JP6855302B2 - 多列無菌包装充填機 - Google Patents

Description

本発明は、包装袋内に無菌状態で被充填物を充填する、多列無菌包装充填機に関する。

従来、多列に形成された合成樹脂製の筒形の包装袋内に、食品や薬品などの被充填物を充填する多列充填機が知られている。このような多列充填機の一例が、特開２０１１−１０５３４６号公報（特許文献１）に記載されている。この多列充填機は、原反フィルムを長さ方向に平行に切断して複数の分断フィルムを形成し、この分断フィルムをフォーマで幅方向に巻き込んで筒形に成形し、重ね合わせられた部位を縦シール装置によって長さ方向に縦シール（背貼り）する。そして、この縦シールが施された筒形の分断フィルムの長さ方向の所定位置に対して、横シール装置により横シールを施し、一端に開放部が設けられた包装袋を形成する。その後、この開放部を介して包装袋内に被充填物を充填し、当該開放部に対して横シールが施されて、被充填物の密封が完了する。最後に、カッター装置によって横シール部が分断フィルムの長さ方向に２等分されるように切断され、１袋ずつの充填済みの包装袋が製造される。

このような多列充填機を用いて食品や医薬品等を包装袋内に無菌充填する場合、無菌状態での充填が必要となる。この場合、原反フィルムが例えば殺菌液に浸漬されて殺菌されてから、横シール装置によって筒形の包装袋が密封されるまでの間、無菌状態が維持される必要がある。したがって、上述した多列充填機の各構成装置は、無菌チャンバ内に配置されることになる。但し、横シール装置によって横シールされた包装袋が無菌チャンバの外部に排出される必要があるため、当該無菌チャンバには当該包装袋が通過可能な開口部が設けられている。そして、この開口部を介して外部から微生物が侵入することを防止するために、無菌チャンバは、内部がその外部よりも相対的に高圧に維持されている。

ところで、筒形の包装袋内に被充填物を充填する一般的な充填機においては、横シール装置は、筒形に成形された分断フィルムの長さ方向の所定位置に対して横シールを施す機能に加え、横シールが施されて形成された包装袋を下流側に移動させる機能を有している。すなわち、横シール装置は、筒形の分断フィルムをその長さ方向の所定位置で挟持して横シール（ヒートシール）を施すと共に、当該分断フィルムを挟持したまま、これを下流側に引っ張るようになっている。このことにより、横シール装置の下流側では密封状態の包装袋が完成し、当該横シール装置の上流側では新たな未密封の包装袋が形成される。このようにして、分断フィルムから一端に開放部が設けられた包装袋が形成される工程と、この包装袋内に被充填物を充填する工程と、前記開放部を封止して包装袋を密封する工程と、が順次行われるようになっている。

ところが、無菌充填機にて前述した引っ張りの動作を行う場合、横シール装置は、無菌チャンバの内部で横シールを施した後、引っ張りの動作の際に当該無菌チャンバの外部へと移動することになる。この場合、後続する筒形の分断フィルムに対して横シールを施す際に、横シール装置が再び無菌チャンバ内に移動して無菌チャンバの外部に存在している微生物を当該無菌チャンバの内部に引き入れてしまうため、問題である。更に、１袋ずつの充填済みの包装袋を切り出すためのカッター装置（図１及び図２の符号９２参照）が無菌チャンバの内部に配置されていると、当該カッター装置のカット刃を交換ないしメンテナンスする際に無菌チャンバの運転を停止する必要がある。この場合、カット刃の交換ないしメンテナンスが終了した後で再び無菌チャンバの内部を無菌状態に復帰させるために多大な時間を要するため、効率が悪い。

特開２０１１−１０５３４６号公報

本発明は、以上の問題に鑑みて創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、メンテナンス性に優れた多列無菌包装充填機を提供することである。

本発明による多列無菌包装充填機は、包材ロールから繰り出された原反フィルムを殺菌する殺菌装置と、
殺菌された前記原反フィルムを長さ方向に平行に切断し複数の分断フィルムを形成する切断装置と、
前記分断フィルムを筒形にする製袋装置と、
筒形にされた前記分断フィルムの長さ方向の合わせ目をシールして筒状フィルムを形成する縦シール装置と、
前記筒状フィルムを幅方向にシールして、シールされた領域の上流側に一方向に開放した開放状包装袋を形成する第１横シール装置と、
前記開放状包装袋内に被充填物を充填する充填装置と、
前記第１横シール装置によりシールされた前記領域を更にシールしつつ、前記開放状包装袋を下流側へ移動させる第２横シール装置と、を備え、
前記第１横シール装置は、前記開放状包装袋を形成すると同時に、シールされた前記領域の下流側に、前記被充填物が充填された前記開放状包装袋を密封してなる密封包装袋を形成し、
前記殺菌装置の下流側において、前記切断装置、前記製袋装置、前記縦シール装置、前記充填装置及び前記第１横シール装置が、無菌チャンバの内部に配置され、
前記第２横シール装置が、前記無菌チャンバの外部に配置されている。

