JPH10218129A - 無菌充填装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】無菌充填装置において、無菌チャンバ１０内に
外部からの空気の侵入を防止して信頼性を高めるととも
に、装置の構造を簡単とする。 【解決手段】無菌チャンバ１０内に無菌空気供給機構１
１から滅菌された空気を供給するとともに、この無菌チ
ャンバ１０に容器搬入チヤンバ３０と容器搬出チャンバ
３５を設け、これらに選択的に開閉するシヤッタ板６
７，６８，６９，７０を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ジュース、乳飲
料、酒類等の飲料や医薬等の液体その他の物を容器内に
無菌状態で充填する装置に関する。さらに特定すれば、
本発明は紙容器等、加熱が困難であるとともに耐圧性等
が小さい容器にもこれら液体を無菌状態で充填すること
が可能な無菌充填装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、ジュースや乳飲料、酒類等の
飲料を無菌状態で充填するいわゆる無菌充填装置があ
る。このような装置は、この飲料等を充填する容器の種
類、充填する飲料の種類等に対応して各種のものがあ
る。

【０００３】これらの装置には、上記の容器の内面をた
とえば過酸化水素のガス等により滅菌し、この内部が滅
菌された容器内に無菌状態の飲料を充填してシールする
ものである。このような装置は、缶やビン等の容器のみ
ならず、加熱ができずかつ耐圧性の低い紙容器内にも飲
料等を無菌充填することが可能である。

【０００４】このような装置では、容器の内部を滅菌し
たり、飲料等を充填する工程において外部から雑菌が侵
入するのを確実に防止する必要がある。このような要求
を満たすため、この容器の開口部の周囲を他の部分と区
画するチャンバ内に収容し、このチャンバ内に滅菌され
た空気を供給し、このチャンバ内を無菌状態に維持し、
信頼性を高めたものがある。

【０００５】しかしながら、このような装置の内部は、
過酸化水素のガスの供給、飲料の充填、シール等をなす
ための各種の機構が配置されており、上記のようにこの
容器の開口部分と他の部分とを区画する区画壁や区画機
構の構造が複雑となる等の不具合があった。また、この
ような区画壁や区画機構の部分は、容器の形状寸法に対
応して設計しなければならないため、容器の種類が変更
された場合にはこの装置の部品の交換や改修等を必要と
する不具合があった。

【０００６】さらに、このような装置では、上記のチャ
ンバ内に滅菌された空気を供給して陽圧とし、このチャ
ンバ内から外部に向けての無菌空気の流れを維持してい
るが、たとえば容器が搬入されなかった場合には、この
容器が存在しないためにその部分に大きな開口が形成さ
れ、外部から空気が逆流してこのチャンバ内が汚染され
る可能性があり、その信頼性が十分に満足すべきもので
はなかった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、容器内に無
菌状態で飲料等を充填する装置において、無菌チャンバ
内への外部からの空気の侵入を確実に防止して信頼性を
高めるとともに、その構造が簡単で信頼性が高い無菌充
填装置を提供するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の本発明
は、内部が無菌状態に維持された無菌チャンバと、この
無菌チャンバ内に滅菌された空気を供給してこの無菌チ
ャンバ内を陽圧に維持する無菌空気供給機構とを備え、
この無菌チャンバに容器搬入チャンバおよび容器搬出チ
ャンバとを設け、上記の容器はこの容器搬入チャンバを
介して外部から上記の無菌チャンバ内に搬入され、また
無菌チャンバ内の容器は上記の容器搬出チャンバを介し
て外部に搬出され、また上記の容器搬入チャンバと外部
との間およびこの容器搬入チャンバと上記の無菌チャン
バとの間にはそれぞれ選択的に開閉されるシヤッタが設
けられ、上記の無菌チャンバと上記の容器搬出チャンバ
との間およびこの容器搬出チャンバと外部との間にはそ
れぞれ選択的に開閉されるシヤッタが設けられているも
のである。

【０００９】したがって、上記の容器搬入チャンバおよ
び容器搬出チャンバのシヤッタは、容器の搬入および搬
出の際にそのいずれか一方しか開放されないので、これ
らの容器搬入チャンバや容器搬出チャンバを介して外部
の空気が無菌チャンバ内に逆流することが確実に防止さ
れ、この無菌チャンバ内の汚染を確実に防止することが
できる。

