JPH07329934A

JPH07329934A - 無菌充填包装方法及び装置

Info

Publication number: JPH07329934A
Application number: JP14252194A
Authority: JP
Inventors: Takuya Adachi; 卓也足立; Takahisa Hirayama; 隆久平山; Masaaki Takada; 雅明高田; Yukio Ono; 行雄大野
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 1994-06-01
Filing date: 1994-06-01
Publication date: 1995-12-19

Abstract

(57)【要約】【目的】容器及び蓋部材の両方に関して減菌処理を行
なうようにした無菌充填包装方法において、減菌処置系
に改良を加えることによって、装置に関する保守管理を
容易にし、さらに装置全体を小型にする。【構成】蓋部材４を載せた容器５をガイドレール３及
び搬送チェーン２によって矢印Ａ方向へ間欠的に搬送す
る。その搬送中、滅菌装置１０によって容器５及び蓋部
材４の両方を同時に滅菌処理し、乾燥装置１１によって
同時に乾燥処理し、さらに充填装置１２によって容器内
へ内容物を注入する。各処理装置内において、容器５と
蓋部材４とは分離装置によって互いに分離され、その分
離状態の下で滅菌処理等の各処理が行われる。容器５及
び蓋部材４の両方を処理するための各処理装置１０，１
１，１２はそれぞれ１個だけで済むので、保守管理が容
易である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、容器を減菌処理しなが
らその容器内に内容物、例えば飲料用液体を充填する無
菌充填包装方法及びそのための装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】無菌充填包装装置として、従来、例えば
図７に示す構造を有するものがある。この無菌充填包装
装置では、搬送装置によってカップ状容器５１を矢印の
方向に搬送し、その搬送中に、滅菌装置５２によって滅
菌処理を行い、さらに熱風供給装置等といった乾燥装置
５３によって乾燥処理を行い、さらに充填ノズル５４に
よって内容物を注入する。

【０００３】一方、ロール状に巻かれたシール部材５５
がそのロール部から繰り出されて、滅菌装置５６によっ
て滅菌処理され、さらに乾燥装置５７によって乾燥処理
を受け、さらに打ち抜き装置５８によって打ち抜かれて
カップ状容器５１の開口部に載せられる。そしてその
後、打ち抜かれたシール部材５５ａがカップ状容器５１
のフランジ部分に固着されて内容物入り容器が完成す
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来の無菌充填包装装置においては、カップ状容器を減
菌処理するための処理系と、シール部材を減菌処理する
ための処理系との２個の処理系が別々に必要となり、そ
のため、管理が非常に面倒であり、しかも装置全体が大
型とならざるを得なかった。

【０００５】本発明は、上記の問題点を解消するために
なされたものであって、容器及び蓋部材の両方に関して
減菌処理を行なうようにした無菌充填包装方法におい
て、減菌処置系に改良を加えることによって、装置に関
する保守管理を容易にし、さらに装置全体を小型にする
ことを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明に係る無菌充填包装方法は、容器の開口に蓋
部材を載せた状態でその容器を搬送し、その搬送中に滅
菌工程、乾燥工程及び内容物充填工程を順に実施する。
滅菌工程では、蓋部材を容器から分離した状態で容器及
び蓋部材に滅菌処理を施す。乾燥工程では、蓋部材を容
器から分離した状態で容器及び蓋部材に乾燥処理を施
す。そして、内容物充填工程では、蓋部材を容器から分
離した状態で開口を通して容器の内部に内容物を注入す
る。

【０００７】滅菌処理及び乾燥処理を行なう場合には、
容器の開口の上方をカバー部材によって覆った状態でそ
れらの処理を行うことが望ましい。こうすれば、滅菌剤
や乾燥用熱風等を効率良く使用でき、しかもまわりの環
境に悪影響を及ぼすことがない。

【０００８】滅菌処理は特定の処理方法に限定されない
が、望ましくは、互いに分離された状態の蓋部材と容器
開口との間に滅菌剤を噴霧することによってその減菌処
理を行なう。また、乾燥処理に関しても、互いに分離さ
れた状態の蓋部材と容器開口との間に熱風を吹き付ける
ことによってその処理を行うことが望ましい。

