JP2020055532A - 蓋材の殺菌方法及び蓋材の殺菌装置 - Google Patents

Abstract

【課題】あらかじめ成形された蓋材を無菌充填機に供給し、無菌充填機内で供給された蓋材を完全に殺菌し、スムーズに搬送する蓋材の殺菌方法及び殺菌装置を提供する。【解決手段】無菌充填機に供給されるあらかじめ成形された蓋材を蓋材保持具に載置し、蓋材保持具に載置された蓋材の全面に、過酸化水素のガス若しくはミスト又はこれらの混合物を吹き付ける、又は電子線を照射することにより蓋材を殺菌する。【選択図】図３

Description

本発明は、無菌雰囲気で殺菌された容器に殺菌された内容物を充填し、内容物が充填された容器を殺菌された蓋材により密封する無菌充填機における蓋材の殺菌方法及び蓋材の殺菌装置に関する。

無菌雰囲気で殺菌された容器に殺菌された内容物を充填し、内容物が充填された容器を殺菌された蓋材により密封する無菌充填機では、蓋材の殺菌方法について様々な方法が提案されている。無菌充填機にシートを供給し、供給されたシートを殺菌し、殺菌されたシートを加熱し、加熱されたシートを容器形状に熱成形し、熱成形された容器に内容物を充填し、内容物が充填された容器を密封する場合、フィルム状の蓋材を無菌充填機内で殺菌し、殺菌されたフィルム状の蓋材を内容物が充填された容器にヒートシールし、容器と蓋材を同時に打ち抜いている。また、あらかじめ成形された容器の場合、成形された容器を無菌充填機に供給し、供給された容器を殺菌し、を、間隔を狭くして多列で搬送される内容物が充填された容器に、無菌充填機内で殺菌されたフィルム状の蓋材をヒートシールし、その後蓋材を打ち抜いている。

上述のように、フィルム状の蓋材を多数の容器に同時にヒートシールすることにより密封する場合は、密封後に非無菌雰囲気で蓋材を打ち抜くために、打ち抜き装置を無菌状態で維持する必要がない。フィルム状の蓋材を無菌充填機内で殺菌し、殺菌されたフィルム状の蓋材を無菌充填機内で所望の形状に打ち抜き、打ち抜いた蓋材を１枚ずつ容器にヒートシールする方法も提案されている（特許文献１）。この場合は蓋材の打ち抜き装置を無菌状態に維持しなければならない。

また、フィルム状の蓋材を殺菌し、殺菌されたフィルム状の蓋材を熱成形し、成形された蓋材を内容物が充填された容器にヒートシールすることにより容器を密封し、その後蓋材を打ち抜く方法も提案されている（特許文献２）。この場合、蓋材の成形装置の無菌性を維持しなければならない。また、容器がボトルのような場合は、打ち抜き後に廃棄する蓋材フィルムの面積が大きくなり経済的でない。

缶蓋のように、あらかじめ成形された蓋材で剛性を有する場合は、１枚ずつ垂直に立てながら搬送し、蓋材の両面に殺菌剤を吹き付けて殺菌する方法も提案されている（特許文献３）。しかし、蓋材の剛性が小さい場合や蓋材の端面が蓋材を垂直に立てることができない形状では採用できない。

ペットボトルのように、口部が射出成型により成形された容器は、口部の寸法安定性が良いためキャップにより密封され、内容物が充填された容器の無菌性を維持することができる。このようなキャップの殺菌は、チャンバー内で搬送されるキャップに殺菌液を噴射する装置が一般的である。例えば、キャップの開口部を横向きにして殺菌剤のミストを吹き付ける装置（特許文献４）、キャップの開口部を下向きにして殺菌液を噴射させる装置（特許文献５）がある。また、キャップの開口部を上向きにして、薬液をキャップの外周面及び天面に向かって噴射するとともに、内面に向かって薬液を噴射して薬液を口部内に溜めてキャップの内外面の殺菌を行う装置も提案されている（特許文献６）。また、殺菌剤を使用せず、電子線により殺菌する方法も提案されている（特許文献７）。

特開昭６３−２４８６０８号公報 特開２００５−２８９４２５号公報 特開平６−４０４３６号公報 特開平６−２９３３１９号公報 特開平１０−１５２１１５号公報 特開平１１−１３９４１６号公報 特表２０１１−５１４２９２号公報

無菌充填機内で熱成形される容器、及び比較的密に搬送することができるカップ状の容器は、無菌充填機内で殺菌されるフィルム状の蓋材をヒートシールすることで密封することができる。また、あらかじめ成形された蓋材であっても、ペットボトルのキャップのように、搬送が容易な場合は殺菌も容易である。しかし、押出しブローボトルのように口部の寸法安定性が悪い場合、押出しブローボトルの口部とキャップの嵌合部に隙間を生じ、菌が侵入するおそれがあり、内容物の無菌性を維持するために押出しブローボトルの口部天面を蓋材により密封する必要がある。また、内容物が酸化し易い場合に、内容物保護のために押出しブローボトルのような容器の口部天面を蓋材により密封することもある。

押出しブローボトルのような容器の口部天面を蓋材により密封する場合、蓋材により密封後、容器の口部に設けられるスクリュー溝にキャップを巻き締める。キャップを巻き締める際に蓋材が剥離したり、破損したりしないように、蓋材は容器の口部の外側面を覆うように蓋材の端部が成形される。押出しブローボトル等の容器を用いた無菌充填機で、内容物を充填後、口部の外側面を覆うように成形された蓋材により口部を密封する場合、あらかじめ成形された蓋材、或は無菌充填機内で成形された蓋材を用いる要望がある。蓋材は容器の口部天面にヒートシール等の方法よる熱融着により接合されることで密封される。したがって、口部に融着される蓋材の面は、容器の天面と熱融着する材料から構成される。

成形された蓋材を容器に密封する前に、蓋材はＬＲＶ(Logarithmic Reduction Value)＞６ の殺菌が行われる必要があり、その殺菌手段には次のような手段がある。あらかじめ成形された蓋材を無菌充填機に供給する前に放射線殺菌装置等で殺菌する方法、或は、あらかじめ成形された蓋材を無菌充填機に供給後、無菌充填機内で殺菌する方法がある。

あらかじめ成形された蓋材を無菌充填機に供給する前に殺菌する場合、多数の蓋材を梱包材により梱包された状態で、ガンマ線やＥＢ、或はバッチ式の過酸化水素ガス滅菌装置で、各梱包形態に適した殺菌方法で梱包された蓋材は殺菌される。所定数の蓋材を通気性のある内装袋や滅菌バッグで密封し、密封された内装袋や滅菌バッグをダンボール箱に梱包して滅菌処理が行われる。殺菌された蓋材は梱包状態で流通される。梱包された蓋材を無菌充填機に供給する場合、蓋材を密封している内装袋の外面は流通中や開梱直後に細菌等の微生物により汚染されている可能性がある。このため、開梱後、内装袋に密封された状態で無菌充填機に供給される。無菌充填機には、蓋材を内装袋から開梱するための前室チャンバーが設けられている。前室チャンバーに搬送される内装袋は、外面を過酸化水素等の殺菌剤ガス等により殺菌される。その後、無菌充填機のチャンバーに搬送され、オペレーターがチャンバーの外部のグローブポートを介して、内装袋を開封し、蓋材をパーツフィーダーへ供給する。この場合、外部委託業者での滅菌費や輸送費によるコスト的デメリットの上に内装袋を殺菌するための前室チャンバーの追加による設備的コストアップ、及び無菌充填機における内装袋の殺菌時間の追加等の時間的デメリットが発生する。

