JP2013256307A - 微粒子の充填方法および充填装置 - Google Patents

Abstract

【課題】包装袋に落下供給した微粒子が舞い上がらない、微粒子の充填方法および充填装置を提供する。
【解決手段】本発明の一形態に係る充填方法は、センターシール部をシールした筒状の長尺の包材Ｐを用いて、或る分包袋８となる位置にて、当該或る分包袋の底の部分となる箇所Ｂをシールしつつ、当該或る分包袋８にその外側から冷却エアーを当てて冷却している間に、当該或る分包袋８に活性炭微粒子を落下投入する。
【選択図】図２

Description

本発明は、微粒子の充填方法および充填装置に関し、より詳細には、包装機を用いた分包処理に採用することができる微粒子の充填方法および充填装置に関する。

長尺の包材をフォーマーにより筒状に曲成し、重ね合った縦の縁同士を縦シール部材により溶着し、次いで、天の部分と底の部分を横シール部材により封止しつつ内部に被包装物を充填してゆく型式の包装機が、食品や医薬品などを個々に包装する製造ラインにおいて使用されている。

図１３は、この型式の包装機による包装の手順が示された概略図である。図１３に示す包装機は、垂直に立設した物品充填パイプ１１０の上部にフォーマー１１２が配設され、原反ロール１１４から合成樹脂製の包材用ウェブ１１６を繰出しローラー１１８によりフォーマー１１２に向けて間欠的に供給し、包材用ウェブ１１６をフォーマー１１２により筒状の袋体１２０に成形した後、充填パイプ１１０の表面に沿って所定長だけ下方に間欠移送するようになっている。そして、袋体１２０の縦方向に重なり合う長手方向の両端縁部をセンターシール装置１２２によって縦シールするとともに、充填パイプ１１０を介して被包装物Ｗを上方から袋体１２０中に落下供給し、次いでエンドシール装置１２４によって横シールおよびナイフ切断を行うことによって、被包装物Ｗの充填された包装物１２６が得られる。

また、上記のような包装機においては、ナイフ切断動作の前には、切断される包装袋の切り離し部分（横シール部分の中央付近）を冷却する必要がある。これは、ヒートシール直後の温まった状態の包装袋をそのままカットすると、溶着した包装フィルムのポリエチレンが柔らかい状態になっているため、このままではきれいに切り離すことができず、細かな切り残しが発生して切れ味悪化、仕上げ悪化となってしまうからである。このような横シール部分の中央付近を冷却する機構を備えた包装機は、特許文献１〜３などに開示されている。例えば、図１４は、特許文献３に開示されている縦型多列自動包装機の側面図である。この縦型多列自動包装機２０１は、縦シール装置２０５の縦ヒートシーラによって各包装フィルムＦ’の開放両端同士を挟み込んで縦シールして、各包装フィルムＦ’を略円筒形状にシール成形する。更に、この略円筒形状の包装フィルムＦ’に対して横シール装置２０６で横シールした後、充填パイプ２０４を通して各包装フィルムＦ’の内部に被包装物を投入し、同時に横シール装置２０６により挟持したまま１包装袋分下方に移動させて包装フィルムＦ’の引き出しを行うと共にこの横シール装置２０６を上方に復帰作動させて再度横シールを行うことによって、スティック包装袋を多列式にシール成形するものである。そして、上記の動作を連続して繰り返し行い、且つ冷却機構２０７を用いて各横シールの中央付近を冷やした後、カッター装置２０８で上下に切断する。なお、図１４の２０２はホッパー、２０３は計量供給盤であり、２１１は計量供給盤２０３を駆動するモータである。

特開昭６１−６９５２４号公報（１９８６年４月１０日公開） 特開２００２−２４９１１１号公報（２００２年９月３日公開） 特開２００７−１９１１６９号公報（２００７年８月２日公開）

上述のような型式の包装機を用いて微粒子の分包を行う製造ラインに従事している本願発明者らは、底の部分をシールした状態の包装袋に微粒子を落下供給すると、落下直後に微粒子の一部が包装袋の内部で舞い上がってしまい底の部分に溜まらない現象があることに着目した。これは、各包装袋の底の部分側半分に微粒子を蓄積させ、且つ、天の部分側半分は真空にする形態の分包を製造する本願発明者らにとって解決すべき事態であった。そこで、鋭意検討の結果、底の部分をシールした状態の包装袋に落下供給した微粒子が舞い上がらない条件を見出し、本願発明を完成するに至った。

本発明は上記の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、底の部分をシールした状態の包装袋に落下供給した微粒子が舞い上がらない、微粒子の充填方法および充填装置を提供することにある。

すなわち、本発明に係る微粒子の充填方法は、上記の課題を解決するために、
長尺の包材の縦の縁同士を縦シール部材により溶着して縦シールを形成し、次いで、当該縦シールが形成されて筒状になった長尺の包材を当該長尺の包材の幅方向に沿って横シール部材により封止して横シールを形成しつつ微粒子を充填する、微粒子の充填方法であって、
微粒子の充填後に、長尺の包材を上記横シールにおいて切断する切断工程と、
微粒子が充填されている部分の包材が冷却された状態にあるように、上記切断工程が行われる位置よりも上流の上記長尺の包材の少なくとも一部分の領域を冷却する冷却工程と、を含むことを特徴としている。

