(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャンバ内で包装容器用ウェブをローラで案内して移動させ、ウェブを筒状に成形し、筒状に成形したウェブの縁部を加熱するとともに縦方向にシールして筒状ウェブを形成し、筒状ウェブをチャンバ外で横方向にシールして容器を形成する包装機械において、ウェブを移動させながらチャンバ内に殺菌剤を導入しウェブとローラの間に殺菌剤を介在させる予備殺菌工程と、チャンバ外に出た筒状ウェブの底部を閉じた状態で再びチャンバ内に殺菌剤を導入する本殺菌工程とを含むことを特徴とする包装機械におけるチャンバの殺菌方法。
【請求項２】
殺菌剤が霧状であることを特徴とする請求項１の包装機械におけるチャンバの殺菌方法。
【請求項３】
本殺菌工程の前に、チャンバ内を冷却する冷却工程を行うことを特徴とする請求項２の包装機械におけるチャンバの殺菌方法。
【請求項４】
殺菌剤がガス状であることを特徴とする請求項１の包装機械におけるチャンバの殺菌方法。
【請求項５】
殺菌剤が過酸化水素水であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項の包装機械におけるチャンバの殺菌方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、牛乳のような流動性食品が収められた容器などを製造する包装機械におけるチャンバの殺菌方法、さらに詳しくは、たとえば、包装容器用ウェブから内容物が充填された直方体状容器を製造する包装機械において、包装作業を開始する際に、包装作業空間を外気から遮断する無菌チャンバ内を無菌状態にする方法に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
上記のような包装機械として、従来、包装作業空間を外気から遮断する無菌チャンバと、ウェブをローラにより案内して無菌チャンバ内を通過させるウェブ案内装置と、無菌チャンバ内を上から下に移動するウェブの部分を筒状にして両縁を重ね合わせ、この重ね合わせ部分を縦方向にシールしてチューブに成形するチューブ成形装置と、無菌チャンバからチューブを下方に引き出し、引き出したチューブを容器１つ分に相当する長さごとに下方に送り、かつ横方向にシールするとともに、この横シール部を切断して枕状容器を形成、分離する容器成形装置と、シール切断される前のチューブ内に内容物を充填する充填装置とを備えているものが知られている。
【０００３】
上記の包装機械の無菌チャンバ内は無菌状態に保持されなければならず、そのためには、包装作業を開始する際に、無菌チャンバ内に過酸化水素水などの殺菌剤を導入して、無菌チャンバ内を殺菌する必要がある。このような無菌チャンバの殺菌は、従来、次のようにして行われている。すなわち、まず、無菌チャンバを開き、無菌チャンバ内にウェブを導入し、導入したウェブを案内装置およびチューブ成形装置を経由して無菌チャンバ外に出し、容器成形装置にセットし、無菌チャンバを閉じる。次に、チューブ成形装置および容器成形装置を作動させて、ウェブをチューブに成形するとともに、容器を成形する。このとき、容器成形装置では、横シールは行わずに、切断だけを行い、横シールされていない容器が成形される。チューブ成形装置による縦シール部のシールが良好な状態になると、チューブ成形装置および容器成形装置を停止させる。これにより、ウェブおよびチューブが停止する。このとき、無菌チャンバより下方に出ているチューブの部分は、縦シールがされていることと、底部が容器成形装置により挾持されて閉じられていることとにより、完全に密閉されている。このような状態で、密閉された無菌チャンバ内に霧状の過酸化水素水を噴霧し、無菌チャンバの内面、無菌チャンバ内のウェブの表面、無菌チャンバ外に出ているチューブの内面および無菌チャンバ内の装置類の表面に過酸化水素水を定着させる。そして、最後に、無菌チャンバ内に熱風を吹き込んで、無菌チャンバ内およびチューブ内を滅菌乾燥させる。
【０００４】
無菌チャンバ内を完全な無菌状態にするためには、ウェブ案内装置などのローラとウェブの接触部分も無菌状態にする必要がある。ところが、上記の従来の殺菌方法では、無菌チャンバ内に過酸化水素水を噴霧するときに、ウェブが停止しているので、ローラとウェブの接触部分の殺菌を十分に行うことができなかった。
