(57)【要約】【課題】上面が開口された容器に粉体を充填する際に、粉体が飛散するのを防止する。【解決手段】容器製造装置１の閉塞部材２１によって、第１フィルム８１における器部９１の収容室９３の上面開口を塞ぐ。粉体供給ノズル２３を、閉塞部材２１のノズル挿通穴２１ｃを通して、収容室９３内に挿入し、粉体９を収容室９３に充填する。閉塞部材２１に対して第１フィルム８１を搬送方向の下流側へ相対移動させ、閉塞部材２１の側方において器部９１上に第２フィルム８２を被せる。封止手段３０によって、収容室９３の周縁部を封止する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１フィルム製の器部に粉体を収容し、かつ第２フィルム製の蓋部によって前記器部の上面開口を塞いで封止することによって粉体入りの容器を製造する容器製造装置であって、
前記器部の上面開口に被さる閉塞部材と、
前記閉塞部材に形成されたノズル挿通穴を通して前記器部内へ挿入可能かつ前記器部内から退避可能に昇降される粉体供給ノズルと、
前記第１フィルムを、前記閉塞部材に対して搬送方向の下流側へ相対移動させる搬送手段と、
前記閉塞部材の前記下流側において、前記第１フィルムと、その上に被せられた前記第２フィルムとの、前記器部の周縁部を封止する封止手段と、
を備えたことを特徴とする容器製造装置。
【請求項２】
前記閉塞部材と前記封止手段との間には、前記閉塞部材から延びる延長閉塞部が設けられており、前記延長閉塞部における前記封止手段側の端面が、前記延長閉塞部の下面に近づくにしたがって前記封止手段へ向けて突出する案内斜面となっていることを特徴とする請求項１に記載の容器製造装置。
【請求項３】
前記器部内への前記粉体の供給開始時には、前記粉体供給ノズルの先端部を前記器部の底部に接近させて位置させ、かつ前記粉体の供給に伴って前記粉体供給ノズルを上昇させるノズル昇降機構を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の容器製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉体入りの容器を製造する装置に関し、特に、舞い易く飛散し易い粉体に適した容器製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１には、使い捨てカイロ等の粉体容器の製造装置が記載されている。この装置は、１のフィルム上に鉄粉を供給するとともに、前記フィルムの裏側に磁石を配置して鉄粉がこぼれないように磁気吸着しながら、もう１つのフィルムを被せて封止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３６８８５４２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上面が開口された状態の容器に粉体を供給すると、粉体が舞って上面開口から外部に飛散するおそれがある。粉体をゆっくり供給すれば、舞うのを抑えることができるが、そうすると、粉体の供給に時間がかかり、生産効率が低下する。
上掲特許文献１は、鉄粉等の磁気吸着可能な粉体用に特化されている。粉体が磁気吸着不能な場合には、こぼれたり、飛散したりするおそれがある。
本発明は、このような事情に鑑み、上面が開口された容器に粉体を供給する際に、粉体が容器の上面開口から飛散するのを防止するとともに、供給時間を短縮して生産効率を高めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記問題点を解決するために、本発明は、第１フィルム製の器部に粉体を収容し、かつ第２フィルム製の蓋部によって前記器部の上面開口を塞いで封止することによって粉体入りの容器を製造する容器製造装置であって、
前記器部の上面開口に被さる閉塞部材と、
