異物除去装置
【課題】容器の底部および内側面に付着している異物を少ないクリーンエア量で効率よく除去し、省エネ化、低ランニングコスト化を図ることができる異物除去装置を提供することを目的とする。
【解決手段】倒立された容器内にノズル２２を挿入し、ノズル２２から噴出されるクリーンエアにより容器内の異物を除去する異物除去装置において、ノズル２２は、その先端部位から容器の底部に向けてクリーンエアを噴出する上部噴出口３１と、容器の内側面に向けてクリーンエアを噴出する横噴出口３２とを備えるとともに、上部噴出口３１および横噴出口３２から噴出されるクリーンエアの噴出順序を、上部噴出口３１、横噴出口３２の順に切替える切替え手段３３を備えている。
【解決手段】倒立された容器内にノズル２２を挿入し、ノズル２２から噴出されるクリーンエアにより容器内の異物を除去する異物除去装置において、ノズル２２は、その先端部位から容器の底部に向けてクリーンエアを噴出する上部噴出口３１と、容器の内側面に向けてクリーンエアを噴出する横噴出口３２とを備えるとともに、上部噴出口３１および横噴出口３２から噴出されるクリーンエアの噴出順序を、上部噴出口３１、横噴出口３２の順に切替える切替え手段３３を備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、清涼飲料や炭酸飲料等の液体を充填する容器をクリーンエアで洗浄し、容器内面に付着している異物を除去する異物除去装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
お茶、ミネラルウォーター等の清涼飲料や炭酸飲料等の様々な液体をＰＥＴボトル、ガラス瓶、缶等の各種容器に充填する際、雑菌等の混入を防止することが必須である。このため、クリーンルーム内において、容器の殺菌、キャップの殺菌、製品液の充填、キャップの装着等の一連の工程を実行する無菌充填システムが用いられている。この場合、容器の殺菌方法として、例えば、過酢酸系の殺菌液や次亜塩素酸ナトリウム溶液等を用いた殺菌方法が採られており、殺菌後に、容器内を無菌水や市水によって濯ぐようにしている。
【０００３】
しかし、殺菌液により殺菌した容器を無菌水や市水で濯ぐには、大量の水の使用が不可避であり、使用水の処理設備が必要となるとともに、ランニングコストが嵩む等の問題があった。このため、水の使用量を削減することが強く求められており、近年、水を使わないドライ殺菌技術が提案されるに至っている。かかるドライ殺菌技術の１つとして、例えば電子線を照射して容器を殺菌する電子線殺菌装置が知られている。
【０００４】
ところが、この電子線殺菌装置では、電子線の透過力に限界があるため、容器に異物が付着していた場合、その異物によって電子線が遮られ、異物の影となる部分の殺菌ができない可能性があった。そこで、水を使わないで容器を殺菌できる電子線殺菌装置のメリットを活かすべく、水を使用しないで容器内を濯ぐ（リンス）ことにより、異物を除去するようにした異物除去装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１７９９２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に示されたものは、ノズルから気体（クリーンエア）を噴出しながら、容器の口部から底部近傍までノズルを往復動させてスキャンすることにより、容器の内面に付着されている異物を吹き飛ばし、それを容器の口部から外部に排出するようにしたものであり、ノズルの先端部位と側面部位に開口されている複数の上部噴出口および横噴出口から同時に気体（クリーンエア）を噴出し、全体に万遍なくクリーンエアを噴出できるように構成されている。
【０００７】
しかしながら、かかるノズル構造では、クリーンエアが複数の上部噴出口および横噴出口から分散されて噴出されるため、リンス力が弱く、異物の付着状態によっては除去性能が不足する場合が発生し兼ねなかった。この問題は、クリーンエアの流量を増やすことによって解消できるものの、クリーンエアの消費量が増大し、ランニングコストが上昇してしまう等の課題があった。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、容器の底部および内側面に付着している異物を少ないクリーンエア量で効率よく除去し、省エネ化、低ランニングコスト化を図ることができる異物除去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】
【０００９】
上記した課題を解決するために、本発明の異物除去装置は、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明にかかる異物除去装置は、倒立された容器内にノズルを挿入し、該ノズルから噴出されるクリーンエアにより前記容器内の異物を除去する異物除去装置において、前記ノズルは、その先端部位から前記容器の底部に向けて前記クリーンエアを噴出する上部噴出口と、前記容器の内側面に向けて前記クリーンエアを噴出する横噴出口とを備えるとともに、前記上部噴出口および前記横噴出口から噴出される前記クリーンエアの噴出順序を、前記上部噴出口、前記横噴出口の順に順次切替える切替え手段を備えていることを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、クリーンエアを噴出するノズルに、容器の底部に向けてクリーンエアを噴出する上部噴出口と、容器の内側面に向けてクリーンエアを噴出する横噴出口とを設けるとともに、上部噴出口および横噴出口から噴出されるクリーンエアの噴出順序を、上部噴出口、横噴出口の順に順次切替える切替え手段を設けているため、容器内をクリーンエアによってエアリンスする際、切替え手段を介してノズルの上部噴出口および横噴出口から、上部噴出口、横噴出口の順に順次クリーンエアを噴出させることにより、容器の底部および内側面に対して集中的にクリーンエアの全流量を直接噴き付けるようにしてリンス力を高め、容器内全面をエアリンスすることができる。従って、徒にクリーンエアの噴出量を増やすことなく、容器の底部および内側面に付着している異物を少ないクリーンエア量で効率よく除去し、省エネ化、低ランニングコスト化を図ることができる。
【００１１】
さらに、本発明の異物除去装置は、上記の異物除去装置において、前記切替え手段は、前記ノズルのクリーンエア通路内に摺動可能に介装され、前記クリーンエアの供給開始時に、前記横噴出口を閉鎖する下方部位に位置し、前記クリーンエア圧により上方部位に移動されたとき、前記上部噴出口を閉鎖し、前記横噴出口を開放する中子から構成されていることを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、切替え手段が、ノズルのクリーンエア通路内に摺動可能に介装され、クリーンエアの供給開始時に、横噴出口を閉鎖する下方部位に位置し、クリーンエア圧により上方部位に移動されたとき、上部噴出口を閉鎖し、横噴出口を開放する中子から構成されているため、上部噴出口および横噴出口から噴出されるクリーンエアの噴出順序を、クリーンエア圧により摺動される中子を介して上部噴出口、横噴出口の順に順次切替えて噴出することができる。従って、特別な制御手段等を設けることなく、クリーンエアの噴出順序を自動的に切替え、容器内を少ないクリーンエア量で効率よくエアリンスすることができる。
【００１３】
さらに、本発明の異物除去装置は、上記の異物除去装置において、前記中子は、その先端部位に貫通する縦方向通路と、該縦方向通路に対して略直交方向に開口され、前記上方部位に移動されたとき、前記横噴出口と連通される横方向通路とを備えていることを特徴とする。
【００１４】
本発明によれば、中子が、その先端部位に貫通する縦方向通路と、該縦方向通路に対して略直交方向に開口され、上方部位に移動されたとき、横噴出口と連通される横方向通路とを備えているため、上部噴出口および横噴出口からのクリーンエアの噴出を、先端部位に貫通する縦方向通路とそれに略直交する横方向通路とを備えている中子が、クリーンエア圧を受けて摺動されることにより簡単に切替えることができる。従って、クリーンエアの噴出順序を簡素な構成の切替え手段を介して切替えることができ、その信頼性を確保することができる。
【００１５】
さらに、本発明の異物除去装置は、上記の異物除去装置において、前記中子には、前記縦方向通路内の下方部に、前記上方部位に摺動する際の推進力を得るための絞り部が設けられていることを特徴とする。
【００１６】
本発明によれば、中子の縦方向通路内の下方部に、上方部位に摺動する際の推進力を得るための絞り部を設けているため、この絞り部を介して中子の縦方向通路内を供給されるクリーンエアから推進力を得ることにより、中子を確実に下方部位から上方部位に摺動させることができる。従って、クリーンエアの噴出口を上部噴出口から横噴出口に着実に切替え、効率よく容器をエアリンスすることができる。
【００１７】
さらに、本発明の異物除去装置は、上記の異物除去装置において、前記切替え手段は、前記ノズルのクリーンエア通路内に回動可能に介装され、前記クリーンエアの供給開始時に、前記クリーンエアを前記上部噴出口に対して供給可能な回動位置とされ、前記クリーンエア圧を受けて回動されたとき、前記上部噴出口側への前記クリーンエアの供給を阻止し、前記横噴出口から前記クリーンエアを噴出させる弁板から構成されていることを特徴とする。
【００１８】
本発明によれば、切替え手段が、ノズルのクリーンエア通路内に回動可能に介装され、クリーンエアの供給開始時に、クリーンエアを上部噴出口に対して供給可能な回動位置とされ、クリーンエア圧により回動されたとき、上部噴出口側へのクリーンエアの供給を阻止し、横噴出口からクリーンエアを噴出させる弁板から構成されているため、上部噴出口および横噴出口から噴出されるクリーンエアの噴出順序を、クリーンエア圧により回動される弁板を介して上部噴出口、横噴出口の順に順次切替えて噴出することができる。従って、特別な制御手段等を設けることなく、クリーンエアの噴出順序を自動的に切替え、容器内を少ないクリーンエア量で効率よくエアリンスすることができる。
【００１９】
さらに、本発明の異物除去装置は、上記の異物除去装置において、前記切替え手段は、前記上部噴出口および前記横噴出口に個別に前記クリーンエアが供給可能とされている前記クリーンエア通路に対して、それぞれ個別に設けられた開閉バルブにより構成されていることを特徴とする。
【００２０】
本発明によれば、切替え手段が、上部噴出口および横噴出口に個別にクリーンエアが供給可能とされているクリーンエア通路に対して、それぞれ個別に設けられた開閉バルブにより構成されているため、上部噴出口および横噴出口に対する個別のクリーンエア通路に設けられている個別の開閉バルブを順次開閉することにより、上部噴出口および横噴出口から噴出されるクリーンエアの噴出順序を、上部噴出口、横噴出口の順に順次切替えて噴出することができる。従って、特殊な切替え手段等を設けることなく、単純な開閉バルブの開閉動作のみによってクリーンエアの噴出順序を順次切替え、容器内を少ないクリーンエア量で効率よくエアリンスすることができる。
【００２１】
さらに、本発明の異物除去装置は、上述のいずれかの異物除去装置において、前記ノズルは、倒立された前記容器の底部付近まで挿入され、その先端部の前記上部噴出口から前記クリーンエアの噴出を開始後、前記容器の高さ方向に移動されながら前記横噴出口から前記クリーンエアを噴出し、前記容器内の異物を除去するように動作される構成とされていることを特徴とする。
【００２２】
