WO2016047607A1 - プリフォーム及び樹脂製容器の殺菌方法 - Google Patents

プリフォーム及び樹脂製容器の殺菌方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2016047607A1
WO2016047607A1 PCT/JP2015/076723 JP2015076723W WO2016047607A1 WO 2016047607 A1 WO2016047607 A1 WO 2016047607A1 JP 2015076723 W JP2015076723 W JP 2015076723W WO 2016047607 A1 WO2016047607 A1 WO 2016047607A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
preform
resin container
electrode
bottle
corona discharge
Prior art date
Application number
PCT/JP2015/076723
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
佐藤 嘉則
土屋 博隆
Original Assignee
大日本印刷株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2014194671A external-priority patent/JP6409446B2/ja
Priority claimed from JP2014194670A external-priority patent/JP6409445B2/ja
Application filed by 大日本印刷株式会社 filed Critical 大日本印刷株式会社
Priority to US15/329,328 priority Critical patent/US9988170B2/en
Priority to CN201580034896.8A priority patent/CN106470905B/zh
Priority to EP15844554.4A priority patent/EP3199462B1/en
Publication of WO2016047607A1 publication Critical patent/WO2016047607A1/ja

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65BMACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B55/00Preserving, protecting or purifying packages or package contents in association with packaging
    • B65B55/02Sterilising, e.g. of complete packages
    • B65B55/04Sterilising wrappers or receptacles prior to, or during, packaging
    • B65B55/10Sterilising wrappers or receptacles prior to, or during, packaging by liquids or gases
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2/00Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor
    • A61L2/02Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor using physical phenomena
    • A61L2/14Plasma, i.e. ionised gases
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2/00Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor
    • A61L2/16Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor using chemical substances
    • A61L2/18Liquid substances or solutions comprising solids or dissolved gases
    • A61L2/186Peroxide solutions
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2/00Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor
    • A61L2/16Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor using chemical substances
    • A61L2/20Gaseous substances, e.g. vapours
    • A61L2/208Hydrogen peroxide
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2/00Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor
    • A61L2/16Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor using chemical substances
    • A61L2/22Phase substances, e.g. smokes, aerosols or sprayed or atomised substances
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65BMACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B39/00Nozzles, funnels or guides for introducing articles or materials into containers or wrappers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65BMACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B55/00Preserving, protecting or purifying packages or package contents in association with packaging
    • B65B55/02Sterilising, e.g. of complete packages
    • B65B55/04Sterilising wrappers or receptacles prior to, or during, packaging
    • B65B55/06Sterilising wrappers or receptacles prior to, or during, packaging by heat
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65BMACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B55/00Preserving, protecting or purifying packages or package contents in association with packaging
    • B65B55/02Sterilising, e.g. of complete packages
    • B65B55/04Sterilising wrappers or receptacles prior to, or during, packaging
    • B65B55/08Sterilising wrappers or receptacles prior to, or during, packaging by irradiation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65BMACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B7/00Closing containers or receptacles after filling
    • B65B7/16Closing semi-rigid or rigid containers or receptacles not deformed by, or not taking-up shape of, contents, e.g. boxes or cartons
    • B65B7/28Closing semi-rigid or rigid containers or receptacles not deformed by, or not taking-up shape of, contents, e.g. boxes or cartons by applying separate preformed closures, e.g. lids, covers
    • B65B7/2835Closing semi-rigid or rigid containers or receptacles not deformed by, or not taking-up shape of, contents, e.g. boxes or cartons by applying separate preformed closures, e.g. lids, covers applying and rotating preformed threaded caps
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2202/00Aspects relating to methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects
    • A61L2202/20Targets to be treated
    • A61L2202/23Containers, e.g. vials, bottles, syringes, mail
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65BMACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B3/00Packaging plastic material, semiliquids, liquids or mixed solids and liquids, in individual containers or receptacles, e.g. bags, sacks, boxes, cartons, cans, or jars
    • B65B3/04Methods of, or means for, filling the material into the containers or receptacles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65BMACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B31/00Packaging articles or materials under special atmospheric or gaseous conditions; Adding propellants to aerosol containers
    • B65B31/02Filling, closing, or filling and closing, containers or wrappers in chambers maintained under vacuum or superatmospheric pressure or containing a special atmosphere, e.g. of inert gas
    • B65B31/025Filling, closing, or filling and closing, containers or wrappers in chambers maintained under vacuum or superatmospheric pressure or containing a special atmosphere, e.g. of inert gas specially adapted for rigid or semi-rigid containers

