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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024098866
(43)【公開日】2024-07-24
(54)【発明の名称】内容物充填システム及び内容物充填方法
(51)【国際特許分類】
B67C 3/10 20060101AFI20240717BHJP
B67C 3/00 20060101ALI20240717BHJP
B65B 31/04 20060101ALI20240717BHJP
【ＦＩ】
B67C3/10
B67C3/00 B
B65B31/04 E
【審査請求】有
【請求項の数】13
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023002643
(22)【出願日】2023-01-11
(71)【出願人】
【識別番号】000002897
【氏名又は名称】大日本印刷株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100120031
【弁理士】
【氏名又は名称】宮嶋 学
(74)【代理人】
【識別番号】100127465
【弁理士】
【氏名又は名称】堀田 幸裕
(74)【代理人】
【識別番号】100141830
【弁理士】
【氏名又は名称】村田 卓久
(72)【発明者】
【氏名】片山 崇夫
(72)【発明者】
【氏名】古谷 文明
(72)【発明者】
【氏名】早川 睦
【テーマコード（参考）】
3E053
3E079
【Ｆターム（参考）】
3E053AA02
3E053AA03
3E053AA04
3E053AA06
3E053BA02
3E053DA03
3E053FA06
3E053GA19
3E053JA03
3E079AA02
3E079AB01
3E079AB02
3E079AB09
3E079BB05
3E079CC05
3E079DD43
3E079DE02
3E079DE12
3E079FF03
3E079GG01
(57)【要約】
【課題】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。
【解決手段】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。
【選択図】図１
【解決手段】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。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項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。
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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
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。
【請求項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。
【請求項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。
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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
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。
【背景技術】
【0002】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開平８－２８２７８９号公報
【特許文献2】特開２０１０－７０２３８号公報
【特許文献3】特開２０１０－７０２３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
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。
【0005】
また、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。
【0006】
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。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本開示の実施の形態は、以下の［１］～［１３］に関する。
【0008】
［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。
【0009】
［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。
【0010】
［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。
【0011】
［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。
【0012】
［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。
【0013】
［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。
【0014】
［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。
【0015】
［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。
【0016】
［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。
【0017】
［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。
【0018】
［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。
【0019】
［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。
【0020】
［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。
【発明の効果】
【0021】
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。
【図面の簡単な説明】
【0022】
【発明を実施するための形態】
【0023】
以下、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。なお、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。
【0024】
【0025】
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できる。なお、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。
【0026】
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。
【0027】
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。また、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。
【0028】
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閉栓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。また、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。
【0029】
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。
【0030】
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。このうち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９１を殺菌するためのプリフォーム殺菌装置３４ａと、プリフォーム９１をエアリンスするプリフォームエアリンス装置３４ｂとが設けられている。
【0031】
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。
【0032】
このように、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。ここで、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。
【0033】
また、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。また、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。
【0034】
なお、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。また、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。さらに、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。
【0035】
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。また、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。
【0036】
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。この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。このヒーター３５ａは、例えば赤外線ヒーターであっても良い。このヒーター３５ａにより、プリフォーム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。
【0037】
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。
【0038】
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。そして、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。
【0039】
ここで、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。
【0040】
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。
【0041】
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。また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。なお、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。
【0042】
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。
【0043】
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を閉栓する装置である。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。このようにして、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。
【0044】
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。
【0045】
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。
【0046】
なお、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。
【0047】
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。なお、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。また、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。
【0048】
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。また、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。さらに、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。
【0049】
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。この制御部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。
【0050】
このような内容物充填システム１０は、例えば無菌充填システムからなっていても良い。この場合、殺菌剤噴霧チャンバ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。
【0051】
次に、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。
【0052】
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。なお、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。なお、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。
【0053】
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。
【0054】
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。この内容物導入ライン６５は、図示しない内容物製造装置に連結されている。また内容物導入ライン６５には、第３バルブ６６が設けられている。この第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。また内容物導入ライン６５には、後述するＣＩＰ循環ライン８１が連結されている。
【0055】
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。このガス放出ライン８６は、後述する排出タンク８５に連結されている。さらにガス放出ライン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。また、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。
