JP2002510585A - 無菌包装容器の製造方法および装置 - Google Patents

無菌包装容器の製造方法および装置

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JP2002510585A JP2000542226A JP2000542226A JP2002510585A JP 2002510585 A JP2002510585 A JP 2002510585A JP 2000542226 A JP2000542226 A JP 2000542226A JP 2000542226 A JP2000542226 A JP 2000542226A JP 2002510585 A JP2002510585 A JP 2002510585A
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Abstract

(57)【要約】 この開示は、さまざまな処理ステーション（Ａ〜Ｈ）の間を段階的に移動される間に、その後の気相の殺菌剤による殺菌に好適な温度になるまで第１の加熱を行われる熱可塑性材料の素材または成形体から、無菌包装容器を製造する方法および装置に関する。その後、付加的な加熱段階が素材を所望のモールド成形温度に成し、その後、素材が吹き込み成形ステーションへ移動された後に、素材を取り囲むモールド半体（９）によって所望の形状に吹き込み成形される。その後、素材は充填ステーション（Ｅ）へ移動され、該充填ステーションで所望の内容物を充填され、その後最終的にウェーハ（１７）でシールされて、本発明による装置から排出される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 （技術分野） 本発明は、モールド成形温度に加熱され、圧力差によって隣接モールド面に当
接するように押圧される熱可塑性材料の素材から、内部が無菌の包装容器を製造
する方法に関する。本発明はまた、多数の順番に配置された処理ステーションを
含み、熱可塑性材料の素材から内部が無菌の包装容器を製造する装置に関する。
【０００２】 （背景技術） 一般に供給されている形式の、例えば水およびソフト・ドリンクのような各種
飲料の包装容器は、吹き込み成形されたプラスチック製ボトルであり、このボト
ルは熱可塑性材料から成り、一般に成形体（プリフォーム）と呼ばれる素材また
は押出し形成したパリソン（容器）から作られる。この形式の包装容器は合理的
に、高速度で製造できる。さらに、その製造方法は良好な清潔さを与える。何故
なら、吹き込み成形作業には、吹き込み作業に関連して成形体が多少とも殺菌さ
れるような高い材料温度を必要とするからである。しかしながら、吹き込み作業
後および完成した包装容器の引き続く取扱い時にも内部を無バクテリア状態を保
持するために、容器を製造後に直ちにバクテリア遮断状態に閉じ込めることが必
要である。これは、包装容器のその後の充填およびシール作業の準備として一時
的に行われるか、または吹き込み成形作業の直後に行われる容器に対する所望の
内容物の充填後に行われる。
【０００３】 例えば長期間の棚寿命を維持するために予め殺菌した内容物の包装用に、保証
した無菌パッケージの提供が望まれる場合、しかしながら包装容器の内部を追加
して殺菌することが要求され、これは他の形式の包装容器に使用されている例え
ば化学剤（過酸化水素）を使用した殺菌および（または）熱または放射による殺
菌のような周知且つ容認された方法の１つによって実施される。
【０００４】 このように、例えば化学殺菌剤によって別の形式の既成のパッケージを殺菌す
ることは従来よりこの分野で周知である。既成の包装容器は、この例では液体、
蒸気または気体の形態の化学殺菌剤で処理される。包装容器の内部全体が殺菌剤
に接触したことを保証した後、殺菌剤は例えば無菌高温空気によって再び排除さ
れる。この作業において、完成した包装容器内の残留殺菌剤量が最小限になるこ
とを空気流および高温度の両方が保証する。しかしながら、完成したパッケージ
を殺菌することは、或る欠点がある。何故なら、一方で包装容器が比較的大きい
体積であるために殺菌剤がかなりの量になり、他方で或る種の包装容器は内側隅
部などのようなポケット部分が適当に殺菌されたことを保証することが難しいか
らである。殺菌剤の除去は包装容器の体積および形状によって相応に阻害され、
さらに、例えば吹き込み成形したプラスチック製ボトルでは、薄い壁部を弱化ま
たは変形させかねない包装容器の加熱が不可避的に生じる。最後に、この処理は
時間が掛かり、製造および充填処理に合理的に組み込むことが困難である。
【０００５】 したがってこの分野では、最終包装容器の形状に拘わらず、またその容器を損
傷する危険を伴わずに、素材から内部が無菌の包装容器を製造する方法を実現す
ることが必要である。
【０００６】 （発明の目的−方法） それ故に本発明の１つの目的は、熱可塑性材料の素材を吹き込み成形して製造
した内部が無菌の包装容器を製造する方法であって、例えば、周知の種類の化学
