WO2020179521A1 - 容器殺菌装置、内容物充填システム、容器殺菌方法および内容物充填方法 - Google Patents

容器殺菌装置、内容物充填システム、容器殺菌方法および内容物充填方法 Download PDF

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WO2020179521A1
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bottle
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sterilizer
germicide
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睦 早川
唯子 和田
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大日本印刷株式会社
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    • B67C3/22—Details
    • B67C2003/228—Aseptic features

Definitions

  • the present disclosure relates to a container sterilizer, a content filling system, a container sterilization method, and a content filling method.
  • An aseptic filling system (aseptic filling system) is known in which a sterilized container (PET bottle) is filled with sterilized contents in a sterile environment, and then the container is closed with a cap.
  • a sterilized container PET bottle
  • the container is sprayed with an aqueous solution of hydrogen peroxide as a bactericide. It is then dried to sterilize the container and then aseptically fill the container with the contents.
  • a sterilizing method for sterilizing the container a sterilizing method of spraying a sterilizing agent while inserting a nozzle into the container from the mouth of the container, or sterilizing the inner surface and the outer surface of the container without inserting the nozzle into the container
  • a sterilization method for supplying a drug is known (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
  • Patent Document 1 in the sterilization method of sterilizing the container while inserting the nozzle into the container, it is necessary to move the nozzle up and down in order to insert the nozzle into the container. For this reason, there is a problem that the work time of the process of supplying the sterilizing agent becomes long and the cost of the sterilizing apparatus becomes high. Further, in recent years, it has been desired to reduce the weight of the container, and the wall thickness of the container has become thinner. Therefore, by spraying the disinfectant on the container while inserting the nozzle into the container, the thinned container may be deformed by the heat of the disinfectant.
  • Patent Document 2 in the sterilization method of supplying the sterilizing agent to the inner surface and the outer surface of the container without inserting the nozzle into the container, the sterilizing agent is efficiently supplied to the inner surface of the container. Can be difficult. In this case, there is also a problem that the amount of the disinfectant used must be increased in order to efficiently supply the disinfectant to the inner surface of the container.
  • Patent Document 3 there is also a method of utilizing the heat applied to the bottle by blow molding for sterilization, but it is costly because it is necessary to provide a temperature control facility for adjusting the bottle temperature. Since the heat after blow molding is one of the sterilization factors, it was necessary to measure the bottle temperature after blow molding.
  • Japanese Patent No. 4526820 Japanese Patent No. 4700946 Japanese Patent No. 5332603
  • the present disclosure has been made in view of the above points, and reduces the cost of a sterilizer and can efficiently supply a sterilizer to a container, a container sterilizer, and a content filling system. , A container sterilization method and a content filling method.
  • An embodiment of the present disclosure includes a transport mechanism that transports a container, and a supply unit that supplies a sterilizing agent to the container that is being transported by the transport mechanism, and the supply unit includes the sterilizing agent.
  • the supply unit holds a nozzle and a fixed cover including an inflow port into which the germicide flows, and is rotatably provided in the fixed cover.
  • a plate may be further provided, and a seal member may be interposed between the fixed cover and the rotary plate.
  • a fixed shield plate having an opening formed along the transport path of the container may be interposed between the fixed cover and the rotary plate.
  • One embodiment of the present disclosure is a contents filling system including a container sterilization device according to the present disclosure, a filling device for filling the contents in the container, and a cap mounting device for closing the container with a cap. ..
  • One embodiment of the present disclosure is a sterilizing agent for a container being conveyed by the conveying mechanism by a conveying step of conveying a container by a conveying mechanism and a supply unit having a nozzle for spraying the sterilizing agent.
  • the disinfectant supply step is provided, and in the disinfectant supply step, the nozzle is conveyed by the transfer mechanism without moving in the vertical direction and without being inserted into the container.
  • This is a container sterilization method in which the bactericide is supplied to the container while moving in synchronization with the container.
  • the supply unit holds a fixed cover including an inflow port into which the disinfectant flows and the nozzle, and is rotatably provided in the fixed cover. It has a plate, and a sealing member may be interposed between the fixed covering body and the rotating plate.
  • a fixed shield plate having an opening formed along the transport path of the container may be interposed between the fixed cover and the rotary plate.
  • An embodiment of the present disclosure is a content filling method including a step of sterilizing a container by the container sterilization method according to the present disclosure, a step of filling the container with contents, and a step of closing the container with a cap. Is.
  • the cost of the sterilizer can be reduced and the sterilizer can be efficiently supplied to the container.
  • FIG. 1 is a schematic plan view showing a contents filling system according to this embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing the container sterilizer according to the present embodiment.
  • FIG. 3 is a schematic front view showing an enlarged nozzle of the container sterilizer according to the present embodiment.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing another example of the container sterilizer according to the present embodiment.
  • FIG. 5A is a schematic cross-sectional view showing another example of the fixed cover and the rotary plate of the container sterilizer according to the present embodiment.
  • FIG. 5B is a schematic cross-sectional view showing another example of the fixed cover and the rotary plate of the container sterilizer according to the present embodiment.
  • FIG. 5A is a schematic cross-sectional view showing another example of the fixed cover and the rotary plate of the container sterilizer according to the present embodiment.
  • FIG. 5B is a schematic cross-sectional view showing another example of the fixed cover and the rotary plate of the container sterilizer according to the present embodiment.
  • FIG. 6 is a schematic plan view showing an enlarged view of the container sterilizer according to the present embodiment.
  • FIG. 7 is a schematic perspective view showing a fixed shield plate of the container sterilizer according to the present embodiment.
  • FIG. 8 is a flowchart showing a content filling method using the content filling system according to the present embodiment.
  • FIG. 9 is a schematic cross-sectional view showing a modified example of the container sterilizer according to the present embodiment.
  • FIG. 10 is a schematic plan view showing an enlarged modification of the container sterilizer according to the present embodiment.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view (XI-XI line cross-sectional view of FIG. 10) showing a rotating plate and an auxiliary member of a modified example of the container sterilizer according to the present embodiment.
  • FIG. 1 to 8 are diagrams showing an embodiment of the present invention.
  • the content filling system 10 shown in FIG. 1 is a system for filling a bottle (container) 100 with contents such as a beverage.
  • the bottle 100 can be manufactured by biaxially stretch blow molding a preform manufactured by injection molding a synthetic resin material.
  • a thermoplastic resin particularly PE (polyethylene), PP (polypropylene), PET (polyethylene terephthalate), or PEN (polyethylene naphthalate).
  • the container may be glass, a can, paper, a pouch, or a composite container thereof. In the present embodiment, a case where a bottle is used as a container will be described as an example.
  • the content filling system 10 includes a bottle molding unit 30, a sterilizer (container sterilizer) 11, an air rinse device 14, a sterile water rinse device 15, a filling device (filler) 20, and a filling device (filler) 20.
  • a cap mounting device (capper, winding and capping machine) 16 and a product bottle unloading unit 22 are provided.
  • the bottle molding unit 30, the sterilizing device 11, the air rinsing device 14, the sterile water rinsing device 15, the filling device 20, the cap mounting device 16 and the product bottle unloading unit 22 are arranged from the upstream side to the downstream side along the transport direction of the bottle 100. Are arranged in this order.
  • a plurality of transport wheels for transporting the bottle 100 between these devices. 12 are provided between the adjustment transport unit 5, the sterilizer 11, the air rinse device 14, the sterile water rinse device 15, the filling device 20, and the cap mounting device 16, which will be described later.
  • the bottle molding unit 30 sequentially receives the preforms 100a from the outside, molds the bottles 100, and then conveys and supplies the molded bottles 100 to the sterilization device 11.
  • the bottle molding unit 30 is configured to receive the preform 100a and to mold the bottle 100. Therefore, in the content filling system 10, the preform 100a is supplied and the bottle 100 is molded. , The steps leading to filling and closing of the contents in the bottle 100 can be continuously performed. In this case, since it can be transported from the outside to the content filling system 10 in the form of the preform 100a having a small volume instead of the form of the bottle 100 having a large volume, the transportation cost can be reduced.
  • the bottle forming unit 30 conveys the preform conveying unit 31 that conveys the preform 100a, the blow molding unit 32 that forms the bottle 100 by performing blow molding on the preform 100a, and the formed bottle 100. It has a bottle transport unit 33 and.
  • the preform transport unit 31 receives the preform 100a supplied from the preform supply device 1 through the preform supply conveyor 2, and the preform 100a from the receiving unit 34 while transporting the preform 100a.
  • the heating unit 35 for heating the preform 100a and the delivery unit 36 for receiving the preform 100a heated by the heating unit 35 and delivering it to the blow molding unit 32 are included.
  • the receiving unit 34 is provided with a preform sterilizer 34a for sterilizing the preform 100a.
  • the preform sterilizer 34a sprays the mist or gas of the hydrogen peroxide solution onto the preform 100a to sterilize the preform 100a (pre-sterilization).
  • the bactericidal agent for sterilizing the preform 100a may have a property of inactivating microorganisms, for example, in addition to hydrogen peroxide, peracetic acid, acetic acid, caustic acid, nitric acid, chlorine-based chemicals, and water.
  • Alcohols such as sodium oxide, potassium hydroxide, ethyl alcohol, and isopropyl alcohol, chlorine dioxide, ozone water, acidic water, and a surfactant may be used alone, or two or more of them may be used in combination. ..
  • the heating unit 35 is provided with a heater 35a for heating the preform 100a.
  • the heater 35a may be, for example, an infrared heater.
  • the heater 35a heats the preform 100a to, for example, 90 ° C. or higher and 130 ° C. or lower.
  • the temperature of the mouth of the preform 100a is suppressed to 70 ° C. or lower in order to prevent deformation and the like.
  • the blow molding section 32 includes a mold (not shown), and the bottle 100 is molded by performing blow molding on the preform 100a using this mold.
  • an adjustment transport unit 5 is provided between the bottle molding unit 30 and the sterilizer 11 to receive the bottle 100 from the bottle transport unit 33 of the bottle molding unit 30 and deliver the bottle 100 to the sterilizer 11.
  • the adjusting/conveying unit 5 is housed inside an atmosphere blocking chamber 70b described later. As described above, since the adjusted transport unit 5 is housed inside the atmosphere blocking chamber 70b, the gas or mist of the sterilizing agent or the mixture thereof generated in the sterilizing agent spraying chamber 70c, which will be described later, is generated. It is possible to suppress a problem of flowing into a molding part chamber 70a described later that accommodates
  • the sterilizer 11 sterilizes the inside of the bottle 100 by injecting a sterilizing agent onto the bottle 100.
  • the bottle 100 is sterilized by the disinfectant before filling the contents.
  • the disinfectant for example, an aqueous hydrogen peroxide solution is used.
  • mist or gas of hydrogen peroxide solution is generated, and the mist or gas is sprayed on the inner and outer surfaces of the bottle 100. Since the bottle 100 is sterilized by the mist or gas of the hydrogen peroxide solution in this manner, the inner and outer surfaces of the bottle 100 are evenly sterilized.
  • the air rinsing device 14 is for supplying sterile heated air or normal temperature air to the bottle 100 to activate hydrogen peroxide and remove foreign substances, hydrogen peroxide, etc. from the inside of the bottle 100.
  • a sterilized air at room temperature may be mixed with a condensed mist of low-concentration hydrogen peroxide to gasify the hydrogen peroxide, and the gas may be supplied to the bottle 100.
  • the configuration of the air rinse device 14 may be substantially the same as that of the sterilization device 11 shown in FIG. 2, which will be described later.
  • the sterilized water rinsing device 15 cleans the bottle 100 sterilized with hydrogen peroxide, which is a sterilizing agent, with aseptic water at 15° C. to 85° C. As a result, the hydrogen peroxide attached to the bottle 100 is washed away, and foreign matter is removed.
  • hydrogen peroxide which is a sterilizing agent
  • the filling device 20 fills the bottle 100 with the content that has been sterilized in advance from the mouth of the bottle 100.
  • the contents are filled into the empty bottle 100.
  • the contents are filled into the inside of the bottle 100 while the plurality of bottles 100 are rotatably conveyed.
  • the cap mounting device 16 closes the bottle 100 by mounting the cap 80 on the mouth of the bottle 100.
  • the mouth of the bottle 100 is closed by the cap 80, and the bottle 100 is sealed so that outside air and microorganisms do not enter the bottle 100.
