JPH10167226A - プラスチックボトルの無菌充填設備 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 飲料充填の際のプラスチックボトルの滅菌処
理を軽減することができるプラスチックボトルの無菌充
填設備を提供する。 【解決手段】 プリフォーム成形機４とボトル成形機５
とが中程度の清浄度合に設定されたクリーンルーム１８
内に配置されている。充填装置２７とキャッピング装置
２９とが高レベルの清浄度合のクリーンチャンバー３３
内に配置されている。これらのルーム１８およびチャン
バー３３とが無菌エアーコンベヤー１９で接続されてい
る。これらの装置類が、中レベルの前記クリーンルーム
１８よりレベルの低い低レベルクリーンルーム３４の内
部に配置され、さらにこの低レベルクリーンルーム３４
が、工場建屋３５の内部に配置されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、プラスチックボ
トルの製造からそのボトルへ内容物を充填するまでの工
程を無菌状態で一貫して行う無菌充填設備に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】例えば、珈琲、紅茶および緑茶などの各
種の飲料がＰＥＴボトルなどのプラスチックボトルに入
れて販売されているが、その色や香りあるいは味を良好
に維持するためには、実質的に飲料が受ける熱履歴を少
なくする必要がある。従来、ボトルの製造と飲料の充填
とを切り離して行う場合には、充填工場に搬入されたボ
トルの洗浄を行い、飲料を充填し、密封した後で、長時
間の加熱殺菌処理を行っていた。しかしながらこのよう
な方法では、飲料の風味を損なうだけでなく、洗浄設備
に加えて後殺菌設備を必要とするから、設備が大型化
し、また高コスト化するなどの不都合がある。さらにボ
トルも加熱処理をした耐熱ボトルを使用する必要があ
り、コスト高になる。

【０００３】そこで例えば特開平８−１６４９２５号公
報に記載された発明では、無菌チャンバーの内部でボト
ルの製造および飲料の充填ならびにキャップ締めの各工
程を行うように構成している。またこの公報に記載され
た発明では、ボトルの製造工程をレベルの低いクリーン
ルームとすることができる、とされている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記の公報に記載され
た発明によれば、ボトルをその製造から充填までの工程
で無菌状態に維持できるので、従来必要としていた殺菌
および洗浄工程を省くことができる。しかしながら、こ
のような一連の工程には、プリフォームの成形、ボトル
の成形、その搬送、飲料の充填、キャップの供給、キャ
ップの締め付け、などの工程が含まれるが、上記の公報
に記載された従来の設備では、ボトルの製造工程のクリ
ーンレベルを下げることができるとしているものの、ボ
トルの搬送などの各工程についてのクリーン度について
考慮してないために、過剰な設備を必要とする可能性が
あった。また従来では、無菌チャンバーなどに成形機や
充填機を設置するとしても、その無菌チャンバーの設置
環境について考慮していないために、目標とする無菌状
態（クリーン度）を維持することが困難になり、あるい
は無菌状態に維持する装置に対する負荷が大きくなる可
能性があった。

【０００５】この発明は、上記の事情に鑑みてなされた
ものであり、設置環境を含めた全体的な状況を考慮して
容易かつ確実に目標とするクリーン状態で飲料の充填を
実施することのできる充填設備を提供することを目的と
するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段およびその作用】上記の目
的を達成するために、請求項１に記載した発明は、レジ
ン供給装置から供給されたペレット状レジンを前処理す
るレジン前処理装置と、前記前処理されたレジンをプリ
フォームに成形するプリフォーム成形用金型と成形され
た前記プリフォームをボトルに成形するボトル成型用金
型とを有するプリフォーム・ボトル連続成形機と、空気
圧によって前記ボトルを搬送する無菌エアーコンベヤー
と、前記無菌エアーコンベヤーで搬送されたボトルに、
滅菌処理された飲料を充填する充填装置と、キャップ供
給装置から供給されたキャップを滅菌するキャップ滅菌
装置と、前記滅菌されたキャップで前記飲料が充填され
たボトルを密封するキャッピング装置とを具備するプラ
スチックボトルの無菌充填設備において、前記プリフォ
ーム・ボトル連続成形機が、塵埃を除去することによる
清浄度合が中レベルに設定された中レベルクリーンルー
ム内に配置され、前記充填装置と前記キャッピング装置
とが、前記中レベルクリーンルームよりも塵埃量を少な
くして清浄度合を高くした高レベルクリーンチャンバー
内に配置され、前記中レベルクリーンルームと前記高レ
ベルクリーンチャンバーとが前記無菌エアーコンベヤー
で接続され、前記レジン前処理装置と、前記中レベルク
リーンルームと、前記高レベルクリーンチャンバーと、
前記無菌エアーコンベヤーと、前記キャップ滅菌装置と
が、前記中レベルクリーンルームよりも塵埃量が多い清
浄度合に設定された低レベルクリーンルーム内に配置さ
れ、さらに前記低レベルクリーンルームが工場建屋内に
配置されていることを特徴とするものである。

