JPH05193619A - テトラ状包装体の製造方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 シール時にシワが発生せず、外観が向上した
テトラ状包装体を製造する。 【構成】 筒状に成形した可撓性の包材９内に、十字状
の噴射ノズル４１、４２、４３、４４を挿入する。包材
９を押え板５１、５２に挟んだ状態で、押え板５１、５
２の長手方向に横シールする。横シールは直交する２方
向へ対して行い、テトラ形状の包装体に成形する。横シ
ールに先立って、押え板５１、５２と平行に位置した噴
射ノズル４２、４４から包材９内にガスを噴射して包材
９を偏平状に伸張させ、伸張状態で押え板５１、５２に
より包材９を押圧する。包材９の伸張によりシワが発生
せず、シワに起因したシール不良、外観劣化を防止でき
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はティーバッグやだし袋の
ように抽出用原料が充填されて湯や水の中で振盪使用さ
れる包装体、特に使用時に四面体形状に展開されるテト
ラ形状の包装体の製造方法および装置に関する。

【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、矩形状の外形に代えて、テトラ
形状の外形をしたものが開発されている。図１２および
図１３はこのテトラ状包装体１を示す。合成樹脂糸偏成
の網目状シート、布シート、不織布あるいはナイロン紗
などのような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
摘み紐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。摘み紐３は一端が袋体２に止着されると共に、他端
にはタグ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が袋体に係着されている。図１２
は包装体１を非通気性の外袋（図示省略）から取り出し
た状態であり、この状態でタグ４を剥して、図１３のよ
うに湯や水の中に袋体１を吊下げることにより内容物の
抽出が行われる。このようなテトラ形状の包装体１は矩
形状の包装体１に比べて、大量の内容物を充填できると
共に、図１３に示すように一の頂点部分が最下位に位置
するように吊り下げられるため、抽出効率が良く、しか
も液切れが良好となるメリットがある。

【０００３】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１２において、５は筒状とするための縦シ
ール線、６および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。

【０００４】かかるテトラ状包装体１の製造としては、
従来、実開昭６３−７６０２号公報および特開平１−３
０８７０７号公報の技術が知られている。実開昭６３−
７６０２号公報は包材を巻回した状態で縦シール（図１
２における縦シール線５）して筒状とした後、この筒状
に対して上下２箇所から横シール（図１２における横シ
ール線６および７）を直交する方向に行ってテトラ形状
とするものである。また特開平１−３０８７０７号公報
は横シールを行う横シール機を回転および上下動可能と
し、筒状の包材に対して下側の横シールをした後、横シ
ール機を９０度回転させて、上方に移動させ、上側の横
シールを行うものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】不織布、ナイロン紗な
どからなる可撓性を有した包材はシワを生じ易い性質を
有しており、特にこのシワが直交する方向への横シール
時に発生する。しかしながら上記従来技術はいずれも、
このシワを伸張あるいは除去する手段を有していないた
め、横シール部分にシワが残存した状態となる。このた
め包装体の外観が劣化すると共に、横シールが完全とな
らず、シール不良が部分的に生じ、このシール不良部分
から内容物が洩出する問題を有している。

【０００６】本発明は上記事情を考慮してなされたもの
であり、横シール時のシワの発生を防止することによ
り、外観を向上させると共に、内容物の洩出を防止する
ことができるテトラ状包装体の製造方法および装置を提
供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明のテトラ状包装体
の製造方法は、ガイド筒に沿って折り曲げられながら走
行する可撓性の長尺な包材を連続的に縦シールして筒状
に形成する工程と、縦シールされた包材のシール部の外
側部分を切断除去する工程と、筒状の包材を横切る方向
へガスを噴射すると共にガス噴射方向と平行な方向へ第
１の横シールを行う工程と、この第１の横シールと直交
する方向の包材内にガスを噴射する工程と、このガスの
噴射方向と平行な方向の第２の横シールを包材に形成す
る工程とを備えていることを特徴とするものである。

【０００８】また本発明の製造装置は、長尺な可撓性の
包材が折り曲げられながら走行するガイド筒と、このガ
イド筒を走行する包材に対して連続的に縦シールする縦
シール手段と、縦シール手段によってシールされた包材
のシール部の外側部分を切断除去する切断手段と、前記
包材を横切る方向に横シールする横シール手段と、この
横シール手段を９０度毎に間欠回転する回転手段と、前
記横シール手段によるシール方向と同一の横方向の包材
内部にガスを噴射するガス噴射手段とを備えていること
を特徴とする。