前記閉塞部材に形成されたノズル挿通穴を通して前記器部内へ挿入可能かつ前記器部内から退避可能に昇降される粉体供給ノズルと、
前記第１フィルムを、前記閉塞部材に対して搬送方向の下流側へ相対移動させる搬送手段と、
前記閉塞部材の前記下流側において、前記第１フィルムとその上に被せられた前記第２フィルムとの前記器部の周縁部を封止する封止手段と、
を備えたことを特徴とする。
閉塞部材によって器部の上面開口を塞いだ状態で、粉体を粉体供給ノズルから器部内へ供給する。これによって、粉体が飛散するのを防止することできる。更には、粉体の供給速度を高めることで、供給時間を短縮することができ、生産効率を高めることができる。
【０００６】
前記閉塞部材と前記封止手段との間には、前記閉塞部材から延びる延長閉塞部が設けられており、前記延長閉塞部における前記封止手段側の端面が、前記延長閉塞部の下面に近づくにしたがって前記封止手段へ向けて突出する案内斜面となっていることが好ましい。
案内斜面によって、第２フィルムを第１フィルムの上面に向けて漸近するように案内できる。第２フィルムが第１フィルムに重ねられる直前まで、延長閉塞部が第１フィルムに被さるようにできる。したがって、器部の内部が開放されるのを防止することができ、粉体が器部の外部に飛散するのを一層確実に防止することができる。
【０００７】
さらに前記容器製造装置が、前記器部内への前記粉体の供給開始時には、前記粉体供給ノズルの先端部を前記器部の底部に接近させて位置させ、かつ前記粉体の供給に伴って前記粉体供給ノズルを上昇させるノズル昇降機構を備えていることが好ましい。
これによって、粉体の供給開始時には、粉体供給ノズルから出た粉体がすぐに器部の底部に当たるようにでき、粉体の浮遊を抑えることができる。さらに、粉体が堆積していくにしたがって粉体供給ノズルの先端部を器部の底部から上方へ離間させることで、粉体供給ノズルの先端部が粉体の堆積物内に埋まるのを回避でき、粉体供給を円滑に行うことができる。かつ、粉体供給ノズルの先端部から粉体の堆積物までの距離を短くして、粉体の浮遊を抑えることができる。ひいては、粉体が容器の上面開口から外部へ飛散するのを一層抑制又は防止することができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、上面が開口された器部内に粉体を供給する際に、粉体が容器の上面開口から外部へ飛散するのを防止することができる。また、粉体を高速で供給でき、生産効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態に係る容器製造装置の概略構造を示す側面断面図である。
【図２】図２は、前記容器製造装置の概略構造を示す斜視図である。
【図３】図３（ａ）は、前記容器製造装置の粉体供給部を、粉体の供給開始時の状態で示す拡大断面図である。図３（ｂ）は、前記粉体供給部を、粉体供給の終了近くの状態で示す拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の一実施形態を図面にしたがって説明する。
図１及び図２に示すように、容器製造装置１によって粉体入り容器９０が製造される。粉体入り容器９０は、器部９１と、蓋部９２を含む。器部９１には、ポケット状の収容室９３が上方へ開口するように形成されている。収容室９３内に粉体９が収容されている。粉体９は、微細であり、空気の動き等によって舞い易く、飛散し易い。例えば、粉体９の平均粒径は、数μｍ〜数百μｍ程度である。器部９１上に蓋部９２が被さっている。蓋部９２によって、収容室９３の上面開口が塞がれている。器部９１及び蓋部９２の周縁部は、全周にわたってヒートシールによって封止され、封止部９４となっている。
【００１１】
