(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器に気体を吹き付けることにより前記容器に付着した異物を取り除く異物除去部と、
前記異物が取り除かれた前記容器に電子線を照射する殺菌部と、
前記容器の間隔を所定の間隔に広げる割出しスクリューの表面に配置された導電体を前記容器に接触させることにより前記容器に帯電した静電気を取り除く除電部とが設けられ、
前記割出しスクリューは、前記容器の搬送方向に沿って延びる略円柱状の部材であって、中心軸線まわりに回転駆動され、
前記割出しスクリューには、前記中心軸線から径方向外側に向かって延びるとともに、前記中心軸線に沿って螺旋状に延びる壁部が設けられ、
前記容器は、隣接する二つの前記壁部間の溝に配置され、前記割出しスクリューの回転によって搬送されることを特徴とする容器洗浄装置。
【請求項２】
前記除電部は、前記異物を取り除く際、または、前記異物を取り除く前に、前記容器に帯電した静電気を取り除くことを特徴とする請求項１記載の容器洗浄装置。
【請求項３】
少なくとも前記異物除去部を覆う筐体を有し、該筐体の内部を加湿した気体で満たす加湿部が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の容器洗浄装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の容器洗浄装置と、
該容器洗浄装置の前記異物除去部により前記異物の除去がされ、前記殺菌部により電子線の照射が行われた前記容器に飲料を充填する飲料充填部と、
が設けられていることを特徴とする飲料充填装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、飲料などの液体が充填される容器の容器洗浄装置、および、それを備えた飲料充填装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、飲料水等の液体をＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）ボトルやガラス瓶、ボトル缶等の容器に充填する装置として、回転式の充填装置が知られている。この回転式の充填装置は、回転する円形のホイールの外周部に複数の充填バルブを備えており、ホイールがほぼ１回転して容器が周方向に搬送される間に、充填バルブから飲料水等が容器内に充填される。飲料水等の充填が終了すると、キャッパ（打栓機）によりキャップが容器に装着される（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
充填される液体が飲料水等の場合、容器内へ雑菌等が混入することを防ぐことが必須となる。そのため、お茶やミネラルウォータ等を充填する場合、容器の殺菌工程、キャップの殺菌工程、製品液の充填工程及びキャップの装着工程といった一連の工程を、クリーンルーム内で行ういわゆる無菌充填方式が採用されている。
【０００４】
この場合容器は、殺菌液（例えば、過酢酸、過酸化水素、酢酸および水の混合物である過酢酸溶液）を用いて殺菌される。その後、容器から当該殺菌液を洗い流し、および、異物を除去することを目的として、無菌水による洗浄（すすぎ）が行われている（以下、「無菌水リンス」と表記する。）。
【０００５】
その一方で、充填される液体が炭酸飲料の場合や、熱した飲料を充填して容器を殺菌する（ホットパックする）場合等には、殺菌液として次亜塩素酸ナトリウム溶液を用いて容器の洗浄を行い、その後、水道水などの市水により容器をすすぐ（以下、「水リンス」と表記する。）ことが行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−１８７３６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述の無菌水リンスに用いられる無菌水は、熱交換器を用いて水を１４０℃程度まで加熱して殺菌することにより得られている。そのため、熱交換器などの設備を必要とし初期設備投資が大きくなるという問題があった。さらに、無菌水を得るためのランニングコストも必要になるとい問題があった。
その一方で、このような清涼飲料などの液体を充填する食品機械では、殺菌や洗浄のために多量の水を使用しており、その使用量削減の要望が強いという問題があった。
【０００８】
言い換えると、飲料業界では水を使わないドライ殺菌技術の要求が高くなっていた。
水を使わない殺菌技術としては、例えば、電子線を用いた殺菌技術が提案されている。この方法によれば、電子線が照射された菌は死滅するため、水を使わない殺菌を行うことができる。
しかしながら、電子線には透過力に限界があり、例えば、容器に付着した異物により電子線が遮られ、その影となる領域では殺菌が行われない可能性があるという問題があった。
【０００９】
この問題を解消するために、水リンスすることにより、容器に付着した異物を取り除く方法も考えられるが、上述のように水を使わないドライ殺菌の要求に合致しないという問題があった。
さらに、水リンスを行うとランニングコスト低減効果が少なくなり、電子線を用いた殺菌技術を導入するメリットが小さくなるという問題があった。
