WO2024150757A1 - 内容物充填システム及び内容物充填方法 - Google Patents

内容物充填システム及び内容物充填方法 Download PDF

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WO2024150757A1
WO2024150757A1 PCT/JP2024/000265 JP2024000265W WO2024150757A1 WO 2024150757 A1 WO2024150757 A1 WO 2024150757A1 JP 2024000265 W JP2024000265 W JP 2024000265W WO 2024150757 A1 WO2024150757 A1 WO 2024150757A1
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WO
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filling
bottle
inert gas
content
filled
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PCT/JP2024/000265
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English (en)
French (fr)
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崇夫 片山
文明 古谷
睦 早川
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Dai Nippon Printing Co Ltd
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Dai Nippon Printing Co Ltd
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B31/00—Packaging articles or materials under special atmospheric or gaseous conditions; Adding propellants to aerosol containers
    • B65B31/04—Evacuating, pressurising or gasifying filled containers or wrappers by means of nozzles through which air or other gas, e.g. an inert gas, is withdrawn or supplied
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67C—CLEANING, FILLING WITH LIQUIDS OR SEMILIQUIDS, OR EMPTYING, OF BOTTLES, JARS, CANS, CASKS, BARRELS, OR SIMILAR CONTAINERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; FUNNELS
    • B67C3/00—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus; Filling casks or barrels with liquids or semiliquids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67C—CLEANING, FILLING WITH LIQUIDS OR SEMILIQUIDS, OR EMPTYING, OF BOTTLES, JARS, CANS, CASKS, BARRELS, OR SIMILAR CONTAINERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; FUNNELS
    • B67C3/00—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus; Filling casks or barrels with liquids or semiliquids
    • B67C3/02—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus
    • B67C3/06—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus using counterpressure, i.e. filling while the container is under pressure
    • B67C3/10—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus using counterpressure, i.e. filling while the container is under pressure preliminary filling with inert gases, e.g. carbon dioxide

Definitions

  • This disclosure relates to a content filling system and a content filling method.
  • the present disclosure provides a content filling system and content filling method that can improve the gas replacement rate with an inert gas.
  • the embodiments of the present disclosure relate to the following [1] to [13].
  • a contents filling system comprising a container sterilization device that sterilizes containers and a filler that fills the containers sterilized by the container sterilization device with contents, and in which an inert gas is filled into the containers by the filler.
  • [4] A content filling system according to any one of [1] to [3], in which the filler fills the container with the content and then fills the container with the inert gas.
  • the filler has a filling nozzle for filling the contents and a contents filling tank connected to the filling nozzle, the contents filling tank is filled with the inert gas and the contents, and the inert gas is filled from the contents filling tank through the filling nozzle into the container.
  • the contents filling system described in any one of [1] to [4].
  • the filler has a sniff line connected to the filling nozzle, and a portion of the inert gas is discharged from the sniff line.
  • the filler has a filling nozzle for filling the contents, an inert gas supply pipe is connected to the filling nozzle, and the inert gas is filled into the container from the inert gas supply pipe via the filling nozzle.
  • the contents filling system described in any one of [1] to [4].
  • a content filling system according to any one of [1] to [8], further comprising a rinsing device that rinses the container by supplying an inert gas to the container before the content is filled by the filler.
  • a content filling method comprising the steps of sterilizing a container and filling the sterilized container with content using a filler, in which an inert gas is filled into the container using the filler.
  • the rate of gas replacement with inert gas can be improved.
  • FIG. 1 is a schematic plan view showing a content filling system according to one embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing a filler of a content filling system according to one embodiment and the flow of fluid around the filler.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a filling nozzle of a filler of a content filling system according to one embodiment.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing a filling nozzle of a filler of a content filling system according to a modified example.
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing a filling nozzle of a filler of a content filling system according to a modified example.
  • 6A-6E are schematic flow diagrams illustrating a content filling method according to one embodiment.
  • 7A to 7E are cross-sectional views showing a content filling method (close filling) according to one embodiment.
  • 8A to 8C are cross-sectional views showing a content filling method (top filling) according to a modified example.
  • 9A to 9I are schematic flow diagrams showing a content filling method according to a modified example.
  • FIGs. 1 to 9 are diagrams illustrating one embodiment. In each of the following figures, the same parts are given the same reference numerals, and some detailed descriptions may be omitted.
  • the content filling system 10 shown in FIG. 1 is a system for filling a bottle (container) 90 with a content such as a beverage.
  • the bottle 90 is produced by biaxially stretching and blow molding a preform 91 produced by injection molding a synthetic resin material.
  • the bottle 90 may also be produced by direct blow molding. It is preferable to use a thermoplastic resin, particularly PE (polyethylene), PP (polypropylene), PET (polyethylene terephthalate), or PEN (polyethylene naphthalate), as the material for the bottle 90.
  • the container may be glass, a can, paper, a pouch, a cup, or a composite container of these.
  • a plastic bottle is used as the container.
  • the plastic bottle may be a pressure-resistant bottle for carbonated beverages, or a non-pressure-resistant bottle for non-carbonated beverages.
  • the content filling system 10 includes a container sterilization device 11 and a filler (filling device) 20.
  • the container sterilization device 11 is a device that pre-sterilizes bottles 90 before they are filled with the contents.
  • the filler 20 is a device that fills the bottles 90 that have been sterilized by the container sterilization device 11 with the contents.
  • the content filling system 10 comprises a bottle forming section 30, the above-mentioned container sterilizing device 11, the air-rinsing device 14, the above-mentioned filler 20, a capping device (capper, seaming and corking machine) 16, and a product bottle carrying section 19.
  • the bottle forming section 30, the container sterilizing device 11, the air-rinsing device 14, the filler 20, the capping device 16, and the product bottle carrying section 19 are arranged in this order from the upstream side to the downstream side along the conveying direction of the bottles 90.
  • a plurality of conveying wheels 12 are provided between the air-rinsing device 14, the filler 20, the capping device 16, etc., to convey the bottles 90 between these devices.
  • the bottle forming section 30, the container sterilizing device 11, the air-rinsing device 14, the filler 20, the capping device 16, and the product bottle carrying section 19 will be described.
  • the bottle molding section 30 receives preforms 91 from outside and molds bottles 90.
  • the bottle molding section 30 transports the molded bottles 90 toward the container sterilization device 11. This allows the contents filling system 10 to continuously carry out processes from supplying the preforms 91 through molding the bottles 90, to filling the bottles 90 with the contents and capping them. In this case, small-volume preforms 91 are transported from outside to the contents filling system 10, rather than large-volume bottles 90. This allows for reduced transportation costs.
  • An injection molding machine (not shown) may be connected to the bottle molding section 30 to manufacture the preforms 91 from resin pellets. In this case, transportation costs can be further reduced compared to transporting the preforms 91 from outside.
  • the bottle molding section 30 has a preform conveying section 31, a blow molding section (container molding device) 32, and a bottle conveying section 33.
  • the preform conveying section 31 conveys preforms 91.
  • the blow molding section 32 molds bottles 90 by blow molding the preforms 91 sent from the preform conveying section 31.
  • the bottle conveying section 33 conveys the bottles 90 molded in the blow molding section 32.
  • the preform transport section 31 includes a preform receiving section 34, a preform heating section 35, and a preform delivery section 36.
  • the preform receiving section 34 receives preforms 91 supplied from a preform supply device 37.
  • the preform receiving section 34 is provided with a preform sterilizer 34a and a preform air-rinsing device 34b.
  • the preform sterilizer 34a sterilizes the preforms 91.
  • the preform air-rinsing device 34b air-rinses the preforms 91.
  • the preform sterilizing device 34a sprays gas or mist of hydrogen peroxide solution onto the preform 91 to sterilize the preform 91 (pre-sterilization).
  • the sterilizing agent for sterilizing the preform 91 may have the property of inactivating microorganisms.
  • the sterilizing agent include hydrogen peroxide, peracetic acid, acetic acid, pernitric acid, nitric acid, chlorine-based chemicals, sodium hydroxide, potassium hydroxide, alcohols such as ethyl alcohol and isopropyl alcohol, chlorine dioxide, ozone water, acidic water, and surfactants, which may be used alone or in combination of two or more of these.
  • preform sterilization device 34a sterilizing preforms 91 in advance (pre-sterilization)
  • the amount of bacteria adhering to bottles 90 made from preforms 91 can be reduced. This makes it possible to reduce the amount of hydrogen peroxide used by container sterilization device 11 to sterilize bottles 90, and shorten the sterilization time.
  • the amount of sterilant used to sterilize preforms 91 which have a small volume, can be less than the amount of sterilant used to sterilize bottles 90. Therefore, by pre-sterilizing preforms 91, the overall amount of sterilant used can be reduced.
  • the amount of hydrogen peroxide used in the container sterilization device 11 can be reduced, and the sterilization time can be shortened, so the container sterilization device 11 can be made smaller.
  • the sterilization time for sterilizing the bottles 90 can be shortened, so the thermal load on the bottles 90 can be reduced. Therefore, even if the bottles 90 are lightweight or made of recycled PET, deformation of the bottles 90 due to the heat of the sterilizing agent can be suppressed.
  • Such sterilization treatment may be performed not only in the preform receiving section 34, but also in the preform heating section 35 or the preform delivery section 36.
  • the sterilization treatment may be performed between the bottle conveying section 33 and the filler 20 after the bottle 90 has been formed.
  • the sterilization treatment may be performed at multiple locations. Note that in the sterilization treatment, bacteria may be inactivated by ultraviolet irradiation or electron beam irradiation, etc., without using a disinfectant.
  • the above-mentioned preform air rinse device 34b is provided downstream of the preform sterilizer 34a.
  • the preform 91 sprayed with the sterilant is dried with hot air in the preform air rinse device 34b.
  • the preform air rinse device 34b does not have to be provided in the preform receiving section 34.
  • a foreign matter removal device (not shown) for removing foreign matter attached to the preform 91 may be provided upstream of the preform sterilizer 34a in the preform receiving section 34.
  • the preform heating section 35 receives the preform 91 from the preform receiving section 34, and heats the preform 91 while transporting it.
  • the preform heating section 35 is provided with a heater 35a that heats the preform 91.
  • the heater 35a may be, for example, an infrared heater.
  • the heater 35a heats the preform 91 to, for example, about 90°C or higher and 130°C or lower.
  • the temperature of the mouth of the preform 91 is kept below 70°C to prevent deformation, etc.
  • the preform delivery section 36 receives the preform 91 heated by the preform heating section 35 and delivers it to the blow molding section 32.
  • the blow molding section 32 includes a mold (not shown).
  • the preform 91 is blow molded using this mold to form a bottle 90.
  • the molded bottle 90 is transported downstream by the bottle transport section 33.
  • an adjustment conveying section 38 that receives the bottles 90 from the bottle conveying section 33 and transfers the bottles 90 to the container sterilization device 11. At least a portion of the adjustment conveying section 38 is housed inside an atmosphere blocking chamber 70c (described later) provided upstream of the sterilant spray chamber 70d (described later). In the illustrated example, the adjustment conveying section 38 is disposed so as to straddle the molding section chamber 70b (described later) that houses the bottle molding section 30 and the atmosphere blocking chamber 70c.
  • the container sterilizer 11 is a device that sterilizes the bottles 90 by spraying a sterilizing agent onto the bottles 90.
  • the container sterilizer 11 sterilizes the bottles 90 with a sterilizing agent before filling the bottles with the contents.
  • a sterilizing agent for example, an aqueous hydrogen peroxide solution is used as the sterilizing agent.
  • gas or mist of the aqueous hydrogen peroxide solution is generated, and the gas or mist is sprayed onto the inner and outer surfaces of the bottles 90. In this way, the bottles 90 are sterilized with gas or mist of the aqueous hydrogen peroxide solution, so that the inner and outer surfaces of the bottles 90 are sterilized evenly.
  • the air rinse device 14 is a device that supplies sterile heated air or sterile room temperature air from a nozzle to the bottle 90 sterilized by the container sterilization device 11.
  • the temperature of the heated air or room temperature air may be 30°C or higher and 180°C or lower, and preferably 50°C or higher and 140°C or lower.
  • the volume of the heated air or room temperature air may be 50 L/min or higher and 500 L/min or lower per nozzle, and preferably 100 L/min or higher and 400 L/min or lower.
  • the inner diameter of the nozzle may be ⁇ 2 mm or higher and ⁇ 10 mm or lower, and preferably ⁇ 4 mm or higher and ⁇ 8 mm or lower.
  • the air rinse device 14 can remove foreign matter and hydrogen peroxide from inside the bottle 90 while activating the hydrogen peroxide. At this time, it is preferable that sterile air is supplied to the bottle 90 with the mouth of the bottle 90 facing downward. This allows foreign matter to be effectively removed from inside the bottle 90. This eliminates the need to wash the bottle 90 with sterile water, saving water. It also reduces the amount of carbon dioxide emitted by the content filling system 10. If necessary, the hydrogen peroxide can be gasified by mixing sterile room temperature air with a condensed mist of low concentration hydrogen peroxide, and the gas can be supplied to the bottle 90.
  • the filler 20 is a device that fills bottles 90 with contents such as beverages. That is, the filler 20 fills the bottles 90 with contents from the mouths of the bottles 90. In this way, the contents are filled into the empty bottles 90 in the filler 20. In this filler 20, the contents are filled into the bottles 90 while the multiple bottles 90 are rotated and transported.
  • the filler 20 is disposed inside a sterile chamber 70f, which will be described later.
  • the filler 20 may be a so-called rotary filler having multiple rotatable filling nozzles 72, or may be a filler that transports the bottles 90 in a linear manner. In this embodiment, as will be described later, the bottles 90 are filled with an inert gas together with the contents in the filler 20. The details of the filler 20 will be described later.
  • the capping device 16 is a device that caps the bottles 90 by attaching caps 92 to the bottles 90.
  • the bottles 90 filled with the contents are closed with the caps 92. This seals the bottles 90 to prevent outside air and microorganisms from entering.
  • the caps 92 are attached to the mouths of multiple bottles 90 filled with the contents while rotating (revolving) the caps 92 while gripping the bottles 90. By attaching the caps 92 to the bottles 90, product bottles 95 are obtained.
  • the caps 92 are sterilized in advance by the cap sterilizer 18.
  • the cap sterilizer 18 is arranged, for example, outside the sterile chamber 70f and near the cap fitting device 16.
  • a large number of caps 92 brought in from outside the content filling system 10 are collected in advance and transported in a line toward the cap fitting device 16.
  • hydrogen peroxide gas or mist is sprayed against the inner and outer surfaces of the caps 92, and then the caps are dried and sterilized with hot air.
  • the product bottle discharge section 19 continuously discharges product bottles 95, which have caps 92 attached by the cap attachment device 16, to the outside of the content filling system 10.
  • the content filling system 10 has a preform sterilization chamber 70a, a molding section chamber 70b, an atmosphere blocking chamber 70c, a disinfectant spray chamber 70d, an air rinse chamber 70e, a sterile chamber 70f, and an exit chamber 70g.
  • the preform sterilization chamber 70a, the molding section chamber 70b, the atmosphere blocking chamber 70c, the disinfectant spray chamber 70d, the air rinse chamber 70e, the sterile chamber 70f, and the exit chamber 70g are arranged in this order from the upstream side to the downstream side along the conveying direction of the preforms 91 and the bottles 90.
  • Each of the chambers 70a to 70g is separated by a partition wall.
  • the partition wall prevents the disinfectant or the like from flowing in an unintended direction between the chambers 70a to 70g, and serves to stabilize the pressure within each of the chambers 70a to 70g.
  • the partition wall has a gap large enough for the preform 91 or bottle 90 to pass through. This gap is formed to a minimum size, for example, the size of one preform 91 or bottle 90, so that the pressure within each of the chambers 70a to 70g does not change.
