包装装置
【課題】袋状部材を用いて使用済みの医療用器具等を個別に効率良く包装することが可能であって、広い設置スペースを必要とせず、しかも安価に製造することが可能な包装装置を提供する。
【解決手段】包装装置は、上面にワーク２の投入口３を有し、操作盤１ａとキャスタ１ｂが上部と下部に取り付けられた本体１の内部に、滅菌バッグの袋口を拡げる拡口部６と、滅菌バッグの袋口を溶着するヒートシーラー７と、滅菌バッグを搬送する搬送トレイ８と、吸着パッド９と、ワーク２が封入された滅菌バッグを本体１の外部へ排出するシュート１０が傾斜テーブル１７上に設置された構造となっている。
【解決手段】包装装置は、上面にワーク２の投入口３を有し、操作盤１ａとキャスタ１ｂが上部と下部に取り付けられた本体１の内部に、滅菌バッグの袋口を拡げる拡口部６と、滅菌バッグの袋口を溶着するヒートシーラー７と、滅菌バッグを搬送する搬送トレイ８と、吸着パッド９と、ワーク２が封入された滅菌バッグを本体１の外部へ排出するシュート１０が傾斜テーブル１７上に設置された構造となっている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、病院で使用された医療用器具を個別に包装する包装装置に係り、特に、熟練者でなくとも操作が容易であって、広い設置スペースを必要とせず、かつ、安価に製造することが可能な包装装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
使用済みの医療用器具を再利用する際には、洗浄や滅菌処理が施される。滅菌処理としては、例えば、一方の面が細菌を透過させずに通気性のみを有する特殊なシートからなり，他方の面が通気性を有さない透明フィルムからなる滅菌バッグに医療用器具を封入した状態でガスや蒸気を吹き付ける方法が知られている。この滅菌処理を行うためには、使用済みの医療器具を滅菌バッグに詰める必要があるが、この作業は、従来、人手によって行われていた。例えば、ピンセットやハサミ等の小物は５〜２０本ごとにまとめて１つのバッグに包装されており、少量を使用するときでもバッグを開封しなければならないため、未使用の器具について再度滅菌処理をする必要があった。そして、開封された状態のバッグに未使用の器具を入れたままにしておくと、細菌の感染等の問題が生じるため、最近では、単品包装が義務化されている。また、大規模な病院では、ピンセット等が１日に５００本以上必要となることから、上述のような人手による袋詰め作業が困難となっている。そこで、このような課題を解決するべく、近年、医療用器具の自動包装装置について研究や開発が行われており、既にそれに関して幾つかの発明や考案が開示されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、「滅菌バッグ及びこれを製造するためのヒートシーラー」という名称で、ピンセット、メス、ハサミ等のように先端が鋭利な金属製の医療器具を投入した場合でも損傷し難い滅菌バッグと、これを製造するためのヒートシーラーに関する発明が開示されている。
特許文献１に開示された発明である滅菌バッグは、重ね合わされた２枚の樹脂フィルムの両側縁部と底部をヒートシールすることによって形成されるものであり、２枚の樹脂フィルムが複数の箇所において所定の面形状でヒートシールされたストッパー部を有することを特徴とする。また、この滅菌バッグを製造する装置として、滅菌バッグを形成する第一シート部材と第二シート部材を加熱する加熱体と、加熱された滅菌バッグの側縁部と底部を圧着する第一圧着体と、第一シート部材又は第二シート部材との対向表面に少なくとも１以上の凸部が設けられ，第一圧着体と同様に滅菌バッグを圧着する第二圧着体を備えたヒートシーラーが開示されている。
このような構造の滅菌バッグにおいては、滅菌バッグに投入された医療器具がストッパー部近傍で第一シート部材と第二シート部材に挟まれるように減速しながら底部に落下していき、底部に接触する前に停止するため、医療器具の先端が底部に突き刺さり滅菌バッグを破損させるおそれがない。そして、上述のヒートシーラーによれば、上記構造の滅菌バッグを安価に製造することができる。
【０００４】
また、医療器具を包装するためのものではないが、特許文献２には、「自動包装機」という名称で、滅菌した充填材料をクリーンな状態で密封シールすることが可能な装置に関する発明が開示されている。
特許文献２に開示された発明は、機体の上面部に設けられたクリーンボックス内に、包装フィルムを巻いたリールと，送られてきた包装フィルムを断面略Ｕ字状にフォーミングするフォーミング部材が設置され、クリーンボックスに通じるシール通路内に、縦ヒートシーラーと横ヒートシーラーが設けられ、滅菌済みの充填材料が、供給パイプを介して供給口からクリーンボックス内へと供給される構造となっている。
このような構造によれば、包装中に充填材料と包装フィルムが外気に触れないため、自動包装機を設置するための大きなクリーン室を造らなくとも、包装体のクリーン度を高い状態に維持することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−３４２６９号公報
【特許文献２】特開平８−１３３２２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述の従来技術である特許文献１に開示された発明は、先端が鋭利な金属製の医療器具を投入した場合でも損傷し難い滅菌バッグを製造することができるものの、滅菌バッグの開閉作業の容易化や、医療用器具等を滅菌バッグに封入する際の作業効率の改善等の目的には利用することができない。
【０００７】
また、特許文献２に開示された発明においては、充填材料を密封シールする際の環境をクリーンな状態とすることはできるものの、予め袋状に成形され、収納された多数の部材の中から、一枚ずつ部材を取り出して、これに製品を投入してシールする構成となっていないため、使用済みの医療用器具等を個別に密封するという用途には利用できないという課題があった。また、本発明をこのような用途に利用しようとすると、装置が大型化するとともに、製造コストが高くなるおそれがある。
【０００８】
本発明はかかる従来の事情に対処してなされたものであり、袋状部材を用いて使用済みの医療用器具等を個別に効率良く包装することが可能であって、広い設置スペースを必要とせず、しかも安価に製造することが可能な包装装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明である包装装置は、ワークが投入されたバッグの袋口を溶着する包装装置において、バッグの袋口に挿入可能に先端部がテーパー状に形成され，基端部がワークの幅よりも広い間隔をあけて配置される一対の拡口爪を有する拡口部と、この拡口部に袋口を向けてバッグが上面に載置される搬送トレイと、一対の拡口爪の先端部をバッグへ挿抜自在に，この搬送トレイを拡口部に対して接近又は離間させる搬送トレイ駆動手段と、バッグを吸着自在に，搬送トレイに設置される吸着手段と、搬送トレイ上に載置されるバッグの袋口を挟持して溶着するヒートシーラーとを備え、搬送トレイは、その上面に載置されるバッグの袋口が斜め上方を向くように、水平に対して傾斜した状態で設置されることを特徴とするものである。
このような構造の包装装置においては、搬送トレイを拡口部に接近させることにより、上面に吸着保持されているバッグへ拡口爪を挿入させると、テーパー状に形成された拡口爪の先端部によってバッグが厚さ方向に拡口されるという作用を有する。そして、拡口部と搬送トレイの距離を変更すると、バッグに対する拡口爪の挿入深さが変わり、バッグの厚さ方向の開口度が変わるという作用を有する。さらに、搬送トレイが水平に対して傾斜した状態で設置されているため、吸着手段によるバッグの吸着を解除すると、バッグが自重落下し、搬送トレイ上から排除されるという作用を有する。
【００１０】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の包装装置において、拡口部は、搬送トレイと同一平面上に配置される滑走面を有し、一対の拡口爪は先端部が接離可能に揺動し，基端部が滑走面に枢着されるとともに、先端部を接離自在に，一対の拡口爪を駆動する揺動手段を備えたことを特徴とするものである。
このような構造の包装装置においては、請求項１記載の発明の作用に加えて、一対の拡口爪の先端部によってバッグが幅方向に対して略均一に内側から押し広げられるという作用を有する。そして、バッグは袋口が拡げられた状態のまま、一対の拡口爪によって保持されるという作用を有する。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の包装装置において、バッグの袋口に風を吹き付け可能に設置されるファンを備えたことを特徴とするものである。
このような構造の包装装置においては、バッグを拡口するという作用に加えて、袋口に吹き付けられた風がバッグ内に流れ込み、バッグを内側から拡げるという作用を有する。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の包装装置において、吸着手段は、搬送トレイに設けられた開口部から出没可能に，搬送トレイの下方に設置されるとともに、吸着手段を開口部から出没自在に駆動する昇降手段を備えたことを特徴とするものである。
このような構造の包装装置においては、吸着手段による吸引を停止するとともに、吸着手段を搬送トレイの下方に退避させると、吸着手段がバッグから完全に分離するため、吸着手段によるバッグの吸着状態が確実に解除されるという作用を有する。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の包装装置において、搬送トレイの移動方向に対して垂直にヒートシーラーを移動させるヒートシーラー駆動手段を備えたことを特徴とするものである。
このような構造の包装装置においては、ヒートシーラーによってバッグが搬送されつつ溶着されるという作用を有する。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の包装装置において、拡口爪と搬送トレイの間に設置され，バッグを検出するセンサと、このセンサの検出結果に従って搬送トレイ駆動手段の動作を制御する制御手段とを備えたことを特徴とするものである。
