特開 2024-62725 キャップ殺菌装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024062725

(43)【公開日】2024-05-10

(54)【発明の名称】キャップ殺菌装置

(51)【国際特許分類】

   B65B 55/04 20060101AFI20240501BHJP

   B65B 55/10 20060101ALI20240501BHJP

【ＦＩ】

B65B55/04 M

B65B55/04 V

B65B55/10 A

B65B55/10 E

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022170760

(22)【出願日】2022-10-25

(71)【出願人】

【識別番号】000253019

【氏名又は名称】澁谷工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100156199

【弁理士】

【氏名又は名称】神崎 真

(74)【代理人】

【識別番号】100124497

【弁理士】

【氏名又は名称】小倉 洋樹

(72)【発明者】

【氏名】政浦 卓哉

(72)【発明者】

【氏名】渡邉 壮馬

(72)【発明者】

【氏名】東崎 隆司

(57)【要約】

【課題】ノズルの数を増やすことなく噴射時間を充分に確保できるキャップ殺菌装置を提供する。
【解決手段】キャップ殺菌装置１０は、受取位置Ｐ１において供給ホイール１２に接続される第１殺菌ホイール１８と、受渡位置Ｐ４において排出ホイール１４に接続される第２殺菌ホイール２０と、殺菌位置Ｐ２に設けられる殺菌装置２２と、移送位置Ｐ３において第１殺菌ホイール１８のポケット１８Ａに収容されているキャップＣを第２殺菌ホイール２０のポケット２０Ａへ移送する移送装置２４とを備える。第１、第２殺菌ホイール１８、２０は同一回転軸Ｒ上に、ポケット１８Ａ、２０Ａの位相をずらして配置される。殺菌装置２２で殺菌されたポケット１８Ａに収容されたキャップＣを、移送装置２４によりポケット２０Ａに移送し、再度殺菌装置２２により殺菌する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

キャップを収容するポケットを外周に複数形成されたホイールを複数個接続して配置し、殺菌ノズルから殺菌媒体をキャップに吹き付けて殺菌するキャップ殺菌装置において、
供給ホイールに接続された第１殺菌ホイールと、
前記第１殺菌ホイールと同一回転軸上に、且つ前記第１殺菌ホイールとポケットの位相をずらして配置されるとともに、排出ホイールに接続された第２殺菌ホイールと、
前記第１殺菌ホイールと第２殺菌ホイールにおける、前記排出ホイールが接続されている位置から前記供給ホイールが配置されている位置の間に設けられ、前記第１殺菌ホイールのポケットに収容されているキャップを前記第２殺菌ホイールのポケットへ移送するキャップ移送手段とを備え、
前記供給ホイールから供給されるキャップを前記第１殺菌ホイールのポケットに受け取って搬送し、前記殺菌ノズルから殺菌媒体を前記キャップへ吹き付けて殺菌を行った後に、前記キャップ移送手段により前記第１殺菌ホイールのポケットから前記第２殺菌ホイールのポケットに殺菌媒体を吹き付けられたキャップを移送し、当該キャップに再度前記殺菌ノズルから殺菌媒体を吹き付け、その後前記排出ホイールへ受け渡すことを特徴とするキャップ殺菌装置。

【請求項2】

前記第１殺菌ホイールと前記第２殺菌ホイールのポケットは同じピッチで形成されるとともに、前記両殺菌ホイールのいずれか一方の殺菌ホイールを他方の殺菌ホイールに対して半ピッチ分位相をずらして配置したことを特徴とする請求項１に記載のキャップ殺菌装置。

【請求項3】

前記第１殺菌ホイールのポケットの間、および前記第２殺菌ホイールのポケット間に殺菌ガスが通過する開口部を形成したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のキャップ殺菌装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、スターホイールで搬送されるキャップに殺菌ガスを吹き付けて殺菌するキャップ殺菌装置に関する。

【背景技術】

【0002】

スターホイールに設けられた切欠き（ポケット）にキャップを収容した状態で搬送し、搬送経路に配置された固定のノズルから殺菌ガスを噴射してキャップの内外面を殺菌するキャップ殺菌装置が知られている（特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第６５５１８０３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

このような装置において処理能力を高めるために搬送速度を上げると、キャップへ殺菌ガスを噴射する時間が短くなり殺菌が十分にできない。これに対してノズルの数を増やすことも考えられるがコストが増大する。

