JP6823234B2 - 包装シート製造装置 - Google Patents

Description

本開示は、包装シート製造装置に関する。

医薬品や食品等の包装分野では、カプセル、錠剤等の固形物や、粉状のものを包装するために、ピールオープンの包装シートやＰＴＰ（プレススルーパック）シートが用いられている。ピールオープンの包装シートやＰＴＰシートなどのポケットを有する包装シートは、カプセルや錠剤等を二枚のアルミ蒸着フィルム或はプラスチックシートとアルミ箔で挟んだシート状のもので、フィルムに内容物を収納する凹部が形成され、フィルムを引き裂いてポケットから中身を取り出したり、プラスチック部分を強く押すことで蓋部を形成するアルミ箔が裂け、内容物を容易に取り出すことができるようになっている。
例えば、特許文献１には包装シートの一構成例が開示され、特許文献２には、包装シートを製造する包装機械の一構成例が開示されている。

特開２０１４−１７２６５６号公報 特開２０１５−２２４８７３号公報

ＰＴＰ包装シートなどの製造過程において、シートに形成された複数の凹部に固形物や粉状の原料、あるいは液状であっても高粘性液の原料を分注する場合、以後の工程において、凹部からの原料のこぼれについてそれほど注意を払う必要はなく、シートの取り扱いは比較的容易である。
他方、シートの凹部に分注される原料が低粘性液の場合、低粘性液の液面が変動しやすいため、シートの取り扱いに特別な配慮が必要となる。また、このような特別な配慮を不要とするためには、深底の凹部を形成したり、凹部の容積に比べて原料液の充填量を低く抑える、等の対策が必要となる。

幾つかの実施形態は、上記課題に鑑み、シートの複数の凹部に分注される液体が低粘性液である場合でも、液体のこぼれをなくし、かつシートの取り扱いを容易にすることを目的とする。

（１）幾つかの実施形態に係る包装シート製造装置は、
複数の凹部が形成されたシートを一枚ずつ搬送するためのコンベアと、
前記シートの搬送面を含む前記コンベアの一部を囲って冷却空間を形成し、前記シートを予冷するための一次冷却室と、
前記一次冷却室より搬送方向下流側の前記搬送面に設けられ前記複数の凹部の各々に薬液を注入するための分注部と、
前記分注部より前記搬送方向下流側の前記搬送面を含む前記コンベアの一部を囲って冷却空間を形成し、前記分注部で前記複数の凹部に注入された前記薬液の少なくとも表層を凍結させるための二次冷却室と、
前記一次冷却室及び前記二次冷却室の前記冷却空間を冷却する冷却部と、
前記二次冷却室において冷却された前記複数の凹部内の前記薬液を凍結乾燥する凍結乾燥部と、
前記コンベアの搬送面に設けられ、前記薬液が凍結乾燥された前記シートの上面に蓋フィルムを被覆して前記複数の前記凹部を密封するための蓋フィルム被覆部と、
を含む。

上記（１）の構成において、コンベアで搬送される上記シートは、一次冷却室で予冷された後、分注部で複数の凹部に薬液が注入される。凹部に薬液が注入されたシートは、二次冷却室で少なくとも表層が凍結される。
二次冷却室で凹部に注入された薬液の少なくとも表層を凍結させることで、以後の工程において、凹部からの液体のこぼれを抑制できる。従って、シートの取り扱いが容易になり、凍結乾燥剤の包装品を安定的に生産することができる。
また、シートを複数の処理部にコンベアで搬送しながら、包装シートを製造できるため、包装シートの製造効率を向上できる。

また、シートを一次冷却室及び二次冷却室で２段階で冷却することで、二次冷却室の冷却負荷は軽減される。そのため、二次冷却室で極低温に冷却する必要がなくなるため、ＮＨ_３、ＣＯ_２、代替フロン等を用いた汎用性ある低コストな冷凍機を用いることができる。
ここで、「極低温」とは、例えば、−１２０℃〜−７０℃の温度を言う。
なお、複数の凹部に注入される液体の容量が微小の場合は、該凹部に注入された液体の全量を凍結させるようにしてもよく、全量を凍結しても冷却部の消費動力の増加を抑制できる。

（２）一実施形態では、前記（１）の構成において、
複数の凹部が形成されたシートを一枚ずつ搬送するためのコンベアと、
前記シートの搬送面を含む前記コンベアの一部を囲って冷却空間を形成し、前記シートを予冷するための冷却室と、
前記冷却室の前記冷却空間を極低温に冷却するための冷却部と、
前記冷却室より前記搬送方向下流側の前記搬送面に設けられ、前記複数の凹部の各々に薬液を注入し前記シートが保有する冷熱によって前記薬液の少なくとも表層を凍結させるための分注部と、
前記分注部において少なくとも表層が凍結された前記複数の凹部内の前記薬液を凍結乾燥する凍結乾燥部と、
前記コンベアの搬送面に設けられ、前記薬液が凍結乾燥された前記シートの上面に蓋フィルムを被覆して前記複数の前記凹部を密封するための蓋フィルム被覆部と、
を含む。

上記（２）の構成によれば、上記分注部においてシートが保有する冷熱によって前記薬液の少なくとも表層を凍結させることで、以後の工程において凹部からの薬液のこぼれを抑制できる。従って、シートのハンドリングが容易になり、凍結乾燥剤の包装品を安定的に生産することができる。また、二次冷却室が不要になるため、装置をコンパクト化できる。
また、冷却室でコンベアの搬送面及びシート状物品は極低温に冷却されるため、分注後の薬液の表層を凍結可能な冷熱を保有できると共に、冷却部の所要動力は液体の表層を凍結するだけの動力で済む。
また、シートを複数の処理部にコンベアで搬送しながら、包装シートを製造できるため、包装シートの製造効率を向上できる。

さらに、被包装剤供給部を冷却室及び分注部のみで構成するため、コンベアの搬送方向に沿う装置の配置スペースをコンパクト化できる。
なお、シートに形成される複数の凹部に注入される液体の容量が微小な場合は、凹部に注入された液体の全量を凍結させてもよい。凹部の容積が微小な場合、全量凍結しても冷却部の消費動力の増加を抑えることができる。

