JP2009274309A - Method and apparatus for molding aseptic container and method and apparatus for aseptic filling - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ボトル等の無菌容器を成形する方法及び装置並びにこの無菌容器を使用した無菌充填方法及び装置に関する。 The present invention relates to a method and apparatus for forming an aseptic container such as a bottle, and an aseptic filling method and apparatus using the aseptic container.
飲料等の内容物の製造ラインにブロー成形機を配置してインラインでPET(ポリエチレンテレフタレート)ボトルを製造し、続いて内容物をボトルに無菌充填するインラインシステムが提案されている(例えば、特許文献1,2参照。)。 An in-line system has been proposed in which a blow molding machine is arranged on a production line for contents such as beverages to produce PET (polyethylene terephthalate) bottles in-line, and then the contents are aseptically filled into the bottles (for example, Patent Documents). 1 and 2).
また、同じインラインシステムでも、プリフォームに110℃以上のブロー用の気体を吹き込むことによりボトル内の殺菌とボトルの成形とを同時に行い、この無菌ボトルを内容物充填ラインに供給しようというもの(例えば、特許文献1参照。)もあれば、プリフォームを搬送しながらブロー成形によってPETボトルを作り、このボトルを引き続き走行させながら、定位置に設置したノズルから過酸化水素のミストをボトルの口部に向かって吹き付け、エアノズルをボトルに追従させつつ熱風をボトル内に吹き込んでエアリンスを行い、ボトル内に温水を注入して温水リンスを行い、しかる後にこの無菌ボトルに内容物を充填するというものもある(例えば、特許文献2参照。)。 In addition, even in the same in-line system, by blowing a blow gas of 110 ° C. or higher into the preform, sterilization in the bottle and molding of the bottle are performed at the same time, and this sterile bottle is to be supplied to the content filling line (for example, , See Patent Document 1.) If the PET bottle is made by blow molding while carrying the preform, and the bottle is continuously run, the mist of hydrogen peroxide from the nozzle installed at a fixed position is supplied to the mouth of the bottle. Air rinse is performed by blowing hot air into the bottle while causing the air nozzle to follow the bottle, and hot water is rinsed by injecting hot water into the bottle, and then the sterile bottle is filled with the contents. (For example, refer to Patent Document 2).
ところが、上記従来のボトルの殺菌方法又は無菌充填方法によれば、前者のものにあっては、乾熱殺菌であるから高温の気体でブロー成形するにしても、例えば135℃で3時間、160℃で2時間、180℃で30分それぞれ保持しなければ滅菌は困難である。また、一次ブローと二次ブローとにおいて別個の金型を使用するので、ボトルの成形に時間がかかる。装置構造も複雑化する。したがって、無菌ボトルの生産効率が低く、また、インラインで最終製品とする無菌包装体の生産効率も低下するという問題がある。 However, according to the conventional bottle sterilization method or aseptic filling method described above, the former one is dry heat sterilization, so even if blow molding is performed with a high-temperature gas, for example, at 135 ° C. for 3 hours, 160 Sterilization is difficult unless it is kept at 2 ° C for 2 hours and 180 ° C for 30 minutes. Further, since separate dies are used for the primary blow and the secondary blow, it takes time to form the bottle. The device structure is also complicated. Therefore, there is a problem that the production efficiency of the aseptic bottle is low and the production efficiency of the aseptic package that is the final product in-line is also lowered.
上記従来のボトルの殺菌方法又は無菌充填方法のうち後者のものにあっては、過酸化水素のミストを定位置で吐出するノズルの先をボトルが走行するので、ミストがボトル内の隅々まで行き届き難いという問題がある。ことにボトル内の底部にはミストが付着し難いので殺菌不良が生じやすい。これを防止するため、従来はボトルの搬送路に沿ってノズルを複数本並べて固定する等してミストを大量に吐出させるようにしている。しかし、これには過酸化水素の消費量の増大を招くという問題がある。また、無菌包装体の生産効率を高めるためにボトルの走行速度を大きくすると、ミストの流量を更に増やさなければならず、過酸化水素の消費量の更なる増大を招く。この問題はノズルをボトルに追従させつつボトル内へミストを吹き込むことで解決するようでもあるが、ミストを吐出するノズルを移動させるものとすると、無菌充填装置の構造が複雑化、大型化し、設置スペースが大きくなり、大幅なコストアップを招くという問題が生じるのみならず、ミスト生成器からノズルまでミストが流れる間にミストが結露しやすくなり、結露した過酸化水素がボトルに向かってボタ落ちしやすくなるという問題が生じる。過酸化水素の濃度を低くすれば結露し難くなるが、その場合は逆に殺菌効果が薄れるという問題がある。 In the latter method of the conventional bottle sterilization method or aseptic filling method described above, since the bottle travels through the tip of the nozzle that discharges hydrogen peroxide mist at a fixed position, the mist reaches every corner of the bottle. There is a problem that it is difficult to reach. In particular, since mist hardly adheres to the bottom of the bottle, sterilization defects are likely to occur. In order to prevent this, conventionally, a large amount of mist is discharged by fixing a plurality of nozzles side by side along the bottle conveyance path. However, this has a problem that the consumption of hydrogen peroxide is increased. Further, if the bottle traveling speed is increased in order to increase the production efficiency of the aseptic package, the flow rate of the mist must be further increased, resulting in a further increase in the consumption of hydrogen peroxide. This problem seems to be solved by blowing the mist into the bottle while keeping the nozzle following the bottle. However, if the nozzle that discharges the mist is moved, the structure of the aseptic filling device becomes complicated, large, and installed. Not only does it cause a problem of increased space and a significant cost increase, but mist tends to condense while the mist flows from the mist generator to the nozzle, and the condensed hydrogen peroxide drops down toward the bottle. The problem that it becomes easy arises. If the concentration of hydrogen peroxide is lowered, it becomes difficult to condense, but in this case, there is a problem that the bactericidal effect is reduced.
