JP2018135105A - 無菌充填機のトラブル回復方法及び無菌充填機 - Google Patents

Abstract

【課題】無菌充填機の稼働中に、いずれかの部位においてトラブルが発生した場合、早期に再稼働できる無菌充填機のトラブル回復方法及び無菌充填機を提供する。【解決手段】トラブルが発生したチャンバー以外のチャンバー内の圧力を陽圧に維持したまま、トラブルが発生したチャンバーの扉を開放し、トラブルを除去した後に扉を閉じ、トラブルが発生したチャンバー内を必要に応じて洗浄を行い、チャンバー内を殺菌後に無菌充填機の運転を再開する。【選択図】図１

Description

本発明は、無菌雰囲気で容器を殺菌し、これに内容物である飲料等を充填し、密封した製品を製造する無菌充填機において、無菌充填機のいずれかの部位にトラブルが発生し、無菌充填機の運転を停止した場合、早期に運転を再開できる無菌充填機のトラブル回復方法及び無菌充填機に関する。

従来、プリフォームを連続走行させながら、当該プリフォームを加熱部に導入し、加熱部内でプリフォームを容器に成形するための温度まで加熱し、加熱されたプリフォームに気体を吹き込みボトルに成形し、当該ボトルを殺菌し、殺菌されたボトルに殺菌された内容物を充填し、内容物が充填されたボトルを殺菌されたキャップにより密封する、容器の殺菌装置が提案されている（特許文献１）。このような装置において、成形されたボトルを検査する検査部、検査により適正と判断されたボトルを殺菌する殺菌部、殺菌されたボトルをエアリンスするエアリンス部、エアリンスされたボトルに内容物を充填する充填部、内容物が充填されたボトルを密封する密封部及び密封されたボトルを排出する排出部は、チャンバーにより遮蔽されている。必要に応じてチャンバー内に無菌エアの供給及びチャンバー内の排気が行われることにより、各チャンバー内は適正な圧力が保持され、充填機の無菌性が維持される。

また、プリフォームを殺菌し、殺菌されたプリフォームをボトルに成形し、成形されたボトルに殺菌された内容物を充填し、内容物が充填されたボトルを殺菌されたキャップにより密封する殺菌装置も提案されている（特許文献２）。この場合も、プリフォームを殺菌する殺菌部、プリフォームを成形温度に加熱する加熱部、加熱されたプリフォームをボトルに成形する成形部、成形されたボトルを検査する検査部、検査により適正と判断されたボトルに内容物を充填する充填部、内容物が充填されたボトルを密封する密封部及び密封されたボトルを排出する排出部はチャンバーにより遮蔽されている。必要に応じてチャンバー内に無菌エアの供給及びチャンバー内の排気が行われることにより、各チャンバー内は適正な圧力が保持され、充填機の無菌性が維持される。

各チャンバー内の適正な圧力とは、引用文献１の場合、充填部チャンバー内が最も高い圧力で４０Ｐａであり、これに対して殺菌部チャンバー内は１０Ｐａとなっており、充填部チャンバー内を最大圧力として、上流及び下流に行くに従い、各チャンバー内の圧力を下げている。このような適正圧力が各チャンバー内で保持されるなら、各チャンバーの全てに無菌エアの供給装置や排気装置を設ける必要はないとされている。例えば、充填部チャンバーのエアが密封部チャンバーに流入して密封部チャンバー内が適正な圧力に保持されるなら、密封部チャンバーに無菌エア供給装置を設けなくても構わない。実際、密封部を遮蔽するチャンバーを設けずに、充填部とで密封部を同一チャンバー内に設ける例もある。

無菌充填機は運転前に殺菌部より下流の、殺菌部を含めた各部を遮蔽するチャンバーの内部が殺菌される。内容物が扱われる充填部以降は、チャンバー内に飛散した内容物の洗浄とチャンバー内の殺菌が行われる。チャンバー内の洗浄や殺菌については、チャンバー内に殺菌剤を導入したり、無菌水をスプレーする方法が提案されている（特許文献３、特許文献４）。特許文献１の殺菌部やエアリンス部、及び特許文献２の加熱部、成形部及び検査部は充填部よりも上流であるため、必ずしも洗浄する必要はない。このような洗浄や殺菌が行われた後に、無菌充填機は稼働され、稼働中は各チャンバー内の圧力が、無菌エアにより適正な陽圧に保持される。

無菌充填機を運転中に、いずれかの部位でトラブルが発生した場合、無菌充填機の運転を停止し、トラブル発生原因を除去するために、トラブル発生箇所の部位を含むチャンバーを開放しなければならず、トラブルが発生したチャンバーの扉を開放することで、無菌充填機全体の無菌性が損なわれる。トラブル発生原因を除去後、無菌充填機の運転を再開させるためには、無菌充填機の無菌性を維持する必要のある全てのチャンバーについて、必要な洗浄及び殺菌が行なわれなければならない。

特開２０１０−１８９０２３号公報 特開２０１５−１１６８１４号公報 特開平１１−２０８７８２号公報 特開２０１５−１２０５５５号公報

ボトルの無菌充填機には、プリフォームを供給し、ボトルに成形後、当該ボトルを殺菌し、無菌雰囲気で内容物を充填、密封する形態と、プリフォームを供給し、当該プリフォームを殺菌し、殺菌したプリフォームをボトルに成形し、成形したボトルに無菌雰囲気で内容物を充填、密封する形態がある。いずれの無菌充填機も、加熱部、成形部、検査部、殺菌部、エアリンス部、充填部及び密封部等を遮蔽するチャンバー内について、必要な洗浄や殺菌を行った後に無菌充填機の運転を開始し、各チャンバー内を無菌エアにより適正な圧力に保持することで、無菌充填機の無菌性を維持している。このような無菌充填機において、いずれかの部位にトラブルが発生し、トラブルを除去後に無菌充填機の運転を再開する場合、全ての部位において必要な洗浄や殺菌を再度行わなければならない。このような、無菌充填機のトラブル発生後に運転を再開する時の煩雑な操作は、無菌充填機の生産能力を低下させ、またエネルギーも浪費される。

全ての部位について洗浄や殺菌を行うのではなく、トラブルが発生した部位のチャンバー内のみ、必要な洗浄及び殺菌を行うことで、無菌充填機の運転を再開できるのであれば、生産性を高め、エネルギー消費も抑えることができる。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、無菌充填機の運転中にトラブルが発生した場合、トラブルが発生した部位を遮蔽するチャンバー内のみを非無菌雰囲気として、他のチャンバー内は無菌雰囲気を維持し、トラブル発生原因除去後、トラブルが発生した部位を遮蔽するチャンバー内のみ洗浄や殺菌を行うことで、無菌充填機の運転を早期に再開できる無菌充填機のトラブルからの回復方法及び当該回復方法を可能とする無菌充填機を提供することを目的とする。

本発明に係る無菌充填機のトラブル回復方法は、無菌雰囲気で、殺菌されたボトルに殺菌された内容物を充填し、殺菌された密封部材により密封する無菌充填機であって、当該無菌充填機が無菌充填機を構成する部位ごとに遮蔽するチャンバーを有する無菌充填機において、いずれかの部位においてトラブルが発生したとき、無菌充填機の運転を停止し、前記トラブルが発生していない部位を遮蔽するチャンバーである非トラブル発生チャンバーの内部圧力を無菌エアの供給により陽圧にした状態で、前記トラブルが発生した部位を遮蔽するトラブル発生チャンバーの扉を開放し、前記トラブルを除去した後、前記トラブル発生チャンバーの扉を閉じて前記トラブル発生チャンバー内を殺菌後、前記無菌充填機の運転を再開することを特徴とする。

また、本発明に係る無菌充填機のトラブル回復方法は、前記部位が、プリフォームを殺菌するプリフォーム殺菌部、プリフォームを成形温度に加熱する加熱部、加熱したプリフォームをボトルに成形する成形部、成形したボトルを殺菌するボトル殺菌部、成形したボトルに内容物を充填する充填部、密封部材を殺菌する密封部材殺菌部、内容物を充填したボトルを密封する密封部、密封されたボトルを排出する排出部のいずれかであると好適である。

また、本発明に係る無菌充填機のトラブル回復方法は、前記トラブル発生チャンバーの開口部に存在する機材に接触しない程度に開口部を閉塞し、その後に前記トラブル発生チャンバーの扉を開放すると好適である。