前記殺菌装置は、前記原反フィルムを殺菌槽の中に貯留された液状の殺菌剤に浸漬させることにより殺菌する、浸漬殺菌装置であっても良い。

あるいは、前記殺菌装置は、前記原反フィルムに対して電子線を照射する、電子線殺菌装置であっても良い。

あるいは、本発明による多列無菌包装充填機は、包材ロールから繰り出された原反フィルムを長さ方向に平行に切断し、複数の分断フィルムを形成する切断装置と、
前記分断フィルムを殺菌する殺菌装置と、
殺菌された前記分断フィルムを筒形にする製袋装置と、
筒形にされた前記分断フィルムの長さ方向の合わせ目をシールして筒状フィルムを形成する縦シール装置と、
前記筒状フィルムを幅方向にシールして、シールされた領域の上流側に一方向に開放した開放状包装袋を形成する第１横シール装置と、
前記開放状包装袋内に被充填物を充填する充填装置と、
前記第１横シール装置によりシールされた前記領域を更にシールしつつ、前記開放状包装袋を下流側へ移動させる第２横シール装置と、を備え、
前記第１横シール装置は、前記開放状包装袋を形成すると同時に、シールされた前記領域の下流側に、前記被充填物が充填された前記開放状包装袋を密封してなる密封包装袋を形成し、
前記殺菌装置の下流側において、前記製袋装置、前記縦シール装置、前記充填装置及び前記第１横シール装置が、無菌チャンバの内部に配置され、
前記第２横シール装置が、前記無菌チャンバの外部に配置されている。

前記殺菌装置は、前記分断フィルムを殺菌槽の中に貯留された液状の殺菌剤に浸漬させることにより殺菌する、浸漬殺菌装置であっても良い。

あるいは、 前記殺菌装置は、前記分断フィルムに対して電子線を照射する電子線殺菌装置であっても良い。

また、以上の多列無菌包装充填機は、前記無菌チャンバの外部であって、前記包材ロールと前記殺菌装置との間に、前記原反フィルムに印字を行う印字装置が設けられていても良い。

以上の多列無菌包装充填機によって形成される前記包装袋は、スティック形であっても良い。

本発明によれば、メンテナンス性に優れた多列無菌包装充填機を提供することができる。

本発明の一実施の形態による無菌包装充填機を示す概略斜視図である。 図１の無菌包装充填機について、スリッタから下流側の構成を示す部分的な概略斜視図である。 図１の無菌包装充填機に設けられたフォーマを示す拡大された概略斜視図である。

以下に、添付の図面を参照して、本発明の一実施の形態を詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施の形態による多列無菌包装充填機１００を示す概略斜視図であり、図２は、図１の多列無菌包装充填機１００について、スリッタ４０から下流側の構成を示す部分的な概略斜視図である。また、図３は、図１の多列無菌包装充填機１００に設けられたフォーマ５０を示す拡大された概略斜視図である。

図１に示されている多列無菌包装充填機１００は、食品や医薬品などの被充填物が充填された筒形の包装袋を、４列に亘って無菌環境下で連続的に製造するものである。この多列無菌包装充填機１００は、ロール状の包材ロール１１から原反フィルム１０ｆを供給するフィルム供給部１０と、原反フィルム１０ｆに対して所定の印字を行うレーザー印字装置２０と、印字済みの原反フィルム１０ｆを殺菌する殺菌装置３０と、殺菌済みの原反フィルム１０ｆをその長さ方向に平行に切断し４列の分断フィルム１０ｄを形成するスリッタ４０と、分断フィルム１０ｄを筒形に成形する製袋装置としてのフォーマ５０と、筒形に成形された分断フィルム１０ｄの長さ方向の合わせ目をシールして筒状フィルム１０ｄ１を形成する縦シール装置６１と、筒状フィルム１０ｄ１を幅方向にシールして、シールされた領域の上流側に一方向に開放したスティック形の開放状包装袋１０ｐ１を形成する第１横シール装置６２と、開放状包装袋１０ｐ１内に被充填物を充填する充填装置７０と、第１横シール装置６２によりシールされた領域を更にシールする第２横シール装置６３と、を備えている。

本実施の形態で採用されている原反フィルム１０ｆは、レーザー発色インキ層を中間層に有する多層構造のフィルムである。このため、レーザー印字装置２０が原反フィルム１０ｆに対してレーザー光を照射すると、当該レーザー光の照射パターンに応じて前記レーザー発色インキ層が発色し、この結果、原反フィルム１０ｆに所望の印字が施されるようになっている。レーザー光の照射は、印字位置が原反フィルム１０ｆから製造される製品（包装袋）の胴部の指定範囲となるように、行われる。原反フィルム１０ｆの所定位置にはアイマークが設けられていても良く、この場合、当該原反フィルム１０ｆは、レーザー印字による印字や後述される横シールの位置にずれが生じないように搬送され得る。

