特許 6792300 フィルター成形品の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6792300

(24)【登録日】2020年11月10日

(45)【発行日】2020年11月25日

(54)【発明の名称】フィルター成形品の製造方法

(51)【国際特許分類】

   B65D 85/808 20060101AFI20201116BHJP

   B65D 77/00 20060101ALI20201116BHJP

【ＦＩ】

   B65D85/808

   B65D77/00 D

【請求項の数】9

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2019-220360(P2019-220360)

(22)【出願日】2019年12月5日

【審査請求日】2020年3月18日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】716002725

【氏名又は名称】日本紙工株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100137338

【弁理士】

【氏名又は名称】辻田 朋子

(74)【代理人】

【識別番号】100196313

【弁理士】

【氏名又は名称】村松 大輔

(72)【発明者】

【氏名】佐野 智紀

【審査官】 矢澤 周一郎

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１９−１２６７４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０３１６１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−２１０５９６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６５Ｄ ６７／００−７９／０２

Ｂ６５Ｄ ８１／１８−８１／３０

Ｂ６５Ｄ ８１／３８

Ｂ６５Ｄ ８５／８８

Ｂ６５Ｄ ８５／５０−８５／５２

Ｂ６５Ｄ ８５／６０

Ｂ６５Ｄ ８５／７２−８５／８４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

フィルター成形品の製造方法であって、
フィルターを重ねて、フィルターの融点以上の温度に加熱して重ねたフィルターを溶着して溶着部を形成する溶着工程と、
前記溶着部に引張応力を加え、前記溶着部に沿ってフィルターを切断する引張工程と、を備える、フィルター成形品の製造方法。

【請求項2】

前記フィルターの融点が、２４０℃以下である、請求項１に記載のフィルター成形品の製造方法。

【請求項3】

前記溶着工程が、超音波溶着により溶着する工程である、請求項１又は２に記載のフィルター成形品の製造方法。

【請求項4】

前記溶着工程において、溶着部を外縁として含むフィルター成形品の外形を画定する、請求項１〜３の何れか一項に記載のフィルター成型品の製造方法。

【請求項5】

前記フィルター成形品の外形が、曲線部を含む、請求項４に記載のフィルター成形品の製造方法。

【請求項6】

前記溶着部の少なくとも一部分が、曲線部、又は鋭角部である、請求項４又は５に記載のフィルター成形品の製造方法。

【請求項7】

前記フィルター成形品の外縁より内側を略直線状に切断し、原料投入口を形成する原料投入口形成工程を備える、請求項１〜６の何れか一項に記載のフィルター成形品の製造方法。

【請求項8】

前記フィルター成形品が、ティーバッグである、請求項１〜７の何れか一項に記載のフィルター成形品の製造方法。

【請求項9】

請求項１〜８の何れか一項に記載の製造方法により製造された、フィルター成形品。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、フィルター成形品の製造方法、及びフィルター成形品に関する。

【背景技術】

【0002】

茶、コーヒー、出汁等の原料を抽出用フィルター内に封入し、湯に浸出するだけで簡易的に抽出液を得ることができる、いわゆるティーバッグは、成形の簡便性、及び抽出効率の観点から、大半が矩形状、又は三角錐状である。

【0003】

一方で、特許文献１には、特異な形状のフィルター成形品として、ハート型、星型、フルーツを模した形状、動物を模した形状のティーバッグが開示されている。
特許文献１には、このような特異な形状のフィルター成形品を製造する方法として、基盤と金型にフィルターをはさみこみ、超音波を発する融着切断具を用いて所定の形状に切断及び溶着を行う方法が開示されている。

【0004】

しかし、特許文献１に記載の方法は、未だに自動化されておらず、手動で行う必要があり、製造効率が悪いという問題がある。
また、特許文献１に記載の融着切断具は、フィルターの重なりのずれやほつれが発生し、また、思い通りの正確な形状に切断と溶着を同時に行うことは困難であるという問題がある。
さらに金型は高価なものであり、それぞれの形状毎に金型を用意すると、多大なコストがかかってしまう。

【0005】

また、超音波溶着は、従来のティーバッグ等のフィルター成形品のように、直線的で簡素な形状であれば、フィルターを切断と同時に溶着することができるが、ハート型の曲線や、星形の先端部のような複雑な形状に対しては、十分な溶着や切断が行えず、中身の流失の原因となることが知られている。また、綺麗で正確な溶着が行えないことから、形状不良の原因となる。

【0006】

このような事情に鑑み、本出願人は、レーザー加工技術を用いたティーバッグ、又はフィルター成形品の製造技術について開示している（特許文献２）。
特許文献２に記載の技術によれば、レーザーを用いてフィルターの切断及び溶着を同時に行うことで、曲線部を有する複雑な形状のフィルター成形品を製造することができる。
また本出願人は、ティーバッグの抽出袋部分のみならず、ティーバッグのタグや、カップの縁に引っ掛けることができるフックタグをフィルターから製造する技術について開示している（特許文献３）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】実用新案登録第３１１６５０３号公報

