JP3968824B2

JP3968824B2 - オゾン水による容器の滅菌装置

Info

Publication number: JP3968824B2
Application number: JP17448997A
Authority: JP
Inventors: 光上野; 智夫水野; 修二星野; 裕高橋; 茂史塩見
Original assignee: 石川島播磨重工業株式会社
Priority date: 1997-06-30
Filing date: 1997-06-30
Publication date: 2007-08-29
Anticipated expiration: 2017-06-30
Also published as: JPH1120812A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、容器に医薬品や食品等の内容物を充填する前にその容器をオゾン水により滅菌する滅菌装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
医薬品や食品等を収容する容器の滅菌は、蒸気で容器を蒸す蒸気滅菌法が用いられるが、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等の熱に弱い材質からなる容器の滅菌には容器を過酸化水素ガスで燻蒸したり、容器に放射線を照射したりする方法が用いられている。
【０００３】
ところで、蒸気滅菌法によってＰＥＴ等の熱に弱い材質からなる容器の滅菌を行うと、容器が変形してしまうので不適当である。また、過酸化水素水を用いて滅菌する場合には、ＰＥＴ容器等に過酸化水素が吸着残留することがあり、容器をそのまま用いると人体に有害である。さらに、放射線を用いて容器を滅菌する場合には、その設備規模が大きくなると共に放射線管理専門の要員や設備が必要で管理が複雑になるという問題があった。
【０００４】
そこで、本発明者らはオゾン水による容器滅菌方法及び装置を出願した（特願平９−６０７４２号）。
【０００５】
これは、容器内にノズルを挿入し、そのノズルよりオゾン水を容器内に充填すると共に、その容器をオゾン水内に浸漬し、容器の内外面を滅菌するものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来例（特願平９−６０７４２号）では、容器ホルダ内に複数の容器を保持し、オゾン水充填機、オゾン水槽、オゾン水排出機及び乾燥機内に移載して容器ホルダごと容器を滅菌していたので、取扱う容器の形状が多種類になると、容器ホルダの共通化が難しくなり、容器ホルダの交換が必要になる。そのため、特に生産品種が毎日変るような生産ラインにおいては、品種交換に伴うホルダ交換作業に多くの時間と作業量が費やされるという課題があった。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、容器の滅菌を常温で且つ短時間で十分に行うことができるオゾン水による容器の滅菌装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、医薬品等の内容物が充填される容器をオゾン水で滅菌するためのオゾン水による容器の滅菌装置において、ランダムに移送される容器を所定個数ずつ整列させる容器整列機と、その容器整列機で整列された容器列を把持してオゾン水を注入する充填位置まで移動させる第１の移載ロボットと、その充填位置で各容器にオゾン水を注入するオゾン水充填機と、オゾン水充填後の容器列を把持し、その把持した容器列を順次オゾン水槽内に浸漬して移動させる容器把持コンベアを有するオゾン水浸漬機と、そのオゾン水浸漬機でオゾン水に浸漬された容器列を把持してオゾン水排出位置まで移動させる第２の移載ロボットと、第２の移載ロボットからの容器列を受け取って把持し、容器内のオゾン水を排出し、容器内を洗浄した後乾燥するオゾン水排出洗浄乾燥機とを備えものである。
