(57)【要約】【課題】  ボトル状容器の外面を効率的に殺菌することが可能な殺菌装置、無菌充填装置を提供する。【解決手段】  口部と胴部を備え、口部の周囲にネックリング部を有するボトル状容器の外面の殺菌を行う殺菌するためのノズルであって、殺菌剤を吐出するための吐出孔が内方に形成されたノズル部を複数備え、複数のノズル部のうち、ボトル状容器の口部と胴部の境界である付け根部に対応するノズル部の吐出孔と付け根部との距離が、他のノズル部とボトル状容器の距離に対して所定以下の比率となるように設置されている。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
口部と胴部を備え、前記口部の周囲にネックリング部を有するボトル状容器の外面の殺菌を行う装置であって、
前記ネックリング部を保持してボトル状容器を搬送するためのグリッパーと、
殺菌剤を吐出するための吐出孔が内方に形成されたノズル部を複数備えたノズルと、を有し、
複数のノズル部のうち、前記ボトル状容器の口部と胴部の境界である付け根部に対応するノズル部の吐出孔と前記付け根部との距離が、他のノズル部とボトル状容器の距離に対して所定以下の比率となるように設置されていることを特徴とする容器の外面殺菌装置。
【請求項２】
前記吐出孔は、各ノズル部の内方の面において複数形成されており、
前記面における第１の方向における前記吐出孔の間隔は５．０ｍｍ以上７．０ｍｍ以下であって、前記面における前記第１の方向と交差する第２の方向における前記吐出孔の間隔は９．０ｍｍ以上１１．０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の容器の外面殺菌装置。
【請求項３】
前記吐出孔の形状は円形であって、直径が１．０ｍｍ以上４．０ｍｍ以下で特徴とする、請求項１または請求項２に記載の容器の外面殺菌装置。
【請求項４】
複数のノズル部のうち、ネックリング部に対応するノズル部と、胴部に対応するノズル部の間に前記グリッパーが通過する間隙を有することを特徴とする、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の外面殺菌装置。
【請求項５】
前記グリッパーには、前記ネックリング部を保持した際に、前記ネックリング部と接する位置に複数の突起が形成されているとともに、グリッパーを貫通する貫通孔が形成されていることを特徴とする、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の外面殺菌装置。
【請求項６】
前記ノズルは、前記ボトル状容器の搬送経路に複数設置されており、前記ボトル状容器の搬送方向と前記吐出孔が形成された面との角度が２０度以下であることを特徴とする、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の外面殺菌装置。
【請求項７】
前記ノズルは、殺菌剤の気化温度以上で保温されていることを特徴とする、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の外面殺菌装置。
【請求項８】
口部と胴部を備え、前記口部の周囲にネックリング部を有するボトル状容器の外面の殺菌を行うためのノズルであって、
殺菌剤を吐出するための吐出孔が内方に形成された面である吐出面を複数備え、
複数の前記吐出面のうち、前記ボトル状容器の口部と胴部の境界である付け根部に対応する前記吐出面と前記付け根部との距離が、他の前記吐出面とボトル状容器の距離に対して所定以下の比率となるように設置されていることを特徴とする容器の外面殺菌用のノズル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボトル状容器の外面を殺菌するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、容器に対して無菌状態で内容物を充填することが行われている。無菌充填に際しては、まず、容器殺菌チャンバーにて、過酸化水素等の殺菌剤で内外面を殺菌し、殺菌剤を乾燥除去した後、内容物充填チャンバーにて、内容物の充填が行われている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１１１３３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ネジ山の付いた口部、ネックリング部を有するボトル状の容器に無菌充填をする場合に、充填前に容器の外面および内面を各種殺菌剤で殺菌することが行われている。容器の内面については各充填容量に対応した適切な殺菌剤を適量噴霧することにより、所定の殺菌効果が得られる。しかしながら、容器の外面を殺菌する場合は、殺菌剤の付着効率が悪く殺菌剤の供給量が多くなったり、容器を固定、搬送するためのグリッパーとネックリング部の接触箇所が殺菌し難いという問題がある。
【０００５】
そこで、本発明は、ボトル状容器の外面を効率的に殺菌することが可能な外面殺菌装置、および外面殺菌用のノズルを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明では、
口部と胴部を備え、前記口部の周囲にネックリング部を有するボトル状容器の外面の殺菌を行う装置であって、
前記ネックリング部を保持してボトル状容器を搬送するためのグリッパーと、
殺菌剤を吐出するための吐出孔が内方に形成されたノズル部を複数備えたノズルと、を有し、
複数のノズル部のうち、前記ボトル状容器の口部と胴部の境界である付け根部に対応するノズル部の吐出孔と前記付け根部との距離が、他のノズル部とボトル状容器の距離に対して所定以下の比率となるように設置されていることを特徴とする容器の外面殺菌装置を提供する。
