(57)【要約】【課題】オゾンガスを用いて、実用化に足りる殺菌能力を得ることのできる容器の殺菌方法および容器殺菌用治具を提供すること。【解決手段】本発明の容器殺菌方法は、容器内にオゾンガスおよび水を供給して共存させるオゾンガス・水供給ステップＳ１と、容器２を回転または旋回させて容器２内の水に遠心力を与えることで、容器２内で水を回転させつつ立ち上げる遠心力付与ステップＳ２とを含む。オゾンガス・水供給ステップＳ１では、容器２の容積の１０％以上、５０％以下の量の水を容器２内に供給することができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器内にオゾンガスおよび水を供給して共存させるオゾンガス・水供給ステップと、
前記容器を回転または旋回させて前記容器内の前記水に遠心力を与えることで、前記容器内で前記水を回転させつつ立ち上げる遠心力付与ステップと、を含む、
ことを特徴とする容器殺菌方法。
【請求項２】
前記オゾンガス・水供給ステップでは、
前記容器の容積の１０％以上、５０％以下の量の前記水を前記容器内に供給する、
ことを特徴とする請求項１に記載の容器殺菌方法。
【請求項３】
前記容器内から前記水を排出させる排水ステップを含む、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の容器殺菌方法。
【請求項４】
前記遠心力付与ステップでは、
把持されつつも変位が許容されている首部を支点として前記容器を旋回させる、
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の容器殺菌方法。
【請求項５】
前記遠心力付与ステップでは、
前記容器の回転または旋回の速度および向きの少なくとも一方を変化させる、
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の容器殺菌方法。
【請求項６】
前記遠心力付与ステップでは、
前記容器に公転を与える第１の回転体のグリッパから、前記容器に公転を与える第２の回転体のグリッパへと前記容器を渡すことで、前記容器の回転の速度および向きを変化させる、
ことを特徴とする請求項５に記載の容器殺菌方法。
【請求項７】
前記遠心力付与ステップでは、
前記容器内に前記水の渦が形成される、
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の容器殺菌方法。
【請求項８】
前記遠心力付与ステップでは、
前記容器内で前記水が回転しつつ立ち上がるのに伴って、前記水と前記オゾンガスとの気液界面が前記容器内の随所に形成される、
ことを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の容器殺菌方法。
【請求項９】
前記遠心力付与ステップでは、
前記容器内で回転しつつ立ち上がる前記水に前記オゾンガスが巻き込まれて気泡をなす、
ことを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の容器殺菌方法。
【請求項１０】
容器の殺菌に用いられる治具であって、
所定の軸線の周りに回転させることで、オゾンガスおよび水が入った前記容器を回転または旋回させて前記容器内の前記水に遠心力を与える回転部材と、
前記回転部材に回転力を与える回転駆動部と、を備える、
ことを特徴とする容器殺菌用治具。
【請求項１１】
前記回転部材は、
把持されつつも変位が許容されている首部を支点として前記容器を旋回させる、
ことを特徴とする請求項１０に記載の容器殺菌用治具。
【請求項１２】
前記回転部材は、
前記容器の底部の中央部に前記容器外から前記容器内に向けて窪むように形成された凹部の内側で、前記底部に突き当てられるガイドを備え、
前記ガイドは、前記軸線に対して偏心している、
ことを特徴とする請求項１１に記載の容器殺菌用治具。
【請求項１３】
前記回転部材は、
前記容器の外周部を包囲する第１ガイドと、
前記第１ガイドの内側に位置し、前記軸線に対して偏心している第２ガイドと、を備える、
ことを特徴とする請求項１１に記載の容器殺菌用治具。
【請求項１４】
前記回転部材は、
正立した姿勢の前記容器の底部を支持し、前記容器を軸周りに回転させる、
ことを特徴とする請求項１０に記載の容器殺菌用治具。
【請求項１５】
前記回転駆動部は、
前記回転部材の回転速度および回転向きの少なくとも一方を変更可能である、
ことを特徴とする請求項１０から１４のいずれか一項に記載の容器殺菌用治具。
【請求項１６】
