JP6323509B2 - プリフォーム内異物除去方法及び装置 - Google Patents

Description

本発明は、プリフォーム内から異物を除去する方法及び装置に関する。

プリフォーム内に塵埃等の異物が残留していると、プリフォームからボトルを成形した後も、異物がボトル内に残る。さらに、飲料等の内容物をボトルに充填密封した後も、異物が内容物内に残る。これを防止するためには、プリフォームの段階でプリフォーム内から異物を除去しておくのが望ましい。

従来、プリフォーム内から異物を除去するには、口部が上向きになった成立状態でプリフォームを搬送しながら、プリフォーム内にエアを吹き込むことによって、異物をプリフォーム外に吹き飛ばすようにしている。より詳しくは、プリフォームの搬送方向と交差する方向に偏心した位置に沿ってノズルを配置し、このノズルからプリフォーム内にエアを吹き込み、異物を偏心方向と反対方向に排出することで、排気ダクトからの異物の回収を行いやすくしている（特許文献１参照）。

特開２０１４−８３７７９号公報

上記従来技術は、プリフォーム内から異物を除去する際、プリフォームをその口部が上向きになった状態でエアをプリフォーム内に吹き込んでいるので、口部の上方に舞い上がった異物が再び口部からプリフォーム内に落下するおそれがある。

また、エアノズルの口径の大きさをプリフォームの口部の口径との関係で加減したり、エアノズルの位置をプリフォームの口部の位置との関係で調整したりする必要があるという問題がある。

本発明は、上記問題点を解消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。

なお、本発明の理解を容易にするため参照符号をカッコ書きで付するが、本発明はこれに限定されるものではない。

すなわち、請求項１に係る発明は、口部（２ａ）が下向きになった倒立状態のプリフォーム（１）を連続走行させながら、プリフォーム（１）の口部（２ａ）からプリフォーム（１）内に濾過したエアを吹き込み、同時にプリフォーム（１）の口部（２ａ）側からエアを吸引するプリフォーム内異物除去方法を採用する。

請求項２に記載されるように、請求項１に記載のプリフォーム内異物除去方法において、濾過エア用ノズル（９７）からプリフォーム（１）内に濾過したエアを吹き込み、濾過エア用ノズル（９７）を取り巻くように配置された吸引口部材（９８）からエアを吸引することも可能である。

請求項３に記載されるように、請求項１に記載のプリフォーム内異物除去方法において、プリフォーム（１）内に濾過したエアを吹き込む前に、イオン化エアを吹き込むことも可能である。

請求項４に記載されるように、請求項３に記載のプリフォーム内異物除去方法において、イオン化エア用ノズル（９５）からプリフォーム（１）内にイオン化エアを吹き込み、イオン化エア用ノズル（９５）を取り巻くように配置された樋状の吸引口部材（９６）からエアを吸引することも可能である。

請求項５に係る発明は、プリフォーム（１）を口部（２ａ）が下向きになった倒立状態で連続走行させる搬送手段（９９ａ，９９ｂ等）と、走行するプリフォーム（１）内に濾過したエアを吹き込む濾過エア用ノズル（９７）と、濾過エア用ノズル（９７）を取り巻くように配置され、走行するプリフォーム（１）から流出するエアを吸引する樋状の吸引口部材（９８）とを具備するプリフォーム内異物除去装置を採用する。

請求項６に記載されるように、請求項５に記載のプリフォーム内異物除去装置において、倒立状態で走行するプリフォーム（１）内にイオン化エアを吹き込むイオン化エア用ノズル（９５）が、濾過エア用ノズル（９７）よりも上流側に配置されたものとすることができる。

請求項７に記載されるように、請求項６に記載のプリフォーム内異物除去装置において、イオン化エア用ノズル（９５）を取り巻くように樋状の吸引口部材（９６）が配置されたものとすることができる。

本発明によれば、口部（２ａ）が下向きになった倒立状態のプリフォーム（１）を連続走行させながら、プリフォーム（１）の口部（２ａ）からプリフォーム（１）内に濾過したエアを吹き込み、同時にプリフォーム（１）の口部（２ａ）側からエアを吸引するプリフォーム内異物除去方法であるから、塵埃、プラスチック片等の異物をエアの流れや異物の自重によってプリフォーム（１）外へと排出しやすくなり、また、一旦排出した異物がプリフォーム（１）内に再び侵入し難くすることができる。

また、ノズル（９５）（９７）の口径の大きさをプリフォーム（１）の口部（２ａ）の口径との関係で加減したり、ノズル（９５）（９７）の位置をプリフォーム（１）の口部（２ａ）の位置との関係で調整したりする煩わしさが不要となる。

本発明に係るプリフォーム内異物除去方法を採用した無菌充填方法を表し、（Ａ）、（Ｂ）は各々プリフォームに対するイオン化エア供給工程、濾過エア供給工程、（Ｃ）はプリフォーム正立復帰工程を示す。 （Ｄ）、（Ｅ）、（Ｆ）は、各々プリフォームに対する過酸化水素供給工程、ホットエア供給工程、加熱工程を示す。 （Ｇ）はプリフォームに対する無菌エア供給工程、（Ｈ）はボトル成形工程、（Ｉ）はボトルに対する無菌エア供給工程を示す。 （Ｊ）はボトルに対する過酸化水素供給工程を示し、（Ｋ１）又は（Ｋ２）は各々過酸化水素供給工程後のエアリンス工程を示す。 （Ｌ）、（Ｍ）、（Ｎ）は、各々過酸化水素供給工程後の温水リンス工程、内容物充填工程、密封工程を示す。 プリフォーム内異物除去装置を組み込んだ無菌充填装置の例を示す平面図である。 プリフォーム内異物除去装置の概略を示す正面図である。 図７中、ＶＩＩＩ部の部分切欠平面図である。 殺菌剤ガス生成器の部分切欠正面図である。 エアノズルを示し、（Ａ）はその平面図、（Ｂ）は垂直断面図である。 図２（Ｆ）においてプリフォーム内にホットエアを吹き込むノズルを示す縦断面図である。 倒立プリフォームに対するエア吹込の有無ごとに異物除去率を示すグラフである。

以下に本発明を実施するための形態について説明する。

この実施の形態によれば、プリフォーム１（図１（Ａ）参照）の清掃、ボトル２（図３（Ｉ）参照）の成形、飲料ａ等の内容物の充填、キャップ３等の蓋（図５（Ｎ）参照）による密封等の各種工程を経て、最終製品として無菌包装体（図５（Ｎ）参照）が製造される。

プリフォーム１及びボトル２は、この実施の形態ではＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）製であるが、ＰＥＴに限らずポリプロピレン、ポリエチレン等他の樹脂を用いて作ることも可能である。リサイクルＰＥＴを配分した樹脂も使用可能である。ボトル２の口部２ａには雄ネジが形成される。

キャップ３はポリエチレン、ポリプロピレン等の樹脂を材料にして射出成形等により形成され、キャップ３の成形と同時にその内周面に雌ネジも形成される。

ボトル２には、その内部があらかじめ殺菌処理された状態で、内容物である殺菌処理済の飲料ａ（図５（Ｍ）参照）が充填される。飲料ａの充填後にキャップ３がボトル２の口部２ａに被せられ、雌雄ネジの螺合によってボトル２の口部２ａが密封され、無菌包装体が完成する。キャップ３も予め殺菌処理されている。