  • the partition wall may be provided with a shutter that closes the above-mentioned gap. This shutter may be configured to open and close automatically, for example, in response to a signal from the control unit 60.
  • the preform sterilization chamber 70a houses the preform sterilization device 34a and the like.
  • the molding section chamber 70b houses the blow molding section 32 of the bottle molding section 30 and the like.
  • the atmosphere blocking chamber 70c houses at least a part of the adjustment and conveying section 38.
  • the sterilant spray chamber 70d houses the container sterilization device 11.
  • the air rinse chamber 70e houses the air rinse device 14.
  • the aseptic chamber 70f houses the filler 20, the conveying wheel 12, and the capping device 16.
  • the exit chamber 70g houses the product bottle discharge section 19.
  • the content filling system 10 further includes a control unit 60 that controls the content filling system 10.
  • the control unit 60 is electrically connected to the bottle molding unit 30, the container sterilization device 11, the air rinse device 14, the filler 20, the cap attachment device 16, the product bottle conveying unit 19, and the cap sterilization device 18, and may control some or all of these devices.
  • the content filling system 10 may be, for example, a sterile filling system.
  • the insides of the germicide spray chamber 70d, the air rinse chamber 70e, the sterile chamber 70f, and the exit chamber 70g are kept in a sterile state.
  • a chamber (not shown) may be provided downstream of the exit chamber 70g to connect a sterile zone in a sterile state with a non-sterile zone in a non-sterile state.
  • the content filling system 10 may be a non-sterile filling system.
  • the filler 20 is provided in a sterile chamber 70f.
  • a content filling tank 75 is provided outside the sterile chamber 70f and above the filler 20.
  • the content filling tank 75 may be called a filling head tank or a buffer tank.
  • the content filling tank 75 is filled with a content such as a beverage.
  • the beverage may be a carbonated beverage or a non-carbonated beverage.
  • the content filling tank 75 is connected to a sterile carbon dioxide supply unit 63 via a carbon dioxide gas supply line 61.
  • a first valve 62 is provided on the carbon dioxide gas supply line 61. By opening the first valve 62, sterile carbon dioxide gas is supplied from the sterile carbon dioxide supply unit 63 to the content filling tank 75.
  • the carbonated beverage in the content filling tank 75 is pressurized by the sterile carbon dioxide gas. This makes it possible to prevent the carbon dioxide gas dissolved in the carbonated beverage from being released into the gas phase.
  • the carbonated beverage is preferably pressurized at a pressure higher than the standard carbon dioxide pressure for production. This keeps the concentration of carbon dioxide in the carbonated beverage in the content filling tank 75 constant.
  • the pressure P1 of the carbon dioxide in the content filling tank 75 is measured by a first pressure gauge 64 provided in the content filling tank 75. If the content filling system 10 does not fill a carbonated beverage, the carbon dioxide supply line 61 and the sterile carbon dioxide supply unit 63 do not need to be provided.
  • the content filling tank 75 is connected to the inert gas supply unit 69 via the inert gas supply line 67.
  • the inert gas supply line 67 is provided with a second valve 68. By opening the second valve 68, inert gas is supplied from the inert gas supply unit 69 to the content filling tank 75.
  • a valve that serves both as the first valve 62 and the second valve 68 may be provided by connecting the part of the carbon dioxide gas supply line 61 on the sterile carbon dioxide supply unit 63 side to the part of the inert gas supply line 67 on the inert gas supply unit 69 side.
  • the inert gas in the content filling tank 75 is supplied to the bottle 90 via the gas supply line 74 and the filling nozzle 72 in sequence, as described below.
  • the pressure P1 of the inert gas in the content filling tank 75 is measured by the first pressure gauge 64 provided in the content filling tank 75.
  • Nitrogen or argon may be used as the inert gas.
  • the inert gas may be a sterile inert gas or a non-sterile inert gas. If the contents to be filled are sterile, a sterile inert gas may be used, and if the contents to be filled are non-sterile, a non-sterile inert gas may be used.
  • the volume fraction of the inert gas in the space above the contents in the content filling tank 75 may be 90% or more, 95% or more, 99% or more, or 99.9% or more.
  • the content introduction line 65 is connected to the content filling tank 75.
  • the content introduction line 65 is connected to a content production device (not shown).
  • a third valve 66 is provided on the content introduction line 65. By opening the third valve 66, the content such as the product liquid from the content production device passes through the content introduction line 65 and is filled into the content filling tank 75.
  • the content introduction line 65 is connected to a CIP circulation line 81, which will be described later.
  • a gas release line 86 is connected to the content-filled tank 75.
  • the gas release line 86 is connected to the exhaust tank 85, which will be described later.
  • a fourth valve 87 is provided on the gas release line 86. When the fourth valve 87 is opened, the inert gas or carbon dioxide gas in the content-filled tank 75 can be released toward the exhaust tank 85.
  • the pressure P2 in the gas release line 86 is measured by a second pressure gauge 88 provided on the gas release line 86. This pressure P2 is equal to the pressure in the exhaust tank 85.
  • the first valve 62 and the fourth valve 87 are controlled by the control unit 60, thereby controlling the pressure in the content-filled tank 75.
  • the relationship P1>P2 is established between the pressure P1 in the content-filled tank 75 measured by the first pressure gauge 64 and the pressure P2 in the gas discharge line 86 measured by the second pressure gauge 88.
  • the pressure P1 in the content-filled tank 75 may be controlled to be, for example, 0.01 MPa or more and 1.0 MPa or less.
  • the pressure P2 in the gas discharge line 86 may be controlled to be a pressure slightly above 0 MPa, for example, 0.0001 MPa or more and 0.01 MPa or less. This makes it possible to prevent non-sterile gas from entering the content-filled tank 75 from outside the sterile chamber 70f. For this reason, a non-sterile tank that is not controlled to be in a sterile state can be used as the discharge tank 85.
  • a content supply line 73 is connected to the content filling tank 75.
  • the content supply line 73 is a line that supplies the contents, such as a beverage, filled in the content filling tank 75 toward the filling nozzle 72, which will be described later.
  • the content filling tank 75 is connected to the filling nozzle 72 via the content supply line 73.
  • a gas supply line 74 is connected to the content filling tank 75.
  • the gas supply line 74 is a line that supplies the inert gas filled in the content filling tank 75 toward the filling nozzle 72 described below.
  • the content filling tank 75 is connected to the filling nozzle 72 via the gas supply line 74. Note that if the content filling system 10 is a device capable of filling both carbonated and non-carbonated beverages, the gas supply line 74 can supply the carbon dioxide gas filled in the content filling tank 75 to the filling nozzle 72. In other words, the gas supply line 74 may selectively supply either carbon dioxide gas or an inert gas.
  • the contents filled in the contents filling tank 75 are filled into empty bottles 90.
  • the filler 20 has a conveyor wheel 71 that rotates around an axis parallel to the vertical direction. The contents are filled into the bottles 90 as the conveyor wheel 71 rotates (revolves) the multiple bottles 90.
  • Multiple filling nozzles 72 are arranged along the outer periphery of the conveyor wheel 71. One bottle 90 is attached to each filling nozzle 72, and the contents are injected into the bottles 90 from the filling nozzle 72. The configuration of the filling nozzle 72 will be described later.
  • the conveying wheel 71, the filling nozzle 72, at least a part of the content supply line 73, and at least a part of the gas supply line 74 are housed in a cover 76 that constitutes part of the sterile chamber 70f.
  • a rotary joint 77 is attached to the top of the cover 76.
  • the content supply line 73 and the gas supply line 74 are attached to the cover 76 of the sterile chamber 70f by the rotary joint 77.
  • the rotary joint 77 seals the rotating body and the non-rotating body in a sterile state.
  • the rotating body is, for example, the conveying wheel 71, the filling nozzle 72, and the rotating piping of the content supply line 73 and the gas supply line 74.
  • the non-rotating body is, for example, the cover 76, and the fixed piping of the content supply line 73 and the gas supply line 74.
  • a content supply line 73 and a gas supply line 74 are connected to each filling nozzle 72.
  • One end of the content supply line 73 is connected to a content filling tank 75 filled with content.
  • the other end of the content supply line 73 is connected to the inside of the bottle 90.
  • the content supplied from the content filling tank 75 passes through the content supply line 73 and is injected into the inside of the bottle 90.
  • One end of the gas supply line 74 is connected to the content filling tank 75.
  • the other end of the gas supply line 74 is connected to the inside of the bottle 90.
  • the inert gas supplied from the content filling tank 75 passes through the gas supply line 74 and is filled into the inside of the bottle 90.
  • a gas branching section 53 is provided midway along the gas supply line 74.
  • the gas supply line 74 from the content filling tank 75 is branched into multiple lines at the gas branching section 53 and extends to each filling nozzle 72.
  • a snift line 78 is connected to each filling nozzle 72. One end of the snift line 78 is connected to the gas supply line 74. The other end of the snift line 78 extends outside the sterile chamber 70f. Gas inside the bottle 90 can be discharged through the snift line 78.
  • a snift line branch 56 is provided midway along the snift line 78, and the inert gas from the snift line 78 is collected at the snift line branch 56 and discharged into the sterile chamber 70f.
  • a discharge valve 79 is provided on the snift line 78 in the sterile chamber 70f.
  • the discharge valve 79 discharges the inert gas from the snift line 78 into the sterile chamber 70f.
  • the snift line branch 56 and the gas branch 53 are connected by a first bypass line 54.
  • the first bypass line 54 is provided with a fifth valve 55, which is normally closed.
  • the snift line 78 has an inner snift line 78a and an outer snift line 78b. One end of the inner snift line 78a is connected to the filling nozzle 72, and the other end is connected to a discharge valve 79.
  • the inner snift line 78a is entirely located within the sterile chamber 70f, and the above-mentioned snift line branch 56 is located midway along the inner snift line 78a.
  • the inner snift line 78a is of a rotating type that rotates together with the filling nozzle 72.
  • the outer snift line 78b has one end connected to the discharge valve 79 and the other end open to the outside of the sterile chamber 70f. A part of the outer snift line 78b is located inside the sterile chamber 70f and the other part is located outside the sterile chamber 70f.
  • the outer snift line 78b is a non-rotating type that does not rotate together with the filling nozzle 72.
  • the discharge valve 79 is located between the inner snift line 78a and the outer snift line 78b.
  • the inner snift line 78a and the outer snift line 78b are detachable at the discharge valve 79.
  • the discharge valve 79 can be opened and closed, and is normally open. When the discharge valve 79 is open, the inner snift line 78a is physically separated from the outer snift line 78b, and the inner snift line 78a communicates with the inside of the sterile chamber 70f at the discharge valve 79.
  • the inner snift line 78a When the discharge valve 79 is closed, the inner snift line 78a is connected to the outer snift line 78b, and the inner snift line 78a communicates with the outer snift line 78b. At this time, the inner snift line 78a does not communicate with the inside of the sterile chamber 70f.
  • the outer snift line 78b is expandable and contractable at the bellows portion 78c.
  • the bellows portion 78c of the outer snift line 78b contracts, and the outer snift line 78b detaches from the inner snift line 78a.
  • the inner snift line 78a becomes rotatable and communicates with the sterile chamber 70f at the discharge valve 79.
  • the discharge valve 79 is closed, the rotation of the inner snift line 78a is stopped, and the inner snift line 78a and the outer snift line 78b are positioned in the rotational direction.
  • the bellows portion 78c of the outer snift line 78b is expanded, and the outer snift line 78b is connected to the inner snift line 78a at the discharge valve 79.
  • the inner snift line 78a is integrated with the outer snift line 78b and communicates with the outer snift line 78b.
  • the inert gas in the bottle 90 can be discharged into the sterile chamber 70f, which is a sterile space, without contamination with bacteria.
  • a rotary joint for connecting the rotating snift line 78 to the outside of the sterile chamber 70f.
  • Such rotary joints generally have a complex mechanism and are expensive. Therefore, by omitting the rotary joint for the snift line 78, the mechanism of the content filling system 10 can be simplified and manufacturing costs can be reduced.
  • the flow path of the content filling system 10 through which the contents such as beverages pass is preferably subjected to CIP (Cleaning in Place) treatment and further to SIP (Sterilizing in Place) treatment.
  • CIP treatment and SIP treatment may be performed periodically or when the type of contents is changed.
  • the CIP treatment is performed by, for example, flowing a cleaning solution in which an alkaline agent such as caustic soda is added to water into the flow path from the inside of the pipeline of the route through which the raw materials are supplied to the filling nozzle 72 of the filler 20, and then flowing a cleaning solution in which an acidic agent is added to water. This removes residues of the previous contents that are attached to the flow path through which the contents pass.
  • the SIP treatment is a treatment for sterilizing the flow path through which the contents pass before entering the content filling operation.
  • the SIP treatment is performed, for example, by flowing heated steam or hot water into the flow path cleaned by the above CIP. This sterilizes the flow path through which the contents pass and makes it sterile.
  • a CIP cup 82 is provided near the filling nozzle 72 to receive the cleaning liquid from the filling nozzle 72.
  • a CIP line 83 is connected to this CIP cup 82.
  • One end of the CIP line 83 is connected to the CIP cup 82.
  • the other end of the CIP line 83 is connected to a discharge tank 85 arranged outside the sterile chamber 70f.
  • the cleaning liquid from the filling nozzle 72 can be discharged to the discharge tank 85 via the CIP line 83.
  • a CIP line branch 59 is provided in the middle of the CIP line 83.
  • the cleaning liquid from the CIP line 83 is collected together at the CIP line branch 59 and discharged to the discharge tank 85.
  • the CIP line branch 59 and the sniff line branch 56 are connected by a second bypass line 57.
  • a sixth valve 58 is provided on the second bypass line 57. Normally, this sixth valve 58 is closed.
  • the CIP line 83 has an inner CIP line 83a and an outer CIP line 83b.
  • One end of the inner CIP line 83a is connected to the CIP cup 82.
  • the other end of the inner CIP line 83a is connected to a connection valve 84.
  • the entire inner CIP line 83a is located within the sterile chamber 70f, and the above-mentioned CIP line branch 59 is located midway along the inner CIP line 83a.
  • the inner CIP line 83a is of a rotary type that rotates together with the filling nozzle 72.
  • One end of the outer CIP line 83b is connected to the connection valve 84.
  • the other end of the outer CIP line 83b is connected to the discharge tank 85.
  • a part of the outer CIP line 83b is located inside the sterile chamber 70f, and the remaining part is located outside the sterile chamber 70f.
  • the outer CIP line 83b is of a non-rotating type, and does not rotate together with the filling nozzle 72.
  • the connection valve 84 is located between the inner CIP line 83a and the outer CIP line 83b.
  • the inner CIP line 83a and the outer CIP line 83b are detachable at the connection valve 84.
  • the connection valve 84 can be opened and closed, and is normally open.
  • the connection valve 84 is open, the inner CIP line 83a is physically separated from the outer CIP line 83b.
  • the inner CIP line 83a communicates with the inside of the sterile chamber 70f at the connection valve 84.
  • the connection valve 84 is closed, the inner CIP line 83a is connected to the outer CIP line 83b.
  • the inner CIP line 83a communicates with the discharge tank 85 via the outer CIP line 83b.
  • connection valve 84 may be substantially the same as the configuration of the discharge valve 79 described above.
  • the inert gas sent from the sniff line 78 may be discharged from the connection valve 84 into the sterile chamber 70f by opening the sixth valve 58.
  • the outer CIP line 83b is expandable at the bellows portion 83c.
  • the bellows portion 83c of the outer CIP line 83b contracts, and the outer CIP line 83b is separated from the inner CIP line 83a at the connection valve 84.
  • the inner CIP line 83a becomes rotatable and communicates with the inside of the aseptic chamber 70f.
  • the connection valve 84 is closed, the inner CIP line 83a and the outer CIP line 83b are positioned in the rotational direction.