【００１０】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、水を用いないドライ殺菌を行うとともに、殺菌に係るコストの低減を図ることができる容器洗浄装置および飲料充填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】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
本発明の容器洗浄装置は、容器に気体を吹き付けることにより前記容器に付着した異物を取り除く異物除去部と前記異物が取り除かれた前記容器に電子線を照射する殺菌部と、が設けられていることを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、異物除去部により異物が取り除かれた容器に電子線が照射されるため、容器の全体に対して殺菌を行うことができる。
容器に気体を吹き付けて異物を取り除くため、液体を用いることなく容器の殺菌を行うことができる。さらに容器に気体を吹き付けた後に、電子線照射による容器の殺菌を行うため、当該気体に対して殺菌処理を施す必要がない。言い換えると、電子線照射後の容器に対して気体を吹き付ける場合には、殺菌状態を維持するために、当該気体に対して蒸気滅菌を行う必要があるが、電子線照射前に気体を吹き付けるため、当該気体に対して蒸気滅菌を行う必要がない。
【００１３】
ここで、吹き付ける気体としては、異物や水分や油ミストなどを除去したものであって蒸気滅菌などの方法で無菌化されていない空気（以下、「クリーンエア」と表記する。）や窒素などを例示することができる。さらに容器に付着した異物を除去するために、所定の圧力に加圧された気体を容器に吹き付けることが望ましい。
【００１４】
上記発明においては、前記異物を取り除く際、または、前記異物を取り除く前に、前記容器に帯電した静電気を取り除く除電部が設けられていることが望ましい。
【００１５】
本発明によれば、静電気が取り除かれた後の容器に対して気体が吹き付けられるため、除電部が設けられていない場合と比較して、異物の除去が容易となる。つまり、異物は静電気などの吸引力によって容器に付着しているため、容器に帯電した静電気を取り除くことにより、異物における付着力が低下する。そのため、静電気を取り除かない場合と比較して、小さな力で異物を容器から取り除くことができ、異物が残留する可能性を低下させることができる。
【００１６】
ここで除電部の構成としては、導電体繊維を前記容器に接触させることにより前記容器に帯電した静電気をコロナ放電で取り除く構成を例示することができる。
さらに容器における内面および外面の一方について、上述の構成に基づいて帯電した静電気を取り除くことが好ましい。なお、容器における内面および外面の両者について、帯電した静電気を取り除いてもよく、特に限定するものではない。
【００１７】
上記発明においては、少なくとも前記異物除去部を覆う筐体を有し、該筐体の内部を加湿した気体で満たす加湿部が設けられていることが望ましい。
【００１８】
本発明によれば、少なくとも異物除去部を加湿された雰囲気中に配置することにより、容器に付着した異物を容易に取り除くことができる。
つまり、加湿された雰囲気中では、容器の表面における吸着水分量が増加し表面の導電性が高くなる。そのため、乾燥した雰囲気と比較して、容器に帯電した静電気が漏洩しやすくなり、静電気による異物の付着力が低下する。さらに、加湿された雰囲気中では、乾燥した雰囲気と比較して、容器から雰囲気への放電量も増加し、静電気による異物の付着力が低下する。その結果、容器に付着した異物を容易に取り除くことができる。
【００１９】
本発明の飲料充填装置は、上記本発明に記載の容器洗浄装置と、該容器洗浄装置の前記異物除去部により異物の除去がされ、前記殺菌部により電子線の照射が行われた前記容器に飲料を充填する飲料充填部と、が設けられていることを特徴とする。
【００２０】
本発明によれば、上記本発明の容器洗浄装置が設けられているため、容器に対して水を用いないドライ殺菌を行うとともに、殺菌に係るコストの低減を図ることができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の容器洗浄装置および飲料充填装置によれば、容器に付着した異物を、気体を吹き付けることにより除去し、その後に電子線照射による殺菌を行うため、容器に対して水を用いないドライ殺菌を行うとともに、殺菌に係るコストの低減を図ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１の実施形態の飲料充填装置の全体構成を説明する模式図である。
【図２】図１の飲料充填装置における飲料の充填工程の概略を説明する模式図である。
【図３】図１の搬入コンベアの構成を説明する模式図である。
【図４】図３のボトルネックガイドの構成を説明する断面視図である。
【図５】図１の割出しスクリューの構成を説明する模式図である。
【図６】図１の異物除去部の構成を説明する模式図である。
【図７】図６の異物除去部の構成を説明する断面視図である。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る飲料充填装置の全体構成を説明する模式図である。
