JP2004182301A

JP2004182301A - 充填シール装置

Info

Publication number: JP2004182301A
Application number: JP2002352342A
Authority: JP
Inventors: Shoichi Inaba; 正一稲葉; Toshio Goryoda; 俊雄五嶺田
Original assignee: Toyo Seikan Kaisha Ltd
Current assignee: Toyo Seikan Group Holdings Ltd
Priority date: 2002-12-04
Filing date: 2002-12-04
Publication date: 2004-07-02
Anticipated expiration: 2022-12-04
Also published as: JP4399702B2

Abstract

【課題】容器受け部材が無菌室を移動する際の摩擦を低減し、容器受け部材搬送に要する駆動力を小さくした充填シール装置を提供する。
【解決手段】充填シール装置は、カップ（１）の進行方向に所定の間隔で配置されカップ（１）を保持するカップ受け台（２）を移動可能に収容する無菌室（Ｍ）と、無菌室（Ｍ）内の大気を窒素ガスで置換するガス置換装置と、カップ受け台（２）に設けられた磁石（１３）と、無菌室（Ｍ）外に設けられたカップ受け台駆動用コンベヤチェーン（１２）と、カップ受け台（２）に設けられた磁石（１３）に対応するようにコンベヤチェーン（１２）の進行方向に前記所定の間隔でコンベヤチェーン（１２）に取付けられ磁石（１３）と逆極性を有する磁石（２４）を備える。無菌室（Ｍ）の底板（３２）にはカップ受け台移送中カップ受け台（２）を押上げる窒素ガスを噴出する複数の窒素ガス噴出孔（３２ａ）が形成されており、底板（３２）の下方には窒素ガス噴出孔（３２ａ）に連通する開口部を備える窒素ガス供給管（１４）が設けられている。
【選択図】図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、容器に内容物を充填し、蓋材で容器を密封する充填シール装置に関し、特に清涼飲料や乳飲料、米飯、惣菜などの無菌処理された内容物を無菌のカップまたはトレイ状容器などの容器に収納してガス置換、密封を連続的に行う無菌充填シール装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来たとえば特許文献１などにおいて、窒素ガスにより陽圧に保たれた無菌室内に、開封状態のカップなどの容器とその蓋材を連続的に供給し、無菌室内において、容器を殺菌し、内容物を充填するとともに容器のヘッドスペース部を窒素ガスで置換して密封する無菌充填機が知られている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平２−４５３２３号公報
【０００４】
無菌充填機においては、容器の無菌化とともに内容物の酸化防止のために容器のヘッドスペースをガス置換することによりヘッドスペースの酸素濃度を減少させる必要がある。しかるに、上記従来の無菌充填機においては、無菌室が容器の殺菌、内容物充填、蓋材密封を行う部分のみでなく、容器移送のためのベルトコンベアを含む充填機のほぼ全体にわたって設けられているために極めて広い無菌空間を必要とし、このため無菌化と酸素濃度減少の双方を窒素ガスで行おうとすると大量の窒素ガスを供給させなければならず、経済的に成り立たないために、容器の無菌化は無菌空気を容器に吹き込むことにより行い、酸素濃度減少のためのヘッドスペースのガス置換のみを窒素ガスで行うようにしている。
【０００５】
しかし、この装置においては、ヘッドスペースのガス置換は、ヘッドスペース内に存在する無菌空気を窒素ガスで置換しようとするものであるから、どうしてもヘッドスペース内に空気が残存し、このためガス置換効率が低く、ヘッドスペースの残存酸素濃度を約２％以下にすることはできない。
【０００６】