殺菌剤により、充填およびシール済みの既成のモールド成形された包装容器の製
造時に、殺菌処理を組合わせて実現できる製造方法を実現することである。
【０００７】 本発明の他の目的は、内部が無菌の吹き込み成形された包装容器を製造する方
法であって、衛生および無菌という観点から満足することができる方法によって
所望の内容物を充填し、最終的にシールするまで、殺菌済み成形体／包装容器を
別にして（ｓｅｐａｒａｔｅｌｙ）取扱うことを不要にする製造方法を実現する
ことである。
【０００８】 本発明のさらに他の目的は、内部が無菌の包装容器を製造する方法であって、
最適殺菌状態を保証するだけでなく、実際の殺菌段階と充填／シール作業との間
における殺菌済み素材／包装容器の別にした取扱いの必要性を排除し、これによ
り従来技術の方法が有する上述した欠点の大半を解消する製造方法を実現するこ
とである。
【０００９】 （解決法） 上述および他の目的は、冒頭に記載した形式の方法に、気体殺菌剤の露点より
高い温度に素材をまず加熱し、その後気体殺菌剤をある時間につき素材の内面に
接触させるという特徴、および素材を上述した圧力差でモールド成形するのに適
当な高温度にするという特徴を与えた本発明によって達成される。
【００１０】 本発明による好ましい実施例は、従属する請求項２〜請求項１０に記載された
特徴をさらに与えられる。
【００１１】 本発明による方法を使用し、素材を最終包装容器に成形する前に殺菌を行うこ
とにより、素材の体積が小さく、したがって内部表面積が小さいという理由から
、必要とする殺菌剤量の減少が可能となり、これは最終包装容器の形状に無関係
となる。素材または成形体は、通常、丸い閉じた端部を有す円筒形であり、この
形状は効率的で迅速な殺菌を行うのに好適である。さらに、完成包装容器に代え
て素材を殺菌することは、包装容器当たりの必要殺菌剤量を減少させ、これはま
た仕上げられた拡張された包装容器内に存在し得る残留量の観点から有利である
。成形体が加熱に敏感でないのであれば、それに代えて加熱作業がむしろ有利と
なる。何故なら、付加的な熱を与え、モールド成形温度にまで加熱する後の加熱
段階を容易にするからであり、この結果、モールド成形または成形作業の後に殺
菌を別途行う場合よりも処理に係わる全時間は短縮できる。
【００１２】 この分野では、無菌包装容器を製造する装置であって、製造サイクルに適切に
組み込まれた迅速で信頼性の高い殺菌を可能にする手段を含んだ装置を実現する
ことがさらに必要である。この装置は、再感染の危険を最小限に抑えると同時に
、そのデザインおよび形状が単純で、吹き込み成形された無菌の、充填およびシ
ールの行われた包装容器が迅速に高い信頼性を有して製造することができるよう
に設計されることが望ましい。
【００１３】 （発明の目的−装置） それ故に本発明の１つの目的は、熱可塑性材料の素材から内部が無菌の包装容
器を製造する装置であって、通例の、包装容器のための成形、充填およびシール
のステーションに加えて、製造サイクルに適切に組み込まれた殺菌処理手も含ん
だ装置を実現することである。
【００１４】 本発明の他の目的は、実質的に従来の設計および構造であるにも拘わらず、包
装容器用素材の殺菌処理手段を含む。
【００１５】 本発明のさらに他の目的は、上述した形式の装置であって、充填およびシール
の行われた無菌包装容器の製造サイクル全体を通して、包装容器素材を連続的に
保護状態で取扱う装置を実現することである。
【００１６】 本発明のさらに他の目的は、上述した形式の装置であって、その設計および構
造の結果として、従来技術の装置に固有の感染の危険を排除するように、無菌の
包装容器および（または）素材を別にして取扱う必要性を無くした装置を実現す
ることである。
【００１７】 （解決法） 上述および他の目的は、冒頭に記載した形式の装置に、素材を加熱する少なく
とも２つのステーションと、素材を殺菌処理する中間ステーションとを含むとい
う特徴を与えた本発明によって達成される。
【００１８】 本発明による装置の好ましい実施例は、従属する請求項１２〜請求項２０に記
載された特徴をさらに与えられる。
【００１９】 本発明にしたがって、吹き込み成形によって内部が無菌の包装容器を製造する
装置を実現することで、この装置はこれまで周知の形式の順番に配置された処理
ステーションを含むだけでなく、２つの加熱ステーションの間に配置された素材
の殺菌を意図するステーションも含み、包装容器または素材の製造を目的とする
装置から包装容器または素材を引き離すことなく充填およびシール済みの無菌包
装容器の製造全体を行えることを保証し、最適結果を保証する小型で効率的に作
動する機械の実現が可能となる。素材を殺菌温度まで加熱する第１の加熱ステー
ションと、素材をモールド成形温度または成形温度まで加熱する第２の加熱ステ
ーションの間に殺菌ステーションを配置することは、機械の全体寸法を小さくし
、向流を高める。
【００２０】 （添付図面の簡単な説明） 本発明による方法および装置の１つの好ましい実施例が、添付されている概略