【特許文献2】特開２０１９−１２６７４４号公報

【特許文献3】特許第６４７０４５１号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

上記レーザー加工技術は、フィルター加工の自由度が高く、複雑な形状のフィルター成形品を容易に製造可能であるが、発明を実施するためには、レーザー加工装置が必要となるという問題があった。レーザー加工装置は、ティーバッグのようなフィルター成形品に使用されることはほとんどなく、現状、フィルター成形品を製造する業者のほとんどは、レーザー加工装置を自社で保有していない。特に、連続的にフィルター成形品を製造するための業務用レーザー加工装置は高価であり、気軽に購入することができないという問題があった。

【0009】

したがって、本願発明は、新規なフィルター成形品加工技術を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明者は、鋭意研究の結果、特定の条件でフィルター同士を溶着することで、フィルターを容易に加工することができることを見出し、本発明を完成させた。

【0011】

すなわち、前記課題を解決する本発明は、
フィルター成形品の製造方法であって、
フィルターを重ねて、前記フィルターをフィルターの融点以上の温度に加熱して溶着する溶着工程を備える、フィルター成形品の製造方法である。
フィルターの融点以上の温度に加熱して溶着することで、フィルターを溶着部に沿って容易に、かつ綺麗に千切る等の加工を行うことができるようになる。
本発明の製造方法によれば、容易にフィルター成形品を製造できる。また、従来の超音波カッターのような融着切断具を用いては綺麗に成形することができなかった、ハート型のような曲線部を有する形状や、星形のような鋭角部を有する形状等の複雑な形状を有するフィルター成形品を容易に製造することができる。

【0012】

本発明の好ましい形態では、前記フィルターの融点が、２４０℃以下である。
融点が２４０℃より高いフィルターを用いた場合であっても、当該フィルターを容易に加工することは可能であるが、高熱を加えることでフィルターが炭化し、外観上好ましくなくなる恐れがある。
融点が２４０℃以下のフィルターを用いることで、炭化の恐れがなくなる外観上好ましいフィルター成形品を製造することができる。

【0013】

本発明の好ましい形態では、前記溶着工程が、超音波溶着により溶着する工程である。
超音波溶着により溶着することで、ハート型等の曲線部を有する形状や、星形等の鋭角部を有する形状等、複雑な形状を有するフィルター成形品を容易に製造することができる。

【0014】

本発明の好ましい形態では、前記溶着工程において、溶着部を外縁として含むフィルター成形品の外形を画定する。

【0015】

本発明の好ましい形態では、前記フィルター成形品の外形が、曲線部を含む。
本発明の製造方法は、外形として曲線部を含むフィルター成形品の製造に適している。

【0016】

本発明の好ましい形態では、前記溶着部の少なくとも一部分が、曲線部、又は鋭角部である。

【0017】

本発明の好ましい形態では、前記溶着部に引張応力を加え、前記溶着部に沿ってフィルターを切断する引張工程を備える。

【0018】

本発明の好ましい形態では、前記フィルター成形品の外縁より内側を略直線状に切断し、原料投入口を形成する原料投入口形成工程を備える。
このような構成とすることで、フィルター成形品を製造後に原料を投入することができる。また、略直線状に切断することで、原料を投入後、容易に原料投入口をシールすることができる。本形態は、特に外縁に曲線部を含む形状のティーバッグの製造に有効である。

【0019】

本発明の好ましい形態では、前記フィルター成形品が、ティーバッグである。

【0020】

また、前記課題を解決する本発明は、上述した製造方法により製造された、フィルター成形品である。
本発明のフィルター成形品は、溶着部に沿って容易にフィルターを千切ることが可能となるため、消費者等の使用者が、フィルター成形品の使用時に容易に、使用態様に併せてフィルター成形品を切り離すことができる。

【発明の効果】

【0021】

本発明の製造方法によれば、容易にフィルター成形品を製造することができる。
本発明のフィルター成形品は、使用態様に併せて容易に切り離すことができる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】実施例１に係るフィルター積層体を示す図面である。