【０００９】

【作用】上記構成では、縦シールによって筒状に形成さ
れた包材に対し横シール手段が包材を横切る２方向の横
シールを行うことによりテトラ状包装体を製造すること
ができる。回転手段は９０度毎に回転することにより横
シール手段を包材に対して相互に直交する２方向へ移動
させて、横シール位置に横シール手段を位置決めする。
この横シールに先立ってガス噴射手段がシール方向の包
材内にガスを噴射するため、包材がシール方向に偏平状
に伸張してシワの発生を防止する。このためシール不良
のない完全な横シールを行うことができる。また、縦シ
ール後には、縦シールの外側部分を切断手段が切断除去
することにより、縦シールにより硬化したシール部分が
少なくなり、包材の可撓性を維持することができる。こ
れにより包材内へのガスの噴射によって包材が良好に伸
張するため、シワの発生をさらに確実に防止できる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明を図示する実施例に基づいて具
体的に説明する。

【００１１】図１は本発明の一実施例が適用された製造
装置の概略側面図。図２はガイド筒部分を省略した正面
図である。図１において、縦長のガイド筒１０が立設状
に設けられ、このガイド筒１０の長手方向に沿って縦シ
ール機２０と、フィードローラ１２、と切断手段７１と
が配設されると共に、ガイド筒１０の方向には回転手段
３０が配設されている。これに対し、包材９はロール状
に巻回されており、長尺なシート状でガイド筒１０に供
給される。この包材９としては不織布、ナイロン紗など
の可撓性を有した透液性素材が使用される。

【００１２】ガイド筒１０はこの包材９をその長手方向
に案内するものであり、包材９は二つ折りされた状態で
ガイド筒１０を摺動する。この場合、包材９は左端側が
開放状態のまま摺動し、この摺動時に右端側が縦シール
機２０によって連続的に縦シールされて、筒状に形成さ
れる。フィードローラ１２はかかる包材９の右端側に転
接して包材９を下方向に送り出す繰り出し力を作用させ
るものであり、適宜のモータに連結されて、その回転が
行われる。

【００１３】縦シール機２０はこのフィードローラ１２
の上方に位置して、包材９の右端側を連続的に縦シール
する。この縦シール機２０としては、超音波溶着、熱圧
着、熱風溶着などの内、適宜の手段を採択使用すること
ができる。本実施例においては超音波溶着を行うように
なっており、図２に示すように、超音波振動を行うホー
ン２１と、ホーン２１からの超音波を受けるリング状の
受台２２とが対向している。包材９はこのホーン２１と
受台２２との間を走行することにより、連続的な縦シー
ルが行われて筒状に成形される。

【００１４】前記切断手段７１はフィードローラ１２の
下方に位置しており、縦シール機２０によって縦シール
されたシール部の外側部分を切断除去する。この切断手
段７は図２に示すように一対のローラ刃が対向してお
り、包材９を挟んだ状態でモータ（図示省略）等により
回転駆動されることで縦シールの外側部分を連続的に切
断する。縦シールの外側部分を連続的に切断する。縦シ
ール線５は包材の重ね合わせ部分に形成されるため、包
材の他の部分に比べて硬度が大きくなっており、包材全
体としては可撓性が低下する。このように可撓性が低下
した状態では、包材にシワが残存し易いと共に、後述す
るガス噴射手段４０によって伸張する伸張度合いが十分
とならず、横シール時の弊害となる。切断手段７１は縦
シールによって硬度が増大したソール部の外側部分を切
断除去することにより、縦シール線５を包材９の硬度に
影響を与えない程度の細い線条とするものであり、これ
により包材９の可撓性が良好に残存され、ガス噴射手段
４０による伸張を十分に行うことができ、横シールを完
全にすることができる。図１において、８はこの切断手
段７１によって切断除去されたシール部の外側部分であ
り、その後、廃棄される。

