(57)【要約】【課題】シートに形成された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、シートの取り扱いを容易にする。【解決手段】一実施形態に係る液体分注装置は、被搬送物を搬送面に固定し搬送するためのコンベアと、前記搬送面を含む前記コンベアの一部を囲う第１の冷却空間を内部に形成し、前記被搬送物を予冷するための一次冷却室と、前記一次冷却室のコンベア搬送方向下流側の前記搬送面に設けられ、前記被搬送物に含まれるシートに形成された複数の凹部の各々に液体を注入するための分注部と、前記分注部のコンベア搬送方向下流側の前記搬送面を囲う第２の冷却空間を内部に形成し、前記分注部で前記複数の凹部に注入された前記液体の少なくとも表層を凍結させるための二次冷却室と、前記第１の冷却空間及び前記第２の冷却空間を冷却するための冷却部と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被搬送物を搬送するための搬送面を有するコンベアと、
前記搬送面を含む前記コンベアの一部を囲う第１の冷却空間を内部に形成し、前記被搬送物を予冷するための一次冷却室と、
前記一次冷却室のコンベア搬送方向下流側の前記搬送面に設けられ、前記被搬送物に含まれるシートに形成された複数の凹部の各々に液体を注入するための分注部と、
前記分注部のコンベア搬送方向下流側の前記搬送面を囲う第２の冷却空間を内部に形成し、前記分注部で前記複数の凹部に注入された前記液体の少なくとも表層を凍結させるための二次冷却室と、
前記第１の冷却空間及び前記第２の冷却空間を冷却するための冷却部と、
を備えることを特徴とする液体分注装置。
【請求項２】
前記冷却部は、
前記二次冷却室内で前記コンベアの下方から前記コンベアの下面に向かう空気流を形成するための送風機と、
前記空気流を冷却するための冷却器と、
前記コンベアの下方に設けられ、前記コンベアの下面に冷気噴流を噴き付けるための複数の冷気ノズルと、
を含むことを特徴とする請求項１に記載の液体分注装置。
【請求項３】
前記分注部は、
前記コンベアの上方に配置され前記複数の凹部の各々に前記液体を注入するための複数の分注ノズルと、
前記複数の分注ノズルを前記コンベア搬送方向及び上下方向に沿って駆動するための駆動部と、
前記複数の分注ノズルを、前記シートに対して前記コンベア搬送方向へ並行させながら前記液体を前記複数の凹部に注入する注入動作と、前記注入動作以前の位置に復帰させる復帰動作とを行わせる制御部と、
を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の液体分注装置。
【請求項４】
前記複数の凹部は、前記被搬送物が前記搬送面に載置されたとき、前記シートに前記コンベア搬送方向及び前記コンベア搬送方向と交差する方向に沿って複数列設けられ、
前記複数の分注ノズルは、前記コンベア搬送方向と交差する方向に一列又は複数列に配置されると共に、各分注ノズルの相対的な位置関係が前記複数の凹部の少なくとも一部の相対的な位置関係と同一の位置関係で単一の基部に取り付けられ、
前記単一の基部は前記駆動部によって駆動されると共に、前記単一の基部の動作は前記制御部によって制御されることを特徴とする請求項３に記載の液体分注装置。
【請求項５】
前記分注部は、前記コンベアの前記搬送面を囲い、上壁に前記コンベア搬送方向に沿う長辺を有する複数の長孔が形成された分注室を備え、
前記制御部は、前記複数の分注ノズルを下降させ前記複数の長孔から前記分注室の内部に挿入させる下降動作と、前記下降動作後前記複数の分注ノズルを前記シートに対して前記コンベア搬送方向へ並行させながら前記液体を前記複数の凹部に注入する注入動作と、前記注入動作後前記複数の分注ノズルを前記分注室の外部へ上昇させる上昇動作と、前記上昇動作後前記複数の分注ノズルを前記コンベア搬送方向と逆方向へ移動させて前記下降動作以前の位置に戻る戻り動作と、を行わせるものであることを特徴とする請求項３又は４に記載の液体分注装置。
【請求項６】
前記被搬送物が、
前記シートと、
前記シートの上面に当接される上部枠体、及び前記シートの下面に当接される下部枠体を有し、前記上部枠体と前記下部枠体とで前記シートを挟持するシート押え治具と、
を含むことを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の液体分注装置。
【請求項７】
前記上部枠体は、前記凹部を除く前記シートの上面全面に当接される金属製の枠体であり、
前記下部枠体は、少なくとも前記凹部を除く前記シートの下面全面に当接される金属製の枠体であることを特徴とする請求項６に記載の液体分注装置。
【請求項８】
前記シートを挟持した前記押え治具を前記コンベアの設定位置に固定するための固定部をさらに備えることを特徴とする請求項６又は７に記載の液体分注装置。
【請求項９】
複数の凹部が形成されたシートを含む被搬送物をコンベアで搬送する搬送工程と、
前記被搬送物を前記コンベアで搬送しながら、前記被搬送物を予冷する一次冷却工程と、
前記一次冷却工程後に、前記被搬送物を前記コンベアで搬送しながら、前記複数の凹部に液体を注入する分注工程と、
前記分注工程後に、前記被搬送物を前記コンベアで搬送しながら、前記複数の凹部に注入された前記液体の少なくとも表層を凍結させる二次冷却工程と、
を含むことを特徴とする液体分注方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、液体をシートに形成された複数の凹部に分注するための液体分注装置及び液体分注方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