【００１０】また、請求項２に記載の本発明は、前記の
無菌チャンバ、容器搬入チャンバ、および容器搬出チャ
ンバには、これらの上部に空気供給口が、またこれらの
下部に空気排出口が設けられ、これら無菌チャンバ、容
器搬入チャンバ、および容器搬出チャンバ内にはその上
部から下部に向かって下向きの滅菌空気の流れが形成さ
れているものである。

【００１１】したがって、これらのチャンバ内には常に
下方に向かう滅菌空気の流れが存在しているため、外部
からの空気の混入が確実に防止され、これらのチャンバ
内の汚染をさらに確実に防止する。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図を参照して本発明の第１
の実施形態を説明する。この実施形態の装置は、たとえ
ば円筒状の紙容器に飲料等を無菌充填する装置である。
まず、図１および図２を参照して、この装置により充填
される紙製の容器の構造を説明する。この容器１は円筒
状をなし、周壁部２、上端壁部３、下端壁部４を有し、
これらは紙板の表面に樹脂被覆その他の処理を施したも
ので、高い不透過性を有している。

【００１３】また、上記の上端壁部３には、開口すなわ
ち飲口５が形成され、この上端壁部３の上面にはアルミ
箔および樹脂の積層シートからなるシール蓋６が熱溶着
され、この飲口５をシールしている。

【００１４】次に、このような容器１内に飲料を無菌充
填する装置の一実施形態を図３および図４を参照して説
明する。この装置は無菌チャンバ１０を備えており、こ
の無菌チャンバ１０内には無菌空気供給機構１１から滅
菌された空気が所定の圧力で供給され、この無菌チャン
バ１０内全体を常時陽圧の無菌雰囲気に維持するように
構成されている。

【００１５】そして、この無菌チャンバ１０内には、容
器搬送機構１２が設けられている。この容器搬送機構１
２は、この無菌チャンバ１０内で容器１を搬送するもの
である。なお、１３はこの容器１の転倒を防止するため
のガイド部材である。

【００１６】そして、この容器搬送機構１２の搬送経路
に沿って、上記の容器１の飲口５から内部に滅菌のため
の薬剤たとえば過酸化水素のガスを噴射してその内面を
滅菌する内面滅菌機構２１、この容器１内に高温の空気
を噴出して乾燥させる乾燥機構２２が設けられている。
さらに、この容器搬送機構１２に沿って、容器１内に滅
菌された飲料等を充填する充填機構２３が設けられてい
る。なお、この充填の際には、この容器１はリフタ２８
により上昇され、その飲口５内に充填機構２３のノズル
が挿入されるように構成されている。

【００１７】また、この充填機構２３の後側には、窒素
ガス置換機構２４が設けられ、充填された飲料等の液面
上の空間内に窒素ガスを供給し、この空間の空気を窒素
ガスと置換する。また、この窒素ガス置換機構２３の後
側には、さらにシール機構２５が設けられている。

【００１８】このシール機構２５は、容器１の上端壁部
３の上面にアルミ箔と樹脂との積層フイルム等からなる
シール蓋６を熱溶着してこの容器１の開口すなわち飲口
５を密封するものである。なお、このシール蓋６は帯状
のブランク材２７が外部のロール２６から供給され、所
定の形状に切断されて熱溶着されるように構成されてい
る。なお、上記のブランク材２７の導入部分にはノズル
２９が設けられ、このブランク材２７に過酸化水素のガ
スを噴射して滅菌処理を行うとともに、ホットエアノズ
ル１９から噴出される乾燥用のホットエアによって乾燥
される。

【００１９】なお、この図３では、上記の無菌チャンバ
１０および容器搬送機構１２は図示を容易にするために
直線状に描いてあるが、これらは直線状に限らず、たと
えばスペースを節約するために無菌チャンバ１０を円筒
状に形成し、その内部に円弧状の軌跡に沿って容器を搬
送する容器搬送機構１２を設けてもよい。

【００２０】次に、上記のような無菌チャンバ１０の一
端部、この無菌チャンバ１０が円筒状の場合にはその周
辺部の一箇所、には、容器搬入チャンバ３０が形成さ
れ、また他端部、この無菌チャンバ１０が円筒状の場合
には上記の容器搬入チャンバ３０に隣接した周辺部の箇
所には、容器搬出チャンバ３５が形成されている。

