JP2022190728A - 処理システム - Google Patents

Abstract

【課題】例えば成形部、シール部においてシート状樹脂に均等に押圧力を加えることができる処理システムを提供すること。【解決手段】処理システムは、連続的に連なる熱可塑性樹脂製の第１シートを、搬送路上を間欠的に搬送させながら、搬送が停止している第１シートに対し、搬送路上の特定の部位において、厚さ方向に押圧力を加える処理部を備える。処理部は、第１シートを挟んで下方に配置される第１ダイと、第１シートを挟んで上方であって、第１ダイと対向して配置される第２ダイと、備える。第１ダイは、第１シートから形成されるポケットのそれぞれに対応するダイ要素を複数備え、隣接するダイ要素は機械的に独立する。【選択図】図３

Description

本開示は、シート状の樹脂原料を加熱することで成形、融着などする例えば成形充填システムに適用するのに好適な処理システムに関する。

従来から、食品、飲料、化粧品、医薬品などの種々の分野において、内容物を収容するカップ状の収容凹部（ポケット）を有する容器本体と、容器本体の開口を封止するシールとからなる容器を含む製品が用いられている。内容物を収容するこの製品は、例えば特許文献１に開示される以下のシステムで生産できる。このシステムは、上流側から下流側に向けて予熱部、成形部、充填部、シール部、冷却部、タック部および打抜き部が一列に並んで搬送路を形成している。このシステムの成形部においてシート状樹脂を成形して内容物が収容されるポケットが成形プラグを押し当てて押圧力を付与することで形成される。このポケットに内容物が収容された後に、シール部においてシール用樹脂を熱融着することでポケットが封止される。

特開２０１６－３３０１９号公報

特許文献１の成形部においてシート状樹脂に複数のポケットが一度に形成される。このとき、複数のポケットのそれぞれに作用する押圧力が均等であることが複数の均質なポケットを得るうえで望まれる。シール部においても同様である。
以上より、本開示は、例えば成形部、シール部においてシート状樹脂に均等な押圧力を加えることができる処理システムを提供することを目的とする。

本開示に係る処理システムは、熱可塑性樹脂製の第１シートを、搬送路上を間欠的に搬送させながら、搬送が停止している第１シートに対し、厚さ方向に押圧力を加える処理部を備える。
処理部は、第１シートの一方の面側に配置される第１ダイと、第１シートの他方の面側であって、第１ダイと対向して配置される第２ダイと、を備える。
第１ダイは、第１シートから形成される複数のポケットのそれぞれに対応するダイ要素を備え、隣接するダイ要素は機械的に独立する。

本開示による第１ダイは、第１シートから形成される複数のポケットのそれぞれに対応するダイ要素を複数備え、隣接するダイ要素は機械的に独立する。したがって、それぞれのダイ要素に対応して、均等な押圧力を得るためにシムを装着したとしても、隣接するダイ要素に当該シムの装着による影響を与えない。これにより、本開示によれば、それぞれのダイ要素による均等な押圧力を第１シートに加えることができる。

実施形態に係る成形充填システムの概略構成を示す図である。 製品パックを示し、上側の図は斜視図であり、下側の図は断面図である。 製品パックの生産経過を示す平面図である。 本開示の実施形態に係る成形充填システムの成形部を示す平面図である。 図４のＶＩ－ＶＩ線矢視断面図であり、上側の図面は成形プラグが成形ダイから離れている待機状態を示し、下側の図面は成形プラグが成形ダイの中に挿入される成形状態を示す。 本開示の成形部におけるシムの装着を示す図５に対応する図面であり、上側の図面はシムの装着前を示し、下側の図面はシムを装着した後を示す。 本開示の実施形態に係る成形充填システムのシール部を示す断面図であり、上型が下型から離れている待機状態を示す。 本開示の実施形態に係る成形充填システムのシール部を示す断面図であり、上型が下型に接している成形状態を示す。 本開示の実施形態に係るシール部におけるシムの装着を示し、上側の図面はシムの装着前を示し、下側の地面はシムを装着した後を示す。 複数のダイ要素が機械的に繋がっている場合を示している。