なお、本実施の形態でレーザー発色インキ層を中間層に有する多層構造のフィルムが採用されているのは、高品位の印字と多列無菌包装充填機１００の汚染防止とを両立するためである。すなわち、例えばインクジェットプリンタによって原反フィルム１０ｆに印字を施した場合、インキは原反フィルム１０ｆの表面に付着することになる。このため、後続する殺菌工程において原反フィルム１０ｆが殺菌液に浸漬されると、当該殺菌液によって、インキが滲んだり原反フィルム１０ｆの表面から剥離したりする恐れがある。この場合、印字の品質が低下すると共に、後述される無菌チャンバ８０の内部に剥離したインキが侵入し、多列無菌包装充填機１００が汚染されることになる。なお、本実施の形態によるレーザー印字装置２０は、ＹＶＯ_４（イットリウム・四酸化バナジウム）レーザーを射出するようになっている。

殺菌装置３０は、原反フィルム１０ｆの表面を殺菌するためのものであり、立方体状の殺菌槽３１と、殺菌槽３１の一対の対向壁間に配置され、原反フィルム１０ｆが通過可能であると共に無菌領域とその外部領域とを区画する、筒形の仕切筒３２と、殺菌槽３１内に充填された殺菌液としての過酸化水素水３３と、を有している。仕切筒３２は、殺菌槽３１の上部から深さ方向に延在しており、その先端（図１における下端）の開口部から原反フィルム１０ｆが当該仕切筒３２内に搬送されるようになっている。更に、殺菌槽３１は、フィルム供給部１０の側（図１における左側）の側面の上部に設けられた、当該殺菌槽３１内に原反フィルム１０ｆを引き入れるための第１開口部３４と、仕切筒３２の上端設けられた、殺菌済みの原反フィルム１０ｆを後続する各構成装置に向けて送り出すための第２開口部３５と、を有している。すなわち、原反フィルム１０ｆは、当該原反フィルム１０ｆが第１開口部３４から殺菌槽３１内に引き込まれ、仕切筒３２の下端の開口部から当該仕切筒３２内に案内されるように配置されたＶ字状の搬送経路に沿って搬送され、そして、第２開口部３５を介して後続する各構成装置へと引き渡されることになる。

殺菌液としての過酸化水素水３３は、常に、液面が仕切筒３２の下端よりも高い位置となるように維持されている。このことによって、第１開口部３４を介して殺菌槽３１内のうち仕切筒３２の左側の領域に侵入した微生物を含む空気（外気）が、仕切筒３２の上端の開口部（第２開口部３５）近傍の領域、すなわち殺菌済みの原反フィルム１０ｆが存在する領域へと移動しないようになっている。

第２開口部３５を介して殺菌槽３１から送り出された原反フィルム１０ｆは、図示されるように、鉛直上方にガイドされ、殺菌槽３１の上方に設けられた乾燥装置９１に導かれるようになっている。乾燥装置９１は、原反フィルム１０ｆに付着した余分な過酸化水素水３３を除去及び乾燥させるためのものであり、例えば、原反フィルム１０ｆの表面に対して加熱気体（ホットエア）を吹きつけ、過酸化水素水３３を吹き飛ばしつつ乾燥させる、ドライヤであり得る。また、他の例として、過酸化水素水３３を掻き取るスクレーパと当該原反フィルム１０ｆを加熱して表面の過酸化水素水３３を蒸発させるヒータとを組み合わせた装置が採用されても良い。

スリッタ４０は、図示されるように、３枚のスリット刃４１と、これらのスリット刃４１の刃先に当接する当接面を有する回転ローラ４２と、を有している。各スリット刃４１は、互いに一定の間隔を空けて等間隔で配置されている。これらの３枚のスリット刃４１の刃先と回転ローラ４２の当接面との間に原反フィルム１０ｆが引き込まれることによって、当該原反フィルム１０ｆが幅の等しい４本の分断フィルム１０ｄに切断されるようになっている。もちろん、このようなスリッタ４０は一例であり、例えば、等間隔で配置された３つの回転刃を有するスリッタを採用することも可能である。

フォーマ５０は、特に図３に明確に示されているように、各分断フィルム１０ｄを幅方向に丸め、筒形に成形するためのものである。本実施の形態では、各分断フィルム１０ｄから形成される開放状包装袋１０ｐ１内に被充填物を充填するためのパイプ状の充填ノズル７１が当該分断フィルム１０ｄを筒形に成形するための型として機能するようになっている。すなわち、本実施の形態のフォーマ５０は、略円筒状の内周面を有するガイド部５１を有しており、このガイド部５１が、充填ノズル７１の外周面を、隙間を空けて取り囲むように配置されている。図３に示すように、ガイド部５１には、分断フィルム１０ｄの長さ方向（図３における上下方向）に延びるスリット５２が設けられている。このスリット５２を介して、充填ノズル７１とガイド部との隙間で筒形に丸められた分断フィルム１０ｄの幅方向の両端部が、合掌状に重ね合わせられた状態でガイド部５１の外方に飛び出すようになっている。

