JP7472889B2

JP7472889B2 - 無菌充填方法及び無菌充填機

Info

Publication number: JP7472889B2
Application number: JP2021179035A
Authority: JP
Inventors: 睦早川; 嘉則佐藤
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2019-11-21
Filing date: 2021-11-01
Publication date: 2024-04-23
Anticipated expiration: 2040-11-10
Also published as: JP2023024514A; KR20220101607A; JP2023024515A; US20230211995A1; EP4063283A4; JP2023024513A; CN114728709A; JP2022009856A; JP2023024516A; JPWO2021100557A1; EP4063283A1; WO2021100557A1; JP6973693B2

Description

本発明は、成形金型の温度監視を行いながら、プリフォームからボトルを成形し、成形されたボトルを殺菌剤により殺菌し、殺菌されたボトルに殺菌された内容物を充填し、内容物が充填されたボトルを殺菌された蓋材により密封する無菌充填方法及び無菌充填機に関する。

無菌充填機として、プリフォームからブロー成形によりボトルを成形する成形部と、成形部で成形されたボトルを殺菌剤により殺菌する殺菌部と、殺菌部で殺菌されたボトルをエアリンスするエアリンス部と、エアリンス部でエアリンスされたボトルに内容物を充填し密封する充填部とが連結され、成形部から殺菌部及びエアリンス部を経て充填部へとボトルを連続走行させる走行手段が設けられ、成形部から充填部に至る箇所がチャンバーで覆われたものが知られている。この無菌充填機によれば、ボトルが成形段階で加えられた熱を利用して、殺菌剤としての過酸化水素のミストによる殺菌効果を高めることができる（特許文献１参照。）。

また、プリフォームから成形されたボトルの温度を検査し、ボトルの表面温度が一定温度以上であることが確認されたボトルのみ殺菌部に搬送し、一定温度未満であるボトルを除去する無菌充填機も知られている（特許文献２参照。）。

特開２００６－１１１２９５号公報特開２０１０－１５５６３１号公報

従来の無菌充填機によれば、ボトルの成形から殺菌剤によるボトルの殺菌を経て飲料の充填に至るまでを連続的に行うことができるが、成形したボトルをすべて殺菌工程及び充填工程へと送るので、ボトルの不良品にも飲料が充填され、そのまま出荷されてしまうおそれがある。例えば、温度が不十分なままボトルが殺菌工程に送られた場合、殺菌が不完全になることがあり、このようなボトルにも飲料が充填され出荷されてしまうというおそれがある。

そこで、特許文献２のように、成形されたボトルの表面温度を測定し、一定温度以上のボトルのみ殺菌部に搬送することが行われている。しかし、無菌充填機の充填速度は従来６００本／分であったが、最近の無菌充填機の充填速度は１０００本／分を超えるようになった。６００本／分程度では、ボトルの表面温度測定に支障は無かったが、１０００本／分を超える場合、ボトルの表面温度測定の正確性が不十分となっている。ボトルの表面温度は、ボトルのネック部、胴部及び底部を測定するが、特にスクリュー形状の凹凸が形成されるネック部は、測定箇所から照射される赤外線が乱反射するため、充填速度が高速となると正確な温度測定ができないという不具合を生じている。

そこで、充填速度が高速となっても、成形されたボトルの表面温度が一定以上であり、殺菌剤により十分にボトルが殺菌される無菌充填機がもとめられている。

本発明は、上記の問題点を解消することができる無菌充填方法及び無菌充填機を提供することを目的とする。

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。

本願発明に係る無菌充填方法は、ププリフォームを加熱し、加熱された前記プリフォームを定められた温度範囲の金型温度調節媒体を循環させるネック部、胴部及び底部の金型
に封入し、金型に封入された前記プリフォームをボトルにブロー成形し、前記金型の温度を調節する金型温度調節装置を設け、前記金型温度調節装置に金型温度調節媒体冷却タンク及び金型温度調節媒体加温タンクを設け、前記金型温度調節媒体冷却タンクから前記ネック部の金型及び前記底部の金型に金型温度調節媒体に循環し、前記金型温度調節媒体加温タンクから前記胴部の金型に前記金型温度調節媒体を循環し、前記金型温度調節媒体冷却タンクから前記金型温度調節媒体が流出する箇所並びに流入する箇所及び前記金型温度調節媒体加温タンクから前記金型温度調節媒体が流出する箇所並びに流入する箇所の温度を測定し、前記温度センサにより測定される温度を前記定められた温度範囲内に管理し、全ての前記箇所の測定された温度が定められた温度範囲でない場合、前記ボトルを無菌充填機の外部に除去し、除去されない前記ボトルに殺菌剤を接触させ、前記ボトルの表面を殺菌し、殺菌された前記ボトルに殺菌された内容物を充填し、前記内容物が充填された前記ボトルを殺菌された蓋材により密封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において、前記ネック部、胴部及び底部の金型の前記定められた温度範囲の温度が、前記金型の表面温度であって、前記金型の表面温度をセンサにより測定し、前記センサの先端から延びる直線が、前記金型の測定面に対して垂直から６０度以下とすると好適である。

また、本発明の他の実施形態に係る無菌充填方法において、前記金型の表面温度が、前記プリフォームを前記ボトルにブロー成形する直後に開いた前記金型の温度であると好適である。

また、本発明に係る無菌充填方法において、前記金型温度調節媒体加温タンクにより、前記胴部の金型を循環する前記金型温度調節媒体の温度を４０℃以上、７０℃以下に保持すると好適である。また、本発明の実施形態に係る無菌充填方法において、前前記金型温度調節媒体冷却タンクにより、前記ネック部及び底部の金型を循環する前記金型温度調節媒体の温度を５℃以上、２０℃以下に保持すると好適である。また、本発明の他の実施形態に係る無菌充填方法において、前記ネック部、胴部及び底部の金型の前記定められた温度範囲の温度が、前記金型に循環させる金型温度調節媒体の温度であると好適である。

