(57)【要約】      （修正有）【課題】無菌室においてより完全な無菌状態が得られる容器殺菌方法および装置を提供する。【解決手段】ターレット（３）の回転により液体殺菌剤中を通過したカップケース（１６）が液体殺菌剤の液面上に出た位置において、カップ取外し機構（Ｅ）によってカップケース（１６）からカップが取外され、コンベア（９）によりカップ進行方向上流側が開放した無菌室（Ａ）内のカップ洗浄側（Ｆ）とカップ乾燥部（Ｇ）に搬送される。殺菌剤タンク（６）から液体殺菌剤槽（５）内に収容されている液体殺菌剤の液面に達する液体殺菌剤の膜または小滴流（Ｄ）を形成するようにして液体殺菌剤が流下され、この流下液体殺菌剤膜または小滴流（Ｄ）により無菌室（Ａ）の無菌空間を大気から遮断することにより、殺菌済みのカップは完全な無菌状態で無菌室内に搬送される。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
殺菌した容器を無菌空間内に移動させて無菌内容物を充填し、殺菌した蓋材で容器を密封する連続無菌包装方法に使用される容器殺菌方法であって、殺菌前に容器が移動する空間と殺菌後に容器が移動する無菌空間との間に両空間の間の気体の流通を遮断する流体の流れを形成することを特徴とする容器殺菌方法。
【請求項２】
容器の殺菌は容器が液体殺菌剤槽に収容された液体殺菌剤の中を通過することによって行われ、該流体の流れは該液体殺菌剤槽内に流下する液体殺菌剤の膜流または小滴流であることを特徴とする請求項１記載の容器殺菌方法。
【請求項３】
殺菌した容器を無菌室内に移動させて無菌内容物を充填し、殺菌した蓋材で容器を密封する無菌連続包装装置に使用される容器殺菌装置であって、
液体殺菌剤を収容する液体殺菌剤槽と、
該液体殺菌剤槽に収容された液体殺菌剤中に下部が浸漬されるようにして該液体殺菌剤の液面に対して垂直な面上に回転するように配置されたターレットと、
該ターレットの周面上に周方向に所定間隔で設けられた容器保持部材と、
所定の固定位置において該容器保持部材に容器を供給する容器供給手段と、
該ターレットの回転により該液体殺菌剤中を通過した容器保持部材が該液体殺菌剤の液面上に出た所定位置において該容器保持部材から容器を取外す容器取外し手段と、
取外された容器を洗浄する容器洗浄手段と、
洗浄された容器を乾燥する容器乾燥手段と、
該容器取外し手段、該容器洗浄手段および該容器乾燥手段を収容し、容器進行方向上流側が大気に開放された無菌室と、
該液体殺菌剤槽に収容された液体殺菌剤と同一種類の液体殺菌剤を収容し、該液体殺菌剤槽内に収容されている液体殺菌剤の液面に達する液体殺菌剤の膜流または小滴流を形成するようにして液体殺菌剤を流下させる流下液体殺菌剤流形成手段とを備え、該流下液体殺菌剤流により該無菌室内の無菌空間を大気から遮断することを特徴とする容器殺菌装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、清涼飲料や乳飲料、米飯、惣菜などの無菌処理された内容物を無菌のカップまたはトレイ状容器などの容器に充填して容器ヘッドスペースのガス置換、密封を連続的に行う方法および装置に使用される容器殺菌方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来たとえば特許文献１などにおいて、窒素ガスにより陽圧に保たれた無菌室内に、開封状態のカップなどの容器とその蓋材を連続的に供給し、無菌室内において、容器を殺菌し、内容物を充填するとともに容器のヘッドスペース部を窒素ガスにより置換して密封する無菌充填機が知られている。
【０００３】
この無菌充填機においては、無菌室が容器の殺菌、内容物充填、蓋材密封を行う部分を含む充填機のほぼ全体にわたって設けられている。未殺菌の容器は外部からこの無菌室の容器進行方向上流側の端部に供給され、ベルトコンベアにより容器殺菌室に移送される。容器殺菌室には過酸化水素がそのタンクから供給され、ノズルにより容器に対して噴射され、容器が殺菌される。殺菌された容器は後段の容器乾燥室に送られる。
