WO2006030790A1 - カップ型容器の殺菌充填方法及びその装置並びに該装置により製造されたカップ型容器詰め飲料 - Google Patents

カップ型容器の殺菌充填方法及びその装置並びに該装置により製造されたカップ型容器詰め飲料 Download PDF

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container
chamber
zone
cup
sterilization
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PCT/JP2005/016852
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Nobuaki Nagatani
Yoshinori Asada
Takeshi Iwashita
Shoichi Inaba
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Toyo Seikan Kaisha, Ltd.
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    • B65G2201/0235—Containers

Definitions

  • the present invention sterilizes and fills a container such as a cup or tray with contents such as food.
  • the present invention relates to a method and apparatus for sterilizing and filling a cup-type container for aseptic filling, and a cup-type container-packed beverage produced by the apparatus.
  • an aseptic filling line that seals the contents in an aseptic condition
  • a container sterilization process' container cleaning process, filling process, lid material sterilization process ⁇ washing process, sealing process are required. It is done in.
  • an aseptic filling device a sterilization process in which one competitor is placed in one aseptic chamber, a container is supplied to the competitor in an upright state, and a sterilizing liquid is sprayed on the container being conveyed in the upright state.
  • a sterilizer is known in which a sealed container is discharged out of the chamber through a drying process using heated aseptic air, a content filling process, and a sealing process using a lid (see Patent Document 1).
  • the container in order to fill the sterilizing power of the container while it is being transported by one compressor in one chamber, the container must first be transported in an upright state. Since the cleaning water accumulated inside cannot be removed, cleaning cannot be performed, and sterilization with a volatile disinfectant such as hydrogen peroxide or hydrogen peroxide that can be removed by hot air drying must be relied on. In the case of beverages that are susceptible to spoilage such as low-acid beverages, the spraying amount of the drug must be made very small so that the drug can be reliably removed in a short time, the bactericidal effect is limited, the applicable contents are restricted However, there was a problem that manufactured products required chilled distribution. Also, if the container is sterilized and sealed in one chamber, the sterilization container sterilization / spraying of odors and odors in the drying zone may be diffused into the sealed zone and attached to the contents. There were some problems.
  • the chamber is divided into two, and the first chamber can be sterilized and cleaned by carrying the container in an inverted state, and the next chamber
  • the container can be filled up and sealed by transporting the container in an upright state, and can be reliably sterilized and washed with a sufficient amount in the sterilization and washing process, and the sterilizing agent can be splashed.
  • Aseptic filling devices have been proposed that prevent odors from diffusing into the content filling process (Patent Documents 2 and 3).
  • a container sterilization chamber is installed in front of a sterilization chamber for filling the contents and sealing the container, and the container discharge port of the container sterilization chamber is connected to the sterilization chamber via a vertical short circuit.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 55-110555
  • Patent Document 2 Japanese Patent Laid-Open No. 60-99828
  • Patent Document 3 JP-A-60-123328
  • the method in which the container is dropped into the sterilization chamber through the chute as described in Patent Documents 1 and 2 is such that the air containing the sterilizing agent in the sterilization chamber is transferred to the sterilization chamber.
  • the transport becomes unstable in the case of a lightweight cup-type container made of synthetic resin, etc., and the compressor in the sterilization chamber 1 is stable.
  • the container cannot be supplied in a posture.
  • the aseptic chamber 1 has many openings such as a container supply port, a cover material supply port, a sealed container discharge port, and a cover material discharge port, and is in a condition where outside air can easily enter.
  • cup-type container is made of polyester resin such as PET (polyethylene terephthalate), which has been widely used in recent years, sterilization with peroxy-hydrogen water in the container sterilization process is There is a problem that it is easily adsorbed and easily deformed by heating.
  • cup-type beverages that have been filled aseptically as described above are not suitable for the above reasons. It is difficult to achieve both sterilization to reduce the number of surviving bacteria to less than 1 / 1,000,000 and reduce drug residue, and the filling environment is also assured as sterilization and sterilization after sterilization.
  • the conventional filling device that supports chilled distribution is compatible with simple environmental sterilization, it does not support the same sterilization and sterility maintenance as containers and can be distributed at room temperature. The product has not been reached.
  • the present invention is intended to solve the above-mentioned problems of the conventional aseptic filling device for cup-type containers, and the container can be sterilized, washed and filled in a single chamber.
  • a sterilizing effect and it is possible to prevent the spray and odor of sterilizing agent and washing water from diffusing into the contents filling process, and even a lightweight container can be changed from an inverted state to an upright state. It can be stably reversed and transported to the filling process, and even if it is made of a synthetic resin cup container made of polyester resin, it can be sterilized without fear of thermal deformation and odor attachment, and it can be aseptic in the aseptic chamber.
  • the purpose of the present invention is to provide a cup-type container-packed beverage that can be circulated at room temperature even if it is a low-acid beverage. To do.
  • the cup-type container sterilization and filling method of the present invention that solves the above-mentioned problems includes the container transportation from the container sterilization process to the container cleaning process, and from the filling process to the sealing process in an integrated chamber.
  • the containers are transported by different conveyors arranged in series on the same plane. From the container sterilization process to the container cleaning process, the containers are transported in an inverted state, and transported by the compressor in an inverted state. While the container is sterilized and cleaned, the cup-type container after the cleaning is transferred to an upright state through a relay between the competitors and transported to the filling process.
  • the cup-type container is sterilized by spraying a sterilizing agent at least on the inner surface of the inverted container, and the cup-type container is cleaned by spraying sterile water on at least the inner surface of the inverted container. Do it.
  • the chamber 1 can be applied as an aseptic filling method by using an aseptic chamber 1 whose inside is positively pressurized with aseptic air.
  • the aseptic chamber has a cup-type container supply port, a filled and sealed cup-type container discharge port, a lid material supply port, a lid material skeleton discharge port, and a sterile air supply port.
  • Aseptic chamber having a main exhaust port and a pre-pressure zone in front of the main exhaust port Separate the single chamber from the bulkhead, and adjust the pressure in the preliminary pressure zone so that it satisfies the relationship of P>P> P.
  • the chamber 1 is divided into a sterilization / washing zone and a filling 'sealing side zone' at the relay part between the different competitors, and the pressure P in the filling 'sealing side zone P
  • the container sterilization zone and the container cleaning zone for performing the container sterilization and the container cleaning process are allowed to flow of air, and are partitioned by a partitioning means that blocks the flow of liquid in a predetermined direction, while allowing the flow of air, By preventing splashes of sterilizing liquid and cleaning liquid splashed in the sterilization zone and container cleaning zone from splashing to other zones, the spraying to other zones in the container sterilization zone and container cleaning zone is prevented.
  • the pressure inside the chamber can be controlled while preventing scattering.
  • the cup-type container is sterilized by spraying a peracetic acid solution onto at least the inner surface of the inverted container, thereby allowing odors to adhere to the container and heat of the container. It can be performed satisfactorily without the risk of deformation.
  • the container is supplied to the chamber 1 by the container supply rotor disposed at the supply port of the cup-type container, and the container stacker force receives the container, and the container supply locusr prevents the air from flowing out of the chamber 1 while preventing the container from flowing out.
  • the container supply rotor disposed at the supply port of the cup-type container
  • the container stacker force receives the container
  • the container supply locusr prevents the air from flowing out of the chamber 1 while preventing the container from flowing out.
  • the cup-type container sterilization and filling apparatus of the present invention that implements the above-described sterilization and filling method includes a first compressor that conveys the cup-type container in an inverted state in a single chamber, and a force-type type downstream thereof.
  • a second compressor that fits and conveys the container in an upright state is arranged in series on substantially the same plane, and a container supply device, a container sterilizer, and a container cleaning device are disposed along the first compressor.
  • a container supply zone, a container sterilization zone, and a container cleaning zone are formed in order from the upstream side, and a content filling device, a lid material sealing device, and a sealed cup-type container discharging device are formed along the second compressor.
  • the first competitor is a competitor having a cradle for receiving the container in an inverted state.
  • the second competitor has a container receiving base formed with a container fitting port for receiving the container in an upright state, and the delivery of the container between the combiners is laid down at the downstream end of the first compressor. In this state, the container is transferred to the second compressor in an inverted state by passing it to the container fitting port of the second competitor.
  • the chamber is an aseptic chamber whose inside is positively pressurized by aseptic air, and includes a cup-type container supply port, a filled and sealed cup-type container discharge port, a lid material supply port, and a lid material skeleton.
  • a partition wall having a discharge port, a supply port for sterile air, a main exhaust port, and a passage port through which the first compressor passes upstream of the container supply zone in the sterilization chamber.
  • the container sterilization zone and the container cleaning zone for performing the container sterilization process and the container cleaning process are allowed to flow of air and are partitioned by a partitioning means for preventing the liquid from being scattered in a predetermined direction.
  • the sterilizing solution and the cleaning solution splashed in the sterilization zone and container cleaning zone should be prevented from splashing to other zones.
  • the container supply device includes a container supply chamber formed on an upper wall of the sterilization chamber, a container supply stacker disposed on the upper wall of the container supply chamber, and a container supply chamber disposed on the container supply chamber.
  • a container supply rotor that receives and reverses the container and supplies the container onto the first compressor in the sterile chamber, and the container supply rotor has one or more container fitting pockets on the outer periphery of the cylindrical rotor.
  • the outer peripheral surface is arranged so as to be in contact with the upper opening of the container supply chamber and the opening edge of the container supply port of the aseptic chamber.
  • a lid material sterilization zone and a lid material cleaning zone are connected to the aseptic chamber.
  • the lid material sterilization zone and the lid material cleaning zone are each partitioned by a partition wall in which a lid material passage hole is formed.
  • the cradle of the first competitor has an opening into which a flange of the cup-type container is fitted, and has a plurality of radially projecting protrusions that support the flange of the container inside the opening.
  • the container can be stably conveyed and delivered, and the contact area of the holding table with the container is small.
  • the container can be sterilized and cleaned efficiently.
  • the chamber 1 is divided into a sterilization 'cleaning zone and a filling' sealing side zone by a partition having an opening through which a container passes, at a relay portion between the first and second compressors, and filled and sealed.
  • a container discharge pressure adjustment chamber is provided on the upper wall of the sterile chamber 1 near the downstream end of the second compressor of the sterile chamber 1, and the container passes through the container discharge pressure adjustment chamber and the sterile chamber 1.
  • the flow of the air flow in the aseptic chamber 1 can be controlled by communicating with each other through a possible container outlet and controlling the air pressure in the container discharge pressure adjusting chamber and the aseptic chamber 1 separately.
  • the cup-type container-packed beverage of the present invention that solves the above-mentioned problems is the transfer of the cup-type container from the container sterilization process to the container cleaning process in a sterile chamber that has been positively pressurized by aseptic air.
  • the cup-type container from the filling process to the sealing process is transported by different competitors arranged in series on the same plane, and the cup-type container is inverted from the container sterilization process to the container cleaning process.
  • the cup-shaped container is transferred to another competitor so as to be in an upright state, filled with a beverage on the conveyor, and sealed with a sterilized 'cleaned lid, It is manufactured in an atmosphere in which the flow of atmospheric pressure is controlled from a sealed 'filling zone to a sterilization' cleaning zone, and can be distributed at room temperature after sealing.
  • the packaged beverage is relatively easy to rot! A low-acid beverage can be distributed at room temperature.
