JP5401828B2 - 容器の殺菌方法及び装置 - Google Patents

Description

本発明は、ボトル等の容器を過酸化水素等の殺菌剤で殺菌する方法及び装置に関する。

ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等で作られたボトルの殺菌に関し、ボトルを走行させながら、定位置に設置したノズルから過酸化水素のミストをボトルの口部に向かって吹き付け、次いで、エアノズルをボトルに追従させつつ熱風をボトル内に吹き込んでエアリンスを行い、しかる後、ボトル内に温水を注入して温水リンスを行うという方法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

このようにして殺菌されたボトルには、充填機によって飲料等の内容物が充填され、キャップ等が被せられる。そして、無菌包装体として市場に送り出される。

特開２００６−１１１２９５号公報

ところが、上記の従来の殺菌方法によれば、過酸化水素のミストを吐出するノズルの先をボトルが走行するので、ミストがボトル内の隅々まで行き届き難い。ことにボトル内の底部にはミストが付着し難いので殺菌不良が生じやすい。これを防止するため、従来はボトルの搬送路に沿ってノズルを複数本配置する等してミストを大量に吐出させるようにしている。しかし、これには過酸化水素の消費量の増大を招くという問題がある。また、無菌包装体の生産効率を高めるためにボトルの走行速度を大きくすると、ミストの流量を更に増やさなければならず、過酸化水素の消費量の更なる増大を招いてしまう。この問題はノズルをボトルに追従させつつボトル内へミストを吹き込むことで解決するようでもあるが、ミストを吐出するノズルを移動させるものとすると、ミスト生成器からノズルまでミストが流れる間にミストが結露しやすくなり、結露した過酸化水素が容器に向かってボタ落ちしやすくなるという問題がある。過酸化水素の濃度を低くすれば結露し難くなるが、その場合は逆に殺菌効果が薄れるという問題がある。

したがって、本発明は、ボトルの走行速度を大きくする場合であっても、過酸化水素のミストの使用量を増やすことなく、また、過酸化水素のボタ落ちを来たすことなく、一定の殺菌効果を得ることができる殺菌方法及び装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明は次のような構成を採用する。

すなわち、請求項１に係る発明は、過酸化水素の凝結ミスト（Ｍ）を、所定の速度で走行する容器（２）の口部（２ａ）に向かって、定位置に置かれた噴霧管（３）から吹き付け、５０μＬ／bottle〜１００μＬ／bottleの量の過酸化水素を容器の内面に付着させ、次いで、上記容器（２）の口部（２ａ）にノズル（６）を追従させながら、過酸化水素のガス（Ｇ）濃度が２ｍｇ／Ｌ〜８ｍｇ／Ｌである熱風をノズル（６）から容器（２）内に吹き付けることにより、容器内に漂う上記凝結ミストを容器外に排出するとともに容器内に吹き込まれた上記凝結ミストによる殺菌不良を補う容器の殺菌方法を採用する。

請求項２に記載されるように、請求項１に記載の容器の殺菌方法において、過酸化水素のガス（Ｇ）は、過酸化水素の凝結ミスト（Ｍ）を熱風（Ｈ）によって加熱、希釈しガス化したものとすることができる。

請求項３に記載されるように、請求項１又は請求項２に記載の容器の殺菌方法において、上記容器（２）にその成形時の熱が残留しているうちに、上記過酸化水素の凝結ミスト（Ｍ）を吹き付けるものとすることができる。

請求項４に記載されるように、請求項１又は請求項２に記載の容器の殺菌方法において、上記容器（２）を予備加熱した後に、上記過酸化水素の凝結ミスト（Ｍ）を吹き付けるものとすることができる。

請求項５に記載されるように、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の容器の殺菌方法において、上記過酸化水素のガス（Ｇ）を容器（２）内に吹き込んだ後に、容器（２）内を無菌水（Ｗ）によって洗浄するようにしてもよい。

また、請求項６に係る発明は、容器（２）を所定の搬送路に沿って搬送する搬送手段（２０等）を有し、過酸化水素の凝結ミスト（Ｍ）を、上記搬送路を走行する容器（２）の口部（２ａ）に向かって定位置から吹き付け、５０μＬ／bottle〜１００μＬ／bottleの量の過酸化水素を容器の内面に付着させる噴霧管（３）と、過酸化水素のガス（Ｇ）濃度が２ｍｇ／Ｌ〜８ｍｇ／Ｌである熱風を、上記搬送路を走行する容器（２）に追従しながら容器（２）内に吹き付けることにより、容器内に漂う上記凝結ミストを容器外に排出するとともに容器内に吹き込まれた上記凝結ミストによる殺菌不良を補うノズル（６）とが、上記搬送路に沿って配置された容器の殺菌装置を採用する。

請求項７に記載されるように、請求項６に記載の容器の殺菌装置において、過酸化水素のガス（Ｇ）は、過酸化水素の凝結ミスト（Ｍ）を熱風（Ｈ）によって加熱、希釈することにより生成したものとすることができる。

請求項８に記載されるように、請求項６に記載の容器の殺菌装置において、上記搬送手段（２０等）の上記噴霧管（３）よりも上流側に、容器（２）の成形機（９）が同期接続されたものとすることができる。

請求項９に記載されるように、請求項６に記載の容器の殺菌装置において、上記搬送手段（２０等）の上記噴霧管（３）よりも上流側に、容器の予備加熱装置が設けられたものとすることができる。

請求項１０に記載されるように、請求項６乃至請求項９のいずれかに記載の容器の殺菌装置において、上記搬送路の上記過酸化水素のガス（Ｇ）を吹き付けるノズル（６）よりも下流側に容器（２）内を無菌水（Ｗ）によって洗浄する洗浄手段（４０）が設けられたものとすることができる。

