JPH0549531B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は予め無菌化されたシート状包材をロー
ル状とし、これを無菌化された外装材で包んだ無
菌包材を用い、無菌状態でジユース等の液状物或
いは固形食品等を包装する方法及びその装置に関
する。

〔従来の技術〕

最近、シート状包材を所定形状の容器に成形
し、この容器内に無菌雰囲気において液状又は固
形状食品を充填してなる製品が提供されている。
斯る製品を製造する具体的装置としては、深絞り
無菌充填包装機、カツプ用無菌充填機、テトラパ
ツク無菌充填機、ブリツクパツク無菌充填機等が
挙げられる。

ところで、これら無菌包装装置はいずれも、充
填機内に包材の殺菌機構を備えいる。

上記殺菌機構は大別して科学殺菌と物理殺菌に
分けられ、科学殺菌としては、H₂O₂液、或いは
アルコール液を用いる方法があり、物理殺菌とし
ては、紫外線（UV）、γ線或いは電子線（EB）
を用いる方法がある。

こごて、H₂O₂液を用いる方法にあつては、比
較的容易に殺菌を行え、且つ殺菌も確実である
が、殺菌後において包材に若干のH₂O₂が残留し、
この残留したH₂O₂を完全に除去するのに長時間
を要するという欠点がある。またアルコール液を
用いる方法にあつては、アルコール自体安全性は
高いものの、殺菌を確実に行うのが困難で、且つ
コスト的にも問題がある。

一方、物理殺菌としてのUVは、近年パワーア
ツプされて殺菌力が増し実用に供されているが、
シート状包材の表面のみの殺菌しか行えず、包材
にゴミ等が付着しているとその部分の殺菌を行え
ないので、ゴミ等の除去を前もつて完全になさね
ばならないという問題がある。また、γ線を用い
た殺菌方法は、プラスチツク包材を透過するの
で、容器ばかりか内容物をも殺菌でき最も確実な
殺菌法であるが、γ線放射後にヒートシールが低
下したり悪臭が発生する問題があるばかりでな
く、装置のイニシヤルコストが非常に高く、消費
者には放射線アレルギーがあり、γ線の線源とし
てのCO₆₀は半減期が５年と短いため使用期間が
限定され、取扱いも面倒である等の欠点がある。
更にEB殺菌法は透過力はγ線に及ばないが、近
年研究が進み、人工的に電子を加速することが可
能となつたため、実用化が期待されているが、現
在のところ装置自体が高価で実用化が困難となつ
ている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、前述した如く従来の無菌包装装置は
その充填機内に上記いずれかの殺菌方法を施すた
めの殺菌機構を備えている。

しかしながら、いずれの殺菌方法も一長一短が
あり、どの殺菌方法を用いるにしても使いにくい
一面がある。このため、適用する殺菌方法の欠点
を補うための装置を付加したりしなければなら
ず、周辺装置も含め、充填包装機全体が大形化
し、トータルコストが高価なものとなり、無菌包
装装置を導入できるメーターも限定されてしま
う。

そこで、包材の殺菌のみのを行う殺菌装置を無
菌包装装置と分離せしめ、殺菌装置で殺菌して例
えばロール状とした無菌包材を無菌包装装置内に
装填し、無菌チヤンバー内で内容物を充填包装す
ることが考えられる。斯る手段によれば、無菌包
装装置内に包材殺菌機構を有さないので、各装置
がコンパクトになり、しかも安価に製作できる。

しかしながら、殺菌装置と無菌包装装置とを分
離すると、殺菌装置から一旦包材を取出して無菌
包装装置に搬入しなければならず、無菌状態を維
持するのが極めて困難である。