Definitions

  • the present invention relates to a method for sterilizing a preform and a resin container.
  • a PET (polyethylene terephthalate) preform is sprayed with a sterilizing agent such as hydrogen peroxide on the preform, and then the preform is heated to a molding temperature, and then the preform is blow molded. Then, the bottle is filled with a beverage and then capped to form a sterile package (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
  • a sterilizing agent such as hydrogen peroxide
  • a container is sterilized by spraying a mist of a sterilizing agent such as hydrogen peroxide or a gas or a mixture thereof on the surface of the container (see, for example, Patent Documents 3 to 5).
  • a sterilizing agent such as hydrogen peroxide or a gas or a mixture thereof
  • the sterilizer may not uniformly adhere to the surface of the preform. If the sterilizing agent does not adhere as a uniform film on the surface of the preform, there is a risk of causing sterilization defects on the surface of the preform and thus the container such as a bottle made from the preform. Moreover, there is a possibility that defects such as whitening may occur in the bottle after molding.
  • an object of the present invention is to solve such problems.
  • the sterilizing agent may not uniformly adhere to the surface of the container.
  • the sterilizing agent does not adhere to the surface of the container as a uniform film, there is a risk of causing sterilization defects on the surface of the container.
  • an object of the present invention is to solve such problems.
  • the present invention adopts the following configuration in order to solve the above problems.
  • the invention according to claim 1 is a voltage application step of applying a voltage at which corona discharge is generated to an electrode that can pass through an opening of a preform mainly made of polyethylene terephthalate (PET); An insertion step of inserting the electrode to which the electrode is applied into the preform through the opening, and processing the inner surface of the bottom portion by bringing the electrode close to the bottom portion of the preform until the mode of corona discharge from the electrode changes.
  • a sterilization treatment including a hydrogen peroxide supply step of spraying a mist or gas of hydrogen peroxide solution or a mixture thereof onto the preform after performing a corona discharge treatment including a bottom treatment step on the inner surface of the preform.
  • a preform sterilization method for the preform is employed.
  • a grounded conductor is provided on at least a part of the exterior of the preform to perform corona discharge treatment. Is also possible.
  • the corona discharge treatment may be performed by causing the insulator to protrude from the conductor in the opening direction of the preform. It is.
  • a corona discharge treatment is performed so that a contact angle of water on the surface of the preform is 75 degrees or less. It is also possible to perform.
  • the hydrogen peroxide mist or gas or a mixture thereof is hydrogen peroxide water and sterile air. It is also possible to produce
  • a corona discharge treatment including an insertion step of inserting into the container and a bottom treatment step of treating the inner surface of the bottom by bringing the electrode closer to the bottom of the resin container until the mode of corona discharge from the electrode changes.
  • the resin container is subjected to a sterilization process including a hydrogen peroxide supply step of spraying a mist or gas of hydrogen peroxide solution or a mixture thereof onto the resin container.
  • Adopt sterilization method of resin containers Adopt sterilization method of resin containers.
  • the resin container has a narrow opening, and enters the resin container from the opening. It is also possible to perform corona discharge treatment on the inner surface of the resin container with the electrode to be developed.
  • corona discharge treatment is performed by providing a grounded conductor on at least a part of the exterior of the resin container. It is also possible to perform.
  • the corona discharge treatment is performed by causing the insulator to protrude from the conductor in the direction of the opening of the resin container. Is also possible.
  • the electrode, the resin container, and the like around the central axis in the opening direction of the resin container. It is also possible to perform the corona discharge treatment by moving the electrode relatively close to the inner surface of the bottom of the resin container.
  • At least the inner surface of the resin container can be formed of polyolefin or polyethylene terephthalate. is there.
  • a corona so that a contact angle with respect to water of the surface of the resin container is 75 degrees or less. It is also possible to perform a discharge process.
  • the mist or gas of hydrogen peroxide or a mixture thereof is aseptic as hydrogen peroxide water. It is also possible to generate air by jetting it into the carburetor from a two-fluid nozzle.
  • a sterilization treatment including a hydrogen peroxide supply step of spraying a mist or gas of hydrogen peroxide solution or a mixture thereof onto the preform after performing a corona discharge treatment including a bottom treatment step on the inner surface of the preform.
  • the preform sterilization method is performed on the preform, the preform opening was passed through. Pole, close to the bottom of the inner surface of the preform, by changing the mode of corona discharge, the entire interior preform to the bottom of the preform can be efficiently modified. Furthermore, there is no need to supply a special gas such as argon, and the cost can be reduced. Further, since the electrodes are brought closer to the bottom of the inner surface of the preform until a discharge occurs along the bottom of the inner surface of the preform, the entire inner surface of the bottom of the preform is easily modified. Also, the bottom is modified in a shorter time.
  • a corona discharge treatment is performed by providing a grounded conductor on at least a part of the exterior of the preform. Since the directivity of discharge from the electrode toward the preform is improved, the inner surface of the preform can be efficiently modified.
  • the corona treatment can be performed even without the conductive grounding body by changing the electrical characteristics and the electrode shape.
  • a corona discharge treatment is performed so that a contact angle of water on the surface of the preform is 75 degrees or less.
  • the wettability of the inner surface of the preform is improved, whereby the sterilizing effect on the inner surface can be further enhanced.
  • the hydrogen peroxide mist or gas or a mixture thereof is hydrogen peroxide water and sterile air. Is generated by jetting the gas from the two-fluid nozzle into the vaporizer, a fine mist of hydrogen peroxide is generated, and this mist adheres to the surface of the preform modified by the corona discharge treatment. Therefore, a thin homogeneous hydrogen peroxide solution film is formed on the surface of the preform. Therefore, the bactericidal effect is improved.
  • a corona discharge treatment including an insertion step of inserting into the container and a bottom treatment step of treating the inner surface of the bottom by bringing the electrode closer to the bottom of the resin container until the mode of corona discharge from the electrode changes.
  • Resin that performs sterilization treatment on the resin container including a hydrogen peroxide supply step of spraying the mist or gas of hydrogen peroxide or a mixture thereof onto the resin container after being performed on the inner surface of the resin container.
  • the electrode that has passed through the opening of the resin container is brought close to the bottom of the inner surface of the resin container to change the mode of corona discharge.
  • the entire interior resin vessel can be effectively reformed to the bottom.
  • a special gas such as argon, and the cost can be reduced.
  • the electrode is brought closer to the bottom of the inner surface of the resin container until the discharge along the bottom of the inner surface of the resin container occurs, the entire inner surface of the bottom of the resin container is easily modified. Also, the bottom is modified in a shorter time.
  • the resin container has a narrow opening, and expands when entering the container through the opening.
  • the tip of the electrode opens after passing through the opening of the resin container, and the tip of the electrode approaches the side wall of the inner surface of the resin container. Therefore, the side wall portion on the inner surface of the resin container can be efficiently modified.
  • corona discharge treatment is performed by providing a grounded conductor on at least a part of the exterior of the resin container.
  • the directivity of discharge from the electrode toward the resin container is improved, and the inner surface of the resin container can be efficiently modified.
  • the corona treatment can be performed even without the conductive grounding body by changing the electrical characteristics and the electrode shape.
  • the electrode, the resin container, and the like around the central axis in the opening direction of the resin container.
  • the corona discharge treatment is performed by rotating the electrodes relatively close to the inner surface of the bottom of the resin container, the surface treatment can be performed uniformly.
  • a corona so that a contact angle with respect to water of the surface of the resin container is 75 degrees or less.
  • the discharge treatment is performed, the wettability of the inner surface of the resin container is improved, thereby further enhancing the sterilizing effect of the inner surface.
  • the resin container sterilization method according to any one of claims 9 to 16, wherein hot air is blown into the resin container and a resin is applied to a thick portion of the resin container.
  • the resin container is preheated by blowing hot air from outside the container, and then the mist of hydrogen peroxide or gas or a mixture thereof is sprayed on the resin container, the entire resin container is uniform. Since the mist of hydrogen peroxide or gas or a mixture thereof is sprayed onto the resin container after being heated, the resin container can be effectively sterilized.
  • the mist or gas of hydrogen peroxide or a mixture thereof is aseptic as hydrogen peroxide water.
  • air is generated by jetting into a vaporizer from a two-fluid nozzle, a fine mist of hydrogen peroxide is generated, and the surface of a resin container modified by corona discharge treatment Therefore, a thin uniform film of hydrogen peroxide solution is formed on the surface of the resin container. Therefore, the bactericidal effect is improved.
  • the resin container sterilization method according to any one of claims 9 to 18, wherein the sterilization treatment includes an air rinse step performed after the hydrogen peroxide supply step.
  • the amount of hydrogen peroxide remaining in the resin container can be reduced and foreign matters can be removed.
  • the sterilization treatment includes a water rinsing step performed after the hydrogen peroxide supply step.
  • the amount of hydrogen peroxide remaining in the resin container can be reduced and foreign matters can be removed.
  • FIG. 1 It is a schematic diagram which shows the mode of the corona discharge process in the apparatus of FIG. It is a schematic diagram which shows the modification of the earth
  • the process for the preform is shown, in which (A) represents a preform preheating step, (B) represents a preform hydrogen peroxide supply step, and (C) represents a preform heating step. (D) is a container forming step, (E) is a container preheating step, (F) is a container hydrogen peroxide supplying step, and (G1) is an air rinsing step. To express. (G2) represents a modification of the air rinse step, (H) represents a water rinse step, (I) represents a content filling step, and (J) represents a sealing step.
  • FIG. 3 is a partial cutaway view of a generator that produces hydrogen peroxide mist or gas or a mixture thereof. It is a schematic diagram which shows an example of the apparatus for implementing a corona discharge process with respect to resin-made containers. It is a schematic diagram which shows an example which set the resin-made containers to the apparatus of FIG. 12 is a flowchart illustrating an operation example of the apparatus in FIG. 11. It is a schematic diagram which shows the mode of the corona discharge process in the apparatus of FIG. It is a schematic diagram which shows the mode of the corona discharge process in the apparatus of FIG. It is a schematic diagram which shows the mode of the corona discharge process in the apparatus of FIG. It is a schematic diagram which shows the mode of the corona discharge process in the apparatus of FIG.
  • FIG. 1 It is a schematic diagram which shows the mode of the corona discharge process in the apparatus of FIG.
  • FIG. (A) to (E) is a schematic diagram showing a modification of the electrode of FIG. (A) to (E) are schematic views showing modifications of the electrode insertion step.
  • (A) to (C) are schematic diagrams showing an example of an electrode that can be developed as a modification of the electrode of FIG. 1.
  • (A) to (C) are schematic views showing a state of corona discharge treatment in the electrode of FIG. It is a schematic diagram which shows the modification of the earth
  • the sterilization process with respect to a resin container is shown, (A) is a preheating step, (B) is a hydrogen peroxide supply step, (C1) is an air rinse step, and (C2) is a modification of the air rinse step.
  • the sterilization treatment and the content filling sealing for the resin container are shown, (D) is a water rinsing step, (E) is a content filling step, and (F) is a sealing step.
  • the preform is a preformed body before being formed into a bottle as a container.
  • a corona discharge treatment apparatus 10 includes an electrode 11 that can pass through an opening of a preform, a grounded earth part 12, and a power supply part 13 that applies a voltage at which corona discharge occurs to the electrode 11.
  • the corona discharge treatment apparatus 10 modifies the inner surface of the preform P by corona discharge. For example, electrons emitted from the electrode 11 by corona discharge are accelerated in an electric field and collide with electrons and molecules in the atmosphere, thereby causing excitation, dissociation, and ionization. Electrons are also emitted from ionized atoms and molecules. Electrons reach the surface layer of the resin and cut off the main chain and side chain of the polymer bond. The polymer surface layer thus cut is in a chemically radical state. And, oxygen radicals, ozone, etc.
  • the preform P is held at a predetermined position of the corona discharge treatment apparatus 10 by the holding unit 17.
  • the preform P has the shape of a test tube, and has at least one body p1, a bottom p2 that closes the bottom of the body p1, and a side facing the bottom p2. And two openings p3.
  • the shape of the body portion p1 of the preform P is, for example, a substantially cylindrical shape.
  • the shape of the body portion p1 of the preform P may be other shapes such as a rectangular tube shape, for example.
  • a male screw is formed outside the tubular opening p3. As shown in FIG. 9J, the female screw of the cap C can be screwed into the female screw of the opening p3.
  • the bottle B made from the preform P is closed by screwing the male and female screws.
  • a support ring p4 is formed in a flange shape outside the opening p3. The preform P or the bottle B is suspended by the holding portion 17 by the holding portion 17 being hung on the support ring p4.
  • the material of the preform P is mainly composed of polyethylene terephthalate, and is formed of this resin single layer. Alternatively, it may be a polyamide, a mixture of polyglycolic acid and polyethylene terephthalate, or a multilayer structure thereof.
  • the size of the bottle B formed by the preform P can be set to 500 mL capacity, for example.
  • the electrode 11 has the electrode discharge part 11a and the electrode support
  • the electrode 11 is a metal conductor such as stainless steel.
  • the electrode 11 has a shape and size that can pass through the opening of the preform P, and a length that allows the electrode 11 to approach the bottom of the inner surface of the preform P.
  • the electrode discharge part 11a has a disk shape smaller than the inner diameter of the opening part p3 of the preform P
  • the electrode column 11b has a length that can approach the bottom part p2 of the inner surface of the preform P.
  • the earth portion 12 (an example of a grounded conductor) includes a conductive portion 12a that is a metal conductor such as stainless steel, and an insulating portion 12b such as a resin.
  • a metal conductor such as stainless steel
  • an insulating portion 12b such as a resin.
  • the conductor include stainless steel, iron, copper, brass, aluminum, gold-plated metal, carbon, conductive polymer, and the like.
  • the conductive portion 12a (an example of a conductor that is grounded to at least a part of the outside of the bottle) has a bottom portion and has a shape that covers the bottom portion p2 and the trunk portion p1 of the preform P. For example, when the body portion p1 of the preform P has a cylindrical shape, the conductive portion 12a has a larger cylindrical shape than the preform P. In addition, the conductive portion 12a is grounded.
  • the insulating portion 12b (an example of an insulator between the bottle and the conductor) is made of resin, has a predetermined thickness, exists between the preform P and the conductive portion 12a, and functions as a spacer.
  • the insulating part 12b has a bottom, the inside of the insulating part 12b has a shape into which the preform P can be inserted, and the outside has a shape that fits in the conductive part 12a.
  • the insulating part 12b is in contact with the conductive part 12a at a part of its outer peripheral surface and at the bottom.
  • Examples of the material of the insulating portion 12b include phenol resin, epoxy resin, polypropylene, polyethylene, polyethylene terephthalate, and the like.
  • the insulating part 12b protrudes from the conductive part 12a in the opening direction of the preform P. That is, the length (depth) in the longitudinal direction of the insulating portion 12b is longer than the height of the preform P.
  • the length (depth) of the conductive portion 12a in the longitudinal direction is preferably about the same as the height of the opening portion p3 of the preform P in the state where the insulating portion 12b exists.
  • the power supply unit 13 is a power supply that generates a high voltage with a constant voltage, a constant current, or a constant power.
  • the power supply unit 13 includes a converter that performs frequency conversion for increasing the frequency of the commercial power supply, a high-voltage transformer that boosts voltage to generate corona discharge, and the like.
  • the power supply unit 13 applies a high voltage that causes corona discharge to the electrode 11.
  • the drive unit 14 (an example of a drive unit) includes a motor such as a servo motor.
  • the drive unit 14 is connected to the electrode 11. As shown in FIG. 2, the driving unit 14 drives the electrode 11 to pass through the opening of the preform P and insert it into the preform P. Then, the drive unit 14 is driven close to the bottom of the inner surface of the preform P and is pulled out from the preform P.
  • the drive unit 14 may perform an operation of inserting or removing the electrode 11 while rotating the electrode 11 about the major axis direction of the electrode 11 (the opening direction of the preform P).
  • the drive unit 15 (an example of a drive unit) includes a motor such as a servo motor.
  • the drive unit 15 is connected to the bottom of the ground unit 12. As shown in FIG. 2, the drive unit 15 drives the ground unit 12 so as to cover the preform P from its bottom. After the discharge process, the drive unit 15 drives the ground unit 12 so as to remove the ground unit 12 from the preform P.
  • the drive unit 15 may rotate the grounding part 12 on which the preform P is set together with the preform P about the major axis direction of the electrode 11 (the opening direction of the preform P) as an axis.
  • the control unit 16 has a CPU (Central Processing Unit) and a memory. Based on the program stored in the memory, the CPU controls on / off of the power supply unit 13, voltage, and the like, and controls driving of the driving unit 14 and the driving unit 15. Further, the control unit 16 may control the operation of the holding unit 17.
  • CPU Central Processing Unit
  • the preform P is set in the corona discharge treatment apparatus 10 (step S1). Specifically, a preform P transport device (not shown) transports the preform P to the corona discharge treatment device 10.
  • the preform P held by the holding unit 17 is set at a predetermined position of the corona discharge treatment apparatus 10.
  • the corona discharge treatment apparatus 10 confirms whether the preform P is set at a predetermined position by a sensor or the like (not shown).
  • the driving unit 15 stores the preform P in the grounding part 12 from the bottom part p ⁇ b> 2 of the preform P in the opening direction of the preform P. Drive. Then, as shown in FIG. 5A, the preform P is accommodated in the ground portion 12. At this time, the preform P is held by the holding unit 17, but the illustration is omitted.
  • the corona discharge treatment apparatus 10 applies a voltage to the electrode 11 (step S2).
  • the power supply unit 13 applies a voltage to the electrode 11 so that corona discharge is generated in the air from the electrode discharge unit 11a of the electrode 11.
  • a corona discharge C1 is generated from the circumferential portion of the disk of the electrode discharge portion 11a. Since the electrode discharge part 11a is separated from the conductive part 12a of the ground part 12, the corona discharge C1 is a discharge mode of corona discharge with weak directivity.
  • the corona discharge treatment apparatus 10 starts the insertion operation of the electrode 11 (step S3).
  • the drive unit 14 of the electrode 11 starts an insertion operation of the electrode 11 generating corona discharge.
  • the drive unit 14 may be inserted while rotating the electrode 11.
  • the drive unit 15 may rotate the ground unit 12 together with the preform P to relatively rotate the preform P and the electrode 11.
  • the discharge mode changes to corona discharge having increased directivity in the direction of the conductive part 12a.
  • FIG. 5B when the electrode discharge portion 11a enters the opening p3 of the preform P, a corona discharge C2 having strong directivity is generated from the circumferential portion of the electrode discharge portion 11a.
  • the corona discharge C2 is a corona discharge discharge mode with strong directivity.
  • the surface of the inner diameter part of the opening part p3 is modified by the corona discharge C2.
  • the drive unit 14 may pass the electrode discharge portion 11a early.
  • the drive unit 14 further inserts the electrode 11 into the preform P.
  • the electrode 11 is inserted toward the bottom of the preform P, the inner surface of the body portion p1 of the preform P is sequentially modified by the corona discharge C2.
  • the corona discharge treatment apparatus 10 brings the electrode 11 close to the bottom surface of the preform P and processes the inner surface of the bottom portion p2 of the preform P (step S4).
  • the drive unit 14 of the electrode 11 brings the electrode discharge unit 11a closer to the bottom portion p2 of the inner surface of the preform P under the control of the control unit 16.
  • the surface discharge corona starts from the circular portion of the electrode discharge portion 11a (the surface facing the bottom surface of the conductive portion 12a).
  • Discharge C3 is generated. Since the impedance of the surface portion of the electrode discharge part 11a and the conductive part 12a of the ground part 12 is lower than the impedance of the circumferential part of the electrode discharge part 11a and the conductive part 12a of the ground part 12, the surface of the electrode discharge part 11a A surface discharge corona discharge C3 (an example of a discharge for treating the bottom p2 of the inner surface of the preform P) is generated from the portion. That is, the corona discharge mode changes from the corona discharge C2 to the corona discharge C3.
