JP2015063066A

JP2015063066A - ボトルの殺菌方法

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Publication number: JP2015063066A
Application number: JP2013198081A
Authority: JP
Inventors: 美啓宮原; Yoshihiro Miyahara; 土屋　博隆; Hirotaka Tsuchiya; 博隆土屋; 西田　吉男; Yoshio Nishida; 吉男西田
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2013-09-25
Filing date: 2013-09-25
Publication date: 2015-04-09
Anticipated expiration: 2033-09-25
Also published as: JP6291765B2

Abstract

【課題】プリフォームを適正に殺菌する。
【解決手段】過酸化水素水を一定量ずつ入れた多数のプリフォーム（１）を収納体（６）内に入れ、この収納体（６）を密封して所定時間保持した後、収納体（６）からプリフォーム（１）を取り出して、プリフォーム（１）の口部（３）を含む全表面のうち少なくとも内面に、水から作った２００℃〜５００℃の大気圧よりも高い圧力の過熱蒸気（Ｓ）を吹き付け、プリフォーム（１）をブロー成形温度まで加熱し、しかる後、プリフォーム（１）を成形型（２３）内でボトル（２）にブロー成形する。これにより、ボトルが適正に殺菌される。
【選択図】図９

Description

本発明は、ボトルの殺菌方法に関する。

従来、多数のＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）製プリフォームを、それらの中に各々過酸化水素水を一定量ずつ供給したうえで収納体内に収納し、この収納体を密封して所定時間保持することによってプリフォームを殺菌し、しかる後、収納体からプリフォームを取り出してブロー成形機に送り、ボトルに成形している（例えば、特許文献１、２参照。）。

また、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）製のプリフォームを搬送しながら過酸化水素等の殺菌剤のガスをプリフォームに吹き付けて殺菌処理し、ブロー成形機によってプリフォームをボトルに成形し、このボトルに飲料を充填し、キャッピングして無菌包装体とするというインラインシステムとしての無菌充填方法が提案されている（例えば、特許文献３参照。）。

また、蒸発させた殺菌剤をプリフォームに付着させ、残留した殺菌剤をバーナーによる火炎で排出するという方法（例えば、特許文献４参照。）や、殺菌剤の蒸気をプリフォームにスプレーし、次いでプリフォームを加熱した後にブロー成形するという方法（例えば、特許文献５参照。）も提案されている。

一方、殺菌剤を使用することなくプリフォームを殺菌する方法として、プリフォーム内に水蒸気を吹き込んでガラス転移点温度以上の温度を所定時間維持することでプリフォーム内を殺菌し、その直後にエアを吹き込んで水蒸気のドレンを除去するという方法が提案されている（例えば、特許文献６参照。）。

特許第４３３４６７０号公報特許第４４０８１９４号公報特開２００１−２１２８７４号公報特許第３７８０１６５号公報特開２００８−１８３８９９号公報特開２００７−１１１８８６号公報

過酸化水素水を定量ずつ入れたプリフォームを収納体内に入れて所定時間保持することによりプリフォームを殺菌し、その後、収納体を開封してプリフォームを収納体から取り出し、この取り出したプリフォームをブロー成形機に供給してボトルに成形する方法は、収納体からプリフォームを取り出してブロー成形機に供給する過程でカビ等の菌類がプリフォームに付着しやすくなるという問題がある。

また、インラインで過酸化水素を用いてプリフォームを殺菌する方法は、過酸化水素のガスをプリフォームに吹き付けるものであるから、はたしてプリフォームの全面に過酸化水素のガスが接触したか否か、また、すべてのプリフォームに均等に過酸化水素のガスが接触したか否かを確かめることが困難であるという問題がある。

また、インラインで過酸化水素によりプリフォームを殺菌する場合は、過酸化水素を多めにプリフォームに供給しているが、過酸化水素が多量にプリフォームに付着すると、ボトルに成形した際、ボトル内に過酸化水素が残留しやすくなるという問題がある。