容器の内容物がコーヒー、茶等酸素に敏感な内容物の場合は、ヘッドスペースの残存酸素濃度が約２％では充分な酸化防止ができず、したがって、上記従来の無菌充填機ではこのような酸素敏感内容物の無菌充填に対応することができない。
【０００７】
本出願人は上記従来の無菌充填機の問題点にかんがみ、容器詰食品の常温流通に対応する無菌性を維持しながら、密封直後のヘッドスペース濃度を１％以下にすることができる連続無菌包装装置を提供することを目的として、
特願２００２−２１６２８７号にかかる装置にかかる連続無菌包装装置を開発した。この連続無菌包装装置は、内部を大気以外の無菌ガスで置換した容器に無菌内容物を充填し、殺菌した蓋材で容器を密封する連続無菌包装装置において、容器の進行方向に所定の間隔で配置され容器を保持する容器受け部材を移動可能に収容する無菌室と、該無菌室内の大気を大気以外の無菌ガスで置換するガス置換装置と、該容器受け部材に設けられた磁石と、該無菌室外に設けられた容器受け部材駆動用コンベアと、該容器受け部材に設けられた磁石に対応するように該コンベアの進行方向に前記所定の間隔で該コンベアに取付けられた磁石であって、該容器受け部材に設けられた磁石と逆極性の磁石とを備えることを特徴とするものである。
【０００８】
この装置によれば、容器および容器受け部材のみが無菌室内を移動し、容器受け部材の駆動は無菌室外から行うようにしたので、無菌室の容積を従来の無菌充填機に比べて著しく小さくすることができ、このため経済性を損なうことなく容器の無菌化およびヘッドスペースのガス置換の双方を同時に窒素ガスで行うことができる。したがって、ヘッドスペースのガス置換は従来のように空気に囲まれた状態で窒素ガス置換するのではなくほぼ窒素ガスの環境下で窒素ガス置換を行うことになり、ヘッドスペースの残存酸素濃度を１％以下にすることができるという優れた効果を奏することができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記装置においては、容器受け部材が無菌室内を移動する際、容器受け部材は無菌室の底壁によってコンベアから隔離され、容器受け部材の磁石が対応するコンベアの磁石によって吸引されながら無菌室の底壁の上面を滑動するので、容器受け部材の底面と無菌室の底壁の上面との間の摩擦が大きく、たとえば容器受け部材１個あたり２ｋｇｆ＝２０Ｎ程度の摩擦抵抗が生じる。したがって、無菌室内を通過する容器受け部材の数が多いとコンベアに強大な引張り力すなわち駆動力が必要となり、エネルギーコストが嵩む上にコンベヤチェーンが伸び易くなり、コンベヤチェーンがスプロケットから外れる等の故障を生じ易くなる。また、摩擦が大きいため容器受け部材の底面に設けられた滑り材または無菌室の底壁のいずれか柔らかい方が削られ、部材の寿命が短くなるという欠点が生じる。
【００１０】
本発明は、上記磁石搬送による充填シール装置の問題点にかんがみなされたものであって、容器受け部材が無菌室内を移動する際の摩擦を低減し、容器受け部材搬送に要する駆動力を小さくした連続無菌充填シール装置を提供しようとするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記本発明の目的を達成する充填シール装置は、容器に内容物を充填し、蓋材で容器を密封する充填シール装置において、
容器を保持する容器受け部材と、
該容器受け部材を容器の移動方向に案内する誘導部材と、
該誘導部材の底板に形成された複数のガス噴出孔と、
該ガス噴出孔と連通するガス供給手段とを備えることを特徴とするものである。
【００１２】
本発明の１側面においては、内部を殺菌した容器に無菌内容物を充填し、殺菌した蓋材で容器を密封する充填シール装置において、
容器と容器受け部材を容器の移動可能に収容する無菌室と、
該無菌室の底板に形成された複数のガス噴出孔と、
該ガス噴出孔と連通するガス供給手段とを備えることを特徴とする。
【００１３】
本発明の他の側面において、充填シール装置は、大気雰囲気を窒素ガスで置換するガス置換機構をさらに備える。
【００１４】