請求項１０〜１３，１５のいずれか一項に記載の容器殺菌用治具と、
前記容器を把持するグリッパと、
複数の前記グリッパが設けられた回転体と、を備え、
前記容器殺菌用治具は、
複数の前記グリッパについて個別に用意されており、
前記グリッパに把持された前記容器に追走する、
ことを特徴とする搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オゾンガスを用いて容器を殺菌する方法および容器殺菌用の治具に関する。
【背景技術】
【０００２】
無菌環境下で清涼飲料等を容器に充填する無菌充填システムでは、薬剤や熱水等、殺菌可能な媒体を用いて容器の殺菌が行われている（例えば、特許文献１）。
殺菌可能な媒体としては、オゾン（Ｏ３）も知られており、湿度を高めて湿潤状態としたオゾンガスによる燻蒸や、オゾンガスを微小な気泡として含む水による洗浄（特許文献２）によって容器を殺菌することが提案されているが、実用レベルの殺菌能力を得るには至っていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−８０２０７号公報
【特許文献２】特開平４−２３９４３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
オゾンガスは、殺菌剤等と比べて温度管理やリンス等の観点から取り扱いが容易であり、また、強力な酸化力により、殻を持つ芽胞菌等をも殺菌でき、耐性菌も発現し難いので、オゾンガスによる容器の殺菌を実用化したい。
そこで、本発明は、オゾンガスを用いて、実用化に足りる殺菌能力を得ることのできる容器の殺菌方法および容器殺菌用治具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の発明者らは、オゾンガスおよび水をそれぞれ容器内に供給し、その容器を振って容器内に水の飛沫を立てると、それまでのオゾンを使った殺菌方法によっては想定しえない程の高い殺菌能力が得られることを突き止めた。
ここで、オゾンガスは、水を介して菌（有機物）と化学反応することで殺菌作用を発揮するので、殺菌するためには、オゾンガスと水とが接触している必要がある。つまり、オゾンガスと水との界面で、オゾンガスと菌との反応（殺菌作用）が起きている。容器内にオゾンガスおよび水が供給されていても、容器内で水が静置されていれば、オゾンガスが水を介して菌と反応するのは、オゾンガスと水との界面である水面に留まる。オゾンガスは水に溶け難いので、水が障壁となって、水面より下では、オゾンガスと有機物との反応が起こり難い。水面より上では、水がないため、やはり、オゾンガスと有機物との反応が起こり難い。
【０００６】
上記の知見に基づいてなされた本発明の容器殺菌方法は、容器内にオゾンガスおよび水を供給して共存させるオゾンガス・水供給ステップと、容器を回転または旋回させて容器内の水に遠心力を与えることで、容器内で水を回転させつつ立ち上げる遠心力付与ステップと、を含むことを特徴とする。
【０００７】
容器を「回転」させることは、容器の軸周りの自転、または容器の公転を意味する。
また、容器を「旋回」させることは、容器の一部を支点として、容器全体として円錐を描くように旋回させることを意味する。
【０００８】
本発明におけるオゾンガス・水供給ステップでは、容器の容積の１０％以上、５０％以下の量の水を容器内に供給することが好ましい。
【０００９】
本発明の容器殺菌方法は、容器内から水を排出させる排水ステップを含むことが好ましい。
【００１０】
本発明の容器殺菌方法において、遠心力付与ステップでは、把持されつつも変位が許容されている首部を支点として容器を旋回させることが好ましい。
【００１１】
本発明における遠心力付与ステップでは、容器の回転または旋回の速度および向きの少なくとも一方を変化させることができる。
【００１２】
本発明における遠心力付与ステップでは、容器に公転を与える第１の回転体のグリッパから、容器に公転を与える第２の回転体のグリッパへと容器を渡すことで、容器の回転の速度および向きを変化させることができる。
【００１３】
本発明における遠心力付与ステップでは、容器内に水の渦が形成されることが好ましい。
【００１４】
本発明における遠心力付与ステップでは、容器内で水が回転しつつ立ち上がるのに伴って、水とオゾンガスとの気液界面が容器内の随所に形成されることが好ましい。
【００１５】
本発明における遠心力付与ステップでは、容器内で回転しつつ立ち上がる水にオゾンガスが巻き込まれて気泡をなすことが好ましい。
【００１６】
