JPH063778Y2

JPH063778Y2 - 無菌包装装置

Info

Publication number: JPH063778Y2
Application number: JP1988120821U
Authority: JP
Inventors: 隆久平山; 國葆小原
Original assignee: Toppan Inc
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 1988-09-14
Filing date: 1988-09-14
Publication date: 1994-02-02
Anticipated expiration: 2003-09-14
Also published as: JPH0243213U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）本考案は、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れる包装プロセス
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。

（考案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数な配管を
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、始動してから稼働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、
再可動させるため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。

本考案は、上記事情に基づきなされたもので、その目的
とするとろこは、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）本考案は、上記の課題を解決すべく、包装容器を保持す
る複数個のキャリヤを有し無端走行に伴って包装容器を
第１の位置から第２の位置に搬送する包装容器コンベヤ
と、この包装容器コンベヤの往路からなる包装容器搬送
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
容器コンベヤの復路に対向して設けられ空のキャリヤに
殺菌液を噴霧する殺菌液噴霧手段とを具備してなる構成
としたものである。

（作用）本考案は、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動となる。また、空のキャリヤに
殺菌液が噴霧されるため、この殺菌液により無菌チャン
バ以外の部分も殺菌でき無菌性を十分確保することが可
能となる。また、キャリヤに付着した殺菌液が潤滑剤の
役目をして包装容器のキャリヤへの挿入がスムースに行
なえるとともにキャリヤの挿入ガイドの摩耗防止が可能
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端
停止時から再稼働時までの時間が少なくてすみ稼働効率
の向上が可能となる。

（実施例）以下、本考案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図は本考案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、ほ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壁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ＣＡ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…を順次取出部に移送する
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
Ｐ_１、ヒータ１９が配置されたボトム加熱ポジションＰ
_２、折込み装置２０が配置されたボトム仮折ポジション
Ｐ_３、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Ｐ_４、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Ｐ_５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_１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からカートン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、包装容器コンベヤとしてのカ
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２６，２６に第７図に詳図するように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
挟持してカー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
Ｐ_５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３
２、第１トップ仮折手段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
ップ仮折手段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
トン滅菌手段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ＣＡ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〜
５mm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が無菌チャンバ５０の両端開口部から流出
し、この流出した無菌エアーＣＡ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５０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、無菌チャンバ５０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内に配置されたフロア（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、第１図に示す
ように殺菌液噴霧手段６５が配設されていて、空のキャ
リヤ２７…に殺菌液としての次亜塩素酸水溶液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、細部については本考案と直
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、受け機構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トップ仮折手段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するスチーム供給管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４
２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
源と連通する加熱空気供給管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５０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７９の吸入口は、供給パイプ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トップ仮折手段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噴
霧手段６５は、第７図に示すようにキャリヤ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で
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、特別な後処理が不要な
濃度５０〜５００ＰＰＭ程度（実施例では１００〜２０
０ＰＰＭ）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
等のシール部材によって閉塞された状態となっており、
無菌チャンバ５０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、外部カバー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に一括して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Ｐ_１に送り込まれる。この受取りポ
ジションＰ_１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Ｐ_２、折込
み装置２０が配置されたボトム仮折ポジションＰ_３、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Ｐ_４、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Ｐ_５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は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、カートンコンベヤ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である口栓装着手段３
１、口栓溶着手段３２、第１トップ仮折手段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トップ仮折手段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ＣＡ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９０か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
の他の部分の殺菌が行われる。また、キャリヤ２７に付
着した次亜塩素酸水溶液ａが潤滑剤の役目をし、カート
ン２の挿入がスムースに行われるとともに、キャリヤ２
７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８８，８８の摩耗を防止
するようになっている。

しかして、本考案にあっては、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、この無菌チャンバ
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、空のキャリ
ヤに殺菌液が噴霧されるため、この殺菌液により無菌チ
ャンバ以外の部分も殺菌でき無菌性を十分確保すること
が可能となる。また、キャリヤに付着した殺菌液が潤滑
剤の役目をして包装容器のキャリヤへの挿入がスムース
に行なえるとともにキャリヤの挿入ガイドの摩耗防止が
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働時までの時間が少
なくてすみ稼働効率を向上させることができる。

なお、本考案は、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、本考案は、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。

（考案の効果）以上説明したように、本考案によれば、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】

図面は本考案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、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、第６図はカートンコンベヤの構成を示す斜
視図、第７図は殺菌液噴霧手段のスプレー部分の概略的
側面図である。２…カートン（包装容器）、２５…カートンコンベヤ
（包装容器コンベヤ）、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、６５…殺菌液噴霧手段、ａ…殺菌液（次亜塩
素酸水溶液）、ＣＡ…無菌エアー。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】包装容器を保持する複数個のキャリヤを有
し無端走行に伴って包装容器を第１の位置から第２の位
置に搬送する包装容器コンベヤと、この包装容器コンベ
ヤの往路からなる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、前記包装容器コンベヤの復路に対
向して設けられ空のキャリヤに殺菌液を噴霧する殺菌液
噴霧手段とを具備してなることを特徴とする無菌包装装
置。