一方、無菌充填機内で蓋材を殺菌する場合、無菌充填機の非無菌雰囲気に設置されたパーツフィーダーに成形された蓋材を供給し、整列機を経て蓋材は殺菌部に搬送される。現在、蓋材の殺菌には過酸化水素のガスを用いて殺菌することが一般的である。この場合、重なり合った蓋材は缶蓋のように剛性がなく、１枚ずつ分離することが困難であり、分離するためにパーツフィーダーや整列機を追加しなければならず、コストアップとなる。また、搬送が容易なキャップのように、搬送ガイド上での殺菌においては、搬送中の蓋材に過酸化水素を短時間で満遍なく付着させることは容易ではない。この場合、必然的に過酸化水素の使用量が多くなる。また、軽量の蓋材を搬送しながら停止させることなく、安定的に熱風を吹き付けて乾燥させることも非常に困難である。成形された蓋材は、重力や無菌エアを吹き付けることにより蓋材が推進力を受けて搬送される場合が殆どであるため、過酸化水素が蓋材に付着することで、滑り性が悪くなり、蓋材の搬送が不安定となり、搬送ライン上で蓋材の詰りが発生するおそれがある。

蓋材を無菌充填機内で打抜きプレス成形や熱成形する場合、成形する蓋材を成形の前にフィルム状で殺菌する場合と、あらかじめ成形された後の蓋材を殺菌する場合がある。

フィルム状の蓋材を成形前に殺菌する場合は、過酸化水素溶液での浸漬殺菌や過酸化水素ガス、或はミストを原反の表裏に噴き付け、熱風で乾燥して殺菌する方法や電子線を照射して殺菌する方法がある。この場合、滅菌されたフィルム状の蓋材を無菌充填機内に設置された各種成形機に供給する。使用するフィルム状の蓋材の殺菌は容易にできるが、殺菌されたフィルム状の蓋材を用いて無菌充填機内で蓋材に成形するには、成形装置を無菌仕様にする必要がある。この場合、無菌充填機のコストアップとなる。また、成形された蓋材を打抜く際に塵埃が発生し、それらが蓋に付着し、製品に異物混入するおそれや、無菌立ち上げ時に成形装置や打ち抜き装置の細部まで殺菌する必要があり、微細な隙間や摺動部を殺菌しやすい構造にする必要がある。さらに、打ち抜き用の抜き刃の殺菌剤に対する耐薬品性も必要になる。

あらかじめ成形された蓋材を無菌充填機に供給し、無菌充填機内で蓋材を殺菌する場合、蓋材を搬送ガイドにより搬送しながら過酸化水素ガスを用いて殺菌する方法が採用されている。しかし、過酸化水素水が蓋や搬送ガイドに付着することにより、蓋材と搬送ガイドとの滑り性が悪くなり、蓋材の詰まりが発生するおそれがある。また、過酸化水素水を除去する乾燥部においても、乾燥エアにより搬送が乱れ、蓋材が詰まるおそれがある。さらに、無菌充填機が停止した場合、殺菌部で詰まった蓋材を排出する排出機構が搬送ガイド内に必要となり、搬送ガイドの構成が複雑になる。以上のことから、あらかじめ成形された蓋材の全面を満遍なく殺菌することが困難である上、搬送ガイド上での詰まり等のトラブルが発生するおそれがあり、あらかじめ成形された蓋材を無菌充填機内で殺菌処理し、搬送することは容易でない。そこで、あらかじめ成形された蓋材を無菌充填機に供給し、供給された蓋材を無菌充填機内で完全に殺菌し、スムーズに搬送する蓋材の殺菌方法及び殺菌装置がもとめられている。

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、簡便な装置で短時間にあらかじめ成形された蓋材を十分に殺菌し、スムーズに搬送するという要請に応え、無菌充填機に供給されるあらかじめ成形された蓋材を蓋材保持具に載置し、載置された蓋材を殺菌する蓋材の殺菌方法及び殺菌装置を提供することを目的とする。

本発明に係る蓋材の殺菌方法は、殺菌された容器に殺菌された内容物を無菌雰囲気で充填し、内容物が充填された容器の口部天面に殺菌された蓋材が熱融着されることにより前記容器が密封される無菌充填機において、少なくとも前記容器の口部外側面を覆うように成形された前記蓋材を、前記容器の口部天面に熱融着される前記蓋材の熱融着される面を下面として略水平に保持しながら水平に移動する蓋材保持具に載置し、当該蓋材保持具に載置されて搬送される前記蓋材の全面を殺菌することを特徴とする。

また、本発明に係る蓋材の殺菌方法は、前記蓋材保持具が前記蓋材の熱融着される面の一部を接触して保持すると好適である。

また、本発明に係る蓋材の殺菌方法は、前記蓋材保持具が複数のピンから形成され、当該ピンの先端が前記蓋材の熱融着される面の一部に接触して保持すると好適である。

また、本発明に係る蓋材の殺菌方法は、前記蓋材保持具が複数の鋸歯状の先端を有し、当該鋸歯状の先端が前記蓋材の熱融着される面の一部に接触して保持すると好適である。

また、本発明に係る蓋材の殺菌方法は、前記蓋材保持具が複数の円弧状の先端を有し、当該円弧状の先端が前記蓋材の熱融着される面の一部に接触して保持すると好適である。

また、本発明に係る蓋材の殺菌方法は、前記蓋材保持具に載置されて搬送される前記蓋材は、前記蓋材の上部から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を吹き付けられ、さらに下部より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を吹き付けられることにより殺菌されると好適である。

また、本発明に係る蓋材の殺菌方法は、前記蓋材が下部より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を吹き付けられるとき、前記蓋材の上面にガイドレールを設けることにより前記蓋材が前記蓋材保持具から脱離しないようにすると好適である。

また、本発明に係る蓋材の殺菌方法は、前記蓋材に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を吹き付けた後、前記蓋材に加熱された無菌エアを吹き付けると好適である。

また、本発明に係る蓋材の殺菌方法は、前記蓋材保持具に載置されて搬送される前記蓋材は、前記蓋材の上部及び下部から電子線が照射されると好適である。

また、本発明に係る蓋材の殺菌方法は、前記蓋材が下部から前記電子線が照射されるとき、前記蓋材と前記蓋材保持具の接触する部分を離反させることにより、前記蓋材と前記蓋材保持具が接触する部分に前記電子線が照射されると好適である。

また、本発明に係る蓋材の殺菌方法は、前記蓋材は自重落下シュートにより落下しながら前記蓋材保持具に載置されると好適である。

また、本発明に係る蓋材の殺菌方法は、殺菌された前記蓋材は無菌エアの吹き付け又はプッシャーにより押されることで前記蓋材保持具から脱離し、自重落下シュートに移載され、自重落下シュートにより落下しながら前記容器の口部天面に被せられると好適である。

本発明に係る蓋材の殺菌装置は、殺菌された容器に殺菌された内容物を無菌雰囲気で充填し、内容物が充填された容器の口部天面に殺菌された蓋材が熱融着されることにより前記容器が密封される無菌充填機において、少なくとも前記容器の口部外側面を覆うように成形された前記蓋材を、前記容器の口部天面に熱融着される前記蓋材の熱融着される面を下面として略水平に保持しながら水平に移動する蓋材保持具を備え、当該蓋材保持具に載置されて搬送される前記蓋材の全面を殺菌する蓋材殺菌装置を備えることを特徴とする。