【０００７】したがってこの発明のプラスチックボトル
の無菌充填設備によれば、中レベルのクリーン度のルー
ム内でボトルの成形が行われるが、プリフォームの成形
やボトルの成形の際に加熱されるために、充分な殺菌状
態となる。このようにして成形されたボトルが無菌状態
を維持して、低レベルのクリーンルーム内を無菌エアー
コンベヤーで搬送される。その場合、搬送力を無菌エア
ーの風圧で発生させるから、コンベヤー自体で発塵する
ことはないが、ボトルとガイド間には滑りが生じるため
にわずかな発塵の可能性がある。しかし、この場合でも
無菌状態は維持されている。またこれに合わせて無菌エ
アーコンベヤーを低レベルクリーンルームに配置してあ
るので、清浄のための機器に過剰な負荷となることはな
い。また搬送されたボトルに対しては、高レベルクリー
ンチャンバーに設置してある充填装置で飲料を充填し、
かつキャッピング装置でキャップの締め付けを行うか
ら、結局、ボトルは、無菌状態でかつ高レベルのクリー
ンチャンバーの環境と同様の清浄度となり、その状態で
飲料が充填される。

【０００８】また上記の中レベルクリーンルームおよび
高レベルクリーンチャンバーは、低レベルのクリーンル
ームの内部に設置され、さらにその低レベルクリーンル
ームが工場の建屋内に設置されているから、清浄度の低
下要因あるいは清浄度合を維持する機器に対する負荷が
軽度であり、したがってそれらのルームあるいはチャン
バーの清浄度合の維持が容易になる。

【０００９】また請求項２の発明は、請求項１の構成に
加えて、前記高レベルクリーンチャンバーおよび前記中
レベルクリーンルームならびに前記無菌エアーコンベヤ
ーの内部の気圧が、前記低レベルクリーンルームの内部
の気圧より高い圧力に設定され、かつ前記低レベルクリ
ーンルームの内部の気圧が前記工場建屋内の気圧より高
い圧力に設定されていることを特徴とするものである。

【００１０】したがって請求項２の発明によれば、クリ
ーン度の高い箇所から低い箇所に向けた気流が生じるの
で、クリーン度の維持が容易になる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、この発明のプラスチックボ
トルの無菌充填設備の実施例を図面を参照して説明す
る。この実施例においては、ボトルの材料としてＰＥＴ
（ポリエチレンテレフタレート）が使用されるが、他の
プラスチック材料、例えば、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、ポリカーボネー
ト、ナイロン等を用いることができる。

【００１２】図１は、この発明の一実施例の配置状態を
示しており、ここで対象としている設備は、プラスチッ
クボトルをブロー成形し、そのボトルを飲料の充填工程
に無菌状態を維持させて搬送し、事前に滅菌処理された
飲料をこの充填工程でボトルに充填するとともに、滅菌
処理されて供給されたキャップをそのボトルに締め付け
てキャッピングを行い、こうして得られた製品（すなわ
ちボトル詰め飲料）を箱詰めするように構成されてい
る。

【００１３】先ず、ボトルを成形する工程について説明
すると、レジン供給装置１とレジン前処理装置２とが設
けられている。ここで使用されるボトル用の原料は、ペ
レット状のＰＥＴであって、レジン供給装置１は、この
ペレット状レジンを連続してあるいは一定量づつレジン
前処理装置２に供給するように構成されている。

【００１４】またレジン前処理装置２は、ペレット状の
レジンの除湿を行う装置である。すなわちペレット状の
レジンは、大気中の水分を吸湿しており、この状態で加
熱溶融し、ボトルを成形すれば容器壁に気泡が発生する
ので、加熱溶融される前に乾燥させる必要があり、した
がってこのレジン前処理装置２では、ペレット状レジン
を１４０℃に加熱するようになっている。

