JP2019163093A

JP2019163093A - Cap sterilizing device, content filling system, cap sterilizing method and content filling method

Info

Publication number: JP2019163093A
Application number: JP2019127096A
Authority: JP
Inventors: 睦早川; Mutsumi Hayakawa; 仁高久; Hitoshi Takaku
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2019-07-08
Filing date: 2019-07-08
Publication date: 2019-09-26
Anticipated expiration: 2037-02-03
Also published as: JP6886644B2

Abstract

To provide a cap sterilizing device, a content filling system, a cap sterilizing method and a content filling method capable of increasing the cap conveyance speed.SOLUTION: A cap sterilizing device 50 includes a sterilizing agent spraying wheel 41 and an air rinse wheel 42. The sterilizing agent spraying wheel 41 conveys a cap 33 while rotating, and also sprays the sterilizing agent onto the cap 33 being conveyed. The air rinse wheel 42 conveys the cap 33 with the sterilizing agent sprayed by the sterilizing agent spraying wheel 41 while rotating, and air-rinses the cap 33 being conveyed.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、キャップ殺菌装置、内容物充填システム、キャップ殺菌方法および内容物充填方法に関する。 The present invention relates to a cap sterilization apparatus, a content filling system, a cap sterilization method, and a content filling method.

殺菌された容器（ＰＥＴボトル）に殺菌された内容物を無菌環境下で充填し、その後容器をキャップによって閉栓する無菌充填システム（アセプティック充填システム）が知られている。具体的には、無菌充填システムにおいて、成形した容器を無菌充填システムに供給し、無菌充填システム内で、容器に殺菌剤としての過酸化水素水溶液をスプレーする。その後これを乾燥して容器を殺菌し、次いで、容器に内容物を無菌充填する。他の方法としては、容器成形時に容器の内面に少量の殺菌剤を滴下し、口部を密封して気化した殺菌剤（過酸化水素）の蒸気によって容器の内面を殺菌し、この殺菌された容器を無菌充填システムに供給して、無菌充填システム内で容器の外面を殺菌した後、口部を開封して内容物を無菌充填する方法も存在する。 An aseptic filling system (aseptic filling system) is known in which a sterilized container (PET bottle) is filled with sterilized contents in an aseptic environment, and then the container is closed with a cap. Specifically, in the aseptic filling system, the molded container is supplied to the aseptic filling system, and the container is sprayed with an aqueous hydrogen peroxide solution as a sterilizing agent. This is then dried to sterilize the container and then aseptically filled into the container. As another method, a small amount of a sterilizing agent is dropped on the inner surface of the container at the time of molding the container, and the inner surface of the container is sterilized with vapor of a sterilizing agent (hydrogen peroxide) sealed and vaporized. There is also a method of supplying a container to an aseptic filling system, sterilizing the outer surface of the container in the aseptic filling system, and then aseptically filling the contents by opening the mouth.

このような無菌充填システムで容器に内容物を充填し、キャップで巻締めを行って製品を製造するにあたっては、容器のみならずキャップの殺菌を行うことも必要となる。このようなキャップの殺菌を行うキャップ殺菌装置としては、例えば特許文献１乃至３に記載されたものが知られている。 In order to manufacture a product by filling a container with the contents by such an aseptic filling system and winding it with a cap, it is necessary to sterilize not only the container but also the cap. As a cap sterilization apparatus for sterilizing such a cap, for example, those described in Patent Documents 1 to 3 are known.

しかしながら、従来のキャップ殺菌装置においては、キャップの搬送速度を高速化することが難しいという問題がある。仮に従来のキャップ殺菌装置でキャップの搬送速度を高速化すると、キャップ外面の殺菌効果が低下するおそれがある。また、キャップの搬送速度を高速化しようとすると、装置が大型化し、設備投資コストが上昇したり、殺菌に要する薬剤、熱エネルギー又は洗浄水のコストが増大したりする問題がある。さらに、近年、軽量キャップや炭酸キャップ等、多様なキャップが無菌充填システムで用いられるようになっており、短時間で滅菌することのほか、キャップの巻締め角度やトルクを規定の範囲に抑えること等が求められている。 However, the conventional cap sterilization apparatus has a problem that it is difficult to increase the speed at which the cap is conveyed. If the cap conveyance speed is increased with a conventional cap sterilization apparatus, the sterilization effect on the outer surface of the cap may be reduced. Further, if the cap conveyance speed is increased, there is a problem that the size of the apparatus increases and the equipment investment cost increases, and the cost of chemicals, thermal energy, or cleaning water required for sterilization increases. Furthermore, in recent years, various caps such as lightweight caps and carbonated caps have been used in aseptic filling systems. In addition to sterilization in a short time, the cap tightening angle and torque are kept within the specified range. Etc. are required.

特開平６−２９３３１９号公報JP-A-6-293319 特開２０１１−１１８１１号公報JP 2011-11811 A 特開２０１２−５００７５９号公報JP 2012-500759 A

本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、キャップの搬送速度を高速化することが可能な、キャップ殺菌装置、内容物充填システム、キャップ殺菌方法および内容物充填方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and provides a cap sterilization apparatus, a content filling system, a cap sterilization method, and a content filling method, which can increase the speed at which the cap is conveyed. For the purpose.

本発明は、キャップ殺菌装置であって、キャップを回転しながら搬送するとともに、搬送されている前記キャップに対して殺菌剤を噴霧する殺菌剤噴霧ホイールと、前記殺菌剤噴霧ホイールで殺菌剤が噴霧された前記キャップを回転しながら搬送するとともに、搬送されている前記キャップをエアリンスするエアリンスホイールとを備えたことを特徴とするキャップ殺菌装置である。 The present invention is a cap sterilization apparatus, which conveys a cap while rotating the cap, and disinfects the disinfectant spray wheel that sprays the disinfectant on the cap being transported, and the disinfectant sprays with the disinfectant spray wheel. The cap sterilization apparatus includes an air rinse wheel that conveys the cap that is being conveyed while rotating, and an air rinse wheel that air-rinses the cap that is being conveyed.

本発明は、前記殺菌剤噴霧ホイールは、前記キャップを回転しながら搬送する回転機構と、前記回転機構によって回転搬送される前記キャップに対して殺菌剤を吹き付ける噴霧ノズルとを有することを特徴とするキャップ殺菌装置である。 The present invention is characterized in that the disinfectant spray wheel includes a rotation mechanism that conveys the cap while rotating the cap, and a spray nozzle that sprays the disinfectant against the cap that is rotated and conveyed by the rotation mechanism. Cap sterilizer.

本発明は、前記殺菌剤噴霧ホイールは、殺菌剤を供給する供給スプレーと、前記供給スプレーからの前記殺菌剤を加熱するヒーターとを更に有し、前記ヒーターで加熱された前記殺菌剤が、前記噴霧ノズルに供給されることを特徴とするキャップ殺菌装置である。 The present invention provides the disinfectant spray wheel further comprising a supply spray for supplying a disinfectant, and a heater for heating the disinfectant from the supply spray, wherein the disinfectant heated by the heater includes: It is a cap sterilizer characterized by being supplied to a spray nozzle.

本発明は、内容物充填システムであって、ボトルを殺菌するボトル殺菌装置と、前記ボトルに内容物を充填する充填装置と、前記キャップ殺菌装置と、前記キャップ殺菌装置から受け渡された前記キャップを、前記充填装置で内容物が充填された前記ボトルの口部に装着するキャップ装着装置とを備えたことを特徴とする内容物充填システムである。 The present invention is a content filling system, a bottle sterilization device for sterilizing a bottle, a filling device for filling the bottle with the content, the cap sterilization device, and the cap delivered from the cap sterilization device And a cap attaching device for attaching the cap to the mouth of the bottle filled with the content by the filling device.

本発明は、前記キャップ殺菌装置及び前記キャップ装着装置は、ともに無菌チャンバ内に配置されていることを特徴とする内容物充填システムである。 The present invention is the content filling system, wherein both the cap sterilization device and the cap mounting device are disposed in a sterile chamber.

本発明は、前記ボトル殺菌装置、前記充填装置、前記キャップ殺菌装置及びキャップ装着装置は、ホイールによって互いに連結され、かつ無菌チャンバ内に配置されていることを特徴とする内容物充填システムである。 The present invention is the content filling system, wherein the bottle sterilizing device, the filling device, the cap sterilizing device, and the cap mounting device are connected to each other by a wheel and arranged in an aseptic chamber.