上記の構成によれば、微粒子が充填されている部分の包材が冷却された状態にあるように、上記切断工程が行われる位置よりも上流の上記長尺の包材の少なくとも一部分の領域を冷却する。これにより、充填された微粒子が舞い上がることを防ぐことができる。

なお、本願明細書における「冷却」とは、特段の事情がない限り、冷却しない場合に比べて冷却対象物の温度が低くなることをいう。

なお、上記「微粒子が充填されている部分の包材が冷却された状態」を実現するためには、長尺の包材における切断工程が行われる位置よりも上流の領域であれば、冷却は任意のタイミングでよい。すなわち、微粒子が充填される前に冷却してもよく、微粒子が充填されている最中に冷却してもよく、微粒子が充填された後に冷却してもよい。

また、「切断工程が行われる位置よりも上流」とは、微粒子が充填される箇所、および、縦シール部材が長尺の包材を縦シールが形成する箇所が含まれる。なお、切断工程が行われる位置よりも下流には、微粒子が充填されて且つ長尺の包材が切断工程によって切断された分包品が存在する。

また、本発明に係る微粒子の充填方法の一形態としては、上記の構成に加えて、
上記冷却工程では、上記横シールが形成されない領域のうちの少なくとも一部分の領域を冷却することを特徴としている。

上記の構成によれば、上記横シールが形成されない領域、つまり、隣り合う横シール同士の間を冷却する。上記横シールが形成される箇所の間とは、微粒子が充填される領域であるので、ここを冷却することにより、充填した際の微粒子の舞い上がりを効果的に防ぐことができる。

また、本発明に係る微粒子の充填方法の一形態としては、上記の構成に加えて、
上記冷却工程では、或る時点において、上記長尺の包材における、上記縦シール部材が接触している箇所から、上記横シール部材が接触している箇所までの間の少なくとも一部分の領域を冷却することが好ましい。

上記の構成によれば、長尺の包材における微粒子が充填されている最中の領域に近い領域を冷却するので、充填された微粒子の舞い上がりを効果的に防ぐことができる。

また、本発明に係る微粒子の充填方法の一形態としては、上記の構成に加えて、
上記微粒子は、上記横シール部材によって形成される上記横シールを底部として当該底部よりも上流に所定量蓄積される構成となっており、
上記冷却工程では、上記長尺の包材における微粒子が充填されている最中の部分の、上記所定量蓄積されることによって得られる蓄積部分の最上位となる位置、あるいは、当該位置よりも上流の位置を冷却することが好ましい。

上記の構成によれば、微粒子が充填されている最中の領域を冷却するので、充填した際の微粒子の舞い上がりを防ぐことができる。

また、本発明に係る微粒子の充填方法の一形態としては、上記の構成に加えて、
上記冷却工程では、エアーを用いて冷却することが好ましい。

上記の構成によれば、冷却構造物を包材に接触させて包材を冷却する場合に比べて、接触による摩擦熱が発生することがないので効果的な冷却が可能である。

また、本発明に係る微粒子の充填方法の一形態としては、上記の構成に加えて、
上記長尺の包材として、上記微粒子に接触する側の表面に静電気防止加工が施されている包材を用いることができる。

また、本発明に係る微粒子の充填方法の一形態としては、上記の構成に加えて、
充填される上記微粒子は、直径０．３ｍｍ〜０．５ｍｍの球状活性炭であることが好ましい。

上記の構成によれば、舞い上がりを防いで所望の充填箇所に充填することができるものが球状活性炭であるので、各分包内を真空にした場合に、所望の充填箇所に球状活性炭堆積物を留めておくことができる。

また、本発明に係る微粒子の充填装置は、上記の課題を解決するために、
長尺の包材の縦の縁同士を溶着して縦シールを形成する縦シール部材と、
上記縦シールが形成されて筒状になった長尺の包材を当該長尺の包材の幅方向に沿って封止して横シールを形成する横シール部材と、
上記横シール部材により横シールが形成された箇所よりも上流側に微粒子を充填する充填手段と、
微粒子の充填後に、長尺の包材を上記横シールにて切断する切断手段と、
を備えている、微粒子の充填装置であって、
微粒子が充填されている部分の包材が冷却された状態にあるように、上記切断手段の配設位置よりも上流の上記長尺の包材の少なくとも一部分の領域を冷却する冷却手段を更に備えていることを特徴としている。

上記の構成によれば、微粒子が充填されている部分の包材が冷えた状態にあるように、上記切断工程が行われる位置よりも上流の上記長尺の包材の少なくとも一部分の領域を冷却する。これにより、充填された微粒子が舞い上がることを防ぐことができる。