【００１５】加熱乾燥されたレジンは、加熱溶融された
後、射出成形によってプリフォームに成形され、さらに
ボトルに成形される。すなわち上記のレジン前処理装置
２に続けて射出ユニット３が設けられている。これは、
プリフォーム成形機４およびボトル成形機５とを一体と
したプリフォーム・ボトル連続成形機６の一部をなすも
のであり、一例として図２に示すように、ペレット状の
レジンを加熱溶融し、これをスクリュー７によって混練
しつつ加圧して射出するように構成されている。

【００１６】プリフォーム成形機４は、一例として図２
に示すように、二対のプリフォーム成型用金型８，９，
１０，１１を備えている。その金型８，〜１１の一例を
図３に示してあり、また得られたプリフォーム１２の断
面形状を図４に示してある。

【００１７】ボトル成形機５は、上記のプリフォーム１
２を素材としてブロー成形を行うよう構成されており、
図２に示すように、上記のプリフォーム成形機４からロ
ボットあるいはコンベヤー（それぞれ図示せず）によっ
て搬送されたプリフォーム１２をブロー成形用金型１３
に挿入し、加熱状態でプリフォーム１２に無菌の加圧エ
アーを供給してこれを膨らませることにより、金型１３
に即した形状のボトル１４に成形するようになってい
る。なお、図２の例では、複数のブロー成型用金型１３
が用意され、同時に複数の成形を行うようになってい
る。また得られたボトル１４の断面形状を図５に示して
ある。この図５から知られるように、キャップを取り付
けるねじ部１６の下側にフランジ状に突出した首部リン
グ１７が形成されており、この首部リング１７によって
ボトル１４のハンドリングを行うことができる。

【００１８】上記のプリフォーム１２の成形は、射出成
形法によって行われ、ＰＥＴを原料とした場合には、プ
リフォーム成形時の温度が２７０℃〜２９０℃で、プリ
フォームは金型内で冷却されて取り出される。したがっ
て得られたプリフォーム１２は充分加熱殺菌され、無菌
状態に維持される。また上記のボトル成形機５によるブ
ロー成形時のボトルの温度は９０℃〜１１０℃で、金型
から取り出される時のボトルの温度は４０℃〜５０℃で
あるが、無菌状態は維持されている。

【００１９】上記の射出ユニット３を含むプリフォーム
・ボトル連続成形機６は、中レベルクリーンルーム１８
の内部に設置されている。その清浄度合は、一例とし
て、日本工業規格（ＪＩＳ）Ｂ９９２０で６Ｐ／ｍ³
（アメリカ合衆国規格（ＦＥＤ．ＳＴ．）２０９Ｄで１
０００Ｐ／ft³ ：以下、クラス１０００と記す）であ
り、これは、例えば０．３μｍ程度の粗さのフィルター
によって除塵したエアーによって室内を満たすことによ
り維持できる。またその内部の気圧は、外部よりも若干
高く維持されている。

【００２０】またこの中レベルクリーンルーム１８は、
例えば、アルミニウムのハニカム構造の芯板を、２ｍｍ
厚のメラミン板でサンドイッチ状に積層し、４５ｍｍ厚
の壁をつくり、また天井は電解アルミのアングルで構成
し、壁より薄い積層板で張るように構成することができ
る。さらにこの中レベルクリーンルーム１８を構成する
部材は、防音対策も考慮したものが好ましい。

【００２１】さらにこの中レベルクリーンルーム１８内
は、成形機６の稼動前に、その内部に、過酸化剤１％の
水溶液を常温で１０分間流して成形機を洗浄し、また、
稼働中には、一例として、成形機６内に過酸化剤１％の
水溶液を常温で４時間毎に１時間噴霧するとともに、Ｕ
Ｖ（紫外線）ランプをプリフォーム搬送路沿いに設置し
て、成形機６内を通過するプリフォーム１２あるいはボ
トル１４を常時照射するように構成されている。

【００２２】なお、プリフォーム・ボトル連続成形機６
としては、例えば、インジェクションブロー成形機、押
出ブロー成形機等を用いることができる。そして例え
ば、インジェクションブロー成形機を用いる場合には、
プリフォーム成形が、ネック金型、コアー金型、キャビ
ティ金型を用いて行われ、ブロー成形が、プリフォーム
成形で用いた金型と同様のネック金型とブロー金型とを
用いて行われる。

【００２３】また、この実施例のように、プリフォーム
成形機４およびボトル成形機５を一体化したプリフォー
ム・ボトル連続成形機６を採用することが好ましいが、
これに替えて、別個の各成形機を組み合わせて構成して
もよい。すなわちプリフォーム成形機とボトル成形機と
を互いに直結して配置したり、またプリフォーム成形機
とボトル成形機とを離間して配置し、プリフォーム成形
機によって成形したプリフォームを、公知の手段によっ
て、ボトル成形機に搬送するよう構成することもでき
る。