【０００５】
そこで、ローラとウェブの接触部分を減らすために、ローラの数を減らしたりローラを小径にするなどの対策が講じられたり、さらには停止しているウェブに対してローラを強制的に回転させ、ローラに付着した殺菌剤によってローラとウェブの接触部分を殺菌する方法が用いられていた。しかしながら、ローラの数を減らしたりローラを小径にすることによって、ウェブの蛇行など、ウェブを案内する上での悪影響が発生したり、ローラを強制的に回転させることによって、ウェブに傷をつけたり、装置の構造が複雑になるなどの問題があった。
【０００６】
さらに、無菌チャンバ内のダンサーローラを上昇させることによりウェブの張力を緩めて、その前後にあるローラとウェブの間に空間を作ることによりローラとウェブの接触部分を殺菌する方法も用いられていたが、それでも十分ではなかった。
【０００７】
この発明の目的は、上記の問題を解決し、ローラとウェブの接触部分の殺菌および殺菌剤の定着を確実に行える包装機械におけるチャンバの殺菌方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
この発明による方法は、チャンバ内で包装容器用ウェブをローラで案内して移動させ、ウェブを筒状に成形し、筒状に成形したウェブの縁部を加熱するとともに縦方向にシールして筒状ウェブを形成し、筒状ウェブをチャンバ外で横方向にシールして容器を形成する包装機械において、ウェブを移動させながらチャンバ内に殺菌剤を導入しウェブとローラの間に殺菌剤を介在させる予備殺菌工程と、チャンバ外に出た筒状ウェブの底部を閉じた状態で再びチャンバ内に殺菌剤を導入する本殺菌工程とを含むことを特徴とするものである。
【０００９】
ウェブを移動させながらチャンバ内に殺菌剤を導入しウェブとローラの間に殺菌剤を介在させる予備殺菌工程を行うので、ウェブを案内するローラとウェブの接触部分も確実に殺菌することができる。このため、ローラの数を減らしたりローラを小径にする必要がない。また、ウェブを移動させて、その移動により回転しているローラとウェブの間に殺菌剤を介在させるので、ローラの回転によってウェブに傷がつくことがなく、装置の構造が複雑になることもない。
【００１０】
たとえば、殺菌剤が霧状である。この場合、本殺菌工程の前に、チャンバ内を冷却する冷却工程を行うのが望ましい。そのようにすれば、チャンバ内が冷却されてから本殺菌工程が行われるので、チャンバ内の各部分の表面に殺菌剤を確実に定着させることができる。
【００１１】
殺菌剤はガス状であってもよい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、この発明の実施形態について説明する。
【００１３】
図面は、包装機械の全工程のうち、包装容器用ウェブ(W) をチューブ（筒状ウェブ）(T) に成形し、これに内容物を充填して容器(C) を成形する部分を示しており、この部分には、無菌チャンバ(1) 、チューブ成形装置(2) 、容器成形装置(3) および充填装置(4) が設けられている。
【００１４】
無菌チャンバ(1) は縦長で、その上部の片側が側方に張り出しており、その反対側に導入口(5) が設けられている。図示は省略したが、導入口(5) には、殺菌剤および無菌空気の供給管が接続されている。無菌チャンバ(1) 内の上部に、スクイズローラ（殺菌液かき取りローラ）(6) 、エアナイフ（殺菌液吹き飛ばし用熱風ノズル）(7) 、送りローラ(8) 、押えローラ(9) 、ダンサーローラ(10)およびガイドローラ(11)(12)(13)が設けられており、これらによりウェブ案内装置が構成されている。
【００１５】
チューブ成形装置(2) は、無菌チャンバ(1) 内のガイドローラ(13)の下方に配置された上部成形ローラ(14)、中間成形ローラ(15)および下部成形ローラ(16)、ならびに中間成形ローラ(15)と下部成形ローラ(16)の間の側方に配置された縦長の加熱装置(17)を備えている。図示は省略したが、無菌チャンバ(1) 外に位置する加熱装置(17)の熱風導入口(18)に、ヒータを備えた熱風供給管が接続されている。
【００１６】
