JP2021059349A

JP2021059349A - キャップ殺菌装置

Info

Publication number: JP2021059349A
Application number: JP2019183499A
Authority: JP
Inventors: 慎戸田; Shin Toda; 未来岩井; Mirai Iwai
Original assignee: QP Corp
Current assignee: QP Corp
Priority date: 2019-10-04
Filing date: 2019-10-04
Publication date: 2021-04-15
Anticipated expiration: 2039-10-04
Also published as: JP6917430B2

Abstract

【課題】キャップに熱ダメージを与えることなく、キャップを効率良く殺菌できるキャップ殺菌装置を提供する。【解決手段】キャップ搬送経路２に沿ってキャップ３を搬送する搬送部４と、キャップ搬送経路２に隣接して配置され、キャップ３に殺菌用の光を照射する照射部５とを備えるキャップ殺菌装置１であって、キャップ３は、筒部３１と、筒部３１の一端側を開放する開口部３２と、筒部３１の他端側を覆う底部３３とを有し、搬送部４は、キャップ３の搬送方向に沿い、キャップ搬送経路２を囲む複数の棒材４１，４２，４３を備え、殺菌用の光は、深紫外線であり、照射部５は、開口部３２を介してキャップ３の底部３３に深紫外線を照射する複数の深紫外線ＬＥＤ５１１を備え、複数の深紫外線ＬＥＤ５１１は、底部３３から照射部５を見たとき、複数の棒材４１と重ならない位置に配置されている。【選択図】図１

Description

本発明は、キャップ殺菌装置に関する。

＜背景技術の説明＞
従来、容器のキャップを紫外線で殺菌するキャップ殺菌装置が提案されている（例えば、特許文献１）。

＜特許文献１の説明＞
特許文献１には、キャップ搬送区間の下方に紫外線殺菌灯を配置し、キャップの搬送中にキャップ内面に紫外線を照射して殺菌を行うことが記載されている。

＜要望される技術−１＞
しかしながら、従来のキャップ殺菌装置では、紫外線殺菌灯として水銀ランプを使用していたので、消費電力が大きく殺菌効率に劣るだけでなく、近距離に配置するとキャップに熱ダメージが生じる虞があった。

特許第３９１８６２１号公報

＜背景技術の課題＞
そこで、本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、キャップに熱ダメージを与えることなく、キャップを効率良く殺菌できるキャップ殺菌装置を提供することにある。

＜請求項１の内容＞
このような目的を達成するため、本発明は、以下の構成によって把握される。
（１）本発明は、キャップ搬送経路に沿ってキャップを搬送する搬送部と、前記キャップ搬送経路に隣接して配置され、前記キャップに殺菌用の光を照射する照射部とを備えるキャップ殺菌装置であって、前記キャップは、筒部と、前記筒部の一端側を開放する開口部と、前記筒部の他端側を覆う底部とを有し、前記搬送部は、前記キャップの搬送方向に沿い、前記キャップ搬送経路を囲む複数の棒材を備え、前記光は、深紫外線であり、前記照射部は、前記開口部を介して前記底部に前記深紫外線を照射する複数の深紫外線ＬＥＤを備え、前記複数の深紫外線ＬＥＤは、前記底部から前記照射部を見たとき、前記複数の棒材と重ならない位置に配置されている。

＜請求項２の内容＞
（２）本発明は、上記（１）の構成において、前記照射部は、前記キャップの搬送方向に並ぶ複数の発光モジュールを備え、各発光モジュールは、前記開口を介して前記底部と対向する面に、前記キャップの搬送方向にｎ個、前記キャップの搬送方向と直交する方向にｍ個が並ぶようにｎ×ｍ個の前記複数の深紫外線ＬＥＤが配置され、前記ｎは、前記ｍよりも多い。

＜請求項３の内容＞
（３）本発明は、上記（１）又は（２）の構成において、前記複数の棒材は、下流側ほど低くなる傾斜を有し、上流側から供給される前記キャップを前記傾斜に沿って下流側に流し、前記照射部の終端位置には、前記キャップの流れを規制する閉状態と、前記キャップの流れを許容する開状態とに切り換えられるゲートストッパが設けられる。