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、ピールオープンの固定子取付けステップＳ１０包装シートやＰＴＰ（プレススルーパック）包装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包装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い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膜が裂け、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ＰＴＰ包装シートの一構成例が開示され、特許文献２には、ＰＴＰ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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１７２６５６号公報
【特許文献２】特開２０１５−２２４８７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
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、凹部からの原料のこぼれはあまり発生しないため、シートの取り扱いは比較的容易である。
しかし、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、凹部の開口まで低粘性液を充填すると凹部からこぼれるおそれがある。そのため、ＰＴＰ包装シートの製造過程におけるシートの取り扱いに他の原料と比べて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。
【０００５】
幾つかの実施形態は、上記課題に鑑み、シートに形成された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、シートの取り扱いを容易にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）幾つかの実施形態に係る液体分注装置は、
被搬送物を搬送するための搬送面を有するコンベアと、
前記搬送面を含む前記コンベアの一部を囲う第１の冷却空間を内部に形成し、前記被搬送物を予冷するための一次冷却室と、
前記一次冷却室のコンベア搬送方向下流側の前記搬送面に設けられ、前記被搬送物に含まれるシートに形成された複数の凹部の各々に液体を注入するための分注部と、
前記分注部のコンベア搬送方向下流側の前記搬送面を囲う第２の冷却空間を内部に形成し、前記分注部で前記複数の凹部に注入された前記液体の少なくとも表層を凍結させるための二次冷却室と、
前記第１の冷却空間及び前記第２の冷却空間を冷却するための冷却部と、
を備える。
本明細書では、「被搬送物」はシートのみ又は少なくとも一部にシートを含む被搬送物を意味する。
【０００７】
上記（１）の構成において、コンベアで搬送される上記被搬送物は、一次冷却室で予冷された後、分注部でシートに形成された複数の凹部に液体が注入される。凹部に注入された液体は、二次冷却室で少なくとも表層が凍結される。
このように、二次冷却室で凹部に注入された液体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、被搬送物の移動中に凹部からの液体のこぼれを抑制でき、被搬送物の取り扱いが容易になり、以後の工程での処理時間を短縮できる。従って、製薬などを収納した包装シートの製造工程に適用される場合、包装シートの製造効率を向上できる。
【０００８】
また、被搬送物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いため、ＮＨ３、ＣＯ２、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。
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。
【０００９】
（２）一実施形態では、前記（１）の構成において、
前記冷却部は、
前記二次冷却室内で前記コンベアの下方から前記コンベアの下面に向かう空気流を形成するための送風機と、
前記空気流を冷却するための冷却器と、
前記コンベアの下方で冷気噴射口が前記コンベアの下面に向けて配置され、前記冷気噴射口に向けて漸減する断面を有する複数の冷気ノズルと、
を含む。
【００１０】
上記（２）の構成によれば、冷気ノズルから噴射されコンベアの下面に噴き付けられる冷気の衝突噴流を形成できる。これによって、コンベアによって搬送されるシートの凹部に注入された液体の冷却効果を向上できる。
また、上記衝突噴流をコンベアの下面に噴き付けるため、コンベアの上面で上方に開口する凹部に注入された液体を冷気の噴流で乱すおそれがないため、液体のこぼれを抑制できる。
【００１１】
（３）一実施形態では、前記（１）又は（２）の構成において、
前記分注部は、
前記コンベアの上方に配置され前記複数の凹部の各々に前記液体を注入するための複数の分注ノズルと、
前記複数の分注ノズルを前記コンベア搬送方向及び上下方向に沿って駆動するための駆動部と、