請求項１に係る発明によれば、過酸化水素の凝結ミスト（Ｍ）を、所定の速度で走行する容器（２）の口部（２ａ）に向かって、定位置に置かれた噴霧管（３）から吹き付け、５０μＬ／bottle〜１００μＬ／bottleの量の過酸化水素を容器の内面に付着させ、次いで、上記容器（２）の口部（２ａ）にノズル（６）を追従させながら、過酸化水素のガス（Ｇ）濃度が２ｍｇ／Ｌ〜８ｍｇ／Ｌである熱風をノズル（６）から容器（２）内に吹き付けることにより、容器内に漂う上記凝結ミストを容器外に排出するとともに容器内に吹き込まれた上記凝結ミストによる殺菌不良を補う容器の殺菌方法であるから、無菌包装体の生産性を高めるために容器（２）の走行速度を大きくしても過酸化水素の凝結ミスト（Ｍ）あるいは過酸化水素の流量、消費量を増大することなく容器を適正に殺菌することができる。

請求項２に記載されるように、請求項１に記載の容器の殺菌方法において、過酸化水素のガス（Ｇ）は、過酸化水素の凝結ミスト（Ｍ）を熱風（Ｈ）によって加熱、希釈しガス化したものとする場合は、過酸化水素の適正な濃度のガスを結露させることなく容器（２）に供給することができる。従って、容器（２）への過酸化水素のボタ落ち等を防止しつつ容器（２）を適正に殺菌することができる。

請求項３に記載されるように、請求項１に記載の容器の殺菌方法において、上記容器（２）にその成形時の熱が残留しているうちに、上記過酸化水素の凝結ミスト（Ｍ）を吹き付けるものとする場合は、成形時の熱によって容器（２）を予備加熱することができ、過酸化水素の凝結ミスト（Ｍ）、更には過酸化水素のガス（Ｇ）による容器（２）の殺菌効果を一層高めることができる。

請求項４に記載されるように、請求項１又は請求項２に記載の容器の殺菌方法において、上記容器（２）を予備加熱した後に、上記過酸化水素の凝結ミスト（Ｍ）を吹き付けるものとする場合は、過酸化水素の凝結ミスト（Ｍ）、更には過酸化水素のガス（Ｇ）による容器（２）の殺菌効果を一層高めることができる。

請求項５に記載されるように、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の容器の殺菌方法において、上記過酸化水素のガス（Ｇ）を容器（２）内に吹き込んだ後に、容器（２）内を無菌水（Ｗ）によって洗浄するようにした場合は、殺菌に使用された過酸化水素を容器（２）から効率よく除去することができる。

請求項６に係る発明によれば、容器（２）を所定の搬送路に沿って搬送する搬送手段（２０等）を有し、過酸化水素の凝結ミスト（Ｍ）を、上記搬送路を走行する容器（２）の口部（２ａ）に向かって定位置から吹き付け、５０μＬ／bottle〜１００μＬ／bottleの量の過酸化水素を容器の内面に付着させる噴霧管（３）と、過酸化水素のガス（Ｇ）濃度が２ｍｇ／Ｌ〜８ｍｇ／Ｌである熱風を、上記搬送路を走行する容器（２）に追従しながら容器（２）内に吹き付けることにより、容器内に漂う上記凝結ミストを容器外に排出するとともに容器内に吹き込まれた上記凝結ミストによる殺菌不良を補うノズル（６）とが、上記搬送路に沿って配置された容器の殺菌装置であるから、無菌包装体の生産性を高めるために容器（２）の走行速度を大きくしても過酸化水素の凝結ミスト（Ｍ）ないし過酸化水素の流量、消費量を増大することなく、容器（２）への過酸化水素のボタ落ちを来たすことなく、容器（２）を適正に殺菌することができる。

請求項７に記載されるように、請求項６に記載の容器の殺菌装置において、過酸化水素のガス（Ｇ）は、過酸化水素の凝結ミスト（Ｍ）を熱風（Ｈ）によって加熱、希釈することにより生成したものとする場合は、過酸化水素の適正な濃度のガスを結露させることなく容器（２）に供給することができる。従って、容器（２）への過酸化水素のボタ落ち等を防止しつつ容器（２）を適正に殺菌することができる。

請求項８に記載されるように、請求項６に記載の容器の殺菌装置において、上記搬送手段（２０等）の上記噴霧管（３）よりも上流側に、容器（２）の成形機（９）が同期接続されるものとした場合は、容器（２）の成形時の熱によって容器（２）を予備加熱することができ、過酸化水素の凝結ミスト（Ｍ）、更には過酸化水素のガス（Ｇ）による容器（２）の殺菌効果を一層高めることができる。

請求項９に記載されるように、請求項６に記載の容器の殺菌装置において、上記搬送手段（２０等）の上記噴霧管（３）よりも上流側に、容器の予備加熱装置が設けられたものとする場合は、過酸化水素の凝結ミスト（Ｍ）、更には過酸化水素のガス（Ｇ）による容器（２）の殺菌効果を一層高めることができる。

請求項１０に記載されるように、請求項６乃至請求項９のいずれかに記載の容器の殺菌装置において、上記搬送路の上記過酸化水素のガス（Ｇ）を吹き付けるノズル（６）よりも下流側に容器（２）内を無菌水（Ｗ）によって洗浄する洗浄手段（４０）が設けられたものとした場合は、殺菌に使用された過酸化水素を容器（２）から効率よく除去することができる。

以下に本発明を実施するための形態について説明する。

＜実施の形態１＞
この実施の形態において、殺菌対象とする容器は、ＰＥＴで出来た図１（Ａ）に示すようなプリフォーム１をブロー成形することにより得られる同図（Ｂ）に示すようなボトル２である。プリフォーム１はボトル２と同じ口部２ａを有する有底筒状体である。

この容器の殺菌方法は図１に示す手順で行われる。

まず、図１（Ａ）に示すようなプリフォーム１が用意される。プリフォーム１は、その全体の温度がほぼ均一に成形に好適な温度域に上昇するように加熱された後に、同図に示すように、ブロー成形機の金型４に送られ、ボトル２に成形される。

ブロー成形機は、プリフォーム１を囲む金型４と、気体を噴出するブローノズル５とを有する。金型４内の上記好適な温度域まで昇温したプリフォーム１の中にブローノズル５から空気等の気体が吹き込まれることにより、金型４内でボトル２が成形される。その後、金型４の型開きが行われ、ボトル２が金型４外へ取り出される。

