JPH0285118A

JPH0285118A - 無菌包装装置

Info

Publication number: JPH0285118A
Application number: JP23097788A
Authority: JP
Inventors: Takahisa Hirayama; 隆久平山; Kuniyasu Obara; 小原　國葆
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 1988-09-14
Filing date: 1988-09-14
Publication date: 1990-03-26

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、たとえば酒、ジュースなどの被充填物を包装
容器に自動的かつ無菌状態で充填包装することができる
ようにした無菌包装装置に関する。

（従来の技術）従来、この種の無菌包装装置は、包装容器を搬送する包
装容器搬送手段およびこの包装容器搬送手段により搬送
される包装容器に対する包装を完了させる包装プロセス
構成手段の全体をケーシングで覆うとともに、このケー
シング内に配置した多数の洗浄液噴出ノズルから洗浄液
を噴出させる構成とし、ケーシング内全体を洗って殺菌
することにより無菌状態を維持するようになっている。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、このような従来の無菌包装装置において
は、次のような問題がある。

すなわち、多数の洗浄液噴出ノズルおよび複雑な配管を
必要とし、しかも、ケーシング全体を無菌性を十分確保
し得る構成とする必要があり、構成が複雑で製造コスト
もかなり高くなる。

また、容積の大きなケーシング内全体を無菌状態にする
必要があり、始動してから稼動までの時間が長くかかり
可動効率が悪い。

また、包装プロセス構成手段の一部の装置の保守を行な
った場合でも、ケーシング内全体を洗浄し直さなければ
ならず、無菌に対する信頼性を低下させるだけでなく、
再稼動させるまでの時間が長くかかり可動効率が悪いと
いった問題がある。

本発明は、上記事情に基づきなされたもので、その目的
とするところは、構成が簡素で低コストでありながら、
無菌に対する信頼性が高く安定した無菌包装が行なえ、
しかも、可動効率の向上が可能な無菌包装装置を提供し
ようとするものである。

（課題を解決するための手段）本発明は、上記の課題を解決すべく、無端走行して包装
容器を第１の位置から第２の位置に搬送する包装容器搬
送手段と、この包装容器搬送手段の包装容器搬送路に対
向して設けられ包装容器に対する包装を完了させる包装
プロセス構成手段と、この包装プロセス構成手段の主要
部をトンネル状に覆うとともに内部に無菌エアーを導入
して陽圧状態に保った無菌チャンバと、前記包装容器搬
送手段および前記包装プロセス構成手段の全体を覆う外
部カバーとを具備してなる構成としたものである。

（作用）本発明は、上記の構成としたから、無菌チャンバ内が導
入された無菌エアーにより陽圧状態になり、この無菌チ
ャンバにより覆われた包装プロセス構成手段の主要部へ
の菌の進入が阻止される。

これにより、常に無菌状態が確保され無菌包装が可能と
なる。また、無菌エアーが無菌チャンバの両端開口部か
ら流出し、この流出した無菌エアーにより外部カバー内
も陽圧のクリーンエリアとなり、外部カバーと無菌チャ
ンバとの二重の無菌構造を形成する。これにより外部の
ほこりや落下菌の侵入を二重に阻止することができ無菌
に対する信頼性をより向上させることが可能となる。ま
た、無菌チャンバが包装プロセス構成手段の主要部のみ
をトンネル状に覆うだけのため、コンパクトで構造も簡
単でよく、低コスト化が可能となる。また、無菌チャン
バ内にある装置は最少限で他の大部分が露出状態にある
ため、外部カバーの扉を開けるなどして容易に洗浄でき
洗浄性を損うことがない。また、無菌チャンバがコンパ
クトであるため、迅速に無菌エアーを充満させた状態に
でき、始動から可動、および保守後等の一旦停止時から
再稼動時までの時間が少なくてすみ稼動効率の向上が可
能となる。

（実施例）以下、本発明の一実施例について図面を参照して詳細に
説明する。

第２図ないし第４図は本発明の無菌包装装置の全体構成
を示し、図中１は無菌包装ユニット本体であり、この無
菌包装ユニット本体１は、大別して有底筒状の包装容器
（以後、カートンという）２を受取って無菌包装を完了
させる無菌包装部３と、この無菌包装部３に有底筒状の
カートン２を供給するカートン成形供給部４とからなる
。これら無菌包装部３とカートン成形供給部４とは、共
通の架台５に搭載され、はぼ全体が外部カバー６で覆わ
れた構成となっている。この外部カバー６は、架台５上
に組立てられた窓枠部材（第４図参照）７と、この窓枠
部材７により構成される複数の窓のうち開閉する必要の
無い部分を閉塞する透明板ガラス（図示しない）と、開
閉を必要とする部分を閉塞する透明ガラスを嵌込んだ扉
体（図示しない）とで構成されている。また、カートン
成形供給部４の右側前部には操作制御盤８が設けられて
いる。

