成し、且つ前記内側包装体に被充填物を充填して封入する動作を連続して行う内側包装体形成手段と、前記被充填物が封入された内側包装体を封入する外側包装体を形成し、且つ内側包装体形成手段の動作に同期して被充填物が封入された内側包装体を外側包装体に封入する動作を行う外側包装体形成手段と、前記被充填物が封入された内側包装体を前記内側包装体形成手段から前記外側包装体形成手段へ搬送する内側包装体搬送手段とを具備したことを特徴とする充填包装装置である。

　請求の範囲第２項の発明は、請求の範囲第１項に記載した包装装置において、少なくとも外側包装体に不活性ガスを充填する不活性ガス充填手段を具備したことを特徴とする充填包装装置である。

　請求の範囲第３項の発明は、請求の範囲第１項または第２項に記載した包装装置において、内側包装体搬送手段は、被充填物が封入された内側包装体を形成途中の外側包装体へガイドするホッパーと、ホッパー内の被充填物が封入された内側包装体を形成途中の外側包装体に向かって押し込む押し込み手段とから成ることを特徴とする充填包装装置である。

　請求の範囲第４項の発明は、請求の範囲第１項または第２項に記載した包装装置において、内側包装体搬送手段は、内側包装体形成手段から離脱した被充填物が封入された内側包装体を把持する把持部と、前記把持部を支持して回動する回動アームとから成ることを特徴とする充填包装装置である。

　本発明の充填包装装置によれば、内側包装体の形成及び被充填物を充填する工程と、外側包装体の形成及び被充填物が充填された内側包装体を外側包装体に封入する工程を連続して、能率よく行うことができるようになる。

本発明の実施の形態１に係る充填包装装置によって製造される二重包装体の斜視図である。図１の二重包装体の平袋を開封してティーバッグを取り出した状態の斜視図である。本発明の実施の形態１に係る充填包装装置の側面図である。図３の充填包装装置の正面図である。図３の充填包装装置の内側包装体包装手段の縦シール装置とその周辺の斜視図である。図３の充填包装装置の内側包装体包装手段の横シール装置とその周辺の斜視図である。図６に示した横シール装置の動作を説明するための図である。図６に示した横シール装置の動作を説明するための図である。図３の充填包装装置の外側包装体包装手段のシール装置の動作を説明するための図である。図３の充填包装装置の外側包装体包装手段のシール装置の動作を説明するための図である。図３の充填包装装置の内側包装体搬送手段とその周辺の斜視図である。図３の充填包装装置によってティーバッグが製造される工程を説明するための斜視図である。図３の充填包装装置によってティーバッグが製造される工程を説明するための斜視図である。図３の充填包装装置によってティーバッグが製造される工程を説明するための斜視図である。図３の充填包装装置によって平袋が製造される工程を説明するための斜視図である。本発明の実施の形態２に係る充填包装装置によって製造される二重包装体の斜視図である。図１６の二重包装体の平袋を開封してドリップバッグを取り出した状態の斜視図である。本発明の実施の形態２に係る充填包装装置の側面図である。図１８の充填包装装置の正面図である。図１８の充填包装装置の内側包装体包装手段の横シール装置とその周辺の斜視図である。図１８の充填包装装置の内側包装体搬送手段と外側包装体包装手段の斜視図である。図１８の充填包装装置の外側包装体包装手段の縦シール装置と横シール装置の動作を説明するための図である。