（３）一実施形態では、前記（１）又は（２）の構成において、
前記蓋フィルム被覆部は、
ロール状に巻かれた前記蓋フィルムを前記シートの一枚分ごと送り出すローラと、
前記ローラから送り出された前記蓋フィルムを前記コンベア上の前記シートの上方に引き出すクランパと、
前記蓋フィルムと前記シートを挟み込んでシールするシーラと、
前記シール後に、送り出された前記蓋フィルムを前記ローラの手前で切断するカッタと、
を備える。

上記構成の蓋フィルム被覆部では、上記ローラから送り出される帯状の蓋フィルムは、上記クランパによってコンベア上のシートの上方に引き出され、上記シーラによって複数の凹部を覆うようにシートに接着される。その後、上記カッタによってシートの長さに見合う長さに切断される。
上記（３）の構成によれば、コンベアで搬送される複数のシートの各々に対して蓋フィルムを効率良く被覆できると共に、蓋フィルム被覆部をコンベア周囲の限られたスペースにコンパクトに配置できる。

（４）一実施形態では、前記（１）〜（３）の何れかの構成において、
前記コンベアの前記蓋フィルム被覆部より前記搬送方向下流側に設けられ、前記蓋フィルムが被覆された前記シートを、設定された切断線に沿って切断するためのシート切断部を含む。
上記（４）の構成によれば、上記シート切断部によって１枚のシートから複数の包装シートを得ることができる。

（５）一実施形態では、前記（１）〜（４）の何れかの構成において、
前記シートが、少なくともその外周縁を枠体によって挟持されたシート状物品として前記コンベアで搬送される。
上記（５）の構成によれば、上記シートを上記枠体に支持させ、剛性が付与された上記シート状物品として搬送することで、安定したシートの搬送を行うことができる。

（６）一実施形態では、前記（５）の構成において、
前記コンベアの搬送面より下方から前記搬送面より上方に突出して前記搬送面を搬送されるシート状物品を停止可能なストッパと、
前記ストッパによって前記搬送面上に停止する前記シート状物品の停止位置に設けられ、前記搬送面より下方から上昇して停止した前記シート状物品を前記搬送面から持ち上げ可能なリフタと、
前記停止位置で前記コンベアの上方に向かって突出可能に設けられ、前記リフタによって前記搬送面から持ち上げられた前記シート状物品をその高さで支持可能なハンガと、
前記ストッパを前記搬送面より上方へ突出させ前記コンベアで搬送される前記シート状物品を停止させる第１停止動作と、前記リフタを前記搬送面より上昇させて前記シート状物品を前記ハンガによって支持される高さまで持ち上げる第１リフト動作と、前記ハンガを前記コンベアヘ向かって突出させ、前記シート状物品を支持させる第１支持動作と、を複数の前記シート状物品に対して順次行うことで、前記複数のシート状物品を上下方向へ段積みする制御部と、
を備える。

上記（６）の構成を有する段積み装置によれば、コンベア上を１個ずつ搬送されてくる複数のシート状物品の段積み作業を自動化できるため、段積み作業に人手が不要となり低コスト化できると共に、作業効率を向上できる。
また、上記ストッパ、上記リフタ及び上記ハンガは、夫々一方向の往復動作のみを行えばよいため、これらの動作制御を簡素化でき、これらの駆動部及び上記制御部の構成を低コスト化できる。
シートの複数の凹部の各々に注入された薬液を上記凍結乾燥部で凍結乾燥機に段積みして収納する場合、上記段積み装置を用いることで、段積み作業を自動化できるため、包装シートの製造に要する時間を短縮できる。

（７）一実施形態では、前記（６）の構成において、
前記制御部は、
前記ストッパを前記搬送面より上方へ突出させ、前記搬送面上で前記停止位置に段積みされた前記複数のシート状物品を停止させる第２停止動作と、前記リフタを前記搬送面より上方へ上昇させ、下から２番目の前記シート状物品が前記ハンガによって支持される高さとなるように前記複数のシート状物品を前記搬送面から持ち上げる第２リフト動作と、前記下から２番目のシート状物品を前記ハンガにより支持させる第２支持動作と、前記リフタ及び前記ストッパを前記搬送面より下方へ下降させて最下段の前記シート状物品のみを前記搬送面に降ろし搬送する下降搬送動作と、
を複数回行うことで、段積みされた前記複数のシート状物品を１個ずつ前記コンベアで前記搬送方向へ搬送させるものである。

上記（７）の構成によれば、コンベア上に段積みされた複数のシート状物品を１個ずつコンベアで搬送する個別搬送を自動化できる。これによって、この作業に人手が不要となり低コスト化できると共に、コンベアを停止させることなく行うことができるため、作業効率を向上できる。

（８）一実施形態では、前記（６）又は（７）の構成において、
前記コンベアは、前記搬送方向と交差する方向で互いに間隔を有して配置され前記搬送方向に延設される一対の搬送体で構成され、
前記ストッパは、前記一対の搬送体の間に配置される。
上記（８）の構成によれば、搬送されるシート状物品の下方であって、かつ上記一対の搬送体の間に形成されるスペースを利用して上記ストッパを配置できるので、段積み装置をコンパクト化できる。
なお、ここでは、搬送方向と交差する方向のうち、例えば、搬送方向と直交する方向を、ここでは「コンベア幅方向」と言う。

（９）一実施形態では、前記（６）〜（８）の何れかの構成において、
前記リフタは、前記搬送方向と交差する方向で互いに間隔を有して上下動可能に設けられ前記搬送方向に沿って配置された一対の板状体を含む。
上記（９）の構成によれば、上記一対の板状体を搬送方向に沿って配置するため、コンベア幅方向のスペースを要しない。そのため、段積み装置をコンパクト化できる。