以下、添付図面を参照しながら、成形充填システム１を説明する。
本実施形態に係る成形充填システム（以下、処理システム）１は、深絞りによりカップ材シートに形成される複数のポケット１０２（図２）に内容物を充填した後に、シール材シートを貼り付けてポケット１０２を閉鎖する。処理システム１は、しかる後に、打ち抜きにより個々の容器に区分して図２に示される製品パック１００を生産するという一連の工程を行う。
処理システム１において、成形部２０はポケット１０２を形成する複数の成形プラグ２１および成形ダイ２３を備えるが、この複数の成形ダイ２３をそれぞれが機械的に独立する分割構造とする。そうすることにより、特定の成形ダイ２３に対応してシムＳを装着したとしても、このシムＳを装着した影響がシムＳを装着しない他の成形ダイ２３に及ばないようにできる。このことは、リングシール部４０についても当てはまる。

［処理システム１の構成］
処理システム１は、図１に示すように、上流側から下流側に向けて滅菌部１０、予熱部１５、成形部２０、充填部３０、プレシール部３５、リングシール部４０、ハーフカット部５０、搬送部６０、打抜き部７０および排出部８０が一列に並んで搬送路を形成している。処理システム１は、滅菌部１０、予熱部１５、成形部２０、充填部３０およびプレシール部３５を、無菌室Ｒの中に収容することにより、無菌状態で製品パック１００を生産することができる。

処理システム１は、滅菌部１０よりも上流側に、連続して連なる長尺のシートとして用意されるカップ材シート２がロール状に巻き回された原反ロール３が配置されている。カップ材シート２は、本開示における第１シートの一例である。処理システム１は、製品パック１００を生産する際には、原反ロール３からカップ材シート２を巻き出して滅菌部１０～打抜き部７０を順次通過させることにより、製品パック１００を生産する。カップ材シート２は用途に応じた材質の樹脂を用いればよいが、例えばポリスチレン、ポリプロピレン等の熱可塑性樹脂によって構成される。本実施形態は、ポリプロピレンのように、熱ひずみの大きい素材を用い、比較的に長いサイクルタイムで製品パック１００を生産するのに適している。
なお、処理システム１における上流および下流は、カップ材シート２およびシール材シート４が搬送される向きに基づいて定められるものとする。この搬送の向きは、図１において、矢印で示されている。

処理システム１は、長尺のシートとして用意されたシール材シート４がロール状に巻き回された原反ロール５を備えている。処理システム１は、製品パック１００を生産する際に、原反ロール５からシール材シート４を巻き出して、充填部３０により内容物が充填された後のカップ材シート２に向けて供給する。処理システム１は、滅菌部３３においてシール材シート４を滅菌処理してからカップ材シート２に向けて供給する。滅菌部３３における滅菌剤は滅菌部１０と同様である。
シール材シート４は、用途に応じた材質の樹脂を用いればよいが、例えばポリスチレン、ポリプロピレン等の熱可塑性樹脂によって構成される。また、シール材シート４は、金属箔、例えばアルミニウム箔を用いることもできる。

処理システム１は、最も下流側に製品パック１００が打ち抜かれた後の積層シート６を回収するための回収ロール９を備えている。回収ロール９が自転することにより、積層シート６に張力を与えつつ積層シート６を搬送する。

処理システム１は、原反ロール３から巻き出されたカップ材シート２および途中からカップ材シート２に貼り合わされるシール材シート４は、搬送部６０により、間欠的に下流に向けて搬送されながら必要な処理が施される。つまり、カップ材シート２がｔ１秒間だけ停止している間に、滅菌部１０、予熱部１５等の各部位において必要な処理が施された後に、ｔ２秒の時間内にカップ材シート２を所定量だけ搬送させる。次いで、ｔ１秒間だけ停止し、この間に滅菌部１０、予熱部１５等の各部位において必要な処理が施さる、という手順が繰り返されることで、製品パック１００が生産される。

滅菌部１０は、原反ロール３から巻き出されたカップ材シート２を予熱部１５に供給する前に、滅菌剤、例えば過酸化水素（Ｈ_２Ｏ_２）に浸漬することで滅菌処理する。滅菌処理されたカップ材シート２は、乾燥された後に、予熱部１５に供給される。

予熱部１５は、成形部２０において深絞りができるように、カップ材シート２を加熱して軟化させる。予熱部１５の形態は任意であり、例えば所定の領域を一律に加熱することができる面状のヒータを用いることができるし、加熱が必要な部位だけに対応する加熱領域を備えるヒータを用いることができる。これらのヒータは、搬送されるカップ材シート２を表裏から挟み込むように、カップ材シート２の表裏両側に設けることができる。
予熱部１５にてカップ材シート２を加熱する温度は、カップ材シート２を構成する樹脂に応じて定められる。

成形部２０は、所定の温度に加熱されたカップ材シート２に成形工具を押し付けるかまたは圧縮エアを吹き付けることにより、図２に示されるポケット１０２を成形する。成形部２０について詳しくは後述する。