  • the bellows portion 83c of the outer CIP line 83b is expanded, and the outer CIP line 83b is connected to the inner CIP line 83a at the connection valve 84.
  • the inner CIP line 83a is integrated with the outer CIP line 83b and communicates with the outer CIP line 83b.
  • An exhaust line 89 is provided at the top of the discharge tank 85 to exhaust the gas inside the discharge tank 85.
  • a scrubber (not shown) that processes the gas is connected to the exhaust line 89.
  • the above-mentioned CIP circulation line 81 is connected to the bottom of the discharge tank 85.
  • the CIP circulation line 81 is a line that sends the cleaning liquid stored in the discharge tank 85 toward the content filling tank 75 side and circulates it.
  • the CIP circulation line 81 connects the discharge tank 85 to the middle of the content introduction line 65.
  • the CIP circulation line 81 is provided with a cleaning liquid supply unit 94, a pump 98, a seventh valve 99, a heater 93, and an eighth valve 101 in this order from the discharge tank 85 side.
  • a drain line 96 is connected between the pump 98 and the seventh valve 99.
  • a ninth valve 97 is provided on the drain line 96.
  • the drainage line 96 may be provided between the heater 93 and the eighth valve 101, and additional drainage lines 96 may be provided as needed in locations where residual water in each pipe can be quickly removed.
  • the cover 76 of the sterile chamber 70f is provided with a sterile air supply device 80 that sends a large volume of sterile air into the sterile chamber 70f.
  • the sterile air supply device 80 introduces sterile air into the sterile chamber 70f, thereby maintaining a positive pressure inside the sterile chamber 70f and preventing outside air from entering the sterile chamber 70f.
  • a large volume of sterile air is sent into the sterile chamber 70f by the sterile air supply device 80. Therefore, even if inert gas is discharged into the sterile chamber 70f from the exhaust valve 79 as described above, the concentration of inert gas in the sterile chamber 70f does not increase excessively.
  • the filling nozzle 72 has a main body 72a.
  • a content supply line 73 and a gas supply line 74 are connected to the main body 72a.
  • the upper end of the content supply line 73 is connected to a content filling tank 75.
  • the lower end of the content supply line 73 is connected to the inside of the bottle 90.
  • the main body 72a is provided with a filling valve 41.
  • When the filling valve 41 is open the content supplied from the content filling tank 75 passes through the content supply line 73 and is injected into the inside of the bottle 90.
  • the filling valve 41 is closed, the injection of the content from the content supply line 73 to the bottle 90 stops.
  • the inner diameter of the part of the filling valve 41 where the content is added may be 6 mm or more and 20 mm or less, or 8 mm or more and 15 mm or less.
  • the filling nozzle 72 can be raised and lowered relative to the bottle 90. When the filling nozzle 72 is lowered, it comes into contact with the mouth of the bottle 90. In this case, the contents are filled into the bottle 90 with the filling nozzle 72 in contact with the bottle 90 (close contact filling, Figures 7A-7E). When the filling nozzle 72 is raised, it moves away from the mouth of the bottle 90. Note that the contents may be filled into the bottle 90 with the filling nozzle 72 separated from the bottle 90 (above-mouth filling, Figures 8A-8C).
  • the filling nozzle 72 may have a vent tube (not shown).
  • the upper end of the gas supply line 74 is connected to the content filling tank 75.
  • the lower end of the gas supply line 74 is connected to the inside of the bottle 90.
  • the inert gas supplied from the content filling tank 75 passes through the gas supply line 74 and is filled into the inside of the bottle 90.
  • a snift line 78 is connected to the middle of the gas supply line 74.
  • the inert gas inside the bottle 90 can be discharged via the snift line 78.
  • the gas supply line 74 supplies the carbon dioxide gas filled in the content filling tank 75 to the filling nozzle 72.
  • the gas supply line 74 is provided with a gas valve 42.
  • the gas valve 42 When the gas valve 42 is open, the inert gas supplied from the content filling tank 75 passes through the gas supply line 74 and the filling nozzle 72 and is injected into the bottle 90.
  • the gas valve 42 When the gas valve 42 is closed, the injection of the inert gas from the gas supply line 74 and the filling nozzle 72 to the bottle 90 stops.
  • the inner diameter of the part of the gas valve 42 where the inert gas is added may be 2 mm or more and 10 mm or less, or 3 mm or more and 8 mm or less.
  • the gas supplied from the filling nozzle 72 to the bottle 90 may contain a small amount of gas other than the inert gas.
  • the volume fraction of the inert gas in the gas supplied from the filling nozzle 72 to the bottle 90 may be 90% or more, 95% or more, 99% or more, or 99.9% or more.
  • the snift line 78 is provided with a snift valve 43.
  • the inert gas from the bottle 90 passes through the snift line 78 and is discharged to the outside of the filler 20.
  • the snift valve 43 is closed, the discharge of the inert gas from the bottle 90 is interrupted.
  • the inner diameter of the part of the snift valve 43 where the inert gas is added may be 2 mm or more and 10 mm or less, or 3 mm or more and 8 mm or less.
  • the content supply line 73 and the gas supply line 74 pass through a rotary joint 77 provided on the cover 76.
  • the sniff line 78 discharges the inert gas from the sniff line 78 into the sterile chamber 70f without using a rotary joint as described above.
  • the snift line 78 does not have to be connected midway through the gas supply line 74.
  • the tip of the snift line 78 may be located at the tip of the filling nozzle 72, similar to the tip of the gas supply line 74. In this case, it is preferable to provide the tip of the snift line 78 at a position diagonal to the gas supply line 74 with respect to the central axis of the filling nozzle 72. This can improve the efficiency of replacing the inert gas in the bottle 90.
  • the inert gas may be supplied to the bottle 90 from the inert gas supply pipe 46 instead of the gas supply line 74.
  • the tip of the inert gas supply pipe 46 is connected to the filling nozzle 72.
  • the inert gas supply pipe 46 feeds the inert gas into the filler 20 from outside the filler 20.
  • the base end of the inert gas supply pipe 46 (the end opposite the filling nozzle 72) may be connected to, for example, the inert gas supply unit 69.
  • the inert gas supply pipe 46 is not connected to the content filling tank 75. The inert gas is filled into the bottle 90 from the inert gas supply pipe 46 via the filling nozzle 72.
  • the gas supply line 74 is used exclusively to fill the bottle 90 with carbon dioxide gas.
  • the inert gas supply pipe 46 may be arranged via a rotary joint different from the rotary joint 77 provided at the top or bottom of the filler 20. According to the example shown in FIG. 5, when filling the bottle 90 with inert gas, the air in the bottle 90 is prevented from flowing back toward the content filling tank 75. As a result, the concentration of the inert gas in the content filling tank 75 does not decrease, and the replacement rate of the inert gas is prevented from decreasing.
  • a content filling method using the above-mentioned content filling system 10 (FIG. 1) will be described below.
  • a normal filling method that is, a content filling method for filling a bottle 90 with content to produce a product bottle 95, will be described below.
  • a plurality of preforms 91 are sequentially supplied to the preform receiving section 34 of the preform transport section 31 by the preform supplying device 37.
  • the preforms 91 are sterilized in the preform sterilizing device 34a by spraying hydrogen peroxide gas or mist onto them, and then dried with hot air.
  • the preform 91 is then sent to the preform heating section 35, where it is heated by the heater 35a, for example, to a temperature of 90°C or higher and 130°C or lower.
  • the preform 91 heated by the preform heating section 35 is sent to the preform delivery section 36.
  • the preform 91 is then sent from the preform delivery section 36 to the blow molding section 32.
  • the preform 91 sent to the blow molding section 32 is blow molded using a mold (not shown) to form a bottle 90.
  • the blow molded bottle 90 is then sent to the bottle conveying section 33.
  • the bottle 90 is sterilized using a hydrogen peroxide solution as a sterilizing agent (see FIG. 6A).
  • the sterilizing agent may be a gas or mist obtained by vaporizing the hydrogen peroxide solution at or above its boiling point.
  • the hydrogen peroxide solution gas or mist adheres to the inner and outer surfaces of the bottle 90, sterilizing the inner and outer surfaces of the bottle 90.
  • the hydrogen peroxide solution may be a gas or mist obtained by condensing an aqueous hydrogen peroxide solution having a concentration of 1% by weight or more, preferably 35% by weight, after it has been vaporized.
  • the bottle 90 is sent to the air rinse device 14 and air-rinsed (see FIG. 6B).
  • sterile heated air or sterile room temperature air is supplied to the bottle 90. This activates the hydrogen peroxide and removes foreign matter and hydrogen peroxide from the bottle 90.
  • a condensed mist of low concentration hydrogen peroxide may be mixed with the sterile heated air or sterile room temperature air as necessary.
  • the hydrogen peroxide is gasified by the sterile air.
  • the gasified hydrogen peroxide may be supplied to the bottle 90.
  • the air for air rinsing may be changed to an inert gas such as nitrogen gas.
  • the bottles 90 that have been air-rinsed by the air-rinsing device 14 are transported by the transport wheel 12 to the filler 20.
  • the bottles 90 are rotated (revolved) while the contents are filled into the bottles 90 from their mouths.
  • the contents sent from the contents filling tank 75 are filled into the sterilized bottles 90 at a filling temperature of 1°C or higher and 40°C or lower, preferably 5°C or higher and 30°C or lower.
  • a bottle 90 is supplied to the filler 20, and the bottle 90 is positioned below the corresponding filling nozzle 72.
  • the filling nozzle 72 is positioned above the bottle 90, and the filling nozzle 72 is separated from the mouth of the bottle 90.
  • the filling valve 41 is closed, and the gas valve 42 is open. This allows the gas supply line 74 and the bottle 90 to communicate with each other.
  • the sniff valve 43 is closed.
  • inert gas is supplied from the content filling tank 75 via the gas supply line 74, and the inert gas is sent into the bottle 90.
  • the inside of the bottle 90 which was previously filled with air, is replaced with the inert gas. In this way, the bottle 90 is filled with inert gas before the contents are filled into the bottle 90.
  • the filling nozzle 72 descends and contacts the mouth of the bottle 90.
  • the time for the filling nozzle 72 to descend may be 0.2 seconds or more and 1.0 seconds or less.
  • the filling valve 41 is closed and the gas valve 42 is opened.
  • the sniff valve 43 is open.
  • inert gas is supplied from the content filling tank 75 through the gas supply line 74 and the filling nozzle 72, and the inert gas is sent into the bottle 90 (see FIG. 6C). This ensures that the inside of the bottle 90 is replaced with inert gas while the inside of the bottle 90 is isolated from the outside air.
  • the excess inert gas from the content filling tank 75 that cannot be filled into the bottle 90 is discharged to the outside through the sniff line 78.
  • the inert gas from the bottle 90 passes through the sniff line 78 and is then discharged from the discharge valve 79 into the sterile chamber 70f.
  • the process shown in FIG. 7B may be performed for 0.2 seconds or more and 2.0 seconds or less, and is preferably performed for 0.3 seconds or more and 1.0 seconds or less.
  • the supply rate of inert gas from the filling nozzle 72 may be 50 L/min/tube or more and 800 L/min/tube or less.
  • the contents are filled into the bottle 90 from the filling nozzle 72.
  • the contents are injected into the bottle 90 from the contents filling tank 75 through the contents supply line 73 and the filling nozzle 72.
  • the filling valve 41 is opened and the gas valve 42 is closed.
  • the sniff valve 43 is open.
  • the gas valve 42 is closed, and the supply of inert gas from the contents filling tank 75 to the bottle 90 is stopped.
  • the contents are filled into the bottle 90 from the filling nozzle 72, and the inert gas present inside the bottle 90 is replaced with the contents (see FIG. 6D).
  • the inert gas replaced with the contents inside the bottle 90 is discharged to the outside through the sniff line 78.
  • one or more small-dose fillings and one or more large-dose fillings may be performed. For example, a small-dose filling may be performed first, followed by a large-dose filling, and then a small-dose filling may be performed. Alternatively, only one of small-volume filling and large-volume filling may be performed. Small-volume filling refers to filling with a small amount of material per unit time, and large-volume filling refers to filling with a large amount of material per unit time.
  • the process shown in FIG. 7C may be performed for 2 seconds or more and 20 seconds or less.
  • the filling flow rate of the contents at this time may be 30 ml/sec or more and 300 ml/sec or less, and is preferably 60 ml/sec or more and 200 ml/sec or less.
  • the supply of contents from the filling nozzle 72 to the bottle 90 is stopped.
  • the bottle 90 is left stationary for a certain period of time. This reduces air bubbles that are generated in the contents due to the force of the supply from the filling nozzle 72.
  • the filling valve 41 is closed and the gas valve 42 is opened.
  • the sniff valve 43 is open.
  • inert gas is supplied from the contents filling tank 75 to the bottle 90 (see FIG. 6E). This ensures that the air remaining in the head space of the bottle 90 is replaced with the inert gas.
  • the excess inert gas that cannot be filled into the bottle 90 is discharged to the outside through the sniff line 78. In this way, after the contents are filled into the bottle 90, the inert gas is filled into the bottle 90.
  • the process shown in FIG. 7D may be performed for 0.2 seconds or more and 2.0 seconds or less, and preferably for 0.3 seconds or more and 1.0 seconds or less.
  • the supply rate of inert gas from the filling nozzle 72 may be 50 L/min/tube or more and 800 L/min/tube or less.
  • the filling nozzle 72 rises and moves away from the mouth of the bottle 90.
  • the time it takes for the filling nozzle 72 to rise may be 0.2 seconds or more and 1.0 seconds or less.
  • the filling valve 41 is closed and the gas valve 42 is open.
  • the sniff valve 43 is closed.
  • inert gas is supplied from the content filling tank 75 via the gas supply line 74 and sent into the bottle 90. This prevents air from entering the inside of the bottle 90 even when the filling nozzle 72 moves away from the mouth of the bottle 90 and the inside of the bottle 90 is connected to the outside air.
  • the bottle 90 filled with the content is then discharged from the filler 20.
  • the bottle 90 is filled with inert gas before and after the contents are filled into the bottle 90.
  • the bottle 90 may be filled with inert gas only at one of the timings, either before or after the contents are filled into the bottle 90.
  • the filling nozzle 72 is lowered and raised, but this is not a limitation.
  • the filling nozzle 72 may be fixed and the container 90 may be raised and lowered to bring the tip of the filling nozzle 72 into contact with or away from the container 90. Alternatively, both the filling nozzle 72 and the container 90 may be moved.
  • the bottle 90 filled with the contents by the filler 20 is transported to the capping device 16 by the transport wheel 12.
  • the cap 92 is sterilized in advance by the cap sterilizer 18.
  • the cap 92 sterilized by the cap sterilizer 18 is attached to the mouth of the bottle 90 transported from the filler 20 by the cap attachment device 16. This results in a product bottle 95 having the bottle 90 and the cap 92.
  • the product bottle 95 is then transported from the capping device 16 to the product bottle discharge section 19 and transported outside the content filling system 10.
  • All steps from sterilizing the bottles 90 to attaching the caps 92 are carried out in a sterile atmosphere surrounded by the sterile chamber 70f, i.e., in a sterile environment.
  • Positive pressure sterile air may be supplied from the sterile air supply device 80 into the sterile chamber 70f so that sterile air is constantly blown out of the sterile chamber 70f.
  • the production (conveying) speed of the bottles 90 in the content filling system 10 is 100 bpm or more and 1500 bpm or less.
  • bpm bottle per minute refers to the conveying speed of the bottles 90 per minute.
  • the inert gas is filled into the bottle 90 in the filler 20.
  • This can reduce the initial amount of oxygen in the bottle 90, and suppress oxidative deterioration of the contents.
  • the time from filling the bottle 90 with the inert gas to filling the contents can be shortened. This can minimize leakage of the inert gas in the bottle 90 to the outside from filling the bottle 90 with the inert gas to filling the contents.
