JPH0815904B2 - 殺菌装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、例えばゲーベルトップ型と称される牛乳あ
るいはジュース類の飲物を収容する紙製容器用等のカー
トンを殺菌する殺菌装置に関する。

［従来の技術］ 第12図はゲーベルトップ型の紙製飲料容器１を示す。
この容器１を製造する場合は、第13図に示すように両端
が開口した一定長の筒状カートン４を殺菌した後、加
熱、仮折り、シール工程を経て第14図に示すように底部
２を平底状に成形する。この後、所要の飲料を充填し、
第12図に示すように上部３を切り妻状に形成し、容器１
を完成させる。

この容器の殺菌工程は、一般に、開いた状態のカート
ン４の内外の表面に殺菌剤として過酸化水素溶液を噴霧
し、あるいは、殺菌液中に浸漬し、この後熱風乾燥する
ことにより行なわれている。さらに、カートンの底部を
平底状に成形した後、チェーンを用いて搬送する間に殺
菌剤を噴霧し、熱風乾燥することも行われている。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、殺菌液の噴霧による殺菌は、殺菌剤の噴霧が
不均一となり、あるいは、その噴霧量が不十分となる恐
れがあり、この場合には殺菌不良を生じる。一方、殺菌
剤中にカートン全体を浸漬すると、殺菌不良の虞れは解
消されるが、その後の熱風乾燥による殺菌剤の除去が困
難で、容器内面に殺菌剤が残留する虞れがある。また、
カートンをチェーンで搬送する間に殺菌剤を噴霧する場
合には、この工程に必要な距離が極めて長くなり、殺菌
工程を含む殺菌装置の全体が極めて大きなものとなる。

さらに、これらの殺菌装置は、殺菌したカートンの底
部を成形し、飲料を充填し、上部を密閉する充填包装装
置と共に用いられ、飲料容器の充填包装設備を形成する
のが一般的である。したがって、カートンを完全に殺菌
しかつこの殺菌剤を除去する殺菌装置と、殺菌したカー
トンに飲料を充填しかつ容器に成形する充填包装装置と
を含む充填包装設備の全体の小型化が極めて強く望まれ
ている。

本発明は上述に鑑みてなされたもので、カートンを完
全に殺菌し、このカートンから、殺菌剤を効率よく除去
できると共に、殺菌装置及び充填包装装置を含む充填包
装設備の全体の小型化を可能とする殺菌装置を提供する
ことを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明による殺菌装置は、両側に開口端を有する中空
状の飲料容器カートンを殺菌槽中に順次浸漬しかつ殺菌
槽から引上げる殺菌槽の循環装置と、この殺菌されたカ
ートンを洗浄槽中に順次浸漬し、循環させかつ洗浄槽か
ら引上げる洗浄槽の循環装置と、これらの各循環装置に
隣接して配置された無菌空気噴出装置とを備え、この無
菌空気噴出装置は、各循環装置を間欠的に回転する駆動
軸に装着された回転支持部材と、この回転支持部材の周
部に等間隔に装着された複数のノズル部材と、これらの
各ノズル部材の先端部に開口されたノズル口とを有し、
このノズル口から噴出する無菌空気でそれぞれ殺菌槽及
び洗浄槽から引上げられたカートンの内面の殺菌剤及び
洗浄剤を吹飛ばすことを特徴とする。

［作用］ 本発明の殺菌装置は、循環装置によりカートンを殺菌
槽に順次浸漬しかつこれらから引上げることにより、カ
ートンを殺菌する。完全に殺菌されたカートンは循環装
置により洗浄槽に順次浸漬されかつこれから引上げら
れ、カートンの表面に付着した殺菌剤が洗い落とされ
る。更に、各循環装置のそれぞれに隣接して配置した無
菌空気噴出装置は、ノズル部材の先端部のノズル口か
ら、殺菌槽及び洗浄槽から引上げられたそれぞれのカー
トンの内面に無菌空気を吹付ける。これにより、殺菌剤
及び洗浄液の次工程への搬出を防止する。