本発明は、キャップ殺菌方法であって、殺菌剤噴霧ホイールによって、キャップを回転しながら搬送するとともに、搬送されている前記キャップに対して殺菌剤を噴霧する殺菌剤噴霧工程と、エアリンスホイールによって、殺菌剤が噴霧された前記キャップを回転しながら搬送するとともに、搬送されている前記キャップをエアリンスするエアリンス工程とを備えたことを特徴とするキャップ殺菌方法である。 The present invention is a cap sterilization method, wherein a sterilizer spraying wheel sprays a sterilizing agent on the cap being transported while the cap is rotated by a sterilizing agent spraying wheel, and an air rinse wheel. A cap sterilization method comprising: an air rinsing step of conveying the cap sprayed with the sterilizing agent while rotating and air rinsing the cap being conveyed.

本発明は、内容物充填方法であって、ボトル殺菌装置によって、ボトルに対して殺菌処理を行うボトル殺菌工程と、充填装置によって、前記ボトルに内容物を充填する充填工程と、キャップ殺菌装置の殺菌剤噴霧ホイールによって、キャップを回転しながら搬送するとともに、搬送されている前記キャップに対して殺菌剤を噴霧する殺菌剤噴霧工程と、前記キャップ殺菌装置のエアリンスホイールによって、殺菌剤が噴霧された前記キャップを回転しながら搬送するとともに、搬送されている前記キャップをエアリンスするエアリンス工程と、キャップ装着装置によって、殺菌された前記キャップを前記ボトルの口部に装着するキャップ装着工程とを備えたことを特徴とする内容物充填方法である。 The present invention is a content filling method comprising: a bottle sterilization process for sterilizing a bottle by a bottle sterilization apparatus; a filling process for filling the bottle with contents by a filling apparatus; and a cap sterilization apparatus. The disinfectant spraying wheel sprays the disinfectant with the disinfectant spray wheel while spraying the disinfectant on the cap being transported, and the disinfectant is sprayed by the air rinse wheel of the cap disinfecting device. In addition, an air rinsing step of carrying out air rinsing of the cap being carried and a cap attaching step of attaching the sterilized cap to the mouth of the bottle by a cap attaching device. This is a method for filling contents.

本発明は、前記ボトル殺菌装置、前記充填装置、前記キャップ殺菌装置及びキャップ装着装置は、ホイールによって互いに連結され、かつ無菌チャンバ内に配置されていることを特徴とする内容物充填方法である。 The present invention is the content filling method, wherein the bottle sterilization device, the filling device, the cap sterilization device, and the cap mounting device are connected to each other by a wheel and disposed in a sterile chamber.

本発明によれば、キャップの搬送速度を高速化することができる。また、キャップ殺菌装置が無菌チャンバ内にあるため、キャップ滅菌用の専用の無菌チャンバーを設ける必要が生じない。 According to the present invention, the cap conveyance speed can be increased. Further, since the cap sterilization apparatus is in the aseptic chamber, there is no need to provide a dedicated aseptic chamber for cap sterilization.

図１は、本発明の一実施の形態による内容物充填システムを示す概略平面図。FIG. 1 is a schematic plan view showing a content filling system according to an embodiment of the present invention. 図２は、本発明の一実施の形態によるキャップ殺菌装置の殺菌剤噴霧ホイールを示す概略断面図（図１のII−II線断面図）。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view (cross-sectional view taken along the line II-II in FIG. 1) showing a bactericide spray wheel of the cap sterilizer according to the embodiment of the present invention. 図３は、本発明の一実施の形態によるキャップ殺菌装置のエアリンスホイールを示す概略断面図（図１のIII−III線断面図）。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view (a cross-sectional view taken along line III-III in FIG. 1) showing an air rinse wheel of the cap sterilizer according to one embodiment of the present invention. 図４は、本実施の形態の変形例（変形例１）による内容物充填システムを示す概略平面図。FIG. 4 is a schematic plan view showing a content filling system according to a modification (Modification 1) of the present embodiment. 図５は、本実施の形態の変形例（変形例２）による内容物充填システムを示す概略平面図。FIG. 5 is a schematic plan view showing a content filling system according to a modification (Modification 2) of the present embodiment.

以下、本発明の一実施の形態について、図１乃至図３を参照して説明する。図１乃至図３は本発明の一実施の形態を示す図である。なお、以下の各図において、同一部分には同一の符号を付しており、一部詳細な説明を省略する場合がある。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3. 1 to 3 are views showing an embodiment of the present invention. Note that, in the following drawings, the same portions are denoted by the same reference numerals, and some detailed description may be omitted.

（内容物充填システム）
まず図１により本実施の形態による内容物充填システム（無菌充填システム、アセプティック充填システム）について説明する。 (Content filling system)
First, a content filling system (aseptic filling system, aseptic filling system) according to the present embodiment will be described with reference to FIG.

図１に示す内容物充填システム１０は、ボトル（容器）３０に対して飲料等の内容物を充填するシステムである。ボトル３０は、合成樹脂材料を射出成形して製作したプリフォームを二軸延伸ブロー成形することにより作製することができる。ボトル３０の材料としては、熱可塑性樹脂、特にＰＥ（ポリエチレン）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、又はＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）を使用することが好ましい。このほか、容器としては、ガラス、缶、紙、パウチ、またはこれらの複合容器であっても良い。本実施の形態においては、容器としてボトルを用いる場合を例にとって説明する。 A content filling system 10 shown in FIG. 1 is a system that fills bottles (containers) 30 with contents such as beverages. The bottle 30 can be produced by biaxially stretch blow molding a preform produced by injection molding a synthetic resin material. As the material of the bottle 30, it is preferable to use a thermoplastic resin, particularly PE (polyethylene), PP (polypropylene), PET (polyethylene terephthalate), or PEN (polyethylene naphthalate). In addition, the container may be glass, can, paper, pouch, or a composite container thereof. In this embodiment, a case where a bottle is used as a container will be described as an example.

図１に示すように、内容物充填システム１０は、ボトル供給部２１と、殺菌装置（ボトル殺菌装置）１１と、エアリンス装置１４と、無菌水リンス装置１５と、充填装置（フィラー）２０と、キャップ装着装置（キャッパー、巻締及び打栓機）１６と、製品ボトル搬出部２２とを備えている。これらボトル供給部２１、殺菌装置１１、エアリンス装置１４と、無菌水リンス装置１５、充填装置２０、キャップ装着装置１６、および製品ボトル搬出部２２は、ボトル３０の搬送方向に沿って、上流側から下流側に向けてこの順に配設されている。また、殺菌装置１１、エアリンス装置１４と、無菌水リンス装置１５、充填装置２０、およびキャップ装着装置１６の間には、これらの装置間でボトル３０を搬送する複数の搬送ホイール１２が設けられている。 As shown in FIG. 1, the content filling system 10 includes a bottle supply unit 21, a sterilizer (bottle sterilizer) 11, an air rinse device 14, a sterile water rinse device 15, a filling device (filler) 20, A cap mounting device (capper, winding and plugging machine) 16 and a product bottle carry-out unit 22 are provided. The bottle supply unit 21, the sterilizer 11, the air rinse device 14, the aseptic water rinse device 15, the filling device 20, the cap mounting device 16, and the product bottle carry-out unit 22 are arranged along the conveyance direction of the bottle 30 from the upstream side. They are arranged in this order toward the downstream side. In addition, a plurality of transport wheels 12 for transporting the bottle 30 between these devices are provided between the sterilizer 11, the air rinse device 14, the sterile water rinse device 15, the filling device 20, and the cap mounting device 16. Yes.

ボトル供給部２１は、外部から内容物充填システム１０へ空のボトル３０を順次受け入れ、受け入れたボトル３０を殺菌装置１１へ向けて搬送するものである。 The bottle supply unit 21 sequentially receives empty bottles 30 from the outside to the content filling system 10 and conveys the received bottles 30 toward the sterilizer 11.

なお、ボトル供給部２１の上流側に、プリフォームを二軸延伸ブロー成形することによりボトル３０の成形を行うボトル成形部（図示せず）が設けられていても良い。このように、プリフォームの供給からボトル３０の成形を経て、ボトル３０への内容物の充填および閉栓に至る工程を連続して行っても良い。この場合、外部から内容物充填システム１０まで、容積の大きいボトル３０の形態ではなく容積の小さいプリフォームの形態で運搬することができるので、内容物充填システム１０を構成する設備をコンパクトにすることができる。 A bottle forming unit (not shown) for forming the bottle 30 by biaxially stretching blow-molding the preform may be provided on the upstream side of the bottle supply unit 21. As described above, the steps from supplying the preform to forming the bottle 30 to filling the bottle 30 with contents and closing the bottle 30 may be performed continuously. In this case, since it can be transported from the outside to the content filling system 10 not in the form of a large volume bottle 30 but in the form of a small volume preform, the equipment constituting the content filling system 10 should be made compact. Can do.