  • the replacement rate of the inert gas in the bottle 90 can be improved, and the oxygen remaining in the bottle 90 can be reduced.
  • the filler 20 fills the bottle 90 with an inert gas before filling the bottle 90 with the contents.
  • the replacement rate of the inert gas in the bottle 90 can be improved, and the oxygen remaining in the bottle 90 can be reduced.
  • the bottle 90 is filled with an inert gas.
  • This allows the air remaining in the head space above the contents to be replaced with the inert gas after the contents are filled. This minimizes the inflow of air into the head space of the bottle 90 until the cap 92 is attached by the cap attachment device 16.
  • the replacement rate of the inert gas in the bottle 90 can be improved, and the amount of oxygen remaining in the bottle 90 can be reduced.
  • the content filling tank 75 is filled with inert gas and contents.
  • the inert gas is filled into the bottle 90 from the content filling tank 75 via the filling nozzle 72.
  • This allows the inert gas to be supplied into the bottle 90 by using the existing content filling tank 75.
  • This eliminates the need to prepare a separate tank for filling the inert gas, thereby reducing the manufacturing cost of the content filling system 10.
  • By filling the content filling tank 75 with inert gas dissolution of oxygen into the contents in the content filling tank 75 is suppressed.
  • the filler 20 has a snift line 78 connected to the filling nozzle 72. A portion of the inert gas is discharged from the snift line 78. This prevents the inside of the bottle 90 from being significantly pressurized by the pressure of the inert gas. For this reason, a non-pressure-resistant bottle can be used as the bottle 90.
  • the content filling system 10 is a device capable of selectively filling carbonated beverages and non-carbonated beverages
  • the inert gas can be discharged from inside the bottle 90 by utilizing the existing snift line 78. This eliminates the need to prepare a separate exhaust path for discharging the inert gas, thereby reducing the manufacturing cost of the content filling system 10.
  • the filler 20 has a sterile chamber 70f that houses the filling nozzle 72, and a portion of the inert gas (excess inert gas that cannot be filled into the bottle 90) is discharged into the sterile chamber 70f.
  • the rotary joint for the snift line 78 can be omitted, simplifying the overall configuration of the content filling system 10.
  • the manufacturing cost of the content filling system 10 can be reduced.
  • a bottle 90 is supplied to the filler 20, and the bottle 90 is positioned below the corresponding filling nozzle 72. At this time, the filling nozzle 72 is separated from the mouth of the bottle 90.
  • the filling valve 41 is closed, and the gas valve 42 is open. This allows the gas supply line 74 and the bottle 90 to communicate with each other.
  • the sniff valve 43 is closed.
  • inert gas is supplied from the content filling tank 75 via the gas supply line 74 and the filling nozzle 72, and the inert gas is sent into the bottle 90.
  • the inside of the bottle 90 which was previously filled with air, is replaced with the inert gas. In this way, the bottle 90 is filled with inert gas before the contents are filled into the bottle 90.
  • the process shown in FIG. 8A may be performed for 0.2 seconds or more and 2.0 seconds or less, and preferably for 0.3 seconds or more and 1.0 seconds or less.
  • the supply rate of the inert gas at this time may be 50 L/min/tube or more and 800 L/min/tube or less.
  • the contents are filled into the bottle 90 from the filling nozzle 72.
  • the filling nozzle 72 is maintained away from the mouth of the bottle 90.
  • the contents are injected into the bottle 90 from the contents filling tank 75 through the contents supply line 73 and the filling nozzle 72.
  • the filling valve 41 is opened and the gas valve 42 is closed.
  • the sniff valve 43 is closed.
  • the gas valve 42 is closed, and the supply of inert gas from the contents filling tank 75 to the bottle 90 is stopped. Meanwhile, the inert gas present inside the bottle 90 is replaced with the contents.
  • the inert gas replaced with the contents inside the bottle 90 is discharged to the outside from the mouth of the bottle 90.
  • one or more small-dose fillings and one or more large-dose fillings may be performed. For example, a small-dose filling may be performed first, followed by a large-dose filling, and then a small-dose filling may be performed.
  • the process shown in FIG. 8B may be performed for 2 seconds or more and 20 seconds or less.
  • the filling flow rate of the contents at this time may be 30 ml/sec or more and 300 ml/sec or less, and is preferably 60 ml/sec or more and 200 ml/sec or less.
  • the supply of contents from the filling nozzle 72 to the bottle 90 is stopped.
  • the filling valve 41 is closed and the gas valve 42 is opened.
  • the sniff valve 43 is closed.
  • inert gas is supplied from the contents filling tank 75 to the bottle 90. This ensures that any air remaining in the head space of the bottle 90 is replaced with the inert gas. Meanwhile, any excess inert gas that cannot be filled into the bottle 90 is discharged to the outside from the mouth of the bottle 90. In this way, after the contents are filled into the bottle 90, the inert gas is filled into the bottle 90.
  • the bottle 90 filled with the contents is then discharged from the filler 20.
  • the process shown in FIG. 8C may be performed for 0.2 seconds or more and 2.0 seconds or less, and preferably for 0.3 seconds or more and 1.0 seconds or less.
  • the supply rate of the inert gas at this time may be 50 L/min/tube or more and 800 L/min/tube or less.
  • the bottle 90 is filled with an inert gas before filling the bottle 90 with the contents and after filling the bottle 90 with the contents.
  • the bottle 90 may be filled with an inert gas only at one of the timings, either before filling the bottle 90 with the contents or after filling the bottle 90 with the contents.
  • an inert gas may be filled into the bottle 90 along with the contents.
  • the contents are filled while incorporating the inert gas therein.
  • the inert gas is released from the contents into the head space, thereby preventing a decrease in the concentration of the inert gas in the head space.
  • the sniff line 78 may not be provided.
  • the content filling system 10 may be a filling system dedicated to non-carbonated beverages.
  • FIGS. 9A-9I are schematic flow diagrams showing a modified content filling method.
  • the bottle 90 in addition to the filler 20, the bottle 90 is filled with inert gas by a device other than the filler 20.
  • the same parts as those shown in FIG. 1 to FIG. 8 are given the same reference numerals and detailed explanations are omitted.
  • the container sterilization device 11 a sterilization process is performed on the bottle 90 (see FIG. 9A).
  • the air rinse device 14 the bottle 90 before being filled with the contents by the filler 20 is air-rinsed (see FIG. 9B).
  • the air for the air rinse may be changed to an inert gas such as nitrogen gas.
  • the air rinse device 14 may be called a rinse device or an inert gas rinse device.
  • the air rinse device 14 can remove foreign matter and hydrogen peroxide from inside the bottle 90 while activating the hydrogen peroxide using an inert gas.
  • the temperature of the inert gas at this time may be 30° C. or higher and 180° C. or lower, and preferably 50° C. or higher and 140° C. or lower.
  • the air volume of the inert gas may be 50 L/min or higher and 500 L/min or lower per nozzle, and preferably 100 L/min or higher and 400 L/min or lower.
  • the inner diameter of the nozzle may be ⁇ 2 mm or more and ⁇ 10 mm or less, and preferably ⁇ 4 mm or more and ⁇ 8 mm or less.
  • an inert gas may be supplied to the bottle 90 after the sterile water-rinsing, and the inside of the bottle 90 may be replaced with the inert gas (see FIG. 9D). Then, the bottle 90 that has been rinsed with sterile water by the sterile water-rinsing device 15 is transported to the filler 20. In the filler 20, the bottle 90 is filled with the inert gas (see FIG. 9E-FIG. 9G).