また、本発明に係る無菌充填機のトラブル回復方法は、前記トラブル発生チャンバー内の殺菌開始から前記無菌充填機の運転を再開するまでに、前記トラブル発生チャンバーに隣接する前記非トラブル発生チャンバー内を殺菌すると好適である。

また、本発明に係る無菌充填機のトラブル回復方法は、前記トラブル発生チャンバーの扉を開放後、前記無菌充填機の運転を再開するまで、充填バルブのＣＩＰ及びＳＩＰを行わないと好適である。

また、本発明に係る無菌充填機のトラブル回復方法は、前記トラブル発生チャンバーが前記充填部を遮蔽する充填部チャンバーである場合、前記充填バルブの充填ノズルを閉塞して前記充填部チャンバー内の洗浄及び殺菌を行うと好適である。

本発明に係る無菌充填機は、無菌雰囲気で、殺菌されたボトルに殺菌された内容物を充填し、殺菌された密封部材により密封する無菌充填機であって、当該無菌充填機が無菌充填機を構成する部位ごとに遮蔽するチャンバーを有する無菌充填機において、前記チャンバーに設けられた開口部に機材が存在する場合は、機材に接触しない程度に開口部を閉塞し、機材が存在しない場合は、開口部全面を閉塞する開口部閉塞装置を有することを特徴とする。

本発明の無菌充填機のトラブル回復方法及び無菌充填機によれば、トラブルが発生した部位を遮蔽するチャンバー内のみを非無菌雰囲気としてトラブルを除去することができるため、トラブル発生から無菌充填機の運転を再開するまでの時間を短縮するこができ、また、再稼働のために洗浄や殺菌を行うチャンバーを、トラブルが発生したチャンバーのみに限定できるため、エネルギー消費量を低減することができる。

本発明の実施の形態１に係る無菌充填機の概略を示す平面図である。 本発明の実施の形態１に係る無菌充填機の加熱部及び成形部の工程を示し、（Ａ）はプリフォーム供給工程を、（Ｂ）はプリフォーム加熱工程を、（Ｃ）はブロー成形工程を、（Ｄ）はボトル取り出し工程を示す。 本発明の実施の形態１に係る無菌充填機の殺菌部及び充填部の工程を示し、（Ｅ−１）はボトルをトンネルにより遮蔽して行う殺菌剤ガス吹き付け工程を、（Ｅ−２）は殺菌剤ガス吹き付けノズルをボトルに挿入して行う殺菌剤ガス吹き付け工程を、（Ｆ−１）はボトルが正立状態でのエアリンス工程を、（Ｆ−２）はボトルが倒立状態でのエアリンス工程を、（Ｇ）は充填工程を、（Ｈ）は密封工程を示す。 本発明の実施の形態１に係る無菌充填機に組み込まれる殺菌剤ガス生成器を示す。 本発明の実施の形態１に係る無菌充填機のチャンバーに備えられる殺菌剤吹き付けノズル、液体吹き付けノズル及び無菌エア供給装置を示す。 本発明の実施の形態２に係る無菌充填機の概略を示す平面図である。 本発明の実施の形態２に係る無菌充填機のプリフォーム殺菌部の工程を示し、（Ｉ）はプリフォームへの殺菌剤ガス吹き付け工程を、（Ｊ）はプリフォームへのエア吹き付け工程を示す。

以下に本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。

（実施の形態１）
図１に本発明に係る実施の形態１の無菌充填機を示す。ボトルを殺菌する無菌充填機であり、プリフォームの供給から加熱部、成形部、検査部、ボトル殺菌部、エアリンス部、充填部、密封部及び排出部からなる無菌充填機の概要を図１により説明し、各部の詳細を図２、図３、図４及び図５により説明する。この実施の形態１によれば、無菌充填機のいずれかの部位にトラブルが発生しても、トラブル発生チャンバー内のみの洗浄や殺菌により無菌充填機の運転を再開することができるために、無菌充填機の停止時間を短くすることができ、エネルギー消費も少ない。

（実施の形態１の概要）
図１に示すように、本実施の形態１に係る無菌充填機は、プリフォーム１を供給するプリフォーム供給装置４、プリフォーム１をボトル２に成形する温度に加熱する加熱部６、加熱されたプリフォーム１をボトル２に成形する成形部１６、成形されたボトル２を殺菌するボトル殺菌部３０、殺菌されたボトル２をエアリンスするエアリンス部３４、エアリンスされたボトル２に殺菌された内容物を充填する充填部３９、密封部材であるキャップ３を殺菌するキャップ殺菌部５２、内容部が充填されたボトル２を殺菌されたキャップ３により密封する密封部４４、密封されたボトル２を排出コンベヤ５０に載置する排出部４７及び排出コンベヤ５０によりボトル２を非無菌ゾーンに排出する出口部５０ａを備える。ここで、エアリンス部３４は備えなくても構わない。

加熱部６は加熱部チャンバー１２、成形部１６は成形部チャンバー１７、ボトル殺菌部３０はボトル殺菌部チャンバー３３、エアリンス部３４はエアリンス部チャンバー３６、充填部３９は充填部チャンバー４１、密封部４４は密封部チャンバー４６、排出部４７は排出部チャンバー４９及び出口部５０ａは出口部チャンバー５０ｂにより各々遮蔽されている。ボトル殺菌部３０で発生する殺菌剤のガス若しくはミスト又はこれらの混合物が成形部１６に流入しないように、成形部１６とボトル殺菌部３０の間には雰囲気遮断チャンバー２７が設けられている。ボトル殺菌部３０で発生する殺菌剤のガス若しくはミスト又はこれらの混合物は、雰囲気遮断チャンバー２７が排気されることで、成形部１６に流入することはない。ここで、加熱部６と成形部１６は単一のチャンバーにより遮蔽されても構わない。また、キャップ殺菌部５２と密封部４４も単一のチャンバーにより遮蔽されても構わない。さらに、密封部４４と排出部４７も単一のチャンバーにより遮蔽されても構わない。

無菌充填機の稼働中には、ボトル殺菌部チャンバー３３、エアリンス部チャンバー３６、充填部チャンバー４１、密封部チャンバー４６、排出部チャンバー４９及び出口部チャンバー５０ｂは、除菌フィルタにより無菌化された無菌エアが供給され、各チャンバー内の圧力を陽圧にすることで、無菌充填機の無菌性が維持される。陽圧にする圧力は、充填部チャンバー４１内が最も高く、エアリンス部チャンバー３６、ボトル殺菌部チャンバー３３と上流に行くほど低く設定される。また、密封部チャンバー４６、排出部チャンバー４９、出口部チャンバー５０ｂと下流に行くにほど低く設定される。雰囲気遮断チャンバー２７は排気されることで、雰囲気遮断チャンバー２７内の圧力は、大気圧とほぼ同一に保持される。例えば、充填部チャンバー４１内の圧力を２０Ｐａ〜４０Ｐａとすると、他のチャンバー内の圧力は充填部チャンバー４１内の圧力よりも低い。

いずれかのチャンバー内の部位においてトラブルが発生した場合、トラブルを除去するためにチャンバーの扉を開いて、トラブルが発生したチャンバーであるトラブル発生チャンバー内を非無菌雰囲気としなければならない。無菌充填機の稼働中において、無菌性が維持されるならば各チャンバー内の圧力は低くても構わない。しかし、トラブルを除去する時に、非無菌雰囲気となったトラブル発生チャンバーからの菌等の流入を防ぎ、トラブルが発生していないチャンバーである非トラブル発生チャンバー内の無菌性を維持するために、非トラブル発生チャンバー内の圧力を比較的高く保持しなければならない。非トラブル発生チャンバー内の圧力は、好ましくは３０Ｐａ以上、より好ましくは５０Ｐａ以上である。５０Ｐａ以上とすることで、無菌充填機の停止中にトラブル発生チャンバーを非無菌雰囲気としても、非トラブル発生チャンバー内を無菌雰囲気に維持することができる。従って、無菌充填機の稼働中に無菌雰囲気を維持しなければならない、ボトル殺菌部チャンバー３３、エアリンス部チャンバー３６、充填部チャンバー４１、密封部チャンバー４６、排出部チャンバー４９及び出口部チャンバー５０ｂは、それぞれのチャンバー内の圧力を好ましくは３０Ｐａ以上、より好ましくは５０Ｐａ以上に保持できる無菌エア供給装置を備えている。

