CN107530946A - 无菌容器的成型方法以及装置和无菌填充方法以及装置 - Google Patents

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Abstract

在吹塑成型中对容器进行杀菌处理。在成型模具(6)内放入加热后的预成型坯(1)并合模，在向所述预成型坯(1)内吹入杀菌剂的雾或者气体或者它们的混合物之后，通过向预成型坯(1)内吹入吹塑成型用空气而使预成型坯(1)膨胀至容器(2)的完成品，并从容器(2)内将使用完毕吹塑成型用空气排气来将容器(2)内的杀菌剂去除。

Description

无菌容器的成型方法以及装置和无菌填充方法以及装置
技术领域
本发明涉及成型出瓶等无菌容器的方法以及装置和使用了该无菌容器的无菌填充方法以及装置。
背景技术
提出了一种在饮料等内容物的生产线上配置吹塑成型机而排列地制造PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)瓶、接着将内容物无菌填充于瓶的排列系统(例如参照专利文献1、2。)。
另外，在相同的排列系统中存在如下者：通过对预成型坯吹入110℃以上的吹塑用的气体，从而同时地进行瓶内的杀菌与瓶的成型，欲将该无菌瓶供给到内容物填充线(例如，参照专利文献1。)，也存在如下者：一边输送预成型坯一边通过吹塑成型制作PET瓶，在使该瓶继续行驶的同时，从设置于规定位置的喷嘴朝向瓶的口部吹送过氧化氢的雾，使空气喷嘴跟随于瓶并且向瓶内吹入热风来进行空气冲洗，并向瓶内注入温水来进行温水冲洗，在此之后，对该无菌瓶填充内容物(例如，参照专利文献2。)。
然而，在前者的情况下，由于是干热杀菌，因此即使以高温的气体进行吹塑成型，例如不分别以135℃3小时、160℃2小时、180℃30分钟来保持的话就难以灭菌。另外，由于在一次吹塑与二次吹塑与中使用单独的成型模具，因此瓶的成型花费时间。装置构造也复杂化。因此，存在无菌瓶的生产效率较低、而且排列地形成最终产品的无菌包装体的生产效率也降低这类问题。另外，在后者的情况下，由于瓶行驶在于规定位置排出过氧化氢的雾的喷嘴之前，因此存在雾难以到达瓶内的各个角落这一问题。而且，难以在瓶内的底部附着雾，因此容易产生杀菌不合格。为了防止这一点，以往，沿瓶的输送路将多个喷嘴排列而固定等，从而大量地排出雾。但是，这存在导致过氧化氢的消耗量的增大的问题。另外，若为了提高无菌包装体的生产效率而增大瓶的行驶速度，则必须进一步增加雾的流量，会导致过氧化氢的消耗量的进一步的增大。
作为解决这样的问题的手段，提出了如下成型方法：在具有与瓶对应的模腔的成型模具内安装加热后的预成型坯，将混合有过氧化氢的凝结雾或者气体与一次吹塑用空气而成的混合气吹入预成型坯内，从而在于模腔内使预成型坯膨胀至中间成型品的同时将中间成型品内杀菌，接着，将二次吹塑用空气吹入所述中间成型品内，从而在于模腔内使中间成型品膨胀至瓶的同时将瓶内的过氧化氢去除(参照专利文献3。)。根据该成型方法，能够增加瓶等的容器的杀菌处理速度、成型速度，还能够减少过氧化氢等的过氧化氢的使用量，另外，能够简化无菌填充装置的构造。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2000－85001号公报
专利文献2：日本特开2006－111295号公报
专利文献3：日本特开2009－274309号公报
发明内容
发明将要解决的课题
通过将混合有所述过氧化氢的凝结雾或者气体与一次吹塑用空气的混合气吹入预成型坯内、从而在于模腔内使预成型坯膨胀至中间成型品的同时将中间成型品内杀菌的方法，存在在杀菌装置的运转中、混合气中的杀菌剂的浓度变动进而杀菌效果变弱的情况，具有难以施展向预成型坯内供给恒定浓度的杀菌剂的问题。
本发明的课题在于消除所述问题。
用于解决课题的手段
为了解决所述课题，本发明采用如下这种构成。
此外，为了容易理解本发明，在括号内标注了附图标记，但本发明并不被此限定。
即，技术方案1的发明采用一种无菌容器的成型方法，在成型模具(6)内放入加热后的预成型坯(1)并合模，在向所述预成型坯(1)内吹入杀菌剂的雾或者气体或者它们的混合物之后，通过向预成型坯(1)内吹入吹塑成型用空气而使预成型坯(1)膨胀至容器(2)的完成品，并从容器(2)内将使用完毕吹塑成型用空气排气来将容器(2)内的过氧化氢去除。
如技术方案2所记载，在技术方案1所记载的无菌容器的成型方法中，也能够是，在将杀菌剂的雾或者气体或者它们的混合物吹入所述预成型坯(1)内之后，通过吹入一次吹塑成型用空气(P1)而使预成型坯(1)膨胀至中间成型品(2a)，同时对中间成型品(2a)内进行杀菌，接着，通过向中间成型品(2a)内吹入二次吹塑成型用空气(P2)而使中间成型品(2a)膨胀至容器(2)的完成品，并从容器(2)内将使用完毕吹塑成型用空气排气来将容器(2)内的杀菌剂去除。