【図2】実施例１に係るフィルター溶着体を示す図面である。

【図3】実施例１に係るティーバッグを示す図面である。

【図4】実施例２に係るタグ付きティーバッグを製造可能なフィルター溶着体を示す図面である。

【図5】実施例２に係るタグ付きティーバッグの使用態様を示す図面である。

【図6】実施例３に係る原料投入口を有するティーバッグを製造可能なフィルター溶着体を示す図面である。

【図7】実施例４に係るドリップタイプのコーヒーフィルターを製造可能なフィルター溶着体を示す図面である。

【図8】実施例４に係るドリップタイプのコーヒーフィルターの使用態様を示す図面である。

【図9】実施例５に係るティーバッグ連結体を製造可能なフィルター溶着体を示す図面である。

【図10】実施例５に係るティーバッグ連結体の使用態様を示す図面である。

【図11】実施例６に係る原料投入口を有するティーバッグを製造可能なフィルター溶着体を示す図面である。

【図12】実施例７に係る貫通孔を有するティーバッグ袋体の使用態様を示す図面である。

【図13】ナイロン紗を使用したフィルター成形品の製造例である。

【図14】生分解性紗を使用したフィルター成形品の製造例である。

【図15】生分解性不織布を使用したフィルター成形品の製造例である。

【図16】ポリエステルを使用したフィルター成形品の製造例である。

【図17】不織布を使用したフィルター成形品の製造例である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

＜材料＞
本発明の製造方法において、フィルターの種類は、一般にティーバッグに用いることできる素材であれば特に限定されず、ナイロン紗、ポリエステル紗、不織布、生分解性紗、生分解性不織布等を用いることができる。
本発明の製造方法において、融点が２４０℃以下のフィルターを用いることが好ましい。融点が２４０℃以下のフィルターを用いることで、フィルターが焦げる（炭化）ことなく、融点以上の温度に加熱することが可能となる。
また、融点が２２０℃以下のフィルターを用いることがより好ましく、２００℃以下のフィルターを用いることがさらに好ましく、１８０℃以下のフィルターを用いることが特に好ましい。

【0024】

本発明の製造方法において、特に生分解性紗、又は生分解性不織布を用いることが好ましい。生分解性の紗、又は不織布は、一般的に融点が低い素材で構成されており、少ないエネルギーで容易に融点以上の温度に加熱することができる。

【0025】

＜フィルター成形品＞
本明細書中において、フィルター成形品とは、少なくとも重ねたフィルターを融点以上の温度に加熱することにより溶着する工程を経た構造体を意味する。
フィルター成形品としては、袋体のフィルター成形品が好ましい。袋体のフィルター成形品としては、開口部を有していてもよく、閉じていてもよい。

【0026】

＜原料＞
上記フィルター成形品として、ティーバッグや、出汁パック等の包装体を製造する場合には、包装体の内部に種々の原料を内包することができる。
原料としては、茶葉、コーヒー、漢方、健康食品、インスタント類（お味噌汁、スポーツ飲料、スープ等）等、出汁用原料等の食品等が例示できる。
また、アロマ及びポプリ等の雑貨や、石・鉱石等を投入し、風呂に入れることで、温泉効能的用途を有する雑貨、脱臭剤及び防臭剤等に用いることができる。さらに、医薬原料、及び洗顔料の粉末等の化粧品原料を用いることもできる。

【0027】

以下、図面を参照して本発明の一実施形態に係るティーバッグの製造方法について説明するが、本発明はこれに限定されない。

【0028】

（実施例１）
＜フィルター積層工程＞
図１には、実施例１におけるフィルター積層体１１を示す。
本明細書中において、「フィルター積層体」とは、少なくとも一部にフィルターが重畳する重畳部を有する構造体を意味する。
本実施形態においては、２枚のフィルター１０ａ、及びフィルター１０ｂを重ねてフィルター積層体１１を形成する。
本発明の別の実施形態においては、１枚のフィルターを折り畳み、フィルターが重畳する部分を形成し、これをフィルター積層体としてもよい。以下、フィルターの枚数について述べる時には、フィルターを折り畳み、フィルターが２層重なっている場合を「２枚」、フィルターがｎ層重なっている場合を「ｎ枚」とする概念も含む。

【0029】

＜溶着工程＞
次いで、フィルター積層体１１を、フィルターの融点以上の温度に加熱して、溶着部２１を形成し、フィルター溶着体２０ａを形成する（図２）。
本明細書中において、「フィルター溶着体」とは、フィルター積層体の重畳部の少なくとも一部が溶着された構造体を意味する。
実施例１においては、ティーバッグ袋体３０ａの外形が矩形状となるように、溶着部２１を形成する。

【0030】

フィルターを溶着する手段は特に限定されず、超音波溶着、熱風式溶着、熱板式溶着、インパルス式溶着、コテ式溶着等を用いることができる。ハート型や丸型のような曲線部を有する形状や、星形のような鋭角部を有する形状にフィルター成形品の外形を画定する場合には、超音波溶着により溶着することが好ましい。超音波溶着であれば、複雑な形状であっても綺麗にフィルター積層体を溶着することができる。
なお、本発明においては、フィルターを溶着する手段として、レーザーを用いないことが好ましい。

【0031】

溶着温度は、フィルターの融点以上の温度で特に限定されないが、３００℃以下が好ましく、２８０℃以下がより好ましく、２５０℃以下がさらに好ましく、２２０℃以下が特に好ましく、２００℃以下が特に好ましい。
フィルターの素材にもよるが、通常、物体を空気中で３００℃近傍まで加熱すると、炭化（焦げ）が生じる恐れがある。したがって、通常はフィルターを加熱する上限は３００℃未満である。