符号の説明

１　充填包装装置　　　３　二重包装体　　　５　ティーバッグ　　　５ａ　本体部
５ｂ　タグ　　　５ｃ　糸　　　７　平袋　　　７ｓ　包装材　　　Ｔ　茶葉
１０　内側包装体形成手段　　　１３　外側包装体形成手段
１５　内側包装体搬送手段　　　１６　繰出しホイール　　　１７　機台
１８　横シール装置　　　１９　投入シュート　　　２１　対向ローラ
１１　縦シール装置　　　１１ａ　超音波ホーン　　　１１ｂ　受けロール装置
２０　回動ベース　　　２０ａ　開口　　　２４　排出シュート
２１　対向ローラ　　　２２、２３、２５、２７　支柱　　　２９、３１　バー
３３、３５　ガイドシャフト　　　３７、３９　摺動ブロック　　　４０　連結板
４１ａ　超音波ホーン　　　４１ｂ　受けロール装置　　　４３　ホッパー
４３ａ　上面開口　　　４３ｂ　下面開口　　　４３ｃ　右側開口
４５　押し込み棒　　　５０　繰出しホイール　　　５２　ベース板
５３　繰出しホール　　　５５　ガイドローラ　　　５６　ガイド部材
５７、５９　シャフトベース　　　６１、６３　ガイドシャフト
６４　送り装置　　　６４ａ　把持部　　　６５　仮シール装置
６７　横シール装置　　　６９　縦シール装置
６５ａ、６７ａ、６９ａ　ヒーター部　　　７１　カッター部
７１ａ　カッター　　　７１ｂ　クランプ部　　　７３　押さえプレート
７５　ハンド装置　　　７５ａ　把持部　　　７７　滑走シュート
９０　ガス供給管　　　Ｓｂ１、Ｓｂ２、Ｓｂ３、Ｓｂ４　横シール部
Ｂｊ　充填部　　　Ｂａ　ティーバッグの高さ寸法　　　１０１　充填包装置
１０３　二重包装体　　　１０５　ドリップバッグ　　　１０５ａ　本体部
１０５ｂ　ホルダー　　　１０５ｓ　包装材　　　１０７　平袋
１０７ｓ　包装材　　　１１０　投入シュート　　　１１１　内側包装体形成手段
１１３　外側包装体形成手段　　　１１５　内側包装体搬送手段　　　１２３　機台
１２４　計量部　　　１０５ｓ　包装材　　　１２７　繰出しホイール
１２９　ガイドローラ　　　１１０　投入シュート　　　１３３　超音波ホーン装置
１３７　受けロール装置　　　１４９　横シール装置　　　１５１　連結板
１５３　ロッドレスシリンダー　　　１５５　ガイドシャフト
１５７　シャフトホルダー　　　１５９　挟持アーム
１６１、１６３　アーム要素　　　Ｃｏ　レギュラーコーヒー
１６５　支持ベース　　　１６７　回動ハンド　　　１６９　回動軸
１７０　駆動ベース　　　１７１、１７２　挟持部材　　　１７４　ホッパーベース
１７５　ホッパー　　　１７５ａ　上面開口　　　１７５ｂ　下面開口
１７５ｃ　右側開口　　　１７６　縦シール装置　　　１７７　ガイドシャフト
１７８　横シール装置　　　１７９ａ　固定側シールブロック
１７９ｂ　駆動側シールブロック　　　１８０　エアシリンダー
１８１　駆動シャフト　　　１８２　回動コマ　　　１８２ａ　溝　　　１８３　ピン
１８４　繰り出しホイール　　　１８８　投入シュート
１８５　ガイドローラ　　　１９０　ガス供給管

　本発明の実施の形態１に係る充填包装装置１を図１から図１５にしたがって説明する。
　図１、図２に充填包装装置１によって製造される二重包装体３を示す。この二重包装体３は、内側包装体としてのティーバッグ５と外側包装体としての平袋７とによって構成され、ティーバッグ５は平袋７に窒素ガスと共に封入されている。ティーバッグ５は、三角錐状で通水性のあるメッシュ素材によって構成された本体部５ａ、この本体部５ａに充填、封入された茶葉Ｔ、本体部５ａに一端が固定され他端にタグ５ｂが設けられた糸５ｃとから成る。平袋７はガスバリア性があり、しかも熱溶着可能なフィルムによって構成されている。

　図３、図４に示すように充填包装装置１は、内側包装体形成手段１０、外側包装体形成手段１３、内側包装体搬送手段１５等を有している。
　内側包装体形成手段１０の構成について説明する。
　符号１７は機台を示し、機台１７の上部には図示しない計量装置が備えられている。また機台１７には投入シュート１９が備えられ、この投入シュート１９は外周面がティーバッグ５を構成する包装材５ｓの案内面となっている。包装材５ｓは通水性があり、しかも熱溶着可能なものが適用される。なお、包装材５ｓは繰出しホイール１６にロール状に巻かれ、この繰出しホイール１６は機台１７に回動自在に支持されている。

　図５に示すように、機台１７には対向ローラ２１が備えられ、対向ローラ２１は２つを一組として上下二組が投入シュート１９の背面側に配置されている。
　二組の対向ローラ２１の上下方向の間には縦シール装置１１が備えられている。この縦シール装置１１は超音波ホーン１１ａと受けロール装置１１ｂとによって構成されている。