  • the bottom p2 of the inner surface of the preform P begins to be modified by the corona discharge C3 of the surface discharge.
  • the drive unit 14 or the drive unit 15 brings the electrode 11 closer to the bottom p2 on the inner surface of the preform P while relatively rotating the electrode 11 and the preform P about the opening direction of the preform P. Also good.
  • the corona discharge C3 is changed to the discharge C4 (an example of discharge for processing the bottom portion p2 of the inner surface of the preform P).
  • the aspect of corona discharge changes.
  • the discharge C4 is a creeping discharge along the inner surface of the bottom portion p2.
  • a discharge is generated such that the corona discharge discharged from the surface portion of the electrode discharge portion 11a spreads along the bottom portion p2 of the inner surface of the preform P over the entire inner surface of the bottom portion p2. Due to the discharge C4, the entire inner surface of the bottom portion p2 is easily modified.
  • the corona discharge treatment apparatus 10 starts an operation of removing the electrode 11 (step S5). Specifically, under the control of the control unit 16, the driving unit 14 of the electrode 11 starts an operation of pulling out the electrode 11 that has generated corona discharge. As the electrode 11 is removed, the discharge mode changes from the discharge C4 to the corona discharge C3 instead of the corona discharge C3. Even in the operation of removing the electrode 11, the inner surface of the preform P is modified. The drive unit 14 may pull out the electrode 11 while rotating the electrode 11. Further, the operation of removing the electrode 11 by stopping the application of voltage may be performed.
  • the corona discharge treatment apparatus 10 stops applying the voltage (step S6).
  • the power supply unit 13 stops applying voltage to the electrode 11 under the control of the control unit 16, and the generation of corona discharge is prevented. stop.
  • the inner diameter portion of the opening portion p3 of the preform P is close to the circumferential portion of the electrode discharge portion 11a and is easily modified, so that the position of the electrode 11 has come to a position as shown in FIG. 5B.
  • the power supply unit 13 may stop applying the voltage to the electrode 11.
  • the corona discharge treatment apparatus 10 removes the preform P (step S7).
  • the drive unit 14 drives the ground unit 12 so as to remove the preform P accommodated in the ground unit 12.
  • the preform P held by the holding unit 17 is removed from the fixed position of the corona discharge treatment apparatus 10, and the conveying apparatus conveys the preform P to the position of the next process.
  • the electrode 11 that has passed through the opening p3 of the preform P is brought close to the bottom p2 of the inner surface of the preform P, and the corona discharge mode is changed, so that the bottom of the preform P is changed. Since the process is efficiently performed up to p2, the entire inside of the preform P can be modified efficiently. Furthermore, it is not necessary to supply a special gas such as argon, and the corona discharge is performed in the normal atmosphere, so that the cost can be reduced.
  • the entire inner surface of the bottom portion p2 is easily modified. Further, the bottom portion p2 is modified in a shorter time.
  • the grounded conductive portion 12a (an example of a conductor) is provided on at least a part of the outside of the preform P, the directivity of discharge from the electrode discharge portion 11a toward the preform P is improved, and the preform is improved.
  • the inner surface of the reform P can be efficiently modified.
  • the insulating portion 12b (an example of an insulator) is provided between the preform P and the conductive portion 12a, the discharge from the electrode discharge portion 11a is stabilized, and uniform modification is easily performed.
  • the insulating portion 12b (an example of an insulator) protrudes from the conductive portion 12a (an example of a conductor) in the opening direction of the preform P
  • the preform P starts from the top of the opening p3 of the preform P. Since a stable discharge from the electrode 11 is ensured on the entire inner surface of the substrate, an appropriate surface treatment can be performed.
  • the inner surface of the preform P is modified so that its wettability is improved.
  • the contact angle with water is approximately 80 degrees, but is modified so as to be approximately 75 degrees or less.
  • the preform P whose inner surface has been modified by corona discharge treatment as described above is stored and stored in a container or the like together with a number of other preforms P that have been similarly reformed and molded, or immediately thereafter. It is subjected to a sterilization treatment as described.
  • the preform P is subjected to a pre-form preheating step and preheated to the pre-sterilization temperature by supplying hot air H from the nozzle 21.
  • the preform P is subjected to a preform hydrogen peroxide supply step, and a mist M or gas G of hydrogen peroxide solution or a mixture thereof is sprayed from the nozzle 22. Is sterilized.
  • the hydrogen peroxide mist M or gas G or a mixture thereof is produced, for example, by the generator 46 shown in FIG.
  • the hydrogen peroxide solution is an aqueous solution containing 20 to 60% by weight of hydrogen peroxide and includes additives such as stabilizers.
  • the concentration of hydrogen peroxide is preferably 35% by weight.
  • This generator 46 includes a hydrogen peroxide solution supply unit 47 as a two-fluid spray that supplies an aqueous solution of hydrogen peroxide as a sterilizing agent in the form of a mist, and a peroxidation supplied from the hydrogen peroxide solution supply unit 47.
  • a vaporizing section 48 that heats and vaporizes the spray of hydrogen water to a temperature above its boiling point and below its non-decomposition temperature.
  • the hydrogen peroxide solution supply unit 47 introduces hydrogen peroxide solution and compressed air from the hydrogen peroxide solution supply channel 47a and the compressed air supply channel 47b, respectively, and sprays the hydrogen peroxide solution into the vaporization unit 48. ing.
  • the vaporizer 48 is a pipe having a heater 48a sandwiched between inner and outer walls, and heats and vaporizes the spray of hydrogen peroxide water blown into the pipe.
  • the vaporized hydrogen peroxide gas G is ejected from the nozzle 45 toward the opening p3 of the preform P in the state of mist M, gas G, or a mixture thereof.
  • mist M or gas G ejected from the nozzle 22 or a mixture thereof enters the preform P from the opening p3 and flows down through the outside of the preform P as shown in FIG.
  • the sterilized preform P is subjected to a preform heating step as shown in FIG. 7C and heated to the molding temperature by the heater 23.
  • a preform heating step as shown in FIG. 7C and heated to the molding temperature by the heater 23.
  • hydrogen peroxide adhering to the preform P is further activated in combination with the preliminary heating, and the sterilizing effect is further improved.
  • normal temperature or heated air can be sprayed onto the hydrogen peroxide solution adhering portion to remove the adhering hydrogen peroxide solution or to enhance the sterilizing effect.
  • the preform P heated to a predetermined temperature is blow-molded into a bottle B (see FIG. 8E) in a mold 24 as shown in FIG. 8D.
  • reference numeral 9 denotes a stretched rod.
  • the bottle 2 is taken out of the mold 24 and stored in a container or the like together with many other bottles 2 formed in the same manner, or immediately subjected to a sterilization process.
  • the sterilized contents can be filled in a sterilized state with a filling device connected to the molding machine without sterilization, and sealed with a sterilized cap.
  • the opening part and the support ring of the bottle B are not different from the opening part p3 and the support ring p4 of the preform P, the same reference numerals are used.
  • the blow-molded bottle B is then subjected to the container preheating step, and the nozzle 43 is inserted into the bottle B from the opening p3 of the bottle B. Hot air is sent into the bottle B from the nozzle 43.
  • the heat during the heating of the preform P remains in the bottle B, so the step for preheating the container can be omitted.
  • the nozzles 44 and 44 are installed so as to face the outer surface of the opening p3 of the bottle B, and hot air is blown from the nozzles 44 and 44 to the opening p3 to further heat the opening p3.
  • the opening p3 is relatively thick including the support ring p4, and only the hot air from the nozzle 43 may not sufficiently heat the opening p3 and the support ring p4.
  • the reason why the nozzle 43 is inserted into the bottle B is to send hot air into the bottle B with certainty.
  • the insertion amount of the nozzle 43 may be appropriately changed according to the flow rate of hot air, the diameter of the opening p3, etc., but is provided between the opening p3 and the body b1 of the bottle B as shown in FIG.
  • the tip of the nozzle 43 may be positioned in the transition region of the bottle diameter.
  • the transition region can be defined as a range in which the bottle diameter expands to, for example, 70% of the maximum diameter from the lower end of the opening p3.
  • the preheating is desirably performed so that the inner surface of the bottle B becomes 40 ° C. or higher.
  • the said container preheating is performed as needed, and can also be abbreviate
  • the preheated bottle B is transported to the container hydrogen peroxide supply step.
  • the mist M or gas G of hydrogen peroxide solution or a mixture thereof is supplied from the nozzle 45 to the inside of the bottle B.
  • the hydrogen peroxide mist M or gas G or a mixture thereof is generated by a device similar to the generating device 46 described above.
  • the mist M or gas G ejected from the nozzle 45 or a mixture thereof enters the bottle B through the opening p3 and flows along the outer surface of the bottle B as shown in FIG.
  • the outer surface as well as the inner surface of the bottle B are effectively sterilized by hydrogen peroxide.
  • the amount of hydrogen peroxide mist attached to one 500 mL bottle is preferably in the range of 5 ⁇ L to 100 ⁇ L in terms of a 35 wt% hydrogen peroxide solution. That is, the amount of mist M is set so that hydrogen peroxide equivalent to when hydrogen peroxide solution containing 35% by weight of hydrogen peroxide is supplied into the bottle in the range of 5 ⁇ L to 100 ⁇ L is attached to bottle B. It is preferable.
  • the blowing time of the mist M is preferably in the range of 0.1 second to 1 second with respect to one bottle.
  • a tunnel 49 that allows the bottle B to pass is provided below the nozzle 45 as necessary. Since the mist M of the hydrogen peroxide solution fills the tunnel 49, the mist M of the hydrogen peroxide solution easily adheres to the outer surface of the bottle B, and the sterilizing effect on the outer surface of the bottle B is improved accordingly.
  • the bottle B is subjected to an air rinse step.
  • the sterilized air N is blown into the bottle B from the nozzle 50, and hydrogen peroxide, foreign matter, and the like are removed from the bottle B by the flow of the sterilized air N.
  • Aseptic air N is preferably heated hot air, but it may be at room temperature.
  • hot air is sent in, the bottle B is heated from the inner surface, the sterilizing effect by the mist M of the hydrogen peroxide solution is enhanced, and the permeation of hydrogen peroxide into the bottle B is suppressed, so It becomes easier to float on the inner surface. Further, the mist drifting inside the bottle B is discharged out of the bottle B by hot air. At this time, since the sterilization is sufficiently performed by the mist M of the hydrogen peroxide solution attached to the inner surface of the bottle B, the sterilization effect is lost even if the mist M drifting in the internal space of the bottle B is discharged. Rather, the excessive permeation of hydrogen peroxide into the inner surface of the bottle B can be suppressed by discharging the excessive mist M at an early stage.
  • the bottle B is held for a predetermined time in a state in which the mist M of hydrogen peroxide solution is introduced into the bottle B before moving to the air rinse step.
  • the inner surface of the bottle B is modified by the corona discharge treatment, and the hydrogen peroxide solution film is quickly and uniformly adhered. Therefore, it can shift to an air rinse step immediately after introduction of hydrogen peroxide. Accordingly, speeding up of the sterilization treatment can be achieved. Further, it is possible to avoid the deformation of the bottle B due to the heat by lowering the temperature of the air.
  • an air rinsing method in which the bottle B in FIG. 8 (C1) is in an upright state an air rinsing method in which the bottle B is in an inverted state as in FIG. 9 (G2) may be adopted.
  • the bottle B is turned upside down, and the sterile air N is blown into the bottle B from the opening p3 which is directed downward. It can be made easy to drop out of bottle B from p3. Or you may make it perform the process of FIG. 9 (G2), without blowing in aseptic air N following the air rinse process of FIG. 8 (G1).
  • the nozzle 50 is blown in a state of being arranged outside the bottle B.
  • the sterile air N may be blown into the bottle B by inserting the nozzle 50 into the bottle B. Good. It is desirable to insert the nozzle 50 up to the transition region of the bottle diameter as in the preheating step.
  • bottle B After air rinsing, as shown in FIG. 9 (H), bottle B is sent to the water rinsing step.
  • the bottle B is inverted, the nozzle 51 is inserted into the bottle B, and aseptic hot water W heated from the nozzle 51 is sent as a cleaning liquid.
  • This sterile water may be at room temperature.
  • the hot water W is blown into the bottle B, the hydrogen peroxide adhering to the inner surface of the bottle B is washed out of the bottle B. Foreign matter is also removed. It is desirable to insert the nozzle 51 up to a position overlapping the transition region inside the bottle B as in the preheating step and the air rinsing step.
  • the inner surface of the bottle B is subjected to the corona discharge treatment at the stage of the preform P.
  • a small amount of hydrogen peroxide solution is adhered to the inner surface of the bottle B as a thin film without unevenness. . Therefore, the residual hydrogen peroxide can be sufficiently removed only by the air rinse step. In such a case, the water rinsing step can be omitted.
  • the beverage a is filled into the bottle B from the nozzle 52 as shown in FIG.
  • the beverage a is sterilized in advance.
  • the bottle B filled with the beverage a is sealed by screwing the cap C into the opening p3 of the bottle B as shown in FIG.
  • the cap C is sterilized in advance.
  • the path from the preform preheating step (FIG. 7A) to the sealing step (FIG. 9J) through the molding of the bottle B to the preform P or the preform P is not shown.
  • Conveying means including a wheel train for conveying the bottle B is provided.
  • at least the path from the hydrogen peroxide solution supply step (FIG. 7B) to the preform P to the bottle B sealing step (FIG. 9J) is covered with a sterile chamber. Thereby, filling of the contents is performed aseptically and automatically.
  • a conductor having a structure different from that in the first embodiment is used for the corona discharge treatment.
  • the ground part 42 (an example of a grounded conductor) has no insulating part and is composed of only a grounded conductor.
  • the preform P is set so that the preform P does not come into contact with the ground portion 42 of the conductor. Further, the opening portion p3 of the preform P slightly protrudes from the opening portion of the ground portion 42.
  • the corona discharge treatment apparatus 10 has an electrode 11 that can pass through an opening of a bottle B that is a resin container, a grounded ground portion 12, and a voltage at which corona discharge is generated at the electrode 11.
  • a power supply unit 13 to be applied a drive unit 14 for inserting the electrode 11 into the bottle B, a drive unit 15 for covering the bottle B with the ground unit 12, and a control unit 16 for controlling the movement of the drive unit 14 and the drive unit 15.
  • a control unit 16 for controlling the movement of the drive unit 14 and the drive unit 15.
  • Corona discharge treatment apparatus 10 modifies the inner surface of bottle B by corona discharge. For example, electrons emitted from the electrode 11 by corona discharge are accelerated in an electric field and collide with electrons and molecules in the atmosphere, thereby causing excitation, dissociation, and ionization. Electrons are also emitted from ionized atoms and molecules. Electrons reach the surface layer of the resin and cut off the main chain and side chain of the polymer bond. The polymer surface layer thus cut is in a chemically radical state. And, oxygen radicals, ozone, etc.
  • the bottle B is held at a predetermined position of the corona discharge treatment apparatus 10 by the holding unit 17.
  • the bottle B has a body part b1, a bottom part b2 that closes the bottom of the body part b1, and at least one opening part b3 provided on the side facing the bottom part b2.
  • the shape of the body b1 of the bottle B is, for example, a substantially cylindrical shape.
  • drum b1 spreads from the opening part b3, and transfers to a cylindrical shape.
  • the body portion b1 of the bottle B may have a corrugated wall in part in the direction from the bottom portion b2 to the opening portion b3.
  • the shape of the body portion b1 of the bottle B may be other shapes such as a rectangular tube shape, for example.
  • a male screw is formed outside the tubular opening b3.
  • the female screw of the cap C can be screwed into the female screw of the opening b3, and the bottle B is closed by the screwing of the female male screw.
  • the size of the opening of the opening b3 is smaller than the size of the bottom b2, and smaller than the cross section of the body b1.
  • a support ring b4 is formed in a flange shape outside the opening b3. When the holding portion 17 is hung on the support ring b ⁇ b> 4, the bottle B is suspended by the holding portion 17.
  • Examples of the material of the bottle B include low density polyethylene, high density polyethylene, linear low density polyethylene, polypropylene, a single or a mixture of two or more polyolefins such as cyclic polyolefin, ethylene-vinyl alcohol copolymer, nylon, polyethylene terephthalate.
  • Non-olefinic resins such as tarates can be mentioned, and the bottle B is formed by a single layer or a multilayer structure of two or more of these resins. At least the inner surface of the bottle B is formed of the resin.
  • the size of the bottle B can be set to 500 mL capacity, for example.
  • the object filled in the bottle B may be not only a liquid but also an object including a granular material, a lump or the like, or an object having a high viscosity.
  • the electrode 11 has the same structure as that of the electrode shown in FIG. 3, and has an electrode discharge portion 11a and an electrode support 11b.
  • the electrode 11 is a metal conductor such as stainless steel.
  • the electrode 11 has a shape and size that can pass through the opening of the bottle B, and has a length that can approach the bottom of the inner surface of the bottle B.
  • the electrode discharge part 11a has a disk shape smaller than the inner diameter of the opening b3 of the bottle B, and the electrode support 11b has a length that can approach the bottom of the inner surface of the bottle B.
  • the earth portion 12 (an example of a grounded conductor) includes a conductive portion 12a that is a metal conductor such as stainless steel, and an insulating portion 12b such as a resin.
  • a metal conductor such as stainless steel
  • an insulating portion 12b such as a resin.
  • the conductor include stainless steel, iron, copper, brass, aluminum, gold-plated metal, carbon, conductive polymer, and the like.
  • the conductive portion 12a (an example of a conductor that is grounded to at least a part of the outside of the bottle) has a bottom portion and covers the bottom portion b2 and the body portion b1 of the bottle B.
  • the conductive part 12a has a larger cylindrical shape than the bottle B.
  • the conductive portion 12a is grounded.
  • the insulating portion 12b (an example of an insulator between the bottle and the conductor) is made of resin, has a predetermined thickness, exists between the bottle B and the conductive portion 12a, and functions as a spacer.
  • the insulating part 12b has a bottom, the inside of the insulating part 12b has a shape into which the bottle B can be inserted, and the outside has a shape that fits in the conductive part 12a.
  • the insulating part 12b is in contact with the conductive part 12a at a part of its outer peripheral surface and at the bottom.
  • Examples of the material of the insulating portion 12b include phenol resin, epoxy resin, polypropylene, polyethylene, polyethylene terephthalate, and the like.
  • the insulating part 12b protrudes from the conductive part 12a in the opening direction of the bottle B. That is, the length (depth) in the longitudinal direction of the insulating portion 12b is longer than the height of the bottle B.
  • the length (depth) of the conductive portion 12a in the longitudinal direction is preferably about the same as the height of the opening b3 of the bottle B in the state where the insulating portion 12b exists.
  • the power supply unit 13 is a power supply that generates a high voltage with a constant voltage, a constant current, or a constant power.
  • the power supply unit 13 includes a converter that performs frequency conversion for increasing the frequency of the commercial power supply, a high-voltage transformer that boosts voltage to generate corona discharge, and the like.
  • the power supply unit 13 applies a high voltage that causes corona discharge to the electrode 11.
  • the drive unit 14 (an example of a drive unit) includes a motor such as a servo motor.
  • the drive unit 14 is connected to the electrode 11. As illustrated in FIG. 12, the driving unit 14 performs driving to insert the electrode 11 into the bottle B through the opening of the bottle B. And the drive part 14 approaches the bottom part of the inner surface of the bottle B, and performs the drive extracted from the bottle B.
  • the driving unit 14 may perform an operation of inserting or removing the electrode 11 while rotating the electrode 11 about the major axis direction of the electrode 11 (the opening direction of the bottle B).
  • the drive unit 15 (an example of a drive unit) includes a motor such as a servo motor.
  • the drive unit 15 is connected to the bottom of the ground unit 12. As shown in FIG. 12, the drive part 15 drives the earthing
  • the control unit 16 has a CPU (Central Processing Unit) and a memory. Based on the program stored in the memory, the CPU controls on / off of the power supply unit 13, voltage, and the like, and controls driving of the driving unit 14 and the driving unit 15. Further, the control unit 16 may control the operation of the holding unit 17.
  • CPU Central Processing Unit
  • the bottle B is set in the corona discharge treatment apparatus 10 (step S1). Specifically, a bottle B conveying device (not shown) conveys the blown bottle B to the corona discharge treatment device 10.
  • the bottle B held by the holding unit 17 is set at a predetermined position of the corona discharge treatment apparatus 10.
  • the corona discharge treatment apparatus 10 confirms whether the bottle B is set at a predetermined position by a sensor or the like.
  • the drive part 15 drives the ground part 12 in the opening direction of the bottle B so that the bottle B is accommodated in the ground part 12 from the bottom part of the bottle B. And as shown to FIG. 14A, the bottle B is accommodated in the earthing
  • FIG. 14A Although the bottle B is hold
  • the corona discharge treatment apparatus 10 applies a voltage to the electrode 11 (step S2).
  • the power supply unit 13 applies a voltage to the electrode 11 so that corona discharge is generated in the air from the electrode discharge unit 11a of the electrode 11.
