(57)【要約】【課題】容器搬送路の周辺環境の設計自由度を確保した上で容器の無菌状態の維持を強化しつつ、装置構成の簡素化、装置コストの低減、システム全体の小型化を実現する無菌充填システムおよび無菌充填方法を提供すること。【解決手段】殺菌済みの容器に殺菌された内容液を無菌環境下で充填する無菌充填システム１０であって、殺菌処理機４０は、ブロー成形ターレット２３の容器リリースポイントＲＰよりも上流側において容器Ｃまたはプリフォームに殺菌剤を吹き出すように設置され、容器搬送路２５には、容器搬送路２５に沿って配置され、容器搬送路２５を搬送される容器Ｃの口部に向けて無菌ガスを吹き出すガス吹き出し面６０ａを有した無菌保持機６０が設置されている無菌充填システム１０。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
殺菌済みの容器に殺菌された内容液を無菌環境下で充填する無菌充填システムであって、
ブロー成形ターレットを有した容器成形ユニットと、前記容器成形ユニットの下流側に配置された充填ユニットと、前記ブロー成形ターレットおよび前記充填ユニットの間の容器搬送路に設置された容器搬送機と、容器またはプリフォームに殺菌処理を施す殺菌処理機とを備え、
前記殺菌処理機は、前記ブロー成形ターレットの容器リリースポイントよりも上流側において容器またはプリフォームに殺菌剤を塗布するように設置され、
前記容器搬送路には、前記容器搬送路に沿って配置され、前記容器搬送路を搬送される容器の口部に向けて無菌ガスを吹き出すガス吹き出し面を有した無菌保持機が設置されていることを特徴とする無菌充填システム。
【請求項２】
前記ガス吹き出し面は、前記容器搬送路を搬送される容器の口部との間隔が１ｍｍ以上かつ３０ｍｍ未満になる位置に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の無菌充填システム。
【請求項３】
前記無菌保持機による無菌ガスの吹き出し速度は、前記容器搬送機による容器搬送速度の１．０〜３．０倍で設定されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の無菌充填システム。
【請求項４】
前記ガス吹き出し面には、複数の吹き出し孔が形成され、
前記ガス吹き出し面の開口率は、４０％以上で設定されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の無菌充填システム。
【請求項５】
前記無菌保持機は、ガスを供給するガス供給部と、ガスを無菌化する無菌化フィルタと、無菌ガスを噴出す吹き出し部と、前記ガス供給部および無菌化フィルタ、前記無菌化フィルタおよび吹き出し部をそれぞれ接続するガス供給管とを備え、
前記吹き出し部は、前記ガス供給管が接続される供給管接続部を有したケースと、複数の吹き出し孔を有した中間調整部材とを備え、
前記ケースの前記容器搬送路側に面する面には、前記ガス吹き出し面が設けられ、
前記中間調整部材は、前記供給管接続部と前記ガス吹き出し面との間の流路に介在して、前記供給管接続部と前記ガス吹き出し面との間に配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の無菌充填システム。
【請求項６】
前記無菌保持機は、ガスを供給するガス供給部と、ガスを無菌化する無菌化フィルタと、無菌ガスを噴出す吹き出し部と、前記ガス供給部および無菌化フィルタ、前記無菌化フィルタおよび吹き出し部をそれぞれ接続するガス供給管とを備え、
前記吹き出し部は、前記ガス供給管が接続される供給管接続部を有したケースを有し、
前記供給管接続部は、前記ケースの容器搬送方向における両端以外の複数箇所に、間隔を置いて形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の無菌充填システム。
【請求項７】
前記無菌保持機は、容器搬送方向に沿って並べて設置された複数の吹き出し部を備えていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の無菌充填システム。
【請求項８】
前記無菌保持機は、無菌ガス吹き出し機構と、装置殺菌機構とを備え、
前記無菌保持機は、ガスを供給するガス供給部と、ガスを無菌化する無菌化フィルタと、無菌ガスを噴出す吹き出し部と、前記ガス供給部および無菌化フィルタ、前記無菌化フィルタおよび吹き出し部をそれぞれ接続するガス供給管とを備え、
前記装置殺菌機構は、前記ガス供給部および前記無菌化フィルタの間において前記ガス供給管に接続された殺菌ガス供給部と、前記吹き出し部に接続された排気ブロワとを有していることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の無菌充填システム。
【請求項９】
前記装置殺菌機構は、前記ガス吹き出し面を覆うように前記吹き出し部に着脱可能に取り付けられるカバー部材を更に有していることを特徴とする請求項８に記載の無菌充填システム。
【請求項１０】
殺菌済みの容器に殺菌された内容液を無菌環境下で充填する無菌充填方法であって、
ブロー成形ターレットが容器をリリースする前に、殺菌処理機によって容器またはプリフォームに殺菌剤を塗布し、