　横シール装置の構成について説明する。
　図６において符号２０は回動ベースを示し、この回動ベース２０は機台１７に備えられた図示しない軸受に回動自在に取り付けられている。回動ベース２０には開口２０ａが形成されており、この開口２０ａは排出シュート２４に連通している。
　回動ベース２０の上面の四隅には支柱２２、２３、２５、２７が備えられている。支柱２２、２３にはバー２９が渡設され、支柱２５、２７にはバー３１が渡設されている。バー２９、３１には平行に配された一対のガイドシャフト３３、３５が渡設されている。

　ガイドシャフト３３、３５には摺動ブロック３７、３９がそれぞれ摺動自在に支持されている。摺動ブロック３７、３９の上面には平面視Ｕ字形の連結板４０が固定されており、摺動ブロック３７と摺動ブロック３９は連結板４０を介して連結され、一体に動作するようになっている。

　摺動ブロック３７の下面には超音波ホーン４１ａが固定されており、摺動ブロック３９の下面には受けロール装置４１ｂが固定されている。これら超音波ホーン４１ａ、受けロール装置４１ｂによって超音波シール装置４１が構成されている。超音波ホーン４１ａと受けロール装置４１ｂは互いに対向して配置されており、連結板４０、摺動ブロック３７、３９と共に図示しないエアシリンダー等から構成される駆動機構によってガイドシャフト３３、３５にガイドされて摺動する。

　また、回動ベース２０は図示しないエアシリンダー等によって構成される回動手段によって図７に示す状態と図８に示す状態になるように回動することができる。従って、回動ベース２０は超音波ホーン４１ａ、受けロール装置４１ｂの姿勢が９０度の角度変わるように回動する。
　以上のように内側包装体形成手段１０が構成されている。

　内側包装体搬送手段１５の構成について説明する。
　図１１に詳細に示すように機台１７に支持されたベース板５２にはホッパー４３が設けられ、このホッパー４３は下方へいくに従って徐々に窄まるほぼ角筒状に形成されている。またホッパー４３は上面開口４３ａ、下面開口４３ｂ及び上側の右側部に右側開口４３ｃを有しており、上面開口４３ａと右側開口４３ｃとは連続している。
　符号４５は押し込み手段としての押し込み棒を示し、この押し込み棒４５はホッパー４３の上面開口４３ａの上方に配置され、図示しない駆動手段によって上下動するようになっている。押し込み棒４５の先端部分はプラスチックによって構成されており、この部分は他の部分より太く形成されている。
　以上のように内側包装体搬送手段１５が構成されている。

　外側包装体形成手段１３の構成について説明する。
　機台１７上には繰出しホイール５３が回動自在に備えられている。この繰出しホイール５３には、平袋７を構成する包装材７ｓが巻かれている。また、機台１７には繰出しホイール５３から引き出された包装材７ｓをガイドする複数のガイドローラ５５とガイド部材５６が備えられている。

　機台１７にはシャフトベース５７、５９が備えられており、シャフトベース５７、５９にはガイドシャフト６１、６３が水平姿勢で支持されている。
　図９に拡大して示すようにガイドシャフト６１、６３には、送り装置６４、仮シール装置６５、横シール装置６７、縦シール装置６９及びカッター装置７１がこの順で包装材７ｓの走行方向（以下、Ｂ方向という。）に並んで支持されている。これらのうち仮シール装置６５、横シール装置６７及び縦シール装置６９はガイドシャフト６１、６３の所定の位置にロック手段によって固定されており、送り装置６４とカッター装置７１は図示しないエアシリンダー等から成る駆動手段によってＢ方向とこれと逆の方向（以下、Ａ方向という。）にガイドシャフト６１、６３にガイドされて往復動作するようになっている。

　送り装置６４は包装材７ｓを把持する把持部６４ａを有している。仮シール装置６５、横シール装置６７及び縦シール装置６９は、包装材７ｓに対し後述する仮シール、横シール及び縦シールを施すためのヒーター部６５ａ、６７ａ、６９ａをそれぞれ有している。
　カッター装置７１はカッター７１ａとクランプ部７１ｂを有している。
　以上のように外側包装体形成手段１３は構成されている。

　また、図１１に示すように機台１７に固定されたベース板５２には、二つ折りされた包装材７ｓに跨るようにして両側面を押える押えプレート７３が設けられている。
　また、カッター装置７１のＢ方向側には、受け取りハンド装置７５が設けられており、この受け取りハンド装置７５はＡ－Ｂ方向へ動作でき、また二重包装体３を前後方向から挟み込んで保持する把持部７５ａを有している。
　カッター装置７１のＢ方向側の領域には滑走シュート７７が備えられ、この滑走シュート７７は図示しないコンベアに接続されている。
　更に充填包装装置１には不活性ガスとしての窒素ガスを平袋７内に充填するためのガス供給管９０が設けられ、このガス供給管９０の一端部はガスボンベに接続され、他端部は後述するように二つ折りにされた包装材７ｓへ挿入される。ガス供給管９０と図示しないガスボンベによって不活性ガス充填手段が構成されている。