また、本発明に係る無菌充填方法において、前記殺菌剤が殺菌剤のガス若しくはミスト又はこれらの混合物であると好適である。

本発明に係る無菌充填機は、プリフォームを加熱する加熱装置、加熱された前記プリフォームをボトルにブロー成形するために前記プリフォームを封入するネック部、胴部及び底部からなる金型、前記ネック部、胴部及び底部の金型に循環する金型温度調節媒体の温度を定められた温度範囲内に調節する金型温度調節装置、前記金型温度調節装置は、前記金型に金型温度調節媒体を循環させる循環装置、金型温度調節媒体冷却タンク、金型温度調節媒体加温タンク及び前記金型温度調節媒体冷却タンクから前記金型温度調節媒体が流出する箇所並びに流入する箇所及び前記金型温度調節媒体加温タンクから前記金型温度調節媒体が流出する箇所並びに流入する箇所に設けられた温度センサを有し、測定される前記金型温度調節媒体の温度を定められた温度範囲とし、前記金型に封入された前記プリフォームを前記ボトルにブロー成形するブロー成形装置、全ての前記箇所で測定される前記金型温度調節媒体の温度が定められた温度範囲でない場合、前記ボトルを無菌充填機の外部に除去するボトル除去装置、前記ボトルに殺菌剤を吹き付け殺菌するボトル殺菌装置、殺菌された前記ボトルに殺菌された内容物を充填する充填装置、前記内容物が充填された前記ボトルを殺菌された蓋材により密封する密封装置、前記加熱装置から前記密封装置まで前記プリフォーム又は前記ボトルを搬送する搬送装置を備え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機において、前記金型温度調節装置が、前記ネック部、胴部及び底部の金型の表面温度を測定する金型表面温度測定装置を備え、前記金型表面温度測定装置は、前記金型の表面温度を測定するセンサを備え、前記センサの先端から延びる直線が、前記金型の測定面に対して垂直から６０度以下とすると好適である。

また、本発明の他の実施形態に係る無菌充填機において、前記金型表面温度測定装置は、前記プリフォームを前記ボトルにブロー成形する直後に開いた前記ネック部、胴部及び底部の金型の内面の表面温度を測定すると好適である。

また、本発明に係る無菌充填機において、前記金型温度調節媒体加温タンクは、前記胴部の金型に循環させる前記金型温度調節媒体を４０℃以上、７０℃以下に保持すると好適である。また、本発明の他の実施形態に係る無菌充填機において前記金型温度調節媒体冷却タンクは、前記ネック部の金型及び前記底部の金型に循環させる前記金型温度調節媒体を５℃以上、２０℃以下に保持すると好適である。また、本発明の他の実施形態に係る無菌充填機において、前記金型温度調節装置が、前記ネック部、胴部及び底部の金型に金型温度調節媒体を循環させる循環装置及び前記金型への前記金型温度調節媒体の流入時及び流出時において前記金型温度調節媒体の温度を前記ネック部、胴部及び底部の金型のすべてについて測定する金型温度調節媒体温度測定装置を備えると好適である。

本発明に係る無菌充填機は、プリフォームを加熱する加熱装置、加熱された前記プリフォームをボトルにブロー成形するために前記プリフォームを封入するネック部、胴部及び底部からなる金型、前記ネック部、胴部及び底部の金型に循環する金型温度調節媒体の温度を定められた温度範囲内に調節する金型温度調節装置、前記金型温度調節装置は、前記金型に金型温度調節媒体を循環させる循環装置、金型温度調節媒体冷却タンク、金型温度調節媒体加温タンク及び前記金型温度調節媒体冷却タンクから前記金型温度調節媒体が流出する箇所並びに流入する箇所及び前記金型温度調節媒体加温タンクから前記金型温度調節媒体が流出する箇所並びに流入する箇所に設けられた温度センサを有し、前記温度センサにより測定される前記金型温度調節媒体の温度を定められた温度範囲とし、前記金型に封入された前記プリフォームを前記ボトルにブロー成形するブロー成形装置、前記ボトルに殺菌剤を吹き付け殺菌するボトル殺菌装置、殺菌された前記ボトルに殺菌された内容物を充填する充填装置、前記内容物が充填された前記ボトルを殺菌された蓋材により密封する密封装置、前記加熱装置から前記密封装置まで前記プリフォーム又は前記ボトルを搬送する搬送装置を備え、前記金型温度調節装置が、前記金型温度調節媒体の前記金型への流入時及び流出時の温度が定められた温度範囲外のとき、前記金型温度調節媒体を前記金型に循環させることを停止することを特徴とする。

加熱されたプリフォームをブロー成形することにより得られるボトルにプリフォームの加熱による熱が残留するうちに、ボトルの内外面に殺菌剤を接触させることにより、ボトルの殺菌効果が向上する。成形されるボトルに熱が残留するか否かは、加熱されたプリフォームをブロー成形する金型の温度が定められた温度範囲であることが必要である。金型はブロー成形されるボトルのネック部、胴部及び底部に対応する３つの金型にプリフォームを封入して、延伸ロッドの挿入及び高圧エアの吹込みにより行われる。ブロー成形されるボトルの表面は、ネック部、胴部及び底部の金型の形状となり、成形直後に金型の表面はボトルの外表面に接触する。したがって、殺菌剤が接触するボトルのネック部、胴部及び底部の表面温度は金型の温度により決定される。

本願は金型の表面温度を定められた温度範囲とすることにより、プリフォームの加熱による熱をブロー成形されたボトルに残留させ、殺菌剤の殺菌効果を向上することができる無菌充填方法及び無菌充填機を提供する。さらに、本願に係る発明によれば、殺菌効果の向上により、ボトルに接触させる殺菌剤の量を低減させることができる。また、殺菌剤の量を低減することにより、ボトルに残留する殺菌剤を低減することができる。

本発明の実施の形態に係る無菌充填機の概略を示す平面図である。本発明の実施の形態に係る無菌充填機の加熱装置及びブロー成形装置における工程を示し、（Ａ）はプリフォーム供給工程を、（Ｂ）はプリフォーム加熱工程を、（Ｃ）はブロー成形工程を、（Ｄ）はボトル取り出し工程を示す。本発明の実施の形態に係る無菌充填機のボトル殺菌装置及び充填装置における工程を示し、（Ｅ－１）はボトルをトンネルにより遮蔽して行う殺菌剤吹き付け工程を、（Ｅ－２）は殺菌剤吹き付けノズルをボトルに挿入して行う殺菌剤吹き付け工程を、（Ｆ－１）はボトルが正立状態でのエアリンス工程を、（Ｆ－２）はボトルが倒立状態でのエアリンス工程を、（Ｇ）は充填工程を、（Ｈ）は密封工程を示す。本発明の実施の形態に係る無菌充填機に組み込まれる殺菌剤ガス生成器を示す。本発明の実施の形態に係る無菌充填機に備えられる金型温度調節装置を示す。本発明の実施の形態に係る無菌充填機に備えられる金型の内部に挿入する金型表面温度測定装置を示す。本発明の実施の形態に係る無菌充填機に備えられる胴部金型を外部から測定する金型表面温度測定装置を示す。本発明の実施の形態に係る無菌充填機に備えられる底部金型を外部から測定する金型表面温度測定装置を示す。

以下に本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。

図１に本発明に係る無菌充填機を示す。プリフォームの供給からプリフォームの加熱装置、プリフォームからボトルをブロー成形するブロー成形装置、ブロー成形時のボトルのネック部、胴部及び底部の金型のいずれかが定められた温度範囲外で成形されたボトルを除去するボトル除去装置、ボトルを殺菌するボトル殺菌装置、ボトルに内容物を充填する充填装置及び内容物が充填されたボトルを密封する密封装置からなる無菌充填機の概要を図１により説明し、各装置における工程の詳細を図２、図３、図４により説明する。本実施形態によれば、ブロー成形されたボトルを変形させることなく、プリフォームの加熱により加えられた熱をボトルに適正に残留させることができる。

