JP6263558B2 - 容器の蓋向けの、殺菌物質を用いた処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、容器の蓋向けの、殺菌物質を用いた処理装置に関する。特に、本発明の装置は、無菌技術を用いた瓶詰めの分野に適用可能である。

周知のように、無菌技術を用いた瓶詰めラインにおいて、（成形、充填、蓋締め等の）各種作業場での清浄度管理が最も重要である。管理された環境内部へと配置する流体を適切に濾過し、各種領域の圧力を適正に管理して望ましくない粒子の経路を管理し、環境を正しく監視し、定置洗浄（ＣＩＰ（Ｃｌｅａｎｉｎｇ Ｉｎ Ｐｌａｃｅ））及び定置滅菌（Ｓ．Ｉ．Ｐ（Ｓｔｅｒｉｌｉｚａｔｉｏｎ Ｉｎ Ｐｌａｃｅ））のサイクルを適正に管理し、適度な品質とすることを確実に行うことが必要である。

本出願人は近年、予成形品の殺菌、容器の成形、成形された容器の充填、及び充填した容器の閉鎖等の瓶詰めラインの各種作業場を収容する、清浄度管理された環境を画成可能な隔離装置を開発した。従ってこれらの装置及び方法の詳細については、本出願人の名義での欧州特許ＥＰ２２４６１７６及び欧州特許出願ＥＰ２２７９８５０に記載されている。

無菌瓶詰めラインにおいて、成形した容器の充填及びその蓋締めの前に、容器の蓋（キャップ又はカプセル）そのものを殺菌することも必要である。従来技術では、これらの蓋は、化学薬品を用いるか、電磁放射を用いて殺菌可能であった。本出願で開示する発明は、化学薬品を用いた殺菌に関するため、現在周知の主な化学的殺菌の方法について、以下に簡単に説明する。

ＷＯ２０１００３１４６４文献は、回転する搬送システムの内部でキャップを殺菌する装置について記載している。キャップは、略水平方向の列をなすように整理され互いに間隔を有しながら、モータや滑車と結合した無端搬送ベルトに沿った経路をたどり、この経路の間に殺菌剤による処理を受ける。提案された装置は、搬送ベルト上でキャップの方向を揃える作業も行うために、構造が複雑で大型となる。

ＥＰ２０３９４３９文献に記載の別の方法は、螺旋状経路に沿って前進させながら、過酢酸に浸漬することにより、カプセルを殺菌するためのものである。

ＵＳ７３６０３４５文献に示されたカプセルの処理では、非常に小型のドラムの内部にカプセルを支持可能な、複数の回転ディスクが存在する。この方法の主な欠点は、一つのディスクから別のディスクへとカプセルを搬送する複雑さに関係する。

他の方法がＷＯ２０１００２３６９７文献に示されており、殺菌物質を投与した直線状の管の内部でカプセルを殺菌する。

或いは、その他の方法によれば、重力によってカプセルを前進させ、その前進経路に沿って殺菌する方法がある。

例えば、ＵＳ４９５８６４９文献は、処理中重力によって前進するカプセルを支える、円形ベース上に配置された複数の渦巻き状流路によって形成される装置を記載している。

一方ＥＰ１５４７６２２で提案される方法は、カプセルによって特定される主平面に平行な平面内に延びる、カプセルの非直線的な前進経路を記載している。

最後に、本発明に最も近い従来技術を示す文献である、ＷＯ２０１２０００５７３文献に開示されるのは、独立した二つの回転体が重ね合わされ、各回転体は複数の垂直レールを支えており、その内部に重力によってカプセルが導入される。第一の（上部）回転体では、カプセルは予備加熱され、第一から第二回転体への通路内で殺菌物質により処理され、第二の（下部）回転体では、殺菌物質を活性化する高温のガス流を受ける。

この方法の主な欠点は以下の通りである。上述のようにカプセルは、対応するレール内で垂直な列をなすよう配置され、回転中、ほぼその位置のままである。従って各カプセルの露出した領域、即ち、内表面や外表面の大部分には殺菌物質が到達する。しかしながら、殺菌物質の影響を受けない「グレー領域」があり、これらは、カプセル間の相互に接触した領域である。これらのグレー領域では、殺菌される可能性が低いか殺菌が不十分となる。

これに関連して、本発明の基礎となる技術目標は、上述の従来技術の欠点を解決する、容器の蓋向けの、殺菌物質を用いた処理装置を提供することである。

特に、本発明の目的は、各蓋をより均一に殺菌することができる、容器の蓋向けの、殺菌物質を用いた処理装置を開示することである。

本発明の更なる目的は、殺菌物質による容器の蓋向けの処理装置であって、小型で、構造的に簡単であると同時に、周知の方法と比べてより効率的な装置を利用可能とすることである。

