JP5573020B2

JP5573020B2 - カップ状容器の殺菌方法

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Publication number: JP5573020B2
Application number: JP2009149587A
Authority: JP
Inventors: 憲二遠藤
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2009-06-24
Filing date: 2009-06-24
Publication date: 2014-08-20
Anticipated expiration: 2029-06-24
Also published as: JP2011006089A

Description

本発明は、カップ状容器の殺菌方法に関する。

従来、カップに飲料等を充填した包装品が市場で流通しているが、この包装品の大部分は冷却状態で搬送、陳列等されるチルド品である。しかし、このチルド状態での流通は温度管理が面倒であり、コストも高くなるので、常温での流通が望まれる。そこで、近年はカップの内面や外面を予め過酸化水素等の殺菌剤で殺菌処理したうえで飲料等を充填し、密封する無菌包装が行われている（例えば、特許文献１、２参照）。この方法によれば、飲料等の無菌状態を維持しつつ包装品を常温で流通させることが可能となる。

これらのカップの殺菌方法は、カップを搬送しつつ、カップの内面や外面に向かって過酸化水素のミスト又はガスを吹き付けてカップを殺菌処理し、その後、カップに向かって熱風等の乾燥用エアを吹き付けて、過酸化水素による殺菌効果を高めると共に、カップに付着した過酸化水素を乾燥させようというものである（例えば、特許文献１、２参照）。

過酸化水素が付着したカップに乾燥用エアを吹き付けるには、円管でできたノズルをカップの開口部に対向させて、ノズルの先端の円孔から熱風を吐出したり（例えば、特許文献３参照）、如雨露状のノズル（例えば、特許文献４の図６参照）をカップの開口部と底部に各々対向させて多数の小孔から熱風を吐出したりしている。

特開昭５９−１１５２２０号公報特開２００２−６８１４２号公報特開平６−３２３３１号公報特許第３６９５４７６号公報

過酸化水素が付着したカップに熱風等の乾燥用エアを吹き付ける場合、円管状のノズルを用いると、カップの内面の殺菌及び乾燥は好適に行なうことができるが、カップ開口部のフランジ及びその近傍は昇温不足になりやすく、殺菌不良、乾燥不良を生じやすいという問題がある。

また、如雨露状のノズルをカップの開口部と底部に各々対峙させて乾燥用エアをカップに吹き付ける場合は、カップの内外面にムラなく均一に乾燥用エアを当てて殺菌効果、乾燥効果を高めることができる。しかし、如雨露状ノズルは圧力損失が大きいので、高温かつ多量の乾燥用エアを必要とし、エネルギ効率が悪いという問題がある。

従来、如雨露状のノズルにおける圧力損失を防ぐため高温のアシストエアを追加しているが、その場合はアシストエアを追加するための圧縮エア源、ヒーター等を新たに設けなければならないという問題がある。

したがって、本発明は、上記諸問題点を解決することができるカップ状容器の殺菌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。

なお、本発明の理解を容易にするため、図面の参照符号をかっこ書きで付するが、本発明はこれに限定されるものではない。

すなわち、請求項１に係る発明は、フランジ（３）を有するカップ状容器（１）をリテーナ（９）で支持し、このリテーナ（９）で支持した容器（１）の内外面に向かって過酸化水素のミスト（ａ）又はガスを吹き付けた後に、乾燥用エア（ｂ）を容器（１）に吹き付けて容器（１）に付着した過酸化水素を乾燥させるカップ状容器の殺菌方法において、リテーナ（９）で支持された容器（１）のフランジ（３）との間に容器（１）の高さ方向で隙間（Ｑ）を形成する周縁（２２ａ）を有し、中央に吹き出し口（２２ｂ）を有する覆板（２２）で容器（１）の開口部を覆ったうえで、上記覆板（２２）の吹き出し口（２２ｂ）より大きい開口を有したラッパ状導管（２１ａ）で乾燥用エア（ｂ）を上記覆板（２２）へと導き、上記吹き出し口（２２ｂ）から乾燥用エア（ｂ）を容器（１）内に吹き込むことによって上記過酸化水素を乾燥させるようにし、かつ、上記隙間（Ｑ）を３ｍｍから２５ｍｍとすることによって、容器（１）の上記覆板（２２）への衝突を防止するとともに容器（１）の加熱不足を防止するようにしたカップ状容器の殺菌方法を採用する。