プリフォーム１は、以下に述べるように、プリフォーム１の供給、プリフォーム１の清掃、ボトル２の成形、ボトル２の殺菌、飲料ａの充填、ボトル２の密封等の工程を経て無菌包装体とされる。

まず、口部２ａを上向きにしたプリフォーム１が所望の速度で連続的に搬送され、搬送中に、図１（Ａ）に示すように、口部２ａを下向きにした倒立状態とされる。

このプリフォーム１は、予めＰＥＴの射出成形等によって試験管状の有底筒状体として形成される。プリフォーム１は、図３（Ｉ）に示したボトル２におけると同様な口部２ａをその成形当初に付与される。この口部２ａにはプリフォーム１の成形と同時に雄ネジが形成される。

倒立状態で搬送されるプリフォーム１に対し、図１（Ａ）に示すように、その口部２ａからイオン化エアＰ１が吹き込まれる。これにより、プリフォーム１の内部から静電気が除去され、当初プリフォーム１内に入っている可能性のある塵埃、プラスチック片等の異物がプリフォーム１外に落下しやすくなる。

イオン化エアＰ１は、例えばイオン化エア用ノズル９５によってプリフォーム１内に吹き込まれる。このイオン化エア用ノズル９５は、望ましくはそのノズル口が、プリフォーム１における口部２ａの中心が通る軌跡線の直下に来るように一本又は複数本配置される。

上記イオン化エアＰ１のプリフォーム１内への吹き込みと同時に、下向きになったプリフォーム１の口部２ａ側からエアＰ１が吸引される。このため、プリフォーム１の口部２ａからプリフォーム１外に落下する異物は、エアＰ１の流れに乗って所定箇所に集められる。

エアＰ１の吸引は、イオン化エア用ノズル９５を取り巻くように配置された樋状の吸引口部材９６の開口から行われる。

続いて、図１（Ｂ）に示すように、倒立状態で搬送されるプリフォーム１に対し、その口部２ａから、濾過エアＰ２が吹き込まれる。これにより、プリフォーム１の内部から異物がエアＰ２と共にプリフォーム１外に排出される。

濾過エアＰ２は、濾過エア用ノズル９７によってプリフォーム１内に吹き込まれる。この濾過エア用ノズル９７は、望ましくはそのノズル口が、プリフォーム１における口部２ａの中心が通る軌跡線の直下に来るように一本又は複数本配置される。または、口部２ａの中心からプリフォーム１の口径内でプリフォーム１の進行方向外側にずれた偏心点が通る軌跡線の直下に来るように一本又は複数本配置される。

濾過エア用ノズル９７の口内径は、３ｍｍφ〜６ｍｍφが望ましく、ノズル口とプリフォーム１との間の距離は１０ｍｍ以内、より好ましくは５ｍｍ以内であるのが望ましい。

この濾過エアＰ２のプリフォーム１内への吹き込みと同時に、下向きになったプリフォーム１の口部２ａ側からエアＰ２が吸引される。このため、プリフォーム１の口部２ａから異物がエアＰ２と共にプリフォーム１外に排出され、この異物は上記イオン化エアＰ１の吹き込みの際にプリフォーム１から落下する異物と共に、所定箇所に集められる。

エアＰ２の吸引は、濾過エア用ノズル９７を取り巻くように配置された樋状の吸引口部材９８の開口から行われる。

かくて、内部が清掃されたプリフォーム１は、図１（Ｃ）に示すように、倒立状態から正立状態に戻される。

正立状態に復帰したプリフォーム１は、図２（Ｄ）に示すように、グリッパ３２により保持されて搬送され、搬送される間に、殺菌剤のガスＧ若しくはミスト又はこれらの混合物が供給される。

殺菌剤のガスＧ若しくはミスト又はこれらの混合物の供給は、殺菌剤供給ノズル６からの噴出により行われる。

殺菌剤としては、この実施の形態では過酸化水素が用いられるが、他の殺菌剤を用いることも可能である。

過酸化水素のガスＧは、殺菌剤供給ノズル６内で導管６ａ，６ｂの二手に分かれて流れ、その一方がプリフォーム１の内部に向かって噴出し、他方がプリフォーム１の外面に向かって噴出する。過酸化水素のガスＧは、殺菌剤供給ノズル６から出た後、ガス状態のままで若しくはミストとなって又はそれらの混合物となって、プリフォーム１の内部に流入し、あるいはプリフォーム１の外面に接触する。

また、プリフォーム１の内部に向かって噴出するガスＧの流れの回りは、傘状部材３０で覆われる。プリフォーム１内に流入したガスＧやミストはプリフォーム１の口部２ａから溢れ出るが、この溢れ出たガスＧ等の流れは傘状部材３０に衝突し、傘状部材３０の内面に案内されて、プリフォーム１の外面へと向かって流れを変え、プリフォーム１の外面に接触する。

このように過酸化水素のガスＧ、ミスト又はこれらの混合物がプリフォーム１の内外面に接触し付着することにより、プリフォーム１の表面に付着した微生物が殺菌され、あるいは傷付けられる。

プリフォーム１に吹き付けられる過酸化水素のガスＧは、後に図９を用いて説明する殺菌剤ガス生成器７によって生成される。この過酸化水素のガスＧが、殺菌剤供給ノズル６から流出し、プリフォーム１の内表面及び外表面に接触することにより、３５質量％換算の過酸化水素の凝結被膜となって望ましくは０．００１μＬ／ｃｍ²〜０．５μＬ／ｃｍ²の範囲で付着する。

この付着量が０．００１μＬ／ｃｍ²よりも少ない場合は、十分な殺菌効果を得ることができない。また、この付着量が０．５μＬ／ｃｍ²よりも多いと、後に図３（Ｉ）に示すようにプリフォーム１をボトル２にブロー成形した場合に、ボトル２に白化、斑点、皺、変形の成形不良が発生しやすくなる。

このプリフォーム１に対する３５質量％換算の過酸化水素凝結皮膜の付着量は、より望ましくは、０．００２μＬ／ｃｍ²〜０．４μＬ／ｃｍ²である。

なお、上述の如くプリフォーム１に過酸化水素のガスＧを供給してプリフォーム１の表面に凝結被膜を付着させる場合は、過酸化水素がプリフォーム１の表面上で急速に凝縮して濃縮され、プリフォーム１の表面の殺菌効果が向上する。また、これにより殺菌に用いる過酸化水素の量を低減することが可能となり、過酸化水素のプリフォーム１での残留も低減する。

また、図２（Ｄ）に示したプリフォーム１への過酸化水素ガスＧの吹き付けの直前に、プリフォーム１に熱風を吹き付ける等してプリフォームを予備加熱してもよい。この予備加熱によりプリフォームの殺菌効果をさらに高めることができる。

また、上記殺菌剤供給ノズル６は一個のみならず、複数個をプリフォーム１の走行路に沿って配置し、これら殺菌剤供給ノズル６から殺菌剤のガスをプリフォーム１に向かって吐出させるようにしてもよい。

過酸化水素が供給されたプリフォーム１は、続いて図２（Ｅ）に示すように、グリッパ３２により搬送されつつエアノズル８０によってホットエアＰが供給される。ホットエアＰの供給には、図示のエアノズル８０のほか、パイプ状のノズル等各種のノズルを使用することが可能である。

