(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
カップ型容器の殺菌充填方法であって、一体のチャンバー内で、容器殺菌工程から容器洗浄工程までの容器の搬送と、充填工程から密封工程までの容器の搬送をほぼ同一平面に直列状態に配置されたそれぞれ異なるコンベヤで搬送し、容器殺菌工程から容器洗浄工程までは容器を倒立状態で搬送し、倒立状態でコンベヤで搬送しながら容器殺菌洗浄を行ない、洗浄終了後のカップ型容器をコンベヤ間の中継で正立状態に移載して充填工程に搬送することを特徴とするカップ型容器の殺菌充填方法。
【請求項２】
前記カップ型容器の殺菌は殺菌剤を倒立状態の容器の少なくとも内面に噴射して行い、かつ前記カップ型容器の洗浄は無菌水を倒立状態の容器の少なくとも内面に噴射して行なうことを特徴とする請求項１に記載のカップ型容器の殺菌充填方法。
【請求項３】
前記チャンバーは、内部が無菌空気によって陽圧化された無菌チャンバーであり、前記殺菌充填方法が無菌充填方法である請求項１に記載のカップ型容器の殺菌充填方法。
【請求項４】
前記チャンバーは、カップ型容器の供給口、充填密封済みカップ型容器の排出口、蓋材の供給口、蓋材スケルトンの排出口を有すると共に、無菌空気の給気口、及び主排気口を有し、該主排気口の手前に予備圧力ゾーンを設けて無菌チャンバー本室と隔壁で区切り、前記予備圧力ゾーンの気圧Ｐ１を前記無菌チャンバー本室内の気圧Ｐ０よりも低く、外気圧Ｐ３よりも高く、Ｐ０＞Ｐ１＞Ｐ３の関係を満たすように圧力を制御して、前記チャンバー内の空気の流れ方向を制御したことを特徴とする請求項１又は３に記載のカップ型容器の殺菌充填方法。
【請求項５】
前記チャンバーは、前記異なるコンベヤ間の中継部位で殺菌・洗浄側ゾーンと充填・密封側ゾーンに仕切られ、充填・密封側ゾーンの気圧Ｐ０−１を殺菌・洗浄側ゾーンの気圧Ｐ０−２よりも高くなるようにした請求項１又は４に記載のカップ型容器の殺菌充填方法。
【請求項６】
前記容器殺菌工程を行なう容器殺菌ゾーン、及び容器洗浄工程行う容器洗浄ゾーンは、空気の流通は許容し、液の所定方向への流通を阻止する仕切り手段で仕切り、空気の流通を許しながら、容器殺菌ゾーン及び容器洗浄ゾーンで飛び跳ねた殺菌液や洗浄液が他のゾーンに飛び散ることを防止するようにしたことを特徴とする請求項１又は３何れかに記載のカップ型容器の殺菌充填方法。
【請求項７】
前記カップ型容器がポリエステル樹脂製であり、且つ前記殺菌剤が過酢酸溶液であることを特徴とする請求項１又は２に記載のカップ型容器の殺菌充填方法。
【請求項８】
前記チャンバーへの容器の供給は、前記カップ型容器の供給口に配置された容器供給ロータにより、容器スタッカーから容器を受取り、容器供給口からチャンバー内の空気の流出を防止しながら、容器を反転して前記チャンバー内の容器を倒立搬送する前記コンベヤ上に供給する請求項１又は４に記載のカップ型容器の殺菌充填方法。
【請求項９】
カップ型容器の殺菌充填装置であって、一体のチャンバー内に、カップ型容器を倒立状態で搬送する第１コンベヤとその下流側にカップ型容器を正立状態に嵌合して搬送する第２コンベヤをほぼ同一平面に直列状に配置し、前記第１コンベヤに沿って容器供給装置、容器殺菌装置、容器洗浄装置を順次配置して、上流側から順に容器供給ゾーン、容器殺菌ゾーン、容器洗浄ゾーンを形成し、且つ前記第２コンベヤに沿って内容物充填装置、蓋材シール装置、密封済みカップ型容器の排出装置を順次配設して、上流側から順に内容物充填ゾーン、蓋材シールゾーン、密封済み容器排出ゾーンを形成してなり、前記第１コンベヤは容器を倒立状態で受ける受け台を有するコンベヤであり、前記第２コンベヤは容器を正立状態で受ける容器嵌合口が形成された容器受け台を有するコンベヤからなり、コンベヤ間の容器の受け渡しを第１コンベヤの下流側端部で横倒しになった状態で、第２コンベヤの前記容器嵌合口に受け渡すことにより、第２コンベヤに反転状態で容器を移載するようにしてなることを特徴とするカップ型容器の殺菌充填装置。
【請求項１０】
前記チャンバーは、内部が無菌空気によって陽圧化された無菌チャンバーであり、カップ型容器の供給口、充填密封済みカップ型容器の排出口、蓋材供給口、蓋材スケルトン排出口を有すると共に、無菌空気の給気口、及び主排気口を有し、前記無菌チャンバー内の前記容器供給ゾーンの上流側を前記第１コンベヤが通過する通過口を有する隔壁で区切って、予備圧力ゾーンを形成し、該予備圧力ゾーンに前記主排気口が形成されている請求項９に記載のカップ型容器の殺菌充填装置。
【請求項１１】
前記容器殺菌ゾーンおよび前記容器洗浄ゾーンは、空気の流通は許容し、液の所定方向への流通を阻止する仕切り手段で仕切り、空気の流通を許しながら、容器殺菌ゾーン及び容器洗浄ゾーンで飛び跳ねた殺菌液や洗浄液が他のゾーンに飛び散ることを防止するようにした請求項９又は１０に記載のカップ型容器の殺菌充填装置。
【請求項１２】
前記仕切り手段が、それぞれのゾーンに向けて下向き傾斜となる傾斜板を所定間隔で配置してなるブラインド状仕切りである請求項１１に記載のカップ型容器の殺菌充填装置。
【請求項１３】
前記容器供給装置は、前記無菌チャンバーの上壁に形成された容器供給室、該容器供給室の上壁に配置された容器供給スタッカー、前記容器供給室に配置され前記容器スタッカーから容器を受取り反転して前記無菌室内の前記第１コンベヤ上に容器を供給する容器供給ロータとからなり、該容器供給ロータは、円柱状ロータの外周部に１又は複数個の容器嵌合ポケットを備え、その外周面が前記容器供給室の上部開口部及び前記無菌チャンバーの容器供給口の開口縁部と周接するように配置することによって、容器供給口から無菌チャンバー内の空気が流出することを防止してなる請求項９又は１０に記載のカップ型容器の殺菌充填装置。
【請求項１４】
前記チャンバーに蓋材殺菌ゾーン、蓋材洗浄ゾーンが連接され、前記蓋材殺菌ゾーン、蓋材洗浄ゾーンはそれぞれ蓋材通過孔が形成された隔壁で仕切られ、各ゾーンが前記無菌チャンバー内の気圧に対して異なる気圧に制御できるように構成されている請求項９又は１０に記載のカップ型容器の殺菌充填装置。
【請求項１５】
前記第１コンベヤの受け台は、カップ型容器のフランジが嵌り込む開口部を有し、該開口部の内部に容器のフランジを支える複数個の半径方向に突出した突起を有し、且つ容器の高さ方向に延び容器横倒し時の支えピンを少なくとも一本有してなる請求項９に記載のカップ型容器の殺菌充填装置。
【請求項１６】