  • the caps 80 are attached to the mouths of the plurality of bottles 100 filled with the contents while rotating (revolving). By attaching the cap 80 to the mouth of the bottle 100 in this way, the product bottle 101 can be obtained.
  • the cap 80 is sterilized in advance by the cap sterilizer 18.
  • the cap sterilization device 18 is arranged, for example, outside the aseptic chamber 70f (described later) and near the cap mounting device 16.
  • a large number of caps 80 carried in from the outside of the content filling system 10 are collected in advance and transported in a row toward the cap mounting device 16. While the cap 80 is heading to the cap mounting device 16, mist or gas of hydrogen peroxide is sprayed toward the inner and outer surfaces of the cap 80, and then dried with hot air and sterilized.
  • the product bottle carry-out section 22 continuously carries out the product bottle 101 with the cap 80 mounted by the cap mounting device 16 toward the outside of the content filling system 10.
  • the content filling system 10 includes a molding chamber 70a, an atmosphere blocking chamber 70b, a germicide spray chamber 70c, a first germicide removal chamber 70d, a second germicide removal chamber 70e, and a sterile chamber 70f. have.
  • the bottle molding unit 30 is housed inside the molding unit chamber 70a
  • the adjusting and conveying unit 5 is housed inside the atmosphere blocking chamber 70b.
  • the sterilizing device 11 is housed inside the sterilizing agent spray chamber 70c
  • the air rinse device 14 is housed inside the first sterilizing agent removing chamber 70d
  • the sterile water rinsing device 15 is inside the second sterilizing agent removing chamber 70e. It is housed.
  • the above-described filling device 20, cap sterilizing device 18, and cap mounting device 16 are housed inside the aseptic chamber 70f.
  • a content filling system 10 may comprise, for example, an aseptic filling system.
  • the insides of the disinfectant spray chamber 70c, the first disinfectant removal chamber 70d, the second disinfectant removal chamber 70e, and the sterile chamber 70f are kept sterile.
  • the content filling system 10 may be a high temperature filling system that fills the contents at a high temperature of 85° C. or higher and lower than 100° C. Further, it may be a medium temperature filling system that fills the contents at a medium temperature of 55°C or higher and lower than 85°C.
  • FIG. 2 is a schematic sectional view showing the sterilizer 11.
  • the sterilizer 11 includes a transport mechanism 40 and a supply unit 50 that supplies a sterilizing agent to the bottle 100 transported by the transport mechanism 40.
  • the transport mechanism 40 includes a rotatable wheel 41 and a gripper 42 that is coupled to the wheel 41 and transports while holding the bottle 100.
  • the wheel 41 is configured to rotate by power from a predetermined drive source, and is horizontally attached to a turning shaft 44 standing on a machine base 43.
  • a pillar 45 extends upward from the board surface of the wheel 41, and a rotating plate 53 of the supply unit 50, which will be described later, is connected to the upper end of the pillar 45.
  • another strut 48 extends upward from the board surface of the wheel 41, and the gripper 42 of the bottle 100 is attached to the upper part of this strut 48.
  • a large number of columns 48 and grippers 42 are arranged around the wheel 41 at a predetermined pitch.
  • the plurality of grippers 42 are connected to the wheel 41 via the columns 48 and rotate with the rotation of the wheel 41.
  • a tunnel 49 is provided around the wheel 41 so as to surround the path of the bottle 100 held by the gripper 42.
  • a bactericidal agent sprayed from a nozzle 51 which will be described later, is retained in the tunnel 49, and the outer surface of the bottle 100 is evenly sterilized by passing the bottle 100 through the tunnel 49.
  • the outer surface of the bottle 100 can be efficiently sterilized, but the tunnel 49 may not be provided.
  • the tunnel 49 may not be provided between the wheel 41 and the wheels arranged on both sides of the wheel 41 (in the example shown in FIG. 1, the wheel of the adjustment transport unit 5 arranged on both sides of the sterilizer 11 and the wheel of the air rinse device 14). It is also possible to efficiently sterilize the outer surface of the bottle 100 by providing a chamber wall in the container and forming a space having a compact volume by the chamber wall.
  • the supply unit 50 supplies the disinfectant to at least the inner surface of the bottle 100.
  • the supply unit 50 may supply the bactericidal agent to the inner and outer surfaces of the bottle 100.
  • the supply unit 50 holds a nozzle 51 for spraying a sterilizing agent, a fixed cover 52 including an inflow port 52a into which the sterilizing agent flows, a nozzle 51, and is rotatable in the fixed cover 52. It has a rotating plate 53 provided in.
  • the nozzle 51 is configured to move in synchronization with the bottle 100 transported by the gripper 42 of the transport mechanism 40 without moving in the vertical direction and without being inserted into the bottle 100. ..
  • the nozzle 51 is held by the rotating plate 53 so that the opening at the tip thereof faces the mouth of the bottle 100 held by the gripper 42.
  • the wheel 41 and the rotating plate 53 rotate, the nozzle 51 swivels around the swivel shaft 44 together with the bottle 100 held by the gripper 42, and synchronizes with the bottle 100 conveyed by the gripper 42 of the transport mechanism 40.
  • the bactericide is sprayed onto the bottle 100 while moving.
  • the inner diameter of the tip opening of the nozzle 51 may be 2 mm or more and 10 mm or less, preferably 3 mm or more and 8 mm or less. Since the inner diameter of the opening at the tip of the nozzle 51 is 2 mm or more, the germicide sprayed from the nozzle 51 can be efficiently attached not only to the inner surface of the bottle 100 but also to the outer surface thereof. Therefore, not only the inner surface of the bottle 100 but also the outer surface of the bottle 100 can be sterilized. Further, since the inner diameter of the opening at the tip of the nozzle 51 is 10 mm or less, the disinfectant can be effectively sprayed on the inner surface of the bottle 100, and the bottle 100 is heated to a desired temperature as described later. Can be sterilized while.
  • the tip of the nozzle 51 may be formed in an umbrella shape.
  • the nozzle 51 is provided with a flange portion 51a provided coaxially with the nozzle 51 and an annular wall portion 51b protruding from the peripheral edge of the flange portion 51a toward the bottle 100.
  • the hot air supplied into the bottle 100 the hot air blown from the mouth of the bottle 100 to the outside of the bottle 100 can be guided to the outer peripheral side of the mouth.
  • the mouth can be preheated and sterilized. Therefore, the boundary portion between the outer surface and the inner surface of the bottle 100 can be sterilized efficiently and reliably.
  • the length of the nozzle 51 is preferably 5 mm or more and 200 mm or less.
  • the length of the nozzle 51 is 5 mm or more, the propulsive force of the germicide gas can be kept good.
  • the length of the nozzle 51 is 200 mm or less, it is possible to suppress condensation of the gasified germicide due to a temperature decrease, and effectively maintain the gas concentration required for bottle sterilization.
  • the fixed cover body 52 includes a substantially disk-shaped top portion 54 and a side wall portion 55 extending downward from the peripheral edge of the top portion 54.
  • the inflow port 52a described above is formed in the center of the upper portion of the ceiling 54 of the fixed cover 52, and the conduit 56 is connected to this inflow port 52a.
  • a valve 56 a for controlling passage of hydrogen peroxide gas in the conduit 56 is attached to the conduit 56.
  • a gas supply device including a blower 57, a HEPA (High Efficiency Particulate Air Filter) 58, and an electric heater 59 is provided on the upstream side of the conduit 56.
  • the hydrogen peroxide addition device 60 is incorporated in one or both of the front and rear of the electric heater 59.
  • hydrogen peroxide is not in a gas state, the residual value of hydrogen peroxide tends to increase.
  • hydrogen peroxide adding device 60 is installed on the upstream side of the electric heater 59, hydrogen peroxide may be added to the pipe in a liquid form such as a spray.
  • the set temperature of the electric heater 59 is preferably not less than the boiling point of the sterilizing agent to be supplied, but may be 100° C. or more (preferably 130° C. or more) depending on the sterilizing strength of the bottle 100.
  • another electric heater may be provided further upstream of the hydrogen peroxide addition device 60 to spray liquid hydrogen peroxide on aseptic hot air (80° C. or higher).
  • the hydrogen peroxide addition device 60 may be incorporated both before and after the electric heater 59.
  • PET polyethylene terephthalate
  • hydrogen peroxide is easily adsorbed and the residual value is likely to increase
  • HDPE high density polyethylene
  • the material of the bottle 100 is HDPE (high-density polyethylene)
  • HDPE high-density polyethylene
  • This hydrogen peroxide gas is supplied into the fixed covering body 52 through the conduit 56 and blown out from the nozzle 51 to the bottle 100 through the rotating plate 53 to sterilize the bottle 100.
  • a pressure gauge 71 for measuring the pressure in the germicide spray chamber 70c is attached to the germicide spray chamber 70c.
  • the disinfectant may contain hydrogen peroxide having a concentration of 1% or more.
  • a 35% hydrogen peroxide solution diluted with ethanol may be used.
  • a cleaning liquid such as water, alkali, or acid is made to flow into the supply unit 50 so that the supply unit 50 can be CIP (Cleaning In Place). Then it is good.
  • a CIP conduit 56b and a valve 56c for controlling the passage of the cleaning liquid in the conduit 56b are mounted upstream of the valve 56a.
  • the conduit 56b for CIP may be attached to one or both of the front and rear of the hydrogen peroxide addition device 60, or the conduit 56b for CIP may be directly attached to the hydrogen peroxide addition device 60. good.
  • the bactericidal agent may have the property of inactivating microorganisms, and in addition to hydrogen peroxide and ethanol, peracetic acid, acetic acid, pernitrate, nitrate, sodium hypochlorite, chlorine, caustic soda, etc. They may be used alone or in combination of two or more.
  • the rotating plate 53 is connected to the upper end of the support column 45 and is configured to be rotatable around the swivel shaft 44 integrally with the wheel 41.
  • the rotary plate 53 has a substantially disc shape, and the rotary plate 53 is provided with an opening 53a for supplying the sterilizing agent supplied into the fixed cover body 52 to the nozzle 51.
  • a seal member 61 is interposed between the fixed cover 52 and the rotary plate 53. Specifically, the seal member 61 is interposed between the side wall 55 of the fixed cover 52 and the rotary plate 53. The seal member 61 prevents the germicide from leaking between the fixed cover 52 and the rotary plate 53.
  • the seal member 61 for example, polyether ether ketone (PEEK) or Teflon (registered trademark) can be used.
  • the seal member 61 may be interposed between the top 54 of the fixed cover 52 and the rotary plate 53.
  • a cover 61a for preventing foreign matter from being mixed may be attached to the rotating plate 53 so that the seal member 61 does not get mixed in the bottle 100.
  • the cover 61a may be attached to the upper part of the tunnel 49.
  • the seal member 61 is interposed between the fixed covering body 52 and the rotating plate 53, but the present invention is not limited to this.
  • the seal member 61 may not be interposed between the fixed cover body 52 and the rotary plate 53.
  • the disinfectant gas can be supplied to the outer surface of the bottle 100 from between the fixed covering body 52 (non-rotating body) and the rotating plate 53 (rotating body).
  • the germicide gas that has passed between the fixed cover 52 and the rotary plate 53 can be guided to the outer surface of the bottle 100. Therefore, it is not necessary to newly provide a nozzle for sterilizing the outer surface of the bottle 100.
  • the diameter of the tip of the nozzle 51 attached to the rotating plate 53 is preferably less than half the diameter of the mouth of the bottle 100 and preferably 3 mm or more. As a result, the disinfectant gas that has passed through the opening 53a can be efficiently guided to the inner surface of the bottle 100. Further, for example, it is possible to deal with the leakage of the disinfectant between the fixed cover 52 and the rotating plate 53 with a labyrinth structure. In this case, as shown in FIG.
  • the fixed cover body 52 is provided with a protrusion 550 that protrudes radially inward from the side wall 55, and the rotary plate 53 has a protrusion that protrudes radially outward.
  • the part 530 may be provided.
  • the flow path of the germicide between the fixed cover body 52 and the rotary plate 53 can be made into a labyrinth shape.
  • the total area of the clearance A1 between the fixed cover 52 (non-rotating body) and the rotating plate 53 (rotating body) in the plan view is the inlet A2 of the opening 53a ( It may be 1 ⁇ 2 or less, preferably 1 ⁇ 5 or less of the total area of the plan view of the area shown by satin in FIG. 5B).
  • a fixed shielding plate 62 is interposed between the fixed covering body 52 and the rotating plate 53.