本発明によれば、フランジ（３）を有するカップ状容器（１）をリテーナ（９）で支持し、このリテーナ（９）で支持した容器（１）の内外面に向かって過酸化水素のミスト（ａ）又はガスを吹き付けた後に、乾燥用エア（ｂ）を容器（１）に吹き付けて容器（１）に付着した過酸化水素を乾燥させるカップ状容器の殺菌方法において、リテーナ（９）で支持された容器（１）のフランジ（３）との間に容器（１）の高さ方向で隙間（Ｑ）を形成する周縁（２２ａ）を有し、中央に吹き出し口（２２ｂ）を有する覆板（２２）で容器（１）の開口部を覆ったうえで、上記覆板（２２）の吹き出し口（２２ｂ）より大きい開口を有したラッパ状導管（２１ａ）で乾燥用エア（ｂ）を上記覆板（２２）へと導き、上記吹き出し口（２２ｂ）から乾燥用エア（ｂ）を容器（１）内に吹き込むことによって上記過酸化水素を乾燥させるようにし、かつ、上記隙間（Ｑ）を３ｍｍから２５ｍｍとすることによって、容器（１）の上記覆板（２２）への衝突を防止するとともに容器（１）の加熱不足を防止するようにしたことから、容器の内面さらにはフランジ及びその近傍へも乾燥用エア（ｂ）をむらなく接触させることができ、容器（１）の殺菌効果と過酸化水素の乾燥効果を高めることができる。また、乾燥用エア（ｂ）を如雨露状ノズルによることなく覆板（２２）の中央の吹き出し口（２２ｂ）から容器（１）内に吹き込むので、乾燥用エア（ｂ）の圧力損失を低減し、かつ、乾燥用エアの温度低下を低減することができる。従って、従来よりも比較的少量かつ低温の乾燥用エアを供給することで足りる。ことに、如雨露状ノズルによる場合よりも乾燥用エアの温度低下の度合いが小さいので、容器内部に乾燥用エアを供給するのみで容器外面も伝熱によって加熱することができ、容器内面の殺菌及び過酸化水素の乾燥を行なうと同時に容器外面の殺菌及び過酸化水素の乾燥をも行なうことができる。従って、乾燥用エアを作るためのエネルギ効率がすこぶる向上する。

本発明の実施の形態に係るカップ殺菌装置の概略を示す垂直断面図である。リテーナを示す斜視図である。図１中、工程Ｂ、Ｃにおいてカップの外面と内面に向かって各々過酸化水素ミストを吹き付ける装置構成を示す斜視図である。図１中、工程Ｄにおいてカップの内面に向かって乾燥用エアを吹き付ける装置構成を示す斜視図である。図４中、部分切欠縦断面図である。図４に示す装置構成の変形例である。図６中、部分切欠縦断面図である。図４に示す装置構成の変形例である。カップの一例の斜視図である。

以下、本発明の望ましい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、殺菌処理をしようとする容器は、図９に示すように、飲料等を充填する比較的底の深いカップであり、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ポリプロピレン等所望の樹脂を用いて例えば真空圧空成形により成形される。あるいは、層構成が例えばポリエチレン層／紙／ポリプロピレン層である積層シートを用いることにより形成される。

このカップ１は、略円筒形の胴部２を有する。カップ１の上部は開口部になっており、底部は底板で閉じられている。また、カップ１の開口部の回りにはフランジ３が設けられている。胴部２とフランジ３との境界には、スタッキングリブ２ａが設けられている。スタッキングリブ２ａは多数のカップ１を積み重ねた際にカップ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等においてカップ１の山からカップ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。胴部２、フランジ３、スタッキングリブ２ａ等は、カップ１を成形する際に一体的に形成される。

図９中、二点鎖線で示すものはシート状又はフィルム状の殺菌された蓋５であり、カップ１が殺菌され、無菌処理された内容物が充填された後に、フランジ３の上面にヒートシール等によって接着される。これにより、カップ１内が内容物と共に無菌状態に保持された無菌包装体が完成する。

なお、図９中、符号５ａは蓋５に設けられた摘み片を示す。この無菌包装体を購入した消費者等がこの摘み片５ａを摘んで蓋５をフランジ３から引き剥がすことにより、無菌包装体を開封し内容物である例えば飲料４（図１参照）を取り出すことができる。

上記カップ１は、図１に示すように、無菌チャンバー１６内において各種工程（Ａ）〜（Ｈ）を経て、その表面が殺菌処理され、内容物である飲料４が充填され、蓋５で閉じられることにより無菌包装体とされる。無菌チャンバー１６内は、給気口１６ｃから無菌エアｃが常時供給されることによって、外気が侵入しないように陽圧に保たれている。

