JPWO2015137480A1 - 容器の殺菌方法及び装置 - Google Patents

Abstract

飲料水を詰める容器の内外面を殺菌する。容器（２）の口部（２ａ）の開口と交差しないように設置した少なくとも一つの殺菌剤用ノズル（２６ａ〜２６ｄ）から、殺菌剤を容器の外面に向けて吹き付けることにより、容器の外面に殺菌剤を塗布し、次に、温水用ノズルから温水を容器に入れて容器の内面を温水の熱で殺菌するとともに、温水からの伝熱で容器の外面に付着した殺菌剤を活性化させ容器の外面を殺菌する。

Description

本発明は、容器の殺菌方法及び装置に関する。

従来、ミネラルウォータ、炭酸水等の飲料水を充填し密封した飲料水詰め容器を製造する場合、飲料水を充填する前に容器を殺菌処理している（例えば、特許文献１〜８参照。）。

この殺菌処理は、一般に過酢酸系殺菌剤や微酸性次亜塩素酸水等の殺菌剤を容器の内部に供給することにより行われている（例えば、特許文献１〜４参照。）。

また、殺菌剤を使用することなく温水のみで容器を殺菌することも試みられている（例えば、特許文献５〜８参照。）。

特開２００６−６９６７２号公報 特開２０１０−４２８６４号公報 特開２０１０−４７３２１号公報 特開２０１３−２０３４５３号公報 特開平５−３３８６２９号公報 特開２００４−２９９７２２号公報 特開２００６−１６０３７３号公報 特開２００９−２６９６７７号公報

従来の殺菌剤を使用して容器を殺菌する方法は、殺菌剤が容器内に残留しやすいという問題がある。特に容器に充填する内容物が飲料水のような水以外の成分を殆ど含まないものである場合、殺菌剤に含まれる過酸化水素等が分解されることなく、飲料水中に残留するおそれが高い。

一方、殺菌剤を使用することなく温水で容器を殺菌する方法は、容器の内外面を殺菌するべく温水を内外面に吹き付けると、容器の温度が上がり過ぎて容器が変形しやすくなるという問題がある。

また、ボトルの殺菌に使用する温水は殺菌した水（無菌水）に限るため、ボトルの内面の殺菌だけでなく外面の殺菌にも温水を使用すると、殺菌に要する設備コストが大きくなるだけでなく、蒸気や無菌水などの製造に伴うランニングコストも大きくなるという問題が生じる。

従って、本発明は上記問題点を解消することを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明は次のような構成を採用する。

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

すなわち、請求項１に係る発明は、容器（２）の口部（２ａ）の開口と交差しないように設置した少なくとも一つの殺菌剤用ノズル（２６ａ〜２６ｄ）から、殺菌剤を容器（２）の外面に向けて吹き付けることにより、容器（２）の外面に殺菌剤を塗布し、次に、温水用ノズル（３５）から温水（ｗ）を容器（２）に入れて容器（２）の内面を温水（ｗ）の熱で殺菌するとともに、温水（ｗ）からの伝熱で容器（２）の外面に付着した殺菌剤を活性化させ容器（２）の外面を殺菌する容器の殺菌方法を採用する。

請求項２に記載されるように、請求項１に記載の容器の殺菌方法において、少なくとも一つの殺菌剤用ノズルを、容器の口部の円筒壁の外面に沿って伸びるように配置することも可能である。

請求項３に記載されるように、請求項１に記載の容器の殺菌方法において、少なくとも一つの殺菌剤用ノズル（２６ａ〜２６ｄ）を、容器の口部（２ａ）の円筒壁と交差する向きに配置することも可能である。

請求項４に記載されるように、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の容器の殺菌方法において、容器軸を含んだ平面上で容器（２）の輪郭を囲むように伸びる導管（２７）を配置し、この導管（２７）に殺菌剤用ノズル（２６ａ〜２６ｄ）を設け、導管（２７）内に導入した殺菌剤を殺菌剤用ノズル（２６ａ〜２６ｄ）から容器（２）の外面に向けて吐出させるようにすることも可能である。

請求項５に記載されるように、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の容器の殺菌方法において、殺菌剤はそのガス（Ｇ）を殺菌剤用ノズル（２６ａ〜２６ｄ）から吐出させることでミスト化することも可能である。

請求項６に記載されるように、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の容器の殺菌方法において、成形時の熱が残存した容器に対して殺菌剤を吹き付けるようにすることもできる。

また、請求項７に係る発明は、容器（２）を走行させる搬送手段が設けられ、この搬送手段における上流側から下流側に向かって、殺菌剤を容器（２）の外面に向けて吐出し、容器（２）の外面に殺菌剤を塗布する少なくとも一つの殺菌剤用ノズル（２６ａ〜２６ｄ）と、温水（ｗ）を容器（２）に入れる温水用ノズル（３５）とが順に設けられ、温水用ノズル（３５）から容器（２）内に入れられた温水（ｗ）の熱で容器（２）の内面が殺菌されるとともに、温水（ｗ）からの伝熱で容器（２）の外面に付着した殺菌剤が活性化されて容器（２）の外面が殺菌されるようにした容器の殺菌装置を採用する。