本発明は、底の部分をシールした状態の包装袋に落下供給した微粒子が舞い上がらない、微粒子の充填方法および充填装置を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る充填装置の構成を示す図である。 図１に示す充填装置において本発明の特徴点を示した部分拡大図である。 図１に示す充填装置の詳細な構成を示す図である。 図３に示すセクションＡの詳細を示す図である。 図３に示すセクションＢの詳細を示す図である。 図３に示すセクションＣの詳細を示す図である。 図３に示すセクションＣの詳細を示す図である。 図３に示すセクションＤの詳細を示す図である。 本発明の一実施形態に係る充填装置によって充填される分包袋の形態を模式的に示す図である。 冷却工程を行わない比較構成における問題点を示した図である。 図３に示すセクションＤの詳細を示す図である。 図３に示すセクションＥの詳細を示す図である。 従来技術を示す図である。 従来技術を示す図である。

本発明に係る微粒子の充填方法および充填装置は、例えば粉末状の医薬品などを分包する生産ラインに採用することができる。以下に、本発明に係る微粒子の充填方法および充填装置の一実施形態について、図１〜図１２を参照して説明する。

なお、本実施形態では、上記微粒子の一例として直径０．３ｍｍ〜０．５ｍｍの球状の医薬用活性炭（以下、活性炭微粒子と記載）を挙げて説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

以下では、活性炭微粒子を分包する生産ラインに採用された本実施形態における充填装置、および充填装置において行われる充填方法について説明する。

図１は、本実施形態における充填装置の概略構成を示す図である。充填装置１は、ホッパー２と、スプール部４と、本体５（縦シール部材、横シール部材、充填手段、冷却手段、切断手段）と、送出部６と、を備えている。

ホッパー２は、製造された活性炭微粒子を収容することができる。また、ホッパー２には、本体５に連結する投入口が設けられている。そのため、収容している活性炭微粒子を、投入口を介して本体５に投入することができる。ホッパー２の構造は特に限定されるものではないが、図１に示すように、投入口に向かって径が小さくなるような内面を有した構造とすることが望ましい。これにより、収容している活性炭微粒子を余すことなく、本体５に投入することができる。

スプール部４には、活性炭微粒子が充填される包材（長尺の包材）が収納されている。ここで、本実施形態では、ホッパー２に複数の上記投入口が設けられており、本体５内部では、これら投入口のそれぞれに充填パイプが連結していて、複数列にて同時に分包作業を行うことができるように構成されている。ただし、複数列のそれぞれに供給される幅の狭い長尺の包材は、スプール部４から供給される過程で幅の広い長尺の包材を行方向にスリットして得られるものである。そのため、スプール部４では、幅の広い長尺の包材を巻いた原反ロールが収納されている。幅の広い長尺の包材は、スプール部４に設けられた複数のローラーを介して本体５に向かって送出される。

なお、幅の広い長尺の包材を行方向にスリットするスリッター手段は、後述する本体５のセンターシール手段（縦シール部材）よりも上流に設けられていればよいため、スリッター手段は、スプール部４に設けられていても、あるいは、本体５に設けられていてもよい。

ここで、本実施形態では、長尺の包材として、活性炭微粒子に接触する側の表面に静電気防止加工が施されている包材を用いる。

本体５では、活性炭微粒子を所定分量に分けて分包する作業が行われ、分包品が送出部６を介して本体５の外部へと送出される。

本実施形態において特徴的なのは、所定分量の活性炭微粒子が充填されている部分の包材を、外面から冷却することによって、充填の際に包材内で活性炭微粒子が舞い上がることを防ぐ点にある。

図２は、本実施形態の特徴部分を模式的に示した図であり、充填シュート端７（充填手段）から或る１つの分包袋８に所定分量の活性炭微粒子が充填される状態を示しており、この充填中の分包袋８を、冷却エアーを用いて冷却している状態を示している。

以下に、図３〜図１２を用いて、この特徴部分を含めた本体５の構成の詳細について説明する。

図３は、本体５の構成を示す図である。本体５は、ホッパー２に収容された活性炭微粒子が投入口から本体５に投入されてから、送出部６を介して本体５の外部に送出されるまでの間を大きく５つのセクションに分けることができる。以下では、この５つのセクション（セクションＡ〜セクションＥ）ごとに説明する。

セクションＡは、５つのセクションのなかで最も上流に区分され、ホッパー２に収容された活性炭微粒子が投入口から投入されるセクションである。本体５は、このセクションＡに充填テーブル部９を有しており、充填テーブル部９によって所定分量の活性炭微粒子が量りとられる。

図４は、セクションＡの詳細を示す断面図である。図４に示すように、セクションＡに設けられた充填テーブル部９は、摺動部１０と、計量升１１と、シャッター１２とを有している。摺動部１０には、ホッパー２の投入口から投入された活性炭微粒子が貫通する貫通孔が設けられており、この貫通孔を通過した活性炭微粒子は、計量升１１の貫通孔１１´に流入する。計量升１１の貫通孔１１´は、所定分量に対応した容積で形成されており、計量升１１の貫通孔１１´に流入することで所定分量を分取することができる。本実施形態では２ｇを分取する。シャッター１２は、計量升１１の下面と対面する上面を有しており、貫通した排出孔が設けられている。計量升１１は、図示しない駆動手段によって、シャッター１２の上面と平行な方向（図中の矢印で示す方向）にスライドすることができ、スライドによって計量升１１の貫通孔１１´と、シャッター１２の排出孔とを連通させることができる。これにより、計量升１１の貫通孔１１´によって分取された所定分量の活性炭微粒子は、シャッター１２の排出孔に流入し、そのままシャッター１２の下方に排出される。シャッター１２から排出された所定分量の活性炭微粒子は、充填シュート部１３（充填手段）に供給される。充填シュート部１３は、セクションＡからセクションＣまでに渡って略鉛直方向（略重力方向）に沿って延設されたパイプである。

