JP5066906B2 - フランジ付き広口容器の殺菌方法及び装置並びに無菌充填方法 - Google Patents

Description

本発明は、トレー等のフランジ付き広口容器を殺菌する方法及び装置並びに無菌充填方法に関する。

広口容器に内容物を無菌充填するには、あらかじめ広口容器を殺菌処理しておく必要がある。

従来、広口容器を殺菌するには、ガンマ線、メチレンオキサイドガス等が用いられている。広口容器を外装袋内に入れて密封したうえで、外装袋外からガンマ線を照射したり、外装袋をメチレンオキサイドガスの充満した部屋に入れたりして外装袋内の広口容器を殺菌処理している（例えば、特許文献１参照）。

また、フィルムに過酸化水素のミストを吹き付けて殺菌処理した後、そのフィルムから袋を形成する方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。

また、カートンを走行させながらその開口部からカートン内に殺菌剤をスプレーノズルにより噴霧して殺菌処理するという方法が提案されている（例えば、特許文献３参照）。

特開２００１−２０２９号公報 特開２００３−１１８７１０号公報 特開昭６３−１３８９３１号公報

トレー、カップ等のフランジ付き広口容器に内容物を無菌充填する方法がすでに実用化されている。例えば、殺菌処理したトレーに米飯を充填し、トレーに蓋材を被せてトレーのフランジにヒートシールすることにより、米飯の包装品が製造されている。

このような無菌充填による包装品の製造効率を高めるには、広口容器の殺菌性能を高度に維持したうえで殺菌処理を速める必要がある。

しかし、上記ガンマ線の照射等による殺菌方法は、バッチ式であるので殺菌処理速度が遅く、内容物の無菌充填の高速化に対処しえないという問題がある。また、広口容器の殺菌工程と内容物充填工程とを連続して行い難いという問題もある。

また、上記フィルムの殺菌方法、カートンの殺菌方法は殺菌処理を速めることができるが、これらをトレー、カップ等のフランジ付き広口容器に適用することは困難である。フランジ付き広口容器を連続走行させながらそのフランジを含んだ全表面に殺菌剤のミストを均一に付着させるのは難しいからである。殊に、フランジの周辺にはリム、スタッキングリブ等の凹凸が存在するので、殺菌剤のミストが行き渡り難く殺菌にムラが生じやすい。

したがって、本発明は、トレー、カップ等のフランジ付き広口容器の表面をムラなく適正に、かつ高速で殺菌処理することができる方法及び装置を提供することを目的とする。また、速やかに無菌充填を行うことができる方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明は次のような構成を採用する。

すなわち、請求項１に係る発明は、比較的浅い器部を有したフランジ付き広口容器（１）のフランジ（３）に対向する箇所に突起（２２）を形成したリテーナ（１０）でこの広口容器（１）を支持してフランジ面と平行な方向に連続走行させながら、広口容器（１）の開口と底面にそれぞれ対向しかつ広口容器（１）の走行方向に交差する方向にそれぞれ伸びるスリット（８，８）から、広口容器（１）に向かって殺菌剤のミスト（ｂ）を同じ風圧で吹き付けて広口容器（１）の表面を殺菌処理し、次いで広口容器（１）の開口と底面にそれぞれ対向しかつ広口容器（１）の搬送方向に交差する方向にそれぞれ伸び、互いに正対するスリット（７，７）から、広口容器（１）に向かって熱風（ａ）を同じ風圧で吹き付けて広口容器（１）に付着した殺菌剤を乾燥させることを特徴とする。

また、請求項２に係る発明は、請求項１に記載のフランジ付き広口容器の殺菌方法において、広口容器（１）に殺菌剤のミスト（ｂ）を吹き付けた後、広口容器（１）を所定時間保持し、しかる後に熱風（ａ）を吹き付けることを特徴とする。

また、請求項３に係る発明は、請求項１に記載のフランジ付き広口容器の殺菌方法において、広口容器（１）に付着した殺菌剤を乾燥させた後、直ちに広口容器（１）を集積することを特徴とする。

また、請求項４に係る発明は、請求項１又は請求項２に記載のフランジ付き広口容器の殺菌方法において、殺菌剤のミスト（ｂ）を吹き付ける前に広口容器（１）を予備加熱することを特徴とする。

また、請求項５に係る発明は、比較的浅い器部を有したフランジ付き広口容器（１）の器部が嵌り込む嵌入穴（１６）を有し、フランジ（３）に対応する箇所に突起（２２）を有したリテーナ（１０）と、広口容器（１）をフランジ面と平行な方向にリテーナ（１０）ごと連続走行させる走行手段（１８）と、広口容器（１）の開口と底面にそれぞれ対向しかつ広口容器（１）の走行方向に交差する方向にそれぞれ伸び、互いに正対するスリット（８，８）から、広口容器（１）に向かって殺菌剤のミスト（ｂ）を同じ風圧で吹き付けて広口容器（１）の表面を殺菌する殺菌用ノズル（１２，１２）と、広口容器（１）の開口と底面にそれぞれ対向しかつ広口容器（１）の搬送方向に交差する方向にそれぞれ伸び、互いに正対するスリット（７，７）から、広口容器（１）に向かって熱風（ａ）を同じ風圧で吹き付けて広口容器（１）に付着した殺菌剤を乾燥させる乾燥用ノズル（１３，１３）とを具備したことを特徴とする。

また、請求項６に係る発明は、請求項５に記載のフランジ付き広口容器の殺菌装置において、走行手段が無端走行路（１８）を有し、多数のリテーナ（１０，１９，２０，３０，３１）が単列又は複数列でこの無端走行路（１８）上に設けられていることを特徴とする。

また、請求項７に係る発明は、請求項５に記載のフランジ付き広口容器の殺菌装置において、殺菌用ノズル（１２，１２）よりも上流側に広口容器（１）を予備加熱する予備加熱手段（１１，１１）が設けられたことを特徴とする。

