JP5929352B2 - 包装用フィルム殺菌装置 - Google Patents

Description

本発明は、包装用フィルムを連続走行させながらその表面を過酸化水素等の殺菌剤で殺菌する装置に関する。

従来、包装用フィルムを連続走行させながら殺菌する場合、包装用フィルムの両面に向かって過酸化水素等の殺菌剤をスプレーし、そのミストを包装用フィルムの表面に付着させている。その後、包装用フィルムの両面に向かってノズルから温風を吹き付け、包装用フィルムの両面に付着した殺菌剤を乾燥させている（例えば、特許文献１の図２参照。）。

一方、樹脂フィルム等を加熱したり、冷却したりする場合に、ローラが用いられることがある。ローラ内にはローラを加熱又は冷却するための油等の熱媒体が供給されるようになっているが、この熱媒体の加熱を発熱ヒータによって行うと熱効率が悪いので、熱媒体を中空の螺旋状に巻いたパイプ内に通し、誘導コイルをパイプの螺旋の中空内に配置した誘導加熱装置が用いられている。この誘導加熱装置によれば、誘導コイルに交流電圧を印加することで、パイプ内の熱媒体を効率よく加熱することが可能になる（例えば、特許文献２参照。）。

特開２００８−２６５７６４号公報 特開２００７−１５２６５１号公報

従来の包装用フィルム殺菌装置では、包装用フィルムに付着した殺菌剤の乾燥を温風の吹き付けにより行っているので、乾燥状態に斑（ムラ）が生じ易いという問題がある。また、エアを伝熱媒体とするので、伝熱性が悪いという問題もある。

一方、従来の誘導加熱装置によれば、油等の流体は効率よく加熱することができるが、流体を媒体としてローラを加熱するので、ローラを所定の温度まで加熱するのに時間がかかり、また、温度を一定に保つのが難しく、包装用フィルムに付着した殺菌剤の乾燥には適さないという問題がある。

本発明は、このような問題点を解消することを課題とする。

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、包装用フィルム（１）の走行手段と、包装用フィルム（１）の両面に殺菌剤を吹き付ける殺菌剤供給手段（２）と、包装用フィルム（１）の両面を加熱して殺菌剤を乾燥させる乾燥手段とを具備した包装用フィルム殺菌装置において、上記乾燥手段が包装用フィルム（１）に接触しつつ回転する乾燥用ローラ（３）であり、この乾燥用ローラ（３）が、包装用フィルム（１）に接する加熱筒（１２）と、加熱筒（１２）の内部に挿入された誘導コイル（１３）とを具備するか、又は加熱筒（１２）と、誘導コイル（１３）と、加熱筒（１２）と誘導コイル（１３）との間に配置された誘電加熱用導電部材（１４）とを具備し、上記殺菌剤供給手段の手前に包装用フィルム（１）を予備加熱する予備加熱用ローラ（１０）が設けられ、この予備加熱用ローラ（１０）が上記乾燥用ローラ（３）と同様の構成とされた包装用フィルム殺菌装置を採用する。

本発明によれば、包装用フィルム（１）の走行手段と、包装用フィルム（１）の両面に殺菌剤を吹き付ける殺菌剤供給手段（２）と、包装用フィルム（１）の両面を加熱して殺菌剤を乾燥させる乾燥手段とを具備した包装用フィルム殺菌装置において、上記乾燥手段が包装用フィルム（１）に接触しつつ回転する乾燥用ローラ（３）であり、この乾燥用ローラ（３）が、包装用フィルム（１）に接する加熱筒（１２）と、加熱筒（１２）の内部に挿入された誘導コイル（１３）とを具備するか、又は加熱筒（１２）と、誘導コイル（１３）と、加熱筒（１２）と誘導コイル（１３）との間に配置された誘電加熱用導電部材（１４）とを具備し、上記殺菌剤供給手段の手前に包装用フィルム（１）を予備加熱する予備加熱用ローラ（１０）が設けられ、この予備加熱用ローラ（１０）が上記乾燥用ローラ（３）と同様の構成とされたものであることから、加熱筒（１２）の周面を速やかにかつ斑なく加熱することができ、従って、包装用フィルム（１）をその全幅にわたり斑なく加熱し、包装用フィルム（１）の変形を防止しつつ、包装用フィルム（１）に付着した過酸化水素等の殺菌剤を効率良く乾燥させ除去することができる。

また、本発明において、殺菌剤供給手段の手前に包装用フィルム（１）を予備加熱する予備加熱用ローラ（１０）が設けられ、この予備加熱用ローラ（１０）が上記乾燥用ローラ（３）と同様の構成とされたことから、包装用フィルム（１）の予備加熱が一層効率良く斑なく行われることとなって殺菌効果が向上し、さらに包装用フィルム（１）の熱による変形も回避可能となる。

