(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送される容器に対して霧状の殺菌剤を注入する注入手段と、前記殺菌剤が注入された直後の容器の口栓部を密封する密封手段と、前記口栓部が密封された容器を高温下に保持するための高温保持手段とを備えた殺菌装置であって、前記容器を搬送する搬送手段が設けられ、前記注入手段は、殺菌剤を気化して生成された殺菌剤ミストを前記搬送手段による搬送途中の容器内に吹き込む複数個のノズルを容器の搬送経路に有し、前記ノズルは、その軸線が容器の軸線に対して所定角度だけ傾斜した状態で容器の搬送方向に所定の距離をおいて搬送経路の両側に互い違いに配置され、前記密封手段は、前記容器の前記口栓部に所定の内栓を打栓するように構成されたことを特徴とする容器の殺菌装置。
【請求項２】
請求項１に記載の容器の殺菌装置において、前記高温保持手段は、前記密封手段から後工程へと続く搬送手段を覆う恒温槽と、その恒温槽内にホットエアを供給するホットエア供給手段とを備えていることを特徴とする容器の殺菌装置。
【請求項３】
請求項１に記載の容器の殺菌装置において、前記高温保持手段による加熱温度が、前記容器を構成する素材のガラス転移点よりも低温であることを特徴とする容器の殺菌装置。
【請求項４】
請求項３に記載の容器の殺菌装置において、前記加熱温度が３５°Ｃ以上６０°Ｃ以下であることを特徴とする容器の殺菌装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、合成樹脂容器等の殺菌装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
合成樹脂容器に飲料物等を無菌的に充填する場合、その充填に先立って容器の内部を殺菌する必要がある。従来は、過酸化水素水、過酢酸等の殺菌剤を液体のまま容器に注入するか又は殺菌剤を容器内面にスプレーし、続いて容器を密封し、その後に容器を常温下に保持して殺菌を行っていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の殺菌剤を充填する方法では、殺菌剤の充填およびその洗浄を行なう必要があり、装置の大規模化、ユーティリティーの増大を招いていた。また、殺菌剤をスプレーする方法では、容器を密封した状態でその内部に蓄えられた殺菌剤が乾燥するまで待つ必要があったので、殺菌工程だけで数日を費やしていた。そのため、容器の成形から充填、密封までの一連の工程をライン化して連続的に処理しようと試みても、殺菌工程がネックとなってその実現は困難であった。
【０００４】
本発明は、装置の簡略化、ユーティリティーの減少、短時間での容器の殺菌を可能とする殺菌装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
以下、本発明の実施形態を示す図面に対応付けて本発明を説明する。但し、本発明は図示の形態に限定されない。
【０００８】
請求項１の発明は、搬送される容器に対して霧状の殺菌剤を注入する注入手段（４，１０，１４）と、殺菌剤が注入された直後の容器の口栓部（２ｂ）を密封する密封手段（２０）と、口栓部（２ｂ）が密封された容器を高温下に保持するための高温保持手段（３０）とを備える。
【０００９】
この請求項１の発明によれば、容器内に霧状の殺菌剤を注入してその口栓部（２ｂ）を密封し、その状態で容器（２）を所定時間高温下で保持できる。
また、容器内にミスト化された殺菌剤を供給するため、液状の殺菌剤をそのまま容器内に注入する場合と比較して容器内面に付着する殺菌剤の量が大幅に減少する。従って、殺菌剤の供給過剰によって乾燥に要する時間が不必要に長引くおそれがない。また、容器（２）を常温よりも高温に加熱しているため、殺菌剤の乾燥が促進される。
【００１０】