（１０）一実施形態では、前記（６）〜（９）の何れかの構成において、
前記ハンガは、前記コンベアの両側に設けられ前記コンベアの上方に向かって進退可能であり、前記シート状物品を下方から支持可能な一対の受け部を含む。
上記（１０）の構成によれば、上記受け部はコンベアの両側でコンベアの上方に向かって進退可能であり、上記第１支持動作又は上記第２支持動作以外の時に、搬送面から離れた位置に待機できるので、シート状物品の搬送に障害とならない。

（１１）一実施形態では、前記（１０）の構成において、
前記シート状物品の下面であって前記搬送方向両端部の間に、前記一対の受け部が挿入可能な凹部が形成される。
上記（１１）の構成によれば、シート状物品の下面に上記凹部が形成されるため、上記第１支持動作及び上記第２支持動作のときに、上記一対の受け部を上記凹部に挿入することで、シート状物品を持ち上げ位置から落とすことなく確実に保持できる。

幾つかの実施形態によれば、シートの複数の凹部に分注される液体が低粘性液である場合でも、液体のこぼれをなくし、かつシートの取り扱いが容易になる。従って、凍結乾燥剤の包装品を安定的に生産することができる。

一実施形態に係る包装シート製造装置の上面図である。 一実施形態に係る包装シート製造装置の一部を示す上面図である。 一実施形態に係るシート状物品の段積み装置の斜視図である。 一実施形態に係る段積み装置の駆動部及び制御部を示すブロック線図である。 一実施形態に係る段積み装置の段積み工程を示す工程図である。 一実施形態に係る段積み装置の段バラシ工程を示す工程図である。 （Ａ）〜（Ｆ）は一実施形態に係る段積み装置の段積み工程を示す動作説明図である。 一実施形態に係る包装シート製造装置の蓋フィルム被覆部の斜視図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は一実施形態に係る包装シート製造装置の蓋フィルム被覆部の動作説明図である。 一実施形態に係る包装シート製造装置のシート切断部の正面図である。 上記シート切断部の切断動作後を示す断面図である。 （Ａ）は一実施形態に係る包装シート製造装置のミシン目カット部の正面視概略図であり、（Ｂ）は一実施形態に係る包装シートの斜視図である。 （Ａ）は一実施形態に係る包装シート製造装置のミシン目カット部の正面視概略図であり、（Ｂ）は一実施形態に係る包装シートの斜視図である。

以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載され又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一つの構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。

一実施形態に係る包装シート製造装置１０（１０Ａ）は、図１に示すように、複数の凹部１４ａが形成されたシート１４を一枚ずつ搬送するためのコンベア１２を備え、コンベア１２の搬送方向ａに沿って上流側から順に一次冷却室１６、分注室１８及び二次冷却室２０が設けられる。一次冷却室１６及び二次冷却室２０の各々は、コンベア１２の搬送面１２ａを含むコンベア１２の一部を囲って冷却空間Ｓｃを形成し、冷却空間Ｓｃは冷凍機２２によって冷却される。
一次冷却室１６でシート１４は予冷され、分注室１８で凹部１４ａに薬液が注入され、二次冷却室２０で凹部１４ａに注入された薬液の少なくとも表層が凍結される。

二次冷却室２０で冷却された凹部１４ａの薬液は凍結乾燥機２４で凍結乾燥される。凍結乾燥機２４の搬送方向下流側の搬送面１２ａに、蓋フィルム被覆部７０が設けられ、蓋フィルム被覆部７０で、シート１４の上面に蓋フィルムｆが被覆され、凹部１４ａは密封される。

上記構成において、コンベア１２で搬送されるシート１４は、一次冷却室１６で予冷された後、分注室１８で複数の凹部１４ａに薬液が注入され、その後、二次冷却室２０で少なくとも表層が凍結される。
二次冷却室２０で凹部１４ａに注入された薬液の少なくとも表層を凍結させることで、以後の工程において、凹部１４ａからの薬液のこぼれを抑制できる。従って、シート１４の取り扱いが容易になり、凍結乾燥剤の包装品を安定的に生産することができる。
また、シート１４を複数の処理部にコンベア１２で搬送しながら、包装シート２８を製造できるため、包装シート２８の製造効率を向上できる。

また、シートを一次冷却室１６及び二次冷却室２０で２段階で冷却することで、二次冷却室２０の冷却負荷は軽減される。そのため、二次冷却室２０で極低温に冷却する必要がなくなるため、ＮＨ_３、ＣＯ_２、代替フロン等を用いた汎用性ある低コストな冷凍機２２を用いることができる。
ここで、「極低温」とは、例えば、−１２０℃〜−７０℃の温度を言う。
なお、複数の凹部１４ａに注入される液体の容量が微小の場合は、凹部１４ａに注入された薬液の全量を凍結させるようにしてもよく、薬液の全量を凍結しても冷凍機２２の消費動力の増加を抑制できる。

一実施形態では、薬剤として、例えば、ピールオープンの包装シートやＰＴＰシートを製造する場合製薬などが注入される。

一実施形態では、図１に示す包装シート製造装置１０（１０Ａ）において、二次冷却室２０の冷却空間Ｓｃは一次冷却室１６の冷却空間Ｓｃよりさらに低温に冷却される。例えば、一次冷却室１６の冷却空間は、−４０℃〜−２０℃に冷却され、二次冷却室２０の冷却空間は、−６０℃〜−４０℃に冷却される。
一実施形態では、分注室１８で分注機３２から複数の凹部１４ａの各々に薬液が注入される。
一実施形態では、冷凍機２２から冷媒又はブラインが二次冷却室２０内に設けられたクーラ（不図示）に循環し、このクーラによって二次冷却室内が冷却される。二次冷却室２０と一次冷却室１６とは配管３４で連通し、二次冷却室内の冷気は配管３４を介して一次冷却室１６に送られ、一次冷却室内を冷却する。