【００１５】前記ガイド筒１０は包材９を案内すると共
に、包材９内への内容物の投入を案内するものである。
かかる内容物の投入を行うためガイド筒１０内にはシュ
ータ１１が同軸的に挿入されている。このシュータ１１
の上部には内容物が収納されているホッパーおよびホッ
パーの開放、閉鎖を行うシャッター（いずれも図示せ
ず）が設けられており、シャッターの開作動により内容
物はシュータ１１内に導入され、その開放下端部から包
材内に一定量が投入されるようになっている。

【００１６】このシュータ１１はガイド筒１０から下方
に延設しており、このシュータ１１内にガス噴射手段４
０が挿入されている。

【００１７】ガス噴射手段４０は後述するように、包材
９への横シールに先立って筒状の包材９内にガスを噴射
するものであり、９０度間隔で設けられた十字形状の噴
射ノズル４１、４２、４３、４４（図５参照）と、これ
ら噴射ノズル４１、４２、４３、４４が束ねられた状態
で挿入され、シュータ１１およびガイド筒１０から抜き
出されたステンレスなどのパイプ４５とを備えている。
各噴射ノズル４１、４２、４３、４４はシュータ１１の
下端部から下方に抜き出されており、これにより、これ
らのノズルはシュータ１１下方の包材９内に侵入してい
る。この場合、噴射ノズルは一直線上に位置したものが
一対となるものであり、図示例においては噴射ノズル４
１と４３が、また噴射ノズル４２と４４とが一組となっ
て同時にガスが供給される。かかる一組毎のノズルへの
ガスを供給するため、これらの一組のノズルは接続管４
６、４７にそれぞれ接続されている。そして、各接続管
４６、４７が電磁弁（図示省略）を介して、ポンプなど
の噴射源（図示省略）に接続されている。噴射ノズル４
１、４２、４３、４４から噴射するガスとしては、空気
でも良く、窒素ガスや炭酸ガスなどの不活性ガスでも良
く、後者の場合には包材９内に充填された内容物の酸化
を抑制できるため、内容物の品質保持の観点から好まし
い。

【００１８】前記回転手段３０はこのような噴射ノズル
４１、４２、４３、４４の下方に配設されている。この
回転手段３０は図１、図２および図３に示すように、回
転板３１と、回転板３１の回転を支承する落下筒３２と
を備えている。落下筒３２はテトラ状に成形された包装
体（図示省略）を下方に案内するものであり、装置全体
を支持する基台３３に固定されている。回転板３１はこ
の落下筒３２が略中央部分に挿入され、この挿入部分に
ベアリング３４が介挿されることにより、落下筒３２を
中心として回転する。この回転は９０度毎に往復駆動さ
れるものであり、この回転力を付与するためのシリンダ
３５が回転板３１の一隅部分に連結されている（図３参
照）。このような構成ではシリンダ３５が伸長すると、
回転板３１は図３に示す矢印ａ方向に９０度回転し、シ
リンダ３５が縮長すると矢印ｂ方向に９０度回転する。
これらの回転は後述するように、包材９に対して横シー
ルを行う際に間欠的に行われるが、このように９０度毎
に往復回転する構造では、一方向のみへの回転を行う場
合よりも、その機構が簡単となり、制御が容易となるメ
リットがある。

【００１９】かかる回転手段３０には押圧手段としての
押え板５１、５２と、横シールを行う横シール機６０と
が搭載されるものであり、これらの搭載を行うため、回
転板３１上にはガイドプレート３６、３６が対向配置さ
れている。押え板５１、５２はこのガイドプレート３
６、３６にそれぞれ掛け渡されて対向しており、いずれ
か一方または双方がシリンダなどの駆動源（図示省略）
に連結されて、ガイドプレート３６、３６の長手方向に
移動する。そして、この移動によって押え板５１、５２
は包材９を両側から挟んで固定するため、横シール機６
０による横シールを安定化させることができる。

【００２０】横シール機６０は超音波溶着、熱圧着、熱
風溶着などの適宜の手段が採択使用されるが、本実施例
では超音波溶着を行う構成となっている。このため横シ
ール機６０は図２および図３に示すように、超音波振動
を行うホーン６１と、このホーン６１からの超音波を受
けるロッド形状の受台６２とを備えている。これらホー
ン６１および受台６２は押え板５１、５２に沿って同期
走行することにより、包材９へ第１および第２の横シー
ルを行うものである。かかる走行を可能とするため、押
え板５１、５２にはホーン６１および受台６２のそれぞ
れが侵入状態で同期移動するスリット５３、５４が形成
されている。

