JP4858687B2

JP4858687B2 - 充填装置の洗浄・殺菌方法及びその装置

Info

Publication number: JP4858687B2
Application number: JP2006104512A
Authority: JP
Inventors: 宣昭長谷; 吉則浅田
Original assignee: Toyo Seikan Kaisha Ltd
Current assignee: Toyo Seikan Kaisha Ltd
Priority date: 2006-04-05
Filing date: 2006-04-05
Publication date: 2012-01-18
Anticipated expiration: 2026-04-05
Also published as: JP2007276819A

Description

本発明は、充填装置の洗浄・殺菌方法及びその装置、特に容器受台を有するコンベヤによりカップ等の容器を搬送して内容物を充填する充填装置の内容液接液部を洗浄・殺菌する際に充填ノズル体に装着する充填ノズルキャップに特徴を有する充填装置の洗浄・殺菌方法及びその装置に関する。

従来、カップ型容器に内容物を充填・密封するカップ型容器への充填・密封装置は、カップ嵌合孔が形成された容器受台を有する無端コンベヤに沿って、カップ供給装置、内容物充填装置、蓋材シール装置、容器排出装置が順次配置されて、容器供給、内容物充填、容器密封、充填密封済み容器の排出が順次行われる。無菌充填ラインの場合は、これらが全て無菌チャンバー内で行われる。無菌充填は、容器の殺菌、内容物の殺菌、無菌環境での充填の３要素により可能となる。従来無菌環境での充填を可能とするため、充填作業開始前に内容液が接触する接液部の洗浄（ＣＩＰ）及び殺菌（ＳＩＰ）を行い、且つ容器が接触する搬送コンベヤ等の洗浄及び殺菌を行って、無菌環境を維持するようにしている。接液部（タンク内部や充填ノズル等）のＳＩＰでは、蒸気や熱水の熱媒体により加圧加熱殺菌を行うため、充填ノズルにキャップを被せバイパスラインを形成することにより加圧できる構造にしている。また、ＣＩＰにおける酸やアルカリ等の洗浄媒体、ＳＩＰにおける熱水はバイパスラインを利用して循環使用され、工程終了後に排出・回収される。

また、品種替えや定期サニテーションでは充填ノズルまでの接液部の洗浄により無菌ブレークするので、この後に接液部と充填環境の殺菌を行い無菌立ち上げを行っている。接液部の洗浄から殺菌までの工程においては、上記理由により充填ノズルにキャップを装着した状態にしておく必要がある。従来の充填装置では、キャップがコンベヤの容器受台下方から上昇して容器受台の容器嵌合穴を通って充填ノズルに装着して、この状態で保持する方式がとられている（例えば特許文献１参照）。従って、この方式では、キャップ装着後には容器受台を可動とすることはできないので、接液部の殺菌と同時に無端コンベヤを稼動させて容器受台間の隙間、保持レールと容器受台の隙間等を隅々まで殺菌を可能とするような環境殺菌ができず、効率よく洗浄・殺菌を行うことができないという問題点がある。しかも、例えば接液部の殺菌終了後にコンベヤの洗浄・殺菌を行う場合、接液部の殺菌終了後充填ノズルキャップを取り外すことにより、チャンバー内の空気が充填ノズル内に侵入することになるので、殺菌された接液部が未殺菌の環境に再び暴露されることになり、完全な無菌環境を得ることが困難であるという問題点がある。
もし、コンベヤを停止した状態で環境殺菌を行うとしたら、コンベヤの経路全体に洗浄ノズルや殺菌ノズルを配置しても、コンベヤが停止したままでは、受台の下に隠れたレール等に殺菌剤や洗浄水が行き渡らない箇所があり、完全な殺菌が困難である。そのため、従来の方式での無菌充填は、例えばミルク入り飲料等の低酸性内容物のカップ詰め食品の場合、無菌充填であってもチルド流通製品に限られ、常温流通には適用できず、これらの製品の常温流通製品は未だ得られていないという実情にある。
実公昭６２−３３６８５号公報

そこで、本発明は充填ノズル体に充填ノズルキャップを装着して接液部を洗浄又は殺菌中も無端コンベヤを稼動させることができ、接液部の殺菌又は洗浄と並行して無端コンベヤを稼動させて容器受台等の殺菌又は洗浄ができ、非生産時間の短縮化を図ることができると共に、きわめて高度に接液部及び充填環境の洗浄・殺菌ができ、無菌充填の常温流通製品を得ることが可能となる充填装置の洗浄・殺菌方法及びその装置を提供することを目的とする。