【0032】

なお、フィルター積層体１１を融点に満たない程度の温度に加熱し、いわゆる半溶融状態とした場合であっても、フィルター積層体１１を溶着すること自体は可能である。
しかし、フィルターの融点以上の温度に加熱するか、溶着される程度にフィルターの融点未満の温度まで加熱するかによって、以下説明する引張工程の成否が分かれる。

【0033】

融点以上の温度で加熱して溶着することにより形成される溶着部（溶着層）と、融点未満の温度で加熱して溶着することにより形成される溶着部とは、溶着の態様が異なると考えられる。
フィルターの融点未満の温度で加熱すると、フィルターがある程度軟化し、半溶融の状態で相対するフィルターに圧着されることにより、相対するフィルターはそれぞれ繊維状態を維持したまま溶着される。
この溶着の態様では、相対するフィルターの界面が剥がれる方向に力を加えると、容易に界面剥離するが、溶着面に対して略平行な引張応力に対しては高い強度を有すると考えられる。

【0034】

一方、フィルターが融点以上の温度まで加熱されると、溶融状態になり、相対するフィルターと完全に混合する。
この溶着の態様では、界面が存在しなくなるため、フィルターの界面が剥がれる方向の力には強いが、溶着面に対して略平行に引張応力が作用すると、不均一な混合状態となった各分子に、不均一に応力がかかることで部分破断を起こし、溶着部から破断しやすくなると考えられる。

【0035】

なお、フィルターが融点の異なる複数の素材からなる場合、すべての素材の融点以上の温度に加熱することで、同様の効果を得ることができる。

【0036】

＜引張工程＞
次いで、図２に示すように、溶着部２１の幅方向に対して略垂直方向に引張力Ｐを加えることで、溶着部２１に引張応力σを加える。
このように、溶着部２１に引張応力σを加えることで、溶着部２１のエッジ部からティーバッグ袋体３０ａを容易に切り離すことが可能となる（図３）。

【0037】

本発明の製造方法によれば、例えば人の手によりティーバッグ袋体３０ａを切り離す場合であっても、溶着部２１に沿って綺麗に切り離すことができる。
また、強い応力をかける必要がなく、ティーバッグ袋体３０ａを、ミシン目を切り取る様に容易に切り離すことが可能となる。
したがって、本発明の製造方法によれば、超音波カッター等の、従来から存在するフィルターを溶着し、切断する方式では綺麗に製造することができなかった、曲線部や鋭角部を有する複雑な形状のフィルター成形品を、レーザー加工装置等の特別な装置を要せずに、容易に加工、製造することができる。

【0038】

フィルター積層体が、フィルターの融点以上に加熱されているかどうかは、溶着面温度測定法（ＭＴＭＴＳ法）等により確認することができる。
しかし、実験的に溶着面の温度を測定することは可能であるが、実製品における溶着面の温度を溶着中にリアルタイムで正確に測定し、融点以上の温度で加熱されているかを調べることは困難である。
上述の通り、融点を境にして、形成される溶着部の種類が異なることが知られているため、引張工程により綺麗に溶着部に沿ってフィルター成形品を切り離すことができれば、融点以上の温度で加熱することができたといえる。

【0039】

また、フィルターの融点以上に加熱されているかどうかは、光学顕微鏡等を用いて、溶着部を観察することで確認することができる。
フィルターの加熱が融点に達していない場合には、溶着部の多くが繊維状態であることを確認することができる。
一方で、フィルターの加熱が融点以上に達している場合には、溶着部が混合状態となり、ほとんど繊維状態が確認されない。

【0040】

（実施例２）
実施例１で説明した事項については、省略しつつ実施例２に係る、異なる２種のフィルター成形品の製造方法として、フックタグ付きティーバッグの製造方法について説明を加える。

【0041】

図４には、ティーバッグ袋体３０ａと、フィルターからなるフックタグ３０ｂを備えるティーバッグを製造するためのフィルター溶着体２０ｂを示す。ティーバッグ袋体３０ａと、フックタグ３０ｂとは、紐状部材４０を介して連結されている。紐状部材４０の両端部は、それぞれティーバッグ袋体３０ａとフックタグ３０ｂに溶着されている。
実施例２のフックタグ３０ｂは、フックタグ３０ｂの外縁から中心部に向かって融点以上の温度で溶着された溶着部２１ｂを備えている。

【0042】

紐状部材４０は、一般にティーバッグに使用されるものであれば特に限定されず、綿、麻、毛、絹等の天然繊維、アクリル、ポリエステル、ナイロン、ビニロン、ポリウレタン、レーヨン、キュプラ、アセテート、トリアセテート、プロミックス等の化学繊維、及びこれらを複合した糸並びに紐等を用いることができる。