また、本発明の１側面において、充填シール装置は、該容器受け部材に設けられた磁石と、
容器受け部材駆動用コンベアと、
該容器受け部材に設けられた磁石に対応するように該コンベアの進行方向に該コンベアに取付けられた磁石であって、該容器受け部材に設けられた磁石と逆極性の磁石とをさらに備える。
【００１５】
本発明の他の側面において、該連続的に供給される複数の容器受け部材は進行方向に隣合う容器受け部材が隙間なく配置されていることを特徴とする。
【００１６】
本発明のさらに他の側面において、無菌充填シール装置は、該隙間なく配置された複数の容器受け部材の列に対しその一端部において駆動力を加える手段をさらに備えることを特徴とする。
【００１７】
【作用】
本発明によれば、誘導部材または無菌室の底板に形成された複数のガス噴出孔からガスが噴出され、このガスは誘導部材に案内されまたは無菌室を移動する容器受け部材の底面に当たり、容器受け部材を押上げるように作用するので、容器受け部材と誘導部材底板または無菌室底板との間の摩擦が顕著に低減し、容器受け部材を駆動するために必要な駆動力が低減する。したがって、エネルギーコストを節約できる上にコンベヤチェーンの伸びによる歯飛び等の故障を防止でき、また容器受け部材または誘導部材底板もしくは無菌室底板の摩耗が防止される結果、装置の部材を交換するまでの期間を延長することができる。
【００１８】
また、本発明の１側面によれば、進行方向に隣合う容器受け部材が隙間なく配置されているので、容器受け部材を個々に駆動する手段が不必要となり、連続配置された容器受け部材の列の一部、たとえば容器受け部材の列の一端部にのみ駆動力を加えればすむことになり、たとえば磁石やコンベヤチェーンが不要となる等装置の構造を大幅に簡素化することができる。
【００１９】
また、本発明のこの側面によれば、容器受け部材が繋がっていて、容器受け部材の上面だけを窒素置換すればよいので、窒素使用量を低減することができ、また窒素ガスは繋がった容器受け部材の上面上を層流となって流れ無菌室内に乱流が生じないので、容器のヘッドスペースに酸素が混入することも少なくなる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下添付図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
第１実施形態
図１は本発明の充填シール装置として無菌充填シール装置の１実施形態を説明的に示す側面図、図２はその要部の平面図、図３は図１のＸ−Ｘ断面図、図４（ａ）はカップ受け台の平面図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＹ−Ｙ断面図、図５はコンベヤチェーンに取り付ける磁石取付け板を示す平面図、図６は無菌室の底板における窒素ガス噴出孔の配置を示す図である。
【００２１】
図１において、充填シール装置は、包装容器としてカップを使用し、ジュース等の液体内容物を充填する装置であって、カップ供給部Ａ、カップ殺菌部Ｋ、カップ乾燥部Ｌ、無菌ガス置換部Ｂ、蓋材殺菌部Ｃ、蓋材乾燥部Ｄ、蓋材第１シール部Ｆ、蓋材第２シール部Ｇ、冷却部Ｈ、トリミング部Ｉ、カップ排出部Ｊを備えている。カップ殺菌部Ｋ、カップ乾燥部Ｌおよび無菌ガス置換部Ｂは無菌室Ｍを構成する。
【００２２】
カップ供給部Ａにおいては、殺菌済みカップ１はベルトコンベヤ２０によって矢印Ｐ方向に移送され、ベルトコンベヤ２０の先端から下方の矢印Ｏ方向に移動するコンベヤチェーン１２によって移送されるカップ受け台２のカップ保持孔２１（図４）内に落下し保持される。カップ保持孔２１の径はカップ１の上端部の径よりも僅かに大径に設定されており、カップ１はその蓋部１ａ（図３）のみがカップ受け台２の頂面２ａに支持されてぶら下がるように構成されている。カップ受け台２は本発明の容器受け部材を構成するものである。
【００２３】
カップ受け台２は、図４に拡大して示すように、長方形の板からなり、中央部にカップ保持孔２１が板を貫通して形成されている。カップ受け台２の長手方向においてカップ保持孔２１の両側には永久磁石１３、１３が埋め込まれている。