容器成形装置(3) は、無菌チャンバ(1) の真下に配置されている。
【００１７】
充填装置(4) は、充填管(19)を備えている。充填管(19)は、上部成形ローラ(14)と中間成形ローラ(15)の高さの中間部から無菌チャンバ(1) 内に入り、中間成形ローラ(15)および下部成形ローラ(16)の内側を通り、無菌チャンバ(1) の底壁(1a)を貫通して、容器成形装置(3) の上まで達している。図示は省略したが、無菌チャンバ(1) 外に位置する充填管(19)の導入口(20)に、無菌エアおよび内容物の供給管が接続されている。
【００１８】
図示は省略したが、ウェブ殺菌槽が、無菌チャンバ(1) 上部の側方に張り出した部分の下壁(1b)の下に連続するように設けられている。ウェブ(W) は、ウェブ殺菌槽から下壁(1b)を通って無菌チャンバ(1) 内に導入され、スクイズローラ(6) の間、エアナイフ(7) 、送りローラ(8) と押えローラ(9) の間、ダンサーローラ(10)、ガイドローラ(11)(12)(13)および成形ローラ(14)(15)(16)の内側に通され、底壁(1a)を通って無菌チャンバ(1) 外に引き出され、容器成形装置(3) にセットされ、後述するように、容器成形装置(3) により、容器(C) １つ分に相当する長さずつ送られる。ウェブ(W) は、上部成形ローラ(14)および中間成形ローラ(15)の内側を移動している間に徐々に筒状に成形され、中間成形ローラ(15)と下部成形ローラ(16)の間では、ほぼ完全な筒状になって、両縁が重ね合わされている。そして、この重ね合わせ部分が、加熱装置(17)から吹き付けられる熱風により加熱された後、下部成型ローラ(16)により縦方向にシール（縦シール）され、チューブ(T) に成形される。チューブ(T) は、容器成形装置(3) により、無菌チャンバ(1) から下方に引き出されて、容器(C) １つ分に相当する長さごとに下方に送られ、かつ容器(C) に相当する部分の間が横方向にシール（横シール）されるとともに、この横シール部の中間で切断され、これにより、枕状容器(C) が成形、分離される。充填管(19)は、ウェブ(W) の完全に筒状になっていない部分からチューブ(T) 内に入り、チューブ(T) の底部分の横シール部より少し上方の部分まで達している。そして、充填管(19)から供給される内容物が、シール切断される前のチューブ(T) 内に充填され、次に、この内容物が充填された部分が下方に送られて、その上部がシール切断され、内容物が充填された枕状容器(C) が次々に成形される。
【００１９】
上記のような包装作業を開始する際に、たとえば次のようにして、無菌チャンバ(1) 内の殺菌作業が行われる。
【００２０】
まず、図示しない無菌チャンバ(1) の扉を開き、殺菌槽に通したウェブ(W) を前記のように無菌チャンバ(1) 内を通して外に引き出し、容器成形装置(3) にセットし、扉を閉じて、無菌チャンバ(1) を密閉する（ウェブ装着工程）。このウェブ装着工程は、手動で行われる。また、このとき、チューブ成形装置(2) の部分では、ウェブ(W) を手で徐々に筒状にして、成形ローラ(14)(15)(16)の内側に通し、容器成形装置(3) にセットしておく。次に、殺菌剤である霧状の過酸化水素水が、所定時間、導入口(5) から無菌チャンバ(1) 内に噴霧される（予備殺菌工程）。この予備殺菌工程の間、容器成形装置(3) が作動させられて、ウェブ(W) が送られる。予備殺菌工程は、たとえば操作パネルのスイッチを操作することにより、自動的に行われる。予備殺菌工程の間は、容器成形装置(3) による横シールは行われない。また、チューブ成形装置(2) の加熱装置(17)および充填装置(4) は作動しておらず、筒状に成形されたウェブ(W) の縦シールは行われないので、無菌チャンバ(1) の下方に引き出された筒状のウェブ(W) の両縁の重ね合わせ部分は密着していない。このため、過酸化水素水を噴霧しても、無菌チャンバ(1) 内の完全な殺菌は行われないが、過酸化水素水が噴霧されている間にウェブ(W) が送られることにより、無菌チャンバ(1) 内の各ローラ(6)(8)〜(16)とウェブ(W) の接触部分にも過酸化水素水が定着させられる。