前記複数の分注ノズルを、前記シートに対して前記コンベア搬送方向へ並行させながら前記液体を前記複数の凹部に注入する注入動作と、前記注入動作以前の位置に復帰させる復帰動作とを行わせる制御部と、
を含む。
【００１２】
上記（３）の構成によれば、シートに形成された複数の凹部の動きに対して、複数の分注ノズルの動きを追従させながら、凹部に液体を注入できる。従って、コンベアを停止させることなく、液体の注入が可能になるため、液体の分注に要する時間を短縮できる。
【００１３】
（４）一実施形態では、前記（３）の構成において、
前記複数の凹部は、前記被搬送物が前記搬送面に載置されたとき、前記シートに前記コンベア搬送方向及び前記コンベア搬送方向と交差する方向に沿って複数列設けられ、
前記複数の分注ノズルは、前記コンベア搬送方向と交差する方向に一列又は複数列に配置されると共に、各分注ノズルの相対的な位置関係が前記複数の凹部の少なくとも一部の相対的な位置関係と同一の位置関係で単一の基部に取り付けられ、
前記単一の基部は前記駆動部によって駆動されると共に、前記単一の基部の動作は前記制御部によって制御される。
【００１４】
上記（４）の構成によれば、上記単一の基部は上記駆動部及び上記制御部によって駆動及び制御されるため、複数の分注ノズルによる複数の凹部への同時分注が可能になり、分注効率を向上できる。
また、複数の分注ノズルを１個の基部に固定したまま動作させるため、複数の分注ノズルの動作制御が容易になり、そのため、上記駆動部及び上記制御部の構成を簡易かつ低コスト化できる。
【００１５】
（５）一実施形態では、前記（３）又は（４）の構成において、
前記分注部は、前記コンベアの前記搬送面を囲い、上壁に前記コンベア搬送方向に沿う長辺を有する複数の長孔が形成された分注室を備え、
前記制御部は、前記複数の分注ノズルを下降させ前記複数の長孔から前記分注室の内部に挿入させる下降動作と、前記下降動作後前記複数の分注ノズルを前記シートに対して前記コンベア搬送方向へ並行させながら前記液体を前記複数の凹部に注入する注入動作と、前記注入動作後前記複数の分注ノズルを前記分注室の外部へ上昇させる上昇動作と、前記上昇動作後前記複数の分注ノズルを前記コンベア搬送方向と逆方向へ移動させて前記下降動作以前の位置に戻る戻り動作と、を行わせるものである。
【００１６】
上記（５）の構成によれば、分注部において、コンベアの周囲を分注室で囲い、液体の分注を分注室の中で行うことができるので、凹部に注入された液体の温度上昇を抑制でき、
冷却部の冷却効率の低下を抑制できると共に、液体への空気中の湿分及び微生物などの混入を防ぎ、液体の正常度を保つことができる。
また、複数の分注ノズルの動作を上記のように制御することで、被搬送物の搬送を停止させることなく複数の凹部に連続的に液体を注入できるので、分注に要する時間を短縮できる。
【００１７】
（６）一実施形態では、前記（１）〜（５）の何れかの構成において、
前記被搬送物が、
前記シートと、
前記シートの上面に当接される上部枠体、及び前記シートの下面に当接される下部枠体を有し、前記上部枠体と前記下部枠体とで前記シートを挟持するシート押え治具と、
を含む。
上記（６）の構成によれば、シートに上記押え治具を装着してコンベア上を搬送させることで、剛性が低いシートであってもコンベア搬送面上の位置決め及び固定、その他シートの取り扱いが容易になる。
【００１８】
（７）一実施形態では、前記（６）の構成において、
前記上部枠体は、前記凹部を除く前記シートの上面全面に当接される金属製の枠体であり、
前記下部枠体は、少なくとも前記凹部を除く前記シートの下面全面に当接される金属製の枠体である。
上記（７）の構成によれば、シートの上面及び下面に金属製で熱伝導係数が大きい枠体を当接することで、これら枠体が保有する冷熱でシートの冷却効果を高めることができる。また、コンベア上でシートを搬送する間、シートを上下枠体で保護できる。
なお、この実施形態では、上記下部枠体は、凹部を除いて下面全面に当接するものと、凹部を含めて下面全面に当接するものとを含む。前者は冷気の衝突噴流による液体の冷却効果を活かすことができ、後者は冷気によって冷却された下部枠体による液体の冷却効果を活かすことができる。
【００１９】
（８）一実施形態では、前記（６）又は（７）の何れかの構成において、
前記シートを挟持した前記押え治具を前記コンベアの設定位置に固定するための固定部をさらに備える。
上記（８）の構成によれば、上記固定部を備えることで、シートをコンベア搬送面の設定位置に正確に固定できるので、分注時の凹部からの液体のこぼれを防止し、液体を確実に凹部に注入できる。
【００２０】
（９）少なくとも一実施形態に係る液体分注方法は、
複数の凹部が形成されたシートを含む被搬送物をコンベアで搬送する搬送工程と、
前記被搬送物を前記コンベアで搬送しながら、前記被搬送物を予冷する一次冷却工程と、
前記一次冷却工程後に、前記被搬送物を前記コンベアで搬送しながら、前記複数の凹部に液体を注入する分注工程と、
前記分注工程後に、前記被搬送物を前記コンベアで搬送しながら、前記複数の凹部に注入された前記液体の少なくとも表層を凍結させる二次冷却工程と、
を含む。
【００２１】
上記（９）の方法によれば、上記二次冷却工程でシート状被搬送物の凹部に注入された液体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上記凹部からの液体のこぼれを抑制できる。これによって、被搬送物の取り扱いが容易になり、以後の工程での処理時間を短縮できる。