このような構造の包装装置においては、バッグの位置を基準として、拡口部やヒートシーラーに対する搬送トレイの位置が定められるという作用を有する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の請求項１に記載の包装装置によれば、簡単な構造によってバッグを拡口するとともに、その開口度を容易に調節することができる。また、搬送トレイ上からバッグを排出するための動力を必要としないため、装置の小型化及び低価格化を図ることが可能である。
【００１６】
本発明の請求項２に記載の包装装置によれば、請求項１に記載の発明の効果に加えて、バッグが開口された状態で保持されることから、ワークを確実にバッグへ投入できるという効果を奏する。また、幅が異なる場合であっても拡口爪の先端部の開き具合を変えるだけで、上述の効果が同様に発揮される。
【００１７】
本発明の請求項３に記載の包装装置によれば、請求項１又は請求項２に記載の発明の効果に加えて、ワークがバッグの途中に引っ掛かり難いため、ワークをバッグの底まで確実に投入することができるという効果を奏する。
【００１８】
本発明の請求項４に記載の包装装置によれば、請求項１乃至請求項３に記載の発明の効果に加え、バッグの自重落下を容易にして、搬送トレイ上からバッグを確実に排除することができるという効果を奏する。
【００１９】
本発明の請求項５に記載の包装装置によれば、袋口の溶着の完了を待たずに、バッグを搬送トレイ上から移動させることができる。この場合、バッグを溶着する作業と、搬送トレイに次のバッグを供給する作業を同時に実施できるため、ワークの量が多い場合でも、その包装を短時間で行うことが可能である。
【００２０】
本発明の請求項６に記載の包装装置によれば、搬送トレイに供給されるバッグの位置にばらつきがある場合でも、拡口部やヒートシーラーに対して常にバッグを適切な箇所に配置することができる。従って、拡口爪の挿入不足によるバッグの拡口エラーやバッグの溶着箇所の不揃い等の不具合の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施の形態に係る包装装置の実施例の構成を模式的に示した側面図である。
【図２】図１のＡ方向矢視図である。
【図３】（ａ）乃至（ｃ）は本実施例の包装装置において拡口爪とその周辺部を部分的に拡大して示した拡口部の平面図である。
【図４】（ａ）は本実施例の包装装置における拡口部の構成を模式的に示した側面図であり、（ｂ）乃至（ｄ）は図４（ａ）のガイド部付近の拡大図である。
【図５】（ａ）は本実施例の包装装置における収納トレイと吸着パッドと静電気除去器の側面図であり、（ｂ）は収納トレイと静電気除去器の平面図である。
【図６】（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ本実施例の包装装置における搬送トレイの側面図及び平面図であり、（ｃ）は上面に載置された滅菌バッグとその近傍を部分的に拡大して示した搬送トレイの正面図である。
【図７】（ａ）は本実施例の包装装置のヒートシーラーの部分側面図であり、（ｂ）は図７（ａ）のＧ方向矢視図である。
【図８】本実施例の包装装置の動作手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
使用済みの医療器具は、滅菌バッグに封入された状態で高圧蒸気やエチレンオキサイドガスを用いて滅菌される。そのため、滅菌バッグは、例えば、滅菌紙、ポリエチレン、ポリプロピレン等の不織布のように菌を透過させない性質に加え、通気性を有するシート部材によって形成されている。以下、このような滅菌バッグにピンセットを封入する場合を例にとって、本発明の包装装置の具体的な構造とそれに基づく作用・効果について図１乃至図８を参照しながら詳しく説明する。
【実施例】
【００２３】
図１は本発明の実施の形態に係る包装装置の実施例の構成を模式的に示した側面図であり、図２は図１のＡ方向矢視図である。なお、図１では収納トレイや静電気除去器の図示を省略し、図２では操作盤の図示を省略している。
包装装置は、ピンセット等のワーク２が投入される投入口３が本体１の上面に設けられ、操作盤１ａとキャスタ１ｂが本体１の上部と下部にそれぞれ取り付けられた構造となっている。投入口３には、アクチュエータ４ａによって駆動されるシャッター４が開閉自在に設けられており、シャッター４の手前にはワーク２の存在を検出するセンサ４ｂが設けられている。
【００２４】
本体１の内部には、投入口３に近い側から順番に、滅菌バッグ５の袋口を拡げる拡口部６と、滅菌バッグ５の袋口を溶着するヒートシーラー７と、滅菌バッグ５を搬送する搬送トレイ８と、吸着パッド９と、ワーク２が封入された滅菌バッグ５を本体１の外部へ排出するシュート１１が傾斜テーブル１７上に設置されている。そして、拡口部６の滑走面６ａ，搬送トレイ８の上面及びシュート１１の上面は、略同一平面をなしている。また、投入口３の滑走面３ａは、拡口部６の滑走面６ａと略同一平面をなすように形成されている。さらに、拡口部６は、滑走面３ａ上を滑走するようにして投入口３から投入されたワーク２が、滑走面６ａ上へと無理なく移動できるように、投入口３に近接して配置されている。そして、傾斜テーブル１７は、水平に対して３０〜３５°の傾斜角をなすように本体１に取り付けられている。なお、後述するように、シャッター４、拡口部６、ヒートシーラー７、搬送トレイ８及び吸着パッド９，１０の動作はタイマを有する制御部によって制御されている。
【００２５】
搬送トレイ８はアクチュエータ８ａによって駆動され、傾斜テーブル１７に沿って矢印Ｙの方向（傾斜テーブル１７の傾斜方向）に移動する。また、吸着パッド９，９はアクチュエータ９ａ，９ｂによって駆動され、傾斜テーブル１７に沿って矢印Ｘの方向（矢印Ｙと直交する方向）に移動し、矢印Ｚの方向（傾斜テーブル１７に垂直な方向）に昇降する。すなわち、アクチュエータ８ａは、拡口爪６ｂ，６ｂの先端部を滅菌バッグ５へ挿抜自在に，搬送トレイ８を拡口部６に対して接近又は離間させる搬送トレイ駆動手段となっている。そして、吸着パッド９，９の間には、吸着された滅菌バッグ５よりも上方となる位置にセンサ９ｃが設置されている。さらに、ヒートシーラー７はアクチュエータ７ｂによって駆動され、矢印Ｘで示すように傾斜テーブル１７と平行に移動する。すなわち、アクチュエータ７ｂはヒートシーラー７を搬送トレイ８の移動方向に対して垂直に移動させる駆動手段となっている。また、後述するようにヒートシーラー７はアクチュエータ７ａによって駆動されるアーム７ｃ，７ｃで滅菌バッグ５を挟持して、袋口を溶着する構造となっている。さらに、搬送トレイ８を挟んでヒートシーラー７の反対側には、複数枚の滅菌バッグ５が収納された収納トレイ１２と、静電気除去器１６が設置されている。また、本体１の内部には、真空ポンプ１３とコンプレッサ（図示せず）がファン１４ａを備えた防音ボックス１５に内蔵された状態で設置されている。なお、本実施例では、駆動手段として圧縮空気を駆動源とするアクチュエータを複数使用しており、上記コンプレッサと真空ポンプ１３はそれらのアクチュエータを駆動するために用いられる。また、アクチュエータは本実施例に示す場合に限定されるものではなく、例えば、油圧式や電動式のアクチュエータであっても良い。
【００２６】
拡口部６は、先端部が接離自在となるように，基端部が滑走面６ａにそれぞれ枢着される一対の拡口爪６ｂ，６ｂと、アクチュエータ６ｃに駆動されて拡口爪６ｂ，６ｂをそれぞれ押動するローラ６ｄ，６ｄと、拡口爪６ｂ，６ｂにそれぞれ取り付けられ，それらの動作を制限するバネ６ｅ，６ｅを備えている。すなわち、アクチュエータ６ｃに駆動されるローラ６ｄ，６ｄと、バネ６ｅ，６ｅは拡口爪６ｂ，６ｂを駆動して、その先端部を近接又は離間させる揺動手段を構成している。また、拡口爪６ｂ，６ｂの先端部近傍にはセンサ６ｆ，６ｆが設置され、滑走面６ａの下方にはガイド部６ｇの開口部６ｈから風を吹き出し可能にファン１４ｂが設置されている。さらに、ガイド部６ｇと搬送トレイ８の間には、滑走面６ａと搬送トレイ８の上面によって形成される平面よりも下方にセンサ６ｉが設置されており、搬送トレイ８には、長手方向（図２に矢印Ｙで示した方向）に対して平行に貫通孔８ｂ，８ｂが設けられている。そして、搬送トレイ８の下方には、アクチュエータ１０ａに駆動されて昇降する吸着パッド１０，１０が貫通孔８ｂ，８ｂを通って搬送トレイ８の上方へ出没可能に設置されている。すなわち、アクチュエータ１０ａは吸着パッド１０，１０を駆動して搬送トレイ８の開口部８ｂ，８ｂから出没させる昇降手段となっている。また、搬送トレイ８の上面には、貫通孔８ｂの近傍にセンサ８ｃが設置されている。さらに、シュート１１の上面には、ワーク２が封入された滅菌バッグ５の存在を検出するためのセンサ１１ａがヒートシーラー７の近傍に設置されている。なお、センサ６ｉが設置される位置は、本実施例に示した場合に限定されない。すなわち、センサ６ｉはガイド部６ｇと搬送トレイ８の間であれば、例えば、滑走面６ａと搬送トレイ８の上面によって形成される平面よりも上方に設置されていても良い。
【００２７】
拡口部６の構造について図３及び図４を用いて詳しく説明する。
図３（ａ）乃至（ｃ）は本実施例の包装装置において拡口爪６ｂとその周辺部を部分的に拡大して示した拡口部６の平面図である。また、図４（ａ）は本実施例の包装装置における拡口部６の構成を模式的に示した側面図であり、図４（ｂ）乃至図４（ｄ）は図４（ａ）のガイド部６ｇ付近の拡大図である。なお、図１又は図２に示した構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。
拡口爪６ｂ，６ｂは、幅方向に見て基端部が略直角に曲折された略長板状の部材であり、各基端部はワーク２の幅よりも広い間隔をあけて、それぞれ滑走面６ａに枢着されている。そして、アクチュエータ６ｃに駆動されるローラ６ｄ，６ｄは、互いに連動しながら矢印Ｂ１，Ｂ２で示すように矢印Ｘの方向（図２参照）に対して平行に前進又は後退する構造となっている。従って、ローラ６ｄ，６ｄを矢印Ｂ１の方向に前進させて拡口爪６ｂ，６ｂを押動すると、図３（ａ）に示すように、拡口爪６ｂ，６ｂの先端部同士の間隔が狭くなる。その結果、滅菌バッグ５の袋口への拡口爪６ｂ，６ｂの挿入が可能となる。なお、アクチュエータ６ｃは上面が滑走面６ａと略同一平面をなすように、滑走面６ａに埋め込まれているため、ワーク２が滑走面６ａ上を滑走する際に、アクチュエータ６ｃが支障となるおそれはない。
【００２８】