次に、工程（Ａ）〜（Ｈ）の各々について順に説明する。

（１）工程Ａ
図２に示すようなリテーナ９が用意される。リテーナ９は、例えばステンレス鋼製の平板をその本体として備える。この平板に長さ方向に沿って、カップ１の胴部２が挿入される容器挿入穴１７が複数個形成される。図示例では容器挿入穴１７が四個形成されるが、それ以上の個数又はそれ以下の個数に適宜変更可能である。これにより、カップ１は複数列で走行可能となる。図示例では四列で走行可能である。

容器挿入穴１７は、カップ１の胴部２の上端における外径よりも大きく、フランジ３の外径より小さくなるように形成される。これにより、カップ１の胴部２が容器挿入穴１７に挿入されると、図５に示す如くフランジ３が容器挿入穴１７の周縁のフランジ受け面９ａ上に留まり、胴部２が容器挿入穴１７の周縁から下方に突出する。

容器挿入穴１７の周縁のフランジ受け面９ａはその全周にわたって平坦な面として形成される。この容器挿入穴１７の周縁のフランジ受け面９ａは、後にカップ１のフランジ３に蓋材５ｂをヒートシールする際に、フランジ３を蓋材５ｂごと図示しない加熱盤と共にプレスするための受け部として使用される。

容器挿入穴１７の周縁のフランジ受け面９ａには、その上に乗ったフランジ３を取り巻くように環状溝６が形成される。この環状溝６内の外周壁は後述するトリミング刃１９と共に蓋材５ｂの余剰部分を切除し、蓋５と摘み片５ａとを残すための雌刃として機能する。

リテーナ９は多数用意され、図１に示すように、カップ１をそのフランジ３と平行な方向にリテーナ９ごと間欠走行させる走行手段に取り付けられる。走行手段は例えば複数対のスプロケットホイール１８ａ，１８ｂ間に水平に掛け渡される複数本の無端チェーン１８として構成され、多数のリテーナ９がこの無端チェーン１８に所定の間隔で取り付けられる。無端チェーン１８よりなる無端走行路上に、多数のリテーナ９が単列又は複数列で、かつ所定ピッチの間隔で取り付けられる。

リテーナ９、無端チェーン１８等は上記無菌チャンバー１６内に収納される。無端チェーン１８の駆動により、この無菌チャンバー１６内において、リテーナ９がカップ１を保持しつつ所定のピッチで間欠的に走行する。これにより、多数のカップ１が効率良く各工程へと供給される。

図１に示すように、カップ１の開口部及びフランジ３が上になるようにカップ１の胴部２が、間欠停止したリテーナ９の容器挿入穴１７内に挿入される。カップ１はそのフランジ３がリテーナ９のフランジ受け面９ａに当接することによりリテーナ９上で静止する。

（２）工程Ｂ
図１に示すように、カップ１の走行路の下方に配置した外面殺菌用ノズル７から、カップ１の外面に向かって過酸化水素のミストａ又はガスが吹き付けられ、カップ１の外面が殺菌処理される。

この外面殺菌用ノズル７は、カップ１の所定の間欠停止位置に設置される。外面殺菌用ノズル７は、図３に示すように、如雨露状に形成され、間欠停止位置で一時停止したカップ１の底部に正対する箇所には、多数の小さい吐出孔８ａが設けられる。

外面殺菌用ノズル７には、図３に示すような、ミスト生成器２３から過酸化水素のミストａ又はガスが供給される。

このミスト生成器２３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２４と、この過酸化水素供給部２４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２５とを備える。過酸化水素供給部２４は、過酸化水素供給路２４ａ及び圧縮空気供給路２４ｂ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２５内に噴霧するようになっている。気化部２５は内外壁間にヒーター２５ａ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噴霧管２６から、ミストａとなって又はガスとして噴出する。

ミスト生成器２３内で生成された過酸化水素のミストａ又はガスは、そのノズル２６から外面殺菌用ノズル７へと流れ、外面殺菌用ノズル７からカップ１の底部に向かって吹き出し、カップ１の胴部２と底部の外面に均一厚さの皮膜となって付着し、カップ１の外面を殺菌する。