殺菌装置１１は、殺菌剤をボトル３０に噴射することにより、ボトル３０内を殺菌するものである。殺菌剤としては、例えば過酸化水素水溶液が用いられる。殺菌装置１１においては、１重量％以上、好ましくは３５重量％の濃度の過酸化水素水溶液を一旦気化させた後に凝縮したミスト又はガスが生成され、このミスト又はガスがボトル３０の内外面に噴霧される。このようにボトル３０内が過酸化水素水溶液のミスト又はガスで殺菌されるので、ボトル３０の内面がムラなく殺菌される。 The sterilizer 11 sterilizes the inside of the bottle 30 by spraying a sterilizing agent onto the bottle 30. As the disinfectant, for example, a hydrogen peroxide aqueous solution is used. In the sterilizer 11, a condensed mist or gas is generated after the hydrogen peroxide solution having a concentration of 1 wt% or more, preferably 35 wt% is once vaporized, and this mist or gas is sprayed on the inner and outer surfaces of the bottle 30. Is done. Since the inside of the bottle 30 is sterilized with the mist or gas of the hydrogen peroxide solution in this way, the inner surface of the bottle 30 is sterilized without unevenness.

エアリンス装置１４は、ボトル３０に無菌の加熱エア又は常温エアを供給することにより、過酸化水素の活性化を行いつつ、ボトル３０内から異物、過酸化水素等を除去するものである。 The air rinsing device 14 removes foreign substances, hydrogen peroxide, and the like from the bottle 30 while activating the hydrogen peroxide by supplying sterile heated air or room temperature air to the bottle 30.

無菌水リンス装置１５は、殺菌剤である過酸化水素により殺菌されたボトル３０に対して、無菌の１５℃以上８５℃以下の水による洗浄を行うものである。これによりボトル３０に付着した過酸化水素を洗い流し、且つ異物が除去される。 The aseptic water rinsing device 15 is for washing the bottle 30 sterilized with hydrogen peroxide, which is a sterilizing agent, with aseptic 15 ° C. to 85 ° C. water. As a result, the hydrogen peroxide adhering to the bottle 30 is washed away, and foreign matters are removed.

充填装置２０は、ボトル３０の口部からボトル３０内へ、予め殺菌処理された内容物を充填するものである。この充填装置２０において、空の状態のボトル３０に対して内容物が充填される。この充填装置２０において、複数のボトル３０が回転（公転）されながら、ボトル３０の内部へ内容物が充填される。この内容物は常温でボトル３０内に充填されても良い。内容物は予め加熱等により殺菌処理され、３℃以上かつ４０℃以下の常温まで冷まされた上でボトル３０内に充填される。なお、充填装置２０で充填される内容物としては、例えば茶系飲料、ミルク系飲料等の飲料が挙げられる。 The filling device 20 fills the bottle 30 with the contents that have been sterilized in advance from the mouth of the bottle 30. In this filling device 20, the empty bottle 30 is filled with contents. In the filling device 20, the contents are filled into the bottle 30 while the plurality of bottles 30 are rotated (revolved). This content may be filled in the bottle 30 at room temperature. The contents are sterilized by heating or the like in advance, cooled to room temperature of 3 ° C. or higher and 40 ° C. or lower, and then filled into the bottle 30. In addition, as contents filled with the filling apparatus 20, drinks, such as a tea-type drink and a milk-type drink, are mentioned, for example.

キャップ装着装置１６は、充填装置２０で内容物が充填されたボトル３０の口部にキャップ３３を装着することにより、ボトル３０を閉栓するものである。キャップ装着装置１６において、ボトル３０の口部はキャップ３３により閉じられ、ボトル３０内に外部の空気や微生物が侵入しないように密封される。キャップ装着装置１６において、内容物が充填された複数のボトル３０が回転（公転）しながらその口部にキャップ３３が装着される。このようにして、ボトル３０の口部にキャップ３３を装着することにより、製品ボトル３５が得られる。 The cap attaching device 16 closes the bottle 30 by attaching a cap 33 to the mouth of the bottle 30 filled with the contents by the filling device 20. In the cap mounting device 16, the mouth of the bottle 30 is closed by a cap 33 and sealed so that outside air and microorganisms do not enter the bottle 30. In the cap mounting device 16, a plurality of bottles 30 filled with the contents are rotated (revolved), and the cap 33 is mounted on the mouth thereof. In this manner, the product bottle 35 is obtained by attaching the cap 33 to the mouth portion of the bottle 30.

キャップ３３は、予めキャップ殺菌装置５０によって殺菌される。キャップ殺菌装置５０は、例えば無菌チャンバ１３（後述）の内側であってキャップ装着装置１６の近傍に配置されている。キャップ殺菌装置５０において、無菌チャンバ１３の外方から搬入されたキャップ３３は、キャップ装着装置１６に向かって順番に搬送される。キャップ３３がキャップ装着装置１６に向かう途中で、過酸化水素のミスト又はガスがキャップ３３の内外面に向かって吹き付けられた後、ホットエアで乾燥し、殺菌処理される。なお、このようなキャップ殺菌装置５０の構成については後述する。 The cap 33 is sterilized by the cap sterilizer 50 in advance. The cap sterilizer 50 is disposed, for example, inside the aseptic chamber 13 (described later) and in the vicinity of the cap mounting device 16. In the cap sterilization apparatus 50, the cap 33 carried from the outside of the sterilization chamber 13 is sequentially conveyed toward the cap mounting apparatus 16. On the way of the cap 33 toward the cap mounting device 16, hydrogen peroxide mist or gas is sprayed toward the inner and outer surfaces of the cap 33, and then dried with hot air and sterilized. In addition, the structure of such a cap sterilizer 50 is mentioned later.

製品ボトル搬出部２２は、キャップ装着装置１６でキャップ３３を装着された製品ボトル３５を、内容物充填システム１０の外部へ向けて連続的に搬出するものである。 The product bottle unloading unit 22 is configured to continuously unload the product bottle 35 on which the cap 33 is mounted by the cap mounting device 16 toward the outside of the content filling system 10.

殺菌装置１１、エアリンス装置１４、無菌水リンス装置１５、充填装置２０、キャップ装着装置１６及びキャップ殺菌装置５０は、それぞれホイールを有している。そしてこれらの殺菌装置１１、エアリンス装置１４、無菌水リンス装置１５、充填装置２０、キャップ装着装置１６及びキャップ殺菌装置５０は、ホイール（搬送ホイール１２と、殺菌装置１１、エアリンス装置１４、無菌水リンス装置１５、充填装置２０及びキャップ装着装置１６の各ホイールと、キャップ殺菌装置５０の殺菌剤噴霧ホイール４１及びエアリンスホイール４２と）によって互いに連結されている。 The sterilizing device 11, the air rinsing device 14, the sterile water rinsing device 15, the filling device 20, the cap mounting device 16 and the cap sterilizing device 50 each have a wheel. These sterilizer 11, air rinse device 14, sterile water rinse device 15, filling device 20, cap mounting device 16, and cap sterilizer 50 are wheels (conveying wheel 12, sterilizer 11, air rinse device 14, sterile water rinse). The wheels of the device 15, the filling device 20 and the cap mounting device 16, and the sterilizing agent spraying wheel 41 and the air rinse wheel 42 of the cap sterilizing device 50 are connected to each other.

なお、内容物充填システム１０は、無菌チャンバ１３を有している。無菌チャンバ１３の内部に、上述した殺菌装置１１、エアリンス装置１４、無菌水リンス装置１５、充填装置２０、キャップ装着装置１６、およびキャップ殺菌装置５０が収容されている。このような内容物充填システム１０は、例えば無菌充填システムからなっていても良い。この場合、無菌チャンバ１３の内部が無菌状態に保持されている。 The content filling system 10 has a sterile chamber 13. The sterilization device 11, the air rinsing device 14, the sterilized water rinsing device 15, the filling device 20, the cap mounting device 16, and the cap sterilization device 50 are accommodated in the sterilization chamber 13. Such a content filling system 10 may comprise, for example, an aseptic filling system. In this case, the inside of the sterilization chamber 13 is maintained in a sterilized state.

