JP4091996B2 - 包装材料の殺菌装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガス状殺菌剤を包装材料の表面に接触させて包装材料を殺菌する包装材料の殺菌装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
食品や、医薬品などといった内容物を紙製又はプラスチック製の容器、すなわち包装材料によって包装するという包装形態は既に広く知られている。このような包装形態を実現するために、包装材料の成形、内容物の充填及び包装材料の密封などといった一連の処理を自動的に行うようにした充填包装装置は既に知られている。また、この種の充填包装装置において、内容物を充填する前の包装材料を殺菌すると共に装置内部の全体を無菌又は減菌状態に保持するようにした、いわゆる無菌充填包装装置も知られている。
【０００３】
従来、包装材料などを殺菌するため、包装材料などの表面に殺菌剤、例えば過酸化水素水（Ｈ2Ｏ2）を接触させることが知られている。また、特開平３−２００５２４号公報には、その殺菌剤をガス状にして包装材料などの表面に供給するようにした殺菌方法が示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ガス状殺菌剤を用いた上記従来の殺菌装置では、包装材料の開口に対して開口面積の狭いノズルを用いて包装材料の内部にガス状殺菌剤を噴霧していた。この従来装置では、ノズル面積が包装材料の開口よりも非常に狭いので、ノズルから放出されたガス状殺菌剤が包装材料の開口とノズルとの間の隙間から外部へ自由に漏れ出てしまい、よって、包装材料の内部表面の全域にわたってまんべんなく殺菌剤を供給することができなかった。
本発明は、上記の問題点を解消するためになされたものであって、包装材料の殺菌対象となる部分の全体にまんべんなく均一に殺菌剤を接触させることができる殺菌装置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】
上記の目的を達成するため、本発明に係る包装材料の殺菌装置は、加熱により気化したガス状殺菌剤を包装材料の表面に接触させて包装材料を殺菌する包装材料の殺菌装置において、前記ガス状殺菌剤を前記包装材料へ向けて噴霧する殺菌剤噴霧ノズルと、その殺菌剤噴霧ノズルの先端に設けられていて前記包装材料の開口を覆う遮蔽カバーとを有し、前記遮蔽カバーは、前記包装材料から離れる退避位置と、前記包装材料に近接する噴霧位置との間で移動し、前記遮蔽カバーは、前記噴霧位置において前記包装材料の開口を覆うと共に該包装材料の側面を隙間を開けて覆い、前記包装材料の外面に向かって冷却エアを放出するエアーノズルと、殺菌剤をガス化して前記殺菌剤噴霧ノズルへ供給する殺菌剤ガス化装置とをさらに有し、該殺菌剤ガス化装置は、殺菌剤及び無菌エアを放出する２流体ノズルと、該２流体ノズルから放出される前記殺菌剤が当たる位置に配置されたヒータと、前記２流体ノズルから前記殺菌剤を間欠的に放出するように制御する制御装置とを有することを特徴とする。遮蔽カバーによって包装材料の開口を覆うことにより、包装材料の内部へ送り込んだガス状殺菌剤がその開口から外部へ漏れ出ることが防止され、よって、ガス状殺菌剤を包装材料の内部の全面に均一且つ十分に接触させることができる。
【０００６】
遮蔽カバーは単なる平板であってもよいが、望ましくは、その遮蔽カバーの外周端縁に包装材料へ向けて突出する張出し部を設ける。こうすれば、ガス状殺菌剤が包装材料の開口から漏れ出ることをより一層確実に防止できる。遮蔽カバーは、包装材料に対して常に一定の位置に固定設置することもできる。しかしながら望ましくは、遮蔽カバーを、包装材料から離れる退避位置と、包装材料に近接する噴霧位置との間で移動できるように構成する。こうすれば、包装材料を搬送するときには遮蔽カバーを退避位置に退避させておいて包装材料の自由な移動を許容でき、一方、包装材料に対してガス状殺菌剤を噴霧するときには遮蔽カバーを噴霧位置へ移動させて、殺菌剤の漏れをより確実に防止する。
【０００７】
遮蔽カバーは、望ましくは、単に包装材料の開口を覆うだけでなく、その側面をも覆うようにする。こうすれば、殺菌剤噴霧ノズルから噴霧されるガス状殺菌剤を包装材料の内部へ送り込むのと同時に、そのガス状殺菌剤を包装材料の外部表面に沿っても流すことができ、従って、包装材料の内部表面と外部表面とを同時に殺菌できる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