以下、本発明の実施例を添付図面を参照して説明す
る。

［実施例］ 第１図は本発明の実施例による殺菌装置10示す。この
殺菌装置10はアセプティック充填包装装置と共に、例え
ば第12図に示すゲーベルトップ型容器１を充填包装する
ものである。

この殺菌装置10は全体が無菌チャンバ10a内に配置さ
れており、図の右方の供給部11において、扁平に折畳ま
れた状態から第13図に示すように両側を開口した状態に
展開されたカートン４が順次供給される。この供給部11
から供給されたカートン４は殺菌部12で殺菌され、洗浄
部14で殺菌剤を洗い落とされた後、乾燥部16で乾燥され
る。

殺菌部12には、例えば80℃程度に加熱された35重量％
の過酸化水素水を殺菌剤として収容した殺菌槽20が下方
に設けられており、この殺菌槽20中を、無端状の循環装
置18によりカートン４が横方向に保持されて循環され
る。

この循環装置18はカートン４を横方向に保持する多数
のリテーナ19と、これらのリテーナ19を等間隔で保持す
る２本の無端状チェーン21と、これらのチェーン21が巻
き掛けられるスプロケット23とを備える。このスプロケ
ット23は、殺菌部12と洗浄部14と乾燥部16の上方にわた
って延設される駆動軸15に取付けられており、この駆動
軸15により間欠的に回転される。

第２図は循環装置18のリテーナ19を図式的に示す。

図示のように、リテーナ19はカートン４の縁部を案内
する４本の案内レール17と、この案内レール17をチェー
ン21に固定するブラケット17aとで形成されている。こ
れらの案内レール17は断面Ｌ状に形成され、駆動軸15の
方向に沿ってカートン４を案内する。また、カートン４
を受け取る側の端部は、各案内レール17が外方に湾曲し
て形成され、このリテーナ19にカートン４が滑らかに挿
入される。

そして、第１図に示すように、駆動軸15に装着された
スプロケット23によりこの循環装置18が間欠的に回転さ
れると、カートン４は順次殺菌槽20に浸漬され、この殺
菌槽から引き上げられる。カートン４の両端が開口しか
つ水平に殺菌槽20中に浸漬されるため、殺菌剤がカート
ン４の内面まで完全に行き渡り、気泡等の付着による殺
菌むらも生じない。

殺菌を終えたカートン４は洗浄部14に送られる。

この洗浄部14には洗浄液を収容した洗浄槽22と、上記
殺菌部12と同様な循環装置18とが配置されている。この
洗浄槽22には無菌フィルタによって完全に無菌化された
無菌水が洗浄剤として一定量収容され、この無菌水は殺
菌剤の除去をより完全にするために、60℃以上80℃程度
に保持するのが好ましい。

この洗浄部14には殺菌部12における場合と同様にリテ
ーナ19によりカートン４を保持する循環装置18が、駆動
軸15及びスプロケット23により間欠的に回転されると、
この洗浄槽22にカートン４が順次浸漬され、これから引
上げられ、表面に付着した殺菌剤が洗浄液で洗い落され
る。

カートン４を乾燥する乾燥部16には、乾燥槽24と、上
記殺菌部12と同様な循環装置18とが配置されている。こ
の乾燥槽24には循環装置18の走行路に沿って多数の熱風
ノズル26が固設されており、カートン４が循環装置18で
間欠的に回転される間に、熱風供給管28から送られる熱
風をカートン４に向けて噴出し、乾燥する。

乾燥部16の後に更にこれと同様な乾燥部を設けてより
完全な乾燥を行うようにしてもよい。この場合には、乾
燥部16の乾燥槽24に配置された熱風ノズル26とは逆方向
に熱風ノズルを配置するのが好ましい。

なお、カートン４を供給部11から順に、殺菌部12と洗
浄部14と乾燥部16とを経て排出部17に送る送り機構は、
例えばカートン４の一端を係する爪部材を引込み可能に
チェーンあるいは往復動ロッドに設けた通常構造のもの
でよく、その詳細な説明は省略する。