図１及び図２に戻って、縦シール装置６１は、一対の縦シール要素６１ａが４組、並列に配置されている。各一対の縦シール要素６１ａは、フォーマ５０のガイド部５１に設けられたスリット５２に隣接して配置されており、多列無菌包装充填機１００に対して固定された固定側縦シールブロックと、この固定側縦シールブロックに対して当接した作動位置と固定側縦シールブロックから離間した休止位置との間を移動可能な移動側縦シールブロックと、を有している。このような構成により、フォーマ５０のガイド部５１と一体の固定側縦シールブロックと移動側縦シールブロックとによって挟持されるようになっている。本実施の形態では、固定側縦シールブロックと移動側縦シールブロックとの少なくとも一方にヒータが内蔵されており、この挟持の際に、各分断フィルム１０ｄの幅方向の両端部における合わせ目がヒートシールされるようになっている。

第１横シール装置６２は、充填ノズル７１の先端近傍（図１及び図２における下端近傍）に配置されており、多列無菌包装充填機１００に対して固定された固定側第１横シールブロックと、この固定側第１横シールブロックに対して当接した作動位置と固定側第１横シールブロックから離間した休止位置との間を移動可能な移動側第１横シールブロックと、を有している。固定側第１横シールブロックと移動側第１横シールブロックとの少なくとも一方には、縦シール装置６１と同様に、ヒータが内蔵されている。また、図示されるように、分断フィルム１０ｄに対して縦シールが施されることにより形成された筒状フィルム１０ｄ１は、固定側第１横シールブロックと移動側第１横シールブロックとの間を搬送されるようになっており、所定のタイミングで移動側第１横シールブロックが作動位置に移動されることによって、当該筒形の筒状フィルム１０ｄ１に対して横シールが施されるようになっている。

後に詳述されるが、本実施の形態においては、第１横シール装置６２によって横シールが施されると、その横シールが施された領域の上流側（図１及び図２における上側）に開放状包装袋１０ｐ１が形成されると共に、横シールが施された領域の下流側（図１及び図２における下側）に、被充填物が充填された開放状包装袋１０ｐ１の上流側が当該領域によって密封されてなる密封包装袋１０ｐ２が、形成されるようになっている。

充填装置７０は、縦シール及び横シールが施された筒形の分断フィルム１０ｄ（横シールが施された筒状フィルム１０ｄ１）、すなわち上流側（図１及び図２における上側）の一端が開放部である開放状包装袋１０ｐ１の内部に、当該開放部を介して被充填物を充填するためのものである。詳細には図示されていないが、この充填装置７０は、被充填物を受容する受容部（例えば無菌のタンク）と、受容部内に投入された被充填物を所定の分量ずつ計量して送出する計量機構と、計量された被充填物を開放状包装袋１０ｐ１の内部に充填するための充填ノズル７１と、を有している。

また、第２横シール装置６３は、第１横シール装置６２によってヒートシールされた領域を更にシールしつつ、このシールによって形成された開放状包装袋１０ｐ１を下流側（図１及び図２における下側）に搬送するためのものである。この第２横シール装置６３は、前述した第１横シール装置６２と略同様の構成を有している。すなわち、第２横シール装置６３は、図の上下方向にのみ移動可能な被当接側第２横シールブロックと、この被当接側第２横シールブロックに対して当接した作動位置と被当接側第２横シールブロックから離間した休止位置との間を移動可能な当接側第２横シールブロックと、を有している。但し、被当接側第２横シールブロックと当接側第２横シールブロックとの少なくとも一方には温調装置が設けられており、第２横シール装置６３のシール温度が第１横シール装置６２のシール温度よりも低温に維持されている。また、この第２横シール装置６３は、被当接側第２横シールブロック及び当接側第２横シールブロックを上下方向に駆動する駆動機構６３ｄに連結されており、被当接側第２横シールブロックと当接側第２横シールブロックとによって挟持された開放状包装袋１０ｐ１が、第２横シール装置６３を介して、当該駆動機構６３ｄによって下流側（下側）に引っ張られるようになっている。なお、シール性を確保するため、第２横シール装置６３のシール温度が第１横シール装置６２のシール温度と同じか、それよりも高温であっても良い。

