特許 7406727 容器殺菌方法、容器殺菌装置および内容物充填システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-12-20

(45)【発行日】2023-12-28

(54)【発明の名称】容器殺菌方法、容器殺菌装置および内容物充填システム

(51)【国際特許分類】

   B65B 55/10 20060101AFI20231221BHJP

   B65B 55/04 20060101ALN20231221BHJP

【ＦＩ】

B65B55/10 F

B65B55/10 A

B65B55/10 B

B65B55/10 C

B65B55/10 E

B65B55/04 C

B65B55/04 K

【請求項の数】 25

(21)【出願番号】P 2020209457

(22)【出願日】2020-12-17

(65)【公開番号】P2022096386

(43)【公開日】2022-06-29

【審査請求日】2021-11-26

【前置審査】

(73)【特許権者】

【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】100202304

【弁理士】

【氏名又は名称】塙 和也

(72)【発明者】

【氏名】早川 睦

【審査官】佐藤 秀之

(56)【参考文献】

【文献】実開平０１－１３４００３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２００８－１３３０４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】独国特許出願公開第１０２０１６１２５７２１（ＤＥ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１８／１５１３０６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００６－１２４０３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１０７９９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５９－０７４０２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０７４４５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－２０６１５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】欧州特許出願公開第０２００８６６７（ＥＰ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６５Ｂ ５５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

内容物が充填される口部を有する容器を搬送する搬送工程と、
搬送されている前記容器内に、殺菌剤を噴霧するためのノズルを挿入するノズル挿入工程と、
前記ノズルが挿入された前記容器に対して前記殺菌剤を供給する殺菌剤供給工程とを備え、
前記ノズル挿入工程において、前記殺菌剤をノズルから噴霧させた状態で前記ノズルを前記容器内に挿入することにより、前記容器内を微陽圧にし、
前記殺菌剤供給工程において、前記ノズルから噴霧された前記殺菌剤を前記容器の前記口部から外部に吹き出させ、
前記ノズルの先端と前記ノズルの外面との間に、テーパー面が形成されており、
前記容器の前記口部は、ネジ部と、前記ネジ部下方に設けられ、前記口部のうち、最も大きい外径を有するサポートリングとを含み、
前記ノズルを前記容器内に挿入した際に、前記サポートリングは、垂直断面において、前記ノズルの前記先端から水平方向に沿って径方向外方に延びる第１仮想線と、前記ノズルの前記先端から前記テーパー面に沿って径方向外方に延びる第２仮想線との間に配置される、容器殺菌方法。

【請求項2】

前記ノズル挿入工程において、前記ノズルを前記容器内に挿入することにより、前記容器内の圧力は、１ｋＰａ以上２０ｋＰａ以下に保持される、請求項１に記載の容器殺菌方法。

【請求項3】

前記ノズルは、前記ノズルの先端を構成する小径部と、前記小径部よりも前記殺菌剤の流れ方向上流側に位置し、前記小径部よりも内径が大きい大径部と、前記大径部と前記小径部との間に位置し、前記殺菌剤の流れ方向下流側に向かうにつれて内径が徐々に小さくなる縮径部とを含む、請求項１または２に記載の容器殺菌方法。

【請求項4】

前記口部の内径をｄ１とし、前記ノズルの外径をＤ１とした場合に、
２ｍｍ≦ｄ１－Ｄ１≦２５ｍｍ
という関係を満たす、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の容器殺菌方法。

【請求項5】

前記ノズルには、前記ノズルから径方向に突出するフランジ部と、前記フランジ部の周縁から前記ノズルの先端側に突出する環状の壁部とが設けられており、前記ノズルを前記容器内に挿入した際に、前記壁部は、前記口部の外面の少なくとも一部を覆う、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の容器殺菌方法。

【請求項6】

前記壁部の内径をｄ２とし、前記口部の上端における前記口部の外径をＤ２とした場合に、
５ｍｍ≦ｄ２－Ｄ２≦３０ｍｍ
という関係を満たす、請求項５に記載の容器殺菌方法。

【請求項7】

前記殺菌剤供給工程において、前記サポートリングが下方から保持された状態で、前記容器に対して前記殺菌剤が供給される、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の容器殺菌方法。

【請求項8】

前記ノズル挿入工程の前および前記殺菌剤供給工程の後のうちの少なくとも一方に、前記容器の前記口部の天面に対して、前記ノズルから前記殺菌剤を噴霧する天面殺菌工程を更に備える、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の容器殺菌方法。

【請求項9】

前記天面殺菌工程において、前記口部の前記天面と前記ノズルの先端との間の距離は、２ｍｍ以上１００ｍｍ以下である、請求項８に記載の容器殺菌方法。

【請求項10】

前記天面殺菌工程において、前記ノズルから前記殺菌剤を噴霧する時間は、０．１秒以上５．０秒以下である、請求項８または９に記載の容器殺菌方法。

【請求項11】

前記ノズル挿入工程と前記殺菌剤供給工程との間に、前記容器を加熱する予備加熱工程を更に備える、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の容器殺菌方法。

【請求項12】

前記予備加熱工程において、前記容器は熱風または赤外線によって加熱される、請求項１１に記載の容器殺菌方法。

【請求項13】

内容物が充填される口部を有する容器を搬送する搬送機構と、
前記搬送機構によって搬送されている前記容器に対して殺菌剤を供給する供給部とを備え、
前記供給部は、前記殺菌剤を噴霧するためのノズルを有し、
前記ノズルは、前記殺菌剤を噴霧した状態で前記容器内に挿入されることにより、前記容器内を微陽圧にし、
前記容器内に挿入された前記ノズルから前記容器に対して前記殺菌剤を供給することにより、前記ノズルから噴霧された前記殺菌剤を前記容器の前記口部から外部に吹き出させ、
前記ノズルの先端と前記ノズルの外面との間に、テーパー面が形成されており、
前記容器の前記口部は、ネジ部と、前記ネジ部下方に設けられ、前記口部のうち、最も大きい外径を有するサポートリングとを含み、
前記ノズルを前記容器内に挿入した際に、前記サポートリングは、垂直断面において、前記ノズルの前記先端から水平方向に沿って径方向外方に延びる第１仮想線と、前記ノズルの前記先端から前記テーパー面に沿って径方向外方に延びる第２仮想線との間に配置される、容器殺菌装置。

【請求項14】

前記ノズルは、前記容器内の圧力を１ｋＰａ以上２０ｋＰａ以下に保持する、請求項１３に記載の容器殺菌装置。

【請求項15】

前記ノズルは、前記ノズルの先端を構成する小径部と、前記小径部よりも前記殺菌剤の流れ方向上流側に位置し、前記小径部よりも内径が大きい大径部と、前記大径部と前記小径部との間に位置し、前記殺菌剤の流れ方向下流側に向かうにつれて内径が徐々に小さくなる縮径部とを含む、請求項１３または１４に記載の容器殺菌装置。

【請求項16】

前記口部の内径をｄ１とし、前記ノズルの外径をＤ１とした場合に、
２ｍｍ≦ｄ１－Ｄ１≦２５ｍｍ
という関係を満たす、請求項１３乃至１５のいずれか一項に記載の容器殺菌装置。

【請求項17】

前記ノズルには、前記ノズルから径方向に突出するフランジ部と、前記フランジ部の周縁から前記ノズルの先端側に突出する環状の壁部とが設けられており、前記ノズルを前記容器内に挿入した際に、前記壁部は、前記口部の外面の少なくとも一部を覆う、請求項１３乃至１６のいずれか一項に記載の容器殺菌装置。

【請求項18】

前記壁部の内径をｄ２とし、前記口部の上端における前記口部の外径をＤ２とした場合に、
５ｍｍ≦ｄ２－Ｄ２≦３０ｍｍ
という関係を満たす、請求項１７に記載の容器殺菌装置。

【請求項19】

前記搬送機構は、前記容器を保持する保持部材を有し、前記保持部材は、前記サポートリングを下方から保持する、請求項１３乃至１８のいずれか一項に記載の容器殺菌装置。

【請求項20】

前記ノズルは、前記容器内に挿入された状態で前記容器に対して前記殺菌剤を供給するとともに、前記容器内に挿入されていない状態で前記容器の前記口部の天面に対して前記殺菌剤を噴霧する、請求項１３乃至１９のいずれか一項に記載の容器殺菌装置。

【請求項21】

前記ノズルが前記天面に対して前記殺菌剤を噴霧する際、前記口部の前記天面と前記ノズルの先端との間の距離は、２ｍｍ以上１００ｍｍ以下である、請求項２０に記載の容器殺菌装置。

【請求項22】

前記ノズルが前記天面に対して前記殺菌剤を噴霧する時間は、０．１秒以上５．０秒以下である、請求項２０または２１に記載の容器殺菌装置。

【請求項23】

前記供給部は、前記容器に対して前記殺菌剤を供給する前に、前記容器を加熱する、請求項１３乃至２２のいずれか一項に記載の容器殺菌装置。

【請求項24】

前記供給部は、熱風または赤外線によって前記容器を加熱する、請求項２３に記載の容器殺菌装置。

【請求項25】

請求項１３乃至２４のいずれか一項に記載の容器殺菌装置と、
前記容器内に内容物を充填する充填装置と、
前記容器をキャップにより閉栓するキャップ装着装置とを備える、内容物充填システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、容器殺菌方法、容器殺菌装置および内容物充填システムに関する。

【背景技術】

【0002】

殺菌された容器（ＰＥＴボトル）に殺菌された内容物を無菌環境下で充填し、その後、容器をキャップによって閉栓する無菌充填システム（アセプティック充填システム）が知られている。

【0003】

具体的には、無菌充填システムにおいて、成形した容器を無菌充填システムに供給し、無菌充填システム内で、容器に殺菌剤としての過酸化水素水溶液をスプレーする。その後、これを乾燥して容器を殺菌し、次いで、容器に内容物を無菌充填する。容器を殺菌する殺菌方法としては、例えば、ノズルをＰＥＴ製ボトル内に挿入したうえで、ＰＥＴ製ボトルを殺菌する殺菌方法が知られている（例えば特許文献１参照）。

【0004】

ところで、容器を殺菌する際には、短時間で効率よく殺菌することが求められている。この場合、短時間で効率よく容器の温度を向上させることが求められている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特許第４０１２６５３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本開示はこのような点を考慮してなされたものであり、容器の温度を効率よく向上させることにより、容器を効率良く殺菌することが可能な、容器殺菌方法、容器殺菌装置および内容物充填システム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】