このブロー成形では、金型４が略一定の温度に維持される。この温度は、例えば後述するようにボトル２内への過酸化水素の凝結ミストＭを供給する時におけるボトル２の温度や、ボトル２の材質、形状等に応じて適宜設定される。この温度は、例えば６０℃〜８０℃である。

図１（Ａ）に示すように、金型４はボトル２の口部２ａに対応した金型上部４ａ、ボトル２の胴部２ｂに対応した金型中央部４ｂ、ボトル２の底部２ｃに対応した金型底部４ｃとに分割し、それぞれに異なる温度を設定することができる。例えば、ボトル２の口部２ａと底部２ｃにそれぞれ対応した金型上部４ａと金型底部４ｃは、金型中央部４ｂと比べて低い温度に設定してもよい。ボトル２の口部２ａはプリフォーム１において既に形成されているため、この口部２ａに熱を供給しすぎると口部２ａが変形するおそれがある。そこで、この口部２ａと接触する金型上部４ａの温度を低くしておくことにより口部２ａの変形を防止することができる。

この図１（Ａ）のボトル２の成形工程は、ブロー成形機の金型４やブローノズル５とプリフォーム１とを同期走行させながら行われるが、ブロー成形機を定位置に設置して定位置でプリフォーム１からボトル２を成形することも可能である。

成形されたボトル２は、引き続き所定の速度で走行しながら、図１（Ｂ）に示すように、殺菌剤である過酸化水素の凝結ミストＭを吹き付けられることにより殺菌される。

なお、上記ボトル２の成形工程をこの殺菌工程に接続しないで、あらかじめ成形されたボトル２を用意しておいて、この図１（Ｂ）の殺菌工程に供給するようにしてもよい。

過酸化水素の凝結ミストＭは、過酸化水素をガス化させた後に凝縮させることにより生成される。

過酸化水素の凝結ミストＭは、例えば図３に示すミスト生成装置４４により生成される。この生成装置４４は、殺菌剤である過酸化水素の水溶液を滴状にして供給する二流体スプレーである過酸化水素供給部４５と、この過酸化水素供給部４５から供給された過酸化水素の噴霧をその沸点以上、非分解温度以下に加熱して気化させる気化部４６とを備える。過酸化水素供給部４５は、過酸化水素供給路４５ａ及び圧縮空気供給路４５ｂからそれぞれ過酸化水素の水溶液と圧縮空気を導入して過酸化水素の水溶液を気化部４６内に噴霧するようになっている。気化部４６は内外壁間にヒータ４６ａを挟み込んだパイプであり、パイプ内に吹き込まれた過酸化水素の噴霧を加熱し気化させる。気化した過酸化水素のガスは噴霧管３から、ボトル２の口部２ａに向かって凝結ミストとなって噴出する。

ボトル２はその口部２ａを上に向けた状態で走行し、その走行路の上方にはボトル２の口部２ａに向かって開口する上記噴霧管３が定位置に配置される。過酸化水素の凝結ミストＭは噴霧管３の開口からボトル２の口部２ａに向かって連続して吹き出る。そして、吹き出た過酸化水素の凝結ミストＭは走行するボトル２の口部２ａからボトル２内へ流入してボトル２の内面を殺菌し、他の過酸化水素の凝結ミストＭはボトル２外へと流れてボトル２の外面を殺菌する。

この噴霧管３から吐出される過酸化水素ミストＭがボトル２の内面に付着する量は、望ましくは３０μＬ／bottle〜１５０μＬ／bottle、より望ましくは５０μＬ／bottle〜１００μＬ／bottleである。

過酸化水素の凝結ミストＭの供給時におけるボトル２の表面温度は、５０℃以上であることが望ましい。そのため、噴霧管３は、ボトル２の走行路中においてボトル２の表面温度が５０℃以上に保たれるような位置に配置される。この時のボトル２の表面温度は、ボトル２の熱容量、ボトル２の周囲の雰囲気、金型４から付与された熱量等に応じて定まる。この実施の形態１では、過酸化水素の凝結ミストＭの供給時におけるボトル２の表面温度が５０℃以上になるように、上記ブロー成形機から噴霧管３までのボトル２の走行速度、ボトル２の成形時における金型４の温度等が設定される。

なお、過酸化水素の凝結ミストＭの供給時におけるボトル２の表面温度は、例えばボトル２の材質や形状、殺菌剤の種類などに応じて、ボトル２が適切に殺菌されるように適宜設定される。ボトル２の表面温度は、ボトル２の全体が５０℃以上でなくてもよい。例えば、ボトル２の成形時に金型４の上部４ａの温度を中央部４ｂ及び下部４ｃよりも低くした場合、ボトル２の口部２ａの温度が５０℃未満になる可能性がある。この場合でも、図１（Ｂ）に示したように口部２ａには高濃度の過酸化水素の凝結ミストＭが供給されるので、口部２ａを適正に殺菌することができる。

この図１（Ｂ）に示す殺菌工程では、ボトル２の通り道をトンネル７５で囲っておくのが望ましい。トンネル７５で囲っておくことにより、過酸化水素の凝結ミストＭがボトル２の外面に付着しやすくなり、ボトル２の外面の殺菌効果が向上する。

過酸化水素の凝結ミストＭにより内外面を殺菌されたボトル２は、引き続き走行しながら、図１（Ｃ）に示すように、エアリンス工程に送られる。

このエアリンス工程では、ボトル２の走行に追従するノズル６が設けられる。ノズル６がボトル２と同速度で走行しながらボトル２内に口部２ａから挿入される。もちろん、
ノズル６はボトル２内に挿入することなくボトル２外から口部２ａに対向させるのみでもよい。