また、本発明に係る蓋材の殺菌装置は、前記蓋材保持具が前記蓋材の熱融着される面の一部を接触して保持する接触部を有すると好適である。

また、本発明に係る蓋材の殺菌装置は、前記接触部がピンの先端であって、前記蓋材保持具が複数の前記ピンを有すると好適である。

また、本発明に係る蓋材の殺菌装置は、前記接触部が鋸歯状の先端であって、前記蓋材保持具が複数の鋸歯状の先端を有すると好適である。

また、本発明に係る蓋材の殺菌装置は、前記接触部が円弧状の先端であって、前記蓋材保持具が複数の円弧状の先端を有すると好適である。

また、本発明に係る蓋材の殺菌装置は、前記蓋材殺菌装置が、前記蓋材保持具に載置されて搬送される前記蓋材の上部及び下部から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を吹き付ける殺菌剤ガス吹き付けノズルを備えると好適である。

また、本発明に係る蓋材の殺菌装置は、前記蓋材殺菌装置が、前記蓋材が下部より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を吹き付けられるとき、前記蓋材が前記蓋材保持具から脱離しないように前記蓋材の上面にガイドレールを備えると好適である。

また、本発明に係る蓋材の殺菌装置は、前記蓋材殺菌装置が、前記蓋材に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を吹き付けた後、前記蓋材に加熱された無菌エアを吹き付ける無菌エア吹き付けノズルを備えると好適である。

また、本発明に係る蓋材の殺菌装置は、前記蓋材殺菌装置が、前記蓋材保持具に載置されて搬送される前記蓋材の上部及び下部から電子線を照射する電子線照射装置を備えると好適である。

また、本発明に係る蓋材の殺菌装置は、前記蓋材が下部から前記電子線が照射されるとき、前記蓋材と前記蓋材保持具が接触する部分に前記電子線が照射されるように、前記蓋材と前記蓋材保持具の接触する部分を離反させる離反治具が設けられると好適である。

また、本発明に係る蓋材の殺菌装置は、前記蓋材が落下しながら前記蓋材保持具に載置される自重落下シュートを備えると好適である。

また、本発明に係る蓋材の殺菌装置は、殺菌された前記蓋材を前記蓋材保持具から脱離させる無菌エア噴射装置又はプッシャーを備え、脱離した前記蓋材を前記容器の口部天面に被せる自重落下シュートを備えると好適である。

本発明によれば、あらかじめ成形された蓋材を無菌充填機に供給する場合、及び成形装置を無菌充填機に結合してインラインで成形された蓋材を無菌充填機に供給する場合において、容器の天面に熱融着される面を略水平に保持しながら水平に移動する蓋材保持具に蓋材を載置して、蓋材保持具に載置されて搬送される蓋材の上部及び下部から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を吹き付ける、又は電子線を照射することで、蓋材の全面をＬＲＶ( Logarithmic Reduction Value)＞６以上に殺菌することが可能である。蓋材保持具は簡便な装置であり、成形された蓋材により容器を密封する無菌充填機の初期設備投資を抑えることができる。さらに、蓋材は１枚ずつ分離して確実に搬送されながら殺菌されることにより、蓋材が詰まって無菌充填機が停止することを防止することができる。

本発明の実施の形態に係る無菌充填機の工程を示す。 本発明の実施の形態に係る蓋材の例（Ａ）及び（Ｂ）を示す断面図である。 本発明の実施の形態１に係る蓋材の殺菌工程を示す側面図である。 本発明の実施の形態１に係る蓋材の殺菌工程の他の例を示す側面図である。 本発明の実施の形態１に係る蓋材の殺菌工程における蓋材の下部より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を吹き付ける状態を示し、（Ｃ）は側面図、（Ｄ）は平面図を示す。 本発明の実施の形態に係る蓋材保持具を示す断面図であり、（Ｅ）は複数のピンを有する蓋材保持具を、（Ｆ）は複数の鋸歯状の先端を有する蓋材保持具を、（Ｇ）は複数の円弧状の先端を有する蓋材保持具を示す。 本発明の実施の形態２に係る蓋材の殺菌工程を示す側面図である。 本発明の実施の形態２に係る蓋材の殺菌工程の他の例を示す側面図である。 本発明の実施の形態２に係る電子線照射窓のシャッターを示す断面図であり、（Ｈ）はシャッターが格納されている状態を示し、（Ｉ）はシャッターが電子線照射装置の照射窓を遮蔽している状態を示す。 本発明の実施の形態２に係る蓋材が下部から電子線が照射されるとき、蓋材と蓋材保持具の接触する部分を離反させる工程を示し、（Ｊ）は離反させるための離反治具が通過するための切り込みを入れた蓋材保持具の側面図を、（Ｋ）は蓋材の先端が離反治具により浮き上がった状態を、（Ｌ）は蓋材の後端が離反治具により浮き上がった状態を示す。

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。

（無菌充填機の工程）
図１に本願発明の蓋材の殺菌装置を搭載し、本願発明の蓋材の殺菌方法を実施する無菌充填機の工程を示す。無菌充填機には成形されて蓋材となる蓋材フィルムと内容物が充填される容器が供給される。供給された蓋材フィルムは蓋材成形部で蓋材に成形される。成形は冷間成形又は加熱された後に熱成形される。冷間成形は、比較的厚いアルミニウムのような金属箔を含む蓋材フィルムについて、加圧された２枚の型に挟むことにより行われる。熱成形は、蓋材フィルムを加熱後、真空成形、圧空成形、真空圧空成形等の方法により行われる。成形された蓋材フィルムは、蓋材として使用される部分が抜き刃により打ち抜かれる。打ち抜かれた残差の蓋材フィルムは巻き取られる。

打ち抜かれた蓋材は、エアにより自重落下シュートに搬送され、自重落下シュートから１枚ずつ蓋材保持具に受け取られ、蓋材保持具に載置されて搬送される。蓋材は搬送されながら全面が殺菌される。殺菌された蓋材は無菌エア等により自重落下シュートに搬送される。自重落下シュートから蓋材は１枚ずつ容器に受け取られ、容器の口部に被せられる。

一方容器は、無菌充填機に供給され、除電され、容器の外内面に清浄エアが吹き付けられて容器表面に付着している塵埃や異物が除去され、除去される塵埃や異物は集塵される。この集塵工程を経て容器の内外面は殺菌される。殺菌は、過酸化水素を含む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後に、加熱無菌エアが吹き付けられることで行われる。また、過酢酸を含む殺菌剤の吹き付け、紫外線、電子線又はプラズマ等の照射により行っても構わない。

供給される容器は押し出しブロー成形法により成形される容器である。押出しブロー成形は、押出し機により熱可塑性樹脂を溶融混練し、チューブ状に押出し、溶融状態のチューブを金型で挟み、チューブの内部にエアを吹き込むことにより成形する。射出成形後にストレッチブローするＰＥＴボトルや射出成形直後にブローするインジェクションブロー成形により成形される容器よりも、押し出しブロー成形法により成形される容器の口部の寸法安定性は悪いため、口部とキャップの嵌合部に隙間を生じ、菌が侵入するおそれがあり、内容物の無菌性を維持するために口部天面を蓋材により密封する必要がある。押出し機により熱可塑性樹脂を溶融混練し、チューブ状に押出して容器に成形するのではなく、あらかじめ製造されたシートを加熱しながらシートの端部を融着させて円筒状とし、円筒を軟化するまで加熱し、金型で挟み、エアを吹き込むことにより成形される容器でも構わない。

殺菌された容器は内面に無菌窒素がブローされる。これは内容物が容器内に残存する酸素により酸化して劣化することを防止するためである。無菌窒素がブローされ、容器内の酸素が除去された後に殺菌された内容物が充填される。

内容部が充填された容器のヘッドスペースの酸素を除去するために、ヘッドスペースに無菌窒素をブローすることで、ヘッドスペースを窒素置換する。ヘッドスペースが窒素置換された容器の口部に蓋材が被せられる。