【０００７】
また、本発明の外面殺菌装置は、
前記吐出孔は、各ノズル部の内方の面において複数形成されており、
前記面における第１の方向における前記吐出孔の間隔は５．０ｍｍ以上７．０ｍｍ以下であって、前記面における前記第１の方向と交差する第２の方向における前記吐出孔の間隔は９．０ｍｍ以上１１．０ｍｍ以下であることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の外面殺菌装置は、
前記吐出孔の形状は円形であって、直径が１．０ｍｍ以上４．０ｍｍ以下であることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の外面殺菌装置は、
複数のノズル部のうち、ネックリング部に対応するノズル部と、胴部に対応するノズル部の間に前記グリッパーが通過する間隙を有することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の外面殺菌装置は、
前記グリッパーには、前記ネックリング部を保持した際に、前記ネックリング部と接する位置に複数の突起が形成されているとともに、グリッパーを貫通する貫通孔が形成されていることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の外面殺菌装置は、
前記ノズルは、前記ボトル状容器の搬送経路に複数設置されており、前記ボトル状容器の搬送方向と前記吐出孔が形成された面との角度が２０度以下であることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の外面殺菌装置は、
前記ノズルは、殺菌剤の気化温度以上で保温されていることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明では、
口部と胴部を備え、前記口部の周囲にネックリング部を有するボトル状容器の外面の殺菌を行う殺菌するためのノズルであって、
殺菌剤を吐出するための吐出孔が内方に形成された面である吐出面を複数備え、
複数の前記吐出面のうち、前記ボトル状容器の口部と胴部の境界である付け根部に対応する前記吐出面と前記付け根部との距離が、他の前記吐出面とボトル状容器の距離に対して所定以下の比率となるように設置されていることを特徴とする容器の外面殺菌用のノズルを提供する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ボトル状容器の外面を効率的に殺菌することが可能な外面殺菌装置、および外面殺菌用のノズルを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施形態に係る外面殺菌装置が適用される無菌充填装置を示す側面図である。
【図２】実施形態に係る外面殺菌装置が適用される無菌充填装置を示す平面図である。
【図３】本実施形態に係る容器の外面殺菌用のノズルを示す図である。
【図４】図３（ａ）における矢印Ａ、Ｂ方向から見た内壁面を示す図である。
【図５】グリッパーを示す平面図である。
【図６】実施例におけるノズルの各部の具体的サイズを示す図である。
【図７】比較例におけるノズルの各部の具体的サイズを示す図である。
【図８】本実施形態に係る無菌充填装置に用いて好適なボトル状容器を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
まず、本発明の一実施形態に係る外面殺菌装置による殺菌対象となるボトル状容器について説明する。図８は、本発明の一実施形態に係る外面殺菌装置による殺菌対象となるボトル状容器を示す側面図である。図８に示すボトル状容器５０は、一般的なボトル状容器であり、口部５１と胴部５２を有しており、口部５１の上方の開口から飲料等の内容物を充填し、空洞の胴部５２において収容可能となっている。口部５１の周囲には、ネックリング部５３が形成されており、搬送時等において、ボトル状容器５０の上方を保持することが可能になっている。また、口部５１には、別体であるキャップの内面側と螺合可能になるように、ネジ山５４が形成されている。付け根部５５は、口部５１と胴部５２の境界部分であり、図８に示すように、一般に窪んだ状態となっている。図８の例では、口部５１と胴部５２の境界部が明確であるが、口部５１と胴部５２の間が滑らかに変化する形状である場合は、その曲率が大きい部分、特に最大の部分を付け根部５５とする。底部５６はボトル状容器５０の下端部である。図８に示したようなボトル状容器５０の外面の殺菌を行う場合、ボトル状容器５０の周囲から殺菌剤を噴霧し、胴部５２の側面や底面等に殺菌剤を付着させる。しかし、窪んだ形状である付け根部５５や、ネックリング部５３の下側等には、胴部５２に比べて殺菌剤を付着させ難くなっている。本実施形態に係る外面殺菌工程では、付け根部５５や、ネックリング部５３の下側等に、殺菌剤を付着させ易い工夫が行われている。
【００１７】
本実施形態で殺菌の対象とするボトル状容器５０の素材としては、様々なものに対応することができる。例えば、アルミやスチールを主体とした金属製であってもよいし、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリエチレン等を主体とした合成樹脂製であってもよい。高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）製のボトル状容器の殺菌を、殺菌剤として過酸化水素を用いて行う場合、他の素材に比べて、殺菌剤の付着性が低く、特に殺菌剤を付着させ易い工夫が必要となる。従来の外面殺菌装置では、ボトル状容器５０の外面に対応したノズルの各面から均一に殺菌剤を噴霧することが困難であるという問題もある。本実施形態に係る外面殺菌装置では、殺菌剤をノズルの各面からボトル状容器５０の外面に対して比較的均一に近い状態で噴霧することができる。