このノズル６から、無菌化され加熱されたホットエアによって搬送される過酸化水素のガスＧが、ボトル２内に吹き込まれる。

この過酸化水素のガスＧは、図４に示すエアリンス装置によって生成し、ボトル２内に供給することができる。

図４に示すように、所定の駆動源からの動力で回転するホイール２９（実施の形態２参照。）が機台６０上に起立する旋回軸６１に水平に取り付けられる。ホイール２９の盤面からは支柱６１ａが上方に伸び、支柱６１ａの上端に上記過酸化水素のガスＧが流入するマニホルド６２が固定される。マニホルド６２の上部中央からは旋回軸６１の軸心の延長線上で導管６３が上方に伸び、この導管６３が機台６０に連結される無菌チャンバー４３（実施の形態２参照。）のフレーム部材にベアリング６５を介して保持される。これにより、マニホルド６２はホイール２９と一体で旋回軸６１の回りを回転可能である。

また、ホイール２９の盤面からは他の支柱６６が上方に伸び、この支柱６６の上部にボトル２のグリッパー６８が取り付けられる。支柱６６及びグリッパー６８は所定のピッチでホイール２９の回りに多数配置される。多数のグリッパー６８は支柱６６を介してホイール２９に連結されるので、ホイール２９の回転と共に回転する。

マニホルド６２の回りからは各グリッパー６８に向って過酸化水素のガスＧの供給管６７がそれぞれ伸び、各供給管６７の先端に上記ノズル６が取り付けられる。ノズル６は上記支柱６６に固定され、その先端の開口がグリッパー６８に保持されたボトル２の口部２ａに正対する。これにより、ホイール２９が回転すると、ノズル６はグリッパー６８に保持されたボトル２と共に旋回軸６１の回りを旋回し、過酸化水素のガスＧをボトル２内に吹き込む。

また、ホイール２９の周囲には、グリッパー６８に保持されたボトル２の通り道を囲むようにトンネル６９が設けられる。上記ノズル６から吐出されるガスＧは、ボトル２の外側へも流れ、トンネル６９内において高濃度の過酸化水素の凝結ミストとなって滞留し、ボトル２の外面上に付着し或いはトンネル６９内を漂う微生物を殺菌する。

上記マニホルド６２の導管６３の上端には、加熱管７０がシール部材７１を介して接続される。導管６３はマニホルド６２と一体で加熱管７０に対して回転し、シール部材７１が両管６３，７０の接続部からのガスＧの漏れを防止する。加熱管７０には図３に示したミスト生成装置４４が複数基取り付けられ、各ミスト生成装置４４から過酸化水素の凝結ミストＭが加熱管７０内に供給される。過酸化水素凝結ミスト生成装置４４の稼動する台数は、ボトル２の殺菌に必要とされるガスＧの量等に応じて決定される。

加熱管７０の上流側にはブロア７２、ＵＬＰＡ（Ultra Low Penetration Air Filter）フィルタ７３及び電熱器７４で構成される熱風供給装置が設けられる。ブロア７２から引き込まれた空気がＵＬＰＡフィルタ７３で浄化され、電熱器７４で所定温度まで加熱され、熱風Ｈとなって加熱管７０内に送られる。熱風Ｈは過酸化水素の露点以上の例えば１００℃以上の温度に加熱された無菌エアである。この熱風Ｈは過酸化水素凝結ミスト生成装置４４から送られる過酸化水素の凝結ミストＭをガス化させてマニホルド６２へと搬送する。この過酸化水素のガスＧが、各供給管６７を通ってノズル６からボトル２内へと噴出し、或いはボトル２外に流出する。

上記加熱管７０からマニホルド６２を経てノズル６へと至る管路はできるだけ短く形成されており、そのため過酸化水素のガスＧは結露することなく熱風Ｈに乗ってボトル２に到達する。

ノズル６からボトル２内に過酸化水素のガスＧが吹き込まれると、過酸化水素のガスＧがボトル２の内面の全面にムラなく接触し、ボトル２の内面を速やかに殺菌する。また、同様にボトル２の外面にも接触してボトル２の外面を速やかに殺菌する。

この熱風Ｈ中に混入される過酸化水素のガスＧの濃度は、望ましくは１ｍｇ／L（Lは熱風Ｈの容積）〜１０ｍｇ／L、より望ましくは２ｍｇ／L〜８ｍｇ／Lである。

このように、ボトル２内に無菌化した熱風Ｈと過酸化水素のガスＧを供給してエアリンス処理を行うことにより、ボトル２が内面から加熱され、過酸化水素の凝結ミストＭ及びガスＧによる殺菌効果が高まる。また、熱風Ｈ中に含まれる過酸化水素のガスＧにより、上記過酸化水素の凝結ミストＭによって殺菌が不十分であった例えばボトル２内の底部２ｃ等がより確実に殺菌される。

なお、熱風Ｈと過酸化水素のガスＧの吹き込み時間は、ボトル２の内部に漂っている過酸化水素の凝結ミストＭをすべて排出でき、かつ過酸化水素の凝結ミストＭによる殺菌不良を補うことができる範囲で行えばよい。熱風Ｈと過酸化水素のガスＧの温度がボトル２の耐熱温度以上である場合、その吹き込み時間があまり長いとボトル２が耐熱温度を超えて加熱され、変形等を生じることがあるので注意を要する。熱風Ｈと過酸化水素のガスＧの吹き込み時間は例えば２〜５秒に設定される。

なお、必要に応じて、熱風Ｈに代えて常温の無菌化されたエアに、低濃度の過酸化水素の凝結ミストを混ぜて過酸化水素をガス化させ、結露しないようにノズル６へと供給するようにしてもよい。

上記エアリンスを施されたボトル２は、図１（Ｄ）に示す洗浄工程へと走行する。この洗浄工程は必要に応じて設けられる。

この洗浄工程では、ボトル２は上下反転状態にされて走行する。そして、下向きになったボトル２の口部２ａから洗浄用のノズル７が挿入され、このノズル７から加熱された無菌水Ｗがボトル２内に送り込まれる。これにより、ボトル２の内部に残留している過酸化水素が洗い流される。

なお、無菌水Ｗは６０℃〜７５℃程度に加熱されて洗浄に供されるが、場合によって常温で供給される。無菌水Ｗの供給時間はボトル２の容量や形状に応じて適宜設定され、例えば１秒〜１０秒に設定される。