セクションＢは、長尺の包材の縦の縁同士をシールしてセンターシール部（縦シール）を形成するセクションである。センターシール部とは、図２に示す長尺の包材Ｐの長手方向と平行に沿って延びるシール部１４である。なお、上述のように、スプール部４から本体５に至るまでに、包材は、図示しないスリッター手段によって幅の広い状態から、幅の狭い状態へとスリットされている。具体的には、本実施形態の本体５には、８列の充填作業部が並んでおり、これらが同時に充填作業を進行する。そのため、幅の広い長尺の包材は、８本の幅の狭い長尺の包材に切断される。図３に示すセクションＢでは、そのうちの１本の幅の狭い長尺の包材について図示している。

スプール部４からセクションＢに至った幅の狭い長尺の包材Ｐ（以下、単に長尺の包材Ｐと記載）は、円筒状の充填シュート部１３の周囲を包むように略円筒状にフォーミングされ、センターシール手段１５によって長尺の包材Ｐの開放両端同士を挟み込んで溶着して、長尺の包材Ｐの長手方向に沿ってシールして、長尺の包材Ｐを略円筒形状にシール成形する。

図５は、センターシール手段１５の構成を示す上面図であり、長尺の包材の長手方向に対して垂直な面をみている。センターシール手段１５は、充填シュート部１３の周囲に、固定側ヒーターシールバー１６と、圧着側ヒーターシールバー１７と、基部１８と、を有して構成されている。基部１８は、圧着側ヒーターシールバー１７に連結し、図示しない駆動手段によって、圧着側ヒーターシールバー１７を図５の（ｂ）の矢印方向にスライドさせることができる。これにより、図５の（ｂ）のように、圧着側ヒーターシールバー１７を固定側ヒーターシールバー１６に接触させることができる。

よって、図５の（ａ）の状態で長尺の包材Ｐを充填シュート部１３の周囲を包むように略円筒状にフォーミングして、長尺の包材Ｐの開放両端同士を圧着側ヒーターシールバー１７と固定側ヒーターシールバー１６とによって挟み、加熱圧着することによって、センターシール部１４がシールされる。圧着側ヒーターシールバー１７および固定側ヒーターシールバー１６の少なくとも一方は、加熱手段による加熱を受ける構成となっており、加熱温度は特に制限はないが、例えば、１００℃〜２００℃とすることができる。

圧着側ヒーターシールバー１７が固定側ヒーターシールバー１６から離間すると、センターシール部１４がシールされた長尺の包材Ｐが、後述するトップシール手段２０の上下運動に従って順次下方に引き出されると同時に、センターシール部１４が未だシールされていない領域の長尺の包材Ｐが上流からセンターシール手段１５の位置に下りてきて、充填シュート部１３の周囲を包むように略円筒状にフォーミングされる。この繰り返しにより、長尺の包材Ｐのセンターシール部１４が順次シールされる。長尺の包材Ｐの、センターシール部１４がシールされた領域は、充填シュート部１３を包み込んだ状態で後述するトップシール手段２０の上下運動に従って順次下方に引き出されてセクションＣに至る。

セクションＣは、センターシール部１４がシールされて筒状となった長尺の包材Ｐに、充填シュート部１３の内部をセクションＡからセクションＣまで落下してきた所定分量の活性炭微粒子が供給されるセクションである。そして、本実施形態では、このセクションＣは、長尺の包材Ｐにおける活性炭微粒子が留まる部分を冷却手段が冷却するセクションでもある（冷却工程）。ただ、セクションＢから送出された長尺の包材Ｐのままでは、センターシール部１４がシールされただけの筒状の包材であるため、これに活性炭微粒子を投入しても活性炭微粒子が留まることなく落下してしまう。そのため、セクションＣにおける活性炭微粒子の落下供給は、続くセクションＤにおけるトップシール手段２０（横シール部材）によるトップシール（横シール）と連携して行われる。

具体的には、セクションＤでは、本体５から送出される段階で分包袋１つ分となる部分を仮定し、各分包袋の天の部分となる箇所と底の部分となる箇所をトップシール手段２０がシールする。ここで、本実施形態では、或る１つの分包袋の天の部分とこの分包袋の長尺の包材Ｐの長手方向の上流側に隣接している別の１つの分包袋の底の部分とが隣接している形で充填を行っている。そのため、トップシール手段２０は、或る１つの分包袋の天の部分となる箇所と、この分包袋の上流側に隣接している別の１つの分包袋の底の部分となる箇所とを、同時に挟み込んでシールする。すなわち、或る１つの分包袋の天の部分と、その上流側に隣接している別の１つの分包袋の底の部分とは、セクションＤの時点では一領域としてシールされている。この一領域を図８に領域Ｏとして示している。この領域Ｏは、或る１つの分包袋の天の部分となる箇所Ｔと、その上流側に隣接している別の１つの分包袋の底の部分となる箇所Ｂとからなる。