粉体入り容器９０は、例えば温熱カイロや熱さまし等の発熱・吸熱具として使用される。粉体９は、水等の液体と接触することで発熱反応や吸熱反応を起こす物質であってもよい。粉体入り容器９０が、粉体９のための収容室９３とは別に、前記液体等を収容する収容室を有していてもよく、これら収容室を隔てる隔壁が剥離可能になっていてもよい。  
【００１２】
器部９１は、樹脂製の第１フィルム８１によって構成されている。蓋部９２は、樹脂製の第２フィルム８２によって構成されている。フィルム８１，８２の材質は、互いに同じであってもよく、互いに異なっていてもよい。フィルム８１，８２の初期形状は、長尺の帯状であり、かつロール状に巻かれている。
なお、図において、フィルム８１，８２の厚みは誇張されている。
【００１３】
容器製造装置１によって、フィルム８１，８２から容器９０が作製されるとともに粉体９が容器９０内に封入される。容器製造装置１は、器成形部１０と、粉体供給部２０と、封止手段３０と、切り出し部４０と、搬送手段５０を備えている。図２に示すように、搬送手段５０は、第１操出ロール５１と、第２操出ロール５２と、フィルムガイド５３を含む。第１操出ロール５１から第１フィルム８１が繰り出される。第２操出ロール５２から第２フィルム８２が繰り出される。詳細な図示は省略するが、フィルムガイド５３は、第１フィルム８１の幅方向の両端部を把持して搬送する把持ローラ等を含む。第１フィルム８１は、第１操出ロール５１から繰り出された後、フィルムガイド５３によって、所定の搬送高さに保持されるとともに、図において右から左へ水平に搬送される。
【００１４】
第１フィルム８１の搬送方向に沿って上流側（図において右側）から、器成形部１０、粉体供給部２０、封止手段３０、切り出し部４０の順に配置されている。
【００１５】
図１及び図２に示すように、器成形部１０は、真空成形型１１を有している。真空成形型１１は、第１フィルム８１の搬送高さより下方に配置され、かつ昇降可能になっている。真空成形型１１の上面には、器成形凹部１３が複数形成されている。複数の器成形凹部１３は、第１フィルム８１の搬送方向及び幅方向に並んで配置されている。これら器成形凹部１３によって、第１フィルム８１から複数（一群）の器部９１が一度に成形される。
なお、器成形凹部１３の数及び配列は、図示したものに限られず、適宜設定できる。器成形凹部１３の数が１つだけであってもよい。
【００１６】
真空成形型１１よりもフィルム搬送方向の下流側（図１において左側）に、粉体供給部２０が配置されている。粉体供給部２０は、閉塞部材２１と、複数の粉体供給ノズル２３を含む。閉塞部材２１は、器成形部１０からの前記一群の器部９１を覆う大きさの平板状になっている。この閉塞部材２１が、支持手段（図示は省略）によって、第１フィルム８１の搬送高さの直上に水平に支持されている。閉塞部材２１の下面は、ちょうど第１フィルム８１の搬送高さに位置されている。好ましくは、閉塞部材２１の下面は、低摩擦膜等によって滑面処理されている。
なお、閉塞部材２１は、前記第１フィルム８１の搬送高さの直上の位置に固定されているのではなく、そこから上方や図１の紙面と直交する前後方向に退避可能であることが好ましい。
【００１７】
閉塞部材２１には、複数のノズル挿通穴２１ｃが形成されている。ノズル挿通穴２１ｃは、閉塞部材２１を厚み方向（上下）に貫通している。複数のノズル挿通穴２１ｃの配置は、前記一群の器部９１の配置と対応している。
【００１８】
図１に示すように、各ノズル挿通穴２１ｃに粉体供給ノズル２３が挿通される。粉体供給ノズル２３の軸線は、鉛直（上下）に向けられている。粉体供給ノズル２３の上端部に粉体供給源２が接続されている。図３（ａ）に示すように、粉体供給ノズル２３には、主供給路２３ａが形成されている。粉体供給源２からの粉体９が、主供給路２３ａを通って粉体供給ノズル２３の下端部（先端部）から吐出される。更に、粉体供給ノズル２３には、通気路２３ｄが形成されている。通気路２３ｄの両端部は、大気に連通している。
【００１９】