また、このように構成された無菌包装ユニット本体１の
後側には、無菌包装部３に口栓９を供給する口栓供給ユ
ニット１０、被充填物を供給する被充填物供給ユニット
１１、および無菌エアー〇Ａを供給する無菌空気供給ユ
ニット１２などが配設されている。

前記カートン成形供給部４は、図中右側部位に位置し、
操作制御盤８の前面下部に位置して設けられて偏平状に
折畳まれた無底のカートン２・・・を順次度山部に移送
するカートンフィーダ１５と、前記外部カバー６内に収
容されカートンフィーダ１５の最前端のカートン２を吸
着して取出して有底角筒状に成形する成形機構部１６と
からなる。

成形機構部１６は、カートン２を保持する複数のマンド
レル１７を備えたボトム成形ターレット１８とを有し、
このボトム成形ターレット１８が第３図の矢印方向に間
欠回転することにより前記マンドレル１７は、受渡し装
置（図示しない）が配置された受取りポジションＰ１、
ヒータ１９が配置されたボトム加熱ポジションＰ２、折
込み装置２０が配置されたボトム仮折ポジションＰ３、
プレス装置２１が配置されたボトムプレスシールポジシ
ョンＰ４、および引抜き装置（図示しない）が配置され
た受渡しポジションＰ５に順次対向し得る構成となって
いる。なお、前記受取りポジションＰ、は、カートン筒
状成形部になっており、取出し手段２２によりカートン
フィーダ１５がらカートン２を吸着取出しすると、ガイ
ド部材２３に当接して自動的に角筒状に成形されるよう
になっている。

また、無菌包装部３には、包装容器搬送手段としてのカ
ートンコンベヤ２５が設けられており、このカートンコ
ンベヤ２５は、左右方向に長い偏平無端状に張設された
無端チェーン２６にＬ字状の第１のホルダ２７ａと第２
のホルダ２７ｂとからなるキャリヤ２７を所定間隔に装
着したものであり、前側の往路部分を走行するキャリヤ
２７・・・でカートン２・・・を挟持して力〜トン受取
り位置である第１の位置からカートン排出位置である第
２の位置まで間欠的に搬送するようになっている。

前記カートン受取り位置である第１の位置は、前記カー
トン成形供給部４の受渡しポジションＰ５に対向してお
り、有底筒状のカートン２が順次キャリヤ２７を構成す
る第１のホルダと第２のホルダ間に押し込まれるように
なっている。

さらに、カートンキャリヤ２の往路部分で構成されるカ
ートン搬送路２８に対向して、カートン２・・・に対す
る包装を完了させる包装プロセス構成手段２９が設けら
れている。

すなわち、カートン受取り位置の下流側には、前処理工
程部３０としての口栓装着手段３１、口栓溶着手段３２
、第１トツプ仮折手段３３、およびカートンクリーナ手
段３４と、無菌処理工程部３５としてのカートン殺菌手
段３６、充填手段３７、およびトップ封止手段３８と、
後処理工程である日付刻印手段４０が配設されている。

無菌処理工程部３５としての前記カートン殺菌手段３６
は、カートン外部スチーム殺菌手段４１、カートン内部
スチーム殺菌手段４２、および加熱空気乾燥手段４３で
構成されており、また、トップ封止手段３８は、第２ト
ツプ仮折手段４４、トップ加熱手段４５、およびトップ
プレス手段４６とで構成されている。

また、このような構成からなる包装プロセス構成手段２
９の主要部である無菌処理工程部３５、すなわち、カー
トン殺菌手段３６、充填手段３７、およびトップ封止手
段３８の配設部分は、無菌チャンバ５０によりトンネル
状に覆われた状態となっている。この無菌チャンバ５０
内には、前記無菌空気供給ユニット１２で作られた０、
２〜０．３μｍ以下の粒子しか含まない、いわゆる無菌
エアー〇Ａが３本のダクト５１，５２．５３を介して３
か所に導入され、その内部は常に陽圧状態（水圧で３〜
５Ｍ程度）に保たれ、外部空気が入り込まないようにな
っている。なお、各ダクト５１〜５３からの無菌エアー
ＣＡの導入量は流量調整弁５４によりそれぞれ適宜調節
されている。

