JP7409452B2 - Aseptic filling machine and aseptic filling method - Google Patents
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Description
本発明は、プリフォームを殺菌し、殺菌したプリフォームを無菌雰囲気で成形し、同時に内容物を充填する無菌充填機及び無菌充填方法に関する。 The present invention relates to an aseptic filling machine and an aseptic filling method for sterilizing a preform, molding the sterilized preform in an aseptic atmosphere, and filling the preform with contents at the same time.
お茶、スポーツ飲料、乳飲料、果汁入り飲料等は、主に二軸延伸ポリエチレンテレフタレート(PET)ボトルに充填されて流通している。これらの飲料は、充填時に菌等が混入すると腐敗するおそれがあるため、殺菌されたボトルに無菌雰囲気で、殺菌された飲料が充填され、殺菌されたキャップにより密封されている。この工程は、プリフォームのボトルへの成形から密封まで、1台の無菌充填機により連続して行われている。 Tea, sports drinks, milk drinks, fruit juice drinks, etc. are mainly distributed in biaxially oriented polyethylene terephthalate (PET) bottles. These beverages may go bad if bacteria or the like gets into them when they are filled, so sterilized bottles are filled with sterilized beverages in an aseptic atmosphere and sealed with sterilized caps. This process, from forming the preform into a bottle to sealing it, is carried out continuously using a single aseptic filling machine.
このような無菌充填機として、プリフォームを搬送しながら、過酸化水素等の殺菌剤をプリフォームに吹き付け、次に、プリフォームを加熱して表面に付着した殺菌剤を活性化するとともに、プリフォームを成形温度まで高め、しかる後、加熱されたプリフォームをブロー成形機によってボトルに成形し、成形されたボトルに飲料等を充填し、キャッピングして無菌包装体とするインラインシステムが提案されている(特許文献1、2)。
This type of aseptic filling machine sprays a sterilizing agent such as hydrogen peroxide onto the preform while transporting it, then heats the preform to activate the sterilizing agent attached to the surface. An in-line system has been proposed in which the reform is heated to the molding temperature, the heated preform is then molded into a bottle using a blow molding machine, the molded bottle is filled with a beverage, etc., and the bottle is capped to form a sterile package. (
また、プリフォームを成形温度まで加熱し、加熱されたプリフォームを容器に成形し、成形された容器を殺菌し、殺菌された容器に無菌雰囲気で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も提案されている(特許文献3、4)。
In addition, the preform is heated to the molding temperature, the heated preform is molded into a container, the molded container is sterilized, the sterilized container is filled with the sterilized contents in an aseptic atmosphere, and the contents are Aseptic filling machines have also been proposed that seal filled containers with sterilized lids (
上記のような無菌充填機は、プリフォームをボトルに成形し、成形されたボトルに内容物を充填するため、長大なシステムとなっている。そこで、プリフォームをブロー成形する際に使用する高圧気体の代わりに内容物となる飲料を高圧でプリフォーム内に充填し、成形と充填を同時に行うことが提案されている(特許文献5、6)。 The aseptic filling machine as described above forms a preform into a bottle and fills the formed bottle with contents, so it is a lengthy system. Therefore, it has been proposed to fill the preform with a beverage at high pressure instead of the high-pressure gas used when blow molding the preform, and to perform molding and filling at the same time (Patent Documents 5 and 6). ).
特許文献5に記載の方法は、プリフォームを射出成形する金型のコアに延伸ロッドやインナパイプを内蔵させ、射出成形後にコアに外嵌されたプリフォームをそのまま金型内に導入し、導入されたプリフォームを成形と同時に充填することにより無菌性を維持できるとしている。射出成形を連続して行い、しかも射出成形のコアをブロー成形にも使用する方法であり、極めて煩雑である。 The method described in Patent Document 5 incorporates a stretching rod and an inner pipe into the core of a mold for injection molding a preform, and after injection molding, the preform fitted onto the core is introduced into the mold as it is. By filling the preform at the same time as molding, sterility can be maintained. This is an extremely complicated method in which injection molding is performed continuously and the injection molded core is also used for blow molding.
また、特許文献6はプリフォームを蒸気等により殺菌し、殺菌されたプリフォームを加熱し、加熱されたプリフォームに液体商品を高圧で送出することでボトルに成形し、同時に液体商品をボトルに充填するという方法である。常温での液体製品の送出により無菌商品を得るためには、工程を無菌雰囲気で行わなければならず、費用がかさみ、細菌汚染物質が作業時の防御手段を突破し、製品を汚染する危険が常にあるとしており、常温充填での無菌性は十分ではない。
Furthermore,
従来、ボトルの無菌充填機は、プリフォームをボトルに成形し、成形後のボトルを殺菌していたが、殺菌剤が多量に必要であり、装置も過大となることから、プリフォームの段階で殺菌する無菌充填機が広まりつつある。しかし、プリフォームの段階で殺菌された後、プリフォームをボトルに成形し、成形したボトルに内容物を充填するため、成形後のボトルを殺菌するよりも、無菌充填機全体の大きさは削減されるが、なお長大である。 Conventionally, aseptic bottle filling machines molded a preform into a bottle and sterilized the bottle after molding, but this required a large amount of sterilizer and the equipment was too large, so it was necessary to Aseptic filling machines that sterilize products are becoming widespread. However, after the preform is sterilized, the preform is molded into a bottle and the contents are filled into the molded bottle, so the overall size of the aseptic filling machine is reduced compared to sterilizing the bottle after molding. However, it is still quite long.
そこで、特許文献5及び6のように、無菌化したプリフォームに内容物となる飲料を高圧で充填することにより、プリフォームのボトルへの成形と充填を同時に行うことが提案されている。しかし、無菌化されたプリフォームを成形し、成形されたボトルに充填を行うまでの工程の無菌性を維持する方法が不十分であった。無菌化されたプリフォームが、成形と同時の充填までに菌等により汚染される可能性があり、特許文献6では高温充填を推奨している。高温充填を行うことで、プリフォームの内面が菌等により汚染されたとしても、充填される内容物の熱により殺菌されるからである。高温充填され、密封された製品はその後冷却しなければならず、内容物の加温による品質劣化もあり、無菌充填の利点が生かされない。
Therefore, as in
特許文献5では射出成形で用いたコアをプリフォームを外嵌させたままボトルに成形し、同時に充填を行うことから無菌性は維持されるとしているが、工程が煩雑で、高速生産性を得ることは困難である。 Patent Document 5 claims that sterility is maintained by molding the core used in injection molding into a bottle with the preform fitted outside and filling the bottle at the same time, but the process is complicated and high-speed productivity is not achieved. That is difficult.
設備の大きさをコンパクトにして、初期投資を抑え、さらに工程を簡略化してランニングコストも低減でき、信頼できる無菌性を備える成形と充填を同時に行う無菌充填機が望まれている。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、殺菌されたプリフォームの無菌性を維持したまま、プリフォームに殺菌された内容物を高圧で充填しながら、プリフォームのボトルへの成形と充填を同時に行うことができる無菌充填機及び無菌充填方法を提供することを目的とする。 There is a need for an aseptic filling machine that can reduce the size of the equipment, reduce initial investment, simplify the process and reduce running costs, and perform molding and filling at the same time with reliable sterility. The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and the present invention has been made to solve the above-mentioned problems by filling the preform with sterilized contents under high pressure while maintaining the sterility of the sterilized preform. An object of the present invention is to provide an aseptic filling machine and an aseptic filling method that can simultaneously perform molding and filling.
本発明に係る無菌充填機は、プリフォームを殺菌する殺菌部、殺菌された前記プリフォームを加熱する加熱部、加熱された前記プリフォームに殺菌された内容物を高圧で充填することで、前記プリフォームをボトルに成形すると同時に内容物を充填する成形充填部、内容物が充填されたボトルを密封する密封部を備える無菌充填機であって、前記殺菌部、前記加熱部、前記成形充填部及び前記密封部がチャンバーにより遮蔽され、各部を遮蔽する殺菌部チャンバー、加熱部チャンバー、成形充填部チャンバー及び密封部チャンバーのうち、少なくとも前記成形充填部チャンバー及び前記密封部チャンバーの内部及び内面を殺菌する殺菌装置及び、少なくとも前記成形充填部チャンバー及び前記密封部チャンバーの内部に無菌エアを供給する無菌エア供給装置が設けられ、前記成形充填部が少なくとも、金型、ブローノズル、延伸ロッド、バルブブロック及び前記内容物を加圧する加圧装置を備え、前記ブローノズルからの吐出物を受けるカップ状の閉塞装置が設けられ、前記カップ状の閉塞装置から、前記バルブブロック内の通路、高圧内容物供給マニホールド、ロータリージョイント、洗浄剤タンク又は無菌水タンク、加温装置、前記加圧装置、前記バルブブロック、前記ブローノズルに至る循環路を形成するように構成されることを特徴とする。また、本発明に他の実施形態に係る無菌充填機は、プリフォームを殺菌する殺菌部、殺菌された前記プリフォームを加熱する加熱部、加熱された前記プリフォームに殺菌された内容物を高圧で充填することで、前記プリフォームをボトルに成形すると同時に内容物を充填する成形充填部、内容物が充填されたボトルを密封する密封部を備える無菌充填機であって、前記殺菌部、前記加熱部、前記成形充填部及び前記密封部がチャンバーにより遮蔽され、各部を遮蔽する殺菌部チャンバー、加熱部チャンバー、成形充填部チャンバー及び密封部チャンバーのうち、少なくとも前記成形充填部チャンバー及び前記密封部チャンバーの内部及び内面を殺菌する殺菌装置及び、少なくとも前記成形充填部チャンバー及び前記密封部チャンバーの内部に無菌エアを供給する無菌エア供給装置が設けられ、前記成形充填部が少なくとも、金型、ブローノズル、延伸ロッド、バルブブロック及び前記内容物を加圧する加圧装置を備え、前記ブローノズルからの吐出物を受けるカップ状の閉塞装置が設けられ、前記カップ状の閉塞装置から、前記加圧装置、前記バルブブロック、前記ブローノズルに至る循環路を形成するように構成され、前記プリフォームに前記延伸ロッドを挿入し、挿入された前記延伸ロッドにより前記プリフォームの底面を前記金型の底面に接触するまで前記プリフォームを長手方向に延伸後、前記延伸ロッドを上昇させ、加圧された前記内容物を前記プリフォームが前記金型の形状に成形するまで前記プリフォームの口部下端近傍まで充填するように構成されていることを特徴とする。 The aseptic filling machine according to the present invention includes a sterilizing section that sterilizes a preform, a heating section that heats the sterilized preform, and a sterilized filling machine that fills the heated preform with sterilized contents under high pressure. An aseptic filling machine comprising a molding and filling section that molds a preform into a bottle and simultaneously fills the bottle with contents, and a sealing section that seals the bottle filled with the contents, the sterilization section, the heating section, and the molding and filling section. and the sealed part is shielded by a chamber, and among the sterilizing part chamber, heating part chamber, molding and filling part chamber, and sealing part chamber that shield each part, the inside and inner surface of at least the molding and filling part chamber and the sealing part chamber are sterilized. and a sterile air supply device for supplying sterile air into at least the forming and filling part chamber and the sealing part chamber, and the forming and filling part includes at least a mold, a blow nozzle, a stretching rod, and a valve block. and a pressurizing device for pressurizing the contents, and a cup-shaped closing device for receiving the discharge from the blow nozzle, and from the cup-shaped closing device to the passage in the valve block, the high-pressure contents are supplied. It is characterized in that it is configured to form a circulation path leading to a manifold, a rotary joint, a cleaning agent tank or a sterile water tank, a heating device, the pressurizing device, the valve block, and the blow nozzle. In addition, an aseptic filling machine according to another embodiment of the present invention includes a sterilization section that sterilizes the preform, a heating section that heats the sterilized preform, and a sterilized content that is transferred to the heated preform under high pressure. The aseptic filling machine includes a forming and filling section that molds the preform into a bottle and simultaneously fills the bottle with the contents, and a sealing section that seals the bottle filled with the contents, the sterilization section, the The heating part, the molding and filling part, and the sealing part are shielded by a chamber, and among the sterilizing part chamber, heating part chamber, molding and filling part chamber, and sealing part chamber, at least the molding and filling part chamber and the sealing part are shielded. A sterilizer that sterilizes the inside and inner surface of the chamber, and a sterile air supply device that supplies sterile air to at least the inside of the molding and filling part chamber and the sealing part chamber are provided, and the molding and filling part is provided with at least a mold, a blower A cup-shaped closing device is provided, which includes a nozzle, a stretching rod, a valve block, and a pressurizing device that pressurizes the contents, and a cup-shaped closing device that receives discharged material from the blow nozzle, and from the cup-shaped closing device, the pressurizing device , the valve block is configured to form a circulation path leading to the blow nozzle, the stretching rod is inserted into the preform, and the inserted stretching rod brings the bottom surface of the preform to the bottom surface of the mold. After stretching the preform in the longitudinal direction until they make contact, the stretching rod is raised and the pressurized contents are stretched to the vicinity of the lower end of the mouth of the preform until the preform is molded into the shape of the mold. It is characterized in that it is configured to be filled.