図１に示すように、閉塞部材２１の上方には板状のノズルホルダ２６が設けられている。複数の粉体供給ノズル２３がノズルホルダ２６によって保持されている。ノズルホルダ２６は、ノズル昇降機構２７によって昇降可能になっている。ひいては、複数の粉体供給ノズル２３が、互いに一体になって昇降可能になっている。
【００２０】
図３に示すように、ノズル挿通穴２１ｃの内周面には、環状のシール部材２４が設けられている。シール部材２４によって、ノズル挿通穴２１ｃの内周面と粉体供給ノズル２３の外周面との間がシールされている。
【００２１】
図１及び図２に示すように、閉塞部材２１と封止手段３０との間には、延長閉塞部２２が設けられている。延長閉塞部２２は、閉塞部材２１に接続されるとともに、閉塞部材２１から封止手段３０へ向かって延びている。図においては、延長閉塞部２２は、閉塞部材２１とは別の平板にて構成され、閉塞部材２１に突き当てられているが、これに限られず、閉塞部材２１と一体の平板にて構成されていてもよい。延長閉塞部２２の下面は、閉塞部材２１の下面と面一に連続している。延長閉塞部２２の下面は、低摩擦膜等によって滑面処理されている。延長閉塞部２２における封止手段３０側（図１において左側）の端面は、案内斜面２２ｅとなっている。案内斜面２２ｅは、延長閉塞部２２の下面に近づくほど、封止手段３０へ向かって突出する斜面になっている。
なお、延長閉塞部２２についても、閉塞部材２１と同様に、上方や前後（図１の紙面と直交する方向）に退避可能であってもよい。
【００２２】
閉塞部材２１及び延長閉塞部２２の下側には、器支持部２５が設けられている。器支持部２５は、第１フィルム８１の搬送高さよりも下方において昇降可能になっている。器支持部２５には、複数の収容凹部２５ｂが形成されている。各収容凹部２５ｂに第１フィルム８１の器部９１が収容される。閉塞部材２１の下側の器支持部２５と、延長閉塞部２２の下側の器支持部２５とは、互いに一体に連なっていてもよく、別々になっていてもよい。器支持部２５が、器部９１を含む第１フィルム８１を支持しながらフィルム搬送方向の下流側（図１において左側）へ移動されることで、搬送手段５０の一要素となっていてもよい。
なお、器支持部２５は、第１フィルム８１の器部９１を支持できればよく、コロにて構成されていてもよい。
【００２３】
延長閉塞部２２の上方には、第２操出ロール５２が配置されている。第２フィルム８２が、第２操出ロール５２から垂下されるとともに、従動ロール５４，５５に掛け回されることで、案内斜面２２ｅに沿って斜めに案内されている。そして、案内斜面２２ｅの先端部の直近において、第２フィルム８２が、従動ロール５５と第１フィルム８１との間に挟まれることで、第１フィルム８１の上面と接している。案内斜面２２ｅの先端部よりも搬送方向下流側（図１において左側）では、第１フィルム８１と第２フィルム８２とが、互いに重ね合わされた状態になっている。第２フィルム８２によって、第１フィルム８１の収容室９３の上面開口が塞がれている。
【００２４】
延長閉塞部２２よりもフィルム搬送方向の下流側（図１において左側）に、封止手段３０が配置されている。封止手段３０は、ヒータ３１と、受け部材３２を含む。フィルム８１，８２の搬送高さを挟んで、上方にヒータ３１が配置され、下方に受け部材３２が配置されている。ヒータ３１及び受け部材３２は、それぞれ昇降可能になっている。
なお、ヒータ３１が下方に配置され、受け部材３２が上方に配置されていてもよい。
【００２５】
封止手段３０よりもフィルム８１，８２の搬送方向下流側（図１において左側）に、切り出し部４０が配置されている。切り出し部４０は、縦カッター４１と、横カッター４２を含む。縦カッター４１によって、フィルム８１，８２が搬送方向（図１において左右）にカットされ、幅方向（図１の紙面と直交する方向）に並んだ粉体入り容器９０どうしが切り離される。横カッター４２によって、フィルム８１，８２が幅方向にカットされ、搬送方向に並んだ粉体入り容器９０どうしが切り離される。
