JP2015030516A - 電子線滅菌装置および無菌充填設備 - Google Patents
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Abstract
【課題】効果的な滅菌と、設備の小型化を実現する。【解決手段】円形の滅菌経路ＣＤを、プリフォーム体滅菌部１１Ａを形成する前段滅菌経路Ｐｄと、成型容器滅菌部１１Ｂを形成する後段滅菌経路Ｂｄとに二分し、１台の電子線滅菌装置１１で、プリフォーム体と成型容器とを同時に滅菌する。【選択図】図２
Description
本発明は、ブロー成形する容器を滅菌する際に、プリフォーム（パリソン・予備成型体）と成型品の両方を滅菌する電子線滅菌装置および無菌充填設備に関する。
特許文献１には、ブロー成形する前のプリフォームを、熱処理された過酸化水素水からなるガス状媒体や電子線により予備滅菌し、さらにブロー成形された成型容器を、前記ガス状媒体や電子線により主滅菌した後、成型容器に充填する装置が開示されている。
上記装置によれば、耐久性の高いプリフォームを効果的に滅菌することができ、主滅菌を軽微に短時間で行うことができる。
しかしながら、ブロー成形機の入口と出口に、それぞれ滅菌装置を設置する必要があり、設備全体が大型化するという問題があった。
本発明は上記問題点を解決して、設備全体を小型化できて、容器を良好に滅菌できる電子線滅菌装置および無菌充填設備を提供することを目的とする。
本発明は上記問題点を解決して、設備全体を小型化できて、容器を良好に滅菌できる電子線滅菌装置および無菌充填設備を提供することを目的とする。
請求項１記載の電子線滅菌装置は、
成型容器とこの成型容器のプリフォーム体を同時に滅菌可能な電子線滅菌装置であって、
一定ピッチで突出されて無端状の滅菌経路に沿って移動される電子線照射ノズルと、
前記滅菌経路に沿って移動されて、成型容器およびプリフォーム体をそれぞれ保持可能な容器保持具と、
当該容器保持具と前記電子線照射ノズルの一方を他方側に移動して、前記電子線照射ノズルを、成型容器およびプリフォーム体に挿入離脱可能なノズル挿脱装置とを具備し、
前記滅菌経路の一部を、前記容器搬送装置によりプリフォーム体を保持搬送する前段滅菌経路とするとともに、前記搬送経路の残部を、前記容器搬送装置により成型容器を保持搬送する後段滅菌経路とし、
前記前段滅菌経路に、前記ノズル挿脱装置により、前記電子線照射ノズルの先端部を口部からプリフォーム体内に挿入して内面滅菌するプリフォーム体滅菌部を設けるとともに、前記後段滅菌経路で、前記ノズル挿脱装置により、前記電子線照射ノズルの先端部を口部から成型容器内に挿入して内面滅菌する成型容器滅菌部を設けたものである。
成型容器とこの成型容器のプリフォーム体を同時に滅菌可能な電子線滅菌装置であって、
一定ピッチで突出されて無端状の滅菌経路に沿って移動される電子線照射ノズルと、
前記滅菌経路に沿って移動されて、成型容器およびプリフォーム体をそれぞれ保持可能な容器保持具と、
当該容器保持具と前記電子線照射ノズルの一方を他方側に移動して、前記電子線照射ノズルを、成型容器およびプリフォーム体に挿入離脱可能なノズル挿脱装置とを具備し、
前記滅菌経路の一部を、前記容器搬送装置によりプリフォーム体を保持搬送する前段滅菌経路とするとともに、前記搬送経路の残部を、前記容器搬送装置により成型容器を保持搬送する後段滅菌経路とし、
前記前段滅菌経路に、前記ノズル挿脱装置により、前記電子線照射ノズルの先端部を口部からプリフォーム体内に挿入して内面滅菌するプリフォーム体滅菌部を設けるとともに、前記後段滅菌経路で、前記ノズル挿脱装置により、前記電子線照射ノズルの先端部を口部から成型容器内に挿入して内面滅菌する成型容器滅菌部を設けたものである。
請求項２記載の電子線滅菌装置は、請求項１記載の構成において、
前段滅菌経路の入口に接続されたプリフォーム体入口経路に、プリフォーム体の外面に電子線を照射して滅菌する前段外面電子線照射装置を設け、
後段滅菌経路の入口に接続された成型容器入口経路に、成型容器の外面を滅菌する後段外面電子線照射装置を設けたものである。
前段滅菌経路の入口に接続されたプリフォーム体入口経路に、プリフォーム体の外面に電子線を照射して滅菌する前段外面電子線照射装置を設け、
後段滅菌経路の入口に接続された成型容器入口経路に、成型容器の外面を滅菌する後段外面電子線照射装置を設けたものである。
請求項３記載の電子線滅菌装置は、
プリフォーム体と成型容器は、それぞれ略同一形状のネック部が形成され、
容器保持具は、プリフォーム体と成型容器のネック部をそれぞれ把持可能な一対のクランプアームを具備したものである。
プリフォーム体と成型容器は、それぞれ略同一形状のネック部が形成され、
