(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
殺菌性の光パルスを発生する発光手段と、この発光手段を覆う、光透過性を有する内筒と、この内筒の周囲を所定幅の隙間を介して覆う外筒とを備え、透明な内容物が充填された帯状をなす透明な袋体を前記隙間に挟んで前記光パルスを発生し、前記内容物に前記光パルスを透過させて前記内容物を殺菌することを特徴とする袋体内容物の殺菌装置。
【請求項２】
前記袋体が前記内筒の軸方向に沿って移動可能とされ、かつ前記内筒及び外筒が、前記袋体の移動方向に沿って下方に傾斜していることを特徴とする請求項１記載の袋体内容物の殺菌装置。
【請求項３】
前記内筒が、円筒状をなす枠体と、この枠体に張設されたネットとから構成されていることを特徴とする請求項１または２記載の袋体内容物の殺菌装置。
【請求項４】
前記外筒の内周面が鏡面とされていることを特徴とする請求項１，２または３記載の袋体内容物の殺菌装置。
【請求項５】
請求項１，２，３または４記載の袋体内容物の殺菌装置を用いた袋体内容物の殺菌方法であって、前記袋体を前記内筒の軸方向に沿って移動させるとともに前記光パルスを発生することを特徴とする袋体内容物の殺菌方法。
【請求項６】
前記袋体が前記内筒の軸方向に沿って延設された帯状をなし、かつ前記袋体がその幅方向に沿って形成されたシールにより予め長手方向に沿って所定間隔で分画されるとともに、殺菌済みの前記袋体を上下から挟んで前記内容物を前記袋体の移動方向後方側に集積し、前記内容物が集積された前記袋体の移動方向前方にて前記袋体を前記袋体の幅方向に沿ってシールすることを特徴とする請求項５記載の袋体内容物の殺菌方法。
【請求項７】
前記袋体の表面から内容物取り出し用の口部が突出し、かつ前記外筒には前記口部と係合する係合部が形成されるとともに、前記口部が、外方から前記口部内に挿入されて前記口部内の前記内容物を前記袋体内に排除する蓋体により閉鎖されていることを特徴とする請求項５または６記載の袋体内容物の殺菌方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、袋体に充填された内容物の殺菌装置及び殺菌方法に係り、特に透明な袋体に充填された透明な内容物の殺菌装置及び殺菌方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
樹脂製の袋体に飲料等の内容物を充填する場合、内容物の殺菌に際しては、袋体と内容物とを個別に殺菌した後、無菌状態下で袋体に内容物を充填する方法か、あるいは袋体に内容物を充填後、袋体ごと内容物を殺菌する方法が採用されている。また、内容物の殺菌方法としては加熱が一般的で、特に、内容物の充填前に袋体を殺菌する方法では、ガンマ線照射または過酸化水素による殺菌が多用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、内容物の充填前に袋体を殺菌する方法のうち、前者の方法では、ガンマ線照射により袋体の材質が一部変性し、その際に発生する異臭が内容物に移るという問題が生じ、一方、後者の方法では、袋体内に過酸化水素が残留する可能性があった。更に、無菌設備の形成や維持管理にコストを要するという問題もあった。
【０００４】