また、本発明は、容器の殺菌に用いられる治具であって、所定の軸線の周りに回転させることで、オゾンガスおよび水が入った容器を回転または旋回させて容器内の水に遠心力を与える回転部材と、回転部材に回転力を与える回転駆動部と、を備えることを特徴とする。
【００１７】
本発明における回転部材は、把持されつつも変位が許容されている首部を支点として容器を旋回させることが好ましい。
【００１８】
本発明における回転部材は、容器の底部の中央部に容器外から容器内に向けて窪むように形成された凹部の内側で、底部に突き当てられるガイドを備え、ガイドは、上記の軸線に対して偏心していることが好ましい。
【００１９】
本発明における回転部材は、容器の外周部を包囲する第１ガイドと、第１ガイドの内側に位置し、上記の軸線に対して偏心している第２ガイドと、を備えることが好ましい。
【００２０】
本発明における回転部材は、正立した姿勢の容器の底部を支持し、容器を軸周りに回転させることが好ましい。
【００２１】
本発明における回転駆動部は、回転部材の回転速度および回転向きの少なくとも一方を変更可能であることが好ましい。
【００２２】
また、本発明の搬送装置は、上述の容器殺菌用治具と、容器を把持するグリッパと、複数のグリッパが設けられた回転体と、を備え、容器殺菌用治具は、複数のグリッパについて個別に用意されており、グリッパに把持された容器に追走することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、容器内で水が回転しつつ一回でも立ち上がると、オゾンガスと水との気液界面が、容器の内周部および内部空間の随所に満遍なく形成されるので、容器の内周部や内部空間に存在する菌が容器内の全体に亘って死滅する。
そのため、オゾンガスを用いて、実用化に足りる殺菌能力を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】第１実施形態に係る容器殺菌用治具を示す図である。
【図２】（ａ）〜（ｃ）は、容器の殺菌手順を示す図である。
【図３】（ａ）および（ｂ）は、容器の殺菌手順を示す図である。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は、容器内を水が回転しつつ立ち上がることで得られる作用を説明するための図である。
【図５】（ａ）および（ｂ）は、第２実施形態に係る容器殺菌用治具を示す図である。（ｂ）は、容器殺菌用治具の平面図である。
【図６】（ａ）は、第３実施形態に係る容器殺菌用治具を示す図である。（ｂ）は、第３実施形態の変形例に係る容器殺菌用治具を示す図である。
【図７】（ａ）は、第４実施形態に係る容器の搬送装置（回転体）を示す平面図である。（ｂ）は、上流側の回転体のグリッパと下流側の回転体のグリッパとの間で容器が受け渡される様子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。
以下に示す各実施形態では、清涼飲料等の飲料を容器に充填するにあたり、オゾンガスを用いて容器を殺菌する方法および殺菌に用いる治具について説明する。
〔第１実施形態〕
図１は、容器２を搬送する回転式の搬送装置１の一部と、搬送装置１のグリッパ３に把持された容器２の殺菌に用いられる治具１０とを示している。
搬送装置１は、図示しない駆動装置により回転される回転体５と、回転体５の外周部に所定間隔で設けられた複数のグリッパ３とを備えている（図７（ａ）参照）。容器２は、回転体５の軸心を中心に公転されながら搬送される。
【００２６】
搬送装置１は、容器２を洗浄する洗浄機や、容器２内に飲料を充填する充填機、および容器２にキャップを取り付けるキャッパ等と共に飲料の製造設備を構成している。かかる製造設備により行われる飲料の製造工程のうち、容器の殺菌工程、充填工程、およびキャップ取付工程は、大気に対して陽圧としたチャンバ内で行われる。
【００２７】
本実施形態は、容器２内に飲料を充填するに先立ち、オゾン（Ｏ３）ガスおよび水を容器２内に供給し、容器２内の水に遠心力を付与することで、容器２内で水を回転させつつ立ち上げることを特徴としている。
【００２８】
そのため、搬送装置１に備えられたオゾンガスの供給配管７を通じて容器２内にオゾンガスが供給されるとともに、同じく搬送装置１に備えられた水の供給配管７を通じて容器２内に水が供給される。そして、治具１０により容器２内の水に遠心力が付与される。
供給配管６，７は、容器２の口部２３から容器２内へとオゾンガスおよび水をそれぞれ供給するノズル８に接続されている。
【００２９】