容器保持具は、プリフォーム体と成型容器のネック部をそれぞれ把持可能な一対のクランプアームを具備したものである。
請求項４記載の無菌充填設備は、
成型容器のプリフォーム体をブロー成形して成型容器を形成するブロー成形装置と、当該ブロー成形装置により形成された成型容器に充填液を充填する充填装置を具備した無菌充填設備であって、
前記ブロー成形装置に搬入前のプリフォーム体と、前記ブロー成形装置から排出される成型容器を、滅菌する請求項１乃至３のいずれかに記載の電子線滅菌装置を設けたものである。
成型容器のプリフォーム体をブロー成形して成型容器を形成するブロー成形装置と、当該ブロー成形装置により形成された成型容器に充填液を充填する充填装置を具備した無菌充填設備であって、
前記ブロー成形装置に搬入前のプリフォーム体と、前記ブロー成形装置から排出される成型容器を、滅菌する請求項１乃至３のいずれかに記載の電子線滅菌装置を設けたものである。
請求項５記載の無菌充填設備は、請求項４記載の構成において、
プリフォーム体滅菌手段からブロー成形装置に至る搬送経路に、プリフォーム体の予熱装置を介在させ、
成型容器滅菌手段から充填装置に至る搬送経路に、成型容器の洗浄装置を介在させたものである。
プリフォーム体滅菌手段からブロー成形装置に至る搬送経路に、プリフォーム体の予熱装置を介在させ、
成型容器滅菌手段から充填装置に至る搬送経路に、成型容器の洗浄装置を介在させたものである。
請求項１記載の電子線滅菌装置によれば、１つの無端状の滅菌経路を二分して前段滅菌経路と後段滅菌経路を設け、前段滅菌経路にプリフォーム体を滅菌するプリフォーム体滅菌部を設け、後段滅菌経路に成型容器を滅菌する成型容器滅菌部を設けたので、１台の電子線滅菌装置で、プリフォーム体と成型容器とを同時に滅菌することができるので、より確実な滅菌が可能となる。
請求項２記載の電子線滅菌装置によれば、プリフォーム体および成型容器を、それぞれ外面滅菌後に内面滅菌を順次行うことで、滅菌が済んでいない部分の汚染物による未滅菌部分の汚染を防止することができる。
請求項３記載の電子線滅菌装置によれば、ネック部が同一形状のプリフォーム体および成型容器を使用することで、滅菌経路でプリフォーム体または成型容器を移動するクランプアームに、同一の形状のものを使用し、かつ同一の動作でそれぞれネック部を把持することができ、滅菌装置の小型化、単純化を図ることができる。
請求項４記載の無菌充填設備によれば、ブロー成形装置により成型された成型容器に無菌充填するに際し、電子線滅菌したプリフォーム体を、ブロー成形して成型容器を形成し、成型容器をさらに電子線滅菌するので、成型容器を効果的に滅菌できて無菌充填が可能となる。また成型容器の電子線滅菌の時間や電子線強度を低減することができる。さらにプリフォーム体の滅菌と成型容器の滅菌を一体化した１台の電子線滅菌装置で滅菌するので、設備を小型化することができる。
［実施例１］
以下、本発明に係る無菌充填設備の実施例を図１〜図６に基づいて説明する。
この無菌充填設備は、コールドパリソン法により予め射出成型された図６（ａ）に示すプリフォーム体（パリソン・予備成型体）を延伸温度まで予熱しブロー成形して図６（ｂ）に示す成型容器Ｂを形成し、これら成型容器Ｂに充填するもので、ブロー成形前のプリフォーム体Ｐと、ブロー成形後の成型容器Ｂを、１台の電子線滅菌装置により滅菌して無菌充填を行い、効果的な滅菌と設備の小型化を図ることを特徴としている。
以下、本発明に係る無菌充填設備の実施例を図１〜図６に基づいて説明する。
この無菌充填設備は、コールドパリソン法により予め射出成型された図６（ａ）に示すプリフォーム体（パリソン・予備成型体）を延伸温度まで予熱しブロー成形して図６（ｂ）に示す成型容器Ｂを形成し、これら成型容器Ｂに充填するもので、ブロー成形前のプリフォーム体Ｐと、ブロー成形後の成型容器Ｂを、１台の電子線滅菌装置により滅菌して無菌充填を行い、効果的な滅菌と設備の小型化を図ることを特徴としている。
（プリフォーム体）
図６に示すように、プリフォーム体Ｐは、射出成型により、高精度に形成されたネック部Ｐｎおよび口部Ｐｐを有し、さらにＵ字形縦断面の本体部Ｐｂを具備している。またブロー成形装置により、成型容器Ｂはネック部Ｂｎおよび口部Ｂｐが成型されることはなく、本体Ｂｂのみが成型されることで、プリフォーム体Ｐおよび成型容器Ｂには、ネック部Ｐｎ，Ｂｎおよび口部Ｐｐ，Ｂｐが同一形状に形成されている。
図６に示すように、プリフォーム体Ｐは、射出成型により、高精度に形成されたネック部Ｐｎおよび口部Ｐｐを有し、さらにＵ字形縦断面の本体部Ｐｂを具備している。またブロー成形装置により、成型容器Ｂはネック部Ｂｎおよび口部Ｂｐが成型されることはなく、本体Ｂｂのみが成型されることで、プリフォーム体Ｐおよび成型容器Ｂには、ネック部Ｐｎ，Ｂｎおよび口部Ｐｐ，Ｂｐが同一形状に形成されている。