【0007】

本開示の一実施の形態による容器殺菌方法は、内容物が充填される口部を有する容器を搬送する搬送工程と、搬送されている前記容器内に、殺菌剤を噴霧するためのノズルを挿入するノズル挿入工程と、前記ノズルが挿入された前記容器に対して前記殺菌剤を供給する殺菌剤供給工程とを備え、前記ノズル挿入工程において、前記ノズルを前記容器内に挿入することにより、前記容器内を微陽圧にする、容器殺菌方法である。

【0008】

本開示の一実施の形態による容器殺菌方法において、前記ノズル挿入工程において、前記ノズルを前記容器内に挿入することにより、前記容器内の圧力は、１ｋＰａ以上２０ｋＰａ以下に保持されてもよい。

【0009】

本開示の一実施の形態による容器殺菌方法において、前記ノズル挿入工程において、前記ノズルを前記容器内に挿入することにより、前記ノズル内の圧力を０．０１ｋＰａ以上２．０ｋＰａ以下上昇させてもよい。

【0010】

本開示の一実施の形態による容器殺菌方法において、前記ノズルは、前記ノズルの先端を構成する小径部と、前記小径部よりも前記殺菌剤の流れ方向上流側に位置し、前記小径部よりも内径が大きい大径部と、前記大径部と前記小径部との間に位置し、前記殺菌剤の流れ方向下流側に向かうにつれて内径が徐々に小さくなる縮径部とを含んでいてもよい。

【0011】

本開示の一実施の形態による容器殺菌方法において、前記口部の内径をｄ１とし、前記ノズルの外径をＤ１とした場合に、
２ｍｍ≦ｄ１－Ｄ１≦２５ｍｍ
という関係を満たしていてもよい。

【0012】

本開示の一実施の形態による容器殺菌方法において、前記ノズルには、前記ノズルから径方向に突出するフランジ部と、前記フランジ部の周縁から前記ノズルの先端側に突出する環状の壁部とが設けられており、前記ノズルを前記容器内に挿入した際に、前記壁部は、前記口部の外面の少なくとも一部を覆っていてもよい。

【0013】

本開示の一実施の形態による容器殺菌方法において、前記壁部の内径をｄ２とし、前記口部の上端における前記口部の外径をＤ２とした場合に、
５ｍｍ≦ｄ２－Ｄ２≦３０ｍｍ
という関係を満たしていてもよい。

【0014】

本開示の一実施の形態による容器殺菌方法において、前記ノズルの先端と前記ノズルの外面との間に、テーパー面が形成されていてもよい。

【0015】

本開示の一実施の形態による容器殺菌方法において、前記容器の前記口部は、ネジ部と、ネジ部下方に設けられたサポートリングとを含み、前記ノズルを前記容器内に挿入した際に、前記サポートリングは、垂直断面において、前記ノズルの先端から水平方向に沿って径方向外方に延びる第１仮想線と、前記ノズルの先端から前記テーパー面に沿って径方向外方に延びる第２仮想線との間に配置されてもよい。

【0016】

本開示の一実施の形態による容器殺菌方法において、前記殺菌剤供給工程において、前記サポートリングが下方から保持された状態で、前記容器に対して前記殺菌剤が供給されてもよい。

【0017】

本開示の一実施の形態による容器殺菌方法において、前記ノズル挿入工程の前および前記殺菌剤供給工程の後のうちの少なくとも一方に、前記容器の前記口部の天面に対して、前記ノズルから前記殺菌剤を噴霧する天面殺菌工程を更に備えていてもよい。

【0018】

本開示の一実施の形態による容器殺菌方法において、前記天面殺菌工程において、前記口部の前記天面と前記ノズルの先端との間の距離は、２ｍｍ以上１００ｍｍ以下であってもよい。

【0019】

本開示の一実施の形態による容器殺菌方法において、前記天面殺菌工程において、前記ノズルから前記殺菌剤を噴霧する時間は、０．１秒以上５．０秒以下であってもよい。

【0020】

本開示の一実施の形態による容器殺菌方法において、前記ノズル挿入工程と前記殺菌剤供給工程との間に、前記容器を加熱する予備加熱工程を更に備えていてもよい。

【0021】

本開示の一実施の形態による容器殺菌方法において、前記予備加熱工程において、前記容器は熱風または赤外線によって加熱されてもよい。

【0022】

本開示の一実施の形態による容器殺菌装置は、内容物が充填される口部を有する容器を搬送する搬送機構と、前記搬送機構によって搬送されている前記容器に対して殺菌剤を供給する供給部とを備え、前記供給部は、前記殺菌剤を噴霧するためのノズルを有し、前記ノズルは、前記容器内に挿入されることにより、前記容器内を微陽圧にする、容器殺菌装置である。

【0023】

本開示の一実施の形態による容器殺菌装置において、前記ノズルは、前記容器内の圧力を１ｋＰａ以上２０ｋＰａ以下に保持してもよい。

【0024】

本開示の一実施の形態による容器殺菌装置において、前記ノズルを前記容器内に挿入することにより、前記ノズル内の圧力を０．０１ｋＰａ以上２．０ｋＰａ以下上昇させてもよい。

【0025】

本開示の一実施の形態による容器殺菌装置において、前記ノズルは、前記ノズルの先端を構成する小径部と、前記小径部よりも前記殺菌剤の流れ方向上流側に位置し、前記小径部よりも内径が大きい大径部と、前記大径部と前記小径部との間に位置し、前記殺菌剤の流れ方向下流側に向かうにつれて内径が徐々に小さくなる縮径部とを含んでいてもよい。

【0026】

本開示の一実施の形態による容器殺菌装置において、前記口部の内径をｄ１とし、前記ノズルの外径をＤ１とした場合に、
２ｍｍ≦ｄ１－Ｄ１≦２５ｍｍ
という関係を満たしていてもよい。

【0027】

本開示の一実施の形態による容器殺菌装置において、前記ノズルには、前記ノズルから径方向に突出するフランジ部と、前記フランジ部の周縁から前記ノズルの先端側に突出する環状の壁部とが設けられており、前記ノズルを前記容器内に挿入した際に、前記壁部は、前記口部の外面の少なくとも一部を覆っていてもよい。

【0028】

本開示の一実施の形態による容器殺菌装置において、前記壁部の内径をｄ２とし、前記口部の上端における前記口部の外径をＤ２とした場合に、
５ｍｍ≦ｄ２－Ｄ２≦３０ｍｍ
という関係を満たしていてもよい。

【0029】

本開示の一実施の形態による容器殺菌装置において、前記ノズルの先端と前記ノズルの外面との間に、テーパー面が形成されていてもよい。

【0030】

本開示の一実施の形態による容器殺菌装置において、前記容器の前記口部は、ネジ部と、ネジ部下方に設けられたサポートリングとを含み、前記ノズルを前記容器内に挿入した際に、前記サポートリングは、垂直断面において、前記ノズルの先端から水平方向に沿って径方向外方に延びる第１仮想線と、前記ノズルの先端から前記テーパー面に沿って径方向外方に延びる第２仮想線との間に配置されてもよい。

【0031】

本開示の一実施の形態による容器殺菌装置において、前記搬送機構は、前記容器を保持する保持部材を有し、前記保持部材は、前記サポートリングを下方から保持してもよい。

【0032】

本開示の一実施の形態による容器殺菌装置において、前記ノズルは、前記容器内に挿入された状態で前記容器に対して前記殺菌剤を供給するとともに、前記容器内に挿入されていない状態で前記容器の前記口部の天面に対して前記殺菌剤を噴霧してもよい。

【0033】

本開示の一実施の形態による容器殺菌装置において、前記ノズルが前記天面に対して前記殺菌剤を噴霧する際、前記口部の前記天面と前記ノズルの先端との間の距離は、２ｍｍ以上１００ｍｍ以下であってもよい。

【0034】

本開示の一実施の形態による容器殺菌装置において、前記ノズルが前記天面に対して前記殺菌剤を噴霧する時間は、０．１秒以上５．０秒以下であってもよい。

【0035】

本開示の一実施の形態による容器殺菌装置において、前記供給部は、前記容器に対して前記殺菌剤を供給する前に、前記容器を加熱してもよい。

【0036】

本開示の一実施の形態による容器殺菌装置において、前記供給部は、熱風または赤外線によって前記容器を加熱してもよい。

【0037】

本開示の一実施の形態による内容物充填システムは、一実施の形態による容器殺菌装置と、前記容器内に内容物を充填する充填装置と、前記容器をキャップにより閉栓するキャップ装着装置とを備える、内容物充填システムである。

【発明の効果】

【0038】

本開示によれば、容器の温度を効率よく向上させることにより、容器を効率良く殺菌することができる。

【図面の簡単な説明】

【0039】

【図1】図１は、本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である。

【図2】図２は、本実施の形態による容器殺菌装置を示す概略断面図である。

【図3】図３は、本実施の形態による容器殺菌装置を示す概略平面図である。

【図4】図４は、本実施の形態による容器殺菌装置のノズルを拡大して示す概略正面図である。

【図5】図５は、本実施の形態による容器殺菌装置のノズルとボトルとの関係を説明する断面図である。

【図6】図６は、本実施の形態による内容物充填システムを用いた内容物充填方法を示すフローチャートである。

【図7】図７は、本実施の形態による内容物充填システムを用いた内容物充填方法を示す概略正面図である。

【図8】図８は、本実施の形態による内容物充填システムを用いた内容物充填方法の変形例を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0040】

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１乃至図７は本発明の一実施の形態を示す図である。

【0041】

（内容物充填システム）
まず、図１により、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、アセプティック充填システム）について説明する。

【0042】

図１に示す内容物充填システム１０は、内容物が充填される口部１１０（図４参照）を有するボトル（容器）１００に対して飲料等の内容物を充填するシステムである。ボトル１００は、合成樹脂材料を射出成形して製作したプリフォームを二軸延伸ブロー成形することにより作製することができる。なお、ボトル１００は、ダイレクトブロー成形により作製されてもよい。ボトル１００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、また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、容器としてボトルを用いる場合を例にとって説明する。