また、請求項８に係る発明は、比較的浅い器部を有したフランジ付き広口容器（１）のフランジ（３）に対応する箇所に突起（２２）を形成したリテーナでこの広口容器（１）を支持してフランジ面と平行な方向に連続走行させながら、広口容器（１）の開口と底面にそれぞれ対向しかつ広口容器（１）の走行方向に交差する方向にそれぞれ伸び、互いに正対するスリット（８，８）から、広口容器（１）に向かって殺菌剤のミスト（ｂ）を同じ風圧で吹き付けて広口容器（１）の表面を殺菌処理し、次いで広口容器（１）の開口と底面にそれぞれ対向しかつ広口容器（１）の搬送方向に交差する方向にそれぞれ伸び、互いに正対するスリット（１３，１３）から、広口容器（１）に向かって熱風（ａ）を同じ風圧で吹き付けて広口容器（１）に付着した殺菌剤を乾燥させ、続いて内容物（ｃ）を広口容器（１）の開口から広口容器（１）内に充填し、開口に蓋材（４）を被せて蓋材（４）を広口容器（１）のフランジ（３）に接着することを特徴とする。

また、請求項９に係る発明は、請求項８に記載の無菌充填方法において、殺菌剤のミスト（ｂ）を吹き付ける前に広口容器（１）を予備加熱することを特徴とする。

請求項１、５に係る発明によれば、フランジ付き広口容器（１）を連続走行させつつ殺菌剤のミスト（ｂ）と熱風（ａ）をそれぞれスリット（８，７）から噴き出し、広口容器（１）の開口側からのミスト（ｂ）と熱風（ａ）はそれぞれ器部（２）の上表面に接触し、底面側からのミスト（ｂ）と熱風（ａ）はそれぞれ広口容器（１）の下表面に接触する。また、ミスト（ｂ）と熱風（ａ）はリテーナ（１０）と広口容器（１）との間の隙間（１６ａ）を通って、突起（２２）によりリテーナ（１０）上に持ち上げられたフランジ（３）の裏面に向かって流れる。従って、広口容器（１）の全表面を高速でかつムラなく適正に殺菌することができる。また、殺菌剤のミスト（ｂ）と熱風（ａ）は広口容器（１）の開口側と底面側から広口容器（１）を挟むように互いに正対するスリット（１２，７）から各々吹き付け、しかもミスト（ｂ）と熱風（ａ）は広口容器（１）を挟むもの同士が同じ風圧であるので、広口容器（１）はたとえ軽いものであっても、走行路から脱落することなく走行可能である。

請求項２に係る発明によれば、広口容器（１）に殺菌剤のミストを吹き付けた後、広口容器（１）を所定時間保持し、しかる後に熱風（ａ）を吹き付けるので、殺菌剤を広口容器（１）の全表面に確実に行き渡らせたうえで除去することができ、したがって殺菌効果をさらに高めることができる。

請求項３に係る発明によれば、広口容器（１）に付着した殺菌剤を乾燥させた後、直ちに広口容器（１）を集積することから、例えば充填装置が離れた箇所に存在した場合であっても速やかに広口容器（１）を供給することが可能である。

請求項４、７、９に係る発明によれば、殺菌剤のミスト（ｂ）を吹き付ける前に広口容器（１）を予備加熱するので、ミストによる殺菌効果を高めることができる。また、殺菌剤のミスト（ｂ）を吹き付けた後の保持時間を短縮することができる。さらに、殺菌装置における保持工程の箇所を短くすることができる。

請求項６に係る発明によれば、走行手段が無端走行路（１８）を有し、多数のリテーナ（１０）が単列又は複数列でこの無端走行路（１８）上に設けられていることから、フランジ付き広口容器（１）の殺菌処理を高速化することができる。

請求項８に係る発明によれば、フランジ付き広口容器（１）の殺菌処理を高速化と相俟って、フランジ付き広口容器（１）を使用した無菌包装品（５）の製造効率をさらに高めることができる。

以下、本発明の最良の形態について図面に基づいて説明する。

＜実施の形態１＞
この実施の形態１において、内容物を充填するフランジ付き広口容器は、例えばＰＰ（ポリプロピレン）製シートを真空圧空成形することにより作られる。これにより、このフランジ付き広口容器には耐熱性が与えられ、例えば熱い米飯が充填された場合でも変形が防止される。また、後述の殺菌剤として用いられる過酸化水素の残留が防止される。

図６に示すように、このフランジ付き広口容器１はトレー状に形成され、比較的浅い器部２と、器部２の開口の回りに設けられるフランジ３とを備える。フランジ３の外周からはリム３ａが垂下し、リム３ａの所定箇所からは舌状の摘み片３ｂが外方向に突出する。摘み片３ｂはフランジ３に接着された後述の蓋材４（図１参照）をフランジ３から使用者が剥し取る際に用いられる。また、器部２とフランジ３との境界にはスタッキングリブ３ｃが設けられる。スタッキングリブ３ｃは多数の広口容器１を積み重ねた際に広口容器同士が強く嵌り合わないようにするためのもので、充填機に供給した場合などにおいて広口容器１の山から広口容器１を一個ずつ確実に取り出しやすくするために設けられる。器部２、フランジ３、リム３ａ、摘み片３ｂ、スタッキングリブ３ｃ等は、広口容器１の成形時に一体的に形成される。

上記フランジ付き広口容器１は、図１に示すステップ１〜８からなる無菌充填方法で殺菌処理された後、内容物充填処理を経て無菌包装品５とされる。

図１に示すように、この無菌充填方法の開始に際し、フランジ付き広口容器１をリテーナ１０で支持する。

図２乃至図５に示すように、リテーナ１０は平板１０ａを有し、この平板１０ａに広口容器１の器部２が嵌り込む嵌入穴１６が形成される。また、この平板１０ａにおける嵌入穴１６の回りには、広口容器１のフランジ３に対向するように突起２２が形成される。