一方、拡口爪６ｂ，６ｂの基端部には、バネ６ｅ，６ｅがそれぞれ取り付けられており、矢印Ｃの向き（拡口爪６ｂ，６ｂの先端部が開く方向）の回転モーメントが加えられている。従って、図３（ｂ）に示すようにローラ６ｄ，６ｄが矢印Ｂ２の方向に後退すると、バネ６ｅ，６ｅの作用によって拡口爪６ｂ，６ｂは矢印Ｃの向きに揺動し、拡口爪６ｂ，６ｂの先端部同士の間隔が拡がる。これにより、滅菌バッグ５の袋口が幅方向に拡げられ、滅菌バッグ５の袋口が拡げられた状態は拡口爪６ｂ，６ｂによって維持される。なお、バネ６ｅ，６ｅを用いる代わりに、ローラ６ｄ，６ｄを矢印Ｂ２の方向に後退させて拡口爪６ｂ，６ｂの先端部同士の間隔を拡げるような構造とすることもできる。ただし、ローラ６ｄ，６ｄの矢印Ｂ２の方向への移動量が適切でない場合には、ローラ６ｄ，６ｄに対するアクチュエータ６ｃの駆動力が滅菌バッグ５の袋口を幅方向に拡げる力として直接作用し、滅菌バッグ５を破損してしまう可能性がある。これに対し、上述のとおり、拡口部６においては、滅菌バッグ５の袋口を幅方向に拡げる力がバネ６ｅ，６ｅの復元力によって規定されているため、予め適正な復元力を有するバネ６ｅ，６ｅを選定して設置することによれば、滅菌バッグ５の袋口に過度な力が作用して破損してしまうおそれがない。
また、図３（ｃ）に示すように、拡口爪６ｂ，６ｂの先端部同士の間隔が滅菌バッグ５の幅よりも広くなった場合、拡口爪６ｂ，６ｂの存在がセンサ６ｆ，６ｆによって検出される。すなわち、センサ６ｆ，６ｆにより、滅菌バッグ５の袋口に対する拡口爪６ｂ，６ｂの挿入エラーが検出される。
【００２９】
図４（ａ）に示すように、拡口爪６ｂの先端部は側面視して滑走面６ａに平行な下辺に対して上辺が傾斜したテーパー状をなしている。また、ガイド部６ｇは先端部が側面視略直角に曲折された板材であり、先端部が低くなるように傾斜した状態で滑走面６ａの端部から延設されている。さらに、ファン１４ｂによって発生した風は、矢印Ｄで示すように上昇した後、ガイド部６ｇの開口部６ｈから矢印Ｅの向きに送出される。
この拡口部６に対して、矢印Ｆで示すように矢印Ｘの方向（図２参照）に対して平行に袋口側を先頭にして滅菌バッグ５を近づけた場合、滅菌バッグ５は、袋口側がガイド部６ｇに案内されて上方にやや持ち上げられる（図４（ｂ））。その結果、ファン１４ｂによって発生し、ガイド部６ｇの開口部６ｈから送出された風は、矢印Ｅで示すように、滅菌バッグ５の袋口にやや下方から吹き付けられる（図４（ｃ））。これにより、滅菌バッグ５の袋口が拡げられ（図４（ｃ））、さらに拡口爪６ｂ，６ｂが滅菌バッグ５に挿入される（図４（ｄ））。なお、滅菌バッグ５の袋口に正面から風を吹き付けるようにしても滅菌バッグ５の袋口を拡げることは可能であるが、袋口に対して上方又は下方から風を吹き付けた場合の方が効率的に滅菌バッグ５の袋口を拡げることができる。さらに、本実施例では、滅菌バッグ５の下面５ｃに切り欠き５ａ（図６（ｂ）参照）が設けられており、滅菌バッグ５の袋口に下方から吹き付けられる風が、切り欠き部５ａにおいては上面５ｂにのみ吹き付けられるため、滅菌バッグ５を拡げるという上述の作用がより一層発揮される。
【００３０】
搬送トレイ８、収納トレイ１２及び吸着パッド９，１０について図５及び図６を用いて説明する。なお、吸着パッド９，１０は、柔軟性を有する発泡部材で形成されており、吸着パッド９，１０がそれぞれ接続される吸引管９ｄ，１０ｂは、滅菌バッグ５の吸着不良が発生した場合でも吸引圧が低下し難いように流動抵抗の大きな細管（内径約２．５ｍｍ）によって構成されている。また、本実施例では、滅菌バッグ５の吸着手段として吸着パッド９，１０を用いているが、これに限定されるものではなく、例えば、吸着パッド９，１０の代わりに吸着プレート等を用いても良い。
図５（ａ）は本実施例の包装装置における収納トレイ１２と吸着パッド９と静電気除去器１６の側面図であり、図５（ｂ）は収納トレイ１２と静電気除去器１６の平面図である。また、図６（ａ）及び図６（ｂ）はそれぞれ本実施例の包装装置における搬送トレイ８の側面図及び平面図であり、図６（ｃ）は上面に載置された滅菌バッグ５とその近傍を部分的に拡大して示した搬送トレイ８の正面図である。なお、図１乃至図４に示した構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００３１】
図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、収納トレイ１２は上面が開放された箱状部材であり、前後左右に設けられた切り欠き１２ａの近傍には静電気除去器１６が設置されている。この場合、滅菌バッグ５の通風性が確保され、静電気除去器１６から送られるイオン化された空気によって滅菌バッグ５が効率良く除電される。従って、吸着パッド９，９によって滅菌バッグ５を吸着して収納トレイ１２から取り出す際に、最上部の滅菌バッグ５を他の滅菌バッグ５から確実に分離して取り出すことができる。なお、静電気除去器１６は収納トレイ１２に対し、前後左右のいずれに設置しても良いが、上面５ｂと下面５ｃの帯電による吸着を防いで、滅菌バッグ５を開き易くするためには、本実施例のように、静電気除去器１６を滅菌バッグ５が開口している側、すなわち、収納トレイ１２の前方に設置することが望ましい。
【００３２】
図６（ａ）に示すように、吸着パッド１０，１０は、アクチュエータ１０ａに駆動されて搬送トレイ８の上面へ出没可能に、搬送トレイ８の下方に設置されている。なお、本実施例では、滅菌バッグ５の下面５ｃを通気性シートとしているため、吸着パッド１０，１０の吸引管１０ｂにオリフィス１０ｃを設けて吸引圧の低下を防いでいる。
また、図６（ｂ）に示すように、吸着パッド１０，１０は滅菌バッグ５を幅方向中心部の２箇所で吸着可能に配置されている。従って、ワーク２の種類に対応して滅菌バッグ５の幅を変更した場合でも吸引力はほとんど影響を受けない。また、吸着箇所が滅菌バッグ５の開閉動作の支障になり難い。なお、吸着パッド１０，１０において、吸引圧力が弱すぎると滅菌バッグ５の吸着が不完全となる。一方、吸引圧力が強すぎると上面５ｂの無通気性シートも吸着してしまい、拡口が困難となる。そこで、本実施例では、吸着パッド１０，１０の吸引圧力を−４０〜−５０ＫＰａに設定している。
さらに、吸着パッド１０，１０は、図６（ｃ）に示すように搬送トレイ８の上面から１〜２ｍｍ程度突出した状態で滅菌バッグ５を吸着する一方、滅菌バッグ５の吸着を解除する場合には、吸引を停止した後、搬送トレイ８の上面から隠れる位置まで下降する構造となっている。
【００３３】
ヒートシーラー７の構造について図７を用いて説明する。
図７（ａ）は本実施例の包装装置のヒートシーラー７の部分側面図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）のＧ方向矢視図である。なお、図１乃至図６に示した構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。
図７（ａ）及び図７（ｂ）に示すように、ヒートシーラー７は、アクチュエータ７ａに駆動されて互いに連動しながら矢印Ｈ１，Ｈ２で示すように傾斜テーブル１７（図１参照）に垂直な方向（図１に示したＺ方向）に移動するアーム７ｃ，７ｃを備えており、アーム７ｃ，７ｃの先端には、ヒーター７ｄを内蔵する圧着ブロック７ｅがそれぞれ取り付けられている。すなわち、ヒートシーラー７は、ヒーター７ｄで加熱された圧着ブロック７ｅ，７ｅが矢印Ｈ１の方向に移動して滅菌バッグ５の上面５ｂと下面５ｃを上下からそれぞれ挟持することで袋口を溶着し、圧着ブロック７ｅ，７ｅが矢印Ｈ２の方向に移動することで滅菌バッグ５の保持状態が解除される構造となっている。また、圧着ブロック７ｅ，７ｅには温度センサ（図示せず）が組み込まれており、ヒーター７ｄ，７ｄの温度を個別に設定可能となっている。従って、滅菌バッグ５の上面５ｂと下面５ｃが異なる材質で構成されている場合でも、圧着ブロック７ｅ，７ｅを各材質に適した温度にそれぞれ設定することにより、滅菌バッグ５を短時間で確実に溶着することができる。
【００３４】
次に、包装装置の動作手順について図８を用いて説明する。
図８は本実施例の包装装置の動作手順を示すフローチャートである。なお、図１乃至図７に示した構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。
スイッチを入れて包装装置を起動すると、図８のステップＳ１に示すように、収納トレイ１２から一枚の滅菌バッグ５が取り出されて搬送トレイ８に供給される。具体的には、まず、吸着パッド９，９がアクチュエータ９ａに駆動されて収納トレイ１２の上方まで横方向（図２に示したＸ方向）に移動する。さらに、吸着パッド９，９はアクチュエータ９ｂに駆動され、センサ９ｃが滅菌バッグ５を検出するまで下降した後、滅菌バッグ５の上面５ｂを吸着する。その状態で、吸着パッド９，９は、アクチュエータ９ｂに駆動されて上昇した後、アクチュエータ９ａに駆動されて搬送トレイ８の上方まで横方向（図２に示したＸ方向）に移動する。そして、センサ８ｃによって搬送トレイ８上に滅菌バッグ５が存在しないことが検出されると、吸着パッド９，９は、アクチュエータ９ｂに駆動され、センサ８ｃによって滅菌バッグ５が検出されるまで下降する。
【００３５】
センサ８ｃによって搬送トレイ８上に滅菌バッグ５が存在することが検出されると、吸着パッド１０，１０はアクチュエータ１０ａに駆動されて搬送トレイ８の上面へ突出し、滅菌バッグ５の下面５ｃを吸着する。これにより、滅菌バッグ５が保持される（ステップＳ２）。その後、吸着パッド９，９による滅菌バッグ５の上面５ｂに対する吸着状態が解除される。そして、滅菌バッグ５の上面５ｂの吸着を解除した吸着パッド９，９は、搬送トレイ８の移動を阻害しないように退避するべく、アクチュエータ９ｂに駆動されて上昇する（ステップＳ３）。一方、拡口爪６ｂ，６ｂは、アクチュエータ６ｃに駆動されるローラ６ｄ，６ｄに押動され、先端部同士の間隔が狭められる。その後、搬送トレイ８は、アクチュエータ８ａに駆動されて、センサ６ｉ（図１又は図２参照）によって滅菌バッグ５が検出される位置まで縦方向（図２に示したＹ方向）に移動する。その結果、滅菌バッグ５の袋口に拡口爪６ｂ，６ｂが挿入される。そして、テーパー状に形成された拡口爪６ｂ，６ｂの先端部によって滅菌バッグ５が厚さ方向に拡口される。このとき、拡口部６に対する搬送トレイ８の前進限を変更すると、滅菌バッグ５は厚さ方向の開口度が変わることになる。
【００３６】
さらに、ローラ６ｄ，６ｄが後退することにより、拡口爪６ｂ，６ｂがバネ６ｅ，６ｅの作用によって揺動し、先端部同士の間隔が拡げられる。その結果、滅菌バッグ５が拡口爪６ｂ，６ｂの先端部によって内側から幅方向に押し拡げられる。これにより、滅菌バッグ５の袋口は略矩形状に開口した状態となる。すなわち、拡口爪６ｂ，６ｂは滅菌バッグ５の袋口を幅方向に対して略均一に拡口させるという作用を有する。