本実施の形態の多列無菌包装充填機１００は、第２横シール装置６３の下流側にカッター装置９２を更に備えている。このカッター装置９２は、図２に示すように、分断フィルム１０ｄから形成された開放状包装袋１０ｐ１の下流側（密封包装袋１０ｐ２の上流側）に形成された横シール部６２ｓ（図２参照）を、分断フィルム１０ｄの長さ方向に２等分するように切断し、横シール部６２ｓによって区画されつつ連続的に形成される密封包装袋１０ｐ２を切り出し、１個ずつの内容物入り包装袋１０ｃ（図２参照）を提供するためのものである。カッター装置９２は、例えば、多列無菌包装充填機１００に対して固定された固定刃９２ｆと、この固定刃９２ｆに対して当接した作動位置と固定刃９２ｆから離間した休止位置との間を移動可能な移動刃９２ｍと、を有し得る。あるいは、他の例としては、抜き刃タイプのカッター装置９２を採用することも可能である。

本実施の形態では、製造される内容物入り包装袋１０ｃは、幅と長さとの比が約１：７のスティック形の包装袋である。ここで、スティック形とは、包装袋の幅と長さとの比が１：２以上、好ましくは１：３以上、より好ましくは１：５以上である形状を意味する。

図１に戻って、本実施の形態の多列無菌包装充填機１００は、無菌チャンバ８０を備えており、この無菌チャンバ８０内に、乾燥装置９１、スリッタ４０、フォーマ５０、縦シール装置６１、第１横シール装置６２及び充填ノズル７１が収容されている。無菌チャンバ８０は、殺菌槽３１の第２開口部３５を気密に覆い、鉛直上方に向かって延びる直方体状の第１無菌区画８１と、第１無菌区画８１の上端から水平方向に延びる直方体状の第２無菌区画８２と、第２無菌区画８２のうち第１無菌区画８１の反対側に位置する端部から鉛直下方に向かって延びる直方体状の第３無菌区画８３と、を有している。第１無菌区画８１の内部には、前述の乾燥装置９１が配置されている。第２無菌区画８２の内部には、上流側から下流側に向かって（図１における左側から右側に向かって）、原反フィルム１０ｆを張力を調整しつつ送る送りローラ機構９３と、前述のスリッタ４０と、がこの順序で配置されている。また、第３無菌区画８３の内部には、上流側から下流側に向かって（図１における上側から下側に向かって）、前述の充填ノズル７１及びフォーマ５０、縦シール装置６１、並びに、第１横シール装置６２が、この順序で配置されている。また、第３無菌区画８３の下端には、密封包装袋１０ｐ２が通過可能な寸法のスリットが設けられている。

無菌チャンバ８０は、適宜の無菌空気の供給器（不図示）に接続されている。この無菌空気の供給器は、無菌チャンバ８０の所定の位置に設けられた空気供給口を介して、当該無菌チャンバ８０の内部に無菌状態の空気を連続的に供給することによって、無菌チャンバ８０の内部をその外部よりも高圧に維持するようになっている。このことにより、例えば第３無菌区画８３の下端に設けられたスリットから外気が無菌チャンバ８０の内部に侵入することが防止されている。なお、図示されていないが、殺菌槽３１の側面には、過酸化水素水３３の液面よりも上方に排気口が設けられており、第２開口部３５を介して無菌チャンバ８０から送られる無菌状態の空気を外部に排気するようになっている。このことによって、第２開口部３５において、第１無菌区画８１から殺菌槽３１へ向かう方向にのみ空気の流れが生じ、気化した過酸化水素水３３が無菌チャンバ８０内に侵入しないようになっている。なお、無菌チャンバ８０内に供給される空気の流れと内部圧力（陽圧）とを制御するために、当該無菌チャンバ８０の壁部に追加の排気口が設けられていても良い。

次に、以上のような本実施の形態の多列無菌包装充填機１００の作用について説明する。

まず、包装袋１０ｐ（開放状包装袋１０ｐ１及び密封包装袋１０ｐ２）を製造するに先だち、包材ロール１１がフィルム供給部１０に装着される。そして、包材ロール１１を構成する原反フィルム１０ｆの端部が繰り出され、レーザー印字装置２０にセットされる。レーザー印字装置２０は、原反フィルム１０ｆに対して所定のパターンにてレーザーを照射し、当該原反フィルム１０ｆの中間層として配置されたレーザー発色インキ層を所定のパターンで発色させる。これにより、原反フィルム１０ｆに対して賞味期限などの所望の印字が施される。レーザー光の照射は、印字位置が原反フィルム１０ｆから製造される製品（包装袋）の胴部の指定範囲となるように、行われる。