【０００９】本発明に係る無菌充填包装装置は、容器を
搬送する容器搬送手段と、容器搬送手段による容器搬送
路に沿って配設された滅菌装置と、容器搬送路に沿って
滅菌装置の下流側に配設された乾燥装置と、容器搬送路
に沿って乾燥装置の下流側に配設された内容物充填装置
とを有している。滅菌装置は、蓋部材と容器とを互いに
分離する蓋部材分離手段と、搬送される容器の開口近傍
に滅菌剤を吹き付ける滅菌剤吹付け手段とを有する。乾
燥装置は、蓋部材と容器とを互いに分離する蓋部材分離
手段と、搬送される容器の開口近傍に熱風を供給する熱
風供給手段とを有する。そして、内容物充填装置は、蓋
部材と容器とを互いに分離する蓋部材分離手段と、内容
物を吐出する内容物吐出手段とを有する。

【００１０】上記構成において、滅菌装置及び乾燥装置
のうちの少なくともいずれか一方に、容器の開口の上方
を覆うカバー部材を設けることが望ましい。また、滅菌
剤吹付け手段は、互いに分離された状態の蓋部材と容器
開口との間に滅菌剤を噴霧するように構成するのが望ま
しい。また、熱風供給手段は、互いに分離された状態の
蓋部材と容器開口との間に熱風を供給するように構成す
るのが望ましい。

【００１１】減菌状態の完全を期するために、内部が減
菌状態に保持された無菌チャンバの内部に滅菌装置、乾
燥装置及び内容物充填装置を設置することができる。

【００１２】蓋部材分離手段は、蓋部材を吸着してその
蓋部材の全体を開口付き容器から分離する吸着分離手段
によって構成できる。また、蓋部材の分離の仕方とし
て、蓋部材の全体を容器から分離するのではなくて、蓋
部材と容器とをある１点で接触させた状態で蓋部材を容
器に対して斜めに開閉させて分離することもできる。し
かしながら、容器及び蓋部材に対する滅菌処理及び乾燥
処理を確実に行いたい場合には、蓋部材の全体を容器か
ら分離することが望ましい。

【００１３】一般に、内容物充填装置においては、充填
ノズル等の内容物注入手段から吐出される内容物が容器
開口を通して容器内部に注入される。よって、この内容
物充填装置内に設けられる蓋部材分離手段は、蓋部材が
容器の開口の真っ直ぐ上方領域の側方へ外れるようにそ
の蓋部材を容器から分離させることが望ましい。これに
より、充填ノズルから容器内へ内容物を注入する際の注
入作業が容易になる。

【００１４】

【作用】容器及び蓋部材は一緒に搬送されながら、滅菌
処理、乾燥処理及び内容物充填処理の各処理を同時に受
ける。搬送中、蓋部材は容器の開口部に載せられている
が、上記の各処理を受けるときには、蓋部材と容器とは
互いに分離される。これにより、蓋部材の裏面及び容器
の開口が広く露出するので、蓋部材及び容器の両方に関
する滅菌処理や乾燥処理が確実に行われる。蓋部材及び
容器の両方に関する滅菌処理等が同一のステージにおい
て同時に行われるので、滅菌処理系等の各処理系を蓋部
材と容器とのそれぞれに関して別々に設ける必要が無
く、よって、滅菌処理系等に関する保守管理が容易にな
る。また、装置全体を小型に形成できる。

【００１５】

【実施例】図１は、本発明に係る無菌充填包装装置の一
実施例の要部を示している。この無菌充填包装装置は、
ステンレス板材等によって形成された無菌チャンバ１
と、その無菌チャンバ１内に設置された容器搬送手段と
しての無端搬送チェーン２と、そしてその搬送チェーン
２に対して平行に設置したガイドレール３とを有してい
る。搬送チェーン２は、蓋部材４を載せた状態の複数の
容器５を等間隔で挟んでそれらを矢印Ａ方向へ間欠的に
搬送する。無菌チャンバ１の内部は無菌状態又は減菌状
態に保持されている。