また、内容物の充填後、袋体を殺菌する方法では、内容物の加熱や加熱後の冷却に時間がかかるという問題があった。特に、時間短縮のため、内容物の冷却が不十分なまま、袋体同士の積み重ねや箱詰を行うと、積み重ねられた袋体が蓄熱して内容物の品質が低下したり、袋体により暖められた箱の臭気が袋体を介して内容物に移るという問題が生じていた。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、袋体に充填された内容物を、非加熱で、異臭の発生や殺菌後の残留物等を伴うことなく、しかも低コストで殺菌可能な袋体内容物の殺菌装置及び殺菌方法の提供をその目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の袋体内容物の殺菌装置は、殺菌性の光パルスを発生する発光手段と、この発光手段を覆う、光透過性を有する内筒と、この内筒の周囲を所定幅の隙間を介して覆う外筒とを備え、透明な内容物が充填された帯状をなす透明な袋体を前記隙間に挟んで前記光パルスを発生し、前記内容物に前記光パルスを透過させて前記内容物を殺菌するものである。
【０００７】
ここで、前記光パルスの殺菌効率向上のため、前記外筒の内周面を鏡面としてもよい。
【０００８】
また、前記袋体を、前記内筒の軸方向に沿って移動させるとともに前記光パルスを発生することも可能である。この場合、前記袋体の移動を容易化するために、前記内筒を前記袋体の移動方向に沿って下方に傾斜させたり、前記内筒を、円筒状をなす枠体と、この枠体に張設されたネットとから構成してもよい。
【０００９】
更に、前記袋体を前記内筒の軸方向に沿って延設された帯状とし、かつ前記袋体をその幅方向に沿って形成されたシールにより予め長手方向に沿って所定間隔で分画した場合には、殺菌済みの前記袋体を上下から挟んで前記内容物を前記袋体の移動方向後方側に集積し、前記内容物が集積された前記袋体の移動方向前方にて前記袋体を前記袋体の幅方向に沿ってシールしてもよい。
【００１０】
一方、前記袋体の表面から内容物取り出し用の口部が突出している場合には、前記外筒に前記口部と係合する係合部を形成するとともに、前記口部を、外方から前記口部内に挿入されて前記口部内の前記内容物を前記袋体内に排除する蓋体により閉鎖する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき、本発明の実施形態について説明する。
本発明に係る袋体内容物の殺菌装置（以下、殺菌装置と略称する。）の例を図１及び図２に示す。殺菌装置１は、光透過性を有する内筒２と、内筒２の周囲を所定幅の隙間Ｓを介して覆う外筒３と、内筒２の内部に設置され、殺菌性の光パルスを発生するキセノンフラッシュランプ（発光手段。以下、ランプと略称する。）４とから概略構成されている。
【００１２】
この殺菌装置１による袋体内容物の殺菌には、図１及び図２に示すような、複数枚のフィルムを重ね合わせ、その両側端をシールしてなる袋体１０が用いられる。この袋体１０は帯状をなし、かつ袋体１０の幅方向中央部からは、内容物Ｎ注出用の口部１１が突出している。口部１１は、袋体１０の長手方向に沿って等間隔で設けられ、かつ口部１１の間隔は、袋体１０を更にシール、切断して得られる袋体（袋体の完成品。図５中符号１０ａ参照）の全長Ｌよりも長く設定されている。
【００１３】
更に、袋体１０は、口部１１の近傍にて袋体１０の幅方向に沿って形成されたシール部（図示せず。）により、口部１１の間隔と等間隔で長手方向に沿って分画されている。また、袋体１０には、ポリエチレン等透明な材質が使用される。
【００１４】
殺菌装置１の細部について以下に説明する。殺菌装置１は、台座５上に、内筒２及び外筒３が、その一端側（図１中左側）を上として所定の角度θ（θ＝３５〜４５°）で傾斜するよう、アーム６等を介して設置されている。また、本実施形態の場合、殺菌装置１の全長は、口部１１の間隔、すなわち袋体１０の幅方向に沿って形成されたシール部の間隔の約２倍に設定されている。
【００１５】
内筒２は、袋体１０の摺動性を向上させるため、図３に示すように、円筒状に形成された枠体２ａの周囲を、樹脂製のネット２ｂで覆った構造とされている。因みに、本実施形態の場合、枠体２ａ及びネット２ｂの材質にはポリエチレンが用いられている。また、内筒２の周の長さは、袋体１０の幅と略同一とされている。