（３）工程Ｃ
リテーナ９が間欠走行し、工程Ｃにおいて一時停止する。

図１に示すように、リテーナと共に一時停止したカップ１の上方には、過酸化水素のミストａ又はガスをカップ１の内面に向かって吹き出す内面殺菌用ノズル８が設置される。

内面殺菌用ノズル８は、図３に示すように、上記外面殺菌用ノズル７と同様な構造の如雨露状ノズルであるが、上記外面殺菌用ノズル７と異なり下向きに設置される。

この内面殺菌用ノズル８からカップ１の開口部に向かって吹き出した過酸化水素のミストａ又はガスは、カップ１の内面に均一厚さの皮膜となって付着し、カップ１の内面を殺菌する。

内面殺菌用ノズル８に供給される過酸化水素のミストａ又はガスは、図３に示すミスト生成器２３又は別途設けられる同様なミスト生成器によって生成される。

（４）工程Ｄ
図１、図４及び図５に示すように、過酸化水素ミストａが付着したカップ１の内外面に向かって、カップ１が熱で変形しない程度に熱風である乾燥用エアｂが乾燥用ノズル１０から吹き付けられる。

乾燥用ノズル１０における乾燥用エアｂが吹き出す箇所には覆板２２が取り付けられる。覆板２２は、カップ１の開口部周縁との間にカップ１の高さ方向で隙間Ｑを形成する周縁２２ａを有し、中央に吹き出し口２２ｂを有する。

吹き出し口２２ｂはカップ１の開口部と同様な円形であるのが望ましいが、多角形等他の形状であってもよい。また、吹き出し口２２ｂの大きさすなわち口径は、カップ１の開口部の口径に応じて種々変更されるが、カップ１の開口部の内径（フランジ３の内径）が例えば６２ｍｍの場合、１０ｍｍ〜３０ｍｍである。吹き出し口２２ｂの口径が１０ｍｍよりも小さいと圧力損失による乾燥用エアｂの吐出量が著しく低減し、十分な乾燥効果を得ることができない。また、３０ｍｍよりも大きいと、カップ１の内外面の各箇所を殺菌に十分な温度まで昇温させることが困難となる。

上記隙間Ｑは、望ましくは３ｍｍ〜２５ｍｍの範囲内であり、より望ましくは５ｍｍ〜１５ｍｍである。この隙間Ｑが３ｍｍ未満の場合は、覆板２２とリテーナ９との間から吹き出る乾燥用エアｂによってカップ１がリテーナ９から浮き上がり、乾燥用ノズル１０の覆板２２に衝突するおそれがある。また、２５ｍｍよりも大きいと、カップ１が昇温しにくくなり、特にフランジ３及びその近傍の昇温が不十分となって殺菌不良、過酸化水素の乾燥不良を来たしやすくなる。

覆板２２は、望ましくはステンレス鋼、アルミニウム合金等の金属材料によって、カップ１の開口部に相似形の例えば円形又は多角形に形成される。また、その大きさは円形である場合、望ましくは径がカップ１の開口部の内径以上すなわちフランジ３の内径以上である。かくすることにより、覆板２２の周縁２２ａとカップ１のフランジ３との間から乾燥用エアｂが滑らかに吹き出し、フランジ３及びその近傍に接触しやすくなる。

上記乾燥用エアｂは、図４に例示するような乾燥用エア生成器によって作られる。この乾燥用エア生成器は、ブロア２９、フィルタ３０、加熱器３１等を備え、ブロア２９が取り入れた外気をフィルタ３０で除菌し、加熱器３１で加熱して熱風とし、この熱風を乾燥用ノズル１０に供給するようになっている。

乾燥用エア生成器で生成された乾燥用エアｂは、覆板２２の吹き出し口２２ｂから常時吹き出す。乾燥用エアｂの吹き出し口２２ｂ一個当たりの吹き出し量は、望ましくは０．２ｍ³／ｍｉｎ〜０．８ｍ³／ｍｉｎであり、吹き出し時の温度は、望ましくは１００℃〜２００℃である。

図５に示すように、吹き出し口２２ｂから吹き出した乾燥用エアｂは、カップ１内に侵入してカップ１の内面にムラなく接触する。また、覆板２２の吹き出し口２２ｂから吹き出した乾燥用エアｂの一部は、カップ１内を巡って開口部から出る乾燥用エアｂと合流し、覆板２２とカップ１のフランジ３との間の隙間Ｑから吹き出し、カップ１のフランジ３の表面及びその周辺部にムラなく接触する。

これにより、カップ１のフランジ３を含む表面全体が加熱されて過酸化水素による殺菌効果が高められ、また、余剰の過酸化水素がカップ１の表面から乾燥除去される。さらに、カップ１の内部に供給される乾燥用エアｂの熱がカップ１の外面に伝わって外面も加熱されることとなり、カップ１の内面の殺菌及び過酸化水素の乾燥が行なわれると同時に、カップ１の外面の殺菌及び過酸化水素の乾燥も行なわれることになる。