（実施の形態１の詳細）
まず、図２（Ａ）に示すプリフォーム１が、図１に示すプリフォーム供給装置４から、プリフォーム供給コンベヤ５により所望の速度で連続的に加熱部６に搬送される。

本実施形態におけるプリフォーム１は試験管状の有底筒状体であり、図２（Ｄ）に示したボトル２と同様な口部１ａがその成形当初に付与される。この口部１ａにはプリフォーム１の成形と同時に雄ネジが形成される。また、プリフォーム１には口部１ａの下部に搬送のためのサポートリング１ｂが形成される。プリフォーム１又はボトル２はこのサポートリング１ｂを介してグリッパ２２により把持され、無菌充填機内を走行する。プリフォーム１は射出成形、圧縮成形等によって成形される。プリフォーム１の材質はポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリプロピレン、ポリエチレン等の熱可塑性樹脂からなり、これらの樹脂単体又は混合物であっても構わないし、リサイクルされた熱可塑性樹脂を含んでも構わない。また、バリア性を付与するために、エチレン−ビニルアルコール共重合体、メタキシリレンジアミンのような芳香族アミンをモノマーとするポリアミド等の熱可塑性樹脂を層として、又は混合物として含んでも構わない。

加熱部６に供給されたプリフォーム１は、一定ピッチで多数のグリッパ２２が設けられたホイール７、８により搬送され、加熱部搬送ホイール９に達する。ここで、図２（Ｂ）のようにグリッパ２２から解放され、プリフォーム１の口部１ａにスピンドル１９が挿入されて搬送される。

プリフォーム１は、図２（Ｂ）に示すように、赤外線ヒータ１４又はその他の加熱手段によって、後のブロー成形に適した温度まで加熱される。この温度は９０℃から１３０℃であると好適である。

なお、プリフォーム１の口部１ａの温度は、変形等を防止するため７０℃以下の温度に抑えられる。

プリフォーム１は図２（Ｂ）に示すように、口部１ａにスピンドル１９が挿入され、赤外線ヒータ１４により加熱され、回転しながら無端チェーン１３により搬送される。スピンドル１９は無端チェーン１３に一定間隔で設けられている。無端チェーン１３はプーリ１０及び１１により回転する。スピンドル１９に代えてマンドレルをプリフォーム１に挿入することにより、プリフォーム１を倒立状態で回転させつつ搬送することも可能である。

加熱されたプリフォーム１は、スピンドル１９から解放され、グリッパ２２に把持されて、ホイール１５を経て、成形部１６の成形ホイール１８に搬送される。成形ホイール１８に備えられた金型２０により、図２（Ｃ）に示すように、プリフォーム１はボトル２にブロー成形される。金型２０及びブローノズル２１は、成形ホイール１８の回りに複数個配置され、成形ホイール１８の回転とともに成形ホイール１８の周りを一定速度で旋回する。加熱されたプリフォーム１が到来すると、金型２０はプリフォーム１を挟み込む。続いてブローノズル２１がプリフォーム１に接合され、図示しない延伸ロッドがブローノズル２１に設けられた孔に導かれ、プリフォーム１内に挿入されプリフォーム１は縦延伸され、、同時にブローノズル２１からプリフォーム１内に空気等の気体が吹きこまれ横延伸されることにより、金型２０内でボトル２が成形される。成形されたボトル２は、図２（Ｄ）に示すように、金型２０から取り出され、検査ホイール２３に設けられたグリッパ２２によりサポートリング１ｂを把持され、検査ホイール２３に受け渡される。

成形されたボトル２は、検査ホイール２３の周辺に備えられた検査機材２４により、ボトル温度、ボトル胴部、サポートリング、ボトル口部天面、ボトル底部等が検査され、異常と判断された場合は、図示しない排出装置により、無菌充填機の外部に排出される。ボトルの検査は成形部チャンバー１７内で行われるが、検査部として別個のチャンバーにより遮蔽しても構わない。

ボトル温度検査は、ボトル２の表面温度を検査して、ボトル２の良否を判断する。温度センサは、例えば赤外線放射温度計（赤外線放射カメラ）であるが、他の温度計を使用することも可能である。ボトル成形時の余熱がボトル２に残存することが、ボトル２を適正に殺菌するために必要である。温度センサにより検出される温度は５０℃以上であることが好ましい。

また、ボトル胴部、サポートリング、ボトル口部天面、ボトル底部はカメラにより撮像され、各箇所の状態が検査される。撮像された画像は画像処理装置により処理され、傷、異物、変形、変色等の異常の存否について判断される。許容範囲を超えたボトル２は異常と判断される。

検査機材２４による検査により異常と判断されなかったボトル２は、ボトル殺菌部３０で発生する殺菌剤のガス若しくはミスト又はこれらの混合物が成形部１６に流入しないように、成形部１６とボトル殺菌部３０の間に設けられた雰囲気遮断チャンバー２７内のホイール２５、２６を経て、ボトル殺菌部３０に搬送される。

ボトル殺菌部３０に搬送されたボトル２は、ホイール２８において殺菌される。ボトル２を殺菌するためのボトル２への殺菌剤のガス吹き付け工程を図３（Ｅ−１）に示す。ボトル２に殺菌剤のガスを吹き付けるため、殺菌剤ガス吹き付けノズル３１が設けられる。殺菌剤ガス吹き付けノズル３１は、その先端のノズル孔が直下を走行するボトル２の口部１ａの開口に正対し得るように固定される。また、必要に応じて殺菌剤ガス吹き付けノズル３１の下方にボトル２の走行路に沿って、図３（Ｅ−１）に示すように殺菌剤ガス吹き付けトンネル３２が設けられる。殺菌剤ガス吹き付けノズル３１は一本であっても複数本であっても構わない。ボトル２に吹き付けられた殺菌剤のガスがボトル２の内部に流入し、ボトル２の内面を殺菌する。このとき、ボトル２が殺菌剤ガス吹き付けトンネル３２内を走行することで、殺菌剤のガス若しくはミスト又はこれらの混合物が、ボトル２の外面にも流れて、ボトル２の外面が殺菌される。

また、図３（Ｅ−２）に示すように、殺菌剤ガス吹き付けノズル３１をボトル２の搬送に追従させ、殺菌剤吹き付けノズル３１をボトル２の内部に挿入して、殺菌剤のガス若しくはミスト又はこれらの混合物をボトル２の内面に直接吹き付けても構わない。ボトル２から溢れた出た殺菌剤のガス若しくはミスト又はこれらの混合物は、殺菌剤ガス吹き付けノズル３１を囲繞して設けた案内部材３１ａに衝突し、ボトル２の外面に流れボトル２の外面に接触する。案内部材３１ａにはノズル３１と同軸のフランジ部とフランジ部から外周に突出する環状壁部が設けられている。

殺菌剤のガス若しくはミスト又はこれらの混合物は、図４に示す殺菌剤ガス生成器５５によりガス化される殺菌剤又はガス化された殺菌剤が凝結したミスト又はこれらの混合物である。殺菌剤ガス生成器５５は、殺菌剤を滴状にして供給する二流体スプレーノズルである殺菌剤供給部５６と、この殺菌剤供給部５６から供給された殺菌剤を分解温度以下に加熱して気化させる気化部５７とを備える。殺菌剤供給部５６は、殺菌剤供給路５６ａ及び圧縮空気供給路５６ｂからそれぞれ殺菌剤と圧縮空気を導入して殺菌剤を気化部５７内に噴霧するようになっている。気化部５７は、内外壁間にヒータ５７ａを挟み込んだパイプであり、このパイプ内に吹き込まれた殺菌剤を加熱し気化させる。気化した殺菌剤のガスは殺菌剤ガス吹き付けノズル３１から気化部５７外に噴出する。ヒータ５７ａに換えて誘電加熱により気化部５７を加熱しても構わない。