蓋材が被せられた容器は、ヒートシール、超音波シール又は高周波シールにより、容器の天面と殺菌された蓋材の内面が熱融着されることにより密封される。密封された容器の口部にキャップが巻き締められキャッピングされる。キャップに密封性はないが、蓋材が剥がされ、開封された後に再封止することができる。キャッピングされた容器は所定量の内容物が充填されているか計量され、計量に合格した容器はケーサーによりダンボール等の包装資材により包装される。

図１に示す無菌充填機の工程において、蓋材殺菌及び容器殺菌から密封までの工程は無菌雰囲気で行われる。そのため、蓋材殺菌及び容器殺菌から密封までの工程が行われる部位はチャンバーで覆われ、無菌充填機の稼働前にＣＯＰ（Ｃｌｅａｎｉｎｇ Ｏｕｔ ｏｆ Ｐｌａｃｅ）及びＳＯＰ（Ｓｔｅｒｉｌｉｚｉｎｇ Ｏｕｔ ｏｆ Ｐｌａｃｅ）が行われ、その後無菌エアが供給されることで無菌雰囲気が維持される。

無菌充填機における本願発明に係る工程は、蓋材が自重落下シュートから１枚ずつ蓋材保持具に受け取られ、載置される工程、蓋材保持具に載置された蓋材が搬送されながら殺菌される工程、殺菌された蓋材が無菌エアにより自重落下シュートに搬送される工程、自重落下シュートから蓋材は１枚ずつ容器に受け取られ、容器の口部に被せられる工程である。

（本発明の実施の形態１）
蓋材の殺菌を、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を蓋材の全面に吹き付けることにより行う場合を実施の形態１として、図２、図３、図４及び図５により以下に説明する。

図２に示すように、蓋材１は容器２の口部天面２ａに熱融着により接着されることにより内容物が充填された容器２を密封する。蓋材１は図２（Ａ）に示すように、端部が容器２の口部外表面を覆うように成形されている。蓋材１を容器２の口部天面２ａに被せるときに蓋材１の位置が決まるようにするためである。蓋材１の端部が成形されていない場合、容器２に蓋材１を被せることができず、蓋材１と容器２を熱融着により密封するまでの搬送過程において、蓋材１が容器２の口部天面２ａを覆うように置かれたとしても移動するおそれがあり、蓋材１により容器２が密封されないことがある。

図２（Ａ）は蓋材１の天面が平坦な例を示している。蓋材１は図２（Ｂ）のように天面が容器２の内側に凹状に成形されても構わない。蓋材１を容器２の口部天面２ａに被せるときに、容器２の口部天面２ａと蓋材１の端部の溝状の成形部と嵌合することで蓋材１の位置が固定され、熱融着し易い。また、熱融着をヒートシールにより行う場合に、図２（Ａ）の形状ではヒートシールを行う加熱体が蓋材１の熱融着しない面を加熱することになり、加熱される蓋材が収縮や変形するおそれがある。さらに図２（Ｂ）のような形状とすることで、内容物が充填される容器２のヘッドスペースを減らすことができる。

蓋材１は熱融着された容器２の口部天面２ａから剥離する際に、蓋材１の熱融着されていない部分を摘まんで引き剥がされる。そのため、蓋材１にはプルタブが設けられる。プルタブは容器２のネジ山に触れない程度の大きさが望ましい。

蓋材１に成形される蓋材フィルムは、アルミニウムのような金属箔を含む構成が望ましい。比較的厚いアルミニウム箔を積層したフィルムは冷間成形により成形することができる。アルミニウム箔は加熱せずに成形しても弾性が小さいために戻ることなく成形された形状を保つことができる。ただし、成形時の型締めは高い圧力がもとめられる。蓋材フィルムの構成例としては、ＰＥＴ１２μｍ／Ａｌ４０μｍ／ＰＥ５０μｍ、印刷／Ａｌ２０μｍ／ＰＥ２５μｍ等が挙げられる。ここで、ＰＥＴとは二軸延伸ポリエレンテレフタレートフィルムで、Ａｌとはアルミニウム箔で、ＰＥとはポリエチレンフィルムである。ＰＥＴ、Ａｌ及びＰＥはドライラミネート法により積層される。

アルミニウム箔を使用しないで、熱成形しやすいＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＳ（ポリスチレン）、ＰＣ（ポリカーボネート）のような熱可塑性樹脂を用いる蓋材フィルムでも構わない。例えば、ＯＰＰ３０μｍ／印刷／ＰＳ１４０μｍ／熱融着層、ＰＰ９０μｍ／ＥＶＯＨ２０μｍ／ＰＰ９０μｍ／熱融着層、ＰＣ３０μｍ／ＰＰ４０μｍ／熱融着層等が挙げられる。積層はドライラミネート法、押出しラミネート法等により行われる。アルミニウム箔を含まない熱可塑性樹脂から構成される蓋材フィルムは熱成形により成形される。バリア性が要求される場合は、ＥＶＯＨ（エチレン−ビニルアルコール共重合体）のような酸素バリア性の高い熱可塑性樹脂を層として設ける。

容器２の口部天面２ａと融着される蓋材１の箇所は、蓋材１のプルタブのような熱融着されていない部分を摘まんで引き剥がされるとき、容易に剥離しなければならない。そのため、蓋材１の容器２側の面は、容器２の口部天面２ａの材料と熱融着し、冷却後には手で剥離する力で容易に剥離する材料で構成されなければならない。例えば、容器２の天面がＰＥ又はＰＰの場合、蓋材１のアルミニウム箔面に酸成分を含むアクリル樹脂をコーティングすること、ＰＥの場合、ＰＥにポリブテンをブレンドした層を設ける、ＰＰの場合、ＰＰと高密度ポリエチレンをブレンドした層を設ける等の材料構成とする。

図３に示すように、成形された蓋材１は自重落下シュート３に供給され、自重により落下しながら、蓋材保持具４に載置される。蓋材保持具４は無端チェーン又は無端ベルトに固定され、載置される蓋材１の殺菌が完了するまで容器２の口部天面２ａに熱融着される面を略水平に保持しながら水平に移動する。蓋材保持具４の進行方向の上端部は、自重落下シュート３から落下する蓋材１の容器２の口部外表面を覆うように成形された蓋材１の端部を引っ張りながら蓋材１を自重落下シュート３から落下させ、蓋材保持具４に載置させる。よって、蓋材保持具４が蓋材１の熱融着される面の一部と接触して蓋材１を保持する箇所は、蓋材１の容器２の口部外表面を覆うように成形された蓋材１の端部よりも蓋材１の中心側である。

蓋材保持具４が蓋材１の熱融着される面の一部と接触して蓋材１を保持する箇所は、蓋材１を略水平に保持しながら水平に移動させることができるのであればどのような箇所でも構わない。蓋材保持具４の形状としては、例えば図６に示すような形状が挙げられる。図６（Ｅ）はピン型タイプを示している。ピンの数は、蓋材を水平に保持できる３本以上でればどのような本数でも構わない。蓋材１の容器２の口部外表面を覆うように成形された蓋材１の端部よりも蓋材１の中心側をピンの先端が、蓋材１の熱融着される面の一部と接触して蓋材１を略水平に保持する。ピンの先端は球形が好ましいが、面であっても構わない。