前記ブロー成形ターレットおよび充填ユニットの間の容器搬送路において、前記容器搬送路に沿って配置されたガス吹き出し面を有した無菌保持機によって、前記容器搬送路を搬送される容器の口部に向けて無菌ガスを吹き出すことを特徴とする無菌充填方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、殺菌された内容液を殺菌済みの容器に無菌環境下で充填する無菌充填システムおよび無菌充填方法に関し、特に、容器成形から内容液の充填・密封までを一貫して行うインラインブロー式の無菌充填システムおよび無菌充填方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、同一工場内において、ブロー成形による容器成形から、内容液の充填・密封までを一貫して行うインラインブロー式の無菌充填システムが知られており、このような無菌充填システムでは、無菌環境に維持された充填ユニットに容器を搬送する前に、容器を充分に殺菌する必要がある。
【０００３】
容器の殺菌方法としては、様々なものが知られており、例えば、容器成形ユニットと充填ユニットとの間に設けられた容器搬送路において、過酸化水素等の殺菌剤を容器内に噴射して容器を殺菌することや、容器をブロー成形する前の段階において、容器の予備成形体であるプリフォームに過酸化水素等の殺菌剤を噴射して、プリフォームを殺菌すること（特許文献１を参照）が公知である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−５１０１０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
過酸化水素等の殺菌剤を使用して容器を殺菌した場合、容器内に内容物を充填する時までに、容器内の殺菌剤の濃度を規定値以下まで下げる必要がある。そのため、充填ユニットの上流側に設けられた容器搬送路において容器を殺菌する場合には、容器搬送路に、容器内に無菌エアを吹き出しする等の方法で殺菌剤を除去する殺菌剤用の除去設備を設置する必要がある。そして、このような殺菌剤用の除去設備を設置した場合、装置構成の複雑化や装置コストの増大に繋がるばかりでなく、容器搬送路の距離が長くなり、無菌充填システム全体の小型化が阻害されるという問題があった。
【０００６】
このため、特許文献１に記載の充填システムのように、容器をブロー成形する前の段階においてプリフォームに過酸化水素等の殺菌剤を塗布し、その後のブロー成形においてプリフォーム内に吹き出す無菌エアによって殺菌剤を吹き飛ばして、容器内の殺菌剤の濃度を下げて、無菌充填システムの小型化を達成する充填システムが提案されている。しかし、特許文献１の方法においても、内容物の組成やその殺菌方法によっては、容器成形ユニットから充填ユニットまでの間の容器搬送路において、容器内に塵埃等が入り込むことを防止するために、その内部が無菌状態に維持された無菌チャンバーによって容器搬送路を覆う等の対処を施す等の無菌状態の維持を強化する必要がある。しかしながら、容器搬送路には、容器を搬送するために用いられるグリッパーや容器搬送機、不良容器を排除するためのリジェクト設備等の各種設備を設置することから、装置設計によっては、容器搬送路に無菌チャンバーを設置することが難しい場合もある。
【０００７】
そこで、本発明は、これらの問題点を解決するものであり、容器搬送路の周辺環境の設計自由度を確保した上で容器の無菌状態の維持を強化しつつ、装置構成の簡素化、装置コストの低減、システム全体の小型化を実現する無菌充填システムおよび無菌充填方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の無菌充填システムは、殺菌済みの容器に殺菌された内容液を無菌環境下で充填する無菌充填システムであって、ブロー成形ターレットを有した容器成形ユニットと、前記容器成形ユニットの下流側に配置された充填ユニットと、前記ブロー成形ターレットおよび前記充填ユニットの間の容器搬送路に設置された容器搬送機と、容器またはプリフォームに殺菌処理を施す殺菌処理機とを備え、前記殺菌処理機は、前記ブロー成形ターレットの容器リリースポイントよりも上流側において容器またはプリフォームに殺菌剤を塗布するように設置され、前記容器搬送路には、前記容器搬送路に沿って配置され、前記容器搬送路を搬送される容器の口部に向けて無菌ガスを吹き出すガス吹き出し面を有した無菌保持機が設置されていることにより、前記課題を解決するものである。
本発明の無菌充填方法は、殺菌済みの容器に殺菌された内容液を無菌環境下で充填する無菌充填方法であって、ブロー成形ターレットが容器をリリースする前に、殺菌処理機によって容器またはプリフォームに殺菌剤を塗布し、前記ブロー成形ターレットおよび充填ユニットの間の容器搬送路において、前記容器搬送路に沿って配置されたガス吹き出し面を有した無菌保持機によって、前記容器搬送路を搬送される容器の口部に向けて無菌ガスを吹き出すことにより、前記課題を解決するものである。
【発明の効果】
【０００９】
本請求項１、１０に係る発明によれば、無菌保持機から吹き出された無菌ガスによって、容器搬送路において容器の内部に塵埃等が侵入することを抑制し、容器内を無菌状態に維持したまま、容器を充填ユニットに搬送できるばかりでなく、以下に記載の効果を奏する。
