JP3706526B2

JP3706526B2 - キャップ状物品の無菌搬送方法及び無菌搬送シュート体

Info

Publication number: JP3706526B2
Application number: JP2000135669A
Authority: JP
Inventors: 隆信仲野; 直久小玉; 雅一立田; 七郎熊田
Original assignee: Nippon Closures Co Ltd; Toyo Seikan Kaisha Ltd
Current assignee: Nippon Closures Co Ltd; Toyo Seikan Kaisha Ltd
Priority date: 2000-05-09
Filing date: 2000-05-09
Publication date: 2005-10-12
Anticipated expiration: 2020-05-09
Also published as: JP2001315720A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、キャップ状物品の無菌搬送方法及びキャップ状物品搬送用の無菌搬送シュート体、特に殺菌済みのキャップをキャッピングマシンまで無菌状態を維持して搬送する方法及びそのための無菌搬送シュート体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ボトル等の容器に清涼飲料等の内容品を無菌充填又は熱間充填する無菌充填ライン又は熱間充填ラインにおいて、充填済みボトルを密封するキャップは通常キャッピングマシンに供給する途中でキャップ殺菌装置により殺菌してから供給している。キャップの殺菌方法としては、薬液による殺菌、蒸気殺菌、紫外線殺菌、熱風殺菌等種々の方法が知られており、殺菌されたキャップは殺菌装置からシュートにより１列状態でキャッピングマシンに供給している。前記殺菌装置とキャッピングマシンは、単位時間あたりの処理能力が相違し、またキャッピングマシンの運転速度がライン速度の変化に影響されるので、殺菌装置とキャッピングマシンの間にはライン速度の変化等に追従できるように、常にある程度の殺菌済みキャップを貯留しておく必要がある。また、蒸気殺菌等の加熱殺菌の場合は、キャッピングマシンに供給するまでの間にキャップの温度が所定温度まで降下するように冷却する必要があり、さらに薬液等の場合は乾燥させる必要がある。それらの理由により、通常キャップ殺菌装置とキャッピングマシンは離れた位置にあり、その間を長いシュートで連結し、時間稼ぎと所定量のキャップ貯留が常に貯留できるように図っている。キャップ殺菌装置とキャッピングマシンを連結する従来のシュートは、大気開放状態にあるので、殺菌済みキャップは搬送中大気に曝されている状態にある（例えば、特開平９−２７８０８７号公報、特許第２７８２０２１号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記のように、殺菌されたキャップはシュートにより大気開放状態でキャッピングマシンに供給されるので、殺菌装置で無菌状態に殺菌されてもキャッピングマシンへの搬送中に大気に接することにより、無菌性が損なわれる問題点がある。この問題点を克服して無菌充填において無菌性を高める手段として、キャップ殺菌装置も無菌充填室に設置して殺菌済みのキャップが無菌充填室の無菌雰囲気中を通過してキャッピングマシンに供給することが考えられるが、未殺菌のキャップが無菌充填室に供給されることになるので好ましくない。
【０００４】