本発明は上述した点に鑑みなしたものであり、
予め殺菌した無菌包材を用いることを前提とし、
無菌包装装置内を、基本的に無菌包材の外装材を
殺菌する外装材殺菌室と、無菌雰囲気の包材供給
室と、包材供給室から供給されたシート状包材を
成形して内容物を充填包装する無菌チヤンバーと
によつて構成し、殺菌工程を最小限にして無菌充
填及び包装を可能にした無菌包材を用いた無菌包
装方法及び装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、予め無菌化されたシート状包材をロ
ール状に巻回し、これを無菌化された外装材で包
んでなる無菌包材を用いて内容物を包装する無菌
包装方法において、無菌包材の外装材を殺菌する
外装材殺菌室と無菌包材を充填包装機へ供給する
ための包材供給室とを開閉自在に仕切り、先ず外
装材殺菌室内に前記無菌包材を入れてその外装材
をプレ殺菌し、次いで、このプレ殺菌後の無菌包
材を前記両室間の仕切りを開放して予めプレ殺菌
した包材供給室に搬入して外装材を除去し、この
後前記仕切りを閉じ、包材供給室に最初に搬入さ
れた無菌包材のシート状包材は、殺菌前の無菌チ
ヤンバー内に引出され、次いで引出したシート状
包材を無菌チヤンバー内の包装充填機にセツトし
た後、無菌チヤンバーをプレ殺菌し、包材供給室
に搬入された２本目以降の無菌包材は、包材供給
室内でその先端部が前に搬入された無菌包材の後
端部に接続されることでプレ殺菌された無菌チヤ
ンバー内に連続して引出されるようにしたことを
特徴とする無菌包材を用いた無菌包装方法、およ
び、 予め無菌化されたシート状包材をロール状に巻
回し、これを無菌化された外装材で包んでなる無
菌包材を用いて内容物を包装するようにした無菌
包装装置において、この無菌包装装置は無菌包材
の外装材を殺菌する外装材殺菌室と、外装材を除
去した無菌包材を回転自在に保持して包材をシー
ト状に繰り出す殺菌可能とされた包材供給室と、
供給されたシート状包材を所定形状に成形して内
容物を包装する包装充填機を組込み且つ殺菌可能
とされた無菌チヤンバーとからなり、前記外装材
殺菌室と包材供給室とは開閉自在な扉により連
通・遮断せしめられ、前記包材供給室と前記無菌
チヤンバーとはシート状包材が通過し得るスリツ
トを介して連通し、前記包材供給室内には、新た
に包材供給室内に搬入した無菌包材のシート状包
材先端部をすでに包材供給室内に搬入されていた
無菌包材のシート状包材後端部に接続するための
接合装置を配設していることを特徴とする無菌包
材を用いた無菌包装装置である。

〔実施例〕

以下、図面を参照して本発明の実施例について
説明する。

第１図は本発明の無菌包装装置の内部構造を示
す縦断面図であり、無菌包装装置１は外装材殺菌
室２、包材供給室３、及び無菌チヤンバー４から
成つている。

外装材殺菌室２の上部側面には無菌包材５を投
入するための扉６が設けられ、下部側面には無菌
包材の芯材を排出するための扉７が設けられてい
る。ここで、無菌包材５は第２図及び第３図に示
す如く、パイプ８の両端にフランジ部９，９を形
成した芯材１０にシート状包材１１を巻回し、更
にこの外周部に外装材１２を巻回し、外装材１２
の両側部とフランジ部９，９の外周部とを、また
外装材１２の互いに重なり合つた両端部を両面粘
着テープ又はヒートシールにより粘着している。
尚、芯材１０、シート状包材１１及び外装材１２
は予め殺菌された後、巻回或いは粘着され、外装
材１２の外表面を除き２次汚染のないようにされ
ている。また、外装材１２はシワのないようにシ
ート状包材１１を包んでいるので、外装材殺菌室
２内において殺菌を行う際にムラなく確実に殺菌
がなされる。

前記外装材殺菌室２内には、第４図に示す如く
一対の平行なローラ１３，１４が配設され、一方
のローラ１３は図示しないモータによつて回転せ
しめられ、他方のローラ１４は軸１５を中心とし
て回動するアーム１６にて支持され、アーム１６
は外部からの信号で上方に回動し、包材供給室３
方向へ無菌包材５を押し出す。

一方、外装材殺菌室２と包材供給室３とは仕切
り板１７にて隔離され、この仕切り板１７には連
通孔１８が形成され、この連通孔１８の下端部近
傍で外装材殺菌室２側には該連通孔１８を開閉す
る扉１９の下端が枢着されている。また、外装材
殺菌室２の外側壁には手動にて回動するハンドル
２０が取付けられ、このハンドル２０の外装材殺
菌室２内に伸びる軸２１にアーム２２の基端が固
着され、このアーム２２の先端と前記扉１９とを
リンクバー２３で連結している。而して、ハンド
ル２０を外部から操作することで、扉１９がその
下端部を中心として回動し、外装材殺菌室２と包
材供給室３間を連通・遮断する。尚、外装材殺菌
室２底部にはシート状包材を使いきつた後の芯材
１０を排出するための芯材受け２４を設けてい
る。