（実施の形態の概要）
図１に示すように、本実施の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４、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装置６、加熱されたプリフォーム１をボトル２に成形するブロー成形装置１６、ブロー成形されたボトル２の外観を検査するボトル検査装置２４、ブロー成形装置１６が備える金型２０が定められた温度範囲外でブロー成形されたボトル２を除去するボトル除去装置１７、金型２０が定められた温度範囲内でブロー成形され、除去されないボトル２を殺菌するボトル殺菌装置３０、殺菌されたボトル２をエアリンスするエアリンス装置３４、エアリンスされたボトル２に殺菌された内容物を充填する充填装置３９、密封部材である蓋材３を殺菌する蓋材殺菌装置５２、内容部が充填されたボトル２を殺菌された蓋材３により密封する密封装置４４、密封されたボトル２を無菌充填機の外部に排出する排出装置４７及び供給されるプルフォーム１及び成形されるボトル２を搬送する搬送装置を備える。本発明の実施形態に係る無菌充填機により、殺菌されたボトル２に無菌雰囲気で殺菌された内容物を充填することで、無菌充填を行うことができる。

加熱装置６、ブロー成形装置１６及びボトル検査装置２４は成形部チャンバー１２、ボトル殺菌装置３０は殺菌部チャンバー３３、エアリンス装置３４はエアリンス部チャンバー３６、充填装置３９は充填部チャンバー４１、密封装置４４は密封部チャンバー４６、排出装置４７及び排出コンベア５０は排出部チャンバー４９により各々遮蔽されている。ボトル殺菌装置３０で発生する殺菌剤のガス若しくはミスト又はこれらの混合物がブロー成形装置１６に流入しないように、ブロー成形装置１６とボトル殺菌装置３０の間には雰囲気遮断チャンバー２７が設けられている。ボトル殺菌装置３０で発生する殺菌剤のガス若しくはミスト又はこれらの混合物は、雰囲気遮断チャンバー２７が排気されることで、ブロー成形装置１６に流入することはない。ここで、充填装置３９及び密封装置４４は単一のチャンバーにより遮蔽されても構わない。また、蓋材殺菌装置５２と密封装置４４は単一のチャンバーにより遮蔽されても構わない。さらに、密封装置４４と排出装置４７も単一のチャンバーにより遮蔽されても構わない。

無菌充填機の稼働中には、殺菌部チャンバー３３、エアリンス部チャンバー３６、充填部チャンバー４１、密封部チャンバー４６、排出部チャンバー４９は、除菌フィルタにより無菌化された無菌エアが供給され、各チャンバー内の圧力を無菌エアの供給により陽圧にすることで、無菌充填機の無菌性が維持される。陽圧にする圧力は、充填部チャンバー４１内が最も高く、エアリンス部チャンバー３６、殺菌部チャンバー３３と上流に行くほど低く設定される。また、密封部チャンバー４６、排出部チャンバー４９と下流に行くにほど低く設定される。雰囲気遮断チャンバー２７は排気されることで、雰囲気遮断チャンバー２７内の圧力は、大気圧とほぼ同一に保持される。例えば、充填部チャンバー４１内の圧力を２０Ｐａ～４０Ｐａとすると、他のチャンバー内の圧力は充填部チャンバー４１内の圧力よりも低い。

無菌充填機において、プリフォーム１を加熱し、加熱されたプリフォーム１を定められた温度範囲のネック部金型２０ａ、胴部金型２０ｂ及び底部金型２０ｃを有する金型２０に封入し、金型２０に封入されたプリフォーム１をボトルにブロー成形し、ネック部金型２０ａ、胴部金型２０ｂ及び底部金型２０ｃのいずれかが定められた温度範囲外で成形されたボトル２を除去する。無菌充填機は、ボトル２を除去するボトル除去装置１７を備える。ボトル除去装置１７は、図１において雰囲気遮断チャンバー２７内に設けられているが、ボトルを殺菌する前であればいずれの箇所に設けられても構わない。ネック部金型２０ａ、胴部金型２０ｂ及び底部金型２０ｃのすべてが定められた温度範囲内で成形され、除去されなかったボトル２に、殺菌剤を接触させてボトル２を殺菌する。殺菌剤をボトル２に接触させるには、殺菌剤をボトル２の内外面に殺菌剤を吹き付けることにより行う。吹き付けられる殺菌剤は殺菌剤のガス若しくはミスト又はこれらの混合物又は液体である。

図２（Ａ）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４から、プリフォーム供給コンベア５により所望の速度で連続的に加熱装置６に供給される。

本実施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（Ｄ）に示したボトル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２２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。

加熱装置６に供給されたプリフォーム１は、一定ピッチで多数のグリッパ２２が設けられたホイール７、８により搬送され、加熱装置搬送ホイール９に達する。ここで、図２（Ｂ）に示すようにグリッパ２２から解放され、プリフォーム１の口部１ａにスピンドル１９が挿入されて搬送される。

プリフォーム１は、図２（Ｂ）に示すように、赤外線ヒータ１４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。

プリフォーム１は図２（Ｂ）に示すように、口部１ａにスピンドル１９が挿入され、赤外線ヒータ１４により加熱され、回転しながら無端チェーン１３により搬送される。スピンドル１９は無端チェーン１３に一定間隔で設けられている。無端チェーン１３はプーリ１０及び１１により回転する。スピンドル１９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り、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、スピンドル１９から解放され、グリッパ２２に把持されて、ホイール１５を経て、ブロー成形装置１６の成形ホイール１８に搬送される。成形ホイール１８に備えられた金型２０により、図２（Ｃ）に示すように、プリフォーム１はボトル２にブロー成形される。金型２０は、ネック部金型２０ａ、胴部金型２０ｂ及び底部金型２０ｃを有する。ネック部金型２０ａ及び胴部金型２０ｂは割型となっており、対を成し通常は２個ずつである。底部金型２０ｃは通常単数である。金型２０及びブローノズル２１は、成形ホイール１８の回りに複数個配置され、成形ホイール１８の回転とともに成形ホイール１８の周りを一定速度で旋回する。

加熱されたプリフォーム１が到来すると、金型２０はプリフォーム１を挟み込み、封入する。続いてブローノズル２１がプリフォーム１に接合され、図示しない延伸ロッドがブローノズル２１に設けられた孔に導かれ、プリフォーム１内に挿入され、挿入される延伸ロッドによりプリフォーム１は縦延伸され、同時にブローノズル２１からプリフォーム１内に高圧の空気等の気体が吹きこまれ横延伸されることにより、金型２０内でボトル２が成形される。成形されたボトル２は、図２（Ｄ）に示すように、金型２０が開き、金型２０から取り出され、検査ホイール２３に設けられたグリッパ２２によりサポートリング１ｂを把持され、検査ホイール２３に受け渡される。