したがって、本発明は、インラインシステムにおいてボトル等の容器の殺菌処理速度、成形速度を増し、また、過酸化水素等の過酸化水素の使用量を低減し、また、無菌充填装置の構造を簡素化することを課題とする。 Therefore, the present invention increases the sterilization speed and molding speed of bottles and other containers in an in-line system, reduces the amount of hydrogen peroxide such as hydrogen peroxide used, and simplifies the structure of the aseptic filling device. The task is to do.
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。 In order to solve the above problems, the present invention employs the following configuration.
すなわち、請求項1に係る発明は、容器(2)の完成品形状のキャビティ(C)を有する金型(4)内に加熱したプリフォーム(1)を装着し、過酸化水素の凝結ミスト(A)又はガスと一次ブロー用エア(H)とを混ぜた混合気(M)を上記プリフォーム(1)内に吹き込むことによって上記キャビティ(C)内でプリフォーム(1)を中間成形品(1a)まで膨張させると同時に中間成形品(1a)内を殺菌し、次いで、二次ブロー用エア(N)を上記中間成形品(1a)内に吹き込むことによって上記キャビティ(C)内で中間成形品(1a)を容器(2)の完成品まで膨張させると同時に容器(2)内の過酸化水素を除去する無菌容器の成形方法を採用する。 That is, in the invention according to claim 1, the heated preform (1) is mounted in the mold (4) having the cavity (C) in the shape of the finished product of the container (2), and the condensed hydrogen mist ( A) or an air-fuel mixture (M), which is a mixture of gas and primary blow air (H), is blown into the preform (1) to form the preform (1) in the cavity (C). The intermediate molded product (1a) is sterilized at the same time as expanding to 1a), and then the secondary blow air (N) is blown into the intermediate molded product (1a) to perform intermediate molding in the cavity (C). An aseptic container molding method is adopted in which the product (1a) is expanded to the finished product of the container (2) and at the same time the hydrogen peroxide in the container (2) is removed.
請求項2に記載されるように、請求項1に記載の無菌容器の成形方法において、上記容器(2)をPET製とすることができる。
As described in
また、請求項3に係る発明は、容器(2)の完成品形状のキャビティ(C)を有する金型(4)を走行させつつ、金型(4)内に加熱したプリフォーム(1)を装着し、過酸化水素の凝結ミスト(A)又はガスと一次ブロー用エア(H)とを混ぜた混合気(M)を上記プリフォーム(1)内に吹き込むことによって上記キャビティ(C)内でプリフォーム(1)を中間成形品(1a)まで膨張させると同時に中間成形品(1a)内を殺菌し、次いで、二次ブロー用エア(N)を上記中間成形品(1a)内に吹き込むことによって上記キャビティ(C)内で中間成形品(1a)を容器(2)の完成品まで膨張させると同時に容器(2)内の過酸化水素を除去し、しかる後に、上記走行する金型(4)から容器(2)を取り出して走行させながら容器(2)に内容物を充填し密封する無菌充填方法を採用する。 Further, the invention according to claim 3 is that the preform (1) heated in the mold (4) while running the mold (4) having the cavity (C) of the finished product shape of the container (2). Attached and blown into the preform (1) with a mixture (M) of hydrogen peroxide condensation mist (A) or gas and air for primary blowing (H) into the preform (1). The preform (1) is expanded to the intermediate molded product (1a), and at the same time the inside of the intermediate molded product (1a) is sterilized, and then the secondary blow air (N) is blown into the intermediate molded product (1a). In the cavity (C), the intermediate molded product (1a) is expanded to the finished product of the container (2) and at the same time the hydrogen peroxide in the container (2) is removed, and then the traveling mold (4 While taking out the container (2) from Vessel (2) was charged with contents to adopt aseptic filling method of sealing.