  • the cup-type container sterilization and filling method and apparatus is configured to carry a container from a container sterilization process to a container washing process and a container from a filling process to a sealing process in an integrated chamber. Since they are transported by different compressors arranged in series and converted into an upright state and transferred in the same pressure chamber, they can be transferred into an upright state. Stable and sterilized containers can be transferred to the filling and sealing line competitor. In addition, since the container is sterilized and washed in an inverted state, even if the injection amount of the medicine is increased, reliable sterilization can be performed without fear of remaining.
  • a preliminary pressure zone is provided in front of the main exhaust port, and the direction of the airflow in the chamber 1 is controlled so that the pressure in the preliminary pressure zone is lower than the atmospheric pressure in the chamber 1 and higher than the external pressure. This effectively prevents outside air from entering the chamber, and even if the container sterilization zone and the container cleaning zone are provided in the same chamber as the filling zone, the air flow direction Can be directed to the pre-pressure zone, so that no germicide splashes, odors or germs will adhere to the contents that do not diffuse into the filling zone.
  • the container sterilization zone and the container cleaning zone for performing the container sterilization process and the container cleaning process are partitioned by blind partitions, so that the scattered liquid in the container sterilization zone and the container cleaning zone is transferred to other zones.
  • the air pressure in the chamber can be kept uniform while preventing scattering, and the container can be transported stably even if the container is missing.
  • the container flange portion is transported only by engagement. Force that makes the container unstable due to turbulence Partitioning with a blind partition as described above is also effective for stable transport of containers with less air turbulence.
  • the peracetic acid solution is at least in an inverted container
  • the structure can be simplified.
  • the reversing mechanism from the inverted state of the cup-type container to the upright state can be made particularly simple compared to the conventional mechanism, facilitating the sterilization of the apparatus, and the most important cleaning function in the aseptic filling mechanism. It is an advantageous mechanism for maintaining dredging.
  • the container supply device as described in claim 13, it is effective to reduce the outflow of the air in the sterile chamber 1 containing the chemical odor through the container supply port to the outside. . Furthermore, by configuring the lid sterilization zone and the lid washing zone to be controlled at different pressures relative to the pressure in the aseptic chamber, the outflow of air in the sterile chamber from the lid passage hole is minimized. And the inside of the sterile chamber can be efficiently maintained in a sterile state.
  • a container discharge pressure adjustment chamber is provided, and the air pressure in the container discharge pressure adjustment chamber and the sterile chamber can be controlled separately, so that the inside of the sterile chamber from the container discharge port into the sterile chamber can be controlled.
  • Air outflow can be minimized and the flow direction of airflow in the sterile chamber can be controlled.
  • These pressure adjustment functions ensure that the sterility of the sterile chamber is maintained and the flow direction of the air inside the sterilization chamber by controlling the air pressure in each zone in steps up to the air pressure outside air pressure in the sterile chamber. It can be controlled, and the outflow of air through the sterile chamber can be minimized to reduce the supply of sterile air to maintain positive pressure.
  • by using a partition at the junction between the first and second competitors it is possible to effectively prevent the sterilization / cleaning zone power splash and sterilizing chemical odor from filling into the sealed zone. Thus, a better aseptic filling product can be obtained.
  • the sterilizing and filling method and apparatus for cup-shaped containers according to the present invention as described above are most preferably applied to aseptic filling, not limited to aseptic filling, but also applicable to chilled filling and hot pack.
  • the cup-shaped container-packed beverage obtained by the aseptic filling method of the present invention is
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing an outline of an aseptic filling apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic view showing an outline of a container sterilization zone and a container cleaning zone section arranged on the first competitor of the aseptic filling apparatus of FIG. 1.
  • FIG. 3 is an enlarged front view of the main part of the first and second competitors.
  • FIG. 4 (A) is a plan view of a holding base for a first competitor, and (B) is a side view thereof.
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing an outline of a main part of an aseptic filling apparatus according to another embodiment of the present invention. Explanation of symbols
  • Container sterilization zone 11 Container cleaning zone
  • Container supply chamber 15 Upper wall of container supply chamber
  • FIG. 1 shows an outline of an aseptic filling line for a cup-shaped container of the present invention.
  • an aseptic filling line is arranged in one positive pressure aseptic chamber 11 as a whole.
  • the first and second competitors 2 and 3 are arranged in tandem and are driven to rotate intermittently in synchronism with each other.
  • the first competitor 2 is a conveyor that conveys the cup-type container in an inverted state, and holding bases 4 that hold the cup-type container in an inverted state are arranged at a predetermined pitch between endless bands such as a pair of parallel chains. Speak.
  • the structure of the holding table 4 is such that the opening force directed downward of the container can also inject the sterilizing agent and the washing water onto the inner peripheral surface of the container, and does not fall or move with respect to the injection pressure, and the downstream end of the compressor
  • the structure of the container is not particularly limited as long as the container can be held so that it does not fall off when it lies on its side, but the container holding base and the sterilizing agent and cleaning water can be in contact with the entire inner peripheral surface of the container.
  • a structure that achieves the above holding function by reducing the contact area of the container is desired.
  • the holding base 4 is configured so as to hold one container, and has a plurality of container holding portions at a predetermined interval so that a plurality of containers can be processed simultaneously. It is desirable to raise.
  • the holding table 4 has ten opening portions 33 into which the flange portion of the container is fitted, and the flange portion of the container is formed in the opening portion 33. It is supported by fitting, and the lower surface side force of the competitor is sprayed into the container during transportation to disinfect the interior. It has become possible to sterilize.
  • the opening 33 is provided with a plurality of projections 34 (three in this embodiment at 120 ° intervals) that support the flange of the container projecting radially from the inner peripheral surface.
  • a pin 37 projecting in the height direction of the container is provided from the tip of the projection 34 positioned rearward in the direction. As shown in Fig.
  • the pin supports the container and prevents it from falling out of the holding base when it is lying down to the relay point to the second compressor at the downstream end of the first compressor. It is desirable to make the tip of the pin contact at a position higher than the position of the center of gravity of the container.
  • the cup is supported by the three protrusions 34, and the tip portion of the pin 37 is only in contact with the inner surface of the container, so that the contact area with the container is minimized and sterilization is performed. Leakage is prevented from occurring.
  • the cup is lifted by about 1 to 2 mm by the injection pressure when the medicine and washing water are injected.
  • the contact surface between the flange and the protrusion can be reliably sterilized and cleaned.
  • the second competitor 3 is a competitor that carries a cup-shaped container 38 (hereinafter simply referred to as a container) in an upright state, and, like the first competitor, an endless belt such as a pair of parallel chains.
  • the holding bases 5 holding the containers 38 are arranged at a predetermined pitch between them.
  • the holding base 5 of the second competitor has a hole into which the body portion of the container in an upright state is fitted, and the flange portion or curl portion of the container is engaged with the outer peripheral portion of the hole. It has a locking surface that stops, and can be the same as a conventional cup-type container conveyor.
  • the transfer of the container at the relay section between the first and second competitors 2 and 3 is such that the container is tilted 90 ° so that the container conveyed in the inverted state can be turned over and transferred to the upright state. Perform in the state. Therefore, between the pair of sprockets 8 at the downstream end of the first compressor 2, an arcuate guide that guides the container bottom so that the cup held by the holding base 4 can be transported until it reaches a 90 ° state.
  • the guide 6 is arranged, and at the same time, the container reaches a position where it is inclined 90 ° as shown in the figure, and at the same time, the container is blown out in the direction of the holding table 5 of the second compressor 3 facing the container, and the container is held.
  • the transfer from the first compressor 2 to the second compressor 3 is not limited to the above means, for example, the suction is performed on the second compressor 3 side, or the first compressor 2 is mechanically pushed out.
  • Other appropriate means such as an actuator for linear movement can be adopted.
  • the cup-type container simply moves the left-hand force linearly to the right in the figure, so compared with the conventional reversing device. It is characterized by the fact that very simple means such as a high-pressure air injection nozzle can be adopted and the container can be easily transferred in reverse.
  • a container supply device 7, a container sterilization device, and a container cleaning device are arranged in this order from the upstream side on the conveyance path of the first competitor 2, and each is arranged!
  • the squeezing positions are divided into a container supply zone 9, a container sterilization zone 10, and a container cleaning zone 11, respectively.
  • a drying zone may be used in place of the force draining zone 12 provided with the container draining zone 12 on the downstream side of the container washing zone.
  • the container supply device 7 includes a container supply chamber 14 formed on the upper wall 13 of the sterilization chamber 11, a container supply stacker 16 disposed on the upper wall 15 of the container supply chamber, and the container supply chamber.
  • the container stacker 16 is configured to receive a container from the container stacker 16 and turn it over to supply the container onto the first competitor 2.
  • the container supply rotor 17 is provided with one or a plurality (four in the illustrated embodiment) of container fitting pockets 18 on the outer peripheral portion of the cylindrical rotor, and the outer peripheral surface thereof is an upper opening of the container supply chamber 14 and an aseptic chamber. It is arranged so as to be in contact with the opening edge of the upper wall opening, thereby preventing the air in the aseptic chamber from flowing out from the container supply port.
  • a plurality of sterilizing agent injection nozzles 20 for injecting the sterilizing agent into and out of the container are arranged at appropriate intervals on the bottom conveyance side of the container and the container opening side inside the compressor.
  • the bactericidal agent a peracetic acid solution having a high bactericidal ability can be used. Normally, when a container is sterilized in an upright state, a small amount of hydrogen peroxide is sprayed and then removed by heating, but the sterilization ability is limited. When PET containers are used, there is a risk of hydrogen peroxide adsorption to the containers and thermal deformation of the containers.
  • the container is sterilized and washed in an inverted state, it can be surely washed and removed even when a sufficient amount of the sterilizing agent is sprayed, and a high sterilizing effect is obtained in combination with a peracetic acid solution. Also, a heat removal process is required! / !, so the use of PET containers is also a problem.
  • a cleaning nozzle 21 for spraying sterile water is transported at the bottom of the container in the same manner as the container sterilization zone. A plurality of them are arranged at appropriate intervals on the side and the container opening side inside the conveyor.
  • a sterilizing agent receiving pan 22 for receiving the sprayed sterilizing agent is received below the container sterilizing zone 10 and a cleaning water is received below the container cleaning zone 11.
  • the washing water receiving pan 23 is disposed in the closed loop of the competitor, and the sterilizing agent and washing water received by them are stored in the sterilizing agent reservoir 24 and the rinsing water reservoir 25, respectively, and are prepared for reuse or discharge.
  • the sterilizing agent receiving pan 22 and the washing water receiving pan 23 also function as a partition plate that separates these zones from other zones, and the upstream end of the sterilizing agent receiving pan 22 is below the container supply zone 9.
  • the shield plate 26 is refracted, has a hole that allows the passage of the first competitor, and is connected to the upper wall 13 of the sterilization chamber 11.
  • a shielding plate 26 connected to the lower wall 27 of the aseptic chamber 11 is connected to the bottom surface of the shielding plate 26 or the sterilizing agent receiving pan 22.
  • a pre-pressure zone 30 surrounded by side walls is formed.
  • the purpose and function of the preliminary pressure zone 30 will be described later.
  • a container sterilizing zone 10 and a container cleaning zone 11 are provided between the upper surface of the sterilizing agent receiving pan 22 and the cleaning water receiving pan 23 and the upper wall 13 of the aseptic chamber, as shown in FIG. 2, a container sterilizing zone 10 and a container cleaning zone 11 are provided.
  • a partitioning means for partitioning is arranged.
  • the partition means is a force provided to prevent the sterilizing liquid and washing water used in those zones from scattering to other zones.