【図９】図８の飲料充填装置における飲料の充填工程の概略を説明する模式図である。
【図１０】図９の除電部の構成を説明する模式図である。
【図１１】図１０の除電部の別の構成を説明する模式図である。
【図１２】本発明の第３の実施形態に係る飲料充填装置の構成を説明するブロック図である。
【図１３】図１２の加湿部の構成を説明する模式図である。
【図１４】本発明の第４の実施形態に係る飲料充填装置の全体構成を説明する模式図である。
【図１５】図１４の飲料充填装置における飲料の充填工程の概略を説明する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
〔第１の実施形態〕
以下、本発明の第１の実施形態に係る飲料充填装置ついて図１から図７を参照して説明する。
図１は、本実施形態に係る飲料充填装置の全体構成を説明する模式図である。図２は、図１の飲料充填装置における飲料の充填工程の概略を説明する模式図である。
本実施形態では飲料充填装置１を、ポリエチレンテレフタレートを原料として形成されたＰＥＴボトルである容器Ｂに飲料を充填する装置の例に適用して説明する。
なお、容器ＢとしてはＰＥＴボトルの他に、他の樹脂から形成されたボトルなどを用いることができ、特に限定するものではない。
【００２４】
飲料充填装置１には、図１および図２に示すように、容器Ｂに対して異物除去工程を行う異物除去部２および殺菌工程を行う殺菌部３を有する殺容器洗浄部（容器洗浄装置）４と、容器Ｂに飲料を充填する充填工程を行う充填部５と、容器Ｂにキャップを装着するキャッピング工程を行う装着部６と、が主に設けられている。
さらに飲料充填装置１には、各工程の間で容器Ｂを搬送する搬入コンベア７や、割出しスクリュー８や、スターホイール９や、搬出コンベア１０など、が設けられている。
【００２５】
図３は、図１の搬入コンベアの構成を説明する模式図である。図４は、図３のボトルネックガイドの構成を説明する断面視図である。
搬入コンベア７は、ブロー形成機により形成された容器Ｂを飲料充填装置１に搬送するものである。本実施形態では、清浄化された空気を容器Ｂに吹き付けることにより、容器Ｂを搬送する例に適用して説明するが、その他の公知の搬送方法を適用してもよく、特に限定するものではない。
搬入コンベア７には、図３および図４に示すように、ボトルネックガイド７１と、送風部７２と、が主に設けられている。
【００２６】
ボトルネックガイド７１は、口部Ｂ１を上側に配置した姿勢で容器Ｂを支持するとともに、飲料充填装置１に向かって容器Ｂを導くものである。
ボトルネックガイド７１は、図３および図４に示すように、搬入コンベア７に沿って延びるとともに、搬入コンベア７の天井面から下方に向かって延びる一対の側板７３と、当該側壁の下端から互いに接近する方向に延びる支持板７４と、を有している。
一対の支持板７４の間に形成されたスリット状の隙間に容器Ｂが配置され、容器Ｂは容器Ｂに形成されたつば部Ｂ２が支持板７４の上面と当接することにより支持される。
【００２７】
送風部７２は空気を清浄化するとともに、ボトルネックガイド７１に支持された容器Ｂに清浄化された空気を吹き付けるものである。具体的には送風部７２は、搬入コンベア７の上面に配置され、容器Ｂの口部Ｂ１に対して清浄化された空気を吹き付けるものである。
送風部７２には、プレフィルタ７５と、ブロア部７６と、ＨＥＰＡフィルタ（Ｈｉｇｈ  Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ  Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ  Ａｉｒ  Ｆｉｌｔｅｒ）７７と、ノズル部７８と、が主に設けられている。
【００２８】
プレフィルタ７５は送風部７２に吸入される空気に含まれる塵埃を取り除き清浄化するものであり、ＨＥＰＡフィルタ７７により清浄化される空気を予め清浄化するものである。言い換えると、ＨＥＰＡフィルタ７７とともに容器Ｂに対して吹き付けられる空気を清浄化するものである。
【００２９】
ブロア部７６は、容器Ｂに対して空気を送風するものである。ブロア部７６はプレフィルタ７５とＨＥＰＡフィルタ７７との間に配置されている。言い換えると、容器Ｂに対して送風される空気の流れから見て、プレフィルタ７５の下流側にブロア部７６は配置され、かつ、ＨＥＰＡフィルタ７７の上流側にブロア部７６は配置されている。
【００３０】
ＨＥＰＡフィルタ７７は、プレフィルタ７５により予め清浄化された空気を更に清浄化するものである。言い換えると、プレフィルタ７５とともに容器Ｂに対して吹き付けられる空気を清浄化するものである。
【００３１】
ノズル部７８は、容器Ｂに対して吹き付けられる空気の流れの向きを調節するものである。具体的には、容器Ｂの搬送方向（図３の右方向）に空気の流れの向きを調節するものである。
【００３２】
図５は、図１の割出しスクリューの構成を説明する模式図である。
割出しスクリュー８は、搬入コンベア７により搬送されてきた容器Ｂの間隔を所定の間隔に広げるものである。具体的には、割出しスクリュー８と隣接するスターホイール９に設けられたグリッパＧの配置間隔に合わせて、容器Ｂの間隔を広げるものである。