上記課題を達成する本発明の請求項１に記載の充填装置の洗浄・殺菌方法は、容器受台を有するコンベヤで搬送される容器に内容物を充填する充填装置の充填ノズル体に充填ノズルキャップを装着して充填内容液が接触する接液部の洗浄及び又は殺菌を行う充填装置の洗浄・殺菌方法において、前記充填ノズルキャップはキャップ本体と該キャップ本体を支持して上下駆動する保持部とからなり、前記充填ノズルキャップの充填ノズル体ヘの装着は、前記保持部により前記キャップ本体を上昇させて前記充填ノズル体に嵌合させる工程、該キャップ本体を充填ノズル体に係合させる工程、その状態で前記保持部を前記キャップ本体と分離させて前記容器受台の下方まで下降させる工程からなり、前記充填ノズルキャップを前記充填ノズルに装着した状態で、前記接液部の洗浄・殺菌と並行して前記コンベヤを稼動させて充填環境の洗浄・殺菌を行うことを特徴とするものである。前記接液部の洗浄・殺菌と並行して行う充填環境の洗浄・環境は、必ずしも時間的に同時に行うことに限らず、少なくとも充填ノズルキャップが充填ノズル体に装着されている間に環境殺菌を行うことを意味するものである。それらの洗浄・殺菌は、必ずしも洗浄と殺菌の両方を行う場合に限らず、充填内容物又は充填環境によって、洗浄又は殺菌の何れかのみの場合も含むものである。なお、ここで充填環境の洗浄・殺菌とは、主に容器が接触する部分（主として容器受台）及びそれらを含む環境の洗浄・殺菌を意味し、以下、単に環境殺菌という。

また、請求項２の発明は、請求項１に記載の充填装置の洗浄・殺菌方法において、前記充填装置の洗浄・殺菌は無菌チャンバー内で行い、前記充填環境の洗浄・殺菌は、前記コンベヤを稼動させて容器受台、容器受台駆動チェーン、チェーンレールを洗浄・殺菌を行うことによって、常温流通用無菌充填製品の充填を可能とする常温流通用無菌充填製品用充填装置の殺菌・洗浄方法であることを特徴とするものである。

そして、上記充填装置の洗浄・殺菌を実施する本発明の請求項３記載の充填装置の洗浄・殺菌装置は、容器受台を有するコンベヤで搬送される容器に内容物を充填する充填装置の充填ノズル体に充填ノズルキャップを装着して充填装置の接液部の洗浄・殺菌を行う充填装置の洗浄・殺菌装置において、充填ノズルキャップは前記充填ノズル体に装着するキャップ本体と、該キャップ本体を前記充填ノズル体に着脱可能に装着させるキャップ本体駆動手段とからなり、該キャップ本体駆動手段は、前記キャップ本体を保持して上下動する保持部、該保持部を上下駆動する駆動体とからなり、前記キャップ本体と前記保持部は脱着自在に構成され、前記キャップ本体駆動手段は、前記キャップ本体が前記充填ノズル体に装着され前記保持部と前記キャップ本体が分離している状態で前記保持部を前記容器受台の下方に下降可能に構成されていることを特徴とするものである。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の充填装置の洗浄・殺菌装置において、前記キャップ本体は、円筒状ベース、前記充填ノズル体の注液口をシールするシール体、充填ノズル押上げ部材からなり、前記キャップ本体と前記保持部とは磁石により着脱可能になっていることを特徴とするものである。また、請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の充填装置の洗浄・殺菌装置において、前記円筒状ベース本体に前記保持部上端が嵌合する保持部嵌合穴が形成されていることを特徴とするものである。また、請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の充填装置の洗浄・殺菌装置において、前記保持部は、ロッドの先端に前記キャップ本体の保持部嵌合穴に嵌合する嵌合部を有し、該嵌合部には、前記キャップ本体を保持するように永久磁石を有していることを特徴とするものである。さらに、請求項７に記載の発明は、請求項４〜６の何れかに記載の充填装置の洗浄・殺菌装置において、前記充填ノズルキャップの円筒状ベースの外周部に充填ノズル体の係合爪に係合する係合爪が形成され、且つ前記充填ノズル体には、前記充填ノズルキャップのキャップ本体の前記係合爪と係合して前記キャップ本体を保持する保持爪が形成されていることを特徴とするものである。

請求項１及び請求項２に記載の発明によれば、充填ノズルキャップを充填ノズル体に装着した状態で容器受台を可動とすることができるので、接液部の洗浄殺菌と並行して受台間の隙間や裏側、受台駆動チェーンとチェーンレールなどの隅々までの洗浄殺菌が可能となり、充填環境の無菌化が達成されると共に、非生産時間の短縮が可能となり、装置の稼動率を向上させることができる。また、充填ノズルキャップは環境殺菌終了後に充填ノズル体から外されるので、接液部の無菌化も達成され、従来品質保持上チルド流通に限られていた例えばミルク入り飲料等の低酸性内容物の常温流通が可能な製品を得ることが可能となる。さらに、容器受台を可動にして環境殺菌ができるので、洗浄ノズル・殺菌ノズル数及び洗浄媒体・殺菌媒体の消費量の最小化をはかることができる。また、充填ノズル体への充填ノズルキャップの装着が、短時間に確実に簡単に行うことができる。