このような技術目標及び具体的な目的は、一つ以上の添付の請求項に記載した技術的特徴を備えた、容器の蓋向けの、殺菌物質を用いた処理装置によって実質的に達成される。

本発明の更なる特徴と利点とは、添付の図面に示すような、殺菌物質による容器の蓋向けの処理装置の、好ましいがこれに限定するものではなく排他的ではない実施例を用いた記載によってより明らかになる。
殺菌物質による容器の蓋向けの処理装置を示す、上部からの斜視図である。 図１の処理装置（保護筐体は部分的に削除されている）を示す、正面斜視図である。 図１の処理装置の一部（回転ユニット、レール、分配手段）を示す斜視図である。 図１の処理装置の一部（レール、支持異形材）を示す斜視図である。 図５ａ、５ｂは、回転ユニットの回転の二つの異なる瞬間において支持異形材に対する蓋の列の相対位置を示す概略図である。 図６ａ、６ｂ、６ｃは、図１の処理装置の支持異形材の三つの実施形態を示す斜視図である。 図７ａ、７ｂは、二つの異なる蓋である、平坦キャップ、スポーツキャップをそれぞれ示す斜視図である。 図１の処理装置を備える、瓶詰めラインの概略図である。

図面を参照すると、参照符号１は、容器の蓋２用の、殺菌物質を用いた処理装置を示す。例えば、殺菌物質は、過酸化水素である。特に、この殺菌物質はガス状である。或いは、殺菌物質は液体である。

これに関連して、蓋２という用語は、キャップやカプセル等の凹形の蓋に関連する。蓋２は、高分子材料からなることが好ましい。

例えば、蓋２は、図７ａに示すような、平坦キャップによって表される。蓋２の他の例としては、図７ｂに示すようなスポーツキャップによって表される。

これら両方について、蓋２は、ベース３と、ベース３から延びて空洞５を形成する側壁４とを有する。空洞５は開口しており、実際には、ベース３の反対側において、蓋２は、容器の口を収納可能な開口を有し、側壁４が容器と係合してベース３によって容器を閉鎖可能である。

これに関連して、蓋２の「内表面」という用語は、側壁４の内表面とベース３の内表面とを特定する。蓋２の「外表面」という用語は、側壁４の外表面とベース３の外表面とを指す。

図７ａにおいて、蓋２によってその範囲を画成される空洞５は、略筒形状を呈しており、側壁４は筒状部の側壁に略対応し、ベース３は、円形のディスクである。或いは、蓋２によってその範囲を画成される空洞５は、若干円錐状を有する。

図７ｂのスポーツキャップ２はより複雑な形状を呈するが、この場合もベース３、側壁４及び空洞５を特定可能である。

処理装置１は、回転ユニット６と、重力によって同じ数だけ列８内に配置された蓋２を収容可能な複数の縦レール７とを備える。レール７は、互いに略平行であり、回転ユニットの周方向拡張部をたどるよう回転ユニット６にしっかりと（ｓｏｌｉｄｌｙ）接続される。

ここで記載及び例示する形態において、レール７は、回転ユニット６の回転軸Ａに平行である。

添付した全ての図面において、処理装置１は、回転ユニット６の回転軸Ａが支持平面に垂直となるように支持平面（地面又は床）上に配置される。従って、レール７もまた、（回転軸Ａに平行なので）支持平面に垂直である。

支持平面に対して傾斜した回転軸Ａを有する処理装置１を配置する可能性（図示せず）もある。この場合には、レール７もまた、（回転軸Ａに平行なので）支持平面に対して傾斜する。

（図示しない）別の形態において、レール７は、回転ユニット６の回転軸Ａに対して所定の角度だけ傾斜する。

処理装置１は、清浄度が制御された内部環境１０を画成及びその環境を隔離可能な保護筐体９を備える。例えば、保護筐体９は、略八角柱形状又は円筒形状の内部環境１０を画成する。

特に、保護筐体９は、清浄度が制御された内部環境１０と接する、筐体９自身の壁に対する加熱手段を備える。加熱手段は、結露（ｃｏｎｄｅｎｓａｔｉｏｎ）を防ぐために壁の温度を制御する手段を備える。加熱手段は、周知の方法で作成される。

保護筐体９は、清浄度が制御された内部環境１０の調整及び／又は保守作業のための介入を可能とする、少なくとも一つのアクセス窓１１を備える。ここに記載及び例示した形態では、三つのアクセス窓１１があり、対応する気密のハッチドア１２によって閉鎖可能である。