本発明は、そのような問題点を解消するために創案されたもので、殺菌済みのキャップをキャッピングマシンまで殺菌状態を保持したまま搬送して供給でき、キャッピング時のキャップの無菌性を一段と高めることができ、且つその間に無菌状態を維持したまま効率的に冷却できるキャップ状物品の無菌搬送方法及び無菌搬送シュート体を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するこの発明に係るキャップ状物品の無菌搬送方法は、無菌充填室とは別室に配置された殺菌装置から無菌室内に配置された密封装置までキャップ状の被搬送物品を搬送するシュート本体の外周部を囲ってシュートチャンバーを形成し、搬送中の殺菌済み被搬送物品を外気と遮断した状態で搬送可能とし、搬送開始前に該シュートチャンバー内に蒸気を噴出してシュートチャンバー内を蒸気殺菌し、搬送中は被搬送物品に該被搬送物品を冷却し、かつ、搬送力を付与する方向に無菌エアを噴出することにより、殺菌装置から密封装置まで殺菌済みキャップ状の被搬送物品を無菌性を維持して搬送することを特徴とする。
【０００６】
前記キャップ状物品の無菌搬送方法を実施する本発明のキャップ状物品搬送用の無菌搬送シュート体は、キャップ状物品を無菌充填室とは別室に配置された殺菌装置から無菌室内に配置された密封装置まで無菌搬送するキャップ状物品搬送用の無菌搬送シュート体であって、複数条の線体で形成されたシュート本体、該シュート本体を内部に位置させて密封状態で囲うように配置されたシュートチャンバー、該シュートチャンバー内に前記シュート本体の片側に沿って所定間隔で配置され、前記シュート本体内の被搬送物品に該被搬送物品を冷却し、かつ、搬送力を付与する方向に無菌エアを噴出する複数のノズルからなることを特徴とするものである。
【０００７】
前記ノズルは、前記シュートチャンバー内に配置された流体媒体供給枝管の片側に突出して設けられ、該流体媒体供給枝管はシュートチャンバー外に位置する流体媒体供給本管に接続され、該流体媒体供給本管の基部が蒸気供給源と無菌エア供給源に切り替え可能に連結され、前記ノズルが蒸気噴出ノズルと無菌エア噴出ノズルを兼用しているのが望ましい。また、前記シュートチャンバーに、チャバー壁の一部に透明壁からなる覗き窓を設け、且つ一部のチャンバー壁を密封開閉可能な密封開閉壁とすることによって、搬送中の被搬送物品を監視することができ、またメンテナンスも容易であり望ましい。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るキャップ状物品搬送用の無菌搬送シュート体の実施形態を図面に基づき詳細に説明する。
この実施形態は、例えば、図３に示すようなプラスチックボトルへの無菌充填ラインに適用するプラスチックキャップ搬送用の無菌搬送シュート体の一例を示している。図３における無菌充填ラインは、無菌充填室１内にフィラー２及びキャッピングマシン３が配置され、別室５の架台６上にキャップ整列供給装置７とキャップ殺菌装置８が配置され、別室内のキャップ整列供給装置７とキャップ殺菌装置８間は通常のエアフローシュート９で連結され、キャップ殺菌装置８と密封装置であるキャッピングマシン３間は、無菌搬送シュート体１０で連結されている。なお、図中２８は、キャップ整列供給装置７にキャップを供給するキャップ供給コンベヤであり、２９は密封済みボトルを次工程に搬送するボトル搬送コンベヤである。
【０００９】
前記無菌搬送シュート体１０の構造が、図１及び図２に明示されている。図中、１１がシュート本体であり、キャップｃを横転状態で搬送できるようにその搬送軌道を囲って複数（図示の例では６本）の線体１２で構成されている。１３は線体１２を一体に支持するために、所定間隔で配置された支持枠であり、１４は該支持枠をシュートチャンバー１５内の略中央部に浮いた状態に支持するためのブラケットであり、シュートチャンバーの固定壁に固定されている。
【００１０】
シュート本体１１は、入口と出口を除いてキャップ殺菌装置からキャッピングマシンに到るまでの経路が、図１に示すように、シュートチャンバー１５によって密閉状に囲われ、外気との接触を絶って搬送中の殺菌済みキャップの殺菌状態の維持を図っている。シュートチャンバー１５は、本実施形態では断面矩形状に形成され、搬送経路に沿って配置された支持ビーム１６に支持されている。シュートチャンバー１５を構成するチャンバー壁１７には、外からチャンバー内部が観察できるように適宜間隔で覗き窓１８が設けられていると共に、メンテナンスが容易であるように、一部のチャンバー壁が開閉可能となっている。本実施形態では、チャンバー壁が断面直角三角形状に対角線で２部材に分割され、一方が固定壁２２で他方が開閉壁２３となって開閉可能となっており、一方の角部が蝶番１９でヒンジ連結され、対角線上の角部にクランプ２０が設けられている。開閉部及び覗き窓のガラス保持部には、チャンバー内の密閉性を向上させるために、全てパッキン２１が設けられている。