充填部３０は、成形部２０の下流側においてカップ材シート２の搬送経路に沿って配置され、成形部２０により形成されたポケット１０２に所定の内容物１０５を自動的に充填する。充填部３０は、内容物１０５が液体であれば、カップ材シート２の搬送過程におけるインターバルの期間に、充填用のノズルをポケット１０２に対峙させて内容物１０５を落下させることができる。また、充填部３０は、内容物１０５が固体であれば、内容物１０５を把持する機構を用いてもよい。
充填される内容物１０５は、何ら限定されるものではなく、液体および固体を問わずに適用することができ、液状物、ペースト状物であってもよい。

プレシール部３５は、内容物１０５がポケット１０２に充填された後に、カップ材シート２とシール材シート４を、その幅方向の両縁部を選択的にシールする。プレシールは熱融着により行うことができる。

リングシール部４０は、プレシール部３５よりも下流側に配置され、プレシールされたカップ材シート２とシール材シート４について、ポケット１０２の周囲を貼り合せる。貼り合せは、熱融着により行うことができる。このとき、それぞれの製品パック１００に対応してポイントシール１０６も形成される。リングシール部４０について詳しくは後述する。

ハーフカット部５０は、ハーフカット１０７をそれぞれの製品パック１００に対応して形成する。ハーフカット１０７について具体的には後述する。

搬送部６０は、ハーフカット部５０よりも下流側であって、ハーフカット部５０と打抜き部７０の間に配置され、積層シート６の幅方向の両側および中央部を把持しながら下流に向けて引っ張ることで、積層シート６を搬送する。

打抜き部７０は、搬送部６０よりも下流側に配置され、積層シート６のポケット１０２およびその周縁部分を含むようにして所定数の製品パック１００の単位で打ち抜く機能を有する。
打抜き部７０は、例えば、ダイを下型とするとともにパンチを上型とする打ち抜き工具と、下型または上型を昇降運動させる駆動源とから構成することができる。
打抜き部７０は、コントローラ２００からの指令に基づいて駆動源を動作させることにより、下型および上型の搬送方向の位置を制御する。駆動源は、例えばサーボモータから構成される。
打抜き部７０において製品パック１００が打ち抜かれた後の積層シート６は、打抜き部７０よりも下流に配置される回収ロール９で巻き取られる。

排出部８０は、打抜き部７０の下方に配置され、打抜き部７０において打ち抜かれた製品パック１００を次工程に向けて排出する。排出部８０は、例えば、カップ材シート２の搬送方向に直交するように配置されるベルトコンベアを含んで構成することができる。

［製品パック：図２，図３］
次に、図２を参照して処理システム１の生産対象である製品パック１００について説明する。
図２に示すように、本実施形態における製品パック１００は、１つのポケット１０２を備える収容容器１０３と、ポケット１０２の開口を塞ぐように収容容器１０３に貼り付けられるシールフィルム１０４とを有している。収容容器１０３はカップ材シート２により構成され、シールフィルム１０４はシール材シート４から構成される。

ポケット１０２には、内容物１０５が充填される。内容物１０５に制限はないが、例えばコーヒー用ミルク、ガムシロップ、バターなどの飲料品および食料品がある。例示した飲料品、食料品に限らず、他の内容物、例えば医薬品などがポケット１０２に充填されてもよい。

本実施形態における収容容器１０３は、前述したカップ材シート２から構成される。また、収容容器１０３には、ポケット１０２の開口部周縁から外方へ延出するようにフランジ１０３Ａが形成されている。

シールフィルム１０４は、前述したシール材シート４から構成され、収容容器１０３（フランジ１０３Ａ）に対し剥離ができるように貼り付けられる。フランジ１０３Ａには、ハーフカット１０７が形成される。ハーフカット１０７としては、シート１０２の厚さ方向の半分程度まで切り込みが入れられていてもよいし、ミシン目のような断続的な切り込みが入れられていてもよい。ハーフカット１０７よりも先端の把持部１０４Ａは、フランジ１０３Ａとポイントシール１０６の部分だけで貼り付けられている。

製品パック１００を開封するには、一方の手で収容容器１０３側を掴むと共に、他方の手でシールフィルム１０４の把持部１０４Ａを摘む。続いて、把持部１０４Ａを摘みつつ、収容容器１０３からシールフィルム１０４を引き剥がす。これにより、製品パック１００は開封され、ポケット１０２に充填された内容物１０５を飲食などできる。