【００１８】
図１は、本実施形態に係る外面殺菌装置が適用される無菌充填装置を示す側面図である。図２は、本実施形態に係る外面殺菌装置が適用される無菌充填装置を示す平面図である。図１、図２に示すように、無菌充填装置は、図８に示した未封状態のボトル状容器５０を、搬送中のボトル状容器５０に対し殺菌剤を吐出することによってボトル状容器５０の外面を殺菌可能な容器殺菌部６０と、付着した殺菌剤を乾燥させる乾燥部７０と、殺菌剤の吐出により殺菌されたボトル状容器５０内に予め殺菌処理された飲料等の内容物を充填する充填部８０と、ボトル状容器５０の口部５１を封止するシール部９０を具備する。各部においては、軸心６１を備え、軸心６１の周囲にグリッパー３０を備えることにより、ボトル状容器５０を各部間において搬送する搬送手段を備えている。図２においては、図面が繁雑になるのを避けるため、乾燥部７０、充填部８０、シール部９０においては詳細を省略している。図１、図２に示した無菌充填装置における容器殺菌部６０が外面殺菌装置として機能する。
【００１９】
容器殺菌部６０、乾燥部７０、充填部８０、シール部９０は、無菌チャンバー９２内に設置されている。無菌チャンバー９２内には、図示しないが、過酸化水素等の殺菌剤を噴霧する殺菌剤噴霧ノズル、無菌エアを吐出する無菌エア吐出ノズル等が配置される。無菌チャンバー９２内での無菌充填に先立ち、殺菌剤吐出ノズルから過酸化水素等が噴霧されることにより、無菌チャンバー内が滅菌処理され、滅菌処理後に無菌エア吐出ノズルから無菌エアが吐出されることにより、無菌チャンバー内が陽圧に保たれ、無菌チャンバー内への外部からの微生物等の侵入が阻止される。
【００２０】
容器殺菌部６０、乾燥部７０、充填部８０、シール部９０の搬送手段は、水平方向に配置された例えば四個のホイールによって構成される。各ホイールは隣り合うもの同士が反対方向に回転するように組み合わされ、各ホイールの軸心６１に連結されたグリッパー３０が一定の間隔で配置される。
【００２１】
グリッパー３０はボトル状容器５０におけるネックリング部５３を保持可能である。各部のグリッパー３０が同期的に旋回運動し、この旋回運動に伴って多数のボトル状容器５０が各部を経てシール部９０からコンベア９５へと搬送される。容器殺菌部６０のグリッパー３０に対し未封状態のボトル状容器５０を供給する箇所には、コンベア９４が設置される。
【００２２】
容器殺菌部６０には、容器殺菌部６０全体を回転させる軸心６１に接続され、ボトル状容器５０を保持するためのグリッパー３０が設けられている。グリッパー３０の数は、必要に応じて変更することができるが、図２においては、説明の便宜上、８個設けた状態を示している。また、容器殺菌部６０には、グリッパー３０により保持されたボトル状容器５０の外面に向かって殺菌剤を吐出して噴霧するためのノズル１０が設けられている（図１では省略）。ノズル１０の数も必要に応じて決定することができるが、本実施形態では２個設けている。したがって、各ボトル状容器５０は、容器殺菌部６０の２箇所において、殺菌剤が噴霧されることになる。
【００２３】
図３は、本実施形態に係る容器の外面殺菌用のノズルを示す図である。図３（ａ）は正面図、図３（ｂ）は図３（ａ）のＣ−Ｃ線に対応した側面図、図３（ｃ）は図３（ａ）のＤ−Ｄ線に対応した上面図である。なお、位置関係を明確にするため、図３（ａ）のみ、ボトル状容器５０が通過する際のボトル状容器５０とグリッパー３０を示している。容器の外面殺菌用のノズルであるノズル１０は、容器の外面殺菌装置である容器殺菌部６０に設置されている。図３（ａ）に示すように、間隙（クリアランス）１８を除いて、全体として空洞部１７を有するトンネル状（筒状）となっている。この空洞部１７をボトル状容器５０が通過する際には、ノズル１０がボトル状容器５０の周囲を囲むことができるようになっている。トンネル状にボトル状容器５０を囲むことができる部分は、殺菌剤の導入管となっており、導入管の内方（内壁）には、多数の吐出孔が形成されており、導入管を通った殺菌剤が吐出され噴霧されるようになっている。図３（ａ）のように、側面から見た場合、導入管は完全なトンネル状の形態を形成しておらず、グリッパー３０が、間隙１８を通過可能となっている。ノズル１０は、殺菌剤の導入管でもある上部ノズル部１１、側部ノズル部１２、１３、下部ノズル部１４、付け根部ノズル部１５、１６を備えている。
【００２４】
上部ノズル部１１、側部ノズル部１２、１３、下部ノズル部１４の内壁は、それぞれ水平方向、鉛直方向、水平方向に平行となるように形成されている。また、付け根部ノズル部１５は、ボトル状容器５０における付け根部５５の窪みに合わせるように、付け根部５５に向かう方向と交差するように、傾斜した形状となっている。したがって、図３（ａ）に示したように、正面から見ると、ボトル状容器５０の外形と、ボトル状容器５０を通過させるための空洞部１７を形成するノズル内壁の形状が相似形に近い形状となっている。具体的には、複数のノズル部のうち、ボトル状容器５０の口部５１と胴部５２の境界である付け根部５５に対応する付け根部ノズル部１５、１６の吐出孔と付け根部５５との距離が、他のノズル部とボトル状容器５０の距離に対して所定以下の比率となるように形成されている。本実施形態では、上部ノズル部１１、側部ノズル部１２、１３、下部ノズル部１４それぞれの内壁からボトル状容器５０の外面の対応箇所までの距離のうち最小のものをＤａ（ｍｍ）とした場合に、Ｄａ（ｍｍ）に対して、付け根部ノズル部１５、１６の内壁からボトル状容器５０の付け根部５５までの距離Ｄｂ（ｍｍ）が、Ｄｂ＜１．３Ｄａとなっている。これにより、最も付着させ難い付け根部５５に対しても、他の部分に比較して吐出される殺菌剤が極端に少ない状態にならず、殺菌剤を効率的に用いて、万遍なくボトル状容器５０を殺菌することができる。