無菌水Ｗにより洗浄された後のボトル２は、口部２ａが上を向く元の状態に戻される。

その後、この洗浄処理されたボトル２には、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、その口部２ａをキャップ（図示せず）により密封され無菌包装体とされる。

ここで、上記容器の殺菌方法により得ることができる効果を従来の殺菌方法による効果と比較して述べる。

表１の「Ｎｏ.」欄中、Ａ1、Ａ2、Ａ3、Ｂ1、Ｂ2は１．５Ｌ角ボトルのサンプル番号を示す。このうち、Ａ1、Ａ2、Ａ3は従来の殺菌方法に対応し、Ｂ1、Ｂ2は本発明の上記実施の形態１の場合に対応する。

「Ｈ₂Ｏ₂ミスト付着量」の欄は、過酸化水素ミストがボトルの内面に付着した量を示す。

「エア中のＨ₂Ｏ₂添加量」の欄は、エアリンスの熱風中に添加した過酸化水素のガス濃度を示す。

「滅菌効果」の欄は、B.subtilis胞子（芽胞）についてのＬＲＶ（Logarithmic reduction value）を示す。

「プリフォーム内面付着菌数」の欄は、各ボトルＡ1、Ａ2、Ａ3、Ｂ1、Ｂ2の成形前にそれらのプリフォーム内面に付着させた菌数を示し、「○」は滅菌されたことを示し、「●」は殺菌不良であることを示す。

「判定」の欄中、「Ｈ₂Ｏ₂使用量」の欄は過酸化水素の使用量と、この使用量が適正量であるか否かを示し、「○」は適正な消費量であることを表し、「×」は消費量が多すぎることを表す。

また、「滅菌性」の欄は、滅菌効果（ＬＲＶ）が「６」よりも大きいものを「◎」、「６」を「○」、「６未満」であるものを「×」として表す。「総合」の欄は、過酸化水素の使用量と滅菌性の双方が良好であるものを「○」として表し、いずれか一方でも不良「×」であるものを△として表す。

表１から明らかなように、従来法によれば、過酸化水素の使用量を340μL/bottle〜510μL/bottleの大容量にしなければ滅菌効果ＬＲＶ＝６を得ることができないが、本発明の方法によれば、過酸化水素の使用量を230μL/bottle〜260μL/bottle程度の少量にしても従来法と同程度の滅菌効果ＬＲＶ＝６を得ることができる。すなわち、従来の過酸化水素の使用量を１／２〜１／３程度まで低減しても従来と同様な滅菌効果を得ることができる。

＜実施の形態２＞
この実施の形態２に係る容器の殺菌装置は、上記実施の形態１に係る容器の殺菌方法を実施するためのものであり、図２に示すように構成される。

図２に示すように、この殺菌装置は、口部２ａを有する有底筒状のプリフォーム１（図１（Ａ）参照）を所定の間隔で順次供給するプリフォーム供給機８と、ブロー成形機９と、成形されたボトル２に過酸化水素ミストＭを接触させてボトル２を殺菌する殺菌手段としてのボトル殺菌機１０と、殺菌されたボトル２を洗浄し、その後飲料等の内容物をボトル２に充填、密封する充填部としての充填機１１とを備える。

プリフォーム供給機８から充填機１１に至る間には、所定の搬送手段によって搬送路が形成され、搬送路上にはプリフォーム１やボトル２を保持しつつ搬送するグリッパー６８（図４参照）等が設けられている。

プリフォーム供給機８は、プリフォーム１をブロー成形機９に所定の間隔で順次供給するプリフォームコンベア１２を備える。プリフォーム１は、プリフォームコンベア１２を通ってブロー成形機９内に送られる。

ブロー成形機９は、上記プリフォームコンベア１２によって搬送されるプリフォーム１を加熱する加熱部１３と、加熱されたプリフォーム１をボトル２に加熱成形する成形部１４とを備える。

ブロー成形機９内には、上記プリフォームコンベア１２の終端でプリフォーム１を受け取ってボトル２に成形し、次のボトル殺菌機１０へとボトル２を搬送するための搬送手段が設けられ、その搬送路上に加熱部１３、成形部１４等が配置される。

搬送手段は、プリフォームコンベア１２の終端から加熱部１３へとプリフォーム１を搬送する第一のホイール１５，１６，１７，１８の列と、加熱部１３内でプリフォーム１を走行させるコンベア１９と、加熱されたプリフォーム１をこのコンベア１９から受け取って成形部１４へと送り、そこで成形されたボトル２を次のボトル殺菌機１０へと送る第二のホイール２０，２１，２２，１７の列とを具備する。第一のホイール１５，１６，１７，１８の列と第二のホイール２０，２１，２２，１７の列との間では必要に応じてホイール１７が共用される。

プリフォーム１は、プリフォームコンベア１２によってブロー成形機９内に送り込まれた後、第一のホイール１５，１６，１７，１８の列を経てコンベア１９に受け取られ、このコンベア１９によって加熱部１３内を往復移動する。加熱部１３の壁面には、図示しないヒータが設けられており、コンベア１９によって搬送されるプリフォーム１がこのヒータによって加熱される。加熱部１３で加熱されたプリフォーム１は、第二のホイール２０，２１，２２，１７の列に受け取られ成形部１４に至る。

成形部１４は、ホイール２１の回りに、加熱されたプリフォーム１をボトル２に成形するための金型４（図１（Ａ）参照）と、加熱されたプリフォーム１の内部に気体を吹き込むブローノズル５（図１（Ａ）参照）とを備える。

金型４は、図１に示したように、ボトル２の口部２ａを成形する金型上部４ａと、胴部２ｂを成形する金型中央部４ｂと、底部２ｃを成形する金型底部４ｃとを備える。金型４のこれら各部４ａ、４ｂ、４ｃが組み合わされ、ブローノズル５からプリフォーム１内に空気等の気体が吹き込まれることによって、金型４の内部でボトル２が成形される。金型４は、プリフォーム１と一体的にホイール２１の周方向に移動しつつ、プリフォーム１からボトル２を成形するようになっている。