（無菌充填設備の概要）
図１に示すように、予め射出成型された成型容器Ｂのプリフォーム体Ｐは、プリフォーム体供給装置１３から、プリフォーム体供給経路ＰＳに沿って電子線滅菌装置１１の入口に供給される。このプリフォーム体供給経路ＰＳには、洗浄・整列装置１４が介在されており、洗浄・整列装置１４によりプリフォーム体Ｐが洗浄、整列されて、順次電子線滅菌装置１１に供給される。
図１に示すように、予め射出成型された成型容器Ｂのプリフォーム体Ｐは、プリフォーム体供給装置１３から、プリフォーム体供給経路ＰＳに沿って電子線滅菌装置１１の入口に供給される。このプリフォーム体供給経路ＰＳには、洗浄・整列装置１４が介在されており、洗浄・整列装置１４によりプリフォーム体Ｐが洗浄、整列されて、順次電子線滅菌装置１１に供給される。
電子線滅菌装置１１は、無端状の滅菌経路の一例である円形の滅菌経路ＣＤを具備しているが、平面視で長円形や楕円形、直線・曲線状の往復の形状の無端状経路を滅菌経路としてもよい。この滅菌経路ＣＤは、プリフォーム体Ｐの内面を滅菌するプリフォーム体滅菌部１１Ａが設けられた前段滅菌経路Ｐｄと、成型容器Ｂの内面を滅菌する成型容器滅菌部１１Ｂが設けられた後段滅菌経路Ｂｄに二分されている。前段滅菌経路Ｐｄの入口に接続されたプリフォーム体入口経路Ｐｉと、この前段滅菌経路Ｐｄとでプリフォーム体Ｐの滅菌を行う。そして、後段滅菌経路Ｂｄの入口に接続された成型容器入口経路Ｂｉと、この後段滅菌経路Ｂｄとで成型容器Ｂの滅菌を行う。
滅菌後のプリフォーム体Ｐは、電子線滅菌装置１１のプリフォーム体出口経路Ｐｏから排出され、出口ネックハンドリングホイール１５ｉを介して予熱装置１５の長円形の予熱経路ＰＨに導入されて成型可能な温度まで予熱された後、搬送用の出口ネックハンドリングホイール１５ｉ、入口ネックハンドリングホイール１６ｉを介してブロー成形装置１６に供給される。ブロー成形装置１６では、プリフォーム体Ｐが金型内に保持されて円形状の成型経路ＢＭに沿って搬送され、ブロー成形されて成型容器Ｂが順次成型される。
ブロー成形装置１６から搬送用の出口ネックハンドリングホイール１６ｏを介して排出された成型容器Ｂは、電子線滅菌装置１１の成型容器入口経路Ｂｉに導入されて外面滅菌が行われ、さらに後段滅菌経路Ｂｄで成型容器Ｂの内面滅菌が行われる。そして滅菌後の成型容器Ｂが容器出口経路Ｂｏから、入口ネックハンドリングホイール１７ｉを介してエアリンサー（洗浄装置）１７に送り込まれる。
エアリンサー１７は、滅菌後の成型容器Ｂ内に残留する微細な残留物や成型容器滅菌部１１Ｂを通過中に浸入したオゾンを排出し洗浄する。
次いで、エアリンサー１７から出口ネックハンドリングホイール１７ｏを介して排出された成型容器Ｂは、搬送用の中間ネックハンドリングホイール１７ｍ、入口ネックハンドリングホイール１２ｉを介して充填装置１２に送り込まれる。そして、成型容器Ｂが円形の充填経路ＢＦに沿って搬送されると共に、成型容器Ｂ内に充填液が順次充填される。充填装置１２から送り出された成型容器は、出口ネックハンドリングホイール１２ｏを介してキャッパー１８に送られて、キャッピング搬送装置１８Ｆにより円形のキャッピング経路ＢＳを搬送中に、成型容器Ｂの口部Ｂｐにキャップが装着され密閉される。１９は、キャップ洗浄装置１９Ｃから送られたキャップをキャッパー１８に供給するキャップ供給ホイールである。キャッパー１８の出口は、入口ネックハンドリングホイール２０ｉを介してリジェクト装置２０が接続され、円形のリジェクト経路ＢＲを搬送中に、正常に滅菌充填された成型容器Ｂと、滅菌や充填などが不十分な不良容器とに分離され、正常な成型容器Ｂを容器排出経路ＢＥに送り出し、不良な成型容器Ｂをリジェクト排出経路ＲＯに送り出す。
次いで、エアリンサー１７から出口ネックハンドリングホイール１７ｏを介して排出された成型容器Ｂは、搬送用の中間ネックハンドリングホイール１７ｍ、入口ネックハンドリングホイール１２ｉを介して充填装置１２に送り込まれる。そして、成型容器Ｂが円形の充填経路ＢＦに沿って搬送されると共に、成型容器Ｂ内に充填液が順次充填される。充填装置１２から送り出された成型容器は、出口ネックハンドリングホイール１２ｏを介してキャッパー１８に送られて、キャッピング搬送装置１８Ｆにより円形のキャッピング経路ＢＳを搬送中に、成型容器Ｂの口部Ｂｐにキャップが装着され密閉される。１９は、キャップ洗浄装置１９Ｃから送られたキャップをキャッパー１８に供給するキャップ供給ホイールである。キャッパー１８の出口は、入口ネックハンドリングホイール２０ｉを介してリジェクト装置２０が接続され、円形のリジェクト経路ＢＲを搬送中に、正常に滅菌充填された成型容器Ｂと、滅菌や充填などが不十分な不良容器とに分離され、正常な成型容器Ｂを容器排出経路ＢＥに送り出し、不良な成型容器Ｂをリジェクト排出経路ＲＯに送り出す。