図を特に参照して以下に非常に詳細に説明される。図面は本発明を理解するのに
欠くことのできない詳細部だけを示している。
【００２１】 （好ましい実施例の説明） 本発明による方法および装置は、それ自体周知の製造過程の一部として、吹き
込み成形された包装容器の内部の合理的および効率的な殺菌を実現し、包装容器
を長期間の棚寿命を有する製品の保存に好適なものとなす。包装容器のさまざま
な形式の吹き込み成形において、それらの実施例での相違点は一般に、図１に示
した形式、すなわちいわゆる成形体とされるか、または例えば押出しパリソン（
容器）などとされる素材１にある。本発明の場合、素材１は成形体の形式とされ
、熱可塑性多層材料から製造され、この材料は、例えば実質的にポリエステルの
外側層および内側層を含み、それらの層の間に例えばエチレンビニルアルコール
（ＥＶＯＨ）のバリヤ層がそれ自体周知の種類の接着剤層で取り囲まれて配置さ
れる。他の形式の素材１も当然ながら使用できると考えられるが、無菌パッケー
ジの製造のためには、素材が或る種の形式のバリヤ層を含むことが重要である。
図１から明白となるように、図示素材１は平坦または円蓋形状の底部２と、上端
の拡げられた、すなわち「ロール加工された」ネック部３を有する。素材１は比
較的薄い壁で形成されており、殺菌およびモールド成形の観点から、素材は全表
面にわたって実質的に同じ壁厚を有することが有利である。空間的に拡げられた
結果として、ネック部３は大きな厚さを有するが、このことはネック部が、以下
に非常に詳細に説明されるように、本発明による装置に素材を密接に取付けるの
に適した良好に定められた形状を有することを保証するために重要である。
【００２２】 図２は本発明による装置の断面を示している。この装置、すなわち無菌の吹き
込み成形された包装容器を製造する機械は、２つの主部、すなわちステータ４お
よびローター５を含む。その名称が示唆するように、ローター５は円形で回転す
る（図４で時計方向）ことが好ましいが、この好ましい実施例にも拘わらずに、
ローター５（したがってステータ４も）が他の形状、例えば「ローター」が多数
のプレートを有するチェーンまたはコンベヤの形態とされ、直線ステータがその
コンベヤの直線部分の片方または両方に沿って配置されることも許される。図２
および図４から、ローター５およびステータ４が互いに関係して配置されること
が明白となる。ステータおよびその下側のローターの間の間隙は、障害となる摩
擦を待ったの発生することなくローター５を回転させ、またその間隙内に過大圧
力の無菌空気を供給する多数のダクト６も配置される。この無菌空気により、ロ
ーターとステータとの間の空間は正の過大圧力を有することになり、これはバク
テリアが外部から侵入するのを防止する。これは以下に非常に詳細に説明される
。ステータ４に対して反対側（下側）にて、ローター５は多数のグリップ部材７
も含んでおり、これらのグリップ部材７は以下に非常に詳細に説明するように実
質的に環状で、下端にネック部３を受入れる内側溝と、顎部８およびモールド半
体９の両方に対してシール処理のために接触する外側シール面とを有する。
【００２３】 図３に示されたステータおよびローターの概略的な拡大図において、各種ステ
ーション（Ａ〜Ｈ）がステータに沿って順番に配置されていること、また段階的
に回転するローター５は、それが静止されたとき、各種ステーションの下側にそ
れぞれのグリップ部材を位置して配置されることが明白となるであろう。図４に
示されているステータの各種ステーションは、図３で左から右に数えて、送り込
みステーションＡ、第１の加熱ステーションＢ、殺菌ステーションＣ、第２の加
熱ステーションＤ、吹き込み成形ステーションＥ、充填ステーションＦ、シール
・ステーションＧ、排出ステーションＨである。これらのステーションは、互い
に別々であるがローター５へ向けて下方に開放された室を形成している。しかし
ながら、正の無菌空気流（殺菌に説明したような）が、各種ステーションの室内
に大気およびバクテリアが侵入できないことを保証している。
【００２４】 本発明による装置の図示実施例では、段階的な回転ローター５は素材／包装容
器１のグリップ部材７を備えた８つの均等に分散された開口１１を含み、したが
ってステータ４の８つのステーションがグリップ装置７とローターの中心位置か
ら同じ距離の位置に対応して均等に分散されている。したがって１回転の１／８
にわたるローター５の段階的な回転の各々が関連する素材／包装容器を或るステ
ーションから次のステーションへと１段階ずつ移動させる。ローター５のグリッ
プ装置７の直ぐ下側には高温の顎部８が配置されており、顎部８はローターに連
結されて一緒に段階的に回転される。しかしながら、以下に非常に詳細に説明す
るように、高温の顎部８は上側ローター面１０と下側ローター面１２との間で移
動される。顎部８が上側ローター面１０に位置されているとき、顎部８は閉位置
および開位置の間を移動される。以下に非常に詳細に説明されるように、送り込
みステーションＡで示された開位置は素材１を高温の顎部８間の正しい位置へ移