【００２４】上記のようにして製造されたボトル１４
は、無菌エアーコンベヤー１９によって充填工程に搬送
される。この無菌エアーコンベヤー１９について図６を
参照して説明すると、この無菌エアーコンベヤー１９
は、例えば、搬送方向に延びた筒状のＡＢＳ樹脂からな
るフレーム２０を有し、その内部には、空ボトル１４の
首部リング１７を係合させて懸吊するために互いに所定
の間隔をあけて平行に配置した一対のサイドガイド２１
がそれぞれの側縁部に取り付けられ、かつフレーム２０
の内部を上下に水平方向に仕切る一対の平板２２と、サ
イドガイド２１の間の上方側を覆うように左右にサイド
ガイド２１に亘って設けられ、かつ左右の側壁部にエア
ー噴射用オリフィスを備えたトンネル２３と、このトン
ネル２３を内包するように前記平板２２の上側に形成さ
れたチャンバー２４と、前記サイドガイド２１によって
懸吊されたボトル１４の胴部を搬送方向にガイドする左
右一対のガイドバー２５とが備えられている。なお、図
６における符号２６は、排気口を示している。

【００２５】したがってこの無菌エアーコンベヤー１９
においては、前記チャンバー２４の内部を無菌エアーで
加圧充満させることにより、トンネル２３の側壁部に形
成したオリフィスから加圧エアーがトンネル２３内に噴
射され、これがボトル１４のねじ部１６（首部）に吹き
付けられてボトル１４が搬送される。なお、トンネル２
３内に噴射されたエアーは、排気口２６から外部に排出
される。

【００２６】なお、この無菌エアーコンベヤー１９は、
外部から汚染されないように、その内部を空の状態で所
要のクリーンレベル（ここでは一例としてＪＩＳＢ９９
２０で５Ｐ／ｍ³ 、ＦＥＤ．ＳＴ．２０９Ｄで１００Ｐ
／ft³ ：以下、クラス１００と記す）に保つように構成
されている。そして、例えば、稼動前には、搬送路内を
クリーンエアーで満たすとともに、搬送路内に過酸化剤
１％の水溶液を常温で１０分間流して搬送路を洗浄し、
また稼動中には、搬送路内にクリーンエアーを供給する
とともに、搬送路内に過酸化剤１％の水溶液を常温で４
時間毎に１時間噴霧するように構成することが好まし
い。また、無菌エアーコンベヤー１９内の汚染を防ぐた
め、滅菌用スプレー装置として薬液の配管およびスプレ
ーノズルを設けることが好ましい。

【００２７】さらに充填・キャッピング工程の構成につ
いて説明する。前記無菌エアーコンベヤー１９の終端部
は、充填装置２７に接続されている。この充填装置２７
は公知の装置を使用することができ、一例として、無菌
エアーコンベヤー１９で搬送された空ボトル１４を順次
入側のスターホイール等で充填用バルブ（それぞれ図示
せず）の下に送り、予め滅菌された飲料がそのボトルに
所定量充填されるようになっている。なお、その充填の
際に、充填用バルブ先端が、ボトル口部に接近するが接
触しないように構成することが好ましい。

【００２８】そしてこの充填装置２７には、滅菌処理済
み飲料供給装置２８が接続されている。この滅菌処理済
み飲料供給装置２８としては、公知の装置を使用するこ
とができ、例えば、ＵＨＴ（超高温加熱）滅菌処理等の
滅菌処理を行った珈琲、ジュース、緑茶、紅茶等の飲料
を供給するように構成されている。

【００２９】上記の充填装置２７と一体にキャッピング
装置２９が設けられている。このキャッピング装置２９
は、飲料の充填されたボトル１４にキャップを取り付け
て密封する装置であって、充填装置２７とキャッピング
装置２９との間に、スターホイール（図示せず）が設け
られ、充填装置２７から送り出されたボトル１４をこの
スターホイールによってキャッピング装置２９に供給す
るようになっている。またキャッピング装置２９は、滅
菌処理して供給されたキャップをボトル１４のねじ部１
６に取り付け、飲料の充填されたボトル１４を密封する
ように構成されている。