また、上記一次冷却工程で液体を予冷することで、二次冷却工程における液体の冷却負荷を軽減できると共に、一次冷却工程での冷却温度を調整することで、二次冷却工程で液体の表層を凍結させるための温度調整が容易になる。
また、被搬送物を一次冷却工程及び二次冷却工程で２段階に冷却することで、二次冷却工程の冷却負荷は軽減される。そのため、二次冷却工程で極低温に冷却する必要がないため、ＮＨ３、ＣＯ２、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。
【００２２】
（１０）一実施形態では、前記（９）の方法において、
前記一次冷却工程において、
前記コンベアの搬送面及び前記被搬送物の周囲温度を−４０℃乃至−２０℃に予冷する。
上記（１０）の方法によれば、上記温度範囲で被搬送物を予冷することで、二次冷却工程における液体の冷却負荷を軽減できる。
【００２３】
（１１）一実施形態では、前記（９）又は（１０）の方法において、
前記二次冷却工程において、
前記被搬送物の周囲温度を−６０℃乃至−４０℃に冷却する。
上記（１１）の方法によれば、被搬送物の周囲温度を上記温度範囲とすることで、冷却負荷の増加を招かず、ランニングコストを節減できる。また、極低温に冷却する必要がないため、ＮＨ３、ＣＯ２、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。
【００２４】
（１２）一実施形態では、前記（９）〜（１１）の何れかの方法において、
前記二次冷却工程後、
前記液体を減圧下で昇華させ凍結乾燥するための凍結乾燥工程をさらに含む。
上記（１２）の方法によれば、二次冷却工程後に凍結乾燥工程を行うことで、シート状被搬送物の凹部に分注された液体から乾燥粉末又は乾燥固形物を製造できる。この際、二次冷却工程で液体の少なくとも表層を凍結させることで、シートからの液体のこぼれを抑制でき、凍結乾燥工程における被搬送物の取り扱いが容易になる。また、二次冷却工程で液体を冷却することで、凍結乾燥工程で必要な冷却負荷を節減できる。
【発明の効果】
【００２５】
幾つかの実施形態によれば、シートに形成された複数の凹部に原料を分注する際に、原料が低粘性液である場合でも、低粘性液液体のこぼれを抑制でき、これによって、被搬送物の取り扱いが容易になる。そのため、例えば、製薬などを包装する包装シートの製造工程に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】一実施形態に係る液体分注装置を概略的に示す全体構成図である。
【図２】図１中のＡ−Ａ線に沿う横断面図である。
【図３】一実施形態に係る冷却部の冷気ノズルを示す断面図である。
【図４】一実施形態に係る液体分注装置の斜視図である。
【図５】一実施形態に係る液体分注装置の斜視図である。
【図６】（Ａ）は一実施形態に係るシート押え治具の斜視図であり、（Ｂ）は該シート押え治具を展開して示す斜視図である。
【図７】一実施形態に係るシート押え治具を展開して示す斜視図である。
【図８】一実施形態に係る液体分注方法の工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
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。
【００２８】
幾つかの実施形態に係る液体分注装置１０は、図１に示すように、被搬送物を搬送面に固定しかつ搬送するためのコンベア１２を備える。コンベア１２の搬送方向に沿って一次冷却室１４、分注部１６及び二次冷却室１８が設けられる。
一次冷却室１４は、コンベア１２の搬送面を含むコンベア１２の一部を囲う第１の冷却空間Ｓ１を内部に形成する。第１の冷却空間Ｓ１を通るコンベア１２の搬送面及び被搬送物は予冷される。分注部１６は一次冷却室１４よりコンベア搬送方向下流側の搬送面に設けられる。被搬送物２２は上面に複数の凹部２４が形成されたシート２３（図３参照）を含み、分注部１６で複数の凹部２４に液体Ｌが注入される。
二次冷却室１８は、分注部１６のコンベア搬送方向下流側の搬送面を囲う第２の冷却空間Ｓ２が内部に形成され、第２の冷却空間Ｓ２を通る被搬送物２２に含まれるシート２３の凹部２４に注入された液体Ｌの少なくとも表層を凍結する。
第１の冷却空間Ｓ１及び第２の冷却空間Ｓ２はコンベア１２の出入り口を除いて実質的に密閉空間を形成する。
【００２９】
図２に示すように、液体分注装置１０は、冷却部２０を備え、冷却部２０によって第１の冷却空間Ｓ１及び第２の冷却空間Ｓ２が所定温度に冷却される。第２の冷却空間Ｓ２は第１の冷却空間Ｓ１より低温に冷却される。
液体Ｌは、例えば薬液などの溶液である。シート２３は、例えば熱伝導率が大きいアルミシートなどが用いられる。
シート２３は、コンベア１２で搬送されながら一次冷却室１４で予冷され、分注部１６で凹部２４に注入された液体Ｌは、二次冷却室１８で少なくとも表層が凍結される。被搬送物２２は二次冷却室１８を経た後、後工程（例えば、一実施形態として乾燥機による乾燥工程）に送られる。
【００３０】
上記構成によれば、二次冷却室１８でシート２３の凹部２４に注入された液体Ｌの少なくとも表層を凍結させることで、後工程において凹部２４からの液体Ｌのこぼれを抑制でき、被搬送物２２の取り扱いが容易になる。従って、製薬などを収納した包装シートの製造工程に適用される場合、包装シートの製造効率を向上できる。
また、一次冷却室１４で被搬送物２２を予冷することで、二次冷却室１８における被搬送物２２の冷却負荷を軽減できると共に、一次冷却室１４での冷却温度を調整することで、二次冷却室１８において液体Ｌの表層を凍結させるための温度調整が容易になる。
