JP2018528133A - 無菌状態でのパウチ充填方法 - Google Patents

Abstract

（ａ）パウチの供給工程であって、バウチは、空洞を画定するためにともに結合された複数のパネルを有する本体と、空洞への進入口として機能するスパウトを有し、スパウトは、スパウトに密封係合されたプラグを有する、工程、（ｂ）洗浄剤によるパウチの外面の洗浄工程、（ｃ）スパウトとプラグを無菌ゾーンに誘導する工程であって、無菌ゾーンは無菌ゾーン内で陽圧気流の滅菌ガスの供給源を有する、工程、（ｄ）プラグの取り外し工程、（ｅ）流動素材によるパウチの充填工程、（ｆ）プラグをスパウトに再装着して空洞を密封する工程、（ｇ）スパウトとプラグを無菌ゾーンから取り出す工程、（ｈ）プラグをキャップに結合し、キャップをスパウトに結合する工程であって、キャップを取り外す際にはプラグも取り外されて、空洞へのアクセスを提供する工程を備える無菌状態のパウチの充填方法。

Description

関連出願の相互参照
なし

本発明は、一般的に無菌状態での充填に関し、より具体的には、無菌状態でのパウチの充填方法に関する。

当該分野では、柔軟なパッケージ包装材とパウチの充填は周知技術である。一般的にこのような充填は、容器を取り扱い、開封し、充填し、キャップの再取付が行われる環境で行う。要件がより厳格になるにつれて、食品に代表される流動素材の無菌充填の重要性が大きく増している。

無菌充填とは、無菌状態の容器に、食品などの製品を充填することを指す。製品が無菌状態であるため、食品は保存剤や冷蔵なしでも長期間保存可能となる。典型的に、このような製品は、柔軟性のある袋（ボックス包装材の一部として）あるいは、ブロー成形ポリマー製ボトルのような剛性パッケージ容器、またはラミネート加工された板紙製のカートンに入れられる。

従来、補助具を装備している直立型パウチの無菌充填は困難であった。特に、パウチは無菌状態にすることが難しく、そのようなパッケージ包装材にねじ込み式閉鎖部を導入することは高価である。実際、補助具を有する直立型パウチの無菌充填のためのコスト効果に優れる解決法は大きな課題であった。

本発明は、無菌状態でのパウチ充填方法であって、（ａ）パウチ供給工程であって、パウチは、空洞を画定するようにともに結合された複数のパネルを有する本体と、空洞への進入口として機能するスパウトとを含み、スパウトは、スパウトに密封係合するプラグを有することにより、空洞へのアクセスを防止する、パウチ供給工程と、（ｂ）洗浄剤でパウチの外面を洗浄する工程と、（ｃ）スパウトとプラグを無菌ゾーンへ誘導する工程であって、無菌ゾーンは、無菌ゾーン内で陽圧気流の滅菌済みガスの供給源を有する、誘導する工程と、（ｄ）プラグ取り外し工程と、（ｅ）パウチに流動素体を充填する工程と、（ｆ）空洞を密封するために、プラグをスパウトに再装着する工程と、（ｇ）スパウトとプラグを無菌ゾーンから取り出す工程と、（ｈ）プラグをキャップに、キャップをスパウトに結合する工程であって、キャップを外すと、プラグも取り外され、空洞にアクセスできるようになる工程と、を有する方法に関する。

幾つかの構成では、洗浄する工程は、（ａ）パウチを、第一端と第二端とを有するレール上に配置する工程と、（ｂ）パウチを第一端から第二端まで、レール沿いに平行移動させる工程と、（ｃ）第一端と第二端の間で、洗浄剤をパウチに向ける工程と、を有する。

幾つかの構成では、方法はさらに、（ａ）パウチの外面を洗浄する工程と、パウチを第二端へ平行移動させる工程との後に、プラグ取り外しステーション、また、充填ステーションとプラグ再装着ステーションを有するロータリ充填機上にパウチを配置する工程であって、プラグ取り外しステーション、充填ステーションとプラグ再装着ステーションは、ロータリ充填機に沿って角度方向にずらされている、工程と、（ｂ）取り外し工程後に、前記ロータリ充填機内のパウチを、プラグ取り外しステーションから充填ステーションまで回転させる工程と、（ｃ）充填する工程後に、ロータリ充填機内のパウチを、充填ステーションからプラグ再装着ステーションまで回転させる工程と、を有する。

幾つかの構成では、方法はさらに、プラグを再装着する工程後、取り出す工程の前に、ロータリ充填機内のパウチを回転させる工程を有する。

幾つかのそのような構成では、プラグ取り外し工程はさらに、結果としてプラグがロータリ充填機上のパウチと共に回転するように、プラグをパウチ付近に配置する工程を有する。

幾つかのそのような構成では、プラグ取り外し工程はさらに、スパウトからプラグを引き抜く工程を有し、プラグは、密封シールを形成する締りばめでスパウトに結合される。

幾つかのそのような構成では、ロータリ充填機内のパウチを回転させる工程はさらに、スパウト保持によりパウチを回転させる工程を有する。

幾つかのそのような構成では、結合する工程はさらに、（ａ）キャップ取付ヘッドを有するロータリキャップ取付機上でパウチを受け取る工程と、（ｂ）結合する工程前に、パウチをキャップ取付ヘッドまで回転させる工程と、（ｃ）結合する工程後に、キャップ取付ヘッドから離れるようにパウチを回転させる工程と、（ｄ）パウチをロータリキャップ取付機から排出する工程と、を有する。