また、請求項３の発明によれば、充填ノズルキャップは、キャップ本体が充填ノズル体に装着されて接液部の洗浄・殺菌を行う状態では、キャップ本体駆動手段は、前記容器受台の下方に下降可能に構成されているので、接液部の洗浄または殺菌中にコンベヤを稼動させて同時にコンベヤ等の環境洗浄・殺菌が可能である。また、充填ノズル体に装着して注液口を封鎖するキャップ本体と、該キャップ本体を充填ノズル体に装着及び脱着させるための保持部を着脱自在に構成したので、キャップ本体を充填ノズル体に装着後、保持部のみを容器受台より下方に下降させることができ、充填ノズルキャップを充填ノズル体に装着した状態で容器受台を可動させて、接液部の殺菌と並行して環境殺菌を行うことができる。請求項４の発明によれば、キャップ本体と保持部は磁石で着脱可能に保持されているので、簡単な構造で一体化及び分離ができる。また、請求項５〜７の発明によれば、保持部が円筒状ベース体の保持部嵌合穴に嵌合させるので、保持部とノズル本体との角度関係が一定であり、安定してキャップ本体を回転させることができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
まず、本実施形態の充填装置の洗浄・殺菌方法及び装置が適用されるカップ型容器の無菌充填ラインの全体の概略を図１に基づいて説明する。図１に示す装置は、本発明者らが特願２００４−２６７２８７号で「カップ型容器の殺菌充填方法及びその装置」として提供しているカップ型容器の殺菌充填装置と同様な構成であるので、本願では同様な構成については概略のみを説明し、本発明の特徴点のみを詳細に説明する。
本実施形態におけるカップ型容器への無菌充填ラインでは、全体として１個の陽圧化された無菌チャンバー１内に無菌充填ラインが配置されている。無菌チャンバー１内には、第１コンベヤ２と第２コンベヤ３が縦列に配置され、それぞれ同期して間欠的に回転駆動される。第１コンベヤ２は、カップ型容器を倒立状態で搬送するコンベヤであり、一対の平行するチェーン等の無端帯間にカップ型容器８を倒立状態で保持する容器受台（プレート）４が所定ピッチで配置されている。容器受台４は、容器の口部に対応する開口部を有し、搬送中に容器内部にコンベヤの下面側から殺菌剤等を噴射して内部を殺菌できるようになっていると共に、容器を保持するために容器のフランジ外周と嵌合する溝が開口部に形成されている。また、第２コンベヤ３は、カップ型容器８（以下、単に容器という）を正立状態で搬送するコンベヤであり、第１コンベヤと同様に、一対の平行するチェーン等の無端帯間に容器８を保持する容器受台５が所定ピッチで配置されている。第２コンベヤ３の容器受台５は、正立状態の容器の胴部が嵌合する穴を有し、該穴の外周部に容器のフランジ部又はカール部が係止する係止面を備えている。

第１コンベヤ２と第２コンベヤ３との中継部での容器の移載は、倒立状態で搬送されてきた容器を正立状態に反転して受け渡しできるように、容器が９０°倒れた状態で行う。第１コンベヤ２の搬送経路には、上流側から順に容器供給装置７、容器殺菌装置、容器洗浄装置が順に配置され、それぞれが配置されている位置はそれぞれ容器供給ゾーン９、容器殺菌ゾーン１０、容器洗浄ゾーン１１として区画されている。容器殺菌ゾーン１０には、殺菌剤を容器の内外に噴射するための殺菌剤噴射ノズル１３を容器の底部搬送側及びコンベヤ内部の容器開口側にそれぞれ適宜間隔で複数個配置してある。容器洗浄ゾーン１１には、殺菌された容器の内外面から殺菌剤を除去して洗浄するために、無菌水を噴射する洗浄ノズル１４が容器殺菌ゾーンと同様に、容器の底部搬送側及びコンベヤ内部の容器開口側にそれぞれ適宜間隔で複数個配置してある。