如技术方案3所记载，在技术方案2所记载的无菌容器的成型方法中，也能够是，对吹塑成型后的容器(2)进行空气冲洗或者无菌水冲洗。
如技术方案4所记载，在技术方案1～3中的任一项所述的无菌容器的成型方法中，也能够是，在所述杀菌剂的雾或者气体或者它们的混合物中添加挥发性物质。
技术方案5的发明采用一种无菌填充方法，在成型模具(6)内放入加热后的预成型坯(1)并合模，在向所述预成型坯(1)内吹入杀菌剂的雾或者气体或者它们的混合物之后，通过向预成型坯(1)内吹入吹塑成型用空气而使预成型坯(1)膨胀至容器(2)的完成品，并从容器(2)内将吹塑成型用空气排气来将容器(2)内的杀菌剂去除，从所述行驶的成型模具(6)取出容器(2)而使其行驶、同时向容器(2)填充内容物(a)并密封。
如技术方案6所记载，在技术方案5所记载的无菌填充方法中，也能够是，在将杀菌剂的雾或者气体或者它们的混合物吹入所述预成型坯(1)内之后，通过吹入一次吹塑成型用空气(P1)而使预成型坯(1)膨胀至中间成型品(2a)，同时对中间成型品(2a)内进行杀菌，接着，通过向中间成型品(2a)内吹入二次吹塑成型用空气(P2)而使中间成型品(2a)膨胀至容器(2)的完成品，并从容器(2)内将使用完毕吹塑成型用空气排气来将容器(2)内的杀菌剂去除，从所述成型模具(6)取出容器(2)，向容器(2)填充内容物(a)并密封。
如技术方案7所记载，在技术方案6所记载的无菌填充方法中，也能够是，对从成型模具(6)取出的容器(2)进行空气冲洗或者无菌水冲洗，在此之后，向容器(2)填充内容物(a)并密封。
如技术方案8所记载，在技术方案5～7中的任一项所述的无菌填充方法中，也能够是，在所述杀菌剂的雾或者气体或者它们的混合物中添加挥发性物质。
技术方案9的发明采用一种无菌容器的成型装置，具有：预成型坯用输送机构，其在第一输送路上输送预成型坯(1)；成型模具用输送机构，其在与所述第一输送路连接的第二输送路上对将预成型坯(1)成型为容器(2)的成型模具(6)进行输送；在所述第二输送路的上游侧，在成型模具(6)内接收利用沿所述第一输送路配置的加热器(11)加热后的预成型坯(1)，在向预成型坯(1)内吹入杀菌剂的雾或者气体或者它们的混合物之后，在所述第二输送路的下游侧向预成型坯(1)内吹入吹塑成型用空气，从而使预成型坯(1)膨胀至容器(2)的完成品，从容器(2)内将使用完毕吹塑成型用空气排气来将容器(2)内的杀菌剂去除。
如技术方案10所记载，在技术方案9记载的无菌容器的成型装置中，也能够是，在将杀菌剂的雾或者气体或者它们的混合物吹入所述预成型坯(1)内之后，通过吹入一次吹塑成型用空气(P1)而使预成型坯(1)膨胀至中间成型品(P2)，同时对中间成型品(2a)内进行杀菌，接着，通过向中间成型品(2a)内吹入二次吹塑成型用空气(P2)而使中间成型品(2a)膨胀至容器(2)的完成品，接下来，从容器(2)内将使用完毕吹塑成型用空气排气来将容器(2)内的杀菌剂去除。
如技术方案11所记载，在技术方案10所记载的无菌容器的成型装置中，也能够是，对吹塑成型后的容器(2)进行空气冲洗或者无菌水冲洗。
如技术方案12所记载，在技术方案9～11中的任一项所述的无菌容器的成型装置中，也能够是，在所述杀菌剂的雾或者气体或者它们的混合物中添加挥发性物质。
技术方案13的发明采用一种无菌填充装置，具有：预成型坯用输送机构，其在第一输送路上输送预成型坯(1)；成型模具用输送机构，其在与所述第一输送路连接的第二输送路上对将预成型坯(1)成型为容器(2)的成型模具(6)进行输送；容器用输送机构，其在与所述第二输送路连接的第三输送路上对利用所述成型模具(6)成型的容器(2)进行输送；在所述第二输送路的上游侧，在成型模具(6)内接收利用沿所述第一输送路配置的加热器(11)加热后的预成型坯(1)，在将杀菌剂的雾或者气体或者它们的混合物吹入预成型坯(1)内之后，在所述第二输送路的下游侧向预成型坯(1)内吹入吹塑成型用空气，从而使预成型坯膨胀至容器(2)的完成品，从容器(2)内将使用完毕吹塑成型用空气排气来将容器(2)内的杀菌剂去除，在所述第三输送路从填充器(46)向所述容器(2)填充内容物(a)之后，将容器(2)密封。
如技术方案14所记载，在技术方案13所记载的无菌填充装置中，也能够是，在将杀菌剂的雾或者气体或者它们的混合物吹入所述预成型坯(1)内之后，通过吹入一次吹塑成型用空气(P1)而使预成型坯(1)膨胀至中间成型品(2a)，同时对中间成型品(2a)内进行杀菌，接着，通过向中间成型品(2a)内吹入二次吹塑成型用空气(P2)而使中间成型品(2a)膨胀至容器(2)的完成品，并从容器内将使用完毕吹塑成型用空气排气来将容器(2)内的杀菌剂去除，从所述成型模具(6)取出容器(2)，向容器(2)填充内容物(a)并密封。