また、このとき第１図にも示すように無菌エアーＣＡが
無菌チャンパラ０の両端開口部から流出し、この流出し
た無菌エアー〇Ａによって外部カバー６内も陽圧のクリ
ーンエリアＣＡとなり、外部カバー６と無菌チャンバ５
０との二重の無菌構造を形成するようになっている。

さらに、カートン搬送路２８の終端部には、カートンコ
ンベヤ２５のキャリヤ２７から開放された包装完了品で
あるカートン２を、外部カバー６外に搬出するためのロ
ータリーテーブル５５が配設されている。

また、無菌チャンパラ０の前記スチーム殺菌手段４１．
４２の配設位置に近い一端開口部側には、スチーム回収
手段５５のスチーム吸込部を形成するフード５７が、カ
ートン搬送路２８を囲繞する状態かつ無菌チャンバ５０
との間に若干の隙間を形成する状態に取付けられている
とともに、このフード５７に形成された排気口には架台
５内に配置されたブロア（図示しない）と連通するホー
ス５８が接続された構成となっている。そして、前記無
菌チャンバ５０から流出するスチームＳが、前処理工程
部３０側に行かないように回収するとともに、始動当初
のなどには外部カバー６内の非無菌空気を排気するよう
になっている。

また、カートンコンベヤ２５の復路には、殺菌液噴霧手
段６５が配設されていて、空のキャリヤ２７・・・に次
亜塩素酸水溶液ａを噴霧するようになっている。

つぎに、包装プロセス構成手段２９を構成する前記各手
段に付いて説明する。なお、細部については本発明と直
接関係ないため説明は省略する。

前記口栓装着手段３１は、口栓搬送シュート６６の最先
端部の口栓９を、ハンド６７を介して取出して、カート
ン２に予め穿たれている口栓装着孔２ａに内側から挿入
装着させる構成となっている。なお、前記口栓供給ユニ
ット１０は、ホッパ６８内に収容された口栓９・・・を
口栓整列装置６９に供給して整列させ、これを口栓搬送
シュート６６を介して口栓装着手段３１に供給するよう
になっている。

前記口栓溶着手段３２は、口栓９の鍔部と口栓装着孔２
ａの開口縁部とを、受は機構７０と可動式超音波発生手
段７１とで挟持して、相互対向面部を超音波溶着するよ
うになっている。

前記第１トツプ仮折手段３３は、一対の可動成形折込片
および挟持ブロックを有したヘッド７２を備え、カート
ン２の上端開口部を罫線に沿って一旦屋根型に折込んで
折癖を付けるようになっている。

前記カートンクリーナ手段３４は、空気噴出ノズルとバ
キュームノズルとの二重構造のクリーナノズル７３をカ
ートン２内に挿入し、空気を吹き込んだ後に吸引するこ
とにより紙粉などを除去するようになっている。

前記カートン外部スチーム殺菌手段４１は、図示しない
スチーム発生手段と連通ずるスチーム供給管７４から分
岐されて、先端部を前記無菌チャンバ５０内に臨ませた
６本のスチーム噴出ノズル７５・・・の内、カートン２
の前後左右の外部４面に対向する４本のスチーム噴出ノ
ズル７５・・・で、また、前記カートン内部スチーム殺
菌手段４２は、カートン２の開口部に対向する２本のス
チーム噴出ノズル７５．７５でそれぞれ構成されており
、スチーム噴出ノズル７５・・・から噴出されるスチー
ムＳにより、カートン２の内外面の殺菌を行なうように
なっている。

前記加熱空気乾燥手段４３は、図示しない加熱空気発生
源と連通ずる加熱空気供給管７６に接続された加熱空気
噴出ノズル７７の先端部を、前記無菌チャンバ５０内に
臨ませた構成となっており、カートン２の開口部に加熱
空気ＨＡを噴出して乾燥するようになっている。

前記充填手段３７は、吐出パイプ７８を介して充填シリ
ンダ７９の吐出口に接続された充填ノズル８０の先端部
を、前記無菌チャンバ５ｏ内に臨ませた構成となってお
り、充填シリンダ７９の動作に応じて、所定量目の被充
填物Ｗがカートン２内に充填されるようになっている。

充填シリンダ７つの吸入口は、供給バイブ８１を介して
被充填物供給ユニット架台８２上に載置された充填タン
ク８３と連通した状態となっている。また、被充填物供
給ユニット架台上には、第３図および第４図に二点鎖線
で示すエリアに、バルブ類および配管系が集中して配設
されている。

前記第２トツプ仮折手段４４は、一対の固定成形折込片
を有したヘッド８４を、前記無菌チャンバ５０内に臨ま
せた構成となっており、ヘッド８４の下降動作により、
カートン２の内方折込部分を、再度、一対の固定成形折
込片で内方に押込むようになっている。