【００３０】このキャッピング装置２９に対してキャッ
プを供給するための装置として、キャップ供給装置３０
とキャップ滅菌装置３１とが設けられている。このキャ
ップ供給装置３０は、整列させて投入されたキャップも
しくはバラバラに投入されたキャップを順にキャップ滅
菌装置３１に送るように構成されている。またキャップ
滅菌装置３１は、キャップ供給装置３０から供給された
キャップの滅菌を行い、滅菌されたキャップを前記キャ
ッピング装置２９に供給するための装置である。一例と
して、バラバラに集積されたキャップの表裏を一定の向
きに並べて下方に落下させるホッパーと、ホッパーから
供給されたキャップを滅菌処理領域へ送る回転ねじと、
そのキャップを加熱する加熱用ヒーターと、キャップ滅
菌用過酸化水素の加熱および噴射の装置と、無菌エアー
を１２０℃の温度に加熱して噴射する無菌エアーの加熱
噴射装置と、滅菌されたキャップを下降案内する完全に
カバーされた溝状ガイドと、滅菌装置の動作を制御する
制御装置とを備えた装置を採用することができる。

【００３１】したがってこのキャップ滅菌装置３１で
は、稼動前に、装置を加熱するとともに、過酸化水素３
０％の水溶液を加熱噴霧し、所要温度（例えば１２０
℃）の無菌エアーを吹き付け、またシュートは過酢酸２
〜３％の水溶液を４５℃で５分間流して滅菌し、かつ無
菌水で洗浄し、さらに、稼動中は、キャップを加熱する
とともに過酸化水素３０％の水溶液を加熱噴霧し、所要
温度の（例えば１２０℃）の無菌エアーでキャップを送
り出す。

【００３２】上記のキャッピング装置２９によってボト
ル１４にキャップを取り付けることにより充填工程が終
了し、そのボトル１４は、キャッピング装置２９から製
品箱詰め装置３２に排出される。なお、この製品箱詰め
装置３２としては、複数本のボトル１４を整列させて箱
詰めする装置、あるいはバラバラに箱詰めする装置のい
ずれであってもよい。またボトル１４にラベルを貼る場
合には、箱詰めの前に一般的な方法で貼ればよい。

【００３３】上述した充填装置２７とキャッピング装置
２９とは、一体化された構成であり、これらは、高レベ
ルクリーンチャンバー３３の内部に収容されている。こ
の高レベルクリーンチャンバー３３は、前述したプリフ
ォーム・ボトル連続成形機６が設置されている中レベル
クリーンルーム１８よりも清浄度の高いチャンバー、す
なわち単位容積当たりの所定粒径以上の塵埃の数が中レ
ベルクリーンルーム１８よりも少ないチャンバーであ
り、一例として、クラス１００に維持されている。これ
は、所定のメッシュ（例えばメッシュの径が０．３μ
ｍ）のフィルターによって濾過した清浄な空気を供給す
ることにより達成される。またその内部の気圧は、外部
の気圧より若干高い圧力に維持されている。

【００３４】そしてこの高レベルクリーンチャンバー３
３の構成としては、例えば、ＳＵＳ３０４形鋼と透明な
ＰＶＣ樹脂板とで隔離壁を構成し、また高レベルクリー
ンチャンバー３３内での通常作業を作業者が直接中に入
らずに行えるように構成することが好ましい。すなわち
隔離壁に、例えば、丸孔を設けて、クリーンチャンバー
３３の隔壁に内方へ突出した合成ゴム製の隔離手袋（例
えば、ネオプレン製手袋等）を取り付け、内部の装置部
品を外部から隔離操作可能にするように構成することが
好ましい。

【００３５】なお、充填装置２７は、一例として稼動前
に、その内部を１３０℃の蒸気で３５分間滅菌するとと
もに、充填装置２７とキャッピング装置２９との外面に
過酢酸２〜３％の水溶液を４５℃の温度で５分間流して
滅菌し、かつ無菌水で洗浄し、稼動中には、充填装置２
７のベース部に過酢酸０．５％の水溶液を４５℃の温度
で１０分間毎に１分間流して滅菌するように構成されて
いる。また、充填装置２７の外部には、飲料を貯溜する
タンク（図示せず）が備えられることになるが、そのタ
ンク内では、飲料の液面と圧力とが制御され、常に一定
量の飲料が充填されるように構成される。