図１は、本発明に係る包装材料の殺菌装置を用いた無菌充填包装装置の一実施形態を示している。この無菌充填包装装置は、駆動ローラ１と従動ローラ２との間に掛け渡された無端で環状の搬送ベルト３と、その搬送ベルト３を気密に包囲する密封チャンバ４とを有している。搬送ベルト３の上側走行部は従動ローラ２から駆動ローラ１へ向かって図の右側から左側へ移動し、一方、搬送ベルト３の下側走行部は駆動ローラ１から従動ローラ２へ向かって図の左側から右側へ移動する。本実施形態では、搬送ベルト３が包装材料搬送手段を構成し、その搬送ベルト３の上側走行部が包装材料の搬送路に相当する。
【０００９】
搬送ベルト３は、例えば図９に示すように、ベルト基板５の中に複数の包装材料収納用の開口６を開けることによって形成されている。図では、搬送ベルト３の移動方向Ｆに関して２列の開口６が一定の間隔Ｄで連続して設けられる。しかしながら、開口６の列は１列とすることもできるし、３列以上とすることもできる。また、間隔Ｄも自由に設定できる。本実施形態では包装材料として、図８に示すようなカップ容器７を考える。このカップ容器７は、その上端に開口２６を有し、さらにその上端周縁にフランジ８を有している。容器開口２６を通してカップ容器７の内部に内容物、例えば流状食品を注入した後、フランジ８に円形状の蓋材９を加熱溶着することによって、内容物入りの製品容器が完成する。図９において、カップ容器７はその底部から開口６の中に挿入され、フランジ８が開口６の周縁に引っ掛かった状態で搬送ベルト３に支持される。
【００１０】
図１に戻って、本実施形態の無菌充填包装装置は、包装材料供給ステージ１０と、殺菌ステージ１１と、乾燥ステージ１２と、内容物充填ステージ１３と、密封ステージ１４と、そして製品容器取出しステージ１５とを有している。殺菌ステージ１１は、殺菌剤噴霧室１６及び殺菌剤ガス室１７によって構成される。包装材料供給ステージ１０と殺菌剤噴霧室１６との間、殺菌剤噴霧室１６と殺菌剤ガス室１７との間、殺菌剤ガス室１７と乾燥ステージ１２との間、そして乾燥ステージ１２と内容物充填ステージ１３との間のそれぞれの位置には、各ステージを互いに区分けするための隔壁１８が配設される。これらの隔壁１８は、図の紙面に対して直角の方向に延びる支軸１９を中心として、図１に示す垂直位置と図５に示す水平位置との間で旋回移動できる。
【００１１】
包装材料供給ステージ１０内の密封チャンバ４には、カップ容器７を補給するための補給用開口２０、エアー排気口２１ａ及びエアー排気口２１ｂが設置される。各エアー排気口２１ａ及び２１ｂの中には流量調節弁２２が設けられる。殺菌剤噴霧室１６には次の各要素、すなわち、殺菌剤噴霧ノズル２３、そのノズル２３を昇降移動させるノズル昇降装置２４、そして、搬送ベルト３従って包装材料の搬送路を挟んで殺菌剤噴霧ノズル２３に対向して配設されたエアーノズル２５を有している。
【００１２】
エアーノズル２５は、例えば図６に示すように、ほぼ円盤形状に形成され、そしてその上面には多数の微細な通気穴２９が形成される。また、図１において、このエアーノズル２５には送風管３１を介して冷却エアー供給源３２が接続される。冷却エアー供給源３２は低温空気を送風管３１へ送り出し、その送り出された低温空気は、図６に破線矢印Ａで示すように各通気穴２９から外部へ噴出される。噴出した低温空気は、図３に示すように、カップ容器７の底部の外側に吹き付けられてそのカップ容器７を外側から冷却する。
【００１３】
図２の殺菌剤噴霧室１６において、殺菌剤噴霧ノズル２３の先端には、カップ容器７の上端開口２６の全面を覆う円盤形状の遮蔽カバー２７が設けられる。また、この遮蔽カバー２７の外周端縁にはカップ容器７へ向けて下方へ突出するリング状の張出し部２８が設けられる。殺菌剤噴霧ノズル２３は、図３において、ノズル昇降装置２４によって駆動されて破線で示す退避位置Ｔと実線で示す噴霧位置Ｓとの間で昇降移動する。ノズル昇降装置２４は、それ自体周知の任意の機構によって構成される。
【００１４】