【0005】

本発明は、ノズルの数を増やすことなく噴射時間を充分に確保できるキャップ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】

【0006】

本発明の第１の発明であるキャップ殺菌装置は、キャップを収容するポケットを外周に複数形成されたホイールを複数個接続して配置し、殺菌ノズルから殺菌媒体をキャップに吹き付けて殺菌するキャップ殺菌装置において、供給ホイールに接続された第１殺菌ホイールと、前記第１殺菌ホイールと同一回転軸上に、且つ前記第１殺菌ホイールとポケットの位相をずらして配置されるとともに、排出ホイールに接続された第２殺菌ホイールと、前記第１殺菌ホイールと第２殺菌ホイールにおける、前記排出ホイールが接続されている位置から前記供給ホイールが配置されている位置の間に設けられ、前記第１殺菌ホイールのポケットに収容されているキャップを前記第２殺菌ホイールのポケットへ移送するキャップ移送手段とを備え、前記供給ホイールから供給されるキャップを前記第１殺菌ホイールのポケットに受け取って搬送し、前記殺菌ノズルから殺菌媒体を前記キャップへ吹き付けて殺菌を行った後に、前記キャップ移送手段により前記第１殺菌ホイールのポケットから前記第２殺菌ホイールのポケットに殺菌媒体を吹き付けられたキャップを移送し、当該キャップに再度前記殺菌ノズルから殺菌媒体を吹き付け、その後前記排出ホイールへ受け渡すことを特徴としている。

【0007】

本発明の第２の発明であるキャップ殺菌装置は、第１の発明において、前記第１殺菌ホイールと前記第２殺菌ホイールのポケットが同じピッチで形成されるとともに、前記両殺菌ホイールのいずれか一方の殺菌ホイールを他方の殺菌ホイールに対して半ピッチ分位相をずらして配置したことを特徴としている。

【0008】

本発明の第２の発明であるキャップ殺菌装置は、第１または第２の発明において、前記第１殺菌ホイールのポケットの間、および前記第２殺菌ホイールのポケット間に殺菌ガスが通過する開口部を形成したことを特徴としている。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、ノズルの数を増やすことなく噴射時間を充分に確保できるキャップ殺菌装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の第１実施形態であるキャップ殺菌装置の配置を示す平面図である。

【図2】図１のキャップ殺菌装置におけるキャップの搬送経路を模式的に示す斜視図である。

【図3】キャップ殺菌装置のＡ－Ａ断面図である。

【図4】第１殺菌ホイールと第２殺菌ホイールの平面図である。

【図5】シャフトに取り付けられる第１殺菌ホイールと第２殺菌ホイールの配置を示す平面図である。

【図6】キャップと、第１、第２殺菌ホイールのポケット、開口部と、第１、第２移送プレートの動きを直線的に展開し時系列で示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。図１は、本発明の第１実施形態であるキャップ殺菌装置の配置を示す平面図であり、図２は同装置におけるキャップの搬送経路を模式的に示す斜視図である。また、図３はキャップ殺菌装置のＡ－Ａ断面図である。

【0012】

本実施形態のキャップ殺菌装置１０は、受取位置Ｐ１において供給ホイール１２に接続され供給ホイール１２からキャップＣを受け取り、過酸化水素ガスなどの殺菌媒体によりキャップＣの殺菌処理を行う。その後、受渡位置Ｐ４において排出ホイール１４に接続され、排出ホイール１４へとキャップＣを受け渡す。なお、供給ホイール１２にはシュート１６からキャップＣが１列で供給され、排出ホイール１４から排出されたキャップは、加熱エア、無菌水を噴射されて下流の処理装置へと排出される。

【0013】

キャップ殺菌装置１０は、第１殺菌ホイール１８と第２殺菌ホイール２０、そして後述する殺菌装置２２と移送装置２４とを備える。第１、第２殺菌ホイール１８、２０は、所定距離隔ててシャフト１１に取り付けられ、図示しないモータ（回転手段）により同一回転軸Ｒ周りに一体的に、あるいは同期して回転される。なお、本実施形態において回転軸Ｒは垂直軸に沿って配置され、第２殺菌ホイール２０は第１殺菌ホイール１８の上方に配置される。