請求項８に記載されるように、請求項７に記載の容器の殺菌装置において、少なくとも一つの殺菌剤用ノズル（２６ａ〜２６ｄ）が、容器（２）の口部（２ａ）の円筒壁の外面に沿って伸びるように配置されたものとすることも可能である。

請求項９に記載されるように、請求項７に記載の容器の殺菌装置において、少なくとも一つの殺菌剤用ノズル（２６ａ〜２６ｄ）が、容器（２）の口部（２ａ）の円筒壁と交差する向きに配置されたものとすることができる。

請求項１０に記載されるように、請求項７乃至請求項９のいずれかに記載の容器の殺菌装置において、容器軸を含んだ平面上で容器（２）の輪郭を囲むように伸びる導管（２７）が配置され、この導管（２７）に殺菌剤用ノズル（２６ａ〜２６ｄ）が設けられ、導管（２７）内に導入した殺菌剤が各殺菌剤用ノズル（２６ａ〜２６ｄ）から容器（２）の外面に向けて吐出されるように構成することも可能である。

請求項１１に記載されるように、請求項７乃至請求項１０のいずれかに記載の容器の殺菌装置において、殺菌剤のガス（Ｇ）が殺菌剤用ノズル（２６ａ〜２６ｄ）から吐出される際にミスト化されるようにしたものとすることができる。

請求項１２に記載されるように、請求項７乃至請求項１１のいずれかに記載の容器の殺菌装置において、成形時の熱が残存した容器に殺菌剤が吹き付けられるようにしたものとすることができる。

本発明によれば、容器（２）の内面を殺菌剤によることなく温水（ｗ）により殺菌するので、容器（２）内に殺菌剤が残留することがない。従って、ミネラルウォータ、炭酸水等の過酸化水素等を分解しにくい飲料であっても充填可能となる。また、殺菌剤は容器（２）の外面にのみ塗布し、この殺菌剤を容器（２）内に入れた温水（ｗ）からの伝熱で活性化することができるので、容器（２）の外面の殺菌効果が高められる。従って、高度の無菌性が求められる無菌チャンバ（９）内に容器（２）の外面に付着した微生物が侵入するのを適正に防止することができる。また、極微量の殺菌剤が容器（２）内に入ったとしても、容器（２）内に入れられる温水（ｗ）によって、容器（２）外に排出されるので、殺菌剤が容器（２）内に残留するおそれはない。

本発明に係る容器の殺菌装置を組み込んだ無菌充填システムの概略を示す平面図である。 殺菌剤供給部の垂直断面図である。 気化器の垂直断面図である。 （Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は、飲料詰め製品の製造工程中、プリフォームの加熱、ボトルの成形、殺菌剤の供給の各工程を表す。 （Ｄ）（Ｅ）（Ｆ）は、飲料詰め製品の製造工程中、温水リンス、飲料水の充填、密封の各工程を表す。 殺菌剤供給部の他の形態を容器の走行方向から見た正面図である。 殺菌剤供給部の他の形態を容器の走行方向から見た正面図である。

以下に本発明を実施するための形態について説明する。

＜実施の形態１＞
この容器の殺菌装置は、図１に示すように、有底筒状のプリフォーム１（図４（Ａ）参照）の供給から容器であるボトル２（図４（Ｃ）参照）を成形し、ボトル２を殺菌し、ボトル２内に飲料であるミネラルウォータ、炭酸水等を充填し、密封して飲料詰め製品とする無菌充填システム内に組み込まれる。

無菌充填システム内には、プリフォーム１の供給から飲料詰め製品の完成に至るまでプリフォーム１及びボトル２を走行させる搬送手段が設けられる。

また、無菌充填システム内には、搬送手段における上流側から下流側に向かって、プリフォーム１をブロー成形温度まで加熱する加熱部３と、プリフォーム１をブローエアによってボトル２に成形する成形部４と、ボトル２の外面に殺菌剤を塗布する殺菌剤供給部５と、ボトル２内に温水を供給する温水リンス部６と、ボトル２内に飲料を充填し、密封して飲料詰め製品とする充填部７とが順に設けられる。

上記加熱部３から成形部４に至る個所は、保護カバー８で覆われ、殺菌剤供給部５から充填部７に至る個所は無菌チャンバ９で覆われている。また、無菌チャンバ９内において、殺菌剤供給部５は、殺菌剤の噴霧が周囲に拡散しないように隔壁１０で囲まれている。

加熱部３の上流側には、プリフォーム１を所定の間隔で順次供給するプリフォーム供給機１１が設けられる。

プリフォーム１は、図４（Ａ）に示すように、試験管状の有底筒状体であり、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）を材料として、この無菌充填システム外において、射出成形等により作られる。プリフォーム１は、そのブロー成形によって容器であるボトル２に仕上げられるが、このボトル２におけると同様な口部２ａ、口部２ａの回りの雄ネジ、サポートリング２ｄ等がプリフォーム１の成形当初に付与される。

プリフォーム供給機１１から加熱部３へは、プリフォーム１の搬入手段である搬送シュート１２が伸びている。

搬送シュート１２は加熱部３内へと伸び、その終端にはホイール１３が設けられる。搬送シュート１２やホイール１３には、プリフォーム１を保持しつつ搬送する図示しないグリッパ等が設けられている。