  • the aseptic chamber except the preliminary pressure zone 30 is used.
  • blind partitions 35 to 35 that are configured by arranging inclined plates 36 inclined downward toward the inside of each zone at predetermined intervals, Paired upstream and downstream of container sterilization zone 10 and container cleaning zone 11
  • blind partition 3 5 to 35 are provided with inclined plates that are inclined inward and downward in each zone.
  • the splashed liquid can flow into the zone along the inclined plate and be prevented from splashing to other zones. Since there is a gap between the inclined plates, air can freely circulate and control can be performed so that each zone is maintained at substantially equal pressure. Note that the air passage between the inclined plates has an opening area that allows the pressure change between the zones to be small even when a container dropout exists on the holding base of the first competitor.
  • the content filling device 40 and the lid material sealing device 41 are arranged in this order in the upstream direction as in the conventional filling device in the transport path by the second compressor 3.
  • a gas replacement device and / or a liquefied inert gas addition device such as liquid nitrogen can be arranged as necessary.
  • the lid material web 48 that has been sterilized and cleaned and supplied into the aseptic chamber is heat sealed to the opening of the container filled with the contents, and then trimmed.
  • the lid material skeleton 49 with the lid removed is passed through a pressure adjusting chamber 51 described later and discharged out of the chamber.
  • the sealed container is discharged out of the chamber through the container discharge pressure adjusting chamber 43.
  • 31 is a sterile water injection nozzle for cleaning the second compressor
  • 32 is a sterile air injection nozzle for draining water
  • the second compressor can be sterilized and washed at any time or every arbitrary time. Even if the contents adhere to the zone, it is always kept clean.
  • a lid material sterilization chamber 45 and a lid material washing chamber 46 are provided.
  • the lid material transport path 47 communicating from the lid material cleaning chamber 46 to the aseptic chamber 1 is also integrated with the aseptic chamber 1 1S
  • the internal pressure is controlled as described later.
  • the lid web 48 is unwound by unwinding a coil force (not shown) and sealed in the sterilization chamber through the lid sterilization chamber 45, the lid material cleaning chamber 46, and the lid material conveyance path 47. After passing through the zone, the lid is punched out after sealing the container, and the lid skeleton 49 is discharged to the outside.
  • the lid sealing device 41 is also configured with a first-stage sealing means 41, a second-stage sealing means 41, a cooling means 41, and a punching means 41.
  • the lid material sterilization chamber 45 has a sterilization Agent spray nozzle 52 is disposed, and a disinfectant such as peracetic acid water is sprayed on both surfaces of the lid material to be sterilized.
  • a cleaning water spray nozzle 53 is disposed in the lid material cleaning chamber 46 and both surfaces of the lid material are disposed. Aseptic cleaning water is sprayed on.
  • Both the lid material sterilization chamber 45 and the lid material cleaning chamber 46 are partitioned by a partition wall in which a hole through which the lid material web can pass is formed, the internal pressure is controlled, and the air in each chamber flows to the downstream process side. There is no control.
  • pressure control is applied to the supply port and the discharge port of the lid web.
  • Pressure adjusting chambers 50 and 51 are provided so that the pressure in the chambers can be adjusted to be lower than the pressure in the aseptic chamber.
  • the pressure adjusting chambers 50 and 51 are provided with exhaust ports 58 and 59, respectively, so that the parts can be exhausted.
  • the sterilization chamber 11 has a sterilization air supply port 55 for supplying sterilized air into the chamber 1, and an exhaust port for discharging the air in the sterilization chamber 1 to adjust the internal pressure. It has a plurality.
  • a main exhaust port 56 is provided on the upstream end side of the container supply zone, and the air flow from the upstream side to the downstream side in the aseptic chamber, that is, from the container sterilization container cleaning zone to the container sealing zone. I try to avoid it.
  • a container sterilization / container cleaning zone exhaust port 57 for exhausting the air in these zones to the outside between the container sterilization zone and the container cleaning line should be provided so that the air containing the odor of the sterilant flows downstream. Is more reliably prevented.
  • the sterilization chamber 11 is divided into a sterilization chamber single chamber 1A in which a container supply zone, a container sterilization zone, a container cleaning zone, a content filling zone, and a lid seal zone are located, and a preliminary pressure zone 30.
  • the preliminary pressure zone 30 is provided in front of the main exhaust port 56.
  • the preliminary pressure zone 30 is provided adjacent to the upstream side of the container supply zone, and the first compressor passage hole 60 formed in the shielding plates 26 and 26 is provided.
  • the aseptic filling apparatus of the present embodiment is configured as described above, and controls the pressure of each zone in the aseptic chamber 1 to prevent outside air from entering and to sterilize the lid material in the aseptic chamber 1 Zone, lid cleaning zone, filling zone and sealing zone In addition, the air in the lid sterilization zone and the lid cleaning zone is prevented from flowing into the filling zone and the sealing zone, and the air flow is controlled. That is, let P be the pressure in the sterile chamber 1A, P be the pressure P in the preliminary pressure zone, P be the pressure in the container discharge pressure adjustment chamber 43, and P be the external pressure
  • the entire aseptic chamber is positively pressured higher than the outside air pressure, so that the inflow of outside air is blocked, and conversely, the air in the chamber 1 flows to the outside through the main exhaust port 56. Therefore, in the chamber, air flows from a single aseptic chamber to the pre-pressure zone 30 where the main exhaust port 56 is located. Accordingly, the air in the container sterilization zone flows to the container supply zone through the blind partition 35 and through the first compressor passage hole 61 of the shielding plate 26 as shown by the broken arrow in FIG. The air is exhausted to the outside through the main exhaust port 56. In addition, the filled container is discharged to the outside through the container discharge pressure adjusting chamber 43, and the pressure in the container discharge pressure adjusting chamber 43 is set higher than the outside air. As well as preventing air from entering, the air in the vicinity of the downstream end of the second compressor flows in the direction of the container discharge pressure adjustment chamber 43 and flows out to the outside. be able to.
  • the inflow of air from the lid supply unit into the sterile chamber single chamber 1A is prevented by controlling the pressure so that the air flows toward the sterile chamber main chamber 1A force lid sterilization chamber. ing. That is, if the pressure in the pressure adjustment chamber 50 provided at the lid material sterilization chamber inlet is P, and the pressure in the lid material sterilization chamber 45 is P, each chamber has a relationship of P> P> P> P.
  • the pressure is adjusted. Therefore, since the pressure in the lid sterilization chamber 45 is lower than that in the single aseptic chamber, the inflow of air from these chambers into the single sterile chamber is blocked. Since it is lower, the air containing the sterilizing agent in the lid sterilization chamber 45 can be prevented from flowing out.
  • FIG. 5 shows an essential part of a cup-type container aseptic filling apparatus according to another embodiment of the present invention. Yes.
  • the force between the first and second competitors 2 disposed in the sterilization to washing zone and the second competitor 3 disposed in the filling and sealing zone is strong.
  • a partition is provided between the first competitor 2 and the second competitor 3, and the single aseptic chamber 1A is divided into a sterilization 'cleaning side zone 72 and a filling'sealing side zone 73, and a filling' sealing side zone
  • the airflow from 73 to the sterilization 'cleaning side zone 72 can be controlled with more certainty, and the spray of cleaning water and the odor of the sterilizing agent are filled from the sterilization side zone 72 and more reliably flow into the sealed side zone 73. Since other configurations are the same as those of the above embodiment, the same components as those of the embodiment shown in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
  • the partition plate 71 is arranged above and below at an interval through which a cup-shaped container transferred from the first competitor 2 to the second competitor 3 can pass.
  • the sterilized air supply port 55 to the sterilization chamber is provided so as to be located in the filling and sealing side zone.
  • the flow of aseptic air so that the pressure of the filling 'sealed side zone 73 is higher than the pressure P of the sterilizing' cleaning side zone 72.
  • the pressure P of the filling and sealing side zone 73 is 20 Pa, and the
  • Atmospheric pressure P is 15Pa. In this way, filling 'sterilizing the pressure P in the sealed zone 73' washes
  • air pressure with the other part in the filling apparatus of the cup type container of this embodiment is controlled so that the following relationship may be satisfy
  • test filling cup product was obtained.
  • the pressure in each chamber was controlled as follows. After the obtained cup product was stored at 30 ° C. for 7 days, the presence or absence of turbidity and floc formation in the medium was visually determined. As a result of the determination, it was confirmed that the cup product can be produced as an aseptic product without turbidity and floc formation in the medium.
  • Test cup 200ml PET cup (caliber 75mm, height 108.5mm)
  • Test cover material Raw fabric width 1000mm, punching diameter 82mm
  • test bacteria were cultured at 37 ° C for 7 days on a medium formulated as a spore-forming medium in a normal agar medium. After spore formation, the cells were collected in a sterilized phosphate buffer solution, heat-treated at 80 ° C. XlOmin to remove other bacteria other than the target bacteria, cooled, and used as a suspension. The suspension was subjected to pour culture on a standard agar medium, and the number of bacteria was counted. The suspension was attached to the cup surface using an atomizer so as to be 10 6 cfo / cup and dried. In the case of the lid material, it was adhered to the center diameter of 75 mm within the punched diameter of 82 mm and dried as in the above method.
  • the cup and lid prepared by the method (2) are introduced into the aseptic filling device that maintains the positive positive pressure. did.
  • the cup product was visually stored at 30 ° C. for 7 days, and then the presence of turbidity and floc formation in the medium was determined.
  • Container disinfectant Peracetic acid-based disinfectant (Concentration of peracetic acid 2500ppm) (2) Container surface temperature during sterilization 65 ° C
  • the present invention is not limited to aseptic filling, but can also be applied to chilled filling, hot packs, etc.
  • a container having high utility value as an aseptic filling system for a cup-type container in which the inversion mechanism tends to be complicated is sterilized in an inverted state. As it is cleaned, it can obtain a high sterilizing effect and can clean and remove the drug, and can effectively prevent the inflow of outside air into the aseptic chamber and outflow of air inside the aseptic chamber. Can be reversed without adopting, and it is performed in the same aseptic chamber, so there is no instability due to air flow due to pressure difference, so it can be used for aseptic filling of various containers with high utility value for lightweight synthetic resin containers. Profit Is available. And even if it is the content which is easy to rot, it can be utilized for manufacture of the cup type container-packed drink which enables the normal temperature distribution.

