JP4551682B2 - 口栓付きパウチの殺菌方法及び殺菌装置 - Google Patents

Description

本発明は、内容物が充填された口栓付きパウチの殺菌方法及びその方法に適した口栓付きパウチの殺菌装置に関する。

流動食品が充填された細長い口部を有するパウチをバケットで逆さに支持し、その口部近辺のみを熱水に浸漬させる殺菌装置が知られている（特許文献１参照。）。その他、本発明に関連する先行技術文献として特許文献２が存在する。
特開平１０−１１１８号公報 特開２００２−１９３２１９号公報

従来の装置では、加熱殺菌後の冷却時に内容物が細長い口部（注出口）に入り込んだままゲル状に固まる可能性がある。注出口が透明性を有している場合、注出口内に残留した内容物の色が注出口を通して見えるため、製品の外観上好ましくないことがある。

そこで、本発明は、注出口部分での内容物のゲル化を防止することが可能な口栓付きパウチの殺菌方法及び殺菌装置を提供することを目的とする。

以下、本発明について説明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図面の参照符号を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。

本発明の口栓付きパウチの殺菌方法は、内容物が充填された口栓付きパウチ（３０）を移送手段（８）に支軸（１７）を中心として回転可能に取り付けられて所定の搬送経路に沿って搬送される支持手段（１０）に支持させ、まず前記支持手段に支持されているパウチが前記口栓（３３）を下に向けた状態になるようにして前記支持手段を搬送しつつ前記支持手段に支持されているパウチを加熱し、次に前記支持手段に設けた操作部（１５）を前記搬送経路中に設けた反転手段（１８）で操作して前記支持手段に支持されているパウチの前記口栓が上を向くように前記支持手段を反転させ、その後前記支持手段に支持されているパウチが前記口栓を上に向けた状態になるようにして前記支持手段を搬送しつつ前記支持手段に支持されているパウチを冷却することにより、上述した課題を解決する。

本発明の殺菌方法によれば、冷却時にパウチを口栓が上を向くように反転させるので、パウチ内の空気によって注出口内の内容物がパウチの袋部へ押し出される。そのため、注出口部分で内容物がゲル状に固まることがない。また、口栓を下に向けた状態で加熱するので、加熱された内容物と注出口の内部とを接触させて加熱殺菌効果を生じさせることもできる。

本発明の第一の口栓付きパウチの殺菌装置は、内容物が充填された口栓付きパウチ（３０）を加熱殺菌する殺菌装置（１）において、所定の搬送経路に沿って走行可能な移送手段（８）と、前記移送手段に支軸（１７）を中心として回転可能に取り付けられ、前記支軸の軸線方向から見たときに前記パウチの本体（３１）と前記口栓（３３）とが前記軸線方向と直交する方向に並ぶように前記パウチを支持可能な支持手段（１０）と、前記所定の搬送経路に配置されて前記パウチを加熱する加熱部（３）と、前記所定の搬送経路に配置されて加熱後の前記パウチを冷却する冷却部（４）と、前記加熱部と前記冷却部とで前記支持手段を前記支軸回りに反転させる反転手段（１８）と、を備えたことにより、上述した課題を解決する。

本発明の第一の口栓付きパウチの殺菌装置によれば、殺菌部と冷却部とで支持手段が支軸回りに反転するので、加熱部と冷却部とで口栓がそれぞれ異なる方向を向くようにパウチの姿勢を変化させることができる。そのため、上述した殺菌方法のように加熱部では口栓を下にさせた姿勢に、一方冷却部では口栓を上にさせた姿勢にパウチの姿勢を変化させることができる。

本発明の第一の口栓付きパウチの殺菌装置において、前記反転手段（１８）は、搬送距離の短い側において前記支持手段を前記支持手段が重力の作用でとる姿勢に対して反転させてもよい。この場合、反転手段によって支持手段を反転させるべき距離が短くなる。例えば、反転手段が支持手段と接触して支持手段を反転させるものの場合、反転手段と支持手段とを接触させる距離が短くなるので、搬送抵抗を低減させることができる。複数の支持手段を同時に反転させる場合、その搬送抵抗の低減効果は大きくなる。

本発明の第一の口栓付きパウチの殺菌装置は、前記搬送距離の短い側が前記加熱部（３）であってもよい。口栓付きパウチには口栓とは反対側の袋部に内容物が充填されるので、内容物が充填された口栓付きパウチの重心は袋部側に存在する。上述した殺菌方法のように加熱部において口栓を下に向けた状態にパウチを維持する場合、搬送距離の短い側が加熱部であることにより、パウチの重心を上側に移動させる搬送距離を短くすることができる。