【０００９】
上記構成に加え本発明は、容器整列機が、滅菌処理前の容器が多数投入されるホッパーと、ホッパーから排出された容器を受け取って所定数ずつ排出するフィーダと、フィーダから排出された容器をランダムに搬送するベルトコンベアと、ベルトコンベア上の容器の向きを検出する画像処理用カメラと、ベルトコンベアの近傍に配置され該画像処理用カメラからの情報に基づいて容器を一つずつ取出して所定の受け渡し位置まで移載する整列用移載ロボットと、ベルトコンベアと略平行に配置され整列用移載ロボットから受け渡された容器を受け取って整列配置した状態で搬送する容器用コンベアとを有するのが好ましい。
【００１０】
上記構成に加え本発明は、オゾン水充填機が、充填位置に設けられ容器列が出し入れ自在かつ上下方向に移動自在なフレームと、フレームの上部に下向きに設けられ容器内にオゾン水を注入するためのノズルとを有するのが好ましい。
【００１１】
上記の構成に加え本発明は、上記オゾン水排出洗浄乾燥機は、上部両端に開口部が形成された箱状のコンベアフレームと、該コンベアフレームの内部と両開口部の上側に設けられたローラにかけ渡されたベルトとを有し、所定時間毎に間欠運転するコンベアと、該コンベアのベルトに設けられ上記第２の移載ロボットから容器列を倒立させたまま受け取って把持するベルト側把持機構と、上記コンベアフレームの上側に上記ベルトを横断するように、かつベルトの移動方向に沿って多数設けられ上記ベルト側把持機構から受け渡された容器列を把持して下降、上昇させた後上記ベルト側把持機構に受け渡すコンベアフレーム側把持機構と、各コンベアフレーム側把持機構の下部に上向きに設けられ容器列の各容器内に挿入されるノズルと、移送方向前段に位置したノズルにエアーを供給して各容器内のオゾン水を排出させる排出用エアー供給装置と、移送方向中段に位置したノズルに洗浄用の低濃度オゾン水又は無菌水を供給して各容器内を洗浄する洗浄水供給装置と、移送方向後段に位置したノズルにエアーを供給して各容器内の水分を除去して乾燥する乾燥用エアー供給装置とを有するのが好ましい。
【００１２】
上記構成によって、オゾン水が充填された容器列を把持し、その把持した容器列を順次オゾン水槽に浸漬することにより、容器を保持するための容器ホルダが不要となる。容器の品種変換に伴う容器ホルダの交換が不要となり、生産品種変更に伴う容器ホルダの交換が不要となり生産品種変更による段取り替えのない滅菌工程を実現できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００１４】
図１は本発明のオゾン水による容器の滅菌装置の一実施の形態を示す平面透視図であり、図１（ａ）は容器整列機と第１の移載ロボットとを示し、図１（ｂ）はオゾン水充填機、オゾン水浸漬機及びオゾン水排出洗浄乾燥機を示している。図２は図１（ｂ）の側面透視図であり、図３は図１（ｂ）に示した第１の移載ロボット、オゾン水充填機及びオゾン水浸漬機の側面拡大透視図である。図４は図３の平面透視図である。図５は図１（ｂ）に示した第２の移載ロボット及びオゾン水排出洗浄乾燥機の側面透視図であり、図６は図５の平面図である。
【００１５】
図１（ａ）に示す容器整列機１は、多数の容器がランダムに投入されるホッパー２と、投入された容器が重ならないように寝かした状態で所定の数（例えば３つ）ずつ移送するフィーダ３と、容器を矢印Ａ方向に移送する複数（図では３列であるが限定されない）のベルトコンベア４ａ，４ｂ，４ｃと、各ベルトコンベア４ａ，４ｂ，４ｃ上の容器の向きを検出する画像処理用カメラ５ａ，５ｂ，５ｃと、ベルトコンベア４ａ，４ｂ，４ｃと平行に配置され所定時間（例えば９秒）ごとに順次矢印Ｂ方向に移動する２列の容器用コンベア６ａ，６ｂと、画像処理用カメラ５ａ，５ｂ，５ｃからの情報に基づいて各ベルトコンベア４ａ，４ｂ，４ｃ上の容器を、吸盤