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Description

カップ型容器の殺菌充填方法及びその装置並びに該装置により製造さ れたカップ型容器詰め飲料
技術分野
[0001] 本発明は、食品等の内容物をカップやトレー等の開口部の大きい容器に殺菌充填
、特に無菌充填するカップ型容器の殺菌充填方法及び装置並びに該装置により製 造されたカップ型容器詰め飲料に関する。
背景技術
[0002] 内容物を無菌状態で密封する無菌充填ラインでは、容器殺菌工程'容器洗浄工程 、充填工程、蓋材の殺菌工程 ·洗浄工程、密封工程を必要とし、これらの工程は無菌 チャンバ一内で行なっている。従来、無菌充填装置として、 1つの無菌チャンバ一内 に 1つのコンペャを配置して、該コンペャに容器を正立状態で供給し、正立状態で 搬送中の容器に殺菌液をスプレーする殺菌工程、加熱無菌エアによる乾燥工程、内 容物充填工程、蓋材によるシール工程を経てシール済み容器をチャンバ一外に排 出するようにした殺菌装置が知られている (特許文献 1参照)。しかしながら、一つの チャンバ一内で一つのコンペャで搬送中に容器の殺菌力 充填を行なうためには、 容器を最初力 正立状態で搬送しなければならな 、から、洗浄水での洗浄は容器内 に溜まった洗浄水を除去できないので、洗浄を行なうことはできず、熱風乾燥で除去 できるような過酸ィ匕水素等の揮発性の殺菌剤による殺菌に頼らざるを得ないが、その 場合薬剤を短時間に確実に除去できるように薬剤の噴霧量を微量にしなければなら ず、殺菌効果が限定的になり、適用できる内容品が制約され、低酸性飲料等腐敗し やすい飲料品の場合は、製造した製品がチルド流通を必要とするなどの問題点があ つた。また、一つのチャンバ一内で容器の殺菌から密封まで行なうと、殺菌容器の殺 菌 ·乾燥ゾーンでの薬剤の飛沫や臭気が充填'密封側ゾーンに拡散して、内容物へ 付着するおそれがある等の問題点があった。
[0003] そのような、問題点を解決するために、チャンバ一を二つに分け、始めのチャンバ 一では容器を倒立状態で搬送することによって殺菌'洗浄ができ、且つ次のチャンバ 一では容器を正立状態に搬送することによって、容器への内容物充填'密封ができ、 殺菌 ·洗浄工程での十分な量による確実な殺菌 ·洗浄を可能にし、且つ殺菌剤の飛 沫ゃ臭気が内容物充填工程に拡散することを防止するようにした無菌充填装置が提 案されている（特許文献 2、 3)。これら特許文献 2、 3では、内容物の充填と容器の密 封を行う無菌チャンバ一の前段に容器殺菌チャンバ一が設置され、この容器殺菌チ ヤンバーの容器排出口が垂直ショートを介して無菌チャンバ一に接続されることによ り、無菌チャンバ一と気密に連通されるとともに、無菌チャンバ一同様に内部が無菌 空気で陽圧に保たれている。殺菌されかつ殺菌液の除去された容器はその後排出 口の直上まで搬送される間に反転されて口部を上向きにした姿勢となり、その姿勢の ままシュートを介して無菌チャンバ一に送り込まれるようになって!/、る。
特許文献 1：特開昭 55 - 110555号公報
特許文献 2：特開昭 60 - 99828号公報
特許文献 3 :特開昭 60— 123328号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
し力しながら、前記特許文献 1、 2に記載のように容器を殺菌チャンバ一力 無菌チ ヤンバーにシュートを介して落下させる方式は、殺菌チャンバ一内の殺菌剤を含んだ 空気が無菌チャンバ一へ流入しな 、ように、殺菌チャンバ一より無菌チャンバ一の気 圧を高くするため、合成樹脂製等の軽量なカップ型容器の場合搬送が不安定となり 、無菌チャンバ一内のコンペャに安定した姿勢で容器を供給することができないとい う問題点がある。また、無菌チャンバ一には、容器の供給口、蓋材の供給口、密封済 み容器の排出口、蓋材の排出口等多くの開口部を有し、外気が侵入しやすい条件 にあるが、従来これらの開口部力 無菌チャンバ一への外気の侵入を阻止する満足 な対策は得られてなぐ無菌チャンバ一内の高無菌化を維持するのが困難であった 。さらに、カップ型容器が近年多用されている PET (ポリエチレンテレフタレート）など のポリエステル榭脂製である場合、容器殺菌工程での過酸ィ匕水素水による殺菌は、 容器表面に過酸ィ匕水素が吸着し易ぐまた加熱により熱変形しやすいという問題点 がある。また、従来上記のように無菌充填されたカップ型飲料は、上記理由により容 器に対しては生残菌数を百万分の 1以下にする殺菌性確保と薬剤残留低減の両立 が困難であり、また、充填環境も容器と同等の殺菌と殺菌後の無菌確保'維持が重 要であるが、従来のチルド流通に対応した充填装置は簡易的な環境殺菌に対応して いるものの、容器と同等の殺菌と無菌性維持には対応できておらず、常温流通可能 な製品に至っていない。
[0005] そこで本発明は、従来のカップ型容器の無菌充填装置の上記問題点を解決しょう とするものであり、一つのチャンバ一内で容器の殺菌 ·洗浄と充填 '密封ができて十 分な殺菌効果を得ることができ、且つ殺菌剤や洗浄水の飛沫や臭気が内容物充填 工程に拡散するのを防止することができ、さらに軽量な容器であっても倒立状態から 正立状態に安定して反転して充填工程に搬送でき、し力もポリエステル榭脂製等の 合成樹脂製カップ容器であっても熱変形や臭気付着のおそれがなぐ確実に殺菌で き、また無菌チャンバ一の無菌性を確実に維持できるようにしたカップ型容器の殺菌 充填方法とその装置、及び腐敗しやす!、低酸性飲料であっても常温流通が可能な カップ型容器詰飲料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
[0006] 上記問題点を解決する本発明のカップ型容器の殺菌充填方法は、一体のチャンバ 一内で、容器殺菌工程カゝら容器洗浄工程までの容器の搬送と、充填工程から密封 工程までの容器の搬送をほぼ同一平面に直列状態に配置されたそれぞれ異なるコ ンべャで行なヽ、容器殺菌工程から容器洗浄工程までは容器を倒立状態で搬送し、 倒立状態でコンペャで搬送しながら容器殺菌洗浄を行なヽ、洗浄終了後のカップ型 容器をコンペャ間の中継で正立状態に移載して充填工程に搬送することを特徴とす るものである。前記カップ型容器の殺菌は、殺菌剤を倒立状態の容器の少なくとも内 面に噴射して行 ヽ、かつ前記カップ型容器の洗浄は無菌水を倒立状態の容器の少 なくとも内面に噴射して行なうようにする。前記チャンバ一を、内部が無菌空気によつ て陽圧化された無菌チャンバ一とすることによって、無菌充填方法として適用できる。
[0007] 前記無菌チャンバ一は、カップ型容器の供給口、充填密封済みカップ型容器の排 出口、蓋材の供給口、蓋材スケルトンの排出口を有すると共に、無菌空気の給気口、 及び主排気口を有し、該主排気口の手前に予備圧力ゾーンを設けて無菌チャンバ 一本室と隔壁で区切り、該予備圧力ゾーンの気圧 を前記無菌チャンバ一本室内 の気圧 Pよりも低ぐ外気圧 P3よりも高ぐ P >P >Pの関係を満たすように圧力を
0 0 1 3
制御して、前記チャンバ一内の空気の流れ方向を制御することによって、チャンバ一 内への外気の侵入を効果的に阻止することができると共に、チャンバ一内の気流の 流れを予備圧力ゾーン方向への流れに制御することができ、容器殺菌、洗浄工程の 空気が充填、密封工程へ流れるのを防止することができる。前記チャンバ一は、前記 異なるコンペャ間の中継部位で殺菌 ·洗浄側ゾーンと充填'密封側ゾーンに仕切ら れ、充填'密封側ゾーンの気圧 P
0-1を殺菌'洗浄側ゾーンの気圧 P
0-2よりも高くなる ようにすることによって、殺菌ゾーン及び洗浄ゾーンからの洗浄水の飛沫や殺菌薬剤 の臭気が充填〜密封ゾーンに流入することをより効果的に阻止することができる。
[0008] 容器殺菌、容器洗浄工程を行なう容器殺菌ゾーンおよび容器洗浄ゾーンは、空気の 流通は許容し、液の所定方向への流通を阻止する仕切り手段で仕切り、空気の流通 を許しながら、容器殺菌ゾーン及び容器洗浄ゾーンで飛び跳ねた殺菌液や洗浄液 の飛沫が他のゾーンに飛び散ることを防止するようにすることによって、容器殺菌ゾ ーン及び容器洗浄ゾーンで発生した飛沫の他のゾーンへの飛散を防止しながらチヤ ンバー内の気圧を制御することができる。そして、カップ型容器の殺菌は、ポリエステ ル榭脂製の場合、過酢酸溶液を倒立状態の容器の少なくとも内面に噴霧して行なう ことにより、従来のような容器への臭気の付着や容器の熱変形のおそれがなぐ良好 に行なうことができる。
前記チャンバ一への容器の供給は、前記カップ型容器の供給口に配置された容器 供給ロータにより容器スタッカー力も容器を受け取り、容器供給ロカもチャンバ一内 の空気の流出を防止しながら、容器を反転して前記チャンバ一内の容器を倒立搬送 する前記コンペャ上に供給することにより、チャンバ一内の殺菌剤を含んだ空気がチ ヤンバー外へ流出するのを防止することができる。
[0009] 上記殺菌充填方法を実施する本発明のカップ型容器の殺菌充填装置は、一体の チャンバ一内に、カップ型容器を倒立状態で搬送する第 1コンペャとその下流側に力 ップ型容器を正立状態に嵌合して搬送する第 2コンペャをほぼ同一平面に直列状に 配置し、前記第 1コンペャに沿って容器供給装置、容器殺菌装置、容器洗浄装置を 順次配置して、上流側から順に容器供給ゾーン、容器殺菌ゾーン、容器洗浄ゾーン を形成し、且つ前記第 2コンペャに沿って内容物充填装置、蓋材シール装置、密封 済みカップ型容器の排出装置を順次配設して、上流側力 順に内容物充填ゾーン、 蓋材シールゾーン、密封済み容器排出ゾーンを形成してなり、前記第 1コンペャは容 器を倒立状態で受ける受け台を有するコンペャであり、前記第 2コンペャは容器を正 立状態で受ける容器嵌合口が形成された容器受け台を有するコンペャカ なり、コン べャ間の容器の受け渡しを第 1コンペャの下流側端部で横倒しになった状態で、第 2コンペャの前記容器嵌合口に受け渡すことにより、第 2コンペャに反転状態で容器 を移載するようにしてなることを特徴とするものである。