フランジ付き広口容器１は、その器部２がリテーナ１０の嵌入穴１６内に挿入されることによりリテーナ１０に支持され、そのフランジ３はリテーナ１０の平板１０ａ上に留まり嵌入穴１６の周囲の突起２２に対向する。

図１に示すようにリテーナ１０で支持した広口容器１を、そのフランジ面と平行な方向にリテーナ１０ごと連続走行させ、その走行中の広口容器１に対して次に述べるステップ１〜８を順に実施する。

（１）ステップ１
広口容器１の予備加熱を行う。リテーナ１０で支持された広口容器１の開口と底面にそれぞれ対向し、かつ広口容器１の搬送方向に交差する方向にそれぞれ伸びるスリット７，７から広口容器１に向かって熱風ａを吹き付ける。熱風ａは広口容器１の表面に接触して広口容器１を加熱する。

また、熱風ａはリテーナ１０と広口容器１との間の隙間１６ａを通って、突起２２によりリテーナ１０上に持ち上げられたフランジ３の裏面に向かって流れる。

この広口容器１の予備加熱により、次のステップ２の殺菌剤による殺菌効果を高めることができる。

この予備加熱は必要に応じて設けられるもので省略可能であり、次のステップ２から開始することも可能である。

（２）ステップ２
広口容器１の全表面の殺菌を行う。広口容器１の開口と底面にそれぞれ対向し、かつ広口容器１の走行方向に交差する方向にそれぞれ伸びるスリット８，８から広口容器１に向かって殺菌剤のミストｂを吹き付けて広口容器１の表面を殺菌処理する。殺菌剤としては過酸化水素を用いることができる。過酸化水素のミストｂの生成については後述する。

広口容器１の開口側から吹き付けたミストｂは広口容器１の上側の全面に付着する。また、広口容器１の底側から吹き付けたミストｂは、広口容器１の下側の全面に接触した後、リテーナ１０と広口容器１との間の隙間１６ａを通って、突起２２によりリテーナ１０上に持ち上げられたフランジ３の裏面に向かって流れる。

これにより、ミストｂは高速で連続走行する広口容器１の全表面に満遍なく行き渡り、広口容器１の全表面が高速でムラなく殺菌される。

また、殺菌剤のミストｂは広口容器１の開口側と底面側から広口容器１を挟むように吹き付けるので、広口容器１は軽いもの、面積の大きいものであっても、走行路から脱落することなく走行する。

（３）ステップ３
このステップ３では、ステップ２において殺菌剤のミストｂを吹き付けた広口容器１を所定時間保持する。これにより、殺菌剤が広口容器１の全表面に確実に行き渡り殺菌効果が高められる。

（４）ステップ４
広口容器１の開口と底面にそれぞれ対向し、かつ広口容器１の搬送方向に交差する方向にそれぞれ伸びるスリット７，７から、熱風ａを広口容器１に向かって吹き付け、広口容器１に付着した殺菌剤を乾燥させる。

広口容器１の開口側から吹き付けた熱風ａは広口容器１の上側の全面に付着する。また、広口容器１の底側から吹き付けた熱風ａは、広口容器１の下側の全面に接触した後、リテーナ１０と広口容器１との間の隙間１６ａを通って、突起２２によりリテーナ１０上に持ち上げられたフランジ３の裏面に向かって流れる。

これにより、熱風ａは高速で連続走行する広口容器１の全表面に満遍なく行き渡り、広口容器１の全表面から殺菌剤が高速でムラなく除去される。

また、熱風ａは広口容器１の開口側と底面側から広口容器１を挟むように吹き付けるので、広口容器１が軽いもの、面積の大きいものであっても、走行路から脱落することなく走行可能である。

（５）ステップ５
ステップ４と同様にして、熱風ａを広口容器１に吹き付けて、広口容器１の表面に付着した殺菌剤を乾燥除去する。

（６）ステップ６
ステップ４と同様にして、熱風ａを広口容器１に吹き付けて、広口容器１の表面に付着した殺菌剤を乾燥除去する。

ステップ４，５，６は必要に応じて増減可能である。ステップ１〜ステップ６が殺菌工程に該当し、その実行により広口容器１の表面の殺菌が完了する。

ステップ６の後、直ちに広口容器１を集積して図示しない外装袋等の中に入れ、無菌状態で保管するようにしてもよい。これにより、例えば内容物の充填装置が離れた箇所に存在した場合であっても多量の広口容器１を速やかに充填装置に供給することが可能である。

また、ステップ４，５，６のいずれかの後に、洗浄工程を介在させることも可能である。無菌水等の洗浄液を広口容器１に対して吹き掛け、あるいは広口容器１を洗浄液内に浸漬することにより、広口容器１に付着した殺菌剤をより適正に除去することができる。

（７）ステップ７
殺菌処理された広口容器１に開口から内容物を充填する。内容物としては、例えば炊飯後の米飯、スープとすることができる。

（８）ステップ８
広口容器１の開口に蓋材４を被せ、蓋材４を広口容器１のフランジ３に接着する。これにより、広口容器１を使用した無菌充填品５が完成する。

次に、上記ステップ１〜８を実施するための無菌充填装置について説明する。

図１に示すように、無菌充填装置はその全体を覆う無菌チャンバー９を備える。無菌チャンバー９の前後端には広口容器１の入口９ａと、無菌充填品５の出口９ｂがそれぞれ設けられる。無菌チャンバー９内は予め殺菌剤ミストの供給、紫外線照射等により殺菌される。また、無菌チャンバー９内には無菌エアが常時吹き込まれ、この無菌エアが無菌チャンバー９の入口９ａと出口９ｂから吹き出るようになっており、これにより無菌チャンバー９内の無菌状態が維持される。