付きのハンド７ａ，７ｂ，７ｃで把持して倒立させ所定の数（例えば１０個）ずつ容器用コンベア６ａ（容器用コンベア６ａが容器で満たされたときは容器用コンベア６ｂ）上に整列配置する３台の整列用移載ロボット８ａ，８ｂ，８ｃと、３列のベルトコンベア４ａ，４ｂ，４ｃの下流側に設けられ、整列用移載ロボット８ａ，８ｂ，８ｃが把持し損ねた容器や不良の容器をベルトコンベア４ａ，４ｂ，４ｃから除くための返し板９と、返し板９とホッパー２との間に設けられ、返し板９によってベルトコンベア４ａ，４ｂ，４ｃから取り除かれた容器をホッパー２に戻すリターンコンベア１０とで構成されている。
【００１６】
１１は第１の移載ロボット（図では本体が省略されている）１２のハンドであり、容器整列機１で連続的に整列搬送された容器用コンベア６ａ（或いは６ｂ）上の容器を一つのパックとして複数個（例えば３０個）抜き取り、ハンド１１を略９０度半時計方向に回転させて所定の位置、すなわち、後述するオゾン水充填機１３の受け取り位置まで移動させる。第１の移載ロボット１２のハンド１１には、３０組のグリッパを有するライン状の把持部１４が形成されている。移載ロボット１２はこの把持部１４で容器列１５ａ（或いは１５ｂ）を把持するようになっている。
【００１７】
ここで、図１（ａ）に示した移載ロボット１２の右側に、図１（ｂ）に示したオゾン水充填機１３やオゾン水浸漬機１６等の装置が配置されている。
【００１８】
図１（ｂ）に示すオゾン水充填機１３は、充填位置において移載ロボット１２のハンド１１から受け取った各容器の口にノズルを同時に挿入すると共にそのノズルを介して各容器内にオゾン水を充填する装置である。このオゾン水充填機１３に隣接してオゾン水浸漬機１６が配置されている。オゾン水浸漬機１６は、オゾン水が充填された容器列を１列ずつ所定時間（例えば９秒）毎にオゾン水槽１７内に間欠移動させつつ浸漬する装置である。
【００１９】
１８はオゾン水槽１７内に浸漬された容器列を一列ずつ取出すと共に倒立させてオゾン水排水位置まで移載させる第２の移載ロボット（図では本体が省略されている）１９のハンドである。第２の移載ロボット１９も第１の移載ロボット１２と同様にハンド１８にはライン状の把持部２０が形成されている。
【００２０】
２１は第２の移載ロボット１９によって移載された容器列を受け取って１列ずつ所定時間毎に矢印Ｃ方向に移動させつつ容器内のオゾン水を排出し、低濃度のオゾン水で容器内を洗浄した後乾燥するオゾン水排出洗浄乾燥機である。尚、２２はオゾン水排出洗浄乾燥機２１により排出、洗浄、乾燥処理された容器列を把持し、容器受け渡し位置まで移動させる移載ロボットである。移載ロボット２２は移載ロボット１２，１９と同様にライン状の把持部２３が形成されたハンド２４を有し、容器保持器１００に容器を入れる。２５は容器保持器１００に入った滅菌処理済みの容器保持器１００を内容物充填機（図示せず）に矢印Ｄ方向に移送する容器用コンベアであり、２６は内容物充填機からの容器保持器１００を矢印Ｅ方向に戻すリターンコンベアである。
【００２１】
これらオゾン水浸漬機１６、第２の移載ロボット１９、オゾン水排出洗浄乾燥機２１、移載ロボット２２及び内容物充填装置等はセミアイソレータ２７内に収容されている。
【００２２】
図２に示すようにセミアイソレータ２７の天井部にはＨＥＰＡユニット２８が設けられており、セミアイソレータ２７内を気密に保つと共に、クリーン度を例えばクラス１００（立法フィート当りの０．５ミクロン以上の粒子の数が１００個の清浄度）に保つようになっている。
【００２３】
図３及び図４において、オゾン水槽１７は３箇所の開口部２９，３０，３１を有する蓋３２で覆われている。蓋３２の裏側の開口部２９と開口部３０との間には水封板３３が設けられている。水封板３３は、オゾン水層１７のオゾン水と接触することにより、セミアイソレータ２７の内外を遮断するようになっている。
【００２４】