なお、滅菌バッグ５は袋口が拡げられた状態のまま、拡口爪６ｂ，６ｂによって保持される。そして、ファン１４ｂによって発生し、滅菌バッグ５の袋口に吹き付けられる風は、滅菌バッグ５の拡口を容易にするだけでなく、滅菌バッグ５内に流れ込むことで、滅菌バッグ５を内側から拡げるという作用を有する（ステップＳ４）。
【００３７】
なお、ステップＳ４において、センサ６ｆ，６ｆが拡口爪６ｂ，６ｂの少なくともいずれか一方を検出した場合、ステップＳ５において、滅菌バッグ５内への拡口爪６ｂ，６ｂの挿入が不十分であり、滅菌バッグ５の拡口エラーが発生したと判断される。この場合、吸着パッド１０，１０が滅菌バッグ５の吸引を停止して、搬送トレイ８の下方へ退避する。その結果、搬送トレイ８上の滅菌バッグ５は自重によって落下し、シュート１１上を滑走して本体１の外部へと排除される（ステップＳ６）。すなわち、上記構造の吸着パッド１０，１０によれば、滅菌バッグ５を搬送トレイ８から完全に分離し、滅菌バッグ５の自重落下を容易にして、搬送トレイ８上から滅菌バッグ５を確実に排除することができる。なお、搬送トレイ８上から滅菌バッグ５が排除されると、ステップＳ１〜ステップＳ４の処理が再び行われる。一方、滅菌バッグ５の拡口エラーが発生しなかった場合には、ステップＳ７の処理が行われる。
【００３８】
ステップＳ７において、投入口３に投入されたワーク２がセンサ４ｂによって検出されると、シャッター４が開状態となり、ワーク２は拡口部６の滑走面６ａを通過して、滅菌バッグ５内に投入される。すなわち、拡口部６の滑走面６ａは、水平に対して傾斜状態で配置される搬送トレイ８の上面と略同一平面をなすため、投入口３から投入されたワーク２が自重落下により、その表面を滑走する。なお、シャッター４はワーク２の通過に伴い、閉状態となる。
【００３９】
滅菌バッグ５にワーク２が投入されると、アクチュエータ６ｃに駆動されるローラ６ｄ，６ｄによって拡口爪６ｂ，６ｂが押動され、先端部同士の間隔が再び狭められた後、センサ６ｉ（図１又は図２参照）が滅菌バッグ５を検出しなくなる位置まで、搬送トレイ８がアクチュエータ８ａに駆動されて後退する。さらに、ヒートシーラー７がアクチュエータ７ｂによって駆動され、搬送トレイ８上の滅菌バッグ５を挟持可能な位置まで横方向（図２に示す矢印Ｘ）に移動する。なお、センサ１１ａが滅菌バッグ５を検出した場合は、ステップＳ９で後述するように滅菌バッグ５が排出されて、シュート１１上に存在しなくなるまで、ヒートシーラー７は搬送トレイ８から離れた場所で待機する。
一方、センサ１１ａによって滅菌バッグ５が検出されない場合には、上述のとおり、ヒートシーラー７が移動し、アクチュエータ７ａによって駆動されるアーム７ｃ，７ｃが搬送トレイ８上の滅菌バッグ５の袋口を上下から挟持する。また、これに伴って、吸着パッド１０，１０による滅菌バッグ５の吸着状態が解除される。そして、ヒートシーラー７は、アーム７ｃ，７ｃによって滅菌バッグ５の袋口を溶着しながら、アクチュエータ７ｂに駆動されて搬送トレイ８から離れる方向へ移動する（ステップＳ８）。
【００４０】
ヒートシーラー７が搬送トレイ８の近傍から退避した後、所定の時間が経過したことがタイマによって検出されると、ヒートシーラー７のアーム７ｃ，７ｃは開状態となる。その結果、滅菌バッグ５は自重落下によりシュート１１上を滑走するようにして本体１の外部へと排出される（ステップＳ９）。一方、ステップＳ８において、上面から滅菌バッグ５が取り除かれた搬送トレイ８には、吸着パッド９，９によって収納トレイ１２から新たな滅菌バッグ５が供給され、ステップＳ２以下の処理が再び行われる。
【００４１】
以上説明したように、本発明の包装装置においては、簡単な構造によって滅菌バッグ５を容易に拡口するとともに、その開口度を容易に調節することが可能である。また、仕様変更により滅菌バッグ５の幅が変更になった場合でも、拡口爪６ｂ，６ｂの先端部の開き具合を調節することにより容易に対応することができる。さらに、滅菌バッグ５が拡口爪６ｂ，６ｂによって袋口が開口された状態で保持されるとともに、ワーク２が途中で引っ掛かり難いようにファン１４ｂから送り込まれる風によって滅菌バッグ５が内側から拡げられるため、ワーク２を滅菌バッグ５に確実に投入することができる。加えて、滅菌バッグ５の袋口の溶着と、搬送トレイ８への新たな滅菌バッグ５の供給を同時に行うことができるため、ワーク２を短時間で効率良く包装することが可能である。また、搬送トレイ８に供給された滅菌バッグ５の先端部の位置が揃っていない場合でも、拡口部６やヒートシーラー７に対して常に滅菌バッグ５を適切な箇所に配置することが可能である。従って、拡口爪６ｂ，６ｂの挿入不足による滅菌バッグ５の拡口エラーや滅菌バッグ５の溶着箇所の不揃いといった不具合の発生を防止することができる。さらに、拡口部６から搬送トレイ８への滅菌バッグ５の搬送や、搬送トレイ８からシュート１１への移動、及びシュート１１上の滅菌バッグ５の排出に動力を必要としないため、装置の小型化と低価格化を図ることが可能である。
【００４２】
なお、本発明の包装装置の構造は、本実施例に示した場合に限定されるものではなく、適宜変更可能である。例えば、拡口部６の滑走面６ａと搬送トレイ８の上面を水平に対して傾斜させる代わりに、拡口部６の滑走面６ａと搬送トレイ８の上面を鉛直方向に対して平行な状態とすることもできる。このような構造によれば、拡口部６から搬送トレイ８への滅菌バッグ５の搬送に動力を要しないという効果が本実施例の場合と同様に発揮される。ただし、この場合、滅菌バッグ５の上端が倒れて拡口爪６ｂ，６ｂが挿入不能とならないように、滅菌バッグ５の袋口近傍を両側から保持する必要がある。そして、滅菌バッグ５の袋口近傍を保持すると、袋口の変形が制限されるため、拡口爪６ｂ，６ｂによって滅菌バッグ５を拡口するという上述の作用が発揮され難い。加えて、ヒートシーラー７のアーム７ｃ，７ｃが滅菌バッグ５の袋口を挟持する際に、滅菌バッグ５の袋口を保持する吸着手段等が障害となるおそれもある。一方、本実施例では、滅菌バッグ５が搬送トレイ８に載置される構造となっているため、上端部が倒れないように滅菌バッグ５の袋口近傍を両側から保持する必要がない。従って、拡口部６やヒートシーラー７の動作が阻害されるおそれはない。すなわち、本発明の包装装置では、拡口部６の滑走面６ａと搬送トレイ８の上面が水平に対して傾斜した状態で設置されることにより、拡口部６から搬送トレイ８へ滅菌バッグ５を搬送する際に動力を要しないという上述の効果が、拡口部６やヒートシーラー７の動作を阻害することなく、発揮される構成となっているのである。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明の請求項１乃至請求項６に記載された発明は、滅菌バッグに限らず、各種のバッグに製品を個別に包装する場合に適用可能である。
【符号の説明】
【００４４】
１…本体 １ａ…操作盤 １ｂ…キャスタ ２…ワーク ３…投入口 ３ａ…滑走面 ４…シャッター ４ａ…アクチュエータ ４ｂ…センサ ５…滅菌バッグ ５ａ…切り欠き ５ｂ…上面 ５ｃ…下面 ６…拡口部 ６ａ…滑走面 ６ｂ…拡口爪 ６ｃ…アクチュエータ ６ｄ…ローラ ６ｅ…バネ ６ｆ…センサ ６ｇ…ガイド部 ６ｈ…開口部 ６ｉ…センサ ７…ヒートシーラー ７ａ，７ｂ…アクチュエータ ７ｃ…アーム ７ｄ…ヒーター ７ｅ…圧着ブロック ８…搬送トレイ ８ａ…アクチュエータ ８ｂ…貫通孔 ８ｃ…センサ ９…吸着パッド ９ａ，９ｂ…アクチュエータ ９ｃ…センサ ９ｄ…吸引管 １０…吸着パッド １０ａ…アクチュエータ １０ｂ…吸引管 １０ｃ…オリフィス １１…シュート １１ａ…センサ １２…収納トレイ １２ａ…切り欠き １３…真空ポンプ １４ａ，１４ｂ…ファン １５…防音ボックス １６…静電気除去器 １７…傾斜テーブル
【技術分野】
【０００１】
本発明は、病院で使用された医療用器具を個別に包装する包装装置に係り、特に、熟練者でなくとも操作が容易であって、広い設置スペースを必要とせず、かつ、安価に製造することが可能な包装装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
使用済みの医療用器具を再利用する際には、洗浄や滅菌処理が施される。滅菌処理としては、例えば、一方の面が細菌を透過させずに通気性のみを有する特殊なシートからなり，他方の面が通気性を有さない透明フィルムからなる滅菌バッグに医療用器具を封入した状態でガスや蒸気を吹き付ける方法が知られている。この滅菌処理を行うためには、使用済みの医療器具を滅菌バッグに詰める必要があるが、この作業は、従来、人手によって行われていた。例えば、ピンセットやハサミ等の小物は５〜２０本ごとにまとめて１つのバッグに包装されており、少量を使用するときでもバッグを開封しなければならないため、未使用の器具について再度滅菌処理をする必要があった。そして、開封された状態のバッグに未使用の器具を入れたままにしておくと、細菌の感染等の問題が生じるため、最近では、単品包装が義務化されている。また、大規模な病院では、ピンセット等が１日に５００本以上必要となることから、上述のような人手による袋詰め作業が困難となっている。そこで、このような課題を解決するべく、近年、医療用器具の自動包装装置について研究や開発が行われており、既にそれに関して幾つかの発明や考案が開示されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、「滅菌バッグ及びこれを製造するためのヒートシーラー」という名称で、ピンセット、メス、ハサミ等のように先端が鋭利な金属製の医療器具を投入した場合でも損傷し難い滅菌バッグと、これを製造するためのヒートシーラーに関する発明が開示されている。
特許文献１に開示された発明である滅菌バッグは、重ね合わされた２枚の樹脂フィルムの両側縁部と底部をヒートシールすることによって形成されるものであり、２枚の樹脂フィルムが複数の箇所において所定の面形状でヒートシールされたストッパー部を有することを特徴とする。また、この滅菌バッグを製造する装置として、滅菌バッグを形成する第一シート部材と第二シート部材を加熱する加熱体と、加熱された滅菌バッグの側縁部と底部を圧着する第一圧着体と、第一シート部材又は第二シート部材との対向表面に少なくとも１以上の凸部が設けられ，第一圧着体と同様に滅菌バッグを圧着する第二圧着体を備えたヒートシーラーが開示されている。