トップシール手段２０による挟み込みの具体的な方法については後述するとして、セクションＣでは、セクションＤでのトップシール手段２０の挟み込みと略同時に、セクションＣに配置されている分包袋、すなわち、その底の部分がトップシール手段２０によりシールされた分包袋に、所定分量の活性炭微粒子が落下供給される。

再びセクションＣの説明に戻って、本実施形態の特徴である冷却処理について図６を用いて説明する。図６は、この冷却処理を行う冷却手段１９の構成を示す図である。

冷却手段１９は、冷却エアー供給管１９ａと、駆動部１９ｂとを有している。冷却エアー供給管１９ａは、１本の管であり、８列並んだ各充填作業部に直交する方向に延設されている。冷却エアー供給管１９ａの各充填作業部に対向する位置には、管内部と連通する供給穴１９ｃが設けられている。すなわち、冷却エアー供給管１９ａの長手方向に８つの供給穴１９ｃが設けられている。駆動部１９ｂによって冷却エアー供給管１９ａに冷却エアーが供給されると、各供給穴１９ｃから冷却エアーが充填作業部に向けて噴出する態様となっている。供給穴１９ｃから噴出する冷却エアーは、充填作業部において、長尺の包材Ｐの、所定分量の活性炭微粒子が充填されている部分に当たるように供給穴１９ｃの位置が調整されている。

供給穴１９ｃから噴出する冷却エアーの温度は、所定分量の活性炭微粒子が充填されている部分の長尺の包材Ｐの温度よりも低ければ特に制限はない。本実施形態では、セクションＣは、センターシール手段１５によって９０℃〜１５０℃で加熱圧着されるセクションＢの直下にあり、充填シュート部１３もセンターシール手段１５からの熱伝導によって７０℃〜１００℃になっているため、セクションＣに下りてきた長尺の包材Ｐも、７０〜１００℃に温まっている。そのため、冷却エアーの温度は、６５℃以下であることが好ましく、０℃〜６０℃であることが更に好ましい。また、冷却している（長尺の包材Ｐの）領域の温度が、冷却しない場合よりも２０℃ほど温度が低下していることが好ましい。

冷却エアーは、一定の流速で、供給穴１９ｃが常時噴出している。ここで、セクションＣにおいて所定分量の活性炭微粒子が充填されている最中には、長尺の包材Ｐは長手方向への繰り出しが一旦停止するので、冷却エアーは、その停止期間中には一定領域に集中して当たる。一方、繰り出しが開始または再開されると、冷却エアーは、繰り出されている最中の長尺の包材Ｐに対して吹き付けられる。すなわち、或る１つの分包袋８についてみると、この或る１つの分包袋８への活性炭微粒子の落下供給は、冷却エアーがこの分包袋８の冷却を始めるよりも後に開始される。

図７は、充填シュート端７から或る１つの分包袋８に所定分量の活性炭微粒子が充填されている最中の状態を示しているが、この状態で、この分包袋８の天の部分となる箇所Ｔと、底の部分となる箇所Ｂとの間に挟まれている充填部分の箇所Ｔと箇所Ｂとの間の長さの略２分の１の位置を中心とした領域に、冷却エアーは当てられる。好ましくは、箇所Ｔと箇所Ｂとの間の長さの略２分の１の位置よりもやや箇所Ｔ側に近い側に冷却エアーは当てられる。なお、上述したように、所定分量の活性炭微粒子が充填されている間は、長尺の包材Ｐの繰り出しは一旦停止している。

１つの分包袋８に活性炭微粒子が充填されると、この分包袋８の底の部分となる箇所Ｂから徐々に堆積し、所定分量の活性炭微粒子の充填が完了すると、当該箇所Ｂと、この分包袋８の天の部分となる箇所Ｔとの間の略２分の１の位置まで堆積した状態となる。

ここで、図９および図１０を用いて、冷却処理の効果について説明する。図９は、或る１つの分包袋８について、所定分量の活性炭微粒子が充填された直後の状態と、そこから時間が経過した状態とを示している。図１０は、冷却処理を行わないことによって生じる問題を示す模式図である。