本発明の第二の口栓付きパウチの殺菌装置は、内容物が充填された口栓付きパウチ（３０）を所定の搬送経路に配置された加熱部（３）で加熱殺菌した後、冷却部（４）で冷却する殺菌装置（１）において、前記所定の搬送経路に沿って走行可能に設けられ互いに平行な一対のバケット搬送チェーン（８）と、前記一対のバケット搬送チェーン間に配置されて各バケット搬送チェーンに支軸（１７）を介して回転可能に取り付けられ、前記支軸の軸線方向から見たときに前記パウチの本体（３１）と前記口栓（３３）とが前記軸線方向と直交する方向に並ぶように前記パウチを内部に複数支持可能なバケット（１０）と、前記加熱部と前記冷却部とで前記バケットを前記支軸回りに反転させる反転手段（１８）と、を備えたことにより、上述した課題を解決する。

本発明の第二の殺菌装置によれば、支軸を中心に回転可能なバケットに複数のパウチを支持させることができるので、複数のパウチを同時に反転させて処理することができる。そのため、装置の処理効率を向上させることができる。

以上に説明したように本発明によれば、口栓を上に向けた状態に維持しつつパウチを冷却するので、冷却時に内容物が注出口で固まることを防止できる。そのため、外観上好ましい製品にすることができる。また、加熱殺菌時には、口栓が下を向いた状態にパウチを維持するので、加熱された内容物と注出口の内部とを接触させて加熱殺菌効果を生じさせることができる。

図１に、本発明の口栓付きパウチの殺菌装置の一例を示す。図１の殺菌装置１は、内容物が充填されたパウチ３０を殺菌、冷却するためのものであり、容器投入部２と、加熱部としての殺菌槽３と、冷却部として冷却槽４と、アキュームレーター５と、容器排出部６と、容器投入部２から容器排出部６までパウチ３０を搬送する搬送装置７とを備えている。図２にパウチの側面図を示す。パウチ３０は、パウチ本体（袋部）３１と、パウチ本体３１に装着された注出口３２と、注出口３２を閉じるキャップ３３とを有している。

搬送装置７は、図１に示したように容器投入部２から容器排出部６に至る所定の搬送経路に沿って掛け回された移送手段としてのバケット搬送チェーン８と、バケット搬送チェーン８が巻き掛けられる多数のスプロケット９と、一部のスプロケット９を駆動するチェーン駆動モータ（不図示）とを備えている。バケット搬送チェーン８には、パウチ３０を搬送するための支持手段としてのバケット１０が複数取り付けられている。

図３にバケット１０の拡大図を示す。図３（ａ）はバケット１０の斜視図を、図３（ｂ）はバケット１０を図３（ａ）の下側から見た場合の図を、それぞれ示している。バケット１０は、複数のパウチ３０が収容可能なように箱状に形成され、一部に取出し口１１ａが設けられた本体１１と、本体１１内に設けられた仕切り１２と、取出し口１１ａを閉じるための蓋１３と、取出し口１１ａを閉鎖する方向へ蓋１３を付勢し、蓋１３の開くのを阻止する状態維持手段としてのバネ１４（図４を参照）と、バケット１０の上下を反転させるための操作部１５と、バケット１０の側方に取り付けられ、バケット１０内へ水を導くための水受け１６、１６とを備えている。図３に示したように、本体１１の底部１１ｂと、一部の側壁１１ｃとは孔開きプレートで形成されている。なお、パウチ３０は、キャップ３３が底部１１ｂ側に収容されるようにバケット１０に投入される。バケット１０はその両端の支軸１７、１７がバケット搬送チェーン８に回転自在に取り付けられることにより、支軸１７の回りに回転可能な状態でバケット搬送チェーン８に支持されている。支軸１７の位置は、バケット１０に収容されたパウチ３０のキャップ３３が上向きになる状態でバケット１０が静止するように、即ち取出し口１１ａが設けられている側にバケット１０の重心が存在するように定められる。なお、以降、取出し口１１ａが設けられている側が上を向いているバケット１０をバケット１０が倒立した状態（図４（ａ）の状態）、底部１１ｂが上を向いている状態のバケット１０をバケット１０が正立した状態（図４（ｃ）の状態）であると記述する。

