(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
個々のカップ容器に対して、容器の下方から容器の底部に向けてガス状殺菌剤を略円錐状に噴霧すると共に、容器の下方から容器の側壁に沿うようにガス状殺菌剤を略直線状に噴霧するようにしたことを特徴とするカップ容器の外面殺菌方法。
【請求項２】
充填・密封工程に向けて搬送されているカップ容器に対し、充填・密封のために容器の進行が一時的に停止されるタイミングに合わせて、ガス状殺菌剤を間欠的に噴霧するようにしたことを特徴とする請求項１に記載のカップ容器の外面殺菌方法。
【請求項３】
カップ容器を所定間隔で保持して搬送する容器嵌入孔付きの搬送コンベアに対して、その搬送面下面側に、カップ容器の側壁と適当な間隔を置いて該側壁の少なくとも一部を囲むように、カバー部を垂下させていることを特徴とする請求項１又は２に記載のカップ容器の外面殺菌方法。
【請求項４】
搬送コンベアにより搬送されているカップ容器の個々に対して、その容器外面側にガス状殺菌剤を噴霧するように、個々のカップ容器の領域毎に、容器の底部に向けてガス状殺菌剤を略円錐状に噴霧する噴霧ノズルと、容器の側壁に沿うようにガス状殺菌剤を略直線状に噴霧する噴霧ノズルとが、前者の噴霧ノズルの周りを後者の噴霧ノズルが囲むように、カップ容器の下方にそれぞれ設置されていることを特徴とするカップ容器の外面殺菌装置。
【請求項５】
容器の側壁に沿うようにガス状殺菌剤を略直線状に噴霧するための噴霧ノズルが、殺菌剤をガス状に気化させるためのチャンバー自体に噴霧用のノズル孔を開口させたものであることを特徴とする請求項４に記載のカップ容器の外面殺菌装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガス状殺菌剤の噴霧によってカップ容器の外面側を殺菌するための方法および装置に関し、特に、個々の容器に対してガス状殺菌剤を噴霧するようにしたカップ容器の外面殺菌方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
紙やプラスチックを材料とするカップ状の容器を、容器を嵌入させる孔を開口させた搬送コンベアにより所定間隔に保持した状態で搬送しながら、容器内に内容物を充填してから容器開口部を密封するに際して、搬送コンベアにより充填・密封工程に送り込む前の空の容器に対して、その内外両面を過酸化水素水等の殺菌剤により予め殺菌しておくということが従来から行われており、例えば、特開平９−５８６３２号公報や特開平９−５８６３３号公報には、ガス状殺菌剤の噴霧によりカップ容器の内外両面に殺菌剤をまんべんなく付着させるための技術が開示されている。
【０００３】
すなわち、特開平９−５８６３２号公報および特開平９−５８６３３号公報には、充填・密封工程に向けて搬送コンベア（搬送ベルト）により搬送されているカップ容器に対し、先ず殺菌剤噴霧室において、ガス状にした殺菌剤（過酸化水素水）を噴霧ノズルから個々の容器に噴霧することで、容器の内面側（内部表面）に殺菌剤を付着させた後、次の殺菌剤ガス室において、ガス吐出管から連続して吐出されたガス状殺菌剤が充満している雰囲気のガス室内を通過する間に、容器の外面側（外部表面）に殺菌剤を充分に付着させるということが開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のような従来公知のカップ容器の殺菌方法では、容器の外面側を殺菌するために、容器の内面側を殺菌する殺菌剤噴霧室とは別に画成した殺菌剤ガス室で、ガス吐出管から連続してガス状の殺菌剤を吐出させることにより、ガス状殺菌剤を充満させたガス室内の雰囲気によって容器の外面側に殺菌剤を付着させていることから、大量の殺菌剤を使用することになって、容器に付着することなく無駄に排出される殺菌剤の量も多くなるという問題がある。
【０００５】