図１において、殺菌剤噴霧ノズル２３は連結管５１を介して殺菌剤ガス化装置３３に接続される。この殺菌剤ガス化装置３３は、図４に示すように、ガス化室３４及びそのガス化室３４の上面に設置された２流体ノズル３６を有している。２流体ノズル３６の一方の入力ポートには殺菌剤としての過酸化水素水（Ｈ2Ｏ2）を供給するための殺菌剤供給系３７が接続され、他方の入力ポートには無菌エアーを供給するためのエアー供給系３８が接続される。ガス化室３４の上部、殺菌剤噴霧ノズル２３の外周部及び連結管５１の外周部のそれぞれには、ヒータ５２が設けられる。また、ガス化室３４の底部にはガス化ヒータ５３が設けられる。
【００１５】
殺菌剤供給系３７は、圧縮エアー及び殺菌剤を搬送するガス管３９と、ガス管３９上に設けられた手動バルブ４１と、ガス管３９上に設けられていて過酸化水素水Ｈを貯留した殺菌剤タンク４２と、ガス管３９及びその中を流れる殺菌剤を加熱するヒータ４５と、そしてガス管３９上に設けられた殺菌剤側バルブ４３とを有している。殺菌剤側バルブ４３は、バルブ制御装置４４からの指令に基づいて開閉する。
【００１６】
エアー供給系３８は、圧縮エアーを搬送するガス管４６と、ガス管４６上に設けられたエアー側バルブ４７と、ガス管４６内を流れるエアーを除菌するエアー除菌フィルタ４８と、そしてガス管４６及びその中を流れるエアーを加熱するヒータ４９とを有している。エアー側バルブ４７は、バルブ制御装置４４からの指令に基づいて開閉する。
【００１７】
図１に戻って、殺菌剤噴霧室１６の後段位置に配設された殺菌剤ガス室１７の上面には、殺菌剤ガス化装置３３から延びる連結管５１に接続するガス吐出管５４及びヒータ５５が設けられる。また、図２に示すように、搬送ベルト３の下方位置に液滴受け皿５６が設けられ、その受け皿５６の底部に通気穴５７が設けられる。また、図１において、殺菌剤ガス室１７の底部には、そのガス室１７内の空気を外部へ排出するための排気装置５８が設置される。また、殺菌剤ガス室１７の入口１７ａ及び出口１７ｂには、開閉可能なシャッター３０が設置される。
【００１８】
乾燥ステージ１２には、搬送ベルト３を挟んで一対のエアー配管５９が設置されている。これらのエアー配管５９は乾燥空気供給源６１に接続されていて、その乾燥空気供給源６１で発生した高温で乾燥した空気がそれらのエアー配管５９を通して搬送ベルト３に支持されたカップ容器７へ上下から吹き付けられる。また、乾燥ステージ１２内の密封チャンバ４の底面には流量調節弁２２を備えたエアー排気口２１ｃが設けられる。さらに、内容物充填ステージ１３には、内容物、例えば流状食品を貯留した内容物タンク６２が設置され、その内容物タンク６２から垂下する充填ノズル６３が搬送ベルト３の上方に位置している。
【００１９】
密封ステージ１４内には、蓋材搬送／殺菌装置６４及びシール／カット装置６５が設置されている。蓋材搬送／殺菌装置６４は、蓋材供給ロール６６から蓋材巻取りロール６７に至る蓋材搬送系と、殺菌剤としての過酸化水素水Ｈを貯留した殺菌剤バス６８と、そして、シート状の蓋材を乾燥するための蓋材乾燥装置６９とを有している。シール／カット装置６５は、搬送ベルト３に対して進退移動、すなわち図において上下移動することによって、シート状の蓋材からカップ容器７の開口に合った大きさの円形状の蓋材９（図８参照）を打ち抜き、それと同時に、打ち抜いたその蓋材をカップ容器７の上端フランジ８（図８参照）に加熱溶融定着、すなわちヒートシールする。
【００２０】
図１において、製品容器取出しステージ１５内の密封チャンバ４の上面には容器取出し用の開口７１が設けられ、さらに搬送ベルト３を挟んでその開口７１に対向して容器排出装置７２が設けられる。容器排出装置７２は、図示しない駆動装置によって駆動されて上下方向へ昇降移動するようになっており、上方向へ移動するときに搬送ベルト３に支持されているカップ容器７を上方へ押し上げて搬送ベルト３から外し、さらに容器取出し用開口７１を通して外部へ排出する。なお、製品容器取出しステージ１５内の密封チャンバ４の側面には、密封チャンバ４の内部の全域を無菌の陽圧状態に設定するための無菌エアー導入口７３が設けられ、その導入口７３の内部には流量調節弁２２が配設される。
【００２１】
以下、上記構成より成る無菌充填装置の動作について説明する。
（充填包装装置内部の殺菌処理）
図１の充填包装装置を用いて充填包装作業を実行するにあたっては、その充填包装作業が無菌状態下で行われるようにするために、充填包装装置の内部全域を殺菌する必要がある。その装置殺菌は、例えば、以下のようにして行われる。
【００２２】