加熱部３は一方向に長く伸びる炉室を有する。炉室内には、水平面上で対向配置された一対のプーリ１４ａ，１４ｂ間にプリフォーム１の搬送手段として無端チェーン１４が架け渡される。そして、炉室の入口側のプーリ１４ａに、上記搬送シュート１２が接続される。

無端チェーン１４には、図４（Ａ）に示すようなプリフォーム１の保持部材１５が一定ピッチで多数取り付けられる。各保持部材１５は無端チェーン１４の走行と共に走行しながら自転可能である。

ホイール１３側から無端チェーン１４側に送られたプリフォーム１の口部２ａ内には、図４（Ａ）に示すように保持部材１５が挿入され、これによりプリフォーム１は保持部材１５に正立状態で保持される。

加熱部３における炉室の内壁面には、無端チェーン１４の往路と復路に沿うように赤外線を放射するヒータ１６が取り付けられる。

プリフォーム１は、搬送シュート１２、ホイール１３を経て保持部材１５に受け取られると、加熱部３の内壁面に沿って自転しつつ走行する。保持部材１５によって搬送されるプリフォーム１は、加熱部３の内壁面に張り巡らされたヒータ１６によって加熱される。プリフォーム１は加熱部３内を走行中、保持部材１５の回転と共に自転し、ヒータ１６によって均一に加熱され、口部２ａ以外がブロー成形に適した温度である９０℃〜１３０℃まで昇温する。口部２ａは、キャップ１７（図５（Ｆ）参照）が被せられたときにボトル２の密封性が損なわれないように、変形等を生じることのない７０℃以下の温度に抑えられる。

無端チェーン１４の一方のプーリ１４ａにおいて無端チェーン１４の復路に接する箇所には、ヒータ１６で加熱されたプリフォーム１を受け取って成形部４内へと搬送するホイール１８，１９の列が設けられる。

そのうち上流側のホイール１８の回りには、プリフォーム１の口部２ａを把持して次の下流側のホイール１９へと搬送するグリッパ（図示せず）が設けられる。

下流側のホイール１９の回りには、上流側のホイール１８のグリッパから加熱されたプリフォーム１を受け取ってブローエアによってボトル２に成形する二つ割りのブロー成形型２０が所定の間隔で複数個配置される。ブロー成形型２０は、ホイール１９の回転とともに一定速度で旋回する。

各ブロー成形型２０には、図４（Ｂ）に示すように、バルブブロック２１が着脱可能に連結される。バルブブロック２１は、主としてブローエアの給気及び排気等を制御するためのもので、その内部には延伸ロッド２２が垂直方向にスライド可能に設けられる。

ブロー成形型２０は、加熱されたプリフォーム１をホイール１８側から受け取ると、型閉じしてバルブブロック２１と共に旋回しながら、プリフォーム１からボトル２を成形する。ブロー成形に際しては、延伸ロッド２２がバルブブロック２１内を降下し、プリフォーム１の内底に当たってプリフォーム１を延伸させ、続いてバルブブロック２１に形成された図示しないノズルから無菌のブローエアがプリフォーム１内に吹き込まれる。プリフォーム１は、加熱部３内で所定の温度まで加熱されていることから、ボトル２へと円滑にブロー成形される。

ブロー成形型２０はホイール１９と共に旋回し、下流側の搬出用ホイール２３に接した位置で型開きし、成形されたボトル２を解放する。このボトル２は搬出用ホイール２３の図示しないグリッパによって受け取られる。

搬出用ホイール２３の回りの所定箇所には、例えばボトル２の口部２ａにおける端面の平滑性の良否を検査する検査カメラ２４が必要に応じて配置される。

搬出用ホイール２３には、ボトル２の搬送手段として他のホイール２５が接続される。このホイール２５の回りにもボトル２の口部２ａを把持するグリッパが設けられる。

図１に示すように、ホイール２５から下流側は上記無菌チャンバ９により覆われる。

ホイール２５の周辺は、ボトル２の外面に殺菌剤を塗布する殺菌剤供給部５とされ、このホイール２５の回りの所定箇所には、図１、図２及び図４（Ｃ）に示すように、複数個の殺菌剤用ノズル２６ａ〜２６ｅが配置される。

これら複数個の殺菌剤用ノズル２６ａ〜２６ｅは、殺菌剤を容器であるボトル２の外面に向けて吐出し、ボトル２の外面に殺菌剤を塗布するもので、ボトル２の口部２ａ、胴部２ｂ、底部２ｃの各々の近傍に配置される。具体的には、ボトル軸を含んだ平面上でボトル２の輪郭を囲むように伸びる導管２７が配置され、この導管２７に殺菌剤用ノズル２６ａ〜２６ｅが設けられ、導管２７内に導入した殺菌剤が各殺菌剤用ノズル２６ａ〜２６ｅからボトル２の外面に向けて吐出される。