なお、この点に関して、容器の内面側に対しては、上方から噴霧ノズルにより個々の容器に対してガス状殺菌剤を噴霧していることから、容器の外面側についても、内面側と同様に個々の容器に対してガス状殺菌剤を噴霧することで、上記の問題を解消しようとすることも一応は考えられるが、容器の内面側には、上方から１個の噴霧ノズルにより略円錐状に噴霧することで内面全体に殺菌剤を付着させることができるものの、容器の外面側には、下方から１個の噴霧ノズルにより略円錐状に噴霧しても外面全体（特に側壁の外面）に殺菌剤をまんべんなく付着させることはできない。
【０００６】
そこで、容器の外面側に対して殺菌剤を均一でまんべんなく付着させるために、側壁と底壁とに向けてガス状殺菌剤をそれぞれ噴霧しようとすると、容器１個に対して多数の噴霧ノズル（少なくとも側壁の両側２個と底壁の１個の計３個）が必要となり、特に、横断面が略方形の角型カップ容器では、側壁が４面に分かれていることから、例えば、側壁の各面と底壁に対してそれぞれ噴霧ノズルを設けた場合、容器１個に対して計５個の噴霧ノズルを設けることになる。
【０００７】
そのように容器１個に対して多くの噴霧ノズルを設けることにより、容器の外面側に殺菌剤を均一でまんべんなく付着させることはできるものの、噴霧ノズルの数が多くなることで、殺菌設備のコストがアップしたり、設備の構造が煩雑化したりすることとなり、特に、多列搬送されているカップ容器の複数個に対して同時に殺菌剤を噴霧するような場合には、各カップ容器毎の噴霧ノズルを互いに干渉しないように搬送面下方の限られたスペース内にどのように設置するかということが問題となってくる。
【０００８】
本発明は、上記のような問題の解消を課題とするもので、噴霧ノズルからのガス状殺菌剤の噴霧によりカップ容器の外面側を殺菌するに際して、特別なガス室を画成してガス状殺菌剤を充満させるようなことなく、少ない数の噴霧ノズルにより下方から個々の容器に対してガス状殺菌剤を噴霧することで、容器の外面側に殺菌剤を均一でまんべんなく付着させることができるようにすることを課題とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記のような課題を解決するために、個々のカップ容器に対して、容器の下方から容器の底部に向けてガス状殺菌剤を略円錐状に噴霧すると共に、容器の下方から容器の側壁に沿うようにガス状殺菌剤を略直線状に噴霧するようにしたことを特徴とするものであり、また、そのような方法を実施するための装置として、搬送コンベアにより搬送されているカップ容器の個々に対して、その容器外面側にガス状殺菌剤を噴霧するように、個々のカップ容器の領域毎に、容器の底部に向けてガス状殺菌剤を略円錐状に噴霧する噴霧ノズルと、容器の側壁に沿うようにガス状殺菌剤を略直線状に噴霧する噴霧ノズルとを、前者の噴霧ノズルの周りを後者の噴霧ノズルが囲むように、カップ容器の下方にそれぞれ設置したことを特徴とするものである。
【００１０】
上記のような方法および装置によれば、個々の容器に対して下方から２個の噴霧ノズルによりガス状殺菌剤を噴霧するだけで、容器の外面側（側壁の外面と底壁の下面とフランジ部の下面）に殺菌剤を均一でまんべんなく付着させることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のカップ容器の外面殺菌方法および装置の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明の一実施形態である角型カップ容器の外面殺菌方法および装置について、図１および図２は、カップ容器に対してガス状殺菌剤を噴霧している状態を示し、図３は、殺菌剤をガス状にして噴霧ノズルから噴霧するためのシステムを概略的に示し、図４は、噴霧ノズルの具体的な構造の一例を示し、図５は、搬送コンベアによるカップ容器の搬送状態を示し、図６は、搬送コンベアの下面側にカバー部を垂下させた場合について示すものである。
【００１２】