まず、図１０に示すように、無菌エアー導入口７３内の流量調節弁２２及び各エアー排気口２１ａ，２１ｂ，２１ｃ内の流量調節弁２２を全て開状態に設定する。また、殺菌剤ガス室１７の入口１７ａ及び出口１７ｂに設けたシャッター３０を開状態に設定する。また、製品容器取出しステージ１５内の容器取出し用開口７１を蓋７５によって遮蔽する。この状態で、無菌エアー導入口７３から高温の無菌エアーを密封チャンバ４の内部へ導入し、同時に、乾燥ステージ１２内の乾燥空気供給源６１を作動してエアー配管５９から密封チャンバ４の内部へ高温乾燥空気を導入する。こうして導入された高温流体は図に矢印で示すようにチャンバ４の内部を流れて該部を高温に加熱した後、各エアー排気口２１ａ，２１ｂ，２１ｃから外部へ排気される。
【００２３】
以上のようにしてチャンバ４の内部が所定の高温状態に設定されると、次に、図５に示すように、無菌エアー導入口７３内の流量調節弁２２及び各エアー排気口２１ａ，２１ｂ，２１ｃ内の流量調節弁２２を全て閉状態に設定する。また、容器取出し用開口７１を蓋７５によって覆う。この状態でチャンバ４の内部はほぼ気密状態に密封される。そしてさらに、各隔壁１８を図１０の垂直状態から図８に示すように水平状態へと旋回する。これにより、チャンバ４の内部が、各ステージに区分けされていた状態から１つの空間へと開放される。その後、殺菌剤噴霧室１６内の殺菌剤噴霧ノズル２３からガス状の過酸化水素水を噴霧してそれをチャンバ４の内部の隅々まで行き渡らせる。このとき、ガス状の過酸化水素水の流れを促進するために、チャンバ４内の適所に設置した回転羽根７４を回転させてガス状の過酸化水素水を撹拌することが望ましい。こうしてガス状の過酸化水素水をチャンバ４の内部全体に充満させることにより、チャンバ４の内部を殺菌する。
【００２４】
以上の装置殺菌処理が完了すると、再び、無菌エアー導入口７３内の流量調節弁２２及び各エアー排気口２１ａ，２１ｂ，２１ｃ内の流量調節弁２２が、図１０に示すように開状態に設定され、さらにエアー導入口７３から無菌エアーが再び導入される。こうして、チャンバ４の内部に再びエアー流が形成され、このエアー流によってチャンバ４内のガス状の過酸化水素水が除去される。以上によりチャンバ４内の殺菌処理が完了し、その後、以下のようにしてカップ容器７に対する内容物の充填包装処理が実行される。なお、その充填包装処理は、無菌エアー導入口７３から無菌エアーを導入してチャンバ４内に図１０に示すような無菌エアーの流れを形成することによってチャンバ４内を陽圧状態に保持した状態で実行される。この陽圧状態の保持により、カップ容器７に対して充填包装処理を行っている間に外部からチャンバ４の内部へ雑菌が進入することを防止する。また、隔壁１８は垂直状態に戻される。
【００２５】
（内容物の充填包装処理）
図１において、包装材料供給ステージ１０内の補給用開口２０からカップ容器７が供給される。そして一方、搬送ベルト３が間欠的に周回移動を開始する。補給用開口２０から供給されたカップ容器７は、搬送ベルト３の開口６（図９参照）に１個づつ挿入され、そして搬送ベルト３の周回移動に従って図１の左方向へ搬送される。搬送されるカップ容器７は、まず、殺菌ステージ１１の殺菌剤噴霧室１６内へ運ばれる。
【００２６】
カップ容器７が搬送される一方で、殺菌ステージ１１内の殺菌剤ガス化装置３３は次のように動作する。すなわち、図４において、エアー供給系３８内のエアー側バルブ４７は常に開状態にあり、一方、殺菌剤側バルブ４３は所定時間間隔で開閉を繰り返す。例えば、１秒間閉じて、０．５秒間開くという間欠開閉動作を繰り返す。殺菌剤側バルブ４３が開状態にあると、２流体ノズル３６からガス化室３４の内部へ過酸化水素水が液滴状に噴出され、その過酸化水素水がガス化ヒータ５３の上で蒸発してガス化し、そのガス化した過酸化水素水がエアー供給系３８から送り込まれる無菌エアーに載って連結管５１を通して殺菌剤噴霧ノズル２３へ搬送され、さらにそのノズル２３から外部へ噴霧される。他方、殺菌剤側バルブ４３が閉状態にあると、殺菌剤供給系３７からガス化室３４内への過酸化水素水の供給が行われず、ガス化室３４内にはエアー供給系３８からの無菌エアーだけが供給される。この場合には、ガス化室３４の中に残存するガス状の過酸化水素水がその供給された無菌エアーに載ってノズル２３から外部へ噴霧される。
【００２７】
以上の操作の結果、殺菌剤供給系３７からの過酸化水素水の供給は間欠的に行われるが、エアー供給系３８からの無菌エアーの供給は連続して行われるので、殺菌剤噴霧ノズル２３へは連続してガス化された過酸化水素水が供給され、従って、そのノズル２３からは常時、ガス化された過酸化水素水が噴霧される。