【００３３】
割出しスクリュー８は、図５に示すように、搬入コンベア７による容器Ｂの搬送方向に沿って延びる略円柱状の部材であって、その中心軸線まわりに回転駆動されるものである。さらに割出しスクリュー８には、上述の中心軸線から径方向外側に向かって延びるとともに、中心軸線に沿って螺旋状に延びる壁部８１が設けられている。
容器Ｂは隣接する壁部８１と壁部８１との間の溝に配置され、割出しスクリュー８の回転により、割出しスクリュー８と隣接するスターホイール９へ搬送される。
【００３４】
壁部８１の板厚は、割出しスクリュー８と隣接するスターホイール９に近づくとともに厚くなるように形成されている。スターホイール９と最も近接する壁部８１の板厚は、当該スターホイール９に設けられたグリッパＧの配置間隔と同等の厚さに形成されている。
【００３５】
スターホイール９は、上述の各工程の間で容器Ｂを搬送するものである。具体的には、図１に示すように、割出しスクリュー８と異物除去部２との間、異物除去部２と殺菌部３との間、殺菌部３と充填部５との間、充填部５と装着部６との間、装着部６と搬出コンベア１０との間で容器Ｂを搬送するものである。
【００３６】
スターホイール９は、図１および図５に示すように、円盤状に形成された回転体の円周に容器Ｂを把持する複数のグリッパＧが等間隔に配置されたものである。なお、図１および図５では、理解を容易にするために、一部のグリッパＧのみを記載し、その他のグリッパＧの記載を省略している。
【００３７】
割出しスクリュー８と異物除去部２との間に配置されたスターホイール９には、容器Ｂを倒立させる機構、つまり、それまで上側に向けられていた容器Ｂの口部Ｂ１を下側に向ける機構が設けられている。その一方で、殺菌部３と充填部５との間に配置されたスターホイール９には、倒立された容器Ｂを元に戻す機構、つまり、下側に向けられていた容器Ｂの口部Ｂ１を上側に向ける機構が設けられている。
【００３８】
図６は、図１の異物除去部の構成を説明する模式図である。図７は、図６の異物除去部の構成を説明する断面視図である。
異物除去部２は容器Ｂの内面にクリーンエアを吹き付け、容器Ｂの内面に付着した異物を除去する（エアリンスする）ものである。
異物除去部２には、図６および図７に示すように、ホイール２１と、グリッパＧと、ノズル２２と、シャフト２３と、カムフォロア２４と、アーム２５と、カム２６と、が主に設けられている。
【００３９】
ホイール２１は、円盤状に形成されたものであって、モーターなどの駆動源（図示せず）によって、ほぼ水平面内で回転駆動されるものである。
ホイール２１には、外周部に容器Ｂを倒立状態で保持するグリッパＧがホイール２１の周方向に一定の間隔をあけて配置されている。
【００４０】
グリッパＧは、ホイール２１の外周部から径方向外側に向かって延びるものであって、容器Ｂにおける口部Ｂ１の近傍を把持するものである。図６においては、異物除去部２における動作の理解を容易にするために、５組のグリッパＧを代表して示している。そのため、実際のホイール２１に設けられているグリッパＧの数は、５組より多くても少なくてもよく、特に限定するものではない。
【００４１】
ノズル２２は、倒立状態の容器Ｂの内部にクリーンエアを噴出するものである。
ノズル２２はグリッパＧの下方に配置され、グリッパＧに把持された容器Ｂの口部Ｂ１に進入可能な位置に配置されたものである。さらにノズル２２は、シャフト２３の上端に設けられているとともに、シャフト２３からクリーンエアが供給可能に構成されている。
ノズル２２には、その外周方向に向けてクリーンエアが吹き出るノズル孔（図示せず）が複数設けられている。複数のノズル孔は、ノズル２２の外周側の全周にクリーンエアを吹き出すことができるように配置されていることが好ましい。
【００４２】
シャフト２３は、グリッパＧの下方に上下方向（図６の上下方向）に延びて配置されるとともに、アーム２５によって上下方向に移動可能に支持された棒状のものである。シャフト２３の上側の端部にはノズル２２が配置され、下側の端部にはカムフォロア２４が配置されている。
シャフト２３にはノズル２２に供給されるクリーンエアが流れる供給管（図示せず）が設けられている。
【００４３】
カムフォロア２４は、カム２６の上端面に沿って摺動するものであって、カム２６とともにシャフト２３およびノズル２２を上下方向に移動させるものである。
アーム２５は、ノズル２２、シャフト２３およびカムフォロア２４を上下方向に移動可能に支持するものである。アーム２５はホイール２１の径方向に沿って延びるものであり、径方向外側の端部にシャフト２３が取り付けられている。
【００４４】
カム２６は、カムフォロア２４とともにシャフト２３およびノズル２２を上下方向に移動させるものである。
カム２６は、ホイール２１と同軸に配置された円筒状の部材であって、ホイール２１の下方に配置されたものである。カム２６における上端面は、カムフォロア２４と摺動する面である。さらにカム２６における上端面は、周方向の一部において他の部分よりも高く、つまり、ホイール２１側に突出して形成されている。言い換えると、カム２６の上端面における突出した部分は、異物除去部２によって異物の除去が行われる領域に形成されている。
【００４５】