また、請求項１の発明では、容器を搬送する搬送手段（３）が設けられる。そして、注入手段（４，１０，１４）は、殺菌剤を気化して生成された殺菌剤ミストを搬送途中の容器（２）内に吹き込むように構成され、注入手段（４，１０，１４）は、殺菌剤を気化して生成された殺菌剤ミストを搬送手段（３）による搬送途中の容器（２）内に吹き込む複数個のノズル（４）を容器（２）の搬送経路に有し、ノズル（４）は、その軸線（Ｌn）が容器（２）の軸線（Ｌb）に対して所定角度（θ）だけ傾斜した状態で容器（２）の搬送方向に所定の距離（Ａ）をおいて搬送経路の両側に互い違いに配置され、密封手段（２０）は、容器の口栓部（２ｂ）に所定の内栓（５）を打栓するように構成される。このようなノズル（４）の配置により、ボトル（２）の内部に万遍なくミストを送り込むことができる。
【００１１】
請求項２の発明は、請求項１に記載の容器の殺菌装置において、高温保持手段（３０）が、密封手段から後工程へと続く搬送手段を覆う恒温槽（３１）と、その恒温槽内にホットエアを供給するホットエア供給手段（３２）とを備えた容器の殺菌装置である。
この発明によれば、過酸化水素のミストが注入されて密封された容器（２）を搬送手段（３）にて搬送したまま所定時間高温下に保持できる。
【００１４】
請求項３の発明は、請求項１記載の容器の殺菌装置において、前記加熱温度が、容器（２）を構成する素材のガラス転移点よりも低温であることを特徴とするものであり、請求項４の発明は、請求項３記載の容器の殺菌装置において、前記加熱温度が３５°Ｃ以上６０°Ｃ以下であることを特徴とするものである。これらの発明によれば、ミストによる殺菌効果を確実に発揮させつつ、加熱による容器の変形を抑えることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。
【００１６】
図２は、本発明が適用された合成樹脂容器の成形及び充填手順のフローチャート、図１はその手順に含まれる代表的な工程を模式的に示した図である。なお、図１及び図２で同一工程には同一符号を付している。
【００１７】
これらの図に示した手順では、予め他工程で射出成形された合成樹脂製のパリソン１が成形・充填ラインに供給され（ステップＳ０）、続いてブロー成形によりパリソン１からボトル（合成樹脂容器）２が製造される（ステップＳ１）。製造されたボトル２はベルトコンベア等の搬送手段３によって一列に連続搬送される。搬送経路の最初では、ボトル２の外観の異常（例えば傷）の有無が検査され（ステップＳ２）、異常無しと判断されたボトル２の口栓部２ｂには、殺菌剤としての過酸化水素溶液（Ｈ2Ｏ2）のミストがノズル４から噴霧される（ステップＳ３）。これにより、ボトル２の内面にミストが吹き込まれる。ミスト及びその発生装置の一例は後述する。
【００１８】
続いて、ボトル２の口栓部２ｂに内栓５が打ち込まれてボトル２が密封され（ステップＳ４）、その後、ボトル２が所定の加熱温度で所定時間保持される（ステップＳ５）。このときの加熱温度は、常温よりも高温でしかもボトル２の素材のガラス転移点よりも低温が望ましく、具体的には３５°Ｃ〜６０°Ｃの範囲が好ましい。また、保持時間は、ボトル２内に付着した過酸化水素が乾燥するために必要な時間として設定するが、ミスト化によってボトル２内に送り込まれる過酸化水素の量は微量であるため、数分〜数十分の保持時間で足りる。この高温保持時には、ボトル２を搬送手段３から一旦搬出して所定位置に留め置き、所定時間経過後に再び搬送手段３にボトル２を搬入して次工程へ送り出してもよい。あるいは、ボトル２が搬送手段３にて連続的に搬送されつつ所定の加熱温度に保たれた領域内を所定時間かけて通過するよう構成してもよい。ボトル２の加熱保持が終了したならば、常温にてボトル２がアキュームされる（ステップＳ６）。以上の処理は、クリーンルーム内にて行われる。
【００１９】