【００２８】
以上の動作中、２流体ノズル３６からガス化室３４の内部へ過酸化水素水を間欠的に噴出することにより、ガス化ヒータ５３上で過酸化水素水が蒸発した後、過酸化水素水の噴出が所定時間停止すると、その停止時間中にガス化ヒータ５３の表面温度が所定の高温に回復する。過酸化水素水を常時連続してガス化室内へ噴出するようにするとガス化ヒータ５３の表面温度が低下して過酸化水素水を十分に気化させることができなくなるおそれがあるが、過酸化水素水を間欠的に噴出させるようにした本実施形態によれば、そのようなガス化ヒータ５３の温度低下の心配はない。なお、エアー供給系３８内に設けたヒータ４９によって無菌エアーを予備的に加熱し、さらに殺菌剤供給系３７内に設けたヒータ４２によって過酸化水素水を予備的に加熱することにより、ガス化ヒータ５３による過酸化水素水のガス化を促進できる。
【００２９】
図１に戻って、搬送ベルト３によって搬送されるカップ容器７が殺菌剤噴霧ノズル２３の下方位置に運ばれてそこに停止すると、図３に示すように、ノズル昇降装置２４によって駆動されてノズル２３が下方へ降下して、その先端の遮蔽カバー２７の周縁張出し部２８がカップ容器７のフランジ８の直上位置にセットされる。これにより、カップ容器７の開口２６が遮蔽カバー２７によってほぼ隙間なく覆われる。この状態で、ノズル２３からガス状の過酸化水素水が噴霧されるので、噴霧された過酸化水素水は遮蔽カバー２７の働きによって外部へ漏れることなく、カップ容器７の内部へ効率良く供給される。供給されたガス状過酸化水素水はカップ容器７の内部表面に接触してそこに付着する。遮蔽カバー２７によってガス状過酸化水素水の外部への漏れが確実に防止されるので、過酸化水素水はカップ容器７の内部表面に均一且つ十分に付着する。このことは、カップ容器７の内部表面の全域がムラ無く均一に殺菌できるということ意味している。
【００３０】
以上のようにガス状過酸化水素水がカップ容器７に供給される間、カップ容器７の下方位置に配置されたエアーノズル２５から低温空気が放出され、その放出された低温空気によってカップ容器７が底部及び側部の外側から冷却される。このようにして、カップ容器７へのガス状過酸化水素水の供給とそのカップ容器７の冷却とを同時に行うことにより、カップ容器７の内部表面に接触した過酸化水素水は効率良く、しかも均一に凝縮して、カップ容器７の内部表面に十分な量でしかも均一に付着する。
【００３１】
内部表面に均一で十分な量の過酸化水素水が付着したカップ容器７は、その後、図１において搬送ベルト３によって搬送されて殺菌剤ガス室１７へ送られる。ガス室１７の入口１７ａに設けたシャッタ３０は、カップ容器７が到来したときに開いてそのカップ容器７の通過を許容し、そのカップ容器７が通過し終わった後に閉じてガス室１７を密封する。ガス室１７の上面に設けたガス吐出管５４はその下部に複数の小さな通気口を有していて、それらの通気口からガス状の過酸化水素水を連続して吐出しており、その吐出された過酸化水素水がガス室１７の内部に充満している。ガス室１７の上面に設けたヒータ５５は、例えば室内の温度を１２２℃〜１５０℃程度に維持して過酸化水素水がガス状態を維持できるようにしている。カップ容器７がガス室１７の内部へ送られると、そのガス室１７を通過する間にそのカップ容器７の外周側面及びフランジ８の表面に過酸化水素水が十分に付着する。
【００３２】
搬送ベルト３の下方には通気口５７が設けられ、排気装置５８によって空気が引かれるとき、搬送ベルト３のまわりの空気が通気口５７を通して下方へ引かれる。これにより、ガス室１７の内部のガス状過酸化水素水が隣接する殺菌剤噴霧室１６や、乾燥ステージ１２へ漏れ出ることを防止する。また、通気口５７を通して上下方向へ空気流を形成することにより、ヒータ５５から発散する熱がガス室１７の上部に滞留することを防止できる。搬送ベルト３の下方位置に設けた液滴受け皿５６はガス室１７の上部に結露した過酸化水素水の液滴を回収するために用いられる。
【００３３】
殺菌剤噴霧室１６を通過することによりその内部表面にまんべんなく過酸化水素水が付着し、さらにガス室１７を通過することによりその外部表面にまんべんなく過酸化水素水が付着するに至ったカップ容器７は、その後、搬送ベルト３によって搬送されて乾燥ステージ１２へ搬送される。このとき、ガス室１７の出口１７ｂに設けたシャッタ３０はカップ容器７の通過を許容するために、開状態に開かれる。