  • an inert gas may be supplied to the inside of the cap 92 or the inside of the bottle 90 to replace the inside of the bottle 90 with an inert gas (see FIG. 9H).
  • both the mouth of the bottle 90 and the cap 92 may be covered with a hood 23 (see, for example, JP 2010-70238 A and JP 2010-70239 A).
  • the head space of the bottle 90 and the inside of the cap 92 may be replaced with an inert gas by supplying an inert gas into the hood 23 (see FIG. 9I).
  • the inert gas supplied from the content filling tank 75 passes through the gas supply line 74 and the filling nozzle 72 and is injected into the inside of the bottle 90.
  • the inert gas may be supplied to the filling nozzle 72 from a supply tank dedicated to inert gas.
  • the inert gas may be supplied to the filling nozzle 72 from the supply tank through the gas supply line 74, or may be supplied to the filling nozzle 72 through a gas supply line other than the gas supply line 74.
  • the gas supply line may be arranged via a rotary joint other than the rotary joint 77 provided at the top or bottom of the filler 20.
  • a rotary joint other connection means for connecting a rotating part and a non-rotating part, similar to a rotary joint, may be used.
  • the bottle 90, preform 91, cap 92, etc. are sterilized using a sterilizing agent made of hydrogen peroxide.
  • sterilization may be performed using a sterilizing agent such as peracetic acid or an electron beam.
  • the filler 20 is not limited to a rotary type filling machine, and a linear type filling machine may be used.
  • a container a can, a bottle, a paper container, a cup, or the like may be used in addition to the bottle 90.
  • a sealing means after filling the bottle 90 with the contents a corking machine, an ultrasonic sealer, a seamer, or the like may be used instead of sealing with the cap 92.
  • some components may be deleted from all the components shown in the above embodiment and modified examples.

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Abstract

内容物充填システム（１０）は、容器（９０）を殺菌する容器殺菌装置（１１）と、容器殺菌装置（１１）によって殺菌された容器（９０）に内容物を充填するフィラー（２０）と、を備える。フィラー（２０）において、容器（９０）内に不活性ガスが充填される。

Description

内容物充填システム及び内容物充填方法
　本開示は、内容物充填システム及び内容物充填方法に関する。
　従来、内容物を充填する前に、プラスチックボトル内に液化した不活性ガスを滴下することにより、プラスチックボトル内の酸素を不活性ガスに置換する技術が存在する（例えば特許文献１参照）。プラスチックボトル内の酸素を不活性ガスに置換することにより、プラスチックボトル内の酸素を除去し、内容物の初期酸化を抑制できる。
特開平８－２８２７８９号公報 特開２０１０－７０２３８号公報 特開２０１０－７０２３９号公報
　しかしながら、内容物を充填する前に、プラスチックボトル内に液化した不活性ガスを滴下する場合、不活性ガスによるガス置換率に限界が存在する。これは、プラスチックボトル内に滴下する不活性ガスの量が多いと、気化した不活性ガスによりプラスチックボトルの内圧が上昇し、プラスチックボトルが変形するおそれがあるためである。このため、プラスチックボトル内に滴下する不活性ガスの量を抑える必要があり、不活性ガスによるガス置換率を向上させることは難しい。
　内容物を充填する前に、プラスチックボトル内に気体状態の不活性ガスを注入することも考えられる。しかしながら、プラスチックボトルの搬送速度を速くすると、不活性ガスによるガス置換に要する時間やスペースを十分に確保することが困難になる。このため、この場合においても、不活性ガスによるガス置換率を向上させることは難しい。
　本開示は、不活性ガスによるガス置換率を向上させることが可能な、内容物充填システム及び内容物充填方法を提供する。
　本開示の実施の形態は、以下の［１］～［１３］に関する。
　［１］内容物充填システムであって、容器を殺菌する容器殺菌装置と、前記容器殺菌装置によって殺菌された前記容器に内容物を充填するフィラーと、を備え、前記フィラーにおいて、前記容器内に不活性ガスが充填される、内容物充填システム。
　［２］前記フィラーにおいて、前記容器内に前記内容物を充填する前に、前記容器内に前記不活性ガスが充填される、［１］に記載の内容物充填システム。
　［３］前記フィラーにおいて、前記容器内に前記内容物を充填している間、前記容器内に前記不活性ガスが充填される、［１］又は［２］に記載の内容物充填システム。
　［４］前記フィラーにおいて、前記容器内に前記内容物を充填した後、前記容器内に前記不活性ガスが充填される、［１］乃至［３］のいずれか一つに記載の内容物充填システム。
　［５］前記フィラーは、前記内容物を充填する充填ノズルと、前記充填ノズルに連結された内容物充填タンクと、を有し、前記内容物充填タンクには、前記不活性ガスと前記内容物とが充填され、前記不活性ガスは、前記内容物充填タンクから前記充填ノズルを介して、前記容器に充填される、［１］乃至［４］のいずれか一つに記載の内容物充填システム。
　［６］前記フィラーは、前記充填ノズルに連結されたスニフトラインを有し、前記不活性ガスの一部は、前記スニフトラインから排出される、［５］に記載の内容物充填システム。
　［７］前記フィラーは、前記充填ノズルを収容する無菌チャンバを有し、前記不活性ガスの一部は、前記無菌チャンバ内に排出される、［５］又は［６］に記載の内容物充填システム。
　［８］前記フィラーは、前記内容物を充填する充填ノズルを有し、前記充填ノズルに不活性ガス供給配管が連結され、前記不活性ガスは、前記不活性ガス供給配管から前記充填ノズルを介して、前記容器に充填される、［１］乃至［４］のいずれか一つに記載の内容物充填システム。
　［９］前記フィラーによって前記内容物が充填される前の前記容器に対して不活性ガスを供給することにより、前記容器をリンスするリンス装置を更に備えた、［１］乃至［８］のいずれか一つに記載の内容物充填システム。
　［１０］内容物充填方法であって、容器を殺菌する工程と、フィラーにより、殺菌された前記容器に内容物を充填する工程と、を備え、前記フィラーにおいて、前記容器内に不活性ガスが充填される、内容物充填方法。
　［１１］前記フィラーにおいて、前記容器内に前記内容物を充填する前に、前記容器内に前記不活性ガスが充填される、［１０］に記載の内容物充填方法。
　［１２］前記フィラーにおいて、前記容器内に前記内容物を充填している間、前記容器内に前記不活性ガスが充填される、［１０］又は［１１］に記載の処理方法。
　［１３］前記フィラーにおいて、前記容器内に前記内容物を充填した後、前記容器内に前記不活性ガスが充填される、［１０］乃至［１２］のいずれか１つに記載の処理方法。
　本開示によれば、不活性ガスによるガス置換率を向上させることができる。
図１は、一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。 図２は、一実施の形態による内容物充填システムのフィラー及びその周囲における流体の流れを示す概略図。 図３は、一実施の形態による内容物充填システムのフィラーの充填ノズルを示す概略断面図。 図４は、変形例による内容物充填システムのフィラーの充填ノズルを示す概略断面図。 図５は、変形例による内容物充填システムのフィラーの充填ノズルを示す概略断面図。 図６Ａ－図６Ｅは、一実施の形態による内容物充填方法を示す概略フロー図。 図７Ａ－図７Ｅは、一実施の形態による内容物充填方法（密着充填）を示す断面図。 図８Ａ－図８Ｃは、変形例による内容物充填方法（口上充填）を示す断面図。 図９Ａ－図９Ｉは、変形例による内容物充填方法を示す概略フロー図。
　一実施の形態について、図１乃至図９を参照して説明する。図１乃至図９は一実施の形態を示す図である。以下の各図において、同一部分には同一の符号を付しており、一部詳細な説明を省略する場合がある。
　（内容物充填システム）
　図１及び図２により本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）の全体の構成について説明する。
　図１に示す内容物充填システム１０は、ボトル（容器）９０に飲料等の内容物を充填するシステムである。ボトル９０は、合成樹脂材料を射出成形して製作したプリフォーム９１を二軸延伸ブロー成形することにより作製される。ボトル９０は、ダイレクトブロー成形により作製されても良い。ボトル９０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、カップ又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、容器としてプラスチックボトルを用いる場合を例にとって説明する。プラスチックボトルは、炭酸飲料用の耐圧ボトルであっても良く、非炭酸飲料用の非耐圧ボトルであっても良い。
　図１に示すように、内容物充填システム１０は、容器殺菌装置１１と、フィラー（充填装置）２０と、を備える。容器殺菌装置１１は、内容物が充填される前のボトル９０を予め殺菌する装置である。フィラー２０は、容器殺菌装置１１によって殺菌されたボトル９０に内容物を充填する装置である。
　内容物充填システム１０は、ボトル成形部３０と、上述した容器殺菌装置１１と、エアリンス装置１４と、上述したフィラー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１９とを備える。ボトル成形部３０、容器殺菌装置１１、エアリンス装置１４、フィラー２０、キャップ装着装置１６及び製品ボトル搬出部１９は、ボトル９０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。エアリンス装置１４、フィラー２０及びキャップ装着装置１６等の間には、これらの装置間でボトル９０を搬送する複数の搬送ホイール１２が設けられている。ここでは、ボトル成形部３０、容器殺菌装置１１、エアリンス装置１４、フィラー２０、キャップ装着装置１６及び製品ボトル搬出部１９について説明する。
　ボトル成形部３０は、外部からプリフォーム９１を受け入れるとともにボトル９０の成形を行う。ボトル成形部３０は、成形されたボトル９０を容器殺菌装置１１へ向けて搬送する。これにより、内容物充填システム１０において、プリフォーム９１の供給からボトル９０の成形を経て、ボトル９０への内容物の充填及びキャッピングに至る工程を連続して行える。この場合、容積の大きいボトル９０ではなく、容積の小さいプリフォーム９１が、外部から内容物充填システム１０に運搬される。このため、運送費を低減できる。図示しない射出成形機とボトル成形部３０とを連結させ、プリフォーム９１を樹脂ペレットから製造しても良い。この場合、プリフォーム９１を外部から運搬するよりも、運送費を更に低減できる。
　ボトル成形部３０は、プリフォーム搬送部３１と、ブロー成形部（容器成形装置）３２と、ボトル搬送部３３と、を有している。プリフォーム搬送部３１は、プリフォーム９１を搬送する。ブロー成形部３２は、プリフォーム搬送部３１から送られたプリフォーム９１に対してブロー成形を施すことにより、ボトル９０を成形する。ボトル搬送部３３は、ブロー成形部３２において成形されたボトル９０を搬送する。
　プリフォーム搬送部３１は、プリフォーム受取部３４と、プリフォーム加熱部３５と、プリフォーム受渡部３６とを含む。プリフォーム受取部３４は、プリフォーム供給装置３７から供給されるプリフォーム９１を受け取る。プリフォーム受取部３４には、プリフォーム殺菌装置３４ａと、プリフォームエアリンス装置３４ｂとが設けられている。プリフォーム殺菌装置３４ａは、プリフォーム９１を殺菌する。プリフォームエアリンス装置３４ｂは、プリフォーム９１をエアリンスする。
　プリフォーム受取部３４において、プリフォーム殺菌装置３４ａにより、過酸化水素水溶液のガス又はミストがプリフォーム９１に吹き付けられ、プリフォーム９１が殺菌される（予備殺菌）。プリフォーム９１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良い。殺菌剤としては、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。
　プリフォーム殺菌装置３４ａが予めプリフォーム９１を殺菌（予備殺菌）することにより、プリフォーム９１から作製されるボトル９０に付着する菌を少なくできる。このため、ボトル９０を殺菌する容器殺菌装置１１で使用する過酸化水素の使用量を低減できるとともに、殺菌時間を短縮できる。一般に、容積の小さいプリフォーム９１を殺菌するために使用する殺菌剤の量は、ボトル９０を殺菌するために使用する殺菌剤の量よりも少なくて良い。このため、プリフォーム９１を予備殺菌することにより、殺菌剤の全体の使用量を低減できる。
　容器殺菌装置１１で使用する過酸化水素の使用量を低減できるとともに、殺菌時間を短縮できるため、容器殺菌装置１１を小型化できる。ボトル９０を殺菌する殺菌時間を短縮できるため、ボトル９０への熱負荷を低減できる。このため、軽量化されたボトル９０又はリサイクルによる再生ＰＥＴを使用したボトル９０であっても、殺菌剤の熱によるボトル９０の変形を抑制できる。
　このような殺菌処理は、プリフォーム受取部３４だけでなく、プリフォーム加熱部３５又はプリフォーム受渡部３６で行われても良い。殺菌処理は、ボトル９０の成形後に、ボトル搬送部３３からフィラー２０までの間に行われても良い。殺菌処理は、複数の箇所で行われても良い。なお、殺菌処理において、殺菌剤を使用することなく、紫外線照射又は電子線照射等によって、菌を不活性化しても良い。
　プリフォーム殺菌装置３４ａの下流側には、上述したプリフォームエアリンス装置３４ｂが設けられる。殺菌剤が吹き付けられたプリフォーム９１は、プリフォームエアリンス装置３４ｂにおいて、ホットエアで乾燥される。この際、プリフォーム９１の口部を下に向けた状態で、プリフォーム９１に対してホットエアが供給されることが好ましい。これにより、プリフォーム９１内から異物を効果的に除去できる。このため、無菌水によってプリフォーム９１を洗浄する工程を省略でき、内容物充填システム１０が排出する二酸化炭素の排出量を低減できる。なお、プリフォーム受取部３４において、プリフォームエアリンス装置３４ｂは設けられていなくても良い。プリフォーム受取部３４において、プリフォーム殺菌装置３４ａの上流側に、プリフォーム９１に付着した異物を除去するための異物除去装置（図示せず）が設けられていても良い。
　プリフォーム加熱部３５は、プリフォーム受取部３４からプリフォーム９１を受け取り、プリフォーム９１を搬送しながら加熱する。プリフォーム加熱部３５には、プリフォーム９１を加熱するヒーター３５ａが設けられている。ヒーター３５ａは、例えば赤外線ヒーターであっても良い。ヒーター３５ａにより、プリフォーム９１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９１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。
　プリフォーム受渡部３６は、プリフォーム加熱部３５により加熱されたプリフォーム９１を受け取り、ブロー成形部３２に受け渡す。
　ブロー成形部３２は、図示しない金型を含む。この金型を用いてプリフォーム９１に対してブロー成形を施すことにより、ボトル９０が成形される。成形されたボトル９０は、ボトル搬送部３３によって、下流側に搬送される。