殺菌剤供給部５６の運転条件としては、例えば圧縮空気の圧力は０．０５ＭＰａ〜０．６ＭＰａの範囲で調整される。また、殺菌剤は重力落下であっても圧力を加えられても構わないし、供給量は自由に設定することができ、例えば殺菌剤は殺菌剤供給路５６ａに、１ｇ／ｍｉｎ．〜１００ｇ／ｍｉｎ．の範囲で供給される。また、気化部５７の内表面は１４０℃から４５０℃に加熱されることで噴霧された殺菌剤が気化する。

殺菌剤のガスは、図３（Ｅ）に示すように殺菌剤ガス吹き付けノズル３１からボトル２に吹き付けられる。殺菌剤のガス若しくはミスト又はこれらの混合物の吹き付け量は任意であるが、吹き付け量は、殺菌剤ガス生成器５５に供給される殺菌剤の量と吹き付け時間により決まる。殺菌剤ガス生成器５５は複数備えても構わない。吹き付け量はボトル２の大きさによっても変動する。

殺菌剤は少なくとも過酸化水素を含有することが好ましい。その含有量は０．５質量％〜６５質量％の範囲が適当である。０．５質量％未満では殺菌力が不足する場合があり、６５質量％を超えると安全上、扱いが困難となる。また、さらに好適なのは０．５質量％〜４０質量％であり、４０質量％以下では扱いがより容易であり、低濃度となるために殺菌後のボトル２への殺菌剤の残留量を低減できる。

殺菌剤を過酸化水素水とした場合、過酸化水素水のガスの吹き付け量は以下の通りとなる。殺菌剤のガス吹き付けノズル３１からボトル２の内面に吹き付けられる過酸化水素水のガスにより、ボトル２の内面に付着する過酸化水素の量は、過酸化水素を３５質量％含む過酸化水素水の量として、３０μＬ／ボトル〜１５０μＬ／ボトルが好ましく、より好ましくは５０μＬ／ボトル〜１００μＬ／ボトルである。また、ボトル２に吹き付けられる過酸化水素水のガスの過酸化水素濃度は、２ｍｇ／Ｌ〜２０ｍｇ／Ｌが好ましく、より好ましくは５ｍｇ／Ｌ〜１０ｍｇ／Ｌである。

また、殺菌剤は水を含んでなるが、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、ノルマルプロピルアルコール、ブチルアルコールなどのアルコール類、アセトン、メチルエチルケトン、アセチルアセトンなどのケトン類、グリコールエーテル類等の１種又は２種以上を含んでも構わない。

さらに、殺菌剤は過酢酸、酢酸等の有機酸、次亜塩素酸ナトリウム等の塩素化合物、オゾン等の殺菌効果を有する化合物、陽イオン界面活性剤、非イオン系界面活性剤、リン酸化合物等の添加剤を含んでも構わない。

ボトル殺菌部３０で殺菌されたボトル２は図１に示すように、ホイール２９を経て、エアリンス部３４に搬送される。ボトル２は、図１に示すエアリンスホイール３５において、図３（Ｆ−１）に示すようにエアリンスノズル３８により正立状態のボトル２に無菌エアが吹き付けられる。無菌エアは常温でも構わないが、加熱されることが好ましい。無菌エアは、ボトル２の内部に残存する殺菌剤を排出し、残存する殺菌剤を分解してさらに殺菌効果を高め、ボトル２の内部に異物が存在する場合は排除する効果もある。また、図３（Ｆ−２）に示すようにボトル２を倒立状態にして無菌エアをボトル２内に吹き付けても構わない。この場合、異物の排除には正立状態よりも効果的である。さらに、図（Ｅ−２）の殺菌剤吹き付けノズル３１と同様に、エアリンスノズル３８を囲繞して案内部材を設けることで、ボトル２の内部に導入され、口部１ａから溢れ出る無菌エアが案内部材に衝突し、口部１ａの外周部もリンスすることとなり、口部１ａの外周部の温度が上昇し、口部１ａの外周部の殺菌効果が高まる。

エアリンスノズル３８は上下動可能として、無菌エアをボトル２内に吹き込んでも構わない。また、無菌エアではなく、無菌水をボトル２の内部に導入して、ボトル２の内部をリンスしても構わない。さらに無菌エアと無菌水を併用してボトル２をリンスしても構わない。

エアリンス部３４でエアリンスされたボトル２は図１に示すように、ホイール３７を経て、充填部３９に搬送される。充填部３９では、図１に示す充填ホイール４０にて、図３（Ｇ）に示す充填工程のように、充填ノズル４２によりボトル２に内容物が充填される。内容物はあらかじめ殺菌されており、ボトル２と同期的に走行する充填ノズル４２により、ボトル２内に一定量の飲料等の内容物が充填される。

内容物が充填されたボトル２は、図１に示すホイール４３を経て密封部４４に搬送される。密封部４４に設けられた密封ホイール４５では、図３（Ｈ）に示す密封工程のように、キャップ殺菌部５２により殺菌された密封部材であるキャップ３が、殺菌キャップ搬送路５４によりキャップ供給ホイール５４ａ及びキャップ受け取りホイール５４ｂを経て、密封ホイール４５に供給され、図示しないキャッパーにより、ボトル２の口部１ａに巻き締められ、ボトル２は密封される。

密封されたボトル２は、密封ホイール４５のグリッパ２２から排出部４７の排出ホイール４８のグリッパ２２に受け渡される。排出ホイール４８に受け渡されたボトル２は排出コンベヤ５０に載置される。排出コンベヤ５０に載置されたボトル２は出口部チャンバー５０ｂ内から無菌充填機の外部に排出される。

ボトル殺菌部チャンバー３３、エアリンス部チャンバー３６、充填部チャンバー４１、密封部チャンバー４６、排出部チャンバー４９及び出口部チャンバー５０ｂ内は無菌充填機の稼働前に殺菌される。そのため、図５に示すように各チャンバーには殺菌剤吹き付けノズル５８及び液体吹き付けノズル５９が備えられる。

殺菌剤吹き付けノズル５８は、一流体スプレーまたは殺菌剤を圧縮エアと混合して噴霧する二流体スプレーが使用され、殺菌剤を殺菌が必要な各チャンバー内の全域に付着するように吹き付けられる。吹き付けられた殺菌剤により、各チャンバー内が殺菌される。殺菌剤吹き付けノズル５８は各チャンバー内の全域に殺菌剤が付着するように配置される。殺菌剤はボトル２を殺菌するために使用される殺菌剤と同様のものが使用でき、過酢酸や過酸化水素を含む殺菌剤を使用することが好ましい。殺菌剤の吹き付けは、異なる殺菌剤を複数回吹き付けても構わない。

殺菌剤として過酢酸を含む場合、過酢酸濃度を５００ｐｐｍ以上、好ましくは１０００ｐｐｍ以上とする。この場合の殺菌条件は、殺菌剤を５０℃〜９５℃、好ましくは６０℃〜９５℃に加温し、チャンバー内の装置及び壁の表面に過酢酸が０．０１ｇ／ｃｍ²、好ましくは０．１ｇ／ｃｍ²以上付着するようにチャンバー内に殺菌剤が噴霧される。噴霧時間は３０秒〜３０分が好ましい。３０分以上行っても構わないが、生産性が低下する。

殺菌剤吹き付けノズル５８から殺菌剤を吹き付けた後に、液体吹き付けノズル５９により、各チャンバー内の全域に無菌水が吹き付けられる。当該無菌水により、各チャンバー内に残存する殺菌剤が洗浄される。液体吹き付けノズル５９は、液体が各チャンバー内の全域に吹き付けられるように配置される。無菌水とは、１２１．１℃以上で４分以上加熱されたり、除菌フィルターを通すことで無菌化された水である。各チャンバー内に液体吹き付けノズル５９から吹き付けられる無菌水は６０℃〜１００℃に加熱されることが好ましい。液体吹き付けノズル５９としては、例えばスピンボールを用いたスプレーノズルが使用される。液体吹き付けノズル５９を設けないで、殺菌剤吹き付けノズル５８から無菌水を吹き付けても構わない。