ここで、ボトル軸とは、ボトル２の口部２ａから底部２ｃへとボトル２の中心を通って伸びる軸心のことである。

ボトル２の口部２ａの近傍に配置される複数個の殺菌剤用ノズルのうち、一つの殺菌剤用ノズル２６ａはそのノズル軸が口部２ａの円筒壁に直角に交差する向きに配置され、もう一つの殺菌剤用ノズル２６ｂはそのノズル軸が口部２ａの円筒壁の外面に沿って円筒壁の母線に平行方向に伸びる向きに配置される。ノズル軸が口部２ａの円筒壁に直角に交差する向きに配置された殺菌剤用ノズル２６ａから噴射された殺菌剤は、口部２ａにおける雄ネジのネジ溝内にも容易に入り込むことから、口部２ａの外面が適正に殺菌されることになる。また、ノズル軸が口部２ａの円筒壁の外面に沿って円筒壁の母線に平行方向に伸びる向きに配置された殺菌剤用ノズル２６ｂから噴射された殺菌剤は、口部２ａの付け根あたりに設けられたサポートリング２ｄや口部２ａと胴部２ｂとの間の肩部２ｅにも容易に到達することから、サポートリング２ｄ等の外面も適正に殺菌されることになる。

ボトル２の胴部２ｂの近傍には、胴部２ｂをその両側から挟むように少なくとも一対の殺菌剤用ノズル２６ｃ，２６ｄが配置される。望ましくはこれらの殺菌剤用ノズル２６ｃ，２６ｄも各々のノズル軸が胴部２ｂに直角に交差するように配置される。ボトル２の胴部２ｂに殺菌剤を吹き付ける殺菌剤用ノズル２６ｃ，２６ｄは、胴部２ｂの上下方向に複数個配置することも可能である。

ボトル２の底部２ｃの近傍には、少なくとも一つの殺菌剤用ノズル２６ｅが配置される。望ましくはこの殺菌剤用ノズル２６ｅもそのノズル軸が底部２ｃの中心部に直角に交差するように配置される。

上記導管２７は、ボトル２の口部２ａの真上あたりからボトル２の回りを縦方向に巡ってサポートリング２ｄのやや下あたりまで略Ｃ字形に伸びており、その両端は閉じられている。図２に示すように、導管２７におけるＣ字形の途切れた箇所はサポートリング２ｄの箇所に略対応し、この途切れた箇所をサポートリング２ｄのところでボトル２を保持するグリッパ２８が導管２７に干渉することなく通過可能である。

導管２７には、図３に示すような殺菌剤の気化器２９が連結される。

この実施の形態においては殺菌剤として過酸化水素が用いられる。

この気化器２９は、殺菌剤である過酸化水素の水溶液を滴状にして供給する二流体スプレーである過酸化水素供給部３０と、この過酸化水素供給部３０から供給された過酸化水素の噴霧をその沸点以上、非分解温度以下に加熱して気化させる加熱管３１とを備える。過酸化水素供給部３０は、過酸化水素供給路３０ａ及び圧縮空気供給路３０ｂからそれぞれ過酸化水素の水溶液と圧縮空気を導入して過酸化水素の水溶液を加熱管３１の気化室３１ａ内に噴霧するようになっている。加熱管３１の筒状壁内にはヒータ３１ｂが挟み込まれている。気化室３１ａ内に吹き込まれた過酸化水素の噴霧はヒータ３１ｂによる加熱で気化する。気化した過酸化水素のガスＧは管路３２を通って上記導管２７内に導かれ、殺菌剤用ノズル２６ａ〜２６ｄの各々からボトル２の各部位に向かってミストＭとなって噴出する。

図１に示すように、ボトル２はホイール２５の回りをグリッパ２８（図２参照）により保持されつつ搬送され、その間に気化器２９で生成された過酸化水素のガスＧが管路３２及び導管２７を通って各殺菌剤用ノズル２６ａ〜２６ｄに至り、各殺菌剤用ノズル２６ａ〜２６ｄからミストＭとなってボトル２の外面に向かって噴出する。これにより、ボトル２の外面には過酸化水素が薄い被膜となって付着する。

ブロー成形直後のボトル２にはプリフォーム１の加熱からブロー成形に至る際の熱が残存しているため、過酸化水素の凝結ミストＭを付着させることで殺菌効果が発現する。加えて、熱が残存したボトルを用いることで、次のボトル内面の温水リンスによる伝熱効果が増し、ボトル外面の殺菌効果が向上する。

図２に示すように、過酸化水素水等の殺菌剤が噴霧されるエリアには、ボトル２の搬送方向に沿うようにトンネル４２を設けてもよい。この場合は、過酸化水素水等の殺菌剤のミストＭをトンネル４２内で滞留させることによってボトル２の外面に効率良く凝縮させ、ボトル２の外面の殺菌効果を高めることが可能となる。

この殺菌剤供給部５は、無菌チャンバ９の壁と隔壁１０，１０ａとによって他部分から遮蔽される。この殺菌剤供給部５内には過酸化水素のミストＭが充満するが、余剰のミストＭは図示しない排気手段によって、無菌チャンバ９外へ排出される。

図１に示すように、殺菌剤供給部５の下流側に隣接するように、温水リンス部６が設けられる。

温水リンス部６内には、ボトル２の搬送手段として、上記殺菌剤供給部５内のホイール２５に中間ホイール３３を介して接続される温水リンス用のホイール３４が設けられる。

この温水リンス用ホイール３４に設けられるグリッパは、図示しないがボトル２の口部２ａを挟んだ状態のまま上下反転し、図５（Ｄ）に示すようにボトル２を倒立状態で保持しつつ旋回運動することが可能である。