ネック部金型２０ａ、胴部金型２０ｂ及び底部金型２０ｃは定められた温度範囲に管理されなければならない。加熱されたプリフォーム１はブロー成形されるが、成形後にボトル２の表面温度が定められた温度以上でなければならない。ボトル２の表面に吹き付けられることにより接触する殺菌剤の殺菌効果が十分得られないおそれがあるためである。ネック部金型２０ａ、胴部金型２０ｂ及び底部金型２０ｃに循環させる金型温度調節媒体の温度を定められた温度範囲とすることで、ボトル２の表面温度を適正な温度とすることができる。

ボトル２の表面に吹き付けられる殺菌剤の殺菌効果を十分に得るためには、殺菌剤が吹き付けられる際、ボトル２の表面温度は４０℃以上、好ましくは５０℃以上である。すなわち、ブロー成形され、金型２０から取り出されたボトル２が外観検査され、殺菌剤が吹き付けられる直前のボトル２の表面温度は４０℃以上であり、好ましくは５０℃以上である。殺菌剤が吹き付けられる直前にボトル２の表面温度を４０℃以上とするために、金型２０の表面温度は金型温度調節装置５４により定められた温度範囲とされる。

図５に示すように、金型２０の温度を調節するために金型温度調節装置５４が設けられる。金型温度調節装置５４は、金型温度調節媒体冷却タンク５５、金型温度調節媒体加温タンク５６、金型温度調節媒体冷却タンク５５からネック部金型２０ａ及び底部金型２０ｃに金型温度調節媒体を導入する管路及び金型温度調節媒体加温タンク５６から胴部金型２０ｂに金型温度調節媒体を流すための管路、管路に金型温度調節媒体を流すためのポンプ、バルブ及び温度センサを有する。金型温度調節装置５４は金型２０に金型温度調節媒体を循環させることで、ネック部金型２０ａ、胴部金型２０ｂ及び底部金型２０ｃの温度を管理する。金型温度調節装置５４は、金型温度調節媒体を金型２０に循環させる循環装置を備える。金型温度調節媒体とは、水または油等の液体である。０℃以下や高温に加熱されることはないため、水が好ましい。

金型温度調節装置５４により金型温度調節媒体の温度を定められた温度範囲に管理することで、金型２０の温度を定められた温度範囲に保持することができる。

金型温度調節媒体は、金型温度調節媒体冷却タンク５５で冷却される。５℃～２０℃の温度範囲が適当である。金型温度調節媒体冷却タンク５５内には金型温度調節媒体を冷却するための冷却装置が設けられる。金型温度調節媒体加温タンク５６内の金型温度調節媒体は４０℃～７０℃の温度範囲に保持される。金型温度調節媒体加温タンク５６内にはヒータ等の金型温度調節媒体を加温する加温装置及び昇温する金型温度調節媒体を冷却する冷却装置が設けられる。

金型温度調節媒体冷却タンク５５で冷却される金型温度調節媒体は、図５に示すように、金型温度調節媒体冷却タンク５５から流出し、分岐し、一方は２個のネック部金型２０ａに流入し、ネック部金型２０ａ内の流路を流れ、ネック部金型２０ａから流出し、金型温度調節媒体冷却タンク５５に戻る。また、分岐したもう一方は底部金型２０ｃに流入し、底部金型２０ｃ内の流路を流れ、底部金型２０ｃから流出し、金型温度調節媒体冷却タンク５５に戻る。金型温度調節媒体を分岐させずに、金型温度調節媒体冷却タンク５５から底部金型２０ｃに流入させ、その後、ネック部金型２０ａに流入させても構わない。

プリフォームの口部１ａは加熱装置６において、７０℃以上に加熱されない。ネック部金型２０ａはプリフォーム１のサポートリング１ｂの下部からボトル２の肩部を成形するための金型である。プリフォーム１のサポートリング１ｂの下部からボトル２の肩部を成形する部分は、成形された後の面積に対して比較的樹脂量が多く、熱容量が大きく、ボトル２のネック部金型２０ａが接触する部分の温度は、殺菌剤が吹き付けられるまでの移動において温度低下は少ない。プリフォーム１のサポートリング１ｂの下部は加熱装置６により９０℃～１３０℃に加熱される。９０℃～１３０℃に加熱されたプリフォーム１のサポートリング１ｂから成形されたボトル２の肩部は、７０℃近傍あるいは７０℃を超える場合もあり、ネック部金型２０ａは冷却される必要がある。したがって、金型温度調節媒体冷却タンク５５において金型温度調節媒体は５℃～２０℃の温度範囲に保持される。

ネック部金型２０ａに循環される金型温度調節媒体の温度が５℃～２０℃に保持されることにより、殺菌剤が吹き付けられる際のボトル２のサポートリング１ｂの下部から肩部の表面温度は４０℃以上となる。金型温度調節媒体冷却タンク５５内の金型温度調節媒体の温度が５℃未満では、殺菌剤が吹き付けられる際のボトル２のサポートリング１ｂの下部から肩部の表面温度は４０℃以未満となるおそれがある。また、２０℃を超える場合、殺菌剤が吹き付けられる際のボトル２のサポートリング１ｂの下部から肩部の表面温度が７０℃を超えるおそれがある。７０℃を超える温度で徐冷されると、成形された形状が変形するおそれがある。

プリフォーム１がボトル２に成形されるときにボトル２の底部を形成する部分は、加熱装置６により９０℃～１３０℃に加熱される。ボトル２の底部はプリフォーム１の底部を延伸ロッドにより押し伸ばすことにより形成される。そのため、プリフォーム１の厚さよりも薄くなるが、ボトル２の胴部よりも肉厚であり熱容量が大きく、ブロー成形により急激に冷却されることはない。徐冷されることで、ボトル２を形成する樹脂の結晶化が進行することで底部が脆くなる可能性があるため、ブロー成型時にボトル２の底部を成形する底部金型２０ｃは冷却される。そのため、金型温度調節媒体冷却タンク５５において金型温度調節媒体は５℃～２０℃に保持される。

底部金型２０ｃに循環される金型温度調節媒体の温度が５℃～２０℃に保持されることにより、殺菌剤が吹き付けられる際のボトル２の底部の表面温度は４０℃以上となる。金型温度調節媒体冷却タンク５５内の金型温度調節媒体の温度が５℃未満では、殺菌剤が吹き付けられる際のボトル２の底部の表面温度は４０℃以未満となるおそれがある。また、２０℃を超える場合、ボトル２の底部の結晶化が生じ、ボトル２の底部が脆くなり、落下衝撃によりボトル２が破損するおそれがある。また、ボトル２の底部が変形するおそれがある。