各チャンバー内には、殺菌剤を吹き付けた後に無菌水を吹き付けるが、殺菌剤を吹き付ける前に、充填部チャンバー４１、密封部チャンバー４６、排出部チャンバー４９及び出口部チャンバー５０ｂ内に内容物が飛散している場合は、液体吹き付けノズル５９から洗浄用液体が吹き付けられ、各チャンバー内が洗浄される。洗浄用液体は水又は酸性化合物若しくは塩基性化合物を含む水である。水は、加熱や濾過により無菌化した水又は純水、イオン交換水、蒸留水又は水道水であっても構わない。酸性化合物とは、塩酸、硝酸、リン酸等の無機酸又は酢酸、蟻酸、オクタン酸、シュウ酸、クエン酸、コハク酸、グルコン酸等の有機酸である。また塩基性化合物とは、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の無機塩基性化合物、又はエタノールアミン、ジエチルアミン等の有機塩基性化合物である。この他に、有機酸のアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩、エチレンジアミン四酢酸等の金属イオン封鎖剤、アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル類等の非イオン界面活性剤、クメンスルホン酸ナトリウム等の可溶化剤、ポリアクリル酸等の酸系高分子又はこれらの金属塩、腐食抑制剤、防腐剤、酸化防止剤、分散剤、消泡剤などを含んでも構わない。また、これらの洗浄用液体を５０℃以上に加温すると殺菌作用も有するため、これらをチャンバー内を殺菌するための殺菌剤として利用しても構わない。

各チャンバーには図５に示すように、無菌エア供給装置６０が備えられる。無菌エア供給装置６０は各チャンバーの上部に接続される。無菌エア供給装置６０はブロワ６１、加熱装置６２及び除菌フィルタ６３を備える。ブロワ６１によるエアが加熱装置６２により加熱され、除菌フィルタ６３により除菌された後に、無菌エアとなって各チャンバー内に供給される。図５に示すように除菌フィルタ６３をチャンバーの天面に対して垂直に設けているが、これは洗浄用液体及び殺菌剤が除菌フィルタ６３の表面に付着するのを防止するためである。除菌フィルタ６３はチャンバー面に平行に設けても構わない。

また、各チャンバーには排気装置６４が備えられ、無菌エア供給装置６０と連動して各チャンバー内の圧力を適正な値に保持する。

無菌エア供給装置６０から供給される無菌エアにより、各チャンバー内に残存する液体吹き付けノズル５９から吹き付けられた無菌水を気化させて除去する。この時、無菌エアが加熱されることで無菌水の気化による除去が迅速に行われる。また、無菌エア供給装置６０は、無菌充填機稼働時に各チャンバー内の無菌性を維持するため、各チャンバー内に無菌エアを供給する。この場合、無菌エアは加熱されなくても構わない。

無菌充填機稼働前の殺菌において、殺菌剤吹き付けノズル５８により、殺菌剤が吹き付けられることにより、除菌フィルタ６３の表面も殺菌することができる。除菌フィルタ６３の表面の殺菌は過酸化水素水のガス若しくはミスト又はこれらの混合物により殺菌しても構わない。

殺菌剤の吹き付け、無菌水の吹き付け及び無菌エアの供給の順序、回数は任意であり、各チャンバー内が殺菌される条件であればどのようなものでも構わない。

無菌充填機稼働中にいずれかの部位においてトラブルが発生する。トラブルとは例えば、ボトル２やキャップ３が、各ホイールやグリッパ２２に噛み込み、搬送できなくなる場合がある。また、搬送不良により各チャンバー内に多数のボトル２が落下し、ボトル２を除去しなければ搬送できない場合もある。また、前回の製造時に使用したボトル２やキャップ３を回収せずに、チャンバー内を殺菌した後にこれを発見し、再度殺菌が必要となる場合もある。さらに各チャンバーに設置してあるグローブが破損し、交換する必要が生じる場合もある。

このようなトラブルが発生した場合、無菌充填機の運転を停止するが、非トラブル発生チャンバーについては、無菌エア供給装置の運転を継続して、非トラブル発生チャンバーの内部圧力を陽圧にした状態とする。その場合、非トラブル発生チャンバー内の圧力を、無菌充填機の運転中の圧力よりも高めることが好ましい。これにより、トラブル発生チャンバーの扉を開放し、当該チャンバーを非無菌雰囲気としたときに、非トラブル発生チャンバーの開口部から非トラブル発生チャンバー内への菌等の流入を一層抑えることができる。とりわけ、トラブル発生チャンバーに隣接する、非トラブル発生チャンバー内の圧力は、無菌充填機の運転中の圧力よりも高めることが好ましい。従って、各チャンバーの無菌エア供給装置６０は、各チャンバー内の圧力を３０Ｐａ以上、好ましくは５０Ｐａ以上にする能力を備えていると好適である。その後、トラブルが発生した部位を遮蔽するチャンバーの扉を開放し、トラブル発生チャンバー内を非無菌雰囲気として、トラブルを除去する。

トラブル発生チャンバーの扉を開放する前に、非トラブル発生チャンバーの開口部は、開口部に存在する機材に接触しない程度に閉塞することが好ましい。開口部に存在する機材とはグリッパ２２とこれを保持する保持部材であったり、キャップ殺菌部５２であればキャップ３をキャップ殺菌部５２に導入するキャップ搬送部材であったり、製品を排出する出口部５０ａであれば排出コンベヤ５０である。開口部を閉塞するために、グリッパ２２に接触しない閉塞部材として、キャップ搬送部材に接触しないキャップ入口シャッター５３及び排出コンベヤ５０に接触しない排出コンベヤシャッター５１が設けられる。開口部を閉塞することで、トラブル発生チャンバーの扉を開放し、当該チャンバーを非無菌雰囲気としたときに、開口部からの菌等の流入を一層抑えることができる

トラブル発生チャンバー内のトラブルを除去した後、開放した扉を閉じる。その後、トラブル発生チャンバーについて、無菌充填機稼働前と同様の洗浄や殺菌の操作を行う。先ず、必要に応じた洗浄をおこない、チャンバー内に殺菌剤吹き付けノズル５８から殺菌剤を吹き付けた後に、液体吹き付けノズル５９により、無菌水が吹き付けられる。さらに、無菌エア供給装置６０により加熱無菌エアをチャンバー内に供給して、チャンバー内を乾燥させる。この間、非トラブル発生チャンバー内の圧力は無菌エアの供給により、陽圧に保持される。

トラブル発生チャンバーから当該チャンバーに隣接する、非トラブル発生チャンバーに、開口部を通じて菌等が流入している可能性が想定される場合、無菌充填機稼働前と同様の操作をトラブル発生チャンバーに隣接する非トラブル発生チャンバーについても行うことが好ましい。すなわち、トラブル発生チャンバーに隣接する、非トラブル発生チャンバー内も殺菌することが好ましい。

従来はトラブル発生チャンバーが充填部チャンバー４１でなくとも、トラブル発生チャンバーの扉を開放すると、全チャンバーが非無菌雰囲気となるため、充填部３９の充填バルブ内の洗浄（ＣＩＰ）及び殺菌（ＳＩＰ）を行う必要があった。本発明によれば、トラブル発生チャンバーが充填部チャンバー４１でない場合、トラブル発生チャンバーの扉を開放した後、無菌充填機の運転を再開するまでに、充填部チャンバー４１内は無菌雰囲気を維持しているため、充填部３９の充填ノズル４２を含む充填バルブについて、充填バルブ内の洗浄（ＣＩＰ）及び殺菌（ＳＩＰ）を行う必要はない。

また、トラブル発生チャンバーが充填部チャンバー４１であっても、充填ノズル４２をＣＩＰカップ等により閉塞した後に扉を開放することで、充填バルブ内に残留する製品液に菌等が混入することを防止できる。このように、充填ノズル４２を閉塞することで、充填バルブ内の洗浄（ＣＩＰ）及び殺菌（ＳＩＰ）を行わなくても構わない。さらに、充填ノズル４２を閉塞して充填部チャンバー４１内を洗浄及び殺菌することで、充填バルブ内に残留している製品液に、洗浄用液体や殺菌剤が混入することを防止できる。トラブルが充填部チャンバー４１内で発生した場合、トラブルが発生した後、無菌充填機の運転を再開するまで、充填ノズル４２を閉塞し、製品液貯留タンクを無菌エアで加圧することにより、製品液供給配管内を陽圧状態で維持すると好適である。この措置により充填ノズル４２からの菌等の流入を一層抑えることができる。

トラブル発生チャンバーについて無菌充填機の稼働前と同様の操作が終了した後、各チャンバー内の圧力を上げていた場合は、無菌充填機の稼働に適した圧力に各チャンバー内の圧力に設定して、無菌充填機の運転を再開する。

