殺菌装置および殺菌方法
【課題】容器を高いレベルでむらなく殺菌することができる殺菌装置を提供することを目的とする。
【解決手段】殺菌装置１０は、容器１を支持する支持部材であって、容器とともに回転可能な支持部材３１と、支持部材に支持される容器内に挿入可能な放電電極２０と、支持部材に支持される容器を外方から部分的に囲む囲い部材２６，２７と、囲い部材の少なくとも一部分を外方から覆う対向電極２２ａ，２２ｂと、を備える。大気圧プラズマを生じさせるため、放電電極と対向電極との間で高電圧パルスが印加される。囲い部材は、支持部材の回転軸Ｌ３に直交する断面において、回転軸を中心とした円弧の一部分に沿った輪郭を有する。
【解決手段】殺菌装置１０は、容器１を支持する支持部材であって、容器とともに回転可能な支持部材３１と、支持部材に支持される容器内に挿入可能な放電電極２０と、支持部材に支持される容器を外方から部分的に囲む囲い部材２６，２７と、囲い部材の少なくとも一部分を外方から覆う対向電極２２ａ，２２ｂと、を備える。大気圧プラズマを生じさせるため、放電電極と対向電極との間で高電圧パルスが印加される。囲い部材は、支持部材の回転軸Ｌ３に直交する断面において、回転軸を中心とした円弧の一部分に沿った輪郭を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大気圧プラズマを用いて殺菌対象を殺菌する殺菌装置および殺菌方法に係り、とりわけ、殺菌対象を高いレベルでむらなく殺菌することができる殺菌装置および殺菌方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、液体、固体、または液体と固体との組み合わせからなる飲料、食品、医薬品、漢方薬品、化粧品、飼料、または肥料等の被充填物は無菌環境下において包装容器（包装材料）に充填され、その後、無菌環境下で包装容器が密封される。包装容器は充填工程に先立ってその内面および外面を殺菌処理され、これにより、充填工程への菌の持ち込みが防止される。
【０００３】
包装容器の殺菌に適用されるものに限られず、樹脂等からなる殺菌対象の殺菌装置および殺菌方法について、様々な研究開発がなされてきた。昨今においては、内部に薬剤等が残留しないこと、殺菌対象に影響を与えず十分な殺菌効果が得られ得ること等の理由から、常温常圧下での大気圧プラズマを用いた殺菌方法および殺菌装置が開発されつつある。（例えば、特許文献１）。
【０００４】
とりわけ、立体的な外形状を有する容器を殺菌する分野においては、内部へ薬剤が残留しやすいこと、むらなく殺菌することが困難であること等の理由から、大気圧プラズマを用いた殺菌方法に対する関心が非常に高まっている。
【特許文献１】特開２００４−３５９３０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、現状において、大気圧プラズマを用いた殺菌技術は、例えば立体的な外形状を有する殺菌対象を、十分高い殺菌レベルでむらなく殺菌し得る程度に達していない。このため、大気圧プラズマを用いた殺菌は未だ商業的に広く普及するに至っていない。
【０００６】
また、プラズマを利用した殺菌の商業的な普及を実現させるには、装置コストや処理効率についても考慮する必要がある。
【０００７】
本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、殺菌対象、とりわけ容器を高いレベルでむらなく殺菌することができる殺菌装置および殺菌方法を提供することを目的とする。また、殺菌装置を安価に製造することができるとともに、殺菌対象を効率的に殺菌することができれば、都合が良い。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明による第１の殺菌装置は、殺菌対象である容器を支持する支持部材であって、支持される容器とともに回転可能な支持部材と、前記支持部材に支持される容器内に挿入可能な放電電極と、前記支持部材に支持される容器を外方から囲むように配置された囲い部材と、囲い部材の少なくとも一部分を外方から覆う対向電極であって、大気圧プラズマを生じさせるため、放電電極との間で高電圧パルスを印加される対向電極と、を備え、前記囲い部材は、前記支持部材の回転軸に直交する断面において、前記回転軸を中心とした円弧の一部分に沿った輪郭を有することを特徴とする。
【０００９】
本発明による第１の殺菌装置によれば、放電電極と対向電極との間に存在する気体がプラズマ化し、容器を殺菌することができる。とりわけ、支持部材を容器とともに回転させた場合には、容器をむらなく殺菌することができる。また、囲い部材が、前記支持部材の回転軸に直交する断面において、前記回転軸を中心とした円弧の一部分に沿った輪郭を有していることから、プラズマ化した気体を効果的に容器へ接触させ、容器を高いレベルで殺菌することもできる。
【００１０】
本発明による第１の殺菌装置において、前記囲い部材は、前記支持部材の回転軸に沿った断面において、前記容器の外輪郭に対応した輪郭を有するようにしてもよい。このような殺菌装置によれば、プラズマ化した気体を効果的に容器へ接触させ、容器を高いレベルでむらなく殺菌することができる。
【００１１】
また、本発明による第１の殺菌装置において、前記囲い部材は、前記支持部材の回転軸を中心とした前記円弧に沿って、前記支持部材に支持される容器の周囲を前記対向電極とともに移動可能であるようにしてもよい。このような殺菌装置によれば、囲い部材を対向電極とともに放電電極に対して相対移動させ、対向電極の放電電極に対する相対位置を変化させることができる。これにより、放電電極と対向電極との間に生ずるプラズマ化した気体によって、放電電極をむらなく殺菌することができる。
【００１２】
さらに、本発明による第１の殺菌装置において、前記囲い部材は、前記支持部材に支持される容器を間に挟むようにして配置された第１囲い部材および第２囲い部材を含み、前記対向電極は、第１囲い部材の少なくとも一部分を外方から覆う第１対向電極と、第２囲い部材の少なくとも一部分を外方から覆う第２対向電極と、を含むようにしてもよい。このような殺菌装置によれば、プラズマ化した気体が生成され得る領域が拡大および分散される。これにより、容器をより高いレベルでむらなく殺菌することができる。この場合、前記第１囲い部材および前記第２囲い部材は、それぞれ互いに平行な軸を中心として揺動可能であり、互いに逆の揺動方向に揺動し、互いから離間するように展開し得るようにしてもよい。このような殺菌装置によれば、第１囲い部材および第２囲い部材によって、支持部材に支持された容器の広い領域を取り囲むことができるとともに、第１囲い部材および第２囲い部材を揺動させることによって、容器が支持されるべき領域を大きく開放することができる。このため、高いレベルでむらなく殺菌することができるとともに、支持部材への容器の受け渡しおよび支持部材からの容器の受け取りを容易に行うことができる。
【００１３】
さらに、本発明による第１の殺菌装置が、前記囲い部材との間で前記支持部材に支持される容器を挟むようにして配置される囲い体をさらに備え、前記対向電極は、前記囲い部材の少なくとも一部分を外方から覆う第１対向電極と、前記囲い体の少なくとも一部分を外方から覆う第２対向電極と、を含むようにしてもよい。このような殺菌装置によれば、プラズマ化した気体が生成され得る領域が拡大および分散される。これにより、容器をより高いレベルでむらなく殺菌することができる。この場合、前記支持部材が、前記放電電極、並びに、前記囲い部材および前記第１対向電極と同期して移動可能であり、前記囲い体は、前記支持部材の移動経路に沿って配置されているようにしてもよい。
【００１４】
さらに、本発明による第１の殺菌装置において、前記放電電極は、前記支持部材の回転軸と平行な軸を中心として回転可能であるようにしてもよい。このような殺菌装置によれば、放電電極を回転させた場合、放電電極の対向電極に対面する表面領域を変化させることができる。これにより、放電電極と対向電極との間に生ずるプラズマ化した気体によって、放電電極をむらなく殺菌することができる。
【００１５】
本発明による第２の殺菌装置は、殺菌対象である容器を支持する支持部材と、前記支持部材に支持される容器内に挿入可能な放電電極と、前記支持部材に支持される容器を外方から囲む囲い部材と、囲い部材の少なくとも一部分を外方から覆う対向電極であって、大気圧プラズマを生じさせるため、放電電極との間で高電圧パルスを印加される対向電極と、を備え、前記囲い部材は、前記対向電極とともに、前記放電電極の挿入方向と平行な軸を中心として前記支持部材に支持される容器の周囲を移動可能であることを特徴とする。
【００１６】
本発明による第２の殺菌装置によれば、放電電極と対向電極との間に存在する気体がプラズマ化し、容器を殺菌することができる。とりわけ、対向電極とともに囲い部材を容器および放電電極に対して相対移動させた場合には、容器および放電電極をむらなく殺菌することができる。また、対向電極の容器に対する相対移動により、プラズマ化した気体を効果的に容器へ接触させ、容器を高いレベルで殺菌することもできる。
【００１７】
本発明による第２の殺菌装置において、前記囲い部材は、前記放電電極の挿入方向に直交する断面において、前記放電電極の挿入方向と平行な前記軸を中心とした円弧の一部分に沿った輪郭を有するようにしてもよい。このような殺菌装置によれば、プラズマ化した気体を効果的に容器へ接触させ、容器を高いレベルで殺菌することもできる。
【００１８】
また、本発明による第２の殺菌装置において、前記囲い部材は、前記放電電極の挿入方向に沿った断面において、前記容器の外輪郭に対応した輪郭を有するようにしてもよい。このような殺菌装置によれば、プラズマ化した気体を効果的に容器へ接触させ、容器を高いレベルで殺菌することもできる。
【００１９】
さらに、本発明による第２の殺菌装置において、前記囲い部材は、前記支持部材に支持される容器を間に挟むようにして配置された第１囲い部材および第２囲い部材を含み、前記対向電極は、前記第１囲い部材の少なくとも一部分を外方から覆う第１対向電極と、前記第２囲い部材の少なくとも一部分を外方から覆う第２対向電極と、を含むようにしてもよい。このような殺菌装置によれば、プラズマ化した気体が生成され得る領域が拡大および分散される。これにより、容器をより高いレベルでむらなく殺菌することができる。この場合、前記第１囲い部材および前記第２囲い部材は、それぞれ互いに平行な軸を中心として揺動可能であり、互いに逆の揺動方向に揺動し、互いから離間するように展開し得るようにしてもよい。このような殺菌装置によれば、第１囲い部材および第２囲い部材によって、支持部材に支持された容器の広い領域を取り囲むことができるとともに、第１囲い部材および第２囲い部材を揺動させることによって、容器が支持されるべき領域を大きく開放することができる。このため、高いレベルでむらなく殺菌することができるとともに、支持部材への容器の受け渡しおよび支持部材からの容器の受け取りを容易に行うことができる。
【００２０】
さらに、本発明による第２の殺菌装置において、前記放電電極が、前記放電電極の挿入方向と平行な軸を中心として回転可能であるようにしてもよい。このような殺菌装置によれば、放電電極を回転させた場合、放電電極の対向電極に対面する表面領域を変化させることができる。これにより、放電電極と対向電極との間に生ずるプラズマ化した気体によって、放電電極をむらなく殺菌することができる。
【００２１】
本発明による第３の殺菌装置は、殺菌対象を支持する回転可能な支持部材と、前記支持部材に支持される殺菌対象を間に挟むようにして配置された放電電極および対向電極であって、大気圧プラズマを生じさせるために高電圧パルスを印加される放電電極および対向電極と、を備えたことを特徴とする。
【００２２】
このような本発明による第３の殺菌装置によれば、放電電極および対向電極の間に存在する気体がプラズマ化し、殺菌対象を殺菌することができる。とりわけ、支持部材を殺菌対象とともに回転させた場合には、殺菌対象を高いレベルでむらなく殺菌することができる。
【００２３】
本発明による第４の殺菌装置は、殺菌対象である容器を支持する支持部材であって、支持される容器とともに回転可能な支持部材と、前記支持部材に支持される容器内に挿入可能な放電電極と、前記支持部材に支持される容器を外方から囲むように配置された囲い部材と、囲い部材の少なくとも一部分を外方から覆う対向電極であって、大気圧プラズマを生じさせるため、放電電極との間で高電圧パルスを印加される対向電極と、を備えたことを特徴とする。
【００２４】
本発明による第４の殺菌装置によれば、放電電極および対向電極の間に存在する気体がプラズマ化し、容器を殺菌することができる。とりわけ、支持部材を殺菌対象である容器とともに回転させた場合には、容器を高いレベルでむらなく殺菌することができる。
【００２５】
本発明による第１乃至第４の殺菌装置において、前記支持部材は、略平板状からなり、その板面に略直交する軸を中心として回転可能であるようにしてもよい。また、本発明による第１乃至第４の殺菌方法において、前記支持部材は略平板状からなり、前記放電電極の挿入方向は前記支持部材の板面に直交する方向に沿うようにしてもよい。このような殺菌装置によれば、殺菌対象を容易に支持することができる。
【００２６】
また、本発明による第１乃至第４の殺菌装置において、前記支持部材は殺菌対象を一方の面上に支持し、前記支持部材の他方の面の少なくとも一部分に、大気圧プラズマを生じさせるために放電電極との間で高電圧パルスを印加される支持部対向電極が設けられていてもよい。このような殺菌装置によれば、容器の支持部材に対面する部分を高い殺菌レベルで殺菌することができる。
【００２７】
さらに、本発明による第１乃至第４の殺菌装置において、前記支持部材の殺菌対象に対面する部分に貫通孔が形成されており、前記貫通孔に接続された吸引機構であって、前記支持部材の貫通孔を介し前記殺菌対象を前記支持部材に向けて吸引する吸引機構が設けられていてもよい。このような殺菌装置によれば、簡易な装置および簡易な制御により殺菌対象を支持部材に対して容易かつ迅速に固定することができる。あるいは、本発明による第１乃至第４の殺菌方法において、前記殺菌対象を狭持する狭持機構が設けられていてもよい。このような殺菌装置によっても、簡易な装置および簡易な制御により容器を支持部材に対して容易かつ迅速に固定することができる。
【００２８】
さらに、本発明による第１乃至第４の殺菌装置が、前記放電電極と前記対向電極とに接続され、前記放電電極と前記対向電極との間に高電圧パルスを印加する高電圧パルス印加装置をさらに備えるようにしてもよい。
【００２９】
本発明による第１の殺菌方法は、回転可能な支持部材によって殺菌対象である容器を支持する工程と、前記容器内に放電電極を挿入する工程と、前記容器内に挿入された前記放電電極と、前記支持部材に支持された容器を外方から囲むように配置された囲い部材であって、前記支持部材の回転軸に直交する断面において前記回転軸を中心とした円弧の一部分に沿った輪郭を有する囲い部材を、少なくとも部分的に外方から覆う対向電極と、の間に高電圧パルスを印加し、前記放電電極と前記対向電極との間に大気圧プラズマを生じさせる工程と、を備え、前記大気圧プラズマを生じさせる工程において、前記容器とともに前記支持部材を回転させることを特徴とする。
【００３０】
本発明による第１の殺菌方法によれば、放電電極および対向電極の間に存在する気体がプラズマ化し、殺菌対象を殺菌することができる。とりわけ、大気圧プラズマを生じさせる際に、支持部材を殺菌対象とともに回転させるので、容器を高いレベルでむらなく殺菌することができる。なお、この第１の殺菌方法においては、前記容器を支持する工程および前記放電電極を挿入する工程のうちいずれの工程を先に行ってもよいし、あるいは、二つの工程を並行して行ってもよい。
【００３１】
本発明による第１の殺菌方法において、前記囲い部材は、前記支持部材の回転軸に沿った断面において、前記容器の外輪郭に対応した輪郭を有するようにしてもよい。このような殺菌方法によれば、プラズマ化した気体を効果的に容器へ接触させ、容器を高いレベルでむらなく殺菌することができる。
【００３２】
また、本発明による第１の殺菌方法の前記大気圧プラズマを生じさせる工程において、前記対向電極とともに前記囲い部材を、前記支持部材の回転軸を中心とした前記円弧に沿って前記容器の周囲を移動させるようにしてもよい。このような殺菌方法によれば、大気圧プラズマを生じさせる際に、囲い部材が対向電極とともに放電電極に対して相対移動し、対向電極の放電電極に対する相対位置が変化する。これにより、放電電極と対向電極との間に生ずるプラズマ化した気体によって、放電電極をむらなく殺菌することができる。
【００３３】
さらに、本発明による第１の殺菌方法において、前記囲い部材は、前記支持部材に支持される容器を間に挟むようにして配置された第１囲い部材および第２囲い部材を含み、前記対向電極は、前記第１囲い部材の少なくとも一部分を外方から覆う第１対向電極と、前記第２囲い部材の少なくとも一部分を外方から覆う第２対向電極と、を含み、前記大気圧プラズマを生じさせる工程において、前記放電電極と、前記第１対向電極および前記第２対向電極の両方と、の間に高電圧パルスが印加されるようにしてもよい。このような殺菌方法によれば、プラズマ化した気体が生成され得る領域が拡大および分散される。これにより、容器をより高いレベルでむらなく殺菌することができる。この場合、前記支持部材によって容器を支持する工程において、前記第１囲い部材および前記第２囲い部材が、それぞれ互いに平行な軸を中心として互いに逆の揺動方向に揺動して、互いから離間するように展開した状態で、前記容器を前記支持部材上に配置するようにしてもよい。このような殺菌方法によれば、第１囲い部材および第２囲い部材によって、支持部材に支持された容器の広い領域を取り囲むことができるとともに、第１囲い部材および第２囲い部材を揺動させることによって、容器が支持されるべき領域を大きく開放することができる。このため、高いレベルでむらなく殺菌することができるとともに、支持部材への容器の受け渡しおよび支持部材からの容器の受け取りを容易に行うことができる。
【００３４】
さらに、本発明による第１の殺菌方法の前記大気圧プラズマを生じさせる工程において、前記囲い部材を少なくとも部分的に覆う第１対向電極、および、前記囲い部材との間で前記支持部材に支持される容器を挟むようにして配置される囲い体を少なくとも部分的に覆う第２対向電極の両方と、前記放電電極と、の間に高電圧パルスが印加されるようにしてもよい。このような殺菌方法によれば、プラズマ化した気体が生成され得る領域が拡大および分散される。これにより、容器をより高いレベルでむらなく殺菌することができる。この場合、前記容器とともに前記支持部材を、前記放電電極、並びに、前記囲い部材および前記第１対向電極と同期して移動させ、前記容器が、前記囲い部材と、前記支持部材の移動経路に沿って配置された前記囲い体と、の間にある際に、前記放電電極と前記第１対向電極および前記第２対向電極との間に高電圧パルスが印加されているようにしてもよい。
【００３５】
さらに、本発明による第１の殺菌方法の前記大気圧プラズマを生じさせる工程において、前記放電電極を、前記支持部材の回転軸と平行な軸を中心として回転させるようにしてもよい。このような殺菌方法によれば、大気圧プラズマを生じさせる際に、放電電極が回転して、放電電極の対向電極に対面する表面領域が変化する。これにより、放電電極と対向電極との間に生ずるプラズマ化した気体によって、放電電極をむらなく殺菌することができる。
【００３６】
本発明による第２の殺菌方法は、支持部材によって殺菌対象である容器を支持する工程と、前記容器内に放電電極を挿入する工程と、前記容器内に挿入された前記放電電極と、前記支持部材に支持された容器を外方から囲むように配置された囲い部材を、少なくとも部分的に外方から覆う対向電極と、の間に高電圧パルスを印加し、前記放電電極と前記対向電極との間に大気圧プラズマを生じさせる工程と、を備え、前記大気圧プラズマを生じさせる工程において、前記対向電極とともに前記囲い部材を、前記放電電極の挿入方向と平行な軸を中心として前記容器の周囲を移動させることを特徴とする。
【００３７】
本発明による第２の殺菌方法によれば、放電電極および対向電極の間に存在する気体がプラズマ化し、殺菌対象を殺菌することができる。とりわけ、大気圧プラズマを生じさせる際に、囲い部材が対向電極とともに容器および放電電極に対して相対移動し得るので、容器および放電電極をむらなく殺菌することができる。また、対向電極の容器に対する相対移動により、プラズマ化した気体を効果的に容器へ接触させ、容器を高いレベルで殺菌することもできる。なお、この第２の殺菌方法においては、前記容器を支持する工程および前記放電電極を挿入する工程のうちいずれの工程を先に行ってもよいし、あるいは、二つの工程を並行して行ってもよい。
【００３８】
本発明による第２の殺菌方法において、前記囲い部材は、前記放電電極の挿入方向に直交する断面において、前記放電電極の挿入方向をと平行な前記軸を中心とする円弧の一部分に沿った輪郭を有するようにしてもよい。このような殺菌方法によれば、プラズマ化した気体を効果的に容器へ接触させ、容器を高いレベルで殺菌することもできる。
【００３９】
また、本発明による第２の殺菌方法において、前記囲い部材は、前記放電電極の挿入方向に沿った断面において、前記容器の外輪郭に対応した輪郭を有するようにしてもよい。このような殺菌方法によれば、プラズマ化した気体を効果的に容器へ接触させ、容器を高いレベルで殺菌することもできる。
【００４０】
さらに、本発明による第２の殺菌方法において、前記囲い部材は、前記支持部材に支持される容器を間に挟むようにして配置された第１囲い部材および第２囲い部材を含み、前記対向電極は、前記第１囲い部材の少なくとも一部分を外方から覆う第１対向電極と、前記第２囲い部材の少なくとも一部分を外方から覆う第２対向電極と、を含み、前記大気圧プラズマを生じさせる工程において、前記放電電極と、前記第１対向電極および前記第２対向電極の両方と、の間に高電圧パルスが印加されるようにしてもよい。このような殺菌方法によれば、プラズマ化した気体が生成され得る領域が拡大および分散される。これにより、容器をより高いレベルでむらなく殺菌することができる。この場合、前記支持部材によって容器を支持する工程において、前記第１囲い部材および前記第２囲い部材が、それぞれ互いに平行な軸を中心として互いに逆の揺動方向に揺動して、互いから離間するように展開した状態で、前記容器を支持部材上に配置するようにしてもよい。このような殺菌方法によれば、第１囲い部材および第２囲い部材によって、支持部材に支持された容器の広い領域を取り囲むことができるとともに、第１囲い部材および第２囲い部材を揺動させることによって、容器が支持されるべき領域を大きく開放することができる。このため、高いレベルでむらなく殺菌することができるとともに、支持部材への容器の受け渡しおよび支持部材からの容器の受け取りを容易に行うことができる。
【００４１】
さらに、本発明による第２の殺菌方法において、前記大気圧プラズマを生じさせる工程において、前記放電電極を、前記放電電極の挿入方向と平行な軸を中心として回転させるようにしてもよい。このような殺菌方法によれば、大気圧プラズマを生じさせる際に、放電電極が回転して、放電電極の対向電極に対面する表面領域が変化する。これにより、放電電極と対向電極との間に生ずるプラズマ化した気体によって、放電電極をむらなく殺菌することができる。
【００４２】