金型温度調節媒体加温タンク５６で加温される金型温度調節媒体は、図５に示すように、胴部金型２０ｂの２個の割型内の上部に流入し、胴部金型２０ｂの下部から流出後、金型温度調節媒体加温タンク５６に戻る。無菌充填機において、プリフォーム１をボトル２への成形を開始した直後は、金型温度調節媒体加温タンク５６内で金型温度調節媒体は加温させ、４０℃～７０℃に保持される。しかし、ブロー成形回数が増えるにしたがって、胴部金型２０ｂから流出する金型温度調節媒体の温度は昇温する。９０℃～１３０℃に加熱されたプリフォーム１が高圧エアにより延伸され、７０℃以上の温度の延伸された樹脂が胴部金型２０ｂに押し付けられる。その結果、金型温度調節媒体は７０℃を超える温度に昇温する傾向となる。そこで、金型温度調節媒体加温タンク５６で加温される金型温度調節媒体は４０℃～７０℃を保持するように冷却される。

金型温度調節媒体加温タンク５６で加温される金型温度調節媒体の温度が４０℃から７０℃に保持されることにより、殺菌剤が吹き付けられる際のボトル２の胴部の表面温度は４０℃以上となる。金型温度調節媒体加温タンク５６内の金型温度調節媒体の温度が４０℃未満では、殺菌剤が吹き付けられる際のボトル２の胴部の表面温度は４０℃以未満となるおそれがある。また、７０℃を超える場合、ボトル２を形成する樹脂のガラス転移点を超えて金型２０からボトルが取り出され、取り出された後に徐冷されることでボトル２の胴部が白化するおそれがある。

ネック部金型２０ａ及び底部金型２０ｃを流れる金型温度調節媒体は流入口と流出口が略水平であるため、金型温度調節媒体の流入箇所は限定されないが、胴部金型２０ｂには、図５では上部から金型温度調節媒体を流入させ、下部から流出させているが、金型温度調節媒体を胴部金型２０ｂの下部から流入させ、上部から流出させても構わない。金型２０は無菌充填機に複数設けられるが、すべての金型２０に金型温度調節媒体を流し、金型２０の温度を管理する。通常、無菌充填機には、金型２０が４個～３６個設けられる。

金型温度調節媒体冷却タンク５５及び金型温度調節媒体加温タンク５６の内部に金型温度調節媒体の温度を測定する金型温度調節媒体温度測定装置としても温度センサが設けられ、温度センサからの温度情報により金型温度調節媒体冷却タンク５５及び金型温度調節媒体加温タンク５６内の金型温度調節媒体の温度は、金型温度調節媒体の温度を調節することで定められた範囲に保持される。これらとは別個に、金型温度調節装置５４には金型温度調節媒体の流路に金型温度調節媒体温度測定装置としての温度センサを設ける。金型温度調節媒体の流路に温度センサを設けることにより、金型２０に流入及び流出する金型温度調節媒体の温度を認知する。

金型温度調節媒体冷却タンク５５から金型温度調節媒体が流出する箇所に温度センサＴ１を、流入する箇所にＴ２を設ける。また、金型温度調節媒体加温タンク５６から金型温度調節媒体が流出する箇所に温度センサＴ３を、流入する箇所にＴ４を設ける。

Ｔ１及びＴ２の温度が５℃～２０℃の範囲内、若しくはＴ３及びＴ４の温度が４０℃から７０℃の範囲内でない場合、又はいずれも範囲内でない場合、殺菌剤が吹き付けられるボトル２の表面温度が４０℃以上でないおそれ、又はボトル２が変形するおそれがあり、ブロー成形されたボトル２はボトル除去装置１７により無菌充填機の外部に除去され、ボトル殺菌装置３０に搬送されない。測定される金型温度調節媒体の温度が定められた温度範囲にない場合、金型温度調節媒体の金型２０への循環を停止しても構わない。

金型２０の温度を金型２０に循環する金型温度調節媒体の温度として、金型２０の温度を管理することを述べたが、金型２０の表面温度を直接測定し、この温度を金型温度としても構わない。図６は金型２０の表面温度を非接触温度計により測定する金型表面温度測定装置５７を示す。金型表面温度測定装置５７は、ブロー成形されたボトル２が取り出された直後に開いた金型２０の表面温度を測定する。開いた金型２０の上方から金型表面温度測定装置５７を金型２０の内部に挿入して、金型２０の表面温度を測定する。

ネック部金型２０ａ及び底部金型２０ｃの表面温度は、５℃～２０℃の温度範囲に保持されることが好ましい。ネック部金型２０ａ又は底部金型２０ｃの表面温度が５℃未満の場合、金型温度調節媒体冷却タンク５５において金型温度調節媒体の温度を昇温して、ネック部金型２０ａ及び底部金型２０ｃの表面温度を５℃以上とする。また、ネック部金型２０ａ及び底部金型２０ｃの表面温度２０℃を超える場合、金型温度調節媒体冷却タンク５５において金型温度調節媒体を冷却して、ネック部金型２０ａ及び底部金型２０ｃの表面温度を２０℃以下とする。

胴部金型２０ｂの表面温度は、４０℃～７０℃の温度範囲に保持されることが好ましい。胴部金型２０ｂの表面温度が４０℃未満の場合、金型温度調節媒体加温タンク５６において金型温度調節媒体の温度を昇温して、胴部金型２０ｂの表面温度を４０℃以上とする。また、胴部金型２０ｂの表面温度が７０℃を超える場合、金型温度調節媒体加温タンク５６において金型温度調節媒体を冷却して、胴部金型２０ｂの表面温度を７０℃以下とする。

金型表面温度測定装置５７は底部金型２０ｃの表面温度を測定するセンサ、及び上下に移動しながら割型である２個のネック部金型２０ａ及び胴部金型２０ｂの表面温度測定するセンサ２個を合わせ、少なくとも３個のセンサを有する。ネック部金型２０ａ及び胴部金型２０ｂを個別に測定する場合は５個のセンサを有する。

温度センサは金型２０から放出される赤外線により温度測定を行うが、これに限られるものではない。金型２０のように鏡面の金属表面の温度測定は、放射率が低いため困難であったが、最近測定可能なセンサが開発されている。

センサの先端は金型２０の表面の測定面に対して、垂直に向き合うと精度よく温度を測定することが出来る。センサの先端から延びる直線が、測定面に対して垂直から好ましくは３０度以下、最大でも６０度以下にすると良い。それ以上になると、金型２０の表面温度を測定する測定面積が広がり、正確な温度を測定することが困難である。