【０００４】
【特許文献１】
特開平２−４５３２３号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の無菌充填機においては、容器は容器殺菌室内において殺菌されるが、その前に未殺菌状態で非無菌空間である外部から無菌室内に持ち込まれるので、容器が無菌室内に入ってから殺菌されるまでの間に未殺菌状態の容器に付着していた菌が容器から離れて無菌室内を浮遊する可能性があり、こうして無菌室内を浮遊する菌が殺菌後の容器に再び付着する可能性もある。したがって、無菌室といっても完全な無菌状態が維持されることは保証されず、内容物が充填される容器の殺菌状態にも不安が残るという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記従来の無菌充填機の問題点にかんがみなされたものであって、容器が殺菌後に移動する無菌空間内に未殺菌状態の容器に付着していた菌が侵入するおそれがなく、この無菌空間においてより完全な無菌状態が維持されることにより殺菌後の容器に菌が再付着するおそれのない容器殺菌方法および装置を提供しようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の容器殺菌方法は、殺菌した容器を無菌空間内に移動させて無菌内容物を充填し、殺菌した蓋材で容器を密封する連続無菌包装方法に使用される容器殺菌方法であって、殺菌前に容器が移動する空間と殺菌後に容器が移動する無菌空間との間に両空間の間の気体の流通を遮断する流体の流れを形成することを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、殺菌前に容器が移動する空間と殺菌後に容器が移動する無菌空間との間に両空間の間の気体の流通を遮断する流体の流れを形成することにより、両空間の間の気体の流通が遮断され、未殺菌容器から離れて浮遊している菌が無菌空間内に侵入するおそれがないので、容器殺菌後に無菌空間内において容器が菌により再汚染されるおそれがなくなる。
【０００９】
本発明の一側面においては、上記方法において、容器の殺菌は容器が液体殺菌剤槽に収容された液体殺菌剤の中を通過することによって行われ、該流体の流れは該液体殺菌剤槽内に流下する液体殺菌剤の膜流または小滴流であることを特徴とする。
【００１０】
この方法によれば、容器の殺菌は容器が液体殺菌剤槽に収容された液体殺菌剤の中を通過することによって行われ、殺菌後の容器は完全な無菌空間内に存在するので、殺菌後の容器に菌が再付着する可能性が一層減少する。
【００１１】
本発明の方法を実施するための殺菌装置は、殺菌した容器を無菌室内に移動させて無菌内容物を充填し、殺菌した蓋材で容器を密封する無菌連続包装装置に使用される容器殺菌装置であって、
液体殺菌剤を収容する液体殺菌剤槽と、
該液体殺菌剤槽に収容された液体殺菌剤中に下部が浸漬されるようにして該液体殺菌剤の液面に対して垂直な面上に回転するように配置されたターレットと、
該ターレットの周面上に周方向に所定間隔で設けられた容器保持部材と、
所定の固定位置において該容器保持部材に容器を供給する容器供給手段と、
該ターレットの回転により該液体殺菌剤中を通過した容器保持部材が該液体殺菌剤の液面上に出た所定位置において該容器保持部材から容器を取外す容器取外し手段と、
取外された容器を洗浄する容器洗浄手段と、
洗浄された容器を乾燥する容器乾燥手段と、
該容器取外し手段、該容器洗浄手段および該容器乾燥手段を収容し、容器進行方向上流側が大気に開放された無菌室と、