【００１６】
外筒３は、半円筒状をなし、内周面に鏡面加工が施された２枚のアルミニウム板を、下端にて軸方向に沿ってヒンジ結合してなり、かつ個々のアルミニウム板は、軸方向中央部にて２分割されている。その結果、外筒３は、一端側及び他端側にて、それぞれ図２中矢印Ｐで示すように、ヒンジ３ａを支点に上方に開閉可能とされている。また、内筒２と外筒３間の隙間Ｓの間隔は、袋体１０の厚みと略同一とされている。
【００１７】
ここで、前記アルミニウム板の上端同士は所定幅だけ離間され、その結果、外筒３の上端には、軸方向に沿って空間３ｂが形成されている。この空間３ｂは、殺菌装置１による袋体１０の殺菌に際し、袋体１０の口部１１が係合する係合部として作用する。
【００１８】
ランプ４は、内筒２の軸方向中央部より他端側に、内筒２の軸線を挟んで対向するよう、内筒２の軸方向に沿って２本設置され、かつ個々のランプ４の全長は、口部１１の間隔、すなわち袋体１０の幅方向に沿って形成されたシール部の間隔と略同一とされている。また、これらランプ４の間には、アルミニウム製の反射板８が、その表面及び裏面が個々のランプ４と対向するよう設置されている。
【００１９】
更に、殺菌装置１の他端側には、殺菌済みの袋体１０を図５に示すような袋体１０ａに成形する成形装置７が設置されている。成形装置７は、一端側から、殺菌後の袋体１０を上下から挟んで内容物Ｎを袋体１０の移動方向後方側（一端側）に集積する集積手段と、内容物Ｎが集積された袋体１０の移動方向前方（他端）にて袋体１０を幅方向に沿ってシールするシール手段、並びに袋体１０の幅方向に沿って形成されたシール部毎に袋体１０を切断するカッタとから構成されている。
【００２０】
次に、上記構成を有する殺菌装置１による袋体内容物の殺菌手順について以下に説明する。
殺菌に際しては、まず、口部１１から袋体１０内に内容物Ｎを充填した後、口部１１を蓋体１２で閉鎖する。ここで、内容物Ｎには、例えば水、紅茶や緑茶、麺つゆ、あるいは液卵（卵白）等、透明なものを使用する。また、蓋体１２には、図４に示すような、外方から口部１１内に挿入することにより、口部１１内に存在する内容物Ｎが袋体１０内に排除される構造のものを使用する。これは、口部１１内に存在する内容物Ｎにより生じる袋体１０内における内容物Ｎの厚みの差をなくし、均一な殺菌を可能とするためである。
【００２１】
次いで、外筒３のうち一端側を開き、内筒２の一端部上に、袋体１０の先端部を、口部１１が袋体１０の幅方向に沿って形成されたシール部の他端側に位置し、かつ上を向くよう載置する。更に、外筒３を閉じ、図２に示すように、口部１１を係合部３ｂに介在させた状態で、袋体１０を内筒２と外筒３間の隙間Ｓに挟む。この場合、隙間Ｓの間隔が袋体１０の厚みと略同一とされているため、隙間Ｓに挟むことにより、袋体１０の厚みが略均一に維持される。
【００２２】
袋体１０が隙間Ｓに挟まれたら、袋体１０を、図１中矢印Ｆで示すように、殺菌装置１の軸方向に沿って他端側へと移動させる。ここで、袋体１０の摺動性向上の目的で、内筒２が、枠体２ａの周囲を樹脂製のネット２ｂで覆った構造とされ、かつ殺菌装置１が一端から他端に向け所定の角度θで傾斜しているため、袋体１０の他端側への移動は容易である。また、袋体１０の移動に際しては、最先端に位置する袋体１０の移動時のみ、袋体１０を手動または自動にて殺菌装置１の他端側に押し込むが、以降の移動には、殺菌装置１の他端側に設置され、殺菌装置１の他端から排出された袋体１０を引っ張る引張装置（図示せず。）が用いられる。
【００２３】
袋体１０の先端が内筒２の他端近傍に到達したら、袋体１０を停止させるとともに、ランプ４により、殺菌性の光パルスを発生させる。すると、発生した光パルスが内筒２及び袋体１０を透過して内容物Ｎに照射され、更に内容物Ｎ及び袋体１０を透過して殆ど減衰することなく外筒３に到達し、内容物Ｎ及び袋体１０が殺菌される。