底部金型２０ｃの表面温度測定については、金型表面温度測定装置５７の先端に設けるセンサにより直接測定することができる。ネック部金型２０ａ及び胴部金型２０ｂの表面温度を測定する場合、測定面にセンサ先端が正対していないが、センサ先端に測定面から発する赤外線を９０度の角度変換するミラーを取り付けることで金型表面温度測定装置５７の側面となるネック部金型２０ａ及び胴部金型２０ｂの表面温度を測定することができる。例えばセンサの径が１５ｍｍφとすると、２個を同時に金型表面温度測定装置５７に内封すると３０ｍｍ程度の幅となり、開いた金型２０の内部に挿入することができる。底部金型２０ｃとネック部金型２０ａ及び胴部金型２０ｂを測定するセンサは金型表面温度測定装置５７に内封する位置が相違するため、金型表面温度測定装置５７の太さは３０ｍｍを超えて太くする必要はない。

図６に示すように、金型２０の内部に金型表面温度測定装置５７挿入後、にセンサが少なくとも３個内封された金型表面温度測定装置５７を降下させながらネック部金型２０ａ、胴部金型２０ｂ及び底部金型２０ｃの表面温度を測定する。また、温度センサを５個内封した金型表面温度測定装置５７を金型２０の内部に挿入し、同時に５箇所の金型２０の表面温度を測定しても構わない。金型表面温度測定装置５７はすべての金型に設けなくても構わない。

金型表面温度測定装置５７は金型２０の上方から金型２０の内部に挿入するのではなく、開いた金型２０の側面から挿入して金型２０の表面温度を測定しても構わない。

金型２０の表面温度は、金型表面温度測定装置５７を金型２０の内部に挿入して測定するのではなく、ブロー成形後に金型２０が開き、ボトル２が取り出された後、図７に示すように金型表面温度測定装置５７ａにより金型２０の外部から金型２０の表面温度を測定しても構わない。図７に示すように、金型表面温度測定装置５７ａを少なくとも２個設け、胴部金型２０ｂの表面温度を測定する。図７は丸形のボトル２を成形する金型としているが、角形又は多角型でも構わない。

図８に示すように、底部金型２０ｃの表面温度についても、底部金型２０ｃの表面から垂直に直進する赤外線を受光する金型表面温度測定装置５７ａを金型２０の上部に設けることにより、金型表面温度測定装置５７を金型２０の内部に挿入することなく測定することができる。

金型表面温度測定装置５７又は金型表面温度測定装置５７ａによる金型２０の測定温度がすべて４０℃以上でなければならない。ネック部金型２０ａ、胴部金型２０ｂ及び底部金型２０ｃの５個の金型のすべての温度が４０℃以上でない場合、殺菌剤が吹き付けられるボトル２の表面温度が４０℃以上でないおそれがあり、このときブロー成形されたボトル２はボトル除去装置１７により無菌充填機の外部に除去され、ボトル殺菌装置３０に搬送されない。すべての温度が定められた温度である４０℃以上の場合、ボトル２はボトル殺菌装置３０に搬送される。

検査ホイール２３に受け渡されたボトル２は、ボトル検査装置２４により外観検査される。成形されたボトル２は、検査ホイール２３の周辺に備えられたボトル検査装置２４により、ボトル胴部、サポートリング１ｂ、ボトル２の口部１ａの天面、ボトル２の底部等が検査され、異常と判断された場合は、ボトル除去装置１７により、無菌充填機の外部に除去される。

ボトル胴部、サポートリング１ｂ、ボトル２の口部１ａ、ボトル２の天面、ボトル２の底部はカメラにより撮像され、各箇所の状態が検査される。撮像された画像は画像処理装置により処理され、傷、異物、変形、変色等の異常の存否について判断される。許容範囲を超えるボトル２は異常と判断される。

ボトル検査装置２４による検査により異常と判断されなかったボトル２は、ボトル殺菌装置３０で発生する殺菌剤がブロー成形装置１６に流入しないように、ブロー成形装置１６とボトル殺菌装置３０の間に設けられた雰囲気遮断チャンバー２７内のホイール２５、２６を経て、ボトル殺菌装置３０に搬送される。

ホイール２５にはボトル除去装置１７が設けられ、ネック部金型２０ａ、胴部金型２０ｂ及び底部金型２０ｃのいずれかが定められた温度範囲外で成形されたボトル２を除去する。すなわち、ネック部金型２０ａ、胴部金型２０ｂ及び底部金型２０ｃに流入及び流出する金型温度調節媒体の温度のいずれかが定められた温度範囲外である場合、成形されたボトル２はボトル除去装置１７により無菌充填機外に除去される。また、ネック部金型２０ａ、胴部金型２０ｂ及び底部金型２０ｃの測定される表面温度が、定められた温度範囲外である場合、成形されたボトル２は除去される。さらに、検査装置により異常と判断されたボトル２も除去される。

ボトル殺菌装置３０に搬送されたボトル２は、ホイール２８において殺菌される。殺菌はボトル２に殺菌剤を接触させること、すなわち殺菌剤をボトル２に吹き付けることにより行う。ボトル２を殺菌するためのボトル２への殺菌剤の吹き付け工程を図３（Ｅ－１）に示す。ボトル２に殺菌剤を吹き付けるため、殺菌剤吹き付けノズル３１が設けられる。殺菌剤吹き付けノズル３１は、その先端のノズル孔が直下を走行するボトル２の口部１ａの開口に正対し得るように固定される。また、必要に応じて殺菌剤吹き付けノズル３１の下方にボトル２の走行路に沿って、図３（Ｅ－１）に示すように殺菌剤吹き付けトンネル３２が設けられる。殺菌剤吹き付けノズル３１は一本であっても複数本であっても構わない。ボトル２に吹き付けられた殺菌剤がボトル２の内部に流入し、ボトル２の内面を殺菌する。このとき、ボトル２が殺菌剤吹き付けトンネル３２内を走行することで、殺菌剤が、ボトル２の外面にも流れて、ボトル２の外面が殺菌される。

殺菌剤が殺菌剤のガス若しくはミスト又はこれらの混合物である場合、図３（E－１）に示すように、ボトル２は正立状態で構わない。しかし、吹き付ける殺菌剤が液体の場合は、ボトル２の内面全域が殺菌剤により接触されるように、倒立したボトル２のサポートリング１ｂをグリッパ２２により把持し、上向きのノズルにより口部１ａからボトル２の内面に殺菌剤を吹き付ける。また、ボトル２の外面には、その全域が殺菌剤により接触されるように、下向きのノズルにより殺菌剤をボトル２の外面に吹き付ける。上向きのノズルはボトル２の口部１ａに対向させて設けても、ボトル２の搬送速度に追従するノズルを設け、ボトル２の内部に挿入させても構わない。また、下向きのノズルは複数本としても構わない。

また、図３（Ｅ－２）に示すように、殺菌剤吹き付けノズル３１をボトル２の搬送に追従させ、殺菌剤吹き付けノズル３１をボトル２の内部に挿入して、殺菌剤のボトル２の内面に直接吹き付けても構わない。ボトル２から溢れた出た殺菌剤は、殺菌剤吹き付けノズル３１を囲繞して設けた案内部材３１ａに衝突し、ボトル２の外面に流れボトル２の外面に接触する。案内部材３１ａにはノズル３１と同軸のフランジ部とフランジ部から外周に突出する環状壁部が設けられている。