【0014】

図２に示されるように、供給ホイール１２は、第１殺菌ホイール１８と同じ高さに配置され、キャップＣは、受取位置Ｐ１において供給ホイール１２のポケット１２Ａから第１殺菌ホイール１８のポケット１８Ａに受け渡される。その後キャップＣは、第１殺菌ホイール１８により殺菌装置２２が設けられた殺菌位置Ｐ２を経た後、移送装置（移送手段）２４が設けられた移送位置Ｐ３において第１殺菌ホイール１８のポケット１８Ａから第２殺菌ホイール２０のポケット２０Ａへと移送される。第２殺菌ホイール２０のポケット２０Ａに保持されたキャップＣは、第２殺菌ホイール２０により殺菌装置２２が設けられた殺菌位置Ｐ２を再び経た後、受渡位置Ｐ４において、第２殺菌ホイール２０と同じ高さに配置された排出ホイール１４のポケット１４Ａへと受け渡される。

【0015】

図４は、第１殺菌ホイール１８と第２殺菌ホイール２０の平面図である。本実施形態において、第１、第２殺菌ホイール１８、２０は同じ平面形状を有し、その外周には、所定ピッチでそれぞれポケット１８Ａ、２０Ａが複数設けられる。ポケット１８Ａの間、およびポケット２０Ａの間には、それぞれ開口部１８Ｂ、２０Ｂが設けられる。

【0016】

図５は、シャフト１１に取り付けられる第１殺菌ホイール１８と第２殺菌ホイール２０の配置を示す平面図である。図５に示されるように、第１殺菌ホイール１８と第２殺菌ホイール２０はポケット１８Ａ、２０Ａの半ピッチ分位相をずらして配置される。これにより、第１殺菌ホイール１８のポケット１８Ａの位置には、第２殺菌ホイール２０の開口部２０Ｂが位置し、第２殺菌ホイール２０のポケット２０Ａの位置には、第１殺菌ホイール１８の開口部１８Ｂが位置する。

【0017】

図３に示されるように、殺菌装置２２は殺菌位置Ｐ２において、第１殺菌ホイール１８の外周の下方および第２殺菌ホイール２０外周の上方に殺菌媒体を噴出する第１殺菌ノズル２２Ａおよび第２殺菌殺菌ノズル２２Ｂを備える。第１殺菌ノズル２２Ａは、上向きに殺菌媒体を噴射して第１殺菌ホイール１８のポケット１８Ａに保持されるキャップＣに殺菌媒体を直接噴射するとともに、第２殺菌ホイール２０のポケット２０Ａに保持されるキャップＣに第１殺菌ホイール１８の開口部１８Ｂを通して殺菌媒体を噴射する。一方、第２殺菌ノズル２２Ｂは、下向きに殺菌媒体を噴射して第２殺菌ホイール２０のポケット２０Ａに保持されるキャップＣに殺菌媒体を直接噴射するとともに、第１殺菌ホイール１８のポケット１８Ａに保持されるキャップＣに第２殺菌ホイール２０の開口部２０Ｂを通して殺菌媒体を噴射する。

【0018】

なお、各ポケット１８Ａ、２０Ａの上下、および外周部にはキャップＣを各ポケット１８Ａ、２０Ａ内に保持して搬送経路に沿って案内するガイド部材２６および２８が第１殺菌ホイール１８、第２殺菌ホイール２０の外周に沿って配置される。ガイド部材２６、２８は、移送位置Ｐ３を除いて第１殺菌ホイール１８、第２殺菌ホイール２０の略全周に亘って配置される。本実施形態において、キャップＣは天面を下にしてポケット１８Ａ、２０Ａに保持される。そのためキャップＣの天面側には第１殺菌ノズル２２Ａから殺菌媒体から吹き付けられ、キャップＣの開口部側には第２殺菌ノズル２２Ｂから殺菌媒体が吹き付けられる。

【0019】

本実施形態の移送装置２４は、例えば移送プレート３０により第１殺菌ホイール１８のポケット１８Ａ内に収容されるキャップＣを下側から支持し、第２殺菌プレート２０高さまで上昇させる。移送プレート３０は、例えば上下に配置された原動スプロケット３２および従動スプロケット３４に掛け回されるチェーン３６に取り付けられる。移送プレート３０はチェーン３６の走行方向に対して垂直に外側に延出し、原動スプロケット３２がモータ３８により駆動されることによりチェーン３６の軌道に沿って移動される。