また、本発明に係る無菌充填機は、前記成形充填部チャンバー及び密封部チャンバー内を洗浄する洗浄装置が設けられていると好適である。 Further, it is preferable that the aseptic filling machine according to the present invention is provided with a cleaning device for cleaning the inside of the forming and filling chamber and the sealing chamber.
また、本発明に係る無菌充填機は、前記成形充填部チャンバーが、前記成形充填部を保持する可動部と前記成形充填部を外気から遮蔽する固定部とからなると好適である。 Further, in the aseptic filling machine according to the present invention, it is preferable that the molding and filling part chamber includes a movable part that holds the molding and filling part and a fixed part that shields the molding and filling part from outside air.
また、本発明に係る無菌充填機は、前記殺菌部におけるプリフォームの殺菌手段が、前記プリフォームへの、殺菌剤の接触、電子線の照射、紫外線を含む光の照射、温水の接触、過熱蒸気の接触のいずれか1又は2以上によると好適である。 Further, in the aseptic filling machine according to the present invention, the preform sterilization means in the sterilization section includes contacting the preform with a sterilizing agent, irradiation with an electron beam, irradiation with light including ultraviolet rays, contact with hot water, and heating the preform. It is preferable to contact one or more of the vapors.
また、本発明に係る無菌充填機は、前記加圧装置が高圧プランジャーポンプであると好適である。 Further, in the aseptic filling machine according to the present invention, it is preferable that the pressurizing device is a high-pressure plunger pump.
また、本発明に係る無菌充填機は、前記延伸ロッドを遮蔽する延伸ロッド遮蔽チャンバーが設けられていると好適である。 Further, the aseptic filling machine according to the present invention is preferably provided with a stretching rod shielding chamber that shields the stretching rod.
また、本発明に係る無菌充填機は、前記延伸ロッドを前記ブローノズルに非挿入とする、前記延伸ロッドの駆動装置が設けられていることを特徴とする無菌充填機。 Moreover, the aseptic filling machine according to the present invention is characterized in that the aseptic filling machine is provided with a drive device for the stretching rod that does not insert the stretching rod into the blow nozzle.
本発明に係る無菌充填方法は、プリフォームを殺菌する殺菌工程、殺菌された前記プリフォームを加熱する加熱工程、加熱された前記プリフォームに殺菌された内容物を高圧で充填することで、前記プリフォームをボトルに成形し、同時に内容物を充填する成形充填工程、内容物が充填されたボトルを密封する密封工程を有する無菌充填方法であって、少なくとも前記成形充填工程及び前記密封工程が行われる各部を、外部から遮蔽するチャンバーの内部及び内面を殺菌し、前記チャンバー内に無菌エアを供給し、前記チャンバー内の無菌性を維持し、無菌性が維持された前記チャンバー内で、少なくとも前記成形充填工程及び前記密封工程が行われ、前記成形充填工程を行う前に、前記ボトルに前記内容物を吐出するブローノズルの吐出口をカップ状の閉塞装置により閉塞し、当該カップ状の閉塞装置から、バルブブロック内の通路、高圧内容物供給マニホールド、ロータリージョイント、洗浄剤タンク又は無菌水タンク、加温装置、前記内容物を加圧する加圧装置、加圧された前記内容物を制御する前記バルブブロック、前記ブローノズルに至る循環路を形成し、当該循環路に洗浄剤又は温水を循環させることにより、前記内容物の配管内を洗浄又は殺菌することを特徴とする。また、本発明の他の実施形態に係る無菌充填方法は、プリフォームを殺菌する殺菌工程、殺菌された前記プリフォームを加熱する加熱工程、加熱された前記プリフォームに殺菌された内容物を高圧で充填することで、前記プリフォームをボトルに成形し、同時に内容物を充填する成形充填工程、内容物が充填されたボトルを密封する密封工程を有する無菌充填方法であって、少なくとも前記成形充填工程及び前記密封工程が行われる各部を、外部から遮蔽するチャンバーの内部及び内面を殺菌し、前記チャンバー内に無菌エアを供給し、前記チャンバー内の無菌性を維持し、無菌性が維持された前記チャンバー内で、少なくとも前記成形充填工程及び前記密封工程が行われ、前記成形充填工程を行う前に、前記ボトルに前記内容物を吐出するブローノズルの吐出口をカップ状の閉塞装置により閉塞し、当該カップ状の閉塞装置から前記内容物を加圧する加圧装置、加圧された前記内容物を制御するバルブブロック、前記ブローノズルに至る循環路を形成し、当該循環路に洗浄剤又は温水を循環させることにより、前記内容物の配管内を洗浄又は殺菌し、加熱された前記プリフォームに延伸ロッドを挿入し、挿入された前記延伸ロッドにより前記プリフォームの底面を金型の底面に接触するまで前記プリフォームを長手方向に延伸後、前記延伸ロッドを上昇させ、加圧された前記内容物を前記プリフォームが前記金型の形状に成形されるまで前記プリフォームの口部下端近傍まで充填することを特徴とする。 The aseptic filling method according to the present invention includes a sterilization step of sterilizing a preform, a heating step of heating the sterilized preform, and filling the heated preform with sterilized contents under high pressure. An aseptic filling method comprising a forming and filling step of forming a preform into a bottle and simultaneously filling the bottle with contents, and a sealing step of sealing the bottle filled with the contents, wherein at least the forming and filling step and the sealing step are performed. sterilize the interior and inner surface of a chamber that shields each part from the outside, supply sterile air into the chamber, maintain sterility within the chamber, and at least the The forming and filling step and the sealing step are performed, and before the forming and filling step is performed, the discharge port of the blow nozzle that discharges the contents into the bottle is closed with a cup-shaped closing device, and the cup-shaped closing device is closed. a passage in the valve block, a high-pressure contents supply manifold, a rotary joint, a cleaning agent tank or a sterile water tank, a heating device, a pressurizing device for pressurizing said contents, and said pressurized contents for controlling said contents . The present invention is characterized in that a circulation path is formed leading to the valve block and the blow nozzle, and the interior of the piping containing the contents is cleaned or sterilized by circulating a cleaning agent or hot water through the circulation path. In addition, the aseptic filling method according to another embodiment of the present invention includes a sterilization step of sterilizing a preform, a heating step of heating the sterilized preform, and a high pressure of sterilized contents in the heated preform. An aseptic filling method comprising a molding and filling step of molding the preform into a bottle and simultaneously filling the bottle with the contents, and a sealing step of sealing the bottle filled with the contents, the method comprising at least the molding and filling process. Sterilize the inside and inner surface of a chamber that shields the process and each part where the sealing process is performed from the outside, supply sterile air into the chamber, maintain sterility within the chamber, and maintain sterility. At least the forming and filling step and the sealing step are performed in the chamber, and before the forming and filling step, the outlet of a blow nozzle that discharges the contents into the bottle is closed with a cup-shaped closing device. , a pressurizing device that pressurizes the contents from the cup-shaped closing device, a valve block that controls the pressurized contents, and a circulation path leading to the blow nozzle, and a cleaning agent or hot water is provided in the circulation path. The interior of the pipe containing the contents is cleaned or sterilized by circulating the contents, a stretching rod is inserted into the heated preform, and the inserted stretching rod brings the bottom surface of the preform into contact with the bottom surface of the mold. After stretching the preform in the longitudinal direction until the preform is stretched, the stretching rod is raised and the pressurized contents are stretched to the vicinity of the lower end of the mouth of the preform until the preform is molded into the shape of the mold. Characterized by filling.
本発明に係る無菌充填方法は、前記成形充填工程及び前記密封工程が行なわれる前記チャンバーの内部及び内面を殺菌する前に、前記チャンバーの内部及び内面を洗浄すると好適である。 In the aseptic filling method according to the present invention, it is preferable to clean the inside and inner surface of the chamber before sterilizing the inside and inner surface of the chamber where the forming and filling step and the sealing step are performed.
また、本発明に係る無菌充填方法は、前記殺菌工程が、前記プリフォームへの、殺菌剤の接触、電子線の照射、紫外線を含む光の照射、温水の接触、過熱蒸気の接触のいずれか1又は2以上によると好適である。 Further, in the aseptic filling method according to the present invention, the sterilization step includes any one of contacting the preform with a sterilizing agent, irradiation with an electron beam, irradiation with light including ultraviolet rays, contact with hot water, and contact with superheated steam. 1 or 2 or more is preferred.
また、本発明に係る無菌充填方法は、前記成形充填工程が、殺菌及び加熱された前記プリフォームの口部天面に前記ブローノズルを接続させ、金型を閉じ、延伸ロッドにより前記プリフォームを長手方法に延伸させた後、加圧された前記内容物を前記バルブブロックにより制御して前記プリフォームに導入し、前記プリフォームを横方向に延伸し、金型形状の前記ボトルに成形すると同時に、前記内容物を前記プリフォームの口部下端近傍まで充填すると好適である。 Further, in the aseptic filling method according to the present invention, the forming and filling step connects the blow nozzle to the top surface of the mouth of the sterilized and heated preform, closes the mold, and stretches the preform with a stretching rod. After stretching in the longitudinal direction, the pressurized contents are introduced into the preform under the control of the valve block, and the preform is stretched in the transverse direction and simultaneously formed into the bottle in the shape of a mold. Preferably, the contents are filled up to the vicinity of the lower end of the mouth of the preform.
また、本発明に係る無菌充填方法は、前記ブローノズルの吐出口をカップ状の閉塞装置により閉塞し、吐出物を受けて循環させることにより、前記内容物の配管内を洗浄又は殺菌すると好適である。 Further, in the aseptic filling method according to the present invention, it is preferable that the discharge port of the blow nozzle is closed with a cup-shaped closing device, and the inside of the piping for the contents is cleaned or sterilized by receiving and circulating the discharged material. be.
また、本発明に係る無菌充填方法は、前記成形充填工程が行われるチャンバー内の殺菌を、前記延伸ロッドが前記ブローノズルに非挿入の状態で行うと好適である。 Further, in the aseptic filling method according to the present invention, it is preferable that the inside of the chamber in which the forming and filling step is performed is sterilized in a state where the stretching rod is not inserted into the blow nozzle.
また、本発明に係る無菌充填方法は、前記成形充填工程が行われるチャンバー内の洗浄を、前記延伸ロッドが前記ブローノズルに非挿入の状態で行うと好適である。 Further, in the aseptic filling method according to the present invention, it is preferable that the inside of the chamber in which the forming and filling step is performed is cleaned in a state where the stretching rod is not inserted into the blow nozzle.
また、本発明に係る無菌充填方法は、前記ブローノズルの外面温度が、前記ブローノズル内部の流路を洗浄又は殺菌することにより、60℃以上になっている状態で、前記成形充填工程が行われるチャンバー内を過酸化水素のガス又はミスト若しくはこれらの混合物により殺菌すると好適である。 Further, in the aseptic filling method according to the present invention, the forming and filling step is performed in a state where the outer surface temperature of the blow nozzle is 60° C. or higher by cleaning or sterilizing the flow path inside the blow nozzle. It is preferable to sterilize the inside of the chamber in which the sterilization is carried out using hydrogen peroxide gas or mist, or a mixture thereof.
また、本発明に係る無菌充填方法は、前記金型を60rpm以下で回転させながら、前記金型が開いている状態で、前記金型の内面を洗浄すると好適である。 Further, in the aseptic filling method according to the present invention, it is preferable to wash the inner surface of the mold while the mold is open while rotating at 60 rpm or less.
本発明の無菌充填機によれば、殺菌されたプリフォームの無菌性を維持したまま、プリフォームに殺菌された内容物を高圧で導入することにより、プリフォームのボトルへの成形と内容物の充填を同時に行うことができる。本発明の無菌充填機は、従来に比べ各段に小さいため設置スペースが少ない。よって、初期投資コストを抑えることができる。また、本発明の無菌充填方法によれば、従来の方法に比べ、成形と充填を同時に行うため工程が簡略であり、ランニングコストも低減することができる。しかも、無菌性に対する高い信頼性を有する製品を生産することができる。 According to the aseptic filling machine of the present invention, by introducing the sterilized contents into the preform under high pressure while maintaining the sterility of the sterilized preform, the preform can be molded into a bottle and the contents can be filled. Filling can be done simultaneously. The aseptic filling machine of the present invention requires less installation space because each stage is smaller than the conventional one. Therefore, initial investment cost can be suppressed. Further, according to the aseptic filling method of the present invention, compared to conventional methods, molding and filling are performed at the same time, which simplifies the process and reduces running costs. Furthermore, it is possible to produce products with high reliability in terms of sterility.
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。 EMBODIMENT OF THE INVENTION Below, the form for implementing this invention is demonstrated with reference to drawings.