　次に、この充填包装装置１の動作について説明する。
　ロール状に巻き取られた包装材５ｓは繰出しホイール１６から、その始端を繰出して、上側の対向ローラ２１によって送られて、その側縁どうしが重ね合わされた状態で保持されて筒状となる。
　次いで縦シール装置１１の超音波ホーン１１ａと受けロール装置１１ｂによって超音波シールされて縦シール部Ｓａが形成される。

　筒状になった包装材５ｓは下側の対向ローラ２１によって送られ、図示しない駆動機構によって摺動ブロック３７、３９が図７において実線で示す状態から仮想線で示すようにＣ－Ｄ方向へ往復動作して、超音波シール装置４１の超音波ホーン４１ａと受けロール装置４１ｂとによって図１２に示すようにシールアンドカットされて、下側の横シール部Ｓｂ１が形成される。
　次いで、計量装置によって計量された充填物としての茶葉Ｔが投入シュート１９へ投入され、投入シュートの下側開口から下側の横シール部Ｓｂ１によって先端部が閉鎖されている包装材５ｓの先端部分、即ち充填部Ｂｊに収容される。
　そして、包装材５ｓがティーバッグ５の高さ寸法Ｂａ分のピッチで送られる。

　回動ベース２０は図７に示す状態から時計回りの方向へ９０度回動して、図８に示す状態となり、この状態で図示しない駆動機構によって摺動ブロック３７、３９が図８において実線で示す状態から仮想線で示すようにＡ－Ｂ方向へ往復動作して、超音波シール装置４１の超音波ホーン４１ａと受けロール装置４１ｂとによって図１３に示すようにシールアンドカットされて、上側の横シール部Ｓｂ２が形成されると共にティーバッグ５が完成して包装材５ｓから切り離される。ティーバッグ５は回動ベース２０の開口２０ａを通過して排出シュート２４へ落下する。

　上記の横シール部Ｓｂ２を形成するのと同時に、次に製造されるティーバッグの下側の横シール部Ｓｂ３が形成される。そして、計量装置によって計量された茶葉Ｔが投入シュート１９へ投入され、投入シュート１９の下側開口から下側の横シール部Ｓｂ３によって先端部が閉鎖されている包装材５ｓの先端部分、即ちＢｊに収容される。そして、包装材５ｓがティーバッグ５の高さ寸法Ｂａ分のピッチで送られる。

　回動ベース２０は図８に示す状態から反時計回りの方向へ９０度回動して、図７に示す状態となり、この状態で図示しない駆動機構によって摺動ブロック３７、３９が図７において実線で示す状態から仮想線で示すようにＣ－Ｄ方向へ往復動作して、図１４に示すようにシールアンドカットされて、上側の横シール部Ｓｂ４が形成されると共にティーバッグ５が完成して包装材５ｓから切り離される。ティーバッグ５は開口２０ａを通過して排出シュート２４へ落下する。
　上記の横シール部Ｓｂ４を形成するのと同時に、次に製造されるティーバッグ５の下側の横シール部Ｓｂ１が形成される。
　上記工程を繰り返して、ティーバッグ５を連続して製造する。

　一方、繰り出しホイール５３に巻かれた包装材７ｓは引き出されてガイドローラ５５にガイドされ、更にガイド部材５６によって幅方向の中心で２つ折りになるようにガイドされる。このように２つ折りにされた平袋７を形成する途中の包装材７ｓはＢ方向へ送られて、更に送り装置６４の把持部６４ａに把持され、この状態で送り装置６４がＢ方向へ動作し、把持部６４ａの包装材７ｓに対する把持が解除されてから、送り装置６４がＡ方向へ戻る。これにより包装材７ｓは袋７の幅寸法を１ピッチとしてＢ方向へ送られて後述するように仮シール装置６５、横シール装置６７、縦シール装置６９及びカッター装置７１によってシール等が施される領域へ移動する。
　図９、図１０に示すように上記２つ折りにされた包装材７ｓの内側にはガス供給管９０が入り込んでおり、このガス供給管９０の他端部は後述するポジションＰ３の近傍まで到達している。ガス供給管９０の他端部から窒素ガスが供給されて、２つ折りにされた包装材７ｓの内側が窒素ガスによって満たされた状態となっている。