ここでクリーンエアは、工場のコンプレッサにより昇圧された空気（エア）であって、異物除去を目的としたフィルタ（目開きが１０μmレベルのフィルタ）、水分除去を目的としたフィルタ（目開きが５μmレベルのフィルタ）、油ミスト除去を目的としたフィルタ（目開きが０．３μmレベルのフィルタ）によりろ過されたものである。
【００４６】
これらのフィルタとしては、例えば樹脂から形成されたフィルタを用いることができる。
なお、空気を用いたクリーンエアの代わりに、窒素などの他の気体を昇圧し、上述のフィルタでろ過したものを用いてもよく、特に限定するものではない。
【００４７】
その一方で、蒸気滅菌が可能なフィルタによりろ過されることにより、殺菌されたクリーンエアを無菌化されたクリーンエアと表記する。
蒸気滅菌が可能なフィルタとは、高温に対する耐性を有するフィルタであって、例えば金属から形成されたフィルタである。このように、蒸気滅菌を行う場合には、殺菌に用いられる高温蒸気を供給する設備が必要となる。
【００４８】
本実施形態では、容器Ｂに対して電子線を照射して殺菌を行う前に、異物除去部２によりエアリンスを行っている。言い換えると、非無菌ゾーンでエアリンスが行われている。そのため、エアリンスには無菌化されていないクリーンエアが用いられている例に適用して説明する。
【００４９】
殺菌部３は、エアリンスされた容器Ｂに対して電子線を照射して、容器Ｂを殺菌するものである。
なお、殺菌部３の構成としては、公知の構成を用いることができ、特に限定するものではない。さらに殺菌部３は、装着部６において容器Ｂに装着されるキャップに対して、電子線を照射して殺菌を行ってもよく、特に限定するものではない。
【００５０】
充填部５は、殺菌された容器Ｂに飲料を充填するものである。装着部６は、飲料が充填された容器Ｂの口部にキャップを装着するものである。
なお、充填部５および装着部６としては、公知の構成を用いることができ、特に限定するものではない。
【００５１】
搬出コンベア１０は、飲料が充填されキャップが装着された容器Ｂを飲料充填装置１から外部に搬出するものである。なお、搬出コンベア１０としては、公知の構成を用いることができ、特に限定するものではない。
【００５２】
次に、上記の構成からなる飲料充填装置１を用いた容器Ｂへの飲料の充填について説明する。
ブロー形成機により形成された容器Ｂは、図３および図４に示すように、送風部７２から噴出される清浄化された空気により、ボトルネックガイド７１に沿って、搬入コンベア７の内部を割出しスクリュー８に向かって搬送される。
【００５３】
割出しスクリュー８に到達した容器Ｂは、図５に示すように、回転する割出しスクリュー８により隣接するスターホイール９へ搬送される。このとき容器Ｂは、螺旋状に延びる壁部８１の間に挟まれ、回転する壁部８１によって搬送される。壁部８１の板厚はスターホイール９に近づくに伴い厚くなるため、隣接する容器Ｂの間隔も壁部８１の板厚の増加に伴い広くなる。
その結果、容器Ｂがスターホイール９のグリッパＧに把持される領域では、隣接する容器Ｂの間隔は、スターホイール９におけるグリッパＧの間隔と等しくなる。
【００５４】
割出しスクリュー８と異物除去部２との間のスターホイール９のグリッパＧに把持された容器は、割出しスクリュー８から異物除去部２に向かって搬送される間に、倒立状態にされる。つまり、容器Ｂの姿勢が、口部Ｂ１が上側に位置する姿勢から口部Ｂ１が下側に位置する姿勢となる。
【００５５】
その後容器Ｂは、スターホイール９のグリッパＧから、異物除去部２のグリッパＧに受け渡される。このとき、異物除去部２のホイール２１は、スターホイール９と等しい周速度で回転している。
異物除去部２では、図６および図７に示すように、容器Ｂの内部にクリーンエアが吹き付けられ、容器Ｂの内面に付着した異物の除去が行われる。
【００５６】
具体的には、異物除去部２のホイール２１とともに容器Ｂや、ノズル２２や、シャフト２３や、カムフォロア２４などが回転し、これらが静止しているカム２６に対して相対移動する。
カムフォロア２４はカム２６の上端面に沿って移動し、カム２６の突出部において上方へ（ホイール２１側へ）移動する。これによりシャフト２３およびノズル２２も上方へ移動し、ノズル２２は容器Ｂの内部に進入する。
ノズル２２が容器Ｂの内部に挿入されている間に、外部から供給されたクリーンエアがノズル２２から容器Ｂの内面に向かって吹き出される。吹き出たクリーンエアは、容器Ｂの内面に衝突し、当該内面に付着した異物を取り除いた後、口部Ｂ１から容器Ｂの外部に流出する。
【００５７】
このとき、ノズル２２はクリーンエアを吹き出しながら、カム２６の上端面の形状（プロファイル形状）に沿って、容器Ｂの口部Ｂ１から内部に移動する。ノズル２２の移動範囲は、カム２６における上端面の形状によって定まる。
本実施形態では、ノズル２２が容器Ｂの底面近くまで移動する例に適用して説明する。
【００５８】
そしてノズル２２は、クリーンエアを吹き出し続けながら、容器Ｂの底面近傍から口部Ｂ１に向かって移動し、そのまま容器Ｂの外部へ移動する。
このようにノズル２２からクリーンエアを吹き出させながら、容器Ｂの内部を往復移動させることにより、異物を容器Ｂの内面から吹き飛ばし、異物を容器Ｂの内部から外部へ排出させることができる。
【００５９】