製品パック１００は、図３に示すように、カップ材シート２とシール材シート４が貼合された積層シート６にパック中間体１１０として生産され、このパック中間体１１０を積層シート６から打ち抜くことで得られる。図３において、パック中間体１１０が打ち抜かれた部分が白抜きで示されている。

［成形部２０の構成：図４および図５］
成形部２０は、平坦なカップ材シート２に複数の成形プラグ２１を押し付けるかまたは圧縮エアを吹き付けて押圧力を加えることにより、複数のポケット１０２を一度に成形する。成形部２０は、複数のポケット１０２を一度に成形するために、それぞれのポケット１０２に対応する複数の成形ダイ２３が個別に設けられる。図４および図５を参照して、複数の成形ダイ２３を備える成形部２０について説明する。

図４および図５に示すように、成形部２０は、複数の成形ダイ２３と、複数の成形ダイ２３を収容して保持するダイホルダ２４と、それぞれの成形ダイ２３に対応して設けられる成形プラグ２１と、を備える。図４に示される成形部２０は、２５個の成形ダイ２３が５×５に配列された例を示すが、成形ダイ２３の個数および配列は任意である。成形プラグ２１、成形ダイ２３およびダイホルダ２４は、例えば金型用鋼により形成される。成形ダイ２３とダイホルダ２４は、本開示における第１ダイの一例に該当する。また、成形ダイ２３が本開示におけるダイ要素の一例に該当し、カップ材シート２の一方の面側、具体的にはカップ材シート２の下面の側に配置される。

成形プラグ２１は、図５に示すように、成形ダイ２３に挿入されるプラグ２１Ａと、プラグ２１Ａを支持するサポートロッド２１Ｂと、を備える。成形プラグ２１は、本開示における第２ダイおよびそのダイ要素の一例に該当し、カップ材シート２の他方の面側、具体的にはカップ材シート２の上面の側に配置される。
一例として、プラグ２１Ａは円錐台形状をなし、サポートロッド２１Ｂは円柱状の形態をなしている。プラグ２１Ａは成形ダイ２３のサポートロッド２１Ｂで支持され、図示を省略する昇降用の駆動源に接続されることで、成形プラグ２１は昇降運動をすることができる。プラグ２１Ａとサポートロッド２１Ｂは、一体で作製してもよいし、別体で作製して溶接その他の手段により接続して作製してもよい。

成形ダイ２３は、図４および図５に示すように、成形空隙を構成し成形時にプラグ２１Ａが挿入されるダイキャビティ２３Ａと、ダイキャビティ２３Ａの周囲を取り囲むダイ２３Ｂと、を備える。ダイ２３Ｂが本開示に係る製品パック１００のポケット１０２に対応する。
ダイキャビティ２３Ａは、プラグ２１Ａに対応して、円錐台形状の空隙である。図５の下側の図のように、ダイキャビティ２３Ａにプラグ２１Ａが挿入されることで、製品パック１００のポケット１０２を形成する。
ダイ２３Ｂは、一例として平面視した外形が一例として円形状をなし、内側にダイキャビティ２３Ａが形成される。ダイ２３Ｂは、成形ダイ２３をダイホルダ２４に固定するためのボルト孔２３Ｃがその低部を貫通するように形成されている。図５に示すように、固定ボルト２３Ｄがダイホルダ２４を貫通してボルト孔２３Ｃにねじ込まれることで、成形ダイ２３はダイホルダ２４に固定される。

ダイホルダ２４は、図４、図５および図６に示すように、成形ダイ２３を収容して保持する。ダイホルダ２４は、収容される成形ダイ２３の数に応じてホルダキャビティ２４Ａが設けられる。ホルダキャビティ２４Ａは、成形ダイ２３の外観形状に倣った円筒状の空隙である。ダイホルダ２４は、上端がホルダキャビティ２４Ａに連なるとともにボルト孔２３Ｃに連通するボルト孔２４Ｂが形成される。ボルト孔２３Ｃおよびボルト孔２４Ｂに固定ボルト２３Ｄをねじ込むことで、成形ダイ２３はダイホルダ２４に固定される。

［成形部２０におけるシム装着：図６］
次に、図６を参照して、成形部２０へのシムＳの装着について説明する。
成形部２０において、成形ダイ２３のそれぞれの上下方向Ｈの位置によって、成形プラグ２１がポケット１０２を形成するときの押圧力が異なることがある。均質なポケット１０２を形成するためには、それぞれの成形プラグ２１による押圧力を均等にすることが望まれる。そこで、均等な押圧力を得るために、シムＳが用いられる。