本実施形態の方法は、無菌充填ラインにおいて角型カップ容器の外面側を殺菌するために実施されるものであって、無菌充填ラインについては、積み重ねられた状態で送られてくる容器を分離して搬送コンベアに供給してから、搬送コンベアによる容器の搬送経路に沿って、容器から静電気を除去する工程と、容器からゴミを除去する工程と、容器の内外面を殺菌剤で殺菌する工程と、容器の内部に内容物を充填する工程と、容器のヘッドスペースの空気を窒素に置換する工程と、容器の開口部にフィルムをシールして密封する工程と、シール不良を検出する工程と、日付等を印字する工程とを順次経た後、搬送コンベアから充填・密封済みの製品を排出するようにしたものである。
【００１３】
そのような無菌充填ラインの全体はクリーンルーム内（クラス１０，０００より空気清浄度の高い室）に設置されており、特に、搬送コンベアに容器を供給してから容器の開口部を密封する工程を過ぎるまでの部分は、空気清浄度が高レベル領域として画成されたクリーンブース内（クラス１００より空気清浄度の高い室）に設置されている。
【００１４】
無菌充填ラインでのカップ容器の搬送については、幅方向で複数個の容器を同時に進行させる多列搬送によるのが効率的であるが、場合によっては単列搬送としても良く、充填や密封についても、幅方向で横一列（単列搬送の場合は１個）ずつ行うようにしても良いし、搬送方向と幅方向でそれぞれ複数個（単列搬送では搬送方向で複数個）ずつ行うようにしても良いが、何れにしても、充填や密封を行う時に容器の搬送を一時的に停止させるために、カップ容器は間欠的に進行するように搬送されている。
【００１５】
そのようなカップ容器の搬送に使用される搬送コンベアは、従来から知られた構造のものであり、各カップ容器を所定の間隔で保持するリテーナー（保持具）の機能を有するものであって、図５に示すように（図示したものは２列搬送用）、搬送コンベア５に所定間隔で設けられた孔５ａにカップ容器１を嵌入させて、カップ容器１の上端にあるフランジ部１ａをコンベア５の搬送面上に載置した状態で、多数のカップ容器１を所定の間隔で搬送するようにしたベルトコンベアである。
【００１６】
そのような搬送コンベアによりカップ容器が搬送されている無菌充填ラインにおいて、充填工程では内容物を充填するために、また、密封工程では容器開口部をシールで密封するために、容器の進行を一時的に停止させているが、そのような容器の進行停止の間に、容器殺菌工程では、停止している個々のカップ容器に向けて、噴霧ノズルからガス状にした殺菌剤（例えば、濃度３５％の過酸化水素水）を噴霧しており、それによってカップ容器の内外両面に殺菌剤を付着させた後、熱風によりカップ容器を加熱する（例えば、２４０℃の熱風により加熱時間６秒で容器自身の到達温度が８０℃となるように加熱する）ことで、付着した殺菌剤は熱風による加熱でカップ容器を殺菌してから除去される。
【００１７】
その際の噴霧ノズルによるガス状殺菌剤の噴霧について、本実施形態では、横断面が略方形である角型のカップ容器に対して、図１に示すように、１個の噴霧ノズル２により上方からガス状殺菌剤を略円錐状に噴霧して、容器１の内面側（側壁の内面と底壁の上面とフランジ部の上面）に殺菌剤を付着させると共に、容器１の外面側では、一般的な構造の１個の噴霧ノズル３により、下方から容器１の底部１ｃに向けてガス状殺菌剤を略円錐状に噴霧すると共に、容器１の横断面形状と一致する形状のノズル孔４ａを有する噴霧ノズル４により、下方から容器１の側壁に沿うようにガス状殺菌剤を略直線状に噴霧することで、容器１の外面側（側壁の外面と底壁の下面とフランジ部の下面）に殺菌剤を付着させるようにしている。
【００１８】
なお、図２に示すように、搬送コンベア５の下面側で、各噴霧ノズル３，４により下方から容器１に向けてガス状殺菌剤を噴霧していることによって、容器１が僅かに持ち上げられて容器１（フランジ部１ａおよび側壁１ｂ）と搬送コンベア５との間に隙間が生じ、それにより下方から容器１の側壁１ｂに沿うようなガス状殺菌剤の流れが容器１のフランジ部１ａの下面に沿って上方に抜けることから、容器１の側壁１ｂからフランジ部１ａに沿っての殺菌剤の流れが良好となり、容器の側壁１ｂの外面とフランジ部１ａの下面に殺菌剤を均一にまんべんなく付着させることができる。