請求項4に記載されるように、請求項3に記載の無菌充填方法において、上記容器(2)をPET製とすることができる。
As described in
また、請求項5に係る発明は、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、容器(2)の完成品形状のキャビティ(C)を有する金型(4)を上記第一の搬送路に接続される第二の搬送路上で搬送する金型用搬送手段とを有し、上記第一の搬送路に沿って配置されたヒータにより第一の搬送路上を走行するプリフォーム(1)を加熱し、上記第二の搬送路の上流側で上記加熱されたプリフォーム(1)を金型(4)で受け取り過酸化水素の凝結ミスト(A)又はガスと一次ブロー用エア(H)とを混ぜた混合気(M)をプリフォーム(1)内に吹き込むことによってキャビティ(C)内でプリフォーム(1)を中間成形品(1a)まで膨張させると同時に中間成形品(1a)内を殺菌し、上記第二の搬送路の下流側で二次ブロー用エア(N)を上記中間成形品(1a)内に吹き込むことによってキャビティ(C)内で中間成形品(1a)を容器(2)の完成品まで膨張させると同時に容器(2)内の過酸化水素を除去するようにした無菌容器の成形装置を採用する。
Further, the invention according to
請求項6に記載されるように、請求項5に記載の無菌容器の成形装置において、上記容器(2)をPET製とすることができる。
As described in
また、請求項7に係る発明は、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、容器(2)の完成品形状のキャビティ(C)を有する金型(4)を上記第一の搬送路に接続される第二の搬送路上で搬送する金型用搬送手段と、上記金型(4)で成形された容器(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容器用搬送手段とを有し、上記第一の搬送路に沿って配置されたヒータにより第一の搬送路上を走行するプリフォーム(1)を加熱し、上記第二の搬送路の上流側で上記加熱されたプリフォーム(1)を金型(4)で受け取り過酸化水素の凝結ミスト(A)又はガスと一次ブロー用エア(H)とを混ぜた混合気(M)をプリフォーム(1)内に吹き込むことによってキャビティ(C)内でプリフォーム(1)を中間成形品(1a)まで膨張させると同時に中間成形品(1a)内を殺菌し、上記第二の搬送路の下流側で二次ブロー用エア(N)を上記中間成形品(1a)内に吹き込むことによってキャビティ(C)内で中間成形品(1a)を容器(2)の完成品まで膨張させると同時に容器(2)内の過酸化水素を除去し、上記第三の搬送路でフィラー(39)から上記容器(2)に内容物を充填しキャッパー(40)で密封するようにした無菌充填装置を採用する。
The invention according to
また、請求項8に記載されるように、請求項7に記載の無菌充填装置において、上記容器(2)をPET製とすることができる。
Moreover, as described in
請求項1に係る発明によれば、容器(2)の完成品形状のキャビティ(C)を有する金型(4)内に加熱したプリフォーム(1)を装着し、過酸化水素の凝結ミスト(A)又はガスと一次ブロー用エア(H)とを混ぜた混合気(M)を上記プリフォーム(1)内に吹き込むことによって上記キャビティ(C)内でプリフォーム(1)を中間成形品(1a)まで膨張させると同時に中間成形品(1a)内を殺菌し、次いで、二次ブロー用エア(N)を上記中間成形品(1a)内に吹き込むことによって上記キャビティ(C)内で中間成形品(1a)を容器(2)の完成品まで膨張させると同時に容器(2)内の過酸化水素を除去する無菌容器の成形方法であるから、ボトル等の容器(2)の殺菌と成形を同時に進めることができ、また、容器よりも表面積の小さいプリフォーム(1)の状態で殺菌すればよいので、少量の過酸化水素の使用によって速やかに殺菌することができ、したがって、インラインシステムにおいて容器(2)を次の充填工程等に速やかに移行させることができる。 According to the first aspect of the present invention, the heated preform (1) is mounted in the mold (4) having the cavity (C) in the finished product shape of the container (2), and the hydrogen peroxide condensation mist ( A) or an air-fuel mixture (M), which is a mixture of gas and primary blow air (H), is blown into the preform (1) to form the preform (1) in the cavity (C). The intermediate molded product (1a) is sterilized at the same time as expanding to 1a), and then the secondary blow air (N) is blown into the intermediate molded product (1a) to perform intermediate molding in the cavity (C). Since the product (1a) is expanded to the finished product of the container (2) and at the same time the hydrogen peroxide in the container (2) is removed, the container (2) such as a bottle is sterilized and molded. Can proceed at the same time Can be sterilized quickly by using a small amount of hydrogen peroxide, so that the container (2) can be used for the next filling step in the in-line system. It can be transferred quickly.
