JPS5991959A - ビール缶用缶蓋の殺菌方法 - Google Patents

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】 本発明は缶詰用円形缶蓋などの円板を紫外線で殺菌する
方法及びその装置に関する。さらに詳しく云えば、空の
缶に内容品を充填し、その内容品充填缶に缶蓋を装着さ
せて缶詰を製造する場合、該缶蓋を殺菌して内容品充填
缶に装着させる必要がある。本発明は、この様な場合に
特に有効な、紫外線を利用した、缶蓋を高速で殺菌する
方法と装置とを提供することにある。

ここで缶詰用の缶蓋とは、金属製で、第４図忙その側面
図と断面図を見ることが出来るように、通常、中央鏡板
部１０１と、該中央鏡板部１０１の周縁に続くカウンタ
ーシンク部１０２と、該カウンタータンク部１０２に続
くカウンターシンク壁１０３から成り、カウンタータン
ク壁１０３の周囲には、フランジ部１０４と、該フラン
ジ部１０４に続くカール部１０５とから成る周縁部１０
６がある。該缶蓋の表裏には、防錆塗膜や保獲塗膜が塗
布されており、周縁部１０６の内側には、密封用のコン
パランｒが塗布されている。又。

中央境板部１０１内に、スリットもしくはスコア線で開
口部を区画した缶蓋、及び、該開口部を開けるだめのタ
ブを取付けた缶蓋、又は、中央環板部１０１内に開口穴
を設け、該開口穴をテープ等で覆った缶蓋にも本発明を
適用できる。

内容品充填缶に、叙上の様な構成の缶蓋を装着させて、
缶詰を製造する場合、空缶に内容品を充填する工程と、
缶蓋を殺菌する工程とを同時に行なって缶詰を製造して
いるが、この時、従来の缶蓋殺菌方式は、蒸気もしくは
熱湯殺菌方式を使用している。この方式は、缶蓋を、そ
れぞれ所定の間隔を設けて装置内に導びき、ノズルで、
蒸気もしくは熱湯を該缶蓋に吹き付けて殺菌する方式で
ある。この方式は、水を加熱する電熱ヒーター等を備え
たぜイラーや配管等の付属装置が大損りとなり、又、殺
菌効果を得るために長い時間、もしくは長い距離の間、
蒸気もしくは熱湯な缶蓋に吹き付けねばならず、殺菌装
置自体も大きな構造となっている。

この付属装置や殺菌装置内で故障が発生すると。

一旦、内容品充填装置を含む全装置を停止させて故障を
除去し、再び運転を開始するのであるが、この時、水を
昇温させるために−乃至工時間の準備時間を必要とする
ことが多く、この事は、時間的な損失のみならず、消費
エネルギーの損失も大きなものとなる。

この方式は、又、高温の蒸気もしくは熱湯を使用してい
るため、装置部材の熱変形や圧力変形などに起因する機
械的故障が発生し易く、又、この故障を修理する場合も
１作業者に、やけど等の危険が伴なう。

又、高熱と、高温の水分とのため１缶蓋の防錆塗膜、保
護塗膜そして密封用のコンノぐランＰが軟化して剥離し
てしまう惧れがある。この塗膜等の剥離は１缶蓋の内外
面に錆を発生させたりして、やがては缶詰の密封性を損
い、内容品の変質や腐敗を招く。

叙上の殺菌方式では、缶蓋が殺菌装置を出て内容品充填
缶に装着されるまでに、熱によって水分が蒸発せず、該
缶蓋が湿っていた場合、空気中の細菌や、搬送装置の細
菌が缶蓋の水分に付着してしまい、再び細菌などの微生
物の汚染をこうむる倶れがあり、缶蓋装着装置内でも、
この湿り気のために該装着装置のシーミングチャックと
缶蓋がすべってしまい高速運転に支障を来たす。

本発明は、これらの欠点を解決する方法とこの方法を実
施するための装置を提供するものであり。

缶蓋などの円板を殺菌する方法と装置において。

複数の円板を、該円板と直交する搬送路の中央に。

該円板の中心を保って回転させながら、相互に所定間隔
をおいて該搬送路内を連続搬送させ、側方から紫外線を
照射して殺菌することを特徴とする紫外線による缶蓋な
どの円板殺菌方法とその装置である。

本発明の発明者は、湿気および高温の発生しない紫外線
殺菌に着目し、種々の実験と研究の結果。

本発明を得たのである。ここでその経過を説明すれば、
まず１缶蓋の中心軸に対して直角に殺菌灯から紫外線を
照射した場合について、どの程度の紫外線エネルギーと
照射時間が必要かを模索した。