【００２４】
一方２本のコンベヤチェーン１２には、その移動方向に所定の間隔で、図３および図５に示す磁石取付け板２２が断面Ｌ字形の取付け金具２３により取付けられており、磁石取付け板２２の中央部上面には永久磁石２４が配置され、その上を覆う固定板２５により磁石取付け板２２に取り付けられている。ボルトナット２６（図５）は取付け金具２３および固定板２５の双方を磁石取付け板２２に固定するために使用される。
【００２５】
磁石２４は、そのカップ受け台２側の磁極がコンベヤチェーン１２の進行方向にＮ極とＳ極が交互に配置されるようにしてコンベヤチェーン１２に固定されている。またカップ受け台２は、その磁石１３が、そのコンベヤチェーン側の磁極がコンベヤチェーン１２の進行方向にＮ極とＳ極が交互に配置されるようにして配置されている。
【００２６】
無菌室Ｍの外部においては、カップ受け台２は、その磁石１３がコンベヤチェーン１２に所定間隔で固定された磁石２４の中、逆極性のものと相互に吸引するようにして磁石２４の表面に吸着され保持されている。したがって、カップ受け台２は磁石２４が配置される間隔でコンベヤチェーン１２上に配置され、コンベヤチェーン１２の移動に伴って図１中矢印Ｏ方向に移動する。
【００２７】
無菌室Ｍは、頂板３０、両側板３１、３１、中央部が長手方向に開口した底板３２からなり、横断面形状がカップ受け台２の横断面形状とほぼ相似形でカップ受け台２の横断面よりも面積が若干大きい扁平な長方形の筒状のカップ受け台収容部３３と、この開口した底板３２の開口部３４の下方に突出するようにして無菌室Ｍの長手方向に延長して形成され、カップ１の横断面形状とほぼ相似形でカップ１の横断面よりも僅かに大きい面積を有する横断面形状を有するカップ収容部３５からなる。このように、無菌室Ｍを横断面がカップ受け台２と相似形のカップ受け台収容部３３と横断面がカップ１と相似形のカップ収容部３５により構成することにより、無菌室Ｍの容積をカップ受け台２とカップ１が通過できるために必要最小限の大きさに設計することが可能となり、無菌室内を窒素ガスで満たすことが、必要最小限の窒素ガス量ですみ、経済性を向上させることができる。
【００２８】
無菌室Ｍの下方に設けられた１対の装置の枠体３６、３６はそれぞれ両側部３６ａ、３６ａおよびベース部３６ｂを備えており、両側部３６ａ、３６ａの間の空間部に臨むベース部３６ｂの頂面にはコンベヤチェーン１２が走行するレール３７、３７が敷設されている。両側部３６ａ、３６ａには内側に開口するようにして磁石取り付け板の両側端部が嵌入する磁石取り付け板案内溝３８、３８がコンベヤチェーン１２の進行方向に沿って延長するようにして形成されている。
【００２９】
無菌室Ｍのカップ受け台収容部３３の底板３２には、図３および図６に示すように、幅方向に４個ずつ長手方向に適当な間隔で窒素ガス噴出孔３２ａが形成されている。窒素ガス噴出孔３２の長手方向間隔は、図４に破線で示すように、無菌室Ｍ内においてカップ受け台２が停止した時各カップ受け台２の下に８個の窒素ガス噴出孔３２ａが配置されるように定められている。
【００３０】
また、無菌室Ｍのカップ受け台収容部３３の底板３２の下方には、無菌室Ｍの長手方向にカップ収容部３５の両側に各２本の窒素ガス供給管１４が配置されており、これらの窒素ガス供給管１４には無菌室Ｍ外の窒素ガス発生装置１７からの無菌窒素ガスが滅菌済みフイルター１６を介して供給される。各窒素ガス供給管１４の上側にはカップ受け台収容部３３の底板３２に開設された窒素ガス噴出孔３２ａに対応する位置に開口部が形成されており、窒素ガス供給管１４の内部は窒素ガス噴出孔３２ａを介して無菌室Ｍのカップ受け台収容部３３と連通している。
【００３１】
無菌室Ｍのカップ移送方向上流側端部に位置するカップ殺菌部Ｋにおいては、殺菌剤ノズル５４−１、５４−２が所定の間隔をおいて縦列配置されている。これらの殺菌剤ノズル５４−１、５４−２には無菌室外の殺菌剤タンク５３から過酸化水素液が供給され、ノズル５４−１、５４−２は過酸化水素液を霧状にしてカップ１に吹き付ける。