【0043】

図５には、ティーバッグ袋体３０ａ及びフックタグ３０ｂの使用態様を示す。
フックタグ３０ｂの溶着部２１ｂは、上述の通り、ミシン目を切り取るように容易に切り離すことが可能であり、本実施形態においては、フックタグ３０ｂの外縁から、中心部まで一直線に切り離すことが可能である。
本実施形態のフックタグ３０ｂは、図５に示す通り、溶着部２１ｂを切り離した部分をカップ５０の縁に引っ掛けることが可能である。

【0044】

このように本発明の製造方法によれば、フィルター溶着体からフィルター成形品を切り離すのみならず、フィルターの融点以上の温度に加熱して溶着することで、任意の箇所に切り込みを入れる加工を、容易にかつ綺麗に行うことができる。

【0045】

さらに、用途、又は形状が異なる２種以上のフィルター成形品であっても、容易に製造することが可能である。

【0046】

（実施例３）
次に、本発明の一実施形態として、外形が曲線部からなるフィルター成形品の製造方法について説明を加える。
図６には、外形がハート型のティーバッグ袋体３０ｃの外形を画定するように、フィルター積層体をフィルターの融点以上の温度に加熱して溶着したフィルター溶着体２０ｃを示す。

【0047】

本実施形態においては、ティーバッグ袋体３０ｃの曲線部を有する外縁（溶着部２１ｃ）より内側を、略直線状にレーザーカットし、原料投入口３１ｃを形成する。
本実施形態のように、ティーバッグ袋体３０ｃの外縁が曲線部からなる形態においては、外縁に原料投入口３１ｃを形成すると、原料を投入後、曲線状に原料投入口３１ｃを封止する必要があり、綺麗に封止することができないという問題がある。

【0048】

本実施形態においては、ティーバッグ袋体３０ｃの外縁より内側を略直線状に切断し、原料投入口３１ｃを形成すると、原料投入後、略直線状に原料投入口３１ｃを封止することができるため、綺麗に溶着することができる。

【0049】

また、原料投入口形成工程は、引張工程によりフィルター成形品を切り離した後に行ってもよい。

【0050】

本実施形態においては、フィルター成形品の外縁より内側を略直線状にレーザーカットし、原料投入口を形成する形態について例示したが、本発明はこれに限定されない。
例えば、フィルター成形品の外縁より内側を略直線状に切断する切断手段としては、外縁より内側を略直線状に、フィルターの融点以上の温度に加熱して溶着し、形成された溶着部に引張応力を加えて切断してもよい。
また、超音波カッターを用いて、略直線状に熱切断してもよい。

【0051】

（実施例４）
次いで、フィルター成形品として、ドリップタイプのコーヒーパック３０ｄを製造する方法について説明を加える。
図７には、ドリップタイプのコーヒーパック３０ｄを製造するためのフィルター溶着体２０ｄを示す。
実施例４においては、予めフィルター積層体の間に原料６０（コーヒー粉）を挟みこんでおき、当該原料を内包するように、フィルター積層体を融点以上の温度に加熱し、フィルター溶着体２０ｄを形成する。

【0052】

さらに、実施例４においては、コーヒーパック３０ｄにおいて、原料を封入する空間と、原料を封入しない空間とを分断するように、フィルターの融点以上の温度に加熱して溶着部２１ｄを形成する。

【0053】

図８には、実施例４に係るコーヒーパック３０ｄの使用態様を示す。
コーヒーパック３０ｄは、消費者等のコーヒーパック３０ｄを使用する使用者が、コーヒーを抽出する際に、溶着部２１ｄに引張応力を加えることで、溶着部２１ｄに沿ってコーヒーパック３０ｄを千切り取ることができる。このようにして形成された開口部３２ｄに、お湯を注ぐことで、ドリップコーヒーを抽出することができる。

【0054】

このように、従来のドリップタイプのコーヒーパックは、抽出時に開口させるために、切り取り部にミシン目を入れる工程が必要であったが、本発明に製造方法によれば、フィルター積層体を融点以上の温度で加熱して溶着する際に、切り取り部のミシン目に代えて溶着部を形成すればよく、製造工程を簡略化することができる。

【0055】

また、本発明の製造方法によれば、フィルターの融点以上の温度で加熱して溶着部を形成しておくことで、その使用態様に併せて、ユーザーが容易に切り取り可能な切り取り部を任意の箇所に形成することができる。

【0056】

なお、図７、及び図８においては省略したが、ドリップタイプのコーヒーパックにおいては、コーヒーパックをカップの縁に引っ掛けて固定するための厚紙で形成された引掛け部材を備える形態としてもよい。また、当該引掛け部材を、本発明の製造方法により、フィルターで形成してもよい。