請求項2に記載されるように、請求項1に記載の無菌容器の成形方法において、上記容器(2)がPET製であるものとした場合は、過酸化水素の容器(2)への過度な吸着を防止することができる。
As described in
請求項3に係る発明によれば、容器(2)の完成品形状のキャビティ(C)を有する金型(4)を走行させつつ、金型(4)内に加熱したプリフォーム(1)を装着し、過酸化水素の凝結ミスト(A)又はガスと一次ブロー用エア(H)とを混ぜた混合気(M)を上記プリフォーム(1)内に吹き込むことによって上記キャビティ(C)内でプリフォーム(1)を中間成形品(1a)まで膨張させると同時に中間成形品(1a)内を殺菌し、次いで、二次ブロー用エア(N)を上記中間成形品(1a)内に吹き込むことによって上記キャビティ(C)内で中間成形品(1a)を容器(2)の完成品まで膨張させると同時に容器(2)内の過酸化水素を除去し、しかる後に、上記走行する金型(4)から容器(2)を取り出して走行させながら容器(2)に内容物(a)を充填し密封する無菌充填方法であるから、ボトル等の容器(2)の殺菌と成形を同時に進めることができ、また、容器よりも表面積の小さいプリフォーム(1)の状態で殺菌すればよいので、少量の過酸化水素の使用によって速やかに殺菌することができ、したがって、インラインシステムにおいて容器(2)を次の充填工程等に速やかに移行させて無菌包装体を効率良く製造することができる。 According to the invention of claim 3, the preform (1) heated in the mold (4) while running the mold (4) having the cavity (C) of the finished product shape of the container (2). Attached and blown into the preform (1) with a mixture (M) of hydrogen peroxide condensation mist (A) or gas and air for primary blowing (H) into the preform (1). The preform (1) is expanded to the intermediate molded product (1a), and at the same time the inside of the intermediate molded product (1a) is sterilized, and then the secondary blow air (N) is blown into the intermediate molded product (1a). In the cavity (C), the intermediate molded product (1a) is expanded to the finished product of the container (2) and at the same time the hydrogen peroxide in the container (2) is removed, and then the traveling mold (4 While taking out the container (2) from Since the container (2) is filled with the content (a) and sealed, the container (2) such as a bottle can be sterilized and molded at the same time, and the preform has a smaller surface area than the container. Since it suffices to sterilize in the state of (1), it can be sterilized quickly by using a small amount of hydrogen peroxide. Therefore, in the in-line system, the container (2) can be quickly transferred to the next filling step, etc. A package can be manufactured efficiently.
請求項4に記載されるように、請求項3に記載の無菌充填方法において、上記容器(2)がPET製であるものとした場合は、内部が適正に殺菌され、容器(2)への過酸化水素の過度な吸着のない無菌包装体を製造することができる。
As described in
請求項5に記載されるように、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、容器(2)の完成品形状のキャビティ(C)を有する金型(4)を上記第一の搬送路に接続される第二の搬送路上で搬送する金型用搬送手段とを有し、上記第一の搬送路に沿って配置されたヒータにより第一の搬送路上を走行するプリフォーム(1)を加熱し、上記第二の搬送路の上流側で上記加熱されたプリフォーム(1)を金型(4)で受け取り過酸化水素の凝結ミスト(A)又はガスと一次ブロー用エア(H)とを混ぜた混合気(M)をプリフォーム(1)内に吹き込むことによってキャビティ(C)内でプリフォーム(1)を中間成形品(1a)まで膨張させると同時に中間成形品(1a)内を殺菌し、上記第二の搬送路の下流側で二次ブロー用エア(N)を上記中間成形品(1a)内に吹き込むことによってキャビティ(C)内で中間成形品(1a)を容器(2)の完成品まで膨張させると同時に容器(2)内の過酸化水素を除去するようにした無菌容器の成形装置であるから、ボトル等の容器(2)の殺菌と成形を同時に進めることができ、また、容器よりも表面積の小さいプリフォーム(1)の状態で殺菌すればよいので、少量の過酸化水素の使用によって速やかに殺菌することができ、したがって、インラインシステムにおいて容器(2)を次の充填機等に速やかに移行させることができる。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a mold (4) having a preform transport means for transporting the preform (1) on the first transport path and a finished product-shaped cavity (C) of the container (2). ) On the second conveying path connected to the first conveying path, and a mold conveying means for conveying the first conveying path on the first conveying path by the heater disposed along the first conveying path. The traveling preform (1) is heated, and the heated preform (1) is received by the mold (4) on the upstream side of the second conveying path, and the condensed hydrogen mist (A) or gas is received. At the same time, the preform (1) is expanded to the intermediate molded product (1a) in the cavity (C) by blowing the air-fuel mixture (M) mixed with the primary blow air (H) into the preform (1). The intermediate molded product (1a) is sterilized and the second conveying path The secondary blow air (N) is blown into the intermediate molded product (1a) on the flow side to expand the intermediate molded product (1a) to the finished product of the container (2) in the cavity (C) and at the same time (2) Since it is a device for forming a sterile container in which hydrogen peroxide in the container is removed, sterilization and molding of the container (2) such as a bottle can be carried out at the same time. Since it only needs to be sterilized in the state of the reform (1), it can be quickly sterilized by using a small amount of hydrogen peroxide. Therefore, in the in-line system, the container (2) can be quickly transferred to the next filling machine or the like. Can do.