幾つかのそのような構成では、結合する工程はさらに、キャップをスパウトに回転可能に結合する工程と、プラグをキャップに固定係合させる工程と、を有する。

幾つかの構成では、パウチ供給工程はさらに、空洞の事前滅菌工程を有する。幾つかのそのような構成では、前記空洞の事前滅菌工程はさらに、ガンマ線、Ｘ線と電子ビーム照射の内、少なくとも一つを用いて空洞の事前滅菌処理を行う工程を有する。

本発明の別の態様において、複数の無菌状態のパウチの充填方法であって、（ａ）複数のパウチを供給する工程であって、各パウチは、空洞を画定するようにともに結合された複数のパネルを有する本体と、空洞への進入口として機能するスパウトとを含み、前記スパウトは、前記スパウトに密封係合するプラグを有することにより、空洞へのアクセスを防止する、複数のパウチを供給する工程と、（ｂ）洗浄剤で前記複数のパウチの外面を洗浄する工程と、（ｃ）前記複数のパウチの各々の、スパウトとプラグとを無菌ゾーンへ順次誘導する工程であって、前記無菌ゾーンは、陽圧気流の滅菌済みガスの供給源を有する、前記順次誘導する工程と、（ｄ）前記複数のパウチをロータリ充填機へ誘導する工程であって、前記ロータリ充填機は、複数のプラグ取り外しステーションと、複数の充填ステーションと、複数のプラグ再装着ステーションとを有する、前記誘導する工程と、（ｅ）前記複数のパウチを、前記複数のプラグ取り外しステーションの一つの中へ回転可能に誘導する第一工程と、（ｆ）前記プラグ取り外しステーション内で、ほぼ同時にプラグを取り外す工程と、（ｇ）前記複数のパウチを、前記プラグ取り外しステーションから複数の充填ステーションへ回転可能に誘導する第二工程と、（ｈ）前記充填ステーション内で、前記複数のパウチの各々に流動素材をほぼ同時に充填する工程と、（ｉ）前記複数のパウチを、前記複数の充填ステーションから前記複数のプラグ再装着ステーションへ回転可能に誘導する第三工程と、（ｊ）前記プラグ再装着ステーション内で、前記複数のパウチの各々のスパウトに、ほぼ同時にプラグを再装着して各空洞を封止する工程と、（ｋ）前記複数のパウチを無菌ゾーンから取り出す工程と、（ｌ）前記複数のパウチを、ロータリキャップ取付機内へ回転可能に誘導する第四工程であって、前記ロータリキャップ取付機は、複数のキャップ取付ヘッドを有する工程と、（ｍ）前記ロータリキャップ取付機内で解除可能に係合するように、プラグをキャップに、また、スパウトにほぼ同時に連結する工程であって、キャップを外すと、プラグも同時に取り外され、前記空洞にアクセスできるようになる工程と、を有する方法に関する。

幾つかの構成では、複数のプラグ取り外しステーションと、複数の充填ステーションと、複数のプラグ再装着ステーションとは、同一数を有する。幾つかのそのような構成では、同一数として四つを有する。

幾つかの構成では、複数のキャップ取付ヘッドは、四つのキャップ取付ヘッドを有する。

幾つかの構成では、プラグを取り外す工程はさらに、プラグを取り外した複数のパウチの各々に隣接して、複数のプラグの各々を配置する工程を有する。

幾つかの構成では、前記回転可能に誘導する第二工程と回転可能に誘導する第三工程はさらに、前記複数のパウチの各々のプラグを回転誘導する第一工程と第二工程を有する。

幾つかのそのような構成では、プラグを結合する工程はさらに、複数のパウチの各々から取り外されたプラグを、各々のプラグを取り外した元のパウチに結合する工程を有する。

幾つかの構成では、スパウトとプラグが無菌ゾーンに配置されている間、パウチの本体は無菌ゾーンの外に残される。

幾つかの構成では、供給する工程はさらに、空洞をガンマ線、X線、および／または電子ビーム照射により事前殺菌滅菌する工程を有するが、この実施は必須なものではない。

ここで図面を参照して、本発明を説明する。

本発明のパウチの無菌充填方法に関連して使用する無菌パウチ充填機の透視図である。 本発明のパウチの無菌充填方法に関連して使用する無菌パウチ充填機の側面図である。 図１の無菌パウチ充填機により充填されるタイプのパウチの透視図である。 カートリッジ内で結合された、図１の無菌パウチ充填機で使用する複数のパウチの透視図である。 図１の無菌パウチ充填機の部分的横断面図であり、具体的にはパウチ洗浄組立体とパウチ充填組立体を示す。 図１の無菌パウチ充填機の部分的横断面図であり、具体的にはパウチ洗浄組立体とパウチ充填組立体を示し、より具体的には、パウチのスパウトを密封係合して捉え、それによりパウチ本体を無菌ゾーンの外に置いたままでスパウトを無菌ゾーン内に保持する、パウチ充填組立体の移送組立体を示す。 図１の無菌パウチ充填機の上面図であり、具体的には、カートリッジ充填組立体、パウチ洗浄組立体、パウチ充填組立体、パウチキャップ取付組立体を示す。 パウチ充填組立体の移送組立体の一部分の部分的な断面図であり、具体的にはパウチ充填組立体の無菌ゾーン内でのパウチの内部保持を示す。