前記包材供給室３はその上部前面を透明の傾斜
板２５とし内部を視認し得るようにされており、
内部には無菌包材５のパイプ８内に嵌入して無菌
包材５を回転自在に支持するチヤツク２６、無菌
包材５をチヤツク２６に着脱せしめる際に無菌包
材５を上下動せしめる昇降装置２７、操作員が手
を挿入して各種操作つまり自動化困難な作業を行
なうためのゴム手袋２８及び、新旧の無菌包材５
のシート状包材１１同士を接合するための接合装
置２９がそれぞれ配設されている。

チヤツク２６は包材供給室３の外壁部に設けら
れたハンドル３０を操作することにより無菌包材
５の芯材１０に係脱するようになつており、また
昇降装置２７はローラ３１，３１を支持した支持
台３２と、この支持台３２を支える支持柱３３
と、この支持柱３３の下端に枢着されたガイドア
ーム３４と、このガイドアーム３４を回転自在に
保持して包材供給室３内に横架される軸３５と、
前記支持柱３３を上下動させるべく支持柱３３に
その一端が枢着された作動アーム３６と、この作
動アーム３６の他端が固着され前記軸３５と平行
に伸びる回動自在な回動アーム３７と、この回動
アーム３７の一端に連結されるハンドル軸３８
と、このハンドル軸３８を回転させるハンドル３
９とからなつている。

一方、前記無菌チヤンバー４内にはシート状包
材１１の走行を案内する多数のガイドローラ４０
…４０及びテンシヨンローラ４１…４１が配設さ
れ、また外装材殺菌室２の上方位置には穴あけ機
４２が、下流側には充填包装機４３が組込まれて
いる。充填包装機４３は、上方からサイドシーラ
４４、ガセツト折込みガイド４５、ガセツトシー
ラ４６及びこれら各部材間を上方から下方に向け
て縦通する内容物の充填ノズル４７によつて構成
され、更に充填包装機４３下方の無菌チヤンバ４
外部にはエンドシーラ４８及びシユータ４９を配
設している。

ここで、上記充填包装機４３によるシート状包
材１１の成形から製品に至るまでを第４図と第５
図を参照しつつ説明する。

先ず、充填包装機４３の上部に配設される図示
しないガイド板によつて円筒状体５０に成形され
る。そして円筒状体５０のサイド部５０ａ，５０
ａを重ね合せサイドシーラ４４にてサイド部５０
ａ，５０ａを溶着する。この後、ガセツト折込み
ガイド４５にて円筒状体５０の両サイド５１，５
１を内方に折込み、ガセツトシーラ４６により四
隅５２ａ…５２ａを溶着し、角筒状体５２とす
る。次いで角筒状体５２の下部をエンドシーラ４
８にて溶着し、袋状体５３とし、この袋状体５３
内に充填ノズル４７から一定量の内容物を充填
し、更に内容物を充填した袋状体５３が一定量降
下したら前記エンドシーラ４８にて袋状体５３の
上部を溶着すると同時に、既に溶着されている袋
状体５３の下部溶着部の中央をエンドシーラ４８
に備えたカツターにて切断し製品５４とする。

製品５４は第６図に示すようにエンドシーラ４
８によつて溶着した部分５４ａ，５４ａを側方
に、ガセツトシーラ４６にて溶着した部分５４
ｂ，５４ｂを上下に位置せしめることで起立可能
とされる。このように起立可能となるのは、前記
した穴あけ機４２による。即ち、シート状包材１
１は製品５４の外面となる部分をアルミ箔（又は
溶着しないシート）とし内面となる部分を溶着可
能なプラスチツクシートとしている。このため、
単にエンドシーラ４８によつて溶着しただけで
は、ガセツトシーラ４６にて溶着した部分５４
ａ，５４ａの両端部はアルミ箔同士又は溶着しな
いシートが対向するため、溶着できない。そして
このままの状態でエンドシーラ４８で溶着する
と、部分５４ｂ，５４ｂの両端が離れ、開いてし
まうので、起立困難となる。そこで、予め所定箇
所に穴あけ機４２で穴５４ｃを開けておき、エン
ドシーラ４８で溶着する際に穴５４ｃの部分から
露出するプラスチツクシート同士が接触するよう
にし、部分５４ｂ，５４ｂの端部を溶着し、部分
５４ｂ，５４ｂが開かないようにしている。