このホットエアＰの吹き付けにより、プリフォーム１の表面に付着した過酸化水素がホットエアＰの熱で活性化され、これによりプリフォーム１内の微生物が殺菌される。また、ホットエアＰの吹き付けによってプリフォーム１に付着した過酸化水素はプリフォーム１の表面から速やかに除去される。

図２（Ｆ）に示すように、殺菌されたプリフォーム１は、赤外線ヒータ１８ａその他の加熱手段によって、後のブロー成形に適した温度まで加熱される。この温度は９０℃から１３０℃程度である。プリフォーム１の口部２ａは、変形等を防止するため、赤外線ヒータ１８ａからの熱が伝わらないよう、赤外線ヒータ１８ａに正対しない位置を通過する。プリフォーム１の口部２ａは、変形等を防止するため７０℃以下の温度に抑えられる。

この加熱に移行する際、プリフォーム１は、グリッパ３２から解放され、望ましくは、図２（Ｆ）に示すように、その口部２ａにスピンドル４３が挿入されることによって正立状態で吊下げられた状態でスピンドル４３と共に回転しつつ搬送される。これにより、プリフォーム１は赤外線ヒータ１８ａにより均一に加熱される。

図１１に示すように、スピンドル４３の下部には複数個のボール状の弾性体４３ｂが埋設される。また、スピンドル４３の外部には、傘状部材４３ａが必要に応じて取り付けられる。

プリフォーム１は、その口部２ａ内にスピンドル４３の下部が挿入された際に、弾性体４３ｂの弾性変形によってスピンドル４３に支持される。そして、傘状部材４３ａが設けられた場合は、同時にプリフォーム１の口部２ａが傘状部材４３ａにより覆われる。

図１１に示すように、傘状部材４３ａが設けられた場合は、プリフォーム１の口部２ａ内面とスピンドル４３の下部との間からプリフォーム１の口部２ａ外面と傘状部材４３ａとの間にかけて、隙間が形成されることから、赤外線ヒータ１８ａからの熱によって加熱されたプリフォーム１内のエアはホットエアとなって上記隙間をプリフォーム１内からプリフォーム１外へと流れ、その間にプリフォーム１の口部２ａを加熱する。

プリフォーム１の口部２ａは、後にボトル２の状態でキャップ３により密封された時にボトル２の密封性が損なわれないよう、プリフォーム１の段階で加えられる熱で変形しないよう配慮されなければならない。

上記隙間を流れるホットエアは、口部２ａを加熱するが、口部２ａに変形を来さない７０℃程度以下の温度までしか加熱しない。このような口部２ａの加熱により、プリフォーム１内に残留した微量の過酸化水素が活性化され、口部２ａが適度に殺菌される。

上記加熱の際、プリフォーム１は、その口部２ａにスピンドル４３が挿入されることによって正立状態で吊下げられた状態で、望ましくは、スピンドル４３と共に軸回りで回転しつつ搬送される。これにより、プリフォーム１は口部２ａを除き赤外線ヒータ１８ａにより９０℃から１３０℃程度に均一に加熱される。

なお、スピンドル４３に代えてマンドレル（図示せず）をプリフォーム１に挿入することによって、プリフォーム１を倒立状態で回転させつつ搬送することも可能である。

加熱されたプリフォーム１は、図３（Ｇ）に示すように、スピンドル４３から解放され、グリッパ３２に受け渡され、口部２ａ側から無菌エアＱを吹き付けられつつ、図３（Ｈ）に示すブロー成形型である金型４へと搬送される。この無菌エアＱの吹き付けにより、プリフォーム１は無菌性を維持しつつ金型４に供給される。

上記無菌エアＱはホットエアであってもよい。ホットエアの吹き付けにより、プリフォーム１の温度低下が防止される。

また、図３（Ｇ）に示すように、プリフォーム１の加熱が終わってプリフォーム１が金型４へと向かう箇所には、プリフォーム１の走行路を囲むように覆い８６がトンネル状に設けられる。このトンネル状の覆い８６におけるプリフォーム１の口部２ａをその上方から覆う天井部分は、傾斜面を有する屋根状に形成される。また、天井部分には、無菌エアＱをプリフォーム１の口部２ａの方に向かって吹き出すノズル８６ａが、パイプの列状に又はスリット状に設けられる。これにより、無菌エアＱがプリフォーム１へと効率的に供給され、プリフォーム１はチャンバー４１ｂ内にあって無菌性を保持しつつ走行する。

無菌エアＱの吹き付けにより無菌性を保ったまま搬送されるプリフォーム１は、図３（Ｈ）に示すように、金型４内に収納される。

金型４は、プリフォーム１の走行速度と同じ速度で連続的に走行しつつ、型締め状態とされ、金型４内でプリフォーム１に対するブロー成形が行われた後に型開き状態とされる。

上述の如くプリフォーム１は、図２（Ｆ）に示した加熱工程でその口部２ａを除く全体が成形に適した温度域まで均一に加熱されていることから、図３（Ｈ）に示すように、この加熱されたプリフォーム１が金型４内に装着された後、延伸ロッド５がプリフォーム１内に挿入されると、プリフォーム１はその長さ方向に金型４内で引き伸ばされる。

続いて、例えば一次ブロー用無菌エアや二次ブロー用無菌エアが図示しないブローノズルからプリフォーム１内に順次吹き込まれることによって、金型４のキャビティＣ内でプリフォーム１が成形品のボトル２まで膨張する。

このように金型４内でボトル２が成形されると、金型４が引き続き走行しながら型開きし、ボトル２の完成品が金型４外へ取り出される。

ボトル２は、金型４外へ取り出された後、図４（Ｊ）に示す過酸化水素供給工程に至るまでの間、図３（Ｉ）に示すように、無菌エアＱを口部２ａ側から吹き付けられつつ搬送される。この無菌エアＱの吹き付けにより、ボトル２はできるだけ微生物に汚染されないようにして殺菌剤供給ノズル９３の直下へと送られる。

図３（Ｉ）に示す無菌エアＱは、ホットエアであるのが望ましい。ホットエアの吹き付けにより、ボトル２の温度低下が防止されるので、次の過酸化水素による殺菌効果が向上する。

また、図３（Ｉ）に示すように、ボトル２が次の殺菌剤供給ノズル９３（図４（Ｊ）参照）へと移動しつつある箇所には、ボトル２の走行路を囲むように覆い８７がトンネル状に設けられる。このトンネル状の覆い８７におけるボトル２の口部２ａをその上方から覆う天井部分は傾斜面を有する屋根状に形成される。また、天井部分には、無菌エアＱをボトル２の口部２ａの方に、又は走行路の方に向かって吹き出すノズル８７ａが、パイプの列状に又はスリット状に設けられる。これにより、無菌エアＱがボトル２へと効率的に供給され、ボトル２はチャンバー４１ｂ、４１ｃ１内にあって無菌性を保持しつつ走行する。