【００２５】
上部ノズル部１１、側部ノズル部１２、１３、下部ノズル部１４、付け根部ノズル部１５、１６の内壁に形成された吐出孔の形状、サイズは適宜設定することができるが、形状は円形であって、直径が１．０ｍｍ以上４．０ｍｍ以下であることが好ましく、直径が１．５ｍｍ以上３．０ｍｍ以下であることがより好ましい。このような直径であることにより比較的均一に殺菌剤を噴霧することが可能となる。本実施形態では、上部ノズル部１１、側部ノズル部１２、１３、下部ノズル部１４、付け根部ノズル部１５、１６の内壁の全てにおいて直径２．０ｍｍの円形の吐出孔を設けている。吐出孔の形状は、円形に限定されず、楕円形や多角形とすることもできる。その場合、吐出孔の大きさは、上記円形の場合と同等の面積とすることが好ましい。
【００２６】
図３（ａ）に示すように、正面から見てノズル１０は１箇所を除いて周状に連続している。１箇所については、グリッパー３０を通過させるための間隙１８となっており、この間隙１８によりノズル１０は、側部ノズル部１２と付け根部ノズル部１５の間で不連続となっている。この間隙１８の幅Ｄｃは、側部ノズル部１２の下端と付け根部ノズル部１５の上端の距離であり、ボトル状容器５０を保持したグリッパー３０が通過することが可能な大きさであればよい。具体的には、グリッパー３０の、間隙１８を通過する部分である支持部の上下それぞれ１ｍｍ〜２ｍｍを確保しておく。したがって、グリッパー３０の、間隙１８を通過する部分である支持部の厚さが５ｍｍである場合、間隙１８の幅Ｄｃは、７ｍｍ以上９ｍｍ以下であることが好ましい。
【００２７】
ノズル１０の各ノズル部、すなわち上部ノズル部１１、側部ノズル部１２、１３、下部ノズル部１４、付け根部ノズル部１５、１６それぞれの厚みと幅は、十分に殺菌剤を供給することが可能であるとともに、所定の噴出強度を保つことが可能な範囲に設定しておく必要がある。したがって、ノズル１０の各ノズル部の厚みは、５．０ｍｍ〜１５．０ｍｍであることが好ましく、８．０ｍｍ〜１２．０ｍｍであることがより好ましい。ここで、上部ノズル部１１、下部ノズル部１４の厚みは、図３（ａ）における上下方向に対応し、側部ノズル部１２、１３の厚みは、図３（ａ）における左右方向に対応し、付け根部ノズル部１５、１６の厚みは、図３（ａ）における斜め方向に対応する。また、ノズル１０の各ノズル部の幅は、１８．０ｍｍ〜３０．０ｍｍであることが好ましく、２１．０ｍｍ〜２７．０ｍｍであることがより好ましい。本実施形態では、厚み１０．０ｍｍ、幅２４．０ｍｍとしている。ここで、ノズル１０の各ノズル部の幅は、図３（ａ）における奥行方向、図３（ｂ）における左右方向、図３（ｃ）における上下方向に対応する。
【００２８】
上部ノズル部１１、側部ノズル部１２、１３、下部ノズル部１４、付け根部ノズル部１５、１６の内壁面すなわち内方の面には、殺菌剤の吐出孔２０が複数形成されている。吐出孔２０が内方に形成された面である内壁面を吐出面と呼ぶこともできる。吐出孔２０は、各ノズル部の内壁に形成された貫通孔である。吐出孔２０の数、形成態様は、適正な吐出強度および吐出量とするため、適宜決定することができるが、所定の形成間隔で規則正しく配列させることが好ましい。
【００２９】
図４（ａ）は、図３（ａ）における矢印Ａ方向から見たノズル１０の側部ノズル部１２の内壁面を示す図である。図４（ａ）に示すように、側部ノズル部１２の内壁面には、所定の形成間隔で規則正しくが吐出孔２０が形成されている。図４（ａ）の例では、縦方向（鉛直方向）に１０．０ｍｍ間隔で配置した直径２．０ｍｍの円形状の吐出孔２０の列を、てれこ状、すなわち、隣接する列が互い違いになるように３列形成している。各列の間隔は６．０ｍｍである。したがって隣り合う列の吐出孔２０は、縦方向に５．０ｍｍずれて形成されることになる。図４（ｂ）は、図３（ａ）における矢印Ｂ方向から見たノズル１０の付け根部ノズル部１６の内壁面を示す図である。図４（ｂ）に示すように、付け根部ノズル部１６の内壁面には、複数の吐出孔２０が形成されている。図４（ｂ）の例では、縦方向（水平方向と交差する方向）に１０．０ｍｍ間隔で配置した吐出孔２０の列を、てれこ状に３列形成している。各列の間隔は６．０ｍｍである。したがって隣り合う列の吐出孔２０は、縦方向に５．０ｍｍずれて形成されることになる。上部ノズル部１１、側部ノズル部１３、下部ノズル部１４、付け根部ノズル部１５についても同様に吐出孔２０が形成されている。
【００３０】
図４（ａ）を用いて説明した吐出孔２０の形成態様は、最も好ましい例の一つであるが、図４（ａ）に示した例に限定されない。具体的には、吐出孔２０の直径が１．０ｍｍ以上４．０ｍｍ以下の円形状である場合、吐出孔２０の列の幅方向の間隔は、４．０ｍｍ以上８．０ｍｍ以下とすることが好ましく、吐出孔２０の縦方向の間隔は、８．０ｍｍ以上１２．０ｍｍ以下とすることが好ましい。吐出孔２０の直径が１．０ｍｍ以上４．０ｍｍ以下の円形状である場合、吐出孔２０の列の幅方向の間隔は、５．０ｍｍ以上７．０ｍｍ以下とすることがより好ましく、吐出孔２０の縦方向の間隔は、９．０ｍｍ以上１１．０ｍｍ以下とすることがより好ましい。本実施形態では、吐出孔２０が直径２．０ｍｍの円形状であるため、吐出孔２０の列の幅方向の間隔を６．０ｍｍ、吐出孔２０の縦方向の間隔を１０．０ｍｍとしている。なお、ここでの間隔とは、隣接する吐出孔２０の中心間同士の距離である。なお、縦方向を第１の方向としたとき、縦方向と交差する幅方向は第２の方向となる。ノズル１０の材質は、殺菌剤に対する耐腐食性を有するものとすることが好ましい。例えば、ステンレス製とすることにより過酸化水素等の殺菌剤による腐食を防ぐことができる。
【００３１】