如技术方案15所记载，在技术方案14所记载的无菌填充装置中，也能够是，对从成型模具(6)取出的容器(2)进行空气冲洗或者无菌水冲洗，在此之后，向容器(2)填充内容物(a)并密封。
如技术方案16所记载，在技术方案13～15中的任一项所述的无菌填充装置中，也能够是，在所述杀菌剂的雾或者气体或者它们的混合物中添加挥发性物质。
发明效果
根据技术方案1的发明，为如下一种无菌容器的成型方法：在成型模具(6)内放入加热后的预成型坯(1)并合模，在向所述预成型坯(1)内吹入杀菌剂的雾或者气体或者它们的混合物之后，通过向预成型坯(1)内吹入吹塑成型用空气而使预成型坯(1)膨胀至容器(2)的完成品，并从容器(2)内将使用完毕吹塑成型用空气排气来将容器(2)内的杀菌剂去除，因此能够同时进行瓶等容器(2)的杀菌与成型，并且，以表面积小于容器(2)的预成型坯(1)的状态进行杀菌即可，因此不仅当然能够使用少量的杀菌剂来迅速地杀菌，而且最初是将杀菌剂的雾或者气体或者它们的混合物吹入预成型坯(1)内，接着将吹塑成型用空气吹入预成型坯(1)内，因此能够将适当浓度的杀菌剂供给到预成型坯(1)内，因此能够进一步提高杀菌效果。
另外，在本发明中，在对杀菌剂的雾或者气体或者它们的混合物添加有挥发性物质的情况下，能够高效地使杀菌剂的雾或者气体或者它们的混合物气化，不再需要用于使杀菌剂气化的加热处理等，因此能够防止该加热处理所导致的吹塑成型机的腐蚀。
附图说明
图1是表示从预成型坯的加热处理至容器的中间成型品的成型的各工序的说明图。
图2是表示从容器的成型至无菌包装体的完成的各工序的说明图。
图3是表示本发明的无菌填充装置的俯视图。
图4是表示无菌填充装置内的吹塑成型机中的成型模具的概略纵剖面图。
图5是表示用于生成杀菌剂的雾或者气体或者它们的混合物的气化器的一个例子的垂直剖面图。
图6是表示同时向预成型坯内吹入杀菌剂的雾或者气体或者它们的混合物与一次吹塑成型用空气的情况的说明图。
图7是表示本发明的无菌填充装置的其他方式的俯视图。
图8是表示对容器进行空气冲洗的工序的说明图，(A)表示容器为正立状态的情况，(B)表示容器在导管内行驶的情况，(C)表示容器为倒立状态的情况。
具体实施方式
＜实施方式1＞
如图3所示，该无菌填充装置具备以规定的间隔依次供给预成型坯1(参照图1(A))的预成型坯供给机49、将预成型坯1成型为作为容器的瓶2(参照图2(G))的吹塑成型机3、对于成型后的瓶2将饮料等内容物a(参照图2(H)(I))填充于瓶2并密封的填充机4。
从预成型坯供给机49的中途到填充机4的位置被作为保护罩的腔室5a、5b覆盖。通过始终从未图示的无菌空气供给源供给无菌空气，从而将腔室5a、5b内保持为正压。
预成型坯1如图1(A)所示那样是试验管状的有底筒状体，例如以PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)为材料，通过注射模塑成型等而制作。预成型坯1通过其吹塑成型而精加工成如图2(G)所示的那种作为容器的瓶2，但与该瓶2中相同的口部1a以及外螺纹等从预成型坯1的成型最初起就被赋予到预成型坯1。
从预成型坯供给机49经由吹塑成型机3到填充机4之间设有：在第一输送路上输送预成型坯1的预成型坯用输送机构、在与所述第一输送路连接的第二输送路上输送具有瓶2的完成品形状的模腔C的成型模具6(参照图1(B))的成型模具用输送机构、在与所述第二输送路连接的第三输送路上输送通过成型模具6成型的瓶2的容器用输送机构。
具有预成型坯用输送机构的第一输送路、具有成型模具用输送机构的第二输送路、具有容器用输送机构的第三输送路相互连通，这在些输送路上设有保持并且输送预成型坯1及瓶2，或用于在输送路间交接预成型坯1及瓶2的夹具等(未图示)。
预成型坯供给机49中的预成型坯用输送机构由以规定的间隔依次供给预成型坯1的输送管7、从输送管7的终端接收预成型坯1并输送的轮8、从轮8接收预成型坯1而使其行驶且在水平方向上较长地延伸的环状链9构成。
环状链9架设于在水平面上对置配置的一对带轮9a、9b间，在一个带轮9a处连接所述输送管7。
在环状链9以一定间距安装多个如图1(A)所示的那种预成型坯1的保持部件10。各保持部件10能够与环状链9的行驶一同行驶并且自转。保持部件10作为主轴而形成，在其下部的外周面埋设多个球状的弹性体(未图示)。在保持部件10被插入预成型坯1的口部1a内后，利用这些弹性体的弹性变形使得预成型坯1被保持于保持部件10。