【００１６】容器５は、例えば図６に示すように、一端
に開口６を備えた円筒形状に、すなわちカップ状（図７
参照）でないストレート状に形成されている。また、蓋
部材４は、矢印Ｂ方向から見て円形状に形成され、その
外周縁に巻き締め用の凸部７を有している。また、蓋部
材４の周縁部に近い１箇所に内容物取り出し用の穴８が
形成され、さらにその穴８を塞ぐためのシール９が貼ら
れている。容器５は、例えば、紙を主体としてその表裏
両面にプラスチック層を積層した積層材を加工すること
によって形成される。また蓋部材４は、例えばアルミニウム／プラスチック層、プラスチック層／ア
ルミニウム／紙等の材質から成っている。蓋部材４を容器５の開口６の上
に載せ、さらに、周縁凸部７を巻き締めたり、あるいは
接着剤を用いて接着することにより、図５に示すような
完成容器が得られる。

【００１７】図１において、搬送チェーン２による容器
の搬送方向Ａに沿って、滅菌装置１０、乾燥装置１１、
そして内容物充填装置１２が順に設置されている。滅菌
装置１０は、図２に示すように、容器５の開口６を覆う
円筒形状のカバー１３と、そのカバー１３を貫通してい
て下端に吸盤１４を備えた昇降部材１５と、その昇降部
材１５を昇降駆動する蓋昇降装置１６とを有している。
蓋昇降装置１６は、任意の構造の昇降装置によって構成
でき、例えば、エアシリンダやモータ等を駆動源とする
昇降装置によって構成できる。本実施例では、吸盤１
４、昇降部材１５及び蓋昇降装置１６によって蓋部材分
離手段を構成してある。

【００１８】カバー１３にはカバー昇降装置１９が機械
的に接続されており、この昇降装置１９によって駆動さ
れてカバー１３は適宜のストロークで上下へ昇降移動す
る。この昇降装置もエアシリンダやモータ等を駆動源と
する昇降装置によって構成できる。昇降部材１５の内部
には通気管１７が設けられ、この通気管１７に連通する
吸気ポンプ１８は吸盤１４から空気を吸引する。カバー
１３の下部には滅菌剤噴霧ノズル２０が設けられ、滅菌
剤供給源２１から供給される滅菌剤、例えばＨ₂Ｏ₂溶液
がそのノズル２０から噴霧される。噴霧ノズル２０は、
カバー１３と一体になって上下移動する。

【００１９】滅菌装置１０の下流側に配設された乾燥装
置１１（図１参照）は、図３に示すように、容器５の開
口６を覆う円筒形状のカバー２３と、そのカバー２３を
貫通していて下端に吸盤２４を備えた昇降部材２５と、
その昇降部材２５を昇降駆動する蓋昇降装置２６とを有
している。蓋昇降装置２６は、滅菌装置１０（図２）に
用いたものと同一構造の昇降装置を用いることができ
る。

【００２０】カバー２３にはカバー昇降装置２９が機械
的に接続されており、この昇降装置２９によって駆動さ
れてカバー２３は適宜のストロークで上下へ昇降移動す
る。この昇降装置２９も滅菌装置１０（図２）に用いた
ものと同一構造の昇降装置を用いることができる。昇降
部材２５の内部にも通気管２７が設けられ、この通気管
２７に連通する吸気ポンプ２８が吸盤２４から空気を吸
引する。カバー２３の下部には複数個の送風管３０が固
定配置され、それらの送風管３０が熱風供給源３１に接
続されている。また、カバー２３の上部には排気管３２
が固定配置されている。

【００２１】乾燥装置１１の下流側に配設された内容物
充填装置１２（図１参照）は、図４に示すように、内容
物貯留タンク３６に接続された吐出ノズル３５と、吐出
ノズル３５を昇降移動させるノズル昇降装置３７と、吸
盤４４と、吸盤４４に連通する吸気ポンプ３８と、そし
て蓋部材分離手段として作用する蓋部材開閉装置３９と
を有している。蓋部材開閉装置３９は、吸盤４４に吸着
された蓋部材４を容器５の開口６の真っ直ぐ上方の領域
の側方に持ち運ぶ作用を奏するものであり、より具体的
には、吸盤４４を支持する支軸４０を上下移動、左右移
動及び９０゜程度の回転移動させることにより希望の動
作を得ることができる。