理論上ではＥ＝ＩＴ０なる式を満足する。

上式で’Ｅ＊　Ｉｓ　Ｔ６は Ｅ；対象菌を９９．９％殺菌するのに要する紫外線エネ
ルギー（μｗ：ｓｅｅ／ｃｒＩ） Ｉ；殺菌灯の中心から殺菌対象物までの距離での紫外線
強度〔μｗ／ｃｄ　：Ｉ Ｔｏ；対象菌を９９．９％殺菌するのに要する時間〔就
〕である。ここで対象菌を、耐熱性が非常に強く。

最も多く見出される好気性胞子形成細菌（Ｂａｃｓｕｂ
ｔｉｌｉｓ）に例を取って％　Ｉ　ＫＷ）（の出力の殺
菌灯を使ってＴｏを求めてみた。

第５図は殺菌灯２３と缶蓋３３の位置関係を示した平面
図であり１図かられかるように、殺菌灯２３の中心から
缶蓋３３の中心までの距離ａを６６■にして直径りが７
２ｍの缶蓋３３を水平に設置している。従って、殺菌灯
２３の中心と殺菌灯２３から一番離れた缶蓋３３の周縁
との間隔ａ＋−は１０２■である。該１０２ｍの半径が
描く円の内側でＩＫＷＨの殺菌灯を使用して殺菌効果を
得なければならないわけであるがｂ該１０２ｗｏｗの位
置での紫外線強度■の値は、実測で２８μｗｌｃｒ＆で
あった。又、文献から、上記好気性胞子形成細菌を殺菌
するのに要する紫外線エネルギーＥの値は５５４μｗ　
、　ｍ／ａｌｌであるので１缶蓋に付着した該好気性胞
子形成細菌を９９．９％殺菌するのに要する時間Ｔｏは
、上記Ｅ＝ＩＴ。

式から、１．１９秒と算出出来る。

このように、高速で殺菌でき得ることが判明したので１
缶蓋に該好気性胞子形成細菌を付着させ。

上記第５図に示した条件と同一の条件で約１．１９秒紫
外線を缶蓋に照射し、該照射後の缶蓋を、所定の培地で
培養して殺菌効果を調べた。培養後は、細菌の発生がま
ったく見られず、殺菌効果が確かめられた。

叙上の知得に加えて本願発明者は、殺菌効果を失うこと
なく、さらに、所定出力の殺菌灯で、高速で、連続的な
処理能力を持ち、事故によって殺菌灯を破損するような
事のない、紫外線による殺菌方法とその方法を実施する
ための装置を得たのである。

すなわち、前述のＥ＝ＩＴｏ式において、紫外線強度Ｉ
は、殺菌灯の中心から殺菌対象物までの距離に反比例し
てお＃）、この距離を小さくすれば、紫外線強度■は大
きくなり殺菌に要する時間Ｔｏを小さくできる。これは
定まった一定出力の殺菌灯を使用した場合、高速化でき
ることを意味している。しかしながら、この距離を小さ
くすると、殺菌対象物が搬送中に殺菌灯もしくは殺菌灯
を保護する防護板に衝突し、殺菌灯もしくは防護板を破
損もしくは損傷する等の危惧を生じ、従って、該距離を
小さくするには限界があり、本発明に想到するに至った
。

以下図面に、基づき説明する。第１図は本発明装置の断
面図で、後述の第２図のＩ−Ｉ線に沿った断面図であシ
、第２図は、第１図の■−■線に沿った横断面図であり
、第３図は、第２図のｍ−０−１１線に沿った断面図で
あり、第４図は第２図のＩＶ−０−ＩＶ線に沿った一部
を切断していない拡大断面図である。

図中１は機枠であり、該機枠１の端は、然るぺき固定物
（図示せず）に固設されていて、本装置全体を支えてい
る。２は機枠１に固設されたスタンドで、該スタンＰ２
には、モーター３が固設されている。該モーター３の駆
動力は、ベルト４によって駆動軸５に伝えられる。該駆
動軸５の先端には、歯車６が固設されており、該歯車６
はインターナルギヤ７を回転させる。８はラジアルベア
リングであり％該うジアルベアリング８は缶蓋案内部材
９に装着されており、インターナルギヤ７を該缶蓋案内
部材９に対して回転自在に保持している。缶蓋案内部材
９の中心には、缶蓋案内孔１０が設けてあり、該缶蓋案
内部材９の下面で１缶蓋案内孔１０のまわυには、ガイ
Ｐロッｒ１１が１２０°間隔で３本設けである。該ガイ
ドロツｒ１１は円柱体をしており、該３本のガイドロッ
ド１１０間を缶蓋３３が、水平な状態で、すべって通過
できる間隔を備えている。１２はナイフ部材であり。