在从轮8侧送至环状链9侧的预成型坯1的口部1a内，如图1(A)所示那样插入保持部件10，由此预成型坯1以正立状态被保持于保持部件10。
作为保持部件10，也通过取代主轴而使用心轴(未图示)，从而将预成型坯1以倒立状态支承并输送。
所述环状链9的周边被加热炉包围，在加热炉的内壁面围绕设有放射红外线的加热器11。
预成型坯1经由输送管7被安装于环状链9的保持部件10接收，伴随着向环状链9的一个方向的行驶移动，并且被加热器11加热至能够进行吹塑成型的温度。预成型坯1期望的是与保持部件10的旋转一起自转同时被均匀地加热，口部1a以外升温至作为适合吹塑成型的温度的90℃～130℃。口部1a被抑制为不会产生变形等的70℃以下的温度，以避免被瓶盖22(参照图2(I))覆盖时的密封性受损。
在环状链9的一方的带轮9a处的与环状链9的回路相接的位置，接触有将被加热器11加热后的预成型坯1接收而向第二输送路上的成型模具6交接的轮12。
吹塑成型机3在所述第二输送路上具备成型模具用输送机构，成型模具用输送机构具备在第二输送路上与所述轮12相连的轮13。
在轮13的周边，以规定的间隔配置多套作为接收被所述加热器11加热后的预成型坯1而吹塑成型成瓶2的分割模具的成型模具6(参照图1(B)(C)(D)、图2(E))。成型模具6能够与轮13的旋转一同以一定速度在轮13的周围回转运动。
成型模具6具有作为容器的瓶2的完成品形状的模腔C，如图4所示，被分割成与瓶2的口部1a对应的上部6a、与瓶2的主干部对应的中央部6b、与瓶2的底部对应的成型模具底部6c等。
在成型模具6的各部6a、6b、6c根据需要设定各自不同的温度。例如，能够将分别对应于瓶2的口部1a与底部的成型模具6的上部6a与下部6c设定成比中央部6b低的温度。瓶2的口部1a由于已在预成型坯1中形成，因此若过于对该口部1a供给热量，则担心口部1a变形。因此，通过降低与该口部1a接触的成型模具的上部6a的温度，能够防止口部1a的变形。另外，成型模具6的下部6c为了迅速地将瓶2的底冷却而使瓶2的底座稳固，能够被设定成比中央部6b低的温度。
另外，各成型模具6的中央部6b在轮13的半径方向上被分割为内外两个，内侧部分在成型模具6的回转中停留在一定的圆周上，但外侧部分能够在半径方向上移动。在成型模具6的外侧部分的更靠径向外侧配置未图示的凸轮。通过该凸轮将外侧部分向内侧部分按压，由此进行成型模具6的闭模。也能够通过用凸轮按压成型模具的内侧部分与外侧部分这两方来进行闭模。
如图4所示，在成型模具6的上部6a相邻设有阀块14，在阀块14内一体地配置各种阀V1、V2、V3、V4、V5。
在阀V1连接用于将一次吹塑成型用空气P1向成型模具6内的预成型坯1供气的配管15。通过一次吹塑成型用空气P1的吹入，将预成型坯1成型为中间成型品2a(参照图1(D))。
在阀V2连接用于将二次吹塑成型用空气P2向中间成型品2a内供气的配管16。通过二次吹塑成型用空气P2的吹入，将中间成型品2a成型为作为容器的瓶2(参照图2(E))。
在阀V3连接用于将使用完毕的吹塑成型用空气P1、P2以及后述的合模用空气进行排气的配管18。在配管18的排气口设有用于将排气时的噪声减少的消声器23。在消声器23，根据需要设有对过氧化氢等杀菌剂进行分解的催化剂。
在阀V4连接用于将杀菌剂的雾或者气体或者它们的混合物向成型模具6内的预成型坯1供给的配管25。
此外，杀菌剂在使过氧化氢成分含有1％以上时较为有效。除此之外，也可以含有一个以上乙醇、过乙酸、臭氧、氯类杀菌剂的成分、或包含它们的组合。
此外，优选对所述杀菌剂的雾或者气体或者它们的混合物添加挥发性物质。这里，挥发性物质优选使用乙醇、丙醇以及异丙醇等。这样，若对杀菌剂的雾或者气体或者它们的混合物添加挥发性物质，则能够使杀菌剂的雾或者气体或者它们的混合物在成型模具6内高效地气化，不再需要用于使杀菌剂气化的加热处理等，因此能够防止该加热处理所导致的成型模具6等的腐蚀。这种杀菌剂优选的是以使主成分成为乙醇等挥发性物质的方式添加挥发性物质，优选的是将过氧化氢添加成0.1～35重量％。此外，进一步使腐蚀性减少并满足杀菌性能(相对于B.atrophaesu胞子为6Log)的条件更优选的是，过氧化氢的比率达到1～5重量％。
在阀V5连接配管19，该配管19用于供给更强力地将利用所述凸轮成为闭模状态的成型模具6合模的合模用空气P0。
通过阀V1、V2、V4后的吹塑成型用空气P1、P2、杀菌剂气体G通过阀块14的中心孔而朝向成型模具6内。另外，通过阀V5后的合模用空气P0，通过覆盖成型模具6的外侧部分的未图示的块内，将成型模具6的外侧部分向内侧部分按压。阀V3将吹入成型模具6内的吹塑成型用空气P1、P2、合模用空气P0经由阀块14的中心孔等而向成型模具6外大气中进行排气。