一実施形態に係る包装シート製造装置１０（１０Ｂ）は、図２に示すように、複数の凹部１４ａが形成されたシート１４を一枚ずつ搬送するためのコンベア１２を備え、コンベア１２の搬送方向上流側から順に冷却室３０及び分注室１８が設けられる。冷却室３０は、搬送面１２ａを含むコンベア１２の一部を囲って冷却空間Ｓｃを形成し、シート１４を予冷する。冷却室３０は冷却空間Ｓｃを冷却するための冷凍機２２を備え、冷凍機２２によって、冷却室３０は極低温に冷却される。
分注室１８は、搬送面１２ａに設けられ、複数の凹部１４ａの各々に薬液を注入しシート１４が保有する冷熱によって薬液の少なくとも表層を凍結させる。

その後、シート１４は、包装シート製造装置１０（１０Ａ）と同様に凍結乾燥機２４に送られ、少なくとも表層が凍結された薬液は凍結乾燥される。凍結乾燥機２４の搬送方向下流側に搬送面１２ａに蓋フィルム被覆部７０が設けられ、蓋フィルム被覆部７０において、薬液が凍結乾燥されたシート１４の上面に蓋フィルムｆを被覆して凹部１４ａを密封する。

上記構成によれば、分注室１８においてシート１４が保有する冷熱によって凹部１４ａに注入された薬液の少なくとも表層を凍結させることで、以後の工程において凹部１４ａからの薬液のこぼれを抑制できる。従って、シート１４のハンドリングが容易になり、凍結乾燥剤の包装品を安定的に生産することができる。また、この実施形態では、二次冷却室が不要になるため、装置をコンパクト化できる。
また、冷却室３０でシート１４は極低温に冷却されるため、分注後の薬液の表層を凍結可能な冷熱を保有できると共に、冷凍機２２の所要動力は薬液の表層を凍結するだけの動力で済む。また、シート１４を複数の処理部にコンベア１２で搬送しながら、包装シート２８を製造できるため、包装シート２８の製造効率を向上できる。

一実施形態では、シート１４は、少なくともその外周縁を枠体３６（３６ａ、３６ｂ）（図３参照）によって挟持されたシート状物品３８としてコンベア１２で搬送される。
シート１４を枠体３６（３６ａ、３６ｂ）に支持させ、枠体３６によって剛性が付与されたシート状物品３８として搬送することで、安定したシート１４の搬送を行うことができる。

一実施形態では、シート状物品３８を凍結乾燥機２４に収納する前に段積みすると共に、凍結乾燥機２４で凍結乾燥された後のシート状物品３８をコンベア１２上で１個ずつ個別搬送するために段バラシする段積み装置４０が設けられる。
段積み装置４０は、図３に示すように、搬送面１２ａより下方から搬送面１２ａの上方へ突出可能なストッパ４２を備える。ストッパ４２は搬送面１２ａより下方の待機位置から搬送面１２ａより上方へ突出することでコンベア１２で搬送されるシート状物品３８を停止させることができる。

段積み装置４０は、さらにリフタ４４及びハンガ４６を備える。リフタ４４はストッパ４２によってシート状物品３８が停止する停止位置に上下動可能に設けられる。リフタ４４は、シート状物品３８が該停止位置で停止したとき搬送面１２ａより下方の待機位置から搬送面１２ａより上方へ上昇してシート状物品３８を搬送面１２ａから上方へ持ち上げる。
ハンガ４６は上記停止位置で搬送面１２ａからコンベア幅方向に離れた位置に配置され、コンベア１２の上方空間へ向かって突出可能に設けられる。ハンガ４６は、リフタ４４によって搬送面１２ａから持ち上げられたシート状物品３８に接近し、その高さで支持する。

段積み装置４０は、図４に示すように制御部５０を備える。制御部５０は、ストッパ４２を駆動するストッパ駆動部５２、リフタ４４を駆動するリフタ駆動部５４、及びハンガ４６を駆動するハンガ駆動部５６を制御し、ストッパ４２、リフタ４４及びハンガ４６に以下の動作を行わせる。
なお、ストッパ４２及びリフタ４４の待機位置は搬送面１２ａより下方の位置であり、ハンガ４６の待機位置は搬送面１２ａの上方からコンベア幅方向へ退避した位置である。

即ち、図５に示すように、１個ずつコンベア１２を搬送されてくるシート状物品３８に対して、まず、ストッパ４２を搬送面１２ａより下方の位置から搬送面１２ａより上方の位置へ突出させ、シート状物品３８を上記停止位置で停止させる（第１停止動作Ｓ１０）。
次に、リフタ４４を搬送面１２ａより下方の待機位置から搬送面１２ａより上方へ上昇させてシート状物品３８をハンガ４６によって支持される高さまで持ち上げる（第１リフト動作Ｓ１２）。
次に、ハンガ４６を待機位置からコンベア１２の上方位置ヘ向かって突出させ、搬送面１２ａから持ち上げられたシート状物品３８をその高さで支持させる（第１支持動作Ｓ１４）。
上記動作Ｓ１０からＳ１４をｎ個（ｎ≧２）のシート状物品３８に対して順次行うことで、搬送面１２ａでｎ個のシート状物品３８を上下方向へ段積みできる。

上記構成によれば、コンベア１２で１個ずつ搬送される複数のシート状物品３８を段積みする作業を自動化できるため、この作業に要する人手が不要になり低コスト化できると共に、作業効率を向上できる。
また、ストッパ４２、リフタ４４及びハンガ４６は、夫々一方向の往復動作のみを行えばよいため、これらの動作制御を簡素化でき、これらの駆動部及び制御部５０の構成を低コスト化できる。例えば、ハンガ４６はコンベア幅方向に沿って往復動する動きだけ行い、上下方向へ動く必要がないため、ハンガ４６の動作制御を簡素化できる。
段積み装置４０を備えることで、凍結乾燥機２４にシート状物品３８を段積みして収納できる。

一実施形態では、凍結乾燥機２４で薬液が凍結乾燥処理されたシート状物品３８をコンベア１２の搬送面１２ａに戻す。
凍結乾燥機２４の下流側に設けられた段積み装置４０の制御部５０は、ストッパ駆動部５２、リフタ駆動部５４及びハンガ駆動部５６を制御し、ストッパ４２、リフタ４４及びハンガ４６に以下の動作（段バラシ）を行わせる。
即ち、図６に示すように、まず、ストッパ４２を稼働中のコンベア１２の搬送面１２ａより下方の位置から搬送面１２ａより上方の位置へ突出させ、搬送面１２ａ上で上下方向に段積みされたｎ個（ｎ≧２）のシート状物品３８を停止させる（第２停止動作Ｓ２０）。