殺菌剤のガス若しくはミスト又はこれらの混合物は、図４に示す殺菌剤ガス生成器５８によりガス化される殺菌剤又はガス化された殺菌剤が凝結したミスト又はこれらの混合物である。殺菌剤ガス生成器５８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５９と、この殺菌剤供給部５９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６０とを備える。殺菌剤供給部５９は、殺菌剤供給路５９ａ及び圧縮空気供給路５９ｂ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６０内に噴霧するようになっている。気化部６０は、内外壁間にヒータ６０ａ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３１から気化部６０外に噴出する。ヒータ６０ａに換えて誘導加熱により気化部６０を加熱しても構わない。

殺菌剤供給部５９の運転条件としては、例えば圧縮空気の圧力は０．０５ＭＰａ～０．６ＭＰａの範囲で調整される。また、殺菌剤は重力落下であっても圧力を加えられても構わないし、供給量は自由に設定することができ、例えば殺菌剤は殺菌剤供給路５９ａに、１ｇ／ｍｉｎ．～１００ｇ／ｍｉｎ．の範囲で供給される。また、気化部６０の内表面は１４０℃から４５０℃に加熱されることで噴霧された殺菌剤が気化する。

殺菌剤のガスは、図３（Ｅ－１）及び（Ｅ－２）に示すように殺菌剤吹き付けノズル３１からボトル２に吹き付けられる。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５８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５８は複数備えても構わない。吹き付け量はボトル２の大きさによっても変動する。

殺菌剤をガス若しくはミスト又はこれらの混合物としてボトル２に吹き付ける場合、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。また、さらに好適なのは０．５質量％～４０質量％であり、４０質量％以下では扱いがより容易であり、低濃度となるために殺菌後のボトル２への殺菌剤の残留量を低減できる。

殺菌剤を過酸化水素水とした場合、過酸化水素水のガスの吹き付け量は以下の通りとなる。殺菌剤吹き付けノズル３１からボトル２の内面に吹き付けられる過酸化水素水のガスにより、ボトル２の内面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、３０μＬ／ボトル～１５０μＬ／ボトルが好ましく、より好ましくは５０μＬ／ボトル～１００μＬ／ボトルである。また、ボトル２に吹き付けられる過酸化水素水のガスの過酸化水素濃度は、２ｍｇ／Ｌ～２０ｍｇ／Ｌが好ましく、より好ましくは５ｍｇ／Ｌ～１０ｍｇ／Ｌである。

液体の殺菌剤をボトル２に吹き付ける場合、殺菌剤は過酢酸を含むことが好ましい。さらに液体の殺菌剤は過酢酸、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。

液体の殺菌剤は５０℃～８０℃、好ましくは６０℃～７０℃に加温される。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３１１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。ボトル２への液体の殺菌剤の吹き付け量は殺菌剤吹き付けノズル３１への流量と吹き付け時間によって決定されるが、ボトル２の表面積に対して、０．０５ｍｌ／ｃｍ^２～２０ｍｌ／ｃｍ^２であることが好ましい。０．０５ｍｌ／ｃｍ^２未満では殺菌が不十分となり、２０ｍｌ／ｃｍ^２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。

また、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、殺菌剤は有機酸、次亜塩素酸ナトリウム等の塩素化合物、オゾン等の殺菌効果を有する化合物、陽イオン界面活性剤、非イオン系界面活性剤、リン酸化合物等の添加剤を含んでも構わない。

ボトル殺菌装置３０で殺菌されたボトル２は図１に示すように、ホイール２９を経て、エアリンス装置３４に搬送される。ボトル２は、図１に示すエアリンスホイール３５において、図３（Ｆ－１）に示すようにエアリンスノズル３８により正立状態のボトル２に無菌エアが吹き付けられる。無菌エアは常温でも構わないが、加熱されることが好ましい。無菌エアは、ボトル２の内部に残存する殺菌剤を排出し、残存する殺菌剤を分解してさらに殺菌効果を高め、ボトル２の内部に異物が存在する場合は排除する効果もある。また、図３（Ｆ－２）に示すようにボトル２を倒立状態にして無菌エアをボトル２内に吹き付けても構わない。この場合、異物の排除には正立状態よりも効果的である。さらに、図（Ｅ－２）の殺菌剤吹き付けノズル３１と同様に、エアリンスノズル３８を囲繞して案内部材を設けることで、ボトル２の内部に導入され、口部１ａから溢れ出る無菌エアが案内部材に衝突し、口部１ａの外周部もリンスすることとなり、口部１ａの外周部の温度が上昇し、口部１ａの外周部の殺菌効果が高まる。

エアリンスノズル３８は上下動可能として、無菌エアをボトル２内に吹き込んでも構わない。また、無菌エアではなく、無菌水をボトル２の内部に導入して、ボトル２の内部をリンスしても構わない。さらに無菌エアと無菌水を併用してボトル２をリンスしても構わない。

殺菌剤を接触させたボトル２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。無菌水によるボトル２のリンスは、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。ボトル２の内面全域が無菌水によりリンスされるように、倒立したボトル２のサポートリング１ｂをグリッパ５により把持し、上向きのノズルにより口部１ａからボトル２の内面に無菌水を吹き付ける。また、ボトル２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ボトル２の外面に吹き付ける。上向きのノズルはボトル２の口部１ａに対向させて設けても、ボトル２の搬送速度に追従するノズルを設け、ボトル２の内部に挿入させても構わない。また、下向きのノズルは複数本としても構わない。

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。ボトル２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、ボトル２の表面積に対して、０．０５ｍｌ／ｃｍ^２～２０ｍｌ／ｃｍ^２であることが好ましい。０．０５ｍｌ／ｃｍ^２未満ではリンスが不十分となり、２０ｍｌ／ｃｍ^２を超えると過大であり、エネルギーの浪費となる。

エアリンス装置３４でエアリンスされたボトル２は図１に示すように、ホイール３７を経て、充填装置３９に搬送される。充填装置３９では、図１に示す充填ホイール４０にて、図３（Ｇ）に示す充填工程のように、充填ノズル４２によりボトル２に内容物が充填される。内容物はあらかじめ殺菌されており、ボトル２と同期的に走行する充填ノズル４２により、ボトル２内に一定量の飲料等の内容物が充填される。

内容物が充填されたボトル２は、図１に示すホイール４３を経て密封装置４４に搬送される。密封装置４４に設けられた密封ホイール４５では、図３（Ｈ）に示す密封工程ように、蓋材殺菌装置５２により殺菌された密封部材である蓋材３が、殺菌蓋材搬送路５１により蓋材供給ホイール５３ａ及び蓋材受け取りホイール５３ｂを経て、密封ホイール４５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。