すなわち、殺菌処理機によってプリフォームまたは容器に塗布された過酸化水素等の殺菌剤を、ブロー成形ターレットによるブロー成形時のブローまたはブロー成形直後のブロー成形ターレット内での高圧エアブローによって除去した後、ブロー成形ターレットと充填ユニットとの間の容器搬送路において、無菌保持機によって容器の無菌状態を維持する構成とすることにより、容器の無菌状態の維持を強化しつつ、容器搬送路に殺菌剤用の除去設備を設置する必要がないため、装置構成の簡素化や装置コストの低減を実現できるとともに、容器搬送路の距離を短縮でき、システム全体の小型化を実現することができる。
また、容器搬送路全体を無菌状態に維持することなく、無菌保持機によって容器の口部や容器の内部を局所的に無菌状態に維持することが可能であるため、容器搬送路全体を無菌チャンバーで覆う必要がなく、容器搬送路の周辺環境の設計自由度を向上することができる。
【００１０】
本請求項２に係る発明によれば、ガス吹き出し面が、容器搬送路を搬送される容器の口部との間隔が１ｍｍ以上かつ３０ｍｍ未満になる位置に配置されていることにより、０．４〜２．０ｍ／ｓ等の高速で容器を搬送する場合であっても、無菌保持機の吹き出し部と容器との干渉や、吹き出された無菌ガスが外気を巻き込むことを回避しつつ、容器の口部に無菌ガスを届かせることが可能であるため、容器の口部や容器内の汚染を確実に回避することができる。
本請求項３に係る発明によれば、無菌保持機による無菌ガスの吹き出し速度が、容器搬送機による容器搬送速度の１．０〜３．０倍で設定されていることにより、０．４〜２．０ｍ／ｓ等の高速で容器を搬送する場合であっても、吹き出された無菌ガスが外気を巻き込むことを回避しつつ、容器の口部に無菌ガスを届かせることが可能であるため、容器の汚染を確実に回避することができる。
本請求項４に係る発明によれば、ガス吹き出し面の開口率が、４０％以上で設定されていることにより、充分な風量の無菌ガスをガス吹き出し面の全面から均等に吹き出すことが可能であるため、容器の汚染を良好に回避できる。
本請求項５に係る発明によれば、中間調整部材が、ケースの供給管接続部とガス吹き出し面との間の流路に介在して、供給管接続部とガス吹き出し面との中間位置に配置されていることにより、容器搬送方向における吹き出し部の寸法が長く設定されている場合であっても、ケース内の無菌ガスの流れを調整し、ガス吹き出し面の全面から無菌ガスを均等に吹き出すことができる。
本請求項６に係る発明によれば、供給管接続部が、ケースの容器搬送方向における両端以外の複数箇所に、間隔を置いて形成されていることにより、容器搬送方向における吹き出し部の寸法が長く設定されている場合であっても、ガス吹き出し面の全面から無菌ガスを均等に吹き出すことができる。
本請求項７に係る発明によれば、無菌保持機が、容器搬送方向に沿って並べて設置された複数の吹き出し部を備えていることにより、容器搬送路の各区間の容器搬送速度に応じて、無菌ガスの吹き出し速度を調整することが可能であるため、容器搬送路の各区間の容器搬送速度が異なる場合でも、容器の口部に無菌ガスを良好に届かせることができる。
本請求項８に係る発明によれば、装置殺菌機構が、ガス供給部および無菌化フィルタの間において無菌ガス供給管に接続された殺菌ガス供給部と、吹き出し部に接続された排気ブロワとを有していることにより、無菌保持機の無菌ガス吹き出し機構を停止した後の稼働再開時に、殺菌ガス供給部と排気ブロワとを起動させ、無菌ガス吹き出し機構の回路内に殺菌ガスを通過させることで、各ガス供給管や無菌化フィルタ等を含む回路全体を殺菌することが可能であるため、無菌ガス吹き出し機構によって吹き出される無菌ガス内に雑菌等が混入することを確実に回避することができる。
本請求項９に係る発明によれば、装置殺菌機構が、ガス吹き出し面を覆うように吹き出し部に着脱可能に取り付けられるカバー部材を有していることにより、無菌保持機の装置殺菌機構を稼働させた時に、殺菌ガスがガス吹き出し面から漏れ出し、容器搬送路の周辺設備に殺菌ガスが付着することを確実に回避できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係る無菌充填システムの全体概要を示す説明図。
【図２】無菌保持機の吹き出し部付近を示す説明図。
【図３】無菌保持機の構成を概略的に示す説明図。
【図４】容器搬送路における容器搬送速度の変化を示すグラフ。
【図５】第１実験例の条件を示す説明図。
【図６】第１実験例の結果（容器内パーティクル数ゼロを達成する風速Ｖ１の結果）を示す表。
【図７】第２実験例の条件および結果を示す表。
【図８】第３実験例の条件および結果を示す説明図。
【図９】第３実験例の抜粋結果を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明の一実施形態に係る無菌充填システム１０について、図面に基づいて説明する。
【００１３】
まず、無菌充填システム１０は、殺菌済みの容器Ｃに殺菌された内容液を無菌充填するものであり、図１に示すように、ブロー成形ターレット２３を有した容器成形ユニット２０と、容器成形ユニット２０の下流側に配置された充填ユニット３０と、容器Ｃの予備成形体であるプリフォーム（図示しない）に殺菌処理を施す殺菌処理機４０と、ブロー成形ターレット２３および充填ユニット３０の間の容器搬送路２５に設置された容器搬送機５０と、容器搬送路２５に設置された無菌保持機６０とを備えている。
【００１４】
以下に、無菌充填システム１０の各構成要素について、主に図１〜図３に基づいて説明する。