次に、リフタ４４を搬送面１２ａより下方の位置から搬送面１２ａより上方の位置へ上昇させ、下から２番目のシート状物品３８がハンガ４６によって支持される高さとなるようにｎ個のシート状物品３８を搬送面１２ａから持ち上げる（第２リフト動作Ｓ２２）。
次に、下から２番目のシート状物品３８をハンガ４６に支持させる（第２支持動作Ｓ２４）。
さらに、ストッパ４２及びリフタ４４を搬送面１２ａより下方位置へ下降させて最下段のシート状物品３８のみを搬送面１２ａに降ろし、コンベア１２によって搬送する（下降搬送動作Ｓ２６）。
上記動作Ｓ２０からＳ２６までをｎ回行うことで、段積みされたｎ個のシート状物品３８を１個ずつコンベア１２で搬送方向（図１中矢印ａ方向）へ搬送させる。

上記工程によって、コンベア１２上に段積みされた複数のシート状物品３８を１個ずつコンベア１２で搬送する個別搬送（段バラシ）を自動化できるため、この作業に人手が不要となり低コスト化できる。また、コンベア１２を停止させることなく行うことができるため、作業効率を向上できる。

一実施形態では、図３に示すように、コンベア１２は、コンベア幅方向で互いに間隔を有して配置され搬送方向に延設される一対の搬送体４８ａ及び４８ｂで構成され、ストッパ４２は一対の搬送体４８ａ及び４８ｂの間に上下移動可能に配置される。
上記構成によれば、搬送されるシート状物品３８の下方であって、かつ一対の搬送体４８ａ及び４８ｂの間に形成されるスペースを利用してストッパ４２を配置できるので、段積み装置４０をコンパクト化できる。

一実施形態では、図３に示すように、一対の搬送体４８ａ及び４８ｂは上面に平坦な搬送面１２ａを形成するチェーンコンベアで構成される。
一実施形態では、図３に示すように、ストッパ４２は、シート状物品３８の搬送方向長さ分の間隔で搬送方向に配置された２個の板状体で構成される。これらの板状体は長辺がコンベア幅方向に沿うように配置される。ストッパ４２を上記２個の板状体で構成することでコンパクト化でき、ストッパ駆動部５２は、上記２個の板状体を上下方向のみに往復動させるだけの簡単な動作をさせればよいので低コスト化できる。

一実施形態では、図３に示すように、リフタ４４は、コンベア幅方向で互いに間隔を有して上下動可能に設けられ、長辺が搬送方向に沿って配置された一対の板状体４４ａ及び４４ｂを含む。
上記構成によれば、リフタ４４は一対の板状体４４ａ及び４４ｂで構成されるので、コンベア幅方向の配置スペースを縮小できる。そのため、段積み装置４０をコンパクト化できる。

一実施形態では、図３に示すように、ハンガ４６は、コンベア幅方向両側にコンベア１２の上方空間に向かって進退可能に設けられ、シート状物品３８を下方から支持する受け部６０を含む。
上記構成によれば、受け部６０は、第１支持動作Ｓ１４及び第２支持動作Ｓ２４以外の時に、搬送面１２ａの上方からコンベア幅方向に退避した位置にあるため、搬送面１２ａにおけるシート状物品３８の搬送に障害とならない。

一実施形態では、図３に示すように、２個のハンガ４６がコンベア幅方向両側に設けられ、２個のハンガ４６の各々に受け部６０が設けられる。ハンガ４６は、ハンガ駆動部５６によってコンベア１２の上方位置へ向かって進退する軸６２と、軸６２の先端に結合された受け部６０とで構成される。
一実施形態では、受け部６０はＬ形断面を有し、シート状物品３８に当接するための平坦な前面を有する当て部６４ａと、シート状物品３８の下部枠体３６（３６ｂ）の下面に形成された凹部６６ａに挿入されてシート状物品３８を支持する支持部６４ｂとを有する。
このように、当て部６４ａをコンベア幅方向両側からシート状物品３８の側面に当て、支持部６４ｂでシート状物品３８を支持するので、シート状物品３８をコンベア上方の措定位置に確実に保持できる。

一実施形態では、図３に示すように、シート状物品３８の下部枠体３６（３６ｂ）の下面であって搬送方向両端部の間に一対の受け部６０が挿入可能な凹部６６ａが形成される。
これによって、第１支持動作Ｓ１４及び第２支持動作Ｓ２４のときに、受け部６０を凹部６６ａに挿入することで、シート状物品３８をコンベア上方位置に確実に保持できる。

一実施形態では、図３に示すように、シート状物品３８の下面であってコンベア幅方向両端部の間に搬送面１２ａが進入可能な凹部６６ｂが形成される。
上記構成によれば、コンベア１２の搬送面１２ａが凹部６６ｂに進入した状態でシート状物品３８が搬送されるので、搬送中シート状物品３８が搬送面１２ａから落下するのを防止できる。
好ましくは、図３に示すように、凹部６６ｂは搬送面１２ａが凹部６６ｂに進入可能となるために下部枠体３６（３６ｂ）の下面でコンベア幅方向のほぼ全域に形成される。こうして、搬送面１２ａだけでなく、リフタ４４を構成する一対の板状体４４ａ及び４４ｂも凹部６６ｂに挿入可能にすれば、第１リフト動作Ｓ１２及び第２リフト動作Ｓ２２のときに、シート状物品３８の落下を確実に防止できる。

一実施形態では、図３に示すように、下部枠体３６（３６ｂ）の上面から上方に向けて突部６７が設けられ、上部枠体３６ａの突部６７に対応する位置に嵌合孔６８が形成される。シート１４を上下枠体３６（３６ａ及び３６ｂ）で挟持するとき、突部６７及び嵌合孔６８によって上下枠体３６の位置合わせが容易になる。

