(57)【要約】【課題】  簡易な構成でキャップの熱変形を防止できると共に殺菌ランプの雰囲気温度の上昇を抑えることができる殺菌装置及び飲料製造装置を提供する。【解決手段】本発明の殺菌装置１１は、容器Ａに装着するキャップＢの搬送路９に設け、殺菌ランプ３７から殺菌線を照射してキャップＢを殺菌するものであって、殺菌ランプ３７は殺菌線の発光時間を制御する発光制御部５３を備えており、発光制御部５３はキャップＢを装着するべき容器Ａの搬送速度が遅い程、殺菌ランプ３７の発光時間を少なくしている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器に装着するキャップの搬送路に設け、殺菌ランプから殺菌線を照射してキャップを殺菌するキャップ殺菌装置であって、殺菌ランプは殺菌線の発光時間を制御する発光制御部を備え、発光制御部はキャップを装着するべき容器の搬送速度が遅い程、殺菌ランプの発光時間を少なくすることを特徴とする殺菌装置。
【請求項２】
容器に装着するキャップの搬送路に設け、８００ｎｍ以上の波長の電磁波をパルス波として一定時間連続発光してキャップを殺菌する殺菌ランプを備えるキャップ殺菌装置であって、殺菌ランプはパルス波の発光時間を制御する発光制御部を備え、発光制御部はキャップを装着するべき容器の搬送速度が遅い程、殺菌ランプの発光時間を少なくすることを特徴とする殺菌装置。
【請求項３】
殺菌ランプはキセノンランプであることを特徴とする請求項２に記載の殺菌装置。
【請求項４】
発光制御部は、容器の搬送速度が所定の閾値を越えたときに発光時間を少なくすることを特徴とする請求項１又は２に記載の殺菌装置。
【請求項５】
殺菌装置は、筐体内に冷却風を送風する冷却風供給パイプが接続してあり、筐体はキャップ搬送路の一方側に配置した殺菌ランプ収納室と、殺菌ランプ収納室に対してキャップの搬送路を挟んで設けた通風室とを備え、キャップの搬送路を規定する一対の案内板には通風孔が形成してあり、冷却風は殺菌ランプ収納室と通風室とに送風し、通風室に供給された冷却風の一部は搬送路を横断して殺菌ランプ収納室に移動することを特徴とする請求項１又は２に記載の殺菌装置。
【請求項６】
一対の案内板には、上下方向に複数段の通風部が形成してあり、各段の通風部にはキャップの搬送方向に長い長孔を間隔をあけて配置し且つ長孔間には丸孔を設けてあり、上下の隣り合う段では長孔の各端と丸孔が搬送方向にずれた位置に形成してあることを特徴とする請求項５に記載の殺菌装置。
【請求項７】
容器は飲料用ボトルであり、キャップは内側に樹脂材層を有する耐圧用キャップであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の殺菌装置。
【請求項８】
搬送されてきた空ボトル容器に飲料を充填する充填ユニットと、充填ユニットから搬送されたボトル容器にキャップを装着するキャップ装着ユニットと、キャップ装着ユニットにキャップを供給するキャップ搬送路とを備え、請求項１〜７のいずれか一項に記載の殺菌装置をキャップ搬送路に設けたことを特徴とする飲料製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、容器入り飲料容器のキャップを殺菌する殺菌装置及び飲料製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
飲料製造においては、飲料を充填したボトル容器にキャップを装着する前に、キャップに殺菌ランプから殺菌線を照射してキャップの殺菌を行なっている。
【０００３】
特許文献１及び２には、キャップの搬送路に殺菌ランプを収納した殺菌装置を設け、殺菌ランプから殺菌線を照射すると共に、殺菌装置内には冷却風を流すことが開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１７１６２３号公報