ガイＰロツｒｔｔと同じ＜１２０°間隔で３本設けてあ
り、該ナイフ部材１２のそれぞれの先端は缶蓋３３の周
縁部１０６がすこしひっかかる間隔を持っている。１３
は蓋体であり１機枠１に固設されており、該蓋体１３に
は１缶蓋案内部材９が固設されている。１４は、機枠１
に固着させた反射効果を有するステンレス製の内面を持
った側壁であり、１５は該側壁１４に固設させた底板で
ある。

１６は側面全周に２条ネジを刻設した螺杵であり、該螺
杵１６は第２図に示した如＜、１２０°の間隔を設けて
３本設置されている。該螺杵１６の上端の螺杵６軸１７
に嵌装されたピニオンギヤ１８がインターナルギヤ７に
噛み合っており、該螺杵１６は缶蓋案内部材９に固設さ
れた円錐コロ軸受１９と、底板１５に設けられた軸受２
０とにささえられている。該３本の螺杵１６は、底板１
５に設けた缶蓋出口２１と、３本のガイｒロット１１と
３本のナイフ部材と缶蓋案内部材９の缶蓋案内孔１０と
共に缶蓋搬送路を形成している。

２２および２２′は２本の殺菌灯２３と、反射板２４と
を収納した箱であシ、該箱２２および２２’は垂直方向
の緩衝用スプリング２５と水平方向の緩衝用スプリング
２６とを備えた蝶番構造２７゜２８を介してそれぞれ扉
２９、及び２９／に固設されている。該：午２９および
２９′は反射効果を有するステンレス製の内面を有して
おり、蝶番３ｏを介して側壁１４に固設されていて、外
方へ開き得るようになっている。箱２２および２２′の
缶蓋搬送路側には、それぞれエアシリンダー３１および
３１’によって開閉されるシャッター３２及び３２′が
設けである。該シャッター３２及び３２′が閉じた場合
、シャッター３２及び３２′はそれぞれ箱２２及び２２
′の缶蓋搬送路側を覆い、紫外線が箱２２及び２２／の
外へ漏れない大きさを持っている。又。

第３図かられかるように箱２２と箱２２′は高さをずら
して配設してあり、第２図かられかるように箱２２と箱
２２′は、２本の螺杵１６の間から缶蓋搬送路の中心線
に対して垂直に紫外線が照射されるように配設しである
。

叙上の様な構成であるため、以下に説明するように作動
する。殺菌灯２３に通電して点灯させ、モーター３に通
電して駆動させると、ベルト４が駆動され、駆動軸５が
回転して歯車６を回わし。

インターナルギヤ７を反時計回りに回動させる。

インターナルギヤ７は螺杵１６のそれぞれのピニオンギ
ヤ１８を反時計回りに回転させ、これに共なって螺杵１
６がそれぞれ反時計回りに回転する。

この状態で缶蓋案内孔１０に、重合積層した缶蓋３３を
供給すると、缶蓋は自重によって降下し、３本のナイフ
部材１２に最下位の缶蓋が係止し、降下を止める。該最
下位の缶蓋は、螺杵１６のネジの始端にかみ込まれ、３
本の螺杵１６に同時に咬持され、第４図に図示した状態
で缶蓋搬送路内を反時計回りに回転しながら運ばれ、底
板１５の缶蓋出口２１から搬出される。該螺杵１６に咬
持され、搬送させられている間に、缶蓋は箱２２の殺菌
灯２３の紫外線を照射され１次に箱２２′の殺菌灯２３
の紫外線を照射される。このように箱２２及び箱２２′
の高さをずらして設けたため、紫外線の強度が最初は弱
く１中間は２倍の強さになり。

終りは再び弱く照射されることとなり１缶蓋３３の保護
塗膜、防錆塗膜、コンノぐランＰ等への紫外線照射の影
響をまったくなくすと共に十分な殺菌効果を得ている。

又、内容品を空缶に充填する装置や、内容品充填缶に缶
蓋を装着する装置が何らかの原因によって止まシ、本発
明の殺菌装置も５分間以上停止した場合、センサー（図
示せず）によってそれを感知し、第２図に示したエアシ
リン／−３１及び３１′に指令して箱２２及び２２′の
前にシャッター３２及び３２／が出るようにしてあシ、
缶蓋へ過度の紫外線が照射されないようにしている。