【0057】

（実施例５）
次いで、複数のティーバッグ袋体が連結したティーバッグ連結体３０ｅの製造方法について説明を加える。図９に、ティーバッグ連結体３０ｅを製造するためのフィルター溶着体２０ｅを示す。

【0058】

フィルター溶着体２０ｅには、それぞれ原料６０を独立して包含するティーバッグ袋体３０ｅ−１、３０ｅ−２、及び３０ｅ−３を備え、各ティーバッグ袋体は、連結部２３を介して連結している。連結部２３は、溶着部２１ｅと、各ティーバッグ袋体の外縁の一部である溶着部２１に囲まれた領域に形成される。

【0059】

次いで、図９に示すように、各ティーバッグ袋体と連結部２３を含むように、ティーバッグ連結体３０ｅをフィルター溶着体２０ｅから切り離す。

【0060】

図１０には、実施例５に係るティーバッグ連結体の使用態様を示す。
ティーバッグ連結体３０ｅは、使用時にティーバッグ袋体３０ｅ−１と、連結部２３との界面である溶着部２１に沿って、ティーバッグ袋体３０ｅ−１のみをティーバッグ連結体３０ｅから切り離すことができる。

【0061】

カップにて抽出する際には、ティーバッグ袋体３０ｅ−１のみを切り離して使用し、ティーボトルにて抽出する際には、ティーバッグ袋体３０ｅ−１及びティーバッグ袋体３０ｅ−２を切り離して使用する等、抽出の容量に応じて、任意の数のティーバッグ袋体を容易に切り離すことができる。

【0062】

従来の技術において、このようなティーバッグ連結体を製造する際には、溶着工程とは別に、ミシン目等の切り取り線を形成する工程を行う必要があったが、本発明の製造方法によれば、フィルター積層体を融点以上の温度に加熱して溶着することで、溶着部に沿って容易に切り取り可能なティーバッグ連結体を製造することができる。

【0063】

（実施例６）
次に、原料投入口３１ｆを有するティーバッグ袋体３０ｆの製造方法について説明を加える。図１１には、ティーバッグ袋体３０ｆを製造するためのフィルター溶着体２０ｆを示す。
本実施形態においては、矩形状のティーバッグ袋体３０ｆの一辺が、フィルター溶着体２０ｆの溶着されていない外縁からなる。
このように、フィルター溶着体の溶着されていない外縁を含むように、フィルター積層体を溶着することで、原料投入口３１ｆを有するティーバッグ袋体３０ｆを容易に製造することができる。

【0064】

原料投入口３１ｆを封止する場合、フィルターの融点以上の温度に加熱して溶着してもよく、フィルターの融点未満の温度に加熱して溶着してもよい。
また、原料投入口３１ｆを封止せずに、好みの原料を封入可能な空のティーバッグ袋体として取り扱ってもよい。

【0065】

（実施例７）
次いで、貫通孔を有するティーバッグ袋体３０ｇについて、説明を加える。図１２は、ティーバッグ袋体３０ｇを製造するフィルター溶着体２０ｇ、及びティーバッグ袋体３０ｇの使用態様を示す図面である。

【0066】

まずフィルター積層体の外縁全周を、フィルターの融点未満の温度に加熱して溶着する。フィルターの融点以上の温度に加熱して溶着してもよいが、フィルター積層体の外縁全周を溶着して、一つの袋体を形成する場合には、フィルターの融点以上の温度に加熱して溶着する必要がない。

【0067】

次いで、フィルター積層体の上部を、フィルターの融点以上の温度に加熱して円形の溶着部２１ｇを形成し、フィルター溶着体２０ｇを形成する。

【0068】

円形の溶着部２１ｇに沿って、フィルターを切り離すと、貫通孔３３ｇを有するティーバッグ袋体３０ｇを製造することができる。ティーバッグ袋体３０ｇは、図１２に示すように、フック７０等に引っかけて保管することができる。

【0069】

従来、貫通孔を有するフィルター成形品を製造するためには、別途打ち抜き加工を行う必要があったが、本発明の製造方法によれば、フィルターの融点以上の温度に加熱して溶着する工程を行うことで、容易に貫通孔を有するフィルター成形品を製造することができる。

【0070】

上記実施例１〜７において、具体的なフィルター成形品の製造方法について例示したが、本発明の製造方法は、上記具体的態様に限定されない。

【0071】

本発明におけるフィルター成形品は、少なくとも重ねたフィルターを、フィルターの融点以上の温度に加熱して溶着する溶着工程を経て製造されたものであればよい。
例えば、超音波カッターや、レーザー加工装置等の切断手段を用いて、ティーバッグの外形を切り出した後、ティーバッグの一部を融点以上の温度に加熱して溶着されたものであってもよい。
フィルターの融点以上の温度に加熱して溶着することで、溶着部に沿って容易にフィルターを切り離し、又は切れ込み、切り欠き、若しくは貫通孔等の構造を形成することが可能となり、フィルター成形品を容易に加工し、製造することができる。