【特許文献２】特開２００１−１７１６２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上述の特許文献１及び２に記載の従来技術では、キャップが一定の速度で連続搬送している場合にはキャップの過熱を防止できるものの、キャップの搬送速度が低下した場合にはキャップが過熱により熱変形が生じるという不都合があった。特に、キャップの供給は、キャップを装着するべきボトル容器の搬送速度が変化するとキャップ供給速度も変化する為、ボトル容器の搬送が停止したり、搬送速度が低下した場合にはキャップが殺菌装置に滞留する時間が長くなることがある。このように、殺菌装置内におけるキャップの滞留時間が長くなると、殺菌ランプの殺菌線により過熱されてライナー材（樹脂材）が変形を起こすという不都合が生じていた。
【０００６】
かかるキャップの過熱変形を防止する為、キャップの搬送路と殺菌ランプとの間にシャッターを設けて、キャップの搬送が停滞している時には殺菌ランプによる殺菌線の照射を停止することが行われていた。
【０００７】
ところが、殺菌装置内にシャッターやその開閉機構を設けると殺菌装置の構成が複雑になると共に、シャッターを閉じた時にはキャップへの殺菌線照射は停止するものの殺菌ランプは照射し続ける為に、殺菌ランプの雰囲気温度が上昇してキャップを過熱したり、殺菌ランプの寿命低下が生じるという問題がある。
【０００８】
更に、シャッターの開閉ではキャップの搬送速度に応じた殺菌ランプの照射量を制御し難いという問題がある。
【０００９】
そこで、本発明は、簡易な構成でキャップの熱変形を防止できると共に殺菌ランプの雰囲気温度の上昇を抑えることができる殺菌装置及び飲料製造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】
【００１０】
前記課題を解決する為に、請求項１に記載された発明は、容器に装着するキャップの搬送路に設け、殺菌ランプから殺菌線を照射してキャップを殺菌するキャップ殺菌装置であって、殺菌ランプは殺菌線の発光時間を制御する発光制御部を備え、発光制御部はキャップを装着するべき容器の搬送速度が遅い程、殺菌ランプの発光時間を少なくすることを特徴とする。
【００１１】
請求項２に記載された発明は、容器に装着するキャップの搬送路に設け、８００ｎｍ以上の波長の電磁波をパルス波として一定時間連続発光してキャップを殺菌する殺菌ランプを備えるキャップ殺菌装置であって、殺菌ランプはパルス波の発光時間を制御する発光制御部を備え、発光制御部はキャップを装着するべき容器の搬送速度が遅い程、殺菌ランプの発光時間を少なくすることを特徴とする。
【００１２】
請求項３に記載された発明は、請求項２に記載の発明において、殺菌ランプはキセノンランプであることを特徴とする。
【００１３】
請求項４に記載された発明は、請求項１又は２に記載の発明において、発光制御部は、容器の搬送速度が所定の閾値を越えた時に発光時間を少なくすることを特徴とする。
【００１４】
請求項５に記載された発明は、請求項１又は２に記載の発明において、殺菌装置は、筐体内に冷却風を送風する冷却風供給パイプが接続してあり、筐体はキャップ搬送路の一方側に配置した殺菌ランプ収納室と、殺菌ランプ収納室に対してキャップの搬送路を挟んで設けた通風室とを備え、キャップの搬送路を規定する一対の案内板には通風孔が形成してあり、冷却風は殺菌ランプ収納室と通風室とに送風し、通風室に供給された冷却風の一部は搬送路を横断して殺菌ランプ収納室に移動することを特徴とする。
【００１５】
請求項６に記載された発明は、請求項５に記載の発明において、一対の案内板には、上下方向に複数段の通風部が形成してあり、各段の通風部にはキャップの搬送方向に長い長孔を間隔をあけて配置し且つ長孔間には丸孔を設けてあり、上下の隣り合う段では長孔の各端と丸孔が搬送方向にずれた位置に形成してあることを特徴とする。
【００１６】
請求項７に記載された発明は、請求項１〜６のいずれか一項に記載の発明において、容器は飲料用ボトルであり、キャップは内側に樹脂材層を有する耐圧用キャップであることを特徴とする。
【００１７】