また、温水リンス用ホイール３４における各グリッパの下方には、図５（Ｄ）に示すような温水用ノズル３５がグリッパごとに昇降可能に、かつグリッパと同期旋回可能に配置される。図５（Ｄ）に示すように、ボトル２が旋回中、温水用ノズル３５がボトル２内に温水ｗを一定の時間、ボトル２内に噴射する。

なお、温水用ノズル３５をボトル２内に挿入したうえで温水ｗをボトル２内に供給してもよいが、図５（Ｄ）に示すように、温水リンス用ノズル３５をボトル２内に挿入しない場合でも、温水リンス用ノズル３５のノズル内径を２ｍｍ〜６ｍｍまで細くし、温水ｗの送液圧を０．２ＭＰa以上まで高めるようにすると、温水ｗをボトル２内に適正に供給することができる。

温水用ノズル３５からボトル２内に供給される温水ｗの温度は、望ましくは６５℃〜９０℃である。温水ｗの流量は、温水用ノズル３５の１本あたり５Ｌ／分〜１５Ｌ／分、供給時間は０．２秒〜２０秒であるのが望ましい。

また、ボトル２内の温水ｗによる殺菌効果と異物除去効果を高めるために、温水ｗでリンスしながらボトル２を少なくとも１回以上振動させるとよい。ボトル２を振動させることで、温水ｗの使用量を削減することができる。ボトル２の振動は、例えばボトル２を把持しつつ走行するグリッパ２４を図示しないカム等に接触させ、グリッパ２４を上下又は左右に揺することにより行うことができる。

これにより、ボトル２の内面が温水ｗの熱で殺菌処理され、上記殺菌剤供給部５でボトル２内に僅かに入ったかもしれない過酸化水素がボトル２外に洗い流され、ボトル２内の殺菌に過酸化水素等の殺菌剤を用いないことと相まって、ボトル２内での過酸化水素等の残留が根本的に防止される。また、ボトル２内の温水ｗからの伝熱でボトル２の外面に付着した殺菌剤である過酸化水素が活性化されることにより、ボトル２の外面の殺菌効果が高められる。

なお、温水リンス部６のチャンバー内は、水蒸気と凝縮水が多量に生じる。図１に示すように、充填部７のチャンバー内にはＨＥＰＡフィルタ４３で除菌された無菌エアが常時給気されることにより、温水リンス部６のチャンバー内より充填部７のチャンバー内の方が陽圧になっているため、水蒸気が温水リンス部６のチャンバーから殺菌剤供給部５のチャンバー内へと進入しやすくなる。ところが、殺菌剤供給部５のチャンバー内はドライ状態であるほうが殺菌効果を高く維持することができる。そこで、図１に示すように、殺菌剤供給部５のチャンバー内への水蒸気の進入を防ぐために、温水リンス部６のチャンバーや殺菌剤供給部５のチャンバーには、望ましくは排気手段（図示せず）が設けられる。

上記温水ｗによるボトル２内の殺菌及び洗浄後、ボトル２はホイール３４のグリッパによって再び正立状態に戻され、次の充填部７へと搬送される。

図１に示すように、充填部７が上記温水リンス部６の下流側に設けられる。

この充填部７内では、上記温水リンス用のホイール３４に中間ホイール３６を介して接続されるフィラー用のホイール３７がボトル２の搬送手段として設けられる。

フィラー用のホイール３７における各グリッパの下方には、図５（Ｅ）に示すような飲料充填ノズル３８がグリッパごとにグリッパと同期旋回可能に配置される。図５（Ｅ）に示すように、ボトル２が旋回中、飲料充填ノズル３８がボトル２内に飲料ｄを定量ずつ充填する。充填する飲料ｄとしては、ミネラルウォータ、炭酸飲料、一部の機能性飲料等過酸化水素等の殺菌剤を分解し難い性質のものとすることができる。

図１に示すように、上記フィラー用ホイール３７の下流側にはキャッパー用のホイール４０が中間ホイール３９を介して連結される。

キャッパー用のホイール４０には、各グリッパに対応してキャッパーが配置される。このキャッパーにより、図５（Ｆ）に示すように、飲料ｄが充填されたボトル２の口部２ａにキャップ１７が螺入されることによってボトル２が密封される。これにより、ボトル２の飲料詰め製品が完成する。

この飲料詰め製品は、キャッパー用のホイール４０に隣接する搬出用ホイール４１によって無菌チャンバー９外に搬出される。

なお、キャップ１７はキャッパーによってボトル２に装着される前に、あらかじめ過酸化水素等の殺菌剤のガス又はミストにより殺菌される。具体的には、ボトル２と同様に過酸化水素のガス又はミストをキャップ１７の内面と外面に噴霧した後、ホットエアで乾燥させることによりキャップ１７の殺菌処理が行われる。このように殺菌された後のキャップ１７がキャッパーまで無菌状態に保持された図示しないシュート内を搬送された後、ボトル２の口部２ａに巻き締められる。

キャップ１７の材質はポリエチレンかポロプロピレンであるため、ボトル２の材質であるＰＥＴと比べて過酸化水素の吸着量が極めて少ない。従って、殺菌後のキャップ１７には殺菌剤（特に過酸化水素）が残留しない。