【００１５】
まず、容器成形ユニット２０は、図１に示すように、プリフォームを投入する入口部２１と、入口部２１の下流側に配置されプリフォームを加熱する加熱部２２と、加熱部２２の下流側に配置され、プリフォームをブロー成形して容器Ｃを成形するブロー成形ターレット２３と、ブロー成形ターレット２３の下流側に配置された出口部２４と、ブロー成形ターレット２３および出口部２４の間に配置された容器搬送路２５とを備えている。
【００１６】
また、充填ユニット３０は、図１に示すように、容器成形ユニット２０の出口部２４に接続された入口部３１と、入口部３１の下流側に配置され容器Ｃを搬送する複数のターレットから成る搬送部３２と、搬送部３２の下流側に配置され容器Ｃ内に内容液を充填する充填部３３と、充填部３３の下流側に配置され容器Ｃの口部に殺菌済みのキャップを装着するキャッピング部３４と、キャッピング部３４の下流側に配置されキャップを装着した容器Ｃを搬出する出口部３５とを備えている。
【００１７】
充填ユニット３０における各工程は、無菌状態に維持された無菌チャンバー内で行われる。この無菌チャンバーでは、充填部３３付近において外部から無菌エアを導入し、入口部３１付近および出口部３５付近において無菌エアを回収（排気）することにより、無菌チャンバー内が陽圧に保たれる。
【００１８】
また、殺菌処理機４０は、図１に示すように、容器成形ユニット２０の入口部２１および加熱部２２の間に設置され、プリフォームの内面および外面に殺菌剤（本実施形態では過酸化水素）を吹き出すことで、プリフォームを殺菌するように構成されている。
【００１９】
容器搬送機５０は、図１に示すように、複数（本実施形態では２つ）の搬送ターレット５１から構成されている。これら搬送ターレット５１には、図２に示すように、容器Ｃの首部を把持する複数のグリッパー５２が備え付けられている。容器搬送機５０は、容器Ｃの口部側を上方に向けた上向き状態で、容器Ｃをグリッパー搬送するように構成されている。なお、容器Ｃの搬送は、グリッパー搬送に変えてターレット搬送で行っても良い。
【００２０】
また、無菌保持機６０は、図２に示すように、容器搬送機５０によって容器搬送路２５を搬送される容器Ｃに対して、下方に向いたガス吹き出し面６０ａから無菌ガス（本実施形態では無菌エア）を吹き出すことにより、塵埃等が容器Ｃ内に侵入したり容器Ｃの口部に付着することを防止するものである。
【００２１】
無菌保持機６０は、容器Ｃに対して無菌ガスを吹き出す無菌ガス吹き出し機構と、無菌ガス吹き出し機構の回路を殺菌する装置殺菌機構とを備えている。
【００２２】
まず、無菌保持機６０の無菌ガス吹き出し機構について、以下に説明する。
【００２３】
無菌保持機６０の無菌ガス吹き出し機構は、図３に示すように、ガスを供給するガス供給部６１、ガスを無菌化フィルタ６５、無菌化されたガスを分配する分配器６４、および、分配された無菌ガスを吹き出す複数の吹き出し部６２を備える。また、ガス供給部６１および無菌化フィルタ６５、無菌化フィルタ６５および分配器６４、分配器６４および吹き出し部６２が、それぞれガス供給管６３（６３ａ，６３ｂ，６３ｃ）によって接続されている。そして、ガス供給部６１から供給されたガスは、無菌化フィルタ６５を通った後にガスが無菌化され、分配器６４で分配し、ガス供給管６３ｃを介して各吹き出し部６２に供給される。
【００２４】
本実施形態では、上述した吹き出し部６２が複数（３つ）設けられており、具体的には、図１に示すように、容器搬送路２５のうち、ブロー成形ターレット２３と上流側の搬送ターレット５１との間の接続区間に第１の吹き出し部６２Ａが設置され、続いて、搬送ターレット５１による搬送区間の中央部に第２の吹き出し部６２Ｂが設置され、さらに続けて、その下流側の搬送ターレット５１による搬送区間に第３の吹き出し部６２Ｃが設置されている。なお、図３は、無菌保持機６０を模式的に示すものであり、図３においては、吹き出し部６２が２つであるものとして図示した。
【００２５】
各吹き出し部６２は、図１に示すように、上流側および下流側の搬送ターレット５１による円弧状の各搬送区域に対応して、全体形状が湾曲して形成されている。
【００２６】
そして、図１に示すように、ブロー成形ターレット２３および充填ユニット３０の間に設置された容器搬送路２５の全域（または、ほぼ全域）に亘って、複数の吹き出し部６２（ガス吹き出し面６０ａ）が、容器搬送方向に沿って並べて設置されている。
【００２７】
また、図４に示すように、容器搬送路２５の各区間（吹き出し部６２Ａ、６２Ｂ、６２Ｃ及び各部の接続区間、搬送区間）における容器搬送速度はそれぞれ異なり、また、詳しくは後述するように、吹き出し部６２からの無菌ガスの吹き出し速度は、容器搬送速度の１．０〜３．０倍で設定されていることが望ましいため、各区間（吹き出し部６２Ａ、６２Ｂ、６２Ｃ及び各部の接続区間、搬送区間）における容器搬送速度に応じて、各吹き出し部６２からの無菌ガスの吹き出し速度をそれぞれ設定することが好ましい。
また、各吹き出し部６２の各部における無菌ガスの吹き出し速度を異ならせる方法としては、複数のガス供給部６１及び無菌化フィルタ６５を準備し、各吹き出し部６２に対して異なるガス供給部６１を接続することや、各吹き出し部６２に対して共通のガス供給部６１及び無菌化フィルタ６５を接続した場合に、分配器６４によって各吹き出し部６２に送り出す無菌ガスの速度を変えること等が考えられる。なお、当然のことながら、各吹き出し部６２からの無菌ガスの吹き出し速度を同一に設定してもよい。