（容器搬送装置）
図２，図３に示すように、電子線滅菌装置１１、充填装置１２、エアリンサー１７およびキャッパー１８は、それぞれ円形の搬送経路ＢＳ，ＢＲに沿ってプリフォーム体Ｐまたは成型容器Ｂを搬送するロータリ式滅菌用搬送装置１１Ｆ、ロータリ式充填用搬送装置１２Ｆ、ロータリ式洗浄用搬送装置１６Ｆおよびロータリ式キャッピング用搬送装置１７Ｆをそれぞれ具備している。これらロータリ式の各搬送装置１１Ｆ，１２Ｆ，１６Ｆ，１７Ｆは、図５に示すように、旋回テーブルの外周部に、プリフォーム体Ｐと成型容器Ｂのネック部をそれぞれ把持可能な一対のクランプアーム２２を有する容器保持具２１が一定ピッチで設けられたもので、これら容器把持具２１には、それぞれ用途に応じて、昇降など付加的な動作を行う付属機構が設けられている。２１ａは開閉カムで、開閉軸２１ｂにより開閉駆動される。
図２，図３に示すように、電子線滅菌装置１１、充填装置１２、エアリンサー１７およびキャッパー１８は、それぞれ円形の搬送経路ＢＳ，ＢＲに沿ってプリフォーム体Ｐまたは成型容器Ｂを搬送するロータリ式滅菌用搬送装置１１Ｆ、ロータリ式充填用搬送装置１２Ｆ、ロータリ式洗浄用搬送装置１６Ｆおよびロータリ式キャッピング用搬送装置１７Ｆをそれぞれ具備している。これらロータリ式の各搬送装置１１Ｆ，１２Ｆ，１６Ｆ，１７Ｆは、図５に示すように、旋回テーブルの外周部に、プリフォーム体Ｐと成型容器Ｂのネック部をそれぞれ把持可能な一対のクランプアーム２２を有する容器保持具２１が一定ピッチで設けられたもので、これら容器把持具２１には、それぞれ用途に応じて、昇降など付加的な動作を行う付属機構が設けられている。２１ａは開閉カムで、開閉軸２１ｂにより開閉駆動される。
また前記各ネックハンドリングホイール１２ｉ，１２ｏ，１５ｉ，１５ｏ，１６ｉ，１６ｏ，１７ｉ，１７ｏは、旋回板上の外周部に、図５に示す容器保持具２１が一定ピッチで設けられたもので、搬送のみに供する簡易的なものである。
またブロー成形装置１６には、成型用のエアノズルや金型を具備した成型用搬送装置１６Ｆが設けられ、円弧状の搬送経路に沿ってプリフォーム体Ｐを搬送中に成型容器Ｂを成型する。
予熱装置１５は予熱用搬送装置１５Ｆを具備し、この予熱用搬送装置１５Ｆは、一対のホイールにチェーン（索体）を巻回したチェーンコンベヤで、チェーンに設けられた保持具により、プリフォーム体Ｐのネック部Ｐｎおよび口部Ｐｐを保持し、長円形で無端状の予熱経路ＰＨに沿ってプリフォーム体Ｐを順次搬送し、予熱ヒータ（図示せず）によりプリフォーム体Ｐの本体部を延伸温度まで予熱する。
予熱装置１５の出口ネックハンドリングホイール１５ｏから中間ネックハンドリングホイール１５ｍおよび入口ネックハンドリングホイール１６ｉを介してブロー成形装置１６に送り出される。
［電子線滅菌装置］
（前段滅菌経路）
図２，図３に示すように、電子線滅菌装置１１は、電子線を遮蔽可能な複数の遮蔽室３１〜３６を具備し、滅菌経路ＣＰを具備した主遮蔽室３１と、プリフォーム体入口経路Ｐｉに沿って第１遮蔽室３２、第２遮蔽室３３および第３遮蔽室３４が出入口を接続して設置されている。そして、第１〜第３遮蔽室３２〜３４に、スターホイールタイプの第１中間搬送装置３２Ｆと、第２中間搬送装置３３Ｆ、第３中間搬送装置３４Ｆが直列に接続されて設置されている。またプリフォーム体出口経路Ｐｏに、電子線、Ｘ線の漏洩を防止する第４遮蔽室３５および第５遮蔽室３６が出入口を接続して設置されている。さらに第４，第５遮蔽室３５，３６に第４中間搬送装置３５Ｆおよび第５中間搬送装置３６Ｆが直列に接続されて設置されている。
（前段滅菌経路）
図２，図３に示すように、電子線滅菌装置１１は、電子線を遮蔽可能な複数の遮蔽室３１〜３６を具備し、滅菌経路ＣＰを具備した主遮蔽室３１と、プリフォーム体入口経路Ｐｉに沿って第１遮蔽室３２、第２遮蔽室３３および第３遮蔽室３４が出入口を接続して設置されている。そして、第１〜第３遮蔽室３２〜３４に、スターホイールタイプの第１中間搬送装置３２Ｆと、第２中間搬送装置３３Ｆ、第３中間搬送装置３４Ｆが直列に接続されて設置されている。またプリフォーム体出口経路Ｐｏに、電子線、Ｘ線の漏洩を防止する第４遮蔽室３５および第５遮蔽室３６が出入口を接続して設置されている。さらに第４，第５遮蔽室３５，３６に第４中間搬送装置３５Ｆおよび第５中間搬送装置３６Ｆが直列に接続されて設置されている。
第２遮蔽室３３の出口近傍に、プリフォーム体Ｐの半側面に電子線を照射して滅菌する第１外面照射装置４２が設置されている。また前記第２遮蔽室３４の入口近傍に、プリフォーム体Ｐの残りの半側面に電子線を照射して滅菌する第２外面照射装置４３が設置されている。このように、第１外面照射装置４２と第２外面照射装置４３とが出入口を挟んで互いに接近し配置されているのは、プリフォーム体Ｐの半面を滅菌後に、残りの半面から雑菌が滅菌済みの面に移って汚染されるのを防止するためである。