このような構造の滅菌バッグにおいては、滅菌バッグに投入された医療器具がストッパー部近傍で第一シート部材と第二シート部材に挟まれるように減速しながら底部に落下していき、底部に接触する前に停止するため、医療器具の先端が底部に突き刺さり滅菌バッグを破損させるおそれがない。そして、上述のヒートシーラーによれば、上記構造の滅菌バッグを安価に製造することができる。
【０００４】
また、医療器具を包装するためのものではないが、特許文献２には、「自動包装機」という名称で、滅菌した充填材料をクリーンな状態で密封シールすることが可能な装置に関する発明が開示されている。
特許文献２に開示された発明は、機体の上面部に設けられたクリーンボックス内に、包装フィルムを巻いたリールと，送られてきた包装フィルムを断面略Ｕ字状にフォーミングするフォーミング部材が設置され、クリーンボックスに通じるシール通路内に、縦ヒートシーラーと横ヒートシーラーが設けられ、滅菌済みの充填材料が、供給パイプを介して供給口からクリーンボックス内へと供給される構造となっている。
このような構造によれば、包装中に充填材料と包装フィルムが外気に触れないため、自動包装機を設置するための大きなクリーン室を造らなくとも、包装体のクリーン度を高い状態に維持することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−３４２６９号公報
【特許文献２】特開平８−１３３２２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述の従来技術である特許文献１に開示された発明は、先端が鋭利な金属製の医療器具を投入した場合でも損傷し難い滅菌バッグを製造することができるものの、滅菌バッグの開閉作業の容易化や、医療用器具等を滅菌バッグに封入する際の作業効率の改善等の目的には利用することができない。
【０００７】
また、特許文献２に開示された発明においては、充填材料を密封シールする際の環境をクリーンな状態とすることはできるものの、予め袋状に成形され、収納された多数の部材の中から、一枚ずつ部材を取り出して、これに製品を投入してシールする構成となっていないため、使用済みの医療用器具等を個別に密封するという用途には利用できないという課題があった。また、本発明をこのような用途に利用しようとすると、装置が大型化するとともに、製造コストが高くなるおそれがある。
【０００８】
本発明はかかる従来の事情に対処してなされたものであり、袋状部材を用いて使用済みの医療用器具等を個別に効率良く包装することが可能であって、広い設置スペースを必要とせず、しかも安価に製造することが可能な包装装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明である包装装置は、ワークが投入されたバッグの袋口を溶着する包装装置において、バッグの袋口に挿入可能に先端部がテーパー状に形成され，基端部がワークの幅よりも広い間隔をあけて配置される一対の拡口爪を有する拡口部と、この拡口部に袋口を向けてバッグが上面に載置される搬送トレイと、一対の拡口爪の先端部をバッグへ挿抜自在に，この搬送トレイを拡口部に対して接近又は離間させる搬送トレイ駆動手段と、バッグを吸着自在に，搬送トレイに設置される吸着手段と、搬送トレイ上に載置されるバッグの袋口を挟持して溶着するヒートシーラーとを備え、搬送トレイは、その上面に載置されるバッグの袋口が斜め上方を向くように、水平に対して傾斜した状態で設置されることを特徴とするものである。
このような構造の包装装置においては、搬送トレイを拡口部に接近させることにより、上面に吸着保持されているバッグへ拡口爪を挿入させると、テーパー状に形成された拡口爪の先端部によってバッグが厚さ方向に拡口されるという作用を有する。そして、拡口部と搬送トレイの距離を変更すると、バッグに対する拡口爪の挿入深さが変わり、バッグの厚さ方向の開口度が変わるという作用を有する。さらに、搬送トレイが水平に対して傾斜した状態で設置されているため、吸着手段によるバッグの吸着を解除すると、バッグが自重落下し、搬送トレイ上から排除されるという作用を有する。
【００１０】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の包装装置において、拡口部は、搬送トレイと同一平面上に配置される滑走面を有し、一対の拡口爪は先端部が接離可能に揺動し，基端部が滑走面に枢着されるとともに、先端部を接離自在に，一対の拡口爪を駆動する揺動手段を備えたことを特徴とするものである。
このような構造の包装装置においては、請求項１記載の発明の作用に加えて、一対の拡口爪の先端部によってバッグが幅方向に対して略均一に内側から押し広げられるという作用を有する。そして、バッグは袋口が拡げられた状態のまま、一対の拡口爪によって保持されるという作用を有する。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の包装装置において、バッグの袋口に風を吹き付け可能に設置されるファンを備えたことを特徴とするものである。
このような構造の包装装置においては、バッグを拡口するという作用に加えて、袋口に吹き付けられた風がバッグ内に流れ込み、バッグを内側から拡げるという作用を有する。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の包装装置において、吸着手段は、搬送トレイに設けられた開口部から出没可能に，搬送トレイの下方に設置されるとともに、吸着手段を開口部から出没自在に駆動する昇降手段を備えたことを特徴とするものである。
このような構造の包装装置においては、吸着手段による吸引を停止するとともに、吸着手段を搬送トレイの下方に退避させると、吸着手段がバッグから完全に分離するため、吸着手段によるバッグの吸着状態が確実に解除されるという作用を有する。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の包装装置において、搬送トレイの移動方向に対して垂直にヒートシーラーを移動させるヒートシーラー駆動手段を備えたことを特徴とするものである。
このような構造の包装装置においては、ヒートシーラーによってバッグが搬送されつつ溶着されるという作用を有する。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の包装装置において、拡口爪と搬送トレイの間に設置され，バッグを検出するセンサと、このセンサの検出結果に従って搬送トレイ駆動手段の動作を制御する制御手段とを備えたことを特徴とするものである。
このような構造の包装装置においては、バッグの位置を基準として、拡口部やヒートシーラーに対する搬送トレイの位置が定められるという作用を有する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の請求項１に記載の包装装置によれば、簡単な構造によってバッグを拡口するとともに、その開口度を容易に調節することができる。また、搬送トレイ上からバッグを排出するための動力を必要としないため、装置の小型化及び低価格化を図ることが可能である。
【００１６】
本発明の請求項２に記載の包装装置によれば、請求項１に記載の発明の効果に加えて、バッグが開口された状態で保持されることから、ワークを確実にバッグへ投入できるという効果を奏する。また、幅が異なる場合であっても拡口爪の先端部の開き具合を変えるだけで、上述の効果が同様に発揮される。
【００１７】
本発明の請求項３に記載の包装装置によれば、請求項１又は請求項２に記載の発明の効果に加えて、ワークがバッグの途中に引っ掛かり難いため、ワークをバッグの底まで確実に投入することができるという効果を奏する。
【００１８】
本発明の請求項４に記載の包装装置によれば、請求項１乃至請求項３に記載の発明の効果に加え、バッグの自重落下を容易にして、搬送トレイ上からバッグを確実に排除することができるという効果を奏する。
【００１９】
本発明の請求項５に記載の包装装置によれば、袋口の溶着の完了を待たずに、バッグを搬送トレイ上から移動させることができる。この場合、バッグを溶着する作業と、搬送トレイに次のバッグを供給する作業を同時に実施できるため、ワークの量が多い場合でも、その包装を短時間で行うことが可能である。
【００２０】
本発明の請求項６に記載の包装装置によれば、搬送トレイに供給されるバッグの位置にばらつきがある場合でも、拡口部やヒートシーラーに対して常にバッグを適切な箇所に配置することができる。従って、拡口爪の挿入不足によるバッグの拡口エラーやバッグの溶着箇所の不揃い等の不具合の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施の形態に係る包装装置の実施例の構成を模式的に示した側面図である。
【図２】図１のＡ方向矢視図である。
【図３】（ａ）乃至（ｃ）は本実施例の包装装置において拡口爪とその周辺部を部分的に拡大して示した拡口部の平面図である。
【図４】（ａ）は本実施例の包装装置における拡口部の構成を模式的に示した側面図であり、（ｂ）乃至（ｄ）は図４（ａ）のガイド部付近の拡大図である。
【図５】（ａ）は本実施例の包装装置における収納トレイと吸着パッドと静電気除去器の側面図であり、（ｂ）は収納トレイと静電気除去器の平面図である。
【図６】（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ本実施例の包装装置における搬送トレイの側面図及び平面図であり、（ｃ）は上面に載置された滅菌バッグとその近傍を部分的に拡大して示した搬送トレイの正面図である。
【図７】（ａ）は本実施例の包装装置のヒートシーラーの部分側面図であり、（ｂ）は図７（ａ）のＧ方向矢視図である。
【図８】本実施例の包装装置の動作手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
使用済みの医療器具は、滅菌バッグに封入された状態で高圧蒸気やエチレンオキサイドガスを用いて滅菌される。そのため、滅菌バッグは、例えば、滅菌紙、ポリエチレン、ポリプロピレン等の不織布のように菌を透過させない性質に加え、通気性を有するシート部材によって形成されている。以下、このような滅菌バッグにピンセットを封入する場合を例にとって、本発明の包装装置の具体的な構造とそれに基づく作用・効果について図１乃至図８を参照しながら詳しく説明する。
【実施例】
【００２３】