請求項８に記載された発明は、搬送されてきた空ボトル容器に飲料を充填する充填ユニットと、充填ユニットから搬送されたボトル容器にキャップを装着するキャップ装着ユニットと、キャップ装着ユニットにキャップを供給するキャップ搬送路とを備え、請求項１〜７のいずれか一項に記載の殺菌装置をキャップ搬送路に設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１に記載の発明によれば、殺菌ランプは、キャップを装着するべき容器の搬送速度に応じて殺菌ランプの発光時間を制御することにより、殺菌に必要な所定時間の照射を確保できると共に、容器の搬送速度が遅い場合には殺菌線の発光時間を少なくすることによりキャップの過熱による変形を防止できる。
【００１９】
殺菌ランプの発光時間を制御するだけであり、装置内にシャッター等の機械的構成を必要としないので構成が簡易であると共に殺菌ランプの雰囲気温度の上昇も抑えることができる。
【００２０】
請求項２に記載の発明によれば、殺菌ランプは電磁波をパルス波（マイクロ秒オーダの短時間でフラッシュさせる）を照射してキャップを殺菌しているので、強力な光エネルギーで殺菌できる。
【００２１】
しかも、キャップを装着するべき容器の搬送速度に応じて殺菌ランプの発光時間を制御することにより、殺菌ランプは、殺菌に必要な所定時間の照射を確保できると共に、容器の搬送速度が遅い場合には少ない発光時間にしているので、キャップの過熱による変形を防止できる。
【００２２】
殺菌ランプの発光時間を制御するだけであり、装置内にシャッター等の機械的構成を必要としないので構成が簡易であると共に殺菌ランプの雰囲気温度の上昇を抑えることができる。
【００２３】
請求項３に記載された発明によれば、請求項２に記載された発明と同様の効果が得られると共に、キセノンランプに高電圧を印加することにより、請求項２に記載の電磁波を容易に得ることができ且つ消費電力も少なくて済む。
【００２４】
請求項４に記載された発明によれば、請求項１又は２に記載された発明と同様の効果が得られると共に、閾値を設けて制御することにより制御が簡単にできる。
【００２５】
請求項５に記載された発明によれば、請求項１又は２に記載された発明と同様の効果が得られると共に、冷却風を殺菌ランプ室と通風室とに設けて通風室から一部をキャップの搬送路を通って殺菌ランプ室に流れるようにしているので、殺菌ランプ及びキャップを効果的に冷却することができる。
【００２６】
殺菌装置の筐体内をランプ収納室と通風室とに区画し且つ案内板に孔を形成するだけであるから、構成が簡易である。
【００２７】
請求項６に記載された発明によれば、請求項５に記載された発明と同様の効果が得られると共に、長孔と丸孔との簡単な形状の組合せにより効率が良く通風でき、しかも案内板に必要な強度を保持することができる。
【００２８】
請求項７に記載された発明によれば、請求項１〜６のいずれか一項に記載された発明と同様の効果が得られると共に、耐圧用キャップでは一般に約６０℃以下の耐熱温度であるため耐熱用キャップに比較して低い温度での殺菌処理が必要となる。本発明によれば、殺菌時の温度上昇を抑えることができるので、かかる耐圧用キャップの殺菌に特に有効である。
【００２９】
請求項８に記載された発明は、請求項１〜７のいずれか一項に記載の効果を奏する飲料製造装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下に、添付図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明の実施の形態にかかる飲料製造装置の概略的構成を示す平面図であり、図２は殺菌装置の外観を示す斜視図であり、図３は殺菌装置の構成を示す概略図であり、図４は案内板の正面図であり、図５はキャップの図であり、（ａ）は内側を見た斜視図、（ｂ）は縦断面図である。
【００３１】
本発明の実施の形態に係る飲料製造装置１は、図１に示すように、空ボトル（容器）Ａを搬送する搬送路３と、空ボトルＡに飲料を充填する充填ユニット（フィラー）５と、飲料充填後のボトルＡにキャップＢを装着するキャップ装着ユニット７と、キャップ装着ユニット７にキャップＢを搬送するキャップ搬送路９とを備えており、キャップ搬送路９の途中には、キャップＢの殺菌装置１１が設けられている。
【００３２】
本実施の形態では、飲料は炭酸飲料であり、空ボトルＡ及びキャップＢは耐圧性になっている。空ボトルＡは金属製であり、図５に示すように、キャップＢには金属製キャップ本体１３の内側にライナー材１５が貼付されており、キャップ装着時における密閉性を高めている。ライナー材１５はエチレンビニルアルコール樹脂である。