如图4所示，所述配管15、16、25的上游侧连结于与全部的成型模具6同步地旋转的歧管组。
歧管组被设为分别将一次吹塑成型用空气P1向各成型模具6供给的第一歧管51、将二次吹塑成型用空气P2向各成型模具供给的第二歧管52、将杀菌剂的雾或者气体或者它们的混合物向各成型模具供给的第三歧管53的三段构成。
此外，作为各个合模用空气P0，可使用从第一歧管51供给的一次吹塑成型用空气P1及后述的二次吹塑空气P2。
歧管组被固定于轮13(参照图3)的中心轴20，能够与轮13同步地旋转。
在中心轴20安装回转接头17，在回转接头17连接从压缩机等高压空气源(未图示)延伸的配管21。高压空气源的空气被无菌过滤器(未图示)过滤，成为被去除了微生物等的无菌空气。另外，在回转接头17连接从生成杀菌剂的雾或者气体或者它们的混合物的气化器26延伸的配管24。
作为气化器26，例如可使用图5所示的构造。
该气化器26具备：过氧化氢供给部27，其是二流体喷雾器，使作为杀菌剂的过氧化氢的水溶液成为滴状进行供给；气化部28，其将从该过氧化氢供给部27供给的过氧化氢的喷喷雾加热到其沸点以上的非分解温度以下并使其气化。过氧化氢供给部27从过氧化氢供给路27a以及压缩空气供给路27b分别导入过氧化氢的水溶液与压缩空气，向气化部28内喷雾过氧化氢的水溶液。气化部28是在内外壁之间夹入加热器28a的管，加热被吹入到该管内的过氧化氢的喷雾，使其气化。气化后的过氧化氢从喷嘴29变成雾或者气体或者它们的混合物而向气化器26外喷出。
喷嘴29与所述配管24交叉地连结。配管24被从其上游的未图示的空气源供给无菌加热空气H，因此，从喷嘴29出来的雾等被流经配管24内的无菌加热空气H获取而成为过氧化氢气体G，该气体G通过配管24、回转接头17、第三歧管53而流向所述阀块14。
如图4所示，在阀块14的外部以贯通该阀块14而能够相对于成型模具6内进入以及后退的方式设有延伸杆30。延伸杆30被配置成，其轴心与成型模具6以及保持于成型模具6内的预成型坯1的轴心的延长线一致。
设置使延伸杆30进行所述进入以及后退动作的驱动部。即，在延伸杆30的后端的基部30a连结螺母31，在螺母31旋装相对于延伸杆30平行地延伸的进给丝杠32。为了使延伸杆30准确地进行所述进入以及后退动作，设置与进给丝杠32平行的引导部件33。引导部件33以导轨状或者棒状被设为一根或者多根，并以能够滑动的方式卡合于延伸杆30的后端的基部30a或者螺母31。
另外，进给丝杠32通过以一端连结于伺服马达34的输出轴而能够正反转。
延伸杆30以及作为其驱动部的进给丝杠32等被成为机框的收容箱35覆盖并封闭。收容箱35也可以是用分隔壁(未图示)分隔收纳有延伸杆30的室与收纳进给丝杠32的室之间者。
此外，附图标记36表示如下由过滤器等构成的通气部：在作为后述那样的杀菌剂的、例如包含过氧化氢的雾或者气体或者它们的混合物的空气进入收容箱35内的情况下，用于使该空气通向收容箱35外。过氧化氢被该通气部36的过滤器捕捉并分解，仅使空气向收容箱35外流出。通气部36也可以不是过滤器，而仅是通气孔。
如图3所示，在所述第二输送路中附带设有轮37、38、39的列。若从开模后的成型模具6露出瓶2的完成品，则瓶2被与轮13相接轮37周围的夹具向成型模具6外取出(参照图2(G))，并依次向轮38、39被输送。
此外，也可以使轮37都作为无菌容器的成型装置而独立，并通过空气输送、传送带输送等将从此处排出的无菌的瓶2送向填充机4，还可以暂时以无菌状态存储。
如图3所示，填充机4具有在第三输送路上输送通过所述吹塑成型机3成型出的瓶2的容器用输送机构。该第三输送路具有与所述轮39相连的轮40、41、42、43、44、45的列。填充机4与这些轮40、41、42、43、44、45一起被腔室5b包围。腔室5b内始终被吹入无菌化后的空气，由此，在成型时已被杀菌的瓶2以不会被微生物二次污染为前提被输送。
在所述轮42的外周设有用于向无菌状态的瓶2填充饮料a的填充器46。填充器46在轮42的周围具有多个能够回转运动的填充喷嘴47(参照图2(H))，能够从各喷嘴47向行驶的瓶2填充饮料a。在轮44的周围设有用于将瓶盖22(参照图2(I))安装而密封于填充有饮料a的瓶2的封口机48。
此外，填充器46以及封口机48与公知的装置相同，因此省略它们的详细说明。
接下来，对于所述无菌容器的成型装置以及无菌填充装置的作用，与无菌容器的成型方法以及无菌填充方法一同进行说明。
(1)首先，进行吹塑成型机3的腔室5a内的清洗·杀菌处理合填充机4的腔室5b内的清洗·杀菌处理。