無菌エアＱを吹き付けられたボトル２は、図４（Ｊ）に示すように、殺菌剤である過酸化水素が供給されることにより殺菌される。

具体的には、過酸化水素のミストＭ若しくはガスＧ又はこれらの混合物が殺菌剤供給ノズル９３から搬送中のボトル２に吹き付けられる。殺菌剤供給ノズル９３はボトル２の口部２ａに対峙するように配置される。過酸化水素のミストＭ若しくはガスＧ又はこれらの混合物は殺菌剤供給ノズル９３の先端から流下し、ボトルの口部２ａからボトル２内に侵入してボトル２の内面に接触する。

また、このボトル２の走行箇所にはトンネル４４が形成され、殺菌剤供給ノズル９３から吐出された過酸化水素のミストＭ若しくはガスＧ又はこれらの混合物がボトル２の外面に沿って流れ落ち、さらにトンネル４４内に滞留することから、ボトル２の外面にも効果的に付着する。

過酸化水素のミストＭ又はガスＧは、例えば図９に示す殺菌剤ガス生成器７によって生成可能である。

殺菌剤供給ノズル９３はボトル２の搬送路上の定位置に設置してもよいし、ボトル２と同期的に移動させてもよい。

図４（Ｊ）に示すように、殺菌剤供給ノズル９３から吹き出た過酸化水素のミストＭ若しくはガスＧ又はこれらの混合物はボトル２の内外面に接触するが、その際ボトル２は上記プリフォーム１の段階で加えられた熱及び図３（Ｉ）の段階でボトル２に加えられた熱が残留することによって所定温度に保持されていることから、効率良く殺菌される。

この所定温度は、プリフォーム１がＰＥＴ製の場合、望ましくは４０℃〜８０℃であり、より望ましくは、５０℃〜７５℃である。４０℃よりも低い場合は殺菌性が著しく低下する。８０℃よりも高い場合は成型後にボトルが収縮するという不具合が生じる。

この過酸化水素のミストＭ若しくはガスＧ又はこれらの混合物の吹き付け後、ボトル２は、図４（Ｋ１）に示すように、エアリンスに付される。エアリンスは無菌エアＮが無菌エア供給ノズル４５からボトル２内に吹き込まれることによって行われ、この無菌エアＮの流れによってボトル２内から異物、過酸化水素等が除去される。その際、ボトル２は正立状態とされる。

望ましくは、無菌エア供給ノズル４５には傘状部材８４が取り付けられる。この傘状部材８４による案内作用によって、無菌エアＮはボトル２内からあふれ出た後、ボトル２の外面へと向かい、ボトル２の外面をエアリンスする。

なお、図４（Ｋ１）のエアリンス工程に代えて図４（Ｋ２）のごときエアリンス工程を採用してもよい。図３（Ｋ２）の工程を採用し、ボトル２を倒立状態にして下向きになった口部２ａから無菌エアＮをボトル２内に吹き込むようにすることで、プリフォーム１の段階で除去しえなかったか、又はボトル２の成形時又は成形後にボトル２内に侵入した異物等を口部２ａからボトル２外に落下させることができる。

あるいは、図４（Ｋ１）のエアリンス工程に続いて図４（Ｋ２）の工程を、無菌エアＮを吹き込むことなく行うようにしてもよい。また、図４（Ｋ２）に示す無菌エア供給ノズル４５にも傘状部材８４を取り付けてもよい。

エアリンス後に、必要に応じて、図５（Ｌ）に示すように、ボトル２に付着した過酸化水素を洗い流すために無菌の常温水又は１５℃〜８５℃の熱水Ｈによる無菌水リンスが行われる。熱水Ｈを吐出するノズル４６の１本あたりの水量は５Ｌ/min〜１５Ｌ／minとし
、洗浄リンス時間は０．２〜１０秒にするのが望ましい。

上述したように、プリフォーム１の段階で殺菌した後に過酸化水素でボトル２をさらに殺菌するので、ボトル２についての過酸化水素の使用量が少なくて済み、したがって、エアリンス後の温水リンス工程は省略可能である。

図４（Ｊ）の工程で使用する過酸化水素のミストＭ又はガスＧは次の通りである。

過酸化水素の使用量をミストＭの量に換算した場合、図４（Ｊ）の工程のみを行ってボトル２を滅菌するためには、ボトル２に５０μＬ／５００ｍＬボトル〜１００μＬ／５００ｍＬボトルの量の過酸化水素を付着させる必要があったが、本発明のようにプリフォーム１の殺菌を行った場合は、１０μＬ／５００ｍＬボトル〜５０μＬ／５００ｍＬボトルの量の過酸化水素ミストＭを付着させることで商業的無菌充填が可能となった。

また、過酸化水素の使用量をガスＧの量に換算した場合、図４（Ｊ）の工程のみを行ってボトル２を滅菌するためには、ガス濃度が５ｍｇ／Ｌ〜１０ｍｇ／Ｌの過酸化水素ガスＧをボトル２に吹き付ける必要があったが、本発明のようにプリフォーム１の予備加熱を伴う予備殺菌を行った場合は、ガス濃度が１ｍｇ／Ｌ〜５ｍｇ／Ｌの過酸化水素ガスＧを吹き付けることで商業的無菌充填が可能となった。

無菌水リンスを省略する場合、上記エアリンス後、図５（Ｍ）に示すように、飲料ａが充填ノズル１０からボトル２内に充填され、図５（Ｎ）に示すように、蓋であるキャップ３で密封されることにより、ボトル２は無菌包装体とされる。

上記無菌充填方法を実施するための無菌充填装置は、例えば図６のごとく構成される。

図６に示すように、無菌充填装置は、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１１と、ブロー成形機１２と、成形されたボトル２を殺菌する殺菌機８８と、ボトル２（図３（Ｉ）参照）に飲料ａを充填し、キャップ３（図５（Ｎ）参照）で密封する充填機１３とを備える。

この無菌充填装置は、プリフォーム供給機１１から充填機１３に至る個所においてチャンバー９４，４１ａ，４１ｂ，４１ｃ１，４１ｃ２，４１ｄ，４１ｅ，４１ｆで囲まれている。

チャンバー９４はプリフォームを無菌充填装置内に導入する箇所に対応し、チャンバー４１ａはプリフォームに殺菌剤を供給する箇所に対応し、チャンバー４１ｂはボトル２を成形する箇所に対応し、チャンバー４１ｃ１はボトルを殺菌機８８へと搬送する箇所に対応し、チャンバー４１ｃ２はボトル２に殺菌剤を供給し、リンスする箇所に対応し、チャンバー４１ｄはボトル２に内容物である飲料ａを充填し、密封する箇所に対応する。

チャンバー９４からチャンバー４１ｂを経てチャンバー４１ｃ１に至る箇所は、クリーンルームとして維持される。クリーンルームとするため、無菌包装体の製造前からチャンバー９４、４１ｂ、４１ｃ１内に、フィルタであるＨＥＰＡ（図示せず）に通した無菌の陽圧エアが供給される。これにより、チャンバー９４、４１ｂ、４１ｃ１内がクリーン状態に維持され、無菌性レベルの高いボトルの製造が可能になる。

チャンバー９４、４１ｂ、４１ｃ１内に無菌の陽圧エアを吹き込む前に、チャンバー４１ｂ、４１ｃ１内を１０ｍｇ／Ｌ以下の過酸化水素ガスでガス殺菌しても良い。また、プリフォーム１やボトル２が接触する部位をＵＶランプで照射（紫外線殺菌）しても良い。或いは、金型４や延伸ロッド５、グリッパ３２など資材が接触する箇所をエタノールや過酸化水素を１質量％含有している薬剤で拭きあげても良い。或いは、チャンバー内にスプレーノズルを設け、上記殺菌剤を生産前や成形型交換後に所定時間、自動噴霧できるようにしても良い。