【００２８】
次に、各吹き出し部６２の構造については、以下の通りである。
【００２９】
まず、各吹き出し部６２は、図２に示すように、ケース６２ａと、吹き出し面形成部材６２ｂと、中間調整部材６２ｃとを有している。
【００３０】
ケース６２ａは、図２に示すように、その上面に形成されガス供給管６３ｃが接続される無菌ガスの供給管接続部と、容器搬送路２５側に面する下面側に開口する下方開口部とを有している。ケース６２ａは、供給管接続部および下方開口部以外の部分は、開口しておらず、塞がれている。
【００３１】
吹き出し面形成部材６２ｂは、図２に示すように、複数の貫通孔を有した板状の部材（本実施形態ではパンチングメタル）として構成され、ケース６２ａの下方開口部に取り付けられている。吹き出し面形成部材６２ｂは、無菌ガスを吹き出すガス吹き出し面６０ａを形成している。ガス吹き出し面６０ａ（吹き出し面形成部材６２ｂ）の幅寸法（容器搬送方向に直交する方向の寸法）は、容器Ｃの口径よりも広く設定され、容器Ｃの口径の１３５％〜１６０％（口径３８ｍｍの場合、約５１ｍｍ〜６０ｍｍ）で設計することが好ましい。ガス吹き出し面６０ａの幅寸法が、容器Ｃの口径に対して、１３５％よりも小さい場合は容器Ｃの口部と接触しやすくなり搬送を妨げる虞があり、１６０％よりも大きい場合は容器搬送機５０に対する設置スペースを最小限に抑えることが難しくなる。なお、容器Ｃは、ガス吹き出し面６０ａの幅方向における中央に沿って搬送される。
【００３２】
中間調整部材６２ｃは、図２に示すように、複数の貫通孔を有した板状の部材（本実施形態ではパンチングメタル）として構成され、ケース６２ａの上面に形成された供給管接続部と、ガス吹き出し面６０ａ（吹き出し面形成部材６２ｂ）との間において、ケース６２ａの内側に取り付けられている。言い換えれば、中間調整部材６２ｃは、ガス供給管６３とガス吹き出し面６０ａとの間の無菌ガス用の流路に交差（直交）するように介在して配置されている。なお、本実施形態においては、供給管接続部とガス吹き出し面６０ａとの間のうち、中央位置に中間調整部材６２ｃが設置されている。
【００３３】
このように構成された各吹き出し部６２では、ケース６２ａの供給管接続部に接続されたガス供給管６３ｃ及び無菌化フィルタ６５を通してケース６２ａ内に供給された無菌ガスが、中間調整部材６２ｃおよび吹き出し面形成部材６２ｂを通して、ガス吹き出し面６０ａから吹き出される。
【００３４】
次に、無菌保持機６０の装置殺菌機構について、以下に説明する。
【００３５】
まず、無菌保持機６０の装置殺菌機構は、無菌充填システム１０の稼働を完全に停止する等の陽圧保持が解除された場合に、無菌ガス吹き出し機構の回路内が塵埃等によって汚染され、その結果、無菌充填システム１０の稼働再開時に、汚染されたガスが吹き出し部６２から吹き出されることを防止するために、無菌ガス吹き出し機構の回路を殺菌するものである。
【００３６】
無菌保持機６０の装置殺菌機構は、図３に示すように、ガス供給部６１および無菌化フィルタ６５の間においてガス供給管６３に接続された殺菌ガス供給部６６と、殺菌ガス供給部６６およびガス供給管６３の間に配置された供給バルブ６６ａと、排気管６７によって各吹き出し部６２に接続された排気ブロワ６８と、吹き出し部６２および排気ブロワ６８の間に配置された回収バルブ６８ａと、ガス吹き出し面６０ａを覆うように各吹き出し部６２に着脱可能に取り付けられるカバー部材６９とから構成されている。
なお、殺菌ガス供給部６６は、キャップ用の殺菌ガスの供給部と共通化させてもよい。
【００３７】
次に、無菌保持機６０の装置殺菌機構を用いた無菌ガス吹き出し機構の回路の装置殺菌手順は、以下の通りである。
【００３８】
まず、回収バルブ６８ａを開くとともに、排気ブロワ６８を手動等によってＯＮにする。
次に、各吹き出し部６２のガス吹き出し面６０ａを覆うように、共通のカバー部材６９を吹き出し部６２に取り付ける。
なお、複数のカバー部材６９を用意し、各吹き出し部６２にカバー部材６９を個別に装着してもよい。
次に、供給バルブ６６ａを開き、殺菌ガス供給部６６から殺菌ガス（本実施形態では過酸化水素ガス）をガス供給管６３ａに供給する。これにより、供給された殺菌ガスによって、無菌ガス吹き出し機構の回路を構成する各部（吹き出し部６２、ガス供給管６３ａ，６３ｂ，６３ｃ、分配器６４、無菌化フィルタ６５等）が殺菌される。また、この時、カバー部材６９によって、吹き出し部６２の外部への殺菌ガス吹き出しが防止され、無菌保持機６０の周辺環境に殺菌ガスが付着することを回避できる。
次に、上記工程が終了した後、供給バルブ６６ａを閉じ、殺菌ガス供給部６６からの殺菌ガスの供給を停止した後に、カバー部材６９を吹き出し部６２から取り外す。
最後に、回収バルブ６８ａを閉じ、排気ブロワ６８を手動等によってＯＦＦにする。
なお、カバー部材６９の取り外しと、排気ブロワ６８のＯＦＦの手順とを逆にしてもよい。
【００３９】
［第１実験例］
次に、無菌保持機６０による無菌ガスの吹き出し速度と、容器Ｃ内の状態との関係を確認するために行った第１実験例について、図５、図６に基づいて説明する。
【００４０】