本発明は、多種多様な形式の実施形態で実施できるが、本発明は例証であって図示された実施形態に限定されないことを理解した上で、特定の実施形態について図面および本明細書で詳述する。

本発明により参照されている同様のまたは類似した要素、構成部品の一方または両方は、図面において同様の参照符号により特定されると理解するべきである。さらに、図面は本発明の単なる図式的な表現であり、一部の構成部品は、実際の規模に比較して図面上の理解の目的のために拡大あるいは縮小されていると理解するべきである。

図面、特に図１を参照して、無菌パウチを充填するための無菌パウチ充填装置を全体として１０で示す。無菌パウチ充填装置は、カートリッジ充填組立体１２、パウチ洗浄組立体１４、パウチ充填組立体１６、パウチキャップ取付組立体１８を含む。無菌パウチは、洗浄と充填のために前記各組立体に順次誘導される。パウチ洗浄組立体は、無菌ゾーン内で維持されているパウチ充填組立体に洗浄したパウチを誘導する。無菌ゾーンは、陽圧状態の無菌ガス（典型的には滅菌した空気）が充満し、米国連邦規則集第２１編に定め米国食品医薬品局が監督する密封容器にパッケージ包装された熱加工低酸食品に関する無菌基準や3-A Sanitary Standards, Inc.（3-A SSI）および欧州衛生機器・設計グループ（EHEDG）の無菌基準で洗浄されたゾーンであると理解するべきである。

システムが関係するパウチの典型的な例を、図３において全体として２００で示す。パウチ（キャップ構成のもの）は、例えば、ガンマ線、X線、電子ビームまたはその他の滅菌処理により、充填装置１０への導入前に事前滅菌され、パウチの内部空洞は病原菌が存在しない状態であり無菌環境となっていることを理解するべきである。パウチ２００は、本体２０１とスパウト２１０を含む。本体２０１は、第一側面パネル２０３、第二側面パネル２０４、下部ガセット構造２０６を含む。第一側面パネル、第二側面パネルと下部ガセット構造は、シール２０８により結合され、食品などの流動素材を保持するための空洞２０５を構成する。多くの構成では、ガセット構造２０６は、パウチを直立させるための底面を提供する。当然ながら、他の構成では、パウチは二つ以上の複数のパネルからまたは単一のパネルから複数の折り目に沿って形成されてもよく、パネルは協働してその下端にガセットを形成することもできる。さらに、付加的な構造やガセット（例えば、側面ガセットなど）またはガセット無しの構成も同様に想定される。典型的に、空洞の大きさは６０ｍｌ〜５００ｍｌのオーダーである。６０ｍｌ〜１８０ｍｌのオーダーの大きさの空洞がより好ましく、９０ｍｌ〜１２０ｍｌのオーダーの空洞がさらに好ましい。当然ながら、多様な構成が想定されており、前記空洞の容積は代表例であって限定的なものと考えるべきではない。パウチは、カートリッジ充填組立体への導入前に、ガンマ線滅菌などの方法で滅菌される。そのため、パウチの空洞は病原菌が存在しない状態であり、無菌環境である。プラグは密封シールを備えており、それにより、スパウトへの物質の進入（または漏出）を防止する。一般的に、このようなパウチは多層ポリマー構造であり、この構造は、金属または金属化された層を含むこともでき、共押出および／または積層処理により形成されうる。

スパウト２１０を、装着フランジ２１２、排出管２１４、把持フランジ２１６を含むものとして表す。装着フランジ（シールボートと呼ばれる場合が多い）は、典型的に第一側面パネルと第二側面パネルの間に挟まれ、それらにシールされている。排出管２１４は、空洞２０５と連通し、流動素材を空洞に充填または空洞から取り出す手段を提供する。図面に示す構成において、排出管２１４はプラグ２２０でキャップが取り付けられ、プラグ２２０は、排出管２１４の外面を覆って延びるか排出管内にとどまり、空洞２０５へのアクセスを防止する。プラグと排出管の間には締まりばめ形式で密封シールが形成されると理解するべきである。把持フランジ２１６は、排出管の外側周りで延びる。把持フランジは、充填装置のさまざまな構成部品によるパウチの把持、保持、操作、および／または捕捉を可能にするためのスロットおよび溝を提供する。

