以下、図面を参照しつつ、本発明を具体� ��に説明する。なお、各図中、同一符号は同� ��又は同等の構成要素を表している。

 図1は、本発明の糸掛方法を行う糸掛機構 40の一実施例の構成図であり、図2は、この糸 掛機構40を組み込んだ抽出バッグ用シートの� ��造機械の構成図である。

 この抽出バッグ用シートの製造機械1は、 概略、矢印方向に回転する回転担持体10、回� ��担持体10の周面に所定間隔でタグ2を供給す� ��タグ供給装置20、本実施例の糸掛機構40、回 転担持体10上のタグ2と糸材3の上に通水濾過� �シート4を供給するシート供給装置50、タグ2� ��糸材3との接着、タグ2と通水濾過性シート4� ��の接着、又は糸材3と通水濾過性シート4と� �接着を行うシール装置60からなっている。

 また、抽出バッグ用シートの製造機械1の 下流には、抽出バッグ用シートの製造機械1� �製造された抽出バッグ用シート5を用いてピ� ��ミッド形に製袋すると共に、その中に茶葉� ��の内容物を充填して抽出バッグ6を製造する 充填包装機70が設けられている。

 ここで、糸掛機構40は、糸材3の張力を略� ��定に調整しつつ、タグ2が所定間隔で配置さ れた回転担持体10の周面に、糸材3の連続的回 旋パターンを形成するものであり、糸材原反 3rから糸材3を繰り出す駆動ローラ401とそれに 対向するニップローラ402、糸材3の張力調整� �段410、及び回転担持体10の周面に糸材3の連� �的回旋パターンを形成する糸掛装置30を備え 、糸材3の張力調整手段410として、ダンサー� �構420とその下流のパス長調整装置430を有し� �いる。

 駆動ローラ401はサーボモータ403で駆動さ� ��、ダンサー機構420のダンサーローラ421に接� ��したダンサーアーム422が常に所定の角度を� ��つように、ダンサーアーム422の角度に応じ� ��糸の繰り出し速度を制御する。ダンサーア� ��ム422の角度検出方法の一つの例として、本� ��施例ではダンサーアーム回転軸に角度検出� ��423を取付けている。

 パス長調整装置430は、移動ローラ431、及� ��移動ローラ431の位置を制御するサーボモー� ��432からなる。

 パス長調整装置430を設けない従来の糸掛� ��構では、糸掛装置30により回転担持体10の周 面に糸材3の連続的回旋パターンを形成する� �に、ダンサー機構420と糸掛装置30との間の糸 材3のパス長が変動し、その結果、ダンサー� �ーラ421が大きく上下する。特に、糸材3の連� ��的回旋パターンの形成を高速で行う場合に� ��ダンサーローラ421の上下動が顕著になり、� ��ンサーアーム422が追随できず、糸材3のテン ションが大きく変動する事となる。

 これに対し、本実施例ではダンサー機構4 20と糸掛装置30との間にパス長調整装置430を� �置する。そして、糸掛装置30で回転担持体10� ��周面に糸材3の連続的回旋パターンを形成す る際の、ダンサー機構420と糸掛装置30との間� ��糸材3のパス長の変動量を回旋パターンの軌 跡から予め計算しておき、その変動量を吸収 するように移動ローラ431の位置をサーボモー タ432で制御する。このとき、移動ローラ431の 位置を必ずしも厳密に制御する必要は無く、 糸材3のパス長の変動量を、ダンサー機構420� �吸収できる程度まで緩和できればよい。

 こうして、ダンサー機構420とその下流の� ��ス長調整装置430からなる張力調整手段410に� ��れば、糸材3の連続的回旋パターンの形成を 高速で行う場合でも、糸材3の張力を略一定� �保持することができるので、糸材3を安定し� ��走行させることが可能となる。

 一方、糸掛装置30は、図3に示すように、� ��ョイント部31で略直交方向に接続された第1� ��駆動クランク機構32aと第2の駆動クランク機 構32bからなっている。これらの駆動クランク 機構32a、32bは、それぞれサーボモータ33Ma、33 Mbで駆動されるクランクアーム34a、34bと、ク� ��ンクアーム34a、34bと接続したリンク35a、35b� ��らなり、第1の駆動クランク機構32aと第2の� �動クランク機構32bのジョイント部31は、第1� �駆動クランク機構32aのリンク35aの中間部と� �2の駆動クランク機構32bのリンク35bの先端部� ��を連結するものとなっている。また、第1の 駆動クランク機構32aのリンク35aの先端部には 、リング状の糸ガイド36と糸通し37を備えた� �通し保持ブラケット38が設けられている。