予備殺菌工程が終了すると、所定時間、チューブ成形装置(2) および容器成形装置(3) が作動させられて、ウェブ(W) がチューブ(T) に成形されるとともに、チューブ(T) から容器が次々に成形される（チューブ成形工程）。このチューブ成形工程は、予備殺菌工程に引き続いて自動的に行われる。このとき、容器成形装置(3) では、横シールは行われずに、切断だけが行われ、また、充填装置(4) は作動していないので、横シールされていない空の容器が成形される。チューブ成形工程が終了すると、チューブ成形装置(2) および容器成形装置(3) が自動的に停止させられて、ウェブ(W) およびチューブ(T) が停止させられ、次に、無菌空気が、所定時間、導入口(5) から無菌チャンバ(1) 内に供給されて、無菌チャンバ(1) 内が冷却される（冷却工程）。チューブ成形工程が終了したときに、作業者が成形された横シールされていない容器の縦シール部のシール状態を調べ、これが良好であった場合に、たとえばスイッチを操作することにより、冷却工程が自動的に行われる。シール状態が不良であった場合は、再度チューブ成形工程を行い、シール状態が良好になった時点で冷却工程を行う。次に、チューブ成形装置(2) および容器成形装置(3) を作動させず、ウェブ(W) を停止させた状態で、再び霧状の過酸化水素水が、所定時間、導入口(5) から無菌チャンバ(1) 内に噴霧される（本殺菌工程）。この本殺菌工程は、冷却工程に引き続いて自動的に行われる。このとき、チューブ(T) の底部は横シールはされていないが、容器成形装置(3) により挾持されて閉じられている。そして、この挾持部と縦シール部により、無菌チャンバ(1) より下方に出ているチューブ(T) の部分は完全に密閉されており、密閉された無菌チャンバ(1) に過酸化水素水が噴霧されることにより、無菌チャンバ(1) の内面、無菌チャンバ(1) 内のウェブ(W) の表面、無菌チャンバ(1) 外に出ている��ューブ(T) の内面および無菌チャンバ(1) 内の装置類の表面に過酸化水素水が定着させられる。次に、熱風が、所定時間、導入口(5) から無菌チャンバ(1) 内に供給され、無菌チャンバ(1) 内の滅菌乾燥が行われる（滅菌乾燥工程）。この滅菌乾燥工程は、本殺菌工程に引き続いて自動的に行われる。滅菌乾燥工程が終了すると、殺菌作業が終了し、その後、前述の包装作業が行われる。
【００２１】
上記の殺菌作業において、予備殺菌工程を行って、その間に、ウェブ(W) を移動させるので、その移動によって回転している無菌チャンバ(1) 内の各ローラ(6)(8)〜(16)とウェブ(W) の接触部分にも過酸化水素水を定着させて、確実に殺菌することができる。
【００２２】
また、チューブ成形工程の後、冷却工程を行って、無菌チャンバ(1) 内を冷却してから、本殺菌工程を行うようになっているので、過酸化水素水を無菌チャンバ(1) 内の各部分の表面に確実に定着させることができる。なお、殺菌剤はガス状にして無菌チャンバ(1) 内に導入することもできるが、その場合は、本殺菌工程の前に冷却工程を行う必要はない。
【００２３】
上記の実施形態では、チューブ成形装置(2) の加熱装置(17)が熱風によりウェブ(W) を加熱しているが、高周波加熱などの他の手段により加熱を行うようにしてもよい。
【００２４】
殺菌剤は過酸化水素でなくてもよく、たとえば過酢酸などを使用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、この発明の実施形態を示す包装機械主要部の配置構成図である。
【符号の説明】
(1)               無菌チャンバ
(2)               チューブ成形装置
(3)               容器成形装置
(4)               充填装置
(6)               スクイズローラ
(8)               送りローラ
(9)               押えローラ
(10)              ダンサーローラ
(11)(12)(13)      ガイドローラ
(C)               容器
(T)               チューブ（筒状ウェブ）
(W)               包装容器用ウェブ
【図１】
0003785512.tif 000002