殺菌装置１の容器投入部２から殺菌槽３の搬送経路（図１のＡ〜Ｂの区間）には、操作部１５と接触してバケット１０を倒立させるバケット反転部１８が設けられている。図４にバケット反転部１８の一部を示す。図４に示したようにバケット反転部１８は、操作部１５と接触してバケット１０を図４の左方向へ約９０°回転（図４（ｃ）から図４（ｂ）の状態に回転）させる第一のガイド１９ａと、第一のガイド１９ａによって取出し口と底部とが水平になったバケット１０を倒立させる第二のガイド１９ｂとを備えている。第二のガイド１９ｂは、殺菌時にバケット１０が倒立した状態を維持するように、容器投入部２から殺菌槽３の出口付近（図１のＢ）まで設けられている。このようにバケット１０を反転させることで、バケット反転部１８は反転手段として機能する。

また、容器投入部２には、バケット１０の蓋１３を開閉するための蓋開閉部２０が設けられている。図５に蓋開閉部２０の拡大図を示す。蓋開閉部２０は、蓋１３に設けられた突起部１３ａと接触して蓋１３を開くための第一のカバーガイド２１ａと、蓋１３に設けられた突起部１３ｂと接触して蓋１３を閉じるための第二のカバーガイド２１ｂ及び第三のカバーガイド２１ｃとを備えている。また、容器排出部６にも、殺菌後のパウチをバケット１０から排出させるために蓋開閉部２２が設けられている。蓋開閉部２２ではバケット１０が正立した状態で移送されるので、各カバーガイドはバケット搬送チェーン８を挟んで容器投入部２の蓋開閉部２０とは上下反対に設けられている。このように蓋１３を開閉させることで、蓋開閉部２０、２２は開閉機構として機能する。

次に殺菌装置１の動作を説明する。
まず、バケット１０は、図４に示したように容器供給部２に設けられたバケット反転部１８おいて操作部１５が第一のガイド１９ａ及び第二のガイド１９ｂと接触し、正立した状態から倒立した状態に反転させられる。なお、バケット１０は図４の右から左へ搬送されるので、バケット１０の姿勢は図４（ｃ）、図４（ｂ）、図４（ａ）の順に変化する。反転させられたバケット１０は、図５に示したように突起部１３ａが第一のカバーガイド２１ａと接触し、蓋１３が開けられる。次に、蓋１３が開けられたバケット１０へ供給装置２３によって複数のパウチ３０が投入される。パウチ３０投入後、突起部１３ｂが第二のカバーガイド２１ｂ及び第三のカバーガイド２１ｃと接触し、蓋１３が閉じられる。なお、図５におけるバケット１０の搬送方向も図５の右から左であるため、バケット１０は図５（ｃ）、図５（ｂ）、図５（ａ）の順に蓋１３が開閉される。図５（ｂ）に示したように容器投入部２においてパウチ３０は、キャップ３３が底部１１ｂ側に収容されるようにバケット１０に投入されるともに、パウチ本体３１の接合部３１ａが蓋１３と接触するようにバケット１０に収容される。そのため、蓋１３が閉じられることで、接合部３１ａが一定の方向に折り曲げられ、パウチ３０は図２（ｂ）に示したような形状に整えられる。また、本体１１側にパウチ本体３１が収容されるので、孔開きプレートのスリット後がパウチ本体３１に残ることがない。

バケット１０は、第二のガイド１９ｂによって倒立した状態を維持したまま殺菌槽３を移送される。そのため、パウチ３０は、キャップ３３を下に向けた状態で加熱殺菌される。殺菌槽３の出口付近（図１のＢ）まで移送されたバケット１０は、操作部１５と第二のガイド１９ｂとの接触が解除されるので、支軸１７回りにモーメントが生じて正立した状態になる。その後、バケット１０は冷却槽４へ移送される。冷却槽４では冷却水を滴下してパウチを冷却する。冷却水は、水受け１６、１６によって受けられた後、孔開きプレートで形成されたバケット１０の底部１１ｂからバケット１０の内部へ導かれ、パウチ３０を冷却する。このように、パウチ３０はキャップ３３を上に向けた状態で冷却される。

次にバケット１０は、アキュームレーター５を介して、容器排出部６へ移送される。容器排出部６では、搬出コンベア２４の上でバケット１０の蓋１３が蓋開閉部２２によって開けられる。バケット１０は正立した状態で移送されているため蓋１３が開くことによってバケット１０から搬出コンベア２４へパウチ３０が移される。パウチ３０は、搬出コンベア２４によって殺菌装置１から搬出される。なお、パウチ３０排出後のバケット１０は、容器排出部６から容器投入部２へ戻される。

以上の殺菌装置１によれば、キャップ３３を下に向けた状態でパウチ３０が殺菌槽３内を移送されるので、加熱された内容物と注出口の内側とを接触させて加熱殺菌効果を生じさせることができる。また、冷却槽４では、キャップ３３を上に向けた状態でパウチ３０が移送されるので、パウチ３０内の空気によって注出口３２内の内容物を本体３１へ押し出すことができるので、注出口３２から内容物を排除することができる。

