JP5906144B2

JP5906144B2 - 容器処理システム、容器処理方法および仮蓋

Info

Publication number: JP5906144B2
Application number: JP2012144183A
Authority: JP
Inventors: 健次髭; 藤井　保; 保藤井
Original assignee: Shibuya Machinery Co Ltd
Current assignee: Shibuya Machinery Co Ltd
Priority date: 2012-06-27
Filing date: 2012-06-27
Publication date: 2016-04-20
Anticipated expiration: 2032-06-27
Also published as: JP2014008963A

Description

本発明は、飲料等の液体を充填した容器を加熱して殺菌処理を行うパストライザ等の容器熱処理装置を備えた容器処理システムおよび容器処理方法とその処理に使用される仮蓋に係り、特に、一升びん（１．８Ｌびん）等の大型の容器に適した容器処理システム、容器処理方法および仮蓋に関するものである。

パストライザ等の容器熱処理装置を備えた容器処理システムでは、液体等の内容物が充填され、打栓された容器の搬送方向に沿って、加熱領域および冷却領域が順次設置されており、容器搬送手段によって内容物の充填された容器を連続的に搬送しつつ、各領域で殺菌用の高温の温水および冷却用の温水を散水して、これら容器を加熱し内容物の殺菌を行った後冷却するようにしている。

前記容器処理システムにおいて、加熱領域で容器を加熱した際に容器内に充填されている内容物が熱膨張するため、空寸部（容器内に充填された内容物の上部に残された空間）の体積が減少して内圧が増大し、容器の破損や蓋の変形が生じる等の問題があった。特に、一升びん（１．８Ｌびん）は容積の割に肉厚が薄いため、割れやすく高い比率で破びんが生じていた。このように破びんが生じると、製品数の減少による利益の低下、廃棄のコストに加え、製造工程で破びんが生じた場合には、ラインが停止し、びんの破片や内容物の除去、洗浄、点検等に時間を要し、作業効率が低下するという問題が発生する。

前記のような加熱処理による液体等の内容物の膨張による不具合を除くための発明がすでに知られている（例えば、特許文献１）。この特許文献１に記載された発明では、周辺に４個の切り欠きを有するパッキンを、天面の裏側に球面状の凹部を有するキャップ本体に装着している。この構成では、ヘッドスペース（前記空寸部）の圧が異常に高くなると、キャップの天面周辺部と瓶口天面との間の圧縮力が弱められ、かつ、パッキンがキャップ本体の凹部に押し付けられるので、パッキンの外縁部が内側にずれ、切り欠きから中の気体が漏出し、瓶内の圧が低下し、破瓶を防止するようになっている。

実公平４−２４８５３号公報

前記特許文献１に記載された発明は、容器内の圧力が上昇した際に圧力を緩和するための空間が設けられているが、この空間のサイズが小さいので、過熱により膨張した内容液の体積を十分にカバーすることができないという問題があった。特に、一升びん（１．８Ｌびん）のように充填された内容物の液量が多い場合には、内容液の膨張した体積をカバーできず、容器の破損や王冠の変形等の問題を生じる。

本発明は、前記課題を解決するためになされたもので、内容物が充填され、搬送手段によって搬送される容器に、温水を散水して容器の内容物の熱処理を行う容器処理システムにおいて、内容物が充填された容器に仮蓋を装着する仮蓋装着手段と、仮蓋が装着された容器に温水を散水して熱処理を行う熱処理手段と、熱処理された容器から仮蓋を取り外す仮蓋取り外し手段と、仮蓋が取り外された容器に製品蓋を装着する製品蓋装着手段とを備えたことを特徴とするものである。

また、第２の発明は、前記第１の発明において、前記仮蓋装着手段で容器に装着された仮蓋が、前記熱処理手段の熱処理による容器内圧の上昇を抑制することを特徴とするものである。

さらに、第３の発明は、前記第１の発明または第２の発明において、前記熱処理手段で熱処理され、仮蓋を装着した容器の外面の少なくとも口部を殺菌する外面殺菌手段を備えたことを特徴とするものである。

また、第４の発明は、前記第１の発明ないし第４の発明のいずれかにおいて、少なくとも前記仮蓋取り外し手段の設置された領域と、前記製品蓋装着手段の設置された領域とを清浄に保つ清浄化手段を備えたことを特徴とするものである。