本発明によれば、ノズルが、倒立された容器の底部付近まで挿入され、その先端部の上部噴出口からクリーンエアの噴出を開始後、容器の高さ方向に移動されながら横噴出口から前記クリーンエアを噴出し、容器内の異物を除去するように動作される構成とされているため、クリーンエアの供給開始時、容器の底部に接近されているノズル先端部の上部噴出口のみからクリーンエアを噴出して容器底部をエアリンスした後、ノズルを容器の高さ方向に移動させてスキャンしながら横噴出口からクリーンエアを噴出し、容器内側面をエアリンスすることができる。従って、ノズルの復路スキャンにより容器内の全面をエアリンスすることができ、少ないクリーンエア量で効率よくエアリンスし、省エネ化、低ランニングコスト化を図ることができる。
【００２３】
さらに、本発明の異物除去装置は、上述のいずれかの異物除去装置において、前記横噴出口は、上下方向に位置をずらして少なくとも２段に設けられたスリット状開口とされていることを特徴とする。
【００２４】
本発明によれば、横噴出口が、上下方向に位置をずらして少なくとも２段に設けられたスリット状開口とされているため、少なくとも上下２段のスリット状開口よりクリーンエアを噴出しながら、ノズルを容器の高さ方向にスキャンして容器内側面をエアリンスすることにより、縦筋状デッドスポットの発生を解消することができる。従って、エアリンス効果を向上し、容器内面に付着している異物を少ないクリーンエア量で効率よく除去することができる。
【００２５】
さらに、本発明の異物除去装置は、上述のいずれかの異物除去装置において、前記横噴出口は、横断面が長方形状の容器に対して、容器の短辺側に対応する前記横噴出口のサイズが大きくされ、容器の長辺側に対応する前記横噴出口のサイズが小さくされていることを特徴とする。
【００２６】
本発明によれば、横断面が長方形状の容器に対して、容器の短辺側に対応する横噴出口のサイズが大きくされ、容器の長辺側に対応する横噴出口のサイズが小さくされているため、横噴出口からの到達距離が長くなる容器短辺側の横噴出口を大きくし、到達距離が短い容器長辺側の横噴出口を小さくしてクリーンエアの噴出量を調整することにより、横断面が長方形状の容器に対しても内側面全域にクリーンエアを略均一に噴き付けることができる。従って、横断面が長方形状の容器に対するエアリンス効果を高め、容器内を少ないクリーンエア量で効率よくエアリンスすることができる。
【００２７】
さらに、本発明の異物除去装置は、上述のいずれかの異物除去装置において、前記ノズル側には、前記容器の口部をシールするシール部材が設けられ、該シール部材を介して前記容器内部から前記クリーンエアおよび異物を吸引する吸気手段が接続されていることを特徴とする。
【００２８】
本発明によれば、ノズル側に、容器の口部をシールするシール部材が設けられ、該シール部材を介して容器内部からクリーンエアおよび異物を吸引する吸気手段が接続されているため、ノズルから容器の底部および内側面に向って噴出されたクリーンエアおよびそれにより容器内面から除去された異物等を吸気手段により直ちに吸引し、容器内から強制的に排除することができる。従って、除去された異物の容器内残留等を確実に解消し、エアリンス効果を一層向上することができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によると、容器内をクリーンエアによってエアリンスする際、切替え手段を介してノズルの上部噴出口および横噴出口から、上部噴出口、横噴出口の順に順次クリーンエアを噴出させることにより、容器の底部および内側面に対して集中的にクリーンエアの全流量を直接噴き付けるようにしてリンス力を高め、容器内全面をエアリンスすることができるため、徒にクリーンエアの噴出量を増やすことなく、容器の底部および内側面に付着している異物を少ないクリーンエア量で効率よく除去し、省エネ化、低ランニングコスト化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る異物除去装置を用いた飲料充填システムの全体構成を示す模式図である。
【図２】図１に示す飲料充填システムによる飲料の充填工程の概略を説明する模式図である。
【図３】図１に示す搬入コンベアの構成を説明する模式図である。
【図４】図３に示すボトルネックガイドの構成を説明する縦断面視図である。
【図５】図１に示す割出しスクリューの構成を説明する模式図である。
【図６】図１に示す異物除去部に設置される本発明の第１実施形態に係る異物除去装置の構成を示す模式図である。
【図７】図６に示す異物除去装置の構成を説明する縦断面視図である。
【図８】図６に示す異物除去装置のノズル部分の構成を説明する中子が下方部位に位置した状態と上方部位に位置した状態の縦断面視図（ａ），（ｂ）である。
【図９】図８に示すノズルが長方形状横断面の容器内に挿入された状態を説明する横断面視図である。
【図１０】本発明の第２実施形態に係る異物除去装置のノズル部分の構成を説明する縦断面視図である。
【図１１】本発明の第３実施形態に係る異物除去装置のノズル部分の構成を説明する縦断面視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下に、本発明にかかる実施形態について、図面を参照して説明する。
［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態について、図１ないし図９を用いて説明する。
図１には、本実施形態に係る異物除去装置を用いた飲料充填システムの全体構成を説明する模式図が示され、図２には、その充填工程の概略を説明する模式図が示されている。
本実施形態では、異物除去装置を、ＰＥＴボトルＢに対して飲料を充填する飲料充填システム１に適用した例について説明する。
なお、容器Ｂとしては、ＰＥＴボトルの他に、他の樹脂から形成されたボトル等を用いることができ、その材料や形状については、特に限定されるものではない。
【００３２】
飲料充填システム１には、図１および図２に示されるように、容器Ｂに対して異物除去工程を行う異物除去部２および殺菌工程を行う殺菌部３を有する殺容器洗浄部（容器洗浄装置）４と、容器Ｂに飲料を充填する充填工程を行う充填部５と、容器Ｂにキャップを装着するキャッピング工程を行う装着部６と、が主に設けられている。更に、飲料充填システム１には、各工程の間で容器Ｂを搬送する搬入コンベア７や割出しスクリュー８、スターホイール９、搬出コンベア１０等が設けられている。
【００３３】
図３は、搬入コンベア７の構成を説明する模式図であり、図４は、図３のボトルネックガイドの構成を説明する縦断面視図である。
搬入コンベア７は、ブロー成形機により成形された容器Ｂを飲料充填システム１に搬送するためのものであり、本実施形態では、清浄化された空気を容器Ｂに吹き付けることによって、容器Ｂを搬送する実施例について説明するが、その他の公知の搬送方法を適用してもよく、上記搬入コンベア７に限定されるものではない。この搬入コンベア７は、図３および図４に示されるように、ボトルネックガイド７１と、送風部７２とを備えている。
【００３４】
ボトルネックガイド７１は、容器Ｂの口部Ｂ１を上側に配置した姿勢で、容器Ｂを支持するとともに、飲料充填システム１に向かって容器Ｂを導くものである。このボトルネックガイド７１は、図３および図４に示されるように、搬入コンベア７に沿って延びるとともに、搬入コンベア７の天井面から下方に向かって延びる一対の側板７３と、該側板７３の下端から互いに接近する方向に延びる支持板７４とを有している。容器Ｂは、一対の支持板７４の間に形成されたスリット状の隙間に配置され、その口部Ｂ１の下部に形成されているつば部Ｂ２が支持板７４の上面と当接することによって支持されている。
【００３５】
送風部７２は、空気を清浄化するとともに、ボトルネックガイド７１に支持された容器Ｂに清浄化された空気を吹き付ける構成とされている。つまり、この送風部７２は、搬入コンベア７の上面側に配置され、容器Ｂの口部Ｂ１に対して清浄化された空気を吹き付けることにより、容器Ｂを搬送するものである。送風部７２には、プレフィルタ７５と、ブロア７６と、ＨＥＰＡフィルタ（Ｈｉｇｈ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ａｉｒ Ｆｉｌｔｅｒ；詳細は、ＪＩＳ Ｚ ８１２２に記載）７７と、ノズル部７８とが設けられている。なお、ＨＥＰＡフィルタ７７に代えて、ＪＩＳ Ｚ ８１２２で規定されたＵＬＰＡフィルタを用いてもよい。
【００３６】
プレフィルタ７５は、送風部７２に吸入される空気に含まれる比較的大きめの塵埃を取り除き清浄化するものであり、ＨＥＰＡフィルタ７７は、プレフィルタ７５により清浄化される空気を更に浄化し、清浄度を高めるものである。ブロア部７６は、容器Ｂに対して空気を送風するものであり、プレフィルタ７５とＨＥＰＡフィルタ７７との間に配置されている。ノズル部７８は、容器Ｂに対して吹き付けられる空気の流れを、容器Ｂの搬送方向（図３の右方向）に調節するものである。
【００３７】
図５には、割出しスクリュー８の構成を説明する模式図が示されている。
割出しスクリュー８は、搬入コンベア７により搬送されてきた容器Ｂの間隔を所定の間隔に広げるものである。具体的には、割出しスクリュー８と隣接するスターホイール９に設けられているグリッパＧの間隔に合わせて、容器Ｂの間隔を広げるものである。割出しスクリュー８は、図５に示されるように、搬入コンベア７による容器Ｂの搬送方向に沿って延びる略円柱状の部材であり、その中心軸線まわりに回転駆動されるものである。
【００３８】
割出しスクリュー８には、中心軸線から径方向外側に向かって延びるとともに、中心軸線に沿って螺旋状に延びる壁部８１が設けられており、容器Ｂは隣接する壁部８１と壁部８１との間の溝に配置され、割出しスクリュー８の回転により、割出しスクリュー８と隣接するスターホイール９側に搬送されるようになっている。壁部８１の板厚は、割出しスクリュー８と隣接するスターホイール９に近づくとともに厚くなるように形成され、スターホイール９と最も近接する壁部８１の板厚は、スターホイール９に設けられているグリッパＧの配置間隔と同等の厚さに形成されている。
【００３９】
スターホイール９は、上述の各工程の間で容器Ｂを搬送するためのものである。具体的には、図１に示されるように、割出しスクリュー８と異物除去部２との間、異物除去部２と殺菌部３との間、殺菌部３と充填部５との間、充填部５と装着部６との間、装着部６と搬出コンベア１０との間において、それぞれ容器Ｂを搬送するものである。スターホイール９は、図１および図５に示されるように、円盤状に形成された回転体の円周上に容器Ｂを把持する複数のグリッパＧが等間隔に配置されているものである。なお、図１および図５では、理解を容易にするために、一部のグリッパＧのみが記載され、他のグリッパＧは省略されている。
【００４０】
割出しスクリュー８と異物除去部２との間に配置されたスターホイール９には、容器Ｂを倒立させる機構、つまり、それまで上側に向けられていた容器Ｂの口部Ｂ１を下側に向ける機構が設けられている。その一方で、殺菌部３と充填部５との間に配置されたスターホイール９には、倒立された容器Ｂを元に戻す機構、つまり、下側に向けられていた容器Ｂの口部Ｂ１を上側に向ける機構が設けられている。
【００４１】
図６には、図１の異物除去部２に設置される異物除去装置２０の構成を説明する模式図が示され、図７には、その縦断面視図が示されている。
異物除去装置２０は、容器Ｂの内面にクリーンエアを吹き付け、容器Ｂの内面に付着した異物を除去する（エアリンスする）ものである。異物除去装置２０は、図６および図７に示されるように、ホイール２１と、グリッパＧと、ノズル２２と、シャフト２３と、カムフォロア２４と、アーム２５と、カム２６とを備えている。