図６（Ｆ）は円筒型鋸歯タイプを示し、蓋材保持具４が複数の鋸歯状の先端を有し、鋸歯状の先端が蓋材１の熱融着される面の一部と接触して蓋材１を略水平に保持する。鋸歯は円筒の先端に設けられ、円筒は蓋材１の容器２の口部外表面を覆うように成形された蓋材１の端部よりも蓋材１の中心側に位置するような大きさである。円筒部分の側面はパンチング等により孔があけられても構わない。後述する殺菌工程においては殺菌剤が鋸歯の外側にも流入するため孔があけられることが望ましい。また、鋸歯が先端に設けられるならば、先端以下は先端を保持することができれば骨格のみでも構わない。鋸歯の先端は蓋材１を傷つけないように円弧状とすることが好ましいが、角状であって、鋭角でも鈍角でも構わない。

図６（Ｇ）は円筒型円弧タイプを示し、蓋材保持具４が複数の円弧状の先端を有し、円弧状の先端が蓋材１の熱融着される面の一部と接触して蓋材１を略水平に保持する。円弧は円筒の先端に設けられ、円筒は蓋材１の容器２の口部外表面を覆うように成形された蓋材１の端部よりも蓋材１の中心側に位置するような大きさである。円筒部分の側面はパンチング等により孔があけられても構わない。後述する殺菌工程においては殺菌剤が鋸歯の外側にも流入するため孔があけられることが望ましい。また、円弧が先端に設けられるならば、先端以下は先端を保持することができれば骨格のみでも構わない。

図３に示すように、蓋材保持具４に載置され、水平に搬送される蓋材１は、蓋材１の上部から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を吹き付けられ、さらに下部より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を吹き付けられることにより殺菌される。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の吹き付けは、図３に示すように同時に行っても、図５に示すように上部から吹き付けた後に下部から吹き付けても構わない。蓋材１が容器２を密封する場合、蓋材１の下部が容器２内容物側となるため、蓋材１の下部をより完全に殺菌する必要があり、上部を殺菌した後に下部を殺菌することが好ましい。すなわち、蓋材１の上部から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を吹き付け、その後下部より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を吹き付けることが好ましい。

蓋材１に吹き付けられる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は、蓋材１の容器２の口部外表面を覆うように成形された蓋材１の端部にも流れ、成形された蓋材１の端部も殺菌される。蓋材保持具４は蓋材１の熱融着される面の一部に接触しているが、接触面積が小さく、接触している蓋材１と蓋材保持具４との間にも過酸化水素のガスが入り込み、接触部分も殺菌することができる。

殺菌剤ガス吹き付けノズル５は、その先端のノズル孔が走行する蓋材１の上面又は下面に正対し得るように固定される。ノズル孔はスリット状でも円筒状でも構わない。殺菌剤ガス吹き付けノズル５は一本であっても複数本であっても構わない。

殺菌剤のガス若しくはミスト又はこれらの混合物は、殺菌剤ガス生成器によりガス化される過酸化水素水若しく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。殺菌剤ガス生成器は、過酸化水素水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と、この殺菌剤供給部から供給された過酸化水素水を分解温度以下に加熱して気化させる気化部とを備える。殺菌剤供給部は、殺菌剤供給路及び圧縮空気供給路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内に噴霧するようになっている。気化部は、内外壁間にヒータ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５から気化部外に噴出する。ヒータに換えて誘電加熱により気化部を加熱しても構わない。気化部で気化した過酸化水素水に加熱エアを混合して殺菌剤吹き付けノズル５から噴出させても構わない。

殺菌剤供給部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に、１ｇ／ｍｉｎ．〜１００ｇ／ｍｉｎ．の範囲で供給される。また、気化部の内表面は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に示すように殺菌剤ガス吹き付けノズル５から蓋材１に吹き付けられる。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。殺菌剤ガス生成器は複数備えても構わない。吹き付け量は蓋材１の大きさによっても変動する。蓋材１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。

過酸化水素水の過酸化水素含有量は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る。

また、過酸化水素水はメチルアルコール、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、過酸化水素水は過酢酸、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。

蓋材１に上部から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が吹き付けられる場合には、蓋材１は蓋材保持具４から移動することはないが、下部から吹き付けられる場合には、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が吹き付けられる勢いにより、蓋材１が蓋材保持具４から脱離するおそれがある。そこで、図５示すように、蓋材１に下部より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を吹き付ける場合には、蓋材１の上面にガイドレール７を設け、蓋材１が蓋材保持具４から浮き上がることにより脱離しないようにする。ガイドレール７は、蓋材１の上方、１ｍｍ〜５ｍｍの範囲内にガイドレール７の最下部が位置するように設けられる。ガイドレール７はステンレスやテフロン（登録商標）のような過酸化水素に耐性を有する材料により構成される。また、ガイドレール７の形状は円筒状でも多角形状であっても構わない。

図５（Ｃ）は蓋材１が下部より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が吹き付けられる場合に、蓋材１の上方にガイドレール７が設けられる側面図を示している。ガイドレール７は蓋材１の下部より過酸化水素水のガス若しくはミスト又はこれらの混合が吹き付けられる箇所に設けられる。また、図５（Ｄ）は平面図を示しており、スリット状の殺菌剤吹き付けノズル５が下部に設けられている箇所にガイドレール７が蓋材１の搬送方向に並列に２本設けられている。ガイドレール７は１本でも構わないが、蓋材１の浮き上がりを防止するためには２本以上が効果的であり好ましい。

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が吹き付けられた蓋材１は無菌エア吹き付けノズル６により、上部及び下部から無菌エアが吹き付けられる。蓋材１の表面に付着する過酸化水素水を除去するためである。無菌エアは常温でも構わないが、４０℃以上とすることが好ましい。加熱されることで、蓋材１の表面で過酸化水素水が除去される除去速度が速まり、また、加熱されることで、蓋材１の表面に残存する過酸化水素が活性化され、さらなる殺菌効果も期待される。無菌エアはブロワ又は圧縮エアによる空気を無菌フィルタに通すことで得られ、さらにヒータを設けることで無菌エアを加熱することができる。

図３に示すように、無菌エア吹き付けノズル６を蓋材１の上部及び下部の同位置に設け、同時に蓋材１に無菌エアを吹き付けても構わない。また、上部及び下部の別な位置に無菌エア吹き付けノズル６を設け、蓋材１に無菌エアを順に吹き付けても構わない。下部のみから無菌エアを吹き付ける場合、蓋材１が蓋材保持具４から脱離しないように、蓋材１に下部から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を吹き付ける場合と同様に、蓋材１の上方にガイドレールを設ける。無菌エアの吹き付けは、蓋材１の表面から過酸化水素水を除去する効果を高めるために、蓋材１の上部及び下部から同時に行われることが好ましい。

無菌エアが吹き付けられた蓋材１は、図３に示すように、水平方向から垂直方向に搬送され、垂直となった蓋材１の下面への無菌エア噴射装置８による無菌エアの噴射、又は下面をプッシャー９により押すことで、蓋材１は蓋材保持具４から脱離され、自重落下シュート１０に移載され、自重落下シュート１０を落下しながら、殺菌された内容物が充填された容器２の口部天面２ａに被せられる。蓋材１が脱離した蓋材保持具４は、逆転され、逆さまの状態で水平に無端チェーン又は無端ベルトにより搬送され、その後垂直方向に立ち上がり、蓋材１が載置される水平方向とされる。

容器２の口部天面２ａは、自重落下シュート１０から落下する蓋材１の容器２の口部外表面を覆うように成形された蓋材１の端部を引っ張りながら蓋材１を自重落下シュート１０から落下させ、殺菌された内容物が充填されてヘッドスペースが窒素置換された容器２の口部天面２ａに蓋材１が被せられる。