動させることができる一方、閉位置は、高温の顎部８を素材１の外面全体に対し
て緊密に当接させることができる。高温の顎部８は電気抵抗部材（図示せず）を
さらに含み、これらの電気抵抗部材は高温の顎部８を適当な温度、好ましくは約
１００゜Ｃに加熱させる。高温の顎部が下側ローター面１２へ移動されると、顎
部はローター５の下側の或る距離に位置されるが、その回転と依然として同期さ
れている。高温の顎部８は、２つのモールド半体９が位置されている吹き込み成
形ステーションＥと同じように下側ローター面１２内に位置される。モールド半
体９は高温の顎部８と同様に開位置および閉位置（それぞれ図４および図３に示
される）の間で移動される。閉位置では、素材１がモールド半体９の内面形状に
対して完全に当接した状態となるように素材１を吹き込み成形できるように、モ
ールド半体９は素材１を取り囲む。高温の顎部８と同様に、モールド半体９はレ
バー、カムまたは各種形式の原動機のような機械装置（図示せず）によってさま
ざまな位置の間を移動される。モールド半体９はまた冷媒通路を含むことが好ま
しく、その通路によってモールド半体９の作動温度は中間的レベル、好ましくは
室温またはそれより僅かに低いに温度（１０〜２０゜Ｃ）に保持できる。
【００２５】 図３から明白となるように、無菌空気、殺菌剤、内容物などを供給するための
多数の装置がローター５に備えられている。正確には、第１の加熱ステーション
Ｂは高温空気の供給パイプ１３を含み、このパイプはローター５とグリップ部材
７に保持された素材１との開口へ向かって実質的に垂直下方へ延在している。供
給パイプ１３の反対端部はステーションＢの壁を通して外方へ延在し、加熱した
無菌圧縮空気の供給源（図示せず）と通じている。この供給設備は、それ自体周
知の形式、例えば絶対フィルタ（ａｂｓｏｌｕｔｅ ｆｉｌｔｅｒ）および空気
を好ましくは約１００゜Ｃの温度に加熱できる電気加熱装置である。これらの配
置は周知形式のものであり、それ故に本明細書で詳細に説明する必要はないと考
える。類似の配置が第２の加熱ステーションＤに備えられており、このステーシ
ョンではさらに同じ供給パイプ１３は１００゜Ｃ以上に加熱された無菌空気を相
応に供給される。
【００２６】 ２つの加熱ステーションＢ，Ｄの間に配置された殺菌ステーションＣには殺菌
剤用の供給パイプ１４が配置され、この供給パイプは高温空気用の供給パイプ１
３と同様にステーションを通って実質的に垂直に延在し、グリップ部材７に位置
した素材１へ向けられている。供給パイプ１４の反対端部はステータ壁を通って
外方へ延在し、適当な化学殺菌剤、例えば気体または蒸気の形態をした約７０゜
Ｃの温度の過酸化水素の供給源に通じている。Ｈ2Ｏ2に関しては、いずれの場合
も温度は露点温度を超えていなければならない、すなわち約６０゜Ｃより高くな
ければならない。適当な殺菌剤混合物を準備し、所望温度にまで加熱するための
手段も関係する技術分野で周知であり、この理由から本明細書ではこれ以上の説
明は不要であると考える。
【００２７】 吹き込み成形ステーションＥにてステータは吹き込みノズル１５を含み、この
ノズル１５はステーションを通って垂直に延在し、グリップ部材７に取付けられ
た素材１の上端すなわちネック部３に対してシール状態で接触できるように設計
されている。したがって、ノズル１５はローター５から或る距離を隔てた上側位
置と、ネック部３に押圧される下側位置との間を垂直方向に移動でき、これによ
り吹き込みノズル１５を経て殺菌した空気が加熱した素材１内に所望される過大
圧力を発生し、２つのモールド半体９により形成される望まれた形状になるよう
に素材を強制することができる。ノズル１５は通常の方法で殺菌済み空気用の圧
縮機に連結されている。
【００２８】 充填ステーションＦでは、充填パイプが垂直に配置されている。或る種の内容
物製品（例えば、泡立つ明白な傾向を有する液体）の充填では、パイプはそれ自
体周知の方法で上下に移動され、これにより既成包装容器が充填ステーションに
位置されたとき、充填パイプ１６の開口が包装容器の底部から上方へ或る距離を
隔てて位置される下側充填位置（図３に示されていない）へ移動できる。充填作
業の間、充填パイプ１６はローター５の上面より僅かに上方の図３に示される休
止位置へ向けて次第に上方へ移動される。
【００２９】 シール・ステーションＧでは、充填済みパッケージはシール・ウェーハ１７を
備えられる。これは、例えばボトルのような包装容器をシールするウェーハ用の
周知の一般に使用される設備によって行われる。
【００３０】 排出ステーションＨは、充填およびシール済み包装容器を解放して搬送させる
ための手段（図示せず）を含む。しかしながら、このような手段はこの分野で周
知であり、本明細書で詳細に説明する必要はないと考える。
【００３１】 基本的に、本発明による方法は周知の形式の吹き込み成形過程、すなわち素材
、例えば成形体の加熱および吹き込み成形、およびこのようにして形成された包
装容器に対するその後の充填およびシール処理に基づく。しかしながら、吹き込
み成形された無菌内容物用の包装容器を製造する初期の試みでは、それ自体周知