【００４２】
ホイール２１は、円盤状に形成されたものであり、モータなどの駆動源（図示せず）によって略水平面内で回転駆動されるようになっている。このホイール２１には、外周部に容器Ｂを倒立状態で保持するグリッパＧが、ホイール２１の周方向に一定の間隔をあけて配置されている。グリッパＧは、ホイール２１の外周部から径方向外側に向かって延びており、容器Ｂの口部Ｂ１近傍を把持するものである。図６においては、異物除去装置２０の動作の理解を容易にするため、５組のグリッパＧが代表して示されている。なお、このホイール２１に設けられるグリッパＧの数は、５組より多くても少なくてもよく、特に制限されるものではない。
【００４３】
ノズル２２は、倒立状態の容器Ｂの内部にクリーンエアを噴出するためのものである。このノズル２２は、グリッパＧの下方に配置されており、グリッパＧに把持された容器Ｂの口部Ｂ１に進入可能な位置に配置されている。さらに、ノズル２２は、シャフト２３の上端に設けられているとともに、シャフト２３からクリーンエアが供給可能に構成されている。ノズル２２には、その外周方向に向けてクリーンエアを噴出する噴出口が複数個設けられている。この複数の噴出口は、ノズル２２の外周側の全周にクリーンエアを噴出することができるように配置されていることが好ましい。このノズル２２の詳細構造については後述する。
【００４４】
シャフト２３は、グリッパＧの下方に上下方向（図６の上下方向）に延びて配置されるとともに、アーム２５によって上下方向に移動可能に支持された棒状のものである。シャフト２３の上端部には、ノズル２２が配置され、下端部には、カムフォロア２４が配置されている。また、シャフト２３内には、ノズル２２に供給されるクリーンエアが流れる供給管（図示せず）が設けられている。
【００４５】
カムフォロア２４は、カム２６の上端面に沿って摺動するものであって、シャフト２３およびノズル２２と共にカム面に沿って上下方向に移動されるものである。
アーム２５は、ノズル２２、シャフト２３およびカムフォロア２４を上下方向に移動可能に支持するものである。このアーム２５は、ホイール２１の径方向に沿って延びているものであり、その径方向外側の端部にシャフト２３が取り付けられている。
【００４６】
カム２６は、カムフォロア２４と共にシャフト２３およびノズル２２を上下方向に移動させるものである。このカム２６は、ホイール２１と同軸に配置された円筒状の部材であって、ホイール２１の下方に配置されたものである。カム２６の上端面は、カムフォロア２４が摺動する面とされており、その上端面は、周方向の一部において他の部分よりも高くされ、ホイール２１側に突出した形状とされている。つまり、カム２６の上端面の上方に突出した部分は、ノズル２２およびシャフト２３を容器Ｂ内に挿入し、底部近傍まで徐々に上昇させた後、徐々に下降させ、その間に容器Ｂ内を上下方向にスキャンして異物を除去できるようにするため、水平な頂上部を備えた山形形状とされている。
【００４７】
ここで、ノズル２２に供給されるクリーンエアは、工場のコンプレッサにより昇圧された空気（エア）であり、異物除去を目的としたフィルタ（目開きが１０μmレベルのフィルタ）、水分除去を目的としたフィルタ（目開きが５μmレベルのフィルタ）、油ミスト除去を目的としたフィルタ（目開きが０．３μmレベルのフィルタ）等によって濾過されたものである。これらのフィルタとして、例えば樹脂により形成されたフィルタを用いることができる。なお、空気を用いたクリーンエアの代わりに、窒素等の他の気体を昇圧し、上述のフィルタで濾過したものを用いてもよく、本発明においては、これもクリーンエアに包含されるものとする。
【００４８】
さらに、蒸気滅菌が可能なフィルタを介して濾過することにより、殺菌されたクリーンエアを無菌化クリーンエアとしてもよい。蒸気滅菌が可能なフィルタとは、高温に対する耐性を有するフィルタであり、例えば金属から形成されたフィルタである。なお、蒸気滅菌を行う場合には、殺菌に用いられる高温蒸気を供給する設備が必要となる。
【００４９】
このように、本実施形態では、容器Ｂに対して電子線を照射して殺菌を行う前に、異物除去装置２０でエアリンスを行うようにしている。殺菌部３は、エアリンスされた容器Ｂに対して電子線を照射し、容器Ｂを殺菌するものである。なお、殺菌部３としては、公知の電子線殺菌装置を用いることができる。更に、この殺菌部３において、装着部６で容器Ｂに装着されるキャップに対して、電子線を照射して殺菌を行うようにしてもよく、これらは、特に限定されるものではない。
【００５０】
充填部５は、殺菌された容器Ｂに飲料を充填するものである。装着部６は、飲料が充填された容器Ｂの口部にキャップを装着するものである。なお、充填部５および装着部６としては、公知の構成を用いることができ、特に限定されるものではない。搬出コンベア１０は、飲料が充填されキャップが装着された容器Ｂを飲料充填装置１から外部に搬出するものである。なお、搬出コンベア１０としては、公知の構成を用いることができ、特に限定されるものではない。
【００５１】
次に、本発明の特徴部分である異物除去装置２０のノズル構造について、図８を参照して詳しく説明する。図８（ａ）は、ノズル２２からクリーンエアを上方に噴出している状態、図８（ｂ）は、ノズル２２からクリーンエアを横方向（水平方向）に噴出している状態を示す縦断面視図である。
異物除去装置２０において、シャフト２３の上端に設けられているノズル２２は、コンプレッサにより昇圧され、シャフト２３内のクリーンエア供給管（図示せず）を介して供給されるクリーンエアを容器Ｂの内面に向けて噴出するものであり、内部にクリーンエア供給管が接続されるクリーンエア通路３０を備えている。
【００５２】
ノズル２２の先端部位には、クリーンエア通路３０に連通して上下方向に開口し、容器Ｂの底部に向けてクリーンエアを噴出する複数の上部噴出口３１が設けられ、また、その外周側面には、クリーンエア通路３０に連通して水平方向に開口し、容器Ｂの内側面に向けてクリーンエアを噴出する複数の横噴出口３２が設けられている。この複数の横噴出口３２は、上下方向に位置をずらして少なくとも２段に設けられており、それぞれスリット状の開口とされることが望ましい。
【００５３】
また、複数の横噴出口３２は、通常は横断面が円形状の容器Ｂに場合、全て同一サイズの開口としてもよいが、図９に示されるように、横断面が長方形状の容器Ｂの場合、容器Ｂの短辺側に対応する横噴出口３２Ａのサイズが大きくされ、容器Ｂの長辺側に対応する横噴出口３２Ｂのサイズが小さくされることが望ましい。ノズル２２のクリーンエア通路３０内には、ノズル２２から噴出されるクリーンエアの噴出順序を、上部噴出口３１、横噴出口３２の順に自動的に順次切替えるための切替え手段である中子（切替え手段）３３が設けられている。なお、図９には、４方向の側面に対し、短辺側に横噴出口３２Ａが１個、長辺側に横噴出口３２Ｂが１個設けられた例が示されているが、２個ずつ、あるいは３個ずつとしてもよく、ノズル穴数は、限定されるものではない。
【００５４】
中子３３は、クリーンエア通路３０内に上下方向に沿って摺動可能に介装されているものである。この中子３３には、中心部に上下方向に貫通され、一端が先端部位に開口されている縦方向通路３４と、この縦方向通路３４に対して略直交方向に開口され、中子３３が上方部位に移動されたときに、横噴出口３２と連通される横方向通路３５とが設けられている。また、中子３３には、縦方向通路３４の下方部位に、縦方向通路３４を絞る絞り部３６が形成され、中子３３がクリーンエア圧により上方部位に移動される際の推進力が得られるように構成されている。
【００５５】
さらに、中子３３は、クリーンエア圧を受けて上下方向に摺動されるものであり、これによって、図８（ａ）に示されるように、クリーンエアの供給開始時には、クリーンエア通路３０内の下方部位に位置され、上部噴出口３１を開放するとともに、横噴出口３２を閉鎖し、クリーンエアを上部噴出口３１のみから噴出させるとともに、クリーンエア圧を受けて上方部位に移動されたときには、図８（ｂ）に示されるように、上部噴出口３１を閉鎖するとともに、横噴出口３２を開放し、クリーンエアを横噴出口３２のみから噴出させるように構成されている。
【００５６】
以上に説明の構成により、本実施形態の異物除去装置２０によれば、以下の作用効果を奏する。
スターホイール９のグリッパＧから、容器Ｂが倒立状態で異物除去装置２０側のグリッパＧに受け渡されると、ホイール２１とともに容器Ｂやノズル２２、シャフト２３、カムフォロア２４などが回転し、これらが静止しているカム２６に対して相対移動する。カムフォロア２４は、カム２６の上端面に沿って移動し、カム２６の突出部においてシャフト２３およびノズル２２と共に上方に移動され、これによって、ノズル２２が容器Ｂの内部に進入される。
【００５７】
ノズル２２が、容器Ｂの内部に挿入され、その底部付近まで上昇されると、クリーンエアの供給が開始される。クリーンエアは、まずノズル２２の上部噴出口３１から容器Ｂの底部に向って噴出され、これによって、容器Ｂの底部に衝突し、当該部に付着されている異物を除去する。この異物は、クリーンエアと共に容器Ｂの口部Ｂ１から外部へと排出される。カムフォロア２４がカム２６の突出部の頂上部分を移動する間、ノズル２２は容器Ｂの底部付近に対向してクリーンエアを噴出し続け、この間に中子３３がクリーンエア圧により下方部位から上方部位に摺動される。
【００５８】
中子３３が上方部位に摺動されることにより、中子３３を介して上部噴出口３１が閉鎖され、横噴出口３２が開放される。これによって、クリーンエアの噴出が上部噴出口３１から横噴出口３２に切替えられ、横噴出口３２から容器Ｂの内側面に向って噴出されたクリーンエアは、容器Ｂの内側面に衝突し、該部に付着されている異物を除去する。ノズル２２は、カムフォロア２４がカム２６の頂上部分を過ぎると、下降を開始し、容器Ｂの口部Ｂ１に至るまでの間、容器Ｂの内側面を上下方向にスキャンすることにより、この区間の異物を除去し、外部に排出する。
【００５９】
斯くして、本実施形態によると、容器Ｂ内をクリーンエアによってリンスする際、切替え手段（中子）３３を介してノズル２２の上部噴出口３１および横噴出口３２から、上部噴出口３１、横噴出口３２の順に順次クリーンエアを噴出させることにより、容器Ｂの底部および内側面に対して各々集中的にクリーンエアの全流量を直接噴き付けるようにしてリンス力を高め、容器Ｂ内全面をエアリンスすることができる。
従って、クリーンエアの噴出量を特段増やすことなく、容器Ｂの底部および内側面に付着している異物を少ないクリーンエア量で効率よく除去することができ、省エネ化、低ランニングコスト化を図ることができる。
【００６０】
また、切替え手段である中子３３は、ノズル２２のクリーンエア通路３０内に摺動可能に介装され、クリーンエアの供給開始時、横噴出口３２を閉鎖する下方部位に位置し、クリーンエア圧により上方部位に移動されたとき、上部噴出口３１を閉鎖し、横噴出口３２を開放するように構成されており、上部噴出口３１および横噴出口３２から噴出されるクリーンエアの噴出順序を、クリーンエア圧により摺動される中子３３を介して簡単に上部噴出口３１、横噴出口３２の順に順次切替えて噴出することができる。このため、特別な制御手段を設けることなく、クリーンエアの噴出順序を自動切替えすることができ、容器Ｂ内を少ないクリーンエア量で効率よくエアリンスすることができる。
【００６１】