予めそれぞれの成形ダイ２３における押圧力を測定することで、シムＳが必要とされる成形ダイ２３または当該成形ダイ２３が収容されるホルダキャビティ２４Ａを特定する。ここでは、図６の上側の図に示すように、図中の左側から１番目のホルダキャビティ２４Ａに収容される成形ダイ２３と、図中の右側から２番目のホルダキャビティ２４Ａに収容される成形ダイ２３について、シムＳの装着が必要であることが判明している。そこで、左側から１番目および右側から２番目に対応してシムＳが用意される。ついで、図６の下側の図に示すように、シムＳを当該ホルダキャビティ２４Ａに挿入するとともに、成形ダイ２３とホルダキャビティ２４Ａの底面２４Ｄの間に挟持する。この例における２枚のシムＳは厚さが同じであり、これは、事前に測定される押圧力に対応している。以上のようにしてシムＳを装着することにより、それぞれの成形ダイ２３における成形プラグ２１の押圧力を均等にできる。

以上のように、成形ダイ２３を収容するホルダキャビティ２４Ａが独立しており、複数の成形ダイ２３のそれぞれは隣接する成形ダイ２３とは機械的に直接的な繋がりがない。したがって、左側から１番目に対応するシムＳにより当該成形ダイ２３は上下方向Ｈの位置が高くなっているのに対して、隣接する左側から２番目の成形ダイ２３の高さは元のままであり、左側から１番目に対応する成形ダイ２３からの影響を受けない。なお、上下方向Ｈの位置が高くなるのは、成形ダイ２３がダイホルダ２４の上面よりも微小量だけ突出していることで表している。これに対して、シムＳが設けられていない成形ダイ２３はその頂面がダイホルダ２４の上面と面一をなしている。

ここで、図１０に示すように、仮に成形ダイ１２３が一体的に形成され、全体として機械的に繋がっているとする。そうすると、図１０の下側の図のように、特定の部分、例えば一番左側のダイキャビティ１２３Ａに対応してシムＳを装着すると、他のダイキャビティ１２３Ａに対応する部分もシムＳの厚さ分だけ浮き上がる。もちろん、ボルトなど締結手段で成形ダイ１２３を固定すれば浮き上がる量を抑えることができるが、少なくとも隣接する部分における浮き上がり量をゼロにすることはできない。したがって、この成形ダイ１２３においては、少なくとも隣接する部分に対応する押圧力は不必要に高くなるおそれがある。

［リングシール部４０の構成：図７および図８］
リングシール部４０は、成形部２０で形成されたポケット１０２に内容物１０５が充填されたカップ材シート２に、原反ロール５から巻き出されたシール材シート４を貼り合せる。このリングシール部４０においても、複数のポケット１０２が形成されたカップ材シート２を下型４１と上型４８で押圧するが、複数のポケット１０２の位置によって押圧力が異なることがある。そうすると、リングシール部４０においてもシムＳの装着が必要になる。以下、リングシール部４０の構成を説明した後に、シムＳの装着について言及する。

図７および図８に示すように、リングシール部４０は、下型４１と上型４８を備える。リングシール部４０は、下型４１と上型４８の間に、ポケット１０２に内容物１０５が充填されたカップ材シート２とシール材シート４を積層した状態で加圧力および熱を加えることでカップ材シート２にシール材シート４を貼り付けて、パック中間体１１０を得る。なお、下型４１は本開示における第１ダイの一例に該当し、上型４８は本開示における第２ダイの一例に該当する。
リングシール部４０は、コントローラ２００からの指令に基づいて駆動源を動作させることにより、下型４１および上型４８の搬送方向の位置を制御する。駆動源は、例えばサーボモータから構成される。

下型４１は、複数のシールダイ４２と、複数のシールダイ４２が支持されるシールダイホルダ４６と、シールダイホルダ４６が固定されるテーブル４７と、を備える。ここでは、下型４１の平面図を省略するが、例えば７０個のシールダイ４２が７×１０に配列することができる。シールダイ４２、シールダイホルダ４６およびテーブル４７は、例えば金型用鋼などの金属材料により形成される。上型４８も同様である。