カートリッジ充填組立体１２を、フレーム２０とフィーダー２２を含むものとして図１に示す。フレームは、第一側面レール２４、第二側面レール２６、第一端２８、第二端３０と、カートリッジ前進システム３２を含む。フレームは、カートリッジ１００（図４）などの複数のカートリッジを保持するように構成されている。図４にさらに参照すると、このようなカートリッジ１００は、両端部１０４、１０５を備える細長い本体１０２を含む（輸送および／あるいは配送時にパウチが外れるのを制限・防止するためのストッパーまたは他の構造が利用されうることを理解するべきである）。対向レール１０６は、本体に沿って第一端と第二端の間に延び、中心スロット１０７を形成する。カートリッジはスパウトで保持されており、スパウトのフランジが対向レールによって捕捉され、パウチが対向レールに沿って第一端から第二端に誘導されうることを理解するべきである。より具体的に、レールは、典型的にはスパウト２１０の隣接した把持フランジ同士の間で延び、それらの間で維持される。カートリッジは、実質的にはそのようなパウチを搬送し充填装置に挿入するための取扱機構である。当然ながら、パウチを順次またはバッチとして充填装置へ挿入する他の方法と装置も同様に想定される。

図１と図７の両方を参照すると、示した構成では、対向する第一側面レール２４と第二側面レール２６は、横方向にカートリッジを順次受け取る。つまり、カートリッジの第一端は第一側面レールに結合され、第二端は第二側面レールに結合される。カートリッジはまず、フレームの第一端２８に、またはフレームの第一端と第二端の間に位置付けられる。その後、カートリッジは、ローダー２２に到達するまでフレームの第二端３０に向けて誘導される。複数の異なるフレームの構成が想定されると理解するべきである。つまり、フレームは、例えば、順次に、横向きに並んで、任意の数のカートリッジを保持するように構成できる。示した構成では、カートリッジを（示されている横向き方向に）第二端に向けて、より具体的にはローダー２２に向けて前進させるための機構が、側面レール２４と２６の一方または両方に設けられている。

ローダー２２は、横方向フィーダー３４を含む。ローダーは、カートリッジのレールに沿って、パウチ洗浄組立体１４にパウチを順次誘導するように構成されている。ローダー２２は、無菌ゾーンの外に設置することが好ましいが、無菌ゾーンへの導入前にパウチの外面を洗浄するパウチ洗浄組立体にパウチを順次誘導する。示した構成において、パウチが無菌ゾーンに誘導される場合、スパウト（少なくともその一部）は無菌ゾーン内で保持され、パウチ自体は無菌ゾーンの外に位置するように構成されていると理解するべきである。

パウチ洗浄組立体１４は、パウチ引入口４０、パウチ排出口４２、処理室４４を備えるものとして図２、図５、図６に示す。パウチは、引入口４０にてローダー２２から受け取られ、パウチ排出口４２まで進む。パウチは、パウチのスパウトのさまざまな把持フランジ２１６（図３）の一つを捕捉する別のレール構成に沿って移動する。示した構成では、パウチはスパウトとの連通および接続により処理室４４内で維持・誘導されるように、パウチは実質的に下方に延びる。

処理室内において、パウチは、例えば、洗浄剤（蒸気、液体、ガスまたはそれらの組み合わせ）による薬品処理を受ける。示した構成では、高温の過酸化水素蒸気を処理室から指向的に噴射して、パウチの外面を洗浄することが想定される。他の構成では、異なる流体や機構を使って洗浄することも可能である。つまり、ガス、またはガス、蒸気、液体や類似品の組み合わせの利用も可能である。

図１、図２、図５〜図８を参照すると、洗浄されたパウチは、パウチ充填組立体１６へ移送することが可能となる。パウチ充填組立体１６は、無菌ゾーン５０、引入口５２、排出口５４、移送組立体５６、プラグ取り外しステーション５８、充填ステーション６０、およびプラグ再装着ステーション６２を含む。パウチ充填組立体５６は、無菌ゾーン内に維持されており、その周辺に広がる無菌ゾーン５０を含む。無菌空気の陽圧気流が維持され、表面は充填前に滅菌される。開示された充填機において、無菌ゾーンは、引入口５２と排出口５４の間の動きによって画定される。

パウチ充填組立体、具体的には移送組立体５６はロータリ充填機を含み、パウチは、引入口から順次にプラグ取り外しステーション、充填ステーション、プラグ再装着ステーションへ円周に沿って回転するように構成され、最終的に排出口まで誘導される。示した構成では、移送組立体５６は、ロータリ充填機にわたりパウチを捕捉しパウチの移送を制御する。

示した構成では、引入口５２はパウチ洗浄組立体からパウチを順次受け取るように位置付けられ、パウチ洗浄組立体の排出口付近に取り付けられている。次に、プラグ取り外しステーションは、パウチが移送組立体内で移動する経路に沿って角度方向に離間する位置付けで構成されている。示した構成では、合計四つのプラグ取り外しステーションが前記位置付けで設置されている。後に説明する通り、プロセスは、四つのパウチに対して順次完了され、つまり、四つのプラグ取り外しステーションは、各自一つのパウチを扱う。

各プラグ取り外しステーションにおいて、プラグ取り外し機は、各容器のスパウトからプラグ２２０を取り外し、プラグを移送組立体に沿って、パウチに隣接して配置し、それにより、プラグはパウチと共にロータリ充填機上を回転可能に移動するように構成されている。