一方、水蒸気でプリフォーム内を殺菌する方法によれば、殺菌剤の残留という問題は解消されるが、水蒸気のドレンがプリフォーム内に残留するとボトルに成形した際に白化等が発生しやすくなるので、殺菌後にドレンを除去する工程を設けなければならないという問題がある。また、プリフォームの口部に水蒸気が掛かると、口部が変形しやすくなり、後に口部に蓋を被せた際に密封性が損なわれる原因となる。さらに、単なる水蒸気による殺菌では、プリフォーム表面を十分に殺菌することができないという問題がある。

本発明は、このような問題点を解消することを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明は次のような構成を採用する。

すなわち、請求項１に係る発明は、過酸化水素水を一定量ずつ入れた多数のプリフォーム（１）を収納体（６）内に入れ、この収納体（６）を密封して所定時間保持した後、収納体（６）からプリフォーム（１）を取り出して、プリフォーム（１）の口部（３）を含む全表面のうち少なくとも内面に、水から作った２００℃〜５００℃の大気圧よりも高い圧力の過熱蒸気（Ｓ）を吹き付け、プリフォーム（１）をブロー成形温度まで加熱し、しかる後、プリフォーム（１）を成形型（２３）内でボトル（２）にブロー成形するボトルの殺菌方法を採用する。

請求項２に記載されるように、請求項１に記載のボトルの殺菌方法において、上記過酸化水素水は定量噴射装置により一定量ずつプリフォーム（１）内に噴射することも可能である。

請求項３に記載されるように、請求項１に記載のボトルの殺菌方法において、上記過熱蒸気（Ｓ）は水を誘電加熱することによって発生させることも可能である。

請求項４に記載されるように、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のボトルの殺菌方法において、上記過熱蒸気（Ｓ）に過酸化水素を添加することも可能である。

本発明によれば、過酸化水素水を一定量ずつ入れた多数のプリフォームを収納体内に入れ、この収納体を密封して所定時間保持した後、収納体からプリフォームを取り出して、プリフォームの口部を含む全表面のうち少なくとも内面に、水から作った２００℃〜５００℃の大気圧よりも高い圧力の過熱蒸気を吹き付け、プリフォームをブロー成形温度まで加熱し、しかる後、プリフォームを成形型内でボトルにブロー成形するボトルの殺菌方法であるから、プリフォームを収納体からブロー成形機に移し替える際にプリフォームにカビ等の菌類が付着したとしても、その菌類を適正に殺菌した上でブロー成形機に供給することができる。したがって、殺菌性に優れたボトル詰め製品を製造することができる。また、殺菌に用いる過熱蒸気の素は水であるから、直接過酸化水素を用いる場合のような過酸化水素の残留の問題がない。また、過熱蒸気を殺菌に用いることで水蒸気のドレンを発生させることなく殺菌することができるので、プリフォームからドレンを除去する工程が不要になり、それだけボトルの製造速度を向上させることができる。さらに、ブロー成形機に供給する際にプリフォームを殺菌するので、収納体に収納する前にプリフォームに供給する過酸化水素の量を低減することができる。

（Ａ）は本発明に係るボトルの殺菌方法により殺菌可能なプリフォームを示す垂直断面図、（Ｂ）はこのプリフォームをブロー成形して得られるボトルの部分切欠正面図である。プリフォーム内に過酸化水素を所定量供給するための過酸化水素供給装置の概略平面図である。過酸化水素供給装置の過酸化水素水噴射ノズルの垂直断面図である。過酸化水素水噴射ノズルの動作説明図である。過酸化水素供給装置により過酸化水素が供給されたプリフォームが多数収納された収納体の概略垂直断面図である。収納体から取り出されたプリフォームを搬送しつつボトルに成形する過程を示す説明図である。成形したボトルを搬送しつつボトル詰め製品とするまでの過程を示す説明図である。過熱蒸気によりプリフォームを殺菌する工程を示す説明図である。収納体から取り出されたプリフォームを搬送しつつ殺菌し、ボトルに成形し、成形したボトルに飲料を充填して密封する無菌充填装置の概略平面図である。