レーザー印字装置２０によって所定の印字が施された原反フィルム１０ｆは、殺菌装置３０によって殺菌処理される。具体的には、原反フィルム１０ｆは、殺菌槽３１に設けられた第１開口部３４から殺菌槽３１内に連続的に搬送され、当該殺菌槽３１内に貯留されている過酸化水素水３３に浸漬される。この浸漬によって、原反フィルム１０ｆの表面に付着している微生物が殺菌される。殺菌槽３１の仕切筒３２の左側の領域では、原反フィルム１０ｆは下方に向かって仕切筒３２の下端の開口部近傍まで搬送され、当該仕切筒３２の内部を経由して鉛直上方に向かって搬送される。そして、当該殺菌槽３１の上部に設けられた第２開口部を介して無菌チャンバ８０の第１無菌区画８１に導かれる。

第１無菌区画８１において、原反フィルム１０ｆは、乾燥装置９１によってホットエアが吹き付けられ、表面に付着した過酸化水素水３３が乾燥されて除去される。

乾燥された原反フィルム１０ｆは、進行方向が右方に変えられ、第２無菌区画８２へと搬送される。第２無菌区画８２において、原反フィルム１０ｆは、送りローラ機構９３に導かれる。図示されていないが、送りローラ機構９３の下流側には、原反フィルム１０ｆに予め形成されたアイマークを検知するための検知装置が設けられていても良く、この場合、当該検知装置と第２横シール装置６３と送りローラ機構９３を含む本多列無菌充填装置１００の各ローラとが協働することによって、原反フィルム１０ｆが適正に搬送される。その後、原反フィルム１０ｆはスリッタ４０によって幅方向に４等分され、４本の分断フィルム１０ｄが形成される。これらの分断フィルム１０ｄは、その後、進行方向が下方に変えられ、第３無菌区画８３へと搬送される。

第３無菌区画８３において、各分断フィルム１０ｄは、まず、フォーマ５０のガイド部５１の内面と充填ノズル７１の外面との隙間に導かれ、筒形に成形される。この時、各分断フィルム１０ｄの幅方向の両端部は、前述したように、ガイド部５１に形成されたスリット５２を介して、合掌状に重ね合わせられた状態で当該ガイド部５１の外方に飛び出す。このとき、飛び出した分断フィルム１０ｄの両端部は、スリット５２の近傍に配置された縦シール装置６１の固定側縦シールブロックと、停止位置にある移動側縦シールブロックと、の間に位置付けられる。

そして、移動側縦シールブロックが所定の駆動機構によってその作動位置へと移動させられ、スリット５２から飛び出た分断フィルム１０ｄの両端部に対して、縦シールが施される。これにより、筒状フィルム１０ｄ１が形成される。そして、第１横シール装置６２によって、筒状フィルム１０ｄ１の長さ方向の所定位置に対して、横シールが施される。この際に形成される横シール部６２ｓによって、当該横シール部６２ｓの上側（上流側）に位置する筒形の分断フィルム１０ｄの下端が閉鎖されて一端（上端）に開放部が設けられた開放状包装袋１０ｐ１が形成されると共に、当該横シール部６２ｓの下側（下流側）に位置する開放状包装袋１０ｐ１の上端が密封されて、密封包装袋１０ｐ２が形成される。より詳細には、筒状フィルム１０ｄ１に対して横シールが施されることによって、横シール部６２ｓの上側（上流側）においては、開放状包装袋１０ｐ１が形成されて被充填物を充填するための準備がなされる。これと同時に、横シール部６２ｓの下側（下流側）においては、開放状包装袋１０ｐ１の一端（上端）が当該横シール部６２ｓによって密封されることにより密封包装袋１０ｐ２が形成され、無菌充填が完了する。

そして、横シール部６２ｓの上流側に形成された開放状包装袋１０ｐ１の内部に、充填ノズル７１を介して、被充填物が充填される。被充填物は、横シール部６２ｓの存在によって、開放状包装袋１０ｐ１内にとどまる。この開放状包装袋１０ｐ１は、その後下方（下流側）に搬送され、前述したように、当該開放状包装袋１０ｐ１の上端の開放部に対して横シールが施されて密封包装袋１０ｐ２が形成され、無菌充填が完了する。本実施の形態による多列無菌包装充填機１００では、このような無菌充填が４列に亘って同時に行われる。

以上のようにして無菌充填が完了した密封包装袋１０ｐ２は、第３無菌区画８３の下端に形成されたスリットを介して当該第３無菌区画８３の下方、すなわち無菌チャンバ８０の外部に、搬送される。この搬送は、これより説明されるように、第２横シール装置６３によってもたらされる。まず、第１横シール装置６２によって施された横シール部６２ｓの下側（下流側）に隣接する横シール部６２ｓが、第２横シール装置６３によって挟持される。この挟持は、第２横シール装置６３の第２移動側横シールブロックが適宜の駆動機構によってその作動位置へと移動させられ、第２固定側横シールブロックに対して押し当てられることによって実現される。この時、横シール部は、第２横シール装置６３に内蔵された温調装置によって冷却され、第１横シール装置６２によってヒートシールされた横シール部６２ｓが迅速に固化される。そして、第２横シール装置６３は、第２移動側横シールブロックが作動位置にある状態で、駆動機構６３ｄによって上方位置から下方位置へと移動される。もちろん、この移動の際には、縦シール装置６１の移動側縦シールブロック及び第１横シール装置６２の第１移動側横シールブロックがそれぞれの休止位置に位置付けられる。この移動によって、上流側に配置されている４本の分断フィルム１０ｄないし筒状フィルム１０ｄ１が、スリッタ４０から縦シール装置６１へ、更に、縦シール装置６１から第１横シール装置６２へと、順次搬送される。