  • a corona discharge C1 is generated from the circumferential portion of the disk of the electrode discharge portion 11a. Since the electrode discharge part 11a is separated from the conductive part 12a of the ground part 12, the corona discharge C1 is a discharge mode of corona discharge with weak directivity.
  • the corona discharge treatment apparatus 10 starts the insertion operation of the electrode 11 (step S3).
  • the drive unit 14 of the electrode 11 starts an insertion operation of the electrode 11 generating corona discharge.
  • the drive unit 14 may be inserted while rotating the electrode 11. Or you may make it the drive part 15 rotate the earth
  • the discharge mode changes to corona discharge having increased directivity in the direction of the conductive part 12a.
  • the electrode discharge part 11a enters the opening b3 of the bottle B, corona discharge C2 having strong directivity is generated from the circumferential part of the electrode discharge part 11a.
  • the corona discharge C2 is a corona discharge discharge mode with strong directivity.
  • the surface of the inner diameter part of the opening b3 is modified by the corona discharge C2.
  • the drive unit 14 may pass the electrode discharge portion 11a early.
  • the drive unit 14 further inserts the electrode 11 into the bottle B.
  • the electrode 11 is inserted toward the bottom of the bottle B, the inner surface of the body b1 of the bottle B is sequentially modified by the corona discharge C2.
  • the corona discharge treatment apparatus 10 brings the electrode 11 close to the bottom surface of the bottle B and processes the bottom inner surface of the bottle B (step S4).
  • the drive unit 14 of the electrode 11 brings the electrode discharge unit 11a closer to the bottom b2 of the inner surface of the bottle B under the control of the control unit 16.
  • the surface discharge corona discharge starts from the circular surface part of the electrode discharge part 11a (the surface facing the bottom surface of the conductive part 12a).
  • C3 is generated. Since the impedance of the surface portion of the electrode discharge part 11a and the conductive part 12a of the ground part 12 is lower than the impedance of the circumferential part of the electrode discharge part 11a and the conductive part 12a of the ground part 12, the surface of the electrode discharge part 11a A surface discharge corona discharge C3 (an example of a discharge for treating the bottom b2 of the inner surface of the bottle B) is generated from the portion. That is, the corona discharge mode changes from the corona discharge C2 to the corona discharge C3.
  • the bottom b2 of the inner surface of the bottle B begins to be modified by the corona discharge C3 of the surface discharge.
  • the driving unit 14 or the driving unit 15 may bring the electrode 11 closer to the bottom b2 on the inner surface of the bottle B while relatively rotating the electrode 11 and the bottle B with the opening direction of the bottle B as an axis.
  • the corona discharge C3 is discharged to the discharge C4 (an example of the discharge for processing the bottom b2 of the inner surface of the bottle B).
  • the discharge C4 is a creeping discharge along the inner surface of the bottom b2.
  • a discharge is generated such that the corona discharge discharged from the surface portion of the electrode discharge portion 11a spreads along the bottom portion b2 of the inner surface of the bottle B over the entire inner surface of the bottom portion b2. Due to the discharge C4, the entire inner surface of the bottom b2 is easily modified.
  • the corona discharge treatment apparatus 10 starts an operation of removing the electrode 11 (step S5). Specifically, under the control of the control unit 16, the driving unit 14 of the electrode 11 starts an operation of pulling out the electrode 11 that has generated corona discharge. As the electrode 11 is removed, the discharge mode changes from the discharge C4 to the corona discharge C3 instead of the corona discharge C3. Even in the operation of removing the electrode 11, the inner surface of the bottle B is modified. The drive unit 14 may pull out the electrode 11 while rotating the electrode 11. Further, the operation of removing the electrode 11 by stopping the application of voltage may be performed.
  • the corona discharge treatment apparatus 10 stops applying the voltage (step S6).
  • control of the control unit 16 causes the power supply unit 13 to stop applying voltage to the electrode 11 and to generate corona discharge. stop.
  • the power supply unit 13 may stop applying the voltage to the electrode 11.
  • the corona discharge treatment apparatus 10 removes the bottle B (step S7).
  • the drive unit 14 drives the ground unit 12 so as to remove the bottle B stored in the ground unit 12.
  • the bottle B held by the holding unit 17 is removed from the fixed position of the corona discharge treatment apparatus 10, and the conveying apparatus conveys the bottle B to the position of the next process.
  • the electrode 11 that has passed through the opening b3 of the bottle B is brought close to the bottom b2 on the inner surface of the bottle B, and the corona discharge mode is changed to achieve efficiency up to the bottom b2 of the bottle B. Since it is processed well, the entire inside of the bottle B can be reformed efficiently. Furthermore, it is not necessary to supply a special gas such as argon, and the corona discharge is performed in the normal atmosphere, so that the cost can be reduced.
  • a special gas such as argon
  • the electrode 11 when the electrode 11 is further brought closer to the bottom b2 of the inner surface of the bottle B until the discharge C4 along the bottom b2 of the inner surface of the bottle B occurs, the entire inner surface of the bottom b2 is easily modified. Further, the bottom b2 is reformed in a shorter time.
  • the directivity of discharge from the electrode discharge portion 11a toward the bottle B is improved, and the bottle B The inner surface can be efficiently modified.
  • the insulating part 12b (an example of an insulator) is provided between the bottle B and the conductive part 12a, the discharge from the electrode discharge part 11a is stabilized, and uniform reforming is facilitated.
  • the insulating part 12b (an example of an insulator) protrudes from the conductive part 12a (an example of a conductor) in the opening direction of the bottle B, the entire inner surface of the bottle B from the top of the opening b3 of the bottle B.
  • an appropriate surface treatment can be performed.
  • the inner surface of the bottle B is modified so that its wettability is improved.
  • the contact angle with respect to water is approximately 98 degrees, but is modified so as to be approximately 75 degrees or less.
  • the bottle B whose inner surface is modified by the corona discharge treatment as described above is subjected to a sterilization treatment as described below.
  • the bottle B is subjected to a preheating step, and the nozzle 43 is inserted into the bottle B from the opening b3 of the bottle B. Hot air is sent into the bottle B from the nozzle 43.
  • the nozzles 44 and 44 are installed so as to face the outer surface of the opening b3 of the bottle B, and hot air is blown from the nozzles 44 and 44 to the opening b3 to further heat the opening b3.
  • the opening b3 is relatively thick including the support ring b4, and the opening b3 and the support ring b4 may not be sufficiently heated only by the hot air from the nozzle 43.
  • the reason why the nozzle 43 is inserted into the bottle B is to send hot air into the bottle B with certainty.
  • the insertion amount of the nozzle 43 may be appropriately changed according to the flow rate of hot air, the diameter of the opening b3, etc., but is provided between the opening b3 and the body b1 of the bottle B as shown in FIG.
  • the tip of the nozzle 43 may be positioned in the transition region of the bottle diameter.
  • the transition region can be defined as a range in which the bottle diameter expands to, for example, 70% of the maximum diameter from the lower end of the opening b3.
  • the preheating is desirably performed so that the inner surface of the bottle B becomes 40 ° C. or higher.
  • the preheating is performed as necessary, and can be omitted.
  • Pre-heated bottle B is transported to the hydrogen peroxide supply step.
  • the mist M or gas G of hydrogen peroxide solution or a mixture thereof is supplied from the nozzle 45 to the inside of the bottle B.
  • the hydrogen peroxide mist M or gas G or a mixture thereof is produced, for example, by the generator 46 having the same structure as shown in FIG.
  • the hydrogen peroxide solution is an aqueous solution containing 20 to 60% by weight of hydrogen peroxide and includes additives such as stabilizers.
  • the concentration of hydrogen peroxide is preferably 35% by weight.
  • This generator 46 includes a hydrogen peroxide solution supply unit 47 as a two-fluid spray that supplies an aqueous solution of hydrogen peroxide as a sterilizing agent in the form of a mist, and a peroxidation supplied from the hydrogen peroxide solution supply unit 47.
  • a vaporizing section 48 that heats and vaporizes the spray of hydrogen water to a temperature above its boiling point and below its non-decomposition temperature.
  • the hydrogen peroxide solution supply unit 47 introduces hydrogen peroxide solution and compressed air from the hydrogen peroxide solution supply channel 47a and the compressed air supply channel 47b, respectively, and sprays the hydrogen peroxide solution into the vaporization unit 48. ing.
  • the vaporizer 48 is a pipe having a heater 48a sandwiched between inner and outer walls, and heats and vaporizes the spray of hydrogen peroxide water blown into the pipe.
  • the vaporized hydrogen peroxide gas G is ejected from the nozzle 45 toward the opening of the opening b3 of the bottle 1 in the state of mist M, gas G, or a mixture thereof.
  • the mist M or gas G ejected from the nozzle 45 or a mixture thereof flows into the bottle B through the opening b3 and flows down through the outside of the bottle B as shown in FIG.
  • the outer surface as well as the inner surface of the bottle B are effectively sterilized by hydrogen peroxide.
  • the amount of hydrogen peroxide mist attached to one 500 mL bottle is preferably in the range of 5 ⁇ L to 100 ⁇ L in terms of a 35 wt% hydrogen peroxide solution. That is, the amount of mist M is set so that hydrogen peroxide equivalent to when hydrogen peroxide solution containing 35% by weight of hydrogen peroxide is supplied into the bottle in the range of 5 ⁇ L to 100 ⁇ L is attached to bottle B. It is preferable.
  • the blowing time of the mist M is preferably in the range of 0.1 second to 1 second with respect to one bottle.
  • a tunnel 49 that allows the bottle B to pass therethrough is provided below the nozzle 45 as necessary. Since the mist M of the hydrogen peroxide solution fills the tunnel 49, the mist M of the hydrogen peroxide solution easily adheres to the outer surface of the bottle B, and the sterilizing effect on the outer surface of the bottle B is improved accordingly.
  • the bottle B is subjected to an air rinse step.
  • the sterilized air N is blown into the bottle B from the nozzle 50, and hydrogen peroxide, foreign matter, and the like are removed from the bottle B by the flow of the sterilized air N.
  • Aseptic air N is preferably heated hot air, but it may be at room temperature.
  • hot air is sent in, the bottle B is heated from the inner surface, the sterilizing effect by the mist M of the hydrogen peroxide solution is enhanced, and the permeation of hydrogen peroxide into the bottle B is suppressed, so It becomes easier to float on the inner surface. Further, the mist drifting inside the bottle B is discharged out of the bottle B by hot air. At this time, since the sterilization is sufficiently performed by the mist M of the hydrogen peroxide solution attached to the inner surface of the bottle B, the sterilization effect is lost even if the mist M drifting in the internal space of the bottle B is discharged. Rather, the excessive permeation of hydrogen peroxide into the inner surface of the bottle B can be suppressed by discharging the excessive mist M at an early stage.
  • the bottle B is held for a predetermined time in a state in which the mist M of hydrogen peroxide solution is introduced into the bottle B before moving to the air rinse step.
  • the inner surface of the bottle B is modified by the corona discharge treatment, and the hydrogen peroxide solution film is quickly and uniformly adhered. Therefore, it can shift to an air rinse step immediately after introduction of hydrogen peroxide. Accordingly, speeding up of the sterilization treatment can be achieved. Further, it is possible to avoid the deformation of the bottle B due to the heat by lowering the temperature of the air.
  • an air rinsing method performed with the bottle B in FIG. 20 (C2) may be employed instead of the air rinsing method performed with the bottle B in FIG. 20 (C1) in an upright state.
  • an air rinsing method performed with the bottle B in an inverted state as in FIG. 20 (C2) may be employed.
  • the bottle B is turned upside down so that aseptic air N is blown into the bottle B from the opening b3 that faces downward, the foreign matter in the bottle B is opened. It can be made easy to drop out of the bottle B from b3. Or you may make it perform the process of the figure (C2), without blowing in aseptic air N following the air rinse process of FIG.20 (C1).
  • the nozzle 50 is blown in a state of being arranged outside the bottle B.
  • the sterile air N may be blown into the bottle B by inserting the nozzle 50 into the bottle B. Good. It is desirable to insert the nozzle 50 up to the transition region of the bottle diameter as in the preheating step.
  • the bottle B After air rinsing, as shown in FIG. 21 (D), the bottle B is sent to the water rinsing step.
  • the bottle B is inverted, the nozzle 51 is inserted into the bottle B, and aseptic hot water H heated from the nozzle 51 is fed as a cleaning liquid.
  • This sterile water may be at room temperature.
  • the hot water H is blown into the bottle B, the hydrogen peroxide adhering to the inner surface of the bottle B is washed out of the bottle B. Foreign matter is also removed. It is desirable to insert the nozzle 51 up to a position overlapping the transition region inside the bottle B as in the preheating step and the air rinsing step.
  • the corona discharge treatment on the inner surface of the bottle B As described above, as a result of the corona discharge treatment on the inner surface of the bottle B, a small amount of hydrogen peroxide water adheres to the inner surface of the bottle B as a thin film without unevenness. Therefore, the residual hydrogen peroxide can be sufficiently removed only by the air rinse step. In such a case, the water rinsing step can be omitted.
  • the beverage a is filled into the bottle B from the nozzle 52 as shown in FIG.
  • the beverage a is sterilized in advance.
  • the bottle B filled with the beverage a is sealed when the cap C is screwed into the opening b3 of the bottle B as shown in FIG.
  • the cap C is sterilized in advance.
  • a conveying means including a wheel train for conveying the bottle B is provided on a path from the bottle B to the sealing step (FIG. 21F) from the preliminary heating step (FIG. 20A). Provided. Further, at least a path from the hydrogen peroxide solution supply step (FIG. 20B) to the sealing step (FIG. 21F) is covered with a sterile chamber. Thereby, filling of the contents is performed aseptically and automatically.
  • the bottle was formed of high-density polyethylene containing an ethylene-vinyl alcohol copolymer as an intermediate layer, and was obtained by multilayer blow molding as having a capacity of 500 mL.
  • the contact angle with water was 98 °.
  • the contact angle with respect to water was 63 °.
  • the sterilization effect was calculated based on the following formula after culturing in SCD broth medium at 35 ° C. for 8 days using Bacillus atrophaeus as an indicator bacterium. The larger the value, the higher the sterilization effect.
  • Sterilization effect Log (number of bacteria inoculated into container / number of bacteria after sterilization)
  • the sterilization effect is sufficient if it exceeds 6, and it can be seen that by performing the corona discharge treatment, the supply time of hydrogen peroxide is shortened, and even if the supply amount is reduced, a sufficient sterilization effect can be obtained.
  • corona discharge treatment was not performed, it was found that a practical sterilizing effect could not be obtained if the hydrogen peroxide supply amount was reduced.
  • the electrode 21 that can pass through the opening b3 of the resin bottle B has a shape in which three or more rod-shaped electrode discharge portions 21a are radially spread from the tip of the electrode column 21b. Is done.
  • corona discharge is generated from the tip of the rod-shaped electrode discharge portion 21a.
  • corona discharge C3 and the discharge C4 corona discharge is generated from the side surface of the rod of the electrode discharge portion 21a toward the bottom portion b2 of the bottle B.
  • the electrode 22 that can pass through the opening b3 of the resin bottle B has a shape in which a rod-shaped electrode discharge portion 22a extends in a T shape from the tip of the electrode support 22b. .
  • the electrode 23 that can pass through the opening b3 of the resin bottle B has a shape in which the rod-shaped electrode discharge portion 23a is bent in an L shape from the tip of the electrode support 23b. .
  • the electrode 24 that can pass through the opening b3 of the resin bottle B is transferred from the rod-shaped electrode column 23b to the rod-shaped electrode discharge portion 24a via the electrode bent portion 24c.
  • the shape is bent into an L shape with no corners.
  • the electrode 25 that can pass through the opening b3 of the resin bottle B has a gentle curve shape from the electrode support 25b to the electrode discharge portion 25a.
  • the electrode 24 applied with the voltage in step S2 is transferred from the tip of the electrode discharge part 24a of the electrode 24 to the opening b3 of the bottle B in step S3. 24 is inserted. At this time, the drive unit 14 rotates the bottle B.
  • the drive unit 14 causes the electrode column 24b to move in the direction of the electrode 24 while causing the tip of the electrode discharge unit 24a to pass through the opening b3 of the bottle B. It approaches so that it may become parallel to the opening direction of B.
  • the inner surface of the place that spreads from the opening b3 of the bottle B to the thick part of the body part b1 is modified.
  • the driving unit 14 moves the electrode 24 to the opening direction of the bottle B.
  • the electrode discharge portion 24a is brought closer to the bottom portion b2 of the inner surface of the bottle B while the inner surface of the body portion b1 of the bottle B is modified by the corona discharge C2.
  • step S4 the drive unit 14 brings the electrode discharge unit 24a closer to the bottom b2 of the inner surface of the bottle B until the discharge mode changes.
  • Corona discharge C3 is generated from the side surface portion of the electrode discharge portion 24a (the surface facing the bottom surface of the conductive portion). Since the electrode 24 and the bottle B rotate relatively, the entire bottom b2 of the inner surface of the bottle B is easily modified.
  • an electrode that is developed by opening or closing the tip of the electrode is used for corona discharge treatment.
  • the electrode 31 may include a rod-shaped electrode support 31b, two rod-shaped electrode discharge portions 31a, and a hinge portion 31c for expanding the electrode discharge portion 31a.
  • the electrode discharge part 31a opens and closes around the hinge part 31c.
  • the electrode 32 may include a rod-shaped electrode support 32b, a single rod-shaped electrode discharge portion 32a, and a hinge portion 32c for expanding the electrode discharge portion 32a.
  • the electrode 33 includes a rod-shaped electrode support 33b, three or more umbrella-shaped rod-shaped electrode discharge portions 33a, and a hinge portion 33c for expanding the electrode discharge portion 33a. May be.
  • the driving unit 14 closes the electrode discharge units 31a, 32a, and 33a to such an extent that the opening b3 can pass through.
  • the electrode discharge parts 31a, 32a, 33a are folded and approach the electrode columns 31b, 32b, 33b, and the electrode discharge parts 31a, 32a, 33a are folded and separated from the electrode columns 31b, 32b, 33b. But there is either.
  • Hinge portions 31c, 32c, and 33c (an example of a deployment mechanism that can be deployed after passing through opening b3 of bottle B) have a mechanism that can rotate around hinge portions 31c, 32c, and 33c.
  • a mechanism such as a mechanism that pulls up with a wire and opens the electrode discharge portions 31a, 32a, and 33a by its own weight, a spring mechanism, an umbrella folding method, and the like.
  • the electrodes 31, 32, 33 are discharged and pass through the narrow part of the opening b3 of the bottle B while rotating around the electrode columns 31b, 32b, 33b. After passing, the electrodes 31, 32, 33 are developed, and the electrode discharge portions 31a, 32a, 33a are opened. After the electrode discharge portions 31a, 32a, and 33a are opened, the electrodes 31, 32, and 33 are moved to the bottom portion b2 of the bottle B by the driving portion 14 while rotating around the electrode columns 31b, 32b, and 33b.
  • step S3 the electrode discharge part 31a is rotated around the electrode column 31b while the electrode discharge part 31a is closed, and the electrode discharge part 31a is opened to the opening part b3 Pass through the narrow part. Corona discharge from the tip of the electrode discharge part 31a modifies the inner part of the opening b3.
  • the electrode discharge part 31a may be in a slightly opened state so as to approach the inside of the tubular opening b3.
  • the electrode discharge part 31a that generates corona discharge from the tip starts to open while rotating along the inner surface shape of the body part b1 from the opening part b3.
  • the electrode discharge portion 31a is fully opened. Corona discharge from the tip of the electrode discharge part 31a modifies the inner part of the body part b1.
  • the electrode discharge part 31a may be somewhat closed.
  • step S4 corona discharge is generated from the rod part of the electrode discharge part 31a.
  • the bottom b2 of the inner surface of the bottle B is modified while the electrode discharge part 31a rotates.
  • the electrodes 31, 32, and 33 have a deployment mechanism that can be deployed after passing through the opening b3 of the bottle B, the tips of the electrodes (electrode discharge portions 31a, 32a, and 33a) pass through the opening b3 of the bottle B. Since the electrode discharge parts 31a, 32a, 33a are opened and approach the side wall parts of the inner surface of the bottle B (the inner side of the opening b3 and the inner side of the body part b1), the side wall part of the inner surface of the bottle B is efficiently modified. Can do.
  • FIGS. 18A to 18C the grounding portion 12 is not shown.
  • a conductor having a structure different from that in the third embodiment is used for the corona discharge treatment.
  • the ground part 42 (an example of a grounded conductor) has no insulating part and is composed only of a grounded conductor.
  • the bottle B is set so that the bottle B does not contact the ground portion 42 of the conductor. Further, the opening b3 of the bottle B slightly protrudes from the opening of the ground part 42.
  • the present invention is configured as described above, but is not limited to the above embodiments.
  • Each of the embodiments described above is an exemplification, and any configuration that has substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention and has the same operational effects can be used. It is included in the technical scope of the present invention.
  • the present invention is configured as described above, but is not limited to the above embodiments.
  • Each of the embodiments described above is an exemplification, and any configuration that has substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention and has the same operational effects can be used. It is included in the technical scope of the present invention.
  • a bottle is used as an object for corona discharge treatment and sterilization treatment, but the present invention is applicable to other forms of resin containers such as cups and trays in addition to bottles.