なお、この乾燥工程Ｄは必要に応じて複数回行われる。その場合は、リテーナ９の各間欠停止位置に乾燥用ノズル１０が設置される。

（５）工程Ｅ
殺菌、乾燥処理されたカップ１に、その開口部から内容物である飲料４が充填される。飲料４は予め殺菌処理され、冷却されている。

（６）工程Ｆ
図１に示すように、カップ１の開口部に枚葉シート又は連続シートの殺菌された蓋材５ｂが被せられ、この蓋材５ｂがカップ１のフランジ３にヒートシールされる。このヒートシールは、図示しない加熱盤がリテーナ９へと降下し、リテーナ９のフランジ受け面９ａとの間でカップ１のフランジ３と蓋材５ｂとを挟んで熱圧着することによって行われる。

（７）工程Ｇ
図１に示すように、トリミング刃１９がリテーナ９の方へ降下し、リテーナ９の環状溝６内に侵入する。これにより、蓋材５ｂの余剰部分がトリミング刃１９と環状溝６内の外周壁との間で切断される。

かくて、図９に示したような蓋５で密封された無菌包装体が完成する。

（８）工程Ｈ
無菌包装体がリテーナ９から抜き取られ、無菌チャンバー１６外へ取り出される。

次に、上記工程Ａ〜Ｈ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、カップ１を保持するための多数のリテーナ９、リテーナ９を連続走行させる走行手段を有し、走行手段の走行方向に沿って、カップ１をリテーナ９に供給する供給部１６ａ、カップ１の外面を殺菌するための外面殺菌用ノズル７、カップ１の内面を殺菌するための内面殺菌用ノズル８、カップ１の内面に乾燥用エアを吹き付けてカップ１を加熱すると同時に過酸化水素をカップ１の表面から除去するための乾燥用ノズル１０、充填部１４、蓋材シール部１５、蓋材トリミング部１５ａ、完成した無菌包装体をリテーナ９から取り出す取出部１６ｂを備える。また、走行手段によるカップ１の走行路の全域を覆う無菌チャンバー１６を備える。

図１に示すように、多数のリテーナ９が走行手段としての無端チェーン１８に所定の間隔で取り付けられる。このリテーナ９は、図２に示す如く、カップ１を四列で走行させることができるように容器挿入穴１７が四個形成される。容器挿入穴１７の個数はカップ１の走行列数に対応して適宜増減可能である。

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駆動される。無端チェーン１８の駆動により各リテーナ９がカップ１を四個ずつ保持しつつ無菌チャンバー１６内を上記供給部１６ａから取出部１６ｂに向かって所定のピッチで間欠的に走行する。

無菌チャンバー１６の前端である無端チェーン１８の上流側には、カップ１をリテーナ９に供給する供給部１６ａが設けられる。

供給部１６ａは、多数のカップ１を積み重ねたカップ集積体からカップ１を一つずつ図示しないサッカー等により取り出してリテーナ９の各容器挿入穴１７内に嵌め込むようになっている。

この供給部１６ａによって各カップ１はリテーナ９の各容器挿入穴１７内に正立状態で投入され、その胴部２が容器挿入穴１７に挿入される。そして、各カップ１のフランジ３がリテーナ９の容器挿入穴１７の周縁におけるフランジ受け面９ａに乗り上がり、フランジ３の裏面がリテーナ９のフランジ受け面９ａに接触する。

図１に示すように、カップ１の外面を殺菌するための外面殺菌用ノズル７は、上記カップ供給部の下流側におけるカップ１の間欠停止位置の下方に設置される。外面殺菌用ノズル７は、図３に示すように、カップ１の走行列数と同数個設けられる。

この外面殺菌用ノズル７は円錐台形に形成され、その円錐台形が倒立するようにカップ１の下方に設置される。倒立した円錐台の上端板は、間欠停止位置で一時停止したカップ１の底部に正対するように形成され、この上端板に図示しない多数の小さい吐出孔が如雨露状に穿設される。

この外面殺菌用ノズル７には上述したミスト生成器から過酸化水素のミストａ又はガスが供給される。

外面殺菌用ノズル７は、過酸化水素のミストａ又はガスを、リテーナ９に保持されて一時停止したカップ１の底部に向かって吐出孔から吹き出す。吐出孔からカップ１の外面に吹き付けられた過酸化水素のミストａ又はガスはカップ１の外面に薄い皮膜となって付着して結露し、高濃度の過酸化水素となってカップ１の外面を速やかに殺菌する。