このように、ボトル２とキャップ１７の殺菌について、ボトル２の内面以外のボトル２の外面、キャップ１７の内面及び外面が殺菌剤で殺菌され、ボトル２の内面のみが温水ｗで殺菌されることから、上記飲料詰め製品の中は殺菌剤の残留が限りなくゼロになる。また、ボトルの内面に対してのみ温水ｗを使用するので、水使用量が必要最小限まで削減可能となる。さらに、ボトル２内を温水ｗで殺菌する際に、プリフォーム１内に存在しうる異物を温水ｗによってボトル２外に洗い流すことも可能である。

次に、上記無菌充填システムの作用について、ボトル２の殺菌装置の作用及び殺菌方法を交えて説明する。

図１に示すように、最初に、プリフォーム１が、プリフォーム供給機１１の搬送シュート１２によって、加熱部３内へと搬送される。

プリフォーム１は加熱部３内に導かれると、無端チェーン１４に取り付けられた保持部材１５によって保持され、図１及び図４（Ａ）に示すように、無端チェーン１４の走行と共に走行しながら、ヒータ１６によりブロー成形に適した温度まで加熱される。

所定温度まで加熱されたプリフォーム１は、無端チェーン１４の保持部材１５からホイール１８、１９のグリッパを経て成形部４に至り、ホイール１９と共に旋回するブロー成形型２０に図４（Ｂ）のごとく受け取られる。

ブロー成形型２０がプリフォーム１を受け取って閉じると、ブロー成形型２０の上部に設置されたバルブブロック２１内から延伸ロッド２２がプリフォーム１内の底へと降下し、プリフォーム１を延伸させる。そこで、バルブブロック２１からブローエアがプリフォーム１内に吹き込まれ、プリフォーム１がブロー成形型２０のキャビティＣ内でボトル２に成形される。

ブロー成形型２０はホイール１９と共に旋回し、搬出用ホイール２３に接した位置で型開きし、成形されたボトル２は搬出用ホイール２３の図示しないグリッパに受け渡される。

ボトル２は、搬出用ホイール２３の回りを旋回する際に、検査カメラ２４により例えばボトル２の口部２ａの端面を撮像され、この端面の平滑性の良否が検査される。平滑性が不良と判断されたボトル２は、図示しない除去装置により、搬送路外に排出される。

検査後の良品と判断されたボトル２は、無菌チャンバ９内の殺菌剤供給部５へと搬送され、図２及び図４（Ｃ）に示すように、導管２７で囲まれた空間内を通過する。

導管２７内には、図３に示した気化器２９で気化された例えば過酸化水素である殺菌剤のガスＧが流入し、このガスＧが各殺菌剤用ノズル２６ａ〜２６ｄからミストＭとなって吐出される。

これにより、ボトル２が導管２７で囲まれた箇所を通過する際、導管２７に取り付けられた複数個の殺菌剤用ノズル２６ａ〜２６ｄから、殺菌剤のミストＭがボトル２の外面に向かって吹き付けられる。

殺菌剤用ノズル２６ａ〜２６ｄは、それらのノズル軸がボトル２の口部２ａの開口と交差しないように設置されていることから、殺菌剤のミストＭは、口部２ａからボトル２内へと向かうことなく、ボトル２の口部２ａの外面、胴部２ｂの外面、底部２ｃの外面に向かって吹き出す。これにより、ボトル２の外面に殺菌剤である過酸化水素が薄い均一な被膜となって付着する。

ことに複数個の殺菌剤用ノズル２６ａ〜２６ｄのうち一つはそのノズル軸が口部２ａの円筒壁に直角に交差する向きに配置されていることから、この殺菌剤用ノズル２６ａから噴射された殺菌剤のミストＭは、口部２ａにおける雄ネジのネジ溝内にも容易に入り込む。従って、ボトル２の口部２ａの外面が適正に殺菌される。

また、もう一つの殺菌剤用ノズル２６ｂはそのノズル軸が口部２ａの円筒壁の外面に沿ってその母線に平行方向に伸びる向きに配置されることから、この殺菌剤用ノズル２６ｂから噴射された殺菌剤のミストＭは、口部２ａの下側に設けられたサポートリング２ｄや口部２ａと胴部２ｂとの間の肩部２ｅにも容易に到達する。従って、ボトル２のサポートリング２ｄ、肩部２ｅ等の外面にも殺菌剤がムラなく付着し、これらの表面も適正に殺菌されることになる。

殺菌剤が外面に塗布されたボトル２は、図１及び図５（Ｄ）に示すように、温水リンス部６へと搬送される。

ボトル２は温水リンス部６で上下に反転し、下向きとなった口部２ａからボトル２内に温水ｗが供給される。温水ｗを供給するノズル３５は、図示例ではボトル２外に留まっているが、ボトル２内に侵入しつつ温水ｗを供給することも可能である。

温水ｗの供給により、ボトル２の内面が温水ｗの熱で殺菌処理される。また、殺菌剤供給部５でボトル２内に僅かであるが入ったかもしれない殺菌剤である過酸化水素がボトル２外に洗い流され、ボトル２内での過酸化水素等の残留が防止される。さらに、ボトル２内の温水ｗからの伝熱でボトル２の外面に付着した殺菌剤である過酸化水素が活性化され、ボトル２の外面の殺菌効果が一層高められる。