（後段滅菌経路）
ブロー成形装置１６の成型経路ＢＭと、後段滅菌経路Ｂｄとを接続する成型容器入口経路Ｂｉに、第６遮蔽室３７および第７遮蔽室３８が出入口を接続して設置されている。そして第６，第７遮蔽室３７，３８に、第６中間搬送装置３７Ｆ，第７中間搬送装置３８Ｆが直列に接続されて設置されている。また成型容器出口経路Ｐｏに、電子線、Ｘ線の漏洩を防止する第８遮蔽室３９および第９遮蔽室４０が出入口を接続して設置されている。さらに第８，第９遮蔽室３９，４０に、第８中間搬送装置３９Ｆおよび第９中間搬送装置４０Ｆが直列に接続されて設置されている。
ブロー成形装置１６の成型経路ＢＭと、後段滅菌経路Ｂｄとを接続する成型容器入口経路Ｂｉに、第６遮蔽室３７および第７遮蔽室３８が出入口を接続して設置されている。そして第６，第７遮蔽室３７，３８に、第６中間搬送装置３７Ｆ，第７中間搬送装置３８Ｆが直列に接続されて設置されている。また成型容器出口経路Ｐｏに、電子線、Ｘ線の漏洩を防止する第８遮蔽室３９および第９遮蔽室４０が出入口を接続して設置されている。さらに第８，第９遮蔽室３９，４０に、第８中間搬送装置３９Ｆおよび第９中間搬送装置４０Ｆが直列に接続されて設置されている。
第６遮蔽室３７に、成型容器Ｂの一方の半面に電子線を照射して滅菌する第３外面照射装置４４が設置されている。また第７遮蔽室３８の入口近傍に、成型容器Ｂの他方の半面に電子線を照射して滅菌する第４外面照射装置４５が設置されている。このように、第３外面照射装置４４と第４外面照射装置４５とが出入口を挟んで互いに接近し配置されているのは、成型容器Ｂの半面を滅菌後、残りの半面から雑菌が、滅菌済みの面に移って汚染されるのを防止するためである。
（主遮蔽室）
主遮蔽室３１でプリフォーム体Ｐおよび成型容器Ｂを滅菌経路ＣＰに沿って搬送する滅菌用搬送装置１１Ｆは、図３に示すように、旋回用の主軸５１に旋回テーブル５２が回転自在に支持され、図示しない旋回駆動装置により、所定速度で旋回移動される。旋回テーブル５２の外周部には、一定ピッチで、クランプアーム２２を有する容器保持具２１が容器昇降装置（ノズル挿入装置）２３を介して設置されている。この容器昇降装置２３は、図４に示すように、上端部にクランプアーム２２を有し、ガイド部材２３ａにより昇降自在に支持された昇降軸筒２３ｂと、昇降軸筒２３ｂと平行に配置されたねじ軸２３ｃと、昇降軸筒３２ｂの下部に連結されるとともにねじ軸２３ｃに螺合する雌ねじ部材２３ｄと、ねじ軸２３ｃを減速機を介して回転駆動するサーボモータ２３ｅとを具備している。そして、図３に示すように、前段滅菌経路Ｐｄで、クランプアーム２２により保持したプリフォーム体Ｐをそれぞれ任意高さｈ１まで上昇させ、また後段滅菌経路Ｂｄで、クランプアーム２２により保持した成型容器Ｂを任意高さｈ２まで上昇させる。
主遮蔽室３１でプリフォーム体Ｐおよび成型容器Ｂを滅菌経路ＣＰに沿って搬送する滅菌用搬送装置１１Ｆは、図３に示すように、旋回用の主軸５１に旋回テーブル５２が回転自在に支持され、図示しない旋回駆動装置により、所定速度で旋回移動される。旋回テーブル５２の外周部には、一定ピッチで、クランプアーム２２を有する容器保持具２１が容器昇降装置（ノズル挿入装置）２３を介して設置されている。この容器昇降装置２３は、図４に示すように、上端部にクランプアーム２２を有し、ガイド部材２３ａにより昇降自在に支持された昇降軸筒２３ｂと、昇降軸筒２３ｂと平行に配置されたねじ軸２３ｃと、昇降軸筒３２ｂの下部に連結されるとともにねじ軸２３ｃに螺合する雌ねじ部材２３ｄと、ねじ軸２３ｃを減速機を介して回転駆動するサーボモータ２３ｅとを具備している。そして、図３に示すように、前段滅菌経路Ｐｄで、クランプアーム２２により保持したプリフォーム体Ｐをそれぞれ任意高さｈ１まで上昇させ、また後段滅菌経路Ｂｄで、クランプアーム２２により保持した成型容器Ｂを任意高さｈ２まで上昇させる。
主遮蔽室３１の上部には、主軸５１を中心に旋回テーブル５２と同期して旋回される外殻遮蔽体５３が設置され、各容器保持装置５１にそれぞれ対応して、底壁５３ａ上に内面照射装置５４が設置されている。これら内面照射装置５４に、内面滅菌用の電子線照射ノズル５５が底壁５３ａを貫通して主遮蔽室３１内に垂下されている。５６は、中心軸５７を介してクランプアーム２２を開閉するカム式のアーム開閉装置である。
（滅菌動作）