ボトル殺菌機１０は、上記ブロー成形機９内で成形されたボトル２を搬送する手段として第三のホイール２３，２４，２５，２６，２７の列と、ボトル２に殺菌剤である過酸化水素の凝結ミストＭを供給する凝結ミスト供給手段としての噴霧管３とを備える。

噴霧管３は、一本であっても複数本であってもよく、第三のホイール２３，２４，２５，２６，２７の列中、所定のホイールの周囲に沿って定位置に固定される。図示例では終端のホイール２７の回りに設置されるが、他のホイールの回りに設置することも可能である。

過酸化水素の凝結ミストＭは、図３に示したミスト生成装置４４によって噴霧し加熱した過酸化水素を凝結させることにより生成される。ボトル２はホイール２７の回りをその口部２ａを上に向けた状態で搬送され、その搬送路の上方において噴霧管３の下端がボトル２の口部２ａに向かって開口する。噴霧管３内に送られた過酸化水素の凝結ミストＭは、噴霧管３の下端の開口からボトル２の口部２ａに向かって連続して吹き出る。そして、吹き出た過酸化水素の凝結ミストＭは走行するボトル２の口部２ａからボトル２内へ流入してボトル２の内面を殺菌し、他の過酸化水素の凝結ミストＭはボトル２外へと流れてボトル２の外面を殺菌する。

この噴霧管３から吐出される過酸化水素の凝結ミストＭがボトル２に付着する量は、実施の形態１の説明で述べたとおりである。

また、過酸化水素の凝結ミストＭの供給時におけるボトル２の表面温度は、５０℃以上であることが望ましいので、噴霧管３は、ボトル２の搬送路中においてボトル２の表面温度が５０℃以上に保持されるような位置に配置される。

充填機１１は、上記ボトル殺菌機１０内で殺菌されたボトル２を搬送する手段として第四のホイール２９,３０,３１,３２,３３,３４,３５,３６の列を有する。この第四のホイール２９,３０,３１,３２,３３,３４,３５,３６の列に沿って、過酸化水素の凝結ミストＭが供給されたボトル２にエアリンス処理を行うエアリンス部３９と、エアリンス後のボトル２を洗浄する洗浄部４０と、洗浄後のボトル２に内容物を充填するためのフィラー４１と、内容物が充填されたボトル２にキャップ（図示せず）を取り付けて密封するためのキャッパー４２とが順に設けられる。

エアリンス部３９は、ホイール２９の回りにノズル６（図１（Ｃ）参照）を備える。このノズル６からボトル２内に無菌化された熱風Ｈと共に過酸化水素ガスＧが吹き込まれる（図１（Ｃ）参照）。

ノズル６は、ホイール２９の周りを搬送されるボトル２と１：１に対応するように設けられており、図４に示したように、各ノズル６はホイール２９の回りに取り付けられてボトル２と一体的にホイール２９の周方向に移動する。

この実施の形態２では、各ノズル６はボトル２外に出た状態でボトル２内に熱風Ｈ及び過酸化水素ガスＧを吹き込むようになっているが、各ノズル６を上下動可能に設け、熱風Ｈ及び過酸化水素ガスＧをボトル２内に吹き込む時に、図１（Ｃ）に示すように、ボトル２内に侵入させることも可能である。

ノズル６から吹き出す熱風Ｈ及び過酸化水素ガスＧは、実施の形態１の説明において述べたと同様にして生成される。

このように、ボトル２内に無菌化した熱風Ｈ及び過酸化水素ガスＧが供給されエアリンス処理が行われることにより、ボトル２がその内面から加熱され、過酸化水素の凝結ミストＭ及び過酸化水素ガスＧによる殺菌効果が高まる。また、熱風Ｈ中に含まれる過酸化水素のガスＧにより、上記噴霧管３から供給される過酸化水素の凝結ミストＭによる殺菌が不十分であった例えばボトル２内の底部２ｃがより確実に殺菌される。

なお、熱風Ｈ及び過酸化水素ガスＧの吹き込み時間は、ボトル２の内部に漂っている過酸化水素の凝結ミストＭをすべて排出でき、かつ過酸化水素の凝結ミストＭによる殺菌不良を補うことができる範囲で行えばよい。熱風Ｈ及び過酸化水素ガスＧの吹き込み時間は例えば５秒である。

洗浄部４０は、ホイール３１の回りに設けられるボトル２の上下を反転させる図示しない反転機構と、ボトル２に加熱された無菌水を供給するノズル７（図１（Ｄ）参照）とを備える。ノズル７はホイール３１によって搬送されるボトル２と１：１に対応するようにホイール３１の周りに設けられており、各ノズル７はボトル２と一体的にホイール３１の周方向に移動する。洗浄部４０は、必要に応じて設けられ、省略することも可能である。

なお、フィラー４１及びキャッパー４２は公知の装置と同様で良いため、説明を省略する。

また、この殺菌装置はチャンバー４３で囲まれており、チャンバー４３内は無菌ゾーン、非無菌ゾーン、及び無菌ゾーンと非無菌ゾーンの中間に位置するグレーゾーンに仕切られている。そして、プリフォーム供給機８及び成形機９は非無菌ゾーンに、ボトル殺菌機１０はグレーゾーンに、充填機１１は無菌ゾーンにそれぞれ配置されている。

次に、図１及び図２を参照して殺菌装置の動作を説明する。

まず、プリフォームコンベア１２によってプリフォーム１がブロー成形機９内に供給される。ブロー成形機９内に供給されたプリフォーム１は第一のホイール１５，１６，１７，１８の列を介して加熱部１３へと搬送される。

加熱部１３においてプリフォーム１は、コンベア１９によって搬送され、搬送中にプリフォーム１の全体の温度が成形に好適な温度域に上昇するように加熱される。

加熱部１３で加熱されたプリフォーム１は、第二のホイール２０，２１の列によって成形部１４に搬送される。そして、プリフォーム１は、搬送されつつ成形部１４においてプリフォーム１と一体的に移動する金型４及びブローノズル１２によりボトル２に成形される（図１（Ａ）参照）。