上記温水ｗがボトル２外に排出された後、ボトル２は再び正立状態に戻され、図１に示すように、次の充填部７へと搬送される。

図５（Ｅ）に示すように、充填部７では、飲料充填ノズル３８からボトル２内に飲料ｄが定量ずつ充填される。充填する飲料ｄは、ミネラルウォータ、炭酸飲料等過酸化水素等の殺菌剤を分解し難い性質を有する。

続いて、図５（Ｆ）に示すように、飲料ｄが充填されたボトル２の口部２ａにキャップ１７が螺入されることによりボトル２が密封される。

これにより、ボトル２の飲料詰め製品が完成し、無菌チャンバー９外に搬出される。
＜実施の形態２＞

この実施の形態２では、図６に示すように、実施の形態１において設けられた殺菌剤用ノズル２６ｂに相当する殺菌剤用ノズル２６ｂが、ボトル２の口部２ａを挟むように少なくとも一対配置される。また、一対の殺菌剤用ノズル２６ｂは、搬送されるボトル２の口部２ａに接触せず、かつ、殺菌剤用ノズル２６ｂから吐出される殺菌剤が口部２ａからボトル２内に入り込まないような位置に配置される。

具体的には、殺菌剤用ノズル２６ｂの先端とボトル２の口部２ａにおける水平面である天面との間の距離ｙを０ｍｍ〜３０ｍｍ以内に設定するのが望ましい。殺菌剤用ノズル２６ｂの先端が０ｍｍ以下すなわち天面より下に位置すると、口部２ａの天面及びその近傍の特に雄ネジ部に過酸化水素が付着しにくくなり、殺菌不良に繋がるおそれがある。また、ｙが３０ｍｍ以上すなわち殺菌剤用ノズル２６ｂの先端が天面より３０ｍｍ以上離れると、ボトル２内に過酸化水素が混入しやすくなる。

また、殺菌剤用ノズル２６ｂの側面とボトル２の口部２ａの側面との間の距離ｘは、０ｍｍ〜２０ｍｍ以内とするのが望ましい。ｘが０ｍｍ以下すなわち殺菌剤用ノズル２６ｂが口部２ａの側面より内側に位置すると、ボトル２内に過酸化水素が混入しやすくなる。逆にｘを２０ｍｍ以上にすると、口部２ａの外面に過酸化水素が付着しにくくなり、口部２ａ等の殺菌不良に繋がるおそれがある。

殺菌剤用ノズル２６ｂの内径は、２ｍｍφ〜１０ｍｍφであるのが望ましい。

各殺菌剤用ノズル２６ｂの上流側には、図３に示したような殺菌剤の気化器２９が各々設けられる。

気化器２９で生成された過酸化水素水等の殺菌剤のガスは、加熱管３１から殺菌剤用ノズル２６ｂ内に流入し、ミストＭとなって殺菌剤用ノズル２６ｂの先端から噴出する。この殺菌剤用ノズル２６ｂの先端から殺菌剤のミストＭは、例えば０．５ＭＰａの圧力で、図６中破線で示すように吹出し、ボトル２の口部２ａの天面に接触しつつ、ボトル２内へは流入することなくボトル２の口部２ａの外面である雄ネジやサポートリング２ｄを伝ってボトル２の肩部２ｅの外面から胴部２ｂ及び底部２ｃの外面へと流れ落ちる。これにより、ボトル２の外表面が適正に殺菌されることになる。

図６に示すように、過酸化水素水等の殺菌剤が噴霧されるエリアには、ボトル２の搬送方向に沿うようにトンネル４２を設けてもよい。この場合は、過酸化水素水等の殺菌剤のミストＭをトンネル４２内で滞留させることによってボトル２の外面に効率良く凝縮させ、ボトル２の外面の殺菌効果を高めることが可能となる。
＜実施の形態３＞

この実施の形態３では、図７に示すように、実施の形態２の場合と同様に、殺菌剤用ノズル２６ｂが、ボトル２の搬送方向に垂直な面内でボトル２の口部２ａを挟むように配置される。

ただし、左右両殺菌剤用ノズル２６ｂの上流側には、図３に示したような殺菌剤の気化器２９が一基設けられる。この一基の気化器２９に設けられた過酸化水素のガスＧを吐出する管路３２から上記左右両殺菌剤用ノズル２６ｂが分岐する。

この実施の形態３場合も、左右両殺菌剤用ノズル２６ｂは実施の形態２におけるｘ、ｙの距離で設置される。

気化器２９で生成された過酸化水素水等の殺菌剤のガスは、加熱管３１から管路３２内に入った後に各殺菌剤用ノズル２６ｂ内に流入し、ミストＭとなって殺菌剤用ノズル２６ｂの先端から噴出する。この殺菌剤用ノズル２６ｂの先端から噴出した殺菌剤のミストＭは、ボトル２内へは流入することなくボトル２の外面へと流れ落ち、ボトル２の口部２ａの下側に設けられたサポートリング２ｄや口部２ａと胴部２ｂとの間の肩部２ｅに到達し、さらに、ボトル２の胴部２ｂや底部２ｃへも到達する。これにより、ボトル２の外表面が適正に殺菌されることになる。