また、シート２３を含む被搬送物２２を一次冷却室１４及び二次冷却室１８で２段階に冷却し、かつ二次冷却室１８では液体Ｌの表層のみを凍結すればよいため、二次冷却室１８の冷却負荷は軽減される。そのため、ランニングコストを節減できると共に、極低温に冷却する必要がないため、ＮＨ３、ＣＯ２、代替フロン等を用いた汎用性ある低コストな冷凍機で可能になる。
【００３１】
図示した実施形態では、図１に示すように、一次冷却室１４の上流端に被搬送物２２をコンベア１２の搬送面に載置するための搬入室２６がコンベア１２を囲むように設けられ、二次冷却室１８の下流側にシート２３をコンベア１２から取り出すための搬出室２８がコンベア１２を囲むように設けられる。例えば、搬入室２６において投入機（不図示）よって被搬送物２２がコンベア１２のコンベア面に載置される。
搬入室２６及び搬出室２８を設けることで、シート２３の搬入又は搬出時に外気及び外気の保有熱が直接一次冷却室１４又は二次冷却室１８に侵入して二次冷却室１８又は二次冷却室１８の冷却効果が損なわれるのを抑制できる。
【００３２】
また、一実施形態では、図１に示すように、コンベア１２は無端状のコンベアであり、搬入室２６に設けられた従動スプロケット３０及び搬出室２８に設けられた駆動スプロケット３２に巻回され、これらのスプロケットによって駆動される。
コンベア１２はベルトコンベア、チェーンコンベア、その他任意の構成のコンベアを用いることができる。
また、一実施形態では、シート２３及び被搬送物２２は、図６に示すように、四角形の外形を有する。
【００３３】
一実施形態では、図２に示すように、冷却部２０は、二次冷却室１８の内部でコンベア１２の下方からコンベア１２の下面に向かう空気流ａを形成するための送風機３４と、第２の冷却空間Ｓ２で空気流ａを冷却するための冷却器３６とを備える。また、複数の冷気ノズル３８がコンベア１２の下方に設けられる。図３に示すように、複数の冷気ノズル３８の冷気噴出口３８ｂがコンベア１２の下面に向けて配置され、冷気ノズル３８は冷気噴出口３８ｂに向けて漸減する断面を有する。
上記構成によれば、冷気ノズル３８の内部に進入した冷気は冷気噴出口３８ｂにむけて漸減する断面を進むにつれて増速し、冷気噴出口３８ｂからコンベア１２の下面に向かって冷気の衝突噴流Ｆｃが噴き付けられる。これによって、シート２３の凹部２４に注入された液体Ｌの冷却効果を高めることができる。また、冷気の衝突噴流Ｆｃをコンベア１２の下面に噴き付けるため、上方に開口する凹部２４に注入された液体Ｌを衝突噴流Ｆｃで乱すおそれがなく、液体Ｌのこぼれを抑制できる。
【００３４】
一実施形態では、図３に示すように、冷気ノズル３８の本体は漏斗状の断面を有し、先端に等断面積の助走流路を形成する噴出部３８ａを有する。複数の冷気ノズル３８は下方が開口されたケーシング４０に接続され、空気流ａは下方からケーシング４０に入り、冷気ノズル３８に進入する。空気流ａが噴出部３８ａを通ることで、乱流成分が除去され整流されて到達距離が長い衝突噴流Ｆｃが形成される。衝突噴流Ｆｃがコンベア１２の下面に衝突することで、液体Ｌの冷却効果を向上できる。
例示的な実施形態では、複数の冷気ノズル３８はコンベア搬送方向に並列に設けられ、各冷気ノズル３８はコンベア搬送方向と交差する方向にスリット状に設けられる。
【００３５】
一実施形態では、図２に示すように、二次冷却室１８の外側に冷凍機４２が設けられ、第２の冷却空間のＳ２の上部に設けられた冷却器３６の内部に冷却管４４が設けられる。冷却管４４は管路４６を介して冷凍機４２に接続される。冷凍機４２で冷却された冷媒又はブラインが管路４６を介して冷却管４４に循環される。二次冷却室１８の内部で送風機３４により空気流ａが形成され、冷却器３６を通る空気流ａは冷却管４４によって冷却される（上記構成の冷気ノズルを備え、コンベアで搬送される被冷却物を連続的に冷却する冷却装置の構成について、詳しくは国際公開第２００６／０４６３１７号公報を参照）。
【００３６】
一実施形態では、図１に示すように、二次冷却室１８と一次冷却室１４とはダクト４８によって連通している。第１の冷却空間Ｓ１はダクト４８を介して第２の冷却空間Ｓ２から供給される冷気によって冷却される。
なお、一次冷却室１４は冷凍機４２から供給される冷熱源による冷却以外の冷却手段を用いて第１の冷却空間Ｓ１を冷却するようにしてもよい。
【００３７】
図４及び図５は、一実施形態に係る液体分注装置１０を示し、図４は一次冷却室１４、二次冷却室１８及び分注室６２の外観を示し、図５は一次冷却室１４、二次冷却室１８及び後述する分注室６２の内部を透視した図である。
この実施形態では、分注部１６は、複数の分注ノズル５０を備える。複数の分注ノズル５０は、コンベア１２の搬送面上方に配置され、シート２３に形成された複数の凹部２４の各々に液体Ｌを注入するために用いられる。複数の分注ノズル５０は、駆動部５２によってコンベア搬送方向（図４及び図５中の矢印ｂ方向）及び上下方向に駆動される。
制御部５４は、複数の分注ノズル５０が設定された動作を行うよう駆動部５２を制御する。即ち、複数の分注ノズル５０は、シート２３に対してコンベア搬送方向へ並行しながら液体Ｌを複数の凹部２４に注入する注入動作と、この注入動作以前の位置に復帰する復帰動作とを行う。
【００３８】
これによって、複数の凹部２４のコンベア搬送方向の動きに対して、複数の分注ノズル５０を並行させ複数の凹部２４の動きに追従ながら、凹部２４に液体Ｌを注入できる。従って、コンベア１２を停止させることなく、液体Ｌの注入が可能になるため、液体Ｌの分注に要する時間を短縮できる。