さらに無菌チャンバ１３は、ボトル殺菌チャンバー１３ａと、充填・巻締チャンバー１３ｂとに区画されている。ボトル殺菌チャンバー１３ａと充填・巻締チャンバー１３ｂとの間にはチャンバー壁１３ｃが設けられ、チャンバー壁１３ｃを介してボトル殺菌チャンバー１３ａと充填・巻締チャンバー１３ｂとが互いに隣接している。ボトル殺菌チャンバー１３ａの内部には、殺菌装置１１とエアリンス装置１４と無菌水リンス装置１５とが配置されている。充填・巻締チャンバー１３ｂの内部には、充填装置２０とキャップ装着装置１６とキャップ殺菌装置５０とが配置されている。ここでは、ボトル殺菌チャンバー１３ａと、充填・巻締チャンバー１３ｂおよびキャップ滅菌用チャンバ４７（後述）との間にチャンバー壁１３ｃを設けたが、各ホイール毎にチャンバー壁を設けても良い。 Furthermore, the aseptic chamber 13 is divided into a bottle sterilization chamber 13a and a filling / clamping chamber 13b. A chamber wall 13c is provided between the bottle sterilization chamber 13a and the filling / clamping chamber 13b, and the bottle sterilization chamber 13a and the filling / clamping chamber 13b are adjacent to each other through the chamber wall 13c. Inside the bottle sterilization chamber 13a, a sterilizer 11, an air rinse device 14, and a sterile water rinse device 15 are arranged. A filling device 20, a cap mounting device 16, and a cap sterilization device 50 are arranged inside the filling / clamping chamber 13b. Here, the chamber wall 13c is provided between the bottle sterilization chamber 13a and the filling / clamping chamber 13b and the cap sterilization chamber 47 (described later), but a chamber wall may be provided for each wheel.

あるいは、内容物充填システム１０は、８５℃以上かつ１００℃未満の高温下で内容物を充填する高温充填システムであっても良い。また、５５℃以上かつ８５℃未満の中温下で内容物を充填する中温充填システムであっても良い。 Alternatively, the content filling system 10 may be a high temperature filling system that fills the content at a high temperature of 85 ° C. or more and less than 100 ° C. Moreover, the intermediate temperature filling system which fills the content under intermediate temperature 55 degreeC or more and less than 85 degreeC may be sufficient.

（キャップ殺菌装置）
次に、図１乃至図３により、上述したキャップ殺菌装置５０の構成、およびキャップ３３をキャップ殺菌装置５０に搬送するための機構について説明する。 (Cap sterilizer)
Next, the structure of the cap sterilizer 50 described above and the mechanism for transporting the cap 33 to the cap sterilizer 50 will be described with reference to FIGS. 1 to 3.

図１に示すように、キャップ殺菌装置５０は、殺菌剤噴霧ホイール４１と、エアリンスホイール４２とを備えている。これら、殺菌剤噴霧ホイール４１及びエアリンスホイール４２は、キャップ３３の搬送方向に沿ってこの順番に配置されている。図１では、殺菌剤噴霧ホイール４１とエアリンスホイール４２をそれぞれ１つずつのホイールで構成したが、これに限らず、殺菌剤噴霧ホイール４１及び／又はエアリンスホイール４２のホイール数は複数であっても良い。 As shown in FIG. 1, the cap sterilizer 50 includes a sterilizing agent spray wheel 41 and an air rinse wheel 42. These disinfectant spray wheel 41 and air rinse wheel 42 are arranged in this order along the conveying direction of the cap 33. In FIG. 1, the disinfectant spray wheel 41 and the air rinse wheel 42 are each constituted by one wheel. However, the number of the disinfectant spray wheel 41 and / or the air rinse wheel 42 is not limited thereto. May be.

殺菌剤噴霧ホイール４１の前工程側であって、無菌チャンバ１３の外部には、ホッパー５６、ソーター５７、キャップ検査機５８がそれぞれ設けられている。このうちホッパー５６には、外部から多数のキャップ３３が無作為に投入される。ソーター５７は、ホッパー５６に無作為に投入されたキャップ３３を一列又は多列に並べ、鉛直方向下方から上方に向けて搬送する。キャップ検査機５８は、各キャップ３３の形状等を検査するとともに、検査で不合格となったキャップ３３を排出する。検査に合格したキャップ３３は、無菌チャンバ１３の内部に配置されたキャップ殺菌装置５０に向けて一列になって搬送される。 A hopper 56, a sorter 57, and a cap inspection machine 58 are provided on the pre-process side of the sterilizing agent spraying wheel 41 and outside the aseptic chamber 13. Among these, a large number of caps 33 are randomly inserted into the hopper 56 from the outside. The sorter 57 arranges the caps 33 randomly placed in the hopper 56 in one row or multiple rows, and conveys the caps from the lower side to the upper side in the vertical direction. The cap inspection machine 58 inspects the shape and the like of each cap 33 and discharges the cap 33 that has failed the inspection. The caps 33 that have passed the inspection are conveyed in a row toward the cap sterilization device 50 disposed inside the sterilization chamber 13.

キャップ３３は、公知のものであって、内面側に開口を有する平面略円形のものが用いられる。なお、キャップ３３としては、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、生分解性プラスチック等の熱可塑性樹脂製のものを用いることができる。またキャップ３３としては、通常のボトルキャップのほか、複合キャップやスポーツキャップを用いても良い。 The cap 33 is a well-known cap, and a substantially circular one having an opening on the inner surface side is used. The cap 33 may be made of a thermoplastic resin such as high density polyethylene (HDPE), polypropylene (PP), or biodegradable plastic. As the cap 33, a composite cap or a sports cap may be used in addition to a normal bottle cap.

キャップ検査機５８とキャップ殺菌装置５０との間には、複数のキャップ３３を一列に搬送する搬送ガイド７０が設けられている。搬送ガイド７０は、例えば複数本のレールを含んでいても良い。この場合、複数本のレールで囲まれた領域に、キャップ３３が脱落しない程度の空間が形成され、この空間にキャップ３３が収容されて搬送する。なお、キャップ３３は、自重でキャップ検査機５８側からキャップ殺菌装置５０に向けて移送される。このような搬送ガイド７０を設けたことにより、キャップ検査機５８からキャップ殺菌装置５０へ向けて高速でキャップ３３を搬送することができる。搬送ガイド７０には、開閉自在のストッパ４９が設けられている。このストッパ４９を開放した場合、キャップ３３が搬送ガイド７０を介してキャップ装着装置１６に送られる。一方、ストッパ４９を閉鎖した場合、キャップ３３がこの位置に滞留するようになっている。搬送ガイド７０としてコンプレッサーエアやコンベアを用いて（あるいはこれらを併用し）、キャップ３３を高速で搬送してもよい。 Between the cap inspection machine 58 and the cap sterilizer 50, a transport guide 70 is provided for transporting the plurality of caps 33 in a row. The conveyance guide 70 may include a plurality of rails, for example. In this case, a space is formed in a region surrounded by the plurality of rails so that the cap 33 does not fall off, and the cap 33 is accommodated and transported in this space. The cap 33 is transferred by its own weight from the cap inspection machine 58 side toward the cap sterilizer 50. By providing such a conveyance guide 70, the cap 33 can be conveyed at high speed from the cap inspection machine 58 toward the cap sterilizer 50. The transport guide 70 is provided with a stopper 49 that can be freely opened and closed. When the stopper 49 is opened, the cap 33 is sent to the cap mounting device 16 through the conveyance guide 70. On the other hand, when the stopper 49 is closed, the cap 33 stays at this position. The cap 33 may be transported at high speed by using compressor air or a conveyor (or a combination thereof) as the transport guide 70.

殺菌剤噴霧ホイール４１は、キャップ３３を回転（公転）しながら搬送するとともに、搬送されているキャップ３３に対して殺菌剤を噴霧するものである。この殺菌剤噴霧ホイール４１は、エアリンスホイール４２に隣接して配置されている。なお、殺菌剤噴霧ホイール４１とエアリンスホイール４２の順番はそのままで、これらの中間に殺菌剤を付着させたまま滞留させるホイール（図示せず）を設けても良い。 The sterilizing agent spray wheel 41 conveys the cap 33 while rotating (revolving) and sprays the sterilizing agent on the cap 33 being conveyed. The disinfectant spray wheel 41 is disposed adjacent to the air rinse wheel 42. The order of the sterilizing agent spraying wheel 41 and the air rinsing wheel 42 may remain the same, and a wheel (not shown) for retaining the sterilizing agent in the middle may be provided.