オゾン水槽１７の蓋３２の一方の端部（図では左側）にはオゾン水充填機１３が設けられている。オゾン水充填機１３は、開口部２９に設けられたローラに臨んで設けられたフレーム３４と、フレーム３４内の上部に下向きに設けられ容器１５内にオゾン水を充填するための多数（例えば３０個）のノズル３５とで構成されている。フレーム３４内には移載ロボットのハンドに付けられているものと同じような機構のライン状の把持部があり、この把持部が移載ロボットが把持している容器を移載ロボットから受け取り、オゾン水を注入するために上昇し、容器把持コンベアにある容器把持部に渡すために下降する。
【００２５】
オゾン水槽１７内には、所定の時間ごとに間欠運転（ベルト３６が矢印Ｆ方向に順次移動する）する容器把持コンベアが設けられている。容器把持コンベアのローラ３７ｂ，３７ｃ，３７ｅ，３７ｆはオゾン水槽１７内に設けられ、ローラ３７ａ，３７ｄ，３７ｇは開口部２９，３０，３１の上側に設けられており、容器把持コンベアのベルト３６の一部が各開口部２９，３０，３１から露出するようになっている。ベルト３６には複数（図では３０個であるが限定されない）の容器をグリッパ３８ａで把持する容器把持部３８が１列ずつ所定の間隔Ｓで多数組（図では５４組であるが限定されない）設けられている。
【００２６】
容器把持部３８に把持された容器１５は、オゾン水槽１７に浸漬されつつ順次移動することにより容器１５の内外面の滅菌が行われるようになっている。図では開口部３１に臨んでオゾン水充填機３９が設けられており、容器１５内にノズル４０を介してオゾン水を再度注入する（溢れ出させる）ようになっているが、なくてもよい。尚、４１はオゾン水充填機３９及びローラ３７ｄを覆うカバーである。
【００２７】
このようなオゾン水充填機１３によりオゾン水が注入された容器１５が、把持されたままオゾン水浸漬機１６に浸漬され、再度容器１５にオゾン水が注入された後オゾン水槽１７に浸漬されることにより、容器１５の内外面のオゾン滅菌が十分行われる。
【００２８】
ここで、オゾン水充填機１３及びローラ３７ａはカバー４２で覆われている。カバー４２の容器整列機１側には移載ロボット１２の把持部１４が容器列１５ａを把持したまま挿入自在な開口部が形成されている。カバー４２の上部には、オゾン水槽１７に収容されたオゾン水から脱気したオゾンガスを排気するためのダクト４３が設けられている。尚、ダクト４３にはオゾンを分解する触媒を設けてもよい。
【００２９】
オゾン水浸漬機１６によってオゾン水が充填された容器１５は、開口部３０のローラ３７ｇの位置に到達したところで第２の移載ロボット１９により把持されてオゾン水排出洗浄乾燥機２１の受け渡し位置まで移載される。
【００３０】
図５及び図６に示したオゾン水排出洗浄乾燥機２１は、箱状のコンベアフレーム２１ａに設けられたコンベアと、コンベアフレーム２１ａの移送方向前段に設けられた排出機４９と、移送方向中段に設けられた洗浄機５０と、移送方向後段に設けられた乾燥機５１とで構成されている。
【００３１】
箱状のコンベアフレーム２１ａ内には２つのローラ４４ａ，４４ｂが設けられている。コンベアフレーム２１ａの上部両端には２つの開口部４５，４６が形成され、これら開口部４５，４６の上側にはローラ４４ｃ，４４ｄが設けられている。各ローラ４４ａ〜４４ｄにはベルト４７がかけ渡されている。すなわちベルト４７の下側はコンベアフレーム２１ａ内に位置し、ベルト４７の上側はコンベアフレーム２１ａ上側になるように位置する。これらローラ４４ａ〜４４ｄ及びベルト４７で所定時間毎に間欠運転（ベルトが矢印Ｃ方向に順次移動する）するコンベアが形成されている。コンベアのベルト４７には、第２の移載ロボット１９からの容器列１５ａを倒立させたままグリッパ４８ａで受け取って把持するベルト側把持機構４８が多数（図では３４組であるが限定されない）設けられている。コンベアフレーム２１ａの上側にはベルト４７を横断するように排出機４９、洗浄機５０及び乾燥機５１が設けられている。