最初に、プリフォーム供給装置から供給されたプリフォームを殺菌する殺菌部、殺菌されたプリフォームをボトルに成形する温度まで加熱する加熱部、加熱されたプリフォームをボトルに成形し、同時に内容物を充填する成形充填部及び内容物が充填されたボトルを密封する密封部を備える無菌充填機の概要を図1により説明し、さらに無菌充填機および無菌充填方法の詳細を図面により説明する。この実施の形態によれば、殺菌されたプリフォームを成形と同時に内容物を充填することが可能であり、従来に比べ少ない工程により内容物が充填された無菌製品を得ることができる。 First, there is a sterilization section that sterilizes the preforms supplied from the preform supply device, a heating section that heats the sterilized preforms to a temperature at which they can be molded into bottles, and a heating section that molds the heated preforms into bottles while simultaneously discharging the contents. An overview of an aseptic filling machine including a forming and filling part for filling the bottle and a sealing part for sealing the filled bottle will be explained with reference to FIG. 1, and details of the aseptic filling machine and the aseptic filling method will be explained with reference to the drawings. According to this embodiment, it is possible to fill the sterilized preform with the contents at the same time as molding, and it is possible to obtain a sterile product filled with the contents through fewer steps than in the past.
(無菌充填機の概要)
図1に示すように、本実施形態に係る無菌充填機は、プリフォーム1を供給するプリフォーム供給装置3、プリフォームを殺菌する殺菌部6、プリフォーム1をボトル2に成形する温度に加熱する加熱部14、加熱されたプリフォーム1をボトル2に成形すると同時に殺菌された内容物を充填する成形充填部21、内容物が充填されたボトル2を殺菌されたキャップ35により密封する密封部26を備えている。さらに、密封されたボトル2が排出コンベヤ31に載置され、非無菌ゾーンに排出される排出部30を備える。
(Overview of aseptic filling machine)
As shown in FIG. 1, the aseptic filling machine according to this embodiment includes a
殺菌部6は殺菌部チャンバー5、加熱部14は加熱部チャンバー18、成形充填部21は成形充填部チャンバー22、密封部26及び排出部30は密封部チャンバー27により各々遮蔽されている。成形充填部21及び密封部26は単一のチャンバーにより遮蔽されていても構わない。殺菌部6におけるプリフォームの殺菌手段によっては、殺菌部チャンバー5内に殺菌剤のガス若しくはミスト又はこれらの混合物やオゾンが発生する。これらが加熱部14に流入しないように、殺菌部6は殺菌剤のガス若しくはミスト又はこれらの混合物やオゾンを無害化する排ガス処理装置32を通して排気ブロワ33により排気される。
The sterilizing
無菌充填機の運転開始前に、殺菌部チャンバー5、加熱部チャンバー18、成形充填部チャンバー22及び密封部チャンバー27のうち、少なくとも成形充填部チャンバー22及び密封部チャンバー27には殺菌装置が設けられ、各チャンバー内は殺菌される。殺菌部チャンバー5内はプリフォーム1を殺菌することで殺菌されることもあり、無菌充填機を運転する前に殺菌しなくても構わない。また、加熱部チャンバー18内がプリフォーム1を加熱するために比較的高温になっていること、プリフォーム1の口部1aにはスピンドル52が挿入されているためにプリフォーム1の内部に菌等が流入しにくいことから、加熱部チャンバー18内は無菌充填機運転前に殺菌されなくても構わない。
Before the start of operation of the aseptic filling machine, a sterilizer is installed in at least the forming and filling
殺菌装置は、例えば一流体スプレーまたは殺菌剤を圧縮エアと混合して噴霧する二流体スプレーのような殺菌剤吹き付けノズルとこれらに殺菌剤を供給する殺菌剤供給装置を備える。殺菌剤吹き付けノズルは、殺菌剤を各チャンバー内の全域に付着するように吹き付ける。吹き付けられた殺菌剤により、各チャンバー内が殺菌される。殺菌剤吹き付けノズルは各チャンバー内の全域に殺菌剤が付着するように配置される。殺菌剤が吹き付けられた後に各チャンバー内には常温又は加熱された無菌エアが吹き付けられ、各チャンバー内に残存する殺菌剤を活性化させ、さらに排除する。無菌エアの吹き付け前に無菌水を各チャンバー内に吹き付けることにより殺菌剤を除去しても構わない。また、成形充填部チャンバー22及び密封部チャンバー27内は内容物が飛散している場合もあるため、殺菌前に洗浄することが好ましい。
The sterilizing device includes a sterilizing agent spray nozzle, such as a one-fluid spray or a two-fluid spray that sprays a sterilizing agent mixed with compressed air, and a sterilizing agent supply device that supplies the sterilizing agent to these nozzles. The disinfectant spray nozzle sprays the disinfectant so that it adheres to the entire area inside each chamber. The sprayed disinfectant sterilizes the inside of each chamber. The disinfectant spray nozzle is arranged so that the disinfectant is applied to the entire area within each chamber. After the sterilizing agent is sprayed, room temperature or heated sterile air is blown into each chamber to activate and further eliminate the sterilizing agent remaining in each chamber. The disinfectant may be removed by spraying sterile water into each chamber before spraying sterile air. Further, since the contents may be scattered inside the molding/filling
少なくとも、成形充填部チャンバー22及び密封部チャンバー27には無菌エア供給装置が設けられ、各チャンバー内が殺菌された後に、除菌フィルタにより無菌化された無菌エアが各チャンバー内に供給され、各チャンバーの内部が陽圧に保持される。殺菌部チャンバー5、加熱部チャンバー18にも無菌エア供給装置を設けても構わない。各チャンバー内が無菌エアにより陽圧に保持されることにより、無菌充填機の無菌性が維持される。各チャンバー内を陽圧に保持する圧力は、成形充填部チャンバー22内が最も高く、加熱部チャンバー18、密封部チャンバー27は成形充填部チャンバーよりも低く設定される。殺菌部チャンバー5は排気されるために、大気圧とほぼ同一の圧力に保持される。殺菌部チャンバー5は無菌エア供給装置を備えず、加熱部チャンバー18内の無菌エアが流入するだけでも構わない。また、殺菌部チャンバー5以外の各チャンバーにも排気装置を設け、無菌エア供給装置と併用して、各チャンバー内を適正な圧力に保持しても構わない。成形充填部21及び密封部26が単一のチャンバーにより遮蔽されている場合は、無菌エア供給装置、排気装置は単一のチャンバーにそれぞれ1個設けることでも構わない。
At least, a sterile air supply device is provided in the forming and filling
(無菌充填機及び無菌充填方法の詳細)
図2に示すプリフォーム1が、図1に示すプリフォーム供給装置3から、プリフォーム供給コンベヤ4により所望の速度で連続的に殺菌部6に搬送される。
(Details of aseptic filling machine and aseptic filling method)
The
本発明の実施の形態におけるプリフォーム1は試験管状の有底筒状体であり図2に示す。プリフォーム1は図12に示すボトル2と同様な口部1aがその成形当初に付与される。この口部1aにはプリフォーム1の成形と同時に雄ネジが形成される。また、プリフォーム1には口部1aの下部に搬送のためのサポートリング1bが形成される。プリフォーム1又はボトル2はこのサポートリング1bを介してグリッパ34により把持され、無菌充填機内を走行する。プリフォーム1は射出成形、圧縮成形等によって成形される。プリフォーム1の材質はポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリプロピレン、ポリエチレン等の熱可塑性樹脂からなり、これらの樹脂単体又は混合物であっても構わないし、リサイクルされた熱可塑性樹脂を含んでも構わない。また、バリア性を付与するために、エチレン-ビニルアルコール共重合体、メタキシリレンジアミンのような芳香族アミンをモノマーとするポリアミド等の熱可塑性樹脂を層として、又は混合物として含んでも構わない。
The
殺菌部6に搬送されたプリフォーム1は、多数のグリッパ34が一定ピッチで設けられた殺菌ホイール7に搬送され、ここで殺菌される。プリフォーム1を殺菌する殺菌工程は、殺菌剤の接触、電子線の照射、紫外線を含む光の照射、温水の接触、過熱蒸気の接触のいずれか1又は2以上により行われる。殺菌ホイール7には殺菌工程を行うための殺菌手段8が設けられる。プリフォーム1は、殺菌される前にホットエアにより予熱されても構わない。プリフォーム1を予熱するために、殺菌ホイール7の前に予熱のためのホイールを設けても構わない。プリフォーム1を予熱することで殺菌効果が向上する。
The
本発明の実施の形態に係るプリフォーム1への殺菌剤の接触とは、殺菌剤のガス若しくはミスト又はこれらの混合物を図3に示すようにプリフォーム1に吹き付ける、若しくは図4に示すように倒立させたプリフォーム1に液状の殺菌剤を吹き付けることである。
Contacting the
ガス若しくはミスト又はこれらの混合物としてプリフォーム1に吹き付ける殺菌剤とは、少なくとも過酸化水素を含有することが好ましい。その含有量は0.5質量%~65質量%の範囲が適当である。0.5質量%未満では殺菌力が不足する場合があり、65質量%を超えると安全上、扱いが困難となる。さらに好適なのは0.5質量%~40質量%であり、40質量%以下では扱いがより容易であり、過酸化水素が低濃度となるために殺菌後の殺菌剤の残留量を低減できる。また、殺菌剤は水を含んでいるが、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、ノルマルプロピルアルコール、ブチルアルコールなどのアルコール類、アセトン、メチルエチルケトン、アセチルアセトンなどのケトン類、グリコールエーテル類等の1種又は2種以上を含んでも構わない。さらに、殺菌剤は過酢酸、酢酸等の有機酸、硝酸等の無機酸、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の塩基性化合物、次亜塩素酸ナトリウム、二酸化塩素、オゾン等殺菌効果を有する化合物、陽イオン系界面活性剤、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。
The disinfectant sprayed onto the
プリフォーム1に吹き付ける殺菌剤のガス若しくはミスト又はこれらの混合物は、図5に示す殺菌剤ガス生成器36により得られる。殺菌剤ガス生成器36は、殺菌剤を滴状にして供給する二流体スプレーノズルである殺菌剤供給部37と、この殺菌剤供給部37から供給された殺菌剤を分解温度以下に加熱して気化させる気化部38とを備える。殺菌剤供給部37は、殺菌剤供給路37a及び圧縮空気供給路37b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38内に噴霧するようになっている。気化部38は、内外壁間にヒーター38a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39から気化部38外に噴出する。ヒーター38aに換えて誘電加熱や過熱水蒸気により気化部38を加熱しても構わない。
The sterilizing agent gas or mist or mixture thereof to be sprayed onto the
殺菌剤供給部37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。このとき、圧縮空気の供給量は50L/min.~300L/min.が適当である。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、殺菌剤の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37aに、1g/min.~100g/min.の範囲で供給される。また、気化部38の内表面は120℃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。
As for the operating conditions of the
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39からプリフォーム1に吹き付けられる。殺菌剤のガスは、殺菌剤ガス吹き付けノズル39内で二手に分かれて流れ、その一方のノズル39aからプリフォーム1の内部に向かって吹き付けられ、他方のノズル39bからプリフォーム1の外面に向かって吹き付けられる。殺菌剤のガスは、殺菌剤ガス吹き付けノズル39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。
The sterilizing agent gas is blown onto the
プリフォーム1の内部に向かって吹き付けられる殺菌剤のガス若しくはミスト又はこれらの混合物は、プリフォーム1内に流入した後、プリフォーム1の口部1aから溢れ出るが、この溢れ出た殺菌剤のガス等の流れは傘状部材40に衝突し、傘状部材40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。傘状部材40に環状溝40aが設けられると、溢れ出た殺菌剤のガス等はプリフォーム1の外面に沿って流れる。
The disinfectant gas or mist, or a mixture thereof, which is blown toward the inside of the
殺菌剤のガス若しくはミスト又はこれらの混合物の吹き付け量は任意であるが、吹き付け量は、殺菌剤ガス生成器36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36は複数備えても構わない。吹き付け量はプリフォーム1の大きさによっても変動する。殺菌剤ガス吹き付けノズル39から噴出する殺菌剤のガス若しくはミスト又はこれらの混合物をホットエアにより希釈してプリフォーム1に吹き付けても構わない。
The spraying amount of the disinfectant gas or mist or a mixture thereof is arbitrary, but the spraying amount is determined by the amount of disinfectant supplied to the
殺菌剤を過酸化水素水とした場合、過酸化水素水のガス等の吹き付け量は以下の通りとなる。殺菌剤のガス吹き付けノズル39からプリフォーム1に吹き付けられる過酸化水素水のガス等により、プリフォーム1に付着する過酸化水素の量は、過酸化水素を35質量%含む過酸化水素水の量として、0.0035μL/cm2~0.35μL/cm2が好ましい。また、プリフォーム1に吹き付けられる過酸化水素水のガス等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。