レール７内に収容された各蓋２は、空洞５（従って開口）を外側に向けて（例えば図４参照）いる。言い換えれば、空洞５（従って開口）は、保護筐体９の方に向いている。

処理装置１は、汚染が管理された内部環境１０に向かって蓋２を搬送する搬送手段１３を備えることが好ましい。例えば、搬送手段１３は、重力によって蓋２が前進する流路１３ａを少なくとも備える。流路１３ａは、略垂直であることが好ましい。或いは、流路１３ａは傾斜している。

保護筐体９には、アクセスのための開口１４が設けられた上部ベース９ａがあり、その開口の内部に搬送流路１３ａが通じている。

処理装置１は、レール７の下に配置され、蓋２の列８を支持する周方向拡張部を更に有する、支持異形材１５を備える。

ここに記載及び例示した形態において、支持異形材１５は、回転ユニット６に固定される。（図示しない）別の形態において、支持異形材１５は、回転ユニット６に対して移動可能である。

処理装置１は、殺菌物質の分配手段１６を備える。ここに記載及び例示した形態において、分配手段１６は、回転ユニット６に固定される。或いは、分配手段１６は、移動可能である。

特に、分配手段１６は、蓋２の空洞５に向かって殺菌物質を供給するように配置された複数のノズルを備える。特に、これらのノズルは、レール７と保護筐体９との間に位置し、よってノズルもまた周方向拡張部をたどる。言い換えれば、分配手段１６は、蓋２のレール７を収容する周方向拡張部より大きい径を有する同心円状の周方向拡張部を形成する（図３参照）。ここに記載及び例示した形態において、分配手段１６は、略垂直に配置された、即ちレール７に平行な筒状体１７からなる。これら筒状体１７はそれぞれ、複数のノズルを備える。

独創的に（ｏｒｉｇｉｎａｌｌｙ）、支持異形材１５の高さが変化しているために、回転ユニット６が回転すると、蓋２の列８がレベル差を有する外周経路をたどり、蓋２の間の相対的な変位が決まる。

レベル差のある外周経路は、少なくとも一つの上昇部分１８と少なくとも一つの下降部分１９とを備える。ここに記載及び例示した形態において、レベル差を有する外周経路は、複数の上昇部分１８と複数の下降部分１９とを備える。例えば、上昇部分１８と下降部分１９とは、所定の傾斜を有する傾斜路状（ｒａｍｐｓ）、又は階段状（ｓｔｅｐｓ）である。

本発明に記載の、容器の蓋向けの、殺菌物質を用いた処理装置の機能について以下に説明する。

回転ユニット６は、初期段階として静止状態にあると考える。

蓋２は、重力により搬送流路１３ａ内を前進し、アクセス開口１４を通過すると、アクセス開口１４の真下に位置するレール７内に配置され、これによって第一の列８が形成される。上述したように、各蓋２は、空洞５が保護筐体９に向くように配置される。

図５ａに示すように、より低いレベルに位置する列８の蓋２ａ（分かり易くする為に先頭の蓋２と呼ぶことにする）は、支持異形材１５上に載置される。

回転ユニット６が回転している間、レール７は、回転ユニット６と共に回転し、搬送流路１３ａから到着した蓋２は、アクセス開口１４の下に位置するレール７内に順次搬出される。

レール７が回転することにより、各列８の先頭の蓋２ａは、上昇部分１８と下降部分１９とに沿ってレベル差を有する外周経路をたどることとなる。例えば、図５ａ及び５ｂは、先頭の蓋２ａが支持異形材１５の段差から下降する様子を示している。この段差によって、下降中に列８内の蓋同士が分離され、蓋２同士の接触している領域がなくなる。更に、段差から下降する際に、先頭の蓋２ａがそれ自身部分的に回転し、ひいてはすぐ上に位置する蓋２を回転させることとなる。

回転中、分配手段１６は、蓋２の空洞５に向けて殺菌物質を散布し、その結果蓋２の内表面が殺菌される。通常の動作では、全ての内部環境１０が殺菌物質で飽和した状態となるので、その結果、蓋２の外表面が殺菌される。

更に、段差からの下降及び蓋２自身の部分的な回転の間に蓋２の間で生まれる分離によって、蓋２同士の瞬時の接触帯が変化する。

回転ユニット６が部分的又は完全に回転した後に、蓋２は、保護筐体９内に形成された排出開口２０を介して外部に送られる。

図８に示すように、処理装置１は、瓶詰めライン１００の一部である。

容器の充填装置３０は、処理装置１の下流に位置し、この充填装置もまた隔離され、インターフェース装置４０を介して処理装置１と接続可能である。処理装置１の清浄度が制御された内部環境１０において、圧力は約１０Ｐａである。充填装置３０内部の圧力は、約３０Ｐａである。インターフェース装置４０には、処理装置１との連絡部と充填装置３０との連絡部とが備えられ、充填装置３０からの粒子（例えば製品）及び流体（例えば洗浄液）が処理装置１に到達しないような寸法とする。