【0043】

図１に示すように、内容物充填システム１０は、ボトル成形部３０と、殺菌装置（容器殺菌装置）１１と、エアリンス装置１４と、無菌水リンス装置１５と、充填装置（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２２とを備えている。これらボトル成形部３０、殺菌装置１１、エアリンス装置１４、無菌水リンス装置１５、充填装置２０、キャップ装着装置１６および製品ボトル搬出部２２は、ボトル１００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、後述する調整搬送部５、殺菌装置１１、エアリンス装置１４、無菌水リンス装置１５、充填装置２０およびキャップ装着装置１６の間には、これらの装置間でボトル１００を搬送する複数の搬送ホイール１２が設けられている。

【0044】

ボトル成形部３０は、外部からプリフォーム１００ａを順次受け入れ、ボトル１００の成形を経て、成形されたボトル１００を殺菌装置１１へ向けて搬送して供給するものである。このように、ボトル成形部３０が、プリフォーム１００ａを受け入れるとともにボトル１００の成形を行うように構成されていることにより、内容物充填システム１０において、プリフォーム１００ａの供給からボトル１００の成形を経て、ボトル１００への内容物の充填および閉栓に至る工程を連続して行うようにすることができる。この場合、外部から内容物充填システム１０まで、容積の大きいボトル１００の形態ではなく容積の小さいプリフォーム１００ａの形態で運搬することができるので、運送費を低減することができる。

【0045】

ボトル成形部３０は、プリフォーム１００ａを搬送するプリフォーム搬送部３１と、プリフォーム１００ａに対してブロー成形を施すことによりボトル１００を成形するブロー成形部３２と、成形されたボトル１００を搬送するボトル搬送部３３と、を有している。

【0046】

このうち、プリフォーム搬送部３１は、プリフォーム供給装置１からプリフォーム供給コンベア２を介して供給されるプリフォーム１００ａを受け取る受取部３４と、受取部３４からプリフォーム１００ａを受け取り、搬送しながらプリフォーム１００ａを加熱する加熱部３５と、加熱部３５により加熱されたプリフォーム１００ａを受け取り、ブロー成形部３２に受け渡す受渡部３６と、を含んでいる。このうち、受取部３４には、プリフォーム１００ａを殺菌するためのプリフォーム殺菌装置３４ａが設けられている。このプリフォーム殺菌装置３４ａにより、過酸化水素水溶液のミスト又はガスがプリフォーム１００ａに吹き付けられ、プリフォーム１００ａが殺菌されるようになっている（予備殺菌）。

【0047】

プリフォーム１００ａ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よく、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。

【0048】

加熱部３５には、プリフォーム１００ａ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１００ａ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１００ａ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。

【0049】

ブロー成形部３２は、図示しない金型を含んでおり、この金型を用いてプリフォーム１００ａに対してブロー成形を施すことにより、ボトル１００が成形される。

【0050】

また、ボトル成形部３０と、殺菌装置１１との間に、ボトル成形部３０のボトル搬送部３３からボトル１００を受け取り、殺菌装置１１へボトル１００を受け渡す調整搬送部５が設けられている。この調整搬送部５の少なくとも一部は、後述する雰囲気遮断チャンバ７０ｂ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５は、後述する成形部チャンバ７０ａと後述する雰囲気遮断チャンバ７０ｂ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５の少なくとも一部が内部に収容される雰囲気遮断チャンバ７０ｂが設けられていることにより、後述する殺菌剤噴霧チャンバ７０ｃ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、ボトル成形部３０を収容する後述する成形部チャンバ７０ａに流入する不具合を抑制することができる。

【0051】

ここで、図示された例においては、調整搬送部５とボトル成形部３０のボトル搬送部３３との間には、単一の搬送ホイール１２が設けられている。すなわち、ボトル成形部３０のブロー成形部３２と殺菌装置１１との間には、ボトル成形部３０のボトル搬送部３３、単一の搬送ホイール１２および調整搬送部５が設けられている。これにより、調整搬送部５とボトル成形部３０のボトル搬送部３３との間に、複数の搬送ホイール１２が設けられている場合と比較して、内容物充填システム１０をコンパクトにすることができる。なお、図示はしないが、ボトル成形部３０のブロー成形部３２と殺菌装置１１との間に、調整搬送部５のみが設けられていてもよい。この場合、内容物充填システム１０を更にコンパクトにすることができる。

【0052】

殺菌装置１１は、殺菌剤をボトル１００に噴射することにより、ボトル１００内を殺菌するものである。これにより、内容物の充填前に殺菌剤によってボトル１００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。殺菌装置１１においては、過酸化水素水溶液のミスト又はガスが生成され、ミスト又はガスがボトル１００の内外面に噴霧される。このようにボトル１００が過酸化水素水溶液のミスト又はガスで殺菌されるので、ボトル１００の内外面がムラなく殺菌される。

【0053】

エアリンス装置１４は、ボトル１００に無菌の加熱エア又は常温エアを供給することにより、過酸化水素の活性化を行いつつ、ボトル１００内から異物、過酸化水素等を除去するものである。また、必要に応じて、常温の無菌化されたエアに、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１００に供給しても良い。なお、エアリンス装置１４の構成は、後述するような図２に示す殺菌装置１１と略同一の構成としても良い。

【0054】

無菌水リンス装置１５は、殺菌剤である過酸化水素により殺菌されたボトル１００に対して、無菌の１５℃～８５℃の水による洗浄を行うものである。これによりボトル１００に付着した過酸化水素を洗い流し、且つ異物が除去される。

【0055】

充填装置２０は、ボトル１００の口部１１０からボトル１００内へ、予め殺菌処理された内容物を充填するものである。この充填装置２０において、空の状態のボトル１００に対して内容物が充填される。この充填装置２０において、複数のボトル１００が回転搬送されながら、ボトル１００の内部へ内容物が充填される。

【0056】

キャップ装着装置１６は、ボトル１００の口部１１０にキャップ８０を装着することにより、ボトル１００を閉栓するものである。キャップ装着装置１６において、ボトル１００の口部１１０はキャップ８０により閉じられ、ボトル１００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１００が回転（公転）しながらその口部１１０にキャップ８０が装着される。このようにして、ボトル１００の口部１１０にキャップ８０を装着することにより、製品ボトル１０１が得られる。

【0057】

キャップ８０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（後述）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８０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８０がキャップ装着装置１６に向かう途中で、過酸化水素のミスト又はガスがキャップ８０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。

【0058】

製品ボトル搬出部２２は、キャップ装着装置１６でキャップ８０を装着された製品ボトル１０１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ものである。

【0059】

なお、内容物充填システム１０は、成形部チャンバ７０ａと、雰囲気遮断チャンバ７０ｂと、殺菌剤噴霧チャンバ７０ｃと、第１殺菌剤除去チャンバ７０ｄと、第２殺菌剤除去チャンバ７０ｅと、無菌チャンバ７０ｆと、出口チャンバ７０ｇとを有している。このうち成形部チャンバ７０ａの内部に、ボトル成形部３０のブロー成形部３２が収容され、雰囲気遮断チャンバ７０ｂの内部に、調整搬送部５の少なくとも一部が収容されている。

【0060】

ここで、雰囲気遮断チャンバ７０ｂの内部に、カメラが設けられていてもよい。そして、カメラを用いることにより、ボトル１００が成形上問題ないかどうかを検査しても良い。また、雰囲気遮断チャンバ７０ｂの内部に、温度計が設けられていてもよい。そして、この温度計によって、殺菌前のボトル１００の温度が測定されても良い。ここで、ボトル１００の温度は、ボトル１００の殺菌効率を左右する重要な要素の１つである。すなわち、ボトル１００の温度を適切な温度に保つことにより、ボトル１００の殺菌効率を向上させることができる。このため、温度計によって、殺菌前のボトル１００の温度を測定することにより、殺菌時のボトル１００の温度を適切な温度に保つことができ、ボトル１００の殺菌効率を向上させることができる。

【0061】

また、殺菌剤噴霧チャンバ７０ｃの内部に殺菌装置１１が収容され、第１殺菌剤除去チャンバ７０ｄの内部にエアリンス装置１４が収容され、第２殺菌剤除去チャンバ７０ｅの内部に無菌水リンス装置１５が収容されている。このうち殺菌剤噴霧チャンバ７０ｃには、殺菌剤噴霧チャンバ７０ｃ内の圧力を測定する圧力計７１（図２参照）が取り付けられている。

【0062】

さらに、無菌チャンバ７０ｆの内部に、上述した充填装置２０およびキャップ装着装置１６が収容され、出口チャンバ７０ｇの内部に、製品ボトル搬出部２２が収容されている。このうち、少なくとも無菌チャンバ７０ｆの内部には、充填環境の内圧を測定する圧力計(図示せず)が取り付けられている。なお、成形部チャンバ７０ａ、雰囲気遮断チャンバ７０ｂ、第１殺菌剤除去チャンバ７０ｄ、第２殺菌剤除去チャンバ７０ｅおよび／または出口チャンバ７０ｇにも、内圧を測定する圧力計が取り付けられていても良い。

【0063】

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７０ｃ、第１殺菌剤除去チャンバ７０ｄ、第２殺菌剤除去チャンバ７０ｅ、無菌チャンバ７０ｆおよび出口チャンバ７０ｇの内部は無菌状態に保持される。なお、図示された例においては、殺菌装置１１とエアリンス装置１４との間に設けられた搬送ホイール１２、およびエアリンス装置１４と無菌水リンス装置１５との間に設けられた搬送ホイール１２は、それぞれチャンバ壁１２ａに囲まれた無菌状態の空間内に配置されていてもよい。また、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。

【0064】

次に、図２により、本実施の形態による殺菌装置（容器殺菌装置）１１について、詳細に説明する。図２は、殺菌装置１１を示す概略断面図である。図２に示すように、殺菌装置１１は、ボトル１００を搬送する搬送機構４０と、搬送機構４０によって搬送されているボトル１００に対して殺菌剤を供給する供給部５０とを備えている。本実施の形態では、搬送機構４０は、回転可能なホイール４１と、ホイール４１に連結され、ボトル１００を保持しながら搬送するグリッパ（保持部材）４２と、を有している。

【0065】

このうちホイール４１は、所定の駆動源からの動力で回転するように構成されており、機台４３上に起立する旋回軸４４に水平に取り付けられている。ホイール４１の盤面からは支柱４５が上方に伸びており、支柱４５の上端に、供給部５０の後述するマニホルド５２が連結されている。