充填ステーション６０は、ロータリ充填機にわたるパウチの移動経路に沿って、角度方向に離間する位置付けで配置される。プラグ取り外しステーションと同様に、離間した充填ステーション６０が合計四つ示されている。充填ステーション間の間隔は、プラグ取り外しステーション間の間隔と同じであることが好ましく、そのような場合、プラグが外された第一の組の四つのパウチが充填ステーションに誘導される場合に、新しい組の四つのパウチをプラグ取り外しステーションに導入できる。充填ステーションは、四つのパウチに同時に流動素材を充填するように構成されている。

プラグ再装着ステーション６２は、ロータリ充填機にわたるパウチの移動経路に沿って、角度方向に離間した位置付けで位置付けられる。充填ステーションと同様に、離間したプラグ再装着ステーションが合計四つ示されている。プラグ再装着ステーション間の間隔は、充填ステーション間の間隔と同じであることが好ましく、そのような場合、第一の四つのパウチは、充填ステーションから再装着ステーションに誘導され、その後の四つのパウチはプラグ取り外しステーションから充填ステーションに誘導され、四つの新しいパウチがパウチ洗浄組立体からプラグ取外しステーションに誘導される。プラグ再装着ステーション６２は、各々のパウチと共に移動している各々のプラグを把持し、プラグをパウチに移動させ、パウチに再びキャップを取り付ける。

図１、図７、および図８を参照すると、パウチキャップ取付組立体１８は、ロータリキャップ取付機を備え、ロータリキャップ取付機はロータリ充填機に対して接線方向に位置付けられており、それにより、パウチキャップ取付組立体の受入部分７０がパウチ充填組立体の排出口５４と一致する。そのため、パウチが充填されキャップが再び取り付けられた後、パウチは排出口５４に回転され、パウチキャップ取付組立体の受入部分７０に接触する。同時に、パウチはパウチキャップ取付組立体により捕捉される。パウチキャップ取付組立体も同様に、パウチキャップ取付組立体にわたりパウチを回転可能に移送する移送組立体７４を含む。パウチキャップ取付機は無菌ゾーン外にあり、パウチ充填組立体の排出口での移動は、無菌ゾーンから非無菌ゾーンへの排出口を形成する。パウチがロータリキャップ取付機から排出される際、パウチにはロータリキャップ取付機により導入されたキャップが取り付け済みであると理解するべきである。

パウチ充填組立体の特徴と同様に、回転キャップ取付構成にわたるパウチの移動経路に沿って位置づけられた移送組立体に沿って、合計四つのキャップ取付ヘッドが設けられている。パウチは、キャップ取付ステーションのキャップ取付ヘッドに誘導され、キャップはパウチに回転可能に設置されるのが好ましい（しかし、ねじ山係合により結合の解除が生じるように、ねじ込み式ではなく定位置に押し込まれうることも想定される）。このような構成では、キャップはパウチのスパウトに結合され、かつプラグにも結合される。キャップは、一般的にプラグに実質的に恒久的に結合され、スパウトには取り外し可能な方法で取り付けられていると理解するべきである。つまり、キャップをスパウトから取り外す際は、キャップと共にプラグも外れる。例えば、キャップは、キャップ取付ステーション内でのキャップ取付手順においてキャップをスパウトに結合するのと同時に、実質的に解除不可能な方法でプラグに圧入することが可能である。結合後（多くの場合はスナップフィットなど）、二つの構造はそのような構成で維持され、構成部品の分離には、典型的には、プラグおよび／またはキャップを歪曲および／または破損する必要がある。

パウチキャップ取付組立体１８は、取り出しステーションを含み、キャップ取付済みのパウチを、キャップ取付ステーション内から取り出すことが可能である。キャップ取付ステーション内から取り出したパウチは、完全に充填され、パウチの空洞へのアクセスを提供するために取り外し可能なキャップで覆われる。重要な点として、キャップとその構成の変更が可能であり、キャップの装飾的外観も変更が可能である。このような変更により、キャップ取付ステーションの変更が必要となる場合もあるが、このような構成では同じ種類のプラグを利用できる。そのため、パウチ洗浄組立体とパウチ充填組立体（無菌ゾーン内）への変更を必要とせず、改造する必要がない。プロセスへの変更や他の改正は、無菌ゾーンに悪影響を与える可能性があり、パウチの正しい洗浄や充填を確保できなくなる可能性があると理解するべきである。

無菌パウチ充填装置と充填方法を利用するプロセスと方法を下記に記述しているが、その変形が想定されることを理解するべきである。

典型的に、カートリッジには、細長い本体の対向レールに沿って位置付けられた複数のパウチが提供されている。例えば、そのようなカートリッジは、二十〜八十のパウチを保持し、二十五〜五十一のパウチをカートリッジに沿って保持することがより好ましい。カートリッジは、カートリッジ充填組立体に順次位置付けられる。多くの場合、カートリッジ充填組立体では、継続的にかつ順次にカートリッジから次のカートリッジへと充填される。各カートリッジは、対向レールを通ってローダーに通される。パウチ（キャップ２２０で完全に覆われている）は、充填機への導入前に、ガンマ線、X線、電子ビーム照射、またはその他の滅菌方法で滅菌されており、内部の空洞自体は無菌状態であり、病原菌が存在しない状態であることを、さらに理解するべきである。