また、中子３３は、その先端部位に貫通する縦方向通路３４と、該縦方向通路３４に対して略直交方向に開口され、上方部位に移動されたとき、横噴出口３２と連通される横方向通路３５とを備えた構成とされている。このため、上部噴出口３１および横噴出口３２からのクリーンエアの噴出を、先端部位に貫通する縦方向通路３４とそれに略直交する横方向通路３５とを備えている中子３３が、クリーンエア圧を受けて摺動されることにより簡単に切替えることができ、従って、クリーンエアの噴出順序を簡素な構成の切替え手段で切替えることができ、その信頼性を確保することができる。
【００６２】
また、中子３３には、縦方向通路３４内の下方部に、上方部位に摺動する際の推進力を得るための絞り部３６が設けられている。このため、絞り部３６を介して中子３３の縦方向通路３４内を供給されるクリーンエアから推進力を得ることによって、中子３３を確実に下方部位から上方部位に摺動させることができる。従って、クリーンエアの噴出口を上部噴出口３１から横噴出口３２に着実に切替え、効率よく容器Ｂをエアリンスすることができる。
【００６３】
さらに、本実施形態では、ノズル２２が、倒立された容器Ｂの底部付近まで挿入され、その先端部の上部噴出口３１からクリーンエアの噴出を開始後、容器Ｂの高さ方向に移動しながら横噴出口３２からクリーンエアを噴出し、容器Ｂ内の異物を除去する構成とされている。このため、クリーンエアの供給開始時、容器Ｂの底部に接近されているノズル２２の先端部の上部噴出口３１のみからクリーンエアを噴出して容器Ｂの底部をエアリンスした後、ノズル２２を容器Ｂの高さ方向に移動しながら横噴出口３２からクリーンエアを噴出し、容器Ｂの内側面をエアリンスすることができる。従って、ノズル２２の復路スキャンのみで、容器Ｂ内の全面をエアリンスすることが可能となり、少ないクリーンエア量で効率よくエアリンスし、省エネ化、低ランニングコスト化を図ることができる。
【００６４】
また、横噴出口３２は、上下方向に位置をずらして少なくとも２段に設けられたスリット状開口とされており、このため、少なくとも上下２段のスリット状開口よりクリーンエアを噴出しながら、ノズル２２を容器Ｂの高さ方向にスキャンして容器Ｂの内側面をエアリンスすることにより、縦筋状デッドスポットの発生を解消することができる。これによって、エアリンス効果を向上し、容器Ｂ内面に付着している異物を少ないクリーンエア量で効率よく除去することができる。
【００６５】
さらに、横噴出口３２は、横断面が長方形状の容器Ｂに対して、容器Ｂの短辺側に対応する横噴出口３２Ａのサイズが大きくされ、容器Ｂの長辺側に対応する横噴出口３２Ｂのサイズが小さくされている（図９参照）。このように、横噴出口３２からの到達距離が長くなる容器Ｂの短辺側の横噴出口３２Ａを大きくし、到達距離が短い容器Ｂの長辺側の横噴出口３２Ｂを小さくしてクリーンエアの噴出量を調整することにより、横断面が長方形状の容器Ｂに対しても内側面全域にクリーンエアを略均一に噴き付けることができる。このため、横断面が長方形状の容器Ｂに対するエアリンス効果を高め、容器Ｂ内を少ないクリーンエア量で効率よくエアリンスすることができる。
【００６６】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について、図１０を用いて説明する。
本実施形態は、上記した第１実施形態に対して、クリーンエアの噴出順序を切替えるための切替え手段の構成が異なっている。その他の点については、第１実施形態と同様であるので説明は省略する。
本実施形態では、上部噴出口３１および横噴出口３２からのクリーンエアの噴出順序を切替える切替え手段として、中子３３に代え、図１０に示されるように、クリーンエア通路３０内に弁板３７を回動可能に設置した構成が採用されている。
【００６７】
この弁板３７は、軸３８を介してノズル２２に対して回動可能に支持されており、支持部材３９との間に介装されているバネ４０によって、常時はノズル先端部位に開口されている上部噴出口３１にクリーンエアが供給されるように、クリーンエア通路３０を開放する回動位置とされており、クリーンエアの圧力を受けて回動されたとき、上部噴出口３１側に連通するクリーンエア通路３０を遮蔽し、クリーンエアを横噴出口３２のみから噴出させる構成とされている。
【００６８】
上記のように、クリーンエアの噴出順序を切替える切替え手段が、ノズル２２のクリーンエア通路３０内に回動可能に介装された弁板３７とされ、この弁板３７が、クリーンエアの供給開始時、クリーンエアを上部噴出口に供給可能な回動位置とされ、クリーンエア圧を受けて回動されたとき、上部噴出口３１側へのクリーンエアの供給を阻止し、横噴出口３２のみからクリーンエアを噴出させる構成とされているため、上部噴出口３１および横噴出口３２から噴出されるクリーンエアの噴出順序を、弁板３７を介して上部噴出口３１、横噴出口３２の順に順次切替えて噴出させることができる。
【００６９】
従って、本実施形態によっても、第１実施形態と同様、特別な制御手段等を設けることなく、クリーンエアの噴出順序を自動的に切替え、容器Ｂ内を少ないクリーンエア量で効率よくエアリンスすることができ、異物除去装置２０の省エネ化、低ランニングコスト化を図ることができる。
【００７０】
［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態について、図１１を用いて説明する。
本実施形態は、上記した第１実施形態に対して、上部噴出口３１および横噴出口３２に個別にクリーンエアの噴出順序を切替えるための切替え手段の構成が異なっている。その他の点については、第１実施形態と同様であるので説明は省略する。
本実施形態では、図１１に示されるように、ノズル２２に設けられている上部噴出口３１および横噴出口３２に対して、クリーンエア通路４１，４２が個別に接続され、このクリーンエア通路４１，４２に、それぞれ開閉バルブ４３，４４が設けられた構成とされている。これによって、上部噴出口３１および横噴出口３２から噴出されるクリーンエアの噴出順序を、開閉バルブ４３，４４を切替え手段として順次切替え可能としている。
【００７１】
このように、上部噴出口３１および横噴出口３２に個別にクリーンエアが供給可能とされているクリーンエア通路４１，４２に対して、それぞれ個別に開閉バルブ４３，４４を設け、この開閉バルブ４３，４４を切替え手段として上部噴出口３１および横噴出口３２からのクリーンエアの噴出順序を順次切替え可能とすることにより、上部噴出口３１および横噴出口３２から噴出されるクリーンエアの噴出順序を、上部噴出口３１、横噴出口３２の順に順次切替えて噴出させることができる。従って、本実施形態によっても、特殊な切替え手段等を設けることなく、単純な開閉バルブ４３，４４の開閉動作のみによってクリーンエアの噴出順序を順次切替え、容器Ｂ内を少ないクリーンエア量で効率よくエアリンスすることができる。
【００７２】
［その他の実施形態］
上記第１ないし第３実施形態では、容器Ｂ内をリンスした後のクリーンエアおよびクリーンエアにより容器Ｂの内面から除去された異物を、容器Ｂの口部Ｂ１から外部に排出するようにしているが、異物等を強制的に排除できる構成としてもよい。このため、ノズル２２側、つまり、上記実施形態では、ノズル２２の一体をなすシャフト２３側に、容器Ｂの口部をシールするシール部材を設け、このシール部材に対して容器Ｂの内部からクリーンエアおよび異物を吸引する吸気手段を接続した構成とすることができる。
【００７３】
このような構成を採用することにより、ノズル２２から容器Ｂの底部および内側面に向って噴出されたクリーンエアおよびその噴出によって容器Ｂの内面から除去された異物等を吸気手段により直ちに吸引し、容器Ｂ内から強制的に排除することが可能となる。その結果、除去された異物が容器Ｂ内に残留されること等が確実に解消され、エアリンス効果をより向上させることができる。
なお、本発明は、上記実施形態にかかる発明に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、適宜変形が可能である。
【符号の説明】
【００７４】
１ 飲料充填システム
２ 異物除去部
２０ 異物除去装置
２２ ノズル
３０ クリーンエア通路
３１ 上部噴出口
３２，３２Ａ，３２Ｂ 横噴出口
３３ 中子（切替え手段）
３４ 縦方向通路
３５ 横方向通路
３６ 絞り部
３７ 弁板（切替え手段）
４１，４２ クリーンエア通路
４３，４４ 開閉バルブ（切替え手段）
Ｂ 容器
Ｂ１ 容器の口部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、清涼飲料や炭酸飲料等の液体を充填する容器をクリーンエアで洗浄し、容器内面に付着している異物を除去する異物除去装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
お茶、ミネラルウォーター等の清涼飲料や炭酸飲料等の様々な液体をＰＥＴボトル、ガラス瓶、缶等の各種容器に充填する際、雑菌等の混入を防止することが必須である。このため、クリーンルーム内において、容器の殺菌、キャップの殺菌、製品液の充填、キャップの装着等の一連の工程を実行する無菌充填システムが用いられている。この場合、容器の殺菌方法として、例えば、過酢酸系の殺菌液や次亜塩素酸ナトリウム溶液等を用いた殺菌方法が採られており、殺菌後に、容器内を無菌水や市水によって濯ぐようにしている。
【０００３】
しかし、殺菌液により殺菌した容器を無菌水や市水で濯ぐには、大量の水の使用が不可避であり、使用水の処理設備が必要となるとともに、ランニングコストが嵩む等の問題があった。このため、水の使用量を削減することが強く求められており、近年、水を使わないドライ殺菌技術が提案されるに至っている。かかるドライ殺菌技術の１つとして、例えば電子線を照射して容器を殺菌する電子線殺菌装置が知られている。
【０００４】
ところが、この電子線殺菌装置では、電子線の透過力に限界があるため、容器に異物が付着していた場合、その異物によって電子線が遮られ、異物の影となる部分の殺菌ができない可能性があった。そこで、水を使わないで容器を殺菌できる電子線殺菌装置のメリットを活かすべく、水を使用しないで容器内を濯ぐ（リンス）ことにより、異物を除去するようにした異物除去装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１７９９２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に示されたものは、ノズルから気体（クリーンエア）を噴出しながら、容器の口部から底部近傍までノズルを往復動させてスキャンすることにより、容器の内面に付着されている異物を吹き飛ばし、それを容器の口部から外部に排出するようにしたものであり、ノズルの先端部位と側面部位に開口されている複数の上部噴出口および横噴出口から同時に気体（クリーンエア）を噴出し、全体に万遍なくクリーンエアを噴出できるように構成されている。
【０００７】
しかしながら、かかるノズル構造では、クリーンエアが複数の上部噴出口および横噴出口から分散されて噴出されるため、リンス力が弱く、異物の付着状態によっては除去性能が不足する場合が発生し兼ねなかった。この問題は、クリーンエアの流量を増やすことによって解消できるものの、クリーンエアの消費量が増大し、ランニングコストが上昇してしまう等の課題があった。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、容器の底部および内側面に付着している異物を少ないクリーンエア量で効率よく除去し、省エネ化、低ランニングコスト化を図ることができる異物除去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】
【０００９】