　他方、排出シュート１９に落下したティーバッグ５は、ホッパー４３の右側部開口４３ｃに臨む位置に移動している排出シュート２４を滑ってホッパー４３内へ落ちる。次いで押し込み棒４５が下降して、上面開口４３ａからホッパー４３内へ入り込み、ポジションＰ１に位置するティーバッグ５を２つ折りされた平袋７を形成する途中の包装材７ｓへ押し込まれる。これによりティーバッグ５は包装材７ｓの一動作で送られる距離（１ピッチ）のほぼ中心に収容される。即ち、図１５において仮想線Ｌどうしの間のほぼ中心に収容される。

　次いで、包装材７ｓは１ピッチ分Ｂ方向へ送られて、包装材７ｓのポジションＰ１においてティーバッグ５が収容された部分はポジションＰ２に移動する。そして、仮シール装置６５によって包装材７ｓのティーバッグ５が収容されている部分の１ピッチ間のＢ方向側に仮シールＳｋが施される（図１５参照）。この仮シールＳｋは前記仮想線Ｌを中心として後述する縦シールＳｔと同じ幅寸法に形成され、また高さ寸法は２つ折りされた包装材７ｓの高さ寸法のほぼ半分程度である。仮シールＳｋは包装材７ｓがＢ方向へ移動する際に、ティーバッグ５が取り残されることなく包装材７ｓと共に確実に移動できるようにするためのものである。

　次に、包装材７ｓが１ピッチ送られて、ポジションＰ３に移動する。そして、横シール装置６７によって横シールＳｙが施される。
　更に、包装材７ｓはＢ方向へ１ピッチ送られて、ポジションＰ４に移動する。そして、包装材７ｓの１ピッチのＢ方向側の端部に縦シールＳｔが施される。

　次いで、包装材７ｓはＢ方向へ１ピッチ送られて、ポジションＰ５に移動する。そして、カッター装置７１のカッター７１ａによって１包装材７ｓのピッチのＢ方向側の仮想線Ｌの部分が切断される。また包装材７ｓの１ピッチのＢ方向側の仮想線Ｌを中心として所定の幅寸法の縦シールＳｔが施される。更に包装材７ｓがＢ方向へ１ピッチ送られ、カッター装置７１のカッター７１ａによって包装材７ｓは１ピッチのＢ方向側の仮想線Ｌに沿って切断されて、二重包装体３が完成する。前述のようにガス供給管９０から供給される窒素ガスによって２つ折りにされた包装材７ｓの内側が窒素ガスによって満たされた状態となっているので、平袋７内は窒素ガスによって満たされた状態となっている。従って、ティーバッグ５は窒素ガスと共に平袋７に封入される。
　二重包装体３はカッター装置７１のクランプ部７１ｂにクランプされている。

　図９に示すように、ハンド装置７５がＡ方向へ移動し、二重包装体３のＢ方向側の端部がハンド装置７５の把持部７５ａによって把持されて、カッター装置７１のクランプ部７１ｂによるクランプが解除される。
　そして、図１０に示すようにハンド装置７５がＢ方向へ移動し、把持部７５ａによって把持された二重包装体３が滑走シュート７７上に来たところで、把持部７５ａが開き二重包装体３が落下する。落下した二重包装体３は滑走シュート７７上を滑走して、図示しないコンベアに載り搬送される。
　上記の動作が繰り返されて、二重包装体３が連続して製造される。
　上記した内側包装体形成手段１０によるティーバッグ５の形成と茶葉Ｔの充填動作、内側包装体搬送手段１５のティーバッグ５の搬送動作及び外側包装体形成手段１３の平袋７の形成動作は、電気的信号に基づいて同期して行われるように図示しない制御手段によって制御される。

　本発明の実施の形態２に係る充填包装装置１０１を図１６から図２２にしたがって説明する。
　実施の形態２において実施の形態１と同様の構成部分については、実施の形態１と同じ符号を付して、それらの説明を省略する。
　図１６、図１７に充填包装装置１０１によって製造される二重包装体１０３を示す。この二重包装体１０３は、内側包装体としてのドリップバッグ１０５と外側包装体としての平袋１０７によって構成され、ドリップバッグ１０５は平袋１０７に窒素ガスと共に封入されている。ドリップバッグ１０５は矩形の平袋状で通水性があり、しかも熱溶着可能な不織布によって構成された本体部１０５ａ、本体部１０５ａに充填、封入された被充填物としてのレギュラーコーヒーＣｏ、本体部１０５ａに固定されホルダー１０５ｂとから成る。ホルダー１０５ｂは広げるとカップに係止することができる。平袋１０７はガスバリア性があり、しかも熱溶着可能なフィルムによって構成されている。