【００３９】
一実施形態では、図４及び図５に示すように、複数の分注ノズル５０の各々は供給ホース５６を介して複数のボンベ５８の各々に接続される。ボンベ５８の各々には液体Ｌが貯留され、各ボンベ５８の各分注ノズル５０への液体Ｌの供給動作は制御部５４によって制御される。
一実施形態では、図４及び図５に示すように、駆動部５２は第１の駆動部５２ａ及び第２の駆動部５２ｂを含む。第１の駆動部５２ａは基部６０が上下方向へスライド可能に設けられ、基部６０を上下方向の所望位置に移動可能である。第２の駆動部５２ｂは第１の駆動部５２ａがコンベア搬送方向へスライド可能に設けられ、基部６０に取り付けられた複数の分注ノズル５０をコンベア搬送方向の所望位置に移動可能である。
【００４０】
一実施形態では、図４及び図５に示すように、分注部１６は分注室６２を有する。分注室６２はコンベア１２の搬送面を囲うように配置され、内部にコンベア１２の搬送面を囲う空間Ｓ３が形成される。図４に示すように、分注室６２の上壁にコンベア搬送方向に沿う長辺を有する複数の長孔６４が形成される。複数の長孔６４の間隔は分注ノズル５０の間隔と同一に設定される。
この実施形態では、制御部５４は、複数の分注ノズル５０を下降させ複数の長孔６４から分注室６２の内部に挿入させる下降動作と、この下降動作後、複数の分注ノズル５０をシート２３に対してコンベア搬送方向へ並行させながら液体Ｌを複数の凹部２４に注入する注入動作と、この注入動作後、複数の分注ノズル５０を分注室６２の外部へ上昇させる上昇動作と、この上昇動作後複数の分注ノズル５０をコンベア搬送方向と逆方向へ移動させて上記下降動作以前の位置に戻る戻り動作と、を行わせる。
【００４１】
このように、分注部１６において、コンベア１２の周囲を分注室６２で囲い、液体Ｌの分注を分注室６２の中で行うことができるので、凹部２４に注入された液体Ｌの温度上昇を抑制できる。これによって、液体分注装置１０で行われる工程全体の冷却効率を向上できる。
また、分注部１６において、コンベア１２の周囲を分注室６２で囲うことで、微生物などの混入を防止でき、液体Ｌの正常度を保持できる。
また、複数の分注ノズル５０の動作を上記のように制御することで、シート２３の搬送を停止させることなく複数の凹部２４に連続的に液体Ｌを注入できるので、分注に要する時間を短縮できる。
【００４２】
なお、例示的な実施形態では、複数の長孔６４に複数の分注ノズル５０の出入りを許容しながら複数の長孔６４の開口を閉鎖するシャッタを備え、分注ノズル５０が長孔６４に挿入されないとき、上記シャッタで長孔６４を閉じるように構成するようにしてもよい。これによって、外部からの空間Ｓ３への熱侵入を抑制でき、冷却効率をさらに向上できる。
【００４３】
一実施形態では、図４及び図５に示すように、複数の凹部２４は、被搬送物２２がコンベア１２の搬送面に載置されたとき、シート２３にコンベア搬送方向及びコンベア搬送方向と交差する方向に沿って複数列に設けられる。また、複数の分注ノズル５０は、コンベア搬送方向と交差する方向に一列又は複数列に配置されると共に、各分注ノズルの相対的な位置関係が複数の凹部２４のうち少なくとも一部の相対的な位置関係と同一の位置関係で単一の基部６０に取り付けられる。単一の基部６０は駆動部５２によって駆動されると共に、基部６０の動作は制御部５４によって制御される。
これによって、駆動部５２は基部６０を駆動し、制御部５４は単一の基部６０の動作を制御することで、複数の分注ノズル５０による複数の凹部２４への分注が同時に可能になる。このように、複数の分注ノズル５０を１個の基部で同時に動作させることで、駆動部５２及び制御部５４を簡易かつ低コスト化できる。
【００４４】
別な実施形態では、基部６０を複数設け、複数の基部６０に夫々複数の分注ノズル５０を取り付け、複数の基部６０を第１の駆動部５２ａに取り付けるか、又は複数の基部６０を夫々別な駆動部に取り付けるようにしてもよい。
【００４５】
一実施形態では、凹部２４と分注ノズル５０との上記配置関係に加えて、図５に示すように、複数の凹部２４は、シート２３にコンベア搬送方向及びコンベア搬送方向と交差する方向に沿って複数列設けられる。複数の分注ノズル５０は、コンベア搬送方向と交差する方向に沿って一列に配置されると共に、凹部２４と同数の分注ノズル５０が設けられる。
これによって、基部６０をコンベア搬送方向と交差する方向へ移動させることなく、コンベア搬送方向に沿う移動のみによって、すべての凹部２４に液体Ｌを注入できる。これによって、基部６０の動きを簡素化できるため、制御部５４の構成を簡易かつ低コスト化できる。
【００４６】
例示的な実施形態では、図４及び図５に示すように、複数の凹部２４は、シート２３にコンベア搬送方向及びコンベア搬送方向と直交する方向（図４及び図５中の矢印ｃ方向。以下「コンベア幅方向」とも言う。）に沿って複数列設けられ、複数の分注ノズル５０は、基部６０にコンベア幅方向に沿って配置される。
【００４７】
一実施形態では、図６及び図７に示すように、被搬送物２２（２２ａ、２２ｂ）は、シート２３と、シート押え治具６６（６６ａ、６６ｂ）とを含む。シート押え治具６６は、シート２３の上面に当接される上部枠体６８（６８ａ、６８ｂ）と、シート２３の下面に当接される下部枠体７０（７０ａ、７０ｂ）とを備える。シート２３が上部枠体６８及び下部枠体７０で挟持された被搬送物２２がコンベア１２に載置され搬送される。