本発明による第３の殺菌方法は、回転可能な支持部材によって殺菌対象を支持する工程と、前記支持部材に支持された前記殺菌対象を間に挟むようにして配置された放電電極と対向電極との間に高電圧パルスを印加し、前記放電電極と前記対向電極との間に大気圧プラズマを生じさせる工程と、を備え、前記大気圧プラズマを生じさせる工程において、殺菌対象とともに前記支持部材を回転させることを特徴とする。
【００４３】
本発明による第３の殺菌方法によれば、放電電極および対向電極の間に存在する気体がプラズマ化し、殺菌対象を殺菌することができる。とりわけ、大気圧プラズマを生じさせる際に、支持部材を殺菌対象とともに回転させるので、殺菌対象を高いレベルでむらなく殺菌することができる。
【００４４】
本発明による第４の殺菌方法は、回転可能な支持部材によって殺菌対象である容器を支持する工程と、前記容器内に放電電極を挿入する工程と、前記容器内に挿入された前記放電電極と、前記支持部材に支持された容器を外方から囲むように配置された囲い部材の少なくとも一部分を外方から覆う対向電極と、の間に高電圧パルスを印加し、前記放電電極と前記対向電極との間に大気圧プラズマを生じさせる工程と、を備え、前記大気圧プラズマを生じさせる工程において、容器とともに前記支持部材を回転させることを特徴とする。
【００４５】
本発明による第４の殺菌方法によれば、放電電極および対向電極の間に存在する気体がプラズマ化し、容器を殺菌することができる。とりわけ、大気圧プラズマを生じさせる際に、支持部材を容器とともに回転させるので、容器を高いレベルでむらなく殺菌することができる。なお、この第４の殺菌方法においては、前記容器を支持する工程および前記放電電極を挿入する工程のうちいずれの工程を先に行ってもよいし、あるいは、二つの工程を並行して行ってもよい。
【００４６】
本発明による第１乃至第４の殺菌方の前記支持部材によって殺菌対象を支持する工程において、平板状からなる支持部材の一方の面上に殺菌対象を配置するようにしてもよい。さらに、前記支持部材によって容器を支持する工程において、殺菌対象である容器は、前記放電電極を挿入される開口部に対面する底部が前記支持部材の一方の板面に対面するようにして、前記支持部材上に配置されるようにしてもよい。このような殺菌方法によれば、殺菌対象を容易に支持することができる。
【００４７】
また、本発明による第１乃至第４の殺菌方法の前記大気圧プラズマを生じさせる工程において、平板状からなる支持部材を、その板面に直交する方向を軸として回転させるようにしてもよい。あるいは、本発明による第１乃至第４の殺菌方法の前記放電電極を挿入する工程において、前記放電電極の挿入方向が平板状からなる支持部材の板面に直交する方向に沿うようにしてもよい。このような殺菌方法によれば、殺菌対象を容易に支持することができる。
【００４８】
さらに、本発明による第１乃至第４の殺菌方法の前記支持部材によって殺菌対象を支持する工程において、平板状からなる支持部材の一方の面上に殺菌対象を配置し、前記大気圧プラズマを生じさせる工程において、平板状からなる支持部材の他方の面の少なくとも一部分を覆う支持部対向電極および前記対向電極の両方と、前記放電電極と、の間に高電圧パルスが印加されるようにしてもよい。このような殺菌方法によれば、殺菌対象の支持部材に対面する部分を高いレベルで殺菌することができる。
【００４９】
さらに、本発明による第１乃至第４の殺菌方法の前記大気圧プラズマを印加する工程において、殺菌対象は、前記支持部材に向けて吸引されて前記支持部材に吸着保持されるようにしてもよい。このような殺菌方法によれば、簡易な装置および簡易な制御により殺菌対象を支持部材に対して容易かつ迅速に固定することができる。あるいは、本発明による第１乃至第４の殺菌方法の前記大気圧プラズマを印加する工程において、殺菌対象は狭持されて前記支持部材に保持されるようにしてもよい。このような殺菌方法によっても、簡易な装置および簡易な制御により殺菌対象を支持部材に対して容易かつ迅速に固定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５０】
以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。
【００５１】
図１乃至図１４は本発明による殺菌装置および殺菌方法の一実施の形態を示す図である。
【００５２】
このうち図１は容器の成形から内容物の充填までの概略工程を示す図であり、図２は殺菌装置の概略構成を示す上面図であり、図３は処理内容に基づいた殺菌装置内の区分けを説明する図であり、図４は容器の外面に液体を付着させる方法および付着手段の概略構成を示す図であり、図５は容器の内部に蒸気を導入する方法および導入手段の概略構成を示す図であり、図６は容器の内部への蒸気の導入方法を説明するための図であり、図７は図２のＸＩＩ−ＸＩＩ線に沿った断面図であり、図８は図２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線に沿った断面図であり、図９は囲い部材の構成を説明するための線図であり、図１０は放電電極を示す図であり、図１１は図１０のＸＩ−ＸＩ線に沿った断面図であり、図１２は高電圧パルス印加装置の概略構成を示す図であり、図１３は図２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線に沿った断面図であり、図１４は殺菌方法を説明するための図である。
【００５３】
＜殺菌対象＞
以下の実施の形態において、上端に設けられた開口部１ａと、開口部１ａから徐々に太さが太くなっていく首部を含む側部１ｂと、側部１ｂの下方に設けられ開口部１ａと向かい合う底部１ｃと、を備えるボトル形状を有した容器１を殺菌対象として殺菌する例を説明する。このような殺菌は、図１に示すように、容器１が成形された後であって当該容器１へ内容物を充填する前に、行われものである。
【００５４】
ただし、これに限られず、本発明による殺菌装置および殺菌方法を用いて殺菌される殺菌対象は、金属以外の各種の材料にて構成されたものであればよい。したがって、殺菌対象となる容器を、ボトル形状を有した容器に限られず、コップ形状を有した容器、トレイ型の容器、箱型の容器等の種々の公知のタイプの容器とすることができる。
【００５５】
＜殺菌装置＞
〔全体構成〕
まず、容器の殺菌装置１０について説明する。
【００５６】
図１乃至図１４に示すように、殺菌装置１０は、チャンバー１２と、回転軸Ｌ１を中心として回転自在な第１の回転体２４と、第１回転体２４によって搬送される殺菌対象である容器１の外面に所定の液体を付着させる付着手段８６と、第１回転体２４によって搬送される容器１の内部に所定の液体を蒸発させてなる蒸気を導入する導入手段７０と、回転軸Ｌ２を中心として回転自在な第２の回転体４５と、第２回転体４５に設けられ、殺菌対象である容器１を支持する支持部材３１と、支持部材３１に支持される容器１内に直線的に挿入可能な放電電極２０と、支持部材３１に支持される容器１を外方から部分的に囲むように配置された囲い部材２６，２７と、囲い部材２６，２７の少なくとも一部分を外方から覆う対向電極２１と、放電電極２０および対向電極２１の間に高電圧パルスを印加する高電圧パルス印加装置５７と、を備えている。
【００５７】
本実施の形態においては、後に詳述するように、支持部材３１は、第２回転体４５に回転可能に支持されている。本実施の形態においては、支持手段３１と第２回転体４５とによって支持手段３０が構成される。支持手段３０は、チャンバー１２内において、殺菌対象である容器１を回転可能かつ移動可能に支持する。
【００５８】
また、図２に示すように、殺菌装置１０は、チャンバー１２内に連通し、チャンバー１２内に殺菌剤を供給する殺菌剤供給手段１１をさらに備えている。本実施の形態においては、殺菌剤として過酸化水素を用いており、殺菌剤供給手段１１は過酸化水素水と加圧されたエアとを二流体スプレーで混合し、過酸化水素ミストとしてチャンバー１２内に送り込むようになっている。また、この殺菌剤供給手段１１は常温または加熱されたエアをチャンバー１２内に送り込むこともできるようになっている。なお、チャンバー１２には、チャンバー１２内への殺菌剤の供給に対応して、１つまたは複数の排気口１１ａが設けられている。
【００５９】
図２に示すように、このような殺菌装置１０において、殺菌対象である容器１は、搬入手段１５ａにより搬入口１４ａからチャンバー１２内に送り込まれ、受け渡しホイール１６を介して第１回転体２４へ受け渡される。第１回転体２４に受け渡された容器１は、所定の処理を施されながら、受け渡しホイール１６を介して支持手段３０に受け渡される。その後、容器１は、受け渡しホイール１６を介し、搬出手段１５ｂまたは搬出手段１９ａに受け渡され、搬出口１４ｂまたは不良品搬出口１９を経てチャンバー１２外へ運び出されるようになっている。
【００６０】
また、チャンバー１２内を含む搬入口１４ａよりも下流工程側を陽圧とすることができるようになっている。したがって、殺菌装置１０の稼働中に、搬入口１４ａにおいて、チャンバー１２内からチャンバー１２外へ向けた気流を形成することができ、これにより、搬入口１４ａから菌が持ち込まれることを防止することができるようになっている。また、後に詳述するように、支持手段３０へ受け渡された後の容器１の通過経路は、処理スペース５ａとして、チャンバー１２内のその他の領域から区分けされている。そして、チャンバー１２内において、処理スペース５ａは、処理スペース５ａ以外の領域よりも陽圧に保つことができるようなっている。したがって、チャンバー１２内において、処理スペース５ａから処理スペース５ａ以外の領域に向けた気流をつくりだすことができるようになっている。
【００６１】
〔第１回転体、付着手段および導入手段〕
このうちまず、主に図２、図４および図５を用いて、第１回転体２４と、第１回転体２４によって搬送される容器１を処理する付着手段８６および導入手段７０について説明する。
【００６２】
第１回転体２４は、モータ等の駆動手段（図示せず）を介し回転軸Ｌ１を中心として回転自在となっており、また、受け渡しホイール１６を介して搬送手段１５ａによって搬送されてきた殺菌対象の容器１を順次受けるようになっている。図２に示すように、第１回転体２４は、回転軸Ｌ１を中心とした円周上に等間隔を空けて容器１を保持する。そして、第１回転体２４は、回転軸Ｌ１を中心として回転することにより、回転軸Ｌ１を中心とした円周に沿って、保持した容器１を搬送するようになっている。
【００６３】
付着手段８６は、第１回転体２４によって搬送される容器１に向けて所定の液体を吹き付け、容器１の外面に液体を付着させるようになっている。図２および図４に示すように、このような付着手段８６は、第１回転体２４により搬送される容器１の移動経路の所定区間に沿って配置された複数の二流体スプレー８７と、管８９ａを介して二流体スプレー２８７に連通した空気供給手段８２と、管８９ｂを介して二流体スプレー８７に連通するとともに、管８９ｃを介して空気供給手段８２に連通した液体タンク８８と、を有している。
【００６４】
空気供給手段８２は、管８９ａを介し、所定圧力および所定流量の空気を二流体スプレー８７に送り込むようになっている。
【００６５】
液体タンク８８内には所定の液体が収容されている。液体タンク８８は図示しない液体供給手段に連通している。そして、液体供給手段は液体タンク８８に液体を供給して、液体タンク８８内に蓄えられている液体の量が常に一定範囲内となるようにしている。管８９ｂの液体タンク８８内にある端部は、所定量に調整された液体中まで延びている。一方、管８９ｃの液体タンク８８内にある端部は、液体タンク８８内に貯留された液体中まで延びていない、すなわち、液体中に浸かっていない。そして、この管８９ｃを介し、空気供給手段８２から液体タンク８８内に空気が送り込まれ、液体タンク８８内の圧力が上昇する。この液体タンク８８内における圧力上昇にともない、管８９ｂを介し、液体タンク８８から二流体スプレー８７へ液体が送り込まれるようになっている。なお、空気供給手段８２は、液体タンク８８中の圧力が所定の圧力値となるように、液体タンク８８へ空気を送り込むようになっており、これにより、二流体スプレー８７に所定流量かつ所定圧力の液体が送り込まれる。
【００６６】
なお、各要素には、流量計や圧力計等の適切な計器が設けられており、これによって、上述した各圧力や各流量が一定の値にあることを確認することができるようになっている。
【００６７】
このような構成により、二流体スプレー８７に所定流量および所定圧力の液体と空気とが送り込まれ、搬送されている容器１に液体が空気との混合物としてスプレーされる（噴射される）ようになっている。
【００６８】
ここで、所定の液体としては、水、とりわけ不純物を含まない純水が適している。純水を用いた場合、その供給量は容器１の外面に曇りが生ずる程度でよく、付着する液滴は直径数μｍ程度の微粒子であることが好ましい。そして、例えば容器１が容量２４０ｍＬ（ミリリットル）の樹脂製ボトルである場合において、容器１の外面に対して０．０１ｇ〜１０ｇの範囲の純水を付着させることが好ましい。
【００６９】
なお、殺菌効果を向上させることができる限りにおいて、水（純水）に代え、エタノールやアセトン等を含む有機系水溶液や電解質等を含む無機系水溶液を供給するようにしてもよい。また、空気供給手段に代え、例えば、酸素、水素、窒素、二酸化炭素、空気、アルゴン、及びヘリウムからなる群から選択される少なくとも一種類のガスを含むガスを供給するガス供給手段を用いることもできる。また、計器による監視だけでなく、容器１の外面への液体付着状態を検査する何らかの手段を設けるようにすることも好ましい。このような手段として、液体を付着させられた容器１の一方からレーザ光を照射するレーザ光照射器と、容器１の他方から照射されたレーザ光の透過量を測定するレーザ光測定器と、を有する手段が用いられ得る。
【００７０】
次に、導入手段７０について説明する。
【００７１】
本実施の形態において、導入手段７０は、所定の液体を蒸発させてなる蒸気と所定のガスとを混合した蒸気混合ガスを、第１回転体２４によって搬送される容器１の内部に導入するようになっている。図２および図５に示すように、このような導入手段７０は、第１回転体２４の容器１を保持すべき位置にそれぞれ対応して設けられた複数の導入管７５と、複数の導入管７５にそれぞれ対応して設けられ導入管７５を開閉する複数のバルブ７９と、複数の導入管７５に連結されたループ状のマニホールド７３と、所定の液体を収容した液槽９０と、液槽９０に所定のガスを供給するガス供給手段７８と、液槽９０とマニホールド７３とを連通させる管７１と、管７１を加熱するヒーター８１と、ヒーター以降の管７１、マニホールド７３、および導入管７５に巻き付けられたテープヒーター（リボンヒーター）７７と、を有している。各導入管７５の末端は、第１回転体２４に保持される容器１の開口部１ａの直上または容器１の内部まで延び入っている。
【００７２】
図２に示すように、本実施の形態においては、マニホールド７３は円形状からなっており、回転軸Ｌ１を中心とした円周に沿って延びるよう、第１回転体２４の回転軸Ｌ１を中心として配置されている。そして、各導入管７５は、回転軸Ｌ１を中心とした放射方向（半径方向）に沿ってマニホールド７３から延び出ており、回転軸Ｌ１を中心として所定角度ずつ離間して配置されている。
【００７３】
液槽９０は図示しない液体供給手段に連通している。そして、液体供給手段は液槽９０に液体を供給して、液槽９０内に収容されている液体の量が常に一定範囲内となるようにしている。管７１の液槽９０内にある端部は液槽９０内の上方にあり、液槽９０に貯留された液体中まで延びていない、すなわち、液体中に浸かっていない。一方、ガス供給手段７８は液槽９０の下方から所定のガスを液槽９０内に送り込んでおり、供給されたガスは液槽９０内の液体中を通過し、液槽９０内の液体上方に回収されるようになっている。
【００７４】
また、図５に示すように、液槽９０内に蓄えられた液体の温度を調整する温度調整装置９１が設けられている。温度調整装置９１は、液槽９０の液体中に配置された加熱機構９１ｂと、液槽９０内の液体の温度を測定する熱電対９１ｃと、加熱機構９１ｂおよび熱電対９１ｃに接続された調整制御部９１ａと、を有している。調整制御部９１ａは、熱電対９１ｃによる液温の測定結果に基づいて加熱機構９１ｂを入り切りし、液槽９０内の液体の温度を一定に保つようになっている。
【００７５】
このような構成によって、液槽９０内の液体上方には、所定湿度、所定温度、および所定圧力の蒸気混合ガスが生成されて蓄えられる。そして、バルブ７９が開いている導入管７５に、管７１およびマニホールド７３を介して蒸気混合ガスが送り込まれ、該導入管７５から容器１の内部に蒸気混合ガスが導入されるようになる。
【００７６】
なお、各要素には、流量計や圧力計等の適切な計器が設けられており、これによって、上述した各圧力や各流量が一定の値にあることを確認することができるようになっている。
【００７７】
ここで、所定の液体としては、水、とりわけ不純物を含まない純水が適している。純水を用いた場合、その供給量は容器１の内面に曇りが生ずる程度でよく、例えば容器１が容量２４０ｍＬ（ミリリットル）の樹脂製ボトルの場合、容器１の内部に０．０１ｇ〜１０ｇの程度の純水が導入されることが好ましい。なお、殺菌効果を向上させることができる限りにおいて、水（純水）に代え、エタノールやアセトン等を含む水溶液を供給するようにしてもよい。また、ここでいう所定の液体は、上述した付着手段８６から噴射される液体と必ずしも同一である必要はない。
【００７８】
また、所定のガスとしては、酸素、水素、窒素、二酸化炭素、空気、アルゴン、及びヘリウムからなる群から選ばれる少なくとも一種類のガスを使用することができる。これらのガスを使用することは、高電圧パルスを印加した際の絶縁破壊電圧の低下や、生成される活性酸素種量の増加等、種々の効果を期待することができる点において好ましい。また、上記群から選ばれる２種類以上のガスを混合して供給するようにしてもよい。その他にもプラズマ生成に寄与する限りにおいて種々のガスを利用することができる。また、ここでいう所定のガスは、上述した付着手段８６から液体とともに噴射されるガスと必ずしも同一である必要はない。
【００７９】
なお、計器による監視だけでなく、容器１の外面への液体付着状態を検査する何らかの手段を設けるようにすることも好ましい。このような手段として、液体を付着させられた容器１の一方からレーザ光を照射するレーザ光照射器と、容器１の他方から照射されたレーザ光の透過量を測定するレーザ光測定器と、を有する手段が用いられ得る。
【００８０】
ところで、これらの付着手段８６および導入手段７０の各構成要素、とりわけ管類を、上述した殺菌剤供給手段１１へ、例えばバルブ等を介して開閉自在に連通させるようにしてもよい。この場合、殺菌剤供給手段１１から殺菌剤により、付着手段８６および導入手段７０を使用前に殺菌処理することができる点で好ましい。
【００８１】
〔支持手段〕
次に、主に図２並びに図７乃至図９を用い、殺菌対象である容器１を回転可能かつ移動可能に支持する支持手段３０について説明する。
【００８２】
本実施の形態において、支持手段３０は、殺菌対象である複数の容器１を支持する支持機構、支持した容器１を回転させる回転機構、および支持した容器１を所定の移動経路に沿って搬送する移動機構として機能するようになっている。そして、図２に示すように支持手段３０は、回転軸Ｌ２を中心として回転可能な第２回転体４５と、第２回転体４５に回転可能に支持された複数の支持部材であって容器１を下方から支持する複数の支持部材３１と、を有している。
【００８３】
図７に示すように、本実施の形態において、第２回転体４５は、回転軸Ｌ２上を延びるシャフト４９を取り囲むように配置されており、モータ等の駆動手段（図示せず）を介して回転軸Ｌ２を中心として回転自在となっている。すなわち、支持手段３０は、この図示しない駆動手段および第２回転体４５等を移動機構として有し、駆動手段が第２回転体４５を回転駆動することにより、第２回転体４５に支持された支持部材３１および当該支持部材３１上の容器１を円周軌道に沿って移動させるようになっている。
【００８４】
図７に示すように、第２回転体４５は、回転軸Ｌ２に直交するようにして上方から順に配置された円板状の第１乃至第４テーブル４７ａ，４７ｂ，４７ｃ，４７ｄと、回転軸Ｌ２に沿って延び第１乃至第４テーブル４７ａ，４７ｂ，４７ｃ，４７ｄを連結する連結部４６と、を有している。すなわち、第１乃至第４テーブル４７ａ，４７ｂ，４７ｃ，４７ｄは同期して回転駆動される。
【００８５】
図２および図８に示すように、本実施の形態において、支持部材３１は、一方の面上に、具体的には上方の面上に容器１を支持する略円板からなっている。後に詳述するように各支持部材３１の下方（他方）の面は、対向電極２１によって覆われている。また、図８に示すように、各支持部材３１は、その下方の面において、円柱状の軸部材３２に連結されている。なお、円柱状の軸部材３２と円板状の支持部材３１とは、互いの中心軸が揃うようにして、接続されている。軸部材３２は、絶縁性材料からなる内方部３２ａと、導電性材料からなる外方部３２ｂと、を有している。外方部３２ｂは、前記対向電極２１と電気的に接続されている。
【００８６】
一方、図７に示すように、第２回転体４５の第４テーブル４７ｄには、回転軸Ｌ２を中心とした円周上に互いに等間隔を空けて配列された複数の軸受部材３３が設けられている。そして、各軸受部材３３によって、上述した軸部材３２がそれぞれ支持されている。すなわち、この軸受部材３３を介し、各支持部材３１および対応する各軸部材３２が、第２回転体４５の第４テーブル４７ｄに回転自在に支持されている。したがって、図２に示すように、複数の支持部材３１は、回転軸Ｌ２を中心とした円周に沿って、互いに等間隔を空けて配列される。
【００８７】
また、図７に示すように、第２回転体４５の第３テーブル４７ｃの下面には、支持部材３１を回転駆動するための駆動手段３５、例えばモータが設けられている。駆動手段３５は、例えば伝達ベルトからなる駆動伝達手段３４ｂを介し、軸部材３２に設けられたプーリー３４ａに連結されている。
【００８８】
このような構成において駆動手段３５が軸部材３２を回転駆動すると、軸部材３２に接続された円板状からなる支持部材３１が、その板面への垂線と平行な軸Ｌ３を中心として回転駆動されるようになっている。すなわち、本実施の形態において、支持手段３０は、駆動手段３５、プーリー３４ａ、駆動伝達手段３４ｂ、軸部材３２、および支持部材３１等を回転機構として有しており、駆動手段３５が軸部材３２を支持部材３１とともに回転駆動することにより、支持部材３１上に支持された容器１を回転させるようになっている。
【００８９】
ここで、支持部材３１の回転速度が速過ぎると、支持部材３１上に容器１を安定して支持することができなくなる。また、支持部材３１の回転速度が遅過ぎると、後に詳述する回転の作用効果を享受することができなくなってしまう。このようなことを考慮し、支持部材３１の回転速度を、例えば１０〜３０００ｒｐｍに設定することができる。
【００９０】
さらに、図８に示すように、各支持部材３１および当該支持部材３１と接続された軸部材３２には、支持部材３１の容器１に対面する部分から、軸部材３２の支持部材３１に対面しない側の端面まで延びる貫通孔３７が形成されている。また、図７に示すように、各貫通孔３７は、チャンバー１２内またはチャンバー１２外に配置された吸引機構４１に連通している。なお、各貫通孔３７は、第２回転体４５の下方においてシャフト４９に取り付けられたロータリーカップリング４０と、軸部材３２の支持部材３１に対面しない側の端面に取り付けられたカップリング３８およびカップリング３８からロータリーカップリング４０まで延びる連結管３９を介し、連通されている。