上記した課題を解決するために、本発明の異物除去装置は、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明にかかる異物除去装置は、倒立された容器内にノズルを挿入し、該ノズルから噴出されるクリーンエアにより前記容器内の異物を除去する異物除去装置において、前記ノズルは、その先端部位から前記容器の底部に向けて前記クリーンエアを噴出する上部噴出口と、前記容器の内側面に向けて前記クリーンエアを噴出する横噴出口とを備えるとともに、前記上部噴出口および前記横噴出口から噴出される前記クリーンエアの噴出順序を、前記上部噴出口、前記横噴出口の順に順次切替える切替え手段を備えていることを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、クリーンエアを噴出するノズルに、容器の底部に向けてクリーンエアを噴出する上部噴出口と、容器の内側面に向けてクリーンエアを噴出する横噴出口とを設けるとともに、上部噴出口および横噴出口から噴出されるクリーンエアの噴出順序を、上部噴出口、横噴出口の順に順次切替える切替え手段を設けているため、容器内をクリーンエアによってエアリンスする際、切替え手段を介してノズルの上部噴出口および横噴出口から、上部噴出口、横噴出口の順に順次クリーンエアを噴出させることにより、容器の底部および内側面に対して集中的にクリーンエアの全流量を直接噴き付けるようにしてリンス力を高め、容器内全面をエアリンスすることができる。従って、徒にクリーンエアの噴出量を増やすことなく、容器の底部および内側面に付着している異物を少ないクリーンエア量で効率よく除去し、省エネ化、低ランニングコスト化を図ることができる。
【００１１】
さらに、本発明の異物除去装置は、上記の異物除去装置において、前記切替え手段は、前記ノズルのクリーンエア通路内に摺動可能に介装され、前記クリーンエアの供給開始時に、前記横噴出口を閉鎖する下方部位に位置し、前記クリーンエア圧により上方部位に移動されたとき、前記上部噴出口を閉鎖し、前記横噴出口を開放する中子から構成されていることを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、切替え手段が、ノズルのクリーンエア通路内に摺動可能に介装され、クリーンエアの供給開始時に、横噴出口を閉鎖する下方部位に位置し、クリーンエア圧により上方部位に移動されたとき、上部噴出口を閉鎖し、横噴出口を開放する中子から構成されているため、上部噴出口および横噴出口から噴出されるクリーンエアの噴出順序を、クリーンエア圧により摺動される中子を介して上部噴出口、横噴出口の順に順次切替えて噴出することができる。従って、特別な制御手段等を設けることなく、クリーンエアの噴出順序を自動的に切替え、容器内を少ないクリーンエア量で効率よくエアリンスすることができる。
【００１３】
さらに、本発明の異物除去装置は、上記の異物除去装置において、前記中子は、その先端部位に貫通する縦方向通路と、該縦方向通路に対して略直交方向に開口され、前記上方部位に移動されたとき、前記横噴出口と連通される横方向通路とを備えていることを特徴とする。
【００１４】
本発明によれば、中子が、その先端部位に貫通する縦方向通路と、該縦方向通路に対して略直交方向に開口され、上方部位に移動されたとき、横噴出口と連通される横方向通路とを備えているため、上部噴出口および横噴出口からのクリーンエアの噴出を、先端部位に貫通する縦方向通路とそれに略直交する横方向通路とを備えている中子が、クリーンエア圧を受けて摺動されることにより簡単に切替えることができる。従って、クリーンエアの噴出順序を簡素な構成の切替え手段を介して切替えることができ、その信頼性を確保することができる。
【００１５】
さらに、本発明の異物除去装置は、上記の異物除去装置において、前記中子には、前記縦方向通路内の下方部に、前記上方部位に摺動する際の推進力を得るための絞り部が設けられていることを特徴とする。
【００１６】
本発明によれば、中子の縦方向通路内の下方部に、上方部位に摺動する際の推進力を得るための絞り部を設けているため、この絞り部を介して中子の縦方向通路内を供給されるクリーンエアから推進力を得ることにより、中子を確実に下方部位から上方部位に摺動させることができる。従って、クリーンエアの噴出口を上部噴出口から横噴出口に着実に切替え、効率よく容器をエアリンスすることができる。
【００１７】
さらに、本発明の異物除去装置は、上記の異物除去装置において、前記切替え手段は、前記ノズルのクリーンエア通路内に回動可能に介装され、前記クリーンエアの供給開始時に、前記クリーンエアを前記上部噴出口に対して供給可能な回動位置とされ、前記クリーンエア圧を受けて回動されたとき、前記上部噴出口側への前記クリーンエアの供給を阻止し、前記横噴出口から前記クリーンエアを噴出させる弁板から構成されていることを特徴とする。
【００１８】
本発明によれば、切替え手段が、ノズルのクリーンエア通路内に回動可能に介装され、クリーンエアの供給開始時に、クリーンエアを上部噴出口に対して供給可能な回動位置とされ、クリーンエア圧により回動されたとき、上部噴出口側へのクリーンエアの供給を阻止し、横噴出口からクリーンエアを噴出させる弁板から構成されているため、上部噴出口および横噴出口から噴出されるクリーンエアの噴出順序を、クリーンエア圧により回動される弁板を介して上部噴出口、横噴出口の順に順次切替えて噴出することができる。従って、特別な制御手段等を設けることなく、クリーンエアの噴出順序を自動的に切替え、容器内を少ないクリーンエア量で効率よくエアリンスすることができる。
【００１９】
さらに、本発明の異物除去装置は、上記の異物除去装置において、前記切替え手段は、前記上部噴出口および前記横噴出口に個別に前記クリーンエアが供給可能とされている前記クリーンエア通路に対して、それぞれ個別に設けられた開閉バルブにより構成されていることを特徴とする。
【００２０】
本発明によれば、切替え手段が、上部噴出口および横噴出口に個別にクリーンエアが供給可能とされているクリーンエア通路に対して、それぞれ個別に設けられた開閉バルブにより構成されているため、上部噴出口および横噴出口に対する個別のクリーンエア通路に設けられている個別の開閉バルブを順次開閉することにより、上部噴出口および横噴出口から噴出されるクリーンエアの噴出順序を、上部噴出口、横噴出口の順に順次切替えて噴出することができる。従って、特殊な切替え手段等を設けることなく、単純な開閉バルブの開閉動作のみによってクリーンエアの噴出順序を順次切替え、容器内を少ないクリーンエア量で効率よくエアリンスすることができる。
【００２１】
さらに、本発明の異物除去装置は、上述のいずれかの異物除去装置において、前記ノズルは、倒立された前記容器の底部付近まで挿入され、その先端部の前記上部噴出口から前記クリーンエアの噴出を開始後、前記容器の高さ方向に移動されながら前記横噴出口から前記クリーンエアを噴出し、前記容器内の異物を除去するように動作される構成とされていることを特徴とする。
【００２２】
本発明によれば、ノズルが、倒立された容器の底部付近まで挿入され、その先端部の上部噴出口からクリーンエアの噴出を開始後、容器の高さ方向に移動されながら横噴出口から前記クリーンエアを噴出し、容器内の異物を除去するように動作される構成とされているため、クリーンエアの供給開始時、容器の底部に接近されているノズル先端部の上部噴出口のみからクリーンエアを噴出して容器底部をエアリンスした後、ノズルを容器の高さ方向に移動させてスキャンしながら横噴出口からクリーンエアを噴出し、容器内側面をエアリンスすることができる。従って、ノズルの復路スキャンにより容器内の全面をエアリンスすることができ、少ないクリーンエア量で効率よくエアリンスし、省エネ化、低ランニングコスト化を図ることができる。
【００２３】
さらに、本発明の異物除去装置は、上述のいずれかの異物除去装置において、前記横噴出口は、上下方向に位置をずらして少なくとも２段に設けられたスリット状開口とされていることを特徴とする。
【００２４】
本発明によれば、横噴出口が、上下方向に位置をずらして少なくとも２段に設けられたスリット状開口とされているため、少なくとも上下２段のスリット状開口よりクリーンエアを噴出しながら、ノズルを容器の高さ方向にスキャンして容器内側面をエアリンスすることにより、縦筋状デッドスポットの発生を解消することができる。従って、エアリンス効果を向上し、容器内面に付着している異物を少ないクリーンエア量で効率よく除去することができる。
【００２５】
さらに、本発明の異物除去装置は、上述のいずれかの異物除去装置において、前記横噴出口は、横断面が長方形状の容器に対して、容器の短辺側に対応する前記横噴出口のサイズが大きくされ、容器の長辺側に対応する前記横噴出口のサイズが小さくされていることを特徴とする。
【００２６】
本発明によれば、横断面が長方形状の容器に対して、容器の短辺側に対応する横噴出口のサイズが大きくされ、容器の長辺側に対応する横噴出口のサイズが小さくされているため、横噴出口からの到達距離が長くなる容器短辺側の横噴出口を大きくし、到達距離が短い容器長辺側の横噴出口を小さくしてクリーンエアの噴出量を調整することにより、横断面が長方形状の容器に対しても内側面全域にクリーンエアを略均一に噴き付けることができる。従って、横断面が長方形状の容器に対するエアリンス効果を高め、容器内を少ないクリーンエア量で効率よくエアリンスすることができる。
【００２７】
さらに、本発明の異物除去装置は、上述のいずれかの異物除去装置において、前記ノズル側には、前記容器の口部をシールするシール部材が設けられ、該シール部材を介して前記容器内部から前記クリーンエアおよび異物を吸引する吸気手段が接続されていることを特徴とする。
【００２８】
本発明によれば、ノズル側に、容器の口部をシールするシール部材が設けられ、該シール部材を介して容器内部からクリーンエアおよび異物を吸引する吸気手段が接続されているため、ノズルから容器の底部および内側面に向って噴出されたクリーンエアおよびそれにより容器内面から除去された異物等を吸気手段により直ちに吸引し、容器内から強制的に排除することができる。従って、除去された異物の容器内残留等を確実に解消し、エアリンス効果を一層向上することができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によると、容器内をクリーンエアによってエアリンスする際、切替え手段を介してノズルの上部噴出口および横噴出口から、上部噴出口、横噴出口の順に順次クリーンエアを噴出させることにより、容器の底部および内側面に対して集中的にクリーンエアの全流量を直接噴き付けるようにしてリンス力を高め、容器内全面をエアリンスすることができるため、徒にクリーンエアの噴出量を増やすことなく、容器の底部および内側面に付着している異物を少ないクリーンエア量で効率よく除去し、省エネ化、低ランニングコスト化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る異物除去装置を用いた飲料充填システムの全体構成を示す模式図である。
【図２】図１に示す飲料充填システムによる飲料の充填工程の概略を説明する模式図である。
【図３】図１に示す搬入コンベアの構成を説明する模式図である。
【図４】図３に示すボトルネックガイドの構成を説明する縦断面視図である。
【図５】図１に示す割出しスクリューの構成を説明する模式図である。
【図６】図１に示す異物除去部に設置される本発明の第１実施形態に係る異物除去装置の構成を示す模式図である。
【図７】図６に示す異物除去装置の構成を説明する縦断面視図である。