図７は、一実施形態に係る段積み装置４０による段積み作業を各工程順に示している。この実施形態では、シート状物品３８の下面であってコンベア幅方向両端の間に角形の凹部６６ｂが形成されている。コンベア１２を構成する一対の搬送体４８ａ、４８ｂ及びリフタ４４を構成する一対の板状体４４ａ、４４ｂは、コンベア幅方向で凹部６６ｂに挿入可能な位置に配置されている。一対の搬送体４８ａ及び４８ｂの間にストッパ４２が配置される。一対の板状体４４ａ、４４ｂのコンベア幅方向外側にはサイドガイド６９が設けられる。サイドガイド６９はシート状物品３８が搬送されるとき、シート状物品３８の外側に位置し、シート状物品３８が搬送面１２ａから脱落するのを防ぎつつ、シート状物品３８を搬送方向へ案内する。

図７（Ａ）は、段積み装置４０が設けられた停止位置で１個のシート状物品３８がストッパ４２によって停止し、その上方には段積みされた２個のシート状物品３８がハンガ４６によって上昇位置に支持されている。リフタ４４を構成する一対の板状体４４ａ及び４４ｂは搬送面１２ａより下方の位置に待機している。
その後、図７（Ｂ）に示すように、停止位置に停止したシート状物品３８は、一対の板状体４４ａ及び４４ｂが搬送面１２ａより上方へ上昇することで、上方に支持された下段のシート状物品３８に接する位置まで持ち上げられる。
次に、図７（Ｃ）に示すように、一対の受け部６０がコンベア幅方向でシート状物品３８から離れる方向へ移動する。
次に、図７（Ｄ）に示すように、最下段のシート状物品３８が受け部６０によって支持される高さまで一対の板状体４４ａ及び４４ｂによって上昇する。

次に、図７（Ｅ）に示すように、一対の受け部６０が両側から最下段のシート状物品３８の凹部６６ａに進入し、その高さで最下段のシート状物品３８を支持する。一対の板状体４４ａ、４４ｂは搬送面１２ａより下方へ下降する。
図５（Ａ）から図５（Ｅ）までの工程をｎ回繰り返すことで、図５（Ｆ）に示すように、ｎ個のシート状物品３８の段積み作業を行うことができる。

一実施形態では、図１に示すように、段バラシを行う段積み装置４０の搬送方向下流側に、蓋フィルム被覆部７０及びシート切断部９０が設けられる。蓋フィルム被覆部７０では、凹部１４ａに被包装剤が注入されたシート１４に蓋フィルムｆが被覆される。蓋フィルムｆが被覆されたシート１４は、シート切断部９０で設定された切断線に沿って切断される。シート切断部９０で所定の大きさに切断された包装シート２８は、その後梱包され出荷される。
上記構成によれば、シート状物品３８を複数の処理部にコンベア１２で搬送しながら、包装シート２８を製造できるため、包装シート２８の製造効率を向上できる。

一実施形態では、蓋フィルム被覆部７０は、図８及び図９に示すように、ロール状に巻かれた蓋フィルムｆは、ローラ７２によってシート１４の一枚分ごとに送り出される。蓋フィルムｆは、クランパ７４によってローラ７２からコンベア１２上にあるシート１４の上方に引き出され、シーラ７６によって蓋フィルムｆとシート１４とが挟まれ接着される。
シート１４に接着された蓋フィルムｆは、カッタ７８によってシート１４の長さに見合う長さ切断される。
これによって、コンベア１２で搬送される複数のシート１４の各々に対して蓋フィルムｆを効率良く被覆できると共に、蓋フィルム被覆部７０をコンベア周囲の限られたスペースにコンパクトに配置できる。

一実施形態では、図８及び図９に示すように、シーラ７６は、上盤（熱板）８０がシート状物品３８に向けて上方から下降し、蓋フィルムｆを複数の凹部１４ａを覆うようにシート１４の上面に加熱接着する。その時同時にシーラ受け台８２がシート１４に向けて下方から上昇し、上盤８０と共にシート１４を挟持し、上盤８０の押圧力を受ける。
図９（Ａ）は、ローラ７２から引き出された帯状の蓋フィルムｆをクランパ７４でシート状物品３８の上方へ引き出す時の状態を示し、図９（Ｂ）は、シート状物品３８の上方へ引き出された帯状の蓋フィルムｆをカッタ７８で切断すると共に、上盤８０が下降してシート１４の上面に蓋フィルムｆを接着する時の状態を示す。

一実施形態では、図８に示すように、帯状の蓋フィルムｆは、クランパ７４によって搬送方向（矢印ａ方向）に沿って引き出されるとよい。これによって、コンベア１２が搬送方向へ動いているときでも、シート１４に対する蓋フィルムｆの引き出し速度を合わせることで、両者の位置合わせが容易になる。
これに対して、蓋フィルムｆが搬送方向と交差する方向へ引き出される場合、コンベア１２が動いている状態での蓋フィルムｆの接着は容易ではない。

一実施形態では、シーラ受け台８２の上面にはゴム板８４が接着される。上盤８０の押圧力を弾性を有するゴム板８４で受けることで、シート１４と蓋フィルムｆとの間に作用する押圧力を高め、接着性能を向上できる。さらに、ゴム板８４には凹部１４ａに対応する位置に凹部１４ａと同数の凹部８４ａが形成され、凹部８４ａに凹部１４ａを受け入れながら、凹部１４ａの周囲のシート１４に蓋フィルムｆを接着することができる。
一実施形態では、クランパ７４によってシート状物品３８の上方に引き出された蓋フィルムｆの下方であってカッタ７８が下降する側にカッタ受け台８６が設けられる。カッタ７８をカッタ受け台８６で受けることで、帯状の蓋フィルムｆの切断を確実に行うことができる。

一実施形態では、ローラ７２は一対のローラで構成され、蓋フィルムｆを挟んで互いに逆回転する。これによって、原反ローラ８８からシート状物品上方への蓋フィルムｆの繰り出しを確実に行うことができる。