図４は蓋材１を蓋材保持具４から脱離させる別な方法を示している。図３は殺菌された蓋材１を水平から垂直方向に搬送しながら脱離する方法示したが、図４は蓋材１を水平に搬送しながら、蓋材１の下部から無菌エアを蓋材１の下面に噴射させ、浮き上がった蓋材１の側面に無菌エアを噴射させて水平方向に蓋材１を移動させて自重落下シュート１０に蓋材１を移載させるものである。図３、図４いずれの方法により殺菌された蓋材を自重落下シュート１０に移載しても構わない。

蓋材１が被せられた容器２は、ヒートシール、超音波シール又は高周波シール等により、容器２の口部天面２ａと殺菌された蓋材１の内面が熱融着されることにより密封される。密封された容器２は無菌雰囲気に搬送され、口部にキャップが巻き締められキャッピングされる。

図３に示す装置を作製し、以下のような評価を実施した。ＰＥＴ１２μｍ／Ａｌ４０μｍ／ＰＥ５０μｍという層構成の蓋材フィルムを冷間成形して蓋材１を作成した。蓋材１は円形で天面は平坦で、天面の径は４０ｍｍφ、端部が容器２の口部外表面を覆うように成形されているが、側面の高さは５ｍｍで、折り曲げ角度は９２°〜９５°とした。

蓋材保持具４は図６（Ｅ）に示す、ピンの先端が蓋材１の熱融着される面を接触して保持するタイプであって、ピンは８本とした。ピンは３８ｍｍφの円周内に位置して蓋材１を水平に保持する。ピンは２ｍｍφの円柱であって、先端は球形とした。また、ピンの長さは１５ｍｍとした。ピンの下部は円筒形状として両側面を無端ベルトに接合して搬送される。搬送速度は１５ｍ／ｍｉｎ．とした。

殺菌剤ガス吹き付けノズル５及び無菌エア吹き付けノズル６は、株式会社関西電熱製のスリットノズルである「ハイブローノズル」（スリット長１５０ｍｍ、スリット幅１ｍｍ）を用いた。殺菌剤ガス吹き付けノズル５及び無菌エア吹き付けノズル６と蓋材までの距離は３０ｍｍとした。蓋材１の下部に設ける殺菌剤ガス吹き付けノズル５及び無菌エア吹き付けノズル６は、蓋材１の天面の下面までの距離が３０ｍｍである。

気化管が３００℃に加熱された殺菌剤ガス生成器に３５質量％の過酸化水素を含む過酸化水素水７ｇ／ｍｉｎ．を０．４ＭＰａの圧力の空気と共に供給し、得られた過酸化水素水のガスを蓋材１の上部及び下部から蓋材１にそれぞれ１本の殺菌剤ガス吹き付けノズル５から吹き付けた。その後、蓋材１の上部に設けられた３本の無菌エア吹き付けノズル６から、１ｍ３／ｍｉｎ．の１４０℃に加熱された無菌エアを蓋材１に吹き付けた。

あらかじめ、蓋材１の蓋材保持具４と接する1箇所に、指標菌としてBacillus atrophaeus (ATCC9372)を２．２×１０３、１０４、１０５ｃｆｕ／spotになるように芽胞懸濁液を１μｌずつ付着させた。菌液を乾燥後に上述の殺菌をｎ＝５で行った。蓋材１の内面側に培養液を充填し、３５℃７日間培養後、培養液の陽性本数を確認し、最確数（ＭＰＮ：Most Probable Number）法から生残菌数を推定し、殺菌効果ＬＲＶを算出した。効果は当初の菌液の生菌数の対数値から、培養後の生菌数の対数値を引いた数値とした。殺菌効果は、ＬＲＶ＞６であった。

（本発明の実施の形態２）
本発明の実施の形態１は、蓋材１に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を吹き付けることにより蓋材１を殺菌する形態であるが、実施の形態２は、蓋材１に電子線を照射して蓋材１を殺菌する形態である。図７に示すように、少なくとも容器２の口部外側面を覆うように成形された蓋材１を、容器２の口部天面２ａに熱融着される蓋材１の熱融着される面を略水平に保持しながら水平に移動する蓋材保持具４に載置されて搬送される蓋材１の全面に電子線を照射して、蓋材１を殺菌する。

蓋材１及び蓋材保持具４は実施の形態１と同様であり、実施の形態１と同様に蓋材１は蓋材保持具４に載置される。載置された蓋材１は略水平に搬送されながら、図７に示すように、傾斜された搬送路を備え、電子線が外部に漏れないように遮蔽する遮蔽装置１２の中に搬送される。遮蔽装置１２の傾斜部を通過後、蓋材保持具４は略水平に戻され、蓋材１が略水平となった状態で、蓋材１の上部及び下部に設けられた電子線照射装置１１から電子線が照射される。電子線が照射された蓋材１は、さらに下方向に傾斜する傾斜部を経て、水平とされる。遮蔽装置１２に傾斜部を設けるのは、電子線照射装置１１から照射される電子線が外部に漏れないようにするためである。遮蔽装置１２に傾斜部を設けないと、開口部が大きいため、電子線及び電子線が金属面に衝突して発生するＸ線が外部に漏れるおそれがある。直進する電子線及びＸ線が金属に当たって角度を変えても遮蔽装置１２に傾斜部を設けることで、開口部から電子線及びＸ線が外部に漏れる可能性を抑えることができる。遮蔽装置１２は密度の高い金属とすることで、透過して電子線が外部に漏れることを防ぐ。

電子線照射装置１１は、加速電圧が８０ｋｅｖ〜２００ｋｅｖという比較的低い加速電圧の装置を使用する。蓋材１の表面を殺菌することが目的であり、低い加速電圧の電子線照射装置で十分であり、安全性も高い。電子線の照射線量は１０ｋＧｙ〜２５ｋＧｙが適当である。１０ｋＧｙ未満では殺菌が不十分であり、２５ｋＧｙを超える線量は蓋材１の表面を殺菌するには無駄である。

蓋材保持具４の形状は実施の形態１と同様である。蓋材保持具４は蓋材１の熱融着される面の一部を接触して保持する。蓋材保持具４と蓋材１が接触している部分には電子線が照射されず、蓋材保持具４と接触している蓋材１の部分が殺菌されないおそれがある。そのため、蓋材１が下部から電子線を照射されるとき、蓋材１と蓋材保持具４の接触する部分を離反させることにより、蓋材１と蓋材保持具４が接触する部分に電子線が照射されるようにする。図１０（Ｊ）は離反させるための離反治具１３が通過するための切り込みを入れた蓋材保持具４の側面図であり、図１０（Ｋ）は蓋材１の先端が離反治具１３により浮き上がった状態を、図１０（Ｌ）は蓋材１の後端が離反治具１３により浮き上がった状態を示す。

図１０（Ｊ）に示すように、蓋材１を保持する蓋材保持具４には、固定されている離反治具１３を通過できるように切り込み１４が設けられる。図１０（Ｊ）の上図は蓋材保持具４が円筒形状の場合を示し、下図は蓋材保持具４の蓋材との接触部は鋸歯状の場合を示す。いずれも、無端チェーンにより略水平に搬送される蓋材保持具４が、搬送路上に固定されて設けられる離反治具１３を通過できるように、蓋材保持具４の側面に切り込み１４が設けられる。図１０（Ｋ）に示すように、離反治具１３は、蓋材保持具４に設けられる切り込み１４を通過できる厚さで、搬送される蓋材保持具４に保持される蓋材１の容器２の口部外表面を覆うように成形されている側面の進行方向先端部を乗り上げさせることにより蓋材１を浮き上がらせる形状となっている。例えば図１０の（Ｋ）及び（Ｌ）に示すように、離反治具１３は、大きさの異なる二つの円弧により形成される形状であり、蓋材１が滑り易く、傷つきにくいように、高密度ポリエチレン又はテフロン（登録商標）等の樹脂又はステンレスのような金属により製作される。また、保形性のあるφ０．５ｍｍ〜φ１．０ｍｍ の金属線により製作されても構わない。