【００３４】
図１において、カップ容器７が乾燥ステージ１２内へ入ると、一対のエアー配管５９によって高温の乾燥空気が上下両方向からカップ容器７へ吹き付けられ、これにより、そのカップ容器７の内側表面及び外側表面に付着した過酸化水素水が活性化して所期の殺菌効果を発揮してカップ容器７の内外表面全域を殺菌する。また、乾燥空気によってカップ容器７から過酸化水素水が除去される。以上のようにして殺菌処理が終了したカップ容器７は、搬送ベルト３によって内容物充填ステージ１３へ運ばれる。内容物充填ステージ１３内の充填ノズル６３からは、カップ容器７の搬送タイミングに同期したタイミングで内容物、すなわち流状食品が放出され、その放出された内容物がカップ容器７の内部へ収容される。そして内容物を収容したカップ容器７は、次いで、密封ステージ１４へ搬送される。
【００３５】
密封ステージ１４内では、蓋材供給ロール６６から繰り出されたシート状の蓋材が殺菌剤バス６８内に貯留された液体状の過酸化水素水Ｈに浸漬されて殺菌され、さらに乾燥装置６９を通過する間に乾燥処理を受け、そしてシール／カット装置６５とカップ容器７との間まで搬送される。シール／カット装置６５は、シート状の蓋材をカップ容器７の開口部の径に合った円形状に打ち抜き、さらに図８に示すようにその打ち抜いた円形状の蓋材９をフランジ８に溶融接着する。こうして内容物入りの製品容器が完成するが、これまでの全ての工程は無菌状態に保持された無菌チャンバ４の内部で行われるので、得られた製品容器も無菌状態である。完成した製品容器は、その後、製品容器取出しステージ１５へ運ばれて、容器排出装置７２によって搬送ベルト３から取り外され、さらに取出し用開口７１を通して外部へ取り出される。
【００３６】
以上説明したように、図３に示した第１の実施の形態によれば、遮蔽カバー２７によってガス状過酸化水素水の外部への漏れが確実に防止されるので、過酸化水素水はカップ容器７の内部表面に均一且つ十分に付着し、その結果、カップ容器７をムラ無く均一に殺菌できる。特に、本実施の形態では、遮蔽カバー２７の外周端縁にリング状の張出し部２８を設けたので、カップ容器７の開口２６をより確実に隙間無く覆うことが可能になり、その結果、ガス状過酸化水素水をより一層確実にカップ容器７の内部の隅々まで行き渡らせることができる。さらに、本実施の形態では、殺菌剤噴霧ノズル２３従って遮蔽カバー２７を、カップ容器７から離れる退避位置Ｔとカップ容器７に近接する噴霧位置Ｓとの間で移動させるようにしたので、カップ容器７の搬送を阻害することなく、遮蔽カバー２７又は張出し部２８を可能な限りカップ容器７へ近接、場合によっては接触させることができる。
【００３７】
（第２の実施形態）
上記第１の実施形態では、図８に示すようなカップ容器７を包装の対象とした。これに対し、これから説明する第２の実施形態では、図１１に示すような山形形状の頂部７７を有する角筒形状の密封容器７８や、図１２に示すような平らな頂部７９を有する角筒形状の密封容器８１を包装の対象とする。これらの容器は、まず、ブランク材を折り畳んで容器底部Ｑを形成し、容器底部Ｑの反対側の容器開口を通して内容物を容器内部へ充填し、その後、容器頂部を山形形状７７や平ら形状７９に折り畳んで密封する。
【００３８】
これらの容器に関しては、容器底部Ｑを形成した後、その容器の内部へ内容物を充填する前に、容器の内部を殺菌する必要がある。図１３に示す殺菌装置はそのような殺菌処理を行う際に用いられる。この殺菌装置は、角筒状容器７８又は８１を搬送する搬送ベルト８３と、先端に角筒形状の遮蔽カバー８７を備えた殺菌剤噴霧ノズル２３を有している。殺菌剤噴霧ノズル２３は、図示しないノズル昇降装置によって駆動されて、図１３に示す退避位置Ｔと図１４に示す噴霧位置Ｓとの間で昇降移動する。噴霧位置Ｓまで降下した遮蔽カバー８７は、容器開口２６を覆うことはもとより、容器の側面をも覆っている。このとき、遮蔽カバー８７と容器側面との間には適宜の隙間が形成される。
【００３９】
図１３において、容器底部Ｑが形成され、しかし頂部が開口２６である角筒容器７８，８１が搬送ベルト８３によって搬送されて殺菌剤噴霧ノズル２３の下方位置に停止する。このとき、ノズル２３及び遮蔽カバー８７は退避位置Ｔに持ち上げられていて、容器７８，８１の移動を阻害しない。容器７８，８１が停止すると、図１４に示すように殺菌剤噴霧ノズル２３が降下して遮蔽カバー８７が容器開口２６から容器側面を覆う。この状態で、ノズル２３からガス状過酸化水素水が噴霧され、その噴霧されたガス状過酸化水素水が容器７８，８１の内部へ供給される。