殺菌装置の成形部１４では略所定の温度に維持される金型４によって成形される。この所定の温度は、例えば後述するボトル２への過酸化水素の凝結ミストＭの供給時におけるボトル２の温度や、ボトル２の材質、形状などに応じて適宜設定される。所定の温度は、例えば６０℃〜８０℃である。

成形されたボトル２は、第二のホイール２１，２２，１７の列から第三のホイール２３，２４，２５，２６，２７の列へと受け渡され、第三のホイール２３，２４，２５，２６，２７の列によってボトル殺菌機１０内を走行する。

ボトル殺菌機１０では、ボトル２に噴霧管３から上述した過酸化水素の凝結ミストＭが所定の流量で供給される（図１（Ｂ）参照）。ボトル２の搬送時は、噴霧管３から過酸化水素の凝結ミストＭが供給され続ける。そのため、ホイール２７によって噴霧管３の下をボトル２が通過することで、ボトル２の内外面に過酸化水素の凝結ミストＭが数秒間吹き付けられる。過酸化水素の凝結ミストの供給時におけるボトル２の表面温度は、５０℃以上であることが望ましい。ボトル２は、その表面温度が５０℃以上に保たれたまま噴霧管３の直下に到達するように搬送される。

殺菌されたボトル２は、第三のホイール２３，２４，２５，２６，２７の列から第四のホイール２９,３０,３１,３２,３３，３４，３５，３６の列へと受け渡され、第四のホイール２９,３０,３１,３２,３３，３４，３５，３６の列によって充填機１１内を走行する。

充填機１１においてボトル２はまずエアリンス部３９に搬送される。エアリンス部３９では、ホイール２９の周りでボトル２の内部にノズル６が挿入され、ボトル２内に熱風Ｈ及び過酸化水素ガスＧが供給されエアリンス処理が行われる（図１（Ｃ）参照）。

エアリンス後に、ボトル２は、洗浄部４０に搬送される。洗浄部４０においてボトル２は、図示しない反転機構によりホイール３１の周りで上下が反転され、下向きになった口部２ａからボトル２内にノズル７が挿入され、ノズル７から加熱された無菌水Ｗがボトル２内に供給される（図１（Ｄ）参照）。これにより、ボトル２の内部に残留している過酸化水素が洗い流される。なお。無菌水Ｗの温度は６０℃〜７０℃程度であるが、常温でもよい。

無菌水Ｗによる洗浄の後、ボトル２は反転機構により口部２ａが上を向く状態に戻される。

その後、ボトル２には、フィラー４１により飲料等の滅菌処理された内容物が充填される。内容物が充填されたボトル２は、キャッパー４２によりキャップ（図示せず）が取り付けられて密封され、チャンバー４３の出口から排出される。上述したようにフィラー４１及びキャッパー４２は公知の装置であるため、ボトル２への内容物の充填方法及びボトル２の密封方法の説明は省略する。

＜実施の形態３＞
図５に示すように、この実施の形態３における容器の殺菌装置では、上記実施の形態２における容器の殺菌装置のプリフォーム供給機８と、ブロー成形機９とが省略され、代わりに予備加熱装置が設けられている。

予備加熱装置に対応する箇所には、ボトル２の搬送路となるホイール７６，７７，７８の列が設けられる。

これらのホイール７６，７７，７８の列における最上流側のホイール７６に、例えばエア搬送装置７９が接続され、成形済みのボトル２が順に供給される。ボトル２は図４に示したグリッパー６８と同様なグリッパーによってホイール７６，７７，７８の回りを搬送される。

これら各ホイール７６，７７，７８の回りには、ボトル２が通過するトンネル状の箱体８０が設置される。各箱体８０には、図４に示したと同様な熱風供給装置から熱風が供給される。各箱体８０内に吹き込まれた熱風は、箱体８０内を通過するボトル２に向かって流れ、ボトル２の予備加熱を行う。この予備加熱によりボトル２は５０℃以上に昇温する。

この後、ボトル２は、ボトル殺菌機１０へと向かう。ボトル２は予備加熱されていることから、ボトル殺菌機１０で供給される過酸化水素の凝結ミストによる殺菌効果が向上する。

ボトル殺菌機１０以降は実施の形態２の殺菌装置と同様な構成であるから、その詳細な説明は省略する。

＜実施の形態４＞
図６に示すように、この実施の形態４における容器の殺菌装置では、上記実施の形態３における予備加熱装置とは異なる構成の予備加熱装置が設けられる。

すなわち、実施の形態３におけるホイール７７に代えて他のホイール８１が設けられ、このホイールの回りに図７に示す熱風供給装置が設けられる。

図７に示すように、所定の駆動源からの動力で回転するホイール８１が機台６０上に起立する旋回軸８２に水平に取り付けられる。ホイール８１の盤面からは支柱８２ａが上方に伸び、支柱８２ａの上端に熱風Ｈが流入するマニホルド８３が固定される。マニホルド８３の上部中央からは旋回軸８２の軸心の延長線上で導管８４が上方に伸び、この導管８４が機台６０に連結される無菌チャンバー４３（実施の形態２参照。）のフレーム部材にベアリング８５を介して保持される。これにより、マニホルド８３はホイール８１と一体で旋回軸８２の回りを回転可能である。

また、ホイール８１の盤面からは他の支柱８６が上方に伸び、この支柱８６の上部にボトル２のグリッパー６８が取り付けられる。支柱８６及びグリッパー６８は所定のピッチでホイール８１の回りに多数配置される。多数のグリッパー６８は支柱８６を介してホイール８１に連結され、ホイール８１の回転と共に回転する。

マニホルド８３の回りからは各グリッパー６８に向って熱風Ｈの供給管８７がそれぞれ伸び、各供給管８７の先端にノズル８８が取り付けられる。ノズル８８は上記支柱８６に固定され、その先端の開口がグリッパー６８に保持されたボトル２の口部２ａに正対する。これにより、ホイール８１が回転すると、ノズル８８はグリッパー６８に保持されたボトル２と共に旋回軸８２の回りを旋回し、熱風Ｈをボトル２に吹き付ける。