図１は本発明の実施の形態に係る包装装置の実施例の構成を模式的に示した側面図であり、図２は図１のＡ方向矢視図である。なお、図１では収納トレイや静電気除去器の図示を省略し、図２では操作盤の図示を省略している。
包装装置は、ピンセット等のワーク２が投入される投入口３が本体１の上面に設けられ、操作盤１ａとキャスタ１ｂが本体１の上部と下部にそれぞれ取り付けられた構造となっている。投入口３には、アクチュエータ４ａによって駆動されるシャッター４が開閉自在に設けられており、シャッター４の手前にはワーク２の存在を検出するセンサ４ｂが設けられている。
【００２４】
本体１の内部には、投入口３に近い側から順番に、滅菌バッグ５の袋口を拡げる拡口部６と、滅菌バッグ５の袋口を溶着するヒートシーラー７と、滅菌バッグ５を搬送する搬送トレイ８と、吸着パッド９と、ワーク２が封入された滅菌バッグ５を本体１の外部へ排出するシュート１１が傾斜テーブル１７上に設置されている。そして、拡口部６の滑走面６ａ，搬送トレイ８の上面及びシュート１１の上面は、略同一平面をなしている。また、投入口３の滑走面３ａは、拡口部６の滑走面６ａと略同一平面をなすように形成されている。さらに、拡口部６は、滑走面３ａ上を滑走するようにして投入口３から投入されたワーク２が、滑走面６ａ上へと無理なく移動できるように、投入口３に近接して配置されている。そして、傾斜テーブル１７は、水平に対して３０〜３５°の傾斜角をなすように本体１に取り付けられている。なお、後述するように、シャッター４、拡口部６、ヒートシーラー７、搬送トレイ８及び吸着パッド９，１０の動作はタイマを有する制御部によって制御されている。
【００２５】
搬送トレイ８はアクチュエータ８ａによって駆動され、傾斜テーブル１７に沿って矢印Ｙの方向（傾斜テーブル１７の傾斜方向）に移動する。また、吸着パッド９，９はアクチュエータ９ａ，９ｂによって駆動され、傾斜テーブル１７に沿って矢印Ｘの方向（矢印Ｙと直交する方向）に移動し、矢印Ｚの方向（傾斜テーブル１７に垂直な方向）に昇降する。すなわち、アクチュエータ８ａは、拡口爪６ｂ，６ｂの先端部を滅菌バッグ５へ挿抜自在に，搬送トレイ８を拡口部６に対して接近又は離間させる搬送トレイ駆動手段となっている。そして、吸着パッド９，９の間には、吸着された滅菌バッグ５よりも上方となる位置にセンサ９ｃが設置されている。さらに、ヒートシーラー７はアクチュエータ７ｂによって駆動され、矢印Ｘで示すように傾斜テーブル１７と平行に移動する。すなわち、アクチュエータ７ｂはヒートシーラー７を搬送トレイ８の移動方向に対して垂直に移動させる駆動手段となっている。また、後述するようにヒートシーラー７はアクチュエータ７ａによって駆動されるアーム７ｃ，７ｃで滅菌バッグ５を挟持して、袋口を溶着する構造となっている。さらに、搬送トレイ８を挟んでヒートシーラー７の反対側には、複数枚の滅菌バッグ５が収納された収納トレイ１２と、静電気除去器１６が設置されている。また、本体１の内部には、真空ポンプ１３とコンプレッサ（図示せず）がファン１４ａを備えた防音ボックス１５に内蔵された状態で設置されている。なお、本実施例では、駆動手段として圧縮空気を駆動源とするアクチュエータを複数使用しており、上記コンプレッサと真空ポンプ１３はそれらのアクチュエータを駆動するために用いられる。また、アクチュエータは本実施例に示す場合に限定されるものではなく、例えば、油圧式や電動式のアクチュエータであっても良い。
【００２６】
拡口部６は、先端部が接離自在となるように，基端部が滑走面６ａにそれぞれ枢着される一対の拡口爪６ｂ，６ｂと、アクチュエータ６ｃに駆動されて拡口爪６ｂ，６ｂをそれぞれ押動するローラ６ｄ，６ｄと、拡口爪６ｂ，６ｂにそれぞれ取り付けられ，それらの動作を制限するバネ６ｅ，６ｅを備えている。すなわち、アクチュエータ６ｃに駆動されるローラ６ｄ，６ｄと、バネ６ｅ，６ｅは拡口爪６ｂ，６ｂを駆動して、その先端部を近接又は離間させる揺動手段を構成している。また、拡口爪６ｂ，６ｂの先端部近傍にはセンサ６ｆ，６ｆが設置され、滑走面６ａの下方にはガイド部６ｇの開口部６ｈから風を吹き出し可能にファン１４ｂが設置されている。さらに、ガイド部６ｇと搬送トレイ８の間には、滑走面６ａと搬送トレイ８の上面によって形成される平面よりも下方にセンサ６ｉが設置されており、搬送トレイ８には、長手方向（図２に矢印Ｙで示した方向）に対して平行に貫通孔８ｂ，８ｂが設けられている。そして、搬送トレイ８の下方には、アクチュエータ１０ａに駆動されて昇降する吸着パッド１０，１０が貫通孔８ｂ，８ｂを通って搬送トレイ８の上方へ出没可能に設置されている。すなわち、アクチュエータ１０ａは吸着パッド１０，１０を駆動して搬送トレイ８の開口部８ｂ，８ｂから出没させる昇降手段となっている。また、搬送トレイ８の上面には、貫通孔８ｂの近傍にセンサ８ｃが設置されている。さらに、シュート１１の上面には、ワーク２が封入された滅菌バッグ５の存在を検出するためのセンサ１１ａがヒートシーラー７の近傍に設置されている。なお、センサ６ｉが設置される位置は、本実施例に示した場合に限定されない。すなわち、センサ６ｉはガイド部６ｇと搬送トレイ８の間であれば、例えば、滑走面６ａと搬送トレイ８の上面によって形成される平面よりも上方に設置されていても良い。
【００２７】
拡口部６の構造について図３及び図４を用いて詳しく説明する。
図３（ａ）乃至（ｃ）は本実施例の包装装置において拡口爪６ｂとその周辺部を部分的に拡大して示した拡口部６の平面図である。また、図４（ａ）は本実施例の包装装置における拡口部６の構成を模式的に示した側面図であり、図４（ｂ）乃至図４（ｄ）は図４（ａ）のガイド部６ｇ付近の拡大図である。なお、図１又は図２に示した構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。
拡口爪６ｂ，６ｂは、幅方向に見て基端部が略直角に曲折された略長板状の部材であり、各基端部はワーク２の幅よりも広い間隔をあけて、それぞれ滑走面６ａに枢着されている。そして、アクチュエータ６ｃに駆動されるローラ６ｄ，６ｄは、互いに連動しながら矢印Ｂ１，Ｂ２で示すように矢印Ｘの方向（図２参照）に対して平行に前進又は後退する構造となっている。従って、ローラ６ｄ，６ｄを矢印Ｂ１の方向に前進させて拡口爪６ｂ，６ｂを押動すると、図３（ａ）に示すように、拡口爪６ｂ，６ｂの先端部同士の間隔が狭くなる。その結果、滅菌バッグ５の袋口への拡口爪６ｂ，６ｂの挿入が可能となる。なお、アクチュエータ６ｃは上面が滑走面６ａと略同一平面をなすように、滑走面６ａに埋め込まれているため、ワーク２が滑走面６ａ上を滑走する際に、アクチュエータ６ｃが支障となるおそれはない。
【００２８】
一方、拡口爪６ｂ，６ｂの基端部には、バネ６ｅ，６ｅがそれぞれ取り付けられており、矢印Ｃの向き（拡口爪６ｂ，６ｂの先端部が開く方向）の回転モーメントが加えられている。従って、図３（ｂ）に示すようにローラ６ｄ，６ｄが矢印Ｂ２の方向に後退すると、バネ６ｅ，６ｅの作用によって拡口爪６ｂ，６ｂは矢印Ｃの向きに揺動し、拡口爪６ｂ，６ｂの先端部同士の間隔が拡がる。これにより、滅菌バッグ５の袋口が幅方向に拡げられ、滅菌バッグ５の袋口が拡げられた状態は拡口爪６ｂ，６ｂによって維持される。なお、バネ６ｅ，６ｅを用いる代わりに、ローラ６ｄ，６ｄを矢印Ｂ２の方向に後退させて拡口爪６ｂ，６ｂの先端部同士の間隔を拡げるような構造とすることもできる。ただし、ローラ６ｄ，６ｄの矢印Ｂ２の方向への移動量が適切でない場合には、ローラ６ｄ，６ｄに対するアクチュエータ６ｃの駆動力が滅菌バッグ５の袋口を幅方向に拡げる力として直接作用し、滅菌バッグ５を破損してしまう可能性がある。これに対し、上述のとおり、拡口部６においては、滅菌バッグ５の袋口を幅方向に拡げる力がバネ６ｅ，６ｅの復元力によって規定されているため、予め適正な復元力を有するバネ６ｅ，６ｅを選定して設置することによれば、滅菌バッグ５の袋口に過度な力が作用して破損してしまうおそれがない。
また、図３（ｃ）に示すように、拡口爪６ｂ，６ｂの先端部同士の間隔が滅菌バッグ５の幅よりも広くなった場合、拡口爪６ｂ，６ｂの存在がセンサ６ｆ，６ｆによって検出される。すなわち、センサ６ｆ，６ｆにより、滅菌バッグ５の袋口に対する拡口爪６ｂ，６ｂの挿入エラーが検出される。
【００２９】
図４（ａ）に示すように、拡口爪６ｂの先端部は側面視して滑走面６ａに平行な下辺に対して上辺が傾斜したテーパー状をなしている。また、ガイド部６ｇは先端部が側面視略直角に曲折された板材であり、先端部が低くなるように傾斜した状態で滑走面６ａの端部から延設されている。さらに、ファン１４ｂによって発生した風は、矢印Ｄで示すように上昇した後、ガイド部６ｇの開口部６ｈから矢印Ｅの向きに送出される。
この拡口部６に対して、矢印Ｆで示すように矢印Ｘの方向（図２参照）に対して平行に袋口側を先頭にして滅菌バッグ５を近づけた場合、滅菌バッグ５は、袋口側がガイド部６ｇに案内されて上方にやや持ち上げられる（図４（ｂ））。その結果、ファン１４ｂによって発生し、ガイド部６ｇの開口部６ｈから送出された風は、矢印Ｅで示すように、滅菌バッグ５の袋口にやや下方から吹き付けられる（図４（ｃ））。これにより、滅菌バッグ５の袋口が拡げられ（図４（ｃ））、さらに拡口爪６ｂ，６ｂが滅菌バッグ５に挿入される（図４（ｄ））。なお、滅菌バッグ５の袋口に正面から風を吹き付けるようにしても滅菌バッグ５の袋口を拡げることは可能であるが、袋口に対して上方又は下方から風を吹き付けた場合の方が効率的に滅菌バッグ５の袋口を拡げることができる。さらに、本実施例では、滅菌バッグ５の下面５ｃに切り欠き５ａ（図６（ｂ）参照）が設けられており、滅菌バッグ５の袋口に下方から吹き付けられる風が、切り欠き部５ａにおいては上面５ｂにのみ吹き付けられるため、滅菌バッグ５を拡げるという上述の作用がより一層発揮される。
【００３０】
搬送トレイ８、収納トレイ１２及び吸着パッド９，１０について図５及び図６を用いて説明する。なお、吸着パッド９，１０は、柔軟性を有する発泡部材で形成されており、吸着パッド９，１０がそれぞれ接続される吸引管９ｄ，１０ｂは、滅菌バッグ５の吸着不良が発生した場合でも吸引圧が低下し難いように流動抵抗の大きな細管（内径約２．５ｍｍ）によって構成されている。また、本実施例では、滅菌バッグ５の吸着手段として吸着パッド９，１０を用いているが、これに限定されるものではなく、例えば、吸着パッド９，１０の代わりに吸着プレート等を用いても良い。