【００４０】
遮蔽カバー８７は容器開口２６の全体を覆っているので噴霧された過酸化水素水は容器７８，８１の内部の隅々まで行き渡って該部に付着する。一方、遮蔽カバー８７は容器側面まで延びていると共に、その遮蔽カバー８７と容器側面との間には隙間が形成されるので、ノズル２３から噴霧されたガス状過酸化水素水は容器７８，８１の内部へ向かうと同時に、上記の隙間を通って容器側面の全域に沿って流下して、その側面全域にムラ無く付着する。こうして、容器７８，８１の内部表面と外部表面の両面が同時に殺菌される。
【００４１】
（第３の実施形態）
図１５は、包装材料のさらに他の具体例である、円筒状容器８２を示している。この円筒状容器８２は、その頂部に円形状開口２６を有しており、この開口２６は蓋片８４を容器頂部に接着することによって塞がれている。開口２６は、容器８２の内部に内容物を充填する際の内容物充填口として用いられると共に、充填された内容物を外部へ取り出す際の内容物取出し口としても用いられる。
【００４２】
この種の円筒状容器８２に対して殺菌処理を行うときには、図１６に示すように、蓋片８４が容器頂部に接着されないで開口２６が露出した状態で容器８２が殺菌剤噴霧ノズル２３の下方位置へ搬送される。容器８２がノズル２３の下方位置で停止すると、ノズル２３及びその先端に設けた円筒形状の遮蔽カバー９７が降下して、その遮蔽カバー９７によって容器頂部及び容器側面が覆われる。この状態でノズル２３からガス状過酸化水素水が噴霧され、そして、噴霧されたガス状過酸化水素水は開口２６を通して容器８２の内部へ送り込まれる。一方、遮蔽カバー９７は容器頂部及び容器側面の両方を覆っているので、ガス状過酸化水素水は容器内部へ入ると共に、蓋片８４の表裏両面にも確実に付着し、さらに容器側面にも確実に付着する。こうして、容器８２の内部表面及び外部表面の全ての面が同時に殺菌される。
【００４３】
（その他の実施形態）
以上、好ましい実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明はそれらの実施の形態に限定されるものでなく、請求の範囲に記載した技術的範囲内で種々に改変できる。例えば、殺菌剤としては、過酸化水素水に限られず、過酢酸や、過酢酸と過酸化水素の混合物などを用いることもできる。また、包装材料は図８、図１１、図１２及び図１５に示した容器に限られず、その他任意の形状の容器を用いることができる。また、包装材料の外側表面に低温空気を吹き付けるためのエアーノズルは、図６に示したような形状のノズルに限られず、その他の任意の構造のノズルを用いることができる。例えば図７に示すように、単なる円筒形状のノズル３５を用いてエアーノズルを構成することもできる。
【００４４】
また、包装材料に関する冷却方法も、低温空気の吹き付け処理に限られず、低温の冷却水をカップ容器の外側に吹き付けたり、包装材料を冷却水に浸漬させたり、あるいは、包装材料の外観形状に合致した冷却板をその包装材料に接触させる等の方法を採用することもできる。
【００４５】
また、本発明に係る殺菌装置を適用できる充填包装装置は、図１に示した構造の装置に限られない。要は、包装材料を搬送するための搬送装置を有すると共に、包装材料の搬送路に沿って殺菌ステージ、内容物充填ステージなどの各種ステージが順を追って設置される構造の充填包装装置で有りさえすれば具体的な構造は任意である。例えば、包装材料の搬送装置を図１に示すような環状ベルトを用いて構成するのではなくて、円盤形状のターンテーブルによって構成することができる。このような装置では、ターンテーブルによって複数の包装材料を水平面内で環状に周回移動させ、その周回移動経路の上方位置に包装材料供給ステージ、殺菌ステージ、乾燥ステージ、内容物充填ステージ、密封ステージ、そして製品容器取出しステージなどの各種ステージをリング状の配置形態で配設する。
【００４６】
【発明の効果】
本発明に係る包装材料の殺菌装置によれば、遮蔽カバーによって包装材料の開口を覆うことにより、包装材料の内部へ送り込んだガス状殺菌剤がその開口から外部へ漏れ出ることが防止され、よって、ガス状殺菌剤を包装材料の内部の全面に均一且つ十分に接触させることができる。
【００４７】