【００１１】
固定壁２２の片側壁には、シュートチャンバー１５内に位置するように、無菌エアー供給と蒸気供給を兼ねる流体媒体供給枝管２５が、チャンバー壁から所定の間隔ｔを有するように離して固定されている。それにより、蒸気殺菌時に該隙間に蒸気が進入して、流体媒体供給枝管２５の全周を洩れなく殺菌できるようにしてある。流体媒体供給枝管２５のシュート本体１１と面する側には、複数のノズル２６が所定間隔毎に固定されている。該ノズル２６は、図２に明示するように噴出方向がシュート本体を移動するキャップｃに搬送方向の分力を付与するように、その先端部が搬送方向に屈曲している。そして、該ノズルは、キャップを均一に冷却して冷却効果を高めるために搬送方向に沿って千鳥状に配置されている。
【００１２】
また、これらのノズルは、従来のエアフローシュートでは、エア供給管にボルト止めにより固定しているが、該従来のエアフローシュートのノズル配管を本発明の無菌搬送シュートに適用すると、蒸気殺菌時にねじ内部まで完全に殺菌することが困難であり、ねじ内部に殺菌洩れが生じると共に水分が残りかびが発生し易くなる欠点がある。本実施形態ではそれを解消するために、全てのノズルを流体媒体供給枝管２５に溶接により固定されている。それにより菌が生息し易い隙間がなくなり、殺菌が容易となり、１回殺菌すれば、かびが発生しにくい構造となっている。さらに、本実施形態では、無菌搬送シュート体の耐腐食性と清潔性を向上させるために、パッキンを除くシュートチャンバー１５、及びその内面に位置する流体媒体供給枝管２５、ノズル２６、シュート本体１１をステンレスで構成している。また、パッキン２１は、耐腐食性と清潔性及び耐熱性を図るためにシリコンゴムで構成している。
【００１３】
なお、前記ノズル２６は、無菌搬送シュート体全長に亘って必ずしも同じピッチで配置する必要はなく、搬送状態に応じて適宜ピッチで配置すればよい。本実施形態では、キャップ殺菌装置から送出された直後の上流側区間１０₁では、キャップの間隔があり搬送も容易であるので、ノズルピッチを大きくし、またシュートの屈曲部区間１０₂等搬送抵抗が大きくなるところはノズルピッチを小さくしてある。さらに下流側のキャップ同士が密着して保持される区間１０₃では、搬送するキャップの略直径と同じピッチで密に配置して、搬送力の向上を図っている。また、前記流体媒体供給枝管２５は、シュートチャンバー１５の外部に配置された流体媒体供給本管２７に接続されている。該流体媒体供給本管２７は、その上流側基部が蒸気供給源と無菌エア供給源とに切り替え可能に接続され蒸気供給管と無菌エア供給管を兼用し、ノズル２６も蒸気の噴出と無菌エアの噴出を兼用している。
【００１４】
本実施形態の無菌搬送シュート体は、以上のように構成され、充填密封作業の開始前に、シュートチャンバー１５の入口及び出口を閉じてシュートチャンバー１５内を密閉状にし、その状態で流体媒体供給本管２７の基部を蒸気供給源に切り替え、ノズル２６からシュートチャンバー１５内に蒸気を噴出させ、一定時間この状態を保持してシュートチャンバー１５内を殺菌する。本実施形態では、シユート本体１１、流体媒体供給枝管２５がチャンバー壁１７と所定間隔を有して配置され、且つノズルも全て流体媒体供給枝管２５に溶接により固定されているので、シュートチャンバー１５内に存在する全ての部品が効果的に殺菌でき、一度の殺菌で長時間無菌状態を維持することができる。以上のようにして、前工程である無菌搬送シュート体の殺菌を終了すると、シュートチャンバー１５の入口と出口を開き、キャップが搬送できるようにする。そして、流体媒体供給本管２７の基部を無菌エア供給源に切り替え、ノズルより無菌エアを噴出させて搬送可能状態にする。