ここで、容器Ｂから異物を確実に除去するには、例えば、約０．２ＭＰａ以上に加圧されたクリーンエアをノズル２２から吹き出させることが好ましい。
さらに、ノズル２２が容器Ｂの口部Ｂ１から底面近傍に至るまで、あるいは、底面近傍から口部Ｂ１に至るまでの一方の間のみクリーンエアをノズル２２から吹き出させる場合には、十分な異物除去性能を確保するために、クリーンエアの圧力を、例えば、約０．３ＭＰａ以上とすることが好ましい。
【００６０】
異物の除去が終了した容器Ｂは、図１に示すように、隣接するスターホイール９によって異物除去部２から殺菌部３へ搬送される。殺菌部３では容器Ｂに対して電子線の照射が行われ、容器Ｂの殺菌が行われる。
【００６１】
殺菌が終了した容器Ｂは、隣接するスターホイール９によって殺菌部３から充填部５へ搬送される。このとき容器Ｂは、口部Ｂ１を下側に向けた倒立姿勢から、口部Ｂ１を上側に向けた姿勢とされる。
充填部５では、上側に向けられた口部Ｂ１から、容器Ｂの内部に飲料の充填が行われる。
【００６２】
飲料の充填が完了した容器Ｂは、図１に示すように、隣接するスターホイール９によって充填部５から装着部６へ搬送される。装着部６では、容器Ｂの口部Ｂ１にキャップが装着される。
キャップが装着された容器Ｂは、隣接するスターホイール９によって装着部６から搬出コンベア１０に搬送され、搬出コンベア１０によって飲料充填装置１から搬出される。
【００６３】
上記の構成によれば、異物除去部２により異物が取り除かれた容器Ｂに電子線が照射されるため、容器Ｂの全体に対して殺菌を行うことができる。言い換えると、異物が障害となって、電子線殺菌による所望の線量不足で殺菌価が得られないことを回避することができる。
【００６４】
容器Ｂに気体を吹き付けて異物を取り除くとともに、電子線による殺菌を行うため、水などの液体を用いることなく容器Ｂの殺菌を行うことができる。言い換えると、容器Ｂに対して水を用いないドライ殺菌を行うことができる。さらに、水を用いないことにより、殺菌に係るコストの低減を図ることができる。
【００６５】
さらに容器Ｂにクリーンエアを吹き付けた後に、電子線照射による容器Ｂの殺菌を行うため、クリーンエアに対して殺菌処理を施す必要がない。言い換えると、電子線照射後の容器Ｂに対してクリーンエアを吹き付ける場合には、殺菌状態を維持するために、クリーンエアに対して蒸気滅菌を行う必要があるが、電子線照射前にクリーンエアを吹き付けるため、クリーンエアに対して蒸気滅菌を行う必要がない。そのため、容器Ｂの殺菌に係るコストの低減を図ることができる。
【００６６】
〔第２の実施形態〕
次に、本発明の第２の実施形態について図８から図１１を参照して説明する。
本実施形態の飲料充填装置の基本構成は、第１の実施形態と同様であるが、第１の実施形態とは、異物除去工程の前に静電気除去工程を有することが異なっている。よって、本実施形態においては、図８から図１１を用いて静電気除去工程に関する構成のみを説明し、その他の構成要素等の説明を省略する。
図８は、本実施形態に係る飲料充填装置の全体構成を説明する模式図である。図９は、図８の飲料充填装置における飲料の充填工程の概略を説明する模式図である。
なお、第１の実施系態と同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００６７】
飲料充填装置１０１には、図８および図９に示すように、容器Ｂに対して静電気除去工程を行う除電部１１０と、異物除去部２および殺菌部３を有する容器洗浄部４と、充填部５と、装着部６と、が主に設けられている。
【００６８】
図１０は、図９の除電部の構成を説明する模式図である。
除電部１１０は、容器Ｂに対してイオンを含む空気である除電エアを吹き付けることにより、容器Ｂに帯電した静電気を取り除くものである。
除電部１１０には、図８および図１０に示すように、除電エア供給部１１１と、門型フレーム１１２と、が主に設けられている。
【００６９】
除電エア供給部１１１はイオンを含む空気である除電エアを生成するとともに、除電エアを門型フレーム１１２に供給するものである。
【００７０】
門型フレーム１１２は、容器Ｂの外面に除電エアを吹き付けて、容器Ｂに帯電した静電気を取り除くものである。
門型フレーム１１２は、図１０に示すように、グリッパＧに把持された容器Ｂが通過する領域を三方から囲う門型に形成されたものであり、その内面から容器Ｂに向かって除電エアを吹き付ける複数のノズル孔が形成されたものである。さらに、門型フレーム１１２は、図８に示すように、容器Ｂの進行方向に対して傾斜する方向に延びて配置されている。
【００７１】
言い換えると、門型フレーム１１２により形成される平面の法線と、門型フレーム１１２が配置された位置における容器Ｂの進行方向と、が所定の角度で交差するように、門型フレーム１１２が配置されている。
【００７２】
なお、門型フレーム１１２は、異物除去部２と同じホイールに配置されていてもよく、特に限定するものではない。
【００７３】
上記の構成からなる飲料充填装置１０１を用いた容器Ｂへの飲料の充填について説明する。ここでは、本実施形態の特徴である容器Ｂに帯電した静電気の除電についてのみ説明し、その他については第１の実施形態と同様であるため、その説明を省略する。
【００７４】