ローダーにおいて、横方向フィーダーは、カートリッジの対向レールに沿って、パウチをパウチ洗浄組立体に誘導する。パウチ洗浄組立体内において、パウチは、静止状態、継続的な移動状態、または段階的に順次移送される状態でありうる。パウチ洗浄組立体は、液体（典型的に蒸気、液体、ガスまたはそれらの組み合わせ）をパウチの様々な部分に誘導する。特に重要な点は、平面だけではなく、スパウトの隅から隅までのあらゆる箇所である。示した構成では、スパウトはパウチ洗浄組立体内に保持される。パウチ自体、つまりパウチ本体は、パウチ洗浄組立体の外に保持されることが好ましい。

パウチがパウチ充填組立体に移動する際、スパウトとの接触は維持され、スパウトは、その一部が無菌ゾーン内にあるように位置付けられる一方で、パウチ本体は移送組立体の下に位置し、結果として無菌ゾーンの外に配置される。パウチ全体のうち無菌ゾーンに導入される部分が少ないほど、汚染物が無菌ゾーンに誘導される可能性も低くなる。

パウチがパウチ洗浄組立体から排出されると、パウチは充填組立体に誘導される。再び、パウチはスパウトにより操作され、スパウトは無菌ゾーン内に保持される。パウチ充填組立体（およびパウチキャップ取付組立体）は、各ステーションで四つのパウチを同時に取り扱うように構成されている。つまり、システムが始動すると、第一の四つのスパウトがパウチ洗浄組立体からパウチ充填組立体に誘導され、パウチ充填組立体内の四つのプラグ取り外しステーションの各々に順次誘導される。

上記で説明したように、プラグ取り外しステーションは、四つのパウチの各々からプラグを取り外し、パウチの付近に位置付けられたスタンドまたはその他の一時的な保持デバイスにプラグを設置し、プラグはパウチと共に移動する。充填後に、取り外されたプラグを、取り外したパウチに再び装着することが好ましい。有利なことに、別のプラグの供給も、パウチの特別な取り扱いも必要ない。各パウチからプラグが取り外され、パウチの付近（かつ無菌ゾーン内）に位置付けられると、四つのパウチ（および関連するスパウト）は、移送組立体に沿って、プラグ取り外しステーションから充填ステーションまで回転される。充填ステーションの充填ヘッドはスパウトと共に作用して、パウチへ適切な量の流動素材を誘導する。

第一の四つのパウチがプラグ取り外しステーションから充填ステーションに回転されるのと同時に、第二の群のパウチ四つがパウチ洗浄組立体から排出され、プラグ取り外しステーション内に誘導される。つまり、最初の四つのパウチが充填されている間に、プラグ取り外しステーション内で、第二のパウチの組のプラグが取り外され、プラグが取り外されたパウチの各々付近に配置される。

第一の四つのパウチが充填され、第二のパウチの群からプラグが取り外されると、パウチは再び無菌ゾーン内で回転され、その結果として、第一の四つのパウチは四つのプラグ再装着ステーションに位置付けられ、第二のパウチの組は充填ステーションに位置付けられ、第三のパウチの組はパウチ洗浄組立体から充填組立体のプラグ取り外しステーション内に誘導される。このような場合において、プラグ取り外しステーション、充填ステーション、プラグ再装着ステーションの四つの各位置には、それに関連する各々のパウチがある。

プラグ再装着ステーション内に位置する第一のパウチが、プラグにより再びキャップが取り付けられる。プラグは排出管を密封する。示した構成では、各々のパウチから取り外され、取り外されたパウチの付近に位置付けられたプラグは、充填後に、取り外された同じパウチに再び戻される。同時に、第二のパウチの組は充填ステーションで充填され、第三のパウチの組のプラグはプラグ取り外しステーションで取り外される。

第一の四つのパウチが充填され、プラグがスパウトに再装着された後、第一の四つのパウチは、パウチ充填組立体の移送組立体からパウチキャップ取付組立体の移送組立体に転送される。パウチキャップ取付組立体への転送の際に、パウチは無菌ゾーンから出ることになる。充填ステーションにより充填された第二のパウチの組は、プラグを再装着するために、プラグ再装着ステーションに移動される。第三のパウチの組は、充填のためにプラグ取り外しステーションから充填ステーションに移動する。第四のパウチの組は、パウチ洗浄組立体からパウチ充填組立体に誘導され、その中のプラグ取り外しステーションに誘導される。

このサイクルは、順次のパウチ四つの群がパウチ洗浄組立体からパウチ充填組立体に移動するように、パウチ洗浄組立体とパウチ充填組立体内で継続する。

第一の四つのパウチがパウチキャップ取付組立体にある場合、パウチはパウチキャップ取付ステーションに誘導され、四つのパウチには、パウチに回転可能な方法で結合されプラグにより固定係合されたキャップが取り付けられる。上記で説明するように、プラグへの結合は、一般的に取り外し不可能な方法での取付けが意図されている。そのため、パウチの空洞への進入口を提供するためにキャップを取り外す場合、プラグはキャップに結合されたままであり、キャップと共に同時に取り外される。