更に、第１図に示すように、殺菌部12と洗浄部14とに
は上部にそれぞれ循環装置18に隣接して無菌空気噴出装
置30が配置してある。この無菌空気噴出装置30は無菌空
気供給装置32とノズル装置34とを備える。

第２図から第５図はこの無菌空気噴出装置30のノズル
装置34を示し、第６図は無菌空気供給装置32を示す。

第２図に示すように、このノズル装置34は中央部を駆
動軸15に固定された円盤状の回転支持部材36を備え、こ
の回転支持部材36の周部には、隣接する循環装置18のリ
テーナ19の間隔と等しい間隔に装着された４本の棒状の
ノズル部材39が装着されている。このノズル部材39は、
周部に連続したノズル口38aを開口させた矩形の先端部3
8と、基端部から突出する突片39aとを有し、回転支持部
材36に対して軸線方向に移動するように装着されてい
る。

ノズル部材38のノズル口38aは先端側に傾斜した状態
で無菌空気を噴出する構造に形成し、カートン４内に先
端部38を挿入する際にこの移動方向前方に傾斜した状態
でカートン４の内側表面に無菌空気を噴出する。更に、
この先端側に傾斜して噴出するノズル口38aに隣接し
て、これとは逆方向に傾斜して無菌空気を噴出するノズ
ル口を設けるのが好ましい。この場合には、カートン４
からノズル部材38を抜出す際にもその移動方向に傾斜し
た状態でカートン４の内側表面に無菌空気を噴出するこ
とができる。いずれの場合にも、ノズル口38aはノズル
部材39内に延設した空気通路を介して無菌空気供給装置
32に接続され、後述するノズル部材39の挿入位置及び抜
出し位置で無菌空気を供給される。

そして、駆動軸15が停止したときにこのノズル部材39
の先端部38を循環装置18のリテーナ19内に挿入するため
に、ノズル部材39を軸線方向に沿って水平に移動する移
動機構が配置される。

本実施例の移動機構は、ラック40とこのラック40に噛
合うピニオン42とで形成され、このラック40はノズル部
材39の突片39aに係合する係止片40aを有する。ピニオン
42が回転すると、ラック40はガイド部41によりノズル部
材39の軸線方向に沿って水平に案内される。更に、ノズ
ル部材39の先端部38をリテーナ19から抜き出すために、
これと同様な移動機構（図示せず）が回転支持部材36の
径方向反対側に配置されている。

次ぎに、第２図から第５図を参照してノズル装置34の
作動を説明する。なお、第３図は第２図のノズル装置34
及び循環装置18を上側から見た状態、第４図はその正面
側から見た状態、第５図は側面側から見た状態である。

循環装置18及び回転支持部材36は共に駆動軸15により
間欠的に回転され、更にリテーナ19とノズル部材39は互
いに等しい間隔で配置されているため、駆動軸15が停止
すると、殺菌槽20あるいは洗浄槽22に浸漬されてこれか
ら引上げられたカートン４を保持するリテーナ19は、ノ
ズル部材39の先端部38と軸線方向に整合した状態で対向
配置される。このときのノズル部材39は移動機構のラッ
ク40と併置された挿入位置を占め、突片39aの基端部側
がラック40の係止片40aに近接して配置される。この挿
入位置におけるノズル部材39とラック40との関係が第２
図に示してあり、第３図では下方のノズル部材39とラッ
ク40との関係がこれに対応する。また、第５図では図の
右方のラック40がこれに対応するが、ここではノズル部
材39は図示してない。

ピニオン42が第３図の下側に示す矢印の方向に回転さ
れると、これに噛み合うラック40が第３図の左方に向け
て移動し、ノズル部材39も係止片40a及び突片39aを介し
てラック40と同じ方向に移動する。ノズル部材39の先端
部38は、リテーナ19に保持されたカートン４の内面に対
し、移動方向前方に傾斜した状態でノズル口38aから無
菌空気を噴出させつつカートン４内に挿入され、このカ
ートン４の内側表面から殺菌剤あるいは洗浄剤の水滴を
吹き飛ばす。