【0066】

また、ホイール４１の盤面からは他の支柱４８が上方に伸び、この支柱４８の上部にボトル１００のグリッパ４２が取り付けられている。支柱４８及びグリッパ４２は所定のピッチでホイール４１の回りに多数配置される。多数のグリッパ４２は支柱４８を介してホイール４１に連結され、ホイール４１の回転と共に回転する。また、ホイール４１の周囲には、グリッパ４２に保持されたボトル１００の通り道を囲むようにトンネル４９が設けられる。このトンネル４９内には、後述するノズル９０から噴霧された殺菌剤が滞留しており、トンネル４９内をボトル１００が通過することにより、ボトル１００の外面が満遍なく殺菌されるようになっている。

【0067】

なお、トンネル４９を設けることにより、効率的にボトル１００の外面を殺菌することが可能であるが、トンネル４９が設けられていなくてもよい。例えば、ホイール４１と、当該ホイール４１の両隣に配置されたホイール（図１に示す例においては、殺菌装置１１の両隣に配置された搬送ホイール１２）との間にチャンバ壁を設け、チャンバ壁によって、容積がコンパクトな空間を形成することにより、ボトル１００の外面を効率的に殺菌することも可能である。

【0068】

次に、殺菌装置１１の供給部５０について説明する。供給部５０は、ボトル１００の少なくとも内面に対して殺菌剤を供給するものである。なお、供給部５０は、ボトル１００の内外面に対して殺菌剤を供給してもよい。この供給部５０は、殺菌剤を噴霧するためのノズル９０を有している。このノズル９０は、ノズル９０は上下方向に移動可能な態様で上記支柱４８に取り付けられ、その先端９０ａ（図４および図５参照）の開口がグリッパ４２に保持されたボトル１００の口部１１０（図４および図５参照）に正対する。そして、ノズル９０は、上下方向に移動することにより、ボトル１００内に挿入されるように構成されている。このような構成により、ホイール４１が回転すると、ノズル９０はグリッパ４２に保持されたボトル１００と共に旋回軸４４の回りを旋回し、搬送機構４０のグリッパ４２によって搬送されているボトル１００と同期して移動しながら殺菌剤（過酸化水素ガス）をボトル１００に吹き付けるようになっている。

【0069】

ところで、グリッパ（保持部材）４２は、ボトル１００のサポートリング１１２を下方から保持することが好ましい。すなわち、グリッパ４２は、サポートリング１１２よりも下方に位置する部分を把持することが好ましい。ここで、ノズル９０が降下し、ボトル１００内に殺菌剤が吹き込まれた際、殺菌剤の風圧によりボトル１００が下方に押圧される。このため、グリッパ４２がサポートリング１１２よりも下方の部分を把持することにより、殺菌剤の供給風量を上げることによって、ボトル１００の内圧を高めた場合であっても、ボトル１００の水平位置が下方にずれてしまうことを抑制することができる。このため、ボトル１００を問題なく次のホイールへ受け渡すことが可能になる。

【0070】

また、供給部５０は、過酸化水素ガスが流入するマニホルド５２を有している。マニホルド５２の上部中央からは旋回軸４４の軸心の延長線上で導管５３が上方に伸び、この導管５３が機台４３に連結される殺菌剤噴霧チャンバ７０ｃのフレーム部材にベアリング５４を介して保持される。これにより、マニホルド５２はホイール４１と一体で旋回軸４４の回りを回転可能である。

【0071】

マニホルド５２の回りからは各グリッパ４２に向って過酸化水素ガスの供給管５５がそれぞれ伸び、各供給管５５の先端に上述したノズル９０が取り付けられている。

【0072】

マニホルド５２の導管５３の上端には、シール部材５６を介して導管５７が接続されている。導管５３はマニホルド５２と一体で導管５７に対して回転し、シール部材５６が両管５３、５７の接続部からの過酸化水素ガスの漏れを防止する。導管５７には、導管５７内の過酸化水素ガスの通過を制御するバルブ５８ａが取り付けられている。また、導管５７には、ノズル９０内の圧力を測定するための圧力計Ｐ、過酸化水素ガスの濃度を測定する濃度計Ｃ、過酸化水素ガスの温度を測定する温度計Ｔおよび過酸化水素ガスの風量を測定する風量計Ｆが取り付けられている。

【0073】

導管５７の上流側にはブロア６０、ＨＥＰＡ（High Efficiency Particulate Air Filter）フィルタ６１及び電熱器６２で構成されるガス供給装置が設けられる。電熱器６２の前後の一方又は両方には、過酸化水素添加装置６３が組み込まれている。過酸化水素添加装置６３が電熱器６２よりも下流側に設置される場合は、過酸化水素添加装置６３は、過酸化水素をガスの状態で配管に添加すると良い。配管に添加される過酸化水素がガス状態でないと、過酸化水素のボトル１００における残留値が増加する傾向にある。一方、過酸化水素添加装置６３が電熱器６２よりも上流側に設置される場合は、過酸化水素転科装置３は、過酸化水素をスプレー等の液状で配管内に添加しても良い。その場合、電熱器６２の設定温度は、供給する殺菌剤の沸点以上にすることが好ましいが、ボトル１００の殺菌強度に応じて１００℃以上（好ましくは１３０℃以上）にしても良い。また、過酸化水素添加装置６３の更に上流側に別の電熱器を設け、無菌のホットエア（８０℃以上）に対して液状の過酸化水素をスプレーしても良い。または、過酸化水素添加装置６３は、電熱器６２の前後両方に組み込んでも良い。

【0074】

ここで、ボトル１００の材質がＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）の場合、過酸化水素が吸着しやすく残留値が増加しやすいが、材質がＨＤＰＥ（高密度ポリエチレン）の場合、過酸化水素の吸着量は１／５～１／２０と極めて少ない。そのため、ボトル１００の材質がＨＤＰＥ（高密度ポリエチレン）の場合、過酸化水素水をガス化させ無菌エアに添加する方式だけでなく、過酸化水素水をスプレーし、混気する方式を採用しても良い。この過酸化水素ガスは、導管５７を通ってマニホルド５２内に供給され、供給管５５を介してノズル９０からボトル１００へと吹き出し、ボトル１００を殺菌する。殺菌剤は過酸化水素を１％以上含むものであっても良い。３５％の過酸化水素水をエタノールで希釈したものを用いても良い。

【0075】

なお、殺菌剤として、過酸化水素を使用した場合、過酸化水素成分中に含まれる安定剤が導管５７内に蓄積する。このため、導管５７内に蓄積した安定剤によるノズル９０の詰まりを防止するために、供給部５０に水、アルカリ、酸等の洗浄液を流し、供給部５０をＣＩＰ（Cleaning In Place）できる構造にすると良い。図示された例においては、バルブ５８ａの上流側にＣＩＰ用の導管６４と、導管６４内の洗浄液の通過を制御するバルブ５８ｂが取り付けられている。なお、ＣＩＰ用の導管６４は、過酸化水素添加装置６３の前後の一方又は両方に取り付けられていてもよく、あるいは、ＣＩＰ用の導管６４は過酸化水素添加装置６３に直接取り付けられていても良い。一方、ＣＩＰで用いる薬液がブロア６０、ＨＥＰＡフィルタ６１及び電熱器６２と接触することを抑制するために、当該薬液が上流側へ流れないようにすることが好ましい。例えば、この場合、ブロア６０等の機器と、ＣＩＰ用の導管６４との間にバルブを設けると良い。

【0076】

次に、供給部５０のノズル９０についてより詳細に説明する。本実施の形態によるノズル９０は、ボトル１００内に挿入されることにより、ボトル１００内を微陽圧にするように構成されている。この場合、ノズル９０をボトル１００内に挿入することにより、ノズル９０に連結された導管５７内の静圧と、ボトル１００内の圧力とがほぼ同一になる。このため、ノズル９０をボトル１００内に挿入することによってボトル１００内を微陽圧にした場合、導管５７内の静圧が高まり、ノズル９０から噴霧された殺菌剤がボトル１００の口部１１０から外部に吹き出す際の流速を速くすることができる。これにより、ノズル９０から殺菌剤をボトル１００内に噴霧した場合に、ボトル１００の温度を効率よく向上させることができる。なお、上述したように、ボトル１００内の圧力は、導管５７内の静圧とほぼ同一になる。このため、導管５７に取り付けられた圧力計Ｐにより、ボトル１００内の圧力を測定することができる。

【0077】

ノズル９０は、ボトル１００内の圧力を１ｋＰａ以上２０ｋＰａ以下に保持する。ノズル９０がボトル１００内の圧力を１ｋＰａ以上に保持することにより、ノズル９０から噴霧された殺菌剤がボトル１００の口部１１０から外部に吹き出す際の流速をより速くすることができ、ボトル１００の温度をより効果的に向上させることができる。また、ノズル９０がボトル１００内の圧力を２０ｋＰａ以下に保持することにより、ボトル１００を薄肉化した場合であっても、ボトル１００が変形してしまうことを抑制することができる。

【0078】

また、この際、ノズル９０をボトル１００内に挿入することにより、ノズル９０内の圧力を０．０１ｋＰａ以上２．０ｋＰａ以下（好ましくは、０.０５ｋＰａ以上１．５ｋＰａ以下）上昇させる。すなわち、ノズル９０をボトル１００内に挿入することにより、導管５７内の静圧を０．０１ｋＰａ以上２．０ｋＰａ以下（好ましくは、０.０５ｋＰａ以上１．５ｋＰａ以下）上昇させる。ノズル９０内の圧力を０．０１ｋＰａ以上上昇させることにより、ノズル９０から噴霧された殺菌剤がボトル１００の口部１１０から外部に吹き出す際の流速をより速くすることができ、ボトル１００の温度をより効果的に向上させることができる。また、ノズル９０内の圧力の上昇を２．０ｋＰａ以下とすることにより、ノズル９０から殺菌剤を噴霧した際に、ボトル１００が変形してしまうことを抑制することができる。

【0079】

ここで、殺菌装置１１において、複数のノズル９０のうち、ボトル１００の内部に挿入されているノズル９０の割合は、５６％以上８６％以下であってもよい。言い換えれば、図３に示すように、搬送機構４０によって搬送されるボトル１００のうち、ノズル９０が内部に挿入されているボトル１００の軌跡が円弧を形成する扇形（梨地で示す領域）の中心角（言い換えれば、一のノズル９０がボトル１００の内部に挿入した状態で回転する回転角度）θ１は、２００°以上３１０°以下であることが好ましい。中心角θ１が２００°以上であることにより、ボトル１００内に挿入されるノズル９０の個数を多くすることができる。これにより、導管５７内の静圧を効果的に上昇させることができる。また、中心角θ１が、３１０°以下であることにより、殺菌装置１１にボトル１００を受け渡す搬送ホイール１２と、殺菌装置１１からボトル１００を受け取る搬送ホイール１２とが干渉したり、いわゆる容器振れによる受け渡し不良を無くすことができる。なお、本明細書中「容器振れ」とは、ノズル９０から吹き付けられる殺菌剤によって、ボトル１００が振れてしまうことを意味する。