【００２１】そして、たとえば外部のコンベア３１によ
り搬送されて来た容器１は、位置決め機構３２により保
持されて回転され、その飲口５が所定の方向に位置する
ように位置決めされ、上記の容器搬入チャンバ３０を介
して上記の無菌チャンバ１０内に搬入される。また、こ
の無菌チャンバ１０内で飲料等が無菌充填されてシール
がなされた容器１は、たとえばリフト機構３６等の容器
搬出移送機構により上記の容器搬出チャンバ３５に移送
され、この容器搬出チャンバ３５を介して外部に搬出さ
れる。

【００２２】次に、図４を参照して上記の容器搬入チャ
ンバ３０の部分の構成を説明する。この容器搬入チャン
バ３０はたとえば隔壁４１により上記の無菌チャンバ１
０内とは区画されている。そして、この隔壁４１には開
口４２が形成され、またこの容器搬入チャンバ３０の外
壁にも開口４３が形成されている。そして、この容器１
は適切な移送機構等により正立した状態で水平方向に移
動されて上記の開口４３を介してこの容器搬入チャンバ
３０内に搬入される。

【００２３】この容器搬入チャンバ３０には、容器搬入
移送機構の吸着パッド４４が設けられており、この容器
１の上面を吸着保持するとともに、この容器１を軸方向
に下降させ、上記の開口４２を通して上記の無菌チャン
バ１０内に移送し、前記の容器搬送機構１２上に受け渡
すものである。

【００２４】そして、上記の開口４３は、容器１の移送
方向と直交する方向、すなわち容器１の軸方向に沿った
容器１の断面形状、この実施形態の場合には矩形の形状
をなし、移送される容器１の外面とこの開口４３との間
の隙間が最小になるように構成されている。また、上記
の隔壁４１の開口４２は、この容器１の移送方向と直交
する方向すなわちこの容器１の軸方向と直交する方向の
容器１の断面形状、この実施形態の場合には円形をな
し、移送される容器１の外面とこの開口４２との間の隙
間が最小になるように構成されている。したがって、た
とえばこの容器１が容器搬入チャンバ３０から無菌チャ
ンバ１０内に搬入される際に、この開口４２と容器１の
外面との隙間から外部の雑菌が侵入するのを防止してい
る。

【００２５】また、上記の開口４２，４３にはそれぞれ
開閉自在なシャッタ機構が設けられている。４５，４７
はそのシャッタ板であり、たとえばシリンダ機構４５，
４８等により開閉され、これらのシャッタ板４５，４７
は容器１が搬入される際にのみ選択的に開放され、常時
は閉じている。

【００２６】すなわち、上記のシヤッタ板４７は、外部
のコンベア３１から容器１がこの容器搬入チャンバ３０
内に搬入される際にのみ開放され、この場合には上記の
シヤッタ板４５は閉じられている。そして、この容器１
が容器搬入チャンバ３０内に完全に搬入されると、上記
のシヤッタ板４７は閉じる。次にこの容器１が下降して
無菌チャンバ１０内に搬入される際には、上記のシヤッ
タ板４５が開放する。このような作動を繰り返し、この
容器１を順次無菌チャンバ１０内に搬入する。したがっ
て、このような作動により、これらの開口４２，４３が
両方ともに開放状態のままとなることはなく、これらの
開口４２，４３を介して外部の雑菌が内部に侵入するこ
とが確実に防止される。

【００２７】また、この容器搬入チャンバ３０内には、
搬入される容器１の外面を滅菌する外面滅菌機構が設け
られている。この外面滅菌機構は、過酸化水素噴射ノズ
ル５１およびホットエア噴射ノズル５２を有している。
上記の過酸化水素噴射ノズル５１は、容器１の外周面に
向けて過酸化水素のガスを噴射し、その外面を滅菌する
ものである。この過酸化水素噴射ノズル５１は、上記の
開口４２より上方で、搬入された容器１の底より低い位
置に配置されている。したがって、これらのノズル５１
から噴射された過酸化水素ガスはこの容器１の周面のみ
ならず、その底面にも噴射され、この底面の滅菌もなさ
れる。また、この容器１が下降することよって、このノ
ズル５１からの過酸化水素ガスはこの容器１の外周面の
全面に噴射される。

【００２８】また、上記のホットエアー噴射ノズル５２
は上記の開口４２より下方に配置され、またこの容器１
が前記の容器搬送機構１２上に載置された場合のこの容
器１の上面より上方に位置している。そして、このホッ
トエアー噴射ノズル５２からは上記の容器１に向けて乾
燥用のホットエアが噴射され、この容器の外面を乾燥す
る。