図１に示すように、内面殺菌用ノズル８は、外面殺菌用ノズル７の下流側に設置される。また、内面殺菌用ノズル８は、図３に示すように、カップ１の走行列数と同数個設けられる。

図１に示すように、乾燥用ノズル１０は、内面殺菌用ノズル８の位置から下流側に所定距離だけ離れたリテーナ９の一時停止位置に設置される。

乾燥用ノズル１０は、上述した乾燥用エア生成器から工程Ｄで一時停止したリテーナ９へと伸びる導管の先に連結される円管２１を有する。円管２１の先端には乾燥用エアｂが吹き出す円形の開口が形成され、この開口がリテーナ９に支持されたカップ１の開口部に正対する。

乾燥用ノズル１０の円管２１の先端には、上述した覆板２２が取り付けられる。覆板２２は、カップ１の開口部周縁との間にカップ１の高さ方向で隙間Ｑを形成する周縁２２ａを有し、中央に吹き出し口２２ｂを有する。

乾燥用エアｂは、図５に示すように、覆板２２の吹き出し口２２ｂから常時吹き出している。カップ１がリテーナ９と共に覆板２２の直下で一時停止すると、吹き出し口２２ｂから吹き出す乾燥用エアｂがカップ１内に侵入し、カップ１の内面に均一に接触する。また、覆板２２の吹き出し口２２ｂから吹き出した乾燥用エアｂの一部は、カップ１内を巡ってカップ開口部から出る乾燥用エアｂと合流し、覆板２２とカップ１のフランジ３との間の隙間Ｑから吹き出す。

これにより、カップ１の内面さらにはフランジ３及びその近傍へも乾燥用エアｂがむらなく接触し、カップ１の殺菌効果と過酸化水素の乾燥効果が高められる。また、乾燥用エアｂは覆板２２の中央の吹き出し口２２ｂからカップ１内に吹き込まれるので、如雨露状の吹き出し孔の場合に比べて乾燥用エアｂの圧力損失が低減し、かつ、乾燥用エアｂの温度低下が防止される。また、カップ１の内部に供給される乾燥用エアｂの熱がカップ１の外面も速やかに伝わるので、カップ１の内面の殺菌及び過酸化水素の乾燥が行なわれる同時にカップ１の外面の殺菌及び過酸化水素の乾燥も行なわれることとなる。

上記乾燥用ノズル１０は、リテーナ９の走行路に沿って一基又は複数基設置される。

充填部１４は、図１に示すように、カップ１の走行路において最終の乾燥用ノズル１０よりも下流側におけるリテーナ９の一時停止位置に設置される。充填部１４は、リテーナ９により運ばれて来た殺菌済みのカップ１内に殺菌処理済みの例えば飲料４を所定量充填する。

蓋材シール部１５は、図１に示すように、カップ１の走行路において充填部１４よりも下流側のリテーナ９の一時停止位置に設置される。蓋材シール部１５は、リテーナ９により運ばれて来た充填済みのカップ１の開口部に蓋材５ｂを被せ、この蓋材５ｂの回りをカップ１のフランジ３にヒートシールする。

蓋材トリミング部１５ａは、図１に示すように、カップ１の走行路において蓋材シール部１５よりも下流側のリテーナの一時停止位置に設置される。蓋材トリミング部１５ａ内には、上記蓋材５ｂから図９に示す蓋５を打ち抜くためのトリミング刃１９が昇降可能に設けられる。

トリミング刃１９がリテーナ９の方へ降下してリテーナ９の環状溝６内に侵入すると、蓋材５ｂの余剰部分がトリミング刃１９と環状溝６内の外周壁との間で切断される。これにより、図９に示すように摘み片５ａを有した蓋５の輪郭が整えられ、無菌包装体が完成する。

図１に示すように、無菌包装体をリテーナ９から取り出す取出部１６ｂが、カップ１の走行路において蓋材トリミング部１５ａよりも下流側のリテーナの一時停止位置に設置される。

取出部１６ｂは、完成した無菌包装体を図示しないサッカー等によりリテーナ９から抜き取り、無菌チャンバー１６外に取り出すようになっている。

上記構成の無菌充填装置において、その無菌チャンバー１６内は、予め過酸化水素等の殺菌剤ミスト又はガスの供給、紫外線照射等により殺菌される。また、無菌チャンバー１６内に給気口１６ｃから無菌エアｃが常時吹き込まれ、この無菌エアｃが無菌チャンバー１６の図示しない所定の出入口や隙間から排出されることによって、無菌チャンバー１６内の無菌状態が維持される。