駆動軸15が矢印方向に90゜回転すると、先にカートン
４内に挿入されたノズル部材39はこのリテーナ19のカー
トン４内に配置された状態のままで頂部位置に達する。
この状態で駆動軸15が停止すると、次ぎに挿入位置まで
移動されたノズル部材39が第２図に示すようにラック40
に併置され、このノズル部材39は上記と同様にこのラッ
ク40及びピニオン42で移動され、リテーナ19に保持され
たカートン４内に挿入される。

更に駆動軸15が90゜回転した後に停止すると、上記の
ように頂部位置に配置されていたノズル部材39はリテー
ナ19内のカートン４と共に、ノズル部材39の挿入時とは
径方向に対向した抜出し位置に達し、ここで移動機構の
ラック40と併置される。この状態は第３図の上方に示す
ノズル部材39とラック40との関係に対応し、第５図では
図の左方のノズル部材39とラック40とがこれに対応す
る。

そして、第３図の上方のピニオン42が矢印の方向に向
けて反時計方向に回転すると、ラック40は第３図の右方
に移動され、係止片40a及び突片39aを介してノズル部材
39がカートン４から抜出される。このノズル部材39の抜
出しに際し、先端部38のノズル口38aから無菌空気を噴
出させると、より完全に水滴を除去することができる。
この場合、ノズル部材39の先端側に傾斜した状態で無菌
空気を噴出するノズル口38aに加え、後端側に傾斜した
状態で無菌空気を噴出するノズル口を設けることによ
り、ノズル部材39の抜出し時にもノズル部材39の移動方
向先方に向けて水滴を追いつつ効率よく水滴を除去する
ことができる。

カートン４から抜出されたノズル部材39は順次回転さ
れて下部位置を経た後、第２図に示すように再度挿入位
置に配置され、上記の作用を繰返す。

なお、上記実施例は４本のノズル部材39を有するが、
これ以上のノズル部材39を設けてもよい。

第６図に示すように、無菌空気供給装置32は支持部材
31を介して殺菌装置10の機枠に取付けられた円筒状の固
定部材32aと、この固定部材32aの外周部に装着された回
転部材32bとを有し、この固定部材32aを介して駆動軸15
を回転可能に挿通され、回転部材32bは駆動軸15と共に
回転する。この固定部材32aは無菌空気圧源に接続され
た一対の供給孔44と、各供給孔44に連通する空気溜まり
45と、各空気溜まり45に連通する分配孔46とを有する。
また、回転部材32bはそれぞれノズル部材39の空気通路
を介してノズル口38aに接続される。本実施例では４つ
の連絡孔48を有し、これらの連絡孔48は可撓性管部材を
介してノズル部材39の空気通路に連通される。

この無菌空気供給装置32は、回転部材32bが駆動軸15
と共に回転し、挿入位置及び抜出し位置に配置されたノ
ズル部材39のノズル口38aに無菌空気を供給し、頂部位
置及び下部位置に配置されたノズル部材39のノズル口38
aには無菌空気を供給しない。

なお、上記無菌空気噴出装置30はカートン４の内面か
ら殺菌剤あるいは洗浄剤の水滴等を除去するものである
が、更に、殺菌部12と洗浄部14との間、及び、洗浄部14
と乾燥部16との間に、カートン４の外面からこれらの水
滴を除去する通常の殺菌剤除去装置を設けてもよい。

したがって、この無菌空気噴出装置30を備えた殺菌装
置10によれば、供給部11で供給されたカートン４は殺菌
部12において循環装置18のリテーナ19で横方向に保持さ
れつつ殺菌槽20内の殺菌剤中に順次浸漬され、これから
引上げられる。カートン４の両端が開口しかつ水平方向
に配置された状態で殺菌槽20中に浸漬されるため、殺菌
剤がカートン４の内面まで完全に行きわたり、気泡等の
付着による殺菌むらも生じない。