＜請求項４の内容＞
（４）本発明は、上記（１）〜（３）のいずれかの構成において、前記キャップ１個に対する前記深紫外線の照射線量は、８０μＪ／ｃｍ^２以上である。

本発明によれば、キャップに熱ダメージを与えることなく、キャップを効率良く殺菌できるキャップ殺菌装置を提供することができる。

本発明の実施形態に係るキャップ殺菌装置の要部側面図である。図１のＡ−Ａ断面図である。キャップの底部から照射部を見た図である。

＜実施形態の説明−１＞
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態（以下、「実施形態」と称する）について詳細に説明する。実施形態の説明の全体を通して同じ要素には同じ符号を付している。

＜実施形態の説明−２＞
図１は、本発明の実施形態に係るキャップ殺菌装置の要部側面図であり、図２は、図１のＡ−Ａ断面図であり、図３は、キャップの底部から照射部を見た図である。

＜キャップ殺菌装置の構成−１＞
図１〜図３に示すように、本発明の実施形態に係るキャップ殺菌装置１は、キャップ搬送経路２に沿ってキャップ３を搬送する搬送部４と、キャップ搬送経路２に隣接して配置され、キャップ３に殺菌用の光を照射する照射部５とを備える。

＜キャップ殺菌装置の構成−２＞
キャップ３は、筒部３１と、筒部３１の一端側を開放する開口部３２と、筒部３１の他端側を覆う底部３３とを有する。本実施形態のキャップ３は、筒部３１の内周部にネジ溝（不図示）を有するスクリューキャップであり、キャップ３が装着される容器本体（不図示）の内容物は、主に底部３３の内面に付着し、筒部３１の内周面には付着しにくい。例えば、容器本体の内容物がマヨネーズ様食品であり、特に食用油含有量が５０％以下であって、水相中の酢酸含量が低く乳酸菌などの細菌管理が重要な低オイルのマヨネーズであり、キャップ３の底部３３の内面に乳酸菌などの細菌が付着した状態で出荷すると、細菌の増殖によってマヨネーズが変敗する虞がある。本実施形態のキャップ殺菌装置１は、主に底部３３の内面を殺菌対象領域とする。

＜搬送部の構成−１＞
搬送部４は、キャップ３の搬送方向に沿い、キャップ搬送経路２を囲む複数の棒材４１，４２，４３を備える。複数の棒材４１，４２，４３は、下流側ほど低くなる傾斜を有し、上流側から供給される下向き姿勢（底部３３が上側、開口部３２が下側となる姿勢）のキャップ３を傾斜に沿って下流側に流す。具体的に説明すると、複数の棒材４１，４２，４３には、キャップ３の下端部（開口部３２側の端部）を支持する左右一対の棒材４１と、キャップ３の筒部３１の外周部を支持する左右一対の棒材４２と、キャップ３の上端部（底部３３側の端部）を支持する左右一対の棒材４３とが含まれる。

＜照射部の構成−１＞
照射部５は、キャップ搬送経路２の下側に隣接して配置されており、キャップ３の開口部３２を介して底部３３の内面に殺菌用の光を照射する。具体的に説明すると、照射部５は、キャップ３の搬送方向に並ぶ複数の発光モジュール５１を備える。各発光モジュール５１は、キャップ３の開口部３２を介して底部３３の内面と対向する面に、複数の深紫外線ＬＥＤ５１１を備えており、これらの深紫外線ＬＥＤ５１１が発光する深紫外線を殺菌用の光としてキャップ３の底部３３の内面に照射する。底部３３がさらに開口部３２側から孔部フィルム３３ａとアルミシール３３ｂとからなる場合に、例えば星型、円形、四角形などの孔部を備えた孔部フィルム３３ａは、殺菌の熱ダメージによりキャップ本体の変形のみならず星型、円形、四角形などの孔部を備えた孔部フィルム３３ａの形状が変形する虞があるが、このようなキャップ殺菌装置１によれば、深紫外線ＬＥＤ５１１が発光する深紫外線でキャップ３の底部３３を殺菌するので、水銀ランプを用いる従来のキャップ殺菌装置に比べ、消費電力を抑制できるだけでなく、キャップ３に熱ダメージを与える可能性を低減できる。