【0072】

前記溶着工程により形成される溶着部は、線状であることが好ましい。溶着部の溶着幅は、特に限定されないが、好ましくは０．０１〜２０ｍｍであり、より好ましくは０．０５〜１０ｍｍであり、さらに好ましくは０．０５〜０．５ｍｍであり、特に好ましくは０．０５〜０．３ｍｍである。

【0073】

フィルター成形品としては、外形として曲線部を有している形態、又は鋭角部を有している形態が好ましい。本発明の製造方法は、曲線部や鋭角部を有するフィルター成形品であっても、容易に加工、製造することができる。

【0074】

本実施形態においては、フィルター溶着体から、引張工程を経て分離した部分をフィルター成形品とする形態について例示したが、フィルター溶着体が最終製品、すなわちフィルター成形品となる形態も含まれる。

【0075】

このような形態においては、フィルター成形品を使用する消費者等のユーザーが、自身で使用する部分を切り取る態様として使用することができる。上述の通り、従来、ユーザー自身が使用部分を切り取れるようにフィルター成形品を加工するためには、ミシン目等の切り取り線を形成する工程が必要であった。本発明の製造方法によれば、ミシン目を形成する工程を経ずに、溶着工程にて、使用者が自身で切り離し可能な切り取り部を有するフィルター成形品を製造することができる。

【0076】

フィルター成形品の種類は、特に限定されないが、原料を内包する原料内包空間を有する袋体、または当該袋体を切り離し可能な構造体が好ましい。

【0077】

フィルター成形品の形状は特に限定されず、矩形状、円形、ハート形等の曲線部を含む形状、星型等の鋭角部及び／又は鈍角部を有する形状等、任意の形状とすることができる。

【0078】

複数のフィルター成形品を切り離し可能なフィルター成形品である場合、ティーバッグの外形を、ハート型、星形、及び円形等、形状が異なる２種以上のティーバッグを切り離し可能な構成とすることで、使用者が、その日の気分に合わせて好みの形状を使用する構成とすることができる。
前記複数のフィルター成形品が複数のティーバッグである場合、封入する原料の種類は同一である必要はなく、異なる種類の原料を封入する形態としてもよい。

【0079】

本実施形態においては、２枚のフィルターを重ねてフィルター積層体を形成し、これを融点以上の温度に加熱する工程について例示したが、フィルターの数は２枚に限定されず、フィルター成形品の使用用途に合わせて、２枚以上のフィルターを使用してもよく、３枚以上のフィルターを使用してもよい。
例えば、実施例２で例示したフックタグを製造する場合には、強度を高めるために、３枚以上のフィルターを用いてもよい。

【0080】

また、実施例２においては、フィルター成形品として、ティーバッグ袋体及びフックタグが、紐状部材で連結された形態について例示したが、本発明はこれに限定されず、異なる２種以上のフィルター成形品を製造することができる。
なお、「異なる２種以上のフィルター成形品」とは、内容物、形状、及び用途の少なくとも１つが異なる２種以上のフィルター成形品を意味する。

【0081】

例えば、一方は茶葉が封入されたティーバッグ袋体で、他方は砂糖、又は粉乳が封入された袋体として、これが紐状部材で連結されている形態でもよい。このような構成とすることで、使用者の好みに応じて、甘味を調節することができる。

【0082】

砂糖、又は粉乳が封入された袋体においては、図７、及び図８で示したように、砂糖、又は粉乳等の原料が封入された空間と、原料を含まない空間とに分断する溶着部を備えてもよい。
このような構成とすることで、使用者は、袋体を溶着部に沿って切り取ることで、内容物を好みの割合で使用することができる。

【0083】

また、異なる２種以上のフィルター成形品が何れもティーバッグ袋体であり、それぞれ異なる茶葉を封入する形態であってもよい。
このような構成においては、使用者が、好みに応じて茶葉をブレンドすることができる。

【0084】

実施例１〜７においては、フィルターの融点以上の温度にフィルターを加熱し、形成される溶着部がフィルター成形品の外縁となるように溶着を行う形態について例示したが、実施例８に示した通り、必ずしもフィルター成形品の外縁として、フィルターの融点以上の温度に加熱することによる溶着部を含む必要はない。

【0085】

また、実施例８で示した通り、フィルター積層体を溶着する工程において、全ての溶着をフィルターの融点以上の温度に加熱する溶着とする必要はなく、フィルターの融点未満の温度に加熱して溶着する工程を含んでもよい。
単にフィルターを溶着すればよい部分については、フィルターの融点未満の温度に加熱して溶着し、フィルターの溶着部に沿って、フィルターを切り離す等の加工を行う部分については、フィルターの融点以上の温度に加熱して溶着することができる。

【0086】

上述した以外にも、本発明の製造方法によれば、フィルターの融点以上の温度に加熱して溶着する溶着工程を経ることで、様々な形状、及び用途のフィルター成形品を容易に加工、製造することができることは理解されよう。