【００２２】なお、吐出ノズル３５を容器５に向けて上
下移動させるのに代えて、予め吐出ノズル３５を容器５
の搬送路からかなり離れた上方位置に配設しておき、内
容物注入時には容器５の方を吐出ノズル３５へ向けて上
昇させるように構成することもできる。

【００２３】以下、上記構成より成る無菌充填包装装置
の動作を説明する。

【００２４】図１において、無菌チャンバ１の右方側か
ら、容器５及び蓋部材４を供給する。このとき、蓋部材
４は容器５の開口６（図６参照）に載せただけの状態で
供給される。供給された容器５及び蓋部材４は、ガイド
レール３によって案内されながら搬送チェーン２によっ
て矢印Ａ方向へ間欠的に搬送されて滅菌装置１０へ送り
込まれる。図２において、容器５及び蓋部材４が搬送チ
ェーン２によって搬送されるとき、カバー１３は上方へ
持ち上げられていて、容器５の動きを邪魔しないように
なっている。

【００２５】容器５及び蓋部材４がカバー１３の下方の
所定位置に到来すると、容器５が停止し、カバー１３が
容器５の頂部を覆うように降下する。その後、昇降部材
１５が降下して吸盤１４が蓋部材４に面接触し、空気吸
引によってそれを吸着支持し、さらにその後、昇降部材
１５が上方へ持ち上げられて蓋部材４の全体が容器５か
ら分離される。その後、互いに分離された容器５と蓋部
材４との間に噴霧ノズル２０によって滅菌剤、すなわち
Ｈ₂Ｏ₂溶液を霧状にして吹き付ける。この滅菌剤の吹き
付けにより、蓋部材４及び容器５の両方が滅菌処理され
る。このとき、容器５の上方はカバー１３によって覆わ
れているので、滅菌剤は容器５の内部及び蓋部材４の裏
面に十分に供給され、しかも搬送チェーン２等が滅菌剤
によって汚染されることもない。

【００２６】以上の滅菌処理が完了すると、昇降部材１
５が降下して蓋部材４が再び容器５の上に戻され、さら
にカバー１３が容器５の搬送を許容する適宜の高さまで
上昇し、そして搬送チェーン２による容器５及び蓋部材
４の間欠搬送が行われて、それらが乾燥装置１１へ送り
込まれる。

【００２７】図３において、滅菌処理を終えた容器５及
び蓋部材４がカバー２３の下方の所定位置に到達する
と、カバー２３が降下して容器５の上方を覆い、昇降部
材２５が降下及び上昇して蓋部材４の全体を容器５から
分離する。そして、送風管３０を通ってカバー２３の内
部へ吹き出し、さらに排気管３２を通して外部へ排出さ
れる熱風によって容器５及び蓋部材４が乾燥される。

【００２８】乾燥処理が完了すると、昇降部材２５が降
下して蓋部材４が再び容器５の上に戻され、カバー２３
が容器５の搬送を許容する適宜の高さまで上昇し、そし
て搬送チェーン２による容器５の間欠搬送が行われて、
それが内容物充填装置１２へ送り込まれる。

【００２９】図４において、乾燥処理を終えた容器５及
び蓋部材４がノズル３５の下方の所定位置に到達する
と、蓋部材開閉装置３９が作動して吸盤４４が蓋部材４
の所まで持ち運ばれてそれに吸着し、さらにその後、図
示の位置まで移動して、蓋部材４を容器５の開口６から
大きく離れた側方位置まで搬送して、両者を分離する。
その後、吐出ノズル３５が降下してノズル３５の先端が
容器５の開口６に近い位置又はその開口６の内部まで持
ち運ばれ、そしてそのノズル３５の先端から内容物、例
えば飲料用液体が吐出されて容器５の内部に注入され
る。