の製造サイクルは、連続ではなく、吹き込み成形作業の後で充填およびシールの
前に、吹き込み成形された包装容器の独立した殺菌が行われていた。上述で説明
したように、バクテリアの存在しない包装容器を形成するために、もっぱらプラ
スチック材料のモールド成形温度に依存することが、この分野でこれまで周知で
ある。本発明の方法によれば、実質的に変化の無い速度および変化のない信頼性
のもとで行われると同時に、無菌の未シール包装容器を別にして取扱うことの必
要性がないようにして、満足できる好ましい化学的殺菌が製造サイクルに適切に
組み込まれる。
【００３２】 本発明による方法による無菌の、充填およびシール済みの吹き込み成形したプ
ラスチック製パッケージの製造において、熱可塑性材料、例えばポリエステル／
エチレンビニルアルコール（ＥＶＯＨ）を組合わされた材料の素材１は、ステー
タ４の送り込みステーションＡでローター５に供給される。素材２の上側ネック
部３がグリップ部材７の内側下部に係合して緊密に当接されるまで、素材１は搬
送装置（図示せず）によってローター５およびグリップ部材７の開口を通して降
下される。ローター５内に素材１を挿入する間、ローターの高温の顎部８はこの
位置にて図３に示す開位置の状態にある。素材１が正しい位置に置かれたならば
、ローター５が１段階（１回転の１／８）回転する間、すなわち第１の加熱ステ
ーションＢに至るまで、高温の顎部８は閉じられる。約１００゜Ｃの温度に加熱
された高温の顎部８は、素材１の外面全体に接触することで、素材を室温より高
い温度に徐々に加熱する。素材１は実質的に均一な壁厚を有するので、この加熱
は均等に行われることになり、これはその後の満足できる殺菌結果を得る条件で
ある。
【００３３】 このようにしてローターの段階的な回転の結果としてローター５に挿入された
素材１が第１の加熱ステーションＢの図示位置へ運ばれたとき、供給パイプ１３
を経て加熱した無菌気体／空気を供給する手段（図示せず）が作動され、これは
その空気がグリップ部材７の開口を通過して素材１の内部に達することを保証す
る。この空気は約１００゜Ｃの温度であり、素材１の内部に空気を吸入する結果
として、素材の内部にもともと存在していた室温の空気がその加熱した空気と交
換され、この理由によって素材１の連続的な加熱が内側および外側の両方から行
われる。
【００３４】 約３秒間ほど第１の加熱ステーションＢ内に位置した後、素材１はローター５
の段階的な回転によって殺菌ステーションＣへ移動され、殺菌ステーションでは
殺菌剤用の供給パイプ１４の開口の直ぐ下側に素材が位置される。殺菌は過酸化
水素（Ｈ2Ｏ2）により気相殺菌として行われ、過酸化水素は供給パイプ１４から
流出するときに約７０゜Ｃの温度、すなわちいずれの場合も６０゜Ｃの露点温度
より高い温度である。素材１の内部で課さすが凝縮するのを防止するために、内
部温度が６０゜Ｃより高い状態となるように素材を加熱することが重要である。
理想的には、この温度は６０〜６５゜Ｃの間とされるべきで、７０゜Ｃを超えて
はならない。何故なら、この温度は関連する材料（ポリエステル）のグレージン
グ温度（ｇｌａｚｉｎｇ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）であり、それより低い温度
であれば殺菌剤の吸収を非常に制限するからである。過酸化水素に露出されると
き、このグレージング温度より高い温度に材料が加熱されるように連続して加熱
されるならば、過酸化水素を吸収する材料の能力が飛躍的に高められ、これは完
成した包装容器に残存する残留過酸化水素の危険を厳しく増大させることになる
。何故なら、材料に吸収された殺菌剤は高温空気および高温によって容易に除去
することができないからである。当然ながら、周囲の機械的部品も露点温度より
単位温度に加熱されることになり、これはそれらの表面に凝縮が生じるのを防止
する。他の種類のプラスチック材料には勿論関連する温度が適当に適用されるが
、一般に最高内面温度は約８０゜Ｃとして与えられる。
【００３５】 殺菌ステーションＣに素材が配置されている間、素材１の内部への殺菌剤の吸
入が継続された後、素材は次の第２の加熱ステーションＤへ再び段階的に移動さ
れ、その第２の加熱ステーションで素材は無菌高温空気用の供給パイプ１３の開
口の直ぐ下方に配置される。ステーションＣおよびステーションＤの間を移動す
る間に、素材を取り囲む依然として約１００゜Ｃまたはそれより僅かに高い温度
に保持されている高温の顎部８から熱が伝達される結果として、素材の温度はさ
らに上昇する。素材がステーションＤの正しい位置に配置されると、少なくとも
１００゜Ｃの温度の無菌の高温空気の供給が開始され、これは残留殺菌剤を加熱
して蒸発させるのみならず、素材の材料温度を吹き込み成形に適した温度、すな
わち当該素材の材料の種類に応じて８０゜Ｃを超える温度、好ましくは９０〜１
１０゜Ｃの温度に上昇させる。１００゜Ｃを超える温度は機械的強度の低い包装
容器を生じることになる。何故なら、この例ではモールド成形作業または成形作