【００３６】上述した各装置のうち滅菌処理済み飲料供
給装置２８と製品箱詰め装置３２とを除いた装置類が、
低レベルクリーンルーム３４の内部に設置されている。
その清浄度合は、前述した中レベルクリーンルーム１８
より単位容積当たりに存在する所定粒径以上の塵埃の量
が多い清浄度であり、例えばＪＩＳＢ９９２０で８Ｐ／
ｍ³ （ＦＥＤ．ＳＴ．２０９Ｄで１００，０００Ｐ／ft
³ ：以下、クラス１００，０００と記す）に維持されて
いる。これは、前述したフィルターと同様にメッシュの
径が０．３μｍ程度のフィルターによって除塵したエア
ーを供給することにより達成できる。またその内部の気
圧は、外部の気圧より若干高く維持されている。またこ
の低レベルクリーンルーム３４の内部は、稼動前に、例
えば過酸化剤１％の水溶液を常温で１時間、壁および床
に噴霧し、また稼動中には、過酸化剤１％の水溶液を常
温で４時間毎に１時間、壁および床に噴霧するように構
成されている。そして上述した滅菌処理済み飲料供給装
置２８および製品箱詰め装置３２を含む各装置類の全体
が工場建屋３５の内部に設置されている。

【００３７】したがって上述した設備では、建屋３５の
内部より低レベルクリーンルーム３４の内部の気圧が高
く、またその低レベルクリーンルーム３４の内部より中
レベルクリーンルーム１８および高レベルクリーンチャ
ンバー３３の内部の気圧が高くなっている。なお、前記
無菌エアーコンベヤー１９の内部の気圧は、その周囲の
低レベルクリーンルーム３４の内部の気圧より高くなっ
ている。

【００３８】さらにクリーンエアーの供給関係を説明す
ると、工場建屋３５の内部のエアーが前述したフィルタ
ーなどによって除塵されて低レベルクリーンルーム３４
の内部に供給され、またその低レベルクリーンルーム３
４の内部のエアーが除塵されて中レベルクリーンルーム
１８あるいは高レベルクリーンチャンバー３３の内部に
供給されている。

【００３９】つぎに上述した充填設備の作用について説
明すると、先ず、稼動前に前述した薬液によって除菌・
洗浄が行われ、また無菌エアーを供給することによりそ
れぞれ所定のクリーン度に維持される。その状態で、ペ
レット状のＰＥＴが低レベルクリーンルーム３４内に配
置されたレジン供給装置１からレジン前処理装置５に供
給される。レジン前処理装置５では供給されたペレット
状ＰＥＴが加熱され、吸着していた水分が除去される。
この工程は、低レベルクリーンルーム３４の内部で実行
されるので、塵埃や細菌の付着がかなりの程度で防止さ
れる。

【００４０】加熱乾燥されたペレット状ＰＥＴは、射出
ユニット３に送られ、ここで加熱されて溶融するととも
に、スクリュー７によって混練されつつ前方に送られ
る。そして溶融レジンは、この射出ユニット３からプリ
フォーム成形機４におけるプリフォーム成形金型８，〜
１１に射出され、融点よりも高い２７０℃の温度で図４
に示す形状のプリフォーム１２に成形される。各プリフ
ォーム成形金型８，〜１１は、それぞれ複数のプリフォ
ームを成形できるように構成されており、したがって複
数個のプリフォーム１２が１ユニットとして成形され、
レジンのガラス転移点以下の温度になった後に金型から
取り出され、ボトル成形機５に送られる。

【００４１】プリフォーム１２は、首部リング１７によ
って懸吊保持された状態でボトル成形機５の成形金型１
３に供給される。そして成形金型１３の内部では、１０
５℃に温度調整され、その状態で無菌エアーが内部に吹
き込まれてブロー成形が行われる。すなわちボトル成形
金型１３の内面形状に即した図５に示す形状のボトル１
４に成形される。

【００４２】上述したプリフォーム・ボトル連続成形機
６は、中レベルクリーンルーム１８の内部に設置され、
しかもボトル１４は一旦２７０℃に加熱されて溶融した
レジンから成形されたプリフォーム１２を１０５℃に下
げ、その状態で無菌エアーによってブロー成形されるの
で、無菌状態に維持されている。なお、プリフォーム成
形金型８，〜１１からボトル成形金型１３に至る過程お
よびボトル成形金型１３から無菌エアーコンベヤー１９
に至る過程では、ＵＶランプによる紫外線の照射を行う
などのことによって更に殺菌処理されるので、この点で
もボトル１４を良好な無菌状態に維持することができ
る。