容器２は、底部２１と、底部２１から立ち上がる筒状の胴部２２と、容器２の頭部であり、図示しないキャップが取り付けられる口部２３と、胴部２２および口部２３に連なる首部２４とを有している。首部２４は胴部２２と口部２３との間に位置する括れた部位であり、この首部２４がグリッパ３により把持される。
本明細書では、口部２３を上方に、底部２１を下方に向けた容器２の姿勢のことを「正立」と称し、その逆の姿勢のことを「倒立」と称する。
【００３０】
本実施形態の容器２は、ＰＥＴ（Polyethyleneterephthalate）等の樹脂材料から形成されたボトルである。容器２は、アルミニウム合金等の金属材料から形成されたボトル缶であってもよい。容器２の材料は、充填される飲料に応じて適宜に定めることができる。
【００３１】
グリッパ３は、バネの弾性力により首部２４を把持する。グリッパ３として、公知のバネ式のグリッパを用いることができる。
【００３２】
治具１０は、容器２を旋回させて容器２内の水に遠心力を与える回転テーブル１１と、回転テーブル１１に回転力を与える回転駆動部１２とを備えている。
治具１０は、回転体５に設けられた複数のグリッパ３の各々に個別に用意されている。治具１０は、グリッパ３に把持された容器２に追従するように回転体５に設けられることが好ましい。その場合、搬送装置１は治具１０を含んで構成されている。
【００３３】
回転テーブル１１は、回転駆動部１２により、正立した姿勢で把持された容器２の首部２４から鉛直方向に下ろした軸線２Ａの周りに回転される。回転駆動部１２は、回転力を出力するモータを含んで構成されている。回転駆動部１２は、例えば、６０〜２００ＲＰＭ（revolution per minute）程度の速度で回転テーブル１１を高速回転させることができる。
【００３４】
回転テーブル１１は、グリッパ３により正立した姿勢で把持された容器２の底部２１に対向する回転板１１Ａと、容器２の底部２１の中央部に突き当てられるガイド１１Ｂとを有している。
回転板１１Ａは、水平に設置されている。回転板１１Ａの上面にガイド１１Ｂが突設されている。
ガイド１１Ｂは、軸線２Ａに対して偏心した位置にあり、底部２１に形成された凹部２１Ａの内側で、底部２１に突き当てられている。凹部２１Ａは、底部２１の中央部に、容器２外から容器２内に向けて窪むように形成されている。凹部２１Ａは、キャップが取り付けられた容器２内の圧力変化による容器２の変形を防ぐために底部２１に形成されている。
【００３５】
回転テーブル１１が軸線２Ａの周りに回転されると、凹部２１Ａに入り込んだガイド１１Ｂに底部２１が追従する。このとき、グリッパ３により把持されている首部２４を支点として、容器２が全体として円錐を描くように旋回する。
ここで、グリッパ３のバネの弾性力により首部２４が把持されているため、首部２４は、把持されつつも、ある程度の変位が許容されている。そのため、首部２４を支点として容器２を旋回させることができる。換言すれば、グリッパ３は、旋回に必要な首部２４の変位を許容しつつ、容器２を確実に把持することのできる弾性力を有している。
【００３６】
旋回される容器２の底部２１が軸線２Ａから偏心している距離が大きい場合には、グリッパ３の変位を許容する機構をグリッパ３に設けるとよい。そうすると、容器２を把持するグリッパ３の弾性力とは関係なく、グリッパ３が水平面に対して傾斜するように変位することにより、首部２４が、把持されつつも変位が許容されることとなるので、容器２の旋回が可能となる。
【００３７】
容器２の殺菌に用いるオゾンガスとしては、酸素（Ｏ２）ガスを原料として、酸素ガスの一部をオゾン（Ｏ３）ガスに置換したものを用いることができる。原料ガスとして、酸素を含む他のガス、例えば空気を用いることも可能である。
本明細書において、「オゾンガス」は、オゾン（Ｏ３）ガスと、酸素（Ｏ２）ガス等の他のガスとが混合したガスのことも含むものとする。かかる混合ガスにおけるオゾン濃度は、典型的には、体積％濃度で１０％〜２０％程度である。
意図的に湿度を与えて湿潤状態にしたオゾンガスを用いることも、殺菌効率を高めるために有効である。
【００３８】
オゾンガスは、水（Ｈ２Ｏ）を介して菌（有機物）と反応することで殺菌作用を発揮する。
容器２の殺菌にオゾンガスと共に用いる水としては、一般の上水道からの常温の水を用いることができる。水は、安価であり、排液処理も必要ない。