填充机4的腔室5b内的清洗·杀菌处理由公知的CIP(cleaning in place)装置以及COP(cleaning out of place)装置、还有SIP(sterilizing in place)装置以及SOP(sterilizing out of place)装置来进行，在清洗·杀菌处理后，通过向腔室5b内吹入无菌空气来维持腔室5b内的无菌性。
此外，吹塑成型机3的腔室5a内也可以省略清洗处理的CIP、COP并仅进行SIP、SOP。
(2)与腔室5a、5b内的杀菌处理一并地、或者在腔室5a、5b内的杀菌处理后，开始将预成型坯1成型为瓶2的工序。
首先，通过输送管7以及轮8将预成型坯1向加热炉内导入，在加热炉内利用环状链9输送。预成型坯1一边被环状链9在加热炉内输送，一边被加热器11加热成适合成型的温度域(参照图1(A))。
(3)加热后的预成型坯1进入在轮13的周围进行回转运动的成型模具6内，在未图示的凸轮的作用下，成型模具6关闭。并且，阀V5释放，使得从第一歧管51供给的一次吹塑成型用空气P1经由合模用空气P0配管21、回转接头17、歧管51而流向成型模具6的外侧部分。由此，成型模具6的外侧部分被以较强的力按压于内侧部分，成型模具的合模结束(参照图1(B))。
(4)通过伺服马达34的正转，延伸杆30从收容箱35内贯通阀块14的中心孔而向预成型坯1内下降，与预成型坯1的底部抵接，开始预成型坯1的拉伸(参照图1(C))。另外，延伸杆30利用设于其中途的阀部(未图示)将阀块14的中心孔的开口关闭。
(5)在延伸杆30向预成型坯1内的下降的同时，阀块14的阀V4被开放。由此，过氧化氢等杀菌剂的气体G经由配管24、回转接头17、歧管53，成为气体或者雾或者它们的混合物而向成型模具6所保持的预成型坯1内流入。利用该流入的杀菌剂，将预成型坯1内的微生物杀菌。另外，进入延伸杆30的预成型坯1内的位置也被杀菌。
在向预成型坯1内供给规定量的杀菌剂的气体G后，阀V4关闭，停止向预成型坯1内供给杀菌剂。
(6)在阀V4关闭的同时，阀V1打开，高压空气成为一次吹塑成型用空气P1而经由配管21、回转接头17、歧管51向成型模具6所保持的预成型坯1内吹入。一次吹塑成型用空气P1在未图示的节流阀等的作用下被设定成比高压空气低的气压。
通过该一次吹塑成型用空气P1的吹入压和持续下降的延伸杆30所带来的加压，如图1(D)所示，预成型坯1向中间成型品2a膨胀。中间成型品2a的内部也通过向所述预成型坯1内供给的杀菌剂被进行杀菌处理。
(7)若预成型坯1向规定的大小的中间成型品2a膨胀，则阀V1关闭，同时阀V2打开，高压空气作为二次吹塑成型用空气P2而以规定量经由配管21、回转接头17、歧管52向成型模具6所保持的中间成型品2a内吹入。
通过该二次吹塑成型用空气P2的吹入，使得中间成型品2a在成型模具6内向瓶2膨胀(参照图2(E))。
(8)若二次吹塑成型用空气P2向中间成型品2a供给规定量，则阀V2关闭，二次吹塑成型用空气P2的供给停止。
(9)如图2(E)那样，在成型模具6内，中间成型品2a向瓶2膨胀之后，阀V3打开。
由此，瓶2内的使用完毕吹塑成型用空气P1、P2被从配管18向成型模具6外排气。此时，通过消声器23防止了排气音的产生。另外，利用来自该容器2内的使用完毕吹塑成型用空气P2的排气，去除容器2内的过氧化氢等的杀菌剂(参照图2(F))。
此外，也能够将使用完毕吹塑成型用空气P2的排气作为吹塑成型用空气P1而再次利用。
(10)通过伺服马达34的反转，使得延伸杆30从成型模具6内向收容箱35内上升(参照图4)。伴随于此，利用延伸杆30关闭了的阀块14的中心孔的开口开放。
(11)若成型模具6内的瓶2的成型结束，则成型模具6开模，瓶2的完成品被轮37周围的未图示的夹具向成型模具6外取出(参照图2(F))，并在轮38、39的周围被输送。
(12)瓶2向填充机4内的轮40、41、42、43、44、45被交接，并在填充机4内行驶。
(13)在填充机4内，当瓶2在形成有填充器46的轮42的周围行驶时，从填充器46内的喷嘴47填充饮料等被灭菌处理后的内容物a(参照图2(H))。填充有内容物a的瓶2被封口机48安装由瓶盖灭菌装置55(参照图3)灭菌后的瓶盖22并被密封(参照图2(I))，并作为无菌包装体而从腔室5b的出口排出。
此外，瓶盖灭菌装置是公知的装置，因此省略其详细的说明。
(14)此外，也可以同时进行所述工序(5)中的阀V4的开放和所述工序(6)中的阀V1的开放。
在该情况下，如图6所示，由于同时进行向预成型坯1至中间成型品2a内供给杀菌剂的气体G与供给一次吹塑成型用空气P1与，因此无菌的瓶2的成型工序缩短。
这里，在所述工序(5)中，对使用过氧化氢作为杀菌剂的情况下的具体的杀菌条件以及杀菌效果进行说明。