[0010] 前記チャンバ一は、内部が無菌空気によって陽圧化された無菌チャンバ一であり、 カップ型容器の供給口、充填密封済みカップ型容器の排出口、蓋材供給口、蓋材ス ケルトン排出口を有すると共に、無菌空気の給気口、及び主排気口を有し、前記無 菌チャンバ一内の前記容器供給ゾーンの上流側を前記第 1コンペャが通過する通 過口を有する隔壁で区切って、予備圧力ゾーンを形成し、該予備圧力ゾーンに前記 主排気口が形成されて 、ること〖こよって、容器殺菌 ·洗浄側ゾーンの空気が充填密 封ラインに流れるのを効果的に防止することができると共に、無菌チャンバ一内への 空気の流入を阻止できる。前記容器殺菌工程、容器洗浄工程を行なう容器殺菌ゾー ンおよび容器洗浄ゾーンは、空気の流通は許容し、液の所定方向への飛散を阻止 する仕切り手段で仕切り、空気の流通を許しながら、容器殺菌ゾーン及び容器洗浄 ゾーンで飛び跳ねた殺菌液や洗浄液が他のゾーンに飛び散ることを防止するように する。具体的な仕切り手段として、それぞれのゾーンに向けて下向き傾斜となる傾斜 板を所定間隔で配置してなるブラインド状仕切を用いることが望ま U、。
[0011] 前記容器供給装置は、前記無菌チャンバ一の上壁に形成された容器供給室、該 容器供給室の上壁に配置された容器供給スタッカー、前記容器供給室に配置され 前記容器スタッカーから容器を受取り反転して前記無菌室内の前記第 1コンペャ上 に容器を供給する容器供給ロータとからなり、該容器供給ロータは、円柱状ロータの 外周部に 1又は複数個の容器嵌合ポケットを備え、その外周面が前記容器供給室の 上部開口部及び前記無菌チャンバ一の容器供給口の開口縁部と周接するように配 置することによって、容器供給ロカ 無菌チャンバ一内の空気が流出することを防止 してなる手段を採用することによって、該容器供給口を通しての無菌チャンバ一内の 空気の流出を効果的に阻止できる。無菌チャンバ一に蓋材殺菌ゾーン、蓋材洗浄ゾ ーンが連接され、これらの蓋材殺菌ゾーン、蓋材洗浄ゾーンはそれぞれ蓋材通過孔 が形成された隔壁で仕切られ、無菌チャンバ一内の気圧に対して異なる気圧に制御 できるように構成することによって、蓋材通過孔からの無菌チャンバ一内の空気の流 出を最小限にできる。
[0012] 前記第 1コンペャの受け台は、カップ型容器のフランジが嵌り込む開口部を有し、 該開口部の内部に容器のフランジを支える複数個の半径方向に突出した突起を有 し、且つ容器の高さ方向に延び容器横倒し時の支えピンを少なくとも一本有してなる 構成を採用することによって、容器を安定して搬送受け渡しができると共に、保持台 の容器との接触面積が少なくすることができ、容器を効率良く殺菌洗浄することがで きる。また、前記チャンバ一を、前記第 1コンペャと第 2コンペャとの中継部で、少なく とも容器が通過する開口を有した隔壁で殺菌'洗浄側ゾーンと充填'密封側ゾーンに 仕切り、充填'密封側ゾーンの気圧を、殺菌'洗浄側ゾーンの気圧よりも高くなるよう に構成することによって、容器の殺菌'洗浄時の洗浄水の飛沫や臭気が、充填'密封 ゾーンに流入することを効果的に阻止でき望ましい。さらに、前記無菌チャンバ一の 第 2コンペャの下流側端部近傍の無菌室チャンバ一の上壁に、容器排出圧力調整 室を設け、該容器排出圧力調整室と前記無菌チャンバ一を、容器が通過可能な容 器取出口を介して連通させ、容器排出圧力調整室内と前記無菌チャンバ一内の気 圧を別々に制御可能に構成することによって、無菌チャンバ一内の気流の流れを制 御できる。
[0013] また、上記課題を解決する本発明のカップ型容器詰飲料は、無菌空気によって陽 圧化された無菌チャンバ一内で、容器殺菌工程から容器洗浄工程までのカップ型容 器の搬送と、充填工程から密封工程までのカップ型容器の搬送をほぼ同一平面に 直列状態に配置されたそれぞれ異なるコンペャで行なヽ、容器殺菌工程から容器洗 浄工程までは前記カップ型容器を倒立状態で搬送して、該カップ型容器の少なくとも 内面に殺菌剤を噴射して殺菌を行い、かつ内面に無菌水を噴射して洗浄を行ない、 洗浄終了後のカップ型容器を正立状態になるように他のコンペャに移載して、該コン べャで上で飲料を充填し、且つ殺菌'洗浄された蓋材により密封され、無菌チャンバ 一内の気圧の流れを密封'充填ゾーンから殺菌'洗浄ゾーンに制御した雰囲気で製 造されてなり、密封後常温流通が可能であることを特徴とするものである。前記容器 詰飲料は、比較的腐敗しやす!、低酸性飲料でも常温流通が可能である。
発明の効果
[0014] 本発明のカップ型容器の殺菌充填方法及び装置は、一体のチャンバ一内で、容器 殺菌工程から容器洗浄工程までの容器の搬送と、充填工程から密封工程までの容 器の搬送を直列状態に配置されたそれぞれ異なるコンペャで搬送し、同一圧力チヤ ンバー内で倒立状態カゝら正立状態に変換して移載するので、軽量なカップ型容器で あっても密封チャンバ一内の充填密封ラインのコンペャに安定して殺菌済みの容器 を移載できる。また、容器を倒立状態で殺菌'洗浄を行うので、薬剤の噴射量を多く しても残留する心配がなぐ確実な殺菌ができる。そして、主排気口の手前に予備圧 力ゾーンを設け、該予備圧力ゾーンの気圧を前記チャンバ一内の気圧よりも低ぐ外 気圧よりも高くするようにしてチャンバ一内の気流の方向を制御することによって、チ ヤンバー内への外気の侵入を効果的に阻止することができ、且つ容器殺菌ゾーンお よび容器洗浄ゾーンを充填'密封側ゾーンと同一チャンバ一内に設けても、気流方 向を予備圧力ゾーンに向かわせることができるので、充填ゾーンに拡散することがな ぐ内容物内に殺菌剤の飛沫や臭気あるいは菌が付着することがない。
[0015] また、容器殺菌工程、容器洗浄工程を行なう容器殺菌ゾーンおよび容器洗浄ゾー ンは、ブラインド状仕切りで仕切ることによって、容器殺菌ゾーン及び容器洗浄ゾー ンでの飛散液の他のゾーンへの飛散を防止しながらチャンバ一内の気圧を一様に保 つことができ、容器抜けがあっても安定して容器を搬送することができる。特に、容器 を倒立状態で搬送する場合、リテーナ一に嵌合して搬送する正立状態の場合と異な り、容器のフランジ部分を係合のみで搬送するので、軽量な容器の場合、気流の乱 れで容器が不安定になる力 上記のようにブラインド状仕切りで仕切った場合、気流 の乱れが少なぐ容器の安定搬送にも効果が高い。さらに、カップ型容器の殺菌は、 PETなどのポリエステル榭脂製の場合、過酢酸溶液を倒立状態の容器の少なくとも 内面に噴射して行なうことにより、従来のような容器への臭気の付着や容器の熱変形 のおそれがなく、良好に行なうことができる。
[0016] そして、本発明の殺菌装置は、同一チャンバ一内に第 1コンペャ及び第 2コンペャ を配置したので、構造を単純ィ匕することができる。特に、カップ型容器の倒立状態か ら正立状態への反転機構を従来の機構と比べて特段に単純ィヒすることができ、装置 の殺菌が容易となり、無菌充填機構における最も大事な洗浄ィ匕を維持するのに有利 な機構となっている。
[0017] また、容器供給装置を請求項 13のように構成することによって、容器供給口を通し ての薬剤臭を含んだ無菌チャンバ一内の空気の外部への流出を低減する効果的が ある。さらに、蓋材殺菌ゾーン、蓋材洗浄ゾーンが無菌チャンバ一内の気圧に対して 異なる気圧に制御できるように構成することによって、蓋材通過孔からの無菌チャン バー内の空気の流出を最小限にでき、無菌チャンバ一内を効率的に無菌状態に維 持できる。また、容器排出圧力調整室を設け、容器排出圧力調整室内と無菌チャン バー内の気圧を別々に制御可能に構成することによって、無菌チャンバ一内への容 器排出口からの無菌チャンバ一内の空気の流出を最小限にできると共に無菌チャン バー内の気流の流れ方向を制御できる。これらの圧力調整機能により、無菌チャン バー内の気圧力 外気圧まで各ゾーンの気圧を段階的に制御することによって、無 菌チャンバ一の無菌性を確実に維持すると共に内部の空気の流れ方向を制御でき、 さらに無菌チャンバ一力 の空気の流出を最小限にして、陽圧維持のための無菌空 気の供給量を低減できる。また、第 1コンペャと第 2コンペャの中継部位で隔壁で仕 切ることによって、殺菌 ·洗浄ゾーン力 の飛沫や殺菌薬剤の臭気が充填'密封ゾー ンへの流入を効果的に阻止することができ、より良好な無菌充填製品を得ることがで きる。以上のような本発明のカップ型容器の殺菌充填方法と装置は、無菌充填に限 らず、チルド充填、ホットパックなどにも適用できる力 無菌充填への適用が最も望ま しい。本発明の無菌充填方法により得られたカップ型容器詰飲料は、
従来チルド流通が求められて 、た低酸性飲料等腐敗しやす 、飲料のカップ型容器 詰飲料であっても、高無菌度の充填密封が可能であるため、製造後は常温において も長期間に渡って菌が増殖することなぐ常温流通が可能であり、流通コストを低減さ せることができる。
図面の簡単な説明
[図 1]本発明の実施形態に係る無菌充填装置の概略を示す模式図である。
[図 2]図 1の無菌充填装置の第 1コンペャ上に配置されている容器殺菌ゾーン及び容 器洗浄ゾーン部の概略を示す模式図である。
[図 3]第 1コンペャ及び第 2コンペャの要部拡大正面図である。
[図 4] (A)第 1コンペャの保持台の平面図、（B)その側面図である。
[図 5]本発明の他の実施形態に係る無菌充填装置の要部概略を示す模式図である。 符号の説明
1 無菌チャンバ一 1A 無菌チャンバ一本室
2 第 1コンペャ 3 第 2コンペャ
4 保持台 5 保持台
6 案内ガイド 7 容器供給装置
8 スプロケット 9 容器供給ゾーン
10 容器殺菌ゾーン 11 容器洗浄ゾーン
12 容器水切りゾーン 13 上壁
14 容器供給室 15 容器供給室の上壁
16 スタッカー 17 容器供給ロータ
18 容器嵌合ポケット 20 殺菌剤噴射ノズル
21 洗浄ノズル 22 殺菌剤受けパン
23 洗浄水受けパン 24 殺菌剤溜め
25 洗浄水溜め 26 遮蔽板
27 底壁 28 上流側端壁
30 予備圧力ゾーン 31 無菌水噴射ノズル
32 無菌空気噴射ノズル 33 開口部
34 突起 35 ブラインド上仕切り
1〜4
36 傾斜板 38 容器
40 内容物充填装置 41 蓋材シール装置 43 容器排出圧力調整室 45 蓋材殺菌室
46 蓋材洗浄室 47 蓋材搬送室
48 蓋材ウェブ 49 蓋材スケルトン
50 圧力調整室 51 圧力調整室
52 殺菌剤噴射ノズル 53 洗浄水噴射ノズル
55 無菌エア供給口 56 主排気口
57 容器殺菌 ·洗浄側ゾー -ン排気口 58 排気口
59 排気口 71 仕切板
72 殺菌'洗浄側ゾーン 73 充填，密封側ゾ
74 通過孔
発明を実施するための最良の形態
以下、本発明の実施形態を図面に基いて詳細に説明する。