  • the fixed shielding plate 62 is attached to the top portion 54 of the fixed covering body 52 via the mounting member 63.
  • the fixed shielding plate 62 may be attached to the side wall portion 55 of the fixed covering body 52.
  • the fixed shielding plate 62 has an opening 62a formed along the transport path of the bottle 100.
  • the opening 62a has a circular arc shape in plan view, as shown in FIGS. 6 and 7.
  • the gripper 42 of the sterilizer 11 receives the bottle 100 from the adjustment transport unit 5 on the upstream side and delivers the bottle 100 to the air rinse device 14 on the downstream side. Therefore, as shown in FIG. 6, in plan view, an area where the bottle 100 passes below the rotary plate 53 and an area where the bottle 100 does not pass below the rotary plate 53 (area where the wheel 41 is indicated by a broken line). Exists.
  • the fixed shield plate 62 has the opening portion 62a formed along the transport path of the bottle 100, the sterilizing agent that has flowed in from the inflow port 52a of the fixed cover body 52 is opened in the opening 53a of the rotary plate 53.
  • the bottle 100 can be effectively supplied to the opening 53a located in the region where the bottle 100 passes below.
  • the bactericide can be effectively supplied to the nozzles 51 facing the bottle 100. Therefore, the disinfectant can be efficiently sprayed onto the bottle 100, and the amount of the disinfectant used can be reduced.
  • a chamber wall is provided between the wheels arranged on both sides of the wheel 41 (in the example shown in FIG. 1, the wheel of the adjustment transport unit 5 arranged on both sides of the sterilizer 11 and the wheel of the air rinse device 14). It is preferable to provide the wheel 41 or to make the entire circumference of the wheel 41 a tunnel structure. With this, a space having a compact volume can be formed by the chamber wall or the tunnel structure, and the bactericide can be retained in the space at a high concentration. Therefore, the germicide remaining in the space can effectively act on the outer surface sterilization of the bottle 100.
  • the preform supply device 1 sequentially supplies a plurality of preforms 100a to the receiving unit 34 of the preform transfer unit 31 via the preform supply conveyor 2 (preform supply step, reference numeral S1 in FIG. 8). ). At this time, the preform 100a is sterilized by spraying a mist or gas of hydrogen peroxide in the preform sterilizer 34a, and then dried with hot air.
  • the preform 100a is sent to the heating unit 35 and heated by the heater 35a to, for example, about 90° C. or higher and 130° C. or lower.
  • the preform 100a heated by the heating unit 35 is sent to the delivery unit 36.
  • the preform 100a is sent from the delivery section 36 to the blow molding section 32.
  • the preform 100a sent to the blow molding unit 32 is blow-molded by using a mold (not shown) to blow-mold the bottle 100 (bottle molding step, symbol S2 in FIG. 8). Then, the blow-molded bottle 100 is sent to the bottle transport unit 33.
  • the bottle 100 is sterilized by using an aqueous solution of hydrogen peroxide which is a sterilizer (container sterilization step, symbol S3 in FIG. 8).
  • the aqueous hydrogen peroxide solution is a gas or mist that has once been vaporized at a boiling point or higher, and is supplied toward the bottle 100.
  • the mist of the hydrogen peroxide solution adheres to the inner and outer surfaces of the bottle 100 and sterilizes the inner and outer surfaces of the bottle 100.
  • the bottle 100 is transported by the transport mechanism 40 (convey process, reference numeral S31 in FIG. 8).
  • the bottle 100 is conveyed by the gripper 42 connected to the wheel 41.
  • the supply unit 50 having the nozzle 51 for spraying the disinfectant supplies the disinfectant to the bottle 100 being transported by the transport mechanism 40 (disinfectant supply step, symbol S32 in FIG. 8). ..
  • the disinfectant passes through the conduit 56 and flows into the fixed covering body 52 from the inflow port 52a of the fixed covering body 52.
  • a seal member 61 (oil seal or V ring) is interposed between the fixed cover body 52 and the rotary plate 53.
  • the sealing member 61 can prevent the bactericidal agent from leaking between the fixed covering body 52 (non-rotating body) and the rotating plate 53 (rotating body).
  • the non-rotating body does not have a so-called rotary joint provided in the supply unit 50 for supplying the disinfectant. And the rotating body can be easily connected. Therefore, the manufacturing cost of the sterilizer 11 can be reduced.
  • the germicide that has flowed into the fixed cover 52 passes through the opening 62a of the fixed shield plate 62 and is supplied to the nozzle 51 from the opening 53a of the rotary plate 53.
  • the opening 62a of the fixed shielding plate 62 is formed along the transport path of the bottle 100.
  • the germicide supplied to the nozzle 51 is supplied to the bottle 100.
  • the nozzle 51 moves into the bottle 100 while moving in synchronization with the bottle 100 conveyed by the gripper 42 of the transfer mechanism 40 without moving in the vertical direction and without being inserted into the bottle 100.
  • a bactericide is supplied.
  • the nozzle 51 does not move in the vertical direction and is not inserted into the bottle 100, it is possible to shorten the working time for supplying the bactericide. Further, by not inserting the nozzle 51 into the bottle 100, it is possible to prevent the bottle 100 from being deformed by the heat of the disinfectant even if the bottle 100 is thinned.
  • the nozzle 51 moves in synchronization with the bottle 100 being transported by the gripper 42 of the transport mechanism 40, so that the nozzle 51 can follow the bottle 100 and supply the germicide to the bottle 100.
  • the disinfectant can be efficiently supplied to the inner surface of the bottle 100, and the amount of the disinfectant used can be reduced.
  • the sterilizing agent is efficiently supplied to the inner surface of the bottle 100, so that the heat of the sterilizing agent can heat the bottle 100 to a desired temperature. Therefore, in general, the sterilization efficiency of the bottle 100 is improved without providing a temperature control device that can be provided on the downstream side of the blow molding unit 32 in order to avoid heat shrinkage of the bottle 100 and improve the sterilization efficiency. Can be done.
  • the concentration of hydrogen peroxide gas may be, for example, 5 mg / L or more and 50 mg / L or less.
  • the concentration of hydrogen peroxide gas is 5 mg / L or more, the bactericidal effect can be sufficiently exhibited.
  • the concentration of hydrogen peroxide gas is 50 mg/L or less, it is possible to prevent the hot air supply time for removing the residual hydrogen peroxide from being lengthened, and thus, the sterilizer 11 and The content filling system 10 can be miniaturized.
  • the amount of hydrogen peroxide mist may be, for example, 5 ⁇ L/bottle or more and 100 ⁇ L/bottle or less in terms of 35% by weight.
  • the amount of hydrogen peroxide mist is 5 ⁇ L / bottle or more, the bactericidal effect can be sufficiently exhibited.
  • the amount of mist of hydrogen peroxide is 100 ⁇ L/bottle or less, it is possible to prevent the hot air supply time for removing the residual hydrogen peroxide from being lengthened, and thereby the sterilizer 11 And the content filling system 10 can be miniaturized.
  • the flow rate may be 30 L / min or more and 400 L / min or less, preferably 50 L / min or less and 300 L / min or less.
  • the flow rate of the germicide is 30 L/min or more, the germicidal efficiency of the bottle 100 can be improved.
  • the flow rate of the sterilizing agent is 400 L/min or less, the cost can be reduced while maintaining the sterilizing efficiency of the bottle 100.
  • the temperature of the bactericide may be 70°C or higher and 200°C or lower.
  • the sterilizing efficiency of the bottle 100 can be improved.
  • the temperature of the disinfectant is 200 ° C. or lower, it is possible to prevent the bottle 100 from being deformed by the heat of the disinfectant even if the bottle 100 is thinned.
  • the time for supplying the bactericide may be 0.2 seconds or longer and 4.0 seconds or shorter, preferably 0.5 seconds or longer and 4.0 seconds or shorter.
  • the sterilizing efficiency of the bottle 100 can be improved.
  • the time for supplying the disinfectant is 0.5 seconds or more, the bottle 100 can be effectively heated by the heat of the disinfectant.
  • the time for supplying the bactericide is 4.0 seconds or less, the work time for supplying the bactericide can be shortened while maintaining the sterilization efficiency of the bottle 100.
  • the bottle 100 is sent to the air rinsing device 14, and the air rinsing device 14 supplies aseptic heating air or normal temperature air to activate hydrogen peroxide while activating foreign matter and hydrogen peroxide from the bottle 100. Etc. are removed. If necessary, hydrogen peroxide may be gasified by mixing a condensing mist of low-concentration hydrogen peroxide with sterilized air at room temperature and supplied to the bottle 100.
  • the bottle 100 is then transported to the sterile water rinse device 15. In this aseptic water rinsing device 15, washing with aseptic water of not less than 15° C. and not more than 85° C. is performed (rinsing step, symbol S4 in FIG. 8). Specifically, aseptic water having a temperature of 15° C.
  • the bottle 100 is turned upside down, sterile water is supplied into the bottle 100 from the downward facing mouth portion, and the sterile water flows out from the mouth portion to the outside of the bottle 100. The warm water washes away the hydrogen peroxide adhering to the bottle 100 and removes foreign matter.
  • the bottle 100 is conveyed to the filling device 20.
  • the filling device 20 while the bottle 100 is rotated (revolved), the contents are filled into the bottle 100 from its mouth (filling step, reference numeral S5 in FIG. 8).
  • the heating temperature is generally about 60° C. or more and 120° C. or less when the acidity of the content is less than 4.0, and about 115° C. or more and 150° C. or less when the pH is 4.0 or more.
  • the heat-sterilized contents are cooled to a temperature of 3°C or higher and 40°C or lower.
  • the sterilized bottle 100 is filled with the contents sterilized and cooled to room temperature at room temperature.
  • the temperature of the contents at the time of filling is, for example, about 3° C. or higher and 40° C. or lower.
  • the bottle 100 filled with the content is transported to the cap mounting device 16 by the transport wheel 12.
  • the cap 80 is sterilized by the cap sterilizer 18 in advance (cap sterilization step, symbol S6 in FIG. 8). During this time, the cap 80 is first carried into the cap sterilizer 18 from the outside of the content filling system 10. Subsequently, the cap 80 is blown with a mist or gas of hydrogen peroxide in the cap sterilization device 18 to sterilize the inner and outer surfaces thereof, then dried with hot air and sent to the cap mounting device 16.
  • the sterilized cap 80 is attached to the mouth of the bottle 100 conveyed from the filling device 20, so that the bottle 100 is closed and the product bottle 101 is obtained (closing step, FIG. 8).
  • Reference numeral S7) is the sterilized cap 80 attached to the mouth of the bottle 100 conveyed from the filling device 20, so that the bottle 100 is closed and the product bottle 101 is obtained.
  • the product bottle 101 is transported from the cap mounting device 16 to the product bottle unloading unit 22, and is transported to the outside of the content filling system 10.
  • the steps from the container sterilization step to the capping step are performed in a sterile atmosphere surrounded by the germicide spray chamber 70c, the first germicide removal chamber 70d, the second germicide removal chamber 70e, or the aseptic chamber 70f, that is, aseptic. It is performed under the environment.
  • the inside of the sterilizing agent spray chamber 70c, the first sterilizing agent removing chamber 70d, the second sterilizing agent removing chamber 70e, or the aseptic chamber 70f is previously sterilized by spraying hydrogen peroxide, discharging hot water, or the like.
  • sterile air is constantly blown toward the outside of the germicide spray chamber 70c, the first germicide removal chamber 70d, the second germicide removal chamber 70e, or the germicidal chamber 70f, so that the germicide spray chamber 70c, Positive aseptic air is supplied into the first sterilizer removal chamber 70d, the second sterilizer removal chamber 70e, or the aseptic chamber 70f.
  • the production (conveyance) speed of the bottle 100 in the content filling system 10 is preferably 100 bpm or more and 1500 bpm or less.
  • bpm bottle per minute means the transport speed of the bottle 100 per minute.
  • the supply unit 50 has a nozzle 51 for spraying the disinfectant, and the nozzle 51 does not move in the vertical direction and is inserted into the bottle 100. Instead, it moves in synchronization with the bottle 100 being conveyed by the transfer mechanism 40. As described above, since the nozzle 51 does not move in the vertical direction and is not inserted into the bottle 100, it is possible to shorten the working time for supplying the bactericide. Further, by not inserting the nozzle 51 into the bottle 100, it is possible to prevent the bottle 100 from being deformed by the heat of the disinfectant even if the bottle 100 is thinned. Further, in the sterilization device 11, a mechanism for moving the nozzle 51 in the vertical direction is unnecessary, and the cost of the sterilization device 11 can be reduced.