該液体殺菌剤槽に収容された液体殺菌剤と同一種類の液体殺菌剤を収容し、該液体殺菌剤槽内に収容されている液体殺菌剤の液面に達する液体殺菌剤の膜流または小滴流を形成するようにして液体殺菌剤を流下させる流下液体殺菌剤流形成手段とを備え、該流下液体殺菌剤流により該無菌室内の無菌空間を大気から遮断することを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態について説明する。
本発明にかかる方法の特徴は、殺菌前に容器が移動する空間と殺菌後に容器が移動する無菌空間との間に両空間の間の気体の流通を遮断する流体の流れを形成する構成にある。
【００１３】
両空間の間の気体の流通を遮断する流体の流れとしては、液体殺菌剤、ガス状殺菌剤、無菌空気及びこれらの混合体の流れのいずれかを使用することができるが、液体殺菌剤の流れがより好ましい。
【００１４】
液体殺菌剤の流れを使用する場合は、容器の殺菌は容器が液体殺菌剤槽に収容された液体殺菌剤の中を通過することによって行われ、長溝状の流出口または一列に配列された複数のノズルから液体殺菌剤槽に流下する液体殺菌剤によって形成される液膜または小滴流によって両空間の間の気体の流通を遮断する流体の流れを構成する。流下に用いる殺菌剤は、容器を通過させる殺菌剤槽から、流出口またはノズルに戻して、反復利用することができる。
【００１５】
液体殺菌剤が多数の小滴からなる小滴流として落下する場合は、落下する小滴の後方には減圧された空間が発生し、ここに周辺の空気が引き込まれることにより空気の下方への流れが発生する。この下方への流れに入った微生物は下方に押し流され、したがって、液体殺菌剤の小滴に接触しなかった微生物も下方に貯蔵された液体殺菌剤に接触することにより死滅する。
【００１６】
以下添付図面を参照して本発明にかかる容器殺菌装置の１実施形態について説明する。
【００１７】
図１は本発明の方法の実施に使用する容器殺菌装置の１実施形態を説明的に示す側面図、図２はカップ切出し部を説明するための側面図、図３はカップ取出し部を説明するための側面図、図４はカップ取出しフオークの斜視図、図５は図１中Ｘ−Ｘ線断面図である。
【００１８】
図１において、容器殺菌装置１は飲料用カップを殺菌するための装置であって、殺菌したカップを無菌室内に移動させて無菌内容物を充填し、殺菌した蓋材でカップを密封する無菌連続包装装置に使用される容器殺菌装置である。
【００１９】
容器殺菌装置１において、Ａは無菌室、Ｂはカップ切出し部、Ｃはカップ殺菌部、Ｄは流下殺菌剤膜、Ｅはカップ取外し機構、Ｆはカップ洗浄部、Ｇはカップ乾燥部、Ｈはカップ反転部を示す。
【００２０】
装置１は、カップ殺菌部Ｃを構成し、液体殺菌剤を収容する液体殺菌剤槽５を備えている。液体殺菌剤としては、次亜塩素酸ソーダ、過酸化水素液、または過酢酸と過酸化水素の混合液などが好適である。
【００２１】
装置１には、液体殺菌剤槽５に収容された液体殺菌剤中に下部が浸漬されるようにして液体殺菌剤の液面に対して垂直な面上に回転するようにしてターレット３が設けられており、図示しないターレット駆動装置により図中矢印Ｐ方向に回転駆動される。
【００２２】
ターレット３の周面上に周方向に４５度の間隔で８個のカップケース１６が固定されている。カップケース１６は容器保持部材を構成するもので、それぞれ周方向に等間隔で配置されターレット３の半径方向に突出する６本の棒１６ａにより形成されている。なお４はカップケース１６の進行方向両側に設けられカップケース１６を案内する２本の固定円周ガイドである。
【００２３】
ターレット３の上方の固定位置にはカップケース１６にカップを供給する容器供給部材を構成するカップ切出し部Ｂが設けられている。カップ切出し部Ｂにおいては、開放端側を下に向けて積み重ねられた複数のカップ２が所定時間間隔で１個づつ間欠的に下方に押出され、その時カップ切出し部Ｂの下方に位置するカップケース１６内にカップ２の開放端を半径方向内側に位置するようにして、かつターレット３の周面とカップ開放端との間に隙間があくようにして嵌め込まれる。
【００２４】