殺菌槽20から引上げられたカートン４は、循環装置18
で更に上方に移動され、無菌空気噴出装置30のノズル部
材39の挿入位置に達したときに、このカートン４内に挿
入されるノズル部材39の先端部38のノズル口38aから噴
出される無菌空気により殺菌剤の水滴が吹き飛ばされ
る。殺菌剤を吹き飛ばされたカートン４はノズル部材39
が引き抜かれた後、洗浄部14に送られる。

洗浄部14では、循環装置18のリテーナ19で水平に保持
された状態でカートン４が洗浄槽22中に浸漬され、これ
から引上げられる。カートン４の表面に付着した殺菌剤
は洗浄液で洗われ、洗浄槽22から引上げられる際にこの
洗浄液と共に流れおちる。そして、洗浄槽22から引上げ
られたカートン４は更に上方に移動され、ノズル部材39
の挿入位置に達したときに、同様にノズル部材39のノズ
ル口38aから噴出される無菌空気で洗浄液を吹飛ばさ
れ、抜出し位置でこのノズル部材39が引抜かれた後、乾
燥部16に送られる。

この乾燥部16では、カートン４は循環装置18のリテー
ナ19で保持されつつ乾燥槽24中を間欠的に回転される。
そして、この乾燥槽24中を循環される間に、供給管28及
び熱風ノズル26を介して噴出される熱風により、カート
ン４が完全に乾燥される。そして、乾燥を終えたカート
ン４は排出部17次の充填包装工程に搬出される。

第７図から第11図は他の実施例による無菌空気噴出装
置50を示す。

この無菌空気噴出装置50は、回転支持部材53を駆動軸
15に固定し、駆動軸15が回転可能に挿通される無菌空気
供給装置51をこの回転支持部材53に対して気密かつ回転
可能に当接させてある。この回転支持部材53には、上記
ノズル部材39と同様に矩形の先端部の周部に図示しない
ノズル口を形成した４本のノズル部材52が等間隔で固定
されている。これらの各ノズル部材52にはノズル口に無
菌空気を連通する空気通路が形成してあり、この空気通
路は回転支持部材53の反対側の面に開口する。一方、無
菌空気供給装置51の回転支持部材53に当接する面には、
上記実施例におけるノズル部材39の挿入位置と抜出し位
置とそれぞれ対応した位置に２つの無菌空気供給口が開
口し、回転部材53に固定されたノズル部材52が挿入位置
及び抜出し位置に回転して停止した時に、ノズル部材52
のノズル口に無菌空気を供給する。

更に、これらの各ノズル部材52の周部にはカートン４
を保持する断面Ｌ状の４本の案内レール54が固定してあ
る。

そして、前記実施例における挿入位置と抜出し位置に
対応する位置には、循環装置18のリテーナ19から無菌空
気噴出装置50の案内レール54にカートン４を挿入し、こ
れから抜出す通常の横送りチェーン56を２組配置してあ
る。この横送りチェーン56はカートン４の端部を係止可
能な爪部材58を有し、この爪部材58は適宜の案内部材に
より直線的に移動する部分ではチェーン56から突出し、
所定位置までカートン４を移動した後、チェーン56から
内方に引込められる。第７図は循環装置18のリテーナ19
から無菌空気噴出装置50にカートン４を移動する挿入用
の横送りチェーン56を示し、第８図はこの無菌空気噴出
装置50と循環装置18を上側から見た図であり、第８図の
下部と上部にそれぞれ挿入用及び抜出し用の横送りチェ
ーン56を示してある。また、第10図には抜出し用の横送
りチェーン56が図示され、第11図には挿入用の横送りチ
ェーンが図示されている。