図 1は、本発明のカップ型容器への無菌充填ラインの概略を示している。本発明では 、全体として 1個の陽圧化された無菌チャンバ一 1内に無菌充填ラインが配置されて いる。無菌チャンバ一 1内には、第 1コンペャ 2と第 2コンペャ 3が縦列に配置され、そ れぞれ同期して間欠的に回転駆動される。第 1コンペャ 2は、カップ型容器を倒立状 態で搬送するコンペャであり、一対の平行するチェーン等の無端帯間にカップ型容 器を倒立状態で保持する保持台 4が所定ピッチで配置されて ヽる。保持台 4の構造 は、容器の下に向いた開口部力も容器内周面に殺菌剤と洗浄水を噴射でき、且つ 該噴射圧力に対して倒れたり移動しな 、ように、且つコンペャ下流端部で横倒し状 態になるときに抜け落ちないように容器を保持できればよぐその構造は特に限定さ れないが、滅菌剤や洗浄水が容器内周面全体に接触できるように、容器保持台と容 器の接触面積をなるベく少なくして上記保持機能を達成する構造が望ま 、。保持 台 4は、 1個の容器を保持できるように構成するほか、同時に複数個の容器を処理で きるように横に所定間隔をおいて複数個の容器保持部を有するのが、生産性を高め る上で望ましい。本実施形態では、保持台 4は、図 3、図 4に示すように、容器のフラ ンジ部が嵌合する開口部 33を横に 10個有し、該開口部 33に容器のフランジ部が嵌 合支持され、搬送中に容器内部にコンペャの下面側力 殺菌剤等を噴射して内部を 殺菌できるようになつている。開口部 33には、容器のフランジを支える複数個の突起 34 (本実施形態では 120° 間隔で 3個）が内周面から半径方向に突出して設けてあ り、該突起 34のうち容器搬送方向後方に位置する突起 34の先端からは、容器の高 さ方向に突出したピン 37が設けられている。該ピンは、図 3に示すように、第 1コンペ ャの下流端部での第 2コンペャへの中継地点まで横倒し状態になっていくときに容 器を支えて、保持台から抜け落ちるのを防止するためのものであり、該ピンの先端が 容器の重心位置より高い位置で接触するようにするのが望ましい。以上のように、本 実施形態では、カップを 3本の突起 34で支持し、且つピン 37の先端部が容器内周 面に接触するのみで、容器との接触面積を極力少なくして、殺菌漏れが生じることを 防止してある。さらに、突起 34から保持台 4の天面までの高さを所定深さ例えば約 3 mm程度とすることによって、薬剤及び洗浄水噴射時に噴射圧力によって、カップを l〜2mm程度浮きあがらせることで、フランジと突起の接触面も確実に殺菌'洗浄が できる。
[0021] また、第 2コンペャ 3は、カップ型容器 38 (以下、単に容器という）を正立状態で搬 送するコンペャであり、第 1コンペャと同様に、一対の平行するチェーン等の無端帯 間に容器 38を保持する保持台 5が所定ピッチで配置されている。第 2コンペャの保 持台 5は、図 3に示すように、正立状態の容器の胴部が嵌合する穴を有し、該穴の外 周部に容器のフランジ部又はカール部が係止する係止面を備えており、従来のカツ プ型容器搬送コンペャと同様なものが採用できる。
[0022] 第 1コンペャ 2と第 2コンペャ 3との中継部での容器の移載は、倒立状態で搬送され てきた容器を正立状態に反転して受け渡しできるように、容器が 90° 倒れた状態で 行う。そのため、第 1コンペャ 2の下流側端部の一対のスプロケット 8間には、保持台 4 に保持されたカップが 90° の状態になるまで搬送できるように、容器底部を案内する 円弧状の案内ガイド 6を配置すると共に、内側には容器が図示のように 90° 傾いた 状態となる位置に達すると同時に、容器を対向する第 2コンペャ 3の保持台 5の方向 に吹出し、容器を保持台 5の容器嵌合穴に正立状態となるように移載すベぐ容器 3 8を保持台 4から搬送方向軸心に沿って高圧無菌エアを噴出する高圧エア噴射ノズ ル 39を配置してある。 なお、第 1コンペャ 2から第 2コンペャ 3への移載は、上記手段ばかりでなぐ例えば 逆に第 2コンペャ 3側で吸引するようにするとか、第 1コンペャ 2側から機械的に押し 出すとか、その他直線移動用のァクチユエータ等適宜の手段が採用できるが、本発 明の場合はカップ型容器を図において単に左側力も右側に直線的に移動させるだ けであるから、従来の反転装置に比べて高圧エア噴射ノズル等非常に簡単な手段が 採用でき、容器を簡単に反転移載できるということに特徴がある。
[0023] 第 1コンペャ 2の搬送経路には、上流側から順に容器供給装置 7、容器殺菌装置、 容器洗浄装置が順に配置され、それぞれが配置されて！ヽる位置はそれぞれ容器供 給ゾーン 9、容器殺菌ゾーン 10、容器洗浄ゾーン 11として区画されている。なお、図 1においては容器洗浄ゾーンの下流側に容器水切りゾーン 12を設けてある力 水切 りゾーンの代わりに乾燥ゾーンとしても良 、。
[0024] 容器供給装置 7は、無菌チャンバ一 1の上壁 13に形成された容器供給室 14、該容 器供給室の上壁 15に配置された容器供給スタッカー 16、前記容器供給室に配置さ れ前記容器スタッカー 16から容器を受取り反転して第 1コンペャ 2上に容器を供給す る容器供給ロータ 17とから構成されている。容器供給ロータ 17は、円柱状ロータの 外周部に 1又は複数個（図の実施形態では 4個）の容器嵌合ポケット 18を備え、その 外周面が容器供給室 14の上部開口部及び無菌チャンバ一 1の上壁開口部の開口 縁部と周接するように配置され、それによつて、容器供給口部から無菌チャンバ一内 の空気が外部に流出するのを防止している。
[0025] 容器殺菌ゾーン 10には、殺菌剤を容器の内外に噴射するための殺菌剤噴射ノズ ル 20を容器の底部搬送側及びコンペャ内部の容器開口側にそれぞれ適宜間隔で 複数個配置してある。殺菌剤としては、殺菌能力の高い過酢酸液を使用できる。通 常、容器を正立状態で殺菌する場合、過酸化水素を微量噴霧し、その後加熱除去し ているが、殺菌能力が限定的である。また PET製容器を用いる場合、容器への過酸 化水素の吸着や容器の熱変形の恐れがある。
本発明では、容器を倒立状態で殺菌'洗浄するため、十分な量の殺菌剤を噴射し ても確実に洗浄除去でき、過酢酸溶液と組合わせて高い殺菌効果が得られる。また 加熱除去工程も必要な!/ヽので、 PET製容器の使用も問題な ヽ。 [0026] 容器洗浄ゾーン 11には、殺菌された容器の内外面から殺菌剤を除去して洗浄する ために、無菌水を噴射する洗浄ノズル 21が容器殺菌ゾーンと同様に、容器の底部搬 送側及びコンべャ内部の容器開口側にそれぞれ適宜間隔で複数個配置してある。
[0027] そして、容器殺菌ゾーン 10の下方には、図 2に示すように、噴射した殺菌剤を受け るための殺菌剤受けパン 22が、容器洗浄ゾーン 11の下方には洗浄水を受けるため の洗浄水受けパン 23がコンペャの閉ループ内に配置され、それらに受けられた殺菌 剤、洗浄水は殺菌剤溜め 24、洗浄水溜め 25にそれぞれ貯留され、再使用又は排出 に備えられる。前記殺菌剤受けパン 22及び洗浄水受けパン 23は、それらのゾーンを 他のゾーンと仕切る仕切板としての機能も果たし、前記殺菌剤受けパン 22の上流側 端部は、容器供給ゾーン 9の下方に配置されている遮蔽板 26に連接され、該遮蔽 板 26は屈折して、第 1コンペャの通過を許容する孔を有し、無菌チャンバ一 1の上 壁 13に連接されている。且つ遮蔽板 26又は殺菌剤受けパン 22の底面には、無菌 チャンバ一 1の低壁 27に連接する遮蔽板 26が連接されている。遮蔽板 26〖こも第 1
2 2 コンペャ 2の通過を許容する穴が形成されている。従って、無菌チャンバ一の上流側 には、遮蔽板 26、 26と無菌チャンバ一の上壁 13、上流側端壁 28、底壁 27及び両
1 2
側壁で囲った予備圧力ゾーン 30が形成される。予備圧力ゾーン 30の目的、機能に ついては後述する。
[0028] そして、殺菌剤受けパン 22及び洗浄水受けパン 23の上面と無菌チャンバ一の上 壁 13との間には、図 2に明示するように、容器殺菌ゾーン 10、容器洗浄ゾーン 11を 仕切る仕切り手段が配置してある。仕切り手段は、それらのゾーンで使用する殺菌液 や洗浄水が他のゾーンに飛散するのを防止するために設けられるものである力 本 発明では後述するように、予備圧力ゾーン 30を除く無菌チャンバ一を同一内圧に制 御するため、仕切り手段を設けても空気の流通は自由にする必要がある。その要件 を満たすために、本実施形態では、仕切り手段として、各ゾーンの内側に向かって下 向き傾斜した傾斜板 36を所定間隔で配置して構成されて ヽるブラインド状仕切り 35 〜35を、容器殺菌ゾーン 10、容器洗浄ゾーン 11の上流側及び下流側に一対づっ
4
設けて区画した。ブラインド状仕切り 35 ように第 1コンペャ 2及び
1〜35には、図示の
4
容器の通過を許容する通過穴が形成されている。以上のように、ブラインド状仕切り 3 5〜35は、傾斜板が各ゾーンの内側下向きに傾斜して設けられているので、各ゾ
1 4
ーンで飛散した液が仕切りに当っても、飛散液は傾斜板に沿ってゾーン内に流れ落 ち、他のゾーンに飛散することを防止できる。そして、傾斜板間は隙間があるので、空 気は自由に流通することができ、各ゾーンを略等圧に保つように制御することができ る。なお、傾斜板間の空気通路は、第 1コンペャの保持台上に容器抜けが存在する 場合においても、各ゾーン間の圧力変化が微小となるような開口面積とする。
[0029] 一方、第 2コンペャ 3による搬送経路には、従来のこの種充填装置と同様に上流側 力 順に内容物充填装置 40、蓋材シール装置 41が順に配置されている。なお、図 示されてないが、必要に応じて、ガス置換装置及び又は液体窒素等の液化不活性 ガス添加装置を配置することもできる。蓋材シール装置 41によって、後述するように、 殺菌洗浄して無菌チャンバ一内に供給された蓋材ウェブ 48が、内容物が充填された 容器の開口部にヒートシールされ、その後トリミングが行なわれ、蓋が打ちぬかれた 蓋材スケルトン 49は、後述する圧力調整室 51を通過してチャンバ一外に排出される 。一方、密封された容器は、容器排出圧力調節室 43を介してチャンバ一外に排出さ れる。なお、図中、 31は第 2コンペャを洗浄する無菌水噴射ノズルであり、 32は水切 り用無菌空気噴射ノズルであり、第 2コンペャは常時又は任意時間ごとに殺菌洗浄 することができ、充填ゾーンで内容物が付着しても常に清浄に保つようにしてある。
[0030] 上記蓋材シールゾーンに供給される蓋材ウェブ 48に十分な殺菌処理を施すため に、蓋材殺菌室 45、蓋材洗浄室 46を設けているが、そこで殺菌洗浄処理された蓋 材を外気に触れることなぐ無菌チャンバ一内に供給するために、蓋材洗浄室 46か ら無菌チャンバ一に連通する蓋材搬送路 47も無菌チャンバ一 1と一体となって 、る 1S 蓋材殺菌室 45、蓋材洗浄室 46から無菌チャンバ一 1内への気体流入を極力防 止するように、後述するように内圧制御を図っている。