【００３２】
排出機４９、洗浄機５０及び乾燥機５１にはコンベアフレーム側把持機構５２が設けられている（図では１３組であるが限定されない）。コンベアフレーム側把持機構５２は、コンベアフレーム２１ａ上にベルト４７を横断するようにかけ渡されると共にベルト４７の移動方向に沿って多数設けられたフレームと、フレーム内に設けられベルト側把持機構４８に把持された容器１５を受け取ってフレーム内で下降し上昇させた後ベルト側把持機構４８に容器１５を渡すための把持昇降機構とで構成されている。各コンベアフレーム側把持機構５２の下部には容器１５の口内に挿入されるノズル５３が上向きに設けられている。
【００３３】
移送方向前段に位置した排出機４９のノズル５３には排出用エアー供給装置（図示せず）が設けられており、容器１５内にエアーを供給して容器１５内のオゾン水を排出させるようになっている。
【００３４】
洗浄機５０のノズル５３には洗浄水供給装置（図示せず）が設けられており容器内に洗浄用の低濃度オゾン水を供給して洗浄するようになっている。なお低濃度オゾン水に代えて無菌水を供給するようにしてもよい。
【００３５】
移送方向後段に位置した乾燥機５１のノズル５３には乾燥用エアー供給装置（図示せず）が設けられており、容器１５内にエアーを供給して容器１５内の水分を除去して乾燥するようになっている。
【００３６】
尚、図では排出機４９、洗浄機５０及び乾燥機５１の段数がそれぞれ１段、２段及び１０段となっているがこれに限定されるものではない。
【００３７】
滅菌処理され乾燥された容器１５は、移載ロボット２２により容器１５の本体が把持されたまま口が上になるように反転される。内容物を充填する内容物充填装置に渡すためである。
【００３８】
図１に示したオゾン水による容器の滅菌装置が作動すると、容器整列機１のホッパー２に投入された多数の容器１５がフィーダ３で平面的に並べられてベルトコンベア４ａ，４ｂ，４ｃで搬送される。ベルトコンベア４ａ，４ｂ，４ｃ上の容器１５は画像処理用カメラ５ａ，５ｂ，５ｃで監視され、画像処理用カメラ５ａ，５ｂ，５ｃからの情報に基づいて整列用移載ロボット８ａ，８ｂ，８ｃで容器用コンベア６ａ（６ｂ）に整列配置されて搬送される。容器用コンベア６ａ（６ｂ）に整列搬送された多数の容器１５から第１の移載ロボット１２により所定の数を１パックとしてオゾン水充填機１３に移載される。オゾン水充填機１３は３０個の容器列１５ａにノズル３５を介してオゾン水が注入される。オゾン水が充填された容器列１５ａは容器把持部３８に把持されたままオゾン水槽１７に浸漬された後、第２の移載ロボット１９でオゾン水排出洗浄乾燥機２１に移載され、容器１５にノズル５３を挿入し、このノズル５３を介してエアーを供給することにより容器１５内のオゾン水が排出される。オゾン水が排出された後そのノズル５３を外して容器を移送し、容器１５に次のノズル５３を挿入し、挿入されたノズル５３を介して低濃度のオゾン水が容器１５内に供給されることにより洗浄される。洗浄終了後ノズルを外して、容器を移送して次のノズルを挿入し、ノズルを介してエアーを供給することにより容器が乾燥されて全工程が終了する。
【００３９】
以上において、オゾン水が注入された容器を把持したままオゾン水槽に浸漬することにより、熱を加えることなく容器の内外が滅菌される。オゾン水槽に浸漬された容器は、オゾン水が排出された後、洗浄され乾燥されるので、オゾンが容器内に残留することがなく滅菌される。また、容器ホルダを用いることがないので、容器が多種類ある場合でも容器ホルダの交換という繁雑な作業を発生させることなく品種切換えに容易に対応することができる。
【００４０】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、次のような優れた効果を発揮する。
【００４１】