図９の左側に示す分包袋８は、活性炭微粒子の充填直後であり、この状態の分包袋８は、直前に充填シュート部１３および充填シュート端７が内部に挿入されていたこともあって膨れている。一方、図９の右側に示す分包袋８は、図９の左側に示す分包袋８が一定時間を経た後の状態である。一定時間経過した分包袋８は、活性炭微粒子堆積部分の上方が真空となっている。真空にする手法については、特に制限はなく、ストロー状の部材で空気を吸引したり、ローラー部材で中の空気を絞り出したりすることによって実現すればよい。ここで、図１０は問題点を指摘した図であり、堆積部分の上方が真空になった状態の比較例の分包袋を示す側面図である。理想的には、分包袋８に充填されていく活性炭微粒子は徐々に底Ｂに堆積していくことであるが、実際のところ、一部の活性炭微粒子が様々な要因によって堆積部分から舞い上がってしまう事態が生じる。具体的には、図１０において黒色の丸と、灰色の丸と、斜線を付した丸とで示すのが堆積部分５０から舞い上がってしまった活性炭微粒子である。図１０中の黒色の丸は、本体５から送出部６を介して外部に送出された衝撃によって堆積部分５０から舞い上がった活性炭微粒子を模式的に示している。図１０中の灰色の丸は、堆積部分５０から舞い上がってセンターシール部１４に付着した活性炭微粒子を模式的に示している。図１０中の斜線を付した丸は、充填時に堆積部分５０から舞い上がった活性炭微粒子を模式的に示している。充填直後から堆積部分５０の上方が徐々に真空となっていくが、その最中に図１０に示す黒色の丸および灰色の丸で示すように活性炭微粒子が舞い上がり、舞い上がった状態で真空により包材同士が密着してしまうと、その密着した領域に黒色の丸および灰色の丸で示すように活性炭微粒子がそのまま残留してしまう。

ここで、分包袋８には、分包袋８から活性炭微粒子を取り出す際に使用者が分包袋８を切断する位置の目安として、いわゆる「キリトリ線」が印字されている。このキリトリ線は、堆積部分５０の上方、すなわち、真空により包材同士が密着する領域に形成されている。ところが、図１０の黒色の丸および灰色の丸に示す舞い上がった活性炭微粒子が、真空により包材同士が密着する領域に残留していると、この残留活性炭微粒子が、使用者が切り取り線にて分包袋８を切断すると同時に不用意に外部に飛び出すことになり望ましくない。特に、真球状に近い活性炭微粒子は、切り取り線近傍に在ると切り取り線にて分包袋８を切断したときに外部に飛び出しやすい。

また、図１０中の斜線を付した丸のように、トップシール手段によるシール箇所に舞い上がってしまうと、充填直後に行われるトップシールによってシール部分にそのまま挟み込まれた状態となってしまう。シール部分に挟み込まれた活性炭微粒子は、使用者がキリトリ線で開封しても不用意に外部に飛び出すようなことはないが、シール不良を招いたり、活性炭微粒子によってシール部分の包材に穴が開いてしまったりして、真空状態を保てない虞がある。

以上のような各種の舞い上がりを解決するためには、充填時に活性炭微粒子が舞い上がらず、堆積部分５０に堆積することが必要である。

そこで、本実施形態のように、所定分量の活性炭微粒子が充填されている部分の包材を、外面から冷却すれば、図１０に示した各種の舞い上がりが生じず、よって、真空部分に粒子が点在することによる外観不良もなく、また、開封時の飛び出しも抑制可能で、且つ、シールの信頼性を高めることができる。

なお、本実施形態では、図３に示すように、供給穴１９ｃがセンターシール部１４に対向した位置に配設されているので、冷却エアーは、センターシール部１４近傍に当たる構成となっているが、本発明はこれに限定されるものではなく、供給穴１９ｃの向きを変更して位置を変えることも可能であり、冷却エアー供給管１９ａ自体を例えば包装袋のセンターシール部１４とは反対側に設置することにより、当該反対側に冷却エアーを当てる構成としてもよい。

また本実施形態では、冷却エアーが、常時、一定の流速で噴出しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、流速が変動してもよい。例えば、所定分量の活性炭微粒子が充填されている間、すなわち長尺の包材Ｐの繰り出しが停止している間は、冷却エアーの流速が高い一方、長尺の包材Ｐが繰り出されている間は、冷却エアーの流速を低く設定してもよい。

或る分包袋８への所定分量の活性炭微粒子の充填が完了すると、或る分包袋８の底の部分を挟み込んでいたトップシール手段２０が挟み込みを解除して上流に移動し、充填が完了した或る分包袋８の天の部分となる箇所Ｔを挟み込み、挟み込んだまま或る分包袋８をセクションＣからセクションＤに移送する。

セクションＤについて、図８および図１１を用いて説明する。図８は、セクションＤの斜視図であり、図１１はトップシール手段２０のメカニズムを示す図である。

セクションＤには、トップシール手段２０が配設されている。トップシール手段２０は、ヒーターバー２１と、突出部２２ａを有した挟持板２２とを有している。

ヒーターバー２１は、或る１つの分包袋の天の部分となる箇所Ｔと、その上流側に隣接している別の１つの分包袋の底の部分となる箇所Ｂとからなる領域Ｏを加熱圧着するための構成である。ヒーターバー２１は、一対のバーであり、８列並んだ各充填作業部に直交する方向に延設されており、一方のバーが各長尺の包材Ｐのセンターシール部側に対向しており、もう一方のバーがセンターシール部とは反対側に対向している。この一対のバーは、図示しない駆動手段によってバー同士の間の距離が可変し、図８中に矢印で示しているように距離を狭めて長尺の包材Ｐの領域Ｏを挟み込むことができる一方、距離をとって挟み込みを解除して長尺の包材Ｐの長手方向に沿ってトップシール手段２０を上下に移動可能な状態を実現することができる。またヒーターバー２１は、領域Ｏを挟み込んで加熱圧着するために、加熱手段が設けられている。加熱温度は、特に限定しないが、上述のセンターシール手段１５の加熱温度と同等に設定すればよい。