上記構成において、プリフォーム体Ｐは、プリフォーム体供給装置１３からプリフォーム体供給経路ＰＳに沿って搬送され、洗浄・整列装置１４によりプリフォーム体Ｐが整列されて電子線滅菌装置１１に順次供給される。電子線滅菌装置１１では、第１〜第３中間搬送装置３２Ｆ〜３４Ｆにより、プリフォーム体入口経路Ｐｉに沿って第１〜第３遮蔽室３２〜３４から主遮蔽室３１に送り込まれる。この途中、第２遮蔽室３３で第１外面照射装置４２からプリフォーム体Ｐに向かって電子線が照射され、第３遮蔽室３４で第２外面照射装置４３からプリフォーム体Ｐに向かって電子線が照射され、これによりプリフォーム体Ｐの外面全体が滅菌されて、滅菌用搬送装置１１Ｆに受け渡される。
上記構成において、プリフォーム体Ｐは、プリフォーム体供給装置１３からプリフォーム体供給経路ＰＳに沿って搬送され、洗浄・整列装置１４によりプリフォーム体Ｐが整列されて電子線滅菌装置１１に順次供給される。電子線滅菌装置１１では、第１〜第３中間搬送装置３２Ｆ〜３４Ｆにより、プリフォーム体入口経路Ｐｉに沿って第１〜第３遮蔽室３２〜３４から主遮蔽室３１に送り込まれる。この途中、第２遮蔽室３３で第１外面照射装置４２からプリフォーム体Ｐに向かって電子線が照射され、第３遮蔽室３４で第２外面照射装置４３からプリフォーム体Ｐに向かって電子線が照射され、これによりプリフォーム体Ｐの外面全体が滅菌されて、滅菌用搬送装置１１Ｆに受け渡される。
プリフォーム体滅菌部１１Ａの前段滅菌経路Ｐｄでは、容器保持具２１によりクランプアーム２２を介して保持されたプリフォーム体Ｐが、容器昇降装置２３により所定距離ｈ１だけ持ち上げられて、電子線照射ノズル４５が口部Ｐｐから本体部ＰＢ内に挿入され、内面滅菌が行われる。
このように、外面、内面滅菌されたプリフォーム体Ｐが予熱装置１５に送り込まれて成型可能な温度まで加熱され、さらにブロー成形装置１６に送られる。ブロー成形装置１６では、プリフォーム体Ｐから成型容器Ｂが成型され、電子線滅菌装置１１に送り出される。
電子線滅菌装置１１では、第６，第７中間搬送装置３７Ｆ，３８Ｆにより、成型容器入口経路Ｂｉに沿って第６，第７遮蔽室３７，３８から主遮蔽室３１に送り込まれる。この第６遮蔽室３７で、第３外面照射装置４４から成型容器Ｂに向かって電子線が照射され、さらに第７遮蔽室３８で第４外面照射装置４５から成型容器Ｂに向かって電子線が照射され、これにより成型容器Ｂの外面全体が滅菌されて、滅菌用搬送装置１１Ｆに受け渡される。
成型容器滅菌部１１Ｂの後段滅菌経路Ｂｄでは、容器保持具２１によりクランプアーム２２を介して保持された成型容器Ｂが、容器昇降装置２３により所定距離ｈ２（ｈ２＞ｈ１）だけ持ち上げられて、電子線照射ノズル４５が口部Ｂｐから容器本体Ｂ内に挿入され、ノズル下端の照射口から照射された電子線により内面滅菌が行われる。
外面、内面滅菌が施された成型容器Ｂは、後段滅菌経路Ｂｄから第８〜第１０中間搬送装置３９Ｆ〜４０Ｆにより、第８，第９遮蔽室３９，４０を通過し、入口ネックハンドリングホイールを介してエアリンサー１７に送られる。エアリンサー１７では、反転機構付の洗浄用搬送装置１７Ｆにより、洗浄経路ＢＣを搬送中に、成型容器Ｂを反転姿勢として清浄エア（充填液の種類に対応して不活性ガス（窒素ガス）や洗浄水なども使用される）を吹き込み、オゾンを清浄エアに置換すると同時に、成型容器Ｂ内の残留物（殆どない）などを排出洗浄する。なお、エアリンサー１７に替えて、成型容器Ｂ内のオゾンを、清浄エアや不活性ガス（窒素ガス）と置換する内部ガス置換装置であってもよい、このエアリンサー１７には、電子線滅菌装置１１で生じたオゾンが成型容器Ｂに同伴されて侵入するため、オゾンを排出するガス清浄装置が設けられている。
次いで、エアリンサー１７から出口ネックハンドリングホイール１７ｉ、中間ネックハンドリングホイールおよび入口ネックハンドリングホイール１２ｉを介して充填装置１２送り込まれた成型容器Ｂは、充填経路ＢＦの搬送中に充填液が充填される。そして出口ネックハンドリングホイール１２ｏを介してキャッパー１８に送られ、キャップ洗浄装置１９Ｃから送られた洗浄済みキャップが成型容器Ｂの口部に装着されて成型容器Ｂが密閉される。
（実施例１の効果）
上記電子線滅菌装置によれば、無端状の滅菌経路ＣＤを二分して前段滅菌経路Ｐｄと後段滅菌経路Ｂｄを設け、前段滅菌経路Ｐｄにプリフォーム体Ｐを滅菌するプリフォーム体滅菌部１１Ａを設け、後段滅菌経路Ｂｄに成型容器Ｂを滅菌する成型容器滅菌部１１Ｂを設けたので、１台の電子線滅菌装置１１で、プリフォーム体Ｐと成型容器Ｂとを同時に滅菌することができるので、より確実な滅菌が可能となる。そして、表面積の小さいプリフォーム体Ｐの滅菌は、少ない電子線量ですみ、プリフォーム体滅菌部１１Ａをコンパクト化することができる。また予め前段滅菌経路Ｐｄで滅菌したプリフォーム体Ｐをブロー成形した成型容器Ｂは、汚染されていることが殆どないため、成型容器滅菌部１１Ｂにおける電子線量を大幅に削減できる。したがって、前段殺菌経路Ｐｄおよび後段殺菌経路Ｐｄを短縮することができるとともに、電子線を発生させる内面照射装置を小型化でき、電子線滅菌装置を小型化することができる。