一方、第２コンベヤ３による搬送経路には、上流側から順に内容物充填装置１５、蓋材シール装置１６が配置されている。なお、図示されてないが、必要に応じて、ガス置換装置及び又は液体窒素等の液化不活性ガス添加装置を配置することもできる。内容物充填装置１５によって内容物が容器８に充填され、蓋材シール装置１６によって、殺菌洗浄して無菌チャンバー内に供給された蓋材ウェブ１７が、内容物が充填された容器の開口部にヒートシールされ、その後トリミングが行なわれ、蓋が打ちぬかれた蓋材スケルトン１８は、後述する圧力調整室１９を通過してチャンバー外に排出される。一方、密封された容器は、容器排出圧力調節室２０を介してチャンバー外に排出される。また、第２コンベヤの搬送経路には、図１に示すようにコンベヤの復路の両側に洗浄剤噴射ノズル２１と無菌水噴射ノズル２２が配置され、製品製造中にコンベヤに付着した内容品を洗浄除去している。なお、環境殺菌・洗浄は、無菌チャンバー全体にわたって配置されたノズル（図示してない）から薬剤や温水を噴射して殺菌、洗浄を行う。

上記蓋材シールゾーンに供給される蓋材ウェブ１７に十分な殺菌処理を施すために、殺菌剤噴射ノズル２６が配置された蓋材殺菌室２３、洗浄水噴射ノズル２７が配置された蓋材洗浄室２４を設けている。そして、蓋材殺菌室２３、蓋材洗浄室２４から無菌チャンバー１内への気体流入を極力防止するように、蓋材ウェブの供給口及び排出口に圧力制御のための圧力調整室２８、１９を設けて、該室内の圧力を無菌チャンバーの圧力よりも低圧に調整できるようにしてある。無菌チャンバー１には、チャンバー内に無菌エアを供給する無菌エア供給口３０を有し、且つ無菌チャンバー内の空気を外部に排出して内部の圧力を調節する排気口を複数個有し、主排気口３３を、容器供給ゾーン９の上流端部側に設け、無菌チャンバー内に上流側から下流側、即ち容器殺菌・容器洗浄ゾーンから容器密封ゾーンへの空気の流れが生じないように図っている。

次に、以上のように構成されたカップ型容器の無菌充填ラインにおける内容物の充填稼動前又は充填作業終了後に行う充填装置の洗浄・殺菌方法及びその装置の実施形態を図２以下の図面により詳細に説明する。
本発明が適用される内容物充填装置１５は、図１に示すように殺菌された内容物を貯留するフィラータンク３５と、該フィラータンク３５に連通する通液管３６、その下端部に配置された充填ノズル体５０とによって構成されている。充填ノズル体５０は、その一部断面が図２に示されているように、ノズル体ケース５１内に充填バルブ及び充填ノズル５２を有し、ノズル体ケース５１に充填ノズル５２が上下動可能に配置され、且つ該充填ノズルの上方に内容液の流通を制御する充填バルブ（図示してない）が配置されている。そして、ノズル体ケース５１の下端部近傍には充填ノズル体５０の洗浄又は殺菌時に充填ノズル内に供給される洗浄水や殺菌剤を無菌チャンバー外へ排出するためのバイパスラインを構成するための排液口５３が形成され、チャンバー外に通じるバイパス管５４が連結されている。本実施形態では、バイパスラインは後述する充填ノズルキャップを装着することにより形成されるようになっており、液充填時には、図２（ａ）に示すように、充填ノズル５２が下降位置にあって排液口５３を封鎖しているので、バイパスラインは形成されずに充填中の内容液が排液口に流出することがなく、内容液はノズル開口６１から流下してカップ型容器８に充填される。なお、図中４７は充填ノズル５２を下方に付勢しているスプリングである。

そして、本発明の実施形態では、充填装置の接液部の洗浄・殺菌時における充填ノズル下端を封鎖する充填ノズルキャップ６５を、後述するように保持部と切り離してキャップ本体のみを充填ノズル体に装着可能にするため、前記充填ノズル体のノズル体ケース５１の下端部にノズルキャップ装着部５５が設けられている。ノズルキャップ装着部５５は、図２（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である図４に示すように後述するキャップ本体を保持する筒状部５６を有し、その下端内周面に円弧状の係合爪５７が設けられている。係合爪５７は、後述するノズルキャップ６５の外周部に突出して設けられた弧状の係合爪が容易に通過可能な広さの間隔５８を有して複数個（本実施形態では４個）設けられ、且つその上面には位置決めストッパー５９が設けられ、ノズルキャップを嵌合して回転させることによって、ノズルキャップに形成した係合爪が位置決めストッパー５９に当たることにより、位置決めされて係合爪７４がノズル本体の係合ストッパー５７に支持されることによって、ノズルキャップを装着できるようになっている。