密封されたボトル２は、密封ホイール４５のグリッパ２２から排出装置４７の排出ホイール４８のグリッパ２２に受け渡される。排出ホイール４８に受け渡されたボトル２は排出コンベア５０に載置される。排出コンベア５０に載置されたボトル２は無菌充填機の外部に排出される。

殺菌部チャンバー３３、エアリンス部チャンバー３６、充填部チャンバー４１、密封部チャンバー４６、排出部チャンバー４９内は無菌充填機の稼働前に殺菌される。

殺菌が必要な各チャンバー内の全域に殺菌剤が付着するように各チャンバー内に殺菌剤が吹き付けられる。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。殺菌剤はボトル２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。

本発明は以上説明したように構成されるが、上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨内において種々変更可能である。

１…プリフォーム
２…ボトル
６…加熱装置
１６…ブロー成形装置
１７…ボトル除去装置
２０…金型
２０ａ…ネック部金型
２０ｂ…胴部金型
２０ｃ…底部金型
３０…ボトル殺菌装置
３９…充填装置
４４…密封装置
４９…排出部チャンバー
５４…金型温度調節装置
５５…金型温度調節媒体冷却タンク
５６…金型温度調節媒体加温タンク
５７…金型表面温度測定装置

Claims

プリフォームを加熱し、加熱された前記プリフォームを定められた温度範囲の金型温度調節媒体を循環させるネック部、胴部及び底部の金型に封入し、金型に封入された前記プリフォームをボトルにブロー成形し、
前記金型の温度を調節する金型温度調節装置を設け、前記金型温度調節装置に金型温度調節媒体冷却タンク及び金型温度調節媒体加温タンクを設け、前記金型温度調節媒体冷却タンクから前記ネック部の金型及び前記底部の金型に前記金型温度調節媒体を循環し、前記金型温度調節媒体加温タンクから前記胴部の金型に前記金型温度調節媒体を循環し、
前記金型温度調節媒体冷却タンクから前記金型温度調節媒体が流出する箇所並びに流入する箇所及び前記金型温度調節媒体加温タンクから前記金型温度調節媒体が流出する箇所並びに流入する箇所の温度を測定し、測定される温度を前記定められた温度範囲内に管理し、
全ての前記箇所の測定された温度が定められた温度範囲でない場合、前記ボトルを無菌充填機の外部に除去し、
除去されない前記ボトルに殺菌剤を接触させ、前記ボトルの表面を殺菌し、殺菌された前記ボトルに殺菌された内容物を充填し、前記内容物が充填された前記ボトルを殺菌された蓋材により密封することを特徴とする無菌充填方法。
請求項１に記載の無菌充填方法において、
前記金型温度調節媒体加温タンクにより、前記胴部の金型を循環する前記金型温度調節媒体の温度を４０℃以上、７０℃以下に保持することを特徴とする無菌充填方法。
請求項１に記載の無菌充填方法において、
前記金型温度調節媒体冷却タンクにより、前記ネック部及び底部の金型を循環する前記金型温度調節媒体の温度を５℃以上、２０℃以下に保持することを特徴とする無菌充填方法。
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の無菌充填方法において、
前記殺菌剤が殺菌剤のガス若しくはミスト又はこれらの混合物であることを特徴とする無菌充填方法。
プリフォームを加熱する加熱装置、
加熱された前記プリフォームをボトルにブロー成形するために前記プリフォームを封入するネック部、胴部及び底部からなる金型、
前記ネック部、胴部及び底部の金型に循環する金型温度調節媒体の温度を定められた温度範囲内に調節する金型温度調節装置、
前記金型温度調節装置は、前記金型に金型温度調節媒体を循環させる循環装置、金型温度調節媒体冷却タンク、金型温度調節媒体加温タンク及び前記金型温度調節媒体冷却タンクから前記金型温度調節媒体が流出する箇所並びに流入する箇所及び前記金型温度調節媒体加温タンクから前記金型温度調節媒体が流出する箇所並びに流入する箇所に設けられた温度センサを有し、前記温度センサにより測定される前記金型温度調節媒体の温度を定められた温度範囲とし、
前記金型に封入された前記プリフォームを前記ボトルにブロー成形するブロー成形装置、
全ての前記箇所で測定される前記金型温度調節媒体の温度が定められた温度範囲でない場合、前記ボトルを無菌充填機の外部に除去するボトル除去装置、
前記ボトルに殺菌剤を吹き付け殺菌するボトル殺菌装置、
殺菌された前記ボトルに殺菌された内容物を充填する充填装置、
前記内容物が充填された前記ボトルを殺菌された蓋材により密封する密封装置、
前記加熱装置から前記密封装置まで前記プリフォーム又は前記ボトルを搬送する搬送装置を備えることを特徴とする無菌充填機。
請求項５に記載の無菌充填機において、
前記金型温度調節媒体加温タンクは、前記胴部の金型に循環させる前記金型温度調節媒体を４０℃以上、７０℃以下に保持することを特徴とする無菌充填機。
請求項５に記載の無菌充填機において、
前記金型温度調節媒体冷却タンクは、前記ネック部の金型及び前記底部の金型に循環させる前記金型温度調節媒体を５℃以上、２０℃以下に保持することを特徴とする無菌充填機。
プリフォームを加熱する加熱装置、
加熱された前記プリフォームをボトルにブロー成形するために前記プリフォームを封入するネック部、胴部及び底部からなる金型、
前記ネック部、胴部及び底部の金型に循環する金型温度調節媒体の温度を定められた温度範囲内に調節する金型温度調節装置、
前記金型温度調節装置は、前記金型に金型温度調節媒体を循環させる循環装置、金型温度調節媒体冷却タンク、金型温度調節媒体加温タンク及び前記金型温度調節媒体冷却タンクから前記金型温度調節媒体が流出する箇所並びに流入する箇所及び前記金型温度調節媒体加温タンクから前記金型温度調節媒体が流出する箇所並びに流入する箇所に設けられた温度センサを有し、前記温度センサにより測定される前記金型温度調節媒体の温度を定められた温度範囲とし、
前記金型に封入された前記プリフォームを前記ボトルにブロー成形するブロー成形装置、
前記ボトルに殺菌剤を吹き付け殺菌するボトル殺菌装置、
殺菌された前記ボトルに殺菌された内容物を充填する充填装置、
前記内容物が充填された前記ボトルを殺菌された蓋材により密封する密封装置、
前記加熱装置から前記密封装置まで前記プリフォーム又は前記ボトルを搬送する搬送装置を備え、
前記金型温度調節装置が、前記金型温度調節媒体の前記金型への流入時及び流出時の温度が定められた温度範囲にない場合、前記金型温度調節媒体を前記金型に循環させることを停止することを特徴とする無菌充填機。