  • the above-mentioned conventional technique has an advantage that a thick bottle can be efficiently heated by inserting the nozzle into the bottle.
  • the bottle 100 has become thin, and even if the nozzle 51 is not inserted into the bottle 100, the bottle 100 is effectively warmed by setting the time for supplying the sterilizing agent to 0.5 seconds or more. It turned out to be possible.
  • the thickest mouth portion of the bottle 100 can be heated more effectively. That is, if the hot hydrogen peroxide gas is sprayed from above the mouth of the bottle 100 to the mouth without inserting the nozzle 51 into the bottle 100, the thick mouth warms and the sterilization effect is also obtained. It turned out to improve.
  • the nozzle 51 does not move in the vertical direction and is not inserted into the bottle 100, and is synchronized with the bottle 100 conveyed by the gripper 42 of the transfer mechanism 40. Because it moves, the bactericidal effect of the mouth can be improved.
  • the nozzle 51 moves in synchronization with the bottle 100 being transported by the gripper 42 of the transport mechanism 40, so that the nozzle 51 can follow the bottle 100 and supply the germicide to the bottle 100.
  • the disinfectant can be efficiently supplied to the inner surface of the bottle 100, and the amount of the disinfectant used can be reduced.
  • the sterilizing agent is efficiently supplied to the inner surface of the bottle 100, so that the heat of the sterilizing agent can heat the bottle 100 to a desired temperature. Therefore, the sterilization efficiency of the bottle 100 can be improved without providing a temperature control facility on the downstream side of the blow molding section 32.
  • the temperature control equipment since the temperature control equipment is not required, the content filling system 10 can be miniaturized and the cost can be reduced, and the content filling system 10 cannot be installed in the conventional installation space. Also, it becomes possible to install the content filling system 10. Further, since the temperature control equipment is not required, the temperature monitoring equipment for monitoring the temperature of the bottle 100 is also unnecessary, and the cost of the sterilizer 11 can be further reduced.
  • the supply unit 50 has a fixed cover 52 including an inflow port 52a into which the disinfectant flows in, and a rotary plate 53 that holds the nozzle 51 and is rotatably provided in the fixed cover 52.
  • a sealing member 61 is interposed between the fixed covering body 52 and the rotating plate 53.
  • a fixed shielding plate 62 having an opening 62a formed along the transport path of the bottle 100 is interposed between the fixed covering body 52 and the rotating plate 53. ..
  • the sterilizing agent can be effectively supplied to the openings 53a located in the region where the bottle 100 passes below. Therefore, of the nozzles 51, the sterilizing agent can be effectively supplied to the nozzles 51 facing the bottle 100. As a result, the germicide can be efficiently sprayed onto the bottle 100, and the amount of germicide used can be reduced.
  • the container sterilizer is a peracetic acid sterilizer that sterilizes the inner and outer surfaces of the bottle with a peracetic acid solution (or gas, mist, or a mixture thereof) and then rinses the inner and outer surfaces with sterile water. good.
  • the container sterilizer may be a sterilizer that uses peracetic acid, acetic acid, pernitrate, nitric acid, sodium hypochlorite, chlorine, caustic soda, etc. as a sterilizer in addition to hydrogen peroxide and ethanol.
  • the sterilizer may be used not only for sterilizing bottles but also for sterilizing preforms, cups, pouches, paper containers, or composites thereof.
  • the transport mechanism 40 has the rotatable wheel 41 and the gripper 42 that is coupled to the wheel 41 and transports while holding the bottle 100 has been described. Not limited to this.
  • a star wheel or a conveyor may be adopted as the transport mechanism 40.
  • the sterilizer 11 may be provided with a rotary joint R that connects the non-rotating body and the rotating body.
  • the manifold 64 into which the disinfectant flows is fixed to the upper end of the support column 45.
  • a conduit 65 extends upward on an extension of the axis of the swivel shaft 44, and this conduit 65 is attached to the frame member of the disinfectant spray chamber 70c connected to the machine base 43, and one of the rotary joints R. It is held via a bearing 66 that constitutes the portion.
  • the manifold 64 can rotate around the swivel shaft 44 integrally with the wheel 41.
  • a disinfectant supply pipe 67 extends from around the manifold 64 toward each gripper 42, and a nozzle 51 is attached to the tip of each supply pipe 67.
  • the nozzle 51 is fixed to the support column 48.
  • conduit 56 is connected to the upper end of the conduit 65 extending upward from the manifold 64 via a seal portion 68 forming a part of the rotary joint R.
  • the conduit 65 rotates with respect to the conduit 56 integrally with the manifold 64, and the seal portion 68 prevents the disinfectant from leaking from the connection portion of both pipes 56 and 65. Even in this case, the above-mentioned effect can be obtained.
  • auxiliary member 90 for supplying a germicide to the rotary plate 53 may be attached.
  • the auxiliary member 90 includes a hollow main body portion 91 and an introduction portion 92 for introducing a bactericide into the main body portion 91.
  • the main body portion 91 covers an opening 53c of the rotating plate 53, which will be described later, located in a region where the bottle 100 passes below.
  • a protective member 93 for protecting the main body 91 and the rotating plate 53 and improving the adhesion with the rotating plate 53 is attached to the edge of the main body 91 opposite to the introduction portion 92.
  • a resin material such as a fluorine resin or a polyether ether ketone (PEEK) resin can be used.
  • a plurality of openings 53c are formed on the side surface 53b of the rotary plate 53 so as to be spaced apart from each other in the circumferential direction.