When hydrogen peroxide is used as the disinfectant, the amount of gas, etc. sprayed in the hydrogen peroxide is as follows. The amount of hydrogen peroxide that adheres to the
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たプリフォーム1は、除菌されたエアによりリンスされることが好ましい。プリフォーム1にエアを吹き付けるノズルはプリフォーム1の口部1aに対向させて設けても、プリフォーム1の搬送速度に追従するノズルをプリフォーム1の内部に挿入させても構わない。このような無菌エアリンスには、プリフォーム1に吹き付けられた殺菌剤を活性化することと、プリフォーム1の内面に吹き付けられた殺菌剤と、内面に存在する異物やほこりを排除するという効果がある。無菌エアリンスするエアは常温でも加熱されても構わない。加熱される方が殺菌剤の活性化には効果がある。また、無菌エアリンスはプリフォーム1を正立させて行っても、倒立させて行っても構わない。異物を排除するには倒立させる方が効果がある。さらに、異物を排除するためには、倒立させたプリフォーム1の口部1aの近傍を吸引することが好ましい。吹き付けられるエアの量は0.04L/プリフォーム~400L/プリフォームが好ましい。殺菌剤が過酸化水素水の場合、無菌エアリンス後のプリフォーム1に付着する過酸化水素の量は、過酸化水素を35質量%含む過酸化水素水に換算して、0.0003μL/cm2~0.35μL/cm2の範囲が好適である。より好ましくは0.0004μL/cm2~0.2μL/cm2である。この過酸化水素の付着量が0.0003μL/cm2以上となることにより、十分な殺菌効果を得ることができる。また、過酸化水
素の付着量が0.35μL/cm2を超えると、ボトル2への過酸化水素の残留が多くな
る。
The
殺菌剤のガス若しくはミスト又はこれらの混合物をプリフォーム1に吹き付ける殺菌方法においては、吹き付け工程及びその後のエアリンス工程において殺菌剤のガス若しくはミスト又はこれらの混合物が発生するため、殺菌部チャンバー5内を排気する必要がある。排気されるエアは、排ガス処理装置32により無害化されて、排気ブロワ33により放出される。
In the sterilization method of spraying sterilizer gas, mist, or a mixture thereof onto the
倒立させたプリフォーム1への液状の殺菌剤の吹き付けとは、図4に示すように行う。プリフォーム1の内面全域に液状の殺菌剤が接触するように、倒立したプリフォーム1のサポートリング1bをグリッパ34により把持し、上向きの殺菌剤吹き付けノズル41aにより、口部1aからプリフォーム1の内面に液状の殺菌剤を吹き付ける。また、プリフォーム1の外面には、その全域に液状の殺菌剤が接触するように、下向きの殺菌剤吹き付けノズル41bにより液状の殺菌剤をプリフォーム1の外面に吹き付ける。殺菌剤吹き付けノズル41aは、プリフォーム1の口部1aに対向させて設けても、プリフォーム1の内部に挿入させるためにプリフォーム1の搬送速度に追従するように設けても構わない。また、殺菌剤吹き付けノズル41bは複数本としても構わない。さらに、プリフォーム1の内外面に液状の殺菌剤が接触することができれば、ノズルにより液状の殺菌剤を吹き付けるのではなく、プリフォーム1を液状の殺菌剤に浸漬しても構わない。
The liquid disinfectant is sprayed onto the
液状の殺菌剤は、過酢酸を含むことが好ましく、さらに液状の殺菌剤は過酢酸、過酸化水素、酢酸及び水からなる平衡過酸化物組成物が好ましい。過酢酸の濃度は500mg/L~4000mg/Lが好ましい。500mg/L未満では殺菌力が不十分であり、4,000mg/Lを超えると過酢酸の濃度が高いために、無菌充填機で使用するパッキン等の部材を劣化させる可能性がある。この他に過酸化水素、次亜塩素酸ナトリウム、二酸化塩素、オゾン等の殺菌成分を含む殺菌剤を液状の殺菌剤として使用しても構わない。また、液状の殺菌剤は水を含んでなるが、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、ノルマルプロピルアルコール、ブチルアルコールなどのアルコール類、アセトン、メチルエチルケトン、アセチルアセトンなどのケトン類、グリコールエーテル類等の1種又は2種以上を含んでも構わない。さらに、硝酸等の無機酸、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の塩基性化合物、陽イオン系界面活性剤、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。 Preferably, the liquid disinfectant contains peracetic acid, and more preferably, the liquid disinfectant is a balanced peroxide composition consisting of peracetic acid, hydrogen peroxide, acetic acid, and water. The concentration of peracetic acid is preferably 500 mg/L to 4000 mg/L. If it is less than 500 mg/L, the sterilizing power is insufficient, and if it exceeds 4,000 mg/L, the concentration of peracetic acid is high, which may cause deterioration of members such as packing used in aseptic filling machines. In addition, a disinfectant containing a disinfectant component such as hydrogen peroxide, sodium hypochlorite, chlorine dioxide, or ozone may be used as a liquid disinfectant. Liquid disinfectants contain water, and alcohols such as methyl alcohol, ethyl alcohol, isopropyl alcohol, n-propyl alcohol, and butyl alcohol, ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, and acetylacetone, and glycol ethers may also be used. It may contain one or more species. Furthermore, it may contain additives such as inorganic acids such as nitric acid, basic compounds such as sodium hydroxide and potassium hydroxide, cationic surfactants, nonionic surfactants, and phosphoric acid compounds.
液状の殺菌剤は、常温でも構わないが、40℃~80℃に加温されることが好ましい。加温されると殺菌剤の殺菌効果が向上する。殺菌剤吹き付けノズル41a及び41bの1本当たりの流量は、1L/min.~15L/min.、好ましく3L/min.~10L/min.が適当である。また、吹き付け時間は0.2秒~5秒が適当である。プリフォーム1への液状の殺菌剤の吹き付け量は殺菌剤吹き付けノズル41a及び41bの流量と吹き付け時間によって決定されるが、プリフォーム1の表面積に対して、0.05ml/cm2~20ml/cm2であることが好ましい。0.05ml/cm2未満では殺菌が不十分となり、20ml/cm2を超えると過大であり、エネルギー及び殺菌剤の浪費と
なる。
Although the liquid disinfectant may be kept at room temperature, it is preferably heated to 40°C to 80°C. Heating improves the bactericidal effect of disinfectants. The flow rate of each
液状の殺菌剤を接触させたプリフォーム1は、付着した殺菌剤を除去するために無菌水によりリンスされる。無菌水は水を121℃以上で4分以上加熱することや除菌フィルタを通すことによって製造される。また、無菌水は充填される内容物と同等以上の殺菌条件で処理された水であっても良い。例えば、充填される内容物がミネラルウォーターの場合、充填されるミネラルウォーターでプリフォーム1をリンスしても構わない。無菌水によるプリフォーム1のリンスは、図4に示す殺菌剤の吹き付けと同様の工程及び装置により行われる。プリフォーム1の内面全域が無菌水によりリンスされるように、倒立したプリフォーム1のサポートリング1bをグリッパ34により把持し、上向きのノズルにより口部1aからプリフォーム1の内面に無菌水を吹き付ける。また、プリフォーム1の外面には、その全域が無菌水によりリンスされるように、下向きのノズルにより無菌水をプリフォーム1の外面に吹き付ける。上向きのノズルはプリフォーム1の口部1aに対向させて設けても、プリフォーム1の内部に挿入させるためにプリフォーム1の搬送速度に追従するノズルを設けても構わない。また、下向きのノズルは複数本としても構わない。
The
無菌水は10℃~80℃、好ましくは30℃~70℃に調温される。無菌水を吹き付けるノズルの1本当たりの流量は、1L/min.~15L/min.、好ましく3L/min.~10L/min.が適当である。また、吹き付け時間は0.1秒~15秒が適当である。プリフォーム1への無菌水の吹き付け量は、ノズルの流量と吹き付け時間によって決定されるが、プリフォーム1の表面積に対して、0.05ml/cm2~20ml/
cm2であることが好ましい。0.05ml/cm2未満ではリンスが不十分となり、20ml/cm2を超えると過大であり、エネルギーの浪費となる。
The temperature of the sterile water is controlled at 10°C to 80°C, preferably 30°C to 70°C. The flow rate per nozzle that sprays sterile water is 1 L/min. ~15L/min. , preferably 3 L/min. ~10L/min. is appropriate. Further, the appropriate spraying time is 0.1 seconds to 15 seconds. The amount of sterile water sprayed onto the
cm 2 is preferred. If it is less than 0.05 ml/cm 2 , rinsing will be insufficient, and if it exceeds 20 ml/cm 2 , it will be too much and energy will be wasted.
無菌水によりリンスされたプリフォーム1に付着した無菌水は、無菌エアをプリフォーム1の内外面に吹き付けることにより排除することが好ましい。プリフォーム1は加熱部14で成形温度に加熱されるが、無菌水が付着した部分に加熱ムラが発生し、成形されるボトル2に白化、偏肉等の成形不良を発生するおそれがあるためである。無菌エアはブロアーエアよりも圧縮エアが好ましく、無菌エアの圧力は0.01MPa以上、好ましくは
0.1MPa~0.6MPaである。無菌エアを吹き付けるノズル内径はφ1mm~φ10mm、好ましくは内径φ2~φ8mmである。液状の殺菌剤が過酸化水素水の場合、無菌エアリンス後のプリフォーム1に付着する過酸化水素の量は、過酸化水素を35質量%含む過酸化水素水に換算して、0.0003μL/cm2~0.35μL/cm2の範囲が好適である。より好ましくは0.0004μL/cm2~0.2μL/cm2である。この過酸化水素の付着量が0.0003μL/cm2以上となることにより、十分な殺菌効果を
得ることができる。また、過酸化水素の付着量が0.35μL/cm2を超えると、ボト
ル2への過酸化水素の残留が多くなる。
The sterile water adhering to the
本発明の実施の形態に係るプリフォーム1への電子線の照射とは、図6に示すように電子線照射装置42a、42b及び42cにより、搬送されるプリフォーム1の内外面に電子線を照射することである。電子線には殺菌作用があり、プリフォーム1の表面に付着している菌等は電子線の照射により殺菌される。図6はプリフォーム1の三方向から電子線を照射しているが、プリフォーム1の内外面に電子線が照射されるのであればどのような方法でも構わない。例えば、プリフォーム1を回転させれば電子線照射装置42bは不要となる。また、プリフォーム1の口部1aの上方に反射ミラーを設けて、電子線照射装置42aから照射される電子線をプリフォーム1の口部1aからプリフォーム1の内部に導入しても構わない。さらに、プリフォーム1の内部に棒状の電子線照射装置を挿入してプリフォーム1の内面に電子線を照射しても構わない。
The irradiation of the
電子線照射装置42a、42b、42cはどのような構造でも構わない。例えば、走査型やモノフィラメント型があり、出力は100kV~500kVの低出力タイプが扱い易く好ましい。
The electron
プリフォーム1に電子線を照射する前に、プリフォーム1の内外面に付着している異物を除去することが好ましい。プリフォーム1の表面に異物が付着している場合、その部分に電子線が照射されないため、殺菌不良を起こす可能性があるためである。プリフォーム1から異物を除去するためには、プリフォーム1を正立又は倒立させてエアを吹き付ける、又は水を吹き付けることにより行う。水を吹き付けた場合は、さらにこれを除去する必要があるため、エアの吹き付けが好ましい。エアの吹き付け前に、プリフォーム1にイオン化エアを吹き付ける等を行い、除電することが好ましい。さらに、プリフォーム1の口部1aの近傍に吸引ノズルを設け、異物を吸引して無菌充填機の外部に排除することが好ましい。プリフォーム1の異物除去の工程は殺菌部チャンバー5外のプリフォーム供給コンベヤ4で行い、異物を除去した後、プリフォーム1は殺菌部チャンバー5内に搬送される。
Before irradiating the
電子線は酸素をオゾンに変化させるため、電子線照射を行う雰囲気に酸素が存在するとオゾンが発生する。発生するオゾンを除去するために、殺菌部チャンバー5内は排気される必要がある。電子線照射を行う雰囲気を窒素等により置換することでオゾンの発生を抑制することができる。 Since the electron beam changes oxygen into ozone, ozone is generated if oxygen is present in the atmosphere in which the electron beam is irradiated. In order to remove the generated ozone, the inside of the sterilizer chamber 5 needs to be evacuated. The generation of ozone can be suppressed by replacing the atmosphere in which electron beam irradiation is performed with nitrogen or the like.
本発明の実施の形態に係るプリフォーム1への紫外線を含む光の照射とは、図7に示すように光照射ランプ43から発する紫外線を含む光をプリフォーム1の内外面に照射することである。光照射ランプ43に対するプリフォーム1の反対側には、照射される光を反射してプリフォーム1に向ける光反射板44を設けることが好ましい。
Irradiating the
照射される光に含まれる紫外線は、100nm~380nmの波長を有する電磁波の1種である。照射される光はこの波長のいずれかを含むが、特にUV-Cと称せられる100nm~280nmの波長の紫外線が殺菌には効果的である。さらに、もっとも殺菌効果を有するのは253.7nmの波長の紫外線であり、これを含むことが最適である。 The ultraviolet light contained in the irradiated light is a type of electromagnetic wave having a wavelength of 100 nm to 380 nm. The irradiated light includes any of these wavelengths, but ultraviolet rays with a wavelength of 100 nm to 280 nm, called UV-C, are particularly effective for sterilization. Furthermore, ultraviolet rays with a wavelength of 253.7 nm have the most sterilizing effect, and it is optimal to include this.