まず、第１実験例では、図５に示すように、無菌保持機６０に相当する風洞実験用の試験装置内に、グリッパー５２で把持された状態の３つの容器Ｃを長手方向に沿って並べた状態で設置し、風洞内に容器搬送速度相当の気流（Ｖ０）を流入させるとともに、吹き出し部６２から無菌ガスを吹き出した時の、容器Ｃ内の微粒子混入状態をパーティクルカウンタにて測定した。結果を図６に示す。具体的な条件については、以下の通りである。
【００４１】
風洞サイズ：幅Ｗ１＝２００ｍｍ、高さＨ１＝４００ｍｍ、長さ＝５５０ｍｍ（整流区間除く）
ガス吹き出し面６０ａのサイズ：幅Ｗ２＝５０ｍｍ、６０ｍｍ、長さＬ２＝４００ｍｍ
容器ＣのピッチＰ：１２５ｍｍ
容器Ｃの口径：Φ３８ｍｍ
ガス吹き出し面６０ａと容器Ｃの口部との間隔ＣＬ：１０ｍｍ、２０ｍｍ、３０ｍｍ
容器搬送速度相当の気流の風速Ｖ０：０．４ｍ／ｓ、２．０ｍ／ｓ
無菌ガスの吹き出し速度Ｖ１：〜２５．０ｍ／ｓ
吹き出し面形成部材６２ｂ：パンチングメタル（Φ６×８ｐ千鳥、開口率５１％）
試験装置内の微粒子状況：０．５μｍ以上の粒子が１０万〜４０万個／ｆｔ３
【００４２】
上記の第１実験例の結果から、以下のことを読み取ることができる。なお、無菌充填システム１０では、図２に示すように、容器搬送路２５において多数の容器Ｃを所定間隔で並べて搬送することから、第１実験例において、容器搬送方向に並べた３つの容器Ｃの結果のうち、前方の容器Ｃの結果を除く、中央および後方の容器Ｃの結果が、実際の装置構成に近いと考えられる。そのため、以下の考察は、中央および後方の容器Ｃの結果を基に行った。
【００４３】
まず、第１実験例の結果から、ガス吹き出し面６０ａと容器Ｃの口部との間隔ＣＬは、１ｍｍ以上かつ３０ｍｍ未満、更に好適には１０ｍｍ以上かつ２０ｍｍ以下に設定することが好ましいことが分かった。
すなわち、図６の表に示すように、間隔ＣＬを３０ｍｍに設定した場合、比較的大きな吹き出し速度Ｖ１（１０ｍ／ｓ以上、１８．０ｍ／ｓ、１８．０ｍ／ｓ以上、２５．０ｍ／ｓ、２５．０ｍ／ｓ以上）で初めて、容器Ｃ内のパーティクル数が０になる、または、容器Ｃ内のパーティクル数が０にならなかった。これは、間隔ＣＬを３０ｍｍ以上に設定した場合、吹き出された無菌ガスが試験装置内の外気を巻き込み、容器Ｃ内のパーティクル数が上昇することも一因だと推測される。
これに対して、間隔ＣＬを１０ｍｍ、２０ｍｍに設定した場合、間隔ＣＬを３０ｍｍに設定した場合よりも遅い吹き出し速度Ｖ１（０．６ｍ／ｓ、０．８ｍ／ｓ、１．２ｍ／ｓ、１．６ｍ／ｓ、２．０ｍ／ｓ、３．０ｍ／ｓ、４．０ｍ／ｓ、６．０ｍ／ｓ）で、容器Ｃ内のパーティクル数が０になった。
また、ガス吹き出し面６０ａと容器Ｃの口部との間隔ＣＬは、ガス吹き出し面６０ａと容器Ｃの口部との干渉を回避するために、１ｍｍ以上で設定することが好ましい。
【００４４】
また、第１実験例の結果から、吹き出し速度Ｖ１は、気流の風速Ｖ０の１．０〜３．０倍（容器搬送機５０による容器搬送速度の１．０〜３．０倍）で設定することが好ましいことが分かった。
すなわち、図６の表に示すように、Ｖ０＝０．４ｍ／ｓ、２．０ｍ／ｓのいずれの場合においても、吹き出し速度Ｖ１が、風速Ｖ０の１．０〜３．０倍の場合に、容器Ｃ内のパーティクル数が０になった。
なお、吹き出し速度Ｖ１が速過ぎると、吹き出された無菌ガスの外気を巻き込み、容器Ｃ内のパーティクル数が上昇すると推測される。
【００４５】
［第２実験例］
次に、開口態様や開口率を変えた複数のパターンの吹き出し面形成部材６２ｂを用意し、吹き出し面形成部材６２ｂの開口態様（貫通孔の配置態様や径寸法）や開口率と、容器Ｃ内の状態との関係を確認する第２実験例を行った。結果を図７に示す。なお、第２実験例における諸条件は、吹き出し面形成部材６２ｂの態様以外は、第１実験例と同様である。
【００４６】
上記の第２実験例の結果から、以下のことを読み取ることができる。
【００４７】
まず、第２実験例の結果から、吹き出し面形成部材６２ｂの開口率は、４０％以上が好ましく、５１％以上で設定することが更に好ましいことが分かった。
すなわち、図７の表に示すように、吹き出し面形成部材６２ｂの開口率を５１％以上に設定した場合には、第１実験条件におけるＶ０＝０．４ｍ／ｓ、２．０ｍ／ｓのいずれの場合においても、吹き出し速度Ｖ１を、風速Ｖ０の１．０〜３．０倍（Ｖ１／Ｖ０比率）に設定した時に、容器Ｃ内のパーティクル数が０となった。
これに対して、吹き出し面形成部材６２ｂの開口率が３５．４％以上に設定した場合には、図７の表に示すように、第１実験条件におけるＶ０＝０．４ｍ／ｓ、２．０ｍ／ｓのいずれの場合においても、容器Ｃ内のパーティクル数が０にならなかった。
なお、吹き出し面形成部材６２ｂをパンチングメタルから構成する場合には、吹き出し面形成部材６２ｂの剛性を考慮すると、開口率を６３％以下に設定することが好ましい。
【００４８】
また、第２実験例から、吹き出し面形成部材６２ｂの開口態様（貫通孔の配置態様や径寸法）は、容器Ｃ内の状態に与えないことが分かった。
すなわち、図８の表に示すように、開口率を同一の５１％に設定するとともに、異なる開口態様で形成された（ａ）〜（ｃ）の吹き出し面形成部材６２ｂでは、Ｖ０＝０．４ｍ／ｓ、２．０ｍ／ｓのいずれの場合においても、吹き出し速度Ｖ１を、風速Ｖ０の２．０〜３．０倍に設定した時に、容器Ｃ内のパーティクル数が０となった。
【００４９】
［第３実験例］
次に、吹き出し部６２に対するガス供給管６３の接続位置（供給管接続部の位置）と、ガス吹き出し面６０ａからの無菌ガスの吹き出し具合との関係を確認するために行った第３実験例について、図８および図９に基づいて説明する。