シールダイ４２は、図７および図８に示すように、シール貼付時にポケット１０２が挿入されるシールキャビティ４２Ａと、シールキャビティ４２Ａの周囲を取り囲むダイ４２Ｂと、を備える。
シールキャビティ４２Ａは、ポケット１０２を収容できる寸法、形状を有しており、ここでは一例として円柱状の空隙が示されている。ダイ４２Ｂが製品パック１００のポケット１０２に対応する。
シールダイ４２は、一例として平面視した外形が矩形状をなし、内側にシールキャビティ４２Ａが形成される。ダイ４２Ｂは、シールダイ４２をシールダイホルダ４６に固定するためのボルト孔４２Ｃがその低部を貫通するように形成されている。図７および図８に示すように、固定ボルト４２Ｄがボルト孔４２Ｃを貫通してシールダイホルダ４６に固定される。

シールダイホルダ４６は、図７、図８および図９に示すように、シールダイ４２をその上面において保持する。シールダイホルダ４６は、保持されるシールダイ４２が配置される領域を画定するリブ４６Ａがその上面から突き出す。図７に示されるように複数のリブ４６Ａが所定の間隔を空けて平行に設けられるのに加えて、図７に示される複数のリブ４６Ａと直交する向きに複数のリブ４６Ａが所定の間隔を空けて平行に設けられる（図９参照）。したがって、シールダイホルダ４６を平面視すると、複数のリブ４６Ａが格子状に配列されている。それぞれの格子に１台のシールダイ４２の下端が嵌ることで、複数のシールダイ４２がシールダイホルダ４６の上に整列される。隣接するシールダイ４２は、リブ４６Ａに接する部分は離れているが、リブ４６Ａに対応する部分を除くと、直に接している。ただし、隣接するシールダイ４２は互いに摺動可能に接しているだけでであり、機械的な繋がりはない。

シールダイホルダ４６は、上端がボルト孔４２Ｃに連通するボルト孔４６Ｂが形成される。ボルト孔４２Ｃおよびボルト孔４６Ｂに固定ボルト４２Ｄを上方からねじ込むことで、シールダイ４２はシールダイホルダ４６に固定される。

上型４８は、図７および図８に示すように、下型４１に対抗する押圧面４８Ａと、押圧面４８Ａから凹んで形成される複数の退避穴４８Ｂと、を備える。
押圧面４８Ａは、シールダイ４２の上端面の形状に対応する円環状の突起４８Ｃを備えており、下型４１との間に図示を省略するカップ材シート２とシール材シート４を配置した状態で、突起４８Ｃがカップ材シート２にシール材シート４を押し付けて熱融着により貼り合わせる。
退避穴４８Ｂは、カップ材シート２とシール材シート４を熱融着する際に熱を逃がす領域であって、シール材シート４への熱影響を抑えるために設けられ、シールダイ４２の中心軸線Ｃにその中心が一致するように形成される。図７および図８に示す例において退避穴４８Ｂは円錐状をなしているが、シール材シート４の役割を果たす限りその形状は問われない。

［リングシール部４０におけるシム装着：図９］
次に、図９を参照して、リングシール部４０へのシムＳの装着について説明する。
リングシール部４０において、シールダイ４２のそれぞれの上下方向Ｈの位置によって、下型４１と上型４８でシール材シート４をカップ材シート２に貼り合わせるときの押圧力（Ｆ）が異なることがある。均質な貼り合わせ状態を得るためには、下型４１のそれぞれのシールダイ４２における上型４８による押圧力を均等にすることが望まれる。そこで、均等な押圧力を得るために、リングシール部４０においても、必要に応じてシムＳを用いる。

予めそれぞれのシールダイ４２における押圧力を測定することで、シムＳが必要なシールダイ４２を特定する。ここでは、図９の上側の図に示すように、図中の左側から２番目のシールダイ４２と、図中の右側から１番目のシールダイ４２について、シムＳの装着が必要であることが判明している。そこで、左側から２番目および右側から１番目に対応してシムＳを用意され、このシムＳはリブ４６Ａで囲まれるホルダキャビティ４６Ｃに挿入される。図９の下側の図に示されるように、挿入されたシムＳをシールダイ４２とホルダキャビティ４６Ｃの底面４６Ｄの間に挟持される。この例における２枚のシムＳは厚さが異なっており、左側から２番目に対応するシムＳは右側から２番目に対応するシムＳよりも厚い。これは、測定される押圧力に対応しており、より押圧力を強くしたいときには厚いシムＳが用いられることを示している。

以上のように、シールダイ４２が収容されるホルダキャビティ４６Ｃが独立しており、複数のシールダイ４２のそれぞれは隣接するシールダイ４２とは機械的に直接的な繋がりがない。したがって、左側から２番目に対応するシムＳにより当該シールダイ４２は上下方向Ｈの位置が高くなっているのに対して、隣接する左側から１番目および３番目のシールダイ４２の高さは元のままであり、左側から２番目に対応するシールダイ４２からの影響を受けていない。なお、上下方向Ｈの位置が高くなるのは、シールダイ４２がシールダイホルダ４６の上面よりも微小量だけ突出していることで表している。これに対して、シムＳが設けられていないシールダイ４２はその頂面が面一をなしている。