【図８】図６に示す異物除去装置のノズル部分の構成を説明する中子が下方部位に位置した状態と上方部位に位置した状態の縦断面視図（ａ），（ｂ）である。
【図９】図８に示すノズルが長方形状横断面の容器内に挿入された状態を説明する横断面視図である。
【図１０】本発明の第２実施形態に係る異物除去装置のノズル部分の構成を説明する縦断面視図である。
【図１１】本発明の第３実施形態に係る異物除去装置のノズル部分の構成を説明する縦断面視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下に、本発明にかかる実施形態について、図面を参照して説明する。
［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態について、図１ないし図９を用いて説明する。
図１には、本実施形態に係る異物除去装置を用いた飲料充填システムの全体構成を説明する模式図が示され、図２には、その充填工程の概略を説明する模式図が示されている。
本実施形態では、異物除去装置を、ＰＥＴボトルＢに対して飲料を充填する飲料充填システム１に適用した例について説明する。
なお、容器Ｂとしては、ＰＥＴボトルの他に、他の樹脂から形成されたボトル等を用いることができ、その材料や形状については、特に限定されるものではない。
【００３２】
飲料充填システム１には、図１および図２に示されるように、容器Ｂに対して異物除去工程を行う異物除去部２および殺菌工程を行う殺菌部３を有する殺容器洗浄部（容器洗浄装置）４と、容器Ｂに飲料を充填する充填工程を行う充填部５と、容器Ｂにキャップを装着するキャッピング工程を行う装着部６と、が主に設けられている。更に、飲料充填システム１には、各工程の間で容器Ｂを搬送する搬入コンベア７や割出しスクリュー８、スターホイール９、搬出コンベア１０等が設けられている。
【００３３】
図３は、搬入コンベア７の構成を説明する模式図であり、図４は、図３のボトルネックガイドの構成を説明する縦断面視図である。
搬入コンベア７は、ブロー成形機により成形された容器Ｂを飲料充填システム１に搬送するためのものであり、本実施形態では、清浄化された空気を容器Ｂに吹き付けることによって、容器Ｂを搬送する実施例について説明するが、その他の公知の搬送方法を適用してもよく、上記搬入コンベア７に限定されるものではない。この搬入コンベア７は、図３および図４に示されるように、ボトルネックガイド７１と、送風部７２とを備えている。
【００３４】
ボトルネックガイド７１は、容器Ｂの口部Ｂ１を上側に配置した姿勢で、容器Ｂを支持するとともに、飲料充填システム１に向かって容器Ｂを導くものである。このボトルネックガイド７１は、図３および図４に示されるように、搬入コンベア７に沿って延びるとともに、搬入コンベア７の天井面から下方に向かって延びる一対の側板７３と、該側板７３の下端から互いに接近する方向に延びる支持板７４とを有している。容器Ｂは、一対の支持板７４の間に形成されたスリット状の隙間に配置され、その口部Ｂ１の下部に形成されているつば部Ｂ２が支持板７４の上面と当接することによって支持されている。
【００３５】
送風部７２は、空気を清浄化するとともに、ボトルネックガイド７１に支持された容器Ｂに清浄化された空気を吹き付ける構成とされている。つまり、この送風部７２は、搬入コンベア７の上面側に配置され、容器Ｂの口部Ｂ１に対して清浄化された空気を吹き付けることにより、容器Ｂを搬送するものである。送風部７２には、プレフィルタ７５と、ブロア７６と、ＨＥＰＡフィルタ（Ｈｉｇｈ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ａｉｒ Ｆｉｌｔｅｒ；詳細は、ＪＩＳ Ｚ ８１２２に記載）７７と、ノズル部７８とが設けられている。なお、ＨＥＰＡフィルタ７７に代えて、ＪＩＳ Ｚ ８１２２で規定されたＵＬＰＡフィルタを用いてもよい。
【００３６】
プレフィルタ７５は、送風部７２に吸入される空気に含まれる比較的大きめの塵埃を取り除き清浄化するものであり、ＨＥＰＡフィルタ７７は、プレフィルタ７５により清浄化される空気を更に浄化し、清浄度を高めるものである。ブロア部７６は、容器Ｂに対して空気を送風するものであり、プレフィルタ７５とＨＥＰＡフィルタ７７との間に配置されている。ノズル部７８は、容器Ｂに対して吹き付けられる空気の流れを、容器Ｂの搬送方向（図３の右方向）に調節するものである。
【００３７】
図５には、割出しスクリュー８の構成を説明する模式図が示されている。
割出しスクリュー８は、搬入コンベア７により搬送されてきた容器Ｂの間隔を所定の間隔に広げるものである。具体的には、割出しスクリュー８と隣接するスターホイール９に設けられているグリッパＧの間隔に合わせて、容器Ｂの間隔を広げるものである。割出しスクリュー８は、図５に示されるように、搬入コンベア７による容器Ｂの搬送方向に沿って延びる略円柱状の部材であり、その中心軸線まわりに回転駆動されるものである。
【００３８】
割出しスクリュー８には、中心軸線から径方向外側に向かって延びるとともに、中心軸線に沿って螺旋状に延びる壁部８１が設けられており、容器Ｂは隣接する壁部８１と壁部８１との間の溝に配置され、割出しスクリュー８の回転により、割出しスクリュー８と隣接するスターホイール９側に搬送されるようになっている。壁部８１の板厚は、割出しスクリュー８と隣接するスターホイール９に近づくとともに厚くなるように形成され、スターホイール９と最も近接する壁部８１の板厚は、スターホイール９に設けられているグリッパＧの配置間隔と同等の厚さに形成されている。
【００３９】
スターホイール９は、上述の各工程の間で容器Ｂを搬送するためのものである。具体的には、図１に示されるように、割出しスクリュー８と異物除去部２との間、異物除去部２と殺菌部３との間、殺菌部３と充填部５との間、充填部５と装着部６との間、装着部６と搬出コンベア１０との間において、それぞれ容器Ｂを搬送するものである。スターホイール９は、図１および図５に示されるように、円盤状に形成された回転体の円周上に容器Ｂを把持する複数のグリッパＧが等間隔に配置されているものである。なお、図１および図５では、理解を容易にするために、一部のグリッパＧのみが記載され、他のグリッパＧは省略されている。
【００４０】
割出しスクリュー８と異物除去部２との間に配置されたスターホイール９には、容器Ｂを倒立させる機構、つまり、それまで上側に向けられていた容器Ｂの口部Ｂ１を下側に向ける機構が設けられている。その一方で、殺菌部３と充填部５との間に配置されたスターホイール９には、倒立された容器Ｂを元に戻す機構、つまり、下側に向けられていた容器Ｂの口部Ｂ１を上側に向ける機構が設けられている。
【００４１】
図６には、図１の異物除去部２に設置される異物除去装置２０の構成を説明する模式図が示され、図７には、その縦断面視図が示されている。
異物除去装置２０は、容器Ｂの内面にクリーンエアを吹き付け、容器Ｂの内面に付着した異物を除去する（エアリンスする）ものである。異物除去装置２０は、図６および図７に示されるように、ホイール２１と、グリッパＧと、ノズル２２と、シャフト２３と、カムフォロア２４と、アーム２５と、カム２６とを備えている。
【００４２】
ホイール２１は、円盤状に形成されたものであり、モータなどの駆動源（図示せず）によって略水平面内で回転駆動されるようになっている。このホイール２１には、外周部に容器Ｂを倒立状態で保持するグリッパＧが、ホイール２１の周方向に一定の間隔をあけて配置されている。グリッパＧは、ホイール２１の外周部から径方向外側に向かって延びており、容器Ｂの口部Ｂ１近傍を把持するものである。図６においては、異物除去装置２０の動作の理解を容易にするため、５組のグリッパＧが代表して示されている。なお、このホイール２１に設けられるグリッパＧの数は、５組より多くても少なくてもよく、特に制限されるものではない。
【００４３】
ノズル２２は、倒立状態の容器Ｂの内部にクリーンエアを噴出するためのものである。このノズル２２は、グリッパＧの下方に配置されており、グリッパＧに把持された容器Ｂの口部Ｂ１に進入可能な位置に配置されている。さらに、ノズル２２は、シャフト２３の上端に設けられているとともに、シャフト２３からクリーンエアが供給可能に構成されている。ノズル２２には、その外周方向に向けてクリーンエアを噴出する噴出口が複数個設けられている。この複数の噴出口は、ノズル２２の外周側の全周にクリーンエアを噴出することができるように配置されていることが好ましい。このノズル２２の詳細構造については後述する。
【００４４】
シャフト２３は、グリッパＧの下方に上下方向（図６の上下方向）に延びて配置されるとともに、アーム２５によって上下方向に移動可能に支持された棒状のものである。シャフト２３の上端部には、ノズル２２が配置され、下端部には、カムフォロア２４が配置されている。また、シャフト２３内には、ノズル２２に供給されるクリーンエアが流れる供給管（図示せず）が設けられている。
【００４５】
カムフォロア２４は、カム２６の上端面に沿って摺動するものであって、シャフト２３およびノズル２２と共にカム面に沿って上下方向に移動されるものである。
アーム２５は、ノズル２２、シャフト２３およびカムフォロア２４を上下方向に移動可能に支持するものである。このアーム２５は、ホイール２１の径方向に沿って延びているものであり、その径方向外側の端部にシャフト２３が取り付けられている。
【００４６】
カム２６は、カムフォロア２４と共にシャフト２３およびノズル２２を上下方向に移動させるものである。このカム２６は、ホイール２１と同軸に配置された円筒状の部材であって、ホイール２１の下方に配置されたものである。カム２６の上端面は、カムフォロア２４が摺動する面とされており、その上端面は、周方向の一部において他の部分よりも高くされ、ホイール２１側に突出した形状とされている。つまり、カム２６の上端面の上方に突出した部分は、ノズル２２およびシャフト２３を容器Ｂ内に挿入し、底部近傍まで徐々に上昇させた後、徐々に下降させ、その間に容器Ｂ内を上下方向にスキャンして異物を除去できるようにするため、水平な頂上部を備えた山形形状とされている。
【００４７】
ここで、ノズル２２に供給されるクリーンエアは、工場のコンプレッサにより昇圧された空気（エア）であり、異物除去を目的としたフィルタ（目開きが１０μmレベルのフィルタ）、水分除去を目的としたフィルタ（目開きが５μmレベルのフィルタ）、油ミスト除去を目的としたフィルタ（目開きが０．３μmレベルのフィルタ）等によって濾過されたものである。これらのフィルタとして、例えば樹脂により形成されたフィルタを用いることができる。なお、空気を用いたクリーンエアの代わりに、窒素等の他の気体を昇圧し、上述のフィルタで濾過したものを用いてもよく、本発明においては、これもクリーンエアに包含されるものとする。
【００４８】
さらに、蒸気滅菌が可能なフィルタを介して濾過することにより、殺菌されたクリーンエアを無菌化クリーンエアとしてもよい。蒸気滅菌が可能なフィルタとは、高温に対する耐性を有するフィルタであり、例えば金属から形成されたフィルタである。なお、蒸気滅菌を行う場合には、殺菌に用いられる高温蒸気を供給する設備が必要となる。
【００４９】
このように、本実施形態では、容器Ｂに対して電子線を照射して殺菌を行う前に、異物除去装置２０でエアリンスを行うようにしている。殺菌部３は、エアリンスされた容器Ｂに対して電子線を照射し、容器Ｂを殺菌するものである。なお、殺菌部３としては、公知の電子線殺菌装置を用いることができる。更に、この殺菌部３において、装着部６で容器Ｂに装着されるキャップに対して、電子線を照射して殺菌を行うようにしてもよく、これらは、特に限定されるものではない。
【００５０】