（実施の形態２）
図６に本発明の実施の形態２を示す。実施の形態１はボトル２を殺菌する無菌充填機であるが、実施の形態２はプリフォーム１を殺菌する無菌充填機である。以下に、プリフォーム１を殺菌するプリフォーム殺菌部６５を備える無菌充填機について説明する。

（実施の形態２の概要）
図６に示すように、実施の形態２に係る無菌充填機は、プリフォーム１を供給するプリフォーム供給装置４、プリフォーム１を殺菌するプリフォーム殺菌部６５、プリフォーム１をボトル２に成形する温度に加熱する加熱部６、加熱したプリフォーム１をボトル２に成形する成形部１６、成形されたボトル２を検査する検査部７０、検査により正常と判断されたボトル２に殺菌された内容物を充填する充填部３９、密封部材であるキャップ３を殺菌するキャップ殺菌部５２、内容部が充填されたボトル２を殺菌されたキャップ３により密封する密封部４４、密封されたボトル２を排出コンベヤ５０に載置する排出部４７及び排出コンベヤ５０によりボトル２を非無菌ゾーンに排出する出口部５０ａを備える。検査部７０は備えなくても構わない。

プリフォーム殺菌部６５はプリフォーム殺菌部チャンバー６６、加熱部６は加熱部チャンバー１２、成形部１６は成形部チャンバー１７、検査部７０は検査部チャンバー７１、充填部３９は充填部チャンバー４１、密封部４４は密封部チャンバー４６、排出部４７は排出部チャンバー４９及び出口部５０ａは出口部チャンバー５０ｂにより各々遮蔽されている。実施の形態１と異なり、成形部１６と検査部７０が同一チャンバー内になく、各々成形部チャンバー１７、検査部チャンバー７１により遮蔽されている。ここで、キャップ殺菌部５２と密封部４４は単一のチャンバーにより遮蔽されても構わない。また、密封部４４と排出部４７も単一のチャンバーにより遮蔽されても構わない。

加熱部チャンバー１２、成形部チャンバー１７、検査部チャンバー７１、充填部チャンバー４１、密封部チャンバー４６、排出部チャンバー４９及び出口部チャンバー５０ｂには、無菌充填機の稼働中に除菌フィルタにより無菌化された無菌エアが供給され、各チャンバー内部の圧力を陽圧にすることで、無菌充填機の無菌性が維持される。陽圧にする圧力は、充填部チャンバー４１内が最も高く、上流又は下流に行くにほど低く設定される。例えば、充填部チャンバー４１内の圧力を２０Ｐａ〜４０Ｐａとすると、他のチャンバー内の圧力は充填部チャンバー４１内の圧力よりも低い。

プリフォーム殺菌部チャンバー６６はプリフォーム殺菌部チャンバー６６内のエア中の殺菌剤を分解するフィルタ６８とブロワ６９からなる排気手段が連結される。無菌充填機の稼働中にプリフォーム殺菌部チャンバー６６内のエアが排気されることにより、隣接する加熱部６への殺菌剤の流入を防止することができる。従って、無菌充填機稼働中はプリフォーム殺菌部チャンバー６６内の圧力はほぼ大気圧と同等である。

無菌充填機の稼働中に、各チャンバー内の無菌性が維持されるならば、各チャンバー内の圧力は低くても構わない。しかし、いずれかのチャンバー内の部位においてトラブルが発生した場合、トラブル発生チャンバー内は非無菌雰囲気としなければならないが、非トラブル発生チャンバー内の無菌性を維持するために、非トラブル発生チャンバー内の圧力を陽圧に保持しなければならない。非トラブル発生チャンバー内の圧力は、好ましくは３０Ｐａ以上、より好ましくは５０Ｐａ以上である。無菌充填機稼働中の各チャンバー内の圧力よりも高くすることで、無菌充填機の停止中に、トラブル発生チャンバー内を非無菌雰囲気としても、非トラブル発生チャンバー内を無菌雰囲気に維持することができる。従って、無菌充填機の稼働中に無菌雰囲気を維持しなければならない、加熱部チャンバー１２、成形部チャンバー１７、検査部チャンバー７１、充填部チャンバー４１、密封部チャンバー４６、排出部チャンバー４９及び出口部チャンバー５０ｂは、それぞれのチャンバー内の圧力を好ましくは３０Ｐａ以上、より好ましくは５０Ｐａ以上に保持できる無菌エア供給装置を備えている。

（実施の形態２の詳細）
プリフォーム１が、図６に示すプリフォーム供給装置４により、所望の速度でプリフォーム供給コンベヤ５により連続的にプリフォーム殺菌部６５に搬送される。プリフォーム１は実施の形態１と同様である。

プリフォーム１は、プリフォーム供給コンベヤ５からホイール７に一定間隔で設けられたグリッパ２２に把持され、図７（Ｉ）に示すようにホイール７に設けられたプリフォーム殺菌剤ガス吹き付けノズル６７により、殺菌剤のガス若しくはミスト又はこれらの混合物が吹き付けられる。

図７（Ｉ）に示すように、この殺菌剤のガスは、プリフォーム殺菌剤ガス吹き付けノズル６７内で二手に分かれて流れ、その一方のノズル６７ａからプリフォーム１の内部に向かって吹き付けられ、他方のノズル６７ｂからプリフォーム１の外面に向かって吹き付けられる。殺菌剤のガスは、プリフォーム殺菌剤ガス吹き付けノズル６７から出た後、ガス状態のままで、若しくはミスト又はこれらの混合物となって、プリフォーム１の内部に流入し、あるいはプリフォーム１の外面に接触する。

プリフォーム１の内部に向かって吹き付けられる殺菌剤のガス若しくはミスト又はこれらの混合物は、プリフォーム１内に流入した後、プリフォーム１の口部１ａから溢れ出るが、溢れ出た殺菌剤のガス若しくはミスト又はこれらの混合物の流れは、案内部材７７に衝突し、案内部材７７の内面に導かれて、プリフォーム１の外面へと向かって流れを変え、プリフォーム１の外面に接触する。案内部材７７に環状溝７７ａが設けられると、溢れ出た殺菌剤のガス若しくはミスト又はこれらの混合物はプリフォーム１の外面に沿って流れる。

このように殺菌剤のガス若しくはミスト又はこれらの混合物がプリフォーム１の内外面に接触し、付着することにより、プリフォーム１の表面に付着した菌等が殺菌される。

図７（Ｉ）に示すプリフォーム殺菌剤ガス吹き付けノズル６７は一個のみならず、複数個をプリフォーム１の走行路に沿って配置し、これらのプリフォーム殺菌剤ガス吹き付けノズル６７から殺菌剤のガス若しくはミスト又はこれらの混合物をプリフォーム１に向かって吹き付けるようにしても構わない。また、プリフォーム殺菌剤ガス吹き付けノズル６７、ノズル６７ａ又はノズル６７ｂの径やノズル６７ｂに設けられた殺菌剤ガス吹き出し口の径及び個数を変化させることにより、プリフォーム１の内面と外面への殺菌剤の付着量を各々調整することが可能である。

なお、プリフォーム殺菌剤ガス吹き付けノズル６７、ノズル６７ａ，ノズル６７ｂには、これらの途中から、常温又は加熱された無菌エアを供給して、無菌エアにより希釈された殺菌剤のガス若しくはミスト又はこれらの混合物がプリフォーム１に吹き付けられても構わない。

なお、図７（Ｉ）に示したプリフォーム１への殺菌剤のガスの吹き付けの直前に、プリフォーム１に熱風を吹き付ける等して、プリフォーム１を予備加熱してもよい。この予備加熱によりプリフォーム１の殺菌効果をさらに高めることができる。

殺菌剤は実施の形態１と同様のものが使用される。また、殺菌剤のガス化は実施の形態１と同様の殺菌剤ガス生成器５５による。殺菌剤のガスの吹き付け量は任意であるが、殺菌剤が過酸化水素水の場合、プリフォーム１への過酸化水素の付着量は、３５質量％の過酸化水素を含む過酸化水素水の量として０．００１μＬ／ｃｍ²〜０．５μＬ／ｃｍ²が好ましい。付着量が０．００１μＬ／ｃｍ²よりも少ない場合は、十分な殺菌効果を得ることができない。また、この付着量が０．５μＬ／ｃｍ²を超えると、プリフォーム１をボトル２にブロー成形した場合に、ボトル２に白化、斑点、皺、変形の成形不良が発生したり、ボトル２の過酸化水素の残留が多くなる。