プリフォーム供給機１１から充填機１３に至る間には、プリフォーム１を第一の搬送路上で搬送するプリフォーム用搬送手段と、ボトル２の完成品形状のキャビティＣを有する金型４（図３（Ｈ）参照）を、上記第一の搬送路に接続される第二の搬送路上で搬送する金型用搬送手段と、金型４で成形されたボトル２を、上記第二の搬送路に接続される第三の搬送路上で搬送しつつ、ボトル２に対し殺菌、充填等を行うボトル用搬送手段とが設けられる。

第一、第二及び第三の搬送路は互いに連通し、これらの搬送路にはプリフォーム１やボトル２を保持しつつ搬送するベルトコンベア１４、ホイール１５、グリッパ３２等が設けられている。

プリフォーム用搬送手段は、その第一の搬送路上に、プリフォーム１を所定の間隔で順次搬送するベルトコンベア１４を備える。

ベルトコンベア１４は、図６に示すように、プリフォーム供給機１１の送り出し部１１ａから上記チャンバー４１ａ内へと伸びるように、チャンバー９４内に設けられる。

送り出し部１１ａは、多数のプリフォーム１を貯留しておき、プリフォーム１を一本ずつベルトコンベア１４の始端側へと送り出す装置である。送り出し部１１ａは、公知の装置であるからその詳細な説明は省略する。

ベルトコンベア１４は、図７に示すように、垂直平面内において略Ｓ字状に屈曲して伸び、図８に示すように、水平方向で平行に並んで伸びる一対の無端ベルト９９ａ，９９ｂを備える。

無端ベルト９９ａ，９９ｂは、図７に示すように、第一の屈曲箇所１００ａと第二の屈曲箇所１００ｂとの間で略水平な直線となって伸びる。また、送り出し部１１ａから第一の屈曲箇所１００ａに至る個所と、第二の屈曲箇所１００ｂからチャンバー４１ａ内へと至る個所は水平又は傾斜した直線となって伸びる。

一対の無端ベルト９９ａ，９９ｂは、図８に示すように、対間の並行走行部分同士の間隔がプリフォーム１の径よりもやや小さい長さで離れるように配置される。一対の無端ベルト９９ａ，９９ｂは、互いに反対方向に同速度で走行するように駆動され、これにより、プリフォーム１は、送り出し部１１ａからチャンバー４１ａ内へと所定の間隔で順に搬送される。

なお、一対の無端ベルト９９ａ，９９ｂは、互いに反対方向に多少異なる速度で走行するように駆動してもよく、その場合プリフォーム１は、送り出し部１１ａからチャンバー４１ａ内へと自転しながら搬送される。

各無端ベルト９９ａ，９９ｂは、横断面が円形又は四角形であり、図示しない各種駆動ローラによって駆動され、また、図示しない各種ガイドローラ、ガイドレール等によって一定の走行路を保つように案内される。

無端ベルト９９ａ，９９ｂが駆動されると、上記送り出し部１１ａから送り出されるプリフォーム１が、図７及び図８に示すように、一本ずつ無端ベルト９９ａ，９９ｂ間に挟まれて走行する。当初プリフォーム１はその口部２ａを上側にした正立状態で無端ベルト９９ａ，９９ｂ間に挟まれつつ走行し、無端ベルト９９ａ，９９ｂの第一の屈曲箇所１００ａから第二の屈曲箇所１００ｂに至るまでは口部２ａを下側にした倒立状態で走行し、第二の屈曲箇所１００ｂを通過した後は再び正立状態となってチャンバー４１ａ内へと走行する。

図７に示すように、上記無端ベルト９９ａ，９９ｂの第一と第二の屈曲箇所１００ａ，１００ｂの間におけるプリフォーム１の走行路の下方には、プリフォーム１の流れ方向に見て上流側から下流側に向かってイオン化エア用ノズル９５と濾過エア用ノズル９７が順に配置される。

イオン化エア用ノズル９５は、そのノズル口がプリフォーム１の口部２ａに正対するように、一個又は複数個チャンバー９４内の所定箇所に設置される。イオン化エア用ノズル９５にイオン化エアを送るためのイオン化エア発生器１０１が、チャンバー９４内の所定箇所に設置される。

イオン化エア用ノズル９５から、無端ベルト９９ａ，９９ｂに保持されつつ走行する倒立状態のプリフォーム１に対して、イオン化エアが吹き付けられると、イオン化エアはプリフォーム１内に口部２ａから入ってプリフォーム１の静電気を中和する。これにより、プリフォーム１内に存在しうる塵埃、プラスチック片等の異物がプリフォーム１外に落下しやすくなる。

また、チャンバー９４内には、イオン化エア用ノズル９５を取り巻くように、樋状の吸引口部材９６が配置される。吸引口部材９６には吸引管１０２を介して集塵機１０３が連結される。

集塵機１０３の駆動により、吸引口部材９６の開口に気流が生じ、除電後された異物がその自重によってプリフォーム１外に落下した場合には、倒立状態のプリフォーム１内からこの気流に乗って吸引口部材９６内に吸引される。気流は吸引管１０２を通って集塵機１０３に至り、集塵機１０３によって気流中の異物が捕捉される。

樋状の吸引口部材９６は、プリフォーム１の流れの上流側に向かって無端ベルト９９ａ，９９ｂの第一の屈曲箇所１００ａからイオン化エア用ノズル９５の直下に至る個所まで伸ばしておくのが望ましい。これにより、異物が吸引口部材９６により捕捉されることなく下方の正立状態のプリフォーム１の方へと落下した場合でも、異物がプリフォーム１内に入るのを阻止することができる。

濾過エア用ノズル９７は、そのノズル口がプリフォーム１の口部２ａに正対するように、一個又は複数個チャンバー９４内の所定箇所に設置される。濾過エア用ノズル９７に濾過エアを送るためのブロア１０４及びエアフィルタ１０５が、チャンバー９４外の所定箇所に設置される。エアフィルタ１０５としては、例えばＨＥＰＡフィルタ（High Efficiency Particulate Air Filter) を使用することができる。エアノズル９７に供給するエアＰ２は、ブロア１０４からのエアではなく、より推進力の高い圧縮空気を、無菌フィルタで除菌したものであっても良い。

濾過エア用ノズル９７から、無端ベルト無端ベルト９９ａ，９９ｂに保持されつつ走行する倒立状態のプリフォーム１に対して、濾過エアが吹き付けられると、濾過エアはプリフォーム１内に口部２ａから入り、異物を捕捉してプリフォーム１外へと流出する。プリフォーム１及び異物は上記イオン化エアの吹き付けにより静電気を除去されているので、濾過エアに容易に捕捉される。

また、チャンバー９４内には、濾過エア用ノズル９７を取り巻くように、樋状の吸引口部材９８が配置される。吸引口部材９８は吸引管１０６を介して上記集塵機１０３に連結される。この吸引口部材９８は上記上流側の吸引口部材９６と一体化してもよい。また、吸引管１０６は上記吸引管１０２と共用してもよい。

