JP2885869B2 - 無菌容器のブロー成形,充填方法 - Google Patents

無菌容器のブロー成形,充填方法

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、予備成形体を殺菌した後、ブロー形成して
この容器に充填液を充填する無菌容器のブロー成形,充
填方法に関する。
〔従来の技術〕
PET(ポリエチレンテレフタレート)ボトル等の2軸
延伸ブロー成形された容器は耐熱性を付与されており、
このブロー成形された容器等は高温充填液を充填し、一
定時間転倒することによって殺菌している。あるいは、
2軸延伸ブロー成形によって容器を成形した後、この容
器内を殺菌液により殺菌し、殺菌液を除去し、洗浄した
後に、殺菌された充填液を充填してシールしている。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、このような従来の容器を殺菌して充填
液を充填する方法にあっては、PETボトル等のブロー成
形された容器にホットフィリングに対して耐熱性を付与
するために、その重量を増加させたり、あるいはヒート
セットしなければならず、全体としてコスト高となると
いう問題があった。また、PETボトル等のブロー成形さ
れた容器はホットフィリングした後の熱収縮による減圧
変形に抗するために、容器形状として減圧吸収パネル等
を付与する必要があり、デザイン上の制約があった。さ
らに、PETボトルやブロー成形された容器を高温加熱し
てホットフィリングすると、その高温状態によって充填
物が変質してしまい、香、風味等の味覚の低下が避けら
れないという問題があった。
一方、ブロー成形した容器内を殺菌液により殺菌し、
その後この容器内に洗浄液を入れて洗浄すると、多量の
殺菌液や洗浄液等を必要とし、これらのコストがかかっ
てしまう。また、殺菌、洗浄工程に要する装置のスペー
スも大きなものが必要となるという問題があった。加え
て、容器内へ殺菌液や洗浄液を流入出させるのを迅速に
行うためやこれらの残液を無くすためにも、容器の口部
の口径を大きくしなければならず、ひいては、この容器
の重量が増加してしまうという問題もあった。
〔課題を解決するための手段〕
このような問題点を解決するために、本発明にあって
は、殺菌すべき表面積及び体積が小さく、且つ形状の単
純な予備成形体を殺菌液により殺菌し、この予備成形体
に付着した殺菌液を除却し、この予備成形体を延伸適性
温度に加熱し、この予備成形体を金型に装着した後にこ
の金型に無菌の加圧気体を吹き込んで延伸ブロー成形
し、この延伸ブロー成形された容器に充填液を充填し、
これらの各工程を連続的に行なったものである。
〔作用〕
予備成形体は殺菌工程に搬送されて殺菌液により殺菌
される。次に予備成形体に加熱乾燥エア等を吹き当てて
乾燥させ殺菌液を除去すると共に予備成形体の予備加熱
を行う。このようにして予備成形体の殺菌と殺菌液の除
去とが一貫して行われる。予備成形体は殺菌工程から延
伸ブロー工程へ搬送され、温調ヒーターゾーン等によっ
て延伸適性温度に更に加熱温調された後、ブロー成形用
の金型に装着される。この金型に装着されたパリソン内
に無菌の加圧気体が圧入され延伸ブロー成形される。延
伸ブロー成型された容器は充填工程へと搬送され、この
容器内へ殺菌された常温の充填液が充填される。このよ
うな殺菌工程、延伸ブロー工程および充程工程は無菌エ
アで陽圧化され無菌チャンバー内で一貫して行われる。
〔実施例〕
以下、本発明を図面に基づいて説明する。
第1図ないし第11図は本考案に係る無菌容器のブロー
成形、充填方法の第1実施例を示す図である。
第1図および第2図に示すように、この無菌容器のブ
ロー成形、充填方法はパリソン(予備成形体)を殺菌す
る殺菌工程1と、このパリソンを2軸延伸ブロー成形す
るロータリー延伸ブロー工程2と、このブロー成形され
た容器に無菌の充填液を充填するロータリー充填工程3
と、充填液が充填された容器にキャッピングするロータ
リーキャッビング工程4とからなっている。
殺菌工程1において、この工程に搬送される熱可塑性
プラスチックのパリソン5は第3図に示すような略有底
円筒状をしており、このパリソン5は口部5a、胴部5b、
底部5cを有している。以下、熱可塑性プラスチックとし
てポリエチレンテレフタレートを使用した場合について
実施例を説明する。一方、一対のスプロケット6,7には
チェーン状の搬送帯8が張設され、搬送帯8には搬送ロ
ッド9が設けられている。パリソン5は搬送帯55によっ
て保持されつつ順次搬送帯8に搬送されると、フィーデ
ィング機構10によって図示しない反転機構によってパリ