【0020】

チェーン３６の一方のスパンは第１、第２殺菌ホイール１８、２０側に向けて第１殺菌ホイール１８の下側から第２殺菌ホイール２０の上側まで垂直に配置され、上向きに走行される。モータ３８は、移送プレート３０が回転する第１殺菌ホイール１８のポケット１８Ａ、および回転する第２殺菌ホイール２０の開口部２０Ｂを通って上昇されるように制御装置４０によって制御される。

【0021】

本実施形態の移送装置２４は、隣り合う第１、第２移送ユニット２４Ａ、２４Ｂから構成される。第１、第２移送ユニット２４Ａ、２４Ｂのチェーン３６Ａ、３６Ｂは並列に配置され、各々モータ３８Ａ、３８Ｂにより独立に制御される。第１移送ユニット２４Ａ、２４Ｂはそれぞれ第１、第２移送プレート３０Ａ、３０Ｂを備え、第１、第２移送プレート３０Ａ、３０Ｂは、同一軌道を交互に移送されるように各チェーン３６Ａ、３６Ｂに取り付けられる。これにより、ポケット１８ＡのキャップＣは、第１、第２移送プレート３０Ａ、３０Ｂにより交互にポケット２０Ａへと移送される。

【0022】

制御装置４０は、シャフト１１を回転するモータ（回転手段）のエンコーダ信号、および移送装置２４の各モータ３８からのエンコーダ信号に基づき、第１殺菌ホイール１８および第２殺菌ホイール２０の各ポケット１８Ａ、２０Ａの位置と、第１、第２移送プレート３０Ａ、３０Ｂの位置を把握し、第１殺菌ホイール１８のポケット１８Ａが移送位置Ｐ３に到達すると、第１、第２移送ユニット２４Ａ、２４Ｂの一方を作動させ、作動された第１または第２移送ユニット２４Ａ、２４Ｂの移送プレート（３０Ａまたは３０Ｂ）を用いて第１殺菌ホイール１８のポケット１８Ａに収容されているキャップＣに係合して第２殺菌ホイール２０のポケット２０Ａへと移送する。

【0023】

次に図６（ａ）～（ｇ）を参照して、第１、第２移送ユニット２４Ａ、２４Ｂを用いたキャップＣの第１殺菌ホイール１８から第２殺菌ホイール２０への移送動作について説明する。図６（ａ）～（ｇ）は、キャップＣと、第１殺菌ホイール１８のポケット１８Ａ、開口部１８Ｂと、第２殺菌ホイール２０のポケット２０Ａ、開口部２０Ｂと、第１、第２移送プレート３０Ａ、３０Ｂの動きを直線的に展開し時系列で示す模式図である。

【0024】

図６に示されるように、移送位置Ｐ３には、第１殺菌ホイール１８と第２殺菌ホイール２０の間に、ポケット１８Ａ、２０Ａと略同じ幅で左右一対のガイド部材４２が設けられる。ガイド部材４２は移送プレート３０Ａ、３０ＢによるキャップＣの移送をガイドするためのものであり、ポケット１８Ａ、２０Ａで搬送されるキャップＣに干渉しない寸法および配置とされる。なお、第１、第２殺菌ホイール１８、２０の外周に沿って設けられるガイド部材２６、２８は、移送プレート３０Ａ、３０Ｂとの干渉を避けるため、ガイド部材４２に挟まれる区間には設けられない。

【0025】

図６において、第１、第２殺菌ホイール１８、２０は右側から左側へと移動される。図６（ａ）は、第１殺菌ホイール１８のポケット１８Ａに保持される最初のキャップＣが移送位置Ｐ３に到達し、第１移送プレート３０Ａが下側からキャップＣにした係合した直後の状態が示される。このとき第２殺菌ホイール２０の何れのポケット２０ＡにもキャップＣは移送されておらず、移送位置Ｐ３には第２殺菌ホイール２０の開口部２０Ｂが位置する。

【0026】

図６（ｂ）には、移送位置Ｐ３のキャップＣが第１移送プレート３０Ａによりガイド部材４２の間に持ち上げられた状態が示される。図６（ｂ）では、図６（ａ）において移送位置Ｐ３に位置したポケット１８Ａ、開口部２０Ｂは、第１、第２殺菌ホイール１８、２０の回転により左側へ僅かに移動されている。