本发明人使用容量500mL(毫升)的PET瓶，测定了对于B.atrophaeus芽胞的瓶内表面的灭菌效果与残留过氧化氢浓度。其结果如下表1、2所述。
[表1]
过氧化氢气体的喷雾时间：0.5秒
H2O2气体浓度(mg/L) 残留H2O2浓度(ppm) 灭菌效果(LRV)
4.4 N.D 0.5
8.8 0.01 2.8
17.5 0.07 5.2
[表2]
过氧化氢气体的喷雾时间：2.0秒
H2O2气体浓度(mg/L) 残留H2O2浓度(ppm) 灭菌效果(LRV)
4.4 N.D 3.3
8.8 0.03 5.1
17.5 0.1 ＞6.0
评价方法如以下所述。
灭菌效果(Log Reduction Value)＝Log(附着菌数/幸存菌数)
瓶内表面附着菌：B.atrophaeus ATCC9372
残留过氧化氢浓度的测定方法：通过氧电极法测定(N.D.；＜0.01ppm)
灭菌工序：在加热预成型坯之后，将过氧化氢气体向预成型坯喷雾并吹塑成型。过氧化氢气体喷雾时间以0.5秒与2秒的2个基准进行了比较。
根据表1可知，在过氧化氢气体的喷雾时间为0.5秒的情况下，若将过氧化氢气体浓度设为17.5mg/L，则能够确保5LRV的灭菌效果，在过氧化氢气体的喷雾时间为2秒的情况下，若将过氧化氢气体浓度设为8.8mg/L，则能够确保5LRV的灭菌效果。
根据所述测试结果，若使过氧化氢气体的喷雾时间小于0.5秒，则需要使过氧化氢气体浓度为高浓度，容易冷凝，因此难以经由阀块送向预成型坯内。在向加热到100℃以上的预成型坯导入过氧化氢气体并获得充分的灭菌效果时，上表的条件内恰当。
另一方面，瓶内的残留过氧化氢浓度根据表1、2全部为0.1ppm以下，并且低于作为FDA的基准的0.5ppm。另外，通过在后述的实施方式2所记载的吹塑成型后追加空气冲洗处理(70℃以上，2.3秒以上)，使得该残留值达到检测极限以下(N.D)。
＜实施方式2＞
如图7所示，在该实施方式2中，在吹塑成型机3与填充机4之间的成型出的瓶2的输送路设置用于对瓶2进行空气冲洗的空气冲洗用喷嘴54。
空气冲洗用喷嘴54例如在轮39的周围配置一个或者多个。也可以取代轮39或在或者轮39的基础上，配置于轮37、轮40或者轮41的周围。
另外，也可以在所述轮39等的周围设置以无菌空气正压化后的输送导管(未图示)，并将瓶2通过该输送导管内，由此向瓶2内吹入无菌空气。由此，也能够进行瓶2的空气冲洗。
在利用吹塑成型机3的成型模具6成型出的瓶2在轮39的周围行驶时，如图8(A)所示，从空气冲洗用喷嘴54朝向瓶2的口部2a吹送无菌空气N。由此，可将在实施方式1中所述的、瓶2内残留的过氧化氢分解去除。
无菌空气N也可以是加热后的空气。在该情况下，由于瓶2内残留的过氧化氢被活性化，因此瓶2的杀菌效果提高。
如图7以及图8(B)所示，也可以在对瓶2进行空气冲洗的场所，以包围行驶的瓶2的方式设置通道状的导管56。若这样在导管56内进行空气冲洗，则可防止杀菌后的瓶2被菌污染，并且，瓶2内的残留过氧化氢浓度减少。
此外，附图标记57表示保持并且输送瓶2的口部1a的夹具。除了利用夹具输送以外，也可以将设于瓶2的口部2a的支持环载置在二条导轨上，并通过空气冲洗的空气输送瓶2。在该情况下，期望的是预先用杀菌剂将输送导管内杀菌。
在通过无菌空气N对瓶2内进行空气冲洗时，如图8(C)所示，可以使瓶2为倒立状态，并从朝下的瓶2的口部2a吹入无菌空气N。在该情况下，由于异物以自重下落，因此易于从瓶2内去除异物。另外，也可以取代无菌空气N，而是从朝下的瓶2的口部2a向瓶2内吹入无菌水。
用于使瓶2为倒立状态的机构是公知的构造，所以省略其详细的说明。
此外，在实施方式2中，对与实施方式1的情况相同的位置使用相同的附图标记来表示，避免了重复的说明。
附图标记说明
1…预成型坯
2…容器(瓶)
2a…中间成型品
6…成型模具
11…加热器
46…填充器
P1…一次吹塑成型用空气
P2…二次吹塑成型用空气
a…内容物

Claims (16)

1.一种无菌容器的成型方法，其特征在于，
在成型模具内放入加热后的预成型坯并合模，在向所述预成型坯内吹入杀菌剂的雾或者气体或者它们的混合物之后，通过向预成型坯内吹入吹塑成型用空气而使预成型坯膨胀至容器的完成品，并从容器内将使用完毕吹塑成型用空气排气来将容器内的杀菌剂去除。
2.根据权利要求1所述的无菌容器的成型方法，其特征在于，
在将杀菌剂的雾或者气体或者它们的混合物吹入所述预成型坯内之后，通过吹入一次吹塑成型用空气而使预成型坯膨胀至中间成型品，同时对中间成型品内进行杀菌，接着，通过向中间成型品内吹入二次吹塑成型用空气而使中间成型品膨胀至容器的完成品，并从容器内将使用完毕吹塑成型用空气排气来将容器内的杀菌剂去除。