また、第５の発明に係る容器処理方法は、内容物が充填され、搬送手段によって搬送される容器に、温水を散水して容器の内容物の熱処理を行う容器処理方法において、内容物が充填された容器に仮蓋を装着する仮蓋装着工程と、仮蓋が装着された容器に温水を散水して熱処理を行う熱処理工程と、熱処理された容器から仮蓋を取り外す仮蓋取り外し工程と、仮蓋が取り外された容器に製品蓋を装着する製品蓋装着工程とを備えたことを特徴とするものである。

また、第６の発明は、前記第５の発明において、前記仮蓋装着手段で容器に装着された仮蓋が、前記熱処理工程の熱処理による容器内圧の上昇を抑制することを特徴とするものである。

さらに、第７の発明は、前記第５の発明または第６の発明において、前記熱処理工程の後で、仮蓋を装着した容器の外面の少なくとも口部を殺菌する外面殺菌工程を行うことを特徴とするものである。

また、第８の発明は、前記第５の発明ないし第７の発明のいずれかにおいて、少なくとも前記仮蓋取り外し工程を行う領域と、前記製品蓋装着工程を行う領域を清浄に保つことを特徴とするものである。

また、第９の発明に係る仮蓋は、前記第１の発明ないし第４の発明で使用される仮蓋であって、容器口部に嵌着される保持部と、容器内部に連通する収容部とを有することを特徴とするものである。

さらに、第１０の発明は、前記第９の発明において、前記収容部の容積が可変であることを特徴とするものである。

本発明の容器処理システムおよび容器処理方法では、内容物が充填された容器に製品蓋とは別の仮蓋を装着して、熱処理手段によって熱処理を行った後、この仮蓋を取り外して製品蓋を取り付けるようにしたので、仮蓋を、容器の内圧を緩和できるような形状やサイズにしておけば、破びんや製品蓋の変形という不具合が発生することを防止できる。

図１は本発明の一実施例に係る容器処理システムによって行われる容器処理方法の工程を順次説明する説明図である。（実施例１）図２は仮蓋の一例を示す縦断面図であり、（ａ）は通常時を示し、（ｂ）は充填された内容物が膨張した場合を示す図である。図３は仮蓋の他の例を示す縦断面図である。

容器を搬送手段によって搬送しつつ、充填手段で液体等の内容物を充填してキャッピングを行った後に、熱処理手段で容器に温水をかけることにより熱処理を行う容器処理システムであるが、前記工程でキャッピングされる蓋を、製品蓋ではなく仮蓋を用いるようにしている。仮蓋を装着した後、容器に温水をかけて熱処理を行うと、仮蓋が変形して内部の容積を拡大し、あるいはもともと大きい容積を有しているので、熱処理された容器に充填されている液体が膨張して容器の内圧が上昇しても、仮蓋内へ空気が移動することで対応可能である。その後、仮蓋の取り付けられている容器の口部周辺を殺菌し、仮蓋を取り外して製品蓋を装着するという構成としたことにより、容器の内圧が上昇した場合にも、この内圧を緩和して破びんの発生や製品蓋の変形を防止するという目的を達成する。

以下、図面に示す実施例により本発明を説明する。この容器処理システム（全体として符号１で示す）は、図示しない充填装置によって液体等の内容物が充填された容器２に、第１打栓機（仮蓋装着手段４）で仮蓋６を装着し、パストライザ等の熱処理手段８で熱処理を行った後、殺菌手段１０で仮蓋６および仮蓋６が装着されている容器２の口部２ａを殺菌し、その後、開栓機（仮蓋取り外し手段１２）によって仮蓋６を取り外し、第２打栓機（製品蓋装着手段１４）で製品蓋１６を装着する。

この実施例で処理される容器２は、一升びん（１．８Ｌびん）等の大型の容器であり、容器搬送手段（搬送コンベヤ１８）によって搬送されて、この実施例に係る容器処理システム１に搬送される。容器搬送コンベヤ１８は、従来から知られたベルトコンベヤあるいはフラットコンベヤ等が用いられる。この実施例では、搬送コンベヤ１８は熱耐性や荷重耐性を持つことが好ましい。搬送コンベヤ１８によって搬送される容器２は、先ず、上流側（図１の左方）に配置された容器洗浄手段（図示せず）で、内面および外面にそれぞれ洗浄水が噴射されて内面洗浄および外面洗浄が行われ、その後、充填手段（図示せず）に送られて飲料等の内容物が充填される。充填手段も従来から知られた装置であり、処理本数が多い場合にはロータリ式を、少ないときには単列充填による充填手段を用いる等、特に限定されるものではない。なお、この処理装置で処理される容器は大型の容器に限るものではなく、その他の容器にも適用可能である。