次に、ボトル２が無菌充填機に搬入され、その入口から所定範囲においてボトル２の外面に過酸化水素水のミストが吹き付けられてその外面が滅菌される（ステップＳ７）。この工程は、無菌充填機内の無菌環境を維持するため行われるものである。外面殺菌後は内栓５が抜き取られ（ステップＳ８）、続いてボトル２に内容物が充填される（ステップＳ９）。この後、口栓部２ｂにキャップ６が捩じ込まれてボトル２が密封される（ステップＳ１０）。なお、キャップ６は別工程で滅菌されて無菌充填機内に供給される。
【００２０】
キャップ６の装着後はボトル２が無菌充填機から搬出され、その後は、ラベルの貼付（ステップＳ１１）、及びボトル運搬用ケースへの搬入（ステップＳ１２）が行われる。
【００２１】
図３及び図４は、上述したボトル２の内面殺菌工程におけるノズル４とボトル２の口栓部２ｂとの関係を示している。ノズル４は、ボトル２の搬送経路の両側に一対以上設けられる。ノズル４の軸線Ｌｎはボトル２の軸線Ｌｂに対して所定角度θ（例えば４５°）傾けられている。また、各ノズル４は、ボトル２の搬送方向（図４の矢印Ｆ方向）に所定の距離Ａをおいて互い違いに配置されている。このような配置により、ボトル２の内部に万遍なくミストを送り込むことができる。
【００２２】
ノズル４には、ミスト発生装置１０によって過酸化水素水ミストが供給される。この発生装置１０の詳細を図５に示す。このミスト発生装置１０は、二流体スプレー１１及び気化管１２を有する。二流体スプレー１１の内部には、エアー供給管１１ａから圧縮エアーが、液体注入管１１ｂから過酸化水素溶液がそれぞれ導入され、これらの混合によって滅菌剤がノズルから気化管１２の内部にスプレーされる。気化管１２に導入された過酸化水素は気化管１２の壁面に埋め込まれたヒータ１３にてその沸点以上（例えば２５０°Ｃ程度）に瞬間的に加熱されて気化する。気化した過酸化水素はガス状のまま気化管１２の開口１２ａから導入管１４（図３参照）を介してノズル４に導かれる。ノズル４から過酸化水素のガスが噴出されると、そのガスが外気に冷やされて微細なミストが生成される。なお、過酸化水素以外のものを殺菌剤として使用した場合でも、気化管１２をその殺菌剤の沸点以上に加熱してミストを生成する点は同じである。発生装置１０は図５の構成に限ることなく、種々のものを使用して構わない。
【００２３】
図６はボトル２の口栓部２ｂに内栓５を装着する装置の一例を概略的に示す図である。この装置２０は、内栓５を一定の姿勢で取り出すためのパーツフィーダ２１と、そのパーツフィーダ２１から取り出されてシュート２２の終端部２２ａに達した内栓５を保持する打栓ヘッド２３とを備えている。打栓ヘッド２３は、不図示の駆動機構により鉛直方向（矢印Ｖ方向）および水平方向（矢印Ｈ方向）に駆動され、シュート２２の終端部２２ａに設定された内栓吸着位置Ｐ１と、搬送手段３上に設定された打栓位置Ｐ２との間を往復移動可能である。駆動機構は、モータ等のアクチュエータと直線案内装置等とを組み合せた各種の機構を利用できる。
【００２４】
打栓ヘッド２３の下面には内栓５の吸着面２３ａが形成され、その吸着面２３ａには吸引孔２３ｂが開口する。吸引孔２３ｂは例えばフレキシブルホース２４および制御弁２５を介してサクションポンプ２６の吸込側と接続される。サクションポンプ２６を作動させた状態で、サクションポンプ２６と吸引孔２３ｂとが通じるように制御弁２５を切り替えると吸引孔２３ｂに負圧が作用し、吸着面２３ａへの内栓５の吸着が可能となる。サクションポンプ２６と吸引孔２３ｂとの接続が断たれるように制御弁２５を切り替えると吸引孔２３ｂが大気圧に開放され、内栓５の吸着力が失われる。
【００２５】