　図１８、図１９に示すように充填包装装置１０１は、内側包装体形成手段１１１、外側包装体形成手段１１３、内側包装体搬送手段１１５等を有している。
　内側包装手段１１１の構成について説明する。
　機台１２３の上方にレギュラーコーヒーＣｏを計量する計量部１２４と、包装材１０５ｓをセットする繰出しホイール１２７及びこの繰出しホイール１２７から繰出された包装材１０５ｓを上下に案内するガイドローラ１２９と、このガイドローラ１２９によって案内され、搬送されてきた包装材１０５ｓを筒状に湾曲させ、且つレギュラーコーヒーＣｏを包装材１０５ｓに供給する投入シュート１１０とを備えている。
　また、機台１２３には縦シール装置１１、対向ローラ２１が備えられている。

　また、機台１２３には横シール装置１４９が設けられ、この横シール装置１４９は投入シュート１１０の下方領域に配置されている。
　図２０に詳細に示すように横シール装置１４９には平面視Ｕ字形連結板１５１が設けられており、この連結板１５１には超音波ホーン１３３と受けロール１３７が保持されている。超音波ホーン１３３は連結板１５１に対し固定され、また受けロール装置１３７は超音波ホーン１３３に対して接近離間方向へ動作自在に取り付けられている。

　符号１５３はロッドレスシリンダーを示し、超音波ホーン１３３の上方に位置している。連結板１５１の下面にはシャフトホルダー１５７が固定され、このシャフトホルダー１５７はロッドレスシリンダー１５３に連結され、またガイドシャフト１５５に摺動自在支持されている。

　符号１５９は挟持アームを示し、この挟持アーム１５９は左右一対のアーム要素１６１、１６３によって構成されている。アーム要素１６１、１６３は挟持シフター１６９によって包装材１０５ｓの厚み方向に接近離間できるように摺動自在に保持されている。
　以上のように内側包装体形成手段１１１は構成されている。

　内側包装体搬送手段１１５の構成について説明する。
　機台１２３には支持ベース１６５が設けられており、この支持ベース１６５には回動ハンド１６７が回動軸１６９に支持されている。回動ハンド１６７の先端部には把持部１６１、１６３が設けられており、この把持部１６１、１６３は開閉動作できるようになっている（図２１参照）。

　また機台１２３の回動ハンド１６７の下方領域にはホッパーベース１７４が設けられており、このホッパーベース１７４にはホッパー１７５が固定されている。ホッパー１７５は下方へいくに従って徐々に窄まる筒状に形成され、その上半部はホッパーベース１７４の上方へ突出し、下半部が下方へ突出している。ホッパー１７５は上面開口１７５ａと下面開口１７５ｂのほか、上半部の図１９において右側の側面に右側開口１７５ｃが形成されている（図２１参照）。ホッパー１７５の下面開口１７５ｂは投入シュート１８８に接続されている。
　以上のように内側包装体搬送手段１１５は構成されている。

　外側包装体形成手段１１３の構成について説明する。
　機台１２３にはヒートシール機構によって構成される縦シール装置１７６が設けられている。
　機台１２３には２本のガイドシャフト１７７が垂直に立った状態に固定されている。横シール装置１７８は一対のガイドシャフト１７７に動作自在に支持されている。横シール装置１７８の詳細な構造について説明する。
　符号１７０は駆動ベースを示し、この駆動ベース１７０はガイドシャフト１７７に摺動自在に支持されている。駆動ベース１７０上には固定側シールブロック１７９ａが備えられており、この固定側シールブロック１７９ａには図示しないシール用のヒーターとカッター機構が備えられている。

　また、駆動ベース１７０上には一対のエアシリンダー１８０が設けられており、一対のエアシリンダー１８０の駆動シャフト１８１の先端部には駆動側シールブロック１７９ｂが取り付けられている。更に駆動ベース１７０上には一対の回動コマ１８２がガイドシャフト１７７に回動自在に支持されて設けられている。一対の駆動シャフト１８１の基端部にはピン１８３がそれぞれ固定されている。一対の回動コマ１８２はほぼ菱形を為しており、一対の回動コマ１８２は、それぞれ左右方向側の端部には溝１８２ａがそれぞれ形成され、溝１８２ａにピン１８３が回動自在に保持されている。