本発明は、上述した実施形態に限定されることなく種々の形態にて実施してよい。例えば、殺菌時におけるパウチ３０のキャップ３３の向いている方向は鉛直下方に限定されない。加熱された内容物が注出口３２の内部と接触するようにパウチ本体３１よりもキャップ３３が下方を向いていればよい。また、冷却時におけるパウチ３０のキャップ３３の向いている方向も鉛直上方に限定されない。内容物が注出口３２からパウチ本体３１へ戻されるようにパウチ本体３１よりもキャップ３３が上方を向いていればよい。

バケット反転部１８が設けられる位置は、容器投入部２から殺菌槽３の搬送区間に限定されない。パウチ３０をキャップ３３を上にして搬送する区間（バケット１０を正立させた状態で移送する区間）と、パウチ３０をキャップ３３を下にして搬送する区間（バケット１０を倒立させた状態で移送する区間）とで、搬送する距離の短い方においてバケット１０が重力によって静止する姿勢に対してバケット１０が反転するようにバケット反転部１８が設けられていてもよい。このように搬送距離の短い方にバケット反転部１８を設けることで、操作部１５と第二のガイド１９ｂとの接触距離を短くして搬送抵抗を低減させることができる。例えば、殺菌装置１内においてパウチ３０をキャップ３３を下にして搬送する距離が長い場合は、バケット１０が倒立した状態で静止するように支軸１７の位置を定め、収容したパウチ３０のキャップ３３が上を向くようにバケット１０を正立させた状態で移送すべき搬送区間にバケット反転部１８が設けられる。

バケット１０の蓋１３を閉状態に維持する手段及びこの手段の取り付け位置は、蓋１３と本体１１とのヒンジ部にバネ１４を設ける方法に限定されない。例えば図６（ａ）に示したように、蓋１３とバケット１０の壁面とをバネ４０でつないで蓋１３を閉方向へ付勢してもよい。また、図７（ｂ）に示したようにバケット１０内面に板バネ４１を設け、この板バネ４１によって蓋１３を閉方向へ付勢してもよい。なお、板バネ４１は、バケット１０の外面に設けられていてもよい。また、バネなどの付勢手段を設けず、図７に示したように蓋１３の端部１３ｃと本体１１の端部１１ｄとを嵌め合わせて蓋１３の状態を維持してもよい。

取出し口１１ａは、図８に示したようにパウチ３０のキャップ３３が収容される側（図３のバケット１０の底部１１ｂ側）に設けられていてもよい。このように取出し口１１ａが設けられた場合は、蓋開閉部２０の第一のカバーガイド２１ａと第三のカバーガイド２１ｃとがそれぞれ図８（ｂ）、（ａ）に示したように設けられる。また、突起部１３ａ、１３ｂは、図８（ｃ）に示したように設けられる。蓋１３は、図８（ｂ）に示したように突起部１３ａが第一のカバーガイド２１ａと接触することで開けられ、図８（ａ）に示したように突起部１３ｂが第三のカバーガイド２１ｃと接触することで閉じられる。なお、図８におけるバケット１０の搬送方向も図８の右から左であるため、バケット１０は図８（ｃ）、図８（ｂ）、図８（ａ）の順で蓋１３が開閉される。このように取出し口１１ａを設けることにより、バケット１０を倒立させる距離を短くして搬送抵抗を低減させることができる。パウチ３０は、蓋１３が閉じた際にキャップ３３と蓋１３とが接触するようにバケット１０に収容されてもよい。このようにパウチ３０をバケット１０に収容することで、蓋１３を閉じて接合部３１ａをバケット１０に押し付けることができるので、パウチ３０を図２（ｂ）に示したような形状に整えることができる。

容器投入部２の供給装置としては、殺菌装置１へパウチ３０が搬送されてくる状態に応じて種々の装置を設けることができる。例えば、殺菌装置１へパウチが一列で搬送されてくる場合、図９（ａ）に上面図を示したようにサーボループ５０で図９（ａ）の下方から搬送されてきたパウチ３０を一列から多列（バケット１０の受け取り数）に並び替えてバケット１０へ投入してもよいし、図９（ｂ）に側面図を示したように起立バケット５１でパウチを一列から多列（バケット１０の受け取り数）に並び替えてバケット１０へ投入してもよい。また、殺菌装置１へパウチが多列でコンベア搬送されてくる場合は、図９（ｃ）に示したように例えばチャネライザー５２、５２等の振分け機でバケット１０の受け取り数に振り分けてバケット１０へ投入してもよい。バケット１０へパウチ３０を投入する際は、例えば図１０（ａ）に示したようにサーボコンベア６１でパウチ３０を押し出して投入してもよいし、図１０（ｂ）に示したようにシリンダ６２でシャッター６３を開けて投入してもよい。また、図１０（ｃ）に示したように投入前のパウチ３０に対して、シリンダ６４、６５に取り付けられたピストン６６、シャッター６７等の整形手段によって図２（ｂ）に示したような状態にパウチ３０の形状を整えてもよい。