前記チャンバーを、前記第１コンベヤと第２コンベヤとの中継部で、少なくとも容器が通過する開口を有した隔壁で殺菌・洗浄側ゾーンと充填密封側ゾーンに仕切り、充填・密封側ゾーンの気圧を、殺菌・洗浄側ゾーンの気圧よりも高くなるように構成されている請求項９又は１０に記載のカップ型容器の殺菌充填装置。
【請求項１７】
前記第２コンベヤの下流側端部近傍の無菌チャンバーの上壁に、容器排出圧力調整室を設け、該容器排出圧力調整室と前記無菌チャンバーは、容器が通過可能な容器取出口を介して連通しており、前記容器排出圧力調整室内と前記無菌チャンバー内の気圧が別々に制御可能である請求項９又は１０に記載のカップ型容器の殺菌充填装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、食品等の内容物をカップやトレー等の開口部の大きい容器に殺菌充填、特に無菌充填するカップ型容器の殺菌充填方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内容物を無菌状態で密封する無菌充填ラインでは、容器殺菌工程・容器洗浄工程、充填工程、蓋材の殺菌工程・洗浄工程、密封工程を必要とし、これらの工程は無菌チャンバー内で行なっている。従来、無菌充填装置として、１つの無菌チャンバー内に１つのコンベヤを配置して、該コンベヤに容器を正立状態で供給し、正立状態で搬送中の容器に殺菌液をスプレーする殺菌工程、加熱無菌エアによる乾燥工程、内容物充填工程、蓋材によるシール工程を経てシール済み容器をチャンバー外に排出するようにした殺菌装置が知られている（特許文献１参照）。しかしながら、一つのチャンバー内で一つのコンベヤで搬送中に容器の殺菌から充填を行なうためには、容器を最初から正立状態で搬送しなければならないから、洗浄水での洗浄は容器内に溜まった洗浄水を除去できないので、洗浄を行なうことはできず、熱風乾燥で除去できるような過酸化水素等の揮発性の殺菌剤による殺菌に頼らざるを得ないが、その場合薬剤を短時間に確実に除去できるように薬剤の噴霧量を微量にしなければならず、殺菌効果が限定的になり、適用できる内容品が制約され、低酸性飲料等腐敗しやすい飲料品の場合は、製造した製品がチルド流通を必要とするなどの問題点があった。また、一つのチャンバー内で容器の殺菌から密封まで行なうと、殺菌容器の殺菌・乾燥ゾーンでの薬剤の飛沫や臭気が充填・密封側ゾーンに拡散して、内容物へ付着するおそれがある等の問題点があった。【０００３】
そのような、問題点を解決するために、チャンバーを二つに分け、始めのチャンバーでは容器を倒立状態で搬送することによって殺菌・洗浄ができ、且つ次のチャンバーでは容器を正立状態に搬送することによって、容器への内容物充填・密封ができ、殺菌・洗浄工程での十分な量による確実な殺菌・洗浄を可能にし、且つ殺菌剤の飛沫や臭気が内容物充填工程に拡散することを防止するようにした無菌充填装置が提案されている（特許文献２、３）。これら特許文献２、３では、内容物の充填と容器の密封を行う無菌チャンバーの前段に容器殺菌チャンバーが設置され、この容器殺菌チャンバーの容器排出口が垂直ショートを介して無菌チャンバーに接続されることにより、無菌チャンバーと気密に連通されるとともに、無菌チャンバー同様に内部が無菌空気で陽圧に保たれている。殺菌されかつ殺菌液の除去された容器はその後排出口の直上まで搬送される間に反転されて口部を上向きにした姿勢となり、その姿勢のままシュートを介して無菌チャンバーに送り込まれるようになっている。
【特許文献１】特開昭５５−１１０５５５号公報
【特許文献２】特開昭６０−９９８２８号公報
【特許文献３】特開昭６０−１２３３２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記特許文献１、２に記載のように容器を殺菌チャンバーから無菌チャンバーにシュートを介して落下させる方式は、殺菌チャンバー内の殺菌剤を含んだ空気が無菌チャンバーへ流入しないように、殺菌チャンバーより無菌チャンバーの気圧を高くするため、合成樹脂製等の軽量なカップ型容器の場合搬送が不安定となり、無菌チャンバー内のコンベヤに安定した姿勢で容器を供給することができないという問題点がある。また、無菌チャンバーには、容器の供給口、蓋材の供給口、密封済み容器の排出口、蓋材の排出口等多くの開口部を有し、外気が侵入しやすい条件にあるが、従来これらの開口部から無菌チャンバーへの外気の侵入を阻止する満足な対策は得られてなく、無菌チャンバー内の高無菌化を維持するのが困難であった。さらに、カップ型容器が近年多用されているＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）などのポリエステル樹脂製である場合、容器殺菌工程での過酸化水素水による殺菌は、容器表面に過酸化水素が吸着し易く、また加熱により熱変形しやすいという問題点がある。また、従来上記のように無菌充填されたカップ型飲料は、上記理由により容器に対しては生残菌数を百万分の１以下にする殺菌性確保と薬剤残留低減の両立が困難であり、また、充填環境も容器と同等の殺菌と殺菌後の無菌確保・維持が重要であるが、従来のチルド流通に対応した充填装置は簡易的な環境殺菌に対応しているものの、容器と同等の殺菌と無菌性維持には対応できておらず、常温流通可能な製品に至っていない。【０００５】
そこで本発明は、従来のカップ型容器の無菌充填装置の上記問題点を解決しようとするものであり、一つのチャンバー内で容器の殺菌・洗浄と充填・密封ができて十分な殺菌効果を得ることができ、且つ殺菌剤や洗浄水の飛沫や臭気が内容物充填工程に拡散するのを防止することができ、さらに軽量な容器であっても倒立状態から正立状態に安定して反転して充填工程に搬送でき、しかもポリエステル樹脂製等の合成樹脂製カップ容器であっても熱変形や臭気付着のおそれがなく、確実に殺菌でき、また無菌チャンバーの無菌性を確実に維持できるようにしたカップ型容器の殺菌充填方法とその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】
【０００６】
