(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
箱体に収納されるプラスチック製の袋体に取り付け、外筒を内筒に嵌合させた状態で液体充填用透孔の開閉を切り換えられるようにした袋体の無菌充填口において、袋体と接着一体化した内筒の中央部に配置した内ノズル、内ノズルと内筒壁との間に形成した連結壁、内筒の外側に気密状態で嵌合させた外筒、外筒の中央部に配置し内ノズルの外側への嵌合を可能とした外ノズル、外ノズルと外筒壁との間に形成した連結壁とからなり、内ノズルの側壁又は連結壁に液体充填用透孔を形成し、内ノズルの先端部に裂開可能な膜体を設けた袋体の無菌充填口。
【請求項２】
外ノズルの先端部に裂開可能な膜体を設けた請求項１に記載の無菌充填口。
【請求項３】
外筒を内筒に嵌合させた状態で外ノズルの下端部が内ノズルから離れる位置、外ノズルの下端部が内ノズルの外側に密接する位置、外ノズル又は外筒連結壁が液体充填用透孔を閉塞する位置の三つの位置に切り換えられるようにした請求項１又は２に記載の袋体の無菌充填口。
【請求項４】
内外ノズルの下端部を内外筒の先端位置より低く位置させて傾斜面で連結壁を構成した請求項１、２又は３に記載の無菌充填口。
【請求項５】
内ノズルの開口面を傾斜させた請求項１、２、３又は４項に記載の無菌充填口。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
本発明は、箱体に収納されるプラスチック製の袋体に取り付け、外筒を内筒に嵌合させた状態で液体充填用透孔の開閉を切り換えられるようにした袋体の無菌充填口において、飲料水やジュース類、調味料、ワイン、薬剤等を無菌状態にして充填されたバックインボックスタイプの袋体に使用される。
【０００２】
【従来技術とその間題点】
この種の無菌充填口としては、実用新案登録第２５１２７１４号公報に開示されたものが知られている。
この公知の充填口は図１に示したように、有底円筒状の充填口１の底面周縁部に液体流通用の透孔２、２を形成し、この充填口１の内側に内接して挿入した内筒４を充填口の外側との嵌合部３で固着させると共に内筒４を進退させて透孔２の開閉を行い、内筒４に蓋体５を内接嵌合させた構成となっている。
この無菌充填口１を備えた袋体に液体を充填するに際しては、蓋体５を外した状態で充填口の内側を蒸気等によって殺菌し、図示しない液体充填用ノズルを充填口１に連結させた状態で内筒４を外側へ後退させて底面の液体流通用の透孔２を開口させて液体を充填し、充填完了後に内筒４を前進させて透孔２を閉鎖し、ノズルを外して蓋体５を嵌合させて充填口１の内側を無菌状態のままにして密閉するようにしている。
【０００３】
この無菌充填口を備えた袋体では、袋に充填された液体を無菌状態のままにしてユーザーへ搬送することができるが、ユーザーが充填された液体を使用する場合には、蓋を取り外した後内筒を外側へ引き出して透孔を開口させるため、その時に充填口が外気と接触して落下菌に汚染されるおそれがある。
また、充填口に形成される流通用の透孔は底面の周縁部に形成されているため、液体の充填を円滑に行うためには充填口の口径自体が大きく形成されており、しかも、挿入されている内筒を進退させる構成が採用されているため、そのままでは排出用の小径コックの取り付けができなくなる不都合がある。
【０００４】
【技術的課題】
本発明は、箱体に収納されるプラスチック製の袋体に取り付け、外筒を内筒に嵌合させた状態で液体充填用透孔の開閉を切り換えられるようにした袋体の無菌充填口において、箱体に収納されるプラスチック製の袋体に取り付けその密封を可能とした無菌充填口において、無菌状態を確保したままで小径のコックの取り付けを可能にすることを課題とする。
【０００５】
【技術的手段】
この技術的課題を解決するための技術的手段は、（イ）袋体と接着一体化した内筒の中央部に配置した内ノズル、（ロ）内ノズルと内筒壁との間に形成した連結壁、（ハ）内筒の外側に気密状態で嵌合させた外筒、（ニ）外筒の中央部に配置し内ノズルの外側への嵌合を可能とした外ノズル、（ホ）外ノズルと外筒壁との間に形成した連結壁とからなり、（ヘ）内ノズルの側壁又は連結壁に液体充填用透孔を形成し、（ト）内ノズルの先端部に裂開可能な膜体を設けたこと、である。
【０００６】
内外筒は、それぞれ筒壁及びその中央部に配置したノズル並びに各筒壁とノズルとの間に形成される連結壁によって構成されていて、内筒のノズルの先端部は膜体によってシールされている。
外筒を内筒の外側に嵌合させた状態では、外ノズル又は外筒連結壁が液体充填用透孔を開閉する位置に切り換えられるようになっている。内筒のノズルの先端部が膜体によってシールされているから、外ノズル又は外筒連結壁が液体充填用透孔を閉塞する位置に外筒を位置させると、袋体内は外気と完全に遮断されることになる。この膜体は、ノズルと一体に成形しても良いし、別体に形成してノズルに接着させるようにしても良い。