そして、カッター装置９２によって、横シール部６２ｓが分断フィルム１０ｄの長さ方向に２等分されるように切断され、１個ずつの内容物入り包装袋１０ｃが切り出される。切り出された内容物入り包装袋１０ｃは、所定の収容部（不図示）に収容され、次なる工程へと送られる。

以上のような本実施の形態によれば、分断フィルム１０ｄ及び包装袋１０ｐを搬送する第２横シール装置６３が常に無菌チャンバ８０の外部に存在し、第３無菌区画８３の下端を介して無菌チャンバ８０の内部とその外部との間を行き来することが無い。このため、第３無菌区画８３の下端に形成されるスリットを最小限の寸法にとどめることが可能であり、微生物を含む外部の空気が当該スリットを介して無菌チャンバ８０内に侵入することが防止される。このことにより、無菌チャンバ８０の寸法を比較的小型に設計することができ、低コストの多列無菌包装充填機１００を提供することができる。更に、カッター装置９２のメンテナンス時やカット刃を交換する際に、無菌チャンバ８０の運転を停止する必要が無い。このため、メンテナンス性にも優れた多列無菌包装充填機１００を提供することができる。

また、本実施の形態では、殺菌装置３０として、原反フィルム１０ｆを殺菌槽３１の中に貯留された過酸化水素水３３に浸漬させることにより殺菌する浸漬殺菌装置が採用されている。このため、原反フィルム１０ｆに付着した微生物を確実に殺菌することができる。

更に、原反フィルム１０ｆに印字を行うレーザー印字装置２０を完全に殺菌することは現実的ではないし、無菌チャンバ８０を小型に構成するためにも、当該レーザー印字装置２０を無菌チャンバ８０の外部に配置する方が望ましい。このため、本実施の形態による多列無菌包装充填機１００では、無菌チャンバ８０の外部であって、包材ロール１１と殺菌装置３０との間に、レーザー印字装置２０が設けられている。このような本実施の形態によれば、無菌チャンバ８０を大型化することなく、多列無菌包装充填機１００に対して印字機能を好適に付加することができる。

本実施の形態による多列無菌包装充填機１００を構成する殺菌装置３０、スリッタ４０、フォーマ５０、縦シール装置６１、第１横シール装置６２、第２横シール装置６３及びカッター装置９２は、以上に説明された態様には限られず、既知の様々な代替的な態様に置換され得る。例えば、本実施の形態では、殺菌装置３０として過酸化水素水３３を用いているが、電子線（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｂｅａｍ：ＥＢ）を用いて殺菌を行うことも可能である。この場合、第１無菌区画８１に配置された乾燥装置９１が不要となる。

また、スリッタ４０を無菌チャンバ８０の外部に配置することも可能である。一例として、スリッタ４０をレーザー印字装置２０と殺菌装置３０との間に配置すれば、当該スリッタ４０をメンテナンスする（例えばスリット刃４１を交換する）際に、無菌チャンバ８０の運転を停止する必要が無く、一層メンテナンス性に優れた多列無菌包装充填機１００を提供することができる。この場合、スリッタ４０によって４列に切断された分断フィルム１０ｄが殺菌槽３１の第１開口部３４を介して当該殺菌槽３１内に搬送され、乾燥装置９１及び送りローラ機構９３を経てフォーマ５０に導かれることになる。

また、本実施の形態では、スリッタ４０によって原反フィルム１０ｆが４列に切断されているが、何列に切断されるかについては、製造される内容物入り包装袋１０ｃの寸法及び原反フィルム１０ｆの幅に応じて、適宜に設定され得る。具体的には、例えば、スリッタ４０によって原反フィルム１０ｆが１０列に切断されれば、１列当たりの分断フィルム１０ｄの幅は相対的に狭くなり、内容物入り包装袋１０ｃの幅も狭くなる。あるいは、スリッタ４０によって原反フィルム１０ｆが２列に切断されれば、１列当たりの分断フィルム１０ｄの幅は相対的に広くなり、内容物入り包装袋１０ｃの幅も広くなる。