叙上の構成の装置で、直径りが７２■の缶蓋を殺菌する
場合の実施例を以下に示す。箱２２内の殺菌灯２３の出
力の総和けＩ　ＫＷＨであり、同じく箱２２／内の殺菌
灯２３の出力の総和もＩ　ＫＷＨである。

第６図に殺菌灯２３と缶蓋３３の位置関係を示した概略
平面図を示したが、図面に示したように、殺菌灯２３か
ら缶蓋３３の先端までの距離すは６゜鰭であり、この距
離すけ１缶蓋３３が誤って螺杵から脱落してしまった様
な場合に、殺菌灯に激突して殺菌灯を破損してしまわな
いために必要な最小限の間隔である。第６図のａ＋］）
／２を半径とす　２ る円弧Ｃは、第５図に示した殺菌灯２３の中心と殺菌灯
２３から一番離れた缶蓋３３の周縁との間隔ａ　＋　Ｄ
／２である１０２ｍを半径とした円弧であり。

従って該円弧Ｃの内側の範囲内では、　　ＩＫＷＨの殺
菌灯で缶蓋を動かさず％　１．１９秒紫外線を照射すれ
ば普通の微生物が完全に殺菌される範囲である。

このように、缶蓋の中心までを％　１．１９秒照射すれ
ば殺菌し得る紫外線強度で、紫外線を照射したため、安
全率も含めて、箱２２と箱２２’との殺菌灯の前を一枚
の缶蓋が３秒で通過するように螺杵を駆動させた。ちな
みに、これは％　１５００ｖ分のきわめて高速な処理能
力である。一方、螺杵のネジのピッチ間隔は１０ｍにし
た。従って、直径りが７５鱈の缶蓋の高さは６ＩＩＩＩ
＋であるので、缶蓋相互の間に４ｍの間隙があり、紫外
線はこの間隙から缶蓋の間に入射し１缶蓋の金属面を繰
返し反射して缶蓋の表裏全部をくまなく照射する。

従って、この実施例は、脱落した缶蓋が、殺菌灯に激突
しない十分な距離すを有しており、これによってＩ　Ｋ
ＷＨの殺菌灯で１缶蓋を回転させずに１．１９秒紫外線
を照射すれば微生物が殺菌される境界を示す円弧Ｃを缶
蓋のほぼ中央に設置し、該１．１９秒の２倍の照射時間
を最低限必要としているが、安全のため約２．５倍の３
秒の照射時間で缶蓋を回転させながら紫外線を照射し、
又、搬送路中央部では、やはり安全のために２ＫＷＨの
紫外線を照射しているのである。

この実施例によって、大腸菌などの腐敗細菌と呼ばれる
細菌や、酵母そしてかびなどの総称して微生物を缶蓋に
付着させ本発明殺菌装置で殺菌し。

所定の培地で培養して殺菌効果を調べたが、微生物の発
生は皆無であり、勝れた殺菌効果を示ｌ−た。

又、この実施例の装置で紫外線照射時間を変更して３秒
間、１０分間そして６０分間紫外線を照射した缶蓋を作
り、それぞれビール充填缶に装着させて、ビール缶詰を
製造し、常温で保存して一週間後と一ケ月後に試飲１−
だが、照射６０分のものについて若干香味に劣る傾向が
あった。しかし３秒間及び１０分間照射の場合には、香
り、味共に問題はなかった。又、３秒間、１０分間そし
て６０分間紫外線を照射した缶蓋のコンＩＩ？ウンｒ％
保護塗膜の物性を調べたが、いずれの場合にも劣化は認
められなかった。

叙上の通り、本願発明は、従来の蒸気、熱湯殺菌方式が
包含していた、水を媒介物とする湿潤性高温性、および
高圧性に起因する数々の・欠点を克服したばかりでなく
、装置を著しく小型化でき。

構造が簡単で高速の殺菌を可能にした。

又、本発明による紫外線殺菌方式の消費電力は、水を電
熱ヒーターで加熱する蒸気殺菌方式の消費電力の約８チ
の電力しか使用せず、又、缶蓋の保護塗膜やコンノぐラ
ンＰを劣化させることなく微生物を完全に殺菌できる。

本発明では１缶蓋を回転させなから缶蓋相互に所定間隔
を置いて連続的に搬送し、紫外線を照射しているため、
缶蓋のように凸凹した殺菌対象物でも、あます所なく殺
菌できる。