【００２４】
また、本実施形態の場合、ランプ４の背面に反射板８が設置され、かつ外筒３の内周面に鏡面加工が施されているため、ランプ４からの光パルス及び外筒３に到達した光パルスがそれぞれ反射板８及び外筒３の内周面にて反射して内容物Ｎ及び袋体１０を透過する。その結果、内容物Ｎ及び袋体１０を透過する光パルスの光量が反射分だけ増加し、殺菌性能が向上する。
【００２５】
殺菌後は、袋体１０を、再度図１中矢印Ｆで示すように他端側へと移動し、口部１１の間隔に相当する量だけ移動した時点で停止させるとともに、再度光パルスを照射する。ここで、ランプ４の全長が、口部１１の間隔、すなわち袋体１０の幅方向に沿って形成されたシール部の間隔と略同一とされているため、袋体１０の移動及び光パルスの照射により、袋体１０のうち、袋体１０の幅方向に沿って形成されたシール部にて分画された範囲が、他端側から順次殺菌される。
【００２６】
一方、袋体１０のうち既に殺菌済みの部分は、袋体１０の移動に伴い、殺菌装置１の他端から下方に排出される。この部分は、殺菌装置１への挿通に伴い円筒状に丸められているので、図１中符号Ｈで示すように幅方向に拡げた後、成形装置７に導入する。
【００２７】
成形装置７では、まず集積手段が袋体１０を上下から挟み、袋体１０の移動に伴い、内容物Ｎを絞り込んで袋体１０の一端側に集積する。次いで、光パルスの照射に伴う袋体１０の停止毎に、シール手段が、内容物Ｎが集積された袋体１０の他端を幅方向に沿ってシールする。更に、カッタが、袋体１０の幅方向に沿って形成されたシール部にて袋体１０を切断し、その結果、図５に示すような、周囲がシール部位１３，１４にて囲まれ、かつ開口１１が蓋体１２で閉鎖された袋体１０ａが形成される。
【００２８】
そして、上記操作を連続的に繰り返すことにより、帯状をなす袋体１０から、袋体１０ａが連続的に形成される。一方、袋体１０のうち、集積手段により内容物Ｎが排除された部分（他端側）は、不要となるため廃棄される。
【００２９】
本発明に係る殺菌装置１によれば、加熱や放射線の照射、あるいは薬剤処理等を行うことなく内容物Ｎが殺菌可能であるため、加熱による内容物Ｎの品質低下や、放射線の照射による袋体１０からの異臭の発生がなく、かつ殺菌後の残留物もない。従って、内容物Ｎに何等品質的な悪影響を及ぼすことなく、内容物Ｎを殺菌できる。また、内容物Ｎの加熱や冷却が不要で、かつ内容物Ｎの殺菌が連続して行われるため、殺菌に要する時間が短縮される。
【００３０】
更に、加熱設備や無菌設備等の高価な設備が不要で、かつランプ４の発光に要するコストも安価である。従って、本発明に係る殺菌装置１によれば、内容物Ｎの殺菌を、低コストで実施することができる。
【００３１】
特に、本実施形態の場合、殺菌前の袋体１０の幅方向に沿って形成されたシール部の間隔が、成形装置７による成形後の袋体１０ａの全長Ｌよりも長く設定されているため、殺菌時の袋体１０の厚みが袋体１０ａよりも薄くなる。従って、上記シール部の間隔と全長Ｌとの差を適宜設定することにより、厚い袋体１０ａや色の濃い内容物Ｎが充填された袋体１０ａの場合であっても殺菌が可能である。一方、殺菌後、袋体１０ａの厚みを厚くする必要がない場合には、成形装置７における集積手段とシール手段は不要となる。
【００３２】
なお、内筒２及び外筒３の形状やサイズ、ランプ４の位置、数、光パルスのパルス回数及び出力等は、袋体１０の形状やサイズ、袋体１０の材質、内容物Ｎの種類や性状、あるいは殺菌装置１の設置環境等により任意に設定可能である。一方、光パルスの波長も任意に設定可能であるが、袋体１０の材質に、例えばポリエステルのように特定波長に対する吸収域を有するものを用いた場合には、光パルスの波長を上記吸収域と重ならないように設定する必要がある。