100nm~380nmの紫外線を発する光照射ランプ43は、低圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、キセノンフラッシュランプ等である。特に、内部にキセノンガスを封入したキセノンフラッシュランプから発する光(波長:100~950nm)の殺菌効果が高いため、光照射ランプ43はキセノンフラッシュランプであることが最適である。
The
紫外線を含む光の照射による殺菌効果は、光の単位面積当たりの照射量と照射時間に比例する。しかし、キセノンフラッシュランプによる光は、低圧水銀ランプや高圧水銀ランプにより発する光に比べ、殺菌効果が高いことから、短時間の照射で十分に殺菌を行うことができ、光の照射によるプリフォーム1の口部の温度上昇を避けることができる。 The sterilizing effect of irradiation with light containing ultraviolet light is proportional to the amount of light irradiated per unit area and the irradiation time. However, the light emitted by a xenon flash lamp has a higher sterilizing effect than the light emitted by a low-pressure mercury lamp or a high-pressure mercury lamp, so it is possible to sufficiently sterilize with short irradiation. temperature rise at the mouth can be avoided.
光照射ランプ43は、プリフォーム1の内外面全域に照射されるなら個数は問わない。図7に示すように外面、内面に紫外線を含む光を照射するために多数設けることもある。しかし、プリフォーム1を回転させればプリフォーム1の側面に照射する光照射ランプ43は1列としても構わない。プリフォーム1の内面に紫外線を含む光を照射するには、プリフォーム1の口部1aに対向して光照射ランプ43を設け、口部1aの開口部を通して紫外線を含む光をプリフォーム1の内面に照射することが好ましい。また、光反射板44を口部1aに向けてドーム状に設け、光照射ランプ43から発する紫外線を含む光を効率的にプリフォーム1の内面に照射することが好ましい。プリフォーム1の内面に紫外線を含む光を照射するために、棒状の光照射ランプをプリフォーム1の内部に挿入して、プリフォーム1の内面に紫外線を含む光を照射しても構わない。なお、光照射ランプ43の形状は、丸型、棒状、U字形など、どのようなものでも構わない。
The number of
図7に示す光反射板44は、光照射ランプ43から発する紫外線を含む光を効率的にプリフォーム1に照射する目的がある。したがって、光照射ランプ43のプリフォーム1に対して反対側に設けられる。光反射板44は平面でも、曲面でもいずれの形状の複数の面の組み合わせでも構わない。光反射板44は紫外線を含む光を反射することができればどのようなものでも構わない。例えば、合成樹脂、金属、ガラスからなり、その表面を平滑にしたものであったり、さらに平滑にするために、コーティング、金属などのメッキ、金属や金属酸化物などの蒸着加工を行ったり、これらを組み合わせたものであっても構わない。
The
プリフォーム1に紫外線を含む光を照射する前に、プリフォーム1の内外面に付着している異物を除去することが好ましい。プリフォーム1の表面に異物が付着している場合、その部分に紫外線を含む光が照射されないため、殺菌不良を起こす可能性があるためである。プリフォーム1から異物を除去するためには、プリフォーム1を正立又は倒立させてエアを吹き付ける、又は水を吹き付けることにより行う。水を吹き付けた場合はこれを除去する必要があるため、エアの吹き付けが好ましい。エアの吹き付け前に、プリフォーム1にイオン化エアを吹き付ける等を行い、除電することが好ましい。さらに、プリフォーム1の口部1aの近傍に吸引ノズルを設け、異物を吸引して無菌充填機の外部に排除することが好ましい。プリフォーム1の異物除去の工程は、殺菌部チャンバー5外のプリフォーム供給コンベヤ4で行い、異物を除去した後、プリフォーム1は殺菌部チャンバー5内に搬送される。
Before irradiating the
紫外線を含む光は酸素をオゾンに変化させるため、紫外線を含む光の照射を行う雰囲気に酸素が存在する場合、オゾンが発生する。発生するオゾンを除去するために、殺菌部チャンバー5内は排気される必要がある。紫外線を含む光の照射を行う雰囲気を窒素等により置換することでオゾンの発生を抑制することができる。 Light containing ultraviolet light converts oxygen into ozone, so if oxygen is present in the atmosphere in which light containing ultraviolet light is irradiated, ozone is generated. In order to remove the generated ozone, the inside of the sterilizer chamber 5 needs to be evacuated. The generation of ozone can be suppressed by replacing the atmosphere in which light including ultraviolet rays is irradiated with nitrogen or the like.
本発明の実施の形態に係るプリフォーム1への温水の接触とは、図4に示す倒立させたプリフォーム1に液状の殺菌剤を吹き付ける工程と同様に、温水をノズルによりプリフォーム1の内外面に吹き付けることにより行う。温水の熱によりプリフォーム1の表面に付着している菌等を殺菌する。プリフォーム1の内面全域が温水により殺菌されるように、倒立したプリフォーム1のサポートリング1bをグリッパ34により把持し、口部1aから上向きのノズルによりプリフォーム1の内面に温水を吹き付ける。また、プリフォーム1の外面には、その全域が温水により殺菌されるように、下向きのノズルにより温水をプリフォーム1の外面に吹き付ける。上向きのノズルはプリフォーム1の口部1aに対向させて設けても、プリフォーム1の内部に挿入させるためにプリフォーム1の搬送速度に追従するノズルを設けても構わない。また、下向きのノズルは複数本としても構わない。
Contacting the
温水とは70℃~100℃に加温された水又は無菌水である。温水を吹き付けるノズルの1本当たりの流量は、1L/min.~15L/min.、好ましく3L/min.~10L/min.が適当である。ノズルの内径はφ1mm~φ10mm、好ましくはφ2mm~φ8mmである。また、吹き付け時間は0.1秒~15秒が適当である。プリフォーム1への温水の吹き付け量は、ノズルの流量と吹き付け時間によって決定されるが、プリフォーム1の表面積に対して、0.05ml/cm2~20ml/cm2であることが好ましい。0.05ml/cm2未満では殺菌が不十分となり、20ml/cm2を超えると過大であり、エネルギーの浪費となる。
Warm water is water heated to 70°C to 100°C or sterile water. The flow rate of each nozzle that sprays hot water is 1 L/min. ~15L/min. , preferably 3 L/min. ~10L/min. is appropriate. The inner diameter of the nozzle is φ1 mm to φ10 mm, preferably φ2 mm to φ8 mm. Further, the appropriate spraying time is 0.1 seconds to 15 seconds. The amount of hot water sprayed onto the
温水により殺菌されたプリフォーム1に付着した温水は、エアをプリフォーム1の内外面に吹き付けることにより排除されることが好ましい。プリフォーム1は加熱部14で成形温度に加熱されるが、温水が付着した部分に加熱ムラが発生し、成形される容器に白化、偏肉等の成形不良が発生するおそれがあるためである。プリフォーム1に吹き付けられるエアは、除菌フィルタを通した無菌エアであることが好ましい。
Preferably, hot water adhering to the
本発明の実施の形態に係るプリフォーム1への過熱蒸気の接触とは、図8に示すように、過熱蒸気発生装置45から発生する過熱蒸気を過熱蒸気吹き付けノズル46及び過熱蒸気吹き付けスリット47からプリフォーム1の内外面に過熱蒸気を吹き付けることである。過熱蒸気の熱によりプリフォーム1の表面に付着する菌等を殺菌する。
As shown in FIG. 8, the contact of superheated steam to the
過熱蒸気とは、過熱蒸気発生装置45に供給される水から過熱蒸気発生装置45により生成される、200℃~500℃であって、大気圧よりも高い0.1MPa~0.3MPaの圧力の蒸気である。過熱蒸気発生装置45は通水パイプをヒーターや誘導コイルにより加熱し、過熱蒸気を発生させる。発生した過熱蒸気は、過熱蒸気吹き付けノズル46から噴出してプリフォーム1の内面に吹き付けられる。また、過熱蒸気発生装置45で発生した過熱蒸気を過熱蒸気吹き付けスリット47に導入し、プリフォーム1の外面に過熱蒸気を吹き付ける。
Superheated steam is generated by the
過熱蒸気発生装置45に供給される水は、過酸化水素のような殺菌作用のある化合物を添加しても構わない。例えば、1質量%~5質量%の過酸化水素を添加することで殺菌効果は向上する。
The water supplied to the
プリフォーム1を回転させることで、外面への過熱蒸気の吹き付けは効率的に行われる。また、過熱蒸気吹き付けノズル46をプリフォーム1の内部に挿入してプリフォーム1の内面に過熱蒸気を吹き付けても構わない。短時間の吹き付けにより殺菌されるので、口部1aが変形したり、プリフォーム1を形成する樹脂が過度に加熱されることはない。また、蒸気のドレインがプリフォーム1の内部に残留することもないため、ドレイン除去をすることなく加熱部14にプリフォーム1を搬送することができる。過熱蒸気吹き付け後、無菌エアを吹き付けることにより異物除去ならびにプリフォームの冷却を行っても構わない。
By rotating the
上記のように、プリフォーム1は殺菌部6において、殺菌ホイール7に設けられた殺菌手段8により、殺菌剤の接触、電子線の照射、紫外線を含む光の照射、温水の接触、過熱蒸気の接触のいずれか1又は2以上の方法により殺菌される。殺菌手段8は殺菌ホイール7の回りに設けられるが、殺菌ホイール7以外に1又は2以上のホイールを設け、複数のホイールに殺菌手段を設けても構わない。殺菌ホイール7以外にプリフォーム供給装置3やプリフォーム供給コンベヤ4で殺菌を行っても良い。
As described above, the
殺菌部チャンバー5内は無菌充填機の運転前に、過酸化水素水等の殺菌剤を殺菌部チャンバー5内に噴霧する等の手段により殺菌されることもある。そのために、殺菌部チャンバー5内の壁面には、殺菌剤吹き付けノズルが設けられる。また、殺菌部チャンバー5に接する無菌エア供給装置の除菌フィルタの殺菌部チャンバー5側の面を殺菌するために、同様の殺菌剤吹き付けノズルも設けられる。 The inside of the sterilizing chamber 5 may be sterilized by spraying a sterilizing agent such as hydrogen peroxide into the sterilizing chamber 5 before the aseptic filling machine is operated. For this purpose, a sterilizer spray nozzle is provided on the wall inside the sterilizer chamber 5. Further, in order to sterilize the surface of the sterilizing filter of the sterilizing air supply device, which is in contact with the sterilizing chamber 5, on the sterilizing chamber 5 side, a similar sterilizing agent spray nozzle is also provided.