一方、ノズルキャップ６５は、図２（ａ）に示すように第２コンベヤ３の循環路内部に配置され、容器受台５の下方から上昇して容器受台の嵌合穴６を通過して充填ノズル体５０に装着できるようになっており、上下駆動且つ軸心周りの回転駆動する図示しない適宜のアクチュエータに連結されている。本発明のノズルキャップ６５は、キャップ本体６６とこれを充填ノズル体に装着するためのキャップ本体駆動手段からなり、該キャップ本体駆動手段は、本実施形態では、キャップ本体６６を着脱可能に保持する保持部６７と該保持部を上下動及び回動する駆動体から構成されている。キャップ本体６６と保持部６７は分離して構成され、両者が磁石により着脱可能となっている。図５は本実施形態に係る充填ノズルキャップ６５をキャップ本体６６と保持部６７に分離した状態を示し、（ａ）はキャップ本体の平面図、（ｂ）はキャップ本体のＣ−Ｃ断面図、（ｃ）は保持部の正面図、（ｄ）は保持部の側面図である。

キャップ本体６６は、円柱状ベース６８、シール体６９及び充填ノズル押上部材７０とから構成され、これら３部材がボルト７１等の適宜の固着手段で一体に組み立てられている。円柱状ベース６８には保持部６７に着脱自在にするため永久磁石７２が適宜埋め込まれている。また、円柱状ベース６８の下面には、保持部６７が嵌合する保持部嵌合穴７３が形成されている。また、円柱状ベース６８の外周面には、充填ノズル体５０の筒状部５６の内周面に形成された係合爪５７に係合する円弧状の係合爪８０が充填ノズル体の係合爪５７間の間隔５８にあわせて複数個（図の実施形態では４個）形成されている。

シール体６９は、洗浄時及び殺菌時に充填ノズル体５０から洗浄液や殺菌剤が充填環境に流出しないように密封するためのものであって、ノズル体ケース５１のノズル嵌合穴外周下面６０に接触して充填ノズル開口６１を封鎖する上端がリング状となっている弾性体から構成されている。また、充填ノズル押上部材７０は、円板状で周面がリング状に立ち上がってノズル体ケース５１のノズル嵌合穴６２に嵌合し、図２及び図３に示すように充填ノズル５２の下端面６３と係合して充填ノズル５２を押し上げる係合部７４を有している。そして、該係合部７４には、図２（ｂ）に示すように、充填ノズルの下端が排液口５３より上部に押し上げた状態で接液部を洗浄・殺菌した排液が排液口５３に流れる排液流路を形成するように複数個の切欠き７５が形成されている。

保持部６７は、図５（ｃ）及び（ｄ）に示すように、駆動体のロッド７６の先端に直方体状の嵌合部７７を有し、側面からみてＴ字状を呈している。嵌合部７７には、キャップ本体に埋められた磁石７２と吸着してキャップ本体６６を保持するように一対の永久磁石７８を有している。

本実施形態のノズルキャップ６５は、以上のように構成され、通常は図１及び図２（ａ）に示すように、キャップ本体６６は保持部６７の嵌合部７７と嵌合し且つ永久磁石同士で吸着して一体となって、コンベヤの循環に邪魔にならないようにコンベヤの受台下方の内部に位置している状態にある。充填作業開始前に接液部の洗浄・殺菌を行う場合は、コンベヤが停止している状態で図示しないアクチュエータが作動することによって、同図（ｂ）に示すように、保持部６７が上昇駆動されることによって容器受台５の容器嵌合穴６を通過して上昇し、キャップ本体６６が充填ノズル体５０のノズル体ケース５１の筒状部５６に嵌合する。その際、ノズルキャップ本体の外周面に突出形成されている係合爪８０が、充填ノズル体５０のノズルキャップ装着部５５の内周面に突出形成されている係合爪５７間の間隔５８を通過するように位置決めされている。キャップ本体６６が充填ノズル体５０のノズルキャップ装着部５５に嵌合して上昇することによって、図２（ｂ）に示すように充填ノズル押上部材７０が充填ノズル５２を押し上げて充填ノズル嵌合穴６２に嵌合し、シール体６９がノズル嵌合穴外周下面６０に密着するまで上昇して、充填ノズル嵌合穴下端を完全に封鎖する。その状態で充填ノズル下端は排液口５３の位置より上昇しており、接液部を洗浄又は殺菌した洗浄液や殺菌剤は排液口を介してバイパス管５４に流出できる状態になっている。次いで、同図（ｃ）に示すように、保持部６７を一方向に所定角度回転駆動することによって、キャップ本体も一体に回転し、キャップ本体の係合爪８０がノズルキャップ装着部５５の係合爪５７上面を摺動し位置決めストッパー５９に衝合して位置決めすることによって、ノズルキャップが充填ノズル体に装着される。

その後、保持部６７を磁石７２、７８の磁力に抗して下降させることによって、保持部６７のみが容器受台５の下方位置まで下降する。したがって、その状態では図３（ａ）に示すように、充填ノズル体５０にはキャップ本体６６が装着され、容器受台５は移動可能となっている。その状態で接液部の洗浄及び殺菌が行われると共に、コンベヤも駆動されて環境洗浄・殺菌が行なわれる（図３（ｂ））。