【００１５】
キャップ整列供給装置７に供給されたキャップｃは、１列に整列されてエアフローシュート９を介してキャップ殺菌装置８に送られ、キャップ殺菌装置８において蒸気殺菌される。殺菌済みのキャップｃは無菌搬送シュート体１０に送出され、シュート本体１１の線体１２に横倒し状に支持されて転動又は滑動して下流側に移動する。その間、ノズルから無菌エアーが噴出されることにより、搬送中のキャップに無菌エアがあたり、キャップが冷却されると共に、搬送力が付与される。シュートチャンバー内は外気と遮断されて無菌状態を維持し、且つキャップ搬送中、シュートチャンバー内は常時無菌エアが噴出しているので陽圧状態となり、シュートチャンバーの出入口部からシュートチャンバー内に外気を巻き込むことがなく、外からの菌の進入を防止し、無菌状態を維持し続ける。
【００１６】
以上のように、本実施形態によれば、キャップ殺菌装置を無菌充填室と別室に設置しても、殺菌済みキャップが外気に曝されることがなく、殺菌状態を維持した状態でキャッピング装置に供給できるので、より完全な無菌充填が可能となる。また、殺菌済みキャップの無菌状態を阻害することなく殺菌装置とキャッピングマシンとの間隔を任意に十分長くとることができので、加熱殺菌されたキャップの冷却時間を十分確保することかできると共に、シュート内に多くのキャップを貯留できるので、ライン速度の変化に柔軟に対応できる利点もある。さらに、無菌充填室に未殺菌のキャップが供給されることもないので、無菌充填室の無菌度をより高めることができる。
【００１７】
以上本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限るものでなく、その技術的思想の範囲内で種々の設計変更が可能である。例えば、シュートチャンバーは本実施形態では、断面矩形状に形成してあるが、断面円形やその他の断面形状に形成してもよく、任意の形状が選択できる。また、流体媒体供給本管、流体媒体供給枝管及びノズルは、前記実施形態のように無菌エアと蒸気供給と兼用することが望ましいが、無菌エア供給用と蒸気供給用と別々に設けることも可能である。さらに、上記実施形態でキャップ状物品がプラスチックキャップである場合について説明したが、キャップはプラスチックキャップに限らず、金属キャップにも適用できる。また、キャップに限らず、カップ状容器を殺菌装置から充填・密封装置まで搬送するのにも適用可能である。そして、本発明は無菌充填ラインのみならず、キャップの殺菌性を必要とするホットパックライン等にも適用可能である。なお、本明細書で使用している「無菌」の用語は、必ずしも完全な無菌状態のみを意味するものてなく、殺菌・又は滅菌した状態を意味している。
【００１８】
【実施例】
本発明の作用効果を確認するために、上記実施形態の装置により次のような、実験を行った。
キャップ殺菌装置からキャッピングマシンまでの全長略１０ｍの無菌搬送シュート体全長を１１区分に分けて、それぞれの区分のチャンバー壁内部にカビ菌を菌濃度１０⁶cfu／１７.３cm²で付着させ、且つチャンバー壁内部の複数個所に温度センサーを配置して、チャンバー壁の温度変化を測定できるようにした。以上の準備の後、シュートチャンバー１５の出口を閉じて、ノズル２６から蒸気を噴出して、チャンバー内壁が一定温度に達するまで上昇させ、その状態を１０分間保持してシュートチャンバー内を蒸気殺菌した。
【００１９】
その後、シュートチャンバー壁が略室温まで低下した状態で、キャップ殺菌装置で蒸気殺菌された殺菌済みキャップを無菌搬送シュート体内に供給を開始した。無菌搬送シュート体内ではノズル２６から常温の無菌エアを噴出させて、殺菌済みキャップを冷却しながら無菌搬送シュート体の出口まで搬送し、出口で回収した。
【００２０】
回収されたキャップの温度、及び菌の付着状態を調べた。その結果、キャップの温度は、キャッピングに支障のない温度まで十分に低下していた。また、菌の付着状態は、菌数計測条件としてＰＤＡ培地で３０℃×３６時間培養した後で計測したが、生菌は認められなかった。また、シュートチャンバー内の無菌性を評価するために、前記チャンバー内の１１区分の菌付着個所の生残菌数を測定した。菌数計測条件はＰＤＡ培地３０℃で３６時間培養した結果、１１区分全ての個所で生残菌数は何れも０であった。