＜照射部の構成−２＞
また、複数の深紫外線ＬＥＤ５１１は、図３に示すように、底部３３から照射部５を見たとき、複数の棒材４１と重ならない位置に配置されている。このようなキャップ殺菌装置１によれば、複数の深紫外線ＬＥＤ５１１が発光する深紫外線を無駄なくキャップ３の底部３３に照射できるので、キャップ３の殺菌効率が高められる。

＜照射部の構成−３＞
また、各発光モジュール５１には、図３に示すように、キャップ３の搬送方向にｎ個、キャップ３の搬送方向と直交する方向にｍ個が並ぶようにｎ×ｍ個の深紫外線ＬＥＤ５１１がマトリクス状に配置されており、ｎはｍよりも多くなっている。例えば、図３に示す発光モジュール５１では、キャップ３の搬送方向に４個、キャップ３の搬送方向と直交する方向に３個が並ぶように１２個の深紫外線ＬＥＤ５１１がマトリクス状に配置されている。このようなキャップ殺菌装置１によれば、キャップ３の搬送方向と直交する方向では、複数の棒材４１と重ならないように深紫外線ＬＥＤ５１１の個数が制限されるが、キャップ３の搬送方向に多くの深紫外線ＬＥＤ５１１を配置することで、紫外線強度が高められる。

＜照射部の構成−４＞
照射部５は、搬送部４が搬送するキャップ３に所定時間Ｔだけ深紫外線を照射する。所定時間Ｔは、キャップ３が照射部５を通過する時間であり、搬送部４によるキャップ３の搬送速度や、照射部５の搬送方向の長さによって決まる。又は、所定時間Ｔに基づいて、搬送部４によるキャップ３の搬送速度や、照射部５の搬送方向の長さが決まる。例えば、照射部５の紫外線強度が８０μＷ／ｃｍ^２で、各キャップ３に対して必要な紫外線照射線量が１６０μＪ／ｃｍ^２である場合、所定時間Ｔは２秒であり、所定時間Ｔが２秒となるように、搬送部４によるキャップ３の搬送速度などが調整される。

＜ゲートストッパの構成−１＞
図１に示すように、照射部５の終端位置には、キャップ３の流れを規制する閉状態と、キャップ３の流れを許容する開状態とに切り換えられるゲートストッパ６が設けられる。ゲートストッパ６は、キャップ殺菌装置１の起動に際し、搬送部４にキャップ３が充填されるまでのあいだ閉状態とされ、照射部５の終端位置でキャップ３の流れを規制する。搬送部４にキャップ３が充填されたら、照射部５の深紫外線ＬＥＤ５１１をＯＮにし、所定時間Ｔの経過後にゲートストッパ６が開状態に切り換えられ、連続的なキャップ３の殺菌処理が開始される。このようなキャップ殺菌装置１によれば、起動時における紫外線照射線量の過不足を防止できる。