3.根据权利要求2所述的无菌容器的成型方法，其特征在于，
对吹塑成型后的容器进行空气冲洗或者无菌水冲洗。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的无菌容器的成型方法，其特征在于，
在所述杀菌剂的雾或者气体或者它们的混合物中添加挥发性物质。
5.一种无菌填充方法，其特征在于，
在成型模具内放入加热后的预成型坯并合模，在向所述预成型坯内吹入杀菌剂的雾或者气体或者它们的混合物之后，通过向预成型坯内吹入吹塑成型用空气而使预成型坯膨胀至容器的完成品，并从容器内将使用完毕吹塑成型用空气排气来将容器内的杀菌剂去除，从所述成型模具取出容器，并向容器填充内容物并密封。
6.根据权利要求5所述的无菌填充方法，其特征在于，
在将杀菌剂的雾或者气体或者它们的混合物吹入所述预成型坯内之后，通过吹入一次吹塑成型用空气而使预成型坯膨胀至中间成型品，同时对中间成型品内进行杀菌，接着，通过向中间成型品内吹入二次吹塑成型用空气而使中间成型品膨胀至容器的完成品，并从容器内将使用完毕吹塑成型用空气排气来将容器内的杀菌剂去除，从所述成型模具取出容器，向容器填充内容物并密封。
7.根据权利要求6所述的无菌填充方法，其特征在于，
对从成型模具取出的容器进行空气冲洗或者无菌水冲洗，在此之后，向容器填充内容物并密封。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的无菌填充方法，其特征在于，
在所述杀菌剂的雾或者气体或者它们的混合物中添加挥发性物质。
9.一种无菌容器的成型装置，其特征在于，具有：
预成型坯用输送机构，其在第一输送路上输送预成型坯；成型模具用输送机构，其在与所述第一输送路连接的第二输送路上对将预成型坯成型为容器的成型模具进行输送；在所述第二输送路的上游侧，在成型模具内接收利用沿所述第一输送路配置的加热器加热后的预成型坯，在向预成型坯内吹入杀菌剂的雾或者气体或者它们的混合物之后，在所述第二输送路的下游侧向预成型坯内吹入吹塑成型用空气，从而使预成型坯膨胀至容器的完成品，从容器内将使用完毕吹塑成型用空气排气来将容器内的杀菌剂去除。
10.根据权利要求9所述的无菌容器的成型装置，其特征在于，
在将杀菌剂的雾或者气体或者它们的混合物吹入所述预成型坯内之后，通过吹入一次吹塑成型用空气而使预成型坯膨胀至中间成型品，同时对中间成型品内进行杀菌，接着，通过向中间成型品内吹入二次吹塑成型用空气而使中间成型品膨胀至容器的完成品，并从容器内将使用完毕吹塑成型用空气排气来将容器内的杀菌剂去除。
11.根据权利要求10所述的无菌容器的成型装置，其特征在于，
对吹塑成型后的容器进行空气冲洗或者无菌水冲洗。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的无菌容器的成型装置，其特征在于，
在所述杀菌剂的雾或者气体或者它们的混合物中添加挥发性物质。
13.一种无菌填充装置，其特征在于，具有：
预成型坯用输送机构，其在第一输送路上输送预成型坯；成型模具用输送机构，其在与所述第一输送路连接的第二输送路上对将预成型坯成型为容器的成型模具进行输送；容器用输送机构，其在与所述第二输送路连接的第三输送路上对利用所述成型模具成型的容器进行输送；在所述第二输送路的上游侧，在成型模具内接收利用沿所述第一输送路配置的加热器加热后的预成型坯，在将杀菌剂的雾或者气体或者它们的混合物吹入预成型坯内之后，在所述第二输送路的下游侧向预成型坯内吹入吹塑成型用空气，从而使预成型坯膨胀至容器的完成品，从容器内将使用完毕吹塑成型用空气排气来将容器内的杀菌剂去除，在所述第三输送路从填充器向所述容器填充内容物之后，将容器密封。
14.根据权利要求13所述的无菌填充装置，其特征在于，
在将杀菌剂的雾或者气体或者它们的混合物吹入所述预成型坯内之后，通过吹入一次吹塑成型用空气而使预成型坯膨胀至中间成型品，同时对中间成型品内进行杀菌，接着，通过向中间成型品内吹入二次吹塑成型用空气而使中间成型品膨胀至容器的完成品，并从容器内将使用完毕吹塑成型用空气排气来将容器内的杀菌剂去除，从所述成型模具取出容器，向容器填充内容物并密封。
15.根据权利要求14所述的无菌填充装置，其特征在于，
对从成型模具取出的容器进行空气冲洗或者无菌水冲洗，在此之后，向容器填充内容物并密封。
16.根据权利要求13至15中任一项所述的无菌填充装置，其特征在于，
在所述杀菌剂的雾或者气体或者它们的混合物中添加挥发性物质。
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