[0031] 蓋材ウェブ 48は、図 1に示すように、図示しないコイル力 巻き解かれて蓋材殺菌 室 45、蓋材洗浄室 46、蓋材搬送路 47を介して無菌チャンバ一内の密封ゾーンを通 過し、容器にシール後蓋部が打ち抜かれ、蓋材スケルトン 49は外部に排出される。 なお蓋材シール装置 41は図示のように 1段目シール手段 41、 2段目シール手段 41 、冷却手段 41、打ち抜き手段 41力も構成されている。蓋材殺菌室 45には、殺菌 剤噴射ノズル 52が配置され、蓋材の表面に過酢酸水等の殺菌剤を両面に噴射して 殺菌され、且つ蓋材洗浄室 46には洗浄水噴射ノズル 53が配置され、蓋材の両面に 無菌の洗浄水が噴射される。蓋材殺菌室 45、蓋材洗浄室 46は共にその出入口が 蓋材ウェブが通過できる穴が形成されている隔壁で仕切られ、その内部圧力を制御 し、各室内の空気が下流工程側に流れないように制御されている。また、蓋材ウェブ 48の装置内への供給及び排出に際して、外気が無菌チャンバ一内に流入するのを 阻止するために、本実施形態では、蓋材ウェブの供給口及び排出口に圧力制御の ための圧力調整室 50、 51を設けて、該室内の圧力を無菌チャンバ一の圧力よりも低 圧に調整できるようにしてある。そして、該圧力調整室 50、 51には、それぞれ排気口 58、 59が設けられ、該部カも排気できるようになつている。
[0032] 無菌チャンバ一 1には、チャンバ一内に無菌エアを供給する無菌エア供給口 55を 有し、且つ無菌チャンバ一内の空気を外部に排出して内部の圧力を調節する排気 口を複数個有している。主排気口 56を、容器供給ゾーンの上流端部側に設け、無菌 チャンバ一内に上流側カゝら下流側、即ち容器殺菌'容器洗浄ゾーンカゝら容器密封ゾ ーンへの空気の流れが生じないように図っている。また、容器殺菌ゾーンと容器洗净 ラインとの中間にこれらのゾーンの空気を外部に排気する容器殺菌 ·容器洗浄ゾーン 排気口 57を設け、殺菌剤の臭気を含む空気が下流側へ流入することをより確実に防 止している。一方、無菌チャンバ一 1は、容器供給ゾーン、容器殺菌ゾーン、容器洗 浄ゾーン、内容物充填ゾーン及び蓋材シールゾーンが位置する無菌チャンバ一本 室 1Aと予備圧力ゾーン 30とに区画されている。予備圧力ゾーン 30は、主排気口 56 の手前に設けられ、本実施形態では、容器供給ゾーンの上流側に隣接して設けられ 、遮蔽板 26および 26に形成した第 1コンペャ通過穴 60
1 2 、 61を介して無菌チャンバ 一本室 1A内と連通している。容器供給ゾーンでは、供給される容器と共に若干の外 気の侵入が避けられないが、隣接する予備圧力ゾーンに向力う空気の流れによって 、侵入した外気が殺菌'洗浄側ゾーンまで流入するのを効果的に防止できる。
[0033] 本実施形態の無菌充填装置は以上のように構成され、無菌チャンバ一内の各ゾー ンの圧力を制御することによって、外気の進入を阻止すると共に、無菌チャンバ一内 に蓋材殺菌ゾーン、蓋材洗浄ゾーンと、充填ゾーン及び密封ゾーンが存在していて も、蓋材殺菌ゾーン、蓋材洗浄ゾーンの空気が充填ゾーン及び密封ゾーンに流れる ことを阻止し、空気の流れを制御している。即ち、無菌チャンバ一本室 1Aの気圧を P 、予備圧力ゾーンの気圧 P、容器排出圧力調整室 43の気圧を P、外気圧を Pとす
0 1 2 3 ると、各気圧が P >P >P及び P >P >Pの関係を満たすように制御している。そ
0 1 3 0 2 3
れにより、無菌チャンバ一全体としては、外気圧よりも高く陽圧化しているため、外気 の流入が阻止され、逆にチャンバ一内の空気が主排気口 56を介して外部に流れる。 そのためチャンバ一内では、無菌チャンバ一本室から主排気口 56がある予備圧力ゾ ーン 30への空気の流れが生じる。したがって、容器殺菌ゾーンの空気は、図 2に破 線矢印で示すように、ブラインド状仕切り 35を通って容器供給ゾーンに流れ、且つ 遮蔽板 26の第 1コンペャ通過穴 61を通って予備圧力室に達し、主排気口 56を通つ て外部に排気される。また、充填された容器は、容器排出圧力調整室 43を介して外 部に排出されるようにし、該容器排出圧力調整室 43の圧力を外気よりも高くしてある ので、容器排出に伴う外気の進入を阻止すると共に、第 2コンペャ下流端部付近の 空気が容器排出圧力調整室 43方向に流れ、外部に流出するようにすることによって 、無菌チャンバ一本室内を常に清浄な無菌状態を保つことができる。
また、無菌チャンバ一本室 1 Aから外気までの各ゾーンの気圧を段階的に制御する ことよって、無菌チャンバ一からの空気の流出を最小限にして、陽圧維持のための無 菌空気の供給量を低減できる。
さらに、蓋材供給部から無菌チャンバ一本室 1A内への空気の流入も、無菌チャン バー本室 1A力 蓋材殺菌室方向への空気の流れが生じるようにして圧力制御する ことにより阻止している。即ち、蓋材殺菌室入口に設けられた圧力調整室 50の気圧 を P、蓋材殺菌室 45の気圧を Pとすると、 P >P >P >Pの関係となるように各室
6 5 0 5 3 6
の圧力を調整してある。したがって、蓋材殺菌室 45は、無菌チャンバ一本室よりも圧 力が低いので、それらの室より無菌チャンバ一本室内への空気の流入が阻止される また圧力調整室 50の圧力は外気圧より低いので、蓋材殺菌室 45の殺菌剤を含ん だ空気が外部へ流出するのを防止できる。
図 5は本発明の他の実施形態に係るカップ型容器の無菌充填装置の要部を示して いる。前記実施形態のカップ型容器の無菌充填装置では、殺菌〜洗浄ゾーンに配 置されている第 1コンペャ 2と、充填〜密封ゾーンに配置されている第 2コンペャ 3間 では仕切りがな力つた力 本実施形態では、第 1コンペャ 2と第 2コンペャ 3間に仕切 りを設け、無菌チャンバ一本室 1 Aを殺菌'洗浄側ゾーン 72と充填'密封側ゾーン 73 に仕切り、充填'密封側ゾーン 73から殺菌'洗浄側ゾーン 72へ向けた気流をより確 実に制御でき、殺菌 ·洗浄側ゾーン 72から洗浄水の飛沫や殺菌薬剤の臭気が充填 · 密封側ゾーン 73に流入することをより確実に阻止できるようにしたものであり、他の構 成は前記実施形態と同様であるので、図 1及び図 2に示す実施形態と同様な構成に は同一符号を付し、説明を省略する。本実施形態のカップ型容器の無菌充填装置 7 0において、仕切板 71は、第 1コンペャ 2から第 2コンペャ 3に移載されるカップ状容 器が通過できる間隔を隔てて上下に配置しても良いが、より望ましくはカップ形状と力 ップが通過する位置に対応した通過孔 74を形成した一体の仕切板が望ま 、。ここ で、無菌チャンバ一への無菌エア供給口 55は、充填'密封側ゾーンに位置するよう に設ける。
以上のように構成された本実施形態の装置において、充填'密封側ゾーン 73の気 圧を P が殺菌'洗浄側ゾーン 72の気圧 P よりも高くなるように、無菌空気の流れ
0-1 0-2
を制御する。そのためには、 P が P より 3Pa以上高くなるようにするのが望ましい
0-1 0-2
。例えば、充填'密封側ゾーン 73の気圧 P を 20Paとし、殺菌 ·洗浄側ゾーン 72の
0-1
気圧 P を 15Paとする。このように、充填'密封側ゾーン 73の気圧 P を殺菌'洗浄
0-2 0- 1
側ゾーン 72の気圧 P よりも高くすることによって、気流は充填'密封側ゾーン 73か
0-2
ら殺菌'洗浄側ゾーン 72に確実に流れ、殺菌ゾーン〜洗浄ゾーンでの殺菌剤の使 用量及びそれに比例する洗浄水の使用量を増やしても、殺菌 ·洗浄側ゾーン 72から 充填'密封側ゾーン 73への洗浄水の飛沫や殺菌剤の臭気の流入を確実に阻止する ことができ、殺菌ゾーン〜洗浄ゾーンでの容器殺菌 ·洗浄度を従来の無菌充填ライン よりもより高めることができる。
なお、本実施形態のカップ型容器の充填装置における他の部所との気圧の関係は 前記実施形態と同様に次の関係を満たすように制御される。
P >P >P >Pであり、 P >P >P 且つ p >p >p >p >p
0-1 0-2 5 3 6
実施例 1
以上のような無菌充填装置を使用して無菌充填の効果を確認するために、次のよう な実験を行なった。
次のような供試容器を使用して、菌を付着させたカップ及び蓋材を上記実施形態 に示す無菌充填装置に供給して、所定条件で培地を充填後、蓋材をヒートシールし 密閉して、供試充填カップ製品を得た。その場合の各室の圧力を次のように制御した 。得られたカップ製品を 30°C X 7日間保存後、目視で培地中の濁りおよびフロックの 形成の有無を判定した。判定結果として、上記カップ製品は、培地中に濁りおよびフ ロックの形成はなぐ無菌製品の製造が可能であることが確認できた。
1.供試容器
(1)供試カップ： 200ml PETカップ（口径 75mm、高さ 108. 5mm)
(2)供試蓋材:原反幅 1000mm、打ち抜き径 82mm
2.使用培地
(1)標準寒天培地（日水製薬 (株) )
酵母エキス 2. 5g
ペプトン 5g
ブドウ糖 lg
寒天 15g
蒸留水 1000ml
(2)普通寒天培地（日水製薬 (株) )
肉エキス 5g
ペプトン 10g
塩化ナトリウム 5g
寒天 15g
蒸留水 1000ml
(3)芽胞菌培養用培地
普通寒天培地 35g 酵母エキス 5g
硫酸マンガン（MnSO · 5Η O) 50mg
4 2
硫酸マグネシウム（MgSO · 7Η O) 500mg
4 2
塩化カルシウム（CaCl · 2Η O) lOOmg
2 2
蒸留水 1000ml
(4) SCD培地（日本製薬 (株)）
カゼイン製ペプトン 17g
大豆製ペプトン 3g
りん酸一水素カリウム 2. 5g
ブドウ糖 2. 5g
塩化ナトリウム 5g
蒸留水 1000ml
滅菌後の pH7. 1〜7. 5
3.供試菌と容器への菌付着方法
(1)供試菌 Bacillus subtilis var.niger IF013721
(2)菌付着方法 供試菌を普通寒天培地に胞子形成用培地として処方した培地上 で 37°C X 7日間培養した。胞子形成後、滅菌したリン酸緩衝液中に集菌し、対象菌 以外の雑菌を除去するために 80°C X lOminの加熱処理した後冷却、使用懸濁液と した。懸濁液は標準寒天培地での混釈培養により、菌数を計測し、 106cfo/カップと なるようにカップ表面にアトマイザ一を用いて付着させ、乾燥させた。蓋材の場合、上 記方法と同様に打ち抜き径 82mm内の中心径 75mm内に付着させ、乾燥させた。
4.試験方法