一実施形態では、蓋フィルム被覆部７０より搬送方向下流側に設けられ、蓋フィルムｆが被覆されたシート１４を、設定された切断線に沿って切断するためのシート切断部９０を備える。
シート切断部９０によって１枚のシート１４から複数の包装シート２８を得ることができる。

一実施形態では、図１０及び図１１に示すように、蓋フィルム被覆部７０より搬送方向下流側に設けられ、蓋フィルムｆが被覆されたシート１４を、設定された切断線に沿って切断するためのシート切断部９０を備える。
シート切断部９０を備えることで、１枚のシート１４から複数の包装シート２８を得ることができる。

シート切断部９０は、上下動可能な昇降機９１を備える。昇降機９１の下面に下方へ突出するようにオス型カット部９２及び吸着パッド９４が装着される。オス型カット部９２の外側にオス型カット部９２を囲むように蓋フィルム押え９６が配置され、蓋フィルム押え９６は蓋フィルム押えバネ９８を介して昇降機９１の下面に取り付けられている。
他方、コンベア１２の下方には上面にメス型カット部１０２が固定された切断ジグ１００が配置される。蓋フィルム押え９６とメス型カット部１０２とは、上面視で重なり合う位置に配置される。オス型カット部９２とメス型カット部１０２との切断面は、上面視で互いに摺接する位置に配置される。
また、コンベア１２とは別に、シート１４から切断された複数の包装シート２８を取り出す搬出コンベア１０４が設けられる。

上記構成において、昇降機９１は、図１０に示す上方の待機位置から下降し、同時に切断ジグ１００が下方の待機位置から上昇する。図１１に示すように、蓋フィルム押え９６の下端面とメス型カット部１０２の上端面とがつき合わされ、この動作で、シート１４はオス型カット部９２とメス型カット部１０２とで設定された切断線に基づいて複数の包装シート２８に切断される。切断された複数の包装シート２８の各々は吸着パッド９４で吸引されて搬送される。
吸着パッド９４は包装シート２８を吸着しながら下降し、搬出コンベア１０４の上方で包装シート２８は吸着パッド９４から外れて搬出コンベア１０４に落下し、矢印ｂ方向へ搬送されて製品として取り出される。

一実施形態では、図１に示すように、蓋フィルム被覆部７０とシート切断部９０との間にミシン目カット部１１０が設けられる。ミシン目カット部１１０では、蓋フィルムが被覆されたシート１４にミシン目を入れる。
図１２及び図１３に示すように、ミシン目カット部１１０（１１０Ａ、１１０Ｂ）は、コンベア１２で搬送されるシート状物品３８に対して、シート状物品３８を挟むように、上方にミシン目カッタ１１２（１１２ａ、１１２ｂ）が設けられ、下方にカッタ受け台１１４（１１４ａ、１１４ｂ）が設けられる。ミシン目カッタ１１２とカッタ受け台１１４とでシート１４を挟むことで、シート１４にミシン目１１６（１１６ａ、１１６ｂ）を付けることができる。
一実施形態では、カッタ受け台１１４（１１４ａ、１１４ｂ）には、ミシン目カッタ１１２（１１２ａ、１１２ｂ）の刃に対応する位置に、ミシン目カッタ１１２を受け入れる溝１１５（１１５ａ、１１５ｂ）が形成されている。

ミシン目カッタ１１２の刃の形状は、包装シート２８（２８ａ、２８ｂ）に形成されるミシン目の形状に応じて変えることができる。例えば、図１２（Ａ）に示すミシン目カッタ１１２ａを用いることで、図１２（Ｂ）に示す形状のミシン目１１６ａを付けることができ、図１３（Ａ）に示すミシン目カッタ１１２ｂを用いることで、図１３（Ｂ）に示す形状のミシン目１１６ｂを付けることができる。
ミシン目１１６を付けることで、所定数の凹部１４ａを有する断片毎に包装シート２８の分離が容易になる。

一実施形態では、図１に示すように、段バラシを行う段積み装置４０と蓋フィルム被覆部７０との間のコンベア１２に、目視検査部１２０が設けられる。
一実施形態では、図１に示すように、包装シート２８が分離された後のシート状物品３８は、シート切断部９０からコンベア１２によって排出される。

幾つかの実施形態によれば、シートの複数の凹部に分注される液体が低粘性液である場合でも、液体のこぼれをなくし、かつシートの取り扱いを容易にすることができる。また、例えば、ピールオープンの包装シートやＰＴＰシートなどの包装シートを製造する装置を低コスト化できると共に、包装シートの製造に要する時間を短縮できる。

１０（１０Ａ、１０Ｂ） 包装シート製造装置
１２ コンベア
１２ａ 搬送面
１４ シート
１４ａ 凹部
１６ 一次冷却室
１８ 分注室
２０ 二次冷却室
２２ 冷凍機
２４ 凍結乾燥機
２８ 包装シート
３０ 冷却室
３２ 分注機
３６ 枠体
３６ａ 上部枠体
３６ｂ 下部枠体
３８ シート状物品
４０ 段積み装置
４２ ストッパ
４４ リフタ
４４ａ、４４ｂ 板状体
４６ ハンガ
４８ａ、４８ｂ 搬送体
５０ 制御部
６０ 受け部
６２ 軸
６４ａ 当て部
６４ｂ 支持部
６６ａ、６６ｂ 凹部
６７ 篏合孔
６８ 突部
６９ サイドガイド
７０ 蓋フィルム被覆部
７２ ローラ
７４ クランパ
７６ シーラ
７８ カッタ
８０ 上盤
８２ シーラ受け台
８４ ゴム板
８６ カッタ受け台
８８ 原反ローラ
９０ シート切断部
９１ 昇降機
９２ オス型カット部
９４ 吸着パッド
９６ 蓋フィルム押え
９８ 蓋フィルム押えバネ
１００ 切断ジグ
１０２ メス型カット部
１０４ 搬出コンベア
１１０（１１０Ａ、１１０ｂ） ミシン目カット部
１１２（１１２ａ、１１２ｂ） ミシン目カッタ
１１４（１１４ａ、１１４ｂ） カッタ受け台
１１６（１１６ａ、１１６ｂ）ミシン目
Ｓｃ 冷却空間
ａ、ｂ 搬送方向
ｆ 蓋フィルム