上記問題点を解決する本発明のカップ型容器の殺菌充填方法は、一体のチャンバー内で、容器殺菌工程から容器洗浄工程までの容器の搬送と、充填工程から密封工程までの容器の搬送をほぼ同一平面に直列状態に配置されたそれぞれ異なるコンベヤで行ない、容器殺菌工程から容器洗浄工程までは容器を倒立状態で搬送し、倒立状態でコンベヤで搬送しながら容器殺菌洗浄を行ない、洗浄終了後のカップ型容器をコンベヤ間の中継で正立状態に移載して充填工程に搬送することを特徴とするものである。前記カップ型容器の殺菌は、殺菌剤を倒立状態の容器の少なくとも内面に噴射して行い、かつ前記カップ型容器の洗浄は無菌水を倒立状態の容器の少なくとも内面に噴射して行なうようにする。前記チャンバーを、内部が無菌空気によって陽圧化された無菌チャンバーとすることによって、無菌充填方法として適用できる。【０００７】
前記無菌チャンバーは、カップ型容器の供給口、充填密封済みカップ型容器の排出口、蓋材の供給口、蓋材スケルトンの排出口を有すると共に、無菌空気の給気口、及び主排気口を有し、該主排気口の手前に予備圧力ゾーンを設けて無菌チヤンバー本室と隔壁で区切り、該予備圧力ゾーンの気圧Ｐ１を前記無菌チャンバー本室内の気圧Ｐ０よりも低く、外気圧Ｐ３よりも高く、Ｐ０＞Ｐ１＞Ｐ３の関係を満たすように圧力を制御して、前記チャンバー内の空気の流れ方向を制御することによって、チャンバー内への外気の侵入を効果的に阻止することができると共に、チャンバー内の気流の流れを予備圧力ゾーン方向への流れに制御することができ、容器殺菌、洗浄工程の空気が充填、密封工程へ流れるのを防止することができる。前記チャンバーは、前記異なるコンベヤ間の中継部位で殺菌・洗浄側ゾーンと充填・密封側ゾーンに仕切られ、充填・密封側ゾーンの気圧Ｐ０−１を殺菌・洗浄側ゾーンの気圧Ｐ０−２よりも高くなるようにすることによって、殺菌ゾーン及び洗浄ゾーンからの洗浄水の飛沫や殺菌薬剤の臭気が充填〜密封ゾーンに流入することをより効果的に阻止することができる。【０００８】
容器殺菌、容器洗浄工程を行なう容器殺菌ゾーンおよび容器洗浄ゾーンは、空気の流通は許容し、液の所定方向への流通を阻止する仕切り手段で仕切り、空気の流通を許しながら、容器殺菌ゾーン及び容器洗浄ゾーンで飛び跳ねた殺菌液や洗浄液の飛沫が他のゾーンに飛び散ることを防止するようにすることによって、容器殺菌ゾーン及び容器洗浄ゾーンで発生した飛沫の他のゾーンへの飛散を防止しながらチャンバー内の気圧を制御することができる。そして、カップ型容器の殺菌は、ポリエステル樹脂製の場合、過酢酸溶液を倒立状態の容器の少なくとも内面に噴霧して行なうことにより、従来のような容器への臭気の付着や容器の熱変形のおそれがなく、良好に行なうことができる。
前記チャンバーへの容器の供給は、前記カップ型容器の供給口に配置された容器供給ロータにより容器スタッカーから容器を受け取り、容器供給口からチャンバー内の空気の流出を防止しながら、容器を反転して前記チャンバー内の容器を倒立搬送する前記コンベヤ上に供給することにより、チャンバー内の殺菌剤を含んだ空気がチャンバー外へ流出するのを防止することができる。【０００９】
上記殺菌充填方法を実施する本発明のカップ型容器の殺菌充填装置は、一体のチャンバー内に、カップ型容器を倒立状態で搬送する第１コンベヤとその下流側にカップ型容器を正立状態に嵌合して搬送する第２コンベヤをほぼ同一平面に直列状に配置し、前記第１コンベヤに沿って容器供給装置、容器殺菌装置、容器洗浄装置を順次配置して、上流側から順に容器供給ゾーン、容器殺菌ゾーン、容器洗浄ゾーンを形成し、且つ前記第２コンベヤに沿って内容物充填装置、蓋材シール装置、密封済みカップ型容器の排出装置を順次配設して、上流側から順に内容物充填ゾーン、蓋材シールゾーン、密封済み容器排出ゾーンを形成してなり、前記第１コンベヤは容器を倒立状態で受ける受け台を有するコンベヤであり、前記第２コンベヤは容器を正立状態で受ける容器嵌合口が形成された容器受け台を有するコンベヤからなり、コンベヤ間の容器の受け渡しを第１コンベヤの下流側端部で横倒しになった状態で、第２コンベヤの前記容器嵌合口に受け渡すことにより、第２コンベヤに反転状態で容器を移載するようにしてなることを特徴とするものである。【００１０】
前記チャンバーは、内部が無菌空気によって陽圧化された無菌チャンバーであり、カップ型容器の供給口、充填密封済みカップ型容器の排出口、蓋材供給口、蓋材スケルトン排出口を有すると共に、無菌空気の給気口、及び主排気口を有し、前記無菌チャンバー内の前記容器供給ゾーンの上流側を前記第１コンベヤが通過する通過口を有する隔壁で区切って、予備圧力ゾーンを形成し、該予備圧力ゾーンに前記主排気口が形成されていることによって、容器殺菌・洗浄側ゾーンの空気が充填密封ラインに流れるのを効果的に防止することができると共に、無菌チャンバー内への空気の流入を阻止できる。前記容器殺菌工程、容器洗浄工程を行なう容器殺菌ゾーンおよび容器洗浄ゾーンは、空気の流通は許容し、液の所定方向への飛散を阻止する仕切り手段で仕切り、空気の流通を許しながら、容器殺菌ゾーン及び容器洗浄ゾーンで飛び跳ねた殺菌液や洗浄液が他のゾーンに飛び散ることを防止するようにする。具体的な仕切り手段として、それぞれのゾーンに向けて下向き傾斜となる傾斜板を所定間隔で配置してなるブラインド状仕切を用いることが望ましい。【００１１】
前記容器供給装置は、前記無菌チャンバーの上壁に形成された容器供給室、該容器供給室の上壁に配置された容器供給スタッカー、前記容器供給室に配置され前記容器スタッカーから容器を受取り反転して前記無菌室内の前記第１コンベヤ上に容器を供給する容器供給ロータとからなり、該容器供給ロータは、円柱状ロータの外周部に１又は複数個の容器嵌合ポケットを備え、その外周面が前記容器供給室の上部開口部及び前記無菌チャンバーの容器供給口の開口縁部と周接するように配置することによって、容器供給口から無菌チャンバー内の空気が流出することを防止してなる手段を採用することによって、該容器供給口を通しての無菌チャンバー内の空気の流出を効果的に阻止できる。無菌チャンバーに蓋材殺菌ゾーン、蓋材洗浄ゾーンが連接され、これらの蓋材殺菌ゾーン、蓋材洗浄ゾーンはそれぞれ蓋材通過孔が形成された隔壁で仕切られ、無菌チャンバー内の気圧に対して異なる気圧に制御できるように構成することによって、蓋材通過孔からの無菌チャンバー内の空気の流出を最小限にできる。【００１２】