【００５０】
容器搬送方向における吹き出し部６２（ケース６２ａ）の寸法が長く設定されている場合（本実施形態では、図１に示す最長の第２の吹き出し部６２Ｂの寸法が約１，２００ｍｍ）、ガス供給管６３から供給された無菌ガスがガス吹き出し面６０ａから均等に吹き出されない、言い換えると、ガス吹き出し面６０ａから吹き出される無菌ガスの吹き出し速度にムラが生じる虞がある。そこで、本実験例においては、図８に示すように、容器搬送方向におけるガス供給管６３の接続位置、吹き出し部６２に接続されるガス供給管６３の数量、中間調整部材６２ｃの設置条件および開口率を変えて、ガス吹き出し面６０ａからの無菌ガスの吹き出し具合を確認した。吹き出し風速の計測位置は、図８の図中における複数の矢印箇所である。また、図８の表中のＡ・Ｅ位置は吹き出し部６２の両端位置、Ｃ位置は吹き出し部６２の中央位置であり、Ａ・Ｂ・Ｃ・Ｄ・Ｅ位置は、容器搬送方向に等間隔で設定されている（図８の図面参照）。そして、条件３においては、供給口をＢ・Ｄ位置、Ｂ・Ｃ位置、Ａ・Ｃ位置、Ａ・Ｄ位置の４パターンで、条件４においては、Ａ・Ｃ・Ｅ位置の１パターンで実験を行った。また、中間調整部材６２Ｃは、ガス供給管６３の接続位置と吹き出し面６２ｂの間（長さ８０ｍｍ）において、設置しない場合（図８の表中では「無し」で表記）、設置した中間調整部材６２Ｃの開口率を４０％と２７％の２パターン、および、設置位置を上（ガス供給管６３から２０ｍｍ下部）・中（ガス供給管６３から４０ｍｍ下部）・下（ガス供給管６３から６０ｍｍ下部）の３パターンで実験を行った。
【００５１】
上記の第３実験例の結果から、以下のことを読み取ることができる。
【００５２】
まず、容器搬送方向における吹き出し部６２（ケース６２ａ）の寸法が長い場合、容器搬送方向における両端位置を除いた、容器搬送方向に均等に離れた複数箇所において、吹き出し部６２に対してガス供給管６３を接続することが好ましいことが分かった。
なお、吹き出し部６２に対して複数のガス供給管６３を接続する場合、各ガス供給管６３ごとに容器搬送速度に応じてガスの供給速度（供給量）を変えてもよい。
【００５３】
すなわち、図８の表に示すように、条件１、２のように、容器搬送方向における中央位置（Ｃ位置）において、吹き出し部６２に対してガス供給管６３を接続した場合には、いずれの条件においても最大風速と最少風速との間に大きな差が生じる傾向となることがわかった。条件１、２のうちの最良パターンは、中間調整部材６２Ｃを設置し、開口率を２７％、設置位置を下（ガス供給管６３から６０ｍｍ下部）とした場合であり、風速バラツキは１３２％〜７５％であった（風速平均値を１００％とした場合）。なお、最大風速は、ガス供給管６３の直下位置（Ｃ位置の直下位置）において計測された。
また、条件４のように、容器搬送方向における両端位置（Ａ位置、Ｅ位置）、および、容器搬送方向における中央位置（Ｃ位置）の３箇所において、吹き出し部６２に対してガス供給管６３を接続した場合にも、最大風速と最少風速との間に大きな差が生じ、風速バラツキは１３７％〜８１％となった。なお、最大風速は、両端位置（Ａ位置、Ｅ位置）の直下位置において計測された。
これに対して、条件３のように、供給口をＢ・Ｄ位置、Ｂ・Ｃ位置、Ａ・Ｃ位置、Ａ・Ｄ位置の２箇所設置とした場合においては、条件１、２、４よりも風速バラツキの範囲が狭くなる傾向となった。上述した４パターンのうちの最良パターンは、容器搬送方向における両端位置を除いた、容器搬送方向に均等に間隔を置いた複数箇所（Ｂ位置、Ｄ位置）において、吹き出し部６２に対してガス供給管６３を接続した場合であり、風速バラツキは１１８％〜７９％となり、最大風速と最少風速との差を小さく抑えることができた。
【００５４】
また、第３実験例の結果から、ガス吹き出し面６０ａから均等に無菌ガスを吹き出すためには、供給管接続部と吹き出し面形成部材６２ｂとの中間位置に中間調整部材６２ｃを設置することが好ましいことが分かった。
また、上下方向における中間調整部材６２ｃの設置位置は、供給管接続部寄りの位置や中間調整部材６２ｃ寄りの位置よりも、供給管接続部と吹き出し面形成部材６２ｂとの間の中央位置であることが好ましいことも分った。
また、第３実験例では、条件３のように、中間調整部材６２ｃの開口率を４０％で設定した場合が好ましいことも分った。
【００５５】
以上、本発明の実施形態を詳述したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行なうことが可能である。
【００５６】
例えば、上述した実施形態では、容器搬送機５０が、複数の搬送ターレット５１から構成されているものとして説明したが、容器搬送機５０の具体的態様は、容器Ｃを搬送可能なものであれば如何なるものでもよく、例えば、容器Ｃを直線状に搬送するコンベア等から容器搬送機５０を構成してもよい。
また、上述した実施形態では、容器搬送機５０によって容器Ｃが上向き状態で搬送されるものとして説明したが、容器搬送機５０による容器Ｃの搬送姿勢については上記に限定されず、例えば、容器Ｃの口部を下方に向けた下向き状態で容器Ｃを搬送してもよい。
また、上述した実施形態では、全ての工程において、容器Ｃが上向き状態で搬送されるものとして説明したが、容器Ｃの搬送姿勢については、実施形態に応じて任意に設計すればよい。