殺菌部6で殺菌されたプリフォーム1はサポートリング1bをグリッパ34に把持されて、ホイール9を経て加熱部搬送ホイール11に搬送される。ホイール9及び加熱部搬送ホイール11におけるプリフォーム1には、図9に示すようにプリフォーム1の搬送路を囲むようにプリフォームトンネル10を設けても構わない。プリフォームトンネル10はプリフォーム1の口部1aをその上方から覆い、天井部分は傾斜面を有する屋根状に形成される。また、天井部分には、無菌エアをプリフォーム1の口部1aの方に向かって吹き出すプリフォーム無菌エア供給ノズル48が、パイプの列状又はスリット状に設けられる。これにより、無菌エアがプリフォーム1へと効率的に供給され、プリフォーム1は加熱部チャンバー18内にあって無菌性を維持しつつ走行することができる。無菌エアはブロワによるエアを除菌フィルタを通している。また、推進力の高い圧縮空気を除菌フィルタで無菌化したものであっても構わない。プリフォーム1は加熱部搬送ホイール11を経て加熱装置49に導入される。
The
プリフォームの加熱装置49は図10に示すように、加熱炉50及び駆動部51からなる。加熱炉50は少なくとも、プリフォーム1を加熱するためのヒーター15、ヒーター15の熱を反射して効率的にプリフォーム1を加熱するためのリフレクター16、プリフォーム1を保持して回転させるためのスピンドル52、スピンドル52が一定間隔で設けられ、スピンドル52を移動させるための無端チェーン12及び無端チェーン12を回転させるためのプーリ13a及び13bを備えている。また、ヒーター15の熱がプリフォームの加熱炉50の外部に伝導するのを防止するために、ヒーター15の外側に断熱材53を設けても構わない。
As shown in FIG. 10, the
駆動部51には、モーター、動作伝達手段等が備えられる。駆動部51の装備は潤滑剤を必要として、汚れが蓄積されるため無菌性を維持することは困難である。
The
ヒーター15は赤外線を放射するハロゲンランプが好ましい。ハロゲンランプはヒーター15として、プリフォーム1の軸方向に対して垂直に複数本が並列に設けられる。ヒーター15のハロゲンランプから放射される近赤外線、赤外線、遠赤外線によりプリフォーム1は加熱される。複数本設けられるハロゲンランプは加熱温度が制御され、プリフォーム1の軸方向の加熱温度について、温度差が設けられても構わない。また、プリフォーム1の移動方向に対して図1のようにハロゲンランプのユニットが複数設けられる。図1では片列に6ユニットずつ計12ユニット設けられているが、ユニット数は任意に定められる。これらのハロゲンランプユニットの温度は制御され、加熱序盤は高温に、加熱終盤は低温に設定されても構わない。
The
加熱炉50に搬送されたプリフォーム1は、図10に示すように、ヒーター15により、赤外線加熱又はその他の加熱手段によって、後のブロー成形に適した温度まで加熱される。この温度は90℃から130℃であると好適である。なお、プリフォーム1の口部1aの温度は、変形等を防止するため70℃以下の温度に抑えられる。
As shown in FIG. 10, the
プリフォーム1の口部1aの過熱を防ぐために、図10に示すように、プリフォーム1のサポートリング1bの下部に、プリフォーム1の軸方向に対して垂直な面として形成される口部保護材54が設けられる。口部保護材54は、ヒーター15から放射される赤外線等が必要以上にプリフォーム1の口部1aに達しないようにする。また、ヒーター15の熱により発生する上昇気流による口部1aの温度上昇を防ぐために、プリフォーム1の軸方向に対して90°以下の角度を付けた面状の遮熱板55を設けても構わない。
In order to prevent the
しかし、口部1aの温度が40℃未満の場合、口部1aの殺菌効果が低下する場合がある。これを回避するために、口部1aの温度を積極的に上昇させるフォーカスランプを加熱部19に設け、当該フォーカスランプにより口部1aを加熱し、口部1aの温度を40~70℃にしても構わない。これにより、口部1aの殺菌効果向上と口部1aの表面に付着した殺菌剤を揮散させて除去することができる。
However, if the temperature of the
ヒーター15から放射された赤外線等によりプリフォーム1は加熱されるが、プリフォーム1に吸収されずに、プリフォーム1の後方に到達する赤外線等は加熱に寄与しない。そこで図10に示すように、プリフォーム1の後方にリフレクター16を設けることにより、プリフォーム1の後方に到達する赤外線等を反射させて、プリフォーム1の加熱を効率的に行うことができる。リフレクター16は、金属に金、銀又はアルミニウムなどを蒸着又はメッキしたものが用いられる。赤外線等を反射できればどのようなものでも構わない。リフレクター16は平面でも曲面でも、平面と曲面を組み合わせても構わない。リフレクター16はプリフォーム1の後方だけでなく、ヒーター15の後方にも設けて、ヒーター15の後方に放射される赤外線等を反射させても構わない。
Although the
プリフォーム1は、図10に示すように、スピンドル52が口部1aに挿入され、回転しながら、加熱炉50内を搬送される。プリフォーム1は、口部1a内にスピンドル52の下部が挿入される際に、ゴム又はバネのような弾性体の弾性変形によりスピンドル52に支持される。スピンドル52は無端チェーン12に保持される。無端チェーン12はプーリ13a及び13bにより回転する。スピンドル52に代えてマンドレルをプリフォーム1に挿入することによって、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。
As shown in FIG. 10, the
加熱部チャンバー18内は、プリフォームの加熱装置49が運転される前に殺菌されることもある。そのために、加熱部チャンバー18には殺菌装置が設けられる。殺菌装置とは少なくとも加熱部チャンバー18内に殺菌剤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吹き付けノズル56、及び殺菌剤のガスを生成する殺菌剤ガス生成器36である。
The inside of the
図10に示すように、加熱部チャンバー18の壁面に吹き付けノズル56が設けられ、吹き付けズル56から、殺菌剤のガス若しくはミスト又はこれらの混合物が加熱部チャンバー18内に吹き付けられる。吹き付けノズル56からは、図5に示すような殺菌剤ガス生成器36により生成された殺菌剤のガスが、加熱部チャンバー18内の加熱炉50、ホイール9、加熱炉搬送ホイール11、ホイール17及び加熱部チャンバー18の壁面に吹き付けられる。
As shown in FIG. 10, a
吹き付けノズル56から加熱部チャンバー18内に、殺菌剤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に、加熱部チャンバー18内に無菌エアが吹き付けられる。無菌エアは、加熱部チャンバー18内に残存する殺菌剤を気化させて除去させる。また、この際、気化する殺菌剤が殺菌効果を発揮する場合もある。
After the sterilizing agent gas or mist, or a mixture thereof, is sprayed into the
無菌エアを加熱部チャンバー18内に下部から吹き付けるため、図10に示すように、加熱部チャンバー18の下部に無菌エア供給装置57が設けられる。無菌エア供給装置57はブロワ58及び除菌フイルタ59を備える。また、無菌エアを加熱する場合もあり、ブロワ58と除菌フィルタ59の間に無菌エア加熱装置60を設けると好ましい。
In order to blow sterile air into the
ブロワ58によるエアが無菌エア加熱装置60により加熱され、除菌フィルタ59により除菌された後に、無菌ホットエアとなって加熱部チャンバー18内に下部から吹き付けられる。無菌エアは加熱されなくても構わないが、加熱されることで、殺菌剤の除去が速やかに行われ、殺菌剤の殺菌効果も高まる。プリフォームの加熱装置49の稼働時に加熱部チャンバー18内の無菌性を維持するために、加熱部チャンバー18内に無菌エアを供給する場合、無菌エアを加熱しなくても構わない。
The air generated by the
プリフォームの加熱装置49を運転する前の加熱部チャンバー18内の殺菌において、吹き付けノズル56により、殺菌剤のガス若しくはミスト又はこれらの混合物が吹き付けられることにより、HEPAフィルタ等からなる除菌フィルタ59の内面側も殺菌される。
When sterilizing the inside of the
加熱部チャンバー18内はヒーター15によって加熱されるために、上昇気流が発生する。この上昇気流と同一の方向に無菌エアを流す方が、上方から下方に無菌エアを流すよりも、加熱部チャンバー18内で乱流を生じることなくスムーズに無菌エアを流すことができる。したがって、無菌エアは加熱部チャンバー18の下部から上部に吹き込む。下部から吹き込まれた無菌エアは図10に示すように、ヒーター15及びリフレクター16の外側及び内側を上部に向かって流れていく。
Since the interior of the
プリフォーム1の加熱を効率良く行うために、ヒーター15とリフレクター16の間に流す無菌エアの流量を、プリフォーム1の下部に設ける板の開口面積を調整することにより制御しても構わない。また、無菌エアを加熱することで、ヒーター15とリフレクター16の間の無菌エアの流れによる冷却効果を抑制しても構わない。
In order to heat the
図10に示すように、加熱部チャンバー18の上部に排気装置61を設け、無菌エアをプリフォームの加熱装置49の機外に排気することにより、加熱部チャンバー18内の圧力を適正に保持する。図10に示すように、圧力センサー62が加熱部チャンバー18の上部に設けられることにより、加熱部チャンバー18内の圧力は常に測定される。測定されるエア圧力値によりブロワ58及び排気装置61を制御して、加熱部チャンバー18内の圧力を適正に保持する。
As shown in FIG. 10, an
加熱されたプリフォーム1は、スピンドル52から解放され、グリッパ34に把持されて、ホイール17を経て成形充填部21の成形充填ホイール20に搬送される。ホイール17もホイール9と同様に、図9に示すようなプリフォーム1の搬送路を囲むようにプリフォームトンネル19を設け、プリフォーム1に無菌エアを吹き付けても構わない。
The
成形充填部21は、図11に示すように、金型23、ブローノズル62、バルブブロック63、延伸ロッド64及び加圧装置65を備える。また、成形充填部21を駆動させるための駆動部66を備える。成形充填部21は、プリフォーム1及びボトル2の無菌性を確保するために、運転前に洗浄及び殺菌され、稼働時に無菌性が保持されなければならない。駆動部66は図示しないが、モーター、油圧装置、動作伝達手段、エアシリンダーなどを備える。駆動部66の装備は潤滑剤を必要として汚れが蓄積されるため、無菌性を保持することは困難である。
As shown in FIG. 11, the molding and filling
図11に示すように、成形充填部21の無菌性を確保するために、成形充填部21は成形充填部チャンバー22により遮蔽される。成形充填部チャンバー22は、無菌充填機を運転する前に成形充填部チャンバー22内を洗浄及び殺菌するための洗浄装置及び殺菌装置を備えている。また、図11に示すように、成形充填部チャンバー22は、成形充填部21を保持し、成形充填部21を駆動部66と隔離する可動部67と、成形充填部21を外部から遮蔽する固定部68からなる。可動部67は二重管69を中心軸として回転する。可動部67に保持される成形充填部21も回転し、回転に伴ってプリフォーム1はボトル2に成形されると同時に内容物が充填される。
As shown in FIG. 11, in order to ensure the sterility of the molding and filling
ホイール17から、金型23が閉じることでプリフォーム1は成形充填ホイール20に受け渡される。その後、ブローノズル62がプリフォーム1の口部1aに接合され、延伸ロッド64がブローノズル62に設けられた孔に誘導されてプリフォーム1内に挿入され、延伸ロッド64はプリフォーム1の底面を金型23の底面に接触するまでプリフォーム1を長手方向に延伸する。その後、延伸ロッドを上昇させ、同時にバルブブロック63の電磁弁の動作により中圧内容物P1、高圧内容物P2が順次プリフォーム1に送り込まれ、プリフォーム1はボトル2に成形され、同時に内容物が充填される。高圧内容物P2はプリフォーム1が金型23の形状に成形されるまで充填されなければならない。したがって、口部1a下端まで高圧内容物P2は充填される。口部1a上端近傍まで充填されると、成形充填されたボトル2の搬送時に、内容物がボトル2から横溢するおそれがある。高圧内容物P2の充填量は口部1a下端付近までに制御しなければならない。中圧内容物P1の圧力とは1MPa~2.5MPaであり、高圧内容物P2の圧力とは2.5MPa~4MPaである。中圧内容物P1及び高圧内容物P2は図11に示すように、図示しない殺菌装置により殺菌された内容物を加圧装置65により加圧することにより得られる。加圧装置とは例えば、多連式の高圧プランジャーポンプである。
The
成形されたボトル2は金型23が開き、ホイール24のグリッパ34に把持されて、成形充填部21から、密封部28内のホイール25に搬送される。プリフォーム1のボトル2への成形及び同時に行われる充填は、成形充填部チャンバー22の可動部67と可動部67に保持される成形充填部21の回転に伴う金型23の開閉、延伸ロッド64の下降及び上昇、プリフォーム1内への中圧内容物P1及び高圧内容物P2の充填を繰り返すことで行われる。
The molded
図11に示すように、成形充填部チャンバー22内は、無菌充填機の稼働時は無菌雰囲気保持される。駆動部66は非無菌雰囲気に設けられる。無菌雰囲気と非無菌雰囲気とは、可動部67の下部に設けられる液体シール装置70により可動部67の下部がシールされることにより隔離される。液体は水等の液体であれば構わないが、過酢酸(液体に含まれる濃度として100ppm以上、3000ppm以下が好ましい。)や過酸化水素(液体に1質量%以上、36質量%以下含まれることが好ましい。)のような殺菌剤を含む液体が好ましい。液体シール装置70の液体に浸漬される可動部67の端面は、液体シール装置70の底部と接触しないように設けられる。液体は可動部67の浸漬する両面に通じている。しかし、成形充填部チャンバー22内が無菌エアの供給により陽圧になっている場合、液体シール装置70の非無菌雰囲気側の液体の液面高さは、無菌雰囲気側の液体の液面よりも高くなっている。
As shown in FIG. 11, a sterile atmosphere is maintained inside the forming and filling
図11に示すように、プリフォーム1をボトル2に成形し、同時に充填するために必要な中圧内容物P1及び高圧内容物P2は、成形充填部21の上部から二重管69内に設けられる配管により供給される。二重管69と固定部68はロータリージョイント71により接合されている。中圧内容物P1と高圧内容物P2は無菌雰囲気内を通過する二重管69内の配管から非無菌雰囲気にある高圧内容物供給マニホールド72に導入される。高圧内容物供給マニホールド72から中圧内容物P1及び高圧内容物P2が可動部67に保持されるバルブブロック63に供給されるため、高圧内容物供給マニホールド72は回転可能となっている。
As shown in FIG. 11, medium-pressure contents P1 and high-pressure contents P2 necessary for molding the
成形充填部チャンバー22内は無菌充填機の運転前に洗浄される。そのために成形充填部チャンバー22には洗浄装置が設けられる。洗浄装置とは、図11に示すように、成形充填部チャンバー22の固定部68に設けられる吹き付けノズル56及び吹き付けノズル56に洗浄剤を供給する洗浄剤供給装置である。吹き付けノズル56は、1流体または洗浄剤を圧縮エアと混合して噴霧する二流体スプレーが使用され、成形充填部チャンバー22の内部及び内面を殺菌する前、又は殺菌と同時に洗浄剤を吹き付けノズル56から成形充填部チャンバー22内へ吹き付ける。その後、水または無菌水を吹き付けノズル56から成形充填部チャンバー22内に吹き付けて、洗浄剤を洗い流す。
The inside of the forming and filling
金型23の内部が開放されるエリアは限定されており、金型23の内部を洗浄するためには、吹き付けノズル56は金型が開いているエリア(ホイル17とホイル24の短距離間)に数多く設けることが望ましい。さらに、金型23を洗浄する際には、金型23を60rpm以下の速度で回転させながら洗浄剤を吹き付けることが好ましい。洗浄により成形充填部チャンバー22の内部に存在する金型23、ブローノズル62、延伸ロッドチャンバー64a、バルブブロック63等の外面及び成形充填部チャンバー22の内面が洗浄される。洗浄剤の吹き付け圧は少なくとも0.05MPa以上、好ましくは0.2MPa以上である。
The area where the inside of the
図11に示すように、延伸ロッド64は延伸ロッド保持材73により保持されている。延伸ロッド64の上昇又は下降の動作は、延伸ロッド保持材73を動作させることによって行う。延伸ロッド保持材73は、延伸ロッド保持材動作軸73aの動きにより上下に動作する。延伸ロッド保持材73は、延伸ロッド保持材動作軸73aをサーボモーターにより回転させたり、延伸ロッド保持材動作軸73aを空気圧シリンダーに結合させたりすることにより動作させる。しかし、空気圧シリンダーによる場合は、シリンダー内に殺菌剤のガスを導入する等して、シリンダー内を殺菌したり、圧力を発生させる空気を除菌フィルタを通して無菌化する必要がある。また、空気圧シリンダー外を出入りする軸をベローズで保護しても構わない。延伸ロッド64を延伸ロッド保持材73に直接保持させず、磁性体を使用して上昇及び下降させても構わない。
As shown in FIG. 11, the stretching
延伸ロッド64はブローノズル62に挿入されるが、延伸ロッド64の外周部分から内容物がプリフォーム1に充填されるため、延伸ロッド64は内容物と接触する。延伸ロッド64に付着した内容物が成形充填部チャンバー22内に飛散するのを防止するために、延伸ロッド64、延伸ロッド保持材73及び延伸ロッド保持材動作軸73aは延伸ロッドチャンバー64aにより遮蔽される。よって、延伸ロッド64、延伸ロッド保持材73及び延伸ロッド保持材動作軸73aの洗浄は、延伸ロッドチャンバー64a内に設けられる吹き付けノズル56により洗浄剤を延伸ロッド64、延伸ロッド保持材73および延伸ロッド保持材動作軸73aに吹き付けることにより行われる。延伸ロッドチャンバー64aは例えば円筒形であるが、延伸ロッド64、延伸ロッド保持材73及び延伸ロッド保持材動作軸73aを遮蔽することができれば、どのような形状でも構わない。