また、ホイール８１の周囲には、グリッパー６８に保持されたボトル２の通り道を囲むようにトンネル８９が設けられる。上記ノズル８８から吐出される熱風Ｈは、ボトル２の外側へも流れ、トンネル８９内において滞留し、ボトル２を適正温度まで加熱する。

上記マニホルド８３の導管８４の上端には、導管９０がシール部材９１を介して接続される。導管８４はマニホルド８３と一体で導管９０に対して回転し、シール部材９１が両管８４，９０の接続部からの熱風Ｈの漏れを防止する。

導管９０の上流側にはブロア９２、ＵＬＰＡ（Ultra Low Penetration Air Filter）フィルタ９３及び電熱器９４で構成される熱風供給装置が設けられる。ブロア９２から引き込まれた空気がＵＬＰＡフィルタ９３で浄化され、電熱器９４で所定温度まで加熱され、熱風Ｈとなって導管９０内に送られる。

この熱風Ｈは、各供給管８７を通ってノズル８８からボトル２へと噴出し、ボトル２の表面に接触してボトル２を予備加熱する。この予備加熱によりボトル２は５０℃以上に昇温する。

この後、ボトル２は、ボトル殺菌機１０へと向かう。ボトル２は予備加熱されていることから、ボトル殺菌機１０で供給される過酸化水素の凝結ミストによる殺菌効果が向上する。

ボトル殺菌機１０以降は実施の形態２の殺菌装置と同様な構成であるから、その詳細な説明は省略する。

なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されることなく種々の形態にて実施可能である。例えば、本発明の殺菌方法及び殺菌装置が適用される容器はＰＥＴボトルに限定されず、種々の樹脂製容器に適用することができる。無菌水による容器の洗浄は、無菌水を流しつつ行うものに限定されない。容器の成形はインジェクションブローに限定されず、ダイレクトブロー、射出成形等各種の成形方法によって成形可能である。また、プリフォームや容器を搬送する搬送手段は、図２に示したホイール搬送装置に限定されない。容器が成形された順に所定の搬送速度で搬送可能な種々の搬送装置、例えばエア搬送装置、ベルト搬送装置、バケット搬送装置を使用することができる。

本発明に係る容器の殺菌方法の各工程を表す説明図である。 本発明に係る容器の殺菌装置を表す概略平面図である。 ミスト生成装置を示す部分切欠正面図である。 エアリンス装置を示す部分切欠正面図である。 本発明に係る容器の殺菌装置の他の態様を表す概略平面図である。 本発明に係る容器の殺菌装置の更に他の態様を表す概略平面図である。 熱風供給装置を示す部分切欠正面図である。

符号の説明

２…ボトル
２ａ…ボトルの口部
３…噴霧管
４…金型
６…ノズル
９…ブロー成形機
２０…ホイール
４０…洗浄部
Ｍ…過酸化水素の凝結ミスト
Ｇ…過酸化水素ガス
Ｗ…無菌水

Claims (10)

1. 過酸化水素の凝結ミストを、所定の速度で走行する容器の口部に向かって、定位置に置かれた噴霧管から吹き付け、５０μＬ／bottle〜１００μＬ／bottleの量の過酸化水素を容器の内面に付着させ、次いで、上記容器の口部にノズルを追従させながら、過酸化水素のガス濃度が２ｍｇ／Ｌ〜８ｍｇ／Ｌである熱風をノズルから容器内に吹き付けることにより、容器内に漂う上記凝結ミストを容器外に排出するとともに容器内に吹き込まれた上記凝結ミストによる殺菌不良を補うことを特徴とする容器の殺菌方法。
2. 請求項１に記載の容器の殺菌方法において、過酸化水素のガスは、過酸化水素の凝結ミストを熱風によって加熱、希釈しガス化したものであることを特徴とする容器の殺菌方法。
3. 請求項１又は請求項２に記載の容器の殺菌方法において、上記容器にその成形時の熱が残留しているうちに、上記過酸化水素の凝結ミストを吹き付けることを特徴とする容器の殺菌方法。
4. 請求項１又は請求項２に記載の容器の殺菌方法において、上記容器を予備加熱した後に、上記過酸化水素の凝結ミストを吹き付けることを特徴とする容器の殺菌方法。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の容器の殺菌方法において、上記過酸化水素のガスを容器内に吹き込んだ後に、容器内を無菌水によって洗浄することを特徴とする容器の殺菌方法。
6. 容器を所定の搬送路に沿って搬送する搬送手段を有し、過酸化水素の凝結ミストを、上記搬送路を走行する容器の口部に向かって定位置から吹き付け、５０μＬ／bottle〜１００μＬ／bottleの量の過酸化水素を容器の内面に付着させる噴霧管と、過酸化水素のガス濃度が２ｍｇ／Ｌ〜８ｍｇ／Ｌである熱風を、上記搬送路を走行する容器に追従しながら容器内に吹き付けることにより、容器内に漂う上記凝結ミストを容器外に排出するとともに容器内に吹き込まれた上記凝結ミストによる殺菌不良を補うノズルとが、上記搬送路に沿って配置されたことを特徴とする容器の殺菌装置。
7. 請求項６に記載の容器の殺菌装置において、過酸化水素のガスは、過酸化水素の凝結ミストを熱風によって加熱、希釈することにより生成することを特徴とする容器の殺菌装置。
8. 請求項６に記載の容器の殺菌装置において、上記搬送手段の上記噴霧管よりも上流側に、容器の成形機が同期接続されたことを特徴とする容器の殺菌装置。
9. 請求項６に記載の容器の殺菌装置において、上記搬送手段の上記噴霧管よりも上流側に、容器の予備加熱装置が設けられたことを特徴とする容器の殺菌装置。
10. 請求項６乃至請求項９のいずれかに記載の容器の殺菌装置において、上記搬送路の上記過酸化水素のガスを吹き付けるノズルよりも下流側に、容器内を無菌水によって洗浄する洗浄手段が設けられたことを特徴とする容器の殺菌装置。

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