無菌充填装置は、フランジ付き広口容器１を保持するリテーナ１０、リテーナ１０を連続走行させる走行手段、予備加熱用ノズル１１、殺菌用ノズル１２、乾燥用ノズル１３、充填部１４、蓋材シール部１５等を上記無菌チャンバー９内に備える。

リテーナ１０は、図４及び図５に示すように、平板１０ａをその主体として備える。平板１０ａの中央には広口容器１の器部２が嵌り込む嵌入穴１６が形成される。嵌入穴１６は、広口容器１のフランジ３の内周よりやや小さく、器部２の外周よりやや大きくなるように形成される。これにより、広口容器１の器部２が嵌入穴１６に挿入されると、フランジ３が嵌入穴１６の周縁の上側に留まり、器部２が嵌入穴１６の周縁から下方に突出する。

リテーナ１０は多数用意され、図１に示すように、広口容器１をフランジ面と平行な方向にリテーナ１０ごと連続走行させる走行手段に取り付けられる。走行手段は例えばスプロケットホイール１７ａ，１７ｂ間に水平に掛け渡される無端チェーン１８として構成され、多数のリテーナ１０が単列又は複数列でこの無端チェーン１８に所定の間隔で取り付けられる。図２はリテーナ１０を二列で取り付けた場合を示している。

無端チェーン１８は図示しない制御部で制御されるモータにより連続走行可能である。このように、無端チェーン１８の駆動によりリテーナ１０が広口容器１を保持しつつ連続走行するので、広口容器１の殺菌処理、内容物の充填等の高速化が可能になる。

予備加熱用ノズル１１は、図１に示すように、広口容器１を保持したリテーナ１０の走行路を上下から挟むように対向配置される。

図２に示すように、上側の予備加熱用ノズル１１は、リテーナ１０の走行路を横断する方向に伸びる箱体１１ａを有し、この箱体１１ａの下端に広口容器１の開口に対向しかつ広口容器１の搬送方向に交差する方向に伸びるスリット７を有する。箱体１１ａは図示例では角筒形として形成されるが、円筒形等他の形状にすることも可能である。

この上側の予備加熱用ノズル１１は、箱体１１ａ内に供給された熱風ａをスリット７からリテーナ１０に保持された広口容器１にその開口側から吹き付けて広口容器１を次の殺菌のために予備加熱する。

また、下側の予備加熱用ノズル１１は、広口容器１の底面に対向しかつ広口容器１の搬送方向に交差する方向に伸びるスリット７から、広口容器１に底面側から熱風ａを吹き付けて予備加熱するようになっている。下側の予備加熱用ノズル１１は、上側の予備加熱用ノズル１１とスリット７の開口方向が逆である点を除いてまったく同じ構成である。

この下側の予備加熱用ノズル１１から吐出される熱風ａは、連続走行する広口容器１の器部２における外表面の全面に接触し、器部２を適正に予備加熱する。

また、この予備加熱をより効果的に行うため、図４及び図５に示すように、リテーナ１０の平板１０ａにおける広口容器１のフランジ３、摘み片３ｂに対向する箇所には、突起２２が複数個形成される。突起２２は図示例ではフランジ３の四つの角部に設けられる。

これにより、フランジ３及び摘み片３ｂはリテーナ１０の平板１０ａ上で少しばかり浮上し、広口容器１に底面側から吹き付けられた熱風ｂは、図５中矢印で示すように、器部２の外面と嵌入穴１６との間の隙間１６ａからフランジ３やスタッキングリブ３ｃの裏面へと流れ、このフランジ３等の陰部分にも接触して予備加熱する。

突起２２は、図示例の四つの角部に限らず、他の箇所に設けてもよいし、他の箇所に増設してもよい。また、突起２２は図示例では細長片として形成されるが、その他円形、楕円形、正方形、長方形等、フランジ３を平板１０ａ上に浮上させやすい所望の形状に形成される。

上下の予備加熱用ノズル１１，１１のスリット７，７は広口容器１の走行路方向でずれていてもよいが、望ましくは両者のスリット７，７が広口容器１の走行路を挟んで正対するように配置される。スリット７，７同士を正対させておくことで、広口容器１に上下から同じ風圧を作用させ、リテーナ１０からの広口容器１の脱落を防止することができる。

この無菌充填装置は、図２に示すように予備加熱用の熱風ａを作るためにブロア２３、フィルタ２４、加熱器２５等を備える。ブロア２３からの送風をフィルタ２４で除菌し、加熱器２５で加熱して熱風ａを作り、この熱風ａを上下の予備加熱用ノズル１１，１１の箱体１１ａ，１１ａ内に供給するようになっている。

なお、予備加熱用ノズル１１は広口容器１を予備加熱する必要がない場合は省略される。

殺菌用ノズル１２は、図１に示すように、広口容器１を保持したリテーナ１０の走行路を上下から挟むように対向配置される。

図３に示すように、上側の殺菌用ノズル１２は、リテーナ１０の走行路を横断する方向に伸びる箱体１２ａを有し、この箱体１２ａの下端に広口容器１の開口に対向しかつ広口容器１の搬送方向に交差する方向に伸びるスリット８を有する。箱体１２ａは図示例では角筒形として形成されるが、円筒形等他の形状にすることも可能である。

この上側の殺菌用ノズル１２は、箱体１２ａ内に供給された殺菌剤のミストｂをスリット８からリテーナ１０に保持された広口容器１に向かって吹き付ける。これにより、殺菌剤のミストｂが図５中矢印方向に流れて広口容器１のフランジ３の上表面、器部２等の内表面に付着し、広口容器１の上側全面を殺菌する。

また、下側の殺菌用ノズル１２は、広口容器１の底面に対向しかつ広口容器１の搬送方向に交差する方向に伸びるスリット８から、広口容器１の底面に向かって殺菌剤のミストｂを吹き付けるようになっている。下側の殺菌用ノズル１２は、上側の殺菌用ノズル１２とスリット８の開口方向が逆である点を除いてまったく同じ構成である。

