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食品・飲料製造工程は、設計上、水を使う環境です。機器は定期的に噴霧洗浄、泡洗浄、拭き取り洗浄が行われ、その機器に取り付けられたディスプレイは、洗浄工程だけでなく、その洗浄手順にも耐えなければなりません。
このガイドでは、以下の選定に関する質問を取り上げます。各洗浄方法がディスプレイに何を要求するのか、シーリングと取り付けがどのような病原菌の潜伏箇所を生み出すか、あるいは回避するか、どの素材がどの化学物質に耐えられるか、そして食品メーカーの品質管理チームがどのような文書を要求する可能性があるか、といった点です。侵入保護等級自体は別の箇所で定義されています。ここでは、衛生的な設計と選定について解説します。
ディスプレイは大きく分けて4つの位置に配置されます。充填機や包装機の操作パネルは、シフト中ずっと操作されます。ラインステータスボードは遠くから読み取られ、操作されることはほとんどありません。洗浄設備の近くにあるHMIは、洗浄が最も激しく行われる場所、多くの場合機械のフレーム上に設置されます。そして、サービスインターフェースは保守担当者のみが使用しますが、隣のユニットが洗浄されている間に水がかけられることもよくあります。
設置場所によって、清掃頻度、製品との距離、濡れた手または手袋を着用した手で触れる必要があるかどうかなどが異なります。設置場所をこれら4つのカテゴリーのいずれかに分類することで、その後のシーリング方法、材料、および取り付け方法が決定されます。
清掃方法は、それを表す評価基準以上に多様です。布と中性洗剤で拭くのと、高圧スプレーで洗浄するのとでは、洗浄方法が大きく異なります。表面に塗布する泡状またはジェル状のクリーナーの場合も、洗浄方法によって洗浄効果は大きく変わります。なぜなら、洗浄剤の作用だけでなく、接触時間も洗浄効果に大きく影響するからです。
その結果、名目上の保護要件が同じ2つの場所でも、異なる材料が必要になる可能性がある。処理方法、洗浄剤、接触時間は入力要素であり、評価値は回答の一部を簡略化したものにすぎない。
衛生的な設計とは、主に表面が液体や残留物に対してどのような挙動を示すかという点に関係します。隆起したガスケット、凹んだネジ頭、または水平な突起を備えたパネルに取り付けられたディスプレイは、物質が溜まる場所を作り出し、清掃のたびにそこから物質を除去する必要があります。
ディスプレイに関しては、特に以下の3つの原則が適用されます。前面は液体が溜まらずに流れ落ちるように、平らにするか傾斜をつける必要があります。ガラス、ガスケット、筐体の接合部は、段差のある部品の積み重ねではなく、単一の圧縮可能なインターフェースであるべきです。また、ユニットにケーブル出口がある場合は、ケーブルのさらに先ではなく、筐体から出る部分で密閉する必要があります。
背面からシーリング材を収容するフレームに取り付ける方式は、前面をシンプルに保つための一般的な構成です。また、シーリング機能が1つの部品に集約されるため、検証や交換が容易になります。
洗浄対応のディスプレイには、前面ガラス、その表面コーティング、ガスケット、そして周囲の筐体という4つの素材が露出しています。それぞれの素材には単一の値ではなく互換性リストがあり、リストの内容は異なります。
ガラスは化学的に耐久性がありますが、そのコーティングはそうではないため、重要なのはガラスにどのような処理が施されているか、そして現場の洗浄剤がガラスにどのような影響を与えるかということです。ガスケットや接着材は種類がはるかに多く、機械的特性が似ている2種類の弾性体でも、苛性フォームとの繰り返し接触後には大きく異なる挙動を示すことがあります。ステンレス鋼製のハウジングは腐食に強いですが、継手部分に残留物が溜まる隙間腐食が発生する可能性があり、これは材料の問題というよりは設計上の問題です。
2つの実践的な手順：現場で使用されている洗浄剤の適合性リストを入手すること、そして印刷された図表や粘着ラベルを評価対象に含めること。これらは通常、最初に不具合が発生する項目だからです。接触面の洗浄適合性については、衛生、消毒、耐薬品性でさらに詳しく説明します。
繰り返し洗浄を行うと、ディスプレイは一定の状態ではなく、周期的な状態にさらされることになる。温かい機械を冷たい水で洗浄したり、冷たい部屋にあるディスプレイに温かい洗浄液を噴霧したりすると、そのたびにディスプレイが膨張・収縮を繰り返す。