接液部の洗浄（ＣＩＰ）は、図１に示すように、フィラータンク３５に配管４０を介して洗浄剤を供給することによってタンク内、通液管３６、充填ノズル体５０に達し、それらの内部が洗浄される。その際、充填ノズル５２の下端の充填ノズル嵌合穴６２はキャップ本体６６によってシールされているので、図３（ｂ）に示すように、排液は下方に流出することなく、キャップ本体の切欠き７５及び充填ノズル体５０のノズル体ケース５１の排液口５３を通って、バイパス管５４に流出し、流路切替弁４１を通って無菌チャンバー外に設けられた洗浄剤受タンク４２内に一時的に貯留され、そこから適宜ポンプ４３によって適宜図示しない回収タンクに送られて回収される。また、接液部の殺菌（ＳＩＰ）は、同様にフィラータンク３５に配管４０を介して蒸気や熱水を所定時間供給することによって、タンク内、通液管３６、充填ノズル体５０に達し、それらの内部が洗浄される。そして、蒸気はキャップ本体の切欠き７５及び充填ノズル体５０のノズル体ケース５１の排液口５３を通って、バイパス管５４に流出し、流路切替弁４１を通って無菌チャンバー外に設けられた凝縮器４４で凝縮されて排出される。加熱媒体として熱水を使用する場合は、温調しながら循環使用する。

上記の容器接液部の洗浄・殺菌を行なっている間に並行して、コンベヤを稼動させて環境殺菌を行なうことによって、受台間の隙間や裏側、受台駆動チェーンとチェーンレールなどの隅々まで洗浄・殺菌することが可能であり、充填環境の無菌化が達成されると共に、短時間に効率的に接液部及び環境の殺菌・洗浄ができ、非生産時間の短縮を図ることができる。

以上、本発明の実施形態を示したが、本発明は上記実施形態に限定されるものでなく、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、上記実施形態ではノズルキャップのキャップ本体と保持部を永久磁石と保持部嵌合穴によって着脱可能に連結してあるが、例えば磁石を設けることなく、単にキャップ本体と保持部が相対的に回転できないように形成した保持部嵌合穴に保持部の嵌合部が嵌合することによっても可能である。また、逆にキャップ本体に保持部嵌合穴を形成しない、又はキャップ本体と保持部が相対的に回転可能な嵌合穴を形成して、磁石の吸引力のみでキャップ本体を保持部と一体に回転可能及び着脱可能に支持してもよい。その場合、キャップ本体と保持部に配置する磁石は充填ノズル体にキャップ本体を装着時にキャップ本体を回転させる回転角度に対応する角度で位相をずらして配置するのが望ましい。

また、上記実施形態では、充填ノズルキャップをコンベヤの受台の下方に設置して、受台を貫通して充填ノズル体に装着させるようにしたが、参考例として、受台の上方の充填ノズル体近傍に設置して、接液部の洗浄又は殺菌時に充填ノズル体の側方からキャップ本体を移動させて装着させるものも考えられる。図７及び図８はそのような参考例を示す概略図である。なお、これらの参考例は、コンベヤと充填ノズルとの間隔を充填ノズルキャップが移動できるように広くしなければならず、充填時の液跳ねの低減を防ぐためにはなるべく前記間隔を小さくするのが望ましい観点からすれば、コンベヤと充填ノズル体との間隔を広くする必要のない前記実施形態の方が望ましい。

図７に示す参考例では、キャップ本体１００をシリンダ装置など適宜のアクチュエータで水平移動するロッド１０１からなる駆動体の先端に固定し、接液部の洗浄又は殺菌時に充填ノズル体１０５の側方から水平移動させてノズル体ケース１０６に嵌合させるようにしたものである。ノズル体ケース１０６には、図示のように、キャップ本体と係合する適宜の係合凹部１０７、１０８が形成され、キャップ本体に形成した係合凸部１０２、１０３が嵌合して充填ノズル体の充填口を密封するようにしてある。なお、図中１０４は、キャップ本体を充填ノズル体に装着したときの密封をより確実にするためのオーリングであり、該オーリングはノズル体ケースに設けてもよい。一方、ノズル体ケース１０６には、洗浄媒体や殺菌媒体を排出するためのバイパス路１１１に連通する排液口１０９が形成され、該排液口には流路切替弁１１０が設けられている。該流路切替弁１１０は、通常は適宜の付勢手段により付勢されて図７（ａ）に示すようにバイパス路１１１を閉鎖している。流路切替弁１１０の作動部１１２がノズル体ケース１０６の係合凹部１０８内に突出して設けてあり、図７（ｂ）に示すように、接液部の洗浄又は殺菌時に充填ノズル体１０５の側方からキャップ本体１００を水平移動させてノズル体ケース１０６に嵌合させると、キャップ本体１００の係合凸部１０３が前記作動部１１２を押すことによって、流路切替弁１１０を移動させて排液口１０９をバイパス路１１１に連通させて、洗浄媒体又は殺菌媒体を排出できるようにしてある。従って、この参考例の場合は、キャップ本体とその駆動体を分離する必要はなく、接液部の洗浄や殺菌時にコンベヤを駆動して環境洗浄・殺菌が可能である。なお、上記参考例では、バイパス路及び流路切替弁を充填ノズル体側に設けたが、キャップ本体側に設けてもよい。