請求項6に記載されるように、請求項5に記載の無菌容器の成形装置において、上記容器(2)をPET製とし、上記過酸化水素を過酸化水素とした場合は、過酸化水素である過酸化水素の容器(2)への過度な吸着を防止することができるとともに、匂いの残留を来たすことなく容器(2)を短時間で適正に殺菌することができる。
As described in
請求項7に係る発明によれば、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、容器(2)の完成品形状のキャビティ(C)を有する金型(4)を上記第一の搬送路に接続される第二の搬送路上で搬送する金型用搬送手段と、上記金型(4)で成形された容器(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容器用搬送手段とを有し、上記第一の搬送路に沿って配置されたヒータにより第一の搬送路上を走行するプリフォーム(1)を加熱し、上記第二の搬送路の上流側で上記加熱されたプリフォーム(1)を金型(4)で受け取り過酸化水素の凝結ミスト(A)又はガスと一次ブロー用エア(H)とを混ぜた混合気(M)をプリフォーム(1)内に吹き込むことによってキャビティ(C)内でプリフォーム(1)を中間成形品(1a)まで膨張させると同時に中間成形品(1a)内を殺菌し、上記第二の搬送路の下流側で二次ブロー用エア(N)を上記中間成形品(1a)内に吹き込むことによってキャビティ(C)内で中間成形品(1a)を容器(2)の完成品まで膨張させると同時に容器(2)内の過酸化水素を除去し、上記第三の搬送路でフィラーから上記容器(2)に内容物を充填しキャッパーで密封するようにした無菌充填装置であるから、ボトル等の容器(2)の殺菌と成形を同時に進めることができ、また、容器よりも表面積の小さいプリフォーム(1)の状態で殺菌すればよいので、少量の過酸化水素の使用によって速やかに殺菌することができ、したがって、インラインシステムにおいて容器(2)を次の充填工程等に速やかに移行させて無菌包装体を効率良く製造することができる。
According to the invention of
請求項8に記載されるように、請求項7に記載の無菌充填装置において、上記容器(2)をPET製であるものとした場合は、過酸化水素の容器(2)への過度な吸着を防止することができる。
As described in
以下に本発明を実施するための形態について説明する。 The form for implementing this invention is demonstrated below.
この実施の形態におけるインラインシステムによれば、最終製品として図1に示す無菌包装体が製造される。 According to the in-line system in this embodiment, the aseptic package shown in FIG. 1 is manufactured as a final product.
図1に示すように、この無菌包装体は、容器であるボトル2と、蓋であるキャップ3とを備える。
As shown in FIG. 1, the aseptic package includes a
ボトル2はこの実施の形態ではPET製であるが、PETに限らずポリプロピレン、ポリエチレン等他の樹脂を用いて作ることも可能である。ボトル2の口部2aには雄ネジ2bが形成される。
The
キャップ3はポリプロピレン等の樹脂を材料にして射出成形等により形成され、キャップ3の成形と同時に雌ネジ3aも形成される。
The cap 3 is formed by injection molding or the like using a resin such as polypropylene, and the
ボトル2には、その内部があらかじめ殺菌処理された状態で飲料等の殺菌処理済の内容物aが充填される。内容物aの充填後にキャップ3がボトルの口部2aに被せられ、雌雄ネジ3a,2bの螺合によってボトル2の口部2aが密封され、無菌包装体が完成する。
The
上記ボトル2は、次に述べるようなブロー成形によって内部を殺菌されると同時に無菌容器として成形される。
The
まず、図2(A)に示すように、プリフォーム1とブロー成形用の金型4が用意される。 First, as shown in FIG. 2A, a preform 1 and a blow molding die 4 are prepared.