【0027】

図６（ｃ）には、第１殺菌ホイール１８の開口部１８Ｂ、第２殺菌ホイール２０のポケット２０Ａが移送位置Ｐ３に移動した状態が示される。同タイミングで第１移送プレート３０Ａは、キャップＣを移送位置Ｐ３に位置するポケット２０Ａの高さまで上昇させる。

【0028】

図６（ｄ）には、図６（ｃ）の状態から第１、第２殺菌ホイール１８、２０が回転され、第１移送プレート３０Ａによりポケット２０Ａ内に維持されたキャップＣの搬送方向前側が下流側のガイド部材４２の上を超えてガイド部材２６、２８が設けられた区間に移動した状態が示される。このとき第１移送プレート３０Ａは、図６（ｃ）と同じ高さに維持される。これによりポケット２０Ａ内のキャップＣは搬送方向前側がガイド部材２６、４２により支持され、搬送方向後側が第１移送プレート３０Ａによって支持される。キャップＣはポケット２０Ａの移動に伴いガイド部材２６、４２、移送プレート３０Ａの上をスライドしながら移動される。

【0029】

図６（ｅ）では、キャップＣが収容される次のポケット１８Ａが移送位置Ｐ３に到達するとともに、第１移送プレート３０ＡによりキャップＣが移送されたポケット２０Ａの次の開口部２０Ｂが移送位置Ｐ３に到達する。このとき第２移送ユニット２４Ｂが作動され、第２移送プレート３０Ｂが下側からキャップＣに係合される。また、第１移送ユニット２４Ａが作動され、第１移送プレート３０Ａが移送位置Ｐ３に位置する開口部２０Ｂを通して上方へと移動される。

【0030】

図６（ｆ）には、移送位置Ｐ３のキャップＣが第２移送プレート３０Ｂによりガイド部材４２の間に持ち上げられた状態が示される。図６（ｆ）では、図６（ｅ）において移送位置Ｐ３に位置したポケット１８Ａ、開口部２０Ｂは、第１、第２殺菌ホイール１８、２０の回転により左側へ僅かに移動されており、第１移送プレート３０Ａは開口部２０Ｂを通り抜けてその上方に位置する。

【0031】

図６（ｇ）には、第１殺菌ホイール１８の次の開口部１８Ｂ、第２殺菌ホイール２０の次のポケット２０Ａが移送位置Ｐ３に移動された状態が示される。同タイミングで第２移送プレート３０Ｂは、キャップＣを移送位置Ｐ３に位置するポケット２０Ａの高さまで上昇させる。また、第１移送プレート３０Ａは、チェーン３６Ａの反対側スパンに位置する待機位置へと移動される。以下、図６（ｄ）～（ｇ）の動作を繰り返すことで、第１殺菌ホイール１８のポケット１８Ａにより保持、搬送されるキャップＣは、移送位置Ｐ３の移送装置２４により第２殺菌ホイール２０のポケット２０Ａへと移送される。

【0032】

以上のように本実施形態のキャップ殺菌装置によれば、キャップは同じ殺菌位置を２度経由し、その間に同じノズルで２度殺菌媒されるため、ノズルの数を増やすことなく噴射時間を充分に確保できる。

【0033】

また、従来のキャプ殺菌装置では、キャップが存在しない殺菌ホイールのポケット間に噴射される殺菌媒体が無駄となっていたが、本実施形態では第１、第２殺菌ホイールのポケットを互い違いに配置するとともに、第１、第２殺菌ホイールそれぞれにおいてポケット間に開口部を設けることにより、無駄なくキャップの殺菌を行うことができる。

【0034】

なお、本実施形態の殺菌装置において、第１、第２殺菌ホイールの回転軸は垂直に配置されたが、回転軸を垂直以外、例えば水平に配置してもよい。この場合、移送装置はキャップを回転軸に沿って移送する。

【符号の説明】

【0035】

１０ キャップ殺菌装置
１１ シャフト
１２ 供給ホイール
１４ 排出ホイール
１８ 第１殺菌ホイール
１８Ａ ポケット
１８Ｂ 開口部
２０ 第２殺菌ホイール
２０Ａ ポケット
２０Ｂ 開口部
２２ 殺菌装置（殺菌手段）
２２Ａ 第１殺菌ノズル
２２Ｂ 第２殺菌ノズル
２４ 移送装置（移送手段）
Ｃ キャップ
Ｒ 回転軸

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】