ソン5を反転させつつ、第4図に示すように搬送ロッド
9に上から装着される。パリソン5は自由度を有し、搬
送ロッド9に対して可動可能であり、すなわち、このパ
リソン5を部分的にも把持(あるいは挾持)しないフリ
ーの状態である。
搬送帯8の下半側はガラス転移点温度(約60〜70℃)
以下の温度に加熱された過酸化水素液(他には過酢酸液
又は塩素液等)の殺菌液11中に浸漬されている。搬送帯
8が回転されると、搬送帯8の上半側に設けられた搬送
ロッド9に装着されたパリソン5は、第5図に示すよう
に殺菌液11の中に順次浸漬されていくが、パリソン5の
底部5cが下方を向くにつれて搬送ロッド9から外れそう
になる。そこで、搬送帯8の下側に設けられ殺菌液11中
に浸漬されている搬送ロッド9の頂部9aに対向してスラ
イド面12が設けられている。このため、搬送ロッド9に
装着されたパリソン5はこの底部9aがスライド面12と摺
接し、搬送ロッド9からパリソン5が外れそうになるの
が防止される。搬送ロッド9が殺菌液11中に浸漬される
と、この浸漬された搬送ロッド9に装着されたパリソン
5は殺菌されるとともにガラス転移温度付近まで加熱さ
れる。この際、パリソンはガラス転移温度以上には加熱
されないので、パリソンの変形は生じない。
搬送ロッド9に装着されたパリソン5は、搬送帯8の
回転によって殺菌液11から引き上げられ、搬送帯8の上
側に位置すると搬送ロッド9に加熱乾燥エアが圧送され
る。搬送ロッド9に形成された噴出孔9bから乾燥エアが
パリソン5内面側に向けて噴出される。この乾燥エアー
はパリソン外部の噴出孔からパリソン内部に向けて吹き
つけるようにしてもよい。また、同時にパリソン5の外
側にも搬送帯8の両側に設けたエア吹出装置60,60から
乾燥エアが吹き当てられて、パリソン5から殺菌液11は
完全に除去され、無菌状態となる。この際、乾燥エアー
はガラス転移温度(60〜70℃)以下に温調されており、
パリソンの変形を防止しつつ、殺菌液の乾燥除去と同時
にパリソンの予備加熱を行っている。
このようにパリソン5の殺菌と乾燥までが一貫して行
われるために、殺菌時間が短くなり、多量の洗浄液が不
要となる。また、パリソン5の加熱と殺菌が略同時に行
われるために、省エネ、省スペースを実現できる。さら
に、パリソン5はブロー成形容器に比べ小型であるとと
もに、内面の形状がくびれのない単純な形状である為、
殺菌液による殺菌及び乾燥が容易である。また、パリソ
ン5は前記したように搬送ロッド9にフリー状態である
ので、乾燥エアはパリソン5の全内面に当たることが可
能である。
殺菌工程1にはロータリー延伸ブロー工程2が隣接し
ており、殺菌工程1から搬送ロッド9に装着されたパリ
ソン5は第1パリソン受渡し機構13によって搬送され
る。パリソン5がロータリー延伸ブロー工程2に搬入さ
れると、ガラス転移温度以下に冷却されたマンドレルが
口部5aに装着された後に、さらに第2パリソン受渡し機
構14によって温調ホウィール15へと搬送される。温調ホ
ウィール15の外周側には略円弧状の温調ヒーターゾーン
16が設けられている。第7図に示すように温調ヒーター
ゾーン16から赤外線(他には温風)が低温のマンドレル
17に装着されたパリソン5に照射されて、この底部5cや
胴部5bがガラス転移温度以上延伸適性温度(約90゜〜12
0゜)に再加熱される。マンドレル17に装着されたパリ
ソン5の口部5aは遮蔽板18によって再加熱が防止され、
この口部5aの変形を阻止している。
このようにして温調されたパリソン5は第3パリソン
受渡し機構19によって延伸ブローホウィール20へ搬送さ
れ、第8図に示すように上方に向けて配置されたブロー
成形用の金型21へ装着される。金型21へ装着されたパリ
ソン5内には無菌の加圧気体が圧入され、このパリソン
5は延伸ロッド22に案内されながら金型21の内壁面に密
着されて二軸延伸ブロー成形される。例えば、第9図に
示すようにビンの形状に形成されて容器23となる。この
ようにして成形された容器23は、第1容器受渡し機構24
によってこの容器23をマンドレル17から取り外し、ロー
タリー充填工程3へと搬送される。
ロータリー充填工程3へ搬送された容器23は第1フィ
ーダ用スターホイール25,26によって充填ホウィール27
へと搬送され、第10図に示すように容器23内へ殺菌され
た常温の充填液27が充填ノズルnによって充填される。
容器23には常温の充填液を充填するので、従来のホット
フィリングに必要な減圧吸収パネル等が不要となり、デ
ザイン上の制約がなくなる。また、この充填液は常温で
よいために、この充填液が変質してしまうのが防止さ
れ、香、風味等の味覚の低下を避けることができる。充