＜実施形態の効果−１＞
以上、説明した実施形態の効果について述べる。
実施形態のキャップ殺菌装置１は、キャップ搬送経路２に沿ってキャップ３を搬送する搬送部４と、キャップ搬送経路２に隣接して配置され、キャップ３に殺菌用の光を照射する照射部５とを備え、キャップ３は、筒部３１と、筒部３１の一端側を開放する開口部３２と、筒部３１の他端側を覆う底部３３とを有し、搬送部４は、キャップ３の搬送方向に沿い、キャップ搬送経路２を囲む複数の棒材４１，４２，４３を備え、殺菌用の光は、深紫外線であり、照射部５は、開口部３２を介してキャップ３の底部３３に深紫外線を照射する複数の深紫外線ＬＥＤ５１１を備え、複数の深紫外線ＬＥＤ５１１は、底部３３から照射部５を見たとき、複数の棒材４１と重ならない位置に配置されているので、水銀ランプを用いる従来のキャップ殺菌装置に比べ、消費電力を抑制できるだけでなく、キャップ３に熱ダメージを与える可能性を低減でき、さらには、複数の深紫外線ＬＥＤ５１１が発光する深紫外線を無駄なくキャップ３の底部３３に照射し、キャップ３の殺菌効率が高められる。

＜実施形態の効果−２＞
また、照射部５は、キャップ３の搬送方向に並ぶ複数の発光モジュール５１を備え、各発光モジュール５１は、開口部３２を介してキャップ３の底部３３と対向する面に、キャップ３の搬送方向にｎ個、キャップ３の搬送方向と直交する方向にｍ個が並ぶようにｎ×ｍ個の深紫外線ＬＥＤ５１１が配置され、ｎはｍよりも多いので、キャップ３の搬送方向と直交する方向では、複数の棒材４１と重ならないように深紫外線ＬＥＤ５１１の個数が制限されるものの、キャップ３の搬送方向に多くの深紫外線ＬＥＤ５１１を配置することで、紫外線強度が高められる。

＜実施形態の効果−３＞
また、複数の棒材４１は、下流側ほど低くなる傾斜を有し、上流側から供給されるキャップ３を傾斜に沿って下流側に流し、照射部５の終端位置には、キャップ３の流れを規制する閉状態と、キャップ３の流れを許容する開状態とに切り換えられるゲートストッパ６が設けられるので、キャップ殺菌装置１の起動に際し、搬送部４にキャップ３が充填されるまでキャップ３の流れを規制しておき、充填後に深紫外線ＬＥＤ５１１をＯＮにし、所定時間Ｔの経過後にキャップ３の流れを許容することで、起動時における紫外線照射線量の過不足を防止できる。

＜実施例の説明−１＞
本発明の発明者らは、内容物の変敗の原因となりうる乳酸菌などの細菌がキャップに付着した際、深紫外線ＬＥＤにて殺菌が可能か確認するため、以下に示す条件で試験を行った。なお、深紫外線ＬＥＤは、ＤＯＷＡエレクトロニクス製（波長２８０ｎｍ）のものを使用した。また、紫外線強度計は、トプコム製（機器名：ＵＶＲ−３００、測定波長範囲：２２０−３００ｎｍ、ピーク感度波長：２５４ｎｍ）のものを使用した。

＜実施例の説明−２＞
深紫外線を照射する照射用のサンプルと、深紫外線を照射しない未照射用のサンプルを用意した。照射用のサンプルは、キャップの底部の内面にフィルムを貼着し、希釈率が異なる３種類の菌液５μＬをフィルム部分の５箇所に滴下した。３種類の菌液は、キャップに付着する目標菌数がそれぞれ１０^２，１０^３，１０^４（ｃｆｕ／キャップ１個）となるように希釈した。照射用のサンプルの個数は、付着させた目標菌数が異なる３種類をそれぞれ５個ずつとした。

＜実施例の説明−３＞
未照射用のサンプルは、キャップの底部の内面に、希釈率が異なる３種類の菌液５μＬを５箇所に滴下した。３種類の菌液は、キャップに付着する目標菌数がそれぞれ１０^２，１０^３，１０^４（ｃｆｕ／キャップ１個）となるように希釈した。未照射用のサンプルの個数は、付着させた目標菌数が異なる３種類をそれぞれ２個ずつとした。