 このように第1の駆動クランク機構32aと第 2の駆動クランク機構32bのジョイント部31を、 第1の駆動クランク機構32aのリンク35aの中間� �に設けると、ジョイント部31や、クランクア ーム34bとリンク35bとのジョイント部といった 発塵源となる摺動部を回転担持体10の周面上� ��位置させないことができる。また、回転担� ��体10の周面上には糸通し保持ブラケット38が 位置するだけで、リンクは周面外に位置する ため、糸掛時や通水濾過性シートの回転担持 体10上への供給時に障害となり得るものも極� ��なくすことができる。

 さらに、この糸掛装置30によれば、糸通� �保持ブラケット38を、2つの駆動クランク機� �32a、32bによって駆動し、各駆動クランク機� �32a、32bの駆動源としてそれぞれサーボモー� �33Ma、33Mbを使用するので、糸掛に必要な軌道 に糸通し37を動かすことが可能となる。

 具体的には、例えば、図4に示すように、 回転担持体10の周面に、2枚ずつのタグ2が近� �するように所定間隔で配置されて吸引によ� �固定されている場合に、糸材3を、各タグ2上 で回転担持体の軸方向に引き延ばした連続的 回旋パターンに形成する場合、図5に示すよ� �に、糸掛時には、糸掛用ピン11a、11bを各タ� �2の両側(回転担持体10の回転方向の上流側と� ��流側)で回転担持体10の一方の周縁10a寄りの� ��置に突出させると共に、各タグ2から回転担 持体10の軸方向に離れた位置にも糸掛用ピン1 1c、11dを突出させ、糸通し保持ブラケット38� �先端の糸通し37が、これらのピン11(11a、11b、 11c、11d)の周りを所定の半径(例えば、6~10mm)の 円軌道で動き、ピン11とピン11の間は上述の� �軌道の接線上を走行するように糸掛装置30を 動かせばよい。なお、図4及び図5において、� ��線は、後に回転担持体10の周面に供給され� �通水濾過性シート4を示し、点線は通水濾過� ��シート4における抽出バッグ1個分の領域の� �切りを示している。

 ここで、図5の軌道Laは、回転担持体10の� �転により矢印方向に移動しているピン11に対 する軌道であるから、固定座標に対しては、 糸通し37が、図6に示す軌道Lbを描くように糸� ��装置30を動かす。なお、図5と図6中の符号P1� ��、これらの軌道La、Lb上の対応する点を示し ている。また、図6において、細線の連続的� �旋パターンは図4の連続的回旋パターンに対� ��する。

 このような糸通し37の動きは、各サーボ� �ータ33Ma、33Mbにそれぞれ往復運動させ、その 回転速度、回転時間を制御することにより得 ることができる。この場合、クランクアーム 34a、34bの揺動角θa、θbの範囲を120度以下とす ることが好ましい。クランクアーム34a、34bの 上死点や下死点近くになると、リンク35a、35b の動きがクランクアーム34a、34bの動きに比し て小さくなり、糸通し37を所期の速度で動か� ��ことが困難になるが、上述の範囲でクラン� ��アーム34a、34bを動かすことにより、糸通し3 7を所期の速度で動かすことが可能となる。

 また、各サーボモータ33Ma、33Mbによって� �通し37の動きを制御するに際しては、(i)糸通 し37の走行速度が等速になるように制御する� ��(ii)糸通し37がピン11の周りを周回するとき� �速度を低速とし、ピンとピンの間の直線部� �を走行するときは高速となるように制御す� �、(iii)糸通し37の加速と減速を所定の変形曲� ��に基づいて行う、(iv)糸材3を巻き回した糸� �原反3rからの糸材3の繰り出し速度が等速に� �るようにする等の態様をとることができる� �、中でも糸のテンション変動を小さく抑え� �点から(iv)とすることが好ましい。

 なお、このような糸掛装置30の動きは、� �ーボモータ33Ma、33Mbについているロータリエ ンコーダでサーボ機構を働かせることにより 制御することができる。

 図7A及び図7Bは、それぞれ糸材3の連続的� �旋パターンの変更例である。これらの糸材3� ��回旋パターンは、図4の回旋パターンに比し て、糸掛用ピン11c及び11dの位置を回転担持体 10の周方向にずらすことにより、糸材3をタグ 2上から引き延ばす方向を回転担持体10の軸方 向に対して斜めとし、抽出バッグ用シートか ら製造される個々の抽出バッグにおいて、吊 し糸を長くしたものである。