１０ フィルム供給部
１０ｃ 内容物入り包装袋
１０ｄ 分断フィルム
１０ｄ１ 筒状フィルム
１０ｆ 原反フィルム
１０ｐ 包装袋
１０ｐ１ 開放状包装袋
１０ｐ２ 密封包装袋
１１ 包材ロール
２０ レーザー印字装置
３０ 殺菌装置
３１ 殺菌槽
３２ 仕切筒
３３ 過酸化水素水
３４ 第１開口部
３５ 第２開口部
４０ スリッタ
４１ スリット刃
４２ 回転ローラ
５０ フォーマ
５１ ガイド部
５２ スリット
６１ 縦シール装置
６１ａ 縦シール要素
６２ 第１横シール装置
６２ｓ 横シール部
６３ 第２横シール装置
６３ｄ 駆動機構
７０ 充填装置
７１ 充填ノズル
８０ 無菌チャンバ
８１ 第１無菌区画
８２ 第２無菌区画
８３ 第３無菌区画
９１ 乾燥装置
９２ カッター装置
９２ｆ 固定刃
９２ｍ 移動刃
９３ 送りローラ機構
１００ 多列無菌包装充填機

Claims (8)

1. 包材ロールから繰り出された原反フィルムを殺菌する殺菌装置と、
   殺菌された前記原反フィルムを長さ方向に平行に切断し複数の分断フィルムを形成する切断装置と、
   各々の前記分断フィルムを１枚ずつ筒形にする製袋装置と、
   筒形にされた前記分断フィルムの長さ方向の合わせ目をシールして筒状フィルムを形成する縦シール装置と、
   前記筒状フィルムを幅方向にシールして、シールされた領域の上流側に一方向に開放した開放状包装袋を形成する第１横シール装置と、
   前記開放状包装袋内に被充填物を充填する充填装置と、
   前記第１横シール装置によりシールされた前記領域を更にシールしつつ、前記開放状包装袋を下流側へ移動させる第２横シール装置と、
   前記第２横シール装置の下流側に設けられたカッター装置と、
   を備え、
   前記第１横シール装置は、前記開放状包装袋を形成すると同時に、シールされた前記領域の下流側に、前記被充填物が充填された前記開放状包装袋を密封してなる密封包装袋を形成し、
   前記殺菌装置の下流側において、前記切断装置、前記製袋装置、前記縦シール装置、前記充填装置及び前記第１横シール装置が、無菌チャンバの内部に配置され、
   前記第２横シール装置および前記カッター装置が、前記無菌チャンバの外部に配置されている
   ことを特徴とする多列無菌包装充填機。
2. 前記殺菌装置は、前記原反フィルムを殺菌槽の中に貯留された液状の殺菌剤に浸漬させることにより殺菌する、浸漬殺菌装置である
   ことを特徴とする請求項１に記載の多列無菌包装充填機。
3. 前記殺菌装置は、前記原反フィルムに対して電子線を照射する、電子線殺菌装置であることを特徴とする請求項１に記載の多列無菌包装充填機。
4. 包材ロールから繰り出された原反フィルムを長さ方向に平行に切断し、複数の分断フィルムを形成する切断装置と、
   前記分断フィルムを殺菌する殺菌装置と、
   殺菌された各々の前記分断フィルムを１枚ずつ筒形にする製袋装置と、
   筒形にされた前記分断フィルムの長さ方向の合わせ目をシールして筒状フィルムを形成する縦シール装置と、
   前記筒状フィルムを幅方向にシールして、シールされた領域の上流側に一方向に開放した開放状包装袋を形成する第１横シール装置と、
   前記開放状包装袋内に被充填物を充填する充填装置と、
   前記第１横シール装置によりシールされた前記領域を更にシールしつつ、前記開放状包装袋を下流側へ移動させる第２横シール装置と、
   前記第２横シール装置の下流側に設けられたカッター装置と、
   を備え、
   前記第１横シール装置は、前記開放状包装袋を形成すると同時に、シールされた前記領域の下流側に、前記被充填物が充填された前記開放状包装袋を密封してなる密封包装袋を形成し、
   前記殺菌装置の下流側において、前記製袋装置、前記縦シール装置、前記充填装置及び前記第１横シール装置が、無菌チャンバの内部に配置され、
   前記第２横シール装置および前記カッター装置が、前記無菌チャンバの外部に配置されている
   ことを特徴とする多列無菌包装充填機。
5. 前記殺菌装置は、前記分断フィルムを殺菌槽の中に貯留された液状の殺菌剤に浸漬させることにより殺菌する、浸漬殺菌装置である
   ことを特徴とする請求項４に記載の多列無菌包装充填機。
6. 前記殺菌装置は、前記分断フィルムに対して電子線を照射する電子線殺菌装置である
   ことを特徴とする請求項４に記載の多列無菌包装充填機。
7. 前記無菌チャンバの外部であって、前記包材ロールと前記殺菌装置との間に、前記原反フィルムに印字を行う印字装置が設けられている
   ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の多列無菌包装充填機。
8. 前記包装袋は、スティック形である
   ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の多列無菌包装充填機。

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