　更に、機台１２３には繰出しホイール１８４が備えられ、この繰り出しホイール１８４には平袋１０７を構成する包装材１０７ｓがロール状に巻かれている。更に機台１２３には包装材１０７ｓをガイドする複数のガイドローラ１８５が備えられている。
　以上のように外側包装体形成手段１１３が構成されている。
　更に充填包装装置１０１には不活性ガスとしての窒素ガスを平袋１０７内に充填するためのガス供給管１９０が設けられ、このガス供給管１９０の一端部はガスボンベに接続され、他端部は後述するように他端部は二つ折りにされた包装材１０７ｓへ挿入される。ガス供給管１９０とガスボンベによって不活性ガス充填手段が構成されている。

　次に、この充填包装装置１０１の動作について説明する。
　ロール状に巻き取られた包装材１０５ｓは繰出しホイール１２７から、その始端を繰出してガイドローラ１２９にガイドされ、上側の対向ローラ２１によって送られて、その側縁どうしが重ね合わされた状態で保持され筒状となる。
　次いで縦シール装置１１の超音波ホーン１１ａと受けロール装置１１ｂによって超音波シールされて縦シール部Ｓａが形成される。

　次いで、包装材１０５ｓは挟持シフター１６９が伸長することでアーム要素１６１、１６３を接近させ、アーム要素１６１、１６３によって包装材１０５ｓがずれることがないよう緊張状態に保持される。

　そして、ロッドレスシリンダー１５３が作動し、連結板１５１は包装材１０５ｓに向かって往路走行する。連結板１５１と共に超音波ホーン１３３及び受けロール１３７も往路走行するため、これにより上方から送られてきた包装材１０５ｓの下部がシールアンドカットされる。
　そして計量部１２４によって計量された所定量のレギュラーコーヒーＣｏが投入シュート１１０を通って、包装材１０５ｓ内に充填される。また対向ローラ２１の送り動作によって包装材１０５ｓは１ピッチ下方に送られ、ロッドレスシリンダー１５３が動作して、連結板１５１と連結板１５１によって保持されている超音波ホーン１３３及び受けロール１３７とが手前側の待機位置に向けて復路走行する。
　これにより包装材１０５ｓの上部が横方向にシールアンドカットされ、３辺がシールされ袋状になったドリップバッグ１０５が製造される。上記動作が連続して行われて、ドリップバッグ１０５が連続して製造される。

　一方、回動軸１６９と共に回動ハンド１６７が図１９において反時計回りの方向へ回動し、挟持部材１６１、１６３が閉じる方向へ動作して、ドリップバッグ１０５を挟持する。次いで、前記アーム要素１６１、１６３の拡開動作によってドリップバッグ１０５に対するアーム要素１６１、１６３の保持が解除される。これにより挟持アーム１５９から離脱したドリップバック１０５が回動ハンド１６７に保持される。

　次に、ドリップバッグ１０５を挟持した状態のまま、回動軸１６９と共に回動ハンド１６７が図１９において時計回りの方向へほぼ９０度回動する。これによりドリップバッグ１０５はホッパー１７５の右側開口１７５ｃと上面開口１７５ａを通り、ドリップバッグ１０５はホッパー１７５内に位置する。そして、挟持部材１６１、１６３が開く方向へ動作して、ドリップバッグ１０５に対する挟持が解除されて、ドリップバッグ１０５はホッパー１７５を通って投入シュート１８８内を落下する。

　一方、繰出しホイール１８４から引き出された包装材１０７ｓはガイドローラ１８５にガイドされ、更にガイド部材１８６にガイドされて幅方向の中心で二つ折りされ、投入シュート１８８の外面を覆う状態となる。そして、縦シール装置１７６によって包装材１０７ｓの側縁どうしシールされ縦シールＳｔが形成されて包装材１０７ｓが筒状になる。
　図２２に示すように上記２つ折りにされた包装材１０７ｓの内側にはガス供給管１９０が入り込んでおり、このガス供給管１９０の他端部は横シール装置１７８が最も上昇した位置よりわずか上方まで到達している。ガス供給管１９０の他端部から窒素ガスが供給されて、２つ折りにされた包装材１０７ｓの内側が窒素ガスによって満たされた状態となっている。