本発明に係る包装用フィルム殺菌装置の概略正面図である。 乾燥手段である乾燥用ローラの縦断面図である。

以下に本発明を実施するための形態について説明する。

図１に示すように、この包装用フィルム殺菌装置は、包装用フィルム１の走行手段と、包装用フィルム１の両面に殺菌剤を吹き付ける殺菌剤供給手段であるノズル２と、包装用フィルム１の両面を加熱して殺菌剤を乾燥させる乾燥手段である乾燥用ローラ３とを具備する。

包装用フィルム１の走行手段は、包装用フィルム１の繰り出しロール１ａからその巻き取りロール１ｂへと包装用フィルム１を連続走行させるための駆動装置であり、インフィードローラ４、アウトフィードローラ５、包装用フィルム１の走行路上に配置された各種のガイドローラ６等が含まれる。

また、包装用フィルム１が繰り出しロール１ａから巻き取りロール１ｂへと走行する経路は、チャンバ７で覆われる。チャンバ７内は、包装用フィルム１の通過する開口を各々有した隔壁８、９によって区画される。各隔壁８，９の開口は図示しないシャッターによりそれぞれ開閉可能である。

包装用フィルム１の走行方向に見て隔壁８よりも上流側の収納室７ａには、繰り出し取りロール１ａ、インフィードローラ４、各種ガイドローラ６が収納される。

隔壁８、９間の収納室７ｂには、繰り出しロール１ａから繰り出された包装用フィルム１を予備加熱する予備加熱用ローラ１０が収納される。予備加熱用ローラ１０は場合により省略することも可能である。続いて、包装用フィルム１の両面に殺菌剤としての過酸化水素水のミストを各々吹き付ける殺菌剤供給手段であるノズル２が設けられる。このノズル２から吐出されるミストは、図示しないミスト生成器によってされる。このミスト生成器は、過酸化水素の水溶液を気化室内に噴霧し、沸点以上に加熱して気化させるようになっている。気化室外へと出た過酸化水素のガスは、微細な粒子に凝縮し、ミスト化される。ノズル２により過酸化水素のミストが吹き掛けられることによって、包装用フィルム１の表裏両面が殺菌される。ノズル２の下流側には、ミストの余剰分を回収するための排気ダクト１１が設けられる。

なお、殺菌剤は過酸化水素に限らず、殺菌作用を有する各種の薬液が使用可能である。

隔壁９よりも下流側の収納室７ｃは、無菌室とされる。この収納室７ｃ内には、乾燥手段である乾燥用ローラ３が設けられ、続いて下流側へとアウトフィードローラ５、巻き取りロール１ｂ等が設けられる。

乾燥用ローラ３は、包装用フィルム１に接触しつつ回転するもので、図２に示すように、包装用フィルム１に接する加熱筒１２と、加熱筒１２の内部に挿入された誘導コイル１３とを具備する。また、必要に応じて設けられる誘電加熱用導電部材１４が、加熱筒１２と誘導コイル１３との間に配置される。

加熱筒１２は望ましくはステンレス鋼等の金属製円筒体で形成される。この加熱筒１２は水平に設置され、両端には少なくとも一方が中空軸である支軸３ａが取り付けられる。

上記誘電加熱用導電部材１４は、上記加熱筒１２の円筒形の内周壁に密着しうる円筒体として形成される。この誘電加熱用導電部材１４が加熱筒１２の内周壁に密着することにより、誘電加熱用導電部材１４に生じた熱が加熱筒１２に伝わる際の伝熱率が向上する。

誘導コイル１３は上記誘電加熱用導電部材１４における円筒形の内周面に沿うように螺旋状に巻回される。図示例では一重に巻回されているが、多重に巻回することも可能である。この誘導コイル１３の始端側と終端側とが、支軸３ａ内を通るリード線１３ａによって乾燥用ローラ３外に引き出され、変圧器１５を介して交流電源１６に電気的に接続される。

なお、誘電加熱用導電部材１４と誘導加熱コイル１３の間には、無機材料からなる非導電性部材を設けてもかまわない。この非導電性部材の介在によって、誘電加熱用導電部材１４から誘導コイル１３への熱伝導が抑制される。

上記誘導コイル１３に交流電源１６からの交流電圧が印加されると、誘導コイル１３が交番磁束を発生し、誘電加熱用導電部材１４に誘導電流が流れ、誘電加熱用導電部材１４が発熱する。この誘電加熱用導電部材１４から上記加熱筒１２に伝熱する結果、加熱筒１２が加熱される。

なお、変圧器１５をインバータとし、このインバータにより交流電源１６からの交流電圧を周波数変換して誘導コイル１３に通電することも可能である。上記加熱筒１２をステンレス鋼とし、誘電加熱用導電部材１４を省略した場合に、インバータを採用することに意義がある。すなわち、ステンレス鋼は非磁性体であるため、インバータにより誘導電流の周波数を上げることでステンレス鋼製の加熱筒１２を効率良く加熱することができる。インバータを介し誘導コイル１３に交流電圧が印加されると、誘導コイル１３が交番磁束を発生し、加熱筒１２に誘導電流が流れ、加熱筒１２自体が発熱する。