図８に示す参考例では、ノズル体ケース１１５に適宜のアクチュエータにより揺動可能にシリンダ等の駆動体１１６を取付け、該駆動体の伸縮ロッド１１７の先端にキャップ本体１１８を保持している。この参考例では、通常は充填に邪魔にならないように、充填ノズル体の下方から退避した位置にあり、接液部の洗浄または殺菌時には、図示のように充填ノズル体の下方位置に揺動し、その位置で前記駆動体１１６を作動させてキャップ本体１１８をノズル体ケースに嵌合させて、その状態で洗浄または殺菌が終了するまで保持するようにしている。また、図示してないが、この場合もキャップ本体をノズル体ケースに嵌合させた際に、洗浄媒体及び殺菌媒体を外部に排出するようにバイパス路が適宜形成されるようにしてある。従って、この参考例の場合も、図７に示す参考例と同様に、受台を有するコンベヤ１１９の上方に設けてあるので、キャップ本体とその駆動体を分離する必要はなく、接液部の洗浄や殺菌時にコンベヤを駆動して環境洗浄・殺菌が可能である。

図９に示す実施形態は、図２〜図６に示す実施形態の変形例であり、本実施形態では、上下駆動するキャップ保持部１２５にキャップ本体１２６を着脱自在に設けた点では、前記実施形態と同様であるが、本実施形態ではキャップ本体１２６のノズルへの固定をバイパス管１２７の先端に設けた固定冶具１２８で固定するようにした点に特徴を有する。固定冶具１２８は、充填ノズル体１２９とキャップ本体を着脱自在に固定できれば、その構成は特に限定されないが、その一例として示す図示の例では、同図（ｂ）に示すように、充填ノズル体１２９に設けた係合ピン１３０及びキャップ本体１２６に設けた係合ピン１３１に係合するテーパー状の一対のカム面１２６を有する断面コ字状に形成されている。該構成により、キャップ本体１２６がキャップ保持部１２５により充填ノズル体１２９の下面位置まで上昇すると、固定冶具１２８がバイパス管１２７と一体に横方向から直動して、カム面１３２が係合ピン１３０、１３１に係合しながら移動することによって、キャップ本体を充填ノズル体に圧接させて両者を結合する。また、図示してないが、キャップ本体１２６にはバイパス管に連通する排液口と該排液口を開閉する流路切替弁が設けられ、バイパス管１２７が直動してキャップ本体１２６を充填ノズル体１２９に固定すると共にバイパス管が排液口に接合され、かつ流路切替弁を切替えて排液口とバイパス管を連通状態にする。流路切替弁の形態は適宜の手段が採用できる。

本発明の充填装置の洗浄・殺菌方法及びその装置は、カップ型容器への無菌充填装置に適用することによって、低酸性飲料等であっても無菌充填による常温流通製品の生産が可能となるが、無菌充填に限らず、また容器もカップ型容器に限らず、種々の容器への充填装置の洗浄・殺菌に好適に利用できる。

本発明に係る充填装置の洗浄・殺菌装置を適用したカップ型容器の無菌充填ラインの実施形態を示す概略図である。本発明の実施形態に係る充填装置の洗浄・殺菌装置による洗浄・殺菌工程を示す要部概略図であり、（ａ）は内容液充填時の状態、（ｂ）はノズル洗浄キャップが上昇して充填ノズル体に嵌合した状態、（ｃ）は嵌合後ノズル洗浄キャップを回転させて充填ノズル体に係合させる状態をそれぞれ示している。図２に続く洗浄・殺菌工程を示す要部概略図であり、（ａ）は保持部がキャップ本体と分離して下降した状態、（ｂ）は接液部の殺菌を行っている状態をそれぞれ示している。図２（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。充填ノズルキャップの展開図であり、（ａ）はキャップ本体の平面図、（ｂ）はそのＣ−Ｃ断面図、（ｃ）は保持部の正面図、（ｄ）は保持部の側面図である。図２におけるＢ−Ｂ矢視図である。参考例に係る充填装置の洗浄・殺菌装置の要部概略図であり、（ａ）は充填ノズル体にキャップ本体を装着前の状態、（ｂ）は装着後の状態を示している。参考例に係る充填装置の洗浄・殺菌装置の模式図である。本発明の他の実施形態に係る充填装置の洗浄・殺菌装置の要部概略図であり、（ａ）は充填ノズル体にキャップ本体を装着前の状態、（ｂ）は装着途中の状態を示している。