【００２１】図４は横シール機６０によるシール方向と
ガス噴射手段４０の噴射ノズル４１、４２、４３、４４
のガス噴射方向との相関々係を示す。上記した本実施例
の構成では、横シール機６０によるシール方向と押え板
５１、５２との押え方向が同一のため、簡素化のため図
４では横シール機６０を省略し、押え板５１、５２によ
りシール方向を示している。同図において、押え板５
１、５２は９０度毎に往復回転して実線状態と、鎖線状
態とを繰り返し、各状態で押え板５１、５２の長手方向
に対して横シールが行われる。この横シール時におい
て、押え板５１、５２が実線状態のとき、噴射ノズル４
２、４４が包材９内にガスを噴射し、鎖線状態のとき、
噴射ノズル４１、４３が包材９内にガスを噴射する。す
なわちガス噴射手段４０によるガスの噴射方向は押え板
５１、５２の長手方向（横シールの方向）と同一の方向
に対して行われるものであり、このように横シール方向
と同方向にガスを噴射することにより、可撓性を有した
包材９はシール方向に偏平状に伸張する。そして、この
伸張によりシワが発生することがなくなると共に、既に
発生していたシワも除去されるため、包材９は全面が密
着する。このため横シールを完全に行うことができ、シ
ール不良部分が残存することがなくなり、シール不良部
分からの内容物の洩出がなくなると共に、製品としての
外観も向上する。

【００２２】次に本実施例によって包装体を成形する方
法を図５ないし図１０により説明する。なお、図示例に
おいて包材９への摘み紐３およびタグ４（図１２および
図１３参照）の取り付けについての説明は省略するが、
これらはシート状の包材９に所定間隔であらかじめ取り
付けられていても良く、包装体の成形時に取り付けるよ
うにしても良い。まず図５に示すように、包材１をガイ
ド筒１０（図１参照）に沿って摺動させながら、縦シー
ル機２０によって連続的に縦シールを行い、縦シール線
５を有した筒状の包材９とする。このとき図１に示すよ
うに、切断手段７１により縦シール部の外側部分を切断
除去し、細い線条の縦シール線とする。そして、包材１
の下端部に押え板５１、５２を当接させて、押え板５
１、５２の方向に第１の横シールを行う。この押え板５
１、５２の当接に先立って、ガス噴射手段４０から包材
９内にガスを噴射する。図９はかかるガス噴射状態を示
し、押え板５１、５２と平行位置にある噴射ノズル４
２、４４からガスが噴射される。このガスの噴射圧力は
包材９の硬度、材質等によって適宜、選定されるもので
あり、例えば不織布、ナイロン紗の場合には、３kgf/cm
² 程度の圧力が良好である。このガスの噴射により、包
材９は図９の実線状態から鎖線状態に示すように、偏平
状に伸張する。そして、この伸張と同時または直後に、
ガス噴射を止め、押え板５１、５２によって包材９を押
圧し、横シール機６０を走行させて、第１の横シール線
６を形成する。

【００２３】その後、図６に示すようにシュータ１１か
ら所定量の内容物を包材９内に投下すると共に、回転手
段３０を駆動して、押え板５１、５２および横シール機
６０を一体的に９０度回転させる。これにより押え板５
０、５１および横シール機６０は第１の横シール線６と
直交した位置となる。

【００２４】次に図７に示すように、包材９を所定長さ
下降させ、この下降の直後にガス噴射手段４０から包材
９内にガスを噴射する。図１０はこのガス噴射状態を示
し、図９に対し押え板５１、５２は直交した位置となっ
ており、この押え板５１、５２と平行位置の噴射ノズル
４１、４３からガスを噴射する。このガスの噴射により
包材９は偏平状に伸長して実線状態から鎖線状態とな
る。そして、この伸長状態の後、ガス噴射を止めて図８
に示すように、押え板５１、５２によって包材を押圧
し、横シール機６０を走行させて第１のシール線６と直
交する第２のシール線７（図１３参照）を形成すると同
時に、第２のシール線７を境として切り離す。これによ
り図１３に示すテトラ状包装体１を形成することができ
る。