  • the pitch of the plurality of openings 53c is substantially the same as the pitch of the nozzles 51, and as shown in FIG. 11, each opening 53c and the opening at the tip of each corresponding nozzle 51 communicate with each other. Has been done.
  • the main body 91 of the auxiliary member 90 covers the opening 53c of the opening 53c of the rotating plate 53, which is located in a region where the bottle 100 passes below, so that the sterilizing agent is removed from the rotating plate 53.
  • the bottle 100 can be effectively supplied to the opening 53c located in the region where the bottle 100 passes below. Therefore, of the nozzles 51, the sterilizing agent can be effectively supplied to the nozzles 51 facing the bottle 100. Therefore, the germicide can be efficiently sprayed onto the bottle 100, and the amount of germicide used can be reduced.
  • the present invention is not limited to this.
  • the content filling system may be configured to sequentially receive the molded empty bottles 100 from the outside and transport the received bottles 100 toward the sterilizer 11. Even in this case, the above-mentioned effect can be obtained.
  • the content filling system 10 sequentially receives molded empty bottles 100 from the outside, the bottles 100 to be sterilized by the sterilizer 11 may be cooled by blow molding. Even in this case, since the bottle 100 can be heated to a desired temperature by the heat of the sterilizing agent, the sterilizing efficiency of the bottle 100 can be improved without providing a temperature control facility on the downstream side of the blow molding unit 32. it can.

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Abstract

容器殺菌装置（１１）は、容器（１００）を搬送する搬送機構（４０）と、搬送機構（４０）によって搬送されている容器（１００）に対して殺菌剤を供給する供給部（５０）とを備えている。供給部（５０）は、殺菌剤を噴霧するためのノズル（５１）を有している。ノズル（５１）は、上下方向に移動せず、かつ、容器（１００）内に挿入されることなく、搬送機構（４０）によって搬送されている容器（１００）と同期して移動する。

Description

容器殺菌装置、内容物充填システム、容器殺菌方法および内容物充填方法
　本開示は、容器殺菌装置、内容物充填システム、容器殺菌方法および内容物充填方法に関する。
　殺菌された容器（ＰＥＴボトル）に殺菌された内容物を無菌環境下で充填し、その後、容器をキャップによって閉栓する無菌充填システム（アセプティック充填システム）が知られている。具体的には、無菌充填システムにおいて、成形した容器を無菌充填システムに供給し、無菌充填システム内で、容器に殺菌剤としての過酸化水素水溶液をスプレーする。その後、これを乾燥して容器を殺菌し、次いで、容器に内容物を無菌充填する。
　容器を殺菌する殺菌方法としては、容器の口部から容器内にノズルを挿入しながら殺菌剤をスプレーする殺菌方法や、容器内にノズルを挿入することなく、容器の内面および外面に対して殺菌剤を供給する殺菌方法が知られている（例えば特許文献１、２参照）。
　しかしながら、特許文献１に示すように、容器内にノズルを挿入しながら容器を殺菌する殺菌方法では、ノズルを容器内に挿入するために、ノズルを昇降させる必要がある。このため、殺菌剤を供給する工程の作業時間が長くなってしまうとともに、殺菌装置のコストが高くなると言った問題がある。また、近年、容器の軽量化が望まれており、容器の肉厚が薄くなってきている。このため、ノズルを容器内に挿入しながら容器に殺菌剤をスプレーすることにより、薄肉化された容器が、殺菌剤の熱により変形してしまう可能性もある。
　また、特許文献２に示すように、容器内にノズルを挿入することなく、容器の内面および外面に対して殺菌剤を供給する殺菌方法では、殺菌剤を容器の内面に対して効率良く供給することが困難な場合がある。この場合、殺菌剤を容器の内面に対して効率良く供給するために、殺菌剤の使用量を大きくしなければならないといった問題もある。
　また、特許文献３に示すように、ブロー成形によってボトルに付与された熱を殺菌に利用する方法もあるが、ボトル温度を調節するための温調設備を設ける必要があるためコストがかかると共に、ブロー成形後の熱が殺菌要素の１つであるためブロー成形後のボトル温度を測定する必要があった。
特許第４５２６８２０号公報 特許第４７００９４６号公報 特許第５３３２６０３号公報
　本開示はこのような点を考慮してなされたものであり、殺菌装置のコストを低減するとともに、容器に対して殺菌剤を効率良く供給することが可能な、容器殺菌装置、内容物充填システム、容器殺菌方法および内容物充填方法を提供することを目的とする。
　本開示の一実施の形態は、容器を搬送する搬送機構と、前記搬送機構によって搬送されている前記容器に対して殺菌剤を供給する供給部とを備え、前記供給部は、前記殺菌剤を噴霧するためのノズルを有し、前記ノズルは、上下方向に移動せず、かつ、前記容器内に挿入されることなく、前記搬送機構によって搬送されている前記容器と同期して移動する、容器殺菌装置である。
　本開示の一実施の形態において、前記供給部は、前記殺菌剤が流入する流入口を含む固定式覆い体と、前記ノズルを保持するとともに、前記固定式覆い体内に回転自在に設けられた回転板とを更に有し、前記固定式覆い体と前記回転板との間に、シール部材が介在されていてもよい。
　本開示の一実施の形態において、前記固定式覆い体と前記回転板との間に、前記容器の搬送経路に沿って形成された開口部を有する固定式遮蔽板が介在されていてもよい。
　本開示の一実施の形態は、本開示による容器殺菌装置と、前記容器内に内容物を充填する充填装置と、前記容器をキャップにより閉栓するキャップ装着装置とを備える、内容物充填システムである。
　本開示の一実施の形態は、搬送機構によって、容器を搬送する搬送工程と、殺菌剤を噴霧するためのノズルを有する供給部により、前記搬送機構によって搬送されている前記容器に対して殺菌剤を供給する殺菌剤供給工程とを備え、前記殺菌剤供給工程において、前記ノズルは、上下方向に移動せず、かつ、前記容器内に挿入されることなく、前記搬送機構によって搬送されている前記容器と同期して移動しながら、前記容器に対して前記殺菌剤を供給する、容器殺菌方法である。
　本開示の一実施の形態において、前記供給部は、前記殺菌剤が流入する流入口を含む固定式覆い体と、前記ノズルを保持するとともに、前記固定式覆い体内に回転自在に設けられた回転板とを有し、前記固定式覆い体と前記回転板との間に、シール部材が介在されていてもよい。
　本開示の一実施の形態において、前記固定式覆い体と前記回転板との間に、前記容器の搬送経路に沿って形成された開口部を有する固定式遮蔽板が介在されていてもよい。
　本開示の一実施の形態は、本開示による容器殺菌方法により容器を殺菌する工程と、前記容器内に内容物を充填する工程と、キャップにより前記容器を閉栓する工程とを備える内容物充填方法である。
　本開示によれば、殺菌装置のコストを低減するとともに、容器に対して殺菌剤を効率良く供給することができる。
図１は、本実施の形態による内容物充填システムを示す概略平面図である。 図２は、本実施の形態による容器殺菌装置を示す概略断面図である。 図３は、本実施の形態による容器殺菌装置のノズルを拡大して示す概略正面図である。 図４は、本実施の形態による容器殺菌装置の他の例を示す概略断面図である。 図５Ａは、本実施の形態による容器殺菌装置の固定式覆い体および回転板の他の例を示す概略断面図である。 図５Ｂは、本実施の形態による容器殺菌装置の固定式覆い体および回転板の他の例を示す概略断面図である。 図６は、本実施の形態による容器殺菌装置を拡大して示す概略平面図である。 図７は、本実施の形態による容器殺菌装置の固定式遮蔽版を示す概略斜視図である。 図８は、本実施の形態による内容物充填システムを用いた内容物充填方法を示すフローチャートである。 図９は、本実施の形態による容器殺菌装置の変形例を示す概略断面図である。 図１０は、本実施の形態による容器殺菌装置の変形例を拡大して示す概略平面図である。 図１１は、本実施の形態による容器殺菌装置の変形例の回転板および補助部材を示す断面図（図１０のXI-XI線断面図）である。
　以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１乃至図８は本発明の一実施の形態を示す図である。
　（内容物充填システム）
　まず、図１により、実施の形態による内容物充填システム（無菌充填システム、アセプティック充填システム）について説明する。
　図１に示す内容物充填システム１０は、ボトル（容器）１００に対して飲料等の内容物を充填するシステムである。ボトル１００は、合成樹脂材料を射出成形して製作したプリフォームを二軸延伸ブロー成形することにより作製することができる。ボトル１００の材料としては、熱可塑性樹脂、特にＰＥ（ポリエチレン）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、又はＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）を使用することが好ましい。このほか、容器としては、ガラス、缶、紙、パウチ、またはこれらの複合容器であっても良い。本実施の形態においては、容器としてボトルを用いる場合を例にとって説明する。
　図１に示すように、内容物充填システム１０は、ボトル成形部３０と、殺菌装置（容器殺菌装置）１１と、エアリンス装置１４と、無菌水リンス装置１５と、充填装置（フィラー）２０と、キャップ装着装置（キャッパー、巻締及び打栓機）１６と、製品ボトル搬出部２２とを備えている。これらボトル成形部３０、殺菌装置１１、エアリンス装置１４、無菌水リンス装置１５、充填装置２０、キャップ装着装置１６および製品ボトル搬出部２２は、ボトル１００の搬送方向に沿って、上流側から下流側に向けてこの順に配設されている。また、後述する調整搬送部５、殺菌装置１１、エアリンス装置１４、無菌水リンス装置１５、充填装置２０およびキャップ装着装置１６の間には、これらの装置間でボトル１００を搬送する複数の搬送ホイール１２が設けられている。
　ボトル成形部３０は、外部からプリフォーム１００ａを順次受け入れ、ボトル１００の成形を経て、成形されたボトル１００を殺菌装置１１へ向けて搬送して供給するものである。このように、ボトル成形部３０が、プリフォーム１００ａを受け入れるとともにボトル１００の成形を行うように構成されていることにより、内容物充填システム１０において、プリフォーム１００ａの供給からボトル１００の成形を経て、ボトル１００への内容物の充填および閉栓に至る工程を連続して行うようにすることができる。この場合、外部から内容物充填システム１０まで、容積の大きいボトル１００の形態ではなく容積の小さいプリフォーム１００ａの形態で運搬することができるので、運送費を低減することができる。
　ボトル成形部３０は、プリフォーム１００ａを搬送するプリフォーム搬送部３１と、プリフォーム１００ａに対してブロー成形を施すことによりボトル１００を成形するブロー成形部３２と、成形されたボトル１００を搬送するボトル搬送部３３と、を有している。
　このうち、プリフォーム搬送部３１は、プリフォーム供給装置１からプリフォーム供給コンベア２を介して供給されるプリフォーム１００ａを受け取る受取部３４と、受取部３４からプリフォーム１００ａを受け取り、搬送しながらプリフォーム１００ａを加熱する加熱部３５と、加熱部３５により加熱されたプリフォーム１００ａを受け取り、ブロー成形部３２に受け渡す受渡部３６と、を含んでいる。このうち、受取部３４には、プリフォーム１００ａを殺菌するためのプリフォーム殺菌装置３４ａが設けられている。このプリフォーム殺菌装置３４ａにより、過酸化水素水溶液のミスト又はガスがプリフォーム１００ａに吹き付けられ、プリフォーム１００ａが殺菌されるようになっている（予備殺菌）。プリフォーム１００ａを殺菌するための殺菌剤としては、微生物を不活性化させる性質を有していればよく、例えば過酸化水素のほか、過酢酸、酢酸、過硝酸、硝酸、塩素系薬剤、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、エチルアルコール、イソプロピルアルコール等のアルコール類、二酸化塩素、オゾン水、酸性水、界面活性剤を単体で用いても良く、これらのうち２種以上を組み合わせて用いても良い。