【００２９】このような外面滅菌機構は、この容器１が
下降する際に、上記の過酸化水素噴射ノズル５１から噴
射された過酸化水素ガスはこの容器１の底面および外周
面の全面に噴射されるこの容器１の外面を滅菌する。ま
た、この容器１が容器搬送機構１２上に載置されて前記
の容器搬入移送機構の吸着パッド４４の吸着が開放され
てこの吸着パッド４４が上昇した場合に、この容器１の
上面にもこの過酸化水素ガスが噴射される。このように
して、この容器１はこの無菌チャンバ１０内に搬入され
る際に、その外面の全面、すなわち底面、周面、上面の
全てに過酸化水素ガスが噴射されて滅菌される。よっ
て、この容器１の外面に付着して雑菌が侵入することは
ない。

【００３０】そして、この容器１の外面の滅菌が終了す
ると、上記のホットエアー噴射ノズル５２から乾燥用の
ホットエアが噴射され、この容器１の外面の過酸化水素
を乾燥させる。

【００３１】なお、前述の容器搬出チャンバ３５の部分
においても、上記の外面滅菌機構が省略されただけでそ
の他の構成および作動は上記の容器搬入チャンバの部分
と同様のものであり、詳細な図示および説明は省略す
る。

【００３２】また、図５および図６には、本発明の第２
の実施形態の装置を示す。この実施形態の装置は、内部
の無菌空気の流れの状態を改善して汚染をより効果的に
防止するものである。

【００３３】この実施形態のものは、この無菌チャンバ
１０、容器搬送機構１２、内面滅菌機構２１、乾燥機構
２２、充填機構２３、窒素ガス置換機構２４、シール機
構２５、等が備えられ、これらは前記の第１の実施形態
のものと同様であり、その詳細な説明は省略する。

【００３４】また、上記の無菌チャンバ１０には、容器
搬入チャンバ３０および容器搬出チャンバ３５が設けら
れている。そして、上記の容器搬入チャンバ３０と外部
との間にはシヤッタ板６７が、またこの容器搬入チャン
バ３０と無菌チャンバ１０との間にはシヤッタ板６８が
設けられている。また、上記の容器搬出チャンバ３５と
無菌チャンバ１０との間にはシヤッタ板６９が、またこ
の容器搬出チャンバ３５と外部との間にはシヤッタ板７
０が設けられている。

【００３５】これらのシヤッタ板６７，６７，６９，７
０は、前述の第１の実施形態と同様に、選択的に開閉さ
れ、容器１が搬入および搬出される際に、これら容器搬
入チャンバ３０および容器搬出チャンバ３５を介して上
記の無菌チャンバ１０内に外部の空気が侵入するのを防
止する。

【００３６】すなわち、図５に示すように、外部から容
器１が容器搬入チヤンバ３０内に搬入される際には、上
記のシヤッタ６７のみが開放され、シヤッタ板６８は閉
じられている。同様に、無菌チャンバ１０内から容器１
が容器搬出チャンバ３５に搬出される際には、シヤッタ
板６９のみが開放され、シヤッタ板７０は閉じられてい
る。

【００３７】そして、図６に示すように、上記の容器搬
入チャンバ３０内から容器１が無菌チャンバ３０内に搬
入される際には、上記のシヤッタ板６８が開放され、シ
ヤッタ板６７は閉じられている。また、無菌チャンバ１
０内から容器１が外部に搬出される際には、上記のシヤ
ッタ板６９は閉じられ、シヤッタ板７０が開放される、
このような作動を繰り返し、この容器１が順次搬入およ
び搬出される。

【００３８】このような作動は、容器搬入チヤンバ３０
のシヤッタ板６７，６８および容器搬出チャンバ３５の
シヤッタ板６９，７０が同時に開放されることがないの
で、無菌チャンバ１０内の陽圧が維持され、これら容器
搬入チャンバ３０および容器搬出チャンバ３５を介して
無菌チャンバ１０内に外部の空気が侵入するのを確実に
防止する。

【００３９】また、この実施形態のものでは、上記の無
菌チヤンバ１０、容器搬入チャンバ３０、および容器搬
出チャンバ３５の上部には空気供給口６０，６１，６２
がそれぞれ形成され、これら空気供給口には無菌空気供
給機構１１からの滅菌処理された空気が供給される。