【００９１】
このような構成において、吸引機構４１は、各連結管３９に設けられたバルブ３９ａの開閉により、任意の貫通孔３７から気体を吸引することができるようになっている。したがって、支持部材３１上に容器１が配置されている場合、吸引機構４１を稼働させて当該支持部材３１へ容器１を吸引保持（吸着）することによって、容器１を支持部材３１上に安定して支持することができる。すなわち、本実施の形態において、支持手段３０は、吸引機構４１、貫通孔３７、および支持部材３１等を支持機構として有しており、吸引機構４１を作動させることにより、容器１を支持部材３１上に吸着し容器１を安定して支持するようになっている。
【００９２】
ところで、図２および図７に示すように、第２回転体４５の連結部４６から延び出る第３テーブル４７ｃの外方には、この第３テーブル４７ｃと対向するようにしてチャンバー１２の壁部から延び出た下方テーブル１２ｃが設けられている。図２に示すように、下方テーブル１２ｃは、第３テーブル４７ｃを取り囲むよう、第３テーブル４７ｃの外輪郭に対応した穴を形成されている。また、図７に示すように、下方テーブル１２ｃは、略平板状からなり、第３テーブル４７ｃと同一平面上に配置されている。このような下方テーブル１２ｃと第３テーブル４７ｃとの間には略一定幅を有する環状の隙間６ｃが形成されている（図８参照）。
【００９３】
一方、図７に示すように、上述した支持部材３１は第３テーブル４７ｃよりも上方に配置され、軸部材３２が下方テーブル１２ｃと第３テーブル４７ｃとの間の隙間６ｃを貫通している。そして、図２に示すように、この隙間６ｃの中心軌跡は、第２回転体４５の回転に同期して移動する軸部材３２の回転軸Ｌ３の移動軌跡と揃うようになっている。また、この隙間６ｃの幅は、軸部材３１が支障なく回転することができる程度に設定される。
【００９４】
また、図７および図８に示すように、第２回転体４５の連結部４６から延び出る第２テーブル４７ｂの外方には、この第２テーブル４７ｂと対向するようにしてチャンバー１２の壁部から延び出た上方テーブル１２ｂが設けられている。上方テーブル１２ｂは、前述の下方テーブル１２ｃと同様に、第２テーブル４７ｂを取り囲むよう、第３テーブル４７ｃの外輪郭に対応した穴を形成されている。また、図７および図８に示すように、上方テーブル１２ｂは、略平板状からなり、第２テーブル４７ｂと同一平面上に配置されている。このような上方テーブル１２ｂと第２テーブル４７ｂとの間には略一定幅を有する環状の隙間６ｂが形成されている。本実施の形態において、図７に示すように、上方テーブル１２ｂと第２テーブル４７ｂとの間の隙間６ｂの中心軌跡は、第２回転体４５の回転に同期して移動する軸部材３１の回転軸Ｌ３の移動軌跡と揃うようになっている。そして、後に詳述するように、この隙間６ｂには放電電極２０が挿入される。したがって、この隙間６ｂの幅は、放電電極２０が支障なく挿入され得るよう、設定される。
【００９５】
なお、図７および図８に示すように、チャンバー１２の壁、上方テーブル１２ｂおよび下方テーブル１２ｃ、並びに、第２回転体４５の連結部４６、第２テーブル４７ｂおよび第３テーブル４７ｃによって囲まれる空間（処理スペース）内を、支持手段３０によって搬送される容器１が通過する。また、後の詳述するように、この空間内において、大気圧プラズマを生じさせる。そして、上述したように、殺菌処理中、この処理スペース５ａは陽圧に保たれ、この処理スペース５ａ外から処理スペース５ａ内へ菌を含んでいる可能性のあるガスが入り込んでしまうことを防止するようになっている。したがって、上方テーブル１２ｂと第２テーブル４７ｂとの間の隙間６ｂの幅と、下方テーブル１２ｃと第３テーブル４７ｃとの間の隙間６ｃの幅とは、上述した条件を満たす限りにおいて狭く設定されていることが好ましい。
【００９６】
〔囲い部材〕
次に、主に、図２および図７乃至図９を用いて、囲い部材２６，２７について詳述する。ここで、図９は、図７におけるＩＸ−ＩＸ線に沿った断面において囲い部材２６，２７を示す線図である。
【００９７】
図２に示すように、本実施の形態において、各支持部材毎に設けられた囲い部材は、支持部材３１を間に挟むようにして配置された第１囲い部材２６および図２囲い部材２７を含んでいる。図２に示すように、第１囲い部材２６は、支持部材３１の移動方向前方側に配置されている。一方、第２囲い部材２７は、支持部材３１の移動方向後方側に配置されている。図２および図８に示すように、本実施の形態において、第１囲い部材２６と第２囲い部材２７は、対称となるように形成されている。なお、図８において、第２囲い部材２７は図示されておらず、支持部材３１の移動方向後方側からの視野から、第１囲い部材２６のみが示されている。
【００９８】
図７乃至図９に示すように、本実施の形態において、第１囲い部材２６は、支持部材３１上に支持された容器１を少なくとも部分的に囲み得る主部２６ａと、主部２６ａの両側方に設けられた一対の側方つば部２６ｂと、主部２６ａの上方に設けられた上方つば部２６ｃと、を有している。同様に、第２囲い部材２７は、支持部材３１上に支持された容器１を少なくとも部分的に囲み得る主部２７ａと、主部２７ａの両側方に設けられた一対の側方つば部２７ｂと、主部２７ａの上方に設けられた上方つば部２７ｃと、を有している。各囲い部材２６，２７の厚みは一定となっている。
【００９９】
第１および第２の囲い部材２６，２７の各つば部は、後に詳述する理由から、支持部材３１上の容器１内に挿入された放電電極２０に対して、対向電極２１を露出させないよう、配置されている。なお、この目的に対応して、主部２７ａの下方にさらなるつば（下方つば部）を設けるようにしてもよい。
【０１００】
図７乃至図９に示すように、各囲い部材２６，２７は、輪状形状を有する支持基部９６上に配置されている。図８よおび図９に示すように、支持基部９６は、支持ブロック９７を介して第２回転体４５の第３テーブル４７ｃ上に固定されている。なお、図８に示すように、上述した軸部材３２は支持基部９６の中心穴内を通過して延びており、支持基部９６によって軸部材３２および支持部材３１の回転が干渉されないようになっている。
【０１０１】
図７および図８に示すように、各囲い部材２６，２７は、支持基部９６を回転可能に貫通するとともに、支持部材３１の回転軸Ｌ３と平行に延びる、軸部２６ｄ，２７ｄをさらに有している。そして、各軸部２６ｄ，２７ｄがその軸線Ｌ４ａ，Ｌ４ｂを中心として回転することにより、各囲い部材２６，２７は、図９に実線で示す開位置と、図９に二点鎖線で示す閉位置と、の間を揺動することができる。なお、図８および図９に示すように、各軸部２６ｄ，２７ｄは、第２回転体４５の第３テーブル４７ｃ上に固定されたモータ等の駆動手段９８ａ，９８ｂにそれぞれ連結されている。この結果、各軸部２６ｄ，２７ｄの揺動は、この駆動手段９８ａ，９８ｂによって駆動される。
【０１０２】
なお、支持基部９６は、とりわけ閉位置にある第１囲い部材２６および第２囲い部材２７を安定させることに役立つが、省くことも可能である。
【０１０３】
図９に実線で示すように、各軸部２６ｄ，２７ｄは、第２回転体４５の半径方向内方側において、各囲い部材２６，２７の主部２６ｄ，２７ｄの一つの端部から下方に延び出ている。したがって、図２に示すように、各囲い部材２６，２７が互いに異なる揺動方向に揺動することにより、支持部材３１上の容器１が配置されるべき領域は、第２回転体４５の半径方向外方に向けて、大きく開放される。
【０１０４】
ところで、本実施の形態においては、図９に示すように、各囲い部材２６，２７が閉位置にある場合、各囲い部材２６，２７の主部２６ａ，２７ａの輪郭は、支持部材３１の回転軸Ｌ３に直交する任意の断面において、当該断面と回転軸Ｌ３との交点を中心とした円弧の一部分のみに沿っている。また、図８に示すように、各囲い部材２６，２７が閉位置にある場合、各囲い部材２６，２７の主部２６ａ，２７ａの輪郭は、支持部材３１の回転軸Ｌ３に沿った断面において、支持部材３１に支持される容器１の外輪郭に対応している。具体的には、本実施の形態では、各囲い部材２６，２７の主部２６ａ，２７ａの輪郭が、支持部材３１の回転軸Ｌ３に沿った断面において、支持部材３１が回転軸Ｌ３を中心として回転することによって支持部材３１上に支持された容器１が画定するようになる回転体の外輪郭に沿うようになっている。
【０１０５】
さらに詳細には、本実施の形態において、各囲い部材２６，２７が閉位置にある場合に、各囲い部材２６，２７の主部２６ａ，２７ａは、支持部材３１が回転軸Ｌ３を中心として回転することによって支持部材３１上に支持された容器１が画定するようになる回転体から略一定距離離間するように構成れている。さらに言い換えると、各囲い部材２６，２７の主部２６ａ，２７ａは、支持部材３１が回転軸Ｌ３を中心として回転することによって支持部材３１上に支持された容器１が画定するようになる回転体の外輪郭と略相似形状となるようになされている。
【０１０６】
一方、各囲い部材２６，２７が閉位置にある場合であっても、図９に二点鎖線で示すように、支持部材３１上に支持された容器１は、第１囲い部材２６および第２囲い部材２７において完全には取り囲まれない。言い換えると、第１囲い部材２６および第２囲い部材２７の間は密閉されず隙間が設けられている。すなわち、第１囲い部材２６および第２囲い部材２７の間の空間は外部に開放されている。
【０１０７】
なお、後に詳述するように、本実施の形態において、囲い部材２６，２７は、支持部材３１と同様に、少なくとも一部を対向電極２１によって外方から覆われる。このため、囲い部材２６，２７の大きさは、囲い部材２６，２７によって囲まれる領域が、支持部材３１が回転軸Ｌ３を中心として回転することによって支持部材３１上に支持された容器１が画定するようになる回転体を収容可能な最小限の大きさに多少の余裕を加えた程度となるようにすることが好ましい。なお、囲い部材２６，２７によって囲まれる領域を必要以上に大きくすれば、囲い部材２６，２７を覆う対向電極２１と、容器１に挿入される放電電極２０との間の距離が不必要に増加して放電現象の安定性が損なわれるおそれがある。
【０１０８】
ところで、本実施の形態において、このような第１および第２の囲い部材２６，２７は対向電極２１の誘電体として機能する。また、上述した支持部材３１も、同様に、対向電極２１の誘電体として機能する。誘電体として機能する囲い体２５および支持部材３１は、例えば、アクリル樹脂、セラミックス、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、フッ素系樹脂、メチルペンテン系樹脂等の各種の誘電性材料を使用することができる。ただし、容器１の殺菌前等、チャンバー１２内全体が殺菌処理されることがあるため、誘電体はこのとき使用される薬品および熱に対する耐性を有していることが好ましい。また、第１および第２の囲い部材２６，２７並びに支持部材３１によって囲まれる領域内で生じる放電現象を外部から観察することができるよう、誘電体は透光性を有していることが望ましい。さらにまた、放電現象にともなってわずかながら紫外線が発生するため、誘電体はＵＶ耐性を有していることが好ましい。
【０１０９】
なお、このような誘電体としての第１および第２の囲い部材２６，２７並びに支持部材３１の厚みは、放電電極２０と対向電極２１との間に安定した放電を生じさせる範囲で適宜に設定することができる。
【０１１０】
〔放電電極および対向電極〕
次に、主に図２、図７、図８、図１０および図１１を用い、支持手段３０に支持された容器１内に挿入される放電電極２０、および容器１内に挿入された放電電極２０に対して容器１を介して配置された対向電極２１について説明する。
【０１１１】
まず、放電電極２０について説明する。放電電極２０は、ステンレス等の導電性材料を容器１内に挿入可能な太さの棒状部材（例えば、丸棒）に成形してなるものである。この放電電極２０は、第２回転体４５に支持された複数の支持部材３１にそれぞれ対応して複数設けられている。図７に示すように、各放電電極２０はその長手方向線（軸線）が支持部材３１および軸部材３２の回転軸Ｌ３と一直線上に揃うように第２回転体４５に支持されている。具体的には、各放電電極２０は、第２回転体４５の第１テーブル４７ａと第２テーブル４７ｂとの間に設けられたエアシリンダ４８ａにより、連結支持部材４８ｂを介して支持されている。
【０１１２】
このような構成によって、支持部材３１の直上に配置された放電電極２０は、第２回転体４５が回転することにより、当該支持部材３１と同期して回転移動する。また、放電電極２０の各々は、対応するエアシリンダ４８ａを介し、支持部材３１の回転軸Ｌ３に沿って上下方向へ直線的に移動する。そして、図８に示されているように、細長状に延びる放電電極２０は、下方に移動させられた場合、第２回転体４５とチャンバー１２との間の隙間６ｂ、第１囲い部材２６と第２囲い部材２７との隙間、さらには、支持部材３１上に支持された容器１の開口部１ａを通過し、容器１内へ挿入されるようになっている。この間、放電電極２０と支持部材３１との位置関係は、放電電極２０の長手方向（軸心方向）と支持部材３１および軸部材３２の回転軸Ｌ３とが一直線上に揃うように、保たれ続けている。
【０１１３】
後述するように、この放電電極２０と対向電極２１との間に高電圧パルスが印加され、放電電極２０と対向電極２１との間に大気圧プラズマが生じるようになる。したがって、放電電極２０の太さを容器１に挿入可能な範囲で太めに設定すると、放電電極２０と対向電極２１との離間距離を短縮してなるべく小さいエネルギで効率的に放電させることができる。その一方で、放電電極２０の太さを太くし過ぎると、第２回転体４５とチャンバー１２との間の隙間６ｂを広く設定しなければならなくなる。これらのことを考慮して放電電極２０の太さを設定することが好ましい。
【０１１４】
また、放電電極２０の長さは容器１に必要十分な深さで挿入できるように定めればよい。放電電極２０の容器１への挿入量（長さ）は容器１の全高の１／１０〜９／１０の範囲に設定することが好ましい。放電電極２０の挿入量が容器１の全高の１／１０に満たないと容器１内における放電量が不足し、挿入量が９／１０を超えると容器１の底部１ｃ側に向けた放電が集中して容器１の底部１ｃが熱変形するおそれがあるとともに、容器１の側部１ｂ側にて十分な殺菌効果が得られないおそれがあるからである。
【０１１５】
図１０および図１１に示すように、本実施の形態において、放電電極２０の容器１内への挿入範囲の全域には一条の螺旋状のねじ山２０ａが形成され、これにより放電電極２０の挿入範囲のほぼ全域に亘って凹凸が設けられている。このように凹凸を設けるのは、放電現象を放電電極２０の先端２０ｂに集中させることなく、放電電極２０の容器１内への挿入範囲のほぼ全長に亘って均一に放電を生じさせるためである。つまり、放電電極２０においては尖った部分で電界が集中して放電が生じるため、放電電極２０の容器１への挿入範囲の全域に凹凸を満遍なく設けることにより、放電電極２０の先端２０ｂに限らず、ねじ山２０ａの頂点から均一に放電を生じさせて容器１の各部で均一な殺菌作用を生じさせることができる。一方、放電電極２０の先端２０ｂはこの部分への放電の集中を避けるべくなるべく平坦に形成することが望ましい。
【０１１６】
放電電極２０に形成されるねじ山２０ａのピッチＰは０．０１ｍｍ〜１０ｍｍの範囲が好ましく、さらには０．１ｍｍ〜５ｍｍの範囲が好ましい。ピッチＰが０．０１ｍｍ未満の場合には凹凸の間隔が狭すぎて均一な放電が得られないおそれがあり、他方、ピッチＰが１０ｍｍを超える場合には凸部が疎らに分布して放電密度が減少する。また、ねじ山２０ａの頂角θは５°〜６０°の範囲が好ましく、さらには１０°〜４５°の範囲が好ましい。頂角θが５°未満の場合はねじ山２０ａの強度が不足するおそれがあり、頂角θが６０°を超えるとねじ山２０ａの頂部からの放電が弱められるおそれがあるからである。
【０１１７】
次に、対向電極２１について詳述する。上述したように、また、図７および図８に示すように、本実施の形態において、対向電極２１は、各囲い部材２６，２７の少なくとも一部分を外方から覆う囲い部対向電極２２ａ，２２ｂと、支持部材３１の少なくとも一部分を外方から覆う支持部対向電極２３と、を含んでいる。囲い部対向電極は、第１囲い部材２６の主部２６ａを外方から覆う第１囲い部対向電極２２ａと、第２囲い部材２７の主部２７ａを外方から覆う第２囲い部対向電極２２ｂと、を含んでいる。すなわち、図７および図８に示すように、対向電極２１は、第１囲い部材２６を挟んで容器１の側部１ｂの一部分と対向する第１囲い部対向電極２２ａと、第２囲い部材２７を挟んで容器１の側部１ｂの一部分と対向する第２囲い部対向電極２２ｂと、支持部材３１を挟んで容器１の底部１ｃと対向する支持部対向電極２３と、を有している。
【０１１８】
本実施の形態において、第１および第２囲い部対向電極２２ａ，２２ｂの上端は支持部材３１上に支持された容器１の上端よりも上方まで延び、第１および第２囲い部対向電極２２ａ，２２ｂの下端は支持部材３１上に支持された容器１の下端よりも下方まで延びている。したがって、本実施の形態において、容器１は、支持部材３１の回転軸Ｌ３に沿った一断面において、支持部材３１が回転軸Ｌ３を中心として回転することによって支持部材３１上に支持された容器１が画定するようになる回転体の外輪郭と略相似形状に形成された囲い部対向電極２２ａ，２２ｂおよび支持部対向電極２３により、上端から下端まで覆われることになる。
【０１１９】
ただし、対向電極２１をこのように構成することは必須ではなく、処理される容器１の形状、求められる殺菌レベル等を考慮して、対向電極２１を囲い部対向電極２２ａ，２２ｂおよび支持部対向電極２３のいずれか一方のみから構成してもよく、また、囲い部対向電極２２ａ，２２ｂを容器１の下端よりも幾らか高い位置までしか延びていないようにしてもよい。
【０１２０】
対向電極２１は導電性の材料（例えばステンレス等の金属）からなる板又は網によって形成され得る。対向電極２１によって囲まれる領域内における放電現象を観察することができるよう、対向電極２１、とりわけ第１囲い部対向電極２２ａおよび第２囲い部対向電極２２ｂは透光性を有することが望ましい。すなわち、例えば金属網から第１囲い部対向電極２２ａおよび第２囲い部対向電極２２ｂを構成すれば、その網目を通して放電現象を確認することができるので好ましい。本実施の形態において、第１囲い部対向電極２２ａおよび第２囲い部対向電極２２ｂは金属網から構成され、支持部対向電極２３は支持部材３１の他方の面を覆う金属板から構成されている。
【０１２１】
また、囲い部材２６，２７や支持部材３１の所望の外面に導電性材料を蒸着することによって、このような対向電極２１を形成することもできる。この場合、蒸着条件を適正にすることにより、対向電極２１を薄く構成し、対向電極２１によって囲まれる領域内の放電現象を観察できる程度の透光性を対向電極２１に付与することができる。対向電極２１を形成するために蒸着する材料としては銅、アルミニウム、金、白金等の金属材料、その他各種の導電性材料を使用することができる。また、蒸着に代え、第１および第２の囲い部材２６，２７並びに支持部材３１の所望の外面に導電性塗料を塗工することによって、対向電極２１を形成することもできる。
【０１２２】
〔高電圧パルス印加装置〕
次に、主に図２、図７および図１２を用い、高電圧パルス印加装置５７を含む高電圧パルスの印加に関わる構成について詳述する。
【０１２３】
図２、図７および図１２に示すように、本実施の形態における高電圧パルス印加装置５７は、高電圧パルス電源５７ａと、高電圧パルスが印加される高電圧側レール５９と、接地された接地側レール５８とを有している。本実施の形態における高電圧側レール５９および接地側レール５８は略リング状に形成され、各レール５９，５８のリング中心と、第２回転体４５の回転中心である回転軸Ｌ２とが一致するように配置されている。
【０１２４】
高電圧側レール５９は、支持手段３０の第２回転体４５の第１テーブル４７ａの上面に固定されている。一方、接地側レール５８は、支持手段３０の第２回転体４５の第４テーブル４７ｄの下面に固定されている。このような構成により、高電圧側レール５９および接地側レール５８が第２回転体４５とともに回転するようになっている。
【０１２５】
図１２および図７に示すように、高電圧パルス電源５７ａと高電圧側レール５９とは、導電性材料からなり摺動自在な摺動子５５ａを介して接続されている。この摺動子５５ａは、高電圧側レール５９に対して進退自在に保持され、かつ高電圧側レール５９に向けて付勢されている。この摺動子５５ａにより、回転中の高電圧側レール５９と高電圧パルス電源５７ａとを確実に導通させることができるようになっている。なお、この高電圧側レール５９には、各放電電極２０が高電圧開閉接点５４を介し電気的に接続されている。高電圧開閉接点５４は、図示しない制御手段によって動作させられ、放電電極２０および当該放電電極２０を挿入された容器１が後述する放電領域Ａ６（図３参照）内を移動している際に、放電電極２０と高電圧側レール５９とを導通させるようになっている。
【０１２６】
同様に、接地側レール５８も、上述した摺動子５５ａと同構成からなる摺動子５５ｂを介して接地されている。この摺動子５５ｂにより、接地側レール５８が回転している場合であっても接地側レール５８を確実に導通させることができるようになっている。
【０１２７】
また、図１２に示すように、本実施の形態における殺菌装置１０においては、第２回転体４５の移動経路に沿った所定区間（放電領域Ａ６、図３参照）を通過している支持部材３１にそれぞれ対応する複数の放電電極２０および対向電極２１間に、高電圧パルスが印加されるようになっている。そして、本実施の形態においては、図１２に示すように、同時に高電圧パルスを印加される電極本数に応じた数（図１２中では４つ）以上の接地側レール５５が、設けられている。本実施の形態において、各接地側レール５５は、すべて略リング状に形成されている。そして、一つの支持部材３１に対応する第１囲い部対向電極２２ａ，第２囲い部対向電極２２ｂおよび支持部対向電極２３は、高電圧パルスを同時に印加され得るとともに異なる支持部材３１に対応した第１囲い部対向電極２２ａ，第２囲い部対向電極２２ｂおよび支持部対向電極２３とは、別個の接地側レール５８と接続されている。
【０１２８】
なお、支持部材３１とともに回転し得る支持部対向電極２３は、上述した摺動子５５ａと同構成からなる摺動子５５ｃを用いることによって、接地側レール５８に電気的に接続されている。具体的には、図７および図８に示すように、支持部対向電極２３と軸部材３２の導電性材料からなる外方部３２ｂとが電気的に接続されるとともに、この軸部材３２の外方部３２ｂに、接地側レール５５と電気的に接続された摺動子５５ｃが当接している。これにより、軸部材３２と摺動子５５ｃとを介して、支持部対向電極２３が接地側レール５８と電気的に接続されている。
【０１２９】
また、図１２に示すように、高電圧パルス印加装置５７は、高電圧パルス電源５７ａに接続された等価回路部５１を有している。等価回路部５１は、一つの容器１に挿入された放電電極２０および当該放電電極２０に対向する対向電極２１の間の抵抗値と略同一の抵抗値を有する抵抗器５２ｂと、抵抗器５２ｂと直列に接続された回路開閉接点５２ａと、を有した等価回路５２を、前記高電圧パルスを同時に印加され得る電極間数（図１２中では４つ）と同じ数だけ、並列に接続した回路を含んでいる。このうち、回路開閉接点５２ａは、高電圧開閉接点５４の開閉を制御する制御手段（図示せず）と接続されている。制御手段は、放電領域Ａ６（図３参照）内を移動し高電圧パルスを印加されるべき放電電極２０および対向電極２１間に容器１が配置されていなければ、当該放電電極２０および対向電極２１間に高電圧パルスを印加することに代え、当該電極２０，２１間数と同数の等価回路５２の回路開閉接点５２ａを閉じて当該電極間２０，２１数と同数の等価回路５２の抵抗器５２ｂに高電圧パルスを印加するようになっている。