突出部２２ａを有した挟持板２２は、ヒーターバー２１と同じく一対で構成されており、ヒーターバー２１と一体的に構成されている。そのため、ヒーターバー２１が長尺の包材Ｐの領域Ｏを挟み込むために図８の矢印方向に移動するときには、挟持板２２も、突出部２２ａ同士を近づける方向（図８の矢印方向）に移動する。

ここで、図１１を用いて、トップシール手段２０のメカニズムを説明すると、突出部２２ａは、挟持板２２同士の対向面に設けられている側の、ヒーターバー２１に近い側のみに設置されている。そのため、図１１の（１）に示すようにヒーターバー２１が長尺の包材Ｐの領域Ｏを挟み込んでシールしている間に、挟持板２２は、ヒーターバー２１によって天の部分がシールされている最中の第１の分包袋８−（１）を挟む。このとき、突出部２２ａはちょうど第１の分包袋８−（１）の真空部分となる部分に接触しこれを圧迫するように構成されている。これにより、当該部分に残留している空気を第１の分包袋８−（１）の活性炭微粒子堆積部分もしくはシールされる直前の天の部分に逃がすことによって圧迫部分での包材の密着性を向上させることができる。第１の分包袋８−（１）の天の部分のシール時には、ヒーターバー２１は、第１の分包袋８−（１）に隣接する第２の分包袋８−（２）の底の部分も同時にシールする。

そして、このシールの最中に、第２の分包袋８−（２）では冷却処理が施されている間に所定分量の活性炭微粒子が充填される。シールが完了すると、長尺の包材Ｐの領域Ｏを挟んだ状態のままで、図１１の（２）に示すようにトップシール手段２０が下方に降下する。これにより、第２の分包袋８−（２）はセクションＤに入り、セクションＣにはセクションＢから繰り出された新たな第３の分包袋８−（３）の領域がスタンバイする。

図１１の（２）に示す降下が完了した時点で、対をなすヒーターバー２１同士、および、対をなす挟持板２２同士が離間する。

次いで、図１１の（３）に示すようにトップシール手段２０は上昇して、図１１の（１）に示すトップシール手段２０と同じ位置まで戻る。戻ると、そこには第２の分包袋８−（２）がスタンバイしている。

次いで、図１１の（４）に示すようにヒーターバー２１が長尺の包材Ｐの領域Ｏを挟み込んで第２の分包袋８−（２）の天の部分と、第３の分包袋８−（３）の底の部分とを同時にシールする。その際、挟持板２２は、第２の分包袋８−（２）を挟む。

この繰り返しによって、セクションＤでのトップシール手段２０によるシールと、セクションＣでの活性炭微粒子の充填が行われ、セクションＤからセクションＥに、図１１の（４）に示すように数珠繋ぎになった分包袋８群が送られる。

セクションＥでは、セクションＤから数珠繋ぎになって送られてきた分包袋８群を、切断するセクションである（切断工程）。ここで、セクションＥでは、所定の分包袋数で切断して所定個数（例えば３つ）の分包袋が数珠繋ぎになったままの連包体を形成する。すなわち、セクションＥでは、セクションＤでのトップシール手段２０によるシール箇所の全箇所が切断されるわけではなく、例えば３つの分包袋が連なった連包体を製造する場合には、長尺の包材Ｐの長手方向に沿って順次形成されるトップシール手段２０によるシール箇所は、２つおきにセクションＥにおいて切断される。セクションＥの構成を図１２に示す。図１２に示すように、セクションＥには、一対のカッター部材２３（切断手段）が配設されており、この一対のカッター部材２３（切断手段）の間を数珠繋ぎになった分包袋８群が流れ、所定の分包袋数が通過すると、そこでカッター部材同士の離間距離を狭めて切断する。切断位置は、上述した領域Ｏの箇所Ｂと箇所Ｔとの境界箇所である。これにより、所定の分包袋の数に切断された分包袋セットが、セクションＥから送出部６に送出され、本体５の外部に送出される。

本実施形態によれば、活性炭微粒子が充填される分包袋をその外側から冷却することにより、充填した際に微粒子が舞い上がることを防ぐことができる。これは、冷却することにより、包材の内面、すなわち活性炭微粒子と接触する側の面が改質し、これにより、内面の静電気の発生が抑えられたことによるものと考えられる。具体的には、包材を冷却することにより、包材の内面付近に存在する水分子が増加し、水分子自身の特性、または水分子が包材表面の界面活性効果を増すことで静電気防止（制電）機能が高まると考えられる。

このように本実施形態では、充填部分に冷却エアーを当てることによって、充填された活性炭微粒子の舞い上がりを防ぐことができる。これにより、図１０に示す真空部分での活性炭微粒子の挟み込みを効果的に抑制することができる。特に、本実施形態では、充填中の包材の部分（セクションＣ）において包材を冷却して活性炭微粒子の舞い上がりを防ぐことから、天の部分（Ｔ）での活性炭微粒子の挟み込みを抑制することができる。そのため、外観不良もなく、また、開封時の飛び出しも抑制可能で、且つ、シールの信頼性を高めることができる。