水を介した反応に伴う強力な酸化力により、瞬時に菌が死滅する強い殺菌力が得られるので、水自体に殺菌力は必要ないが、加温した水、あるいは過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）や過酢酸（ＣＨ３ＣＯＯＯＨ）等の薬剤を加えた酸性水を用いることも、殺菌能力を上積みする等の目的から許容される。
本明細書において、「水」には、温水や、酸性水も含まれる。
【００３９】
さて、本実施形態では、以下で説明する方法により、容器２の内部の全体を殺菌する。
まず、グリッパ３により正立の姿勢で把持された容器２内に、図２（ａ）に示すように、ノズル８を通じて、供給配管６によりオゾンガスを供給するとともに、供給配管７により水を供給する（オゾンガス・水供給ステップＳ１）。ノズル８は、グリッパ３と同様に回転体５に追走する。
容器２内にオゾンガスが吹き込まれると、容器２内のガス（通常は大気）がオゾンガスへと置換される。
オゾンガス・水供給ステップＳ１では、容器２内に適量の水を供給し、容器２内にオゾンガスと水とが共存している、つまり、容器２の底部２１に水が貯留されており、水面より上にオゾンガスが存在している状態にする。容器２に供給する水は、後述するように少量で足りる。例えば、容器２の容積の１０％に相当する量の水を供給するとよい。
【００４０】
容器２内へのオゾンガスの供給および水の供給の順序は問わず、オゾンガスおよび水を同時に、あるいは並行して容器２内に供給してもよい。
【００４１】
次に、容器２内の水に遠心力を付与するにあたり、図２（ｂ）に示すように、容器２を治具１０により支持する。このとき、容器２がグリッパ３に把持されたまま傾くことで、ガイド１１Ｂが容器２の底部２１の斜面により凹部２１Ａまで案内され、底部２１の中央部に突き当てられる。
オゾンガス・水供給ステップＳ１（図２（ａ））において、容器２は既に治具１０に支持されていてもよいし、未だ治具１０に支持されていなくてもよい。
【００４２】
図２（ｂ）に示すように、治具１０により容器２を支持したならば、容器２を高速で旋回させて容器２内の水に遠心力を与え、容器２内の殺菌を行う（遠心力付与ステップＳ２）。治具１０を用いることにより、容器２を確実に旋回させることができる。
回転体５（図１）の回転に伴い、グリッパ３に同期して治具１０が公転運動するように構成されている場合は、容器２を搬送しながら遠心力付与ステップＳ２を行うことができる。
なお、容器２内へのオゾンガスおよび水の供給が完全には終了していないうちに、次の遠心力付与ステップＳ２を開始することも許容される。
【００４３】
遠心力付与ステップＳ２では、回転駆動部１２（図１）により回転テーブル１１を軸線２Ａの周りに回転させると、軸線２Ａから偏心したガイド１１Ｂにより底部２１が案内されるので、首部２４を支点として容器２が円錐を描くように旋回する。
【００４４】
容器２が高速で旋回されると、容器２内の水に遠心力が与えられる。すると、容器２内に貯留されていた水（図２（ａ））が、図２（ｂ）に示すように、容器２内で回転しつつ上方へと立ち上がる。遠心力により、容器２内の径方向外側に向かう程、水の圧力が大きいので、容器２内の水は、容器２の内壁２Ｗに沿って、当初の水位を大幅に超える口部２３の内側の位置にまで到達する。
容器２内の水は、容器２の旋回に伴う遠心力によって容器２内で回転しており、図２（ｂ）は、容器２内で立ち上がった水の一瞬の状態を示している。図示する水の状態は、あくまで一例である。
【００４５】
容器２内の水の量によっては、遠心力の付与により容器２内の水の一部が容器２外へと溢れ出る。これは、特には差し支えないが、容器２の上端（口部２３の位置）まで水位が到達し、かつ、溢れ出ない程度の適切な量の水をステップＳ２で供給することが好ましい。
容器２内に供給する水の量は、容器２を旋回させる速度や、容器２の高さ等にもよるが、容器２を高速回転させて丁度口部２３の位置まで水位を到達させることができる最低限の量の水を容器２内に供給すると、後述する水とオゾンガスとの界面による作用により口部２３の内側も含めて容器２内の全体を殺菌しながら、水の供給および排出に要する時間を短縮できるので好ましい。例えば、容積の１０％以上、５０％以下の量の水を容器２内に供給することができる。
【００４６】
容器２内で水が回転しつつ立ち上がる過程において、容器２内に、図２（ｃ）に示すような水の渦１４が形成されることが好ましい。渦１４は、中央部１４１に容器２内のオゾンガスを巻き込みながら、径方向外側に位置する外周部１４２が立ち上がるように形成される。
また、容器２内で水が回転しつつ立ち上がる過程において、容器２内のオゾンガスが水に巻き込まれて気泡をなすことも好ましい。
【００４７】