【０１３０】
このように構成された高電圧パルス印加装置５７の高電圧パルス電源５７ａは、例えば、電圧３８〜８０ｋＶ、周波数１００〜３０００Ｈｚ（またはｐｐｓ（pulse per sec））の高電圧パルスを放電電極２０と対向電極２１との間に印加することができるようになっている。ただし、高電圧パルス電源５７ａの性能は殺菌対象の容器１の大きさや処理槽２０の容量に応じて適宜設定することができる。
【０１３１】
ところで、図１２に示すように、殺菌装置１０は、高電圧パルス印加装置５７による放電電力の負荷状況を監視する放電電力監視手段６０をさらに備えている。放電電力監視手段６０は、印加される高電圧パルスの電圧を計測するための高電圧プローブ６３と、高電圧パルスの印加にともなって発生する電流を計測するための電流プローブ６２と、を有している。本実施の形態において、高電圧プローブ６３は接続線６３ａ，６３ａを介して高電圧側レール５９と接地側レール５８とに接続されるとともに、信号線６３ｂを介してデジタルオシロモジュールコントローラ６１に接続されている。また、図１２に示すように、本実施の形態において、電流プローブ６２は各接地側レール５８毎に設けられ、信号線６２ａを介して、例えばデジタルオシロモジュールコントローラ６１に接続されている。したがって、放電の際に流れた電流を個々の容器１毎に監視することができるようになっている。このような構成により、デジタルオシロモジュールコントローラ６１を介して放電電圧および放電電流を監視することができるようになっている。また、本実施の形態によれば、放電電力の負荷状況に異常があればデジタルオシロモジュールコントローラ６１から異常信号が発信されるようになっている。
【０１３２】
また、図１２に示すように、殺菌装置１０は放電光の発生状況を監視する放電光監視手段６５をさらに備えている。放電光監視手段６５は、大気圧プラズマにより生ずる放電光を検出し放電光の強さを電気信号に変換する放電光検出部６７と、放電光検出部６７から電気信号を受けて放電光の強さが所定の基準値以上であるか否かを判定する判定部６６と、を有している。放電光検出部６７はフォトダイオード、発光スペクトルモニター、あるいはＣＣＤカメラ等から構成することができ、光を検出して光の強さを電気信号に変換することができる限りにおいて特に限定されない。本実施の形態において、放電光の発生状況に異常があれば判定部６６から異常信号が発信されるようになっている。判定部６６は、電気信号が所定の基準値以上か否かを判定することができる限りにおいて、特に限定されず、本実施の形態においては、判定部６６をアナログコンパレータから構成されている。
【０１３３】
さらに、図１２に示すように、殺菌装置１０は、放電電力監視手段６０のデジタルオシロモジュールコントローラ６１と、放電光監視手段６５の判定部６６と、に接続された判定手段５３をさらに備えている。判定手段５３は、デジタルオシロモジュールコントローラ６１および判定部６６から信号を受け、この信号に基づき、各支持部材３１上に支持されている容器１についての殺菌処理の異常の有無を判定するようになっている。そして、判定手段５３は、判定結果に基づいて容器１を良品として搬出口１４ｂを介して殺菌装置１０から排出するか、あるいは、不良品として不良品搬出口１９を介して殺菌装置１０から排出するか、を決定するようになっている。
【０１３４】
〔温調手段および検温手段〕
次に、主に図１３を用い、殺菌後の容器１から抜き出された放電電極２０に対して処理を施す、言い換えると、殺菌前の容器１に挿入される前の放電電極２０に対して処理を施す手段について説明する。
【０１３５】
本実施の形態における殺菌装置１０は、容器１に挿入される前の放電電極２０の温度を調節する温調手段９４と、放電電極２０の温度を測定する検温手段９５と、をさらに備えている（図１３参照）。本実施の形態における温調手段９４は、所定の温度のエアを供給するエア源９４ａと、エア源９４ａに連通し所定の温度のエアを吐出する吐出ノズル９４ｂと、を有している。エア吐出ノズル９４ｂは、放電電極２０の移動経路沿いに配置され、移動中の放電電極２０に向けて所定の温度のエアを吹き付けるようになっている。一方、検温手段９５は、例えば非接触で放電電極２０の温度を測定することができる放射温度計から構成され得る。ただし、このような温調手段９４および検温手段９５は単なる例示に過ぎず、種々の公知の手段を採用することができる。
【０１３６】
なお、図１３に示されているように、温調手段９４および検温手段９５は、容器１から抜き取られるとともに、処理スペース５ａ外へ引き上げられた放電電極２０に対し、処理を施すものである。したがって、温調手段９４および検温手段９５は処理スペース５ａ外の上方に配置されている。
【０１３７】
ところで、図１３に示すように、第２回転体４５の第２テーブル４７ｂと、チャンバー１２の上方テーブル１２ｂと、の間の隙間６ｂの上方に、この隙間６ｂを遮蔽する遮蔽部材１３が設けられている。遮蔽部材１３は、放電電極２０が処理スペース５ａ外に配置されている領域において、第２テーブル４７ｂと上方テーブル１２ｂとの間の隙間６ｂを遮蔽するように設けられている。本実施の形態において、遮蔽部材１３はチャンバー１２の上方テーブル１２ｂによって支持され、放電電極が上昇した状態で移動する領域Ａ９および領域Ａ３（図３参照）に設けられている。
【０１３８】
この遮蔽部材１３により、処理スペース５ａの無菌性を高いレベルに保つことが可能となる。また、放電電極２０が上昇した後であって容器１が処理スペース５ａから排出されるまでの間、放電電極２０の真下に殺菌済の容器１が存在することになるが、遮蔽部材１３によって、この殺菌済の容器１に菌が混入することを効果的に防止することもできる。
【０１３９】
＜殺菌方法＞
次にこのような構成からなる殺菌装置１０により容器１を殺菌する方法について説明する。
【０１４０】
〔殺菌装置の殺菌〕
まず、容器１の殺菌処理に先立って、上述した殺菌装置１０自体を殺菌剤（本実施の形態においては過酸化水素ミスト）により殺菌する。この場合、まず、殺菌剤供給手段１１により、チャンバー１２内に３０℃から５０℃前後の温風を吹き込んでチャンバー１２内を昇温する。次に、殺菌剤をチャンバー１２内に吹き込む。その後、常温の空気をチャンバー１２内に吹き込んでチャンバー１２内を冷却するとともに、残留する過酸化水素成分をチャンバー１２内から排出する。このような３つの各工程が３０分程度ずつ行われ、チャンバー１２内が殺菌される。また、上述したようにチャンバー１２には排気口１１ａが設けられているので、温風、過酸化水素ミスト、および空気が順次供給されている間、排気口１１ａからチャンバー１２内の気体が排出されチャンバー１２内の圧力が一定に保たれるとともに、効率的にチャンバー１２内の雰囲気が置換されていくようになっている。
【０１４１】
チャンバー１２内の殺菌処理が終了した後、チャンバー１２の内部を外部よりも陽圧に保ち、さらに、チャンバー１２の処理スペース５ａの内部をチャンバー１２の処理スペース５ａ以外の領域よりも陽圧に保つ。これにより、チャンバー１２内における処理スペース５ａ内から処理スペース５ａ外に向けた気流、並びに、チャンバー１２内からチャンバー１２外に向けた気流が作り出される。したがって、気体中に含まれた菌が、チャンバー１２の外部から内部へ入り込むこと、並びに、処理スペース５ａの外部から内部へ入り込むこと、を防止することができる。
【０１４２】
〔容器の殺菌方法の概略〕
次に、容器１の殺菌処理が行われる。
【０１４３】
まず、図３を用いて殺菌方法の概略を説明する。
【０１４４】
容器１が、搬入手段１５ａにより搬入口１４ａを通過してチャンバー１２内に順次持ち込まれる。持ち込まれた容器１は受け渡しホイール１６を介して第１回転体２４に順次受け渡されていく。第１回転体２４に受け渡された容器１は、第１回転体２４の回転にともって移動しながら処理を施される。次に、容器１は、受け渡しホイール１６を介して第１回転体２４から第２回転体４５へ順次転載される。転載された容器１は第２回転体４５の回転にともなって移動しながら処理を施される。殺菌処理された容器１は受け渡しホイール１６を介して搬出手段１５ｂに受け渡され、搬出手段１５ｂにより搬出口１４ｂを通過して、次工程である充填工程（図１参照）へと搬送される。ただし、殺菌処理に異常があった容器１については、不良品搬出手段１９ａに受け渡され、不良品搬出口１９を経由してチャンバー１２内から排出される。このような殺菌方法によれば、多数の容器１を順次連続して効率的に殺菌処理することができる。
【０１４５】
なお、殺菌工程と充填工程との間に、容器１内の異物除去を目的として、無菌水リンサーや無菌エアリンサーによるリンシング工程をさらに設けるようにしてもよい。
【０１４６】
〔領域Ａ１〕
次に、第１回転体２４および第２回転体４５の回転にともなって容器１になされる処理工程を順に詳述していく。
【０１４７】
まず、図２に示すように、受け渡しホイール１６を介して第１回転体２４に受け渡された容器１は、第１回転体２４に保持され、第１回転体２４の回転にともなって移動する。このとき、第１回転体２４には多数の容器１が順次送り込まれてくるが、送り込まれてきた容器１は、回転軸Ｌ１を中心とした円周に沿って等間隔に間を空けて第１回転体２４に保持される。
【０１４８】
図３に示す領域Ａ１においては、付着手段の二流体スプレー８７から液体が噴射されている。したがって、第１回転体２４の回転にともなって領域Ａ１を通過する容器１はその外面に液体を吹き付けられ、容器１の外面に液体が付着する。上述したように、二流体スプレー８７に供給される液体の流量および空気の流量および圧力は一定となるように調整されている。したがって、各容器１の外面には、略一定量の液体が付着するようになる。
【０１４９】
〔領域Ａ２〕
外面に液体を付着させられた容器１は、その後、第１回転体２４の回転にともなって領域Ａ２を通過する。上述したように第１回転体２４に保持された容器１の直上には、導入手段７０の導入管７５の末端が配置されている（図２および図５参照）。そして、容器１が領域Ａ２に入ると、導入手段７０のバルブ７９が開き、導入管７５から蒸気混合ガスが噴射される。上述したように、所定湿度、所定温度、および所定圧力の蒸気混合ガスが液槽９０から管７１に送り込まれるようになっている。また、液槽９０から容器１内までの管路はヒーター８１およびリボンヒーター７７によって加熱されるので、一度蒸気化した液体が再凝縮することはない。さらに、領域Ａ２は、等間隔で配置された容器１が所定の数量だけ入る（通過する）広さとなっている。すなわち、図６に示すように、開いているバルブ７９の数が常に一定数となるようになっている。なお、図６に示す例においては、６つの導入管７５およびバルブ７９が設けられており、このうちいずれか２つのバルブ７９が開いているようになっている。
【０１５０】
これらのことから、導入管７５から容器１の内部に送り込まれる蒸気混合ガスは一定量となる。このため、容器１の内部に一定量の蒸気を導入することができる。また、蒸気とともに導入されるガスも一定量となるので、この蒸気混合ガスの導入により容器１内の雰囲気を空気以外のガスに確実に置換することもできる。
【０１５１】
領域Ａ２を通過した容器１は、その後、受け渡しホイール１６を介し、支持手段３０に受け渡される。容器１は、その後、第２回転体４５の第２テーブル４７ｂおよびチャンバー１２の上方テーブル１２ｂと、第２回転体４５の第３テーブル４７ｃおよびチャンバー１２の下方テーブル１２ｃと、の間に形成された処理スペース５ａ内を移動することになる。
【０１５２】
〔領域Ａ３乃至領域Ａ５〕
次に、主に図１４および図３を用い、支持手段３０によって支持された容器１に対して施される処理について説明する。なお、図１４は殺菌方法を説明するための図である。図１４においては、殺菌方法の理解を容易にするため、第１囲い部材２６および第２囲い部材２７の他の構成要素に対する位置関係は、他の図面に記載された位置関係と一致していない。
【０１５３】
図１４および図３から理解できるように、チャンバー１２内では、支持手段３０の第２回転体４５が回転駆動されており、第２回転体４５に支持された支持部材３１が順次領域Ａ３に移動してくる。また、図２に示されているように、領域Ａ３に移動してくる支持部材３１に対応した第１囲い部材２６および第２囲い部材２７は、それぞれの揺動軸Ｌ４ａ，Ｌ４ｂを中心として反対方向に揺動し、互いから離間するようにして展開している。すなわち、支持部材３１上の容器１が配置されるべき領域は、図２および図９に示すように、第２回転体４５の半径方向外方に向けて大きく開放された状態になっている。
【０１５４】
そして、図１４に示すように、第１回転体２４によって搬送されてくる容器１は、領域Ａ３において、順次移動してくる支持部材３１上に配置される。本実施の形態において、容器１は、底部１ｃが円板状からなる支持部材３１に対面するようにして、支持部材３１上に載置される。上述したように、支持部材３１上の容器１が配置されるべき領域は、図２および図９に示すように、第２回転体４５の半径方向外方に向けて大きく開放されているので、支持部材３１上に容器１を容易かつ迅速に配置することができる。なお、殺菌対象となる容器１が、通常用いられている飲料用ボトルのように、回転体としての外輪郭を有する場合や容器が特定の角度で回転対称である形状を有する場合には、容器１の中心軸が支持部材３１および軸部材３２の回転軸Ｌ３と一直線上に揃うようにして、容器１が支持部材３１上に載置されることが好ましい。
【０１５５】
また、この領域Ａ３を通過する支持部材３１および軸部材３２に形成された貫通孔３７を開閉するバルブ３９ａ（図７参照）が開かれる。これにより、吸引機構４１が貫通孔３７に連通し、吸引機構４１は、支持部材３１の端面（支持面）に開放された貫通孔３７の端から容器１を吸引するようになる。この結果、支持部材３１上に載置された容器１は、支持部材３１に向けて吸着保持された状態で、支持手段３０に安定して支持されるようになる。
【０１５６】
なお、受け渡しホイール１６から容器１が持ち込まれてきていない等、何らかの理由によって、容器１を載置されることなく領域Ａ３を通過した支持部材３１を、図示しない制御手段が記憶するようになっている。すなわち、制御手段は、第２回転体４５の回転にともなって移動している支持部材３１が容器１を支持しているか否かを把握することができるようになっている。
【０１５７】
その後、第２回転体４５の回転にともなって、支持部材３１および支持部材３１上に支持された容器１が領域Ａ４を通過する。領域Ａ４において、その長手方向が支持部材３１の回転軸Ｌ３と一直線上に揃うように支持されている放電電極２０が、エアシリンダ４８ａによって降下させられる。降下させられた放電電極２０は、開口部１ａを介して容器１内に挿入される。
【０１５８】
また、第１囲い部材２６および第２囲い部材２７は、それぞれの揺動軸Ｌ４ａ，Ｌ４ｂを中心として、開位置から閉位置へと互いに接近するように揺動する。これにより、第１囲い部材２６の主部２６ａおよび主部２６ａを覆う第１囲い部対向電極２２ａが、支持部材３１上に支持された容器１の外輪郭に対応して配置され、容器１を部分的に取り囲むようになる。同様に、第２囲い部材２７の主部２７ａおよび主部２７ａを覆う第２囲い部対向電極２２ｂが、支持部材３１上に支持された容器１の外輪郭に対応して配置され、当該容器１を部分的に取り囲むようになる。
【０１５９】
次に、支持部材３１に支持されるとともに放電電極２０を挿入された容器１は、領域Ａ５を通過する。領域Ａ５において、駆動伝達手段３４ｂを介し軸部材３２に連結された駆動手段３５が作動する。これにより、駆動手段３５により、支持部材３１が、当該支持部材３１に吸着保持された容器１とともに、回転駆動させられる。
【０１６０】
このとき、容器１は、支持部材３１に吸着保持されているので、支持手段３０によって安定して支持されたままとなっている。とりわけ、殺菌対象となる容器１が回転体としての輪郭を有する場合や容器が特定の角度で回転対称である形状を有する場合には、上述したように、容器１の中心軸が支持部材３１および軸部材３２の回転軸Ｌ３と一直線上に揃うようにして、容器１が支持部材３１上に載置されることが好ましい。この場合、容器１は支持部材３１上に極めて安定して支持された状態となる。
【０１６１】
〔領域Ａ６〕
支持部材３１上に支持された容器１は、その後、領域Ａ６を移動する。この領域Ａ６内に支持部材３１および容器１が入ると、当該容器１に挿入された放電電極２０に対応する高電圧接続接点５４が閉じ、高電圧パルス電源５７ａに接続された高電圧側レール５９と放電電極２０とが電気的に接続（導通）される。これにより、放電電極２０と接地された対向電極２１との間に常温常圧下で高電圧パルスが印加され、囲い部対向電極２２ａ，２２ｂと放電電極２０との間、並びに、支持部材３１と放電電極２０との間に、大気圧プラズマが生じ、電離されたガスが生成される。この結果、容器１の内外面、第１および第２の囲い部材２６，２７、並びに、放電電極２０に、殺菌作用を有する電離されたガスが接触し、容器１の内外面、囲い体２５の内面、および放電電極２０が殺菌される。
【０１６２】
上述したように、本実施の形態において、放電電極２０および対向電極２１の間に配置された容器１の外面に液体が付着し、また容器１の内部に蒸気が存在している。これにより、プラズマの発生が安定するとともに、強力な殺菌能力を有する活性酸素種が生成される。また、上述した領域Ａ２での蒸気混合ガスの導入において、容器１内の雰囲気を殺菌に適したガスに置換させておくことも可能である。以上のようなことから、領域Ａ６において、容器１の内外面、囲い体２５の内面、および放電電極２０の容器１内に挿入された部分が、高いレベルで効率的に安定して殺菌される。
【０１６３】
とりわけ、本実施の形態においては、上述したように、囲い部対向電極２２ａ，２２ｂによって覆われた二つの囲い部材２６，２７が設けられている。したがって、囲い部対向電極２２ａ，２２ｂの面積を大きくとって、大気圧プラズマが生じる領域を広くすることができる。
【０１６４】
また、囲い部材２６，２７の主部２６ａ，２７ａおよび囲い部対向電極２２ａ，２２ｂは、支持部材３１が回転軸Ｌ３を中心として回転することによって支持部材３１上に支持された容器１が画定するようになる回転体から略一定距離離間するように構成れている。言い換えると、各囲い部材２６，２７の主部２６ａ，２７ａは、支持部材３１が回転軸Ｌ３を中心として回転することによって支持部材３１上に支持された容器１が画定するようになる回転体の外輪郭と略相似形状となるようになされている。したがって、効率的に大気圧プラズマを生じさせ、省電力化が可能となる。また、プラズマ化した気体を迅速に容器１へ接触させることができる。さらに、プラズマ化した気体が、第１および第２囲い部材２６，２７並びに支持部材３１によって囲まれた領域から流出してしまうことを抑制することができる。これらのことから、容器１を高いレベルで効果的に殺菌することができる。
【０１６５】
さらに、本実施の形態によれば、容器１が、当該容器１を支持する支持部材３１とともに第１および第２の囲い部材２６，２７に囲まれた領域内で回転している。したがって、容器１の側部１ｂは、囲い部材２６，２７および囲い部対向電極２２ａ，２２ｂによって囲まれている領域と、囲い部材２６，２７および囲い部対向電極２２ａ，２２ｂによって囲まれていない外方に開放されている領域と、を繰り返し通過する。したがって、容器１の全側部１ｂが、囲い部材２６，２７および囲い部対向電極２２ａ，２２ｂによって囲まれている領域を通過し、上述した高いレベルで効果的に殺菌され得る。すなわち、容器１の全内外面をむらなく高いレベルで殺菌することができる。
【０１６６】
これらのことから、本実施の形態によれば、容器１の内外面を極めて高いレベルでむらなく均一に殺菌することができる。
【０１６７】
なお、第１および第２の囲い部材２６，２７の各つば部は、支持部材３１上の容器１内に挿入された放電電極２０に対して、第１および第２の囲い部対向電極２２ａ，２２ｂを露出させないよう、配置されている。また、支持部対向電極２３は、放電電極２０に対して支持部材３１を挟んで配置されている。したがって、放電電極２０と対向電極２１との間でスパークが発生してしまうことを防止することができる。これにより、安定して大気圧プラズマを発生させることができる。
【０１６８】
また、上述したように、大気圧プラズマを用いた殺菌処理が行われる処理スペース５ａは、処理スペース５ａ以外の領域に比べ陽圧に保たれている。したがって、図７および図１４に矢印で示すように、処理スペース５ａ内と処理スペース５ａ外とを連通させる隙間６ｂおよび隙間６ｃには、処理スペース５ａ内から処理スペース５ａ外に向けた気流が形成される。このため、処理スペース５ａ外から処理スペース５ａ内に菌が持ち込まれることを防止することができ、これにより、容器１を、高いレベルでむらなく殺菌された状態に維持し続けることができる。
【０１６９】
なお、図２、図３および図１２に示されているように、隣り合う複数の支持部材３１にそれぞれ支持された複数の容器１が領域Ａ６中を同時に移動し、これら複数の容器１が同時に殺菌処理されるようになっている。したがって、多数の容器１を順次効率的に殺菌処理することができる。
【０１７０】
また、例えば運転開始時または運転終了時である等の何らかの理由により、容器１が支持部材３１上に支持されていなかったとすると、当該支持部材３１に対応する放電電極２０および対向電極２１間の抵抗値は、容器１が配置されている場合に比べ、著しく小さくなる。この結果、当該支持部材３１に対応する放電電極２０および対向電極２１間を流れる電流値が著しく大きくなるとともに、同時に高電圧パルスを印加される他の放電電極２０および対向電極２１の間であって容器１を支持している支持部材３１に対応する放電電極２０および対向電極２１の間を流れる電流値が小さくなる。その一方で、容器１が支持されていない支持部材３１に対応する放電電極２０および対向電極２１の間に高電圧パルスが印加されないようにすると、同時に高電圧パルスを印加されるべき他の放電電極２０および対向電極２１の間であって容器１を支持している支持部材３１に対応する放電電極２０および対向電極２１の間を流れる電流値が大きくなり、この電極２０，２１間に介在する容器１が変形してしまう等の不具合が生じてしまう虞がある。
【０１７１】
しかしながら、本実施の形態によれば、上述したように、容器１が支持されていない支持部材３１を制御手段（図示せず）が把握するようになっており、容器１が支持されていない支持部材３１が領域Ａ６を通過する場合、図１２に示すように、制御手段は当該支持部材３１に対応する放電電極２０の高電圧開閉接点５４を開いたままに保つ。また同時に、制御手段は、等価回路部５１の等価回路５２の回路開閉接点５２ａを閉じる。さらに詳しくは、領域Ａ６に容器１が支持されていない支持部材３１が移動してきた場合、当該支持部材３１に対応する放電電極２０の高電圧接続接点５４に代え、回路開閉接点５２ａを閉じるようになっている。したがって、容器１が支持されていない１以上の支持部材３１が領域Ａ６を通過している場合、当該支持部材３１に対応する放電電極２０および対向電極２１の間に代え、等価回路５２を当該支持部材３１の数に応じた数だけ並列に接続した等価回路部５１に高電圧パルスが印加される。上述したように、各等価回路５２は、容器１に挿入された放電電極２０およびこの放電電極２０に容器１を挟んで対向する対向電極２１の間の抵抗値、すなわち、容器１を支持している支持部材３１に対応する放電電極２０および対向電極２１の間の抵抗値と同一の抵抗値を有している。このため、領域Ａ６を通過中の各放電電極２０および対向電極２１の間を流れる電流は略一定となり、容器１を変形させてしまう等の不具合を防止することができる。加えて、高電圧パルスの印加条件が、殺菌されるべき多数の容器１間において一定となり、信頼性の高い殺菌処理を安定して行うことができる。