以下に本発明を実施するための形態について説明する。

この実施の形態では、図１（Ａ）に示すプリフォーム１から同図（Ｂ）に示すボトル２が殺菌された状態で成形される。

プリフォーム１は、全体として試験管状であり、雄ネジ３ａを有する口部３、口部３に続く有底筒状の胴部４、口部３の下端に形成されたサポートリング５等を備え、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を射出成形することにより一体で形成される。

射出成形されたプリフォーム１は後述するように殺菌液として過酸化水素水を一定量だけ供給された後、収納体であるコンテナ６に入れられて運搬、保管され、その後胴部４がブロー成形され、図１（Ｂ）に示すようなより大きな容積を有するボトル２とされる。そして、ボトル２には内容物である飲料ａ（図７（Ｅ））が充填され、キャップ７（図７（Ｆ））等で打栓密封されてボトル詰め製品とされる。

最初に、プリフォーム１の内部には、図２に示す過酸化水素供給装置によって過酸化水素水が所定量ずつ供給される。

過酸化水素水としては、例えば過酸化水素水溶液を揮発性の溶剤で希釈したものが使用される。過酸化水素水中の過酸化水素の濃度は例えば０．１〜１０重量％とされる。溶剤としては例えばエチルアルコール、メチルアルコール、アセトン、イソプロピルアルコール又は複数種の溶剤を混ぜた混合溶剤が用いられる。過酸化水素水としては過酸化水素水溶液を単独で用いることもできるが、過酸化水素水溶液を揮発性の溶剤で希釈したものを用いることもできる。かくすることにより、過酸化水素水がプリフォーム１の内面に速やかに薄い被膜となって拡がることになるので、過酸化水素水の蒸発が促進され、プリフォーム１の内面の殺菌時間が短縮される。

過酸化水素供給装置は、具体的には、図２に示すように、プリフォーム１を搬送する搬送部８と、過酸化水素水を計量して搬送中のプリフォーム１の中空内に噴射する手段である噴射ノズル９と、噴射ノズル９から噴射される過酸化水素水の付着したプリフォーム１を封入する収納体であるコンテナ６とを具備する。

搬送部８は、複数個のターンテーブル８ａ，８ｂを備える。各ターンテーブル８ａ，８ｂはその回りに多数のプリフォーム１を把持するグリッパ１０を等間隔で有し、ターンテーブル８ａ，８ｂ同士が隣接して同じ周速度で回転しつつ、グリッパ１０間でプリフォーム１を授受するようになっている。上流側のターンテーブル８ａには例えばプリフォームの射出成形機１１が供給コンベア８ｃを介して接続される。射出成形機１１で射出成形されたプリフォーム１が供給コンベア８ｃによってターンテーブル８ａのグリッパ１０に渡される。射出成形機１１が他の場所に置かれている場合は、射出成形された多数のプリフォーム１が供給コンベア８ｃの入口まで図示しないコンテナ等により運搬され、供給コンベア８ｃからターンテーブル８ａへと供給される。下流側のターンテーブル８ｂには排出コンベア８ｄを介して収納体であるコンテナ６が連結される。下流側のターンテーブル８ｂにより搬送されつつ噴射ノズル９により過酸化水素水が噴射されたプリフォーム１は下流側のターンテーブル８ｂから排出コンベア８ｄ上に放出され、排出コンベア８ｄはプリフォーム１をコンテナ６内に投入する。

噴射ノズル９は、導管１２により過酸化水素水の貯留タンク１３と連結される。図示例では二基の噴射ノズル９がターンテーブル８ａ上の前後二つのプリフォーム１に各々対向するように配置される。もちろん、噴射ノズル９はひとつのプリフォーム１に対向するように一基のみ配置してもよいし、三つ以上のプリフォーム１に対向するように三基以上配置してもよい。

図３に示すように、噴射ノズル９は、噴射ノズル９内に貯留タンク１３の液高と同じ液高で一定量溜まった過酸化水素水１８を計量し一定方向に噴出させるようにしたもので、先端に吐出口１４ａを有するシリンダ１４を備える。シリンダ１４には貯留タンク１３からの導管１２が連結され、導管１２の連結箇所よりも上方にオーバーフロー用の開口１４ｂが形成される。オーバーフロー用の開口１４ｂからオーバーフローする過酸化水素水はパイプ１４ｃにより回収される。