図２に示すように、殺菌剤噴霧ホイール４１は、キャップ３３を回転しながら搬送する第１回転機構４３と、第１回転機構４３によって回転搬送されるキャップ３３に対して殺菌剤を吹き付ける噴霧ノズル８１Ａ、８１Ｂとを有している。第１回転機構４３は、鉛直方向に平行な軸に沿って回転（自転）し、これにより複数のキャップ３３を回転（公転）搬送する。第１回転機構４３は、それぞれ中央に位置するとともにキャップ３３を収容する切欠が設けられたスターホイール４３ａと、スターホイール４３ａの周囲に配置されキャップ３３の脱落を防止する複数本のレール４３ｂとを有している。キャップ３３は、スターホイール４３ａが駆動することによって搬送され、レール４３ｂによって案内されて回転（公転）する。このような第１回転機構４３を用いることにより、殺菌剤噴霧ホイール４１内でキャップ３３を高速で搬送することができる。 As shown in FIG. 2, the sterilizing agent spray wheel 41 includes a first rotating mechanism 43 that conveys the cap 33 while rotating it, and a spray nozzle that sprays the sterilizing agent on the cap 33 that is rotated and conveyed by the first rotating mechanism 43. 81A and 81B. The first rotation mechanism 43 rotates (spins) along an axis parallel to the vertical direction, and thereby rotates (revolves) the plurality of caps 33. The first rotation mechanism 43 includes a star wheel 43a that is located in the center and provided with a notch for accommodating the cap 33, and a plurality of rails 43b that are arranged around the star wheel 43a and prevent the cap 33 from falling off. Have. The cap 33 is conveyed when the star wheel 43a is driven, and is rotated (revolved) while being guided by the rail 43b. By using such a first rotation mechanism 43, the cap 33 can be conveyed at high speed in the sterilizing agent spray wheel 41.

殺菌剤噴霧ホイール４１によって供給される殺菌剤は、例えば過酸化水素水である。搬送ガイド７０（図１参照）から送られたキャップ３３は、スターホイール４３ａに受け渡され、スターホイール４３ａによって回転（公転）搬送されながら、噴霧ノズル８１Ａ、８１Ｂによって殺菌剤が噴霧される。第１回転機構４３の上部には、殺菌剤を供給する供給スプレー９５と、供給スプレー９５からの殺菌剤を加熱するヒーター９６が設けられている。ヒーター９６には、殺菌剤を分岐して供給する第１の供給管９７Ａ及び第２の供給管９７Ｂが連結されている。このうち第１の供給管９７Ａは、キャップ３３の外面（天面部）側に殺菌剤を供給する外面用の噴霧ノズル８１Ａに連結されている。また、第２の供給管９７Ｂは、キャップ３３の内面（開口部）側に殺菌剤を供給する内面用の噴霧ノズル８１Ｂに連結されている。レール４３ｂの上部であって噴霧ノズル８１Ａ、８１Ｂの周囲には、例えば平面視略円弧状のトンネル４８が配置されている。トンネル４８は、噴霧ノズル８１Ａ、８１Ｂの周囲を覆い、噴霧ノズル８１Ａ、８１Ｂからの殺菌剤が周囲に飛散することを防止し、キャップ３３に対して効果的に殺菌剤を噴霧することを可能にする。キャップ３３を殺菌するために必要な過酸化水素の付着量は、３５％重量換算で０．６μＬ／ｃｍ^２以上４．７μＬ／ｃｍ^２以下（好ましくは１．２μＬ／ｃｍ^２以上２．４μＬ／ｃｍ^２以下）である。この範囲であれば、キャップ３３を高速で殺菌でき、後述のエアリンスで薬剤を確実に除去できる。 The disinfectant supplied by the disinfectant spray wheel 41 is, for example, hydrogen peroxide. The cap 33 sent from the conveyance guide 70 (see FIG. 1) is transferred to the star wheel 43a and rotated (revolved) by the star wheel 43a, and the sterilizing agent is sprayed by the spray nozzles 81A and 81B. A supply spray 95 for supplying a sterilizing agent and a heater 96 for heating the sterilizing agent from the supply spray 95 are provided on the upper portion of the first rotation mechanism 43. A first supply pipe 97 A and a second supply pipe 97 B are connected to the heater 96 to supply the sterilizing agent in a branched manner. Among these, the first supply pipe 97 A is connected to an outer surface spray nozzle 81 A that supplies a bactericide to the outer surface (top surface portion) side of the cap 33. The second supply pipe 97 B is connected to an inner surface spray nozzle 81 B that supplies a bactericide to the inner surface (opening) side of the cap 33. For example, a tunnel 48 having a substantially arc shape in a plan view is disposed in the upper part of the rail 43b and around the spray nozzles 81A and 81B. The tunnel 48 covers the periphery of the spray nozzles 81 A and 81 B, prevents the disinfectant from the spray nozzles 81 A and 81 B from being scattered around, and enables the disinfectant to be effectively sprayed on the cap 33. To do. The amount of hydrogen peroxide required to sterilize the cap 33 is 0.6 μL / cm ² or more and 4.7 μL / cm ² or less (preferably 1.2 μL / cm ² or more and 2.4 μL / in 35% weight conversion). cm ² or less). If it is this range, the cap 33 can be sterilized at high speed and a chemical | medical agent can be reliably removed by the air rinse mentioned later.

なお、殺菌剤としては、過酸化水素のほか、過酢酸、硝酸、塩素系殺菌剤、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、エチルアルコール、イソプロピルアルコール等のアルコール類、二酸化塩素、オゾン水、酸性水、界面活性剤を単体で用いても良く、これらのうち２種以上を任意の割合で組み合わせて用いても良い。 In addition to hydrogen peroxide, the bactericides include peracetic acid, nitric acid, chlorine-based bactericides, alcohols such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, ethyl alcohol, isopropyl alcohol, chlorine dioxide, ozone water, acidic water, The surfactant may be used alone, or two or more of these may be used in combination at any ratio.

図１を参照すると、エアリンスホイール４２は、殺菌剤噴霧ホイール４１で殺菌剤が噴霧されたキャップ３３を回転（公転）しながら搬送するとともに、搬送されているキャップ３３をエアリンスするものである。このエアリンスホイール４２は、キャップ装着装置１６に隣接して配置されている。 Referring to FIG. 1, the air rinse wheel 42 conveys the cap 33 sprayed with the bactericide with the bactericide spray wheel 41 while rotating (revolving) and air-rinsing the cap 33 being conveyed. The air rinse wheel 42 is disposed adjacent to the cap mounting device 16.

図３に示すように、エアリンスホイール４２は、キャップ３３を回転しながら搬送する第２回転機構４４と、第２回転機構４４によって回転搬送されるキャップ３３に対して無菌ホットエアを吹き付けるエアリンスノズル９４Ａ、９４Ｂとを有している。第２回転機構４４は、鉛直方向に平行な軸に沿って回転（自転）し、これにより複数のキャップ３３を回転（公転）搬送する。第２回転機構４４は、それぞれ中央に位置するとともにキャップ３３を収容する切欠が設けられたスターホイール４４ａと、スターホイール４４ａの周囲に配置されキャップ３３の脱落を防止する複数本のレール４４ｂとを有している。キャップ３３は、スターホイール４４ａが駆動することによって搬送され、レール４４ｂによって案内されて回転（公転）する。このような第２回転機構４４を用いることにより、エアリンスホイール４２内でキャップ３３を高速で搬送することができる。 As shown in FIG. 3, the air rinse wheel 42 includes a second rotation mechanism 44 that conveys the cap 33 while rotating, and an air rinse nozzle that blows aseptic hot air to the cap 33 that is rotated and conveyed by the second rotation mechanism 44. 94A, 94B. The second rotation mechanism 44 rotates (spins) along an axis parallel to the vertical direction, and thereby rotates (revolves) the plurality of caps 33. The second rotating mechanism 44 includes a star wheel 44a that is located in the center and provided with a notch for receiving the cap 33, and a plurality of rails 44b that are arranged around the star wheel 44a and prevent the cap 33 from falling off. Have. The cap 33 is conveyed when the star wheel 44a is driven, and is rotated (revolved) while being guided by the rail 44b. By using such a second rotation mechanism 44, the cap 33 can be conveyed at high speed in the air rinse wheel 42.