 また、図7Aと図7Bの糸材3の回旋パターン� �、糸材3と通水濾過性シート4との後述する強 シール部位s2(即ち、抽出バッグにおける吊し 糸の貼着位置)を、抽出バッグ用シートから� �造される個々の抽出バッグにおいて、その� �ラミッド型の頂部近傍とするか、またピラ� �ッド型の辺の中央部にするかで異ならせた� �のである。

 図7A、図7Bの連続的パターンを得る場合の 、糸掛用ピン11(11a、11b、11c、11d)に対する糸� �しの軌道Laを図8A、図8Bに示す。このように� �図7Aの回旋パターンと図7Bの回旋パターンは� ��回転担持体10の周面から突出させる糸掛用� �ン11の配置のパターンとしては、双方とも共 通のものを使用するが、図8Aに示すように、1 1a~11dの全ての糸掛用ピン11に糸掛をする軌道L aを糸通し37にとらせることにより図7Aの回旋� ��ターンを得、図8Bに示すように、一つのピ� �11aには糸掛をしない軌道Laをとらせることに より図7Bの回旋パターンを得る。そして、こ� ��糸掛装置30によれば、このような糸通し37の 軌道Laの変更は、サーボモータ33Ma、33Mbの制� �により容易に行うことができる。

 なお、糸掛用ピン11は、前述のように回� �担持体10の回転により図8A、図8Bに矢印で示� �ように移動しているから、固定座標に対す� �糸通し37の軌道は、例えば、図7Bの回旋パタ� ��ンを得る場合、図9の軌道Lbのようになる。

 図2の抽出バック用シートの製造機械1は� �上述の糸掛機構40を組み込んだものである。

 この製造機械1において、回転担持体10は� ��この製造機械1の稼働中はサーボモータによ り矢印方向に連続回転するようになっている (図3)。

 回転担持体10の外周は24分割され、各分割 領域にタグ2の載置部位が2個ずつ近接するよ� ��に設けられている。タグ2の載置部位には、 タグ供給装置20との対向部位からタグ2の吸引 を開始し、タグ2と通水濾過性シート4とを後� ��するように弱シールする位置(シール装置64) から、抽出バッグ用シートが回転担持体10の� ��面から離れる前までの間で吸引を切るよう� ��、ロータリーバブルによる吸引経路の切替� ��より真空ポンプ又はブロアーモーターでタ� ��2を吸引し担持する機構が設けられている。

 また、回転担持体10は、糸掛用のピン11の 上下機構を備えている。この上下機構では、 ピン11は、常時、回転担持体の周面から突き� ��るようにスプリングで付勢されているが、� ��水濾過性シート4が回転担持体10の周面に供� ��される領域では、回転担持体10の内部に設� �られた固定カムの形状に沿って回転担持体� �部方向へ下げられ、ピン11の周面からの突出 量が僅かになるようにしている。

 タグ供給装置20は、タブテープ2tを巻き回 したタグテープ原反2rからタグテープ2tを繰� �出し、それを所定の長さのタグ2に切断する� ��グカット供給装置21と、タグカット供給装� �21で切断されたタグ2を回転担持体10の周面に 移すタグ受渡ドラム22からなっている。

 このタグ供給装置20では、タグテープ原� �2rから回転担持体10に、タグテープ2tを弛ま� �ることなく、かつできる限り高速にタグ2を� ��給できるように、タグカット供給装置21を� �ム機構で矢印のように揺動させつつタグテ� �プ2tを切断すると共に、切断したタグ2をタ� �受渡ドラム22に受け渡す。そして、タグ受渡 ドラム22は、等速回転し、タグカット供給装� ��21から渡されたタグ2を、所定間隔で回転担� ��体10に担持させる。

 シート供給装置50は、通水濾過性シート4� ��巻き回したシート原反4rから通水濾過性シ� �ト4を繰り出し、通水濾過性シート4を、回転 担持体10上に所定間隔で担持されたタグ2とそ のタグ2上に形成された糸材3の連続的パター� ��の上に載せるように供給する。ここで、通� ��濾過性シート4の繰り出しは、経路途中のダ ンサーローラ51に取り付けてある角度検出器� ��、通水濾過性シート4を繰り出すニップ駆動 ローラ52で繰り出し速度を制御することによ� ��、できる限り等速に調整される。