この下側の殺菌用ノズル１２は、箱体１２ａ内に供給された殺菌剤のミストｂをスリット８からリテーナ１０に保持された広口容器１に向かって下方から吹き付ける。広口容器１のフランジ３は上記突起２２によりリテーナ１０の平板１０ａ上に浮上するので、殺菌剤のミストｂは、図５中矢印で示すように、広口容器１の器部２の外表面に接触した後、器部２とリテーナ１０の嵌入穴１６との間の隙間１６ａからリテーナ１０の平板１０ａの上面へと流れ、フランジ３、リム３ａ、スタッキングリブ３ｃ、摘み片３ｂ等の裏面に接触する。これにより、広口容器１のフランジ３の下表面、器部２の外表面等広口容器１の下側全面がムラなく殺菌される。

上下の殺菌用ノズル１２，１２のスリット８，８は広口容器１の走行路方向でずれていてもよいが、望ましくは両者のスリット８，８が広口容器１の走行路を挟んで正対するように配置される。スリット８，８同士を正対させておくことで、広口容器１に上下から同じ風圧を作用させ、リテーナ１０からの広口容器１の脱落を防止することができる。

この無菌充填装置は、図３に示すように殺菌剤である過酸化水素のミストｂを作るためのミスト生成器２６を備える。

この生成器２６は、殺菌剤である過酸化水素の水溶液を滴状にして供給する二流体スプレーである過酸化水素供給部２７と、この過酸化水素供給部２７から供給された過酸化水素の噴霧をその沸点以上非分解温度以下に加熱して気化させる気化部２８とを備える。過酸化水素供給部２７は、過酸化水素供給路２７ａ及び圧縮空気供給路２７ｂからそれぞれ過酸化水素の水溶液と圧縮空気を導入して過酸化水素の水溶液を気化部２８内に噴霧するようになっている。気化部２８は内外壁間にヒータ２８ａを挟み込んだパイプであり、パイプ内に吹き込まれた過酸化水素の噴霧を加熱し気化させる。気化した過酸化水素のガスはノズル２９から殺菌用ノズル１２，１２の箱体１２ａ，１２ａ内へと流れ、スリット８，８から広口容器１の上下面に向かって噴出する。気化部２８内で気化した過酸化水素は、スリット８，８を出て広口容器１の近傍に至るまでの間に沸点以下の温度まで降下することにより、一部が凝縮し液化する。これにより、過酸化水素の気液混合体である微細なミストｂが生成される。この過酸化水素の微細なミストｂがスリット８，８から上記予備加熱した広口容器１に吹き付けられ、広口容器１の表面に薄い皮膜となって付着する。広口容器１の表面に付着したミストｂは結露し、高濃度の過酸化水素となって、広口容器１の表面を速やかに殺菌する。

乾燥用ノズル１３は、図１に示すように、広口容器１を保持したリテーナ１０の走行路を上下から挟むように対向配置される。また、乾燥用ノズル１３は上記殺菌用ノズル１２の位置から所定距離だけ離れた位置に設置される。これにより、殺菌剤のミストｂが付着した広口容器１は一定時間そのまま保持され、ミストｂが広口容器１の全表面に行き渡った後に、乾燥処理に付されることになる。

乾燥用ノズル１３は、図２に示した予備加熱用ノズル１１と同様に構成され、また広口容器１の走行路の上下に同様に配置されるので、その詳細な説明は省略する。乾燥用の熱風ａの生成は望ましくは上記予備加熱用の熱風ａを作るためのブロア２３、フィルタ２４、加熱器２５等が共用され、加熱器２５から出る熱風ａが予備加熱用ノズル１１と乾燥用ノズル１３とに分配される。

乾燥用ノズル１３は上下一対のみ設けてもよいが、広口容器１に付着した殺菌剤の除去具合に応じて、図１に示すように、広口容器１の走行路に沿って複数対配置される。

上側の乾燥用ノズル１３は、箱体１３ａ内に供給された熱風ａをスリット７からリテーナ１０に保持された広口容器１に向かって吹き付ける。これにより、熱風ａが図５中矢印方向に流れて広口容器１のフランジ３の上表面、器部２等の内表面に接触し、これらの箇所に付着した殺菌剤を乾燥させ除去する。

また、下側の乾燥用ノズル１３は、箱体１３ａ内に供給された熱風ａをスリット７からリテーナ１０に保持された広口容器１に向かって下方から吹き付ける。広口容器１のフランジ３は上記突起２２によりリテーナ１０の平板１０ａ上に浮上するので、この吹き付けられた熱風ａは、図５中矢印で示すように、広口容器１の器部２の外表面に接触した後、器部２とリテーナ１０の嵌入穴１６との間の隙間１６ａからリテーナ１０の平板１０ａの上面へと流れ、フランジ３、リム３ａ、スタッキングリブ３ｃ、摘み片３ｂ等の裏面に接触する。これにより、広口容器１のフランジ３の下表面、器部２の外表面等に付着した殺菌剤がムラなく除去される。

上下の乾燥用ノズル１３，１３のスリット７，７は広口容器１の走行路方向でずれていてもよいが、望ましくは両者のスリット７，７が広口容器１の走行路を挟んで正対するように配置される。スリット７，７同士を正対させておくことで、広口容器１に上下から同じ風圧を作用させ、リテーナ１０からの広口容器１の脱落を防止することができる。

充填部１４は、図１に示すように、広口容器１の走行路において乾燥用ノズル１３よりも下流側に設置される。充填部１４は、リテーナ１０により運ばれて来た殺菌済みの広口容器１内に例えば炊飯直後の米飯を所定量充填するようになっている。充填部１４は公知であるからその詳細な説明は省略する。