以上の装置２０によれば、内栓吸着位置Ｐ１に導かれた内栓５を打栓ヘッド２３の吸着面２３ａに吸着させ、その状態で打栓ヘッド２３を打栓位置Ｐ２へ移動させ、続いて打栓ヘッド２３を降下させることにより、内栓５をボトル２の口栓部２ｂに打ち込むことができる。この後、吸着面２３ａに作用する吸着力を開放し、打栓ヘッド２３を内栓吸着位置Ｐ１へ戻す。以上の動作の繰り返しにより、連続的に搬送されるボトル２に内栓５を装着できる。なお、打栓位置Ｐ２にてボトル２を保持する手段を追加してもよい。
【００２６】
図７は、内栓５を装着した後のボトル２を搬送手段３にて搬送しつつ高温に保持する装置の概略構成を示すものである。この装置３０は、搬送手段３の一部を覆うように設けられた恒温槽３１と、その恒温槽３１の内部に加熱された空気を送り込むホットエア供給装置３２とを有している。ホットエア供給装置３２は、エアポンプ３３と、そのエアポンプ３３から吐出された空気を恒温槽３１へ導く管路３４と、その管路３４の途中に設けられたヒータ３５と、管路３４の終端に接続され、ヒータ３５にて加熱された空気を恒温槽３１内で吐出する多数のノズル３６…とを有している。恒温槽３１には、その内部の熱の逃げを防止するため、断面を小さくした入口栓部３１ａおよび出口栓部３１ｂが必要に応じて設置される。
【００２７】
恒温槽３１は、ボトル２の加熱時間に応じてその大きさが定められる。例えば、恒温槽３１の内部で搬送手段３を蛇行させる等の手段により、恒温槽３１の設置面積の増加を抑えつつ、恒温槽３１をボトル２が通過する時間を増加させることができる。
【００２８】
以上の実施形態では、ボトル２の内部に殺菌剤のミストを送り込み、次いでボトル２を密封し、その後ボトル２を所定時間高温下で保持したが、本発明はこれに限らず種々の工程を追加してもよい。殺菌剤をその沸点以上に加熱してミスト化する処理を省略し、常温の殺菌剤をボトル２の内部にスプレーしてボトル２を密封し、その後、ボトル２を高温下に保持した場合でも、ボトル２を常温下で保管する従来の殺菌方法に比べて殺菌時間を短縮できる。すなわち、本発明の霧状の殺菌剤は、沸点以上の加熱処理を経てミスト化されたものに限定されず、常温でスプレーされたものを含む。
【００２９】
【実施例】
容量５００ｍｌ（ミリリットル）のボルト内に枯草菌（Bacillus subtilis）の胞子を付着させ、そのボルトを上記の装置にて殺菌処理した。処理の終了後、予め付着させた菌の生存を確認したところ、当初１０６個あった菌が０個に減少していた。
【００３０】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明によれば、霧状の殺菌剤、特にミスト化された殺菌剤を送り込んでこれを密封した上で、その容器を高温環境下に保持して殺菌を行うようにしたため、容器内に付着する殺菌剤の量を必要最小限に抑え、その殺菌剤の乾燥に要する時間を従来に比べて大幅に短縮することができる。従って、容器の成形から充填に至るまでの一連のラインの生産効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用された合成樹脂容器の成形及び充填手順のうち、代表的な工程を模式的に示した図。
【図２】本発明が適用された合成樹脂容器の成形及び充填手順のフローチャート。
【図３】図１の容器内面の殺菌工程で使用するノズル部分の詳細を示す図。
【図４】図３のIV矢視図。
【図５】図３のミスト発生装置の詳細を示す図。
【図６】ボトルの口栓部に内栓を打ち込む装置の一例を示す図。
【図７】殺菌剤が封入されたボトルを所定方向に搬送しつつ、一定時間高温に保持するための装置の一例を示す図。
【符号の説明】
１  パリソン
２  ボトル
３  搬送手段
４  ノズル
５  内栓
６  キャップ
１０  ミスト発生装置
【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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