前記第１コンベヤの受け台は、カップ型容器のフランジが嵌り込む開口部を有し、該開口部の内部に容器のフランジを支える複数個の半径方向に突出した突起を有し、且つ容器の高さ方向に延び容器横倒し時の支えピンを少なくとも一本有してなる構成を採用することによって、容器を安定して搬送受け渡しができると共に、保持台の容器との接触面積が少なくすることができ、容器を効率良く殺菌洗浄することができる。また、前記チャンバーを、前記第１コンベヤと第２コンベヤとの中継部で、少なくとも容器が通過する開口を有した隔壁で殺菌・洗浄側ゾーンと充填・密封側ゾーンに仕切り、充填・密封側ゾーンの気圧を、殺菌・洗浄側ゾーンの気圧よりも高くなるように構成することによって、容器の殺菌・洗浄時の洗浄水の飛沫や臭気が、充填・密封ゾーンに流入することを効果的に阻止でき望ましい。さらに、前記無菌チャンバーの第２コンベヤの下流側端部近傍の無菌室チャンバーの上壁に、容器排出圧力調整室を設け、該容器排出圧力調整室と前記無菌チャンバーを、容器が通過可能な容器取出口を介して連通させ、容器排出圧力調整室内と前記無菌チャンバー内の気圧を別々に制御可能に構成することによって、無菌チャンバー内の気流の流れを制御できる。【００１３】
また、上記殺菌充填方法により得られたカップ型容器詰飲料は、密封後常温流通が可能であり、比較的腐敗しやすい低酸性飲料でも常温流通が可能である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のカップ型容器の殺菌充填方法及び装置は、一体のチャンバー内で、容器殺菌工程から容器洗浄工程までの容器の搬送と、充填工程から密封工程までの容器の搬送を直列状態に配置されたそれぞれ異なるコンベヤで搬送し、同一圧力チャンバー内で倒立状態から正立状態に変換して移載するので、軽量なカップ型容器であっても密封チャンバー内の充填密封ラインのコンベヤに安定して殺菌済みの容器を移載できる。また、容器を倒立状態で殺菌・洗浄を行うので、薬剤の噴射量を多くしても残留する心配がなく、確実な殺菌ができる。そして、主排気口の手前に予備圧力ゾーンを設け、該予備圧力ゾーンの気圧を前記チャンバー内の気圧よりも低く、外気圧よりも高くするようにしてチャンバー内の気流の方向を制御することによって、チャンバー内への外気の侵入を効果的に阻止することができ、且つ容器殺菌ゾーンおよび容器洗浄ゾーンを充填・密封側ゾーンと同一チャンバー内に設けても、気流方向を予備圧力ゾーンに向かわせることができるので、充填ゾーンに拡散することがなく、内容物内に殺菌剤の飛沫や臭気あるいは菌が付着することがない。【００１５】
また、容器殺菌工程、容器洗浄工程を行なう容器殺菌ゾーンおよび容器洗浄ゾーンは、ブラインド状仕切りで仕切ることによって、容器殺菌ゾーン及び容器洗浄ゾーンでの飛散液の他のゾーンへの飛散を防止しながらチャンバー内の気圧を一様に保つことができ、容器抜けがあっても安定して容器を搬送することができる。特に、容器を倒立状態で搬送する場合、リテーナーに嵌合して搬送する正立状態の場合と異なり、容器のフランジ部分を係合のみで搬送するので、軽量な容器の場合、気流の乱れで容器が不安定になるが、上記のようにブラインド状仕切りで仕切った場合、気流の乱れが少なく、容器の安定搬送にも効果が高い。さらに、カップ型容器の殺菌は、ＰＥＴなどのポリエステル樹脂製の場合、過酢酸溶液を倒立状態の容器の少なくとも内面に噴射して行なうことにより、従来のような容器への臭気の付着や容器の熱変形のおそれがなく、良好に行なうことができる。【００１６】
そして、本発明の殺菌装置は、同一チャンバー内に第１コンベヤ及び第２コンベヤを配置したので、構造を単純化することができる。特に、カップ型容器の倒立状態から正立状態への反転機構を従来の機構と比べて特段に単純化することができ、装置の殺菌が容易となり、無菌充填機構における最も大事な洗浄化を維持するのに有利な機構となっている。【００１７】
また、容器供給装置を請求項１３のように構成することによって、容器供給口を通しての薬剤臭を含んだ無菌チャンバー内の空気の外部への流出を低減する効果的がある。さらに、蓋材殺菌ゾーン、蓋材洗浄ゾーンが無菌チャンバー内の気圧に対して異なる気圧に制御できるように構成することによって、蓋材通過孔からの無菌チャンバー内の空気の流出を最小限にでき、無菌チャンバー内を効率的に無菌状態に維持できる。また、容器排出圧力調整室を設け、容器排出圧力調整室内と無菌チャンバー内の気圧を別々に制御可能に構成することによって、無菌チャンバー内への容器排出口からの無菌チャンバー内の空気の流出を最小限にできると共に無菌チャンバー内の気流の流れ方向を制御できる。これらの圧力調整機能により、無菌チャンバー内の気圧から外気圧まで各ゾーンの気圧を段階的に制御することによって、無菌チャンバーの無菌性を確実に維持すると共に内部の空気の流れ方向を制御でき、さらに無菌チャンバーからの空気の流出を最小限にして、陽圧維持のための無菌空気の供給量を低減できる。また、第１コンベヤと第２コンベヤの中継部位で隔壁で仕切ることによって、殺菌・洗浄ゾーンからの飛沫や殺菌薬剤の臭気が充填・密封ゾーンへの流入を効果的に阻止することができ、より良好な無菌充填製品を得ることができる。以上のような本発明のカップ型容器の殺菌充填方法と装置は、無菌充填に限らず、チルド充填、ホットパックなどにも適用できるが、無菌充填への適用が最も望ましい。本発明の無菌充填方法により得られたカップ型容器詰飲料は、
従来チルド流通が求められていた低酸性飲料等腐敗しやすい飲料のカップ型容器詰飲料であっても、高無菌度の充填密封が可能であるため、製造後は常温においても長期間に渡って菌が増殖することなく、常温流通が可能であり、流通コストを低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態に係る無菌充填装置の概略を示す模式図である。
【図２】図１の無菌充填装置の第１コンベヤ上に配置されている容器殺菌ゾーン及び容器洗浄ゾーン部の概略を示す模式図である。
【図３】第１コンベヤ及び第２コンベヤの要部拡大正面図である。
【図４】（Ａ）第１コンベヤの保持台の平面図、（Ｂ）その側面図である。
【図５】本発明の他の実施形態に係る無菌充填装置の要部概略を示す模式図である。
【符号の説明】
【００１９】
１  無菌チャンバー                  １Ａ  無菌チャンバー本室
２  第１コンベヤ                      ３  第２コンベヤ
４  保持台                            ５  保持台
６  案内ガイド                        ７  容器供給装置
８  スプロケット                      ９  容器供給ゾーン
１０  容器殺菌ゾーン                  １１  容器洗浄ゾーン
１２  容器水切りゾーン                １３  上壁