容器２内で水が回転しつつ立ち上がる過程で、図３（ａ）に示すように、オゾンガスと水との気液界面１５が、底部２１の中央部や口部２３の内側を含めて、容器２の内周部および内部空間の随所に満遍なく形成される。
ここでいう「気液界面」は、例えば、水の流れからなる渦１４（図２（ｃ））の表面とオゾンガスとの界面に相当する。また、水に巻き込まれたゾンガスの気泡の表面に存在する気液界面にも相当する。さらに、遠心力の付与により容器２の内部空間で水が飛沫を立てた場合には、飛沫の表面に存在する気液界面にも相当する。本明細書において、「気液界面」は、これらの気液界面を包含している。
【００４８】
容器２内で回転しつつ立ち上がる水の挙動に伴う殺菌作用により、容器２の内周部や内部空間に存在する菌が容器２内の全体に亘って死滅する。
容器２内で水が回転しつつ一回立ち上がれば、容器２内の随所で、少なくとも一度はオゾンガスと水とが同じタイミングで接触していたために、十分な殺菌能力が得られるので、要求される殺菌時間内、例えば、数秒〜数十秒間の間に殺菌を完了することができる。
なお、遠心力付与ステップＳ２において、回転駆動部１２を最初から最後まで連続して作動させて容器２の高速旋回を維持する必要は必ずしもない。例えば、途中で回転駆動部１２によるトルクの出力を停止し、慣性と容器２の内周面との摩擦により水が容器２内で立ち上がるようにしてもよい。
【００４９】
殺菌が完了したならば、図３（ｂ）に示すように、容器２内の水を容器２外へと排出させる（排水ステップＳ３）。この場合、グリッパ３の姿勢を変更する図示しない機構により、図３（ｂ）に示すように容器２を倒立させ、水を自重により排出させるのが簡単である。このとき、容器２内のオゾンガスの少なくとも一部が水と共に容器２外へと排出される。容器２内に残存したオゾンガスは、飲料の充填時までには容器２内から回収される。オゾンガスは、例えば、活性炭等を通すことにより、容易に無害化することができる。
以上により、容器２の殺菌工程が完了する。その後、容器２内のリンスは特に必要なく、直ちに充填等の後工程に移行することができる。
【００５０】
さて、図４を参照し、容器２内で回転しつつ立ち上がる水の挙動に伴う作用を説明する。
図４（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、容器２内の水と、オゾン（Ｏ３）との或る一瞬を捉えたものである。容器２の内壁２Ｗに、菌（有機物）が存在するものとして説明する。
図４（ａ）〜（ｃ）にそれぞれ示す気液界面１５は、上述したように、渦１４や気泡、飛沫に関する、種々の態様によるオゾンガスと水との界面を示している。
【００５１】
オゾンガスと水との気液界面１５が、図４（ａ）に示す位置にあるとき、オゾンガスと水とが接触しているので、オゾンガスが水を介して有機物と反応し、その反応時に生成されるヒドロキシラジカル等のラジカルが発現する酸化力によって有機物が瞬時に分解される。この酸化力は強力であって、芽胞菌等の殻を持つ菌をも、その殻を瞬時に破壊して死滅させることができる。
要するに、オゾンガスと水との気液界面１５で、水を介してオゾンガスと有機物との反応が起きている。反応を終えたオゾンガスおよび有機物は分解される。
【００５２】
ここで、仮に、水がその場に留まるとすれば、オゾンガスは水に溶け難いことから、オゾンガスが有機物にアクセスするにあたり、水が障壁となって、それ以上にオゾンガスと菌との反応が起こり難い。
しかし、本実施形態では、図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、容器２内で水がオゾンガスに接触しつつ刻々と流動するため、新たな場所に気液界面１５が次々と形成されて、その場所に存在する菌とオゾンガスとが水を介して反応する。なお、「気液界面１５が次々と形成される」ことは、気液界面１５が場所を変えながら次々に生成されること、気液界面１５の位置が変わることのいずれも包含している。
そういった現象により、オゾンガスと水との気液界面１５が、容器２の内部の随所に満遍なく形成される。つまり、容器２内においてオゾンガスおよび水の双方が同じタイミングで接触していた接触位置が、容器２内の全体に及んでおり、オゾンガスおよび水の双方が接触した時点で、その接触位置に存在した菌が瞬時に死滅する。したがって、遠心力の付与によって容器２内の水が流動している間、容器２内の全体として、オゾンガスと菌とが継続して反応しており、容器２内の全体に亘って有機物（菌）が殺菌されることとなる。
【００５３】