その状態でガンマ線を照射する等して殺菌を施すと、外気と遮断された袋体内及び充填口の周囲を殺菌することができる。
外ノズルを引き出す（外側へ移行させる）と外筒が最も外側に突出した状態となり、外ノズルの下端部が内ノズルから離れて内外筒の間において最も大きな空間が形成される。この時、内ノズルの側壁又は連結壁には液体充填用の透孔が開口して内外筒間の空間と袋体とが連通する。したがって、前記した殺菌工程に続いて外筒に液体充填口を連通させると、液体を無菌状態のままで袋体内に充填することができる。
液体の充填が完了すると、外ノズル又は外筒連結壁が液体充填用透孔を閉塞する位置に外ノズルを位置させると、袋体内の液体は密封状態におかれることになる（請求項１参照）。
【０００７】
外ノズルの先端部に裂開可能な膜体を設けた場合には、ガンマ線照射等によって殺菌を施こすことによって、充填口から袋体内全体の滅菌状態を保つことができる。したがって、殺菌後時間及び場所を異にした液体の充填作業をすることができる。
この場合は、外ノズルの膜体の外側を蒸気その他の方法によって殺菌した後、これを裂開し液体充填装置のノズルを連通させて液体を供給すると、液体は透孔を通過して無菌状態のまま袋体内に充填されることになる。
液体の充填が完了した段階で外ノズル又は外筒連結壁が液体充填用透孔を閉塞する位置に外ノズルを位置させると、液体は前記したように密封状態におかれることになる（請求項２参照）。
【０００８】
外筒の位置は、前記した二つの位置の他、外ノズル又は外筒連結壁が液体充填用透孔を閉塞しないが外ノズルの下端部が内ノズルの先端部に密接する位置へも切り換えられるようにしておくと、この位置では、内ノズルの膜体が外気と袋体の内側とを遮断することになる。
外筒に裂開可能な膜体を設けた場合には、この状態において外ノズルの膜体を先に裂開させ、その後にこの空間を蒸気殺菌して液体充填装置のノズルを連通させると、液体は無菌状態で透孔を通過して袋体内に充填され、従来の充填手順を変えることなく液体を充填することが可能となる（請求項３参照）。
【０００９】
内外のノズルは、内外の筒壁より外側に突出させて凸状の形態に構成することができるが、この構成を採用すると充填口が袋体から大きく突出してしまうことになる。
内外ノズルの下端部を内外筒の先端位置より低く位置させて傾斜面で連結壁を構成すると、充填口を袋体から極力突出させないようにすることが可能となる。この場合、内側の連結壁もノズルの下端部に向かって傾斜しているため、液体の充填をより円滑に行うことができる（請求項４参照）。
また、内ノズルの開口周面は同一高さに構成しても良いし、傾斜した構成を採用しても良い。後者の場合には、液体を充填する際に膜体上から液体が流下するため膜体上に液体が滞留するのを防止することができる（請求項５参照）。
【００１０】
このように、透孔は内ノズルの側壁又は連結壁に形成されて十分な断面積が確保されているから、液体の充填を円滑に行うことができる。
内ノズルは内外筒の直径より小径であり、内ノズルの先端部の膜体は裂開可能となっているため、内ノズルにコックを取り付けることが可能となる。コックを差し込むだけでノズルの膜体が裂開させられて液体を充填した袋体とコックとを連結することができる。請求項５に記載したように内ノズルの先端を傾斜させた場合には、挿入するコックの先端形状に特別の工夫をしなくても膜体の裂開が容易となる。
なお、コックは直線状に挿入させる形式のものの他、ネジ込み式のものを採用することができる。この場合には、外筒の内側又は外側にネジを形成してコックを螺合させ、同時にシール効果を果たさせることが望ましい。
【００１１】
【発明の効果】
無菌状態を確保したままで充填口に小径のコックが取り付けられる結果、袋体に無菌充填された液体のコックによる小分け供給を行える利点がある。また、充填口の口径を小さくすることがないため、透孔の大きさも確保できるため、袋体に液体を充填する際の作業性を阻害することもない。
なお、本発明にかかる充填口は、従来通り、コックを取りつけずに外筒の口径に適合する供給管等を直接連結することもできる。
【００１２】
【実施の形態】
図２は請求項５に記載した充填口の実施の形態を示したものであり、内筒１１の下端部に突設したドーナツ状の座面１２を袋体１０と溶着させて充填口を袋体に固定させている。
内筒１１は高密度ポリエチレン樹脂で形成してあって、その中心部にはノズル１３を配置している。ノズル１３の中心軸は内筒１１と同軸にすると共に、その先端部は内筒１１から突出しないように構成してあり、内筒１１の先端部とノズル１３の下端部との間には傾斜面で構成した連結壁１６が形成されている。
ノズル１３の先端部は斜めに切断したように開口部１４を傾斜させてあり、その開口面は一体に成形した薄膜１５で閉塞させている。この薄膜１５は、後述するコックの挿入時に容易に裂開できるように一部を薄肉に構成している。
連結壁１６には適宜の間隔で液体充填用の透孔１７が穿設してあり、ノズル１３は透孔１７、１７間の壁によって支持されることになる。