【００３３】
また、本実施形態では、内筒２に、枠体２ａの周囲を樹脂製のネット２ｂで覆った構造のものを用いたが、内筒２には、光透過性を有し、かつ袋体１０の摺動が良好に行われるものであれば、他の構造のものも使用可能である。更に、外筒３の開閉及び内筒２上への袋体１０の載置は、手動で行っても自動的に行ってもよい。一方、本実施形態では、袋体１０を殺菌装置１内で停止させ、その都度光パルスを袋体１０に照射して内容物Ｎを殺菌する場合について説明したが、光パルスに対する露光時間さえ確保されれば、袋体１０を殺菌装置１内にて一端から他端へと移動させつつランプ４を点滅させることにより、光パルスを袋体１０に照射し、殺菌を行ってもよい。
【００３４】
また、袋体１０として、幅方向に沿ったシール部に加え、長手方向に沿ってもシール部を形成することにより、長手方向及び幅方向に沿って複数の小空間が分割形成されたものを用意しておけば、これら分割形成された空間内にそれぞれ内容物Ｎを充填し、殺菌装置１にて殺菌後、袋体１０を上記シール部に沿って長手方向及び幅方向に切断することにより、殺菌済みの内容物Ｎが充填された小型の袋体が得られる。
【００３５】
更に、蓋体１２の具体的形状は図４に示すものに限らずともよく、外方から口部１１内に挿入することにより口部１１を閉鎖した際に、口部１１内の内容物Ｎを袋体１０内に排除するものであれば、あらゆる形状のものが使用可能である。また、本実施形態では、開口部１１を有する袋体１０の内容物Ｎを殺菌する場合について説明したが、同様の殺菌装置１を用いて、開口部１１のない袋体１０の内容物Ｎを殺菌することももちろん可能である。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明に係る袋体内容物の殺菌装置によれば、以下のような優れた効果が得られる。
（１）加熱や放射線の照射、あるいは薬剤処理等を行うことなく内容物が殺菌可能であるため、加熱による内容物の品質低下や、放射線の照射による袋体からの異臭の発生がなく、かつ殺菌後の残留物もない。従って、内容物に何等品質的な悪影響を及ぼすことなく、内容物を殺菌できる。
（２）内容物の加熱や冷却が不要で、かつ内容物の殺菌が連続して行われるため、殺菌に要する時間が短縮される。
（３）加熱設備や無菌設備等の高価な設備が不要で、かつランプの発光に要するコストも安価である。従って、内容物の殺菌を、低コストで実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る袋体内容物の殺菌装置の構造の例を示す図である。
【図２】  本発明に係る袋体内容物の殺菌装置の構造の例を示す図１中ＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。
【図３】  本発明に係る袋体内容物の殺菌装置に用いられる内筒の構造の例を示す図である。
【図４】  本発明に係る袋体内容物の殺菌装置に適用される袋体の口部及び蓋体の構造の例を示す断面図である。
【図５】  本発明に係る袋体内容物の殺菌装置により得られる袋体の構造の例を示す上方斜視図である。
【符号の説明】
１  袋体内容物の殺菌装置
２  内筒
３  外筒
３ｂ  係合部
４  キセノンフラッシュランプ（発光手段）
７  シール装置（シール手段）
１０，１０ａ  袋体
１１  口部
１２  蓋体
Ｎ  内容物
【図１】
0003774053.tif 000002
【図２】
0003774053.tif 000003
【図３】
0003774053.tif 000004
【図４】
0003774053.tif 000005
【図５】
0003774053.tif 000006