［効 果］
以下、処理システム１が奏する効果を説明する。
処理システム１は、カップ材シート２を処理する成形部２０およびリングシール部４０における金型に該当する成形ダイ２３およびシールダイ４２が機械的に独立して個別に設けられる。したがって、成形部２０およびリングシール部４０にシムＳを装着する場合に、複数の成形ダイ２３のそれぞれおよび複数のシールダイ４２のそれぞれに対応してシムＳを設けることができる。しかも、特定の成形ダイ２３またはシールダイ４２にシムＳを設けたとしても、隣接する成形ダイ２３またはシールダイ４２に当該シムＳを設けたことの影響を受けることがない。

成形部２０においては、成形ダイ２３が収容されるホルダキャビティ２４Ａがダイホルダ２４に設けられ、このホルダキャビティ２４Ａは成形ダイ２３を位置決めして収容するだけではなくシムＳを位置決めして配置する役割を果たす。また、リングシール部４０においては、格子状に配列されるリブ４６Ａがシールダイホルダ４６に設けられ、このリブ４６Ａはシールダイ４２を位置決めして収容するだけではなくシムＳを位置決めして配置する役割を果たす。したがって、成形部２０およびリングシール部４０によれば、容易にシムＳを適切な位置に配置できる。

［付記］
本開示の第１形態に係る処理装置は、熱可塑性樹脂製のカップ材シート２を、搬送路上を間欠的に搬送させながら、搬送が停止しているカップ材シート２に対し、厚さ方向に押圧力を加える処理部２０，４０を備える。
処理部２０，４０は、第１シート（カップ材シート２）の一方の面側に配置される第１ダイと、第１シートの他方の面側であって、第１ダイと対向して配置される第２ダイと、備える。
第１ダイは、第１シートから形成される複数のポケット１０２のそれぞれに対応するダイ要素２３，４２を備え、隣接するダイ要素は機械的に独立する。
本開示の第１形態に係る処理装置によれば、特定のダイ要素２３，４２に対してシムＳを装着したとしても、隣接する他のダイ要素２３，４２にシムＳの影響が及ばない。したがって、それぞれのダイ要素２３，４２について適切な押圧力を加えることができる。

本開示の第２形態に係る処理装置において、第１ダイは、複数のダイ要素２３，４２のそれぞれを独立して保持するキャビティが形成されるダイホルダ２４，４６を備え、複数のダイ要素は、ダイホルダ２４，４６に対して着脱自在である。
本開示の第２形態に係る処理装置によれば、複数のダイ要素２３，４２がダイホルダ２４，４６のキャビティに独立して保持され、かつ着脱自在であるから、シムＳを所定のダイ要素２３，４２に対応して装着できる。

本開示の第３形態に係る処理装置において、処理部は、内容物１０５を充填するためのポケット１０２を第１シート２に形成する成形部２０に関する。この成形部２０は、複数のダイ要素２３と、複数のダイ要素２３を保持するダイホルダ２４とを備える第１ダイと、それぞれのダイ要素２３に対応して設けられる成形プラグ２１を含む第２ダイと、を備える。
本開示の第３形態に係る処理装置によれば、均等な押圧力により均質な複数のポケット１０２を形成できる。

本開示の第４形態に係る処理装置において、処理部は、内容物１０５が充填されたポケット１０２が形成された第１シート２に第２シート４を貼り合わせることでポケット１０２を閉じるリングシール部４０に関する。このリングシール部４０は、複数のダイ要素４２と、複数のダイ要素４２を保持するシールダイホルダ４６と、を備える第１ダイと、ダイ要素４２に対する押圧面を備える第２ダイ４８と、を備える。
本開示の第４形態に係る処理装置によれば、均等な押圧力により均質なシール状態の製品パック１００を得ることができる。

本開示の第５形態に係る処理装置におけるダイ要素４２は、平面視した外形が矩形をなし、ポケット１０２に対応するキャビティ４２Ａを備える。
本開示の第５形態に係る処理装置において、平面視した外形が矩形をなしていれば、隣接する者同士が接触することで、回転することが阻止される。