　ボトル成形部３０と容器殺菌装置１１との間に、ボトル搬送部３３からボトル９０を受け取り、容器殺菌装置１１へボトル９０を受け渡す調整搬送部３８が設けられている。調整搬送部３８の少なくとも一部は、殺菌剤噴霧チャンバ７０ｄ（後述）の上流側に設けられた雰囲気遮断チャンバ７０ｃ（後述）の内部に収容されている。図示された例においては、調整搬送部３８は、ボトル成形部３０を収容する成形部チャンバ７０ｂ（後述）と、雰囲気遮断チャンバ７０ｃとに跨がるように配置されている。このように、調整搬送部３８の少なくとも一部が、雰囲気遮断チャンバ７０ｃの内部に収容されていることにより、殺菌剤噴霧チャンバ７０ｄ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、成形部チャンバ７０ｂに流入することを抑制できる。
　容器殺菌装置１１は、殺菌剤をボトル９０に噴射することにより、ボトル９０を殺菌する装置である。容器殺菌装置１１により、内容物の充填前に殺菌剤によってボトル９０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。容器殺菌装置１１においては、過酸化水素水溶液のガス又はミストが生成され、ガス又はミストがボトル９０の内面及び外面に噴霧される。このようにボトル９０が過酸化水素水溶液のガス又はミストで殺菌されるので、ボトル９０の内面及び外面がムラなく殺菌される。
　エアリンス装置１４は、容器殺菌装置１１によって殺菌されたボトル９０に対してノズルから無菌の加熱エア又は無菌の常温エアを供給する装置である。加熱エア又は常温エアの温度は、３０℃以上１８０℃以下であっても良く、好ましくは５０℃以上１４０℃以下である。加熱エア又は常温エアの風量は、ノズル１本あたり５０Ｌ／ｍｉｎ以上５００Ｌ／ｍｉｎ以下であっても良く、好ましく１００Ｌ／ｍｉｎ以上４００Ｌ／ｍｉｎ以下である。ノズルの内径はφ２ｍｍ以上φ１０ｍｍ以下であっても良く、好ましくはφ４ｍｍ以上φ８ｍｍ以下である。エアリンス装置１４により、過酸化水素の活性化を行いつつ、ボトル９０内から異物及び過酸化水素等を除去できる。この際、ボトル９０の口部を下に向けた状態で、ボトル９０に対して無菌エアが供給されることが好ましい。これにより、ボトル９０内から異物を効果的に除去できる。このため、無菌水によってボトル９０を洗浄する工程を省略でき、節水ができる。内容物充填システム１０が排出する二酸化炭素の排出量も低減できる。必要に応じて、無菌の常温エアに、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９０に供給しても良い。
　フィラー２０は、飲料等の内容物をボトル９０に充填する装置である。すなわち、フィラー２０は、ボトル９０の口部からボトル９０内へ内容物を充填する。これにより、フィラー２０において、内容物が空の状態のボトル９０に充填される。このフィラー２０では、複数のボトル９０が回転搬送されながら、ボトル９０の内部へ内容物が充填される。フィラー２０は、後述する無菌チャンバ７０ｆの内部に配置されている。フィラー２０は、回転可能な複数の充填ノズル７２を有するいわゆるロータリーフィラーであっても良く、直線式にボトル９０を搬送するフィラーであっても良い。本実施の形態においては、後述するように、フィラー２０において、ボトル９０内に内容物とともに不活性ガスが充填される。なお、フィラー２０の詳細は後述する。
　キャップ装着装置１６は、ボトル９０にキャップ９２を装着することにより、ボトル９０をキャッピングする装置である。キャップ装着装置１６において、内容物が充填されたボトル９０はキャップ９２により閉じられる。これにより、ボトル９０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９０を把持した状態でキャップ９２を回転（公転）しながら、その口部にキャップ９２が装着される。ボトル９０にキャップ９２を装着することにより、製品ボトル９５が得られる。
　キャップ９２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９２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９２がキャップ装着装置１６に向かう途中で、過酸化水素のガス又はミストがキャップ９２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１９は、キャップ装着装置１６でキャップ９２を装着された製品ボトル９５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。
　内容物充填システム１０は、プリフォーム殺菌チャンバ７０ａと、成形部チャンバ７０ｂと、雰囲気遮断チャンバ７０ｃと、殺菌剤噴霧チャンバ７０ｄと、エアリンスチャンバ７０ｅと、無菌チャンバ７０ｆと、出口チャンバ７０ｇとを有する。プリフォーム殺菌チャンバ７０ａ、成形部チャンバ７０ｂ、雰囲気遮断チャンバ７０ｃ、殺菌剤噴霧チャンバ７０ｄ、エアリンスチャンバ７０ｅ、無菌チャンバ７０ｆ、及び出口チャンバ７０ｇは、プリフォーム９１及びボトル９０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。
　各チャンバ７０ａ乃至７０ｇは、それぞれ隔壁によって分離される。隔壁は、各チャンバ７０ａ乃至７０ｇ間で、殺菌剤等が意図しない方向へ流通することを防ぎ、各チャンバ７０ａ乃至７０ｇ内の圧力を安定させる役割を果たす。隔壁には、それぞれプリフォーム９１又はボトル９０が通過できる程度の隙間が形成されている。この隙間は、各チャンバ７０ａ乃至７０ｇ内の圧力が変化しないように、最小限、例えば１個分のプリフォーム９１又はボトル９０程度の大きさ形成されている。隔壁には、上述した隙間を閉鎖するシャッターが設けられていても良い。このシャッターは、例えば制御部６０からの信号により、自動で開閉するように構成されていても良い。
　各チャンバ７０ａ乃至７０ｇのうち、プリフォーム殺菌チャンバ７０ａの内部には、プリフォーム殺菌装置３４ａ等が収容される。成形部チャンバ７０ｂの内部には、ボトル成形部３０のブロー成形部３２等が収容される。雰囲気遮断チャンバ７０ｃの内部には、調整搬送部３８の少なくとも一部が収容される。殺菌剤噴霧チャンバ７０ｄの内部には、容器殺菌装置１１が収容される。エアリンスチャンバ７０ｅの内部には、エアリンス装置１４が収容される。無菌チャンバ７０ｆの内部には、フィラー２０と、搬送ホイール１２と、キャップ装着装置１６とが収容される。出口チャンバ７０ｇの内部には、製品ボトル搬出部１９が収容される。
　内容物充填システム１０は、内容物充填システム１０を制御する制御部６０を更に備えている。制御部６０は、ボトル成形部３０、容器殺菌装置１１、エアリンス装置１４、フィラー２０、キャップ装着装置１６、製品ボトル搬出部１９及びキャップ殺菌装置１８に電気的に接続されており、これらの装置の一部又は全部を制御しても良い。
　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７０ｄ、エアリンスチャンバ７０ｅ、無菌チャンバ７０ｆ、及び出口チャンバ７０ｇの内部は無菌状態に保持される。なお、出口チャンバ７０ｇの下流側に、無菌状態の無菌ゾーンと、非無菌状態の非無菌ゾーンとを連結するチャンバ（図示せず）が設けられていてもよい。あるいは、内容物充填システム１０は、非無菌充填システムからなっていても良い。
　図２を用いて、内容物充填システム１０のフィラー２０及びその周囲の構成について説明する。
　図２に示すように、フィラー２０は、無菌チャンバ７０ｆ内に設けられている。無菌チャンバ７０ｆの外部であって、フィラー２０の上方には、内容物充填タンク７５が配置されている。内容物充填タンク７５は、充填ヘッドタンク又はバッファータンクと称しても良い。内容物充填タンク７５の内部には飲料等の内容物が充填されている。飲料は、炭酸飲料であっても良く、非炭酸飲料であっても良い。内容物充填タンク７５は、炭酸ガス供給ライン６１を介して無菌炭酸供給部６３に連結されている。炭酸ガス供給ライン６１には、第１バルブ６２が設けられている。第１バルブ６２を開放することにより、無菌炭酸供給部６３から内容物充填タンク７５に無菌状態の炭酸ガスが供給される。内容物充填タンク７５内に炭酸飲料が充填されている場合、無菌炭酸ガスによって内容物充填タンク７５内の炭酸飲料を加圧する。これにより、炭酸飲料に溶解した炭酸ガスが気相中に放出されることを抑制できる。内容物充填タンク７５では、好ましくは製造基準の炭酸ガス圧より高い圧力で炭酸飲料を加圧すると良い。これにより、内容物充填タンク７５内の炭酸飲料中の炭酸ガスの濃度が一定に保たれる。内容物充填タンク７５内の炭酸ガスの圧力Ｐ１は、内容物充填タンク７５に設けられた第１圧力計６４によって測定される。内容物充填システム１０が炭酸飲料を充填しない場合、炭酸ガス供給ライン６１及び無菌炭酸供給部６３は設けられていなくても良い。
　内容物充填タンク７５は、不活性ガス供給ライン６７を介して不活性ガス供給部６９に連結されている。不活性ガス供給ライン６７には、第２バルブ６８が設けられている。第２バルブ６８を開放することにより、不活性ガス供給部６９から内容物充填タンク７５に不活性ガスが供給される。炭酸ガス供給ライン６１の無菌炭酸供給部６３側の部分と、不活性ガス供給ライン６７の不活性ガス供給部６９側の部分とを接続し、第１バルブ６２と第２バルブ６８とを兼用するバルブを設けても良い。内容物充填タンク７５中の不活性ガスは、後述するようにガス供給ライン７４及び充填ノズル７２を順次介して、ボトル９０に供給される。内容物充填タンク７５内の不活性ガスの圧力Ｐ１は、内容物充填タンク７５に設けられた第１圧力計６４によって測定される。不活性ガスとしては、窒素又はアルゴン等を用いても良い。不活性ガスは、無菌の不活性ガスであっても良く、非無菌の不活性ガスであっても良い。充填する内容物が無菌である場合は無菌の不活性ガスを用い、充填する内容物が非無菌である場合は非無菌の不活性ガスを用いても良い。内容物充填タンク７５のうち内容物より上方に位置する空間に占める不活性ガスの体積分率は、９０％以上であっても良く、９５％以上であっても良く、９９％以上であっても良く、９９．９％以上であっても良い。
　内容物充填タンク７５には、内容物導入ライン６５が連結されている。内容物導入ライン６５は、図示しない内容物製造装置に連結されている。内容物導入ライン６５には、第３バルブ６６が設けられている。第３バルブ６６を開放することにより、内容物製造装置からの製品液等の内容物が、内容物導入ライン６５を通過して、内容物充填タンク７５に充填される。内容物導入ライン６５には、後述するＣＩＰ循環ライン８１が連結されている。
　内容物充填タンク７５には、ガス放出ライン８６が連結されている。ガス放出ライン８６は、後述する排出タンク８５に連結されている。ガス放出ライン８６には、第４バルブ８７が設けられている。第４バルブ８７を開放した場合、内容物充填タンク７５内の不活性ガス又は炭酸ガスを排出タンク８５に向けて放出できる。ガス放出ライン８６内の圧力Ｐ２は、ガス放出ライン８６に設けられた第２圧力計８８によって測定されている。この圧力Ｐ２は、排出タンク８５内の圧力に等しい。
　この場合、第１バルブ６２と第４バルブ８７とは、制御部６０によって制御され、これにより内容物充填タンク７５内の圧力が制御されている。具体的には、第１圧力計６４によって測定された内容物充填タンク７５内の圧力Ｐ１と、第２圧力計８８によって測定されたガス放出ライン８６内の圧力Ｐ２との間で、Ｐ１＞Ｐ２という関係が成り立つようになっている。なお、内容物充填タンク７５内の圧力Ｐ１は、例えば０．０１ＭＰａ以上１．０ＭＰａ以下となるように制御されても良い。ガス放出ライン８６内の圧力Ｐ２は、０ＭＰａをわずかに上回る圧力、例えば０．０００１ＭＰａ以上０．０１ＭＰａ以下となるように制御されても良い。これにより、内容物充填タンク７５に対して無菌チャンバ７０ｆの外部から非無菌状態のガスが侵入することを抑制できる。このため、排出タンク８５として、無菌状態に制御されていない非無菌タンクを用いることができる。
　内容物充填タンク７５には、内容物供給ライン７３が連結されている。内容物供給ライン７３は、内容物充填タンク７５に充填された飲料等の内容物を、後述する充填ノズル７２に向けて供給するラインである。内容物充填タンク７５は、内容物供給ライン７３を介して充填ノズル７２に連結されている。
　内容物充填タンク７５には、ガス供給ライン７４が連結されている。ガス供給ライン７４は、内容物充填タンク７５に充填された不活性ガスを、後述する充填ノズル７２に向けて供給するラインである。内容物充填タンク７５は、ガス供給ライン７４を介して充填ノズル７２に連結されている。なお、内容物充填システム１０が炭酸飲料と非炭酸飲料との両方を充填可能な装置である場合、ガス供給ライン７４は、内容物充填タンク７５に充填された炭酸ガスを充填ノズル７２に供給できる。すなわち、ガス供給ライン７４は、炭酸ガス及び不活性ガスのいずれかを選択的に供給するものであっても良い。
　フィラー２０においては、内容物充填タンク７５に充填された内容物が、空の状態のボトル９０に対して充填される。フィラー２０は、鉛直方向に平行な軸周りに回転する搬送ホイール７１を有する。この搬送ホイール７１によって複数のボトル９０が回転（公転）されながら、ボトル９０内部へ内容物が充填される。搬送ホイール７１の外周に沿って、複数の充填ノズル７２が配置されている。各充填ノズル７２には、それぞれ１本のボトル９０が装着され、充填ノズル７２からボトル９０の内部に内容物が注入される。なお、充填ノズル７２の構成は後述する。
　搬送ホイール７１と、充填ノズル７２と、内容物供給ライン７３の少なくとも一部と、ガス供給ライン７４の少なくとも一部とは、無菌チャンバ７０ｆの一部を構成するカバー７６内に収容されている。カバー７６の上部にはロータリージョイント７７が取り付けられている。内容物供給ライン７３及びガス供給ライン７４は、ロータリージョイント７７によって無菌チャンバ７０ｆのカバー７６に取り付けられている。ロータリージョイント７７は、回転体と非回転体とを、無菌状態でシールする。回転体は、例えば搬送ホイール７１、充填ノズル７２、ならびに、内容物供給ライン７３及びガス供給ライン７４の回転配管等である。非回転体は、カバー７６、ならびに、内容物供給ライン７３及びガス供給ライン７４の固定配管等である。
　各充填ノズル７２には、内容物供給ライン７３及びガス供給ライン７４が連結されている。内容物供給ライン７３は、その一端が内容物を充填した内容物充填タンク７５に連結される。内容物供給ライン７３の他端は、ボトル９０の内部に連通している。内容物充填タンク７５から供給された内容物は、内容物供給ライン７３を通過して、ボトル９０の内部に注入される。
　ガス供給ライン７４は、その一端が内容物充填タンク７５に連結される。ガス供給ライン７４の他端は、ボトル９０の内部に連通している。内容物充填タンク７５から供給される不活性ガスは、ガス供給ライン７４を通過して、ボトル９０の内部に充填される。ガス供給ライン７４の途中にはガス分岐部５３が設けられている。内容物充填タンク７５からのガス供給ライン７４は、ガス分岐部５３において複数に分岐されて、それぞれの充填ノズル７２まで延在する。
　各充填ノズル７２には、スニフトライン７８が連結されている。スニフトライン７８は、その一端がガス供給ライン７４に連結されている。スニフトライン７８の他端は、無菌チャンバ７０ｆの外方へ延在している。スニフトライン７８を介してボトル９０の内部のガスを排出可能となっている。スニフトライン７８の途中にはスニフトライン分岐部５６が設けられており、スニフトライン７８からの不活性ガスは、スニフトライン分岐部５６においてまとめられて、無菌チャンバ７０ｆ内に排出される。無菌チャンバ７０ｆ内のスニフトライン７８には、排出弁７９が設けられている。排出弁７９によって、スニフトライン７８からの不活性ガスが無菌チャンバ７０ｆ内に排出される。なお、スニフトライン分岐部５６とガス分岐部５３とは、第１バイパスライン５４によって連結されている。第１バイパスライン５４には、第５バルブ５５が設けられており、通常、この第５バルブ５５は閉鎖されている。
　スニフトライン７８は、内側スニフトライン７８ａと、外側スニフトライン７８ｂとを有している。内側スニフトライン７８ａは、その一端が充填ノズル７２に連結されるとともに、他端において排出弁７９に連結されている。内側スニフトライン７８ａは、その全体が無菌チャンバ７０ｆ内に位置しており、上述したスニフトライン分岐部５６は、内側スニフトライン７８ａの途中に位置している。内側スニフトライン７８ａは、充填ノズル７２とともに回転する回転式となっている。
　外側スニフトライン７８ｂは、その一端が排出弁７９に連結されるとともに、他端において無菌チャンバ７０ｆの外部に開放されている。外側スニフトライン７８ｂは、その一部が無菌チャンバ７０ｆの内部に位置しており、残りの一部が無菌チャンバ７０ｆの外部に位置している。外側スニフトライン７８ｂは、充填ノズル７２とともに回転することがない非回転式となっている。
　排出弁７９は、内側スニフトライン７８ａと外側スニフトライン７８ｂとの間に位置している。内側スニフトライン７８ａと外側スニフトライン７８ｂとは、排出弁７９において着脱可能となっている。排出弁７９は、開閉可能であり、通常時は開放されている。排出弁７９が開放された状態では、内側スニフトライン７８ａは外側スニフトライン７８ｂから物理的に分離されており、内側スニフトライン７８ａは排出弁７９において無菌チャンバ７０ｆ内と連通する。排出弁７９が閉鎖された場合、内側スニフトライン７８ａは外側スニフトライン７８ｂに連結され、内側スニフトライン７８ａは外側スニフトライン７８ｂに連通する。このとき、内側スニフトライン７８ａは無菌チャンバ７０ｆ内とは連通しない。
　外側スニフトライン７８ｂは、蛇腹部７８ｃにおいて伸縮自在となっている。排出弁７９が開放されている場合、外側スニフトライン７８ｂの蛇腹部７８ｃが縮まり、外側スニフトライン７８ｂが内側スニフトライン７８ａから離脱する。この際、内側スニフトライン７８ａは、回転可能となるとともに、排出弁７９において無菌チャンバ７０ｆ内に連通する。一方、排出弁７９を閉鎖する場合、内側スニフトライン７８ａの回転を停止するとともに、内側スニフトライン７８ａと外側スニフトライン７８ｂとを回転方向に位置決めする。この状態で、外側スニフトライン７８ｂの蛇腹部７８ｃを伸長させ、排出弁７９において外側スニフトライン７８ｂが内側スニフトライン７８ａに連結される。このとき、内側スニフトライン７８ａは、外側スニフトライン７８ｂと一体化されて外側スニフトライン７８ｂと連通する。
　このように、排出弁７９を用いてスニフトライン７８からの不活性ガスを無菌チャンバ７０ｆ内に排出することにより、ボトル９０内の不活性ガスを無菌空間である無菌チャンバ７０ｆ内に、菌のコンタミなく排出できる。回転するスニフトライン７８を無菌チャンバ７０ｆの外部へ連結するためのロータリージョイントを設ける必要がない。このようなロータリージョイントは、一般に複雑な機構を有しているとともに、高価である。このため、スニフトライン７８用のロータリージョイントを省略することにより、内容物充填システム１０の機構を簡素化し、製造コストを低減できる。