図１０（Ｋ）に示すように、離反治具１３の大きな円弧部分により蓋材１の端部側面は進行に伴って徐々に持ち上げられ、円弧の交点を最大高さとして蓋材１は浮き上がる。蓋材１と蓋材保持具４と接触する部分は離反し、電子線照射装置１１から照射される電子線が接触する部分にも照射される。離反治具１３を通過した蓋材１は、蓋材保持具４と接触して保持される。その後、蓋材１の容器２の口部外表面を覆うように成形されている側面の進行方向後端部が、離反治具１３の大きな円の部分に乗り上げることにより、再度蓋材１が浮き上がる。蓋材１と蓋材保持具４と接触する部分は離反し、電子線照射装置１１から照射される電子線が接触する部分にも照射される。このように、蓋材１は２回浮き上がり、蓋材１と蓋材保持具４と接触する部分に電子線が照射されることで、蓋材１の下面も完全に殺菌される。

図１に示す無菌充填機の工程において、蓋材殺菌及び容器殺菌から密封までの工程は無菌雰囲気で行われる。そのため、蓋材殺菌及び容器殺菌から密封までの工程が行われる部位はチャンバーで覆われ、無菌充填機の稼働前にＣＯＰ（Ｃｌｅａｎｉｎｇ Ｏｕｔ ｏｆ Ｐｌａｃｅ）及びＳＯＰ（Ｓｔｅｒｉｌｉｚｉｎｇ Ｏｕｔ ｏｆ Ｐｌａｃｅ）が行われ、その後無菌エアが供給されることで無菌雰囲気が維持される。電子線が照射される遮蔽装置１２の内部もＣＯＰ及びＳＯＰが行われるが、遮蔽装置１２内は殺菌剤を使用することもないため、通常ＣＯＰの必要はない。しかし、ＳＯＰは行われなければならない。ＳＯＰは遮蔽装置１２の内部に実施の形態１で蓋材１の殺菌に使用する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を吹き込み、さらに無菌エアで乾燥することにより行われる。電子線照射装置１１の電子線が照射される照射窓は、電子線が透過し易い素材であるチタンの箔が使用される。しかし、チタンの箔は過酸化水素により劣化するため、ＳＯＰを繰り返すとチタンの箔が損傷されるおそれがある。そのため、図９に示すようにＳＯＰをする際は電子線照射装置１１を後退させ、遮蔽装置１２の空間と電子線照射装置１１をシャッター１５により遮蔽する。

図９（Ｈ）は蓋材保持具４に保持されて搬送される蓋材１の上部及び下部から電子線照射装置１１により電子線が照射されている状態を示す。このとき、シャッター１５は電子線照射装置１１を塞ぐことなく電子線照射装置１１の近傍に格納されている。無菌充填機での生産が終了し、再度無菌充填機を稼働させるとき、遮蔽装置１２内はＳＯＰされる。このとき、図９（Ｉ）に示すように、格納されていたシャッター１５が移動して電子線照射装置１１を遮蔽し、電子線照射装置１１のチタン箔からなる照射窓に過酸化水素が接触することを防止する。ＳＯＰされた遮蔽装置１２内は無菌窒素が供給され、無菌雰囲気が維持される。無菌エアでは含まれる酸素が電子線によりオゾンとなり、機器を損傷するおそれがあり、外部にオゾンを含む気体が漏れると労働衛生上問題があるため、無菌窒素を遮蔽装置１２内に供給する。

電子線が照射されて殺菌された蓋材１は、実施の形態１と同様に図７に示すように、水平方向から垂直方向に搬送され、無菌エア噴射装置８による蓋材１の下面への無菌エアの噴射、又は下面をプッシャー９により押すことで、蓋材１は蓋材保持具４から脱離され、自重落下シュート１０に移載され、自重落下シュート１０を落下しながら、殺菌された内容物が充填された容器２の口部天面２ａに被せられる。蓋材１が脱離した蓋材保持具４は、反転して逆さまの状態で水平に無端チェーン又は無端ベルトにより搬送され、その後垂直方向に立ち上がり、蓋材１が載置される水平方向とされる。

容器２の口部天面２ａは、自重落下シュート１０から落下する蓋材１の容器２の口部外表面を覆うように成形された蓋材１の端部を引っ張りながら蓋材１を自重落下シュート１０から落下させ、殺菌された内容物が充填されてヘッドスペースが窒素置換された容器２の口部天面２ａに蓋材１が被せられる。

図８は蓋材１を蓋材保持具４から脱離させる別な方法を示している。図７は殺菌された蓋材１を水平から垂直方向に搬送しながら脱離する方法示したが、図８は蓋材１を水平に搬送しながら、蓋材１の下部から無菌エアを蓋材１の下面に噴射させ、浮き上がった蓋材１の側面に無菌エアを噴射させて水平方向に蓋材１を移動させて自重落下シュート１０に蓋材１を移載させるものである。図７、図８いずれの方法により殺菌された蓋材を自重落下シュート１０に移載しても構わない。

蓋材１が被せられた容器２は、ヒートシール、超音波シール又は高周波シール等により、容器２の口部天面２ａと殺菌された蓋材１の内面が熱融着されることにより密封される。密封された容器２は無菌雰囲気に搬送され、口部にキャップが巻き締められキャッピングされる。

図７に示す装置を作製し、以下のような評価を実施した。ＰＥＴ１２μｍ／Ａｌ４０μｍ／ＰＥ５０μｍという層構成の蓋材フィルムを実施例１と同様に成形し蓋材１を作成した。蓋材１は円形で天面は平坦で、天面の径は４０ｍｍφ、端部が容器２の口部外表面を覆うように成形されているが、側面の高さは５ｍｍで折り曲げ角度は９２°〜９５°とした。

蓋材保持具４は図６（Ｅ）に示す、ピンの先端が蓋材１の熱融着される面を接触して保持するタイプであって、ピンは８本とした。ピンは３８ｍｍφの円周内に位置して蓋材１を水平に保持する。ピンは２ｍｍφの円柱であって、先端は球形とした。また、ピンの長さは１５ｍｍとした。ピンの下部は円筒形状として両側面を無端ベルトに接合して搬送される。搬送速度は１５ｍ／ｍｉｎ．とした。

ピンの下部には蓋材１を蓋材保持具４から浮かせるための図１０に示すような１０ｍｍφと７ｍｍφの大きさの異なる二つの円弧により形成される形状の離反治具１３が通るように、ピンの先端から３ｍｍ下の位置まで、幅２ｍｍの切り込み１４を設けた。また、切り込み１４は蓋材保持具４の中心点から１２．５ｍｍの位置に２本設けた。離反治具１３は厚さ１ｍｍのテフロン（登録商標）板製とした。

９０ｋｅｖの加速電圧を有する電子線照射装置１１により、蓋材１の上部及び下部から蓋材１の全面に１０ｋＧｒの電子線を照射した。電子線の照射窓から蓋材１の天面及び下面までの距離は２０ｍｍであった。

あらかじめ、蓋材１の蓋材保持具４と接する１箇所に、指標菌としてBacillus pumils(ATCC27142)を２．２×１０３、１０４、１０５ｃｆｕ／spotになるように芽胞懸濁液を１μｌずつ付着させた。菌液を乾燥後に上述の殺菌をｎ＝５で行った。蓋材１の内面側に培養液を充填し、３7℃７日間培養後、培養液の陽性本数を確認し、最確数法から生残菌数を推定した。効果は当初の菌液の生菌数の対数値から、培養後の生菌数の対数値を引いた数値とした。殺菌効果は、ＬＲＶ＞６であった。