【0087】

（製造例）
表１に記載の素材のフィルターを重ねて、それぞれフィルター積層体を形成した。
次いで、最大振幅が１９．２μｍであるホーン（出力１００％時）を備えた超音波溶着装置を用いて、表１に記載の出力でそれぞれフィルター積層体を溶着し、フィルター溶着体を形成した。
次いで、それぞれのフィルター溶着体を発明者が手で切り離し、フィルター成形品を製造した。結果を表１、及び図１２〜１７に示す。
また、表１に記載のフィルターの種類、及び超音波溶着装置の出力を同一条件として、別途フィルター溶着体を形成し、当該フィルター溶着体を同様に手で切り離して得られたフィルター成形品の溶着部を、光学顕微鏡（倍率：１００倍）を用いて観察した。結果を図１２〜図１７に示す。

【0088】

【表1】

【0089】

図１３〜１７に示す通り、何れの製造例においても、フィルターの溶着を行うことができた。
また、図１３〜１６に示す通り、製造例１−１、製造例２−１、製造例３−１、製造例４−１においては、フィルター溶着体の溶着部に沿ってフィルター成形品を容易に、かつ綺麗に切り離すことが可能であったのに対し、製造例１−２、製造例２−２、製造例３−２、製造例４−２においては、フィルター溶着体に引張応力を加えると、切り離し自体は可能であったものの、フィルター成形品の外縁部に穴が空いてしまった。
この結果は、超音波溶着装置の出力を低くしたことで、フィルターの融点を超えるほど加熱することができなかったことが原因であると考えられる。
したがって、溶着部に沿って綺麗に、かつ容易に切り取るためには、フィルターの融点以上の温度に加熱してフィルターを溶着する必要があることがわかった。

【0090】

また、製造例１−２、２−２、３−２、及び４−２においては、フィルター成形品の切り離し自体は可能であったものの、製造例１−１、２−１、３−１、及び４−１と比して切り離すために強い応力を必要としたため、素材によっては引張の際に生じた歪みが残ってしまった（製造例１−２、２−２、及び４−２）。

【0091】

この結果から、フィルターを融点以上の温度に加熱して溶着することで、融点に達しない温度まで加熱して溶着した場合と比して、溶着部に沿って容易に、かつ綺麗にフィルター溶着体を切断することができることがわかった。

【0092】

また、フィルターとして不織布を使用した場合には、溶着は可能であったものの、容易にかつ綺麗に切り離すことができた製造例を作ることができなかった（図１７）。
これは、本実験で使用した超音波溶着装置が、不織布の融点（２６０℃）を超える温度まで加熱することができる出力を備えていないことが原因であったと考えられる。

【0093】

不織布の融点以上の温度まで加熱可能な超音波溶着装置を用いれば、不織布についても同様に、容易に、かつ綺麗にフィルター溶着体を切断することが可能であると推定できる。

【0094】

このように、本発明のフィルター成形品の製造方法によれば、重ねたフィルターを、フィルターの融点以上の温度に加熱し、溶着することで、形成された溶着部に沿って容易に、かつ綺麗にフィルターを切断することができる。

【0095】

また、図１３〜図１７に示す通り、綺麗にかつ容易に切断が可能であったフィルター成形品における溶着部は混合していることで、ほとんど繊維状態が確認できないのに対して、綺麗に切断することができなかったフィルター成形品は、溶着部の大半が繊維状態を維持していることがわかった。

【産業上の利用可能性】

【0096】

本発明は、様々なフィルターの加工、フィルター成形品の製造に応用することができる。

【符号の説明】

【0097】

１０，１０ａ，１０ｂ フィルター
１１ フィルター積層体
２０，２０ａ〜２０ｇ フィルター溶着体
２１，２１ｂ〜２１ｇ 溶着部
３０，３０ａ，３０ｃ，３０ｅ〜３０ｇ ティーバッグ袋体（フィルター成形品）
３０ｂ フックタグ（フィルター成形品）
３０ｄ コーヒーパック（フィルター成形品）
３１ｃ，３１ｆ 原料投入口
３２ｄ 開口部
３３ｇ 貫通孔
４０ 紐状部材
５０ カップ
６０ 原料
７０ フック

【要約】      （修正有）

【課題】本願発明は、新規なフィルター成形品加工技術を提供する。
【解決手段】フィルター成形品３０ａを製造する方法であって、その溶着工程（高音波溶着、熱風式溶着、熱板溶着、インパルス式溶着、コテ式用溶着等）においてフィルター溶着部２１を少なくともフィルター材料の融点以上の温度に加熱することにより、フィルターを重ねたフィルター溶着部２１を、ずれやほつれ等のない綺麗に切断されたフィルター成形品３０ａを製造する方法。
【選択図】図２

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】