シリンダ１４内には、シリンダ１４内の過酸化水素水を定量取り込む筒状の枡弁１５と、枡弁１５内をスライド可能なプランジャ１６と、プランジャ１６の中心をスライド可能な吐出口１４ａに対向するニードル弁１７とが設けられる。枡弁１５、プランジャ１６及びニードル弁１７はエア等の作動流体を利用した図示しないエアシリンダ装置、サーボモータ等によりそれぞれ駆動される。

噴射ノズル９は、図４に示すように動作し、吐出口１４ａ下にプリフォーム１が到達すると、プリフォーム１の開口に向かって過酸化水素水を一定量ずつ噴射する。

まず、枡弁１５が吐出口１４ａ側に降下して一定量の過酸化水素水を計量して捕捉し（図４（Ａ））、ニードル弁１７が上昇して吐出口１４ａを開け（図４（Ｂ））、プランジャ１６が降下して枡弁１５内の過酸化水素水を吐出口１４ａから矢印方向に噴射させる（図４（Ｃ））。この過酸化水素水の噴射量はプリフォーム１の容積、内表面積等によって相違するが、大体０．０５〜１００μリットルの範囲内における所定の容量である。過酸化水素水をプリフォーム１に対して噴射すると、ニードル弁１７が降下して吐出口１４ａを閉じ（図４（Ｄ））、続いて枡弁１５が上昇する（図４（Ｅ））。最後にプランジャ１６が上昇し（図４（Ｆ））、過酸化水素水が貯留タンク１３からシリンダ１４内に流入する。以上の動作がプリフォーム１ごとに繰り返され、各プリフォーム１内に過酸化水素水が計量された量だけ噴射される。

所定量の過酸化水素水が入れられたプリフォーム１は、コンテナ６内に排出コンベア８ｄから投入される。

図５に示すように、コンテナ６内には合成樹脂製の袋１９が膨らんだ状態で入れられ、この袋１９内にプリフォーム１が投入される。プリフォーム１が所定量蓄積すると、袋１９が塞がれ、蓋６ａが被せられ、コンテナ６ごと搬出される。その後、コンテナ６は無菌充填が行われる工場まで運搬され、保管され、その間コンテナ６の袋１９内では各プリフォーム１内で過酸化水素水が蒸発し、プリフォーム１内を殺菌する。

このような殺菌のためのエイジングが行われた後、コンテナ６が開封され、袋１９が開かれ、殺菌済のプリフォーム１がコンテナ６内の袋１９から取り出されて無菌充填装置（図９参照）に送られ、ボトル詰め製品とされる。

無菌充填装置について、図９に基づき、その概略を説明する。

図９に示すように、この無菌充填装置は、上記コンテナ６から取り出したプリフォーム１を所定の間隔で順次供給するプリフォーム供給機２０と、ブロー成形機２１と、成形されたボトル２に内容物ａを充填、密封する充填機２２とを備える。

プリフォーム供給機２０から充填機２２に至る間には、プリフォーム１を第一の搬送路上で搬送するプリフォーム用搬送手段と、上記第一の搬送路に接続される第二の搬送路上でボトル２の成形用金型２３を旋回させる金型用搬送手段と、金型２３で成形されたボトル２を上記第二の搬送路に接続される第三の搬送路上で搬送するボトル用搬送手段とが設けられる。

プリフォーム用搬送手段の第一の搬送路と、金型用搬送手段の第二の搬送路と、ボトル用搬送手段の第三の搬送路は互いに連通し、これらの搬送路上にはプリフォーム１やボトル２を保持しつつ搬送する図示しないグリッパ等が設けられている。

プリフォーム用搬送手段は、その第一の搬送路上に、プリフォーム１を所定の間隔で順次供給するプリフォームコンベア２４を備える。また、プリフォームコンベア２４の終端からプリフォーム１を受け取って搬送するホイール２５，２６，２７，２８の列と、ホイール２８からプリフォーム１を受け取って走行させるコンベア２９とを具備する。