【0080】

また、図４に示すように、ノズル９０は、ノズル９０の先端９０ａを構成する小径部９１と、小径部９１よりも殺菌剤の流れ方向上流側に位置し、小径部９１よりも内径が大きい大径部９２と、大径部９２と小径部９１との間に位置し、殺菌剤の流れ方向下流側に向かうにつれて内径が徐々に小さくなる縮径部９３とを含んでいる。これにより、ノズル９０から吹き付けられる殺菌剤の流速を速くすることができる。

【0081】

ここで、小径部９１の内径ｄｎ１は、例えば、２ｍｍ以上１５ｍｍ以下であってもよく、好ましくは３ｍｍ以上１０ｍｍ以下であってもよい。小径部９１の内径ｄｎ１が２ｍｍ以上であることにより、ノズル９０から噴霧された殺菌剤をボトル１００の内面のみならず外面に対しても効率的に付着させることができる。このため、ボトル１００の内面のみならず、ボトル１００の外面も殺菌することができる。また、小径部９１の内径ｄｎ１が１５ｍｍ以下であることにより、殺菌剤をボトル１００の内面に対して効果的に吹き付けることができ、後述するように、ボトル１００を所望の温度に加熱しながら殺菌することができる。また、大径部９２の内径ｄｎ２は、例えば、５ｍｍ以上３０ｍｍ以下であってもよい。

【0082】

また、ノズル９０の小径部９１の長さは５ｍｍ以上４００ｍｍ以下であることが好ましい。小径部９１の長さが５ｍｍ以上であることにより、殺菌剤ガスの推進力を良好に保つことができる。また、小径部９１の長さが４００ｍｍ以下であることにより、ノズル９０の長さが長くなり過ぎることを抑制することができ、ノズル９０の昇降時間を短縮することが可能となる。このため、ノズル９０が下がりきった状態を少しでも長く維持することが可能となる。ここで、ボトル１００の内圧と、ノズル９０に連結された導管５７内の静圧とは、ノズル９０が下がりきった状態で、それぞれ最大になる。このため、小径部９１の長さが４００ｍｍ以下であることにより、ボトル１００の内圧と、ノズル９０に連結された導管５７内の静圧とが最大になる状態を少しでも長く維持することが可能となる。

【0083】

また、ノズル９０には、ノズル９０から径方向に突出するフランジ部９５と、フランジ部９５の周縁からノズル９０の先端９０ａ側に突出する環状の壁部９６とが設けられている。このような傘状のノズル９０の場合、ボトル１００内に供給された熱風のうち、ボトル１００の口部１１０からボトル１００の外部に吹き出す熱風を口部１１０の外周側に導くことができる。これにより、口部１１０の予備加熱及び殺菌を効果的に行うことができる。このため、ボトル１００の外面と内面との境界部分（口部１１０の天面１１５（図５参照）等）を効率良くかつ確実に殺菌することができる。

【0084】

ここで、図５に示すように、フランジ部９５のうち、ノズル９０をボトル１００に挿入した際に、ボトル１００の口部１１０に対向する対向面９５ａは、口部１１０から離間する側に窪む湾曲面９５ｂを含んでいる。これにより、ボトル１００の口部１１０からボトル１００の外部に吹き出す熱風を口部１１０の外周側に効果的に導くことができる。この湾曲面９５ｂの曲率半径Ｒは、１ｍｍ以上５ｍｍ以下であってもよい。

【0085】

次に、ノズル９０とボトル１００の口部１１０との関係についてより詳細に説明する。ここで、ボトル１００の口部１１０は、キャップ８０に螺着されるネジ部１１１と、ネジ部１１１下方に設けられたサポートリング１１２とを含んでいる。

【0086】

上述したように、ノズル９０は、ボトル１００内に挿入されるように構成されている。図５に示すように、ノズル９０をボトル１００内に挿入した際に、上下方向（ボトル１００の中心軸線に沿った方向）におけるノズル９０のボトル１００内への挿入量Ｌ１は、例えば、５ｍｍ以上５０ｍｍ以下であってもよい。挿入量Ｌ１が５ｍｍ以上であることにより、ノズル９０をボトル１００内に挿入した際に、ボトル１００内の圧力を効果的に向上させることができる。また、挿入量Ｌ１が５０ｍｍ以下であることにより、ノズル９０の上下方向に沿った移動距離を短くすることができ、殺菌剤を供給する作業時間を短縮させることができる。また、挿入量Ｌ１が５０ｍｍ以下であることにより、ボトル１００の底部に対して高温の殺菌剤が吹き付けられてしまうことを抑制することができるため、ボトル１００の底部が変形することを抑制することができる。

【0087】

また、ボトル１００の口部１１０の内径をｄ１とし、ノズル９０の外径をＤ１とした場合に、
２ｍｍ≦ｄ１－Ｄ１≦２５ｍｍ
という関係を満たしていることが好ましい。
これにより、ノズル９０をボトル１００内に挿入した際に、ボトル１００内の圧力を効果的に高めることができる。また、ノズル９０から噴霧された殺菌剤がボトル１００の口部１１０から外部に吹き出す際の流速をより速くすることができ、ボトル１００の温度をより効果的に向上させることができる。また、ノズル９０から殺菌剤を噴霧した際に、ボトル１００が変形してしまうことを抑制することができる。ここで、本明細書中、「ノズルの外径Ｄ１」とは、ノズル９０の外径のうち、ノズル９０をボトル１００内に挿入した際に、ボトル１００内に位置する部分の外径をいう。

【0088】

また、ノズル９０をボトル１００内に挿入した際に、壁部９６は、口部１１０の外面の少なくとも一部を覆うように構成されている。これにより、ボトル１００内に供給された熱風のうち、ボトル１００の口部１１０からボトル１００の外部に吹き出す熱風を口部１１０の外周側により確実に導くことができる。これにより、口部１１０の予備加熱及び殺菌を更に効果的に行うことができる。

【0089】

この場合、上下方向（ボトル１００の中心軸線に沿った方向）において、壁部９６と口部１１０との重なり量Ｌ２は、例えば、１ｍｍ以上２５ｍｍ以下であってもよい。重なり量Ｌ２が１ｍｍ以上であることにより、口部１１０の外周側に導かれる熱風の流量を大きくすることができる。このため、複雑な形状を有するネジ部１１１に殺菌剤ガスを付着させ、殺菌することができる。また、重なり量Ｌ２が２５ｍｍ以下であることにより、ノズル９０から殺菌剤をボトル１００内に噴霧した際に、ボトル１００内の圧力が高くなり過ぎることを抑制することができる。このため、ボトル１００を薄肉化した場合であっても、ボトル１００が変形してしまうことを抑制することができる。また、重なり量Ｌ２が２５ｍｍ以下であることにより、ノズル９０の上下方向に沿った移動距離を短くすることができ、殺菌剤を供給する作業時間を短縮させることができる。また、壁部９６がサポートリング１１２に近づきすぎると、ボトル１００の内圧が上昇し、ボトル１００が変形する恐れがあるため、壁部９６は、少なくともサポートリング１１２よりも上方に位置していることが好ましい。

【0090】

壁部９６は、ボトル１００の内圧を高めるために、グリッパ４２へ近づけても良い。この場合、上下方向において、壁部９６とグリッパ４２との間の距離Ｌ３は、１ｍｍ以上２５ｍｍ以下であることが好ましい。壁部９６とグリッパ４２との間の距離Ｌ３が１ｍｍ以上であることにより、ボトル１００内の圧力が高くなり過ぎることを抑制することができる。また、壁部９６とグリッパ４２との間の距離Ｌ３が２５ｍｍ以下であることにより、殺菌に必要な内圧を十分に確保することができる。また、壁部９６とグリッパ４２との間の距離Ｌ３が２５ｍｍ以下であることにより、口部１１０の外周側に導かれる熱風の流量を大きくすることができる。このため、複雑な形状を有するネジ部１１１に殺菌剤ガスを付着させ、殺菌することができる。

【0091】

また、壁部９６の内径をｄ２とし、口部１１０の上端における口部１１０の外径をＤ２とした場合に、
５ｍｍ≦ｄ２－Ｄ２≦３０ｍｍ
という関係を満たしていることが好ましい。
これにより、口部１１０の外周側に導かれる熱風の流量を効果的に大きくすることができる。また、ノズル９０から殺菌剤をボトル１００内に噴霧した際に、ボトル１００内の圧力が高くなり過ぎることを効果的に抑制することができ、ボトル１００を薄肉化した場合であっても、ボトル１００が変形してしまうことを抑制することができる。

【0092】

また、ノズル９０の先端９０ａとノズル９０の外面９０ｂとの間に、テーパー面９０ｃが形成されている。これにより、ボトル１００内に吹き込まれた熱風がボトル１００の口部１１０から外部に吹き出す際に、当該熱風のうちテーパー面９０ｃに吹き付けられた熱風の進行方向が変化し、熱風がボトル１００の口部１１０のサポートリング１１２に吹き付けられる。ここで、サポートリング１１２は、他の部位よりも肉厚になっており、薄肉である他の部位に比べて昇温に時間を要する。これに対して、ボトル１００内に吹き込まれた熱風をサポートリング１１２に吹き付けることにより、他の部分よりも肉厚なサポートリング１１２を効果的に昇温させることができる。これにより、ボトル１００の口部１１０を効率的に昇温することができる。

【0093】

ここで、ノズル９０をボトル１００内に挿入した際に、サポートリング１１２は、垂直断面において、ノズル９０の先端９０ａから水平方向に沿って径方向外方に延びる第１仮想線ＩＬ１と、ノズル９０の先端９０ａからテーパー面９０ｃに沿って径方向外方に延びる第２仮想線ＩＬ２との間に配置されることが好ましい。これにより、サポートリング１１２に吹き付けられる熱風の風量を多くすることができる。このため、他の部分よりも肉厚なサポートリング１１２をより効果的に昇温させることができる。この場合、垂直断面において、第１仮想線ＩＬ１と第２仮想線ＩＬ２とがなす角度θ２は、５°以上８０°以下であってもよく、一例として４５°であってもよい。