　次いで、図２２に示すように横シール装置１７８によって包装材１０７ｓの幅方向のシールが施されて横シール部Ｓｙが形成される。即ち、横シール装置１７８が実線で示す上昇位置おいて、エアシリンダー１８０の駆動シャフト１８１が引っ込む後方へ駆動され、駆動側シールブロック１７９ａが固定側シールブロック１７９ｂへ近接する方向へ動作して、駆動側シールブロック１７９ａと固定側シールブロック１７９ｂとによって包装材１０７ｓが挟持される。そしてシールアンドカットされて横シール部Ｓｙが形成される。

　次に、前記したようにホッパー１７５を通って投入シュート１８８内を落下してきたドリップバッグ１０５が下端に横シール部Ｓｙが形成された筒状の包装材１０７ｓの下端部分に収容される。
　駆動側シールブロック１７９ａと固定側シールブロック１７９ｂが包装材１０７ｓを挟持したまま、横シール装置１７８は実線で示す状態から仮想線で示す状態に下降する。これにより包装材１０７ｓは下方へ引かれて、１ピッチ分引き出される。

　そして、横シール装置１７８のエアシリンダー１８０の駆動シャフト１８１が突出する方向へ駆動され、駆動側シールブロック１７９ａが固定側シールブロック１７９ｂから離間して、包装材１０７ｓに対する挟持が解除される。この状態で横シール装置１７８が実線で示す位置まで上昇し、駆動側シールブロック１７９ａと固定側シールブロック１７９ｂとによって包装材１０７ｓが挟持される。そしてシールアンドカットされて横シール部Ｓｙが形成される。

　次いで、駆動側シールブロック１７９ａと固定側シールブロック１７９ｂが包装材１０７ｓを挟持したまま、横シール装置１７８は実線で示す状態から仮想線で示す状態に下降する。これにより包装材１０７ｓは下方へ引かれて、１ピッチ分引き出される。そして、駆動側シールブロック１７９ａが固定側シールブロック１７９ｂから離間する方向へ駆動されて、包装材１０７ｓに対する挟持が解除され、二重包装体１０３が包装材１０７ｓから切り離されて、図示しないコンベア上に落下して、このコンベアによって機外に排出される。

　尚、前述のようにガス供給管１９０から供給される窒素ガスによって２つ折りにされた包装材１０７ｓの内側が窒素ガスによって満たされた状態となっているので、平袋１０７内は窒素ガスによって満たされた状態となっている。従って、ドリップバッグ１０５は窒素ガスと共に平袋１０７に封入される。
　上記の動作が連続して行われて、ドリップバッグ１０５が平袋１０７に封入されて二重包装体１０３が連続して製造される。
上記した内側包装体形成手段１１１によるドリップバック１０５の形成動作とレギュラーコーヒーＣｏの充填動作、内側包装体搬送手段１１５のドリップバック１０５の搬送動作及び外側包装体形成手段１１３の平袋１０７の形成動作は、電気的信号に基づいて同期して行われるように図示しない制御手段によって制御される。

　以上、本発明の実施の形態について詳述してきたが、具体的構成は、この実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計の変更などがあっても発明に含まれる。

　本発明は茶葉、レギュラーコーヒーの充填包装のみならず、削り節等のその他の食品、更に食品以外の薬品等を二重包装する場合に利用可能である。

Claims

　内側包装体を形成し、且つ前記内側包装体に被充填物を充填して封入する動作を連続して行う内側包装体形成手段と、前記被充填物が封入された内側包装体を封入する外側包装体を形成し、且つ内側包装体形成手段の動作に同期して被充填物が封入された内側包装体を外側包装体に封入する動作を行う外側包装体形成手段と、前記被充填物が封入された内側包装体を前記内側包装体形成手段から前記外側包装体形成手段へ搬送する内側包装体搬送手段とを具備したことを特徴とする充填包装装置。
　請求の範囲第１項に記載した包装装置において、少なくとも外側包装体に不活性ガスを充填する不活性ガス充填手段を具備したことを特徴とする充填包装装置。
　請求の範囲第１項または第２項に記載した包装装置において、内側包装体搬送手段は、被充填物が封入された内側包装体を形成途中の外側包装体へガイドするホッパーと、ホッパー内の被充填物が封入された内側包装体を形成途中の外側包装体に向かって押し込む押し込み手段とから成ることを特徴とする充填包装装置。
　請求の範囲第１項または第２項に記載した包装装置において、内側包装体搬送手段は、内側包装体形成手段から離脱した被充填物が封入された内側包装体を把持する把持部と、前記把持部を支持して回動する回動アームとから成ることを特徴とする充填包装装置。