キャップ３３は、エアリンスホイール４２内で第２回転機構４４によって順次搬送され、この間、キャップ３３の内面及び外面に無菌ホットエアが吹き付けられる。エアリンスホイール４２には、無菌チャンバ１３の外部に位置するホットエア供給機８０からの無菌ホットエアが送り込まれる。ホットエア供給機８０には、無菌ホットエアを供給する第１のエア供給路９８Ａ及び第２のエア供給路９８Ｂが連結されている。このうち第１のエア供給路９８Ａは、キャップ３３の外面（天面部）側に無菌ホットエアを供給する外面用のエアリンスノズル９４Ａに連結されている。また、第２のエア供給路９８Ｂは、キャップ３３の内面（開口部）側に無菌ホットエアを供給する内面用のエアリンスノズル９４Ｂに連結されている。エアリンスノズル９４Ａ、９４Ｂは、エア供給路９８Ａ、９８Ｂを介してホットエア供給機８０から供給された無菌ホットエアを吹き出すようになっている。さらにレール４４ｂの上部であってエアリンスノズル９４Ａ、９４Ｂの周囲には、例えば平面視略円弧状のカバー９９が配置されている。カバー９９は、エアリンスノズル９４Ａ、９４Ｂの周囲を覆い、エアリンスノズル９４Ａ、９４Ｂからの無菌ホットエアによって吹き飛ばされた殺菌剤が周囲に飛散することを防止する。エアリンスノズル９４Ａ、９４Ｂは、固定配管のものであっても良く、ロータリージョイントを用いてキャップ３３に追従しながらホットエアをブローするものであっても良い。また殺菌剤噴霧ホイール４１上の下流側の位置に追加のホットエアノズルを予備的に設けても良い。さらに、キャップ３３の殺菌時間を短縮するために、殺菌剤噴霧ホイール４１の上流側に図示しないプレヒート用のホイールを設けても良い。 The cap 33 is sequentially conveyed by the second rotation mechanism 44 in the air rinse wheel 42, and during this time, aseptic hot air is blown onto the inner surface and the outer surface of the cap 33. Sterile hot air from a hot air supply device 80 located outside the sterilization chamber 13 is fed into the air rinse wheel 42. The hot air supply unit 80 is connected to a first air supply path 98A and a second air supply path 98B for supplying aseptic hot air. Among these, the first air supply path 98 A is connected to an outer surface air rinse nozzle 94 A that supplies sterile hot air to the outer surface (top surface portion) side of the cap 33. The second air supply path 98 B is connected to an inner surface air rinse nozzle 94 B that supplies sterile hot air to the inner surface (opening) side of the cap 33. The air rinse nozzles 94A and 94B blow out aseptic hot air supplied from the hot air supply unit 80 via the air supply paths 98A and 98B. Further, a cover 99 having, for example, a substantially arc shape in a plan view is disposed at the upper portion of the rail 44b and around the air rinse nozzles 94A and 94B. The cover 99 covers the periphery of the air rinse nozzles 94A and 94B, and prevents the disinfectant blown off by the aseptic hot air from the air rinse nozzles 94A and 94B from being scattered around. The air rinse nozzles 94A and 94B may be fixed pipes or may blow hot air while following the cap 33 using a rotary joint. Further, an additional hot air nozzle may be preliminarily provided at a downstream position on the disinfectant spray wheel 41. Furthermore, in order to shorten the sterilization time of the cap 33, a preheating wheel (not shown) may be provided upstream of the sterilizing agent spraying wheel 41.

無菌ホットエアの温度は、例えば８０℃以上１４０℃以下、好ましくは９０℃以上１２０℃以下である。無菌ホットエアの風量は、例えば５ｍ^３／分以上２０ｍ^３／分以下である。また、無菌ホットエアのブロー時間は、０．５秒以上２０秒以下、好ましくは１秒以上１４秒以下である。無菌ホットエアが吹き付けられることにより、キャップ３３の温度が４０℃以上、好ましくは５０℃以上に高められる。これにより、キャップ３３に付着した殺菌剤が除去される。なお、無菌ホットエアには、過酸化水素等、殺菌剤の成分が微量に含まれていても良い。このように、エアリンスホイール４２で、エアリンスノズル９４Ａ、９４Ｂからキャップ３３に無菌ホットエアが吹き付けられる。これにより、殺菌剤噴霧ホイール４１でキャップ３３に付着した殺菌剤を確実に取り除くことができる。 The temperature of the aseptic hot air is, for example, 80 ° C. or higher and 140 ° C. or lower, preferably 90 ° C. or higher and 120 ° C. or lower. The air volume of aseptic hot air is, for example, not less than 5 m ³ / min and not more than 20 m ³ / min. Moreover, the blow time of aseptic hot air is 0.5 second or more and 20 seconds or less, preferably 1 second or more and 14 seconds or less. By blowing aseptic hot air, the temperature of the cap 33 is raised to 40 ° C. or higher, preferably 50 ° C. or higher. Thereby, the disinfectant adhering to the cap 33 is removed. Note that the sterile hot air may contain a small amount of a bactericidal agent such as hydrogen peroxide. Thus, aseptic hot air is blown to the cap 33 from the air rinse nozzles 94 A and 94 B by the air rinse wheel 42. Thereby, the disinfectant adhering to the cap 33 with the disinfectant spray wheel 41 can be reliably removed.

このようにしてエアリンスホイール４２で無菌ホットエアによって殺菌剤が除去されたキャップ３３は、キャップ装着装置１６に受け渡される。その後、キャップ装着装置１６において、キャップ殺菌装置５０から受け渡されたキャップ３３をボトル３０の口部に装着する。 The cap 33 from which the sterilizing agent has been removed by the aseptic hot air by the air rinse wheel 42 is transferred to the cap mounting device 16. Thereafter, the cap attaching device 16 attaches the cap 33 delivered from the cap sterilizing device 50 to the mouth of the bottle 30.

なお、キャップ殺菌装置５０の全体を通じて、キャップ３３の搬送速度は、１００ｃｐｍ以上１５００ｃｐｍ以下であり、好ましくは、５００ｃｐｍ以上１０００ｃｐｍ以下である。本実施の形態によるキャップ殺菌装置５０によれば、このように高速でキャップ３３を搬送した場合であっても、キャップ３３を確実に殺菌することができる。なお、ｃｐｍ（cap per minute）とは、所定の位置を１分間あたりに通過するキャップ３３の個数をいう。なお、例えばボトル３０が大型（内容量１Ｌ以上）のボトルである場合等、ボトル３０の充填速度が遅い場合には、この充填速度に合わせてキャップ３３の搬送速度を上記速度よりも遅くしても良い。この場合、キャップ３３の温度が上昇しないように、エアリンスホイール４２におけるホットエアの供給条件（温度、流量等）を調整しても良い。 In addition, the conveyance speed of the cap 33 is 100 cpm or more and 1500 cpm or less through the whole cap sterilizer 50, Preferably, it is 500 cpm or more and 1000 cpm or less. According to the cap sterilization apparatus 50 according to the present embodiment, the cap 33 can be reliably sterilized even when the cap 33 is conveyed at such a high speed. Note that cpm (cap per minute) refers to the number of caps 33 that pass a predetermined position per minute. In addition, when the filling speed of the bottle 30 is slow, for example, when the bottle 30 is a large bottle (with an internal capacity of 1 L or more), the transport speed of the cap 33 is set slower than the above speed in accordance with the filling speed. Also good. In this case, the hot air supply conditions (temperature, flow rate, etc.) in the air rinse wheel 42 may be adjusted so that the temperature of the cap 33 does not rise.

また、殺菌剤噴霧ホイール４１、エアリンスホイール４２は未滅菌（滅菌途中）のキャップ３３が無菌チャンバ１３内に導入されるため、これらのホイール４１、４２（少なくとも殺菌剤噴霧ホイール４１）は別のチャンバで覆い、充填・巻締めエリアに菌がコンタミしないよう配慮することが好ましい。例えば図１に示すように、殺菌剤噴霧ホイール４１をキャップ滅菌用チャンバ４７で覆っても良い。キャップ滅菌用チャンバ４７には給気ライン４７ａと排気ライン４７ｂとが接続されている。これら給気ライン４７ａ及び排気ライン４７ｂは、無菌チャンバ１３の外方に連通されており、外部からキャップ滅菌用チャンバ４７へ清浄空気が給排気されるようになっている。またキャップ滅菌用チャンバ４７内部の圧力（陽圧）は、充填・巻締チャンバー１３ｂの内部の圧力よりも低く制御されている。これにより、未滅菌（滅菌途中）のキャップ３３に付着している菌が、充填・巻締チャンバー１３ｂへ侵入することを防止することができる。ボトル殺菌チャンバー１３ａの圧力も同様に、充填・巻締チャンバー１３ｂの圧力よりも低くすることが望ましい。 In addition, since the non-sterilized (in the middle of sterilization) cap 33 is introduced into the aseptic chamber 13 for the sterilizing agent spray wheel 41 and the air rinse wheel 42, these wheels 41 and 42 (at least the sterilizing agent spraying wheel 41) are different. It is preferable to cover with a chamber and take care not to contaminate bacteria in the filling / clamping area. For example, as shown in FIG. 1, the disinfectant spray wheel 41 may be covered with a cap sterilization chamber 47. An air supply line 47 a and an exhaust line 47 b are connected to the cap sterilization chamber 47. The air supply line 47 a and the exhaust line 47 b communicate with the outside of the sterilization chamber 13, and clean air is supplied to and exhausted from the outside to the cap sterilization chamber 47. The pressure (positive pressure) inside the cap sterilization chamber 47 is controlled to be lower than the pressure inside the filling / clamping chamber 13b. Thereby, the bacteria adhering to the non-sterile (in the middle of sterilization) cap 33 can be prevented from entering the filling / clamping chamber 13b. Similarly, it is desirable that the pressure in the bottle sterilization chamber 13a is lower than the pressure in the filling / clamping chamber 13b.