カップ切出し部Ｂの要部を図２の側面図に示す。カップ切出し部Ｂは、カップ２の径方向両側に位置する一対のスクリュー４５、４６を備えており、これらのスクリュー４５、４６は上端部のプーリー４７、４８にかけられたベルト（図示せず）を介してスクリュー駆動部モータ（図示せず）によって矢印Ｒ方向に回転駆動される。カップ２はそのフランジ２ａがスクリュー４５、４６の溝の上に乗っており、図２（ａ）の状態からスクリュー４５、４６を回転駆動すると、カップ２は次第に下降して図２（ｂ）のスクリュー４５、４６の下端位置に至り、さらにスクリュー４５、４６を回転すると最下端のカップ２のフランジ２ａはスクリュー４５、４６の溝から外れて、カップ２は下方のカップケース１６内に落下する。
【００２５】
ターレット３の下部は液体殺菌剤槽５の液体殺菌剤の中に浸漬されているから、ターレット３の周面上に固定されたカップケース１６はターレット３の回転により、１回転する間に必ず液体殺菌剤の中を通過する。したがって、カップケース１６内に嵌め込まれたカップ２もターレットの１回転の間に必ず液体殺菌剤の中を通過し、殺菌が行われる。この場合、カップケース１６に嵌め込まれたカップ２の開放端とターレット３の周面との間には隙間があるので、液体殺菌剤はこの隙間からカップ２内に流入してカップ２の内面を殺菌するとともに、カップケース１６の６本の棒１６ａの間から流入した液体殺菌剤がカップ２の外面を殺菌する。
【００２６】
ターレット３の回転により液体殺菌剤中を通過したカップケース１６が液体殺菌剤の液面上に出た位置の上方には、カップケース１６からカップ２を取外す容器取外し機構Ｅを構成するカップ取出しフオーク７とカップ取出しスイングガイド８が設けられている。
【００２７】
カップ取出しフオーク７は、図３に示すようにエアシリンダ４９内の摺動部（図示せず）に固定されており、エアシリンダ４９の摺動部は矢印Ｓ、Ｓ’方向に往復動することができる。カップ取出しフオーク７は図４の斜視図に示すように中央部に切欠部７ｂを有するＬ字形のもので、カップ２が液体殺菌剤の液面から矢印Ｐ方向に４５度回転した位置に達すると、エアシリンダ４９の摺動部が矢印Ｓ方向に下降してカップフオーク７の先端部７ａはカップケース１６の隣合う３本の棒１６ａの間からカップケース１６内のターレット３の周面とカップ２の開放端の間の空間に入り込み、図３（ａ）に示す状態となる。なお、図３において５０、５１はカップ２がカップケース１６から出て移動中に所定位置以外の位置に落下することを防止する落下防止板である。
【００２８】
次いで、エアシリンダ４９の摺動部が矢印Ｓ’方向に上昇し、カップ取出しフオーク７もＳ方向に上昇してカップ２をカップケース１６から取外す。カップ２が上昇する所定位置にはカップ取出しスイングガイド８が待機している。カップ取出しスイングガイド８はカップ２よりも僅かに大きくカップ２と相似形の形状を有し、カップ取出しフオーク７が上昇すると、図３（ｂ）に示すようにカップ２はカップ取出しスイングガイド８内に遊嵌された状態で収容される。
【００２９】
カップ２を収容したカップ取出しスイングガイド８は、図示しない回転駆動機構による回転駆動により図３（ｂ）の位置から図３（ｃ）に示す垂直位置に回動する。これにより、カップ２はカップ取出しスイングガイド８から自由落下し、カップ搬送コンベア９の上流端部上に乗る。
【００３０】
無菌室Ａは箱状のカバー１４により覆われた無菌空間からなり、フオーク７、カップ取出しスイングガイド８、カップ洗浄部Ｆ，カップ乾燥部Ｇおよびカップ反転部Ｈを収容している。無菌室Ａのカップ進行方向上流側は大気に開放されている。無菌室Ａのカバー１４の両側壁の下端部は液体殺菌剤槽５の側壁の上端部と連続して形成されており気密に保たれている。またカバー１４の低壁は液体殺菌剤槽５の上方の部分において取除かれている。液体殺菌剤槽５はその両側壁（図１中手前側の側壁およびその反対側の側壁）の内壁間の長さがカバー１４の両側壁の内壁間の長さと同一になるように形成されている。無菌室Ａには無菌空気発生装置３３から滅菌フイルター３４を介して無菌空気が供給されて無菌空間が形成されている。