上記電子線滅菌装置によれば、無端状の滅菌経路ＣＤを二分して前段滅菌経路Ｐｄと後段滅菌経路Ｂｄを設け、前段滅菌経路Ｐｄにプリフォーム体Ｐを滅菌するプリフォーム体滅菌部１１Ａを設け、後段滅菌経路Ｂｄに成型容器Ｂを滅菌する成型容器滅菌部１１Ｂを設けたので、１台の電子線滅菌装置１１で、プリフォーム体Ｐと成型容器Ｂとを同時に滅菌することができるので、より確実な滅菌が可能となる。そして、表面積の小さいプリフォーム体Ｐの滅菌は、少ない電子線量ですみ、プリフォーム体滅菌部１１Ａをコンパクト化することができる。また予め前段滅菌経路Ｐｄで滅菌したプリフォーム体Ｐをブロー成形した成型容器Ｂは、汚染されていることが殆どないため、成型容器滅菌部１１Ｂにおける電子線量を大幅に削減できる。したがって、前段殺菌経路Ｐｄおよび後段殺菌経路Ｐｄを短縮することができるとともに、電子線を発生させる内面照射装置を小型化でき、電子線滅菌装置を小型化することができる。
また、プリフォーム体Ｐおよび成型容器Ｂを、それぞれ外面滅菌後に内面滅菌を順次行うことで、滅菌が済んでいない内面に付着した汚染物が、口部から出で滅菌済みの外面に付着するようなことが殆どなく、未滅菌部分から滅菌済み部分への汚染を効果的に防止することができる。
さらに、ネック部Ｐｎ，Ｂｎが同一形状のプリフォーム体Ｐおよび成型容器Ｂを使用することで、滅菌経路ＣＤでプリフォーム体Ｐまたは成型容器Ｂを保持するクランプアーム２２に、同一の形状のものを使用し、かつ同一の動作でそれぞれネック部Ｐｎ，Ｂｎを把持することができ、滅菌装置の小型化、単純化を図ることができる。
さらにまた、予備滅菌されているプリフォーム体Ｐをブロー成形して成型容器Ｂは、外面滅菌、内面滅菌における電子線照射時間や電子線強度を低減することができ、効果的な滅菌が可能となる。またプリフォーム体Ｐの滅菌と成型容器Ｂの滅菌とを、１台の電子線滅菌装置１１で実施できるので、設備を小型化することができる。
そして表面積の小さいプリフォーム体Ｐの滅菌は、少ない電子線量ですみ、第１，第２外面照射装置４２，４３とプリフォーム体滅菌部１１Ａで使用する内面照射装置５４の電子線量を大幅に削減できて小型化を図ることができる。そして、予め外面と内面とを滅菌したプリフォーム体Ｐをブロー成形した成型容器Ｂは、汚染されていることが殆どないため、第３，第４外面照射装置４４，４５と、成型容器滅菌部１１Ｂで使用する内面照射装置５４の電子線量を大幅に削減できる。したがって、前段殺菌経路Ｐｄおよび後段殺菌経路Ｐｄを短縮することができるとともに、電子線を発生させる内面照射装置を小型化でき、電子線滅菌装置を小型化して、設備全体の小型化に寄与することができる。
（電子線滅菌装置の変形例）
この実施例１では、電子線照射ノズル５５を固定し、プリフォーム体Ｐおよび成型容器Ｂを昇降して電子線照射ノズル５５を挿入する容器昇降装置（ノズル挿入装置）２３を設けたが、図７（ａ）に示す変形例１は、電子線照射ノズル５５を昇降するノズル挿入装置を設け、プリフォーム体Ｐまたは成型容器Ｂを保持する容器保持具２１を固定したものである。なお、実施例１と略同一部材には同一符号を付して説明を省略する。
この実施例１では、電子線照射ノズル５５を固定し、プリフォーム体Ｐおよび成型容器Ｂを昇降して電子線照射ノズル５５を挿入する容器昇降装置（ノズル挿入装置）２３を設けたが、図７（ａ）に示す変形例１は、電子線照射ノズル５５を昇降するノズル挿入装置を設け、プリフォーム体Ｐまたは成型容器Ｂを保持する容器保持具２１を固定したものである。なお、実施例１と略同一部材には同一符号を付して説明を省略する。
すなわち、図７（ａ）に示すように、主軸５１を中心に旋回される旋回テーブル５２の底部に、昇降装置２３を介して内面照射装置５４を設置し、内面照射装置５４に立設された電子線照射ノズル５５を、旋回テーブル５２の貫通穴から上方に出退自在に設けたもので、旋回テーブル５２の上面に、容器保持具２１を固定して設置している。
上記構成によれば、重量のある内面照射装置５４やその電源装置を、旋回テーブル５２の底部に設置することができるので、旋回テーブル５２を安定して旋回させることができ、高速滅菌・充填を安定して行うことができる。
また図７（ｂ）に示す第２変形例は、第１実施例の電子線照射ノズル５５と、プリフォーム体Ｐまたは成型容器Ｂを保持する容器保持具２１との上下位置を反転したものである。すなわち、旋回テーブル５２の外周部に、内面照射装置５４を設置して電子線照射ノズル５５を所定ピッチで立設し、これら電子線照射ノズル５５の上方に対向して、プリフォーム体Ｐまたは成型容器Ｂを倒立姿勢で保持する容器保持具２１を、容器昇降装置（ノズル挿入装置）２３を介して設けたものであっても、実施例１および変形例１と同様の作用効果を奏することができる。