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Treatments Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Apparatus For Disinfection Or Sterilisation (AREA)
  • Blow-Moulding Or Thermoforming Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)

Abstract

 過酸化水素によるプリフォーム又は樹脂製容器の殺菌効果を高める。 ポリエチレンテレフタレートを主体とする材料からなるプリフォーム又は樹脂製容器の開口部を通過可能な電極に、コロナ放電が発生する電圧を印加する電圧印加ステップと、上記電圧が印加された電極を上記開口部から上記プリフォーム又は樹脂製容器内に挿入する挿入ステップと、上記電極からのコロナ放電の態様が変化するまで、上記電極を上記プリフォーム又は樹脂製容器の底部に近づけて底部内面を処理する底部処理ステップとを含むコロナ放電処理を上記プリフォーム又は樹脂製容器の内面に対して行った後、過酸化水素水のミスト若しくはガス又はこれらの混合物を上記プリフォーム又は樹脂製容器に吹き付ける過酸化水素供給ステップを含む殺菌処理を上記プリフォーム又は樹脂製容器に対して行う。

Description

プリフォーム及び樹脂製容器の殺菌方法
 本発明は、プリフォーム及び樹脂製容器を殺菌する方法に関する。
 従来、PET(ポリエチレンテレフタレート)製のプリフォームに過酸化水素等の殺菌剤をプリフォームに吹き付けて殺菌処理し、しかる後、プリフォームを成形温度まで加熱したうえで、このプリフォームをブロー成形機によってボトルに成形し、次に、このボトルに飲料を充填し、キャッピングして無菌包装体としている(例えば、特許文献1、2参照。)。
 一方、殺菌処理した飲料、スープ等の内容物を樹脂製の容器に充填する場合は、容器を予め殺菌処理しておく必要がある。
 従来、容器を殺菌処理するには、過酸化水素等の殺菌剤のミスト若しくはガス又はこれらの混合気を容器の表面に吹き付けることにより行っている(例えば、特許文献3~5を参照。)。
特表2008-546605号公報 特許第3903411号公報 特開昭58-11293号公報 特開平3-224469号公報 特開2001-39414号公報
 しかしながら、従来のプリフォームの殺菌方法によれば、殺菌剤がプリフォームの表面にむらなく万遍に付着しない場合が生じている。殺菌剤がプリフォームの表面に均一な被膜となって付着しない場合は、プリフォームひいてはこのプリフォームから作られるボトル等の容器の表面に殺菌不良を生じるおそれがある。また、成形後のボトルに白化などの不良が発生するおそれがある。
 殺菌剤のミスト等の流量を増やせば、殺菌剤がプリフォームの表面にむらなく付着し、殺菌効果が向上するが、それでは殺菌剤の使用量が増大し、殺菌剤の除去にエネルギーと時間を要し、これらが不足するとプリフォームひいてはこのプリフォームから作られるボトル等の容器に殺菌剤が残留するという問題を生じる。また、結果として殺菌処理のための時間が長くなるという問題を生じる。
 したがって、本発明はこのような問題点を解決することをその目的とする。 また、従来の樹脂製容器の殺菌方法によれば、殺菌剤が容器の表面にむらなく万遍に付着しない場合が生じている。殺菌剤が容器の表面に均一な被膜となって付着しない場合は、容器の表面に殺菌不良を生じるおそれがある。
 殺菌剤のミスト等の流量を増やせば、殺菌剤が容器の表面にむらなく付着し、殺菌効果が向上するが、それでは殺菌剤の使用量が増大し、殺菌剤の除去にエネルギーと時間を要し、これらが不足すると殺菌剤の残留という問題を生じる。また、結果として殺菌処理のための時間が長くなるという問題を生じる。
 したがって、本発明はこのような問題点を解決することをその目的とする。
 本発明は、上記問題点を解決するため、次のような構成を採用する。
 すなわち、請求項1に係る発明は、ポリエチレンテレフタレート(PET)を主体とする材料からなるプリフォームの開口部を通過可能な電極に、コロナ放電が発生する電圧を印加する電圧印加ステップと、上記電圧が印加された電極を上記開口部から上記プリフォーム内に挿入する挿入ステップと、上記電極からのコロナ放電の態様が変化するまで、上記電極を上記プリフォームの底部に近づけて底部内面を処理する底部処理ステップとを含むコロナ放電処理を上記プリフォームの内面に対して行った後、過酸化水素水のミスト若しくはガス又はこれらの混合物を上記プリフォームに吹き付ける過酸化水素供給ステップを含む殺菌処理を上記プリフォームに対して行うプリフォーム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に記載のプリフォームの殺菌方法において、プリフォームの外部の少なくとも一部に、接地された導電体を設けてコロナ放電処理を行うように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2に記載のプリフォームの殺菌方法において、プリフォームと導電体との間に絶縁体を設けてコロナ放電処理を行うように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3に記載のプリフォームの殺菌方法において、絶縁体をプリフォームの開口部方向に導電体より突出させてコロナ放電処理を行う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プリフォームの殺菌方法において、プリフォームの開口部方向の中心軸の回りで電極とプリフォームとを相対的に回転させながら、電極をプリフォームの底部内面に近づけてコロナ放電処理を行うように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プリフォームの殺菌方法において、プリフォームの表面の水に対する接触角が75度以下になるようにコロナ放電処理を行うことも可能である。
 請求項7に記載されるように、請求項1乃至請求項6のいずれかに記載のプリフォームの殺菌方法において、プリフォーム内に熱風を吹き込むとともに、プリフォームの厚肉部分にプリフォーム外から熱風を吹き付けることによりプリフォームを予備加熱したうえで、過酸化水素のミスト若しくはガス又はこれらの混合物を上記プリフォームに吹き付けることも可能である。
 請求項8に記載されるように、請求項1乃至請求項7のいずれかに記載のプリフォームの殺菌方法において、過酸化水素のミスト若しくはガス又はこれらの混合物は、過酸化水素水と無菌エアとを二流体ノズルから気化器内に噴射することにより生成することも可能である。
 また、請求項9に係る発明は、樹脂製容器の開口部を通過可能な電極に、コロナ放電が発生する電圧を印加する電圧印加ステップと、上記電圧が印加された電極を上記開口部から樹脂製容器内に挿入する挿入ステップと、上記電極からのコロナ放電の態様が変化するまで、上記電極を上記樹脂製容器の底部に近づけて底部内面を処理する底部処理ステップとを含むコロナ放電処理を上記樹脂製容器の内面に対して行った後、過酸化水素水のミスト若しくはガス又はこれらの混合物を上記樹脂製容器に吹き付ける過酸化水素供給ステップを含む殺菌処理を上記樹脂製容器に対して行う樹脂製容器の殺菌方法を採用する。
 請求項10に記載されるように、請求項9に記載の樹脂製容器の殺菌方法において、樹脂製容器が口細の開口部を有するものであって、開口部から樹脂製容器内に入ると展開する電極によって樹脂製容器の内面に対しコロナ放電処理を行うように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9又は請求項10に記載の樹脂製容器の殺菌方法において、樹脂製容器の外部の少なくとも一部に、接地された導電体を設けてコロナ放電処理を行うようにすることも可能である。
 請求項12に記載されるように、請求項11に記載の樹脂製容器の殺菌方法において、樹脂製容器と導電体との間に絶縁体を設けてコロナ放電処理を行うようにすることも可能である。
 請求項13に記載されるように、請求項12に記載の樹脂製容器の殺菌方法において、絶縁体を樹脂製容器の開口部方向に導電体より突出させてコロナ放電処理を行うようにすることも可能である。
 請求項14に記載されるように、請求項9乃至請求項13のいずれかに記載の樹脂製容器の殺菌方法において、樹脂製容器の開口部方向の中心軸の回りで電極と樹脂製容器とを相対的に回転させながら、電極を樹脂製容器の底部内面に近づけてコロナ放電処理を行うようにすることも可能である。
 請求項15に記載されるように、請求項9乃至請求項14のいずれかに記載の樹脂製容器の殺菌方法において、樹脂製容器の少なくとも内表面をポリオレフィン又はポリエチレンテレフタレートで形成することも可能である。
 請求項16に記載されるように、請求項9乃至請求項15のいずれかに記載の樹脂製容器の殺菌方法において、樹脂製容器の表面の水に対する接触角が75度以下になるようにコロナ放電処理を行うことも可能である。
 請求項17に記載されるように、請求項9乃至請求項16のいずれかに記載の樹脂製容器の殺菌方法において、樹脂製容器内に熱風を吹き込むとともに、樹脂製容器の厚肉部分に樹脂製容器外から熱風を吹き付けることにより樹脂製容器を予備加熱したうえで、過酸化水素のミスト若しくはガス又はこれらの混合物を上記樹脂製容器に吹き付けることも可能である。
 請求項18に記載されるように、請求項9乃至請求項17のいずれかに記載の樹脂製容器の殺菌方法において、過酸化水素のミスト若しくはガス又はこれらの混合物は、過酸化水素水と無菌エアとを二流体ノズルから気化器内に噴射することにより生成することも可能である。
 請求項19に記載されるように、請求項9乃至請求項18のいずれかに記載の樹脂製容器の殺菌方法において、殺菌処理が過酸化水素供給ステップの後に行うエアリンスステップを含むようにすることも可能である。
 請求項20に記載されるように、請求項9乃至請求項18のいずれかに記載の樹脂製容器の殺菌方法において、殺菌処理が過酸化水素供給ステップの後に行う水リンスステップを含むようにすることも可能である。
 請求項1に係る発明によれば、ポリエチレンテレフタレート(PET)を主体とする材料からなるプリフォームの開口部を通過可能な電極に、コロナ放電が発生する電圧を印加する電圧印加ステップと、上記電圧が印加された電極を上記開口部から上記プリフォーム内に挿入する挿入ステップと、上記電極からのコロナ放電の態様が変化するまで、上記電極を上記プリフォームの底部に近づけて底部内面を処理する底部処理ステップとを含むコロナ放電処理を上記プリフォームの内面に対して行った後、過酸化水素水のミスト若しくはガス又はこれらの混合物を上記プリフォームに吹き付ける過酸化水素供給ステップを含む殺菌処理を上記プリフォームに対して行うプリフォームの殺菌方法であるから、プリフォームの開口部を通過させた電極を、プリフォームの内面の底部まで近づけて、コロナ放電の態様を変化させて、プリフォームの底部までプリフォーム内部全体を効率良く改質できる。さらに、アルゴンのような特別な気体を供給する必要が無く、コストの軽減を図ることができる。また、プリフォームの内面の底部に沿った放電が生じるまで、電極を、前記プリフォームの内面の底部に更に近づけるので、プリフォームの底部の内面全体が改質され易くなる。また、底部がより短時間で改質される。
 請求項2に記載されるように、請求項1に記載のプリフォームの殺菌方法において、プリフォームの外部の少なくとも一部に、接地された導電体を設けてコロナ放電処理を行うようにした場合は、電極から、プリフォームに向かう放電の指向性が向上して、プリフォームの内面を効率的に改質させることができる。
 なお、電気的特性及び電極形状の変更により、導電接地体を有しない状態でも、コロナ処理を行うことは可能である。
 請求項3に記載されるように、請求項2に記載のプリフォームの殺菌方法において、プリフォームと導電体との間に絶縁体を設けてコロナ放電処理を行うようにした場合は、電極からの放電が安定し、均質な改質がし易くなる。
 請求項4に記載されるように、請求項3に記載の容器の殺菌方法において、絶縁体をプリフォームの開口部方向に導電体より突出させてコロナ放電処理を行うようにした場合は、プリフォームの開口部の最上部からプリフォームの内面のすべてについて、電極の安定放電が確保されることになる。
 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プリフォームの殺菌方法において、プリフォームの開口部方向の中心軸の回りで電極とプリフォームとを相対的に回転させながら、電極をプリフォームの底部内面に近づけてコロナ放電処理を行うようにした場合は、均一に表面処理を行うことができる。
 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プリフォームの殺菌方法において、プリフォームの表面の水に対する接触角が75度以下になるようにコロナ放電処理を行うようにした場合は、プリフォームの内表面の濡れ性が向上し、これにより内表面の殺菌効果を一層高めることができる。
 請求項7に記載されるように、請求項1乃至請求項6のいずれかに記載のプリフォームの殺菌方法において、プリフォーム内に熱風を吹き込むとともに、プリフォームの厚肉部分にプリフォーム外から熱風を吹き付けることによりプリフォームを予備加熱したうえで、過酸化水素のミスト若しくはガス又はこれらの混合物を上記プリフォームに吹き付けるようにした場合は、プリフォームの全体を均一に熱したうえで過酸化水素のミスト若しくはガス又はこれらの混合物を上記プリフォームに吹き付けるので、プリフォームを効果的に殺菌することができる。
 請求項8に記載されるように、請求項1乃至請求項7のいずれかに記載のプリフォームの殺菌方法において、過酸化水素のミスト若しくはガス又はこれらの混合物は、過酸化水素水と無菌エアとを二流体ノズルから気化器内に噴射することにより生成するようにした場合は、過酸化水素の微細なミストが生成され、このミストがコロナ放電処理により改質されたプリフォームの表面に付着することから、プリフォームの表面に薄い均質な過酸化水素水の被膜が形成される。従って、殺菌効果が向上する。
 請求項9に係る発明によれば、樹脂製容器の開口部を通過可能な電極に、コロナ放電が発生する電圧を印加する電圧印加ステップと、上記電圧が印加された電極を上記開口部から樹脂製容器内に挿入する挿入ステップと、上記電極からのコロナ放電の態様が変化するまで、上記電極を上記樹脂製容器の底部に近づけて底部内面を処理する底部処理ステップとを含むコロナ放電処理を上記樹脂製容器の内面に対して行った後、過酸化水素のミスト若しくはガス又はこれらの混合物を上記樹脂製容器に吹き付ける過酸化水素供給ステップを含む殺菌処理を上記樹脂製容器に対して行う樹脂製容器の殺菌方法であるから、樹脂製容器の開口部を通過させた電極を、樹脂製容器の内面の底部まで近づけて、コロナ放電の態様を変化させて、樹脂製容器の底部まで樹脂製容器内部全体を効率良く改質できる。さらに、アルゴンのような特別な気体を供給する必要が無く、コストの軽減を図ることができる。また、樹脂製容器の内面の底部に沿った放電が生じるまで、電極を、前記樹脂製容器の内面の底部に更に近づけるので、樹脂製容器の底部の内面全体が改質され易くなる。また、底部がより短時間で改質される。
 請求項10に記載されるように、請求項9に記載の樹脂製容器の殺菌方法において、樹脂製容器が口細の開口部を有するものであって、開口部から容器内に入ると展開する電極によって樹脂製容器の内面に対しコロナ放電処理を行うようにした場合は、樹脂製容器の開口部を通過した後に電極の先端が開き、電極の先端が樹脂製容器の内面の側壁部に近づくため、樹脂製容器の内面の側壁部を効率的に改質させることができる。
 請求項11に記載されるように、請求項9又は請求項10に記載の樹脂製容器の殺菌方法において、樹脂製容器の外部の少なくとも一部に、接地された導電体を設けてコロナ放電処理を行うようにした場合は、電極から、樹脂製容器に向かう放電の指向性が向上して、樹脂製容器の内面を効率的に改質させることができる。
 なお、電気的特性及び電極形状の変更により、導電接地体を有しない状態でも、コロナ処理を行うことは可能である。
 請求項12に記載されるように、請求項11に記載の樹脂製容器の殺菌方法において、樹脂製容器と導電体との間に絶縁体を設けてコロナ放電処理を行うようにした場合は、電極からの放電が安定し、均質な改質がし易くなる。
 請求項13に記載されるように、請求項12に記載の容器の殺菌方法において、絶縁体を樹脂製容器の開口部方向に導電体より突出させてコロナ放電処理を行うようにした場合は、樹脂製容器の開口部の最上部から樹脂製容器の内面のすべてについて、電極の安定放電が確保されることになる。
 請求項14に記載されるように、請求項9乃至請求項13のいずれかに記載の樹脂製容器の殺菌方法において、樹脂製容器の開口部方向の中心軸の回りで電極と樹脂製容器とを相対的に回転させながら、電極を樹脂製容器の底部内面に近づけてコロナ放電処理を行うようにした場合は、均一に表面処理を行うことができる。
 請求項15に記載されるように、請求項9乃至請求項14のいずれかに記載の樹脂製容器の殺菌方法において、樹脂製容器の少なくとも内表面をポリオレフィン又はポリエチレンテレフタレートで形成するようにした場合は樹脂製容器の内面の濡れ性が極めて低いが、そのような場合であっても、この内表面の殺菌効果を一層高めることができる。
 請求項16に記載されるように、請求項9乃至請求項15のいずれかに記載の樹脂製容器の殺菌方法において、樹脂製容器の表面の水に対する接触角が75度以下になるようにコロナ放電処理を行うようにした場合は、樹脂製容器の内表面の濡れ性が向上し、これにより内表面の殺菌効果を一層高めることができる。
 請求項17に記載されるように、請求項9乃至請求項16のいずれかに記載の樹脂製容器の殺菌方法において、樹脂製容器内に熱風を吹き込むとともに、樹脂製容器の厚肉部分に樹脂製容器外から熱風を吹き付けることにより樹脂製容器を予備加熱したうえで、過酸化水素のミスト若しくはガス又はこれらの混合物を上記樹脂製容器に吹き付けるようにした場合は、樹脂製容器の全体を均一に熱したうえで過酸化水素のミスト若しくはガス又はこれらの混合物を上記樹脂製容器に吹き付けるので、樹脂製容器を効果的に殺菌することができる。
 請求項18に記載されるように、請求項9乃至請求項17のいずれかに記載の樹脂製容器の殺菌方法において、過酸化水素のミスト若しくはガス又はこれらの混合物は、過酸化水素水と無菌エアとを二流体ノズルから気化器内に噴射することにより生成するようにした場合は、過酸化水素の微細なミストが生成され、このミストがコロナ放電処理により改質された樹脂製容器の表面に付着することから、樹脂製容器の表面に薄い均質な過酸化水素水の被膜が形成される。従って、殺菌効果が向上する。
 請求項19に記載されるように、請求項9乃至請求項18のいずれかに記載の樹脂製容器の殺菌方法において、殺菌処理が過酸化水素供給ステップの後に行うエアリンスステップを含むようにした場合は、樹脂製容器に残留する過酸化水素の量を低減すること及び異物を除去することができる。
 請求項20に記載されるように、請求項9乃至請求項18のいずれかに記載の樹脂製容器の殺菌方法において、殺菌処理が過酸化水素供給ステップの後に行う水リンスステップを含むようにした場合は、樹脂製容器に残留する過酸化水素の量を低減すること及び異物を除去することができる。
プリフォームに対しコロナ放電処理を実施するための装置の一例を示す模式図である。 図1の装置にプリフォームをセットした一例を示す模式図である。 図1の装置における電極の一例を示す模式図である。 図1の装置の動作例を示すフローチャートである。 図1の装置におけるコロナ放電処理の様子を示す模式図である。 図1の装置におけるコロナ放電処理の様子を示す模式図である。 図1の装置におけるコロナ放電処理の様子を示す模式図である。 図1の装置におけるコロナ放電処理の様子を示す模式図である。 図1の装置におけるコロナ放電処理の様子を示す模式図である。 接地された導電体の変形例を示す模式図である。 プリフォームに対する処理を示し、(A)は対プリフォーム予備加熱ステップ、(B)は対プリフォーム過酸化水素供給ステップ、(C)は対プリフォーム加熱ステップを各々表す。 対プリフォーム加熱ステップに続く処理を示し、(D)は容器成形ステップ、(E)は対容器予備加熱ステップ、(F)は対容器過酸化水素供給ステップ、(G1)はエアリンスステップを各々表す。 対容器過酸化水素供給ステップに続く処理を示し、(G2)はエアリンスステップの変形例、(H)は水リンスステップ、(I)は内容物充填ステップ、(J)は密封ステップを各々表す。 過酸化水素水のミスト若しくはガス又はそれらの混合物を生成する生成器の部分切欠図である。 樹脂製容器に対しコロナ放電処理を実施するための装置の一例を示す模式図である。 図11の装置に樹脂製容器をセットした一例を示す模式図である。 図11の装置の動作例を示すフローチャートである。 図11の装置におけるコロナ放電処理の様子を示す模式図である。 図11の装置におけるコロナ放電処理の様子を示す模式図である。 図11の装置におけるコロナ放電処理の様子を示す模式図である。 図11の装置におけるコロナ放電処理の様子を示す模式図である。 図11の装置におけるコロナ放電処理の様子を示す模式図である。 (A)から(E)は、図11の電極の変形例を示す模式図である。 (A)から(E)は、電極の挿入の工程の変形例を示す模式図である。 (A)から(C)は、図1の電極の変形例であって、展開可能な電極の例を示す模式図である。 (A)から(C)は、図17(A)の電極におけるコロナ放電処理の様子を示す模式図である。 接地された導電体の変形例を示す模式図である。 樹脂製容器に対する殺菌処理を示し、(A)は予備加熱ステップ、(B)は過酸化水素供給ステップ、(C1)はエアリンスステップ、(C2)はエアリンスステップの変形例を表す。 樹脂製容器に対する殺菌処理及び内容物充填密封を示し、(D)は水リンスステップ、(E)は内容物充填ステップ、(F)は密封ステップを表す。
 以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
 <実施の形態1>
 まず、ボトルに成形する前のプリフォームに対してコロナ放電処理を行うための装置の構成および概要機能について、図1から図3を用いて説明する。
 ここで、プリフォームとは、容器であるボトルに成形する前の予備成形体である。
 図1に示すように、コロナ放電処理装置10は、プリフォームの開口部を通過可能な電極11と、接地されたアース部12と、電極11にコロナ放電が発生する電圧を印加する電源部13と、電極11をプリフォームPの内部に挿入させる駆動部14と、プリフォームPにアース部12を被せる駆動部15と、駆動部14および駆動部15の動きを制御する制御部16と、を備えている。
 コロナ放電処理装置10は、プリフォームPの内面をコロナ放電により改質させる。例えば、コロナ放電により電極11から放出された電子は、電界中で加速され大気中の電子や分子と衝突することにより、励起や解離・イオン化を起こす。そして、イオン化された原子や分子からも電子が放出される。電子が、樹脂の表面層に達し、高分子結合の主鎖や側鎖を切り離す。このように切断された高分子表層は、化学的にラジカルな状態となる。そして、気相中の酸素ラジカルやオゾン等が、主鎖や側鎖と再結合することにより、水酸基、カルボニル基等の極性官能基が導入され、樹脂の表面層に親水性が付与されて、濡れ性が向上する。すなわち、樹脂の表面が改質される。
 プリフォームPは、保持部17により、コロナ放電処理装置10の所定位置に保持される。
 ここで、プリフォームPは、図2に示すように、試験管の形状を呈し、胴部p1と、胴部p1の底を閉じる底部p2と、底部p2に対向する側に設けられた少なくとも1つの開口部p3とを有する。
 プリフォームPの胴部p1の形状は、例えば、略円筒形である。プリフォームPの胴部p1の形状として、例えば、角筒形等その他の形状であってもよい。
 管状の開口部p3には、外側に雄ネジが形成される。図9(J)に示すように、開口部p3の雌ネジにはキャップCの雌ネジが螺合可能である。雌雄ネジの螺合によって、プリフォームPから作られるボトルBが塞がれる。また、開口部p3の外側には、サポートリングp4がフランジ状に形成される。このサポートリングp4に上記保持部17が掛けられることにより、プリフォームP又はボトルBが保持部17によって吊下げられる。
 プリフォームPの材質としては、ポリエチレンテレフタレートを主体とするものであり、この樹脂単層で形成される。または、ポリアミドやポリグリーコール酸とポリエチレンテレフタレートとの混合物又はこれらの多層構成であってもかまわない。このプリフォームPにより形成されるボトルBの大きさは、例えば500mL容量とすることができる。
 電極11は、図3に示すように、電極放電部11aと、電極支柱11bとを有する。
 電極11は、ステンレス等の金属製の導電体である。電極11は、プリフォームPの開口部を通過可能な形状および大きさで、かつ、プリフォームPの内面の底部まで近接できる長さを有する。例えば、電極放電部11aが、プリフォームPの開口部p3の内径より小さい円板形状で、電極支柱11bが、プリフォームPの内面の底部p2まで近接できる長さを有する。
 アース部12(接地された導電体の一例)は、ステンレス等の金属製の導電体である導電部12aと、樹脂等の絶縁部12bと、を有する。また、導電体の一例として、ステンレス、鉄、銅、真鍮、アルミニウム、金メッキを施した金属、カーボン、導電性ポリマ等が挙げられる。
 導電部12a(ボトルの外部の少なくとも一部に、接地された導電体の一例)は、底部を有し、プリフォームPの底部p2および胴部p1を覆う形状である。例えば、プリフォームPの胴部p1が円筒形である場合、導電部12aは、プリフォームPより大きい円筒形である。また、導電部12aは、接地されている。
 絶縁部12b(ボトルと導電体との間の絶縁体の一例)は、樹脂製で所定の厚みを有し、プリフォームPと導電部12aとの間に存在し、スペーサの機能を有する。例えば、絶縁部12bは、底部を有し、絶縁部12bの内側が、プリフォームPを挿入できる形状で、かつ、外側が導電部12aに収まる形状である。絶縁部12bは、その外周面の一部と底部とにおいて導電部12aと接している。
 絶縁部12bの材質の一例として、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート等が挙げられる。
 また、絶縁部12bは、プリフォームPの開口方向に導電部12aより突出している。すなわち、絶縁部12b長手方向の長さ(深さ)が、プリフォームPの高さより長い。