【００４３】図５に示す形状に成形されたボトル１４
は、その首部リング１７によって懸吊された状態で無菌
エアーコンベヤー１９によって充填装置２７に搬送され
る。すなわちボトル１４は、無菌エアーコンベヤー１９
における左右一対のサイドガイド２１の間に送り込ま
れ、その首部リング１７をそのサイドガイド２１に係合
させ、懸吊される。この無菌エアーコンベヤー１９にお
いては、図６に示すチャンバー２４の内部に無菌エアー
が供給されており、したがってボトル１４の首部（ねじ
部１６）が挿入されているトンネル２３の内部に向け
て、その側壁部に形成したオリフィスを介して無菌エア
ーが斜め前方に向けて吹き出している。このようにボト
ル１４の首部に向けてエアーが吹き付けられることによ
り、ボトル１４に対して搬送力が作用し、ボトル１４が
前進する。またトンネル２３内に噴射された無菌エアー
は、フレーム２０の下部に形成した排気口２６から外部
すなわち低レベルクリーンルーム３４内に排出される。

【００４４】上記の無菌エアーコンベヤー１９は、低レ
ベルクリーンルーム３４の内部に配置されているが、上
記のように搬送に使用されるエアーはクラス１００のク
リーン度に無菌処理されたものであり、しかもその無菌
エアーがボトル１４の首部に向けて噴射された後、ボト
ル１４の周囲を通って排気口２６からフレーム２０の外
部に排出されるから、ボトル１４の周囲は、実質的にク
ラス１００程度のクリーン度になり、無菌状態に保たれ
る。

【００４５】充填装置２７においては、無菌エアーコン
ベヤー１９から送られた空ボトル１４がスターホイール
によって充填用バルブの下側にセットされ、滅菌処理済
み飲料供給装置２８から供給された珈琲、紅茶、緑茶な
どの飲料が所定量充填される。その場合、充填用バルブ
の先端がボトル１４の口部に接触することはない。

【００４６】飲料の充填されたボトル１４は、充填装置
２７の出側とキャッピング装置２９の入側とを兼ねるス
ターホイールによってキャッピング装置２９に搬送さ
れ、キャップ滅菌装置３１によって事前に滅菌処理され
たキャップがねじ部１６にねじ締めして取り付けられ、
密封される。

【００４７】この飲料の充填とキャッピングとは、クラ
ス１００の高レベルクリーンチャンバー３３の内部で行
われるので、ボトル１４の内部すなわち製品が無菌状態
に維持される。そしてこのようにして飲料が充填されか
つキャップの取り付けられたボトル１４は、製品箱詰め
装置３２に排出され、また必要に応じてラベルが貼ら
れ、出荷される。

【００４８】したがって上記の充填設備においては、中
レベルクリーンルーム１８の内部でボトル１４の成形が
行われ、これを低レベルクリーンルーム３４の内部に配
置した無菌エアーコンベヤー１９によって搬送し、更に
高レベルクリーンチャンバー３３の内部に配置した充填
装置２７で飲料を充填するとともにキャッピング装置２
９によって密封する。したがってボトル１４の製造工程
を無菌状態とすることができるうえに、無菌エアーコン
ベヤー１９は低レベルクリーンルーム３４に配置されて
いるもののクラス１００の無菌エアーを使用することに
より、ボトル１４の周囲の環境は高レベルのクリーン度
に維持される。そして飲料の充填およびキャッピングが
高レベルクリーンチャンバー３３において行われるの
で、結局、各過程でのクリーン度の相違があっても、製
品は高度の無菌状態とすることができる。

【００４９】換言すれば、上記の充填設備によれば、ク
リーン度を装置に応じて異ならせてあるので、クリーン
度を維持するための装置に対する負荷が軽減され、清浄
度の維持が容易になる。またそのための装置の構成を簡
素化し、低廉化することができる。特に上記の設備で
は、工場建屋３５の内部のエアーを浄化して低レベルク
リーンルーム３４の内部に供給し、またこの低レベルク
リーンルーム３４の内部のエアーを浄化して中レベルク
リーンルーム１８および高レベルクリーンチャンバー３
３の内部に供給しているので、各段階でのクリーン度の
レベルアップの度合が小さくなり、装置の負荷を軽減で
きる。

【００５０】さらに上述した充填設備では、クリーン度
の高い環境ほどその内部の気圧を高くしてあるから、ク
リーン度の低い箇所からのエアーの侵入を有効に防止
し、良好な無菌状態を容易に維持することが可能にな
る。

【００５１】なお、この発明は、上記の具体例に限定さ
れるものではないのであり、各クリーンルームあるいは
クリーンチャンバーの清浄度は、必要に応じて上述した
清浄度クラスとは異ならせてもよい。また稼動前および
稼働中の薬液による殺菌洗浄処理は、上述した具体例で
示した処理以外のものであってもよく、またその実施の
頻度は、必要に応じて適宜に設定することができる。