【０１７２】
また、高電圧パルスが印加されている間、放電電力監視手段６０の高電圧プローブ６３と電流プローブ６２とを介して、印加される高電圧パルスの電圧と発生する電流とを確認することにより放電電力の負荷状況が監視される。さらに、放電光監視手段６５によって、大気圧プラズマで生ずる放電光の強さを確認することにより放電光の発生状況が監視される。本実施の形態においては、図１２に示すように、放電電力負荷状況の監視結果および放電光発生状況の監視結果が判定手段５３に送信されるようになっている。また、判定手段５３は各支持部材３１上に支持された容器１について殺菌処理の異常の有無を判定するようになっている。
【０１７３】
〔領域Ａ７および領域Ａ８〕
領域Ａ６で殺菌された容器１は、その後、領域Ａ７を移動する。領域Ａ７において、駆動伝達手段３４ｂを介し軸部材３２に連結された駆動手段３５が停止する。これにより、容器１および当該容器１を支持する支持部材３１および軸部材３２の回転が停止する。なお、この場合、例えば軸部材３２に当接し得る制動手段が設けられ、この制動手段によって支持部材３１および軸部材３２の回転が積極的に制止されるようにしてもよい。
【０１７４】
その後、容器１は領域Ａ８を移動する。領域Ａ８において、放電電極２０が、エアシリンダ４８ａによって上昇させられ容器１内から引き抜かれる。引き抜かれた放電電極２０は、図８および図１３に示すように、第１囲い部材２６と第２囲い部材２７との間、並びに、第２回転体４５の第２テーブル４７ｂとチャンバー１２の上方テーブル１２ｂとの間の隙間６ｂを通過して処理スペース５ａの外部に配置される。すなわち、放電電極２０は、第２回転体４５の第２テーブル４７ｂとチャンバー１２の上方テーブル１２ｂとの上方に配置されるようになる。以降、放電電極２０は、第２回転体４５の回転により、支持部材３１に同期して支持部材３１の上方をこの高さレベルで移動する。
【０１７５】
また領域Ａ８内を通過する支持部材３１に対応した第１および第２の囲い部材２６，２７は、第１および第２の囲い部対向電極２２ａ，２２ｂとともに、それぞれ軸Ｌ４ａ，Ｌ４ｂを中心として、閉位置から開位置まで互いに逆方向に揺動する。これにより、図９に示すように、第１および第２の囲い部材２６，２７は互いから離間するように揺動して展開し、支持部材３１上に支持された容器１は第２回転体の半径方向外方へ大きく開放される。
【０１７６】
〔領域Ａ９〕
次に、支持部材３１に支持された容器１は、領域Ａ９を移動する。領域Ａ９において、容器１が配置された支持部材３１および軸部材３２に形成された貫通孔３７を開閉するバルブ３９ａが閉じられる。これにより、容器１に対する吸着が解除される。吸着から解放された容器１は、受け渡しホイール１６を介してチャンバー１２内から排出される。この場合の容器１の排出先は、判定手段５３による判定結果によって異なる。
【０１７７】
判定手段５３によって殺菌処理の異常がないと判定された容器１は、図２および図３に示すように、受け渡しホイール１６を介し、搬出手段１５ｂに移載される。その後、容器１は、搬出口１４ｂを通って殺菌装置１０のチャンバー１２から排出され、次工程である充填工程（図１参照）に持ち込まれる。一方、判定手段５３によって殺菌処理の異常があると判定された容器１は、図２および図３に示すように、受け渡しホイール１６を介し、不良品搬出手段１９ａに移載される。その後、容器１は、殺菌が十分に行われなかった不良品として、不良品排出口１９を通って殺菌装置１０のチャンバー１２から排出される。一方、容器１を取り除かれた支持部材３１は、その後、再び領域Ａ３へと移動する。
【０１７８】
以上のような処理スペース５ａ内における処理と並行し、処理スペース５ａの上方に配置されている放電電極２０に対しても以下の処理が施される。なお、上述したように、放電電極２０は、処理スペース５ａの上方に配置され、処理スペース５ａ内に配置された対応する支持部材３１と同期して移動している。
【０１７９】
図１３に示すように、領域Ａ９において、放電電極２０は、温調手段９４の吐出ノズル沿いを通過する。また、温調手段９４の吐出ノズル９４ｂからは、所定温度のエアが吐出されている。したがって、放電電極２０は、所定温度のエアを吹き付けられて、所望の温度範囲内へ調整される。このように放電電極２０の温度を調節することにより、殺菌処理を一定の条件で行うことができるようなる。また、放電電極２０への水分付着量を調節することができ、これにより、放電電極２０を高いレベルで殺菌することができる。
【０１８０】
このとき、検温手段９５が、放電電極２０の温度をモニタリングしており、放電電極２０の温度が所望の温度範囲内にあるか否かを判定する。また、放電電極２０の温度が所望の温度範囲内にないと検温手段９５が判断した場合には、吐出ノズル９４ｂから吐出されるエアの温度が適宜変更される。具体例として、殺菌装置１０の稼働初期において、放電電極２０を温風により加熱し、領域Ａ６における断続的な放電により放電電極２０の温度が上昇する稼働中期以降において、放電電極２０を冷風により冷却するようにしてもよい。
【０１８１】
さらに、放電電極２０の温度が所望の温度範囲内に調節されなかったと検温手段９５が判断した場合には、この情報が判定部５３に送信される。そして、判定部５３は、当該温度調節が適切になされなかった放電電極２０を挿入されて殺菌処理をなされた容器１を不良品排出口１９から排出する。
【０１８２】
また、判定部５３に送信すると同時に、放電電極２０が所定の温度範囲内に調節されなかったという情報が、図示しない制御手段に伝達されるようにしてもよい。この場合、制御手段は、領域Ａ６において、この放電電極２０に対応する高電圧開閉接点５４を閉じることに代え、等価回路５２の回路開閉接点５２ａを閉じるようにしてもよい。
【０１８３】
なお、上述したように、領域Ａ９において、第２回転体４５の第２テーブル４７ｂと、チャンバー１２の上方テーブル１２ｂと、の間の隙間６ｂは、遮蔽部材１３によって覆われている（図１３参照）。したがって、処理スペース５ａの無菌性をより高いレベルに維持することができ、この結果、殺菌済の容器１の無菌性を維持することができる。
【０１８４】
このようにして温度調節および検温された放電電極２０は、上述した領域Ａ４において降下するまで、処理スペース５ａの上方を移動する。
【０１８５】
以上のようにして、容器１が順次殺菌されていく。
【０１８６】
＜作用効果＞
以上のように本実施の形態によれば、大気圧プラズマを生じさせる工程において、殺菌対象である容器１を回転させるようになっている。したがって、この容器１の回転によって、プラズマ化した気体を生成後すぐに容器１にむらなく接触させることができる。これにより、容器１の内外面を高いレベルでむらなく殺菌することができる。
【０１８７】
とりわけ、本実施の形態によれば、殺菌対象となる容器１を部分的に取り囲みながら、容器１の内外面をむらなく殺菌することができるようにしており、処理槽本体と処理槽蓋体とを有した処理槽内へ各容器を個別に収容して殺菌する必要性を省いている。したがって、処理槽本体に容器を順次収納する手間、および、容器を収容した処理槽本体に処理槽蓋体を装着する手間を省くことができ、容器１を効率的に殺菌していくことができる。また、処理槽の開閉時における処理槽本体と処理槽蓋体との位置ずれに起因した放電異常を排除し得るので、安定して殺菌処理を行うことができる。さらに、処理槽の開閉時の衝突に起因した処理槽本体および処理槽蓋体の摩耗を考慮する必要がない。さらに、異なる形状を有した殺菌対象を殺菌する場合、次の殺菌対象の形状に対応すべく、第１および第２の囲い部材２６，２７並びに支持部材３１を取り替えることは、処理槽本体および処理槽蓋体を取り替えることに比べて格段に容易に行うことができる。
【０１８８】
また、本実施の形態によれば、第１囲い部材２６および第２囲い部材２７が、支持部材３１の回転軸Ｌ３に直交する断面において、回転軸Ｌ３を中心とした円弧の一部分に沿った輪郭を有している。したがって、プラズマ化した気体の過度の拡散を抑制して、プラズマ化した気体を効果的に容器へ接触させ、容器を高いレベルで殺菌することができる。同様に、第１囲い部材２６および第２囲い部材２７は、支持部材３１の回転軸Ｌ３に沿った断面において、容器１の外輪郭に対応した輪郭を有している。したがって、プラズマ化した気体の過度の拡散を抑制して、プラズマ化した気体を効果的に容器へ接触させ、容器を高いレベルで殺菌することができる。
【０１８９】
さらに、本実施の形態によれば、第１および第２囲い部材２６，２７は、支持部材３１に支持される容器１を間に挟むようにして配置され、第１および第２囲い部材２６，２７の囲い部対向電極２２ａ，２２ｂがそれぞれ設けられている。したがって、このような殺菌装置１０によれば、プラズマ化した気体が生成され得る領域が拡大および分散される。これにより、容器１をより高いレベルでむらなく殺菌することができる。
【０１９０】
さらに、本実施の形態によれば、第１囲い部材２６および第２囲い部材２７は、それぞれ支持部材３１の回転軸Ｌ３と平行な軸Ｌ４ａ，Ｌ４ｂを中心として閉位置（図９において二点鎖線で示す位置）と開位置（図９において実線で示す位置）との間を揺動可能であり、互いに逆の揺動方向に揺動し、互いから離間するように展開し得る。したがって、第１囲い部材２６および第２囲い部材２７が閉位置にある場合、第１囲い部材２６および第２囲い部材２７によって、支持部材３１に支持された容器１の外面の広い領域を取り囲むことができる。また、第１囲い部材２６および第２囲い部材２７が開位置にある場合、第１囲い部材２６および第２囲い部材２７によって、支持部材３１上における容器１が支持されるべき領域を大きく開放することができる。このため、高いレベルでむらなく容器１を殺菌することができるとともに、支持部材３１への容器１の受け渡しおよび支持部材３１からの容器１の受け取りを容易に行うことができる。
【０１９１】
さらに、本実施の形態によれば、支持手段３０は、平板状からなりその板面に略直交する軸Ｌ３を中心として回転可能な支持部材３１を有している。そして、容器１は、放電電極２０を挿入される開口部１ａに対面する底部１ｃが支持部材３１の一方の板面に対面するようにして、支持部材３１上に吸着保持されるようになっている。したがって、容器１を支持部材３１に対して容易に固定することができる。また、容器１が、通常用いられている液体収納用のボトルのように、回転体からなる場合や容器が特定の角度で回転対称である形状を有する場合には、容器１の回転中の姿勢を極めて安定させることができる。
【０１９２】
さらに、本実施の形態によれば、支持部材３１に支持されて移動する容器１を、順次、高いレベルでむらなく効率的に殺菌していくことができる。とりわけ本実施の形態によれば、隣り合う複数の支持部材３１にそれぞれ対応する複数の放電電極２０および対向電極２１の間に高電圧パルスが同時に印加されるようになっている。したがって、複数の支持部材３１上にそれぞれ支持された複数の容器１に対し、同時に殺菌処理を施していくことができ、これにより、多数の容器１を順次効率的に殺菌していくことができる。
【０１９３】
さらに、本実施の形態によれば、高電圧パルスが印加される領域Ａ６を通過中の支持部材３１のうち１以上の支持部材３１に容器１が支持されていない場合には、容器１が支持されていない支持部材３１に対応する放電電極２０および対向電極２１の間に代えて、支持部材３１上に支持された容器１に挿入された一つの放電電極２０と対向電極２１との間の抵抗値と同等の抵抗値を有した等価回路５２を前記容器１を支持することなく領域６を通過中の支持部材３１の数だけ接続した回路５１に、高電圧パルスが印加されるようになっている。したがって、高電圧パルスが印加される領域Ａ６に容器１が支持されていない支持部材３１が移動してくると、当該支持部材３１に対応する放電電極２０および対向電極２１の間に代え、等価回路５２に高電圧パルスが印加されるようになっている。そして、等価回路５２が容器１を支持した１つの支持部材３１に対応する放電電極２０および対向電極２１の間の抵抗値と略同等の抵抗値を有していることから、高電圧パルス電源５７ａに接続された総抵抗値が略同一となる。したがって、１つの容器１を支持した支持部材３１に対応する放電電極２０および対向電極２１の間を流れる電流値が高くなり過ぎることを防止し、容器１を一定条件の下、一定のレベルで安定して殺菌していくことができる。このことは、殺菌処理の開始時や殺菌処理の終了時にとりわけ有用であり、殺菌装置１０に投入する１本目の容器１および最終の容器１をも良品として取り扱うことができるようになり、歩留まりを格段に向上させることができる。
【０１９４】
＜変形例＞
上述した実施の形態に関し、本発明の要旨の範囲内で種々の変更が可能である。以下、変形例の一例について説明する。なお、以下の説明中において図１５乃至図２６を参照するが、図１５乃至図２６中において、図１乃至図１４に示す上述した実施の形態と同一部分には同一符号を付すとともに、重複する詳細な説明は省略する。
【０１９５】
〔変形例１〕
上述した実施の形態において、支持部材３１の他方の面に支持部対向電極２３が設けられ、第１囲い部材２６の主面２６ａに第１囲い部対向電極２６ａが設けられ、第２囲い部材２７の主面２７ａに第２囲い部対向電極２７ａが設けられている例を示したが、これに限られない。支持部材３１、第１囲い部材２６および第２囲い部材２７の形状とともに、対向電極２１の構成を種々変更することができる。
【０１９６】
例えば、図１５に示すように、第１囲い部材２６および第２囲い部材２７は、支持部材３１を他方（下方）の面側から少なくとも部分的に取り囲むようになっている。すなわち、図１５に示す例において、第１および第２の囲い部材２６，２７は、容器１を上方、側方、および下方から取り囲むようになっている。そして、図１５に示す例において、第１囲い部対向電極２２ａは、第１囲い部材２６を側方および下方から覆うようになっている。また、第２囲い部対向電極２２ｂは、第２囲い部材２７を側方および下方から覆うようになっている。この結果、支持部材３１上に支持された容器１は、第１囲い部対向電極２２ａおよび第２囲い部対向電極２２ｂによって、側方および下方から対向電極２１によって囲まれるようになる。
【０１９７】
なお、図１５は、図８のＸＶ−ＸＶ線に沿った断面において、殺菌装置１０の変形例の一部を示している。
【０１９８】
〔変形例２〕
また、上述した実施の形態において、第１囲い部材２６および第２囲い部材２７が、支持基部９６および支持ブロック９７を介して、第２回転体４５の第３テーブル４７ｃ上に支持されている例を示したが、これに限られない。例えば、第１囲い部材２６および第２囲い部材２７が、直接、第２回転体４５の第３テーブル４７ｃ上に支持されてもよい。
【０１９９】
〔変形例３〕
さらに、上述した実施の形態において、支持部材３１のみが回転軸Ｌ３を中心として回転するようになっている例を示したが、これに限られない。囲い部材２６，２７が回転軸Ｌ３を中心として回転する、さらに厳密には、第１囲い部材２６および第２囲い部材２７が、支持部材３１の回転軸Ｌ３を中心とした円弧に沿って、支持部材３１に支持される容器１の周囲を移動するようにしてもよい。この場合、第１囲い部材２６上に設けられた第１囲い部対向電極２２ａおよび第２囲い部材２７上に設けられた第２囲い部対向電極２２ｂも、支持部材３１の回転軸Ｌ３を中心として円周に沿って、支持部材３１に支持される容器１の周囲を移動可能となる。
【０２００】
図１６にこのような変形の一構成例を示している。図１６に示す例において、支持基部９６は、貫通孔１３７を有した第２軸部材１３２に下方から支持されている。また、第２回転体４５の第３テーブル４７ｃに支持ブラケット１３０が設けられている。支持ブラケット１３０は、第３テーブル４７ｃの下面に取り付けられ、支持部材３１の直下を越え、第２回転体４５の半径方向外方へ延び出ている。支持ブラケット１３０上の支持部材３１の直下に、軸受部材１３３が設けられている。上述した第２軸部材１３２は、この軸受部材１３３および支持ブラケット１３０を介し、第２回転体４５の第３テーブル４７ｃに回転自在に支持されている。なお、図示する例において、第２軸部材１３２の回転軸は、支持部材３１の回転軸Ｌ３（本実施の形態において、放電電極２０の挿入軸、放電電極２０の軸心）と一致している。
【０２０１】
ところで、第２軸部材１３２は、支持部材３１の回転軸Ｌ３に沿って延びる貫通孔１３７を形成されている。同様に、支持ブラケット１３０にも、支持部材３１の回転軸Ｌ３を中心とする穴１３０ａが形成されている。支持部材３１を支持する軸部材３２は、この第２軸部材１３２の貫通孔１３７と、支持ブラケット１３０の穴１３０ａと、を回転自在に貫通し、上述したように、軸受部材３３を介して第２回転遺体４５の第４テーブル４７ｄに回転可能に支持されている（図７参照）。
【０２０２】
なお、図示する例において、第２回転体４５の第３テーブル４７ｃの下面に、第２軸部材１３２および囲い部材２６，２７を回転駆動するための駆動手段１３５、例えばモータが設けられている。駆動手段１３５は、例えば伝達ベルトからなる駆動伝達手段１３４ｂを介し、第２軸部材１３２に設けられたプーリー１３４ａに連結されている。このような構成において、駆動手段１３５が第２軸部材１３２を回転駆動すると、第２軸部材１３２に接続された支持基部９６が、囲い部材２６，２７および囲い部対向電極２２ａ，２２ｂとともに、回転軸Ｌ３を中心として回転駆動されるようになっている。
【０２０３】
ところで、各囲い部材２６，２７の軸部２６ｄ，２７ｄに連結された駆動手段９８ａ，９８ｂは、図示する例において、第２軸部材１３２に設けられた支持テーブル１３２ｃ上に支持され得る。このような構成においては、例えば、放電電極２０への給電と同様に、レールとレールに対して摺動する摺動子とを用い、第２軸部材１３２とともに回転する駆動手段９８ａ，９８ｂへ電力供給することができる。
【０２０４】
このような殺菌装置１０を用いて容器を殺菌する場合、第１囲い部材２６および第２囲い部材２７、並びに、第１囲い部対向電極２２ａおよび第２囲い部対向電極２２ｂを、放電電極２０に対して相対移動させることができる。そして、第１囲い部対向電極２２ａおよび第２囲い部対向電極２２ｂの放電電極２０に対する相対位置を変化させることにより、放電電極２０の全面をむらなく殺菌することができる。
【０２０５】
なお、図１６に示す例において、支持基部９６と第２軸部材１３２とは一体に形成されてもよいし、別体に形成されてもよい。
【０２０６】
なお、本変形例のように、囲い部材２６，２７を回転させる場合には、支持部材３１と囲い部材２６，２７とが異なる回転速度または回転方向で回転するようにしてもよいし、同一の回転速度および回転方向で回転するようにしてもよい。また、囲い部材２６，２７を回転させる場合には、支持部材３１を回転させず、支持部材３１を第２回転体４５に対して固定してもよい。
【０２０７】
〔変形例４〕
さらに、上述した実施の形態において、放電電極２０が容器１内に挿入された後に、停止している例を示したが、これに限られない。図１７に示すように、放電電極２０が回転するようにしてもよい。
【０２０８】
図１７に示す例において、上述した連結支持部材４８ｂにブラケット１０９が取り付けられている。ブラケット１０９は、例えばモータ等からなる、駆動手段１１０を支持している。駆動手段１１０は、絶縁性部材１１１を介して放電電極２０を回転自在に支持している。なお、放電電極２０の回転軸は、放電電極２０の軸線に沿っており、本例においては、支持部材の回転軸Ｌ３と一致する。また、ブラケット１０９は、上述した摺動子５５ａと同様に構成された摺動子５５ｄを支持している。摺動子５５ｄは、高電圧開閉接点５４に電気的に接続されるとともに、回転可能な放電電極２０にその回転軸Ｌ３に直交する方向から当接している。
【０２０９】
このような構成により、駆動手段１１０を用いて放電電極２０を回転させた状態で、放電電極２０と対向電極２１との間に高電圧パルスを印加することができる。大気圧プラズマを生じさせる際に、放電電極２０を回転させた場合、対向電極２１、とりわけ囲い部対向電極２２ａ，２２ｂに対面する、放電電極２０の表面領域を変化させることができる。これにより、放電電極２０と対向電極２１との間に生ずるプラズマ化した気体によって、放電電極２０をむらなく殺菌することができる。
【０２１０】
〔変形例５〕
上述した実施の形態において、各支持部材３１に対し、揺動自在な二つの囲い部材２６，２７が設けられた例を示したが、これに限られない。例えば、図１８乃至図２０に示すように、各支持部材３１に対して一つの囲い部材１２６が設けられるようにしてもよい。
【０２１１】
図１８乃至図２１に示す例において、支持部材１２６は、上述した第１囲い部材２６とほぼ同様に構成され得る。すなわち、支持部材１２６は、支持部材３１上に支持された容器１を少なくとも部分的に囲み得る主部２６ａと、主部２６ａの両側方に設けられた一対の側方つば部２６ｂと、主部２６ａの上方に設けられた上方つば部２６ｃと、を有するようにしてもよい。また、囲い部材１２６の主部２６ａは外方から囲い部対向電極２２ａによって覆われている。
【０２１２】
一方、本例における囲い部材１２６は、上述した第１囲い部材２６とは異なり、軸部２６ｄを有していない。図１９に示すように、囲い部材１２６は第２回転体４５の第３テーブル４７ｃ上に固定されている。図２０に示すように、囲い部材１２６は、支持部材３１および支持部材３１上に支持される容器１に対し、第２回転体４５の半径方向内方に配置されている。したがって、支持部材３１上の容器１が配置されるべき領域は、常に、第２回転体４５の半径方向外方に向けて、開放されている（図２０参照）。
【０２１３】
このような殺菌装置１０を用いて殺菌処理を行う場合には、図２０および図２１から理解できるように、囲い部材を開閉することなく、受け渡しホイール１６により支持部材３１上に容器１を受け渡すこと、および、受け渡しホイール１６により支持部材３１上から容器１を受け取ることができる。したがって、殺菌装置１０の製造コストおよび維持コストを大幅に軽減することができる。ここで、図２１は、図１４に対応する図であって、図１８乃至図２０に示す殺菌装置による殺菌方法の一例を示している。
【０２１４】
なお、このような例において、囲い部材１２６を第２回転体４５の第２テーブル４７ｂに対して固定してもよいし、囲い部材１２６を第２回転体４５の第２テーブル４７ｂおよび第３テーブル４７ｃの両方に対して固定してもよい。また、隣り合う複数の囲い部材１２６が連結部を介して互いに連結されていてもよい。
【０２１５】
〔変形例６−１〕
また、図１８乃至図２１を用いて説明した変形例５について、上述した変形例３と同様に、囲い部材１２６が支持部材３１および支持部材３１上の容器１の周囲を移動するようにしてもよい。
【０２１６】
このような変形の一例を図２２に示す。図２２に示す例において、囲い部材１２６は、第２軸部材１３２に支持された支持基部９６に対して固定されている。図示する構成においては、駆動手段１３５が第２軸部材１３２を回転駆動すると、第２軸部材１３２に接続された支持基部９６、並びに、囲い部材１２６および囲い部対向電極２２ａが回転軸Ｌ３を中心として回転駆動されるようになっている。