無菌充填装置を環境殺菌後、（2)の方法で作成したカップおよび蓋材を無菌陽圧 保持した無菌充填装置に導入し、所定の製造条件で SCD培地を 200ml充填し、蓋 材でヒートシールした。上記カップ製品を目視で 30°C X 7日間保存後、培地中の濁り およびフロックの形成の有無を判定した。
(製造条件）
(1)容器殺菌剤 過酢酸系殺菌剤 (含有過酢酸濃度 2500ppm) (2)殺菌時の容器表面温度 65°C
(3)容器作用時間 10秒
(4)環境殺菌 過酢酸系殺菌剤 (含有過酢酸濃度 2500ppm)、
50。C X 10分
(5)無菌充填装置における各室の気圧は次の条件を満たすように制御した。
P = 21Pa, P = 16Pa, P = 10Pa, P = 5Pa
O-l 0-2 1 2
P =OPa (大気）， P = 5Pa, P =— lPa
3 5 6
(6)充填用培地 (SCD培地)の充填前の滅菌条件
135°C X 60 (F0 = 24. 5)
5.試験結果
(1)初期菌付着数 カップ: 4. 5 X 106cfo/カップ
蓋材： 4. 5X 10 蓋材
(2)試験数 11= 30 (10列 3)
(3)試験結果
作製した全てのサンプルで、培地中に濁りおよびフロックの形成はなかった。 以上の実験結果から明らかなように、本実施例によれば、腐敗し易い状態にある S CD培地を充填密封した状態で、 30°Cという常温以上の環境下で 7日間保管した状 態で全てのサンプルに培地中の濁りやブロックの形成ができなかったことからして、 本発明の無菌充填方法及び装置によって得られるカップ型容器詰飲料は、常温流 通でも十分に品質保障が可能であることが確認された。
産業上の利用可能性
本発明は、無菌充填に限らず、チルド充填、ホットパックなどにも適用できる力 特 に反転機構が複雑になりやすいカップ型容器の無菌充填システムとして利用価値が 高ぐ容器を倒立状態で殺菌'洗浄するので、高い殺菌効果を得ると共に薬剤を確 実に洗浄除去でき、無菌チャンバ一内への外気の流入や無菌チャンバ一内の空気 の外部への流出も効果的に阻止でき、しかも複雑な機構を採用せずに確実に反転 でき、且つ同一無菌チャンバ一内で行なうので、圧力差による気流による不安定さも ないので、軽量な合成樹脂容器への利用価値が高ぐ種々の容器の無菌充填に利 用可能である。そして、腐敗し易い内容物であっても常温流通を可能とするカップ型 容器詰飲料の製造に利用できる。

Claims

請求の範囲
[1] カップ型容器の殺菌充填方法であって、一体のチャンバ一内で、容器殺菌工程か ら容器洗浄工程までの容器の搬送と、充填工程から密封工程までの容器の搬送を ほぼ同一平面に直列状態に配置されたそれぞれ異なるコンペャで搬送し、容器殺 菌工程カゝら容器洗浄工程までは容器を倒立状態で搬送し、倒立状態でコンペャで 搬送しながら容器殺菌洗浄を行ない、洗浄終了後のカップ型容器をコンペャ間の中 継で正立状態に移載して充填工程に搬送することを特徴とするカップ型容器の殺菌 充填方法。
[2] 前記カップ型容器の殺菌は殺菌剤を倒立状態の容器の少なくとも内面に噴射して 行い、かつ前記カップ型容器の洗浄は無菌水を倒立状態の容器の少なくとも内面に 噴射して行なうことを特徴とする請求項 1に記載のカップ型容器の殺菌充填方法。
[3] 前記チャンバ一は、内部が無菌空気によって陽圧化された無菌チャンバ一であり、 前記殺菌充填方法が無菌充填方法である請求項 1に記載のカップ型容器の殺菌充 填方法。
[4] 前記チャンバ一は、カップ型容器の供給口、充填密封済みカップ型容器の排出口 、蓋材の供給口、蓋材スケルトンの排出口を有すると共に、無菌空気の給気口、及び 主排気口を有し、該主排気口の手前に予備圧力ゾーンを設けて無菌チャンバ一本 室と隔壁で区切り、前記予備圧力ゾーンの気圧 Pを前記無菌チャンバ一本室内の 気圧 Pよりも低ぐ外気圧 Pよりも高ぐ P >P >Pの関係を満たすように圧力を制
0 3 0 1 3
御して、前記チャンバ一内の空気の流れ方向を制御したことを特徴とする請求項 1又 は 3に記載のカップ型容器の殺菌充填方法。
[5] 前記チャンバ一は、前記異なるコンペャ間の中継部位で殺菌 ·洗浄側ゾーンと充填 · 密封側ゾーンに仕切られ、充填'密封側ゾーンの気圧 P を殺菌 ·洗浄
0-1 側ゾーンの 気圧 P よりも高くなるようにした請求項 1又は 4に記載のカップ型容器の殺菌充填
0-2
方法。
[6] 前記容器殺菌工程を行なう容器殺菌ゾーン、及び容器洗浄工程行う容器洗浄ゾー ンは、空気の流通は許容し、液の所定方向への流通を阻止する仕切り手段で仕切り 、空気の流通を許しながら、容器殺菌ゾーン及び容器洗浄ゾーンで飛び跳ねた殺菌 液や洗浄液が他のゾーンに飛び散ることを防止するようにしたことを特徴とする請求 項 1又は 3何れかに記載のカップ型容器の殺菌充填方法。
[7] 前記カップ型容器がポリエステル榭脂製であり、且つ前記殺菌剤が過酢酸溶液で あることを特徴とする請求項 1又は 2に記載のカップ型容器の殺菌充填方法。
[8] 前記チャンバ一への容器の供給は、前記カップ型容器の供給口に配置された容器 供給ロータにより、容器スタッカー力 容器を受取り、容器供給ロカもチャンバ一内の 空気の流出を防止しながら、容器を反転して前記チャンバ一内の容器を倒立搬送す る前記コンペャ上に供給する請求項 1又は 4に記載のカップ型容器の殺菌充填方法
[9] カップ型容器の殺菌充填装置であって、一体のチャンバ一内に、カップ型容器を 倒立状態で搬送する第 1コンペャとその下流側にカップ型容器を正立状態に嵌合し て搬送する第 2コンペャをほぼ同一平面に直列状に配置し、前記第 1コンペャに沿 つて容器供給装置、容器殺菌装置、容器洗浄装置を順次配置して、上流側から順に 容器供給ゾーン、容器殺菌ゾーン、容器洗浄ゾーンを形成し、且つ前記第 2コンペ ャに沿って内容物充填装置、蓋材シール装置、密封済みカップ型容器の排出装置 を順次配設して、上流側から順に内容物充填ゾーン、蓋材シールゾーン、密封済み 容器排出ゾーンを形成してなり、前記第 1コンペャは容器を倒立状態で受ける受け 台を有するコンペャであり、前記第 2コンペャは容器を正立状態で受ける容器嵌合 口が形成された容器受け台を有するコンペャ力 なり、コンペャ間の容器の受け渡し を第 1コンペャの下流側端部で横倒しになった状態で、第 2コンペャの前記容器嵌 合口に受け渡すことにより、第 2コンペャに反転状態で容器を移載するようにしてなる ことを特徴とするカップ型容器の殺菌充填装置。
[10] 前記チャンバ一は、内部が無菌空気によって陽圧化された無菌チャンバ一であり、 カップ型容器の供給口、充填密封済みカップ型容器の排出口、蓋材供給口、蓋材ス ケルトン排出口を有すると共に、無菌空気の給気口、及び主排気口を有し、前記無 菌チャンバ一内の前記容器供給ゾーンの上流側を前記第 1コンペャが通過する通 過口を有する隔壁で区切って、予備圧力ゾーンを形成し、該予備圧力ゾーンに前記 主排気口が形成されている請求項 9に記載のカップ型容器の殺菌充填装置。
[11] 前記容器殺菌ゾーンおよび前記容器洗浄ゾーンは、空気の流通は許容し、液の所 定方向への流通を阻止する仕切り手段で仕切り、空気の流通を許しながら、容器殺 菌ゾーン及び容器洗浄ゾーンで飛び跳ねた殺菌液や洗浄液が他のゾーンに飛び散 ることを防止するようにした請求項 9又は 10に記載のカップ型容器の殺菌充填装置。
[12] 前記仕切り手段が、それぞれのゾーンに向けて下向き傾斜となる傾斜板を所定間 隔で配置してなるブラインド状仕切りである請求項 11に記載のカップ型容器の殺菌 充填装置。
[13] 前記容器供給装置は、前記無菌チャンバ一の上壁に形成された容器供給室、該 容器供給室の上壁に配置された容器供給スタッカー、前記容器供給室に配置され 前記容器スタッカーから容器を受取り反転して前記無菌室内の前記第 1コンペャ上 に容器を供給する容器供給ロータとからなり、該容器供給ロータは、円柱状ロータの 外周部に 1又は複数個の容器嵌合ポケットを備え、その外周面が前記容器供給室の 上部開口部及び前記無菌チャンバ一の容器供給口の開口縁部と周接するように配 置することによって、容器供給ロカ 無菌チャンバ一内の空気が流出することを防止 してなる請求項 9又は 10に記載のカップ型容器の殺菌充填装置。
[14] 前記チャンバ一に蓋材殺菌ゾーン、蓋材洗浄ゾーンが連接され、前記蓋材殺菌ゾ ーン、蓋材洗浄ゾーンはそれぞれ蓋材通過孔が形成された隔壁で仕切られ、各ゾー ンが前記無菌チャンバ一内の気圧に対して異なる気圧に制御できるように構成され ている請求項 9又は 10に記載のカップ型容器の殺菌充填装置。
[15] 前記第 1コンペャの受け台は、カップ型容器のフランジが嵌り込む開口部を有し、 該開口部の内部に容器のフランジを支える複数個の半径方向に突出した突起を有 し、且つ容器の高さ方向に延び容器横倒し時の支えピンを少なくとも一本有してなる 請求項 9に記載のカップ型容器の殺菌充填装置。
[16] 前記チャンバ一を、前記第 1コンペャと第 2コンペャとの中継部で、少なくとも容器 が通過する開口を有した隔壁で殺菌'洗浄側ゾーンと充填密封側ゾーンに仕切り、 充填'密封側ゾーンの気圧を、殺菌'洗浄側ゾーンの気圧よりも高くなるように構成さ れている請求項 9又は 10に記載のカップ型容器の殺菌充填装置。
[17] 前記第 2コンペャの下流側端部近傍の無菌チャンバ一の上壁に、容器排出圧力調 整室を設け、該容器排出圧力調整室と前記無菌チャンバ一は、容器が通過可能な 容器取出口を介して連通しており、前記容器排出圧力調整室内と前記無菌チャンバ 一内の気圧が別々に制御可能である請求項 9又は 10に記載のカップ型容器の殺菌 充填装置。
[18] 無菌空気によって陽圧化された無菌チャンバ一内で、容器殺菌工程から容器洗浄 工程までのカップ型容器の搬送と、充填工程から密封工程までのカップ型容器の搬 送をほぼ同一平面に直列状態に配置されたそれぞれ異なるコンペャで行な、、容器 殺菌工程カゝら容器洗浄工程までは前記カップ型容器を倒立状態で搬送して、該カツ プ型容器の少なくとも内面に殺菌剤を噴射して殺菌を行い、かつ内面に無菌水を噴 射して洗浄を行ない、洗浄終了後のカップ型容器を正立状態になるように他のコン ベャに移載して、該コンペャで上で飲料を充填し、且つ殺菌'洗浄された蓋材により 密封され、無菌チャンバ一内の気圧の流れを密封 ·充填ゾーンから殺菌 ·洗浄ゾーン に制御した雰囲気で製造されてなり、密封後常温流通が可能であることを特徴とする カップ型容器詰飲料。
[19] 前記飲料が低酸性飲料である請求項 18に記載のカップ型容器詰飲料。
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