オゾン水が注入された容器を把持したままオゾン水槽に浸漬することにより、容器の滅菌を常温で且つ短時間で十分に行うことができるオゾン水による容器の滅菌装置の提供を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のオゾン水による容器の滅菌装置の一実施の形態を示す平面透視図である。
【図２】図１（ｂ）の側面透視図である。
【図３】図１（ｂ）に示した第１の移載ロボット、オゾン水充填機及びオゾン水浸漬機の側面拡大透視図である。
【図４】図３の平面透視図である。
【図５】図１（ｂ）に示した第２の移載ロボット及びオゾン水排出洗浄乾燥機の側面透視図である。
【図６】図５の平面図である。
【符号の説明】
１容器整列機
８ａ，８ｂ，８ｃ整列用移載ロボット
１２第１の移載ロボット
１３オゾン水充填機
１４，２０，２３把持部
１６オゾン水浸漬機
１７オゾン水槽
１９第２の移載ロボット
２１オゾン水排出洗浄乾燥機
２２移載ロボット

Claims

医薬品等の内容物が充填される容器をオゾン水で滅菌するためのオゾン水による容器の滅菌装置において、ランダムに移送される容器を所定個数ずつ整列させる容器整列機と、その容器整列機で整列された容器列を把持してオゾン水を注入する充填位置まで移動させる第１の移載ロボットと、その充填位置で各容器にオゾン水を注入するオゾン水充填機と、オゾン水充填後の容器列を把持し、その把持した容器列を順次オゾン水槽内に浸漬して移動させる容器把持コンベアを有するオゾン水浸漬機と、そのオゾン水浸漬機でオゾン水に浸漬された容器列を把持してオゾン水排出位置まで移動させる第２の移載ロボットと、第２の移載ロボットからの容器列を受け取って把持し、容器内のオゾン水を排出し、容器内を洗浄した後乾燥するオゾン水排出洗浄乾燥機とを備えたことを特徴とするオゾン水による容器の滅菌装置。
上記容器整列機は、滅菌処理前の容器が多数投入されるホッパーと、該ホッパーから排出された容器を受け取って所定数ずつ排出するフィーダと、該フィーダから排出された容器をランダムに搬送するベルトコンベアと、該ベルトコンベア上の容器の向きを検出する画像処理用カメラと、上記ベルトコンベアの近傍に配置され該画像処理用カメラからの情報に基づいて容器を一つずつ取出して所定の受け渡し位置まで移載する整列用移載ロボットと、上記ベルトコンベアと略平行に配置され上記整列用移載ロボットから受け渡された容器を受け取って整列配置した状態で搬送する容器用コンベアとを有する請求項１に記載のオゾン水による容器の滅菌装置。
上記オゾン水充填機は、充填位置に設けられ容器列が出し入れ自在かつ上下方向に移動自在なフレームと、該フレームの上部に下向きに設けられ容器内にオゾン水を注入するためのノズルとを有する請求項１に記載のオゾン水による容器の滅菌装置。
上記オゾン水排出洗浄乾燥機は、上部両端に開口部が形成された箱状のコンベアフレームと、該コンベアフレームの内部と両開口部の上側に設けられたローラにかけ渡されたベルトとを有し、所定時間毎に間欠運転するコンベアと、該コンベアのベルトに設けられ上記第２の移載ロボットから容器列を倒立させたまま受け取って把持するベルト側把持機構と、上記コンベアフレームの上側に上記ベルトを横断するように、かつベルトの移動方向に沿って多数設けられ上記ベルト側把持機構から受け渡された容器列を把持して下降、上昇させた後上記ベルト側把持機構に受け渡すコンベアフレーム側把持機構と、各コンベアフレーム側把持機構の下部に上向きに設けられ容器列の各容器内に挿入されるノズルと、移送方向前段に位置したノズルにエアーを供給して各容器内のオゾン水を排出させる排出用エアー供給装置と、移送方向中段に位置したノズルに洗浄用の低濃度オゾン水又は無菌水を供給して各容器内を洗浄する洗浄水供給装置と、移送方向後段に位置したノズルにエアーを供給して各容器内の水分を除去して乾燥する乾燥用エアー供給装置とを有する請求項１に記載のオゾン水による容器の滅菌装置。