（内容物充填方法）
次に、上述した内容物充填システム１０（図１）を用いた内容物充填方法について説明する。なお、以下において、通常時における充填方法、すなわち飲料等の内容物をボトル３０に充填して製品ボトル３５を製造する内容物充填方法について説明する。 (Content filling method)
Next, a content filling method using the above-described content filling system 10 (FIG. 1) will be described. In the following, a filling method in a normal state, that is, a content filling method for producing a product bottle 35 by filling a bottle 30 with contents such as a beverage will be described.

まず複数の空のボトル３０が、内容物充填システム１０の外部からボトル供給部２１へ順次供給される。このボトル３０は、搬送ホイール１２によってボトル供給部２１から殺菌装置１１へ送られる（容器供給工程）。 First, a plurality of empty bottles 30 are sequentially supplied from the outside of the content filling system 10 to the bottle supply unit 21. The bottle 30 is sent from the bottle supply unit 21 to the sterilizer 11 by the transport wheel 12 (container supply process).

次に、殺菌装置１１において、ボトル３０に対して殺菌剤である過酸化水素水溶液を用いて殺菌処理が行われる（ボトル殺菌工程）。このとき、過酸化水素水溶液は、１重量％以上、好ましくは３５重量％の濃度の過酸化水素水溶液を一旦気化させた後に凝縮したガス又はミストであり、このガス又はミストがボトル３０に向かって供給される。 Next, in the sterilizer 11, the bottle 30 is sterilized using a hydrogen peroxide aqueous solution that is a sterilizer (bottle sterilization step). At this time, the hydrogen peroxide solution is a gas or mist condensed after once vaporizing a hydrogen peroxide solution having a concentration of 1 wt% or more, preferably 35 wt%, and the gas or mist is directed toward the bottle 30. Supplied.

続いて、ボトル３０は、搬送ホイール１２によってエアリンス装置１４に送られ、エアリンス装置１４において、無菌の加熱エア又は常温エアを供給することにより、過酸化水素の活性化を行いつつ、ボトル３０から異物、過酸化水素等が除去される。次いで、ボトル３０は、搬送ホイール１２によって無菌水リンス装置１５に搬送される。この無菌水リンス装置１５において、無菌の１５℃以上８５℃以下の水による洗浄が施される（リンス工程）。具体的には、無菌の１５℃以上８５℃以下の水が、５Ｌ／ｍｉｎ以上かつ１５Ｌ／ｍｉｎ以下の流量でボトル３０内に供給される。その際、好ましくはボトル３０は倒立状態とされ、下向きになった口部からボトル３０内へ無菌水が供給され、この無菌水は口部からボトル３０の外方に流出する。この無菌水によって、ボトル３０に付着した過酸化水素を洗い流し、且つ異物が除去される。なお、ボトル３０内へ無菌水が供給される工程は必ずしも設けられていなくても良い。 Subsequently, the bottle 30 is sent to the air rinsing device 14 by the transport wheel 12, and in the air rinsing device 14, by supplying aseptic heated air or room temperature air, the hydrogen peroxide is activated and the foreign matter is discharged from the bottle 30. Hydrogen peroxide and the like are removed. Next, the bottle 30 is conveyed to the sterile water rinsing device 15 by the conveyance wheel 12. In the aseptic water rinsing apparatus 15, washing with aseptic 15 ° C. to 85 ° C. water is performed (rinsing step). Specifically, sterile water at 15 ° C. or more and 85 ° C. or less is supplied into the bottle 30 at a flow rate of 5 L / min or more and 15 L / min or less. At that time, the bottle 30 is preferably turned upside down, and aseptic water is supplied into the bottle 30 from the mouth portion facing downward, and the aseptic water flows out of the bottle 30 from the mouth portion. With this sterile water, the hydrogen peroxide adhering to the bottle 30 is washed away, and foreign matters are removed. In addition, the process of supplying aseptic water into the bottle 30 may not necessarily be provided.

続いて、ボトル３０は、搬送ホイール１２によって充填装置２０に搬送される。この充填装置２０において、ボトル３０は回転（公転）されながら、その口部からボトル３０内へ内容物が充填される（充填工程）。充填装置２０においては、殺菌されたボトル３０に、予め内容物が調合され、加熱殺菌処理され常温まで冷やされた内容物が常温で充填される。 Subsequently, the bottle 30 is transported to the filling device 20 by the transport wheel 12. In the filling device 20, while the bottle 30 is rotated (revolved), the contents are filled into the bottle 30 from the mouth (filling step). In the filling device 20, the contents are prepared in advance in the sterilized bottle 30, and the contents that have been heat sterilized and cooled to room temperature are filled at room temperature.

続いて、内容物が充填されたボトル３０は、搬送ホイール１２によってキャップ装着装置１６に搬送される。 Subsequently, the bottle 30 filled with the contents is transported to the cap mounting device 16 by the transport wheel 12.

一方、キャップ３３は、予め図１に示すキャップ殺菌装置５０によって殺菌処理される（キャップ殺菌工程）。この間、まず多数のキャップ３３が、キャップ殺菌装置５０の外部に位置するホッパー５６に無作為に投入される。次に、ホッパー５６に無作為に投入されたキャップ３３は、ソーター５７によって整列され、その後キャップ検査機５８に搬送される。次にキャップ検査機５８において、各キャップ３３の形状等が検査され、検査に合格したキャップ３３は、搬送ガイド７０によってキャップ殺菌装置５０に向けて一列になって搬送される。 On the other hand, the cap 33 is previously sterilized by the cap sterilizer 50 shown in FIG. 1 (cap sterilization step). During this time, first, a large number of caps 33 are randomly introduced into a hopper 56 located outside the cap sterilizer 50. Next, the caps 33 randomly placed in the hopper 56 are aligned by the sorter 57 and then conveyed to the cap inspection machine 58. Next, the cap inspection machine 58 inspects the shape and the like of each cap 33, and the caps 33 that have passed the inspection are conveyed in a row toward the cap sterilizer 50 by the conveyance guide 70.

キャップ殺菌装置５０に導入されたキャップ３３は、殺菌剤噴霧ホイール４１に受け渡される。次いで、殺菌剤噴霧ホイール４１内で、キャップ３３は、第１回転機構４３によって回転搬送されながら、噴霧ノズル８１Ａ、８１Ｂから過酸化水素水等の殺菌剤が噴霧され、その内面及び外面が殺菌される（殺菌剤噴霧工程）。 The cap 33 introduced into the cap sterilizer 50 is delivered to the sterilizing agent spray wheel 41. Next, in the sterilizing agent spray wheel 41, the cap 33 is sprayed with a sterilizing agent such as hydrogen peroxide from the spray nozzles 81 A and 81 B while being rotated and conveyed by the first rotating mechanism 43, and the inner surface and outer surface thereof are sterilized. (Bactericide spraying process).

続いて、殺菌剤が噴霧されたキャップ３３は、エアリンスホイール４２に受け渡される。このエアリンスホイール４２において、キャップ３３は、第２回転機構４４によって回転搬送され、この間キャップ３３の内面及び外面に無菌ホットエアが吹き付けられる（エアリンス工程）。これにより、キャップ３３に付着した殺菌剤がエアリンスされる。その後、キャップ３３は、エアリンスホイール４２からキャップ装着装置１６に受け渡される。 Subsequently, the cap 33 sprayed with the bactericide is transferred to the air rinse wheel 42. In the air rinse wheel 42, the cap 33 is rotated and conveyed by the second rotation mechanism 44, and aseptic air is blown onto the inner surface and the outer surface of the cap 33 (air rinsing step). Thereby, the disinfectant adhering to the cap 33 is air rinsed. Thereafter, the cap 33 is transferred from the air rinse wheel 42 to the cap mounting device 16.

このようにしてキャップ殺菌装置５０で殺菌されたキャップ３３は、キャップ装着装置１６において、充填装置２０から搬送されてきたボトル３０の口部に装着される。これにより、ボトル３０とキャップ３３とを有する製品ボトル３５が得られる（キャップ装着工程）。 The cap 33 sterilized by the cap sterilization device 50 in this manner is attached to the mouth of the bottle 30 that has been conveyed from the filling device 20 in the cap attachment device 16. Thereby, the product bottle 35 which has the bottle 30 and the cap 33 is obtained (cap mounting process).

その後、製品ボトル３５は、キャップ装着装置１６から製品ボトル搬出部２２へ搬送され、内容物充填システム１０の外部へ向けて搬出される。 Thereafter, the product bottle 35 is conveyed from the cap mounting device 16 to the product bottle carry-out unit 22 and carried out to the outside of the content filling system 10.