これによって、シート２３の剛性が低い場合であっても、上下枠体６８及び７０の装着によって強度が付与されるので、コンベア搬送面上の位置決めが容易になるなど、シート２３の取り扱いが容易になる。
【００４８】
一実施形態では、図６に示すように、被搬送物２２（２２ａ）を構成するシート押え治具６６（６６ａ）の上部枠体６８（６８ａ）は、凹部２４を除くシート２３の上面全面に当接される金属製の枠体であり、下部枠体７０（７０ａ）は、少なくとも凹部２４を除くシート２３の下面全面に当接される金属製の枠体である。
このように、シート２３の上面及び下面に金属製で熱伝導係数が大きい上下枠体６８（６８ａ）及び７０（７０ａ）を当接することで、これら枠体が保有する冷熱でシート２３の冷却効果を高めることができる。また、シート２３を上下枠体６８及び７０で保護しながら搬送できる。また、被搬送物２２（２２ａ）の剛性を高め、コンベア搬送面への位置決め、その他取り扱いが容易になる。
【００４９】
一実施形態では、図６に示す下部枠体７０（７０ａ）は、凹部２４を除くシート２３の下面全面を覆うように形成されている。この実施形態では、冷却された空気流ａが直接凹部２４に噴き付けられるので、凹部２４に注入された液体Ｌの冷却効果を高めることができる。
【００５０】
なお、別な実施形態では、下部枠体７０（７０ａ）は凹部２４を含むシート２３の下面全面を覆うかつ下面全面に当接するように形成されてもよい。この実施形態では、下部枠体７０の保有する冷熱によって液体Ｌの冷却効果を向上できる。
【００５１】
例示的な実施形態では、図７に示すように、被搬送物２２（２２ｂ）を構成するシート押え治具６６（６６ｂ）は、シート２３の上面の周縁部のみに当接する上部枠体６８（６８ｂ）と、シート２３の下面の周縁部のみに当接する下部枠体７０（７０ｂ）を有する。
この実施形態によれば、上下枠体を軽量化及び低コスト化できると共に、シート２３に装着される上下枠体６８（６８ｂ）、７０（７０ｂ）によって、被搬送物２２（２２ｂ）の剛性を高め、コンベア搬送面への位置決め、その他取り扱いが容易になる。
【００５２】
一実施形態では、図６及び図７に示すように、下部枠体７０（７０ａ、７０ｂ）の上面四隅に突起７２が形成され、突起７２がシート２３及び上部枠体６８（６８ａ、６８ｂ）の四隅に形成された孔７４及び７６に嵌入することで、シート２３及び上部枠体６８及び下部枠体７０を互いに位置決めできる。
【００５３】
一実施形態では、図６及び図７に示すように、シート押え治具６６（６６ａ、６６ｂ）は、被搬送物２２をコンベア１２の設定位置に固定するための固定部７８をさらに備える。
固定部７８を備えることで、被搬送物２２をコンベア搬送面の設定位置に正確に固定できるので、分注部１６における凹部２４からの液体Ｌのこぼれを防止し、液体Ｌを確実に凹部２４に注入できる。
図示した実施形態では、固定部７８は、下部枠体７０の下面四隅に設けられた突起である。固定部７８である該突起がコンベア１２の搬送面に設けられた凹部（不図示）に嵌入することで、被搬送物２２はコンベア搬送面の所定位置に固定される。
【００５４】
なお、一実施形態では、被搬送物２２がコンベア幅方向への移動のみを規制し、コンベア搬送方向の移動を規制しない固定部を設けるようにしてもよい。これによって、被搬送物２２のシート２３の幅方向の位置ずれを防止できるので、被搬送物２２をコンベア搬送面の設定位置に固定できる。そのため、分注部１６において凹部２４へ液体Ｌを注入でき、凹部２４からの液体Ｌのこぼれを抑制できる。
図６及び図７に図示した実施形態では、固定部７８は、下部枠体７０の下面四隅に設けられた突起と、コンベア１２の各プラスチックチェーンの外側面とで構成される。
【００５５】
一実施形態では、図５に示すように、分注部１６において、被搬送物２２が液体注入位置に来た時、シート押え治具６６のコンベア搬送方向上流側辺及び下流側辺を把持するチャック８０を備える。チャック８０は制御部５４によって動作され、被搬送物２２が液体注入位置に来た時、上方に突出してシート押え治具６６を把持し、シート押え治具６６が動かないように固定する。
これによって、被搬送物２２をコンベア搬送面の設定位置に正確に固定できるので、凹部２４が微小面積を有する場合でも、確実に凹部２４に液体Ｌを注入できる。
【００５６】
幾つかの実施形態に係る液体分注方法は、図８に示すように、少なくとも、コンベア搬送工程Ｓ１２と、一次冷却工程Ｓ１４と、分注工程Ｓ１６と、二次冷却工程Ｓ１８とを含む。
コンベア搬送工程Ｓ１２では、複数の凹部２４が形成されたシート２３を含む被搬送物２２をコンベア１２で搬送する。一次冷却工程Ｓ１４では、被搬送物２２をコンベア１２で搬送しながら、被搬送物２２を予冷する。一次冷却工程Ｓ１４の後で、被搬送物２２をコンベア１２で搬送しながら、シート２３の複数の凹部２４に液体Ｌを注入する（分注工程Ｓ１６）。さらに、分注工程Ｓ１６の後で、被搬送物２２をコンベア１２で搬送しながら、一次冷却工程Ｓ１４より低い温度条件下で複数の凹部２４に注入された液体Ｌの少なくとも表層を凍結させる（二次冷却工程Ｓ１８）。
【００５７】
上記方法によれば、二次冷却工程Ｓ１８において、シート２３の凹部２４に注入された液体Ｌ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２４からの液体Ｌのこぼれを抑制でき、被搬送物２２の取り扱いが容易になる。
また、一次冷却工程Ｓ１４で液体Ｌを予冷することで、二次冷却工程Ｓ１８における液体Ｌの冷却負荷を軽減できると共に、一次冷却工程Ｓ１４での冷却温度を調整することで、二次冷却工程Ｓ１８で液体Ｌの表層を凍結させるための温度調整が容易になる。