業に関連したプラスチック材料の評価できる配向は存在しないからである。した
がって供給パイプ１３を経て供給される無菌空気の温度は、高温の顎部８と接触
され、また早期に空気を供給されることによって素材が有している温度に関連し
て、限られた温度上昇のみ生じるように調整される。この温度は、妥当な空気速
度および空気体積での満足される方法によって、残留殺菌剤を除去することが立
証された。
【００３６】 素材から殺菌剤が除去され、素材の温度が吹き込み成形に適した要求温度に上
昇した後、ローター５はその軟化した素材１が吹き込みノズル１５の直ぐ下方に
配置されるようにさらに１段階移動され、吹き込みノズル１５はそれと同時にそ
の上方位置から下方位置へ移動される。その下方位置すなわち作動位置では、ノ
ズル１５の前端部はグリップ部材７の内部へと下方に延在し、素材１のネック部
３に密着状態で接触される。ステーションＤからステーションＥへの搬送の間、
高温の両顎部８は開位置へ移動されて取外され、上側ローター面１０から下側ロ
ーター面１２へ移動されて、ステーションＥに配置された両モールド半体９のた
めの空間を形成し、これによってそれらはグリップ部材７の外面に密着状態で接
触されると同時に、素材１を完全に取り囲む。モールド半体９によって形成され
るモールド・キャビティは素材１よりも大きい体積を有し、また同時に、完成包
装容器の所望される外形に等しい形状を示す。モールド半体９の上部領域には、
例えばねじを形成された壁面を有する小さな直径の部分が備えられ、同時にモー
ルド半体９の下部領域はボトルの底部に内方へ向かう陥没部を形成するように隆
起部が備えられる。
【００３７】 モールド半体９が図３に示される位置にある（図２の右側にも示される）状態
で、吹き込み成形具（図示せず）が作動され、吹き込み成形空気を所望の圧力で
ノズル１５に給送する。この空気は約２０゜Ｃの温度であり、従来の吹き込み成
形の場合とは対照的に、絶対フィルタによってノズルに至るまでに空気は濾過さ
れ、このことが吹き込み成形に関連して素材１の内部にバクテリアやその他の汚
染物が侵入できないことを保証する。従来の方法では、供給された空気は軟化す
なわち可塑化温度に加熱された素材１を膨張させ、これにより素材はモールド半
体のモールド・キャビティに対して押圧され、このようにして定められている形
状を得る。モールド半体９は室温またはそれより僅かに低い温度に冷却されるの
で、素材１のモールド半体９との接触によって素材の壁温は自動的に冷却され、
これによりボトルは所望形状にて直ちに安定化される。この結果、モールド半体
９は再び開かれて吹き込み成形済みボトルから取外され、ローター５の新たな回
転によってボトルはさらに１段階、すなわち充填ステーションＦへ移動される。
【００３８】 吹き込み成形済みボトルが充填ステーションＦに達すると、充填パイプ１６が
ボトルの直ぐ上方でその中心軸線と整合されて位置される。充填が開始される前
に、充填パイプ１６（移動可能な形式と仮定する）はそれ自体周知の方法でボト
ルのネック部を通して下方へ移動され、内容物の供給が開始されるときには充填
パイプ１６の開口はボトル底部より僅かに上方に位置される。計量式の充填作業
、すなわち内容物は、例えば内容物の所要量に等しい行程容積を有するピストン
・ポンプによって供給される。充填サイクルの間、充填パイプ１６はこの充填が
完了した後にステーションＦに示された位置に再び達するまで、徐々に上方へ移
動される。
【００３９】 ローター５の新たな１段階の回転は充填済み包装容器をシール・ステーション
Ｇへ移動し、そのシール・ステーションにおいて、依然としてグリップ部材７で
保持されているネック部３は、適当なプラスチック材料または例えばアルミニウ
ム箔と熱可塑性材料との組合わせで成る液密シール・ウェーハを備えられる。予
め殺菌済みのウェーハの送りおよび取付けは、周知技術、例えばＰＣＴ特許出願
ＰＣＴ／ＳＥ９７／０１８３１に示された技術を使用して実施でき、その他の情
報に関して該特許明細書が参照される。ローター５が最終的にさらに１段階を移
動した後、いま充填およびシールされた無菌の包装容器は排出ステーションＨに
達し、排出ステーションではいずれかの形式のコンベヤ（図示せず）に包装容器
が配置されることが好ましく、このコンベヤは包装容器のネック部３をグリップ
部材７から取外して本発明による装置から包装容器を移動し、その後包装容器は
通常の方法でねじキャップを備えられ、また例えばマルチパックとして包装され
て消費者への販路へとさらに搬送される。ローター５からの包装容器の排出は、
スルース・システム（仕切りシステム）（図示せず）を経て行われ、そうでなけ
れば、ステータ４内に配置されたダクト６と、ステータ４およびローター５の間
隔空間の無菌空気の過大圧力によって、ローター５の回転時にバクテリアや汚染
物が排出ステーションから送り込みステーションＡへ侵入できないことを保証す
る。送り込みステーションＡでは、新しい素材１が再び送り込まれ、上述した段
階的なサイクルが再開される。