Ｐ プリフォーム体
Ｂ 成型容器
ＣＤ 滅菌経路
Ｐｉ プリフォーム体入口経路
Ｐｄ 前段滅菌経路
Ｂｉ 成型容器入口経路
Ｂｄ 後段滅菌経路
１１ 電子線滅菌装置
１１Ｆ 滅菌用搬送装置
１１Ａ プリフォーム体滅菌部
１１Ｂ 成型容器滅菌部
１２ 充填装置
１２Ｆ 充填用搬送装置
１３ プリフォーム体供給装置
１４ 洗浄・整列装置
１５ 予熱装置
１６ ブロー成形装置
１６Ｆ 成型用搬送装置
１７ エアリンサー（洗浄装置）
１８ キャッパー
２１ 容器保持具
２２ クランプアーム
２３ 容器昇降装置（ノズル挿入装置）
３１ 主遮蔽室
３３ 第２遮蔽室
３４ 第３遮蔽室
３７ 第６遮蔽室
３８ 第７遮蔽室
４２ 第１外面照射装置
４３ 第２外面照射装置
４４ 第３外面照射装置
４５ 第４外面照射装置
５１ 主軸
５２ 旋回テーブル
５３ 外殻遮蔽体
５４ 内面照射装置
５５ 電子線照射ノズル
５６ アーム開閉装置
５７ 中心軸
Ｂ 成型容器
ＣＤ 滅菌経路
Ｐｉ プリフォーム体入口経路
Ｐｄ 前段滅菌経路
Ｂｉ 成型容器入口経路
Ｂｄ 後段滅菌経路
１１ 電子線滅菌装置
１１Ｆ 滅菌用搬送装置
１１Ａ プリフォーム体滅菌部
１１Ｂ 成型容器滅菌部
１２ 充填装置
１２Ｆ 充填用搬送装置
１３ プリフォーム体供給装置
１４ 洗浄・整列装置
１５ 予熱装置
１６ ブロー成形装置
１６Ｆ 成型用搬送装置
１７ エアリンサー（洗浄装置）
１８ キャッパー
２１ 容器保持具
２２ クランプアーム
２３ 容器昇降装置（ノズル挿入装置）
３１ 主遮蔽室
３３ 第２遮蔽室
３４ 第３遮蔽室
３７ 第６遮蔽室
３８ 第７遮蔽室
４２ 第１外面照射装置
４３ 第２外面照射装置
４４ 第３外面照射装置
４５ 第４外面照射装置
５１ 主軸
５２ 旋回テーブル
５３ 外殻遮蔽体
５４ 内面照射装置
５５ 電子線照射ノズル
５６ アーム開閉装置
５７ 中心軸
Claims (5)
- 成型容器とこの成型容器のプリフォーム体を同時に滅菌可能な電子線滅菌装置であって、
一定ピッチで突出されて無端状の滅菌経路に沿って移動される電子線照射ノズルと、
前記滅菌経路に沿って移動されて、成型容器およびプリフォーム体をそれぞれ保持可能な容器保持具と、
当該容器保持具と前記電子線照射ノズルの一方を他方側に移動して、前記電子線照射ノズルを、成型容器およびプリフォーム体に挿入離脱可能なノズル挿脱装置とを具備し、
前記滅菌経路の一部を、前記容器搬送装置によりプリフォーム体を保持搬送する前段滅菌経路とするとともに、前記搬送経路の残部を、前記容器搬送装置により成型容器を保持搬送する後段滅菌経路とし、
前記前段滅菌経路に、前記ノズル挿脱装置により、前記電子線照射ノズルの先端部を口部からプリフォーム体内に挿入して内面滅菌するプリフォーム体滅菌部を設けるとともに、前記後段滅菌経路で、前記ノズル挿脱装置により、前記電子線照射ノズルの先端部を口部から成型容器内に挿入して内面滅菌する成型容器滅菌部を設けた
ことを特徴とする電子線滅菌装置。 - 前段滅菌経路の入口に接続されたプリフォーム体入口経路に、プリフォーム体の外面に電子線を照射して滅菌する前段外面電子線照射装置を設け、
後段滅菌経路の入口に接続された成型容器入口経路に、成型容器の外面を滅菌する後段外面電子線照射装置を設けた
ことを特徴とする請求項１記載の電子線滅菌装置。 - プリフォーム体と成型容器は、それぞれ略同一形状のネック部が形成され、
容器保持具は、プリフォーム体と成型容器のネック部をそれぞれ把持可能な一対のクランプアームを具備した
ことを特徴とする請求項１または２記載の電子線滅菌装置。 - 成型容器のプリフォーム体をブロー成形して成型容器を形成するブロー成形装置と、当該ブロー成形装置により形成された成型容器に内容液を充填する充填装置を具備した無菌充填設備であって、
前記ブロー成形装置に搬入前のプリフォーム体と、前記ブロー成形装置から排出される成型容器を、滅菌する請求項１乃至３のいずれかに記載の電子線滅菌装置を設けた
ことを特徴とする無菌充填設備。 - プリフォーム体滅菌手段からブロー成形装置に至る搬送経路に、プリフォーム体の予熱装置を介在させ、
成型容器滅菌手段から充填装置に至る搬送経路に、成型容器の洗浄装置を介在させた
ことを特徴とする請求項４記載の無菌充填設備。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2013161973A JP6091373B2 (ja) | 2013-08-05 | 2013-08-05 | 電子線滅菌装置および無菌充填設備 |
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