また、被搬送物２２を一次冷却工程Ｓ１４及び二次冷却工程Ｓ１８で２段階に冷却することで、二次冷却工程Ｓ１８の冷却負荷は軽減される。そのため、６０℃未満の極低温に冷却する必要がないため、ＮＨ３、ＣＯ２、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。
【００５８】
一実施形態では、図１、図４及び図５に示すように、一次冷却工程Ｓ１４はコンベア１２の搬送方向上流領域に設けられた一次冷却室１４の中で行われる。分注工程Ｓ１６は、一次冷却室１４よりコンベア搬送方向下流側領域に設けられた分注部１６で行われる。分注部１６は、コンベア１２を囲むように設けられ、内部に空間Ｓ３が形成される分注室６２を有し、分注室６２の中で分注工程Ｓ１６が行われる。二次冷却工程Ｓ１８は、分注部１６よりコンベア搬送方向下流側領域に設けられた二次冷却室１８の中で行われる。
【００５９】
一実施形態では、図１及び図８に示すように、複数の凹部２４が形成されたシート２３を含む被搬送物２２が投入機（不図示）によって搬入室２６のコンベア１２の搬送面に載置される（シート投入工程Ｓ１０）。また、二次冷却工程Ｓ１８の後で、被搬送物２２は搬出室２８に搬送され、搬出室２８から後工程（例えば凍結乾燥工程など）へ送られる（シート排出工程Ｓ２０）。
【００６０】
一実施形態では、一次冷却工程Ｓ１４において、コンベア１２の搬送面及び被搬送物２２の周囲温度を−４０℃〜−２０℃に予冷する。
このように、上記温度範囲で被搬送物２２を予冷することで、二次冷却工程Ｓ１８における液体Ｌの冷却負荷を軽減できると共に、二次冷却工程Ｓ１８における液体Ｌの温度制御を容易にできる。
また、上記温度範囲の冷却は、ＮＨ３、ＣＯ２、代替フロン等を用いた汎用性ある低コストな冷凍機で行うことができる。
【００６１】
一実施形態では、分注部１６において、コンベア１２の周囲を分注室６２で囲うことで、微生物などの混入を防止でき、液体Ｌの正常度を保持できる。
【００６２】
一実施形態では、二次冷却工程Ｓ１８において、シート２３の周囲温度を−６０℃〜−４０℃に冷却する。
このように、上記温度範囲に冷却することで、冷却負荷を小さくでき、ランニングコストを節減できる。また、−６０℃未満の低温に冷却する必要がないため、極低温用の高コストな冷凍機を用いる必要がなく、ＮＨ３、ＣＯ２、代替フロン等を用いた汎用性ある低コストな冷凍機で可能になる。
【００６３】
一実施形態では、図８に示すように、二次冷却工程Ｓ１８の後で、液体Ｌを減圧下で昇華させ凍結乾燥するための凍結乾燥工程Ｓ２２をさらに含む。
このように、二次冷却工程Ｓ１８の後に凍結乾燥工程Ｓ２２を行うことで、液体Ｌから乾燥粉末を製造できる。この際、二次冷却工程Ｓ１８で液体Ｌの表層を凍結させることで、シート２３からの液体Ｌのこぼれを抑制でき、凍結乾燥工程Ｓ２２における被搬送物２２の取り扱いが容易になる。また、二次冷却工程Ｓ１８で液体Ｌを冷却することで、凍結乾燥工程Ｓ２２で必要な動力を節減できる。
この実施形態では、包装シートに収納される粉末状の薬剤などの製造が可能になる。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
幾つかの実施形態によれば、シートに形成された複数の凹部に原料を分注する際に、原料が低粘性液である場合でも、低粘性液のこぼれをなくすことで、シートを含む被搬送物の取り扱いが容易になる。従って、例えば、包装シートの製造過程に好適である。
【符号の説明】
【００６５】
１０        液体分注装置
１２        コンベア
１４        一次冷却室
１６        分注部
１８        二次冷却室
２０        冷却部
２２（２２ａ、２２ｂ）    被搬送物
２３        シート
２４        凹部
２６        搬入室
２８        搬出室
３０        従動スプロケット
３２        駆動スプロケット
３４        送風機
３６        冷却器
３８        冷気ノズル
３８ａ    噴出部
３８ｂ    冷気噴出口
４０        ケーシング
４２        冷凍機
４４        冷却管
４６    管路
４８    ダクト
５０        分注ノズル
５２        駆動部
５２ａ    第１の駆動部
５２ｂ    第２の駆動部
５４        制御部
５６        供給ホース
５８        ボンベ
６０        基部
６２        分注室
６４        長孔
６６（６６ａ、６６ｂ）    シート押え治具
６８（６８ａ、６８ｂ）    上部枠体
７０（７０ａ、７０ｂ）    下部枠体
７２        突起
７４、７６    孔
７８        固定部
８０        チャック
Ｆｃ        衝突噴流
Ｌ          液体
Ｓ１        第１の冷却空間
Ｓ２        第２の冷却空間
Ｓ３        空間
ａ          空気流
ｂ          コンベア搬送方向
ｃ          コンベア幅方向
【図１】
2018104007.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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