【０２１７】
このような殺菌装置１０を用いて容器を殺菌する場合、囲い部材１２６、および、囲い部対向電極２２ａを、放電電極２０に対して相対移動させることができる。そして、囲い部対向電極２２ａの放電電極２０に対する相対位置を変化させることにより、放電電極２０の全面をむらなく殺菌することができる。
【０２１８】
なお、本変形例のように、囲い部材１２６を回転させる場合には、支持部材３１と囲い部材１２６とが異なる回転速度または回転方向で回転するようにしてもよいし、同一の回転速度および回転方向で回転するようにしてもよい。また、囲い部材１２６を回転させる場合には、支持部材３１を回転させず、支持部材３１を第２回転体４５に対して固定してもよい。
【０２１９】
〔変形例６−２〕
また、図１８乃至図２１を用いて説明した変形例５の殺菌装置が、図２３乃至図２５に示すように、支持部材３１に支持される容器１を囲い部材１２６との間で挟むようにして配置される囲い体１２７をさらに備えるようにしてもよい。
【０２２０】
図２３乃至図２５に示す例において、囲い体１２７は、領域Ａ６の全域に渡り、第２回転体４５の回転にともなった支持部材３１の移動経路に沿って延びている。図２４および図２５に示すように、囲い体１２７は、支持部材３１上に支持された容器１を少なくとも部分的に囲み得る主部１２７ａと、主部１２７ａの上方に設けられた上方つば部１２７ｃと、を有している。
【０２２１】
図２４に示すように、囲い体１２７の主部１２７ａは、支持部材３１の移動経路に直交する断面において、前記容器の外輪郭に対応した輪郭を有している。さらに詳しくは、囲い体１２７の主部１２７ａは、支持部材３１の移動経路に直交する断面において、支持部材３１が回転することによって支持部材３１上に支持された容器１が画定するようになる回転体の外輪郭に沿った輪郭を有している。囲い体１２７は、囲い部材２６，２７，１２６や支持部材３１と同様の材料から構成することができる。
【０２２２】
また、図２４および図２５に示すように、本実施の形態において、囲い体１２７の主部１２７ａの外面上に、主部１２７ａを覆うようにして第２対向電極２２ｃが設けられている。対向電極２２ｃは、上述した囲い部対向電極２２ａ，２２ｂと同様に構成され得る。
【０２２３】
このような変形例によれば、支持部材３１が、その移動経路のうち、囲い体１２７および第２囲い部対向電極２２ｃが配置された領域を通過している間に、放電電極２０と対向電極２１との間に高電圧パルスが印加されるようにすることができる。この場合、囲い部材１２６を少なくとも部分的に覆う第１囲い部対向電極２２ａ、および、囲い部材１２６との間で支持部材３１に支持される容器１を挟むようにして配置される囲い体１２７を少なくとも部分的に覆う第２囲い部対向電極２２ｃの両方と、放電電極２０と、の間で大気圧プラズマを発生させることができる。したがって、プラズマ化した気体が発生し得る領域を広くすることができるので、容器１を高いレベルで殺菌することができる。また、プラズマ化した気体が発生し得る領域を分散させることもできるので、容器１を高いレベルでよりむらなく殺菌することができる。
【０２２４】
また、容器１を移動させながら殺菌する場合、囲い体１２７を可動に構成する必要はない。したがって、殺菌装置１０の構成は簡易でよい、殺菌装置１０の製造コストおよび維持コストを低く維持することができる。
【０２２５】
なお、この例においては、囲い体１２７を覆う第２囲い部対向電極２２ｃに複数の放電電極２０から電流が流れ込む。したがって、本例においては、上述した電流プローブ６２を放電電極２０と高電圧開閉接点５４との間に配置するようにしてもよいし、第１囲い部対向電極２２ａ側の電流値のみを計測するようにしてもよい。これらの場合、殺菌対象である個々の容器１について、電流プローブ６２に基づいて特定された電流値から殺菌処理の異常の有無を個々の容器毎に判断することができる。
【０２２６】
また、第２囲い部対向電極２２ｃが、支持部材３１の移動方向に沿って分割されていてもよい。さらに、囲い体１２７が、支持部材３１の移動方向に沿って分割されていてもよい。
【０２２７】
〔変形例７〕
さらに、上述した実施の形態において、支持手段３０が第２回転体４５を備え、第２回転体４５の回転によって容器１を円周に沿って移動させながら、多数の容器１を順次殺菌していく例を示したが、これに限られない。殺菌装置１０を配置すべきスペースとの関係で、例えば、支持手段３０が容器１を直線に沿った移動経路で移動させ、当該直線状の移動経路に沿って容器１が移動している間に容器１を殺菌していくようにしてもよい。
【０２２８】
〔変形例８〕
さらに、上述した実施の形態において、支持手段３０は、容器１を支持するための支持機構として、吸引機構４１を有し、吸引機構４１によって容器１を支持部材３１に吸着保持する例を示したが、これに限られない。
【０２２９】
例えば、支持部材３１上に設けられたクランプ機構（狭持機構）によって容器１を支持部材３１に対して固定することにより、支持手段３０が容器１を安定して支持するようにしてもよい。このような例を図２６に示す。図２６に示す例において、支持手段３０は、容器１を狭持する狭持部材４３を有した狭持機構（クランプ機構）４２を、支持機構として備えている。本例における狭持部材４３は、支持部材３１上に摺動自在に配置されている。そして、この狭持部材４３は、図示しないエアシリンダ等を用いて、支持部材３１上に載置された容器１に対して接離可能となっている。なお、図２６に示す例において、狭持部材４３は容器を両側から挟み込むように配置されているが、これに限られず、例えば三つの狭持部材４３が設けられていてもよい。
【０２３０】
また、容器１の支持方法の他の例として、放電電極２０が降下した場合に、容器１の例えば開口部１ａに当接する当接部材を放電電極２０の上方に設け、この当接部材と支持部材３１との間で容器１を狭持することにより、支持手段３０が容器１を安定して支持するようにしてもよい。
【０２３１】
〔変形例９〕
さらに、上述した実施の形態において、容器１の底部１ａが下方に配置され、容器１の開口部１ａが上方に配置された状態で、容器１が回転させられながら殺菌される例を示した。しかしながら、殺菌時における容器１の姿勢や、容器１の回転方向はこのような態様に限定されるものではない。
【０２３２】
〔変形例１０〕
さらに、上述した実施の形態において、まず、支持手段３０によって容器１が支持され、その後、容器１内に放電電極２０が挿入される例を示したが、これに限られない。例えば、容器１を支持する工程と、放電電極２０を挿入する工程と、の順番を逆にしてもよいし、また、これらの工程を並行して行うようにしてもよい。
【０２３３】
〔変形例１１〕
さらに、上述した実施の形態において、図１４に示すように、まず、容器１に放電電極２０を挿入し、その後、支持手段３０によって容器１を回転させる例を示したが、これに限られない。例えば、容器１を回転させる工程と、容器１に放電電極２０を挿入する工程と、の順番を逆にしてもよいし、また、これらの工程を並行して行うようにしてもよい。
【０２３４】
〔変形例１２〕
さらに、上述した実施の形態において、まず、容器１の外面に液体を付着させ、その後に、容器１の内部に蒸気を導入する例を示したが、これに限られず、容器１の外面に液体を付着させる工程と、容器１の内部に蒸気を導入する工程との、順番を逆にしてもよいし、また、これらの工程を並行して行うようにしてもよい。また、容器１の内面に蒸気を導入することに代え、容器１の内面に液体を噴射して容器１の内面に液体を付着させるようにしてもよい。さらに、容器１の外面に付着させる液体として、上述した種類の液体だけでなく、過酸化水素水や過酸化水素ミストを用いることもできる。この場合、容器１の外面をより確実に殺菌することができる。
【０２３５】
〔変形例１３〕
さらに、上述した実施の形態において、判定手段５３が、放電電力監視手段６０の監視結果および放電光監視手段６５の監視結果、並びに、放電電極２０の温度調節結果に基づき、殺菌処理の異常の有無を判定する例を示したが、これに限られない。例えば、放電電力監視手段６０の監視結果、放電光監視手段６５の監視結果、および放電電極２０の温度調節結果のいずれか一つまたはいずれか二つのみに基づいて、殺菌処理の異常の有無を判定するようにしてもよい。また、これらに代えて、あるいは、これらに加えて、容器１の外面への液体の付着状況や容器１の内部への蒸気の導入状況に基づいて、殺菌処理の異常の有無を判定するようにしてもよい。さらに、放電電力監視手段６０のデジタルオシロモジュールコントローラ６１あるいは放電光監視手段６５の判定部６６自体を判定手段５３として用いるようにしてもよい。
【０２３６】
〔変形例１４〕
さらに、上述した実施の形態において、高電圧パルス印加装置５７の等価回路部５１が、容器１を支持する１つの支持部材３１に対応する放電電極２０および対向電極２１の間の抵抗値と同等の抵抗値を有する抵抗器５２ｂを含んだ等価回路５２を有する例を示したが、これに限られない。例えば、各等価回路５２の抵抗器５２ｂが、支持部材３１上に支持される以前の処理に異常がなかった容器１を支持する１つの支持部材３１に対応する放電電極２０および対向電極２１の間の抵抗値と同等の抵抗値を有するようにしてもよい。そしてこの場合、高電圧パルス印加部５７が複数の支持部材３１に対応する各電極２０，２１間に高電圧パルスを印加する際に、複数の支持部材３１のうちの１以上の支持部材３１に容器１が支持されていない場合だけでなく、複数の支持部材３１のうちの１以上の支持部材３１に、支持部材３１上に支持される以前の処理に異常があったと判定された容器１が支持されている場合にも、当該異常があったと判定された容器１が支持されている支持部材３１に対応する放電電極２０および対向電極２１の間に代え、当該異常があったと判定された容器１が支持されている支持部材３１の数と同数の等価回路５２に、高電圧パルスが印加されるようにしてもよい。ここで、支持部材３１上に支持される以前の処理として、上述した実施の形態においては、例えば、領域Ａ１における容器１の外面へ液体を付着させる処理や、領域Ａ２における容器１の内部に蒸気混合ガスを導入する処理が挙げられる。また、例えば、領域Ａ１において容器１の外面に液体を所定の量だけ付着させることができなかった場合、領域Ａ２において容器１の内部に蒸気を所定の量だけ導入することができなかった場合、あるいは領域Ａ２において容器１の内部に雰囲気置換用ガスを所定の量だけ導入することができなかった場合等が、上述した変形例において、支持部材３１上に支持される以前の処理に異常が有った場合に該当する。そして、支持部材３１上に配置される以前の処理に異常が有った容器１が支持されている支持部材３１に対応する電極２０，２１間の抵抗値は、異常が無かった容器１が支持されている支持部材３１に対応する電極２０，２１間の抵抗値と異なってしまう虞がある。このような場合、異常が無かった容器１を支持する他の支持部材３１に対応する電極２０，２１間であって、同時に高電圧パルスを印加される電極２０，２１間を流れる電流値は、所望の範囲から外れてしまう。本変形例によれば、このような不具合を排除することができ、これにより、一定の高電圧パルス印加条件による一定の殺菌効果を期待することができる。なお、支持部材３１上に支持される以前の処理における異常の有無は、例えば、上述したレーザ光の透過量によって異常の有無を判定する手段、あるいは、導入手段７０や付着手段８７の各計器等を用いて判定することができ、この判定結果を受けて、上述した制御手段（図示せず）が高電圧開閉接点５４および各等価回路５２の回路開閉接点５２ａを操作するようにしてもよい。
【０２３７】
〔変形例１５〕
さらに、上述した実施の形態において、開口部１ａ、側部１ｂおよび底部１ｃを有する容器１を殺菌する例を示したが、これに限れない。殺菌対象としての容器１の形状は特に限定されない。さらには、容器以外の殺菌対象、とりわけシート等を殺菌する場合に、本発明を適用することができる。
【０２３８】
〔変形例１６〕
以上、本発明による殺菌装置および殺菌方法の一実施の形態、および、いくつかの変形例について説明してきたが、当然、複数の変形例を適宜組み合わせて適用することも可能である。したがって、例えば、放電電極２０が回転するとともに、囲い部材が回転するような態様もあり得る。
【実施例】
【０２３９】
上述した実施の形態の殺菌装置に上述した変形例５を適用した殺菌装置を作製してその殺菌能力を評価した。
【０２４０】
（殺菌評価用ボトル）
殺菌評価用ボトルとして、殺菌対象の容器は容量２４０ｍｌのＰＥＴボトルを使用した。当該ＰＥＴボトル内面に枯草菌を所定量均一に付着させ第１の殺菌効果評価用ボトルとした。また、当該ＰＥＴボトル内面に黒かびの胞子を所定量均一に付着させ第２の殺菌効果評価用ボトルとした。
【０２４１】
（殺菌評価用放電電極）
殺菌評価用放電電極として、ステンレス製の丸棒からなる電極を使用した。ステンレス製丸棒の先端から１００ｍｍの範囲に略均一に分散するようにして枯草菌懸濁液を１０滴付着させ、付着させた懸濁液を自然乾燥させることによって第１の殺菌評価用放電電極を作製した。また、ステンレス製丸棒の先端から１００ｍｍの範囲に略均一に分散するようにして黒かびの胞子懸濁液を１０滴付着させ、付着させた懸濁液を自然乾燥させることによって第２の殺菌評価用放電電極を作製した。
【０２４２】
（放電条件および水付条件）
放電電極：ステンレス製の丸棒からなるボトル底部から２０ｍｍ上方に先端が位置するようにして殺菌評価用放電電極を設置した。
【０２４３】
対向電極：ステンレス製金網から形成した。ステンレス製金網は、容器の側方および下方を覆うように、囲い部材および支持部材に外方から取り付けた。
【０２４４】
囲い部材：容器の移動方向に直交する断面において、閉位置にある囲い部材と容器との離間距離を略８ｍｍとした。囲い部材および支持部材の厚さはいずれも３ｍｍとした。
【０２４５】
パルス印加条件：電圧７５ｋＶ，周波数７００Ｈｚ（ｐｐｓ），放電時間６秒以下
内部蒸気導入条件：図５に示す導入手段を用い、ガス供給手段から１２０Ｌ／ｍｉｎの流量でガスを供給して、ガスと純水が蒸発した水蒸気とからなる蒸気混合ガスを処理槽内の容器の内部に０．５秒間導入した。ガス供給手段から供給されるガスとして、アルゴン、窒素および酸素からなる混合ガスを用いた。純水の内部への導入量は略０．１ｇであった。なお、純水の導入量の測定は、付着処理前後の容器の重さを測定し、その差をとることによって行った。
【０２４６】
その他：殺菌評価用ボトルの殺菌効果の評価と、殺菌評価用放電電極の殺菌効果の評価と、は別個に行った。すなわち、殺菌評価用ボトルの殺菌効果を評価する際には、菌付けされていないステンレス製の丸棒を放電電極として用いた。一方、殺菌評価用放電電極の殺菌効果を評価する際には、菌付けされていない容量２４０ｍｌのＰＥＴボトルを殺菌対象容器として用いた。
【０２４７】
（培養方法）
殺菌評価用ボトル：放電終了後、ボトルを装置から取り出し、トリプトソーヤブイヨン培養液約２０ｍｌをボトル内に注ぎ、予め滅菌処理したキャップをはめて充分振った後、３０℃で１０日間培養した。
【０２４８】
殺菌評価用放電電極：放電終了後、無菌水を湿らせた滅菌綿棒で菌付け部位を充分拭き取り、滅菌綿棒の拭き取り部分のみを切り取った。切り取った拭き取り部分を試験管内で約５ｍｌのトリプトソーヤブイヨン培養液に浸漬させ、３０℃で１０日間培養した。
【０２４９】
（評価結果）
殺菌処理された第１の殺菌評価用ボトル（枯草菌）の内面の殺菌効果は５．５Ｄであった。殺菌処理された第２の殺菌評価用ボトル（黒かび）の内面の殺菌効果は６．０Ｄであった。第１の殺菌評価用放電電極（枯草菌）の殺菌効果は６．０Ｄであった。第２の殺菌評価用放電電極（黒かび）の殺菌効果は６．０Ｄであった。
【０２５０】
なお、殺菌効果Ｄ値は、以下の式１で定義される。
殺菌効果Ｄ値＝−ｌｏｇ（生存菌数／初発菌数）・・・式１
【図面の簡単な説明】
【０２５１】
【図１】図１は、容器の成形から内容物の充填までの概略工程を示す図である。
【図２】図２は、本発明による殺菌装置一実施の形態の概略構成を示す上面図である。
【図３】図３は、図２に示された殺菌装置内の処理内容に基づいた区分けを示す図である。
【図４】図４は、図２に示された殺菌装置における、容器の外面に液体を付着させる方法および付着手段の概略構成を示す図である。
【図５】図５は、図２に示された殺菌装置における、容器の内部に蒸気を導入する方法および導入手段の概略構成を示す図である。
【図６】図６は、容器の内部への蒸気の導入方法の一例を説明するための図である。
【図７】図７は、図２のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿った断面図である。
【図８】図８は、図２のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿った部分断面図である。
【図９】図９は、図２に示された殺菌装置に含まれた囲い部材の構成を説明するための線図である。
【図１０】図１０は、図２に示された殺菌装置に含まれた放電電極を示す図である。
【図１１】図１１は、図１０のＸＩ−ＸＩ線に沿った断面図である。
【図１２】図１２は、図２に示された殺菌装置に含まれた高電圧パルス印加装置の概略構成を示す図である。
【図１３】図１３は、図２のＸＩＩ−ＸＩＩＩ線に沿った部分断面図である。
【図１４】図１４は、本発明による殺菌方法の一実施の形態を説明するための図である。
【図１５】図１５は、図８のＸＶ−ＸＶ線に沿った断面に相当する図であって、殺菌装置の変形例を示す断面図である。
【図１６】図１６は、図８に相当する図であって、殺菌装置の他の変形例を示す図である。
【図１７】図１７は、図８に相当する図であって、殺菌装置のさらに他の変形例を示す図である。
【図１８】図１８は、図２の一部分に相当する図であって、殺菌装置のさらに他の変形例を示す図である。
【図１９】図１９は、図１８のＸＩＸ−ＸＩＸ線に沿った断面図である。
【図２０】図２０は、図１９のＸＸ−ＸＸ線に沿った断面図である。
【図２１】図２１は、図１４に対応する図であって、図１８乃至図２０に示された殺菌装置による殺菌方法の一例を説明するための図である。
【図２２】図２２は、図１９に相当する図であって、殺菌装置のさらに他の変形例を示す図である。
【図２３】図２３は、図１８に相当する図であって、殺菌装置のさらに他の変形例を示す図である。
【図２４】図２４は、図２３のＸＸＩＶ−ＸＸＩＶ線に沿った断面図である。
【図２５】図２５は、図２４のＸＸＶ−ＸＸＶ線に沿った断面図である。
【図２６】図２６は、殺菌装置のさらに他の変形例を示す図である。
【符号の説明】
【０２５２】
１ 容器
１０ 殺菌装置
１２ チャンバー
２０ 放電電極
２１ 対向電極
２２ａ 第１囲い部対向電極
２２ｂ 第２囲い部対向電極
２２ｃ 第２囲い部対向電極
２３ 支持部対向電極
２５ 囲い部材
２６ 第１囲い部材
２７ 第２囲い部材
３１ 支持部材
３７ 貫通孔
４１ 吸引機構
４３ 狭持機構
４５ 第２回転体
５７ 高電圧パルス印加装置
１２２ａ 第１囲い部対向電極
１２２ｂ 第２囲い部対向電極
１２６ 囲い部材
１２７ 囲い体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大気圧プラズマを用いて殺菌対象を殺菌する殺菌装置および殺菌方法に係り、とりわけ、殺菌対象を高いレベルでむらなく殺菌することができる殺菌装置および殺菌方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、液体、固体、または液体と固体との組み合わせからなる飲料、食品、医薬品、漢方薬品、化粧品、飼料、または肥料等の被充填物は無菌環境下において包装容器（包装材料）に充填され、その後、無菌環境下で包装容器が密封される。包装容器は充填工程に先立ってその内面および外面を殺菌処理され、これにより、充填工程への菌の持ち込みが防止される。
【０００３】
包装容器の殺菌に適用されるものに限られず、樹脂等からなる殺菌対象の殺菌装置および殺菌方法について、様々な研究開発がなされてきた。昨今においては、内部に薬剤等が残留しないこと、殺菌対象に影響を与えず十分な殺菌効果が得られ得ること等の理由から、常温常圧下での大気圧プラズマを用いた殺菌方法および殺菌装置が開発されつつある。（例えば、特許文献１）。
【０００４】
とりわけ、立体的な外形状を有する容器を殺菌する分野においては、内部へ薬剤が残留しやすいこと、むらなく殺菌することが困難であること等の理由から、大気圧プラズマを用いた殺菌方法に対する関心が非常に高まっている。
【特許文献１】特開２００４−３５９３０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、現状において、大気圧プラズマを用いた殺菌技術は、例えば立体的な外形状を有する殺菌対象を、十分高い殺菌レベルでむらなく殺菌し得る程度に達していない。このため、大気圧プラズマを用いた殺菌は未だ商業的に広く普及するに至っていない。
【０００６】
また、プラズマを利用した殺菌の商業的な普及を実現させるには、装置コストや処理効率についても考慮する必要がある。
【０００７】
本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、殺菌対象、とりわけ容器を高いレベルでむらなく殺菌することができる殺菌装置および殺菌方法を提供することを目的とする。また、殺菌装置を安価に製造することができるとともに、殺菌対象を効率的に殺菌することができれば、都合が良い。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明による第１の殺菌装置は、殺菌対象である容器を支持する支持部材であって、支持される容器とともに回転可能な支持部材と、前記支持部材に支持される容器内に挿入可能な放電電極と、前記支持部材に支持される容器を外方から囲むように配置された囲い部材と、囲い部材の少なくとも一部分を外方から覆う対向電極であって、大気圧プラズマを生じさせるため、放電電極との間で高電圧パルスを印加される対向電極と、を備え、前記囲い部材は、前記支持部材の回転軸に直交する断面において、前記回転軸を中心とした円弧の一部分に沿った輪郭を有することを特徴とする。
【０００９】
本発明による第１の殺菌装置によれば、放電電極と対向電極との間に存在する気体がプラズマ化し、容器を殺菌することができる。とりわけ、支持部材を容器とともに回転させた場合には、容器をむらなく殺菌することができる。また、囲い部材が、前記支持部材の回転軸に直交する断面において、前記回転軸を中心とした円弧の一部分に沿った輪郭を有していることから、プラズマ化した気体を効果的に容器へ接触させ、容器を高いレベルで殺菌することもできる。
【００１０】
本発明による第１の殺菌装置において、前記囲い部材は、前記支持部材の回転軸に沿った断面において、前記容器の外輪郭に対応した輪郭を有するようにしてもよい。このような殺菌装置によれば、プラズマ化した気体を効果的に容器へ接触させ、容器を高いレベルでむらなく殺菌することができる。
【００１１】
また、本発明による第１の殺菌装置において、前記囲い部材は、前記支持部材の回転軸を中心とした前記円弧に沿って、前記支持部材に支持される容器の周囲を前記対向電極とともに移動可能であるようにしてもよい。このような殺菌装置によれば、囲い部材を対向電極とともに放電電極に対して相対移動させ、対向電極の放電電極に対する相対位置を変化させることができる。これにより、放電電極と対向電極との間に生ずるプラズマ化した気体によって、放電電極をむらなく殺菌することができる。