　なお、加熱部３５には、プリフォーム１００ａを加熱するヒーター３５ａが設けられている。このヒーター３５ａは、例えば赤外線ヒーターであっても良い。このヒーター３５ａにより、プリフォーム１００ａは、例えば９０℃以上１３０℃以下程度に加熱される。なお、プリフォーム１００ａの口部の温度は、変形等を防止するため７０℃以下の温度に抑えられる。
　また、ブロー成形部３２は、図示しない金型を含んでおり、この金型を用いてプリフォーム１００ａに対してブロー成形を施すことにより、ボトル１００が成形される。
　また、ボトル成形部３０と、殺菌装置１１との間に、ボトル成形部３０のボトル搬送部３３からボトル１００を受け取り、殺菌装置１１へボトル１００を受け渡す調整搬送部５が設けられている。この調整搬送部５は、後述する雰囲気遮断チャンバ７０ｂの内部に収容されている。このように、調整搬送部５が雰囲気遮断チャンバ７０ｂの内部に収容されていることにより、後述する殺菌剤噴霧チャンバ７０ｃ内で発生する殺菌剤のガス若しくはミスト又はこれらの混合物が、ボトル成形部３０を収容する後述する成形部チャンバ７０ａに流入する不具合を抑制することができる。
　殺菌装置１１は、殺菌剤をボトル１００に噴射することにより、ボトル１００内を殺菌するものである。これにより、内容物の充填前に殺菌剤によってボトル１００が殺菌される。殺菌剤としては、例えば過酸化水素水溶液が用いられる。殺菌装置１１においては、過酸化水素水溶液のミスト又はガスが生成され、ミスト又はガスがボトル１００の内外面に噴霧される。このようにボトル１００が過酸化水素水溶液のミスト又はガスで殺菌されるので、ボトル１００の内外面がムラなく殺菌される。
　エアリンス装置１４は、ボトル１００に無菌の加熱エア又は常温エアを供給することにより、過酸化水素の活性化を行いつつ、ボトル１００内から異物、過酸化水素等を除去するものである。また、必要に応じて、常温の無菌化されたエアに、低濃度の過酸化水素の凝結ミストを混ぜて過酸化水素をガス化させて、ボトル１００に供給しても良い。なお、エアリンス装置１４の構成は、後述するような図２に示す殺菌装置１１と略同一の構成としても良い。
　無菌水リンス装置１５は、殺菌剤である過酸化水素により殺菌されたボトル１００に対して、無菌の１５℃～８５℃の水による洗浄を行うものである。これによりボトル１００に付着した過酸化水素を洗い流し、且つ異物が除去される。
　充填装置２０は、ボトル１００の口部からボトル１００内へ、予め殺菌処理された内容物を充填するものである。この充填装置２０において、空の状態のボトル１００に対して内容物が充填される。この充填装置２０において、複数のボトル１００が回転搬送されながら、ボトル１００の内部へ内容物が充填される。
　キャップ装着装置１６は、ボトル１００の口部にキャップ８０を装着することにより、ボトル１００を閉栓するものである。キャップ装着装置１６において、ボトル１００の口部はキャップ８０により閉じられ、ボトル１００内に外部の空気や微生物が侵入しないように密封される。キャップ装着装置１６において、内容物が充填された複数のボトル１００が回転（公転）しながらその口部にキャップ８０が装着される。このようにして、ボトル１００の口部にキャップ８０を装着することにより、製品ボトル１０１が得られる。
　キャップ８０は、予めキャップ殺菌装置１８によって殺菌される。キャップ殺菌装置１８は、例えば無菌チャンバ７０ｆ（後述）の外側であってキャップ装着装置１６の近傍に配置されている。キャップ殺菌装置１８において、内容物充填システム１０の外部から搬入されたキャップ８０は、予め多数集められ、キャップ装着装置１６に向かって列になって搬送される。キャップ８０がキャップ装着装置１６に向かう途中で、過酸化水素のミスト又はガスがキャップ８０の内外面に向かって吹き付けられた後、ホットエアで乾燥し、殺菌処理される。
　製品ボトル搬出部２２は、キャップ装着装置１６でキャップ８０を装着された製品ボトル１０１を、内容物充填システム１０の外部へ向けて連続的に搬出するものである。
　なお、内容物充填システム１０は、成形部チャンバ７０ａと、雰囲気遮断チャンバ７０ｂと、殺菌剤噴霧チャンバ７０ｃと、第１殺菌剤除去チャンバ７０ｄと、第２殺菌剤除去チャンバ７０ｅと、無菌チャンバ７０ｆとを有している。このうち成形部チャンバ７０ａの内部に、ボトル成形部３０が収容され、雰囲気遮断チャンバ７０ｂの内部に、調整搬送部５が収容されている。また、殺菌剤噴霧チャンバ７０ｃの内部に殺菌装置１１が収容され、第１殺菌剤除去チャンバ７０ｄの内部にエアリンス装置１４が収容され、第２殺菌剤除去チャンバ７０ｅの内部に無菌水リンス装置１５が収容されている。さらに、無菌チャンバ７０ｆの内部に、上述した充填装置２０、キャップ殺菌装置１８、およびキャップ装着装置１６が収容されている。このような内容物充填システム１０は、例えば無菌充填システムからなっていても良い。この場合、殺菌剤噴霧チャンバ７０ｃ、第１殺菌剤除去チャンバ７０ｄ、第２殺菌剤除去チャンバ７０ｅおよび無菌チャンバ７０ｆの内部は無菌状態に保持される。
　あるいは、内容物充填システム１０は、８５℃以上かつ１００℃未満の高温下で内容物を充填する高温充填システムであっても良い。また、５５℃以上かつ８５℃未満の中温下で内容物を充填する中温充填システムであっても良い。
　次に、図２により、本実施の形態による殺菌装置（容器殺菌装置）１１について、詳細に説明する。図２は、殺菌装置１１を示す概略断面図である。図２に示すように、殺菌装置１１は、搬送機構４０と、搬送機構４０によって搬送されているボトル１００に対して殺菌剤を供給する供給部５０とを備えている。本実施の形態では、搬送機構４０は、回転可能なホイール４１と、ホイール４１に連結され、ボトル１００を保持しながら搬送するグリッパ４２と、を有している。
　このうちホイール４１は、所定の駆動源からの動力で回転するように構成されており、機台４３上に起立する旋回軸４４に水平に取り付けられている。ホイール４１の盤面からは支柱４５が上方に伸びており、支柱４５の上端に、供給部５０の後述する回転板５３が連結されている。
　また、ホイール４１の盤面からは他の支柱４８が上方に伸び、この支柱４８の上部にボトル１００のグリッパ４２が取り付けられている。支柱４８及びグリッパ４２は所定のピッチでホイール４１の回りに多数配置される。多数のグリッパ４２は支柱４８を介してホイール４１に連結され、ホイール４１の回転と共に回転する。また、ホイール４１の周囲には、グリッパ４２に保持されたボトル１００の通り道を囲むようにトンネル４９が設けられる。このトンネル４９内には、後述するノズル５１から噴霧された殺菌剤が滞留しており、トンネル４９内をボトル１００が通過することにより、ボトル１００の外面が満遍なく殺菌されるようになっている。なお、トンネル４９を設けることにより、効率的にボトル１００の外面を殺菌することが可能であるが、トンネル４９が設けられていなくてもよい。例えば、ホイール４１と、当該ホイール４１の両隣に配置されたホイール（図１に示す例においては、殺菌装置１１の両隣に配置された調整搬送部５のホイールおよびエアリンス装置１４のホイール）との間にチャンバ壁を設け、チャンバ壁によって、容積がコンパクトな空間を形成することにより、ボトル１００の外面を効率的に殺菌することも可能である。
　次に、殺菌装置１１の供給部５０について説明する。供給部５０は、ボトル１００の少なくとも内面に対して殺菌剤を供給するものである。なお、供給部５０は、ボトル１００の内外面に対して殺菌剤を供給してもよい。この供給部５０は、殺菌剤を噴霧するためのノズル５１と、殺菌剤が流入する流入口５２ａを含む固定式覆い体５２と、ノズル５１を保持するとともに、固定式覆い体５２内に回転自在に設けられた回転板５３とを有している。このうちノズル５１は、上下方向に移動せず、かつ、ボトル１００内に挿入されることなく、搬送機構４０のグリッパ４２によって搬送されているボトル１００と同期して移動するように構成されている。この場合、ノズル５１は、その先端の開口が、グリッパ４２に保持されたボトル１００の口部に正対するように、回転板５３に保持されている。これにより、ホイール４１および回転板５３が回転すると、ノズル５１はグリッパ４２に保持されたボトル１００と共に旋回軸４４の回りを旋回し、搬送機構４０のグリッパ４２によって搬送されているボトル１００と同期して移動しながら殺菌剤をボトル１００に吹き付けるようになっている。
　ノズル５１のうち、先端の開口の内径は、２ｍｍ以上１０ｍｍ以下であっても良く、好ましくは３ｍｍ以上８ｍｍ以下であっても良い。ノズル５１の先端の開口の内径が２ｍｍ以上であることにより、ノズル５１から噴霧された殺菌剤をボトル１００の内面のみならず外面に対しても効率的に付着させることができる。このため、ボトル１００の内面のみならず、ボトル１００の外面も殺菌することができる。また、ノズル５１の先端の開口の内径が１０ｍｍ以下であることにより、殺菌剤をボトル１００の内面に対して効果的に吹き付けることができ、後述するように、ボトル１００を所望の温度に加熱しながら殺菌することができる。なお、ノズル５１は、先端が傘状に形成されていても良い。この場合、図３に示すように、ノズル５１には、ノズル５１と同軸に設けられたフランジ部５１ａと、フランジ部５１ａの周縁からボトル１００側に突出する環状の壁部５１ｂとが設けられている。このような傘状のノズルの場合、ボトル１００内に供給された熱風のうち、ボトル１００の口部からボトル１００の外部に吹き出す熱風を口部の外周側に導くことができる。これにより、口部の予備加熱及び殺菌を行うことができる。このため、ボトル１００の外面と内面との境界部分を効率良くかつ確実に殺菌することができる。この場合、ノズル５１の長さは５ｍｍ以上２００ｍｍ以下であることが好ましい。ノズル５１の長さが５ｍｍ以上であることにより、殺菌剤ガスの推進力を良好に保つことができる。また、ノズル５１の長さが２００ｍｍ以下であることにより、ガス化された殺菌剤が温度低下により結露することを抑制し、ボトル殺菌に必要なガス濃度を効果的に維持することができる。
　図２に示すように、固定式覆い体５２は、略円盤形状の天部５４と、天部５４の周縁から下方に垂下する側壁部５５とを含んでいる。固定式覆い体５２のうち、天部５４の上部中央には、上述した流入口５２ａが形成されており、この流入口５２ａには、導管５６が連結されている。導管５６には、導管５６内の過酸化水素ガスの通過を制御するバルブ５６ａが取り付けられている。
　導管５６の上流側にはブロア５７、ＨＥＰＡ（High Efficiency Particulate Air Filter）フィルタ５８及び電熱器５９で構成されるガス供給装置が設けられる。過酸化水素添加装置６０は、電熱器５９の前後の一方又は両方に組み込まれる。過酸化水素添加装置６０を電熱器５９よりも下流側に設置する場合は、過酸化水素ガスの状態で配管に混気すると良い。過酸化水素がガス状態でないと、過酸化水素の残留値が増加する傾向にある。一方、過酸化水素添加装置６０を電熱器５９よりも上流側に設置する場合は、過酸化水素をスプレー等の液状で配管内に添加しても良い。その場合、電熱器５９の設定温度は、供給する殺菌剤の沸点以上にすることが好ましいが、ボトル１００の殺菌強度に応じて１００℃以上（好ましくは１３０℃以上）にしても良い。また、過酸化水素添加装置６０の更に上流側に別の電熱器を設け、無菌のホットエア（８０℃以上）に対して液状の過酸化水素をスプレーしても良い。または、過酸化水素添加装置６０は、電熱器５９の前後両方に組み込んでも良い。ここで、ボトル１００の材質がＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）の場合、過酸化水素が吸着しやすく残留値が増加しやすいが、材質がＨＤＰＥ（高密度ポリエチレン）の場合、過酸化水素の吸着量は１／５～１／２０と極めて少ない。そのため、ボトル１００の材質がＨＤＰＥ（高密度ポリエチレン）の場合、過酸化水素水をガス化させ無菌エアに添加する方式だけでなく、過酸化水素水をスプレーし、混気する方式を採用しても良い。この過酸化水素ガスは、導管５６を通って固定式覆い体５２内に供給され、回転板５３を介してノズル５１からボトル１００へと吹き出し、ボトル１００を殺菌する。なお、殺菌剤噴霧チャンバ７０ｃには、殺菌剤噴霧チャンバ７０ｃ内の圧力を測定する圧力計７１が取り付けられている。また、殺菌剤は過酸化水素の濃度１％以上を含むものであれば良い。３５％の過酸化水素水をエタノールで希釈したものを用いても良い。なお、殺菌剤として、過酸化水素を使用した場合、過酸化水素成分中に含まれる安定剤が導管５６内に蓄積する。このため、導管５６内に蓄積した安定剤によるノズル５１の詰まりを防止するために、供給部５０に水、アルカリ、酸等の洗浄液を流し、供給部５０をＣＩＰ（Cleaning In Place）できる構造にすると良い。図示された例においては、バルブ５６ａの上流側にＣＩＰ用の導管５６ｂと、導管５６ｂ内の洗浄液の通過を制御するバルブ５６ｃが取り付けられている。なお、ＣＩＰ用の導管５６ｂは、過酸化水素添加装置６０の前後の一方又は両方に取り付けられていてもよく、あるいは、ＣＩＰ用の導管５６ｂは過酸化水素添加装置６０に直接取り付けられていても良い。
　また、殺菌剤は、微生物を不活性化させる性質を有していればよく、過酸化水素やエタノール以外に、過酢酸、酢酸、過硝酸、硝酸、次亜塩素酸ナトリウム、塩素、苛性ソーダ等を単体で用いても良く、またこれらのうち２種以上を組み合わせて用いても良い。
　回転板５３は、上述したように、支柱４５の上端に連結されており、ホイール４１と一体で旋回軸４４の回りを回転可能に構成されている。この回転板５３は、略円盤形状を有し、回転板５３には、固定式覆い体５２内に供給された殺菌剤をノズル５１に供給するための開口５３ａが形成されている。