【００１９】
殺菌剤（過酸化水素水）をガス状にして噴霧ノズルから噴霧するためのシステムについては、図３に示すように、搬送コンベア５の搬送面上方で容器１の内面側を殺菌するための噴霧ノズル２と、搬送コンベア５の搬送面下方で容器１の外面側を殺菌するための各噴霧ノズル３，４とのそれぞれにおいて、ポンプの駆動により供給される殺菌剤（過酸化水素水）と、コンプレッサーの駆動によりフィルターとレギュレーターとソレノイドバルブを通して圧送される空気とを、スチームで加熱されているチャンバー内に二流体ノズルを通して導入し、該チャンバー内で殺菌剤（過酸化水素水）をガス状にしてから、それぞれの噴霧ノズルからガス状殺菌剤として噴霧するようにしている。
【００２０】
そのようなガス状殺菌剤の噴霧システムでは、制御盤からの信号によりポンプとソレノイドバルブの駆動を制御することで、各噴霧ノズル２，３，４からのガス状殺菌剤の噴霧と噴霧停止を制御できるようになっていることから、既に述べたように、充填・密封を行う時に容器１の進行を一時的に停止するように搬送コンベア５を間欠的に駆動させているのに対して、本実施形態の方法では、容器殺菌工程で容器１の進行が一時的に停止されるタイミングに合わせて、噴霧ノズル２，３，４からガス状殺菌剤を間欠的に噴霧するようにしている。
【００２１】
なお、カップ容器１の外面側に殺菌剤を付着させるための各噴霧ノズル３，４について、図３に示すように、同じチャンバー内でガス状に気化させたガス状殺菌剤を、それぞれの噴霧ノズル３，４から噴霧させるようにしても良いが、そのような構造に限らず、図４に示すように、殺菌剤（過酸化水素水）の供給系統を噴霧ノズル３と噴霧ノズル４とで別々にして、容器の側壁に沿うようにガス状殺菌剤を略直線状に噴霧するための噴霧ノズル４については、殺菌剤をガス状に気化させるためのチャンバー自体に噴霧用のノズル孔４ａを開口させた構造のものとしても良い。
【００２２】
ところで、容量が４５０ｍｌで高さが１１３ｍｍの角型のカップ容器について、濃度３５％の過酸化水素水を殺菌剤として、本実施形態の方法により、１秒毎に移動と停止を繰り返している容器の搬送動作にタイミングを合わせて、ガス状にした殺菌剤をＯＮ時間１秒、ＯＦＦ時間１秒にて間欠的に噴霧し、１個の容器に対して２回噴霧（合計噴霧時間２秒）した後、２４０℃の熱風により加熱時間６秒で容器自身の到達温度が８０℃となるように加熱した場合と、従来の方法により、ガス状にした殺菌剤を連続的に噴霧して充満させている雰囲気内に容器を搬送した（合計噴霧時間３秒）後、２４０℃の熱風により加熱時間６秒で容器自身の到達温度が８０℃となるように加熱した場合とのそれぞれについて、容器の外面側での殺菌剤の付着状態を比較してみた。（それぞれについて、サンプル数は２０個、テスト回数は３回）
【００２３】
その結果、容器の外面側での殺菌剤の付着状態を観察すると、１個の容器当たり５ｇとなるように殺菌剤（濃度３５％の過酸化水素水）を使用した場合、本実施形態の方法では適正付着量が確認され、従来の方法では付着量が少ないことが確認された。また、１個の容器当たり７．５ｇとなるように殺菌剤（濃度３５％の過酸化水素水）を使用した場合、本実施形態の方法では過剰に付着して殺菌剤の残留が確認され、従来の方法では適正付着量が確認された。
すなわち、本実施形態の方法によれば、従来の方法と比べて、少量の殺菌剤（濃度３５％の過酸化水素水を１個の容器当たり５ｇ）を使用することで適正な付着量を得られることが確認された。
【００２４】
上記のような本実施形態の方法によれば、特別のガス室を画成してその中にガス状殺菌剤を充満させるようなことなく、各噴霧ノズル３，４によりガス状殺菌剤を個々のカップ容器１に対して噴霧することにより、大量の殺菌剤を使用することがなく、しかも、各噴霧ノズル３，４により容器１の下方からガス状殺菌剤を噴霧するだけで、容器の外面側（側壁の外面と底壁の下面とフランジ部の下面）に殺菌剤を均一でまんべんなく付着させることができる。
【００２５】