上記周波数調整のためのインバータを省くためには、磁性を有する鉄のような材質からなる誘電加熱用導電部材１４を加熱筒１２の内周壁に密着させる必要がある。磁性体であれば通常の低周波、交流電源で昇温させることができる。この誘電加熱用導電部材１４が加熱筒１２の内周壁に密着することにより、誘導加熱導電部材１４に生じた熱が加熱筒１２に伝わる際の伝熱率が向上する。

その他、図示しないが、上記加熱筒１２又は誘電加熱用導電部材１４には温度センサが取り付けられる。この温度センサからの温度情報が上記変圧器１５に送られ、この温度情報に基づいて変圧器１５が制御され、これにより上記加熱筒１２の温度が制御される。

なお、上記予備加熱用ローラ１０も上記乾燥用ローラ３と同様な構成とされ、誘電加熱によってその加熱筒の表面が均一に斑なく加熱される。

次に、上記構成の包装用フィルム殺菌装置の作用について説明する。

包装用フィルム１が、インフィードローラ４、アウトフィードローラ５等の駆動により、繰り出しロール１ａから巻き取りロール１ｂへとチャンバ７内を連続走行する。

繰り出しロール１ａ等はチャンバ７によって外界から遮断されるので、塵埃等から保護される。

繰り出しロール１ａから繰り出された包装用フィルム１は、次の収納室７ｂ内に入り、最初に予備加熱用ローラ１０によって予備加熱される。

乾燥用ローラ３は、誘導コイルに交流電源からの交流電圧が印加されることによって、その加熱筒が加熱されており、これにより包装用フィルム１の表裏両面が均一に斑なく加熱される。

予備加熱された包装用フィルム１は、ノズル２から殺菌剤である過酸化水素水のミストを両面に吹き付けられる。ノズル２から吐出された余剰のミストは排気ダクト１１から収納室１１外に排出される。

包装用フィルム１は予備加熱用ローラ１０により予め加熱されていることから、過酸化水素水のミストによる殺菌効果が高められる。

過酸化水素水のミストが表裏両面に付着した包装用フィルム１は、次の収納室７ｃ内に入り、乾燥用ローラ３に接触して加熱される。

乾燥用ローラ３は、誘導コイル１３に交流電源１６からの交流電圧が印加されることによって、その加熱筒１２が加熱されており、これにより包装用フィルム１の表裏両面に付着した過酸化水素水のミストが加熱され乾かされる。

余剰の過酸化水素水のミストが除去された包装用フィルム１は巻き取りロール１ｂとして巻き取られる。

この収納室７ｃは無菌室として予め室内が殺菌処理され、陽圧により無菌状態が維持されていることから、巻き取りロール１ｂは無菌状態に保持される。

なお、乾かされた包装用フィルム１は巻き取りロール１ｂとして巻き取ることなく、そのまま図示しない製袋機等に送って製袋し、さらには内容物を充填して包装体とすることも可能である。

フィルム搬送速度を１０ｍ／分として、フィルムの予備加熱温度７０℃、過酸化水素噴霧量１０ｍｌ／分×２本（フィルム表面と裏面）、乾燥温度８０℃でフィルムの両面を殺菌処理したところ、フィルムの表面の過酸化水素残留量が０．１０ｐｐｍ未満となった。

上述と同等レベルの殺菌効果と過酸化水素残留量を満たすには、従来の方法によれば、最低でもフィルムの予備加熱温度９０℃、乾燥温度１００℃が必要であった。

本発明のように、予備加熱ローラと殺菌剤の乾燥用ローラを使用することにより、予備加熱および乾燥工程の温度設定を低くすることが可能となった。

１…包装用フィルム
２…ノズル
３…乾燥用ローラ
１０…予備加熱用ローラ
１２…加熱筒
１３…誘導コイル
１４…誘電加熱用導電部材

Claims (1)

1. 包装用フィルムの走行手段と、包装用フィルムの両面に殺菌剤を吹き付ける殺菌剤供給手段と、包装用フィルムの両面を加熱して殺菌剤を乾燥させる乾燥手段とを具備した包装用フィルム殺菌装置において、上記乾燥手段が包装用フィルムに接触しつつ回転する乾燥用ローラであり、この乾燥用ローラが、包装用フィルムに接する加熱筒と、加熱筒の内部に挿入された誘導コイルとを具備するか、又は加熱筒と、誘導コイルと、加熱筒と誘導コイルとの間に配置された誘電加熱用導電部材とを具備し、上記殺菌剤供給手段の手前に包装用フィルムを予備加熱する予備加熱用ローラが設けられ、この予備加熱用ローラが上記乾燥用ローラと同様の構成とされたことを特徴とする包装用フィルム殺菌装置。
   

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