プリフォーム供給機２０におけるプリフォームコンベア２４がホイール２５に接続される箇所よりもやや上流側には、過熱蒸気Ｓ（図６（Ａ）、図８参照）をプリフォーム１に向かって噴射する筒状ノズル３０及びスリット状ノズル３１が設けられる。これらのノズル３０，３１から加熱前のプリフォーム１に向かって過熱蒸気Ｓが吹き付けられる。これにより、プリフォーム１の内外面が均等に加熱殺菌される。

コンベア２９は水平方向に長く伸びる無端搬送チェーンを有し、この無端搬送チェーンに沿って加熱部２９ａが設けられている。無端搬送チェーンには、図６（Ｂ）に示すスピンドル３２が一定ピッチで多数取り付けられる。各スピンドル３２は無端搬送チェーンの走行と共に走行しながら自転可能である。ホイール２８側からコンベア２９に送られたプリフォーム１には、図６（Ｂ）に示すようにスピンドル３２がプリフォーム１の口部１ａから挿入され、スピンドル３２に正立状態で保持される。

プリフォーム１は、プリフォームコンベア２４、ホイール２５，２６，２７，２８の列を経てコンベア２９に受け取られ、加熱部２９ａ内をこのコンベア２９によって往復移動する。加熱部２９ａの内壁面には、ヒータ３３（図６（Ｂ）参照）が張り巡らされており、コンベア２９によって搬送されるプリフォーム１がこのヒータ３３によって加熱される。プリフォーム１はコンベア２９上を走行中スピンドル３２の回転と共に自転し、ヒータ３３によって均一に加熱される。

ブロー成形機２１は、上記プリフォーム供給機２０の加熱部２９ａで加熱されたプリフォーム１を受け取ってボトル２に加熱成形する金型２３及びブローノズル３４（図６（Ｃ）参照）を複数セット備える。

ブロー成形機２１内には、上記金型用搬送手段の第二の搬送路が通っている。この第二の搬送路は、ホイール３５，３６，３７，２７，３８の列によって構成される。

なお、このホイール３５，３６，３７，２７，３８の列と上記プリフォーム用搬送手段のホイール１９，２０，２１，２２の列との間ではホイール２７が共用される。

金型２３及びブローノズル３４は、ホイール３６の回りに複数個配置され、ホイール３６の回転とともにホイール３６の回りを一定速度で旋回する。

ホイール３５の図示しないグリッパがプリフォーム供給機２０の加熱部２９ａで加熱されたプリフォーム１をスピンドル３２ごと受け取ってホイール３６の回りの金型２３に受け渡すと、二つ割りの金型２３が閉じてプリフォーム１を図６（Ｃ）のごとく把持する。金型２３内のプリフォーム１はホイール３６の回りを金型２３及びブローノズル３４と共に旋回しながら、ブローノズル３４からブロー成形用の高圧エアでブローされることによりボトル２の完成品に成形される。プリフォーム１は、図６（Ｂ）に示したように、上記ヒータ３３によって所定の温度まで均一に加熱されていることから、円滑にブロー成形される。

金型２３のキャビティＣ内にプリフォーム１が密着しボトル２が形成されると、この金型２３はホイール３７に接したところで型開きし、ボトル２及びスピンドル３２を解放する。そして、ボトル２がスピンドル３２からホイール３７の図示しないグリッパによって受け取られる。

一方、ボトル２を解放したスピンドル３２は、ホイール３５を経て上記コンベア２９へと復帰し、引き続き他のプリフォーム１を保持して搬送する。

一方、ボトル２は、ホイール３７からホイール２７を経てホイール３８へと搬送される。

充填機２２は、上記ボトル用搬送手段の第三の搬送路をその内部に有する。この第三の搬送路は、ホイール３９,４０,４１,４２,４３,４４の列を有する。

充填機２２内には、ボトル２に飲料ａを充填するためのフィラー４５が設けられ、飲料ａが充填されたボトル２にキャップ７（図７（Ｆ）参照）を取り付けて密封するためのキャッパー４６が設けられる。

また、この無菌充填装置はチャンバー４７で囲まれており、チャンバー４７内は無菌ゾーンとグレーゾーンに仕切られている。そして、プリフォーム供給機２０及びブロー成形機２１はグレーゾーンに、充填機２２は無菌ゾーンにそれぞれ配置されている。