なお、内外の筒とノズルとは必ずしも同軸にして配置する必要はなく、ノズルを筒壁の内側に密接させるなど、中心軸から変位させて配置しても良い。
【００１３】
内筒１１の先端部の外側には周方向にリング状の凸条１８が突設してあり、内筒１１の外側に嵌合させた外筒２１には、その内周壁に沿って上下二段に凹溝２８、２９を刻設してあって、気密を保ちながら進退して係合凹溝を切り換えられるようになっている。
外筒２１は内筒１１より若干弾性をもたせるために低密度ポリエチレン樹脂で形成してあって、その中心部にもノズル２３を配置している。ノズル２３は、本実施形態では外筒の先端部から突出しない構成を採用しており、その中心軸は内筒のそれと同一にさせるている。内筒１１と同様に、外筒２１の先端部とノズル２３の下端部との間には傾斜面からなる連結壁２６を形成している。
外筒２１の凹溝２８を凸条１８に係止させた状態では、袋体１０は透孔１７及びノズル２３を介して開口された状態となり、この状態で図示しない液体充填機のノズルをノズル２３に連通させることによって、液体を袋体１０内に充填することができる。
なお内筒１１と外筒２１とは、他の樹脂を使用することもできるが、液体の種類、両者間のシール機能、外筒移動時の表面滑性、袋体との溶着性等を勘案して設計することになる。この場合、外筒を内筒より若干軟らかい樹脂で形成しておくことが望ましい。
【００１４】
ノズル２３の内径はノズル１３の外径と略同じ寸法に構成してあって、外筒２１を内側（図面では下側）へ移行させた時にはノズル１３、２３同志が気密を保って嵌合できるようにしている。なお、両者或いは一方の嵌合面をテーパー面で構成しておくと、ノズル１３、２３の嵌合を容易にすることができると共に、外筒２１を内側へ移行させた状態における気密性を、より確実に確保することができる。
外筒２１を内側へ移行させて凹溝２９を凸条１８に係止させると、外筒の連結壁２６は内筒１１の連結壁１６に密接して透孔１７を閉塞するため、袋体１０は完全に密封状態となる（図３参照）。
液体を袋体１０に充填した後凹溝２９を凸条１８に係止させ、ノズル２３の先端部外側に周方向に形成した凸条２４に一点鎖線で示したキャップ３０を係止させると、袋体１０の密封状態を維持できると共に、ノズル２３の内側及び膜体１５の表面にホコリ等が進入するのを防止することができる。したがって、液体を充填した袋体１０の搬送保存に好都合となる。
【００１５】
液体を供給する場合には、図示しない供給管のノズルやコックをノズル１３の先端から膜体に突き刺してこれを裂開させ、ノズル１３の内側に強制挿入して密嵌させたり、コックの挿入壁の外側にノズル２３の先端部に密嵌させるための壁部を形成することによって、ノズルとコックとの間においてシール機能を持たせることが可能となり、液体の小分け供給を行えるようになる。
【００１６】
図４は請求項３に対応したもので、外筒のノズル２３の先端開口部に膜体２５を設けると共に、外筒の凹溝２９の下方に凹溝２７を形成して外筒２１をノズル２３の下端部がノズル１３の外側に密接した状態でも位置決めできるようにしたものである。
この構成の充填口は、図４の状態で膜体２５を裂開させてノズル２３の内側を蒸気等によって殺菌した後、外筒２１を上側へ移行させて透孔１７を開口させ、液体を充填する場合に好適に使用することができる。なお、膜体２５に開口部の中心部を通る線に沿って薄肉部を設け、その部分で裂開させるようにしておくと、裂開した膜体が内側に折れ込む長さを短くすることができるから、それだけノズル２３の長さを短く設計することができる。
この実施形態では、ノズル２３の下端部に周方向に膨出部３１が形成してあり、液体充填後に外筒２１を下側へ移行させて連結壁２６が透孔１７を閉塞する段階で、膨出部３１がノズル１３の下端部と連結壁１６との間を押圧して若干変形することによって、シール効果を高められるようにしている。
なお、外筒の連結壁２６の裏面に透孔１７の形状に適合する突起を形成し、外筒２１を内側へ移行させた際にその突起が透孔１７を閉塞する構成を採用することができる。
【００１７】
上記した実施の形態では、外筒は内筒に対して上下方向に直線方向に移行するように構成しているが、螺旋方向に回動して透孔を開閉する構成を採用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の充填口の縦断面図
【図２】本発明にかかる充填口の縦断面図
【図３】内筒の透孔を密閉した状態における充填口の縦断面図
【図４】他の実施形態における充填口の縦断面図
【符号の説明】
１０袋体、  １１内筒、  １３内筒のノズル、  １５内筒のノズルの膜体、
１６内筒連結壁、  １７透孔、  １８凸条、  ２１外筒、  ２３外筒のノズル、
２５外筒のノズルの膜体、  ２６外筒連結壁、  ２７、２８、２９凹溝、
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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