　内容物充填システム１０のうち、飲料等の内容物が通過する流路については、ＣＩＰ（Cleaning in Place）処理をし、さらに、ＳＩＰ（Sterilizing in Place）処理をすることが好ましい。ＣＩＰ処理及びＳＩＰ処理は、定期的にあるいは内容物の種類を切り替える際に行っても良い。ＣＩＰ処理は、原料を供給する経路の管路内からフィラー２０の充填ノズル７２に至るまでの流路に、例えば水に苛性ソーダ等のアルカリ性薬剤を添加した洗浄液を流した後に、水に酸性薬剤を添加した洗浄液を流すことにより行われる。これにより、内容物が通過する流路内に付着した前回の内容物の残留物等が除去される。ＳＩＰ処理は、内容物の充填作業に入る前に、予め内容物が通過する流路内を殺菌するための処理である。ＳＩＰ処理は、例えば、上記ＣＩＰで洗浄した流路内に加熱蒸気又は熱水を流すことによって行われる。これにより、内容物が通過する流路内が殺菌処理され無菌状態とされる。
　上述したＣＩＰ処理を行うために、充填ノズル７２の近傍には、充填ノズル７２からの洗浄液を受けるＣＩＰカップ８２が設けられる。このＣＩＰカップ８２には、ＣＩＰライン８３が連結されている。ＣＩＰライン８３は、その一端がＣＩＰカップ８２に連結されている。ＣＩＰライン８３の他端は、無菌チャンバ７０ｆの外方に配置された排出タンク８５に連結されている。ＣＩＰライン８３を介して充填ノズル７２からの洗浄液を排出タンク８５に排出可能となっている。ＣＩＰライン８３の途中にはＣＩＰライン分岐部５９が設けられている。ＣＩＰライン８３からの洗浄液は、ＣＩＰライン分岐部５９でまとめて回収されて、排出タンク８５に排出される。ＣＩＰライン分岐部５９とスニフトライン分岐部５６とは、第２バイパスライン５７によって連結されている。第２バイパスライン５７には、第６バルブ５８が設けられている。通常、この第６バルブ５８は閉鎖されている。
　この場合、ＣＩＰライン８３は、内側ＣＩＰライン８３ａと、外側ＣＩＰライン８３ｂとを有している。内側ＣＩＰライン８３ａは、その一端がＣＩＰカップ８２に連結されている。内側ＣＩＰライン８３ａの他端は、接続弁８４に連結されている。内側ＣＩＰライン８３ａは、その全体が無菌チャンバ７０ｆ内に位置しており、上述したＣＩＰライン分岐部５９は、内側ＣＩＰライン８３ａの途中に位置している。内側ＣＩＰライン８３ａは、充填ノズル７２とともに回転する回転式となっている。
　外側ＣＩＰライン８３ｂは、その一端が接続弁８４に連結されている。外側ＣＩＰライン８３ｂの他端は、排出タンク８５に連結されている。外側ＣＩＰライン８３ｂは、その一部が無菌チャンバ７０ｆの内部に位置しており、残りの一部が無菌チャンバ７０ｆの外部に位置している。外側ＣＩＰライン８３ｂは、充填ノズル７２とともに回転することがない、非回転式となっている。
　接続弁８４は、内側ＣＩＰライン８３ａと外側ＣＩＰライン８３ｂとの間に位置している。内側ＣＩＰライン８３ａと外側ＣＩＰライン８３ｂとは、接続弁８４において着脱可能となっている。接続弁８４は、開閉可能であり、通常時は開放されている。接続弁８４が開放された状態では、内側ＣＩＰライン８３ａは外側ＣＩＰライン８３ｂから物理的に分離されている。このとき内側ＣＩＰライン８３ａは接続弁８４において無菌チャンバ７０ｆ内と連通する。接続弁８４が閉鎖された場合、内側ＣＩＰライン８３ａは外側ＣＩＰライン８３ｂに連結される。このとき内側ＣＩＰライン８３ａは外側ＣＩＰライン８３ｂを介して排出タンク８５に連通する。接続弁８４の構成は、上述した排出弁７９の構成と略同様であっても良い。なお、第６バルブ５８を開放することにより、スニフトライン７８から送られてきた不活性ガスを、接続弁８４から無菌チャンバ７０ｆ内に排出しても良い。
　外側ＣＩＰライン８３ｂは、蛇腹部８３ｃにおいて伸縮自在となっている。接続弁８４が開放されている場合、外側ＣＩＰライン８３ｂの蛇腹部８３ｃが縮まり、接続弁８４において外側ＣＩＰライン８３ｂが内側ＣＩＰライン８３ａから離脱する。この際、内側ＣＩＰライン８３ａは、回転可能となるとともに、無菌チャンバ７０ｆ内と連通する。一方、接続弁８４を閉鎖する場合、内側ＣＩＰライン８３ａと外側ＣＩＰライン８３ｂとを回転方向に位置決めする。この状態で、外側ＣＩＰライン８３ｂの蛇腹部８３ｃを伸長させ、接続弁８４において外側ＣＩＰライン８３ｂが内側ＣＩＰライン８３ａに接続される。このとき、内側ＣＩＰライン８３ａは、外側ＣＩＰライン８３ｂと一体化され、外側ＣＩＰライン８３ｂと連通する。
　排出タンク８５の上部には、排出タンク８５の内部のガスを排出する排気ライン８９が設けられている。排気ライン８９には、ガスを処理する図示しないスクラバーが連結されている。排出タンク８５の下部には、上述したＣＩＰ循環ライン８１が連結されている。ＣＩＰ循環ライン８１は、排出タンク８５に貯留された洗浄液を内容物充填タンク７５側に向けて送液し、循環させるラインである。ＣＩＰ循環ライン８１は、排出タンク８５と、内容物導入ライン６５の途中とを連結している。ＣＩＰ循環ライン８１には、排出タンク８５側から順に、洗浄液供給部９４と、ポンプ９８と、第７バルブ９９と、ヒーター９３と、第８バルブ１０１とが設けられている。ポンプ９８と第７バルブ９９との間には、排液ライン９６が連結されている。排液ライン９６には第９バルブ９７が設けられている。排液ライン９６は、ヒーター９３と第８バルブ１０１との間に設けても良く、各配管内の残水を速やかに除去できる場所であれば、排液ライン９６を適宜追加しても良い。
　無菌チャンバ７０ｆのカバー７６には、無菌チャンバ７０ｆ内に大容量の無菌エアを送り込む無菌エア供給装置８０が設けられている。無菌エア供給装置８０が、無菌チャンバ７０ｆ内に無菌エアを導入することにより、無菌チャンバ７０ｆ内が陽圧に保持され、無菌チャンバ７０ｆ内に外気が侵入することを抑止する。無菌エア供給装置８０によって大容量の無菌エアが無菌チャンバ７０ｆ内に送られる。このため、上述したように排出弁７９から無菌チャンバ７０ｆ内に不活性ガスが排出された場合でも、無菌チャンバ７０ｆ内の不活性ガスの濃度が過度に上昇することがない。
　（充填ノズル）
　図３を用いて、上述したフィラー２０の充填ノズル７２の構成について説明する。
　図３に示すように、充填ノズル７２は、本体部７２ａを有している。本体部７２ａには、内容物供給ライン７３及びガス供給ライン７４がそれぞれ連結されている。内容物供給ライン７３の上端は、内容物充填タンク７５に連結されている。内容物供給ライン７３の下端は、ボトル９０の内部に連通している。本体部７２ａには、充填バルブ４１が設けられている。充填バルブ４１が開（ＯＰＥＮ）になった場合、内容物充填タンク７５から供給された内容物は、内容物供給ライン７３を通過して、ボトル９０の内部に注入される。充填バルブ４１が閉（ＣＬＯＳＥ）になった場合、内容物供給ライン７３からボトル９０への内容物の注入が停止する。充填バルブ４１のうち、内容物が追加する部分の内径は、６ｍｍ以上、２０ｍｍ以下としても良く、８ｍｍ以上、１５ｍｍ以下としても良い。
　充填ノズル７２は、ボトル９０に対して昇降可能となっている。充填ノズル７２が下降したとき、充填ノズル７２は、ボトル９０の口部に密着する。この場合、充填ノズル７２がボトル９０に密着した状態で、ボトル９０に内容物が充填される（密着充填、図７Ａ－図７Ｅ）。充填ノズル７２が上昇したとき、充填ノズル７２は、ボトル９０の口部から離間する。なお、充填ノズル７２がボトル９０から離間した状態で、ボトル９０に内容物を充填しても良い（口上充填、図８Ａ－図８Ｃ）。充填ノズル７２は、図示しないベントチューブを有するものであっても良い。
　ガス供給ライン７４の上端は、内容物充填タンク７５に連結されている。ガス供給ライン７４の下端は、ボトル９０の内部に連通している。内容物充填タンク７５から供給された不活性ガスは、ガス供給ライン７４を通過して、ボトル９０の内部に充填される。ガス供給ライン７４の途中には、スニフトライン７８が連結されている。スニフトライン７８を介してボトル９０の内部の不活性ガスを排出可能となっている。内容物充填システム１０が炭酸飲料を充填可能な装置である場合、ガス供給ライン７４は、内容物充填タンク７５に充填された炭酸ガスを充填ノズル７２に供給する。
　ガス供給ライン７４には、ガスバルブ４２が設けられている。ガスバルブ４２が開になった場合、内容物充填タンク７５から供給された不活性ガスは、ガス供給ライン７４及び充填ノズル７２を通過して、ボトル９０の内部に注入される。ガスバルブ４２が閉になった場合、ガス供給ライン７４及び充填ノズル７２からボトル９０への不活性ガスの注入が停止する。ガスバルブ４２のうち、不活性ガスが追加する部分の内径は、２ｍｍ以上、１０ｍｍ以下としても良く、３ｍｍ以上、８ｍｍ以下としても良い。充填ノズル７２からボトル９０へ供給されるガスには、不活性ガス以外のガスが微量に含まれていても良い。なお、充填ノズル７２からボトル９０へ供給されるガスに占める不活性ガスの体積分率は、９０％以上であっても良く、９５％以上であっても良く、９９％以上であっても良く、９９．９％以上であっても良い。
　スニフトライン７８には、スニフトバルブ４３が設けられている。スニフトバルブ４３が開になった場合、ボトル９０からの不活性ガスがスニフトライン７８を通過して、フィラー２０の外部に排出される。スニフトバルブ４３が閉になった場合、ボトル９０からの不活性ガスの排出が中断される。スニフトバルブ４３のうち、不活性ガスが追加する部分の内径は、２ｍｍ以上、１０ｍｍ以下としても良く、３ｍｍ以上、８ｍｍ以下としても良い。
　内容物供給ライン７３及びガス供給ライン７４は、カバー７６に設けられたロータリージョイント７７を通過している。一方、スニフトライン７８は、上述したようにロータリージョイントを介在させることなく、スニフトライン７８からの不活性ガスを無菌チャンバ７０ｆ内に排出させる。
　図４に示すように、スニフトライン７８はガス供給ライン７４の途中に接続されていなくても良い。スニフトライン７８の先端は、ガス供給ライン７４の先端と同様に、充填ノズル７２の先端に位置しても良い。この場合、充填ノズル７２の中心軸に対してガス供給ライン７４の対角となる位置にスニフトライン７８の先端を設けることが好ましい。これにより、ボトル９０内の不活性ガスの置換効率を向上できる。
　図５に示すように、不活性ガスは、ガス供給ライン７４に代えて、不活性ガス供給配管４６からボトル９０に供給されても良い。不活性ガス供給配管４６の先端は、充填ノズル７２に連結されている。不活性ガス供給配管４６は、フィラー２０の外部からフィラー２０内に不活性ガスを送り込む。不活性ガス供給配管４６の基端（充填ノズル７２の反対側の端部）は、例えば不活性ガス供給部６９に連結されても良い。なお、不活性ガス供給配管４６は、内容物充填タンク７５には連結されていない。不活性ガスは、不活性ガス供給配管４６から充填ノズル７２を介して、ボトル９０内に充填される。この場合、ガス供給ライン７４は、専らボトル９０に炭酸ガスを充填するために用いられる。不活性ガス供給配管４６は、フィラー２０の上部又は下部に設けられた、ロータリージョイント７７とは異なるロータリージョイントを介して配置されても良い。図５に示す例によれば、ボトル９０に不活性ガスを充填するときに、ボトル９０内の空気が内容物充填タンク７５側へ逆流することが抑えられる。この結果、内容物充填タンク７５内の不活性ガスの濃度が低下することがなく、不活性ガスの置換率が低下することが抑えられる。
　（内容物充填方法）
　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説明する。以下において、通常時における充填方法、すなわち内容物をボトル９０に充填して製品ボトル９５を製造する内容物充填方法について説明する。
　まず、プリフォーム供給装置３７により、複数のプリフォーム９１が、プリフォーム搬送部３１のプリフォーム受取部３４に順次供給される。この際、プリフォーム９１は、プリフォーム殺菌装置３４ａにおいて、過酸化水素のガス又はミストを吹き付けることによっ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９１は、プリフォーム加熱部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。プリフォーム加熱部３５により加熱されたプリフォーム９１は、プリフォーム受渡部３６に送られる。そして、プリフォーム９１は、プリフォーム受渡部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９１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９０がブロー成形される。そして、ブロー成形されたボトル９０は、ボトル搬送部３３に送られる。
　次に、容器殺菌装置１１において、ボトル９０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（図６Ａ参照）。このとき、殺菌剤は、過酸化水素水溶液を一旦沸点以上で気化させたガス又はミストであっても良い。過酸化水素水溶液のガス又はミストは、ボトル９０の内面及び外面に付着し、ボトル９０の内面及び外面を殺菌する。過酸化水素水溶液は、１重量％以上、好ましくは３５重量％の濃度の過酸化水素水溶液を一旦気化させた後に凝縮したガス又はミストであっても良い。
　続いて、ボトル９０は、エアリンス装置１４に送られ、エアリンスされる（図６Ｂ参照）。具体的には、エアリンス装置１４において、ボトル９０に対して無菌の加熱エア又は無菌の常温エアが供給される。これにより、過酸化水素の活性化が行われ、かつ、ボトル９０から異物及び過酸化水素等が除去される。なお、エアリンス装置１４において、必要に応じて、無菌の加熱エア又は無菌の常温エアに、低濃度の過酸化水素の凝結ミストを混ぜても良い。この場合、過酸化水素は、無菌エアによってガス化される。エアリンス装置１４において、ガス化された過酸化水素をボトル９０に供給しても良い。エアリンス装置１４においてエアリンス用のエアを窒素ガス等の不活性ガスに変更しても良い。
　続いて、エアリンス装置１４でエアリンスされたボトル９０は、搬送ホイール１２によってフィラー２０に搬送される。このフィラー２０において、ボトル９０は回転（公転）されながら、その口部からボトル９０内へ内容物が充填される。フィラー２０においては、殺菌されたボトル９０に、内容物充填タンク７５から送られた内容物が１℃以上４０℃以下、好ましくは５℃以上３０℃以下の充填温度で充填される。
　次に、図６Ｃ－図６Ｅ及び図７Ａ－図７Ｅを参照して、フィラー２０においてボトル９０に内容物を充填する際の作用について説明する。具体的には、充填ノズル７２がボトル９０の口部に密着した状態で充填を行う密着充填時の作用について説明する。図７Ａ－図７Ｅにおいて、内容物の流れを実線矢印で示し、不活性ガスの流れを点線矢印で示す。
　まず図７Ａに示すように、ボトル９０がフィラー２０に供給され、ボトル９０は、対応する充填ノズル７２の下方に位置する。このとき、充填ノズル７２はボトル９０の上方に位置し、充填ノズル７２はボトル９０の口部から離間している。充填バルブ４１は閉となるとともに、ガスバルブ４２が開となっている。これにより、ガス供給ライン７４とボトル９０とが互いに連通する。スニフトバルブ４３は閉となっている。このとき、内容物充填タンク７５からガス供給ライン７４を介して不活性ガスが供給され、不活性ガスはボトル９０内に送り込まれる。これにより、予め空気が充填されていたボトル９０の内部が不活性ガスで置換される。このように、ボトル９０内に内容物を充填する前に、ボトル９０内に不活性ガスが充填される。
　次に、図７Ｂに示すように、充填ノズル７２が下降し、充填ノズル７２がボトル９０の口部に密着する。充填ノズル７２が下降する時間は、０．２秒以上、１．０秒以下としても良い。充填バルブ４１が閉となるとともに、ガスバルブ４２が開となる。スニフトバルブ４３は開となっている。このとき、内容物充填タンク７５からガス供給ライン７４及び充填ノズル７２を介して不活性ガスが供給され、不活性ガスはボトル９０内に送り込まれる（図６Ｃ参照）。これにより、ボトル９０の内部が外気と遮断された状態で、ボトル９０の内部を不活性ガスで確実に置換できる。内容物充填タンク７５からの不活性ガスのうち、ボトル９０に充填しきれない余剰の不活性ガスは、スニフトライン７８から外部へ排出される。ボトル９０からの不活性ガスは、スニフトライン７８を通過した後、排出弁７９から無菌チャンバ７０ｆ内へ排出される。
　図７Ｂに示す工程は、０．２秒以上、２．０秒以下行われても良く、０．３秒以上、１．０秒以下行われることが好ましい。充填ノズル７２からの不活性ガスの供給量は、５０Ｌ／ｍｉｎ／本以上、８００Ｌ／ｍｉｎ／本以下としても良い。
　次に、図７Ｃに示すように、充填ノズル７２からボトル９０の内部に内容物が充填される。この場合、内容物は、内容物充填タンク７５から内容物供給ライン７３及び充填ノズル７２を通過して、ボトル９０の内部に注入される。このとき、充填バルブ４１が開となるとともに、ガスバルブ４２が閉となる。スニフトバルブ４３は開となっている。ガスバルブ４２が閉となることにより、内容物充填タンク７５からボトル９０への不活性ガスの供給が停止する。充填ノズル７２からボトル９０に内容物が充填されることにより、ボトル９０の内部に存在する不活性ガスが内容物と置換される（図６Ｄ参照）。ボトル９０の内部で内容物と置換された不活性ガスは、スニフトライン７８から外部へ排出される。充填ノズル７２からボトル９０に内容物を充填する間、１回以上の小投充填と１回以上の大投充填とを行っても良い。例えば、まず小投充填を行い、続いて大投充填を行い、その後、小投充填を行っても良い。あるいは、小投充填及び大投充填のうちいずれか一方のみを行っても良い。なお、小投充填とは単位時間あたりの投入量の少ない充填をいい、大投充填とは単位時間あたりの投入量の大きい充填をいう。
　図７Ｃに示す工程は、２秒以上、２０秒以下行われても良い。このときの内容物の充填流量は、３０ｍｌ／ｓｅｃ以上、３００ｍｌ／ｓｅｃ以下としても良く、６０ｍｌ／ｓｅｃ以上、２００ｍｌ／ｓｅｃ以下とすることが好ましい。