本発明に係る包装材料の殺菌装置によれば、包装材料の内部へ送り込んだガス状殺菌剤が容器開口を介して外部へ漏れ出ることをより一層確実に防止できる。
【００４８】
本発明に係る包装材料の殺菌装置によれば、包装材料の搬送の自由を確保でき、しかも遮蔽カバーをできる限り包装材料に近接させてガス状殺菌剤の漏れを防止できる。
【００４９】
本発明に係る包装材料の殺菌装置によれば、包装材料の内部表面と外部表面の両方に同時に殺菌剤を接触させることができる。
【００５０】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る殺菌装置を用いた無菌充填包装装置の一例を示す正面断面図である。
【図２】上記無菌充填包装装置の要部、特に包装材料に対する殺菌処理部を拡大して示す断面図である。
【図３】本発明に係る殺菌装置の一実施形態を示す断面図である。
【図４】図１に示した無菌充填包装装置の要部、特に殺菌剤をガス化するための装置の一例を示す断面図である。
【図５】図１に示す無菌充填包装装置に関してその装置の内部全体を殺菌する際の状態を示す断面図である。
【図６】包装材料を冷却するために低温気体を放出するエアーノズルの一例を示す斜視図である。
【図７】包装材料を冷却するために低温気体を放出するエアーノズルの他の一例を示す斜視図である。
【図８】包装材料の一例を示す斜視図である。
【図９】包装材料のための搬送手段の一例を示す斜視図である。
【図１０】図１に示す無菌充填包装装置においてその装置の内部を無菌の陽圧状態に保持するための無菌エアーの流れを模式的に示す図である。
【図１１】包装材料の他の一例を示す斜視図である。
【図１２】包装材料のさらに他の一例を示す斜視図である。
【図１３】本発明に係る殺菌装置の他の実施形態を示す断面図である。
【図１４】図１３の殺菌装置による殺菌処理時の状態を示す断面図である。
【図１５】包装材料のさらに他の一例を示す斜視図である。
【図１６】本発明に係る殺菌装置のさらに他の実施形態を示す断面図である。
【符号の説明】
３ 包装材料搬送ベルト
４ 密封チャンバ
５ ベルト基板
６ 包装材料支持用の開口
７ カップ容器（包装材料）
８ フランジ
９ 蓋材
１０ 包装材料供給ステージ
１１ 殺菌ステージ
１２ 乾燥ステージ
１３ 内容物充填ステージ
１４ 密封ステージ
１５ 製品容器取出しステージ
１６ 殺菌剤噴霧室
１７ 殺菌剤ガス室
１７ａ 入口
１７ｂ 出口
１８ 隔壁
１９ 支軸
２１ａ，２１ｂ，２１ｃ エアー排気口
２３ 殺菌剤噴霧ノズル
２４ ノズル昇降装置
２５ エアーノズル
２６ 容器開口
２７ 遮蔽カバー
２８ 張出し部
２９ 通気穴
３０ シャッター
３１ 送風管
３２ 冷却エアー供給源
３３ 殺菌剤ガス化装置
３４ ガス化室
３５ エアーノズル
３６ ２流体ノズル
３７ 殺菌剤供給系
３８ エアー供給系
４５ ヒータ
４８ エアー除菌フィルタ
４９ ヒータ
５１ 連結管
５２ ヒータ
５３ ガス化ヒータ
５４ ガス吐出管
５５ ヒータ
５８ 排気装置
６１ 乾燥空気供給源
６３ 内容物充填ノズル
６４ 蓋材搬送／殺菌装置
６５ シール／カット装置
７１ 容器取出し用開口
７２ 容器排出装置
７３ 無菌エアー導入口
７８，８１，８２ 容器（包装材料）
８７，９７ 遮蔽カバー
Ｈ 過酸化水素水

Claims (1)

1. 加熱により気化したガス状殺菌剤を包装材料の表面に接触させて包装材料を殺菌する包装材料の殺菌装置において、
   前記ガス状殺菌剤を前記包装材料へ向けて噴霧する殺菌剤噴霧ノズルと、
   その殺菌剤噴霧ノズルの先端に設けられていて前記包装材料の開口を覆う遮蔽カバーと
   を有し、
   前記遮蔽カバーは、前記包装材料から離れる退避位置と、前記包装材料に近接する噴霧位置との間で移動し、
   前記遮蔽カバーは、前記噴霧位置において前記包装材料の開口を覆うと共に該包装材料の側面を隙間を開けて覆い、
   前記包装材料の外面に向かって冷却エアを放出するエアーノズルと、
   殺菌剤をガス化して前記殺菌剤噴霧ノズルへ供給する殺菌剤ガス化装置とをさらに有し、
   該殺菌剤ガス化装置は、
   殺菌剤及び無菌エアを放出する２流体ノズルと、
   該２流体ノズルから放出される前記殺菌剤が当たる位置に配置されたヒータと、
   前記２流体ノズルから前記殺菌剤を間欠的に放出するように制御する制御装置と
   を有する
   ことを特徴とする包装材料の殺菌装置。

Images