【００３３】
図１に示す飲料製造装置１おいて、搬送路３には殺菌済みの空ボトルＡが充填ユニット５に搬送されており、充填ユニット５は回転ホイールの周囲に空ボトルＡを保持して空ボトルを回転搬送しつつ飲料（内容物）を充填する。充填ユニット５の回転ホイールには回転速度を検出する回転速度センサが設けてあり、ボトルＡの搬送速度を検知すると共に所定の回転速度で駆動するように制御されている。
【００３４】
充填ユニット５で飲料を充填した後のボトルＡは、キャップ装着ユニット７に送られる。キャップ装着ユニット７では、搬送ホイール１７を介して搬送されたボトルＡにキャップＢが供給され、キャッパー１９でキャップＢがボトルＡに装着される。
【００３５】
キャップＢが装着された飲料入りボトルＡは、搬送ホイール２１を介して搬送路２３により次工程へ送られる。
【００３６】
キャップ搬送路９は、重力方向に傾斜（図２中に示す角度Ｒで傾斜）しており、キャップＢが自重により転がりながらキャップ装着ユニット７へ移動するようになっている。
【００３７】
殺菌装置１１には、図２及び図３に示すように、冷風供給パイプ２５と排気パイプ２７とが接続されており、冷風供給パイプ２５にはクーラ２９と送風機３１とが接続されており、排気パイプ２７には集塵機３３が接続されている。
【００３８】
殺菌装置１１は、筐体３５内に殺菌ランプ３７及びリフレクタ３９（図２参照）が設けられており、殺菌ランプ３７が照射する殺菌線をキャップ搬送路９に向けて照射していると共に、殺菌ランプ３７はキャップ搬送路９に沿って長手方向に配置されている。筐体３５内は、図３に示すように、殺菌ランプ収納室４１及び通風室４３とが区画されており、殺菌ランプ収納室４１と通風室４３との間にキャップ搬送路９が配置されている。
【００３９】
キャップ搬送路９は、キャップＢの搬送方向に沿って設けた一対の案内板４５、４５を有し、且つ一対の案内板４５、４５は間隔をあけて配置して、案内板４５、４５間をキャップＢが移動するようになっている。尚、殺菌ランプ３７が照射する殺菌線は案内板４５に設けた通風孔４７を通ってキャップＢの内側面に照射される。
【００４０】
図４に示すように、案内板４５には通風孔４７が形成してあり、通風室４３の冷風がキャップ搬送路９を通って殺菌ランプ収納室４１に流れるようになっている。通風孔４７は、上下の複数段で構成されており、各段には長孔４７ａと丸孔４７ｂとが交互に搬送方向に沿って形成してあると共に隣合う上下の段では長孔４７ａの各端及び丸孔４７ｂがずれた位置となるようにしてある。
【００４１】
筐体３５内には、図３に示すように、供給された冷風を殺菌ランプ収納室４１と通風室４３とに通風する供給側分岐通路４９と、通風室４３及び殺菌ランプ収納室４１を合流して集塵機３３へ導く合流通路５１が形成されている。
【００４２】
殺菌ランプ３７は、キセノンランプであり、８００ｎｍ〜９５０ｎｍ波長のパルス波を連続的に発し、発光制御装置５３により、１秒間に１〜５回の間隔で連続発光するように制御されている。１回の発光は約０．２秒である。
【００４３】
光発行制御装置５３は、充填ユニット５に設けた充填速度センサに接続されており、充填ユニット５の充填速度（フィラー速度）に応じてキセノンランプの一秒間当りの発光回数を制御している。
【００４４】
次に、本実施の形態による作用効果を説明する。本実施の形態では、下記表に示すように、容器に飲料を充填する充填速度（フィラー速度）に応じてキセノンランプの一秒間当りの発光回数を制御し、その時のキャップ内面温度を測定したので、その結果を下記表１に示す。尚、本実施の形態では、冷却風の供給量は、１４．８ｍ3/minであった。
【００４５】
【表１】
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【００４６】
本実施の形態では、フィラー速度の閾値（１、５１、１０１、２０１、４０１）を設けて、ボトルの搬送速度が低下してその閾値を超えたときに発光速度を一秒に１回ずつ減らすように制御した。
【００４７】