ところで、オゾンガスおよび水を用いて容器２内を殺菌する方法としては、他に、オゾンガスの微小気泡を溶存させた水、あるいは電気分解により水に含まれる酸素を利用して作られたオゾン水を容器２内に供給する方法や、容器２内にオゾンガスを入れた状態で容器２内へと水を噴霧する方法も考えられる。これらの方法と比べて、本実施形態によれば、オゾンガスが有機物にアクセスするにあたり、容器２内に貯留されている水や容器２の内壁２Ｗを垂れ落ちる水が障壁となることなく、オゾンガスと水との気液界面１５を、容器２内の全体に一巡させて殺菌することができる。
【００５４】
以上で説明した本実施形態によれば、オゾンガスおよび水を別々に容器２に供給し、容器２を旋回させて容器２内の水に遠心力を与え、容器２内で水を回転させつつ立ち上げることにより、容器２内に供給されたオゾンガスに含まれるＯ３を最大限に利用して高い殺菌能力を得ることができる。本実施形態の殺菌方法によれば、要求される殺菌時間内に、生存菌を１／１０６に減少させるレベル６Ｄの殺菌能力を実現することができる。
本実施形態の殺菌方法に用いる水およびオゾンガスは、薬剤や熱水等を用いる場合と比べて、処理や装置のコストが安価であり、容器２に匂いが残留しない。しかも、耐性菌が発現し難い。
【００５５】
〔第２実施形態〕
次に、図５を参照し、本発明の第２実施形態について説明する。
以下、第１実施形態と相違する事項を中心に説明する。
第２実施形態は、容器２を旋回させる治具の構造が、第１実施形態の治具１０とは相違している。
図５（ａ）および（ｂ）に示すように、第２実施形態に係る治具３０は、容器２を旋回させる回転部材３１と、回転部材３１に回転力を与える回転駆動部１２とを備えている。
治具３０も、第１実施形態の治具１０と同様に、搬送装置１の回転体５に設けられた複数のグリッパ３の各々に個別に用意され、グリッパ３に把持された容器２に追従するように回転体５に設けられることが好ましい。
【００５６】
回転部材３１は、グリッパ３により正立した姿勢で把持された容器２の底部２１を支持する支持板３１０と、支持板３１０から立ち上がり、容器２の外周部を包囲する第１ガイド３１１と、第１ガイド３１１の内側に位置する第２ガイド３１２とを有している。
回転部材３１は、回転駆動部１２により、容器２の首部２４から鉛直方向に下ろした軸線２Ａの周りに回転される。
グリッパ３に把持された容器２を傾けながら第１ガイド３１１の内側にを受け入れ、支持板３１０に配置することができる。回転部材３１が回転するうちに、容器２と第２ガイド３１２とが適切な相対位置に配置される。
【００５７】
支持板３１０は、水平に設置されている。支持板３１０の上面に第２ガイド３１２が突設されている。第２ガイド３１２は、軸線２Ａに対して偏心した位置にある。
第１ガイド３１１は、軸線２Ａを中心として、底部２１の径よりも内径が大きい円筒状に形成されている。
【００５８】
回転部材３１が軸線２Ａの周りに回転されると、図５（ｂ）に示すように、第２ガイド３１２が底部２１を第１ガイド３１１に向けて押さえながら、軸線２Ａの周りを旋回するので、グリッパ３により把持されている首部２４を支点として、容器２が全体として円錐を描くように旋回する。
【００５９】
第２実施形態によれば、底部２１に凹部２１Ａがない容器２であっても、第１ガイド３１１および第２ガイド３１２により、容器２を旋回させるようにガイドすることができる。したがって、容器２の底部２１の形状を問わず、容器２内の水に遠心力を付与し、容器２内の水を回転させつつ立ち上げて、容器２内の全体に亘り殺菌することができる。
【００６０】
〔第３実施形態〕
次に、図６を参照し、本発明の第３実施形態について説明する。
第３実施形態では、容器２を軸周りに回転（自転）させることで、容器２内の水に遠心力を付与する。
例えば、図６（ａ）に示すように、回転板１１Ａおよび回転駆動部１２を備えた治具４０の回転板１１Ａの中央部に容器２を正立した姿勢で支持し、回転駆動部１２により伝達するトルクにより回転板１１Ａを軸心Ｃ周りに回転させる。この容器２の首部２４は、グリッパ３等で把持されていないものとする。
【００６１】
容器２を軸周りに回転させる第３実施形態によっても、容器２内の水を回転させつつ立ち上げて、容器２内の全体に亘り殺菌することができる。
【００６２】
容器２の首部２４から鉛直方向に下ろした軸線２Ａと、回転板１１Ａの回転中心である軸心Ｃとは厳密に一致している必要はなく、容器２の軸線２Ａと回転板１１Ａの軸心Ｃとが容器の半径程度ずれていることも許容される。本明細書では、軸線２Ａと軸心Ｃとが最大で容器２の半径程度ずれている状態で容器２を回転させることも、容器２を「軸周りに回転させる」ことに含める。