【００２６】
＜粉体入り容器９０の製造方法＞
容器製造装置１によれば、次のようにして、粉体入り容器９０を製造する。
＜フィルム搬送工程＞
搬送手段５０によって、フィルム８１，８２を間欠的に一定のストロークずつ下流側（図１において左側）へ搬送する。１ストロークは、真空成形型１１及び閉塞部材２１のフィルム搬送方向（左右方向）に沿う長さ寸法に対応する。１回の搬送工程後、次の搬送工程までの間に、各部１０，２０，３０，４０において所定の工程を実行する。
なお、第１フィルム８１の搬送時には、真空成形型１１、粉体供給ノズル２３、器支持部２５、ヒータ３１及び受け部材３２等を第１フィルム８１の器部９１等と干渉しないように退避させておき、搬送後、元の所定位置に戻す。
【００２７】
＜器部９１の成形工程＞
器成形部１０においては、真空成形型１１の上面を第１フィルム８１に当てる。そして、第１フィルム８１を各器成形凹部１３の内面に吸い付けることで、複数（一群）の器部９１を真空形成する。成形後、真空成形型１１を脱型したうえで、第１フィルム８１を下流側（図１において左側）へ１ストローク搬送する。
【００２８】
＜閉塞部材２１による閉塞工程＞
第１フィルム８１の搬送によって、器成形部１０からの前記一群の器部９１が、閉塞部材２１の下方に移される。これによって、各器部９１の収容室９３の上面開口が、閉塞部材２１によって塞がれた状態になる。
【００２９】
なお、前述したように、第１フィルム８１の搬送時には、粉体供給ノズル２３の下端部（先端部）を閉塞部材２１の下面よりも上方に退避させておく。搬送後、ノズル昇降機構２７によってノズルホルダ２６を下降させることで、粉体供給ノズル２３の下端部（先端部）を閉塞部材２１よりも下方へ突出させる。これによって、各粉体供給ノズル２３が、対応する器部９１の収容室９３に挿入される。また、器支持部２５の収容凹部２５ｂに器部９１を収容する。さらには、閉塞部材２１の下面と、器支持部２５の上面とによって、第１フィルム８１における器部９１の周辺部分を上下から挟み付ける。
【００３０】
＜粉体供給工程＞
次に、粉体９を粉体供給源２から各粉体供給ノズル２３の主供給路２３ａへ導入し、粉体供給ノズル２３の下端（先端）から吐出する。これによって、粉体９が収容室９３に供給され、充填される。このとき、収容室９３内において、粉体９が浮遊する。一方、閉塞部材２１によって収容室９３の上面開口が塞がれているため、粉体９が収容室９３の外部へ飛散するのを防止することができる。
【００３１】
好ましくは、図３（ａ）に示すように、粉体９の供給開始時には、粉体供給ノズル２３の下端部（先端部）を器部９１の底部に接近させて位置させる。これによって、粉体９が、粉体供給ノズル２３から吐出されると、すぐに器部９１の底部に当たるようにでき、粉体９の浮遊を抑えることができる。そして、図３（ｂ）に示すように、粉体９が収容室９３に充填されていくにしたがって、ノズル昇降機構２７によってノズルホルダ２６ひいては粉体供給ノズル２３を漸次上昇させる。これによって、粉体供給ノズル２３の下端部（先端部）が粉体９の堆積物９Ａ内に埋まるのを回避でき、粉体供給を円滑に行うことができる。しかも、粉体供給ノズル２３の下端部（先端部）から粉体９の堆積物９Ａまでの距離を短くすることで、粉体９が浮遊するのを一層抑えることができる。
【００３２】
容器製造装置１によれば、粉体９の吐出速度を速くしても、粉体９が外部へ飛散することがない。要するに、粉体９が飛散しないようにゆっくりと吐出する必要がない。したがって、粉体９を高速充填することで充填時間を短縮できる。この結果、容器９０の製造効率を高めることができる。
また、ノズル挿通穴２１ｃの内周面と粉体供給ノズル２３の外周面との間をシール部材２４によって塞ぐことで、粉体９が、ノズル挿通穴２１ｃの内周面と粉体供給ノズル２３の外周面との間から外部へ飛散するのを防止できる。