集塵機１０３の駆動により、吸引口部材９８の開口近傍に気流が生じ、倒立状態のプリフォーム１内から異物が気流に乗って吸引口部材９８内へと流れる。この異物を含んだ気流は吸引管１０６を通って集塵機１０３に至り、気流中の異物が集塵機１０３に捕捉される。

樋状の吸引口部材９８は、その下部を漏斗状に形成しておくのが望ましい。これにより、異物を含んだ気流が吸引管１０６へと流れやすくなり、異物も捕捉しやすくなる。

なお、上記イオン化エア用ノズル９５側に設けた吸引口部材９６を、濾過エア用ノズル９７側の吸引口部材９８の直下へと延長させてもよい。これにより、異物が吸引口部材９８により捕捉されることなく下方の正立状態のプリフォーム１の方へと落下した場合でも、異物がプリフォーム１内に入るのを阻止することができる。

上記無端ベルト無端ベルト９９ａ，９９ｂにより搬送されつつ、濾過エアによって内部から異物を除去され清掃されたプリフォーム１は、無端ベルト無端ベルト９９ａ，９９ｂが第二の屈曲箇所１００ｂを通って直線箇所に至ったところで正立状態に復帰し、その正立状態のままチャンバー４１ａ内へと搬送される。

図６に示すように、上記プリフォーム用搬送手段の第一の搬送路は、上記ベルトコンベア１４のほか、このベルトコンベア１４の終端からプリフォーム１を受け取って搬送するホイール１５，１６，１７の列と、プリフォーム１を受け取って走行させる無端チェーン１８とを具備する。

ホイール１５におけるプリフォーム１の走行路上の定位置には、過酸化水素ガスＧを生成する図９に示す殺菌剤ガス生成器７と、過酸化水素ガスＧをプリフォーム１に向かって吐出する図２（Ｄ）に示したような殺菌剤供給ノズル６が配置される。

殺菌剤ガス生成器７は、図９に示すように、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ノズルである過酸化水素供給部８と、この過酸化水素供給部８から供給された過酸化水素の噴霧をその沸点以上の非分解温度以下に加熱して気化させる気化部９とを備える。過酸化水素供給部８は、過酸化水素供給路８ａ及び圧縮空気供給路８ｂ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９内に噴霧するようになっている。気化部９は内外壁間にヒータ９ａ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殺菌剤供給ノズル６から気化部９外に噴出する。

ホイール１６におけるプリフォーム１の走行路上には、プリフォーム１に向かってホットエアＰを吐出することにより、プリフォーム１の内外面に付着した過酸化水素を活性化させるとともにプリフォーム１の外に排出するエアノズル８０（図２（Ｅ）参照）が配置される。

図１０（Ａ）に示すように、エアノズル８０は、ホイール１６の円弧に倣って湾曲する箱状のマニホルド８０ｂを有し、このマニホルド８０ｂの底面にスリット状の吹出口８０ａを有する。エアノズル８０は、吹出口８０ａがホイール１６におけるプリフォーム１の走行路に沿って伸びるようにホイール１６の上方に配置される。また、図１０（Ｂ）に示すように、マニホルド８０ｂには、ブロア７６と、ＨＥＰＡフィルタ７７と、電熱器７８とが連結される。ブロア７６から取り込まれた外気がＨＥＰＡフィルタ７７により除菌され、電熱器７８により加熱され、ホットエアＰとなってエアノズル８０内に送られる。

エアノズル８０に供給するエアは、ブロア７６からのエアではなく、より推進力の高い圧縮空気を、無菌フィルタで除菌したものであっても良い。また、ブロー成形機１２内でブロー成形に使用する高圧エアを回収し、リユースしても良い。

エアノズル８０のマニホルド８０ｂ内に供給されたホットエアＰは、吹出口８０ａから噴き出し、口部２ａを上に向けて吹出口８０ａ下を走行するプリフォーム１に向かって流れ、その一部がプリフォーム１の空洞内に流入し、他部がプリフォーム１の外面に沿って流れる。

このホットエアＰの熱によって、プリフォーム１の内外面に付着した過酸化水素が活性化され、プリフォームに付着した微生物が殺菌される。また、ホットエアＰの流れによって、余剰の過酸化水素がプリフォーム１から除去され、次の加熱炉３３内への過酸化水素の導入が防止される。

図６に示すように、ホイール１５，１６の回りは、チャンバー４１ａで囲まれている。このチャンバー４１ａには、チャンバー４１ａ内のエア中の過酸化水素等の殺菌剤を分解するフィルタ３６と、ブロア３７とからなる排気手段が連結される。これにより、隣接するブロー成形機１２内へ過酸化水素が流入しないようにすることができる。

第一の搬送路中、ホイール１６に接するホイール１７から第二の搬送路に接するホイール１９に至る箇所には、プリフォーム１を成形温度まで加熱する加熱炉３３が設けられる。

加熱炉３３は一方向に長く伸びる炉室を有する。炉室内には、水平面上で対向配置された一対のプーリ３４ａ，３４ｂ間に無端チェーン１８が架け渡される。無端チェーン１８等は多数のプリフォーム１を垂下状態で搬送するコンベアを構成する。炉室の内壁面には、無端チェーン１８の往路と復路に沿うように赤外線ヒータ１８ａが取り付けられる。

プリフォーム１は、プリフォームコンベア１４、ホイール１５，１６，１７の列を経てスピンドル４３（図２（Ｆ）参照）に受け取られると、加熱炉３３の内壁面に沿って自転しつつ走行する。加熱炉３３の内壁面には、赤外線ヒータ１８ａが張り巡らされており、スピンドル４３によって搬送されるプリフォーム１がこの赤外線ヒータ１８ａによって加熱される。プリフォーム１は加熱炉３３内を走行中スピンドル４３の回転と共に自転し、赤外線ヒータ１８ａによって均一に加熱され、口部２ａ以外がブロー成形に適した温度である９０℃〜１３０℃まで昇温する。口部２ａは、キャップ３が被せられたときの密封性が損なわれないように、変形等を生じることのない７０℃以下の温度に抑えられる。

第二の搬送路の回りには、ブロー成形機１２が配置される。ブロー成形機１２は、上記プリフォーム供給機１１の赤外線ヒータ１８ａで加熱されたプリフォーム１を受け取ってボトル２に成形する金型４及び延伸ロッド５（図３（Ｈ）参照）を複数セット備える。

プリフォーム用搬送手段の第一の搬送路と、金型用搬送手段の第二の搬送路との間に位置するホイール１９の上方には、このホイール１９の回りを走行するプリフォーム１に対しその口部２ａの上方から覆う覆い８６（図３（Ｇ）参照）がトンネル状に設けられる。この覆い８６内には無菌エアＱがプリフォーム１の口部２ａに向かうように吹き込まれる。この無菌エアＱは、図１０（Ｂ）に示した無菌エア供給装置から供給される無菌エアＰの一部を分け取ったものであってもよい。

これにより、プリフォーム１はクリーンルームをなすチャンバー４１ｂに囲まれたうえ、さらに無菌エアＱを孕む覆い８６により覆われることとなり、無菌性を高度に維持した状態でブロー成型機１２に向かうことになる。