蓋材シール部１５は、図１に示すように、広口容器１の走行路において充填部１４よりも下流側に設置される。蓋材シール部１５は、リテーナ１０により運ばれて来た充填済みの広口容器１の開口に蓋材４を被せ、この蓋材４の回りを広口容器１のフランジ３にヒートシールするようになっている。この蓋材シール部１５は公知であるからその詳細な説明は省略する。

次に、上記構成の無菌充填装置の作用について説明する。

図１に示すように、無菌チャンバー９内にその入口９ａから広口容器１を供給してリテーナ１０の嵌入穴１６内に挿入する。この広口容器１の供給はロボット等の公知の供給装置により行われる。

リテーナ１０は無端チェーン１８の駆動により、常時所定速度で連続走行し、受け取った広口容器１を予備加熱用ノズル１１，１１へと送る。

予備加熱用ノズル１１，１１は、広口容器１の開口と底面に向かってそれぞれ熱風ａを吹き付ける。これにより、広口容器１が所定温度まで加熱される。

予備加熱用ノズル１１，１１は広口容器１の開口側と底面側から広口容器１を挟むように熱風ａを吹き付けるので、広口容器１は軽いもの、面積の大きいものであっても、リテーナ１０から脱落することなく走行する。

リテーナ１０は、この予備加熱された広口容器１を次の殺菌用ノズル１２，１２へと送る。

殺菌用ノズル１２，１２は、スリット８，８から広口容器１の開口と底面に向かって殺菌剤のミストｂを吹き付けて広口容器１の表面を殺菌処理する。

また、広口容器１のフランジ３は突起２２によりリテーナ１０の平板１０ａ上に浮上しているので、下方から吹き付けられる殺菌剤のミストｂは、図５中矢印で示すように、リテーナ１０における器部２と嵌入穴１６との間の隙間１６ａからフランジ３、リム３ａ、スタッキングリブ３ｃ、摘み片３ｂ等の裏面へと流れ、このフランジ３等の陰部分にもムラなく接触して殺菌する。

リテーナ１０は、殺菌剤が塗布された広口容器１を保持しつつ走行し、殺菌剤による殺菌効果が高まるのを待って広口容器１を次の乾燥用ノズル１３へと送る。

乾燥用ノズル１３，１３は、スリット７，７から広口容器１の開口と底面に向かって熱風ａを吹き付けて広口容器１の表面を加熱しこの表面に付着した殺菌剤を乾燥させる。

また、広口容器１のフランジ３は突起２２によりリテーナ１０の平板１０ａ上に浮上しているので、熱風ａは、図５中矢印で示すように、リテーナ１０における器部２と嵌入穴１６との間の隙間１６ａからフランジ３、リム３ａ、スタッキングリブ３ｃ、摘み片３ｂ等の裏面へと流れ、このフランジ３等の陰部分にもムラなく接触して加熱する。

この熱風ａの吹き付けは、多段階にわたって行われ、広口容器１の表面から殺菌剤が残留しないように除去される。

広口容器１の走行中、熱風ａは広口容器１の開口側と底面側から広口容器１を挟むように吹き付けるので、広口容器１が軽いもの、面積の大きいものであっても、リテーナ１０からの脱落が防止される。

リテーナ１０は、殺菌され殺菌剤が除去された広口容器１を保持しつつ走行し、広口容器１を次の充填部１４へと送る。充填部１４は、連続走行する広口容器１に開口から米飯等の内容物ｃを定量充填する。

リテーナ１０は、内容物ｃが充填された広口容器１を保持しつつ走行し、広口容器１を次の蓋材シール部１５へと送る。蓋材シール部１５は広口容器１の開口に蓋材４を被せ、蓋材４を広口容器１のフランジ３に接着し密封する。これにより、無菌充填品５が完成する。

無菌チャンバー９の出口９ｂには図示しないがロボット等の公知の取出装置が設けられ、この取出装置が無菌充填品５をリテーナ１０から抜き取り、無菌チャンバー９外に取り出す。

＜実施の形態２＞
図７に示すように、この実施の形態２で用いるリテーナ３１では、嵌入穴１６の内周縁に突出片３２が互いに対峙するように設けられる。広口容器１の器部２における外面がこれらの突出片３２に接触することにより、上記隙間１６ａが器部２の回りに均一に形成される。したがって、次に述べる殺菌剤のミストｂや乾燥用の熱風ａの通りが良くなる。突出片３２は殺菌剤のミストｂ等の流れを阻害しないように形成されるものであれば、どのような形状であってもよく、また、更に多く設けてもよいし、必ずしも対向辺間で対向するものでなくともよい。

この実施の形態２において、図５中矢印で示すように殺菌剤のミストｂや乾燥用の熱風ａが広口容器１のフランジ３、リム３ａ、スタッキングリブ３ｃ、摘み片３ｂ等の裏面へと流れ、このフランジ３等の陰部分にもムラなく接触して殺菌しあるいは加熱乾燥する。

その他、実施の形態２において実施の形態１の場合と同じ部分には同一符号を付して示し、重複した説明を省略する。

＜実施の形態３＞
この実施の形態３では、実施の形態１における細長い突起２２が図８（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）に示すような各種の横断面のうちいずれかの横断面形を有するものとして形成される。図８（Ａ）の突起２２ａは三角形横断面、同図（Ｂ）の突起２２ｂは五角形横断面、同図（Ｃ）の突起２２ｃはアーチ形横断面、同図（Ｄ）の突起２２ｄは円形横断面に形成される。これらの突起は一様断面であってもよいし、断面積が徐々に変化するものであってもよい。これらの突起はリテーナと一体成形されるか、あるいは接着剤、溶接等によりリテーナに取り付けられる。