図５（ａ）は、グリッパーを示す平面図である。図５（ａ）に示すように、グリッパー３０は、ボトル状容器５０のネックリング部５３を保持する保持部３１と、保持部３１と一体で形成されており、容器殺菌部６０全体を回転させる軸心６１と連結されて保持部３１を支持する支持部３２により構成される。なお、図５（ａ）においては、支持部３２の右方を省略しているが、図５（ａ）に示した支持部３２の右方において軸心６１と連結されている。保持部３１には、突起３３と貫通孔３４、３５が形成されている。貫通孔３４、３５は、グリッパー３０を貫通する孔である。本実施形態では、図５（ａ）に示すように、５個の突起３３と計５個の貫通孔３４、３５が形成されている。図５において破線で示した円は、グリッパー３０がボトル状容器５０を保持した際のボトル状容器５０の位置を示しており、径の大きい円は、ネックリング部５３の外縁を示し、径の小さい円は、口部５１の外縁を示している。
【００３２】
保持部３１によりボトル状容器５０を保持した際に、ボトル状容器５０のネックリング部５３の下面が、保持部３１と密着してしまうと、ネックリング部５３の下面に殺菌剤が塗布されなくなってしまう。そのため、保持した際に、ネックリング部５３の下面に位置する保持部３１の上面には、複数の突起３３が形成されている。また、グリッパー３０の下方側からネックリング部５３の下面側に殺菌剤が付着し易いように、保持した際にネックリング部５３の下面に位置する保持部３１には、貫通孔３４、３５が形成されている。図５（ａ）においては保持部３１の内縁３１ａは滑らかな曲線となっているが、例えばノコギリ刃のように凹凸が多数形成されていてもよい。凹凸が多数形成されることにより保持部３１の内縁３１ａがボトル状容器５０の口部５１に接触する面積が少なくなり、口部５１への殺菌剤の未付着部分が少なくなる。グリッパー３０の材質は、殺菌剤に対する耐腐食性を有するものとすることが好ましい。例えば、ステンレス製とすることにより過酸化水素等の殺菌剤による腐食を防ぐことができる。
【００３３】
突起３３の数は、任意の数に決定することができるが、ボトル状容器５０を傾かせずに安定して保持するため、３個以上とする必要がある。本実施形態では、図５（ａ）に示すように、５個の突起３３を形成している。このうち、１個の突起３３は、支持部３２の長手方向に延びる中心線上に形成されている。そして、他の４個の突起３３については、保持部３１の両側にそれぞれ２個ずつ形成されている。５個の突起３３は、隣接する突起３３との間隔が全て等間隔となっていることが好ましい。本実施形態では、突起３３は略円錐形であり、図５（ａ）に示すように、平面形状では円形であるが、ネックリング部５３の下面と接する箇所の面積は非常に狭くなっている。このため、ネックリング部５３の下面に吐出された殺菌剤が付着し易くなっている。突起３３は、円錐形に限定されず、例えば、半球状、角錐状等、様々な形態とすることができる。
【００３４】
貫通孔３４の数は、任意の数とすることができる。グリッパー３０の強度や、ボトル状容器５０の保持状態を考慮して、全体の貫通孔の面積が可能な限り大きくなるように形成することが好ましい。本実施形態では、図５（ａ）に示すように、１個の大面積の貫通孔３５と４個の小面積の貫通孔３４の計５個の貫通孔を形成している。このうち、１個の大面積の貫通孔３５は楕円形状であり、その長径が支持部３２の長手方向に延びる中心線上に位置するように形成されている。そして、４個の小面積の貫通孔３４については、保持部３１の両側にそれぞれ２個ずつ形成されている。４個の小面積の貫通孔３４は、隣接する小面積の貫通孔３４との間隔が全て等間隔となっている。
【００３５】
グリッパー３０の形状としては、図５（ａ）に示した形態に限定されず、様々な形態とすることができる。他の一例を図５（ｂ）に示す。図５（ｂ）の例では、図５（ａ）の例とは異なり、支持部３２に跨る貫通孔３５が存在していない。また、図５（ｂ）においては、貫通孔３４の大きさが均一ではなく、保持部３１の先端側の２つが小さく、支持部３２に近い側の２つが大きくなっている。図５（ａ）（ｂ）に示した以外にもボトル状容器５０の形状や、殺菌剤の吐出態様に応じて、突起３３や貫通孔３４、３５を様々な態様で形成することができる。例えば、突起を全てなくしたり、貫通孔を全てなくしたり、することも可能である。
【００３６】
図３に示したノズル１０は、容器殺菌部６０に設置されるが、容器殺菌部６０において、ボトル状容器５０の搬送経路において１つだけ設置されていてもよいし、複数設置されていてもよい。ノズル１０の設置位置・角度は、搬送されるボトル状容器５０がノズル１０の空洞部１７を通過することが可能であれば、任意の設置位置・角度とすることができる。ただし、ノズル１０の設置角度については、ボトル状容器５０の搬送方向に対して、吐出孔が形成されたノズル部の内側の面との角度が２０度以下であることが好ましく、０度に近い角度である程よい（マイナスの角度を考えず、０度を最小角度とした場合）。言い換えると、側部ノズル部１２、１３を結ぶ方向とのなす角度が７０度以上であることが好ましく、９０度に近い角度である程よい（９０度より大きい角度を考えず、９０度を最大角度とした場合）。図２の例では、ノズル１０が容器殺菌部６０に２つ設置されている。また、図２の例では、側部ノズル部１２、１３間が軸心６１に向かう方向に設置されている。ボトル状容器５０は、軸心６１を中心として回転する方向で搬送されるため、図２の例では、吐出孔２０が形成された各ノズル部の内側の面との角度は０度となり、側部ノズル部１２、１３を結ぶ方向と搬送方向のなす角度は９０度となる。
【００３７】