プリフォーム1は、PETの射出成形等によって略試験管状の有底筒状体として形成される。プリフォーム1は、図1に示したボトル2におけると同様な口部2aを備える。この口部2aにはプリフォーム1の成形と同時に雄ネジ2bが形成される。
The preform 1 is formed as a bottomed tubular body having a substantially test tube shape by PET injection molding or the like. The preform 1 includes a
金型4は、容器であるボトル2の完成品形状のキャビティCを有し、ボトル2の口部2aに対応した金型上部4a、ボトル2の胴部に対応した金型中央部4b、ボトル2の底部に対応した金型底部4cとに分割される。なお、図2(A)(B)(C)では、便宜上、下側が金型上部4aとして表示している。
The
金型4の各部4a,4b,4cには、必要に応じてそれぞれ異なる温度が設定される。例えば、ボトル2の口部2aと底部にそれぞれ対応した金型4の上部4aと下部4cは、中央部4bに比べて低い温度に設定することができる。ボトル2の口部2aはプリフォーム1において既に形成されているため、この口部2aに熱を供給しすぎると口部2aが変形するおそれがある。そこで、この口部2aと接触する金型の上部4aの温度は低くしておくことにより口部2aの変形を防止することができる。
Different temperatures are set in the
プリフォーム1は、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た後に、図2(A)に示すように、金型4内に装着される。また、ブローノズル5が金型上部4a及びプリフォーム1の口部2aを貫通してプリフォーム1内に挿入される。
The preform 1 is mounted in the
この図2(A)の型締工程は、望ましくは金型4、ブローノズル5及びプリフォーム1を同じ速度で走行させながら行われる。
The mold clamping step shown in FIG. 2A is desirably performed while the
次に、図2(B)に示すように、一次ブロー用エアHに殺菌剤である過酸化水素の凝結ミストA(図3参照)を混ぜた混合気Mがブローノズル5からプリフォーム1内に吹き込まれることによって、金型4のキャビティC内でプリフォーム1が中間成形品1aまで膨張すると同時に中間成形品1a内が殺菌される。この工程はプリフォーム1の予備延伸を行うためのいわゆる一次ブロー工程であり、また、殺菌工程でもある。
Next, as shown in FIG. 2 (B), the air-fuel mixture M obtained by mixing the primary blowing air H with the condensed mist A of hydrogen peroxide (see FIG. 3) as the bactericide is transferred from the
なお、上記一次ブロー用エアHは必要に応じてヒータ等で加熱してもよい。一次ブロー用エアHを加熱した場合は、上記凝結ミストAは過酸化水素ガスとなって混合気Mに含まれることになる。 The primary blowing air H may be heated with a heater or the like as necessary. When the primary blow air H is heated, the condensed mist A becomes hydrogen peroxide gas and is contained in the air-fuel mixture M.
過酸化水素の凝結ミストAは、例えば図3に示す気化器6によって生成可能である。
The hydrogen peroxide condensation mist A can be generated by, for example, the
この気化器6は、殺菌剤である過酸化水素の水溶液を滴状にして供給する二流体スプレーである過酸化水素供給部7と、この過酸化水素供給部7から供給された過酸化水素の噴霧をその沸点以上の非分解温度以下に加熱して気化させる気化部8とを備える。過酸化水素供給部7は、過酸化水素供給路7a及び圧縮空気供給路7bからそれぞれ過酸化水素の水溶液と圧縮空気を導入して過酸化水素の水溶液を気化部8内に噴霧するようになっている。気化部8は内外壁間にヒータ8aを挟み込んだパイプであり、このパイプ内に吹き込まれた過酸化水素の噴霧を加熱し気化させる。気化した過酸化水素はノズル9から凝結ミストとなって気化器6外に噴出する。
The
このノズル9には一次ブロー用エアHの供給管10が連結され、この供給管10の下流側に上記ブローノズル5が連結される。一次ブロー用エアHは供給管10の上流において、図示しないが例えばHEPAフィルタ等で濾過した空気流をヒータで加熱することによって作られる。ノズル9から吹き出す過酸化水素の凝結ミストAは供給管10内に流入し、供給管10内を通る一次ブロー用エアHと混じり合って混合気Mとなり、この混合気Mがブローノズル5からプリフォーム1内に吹き込まれる。図2(B)のごとく混合気Mが吹き込まれることによって、プリフォーム1は中間成形品1aまで膨張し、同時に混合気M中の過酸化水素の凝結ミスト又はガスによって内部が殺菌される。
A
この図1(B)の一次ブロー工程も、望ましくは金型4、ブローノズル5及びプリフォーム1の中間成形品1aを一体で走行させながら行われる。
The primary blowing step in FIG. 1B is also preferably performed while the
続いて、図2(C)に示すように、二次ブロー用エアNを上記ブローノズル5からプリフォーム1の上記中間成形品1a内に吹き込むことによって、上記金型4のキャビティC内で中間成形品1aをボトル2の完成品まで膨張させ、同時にボトル2内の過酸化水素を除去する。
Subsequently, as shown in FIG. 2 (C), the secondary blow air N is blown into the intermediate molded product 1a of the preform 1 from the
二次ブロー用エアNは、上記一次ブロー用エアHと同様なエアであるが、一次ブロー用エアHよりも圧力が高く、また、上記過酸化水素の凝結ミスト又はガスを含むことなく供給される。この二次ブロー用エアNも加熱したうえで供給してよい。 The secondary blow air N is the same air as the primary blow air H, but has a higher pressure than the primary blow air H and is supplied without containing the condensed hydrogen peroxide mist or gas. The The secondary blowing air N may also be supplied after being heated.