さらに、通気路２３ｄによって空気抜きすることで、粉体９の充填に伴って収容室９３の内圧が上昇するのを防止できる。
【００３３】
その後、粉体供給ノズル２３を上昇させて器部９１内から退避させたうえで、第１フィルム８１を下流側（図１において左側）へ搬送する。これによって、粉体９入りの一群の器部９１を、閉塞部材２１の下部から延長閉塞部２２の下部へ移す。器部９１が延長閉塞部２２の下側に位置している間、収容室９３内の粉体９の浮遊が減衰、収束する。これによって、粉体９の外部への飛散を一層抑制又は防止ことができる。
閉塞部材２１及び延長閉塞部２２の下面を滑面処理することによって、搬送時の第１フィルム８１と閉塞部材２１及び延長閉塞部２２との間の摩擦抵抗を小さくできる。
【００３４】
＜第２フィルム８２の重ね合わせ工程＞
第１フィルム８１の搬送時には、これと同期して第２フィルム８２をも搬送する。第２フィルム８２は、案内斜面２２ｅに沿って斜めに下降して、第１フィルム８１に漸近する。第１フィルム８１が、延長閉塞部２２の先端から搬送方向下流側（図１において左側）へ出た所で、第２フィルム８２が第１フィルム８１の上面に重ね合わされる。これによって、延長閉塞部２２に代わって、第２フィルム８２が、収容室９３の上面開口を覆う。言い換えると、第２フィルム８２が第１フィルム８１に重ねられる直前まで、延長閉塞部２２が第１フィルム８１に被さることで、収容室９３の上面開口を覆っている。これによって、収容室９３が外部に開放されるのを防止することができ、粉体９が外部に飛散するのを一層確実に防止することができる。
【００３５】
＜封止工程＞
更に、フィルム８１，８２を搬送することで、第２フィルム８２にて覆われた前記一群の器部９１を封止手段３０へ導入する。次いで、ヒータ３１及び受け部材３２によってフィルム８１，８２を挟み付ける。そして、第１フィルム８１における器部９１の周縁と第２フィルム８２とをヒートシールすることによって、封止部９４を形成する。
【００３６】
＜切り出し工程＞
ヒートシール後のフィルム８１，８２を切り出し部４０へ搬送し、カッター４１，４２によって粉体入り容器９０を１つずつ切り出す。
このようにして、粉体入り容器９０を連続的に製造することができる。粉体９が微細で浮遊しやすくても、外部に飛散するのを十分に防止又は抑制することができる。
【００３７】
本発明は、前記実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改変をなすことができる。
例えば、通気路２３ｄは、閉塞部材２１に設けてもよい。
容器製造装置１は、器成形部１０を備えていなくてもよい。器部９１は、容器製造装置１とは別の真空成形機等で形成してもよい。
また、容器製造装置１は、切り出し部４０を備えていなくてもよい。切り出し工程は、別の装置や手作業で行ってもよい。
粉体９は、発熱・吸熱剤に限られず、経皮薬剤や経皮栄養剤等であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明は、例えば容器製造装置に適用できる。
【符号の説明】
【００３９】
１          容器製造装置
９          粉体
２１        閉塞部材
２１ｃ      ノズル挿通穴
２２        延長閉塞部
２２ｅ      案内斜面
２３        粉体供給ノズル
２７        ノズル昇降機構
３０        封止手段
５０        搬送手段
８１        第１フィルム
８２        第２フィルム
９０        粉体入り容器
９１        器部
９２        蓋部
９４        封止部
【図１】
2017065731.tif 000003
【図２】
2017065731.tif 000004
【図３】
2017065731.tif 000005