 シール装置60としては、回転担持体10上に 通水濾過性シート4を供給する前に、回転担� �体10上に担持されているタグ2と糸材3を図10(a )に示すシール部位s1で強シールする第1のシ� �ル装置61、回転担持体10上に通水濾過性シー� ��4を供給した後に、図10(b)のように、各抽出� ��ッグ1個分ずつの領域において、タグ2から� �水濾過性シート4の長手方向に離れた部位s2� �糸材3と通水濾過性シート4とを強シールする 第2のシール装置62、図10(c)のように、タグ2か ら回転担持体10の軸方向、即ち、通水濾過性� ��ート4の幅方向に糸材3を引き延ばした部位s3 で糸材3と通水濾過性シート4とを弱シールす� ��第3のシール装置63、図10(d)に示すシール部� �s4でタグ2と通水濾過性シート4とを弱シール� ��る第4のシール装置64を備えている。

 ここで、強シールとは、通常の抽出バッ� ��の使用において、シール部位が剥離しない� ��度に強固にシールすることをいい、弱シー� ��とは、抽出バッグの使用時に、シール部位� ��容易に剥離できる程度に弱くシールするこ� ��をいう。また、図中、シール部位s1、s2、s3� ��s4を囲むハッチング枠は、シールヘッドが� �たる領域を示している。

 なお、本発明の抽出バッグ用シートの製� ��機械1において、シール部位は糸材3の回旋� �ターン、ピン11の配置等に応じて適宜変更す ることができる。例えば、糸材3と通水濾過� �シート4との強シール部位s2を、図10(b)に破線 で示すs2’のように抽出バッグ1個分ずつの境 界領域から各抽出バッグ一個分の領域の中央 側にずらしても良い。また、抽出バッグ1個� �ずつの境界領域のシール部位s2を、製袋時の 通水濾過性シート4の幅方向のシールで兼ね� �もよい。しかし、製袋前にシール部位s2にお いて糸材3と通水濾過性シート4とを強シール� ��ることにより、抽出バッグにおいて袋本体� ��構成する通水濾過性シート4に、吊し糸とな る糸材3を確実に接着することができるので� �ましい。

 これらのシール装置60(61、62、63、64)にお� ��るシール手段は、超音波溶着としてもよく� ��加熱溶着としてもよいが、超音波溶着が、� ��ール装置にシートの溶けかすが付着しにく� ��点で好ましい。

 また、これらのシール装置60は、回転担� �体10の駆動源とは別にサーボモータを駆動源 として、回転担持体10の周面に対して上下動� ��せることが好ましく、さらには、回転担持� ��10の回転に合わせて図2に示した矢印のよう� ��揺動させることが好ましい。これにより、� ��ール装置60のシールヘッドと、シール対象� �となるタグ、糸材あるいは通水濾過性シー� �との接触時間が長くなるので、最適なシー� �条件を容易に設定することができ、これら� �材料を変更した場合にも適切なシール条件� �設定することが可能となる。

 本実施例の抽出バッグ用シート製造機械1 で抽出バッグ用シート5を製造する方法とし� �は、まず、タグテープ原反2r、糸材原反3r、� ��ート原反4rをそれぞれ本機械内にセットし� �タグ供給装置20により、タグテープ原反2rか� ��タグテープ2tを繰り出し、それを切断して� �グ2とし、タグ2を回転担持体10の周面に所定� ��隔で担持させる。

 次に、回転担持体10の周面から糸掛用の� �ン11を突出させ、糸掛機構40により、糸材原� ��3rから糸材3を繰り出し、糸材3を回転担持体 10の周面に図4に示す連続的パターンに糸掛す る。

 そして第1のシール装置61により図10(a)に� �すようにタグ2と糸材3を強シールし、シート 供給装置50により、回転担持体10上のタグ2と� ��材3の上に通水濾過性シート4を供給する。� �掛時に回転担持体10の周面から突出させてい たピン11は、この通水濾過性シート4の供給時 には引き下げ、タグ2又は糸材3と通水濾過性� ��ート4とのシール時に、通水濾過性シート4� �シワがよることを防止する。

 その後、第2のシール装置62により図10(b)� �示すように糸材3と通水濾過性シート4とを強 シールし、第3のシール装置63により、図10(c)� ��示すように糸材3と通水濾過性シート4とを� �シールし、第4のシール装置64により図10(d)に 示すようにタグ2と通水濾過性シート4とを弱� ��ールする。