【００６３】
図６（ｂ）に示す例では、容器２の軸線２Ａと、回転板１１Ａの軸心Ｃとが水平方向に離れており、容器２が回転板１１Ａの軸心Ｃの周りを公転される。この場合は、回転駆動部１２により回転板１１Ａの回転速度を増減させたり、回転の向きを逆向きに切り替えるとよい。そうすると、慣性と容器２の内周部との摩擦により、容器２内で水を振り戻しながら立ち上がらせることができる。回転速度を増減させるために、回転板１１Ａにトルクを間欠的に伝えてもよい。
【００６４】
回転速度および回転の向きの両方あるいはいずれか一方を変更することは、容器２を回転板１１Ａと同軸で回転させる構成（図６（ａ））や、上述した第１実施形態および第２実施形態にも適用することができる。
【００６５】
〔第４実施形態〕
次に、図７を参照し、本発明の第４実施形態について説明する。
搬送装置１に備えられた回転体５Ａから回転体５Ｂへの容器２の受け渡しの際に、容器２内の水に遠心力が付与される。第４実施形態では、容器２の受け渡しの際に付与される遠心力を利用して、容器２内の殺菌を行う。
【００６６】
図７（ａ）に示すように、搬送装置１は回転体５Ａ，５Ｂ，５Ｃを備えており、各回転体には、複数のグリッパ３が設けられている。図７（ａ）には一部のグリッパ３のみを示している。回転体５Ａ，５Ｂ，５Ｃは、いずれも、グリッパ３にそれぞれ把持された容器２を回転体の軸心を中心として公転させながら搬送する。容器２は、回転体５Ａのグリッパ３から回転体５Ｂのグリッパ３へと渡され、回転体５Ｂにより周回した後、回転体５Ｃのグリッパ３へと渡される。図７（ｂ）は、回転体５Ａのグリッパ３（３Ａ）から回転体５Ｂのグリッパ３（３Ｂ）へと容器２が渡される様子を示している。
【００６７】
グリッパ３Ａにより容器２が把持されている間、容器２は、回転体５Ａの軸心を中心として図７（ａ）に矢印で示す向きに公転運動している。その容器２が回転体５Ｂのグリッパ３Ｂにより把持されることで、回転体５Ｂの軸心を中心として矢印で示す向きに公転運動を開始する。回転体５Ｂの回転（公転）の向きは、回転体５Ａの回転（公転）の向きとは異なり、回転体５Ａ，５Ｂの径の違いにより回転速度も異なるので、受け渡しの前後で、容器２の速度および向きが変わる。そうすると、慣性と容器２の内周部との摩擦により、容器２内で水を振り戻しながら立ち上がらせることができる。
したがって、例えば、回転体５Ａにより容器２が搬送される間に容器２内にオゾンガスおよび水を供給しておき、回転体５Ａから回転体５Ｂへの受け渡しの際の水の振り戻しに伴い、容器２内を全体に亘り殺菌することができる。
【００６８】
上記以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更することが可能である。
本発明の殺菌方法および殺菌用治具は、飲料用の容器に限らず、食品や医薬品等の容器の殺菌にも適用することができる。また、ＰＥＴボトルの前駆体（プリフォーム）の殺菌にも適用することができる。
【符号の説明】
【００６９】
１        搬送装置
２        容器
２Ａ      軸線
２Ｗ      内壁
３，３Ａ，３Ｂ      グリッパ
５        回転体
５Ａ，５Ｂ，５Ｃ      回転体
６，７    供給配管
８        ノズル
１０      治具
１１      回転テーブル（回転部材）
１１Ａ    回転板
１１Ｂ    ガイド
１２      回転駆動部
１４      渦
１５      気液界面
２１      底部
２１Ａ    凹部
２２      胴部
２３      口部
２４      首部
３０      治具
３１      回転部材
４０      治具
１４１    中央部
１４２    外周部
３１０    支持板
３１１    第１ガイド
３１２    第２ガイド
Ｃ        軸心
Ｓ１      オゾンガス・水供給ステップ
Ｓ２      遠心力付与ステップ
Ｓ３      排水ステップ
【図１】
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【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】
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【図７】
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