【００３２】
カップ殺菌部Ｋの下流側に位置するカップ乾燥部Ｌには殺菌剤乾燥ノズル５５−１、５５−２が所定の間隔をおいて縦列配置されている。これらのノズル５５−１、５５−２には無菌室外の乾燥空気発生装置１５から滅菌済みフイルター５６を介して１００℃の乾燥空気が供給されており、過酸化水素を吹き付けられたカップ１はカップ乾燥部Ｌを通過する際に乾燥空気により乾燥され、その際殺菌が行われる。
【００３３】
無菌ガス置換部Ｂのカップ受け台収容部３３の上部空間にはカップ１のヘッドスペースを窒素ガスで置換するための窒素ガスノズル４−１、４−２、４−３、４−４、４−５がコンベヤチェーン１２の進行方向に所定間隔をおいて縦列配置されており、窒素ガスノズル４−２と窒素ガスノズル４−３の間にはジュース等の液体内容物３をカップ１に充填するための液体内容物充填ノズル５−１が配置され、窒素ガスノズル４−３と窒素ガスノズル４−４の間には液体内容物充填ノズル５−２が配置されている。窒素ガスノズル４−１〜４−５には無菌室Ｍ外の窒素ガス発生装置１７からの無菌窒素ガスが滅菌済みフイルター１６を介して供給される。また、液体内容物充填ノズル５−１、５−２には無菌室２外の無菌液体内容物タンク１８からの無菌液体内容物が供給される。なお、図２においては、簡略化して窒素ガスノズル４−２と４−４を省略した。また図１においてはカップ受け台２はコンベヤチェーン１２上に所定間隔で規則正しく配列されているが、図２においては、理解を助けるために無菌室２の中央部および無菌室Ｍの入り口の直前においてはコンベヤチェーン１２の磁石２４上にカップ受け台２が存在しない状態で示す。また、図２においては、カップ殺菌部Ｋとカップ乾燥部Ｌは図示を省略してある。
【００３４】
蓋材供給部Ｅは無菌室Ｍ外に配置され、蓋材供給ローラ６から繰り出される帯状の蓋材７は、案内ローラ４０、４１、４２、４３、４４、４５、４６、４７、４８に案内されて蓋材巻取りローラ１０に巻き取られる。
【００３５】
蓋材殺菌部Ｃは無菌室Ｍ外の蓋材７の通路に配置され、蓋材７を殺菌するための過酸化水素等の殺菌剤を貯蔵するタンク５０を備えている。蓋材７はタンク５０の殺菌剤中を通る間に殺菌される。
【００３６】
蓋材乾燥部Ｄは無菌室Ｍの外において蓋材殺菌部Ｃと無菌室Ｍの出口の間の蓋材７の通路に設けられたダクト状のチャンバで、乾燥空気発生装置１５から滅菌済みフイルター５６を介して乾燥空気が供給されている。蓋材７は蓋材乾燥部Ｄを通過する際に乾燥空気により乾燥される。
【００３７】
無菌室Ｍのカップ移送方向下流側端部におけるカップ受け台収容部３３の空間は案内ローラ４５に案内されて送られる蓋材７によってほぼ完全に閉ざされており、無菌室Ｍの上流側端部におけるカップ受け台収容部３３の空間は大気に開放されているので、カップ１のヘッドスペースのガスを置換するために窒素ガスノズル４−１〜４−５および窒素ガス供給管１４から噴射される窒素ガスは無菌室Ｍのカップ受け台収容部３３内においてカップ移送方向下流側から上流側すなわちカップ移送方向と逆方向に流れ、上流側端部から大気中に放散されることにより、無菌室Ｍ内を微陽圧に保ち大気が無菌室Ｍ内に流入することを防止する。これによって無菌室Ｍ内は作業中無菌窒素ガスにより常時無菌状態に保たれる。したがって、上記の無菌室Ｍの下流側端部（出口）を閉じ、上流側端部（入り口）を大気に開放した構造および窒素ガスノズル４−１〜４−５は本発明における無菌室内の大気を大気以外の無菌ガスで置換するガス置換装置を構成する。なお、無菌室Ｍ内の窒素ガスによる陽圧を強くして無菌状態をより完全に維持するために、作業中窒素ガス発生装置１７からの窒素を窒素ガスノズル４−１〜４−５に対する供給分に加えて無菌室Ｍの下流側端部に常時供給するようにしてもよい。
【００３８】
無菌室Ｍの出口から外にはコンベヤチェーン１２の進行方向に順に蓋材第１シール部Ｆ、蓋材第２シール部Ｇ、冷却部Ｈ、トリミング部Ｉ、カップ排出部Ｊが設けられている。
【００３９】