【００２５】このような方法では、横シールに先立っ
て、包材９内にガス噴射を行うことにより、そのシール
方向と平行な方向に包材９を伸張させるため、シワの発
生がなくなり、シワに起因するシール不良の発生を防止
できると共に、外観が向上する。また、包材を送り出し
ながら包装体１を成形するため、短時間で大量の包装体
を製造できる。

【００２６】図１１はガス噴射手段４０の別の実施例を
示す。この実施例のガス噴射手段４０は内容物を包材内
に投下するシュータ１１と一体に形成されるものであ
り、シュータ１１が外管１１ａと、外管１１ａ内の円周
上の四等分位置内に挿入された内管１１ｂとからなって
いる。また内管１１ｂと外管１１ａとの間にはリング蓋
１３により封鎖されている。そして、外管１１ａの下端
部分における内管１１ｂとの対応位置には、ノズル孔１
４が開口されており、各ノズル孔１４が電磁弁を解して
ポンプ（図示省略）に接続されている。この実施例にお
いても、一直線上に位置する一組のノズル孔１４にガス
を同時に供給することにより、ガスが包材内に噴射して
包材の伸張を行うことができるが、このようにシュータ
１１にガス噴射手段４０を組み込むことにより、部品点
数が減少するため構造が簡単で、組み立てを容易に行う
ことができるメリットがある。

【００２７】本発明は以上の実施例に限定されることな
く種々変形が可能である。例えば回転手段３０を一方向
へのみ９０度ずつ回転するようにしても良い。また、押
え板５１、５２は横シールを確実に行うものであるた
め、押圧しなくても横シールが可能な材質の包材、例え
ばナイロン紗の場合には省略しても良い。

【００２８】

【発明の効果】本発明は直交する２方向への横シールを
行う際に、そのシール方向と平行な方向の包材内にガス
を噴射して偏平状に伸張させるため、包材にシワを生じ
させることがない。このためシワに起因したシール不良
がなくなり、シール不良部分からの内容物の洩出を防止
でき、不良品発生率が少なくなると共に、外観が向上し
たテトラ状包装体を成形することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例が適用された製造装置の斜視
図。

【図２】ガイド筒部分を省略した図１における正面図。

【図３】回転手段を示す斜視図。

【図４】ガス噴射と横シールとの関係を示す平面図。

【図５】本発明の一実施例の製造方法を説明する斜視
図。

【図６】本発明の一実施例の製造方法を説明する斜視
図。

【図７】本発明の一実施例の製造方法を説明する斜視
図。

【図８】本発明の一実施例の製造方法を説明する斜視
図。

【図９】ガス噴射の方向を説明する平面図。

【図１０】ガス噴射の方向を説明する平面図。

【図１１】本発明の別の実施例の要部を示す一部破断側
面図。

【図１２】テトラ状包装体の斜視図。

【図１３】テトラ状包装体の使用状態を示す斜視図。

【符号の説明】

５ 縦シール線 ６ 第１の横シール線 ７ 第２の横シール線 ９ 包材 １０ ガイド筒 １１ シュータ ２０ 縦シール機 ３０ 回転手段 ４０ ガス噴射手段 ５１ 押え板 ５２ 押え板 ６０ 横シール機 ７１ 切断手段

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ガイド筒に沿って折り曲げられながら走行
   する可撓性の長尺な包材を連続的に縦シールして筒状に
   形成する工程と、縦シールされた包材のシール部の外側
   部分を切断除去する工程と、筒状の包材を横切る方向へ
   ガスを噴射すると共にガス噴射方向と平行な方向へ第１
   の横シールを行う工程と、この第１の横シールと直交す
   る方向の包材内にガスを噴射する工程と、このガスの噴
   射方向と平行な方向の第２の横シールを包材に形成する
   工程とを備えていることを特徴とするテトラ状包装体の
   製造方法。
2. 【請求項２】長尺な可撓性の包材が折り曲げられながら
   走行するガイド筒と、このガイド筒を走行する包材に対
   して連続的に縦シールする縦シール手段と、縦シール手
   段によってシールされた包材のシール部の外側部分を切
   断除去する切断手段と、前記包材を横切る方向に横シー
   ルする横シール手段と、この横シール手段を９０度毎に
   間欠回転する回転手段と、前記横シール手段によるシー
   ル方向と同一の横方向の包材内部にガスを噴射するガス
   噴射手段とを備えていることを特徴とするテトラ状包装
   体の製造装置。