【0056】
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。また、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。
【0057】
また、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。
【0058】
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。
【0059】
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。また搬送ホイール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。
【0060】
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。この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。
【0061】
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。このうち内容物供給ライン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。そして内容物充填タンク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。
【0062】
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。
【0063】
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。このスニフトライン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。この排出弁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。
【0064】
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。また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。
【0065】
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。また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。
【0066】
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。また排出弁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。
【0067】
また、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。そして排出弁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。
【0068】
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。また、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。
【0069】
ところで、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。また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。
【0070】
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。この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。なお、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。
【0071】
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。また内側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。
【0072】
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。また外側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。
【0073】
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。また接続弁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。
【0074】
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。そして接続弁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。
【0075】
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。また、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。この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。また、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、また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。
【0076】
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。この無菌エア供給装置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。また、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おそれがない。
【0077】
（充填ノズル）
次に、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。
次に、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。
【0078】
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がオンになった場合、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がオフになった場合、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。
【0079】
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７（ａ）－（ｅ））。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８（ａ）－（ｃ））。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。
【0080】
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。
【0081】
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がオンになった場合、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がオフになった場合、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。
【0082】
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がオンになった場合、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がオフになった場合、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。
【0083】
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。
【0084】
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させることができる。
【0085】
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。
【0086】
（内容物充填方法）
次に、上述した内容物充填システム１０（図１）を用いた内容物充填方法について説明する。なお、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。
次に、上述した内容物充填システム１０（図１）を用いた内容物充填方法について説明する。なお、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。
【0087】
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。
【0088】
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。
【0089】
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。
【0090】
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６（ａ）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。
【0091】
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６（ｂ）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。そして、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。またエアリンス装置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。
【0092】
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。
【0093】
次に、図６（ｃ）－（ｅ）及び図７（ａ）－（ｅ）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７（ａ）－（ｅ）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。
【0094】
まず図７（ａ）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。また、充填バルブ４１はオフとなるとともに、ガスバルブ４２がオンとなっている。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。またスニフトバルブ４３はオフとなっている。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。
【0095】
次に、図７（ｂ）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。また、充填バルブ４１がオフとなるとともに、ガスバルブ４２がオンとなる。スニフトバルブ４３はオンとなっている。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６（ｃ）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。
【0096】
図７（ｂ）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。
【0097】
次に、図７（ｃ）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がオンとなるとともに、ガスバルブ４２がオフとなる。またスニフトバルブ４３はオンとなっている。ガスバルブ４２がオフとなることにより、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。また、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６（ｄ）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。
【0098】
図７（ｃ）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。
【0099】
続いて、図７（ｄ）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がオフとなるとともに、ガスバルブ４２がオンとなる。またスニフトバルブ４３はオンとなっている。ガスバルブ４２がオンとなることにより、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６（ｅ）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。
【0100】
図７（ｄ）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。
【0101】
次いで、図７（ｅ）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はオフであるとともに、ガスバルブ４２がオンとなっている。またスニフトバルブ４３はオフとなっている。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。
【0102】
図７（ａ）－（ｅ）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。また図７（ｂ）、（ｅ）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。
【0103】
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。
【0104】
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。
【0105】
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。
【0106】
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。
【0107】
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。
【0108】
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。また、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。
【0109】