　続いて、図７Ｄに示すように、充填ノズル７２からボトル９０への内容物の供給を停止する。次いで、ボトル９０を一定時間静置する。これにより、充填ノズル７２から供給された勢いで内容物に発生した気泡を低減できる。このとき、充填バルブ４１が閉となるとともに、ガスバルブ４２が開となる。スニフトバルブ４３は開となっている。ガスバルブ４２が開となることにより、内容物充填タンク７５からボトル９０へ不活性ガスが供給される（図６Ｅ参照）。これにより、ボトル９０のヘッドスペース中に残存する空気を不活性ガスによって確実に置換できる。ボトル９０に充填しきれない余剰の不活性ガスは、スニフトライン７８から外部へ排出される。このように、ボトル９０内に内容物を充填した後、ボトル９０内に不活性ガスが充填される。
　図７Ｄに示す工程は、０．２秒以上、２．０秒以下行われても良く、０．３秒以上、１．０秒以下行われることが好ましい。充填ノズル７２からの不活性ガスの供給量は、５０Ｌ／ｍｉｎ／本以上、８００Ｌ／ｍｉｎ／本以下としても良い。
　次いで、図７Ｅに示すように、充填ノズル７２が上昇し、充填ノズル７２がボトル９０の口部から離間する。充填ノズル７２が上昇する時間は、０．２秒以上、１．０秒以下としても良い。このとき、充填バルブ４１は閉であるとともに、ガスバルブ４２が開となっている。スニフトバルブ４３は閉となっている。このとき、内容物充填タンク７５からガス供給ライン７４を介して不活性ガスが供給され、不活性ガスはボトル９０内に送り込まれる。これにより、充填ノズル７２がボトル９０の口部から離間し、ボトル９０の内部が外気と連通した場合でも、ボトル９０の内部に空気が進入することを抑えられる。その後、内容物が充填されたボトル９０はフィラー２０から排出される。
　図７Ａ－図７Ｅに示す例において、ボトル９０内に内容物を充填する前、及び、ボトル９０内に内容物を充填した後、ボトル９０内に不活性ガスを充填する。これに限らず、ボトル９０内に内容物を充填する前、及び、ボトル９０内に内容物を充填した後のうち、いずれか一方のタイミングのみでボトル９０内に不活性ガスを充填しても良い。図７Ｂ、図７Ｅにおいて、充填ノズル７２が下降及び上昇する場合を例にとって説明したが、これに限らない。充填ノズル７２を固定し、容器９０を上昇及び下降させることで充填ノズル７２の先端と容器９０とを密着又は離間させても良い。あるいは、充填ノズル７２及び容器９０の両方を移動させても良い。
　再度図１を参照すると、フィラー２０で内容物が充填されたボトル９０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。
　キャップ９２は、予めキャップ殺菌装置１８によって殺菌処理される。キャップ殺菌装置１８で殺菌されたキャップ９２は、キャップ装着装置１６において、フィラー２０から搬送されてきたボトル９０の口部に装着される。これにより、ボトル９０とキャップ９２とを有する製品ボトル９５が得られる。
　その後、製品ボトル９５は、キャップ装着装置１６から製品ボトル搬出部１９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、上記ボトル９０の殺菌からキャップ９２の装着に至る各工程は、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。無菌エアが常時無菌チャンバ７０ｆの外に向かって吹き出るように、無菌エア供給装置８０から無菌チャンバ７０ｆ内に陽圧の無菌エアが供給されても良い。
　なお、内容物充填システム１０におけるボトル９０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９０の搬送速度をいう。
　以上のように本実施の形態によれば、フィラー２０において、ボトル９０内に不活性ガスが充填される。これにより、ボトル９０内の初期酸素量を減らすことができ、内容物の酸化劣化を抑制できる。フィラー２０に到達する前のボトル９０に対して気体の不活性ガス又は液化した不活性ガスを充填する場合と比較して、ボトル９０に不活性ガスを充填してから内容物を充填するまでの時間を短縮できる。これにより、ボトル９０に不活性ガスを充填してから内容物を充填するまでにボトル９０内の不活性ガスが外部に漏出することを最小限に抑えられる。この結果、ボトル９０内の不活性ガスの置換率を向上でき、ボトル９０内に残存する酸素を低減できる。
　本実施の形態によれば、フィラー２０において、ボトル９０内に内容物を充填する前にボトル９０内に不活性ガスが充填される。これにより、ボトル９０内に内容物を充填する前に、予め空気で満たされたボトル９０の内部を不活性ガスで置換できる。この結果、ボトル９０内の不活性ガスの置換率を向上でき、ボトル９０内に残存する酸素を低減できる。
　本実施の形態によれば、フィラー２０において、ボトル９０内に内容物を充填した後、ボトル９０内に不活性ガスが充填される。これにより、内容物を充填した後、内容物上のヘッドスペース中に残存する空気を不活性ガスで置換できる。このため、キャップ装着装置１６でキャップ９２を装着されるまでの間に、ボトル９０のヘッドスペースに空気が流入することを最低限に抑えられる。この結果、ボトル９０内の不活性ガスの置換率を向上でき、ボトル９０内に残存する酸素を低減できる。
　本実施の形態によれば、内容物充填タンク７５には、不活性ガスと内容物とが充填されている。この場合、不活性ガスは、内容物充填タンク７５から充填ノズル７２を介して、ボトル９０に充填される。これにより、既存の内容物充填タンク７５を利用して不活性ガスをボトル９０内に供給できる。このため、不活性ガス充填用のタンクを別途準備する必要がないので、内容物充填システム１０の製造コストを低減できる。内容物充填タンク７５に不活性ガスが充填されていることにより、内容物充填タンク７５内で内容物中に酸素が溶解することを抑えられる。
　本実施の形態によれば、フィラー２０は、充填ノズル７２に連結されたスニフトライン７８を有する。不活性ガスの一部は、スニフトライン７８から排出される。これにより、不活性ガスの圧力によってボトル９０内が大きく加圧されることがない。このため、ボトル９０として非耐圧ボトルを用いることができる。内容物充填システム１０が炭酸飲料と非炭酸飲料とを選択的に充填可能な装置である場合、既存のスニフトライン７８を利用して不活性ガスをボトル９０内から排出できる。このため、不活性ガス排出用の排出路を別途準備する必要がないので、内容物充填システム１０の製造コストを低減できる。
　本実施の形態によれば、フィラー２０は、充填ノズル７２を収容する無菌チャンバ７０ｆを有し、不活性ガスの一部（ボトル９０に充填しきれない余剰の不活性ガス）は、無菌チャンバ７０ｆ内に排出される。これにより、スニフトライン７８を回転体（例えば充填ノズル７２）と非回転体（例えば無菌チャンバ７０ｆの外部）との間で連結するためのロータリージョイントを別途設ける必要がない。この結果、スニフトライン７８用のロータリージョイントを省略でき、内容物充填システム１０の全体構成を簡単にできる。内容物充填システム１０の製造コストを低減できる。
　（フィラーでの内容物充填方法の変形例）
　図８Ａ－図８Ｃを参照して、フィラー２０においてボトル９０に内容物を充填する工程の変形例について説明する。具体的には、充填ノズル７２がボトル９０の口部に密着することなく充填を行う口上充填時の作用について説明する。図８Ａ－図８Ｃにおいて、内容物の流れを実線矢印で示し、不活性ガスの流れを点線矢印で示す。
　まず図８Ａに示すように、ボトル９０がフィラー２０に供給され、ボトル９０は、対応する充填ノズル７２の下方に位置する。このとき、充填ノズル７２はボトル９０の口部から離間している。充填バルブ４１は閉となるとともに、ガスバルブ４２が開となっている。これにより、ガス供給ライン７４とボトル９０とが互いに連通する。スニフトバルブ４３は閉となっている。このとき、内容物充填タンク７５からガス供給ライン７４及び充填ノズル７２を介して不活性ガスが供給され、不活性ガスはボトル９０内に送り込まれる。これにより、予め空気が充填されていたボトル９０の内部が不活性ガスで置換される。このように、ボトル９０内に内容物を充填する前に、ボトル９０内に不活性ガスが充填される。
　図８Ａに示す工程は、０．２秒以上、２．０秒以下行われても良く、０．３秒以上、１．０秒以下行われることが好ましい。このときの不活性ガスの供給量は、５０Ｌ／ｍｉｎ／本以上、８００Ｌ／ｍｉｎ／本以下としても良い。
　次に、図８Ｂに示すように、充填ノズル７２からボトル９０の内部に内容物が充填される。この間、充填ノズル７２はボトル９０の口部から離間した状態を維持する。この場合、内容物は、内容物充填タンク７５から内容物供給ライン７３及び充填ノズル７２を通過して、ボトル９０の内部に注入される。このとき、充填バルブ４１が開となるとともに、ガスバルブ４２が閉となる。スニフトバルブ４３は閉となっている。ガスバルブ４２が閉となることにより、内容物充填タンク７５からボトル９０への不活性ガスの供給が停止する。一方、ボトル９０の内部に存在する不活性ガスが内容物と置換される。ボトル９０の内部で内容物と置換された不活性ガスは、ボトル９０の口部から外部へ排出される。充填ノズル７２からボトル９０に内容物を充填する間、１回以上の小投充填と１回以上の大投充填とを行っても良い。例えば、まず小投充填を行い、続いて大投充填を行い、その後、小投充填を行っても良い。
　図８Ｂに示す工程は、２秒以上、２０秒以下行われても良い。このときの内容物の充填流量は、３０ｍｌ／ｓｅｃ以上、３００ｍｌ／ｓｅｃ以下としても良く、６０ｍｌ／ｓｅｃ以上、２００ｍｌ／ｓｅｃ以下とすることが好ましい。
　続いて、図８Ｃに示すように、充填ノズル７２からボトル９０への内容物の供給を停止する。このとき、充填バルブ４１が閉となるとともに、ガスバルブ４２が開となる。スニフトバルブ４３は閉となっている。この間、内容物充填タンク７５からボトル９０へ不活性ガスが供給される。これにより、ボトル９０のヘッドスペース中に残存する空気を不活性ガスによって確実に置換できる。一方、ボトル９０に充填しきれない余剰の不活性ガスは、ボトル９０の口部から外部へ排出される。このように、ボトル９０内に内容物を充填した後に、ボトル９０内に不活性ガスが充填される。その後、内容物が充填されたボトル９０はフィラー２０から排出される。
　図８Ｃに示す工程は、０．２秒以上、２．０秒以下行われても良く、０．３秒以上、１．０秒以下行われることが好ましい。このときの不活性ガスの供給量は、５０Ｌ／ｍｉｎ／本以上、８００Ｌ／ｍｉｎ／本以下としても良い。
　図８Ａ－図８Ｃに示す例において、ボトル９０内に内容物を充填する前、及び、ボトル９０内に内容物を充填した後、ボトル９０内に不活性ガスを充填する。なお、これに限らず、ボトル９０内に内容物を充填する前、及び、ボトル９０内に内容物を充填した後のうち、いずれか一方のタイミングのみでボトル９０内に不活性ガスを充填しても良い。
　図８Ａ－図８Ｃに示す例において、フィラー２０において、ボトル９０内に内容物を充填している間、ボトル９０内に内容物とともに不活性ガスを充填しても良い。この場合、内容物は、その中に不活性ガスを巻き込みながら充填される。これにより、製品ボトル９５となった後、内容物からヘッドスペース中に不活性ガスが放出されるので、ヘッドスペース中の不活性ガスの濃度低下を抑制できる。
　図８Ａ－図８Ｃに示す例において、スニフトライン７８は設けられていなくても良い。この場合、内容物充填システム１０は、非炭酸飲料専用の充填システムであっても良い。
　（変形例）次に、本実施の形態の各種変形例について説明する。
　図９Ａ－図９Ｉは、変形例による内容物充填方法を示す概略フロー図である。図９Ａ－図９Ｉに示す例は、フィラー２０に加えて、フィラー２０以外の装置によってもボトル９０に不活性ガスが充填されるものである。図９Ａ－図９Ｉにおいて、図１乃至図８に示す形態と同一部分には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
　まず、容器殺菌装置１１において、ボトル９０に対して殺菌処理が行われる（図９Ａ参照）。次に、エアリンス装置１４において、フィラー２０によって内容物が充填される前のボトル９０がエアリンスされる（図９Ｂ参照）。なお、エアリンス装置１４において、エアリンス用のエアを窒素ガス等の不活性ガスに変更しても良い。この場合、エアリンス装置１４は、リンス装置又は不活性ガスリンス装置と称しても良い。エアリンス装置１４により、不活性ガスを用いて過酸化水素の活性化を行いつつ、ボトル９０内から異物及び過酸化水素等を除去できる。このときの不活性ガスの温度は、３０℃以上１８０℃以下であっても良く、好ましくは５０℃以上１４０℃以下である。不活性ガスの風量は、ノズル１本あたり５０Ｌ／ｍｉｎ以上５００Ｌ／ｍｉｎ以下であっても良く、好ましく１００Ｌ／ｍｉｎ以上４００Ｌ／ｍｉｎ以下である。ノズルの内径はφ２ｍｍ以上φ１０ｍｍ以下であっても良く、好ましくはφ４ｍｍ以上φ８ｍｍ以下である。続いて、エアリンス装置１４でエアリンスされたボトル９０が無菌水リンス装置１５に搬送される。この無菌水リンス装置１５において、ボトル９０に対して無菌の１５℃以上８５℃以下の水による洗浄が施されても良い（図９Ｃ参照）。無菌水リンス装置１５において、無菌水リンスされた後のボトル９０に対して不活性ガスを供給し、ボトル９０内を不活性ガスで置換しても良い（図９Ｄ参照）。その後、無菌水リンス装置１５で無菌水リンスされたボトル９０がフィラー２０に搬送される。フィラー２０において、ボトル９０内に不活性ガスが充填される（図９Ｅ－図９Ｇ参照）。
　続いて、キャップ装着装置１６でボトル９０にキャップ９２を装着する前又はキャップ９２を装着する際、キャップ９２の内側又はボトル９０の内部に対して不活性ガスを供給することにより、ボトル９０内を不活性ガスで置換しても良い（図９Ｈ参照）。さらに、キャップ装着装置１６において、ボトル９０の口部とキャップ９２とを、両方ともフード２３で覆っても良い（例えば、特開２０１０－７０２３８号公報、特開２０１０－７０２３９号公報参照）。この場合、フード２３内に不活性ガスを供給することにより、ボトル９０のヘッドスペース内及びキャップ９２内を不活性ガスで置換しても良い（図９Ｉ参照）。
　上記において、内容物充填タンク７５から供給された不活性ガスが、ガス供給ライン７４及び充填ノズル７２を通過して、ボトル９０の内部に注入される場合を例にとって説明した。これに限られることなく、不活性ガスは、不活性ガス専用の供給タンクから、充填ノズル７２に供給されても良い。この場合、不活性ガスは、供給タンクからガス供給ライン７４を通過して充填ノズル７２に供給されても良く、ガス供給ライン７４以外のガス供給ラインを通過して充填ノズル７２に供給されても良い。ガス供給ライン７４以外のガス供給ラインを用いる場合、当該ガス供給ラインは、フィラー２０の上部又は下部に設けられた、ロータリージョイント７７とは異なるロータリージョイントを介して配置されても良い。ロータリージョイントに限らず、ロータリージョイントと同様に、回転する部分と回転しない部分とを接続する他の接続手段を用いても良い。
　上記において、ボトル９０、プリフォーム９１、キャップ９２等の殺菌は、過酸化水素からなる殺菌剤を用いて行う場合を例にとって説明した。これに限らず、過酢酸等の殺菌剤や電子線を用いて殺菌しても良い。
　上記実施の形態及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。例えば、フィラー２０としては、ロータリー式充填機に限らず、直線式の充填機を用いても良い。容器としてはボトル９０以外に、缶、瓶、紙容器、又はカップ等を用いても良い。ボトル９０に内容物を充填した後の密封手段としては、キャップ９２による密封に代えて、打栓機、超音波シール、シーマー等を用いても良い。あるいは、上記実施の形態及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 (13)

  1. 　内容物充填システムであって、
    　容器を殺菌する容器殺菌装置と、
    　前記容器殺菌装置によって殺菌された前記容器に内容物を充填するフィラーと、を備え、
    　前記フィラーにおいて、前記容器内に不活性ガスが充填される、内容物充填システム。
  2. 　前記フィラーにおいて、前記容器内に前記内容物を充填する前に、前記容器内に前記不活性ガスが充填される、請求項１記載の内容物充填システム。
  3. 　前記フィラーにおいて、前記容器内に前記内容物を充填している間、前記容器内に前記不活性ガスが充填される、請求項１記載の内容物充填システム。
  4. 　前記フィラーにおいて、前記容器内に前記内容物を充填した後、前記容器内に前記不活性ガスが充填される、請求項１記載の内容物充填システム。
  5. 　前記フィラーは、前記内容物を充填する充填ノズルと、前記充填ノズルに連結された内容物充填タンクと、を有し、
    　前記内容物充填タンクには、前記不活性ガスと前記内容物とが充填され、
    　前記不活性ガスは、前記内容物充填タンクから前記充填ノズルを介して、前記容器に充填される、請求項１に記載の内容物充填システム。
  6. 　前記フィラーは、前記充填ノズルに連結されたスニフトラインを有し、前記不活性ガスの一部は、前記スニフトラインから排出される、請求項５記載の内容物充填システム。
  7. 　前記フィラーは、前記充填ノズルを収容する無菌チャンバを有し、前記不活性ガスの一部は、前記無菌チャンバ内に排出される、請求項５記載の内容物充填システム。
  8. 　前記フィラーは、前記内容物を充填する充填ノズルを有し、前記充填ノズルに不活性ガス供給配管が連結され、
    　前記不活性ガスは、前記不活性ガス供給配管から前記充填ノズルを介して、前記容器に充填される、請求項１に記載の内容物充填システム。
  9. 　前記フィラーによって前記内容物が充填される前の前記容器に対して不活性ガスを供給することにより、前記容器をリンスするリンス装置を更に備えた、請求項１に記載の内容物充填システム。
  10. 　内容物充填方法であって、
    　容器を殺菌する工程と、
    　フィラーにより、殺菌された前記容器に内容物を充填する工程と、を備え、
    　前記フィラーにおいて、前記容器内に不活性ガスが充填される、内容物充填方法。
  11. 　前記フィラーにおいて、前記容器内に前記内容物を充填する前に、前記容器内に前記不活性ガスが充填される、請求項１０記載の内容物充填方法。
  12. 　前記フィラーにおいて、前記容器内に前記内容物を充填している間、前記容器内に前記不活性ガスが充填される、請求項１０記載の内容物充填方法。
  13. 　前記フィラーにおいて、前記容器内に前記内容物を充填した後、前記容器内に前記不活性ガスが充填される、請求項１０記載の内容物充填方法。
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