この実施の形態から明らかなように、殺菌ランプ３７は、キャップＢを装着するべき容器Ａの充填速度に応じて殺菌ランプ３７の発光時間（一秒当りの照射回数）を制御することにより、殺菌に必要な所定時間の照射を確保できると共に、ボトル容器Ａの飲料充填速度が遅い場合には一秒当りの発光時間（照射回数）を少なくすることによりキャップ内面の過熱を防止できた。即ち、耐圧キャップの一般的な耐熱温度である６０℃以下に保持することができた。
【００４８】
殺菌ランプ３７の発光回数（発光時間）を制御するだけであり、殺菌装置１１内にシャッター等の機械的構成を必要としないので構成が簡易であると共に殺菌ランプ３７の雰囲気温度の上昇も抑えることができる。
【００４９】
殺菌ランプ３７は電磁波をパルス波（マイクロ秒オーダの短時間でフラッシュさせる）を連続発光してキャップを殺菌しているので、強力な光エネルギーで殺菌できる。
【００５０】
キャップＢを装着するべき容器Ａの充填速度に応じて殺菌ランプ３７の発光回数を制御することにより、殺菌ランプ３７は、殺菌に必要な所定時間の照射を確保できると共に、容器の搬送速度が遅い場合には少ない回数で発光するので、キャップＢの過熱による変形を防止できる。
【００５１】
殺菌ランプ３７であるキセノンランプに高電圧を印加することにより、殺菌作用の高い電磁波を容易に得ることができ且つ消費電力も少なくて済む。
【００５２】
殺菌ランプ３７の照射回数は、飲料の充填速度に閾値を設けて制御することにより制御が簡単にできる。
【００５３】
殺菌装置１１は筐体内に殺菌ランプ収納室４１と通風室４３とを設けて、これらの室４１、４３に冷却風を送風すると共に、通風室４３から一部をキャップＢの搬送路９を通って殺菌ランプ収納室４１に流れるようにしているので、殺菌ランプ３７及びキャップＢを効果的に冷却することができる。
【００５４】
殺菌装置１１の筐体３５内を殺菌ランプ収納室４１と通風室４３とに区画し且つ案内板４５に通風孔４７を形成するだけであるから、構成が簡易である。
【００５５】
案内板の通風孔４７は、長孔４７ａと丸孔４７ｂとの簡単な形状の組合せにより効率が良く通風でき、しかも案内板４５に必要な強度を保持することができる。
【００５６】
耐圧用キャップＢでは、一般に約６０℃以下の耐熱温度である為、耐熱用キャップに比較して低い温度での殺菌処理が必要となる。本実施の形態では、キャップＢの殺菌時の内面温度を５５．５℃以下に抑えることができたことから、耐圧用キャップの殺菌に特に有効であることが明らかである。
【００５７】
尚、本発明は上述した実施の形態に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。
【００５８】
例えば、飲料は、非アルコール炭酸飲料に限らず、ビールや、焼酎と炭酸を含有したもの（いわゆるウーロンハイやチューハイ）等であってもよい。
【００５９】
発光制御部５３は、閾値による制御に限らず、ボトル容器Ａの搬送速度に応じて連続的に発光時間が変化するものであってもよい。
【００６０】
発光制御部５３は、充填ユニットによる充填速度に限らず、搬送路３における空ボトル容器Ａの搬送速度に応じて殺菌ランプ３７の発光時間を制御するものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の実施の形態にかかる飲料製造装置の概略的構成を示す平面図である。
【図２】殺菌装置の外観を示す斜視図である。
【図３】殺菌装置の構成を示す概略図である。
【図４】案内板の正面図である。
【図５】キャップの図であり、（ａ）は内側を見た斜視図、（ｂ）は縦断面図である。
【符号の説明】
【００６２】
１      飲料製造装置
５      充填ユニット
７      キャップ装着ユニット
９      キャップ搬送路
１１    殺菌装置
１５    ライナー材
３５    筐体
３７    殺菌ランプ
４１    殺菌ランプ収納室
４３    通風室
４５    案内板
４７    通風孔
５３    発光制御装置
【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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