グレーゾーンにはＨＥＰＡで無菌化されたエアが常時吹き込まれ、これにより、成形時に殺菌されたボトル２が微生物に二次汚染されることなく無菌ゾーンへと搬送される。

次に、上記過酸化水素供給装置及び無菌充填装置を用いた本実施形態の方法の一連の工程について説明する。

図２に示すように、射出成形機１１で射出成形されたプリフォーム１が供給コンベア８ｃから上流側のターンテーブル８ａを経て下流側のターンテーブル８ｂに供給され、ターンテーブル８ｂは回転しつつプリフォーム１を順次受け取って噴射ノズル９の直下へと搬送する。

噴射ノズル９のシリンダ１４内には貯留タンク１３から一定濃度の過酸化水素水１８が供給される。

噴射ノズル９は、シリンダ１４内において枡弁１５で一定容積の過酸化水素水１８を取り込み、吐出口１４ａ下にプリフォーム１が到来すると、ニードル弁１７で吐出口１４ａを開け、プランジャ１６で過酸化水素水を吐出口１４ａから噴射させる。

噴射ノズル９の吐出口１４ａから発射された過酸化水素水は直線状になってプリフォーム１内に速やかに入る。

適正量の過酸化水素水が噴射されたプリフォーム１は下流側ターンテーブル８ｂ、排出コンベア８ｄを経てコンテナ６内の袋１９内に投入される。

コンテナ６内にプリフォーム１が所定量蓄積されると、コンテナ６内の袋１９が塞がれ、コンテナ６が過酸化水素供給装置外へと搬出される。

このコンテナ６はその後無菌充填を行う工場等へと運搬され、保管される。この運搬、保管等の間にコンテナ６の袋１９内では各プリフォーム１内で過酸化水素水が蒸発し、過酸化水素の蒸気がプリフォーム１の内外面を殺菌する。このような殺菌のためのエイジングが行われた後、コンテナ６内の袋１９が開封され、殺菌済のプリフォーム１がコンテナ６から取り出される。

殺菌済のプリフォーム１は、無菌充填装置内で、図６（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）、図７（Ｄ）（Ｅ）（Ｆ）に示す各工程に付される。

まず、図６（Ａ）及び図８に示すように、プリフォーム１の殺菌が、プリフォーム１の口部１ａを含むプリフォーム全体の内外面に、水から作った２００℃〜５００℃の大気圧よりも高い圧力の過熱蒸気Ｓを吹き付けることにより行われる。

この過熱蒸気により殺菌する菌類は、プリフォーム１をコンテナ６から取り出した際にプリフォーム１に付着したカビ等である。

プリフォーム１に吹き付ける過熱蒸気Ｓの温度は望ましくは２００℃〜５００℃であり、より望ましくは２５０℃〜４００℃である。２００℃〜５００℃の温度範囲であれば、プリフォーム１の表面のみ高温に曝すことで、短時間でプリフォーム１の表面に付着した菌を殺菌することができる。過熱蒸気Ｓの温度が２００℃未満では、殺菌のため長時間の吹き付けが必要となって、プリフォーム１を構成するＰＥＴ自体が高温となり、プリフォーム１の変形が大きくなる。また、５００℃を超えると、短時間でもプリフォーム１を構成するＰＥＴ自体の温度が上がり、プリフォーム１に変形を生じ易くなる。

プリフォーム１に吹き付ける過熱蒸気Ｓの圧力は、大気圧よりも高い圧力であり、望ましくは０．１ＭＰａよりも高く０．３ＭＰａ未満である。０．１ＭＰａの近傍であれば、過熱蒸気Ｓがプリフォーム１に接して温度が低下しても、結露する可能性は低く、０．３ＭＰａよりも圧力が高いと、プリフォーム１に過熱蒸気Ｓを吹き付けた際にプリフォーム１の表面で結露する可能性がある。結露が発生すると、後にボトル等にブロー成形した際にボトル２の表面に白化等を生じるおそれがある。