【００４０】 図示実施例では、包装容器は約１リットルの容積を有して製造され、送り込み
ステーションＡへの素材１の投入から、排出ステーションＨでの無菌の充填およ
びシール済み包装容器の排出まで、大雑把に２４秒かかる。これは各ステーショ
ンに約２．５秒の処理時間を与え、これは説明した作動段階の各々に十分な時間
である。加熱サイクルへの殺菌作業の組み込みは、製造を簡単で信頼性の高いも
のにするだけでなく、装置の寸法を純粋に物理的な観点で縮小し、これは実際に
幾つかの利点を意味するということが容易に理解できるであろう。前述した説明
から、本発明による方法は、例えば中間の取扱いまたは搬送を混乱させることな
く、包装容器を殺菌、充填およびシールできるようにし、このことは包装容器お
よびその包装される内容物が実際に無菌状態に保持されることを保証する衛生上
の厳しい規格に対して、極めて良好な必要条件を与えることも明白となるであろ
う。この組み込んだ殺菌処理は、そのうえにエネルギーを節約し、また使用する
殺菌剤の量を実際に減少することが立証された。何故なら、殺菌時の成形体の体
積および壁面積は、完成した包装容器の全体積および壁面積よりもかなり小さい
からである。包装容器内部の殺菌剤の残留量の危険も、これにより減少される。
【００４１】 本発明による方法および装置の説明した好ましい実施例は、当然ながらさまざ
まに変化でき、例えば、化学殺菌剤はいずれかの形式の熱または放射殺菌、例え
ば赤外線加熱または紫外光によって保管される。図示した吹き込み成形したプラ
スチック製ボトルは回転対称とされたが、当然ながら本発明による構造では、例
えば四角形横断面のプラスチック製ボトル、または突出した一体ハンドルを備え
たプラスチック製ボトルを吹き込み成形することも可能にする。この形式の一層
複雑な包装容器形状が、本発明による方法による殺菌結果にマイナスの影響を与
えることはない。何故なら、いずれの場合も殺菌が吹き込み成形される前の、素
材が円筒形の複雑でない形状にある間に行われるからである。
【００４２】 この製造は、一連のさまざまな手順の段階として記載したが、それらの段階の
或るものは、例えばステーションＢ，Ｄ、ならびにステーションＣにおける加熱
段階のように、勿論のことながら多少とも互いに組合わされ、または併合できる
ことを観察しなければならない。何故なら、このすべての時間を通して（すなわ
ち、送り込みステーションＡから第２の加熱ステーションＤまで、該加熱ステー
ションを含めて）、素材１は高温の顎部８にと連続的に接触しているからである
。しかしながら、熱の供給は計算でき、したがって殺菌ステーションＣに位置し
ているときの素材の望ましい温度限界は維持できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による方法の実際の適用、および本発明による装置の使用を意図する形
式の素材の断面図である。
【図２】 本発明による装置の一部を、部分的に断面で示しており、図の左側断面は素材
の加熱における位置で、また右側断面は素材の吹き込み成形後の装置を示す。
【図３】 本発明による装置の多数の処理ステーションが順番に配置された状態を模式的
に断面で示している。
【図４】 図３の押圧ステーションの概略的な頂平面図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，Ｅ Ａ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ， ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，Ｇ Ｅ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ， ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，Ｍ Ｎ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ， ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，Ｚ Ａ，ＺＷ (72)発明者 アンデルソン、アンデルス スウェーデン国 スタッファンストルプ、 スバルマレベーガン ８ Ｆターム(参考） 4B021 LA29 LP01 LW06 MC01 MK13 MK15 MP03

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 モールド成形温度に加熱され、圧力差によって隣接モールド
    面に当接するように押圧される熱可塑性材料の素材から、内部を殺菌された包装
    容器を製造する方法であって、気体殺菌剤の露点より高い温度に素材（１）をま
    ず加熱し、その後気体殺菌剤をある時間の間素材の内面に接触させること、およ
    び素材を前記圧力差でモールド成形するのに適当な高温度にすることを特徴とす
    る方法。
  2. 【請求項２】 加熱および殺菌サイクルの全体を通して、素材を取り囲む接