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…蓋材
２…容器
４…蓋材保持具
５…殺菌剤吹き付けノズル
６…無菌エア吹き付けノズル
７…ガイドレール
１１…電子線照射装置
１３…離反治具

Claims (24)

1. 殺菌された容器に殺菌された内容物を無菌雰囲気で充填し、内容物が充填された容器の口部天面に殺菌された蓋材が熱融着されることにより前記容器が密封される無菌充填機において、
   少なくとも前記容器の口部外側面を覆うように成形された前記蓋材を、前記容器の口部天面に熱融着される前記蓋材の熱融着される面を下面として略水平に保持しながら水平に移動する蓋材保持具に載置し、当該蓋材保持具に載置されて搬送される前記蓋材の全面を殺菌することを特徴とする蓋材の殺菌方法。
2. 請求項１に記載された蓋材の殺菌方法において、
   前記蓋材保持具が前記蓋材の熱融着される面の一部を接触して保持することを特徴とする蓋材の殺菌方法。
3. 請求項２に記載された蓋材の殺菌方法において、
   前記蓋材保持具が複数のピンから形成され、当該ピンの先端が前記蓋材の熱融着される面の一部に接触して保持することを特徴とする蓋材の殺菌方法。
4. 請求項２に記載された蓋材の殺菌方法において、
   前記蓋材保持具が複数の鋸歯状の先端を有し、当該鋸歯状の先端が前記蓋材の熱融着される面の一部に接触して保持することを特徴とする蓋材の殺菌方法。
5. 請求項２に記載された蓋材の殺菌方法において、
   前記蓋材保持具が複数の円弧状の先端を有し、当該円弧状の先端が前記蓋材の熱融着される面の一部に接触して保持することを特徴とする蓋材の殺菌方法。
6. 請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載された蓋材の殺菌方法において、
   前記蓋材保持具に載置されて搬送される前記蓋材は、前記蓋材の上部から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を吹き付けられ、さらに下部より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を吹き付けられることにより殺菌されることを特徴とする蓋材の殺菌方法。
7. 請求項６に記載の蓋材の殺菌方法において、
   前記蓋材が下部より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を吹き付けられるとき、前記蓋材の上面にガイドレールを設けることにより前記蓋材が前記蓋材保持具から脱離しないようにすることを特徴とする蓋材の殺菌方法。
8. 請求項６又は請求項７に記載の蓋材の殺菌方法において、
   前記蓋材に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を吹き付けた後、前記蓋材に加熱された無菌エアを吹き付けることを特徴とする蓋材の殺菌方法。
9. 請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載された蓋材の殺菌方法において、
   前記蓋材保持具に載置されて搬送される前記蓋材は、前記蓋材の上部及び下部から電子線を照射されることにより殺菌されることを特徴とする蓋材の殺菌方法。
10. 請求項９に記載された蓋材の殺菌方法において、
    前記蓋材が下部から前記電子線が照射されるとき、前記蓋材と前記蓋材保持具の接触する部分を離反させることにより、前記蓋材と前記蓋材保持具が接触する部分に前記電子線が照射されることを特徴とする蓋材の殺菌方法。
11. 請求項１乃至請求項１０のいずれか１項に記載された蓋材の殺菌方法において、
    前記蓋材は自重落下シュートにより落下しながら前記蓋材保持具に載置されることを特徴とする蓋材の殺菌方法。
12. 請求項１乃至請求項１１のいずれか１項に記載された蓋材の殺菌方法において、
    殺菌された前記蓋材は無菌エアの吹き付け又はプッシャーにより押されることで前記蓋材保持具から脱離し、自重落下シュートに移載され、自重落下シュートにより落下しながら前記容器の口部天面に被せられることを特徴とする蓋材の殺菌方法。
13. 殺菌された容器に殺菌された内容物を無菌雰囲気で充填し、内容物が充填された容器の口部天面に殺菌された蓋材が熱融着されることにより前記容器が密封される無菌充填機において、
    少なくとも前記容器の口部外側面を覆うように成形された前記蓋材を、前記容器の口部天面に熱融着される前記蓋材の熱融着される面を下面として略水平に保持しながら水平に移動する蓋材保持具を備え、当該蓋材保持具に載置されて搬送される前記蓋材の全面を殺菌する蓋材殺菌装置を備えることを特徴とする蓋材の殺菌装置。
14. 請求項１３に記載された蓋材の殺菌装置において、
    前記蓋材保持具が前記蓋材の熱融着される面の一部を接触して保持する接触部を有することを特徴とする蓋材の殺菌装置。
15. 請求項１４に記載された蓋材の殺菌装置において、
    前記接触部がピンの先端であって、前記蓋材保持具が複数の前記ピンを有することを特徴とする蓋材の殺菌装置。
16. 請求項１４に記載された蓋材の殺菌装置において、
    前記接触部が鋸歯状の先端であって、前記蓋材保持具が複数の鋸歯状の先端を有することを特徴とする蓋材の殺菌装置。
17. 請求項１４に記載された蓋材の殺菌装置において、
    前記接触部が円弧状の先端であって、前記蓋材保持具が複数の円弧状の先端を有することを特徴とする蓋材の殺菌装置。
18. 請求項１３乃至請求項１７のいずれか１項に記載された蓋材の殺菌装置において、
    前記蓋材殺菌装置が、前記蓋材保持具に載置されて搬送される前記蓋材の上部及び下部から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を吹き付ける殺菌剤吹き付けノズルを備えることを特徴とする蓋材の殺菌装置。
19. 請求項１８に記載の蓋材の殺菌装置において、
    前記蓋材殺菌装置が、前記蓋材が下部より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を吹き付けられるとき、前記蓋材が前記蓋材保持具から脱離しないように前記蓋材の上面にガイドレールを備えることを特徴とする蓋材の殺菌装置。
20. 請求項１８又は請求項１９に記載の蓋材の殺菌装置において、
    前記蓋材殺菌装置が、前記蓋材に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を吹き付けた後、前記蓋材に加熱された無菌エアを吹き付ける無菌エア吹き付けノズルを備えることを特徴とする蓋材の殺菌装置。
21. 請求項１３乃至請求項１７のいずれか１項に記載された蓋材の殺菌装置において、
    前記蓋材殺菌装置が、前記蓋材保持具に載置されて搬送される前記蓋材の上部及び下部から電子線を照射する電子線照射装置を備えることを特徴とする蓋材の殺菌装置。
22. 請求項２１に記載された蓋材の殺菌装置において、
    前記蓋材が下部から前記電子線が照射されるとき、前記蓋材と前記蓋材保持具が接触する部分に前記電子線が照射されるように、前記蓋材と前記蓋材保持具の接触する部分を離反させる離反治具が設けられることを特徴とする蓋材の殺菌装置。
23. 請求項１３乃至請求項２２のいずれか１項に記載された蓋材の殺菌装置において、
    前記蓋材が落下しながら前記蓋材保持具に載置される自重落下シュートを備えることを特徴とする蓋材の殺菌装置。
24. 請求項１３乃至請求項２３のいずれか１項に記載された蓋材の殺菌装置において、
    殺菌された前記蓋材を前記蓋材保持具から脱離させる無菌エア噴射装置又はプッシャーを備え、脱離した前記蓋材を前記容器の口部天面に被せる自重落下シュートを備えることを特徴とする蓋材の殺菌装置。

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