＜実施例の説明−４＞
照射用のサンプルは、深紫外線ＬＥＤからキャップの底部の内面までの距離を３０ｍｍに設定して深紫外線を２秒間照射後（紫外線照射線量：約１６０μＪ／ｃｍ^２）フィルム部をピンセットで剥がしてｍ−ＭＲＳ増菌培地に入れた。また、未照射用のサンプルは、生理食塩水に入れ、生理食塩水１０ｍＬで洗い出し菌数を測定した。７日間培養して濁りの有無で菌の増殖を確認した。最終判定は１ヶ月後に実施し、表１に示す結果となった。

＜実施例の説明−５＞

＜実施例の説明−６＞
表１に示すように、照射用のサンプルは、目標菌数が異なる３種類全てにおいて菌の増殖は認められず、深紫外線ＬＥＤによるキャップの殺菌が可能であることが確認された。

＜実施例の説明−７＞
つぎに、上記試験と同様のサンプルを用意し、照射用のサンプルには、深紫外線ＬＥＤからキャップの底部の内面までの距離を順次離しながら深紫外線を照射し、照射後に菌が残存しうる条件を確認した。

＜実施例の説明−８＞

＜実施例の説明−９＞
表２に示すように、紫外線照射線量が６６μＪ／ｃｍ^２以下になると、目標菌数を１０^４（ｃｆｕ／キャップ１個）として菌を付着した照射用のサンプルで菌の残存が確認された。以上の結果を踏まえて、実ラインの運用は、紫外線照射線量が約１６０μＪ／ｃｍ^２となるよう設定し、紫外線強度計による定期的なモニタリングで、紫外線照射線量が１００μＪ／ｃｍ^２以下になったところで深紫外線ＬＥＤを交換することが望ましいと判断した。なお、表２において、「Ｄ＋３で増殖」とは、基準日（紫外線照射日）から３日後を表し、「Ｄ＋６で増殖」とは、基準日（紫外線照射日）から６日後を表す。

以上、実施形態を用いて本発明を説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されないことは言うまでもない。上記実施形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。また、その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

１キャップ殺菌装置
２キャップ搬送経路
３キャップ
３１筒部
３２開口部
３３底部
３３ａ孔部フィルム
３３ｂアルミシール
４搬送部
４１棒材
４２棒材
４３棒材
５照射部
５１発光モジュール
５１１深紫外線ＬＥＤ
６ゲートストッパ

Claims

キャップ搬送経路に沿ってキャップを搬送する搬送部と、
前記キャップ搬送経路に隣接して配置され、前記キャップに殺菌用の光を照射する照射部とを備えるキャップ殺菌装置であって、
前記キャップは、
筒部と、
前記筒部の一端側を開放する開口部と、
前記筒部の他端側を覆う底部とを有し、
前記搬送部は、前記キャップの搬送方向に沿い、前記キャップ搬送経路を囲む複数の棒材を備え、
前記光は、深紫外線であり、
前記照射部は、前記開口部を介して前記底部に前記深紫外線を照射する複数の深紫外線ＬＥＤを備え、
前記複数の深紫外線ＬＥＤは、前記底部から前記照射部を見たとき、前記複数の棒材と重ならない位置に配置されている、キャップ殺菌装置。
前記照射部は、前記キャップの搬送方向に並ぶ複数の発光モジュールを備え、
各発光モジュールは、前記開口部を介して前記底部と対向する面に、前記キャップの搬送方向にｎ個、前記キャップの搬送方向と直交する方向にｍ個が並ぶようにｎ×ｍ個の前記複数の深紫外線ＬＥＤが配置され、
前記ｎは、前記ｍよりも多い、請求項１に記載のキャップ殺菌装置。
前記複数の棒材は、下流側ほど低くなる傾斜を有し、上流側から供給される前記キャップを前記傾斜に沿って下流側に流し、
前記照射部の終端位置には、前記キャップの流れを規制する閉状態と、前記キャップの流れを許容する開状態とに切り換えられるゲートストッパが設けられる、請求項１又は２に記載のキャップ殺菌装置。
前記キャップ１個に対する前記深紫外線の照射線量は、８０μＪ／ｃｍ^２以上である、請求項１〜３のいずれか１項に記載のキャップ殺菌装置。