【００５２】

【発明の効果】以上説明したように請求項１の発明によ
れば、ボトルの成形およびボトルの搬送ならびにボトル
に対する飲料の充填・キャッピングの各工程をそれぞれ
異なるクリーン度に維持してあるので、それぞれの工程
でのクリーン度の維持が容易であるうえに、クリーン度
を維持するための機器に対する負荷が軽減される。また
特に請求項１の発明では、単にクリーン度を異ならせた
だけではなく、レベルの高いクリーン度の環境を、それ
よりレベルの低いクリーン度の環境の中に順に配置する
構成を採っているので、クリーン度の低下要因が少なく
なり、またクリーン度を維持するための機器に対する負
荷が軽減され、その結果、それらのルームあるいはチャ
ンバーのクリーン度の維持が容易になる。

【００５３】さらに請求項２の発明によれば、クリーン
度の高い箇所の周囲にクリーン度の低い箇所が位置する
ようにいわゆる重合した構成に加え、クリーン度の高い
箇所から低い箇所に向けた気流が生じるように気圧を設
定してあるので、クリーン度の低下要因が少なくなり、
より容易にかつ確実に所期のクリーン度を維持してボト
ルに対する飲料の充填を行うことが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例のプラスチックボトルの無菌
充填設備を示すブロック図である。

【図２】プリフォーム・ボトル連続成形機を説明するた
めの概略的な構成図である。

【図３】プリフォームの成形状態を示す概略断面図であ
る。

【図４】プリフォームの形状を示す断面図である。

【図５】プラスチックボトルの断面形状を示す図であ
る。

【図６】無菌エアーコンベヤーの構成を説明するための
断面図である。

【符号の説明】

３…射出ユニット、 ４…プリフォーム成形機、 ５…
ボトル成形機、 ６…プリフォーム・ボトル連続成形
機、 ８，〜１１…プリフォーム成型用金型、１２…プ
リフォーム、 １３…ボトル成形用金型、 １４…ボト
ル、 １８…中レベルクリーンルーム、 １９…無菌エ
アーコンベヤー、 ２７…充填装置、２９…キャッピン
グ装置、 ３０…キャップ供給装置、 ３１…キャップ
滅菌装置、 ３３…高レベルクリーンチャンバー、 ３
４…低レベルクリーンルーム、３５…工場建屋。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レジン供給装置から供給されたペレット
   状レジンを前処理するレジン前処理装置と、 前記前処理されたレジンをプリフォームに成形するプリ
   フォーム成形用金型と成形された前記プリフォームをボ
   トルに成形するボトル成型用金型とを有するプリフォー
   ム・ボトル連続成形機と、 空気圧によって前記ボトルを搬送する無菌エアーコンベ
   ヤーと、 前記無菌エアーコンベヤーで搬送されたボトルに、滅菌
   処理された飲料を充填する充填装置と、 キャップ供給装置から供給されたキャップを滅菌するキ
   ャップ滅菌装置と、 前記飲料が充填されたボトルを前記滅菌されたキャップ
   で密封するキャッピング装置とを具備するプラスチック
   ボトルの無菌充填設備において、 前記プリフォーム・ボトル連続成形機が、塵埃を除去す
   ることによる清浄度合が中レベルに設定された中レベル
   クリーンルーム内に配置され、 前記充填装置と前記キャッピング装置とが、前記中レベ
   ルクリーンルームよりも塵埃量を少なくして清浄度合を
   高くした高レベルクリーンチャンバー内に配置され、 前記中レベルクリーンルームと前記高レベルクリーンチ
   ャンバーとが前記無菌エアーコンベヤーで接続され、 前記レジン前処理装置と、前記中レベルクリーンルーム
   と、前記高レベルクリーンチャンバーと、前記無菌エア
   ーコンベヤーと、前記キャップ滅菌装置とが、前記中レ
   ベルクリーンルームよりも塵埃量が多い清浄度合に設定
   された低レベルクリーンルーム内に配置され、 さらに前記低レベルクリーンルームが工場建屋内に配置
   されていることを特徴とするプラスチックボトルの無菌
   充填設備。
2. 【請求項２】 前記高レベルクリーンチャンバーおよび
   前記中レベルクリーンルームならびに前記無菌エアーコ
   ンベヤーの内部の気圧が、前記低レベルクリーンルーム
   の内部の気圧より高い圧力に設定され、かつ前記低レベ
   ルクリーンルームの内部の気圧が前記工場建屋内の気圧
   より高い圧力に設定されていることを特徴とする請求項
   １に記載のプラスチックボトルの無菌充填設備。