【００３１】
無菌室Ａの箱状カバー１４の大気に開放された端部の上端部には流下液体殺菌剤膜形成手段を構成する液体殺菌剤タンク６が設けられている。液体殺菌剤タンク６は液体殺菌剤槽５に収容された液体殺菌剤と同一種類の液体殺菌剤を貯蔵しており、その下端部にはカバー１４の両側壁の内壁間の長さと同一長さの長溝からなる液体殺菌剤流下溝６ａが形成されている。流下溝６ａは、無菌室Ａのカバー１４の側壁の外端縁よりも内側であってカップ２がカップ取出しフオーク７によって取出される時のカップケース１６の位置よりも無菌室Ａから見て外側の位置の上方に配置されている。
【００３２】
装置１を操作中液体殺菌剤タンク６の液体殺菌剤流下溝６ａからは液体殺菌剤槽５に収容された液体殺菌剤の液面に達する液体殺菌剤の膜Ｄを形成するようにして液体殺菌剤が流下される。前記のとおり、流下溝６ａの長さはカバー１４の両側壁の内壁間の長さと等しく、かつ液体殺菌剤槽５の両側壁の内壁間の長さはカバー１４の両側壁の内壁間の長さと等しいから流下液体殺菌剤膜Ｄは無菌室Ａの両側壁の内壁間の全幅にわたり、かつ液体殺菌剤槽５の両側壁の内壁間の全幅にわたって流下し、この流下液体殺菌剤膜Ｄによって無菌室Ａ内の無菌空間が大気から遮断される。
【００３３】
カップ洗浄部Ｆはカップ進行方向上流側と下流側が開放した断面「コ」の字形のカバー１５により覆われており、その内側には同様にカップ進行方向上流側と下流側が開放した断面「コ」の字形の枠体１７（図５）が設けられていて、枠体１７の内側およびその底板１８の上にはカップ２の内外面を洗浄する無菌水を噴射する無菌水スプレーノズル１０が配置されている。これらのノズル１０には無菌室外の無菌水タンク３０から無菌水が供給されている。殺菌済みのカップ２はカップ洗浄部Ｆを通過する際に無菌水により洗浄される。
【００３４】
カップ洗浄部Ｆの下流側にはカバー１５および枠体１７と同一形状のカバー１９および枠体２０が設けられてカップ乾燥部Ｇを形成しており、枠体２０およびその底板（図示省略）には洗浄されたカップ２の内外面を乾燥するための無菌乾燥空気を噴射する無菌エアスプレーノズル１１が配置されている。これらのノズル１１には乾燥空気発生装置３１から滅菌済みフイルター３２を介して１００℃の乾燥空気が供給されており、洗浄済みのカップ２はカップ乾燥部Ｇを通過する際に乾燥空気により乾燥される。
【００３５】
枠体１７、２０の幅方向中央部の底板を上下方向に挟むようにして、かつカップ洗浄部Ｆのカップ進行方向上流側およぶカップ乾燥部Ｇのカップ進行方向下流側に延長するようにしてカップ搬送コンベア９がプーリー４０、４１間に設置されている（なお図５においてはプーリー４０、４１の図示を省略する）。本実施形態においては、カップ搬送コンベア９は無端チェーンコンベアからなり、図５に示すようにその上部は枠体１７、２０の底板１８に固定されたチェーン支持題３に支持されており、その下部は宙づりの状態で駆動される。  カップ搬送コンベア９は図１中矢印Ｑ方向に移動し、カップ洗浄部Ｆおよびカップ乾燥部Ｇを通過するカップの移送通路を構成する。カップ搬送コンベア９には複数の板状のカップ押し具１２がカップ搬送コンベア９のチェーンに固定されかつカップ搬送コンベア９のコンベア面から外側に突出するようにして所定間隔で取付けられている。
【００３６】
枠体１７、２０内のカップ搬送コンベア９の上側面とほぼ同じ高さの面にはカップ搬送コンベア９の幅方向両側に、カップ搬送コンベア９と若干の間隙をおいて、カップ搬送面を形成するカップ搬送板２１、２１が取付けられている。
【００３７】
カップ搬送コンベア９上に置かれたカップ２は、カップ搬送コンベア９の進行につれて、カップ洗浄部Ｆおよびカップ乾燥部Ｇの各カップ搬送板２１、２１上をカップ押し具１２に押されて搬送される。