１４  容器供給室                      １５  容器供給室の上壁
１６  スタッカー                      １７  容器供給ロータ
１８  容器嵌合ポケット                ２０  殺菌剤噴射ノズル
２１  洗浄ノズル                      ２２  殺菌剤受けパン
２３  洗浄水受けパン                  ２４  殺菌剤溜め
２５  洗浄水溜め                      ２６  遮蔽板
２７  底壁                            ２８  上流側端壁
３０  予備圧力ゾーン                  ３１  無菌水噴射ノズル
３２  無菌空気噴射ノズル              ３３  開口部
３４  突起                              ３５１〜４  ブラインド上仕切り
３６  傾斜板                          ３８  容器
４０  内容物充填装置                  ４１１〜４  蓋材シール装置
４３  容器排出圧力調整室              ４５  蓋材殺菌室
４６  蓋材洗浄室                      ４７  蓋材搬送室
４８  蓋材ウェブ                      ４９  蓋材スケルトン
５０  圧力調整室                      ５１  圧力調整室
５２  殺菌剤噴射ノズル                ５３  洗浄水噴射ノズル
５５  無菌エア供給口                  ５６  主排気口
５７  容器殺菌・洗浄側ゾーン排気口      ５８  排気口
５９  排気口                            ７１  仕切板
７２  殺菌・洗浄側ゾーン                ７３  充填・密封側ゾーン
７４  通過孔
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を図面に基いて詳細に説明する。
図１は、本発明のカップ型容器への無菌充填ラインの概略を示している。本発明では、全体として１個の陽圧化された無菌チャンバー１内に無菌充填ラインが配置されている。無菌チャンバー１内には、第１コンベヤ２と第２コンベヤ３が縦列に配置され、それぞれ同期して間欠的に回転駆動される。第１コンベヤ２は、カップ型容器を倒立状態で搬送するコンベヤであり、一対の平行するチェーン等の無端帯間にカップ型容器を倒立状態で保持する保持台４が所定ピッチで配置されている。保持台４の構造は、容器の下に向いた開口部から容器内周面に殺菌剤と洗浄水を噴射でき、且つ該噴射圧力に対して倒れたり移動しないように、且つコンベヤ下流端部で横倒し状態になるときに抜け落ちないように容器を保持できればよく、その構造は特に限定されないが、滅菌剤や洗浄水が容器内周面全体に接触できるように、容器保持台と容器の接触面積をなるべく少なくして上記保持機能を達成する構造が望ましい。保持台４は、１個の容器を保持できるように構成するほか、同時に複数個の容器を処理できるように横に所定間隔をおいて複数個の容器保持部を有するのが、生産性を高める上で望ましい。本実施形態では、保持台４は、図３、図４に示すように、容器のフランジ部が嵌合する開口部３３を横に１０個有し、該開口部３３に容器のフランジ部が嵌合支持され、搬送中に容器内部にコンベヤの下面側から殺菌剤等を噴射して内部を殺菌できるようになっている。開口部３３には、容器のフランジを支える複数個の突起３４（本実施形態では１２０°間隔で３個）が内周面から半径方向に突出して設けてあり、該突起３４のうち容器搬送方向後方に位置する突起３４の先端からは、容器の高さ方向に突出したピン３７が設けられている。該ピンは、図３に示すように、第１コンベヤの下流端部での第２コンベヤへの中継地点まで横倒し状態になっていくときに容器を支えて、保持台から抜け落ちるのを防止するためのものであり、該ピンの先端が容器の重心位置より高い位置で接触するようにするのが望ましい。以上のように、本実施形態では、カップを３本の突起３４で支持し、且つピン３７の先端部が容器内周面に接触するのみで、容器との接触面積を極力少なくして、殺菌漏れが生じることを防止してある。さらに、突起３４から保持台４の天面までの高さを所定深さ例えば約３ｍｍ程度とすることによって、薬剤及び洗浄水噴射時に噴射圧力によって、カップを１〜２ｍｍ程度浮きあがらせることで、フランジと突起の接触面も確実に殺菌・洗浄ができる。【００２１】
また、第２コンベヤ３は、カップ型容器３８（以下、単に容器という）を正立状態で搬送するコンベヤであり、第１コンベヤと同様に、一対の平行するチェーン等の無端帯間に容器３８を保持する保持台５が所定ピッチで配置されている。第２コンベヤの保持台５は、図３に示すように、正立状態の容器の胴部が嵌合する穴を有し、該穴の外周部に容器のフランジ部又はカール部が係止する係止面を備えており、従来のカップ型容器搬送コンベヤと同様なものが採用できる。【００２２】
第１コンベヤ２と第２コンベヤ３との中継部での容器の移載は、倒立状態で搬送されてきた容器を正立状態に反転して受け渡しできるように、容器が９０°倒れた状態で行う。そのため、第１コンベヤ２の下流側端部の一対のスプロケット８間には、保持台４に保持されたカップが９０°の状態になるまで搬送できるように、容器底部を案内する円弧状の案内ガイド６を配置すると共に、内側には容器が図示のように９０°傾いた状態となる位置に達すると同時に、容器を対向する第２コンベヤ３の保持台５の方向に吹出し、容器を保持台５の容器嵌合穴に正立状態となるように移載すべく、容器３８を保持台４から搬送方向軸心に沿って高圧無菌エアを噴出する高圧エア噴射ノズル３９を配置してある。
なお、第１コンベヤ２から第２コンベヤ３への移載は、上記手段ばかりでなく、例えば逆に第２コンベヤ３側で吸引するようにするとか、第１コンベヤ２側から機械的に押し出すとか、その他直線移動用のアクチュエータ等適宜の手段が採用できるが、本発明の場合はカップ型容器を図において単に左側から右側に直線的に移動させるだけであるから、従来の反転装置に比べて高圧エア噴射ノズル等非常に簡単な手段が採用でき、容器を簡単に反転移載できるということに特徴がある。【００２３】