充填部５は、殺菌された容器Ｂに飲料を充填するものである。装着部６は、飲料が充填された容器Ｂの口部にキャップを装着するものである。なお、充填部５および装着部６としては、公知の構成を用いることができ、特に限定されるものではない。搬出コンベア１０は、飲料が充填されキャップが装着された容器Ｂを飲料充填装置１から外部に搬出するものである。なお、搬出コンベア１０としては、公知の構成を用いることができ、特に限定されるものではない。
【００５１】
次に、本発明の特徴部分である異物除去装置２０のノズル構造について、図８を参照して詳しく説明する。図８（ａ）は、ノズル２２からクリーンエアを上方に噴出している状態、図８（ｂ）は、ノズル２２からクリーンエアを横方向（水平方向）に噴出している状態を示す縦断面視図である。
異物除去装置２０において、シャフト２３の上端に設けられているノズル２２は、コンプレッサにより昇圧され、シャフト２３内のクリーンエア供給管（図示せず）を介して供給されるクリーンエアを容器Ｂの内面に向けて噴出するものであり、内部にクリーンエア供給管が接続されるクリーンエア通路３０を備えている。
【００５２】
ノズル２２の先端部位には、クリーンエア通路３０に連通して上下方向に開口し、容器Ｂの底部に向けてクリーンエアを噴出する複数の上部噴出口３１が設けられ、また、その外周側面には、クリーンエア通路３０に連通して水平方向に開口し、容器Ｂの内側面に向けてクリーンエアを噴出する複数の横噴出口３２が設けられている。この複数の横噴出口３２は、上下方向に位置をずらして少なくとも２段に設けられており、それぞれスリット状の開口とされることが望ましい。
【００５３】
また、複数の横噴出口３２は、通常は横断面が円形状の容器Ｂに場合、全て同一サイズの開口としてもよいが、図９に示されるように、横断面が長方形状の容器Ｂの場合、容器Ｂの短辺側に対応する横噴出口３２Ａのサイズが大きくされ、容器Ｂの長辺側に対応する横噴出口３２Ｂのサイズが小さくされることが望ましい。ノズル２２のクリーンエア通路３０内には、ノズル２２から噴出されるクリーンエアの噴出順序を、上部噴出口３１、横噴出口３２の順に自動的に順次切替えるための切替え手段である中子（切替え手段）３３が設けられている。なお、図９には、４方向の側面に対し、短辺側に横噴出口３２Ａが１個、長辺側に横噴出口３２Ｂが１個設けられた例が示されているが、２個ずつ、あるいは３個ずつとしてもよく、ノズル穴数は、限定されるものではない。
【００５４】
中子３３は、クリーンエア通路３０内に上下方向に沿って摺動可能に介装されているものである。この中子３３には、中心部に上下方向に貫通され、一端が先端部位に開口されている縦方向通路３４と、この縦方向通路３４に対して略直交方向に開口され、中子３３が上方部位に移動されたときに、横噴出口３２と連通される横方向通路３５とが設けられている。また、中子３３には、縦方向通路３４の下方部位に、縦方向通路３４を絞る絞り部３６が形成され、中子３３がクリーンエア圧により上方部位に移動される際の推進力が得られるように構成されている。
【００５５】
さらに、中子３３は、クリーンエア圧を受けて上下方向に摺動されるものであり、これによって、図８（ａ）に示されるように、クリーンエアの供給開始時には、クリーンエア通路３０内の下方部位に位置され、上部噴出口３１を開放するとともに、横噴出口３２を閉鎖し、クリーンエアを上部噴出口３１のみから噴出させるとともに、クリーンエア圧を受けて上方部位に移動されたときには、図８（ｂ）に示されるように、上部噴出口３１を閉鎖するとともに、横噴出口３２を開放し、クリーンエアを横噴出口３２のみから噴出させるように構成されている。
【００５６】
以上に説明の構成により、本実施形態の異物除去装置２０によれば、以下の作用効果を奏する。
スターホイール９のグリッパＧから、容器Ｂが倒立状態で異物除去装置２０側のグリッパＧに受け渡されると、ホイール２１とともに容器Ｂやノズル２２、シャフト２３、カムフォロア２４などが回転し、これらが静止しているカム２６に対して相対移動する。カムフォロア２４は、カム２６の上端面に沿って移動し、カム２６の突出部においてシャフト２３およびノズル２２と共に上方に移動され、これによって、ノズル２２が容器Ｂの内部に進入される。
【００５７】
ノズル２２が、容器Ｂの内部に挿入され、その底部付近まで上昇されると、クリーンエアの供給が開始される。クリーンエアは、まずノズル２２の上部噴出口３１から容器Ｂの底部に向って噴出され、これによって、容器Ｂの底部に衝突し、当該部に付着されている異物を除去する。この異物は、クリーンエアと共に容器Ｂの口部Ｂ１から外部へと排出される。カムフォロア２４がカム２６の突出部の頂上部分を移動する間、ノズル２２は容器Ｂの底部付近に対向してクリーンエアを噴出し続け、この間に中子３３がクリーンエア圧により下方部位から上方部位に摺動される。
【００５８】
中子３３が上方部位に摺動されることにより、中子３３を介して上部噴出口３１が閉鎖され、横噴出口３２が開放される。これによって、クリーンエアの噴出が上部噴出口３１から横噴出口３２に切替えられ、横噴出口３２から容器Ｂの内側面に向って噴出されたクリーンエアは、容器Ｂの内側面に衝突し、該部に付着されている異物を除去する。ノズル２２は、カムフォロア２４がカム２６の頂上部分を過ぎると、下降を開始し、容器Ｂの口部Ｂ１に至るまでの間、容器Ｂの内側面を上下方向にスキャンすることにより、この区間の異物を除去し、外部に排出する。
【００５９】
斯くして、本実施形態によると、容器Ｂ内をクリーンエアによってリンスする際、切替え手段（中子）３３を介してノズル２２の上部噴出口３１および横噴出口３２から、上部噴出口３１、横噴出口３２の順に順次クリーンエアを噴出させることにより、容器Ｂの底部および内側面に対して各々集中的にクリーンエアの全流量を直接噴き付けるようにしてリンス力を高め、容器Ｂ内全面をエアリンスすることができる。
従って、クリーンエアの噴出量を特段増やすことなく、容器Ｂの底部および内側面に付着している異物を少ないクリーンエア量で効率よく除去することができ、省エネ化、低ランニングコスト化を図ることができる。
【００６０】
また、切替え手段である中子３３は、ノズル２２のクリーンエア通路３０内に摺動可能に介装され、クリーンエアの供給開始時、横噴出口３２を閉鎖する下方部位に位置し、クリーンエア圧により上方部位に移動されたとき、上部噴出口３１を閉鎖し、横噴出口３２を開放するように構成されており、上部噴出口３１および横噴出口３２から噴出されるクリーンエアの噴出順序を、クリーンエア圧により摺動される中子３３を介して簡単に上部噴出口３１、横噴出口３２の順に順次切替えて噴出することができる。このため、特別な制御手段を設けることなく、クリーンエアの噴出順序を自動切替えすることができ、容器Ｂ内を少ないクリーンエア量で効率よくエアリンスすることができる。
【００６１】
また、中子３３は、その先端部位に貫通する縦方向通路３４と、該縦方向通路３４に対して略直交方向に開口され、上方部位に移動されたとき、横噴出口３２と連通される横方向通路３５とを備えた構成とされている。このため、上部噴出口３１および横噴出口３２からのクリーンエアの噴出を、先端部位に貫通する縦方向通路３４とそれに略直交する横方向通路３５とを備えている中子３３が、クリーンエア圧を受けて摺動されることにより簡単に切替えることができ、従って、クリーンエアの噴出順序を簡素な構成の切替え手段で切替えることができ、その信頼性を確保することができる。
【００６２】
また、中子３３には、縦方向通路３４内の下方部に、上方部位に摺動する際の推進力を得るための絞り部３６が設けられている。このため、絞り部３６を介して中子３３の縦方向通路３４内を供給されるクリーンエアから推進力を得ることによって、中子３３を確実に下方部位から上方部位に摺動させることができる。従って、クリーンエアの噴出口を上部噴出口３１から横噴出口３２に着実に切替え、効率よく容器Ｂをエアリンスすることができる。
【００６３】
さらに、本実施形態では、ノズル２２が、倒立された容器Ｂの底部付近まで挿入され、その先端部の上部噴出口３１からクリーンエアの噴出を開始後、容器Ｂの高さ方向に移動しながら横噴出口３２からクリーンエアを噴出し、容器Ｂ内の異物を除去する構成とされている。このため、クリーンエアの供給開始時、容器Ｂの底部に接近されているノズル２２の先端部の上部噴出口３１のみからクリーンエアを噴出して容器Ｂの底部をエアリンスした後、ノズル２２を容器Ｂの高さ方向に移動しながら横噴出口３２からクリーンエアを噴出し、容器Ｂの内側面をエアリンスすることができる。従って、ノズル２２の復路スキャンのみで、容器Ｂ内の全面をエアリンスすることが可能となり、少ないクリーンエア量で効率よくエアリンスし、省エネ化、低ランニングコスト化を図ることができる。
【００６４】
また、横噴出口３２は、上下方向に位置をずらして少なくとも２段に設けられたスリット状開口とされており、このため、少なくとも上下２段のスリット状開口よりクリーンエアを噴出しながら、ノズル２２を容器Ｂの高さ方向にスキャンして容器Ｂの内側面をエアリンスすることにより、縦筋状デッドスポットの発生を解消することができる。これによって、エアリンス効果を向上し、容器Ｂ内面に付着している異物を少ないクリーンエア量で効率よく除去することができる。
【００６５】
さらに、横噴出口３２は、横断面が長方形状の容器Ｂに対して、容器Ｂの短辺側に対応する横噴出口３２Ａのサイズが大きくされ、容器Ｂの長辺側に対応する横噴出口３２Ｂのサイズが小さくされている（図９参照）。このように、横噴出口３２からの到達距離が長くなる容器Ｂの短辺側の横噴出口３２Ａを大きくし、到達距離が短い容器Ｂの長辺側の横噴出口３２Ｂを小さくしてクリーンエアの噴出量を調整することにより、横断面が長方形状の容器Ｂに対しても内側面全域にクリーンエアを略均一に噴き付けることができる。このため、横断面が長方形状の容器Ｂに対するエアリンス効果を高め、容器Ｂ内を少ないクリーンエア量で効率よくエアリンスすることができる。
【００６６】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について、図１０を用いて説明する。
本実施形態は、上記した第１実施形態に対して、クリーンエアの噴出順序を切替えるための切替え手段の構成が異なっている。その他の点については、第１実施形態と同様であるので説明は省略する。
本実施形態では、上部噴出口３１および横噴出口３２からのクリーンエアの噴出順序を切替える切替え手段として、中子３３に代え、図１０に示されるように、クリーンエア通路３０内に弁板３７を回動可能に設置した構成が採用されている。
【００６７】
この弁板３７は、軸３８を介してノズル２２に対して回動可能に支持されており、支持部材３９との間に介装されているバネ４０によって、常時はノズル先端部位に開口されている上部噴出口３１にクリーンエアが供給されるように、クリーンエア通路３０を開放する回動位置とされており、クリーンエアの圧力を受けて回動されたとき、上部噴出口３１側に連通するクリーンエア通路３０を遮蔽し、クリーンエアを横噴出口３２のみから噴出させる構成とされている。
【００６８】
上記のように、クリーンエアの噴出順序を切替える切替え手段が、ノズル２２のクリーンエア通路３０内に回動可能に介装された弁板３７とされ、この弁板３７が、クリーンエアの供給開始時、クリーンエアを上部噴出口に供給可能な回動位置とされ、クリーンエア圧を受けて回動されたとき、上部噴出口３１側へのクリーンエアの供給を阻止し、横噴出口３２のみからクリーンエアを噴出させる構成とされているため、上部噴出口３１および横噴出口３２から噴出されるクリーンエアの噴出順序を、弁板３７を介して上部噴出口３１、横噴出口３２の順に順次切替えて噴出させることができる。