【0094】

また、ノズル９０は、ボトル１００内に挿入された状態でボトル１００に対して殺菌剤を供給するとともに、ボトル１００内に挿入されていない状態でボトル１００の口部１１０の天面１１５に対して殺菌剤を噴霧するように構成されている。これにより、口部１１０の天面１１５の殺菌効率を向上させることができる。

【0095】

ノズル９０が口部１１０の天面１１５に対して殺菌剤を噴霧する際、口部１１０の天面１１５とノズル９０の先端９０ａとの間の距離Ｌ４（上下方向距離、図７参照）は、２ｍｍ以上１００ｍｍ以下であることが好ましい。これにより、口部１１０の天面１１５全体に殺菌剤を付着させることができる。

【0096】

また、ノズル９０が口部１１０の天面１１５に対して殺菌剤を噴霧する時間は、０．１秒以上５．０秒以下であることが好ましい。ノズル９０から殺菌剤を噴霧する時間が０．１秒以上であることにより、十分な補完効果を得ることができる。また、ノズル９０から殺菌剤を噴霧する時間が、５．０秒以下であることにより、口部１１０が変形するリスクを低減することができる。

【0097】

（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、図６および図７により説明する。

【0098】

まず、プリフォーム供給装置１により、プリフォーム供給コンベア２を介して、複数のプリフォーム１００ａが、プリフォーム搬送部３１の受取部３４に順次供給される（プリフォーム供給工程、図６の符号Ｓ１）。この際、プリフォーム１００ａは、プリフォーム殺菌装置３４ａにおいて、過酸化水素のミスト又はガスが吹き付けられて殺菌処理された後、ホットエアで乾燥される。

【0099】

次に、プリフォーム１００ａが加熱部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。次いで、加熱部３５により加熱されたプリフォーム１００ａが受渡部３６に送られる。そして、プリフォーム１００ａは、受渡部３６からブロー成形部３２に送られる。

【0100】

次いで、ブロー成形部３２に送られたプリフォーム１００ａ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１００がブロー成形される（ボトル成形工程、図６の符号Ｓ２）。そして、ブロー成形されたボトル１００がボトル搬送部３３に送られる。

【0101】

次に、殺菌装置１１において、ボトル１００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（容器殺菌工程、図６の符号Ｓ３）。このとき、過酸化水素水溶液は、一旦沸点以上で気化させたガス又はミストであり、ボトル１００に向かって供給される。過酸化水素水溶液のミストは、ボトル１００の内面および外面に付着し、ボトル１００の内外面を殺菌する。

【0102】

この際、まず、搬送機構４０によって、ボトル１００が搬送される（搬送工程、図６の符号Ｓ３１）。本実施の形態では、ホイール４１に連結されたグリッパ４２（図２参照）によって、ボトル１００が搬送される。この際、ボトル１００は、サポートリング１１２がグリッパ４２によって下方から保持された状態（図５参照）で、搬送される。そして、ボトル１００は、図３に示すＡ点からＢ点まで移動する。また、この際、図７に示すように、ボトル１００は、上下方向において、ノズル９０との間に所定の間隔を空けた状態で搬送される。なお、図７において、Ａ点乃至Ｆ点は、図３のＡ点乃至Ｆ点にそれぞれ対応している。

【0103】

また、この際、ボトル１００の口部１１０の天面１１５に対して、ノズル９０から殺菌剤を噴霧する（天面殺菌工程、図６の符号Ｓ３２）。この場合、まず、殺菌剤は、導管５７を通過して、ノズル９０に供給される。そして、ノズル９０に供給された殺菌剤が、ボトル１００に供給される。ところで、後述するように、ボトル１００内にノズル９０が挿入された後、ボトル１００を昇温しながら殺菌を行う。一方、この天面殺菌工程で、ボトル１００の上方からボトル１００に対して殺菌剤を噴霧することで、ボトル１００の口部１１０に対する殺菌を補完することが可能である。なお、上述した搬送工程において、ボトル１００がグリッパ４２に受け渡されると同時に、ノズル９０から殺菌剤がボトル１００の口部１１０の天面１１５に吹き付けられていてもよい。

【0104】

ここで、図７に示すように、ノズル９０から口部１１０の天面１１５に対して殺菌剤を噴霧する際（ボトル１００がＡ点からＢ点まで移動する際）、ノズル９０のボトル１００に対する上下方向位置は変化しない。すなわち、殺菌剤は、ノズル９０とボトル１００とが上下方向において所定の間隔を空けた状態で、ノズル９０からボトル１００に吹き付けられる。この際、口部１１０の天面１１５とノズル９０の先端９０ａとの間の距離Ｌ４は、２ｍｍ以上１００ｍｍ以下であることが好ましい。これにより、口部１１０の天面１１５全体に殺菌剤を付着させることができる。

【0105】

また、この際、ノズル９０から殺菌剤を噴霧する時間は、０．１秒以上５．０秒以下であることが好ましい。ノズル９０から殺菌剤を噴霧する時間が０．１秒以上であることにより、十分な補完効果を得ることができる。また、ノズル９０から殺菌剤を噴霧する時間が、５．０秒以下であることにより、口部１１０が変形するリスクを低減することができる。

【0106】

次に、搬送されているボトル１００内に、殺菌剤を噴霧するためのノズル９０が挿入される（ノズル挿入工程、図６の符号Ｓ３３）。この際、ボトル１００は、図３に示すＢ点からＣ点まで移動する。また、この際、図７に示すように、ノズル９０が下方に移動することにより、ノズル９０がボトル１００内に挿入される。そして、ノズル９０をボトル１００内に挿入することにより、ボトル１００内を微陽圧にする。ここで、ノズル９０からは、殺菌剤が噴霧され続けている。このため、ノズル９０をボトル１００内に挿入することにより、ボトル１００内に噴霧された殺菌剤によって、ボトル１００内の圧力が上昇する。また、ノズル９０をボトル１００内に挿入することにより、ノズル９０の体積によって、ボトル１００内の圧力が上昇する。このため、ノズル９０をボトル１００内に挿入することにより、ボトル１００内が微陽圧になる。

【0107】

また、ノズル９０をボトル１００内に挿入することにより、ノズル９０に連結された導管５７内の静圧と、ボトル１００内の圧力とがほぼ同一になる。このため、ノズル９０をボトル１００内に挿入することによってボトル１００内を微陽圧にした場合、導管５７内の静圧が高まり、ノズル９０から噴霧された殺菌剤がボトル１００の口部１１０から外部に吹き出す際の流速を速くすることができる。これにより、ノズル９０から殺菌剤をボトル１００内に噴霧した場合に、ボトル１００の温度を効果的に向上させることができる。

【0108】

また、この場合、ノズル９０をボトル１００内に挿入することにより、ボトル１００内の圧力は、１ｋＰａ以上２０ｋＰａ以下に保持されることが好ましい。また、ノズル９０をボトル１００内に挿入することにより、ノズル９０内の圧力を０．０１ｋＰａ以上２．０ｋＰａ以下上昇させることが好ましい。

【0109】

次いで、ノズル９０が挿入されたボトル１００に対して殺菌剤が供給される（殺菌剤供給工程、図６の符号Ｓ３４）。本実施の形態では、ノズル９０からは、殺菌剤が噴霧され続けている。このため、ノズル９０をボトル１００内に挿入することにより、ボトル１００に対して更に殺菌剤が供給される。この際、ボトル１００は、図３に示すＣ点からＤ点まで移動する。また、この際、図７に示すように、ノズル９０のボトル１００に対する上下方向位置は変化しない。なお、上述した天面殺菌工程（図６の符号Ｓ３２）の後、ノズル９０からの殺菌剤の噴霧を停止し、上述したノズル挿入工程（図６の符号Ｓ３３）の後、ノズル９０から再び殺菌剤が噴霧されるように構成されていてもよい。この場合、例えば、ノズル９０に図示しないバルブを設け、所定のタイミングに合わせて必要な時間のみバルブが開かれるようにしても良い。これにより、殺菌剤の使用量を低減することができる。

【0110】

ここで、ボトル１００は、サポートリング１１２がグリッパ４２によって下方から保持された状態で、搬送されている。このため、サポートリング１１２がグリッパ４２によって下方から保持された状態で、ボトル１００に対して殺菌剤が供給される。これにより、殺菌剤の風圧によりボトル１００が下方に押圧された場合であっても、ボトル１００の水平位置が下方にずれてしまうことを抑制することができる。

【0111】

また、ノズル９０は、搬送機構４０のグリッパ４２によって搬送されているボトル１００と同期して移動しながら、ボトル１００に対して殺菌剤を供給する。さらに、殺菌剤は、ボトル１００内が微陽圧に保持された状態でボトル１００に供給される。これにより、ボトル１００を所望の温度に加熱することができる。

【0112】

また、ノズル９０が搬送機構４０のグリッパ４２によって搬送されているボトル１００と同期して移動することにより、ノズル９０がボトル１００に追従しながら殺菌剤をボトル１００に対して供給することができる。これにより、殺菌剤をボトル１００の内面に対して効率良く供給することができ、殺菌剤の使用量を低減することができる。また、殺菌剤がボトル１００の内面に対して効率良く供給されることにより、殺菌剤の熱によってボトル１００を所望の温度に加熱することもできる。

【0113】

この場合、ボトル１００内に供給する殺菌剤が過酸化水素ガスの場合、過酸化水素ガスの濃度は、例えば５ｍｇ／Ｌ以上、６００ｍｇ／Ｌ以下であっても良い。過酸化水素ガスの濃度が５ｍｇ／Ｌ以上であることにより、殺菌効果を十分に発現させることができる。また、過酸化水素ガスの濃度が６００ｍｇ／Ｌ以下であることにより、残留した過酸化水素を除去するためのホットエアの供給時間が長くなることを抑制することができ、これにより、殺菌装置１１および内容物充填システム１０の小型化を図ることができる。また、殺菌剤が、過酸化水素のミストの場合、過酸化水素のミストの量は、３５重量％換算で、例えば５μＬ／ボトル以上１００μＬ／ボトル以下であっても良い。過酸化水素のミストの量が５μＬ／ボトル以上であることにより、殺菌効果を十分に発現させることができる。また、過酸化水素のミストの量が１００μＬ／ボトル以下であることにより、残留した過酸化水素を除去するためのホットエアの供給時間が長くなることを抑制することができ、これにより、殺菌装置１１および内容物充填システム１０の小型化を図ることができる。