これらいずれの横断面形の突起によっても、広口容器１のフランジ３あるいはリム３ａがリテーナ１０に対して略線接触することになるので、殺菌剤のミストｂや熱風ａはフランジ３の裏面にムラなく接触し、より適正な殺菌処理、乾燥処理が可能になる。

また、図９に示すように突起２２ｅの上面に凹凸を形成してもよい。この凹凸は突起２２ｅの長さ方向に鋸刃状に並ぶ。突起２２ｅの横断面形は、四角形のほか図８（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）に示すような各種の横断面を採用することができる。これにより、広口容器１のリム３ａの下端は平板１０ａ上の突起２２ｅに略点接触し、殺菌剤のミストｂや熱風ａはフランジ３の裏面にムラなく接触し、より適正な殺菌処理、乾燥処理が可能になる。

＜実施の形態４＞
この実施の形態４では、実施の形態１における広口容器の予備加熱工程と予備加熱用のノズル１１等の各種機器が省略される。予備加熱が省略される結果、図１中（３）の保持工程に望ましくは約倍の時間が設定される。予備加熱を行う場合の保持時間が例えば約８秒とすると、予備加熱を行わない場合は約１５秒保持される。

なお、本発明は上記実施の形態１〜４に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々変更可能である。例えば、上記実施の形態１〜４では殺菌対象をトレー状の広口容器としたが、カップ状の広口容器等、他の形状の容器についても適用可能である。また、ポリプロピレン以外の材料で形成した広口容器についても適用可能である。また、上記実施の形態１〜４では殺菌剤として過酸化水素を使用したが、これに代えて過酢酸等を使用することも可能である。

図６（Ａ）（Ｂ）に示す形状とし、開口部を１５０ｍｍ×１１０ｍｍ、底面を１３５ｍｍ×９５ｍｍ、高さを４５ｍｍ、フランジ幅を１０ｍｍとした広口容器を１５個用意し、２×１０³、２×１０⁴、２×１０⁵ヶ／spotの枯草菌芽胞を、各広口容器の開口側のスタッキングリブ、底面側のスタッキングリブ及びフランジ裏の各コールドスポットにスポット状に塗布し、また、リテーナの突起に接触する摘み片にスポット状に塗布し、図１（２）〜（６）の各処理を行った。各処理を行う際に、リテーナとして図４及び図５に示すような突起を備えたものを使用した。

図１（２）〜（６）の各処理の条件は次のように設定した。

１．処理速度は、４．５ｍ／ｍｉｎとし、各広口容器を連続走行させた。

２．ステップ２の過酸化水素噴霧工程
開口側殺菌用ノズルのスリット長を３５０ｍｍ、スリット巾を１ｍｍとし、このスリットから過酸化水素ミストを１２ｇ／ｍｉｎの流量で吐出した。スリットから吹き出るミスト搬送用エアの風速は１ｍ／ｓｅｃであった。この風速はスリットの出口中央部に熱線式風速計をあてて計測した。スリットから広口容器のフランジまでの距離は１０ｍｍとした。

底面側殺菌用ノズルのスリットは、開口側殺菌用ノズルのスリットと同じ大きさとしたが、過酸化水素ミストの供給量は２０ｇ／ｍｉｎ、ミスト搬送用エアの風速は２．５ｍ／ｍｉｎとした。スリットから広口容器の底面までの距離は１０ｍｍとした。

過酸化水素ミストは同じミスト発生装置から開口側殺菌用ノズルと底面側殺菌用ノズルに供給した。ミスト発生装置のヒーター温度は、２５０℃とし、ミスト発生装置以降両殺菌用ノズルに至るまでの配管内の保温温度は１４０℃とした。

３．ステップ３の保持時間は、１５秒とした。

４．ステップ４〜ステップ６
乾燥条件はステップ４〜６のいずれも同一とした。

開口側乾燥用ノズルのスリット長を３５０ｍｍ、スリット巾を１ｍｍとし、スリットから出口温度１４０℃、風量０．７ｍ³／ｍｉｎの乾燥用エアを吐出した。スリットから広口容器のフランジまでの距離は１０ｍｍとした。

底面側乾燥用ノズルのスリットは、開口側乾燥用ノズルのスリットと同じ大きさとし、スリットからの吐出温度を１４０℃とし、スリットから広口容器のフランジまでの距離を１０ｍｍとしたが、風量は０．３ｍ³／ｍｉｎとした。

上記殺菌処理を行った広口容器にトリプトソイブイヨン培地を無菌的に分注し、培養、殺菌性の有無を評価した。各殺菌条件における試験結果から確率論的に最確数（ＭＰＮ：most probable number）で生残菌数を算出し、付着菌数と生残菌数との対数値を次の式により求めて殺菌効果を評価した。
殺菌効果（ＬＲＶ（（Logarithmic reduction value））＝ｌｏｇ（付着菌数／生残菌数）

殺菌効果は次の表１〜表３に示すように良好であった。

表１中、「前後左右」は広口容器の進行方向に見たスタッキングリブの前後左右の辺を指す。１０³レベルの菌を前後左右に塗布した広口容器を５個用意し、同様に１０⁴レベルの菌、１０⁵レベルの菌をそれぞれ塗布した広口容器を５個ずつ用意し、上記殺菌処理、乾燥処理をして、殺菌効果（ＬＲＶ）を求めたところ、すべての広口容器に付いて６以上の結果を得た。○はＬＲＶ＞６であることを示す。

なお、以下の表２〜表４においても菌の塗布方法は表１の場合と同様である。

図１（１）の予備加熱を行い、その後実施例１と同様に図１の（２）（４）（５）（６）の処理を行った。

予備加熱は、実施例１のノズルと同様なノズルを用いて広口容器の開口側および底面側ともに同じ条件で加熱した。すなわち、１４０℃の熱風を幅１ｍｍ、長さ３５０ｍｍのスリットから０．５ｍ³／ｍｉｎの風量で、スリットから広口容器の表裏にそれぞれ吹き付けた。各スリットから広口容器のフランジと底面までの距離は１０ｍｍとした。この予備加熱により広口容器全体は４０℃に昇温した。