第７図Ａ乃至Ｐは本発明の無菌包装装置１にお
ける無菌包材５の供給から装置１の稼動に至るま
でを説明したものであり、この工程を以下に説明
する。尚、第７図は概略構造を示したものである
ため、第７図中に示されていない部材は第１図及
び第４図を参照されたい。

なお、第７図中、太線で囲まれた部分は無菌状
態、斜線部分は殺菌中、空白部分は未殺菌状態を
示す。

先ず、第７図Ａに示す如く、扉６を開けて無菌
包材５を外装材殺菌室２内に投入し、ローラ１
３，１４上にセツトする。そして、ローラ１３，
１４にて無菌包材５を回転させながら、無菌包材
５の外装材１２をH₂O₂スプレー等で殺菌する。
ここで、回転させながら殺菌するようにしたの
は、ローラ１３，１４に接触している部分は殺菌
できないことによる。次いで、無菌フイルタを通
過した無菌の熱風により無菌包材５を乾燥せしめ
る。

一方、第７図Ｂに示す如く、上記工程と同時に
或いは前後して包材供給室３内をH₂O₂スプレー
等で殺菌し、前記同様に乾燥させた後、ハンドル
２０を外部から操作して扉１９を第７図Ｃに示す
如く外装材殺菌室２内に倒す。

次いで、第７図Ｄに示す如く、ローラ１４を上
方に回動せしめ、扉１９上に載せ、扉１９を再び
外部操作にて上方へ回動する。すると、第７図Ｅ
に示すように昇降装置２７のローラ３１，３１上
に無菌包材５がセツトされる。尚、ここで、外装
殺菌室２側に倒れた扉１９は外装材殺菌室２と包
材供給室３間の架橋となるべく、倒れた位置でロ
ツクしておき、ローラ１４の押し力によつて無菌
包材５がローラ３１，３１上まで移動するように
してもよい。

この後、操作員がハンドル３９を操作し、昇降
装置２７を昇降動せしめ、無菌包材５の芯材１０
のパイプ８が包材供給室３内面に設けられたチヤ
ツク２６の位置に臨むようにする。而る後、ハン
ドル３０を外部操作してパイプ８内にチヤツク２
６を挿入して第７図Ｆに示す如く無菌包材５を回
転自在に保持する。

次いで、無菌包材５の外装材１２を手袋２８を
介して除去し、シート状包材１１を引き出し、第
７図Ｇに示す如くスリツト５５を通してシート状
包材１１の先端部を無菌チヤンバー４内に入れ、
更に第７図Ｈに示す如くシート状包材１１を連続
して引き出し、穴あけ装置４２及び充填包装機４
３にシート状包材１１をセツトする。尚この工程
において、包材供給室３は無菌チヤンバーに対し
陽在となるようにしているため、包材供給室３内
は無菌状態に保たれる。

そして、無菌チヤンバー４内を第７図Ｉに示す
ようにH₂O₂等の殺菌液にて殺菌し、充填装置機
４３等を稼動せしめる。

また、装置が稼動している間に、第７図Ｊに示
すように新たな無菌包材５を外装材殺菌室２内に
セツトし殺菌しておく。そして包材供給室３内の
無菌包材５がなくなりかけたならば、装置の稼動
をいつたん停止し、第７図Ｋに示す如く、包材１
１を適当な箇所で切断し、接合装置２９等に固定
しておく。またこれと同時に残つた芯材１０は扉
１９を開いて外装材殺菌室２の芯材受け２４上に
落し込む。

次いで、第７図Ｌに示す如く新たな無菌包材５
を包材供給室３内に搬入し、更に第７図Ｍに示す
如く無菌包材５を昇降装置２７上に載置し、第７
図Ｎに示すように無菌包材５をチヤツク２６にて
回転自在に保持し、更に第７図Ｏに示す如く旧シ
ート状包材１１の後端部と新シート状包材１１の
先端部とを接合装置２９にて接合し、以後第７図
Ｐに示す如く装置を稼動し、連続的に内容物の無
菌充填包装を行う。

〔発明の効果〕

以上に説明したように本発明によれば、予め無
菌状態にされた包材を用い、無菌状態にて内容物
の充填及び包装を行うことができ、しかもこの充
填及び包装にあたり、２次汚染の危険性がなく、
且つ装置内の殺菌も必要最小限で足り、余分な殺
菌装置等を付加することがないので、装置自体コ
ンパクトで安価に製作できる等の効果を奏する。
また、外装材殺菌室内で無菌包材の外装材をプレ
殺菌し、その後無菌包材を予めプレ殺菌した包材
供給室内に搬入して外装材を除去し、その後無菌
包材を無菌チヤンバー側に引出すことにより、無
菌包材を無菌状態を維持した状態で法材供給室か
ら容易かつ確実に無菌チヤンバーに側に引出すこ
とができる。