　また、固定式覆い体５２と回転板５３との間に、シール部材６１が介在されている。具体的には、シール部材６１は、固定式覆い体５２の側壁部５５と、回転板５３との間に介在されている。このシール部材６１により、固定式覆い体５２と回転板５３との間からの殺菌剤の漏れを防止する。このシール部材６１としては、例えば、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）や、テフロン（登録商標）を用いることができる。なお、シール部材６１は、固定式覆い体５２の天部５４と、回転板５３との間に介在されていても良い。また、シール部材６１が摩耗・劣化する恐れがある場合、ボトル１００内にシール部材６１が混入しないように、回転板５３に異物混入防止用のカバー６１ａが取り付けられていても良い。なお、図４に示すように、カバー６１ａは、トンネル４９の上部に取り付けられていても良い。なお、図示された例においては、固定式覆い体５２と回転板５３との間に、シール部材６１が介在されているが、これに限られない。例えば、図５Ａに示すように、固定式覆い体５２と回転板５３との間にシール部材６１が介在されていなくてもよい。この場合、固定式覆い体５２（非回転体）と回転板５３（回転体）との間から、ボトル１００の外面に殺菌剤ガスを供給することもできる。すなわち、固定式覆い体５２と回転板５３との間を通過した殺菌剤ガスをボトル１００の外面にまで導くことが出来る。このため、ボトル１００の外面を殺菌するためのノズルを新たに設ける必要もない。また、この場合、回転板５３に取り付けられたノズル５１の先端の口径は、ボトル１００の口部の口径の半分以下であって、３ｍｍ以上であることが好ましい。これにより、開口５３ａを通過した殺菌剤ガスをボトル１００の内面に効率良く導くことが出来る。さらに、例えば、固定式覆い体５２と回転板５３との間の殺菌剤の漏れについて、ラビリンス構造で対応することも可能である。この場合、図５Ｂに示すように、固定式覆い体５２には、側壁部５５から径方向内方に突出する突出部５５０が設けられ、回転板５３には、径方向外方に突出する突出部５３０が設けられていてもよい。このようにして、固定式覆い体５２と回転板５３との間の殺菌剤の流路をラビリンス状にすることができる。この際、固定式覆い体５２（非回転体）と回転板５３（回転体）との間のクリアランスＡ１（図５Ｂの梨地で示す領域）の平面視における総面積は、開口５３ａの入口Ａ２（図５Ｂの梨地で示す領域）の平面視における総面積の１／２以下、好ましくは１／５以下であってもよい。この場合、殺菌剤ミスト又はガスの漏れを抑えることができ、ボトル１００内に殺菌剤を効果的に導入することができる。また、この場合、突出部５５０、５３０のうち、最もボトル１００側に位置する突出部５５０、５３０に突出部５５０、５３０を上下方向に貫通する貫通孔が形成されていてもよい。図示された例においては、最もボトル１００側に位置する突出部５３０を上下方向に貫通する貫通孔５３１が形成されている。これにより、固定式覆い体５２と回転板５３との間を通過した殺菌剤ガスをボトル１００の外面にまで導くことが出来る。このため、ボトル１００の外面を殺菌するためのノズルを新たに設ける必要もない。
　さらに、図２に示すように、固定式覆い体５２と回転板５３との間に、固定式遮蔽板６２が介在されている。本実施の形態では、固定式遮蔽板６２は、取付部材６３を介して固定式覆い体５２の天部５４に取り付けられている。なお、固定式遮蔽板６２は、固定式覆い体５２の側壁部５５に取り付けられていても良い。
　図２、図６および図７に示すように、固定式遮蔽板６２は、ボトル１００の搬送経路に沿って形成された開口部６２ａを有している。この場合、開口部６２ａは、図６および図７に示すように、平面視円弧形状を有している。ところで、殺菌装置１１のグリッパ４２は、上流側の調整搬送部５からボトル１００を受け取るとともに、下流側のエアリンス装置１４にボトル１００を受け渡す。このため、図６に示すように、平面視において、回転板５３の下方をボトル１００が通過する領域と、回転板５３の下方をボトル１００が通過しない領域（ホイール４１を破線で示す領域）とが存在する。ここで、固定式遮蔽板６２がボトル１００の搬送経路に沿って形成された開口部６２ａを有することにより、固定式覆い体５２の流入口５２ａから流入した殺菌剤を、回転板５３の開口５３ａのうち、ボトル１００が下方を通過する領域に位置する開口５３ａに対して効果的に供給することができる。これにより、ノズル５１のうち、ボトル１００と正対しているノズル５１に対して効果的に殺菌剤を供給することができる。このため、殺菌剤をボトル１００に対して効率的に噴霧することができ、殺菌剤の使用量を低減することができる。なお、必ずしも固定式遮蔽板６２を設ける必要はないが、固定式遮蔽板６２を設けない場合、殺菌剤のミスト又はガスは、全ノズル５１から噴霧される。この場合、グリッパ４２がボトル１００を保持していない区間においても、ノズル５１から殺菌剤が噴霧される。このため、ホイール４１の両隣に配置されたホイール（図１に示す例においては、殺菌装置１１の両隣に配置された調整搬送部５のホイールおよびエアリンス装置１４のホイール）との間にチャンバ壁を設けるか、あるいはホイール４１の全周をトンネル構造にすることが好ましい。これにより、チャンバ壁またはトンネル構造によって容積がコンパクトな空間を形成することができ、当該空間に殺菌剤を高濃度で留まらせることができる。このため、当該空間に留まった殺菌剤をボトル１００の外面殺菌に有効に作用させることができる。
　（内容物充填方法）
　次に、上述した内容物充填システム１０（図１）を用いた内容物充填方法について、図８により説明する。
　まず、プリフォーム供給装置１により、プリフォーム供給コンベア２を介して、複数のプリフォーム１００ａが、プリフォーム搬送部３１の受取部３４に順次供給される（プリフォーム供給工程、図８の符号Ｓ１）。この際、プリフォーム１００ａは、プリフォーム殺菌装置３４ａにおいて、過酸化水素のミスト又はガスが吹き付けられて殺菌処理された後、ホットエアで乾燥される。
　次に、プリフォーム１００ａが加熱部３５に送られ、ヒーター３５ａにより、例えば９０℃以上１３０℃以下程度に加熱される。次いで、加熱部３５により加熱されたプリフォーム１００ａが受渡部３６に送られる。そして、プリフォーム１００ａは、受渡部３６からブロー成形部３２に送られる。
　次いで、ブロー成形部３２に送られたプリフォーム１００ａに対して、図示しない金型を用いてブロー成形を施すことにより、ボトル１００がブロー成形される（ボトル成形工程、図８の符号Ｓ２）。そして、ブロー成形されたボトル１００がボトル搬送部３３に送られる。
　次に、殺菌装置１１において、ボトル１００に対して殺菌剤である過酸化水素水溶液を用いて殺菌処理が行われる（容器殺菌工程、図８の符号Ｓ３）。このとき、過酸化水素水溶液は、一旦沸点以上で気化させたガス又はミストであり、ボトル１００に向かって供給される。過酸化水素水溶液のミストは、ボトル１００の内面および外面に付着し、ボトル１００の内外面を殺菌する。
　この際、まず、搬送機構４０によって、ボトル１００が搬送される（搬送工程、図８の符号Ｓ３１）。本実施の形態では、ホイール４１に連結されたグリッパ４２によって、ボトル１００が搬送される。
　次に、殺菌剤を噴霧するためのノズル５１を有する供給部５０により、搬送機構４０によって搬送されているボトル１００に対して殺菌剤が供給される（殺菌剤供給工程、図８の符号Ｓ３２）。
　この際、まず、殺菌剤は、導管５６を通過して、固定式覆い体５２の流入口５２ａから固定式覆い体５２内に流入する。ここで、固定式覆い体５２と回転板５３との間に、シール部材６１（オイルシールまたはＶリング）が介在されている。このシール部材６１により、固定式覆い体５２（非回転体）と回転板５３（回転体）との間からの殺菌剤の漏れを防止することができる。このように、固定式覆い体５２と回転板５３との間に、シール部材６１が介在されていることにより、殺菌剤を供給する供給部５０に、いわゆるロータリージョイントを設けることなく、非回転体と回転体とを容易に接続することができる。このため、殺菌装置１１の製造コストを低減することができる。
　次に、固定式覆い体５２内に流入した殺菌剤は、固定式遮蔽板６２の開口部６２ａを通過して回転板５３の開口５３ａからノズル５１に供給される。ここで、上述したように、固定式遮蔽板６２の開口部６２ａは、ボトル１００の搬送経路に沿って形成されている。これにより、殺菌剤は、回転板５３の開口５３ａのうち、ボトル１００が下方を通過する領域に位置する開口５３ａに対して効果的に供給される。このため、ノズル５１のうち、ボトル１００と正対しているノズル５１に対して効果的に殺菌剤を供給することができる。
　次いで、ノズル５１に供給された殺菌剤が、ボトル１００に供給される。この際、ノズル５１は、上下方向に移動せず、かつ、ボトル１００内に挿入されることなく、搬送機構４０のグリッパ４２によって搬送されているボトル１００と同期して移動しながら、ボトル１００に対して殺菌剤を供給する。このように、ノズル５１が上下方向に移動せず、かつ、ボトル１００内に挿入されないことにより、殺菌剤を供給する作業時間を短縮させることができる。また、ノズル５１をボトル１００内に挿入させないことにより、薄肉化されたボトル１００であっても、殺菌剤の熱によってボトル１００が変形してしまうことを抑制することができる。
　また、ノズル５１が搬送機構４０のグリッパ４２によって搬送されているボトル１００と同期して移動することにより、ノズル５１がボトル１００に追従しながら殺菌剤をボトル１００に対して供給することができる。これにより、殺菌剤をボトル１００の内面に対して効率良く供給することができ、殺菌剤の使用量を低減することができる。また、殺菌剤がボトル１００の内面に対して効率良く供給されることにより、殺菌剤の熱によってボトル１００を所望の温度に加熱することもできる。このため、一般的にボトル１００の熱収縮を避け、かつ殺菌効率を向上させるためにブロー成形部３２の下流側に設けられ得る温調設備を設けることなく、ボトル１００の殺菌効率を向上させることができる。
　この場合、ボトル１００内に供給する殺菌剤が過酸化水素ガスの場合、過酸化水素ガスの濃度は、例えば５ｍｇ／Ｌ以上、５０ｍｇ／Ｌ以下であっても良い。過酸化水素ガスの濃度が５ｍｇ／Ｌ以上であることにより、殺菌効果を十分に発現させることができる。また、過酸化水素ガスの濃度が５０ｍｇ／Ｌ以下であることにより、残留した過酸化水素を除去するためのホットエアの供給時間が長くなることを抑制することができ、これにより、殺菌装置１１および内容物充填システム１０の小型化を図ることができる。また、殺菌剤が、過酸化水素のミストの場合、過酸化水素のミストの量は、３５重量％換算で、例えば５μＬ／ボトル以上１００μＬ／ボトル以下であっても良い。過酸化水素のミストの量が５μＬ／ボトル以上であることにより、殺菌効果を十分に発現させることができる。また、過酸化水素のミストの量が１００μＬ／ボトル以下であることにより、残留した過酸化水素を除去するためのホットエアの供給時間が長くなることを抑制することができ、これにより、殺菌装置１１および内容物充填システム１０の小型化を図ることができる。
　また、殺菌剤が３５重量％の過酸化水素の場合、流量は、３０Ｌ／ｍｉｎ以上４００Ｌ／ｍｉｎ以下であっても良く、好ましくは、５０Ｌ／ｍｉｎ以下３００Ｌ／ｍｉｎ以下であっても良い。殺菌剤の流量が３０Ｌ／ｍｉｎ以上であることにより、ボトル１００の殺菌効率を向上させることができる。また、殺菌剤の流量が４００Ｌ／ｍｉｎ以下であることにより、ボトル１００の殺菌効率を維持しつつ低コスト化を図ることができる。
　また、殺菌剤の温度は、７０℃以上２００℃以下であっても良い。殺菌剤の温度が７０℃以上であることにより、ボトル１００の殺菌効率を向上させることができる。また、殺菌剤の温度が２００℃以下であることにより、薄肉化されたボトル１００であっても、殺菌剤の熱によってボトル１００が変形してしまうことを抑制することができる。
　さらに、殺菌剤を供給する時間は、０．２秒以上４．０秒以下であっても良く、好ましくは０．５秒以上４．０秒以下であってもよい。殺菌剤を供給する時間が０．２秒以上であることにより、ボトル１００の殺菌効率を向上させることができる。また、殺菌剤を供給する時間が０．５秒以上であることにより、殺菌剤の熱によってボトル１００を効果的に温めることができる。また、殺菌剤を供給する時間が４．０秒以下であることにより、ボトル１００の殺菌効率を維持しつつ殺菌剤を供給する作業時間を短縮させることができる。
　続いて、ボトル１００は、エアリンス装置１４に送られ、エアリンス装置１４において、無菌の加熱エア又は常温エアを供給することにより、過酸化水素の活性化を行いつつ、ボトル１００から異物、過酸化水素等が除去される。なお、必要に応じて、常温の無菌化されたエアに、低濃度の過酸化水素の凝結ミストを混ぜて過酸化水素をガス化させて、ボトル１００に供給しても良い。次いで、ボトル１００は、無菌水リンス装置１５に搬送される。この無菌水リンス装置１５において、無菌の１５℃以上８５℃以下程度の水による洗浄が施される（リンス工程、図８の符号Ｓ４）。具体的には、無菌の１５℃以上８５℃以下程度の水が、５Ｌ／ｍｉｎ以上かつ１５Ｌ／ｍｉｎ以下の流量でボトル１００内に供給される。その際、好ましくはボトル１００は倒立状態とされ、下向きになった口部からボトル１００内へ無菌水が供給され、この無菌水は口部からボトル１００の外方に流出する。この温水によって、ボトル１００に付着した過酸化水素を洗い流し、且つ異物が除去される。
　続いて、ボトル１００は、充填装置２０に搬送される。この充填装置２０において、ボトル１００は回転（公転）されながら、その口部からボトル１００内へ内容物が充填される（充填工程、図８の符号Ｓ５）。
　この充填装置２０でボトル１００に充填される前に、予め内容物が調合され、加熱殺菌処理が行われる。加熱温度は、一般的に内容物の酸性度がｐＨ４．０未満の場合は６０℃以上かつ１２０℃以下程度、ｐＨ４．０以上の場合は１１５℃以上かつ１５０℃以下程度とされる。これにより、充填前の内容物中の製品ボトル１０１内で発育しうる微生物が全て殺菌される。加熱殺菌処理された内容物は、３℃以上かつ４０℃以下程度の温度まで冷却される。
　充填装置２０においては、殺菌されたボトル１００に、上記殺菌処理され常温まで冷やされた内容物が常温で充填される。充填時の内容物の温度は、例えば３℃以上かつ４０℃以下程度である。
　続いて、内容物が充填されたボトル１００は、搬送ホイール１２によってキャップ装着装置１６に搬送される。
　一方、キャップ８０は、予めキャップ殺菌装置１８によって殺菌処理される（キャップ殺菌工程、図８の符号Ｓ６）。この間、まずキャップ８０は、内容物充填システム１０の外部からキャップ殺菌装置１８に搬入される。続いて、キャップ８０は、キャップ殺菌装置１８において、過酸化水素のミスト又はガスが吹き付けられて、その内外面が殺菌処理された後、ホットエアで乾燥し、キャップ装着装置１６に送られる。