この工程は二度目の延伸を行うためのいわゆる二次ブローに対応する。このように、一次と二次のブローが行われることによって耐熱性の良いボトル2が成形されることになる。また、この工程はボトル2内の過酸化水素を除去するものでもあるからエアリンス工程でもある。
This process corresponds to a so-called secondary blow for performing the second stretching. Thus, the
この図1(C)の二次ブロー工程も、望ましくは金型4、ブローノズル5及びプリフォーム1の中間成形品を一体で走行させながら行われる。
The secondary blowing step in FIG. 1C is also preferably performed while the
このように金型4内でボトル2が成形されると、その後、金型4の型開きが行われ、ボトル2の完成品が金型4外へ取り出される。
When the
かくて、殺菌と成形とが同時進行で行われることにより作られたボトル2は、引き続き走行しながら図1に示したように飲料等の内容物aが口部2aから充填され、キャップ3で閉じられて無菌包装体とされる。
Thus, the
また、このボトル2はプリフォーム1の状態で殺菌されることから、少量の過酸化水素の使用によって速やかに殺菌され、したがって、インラインシステムにおいてボトル2の充填工程等への移行も速やかに行われる。
Further, since the
上記無菌充填方法を実施するための無菌充填装置は、例えば図4のごとく構成される。 An aseptic filling apparatus for carrying out the aseptic filling method is configured as shown in FIG. 4, for example.
図4に示すように、この無菌充填装置は、口部2aを有する有底筒状のプリフォーム1(図2(A)参照)を所定の間隔で順次供給するプリフォーム供給機11と、ブロー成形機12と、成形されたボトル2に飲料等の内容物aをボトル2に充填、密封する充填機13とを備える。
As shown in FIG. 4, this aseptic filling apparatus includes a
プリフォーム供給機11から充填機13に至る間には、プリフォーム1(図2(A)参照)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、ボトル2の完成品形状のキャビティCを有する金型4(図2(A)参照)を上記第一の搬送路に接続される第二の搬送路上で搬送する金型用搬送手段と、金型4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。
Between the
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ー等が設けられている。
The first conveying path of the preform conveying means, the second conveying path of the mold conveying means, and the third conveying path of the bottle conveying means communicate with each other, and the preform 1 is placed on these conveying paths. And a gripper (not shown) that conveys the
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14を備える。また、プリフォームコンベア14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15,16,17,18の列と、ホイール18からプリフォーム1を受け取って走行させるコンベア19とを具備する。
The preform conveying means includes a
コンベア19は水平方向に長く伸びる無端チェーンを有し、この無端チェーンに沿って加熱部19aが設けられている。
The
プリフォーム1は、プリフォームコンベア14、ホイール15,16,17,18の列を経てコンベア19に受け取られ、加熱部19a内をこのコンベア19によって往復移動する。加熱部19aの内壁面には、図示しないヒータが張り巡らされており、コンベア19によって搬送されるプリフォーム1がこのヒータによって加熱される。
The preform 1 is received by the
ブロー成形機12は、上記プリフォーム供給機11の加熱部19a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4及びブローノズル5(図2(A)参照)を複数セット備える。
The
ブロー成形機9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20,21,22,17,23の列によって構成される。なお、このホイール20,21,22,17,23の列と上記プリフォーム用搬送手段のホイール15,16,17,18の列との間ではホイール17が共用される。
In the
金型4及びブローノズル5は、ホイール21の回りに複数個配置され、ホイール21の回転とともにホイール21の周りを一定速度で旋回する。
A plurality of
金型4は、図2(A)に示したように、金型上部4aと金型中央部4bと金型底部4cとを備える。ホイール20のグリッパーがプリフォーム供給機11の加熱部19aで加熱されたプリフォーム1を受け取ってホイール21の回りの金型4に受け渡すと、金型4の上中下部4a,4b,4cが合体してプリフォーム1を図2(A)のごとく把持する。金型4内のプリフォーム1はホイール20の回りを金型4及びブローノズル5と共に旋回しながら、図2(B)のごとく一次ブローに付されて中間成形品1aに成形されると同時に内部を殺菌処理され、図2(C)のごとく二次ブローに付されてボトル2の完成品に成形されると同時に内部の過酸化水素を除去される。図4中、IIA、IIB、IICは図2(A)(B)(C)にそれぞれ対応する。
As shown in FIG. 2A, the
金型4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4はホイール22に接したところで型開きし、そのボトル2をホイール22のグリッパーに受け渡す。このボトル2はホイール22,17,23を経て充填機13へと搬送される。
When the preform 1 comes into close contact with the cavity C of the