また最初の無菌包材のシート状包材を無菌前の
無菌チヤンバー内に引出し、その後無菌チヤンバ
ーをプレ殺菌した後、２本目以降の無菌包材の先
端部を包材供給室内で前に搬入された無菌包材の
後端部に接続することにより、シート状包材を無
菌チヤンバー側へ連続供給することが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の無菌包装装置の概略構成図、
第２図は無菌包材の製作工程を示す斜視図、第３
図は無菌包材の断面図、第４図は外装材殺菌室及
び包材供給室の内部構造を示す断面図、第５図は
充填包装機の作動を説明する斜視図、第６図は製
品の斜視図、第７図Ａ乃至Ｐは無菌包材の殺菌か
ら装置の稼動に至るまでの工程を順次説明した概
略構成図である。 １……無菌包装装置、２……外装材殺菌室、３
……包材供給室、４……無菌チヤンバー、５……
無菌包材、１０……芯材、１１……シート状包
材、１２……外装材、１３，１４……ローラ、１
７……仕切り板、１９……扉、２７……昇降装
置、４２……穴あけ機、４３……充填包装機。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 予め無菌化されたシート状包材をロール状に
   巻回し、これを無菌化された外装材で包んでなる
   無菌包材を用いて内容物を包装する無菌包装方法
   において、無菌包材の外装材を殺菌する外装材殺
   菌室と無菌包材を充填包装機へ供給するための包
   材供給室とを開閉自在に仕切り、先ず外装材殺菌
   室内に前記無菌包材を入れてその外装材をプレ殺
   菌し、次いで、このプレ殺菌後の無菌包材を前記
   両室間の仕切りを開放して予めプレ殺菌した包材
   供給室に搬入して外装材を除去し、この後前記仕
   切りを閉じ、包材供給室に最初に搬入された無菌
   包材のシート状包材は、殺菌前の無菌チヤンバー
   内に引出され、次いで引出したシート状包材を無
   菌チヤンバー内の包装充填機にセツトした後、無
   菌チヤンバーをプレ殺菌し、包材供給室に搬入さ
   れた２本目以降の無菌包材は、包材供給室内でそ
   の先端部が前に搬入された無菌包材の後端部に接
   続されることでプレ殺菌された無菌チヤンバー内
   に連続して引出されるようにしたことを特徴とす
   る無菌包材を用いた無菌包装方法。 ２ 予め無菌化されたシート状包材をロール状に
   巻回し、これを無菌化された外装材で包んでなる
   無菌包材を用いて内容物を包装するようにした無
   菌包装装置において、この無菌包装装置は無菌包
   材の外装材を殺菌する外装材殺菌室と、外装材を
   除去した無菌包材を回転自在に保持して包材をシ
   ート状に繰り出す殺菌可能とされた包材供給室
   と、供給されたシート状包材を所定形状に成形し
   て内容物を包装する包装充填機を組込み且つ殺菌
   可能とされた無菌チヤンバーとからなり、前記外
   装材殺菌室と包材供給室とは開閉自在な扉により
   連通・遮断せしめられ、前記包材供給室と前記無
   菌チヤンバーとはシート状包材が通過し得るスリ
   ツトを介して連通し、前記包材供給室内には、新
   たに包材供給室内に搬入した無菌包材のシート状
   包材先端部をすでに包材供給室内に搬入されてい
   た無菌包材のシート状包材後端部に接続するため
   の接合装置を配設していることを特徴とする無菌
   包材を用いた無菌包装装置。 ３ 前記外装材殺菌室内には、無菌包材を回転さ
   せつつ殺菌するための複数のローラが配設され、
   これらローラのうち１つは無菌包材を包材供給室
   へ押し出すべく揺動可能とされていることを特徴
   とする特許請求の範囲第２項記載の無菌包材を用
   いた無菌包装装置。 ４ 前記包材供給室には、外気と遮断された状態
   で、外部から各種操作を行うための手袋が設けら
   れていることを特徴とする特許請求の範囲第３項
   記載の無菌包材を用いた無菌包装装置。