前記トップ加熱手段４５は、一対のヒータ部８５ａ、８
５ａを有したヘッド８５を、前記無菌チャンバ５０内に
臨ませた構成となっており、ヘッド８５を下降させて一
対のヒータ部８５ａ。

８５ａを、それぞれカートン２．２内に介在させること
により、１つのカートン２の開口シール部を２度加熱し
て接着可能な溶融状態とするようになっている。

前記トッププレス手段４６は、シール部を挟持するブロ
ック対８６を、前記無菌チャンバ５０内に臨ませた構成
となっており、ブロック対８６でカートン２のシール部
を挟持することにより、トップ折込みとシールを行なう
ようになっている。

また、前記日付刻印手段４０は、活字をセットしたブロ
ック対８７で、カートンのシール部を挟持することによ
り、シール部に日付刻印を行なうようになっている。

また、カートンコンベヤ２５の復路に配設された殺菌液
噴霧手段６５は、キャリヤ２７に対向してスプレー９０
を配置して、その部分をフード９１て覆った構成とした
もので、スプレー９１は、図示しないポンプや流量調節
手段を配した供給配管系９２を介して、次亜塩素酸水溶
液ａを収容したタンク９３に接続された状態となってい
る。そして、濃度５０〜５００ＰＰＭ程度（実施例では
１００〜２００ＰＰＭ）の次亜塩素酸水溶液ａを連続的
に噴霧するようになっている。

また、前記無菌チャンバ５０には、各手段配設位置に対
向して、透明カバー９４によりそれぞれ閉塞されたメイ
ンテナンス用窓部９５・・・が形成されており、必要に
応じて透明カバー９４を取外して、無菌チャンバ５０内
のメインテナンスができるようになっている。また、各
手段の無菌チャンバ５０への挿入部の隙間は、ゴム板や
蛇腹等のシル部材によって閉塞された状態となっており
、無菌チャンパラ０の無菌性を破壊しないような構成と
なっている。

また、充填手段３７と対応する位置には、溝カムを利用
したワンタッチ式の開閉蓋９６により閉塞された窓９７
が形成されており、必要に応じて前記開閉蓋９６をずら
して、一端を外部カバー６外に導出させたノズルアダプ
タ（図示しない）を充填ノズル８０の先端に接続すると
ともに、ノズルアダプタに外嵌された蓋（図示しない）
で前記窓９７を閉塞できるようになっている。そして、
無菌チャンバ５０内の無菌性を保持したまま、充填手段
３７の管路を洗浄した洗浄液を、外部カバ６外に直接排
出できるようになっている。

つぎに、第５図を中心にカートン２の成形から包装完了
までの動作を説明する。まず、カートン供給成形部４で
有底角筒状のカートン２が成形される。すなわち、カー
トンフィーダ１５に一括し゛Ｃセットされた偏平状に折
畳まれた無底のカートン２は、取出し手段２２により最
前端のものから順次取出され、カートン筒状成形部を兼
ねる受取りポジションＰ１に送り込まれる。この受取り
ポジションＰ１に送り込まれ角筒状に成形されたカート
ン２は、ボトム成形ターレット１８のマンドレル１７に
保持され、ボトム成形ターレット１８の間欠回転に伴い
ヒータ１９が配置されたボトム加熱ポジションＰ２、折
込み装置２０が配置されたボトム仮折ポジションＰ３、
プレス装置２１が配置されたボトムプレスシールポジシ
ョンＰ４、および引抜き装置（図示しない）が配置され
た受渡しポジションＰ５に順次対向して有底角筒状に成
形される。

ついで、有底角筒状に成形されたカートン２は、無菌包
装ユニット本体１に供給され無菌包装が行われる。すな
わち、有底筒状のカートン２が、カトンコンベヤ２５の
キャリヤ２７に挿入され、走行に伴い順次カートン搬送
路２８を間欠移送される。

そして、まず、前処理工程部３０である口栓溶着手段３
１、口栓溶着手段３２、第１トツプ仮折手段３３、およ
びカートンクリーナ手段３４に順次対向することにより
、口栓９の装着から口栓９の超音波溶着、さらに、カー
トン２の上端開口部の折癖を付け、カートン２内の清掃
までの前処理工程が完了する。