熱サイクル試験は、シール設計の実地試験の場です。取り付け時に適切に圧縮されたガスケットでも、数百回のサイクルを経て変形することがあります。また、接着されたフロントガラスは、接着面でせん断応力が発生します。1日に複数回洗浄を行う場合、年間サイクル数は膨大になるため、アセンブリは1回の洗浄ではなく、サイクル試験に耐えられるよう選定する必要があります。
同様のサイクルはディスプレイ自体の視認性にも影響を与える。スプレーで冷却されたパネルは通常の応答に戻るまでに時間がかかる場合があり、オペレーターが清掃後すぐに読み取る必要がある場合、その時間は仕様の一部となる。
食品製造ラインの作業員は手袋を着用しており、手は頻繁に濡れています。これらの条件はいずれもタッチセンサーが感知する静電容量の変化を減少させ、正確なターゲットへの接触を困難にします。したがって、コントロール部は同等の乾燥状態のアプリケーションよりも大きくする必要があり、タッチ層は素指先に合わせて調整するのではなく、手袋と水に濡れた状態に合わせて設計する必要があります。
重要な設定は3つあります。手袋モードまたは独自のフィルタリング機能を備えた低めの検出閾値、正当な押下を抑制しない液滴拒否動作、そして2回目のタッチではなく1回目のタッチに反応する起動動作です。動作に関する背景情報は、「手袋着用時および濡れた状態での操作」で説明されています。
ディスプレイがプロセスにおける手順の確認に使用される場合、インターフェースはボタンの押下を視覚的に、かつ明確に確認できるものでなければならない。確認を見逃すことは、大きなボタンを設置する以上の損失につながる。
食品メーカーの品質管理チームは、機器の洗浄方法とその実証方法について質問するでしょう。実証に役立つ資料としては、使用する洗浄剤の材質適合性リスト、試験方法を含むシーリングコンセプト、および表面仕上げ仕様書などが挙げられます。
ディスプレイが機械全体の一部として検証される場合、ディスプレイの役割は通常、前面の清掃のしやすさと、残留物が溜まる場所がないことにあります。前面アセンブリの平面度、接合部の設計、材質、清掃方法などの詳細な説明を文書化することで、ほとんどの疑問は事前に解消されます。
サプライヤーが提供できる証明書や品質に関する文書は、品質と認証のページにまとめられており、侵入保護の一般的な原則は、防水・防塵等級のページで説明されています。
衛生的な設計が損なわれるのは、通常、メンテナンスの段階である。製造エリア内で背面パネルを取り外して設置場所で分解する必要がある装置は、メンテナンスのたびにリスクを生じさせる。
設計上の対応は、他の洗浄装置でよく見られるものと同様です。保守が必要な部品は、壁やパネルの乾燥側に配置します。それが不可能な場合は、ユニットを密閉構造で取り外し可能にし、生産エリアの何も開けることなく交換部品を取り付けられるようにします。また、接続部は、清掃が困難な工具を使わずに着脱できるように設計します。
どちらの方法を選択するにしても、サービス手順は文書化して顧客に提供する必要があります。なぜなら、設計段階で想定される手順が、保守チームが実際に使用する手順と必ずしも一致するとは限らないからです。
以下のリストは、サイト独自の値で補完することを意図しています。洗浄方法と洗浄剤、洗浄温度と洗浄サイクル頻度、フロントアセンブリのシーリングコンセプト、材料とその適合性、手袋と水を使用した際のタッチ挙動、洗浄直後のディスプレイの読み取り状態、取り付け方法とそのサービスアクセス、および提供されるドキュメントセット。
そのリストの中で、しばしば見落とされ、後々最も大きな問題を引き起こすのが、洗浄剤の接触時間と1日あたりの洗浄回数の2項目です。どちらも、公称保護レベルよりも仕様に大きな影響を与えます。
プロジェクトで洗浄エリア用のディスプレイを指定する場合は、洗浄方法と設置位置を記述してください。仕様書で規定すべき項目を弊社が示します。この種の機器向けのパネルは、産業用LCDディスプレイ製品群に掲載されています。
自動的にそうなるわけではありません。評価は、定められた試験条件下でのアセンブリの挙動を表すものであり、洗浄方法、使用する化学物質、接触時間によって材料の寿命が決まります。どちらも仕様書に記載する必要があります。
多くの場合、前面アセンブリが保護だけでなく清掃も考慮して設計されている場合に限ります。パネル自体のシーリングは決定的な要因となることはほとんどなく、ハウジング、ガスケット、および取り付け方法が重要になります。
洗浄後の状態を特定の状態として扱うことで、ディスプレイが正常な応答に戻るまでの時間、前面の水がタッチ操作にどのような影響を与えるか、そしてオペレーターがその期間中にディスプレイを読み取る必要があるかどうかなどを考慮する。
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