蓋材第１シール部Ｆは供給された蓋材７をカップ１の上に載置し予備シールし、蓋材第２シール部Ｇは予備シールされたカップ１上の蓋材をカップ１の頂縁部に熱融着してシールを完成し、冷却部Ｈは冷却空気によりこの熱融着部を冷却し、トリミング部Ｉはカップ１に熱融着された蓋材を打ち抜いて余分の蓋材を切除する。カップ排出部Ｊは進行してくるカップ受け台２の下方に設けられた突き上げレバー５２を突き上げることによりカップ１をカップ受け台２から飛び出させ、製品１１として系外に排出する。
【００４０】
次に上記装置の動作を説明する。
カップ１はカップ供給部Ａからコンベヤチェーン１２によって移送されるカップ受け台２のカップ保持孔２１に落下し無菌室Ｍに移送される。無菌室Ｍの上流側端部においてカップ受け台２は無菌室Ｍ内に入り、カップ受け台２の磁石１３はコンベヤチェーン１２によって移動するコンベヤチェーン１２側の磁石２４に吸着されたままカップ受け台２の滑り材１４が無菌室Ｍの底面上を滑るようにして、カップ受け台２は無菌室Ｍ内を下流側に移動する。
【００４１】
その際無菌室Ｍの底板３２に形成された複数の窒素ガス噴出孔３２ａから窒素ガスが噴出され、この窒素ガスは無菌室Ｍを移動するカップ受け台２の底面に当たり、カップ受け台２を押上げるように作用するので、カップ受け台２と無菌室Ｍの底板３２との間の摩擦が低減し、カップ受け台２を駆動するために必要な駆動力が低減することにより、カップ受け台２を容易に移動させることができる。カップ受け台２の底面に当たった窒素ガスは僅かに押上げられたカップ受け台２の底面と無菌室Ｍの底板３２の上面との間に生じる僅かな隙間を通ってカップ受け台２の側面と無菌室Ｍの側板３１の内側面との間に存在する空隙に流れカップ受け台２の上側を層流となって流れる窒素ガスに合流する。
【００４２】
カップ１およびカップ受け台２はカップ殺菌部Ｋにおいて殺菌剤ノズル５４−１、５４−２から噴霧される過酸化水素液を噴霧された後カップ乾燥部Ｌにおいて殺菌剤乾燥ノズル５５−１、５５−２から噴射される乾燥空気により乾燥され、その際に殺菌が行われる。次ぎにカップ１およびカップ受け台２は次段の無菌ガス置換部Ｂに送られる。無菌ガス置換部Ｂにおいては、カップ１およびカップ受け台２の進行につれて窒素ガスノズル４−１〜４−５からは順次窒素ガスが噴き出され、カップ１のヘッドスペースのガス置換が行われる。また、液体内容物充填ノズル５−１、５−２からはカップ１内にジュース等内容物３の充填が行われる。
【００４３】
無菌ガス置換部Ｂ内で内容物３が充填されヘッドスペースのガス置換が完了したカップ１は無菌室Ｍの下流側端部（出口）から排出され、カップ受け台２は再びコンベヤチェーン１２によって直接移送され、蓋材第１シール部Ｆ、蓋材第２シール部Ｇ、冷却部Ｈ、トリミング部Ｉを経由して蓋材７の予備シール、シールの熱融着、熱融着部の冷却、蓋材の打ち抜きが順次行なわれた後カップ１はカップ排出部Ｊによって製品として系外に排出される。
【００４４】
第２実施形態
次ぎに図７〜図１２を参照して本発明にかかる無菌充填シール装置の他の実施形態について説明する。
この実施形態においては、連続的に供給されるカップ受け台は進行方向に隣合うカップ受け台が隙間なく配置されており、これらの隙間なく配置されたカップ受け台の列に対しその一端部において駆動力を加えることによりカップ受け台の列を移動させるように構成されており、上記第１実施形態のようにカップ受け台に磁石が設けられておらず、磁石を備えたコンベヤチェーンも設けられていない。
【００４５】
この実施形態において上記の第１実施形態と同一の構成部分は同一符号で示し、その詳細な説明を省略する。
【００４６】
図７は、無菌室を図３と同一の断面で示す図３と同様の断面図、図８は窒素噴射孔付近の構造を示す断面図、図９は無菌室におけるカップ受け台の配置状態を示す平面図、図１０（ａ）はカップ受け台の平面図、（ｂ）は図１０（ａ）のＷ−Ｗ断面図、図１１はカップ受け台の全体の移送方法を示す平面図、図１２は無菌室の底板における窒素ガス噴出孔の配置を示す図である。
【００４７】
まず本実施形態におけるカップ受け台１０２の装置全体における移送方法について図１１を参照して説明する。
【００４８】