図３に示したノズル１０は、図示しない保温機構により殺菌剤の気化温度以上で保温されている。これは、殺菌剤の結露や、殺菌剤によって吐出孔２０が塞がれることを抑制するために行われる。殺菌剤として過酸化水素を用いる場合、殺菌剤にはリン酸系の安定剤が添加されていることが多い。この場合、１４０℃以上で保温することが好ましい。１４０℃未満であると過酸化水素の噴霧を長時間、何日も繰り返すと、リン酸系の安定剤を含んだ過酸化水素が吐出孔の回りに僅かづつ結露し、結露した過酸化水素が乾燥すると安定剤が析出し、析出した安定剤が吐出孔を塞いでしまうことがあるためである。
【００３８】
殺菌剤の付着性を向上させるため、容器殺菌部６０を仕切り板で覆うことが好ましい。具体的には、容器殺菌部６０の周囲および上方に仕切り板を設けることが好ましい。また、殺菌剤の結露を抑制するために、仕切り板により覆われた容器殺菌部６０から排気を行うための排気管を設けることが好ましい。
【００３９】
図８に示したボトル状容器５０には、図１、図２に示す無菌充填装置によりボトル状容器５０が殺菌処理された後、あらかじめ殺菌処理された飲料等の内容物がボトル状容器５０内に充填される。そして、ボトル状容器の口部５１上端が樹脂シートで封止され、無菌のボトル状容器入り製品が得られる。この後、別途、口部５１のネジ山５４を用いて螺合させて、別体であるキャップをボトル状容器５０の上部に装着し、ボトル状容器入り製品が完成する。
【００４０】
次に、図１、図２に示す無菌充填装置を用いた殺菌処理および充填処理について説明する。事前に、無菌チャンバー９２内が滅菌された後、無菌チャンバー９２内に無菌エアが吹き込まれる。無菌エアの吹き込みによって、無菌チャンバー９２内が陽圧となり外部からのエアーの入り込みを抑制するため無菌性が維持される。
【００４１】
無菌チャンバー９２内が無菌状態で陽圧状態に保たれたら、ボトル状容器５０が、コンベア９４により無菌チャンバー９２内の所定の位置に搬送される。ボトル状容器５０が、コンベア９４により無菌チャンバー９２内に入ったら、各部の搬送手段が軸心を中心に回転する。そして、所定の位置に達したボトル状容器５０は、グリッパー３０により保持されて、容器殺菌部６０内に搬送される。
【００４２】
容器殺菌部６０では、グリッパー３０に保持されたボトル状容器５０が搬送され、ノズル１０の空洞部１７を通過する。通過する際、上部ノズル部１１、側部ノズル部１２、１３、下部ノズル部１４、付け根部ノズル部１５、１６それぞれの吐出孔２０から殺菌剤が吐出され噴霧される。これにより、ボトル状容器５０に殺菌剤が付着する。この際、付け根部５５との距離が近くなるように付け根部ノズル部１５、１６が構成されているので、付け根部５５とその近傍に殺菌剤が付着し易くなる。また、ボトル状容器５０がノズル１０の空洞部１７を通過する際には、グリッパー３０がネックリング部５３を保持しているため、図３（ａ）に示すように、空洞部１７がグリッパー３０により上下に分断された状態となる。
【００４３】
グリッパー３０より上側の狭い空間には、吐出された殺菌剤のミストが籠った状態となり、ネックリング部５３やネジ山５４のように凹凸を多く有する箇所にも殺菌剤が付着し易くなる。グリッパー３０の形状は、図５（ａ）に示したようなものであり、突起３３を備えているため、ネックリング部５３の下面がグリッパー３０と接触する部分が少なくなり、ネックリング部５３の下面に殺菌剤が付着し易くなる。また、グリッパー３０は、図５（ａ）に示したように、ネックリング部５３と重なると想定される位置に貫通孔３４を備えているため、グリッパー３０の下方に漂う殺菌剤が貫通孔３４を通ってネックリング部５３の下面に付着し易くなる。貫通孔３５は、広い面積を有しているとともに、一部がネックリング部５３と重なる位置にあるため、下方から広く殺菌剤を通して、ネックリング部５３の下面に付着させ易くなる。
【００４４】
容器殺菌部６０には、２つのノズル１０が設置されているので、２回に渡って殺菌剤が塗布され、より多くの殺菌剤を付着させることができる。容器殺菌部６０から、乾燥部７０、充填部８０、シール部９０とグリッパーを用いてボトル状容器５０は搬送されて行き、殺菌剤の乾燥、飲料の充填、シールが行われる。この結果、無菌状態での飲料の充填が完了する。密封が行われたボトル状容器５０は、シール部９０からコンベア９５に搬送され、コンベア９５により無菌チャンバー９２外に搬出される。
【００４５】
＜実施例＞
ノズル１０の形状として、図３に示したような、付け根部５５と付け根部ノズル部１５、１６からの距離が、胴部５２と上部ノズル部１１、側部ノズル部１２、１３、下部ノズル部１４からの距離との比率が上記条件を満たすノズルを用いた。図６は、実施例におけるノズルの各部の具体的サイズを示す図である。図６においてサイズを示す矢印の傍の数字は、ｍｍ単位でのサイズを示している。また、ノズル形態については、その他の詳細を以下のように設定した。
各ノズル部の幅：２４．０ｍｍ（図６（ａ）奥行方向、図６（ｂ）左右方向）
各ノズル部の厚み：１０．０ｍｍ（図６（ａ）上下または左右方向）
間隙（クリアランス）１８の幅Ｄｃ：８．０ｍｍ（図６（ａ）（ｂ）上下方向）
孔径：２．０ｍｍ
吐出孔間隔：（幅方向）６．０ｍｍ、（長手方向）１０．０ｍｍ
配置態様：３列をてれこ状
【００４６】
噴霧条件については、以下のように設定した。
アトマイジングエアー圧：０．５０ＭＰａ
過酸化水素供給量：６．０ｇ／ｍｉｎ
ノズル１０の本数：２本
ノズル１０の設置間隔：搬送方向に対して５０．０ｍｍ
ノズル１０の設置角度：搬送方向と吐出孔が形成された面との角度が０度
【００４７】
処理工程については、容器殺菌部６０による殺菌工程の後、７秒の滞留工程と、１秒×３回の乾燥工程とした。１回の乾燥工程は、１４０℃の乾燥エアーを０．８ｍ3／ｍｉｎで１秒間、容器殺菌部６０内面に吹き込む態様とした。
【００４８】
殺菌能力評価を行うためのＢＩ（バイオロジカルインジケータ）は、以下の態様とした。