なお、プリフォーム１の殺菌は、プリフォーム１の内面については必須であるが、外面については後述するブロー成形のための加熱によって行うことも可能であり、あるいは、ブロー成形後に所望の殺菌工程を付加することによって行うことも可能である。

過熱蒸気Ｓは、市販の過熱蒸気発生装置４８を使用することにより得ることができる。具体的には、トクデン株式会社製の商品名ＵＰＳＳである過熱蒸気発生装置を用いることができる。これは、図示しないが、螺旋状に巻回された導電体からなる通水パイプの螺旋の中央に誘導加熱コイルを挿入してなるもので、水を通水パイプ内に導き、誘導加熱コイルに交流電圧を印加するようになっている。交流電圧をインバータにより周波数変換して通電することも可能である。交流電圧の印加により、誘導加熱コイルが交番磁束を発生し、通水パイプに誘導電流が流れ、通水パイプが発熱する。この通水パイプの発熱によって中を流れる水が加熱されて飽和蒸気となり、さらに過熱蒸気Ｓとなり、通水パイプ外へ取り出される。

なお、誘導加熱コイルを導電性のチューブとし、これに通水することでさらに加熱効果を高めることも可能である。

過熱蒸気Ｓとしては、圧力が０．１ＭＰａ程度で、温度が２００℃〜５００℃のものを得ることが可能である。上記誘電加熱方式を採用することにより、通電開始から短時間で水を２００℃以上の過熱蒸気とすることができる。

上記通水パイプに通す水にあらかじめ少量の過酸化水素水を添加することにより、過酸化水素を含んだ過熱蒸気Ｓを作り、これをプリフォーム１に吹き掛けるようにしてもよい。

図８中、符号４９は過熱蒸気発生装置４８の通水パイプの終端に接続された導管を示し、この導管４９の先端に筒状ノズル３０が垂下するように取り付けられ、その開口３０ａが垂直下方に向けられる。

プリフォーム１は、その口部１ａを上にした正立状態で筒状ノズル３０における円形開口３０ａの直下を一方向に搬送される。搬送方式は、プリフォーム１を連続走行させる連続搬送方式であってもよいし、筒状ノズル３０の開口３０ａ直下で一時停止させる間欠搬送方式であってもよい。プリフォーム１はそのサポートリング５が図示しないクランパにより把持されることにより搬送可能である。

また、図８に示すように、スリット状ノズル３１が上記導管４９から分岐する分岐管４９ａの先端に接続され、そのスリット３１ａがプリフォーム１の側面に対峙するように配置される。望ましくは、スリット状ノズル３１は対になってプリフォーム１をその側面から挟むように対向配置され、また、プリフォーム１はその軸芯の回りで回転させられつつ搬送される。プリフォーム１を回転させることなく搬送することも可能であるが、その場合はスリット状ノズル３１が複数対配置される。

図示例ではスリット状ノズルであるが、上記筒状ノズルの如き円形ノズルをプリフォーム１の側面あるいは底面に対向配置してもかまわない。

プリフォーム１の殺菌に際しては、過熱蒸気発生装置４８から過熱蒸気Ｓが筒状ノズル３０及びスリット状ノズル３１へ常時供給され、筒状ノズル３０の円形の開口３０ａとスリット状ノズル３１のスリット３１ａからプリフォーム１に向かって噴出する。ノズル径、角度、プリフォームの軸等は任意であり、上記噴出した過熱蒸気Ｓがプリフォーム１の全内面に接触するように予め設定される。

これにより、筒状ノズル３０の開口３０ａから噴出した過熱蒸気Ｓはプリフォーム１の口部１ａからプリフォーム１内へと入り、プリフォーム１の全内面に接触し、プリフォーム１の内面に付着した一般細菌、カビ、酵母類を殺菌する。また、この殺菌は過熱蒸気Ｓをプリフォームの内部に向かって短時間吹き込むことで達成可能であるから、プリフォーム１の口部１ａにおける内側からの過度な加熱が防止され、従ってプリフォーム１の口部１ａの変形が確実に回避される。