この実施の形態３においても、図７に示すように、実施の形態２の場合と同様に、過酸化水素水等の殺菌剤が噴霧されるエリアに、ボトル２の搬送方向に沿うようにトンネル４２を設けてもよい。

なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、上記実施の形態では殺菌剤として過酸化水素を用いたが、用いうる殺菌剤としては過酸化水素成分を１％以上含有しているものであればよく、過酢酸製剤であってもよい。

また、上記実施の形態では、容器の殺菌を過酸化水素等の殺菌剤による殺菌と温水リンスの二工程で行っているが、温水リンス工程の前にホットエアリンス工程を加えてもよい。

また、口部の外面の雄ネジ部について、例えば殺菌剤噴霧で十分殺菌できない場合は、温水リンスでボトル内面と同時に温水をスプレーし、殺菌してもよい。

また、図２、図４、図６及び図７に示した殺菌剤用ノズルは、容器の形状や充填機の能力に合わせて其々単独で使用してもよいし、複数本組み合わせてもよい。各殺菌剤用ノズルは、容器の口部や胴部の外面に対し平行に配置したり、直角に配置したりするだけでなく、殺菌剤が容器内に入り込まない程度に斜めに傾斜させて配置することも可能である。

また、プリフォームの微生物初期汚染度が１％を超える場合、プリフォームをプリフォーム用の殺菌装置（図示せず）によりプレ殺菌した後に、ボトルについて上記殺菌処理を施すようにしてもよい。

２…容器（ボトル）
２ａ…口部
２ｂ…胴部
３ｃ…底部
２６ａ〜２６ｄ…殺菌剤用ノズル
２７…導管
３５…温水用ノズル
Ｇ…ガス
ｗ…温水

Claims (12)

1. 容器の口部の開口と交差しないように設置した少なくとも一つの殺菌剤用ノズルから、殺菌剤を容器の外面に向けて吹き付けることにより、容器の外面に殺菌剤を塗布し、次に、温水用ノズルから温水を容器に入れて容器の内面を温水の熱で殺菌するとともに、温水からの伝熱で容器の外面に付着した殺菌剤を活性化させ容器の外面を殺菌することを特徴とする容器の殺菌方法。
2. 請求項１に記載の容器の殺菌方法において、少なくとも一つの殺菌剤用ノズルを、容器の口部の円筒壁の外面に沿って伸びるように配置したことを特徴とする容器の殺菌方法。
3. 請求項１に記載の容器の殺菌方法において、少なくとも一つの殺菌剤用ノズルを、容器の口部の円筒壁と交差する向きに配置したことを特徴とする容器の殺菌方法。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の容器の殺菌方法において、容器軸を含んだ平面上で容器の輪郭を囲むように伸びる導管を配置し、この導管に殺菌剤用ノズルを設け、導管内に導入した殺菌剤を殺菌剤用ノズルから容器の外面に向けて吐出させるようにしたことを特徴とする容器の殺菌方法。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の容器の殺菌方法において、殺菌剤はそのガスを殺菌剤用ノズルから吐出させることでミスト化することを特徴とする容器の殺菌方法。
6. 請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の容器の殺菌方法において、成形時の熱が残存した容器に対して殺菌剤を吹き付けるようにしたことを特徴とする容器の殺菌方法。
7. 容器を走行させる搬送手段が設けられ、この搬送手段における上流側から下流側に向かって、殺菌剤を容器の外面に向けて吐出し、容器の外面に殺菌剤を塗布する少なくとも一つの殺菌剤用ノズルと、温水を容器に入れる温水用ノズルとが順に設けられ、温水用ノズルから容器内に入れられた温水の熱で容器の内面が殺菌されるとともに、温水からの伝熱で容器の外面に付着した殺菌剤が活性化されて容器の外面が殺菌されるようにしたことを特徴とする容器の殺菌装置。
8. 請求項７に記載の容器の殺菌装置において、少なくとも一つの殺菌剤用ノズルが、容器の口部の円筒壁の外面に沿って伸びるように配置されたことを特徴とする容器の殺菌装置。
9. 請求項７に記載の容器の殺菌装置において、少なくとも一つの殺菌剤用ノズルが、容器の口部の円筒壁と交差する向きに配置されたことを特徴とする容器の殺菌装置。
10. 請求項７乃至請求項９のいずれかに記載の容器の殺菌装置において、容器軸を含んだ平面上で容器の輪郭を囲むように伸びる導管が配置され、この導管に殺菌剤用ノズルが設けられ、導管内に導入した殺菌剤が各殺菌剤用ノズルから容器の外面に向けて吐出されるようにしたことを特徴とする容器の殺菌装置。
11. 請求項７乃至乃至請求項１０のいずれかに記載の容器の殺菌装置において、殺菌剤のガスが殺菌剤用ノズルから吐出される際にミスト化されるようにしたことを特徴とする容器の殺菌装置。
12. 請求項７乃至乃至請求項１１のいずれかに記載の容器の殺菌装置において、成形時の熱が残存した容器に殺菌剤が吹き付けられるようにしたことを特徴とする容器の殺菌装置。

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