Claims (11)

1. 複数の凹部が形成されたシートを一枚ずつ搬送するためのコンベアと、
   前記シートの搬送面を含む前記コンベアの一部を囲って冷却空間を形成し、前記シートを予冷するための一次冷却室と、
   前記一次冷却室より搬送方向下流側の前記搬送面に設けられ前記複数の凹部の各々に薬液を注入するための分注部と、
   前記分注部より前記搬送方向下流側の前記搬送面を含む前記コンベアの一部を囲って冷却空間を形成し、前記分注部で前記複数の凹部に注入された前記薬液の少なくとも表層を凍結させるための二次冷却室と、
   前記一次冷却室及び前記二次冷却室の前記冷却空間を冷却する冷却部と、
   前記二次冷却室において冷却された前記複数の凹部内の前記薬液を凍結乾燥する凍結乾燥部と、
   前記コンベアの搬送面に設けられ、前記薬液が凍結乾燥された前記シートの上面に蓋フィルムを被覆して前記複数の前記凹部を密封するための蓋フィルム被覆部と、
   を含むことを特徴とする包装シート製造装置。
2. 複数の凹部が形成されたシートを一枚ずつ搬送するためのコンベアと、
   前記シートの搬送面を含む前記コンベアの一部を囲って冷却空間を形成し、前記シートを予冷するための冷却室と、
   前記冷却室の前記冷却空間を極低温に冷却するための冷却部と、
   前記冷却室より前記搬送方向下流側の前記搬送面に設けられ、前記複数の凹部の各々に薬液を注入し前記シートが保有する冷熱によって前記薬液の少なくとも表層を凍結させるための分注部と、
   前記分注部において少なくとも表層が凍結された前記複数の凹部内の前記薬液を凍結乾燥する凍結乾燥部と、
   前記コンベアの搬送面に設けられ、前記薬液が凍結乾燥された前記シートの上面に蓋フィルムを被覆して前記複数の前記凹部を密封するための蓋フィルム被覆部と、
   を含むことを特徴とする包装シート製造装置。
3. 前記蓋フィルム被覆部は、
   ロール状に巻かれた前記蓋フィルムを前記シートの一枚分ごと送り出すローラと、
   前記ローラから送り出された前記蓋フィルムを前記コンベア上の前記シートの上方に引き出すクランパと、
   前記蓋フィルムと前記シートを挟み込んでシールするシーラと、
   前記シール後に、送り出された前記蓋フィルムを前記ローラから切断するカッタと、
   を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の包装シート製造装置。
4. 前記コンベアの前記蓋フィルム被覆部より前記搬送方向下流側に設けられ、前記蓋フィルムが被覆された前記シートを、設定された切断線に沿って切断するためのシート切断部を含むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の包装シート製造装置。
5. 前記シートが、少なくともその外周縁を枠体によって挟持されたシート状物品として前記コンベアで搬送されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の包装シート製造装置。
6. 前記コンベアの搬送面より下方から前記搬送面より上方に突出して前記搬送面を搬送されるシート状物品を停止可能なストッパと、
   前記ストッパによって前記搬送面上に停止する前記シート状物品の停止位置に設けられ、前記搬送面より下方から上昇して停止した前記シート状物品を前記搬送面から持ち上げ可能なリフタと、
   前記停止位置で前記コンベアの上方に向かって突出可能に設けられ、前記リフタによって前記搬送面から持ち上げられた前記シート状物品をその高さで支持可能なハンガと、
   前記ストッパを前記搬送面より上方へ突出させ前記コンベアで搬送される前記シート状物品を停止させる第１停止動作と、前記リフタを前記搬送面より上方へ上昇させて前記シート状物品を前記ハンガによって支持される高さまで持ち上げる第１リフト動作と、前記ハンガを前記コンベアヘ向かって突出させ、前記シート状物品を支持させる第１支持動作と、を複数の前記シート状物品に対して順次行うことで、前記複数のシート状物品を上下方向へ段積みする制御部と、
   を備えることを特徴とする請求項５に記載の包装シート製造装置。
7. 前記制御部は、
   前記ストッパを前記搬送面より上方へ突出させ、前記搬送面上で前記停止位置に段積みされた前記複数のシート状物品を停止させる第２停止動作と、前記リフタを前記搬送面より上方へ上昇させ、下から２番目の前記シート状物品が前記ハンガによって支持される高さとなるように前記複数のシート状物品を前記搬送面から持ち上げる第２リフト動作と、前記下から２番目のシート状物品を前記ハンガにより支持させる第２支持動作と、
   前記リフタを前記搬送面より下方へ下降させ最下段の前記シート状物品のみを前記搬送面に降ろし搬送する下降搬送動作と、
   を複数回行うことで、段積みされた前記複数のシート状物品を１個ずつ前記コンベアで前記搬送方向へ搬送させるものであることを特徴とする請求項６に記載の包装シート製造装置。
8. 前記コンベアは、前記搬送方向と交差する方向で互いに間隔を有して配置され前記搬送方向に延設される一対の搬送体で構成され、
   前記ストッパは、前記一対の搬送体の間に配置されることを特徴とする請求項６又は７に記載の包装シート製造装置。
9. 前記リフタは、前記搬送方向と交差する方向で互いに間隔を有して上下動可能に設けられ前記搬送方向に沿って配置された一対の板状体を含むことを特徴とする請求項６乃至８の何れか一項に記載の包装シート製造装置。
10. 前記ハンガは、前記コンベアの両側に設けられ前記コンベアの上方に向かって進退可能であり前記シート状物品を下方から支持可能な一対の受け部を含むことを特徴とする請求項６乃至９の何れか一項に記載の包装シート製造装置。
11. 前記シート状物品の下面であって前記搬送方向両端部の間に、前記一対の受け部が挿入可能な凹部が形成されることを特徴とする請求項１０に記載の包装シート製造装置。

Images