飲料充填装置１０１に供給された容器Ｂは、図８および図１０に示すように、除電部１１０に搬送される。除電部１１０に搬送された容器Ｂは、グリッパＧに把持されて搬送される間に、門型フレーム１１２の内部を通過する。
【００７５】
門型フレーム１１２からは、除電エア供給部１１１から供給された除電エアが吹き出され、除電エアは容器Ｂの外面に吹き付けられる。
門型フレーム１１２は容器Ｂの進行方向に対して斜めに配置されているため、門型フレーム１１２から吹き出された除電エアも、容器Ｂの進行方向に対して斜めに吹き出される。すると除電エアは、進行する容器Ｂの正面や、背面に対しても吹き付けられ、容器Ｂの外面全体に対して除電エアが吹き付けられる。
【００７６】
例えば、容器Ｂの進行方向に対して門型フレーム１１２が直交して配置されていると、除電エアも容器Ｂの進行方向に対して直交方向に吹き出される。すると、除電エアは進行する容器Ｂの正面や背面に対しては吹き付けられない。
【００７７】
静電気が帯電した容器Ｂに除電エアが吹き付けられると、容器Ｂに帯電した静電気の電荷と反対の電荷を有するイオンとが結びつき、容器Ｂに帯電した静電気が取り除かれる。
容器Ｂの外面において帯電した静電気が取り除かれると、除電エアが吹き付けられていない容器Ｂの内面においても帯電した静電気が取り除かれる。
【００７８】
上記の構成によれば、静電気が取り除かれた後の容器Ｂに対してクリーンエアが吹き付けられるため、除電部１１０が設けられていない場合と比較して、異物の除去が容易となる。つまり、異物は静電気などの吸引力によって容器Ｂに付着しているため、容器Ｂに帯電した静電気を取り除くことにより、異物における付着力が低下する。そのため、静電気を取り除かない場合と比較して、小さな力で異物を容器Ｂから取り除くことができ、異物が残留する可能性を低下させることができる。
【００７９】
除電部１１０の構成としては、上述のように門型フレーム１１２を用いて容器Ｂの外面に除電エアを吹き付ける構成であってもよいし、搬入コンベア７の送風部７２から吹き出される清浄化された空気の代わりに、除電エアを吹き出して、容器Ｂの搬送および除電を行ってもよく、特に限定するものではない。
【００８０】
図１１は、図１０の除電部の別の構成を説明する模式図である。
さらに、容器Ｂの除電に除電エアを吹き付ける代わりに、図１１に示すように、門型フレーム１１２Ａの内側に容器Ｂと接触する導電性繊維１１２Ｂを設けて、コロナ放電式の除電を行ってもよく、特に限定するものではない。
【００８１】
さらに、割出しスクリュー８の表面に導電性を有する材料、例えば導電性樹脂を配置し、導電性樹脂と容器Ｂとの接触により、容器Ｂに帯電した静電気を除去してもよく、特に限定するものではない。
【００８２】
〔第３の実施形態〕
次に、本発明の第３の実施形態について図１２および図１３を参照して説明する。
本実施形態の飲料充填装置の基本構成は、第２の実施形態と同様であるが、第２の実施形態とは、加湿部が設けられている点が異なっている。よって、本実施形態においては、図１２および図１３を用いて加湿部のみを説明し、その他の構成要素等の説明を省略する。
図１２は、本実施形態に係る飲料充填装置の構成を説明するブロック図である。図１３は、図１２の加湿部の構成を説明する模式図である。
なお、第２の実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００８３】
飲料充填装置２０１には、図１２および図１３に示すように、除電部１１０と、異物除去部２と、殺菌部３と、充填部５と、装着部６と、加湿部２１０と、が主に設けられている。
【００８４】
加湿部２１０は、除電部１１０や、異物除去部２や、殺菌部３や、充填部５や、装着部６などの環境を加湿された空気で満たすものである。さらに加湿部２１０は、加湿された空気を用いて、容器Ｂに帯電した静電気を取り除くものでもある。
加湿部２１０には、図１２および図１３に示すように、筐体２１１と、供給部２１２と、が主に設けられている。
【００８５】
筐体２１１は、図１２に示すように、異物除去部２や、殺菌部３や、充填部５や、装着部６を内部に収納する容器である。さらに筐体２１１は、内部が加湿された空気で満たされた環境を作り出すものでもある。本実施形態では、筐体２１１の内部が複数に区切られ、区切られた各空間に、異物除去部２などがそれぞれ配置されている例に適用して説明する。
筐体２１１には、加湿された空気を供給する供給部２１２が配置されている。
【００８６】
供給部２１２は、筐体２１１の内部に加湿された空気を供給するものである。
供給部２１２には、図１３に示すように、プレフィルタ２１３と、タンク部２１４と、ブロア部２１５と、ＵＬＰＡフィルタ（Ｕｌｔｒａ  Ｌｏｗ  Ｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎ  Ａｉｒ  Ｆｉｌｔｅｒ）２１６と、が主に設けられている。
【００８７】
プレフィルタ２１３は、供給部２１２に吸い込まれる空気に含まれる塵埃を取り除き清浄化するものであり、加湿される前の空気を清浄化するものである。プレフィルタ２１３は供給部２１２における空気の流れから見て、加湿部２１０の上流側に配置されたものである。
【００８８】