殺菌剤のガスが吹き付けられたれたプリフォーム１は、図７（Ｊ）に示すように、グリッパ２２により把持され、搬送されつつエア吹き付けノズル７８により無菌エアが吹き付けられても構わない。殺菌剤の種類や量により、無菌エアの吹き付けは行われなくても構わない。

無菌エアの吹き付けにより、プリフォーム１の表面に付着した殺菌剤が活性化され、プリフォーム１の内外面の菌等が殺菌される。また、無菌エアの吹き付けによって、プリフォーム１に付着した殺菌剤は、プリフォーム１の表面から速やかに除去される。プリフォーム１に付着した殺菌剤は、加熱される前に無菌エアの吹き付けによりプリフォーム１から除去される。また、無菌エアのプリフォーム１への吹き付けにより、プリフォーム１内の異物も除去される。

無菌エアは常温でも構わないが、加熱されて無菌ホットエアとすることで、殺菌効果が高まり、殺菌剤が過酸化水素を含有する場合は、過酸化水素のプリフォーム１への残留も減少する。無菌エアの加熱は、プリフォーム１に吹き付けられる無菌ホットエアの温度が４０℃から１４０℃となるようにすることが好ましい。４０℃未満では加熱による効果が少なく、プリフォーム１の温度が７０℃を超えるとプリフォーム１の口部１ａの変形などの不都合を生じるため、無菌ホットエアの温度は１４０℃を超えないことが好ましい。

図７（Ｊ）に示すように、無菌エアはエア吹き付けノズル７８の主体をなす箱状のマニホルド７８ｂに形成したスリット状の吹出口７８ａから吹き出すようになっている。また、エア吹き付けノズル７８をプリフォーム１に追従させてプリフォーム１に無菌エアを吹き付けても構わない。さらに、エア吹き付けノズル７８を棒状として、プリフォーム１に挿入して、プリフォーム１内の異物除去を兼ねて、プリフォーム１内への無菌エア吹き付けを行っても構わない。

図７（Ｉ）に示すプリフォーム１への殺菌剤ガス吹き付けは、図６に示すようにホイール７に設けたプリフォーム殺菌剤ガス吹き付けノズル６７で行い、図７（Ｊ）に示すプリフォーム１への無菌エアの吹き付けは、図６に示すようにホイール８に設けたエア吹き付けノズル７８で行う。しかし、いずれの工程もホイール７又はホイール８で行っても構わない。

加熱部６に供給されたプリフォーム１は、図６に示す加熱部搬送ホイール９に達する。この後、プリフォーム１の加熱工程は実施の形態１と同様である。加熱されたプリフォーム１は図６に示すように、ホイール１５を経て成形部１６に搬送される。ホイール１５における搬送路には、図６に示すようにプリフォーム１の搬送路を囲むプリフォームトンネル７９が設けられる。プリフォームトンネル７９はプリフォーム１の口部１ａをその上方から覆い、天井部分は、傾斜面を有する屋根状に形成される。また、天井部分には、無菌エアをプリフォーム１の口部１ａに向かって吹き出すノズルが、パイプの列状又はスリット状に設けられる。これにより、無菌エアがプリフォーム１へと効率的に供給され、プリフォーム１は無菌性を維持しつつ成形部１６の成形ホイール１８に受け渡される。

成形ホイール１８に受け渡されたプリフォーム１の成形工程は実施の形態１と同様である。

成形されたボトル２はホイール２３を経て検査部７０に搬送されるが、ホイール２３における搬送路には、図６に示すようにボトル２の搬送路を囲むボトルトンネル８０が設けられる。ボトルトンネル８０は、ボトル２の口部１ａをその上方から覆い、天井部分は、傾斜面を有する屋根状に形成される。また、天井部分には、無菌エアをボトル２の口部１ａに向かって吹き出すノズルが、パイプの列状又はスリット状に設けられる。これにより、無菌エアがボトル２へと効率的に供給され、ボトル２は成形部チャンバー１７内にあって無菌性を維持しつつ走行することができる。

ボトル２はホイール２３を経て検査部７０の検査ホイール７２に受け渡される。検査により不良がないことが確認されたボトル２だけが、さらに充填部３９に搬送される。成形不良などによる異常なボトル２を使用して不適正な製品を生産しないように、ボトル２を検査部７０で検査することが好ましい。検査により異常が発見された場合、そのボトルは図６に示す不良ボトルの排出装置７４により無菌充填機の外部に排出される。検査部の検査ホイール７２及び７３に沿って、ボトル２を検査する検査機材２４が設けられる。

検査部チャンバー７１内は稼働前に殺菌され、稼働時には無菌エアが供給され、無菌雰囲気が維持される。無菌充填機の稼働前の殺菌において、ボトル２を検査する検査機材２４が殺菌剤と接触しないように、検査機材２４は密閉された容器に収納される。検査機材２４が殺菌剤に接触して、腐食等が生じないようにするためである。すなわち、検査部７０は密閉された容器に収納された検査機材２４を備える。検査項目や検査の工程は実施の形態１と同様であるが、ボトル２は既に殺菌されているため、温度測定は行わなくても構わない。

検査により異常と判断されたボトル２は排出ホイール７５に設けられ排出装置７４により、無菌充填機の外部に排出されるが、正常と判断されたボトル２はホイール７６を経て充填部３９に搬送される。充填部３９、密封部４４及び排出部４７における工程は実施の形態１と同様である。

無菌充填機の稼働前に、加熱部チャンバー１２及び成形部チャンバー１７内は、殺菌される。例えば、殺菌方法の一つとして、２０ｍｇ／Ｌ以下の濃度で過酸化水素を含有するエアで加熱部チャンバー１２及び成形部チャンバー１７内をガス殺菌する。この場合、加熱部チャンバー１２及び成形部チャンバー１７には実施の形態１と同様に、図５に示すような殺菌剤吹き付けノズル５８が設けられる。また、プリフォーム１やボトル２が接触する部位をＵＶランプで照射（紫外線殺菌）しても構わない。また、液状の殺菌剤を滴下等の方法により、プリフォーム１の内部に導入し、殺菌剤がプリフォーム１の内部に残留した状態のまま、プリフォーム１内にブローノズル２１から空気等を吹き込み、殺菌剤を成形部チャンバー１７内に拡散させることにより、成形部チャンバー１７内を殺菌しても構わない。

無菌充填機の稼働時に加熱部チャンバー１２及び成形部チャンバー１７内の無菌性を維持するために、加熱部チャンバー１２及び成形部チャンバー１７内に無菌エアを供給する。実施の形態１と同様に、加熱部チャンバー１２及び成形部チャンバー１７は無菌エア供給装置６０を備える。また、無菌充填機のいずれかの部位にトラブルが生じた場合、トラブルを除去する間に加熱部チャンバー１２及び成形部チャンバー１７の無菌性を維持するために、無菌エア供給装置６０は加熱部チャンバー１２及び成形部チャンバー１７の圧力を好ましくは３０Ｐａ以上、より好ましくは５０Ｐａ以上に保持する能力を備える。また、排気装置６４も備え、無菌エア供給装置６０と排気装置６４の運転条件のバランスにより無菌充填機稼働中の加熱部チャンバー１２及び成形部チャンバー内の圧力を適正に保持しても構わない。

検査部チャンバー７１は図５に示す実施の形態１と同様に、殺菌剤吹き付けノズル５８、液体吹き付けノズル５９及び無菌エア供給装置６０を備える。当該無菌エア供給装置６０も検査部チャンバー７１内の圧力を好ましくは３０Ｐａ以上、より好ましくは５０Ｐａ以上に保持する能力を備える。充填機稼働前の検査部チャンバー７１内の殺菌は、実施の形態１における各チャンバーと同様に行う。