また、本実施形態では、容器殺菌工程で容器の進行が一時的に停止されるタイミングに合わせて、各噴霧ノズル３，４（噴霧ノズル２についても同様である）からガス状殺菌剤を間欠的に噴霧するようにしていることから、個々の容器に対してガス状殺菌剤を連続的に噴霧する場合と比べて、ガス状殺菌剤の噴霧量を一層削減することができる。
【００２６】
そして、そのような方法を実施するための本実施形態の装置によれば、個々のカップ容器１に対する各噴霧ノズル３，４を、１個のカップ容器の領域の下方にコンパクトに纏めることができて、多列搬送により多数のカップ容器１に対して同時に殺菌を行う場合でも、個々の容器毎に必要な多数の噴霧ノズル３，４を、互いに干渉させることなく搬送ラインに対して設置することができると共に、噴霧ノズル４のノズル孔４ａを容器の断面形状に合ったものとすることで、どのような形状のカップ容器に対しても対応させることができる。
【００２７】
なお、上記のように各噴霧ノズル３，４によってカップ容器１の外面側を殺菌する場合、図６に示すように、カップ容器１を保持して搬送している搬送コンベア５に対して、その下面側に、カップ容器１の側壁１ｂと適当な間隔を置いて該側壁１ｂの少なくとも一部を囲むようにカバー部分５ｂを垂下させることにより、噴霧ノズル４からの噴霧量が少なくても、噴霧されたガス状殺菌剤を拡散させることなく効率良くカップ容器１の側面外面に付着させることができる。
【００２８】
以上、本発明のカップ容器の外面殺菌方法および装置の一実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に示した具体例にのみ限定されるものではなく、例えば、対象となるカップ容器については、横断面が略方形である角型カップ容器に限らず、どのような形状のカップ容器に対しても実施可能であり、使用する殺菌剤については、例示した過酸化水素水に限らず、それ以外の殺菌剤によっても実施可能であり、殺菌剤をガス状にして噴霧ノズルから噴霧するためのシステムについても、実施形態に示した具体例に限られるものではない等、適宜変更可能なものであることは言うまでもない。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したような本発明のカップ容器の外面殺菌方法および装置によれば、ガス状殺菌剤を充満させるようなガス室を画成するようなことなく、噴霧ノズルから個々の容器に向けてガス状殺菌剤を噴霧することにより、殺菌剤の使用量を少なく抑えることができると共に、少ない数の噴霧ノズルから個々の容器に向けてガス状殺菌剤を噴霧するだけで、容器の外面側に殺菌剤を均一でまんべんなく付着させることができ、しかも、それぞれの噴霧ノズルを１個の容器の領域内にコンパクトに纏めることができて、殺菌設備の装置の煩雑化を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の外面殺菌方法により角型のカップ容器に対してガス状殺菌剤を噴霧している状態を示す斜視図。
【図２】本発明の外面殺菌方法により角型のカップ容器に対してガス状殺菌剤を噴霧している状態を示す部分断面側面図。
【図３】噴霧ノズルからガス状殺菌剤を噴霧するためのシステムを概略的に示すブロック説明図。
【図４】カップ容器の外面側にガス状殺菌剤を噴霧するための噴霧ノズルの構造についての一例を示す断面説明図。
【図５】カップ容器を所定間隔で保持して搬送するための搬送コンベアの一部分を示す斜視図。
【図６】搬送コンベアの下面側にカバー部を垂下させた状態を示す断面側面図。
【符号の説明】
１        カップ容器
２        噴霧ノズル
３        噴霧ノズル
４        噴霧ノズル
５        搬送コンベア
５ｂ      （搬送コンベアの）カバー部
【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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