なお、上記殺菌工程からキャップ装着工程に至る各工程は、無菌チャンバ１３で囲まれた無菌の雰囲気内すなわち無菌の環境下で行われる。殺菌処理後は無菌エアが常時無菌チャンバ１３外に向かって吹き出るように、無菌チャンバ１３内に陽圧の無菌エアが供給される。 Each process from the sterilization process to the cap mounting process is performed in an aseptic atmosphere surrounded by the aseptic chamber 13, that is, in an aseptic environment. After the sterilization treatment, positive pressure sterile air is supplied into the sterilization chamber 13 so that the sterilization air always blows out of the sterilization chamber 13.

なお、内容物充填システム１０におけるボトル３０の生産（搬送）速度は、１００ｂｐｍ以上１５００ｂｐｍ以下とすることが好ましい。ここでｂｐｍ（bottle per minute）とは、１分間当たりのボトル３０の搬送速度をいう。 In addition, it is preferable that the production (conveyance) speed of the bottle 30 in the content filling system 10 is 100 bpm or more and 1500 bpm or less. Here, bpm (bottle per minute) refers to the conveyance speed of the bottle 30 per minute.

以上のように本実施の形態によれば、キャップ殺菌装置５０は、キャップ３３を回転しながら搬送するとともに、搬送されているキャップ３３に対して殺菌剤を噴霧する殺菌剤噴霧ホイール４１と、キャップ３３を回転しながら搬送するとともに、搬送されているキャップ３３をエアリンスするエアリンスホイール４２とを備えている。これにより、キャップ３３の搬送と、キャップ３３の殺菌及びエアリンスとを連続的に行うことができるので、キャップ３３の搬送速度を高速化することができるとともに、効率良くキャップ３３を殺菌することができる。 As described above, according to the present embodiment, the cap sterilizer 50 transports the cap 33 while rotating it, and sprays the sterilizing agent on the cap 33 being transported, and the cap. An air rinsing wheel 42 is provided for conveying the cap 33 while rotating and air rinsing the cap 33 being conveyed. Thereby, since the conveyance of the cap 33 and the sterilization and air rinsing of the cap 33 can be performed continuously, the conveyance speed of the cap 33 can be increased and the cap 33 can be sterilized efficiently. .

また、本実施の形態によれば、エアリンスホイール４２で、エアリンスノズル９４Ａ、９４Ｂによってキャップ３３の内面及び外面の両方に無菌ホットエアが吹き付けられる。これにより、殺菌剤噴霧ホイール４１で噴霧ノズル８１Ａ、８１Ｂによってキャップ３３の内面及び外面に付着した殺菌剤を確実に取り除くことができる。したがって、殺菌剤噴霧ホイール４１においてキャップ３３に対して高濃度の殺菌剤を吹き付けることが可能となり、この結果、キャップ３３の搬送速度を高速化することができる。 Further, according to the present embodiment, aseptic air is blown onto both the inner and outer surfaces of the cap 33 by the air rinse nozzles 94A and 94B by the air rinse wheel 42. Thereby, the disinfectant adhering to the inner surface and the outer surface of the cap 33 can be reliably removed by the spray nozzles 81A and 81B by the disinfectant spray wheel 41. Therefore, it becomes possible to spray a high concentration bactericide on the cap 33 in the bactericide spray wheel 41, and as a result, the conveyance speed of the cap 33 can be increased.

また、本実施の形態によれば、キャップ殺菌装置５０及びキャップ装着装置１６は、ともに無菌チャンバ１３内に配置されているので、内容物充填システム１０全体をコンパクトに構成することかできる。 Moreover, according to this Embodiment, since the cap sterilization apparatus 50 and the cap mounting apparatus 16 are both arrange | positioned in the aseptic chamber 13, the content filling system 10 whole can be comprised compactly.

なお、本実施の形態において、キャップ殺菌装置５０は、充填装置２０及びキャップ装着装置１６を配置した平面と同一の平面上に設置されているが、これに限らず、キャップ殺菌装置５０をキャップ装着装置１６の上方に設置しても良い。 In the present embodiment, the cap sterilization device 50 is installed on the same plane as the plane on which the filling device 20 and the cap mounting device 16 are arranged. It may be installed above the device 16.

変形例
次に、図４および図５により、本実施の形態による内容物充填システムの変形例について説明する。図４および図５において、図１乃至図３に示す実施の形態と同一部分には同一の符号を付して、詳細な説明は省略する。 Modification Next, referring to FIG. 4 and FIG. 5, a description will be given of modifications of content filling system according to this embodiment. 4 and 5, the same parts as those in the embodiment shown in FIGS. 1 to 3 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

図４は、本実施の形態の変形例（変形例１）による内容物充填システム１０を示す平面図（図１に対応する図）である。図４において、図１乃至図３に示す実施の形態と異なり、キャップ滅菌用チャンバ４７は、無菌チャンバ１３の外方に位置するとともに、キャップ滅菌用チャンバ４７と無菌チャンバ１３とが互いに隣接して配置されている。また、キャップ滅菌用チャンバ４７から搬出されたキャップ３３は、キャップ搬送ホイール４６によってキャップ装着装置１６へ搬送される。 FIG. 4 is a plan view (a diagram corresponding to FIG. 1) showing a content filling system 10 according to a modification (Modification 1) of the present embodiment. 4, unlike the embodiment shown in FIGS. 1 to 3, the cap sterilization chamber 47 is located outside the sterilization chamber 13, and the cap sterilization chamber 47 and the sterilization chamber 13 are adjacent to each other. Has been placed. The cap 33 carried out from the cap sterilization chamber 47 is transported to the cap mounting device 16 by the cap transport wheel 46.

図５は、本実施の形態の変形例（変形例２）による内容物充填システム１０を示す平面図（図１に対応する図）である。図５において、図４に示す変形例１と異なり、エアリンスホイール４２が複数設けられ、複数のエアリンスホイール４２に跨がってカバー９９ａが設けられている。カバー９９ａは、キャップ３３の進行方向に沿って平面視で蛇行して設けられている。キャップ３３は、カバー９９ａの内部で移動しながら無菌ホットエアが吹き付けられる。 FIG. 5 is a plan view (a diagram corresponding to FIG. 1) showing the content filling system 10 according to a modification (Modification 2) of the present embodiment. In FIG. 5, unlike the first modification shown in FIG. 4, a plurality of air rinse wheels 42 are provided, and a cover 99 a is provided across the plurality of air rinse wheels 42. The cover 99a is provided meandering in a plan view along the traveling direction of the cap 33. The cap 33 is sprayed with aseptic hot air while moving inside the cover 99a.

なお、エアリンスホイール４２を複数設けずにホイール１個とし、このホイールに図示しない上部ロータリージョイントを設けて、エアリンスノズルをキャップ３３に追従させながらキャップ３３に対してホットエアーブローしても良い。 A plurality of air rinse wheels 42 may not be provided, but one wheel may be provided, and an upper rotary joint (not shown) may be provided on the wheel, and hot air blow may be performed on the cap 33 while causing the air rinse nozzle to follow the cap 33. .

１０内容物充填システム
１１殺菌装置
１２搬送ホイール
１３無菌チャンバ
１４エアリンス装置
１５無菌水リンス装置
１６キャップ装着装置
２０充填装置
２１ボトル供給部
２２製品ボトル搬出部
３０ボトル
３３キャップ
４１殺菌剤噴霧ホイール
４２エアリンスホイール
４３第１回転機構
４４第２回転機構
５０キャップ殺菌装置
８１Ａ噴霧ノズル
８１Ｂ噴霧ノズル
９４Ａエアリンスノズル
９４Ｂエアリンスノズル DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Contents filling system 11 Sterilization apparatus 12 Conveyance wheel 13 Aseptic chamber 14 Air rinsing apparatus 15 Aseptic water rinsing apparatus 16 Cap mounting apparatus 20 Filling apparatus 21 Bottle supply part 22 Product bottle carrying-out part 30 Bottle 33 Cap 41 Disinfectant spray wheel 42 Air rinse Wheel 43 First rotating mechanism 44 Second rotating mechanism 50 Cap sterilizer 81A Spray nozzle 81B Spray nozzle 94A Air rinse nozzle 94B Air rinse nozzle

Claims

A cap sterilizer,
A disinfectant spraying wheel for spraying a disinfectant on the cap being transported while transporting while rotating the cap;
A cap sterilization apparatus comprising: an air rinsing wheel for carrying out air rinsing of the cap being conveyed while rotating the cap sprayed with the sterilizing agent by the sterilizing agent spraying wheel.