図５（ａ）は本実施例の包装装置における収納トレイ１２と吸着パッド９と静電気除去器１６の側面図であり、図５（ｂ）は収納トレイ１２と静電気除去器１６の平面図である。また、図６（ａ）及び図６（ｂ）はそれぞれ本実施例の包装装置における搬送トレイ８の側面図及び平面図であり、図６（ｃ）は上面に載置された滅菌バッグ５とその近傍を部分的に拡大して示した搬送トレイ８の正面図である。なお、図１乃至図４に示した構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００３１】
図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、収納トレイ１２は上面が開放された箱状部材であり、前後左右に設けられた切り欠き１２ａの近傍には静電気除去器１６が設置されている。この場合、滅菌バッグ５の通風性が確保され、静電気除去器１６から送られるイオン化された空気によって滅菌バッグ５が効率良く除電される。従って、吸着パッド９，９によって滅菌バッグ５を吸着して収納トレイ１２から取り出す際に、最上部の滅菌バッグ５を他の滅菌バッグ５から確実に分離して取り出すことができる。なお、静電気除去器１６は収納トレイ１２に対し、前後左右のいずれに設置しても良いが、上面５ｂと下面５ｃの帯電による吸着を防いで、滅菌バッグ５を開き易くするためには、本実施例のように、静電気除去器１６を滅菌バッグ５が開口している側、すなわち、収納トレイ１２の前方に設置することが望ましい。
【００３２】
図６（ａ）に示すように、吸着パッド１０，１０は、アクチュエータ１０ａに駆動されて搬送トレイ８の上面へ出没可能に、搬送トレイ８の下方に設置されている。なお、本実施例では、滅菌バッグ５の下面５ｃを通気性シートとしているため、吸着パッド１０，１０の吸引管１０ｂにオリフィス１０ｃを設けて吸引圧の低下を防いでいる。
また、図６（ｂ）に示すように、吸着パッド１０，１０は滅菌バッグ５を幅方向中心部の２箇所で吸着可能に配置されている。従って、ワーク２の種類に対応して滅菌バッグ５の幅を変更した場合でも吸引力はほとんど影響を受けない。また、吸着箇所が滅菌バッグ５の開閉動作の支障になり難い。なお、吸着パッド１０，１０において、吸引圧力が弱すぎると滅菌バッグ５の吸着が不完全となる。一方、吸引圧力が強すぎると上面５ｂの無通気性シートも吸着してしまい、拡口が困難となる。そこで、本実施例では、吸着パッド１０，１０の吸引圧力を−４０〜−５０ＫＰａに設定している。
さらに、吸着パッド１０，１０は、図６（ｃ）に示すように搬送トレイ８の上面から１〜２ｍｍ程度突出した状態で滅菌バッグ５を吸着する一方、滅菌バッグ５の吸着を解除する場合には、吸引を停止した後、搬送トレイ８の上面から隠れる位置まで下降する構造となっている。
【００３３】
ヒートシーラー７の構造について図７を用いて説明する。
図７（ａ）は本実施例の包装装置のヒートシーラー７の部分側面図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）のＧ方向矢視図である。なお、図１乃至図６に示した構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。
図７（ａ）及び図７（ｂ）に示すように、ヒートシーラー７は、アクチュエータ７ａに駆動されて互いに連動しながら矢印Ｈ１，Ｈ２で示すように傾斜テーブル１７（図１参照）に垂直な方向（図１に示したＺ方向）に移動するアーム７ｃ，７ｃを備えており、アーム７ｃ，７ｃの先端には、ヒーター７ｄを内蔵する圧着ブロック７ｅがそれぞれ取り付けられている。すなわち、ヒートシーラー７は、ヒーター７ｄで加熱された圧着ブロック７ｅ，７ｅが矢印Ｈ１の方向に移動して滅菌バッグ５の上面５ｂと下面５ｃを上下からそれぞれ挟持することで袋口を溶着し、圧着ブロック７ｅ，７ｅが矢印Ｈ２の方向に移動することで滅菌バッグ５の保持状態が解除される構造となっている。また、圧着ブロック７ｅ，７ｅには温度センサ（図示せず）が組み込まれており、ヒーター７ｄ，７ｄの温度を個別に設定可能となっている。従って、滅菌バッグ５の上面５ｂと下面５ｃが異なる材質で構成されている場合でも、圧着ブロック７ｅ，７ｅを各材質に適した温度にそれぞれ設定することにより、滅菌バッグ５を短時間で確実に溶着することができる。
【００３４】
次に、包装装置の動作手順について図８を用いて説明する。
図８は本実施例の包装装置の動作手順を示すフローチャートである。なお、図１乃至図７に示した構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。
スイッチを入れて包装装置を起動すると、図８のステップＳ１に示すように、収納トレイ１２から一枚の滅菌バッグ５が取り出されて搬送トレイ８に供給される。具体的には、まず、吸着パッド９，９がアクチュエータ９ａに駆動されて収納トレイ１２の上方まで横方向（図２に示したＸ方向）に移動する。さらに、吸着パッド９，９はアクチュエータ９ｂに駆動され、センサ９ｃが滅菌バッグ５を検出するまで下降した後、滅菌バッグ５の上面５ｂを吸着する。その状態で、吸着パッド９，９は、アクチュエータ９ｂに駆動されて上昇した後、アクチュエータ９ａに駆動されて搬送トレイ８の上方まで横方向（図２に示したＸ方向）に移動する。そして、センサ８ｃによって搬送トレイ８上に滅菌バッグ５が存在しないことが検出されると、吸着パッド９，９は、アクチュエータ９ｂに駆動され、センサ８ｃによって滅菌バッグ５が検出されるまで下降する。
【００３５】
センサ８ｃによって搬送トレイ８上に滅菌バッグ５が存在することが検出されると、吸着パッド１０，１０はアクチュエータ１０ａに駆動されて搬送トレイ８の上面へ突出し、滅菌バッグ５の下面５ｃを吸着する。これにより、滅菌バッグ５が保持される（ステップＳ２）。その後、吸着パッド９，９による滅菌バッグ５の上面５ｂに対する吸着状態が解除される。そして、滅菌バッグ５の上面５ｂの吸着を解除した吸着パッド９，９は、搬送トレイ８の移動を阻害しないように退避するべく、アクチュエータ９ｂに駆動されて上昇する（ステップＳ３）。一方、拡口爪６ｂ，６ｂは、アクチュエータ６ｃに駆動されるローラ６ｄ，６ｄに押動され、先端部同士の間隔が狭められる。その後、搬送トレイ８は、アクチュエータ８ａに駆動されて、センサ６ｉ（図１又は図２参照）によって滅菌バッグ５が検出される位置まで縦方向（図２に示したＹ方向）に移動する。その結果、滅菌バッグ５の袋口に拡口爪６ｂ，６ｂが挿入される。そして、テーパー状に形成された拡口爪６ｂ，６ｂの先端部によって滅菌バッグ５が厚さ方向に拡口される。このとき、拡口部６に対する搬送トレイ８の前進限を変更すると、滅菌バッグ５は厚さ方向の開口度が変わることになる。
【００３６】
さらに、ローラ６ｄ，６ｄが後退することにより、拡口爪６ｂ，６ｂがバネ６ｅ，６ｅの作用によって揺動し、先端部同士の間隔が拡げられる。その結果、滅菌バッグ５が拡口爪６ｂ，６ｂの先端部によって内側から幅方向に押し拡げられる。これにより、滅菌バッグ５の袋口は略矩形状に開口した状態となる。すなわち、拡口爪６ｂ，６ｂは滅菌バッグ５の袋口を幅方向に対して略均一に拡口させるという作用を有する。
なお、滅菌バッグ５は袋口が拡げられた状態のまま、拡口爪６ｂ，６ｂによって保持される。そして、ファン１４ｂによって発生し、滅菌バッグ５の袋口に吹き付けられる風は、滅菌バッグ５の拡口を容易にするだけでなく、滅菌バッグ５内に流れ込むことで、滅菌バッグ５を内側から拡げるという作用を有する（ステップＳ４）。
【００３７】
なお、ステップＳ４において、センサ６ｆ，６ｆが拡口爪６ｂ，６ｂの少なくともいずれか一方を検出した場合、ステップＳ５において、滅菌バッグ５内への拡口爪６ｂ，６ｂの挿入が不十分であり、滅菌バッグ５の拡口エラーが発生したと判断される。この場合、吸着パッド１０，１０が滅菌バッグ５の吸引を停止して、搬送トレイ８の下方へ退避する。その結果、搬送トレイ８上の滅菌バッグ５は自重によって落下し、シュート１１上を滑走して本体１の外部へと排除される（ステップＳ６）。すなわち、上記構造の吸着パッド１０，１０によれば、滅菌バッグ５を搬送トレイ８から完全に分離し、滅菌バッグ５の自重落下を容易にして、搬送トレイ８上から滅菌バッグ５を確実に排除することができる。なお、搬送トレイ８上から滅菌バッグ５が排除されると、ステップＳ１〜ステップＳ４の処理が再び行われる。一方、滅菌バッグ５の拡口エラーが発生しなかった場合には、ステップＳ７の処理が行われる。
【００３８】
ステップＳ７において、投入口３に投入されたワーク２がセンサ４ｂによって検出されると、シャッター４が開状態となり、ワーク２は拡口部６の滑走面６ａを通過して、滅菌バッグ５内に投入される。すなわち、拡口部６の滑走面６ａは、水平に対して傾斜状態で配置される搬送トレイ８の上面と略同一平面をなすため、投入口３から投入されたワーク２が自重落下により、その表面を滑走する。なお、シャッター４はワーク２の通過に伴い、閉状態となる。
【００３９】
滅菌バッグ５にワーク２が投入されると、アクチュエータ６ｃに駆動されるローラ６ｄ，６ｄによって拡口爪６ｂ，６ｂが押動され、先端部同士の間隔が再び狭められた後、センサ６ｉ（図１又は図２参照）が滅菌バッグ５を検出しなくなる位置まで、搬送トレイ８がアクチュエータ８ａに駆動されて後退する。さらに、ヒートシーラー７がアクチュエータ７ｂによって駆動され、搬送トレイ８上の滅菌バッグ５を挟持可能な位置まで横方向（図２に示す矢印Ｘ）に移動する。なお、センサ１１ａが滅菌バッグ５を検出した場合は、ステップＳ９で後述するように滅菌バッグ５が排出されて、シュート１１上に存在しなくなるまで、ヒートシーラー７は搬送トレイ８から離れた場所で待機する。
一方、センサ１１ａによって滅菌バッグ５が検出されない場合には、上述のとおり、ヒートシーラー７が移動し、アクチュエータ７ａによって駆動されるアーム７ｃ，７ｃが搬送トレイ８上の滅菌バッグ５の袋口を上下から挟持する。また、これに伴って、吸着パッド１０，１０による滅菌バッグ５の吸着状態が解除される。そして、ヒートシーラー７は、アーム７ｃ，７ｃによって滅菌バッグ５の袋口を溶着しながら、アクチュエータ７ｂに駆動されて搬送トレイ８から離れる方向へ移動する（ステップＳ８）。
【００４０】
ヒートシーラー７が搬送トレイ８の近傍から退避した後、所定の時間が経過したことがタイマによって検出されると、ヒートシーラー７のアーム７ｃ，７ｃは開状態となる。その結果、滅菌バッグ５は自重落下によりシュート１１上を滑走するようにして本体１の外部へと排出される（ステップＳ９）。一方、ステップＳ８において、上面から滅菌バッグ５が取り除かれた搬送トレイ８には、吸着パッド９，９によって収納トレイ１２から新たな滅菌バッグ５が供給され、ステップＳ２以下の処理が再び行われる。