リテーナ９が間欠走行し、カップ供給部１６ａで一時停止すると、カップ供給部１６ａからカップ１がリテーナ９の容器挿入穴１７内に供給される。

各カップ１のフランジ３は、リテーナ９の容器挿入穴１７の周縁におけるフランジ受け面９ａに乗り上がり、フランジ３の裏面がリテーナ９のフランジ受け面９ａに接触する。

カップ１がリテーナ９と共に所定ピッチ分だけ間欠走行して停止すると、カップ１の底部が外面殺菌用ノズル７に正対し、外面殺菌用ノズル７の多数の吐出孔から吐出する過酸化水素のミストａ又はガスがカップ１の底部に向かって吹き付けられる。

外面殺菌用ノズル７から吐出された過酸化水素のミストａ又はガスはカップ１の外面に薄い皮膜となって付着し、高濃度の過酸化水素となってカップ１の外面を速やかに殺菌する。

カップ１がリテーナ９と共にさらに所定ピッチ分だけ間欠走行して停止すると、内面殺菌用ノズル８が吐出する過酸化水素のミストａ又はガスが、カップ１内に侵入し、カップ１の内面に均一に付着する。

内外面に過酸化水素の皮膜が付着したカップ１は、必要に応じて他の処理に付された後、各乾燥用ノズル１０によって熱風である乾燥用エアｂを吹き付けられる。乾燥用エアｂは覆板２２の作用によってカップ１のフランジ３を含む内外面の全体に接触し、カップ自体とカップ１に付着した過酸化水素を加熱する。これにより、カップ１の殺菌効果が高められ、同時にカップ１に付着した過酸化水素が乾燥させられる。

乾燥用ノズル１０により処理されたカップ１は、リテーナ９によって充填部１４、蓋材シール部１５、蓋材トリミング部１５ａへと順に送られ、無菌包装体とされる。この無菌包装体は、最後に取出部１６ｂで無菌チャンバー１６の外に取り出される。

＜実施の形態２＞
図６及び図７に示すように、この実施の形態２では、乾燥用ノズル１０は、乾燥用エア生成器から伸びる導管の先端に設けられた円管２１の先端にラッパ状導管２１ａを有する。このラッパ状導管２１ａの下向きに拡開した先端に、上記覆板２２が固定される。

覆板２２の吹き出し口２２ｂはラッパ状導管２１ａを介して上記円管２１の先端の開口に正対する。

これにより、円管２１から流れてきた乾燥用エアｂは一旦ラッパ状導管２１ａ内に入った後、覆板２２の吹き出し口２２ｂからカップ１側へと吹き出ることとなるので、覆板２２が乾燥用エアｂに含まれる熱で暖められ、覆板２２の表面での結露が防止される。

なお、実施の形態２において実施の形態１と同じ箇所には同じ符号を付して示し、重複した説明を省略する。

＜実施の形態３＞
図８に示すように、この実施の形態３では、カップ１の走行列数に対応して設けられる乾燥用ノズル１０の全円管２１に対して一枚の覆板２２が設けられる。

なお、実施の形態３において実施の形態１と同じ箇所には同じ符号を付して示し、重複した説明を省略する。

図１の工程Ｂ、Ｃ、Ｄを実施例１〜４、比較例１〜５として行った。

実施方法は次の通りである。
（１）カップの搬送条件
一間欠搬送時間を１．２５秒、間欠停止時間を０．７５秒とした。
（２）使用したカップ
図９に示すような外観を有し、開口部内径６２ｍｍ、開口部外径（フランジ外径）７１ｍｍ、フランジ幅４ｍｍ、底面径４６ｍｍ、高さ１０７ｍｍの大きさに成形された紙とポリプロピレン（ＰＰ）の複合カップを多数個用意し、各カップにおけるフランジ上面と、カップ内の胴上部と、カップ内の底端部と、カップ外の胴上部と、カップ外の胴下部（糸尻）と、カップ外の底端部に各々ＢＩ(biological indicator)を貼り付けた。
ＢＩは、５ｍｍ角のアルミニウム箔、及び両面粘着テープを貼り付けた各シャーレをエチレンオキサイドガス(ＥＯＧ)で滅菌し、各シャーレ内に貼着した両面粘着テープ上に上記アルミニウム箔を貼り付け、各アルミニウム箔に２．４×１０⁵ヶ／spotの枯草菌芽胞を塗布し、しかる後、クリーンベンチ内で風乾することにより作成した。
（３）過酸化水素の噴霧条件
ミスト生成器に、３５重量％過酸化水素を６ｇ／ｍｉｎ供給し、圧縮空気を圧力０．５ＭＰａで供給した。
（４）乾燥処理
乾燥用ノズルを４ステーションにわたって設置し、各々をカップの開口部に対向させた。