【００３８】
カップ搬送コンベア９のカップ進行方向下流側端部にはカップ反転部Ｈが設けられている。カップ反転部Ｈは断面Ｌ字形のカップ反転ガイド１３を備えており、このカップ反転ガイド１３は、待機位置においては図１中実線で示す位置にあり、搬送されて来たカップ２がこのガイド１３に乗ると図１中破線で示す位置に回転してカップ２を反転させて無菌室Ａのカップ排出通路３５に開放端を上側にしてカップ２を載置するように構成されている。排出通路３５は図示しない無菌通路を介して無菌充填機に連結されており、殺菌済みのカップ２はコンベアによりこの無菌通路を通って無菌充填機に供給される。
【００３９】
次に、この容器殺菌装置１の動作について説明する。
未殺菌のカップ２はカップ切出し部Ｂから間欠的に下方に押出されてカップケース１６に嵌め込まれ、このカップケース１６はターレット３の回転により液体殺菌剤槽５に収容された液体殺菌剤の中を通過し、カップ２の殺菌が行われる。次いで殺菌剤の液面上に出たカップケース１６内の殺菌済みカップ２はカップ取出しフオーク７によりカップケース１６から取出され、カップ取出しスイングガイド８によりカップ搬送コンベア９の上流側端部に移動される。カップ２はカップ搬送コンベア９によりカップ洗浄部Ｆに移送され無菌水スプレーノズル１０から噴射される無菌水により洗浄される。次に洗浄されたカップ２はカップ乾燥部Ｇに移送され無菌エアスプレーノズル１１から噴射される乾燥空気により乾燥される。乾燥されたカップ２はカップ反転ガイド１３によって排出通路３５に移動され、無菌通路を通って無菌充填機に供給される。
【００４０】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、殺菌前に容器が移動する空間と殺菌後に容器が移動する無菌空間との間に両空間の間の気体の流通を遮断する流体の流れを形成することにより、両空間の間の気体の流通が遮断され、未殺菌容器から離れて浮遊している菌が無菌空間内に侵入するおそれがないので、容器殺菌後に無菌空間内において容器が菌により再汚染されるおそれがなくなる。
【００４１】
また本発明の一側面においては、上記方法において、容器の殺菌は容器が液体殺菌剤槽に収容された液体殺菌剤の中を通過することによって行われ、流体の流れは液体殺菌剤槽内に流下する液体殺菌剤の膜流または小滴流により形成したので、殺菌後の容器は完全な無菌空間内に存在することになり、殺菌後の容器に菌が再付着する可能性が一層減少する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の方法の実施に使用する容器殺菌装置の１実施形態を説明的に示す側面図である。
【図２】カップ切出し部を説明するための側面図である。
【図３】カップ取出し部を説明するための側面図である。
【図４】カップ取出しフオークの斜視図である。
【図５】図１中Ｘ−Ｘ線断面図である。
【符号の説明】
１  容器殺菌装置
２  カップ
３  ターレット
５  液体殺菌剤槽
６  液体殺菌剤タンク
７  カップ取出しフオーク
８  カップ取出しスイングガイド
９  カップ搬送コンベア
１０  無菌水スプレーノズル
１１  無菌エアスプレーノズル
１２  カップ押し具
１３  カップ反転ガイド
１６  カップケース
Ａ  無菌室
Ｂ  カップ切出し部
Ｃ  カップ殺菌部
Ｄ  流下液体殺菌剤膜
Ｅ  カップ取外し機構
Ｆ  カップ洗浄部
Ｇ  カップ乾燥部
Ｈ  カップ反転部
【図１】
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【図２】
2004149128.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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