【0114】

また、殺菌剤が３５重量％の過酸化水素の場合、ノズル９０の１本あたりの殺菌剤の流量は、３０Ｌ／ｍｉｎ以上４００Ｌ／ｍｉｎ以下であっても良く、好ましくは、５０Ｌ／ｍｉｎ以下３００Ｌ／ｍｉｎ以下であっても良い。殺菌剤の流量が３０Ｌ／ｍｉｎ以上であることにより、ボトル１００の殺菌効率を向上させることができる。また、殺菌剤の流量が４００Ｌ／ｍｉｎ以下であることにより、ボトル１００の殺菌効率を維持しつつ低コスト化を図ることができる。

【0115】

また、殺菌剤の温度は、７０℃以上２００℃以下であっても良い。殺菌剤の温度が７０℃以上であることにより、ボトル１００の殺菌効率を向上させることができる。また、殺菌剤の温度が２００℃以下であることにより、薄肉化されたボトル１００であっても、殺菌剤の熱によってボトル１００が変形してしまうことを抑制することができる。

【0116】

さらに、ノズル９０が挿入されたボトル１００に対して殺菌剤を供給する時間は、０．１秒以上１０秒以下であっても良く、好ましくは０．５秒以上１０秒以下であってもよい。殺菌剤を供給する時間が０．１秒以上であることにより、ボトル１００の殺菌効率を向上させることができる。また、殺菌剤を供給する時間が０．５秒以上であることにより、殺菌剤の熱によってボトル１００を効果的に温めることができる。また、殺菌剤を供給する時間が１０秒以下であることにより、ボトル１００の殺菌効率を維持しつつ殺菌剤を供給する作業時間を短縮させることができる。

【0117】

次に、ボトル１００は、図３に示すＤ点からＥ点まで移動する。また、この際、図７に示すように、ノズル９０が上方に移動することにより、ノズル９０がボトル１００から取り出される。

【0118】

その後、ボトル１００は、図３に示すＥ点からＦ点まで移動する。また、この際、図７に示すように、ボトル１００は、上下方向において、ノズル９０との間に所定の間隔を空けた状態で搬送される。なお、ボトル１００が図３に示すＤ点からＦ点まで移動する際、上述したように、ノズル９０から口部１１０の天面１１５に対して殺菌剤を噴霧してもよい（天面殺菌工程、図６の符号Ｓ３５）。これにより、ボトル１００の口部１１０の殺菌効果を向上させることができる。なお、上述した天面殺菌工程は、ノズル９０がボトル１００内に挿入される前（上述したノズル挿入工程の前）にのみ行われてもよく、ノズル９０をボトル１００内から取り出した後（上述した殺菌剤供給工程の後）にのみ行われてもよい。

【0119】

続いて、ボトル１００は、エアリンス装置１４に送られ、エアリンス装置１４において、無菌の加熱エア又は常温エアを供給することにより、過酸化水素の活性化を行いつつ、ボトル１００から異物、過酸化水素等が除去される（エアリンス工程、図６の符号Ｓ４）。エアリンス工程において、ボトル１００内に向かって無菌化された熱風が送り込まれる場合、熱風によりボトル１００は内面から加熱され、殺菌剤ミストによる殺菌効果が高まる。また、過酸化水素のボトル１００への吸着や浸透が抑制されて過酸化水素がボトル１００の内面に浮かび易くなる。さらに、ボトル１００の内部に漂っているミストが熱風によりボトル１００外へ排出される。この時点では、ボトル１００の内面に付着した殺菌剤ミストにより既に殺菌が十分に行われているので、ボトル１００の内部空間に漂っているミストを排出しても殺菌効果は損なわれず、むしろ余分なミストを早期に排出することにより、ボトル１００の内面への過酸化水素の過剰な吸着や浸透を抑えることができる。なお、必要に応じて、無菌の加熱エア又は常温の無菌化されたエアに、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１００に供給しても良い。

【0120】

無菌の加熱エアに、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１００に供給する場合、ボトル１００内に供給される熱風に含まれる過酸化水素の量は、熱風１Ｌにつき１ｍｇ以上１０ｍｇ以下であることが好ましく、２ｍｇ以上８ｍｇ以下であることがより好ましい。また、当該加熱エアをボトル１００に供給する時間は、ボトル１００の内部に漂っている殺菌剤をすべて排出でき、かつ殺菌剤による殺菌不良を補うことができる範囲で行えばよい。熱風の温度は、ボトル１００内の過酸化水素を除去する観点からはボトル１００が変形しない範囲でなるべく高温に設定することが望ましい。例えば、ボトル１００がＰＥＴボトルの場合、エアリンスに使用される熱風の温度は５０℃以上１５０℃未満の範囲に、好ましくは７５℃以上１２０℃未満の範囲に設定することが好ましい。また、ボトル１００がＨＤＰＥボトルの場合、エアリンスに使用される熱風の温度は１００℃以上２００℃未満の範囲に、好ましくは１１０℃以上１８０℃未満の範囲に設定することが好ましい。熱風と過酸化水素のガスの温度がボトル１００の耐熱温度以上である場合、その吹き込み時間があまり長いとボトル１００が耐熱温度を超えて加熱され、変形等を生じることがあるので注意を要する。熱風と過酸化水素のガスの吹き込み時間は例えば２秒以上５秒以下に設定される。また、本実施形態において、殺菌剤ミストの導入を停止した後、熱風の吹き込みを開始するまでの時間は短いほど望ましい。その時間は長くても１０秒以内、望ましくは５秒以内に設定することが望ましい。

【0121】

次いで、ボトル１００は、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、無菌の１５℃以上８５℃以下程度の水による洗浄（リンス）が施される（無菌水リンス工程、図６の符号Ｓ５）。具体的には、無菌の１５℃以上８５℃以下程度の水が、５Ｌ／ｍｉｎ以上かつ１５Ｌ／ｍｉｎ以下の流量でボトル１００内に供給される。その際、好ましくは、ボトル１００は倒立状態とされ、下向きになった口部１１０からボトル１００内へ無菌水が供給され、この無菌水は口部１１０からボトル１００の外方に流出する。この温水によって、ボトル１００に付着した過酸化水素を洗い流し、且つ異物が除去される。なお、無菌水によるボトル１００の洗浄は、無菌水を流しつつ行うものに限定されない。また、無菌水リンス工程における無菌水の残水を除去するために、無菌水でボトル１００をリンスした後に、ボトル１００に無菌エアを供給してもよい。この場合、例えば、図示しない無菌エア供給装置から無菌エアを０．１ＭＰａ以上の圧力でボトル１００に供給し、０．５秒以上ブローすることで残水を除去しても良い。また、この無菌エアを無菌窒素に置き換えることで、ボトル１００内の酸素濃度を低減することも可能である。

【0122】

続いて、ボトル１００は、充填装置２０に搬送される。この充填装置２０において、ボトル１００は回転（公転）されながら、その口部１１０からボトル１００内へ内容物が充填される（充填工程、図６の符号Ｓ６）。

【0123】

この充填装置２０でボトル１００に充填される前に、予め内容物が調合され、加熱殺菌処理が行われる。加熱温度は、一般的に内容物の酸性度がｐＨ４．０未満の場合は６０℃以上かつ１２０℃以下程度、ｐＨ４．０以上の場合は１１５℃以上かつ１５０℃以下程度とされる。これにより、充填前の内容物中の製品ボトル１０１内で発育しうる微生物が全て殺菌される。加熱殺菌処理された内容物は、３℃以上かつ４０℃以下程度の温度まで冷却される。

【0124】

充填装置２０においては、殺菌されたボトル１００に、上記殺菌処理され常温まで冷やされた内容物が常温で充填される。充填時の内容物の温度は、例えば３℃以上かつ４０℃以下程度である。

【0125】

続いて、内容物が充填されたボトル１００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。

【0126】

一方、キャップ８０は、予めキャップ殺菌装置１８によって殺菌処理される（キャップ殺菌工程、図６の符号Ｓ７）。この間、まずキャップ８０は、内容物充填システム１０の外部からキャップ殺菌装置１８に搬入される。続いて、キャップ８０は、キャップ殺菌装置１８において、過酸化水素のミスト又はガスが吹き付けられて、その内外面が殺菌処理された後、ホットエアで乾燥し、キャップ装着装置１６に送られる。

【0127】

次いで、キャップ装着装置１６において、充填装置２０から搬送されてきたボトル１００の口部１１０に殺菌済みのキャップ８０を装着することにより、ボトル１００が閉栓され製品ボトル１０１が得られる（閉栓工程、図６の符号Ｓ８）。

【0128】

その後、製品ボトル１０１は、キャップ装着装置１６から製品ボトル搬出部２２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（ボトル排出工程、図６の符号Ｓ９）。そして、製品ボトル１０１は、図示しない包装ラインへと運ばれ、包装される。

【0129】

なお、上記容器殺菌工程からボトル排出工程に至る各工程は、殺菌剤噴霧チャンバ７０ｃ、第１殺菌剤除去チャンバ７０ｄ、第２殺菌剤除去チャンバ７０ｅ、無菌チャンバ７０ｆまたは出口チャンバ７０ｇ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。この殺菌剤噴霧チャンバ７０ｃ、第１殺菌剤除去チャンバ７０ｄ、第２殺菌剤除去チャンバ７０ｅ、無菌チャンバ７０ｆおよび出口チャンバ７０ｇ内は、予め過酸化水素、過酢酸の噴霧、温水の放水等により、殺菌処理されている。そして、殺菌処理後は無菌エアが常時殺菌剤噴霧チャンバ７０ｃ、第１殺菌剤除去チャンバ７０ｄ、第２殺菌剤除去チャンバ７０ｅ、無菌チャンバ７０ｆおよび出口チャンバ７０ｇ外に向かって吹き出るように、殺菌剤噴霧チャンバ７０ｃ、第１殺菌剤除去チャンバ７０ｄ、第２殺菌剤除去チャンバ７０ｅ、無菌チャンバ７０ｆおよび出口チャンバ７０ｇ内に陽圧の無菌エアが供給される。この場合、雰囲気遮断チャンバ７０ｂ、殺菌剤噴霧チャンバ７０ｃ、及び出口チャンバ７０ｇで、各チャンバ内の無菌エアとボトル殺菌で使用された殺菌剤とを排気する。その際、第１殺菌剤除去チャンバ７０ｄ、第２殺菌剤除去チャンバ７０ｅおよび無菌チャンバ７０ｆが、それぞれ１Ｐａ以上、好ましくは１０Ｐａ以上の陽圧になるように調整する。なお、この際、第１殺菌剤除去チャンバ７０ｄ等と同様に、出口チャンバ７０ｇが、１Ｐａ以上、好ましくは１０Ｐａ以上の陽圧になるように調整されてもよい。