【００６９】
従って、本実施形態によっても、第１実施形態と同様、特別な制御手段等を設けることなく、クリーンエアの噴出順序を自動的に切替え、容器Ｂ内を少ないクリーンエア量で効率よくエアリンスすることができ、異物除去装置２０の省エネ化、低ランニングコスト化を図ることができる。
【００７０】
［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態について、図１１を用いて説明する。
本実施形態は、上記した第１実施形態に対して、上部噴出口３１および横噴出口３２に個別にクリーンエアの噴出順序を切替えるための切替え手段の構成が異なっている。その他の点については、第１実施形態と同様であるので説明は省略する。
本実施形態では、図１１に示されるように、ノズル２２に設けられている上部噴出口３１および横噴出口３２に対して、クリーンエア通路４１，４２が個別に接続され、このクリーンエア通路４１，４２に、それぞれ開閉バルブ４３，４４が設けられた構成とされている。これによって、上部噴出口３１および横噴出口３２から噴出されるクリーンエアの噴出順序を、開閉バルブ４３，４４を切替え手段として順次切替え可能としている。
【００７１】
このように、上部噴出口３１および横噴出口３２に個別にクリーンエアが供給可能とされているクリーンエア通路４１，４２に対して、それぞれ個別に開閉バルブ４３，４４を設け、この開閉バルブ４３，４４を切替え手段として上部噴出口３１および横噴出口３２からのクリーンエアの噴出順序を順次切替え可能とすることにより、上部噴出口３１および横噴出口３２から噴出されるクリーンエアの噴出順序を、上部噴出口３１、横噴出口３２の順に順次切替えて噴出させることができる。従って、本実施形態によっても、特殊な切替え手段等を設けることなく、単純な開閉バルブ４３，４４の開閉動作のみによってクリーンエアの噴出順序を順次切替え、容器Ｂ内を少ないクリーンエア量で効率よくエアリンスすることができる。
【００７２】
［その他の実施形態］
上記第１ないし第３実施形態では、容器Ｂ内をリンスした後のクリーンエアおよびクリーンエアにより容器Ｂの内面から除去された異物を、容器Ｂの口部Ｂ１から外部に排出するようにしているが、異物等を強制的に排除できる構成としてもよい。このため、ノズル２２側、つまり、上記実施形態では、ノズル２２の一体をなすシャフト２３側に、容器Ｂの口部をシールするシール部材を設け、このシール部材に対して容器Ｂの内部からクリーンエアおよび異物を吸引する吸気手段を接続した構成とすることができる。
【００７３】
このような構成を採用することにより、ノズル２２から容器Ｂの底部および内側面に向って噴出されたクリーンエアおよびその噴出によって容器Ｂの内面から除去された異物等を吸気手段により直ちに吸引し、容器Ｂ内から強制的に排除することが可能となる。その結果、除去された異物が容器Ｂ内に残留されること等が確実に解消され、エアリンス効果をより向上させることができる。
なお、本発明は、上記実施形態にかかる発明に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、適宜変形が可能である。
【符号の説明】
【００７４】
１ 飲料充填システム
２ 異物除去部
２０ 異物除去装置
２２ ノズル
３０ クリーンエア通路
３１ 上部噴出口
３２，３２Ａ，３２Ｂ 横噴出口
３３ 中子（切替え手段）
３４ 縦方向通路
３５ 横方向通路
３６ 絞り部
３７ 弁板（切替え手段）
４１，４２ クリーンエア通路
４３，４４ 開閉バルブ（切替え手段）
Ｂ 容器
Ｂ１ 容器の口部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
倒立された容器内にノズルを挿入し、該ノズルから噴出されるクリーンエアにより前記容器内の異物を除去する異物除去装置において、
前記ノズルは、その先端部位から前記容器の底部に向けて前記クリーンエアを噴出する上部噴出口と、前記容器の内側面に向けて前記クリーンエアを噴出する横噴出口とを備えるとともに、
前記上部噴出口および前記横噴出口から噴出される前記クリーンエアの噴出順序を、前記上部噴出口、前記横噴出口の順に順次切替える切替え手段を備えていることを特徴とする異物除去装置。
【請求項２】
前記切替え手段は、前記ノズルのクリーンエア通路内に摺動可能に介装され、前記クリーンエアの供給開始時に、前記横噴出口を閉鎖する下方部位に位置し、前記クリーンエア圧により上方部位に移動されたとき、前記上部噴出口を閉鎖し、前記横噴出口を開放する中子から構成されていることを特徴とする請求項１に記載の異物除去装置。
【請求項３】
前記中子は、その先端部位に貫通する縦方向通路と、該縦方向通路に対して略直交方向に開口され、前記上方部位に移動されたとき、前記横噴出口と連通される横方向通路とを備えていることを特徴とする請求項２に記載の異物除去装置。
【請求項４】
前記中子には、前記縦方向通路内の下方部に、前記上方部位に摺動する際の推進力を得るための絞り部が設けられていることを特徴とする請求項３に記載の異物除去装置。
【請求項５】
前記切替え手段は、前記ノズルのクリーンエア通路内に回動可能に介装され、前記クリーンエアの供給開始時に、前記クリーンエアを前記上部噴出口に対して供給可能な回動位置とされ、前記クリーンエア圧を受けて回動されたとき、前記上部噴出口側への前記クリーンエアの供給を阻止し、前記横噴出口から前記クリーンエアを噴出させる弁板から構成されていることを特徴とする請求項１に記載の異物除去装置。
【請求項６】
前記切替え手段は、前記上部噴出口および前記横噴出口に個別に前記クリーンエアが供給可能とされている前記クリーンエア通路に対して、それぞれ個別に設けられた開閉バルブにより構成されていることを特徴とする請求項１に記載の異物除去装置。
【請求項７】
前記ノズルは、倒立された前記容器の底部付近まで挿入され、その先端部の前記上部噴出口から前記クリーンエアの噴出を開始後、前記容器の高さ方向に移動されながら前記横噴出口から前記クリーンエアを噴出し、前記容器内の異物を除去するように動作される構成とされていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の異物除去装置。
【請求項８】
前記横噴出口は、上下方向に位置をずらして少なくとも２段に設けられたスリット状開口とされていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の異物除去装置。
【請求項９】
前記横噴出口は、横断面が長方形状の容器に対して、容器の短辺側に対応する前記横噴出口のサイズが大きくされ、容器の長辺側に対応する前記横噴出口のサイズが小さくされていることを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の異物除去装置。
【請求項１０】
前記ノズル側には、前記容器の口部をシールするシール部材が設けられ、該シール部材を介して前記容器内部から前記クリーンエアおよび異物を吸引する吸気手段が接続されていることを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載の異物除去装置。
【請求項１】
倒立された容器内にノズルを挿入し、該ノズルから噴出されるクリーンエアにより前記容器内の異物を除去する異物除去装置において、
前記ノズルは、その先端部位から前記容器の底部に向けて前記クリーンエアを噴出する上部噴出口と、前記容器の内側面に向けて前記クリーンエアを噴出する横噴出口とを備えるとともに、
前記上部噴出口および前記横噴出口から噴出される前記クリーンエアの噴出順序を、前記上部噴出口、前記横噴出口の順に順次切替える切替え手段を備えていることを特徴とする異物除去装置。
【請求項２】
前記切替え手段は、前記ノズルのクリーンエア通路内に摺動可能に介装され、前記クリーンエアの供給開始時に、前記横噴出口を閉鎖する下方部位に位置し、前記クリーンエア圧により上方部位に移動されたとき、前記上部噴出口を閉鎖し、前記横噴出口を開放する中子から構成されていることを特徴とする請求項１に記載の異物除去装置。
【請求項３】
前記中子は、その先端部位に貫通する縦方向通路と、該縦方向通路に対して略直交方向に開口され、前記上方部位に移動されたとき、前記横噴出口と連通される横方向通路とを備えていることを特徴とする請求項２に記載の異物除去装置。
【請求項４】
前記中子には、前記縦方向通路内の下方部に、前記上方部位に摺動する際の推進力を得るための絞り部が設けられていることを特徴とする請求項３に記載の異物除去装置。
【請求項５】
前記切替え手段は、前記ノズルのクリーンエア通路内に回動可能に介装され、前記クリーンエアの供給開始時に、前記クリーンエアを前記上部噴出口に対して供給可能な回動位置とされ、前記クリーンエア圧を受けて回動されたとき、前記上部噴出口側への前記クリーンエアの供給を阻止し、前記横噴出口から前記クリーンエアを噴出させる弁板から構成されていることを特徴とする請求項１に記載の異物除去装置。
【請求項６】
前記切替え手段は、前記上部噴出口および前記横噴出口に個別に前記クリーンエアが供給可能とされている前記クリーンエア通路に対して、それぞれ個別に設けられた開閉バルブにより構成されていることを特徴とする請求項１に記載の異物除去装置。
【請求項７】
前記ノズルは、倒立された前記容器の底部付近まで挿入され、その先端部の前記上部噴出口から前記クリーンエアの噴出を開始後、前記容器の高さ方向に移動されながら前記横噴出口から前記クリーンエアを噴出し、前記容器内の異物を除去するように動作される構成とされていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の異物除去装置。
【請求項８】
前記横噴出口は、上下方向に位置をずらして少なくとも２段に設けられたスリット状開口とされていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の異物除去装置。
【請求項９】
前記横噴出口は、横断面が長方形状の容器に対して、容器の短辺側に対応する前記横噴出口のサイズが大きくされ、容器の長辺側に対応する前記横噴出口のサイズが小さくされていることを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の異物除去装置。
【請求項１０】
前記ノズル側には、前記容器の口部をシールするシール部材が設けられ、該シール部材を介して前記容器内部から前記クリーンエアおよび異物を吸引する吸気手段が接続されていることを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載の異物除去装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−１７０８５２（Ｐ２０１２−１７０８５２Ａ）
【公開日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−３３６５２（Ｐ２０１１−３３６５２）
【出願日】平成２３年２月１８日（２０１１．２．１８）
【出願人】（５０５１９３３１３）三菱重工食品包装機械株式会社 (146)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月１８日（２０１１．２．１８）
【出願人】（５０５１９３３１３）三菱重工食品包装機械株式会社 (146)
【Ｆターム（参考）】
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