The stretching
延伸ロッド64がブローノズル62に挿入されていると、挿入されている部分が洗浄できない。そこで、延伸ロッド64を洗浄する際には、延伸ロッド64はブローノズルに非挿入の状態で行われる。このため、延伸ロッド64は延伸ロッド保持材73及び延伸ロッド保持材作動軸73aにより、延伸ロッド64がブローノズル62から非挿入の位置まで上昇するような駆動装置とされている。図11はプリフォーム1の口部を上としているが、プリフォーム1は倒立させても構わない。この場合、延伸ロッド64は下方に移動することで、ブローノズル62から非挿入とされる。
If the stretching
洗浄剤は、酸性化合物若しくは塩基性化合物を含む水である。水は加熱や濾過により無菌化した水又は純水、イオン交換水、蒸留水又は水道水であっても構わない。酸性化合物とは、塩酸、硝酸、リン酸等の無機酸又は酢酸、蟻酸、オクタン酸、シュウ酸、クエン酸、コハク酸、グルコン酸等の有機酸である。また塩基性化合物とは、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の無機塩基性化合物、又はエタノールアミン、ジエチルアミン等の有機塩基性化合物である。この他に、有機酸のアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩、エチレンジアミン四酢酸等の金属イオン封鎖剤、アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル類等の非イオン界面活性剤、クメンスルホン酸ナトリウム等の可溶化剤、ポリアクリル酸などの酸系高分子又はこれらの金属塩、腐食抑制剤、防腐剤、酸化防止剤、分散剤、消泡剤などを含んでも構わない。また、これらの洗浄用液体を50℃以上に加温すると殺菌作用も有するため、これらを成形充填部チャンバー22内を殺菌するための殺菌剤として使用しても構わない。
The cleaning agent is water containing acidic or basic compounds. The water may be water sterilized by heating or filtering, pure water, ion exchange water, distilled water, or tap water. Acidic compounds are inorganic acids such as hydrochloric acid, nitric acid, and phosphoric acid, or organic acids such as acetic acid, formic acid, octanoic acid, oxalic acid, citric acid, succinic acid, and gluconic acid. The basic compound is an inorganic basic compound such as sodium hydroxide or potassium hydroxide, or an organic basic compound such as ethanolamine or diethylamine. In addition, alkali metal salts, alkaline earth metal salts, ammonium salts of organic acids, sequestering agents such as ethylenediaminetetraacetic acid, anionic surfactants, cationic surfactants, and non-containing agents such as polyoxyethylene alkylphenyl ethers are also available. Contains ionic surfactants, solubilizers such as sodium cumene sulfonate, acidic polymers such as polyacrylic acid or their metal salts, corrosion inhibitors, preservatives, antioxidants, dispersants, antifoaming agents, etc. But it doesn't matter. Further, since these cleaning liquids have a sterilizing effect when heated to 50° C. or higher, they may be used as a sterilizing agent to sterilize the inside of the molding and filling
成形充填部チャンバー22の内部及び内面を洗浄した後、又は洗浄と同時に成形充填部チャンバー22の内部及び内面は殺菌される。吹き付けノズル56から、殺菌剤が成形充填部チャンバー22内に吹き付けられる。そのために、成形充填部チャンバー22には殺菌装置が設けられる。殺菌装置とは、図11に示すように、少なくとも成形充填部チャンバー22の固定部68に設けられる吹き付けノズル56、及び吹き付けノズル56に殺菌剤を供給する殺菌剤供給装置である。吹き付けノズル56は、洗浄剤を吹き付けるノズルと兼用しても別個に設けても構わない。殺菌剤は成形充填部チャンバー22内の全域に付着するように吹き付けられる。吹き付けられた殺菌剤により、成形充填部チャンバー22内が殺菌される。吹き付けノズル56は、成形充填部チャンバー2内の全域に殺菌剤が付着するように配置される。
After cleaning the interior and inner surface of the mold-filling
金型23の内部が開放されるエリアは限定されており、金型23の内部を殺菌するためには、吹き付けノズル56は金型が開いているエリア(ホイル17とホイル24の短距離間)に数多く設けることが望ましい。さらに、金型23を殺菌する際には、金型23を60rpm以下の速度で回転させながら殺菌剤を吹き付けることが好ましい。殺菌により成形充填部チャンバー22の内部に存在する金型23、ブローノズル62、延伸ロッド64及びバルブブロック63等及び成形充填部チャンバー22の内面が殺菌される。また、殺菌剤の吹き付け圧は少なくとも0.05MPa以上、好ましくは0.2MPa以上である。
The area where the inside of the
延伸ロッド64、延伸ロッド保持材73、延伸ロッド保持材動作軸73a及び延伸ロッドチャンバー64a内は、延伸ロッドチャンバー64a内に設けられる吹き付けノズル56から吹き付けられる殺菌剤により殺菌される。この場合も延伸ロッド64はブローノズル62に非挿入の状態で行われる。
The stretching
殺菌剤はプリフォーム1を殺菌するために使用される殺菌剤と同様のものが使用でき、過酢酸や過酸化水素を含む殺菌剤を使用することが好ましい。殺菌剤の吹き付けは、異なる殺菌剤を複数回吹き付けても構わない。
As the sterilizing agent, the same sterilizing agent as that used to sterilize the
吹き付けノズル56から殺菌剤を吹き付けた後に、吹き付けノズル56を使用するか又は別に設けるノズルにより、成形充填部チャンバー22の全域に無菌水が吹き付けられる。当該無菌水により、成形充填部チャンバー22内に残存する殺菌剤が洗浄される。無菌水は121℃以上で4分以上加熱されたり、除菌フィルタを通すことで無菌化された水が使用される。成形充填部チャンバー22内に吹き付けられる無菌水は60℃~100℃に加熱されることが好ましい。
After spraying the disinfectant from the
成形充填部チャンバー22内に無菌水が吹き付けられた後、成形充填部チャンバー22内に無菌エアが吹き付けられる。無菌エアは、成形充填部チャンバー22内に残存する無菌水を気化させて除去させる。無菌エアを成形充填部チャンバー22内に吹き付けるため、図11に示すように、成形充填部チャンバー22の固定部68の上部に無菌エア供給装置57が設けられる。無菌エア供給装置57はブロワ58及び除菌フイルタ59を備える。また、無菌エアを加熱する場合もあり、ブロワ58と除菌フィルタ59の間に無菌エア加熱装置60を設けると好ましい。
After sterile water is sprayed into the molding and filling
ブロワ58によるエアが加熱装置60により加熱され、除菌フィルタ59により除菌された後に、無菌ホットエアとなって成形充填部チャンバー22内に吹き付けられる。無菌エアは加熱されなくても構わないが、加熱されることで、無菌水の除去が速やかに行われる。この時、加熱部チャンバー18から排気される、加熱された無菌エアを成形充填部チャンバー22に吹き付けても構わない。 無菌充填機の稼働時に、成形充填部チャンバー22内の無菌性を維持するために成形充填部チャンバー22に無菌エアを供給する場合、無菌エアを加熱しなくても構わない。
The air generated by the
成形充填部チャンバー22内の洗浄及び殺菌は、例えば以下のような手順で行う。塩基性化合物である水酸ナトリウムを含む洗浄剤を成形充填部チャンバー22内に吹き付けた後、無菌水を吹き付けて洗浄剤を洗い流し、過酢酸を含む殺菌剤を成形充填部チャンバー22内に吹き付け、さらに無菌水を吹き付けて殺菌剤を洗い流し、その後、プリフォーム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成形充填部チャンバー22内に吹き付け、無菌加熱エアを供給して成形充填部チャンバー22内を乾燥させることで殺菌を完了する。
Cleaning and sterilization of the inside of the molding and filling
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場合、ブローノズル62内部の流路を洗浄又は殺菌することにより、成形充填部チャンバー22内に露出している、ブローノズル62及びバルブブロック63の外面温度が、60℃以上になっていて、且つ濃度5mg/L以上の過酸化水素ガスに暴露されると、これらの部位の外面は好適に殺菌される。
When blowing hydrogen peroxide gas or mist, or a mixture thereof, the flow path inside the
無菌充填機の運転前の殺菌において、吹き付けノズル56により、殺菌剤が吹き付けられることにより、除菌フィルタ59の内面側も殺菌される。
During sterilization before operation of the aseptic filling machine, the inner surface of the
除菌フィルタ59を通った無菌エアは成形充填部チャンバー22内に吹き付けられ、成形充填部チャンバー22に設けられた排気装置61により排気されても構わない。また、無菌エアは成形充填部チャンバー22から加熱部チャンバー18へと流入し、加熱部チャンバー18に設けられた排気装置により排気されても構わない。
The sterile air that has passed through the sterilizing
成形充填部チャンバー22内に洗浄剤及び殺菌剤が吹き付けられることで、成形充填部チャンバー22内に露出している部材は洗浄及び殺菌される。しかし、露出していない、ブローノズル62及びバルブブロック63の中圧内容物P1及び高圧内容物P2の配管内は洗浄及び殺菌されない。そのため、無菌充填機を運転する前に、配管内の洗浄(CIP)及び殺菌(SIP)を行う。
By spraying a cleaning agent and a disinfectant into the mold-filling
CIPは、図12に示すように、ブローノズル62の先端にカップ状の閉塞装置74を取り付けて行う。洗浄剤タンク75を設け、洗浄剤タンク75内の洗浄剤は洗浄剤供給ポンプ76により圧送され、必要に応じて加温装置77により洗浄剤は加温され、加圧装置65を経て、バルブブロック63からブローノズル62、延伸ロッド64へ洗浄剤は送液される。ブローノズル62の先端に装着されたカップ状の閉塞装置74によりブローノズルから吐出される洗浄剤は受けられ、バルブブロック63内の通路を経由して、高圧内容物供給マニホールド72に流入し、駆動部66の中心に設けられた管体内部の配管により、駆動部66の下部のロータリージョイント78を経て、洗浄剤タンク75に還る。この循環路内に洗浄剤を循環させることでCIPが行われる。内容物と接する部位が全て洗浄できるのであれば、循環経路の順番は適宜変更しても良い。
CIP is performed by attaching a cup-shaped closure device 74 to the tip of the
洗浄剤は、成形充填部チャンバー22内の洗浄に使用される洗浄剤と同様のものが使用される。洗浄剤は50℃以上に加温されることで殺菌作用を有する洗浄剤もあり、加温装置77により加温されても構わない。
As the cleaning agent, the same cleaning agent as that used for cleaning the inside of the
SIPは図12に示すように、過熱蒸気供給装置79により加圧装置65に過熱蒸気を供給することで行う。加圧装置65に供給された過熱蒸気は、高圧内容物供給マニホールド72、バルブブロック63を経て、ブローノズル62、延伸ロッド64に供給される。さらに、ブローノズル62により吐出される過熱蒸気は、ブローノズル62の先端に装着されたカップ状閉塞装置74によりを受けられ、駆動部66の下部から排出される。過熱蒸気の熱によりSIPは行われる。過熱蒸気は121℃以上で供給される。
As shown in FIG. 12, SIP is performed by supplying superheated steam to the pressurizing
また、SIPは温水により行っても構わない。温水によるSIPは図12に示すように無菌水タンク80から無菌水供給ポンプ81により無菌水は圧送される。圧送される無菌水は加温装置77により、70℃~100℃に加温され、加圧装置65を経て、バルブブロック63からブローノズル62へ送液される。ブローノズル62の先端に装着されたカップ状の閉塞装置74によりブローノズルから吐出される無菌水は受けられ、バルブブロック63内の通路を経由して、高圧内容物供給マニホールド72に流入し、駆動部66の中心に設けられれた管体内部の配管により、駆動部66の下部のロータリージョイント78を経て、無菌水タンク80に還る。この循環路内に温水を循環させることでSIPが行われる。加温装置77は洗浄剤加熱とは別に設けても構わない。製品液と接する部位が全て殺菌できるのであれば、循環経路の順番は適宜変更しても良い。
Further, SIP may be performed using warm water. In SIP using hot water, as shown in FIG. 12, sterile water is pumped from a
内容物が充填されたボトル2は、図1に示すホイール24を経て密封部26に搬送される。密封部26に設けられた密封ホイール25に、ボトル2は搬送され、図13に示す密封工程のように、キャップ殺菌装置28により殺菌されたキャップ41が、密封ホイール25に供給され、図示しないキャッパーにより、ボトル2の口部1aに巻き締められ、ボトル2は密封される。
The
密封されたボトル2は、密封ホイール25のグリッパ34から排出部30の排出ホイール29のグリッパ34に受け渡される。排出ホイール29に受け渡されたボトル2は排出コンベヤ31に載置される。排出コンベヤ31に載置されたボトル2は充填部チャンバー27内から無菌充填機の外部に排出される。
The sealed
密封部チャンバー27内は無菌充填機運転前に、成形充填部チャンバー22と同様に、洗浄剤の吹き付けによる洗浄、無菌水の吹き付けによる洗浄、殺菌剤の吹き付けによる殺菌、無菌水の吹き付けによる殺菌剤の除去、無菌エアの吹き付けによる無菌水の除去等の操作が行われる。さらに無菌充填機の稼働中は、密封部チャンバー27に備えられる無菌エア供給装置により供給される無菌エアにより、密封部チャンバー27内の圧力を陽圧に保持することにより、密封部チャンバー27内の無菌性が維持される。密封部チャンバー27内の圧力を適正に保持するために、密封部チャンバー27に排気装置を設けても構わない。そのために、少なくとも密封部チャンバー27には、密封部チャンバー27の内部及び内面を殺菌する殺菌装置、及び密封部チャンバー27の内部に無菌エアを供給する無菌エア供給装置が設けられる。また、密封部チャンバー27内を洗浄する洗浄装置も設けられる。
Before operating the aseptic filling machine, the inside of the sealed
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、例えば、無菌充填機の形態として、上述したホイール式の無菌充填機ではなく、直線式の無菌充填機など本発明の要旨内において種々変更可能である。 Although the present invention is configured as described above, it is not limited to the above embodiments. For example, as an aseptic filling machine, a linear aseptic filling machine is used instead of the wheel type aseptic filling machine described above. Various changes can be made within the scope of the present invention, such as the machine.