【００５７】
また、上述した実施形態では、無菌保持機６０が下方に向けて無菌ガスを吹き出すものとして説明したが、無菌ガスの吹き出し方向は容器Ｃの口部に向けて吹き出すものであれば如何なるものでもよく、例えば、容器搬送路２５において下向き状態で容器Ｃを搬送する場合には、無菌ガスを上向きに吹き出せばよい。
また、無菌ガスを下方や上方に向けて吹き出す場合、鉛直方向に沿って吹き出す必要はなく、鉛直方向に対して斜めに吹き出してもよい。
また、上述した実施形態では、ケース６２ａとは別体に設けられた吹き出し面形成部材６２ｂによってガス吹き出し面６０ａを形成するものとして説明したが、ガス吹き出し面６０ａをケース６２ａに一体に設けてもよい。
また、上述した実施形態では、吹き出し面形成部材６２ｂがパンチングメタルとして構成されているものとして説明したが、吹き出し面形成部材６２ｂの具体的態様については、複数の吹き出し孔を有し、ガス吹き出し面６０ａの全面から無菌ガスを均等に吹き出し可能なものであれば如何なるものでもよく、例えば、吹き出し面形成部材６２ｂを、金属や合成樹脂等から成る網状の部材として構成してもよい。
また、同様に、上述した実施形態では、中間調整部材６２ｃがパンチングメタルとして構成されているものとして説明したが、中間調整部材６２ｃの具体的態様については、ケース６２ａの供給管接続部とガス吹き出し面６０ａとの中間位置に配置され、ガス吹き出し面６０ａの全面から無菌ガスを均等に吹き出させることが可能なものであれば如何なるものでもよく、例えば、中間調整部材６２ｃを、金属や合成樹脂等から成る網状の部材として構成してもよい。
また、上述した実施形態では、吹き出し部６２（ガス吹き出し面６０ａ）を容器搬送路２５の全域（または、ほぼ全域）に亘って設置するものとして説明したが、容器搬送路２５の塵埃が混入しやすい一部領域のみに吹き出し部６２を設置してもよく、また、容器搬送路２５以外の位置（例えば、ブロー成形ターレット２３による容器搬送領域）にも、吹き出し部６２を設置してもよい。
【００５８】
また、上述した実施形態では、充填ユニット３０の各部（充填部３３やキャッピング部３４等）を纏めて、１つの無菌チャンバーで覆うものとして説明したが、充填部３３やキャッピング部３４を別の無菌チャンバーで覆うように構成してもよい。
また、上述した実施形態では、殺菌処理機４０が、容器成形ユニット２０の入口部２１および加熱部２２の間においてプリフォームに殺菌処理を施すように構成されているものとして説明したが、殺菌処理機４０の具体的構成は上記に限定されず、ブロー成形ターレット２３の容器リリースポイントＲＰ（図１参照）よりも上流側において殺菌剤を塗布して殺菌処理を施すように設置されていればよく、例えば、加熱部２２とブロー成形ターレット２３との間において容器Ｃに殺菌剤を塗布して殺菌処理を施すように構成しても、容器成形ユニット２０内に設置して殺菌剤入りのガスでブロー成形をして殺菌処理を施すように構成してもよい。このように、容器Ｃに殺菌剤を塗布した場合は、ブロー成形ターレット２３の最後部においてブロー成形直後の容器Ｃに高圧エアブローをすることにより殺菌剤を吹き飛ばせばよい。
また、上述した殺菌処理機４０以外の殺菌処理手段を付加してもよく、例えば、加熱部２２においてプリフォームに対して紫外線を照射する手段を設けてもよい。
【符号の説明】
【００５９】
１０    ・・・  無菌充填システム
２０    ・・・  容器成形ユニット
２１    ・・・  入口部
２２    ・・・  加熱部
２３    ・・・  ブロー成形ターレット
２４    ・・・  出口部
２５    ・・・  容器搬送路
３０    ・・・  充填ユニット
３１    ・・・  入口部
３２    ・・・  搬送部
３３    ・・・  充填部
３４    ・・・  キャッピング部
３５    ・・・  出口部
４０    ・・・  殺菌処理機
５０    ・・・  容器搬送機
５１    ・・・  搬送ターレット
５２    ・・・  グリッパー
６０    ・・・  無菌保持機
６０ａ  ・・・  ガス吹き出し面
６１    ・・・  ガス供給部
６２    ・・・  吹き出し部
６２Ａ  ・・・  第１の吹き出し部
６２Ｂ  ・・・  第２の吹き出し部
６２Ｃ  ・・・  第３の吹き出し部
６２ａ  ・・・  ケース
６２ｂ  ・・・  吹き出し面形成部材
６２ｃ  ・・・  中間調整部材
６３ａ，６３ｂ，６３ｃ    ・・・  ガス供給管
６４    ・・・  分配器
６５    ・・・  無菌化フィルタ
６６    ・・・  殺菌ガス供給部
６６ａ  ・・・  供給バルブ
６７    ・・・  排気管
６８    ・・・  排気ブロワ
６８ａ  ・・・  回収バルブ
６９    ・・・  カバー部材
Ｃ      ・・・  容器
ＲＰ    ・・・  ブロー成形ターレットの容器リリースポイント
【図１】
2018135123.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2018135123.tif 000008
【図７】
2018135123.tif 000009
【図８】
2018135123.tif 000010
【図９】
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