充填部チャンバー４１、密封部チャンバー４４、排出部チャンバー４９及び出口部チャンバー５０ｂ内の洗浄や殺菌は実施の形態１と同様である。

無菌充填機稼働中において加熱部チャンバー１２、成形部チャンバー１７、検査部チャンバー７１、充填部チャンバー４１、密封部チャンバー４４、排出部チャンバー４７及び出口部チャンバー５０ｂにトラブルが発生することがある。トラブルとは例えば、プリフォーム１やボトル２が、各ホイールやグリッパ２２に噛み込み、搬送できなくなる場合がある。また、搬送不良により各チャンバー内に多数のボトル２が落下し、ボトル２を除去しなければ搬送できない場合もある。また、前回の製造時に使用したプリフォーム１やボトル２を回収せずに、チャンバー内を殺菌した後にこれを発見し、再度殺菌が必要となる場合もある。さらに各チャンバーに設置してあるグローブが破損し、交換する必要が生じる場合もある。

このようなトラブルが発生した場合、無菌充填機の運転を停止するが、非トラブル発生チャンバーについては、無菌エア供給装置６０の運転を継続して、非トラブル発生チャンバーの内部圧力を陽圧にした状態とする。その場合、非トラブル発生チャンバー内の圧力を無菌充填機の運転中の圧力よりも高めることが好ましい。これにより、トラブル発生チャンバーの扉を開放し、当該チャンバー内を非無菌雰囲気としたときに、開口部からの菌等の流入を一層抑えることができる。とりわけ、トラブル発生チャンバーに隣接する非トラブル発生チャンバー内の圧力は、無菌充填機の運転中の圧力よりも高めることが好ましい。従って、各チャンバーの無菌エア供給装置６０は各チャンバー内の圧力を陽圧に、好ましくは３０Ｐａ以上、より好ましくは５０Ｐａ以上にする能力を備えている。その後、トラブル発生チャンバーの扉を開放し、トラブル発生チャンバー内を非無菌雰囲気として、トラブルを除去する。

トラブル発生後、トラブルを除去し、無菌充填機の運転を再開するまでの操作は、実施の形態１と同様である。開放した扉を閉じ、無菌充填機稼働前と同様の操作を行う。先ず、トラブル発生チャンバーが充填部チャンバー４１、密封部チャンバー４６、排出部チャンバー４９及び出口部チャンバー５０ｂのいずれかである場合、必要に応じた洗浄を行い、チャンバー内に殺菌剤吹き付けノズル５８から殺菌剤を吹き付けた後に、液体吹き付けノズル５９により、無菌水が吹き付けられる。さらに、無菌エア供給装置６０により加熱無菌エアをチャンバー内に供給して、チャンバー内を乾燥させる。トラブル発生チャンバーが、加熱部チャンバー６５、成形部チャンバー１７及び検査部チャンバー７１のいずれかである場合には、洗浄を行う必要はない。各チャンバーに合わせた殺菌を行う。

トラブルが発生したチャンバーについて無菌充填機の稼働前と同様の操作が終了した後、各チャンバー内の圧力を無菌充填機の稼働に適した数値に設定し、無菌充填機の運転を再開する。

本発明は以上説明したように構成されるが、上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨内において種々変更可能である。

１…プリフォーム
２…ボトル
１２…加熱部チャンバー
１７…成形部チャンバー
３３…ボトル殺菌部チャンバー
４１…充填部チャンバー
４６…密封部チャンバー
４９…排出部チャンバー
６０…無菌エア供給装置
６６…プリフォーム殺菌部チャンバー
７１…検査部チャンバー

本発明に係る無菌充填機のトラブル回復方法は、無菌雰囲気で、殺菌されたボトルに殺菌された内容物を充填し、殺菌された密封部材により密封する無菌充填機であって、当該無菌充填機が無菌充填機を構成する部位ごとに遮蔽するチャンバーを有する無菌充填機において、いずれかの部位においてトラブルが発生したとき、無菌充填機の運転を停止し、前記トラブルが発生していない部位を遮蔽するチャンバーである非トラブル発生チャンバーの内部圧力を無菌エアの供給により５０Ｐａ以上の陽圧にした状態で、前記トラブルが発生した部位を遮蔽するトラブル発生チャンバーの扉を開放し、前記トラブルを除去した後、前記トラブル発生チャンバーの扉を閉じて前記トラブル発生チャンバー内を殺菌後、前記無菌充填機の運転を再開することを特徴とする。

本発明に係る無菌充填機は、無菌雰囲気で、殺菌されたボトルに殺菌された内容物を充填し、殺菌された密封部材により密封する無菌充填機であって、当該無菌充填機が無菌充填機を構成する部位ごとに遮蔽するチャンバーを有する無菌充填機において、いずれかの部位においてトラブルが発生したとき、前記無菌充填機の運転を停止し、前記トラブルが発生していない部位を遮蔽するチャンバーである非トラブル発生チャンバーの内部圧力を無菌エアの供給により５０Ｐａ以上の陽圧にした状態で、前記トラブルが発生した部位を遮蔽するトラブル発生チャンバーの扉を開放し、前記トラブルを除去した後、前記トラブル発生チャンバーの扉を閉じて前記トラブル発生チャンバー内を殺菌後、前記無菌充填機の運転を再開するために、前記チャンバーは、前記チャンバー内の圧力を５０Ｐａ以上に保持できる無菌エア供給装置を備えていることを特徴とする。

Claims (7)

1. 無菌雰囲気で、殺菌されたボトルに殺菌された内容物を充填し、殺菌された密封部材により密封する無菌充填機であって、当該無菌充填機が無菌充填機を構成する部位ごとに遮蔽するチャンバーを有する無菌充填機において、
   いずれかの部位においてトラブルが発生したとき、無菌充填機の運転を停止し、前記トラブルが発生していない部位を遮蔽するチャンバーである非トラブル発生チャンバーの内部圧力を無菌エアの供給により陽圧にした状態で、前記トラブルが発生した部位を遮蔽するトラブル発生チャンバーの扉を開放し、前記トラブルを除去した後、前記トラブル発生チャンバーの扉を閉じて前記トラブル発生チャンバー内を殺菌後、前記無菌充填機の運転を再開することを特徴とする無菌充填機のトラブル回復方法。
2. 請求項１に記載の無菌充填機のトラブル回復方法において、
   前記部位が、プリフォームを殺菌するプリフォーム殺菌部、プリフォームを成形温度に加熱する加熱部、加熱したプリフォームをボトルに成形する成形部、成形したボトルを殺菌するボトル殺菌部、成形したボトルに内容物を充填する充填部、密封部材を殺菌する密封部材殺菌部、内容物を充填したボトルを密封する密封部、密封されたボトルを排出する排出部のいずれかであることをことを特徴とする無菌充填機のトラブル回復方法。
3. 請求項１又は請求項２に記載の無菌充填機のトラブル回復方法において、
   前記トラブル発生チャンバーの開口部に存在する機材に接触しない程度に開口部を閉塞し、その後に前記トラブル発生チャンバーの扉を開放することを特徴とする無菌充填機のトラブル回復方法。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の無菌充填機のトラブル回復方法において、
   前記トラブル発生チャンバー内の殺菌開始から前記無菌充填機の運転を再開するまでに、前記トラブル発生チャンバーに隣接する前記非トラブル発生チャンバー内を殺菌することを特徴とする無菌充填機のトラブル回復方法。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の無菌充填機のトラブル回復方法において、
   前記トラブル発生チャンバーの扉を開放後、前記無菌充填機の運転を再開するまで、充填バルブのＣＩＰ及びＳＩＰを行わないことを特徴とする無菌充填機のトラブル回復方法。
6. 請求項５に記載の無菌充填機のトラブル回復方法において、
   前記トラブル発生チャンバーが前記充填部を遮蔽する充填部チャンバーである場合、前記充填バルブの充填口を閉塞して前記充填部チャンバー内の洗浄及び殺菌を行うことを特徴とする無菌充填機のトラブル回復方法。
7. 無菌雰囲気で、殺菌されたボトルに殺菌された内容物を充填し、殺菌された密封部材により密封する無菌充填機であって、当該無菌充填機が無菌充填機を構成する部位ごとに遮蔽するチャンバーを有する無菌充填機において、
   前記チャンバーに設けられた開口部に機材が存在する場合は、機材に接触しない程度に開口部を閉塞し、機材が存在しない場合は、開口部全面を閉塞する開口部閉塞装置を有することを特徴とする無菌充填機。

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