上記以外にも、上記実施形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。
例えば、以上で説明した処理システム１の構成はあくまで一例であり、他の処理部を備えることもできるし、複数の処理部を統合などすることができる。
また、本開示の処理部は、処理システム１における成形部２０およびリングシール部４０に限るものではなく、製品パック１００のポケット１０２のそれぞれに対応するダイ要素を備える他の処理部に適応できる。つまり、ポケット１０２は本開示における処理部で形成されるものに限らず、本開示における処理部がポケット１０２を形成しない場合には当該処理部とは異なる形成部でポケット１０２が形成されたものであってもよい。
また、本開示におけるダイ要素のそれぞれに対応するポケット１０２とは、必ずしも第１シート（カップ材シート２）の全体に形成されたポケット１０２を指すのではなく、本開示における処理部で押圧力を加える際に第１ダイ(成形ダイ２３およびダイホルダ２４)と第２ダイ（成形プラグ２１）との間に形成されたポケット１０２であればよい。

１ 成形充填システム（処理システム）
２ カップ材シート
３ 原反ロール
４ シール材シート
５ 原反ロール
６ 積層シート
９ 回収ロール
１５ 予熱部
２０ 成形部
２１ 成形プラグ
２１Ａ プラグ
２１Ｂ サポートロッド
２３ 成形ダイ
２３Ａ ダイキャビティ
２３Ｂ ダイ
２３Ｃ ボルト孔
２３Ｄ 固定ボルト
２４ ダイホルダ
２４Ａ ホルダキャビティ
２４Ｂ ボルト孔
２４Ｄ 底面
３０ 充填部
３３ 滅菌部
３５ プレシール部
４０ リングシール部
４１ 下型
４２ シールダイ
４２Ａ シールキャビティ
４２Ｂ ダイ
４２Ｃ ボルト孔
４２Ｄ 固定ボルト
４６ シールダイホルダ
４６Ａ リブ
４６Ｂ ボルト孔
４６Ｃ ホルダキャビティ
４６Ｄ 底面
４７ テーブル
４８ 上型
４８Ａ 押圧面
４８Ｂ 退避穴
５０ ハーフカット部
６０ 搬送部
７０ 打抜き部
８０ 排出部
２００ コントローラ
１００ 製品パック
１０２ ポケット
１０３ 収容容器
１０３Ａ フランジ
１０４ シールフィルム
１０４Ａ 把持部
１０５ 内容物
１１０ パック中間体
Ｃ 中心軸線
Ｒ 無菌室
Ｓ シム

Claims (6)

1. 熱可塑性樹脂製の第１シートを、搬送路上を間欠的に搬送させながら、前記搬送が停止している前記第１シートに対し、厚さ方向に押圧力を加える処理部を備える処理システムであって、
   前記処理部は、
   前記第１シートの一方の面側に配置される第１ダイと、
   前記第１シートの他方の面側であって、前記第１ダイと対向して配置される第２ダイと、
   を備え、
   前記第１ダイは、
   前記第１シートから形成される複数のポケットのそれぞれに対応するダイ要素を備え、隣接する前記ダイ要素は機械的に独立する、処理システム。
   
2. 前記第１ダイは、
   複数の前記ダイ要素のそれぞれを独立して保持するキャビティが形成されるダイホルダを備え、
   複数の前記ダイ要素は、前記ダイホルダに対して着脱自在である、
   請求項１に記載の処理システム。
   
3. 前記処理部は、
   内容物を充填するためのポケットを前記第１シートに形成する成形部であって、
   前記成形部は、
   複数の前記ダイ要素と、複数の前記ダイ要素を保持する前記ダイホルダと、を備える前記第１ダイと、
   それぞれの前記ダイ要素に対応して設けられる成形プラグを含む前記第２ダイと、を備える、
   請求項２に記載の処理システム。
   
4. 前記処理部は、
   前記内容物が充填されたポケットが形成された前記第１シートに第２シートを貼り合わせることで前記ポケットを閉じるシール部であって、
   前記シール部は、
   複数の前記ダイ要素と、複数の前記ダイ要素を保持する前記ダイホルダと、を備える前記第１ダイと、
   前記ダイ要素に対する押圧面を備える前記第２ダイと、を備える、
   請求項２に記載の処理システム。
   
5. 前記ダイ要素は、
   平面視した外形が矩形をなし、
   前記ポケットに対応するキャビティを備える、
   請求項３または請求項４に記載の処理システム。
   
6. 前記ダイホルダと前記第１ダイの前記ダイ要素との間にシムが装着可能とされる、
   請求項２から請求項５のいずれか一項に記載の処理システム。

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