ブロー成型機１２における金型４は、ホイール２０の回りに所定間隔で多数配置され、ホイール１９の回りからプリフォーム１を受け取ってボトル２に成形し、第三の搬送路の始端となるホイール２１に接したところで型開きし、ホイール２１の回りのグリッパ３２にボトル２を受け渡す。

ブロー成形機１２から出てホイール２１に至ったボトル２は、ホイール２１の外周に必要に応じて配置される検査装置３５によって成形不良等の有無について検査される。検査装置３５は、実施の形態１において用いられたものと同様なものを使用可能である。

検査されたボトル２は、不合格の場合は図示しない排斥装置によって搬送路から排除され、合格品のみがホイール２２へと搬送される。

第三の搬送路中、ホイール２１，２２，８９におけるボトル２の走行路の上方には、ボトル２に対しその口部２ａの上方から覆う覆い８７（図３（Ｉ）参照）がトンネル状に設けられる。この覆い８７内に吹き込まれる無菌エアＱは、図１０（Ｂ）に示した無菌エア供給装置から供給する無菌エアＰから一部分け取ったものであってもよい。

第三の搬送路中、上記ホイール８９に続くホイール９０，９１，９２，２３の列には、殺菌剤供給ノズル９３（図４（Ｊ）参照）及び無菌エア供給ノズル４５（図４（Ｋ１）又は（Ｋ２）参照）が設けられる。

具体的には、殺菌剤供給ノズル９３がホイール９０の回りにおけるボトル２の走行路上の定位置に複数基（図６では、四基）設置される。また、殺菌剤供給ノズル９３に対応してボトル２が通過するトンネル４４（図４（Ｊ）参照）も設置される。殺菌剤供給ノズル９３から吹き出る過酸化水素水のミストＭ若しくはガスＧ又はこれらの混合物はボトル２の内部に入ってボトル２の内面に薄い被膜となって付着し、また、ボトル２の外面に沿って流れるとともにトンネル４４内に充満してボトル２の外面に薄い被膜となって付着する。

ホイール９２の回りにおけるボトル２の走行路上の定位置には、無菌エア供給ノズル４５が一基又は複数基設置される。無菌エア供給ノズル４５から吹き出た無菌エアＮはボトル２の内外面に接触してボトル２の表面に付着した余剰の過酸化水素水の被膜を除去する。無菌エアＮがホットエアである場合は、ボトル２の内外面に付着した過酸化水素を活性化させ、殺菌効果を高める。

なお、殺菌剤供給ノズル９３と無菌エア供給ノズル４５は、各ホイール９０，９２の回りにボトル２のピッチと同じピッチで多数配置し、各ホイール９０，９２と同期的に旋回運動をさせつつボトル２内に過酸化水素のガスＧや無菌エアＮを吹き込むようにしてもよい。

第三の搬送路中、上記ホイール２３に接するホイール２４，２５，２６，２７の列には、フィラー３９及びキャッパー４０が設けられる。

具体的には、ホイール２４の回りにボトル２内に飲料ａを充填するための充填ノズル１０（図５（Ｍ）参照）が多数設けられることによりフィラー３９が構成され、ホイール２６の回りには、飲料ａが充填されたボトル２にキャップ３（図５（Ｎ）参照）を取り付けて密封するためのキャッパー４０が構成される。

フィラー３９及びキャッパー４０は周知の構造を有するものであるから、それらの説明は省略する。

上記第一乃至第三の搬送路において、ホイール１５の回りはチャンバー４１ａによって囲まれる。ホイール１６からホイール２１に至る箇所の周辺は、チャンバー４１ｂによって囲まれる。ホイール２２及びホイール８９の周辺は、チャンバー４１ｃ１によって囲まれる。ホイール９０からホイール２３に至る箇所の周辺は、チャンバー４１ｃ２によって囲まれる。ホイール２４からホイール２７に至る箇所の周辺は、チャンバー４１ｄによって囲まれる。

上記チャンバー４１ｂの内部へは、図示しないＨＥＰＡフィルタ等によって浄化された無菌エアが常時供給される。これにより、チャンバー４１ｂはクリーンルームとされ、その内部への微生物の侵入が阻止される。

上記チャンバー４１ａ、４１ｂ、４１ｃ２、４１ｄ、４１ｅ、４１ｆの各内部は、例えばＣＯＰ（cleaning outside of place）、ＳＯＰ（sterilizing outside of place）の実施により殺菌処理され、その後、これらのチャンバー４１ａ、４１ｂ、４１ｃ２、４１ｄ、４１ｅ、４１ｆの各々に又は一体的に設置された図３に示したと同様な排気手段によって各チャンバー４１ａ、４１ｂ、４１ｃ２、４１ｄ、４１ｅ、４１ｆ内から殺菌剤、洗浄剤のガスやミストがチャンバー外に排出される。そして、図示しないスクラバー、フィルタ等によって浄化された無菌エアがこれらの各チャンバー４１ａ、４１ｂ、４１ｃ２、４１ｄ、４１ｅ内に供給されることによって、各チャンバー４１ａ、４１ｂ、４１ｃ２、４１ｄ、４１ｆ内の無菌性が維持される。チャンバー４１ｄ、４１e、４１ｆについてはＣＯＰ、ＳＯＰが必ず実施されるが、チャンバー４１ａ、４１ｂ、４１ｃ２については必ずしも実施する必要はない。

また、チャンバー４１ｃ１は、チャンバー４１ｂとチャンバー４１ｃ２との間の雰囲気を遮断する雰囲気遮断チャンバーとして機能する。このチャンバー４１ｃ１にも、上記排気手段と同様な排気手段が連結され、チャンバー４１ｃ１の内気が外部に排気される。これにより、チャンバー４１ｄ内のＣＯＰ、ＳＯＰにより発生する洗浄剤のガス等や、チャンバー４１ｃ２内で発生する殺菌剤のミスト等がチャンバー４１ｃ１を経てブロー成形機１２のチャンバー４１ｂ内へと流入するのを阻止することができる。

次に、図１〜図１１を参照してプリフォーム内異物除去装置の動作と共に無菌充填装置の動作を説明する。

まず、プリフォーム供給機１１が駆動し、送り出し部１１ａからプリフォーム１が口部２ａを上側にした正立状態で順に送り出される。送り出されるプリフォーム１は、走行するベルトコンベア１４に至り、図７及び図８に示すように、一本ずつ無端ベルト９９ａ，９９ｂ間に挟まれて走行する。

プリフォーム１は当初その口部２ａを上側にした正立状態で無端ベルト９９ａ，９９ｂ間に挟まれつつ走行するが、無端ベルト９９ａ，９９ｂの第一の屈曲箇所１００ａを過ぎて第二の屈曲箇所１００ｂに至るまでの直線走行路では、口部２ａを下側にした倒立状態で走行する。

図７に示すように、プリフォーム１が無端ベルト９９ａ，９９ｂの第一と第二の屈曲箇所１００ａ，１００ｂの間を走行する際、プリフォーム１は倒立状態にあり、この倒立状態のプリフォーム１に対して、イオン化エア用ノズル９５から、イオン化エアが吹き付けられる（図１（Ａ）参照）。イオン化エアがプリフォーム１内にその口部２ａから入ることにより、プリフォーム１内の静電気が中和され、これにより、プリフォーム１内に存在しうる塵埃、プラスチック片等の異物がプリフォーム１外に落下しやすくなる。