本発明に記載の、容器の蓋向けの、殺菌物質を用いた処理装置の特徴は、以上の記載により明らかであり、結果的な利点を有する。

特に、高さが変化する支持異形材の存在により、回転ユニットの回転中、蓋が相対的に変位する。このような相対的変位によって確実に、略全ての領域が殺菌物質による処理に徐々に晒されることとなる。言い換えれば、殺菌物質が行き届かない「グレー領域」がなくなるため、従来技術の場合より、各蓋はより均一に殺菌される。

更に、ここに開示した処理装置は、蓋の変位が支持異形材のレベル差を有する側面形状（ｐｒｏｆｉｌｉｎｇ）によって決定されるので、構造的に簡単であり小型である。よって、最も近い従来技術の方法と装置の寸法は同一であるが、殺菌の効果は増加する。

Claims (15)

1. 容器の蓋（２）向けの、殺菌物質を用いた処理装置（１）であって、
   回転するよう構成された回転ユニット（６）と、
   重力によって同じ数だけ列（８）内に配置された前記蓋（２）を収容可能な複数の縦レール（７）であって、前記レール（７）は互いに略平行であり、円状に配置されるよう前記回転ユニット（６）にしっかりと接続されたレールと、
   前記レール（７）の下方に位置し、蓋（２）の列（８）を支持するような支持異形材（１５）と、
   前記殺菌物質の分配手段（１６）と、
   を備え、
   前記支持異形材（１５）の高さが変化しているために、前記回転ユニット（６）が回転すると、蓋（２）の列（８）がレベル差を有する外周経路をたどり、蓋（２）の間の相対的な変位が決まる、処理装置。
2. 前記レベル差を有する外周経路は、少なくとも一つの上昇部分（１８）と少なくとも一つの下降部分（１９）とを備える、請求項１に記載の処理装置（１）。
3. 前記レベル差を有する外周経路は、複数の上昇部分（１８）と複数の下降部分（１９）とを備える、請求項２に記載の処理装置（１）。
4. 前記少なくとも一つの上昇部分（１８）と前記少なくとも一つの下降部分（１９）とは、傾斜路状又は階段状である、請求項２又は３に記載の処理装置（１）。
5. 前記レール（７）は、前記回転ユニット（６）の回転軸（Ａ）に平行である、請求項１から４のいずれか１つに記載の処理装置（１）。
6. 前記回転ユニット（６）の回転軸（Ａ）は、前記処理装置（１）の支持平面に垂直である、請求項５に記載の処理装置（１）。
7. 前記回転ユニット（６）の回転軸（Ａ）は、前記処理装置（１）の支持平面に対して傾斜している、請求項５に記載の処理装置（１）。
8. 前記レール（７）は、前記回転ユニット６の回転軸（Ａ）に対して所定の角度だけ傾斜する、請求項１から４のいずれか１つに記載の処理装置（１）。
9. 前記支持異形材（１５）は、前記回転ユニット６に固定されている、請求項１から８のいずれか１つに記載の処理装置（１）。
10. 前記分配手段（１６）は、前記レール（７）に応じて前記レール（７）の外側に配置された複数のノズルを備える、請求項１から９のいずれか１つに記載の処理装置（１）。
11. 内部の清浄度が制御された環境（１０）を画成及び隔離可能な保護筐体（９）を更に備える、請求項１から１０のいずれか１つに記載の処理装置（１）。
12. 前記清浄度が制御された内部環境（１０）に向かって前記蓋（２）を搬送する搬送手段（１３）を更に備える、請求項１１に記載の処理装置（１）。
13. 前記搬送手段（１３）は、重力によって前記蓋（２）が前進する流路（１３ａ）を少なくとも備え、前記保護筐体（９）は、前記流路（１３ａ）が内部に通じる、アクセス開口（１４）を有する、請求項１２に記載の処理装置（１）。
14. 前記保護筐体（９）は、筐体（９）の壁を加熱する手段を備え、前記壁は前記清浄度が制御された内部環境（１０）に接している、請求項１１から１３のいずれか１つに記載の処理装置（１）。
15. 容器の瓶詰めライン（１００）であって、
    請求項１から１４のいずれか１つに記載の処理装置（１）と
    、
    前記容器の充填装置（３０）と、
    前記処理装置（１）と前記充填装置（３０）との間のインターフェース装置（４０）と
    を備え、
    前記インターフェース装置（４０）は、前記処理装置（１）との連絡部と前記充填装置（３０）との連絡部とを備え、前記充填装置（３０）からの粒子及び流体が前記処理装置（１）に到達しないような寸法を有する、瓶詰めライン。

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