キャップがスパウトに配置され、プラグに結合されると、パウチの移送組立体が引き続き回転し、それにより、キャップを取り付けられたパウチをその排出口からパウチキャップ取付組立体の外に誘導する。同時に、第二のパウチの組がパウチキャップ取付組立体に入り、前記プロセスが繰り返される。

プロセスは、四つのパウチが特定のステーションに同時に位置する方法で示されていると理解するべきである。つまり、各ステーションは、パウチを受け入れる位置またはポートを四つ備えている。同時に、本発明は、各ステーションにおける四つのパウチの同時処理に限定されないと理解するべきである。任意のステーションにおいて、提供される位置の数を増やしたり減らしたりすることも可能である。さらに、ステーションは、ロータリ充填構成以外の位置付けでもありうる（例えば、バッチ充填機や直線形の充填機）と理解するべきである。有利なことに、ロータリ充填と回転キャップ取付により、充填およびキャップ取付のプロセスを通して複数のパウチの順次の移動が可能である。

さらに、このような構成により、無菌ゾーンへの変更を必要とせずに、パウチ本体への変更（つまり、形状と寸法）や使用されるキャップのタイプの変更などの調整を行うことができる。結果として、方法は相当に柔軟性に優れており、無菌ゾーンの変更が必要となる可能性を最小化して、そのため、無菌ゾーンへの中断の可能性を最小限に抑える。多くの場合、このような変更は、無菌状態の存在または維持を不可能とするような方法で、ゾーンの無菌性質が損なわれるまたは変化させられる状況の要因となる可能性がある。

前記の説明は本発明の説明と例証であり、本発明は添付の特許請求の範囲が定める限定以外には前記の説明に限定されるものではなく、当業者であれば、本発明の範囲から逸脱せずに修正を行うことができると理解するべきである。

５０ 無菌ゾーン、５８ プラグ取り外しステーション、６０ 充填ステーション、６２ プラグ再装着ステーション、１０６ レール、２００ パウチ、２０１ 本体、２０３，２０４ パネル、２０５ 空洞、２１０ スパウト、２２０ プラグ

Claims (20)