 また、導電部12aの長手方向の長さ(深さ)は、絶縁部12bが存在する状態で、プリフォームPの開口部p3の高さと同じぐらいになることが好ましい。
 電源部13は、定電圧、定電流、または、定電力で、高電圧を発生させる電源である。電源部13は、商用電源の周波数を上げる周波数変換を行うコンバータ、コロナ放電が発生する電圧まで昇圧する高電圧トランス等を有する。電源部13は、電極11にコロナ放電が発生する高電圧を印加する。
 駆動部14(駆動手段の一例)は、サーボモータ等のモータを有する。駆動部14は、電極11に連結されている。図2に示すように、駆動部14は、電極11を、プリフォームPの開口部を通過させてプリフォームP内に挿入する駆動を行う。そして、駆動部14は、プリフォームPの内面の底部に近づけ、プリフォームPから抜く駆動を行う。なお、駆動部14は、電極11の長軸方向(プリフォームPの開口方向)を軸として電極11を回転させながら、挿入または抜く動作を行ってもよい。
 駆動部15(駆動手段の一例)は、サーボモータ等のモータを有する。駆動部15は、アース部12の底部に連結されている。図2に示すように、駆動部15は、プリフォームPをその底部から覆うように、アース部12を駆動する。放電処理後に、駆動部15は、プリフォームPからアース部12を外すように、アース部12を駆動する。なお、駆動部15は、プリフォームPがセットされたアース部12を、プリフォームPと共に、電極11の長軸方向(プリフォームPの開口方向)を軸として回転させてもよい。
 制御部16は、CPU(Central Processing Unit)とメモリとを有する。CPUは、メモリに記憶されたプログラムに基づき、電源部13のオンオフおよび電圧等を制御し、駆動部14および駆動部15の駆動を制御する。また、制御部16は、保持部17の動作を制御してもよい。
 次に、コロナ放電処理装置10のプリフォームPの表面処理の動作について、図4から図5Eを用いて説明する。
 図4に示すように、プリフォームPがコロナ放電処理装置10にセットされる(ステップS1)。具体的には、プリフォームPの搬送装置(図示せず)が、プリフォームPをコロナ放電処理装置10に搬送する。
 図2に示すように、コロナ放電処理装置10の所定位置に、保持部17により保持されたプリフォームPがセットされる。コロナ放電処理装置10は、プリフォームPが所定位置にセットされたか、図示しないセンサ等により確認する。
 そして、コロナ放電処理装置10の制御部16の制御により、駆動部15が、プリフォームPの底部p2からプリフォームPをアース部12に収納するように、プリフォームPの開口方向にアース部12を駆動させる。そして、図5Aに示すように、プリフォームPが、アース部12に収納される。この時プリフォームPは保持部17に保持されているが、図示を省略する。
 次に、コロナ放電処理装置10は、電極11に電圧を印加する(ステップS2)。
 具体的には、コロナ放電処理装置10の制御部16の制御により、電源部13が、電極11の電極放電部11aから空気中にコロナ放電が発生するように、電極11に電圧を印加する。図5Aに示すように、電極放電部11aの円板の円周部分から、コロナ放電C1が発生する。電極放電部11aが、アース部12の導電部12aから離れているため、コロナ放電C1は、指向性が弱いコロナ放電の放電態様である。
 次に、コロナ放電処理装置10は、電極11の挿入動作を開始する(ステップS3)。
 具体的には、制御部16の制御により、電極11の駆動部14は、コロナ放電を発生している電極11の挿入動作を開始する。なお、駆動部14は、電極11を回転させながら挿入してもよい。または、駆動部15が、プリフォームPと共にアース部12を回転させて、プリフォームPと電極11とを相対的に回転させるようにしてもよい。
 次に、電極放電部11aが導電部12aに近づくと、導電部12aの方向へ指向性が増加したコロナ放電に、放電態様が変化する。そして、図5Bに示すように、電極放電部11aが、プリフォームPの開口部p3に入ると、電極放電部11aの円周部分から、指向性が強いコロナ放電C2が発生する。コロナ放電C2は、指向性が強いコロナ放電の放電態様である。そして、電極放電部11aが、プリフォームPの開口部p3の細い内径部分を通過して行くにつれて、開口部p3の内径部分の表面が、コロナ放電C2により改質されて行く。
 なお、プリフォームPの開口部p3の内径部分の表面と、電極放電部11aの円周部分との距離が近いので、駆動部14は、電極放電部11aを早めに通過させてもよい。
 図5Cに示すように、駆動部14が電極11をプリフォームPの内部にさらに挿入する。電極11がプリフォームPの底方向へと挿入されるにつれて、プリフォームPの胴部p1の内面が、コロナ放電C2により順に改質されて行く。
 次に、コロナ放電処理装置10は、電極11をプリフォームPの底面まで近づけ、プリフォームPの底部p2の内面を処理する(ステップS4)。
 具体的には、制御部16の制御により、電極11の駆動部14は、電極放電部11aをプリフォームPの内面の底部p2に近づける。
 図5Dに示すように、電極放電部11aが、プリフォームPの内面の底部p2に近づくと、電極放電部11aの円面部分(導電部12aの底面に対向した面)から、面放電のコロナ放電C3が発生する。電極放電部11aの円周部分とアース部12の導電部12aとのインピーダンスより、電極放電部11aの面部分とアース部12の導電部12aとのインピーダンスが低くなるため、電極放電部11aの面部分から、面放電のコロナ放電C3(プリフォームPの内面の底部p2の処理用の放電の一例)が発生する。すなわち、コロナ放電C2からコロナ放電C3にコロナ放電の態様が変化する。
 面放電のコロナ放電C3により、プリフォームPの内面の底部p2が改質され始める。
 なお、駆動部14または駆動部15は、プリフォームPの開口方向を軸として、電極11とプリフォームPとを相対的に回転させながら、電極11をプリフォームPの内面の底部p2に近づけてもよい。
 さらに、電極放電部11aをプリフォームPの内面の底部p2に近づけると、図5Eに示すように、コロナ放電C3から放電C4(プリフォームPの内面の底部p2の処理用の放電の一例)にコロナ放電の態様が変化する。放電C4は、底部p2の内面に沿った沿面放電である。電極放電部11aの面部分から放出したコロナ放電が、プリフォームPの内面の底部p2に沿って、底部p2の内面全体に広がるような放電が発生する。放電C4により、底部p2の内面全体が改質され易くなる。
 次に、コロナ放電処理装置10は、電極11を抜く動作を開始する(ステップS5)。具体的には、制御部16の制御により、電極11の駆動部14は、コロナ放電を発生している電極11を抜く動作を開始する。電極11を抜くにつれて、放電の態様が、放電C4からコロナ放電C3に代わり、さらに、コロナ放電C2に変化する。電極11を抜く動作においても、プリフォームPの内面が改質されて行く。なお、駆動部14は、電極11を回転させながら、電極11を抜いてもよい。また、電圧の印加を止めて、電極11を抜く動作が行われてもよい。
 次に、コロナ放電処理装置10は、電圧の印加を止める(ステップS6)。
 具体的には、電極11の位置が、図5Aに示すような位置に来たとき、制御部16の制御により、電源部13が、電極11への電圧の印加を止め、コロナ放電の発生を止める。
 なお、プリフォームPの開口部p3の内径部分は、電極放電部11aの円周部分との距離が近く、改質され易いので、電極11の位置が、図5Bに示すような位置に来たとき、電源部13が、電極11への電圧の印加を止めてもよい。
 次に、コロナ放電処理装置10は、プリフォームPを外す(ステップS7)。
 制御部16の制御により、駆動部14が、アース部12に収納されているプリフォームPを外すように、アース部12を駆動する。コロナ放電処理装置10の定位置から、保持部17により保持されたプリフォームPが外され、搬送装置が、プリフォームPを次の工程の位置まで搬送する。
 以上、本実施形態によれば、プリフォームPの開口部p3を通過させた電極11を、プリフォームPの内面の底部p2まで近づけて、コロナ放電の態様を変化させて、プリフォームPの底部p2まで効率良く処理しているので、効率良くプリフォームPの内部全体を改質できる。さらに、アルゴンのような特別な気体を供給する必要が無く、通常の大気中のコロナ放電であるので、コストの軽減を図ることができる。
 また、プリフォームPの内面の底部p2に沿った放電C4が生じるまで、電極11を、プリフォームPの内面の底部p2に更に近づける場合、底部p2の内面全体が改質され易くなる。また、底部p2がより短時間で、改質される。
 また、プリフォームPの外部の少なくとも一部に、接地された導電部12a(導電体の一例)を有する場合、電極放電部11aから、プリフォームPに向かう放電の指向性が向上して、プリフォームPの内面を効率的に改質させることができる。
 また、プリフォームPと導電部12aとの間に絶縁部12b(絶縁体の一例)を有する場合、電極放電部11aからの放電が安定し、均質な改質がし易くなる。
 また、絶縁部12b(絶縁体の一例)が、プリフォームPの開口方向に導電部12a(導電体の一例)より突出している場合は、プリフォームPの開口部p3の最上部からプリフォームPの内面すべてに、電極11からの安定した放電が確保されるので、適正な表面処理を行うことができる。
 また、プリフォームPの開口方向を軸として、電極11とプリフォームPとを相対的に回転させながら、電極11をプリフォームPの内面の底部p2に近づける場合、均一性がより向上した表面処理を行うことができる。
 以上のようなコロナ放電処理が施されることにより、プリフォームPの内面はその濡れ性が向上するように改質される。具体的には、例えばコロナ放電処理前は水に対する接触角が大体80度であったものが、大体75度以下になるように改質される。
 上記の如くコロナ放電処理により内面が改質処理されたプリフォームPは、同様に改質処理成形された他の多数のプリフォームPとともにコンテナ等に収納され保管された後、あるいは、直ちに次に述べるような殺菌処理に付される。
 すなわち、図7(A)に示すように、プリフォームPが対プリフォーム予備加熱ステップに供され、ノズル21からホットエアHを供給されることによって予備殺菌温度まで予熱される。
 次いで、プリフォームPは、図7(B)に示すように、対プリフォーム過酸化水素供給ステップに供され、ノズル22から過酸化水素水のミストM若しくはガスG又はこれらの混合物を吹き付けられることにより殺菌が行われる。
 過酸化水素水のミストM若しくはガスG又はこれらの混合物は、例えば図10に示す生成装置46により作られる。過酸化水素水は過酸化水素を20~60重量%含む水溶液であり、安定剤等の添加物を含む。過酸化水素の濃度は35重量%が好適に用いられる。
 この生成装置46は、殺菌剤である過酸化水素の水溶液を霧状にして供給する二流体スプレーとしての過酸化水素水供給部47と、この過酸化水素水供給部47から供給された過酸化水素水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気化部48とを備える。過酸化水素水供給部47は、過酸化水素水供給路47a及び圧縮空気供給路47bからそれぞれ過酸化水素水と圧縮空気を導入して過酸化水素水を気化部48内に噴霧するようになっている。気化部48は内外壁間にヒータ48aを挟み込んだパイプであり、パイプ内に吹き込まれた過酸化水素水の噴霧を加熱し気化させる。気化した過酸化水素水のガスGはノズル45から、プリフォームPの開口部p3の開口に向かってミストM若しくはガスG又はこれらの混合物の状態で噴出する。
 ノズル22から噴出したミストM若しくはガスG又はこれらの混合物は、図7(B)に示すように、プリフォームP内に開口部p3から入るとともにプリフォームPの外部を伝って流れ落ちる。
 これにより、プリフォームPの表面に付着した微生物は開口部p3の内表面に付着したものを除いてほとんどの微生物が殺菌される。
 殺菌されたプリフォームPは、図7(C)に示すように、対プリフォーム加熱ステップに供され、ヒータ23によって成形温度まで加熱される。この加熱により、プリフォームPに付着した過酸化水素は上記予備加熱と相まってさらに活性化され、殺菌効果がさらに向上する。加熱ステップに供される前に常温又は加熱エアを過酸化水素水付着部に吹き付けて、付着した過酸化水素水を除去したり、殺菌効果を高めたりすることもできる。
 所定温度まで加熱されたプリフォームPは、図8(D)に示すように、金型24内でボトルB(図8(E)参照)にブロー成形される。図8(D)中、符号9は延伸ロッドを示す。プリフォームPの開口部p3及びサポートリングp4はボトル2においてもそのままの形状で引き継がれるが、プリフォームPの胴部p1及び底部p2は、ブロー成形に伴いボトルBの胴部b1及び底部b2へと薄肉状に展延する。
 このブロー成形の後、ボトル2が金型24外に取り出され、同様に成形された他の多数のボトル2とともにコンテナ等に収納され保管され、あるいは、直ちに殺菌処理の工程に付される。又は、殺菌処理をせずに成形機に連結した充填装置により無菌状態を維持したまま殺菌された内容物を充填し、殺菌されたキャップにより密封することもできる。
 なお、ボトルBの開口部とサポートリングはプリフォームPの開口部p3とサポートリングp4と形状等に違いがないので、同じ符号を用いて示す。
 ブロー成形されたボトルBは、その後、図8(E)に示すように、対容器予備加熱ステップに供され、ボトルBの開口部p3からボトルBの内部へノズル43が挿入される。このノズル43から熱風がボトルBの内部へ送り込まれる。
 ボトルBがブロー成形された直後に次の殺菌工程に送られる場合は、ボトルBにプリフォームPの加熱時の熱が残っているので、対容器予備加熱ステップは省略可能である。
 この予備加熱では、ボトルBの開口部p3の外側面に正対するようにノズル44,44が設置され、それらのノズル44,44から熱風が開口部p3に吹き付けられて開口部p3がさらに加熱される。これは、開口部p3がサポートリングp4を含め比較的厚肉であり、ノズル43からの熱風のみでは開口部p3やサポートリングp4が十分に加熱されないおそれがあるためである。
 ノズル43をボトルB内に挿入するのは、熱風をボトルB内に確実に送り込むためである。ノズル43の挿入量は熱風の流量、開口部p3の口径等に応じて適宜変更してよいが、図8(A)に示すようにボトルBの開口部p3と胴部b1との間に設けられたボトル径の遷移領域にノズル43の先端を位置させるとよい。遷移領域は、開口部p3の下端からボトル径が最大径の例えば70%まで拡大する範囲として定義できる。予備加熱は、ボトルBの内面が40°C以上となるように行うことが望ましい。
 なお、上記対容器予備加熱は必要に応じて行われるものであって、省略することも可能である。
 予備加熱されたボトルBは、対容器過酸化水素供給ステップへと搬送される。
 過酸化水素供給ステップでは、図8(F)に示すように、過酸化水素水のミストM若しくはガスG又はこれらの混合物がノズル45からボトルBの内部へと供給される。
 過酸化水素水のミストM若しくはガスG又はこれらの混合物は上述した生成装置46と同様な装置によって生成される。
 ノズル45から噴出したミストM若しくはガスG又はこれらの混合物は、図8(F)に示すように、開口部p3からボトルBの中に入るとともにボトルBの外面を伝って流れて行く。
 これにより、微細な過酸化水素水のミストMがボトルBの内外面に付着する。上述したように、ボトルBの内面はプリフォームPの段階でコロナ放電処理により改質されていることから、殊にミストMがボトルBの内面に付着したときは、ボトルBの内面の全面にわたり過酸化水素水が薄い均一な被膜となって広がる。これにより、殺菌ムラが防止され、殺菌効果が向上する。
 ボトルBが上記予備加熱によって加熱されている場合は、ボトルBの内面はもちろんのこと外面も過酸化水素によって効果的に殺菌される。
 なお、容量500mLのボトル1本に対する過酸化水素水ミストの付着量は、35重量%過酸化水素溶液に換算して5μL~100μLの範囲が好ましい。すなわち、過酸化水素を35重量%含んだ過酸化水素溶液を5μL~100μLの範囲でボトル内に供給したときと同等の過酸化水素がボトルB内に付着するようにミストMの量を設定することが好ましい。ミストMの吹き込み時間はボトル1本に対して0.1秒~1秒の範囲が好ましい。
 なお、図8(B)に示すように、必要に応じてノズル45の下方にはボトルBを通過させるトンネル49が設けられる。過酸化水素水のミストMがトンネル49内に充満することから、ボトルBの外面に過酸化水素水のミストMが付着しやすくなり、それだけボトルBの外面の殺菌効果が向上する。
 次に、ボトルBは、図8(G1)に示すように、エアリンスステップに付される。
 エアリンスステップでは、無菌エアNがノズル50からボトルB内に吹き込まれることによって行われ、この無菌エアNの流れによってボトルB内から過酸化水素、異物等が除去される。
 無菌エアNは加熱したホットエアであるのが望ましいが、常温であってもよい。ホットエアが送り込まれる場合は、ボトルBが内面から加熱され、過酸化水素水のミストMによる殺菌効果が高められるとともに、過酸化水素のボトルBへの浸透が抑制されて過酸化水素がボトルBの内面に浮かび易くなる。さらに、ボトルBの内部に漂っているミストがホットエアによりボトルB外へ排出される。この時点では、ボトルBの内面に付着した過酸化水素水のミストMにより既に殺菌が十分に行われているので、ボトルBの内部空間に漂っているミストMを排出しても殺菌効果は損なわれず、むしろ余分なミストMを早期に排出することにより、ボトルBの内面への過酸化水素の過剰な浸透を抑えることができる。
 ボトルBは、エアリンスステップに移行する前に、その内部に過酸化水素水のミストMが導入された状態で所定時間保持されるのが殺菌効果を高めるうえで望ましい。しかし、上述したようにボトルBの内面はコロナ放電処理により改質され、過酸化水素水の被膜が速やかにムラなく均一に付着する。そのため、過酸化水素の導入後に速やかにエアリンスステップに移行することができる。従って、殺菌処理の迅速化が達成可能である。また、エアの温度を低めにしてボトルBの熱による変形を回避することが可能である。
 なお、図8(C1)のボトルBを正立状態にして行うエアリンス方法に代えて、図9(G2)のごときボトルBを倒立状態にして行うエアリンス方法を採用してもよい。図9(G2)の方法を採用し、ボトルBを倒立状態にして下向きになった開口部p3から無菌エアNをボトルB内に吹き込むようにすることで、ボトルB内の異物等を開口部p3からボトルB外に落下させやすくすることができる。あるいは、図8(G1)のエアリンス工程に続いて図9(G2)の工程を、無菌エアNを吹き込むことなく行うようにしてもよい。
 また、エアリンスステップでは、ノズル50がボトルBの外に配置された状態で吹き込まれているが、ボトルBの内部にノズル50を挿入して無菌エアNをボトルB内に吹き込むようにしてもよい。ノズル50は予備加熱ステップと同じくボトル径の遷移領域まで挿入することが望ましい。
 エアリンス後、図9(H)に示すように、ボトルBは水リンスステップへと送られる。
 水リンスステップでは、ボトルBは反転状態にされ、ボトルBの内部にノズル51が挿入され、このノズル51から加熱された無菌の温水Wが洗浄液として送り込まれる。この無菌水は常温であってもよい。温水WがボトルB内に吹き込まれることにより、ボトルBの内面に付着した過酸化水素がボトルBの外に洗い流される。また、異物も除去される。ノズル51は予備加熱ステップやエアリンスステップと同様にボトルBの内部の遷移領域と重なる位置まで挿入することが望ましい。
 なお、上述したように、ボトルBの内面はプリフォームPの段階でコロナ放電処理されている結果、少量の過酸化水素水がムラのない薄い被膜となってボトルBの内面に付着している。そのため、上記エアリンスステップのみで残留過酸化水素の除去は十分可能である。このような場合は、上記水リンスステップは省略することができる。
 また、プリフォームPの段階で殺菌処理されていることから、図8(E)から図9(H)に至るステップは省略することも可能である。
 上記所定の殺菌処理が施された後、図9(I)に示すように、ノズル52から飲料aがボトルBの内部に充填される。飲料aは予め殺菌処理されている。
 飲料aが充填されたボトルBは、図9(J)に示すように、キャップCがボトルBの開口部p3にねじ込まれることにより密封される。キャップCは予め殺菌処理されている。
 なお、図示しないが、プリフォームPが上記対プリフォーム予備加熱ステップ(図7(A))からボトルBの成形を経て上記密封ステップ(図9(J))に至る経路にはプリフォームPやボトルBを搬送するためのホイール列等からなる搬送手段が設けられる。また、少なくとも上記のプリフォームPに対する過酸化水素水供給ステップ(図7(B))からボトルBの密封ステップ(図9(J))に至る経路は無菌チャンバーで覆われている。これにより、内容物の充填が無菌的に、かつ、自動的に行われる。
 <実施の形態2>
 この実施の形態2では、実施の形態1における導電体とは異なる構造の導電体がコロナ放電処理に用いられる。
 図6に示すように、アース部42(接地された導電体の一例)は、絶縁部が無くて、アースされた導電体のみにより構成される。
 この場合、プリフォームPが導電体のアース部42に接触しないように、プリフォームPがセットされる。また、プリフォームPの開口部p3が、アース部42の開口部から、多少突出している。
 <実施の形態3>
 まず、樹脂製容器の一種であるボトルに対してコロナ放電処理を行うための装置の構成および概要機能について、図11、図12及び図3を用いて説明する。
 図11に示すように、コロナ放電処理装置10は、樹脂製容器であるボトルBの開口部を通過可能な電極11と、接地されたアース部12と、電極11にコロナ放電が発生する電圧を印加する電源部13と、電極11をボトルBの内部に挿入させる駆動部14と、ボトルBにアース部12を被せる駆動部15と、駆動部14および駆動部15の動きを制御する制御部16と、を備えている。
 コロナ放電処理装置10は、ボトルBの内面をコロナ放電により改質させる。例えば、コロナ放電により電極11から放出された電子は、電界中で加速され大気中の電子や分子と衝突することにより、励起や解離・イオン化を起こす。そして、イオン化された原子や分子からも電子が放出される。電子が、樹脂の表面層に達し、高分子結合の主鎖や側鎖を切り離す。このように切断された高分子表層は、化学的にラジカルな状態となる。そして、気相中の酸素ラジカルやオゾン等が、主鎖や側鎖と再結合することにより、水酸基、カルボニル基等の極性官能基が導入され、樹脂の表面層に親水性が付与されて、濡れ性が向上する。すなわち、樹脂の表面が改質される。
 ボトルBは、保持部17により、コロナ放電処理装置10の所定位置に保持される。
 ここで、ボトルBは、図12に示すように、胴部b1と、胴部b1の底を閉じる底部b2と、底部b2に対向する側に設けられた少なくとも1つの開口部b3とを有する。
 ボトルBの胴部b1の形状は、例えば、略円筒形である。胴部b1の形状は、開口部b3から広がって、円筒形状に移行する。なお、ボトルBの強度を増加させるため、ボトルBの胴部b1が、底部b2から、開口部b3への方向において、一部に波形壁を有してもよい。また、ボトルBの胴部b1の形状として、例えば、角筒形等その他の形状であってもよい。
 管状の開口部b3には、外側に雄ネジが形成される。図21(F)に示すように、開口部b3の雌ネジにはキャップCの雌ネジが螺合可能であり、雌雄ネジの螺合によって、ボトルBが塞がれる。開口部b3の開口の大きさは、底部b2の大きさより小さく、胴部b1の断面より小さい。また、開口部b3の外側には、サポートリングb4がフランジ状に形成される。このサポートリングb4に上記保持部17が掛けられることにより、ボトルBが保持部17によって吊下げられる。
 ボトルBの材質としては、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、環状ポリオレフィン等のポリオレフィンの単体もしくは二種以上の混合物、又はエチレン-ビニルアルコール共重合体、ナイロン、ポリエチレンテレフタラート等の非オレフィン系樹脂を挙げることができ、これらの樹脂の単層又は二種以上の多層構成によりボトルBが形成される。少なくともボトルBの内表面が上記樹脂により形成される。ボトルBの大きさは、例えば500mL容量とすることができる。
 なお、ボトルBに充填される物体は、液体だけでなく、粒状物、塊等を含んだものや、高粘度の物体でもよい。
 電極11は、図3に示した電極の構造と同様な構造であり、電極放電部11aと、電極支柱11bとを有する。
 電極11は、ステンレス等の金属製の導電体である。電極11は、ボトルBの開口部を通過可能な形状および大きさで、かつ、ボトルBの内面の底部まで近接できる長さを有する。例えば、電極放電部11aが、ボトルBの開口部b3の内径より小さい円板形状で、電極支柱11bが、ボトルBの内面の底部まで近接できる長さを有する。
 アース部12(接地された導電体の一例)は、ステンレス等の金属製の導電体である導電部12aと、樹脂等の絶縁部12bと、を有する。また、導電体の一例として、ステンレス、鉄、銅、真鍮、アルミニウム、金メッキを施した金属、カーボン、導電性ポリマ等が挙げられる。
 導電部12a(ボトルの外部の少なくとも一部に、接地された導電体の一例)は、底部を有し、ボトルBの底部b2および胴部b1を覆う形状である。例えば、ボトルBの胴部b1が円筒形である場合、導電部12aは、ボトルBより大きい円筒形である。また、導電部12aは、接地されている。
 絶縁部12b(ボトルと導電体との間の絶縁体の一例)は、樹脂製で所定の厚みを有し、ボトルBと導電部12aとの間に存在し、スペーサの機能を有する。例えば、絶縁部12bは、底部を有し、絶縁部12bの内側が、ボトルBを挿入できる形状で、かつ、外側が導電部12aに収まる形状である。絶縁部12bは、その外周面の一部と底部とにおいて導電部12aと接している。
 絶縁部12bの材質の一例として、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタラート等が挙げられる。
 また、絶縁部12bは、ボトルBの開口方向に導電部12aより突出している。すなわち、絶縁部12bの長手方向の長さ(深さ)が、ボトルBの高さより長い。
 また、導電部12aの長手方向の長さ(深さ)は、絶縁部12bが存在する状態で、ボトルBの開口部b3の高さと同じぐらいになることが好ましい。
 電源部13は、定電圧、定電流、または、定電力で、高電圧を発生させる電源である。電源部13は、商用電源の周波数を上げる周波数変換を行うコンバータ、コロナ放電が発生する電圧まで昇圧する高電圧トランス等を有する。電源部13は、電極11にコロナ放電が発生する高電圧を印加する。