本発明におけるパウチ３０の支持手段はバケットに限定されず台車、吊りかご等複数のパウチ３０を支持できる手段が適用できる。また、これら支持手段を移送する移送手段も、バケット搬送チェーン８及びスプロケット９に限定されるものではなく、ベルト、台車等所定の搬送経路を走行可能な各種の手段を適用することができる。

本発明の殺菌装置の一例を示す図。 口栓付きパウチの側面図。 図１の殺菌装置に取り付けられるバケットの一例を示す図。 バケット反転部の一部を拡大して示す図。 蓋開閉部を拡大して示す図。 バケットの変形例を示す図。 バケットの他の変形例を示す図。 バケットのさらに他の変形例及び蓋開閉部の他の実施例を示す図。 容器投入部に設けられる供給装置の一例を示す図。 供給装置の他の例を示す図。

符号の説明

１ 殺菌装置
３ 殺菌槽（加熱部）
４ 冷却槽（冷却部）
８ バケット搬送チェーン（移送手段）
１０ バケット（支持手段）
１１ａ 取出し口
１３ 蓋
１４ ばね（状態維持手段）
１６ 水受け
１７ 支軸
１８ バケット反転部（反転手段）
２０ 蓋開閉部
２２ 蓋開閉部
３０ パウチ
３１ パウチ本体
３３ キャップ（口栓）

Claims (5)

1. 内容物が充填された口栓付きパウチを移送手段に支軸を中心として回転可能に取り付けられて所定の搬送経路に沿って搬送される支持手段に支持させ、まず前記支持手段に支持されているパウチが前記口栓を下に向けた状態になるようにして前記支持手段を搬送しつつ前記支持手段に支持されているパウチを加熱し、次に前記支持手段に設けた操作部を前記搬送経路中に設けた反転手段で操作して前記支持手段に支持されているパウチの前記口栓が上を向くように前記支持手段を反転させ、その後前記支持手段に支持されているパウチが前記口栓を上に向けた状態になるようにして前記支持手段を搬送しつつ前記支持手段に支持されているパウチを冷却することを特徴とする口栓付きパウチの殺菌方法。
2. 内容物が充填された口栓付きパウチを加熱殺菌する殺菌装置において、所定の搬送経路に沿って走行可能な移送手段と、前記移送手段に支軸を中心として回転可能に取り付けられ、前記支軸の軸線方向から見たときに前記パウチの本体と前記口栓とが前記軸線方向と直交する方向に並ぶように前記パウチを支持可能な支持手段と、前記所定の搬送経路に配置されて前記パウチを加熱する加熱部と、前記所定の搬送経路に配置されて加熱後の前記パウチを冷却する冷却部と、前記加熱部と前記冷却部とで前記支持手段を前記支軸回りに反転させる反転手段と、を備えたことを特徴とする口栓付きパウチの殺菌装置。
3. 前記反転手段は、搬送距離の短い側において前記支持手段を前記支持手段が重力の作用でとる姿勢に対して反転させることを特徴とする請求項２に記載の口栓付きパウチの殺菌装置。
4. 前記搬送距離の短い側が前記加熱部であることを特徴とする請求項３に記載の口栓付きパウチの殺菌装置。
5. 内容物が充填された口栓付きパウチを所定の搬送経路に配置された加熱部で加熱殺菌した後、冷却部で冷却する殺菌装置において、前記所定の搬送経路に沿って走行可能に設けられ互いに平行な一対のバケット搬送チェーンと、前記一対のバケット搬送チェーン間に配置されて各バケット搬送チェーンに支軸を介して回転可能に取り付けられ、前記支軸の軸線方向から見たときに前記パウチの本体と前記口栓とが前記軸線方向と直交する方向に並ぶように前記パウチを内部に複数支持可能なバケットと、前記加熱部と前記冷却部とで前記バケットを前記支軸回りに反転させる反転手段と、を備えたことを特徴とする口栓付きパウチの殺菌装置。

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