この無菌空気噴出装置50によると、殺菌槽20あるいは
洗浄槽22から引上げられたカートン４が循環装置18で更
に上昇され、無菌空気噴出装置50のノズル部材52に整合
した挿入位置に達する。この挿入位置で、カートン４は
横送りチェーン56によりリテーナ19から案内レール54に
沿って移動され、ノズル部材52上に挿入される。カート
ン４はこの間にノズル部材52の先端部のノズル口から噴
出される無菌空気で殺菌剤あるいは洗浄剤の水滴を吹飛
ばされる。この後、カートン４はこの案内レール54に保
持されたまま、頂部位置を経て抜出し位置に達すると、
横送りチェーン56によりこれから抜出され、循環装置18
のリテーナ19に戻される。

したがって、いずれの実施例の無菌空気噴出装置30,5
0を用いた場合でも、殺菌装置10はカートン４を完全に
殺菌しかつこの殺菌剤を完全に除去・乾燥でき、しか
も、殺菌装置10の全体構造を小型にし、安価な装置とす
ることができる。

［効果］ 以上明らかなように、本発明によればカートンを完全
に殺菌し、この殺菌剤剤を効率よく除去することができ
ると共に、殺菌装置及び充填包装装置を含む充填包装設
備全体を小型化し、安価に製造できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例による殺菌装置の全体の配置を
示す説明図、第２図は第１図の無菌空気噴出装置の概略
的な斜視図、第３図はその平面図、第４図は第３図のIV
−IV線に沿う正面図、第５図は第４図のＶ−Ｖ線に沿う
側面図、第６図は無菌空気供給装置の断面図、第７図は
他の実施例による無菌空気噴出装置の概略的な斜視図、
第８図はその平面図、第９図は第８図のIX−IX線に沿う
正面図、第10図は第９図のＸ−Ｘ線に沿う図、第11図は
第９図のXI−XI線に沿う図、第12図乃至第14図は第１図
の殺菌装置で殺菌する飲料容器を示し、第12図は完成状
態の斜視図、第13図はそのカートンの斜視図、第14図は
その下部の斜視図である。 １……飲料容器、２……底部、３……上部、４……カー
トン、12……殺菌部、14……洗浄部、16……乾燥部、18
……循環装置、19……リテーナ、20……殺菌槽、22……
洗浄槽、24……乾燥槽、30,50……無菌空気噴出装置、3
2,51……無菌空気供給装置、34……ノズル装置、36,53
……回転支持部材、38,52……ノズル部材。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 足立 卓也 東京都台東区台東１丁目５番１号 凸版印 刷株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−138931（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−279028（ＪＰ，Ａ)

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】両側に開口端を有する中空状の飲料容器カ
   ートンを殺菌槽中に順次浸漬しかつ殺菌槽から引上げる
   殺菌槽の循環装置と、この殺菌されたカートンを洗浄槽
   中に順次浸漬し、循環させかつ洗浄槽から引上げる洗浄
   槽の循環装置と、これらの各循環装置に隣接して配置さ
   れた無菌空気噴出装置とを備え、この無菌空気噴出装置
   は、各循環装置を間欠的に回転する駆動軸に装着された
   回転支持部材と、この回転支持部材の周部に等間隔に装
   着された複数のノズル部材と、これらの各ノズル部材の
   先端部に開口されたノズル口とを有し、このノズル口か
   ら噴出する無菌空気でそれぞれ殺菌槽及び洗浄槽から引
   上げられたカートンの内面の殺菌剤及び洗浄剤を吹飛ば
   すことを特徴とする殺菌装置。
2. 【請求項２】前記ノズル部材は、回転支持部材に対し、
   駆動軸の軸線方向に沿って移動可能に装着され、ノズル
   部材の先端部を各循環装置のカートン内に挿入可能であ
   ることを特徴とする請求項１記載の殺菌装置。
3. 【請求項３】前記ノズル部材は回転支持部材に固定さ
   れ、各循環装置のカートンをその停止中に順次ノズル部
   材に装着し、抜出す着脱装置を備えることを特徴とする
   請求項１記載の殺菌装置。