又、本発明では、叙上の通り缶蓋を回転させているため
１缶蓋の中心までを殺菌する紫外線エネルギーを照射す
れば良く、従って大出力の殺菌灯を必要とせず、又、中
心までを殺菌する紫外線エネルギーを照射すれば良いの
で、殺菌灯と缶蓋との間に十分な距離を設けることが出
来る。又、缶蓋を回転させたため紫外線エネルギーが缶
蓋の殺菌灯に近い側に多く照射されず、均一に紫外線エ
ネルギーを照射できるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の断面図で、第２図のＩ−■線に沿
った断面図であり、第２図は、第１図の■−■線に沿っ
た横断面図であり、第３図は、第２図の１１１−０−　
ＩＩＩ線に沿った断面図であり、第４図は、第２図のＩ
Ｖ−０−ＩＶ線に沿った一部を断面にしていない拡大断
面図であり、第５図は、缶蓋と殺菌灯の位置関係を示し
た概略平面図であり、第６図は本発明実施例における缶
蓋と殺菌灯の位置関係を示した概略平面図である。 １・・・機枠、２・・・スタンド、３・・・モーター、
４・・・ベルト、５・・・駆動軸％　６・・・歯車％７
・・・インターナルギヤ、８・・・う・シアルベアリン
グ、９・・・缶蓋案内部材％　１０・・・缶蓋案内孔、
１１・・・ガイｒロツＰ、１２・・・ナイフ部材、１３
・・・蓋体、１４・・・側壁％１５・・・底板、１６・
・・螺杵％　１７・・・螺杵６軸％　１８・・・ピニオ
ンギヤ、１９・・・円錐コロ軸受、２０・・・軸受、２
１・・・缶蓋出０．２２．２２’・・・箱、２３・・・
殺菌灯、２４・・・反射板、２５・・・緩衝用スプリン
グ、２６・・・緩衝用スプリング％２７・・・蝶番構造
、２８・・・蝶番構造、２９　、２９’・・・扉、３０
・・・蝶番％　３１　、３１’−エアシリンダー、３２
．３２’−シャッター、３３・・・缶蓋、１０１・・・
中央鏡板部、１０２・・・カウンターシンク部、１０３
・・・カウンターシンク壁、１０４・・・フランジ部、
１０５−・カール部、１０６−・・周縁部、ａ・・・殺
菌灯の中心から缶蓋の中心までの距離ｂ−・・殺菌灯の
中心から缶蓋の先端までの距離Ｃ・・・第５図のａ＋Ｄ
’／２を半径とする円弧Ｄ・・・缶蓋の直径 ａ＋Ｄ／２・・・第５図において殺菌灯の中心と殺菌灯
から一番離れた缶蓋の周縁との間隔 代理人　弁理士　秋　沢　政　光 他２名 方１司 片２図 鉾３図 背４図 ０６ 昭和５８年１１月１７日 特許庁長官　　殿 １、事件の表示 特願昭５７−第　２０１１７９号 ２、発明の名称 紫外線による缶蓋などの円板殺菌方法及び装置３、補正
をする者 居　所　東京都中央区日本橋兜町１２番１号大洋ビル５
、補正命令 □ＭＰ１．１ｆｌ１１□の日付昭和　　年　　月　　日
（発送）６、補正により増加する発明の数　なし７、補
正の対象　明細書（発明の詳細な説明）８、補正の内容
　別紙の通り 補　　正　　の　　内　　容 （１）明細書オフ頁２行目「２８戸Ｗ／−」なｒ　２８
　ｍ　ｗ　／ａｅ２　　Ｊ　と改める。 （２）同士８頁２〜３行「距離に」を「距離の二乗に」
　と改める。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）缶蓋などの円板を殺菌する方法において。 複数の円板を、該円板と直交する搬送路の中央に、該円
   板の中心を保って回転させながら、相互に所定間隔をお
   いて該搬送路内を連続搬送させ、側方から紫外線を照射
   して殺菌することを特徴とする紫外線による缶蓋などの
   円板殺菌方法。
2. （２）　　缶蓋などの円板を殺菌する装置において。 互いに平行に配置されていて同期回転し、円板の周縁部
   をそれぞれ係止して該円板を回転させながら搬送する３
   本以上の螺杵と、該螺杵に囲まれた円板搬送路の中心線
   に対して所定間隔を保って側方に配置された一基以上の
   紫外線照射装置とを具備したことを特徴とする紫外線に
   よる缶蓋などの円板殺菌装置。