図示しない充填手段で飲料等の内容物が充填された容器２が、搬送コンベヤ１８によって連続的に搬送されてこの実施例に係る容器処理システム１に導入され、この搬送経路内に設置された各処理装置によって順に処理が行われる。この実施例装置では、先ず、仮蓋装着手段４によって仮蓋６が装着される。この実施例で使用される仮蓋６は、図２（ａ）に拡大して示すように、下部側に容器２の口部２ａの全周に渡って嵌着される保持部６ａと、この保持部６ａに連続して設けられた気体収容部６ｂとを有している。保持部６ａは、内周側と外周側の二重の環状部６ａａ、６ａｂを有しており、これら両環状部６ａａ、６ａｂの間に容器２の口部２ａを挟み込んで容器２内を密封する。また、この実施例の気体収容部６ｂは、周壁が蛇腹状になっており、膨張した気体によって容積が拡張する。仮蓋６は、樹脂製が好ましく、また、容易に着脱可能であることが必要である。

仮蓋装着手段４により仮蓋６が装着された容器２は、熱処理手段８（この実施例ではパストライザであるが全体の図示は省略）に導入される。このパストライザ８は従来から知られた構成であり、常温または低温の液体等が充填された容器２に対し、散水ノズル８ａから加熱用温水を散水して加熱する。この加熱した温水を散水することにより、内部に充填されている液体等の内容物を殺菌し、続いて、冷却用温水を散水ノズルから散水して容器２を冷却する。

パストライザ８の下流側に容器２の外面側を殺菌する外面殺菌手段１０が設けられている。前記パストライザ８で加熱殺菌した後、冷却用温水で冷却するようになっているが、冷却用温水は清浄ではないので、後に仮蓋６を取り外す必要のあるこの実施例装置では少なくとも仮蓋６の装着されている容器２の口部２ａを、この外面殺菌手段１０により殺菌を行う。容器口部２ａを殺菌するための外面殺菌手段１０は各種のものを使用可能であるが、この実施例では、紫外線ランプにより紫外線を照射して殺菌を行う。但し、紫外線の照射による殺菌に限定されるものではなく、過酸化水素水を吹き付け、あるいは気化させるものでもよい。なお、この実施例では外面殺菌手段１０によって仮蓋６が装着された口部２ａやその近くの首部２ｂを殺菌するようにしているが、口部２ａの周辺に限るものではなく、容器２の外面全体を殺菌するようにしてもよい。また、後の工程で仮蓋６を取り外した際に、周辺に付着している水が口部２ａから容器２内部に侵入することを防ぐために、事前にエアーなどによる水切りや乾燥を行うことが好ましい。この外面殺菌手段１０は、チャンバー２０内に設置されており、このチャンバー２０内で殺菌が行われる。なお、この実施例では、外面殺菌手段１０により仮蓋６の取り付けられている容器２の口部２ａあるいはそれよりもやや広い範囲の首部２ｂまで殺菌するようにしているが、口部２ａ周辺に限るものではなく、容器２の胴部２ｃも含めて全体を殺菌するようにしてもよい。

容器２の外面の少なくとも口部２ａおよび口部２ａに装着されている仮蓋６の周辺を殺菌した後、仮蓋取り外し手段１２によって仮蓋６を取り外す。口部２ａ周辺を殺菌された容器２は、少なくとも口部２ａ周辺をカバー２２で覆った状態にして開栓機（仮蓋取り外し手段１２）により仮蓋６が取り外される。この仮蓋６はカバー２２内に配置されている回収ボックス２４に回収される。この仮蓋６は再利用できる場合には、殺菌をした後再利用する。カバー２２内は、外部からの雑菌の侵入を防ぐため、ポンプ２６等により加圧したエアをＨＥＰＡフィルタ２８を介してエア吹き出し口３０から送り込まれており、このクリーンエアによって清浄な雰囲気が維持されるとともに、このカバー２２内が他の領域よりも陽圧になっている。

仮蓋６が取り外された容器２は、次に、製品蓋１６が装着される。製品蓋１６は、飲料等の内容物が充填された容器２が製品として出荷される際に装着されている蓋であり、王冠や樹脂キャップ等が用いられる。この製品蓋１６の打栓工程でも、第２打栓機（製品蓋装着手段１４）がカバーに３２よって覆われた空間内に設置されており、前記仮蓋６の取り外し工程と同様に、外部からの雑菌の侵入を防ぐために、ＨＥＰＡフィルタを介してクリーンエアが導入されて清浄な雰囲気とされ、かつ陽圧に維持されている。なお、仮蓋６の取り外し、および製品蓋１６の装着は、アイソレータ内で行うようにしてもよい。