 こうして、回転担持体10上で図11に示す抽 出バッグ用シート5を得ることができる。図� �、s1はタグ2と糸材3の強シール部位、s2は糸� �3と通水濾過性シート4との強シール部位、s3� ��糸材3と通水濾過性シート4との弱シール部� �、s4はタグ2と通水濾過性シート4との弱シー� ��部位である。

 この抽出バッグ用シート5をロール状に巻 き取り、別個の充填包装機にかけて抽出バッ グの製造に供しても良いが、図2に示したよ� �に、回転担持体10から抽出バッグ用シート5� �連続的に充填包装機70に送り、抽出バッグ6� �製造してもよい。その場合、サーボモータ� �備えた基準送りローラ71で繰り出される抽出 バッグ用シート5の速度にあわせて充填包装� �70を稼動させる。

 充填包装機70としては、公知の種々のも� �を使用することができるが、例えば、図12に 示すように、抽出バッグ用シート5を案内す� �フォーマーガイド72を備えた筒体73、抽出バ� ��グの内容物となる茶葉等を筒体73に所定量� �つ送り込むオーガ充填機80、筒体73に巻き付� ��た抽出バッグ用シート5を下方に走行させる 送りローラ74、抽出バッグ用シート5の両側縁 部をシールして筒状にする縦シール装置75、� ��状に成形した抽出バッグ用シート5を幅方向 にシールする横シール装置76を備えたものを� ��用することができる。この横シール装置76� �、シールヘッド76aの取付基台(図示せず)を筒 体73の長手方向に垂直な平面内で90°ずつ揺動 させ、かつその揺動の度にシールヘッド76aを 抽出バッグ用シート5の幅方向に走行させる� �とにより、順次、抽出バッグ用シート5の幅� ��向の溶着溶断を行う。これにより、例えば� ��図11の抽出バッグ用シート5から、図13に示� �抽出バッグ6のように、上下両端縁の幅方向� ��シールsx、syがねじれの位置となったピラミ ッド型の抽出バッグであって、その頂部近傍 のシール部位s2で、糸材3からなる吊し糸の一 端と通水濾過性シート4とが強シールされ、� �の吊し糸の他端の部位s1で吊し糸とタグ2が� �シールされ、吊し糸とタグ2がそれぞれ部位s 3、s4で通水濾過性シート4と弱シールされて� �る抽出バッグを得ることができる。

 充填包装機70において、横シール装置76と しては、抽出バッグ用シートの幅方向のシー ル時にはシールヘッド76aとその受け76bを下方 に移動させ、抽出バッグ用シート5の走行を� �めないようにすることが好ましい。この場� �、横シール装置76のシールヘッド76aとその受 け76bは、最も下がった位置からは、90°回転� �つつ上方の位置に戻るようにする。したが� �て、横シール装置76は、図12の矢印のように� ��り返し動かすことが好ましい。

 なお、縦シール装置75及び横シール装置76 のシール手段は、超音波によってもよく、加 熱によってもよい。

 この他、横シール装置76としては、筒体73 の長手方向に垂直な平面内で、シール方向が 90°異なる第1の横シール装置と第2の横シール 装置を設け、これらを交互に使用するように しても良い。

 また、縦シール装置75を用いて、抽出バ� �グ用シート5の両側縁部の溶着溶断すること� ��より不要な縁部(耳部)が生じる場合には、� �れを巻き取るスクラップ巻き取り手段77を設 けても良い。

 本発明の糸掛機構40は、種々の抽出バッ� �用シートの製造機械で使用することができ� �。例えば、平袋状の抽出バッグを製造する� �めの抽出バッグ用シートの糸材の引き回し� �も使用することができる。

 なお、本発明の糸掛機構40や抽出バッグ� �シートの製造機械1で使用する、糸材3、タグ テープ2t、通水濾過性シート4としては、従前 のものを使用することができる。例えば、糸 材3としては、ポリプロピレン、ポリエチレ� �等の熱可塑性合成繊維をはじめとして超音� �溶着や熱溶着が可能な素材から形成された� �のを使用することができ、タグテープ2tとし ては、紙、プラスチックシート等から形成さ れたものを使用することができる。また、通 水濾過性シート4としては、ポリエステル、� �イロン、ポリエチレン、ポリプロピレン等� �合成繊維、レーヨン等の半合成繊維、コウ� �、ミツマタ等の天然繊維の単独又は複合繊� �からなる織布、不織布、紙類、多くの孔を� �けたフィルム等を使用することができる。