1. 無菌状態のパウチの充填方法であって：
   − パウチ供給工程であって、前記パウチは空洞を画定するようにともに結合された複数のパネルを有する本体と、前記空洞への進入口として機能するスパウトとを含み、前記スパウトは前記スパウトに密封係合するプラグを有することにより、前記空洞へのアクセスを防止する、パウチ供給工程と、
   − 洗浄剤でパウチの外面を洗浄する工程と、
   − 前記スパウトと前記プラグを無菌ゾーンへ誘導する工程であって、前記無菌ゾーンは、前記無菌ゾーン内で陽圧気流の滅菌済みガス源を有する、前記誘導する工程と、
   − 前記プラグ取り外し工程と、
   − 前記パウチに流動素材を充填する工程と、
   − 前記空洞を密封するために、前記プラグを前記スパウトに再装着する工程と、
   − 前記スパウトと前記プラグを前記無菌ゾーンから取り出す工程と、
   − 前記プラグをキャップに、前記キャップを前記スパウトに結合する工程であって、前記キャップを外すと、前記プラグも取り外され、前記空洞にアクセスできるようになる工程と、を有する充填方法。
2. 請求項１に記載の充填方法において、前記洗浄する工程は、
   − 前記パウチを、第一端と第二端とを有するレール上に配置する工程と、
   − 前記パウチを前記第一端から前記第二端まで、前記レール沿いに平行移動させる工程と、
   − 前記第一端と前記第二端の間で、洗浄剤を前記パウチに向ける工程と、を有する充填方法。
3. 請求項２に記載の充填方法において、前記充填方法はさらに、
   − 前記パウチの外面を洗浄する工程と前記パウチを前記第二端へ平行移動させる工程との後に、プラグ取り外しステーション、また、充填ステーションとプラグ再装着ステーションを有するロータリ充填機上に前記パウチを配置する工程であって、前記プラグ取り外しステーション、前記充填ステーションおよび前記プラグ再装着ステーションは、前記ロータリ充填機に沿って角度方向にずらされている、工程と、
   − 前記プラグ取り外し工程後に、前記ロータリ充填機内の前記パウチを、前記プラグ取り外しステーションから前記充填ステーションまで回転させる工程と、
   − 前記充填する工程後に、前記ロータリ充填機内の前記パウチを、前記充填ステーションから前記プラグ再装着ステーションまで回転させる工程と、を有する充填方法。
4. 請求項３に記載の充填方法において、前記充填方法はさらに、
   − 前記プラグを再装着する工程後、前記取り出す工程の前に、前記ロータリ充填機内の前記パウチを回転させる工程と、を有する充填方法。
5. 請求項３に記載の充填方法において、前記プラグ取り外し工程はさらに、結果として前記プラグが前記ロータリ充填機上の前記パウチと共に回転するように前記プラグを前記パウチ付近に配置する工程と、を有する充填方法。
6. 請求項５に記載の充填方法において、前記プラグ取り外し工程はさらに、前記スパウトから前記プラグを引き抜く工程を有し、前記プラグは、密封シールを形成する締りばめで前記スパウトに結合される充填方法。
7. 請求項３の方法において、前記ロータリ充填機内の前記パウチを回転させる工程はさらに、前記スパウトの保持により前記パウチを回転させる工程を有する充填方法。
8. 請求項１に記載の充填方法において、前記結合する工程はさらに、
   − キャップ取付ヘッドを有するロータリキャップ取付機上で前記パウチを受け取る工程と、
   − 前記結合する工程前に、前記パウチを前記キャップ取付ヘッドまで回転させる工程と、
   − 前記結合する工程後に、前記キャップ取付ヘッドから離れるように前記パウチを回転させる工程と、
   − 前記パウチを前記ロータリキャップ取付機から排出する工程と、を有する充填方法。
9. 請求項８に記載の充填方法において、前記結合する工程はさらに、前記キャップを前記スパウトに回転可能に結合する工程と、前記プラグを前記キャップに固定係合させる工程と、を有する充填方法。
10. 請求項１に記載の充填方法において、前記パウチ供給工程はさらに、前記空洞の事前滅菌工程を有する充填方法。
11. 請求項１０に記載の充填方法において、前記空洞の事前滅菌工程はさらに、ガンマ線、Ｘ線および電子ビーム照射のうち、少なくとも一つによる前記空洞の事前滅菌工程を有する充填方法。
12. 複数の無菌状態のパウチの充填方法であって、
    − 複数のパウチを供給する工程であって、各パウチは、空洞を画定するようにともに結合された複数のパネルを有する本体と、前記空洞への進入口として機能するスパウトとを含み、前記スパウトは、前記スパウトに密封係合するプラグを有することにより、前記空洞へのアクセスを防止する、複数のパウチを供給する工程と、
    − 洗浄剤で前記複数のパウチの外面を洗浄する工程と、
    − 前記複数のパウチの各々の前記スパウトと前記プラグを無菌ゾーンへ順次誘導する工程であって、前記無菌ゾーンは、陽圧気流の滅菌済みガスの供給源を有する、前記順次誘導する工程と、
    − 前記複数のパウチをロータリ充填機内へ誘導する工程であって、前記ロータリ充填機は、複数のプラグ取り外しステーションと、複数の充填ステーションと、複数のプラグ再装着ステーションとを有する、前記誘導する工程と、
    − 前記複数のパウチを、前記複数のプラグ取り外しステーションの一つの中へ回転可能に誘導する第一工程と、
    − 前記プラグ取り外しステーション内で、ほぼ同時に前記プラグを取り外す工程と、
    − 前記複数のパウチを、前記プラグ取り外しステーションから前記複数の充填ステーションへ回転可能に誘導する第二工程と、
    − 前記充填ステーション内で、前記複数のパウチの各々に流動素材をほぼ同時に充填する工程と、
    − 前記複数のパウチを、前記複数の充填ステーションから前記複数のプラグ再装着ステーションまで回転可能に誘導する第三工程と、
    − 前記プラグ再装着ステーション内で、前記複数のパウチの各々の前記スパウトにほぼ同時に前記プラグを再装着して各空洞を封止する工程と、
    − 前記複数のパウチを前記無菌ゾーンから取り出す工程と、
    − 前記複数のパウチを、ロータリキャップ取付機内へ回転可能に誘導する第四工程であって、前記ロータリキャップ取付機は、複数のキャップ取付ヘッドを有する工程と、
    − 前記ロータリキャップ取付機内で解除可能に係合するように、前記プラグを前記キャップおよび前記スパウトにほぼ同時に結合する工程であって、前記キャップを外すと前記プラグも同時に取り外され、前記空洞にアクセスできるようになる工程と、を有する方法。
13. 請求項１２に記載の方法において、前記複数のプラグ取り外しステーション、前記複数の充填ステーション、前記複数のプラグ再装着ステーションは、同一数を有する方法。
14. 請求項１３に記載の方法において、前記同一数として四つを有する方法。
15. 請求項１４に記載の方法において、前記複数のキャップ取付ヘッドは四つのキャップ取付ヘッドを有する方法。
16. 請求項１２に記載の方法において、前記プラグを取り外す工程はさらに、
    − 前記プラグを取り外した前記複数のパウチの各々に隣接して、前記複数のプラグの各々を配置する工程を有する方法。
17. 請求項１６に記載の方法において、前記回転可能に誘導する第二工程と前記回転可能に誘導する第三工程はさらに、前記複数のパウチの各々の前記プラグを回転可能に誘導する第一工程と第二工程を有する方法。
18. 請求項１２に記載の方法において、前記プラグを結合する工程がさらに、前記複数のパウチかの各々から取り外された前記プラグを、前記各々のプラグが取り外された元の前記パウチに結合する工程を含む方法。
19. 請求項１２に記載の方法において、前記パウチの本体が、前記スパウトと前記プラグが前記無菌ゾーンに配置される間は前記無菌ゾーンの外に残される方法。
20. 請求項１２に記載の方法において、前記複数のパウチを供給する工程はさらに、前記空洞の事前滅菌工程を含む方法。

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