ついで、カートン２は、無菌包装工程部３５に送り込ま
れる。そして、カートン外部スチーム殺菌手段４１およ
びカートン内部スチーム殺菌手段４２に順次対向するこ
とによりカートン２の内外面のスチーム殺菌を行なわれ
、ついで、加熱空気乾燥手段４３によりカートン２内の
残留蒸気の除去が行われる。ついで、充填手段３７に対
向することにより所定量目の被充填物Ｗがカートン２内
に充填され、この後、第２トツプ仮折手段４４に対向す
ることによりカートン２の広がり気味となった内方折込
部分を再度内方に押込む。さらに、この後、トップ加熱
手段４５およびトッププレス手段４６に順次対向するこ
とによりカートン２の開口シール部の２度加熱とトップ
折込みとシールが行なわれる。

なお、この無菌処理工程部３５は、無菌チャンバ５０に
よりトンネル状に覆われ、その内部に無菌エアー〇Ａが
供給されて陽圧状態に保たれて外部空気が入らないよう
になっており、衛生的な包装が行なえることになる。

ついで、カートン２は、後処理工程部３９である日付刻
印手段４０に対向することによりシール部に日付刻印が
行なわれた後、キャリヤ２７から開放されてロータリー
テーブル５５上に排出され外部カバー６外に搬出され包
装を完了する。

なお、ロータリーテーブル５５上に排出された包装完成
品は図示しないコンベヤに受渡され、所定の場所に搬出
される。

一方、カートンコンベヤ２５の空のキャリヤ２７・・・
は、前述したようにスプレー９ｏがら噴霧される次亜塩
素酸水溶液ａにより、キャリヤ２７・・・および外部カ
バー６内の殺菌が行われるとともに、キャリヤ２７を構
成するホルダ２７ａ。

２７ｂの上部に取付けられた樹脂製のカートン挿入ガイ
ドの摩耗を防止するようになっている。

しかして、本発明にあっては、無菌チャンバ５０内が無
菌エアーＣＡにより陽圧状態になり、コノ無菌チャンバ
５０により覆われた包装プロセス構成手段２９の主要部
への菌の進入が阻止されて常に無菌状態が確保され、安
定かつ確実な無菌包装が可能となる。また、無菌チャン
バの両端開口部から流出した無菌エアーにより、外部カ
バ内も陽圧のクリーンエリアとなり、外部カバーと無菌
チャンバとの二重の無菌構造を形成し、これにより外部
のほこりや落下菌の侵入を二重に阻止することができ、
無菌に対する信頼性をより向上させることが可能となる
。また、無菌チャンバ５０が包装プロセス構成手段２９
の主要部のみをトンネル状に覆うだけで、しかも、多数
の洗浄液噴出ノズルを必要としないため、コンパクトで
構造も簡単でよく低コスト化が図れる。また、無菌チャ
ンバ５０内にある装置は最少限で、他の大部分が露出状
態にあるため、外部カバー６の扉を開けるなどして容易
に洗浄でき、洗浄性を損うことがない。また、無菌チャ
ンバ５０がコンパクトであるため、迅速に無菌エアーを
充満させた状態にでき、始動から可動、および保守後等
の一旦停止時から再稼動時までの時間が少なくてすみ稼
動効率を向上させることができる。

なお、本発明は、容器の形状や装置の配置等は上記一実
施例に限るものではなく、その他、本発明は、要旨を変
えない範囲で種々変形実施可能なことは勿論である。

（発明の効果）以上説明したように、本発明によれば、構成が簡素で低
コストでありながら、無菌に対する信頼性が高く安定し
た無菌包装が行なえ、しかも、可動効率の向上が可能な
無菌包装装置を提供できるといった効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図は要部の
構成を模式的に示す図、第２図は装置全体の概略的斜視
図、第３図は同じく概略的平面図く第４図は同じく概略
的正面部、第５図はカートン成形過程および包装過程を
示す概略図である。２・・・カートン（包装容器）、６・・・外部カバー２
５・・・カートンコンベヤ（包装容器搬送手段）、２８
・・・カートン搬送路（包装容器搬送路）２９・・・包
装プロセス構成手段、５０・・・無菌チャンバ、ＣＡ・
・・無菌エアー出願人代理人　弁理士　鈴江武彦

Claims

【特許請求の範囲】

無端走行して包装容器を第１の位置から第２の位置に搬
送する包装容器搬送手段と、この包装容器搬送手段の包
装容器搬送路に対向して設けられ包装容器に対する包装
を完了させる包装プロセス構成手段と、この包装プロセ
ス構成手段の主要部をトンネル状に覆うとともに内部に
無菌エアーを導入して陽圧状態に保った無菌チャンバと
、前記包装容器搬送手段および前記包装プロセス構成手
段の全体を覆う外部カバーとを具備してなることを特徴
とする無菌包装装置。