なお、本実施形態では、充填部分の箇所Ｔと箇所Ｂとの間の長さの略２分の１の位置を中心とした領域に、冷却エアーを当てているが、本発明はこれに限定されるものではなく、長尺の包材における、センターシール手段よりも上流の箇所から、カッター部材によって切断される箇所までの間の少なくとも一部分の領域を冷却すればよい。すなわち、切断される前の段階で微粒子が充填されている部分の包材が冷えた状態となっていることを実現することができれば、冷却する箇所は問わない。切断される前の段階で微粒子が充填されている部分の包材が冷えた状態となるなら、例えば、センターシール手段よりも上流において長尺の包材を冷却してもよく、あるいは、上述したセクションＤにおいて長尺の包材を冷却してもよい。微粒子が充填されている部分の包材が冷えた状態となるように冷却することにより、上述した本実施形態と同様に、充填した際に微粒子が舞い上がることを防ぐことができる。

以上、本発明に係わる実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。本請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、実施形態に開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

本発明は、微粒子を分包袋に充填するための充填方法および充填装置に適用することができ、特に、医薬品活性炭微粒子の分包袋への充填に好適である。

１ 充填装置
２ ホッパー
４ スプール部
５ 本体
６ 送出部
７ 充填シュート端（充填手段）
８ 分包袋
８−（１） 第１の分包袋
８−（２） 第２の分包袋
８−（３） 第３の分包袋
９ 充填テーブル部
１０ 摺動部
１１ 計量升
１１´ 貫通孔
１２ シャッター
１３ 充填シュート部（充填手段）
１４ センターシール部
１５ センターシール手段（縦シール部材）
１６ 固定側ヒーターシールバー
１７ 圧着側ヒーターシールバー
１８ 基部
１９ 冷却手段
１９ａ 冷却エアー供給管
１９ｂ 駆動部
１９ｃ 供給穴
２０ トップシール手段（横シール部材）
２１ ヒーターバー
２２ 挟持板
２２ａ 突出部
２３ カッター部材（切断手段）
５０ 堆積部分
Ｂ 分包袋の底の部分になる箇所
Ｏ 箇所Ｂと箇所Ｔとを合わせた領域
Ｐ 長尺の包材
Ｔ 分包袋の天の部分になる箇所

Claims (8)

1. 長尺の包材の縦の縁同士を縦シール部材により溶着して縦シールを形成し、次いで、当該縦シールが形成されて筒状になった長尺の包材を当該長尺の包材の幅方向に沿って横シール部材により封止して横シールを形成しつつ微粒子を充填する、微粒子の充填方法であって、
   微粒子の充填後に、長尺の包材を上記横シールにおいて切断する切断工程と、
   微粒子が充填されている部分の包材が冷却された状態にあるように、上記切断工程が行われる位置よりも上流の上記長尺の包材の少なくとも一部分の領域を冷却する冷却工程と、を含むことを特徴とする微粒子の充填方法。
2. 上記冷却工程では、上記横シールが形成されない領域のうちの少なくとも一部分の領域を冷却することを特徴とする請求項１に記載の微粒子の充填方法。
3. 上記冷却工程では、或る時点において、上記長尺の包材における、上記縦シール部材が接触している箇所から、上記横シール部材が接触している箇所までの間の少なくとも一部分の領域を冷却することを特徴とする請求項１または２に記載の微粒子の充填方法。
4. 上記微粒子は、上記横シール部材によって形成される上記横シールを底部として当該底部よりも上流に所定量蓄積される構成となっており、
   上記冷却工程では、上記長尺の包材における微粒子が充填されている最中の部分の、上記所定量蓄積されることによって得られる蓄積部分の最上位となる位置、あるいは、当該位置よりも上流の位置を冷却することを特徴とする請求項１から３までの何れか１項に記載の微粒子の充填方法。
5. 上記冷却工程では、エアーを用いて冷却することを特徴とする請求項１から４までの何れか１項に記載の微粒子の充填方法。
6. 上記長尺の包材として、上記微粒子に接触する側の表面に静電気防止加工が施されている包材を用いることを特徴とする請求項１から５までの何れか１項に記載の微粒子の充填方法。
7. 充填される上記微粒子は、直径０．３ｍｍ〜０．５ｍｍの球状活性炭であることを特徴とする請求項１から６までの何れか１項に記載の微粒子の充填方法。
8. 長尺の包材の縦の縁同士を溶着して縦シールを形成する縦シール部材と、
   上記縦シールが形成されて筒状になった長尺の包材を当該長尺の包材の幅方向に沿って封止して横シールを形成する横シール部材と、
   上記横シール部材により横シールが形成された箇所よりも上流側に微粒子を充填する充填手段と、
   微粒子の充填後に、長尺の包材を上記横シールにて切断する切断手段と、
   を備えている、微粒子の充填装置であって、
   微粒子が充填されている部分の包材が冷却された状態にあるように、上記切断手段の配設位置よりも上流の上記長尺の包材の少なくとも一部分の領域を冷却する冷却手段を更に備えていることを特徴とする微粒子の充填装置。

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