符号の説明

１無菌チャンバー２第１コンベヤ
３第２コンベヤ４、５容器受台
６容器嵌合穴７容器供給装置
８カップ型容器９容器供給ゾーン
１１容器洗浄ゾーン１５内容物充填装置
１６蓋材シール装置１７蓋材ウェブ
２１無菌水噴射ノズル３３主排気口
３５フィラータンク３６通液管
４１、１１０流路切替弁４２洗浄剤受タンク
５０、１０５、１２９充填ノズル体
５１、１０６、１１５ノズル体ケース
５２充填ノズル５３、１０９排液口
５４、１１１、１２７バイパス管５５ノズルキャップ装着部
５６筒状部５７、８０係合爪
５９位置決めストッパー６０ノズル嵌合穴外周下面
６１ノズル開口６２ノズル嵌合穴
６５ノズルキャップ
６６、１００、１１８，１２６キャップ本体
６７保持部６８円柱状ベース
６９シール体７０充填ノズル押上部材
７２、７８永久磁石７３保持部嵌合穴
７４係合部７５切欠き
７６、１０１ロッド７７嵌合部
１１６駆動体１２８固定冶具

Claims

容器受台を有するコンベヤで搬送される容器に内容物を充填する充填装置の充填ノズル体に充填ノズルキャップを装着して充填内容液が接触する接液部の洗浄及び又は殺菌を行う充填装置の洗浄・殺菌方法において、
前記充填ノズルキャップはキャップ本体と該キャップ本体を支持して上下駆動する保持部とからなり、前記充填ノズルキャップの充填ノズル体ヘの装着は、前記保持部により前記キャップ本体を上昇させて前記充填ノズル体に嵌合させる工程、該キャップ本体を充填ノズル体に係合させる工程、その状態で前記保持部を前記キャップ本体と分離させて前記容器受台の下方まで下降させる工程からなり、
前記充填ノズルキャップを前記充填ノズルに装着した状態で、前記接液部の洗浄・殺菌と並行して前記コンベヤを稼動させて充填環境の洗浄・殺菌を行うことを特徴とする充填装置の洗浄・殺菌方法。
前記充填装置の洗浄・殺菌は無菌チャンバー内で行い、前記充填環境の洗浄・殺菌は、前記コンベヤを稼動させて容器受台、容器受台駆動チェーン、チェーンレールを洗浄・殺菌を行うことによって、常温流通無菌充填製品の製造を可能とする充填装置の殺菌・洗浄方法である請求項１に記載の充填装置の洗浄・殺菌方法。
容器受台を有するコンベヤで搬送される容器に内容物を充填する充填装置の充填ノズル体に充填ノズルキャップを装着して充填装置の接液部の洗浄・殺菌を行う充填装置の洗浄・殺菌装置において、充填ノズルキャップは前記充填ノズル体に装着するキャップ本体と、該キャップ本体を前記充填ノズル体に着脱可能に装着させるキャップ本体駆動手段とからなり、
該キャップ本体駆動手段は、前記キャップ本体を保持して上下動する保持部、該保持部を上下駆動する駆動体とからなり、
前記キャップ本体と前記保持部は脱着自在に構成され、
前記キャップ本体駆動手段は、前記キャップ本体が前記充填ノズル体に装着され前記保持部と前記キャップ本体が分離している状態で前記保持部を前記容器受台の下方に下降可能に構成されていることを特徴とする充填装置の洗浄・殺菌装置。
前記キャップ本体は、円筒状ベース、前記充填ノズル体の注液口をシールするシール体、充填ノズル押上げ部材からなり、前記キャップ本体と前記保持部とは磁石により着脱可能になっている請求項３に記載の充填装置の洗浄・殺菌装置。
前記円筒状ベースに前記保持部上端が嵌合する保持部嵌合穴が形成されている請求項４に記載の充填装置の洗浄・殺菌装置。
前記保持部は、ロッドの先端に前記キャップ本体の保持部嵌合穴に嵌合する嵌合部を有し、該嵌合部には、前記キャップ本体を保持するように永久磁石を有している請求項５に記載の充填装置の洗浄・殺菌装置。
前記充填ノズルキャップの円筒状ベースの外周部に充填ノズル体の係合爪に係合する係合爪が形成され、且つ前記充填ノズル体には、前記充填ノズルキャップのキャップ本体の前記係合爪と係合して前記キャップ本体を保持する保持爪が形成されている請求項４〜６の何れかに記載の充填装置の洗浄・殺菌装置。