【００１２】
さらに、本発明による第１の殺菌装置において、前記囲い部材は、前記支持部材に支持される容器を間に挟むようにして配置された第１囲い部材および第２囲い部材を含み、前記対向電極は、第１囲い部材の少なくとも一部分を外方から覆う第１対向電極と、第２囲い部材の少なくとも一部分を外方から覆う第２対向電極と、を含むようにしてもよい。このような殺菌装置によれば、プラズマ化した気体が生成され得る領域が拡大および分散される。これにより、容器をより高いレベルでむらなく殺菌することができる。この場合、前記第１囲い部材および前記第２囲い部材は、それぞれ互いに平行な軸を中心として揺動可能であり、互いに逆の揺動方向に揺動し、互いから離間するように展開し得るようにしてもよい。このような殺菌装置によれば、第１囲い部材および第２囲い部材によって、支持部材に支持された容器の広い領域を取り囲むことができるとともに、第１囲い部材および第２囲い部材を揺動させることによって、容器が支持されるべき領域を大きく開放することができる。このため、高いレベルでむらなく殺菌することができるとともに、支持部材への容器の受け渡しおよび支持部材からの容器の受け取りを容易に行うことができる。
【００１３】
さらに、本発明による第１の殺菌装置が、前記囲い部材との間で前記支持部材に支持される容器を挟むようにして配置される囲い体をさらに備え、前記対向電極は、前記囲い部材の少なくとも一部分を外方から覆う第１対向電極と、前記囲い体の少なくとも一部分を外方から覆う第２対向電極と、を含むようにしてもよい。このような殺菌装置によれば、プラズマ化した気体が生成され得る領域が拡大および分散される。これにより、容器をより高いレベルでむらなく殺菌することができる。この場合、前記支持部材が、前記放電電極、並びに、前記囲い部材および前記第１対向電極と同期して移動可能であり、前記囲い体は、前記支持部材の移動経路に沿って配置されているようにしてもよい。
【００１４】
さらに、本発明による第１の殺菌装置において、前記放電電極は、前記支持部材の回転軸と平行な軸を中心として回転可能であるようにしてもよい。このような殺菌装置によれば、放電電極を回転させた場合、放電電極の対向電極に対面する表面領域を変化させることができる。これにより、放電電極と対向電極との間に生ずるプラズマ化した気体によって、放電電極をむらなく殺菌することができる。
【００１５】
本発明による第２の殺菌装置は、殺菌対象である容器を支持する支持部材と、前記支持部材に支持される容器内に挿入可能な放電電極と、前記支持部材に支持される容器を外方から囲む囲い部材と、囲い部材の少なくとも一部分を外方から覆う対向電極であって、大気圧プラズマを生じさせるため、放電電極との間で高電圧パルスを印加される対向電極と、を備え、前記囲い部材は、前記対向電極とともに、前記放電電極の挿入方向と平行な軸を中心として前記支持部材に支持される容器の周囲を移動可能であることを特徴とする。
【００１６】
本発明による第２の殺菌装置によれば、放電電極と対向電極との間に存在する気体がプラズマ化し、容器を殺菌することができる。とりわけ、対向電極とともに囲い部材を容器および放電電極に対して相対移動させた場合には、容器および放電電極をむらなく殺菌することができる。また、対向電極の容器に対する相対移動により、プラズマ化した気体を効果的に容器へ接触させ、容器を高いレベルで殺菌することもできる。
【００１７】
本発明による第２の殺菌装置において、前記囲い部材は、前記放電電極の挿入方向に直交する断面において、前記放電電極の挿入方向と平行な前記軸を中心とした円弧の一部分に沿った輪郭を有するようにしてもよい。このような殺菌装置によれば、プラズマ化した気体を効果的に容器へ接触させ、容器を高いレベルで殺菌することもできる。
【００１８】
また、本発明による第２の殺菌装置において、前記囲い部材は、前記放電電極の挿入方向に沿った断面において、前記容器の外輪郭に対応した輪郭を有するようにしてもよい。このような殺菌装置によれば、プラズマ化した気体を効果的に容器へ接触させ、容器を高いレベルで殺菌することもできる。
【００１９】
さらに、本発明による第２の殺菌装置において、前記囲い部材は、前記支持部材に支持される容器を間に挟むようにして配置された第１囲い部材および第２囲い部材を含み、前記対向電極は、前記第１囲い部材の少なくとも一部分を外方から覆う第１対向電極と、前記第２囲い部材の少なくとも一部分を外方から覆う第２対向電極と、を含むようにしてもよい。このような殺菌装置によれば、プラズマ化した気体が生成され得る領域が拡大および分散される。これにより、容器をより高いレベルでむらなく殺菌することができる。この場合、前記第１囲い部材および前記第２囲い部材は、それぞれ互いに平行な軸を中心として揺動可能であり、互いに逆の揺動方向に揺動し、互いから離間するように展開し得るようにしてもよい。このような殺菌装置によれば、第１囲い部材および第２囲い部材によって、支持部材に支持された容器の広い領域を取り囲むことができるとともに、第１囲い部材および第２囲い部材を揺動させることによって、容器が支持されるべき領域を大きく開放することができる。このため、高いレベルでむらなく殺菌することができるとともに、支持部材への容器の受け渡しおよび支持部材からの容器の受け取りを容易に行うことができる。
【００２０】
さらに、本発明による第２の殺菌装置において、前記放電電極が、前記放電電極の挿入方向と平行な軸を中心として回転可能であるようにしてもよい。このような殺菌装置によれば、放電電極を回転させた場合、放電電極の対向電極に対面する表面領域を変化させることができる。これにより、放電電極と対向電極との間に生ずるプラズマ化した気体によって、放電電極をむらなく殺菌することができる。
【００２１】
本発明による第３の殺菌装置は、殺菌対象を支持する回転可能な支持部材と、前記支持部材に支持される殺菌対象を間に挟むようにして配置された放電電極および対向電極であって、大気圧プラズマを生じさせるために高電圧パルスを印加される放電電極および対向電極と、を備えたことを特徴とする。
【００２２】
このような本発明による第３の殺菌装置によれば、放電電極および対向電極の間に存在する気体がプラズマ化し、殺菌対象を殺菌することができる。とりわけ、支持部材を殺菌対象とともに回転させた場合には、殺菌対象を高いレベルでむらなく殺菌することができる。
【００２３】
本発明による第４の殺菌装置は、殺菌対象である容器を支持する支持部材であって、支持される容器とともに回転可能な支持部材と、前記支持部材に支持される容器内に挿入可能な放電電極と、前記支持部材に支持される容器を外方から囲むように配置された囲い部材と、囲い部材の少なくとも一部分を外方から覆う対向電極であって、大気圧プラズマを生じさせるため、放電電極との間で高電圧パルスを印加される対向電極と、を備えたことを特徴とする。
【００２４】
本発明による第４の殺菌装置によれば、放電電極および対向電極の間に存在する気体がプラズマ化し、容器を殺菌することができる。とりわけ、支持部材を殺菌対象である容器とともに回転させた場合には、容器を高いレベルでむらなく殺菌することができる。
【００２５】
本発明による第１乃至第４の殺菌装置において、前記支持部材は、略平板状からなり、その板面に略直交する軸を中心として回転可能であるようにしてもよい。また、本発明による第１乃至第４の殺菌方法において、前記支持部材は略平板状からなり、前記放電電極の挿入方向は前記支持部材の板面に直交する方向に沿うようにしてもよい。このような殺菌装置によれば、殺菌対象を容易に支持することができる。
【００２６】
また、本発明による第１乃至第４の殺菌装置において、前記支持部材は殺菌対象を一方の面上に支持し、前記支持部材の他方の面の少なくとも一部分に、大気圧プラズマを生じさせるために放電電極との間で高電圧パルスを印加される支持部対向電極が設けられていてもよい。このような殺菌装置によれば、容器の支持部材に対面する部分を高い殺菌レベルで殺菌することができる。
【００２７】
さらに、本発明による第１乃至第４の殺菌装置において、前記支持部材の殺菌対象に対面する部分に貫通孔が形成されており、前記貫通孔に接続された吸引機構であって、前記支持部材の貫通孔を介し前記殺菌対象を前記支持部材に向けて吸引する吸引機構が設けられていてもよい。このような殺菌装置によれば、簡易な装置および簡易な制御により殺菌対象を支持部材に対して容易かつ迅速に固定することができる。あるいは、本発明による第１乃至第４の殺菌方法において、前記殺菌対象を狭持する狭持機構が設けられていてもよい。このような殺菌装置によっても、簡易な装置および簡易な制御により容器を支持部材に対して容易かつ迅速に固定することができる。
【００２８】
さらに、本発明による第１乃至第４の殺菌装置が、前記放電電極と前記対向電極とに接続され、前記放電電極と前記対向電極との間に高電圧パルスを印加する高電圧パルス印加装置をさらに備えるようにしてもよい。
【００２９】
本発明による第１の殺菌方法は、回転可能な支持部材によって殺菌対象である容器を支持する工程と、前記容器内に放電電極を挿入する工程と、前記容器内に挿入された前記放電電極と、前記支持部材に支持された容器を外方から囲むように配置された囲い部材であって、前記支持部材の回転軸に直交する断面において前記回転軸を中心とした円弧の一部分に沿った輪郭を有する囲い部材を、少なくとも部分的に外方から覆う対向電極と、の間に高電圧パルスを印加し、前記放電電極と前記対向電極との間に大気圧プラズマを生じさせる工程と、を備え、前記大気圧プラズマを生じさせる工程において、前記容器とともに前記支持部材を回転させることを特徴とする。
【００３０】
本発明による第１の殺菌方法によれば、放電電極および対向電極の間に存在する気体がプラズマ化し、殺菌対象を殺菌することができる。とりわけ、大気圧プラズマを生じさせる際に、支持部材を殺菌対象とともに回転させるので、容器を高いレベルでむらなく殺菌することができる。なお、この第１の殺菌方法においては、前記容器を支持する工程および前記放電電極を挿入する工程のうちいずれの工程を先に行ってもよいし、あるいは、二つの工程を並行して行ってもよい。
【００３１】
本発明による第１の殺菌方法において、前記囲い部材は、前記支持部材の回転軸に沿った断面において、前記容器の外輪郭に対応した輪郭を有するようにしてもよい。このような殺菌方法によれば、プラズマ化した気体を効果的に容器へ接触させ、容器を高いレベルでむらなく殺菌することができる。
【００３２】
また、本発明による第１の殺菌方法の前記大気圧プラズマを生じさせる工程において、前記対向電極とともに前記囲い部材を、前記支持部材の回転軸を中心とした前記円弧に沿って前記容器の周囲を移動させるようにしてもよい。このような殺菌方法によれば、大気圧プラズマを生じさせる際に、囲い部材が対向電極とともに放電電極に対して相対移動し、対向電極の放電電極に対する相対位置が変化する。これにより、放電電極と対向電極との間に生ずるプラズマ化した気体によって、放電電極をむらなく殺菌することができる。
【００３３】
さらに、本発明による第１の殺菌方法において、前記囲い部材は、前記支持部材に支持される容器を間に挟むようにして配置された第１囲い部材および第２囲い部材を含み、前記対向電極は、前記第１囲い部材の少なくとも一部分を外方から覆う第１対向電極と、前記第２囲い部材の少なくとも一部分を外方から覆う第２対向電極と、を含み、前記大気圧プラズマを生じさせる工程において、前記放電電極と、前記第１対向電極および前記第２対向電極の両方と、の間に高電圧パルスが印加されるようにしてもよい。このような殺菌方法によれば、プラズマ化した気体が生成され得る領域が拡大および分散される。これにより、容器をより高いレベルでむらなく殺菌することができる。この場合、前記支持部材によって容器を支持する工程において、前記第１囲い部材および前記第２囲い部材が、それぞれ互いに平行な軸を中心として互いに逆の揺動方向に揺動して、互いから離間するように展開した状態で、前記容器を前記支持部材上に配置するようにしてもよい。このような殺菌方法によれば、第１囲い部材および第２囲い部材によって、支持部材に支持された容器の広い領域を取り囲むことができるとともに、第１囲い部材および第２囲い部材を揺動させることによって、容器が支持されるべき領域を大きく開放することができる。このため、高いレベルでむらなく殺菌することができるとともに、支持部材への容器の受け渡しおよび支持部材からの容器の受け取りを容易に行うことができる。
【００３４】
さらに、本発明による第１の殺菌方法の前記大気圧プラズマを生じさせる工程において、前記囲い部材を少なくとも部分的に覆う第１対向電極、および、前記囲い部材との間で前記支持部材に支持される容器を挟むようにして配置される囲い体を少なくとも部分的に覆う第２対向電極の両方と、前記放電電極と、の間に高電圧パルスが印加されるようにしてもよい。このような殺菌方法によれば、プラズマ化した気体が生成され得る領域が拡大および分散される。これにより、容器をより高いレベルでむらなく殺菌することができる。この場合、前記容器とともに前記支持部材を、前記放電電極、並びに、前記囲い部材および前記第１対向電極と同期して移動させ、前記容器が、前記囲い部材と、前記支持部材の移動経路に沿って配置された前記囲い体と、の間にある際に、前記放電電極と前記第１対向電極および前記第２対向電極との間に高電圧パルスが印加されているようにしてもよい。
【００３５】
さらに、本発明による第１の殺菌方法の前記大気圧プラズマを生じさせる工程において、前記放電電極を、前記支持部材の回転軸と平行な軸を中心として回転させるようにしてもよい。このような殺菌方法によれば、大気圧プラズマを生じさせる際に、放電電極が回転して、放電電極の対向電極に対面する表面領域が変化する。これにより、放電電極と対向電極との間に生ずるプラズマ化した気体によって、放電電極をむらなく殺菌することができる。
【００３６】
本発明による第２の殺菌方法は、支持部材によって殺菌対象である容器を支持する工程と、前記容器内に放電電極を挿入する工程と、前記容器内に挿入された前記放電電極と、前記支持部材に支持された容器を外方から囲むように配置された囲い部材を、少なくとも部分的に外方から覆う対向電極と、の間に高電圧パルスを印加し、前記放電電極と前記対向電極との間に大気圧プラズマを生じさせる工程と、を備え、前記大気圧プラズマを生じさせる工程において、前記対向電極とともに前記囲い部材を、前記放電電極の挿入方向と平行な軸を中心として前記容器の周囲を移動させることを特徴とする。
【００３７】
本発明による第２の殺菌方法によれば、放電電極および対向電極の間に存在する気体がプラズマ化し、殺菌対象を殺菌することができる。とりわけ、大気圧プラズマを生じさせる際に、囲い部材が対向電極とともに容器および放電電極に対して相対移動し得るので、容器および放電電極をむらなく殺菌することができる。また、対向電極の容器に対する相対移動により、プラズマ化した気体を効果的に容器へ接触させ、容器を高いレベルで殺菌することもできる。なお、この第２の殺菌方法においては、前記容器を支持する工程および前記放電電極を挿入する工程のうちいずれの工程を先に行ってもよいし、あるいは、二つの工程を並行して行ってもよい。
【００３８】
本発明による第２の殺菌方法において、前記囲い部材は、前記放電電極の挿入方向に直交する断面において、前記放電電極の挿入方向をと平行な前記軸を中心とする円弧の一部分に沿った輪郭を有するようにしてもよい。このような殺菌方法によれば、プラズマ化した気体を効果的に容器へ接触させ、容器を高いレベルで殺菌することもできる。
【００３９】
また、本発明による第２の殺菌方法において、前記囲い部材は、前記放電電極の挿入方向に沿った断面において、前記容器の外輪郭に対応した輪郭を有するようにしてもよい。このような殺菌方法によれば、プラズマ化した気体を効果的に容器へ接触させ、容器を高いレベルで殺菌することもできる。
【００４０】
さらに、本発明による第２の殺菌方法において、前記囲い部材は、前記支持部材に支持される容器を間に挟むようにして配置された第１囲い部材および第２囲い部材を含み、前記対向電極は、前記第１囲い部材の少なくとも一部分を外方から覆う第１対向電極と、前記第２囲い部材の少なくとも一部分を外方から覆う第２対向電極と、を含み、前記大気圧プラズマを生じさせる工程において、前記放電電極と、前記第１対向電極および前記第２対向電極の両方と、の間に高電圧パルスが印加されるようにしてもよい。このような殺菌方法によれば、プラズマ化した気体が生成され得る領域が拡大および分散される。これにより、容器をより高いレベルでむらなく殺菌することができる。この場合、前記支持部材によって容器を支持する工程において、前記第１囲い部材および前記第２囲い部材が、それぞれ互いに平行な軸を中心として互いに逆の揺動方向に揺動して、互いから離間するように展開した状態で、前記容器を支持部材上に配置するようにしてもよい。このような殺菌方法によれば、第１囲い部材および第２囲い部材によって、支持部材に支持された容器の広い領域を取り囲むことができるとともに、第１囲い部材および第２囲い部材を揺動させることによって、容器が支持されるべき領域を大きく開放することができる。このため、高いレベルでむらなく殺菌することができるとともに、支持部材への容器の受け渡しおよび支持部材からの容器の受け取りを容易に行うことができる。
【００４１】
さらに、本発明による第２の殺菌方法において、前記大気圧プラズマを生じさせる工程において、前記放電電極を、前記放電電極の挿入方向と平行な軸を中心として回転させるようにしてもよい。このような殺菌方法によれば、大気圧プラズマを生じさせる際に、放電電極が回転して、放電電極の対向電極に対面する表面領域が変化する。これにより、放電電極と対向電極との間に生ずるプラズマ化した気体によって、放電電極をむらなく殺菌することができる。
【００４２】
本発明による第３の殺菌方法は、回転可能な支持部材によって殺菌対象を支持する工程と、前記支持部材に支持された前記殺菌対象を間に挟むようにして配置された放電電極と対向電極との間に高電圧パルスを印加し、前記放電電極と前記対向電極との間に大気圧プラズマを生じさせる工程と、を備え、前記大気圧プラズマを生じさせる工程において、殺菌対象とともに前記支持部材を回転させることを特徴とする。
【００４３】
本発明による第３の殺菌方法によれば、放電電極および対向電極の間に存在する気体がプラズマ化し、殺菌対象を殺菌することができる。とりわけ、大気圧プラズマを生じさせる際に、支持部材を殺菌対象とともに回転させるので、殺菌対象を高いレベルでむらなく殺菌することができる。
【００４４】
本発明による第４の殺菌方法は、回転可能な支持部材によって殺菌対象である容器を支持する工程と、前記容器内に放電電極を挿入する工程と、前記容器内に挿入された前記放電電極と、前記支持部材に支持された容器を外方から囲むように配置された囲い部材の少なくとも一部分を外方から覆う対向電極と、の間に高電圧パルスを印加し、前記放電電極と前記対向電極との間に大気圧プラズマを生じさせる工程と、を備え、前記大気圧プラズマを生じさせる工程において、容器とともに前記支持部材を回転させることを特徴とする。
【００４５】
本発明による第４の殺菌方法によれば、放電電極および対向電極の間に存在する気体がプラズマ化し、容器を殺菌することができる。とりわけ、大気圧プラズマを生じさせる際に、支持部材を容器とともに回転させるので、容器を高いレベルでむらなく殺菌することができる。なお、この第４の殺菌方法においては、前記容器を支持する工程および前記放電電極を挿入する工程のうちいずれの工程を先に行ってもよいし、あるいは、二つの工程を並行して行ってもよい。
【００４６】
本発明による第１乃至第４の殺菌方の前記支持部材によって殺菌対象を支持する工程において、平板状からなる支持部材の一方の面上に殺菌対象を配置するようにしてもよい。さらに、前記支持部材によって容器を支持する工程において、殺菌対象である容器は、前記放電電極を挿入される開口部に対面する底部が前記支持部材の一方の板面に対面するようにして、前記支持部材上に配置されるようにしてもよい。このような殺菌方法によれば、殺菌対象を容易に支持することができる。
【００４７】
また、本発明による第１乃至第４の殺菌方法の前記大気圧プラズマを生じさせる工程において、平板状からなる支持部材を、その板面に直交する方向を軸として回転させるようにしてもよい。あるいは、本発明による第１乃至第４の殺菌方法の前記放電電極を挿入する工程において、前記放電電極の挿入方向が平板状からなる支持部材の板面に直交する方向に沿うようにしてもよい。このような殺菌方法によれば、殺菌対象を容易に支持することができる。
【００４８】
さらに、本発明による第１乃至第４の殺菌方法の前記支持部材によって殺菌対象を支持する工程において、平板状からなる支持部材の一方の面上に殺菌対象を配置し、前記大気圧プラズマを生じさせる工程において、平板状からなる支持部材の他方の面の少なくとも一部分を覆う支持部対向電極および前記対向電極の両方と、前記放電電極と、の間に高電圧パルスが印加されるようにしてもよい。このような殺菌方法によれば、殺菌対象の支持部材に対面する部分を高いレベルで殺菌することができる。
【００４９】
さらに、本発明による第１乃至第４の殺菌方法の前記大気圧プラズマを印加する工程において、殺菌対象は、前記支持部材に向けて吸引されて前記支持部材に吸着保持されるようにしてもよい。このような殺菌方法によれば、簡易な装置および簡易な制御により殺菌対象を支持部材に対して容易かつ迅速に固定することができる。あるいは、本発明による第１乃至第４の殺菌方法の前記大気圧プラズマを印加する工程において、殺菌対象は狭持されて前記支持部材に保持されるようにしてもよい。このような殺菌方法によっても、簡易な装置および簡易な制御により殺菌対象を支持部材に対して容易かつ迅速に固定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５０】
以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。
【００５１】
図１乃至図１４は本発明による殺菌装置および殺菌方法の一実施の形態を示す図である。
【００５２】
このうち図１は容器の成形から内容物の充填までの概略工程を示す図であり、図２は殺菌装置の概略構成を示す上面図であり、図３は処理内容に基づいた殺菌装置内の区分けを説明する図であり、図４は容器の外面に液体を付着させる方法および付着手段の概略構成を示す図であり、図５は容器の内部に蒸気を導入する方法および導入手段の概略構成を示す図であり、図６は容器の内部への蒸気の導入方法を説明するための図であり、図７は図２のＸＩＩ−ＸＩＩ線に沿った断面図であり、図８は図２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線に沿った断面図であり、図９は囲い部材の構成を説明するための線図であり、図１０は放電電極を示す図であり、図１１は図１０のＸＩ−ＸＩ線に沿った断面図であり、図１２は高電圧パルス印加装置の概略構成を示す図であり、図１３は図２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線に沿った断面図であり、図１４は殺菌方法を説明するための図である。
【００５３】
＜殺菌対象＞
以下の実施の形態において、上端に設けられた開口部１ａと、開口部１ａから徐々に太さが太くなっていく首部を含む側部１ｂと、側部１ｂの下方に設けられ開口部１ａと向かい合う底部１ｃと、を備えるボトル形状を有した容器１を殺菌対象として殺菌する例を説明する。このような殺菌は、図１に示すように、容器１が成形された後であって当該容器１へ内容物を充填する前に、行われものである。