また、スリット状ノズル３１のスリット３１ａから噴出した過熱蒸気Ｓは、軸芯を中心に回転するプリフォーム１の口部１ａを含む全外面に接触して加熱殺菌する。これにより、プリフォーム１の外面に付着した一般細菌、カビ、酵母類が殺菌される。また、この殺菌は過熱蒸気Ｓをプリフォーム１の外面に向かって短時間吹き付けることで達成可能であるから、プリフォーム１の口部１ａにおける外側からの過度な加熱が防止され、従ってプリフォーム１の口部１ａの変形が確実に回避される。また、蒸気ドレンがプリフォーム１の表面で結露して残留することもないので、後のブロー成形において製造されたボトル２に白化等を来すこともない。

なお、プリフォーム１の内外面は、筒状ノズル３０とスリット状ノズル３１の設置箇所を相互にずらすことにより、時間的にずらして殺菌することも可能である。

図６（Ｂ）に示すように、プリフォーム１の搬送路に沿ってヒータ３３が壁状に配置され、このヒータ３３によってプリフォーム１は走行しながら加熱される。プリフォーム１は、この加熱によって約９０℃から約１３０℃程度まで均一に加熱され、ブロー成形に適した加熱状態とされる。

加熱時には、プリフォーム１は、その口部１ａにスピンドル３２が挿入されることによって正立状態で吊下げられ、スピンドル３２と共に回転することによってヒータ３３で均一に加熱される。

加熱によってブロー成形に適した温度状態とされたプリフォーム１は、図６（Ｃ）に示すように、ブロー成形に付され、容器としてのボトル２に成形される。

ブロー成形型である金型２３は、プリフォーム１の走行速度と同じ速度で連続的に走行しつつ、型締め状態とされ、金型２３内でプリフォーム１に対するブロー成形が行われた後に型開き状態とされる。

プリフォーム１は、図６（Ｂ）に示した加熱工程でその全体の温度が成形に好適な温度域に上昇するようにほぼ均一に加熱されており、その加熱状態のままで、図６（Ｃ）に示すように、スピンドル３２ごと金型２３内に装着される。また、ブローノズル３４が金型２３の上部及びプリフォーム１の口部１ａ内のスピンドル３２を貫通してプリフォーム１内に挿入される。

金型２３が走行する間に、例えば一次ブロー用エアや二次ブロー用エアがブローノズル３４からプリフォーム１内に順次吹き込まれること等によって、金型２３のキャビティＣ内でプリフォーム１が最終成形品のボトル２まで膨張する。

このように金型２３内でボトル２が成形されると、金型２３が走行しつつ型開きし、図７（Ｄ）に示すように、ボトル２の完成品が金型２３外へ取り出される。

ボトル２は成形後も連続走行しつつ、図７（Ｅ）に示すように内容物であるミネラルウォータ、カテキンを含有する茶飲料、炭酸飲料等の内容物ａが充填ノズル５０からボトル２内に充填され、図７（Ｆ）に示すように、蓋であるキャップ７で密封される。

かくて、ボトル詰め製品の包装体とされたボトル２は、集積され市場へと搬出される。

１…プリフォーム
２…ボトル
３…口部
６…収納体
２３…成形型
Ｓ…過熱蒸気

Claims

過酸化水素水を一定量ずつ入れた多数のプリフォームを収納体内に入れ、この収納体を密封して所定時間保持した後、収納体からプリフォームを取り出して、プリフォームの口部を含む全表面のうち少なくとも内面に、水から作った２００℃〜５００℃の大気圧よりも高い圧力の過熱蒸気を吹き付け、プリフォームをブロー成形温度まで加熱し、しかる後、プリフォームを成形型内でボトルにブロー成形することを特徴とするボトルの殺菌方法。
請求項１に記載のボトルの殺菌方法において、上記過酸化水素水は定量噴射装置により一定量ずつプリフォーム内に噴射することを特徴とするボトルの殺菌方法。
請求項１に記載のボトルの殺菌方法において、上記過熱蒸気は水を誘電加熱することによって発生させることを特徴とするボトルの殺菌方法。
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のボトルの殺菌方法において、上記過熱蒸気に過酸化水素を添加することを特徴とするボトルの殺菌方法。