充填機13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27,34,35,36,37,38の列を有する。このホイール27,34,35,36,37,38の列に沿って、無菌状態のボトル2に内容物aを充填するためのフィラー39と、内容物aが充填されたボトル2にキャップ3(図1参照)を取り付けて密封するためのキャッパー40とが順に設けられる。
The filling
なお、フィラー39及びキャッパー40は公知の装置と同様で良いため、説明を省略する。
In addition, since the
また、この無菌充填装置はチャンバー41で囲まれており、チャンバー41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11及びブロー成形機12はグレーゾーンに、充填機13は無菌ゾーンにそれぞれ配置されている。
The aseptic filling apparatus is surrounded by a
グレーゾーンにはHEPAで浄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。
Air that has been purified with HEPA is constantly blown into the gray zone, so that the
次に、図2及び図4を参照して無菌充填装置の動作を説明する。 Next, the operation of the aseptic filling apparatus will be described with reference to FIGS.
まず、プリフォームコンベア14、ホイール15,16,17,18の列によってプリフォーム1が加熱部19aへと搬送される。
First, the preform 1 is conveyed to the
加熱部19aにおいてプリフォーム1は、コンベア19によって搬送されつつ、全体の温度が成形に好適な温度域まで加熱される。
The preform 1 is heated to a temperature range suitable for molding while the preform 1 is conveyed by the
加熱部19aで加熱されたプリフォーム1は、ホイール20を経てホイール21へと搬送される。そして、プリフォーム1は、金型4及びブローノズル5により図2(A)のごとく抱持され、同図(B)のごとく過酸化水素の凝結ミスト又はガスと一次ブロー用エアとの混合気Mの吹き込みによって一次ブローされると同時に過酸化水素の凝結ミスト又はガスによって内部を殺菌される。これにより、プリフォーム1はキャビティC内でボトル2の中間成形品1aまで膨張する。さらに、この中間成形品1a内に同図(C)のごとく二次ブロー用エアNを吹き込むことによって、プリフォームの中間成形品1aは二次ブローされると同時に内部から過酸化水素を除去されボトル2の完成品まで膨張する。
The preform 1 heated by the
成形と殺菌が同時に行われたボトル2は、金型4の型開き後にホイール22のグリッパーによって金型4外に取り出され、ホイール22から下流側のホイール17,23,27,34,35,36,37,38の列へと受け渡されつつ充填機13内を走行する。
The
充填機13においてボトル2には、フィラー39により飲料等の滅菌処理された内容物aが充填される。内容物aが充填されたボトル2は、キャッパー40によりキャップ3(図1参照)が取り付けられて密封され、チャンバー41の出口から排出される。
In the filling
上述したようにフィラー39及びキャッパー40は公知の装置であるため、ボトル2への内容物の充填方法及びボトル2の密封方法の説明は省略する。
As described above, since the
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されることなく種々の形態にて実施可能である。例えば、本発明が適用される容器はPETボトルに限定されず、種々の樹脂製容器に適用することができる。容器の成形はインジェクションブローに限定されず、ダイレクトブロー等各種のブロー成形によって成形可能である。また、プリフォームや容器を搬送する搬送手段は、図4に示したホイール搬送装置に限定されない。容器が成形された順に所定の搬送速度で搬送可能な種々の搬送装置、例えばベルト搬送装置、バケット搬送装置、エア搬送装置を使用することもできる。 The present invention can be implemented in various forms without being limited to the above-described embodiments. For example, the container to which the present invention is applied is not limited to a PET bottle, and can be applied to various resin containers. Molding of the container is not limited to injection blow, and can be molded by various blow molding such as direct blow. Moreover, the conveyance means which conveys a preform and a container is not limited to the wheel conveyance apparatus shown in FIG. Various transport devices that can be transported at a predetermined transport speed in the order in which the containers are formed, for example, a belt transport device, a bucket transport device, and an air transport device may be used.
1…プリフォーム
1a…中間成形品
2…ボトル
4…金型
39…フィラー
40…キャッパー
C…キャビティ
A…過酸化水素のミスト
H…一次ブロー用エア
M…混合気
N…二次ブロー用エア
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Preform 1a ... Intermediate molded
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