【００４１】
以上説明したように、本発明の包装装置においては、簡単な構造によって滅菌バッグ５を容易に拡口するとともに、その開口度を容易に調節することが可能である。また、仕様変更により滅菌バッグ５の幅が変更になった場合でも、拡口爪６ｂ，６ｂの先端部の開き具合を調節することにより容易に対応することができる。さらに、滅菌バッグ５が拡口爪６ｂ，６ｂによって袋口が開口された状態で保持されるとともに、ワーク２が途中で引っ掛かり難いようにファン１４ｂから送り込まれる風によって滅菌バッグ５が内側から拡げられるため、ワーク２を滅菌バッグ５に確実に投入することができる。加えて、滅菌バッグ５の袋口の溶着と、搬送トレイ８への新たな滅菌バッグ５の供給を同時に行うことができるため、ワーク２を短時間で効率良く包装することが可能である。また、搬送トレイ８に供給された滅菌バッグ５の先端部の位置が揃っていない場合でも、拡口部６やヒートシーラー７に対して常に滅菌バッグ５を適切な箇所に配置することが可能である。従って、拡口爪６ｂ，６ｂの挿入不足による滅菌バッグ５の拡口エラーや滅菌バッグ５の溶着箇所の不揃いといった不具合の発生を防止することができる。さらに、拡口部６から搬送トレイ８への滅菌バッグ５の搬送や、搬送トレイ８からシュート１１への移動、及びシュート１１上の滅菌バッグ５の排出に動力を必要としないため、装置の小型化と低価格化を図ることが可能である。
【００４２】
なお、本発明の包装装置の構造は、本実施例に示した場合に限定されるものではなく、適宜変更可能である。例えば、拡口部６の滑走面６ａと搬送トレイ８の上面を水平に対して傾斜させる代わりに、拡口部６の滑走面６ａと搬送トレイ８の上面を鉛直方向に対して平行な状態とすることもできる。このような構造によれば、拡口部６から搬送トレイ８への滅菌バッグ５の搬送に動力を要しないという効果が本実施例の場合と同様に発揮される。ただし、この場合、滅菌バッグ５の上端が倒れて拡口爪６ｂ，６ｂが挿入不能とならないように、滅菌バッグ５の袋口近傍を両側から保持する必要がある。そして、滅菌バッグ５の袋口近傍を保持すると、袋口の変形が制限されるため、拡口爪６ｂ，６ｂによって滅菌バッグ５を拡口するという上述の作用が発揮され難い。加えて、ヒートシーラー７のアーム７ｃ，７ｃが滅菌バッグ５の袋口を挟持する際に、滅菌バッグ５の袋口を保持する吸着手段等が障害となるおそれもある。一方、本実施例では、滅菌バッグ５が搬送トレイ８に載置される構造となっているため、上端部が倒れないように滅菌バッグ５の袋口近傍を両側から保持する必要がない。従って、拡口部６やヒートシーラー７の動作が阻害されるおそれはない。すなわち、本発明の包装装置では、拡口部６の滑走面６ａと搬送トレイ８の上面が水平に対して傾斜した状態で設置されることにより、拡口部６から搬送トレイ８へ滅菌バッグ５を搬送する際に動力を要しないという上述の効果が、拡口部６やヒートシーラー７の動作を阻害することなく、発揮される構成となっているのである。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明の請求項１乃至請求項６に記載された発明は、滅菌バッグに限らず、各種のバッグに製品を個別に包装する場合に適用可能である。
【符号の説明】
【００４４】
１…本体 １ａ…操作盤 １ｂ…キャスタ ２…ワーク ３…投入口 ３ａ…滑走面 ４…シャッター ４ａ…アクチュエータ ４ｂ…センサ ５…滅菌バッグ ５ａ…切り欠き ５ｂ…上面 ５ｃ…下面 ６…拡口部 ６ａ…滑走面 ６ｂ…拡口爪 ６ｃ…アクチュエータ ６ｄ…ローラ ６ｅ…バネ ６ｆ…センサ ６ｇ…ガイド部 ６ｈ…開口部 ６ｉ…センサ ７…ヒートシーラー ７ａ，７ｂ…アクチュエータ ７ｃ…アーム ７ｄ…ヒーター ７ｅ…圧着ブロック ８…搬送トレイ ８ａ…アクチュエータ ８ｂ…貫通孔 ８ｃ…センサ ９…吸着パッド ９ａ，９ｂ…アクチュエータ ９ｃ…センサ ９ｄ…吸引管 １０…吸着パッド １０ａ…アクチュエータ １０ｂ…吸引管 １０ｃ…オリフィス １１…シュート １１ａ…センサ １２…収納トレイ １２ａ…切り欠き １３…真空ポンプ １４ａ，１４ｂ…ファン １５…防音ボックス １６…静電気除去器 １７…傾斜テーブル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークが投入されたバッグの袋口を溶着する包装装置において、
前記バッグの袋口に挿入可能に先端部がテーパー状に形成され，基端部が前記ワークの幅よりも広い間隔をあけて配置される一対の拡口爪を有する拡口部と、
この拡口部に前記袋口を向けて前記バッグが上面に載置される搬送トレイと、
前記一対の拡口爪の先端部を前記バッグへ挿抜自在に，この搬送トレイを前記拡口部に対して接近又は離間させる搬送トレイ駆動手段と、
前記バッグを吸着自在に，前記搬送トレイに設置される吸着手段と、
前記搬送トレイ上に載置される前記バッグの袋口を挟持して溶着するヒートシーラーとを備え、
前記搬送トレイは、その上面に載置される前記バッグの袋口が斜め上方を向くように、水平に対して傾斜した状態で設置されることを特徴とする包装装置。
【請求項２】
前記拡口部は、前記搬送トレイと同一平面上に配置される滑走面を有し、
前記一対の拡口爪は前記先端部が接離可能に揺動し，基端部が前記滑走面に枢着されるとともに、
前記先端部を接離自在に，前記一対の拡口爪を駆動する揺動手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の包装装置。
【請求項３】
前記バッグの袋口に風を吹き付け可能に設置されるファンを備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の包装装置。
【請求項４】
前記吸着手段は、搬送トレイに設けられた開口部から出没可能に，前記搬送トレイの下方に設置されるとともに、
前記吸着手段を前記開口部から出没自在に駆動する昇降手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の包装装置。
【請求項５】
前記搬送トレイの移動方向に対して垂直に前記ヒートシーラーを移動させるヒートシーラー駆動手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の包装装置。
【請求項６】
前記拡口爪と前記搬送トレイの間に設置され，前記バッグを検出するセンサと、
このセンサの検出結果に従って前記搬送トレイ駆動手段の動作を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の包装装置。
【請求項１】
ワークが投入されたバッグの袋口を溶着する包装装置において、
前記バッグの袋口に挿入可能に先端部がテーパー状に形成され，基端部が前記ワークの幅よりも広い間隔をあけて配置される一対の拡口爪を有する拡口部と、
この拡口部に前記袋口を向けて前記バッグが上面に載置される搬送トレイと、
前記一対の拡口爪の先端部を前記バッグへ挿抜自在に，この搬送トレイを前記拡口部に対して接近又は離間させる搬送トレイ駆動手段と、
前記バッグを吸着自在に，前記搬送トレイに設置される吸着手段と、
前記搬送トレイ上に載置される前記バッグの袋口を挟持して溶着するヒートシーラーとを備え、
前記搬送トレイは、その上面に載置される前記バッグの袋口が斜め上方を向くように、水平に対して傾斜した状態で設置されることを特徴とする包装装置。
【請求項２】
前記拡口部は、前記搬送トレイと同一平面上に配置される滑走面を有し、
前記一対の拡口爪は前記先端部が接離可能に揺動し，基端部が前記滑走面に枢着されるとともに、
前記先端部を接離自在に，前記一対の拡口爪を駆動する揺動手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の包装装置。
【請求項３】
前記バッグの袋口に風を吹き付け可能に設置されるファンを備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の包装装置。
【請求項４】
前記吸着手段は、搬送トレイに設けられた開口部から出没可能に，前記搬送トレイの下方に設置されるとともに、
前記吸着手段を前記開口部から出没自在に駆動する昇降手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の包装装置。
【請求項５】
前記搬送トレイの移動方向に対して垂直に前記ヒートシーラーを移動させるヒートシーラー駆動手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の包装装置。
【請求項６】
前記拡口爪と前記搬送トレイの間に設置され，前記バッグを検出するセンサと、
このセンサの検出結果に従って前記搬送トレイ駆動手段の動作を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の包装装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−７１８４０（Ｐ２０１２−７１８４０Ａ）
【公開日】平成２４年４月１２日（２０１２．４．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２１６１３５（Ｐ２０１０−２１６１３５）
【出願日】平成２２年９月２７日（２０１０．９．２７）
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第３項適用申請有り 平成２２年７月１４日〜平成２２年７月１６日に国際モダンホスピタルショウ２０１０にて発表
【出願人】（５９２２４８３６３）ユキエンジニアリング株式会社 (2)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月１２日（２０１２．４．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月２７日（２０１０．９．２７）
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第３項適用申請有り 平成２２年７月１４日〜平成２２年７月１６日に国際モダンホスピタルショウ２０１０にて発表
【出願人】（５９２２４８３６３）ユキエンジニアリング株式会社 (2)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]