【００２１】
以上の実験結果から、本発明によるキャップ状物品の無菌搬送方法及び無菌搬送シュート体は、殺菌済みキャップをキャッピング装置まで無菌状態を保って供給でき、無菌充填ラインや熱間充填ラインにおける無菌性を向上させることができ、品質保障性を高めるのに非常に有効であることが確認された。
【００２２】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、殺菌済みのキャップをキャッピングマシンまで殺菌状態を保持したまま搬送して供給でき、キャッピング時のキャップの無菌性を一段と高めることができ、且つその間に無菌状態を維持したまま効率的に冷却することができ、無菌充填ラインや熱間充填ラインにおける無菌性を一段と向上させることができると共に、冷却性能も一段と向上し、ラインの高速化を図ることができる。また、前記ノズルが蒸気噴出と無菌エア噴出を兼用することによって、シュートチャンバー内の構造が単純化すると共に、チャンバー内の殺菌性を向上させることができる。さらに、チャンバー壁の一部に覗き窓を設け、且つ一部のチャンバー壁が密封開閉可能な開閉壁を設けることによって、搬送中の被搬送物品を監視することができ、またメンテナンスも容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る無菌搬送シュート体の縦断面図である。
【図２】図１の無菌搬送シュート体の搬送方向一部断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る無菌搬送シュート体を適用した無菌充填ラインの配置を示す模式図である。
【符号の説明】
１無菌充填室２フィラー
３キャッピングマシン７キャップ整列供給装置
８キャップ殺菌装置１０無菌搬送シュート体
１１シュート本体１２線体
１５シュートチャンバー１７チャンバー壁
１８覗き窓２０クランプ
２１パッキン２２固定壁
２３開閉壁２５流体媒体供給枝管
２６ノズル２７流体媒体供給本管

Claims

無菌充填室とは別室に配置された殺菌装置から無菌室内に配置された密封装置までキャップ状の被搬送物品を搬送するシュート本体の外周部を囲ってシュートチャンバーを形成し、搬送中の殺菌済み被搬送物品を外気と遮断した状態で搬送可能とし、搬送開始前に該シュートチャンバー内に蒸気を噴出してシュートチャンバー内を蒸気殺菌し、搬送中は被搬送物品に該被搬送物品を冷却し、かつ、搬送力を付与する方向に無菌エアを噴出することにより、殺菌装置から密封装置まで殺菌済みキャップ状の被搬送物品を無菌性を維持して搬送することを特徴とするキャップ状物品の無菌搬送方法。
キャップ状物品を無菌充填室とは別室に配置された殺菌装置から無菌室内に配置された密封装置まで無菌搬送するキャップ状物品搬送用の無菌搬送シュート体であって、複数条の線体で形成されたシュート本体、該シュート本体を内部に位置させて密封状態で囲うように配置されたシュートチャンバー、該シュートチャンバー内に前記シュート本体の片側に沿って所定間隔で配置され、前記シュート本体内の被搬送物品に該被搬送物品を冷却し、かつ、搬送力を付与する方向に無菌エアを噴出する複数のノズルからなることを特徴とするキャップ状物品搬送用の無菌搬送シュート体。
前記ノズルは、前記シュートチャンバー内に配置された流体媒体供給枝管の片側に突出して設けられ、該流体媒体供給枝管はシュートチャンバー外に位置する流体媒体供給本管に接続され、該流体媒体供給本管の基部が蒸気供給源と無菌エア供給源に切り替え可能に連結され、前記ノズルが蒸気噴出ノズルと無菌エア噴出ノズルを兼用している請求項２記載の無菌搬送シュート体。
前記シュートチャンバーは、チャンバー壁の一部に透明壁からなる覗き窓を有し、且つ一部のチャンバー壁が密封開閉可能な密封開閉壁となっている請求項２又は３記載の無菌搬送シュート体。