塗布菌：Ｂａｃｉｌｌｕｓ．ａｔｒｏｐｈａｅｕｓ  ＡＴＣＣ９３７２
塗布菌数：２．５×１０5個／ｓｐｏｔ
塗布箇所：ネックリング部５３の下側面（図８における下方）
胴部５２外面中央（図８の上下方向における胴部５２中央）
【００４９】
そして、搬送速度が１０ｍ／ｍｉｎとなるようにして、ボトル状容器５０の搬送を行い、殺菌および充填を行った。
【００５０】
＜比較例＞
図７は、比較例のノズルを示す側面図である。比較例のノズル１００は、図７に示したような、断面略矩形状で全体としてトンネル状である。図６に示した実施例と比較すると、付け根部ノズル部１５、１６のように、付け根部５５に距離が近くなるノズル部が存在せず、付け根部５５に比較的近いノズル部は、上側ノズル部１０５と側部ノズル部１０３となる。図７の例では、上側ノズル部１０５、側部ノズル部１０３から付け根部５５までの距離が、胴部５２と上部ノズル部１０１、側部ノズル部１０２、１０３、下部ノズル部１０４から口部５１、胴部５２までの距離に比べて大きくなっている。
各ノズル部の幅：５００．０ｍｍ（図７奥行方向）
各ノズル部の厚み：１０．０ｍｍ（図７上下または左右方向）
間隙（クリアランス）１８の幅Ｄｃ：８．０ｍｍ（図７（ａ）上下方向）
孔径：２．０ｍｍ
吐出孔間隔：（幅方向）６．０ｍｍ、（長手方向）１０．０ｍｍ
配置態様：６０列をてれこ状
【００５１】
処理工程については、容器殺菌部を回転状に搬送するのではなく、直線状に搬送する態様とした。滞留工程と、乾燥工程は実施例と同様とした。また、ＢＩの態様は、実施例と同様とした。そして、実施例と同様、搬送速度が１０ｍ／ｍｉｎとなるようにして、ボトル状容器５０の搬送を行い、殺菌および充填を行った。
【００５２】
＜比較結果＞
実施例、比較例ともに、処理前と処理後における菌数のＬＲＶ(Ｌｏｇ  Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ  Ｖａｌｕｅ：対数減少値）を指標として比較した。殺菌が良好に行われた判定基準としては、ＬＲＶ＞６とした。胴部５２外面中央においては、実施例、比較例ともに、ＬＲＶ＞６となって殺菌が良好に行われた。しかし、ネックリング部５３の下側面においては、実施例は、ＬＲＶ＞６となって殺菌が良好に行われたが、比較例は、ＬＲＶ＜６となって十分に殺菌が行われなかった。このように、実施例では、ネックリング部５３の下側面において、特に良好に殺菌を行うことができた。また、各ノズル部の内壁面（吐出面）の風速と各ノズル部の内壁面と対向するボトルの各箇所の付着量が、実施例においては、同等であったが、比較例においては、差が見られた。
【００５３】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、ノズル１０の各ノズル部における吐出孔の好ましい形状、大きさ、形成態様について説明したが、任意の形状、大きさ、形成態様とすることができる。
【符号の説明】
【００５４】
１０・・・（外面殺菌用の）ノズル
１１・・・上部ノズル部
１２、１３・・・側部ノズル部
１４・・・下部ノズル部
１５、１６・・・付け根部ノズル部
２０・・・吐出孔
３０・・・グリッパー
３１・・・保持部
３２・・・支持部
３３・・・突起
３４、３５・・・貫通孔
５０・・・ボトル状容器
５１・・・口部
５２・・・胴部
５３・・・ネックリング部
５４・・・ネジ山
５５・・・付け根部
５６・・・底部
６０・・・容器殺菌部
７０・・・乾燥部
８０・・・充填部
９０・・・シール部
【図１】
2020055615.tif 000003
【図２】
2020055615.tif 000004
【図３】
2020055615.tif 000005
【図４】
2020055615.tif 000006
【図５】
2020055615.tif 000007
【図６】
2020055615.tif 000008
【図７】
2020055615.tif 000009
【図８】
2020055615.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】令和1年10月17日(2019.10.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
口部と胴部を備え、前記口部の周囲にネックリング部を有するボトル状容器の外面の殺菌を行う装置であって、
前記ネックリング部を保持してボトル状容器を搬送するためのグリッパーと、
殺菌剤を吐出するための吐出孔が内方に形成されたノズル部を複数備えたノズルと、を有し、
複数のノズル部のうち、前記ボトル状容器の口部と胴部の境界である付け根部に対応するノズル部の吐出孔と前記付け根部との距離をＤｂ、他のノズル部とボトル状容器の距離のうち最小の距離をＤａとしたとき、Ｄｂ＜１．３Ｄａとなるように設置されていることを特徴とする容器の外面殺菌装置。
【請求項２】
口部と胴部を備え、前記口部の周囲にネックリング部を有するボトル状容器の外面の殺菌を行う装置であって、
前記ネックリング部を保持してボトル状容器を搬送するためのグリッパーと、
殺菌剤を吐出するための吐出孔が内方に形成されたノズル部を複数備えたノズルと、を有し、
複数のノズル部のうち、前記ボトル状容器の口部と胴部の境界である付け根部に対応するノズル部の吐出孔と前記付け根部との距離が、他のノズル部とボトル状容器の距離に対して所定以下の比率となるように設置されており、
複数のノズル部のうち、ネックリング部に対応するノズル部と、胴部に対応するノズル部の間に前記グリッパーが通過する７ｍｍ以上９ｍｍ以下の間隙を有することを特徴とする容器の外面殺菌装置。
【請求項３】
口部と胴部を備え、前記口部の周囲にネックリング部を有するボトル状容器の外面の殺菌を行う装置であって、