第１コンベヤ２の搬送経路には、上流側から順に容器供給装置７、容器殺菌装置、容器洗浄装置が順に配置され、それぞれが配置されている位置はそれぞれ容器供給ゾーン９、容器殺菌ゾーン１０、容器洗浄ゾーン１１として区画されている。なお、図１においては容器洗浄ゾーンの下流側に容器水切りゾーン１２を設けてあるが、水切りゾーンの代わりに乾燥ゾーンとしても良い。【００２４】
容器供給装置７は、無菌チャンバー１の上壁１３に形成された容器供給室１４、該容器供給室の上壁１５に配置された容器供給スタッカー１６、前記容器供給室に配置され前記容器スタッカー１６から容器を受取り反転して第１コンベヤ２上に容器を供給する容器供給ロータ１７とから構成されている。容器供給ロータ１７は、円柱状ロータの外周部に１又は複数個（図の実施形態では４個）の容器嵌合ポケット１８を備え、その外周面が容器供給室１４の上部開口部及び無菌チャンバー１の上壁開口部の開口縁部と周接するように配置され、それによって、容器供給口部から無菌チャンバー内の空気が外部に流出するのを防止している。【００２５】
容器殺菌ゾーン１０には、殺菌剤を容器の内外に噴射するための殺菌剤噴射ノズル２０を容器の底部搬送側及びコンベヤ内部の容器開口側にそれぞれ適宜間隔で複数個配置してある。殺菌剤としては、殺菌能力の高い過酢酸液を使用できる。通常、容器を正立状態で殺菌する場合、過酸化水素を微量噴霧し、その後加熱除去しているが、殺菌能力が限定的である。またＰＥＴ製容器を用いる場合、容器への過酸化水素の吸着や容器の熱変形の恐れがある。
本発明では、容器を倒立状態で殺菌・洗浄するため、十分な量の殺菌剤を噴射しても確実に洗浄除去でき、過酢酸溶液と組合わせて高い殺菌効果が得られる。また加熱除去工程も必要ないので、ＰＥＴ製容器の使用も問題ない。【００２６】
容器洗浄ゾーン１１には、殺菌された容器の内外面から殺菌剤を除去して洗浄するために、無菌水を噴射する洗浄ノズル２１が容器殺菌ゾーンと同様に、容器の底部搬送側及びコンベヤ内部の容器開口側にそれぞれ適宜間隔で複数個配置してある。【００２７】
そして、容器殺菌ゾーン１０の下方には、図２に示すように、噴射した殺菌剤を受けるための殺菌剤受けパン２２が、容器洗浄ゾーン１１の下方には洗浄水を受けるための洗浄水受けパン２３がコンベヤの閉ループ内に配置され、それらに受けられた殺菌剤、洗浄水は殺菌剤溜め２４、洗浄水溜め２５にそれぞれ貯留され、再使用又は排出に備えられる。前記殺菌剤受けパン２２及び洗浄水受けパン２３は、それらのゾーンを他のゾーンと仕切る仕切板としての機能も果たし、前記殺菌剤受けパン２２の上流側端部は、容器供給ゾーン９の下方に配置されている遮蔽板２６１に連接され、該遮蔽板２６１は屈折して、第１コンベヤの通過を許容する孔を有し、無菌チャンバー１の上壁１３に連接されている。且つ遮蔽板２６１又は殺菌剤受けパン２２の底面には、無菌チャンバー１の低壁２７に連接する遮蔽板２６２が連接されている。遮蔽板２６２にも第１コンベヤ２の通過を許容する穴が形成されている。従って、無菌チャンバーの上流側には、遮蔽板２６１、２６２と無菌チャンバーの上壁１３、上流側端壁２８、底壁２７及び両側壁で囲った予備圧力ゾーン３０が形成される。予備圧力ゾーン３０の目的、機能については後述する。【００２８】
そして、殺菌剤受けパン２２及び洗浄水受けパン２３の上面と無菌チャンバーの上壁１３との間には、図２に明示するように、容器殺菌ゾーン１０、容器洗浄ゾーン１１を仕切る仕切り手段が配置してある。仕切り手段は、それらのゾーンで使用する殺菌液や洗浄水が他のゾーンに飛散するのを防止するために設けられるものであるが、本発明では後述するように、予備圧力ゾーン３０を除く無菌チャンバーを同一内圧に制御するため、仕切り手段を設けても空気の流通は自由にする必要がある。その要件を満たすために、本実施形態では、仕切り手段として、各ゾーンの内側に向かって下向き傾斜した傾斜板３６を所定間隔で配置して構成されているブラインド状仕切り３５１〜３５４を、容器殺菌ゾーン１０、容器洗浄ゾーン１１の上流側及び下流側に一対づつ設けて区画した。ブラインド状仕切り３５１〜３５４には、図示のように第１コンベヤ２及び容器の通過を許容する通過穴が形成されている。以上のように、ブラインド状仕切り３５１〜３５４は、傾斜板が各ゾーンの内側下向きに傾斜して設けられているので、各ゾーンで飛散した液が仕切りに当っても、飛散液は傾斜板に沿ってゾーン内に流れ落ち、他のゾーンに飛散することを防止できる。そして、傾斜板間は隙間があるので、空気は自由に流通することができ、各ゾーンを略等圧に保つように制御することができる。なお、傾斜板間の空気通路は、第１コンベヤの保持台上に容器抜けが存在する場合においても、各ゾーン間の圧力変化が微小となるような開口面積とする。【００２９】
一方、第２コンベヤ３による搬送経路には、従来のこの種充填装置と同様に上流側から順に内容物充填装置４０、蓋材シール装置４１が順に配置されている。なお、図示されてないが、必要に応じて、ガス置換装置及び又は液体窒素等の液化不活性ガス添加装置を配置することもできる。蓋材シール装置４１によって、後述するように、殺菌洗浄して無菌チャンバー内に供給された蓋材ウェブ４８が、内容物が充填された容器の開口部にヒートシールされ、その後トリミングが行なわれ、蓋が打ちぬかれた蓋材スケルトン４９は、後述する圧力調整室５１を通過してチャンバー外に排出される。一方、密封された容器は、容器排出圧力調節室４３を介してチャンバー外に排出される。なお、図中、３１は第２コンベヤを洗浄する無菌水噴射ノズルであり、３２は水切り用無菌空気噴射ノズルであり、第２コンベヤは常時又は任意時間ごとに殺菌洗浄することができ、充填ゾーンで内容物が付着しても常に清浄に保つようにしてある。【００３０】
上記蓋材シールゾーンに供給される蓋材ウェブ４８に十分な殺菌処理を施すために、蓋材殺菌室４５、蓋材洗浄室４６を設けているが、そこで殺菌洗浄処理された蓋材を外気に触れることなく、無菌チャンバー内に供給するために、蓋材洗浄室４６から無菌チャンバーに連通する蓋材搬送路４７も無菌チャンバー１と一体となっているが、蓋材殺菌室４５、蓋材洗浄室４６から無菌チャンバー１内への気体流入を極力防止するように、後述するように内圧制御を図っている。【００３１】