1…プリフォーム
2…ボトル
5…殺菌部チャンバー
6…殺菌部
14…加熱部
18…加熱部チャンバー
21…成形充填部
22…成形充填部チャンバー
23…金型
26…密封部
27…密封部チャンバー
57…無菌エア供給装置
62…ブローノズル
63…バルブブロック
64…延伸ロッド
65…加圧装置
67…可動部
68…固定部
72…高圧内容物供給マニホールド
74…閉塞装置
1...
Claims (15)
前記殺菌部、前記加熱部、前記成形充填部及び前記密封部がチャンバーにより遮蔽され、各部を遮蔽する殺菌部チャンバー、加熱部チャンバー、成形充填部チャンバー及び密封部チャンバーのうち、少なくとも前記成形充填部チャンバー及び前記密封部チャンバーの内部及び内面を殺菌する殺菌装置及び、少なくとも前記成形充填部チャンバー及び前記密封部チャンバーの内部に無菌エアを供給する無菌エア供給装置が設けられ、
前記成形充填部が少なくとも、金型、ブローノズル、延伸ロッド、バルブブロック及び前記内容物を加圧する加圧装置を備え、
前記ブローノズルからの吐出物を受けるカップ状の閉塞装置が設けられ、
前記カップ状の閉塞装置から、前記バルブブロック内の通路、高圧内容物供給マニホールド、ロータリージョイント、洗浄剤タンク又は無菌水タンク、加温装置、前記加圧装置、前記バルブブロック、前記ブローノズルに至る循環路を形成するように構成されることを特徴とする無菌充填機。 A sterilization section that sterilizes the preform, a heating section that heats the sterilized preform, and a sterilized content that is filled into the heated preform under high pressure. An aseptic filling machine comprising a forming and filling section for filling a substance, and a sealing section for sealing a bottle filled with the contents,
The sterilizing section, the heating section, the molding and filling section, and the sealing section are shielded by a chamber, and at least the molding and filling section among the sterilizing section chamber, heating section chamber, molding and filling section chamber, and sealing section chamber that shield each part. A sterilizer that sterilizes the interior and inner surface of the chamber and the sealed chamber, and a sterile air supply device that supplies sterile air to at least the forming and filling chamber and the sealed chamber,
The forming and filling unit includes at least a mold, a blow nozzle, a stretching rod, a valve block, and a pressurizing device that pressurizes the contents,
A cup-shaped closure device is provided for receiving the discharge from the blow nozzle,
From the cup-shaped closure device to a passageway in the valve block, a high-pressure content supply manifold, a rotary joint, a cleaning agent tank or a sterile water tank, a heating device, the pressurizing device, the valve block, and the blow nozzle. An aseptic filling machine characterized in that it is configured to form a circulation path.
前記成形充填部チャンバー及び前記密封部チャンバー内を洗浄する洗浄装置が設けられていることを特徴とする無菌充填機。 The aseptic filling machine according to claim 1,
A sterile filling machine characterized in that a cleaning device is provided for cleaning the inside of the forming and filling chamber and the sealing chamber.
前記成形充填部チャンバーが、前記成形充填部を保持する可動部と前記成形充填部を外気から遮蔽する固定部とからなることを特徴とする無菌充填機。 The aseptic filling machine according to claim 1 or 2,
An aseptic filling machine characterized in that the molding and filling section chamber includes a movable part that holds the molding and filling part and a fixed part that shields the molding and filling part from outside air.
前記殺菌部におけるプリフォームの殺菌手段が、前記プリフォームへの、殺菌剤の接触、電子線の照射、紫外線を含む光の照射、温水の接触、過熱蒸気の接触のいずれか1又は2以上であることを特徴とする無菌充填機。 The aseptic filling machine according to any one of claims 1 to 3,
The means for sterilizing the preform in the sterilization section is any one or more of contacting the preform with a sterilizing agent, irradiating with an electron beam, irradiating with light including ultraviolet rays, contacting with hot water, and contacting with superheated steam. An aseptic filling machine characterized by:
前記加圧装置が高圧プランジャーポンプであることを特徴とする無菌充填機。 The aseptic filling machine according to any one of claims 1 to 4,
An aseptic filling machine characterized in that the pressurizing device is a high-pressure plunger pump.
前記延伸ロッドを遮蔽する延伸ロッド遮蔽チャンバーが設けられていることを特徴とする無菌充填機。 The aseptic filling machine according to any one of claims 1 to 5,
An aseptic filling machine characterized in that a stretching rod shielding chamber is provided for shielding the stretching rod.
前記延伸ロッドを前記ブローノズルに非挿入とする、前記延伸ロッドの駆動装置が設けられていることを特徴とする無菌充填機。 The aseptic filling machine according to any one of claims 1 to 6,
An aseptic filling machine characterized by being provided with a driving device for the stretching rod that does not insert the stretching rod into the blow nozzle.
少なくとも前記成形充填工程及び前記密封工程が行われる各部を、外部から遮蔽するチャンバーの内部及び内面を殺菌し、前記チャンバー内に無菌エアを供給し、前記チャンバー内の無菌性を維持し、無菌性が維持された前記チャンバー内で、少なくとも前記成形充填工程及び前記密封工程が行われ、
前記成形充填工程を行う前に、前記ボトルに前記内容物を吐出するブローノズルの吐出口をカップ状の閉塞装置により閉塞し、当該カップ状の閉塞装置から前記カップ状の閉塞装置から、バルブブロック内の通路、高圧内容物供給マニホールド、ロータリージョイント、洗浄剤タンク又は無菌水タンク、加温装置、前記内容物を加圧する加圧装置、加圧された前記内容物を制御する前記バルブブロック、前記ブローノズルに至る循環路を形成し、当該循環路に洗浄剤又は温水を循環させることにより、前記内容物の配管内を洗浄又は殺菌することを特徴とする無菌充填方法。 A sterilization step of sterilizing the preform, a heating step of heating the sterilized preform, and filling the heated preform with the sterilized contents under high pressure to form the preform into a bottle and at the same time An aseptic filling method comprising a forming and filling step of filling the contents, and a sealing step of sealing the bottle filled with the contents,
Sterilize the inside and inner surface of a chamber that shields at least each part where the forming and filling process and the sealing process are performed from the outside, supply sterile air into the chamber, maintain sterility in the chamber, and maintain sterility. At least the forming and filling process and the sealing process are performed in the chamber where
Before performing the forming and filling step, the discharge port of the blow nozzle that discharges the contents into the bottle is closed with a cup-shaped closing device, and the valve block is closed from the cup-shaped closing device to the cup-shaped closing device. a high-pressure contents supply manifold , a rotary joint, a cleaning agent tank or a sterile water tank, a heating device, a pressurizing device for pressurizing the contents, the valve block for controlling the pressurized contents, the An aseptic filling method characterized by forming a circulation path leading to a blow nozzle and circulating a cleaning agent or hot water through the circulation path to clean or sterilize the inside of the piping for the contents.
前記成形充填工程及び前記密封工程が行われる前記チャンバーの内部及び内面を殺菌する前に、前記チャンバーの内部及び内面を洗浄することを特徴とする無菌充填方法。 The aseptic filling method according to claim 8,
An aseptic filling method characterized in that before sterilizing the inside and inner surface of the chamber in which the forming and filling step and the sealing step are performed, the inside and inner surface of the chamber are cleaned.
前記殺菌工程が、前記プリフォームへの、殺菌剤の接触、電子線の照射、紫外線を含む光の照射、温水の接触、過熱蒸気の接触のいずれか1又は2以上によることを特徴とする無菌充填方法。 In the aseptic filling method according to claim 8 or 9,
Sterilization characterized in that the sterilization step is performed by contacting the preform with one or more of the following: contact with a disinfectant, irradiation with an electron beam, irradiation with light including ultraviolet rays, contact with hot water, and contact with superheated steam. Filling method.
前記成形充填工程が、殺菌及び加熱された前記プリフォームの口部天面に前記ブローノズルを接続させ、金型を閉じ、延伸ロッドにより前記プリフォームを長手方法に延伸させた後、加圧された前記内容物を前記バルブブロックにより制御して前記プリフォームに導入し、前記プリフォームを横方向に延伸し、金型形状の前記ボトルに成形すると同時に、前記内容物を前記プリフォームの口部下端近傍まで充填することを特徴とする無菌充填方法。 In the aseptic filling method according to any one of claims 8 to 10,
In the forming and filling step, the blow nozzle is connected to the top surface of the mouth of the sterilized and heated preform, the mold is closed, and the preform is stretched in a longitudinal direction by a stretching rod, and then the preform is pressurized. The content is introduced into the preform under the control of the valve block, and the preform is stretched in the lateral direction to form the bottle in the shape of a mold, and at the same time, the content is introduced into the mouth of the preform. An aseptic filling method characterized by filling up to the vicinity of the bottom end.
前記成形充填工程が行われるチャンバー内の殺菌を、前記延伸ロッドが前記ブローノズルに非挿入の状態で行うことを特徴とする無菌充填方法。 The aseptic filling method according to claim 11,
An aseptic filling method characterized in that the inside of the chamber in which the forming and filling step is performed is sterilized in a state in which the stretching rod is not inserted into the blow nozzle.
前記成形充填工程が行われるチャンバー内の洗浄を、前記延伸ロッドが前記ブローノズルに非挿入の状態で行うことを特徴とする無菌充填方法。 In the aseptic filling method according to claim 11 or 12,
An aseptic filling method characterized in that the inside of the chamber in which the forming and filling step is performed is cleaned in a state in which the stretching rod is not inserted into the blow nozzle.
前記ブローノズルの外面温度が、前記ブローノズル内部の流路を洗浄又は殺菌することにより、60℃以上になっている状態で、前記成形充填工程が行われるチャンバー内を過酸化水素のガス若しくはミスト又はこれらの混合物により殺菌することを特徴とする無菌充填方法。 In the aseptic filling method according to any one of claims 11 to 13,
While the outer surface temperature of the blow nozzle is 60°C or higher by cleaning or sterilizing the flow path inside the blow nozzle, the inside of the chamber where the forming and filling process is performed is heated with hydrogen peroxide gas or mist. Or an aseptic filling method characterized by sterilizing with a mixture thereof.
前記金型を60rpm以下で回転させながら、前記金型が開いている状態で、前記金型の内面を洗浄することを特徴とする無菌充填方法。 In the aseptic filling method according to any one of claims 11 to 14,
An aseptic filling method characterized in that the inner surface of the mold is cleaned while the mold is opened while rotating at 60 rpm or less.
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