　次いで、キャップ装着装置１６において、充填装置２０から搬送されてきたボトル１００の口部に殺菌済みのキャップ８０を装着することにより、ボトル１００が閉栓され製品ボトル１０１が得られる（閉栓工程、図８の符号Ｓ７）。
　その後、製品ボトル１０１は、キャップ装着装置１６から製品ボトル搬出部２２へ搬送され、内容物充填システム１０の外部へ向けて搬出される。
　なお、上記容器殺菌工程から閉栓工程に至る各工程は、殺菌剤噴霧チャンバ７０ｃ、第１殺菌剤除去チャンバ７０ｄ、第２殺菌剤除去チャンバ７０ｅまたは無菌チャンバ７０ｆで囲まれた無菌の雰囲気内すなわち無菌の環境下で行われる。この殺菌剤噴霧チャンバ７０ｃ、第１殺菌剤除去チャンバ７０ｄ、第２殺菌剤除去チャンバ７０ｅまたは無菌チャンバ７０ｆ内は、予め過酸化水素の噴霧、温水の放水等により、殺菌処理されている。そして、殺菌処理後は無菌エアが常時殺菌剤噴霧チャンバ７０ｃ、第１殺菌剤除去チャンバ７０ｄ、第２殺菌剤除去チャンバ７０ｅまたは無菌チャンバ７０ｆ外に向かって吹き出るように、殺菌剤噴霧チャンバ７０ｃ、第１殺菌剤除去チャンバ７０ｄ、第２殺菌剤除去チャンバ７０ｅまたは無菌チャンバ７０ｆ内に陽圧の無菌エアが供給される。
　なお、内容物充填システム１０におけるボトル１００の生産（搬送）速度は、１００ｂｐｍ以上かつ１５００ｂｐｍ以下とすることが好ましい。ここでｂｐｍ（bottle per minute）とは、１分間当たりのボトル１００の搬送速度をいう。
　以上のように本実施の形態によれば、供給部５０は、殺菌剤を噴霧するためのノズル５１を有し、ノズル５１は、上下方向に移動せず、かつ、ボトル１００内に挿入されることなく、搬送機構４０によって搬送されているボトル１００と同期して移動する。このように、ノズル５１が上下方向に移動せず、かつ、ボトル１００内に挿入されないことにより、殺菌剤を供給する作業時間を短縮させることができる。また、ノズル５１をボトル１００内に挿入させないことにより、薄肉化されたボトル１００であっても、殺菌剤の熱によってボトル１００が変形してしまうことを抑制することができる。さらに、殺菌装置１１において、ノズル５１を上下方向に移動させる機構が不要になり、殺菌装置１１のコストを低減することができる。
　ところで、ロータリージョイントを用いるとともに、ノズルをボトル内に挿入する従来技術では、過酸化水素のガスを無菌チャンバの外部に漏らすことなく、過酸化水素のガス濃度を確保したままボトル内に確実に導くことができる。しかしながら、ある程度の過酸化水素ガス濃度以上を維持することができれば、過酸化水素ガスが無菌チャンバの外部に漏れた場合であっても問題なくボトルを殺菌することができることが判明した。本実施の形態によれば、高価なロータリージョイントを設ける必要がないため、殺菌装置１１の製造コストを低減することができるとともに、ボトル１００を問題なく殺菌することができる。
　また、上述した従来技術では、ノズルをボトル内に挿入することにより、肉厚のボトルを効率良く温めることができるとったメリットがあった。しかしながら、近年、ボトル１００は薄肉化され、ボトル１００内にノズル５１を挿入しない場合であっても、殺菌剤を供給する時間を０．５秒以上とすることにより、ボトル１００を効果的に温めることができることが判明した。また、ノズル５１をボトル１００内に挿入させないことにより、ボトル１００の中で最も厚肉の口部をより効果的に温めることができることが判明した。すなわち、ノズル５１をボトル１００内に挿入させることなく、ボトル１００の口部の上方から高温の過酸化水素ガスを口部に対して噴霧した方が、厚みが厚い口部が温まり、殺菌効果も向上することが判明した。このため、本実施の形態によれば、ノズル５１が、上下方向に移動せず、かつ、ボトル１００内に挿入されることなく、搬送機構４０のグリッパ４２によって搬送されているボトル１００と同期して移動するため、口部の殺菌効果を向上させることができる。
　また、ノズル５１が搬送機構４０のグリッパ４２によって搬送されているボトル１００と同期して移動することにより、ノズル５１がボトル１００に追従しながら殺菌剤をボトル１００に対して供給することができる。これにより、殺菌剤をボトル１００の内面に対して効率良く供給することができ、殺菌剤の使用量を低減することができる。また、殺菌剤がボトル１００の内面に対して効率良く供給されることにより、殺菌剤の熱によってボトル１００を所望の温度に加熱することもできる。このため、ブロー成形部３２の下流側に温調設備を設けることなく、ボトル１００の殺菌効率を向上させることができる。また、温調設備が不要となるため、内容物充填システム１０の小型化、低コスト化を図ることができるとともに、従来では内容物充填システム１０を設置することができなかった設置スペースであっても、内容物充填システム１０を設置することが可能となる。さらに、温調設備が不要となることにより、ボトル１００の温度を監視する温度監視設備も不要となり、殺菌装置１１のコストを更に低減することもできる。
　また、供給部５０は、殺菌剤が流入する流入口５２ａを含む固定式覆い体５２と、ノズル５１を保持するとともに、固定式覆い体５２内に回転自在に設けられた回転板５３とを有し、固定式覆い体５２と回転板５３との間に、シール部材６１が介在されている。これにより、固定式覆い体５２（非回転体）と回転板５３（回転体）との間からの殺菌剤の漏れを防止することができる。このため、いわゆるロータリージョイントを設けることなく、非回転体と回転体とを容易に接続することができ、殺菌装置１１の製造コストを低減することができる。
　さらに、本実施の形態によれば、固定式覆い体５２と回転板５３との間に、ボトル１００の搬送経路に沿って形成された開口部６２ａを有する固定式遮蔽板６２が介在されている。これにより、回転板５３の開口５３ａのうち、ボトル１００が下方を通過する領域に位置する開口５３ａに対して殺菌剤を効果的に供給することができる。このため、ノズル５１のうち、ボトル１００と正対しているノズル５１に対して効果的に殺菌剤を供給することができる。この結果、殺菌剤をボトル１００に対して効率的に噴霧することができ、殺菌剤の使用量を低減することができる。
　なお、上述した実施の形態において、容器の殺菌装置としては過酸化水素殺菌および温水殺菌を行う殺菌装置を用いる場合について説明したが、これに限らない。例えば、容器の殺菌装置が、ボトルの内外面を過酢酸溶液（またはガス、ミスト若しくはこれらの混合物）で殺菌した後、内外面を無菌水リンスする過酢酸殺菌方式を行う殺菌装置であっても良い。あるいは、容器の殺菌装置が、殺菌剤として過酸化水素やエタノール以外に、過酢酸、酢酸、過硝酸、硝酸、次亜塩素酸ナトリウム、塩素、苛性ソーダ等を単体で用いる殺菌装置であっても良く、またこれらのうち２種以上を組み合わせた殺菌剤を用いる殺菌装置であっても良い。また、殺菌装置は、ボトルを殺菌するだけでなくプリフォームやカップ、パウチ、紙容器、或いはこれらの複合体の殺菌で用いられても良い。
　また、上述した実施の形態において、搬送機構４０が、回転可能なホイール４１と、ホイール４１に連結され、ボトル１００を保持しながら搬送するグリッパ４２と、を有している例について説明したが、これに限られない。例えば、搬送機構４０として、スターホイールやコンベアが採用されても良い。
　また、上述した実施の形態において、殺菌装置１１にロータリージョイントが設けられていない場合について説明したが、これに限られない。必要に応じて、図９に示すように、殺菌装置１１に、非回転体と回転体とを接続するロータリージョイントＲが設けられていても良い。この場合、例えば、支柱４５の上端に、殺菌剤が流入するマニホルド６４が固定される。マニホルド６４の上部中央からは旋回軸４４の軸心の延長線上で導管６５が上方に延び、この導管６５が機台４３に連結される殺菌剤噴霧チャンバ７０ｃのフレーム部材に、ロータリージョイントＲの一部を構成するベアリング６６を介して保持される。これにより、マニホルド６４はホイール４１と一体で旋回軸４４の回りを回転可能となる。
　マニホルド６４の回りからは各グリッパ４２に向って殺菌剤の供給管６７がそれぞれ伸び、各供給管６７の先端にノズル５１が取り付けられる。ノズル５１は上記支柱４８に固定される。これにより、ホイール４１が回転すると、ノズル５１はグリッパ４２に保持されたボトル１００と共に旋回軸４４の回りを旋回し、殺菌剤をボトル１００に吹き付ける。
　また、マニホルド６４から上方に延びる導管６５の上端には、ロータリージョイントＲの一部を構成するシール部６８を介して導管５６が接続される。導管６５はマニホルド６４と一体で導管５６に対して回転し、シール部６８が両管５６、６５の接続部からの殺菌剤の漏れを防止する。この場合においても、上述した効果を得ることができる。
　また、上述した実施の形態において、固定式覆い体５２と回転板５３との間に、ボトル１００の搬送経路に沿って形成された開口部６２ａを有する固定式遮蔽板６２が介在されている場合について説明したが、これに限られない。例えば、図１０および図１１に示すように、回転板５３に殺菌剤を供給するための補助部材９０が取り付けられていても良い。この補助部材９０は、中空状の本体部９１と、本体部９１に殺菌剤を導入するための導入部９２とを含んでいる。このうち本体部９１は、回転板５３の後述する開口５３ｃのうち、ボトル１００が下方を通過する領域に位置する開口５３ｃを覆っている。これにより、殺菌剤を、回転板５３の開口５３ｃのうち、ボトル１００が下方を通過する領域に位置する開口５３ｃに対して効果的に供給することができる。また、本体部９１のうち、導入部９２とは反対側の端縁に、本体部９１および回転板５３を保護するとともに回転板５３との密着性を向上させるための保護部材９３が取り付けられている。この保護部材９３としては、例えば、フッ素系樹脂やポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）樹脂等の樹脂材料を用いることができる。
　本変形例では、回転板５３の側面５３ｂに、周方向に互いに離間して配置された複数の開口５３ｃが形成されている。この複数の開口５３ｃのピッチは、ノズル５１のピッチと略同一になっており、図１１に示すように、各開口５３ｃと、対応する各ノズル５１の先端の開口とがそれぞれ連通するように構成されている。
　本変形においても、補助部材９０の本体部９１が、回転板５３の開口５３ｃのうち、ボトル１００が下方を通過する領域に位置する開口５３ｃを覆っていることにより、殺菌剤を、回転板５３の開口５３ｃのうち、ボトル１００が下方を通過する領域に位置する開口５３ｃに対して効果的に供給することができる。このため、ノズル５１のうち、ボトル１００と正対しているノズル５１に対して効果的に殺菌剤を供給することができる。このため、殺菌剤をボトル１００に対して効率的に噴霧することができ、殺菌剤の使用量を低減することができる。
　さらに、上述した実施の形態において、内容物充填システム１０がボトル成形部３０を備えている場合について説明したが、これに限られない。例えば、内容物充填システムが、成形された空のボトル１００を外部から順次受け入れ、受け入れたボトル１００を殺菌装置１１へ向けて搬送するように構成されていても良い。この場合においても、上述した効果を得ることができる。とりわけ、内容物充填システム１０が、成形された空のボトル１００を外部から順次受け入れる場合、殺菌装置１１により殺菌されるボトル１００は、ブロー成形による熱が冷めている場合がある。この場合においても、殺菌剤の熱によってボトル１００を所望の温度に加熱することができるため、ブロー成形部３２の下流側に温調設備を設けることなく、ボトル１００の殺菌効率を向上させることができる。
　上記実施の形態および変形例に開示されている複数の構成要素を必要に応じて適宜組合せることも可能である。あるいは、上記実施の形態および変形例に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。

Claims (8)

  1. 　容器を搬送する搬送機構と、
    　前記搬送機構によって搬送されている前記容器に対して殺菌剤を供給する供給部とを備え、
    　前記供給部は、前記殺菌剤を噴霧するためのノズルを有し、
    　前記ノズルは、上下方向に移動せず、かつ、前記容器内に挿入されることなく、前記搬送機構によって搬送されている前記容器と同期して移動する、容器殺菌装置。
  2. 　前記供給部は、前記殺菌剤が流入する流入口を含む固定式覆い体と、
    　前記ノズルを保持するとともに、前記固定式覆い体内に回転自在に設けられた回転板とを更に有し、
    　前記固定式覆い体と前記回転板との間に、シール部材が介在されている、請求項１に記載の容器殺菌装置。
  3. 　前記固定式覆い体と前記回転板との間に、前記容器の搬送経路に沿って形成された開口部を有する固定式遮蔽板が介在されている、請求項２に記載の容器殺菌装置。
  4. 　請求項１に記載の容器殺菌装置と、
    　前記容器内に内容物を充填する充填装置と、
    　前記容器をキャップにより閉栓するキャップ装着装置とを備える、内容物充填システム。
  5. 　搬送機構によって、容器を搬送する搬送工程と、
    　殺菌剤を噴霧するためのノズルを有する供給部により、前記搬送機構によって搬送されている前記容器に対して殺菌剤を供給する殺菌剤供給工程とを備え、
    　前記殺菌剤供給工程において、前記ノズルは、上下方向に移動せず、かつ、前記容器内に挿入されることなく、前記搬送機構によって搬送されている前記容器と同期して移動しながら、前記容器に対して前記殺菌剤を供給する、容器殺菌方法。
  6. 　前記供給部は、前記殺菌剤が流入する流入口を含む固定式覆い体と、
    　前記ノズルを保持するとともに、前記固定式覆い体内に回転自在に設けられた回転板とを有し、
    　前記固定式覆い体と前記回転板との間に、シール部材が介在されている、請求項５に記載の容器殺菌方法。
  7. 　前記固定式覆い体と前記回転板との間に、前記容器の搬送経路に沿って形成された開口部を有する固定式遮蔽板が介在されている、請求項６に記載の容器殺菌方法。
  8. 　請求項５に記載の容器殺菌方法により容器を殺菌する容器殺菌工程と、
    　前記容器内に内容物を充填する充填工程と、
    　キャップにより前記容器を閉栓する閉栓工程とを備える内容物充填方法。
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