実施例１〜４、比較例１〜５の各乾燥処理条件は表１のとおりである。

なお、表１において、吹き付け距離は覆板とフランジとの間の隙間Ｑの大きさである。

（５）評価項目
(a) 評価箇所
各カップにおけるフランジ上面と、カップ内の胴上部と、カップ内の底端部と、カップ外の胴上部と、カップ外の胴下部（糸尻）と、カップ外の底端部である。
(b) 殺菌評価
上記表１の乾燥処理後、カップからＢＩを剥し取り、ＳＣＤブイヨン培地中で、３７°Ｃ×７日間培養し、菌の発生の有無を確認した。

（６）結果
上記殺菌評価により、表２及び表３に示す滅菌効果(Log Reduction)＝Log(付着菌数／生残菌数)を得た。

なお、表２及び表３中、各欄の上段の数字は（陽性のカップ数／各実施例・比較例で試験を行った全カップ数）であり、下段の数字は滅菌効果(Log Reduction)である。

(a) カップ内面について
表２から明らかなように、カップ内面の殺菌では、実施例１〜４のカップ内面及びフランジの上面のすべての部位で６Ｄ以上の殺菌効果を確認することができた。

一方、比較例１，２ではフランジの殺菌効果６Ｄを達成することができなかった。これは覆板が無いためと考えられる。また、比較例３では底端部において殺菌不良が生じ、比較例４はフランジ、胴上部及び底端部のいずれにおいても殺菌不良が生じた。これは、如雨露状ノズルを使用したことから乾燥用エアの温度が低下したためと考えられる。

(b) カップ外面について
表３から明らかなように、カップ外面の殺菌では、実施例１〜４のカップ外面の胴上部、胴下部及び底端部のすべての部位で６Ｄ以上の殺菌効果を確認することができた。これは、上記カップ内面を乾燥させるための乾燥用エアの熱がカップ外面まで伝わり、その熱でカップ外面も十分に昇温したためであると考えられる。

一方、比較例１，２では胴上部の殺菌が不十分であった。これは覆板が無いためと考えられる。また、比較例３，４では胴上部、胴下部及び底端部のいずれにおいても殺菌不良が生じた。これは、如雨露状ノズルを使用したことから乾燥用エアの温度が低下し、カップ外面までの伝熱が不十分であったためと考えられる。

(c) 以上の試験の結果、本発明の乾燥用ノズルによれば、従来の乾燥用ノズルを使用した場合よりも低い温度であって、しかも少ない量の乾燥用エアをカップの内面に向かって吹き付けるだけでカップの内外面の双方を好適に殺菌可能であることが明らかとなった。

なお、本発明は上記実施の形態、実施例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。

１…カップ
３…フランジ
８…内面殺菌用ノズル
９…リテーナ
２１ａ…ラッパ状導管
２２…覆板
２２ａ…周縁
２２ｂ…吹き出し口
ａ…過酸化水素のミスト
Ｑ…隙間

Claims

フランジを有するカップ状容器をリテーナで支持し、このリテーナで支持した容器の内外面に向かって過酸化水素のミスト又はガスを吹き付けた後に、乾燥用エアを容器に吹き付けて容器に付着した過酸化水素を乾燥させるカップ状容器の殺菌方法において、
リテーナで支持された容器のフランジとの間に容器の高さ方向で隙間を形成する周縁を有すると共にその中央に吹き出し口を有し、更に、乾燥用エア生成器から伸びる導管の先端に設けられた円管の先端に、ラッパ状導管を有し、このラッパ状導管の下向きに拡開した先端が固定されている覆板で容器の開口部を覆ったうえで、
上記覆板の吹き出し口より大きい開口を有したラッパ状導管で乾燥用エアを上記覆板へと導き、上記吹き出し口から乾燥用エアを容器内に吹き込むことによって上記過酸化水素を乾燥させるようにし、
かつ、上記隙間を３ｍｍから２５ｍｍとすることによって、容器の上記覆板への衝突を防止するとともに容器の加熱不足を防止するようにしたこと
を特徴とするカップ状容器の殺菌方法。