填液27が充填された容器23は、第1アンフィーダー用ス
ターホイール29からさらに第2フィーダー用スターホイ
ール30によってキャッピングホィール31へ搬送され、第
11図に示すようにこの容器23に予め殺菌されたキャップ
32が取り付けられ、この後に第2アンフィーダー用スタ
ーホイール33によって外部へ搬出される。このように、
パリソンから延伸ブロー成形された容器に充填液を充填
するまで一貫して行われるので、これらの工程を構成す
る装置のスペースやボトルのストック等を大幅に低減す
ることができる。
なお、前記殺菌工程1、ロータリー延伸ブロー工程
2、ロータリー充填工程3、ロータリーキャッピング工
程4は無菌エアで陽圧化された無菌チャンバー内で行
う。
次に本発明に係る無菌容器のブロー成形方法の第2実
施例を第12図および第13図に示す。
この第2実施例も第1実施例と同様に殺菌工程1、ロ
ータリー延伸ブロー工程2、ロータリー充填工程3、ロ
ータリーキャッピング工程4等からなっている。この実
施例においては、特にロータリー延伸ブロー工程2にお
いて温調ヒーターゾーン41a,41bは一対となって平行に
配設されており、このパリソン5にはマンドレルを分離
した後下方へ二軸延伸ブロー成形するようにしている。
なお、第1、第2実施例においてはパリソンの殺菌液に
よる殺菌は殺菌液中にパリソンを浸漬することにより行
っているが、本発明はこれに限らず、例えばスプレーノ
ズルによる殺菌液のパリソンへの噴霧、又は噴射ノズル
による殺菌液のシャワーリング等の方法を用いてもよ
い。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明によれば、PETボトル等の
延伸ブロー成形された容器はホットフィリングによって
殺菌することがないので、耐熱性を付与するために重量
を増加させたりヒートセットしたりする必要がなくな
り、このため、この方法による工程を構成する装置のコ
ストを低下させることができる。また、ボトルフィリン
グ際の熱収縮による減圧変形に抗するために、減圧パネ
ル等を付与する必要がなく、デザイン上の制約を受ける
ことがない。さらに、充填物は常温で充填するので、こ
れが変質して、香、風味等の味覚の低下を防止すること
ができる。
一方、体積、表面積が小さく、形状も単純な予備成形
体の殺菌、乾燥は迅速に容易に行われるので、体積が大
きく、形状の複雑な最終製品形状の容器を殺菌、乾燥す
る必要はなく、殺菌、乾燥工程に要する装置のスペース
は小さく済む。加えて容器の口部の口径を小さくするこ
とができ、この容器の重量が増加するということはな
い。
また、充填工程に入る前の資材としてブロー成形後の
ボトルではなく、パリソンを取扱うので、保管、物流コ
ストは大幅に低減できる。
【図面の簡単な説明】
第1図ないし第11図は本発明に係る無菌容器のブロー成
型、充填方法の第1実施例を示す図であり、第1図およ
び第2図はこの方法による各工程を示した斜視図および
平面図、第3図はパリソンの断面図、第4図は搬送ロッ
ドに装着されたパリソンの断面図、第5図は殺菌液に浸
漬されたパリソンを示す断面図、第6図はパリソンを乾
燥させる状態を示す断面図、第7図はパリソンを加熱し
ている状態を示す図、第8図はパリソンのブロー成形状
態を示す図、第9図はブロー成形された容器を示す図、
第10図は容器に充填液を充填する状態を示す図、第11図
は容器にキャップを取り付ける状態を示す図、第12図お
よび第13図は第2実施例を示す図であり、それぞれ各工
程を示した斜視図および平面図である。 1……殺菌工程、2……ロータリー延伸ブロー工程、3
……ロータリー充填工程、4……ロータリーキャッピン
グ工程、5……パリソン、11……殺菌液、21……金型、
28……充填液。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B29C 49/10 - 49/80 B65B 55/04 - 55/10 B65B 3/04 - 3/17

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】予備成形体を殺菌液により殺菌し、この予
    備成形体に付着した殺菌液を除却し、この予備成形体を
    延伸適性温度に加熱し、この予備成形体を金型に装着し
    た後にこの金型に無菌の加圧気体を吹き込んで延伸ブロ
    ー成形し、この延伸ブロー成形された容器に充填液を充
    填し、これらの各工程を連続的に行なうことを特徴とす
    る無菌容器のブロー成形,充填方法。
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