タンク部２１４は、供給部２１２に吸い込まれた空気に水蒸気を含ませ加湿するものである。具体的には、プレフィルタ２１３を通過した空気を、タンク部２１４に貯留された水Ｗに潜らせることにより、当該空気を加湿するものである。タンク部２１４にはフロートセンサなど、水位を検出する手段が配置され、水位が制御されている。
タンク部２１４は、プレフィルタ２１３とブロア部２１５との間に配置されたものである。
【００８９】
ブロア部２１５は、供給部２１２の外部から空気を吸い込み、供給部２１２において加湿された空気を筐体２１１の内部に送り込むものである。ブロア部２１５は、加湿部２１０とＵＬＰＡフィルタ２１６との間に配置されたものである。
【００９０】
ＵＬＰＡフィルタ２１６は、加湿されブロア部２１５により送り出された空気に含まれる塵埃などを取り除き、加湿された空気をさらに清浄化するものである。ＵＬＰＡフィルタ２１６は、供給部２１２におけるもっとも下流側に配置されている。
【００９１】
上記の構成からなる飲料充填装置２０１を用いた容器Ｂへの飲料の充填について説明する。ここでは、本実施形態の特徴である加湿部２１０により作用についてのみ説明し、その他については第２の実施形態と同様であるため、その説明を省略する。
【００９２】
加湿部２１０は、図１２および図１３に示すように、飲料充填装置２０１による飲料の充填が行われ、容器Ｂに付着した異物の除去が必要な際に運転される。
具体的には、供給部２１２のブロア部２１５が駆動され、加湿部２１０の外部から空気が供給部２１２に吸入される。吸入された空気はプレフィルタ２１３を通過して清浄化された後、タンク部２１４において加湿される。加湿された空気は、ブロア部２１５により送風され、ＵＬＰＡフィルタ２１６と通過して筐体２１１の内部に送り込まれる。
【００９３】
筐体２１１の内部は、加湿部２１０により送り込まれた加湿された空気で満たされ、異物除去部２や、殺菌部３や、充填部５や、装着部６は、加湿された空気の雰囲気中に配置される。
【００９４】
上記の構成によれば、異物除去部２などを加湿された雰囲気中に配置することにより、容器Ｂに付着した異物を容易に取り除くことができる。
つまり、加湿された雰囲気中では、容器Ｂの表面における吸着水分量が増加し表面の導電性が高くなる。そのため、乾燥した雰囲気と比較して、容器Ｂに帯電した静電気が漏洩しやすくなり、静電気による異物の付着力が低下する。さらに、加湿された雰囲気中では、乾燥した雰囲気と比較して、容器Ｂから雰囲気への放電量も増加し、静電気による異物の付着力が低下する。その結果、異物除去部２において、容器Ｂに付着した異物を容易に取り除くことができる。
【００９５】
〔第４の実施形態〕
次に、本発明の第４の実施形態について図１４および図１５を参照して説明する。
本実施形態の飲料充填装置の基本構成は、第２の実施形態と同様であるが、第２の実施形態とは、静電気除去工程および異物除去工程が同時に行われる点が異なっている。よって、本実施形態においては、図１４および図１５を用いて加湿部のみを説明し、その他の構成要素等の説明を省略する。
図１４は、本実施形態に係る飲料充填装置の全体構成を説明する模式図である。図１５は、図１４の飲料充填装置における飲料の充填工程の概略を説明する模式図である。
なお、第２の実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００９６】
飲料充填装置３０１には、図１４および図１５に示すように、容器Ｂに対して静電気除去工程および異物除去工程を行う異物除去部３０２および殺菌部３を有する容器洗浄部（容器洗浄装置）３０４と、充填部５と、装着部６と、が主に設けられている。
【００９７】
異物除去部３０２は、容器Ｂに帯電した静電気の除去を行うとともに、容器Ｂの内面に付着した異物を取り除くものである。異物除去部３０２は、第１の実施形態における異物除去部２と比較して、容器Ｂの内面に吹き付ける気体が除電エアである点が異なっており、その他の部分については同一である。
【００９８】
そのため、異物除去部３０２において容器Ｂに帯電した静電気の除去と、異物の除去とを同時に行うことができる。
【００９９】
なお、上述のように除電エアを用いて異物の除去を行っても良いし、異物除去部３０２において、除電エアを吹き付けて静電気の除去を行う領域と、クリーンエアを吹き付けて異物の除去を行う領域とを分けてもよく、特に限定するものではない。
このとき、除電エアの吹き付けを行う領域、および、クリーンエアの吹き付けを行う領域のどちらを先に設けてもよく、特に限定するものではない。さらに、両者を交互に繰り返し設けてもよく、特に限定するものではない。
【符号の説明】
【０１００】
１,１０１,２０１,３０１  飲料充填装置
２  異物除去部
３  殺菌部
４,３０４  殺容器洗浄部（容器洗浄装置）
５  充填部
２１０  加湿部
２１１  筐体
Ｂ  容器
【図１】
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【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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