この実施例に係る容器処理システム１で用いられる仮蓋６は、容器２の口部２ａ全周に亘って嵌着する保持部６ａと、容器２に装着された状態で容器２の内部に連通する気体収容部６ｂを有しており、この収容部６ｂが蛇腹状で容積を増減させることができるようになっている。この仮蓋６を装着した後、熱処理手段８で散水ノズル８ａから加熱した温水を散水すると、容器２内に充填されている飲料等の内容物が加熱されて膨張する。内容物が膨張すると、容器２の空寸部２ｄが仮蓋６の収容部６ｂに連通しているので、空寸部２ｄのエアが仮蓋収容部６ｂの蛇腹を延ばして収容部６ｂの容積を拡大する。図２（ａ）は通常時の仮蓋６であり、収容部６ｂが拡張したときには、同図（ｂ）に示す状態になる。このように液体等の内容物の膨張により容器３内の内圧が上昇した場合に、仮蓋６の内部の容積を拡大して吸収するので、容器２を破損するおそれがない。

前記実施例では、仮蓋６の気体収容部６ｂが拡縮可能な蛇腹形状であり、内圧が上昇したときに蛇腹が伸びて容積が増大するようになっていたが、風船状に膨らむものであってもよい。また、必ずしも変形可能な形状に限るものではなく。例えば、図３に示す仮蓋３４のように、変形はしないが、容器３内の内圧の変動を吸収可能なサイズの収容部３４ｂを有していれば同様の効果を奏することもできる。

２容器
６仮蓋
４仮蓋装着手段（第１打栓機）
８熱処理手段（パストライザ）
１２仮蓋取り外し手段（開栓機）
１４製品蓋装着手段（第２打栓機）
１８搬送手段（容器搬送コンベヤ）

Claims

内容物が充填され、搬送手段によって搬送される容器に、温水を散水して容器の内容物の熱処理を行う容器処理システムにおいて、
内容物が充填された容器に仮蓋を装着する仮蓋装着手段と、仮蓋が装着された容器に温水を散水して熱処理を行う熱処理手段と、熱処理された容器から仮蓋を取り外す仮蓋取り外し手段と、仮蓋が取り外された容器に製品蓋を装着する製品蓋装着手段とを備えたことを特徴とする容器処理システム。
前記仮蓋装着手段で容器に装着された仮蓋が、前記熱処理手段の熱処理による容器内圧の上昇を抑制することを特徴とする請求項１に記載の容器処理システム。
前記熱処理手段で熱処理され、仮蓋を装着した容器の外面の少なくとも口部を殺菌する外面殺菌手段を備えたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の容器処理システム。
少なくとも前記仮蓋取り外し手段の設置された領域と、前記製品蓋装着手段の設置された領域とを清浄に保つ清浄化手段を備えたことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の容器処理システム。
内容物が充填され、搬送手段によって搬送される容器に、温水を散水して容器の内容物の熱処理を行う容器処理方法において、
内容物が充填された容器に仮蓋を装着する仮蓋装着工程と、仮蓋が装着された容器に温水を散水して熱処理を行う熱処理工程と、熱処理された容器から仮蓋を取り外す仮蓋取り外し工程と、仮蓋が取り外された容器に製品蓋を装着する製品蓋装着工程とを備えたことを特徴とする容器処理方法。
前記仮蓋装着工程で容器に装着された仮蓋が、前記熱処理工程の熱処理による容器内圧の上昇を抑制することを特徴とする請求項５に記載の容器処理方法。
前記熱処理工程の後で、仮蓋を装着した容器の外面の少なくとも口部を殺菌する外面殺菌工程を行うことを特徴とする請求項５または請求項６に記載の容器処理方法。
少なくとも前記仮蓋取り外し工程を行う領域と、前記製品蓋装着工程を行う領域を清浄に保つことを特徴とする請求項５ないし請求項７のいずれかに記載の容器処理方法。
請求項１ないし請求項４に記載の容器処理システムで使用される仮蓋であって、
容器口部に嵌着される保持部と、容器内部に連通する収容部とを有することを特徴とする仮蓋。
前記収容部の容積が可変であることを特徴とする請求項９に記載の仮蓋。