図１（３）の保持時間は実施例１の場合よりも短縮し１０秒とした。すなわち、この保持工程を図１（２）の過酸化水素ミスト塗布工程に加えたものを殺菌処理工程と考えると、予備加熱工程を設けることで殺菌処理工程が略半分で済むことになる。したがって、広口容器の殺菌処理工程での走行距離も半減し、それだけ殺菌部の長さが短縮されることになる。

殺菌効果は次の表５〜表８に示すようにように十分であった。

比較例

スカート壁、貫通孔及び突起のないリテーナを使用して広口容器を殺菌処理した。処理速度及び図１（２）〜（６）の条件は実施例１と同様に設定した。

殺菌効果は次の表９〜表１２に示すように広口容器の底面について不十分であった。

本発明の実施の形態１に係るフランジ付き広口容器の殺菌装置を示す垂直断面図である。 図１中、ステップ１，４，５，６のいずれかを示す斜視図である。 図１中、ステップ２を示す斜視図である。 リテーナを示す斜視図である。 図４中、Ｖ−Ｖ線矢視断面図である。 （Ａ）（Ｂ）はフランジ付き広口容器の一例を示し、それぞれ開口側と底面側から見た斜視図である。 本発明の実施の形態２に係るリテーナの斜視図である。 本発明に係るリテーナで採用可能な各種突起の横断面図である。 本発明に係るリテーナで採用可能な突起の正面図である。

符号の説明

ａ…熱風
ｂ…ミスト
１…広口容器
３…フランジ
４…蓋材
７，８…スリット
１０…リテーナ
１０ａ…平板
１２…殺菌用ノズル
１３…乾燥用ノズル
１６…嵌入穴
１８…無端チェーン
２２…突起

Claims (9)

1. 比較的浅い器部を有したフランジ付き広口容器のフランジに対応する箇所に突起を形成したリテーナでこの広口容器を支持してフランジ面と平行な方向に連続走行させながら、広口容器の開口と底面にそれぞれ対向しかつ広口容器の走行方向に交差する方向にそれぞれ伸び、互いに正対するスリットから、広口容器に向かって殺菌剤のミストを同じ風圧で吹き付けて広口容器の表面を殺菌処理し、次いで広口容器の開口と底面にそれぞれ対向しかつ広口容器の搬送方向に交差する方向にそれぞれ伸び、互いに正対するスリットから、広口容器に向かって熱風を同じ風圧で吹き付けて広口容器に付着した殺菌剤を乾燥させることを特徴とするフランジ付き広口容器の殺菌方法。
2. 請求項１に記載のフランジ付き広口容器の殺菌方法において、広口容器に殺菌剤のミストを吹き付けた後、広口容器を所定時間保持し、しかる後に熱風を吹き付けることを特徴とするフランジ付き広口容器の殺菌方法。
3. 請求項１に記載のフランジ付き広口容器の殺菌方法において、広口容器に付着した殺菌剤を乾燥させた後、直ちに広口容器を集積することを特徴とするフランジ付き広口容器の殺菌方法。
4. 請求項１又は請求項２に記載のフランジ付き広口容器の殺菌方法において、殺菌剤のミストを吹き付ける前に広口容器を予備加熱することを特徴とするフランジ付き広口容器の殺菌方法。
5. 比較的浅い器部を有したフランジ付き広口容器の器部が嵌り込む嵌入穴を有し、フランジに対応する箇所に突起を有したリテーナと、広口容器をフランジ面と平行な方向にリテーナごと連続走行させる走行手段と、広口容器の開口と底面にそれぞれ対向しかつ広口容器の走行方向に交差する方向にそれぞれ伸び、互いに正対するスリットから、広口容器に向かって殺菌剤のミストを同じ風圧で吹き付けて広口容器の表面を殺菌する殺菌用ノズルと、広口容器の開口と底面にそれぞれ対向しかつ広口容器の搬送方向に交差する方向にそれぞれ伸び、互いに正対するスリットから、広口容器に向かって熱風を同じ風圧で吹き付けて広口容器に付着した殺菌剤を乾燥させる乾燥用ノズルとを具備したことを特徴とするフランジ付き広口容器の殺菌装置。
6. 請求項５に記載のフランジ付き広口容器の殺菌装置において、走行手段が無端走行路を有し、多数のリテーナが単列又は複数列でこの無端走行路上に設けられていることを特徴とするフランジ付き広口容器の殺菌装置。
7. 請求項５に記載のフランジ付き広口容器の殺菌装置において、殺菌用ノズルよりも上流側に広口容器を予備加熱する予備加熱手段が設けられたことを特徴とするフランジ付き広口容器の殺菌装置。
8. 比較的浅い器部を有したフランジ付き広口容器のフランジに対応する箇所に突起を形成したリテーナでこの広口容器を支持してフランジ面と平行な方向に連続走行させながら、広口容器の開口と底面にそれぞれ対向しかつ広口容器の走行方向に交差する方向にそれぞれ伸び、互いに正対するスリットから、広口容器に向かって殺菌剤のミストを同じ風圧で吹き付けて広口容器の表面を殺菌処理し、次いで広口容器の開口と底面にそれぞれ対向しかつ広口容器の搬送方向に交差する方向にそれぞれ伸び、互いに正対するスリットから、広口容器に向かって熱風を同じ風圧で吹き付けて広口容器に付着した殺菌剤を乾燥させ、続いて内容物を広口容器の開口から広口容器内に充填し、開口に蓋材を被せて蓋材を広口容器のフランジに接着することを特徴とする無菌充填方法。
9. 請求項８に記載の無菌充填方法において、殺菌剤のミストを吹き付ける前に広口容器を予備加熱することを特徴とする無菌充填方法。

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