 駆動部14(駆動手段の一例)は、サーボモータ等のモータを有する。駆動部14は、電極11に連結されている。図12に示すように、駆動部14は、電極11を、ボトルBの開口部を通過させてボトルB内に挿入する駆動を行う。そして、駆動部14は、ボトルBの内面の底部に近づけ、ボトルBから抜く駆動を行う。なお、駆動部14は、電極11の長軸方向(ボトルBの開口方向)を軸として電極11を回転させながら、挿入または抜く動作を行ってもよい。
 駆動部15(駆動手段の一例)は、サーボモータ等のモータを有する。駆動部15は、アース部12の底部に連結されている。図12に示すように、駆動部15は、ボトルBをその底部から覆うように、アース部12を駆動する。放電処理後に、駆動部15は、ボトルBからアース部12を外すように、アース部12を駆動する。なお、駆動部15は、ボトルBがセットされたアース部12を、ボトルBと共に、電極11の長軸方向(ボトルBの開口方向)を軸として回転させてもよい。
 制御部16は、CPU(Central Processing Unit)とメモリとを有する。CPUは、メモリに記憶されたプログラムに基づき、電源部13のオンオフおよび電圧等を制御し、駆動部14および駆動部15の駆動を制御する。また、制御部16は、保持部17の動作を制御してもよい。
 次に、コロナ放電処理装置10のボトルの表面処理の動作について、図13から図14Eを用いて説明する。
 図13に示すように、ボトルBがコロナ放電処理装置10にセットされる(ステップS1)。具体的には、ボトルBの搬送装置(図示せず)が、ブロー成形されたボトルBを、コロナ放電処理装置10に搬送する。
 図12に示すように、コロナ放電処理装置10の所定位置に、保持部17により保持されたボトルBがセットされる。コロナ放電処理装置10は、ボトルBが所定位置にセットされたか、センサ等により確認する。
 そして、コロナ放電処理装置10の制御部16の制御により、駆動部15が、ボトルBの底部からボトルBをアース部12に収納するように、ボトルBの開口方向にアース部12を駆動させる。そして、図14Aに示すように、ボトルBが、アース部12に収納される。この時ボトルBは保持部17に保持されているが、図示を省略する。
 次に、コロナ放電処理装置10は、電極11に電圧を印加する(ステップS2)。
 具体的には、コロナ放電処理装置10の制御部16の制御により、電源部13が、電極11の電極放電部11aから空気中にコロナ放電が発生するように、電極11に電圧を印加する。図14Aに示すように、電極放電部11aの円板の円周部分から、コロナ放電C1が発生する。電極放電部11aが、アース部12の導電部12aから離れているため、コロナ放電C1は、指向性が弱いコロナ放電の放電態様である。
 次に、コロナ放電処理装置10は、電極11の挿入動作を開始する(ステップS3)。
 具体的には、制御部16の制御により、電極11の駆動部14は、コロナ放電を発生している電極11の挿入動作を開始する。なお、駆動部14は、電極11を回転させながら挿入してもよい。または、駆動部15が、ボトルBと共にアース部12を回転させて、ボトルBと電極11とを相対的に回転させるようにしてもよい。
 次に、電極放電部11aが導電部12aに近づくと、導電部12aの方向へ指向性が増加したコロナ放電に、放電態様が変化する。そして、図14Bに示すように、電極放電部11aが、ボトルBの開口部b3に入ると、電極放電部11aの円周部分から、指向性が強いコロナ放電C2が発生する。コロナ放電C2は、指向性が強いコロナ放電の放電態様である。そして、電極放電部11aが、ボトルBの開口部b3の細い内径部分を通過して行くにつれて、開口部b3の内径部分の表面が、コロナ放電C2により改質されて行く。
 なお、ボトルBの開口部b3の内径部分の表面と、電極放電部11aの円周部分との距離が近いので、駆動部14は、電極放電部11aを早めに通過させてもよい。
 図14Cに示すように、駆動部14が電極11をボトルBの内部にさらに挿入する。電極11がボトルBの底方向へと挿入されるにつれて、ボトルBの胴部b1の内面が、コロナ放電C2により順に改質されて行く。
 次に、コロナ放電処理装置10は、電極11をボトルBの底面まで近づけ、ボトルBの底部内面を処理する(ステップS4)。
 具体的には、制御部16の制御により、電極11の駆動部14は、電極放電部11aをボトルBの内面の底部b2に近づける。
 図14Dに示すように、電極放電部11aが、ボトルBの内面の底部b2に近づくと、電極放電部11aの円面部分(導電部12aの底面に対向した面)から、面放電のコロナ放電C3が発生する。電極放電部11aの円周部分とアース部12の導電部12aとのインピーダンスより、電極放電部11aの面部分とアース部12の導電部12aとのインピーダンスが低くなるため、電極放電部11aの面部分から、面放電のコロナ放電C3(ボトルBの内面の底部b2の処理用の放電の一例)が発生する。すなわち、コロナ放電C2からコロナ放電C3にコロナ放電の態様が変化する。
 面放電のコロナ放電C3により、ボトルBの内面の底部b2が改質され始める。
 なお、駆動部14または駆動部15は、ボトルBの開口方向を軸として、電極11とボトルBとを相対的に回転させながら、電極11をボトルBの内面の底部b2に近づけてもよい。
 さらに、電極放電部11aをボトルBの内面の底部b2に近づけると、図14Eに示すように、コロナ放電C3から放電C4(ボトルBの内面の底部b2の処理用の放電の一例)にコロナ放電の態様が変化する。放電C4は、底部b2の内面に沿った沿面放電である。電極放電部11aの面部分から放出したコロナ放電が、ボトルBの内面の底部b2に沿って、底部b2の内面全体に広がるような放電が発生する。放電C4により、底部b2の内面全体が改質され易くなる。
 次に、コロナ放電処理装置10は、電極11を抜く動作を開始する(ステップS5)。具体的には、制御部16の制御により、電極11の駆動部14は、コロナ放電を発生している電極11を抜く動作を開始する。電極11を抜くにつれて、放電の態様が、放電C4からコロナ放電C3に代わり、さらに、コロナ放電C2に変化する。電極11を抜く動作においても、ボトルBの内面が改質されて行く。なお、駆動部14は、電極11を回転させながら、電極11を抜いてもよい。また、電圧の印加を止めて、電極11を抜く動作が行われてもよい。
 次に、コロナ放電処理装置10は、電圧の印加を止める(ステップS6)。
 具体的には、電極11の位置が、図14Aに示すような位置に来たとき、制御部16の制御により、電源部13が、電極11への電圧の印加を止め、コロナ放電の発生を止める。
 なお、ボトルBの開口部b3の内径部分は、電極放電部11aの円周部分との距離が近く、改質され易いので、電極11の位置が、図14Bに示すような位置に来たとき、電源部13が、電極11への電圧の印加を止めてもよい。
 次に、コロナ放電処理装置10は、ボトルBを外す(ステップS7)。
 制御部16の制御により、駆動部14が、アース部12に収納されているボトルBを外すように、アース部12を駆動する。コロナ放電処理装置10の定位置から、保持部17により保持されたボトルBが外され、搬送装置が、ボトルBを次の工程の位置まで搬送する。
 以上、本実施形態によれば、ボトルBの開口部b3を通過させた電極11を、ボトルBの内面の底部b2まで近づけて、コロナ放電の態様を変化させて、ボトルBの底部b2まで効率良く処理しているので、効率良くボトルBの内部全体を改質できる。さらに、アルゴンのような特別な気体を供給する必要が無く、通常の大気中のコロナ放電であるので、コストの軽減を図ることができる。
 また、ボトルBの内面の底部b2に沿った放電C4が生じるまで、電極11を、ボトルBの内面の底部b2に更に近づける場合、底部b2の内面全体が改質され易くなる。また、底部b2がより短時間で、改質される。
 また、ボトルBの外部の少なくとも一部に、接地された導電部12a(導電体の一例)を有する場合、電極放電部11aから、ボトルBに向かう放電の指向性が向上して、ボトルBの内面を効率的に改質させることができる。
 また、ボトルBと導電部12aとの間に絶縁部12b(絶縁体の一例)を有する場合、電極放電部11aからの放電が安定し、均質な改質がし易くなる。
 また、絶縁部12b(絶縁体の一例)が、ボトルBの開口方向に導電部12a(導電体の一例)より突出している場合は、ボトルBの開口部b3の最上部からボトルBの内面すべてに、電極11からの安定した放電が確保されるので、適正な表面処理を行うことができる。
 また、ボトルBの開口方向を軸として、電極11とボトルBとを相対的に回転させながら、電極11をボトルBの内面の底部b2に近づける場合、均一性がより向上した表面処理を行うことができる。
 以上のようなコロナ放電処理が施されることにより、ボトルBの内面はその濡れ性が向上するように改質される。具体的には、例えばコロナ放電処理前は水に対する接触角が大体98度であったものが、大体75度以下になるように改質される。
 上記の如くコロナ放電処理により内面が改質処理されたボトルBは、次に述べるような殺菌処理に付される。
 まず、図20(A)に示すように、ボトルBが予備加熱ステップに供され、ボトルBの開口部b3からボトルBの内部へノズル43が挿入される。このノズル43から熱風がボトルBの内部へ送り込まれる。
 この予備加熱では、ボトルBの開口部b3の外側面に正対するようにノズル44,44が設置され、それらのノズル44,44から熱風が開口部b3に吹き付けられて開口部b3がさらに加熱される。これは、開口部b3がサポートリングb4を含め比較的厚肉であり、ノズル43からの熱風のみでは開口部b3やサポートリングb4が十分に加熱されないおそれがあるためである。
 ノズル43をボトルB内に挿入するのは、熱風をボトルB内に確実に送り込むためである。ノズル43の挿入量は熱風の流量、開口部b3の口径等に応じて適宜変更してよいが、図20(A)に示すようにボトルBの開口部b3と胴部b1との間に設けられたボトル径の遷移領域にノズル43の先端を位置させるとよい。遷移領域は、開口部b3の下端からボトル径が最大径の例えば70%まで拡大する範囲として定義できる。予備加熱は、ボトルBの内面が40°C以上となるように行うことが望ましい。
 なお、上記予備加熱は必要に応じて行われるものであって、省略することも可能である。
 予備加熱されたボトルBは過酸化水素供給ステップへと搬送される。
 過酸化水素供給ステップでは、図20(B)に示すように、過酸化水素水のミストM若しくはガスG又はこれらの混合物がノズル45からボトルBの内部へと供給される。
 過酸化水素水のミストM若しくはガスG又はこれらの混合物は、例えば図10に示したと同様な構造の生成装置46により作られる。過酸化水素水は過酸化水素を20~60重量%含む水溶液であり、安定剤等の添加物を含む。過酸化水素の濃度は35重量%が好適に用いられる。
 この生成装置46は、殺菌剤である過酸化水素の水溶液を霧状にして供給する二流体スプレーとしての過酸化水素水供給部47と、この過酸化水素水供給部47から供給された過酸化水素水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気化部48とを備える。過酸化水素水供給部47は、過酸化水素水供給路47a及び圧縮空気供給路47bからそれぞれ過酸化水素水と圧縮空気を導入して過酸化水素水を気化部48内に噴霧するようになっている。気化部48は内外壁間にヒータ48aを挟み込んだパイプであり、パイプ内に吹き込まれた過酸化水素水の噴霧を加熱し気化させる。気化した過酸化水素水のガスGはノズル45から、ボトル1の開口部b3の開口に向かってミストM若しくはガスG又はこれらの混合物の状態で噴出する。
 ノズル45から噴出したミストM若しくはガスG又はこれらの混合物は、図20(B)に示すように、開口部b3からボトルBの中に入るとともにボトルBの外部を伝って流れ落ちる。
 これにより、微細な過酸化水素水のミストMがボトルBの内外面に付着する。上述したように、ボトルBの内面はコロナ放電処理により改質されていることから、殊にミストMがボトルBの内面に付着したときは、ボトルBの内面の全面にわたり過酸化水素水が薄い均一な被膜となって広がる。これにより、殺菌ムラが防止され、殺菌効果が向上する。
 ボトルBが上記予備加熱によって加熱されている場合は、ボトルBの内面はもちろんのこと外面も過酸化水素によって効果的に殺菌される。
 なお、容量500mLのボトル1本に対する過酸化水素水ミストの付着量は、35重量%過酸化水素溶液に換算して5μL~100μLの範囲が好ましい。すなわち、過酸化水素を35重量%含んだ過酸化水素溶液を5μL~100μLの範囲でボトル内に供給したときと同等の過酸化水素がボトルB内に付着するようにミストMの量を設定することが好ましい。ミストMの吹き込み時間はボトル1本に対して0.1秒~1秒の範囲が好ましい。
 なお、図20(B)に示すように、必要に応じてノズル45の下方にはボトルBを通過させるトンネル49が設けられる。過酸化水素水のミストMがトンネル49内に充満することから、ボトルBの外面に過酸化水素水のミストMが付着しやすくなり、それだけボトルBの外面の殺菌効果が向上する。
 次に、ボトルBは、図20(C1)に示すように、エアリンスステップに付される。
 エアリンスステップでは、無菌エアNがノズル50からボトルB内に吹き込まれることによって行われ、この無菌エアNの流れによってボトルB内から過酸化水素、異物等が除去される。
 無菌エアNは加熱したホットエアであるのが望ましいが、常温であってもよい。ホットエアが送り込まれる場合は、ボトルBが内面から加熱され、過酸化水素水のミストMによる殺菌効果が高められるとともに、過酸化水素のボトルBへの浸透が抑制されて過酸化水素がボトルBの内面に浮かび易くなる。さらに、ボトルBの内部に漂っているミストがホットエアによりボトルB外へ排出される。この時点では、ボトルBの内面に付着した過酸化水素水のミストMにより既に殺菌が十分に行われているので、ボトルBの内部空間に漂っているミストMを排出しても殺菌効果は損なわれず、むしろ余分なミストMを早期に排出することにより、ボトルBの内面への過酸化水素の過剰な浸透を抑えることができる。
 ボトルBは、エアリンスステップに移行する前に、その内部に過酸化水素水のミストMが導入された状態で所定時間保持されるのが殺菌効果を高めるうえで望ましい。しかし、上述したようにボトルBの内面はコロナ放電処理により改質され、過酸化水素水の被膜が速やかにムラなく均一に付着する。そのため、過酸化水素の導入後に速やかにエアリンスステップに移行することができる。従って、殺菌処理の迅速化が達成可能である。また、エアの温度を低めにしてボトルBの熱による変形を回避することが可能である。
 なお、図20(C1)のボトルBを正立状態にして行うエアリンス方法に代えて、図20(C2)のごときボトルBを倒立状態にして行うエアリンス方法を採用してもよい。図20(C2)の方法を採用し、ボトルBを倒立状態にして下向きになった開口部b3から無菌エアNをボトルB内に吹き込むようにすることで、ボトルB内の異物等を開口部b3からボトルB外に落下させやすくすることができる。あるいは、図20(C1)のエアリンス工程に続いて同図(C2)の工程を、無菌エアNを吹き込むことなく行うようにしてもよい。
 また、エアリンスステップでは、ノズル50がボトルBの外に配置された状態で吹き込まれているが、ボトルBの内部にノズル50を挿入して無菌エアNをボトルB内に吹き込むようにしてもよい。ノズル50は予備加熱ステップと同じくボトル径の遷移領域まで挿入することが望ましい。
 エアリンス後、図21(D)に示すように、ボトルBは水リンスステップへと送られる。
 水リンスステップでは、ボトルBは反転状態にされ、ボトルBの内部にノズル51が挿入され、このノズル51から加熱された無菌の温水Hが洗浄液として送り込まれる。この無菌水は常温であってもよい。温水HがボトルB内に吹き込まれることにより、ボトルBの内面に付着した過酸化水素がボトルBの外に洗い流される。また、異物も除去される。ノズル51は予備加熱ステップやエアリンスステップと同様にボトルBの内部の遷移領域と重なる位置まで挿入することが望ましい。
 なお、上述したように、ボトルBの内面はコロナ放電処理されている結果、少量の過酸化水素水がムラのない薄い被膜となってボトルBの内面に付着している。そのため、上記エアリンスステップのみで残留過酸化水素の除去は十分可能である。このような場合は、上記水リンスステップは省略することができる。
 上記所定の殺菌処理が施された後、図21(E)に示すように、ノズル52から飲料aがボトルBの内部に充填される。飲料aは予め殺菌処理されている。
 飲料aが充填されたボトルBは、図21(F)に示すように、キャップCがボトルBの開口部b3にねじ込まれることにより密封される。キャップCは予め殺菌処理されている。
 なお、図示しないがボトルBが上記予備加熱ステップ(図20(A))から上記密封ステップ(図21(F))に至る経路にはボトルBを搬送するためのホイール列等からなる搬送手段が設けられる。また、少なくとも上記過酸化水素水供給ステップ(図20(B))から上記密封ステップ(図21(F))に至る経路は無菌チャンバーで覆われている。これにより、内容物の充填が無菌的に、かつ、自動的に行われる。
 コロナ放電処理を行った場合と行わなかった場合とについて、殺菌条件を種々変えて殺菌処理したところ、表1の結果を得た。
 この場合、ボトルは、中間層としてエチレン-ビニルアルコール共重合体を含む高密度ポリエチレンにより形成し、500mL容量のものとして多層ブロー成形により得た。このボトルの内面は、コロナ放電処理をしない場合、水に対する接触角は98°であった。一方、コロナ放電処理をした場合、水に対する接触角は63°であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 表1において、滅菌効果は、Bacillus atrophaeusを指標菌として、35℃下で、8日間SCDブイヨン培地にて培養し、以下の式に基づき算出した。数値が大きいほど滅菌効果が高い。
   滅菌効果=Log(容器に接種した菌数/殺菌処理後の菌数)
 殺菌処理後の菌数は、複数の殺菌処理済サンプルの陽性数から統計的に算出される最確数を代入した。
 滅菌効果は6を越えれば十分であり、コロナ放電処理をすることにより過酸化水素の供給時間を短縮し、かつ、供給量を減らしても十分な殺菌効果が得られることがわかる。コロナ放電処理をしない場合は過酸化水素の供給量を減らすと実用的な殺菌効果が得られないことが分かった。
 <実施の形態4>
 この実施の形態4では、電極の各種変形例を用いてコロナ放電処理が行われる。
 まず、電極の形状の各種変形例について、図15(A)から(E)を用いて説明する。
 図15(A)に示すように、樹脂製のボトルBの開口部b3を通過可能な電極21が、電極支柱21bの先端から、棒状の電極放電部21aが3本以上放射状に広がった形状とされる。
 この場合、コロナ放電C1、C2の際は、棒状の電極放電部21aの先端から、コロナ放電が発生する。コロナ放電C3および放電C4の場合、電極放電部21aの棒の側面からボトルBの底部b2に向かって、コロナ放電が発生する。
 図15(B)に示すように、樹脂製のボトルBの開口部b3を通過可能な電極22が、電極支柱22bの先端から、棒状の電極放電部22aがT字に広がった形状とされる。
 図15(C)に示すように、樹脂製のボトルBの開口部b3を通過可能な電極23が、電極支柱23bの先端から、棒状の電極放電部23aがL字に曲がった形状とされる。
 図15(D)に示すように、樹脂製のボトルBの開口部b3を通過可能な電極24が、棒状の電極支柱23bから、電極曲部24cを介して、棒状の電極放電部24aへ、角がないL字に曲がった形状とされる。
 図15(E)に示すように、樹脂製のボトルBの開口部b3を通過可能な電極25が、電極支柱25bから電極放電部25aまで、なだらかなカーブ形状とされる。
 なお、上記図15(A)~(E)のいずれの電極の場合であっても、できるだけ均質に改質させるために、ボトルBの開口方向を軸として、電極21、22、23、24、25とボトルBとを相対的に回転させながら、電極21、22、23、24、25をボトルBの内面の底部b2に近づけることが好ましい。
 次に、電極24の場合、ボトルBへの電極24の挿入の動作について、図16(A)から(E)を用いて説明する。
 なお、図7(A)から(E)において、アース部12は省略されている。
 図16(A)に示すように、ステップS2で電圧が印加された電極24を、ステップS3において、駆動部14は、電極24の電極放電部24aの先端から、ボトルBの開口部b3に電極24を挿入する。このとき、駆動部14は、ボトルBを回転させる。
 次に、図16(B)に示すように、駆動部14は、電極放電部24aの先端がボトルBの開口部b3を通過するようにさせながら、電極24の方向を、電極支柱24bがボトルBの開口方向に平行になるように近づける。ボトルBの開口部b3から広がって胴部b1の太いところまで広がる場所の内面が改質される。
 次に、図16(C)から図16(D)に示すように、電極支柱24bの方向がボトルBの開口方向に平行になったら、駆動部14は、電極24を、ボトルBの開口方向に駆動させて、ボトルBの胴部b1の内面をコロナ放電C2で改質させながら、電極放電部24aをボトルBの内面の底部b2に近づけて行く。
 次に、図16(E)に示すように、ステップS4において、駆動部14は、電極放電部24aを、放電の態様が変化するまで、ボトルBの内面の底部b2に近づける。電極放電部24aの側面部分(導電部の底面に対向した面)からのコロナ放電C3が発生する。電極24とボトルBとは相対的に回転しているので、ボトルBの内面の底部b2全体が改質され易い。
 <実施の形態5>
 この実施の形態5では、電極の先端が開いたり閉じたりして展開する電極が、コロナ放電処理に用いられる。
 図17(A)に示すように、電極31は、棒状の電極支柱31bと、2本の棒状の電極放電部31aと、電極放電部31aを展開させるヒンジ部31cとを有してもよい。ヒンジ部31cを中心に電極放電部31aが開いたり閉じたりする。
 図17(B)に示すように、電極32は、棒状の電極支柱32bと、1本の棒状の電極放電部32aと、電極放電部32aを展開させるヒンジ部32cとを有してもよい。
 図17(C)に示すように、電極33は、棒状の電極支柱33bと、傘状の3本以上の棒状の電極放電部33aと、電極放電部33aを展開させるヒンジ部33cとを有してもよい。
 ボトルBの開口部b3を通過させる際は、駆動部14は、開口部b3を通過できる程度まで電極放電部31a、32a、33aを閉じさせる。閉じ方は、電極放電部31a、32a、33aが折りたたまれて電極支柱31b、32b、33bに近づく場合と、電極放電部31a、32a、33aが折りたたまれて電極支柱31b、32b、33bから離れる場合と、があるが、どちらでもよい。
 ヒンジ部31c、32c、33c(ボトルBの開口部b3を通過後に展開可能な展開機構の一例)は、ヒンジ部31c、32c、33cを中心に回転できる機構を有する。例えば、ワイヤにより引っ張り上げ、電極放電部31a、32a、33aの自重で開く機構、バネ機構、傘の折りたたみ方式のような機構等が挙げられる。
 電極31、32、33が、放電して、電極支柱31b、32b、33bを中心に回転しながら、ボトルBの開口部b3の細い部分を通過する。通過後は、電極31、32、33が展開して、電極放電部31a、32a、33aが開く。電極放電部31a、32a、33aが開いた後、電極支柱31b、32b、33bを中心に回転しながら、電極31、32、33が駆動部14によりボトルBの底部b2まで移動する。
 電極31の場合、図18(A)に示すように、ステップS3において、電極放電部31aが閉じた状態で、電極支柱31bを中心に回転しながら、電極放電部31aがボトルBの開口部b3の細い部分を通過する。電極放電部31aの先端からのコロナ放電が、開口部b3の内側の部分を改質する。なお、管状の開口部b3の内側に近づくように、電極放電部31aが多少開いた状態でもよい。
 図18(B)に示すように、開口部b3から胴部b1の内面形状に沿って、先端からコロナ放電を発生する電極放電部31aが、回転しながら開き始める。胴部b1の内径が最大の部分の所まで、電極31が移動してきたときに、電極放電部31aが全開する。電極放電部31aの先端からのコロナ放電が、胴部b1の内側の部分を改質する。なお、また、胴部b1がくびれた形状である場合、電極放電部31aが多少閉じてもよい。
 図18(C)に示すように、ステップS4において、開いた電極放電部31aが底部b2に近づくと、電極放電部31aの棒部分から、コロナ放電が発生する。電極放電部31aが回転しながら、ボトルBの内面の底部b2を改質する。
 電極31、32、33が、ボトルBの開口部b3を通過後に展開可能な展開機構を有する場合、ボトルBの開口部b3を通過した後に電極の先端(電極放電部31a、32a、33a)が開き、電極放電部31a、32a、33aがボトルBの内面の側壁部(開口部b3の内側および胴部b1の内側)に近づくため、ボトルBの内面の側壁部を効率的に改質させることができる。
 なお、図18(A)から(C)において、アース部12は図示が省略されている。
 <実施の形態6>
 この実施の形態6では、実施の形態3における導電体とは異なる構造の導電体がコロナ放電処理に用いられる。
 図19に示すように、アース部42(接地された導電体の一例)は、絶縁部が無くて、アースされた導電体のみにより構成される。
 この場合、ボトルBが導電体のアース部42に接触しないように、ボトルBがセットされる。また、ボトルBの開口部b3が、アース部42の開口部から、多少突出している。
 本発明は、以上のように構成されるが、上記各実施形態に限定されるものではない。上記各実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
 本発明は、以上のように構成されるが、上記各実施形態に限定されるものではない。上記各実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。例えば、上記各実施形態ではコロナ放電処理及び殺菌処理の対象としてボトルを用いたが、本発明はボトルのほかカップ、トレー等他の形態の樹脂製容器についても適用可能である。
 10:コロナ放電処理装置
 11、21、22、23、24、25、31、32、33:電極
 11a、21a、22a、23a、24a、25a、31a、32a、33a:電極放電部
 12、42:アース部(接地された導電体の一例)
 12a:導電部(接地された導電体の一例)
 12b:絶縁部
 13:電源部
 14、15:駆動部(駆動手段)
 16:制御部
 B:ボトル
 b2:底部
 b3:開口部
 C1、C2、C3:コロナ放電
 C4:放電
 P:プリフォーム
 p1:胴部
 p2:底部
 p3:開口部
 p4:サポートリング
 