図１１において、無菌充填シール装置２００に付随してカップ受け台洗浄装置２０２およびカップ受け台乾燥装置２０３が設けられており、無菌充填シール装置２００はカップ受け台移送路２０４および２１１によりカップ受け台洗浄装置２０２に連結され、カップ受け台乾燥装置２０２はカップ受け台移送路２０５により無菌充填シール装置２００に連結されている。なお、移送路２１１、カップ受け台洗浄装置２０２およびカップ受け台乾燥装置２０３においてはカップ受け台の図示を省略している。また、無菌充填シール装置２００は、包装容器としてカップを使用し、ジュース等の液体内容物を充填する装置であって、カップ供給部、カップ殺菌部、カップ乾燥部、無菌ガス置換部、蓋材殺菌部、蓋材乾燥部、蓋材第１シール部、蓋材第２シール部、冷却部、トリミング部、カップ排出部を備えているが、これらの装置は上記第１実施形態と同様のものであるので、その図示および説明を省略する。この実施形態においても、カップ殺菌部、カップ乾燥部および無菌ガス置換部は無菌室Ｍを構成する。
【００４９】
無菌充填シール装置２００におけるカップ受け台１０２の移送方法については後述するが、無菌充填シール装置２００から排出されたカップ受け台１０２はエアシリンダ２０６により押されてカップ受け台移送路２０４上を移送され、その終点に至るとエアシリンダ２０７に押されてカップ受け台移送路２１１上を移送される。カップ受け台１０２はカップ受け台洗浄装置２０２において洗浄され、次いでカップ受け台乾燥装置２０３において乾燥された後カップ受け台移送路２０５上に排出される。次いでカップ受け台１０２はエアシリンダ２０８に押されてカップ受け台移送路２０５上を移送され、その終点においてエアシリンダ２０９に押されて無菌充填シール装置２００のカップ供給部Ａに移送される。こうしてカップ受け台１０２は各装置２００、２０２、２０３および移送路２０４、２０５、２１１からなる平面的な経路を循環して移送される。
【００５０】
カップ受け台１０２は、図１０に示すように、磁石を備えていない点で図４に示すカップ受け台２と異なる。
【００５１】
本実施形態における無菌室Ｍの構造は、図７の断面図に示すように、第１実施形態の無菌室と同様のものであるが、図８および図９に示すように、連続的に供給されるカップ受け台１０２は進行方向に隣合うカップ受け台１０２が隙間なく配置されて移送されるように構成されている。したがって、図１１において、本発明の容器受け部材の列に対してその一端部に駆動力を加える手段を構成するエアシリンダ２０９を矢印の方向に駆動することにより、無菌充填シール装置２００に搭載された全カップ受け台１０２が同時に移送される。したがって、本実施形態においては、第１実施形態における磁石付きのコンベヤチェーンを必要とせずにカップ受け台１０２を移送することができる。
【００５２】
無菌充填シール装置２００においては無菌室Ｍはエアシリンダ２０９のそばまで延長されており、受け台がカップ受け台洗浄装置２０２において洗浄され、次いでカップ受け台乾燥装置２０３で乾燥された後に、外部から閉鎖された空間を通るため、受け台は清浄を保たれる。
【００５３】
上記各実施形態において、窒素ガス噴出孔３２ａの数は１個のカップ受け台に対して８孔ずつ割り当てられるように構成されているが、窒素ガス噴出孔の数はこれに限らず、適宜増減できるものである。
【００５４】
上記各実施形態は、容器受け部材を移動可能に収容する無菌室を備える無菌充填シール装置であるが、これらの無菌室において特に無菌状態を維持する必要がない場合は、これらの無菌室は容器受け部材を案内する誘導部材として機能する。その場合、誘導部材の屋根は省略することもできる。
【００５５】
また装置全体を覆う全体チャンバやクリーンルームを使用して無菌化を行う場合も、このような誘導部材を使用することができる。
【００５６】
ガス置換機構によるガス置換は、上記各実施形態のものに限らず、シール前であれば内容物充填の前後どこでもよく、また無菌室を使用する場合は、たとえばノズルにより容器に向けてガスを噴射したり無菌室の屋根等にノズルを設ける等種々の態様が可能である。