【0130】

なお、内容物充填システム１０におけるボトル１００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１００の搬送速度をいう。

【0131】

以上のように本実施の形態によれば、供給部５０は、殺菌剤を噴霧するためのノズル９０を有し、ノズル９０は、ボトル１００内に挿入されることにより、ボトル１００内を微陽圧にする。この場合、ノズル９０をボトル１００内に挿入することにより、ノズル９０に連結された導管５７内の静圧と、ボトル１００内の圧力とがほぼ同一になる。このため、ノズル９０をボトル１００内に挿入することによってボトル１００内を微陽圧にした場合、導管５７内の静圧が高まり、ノズル９０から噴霧された殺菌剤がボトル１００の口部１１０から外部に吹き出す際の流速を速くすることができる。これにより、ノズル９０から殺菌剤をボトル１００内に噴霧した場合に、ボトル１００の温度を効率よく向上させることができる。この結果、ボトル１００の殺菌効率を向上させることができる。

【0132】

また、本実施の形態によれば、ノズル９０が、ノズル９０の先端９０ａを構成する小径部９１と、小径部９１よりも殺菌剤の流れ方向上流側に位置し、小径部９１よりも内径が大きい大径部９２と、大径部９２と小径部９１との間に位置し、殺菌剤の流れ方向下流側に向かうにつれて内径が徐々に小さくなる縮径部９３とを含んでいる。これにより、ノズル９０から吹き付けられる殺菌剤の流速を速くすることができる。このため、ノズル９０から殺菌剤をボトル１００内に噴霧した場合に、ボトル１００の温度を更に効果的に向上させることができる。

【0133】

また、本実施の形態によれば、ノズル９０には、ノズル９０から径方向に突出するフランジ部９５と、フランジ部９５の周縁からノズル９０の先端９０ａ側に突出する環状の壁部９６とが設けられている。このような傘状のノズル９０の場合、ボトル１００内に供給された熱風のうち、ボトル１００の口部１１０からボトル１００の外部に吹き出す熱風を口部１１０の外周側に導くことができる。これにより、口部１１０の予備加熱及び殺菌を効果的に行うことができる。このため、ボトル１００の外面と内面との境界部分を効率良くかつ確実に殺菌することができる。

【0134】

また、本実施の形態によれば、ノズル９０の先端９０ａとノズル９０の外面９０ｂとの間に、テーパー面９０ｃが形成されている。これにより、ボトル１００内に吹き込まれた熱風を、ボトル１００の口部１１０のサポートリング１１２に吹き付けることができる。このため、他の部分よりも肉厚なサポートリング１１２を効果的に昇温させることができる。これにより、ボトル１００の口部１１０を効率的に昇温することができる。

【0135】

また、本実施の形態によれば、ノズル９０をボトル１００内に挿入した際に、サポートリング１１２は、垂直断面において、ノズル９０の先端９０ａから水平方向に沿って径方向外方に延びる第１仮想線ＩＬ１と、ノズル９０の先端９０ａからテーパー面９０ｃに沿って径方向外方に延びる第２仮想線ＩＬ２との間に配置される。これにより、サポートリング１１２に吹き付けられる熱風の風量を多くすることができる。このため、他の部分よりも肉厚なサポートリング１１２をより効果的に昇温させることができる。

【0136】

また、本実施の形態によれば、グリッパ４２が、サポートリング１１２を下方から保持する。このため、サポートリング１１２がグリッパ４２によって下方から保持された状態で、ボトル１００に対して殺菌剤が供給される。これにより、殺菌剤の風圧によりボトル１００が下方に押圧された場合であっても、ボトル１００の水平位置が下方にずれてしまうことを抑制することができる。

【0137】

さらに、本実施の形態によれば、ノズル９０は、ボトル１００内に挿入された状態でボトル１００に対して殺菌剤を供給するとともに、ボトル１００内に挿入されていない状態でボトル１００の口部１１０の天面１１５に対して殺菌剤を噴霧する。これにより、口部１１０の天面１１５の殺菌効率を向上させることができる。

【0138】

なお、上述した実施の形態において、ノズル挿入工程の後に、殺菌剤供給工程が行われる例について説明したが、供給部５０は、ボトル１００に対して殺菌剤を供給する前に、ボトル１００を加熱してもよい。これにより、ボトル１００の温度を所望の温度まで容易に向上させることができる。この結果、ボトル１００の殺菌効率を更に向上させることができる。

【0139】

この場合、供給部５０は、熱風によってボトル１００を加熱してもよい。例えば、供給部５０は、ノズル９０から熱風をボトル１００内に供給することにより、ボトル１００を加熱してもよく、図示しない加熱機構により、ボトル１００を加熱してもよい。あるいは、供給部５０は、赤外線によってボトル１００を加熱してもよい。

【0140】

本変形例では、内容物を充填する際、例えば、図６の符号Ｓ１～符号Ｓ２と同様に、プリフォーム供給工程（図８の符号Ｓ１１）、ボトル成形工程（図８の符号Ｓ１２）を順に行う。

【0141】

次に、殺菌装置１１において、ボトル１００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（容器殺菌工程、図８の符号Ｓ１３）。

【0142】

この際、まず、図６の符号Ｓ３１～符号Ｓ３３と同様に、搬送工程（図８の符号Ｓ１３１）、天面殺菌工程（図８の符号Ｓ１３２）、ノズル挿入工程（図８の符号Ｓ１３３）を順に行う。

【0143】

次に、ボトル１００を加熱する（予備加熱工程、図８の符号Ｓ１３４）。この際、ボトル１００は、例えば、熱風によって加熱される。このように、ボトル１００に殺菌剤を供給する前に、ボトル１００を加熱することにより、ボトル１００の温度を所望の温度まで容易に向上させることができる。この結果、ボトル１００の殺菌効率を更に向上させることができる。ボトル１００の予備加熱工程は、上述した図５のように、ボトル１００にノズル９０を追従させながら、ノズル９０をボトル１００内に挿入して行っても良い。この場合、ボトル１００全体を昇温することが可能である。あるいは、ノズル９０をボトル１００内に挿入することなく、非挿入の状態のままノズル９０をボトル１００に追従させる方法でも良い。この場合、ボトル１００の成形後の温度が低くなり得る口部１１０を積極的に昇温することができる。

【0144】

次いで、図６の符号Ｓ３４～Ｓ３５と同様に、殺菌剤供給工程（図８の符号Ｓ１３５）、天面殺菌工程（図８の符号Ｓ１３６）を順に行う。

【0145】

その後、図６の符号Ｓ４～符号Ｓ９と同様に、エアリンス工程（図８の符号Ｓ１４）、無菌水リンス工程（図８の符号Ｓ１５）、充填工程（図８の符号Ｓ１６）、キャップ殺菌工程（図８の符号Ｓ１７）、閉栓工程（図８の符号Ｓ１８）、ボトル排出工程（図８の符号Ｓ１９）を順に行う。このようにして、ボトル１００が閉栓され製品ボトル１０１が得られる。

【0146】

本変形例によれば、ボトル１００に殺菌剤を供給する前に、ボトル１００を加熱することにより、ボトル１００の温度を所望の温度まで容易に向上させることができる。このため、ボトル１００の殺菌効率を更に向上させることができる。

【0147】

また、上述した実施の形態において、容器の殺菌装置としては過酸化水素殺菌および温水殺菌を行う殺菌装置を用いる場合について説明したが、これに限らない。例えば、容器の殺菌装置が、ボトルの内外面を過酢酸溶液（またはガス、ミスト若しくはこれらの混合物）で殺菌した後、内外面を無菌水リンスする過酢酸殺菌方式を行う殺菌装置であっても良い。あるいは、容器の殺菌装置が、殺菌剤として過酸化水素やエタノール以外に、過酢酸、酢酸、過硝酸、硝酸、次亜塩素酸ナトリウム、塩素、苛性ソーダ等を単体で用いる殺菌装置であっても良く、またこれらのうち２種以上を組み合わせた殺菌剤を用いる殺菌装置であっても良い。また、殺菌装置は、ボトルを殺菌するだけでなくプリフォームやカップ、パウチ、紙容器、或いはこれらの複合体の殺菌で用いられても良い。

【0148】

また、上述した実施の形態において、搬送機構４０が、回転可能なホイール４１と、ホイール４１に連結され、ボトル１００を保持しながら搬送するグリッパ４２と、を有している例について説明したが、これに限られない。例えば、搬送機構４０として、スターホイール（保持部材）やコンベアが採用されても良い。

【0149】

さらに、上述した実施の形態において、内容物充填システム１０がボトル成形部３０を備えている場合について説明したが、これに限られない。例えば、内容物充填システムが、成形された空のボトル１００を外部からエア搬送等で順次受け入れ、受け入れたボトル１００を殺菌装置１１へ向けて搬送するように構成されていても良い。この場合においても、上述した効果を得ることができる。とりわけ、内容物充填システム１０が、成形された空のボトル１００を外部から順次受け入れる場合、殺菌装置１１により殺菌されるボトル１００は、ブロー成形による熱が冷めている場合がある。この場合においても、殺菌剤の熱によってボトル１００を所望の温度に加熱することができるため、ブロー成形部３２の下流側に温調設備を設けることなく、ボトル１００の殺菌効率を向上させることができる。

【0150】

上記実施の形態およ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。あるいは、上記実施の形態およ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】

【0151】

１０ 内容物充填システム
１１ 容器殺菌装置
１６ キャップ装着装置
２０ 充填装置
４０ 搬送機構
４２ グリッパ
５０ 供給部
８０ キャップ
９０ ノズル
９０ａ 先端
９０ｂ 外面
９０ｃ テーパー面
９１ 小径部
９２ 大径部
９３ 縮径部
９５ フランジ部
９６ 壁部
１００ ボトル
１１０ 口部
１１５ 天面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】