    触加熱装置（８）で外側から素材（１）を加熱することを特徴とする請求項１に
    記載された方法。
  3. 【請求項３】 殺菌段階の前後両方において素材（１）の内面を、加熱した
    気体に接触させることを特徴とする請求項２に記載された方法。
  4. 【請求項４】 気体が無菌空気であることを特徴とする請求項３に記載され
    た方法。
  5. 【請求項５】 気体温度が気体殺菌剤の露点より高いことを特徴とする請求
    項３または請求項４のいずれかに記載された方法。
  6. 【請求項６】 気体殺菌剤が過酸化水素であることを特徴とする請求項１か
    ら請求項５までのいずれか一項に記載された方法。
  7. 【請求項７】 殺菌剤温度が露点温度より高いことを特徴とする請求項６に
    記載された方法。
  8. 【請求項８】 殺菌段階の前に素材を６０〜８０゜Ｃの内面温度となるまで
    加熱することを特徴とする請求項１から請求項７までのいずれか一項に記載され
    た方法。
  9. 【請求項９】 殺菌段階の後に素材（１）を９０〜１１０゜Ｃの温度となる
    まで加熱することを特徴とする請求項１から請求項８までのいずれか一項に記載
    された方法。
  10. 【請求項１０】 関連する気体殺菌剤の露点より高く、熱可塑性材料のグレ
    ージング温度未満の内面温度となるまで素材を加熱する予熱段階と、 殺菌剤を気体相にて素材の内部に導入する殺菌段階と、 素材のグレージング温度を超える温度に素材を加熱し、また殺菌剤を排除する
    ために無菌高温空気を素材内部に導入する最終加熱段階と、 素材を拡張させ、熱可塑性材料のグレージング温度未満の温度に保持されてい
    る周囲のモールドに接触させるために、過大圧力の無菌空気を素材内部に吸入さ
    せる吹き込み成形段階とを順番に含むことを特徴とする請求項１から請求項８ま
    でのいずれか一項に記載された方法。
  11. 【請求項１１】 多数の順番に配置された処理ステーション（Ａ〜Ｈ）を含
    み、熱可塑性材料の素材（１）から内部が無菌の包装容器を製造する装置であっ
    て、素材（１）を加熱する少なくとも２つのステーション（Ｂ，Ｄ）と、素材を
    殺菌処理する中間のステーション（Ｃ）とを含むことを特徴とする装置。
  12. 【請求項１２】 請求項１１に記載された装置であって、ステータ（４）お
    よびローター（５）を含み、前記ステータが 素材を送り込むステーション（Ａ）と、 素材の第１の加熱をするステーション（Ｂ）と、 素材を殺菌処理するステーション（Ｃ）と、 素材の第２の加熱をするステーション（Ｄ）と、 素材を包装容器に成形するステーション（Ｅ）と、 包装容器に内容物を充填するステーション（Ｆ）と、 包装容器をシールするステーション（Ｇ）と、 充填およびシール済み包装容器を排出するステーション（Ｈ）とを含むことを
    特徴とする請求項１１に記載された装置。
  13. 【請求項１３】 加熱ステーション（Ｂ，Ｄ）が高温空気の供給パイプ（１
    ３）を含むことを特徴とする請求項１２に記載された装置。
  14. 【請求項１４】 殺菌ステーション（Ｃ）が気体の化学殺菌剤用の供給パイ
    プ（１４）を含むことを特徴とする請求項１２から請求項１３までのいずれか一
    項に記載された装置。
  15. 【請求項１５】 ローター（５）が素材（１）を加熱する顎部（８）を有し
    、前記顎部は加熱ステーション（Ｂ，Ｄ）および中間の殺菌ステーション（Ｃ）
    の両方で素材の外面と接触されることを特徴とする請求項１２から請求項１４ま
    でのいずれか一項に記載された装置。
  16. 【請求項１６】 素材（１）がモールド成形ステーション（Ｅ）に配置され
    たとき、その素材を取り囲むように配置されるモールド半体（９）をローター（
    ５）が有することを特徴とする請求項１２から請求項１５までのいずれか一項に
    記載された装置。
  17. 【請求項１７】 高温の顎部（８）が上側および下側のローター面（それぞ
    れ１０，１２）の間を移動できることを特徴とする請求項１２から請求項１６ま
    でのいずれか一項に記載された装置。
  18. 【請求項１８】 モールド半体（９）が冷却装置を含むことを特徴とする請
    求項１６から請求項１７までのいずれか一項に記載された装置。
  19. 【請求項１９】 ローター（５）が素材（１）の管状端部に対して機械的に
    気密連結するグリップ部材（７）を有することを特徴とする請求項１１から請求
    項１８までのいずれか一項に記載された装置。
  20. 【請求項２０】 ローター（５）のグリップ部材（７）の間の配置が、ステ
    ータ（４）のステーション（Ａ〜Ｈ）の間の配置に対応し、ローターは１度に１
    つの配置段階ずつ段階的に回転するように配置されたことを特徴とする請求項１
    ９に記載された装置。
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