蓋材ウェブ４８は、図１に示すように、図示しないコイルから巻き解かれて蓋材殺菌室４５、蓋材洗浄室４６、蓋材搬送路４７を介して無菌チャンバー内の密封ゾーンを通過し、容器にシール後蓋部が打ち抜かれ、蓋材スケルトン４９は外部に排出される。なお蓋材シール装置４１は図示のように１段目シール手段４１１、２段目シール手段４１２、冷却手段４１３、打ち抜き手段４１４から構成されている。蓋材殺菌室４５には、殺菌剤噴射ノズル５２が配置され、蓋材の表面に過酢酸水等の殺菌剤を両面に噴射して殺菌され、且つ蓋材洗浄室４６には洗浄水噴射ノズル５３が配置され、蓋材の両面に無菌の洗浄水が噴射される。蓋材殺菌室４５、蓋材洗浄室４６は共にその出入口が蓋材ウェブが通過できる穴が形成されている隔壁で仕切られ、その内部圧力を制御し、各室内の空気が下流工程側に流れないように制御されている。また、蓋材ウェブ４８の装置内への供給及び排出に際して、外気が無菌チャンバー内に流入するのを阻止するために、本実施形態では、蓋材ウェブの供給口及び排出口に圧力制御のための圧力調整室５０、５１を設けて、該室内の圧力を無菌チャンバーの圧力よりも低圧に調整できるようにしてある。そして、該圧力調整室５０、５１には、それぞれ排気口５８、５９が設けられ、該部から排気できるようになっている。【００３２】
無菌チャンバー１には、チャンバー内に無菌エアを供給する無菌エア供給口５５を有し、且つ無菌チャンバー内の空気を外部に排出して内部の圧力を調節する排気口を複数個有している。主排気口５６を、容器供給ゾーンの上流端部側に設け、無菌チャンバー内に上流側から下流側、即ち容器殺菌・容器洗浄ゾーンから容器密封ゾーンへの空気の流れが生じないように図っている。また、容器殺菌ゾーンと容器洗浄ラインとの中間にこれらのゾーンの空気を外部に排気する容器殺菌・容器洗浄ゾーン排気口５７を設け、殺菌剤の臭気を含む空気が下流側へ流入することをより確実に防止している。一方、無菌チャンバー１は、容器供給ゾーン、容器殺菌ゾーン、容器洗浄ゾーン、内容物充填ゾーン及び蓋材シールゾーンが位置する無菌チャンバー本室１Ａと予備圧力ゾーン３０とに区画されている。予備圧力ゾーン３０は、主排気口５６の手前に設けられ、本実施形態では、容器供給ゾーンの上流側に隣接して設けられ、遮蔽板２６１および２６２に形成した第１コンベヤ通過穴６０、６１を介して無菌チャンバー本室１Ａ内と連通している。容器供給ゾーンでは、供給される容器と共に若干の外気の侵入が避けられないが、隣接する予備圧力ゾーンに向かう空気の流れによって、侵入した外気が殺菌・洗浄側ゾーンまで流入するのを効果的に防止できる。【００３３】
本実施形態の無菌充填装置は以上のように構成され、無菌チャンバー内の各ゾーンの圧力を制御することによって、外気の進入を阻止すると共に、無菌チャンバー内に蓋材殺菌ゾーン、蓋材洗浄ゾーンと、充填ゾーン及び密封ゾーンが存在していても、蓋材殺菌ゾーン、蓋材洗浄ゾーンの空気が充填ゾーン及び密封ゾーンに流れることを阻止し、空気の流れを制御している。即ち、無菌チャンバー本室１Ａの気圧をＰ０、予備圧力ゾーンの気圧Ｐ１、容器排出圧力調整室４３の気圧をＰ２、外気圧をＰ３とすると、各気圧がＰ０＞Ｐ１＞Ｐ３及びＰ０＞Ｐ２＞Ｐ３の関係を満たすように制御している。それにより、無菌チャンバー全体としては、外気圧よりも高く陽圧化しているため、外気の流入が阻止され、逆にチャンバー内の空気が主排気口５６を介して外部に流れる。そのためチャンバー内では、無菌チャンバー本室から主排気口５６がある予備圧力ゾーン３０への空気の流れが生じる。したがって、容器殺菌ゾーンの空気は、図２に破線矢印で示すように、ブラインド状仕切り３５１を通って容器供給ゾーンに流れ、且つ遮蔽板２６１の第１コンベヤ通過穴６１を通って予備圧力室に達し、主排気口５６を通って外部に排気される。また、充填された容器は、容器排出圧力調整室４３を介して外部に排出されるようにし、該容器排出圧力調整室４３の圧力を外気よりも高くしてあるので、容器排出に伴う外気の進入を阻止すると共に、第２コンベヤ下流端部付近の空気が容器排出圧力調整室４３方向に流れ、外部に流出するようにすることによって、無菌チャンバー本室内を常に清浄な無菌状態を保つことができる。
また、無菌チャンバー本室１Ａから外気までの各ゾーンの気圧を段階的に制御することよって、無菌チャンバーからの空気の流出を最小限にして、陽圧維持のための無菌空気の供給量を低減できる。【００３４】
さらに、蓋材供給部から無菌チャンバー本室１Ａ内への空気の流入も、無菌チャンバー本室１Ａから蓋材殺菌室方向への空気の流れが生じるようにして圧力制御することにより阻止している。即ち、蓋材殺菌室入口に設けられた圧力調整室５０の気圧をＰ６、蓋材殺菌室４５の気圧をＰ５とすると、Ｐ０＞Ｐ５＞Ｐ３＞Ｐ６の関係となるように各室の圧力を調整してある。したがって、蓋材殺菌室４５は、無菌チャンバー本室よりも圧力が低いので、それらの室より無菌チャンバー本室内への空気の流入が阻止される。
また圧力調整室５０の圧力は外気圧より低いので、蓋材殺菌室４５の殺菌剤を含んだ空気が外部へ流出するのを防止できる。【００３５】
図５は本発明の他の実施形態に係るカップ型容器の無菌充填装置の要部を示している。前記実施形態のカップ型容器の無菌充填装置では、殺菌〜洗浄ゾーンに配置されている第１コンベヤ２と、充填〜密封ゾーンに配置されている第２コンベヤ３間では仕切りがなかったが、本実施形態では、第１コンベヤ２と第２コンベヤ３間に仕切りを設け、無菌チャンバー本室１Ａを殺菌・洗浄側ゾーン７２と充填・密封側ゾーン７３に仕切り、充填・密封側ゾーン７３から殺菌・洗浄側ゾーン７２へ向けた気流をより確実に制御でき、殺菌・洗浄側ゾーン７２から洗浄水の飛沫や殺菌薬剤の臭気が充填・密封側ゾーン７３に流入することをより確実に阻止できるようにしたものであり、他の構成は前記実施形態と同様であるので、図１及び図２に示す実施形態と同様な構成には同一符号を付し、説明を省略する。本実施形態のカップ型容器の無菌充填装置７０において、仕切板７１は、第１コンベヤ２から第２コンベヤ３に移載されるカップ状容器が通過できる間隔を隔てて上下に配置しても良いが、より望ましくはカップ形状とカップが通過する位置に対応した通過孔７４を形成した一体の仕切板が望ましい。ここで、無菌チャンバーへの無菌エア供給口５５は、充填・密封側ゾーンに位置するように設ける。【００３６】
以上のように構成された本実施形態の装置において、充填・密封側ゾーン７３の気圧をＰ０−１が殺菌・洗浄側ゾーン７２の気圧Ｐ０−２よりも高くなるように、無菌空気の流れを制御する。そのためには、Ｐ０−１がＰ０−２より３Ｐａ以上高くなるようにするのが望ましい。例えば、充填・密封側ゾーン７３の気圧Ｐ０−１を２０Ｐａとし、殺菌・洗浄側ゾーン７２の気圧Ｐ０−２を１５Ｐａとする。このように、充填・密封側ゾーン７３の気圧Ｐ０−１を殺菌・洗浄側ゾーン７２の気圧Ｐ０−２よりも高くすることによって、気流は充填・密封側ゾーン７３から殺菌・洗浄側ゾーン７２に確実に流れ、殺菌ゾーン〜洗浄ゾーンでの殺菌剤の使用量及びそれに比例する洗浄水の使用量を増やしても、殺菌・洗浄側ゾーン７２から充填・密封側ゾーン７３への洗浄水の飛沫や殺菌剤の臭気の流入を確実に阻止することができ、殺菌ゾーン〜洗浄ゾーンでの容器殺菌・洗浄度を従来の無菌充填ラインよりもより高めることができる。