また、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。
【0110】
また、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。
【0111】
また、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。また、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。
【0112】
また、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。また、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。
【0113】
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することができ、内容物充填システム１０の全体構成を簡単なものとすることができる。また、内容物充填システム１０の製造コストを低減することができる。
【0114】
（フィラーでの内容物充填方法の変形例）
次に、図８（ａ）－（ｃ）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８（ａ）－（ｃ）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。
次に、図８（ａ）－（ｃ）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８（ａ）－（ｃ）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。
【0115】
まず図８（ａ）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。また、充填バルブ４１はオフとなるとともに、ガスバルブ４２がオンとなっている。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。またスニフトバルブ４３はオフとなっている。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。
【0116】
図８（ａ）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。
【0117】
次に、図８（ｂ）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がオンとなるとともに、ガスバルブ４２がオフとなる。またスニフトバルブ４３はオフとなっている。ガスバルブ４２がオフとなることにより、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。
【0118】
図８（ｂ）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。
【0119】
続いて、図８（ｃ）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がオフとなるとともに、ガスバルブ４２がオンとなる。またスニフトバルブ４３はオフとなっている。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。
【0120】
図８（ｃ）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。
【0121】
図８（ａ）－（ｃ）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。
【0122】
図８（ａ）－（ｃ）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。
【0123】
また、図８（ａ）－（ｃ）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。
【0124】
（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。
次に、本実施の形態の各種変形例について説明する。
【0125】
図９（ａ）－（ｉ）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９（ａ）－（ｉ）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９（ａ）－（ｉ）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。
【0126】
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９（ａ）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９（ｂ）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９（ｃ）参照）。また無菌水リンス装置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９（ｄ）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９（ｅ）－（ｇ）参照）。
【0127】
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９（ｈ）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９（ｉ）参照）。
【0128】
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。なお、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。また、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。また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。
【0129】
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。
【0130】
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。
【符号の説明】
【0131】
１０ 内容物充填システム
１１ 容器殺菌装置
１２ 搬送ホイール
１４ エアリンス装置
１６ キャップ装着装置
２０ フィラー
３０ ボトル成形部
７１ 搬送ホイール
７２ 充填ノズル
７３ 内容物供給ライン
７４ ガス供給ライン
７５ 内容物充填タンク
７８ スニフトライン
９０ ボトル
１１ 容器殺菌装置
１２ 搬送ホイール
１４ エアリンス装置
１６ キャップ装着装置
２０ フィラー
３０ ボトル成形部
７１ 搬送ホイール
７２ 充填ノズル
７３ 内容物供給ライン
７４ ガス供給ライン
７５ 内容物充填タンク
７８ スニフトライン
９０ ボトル
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【手続補正書】
【提出日】2024-03-28
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項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、
前記不活性ガスは、窒素又はアルゴンである、内容物充填システム。
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、
前記不活性ガスは、窒素又はアルゴンである、内容物充填システム。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
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。
【請求項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。
【請求項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、
前記不活性ガスは、窒素又はアルゴンである、内容物充填方法。
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、
前記不活性ガスは、窒素又はアルゴンである、内容物充填方法。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【手続補正書】
【提出日】2024-05-15
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項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、不活性ガスを供給する不活性ガス供給部と、炭酸ガスを供給する炭酸供給部とが連結され、
前記フィラーにおいて、前記容器内に炭酸ガス及び不活性ガスのいずれかが選択的に充填され、
前記不活性ガスは、窒素又はアルゴンである、内容物充填システム。
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、不活性ガスを供給する不活性ガス供給部と、炭酸ガスを供給する炭酸供給部とが連結され、
前記フィラーにおいて、前記容器内に炭酸ガス及び不活性ガスのいずれかが選択的に充填され、
前記不活性ガスは、窒素又はアルゴンである、内容物充填システム。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項5】
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。
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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項8】
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、
前記不活性ガスは、窒素又はアルゴンであり、
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、
前記不活性ガス供給配管は、前記内容物が充填される内容物充填タンクには連結されていない、内容物充填システム。
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、
前記不活性ガスは、窒素又はアルゴンであり、
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、
前記不活性ガス供給配管は、前記内容物が充填される内容物充填タンクには連結されていない、内容物充填システム。
【請求項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。
【請求項10】
炭酸飲料と非炭酸飲料との両方を充填可能な内容物充填システムを用いて内容物を充填する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、不活性ガスを供給する不活性ガス供給部と、炭酸ガスを供給する炭酸供給部とが連結され、
前記フィラーにおいて、前記容器内に炭酸ガス及び不活性ガスのいずれかが選択的に充填され、
前記不活性ガスは、窒素又はアルゴンである、内容物充填方法。
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、不活性ガスを供給する不活性ガス供給部と、炭酸ガスを供給する炭酸供給部とが連結され、
前記フィラーにおいて、前記容器内に炭酸ガス及び不活性ガスのいずれかが選択的に充填され、
前記不活性ガスは、窒素又はアルゴンである、内容物充填方法。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【手続補正書】
【提出日】2024-07-04
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項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、不活性ガスを供給する不活性ガス供給部と、炭酸ガスを供給する炭酸供給部とが連結され、
前記フィラーにおいて、前記容器内に炭酸ガス及び不活性ガスのいずれかが選択的に直接充填され、
前記不活性ガスは、窒素又はアルゴンである、内容物充填システム。
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、不活性ガスを供給する不活性ガス供給部と、炭酸ガスを供給する炭酸供給部とが連結され、
前記フィラーにおいて、前記容器内に炭酸ガス及び不活性ガスのいずれかが選択的に直接充填され、
前記不活性ガスは、窒素又はアルゴンである、内容物充填システム。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項5】
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。
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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項8】
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、
前記不活性ガスは、窒素又はアルゴンであり、
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、前記容器に直接充填され、
前記不活性ガス供給配管は、前記内容物が充填される内容物充填タンクには連結されていない、内容物充填システム。
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、
前記不活性ガスは、窒素又はアルゴンであり、
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、前記容器に直接充填され、
前記不活性ガス供給配管は、前記内容物が充填される内容物充填タンクには連結されていない、内容物充填システム。
【請求項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。
【請求項10】
炭酸飲料と非炭酸飲料との両方を充填可能な内容物充填システムを用いて内容物を充填する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、不活性ガスを供給する不活性ガス供給部と、炭酸ガスを供給する炭酸供給部とが連結され、
前記フィラーにおいて、前記容器内に炭酸ガス及び不活性ガスのいずれかが選択的に直接充填され、
前記不活性ガスは、窒素又はアルゴンである、内容物充填方法。
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、不活性ガスを供給する不活性ガス供給部と、炭酸ガスを供給する炭酸供給部とが連結され、
前記フィラーにおいて、前記容器内に炭酸ガス及び不活性ガスのいずれかが選択的に直接充填され、
前記不活性ガスは、窒素又はアルゴンである、内容物充填方法。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。