【００４０】また、上記の無菌チヤンバ１０、容器搬入
チャンバ３０、および容器搬出チャンバ３５の下部には
空気排出口６３，６４，６５がそれぞれ形成され、これ
らチャンバ内に供給された空気はこれらの空気排出口６
３，６４，６５から排出される。なお、図示はしていな
いが、これらの無菌空気は循環するものであっても良
い。

【００４１】上記のような構成によれば、上記の上記の
無菌チヤンバ１０、容器搬入チャンバ３０、および容器
搬出チャンバ３５内には、いずれも下向きの無菌空気の
流れが生じているので、外部の空気の侵入が一層確実に
防止され、これらのチャンバ内の汚染がさらに確実に防
止される。

【００４２】なお、本発明は上記の実施形態にも限定さ
れない。たとえば、上記のシヤッタ機構は、板状のシヤ
ッタ板を開閉させるものには限定されず、その他の任意
の形式のシヤッタ機構とすることができる。

【００４３】また、本発明の装置は、上記のような円筒
状の紙容器に飲料等を充填する装置には限定されず、
缶、ビン、その他の容器内に飲料や薬品等の液体、流動
物、または粉末、粒状物等を無菌状態で充填する装置一
般に適用可能であることはもちろんである。

【００４４】

【発明の効果】上述の如く本発明によれば、上記の容器
搬入チャンバおよび容器搬出チャンバのシヤッタは、容
器の搬入および搬出の際にそのいずれか一方しか開放さ
れないので、これらの容器搬入チャンバや容器搬出チャ
ンバを介して外部の空気が無菌チャンバ内に逆流するこ
しが確実に防止され、この無菌チャンバ内の汚染を確実
に防止することができるとともに、その構造も簡単で信
頼性が高い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実形態の装置による充填される容器の
斜視図。

【図２】図１の２−２線に沿う断面図。

【図３】本発明の第１の実施形態の装置の概略図。

【図４】図３の容器搬入チャンバの部分を拡大して示す
縦断面図。

【図５】本発明の第２の実施形態の装置の概略図。

【図６】本発明の第２の実施形態の異なる作動状態を示
す概略図。

【符号の説明】

１ 容器 １０ 無菌チャンバ １１ 無菌空気供給機構 ２１ 内部滅菌機構 ２３ 充填機構 ２４ シール機構 ３０ 容器搬入チャンバ ３５ 容器搬出チャンバ ４５，４７ シヤッタ板 ６０，６１，６２ 空気供給口 ６３，６４，６５ 空気排出口 ６７，６８，６９，７０ シヤッタ板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡田 浩人 東京都台東区台東１丁目５番１号 凸版印 刷株式会社内 (72)発明者 松本 泰明 東京都台東区台東１丁目５番１号 凸版印 刷株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部が無菌状態に維持された無菌チャン
   バと、この無菌チャンバ内に滅菌された空気を供給して
   この無菌チャンバ内を陽圧に維持する無菌空気供給機構
   と、この無菌チャンバ内で容器を移動させる容器搬送機
   構と、上記の容器搬送機構により上記の無菌チャンバ内
   を搬送される容器の内面を滅菌する内面滅菌機構と、こ
   の容器内に充填物を充填する充填機構と、この充填が終
   了した容器を開口をシールするシール機構とを備え、 上記の無菌チャンバには容器搬入チャンバおよび容器搬
   出チャンバとが設けられており、上記の容器はこの容器
   搬入チャンバを介して外部から上記の無菌チャンバ内に
   搬入され、また無菌チャンバ内の容器は上記の容器搬出
   チャンバを介して外部に搬出され、また上記の容器搬入
   チャンバと外部との間およびこの容器搬入チャンバと上
   記の無菌チャンバとの間にはそれぞれ選択的に開閉され
   るシヤッタが設けられ、上記の無菌チャンバと上記の容
   器搬出チャンバとの間およびこの容器搬出チャンバと外
   部との間にはそれぞれ選択的に開閉されるシヤッタが設
   けられていることを特徴とする無菌充填装置。
2. 【請求項２】 前記の無菌チャンバ、容器搬入チャン
   バ、および容器搬出チャンバには、これらの上部に空気
   供給口が、またこれらの下部に空気排出口が設けられ、
   これら無菌チャンバ、容器搬入チャンバ、および容器搬
   出チャンバ内にはその上部から下部に向かって下向きの
   無菌空気の流れが形成されていることを特徴とする請求
   項１の無菌充填装置。