なお、本実施形態のカップ型容器の充填装置における他の部所との気圧の関係は前記実施形態と同様に次の関係を満たすように制御される。
Ｐ０−１＞Ｐ０−２＞Ｐ１＞Ｐ３であり、Ｐ０−２＞Ｐ２＞Ｐ３
且つＰ０−１＞Ｐ０−２＞Ｐ５＞Ｐ３＞Ｐ６
【実施例１】
【００３７】
以上のような無菌充填装置を使用して無菌充填の効果を確認するために、次のような実験を行なった。
次のような供試容器を使用して、菌を付着させたカップ及び蓋材を上記実施形態に示す無菌充填装置に供給して、所定条件で培地を充填後、蓋材をヒートシールし密閉して、供試充填カップ製品を得た。その場合の各室の圧力を次のように制御した。得られたカップ製品を３０℃×７日間保存後、目視で培地中の濁りおよびフロックの形成の有無を判定した。判定結果として、上記カップ製品は、培地中に濁りおよびフロックの形成はなく、無菌製品の製造が可能であることが確認できた。
１．供試容器
（１）供試カップ：２００ｍｌ  ＰＥＴカップ（口径７５ｍｍ、高さ１０８．５ｍｍ）
（２）供試蓋材：原反幅  １０００ｍｍ、打ち抜き径  ８２ｍｍ
２．使用培地
（１）標準寒天培地（日水製薬（株））
酵母エキス        ２．５ｇ
ペプトン              ５ｇ
ブドウ糖              １ｇ
寒天                １５ｇ
蒸留水          １０００ｍｌ
（２）普通寒天培地（日水製薬（株））
肉エキス              ５ｇ
ペプトン            １０ｇ
塩化ナトリウム        ５ｇ
寒天                １５ｇ
蒸留水          １０００ｍｌ
（３）芽胞菌培養用培地
普通寒天培地                                ３５ｇ
酵母エキス                                    ５ｇ
硫酸マンガン（ＭｎＳＯ４・５Ｈ２Ｏ）        ５０ｍｇ
硫酸マグネシウム（ＭｇＳＯ４・７Ｈ２Ｏ）  ５００ｍｇ
塩化カルシウム（ＣａＣｌ２・２Ｈ２Ｏ）    １００ｍｇ
蒸留水                                  １０００ｍｌ
（４）ＳＣＤ培地（日本製薬（株））
カゼイン製ペプトン        １７ｇ
大豆製ペプトン              ３ｇ
りん酸−水素カリウム    ２．５ｇ
ブドウ糖                ２．５ｇ
塩化ナトリウム              ５ｇ
蒸留水                １０００ｍｌ
滅菌後のｐＨ７．      １〜７．５
３．供試菌と容器への菌付着方法
（１）供試菌      Bacillus subtilis var.niger  IF013721
（２）菌付着方法  供試菌を普通寒天培地に胞子形成用培地として処方した培地上で３７℃×７日間培養した。胞子形成後、滅菌したリン酸緩衝液中に集菌し、対象菌以外の雑菌を除去するために８０℃×１０minの加熱処理した後冷却、使用懸濁液とした。懸濁液は標準寒天培地での混釈培養により、菌数を計測し、１０６cfu/カップとなるようにカップ表面にアトマイザーを用いて付着させ、乾燥させた。蓋材の場合、上記方法と同様に打ち抜き径８２ｍｍ内の中心径７５ｍｍ内に付着させ、乾燥させた。
４．試験方法
無菌充填装置を環境殺菌後、（２）の方法で作成したカップおよび蓋材を無菌陽圧保持した無菌充填装置に導入し、所定の製造条件でＳＣＤ培地を２００ｍｌ充填し、蓋材でヒートシールした。上記カップ製品を目視で３０℃×７日間保存後、培地中の濁りおよびフロックの形成の有無を判定した。
（製造条件）
（１）容器殺菌剤            過酢酸系殺菌剤（含有過酢酸濃度２５００ｐｐｍ）
（２）殺菌時の容器表面温度  ６５℃
（３）容器作用時間          １０秒
（４）環境殺菌              過酢酸系殺菌剤（含有過酢酸濃度２５００ｐｐｍ）、
５０℃×１０分
（５）無菌充填装置における各室の気圧は次の条件を満たすように制御した。
Ｐ０−１＝２１Ｐａ，Ｐ０−２＝１６Ｐａ，Ｐ１＝１０Ｐａ，Ｐ２＝５Ｐａ
Ｐ３＝０Ｐａ（大気），Ｐ５＝５Ｐａ，Ｐ６＝−１Ｐａ
（６）充填用培地（ＳＣＤ培地）の充填前の滅菌条件
１３５℃×６０秒（Ｆ０＝２４．５）
５．試験結果
（１）初期菌付着数    カップ：４．５×１０６cfu/カップ
蓋材：  ４．５×１０６cfu/蓋材
（２）試験数          ｎ＝３０（１０列×３）
（３）試験結果
作製した全てのサンプルで、培地中に濁りおよびフロックの形成はなかった。
以上の実験結果から明らかなように、本実施例によれば、腐敗し易い状態にあるＳＣＤ培地を充填密封した状態で、３０℃という常温以上の環境下で７日間保管した状態で全てのサンプルに培地中の濁りやブロックの形成ができなかったことからして、本発明の無菌充填方法及び装置によって得られるカップ型容器詰飲料は、常温流通でも十分に品質保障が可能であることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明は、無菌充填に限らず、チルド充填、ホットパックなどにも適用できるが、特に反転機構が複雑になりやすいカップ型容器の無菌充填システムとして利用価値が高く、容器を倒立状態で殺菌・洗浄するので、高い殺菌効果を得ると共に薬剤を確実に洗浄除去でき、無菌チャンバー内への外気の流入や無菌チャンバー内の空気の外部への流出も効果的に阻止でき、しかも複雑な機構を採用せずに確実に反転でき、且つ同一無菌チャンバー内で行なうので、圧力差による気流による不安定さもないので、軽量な合成樹脂容器への利用価値が高く、種々の容器の無菌充填に利用可能である。そして、腐敗し易い内容物であっても常温流通を可能とするカップ型容器詰飲料の製造に利用できる。
【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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