Claims (20)

  1.  ポリエチレンテレフタレートを主体とする材料からなるプリフォームの開口部を通過可能な電極に、コロナ放電が発生する電圧を印加する電圧印加ステップと、上記電圧が印加された電極を上記開口部から上記プリフォーム内に挿入する挿入ステップと、上記電極からのコロナ放電の態様が変化するまで、上記電極を上記プリフォームの底部に近づけて底部内面を処理する底部処理ステップとを含むコロナ放電処理を上記プリフォームの内面に対して行った後、過酸化水素水のミスト若しくはガス又はこれらの混合物を上記プリフォームに吹き付ける過酸化水素供給ステップを含む殺菌処理を上記プリフォームに対して行うことを特徴とするプリフォームの殺菌方法。
  2.  請求項1に記載のプリフォームの殺菌方法において、プリフォームの外部の少なくとも一部に、接地された導電体を設けてコロナ放電処理を行うようにしたことを特徴とするプリフォームの殺菌方法。
  3.  請求項2に記載のプリフォームの殺菌方法において、プリフォームと導電体との間に絶縁体を設けてコロナ放電処理を行うようにしたことを特徴とするプリフォームの殺菌方法。
  4.  請求項3に記載のプリフォームの殺菌方法において、絶縁体をプリフォームの開口部方向に導電体より突出させてコロナ放電処理を行うようにしたことを特徴とするプリフォームの殺菌方法。
  5.  請求項1乃至請求項4のいずれかに記載のプリフォームの殺菌方法において、プリフォームの開口部方向の中心軸の回りで電極とプリフォームとを相対的に回転させながら、電極をプリフォームの底部内面に近づけてコロナ放電処理を行うようにしたことを特徴とするプリフォームの殺菌方法。
  6.  請求項1乃至請求項5のいずれかに記載のプリフォームの殺菌方法において、プリフォームの表面の水に対する接触角が75度以下になるようにコロナ放電処理を行うことを特徴とするプリフォームの殺菌方法。
  7.  請求項1乃至請求項6のいずれかに記載のプリフォームの殺菌方法において、プリフォーム内に熱風を吹き込むとともに、プリフォームの厚肉部分にプリフォーム外から熱風を吹き付けることによりプリフォームを予備加熱したうえで、過酸化水素水のミスト若しくはガス又はこれらの混合物を上記プリフォームに吹き付けることを特徴とするプリフォームの殺菌方法。
  8.  請求項1乃至請求項7のいずれかに記載のプリフォームの殺菌方法において、過酸化水素水のミスト若しくはガス又はこれらの混合物は、過酸化水素水と無菌エアとを二流体ノズルから気化器内に噴射することにより生成することを特徴とするプリフォームの殺菌方法。
  9.  樹脂製容器の開口部を通過可能な電極に、コロナ放電が発生する電圧を印加する電圧印加ステップと、上記電圧が印加された電極を上記開口部から樹脂製容器内に挿入する挿入ステップと、上記電極からのコロナ放電の態様が変化するまで、上記電極を上記樹脂製容器の底部に近づけて底部内面を処理する底部処理ステップとを含むコロナ放電処理を上記樹脂製容器の内面に対して行った後、過酸化水素水のミスト若しくはガス又はこれらの混合物を上記樹脂製容器に吹き付ける過酸化水素供給ステップを含む殺菌処理を上記樹脂製容器に対して行うことを特徴とする樹脂製容器の殺菌方法。
  10.  請求項9に記載の樹脂製容器の殺菌方法において、樹脂製容器が口細の開口部を有するものであって、開口部から樹脂製容器内に入ると展開する電極によって樹脂製容器の内面に対しコロナ放電処理を行うようにしたことを特徴とする樹脂製容器の殺菌方法。
  11.  請求項9又は請求項10に記載の樹脂製容器の殺菌方法において、樹脂製容器の外部の少なくとも一部に、接地された導電体を設けてコロナ放電処理を行うようにしたことを特徴とする樹脂製容器の殺菌方法。
  12.  請求項11に記載の樹脂製容器の殺菌方法において、樹脂製容器と導電体との間に絶縁体を設けてコロナ放電処理を行うようにしたことを特徴とする樹脂製容器の殺菌方法。
  13.  請求項12に記載の樹脂製容器の殺菌方法において、絶縁体を樹脂製容器の開口部方向に導電体より突出させてコロナ放電処理を行うようにしたことを特徴とする樹脂製容器の殺菌方法。
  14.  請求項9乃至請求項13のいずれかに記載の樹脂製容器の殺菌方法において、樹脂製容器の開口部方向の中心軸の回りで電極と樹脂製容器とを相対的に回転させながら、電極を樹脂製容器の底部内面に近づけてコロナ放電処理を行うようにしたことを特徴とする樹脂製容器の殺菌方法。
  15.  請求項9乃至請求項14のいずれかに記載の樹脂製容器の殺菌方法において、樹脂製容器の少なくとも内表面をポリオレフィン又はポリエチレンテレフタレートで形成することを特徴とする樹脂製容器の殺菌方法。
  16.  請求項9乃至請求項15のいずれかに記載の樹脂製容器の殺菌方法において、樹脂製容器の表面の水に対する接触角が75度以下になるようにコロナ放電処理を行うことを特徴とする樹脂製容器の殺菌方法。
  17.  請求項9乃至請求項16のいずれかに記載の樹脂製容器の殺菌方法において、樹脂製容器内に熱風を吹き込むとともに、樹脂製容器の厚肉部分に樹脂製容器外から熱風を吹き付けることにより樹脂製容器を予備加熱したうえで、過酸化水素水のミスト若しくはガス又はこれらの混合物を上記樹脂製容器に吹き付けることを特徴とする樹脂製容器の殺菌方法。
  18.  請求項9乃至請求項17のいずれかに記載の樹脂製容器の殺菌方法において、過酸化水素水のミスト若しくはガス又はこれらの混合物は、過酸化水素水と無菌エアとを二流体ノズルから気化器内に噴射することにより生成することを特徴とする樹脂製容器の殺菌方法。
  19.  請求項9乃至請求項18のいずれかに記載の樹脂製容器の殺菌方法において、殺菌処理が過酸化水素供給ステップの後に行うエアリンスステップを含むことを特徴とする樹脂製容器の殺菌方法。
  20.  請求項9乃至請求項18のいずれかに記載の樹脂製容器の殺菌方法において、殺菌処理が過酸化水素供給ステップの後に行う水リンスステップを含むことを特徴とする樹脂製容器の殺菌方法。
PCT/JP2015/076723 2014-09-25 2015-09-18 プリフォーム及び樹脂製容器の殺菌方法 WO2016047607A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/329,328 US9988170B2 (en) 2014-09-25 2015-09-18 Method of sterilizing preform and method of sterilizing container made of resin
CN201580034896.8A CN106470905B (zh) 2014-09-25 2015-09-18 预成型坯及树脂制容器的杀菌方法
EP15844554.4A EP3199462B1 (en) 2014-09-25 2015-09-18 Method for sterilizing preform and resin container

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014194671A JP6409446B2 (ja) 2014-09-25 2014-09-25 樹脂製容器の殺菌方法
JP2014-194671 2014-09-25
JP2014-194670 2014-09-25
JP2014194670A JP6409445B2 (ja) 2014-09-25 2014-09-25 プリフォームの殺菌方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016047607A1 true WO2016047607A1 (ja) 2016-03-31

Family

ID=55581134

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2015/076723 WO2016047607A1 (ja) 2014-09-25 2015-09-18 プリフォーム及び樹脂製容器の殺菌方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9988170B2 (ja)
EP (1) EP3199462B1 (ja)
CN (1) CN106470905B (ja)
WO (1) WO2016047607A1 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016065145A (ja) * 2014-09-25 2016-04-28 大日本印刷株式会社 ボトル用表面処理装置、および、ボトル用表面処理方法
JP2017197292A (ja) * 2017-06-29 2017-11-02 大日本印刷株式会社 容器殺菌装置、内容物充填システム及び内容物充填方法
US10875756B2 (en) 2016-03-08 2020-12-29 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Initial bacteria confirmation method in content filling system, method for verifying content filling system, and culture medium
CN112585062A (zh) * 2018-08-24 2021-03-30 三菱瓦斯化学株式会社 多层容器和其制造方法

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015069662A1 (en) * 2013-11-06 2015-05-14 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Methods for modifying a hydrophobic polymer surface and devices thereof
WO2018182929A1 (en) 2017-03-27 2018-10-04 Regeneron Pharmaceuticals, Inc. Sterilisation method
CN107148139A (zh) * 2017-05-22 2017-09-08 苏州屹润食品科技有限公司 一种高压电场低温等离子体冷杀菌激发装置
NO20171946A1 (en) * 2017-12-06 2019-06-07 Plastservice As Disinfection method for multiuse plastic devices used in the food industry
IL258383A (en) * 2018-03-26 2018-05-31 Riskin Yefim Method and device for converting water to hydrogen oxygen
KR102057079B1 (ko) * 2019-09-18 2019-12-18 이성호 공기 접촉을 차단하여 이온수의 물성변화를 방지하는 초음파 분무장치

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0999922A (ja) * 1995-10-03 1997-04-15 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 食品容器の殺菌方法及びその装置
JP2003034314A (ja) * 2001-07-24 2003-02-04 Sanyo Electric Co Ltd 高電圧を利用した容器用殺菌装置およびそれを用いた容器の殺菌方法
JP2006036341A (ja) * 2004-07-30 2006-02-09 Toppan Printing Co Ltd 噴霧殺菌装置および噴霧殺菌方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3150035A1 (de) 1981-12-17 1983-06-23 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Vorrichtung zum sterilisieren von verpackungsbehaeltern
JP3071446B2 (ja) 1989-12-29 2000-07-31 大日本印刷株式会社 包装材料の殺菌方法及びその装置
FR2766121B1 (fr) 1997-07-18 1999-09-17 Sidel Sa Procede pour la fabrication de recipients steriles, et installation pour la mise en oeuvre
US5972176A (en) * 1997-10-03 1999-10-26 3M Innovative Properties Company Corona treatment of polymers
JP4012653B2 (ja) 1999-07-29 2007-11-21 大日本印刷株式会社 Pet製ボトルの殺菌方法及び装置
FR2887526B1 (fr) 2005-06-24 2007-09-07 Sidel Sas Procede de sterilisation de preformes et installation produisant des bouteilles steriles a partir de ces preformes
JP5019155B2 (ja) * 2006-08-14 2012-09-05 大日本印刷株式会社 殺菌装置および殺菌方法
WO2008149377A1 (en) * 2007-06-04 2008-12-11 Harish Prabhakar Joshi A process for aseptic packaging
JP4967884B2 (ja) * 2007-07-23 2012-07-04 大日本印刷株式会社 コロナ放電処理装置、コロナ放電処理方法、及び当該方法を用いて製造される床用化粧材
KR101621830B1 (ko) * 2009-01-22 2016-05-17 시부야 코교 가부시키가이샤 전자선 용기 살균 장치 및 전자선 용기 살균 방법
JP2011209645A (ja) * 2010-03-30 2011-10-20 Hoya Corp プラスチックレンズ用染料塗布装置
CN103118949B (zh) * 2010-10-07 2015-05-06 东洋制罐株式会社 用于对容器内表面进行杀菌的3流体喷嘴
JP5603201B2 (ja) * 2010-10-27 2014-10-08 サントリーホールディングス株式会社 樹脂製容器の表面改質方法および樹脂製容器の表面改質装置
JP5972195B2 (ja) * 2013-03-11 2016-08-17 サントリーホールディングス株式会社 Pet製ボトルの殺菌装置及び殺菌方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0999922A (ja) * 1995-10-03 1997-04-15 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 食品容器の殺菌方法及びその装置
JP2003034314A (ja) * 2001-07-24 2003-02-04 Sanyo Electric Co Ltd 高電圧を利用した容器用殺菌装置およびそれを用いた容器の殺菌方法
JP2006036341A (ja) * 2004-07-30 2006-02-09 Toppan Printing Co Ltd 噴霧殺菌装置および噴霧殺菌方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3199462A4 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016065145A (ja) * 2014-09-25 2016-04-28 大日本印刷株式会社 ボトル用表面処理装置、および、ボトル用表面処理方法
US10875756B2 (en) 2016-03-08 2020-12-29 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Initial bacteria confirmation method in content filling system, method for verifying content filling system, and culture medium
JP2017197292A (ja) * 2017-06-29 2017-11-02 大日本印刷株式会社 容器殺菌装置、内容物充填システム及び内容物充填方法
CN112585062A (zh) * 2018-08-24 2021-03-30 三菱瓦斯化学株式会社 多层容器和其制造方法
CN112585062B (zh) * 2018-08-24 2023-03-17 三菱瓦斯化学株式会社 多层容器和其制造方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN106470905A (zh) 2017-03-01
EP3199462B1 (en) 2022-05-04
EP3199462A4 (en) 2018-05-23
US20170217617A1 (en) 2017-08-03
EP3199462A1 (en) 2017-08-02
US9988170B2 (en) 2018-06-05
CN106470905B (zh) 2019-10-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2016047607A1 (ja) プリフォーム及び樹脂製容器の殺菌方法
US20090110613A1 (en) Vessel sterilization apparatus
JP7409452B2 (ja) 無菌充填機及び無菌充填方法
WO2013137325A1 (ja) プリフォーム殺菌方法並びに内容物充填方法及び装置
WO2011137359A1 (en) Modified atmosphere packaging gas, method for non-thermal plasma treatment of article, and article of manufacture for use therein
JP6309444B2 (ja) 殺菌方法
TWI586385B (zh) Container sterilization method and sterilization system
WO2013137321A1 (ja) プリフォーム殺菌方法及び装置
JP2016107998A5 (ja)
WO2013099789A1 (ja) 殺菌方法及び殺菌装置
JP5401828B2 (ja) 容器の殺菌方法及び装置
JP6409446B2 (ja) 樹脂製容器の殺菌方法
JP6409445B2 (ja) プリフォームの殺菌方法
WO2012057042A1 (ja) 樹脂製容器の表面改質方法および樹脂製容器の表面改質装置
JP6291765B2 (ja) ボトルの殺菌方法
JP6044088B2 (ja) プリフォーム殺菌方法並びに内容物充填方法及び装置
JP5987567B2 (ja) プリフォーム殺菌方法及び装置
JP6940754B2 (ja) 樹脂製容器の表面処理装置
JP6444675B2 (ja) ボトル用表面処理装置、および、ボトル用表面処理方法
JP6449076B2 (ja) 殺菌装置、殺菌方法
JP2015093713A (ja) キャップの殺菌方法及び装置
JP5987568B2 (ja) プリフォーム殺菌方法及び装置
WO2020009010A1 (ja) 充填システムおよび充填方法
JP6584994B2 (ja) 殺菌方法および殺菌装置
ITRM20120334A1 (it) Perfezionamento al processo di sterilizzazione di contenitori e impianto di produzione contenitori idoneo a realizzare detto processo

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 15844554

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 15329328

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2015844554

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2015844554

Country of ref document: EP