プリフォーム１は、イオン化エア用ノズル９５の位置を通過後も倒立状態を維持しつつ走行し、濾過エア用ノズル９７から濾過エアを吹き付けられる（図１（Ｂ）参照）。

濾過エア用ノズル９７から、無端ベルト９９ａ，９９ｂに保持されつつ走行する倒立状態のプリフォーム１に対して、濾過エアが吹き付けられると、濾過エアはプリフォーム１内にその口部２ａから入り、異物を捕捉してプリフォーム１外へと流出する。プリフォーム１及び異物は上記イオン化エアの吹き付けにより静電気を除去されているので、濾過エアに容易に捕捉される。

また、プリフォーム供給機１１の駆動と共に集塵機１０３も駆動する。集塵機１０３の駆動により、吸引口部材９８の開口近傍に気流が生じ、倒立状態のプリフォーム１内から異物が気流に乗って吸引口部材９８側へと流れる。この異物を含んだ気流は吸引管１０６を通って集塵機１０３に至り、気流中の異物が集塵機１０３に捕捉される。

プリフォーム１は濾過エアによって内部から異物を除去され清掃された後、引き続いて無端ベルト９９ａ，９９ｂにより搬送されつつ、無端ベルト９９ａ，９９ｂが第二の屈曲箇所１００ｂを通って直線箇所に至ったところで正立状態に復帰し（図１（Ｃ）参照）、その正立状態のままチャンバー４１ａ内へと搬送される。

プリフォーム１はチャンバー４１ａ内に入ると、ホイール１５の回りのグリッパ３２に受け取られ、ホイール１５の回りを走行する際に、殺菌剤供給ノズル６からプリフォーム１に向かって過酸化水素のガスＧ若しくはミスト又はこれらの混合物が供給される（図２（Ｄ）参照）。

続いて、この過酸化水素が付着したプリフォーム１がホイール１６の回りを走行し、その間にエアノズル８０からホットエアＰがプリフォーム１に吹き付けられる。このホットエアＰの熱により、プリフォーム１に付着した過酸化水素が活性化され、プリフォーム１に付着した微生物が殺菌される。また、ホットエアＰにより余剰の過酸化水素がプリフォーム１の表面から除去される。

その後、プリフォーム１は、無端チェーン１８上のスピンドル４３（図２（Ｆ）参照）に受け取られ、加熱炉３３内へと搬送される。

加熱炉３３内においてプリフォーム１は赤外線ヒータ１８ａによって加熱され、口部２ａを除く全体の温度がブロー成形に適した温度域まで均一に加熱される。

加熱炉３３内で成形温度まで加熱されたプリフォーム１は、ホイール１９の回りを走行する際、覆い８６の中を通りながら、無菌エアＱを吹き付けられる（図３（Ｇ）参照）。これにより、プリフォーム１は無菌性を維持しつつブロー成形機１２へと搬送される。無菌エアＱがホットエアである場合は、プリフォーム１は成形に適した温度を好適に維持しつつブロー成形機１２に到達する。

プリフォーム１は、ホイール２０の外周を通過する際に図３（Ｈ）のごとく金型４により抱持され、無菌の高圧エアが吹き込まれることによってキャビティＣ内でボトル２の完成品へと膨張する。

成形されたボトル２は、金型４の型開き後にホイール２１の回りのグリッパ３２によって金型４外に取り出され、検査装置３５によって成形不良等の有無について検査される。

不良品のボトル２は図示しない排出装置によって列外に除かれ、良品のボトル２のみがホイール２２へと受け渡されつつ殺菌機８８へと搬送される。

また、ボトル２は、ホイール２１からホイール８９へと走行する際、覆い８７の中を通りながら、無菌エアＱを吹き付けられる（図３（Ｉ）参照）。これにより、ボトル２は無菌性を維持しつつ殺菌機８８へと搬送される。無菌エアＱがホットエアである場合は、ボトル２は殺菌に適した温度を好適に維持しつつ殺菌機８８に到達する。

ボトル２は、殺菌機８８内におけるホイール９０の回りを走行しつつ、図４（Ｊ）のように、過酸化水素水のミストＭ若しくはガスＧ又はこれらの混合物を吹き付けられて殺菌され、続いて、ホイール９２の回りを走行しつつ、図４（Ｋ１）又は（Ｋ２）のように、無菌エアＮを吹き付けられてエアリンスされる。

要すれば、エアリンス後に、ボトル２に対し温水リンスが行われる（図５（Ｌ）参照）。

その後、ボトル２は充填機１３に至り、充填機１３内においてボトル２に、あらかじめ滅菌処理された内容物である飲料ａが図５（Ｍ）のごとくフィラー３９の充填ノズル１０により充填される。

飲料ａが充填されたボトル２は、キャッパー４０によりキャップ３が施されて密封され（図５（Ｎ）参照）、チャンバー４１ｄの出口から無菌充填装置外へ排出される。

各種異物を入れたプリフォームを倒立状態にし、エアを吹き込んだ場合と、吹き込まない場合との各々について、プリフォームからの異物の除去率を調べたところ、図１２に示すような結果を得た。

異物としては、樹脂糸Ａ（太さ０．５２ｍｍ×長さ５ｍｍ）、樹脂糸Ｂ（太さ０．１４８ｍｍ×長さ５ｍｍ）、ＰＥＴ片（厚さ０．１ｍｍ×縦横長さ５ｍｍ）、紙片（厚さ０．０８ｍｍ×縦横長さ５ｍｍ）、ＰＥＴ粉（質量０．０２ｇ）を用いた。

これら異物にプリフォームを５本ずつ用意し、樹脂糸Ａ、樹脂糸Ｂ、ＰＥＴ片、紙片については１０個ずつプリフォーム内に投入し、ＰＥＴ粉については０．０２ｇずつプリフォーム内に投入した。

そして、各プリフォームを倒立状態にして異物をプリフォーム外に落下させ、その場合の除去率を求め、次にイオン化エアを吹き込んだ後、濾過エアをプリフォーム内に吹き込んで異物をプリフォーム外に除去し、その場合の除去率を求めた。

除去率（％）は、次式から求めた。

（除去量／投入量）×１００

図１２に示す結果から、プリフォームを倒立させ、さらにエアをプリフォーム内に吹き込むことにより、異物の除去率が顕著に向上することが明らかとなった。

１…プリフォーム
２…ボトル
２ａ…口部
９５…イオン化エア用ノズル
９６…吸引口部材
９７…濾過エア用ノズル
９８…吸引口部材
９９ａ，９９ｂ…無端ベルト（搬送手段）

Claims (1)

1. プリフォームからボトルを成形するための、チャンバーで覆われたブロー成型機であって、
   前記ブロー成型機は、プリフォームを加熱する加熱炉を含み、
   前記加熱炉と前記ブロー成型機の間に位置する走行路、およびブロー成型機の下流に位置する走行路には、当該それぞれの走行路を囲むようにトンネル状の覆いが設けられているとともに、
   前記それぞれのトンネル状の覆いの天井部分には、当該トンネル状の覆い内を走行するプリフォームおよびボトルにホットエアを吹き付けるためのノズルが設けられていることを特徴とするブロー成型機。

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