【００５７】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、誘導部材または無菌室の底板に形成された複数のガス噴出孔からガスが噴出され、このガスは誘導部材に案内されまたは無菌室を移動する容器受け部材の底面に当たり、容器受け部材を押上げるように作用するので、容器受け部材と誘導部材底板または無菌室底板との間の摩擦が顕著に低減し、容器受け部材を駆動するために必要な駆動力が低減する。したがって、エネルギーコストを節約できる上にコンベヤチェーンの伸びによる歯飛び等の故障を防止でき、また容器受け部材または誘導部材底板もしくは無菌室底板の摩耗が防止される結果、装置の部材を交換するまでの期間を延長することができる。
【００５８】
また、本発明の１側面によれば、進行方向に隣合う容器受け部材が隙間なく配置されているので、容器受け部材を個々に駆動する手段が不必要となり、連続配置された容器受け部材の列の一部、たとえば容器受け部材の列の一端部にのみ駆動力を加えればすむことになり、たとえば磁石やコンベヤチェーンが不要となる等装置の構造を大幅に簡素化することができる。
【００５９】
また、本発明のこの側面によれば、容器受け部材が繋がっていて、容器受け部材の上面だけを窒素置換すればよいので、窒素使用量を低減することができ、また窒素ガスは繋がった容器受け部材の上面上を層流となって流れ無菌室内に乱流が生じないので、容器のヘッドスペースに酸素が混入することも少なくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる充填シール装置の１実施形態を説明的に示す側面図である。
【図２】同装置の要部の平面図である。
【図３】図１のＸ−Ｘ断面図である。
【図４】（ａ）はカップ受け台の平面図、（ｂ）は図４（ａ）のＹ−Ｙ断面図である。
【図５】コンベヤチェーンに取付ける磁石取付け板を示す平面図である。
【図６】無菌室の底板における窒素ガス噴出孔の配置を示す図である。
【図７】本発明にかかる充填シール装置の他の実施形態における無菌室の断面図である。
【図８】窒素ガス噴射孔付近の構造を示す平面図である。
【図９】無菌室におけるカップ受け台の配置を示す平面図である。
【図１０】（ａ）はカップ受け台の平面図、（ｂ）は図１１（ａ）のＷ−Ｗ断面図である。
【図１１】カップ受け台の全体の移送方法を示す平面図である。
【図１２】無菌室の底板における窒素ガス噴出孔の配置を示す図である。
【符号の説明】
１カップ
２、１０２カップ受け台
１２コンベヤチェーン
１３磁石
２４磁石
Ｍ無菌室

Claims

容器に内容物を充填し、蓋材で容器を密封する充填シール装置において、
容器を保持する容器受け部材と、
該容器受け部材を容器の移動方向に案内する誘導部材と、
該誘導部材の底板に形成された複数のガス噴出孔と、
該ガス噴出孔と連通するガス供給手段とを備えることを特徴とする充填シール装置。
内部を殺菌した容器に無菌内容物を充填し、殺菌した蓋材で容器を密封する充填シール装置において、
容器と容器受け部材を容器の移動可能に収容する無菌室と、
該無菌室の底板に形成された複数のガス噴出孔と、
該ガス噴出孔と連通するガス供給手段とを備えることを特徴とする充填シール装置。
大気雰囲気を窒素ガスで置換するガス置換機構をさらに備えることを特徴とする請求項１または２記載の充填シール装置。
該容器受け部材に設けられた磁石と、
容器受け部材駆動用コンベアと、
該容器受け部材に設けられた磁石に対応するように該コンベアの進行方向に該コンベアに取付けられた磁石であって、該容器受け部材に設けられた磁石と逆極性の磁石とをさらに備えることを特徴とする請求項１乃至３記載の充填シール装置。
該連続的に供給される複数の容器受け部材は進行方向に隣合う容器受け部材が隙間なく配置されていることを特徴とする請求項１乃至３記載の充填シール装置。
該隙間なく配置された複数の容器受け部材の列に対しその一端部において駆動力を加える手段をさらに備えることを特徴とする請求項５記載の充填シール装置。