【００３０】内容物の注入が完了すると、ノズル３５が
元の高位置へ復動し、さらに蓋部材開閉装置３９が作動
して吸盤４４が再び容器５の開口６の所まで移動して、
蓋部材４が再び容器５へ戻される。その後、搬送チェー
ン２によって容器５及び蓋部材４がさらに下流方向（図
の左方向）へ搬送され、そして図示しない蓋部材封止ス
テージへ運ばれる。この封止ステージでは、蓋部材４の
外周縁凸部７を巻き締めし、さらに必要に応じて接着剤
を用いて容器５へ接着することにより目標とする内容物
入り容器が完成する。

【００３１】以上、好ましい実施例をあげて本発明を説
明したが、本発明はその実施例に限られることなく、請
求の範囲に記載した技術的範囲内で種々に改変できる。

【００３２】例えば、上記実施例では、図１に示すよう
に滅菌装置１０、乾燥装置１１及び内容物充填装置１２
を無菌チャンバ１の内部に格納する場合を例示したが、
無菌チャンバ１は必ずしも必須のものではない。

【００３３】また、容器及び蓋部材の形状は図５及び図
６に示した形状に限られず、他の任意の形状とすること
ができる。本発明では、容器と蓋部材とを互いに分離さ
せた状態で滅菌処理及び乾燥処理等を行うようにしてい
るので、仮に蓋部材の形状が非常に複雑な場合でも、安
定して確実な滅菌処理、乾燥処理等を実行できる。

【００３４】また、上記の実施例では蓋部材の方を移動
することによって蓋部材と容器とを互いに分離させた
が、容器の方を移動することによって両者を互いに分離
させることもできる。

【００３５】

【発明の効果】請求項１記載の無菌充填包装方法及び請
求項５記載の無菌充填包装装置によれば、滅菌処理、乾
燥処理等が蓋部材及び容器の両方に関して同一のステー
ジにおいて同時に行われるので、各処理系を蓋部材と容
器のそれぞれに対応させて別々に設ける必要が無くな
り、よって、滅菌処理系等に関する保守管理が非常に容
易になる。また、装置全体を小型に形成できる。また、
蓋部材の形状や構造が複雑になる場合でも、その蓋部材
に対して安定した滅菌処理や乾燥処理等を実施できる。

【００３６】請求項２記載の無菌充填包装方法及び請求
項６記載の無菌充填包装装置によれば、容器及び蓋部材
の両方に滅菌剤等を効率良く供給できる。また、容器搬
送用の搬送チェーンやその他の付帯機器を滅菌剤等によ
って汚すこともない。

【００３７】請求項３記載の無菌充填包装方法及び請求
項７記載の無菌充填包装装置によれば、容器の内部及び
蓋部材の裏面へ滅菌剤を効率良く供給できる。

【００３８】請求項４記載の無菌充填包装方法及び請求
項８記載の無菌充填包装装置によれば、容器の内部及び
蓋部材の裏面へ熱風を効率良く供給できる。

【００３９】請求項９記載の無菌充填包装装置によれ
ば、無菌化処理の完全化が達成できる。

【００４０】請求項１０記載の無菌充填包装装置によれ
ば、簡単な構成でしかも確実に蓋部材と容器とを互いに
分離できる。

【００４１】請求項１１記載の無菌充填包装装置によれ
ば、内容物充填装置、例えば内容物吐出ノズルに関して
複雑な動きをさせる必要がなくなる。

【００４２】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る無菌充填包装装置の一実施例の要
部を示す正面断面図である。