前記ネックリング部を保持してボトル状容器を搬送するためのグリッパーと、
殺菌剤を吐出するための吐出孔が内方に形成されたノズル部を複数備えたノズルと、を有し、
複数のノズル部のうち、前記ボトル状容器の口部と胴部の境界である付け根部に対応するノズル部の吐出孔と前記付け根部との距離が、他のノズル部とボトル状容器の距離に対して所定以下の比率となるように設置されており、
前記グリッパーは、前記ネックリング部の下面を保持する保持部を有し、
前記保持部の上面には、前記ネックリング部の下面を保持した際に、前記ネックリング部と接する位置に前記保持部の上面から前記ネックリング部の下面に向かい面積が狭くなるように突出する複数の突起が形成されているとともに、保持部の上面から下面に向かってグリッパーを貫通する貫通孔が形成されていることを特徴とする容器の外面殺菌装置。
【請求項４】
前記吐出孔は、各ノズル部の内方の面において複数形成されており、
前記面における第１の方向における前記吐出孔の間隔は５．０ｍｍ以上７．０ｍｍ以下であって、前記面における前記第１の方向と交差する第２の方向における前記吐出孔の間隔は９．０ｍｍ以上１１．０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の容器の外面殺菌装置。
【請求項５】
前記吐出孔の形状は円形であって、直径が１．０ｍｍ以上４．０ｍｍ以下で特徴とする、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の容器の外面殺菌装置。
【請求項６】
前記ノズルは、前記ボトル状容器の搬送経路に複数設置されており、前記ボトル状容器の搬送方向と前記吐出孔が形成された面との角度が２０度以下であることを特徴とする、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の外面殺菌装置。
【請求項７】
前記ノズルは、殺菌剤の気化温度以上で保温されていることを特徴とする、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の外面殺菌装置。
【請求項８】
口部と胴部を備え、前記口部の周囲にネックリング部を有するボトル状容器の外面の殺菌を行うためのノズルであって、
殺菌剤を吐出するための吐出孔が内方に形成された面である吐出面を複数備え、
複数の前記吐出面のうち、前記ボトル状容器の口部と胴部の境界である付け根部に対応する前記吐出面と前記付け根部との距離をＤｂ、他の前記吐出面とボトル状容器の距離のうち最小の距離をＤａとしたとき、Ｄｂ＜１．３Ｄａとなるように設置されており、
複数の前記吐出面のうち、ネックリング部に対応するノズル部と、胴部に対応するノズル部の間に前記ネックリング部を保持してボトル状容器を搬送するためのグリッパーが通過する７ｍｍ以上９ｍｍ以下の間隙を有することを特徴とする容器の外面殺菌用のノズル。
【手続補正書】
【提出日】令和1年12月20日(2019.12.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
口部と胴部を備え、前記口部の周囲にネックリング部を有するボトル状容器の外面の殺菌を行う装置であって、
前記ネックリング部を保持してボトル状容器を搬送するためのグリッパーと、
殺菌剤を吐出するための吐出孔が内方に形成されたノズル部を複数備えたノズルと、を有し、
複数のノズル部のうち、前記ボトル状容器の口部と胴部の境界である付け根部に対応するノズル部の吐出孔と前記付け根部との距離が、他のノズル部とボトル状容器の距離に対して所定以下の比率となるように設置されており、
複数のノズル部のうち、付け根部に対応するノズル部と、胴部に対応するノズル部の間に前記グリッパーが通過する７ｍｍ以上９ｍｍ以下の間隙を有することを特徴とする容器の外面殺菌装置。
【請求項２】
前記吐出孔は、各ノズル部の内方の面において複数形成されており、
前記面における第１の方向における前記吐出孔の間隔は５．０ｍｍ以上７．０ｍｍ以下であって、前記面における前記第１の方向と交差する第２の方向における前記吐出孔の間隔は９．０ｍｍ以上１１．０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の容器の外面殺菌装置。
【請求項３】
前記吐出孔の形状は円形であって、直径が１．０ｍｍ以上４．０ｍｍ以下で特徴とする、請求項１または請求項２に記載の容器の外面殺菌装置。
【請求項４】
前記ノズルは、前記ボトル状容器の搬送経路に複数設置されており、前記ボトル状容器の搬送方向と前記吐出孔が形成された面との角度が２０度以下であることを特徴とする、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の外面殺菌装置。
【請求項５】
前記ノズルは、殺菌剤の気化温度以上で保温されていることを特徴とする、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の外面殺菌装置。
【請求項６】
口部と胴部を備え、前記口部の周囲にネックリング部を有するボトル状容器の外面の殺菌を行うためのノズルであって、
殺菌剤を吐出するための吐出孔が内方に形成された面である吐出面を複数備え、
複数の前記吐出面のうち、前記ボトル状容器の口部と胴部の境界である付け根部に対応する前記吐出面と前記付け根部との距離をＤｂ、他の前記吐出面とボトル状容器の距離のうち最小の距離をＤａとしたとき、Ｄｂ＜１．３Ｄａとなるように設置されており、
複数の前記吐出面のうち、付け根部に対応するノズル部と、胴部に対応するノズル部の間に前記ネックリング部を保持してボトル状容器を搬送するためのグリッパーが通過する７ｍｍ以上９ｍｍ以下の間隙を有することを特徴とする容器の外面殺菌用のノズル。