【図２】滅菌装置の一実施例を示す正面図である。

【図３】乾燥装置の一実施例を示す正面図である。

【図４】内容物充填装置の一実施例を示す正面図であ
る。

【図５】内容物入り容器の一例を示す斜視図である。

【図６】容器及び蓋部材の一例を示す側面断面図であ
る。

【図７】従来の無菌充填包装装置の一例を示す概略図で
ある。

【符号の説明】

１無菌チャンバ２無端搬送チェーン３ガイドレール４蓋部材５容器６容器の開口１０滅菌装置１１乾燥装置１２内容物充填装置１３，２３カバー１４，２４，４４吸盤１５，２５昇降部材１７通気管２０滅菌剤噴霧ノズル３０送風管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者大野行雄東京都台東区台東一丁目５番１号凸版印刷株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】開口を備えた容器に内容物を充填し、そ
の後その開口を蓋部材によって封止して内容物入り容器
を作製する無菌充填包装方法において、容器の開口に蓋部材を載せた状態でその容器を搬送し、
その搬送中に滅菌工程、乾燥工程及び内容物充填工程を
順に実施し、滅菌工程では、蓋部材を容器から分離した状態で容器及
び蓋部材に滅菌処理を施し、乾燥工程では、蓋部材を容器から分離した状態で容器及
び蓋部材に乾燥処理を施し、そして内容物充填工程で
は、蓋部材を容器から分離した状態で開口を通して容器
の内部に内容物を注入することを特徴とする無菌充填包
装方法。
【請求項２】請求項１記載の無菌充填包装方法におい
て、滅菌処理及び乾燥処理のうちの少なくともいずれか
１つの処理は、容器の開口の上方をカバー部材によって
覆った状態で行うことを特徴とする無菌充填包装方法。
【請求項３】請求項１又は請求項２記載の無菌充填包
装方法において、滅菌処理は、互いに分離された状態の
蓋部材と容器との間に滅菌剤を噴霧することによって行
われることを特徴とする無菌充填包装方法。
【請求項４】請求項１から請求項３のうちのいずれか
１つに記載の無菌充填包装方法において、乾燥処理は、
互いに分離された状態の蓋部材と容器との間に熱風を吹
き付けることによって行われることを特徴とする無菌充
填包装方法。
【請求項５】開口を備えた容器に内容物を充填し、そ
の後その開口を蓋部材によって封止して内容物入り容器
を作製する無菌充填包装装置において、容器を搬送する容器搬送手段と、容器搬送手段による容器搬送路に沿って配設された滅菌
装置と、容器搬送路に沿って滅菌装置の下流側に配設された乾燥
装置と、容器搬送路に沿って乾燥装置の下流側に配設された内容
物充填装置とを有しており、滅菌装置は、蓋部材と容器とを互いに分離する蓋部材分
離手段と、搬送される容器の開口近傍に滅菌剤を吹き付
ける滅菌剤吹付け手段とを有し、乾燥装置は、蓋部材と容器とを互いに分離する蓋部材分
離手段と、搬送される容器の開口近傍に熱風を供給する
熱風供給手段とを有し、そして内容物充填装置は、蓋部
材と容器とを互いに分離する蓋部材分離手段と、内容物
を吐出する内容物吐出手段とを有することを特徴とする
無菌充填包装装置。
【請求項６】請求項５記載の無菌充填包装装置におい
て、滅菌装置及び乾燥装置のうちの少なくともいずれか
一方は、容器の開口の上方を覆うカバー部材を有するこ
とを特徴とする無菌充填包装装置。
【請求項７】請求項５又は請求項６記載の無菌充填包
装装置において、滅菌剤吹付け手段は、互いに分離され
た状態の蓋部材と容器開口との間に滅菌剤を噴霧するこ
とを特徴とする無菌充填包装装置。
【請求項８】請求項５から請求項７のうちのいずれか
１つに記載の無菌充填包装装置において、熱風供給手段
は、互いに分離された状態の蓋部材と容器開口との間に
熱風を供給することを特徴とする無菌充填包装装置。
【請求項９】請求項５から請求項８のうちのいずれか
１つに記載の無菌充填包装装置において、滅菌装置、乾
燥装置及び内容物充填装置は、内部が減菌状態に保持さ
れた無菌チャンバの内部に配設されることを特徴とする
無菌充填包装装置。
【請求項１０】請求項５から請求項９のうちのいずれ
か１つに記載の無菌充填包装装置において、蓋部材分離
手段は、蓋部材を吸着してその蓋部材の全体を容器開口
から分離する吸着分離手段を有することを特徴とする無
菌充填包装装置。
【請求項１１】請求項５から請求項１０のうちのいず
れか１つに記載の無菌充填包装装置において、内容物充
填装置内に設けられる蓋部材分離手段は、蓋部材が容器
の開口の真っ直ぐ上方領域の側方へ外れるように蓋部材
を容器から分離することを特徴とする無菌充填包装装
置。