【００５４】
ただし、これに限られず、本発明による殺菌装置および殺菌方法を用いて殺菌される殺菌対象は、金属以外の各種の材料にて構成されたものであればよい。したがって、殺菌対象となる容器を、ボトル形状を有した容器に限られず、コップ形状を有した容器、トレイ型の容器、箱型の容器等の種々の公知のタイプの容器とすることができる。
【００５５】
＜殺菌装置＞
〔全体構成〕
まず、容器の殺菌装置１０について説明する。
【００５６】
図１乃至図１４に示すように、殺菌装置１０は、チャンバー１２と、回転軸Ｌ１を中心として回転自在な第１の回転体２４と、第１回転体２４によって搬送される殺菌対象である容器１の外面に所定の液体を付着させる付着手段８６と、第１回転体２４によって搬送される容器１の内部に所定の液体を蒸発させてなる蒸気を導入する導入手段７０と、回転軸Ｌ２を中心として回転自在な第２の回転体４５と、第２回転体４５に設けられ、殺菌対象である容器１を支持する支持部材３１と、支持部材３１に支持される容器１内に直線的に挿入可能な放電電極２０と、支持部材３１に支持される容器１を外方から部分的に囲むように配置された囲い部材２６，２７と、囲い部材２６，２７の少なくとも一部分を外方から覆う対向電極２１と、放電電極２０および対向電極２１の間に高電圧パルスを印加する高電圧パルス印加装置５７と、を備えている。
【００５７】
本実施の形態においては、後に詳述するように、支持部材３１は、第２回転体４５に回転可能に支持されている。本実施の形態においては、支持手段３１と第２回転体４５とによって支持手段３０が構成される。支持手段３０は、チャンバー１２内において、殺菌対象である容器１を回転可能かつ移動可能に支持する。
【００５８】
また、図２に示すように、殺菌装置１０は、チャンバー１２内に連通し、チャンバー１２内に殺菌剤を供給する殺菌剤供給手段１１をさらに備えている。本実施の形態においては、殺菌剤として過酸化水素を用いており、殺菌剤供給手段１１は過酸化水素水と加圧されたエアとを二流体スプレーで混合し、過酸化水素ミストとしてチャンバー１２内に送り込むようになっている。また、この殺菌剤供給手段１１は常温または加熱されたエアをチャンバー１２内に送り込むこともできるようになっている。なお、チャンバー１２には、チャンバー１２内への殺菌剤の供給に対応して、１つまたは複数の排気口１１ａが設けられている。
【００５９】
図２に示すように、このような殺菌装置１０において、殺菌対象である容器１は、搬入手段１５ａにより搬入口１４ａからチャンバー１２内に送り込まれ、受け渡しホイール１６を介して第１回転体２４へ受け渡される。第１回転体２４に受け渡された容器１は、所定の処理を施されながら、受け渡しホイール１６を介して支持手段３０に受け渡される。その後、容器１は、受け渡しホイール１６を介し、搬出手段１５ｂまたは搬出手段１９ａに受け渡され、搬出口１４ｂまたは不良品搬出口１９を経てチャンバー１２外へ運び出されるようになっている。
【００６０】
また、チャンバー１２内を含む搬入口１４ａよりも下流工程側を陽圧とすることができるようになっている。したがって、殺菌装置１０の稼働中に、搬入口１４ａにおいて、チャンバー１２内からチャンバー１２外へ向けた気流を形成することができ、これにより、搬入口１４ａから菌が持ち込まれることを防止することができるようになっている。また、後に詳述するように、支持手段３０へ受け渡された後の容器１の通過経路は、処理スペース５ａとして、チャンバー１２内のその他の領域から区分けされている。そして、チャンバー１２内において、処理スペース５ａは、処理スペース５ａ以外の領域よりも陽圧に保つことができるようなっている。したがって、チャンバー１２内において、処理スペース５ａから処理スペース５ａ以外の領域に向けた気流をつくりだすことができるようになっている。
【００６１】
〔第１回転体、付着手段および導入手段〕
このうちまず、主に図２、図４および図５を用いて、第１回転体２４と、第１回転体２４によって搬送される容器１を処理する付着手段８６および導入手段７０について説明する。
【００６２】
第１回転体２４は、モータ等の駆動手段（図示せず）を介し回転軸Ｌ１を中心として回転自在となっており、また、受け渡しホイール１６を介して搬送手段１５ａによって搬送されてきた殺菌対象の容器１を順次受けるようになっている。図２に示すように、第１回転体２４は、回転軸Ｌ１を中心とした円周上に等間隔を空けて容器１を保持する。そして、第１回転体２４は、回転軸Ｌ１を中心として回転することにより、回転軸Ｌ１を中心とした円周に沿って、保持した容器１を搬送するようになっている。
【００６３】
付着手段８６は、第１回転体２４によって搬送される容器１に向けて所定の液体を吹き付け、容器１の外面に液体を付着させるようになっている。図２および図４に示すように、このような付着手段８６は、第１回転体２４により搬送される容器１の移動経路の所定区間に沿って配置された複数の二流体スプレー８７と、管８９ａを介して二流体スプレー２８７に連通した空気供給手段８２と、管８９ｂを介して二流体スプレー８７に連通するとともに、管８９ｃを介して空気供給手段８２に連通した液体タンク８８と、を有している。
【００６４】
空気供給手段８２は、管８９ａを介し、所定圧力および所定流量の空気を二流体スプレー８７に送り込むようになっている。
【００６５】
液体タンク８８内には所定の液体が収容されている。液体タンク８８は図示しない液体供給手段に連通している。そして、液体供給手段は液体タンク８８に液体を供給して、液体タンク８８内に蓄えられている液体の量が常に一定範囲内となるようにしている。管８９ｂの液体タンク８８内にある端部は、所定量に調整された液体中まで延びている。一方、管８９ｃの液体タンク８８内にある端部は、液体タンク８８内に貯留された液体中まで延びていない、すなわち、液体中に浸かっていない。そして、この管８９ｃを介し、空気供給手段８２から液体タンク８８内に空気が送り込まれ、液体タンク８８内の圧力が上昇する。この液体タンク８８内における圧力上昇にともない、管８９ｂを介し、液体タンク８８から二流体スプレー８７へ液体が送り込まれるようになっている。なお、空気供給手段８２は、液体タンク８８中の圧力が所定の圧力値となるように、液体タンク８８へ空気を送り込むようになっており、これにより、二流体スプレー８７に所定流量かつ所定圧力の液体が送り込まれる。
【００６６】
なお、各要素には、流量計や圧力計等の適切な計器が設けられており、これによって、上述した各圧力や各流量が一定の値にあることを確認することができるようになっている。
【００６７】
このような構成により、二流体スプレー８７に所定流量および所定圧力の液体と空気とが送り込まれ、搬送されている容器１に液体が空気との混合物としてスプレーされる（噴射される）ようになっている。
【００６８】
ここで、所定の液体としては、水、とりわけ不純物を含まない純水が適している。純水を用いた場合、その供給量は容器１の外面に曇りが生ずる程度でよく、付着する液滴は直径数μｍ程度の微粒子であることが好ましい。そして、例えば容器１が容量２４０ｍＬ（ミリリットル）の樹脂製ボトルである場合において、容器１の外面に対して０．０１ｇ〜１０ｇの範囲の純水を付着させることが好ましい。
【００６９】
なお、殺菌効果を向上させることができる限りにおいて、水（純水）に代え、エタノールやアセトン等を含む有機系水溶液や電解質等を含む無機系水溶液を供給するようにしてもよい。また、空気供給手段に代え、例えば、酸素、水素、窒素、二酸化炭素、空気、アルゴン、及びヘリウムからなる群から選択される少なくとも一種類のガスを含むガスを供給するガス供給手段を用いることもできる。また、計器による監視だけでなく、容器１の外面への液体付着状態を検査する何らかの手段を設けるようにすることも好ましい。このような手段として、液体を付着させられた容器１の一方からレーザ光を照射するレーザ光照射器と、容器１の他方から照射されたレーザ光の透過量を測定するレーザ光測定器と、を有する手段が用いられ得る。
【００７０】
次に、導入手段７０について説明する。
【００７１】
本実施の形態において、導入手段７０は、所定の液体を蒸発させてなる蒸気と所定のガスとを混合した蒸気混合ガスを、第１回転体２４によって搬送される容器１の内部に導入するようになっている。図２および図５に示すように、このような導入手段７０は、第１回転体２４の容器１を保持すべき位置にそれぞれ対応して設けられた複数の導入管７５と、複数の導入管７５にそれぞれ対応して設けられ導入管７５を開閉する複数のバルブ７９と、複数の導入管７５に連結されたループ状のマニホールド７３と、所定の液体を収容した液槽９０と、液槽９０に所定のガスを供給するガス供給手段７８と、液槽９０とマニホールド７３とを連通させる管７１と、管７１を加熱するヒーター８１と、ヒーター以降の管７１、マニホールド７３、および導入管７５に巻き付けられたテープヒーター（リボンヒーター）７７と、を有している。各導入管７５の末端は、第１回転体２４に保持される容器１の開口部１ａの直上または容器１の内部まで延び入っている。
【００７２】
図２に示すように、本実施の形態においては、マニホールド７３は円形状からなっており、回転軸Ｌ１を中心とした円周に沿って延びるよう、第１回転体２４の回転軸Ｌ１を中心として配置されている。そして、各導入管７５は、回転軸Ｌ１を中心とした放射方向（半径方向）に沿ってマニホールド７３から延び出ており、回転軸Ｌ１を中心として所定角度ずつ離間して配置されている。
【００７３】
液槽９０は図示しない液体供給手段に連通している。そして、液体供給手段は液槽９０に液体を供給して、液槽９０内に収容されている液体の量が常に一定範囲内となるようにしている。管７１の液槽９０内にある端部は液槽９０内の上方にあり、液槽９０に貯留された液体中まで延びていない、すなわち、液体中に浸かっていない。一方、ガス供給手段７８は液槽９０の下方から所定のガスを液槽９０内に送り込んでおり、供給されたガスは液槽９０内の液体中を通過し、液槽９０内の液体上方に回収されるようになっている。
【００７４】
また、図５に示すように、液槽９０内に蓄えられた液体の温度を調整する温度調整装置９１が設けられている。温度調整装置９１は、液槽９０の液体中に配置された加熱機構９１ｂと、液槽９０内の液体の温度を測定する熱電対９１ｃと、加熱機構９１ｂおよび熱電対９１ｃに接続された調整制御部９１ａと、を有している。調整制御部９１ａは、熱電対９１ｃによる液温の測定結果に基づいて加熱機構９１ｂを入り切りし、液槽９０内の液体の温度を一定に保つようになっている。
【００７５】
このような構成によって、液槽９０内の液体上方には、所定湿度、所定温度、および所定圧力の蒸気混合ガスが生成されて蓄えられる。そして、バルブ７９が開いている導入管７５に、管７１およびマニホールド７３を介して蒸気混合ガスが送り込まれ、該導入管７５から容器１の内部に蒸気混合ガスが導入されるようになる。
【００７６】
なお、各要素には、流量計や圧力計等の適切な計器が設けられており、これによって、上述した各圧力や各流量が一定の値にあることを確認することができるようになっている。
【００７７】
ここで、所定の液体としては、水、とりわけ不純物を含まない純水が適している。純水を用いた場合、その供給量は容器１の内面に曇りが生ずる程度でよく、例えば容器１が容量２４０ｍＬ（ミリリットル）の樹脂製ボトルの場合、容器１の内部に０．０１ｇ〜１０ｇの程度の純水が導入されることが好ましい。なお、殺菌効果を向上させることができる限りにおいて、水（純水）に代え、エタノールやアセトン等を含む水溶液を供給するようにしてもよい。また、ここでいう所定の液体は、上述した付着手段８６から噴射される液体と必ずしも同一である必要はない。
【００７８】
また、所定のガスとしては、酸素、水素、窒素、二酸化炭素、空気、アルゴン、及びヘリウムからなる群から選ばれる少なくとも一種類のガスを使用することができる。これらのガスを使用することは、高電圧パルスを印加した際の絶縁破壊電圧の低下や、生成される活性酸素種量の増加等、種々の効果を期待することができる点において好ましい。また、上記群から選ばれる２種類以上のガスを混合して供給するようにしてもよい。その他にもプラズマ生成に寄与する限りにおいて種々のガスを利用することができる。また、ここでいう所定のガスは、上述した付着手段８６から液体とともに噴射されるガスと必ずしも同一である必要はない。
【００７９】
なお、計器による監視だけでなく、容器１の外面への液体付着状態を検査する何らかの手段を設けるようにすることも好ましい。このような手段として、液体を付着させられた容器１の一方からレーザ光を照射するレーザ光照射器と、容器１の他方から照射されたレーザ光の透過量を測定するレーザ光測定器と、を有する手段が用いられ得る。
【００８０】
ところで、これらの付着手段８６および導入手段７０の各構成要素、とりわけ管類を、上述した殺菌剤供給手段１１へ、例えばバルブ等を介して開閉自在に連通させるようにしてもよい。この場合、殺菌剤供給手段１１から殺菌剤により、付着手段８６および導入手段７０を使用前に殺菌処理することができる点で好ましい。
【００８１】
〔支持手段〕
次に、主に図２並びに図７乃至図９を用い、殺菌対象である容器１を回転可能かつ移動可能に支持する支持手段３０について説明する。
【００８２】
本実施の形態において、支持手段３０は、殺菌対象である複数の容器１を支持する支持機構、支持した容器１を回転させる回転機構、および支持した容器１を所定の移動経路に沿って搬送する移動機構として機能するようになっている。そして、図２に示すように支持手段３０は、回転軸Ｌ２を中心として回転可能な第２回転体４５と、第２回転体４５に回転可能に支持された複数の支持部材であって容器１を下方から支持する複数の支持部材３１と、を有している。
【００８３】
図７に示すように、本実施の形態において、第２回転体４５は、回転軸Ｌ２上を延びるシャフト４９を取り囲むように配置されており、モータ等の駆動手段（図示せず）を介して回転軸Ｌ２を中心として回転自在となっている。すなわち、支持手段３０は、この図示しない駆動手段および第２回転体４５等を移動機構として有し、駆動手段が第２回転体４５を回転駆動することにより、第２回転体４５に支持された支持部材３１および当該支持部材３１上の容器１を円周軌道に沿って移動させるようになっている。
【００８４】
図７に示すように、第２回転体４５は、回転軸Ｌ２に直交するようにして上方から順に配置された円板状の第１乃至第４テーブル４７ａ，４７ｂ，４７ｃ，４７ｄと、回転軸Ｌ２に沿って延び第１乃至第４テーブル４７ａ，４７ｂ，４７ｃ，４７ｄを連結する連結部４６と、を有している。すなわち、第１乃至第４テーブル４７ａ，４７ｂ，４７ｃ，４７ｄは同期して回転駆動される。
【００８５】
図２および図８に示すように、本実施の形態において、支持部材３１は、一方の面上に、具体的には上方の面上に容器１を支持する略円板からなっている。後に詳述するように各支持部材３１の下方（他方）の面は、対向電極２１によって覆われている。また、図８に示すように、各支持部材３１は、その下方の面において、円柱状の軸部材３２に連結されている。なお、円柱状の軸部材３２と円板状の支持部材３１とは、互いの中心軸が揃うようにして、接続されている。軸部材３２は、絶縁性材料からなる内方部３２ａと、導電性材料からなる外方部３２ｂと、を有している。外方部３２ｂは、前記対向電極２１と電気的に接続されている。
【００８６】
一方、図７に示すように、第２回転体４５の第４テーブル４７ｄには、回転軸Ｌ２を中心とした円周上に互いに等間隔を空けて配列された複数の軸受部材３３が設けられている。そして、各軸受部材３３によって、上述した軸部材３２がそれぞれ支持されている。すなわち、この軸受部材３３を介し、各支持部材３１および対応する各軸部材３２が、第２回転体４５の第４テーブル４７ｄに回転自在に支持されている。したがって、図２に示すように、複数の支持部材３１は、回転軸Ｌ２を中心とした円周に沿って、互いに等間隔を空けて配列される。
【００８７】
また、図７に示すように、第２回転体４５の第３テーブル４７ｃの下面には、支持部材３１を回転駆動するための駆動手段３５、例えばモータが設けられている。駆動手段３５は、例えば伝達ベルトからなる駆動伝達手段３４ｂを介し、軸部材３２に設けられたプーリー３４ａに連結されている。
【００８８】
このような構成において駆動手段３５が軸部材３２を回転駆動すると、軸部材３２に接続された円板状からなる支持部材３１が、その板面への垂線と平行な軸Ｌ３を中心として回転駆動されるようになっている。すなわち、本実施の形態において、支持手段３０は、駆動手段３５、プーリー３４ａ、駆動伝達手段３４ｂ、軸部材３２、および支持部材３１等を回転機構として有しており、駆動手段３５が軸部材３２を支持部材３１とともに回転駆動することにより、支持部材３１上に支持された容器１を回転させるようになっている。
【００８９】
ここで、支持部材３１の回転速度が速過ぎると、支持部材３１上に容器１を安定して支持することができなくなる。また、支持部材３１の回転速度が遅過ぎると、後に詳述する回転の作用効果を享受することができなくなってしまう。このようなことを考慮し、支持部材３１の回転速度を、例えば１０〜３０００ｒｐｍに設定することができる。
【００９０】
さらに、図８に示すように、各支持部材３１および当該支持部材３１と接続された軸部材３２には、支持部材３１の容器１に対面する部分から、軸部材３２の支持部材３１に対面しない側の端面まで延びる貫通孔３７が形成されている。また、図７に示すように、各貫通孔３７は、チャンバー１２内またはチャンバー１２外に配置された吸引機構４１に連通している。なお、各貫通孔３７は、第２回転体４５の下方においてシャフト４９に取り付けられたロータリーカップリング４０と、軸部材３２の支持部材３１に対面しない側の端面に取り付けられたカップリング３８およびカップリング３８からロータリーカップリング４０まで延びる連結管３９を介し、連通されている。
【００９１】
このような構成において、吸引機構４１は、各連結管３９に設けられたバルブ３９ａの開閉により、任意の貫通孔３７から気体を吸引することができるようになっている。したがって、支持部材３１上に容器１が配置されている場合、吸引機構４１を稼働させて当該支持部材３１へ容器１を吸引保持（吸着）することによって、容器１を支持部材３１上に安定して支持することができる。すなわち、本実施の形態において、支持手段３０は、吸引機構４１、貫通孔３７、および支持部材３１等を支持機構として有しており、吸引機構４１を作動させることにより、容器１を支持部材３１上に吸着し容器１を安定して支持するようになっている。
【００９２】
ところで、図２および図７に示すように、第２回転体４５の連結部４６から延び出る第３テーブル４７ｃの外方には、この第３テーブル４７ｃと対向するようにしてチャンバー１２の壁部から延び出た下方テーブル１２ｃが設けられている。図２に示すように、下方テーブル１２ｃは、第３テーブル４７ｃを取り囲むよう、第３テーブル４７ｃの外輪郭に対応した穴を形成されている。また、図７に示すように、下方テーブル１２ｃは、略平板状からなり、第３テーブル４７ｃと同一平面上に配置されている。このような下方テーブル１２ｃと第３テーブル４７ｃとの間には略一定幅を有する環状の隙間６ｃが形成されている（図８参照）。
【００９３】
一方、図７に示すように、上述した支持部材３１は第３テーブル４７ｃよりも上方に配置され、軸部材３２が下方テーブル１２ｃと第３テーブル４７ｃとの間の隙間６ｃを貫通している。そして、図２に示すように、この隙間６ｃの中心軌跡は、第２回転体４５の回転に同期して移動する軸部材３２の回転軸Ｌ３の移動軌跡と揃うようになっている。また、この隙間６ｃの幅は、軸部材３１が支障なく回転することができる程度に設定される。
【００９４】
また、図７および図８に示すように、第２回転体４５の連結部４６から延び出る第２テーブル４７ｂの外方には、この第２テーブル４７ｂと対向するようにしてチャンバー１２の壁部から延び出た上方テーブル１２ｂが設けられている。上方テーブル１２ｂは、前述の下方テーブル１２ｃと同様に、第２テーブル４７ｂを取り囲むよう、第３テーブル４７ｃの外輪郭に対応した穴を形成されている。また、図７および図８に示すように、上方テーブル１２ｂは、略平板状からなり、第２テーブル４７ｂと同一平面上に配置されている。このような上方テーブル１２ｂと第２テーブル４７ｂとの間には略一定幅を有する環状の隙間６ｂが形成されている。本実施の形態において、図７に示すように、上方テーブル１２ｂと第２テーブル４７ｂとの間の隙間６ｂの中心軌跡は、第２回転体４５の回転に同期して移動する軸部材３１の回転軸Ｌ３の移動軌跡と揃うようになっている。そして、後に詳述するように、この隙間６ｂには放電電極２０が挿入される。したがって、この隙間６ｂの幅は、放電電極２０が支障なく挿入され得るよう、設定される。
【００９５】
なお、図７および図８に示すように、チャンバー１２の壁、上方テーブル１２ｂおよび下方テーブル１２ｃ、並びに、第２回転体４５の連結部４６、第２テーブル４７ｂおよび第３テーブル４７ｃによって囲まれる空間（処理スペース）内を、支持手段３０によって搬送される容器１が通過する。また、後の詳述するように、この空間内において、大気圧プラズマを生じさせる。そして、上述したように、殺菌処理中、この処理スペース５ａは陽圧に保たれ、この処理スペース５ａ外から処理スペース５ａ内へ菌を含んでいる可能性のあるガスが入り込んでしまうことを防止するようになっている。したがって、上方テーブル１２ｂと第２テーブル４７ｂとの間の隙間６ｂの幅と、下方テーブル１２ｃと第３テーブル４７ｃとの間の隙間６ｃの幅とは、上述した条件を満たす限りにおいて狭く設定されていることが好ましい。
【００９６】
〔囲い部材〕
次に、主に、図２および図７乃至図９を用いて、囲い部材２６，２７について詳述する。ここで、図９は、図７におけるＩＸ−ＩＸ線に沿った断面において囲い部材２６，２７を示す線図である。
【００９７】
図２に示すように、本実施の形態において、各支持部材毎に設けられた囲い部材は、支持部材３１を間に挟むようにして配置された第１囲い部材２６および図２囲い部材２７を含んでいる。図２に示すように、第１囲い部材２６は、支持部材３１の移動方向前方側に配置されている。一方、第２囲い部材２７は、支持部材３１の移動方向後方側に配置されている。図２および図８に示すように、本実施の形態において、第１囲い部材２６と第２囲い部材２７は、対称となるように形成されている。なお、図８において、第２囲い部材２７は図示されておらず、支持部材３１の移動方向後方側からの視野から、第１囲い部材２６のみが示されている。
【００９８】
図７乃至図９に示すように、本実施の形態において、第１囲い部材２６は、支持部材３１上に支持された容器１を少なくとも部分的に囲み得る主部２６ａと、主部２６ａの両側方に設けられた一対の側方つば部２６ｂと、主部２６ａの上方に設けられた上方つば部２６ｃと、を有している。同様に、第２囲い部材２７は、支持部材３１上に支持された容器１を少なくとも部分的に囲み得る主部２７ａと、主部２７ａの両側方に設けられた一対の側方つば部２７ｂと、主部２７ａの上方に設けられた上方つば部２７ｃと、を有している。各囲い部材２６，２７の厚みは一定となっている。
【００９９】
第１および第２の囲い部材２６，２７の各つば部は、後に詳述する理由から、支持部材３１上の容器１内に挿入された放電電極２０に対して、対向電極２１を露出させないよう、配置されている。なお、この目的に対応して、主部２７ａの下方にさらなるつば（下方つば部）を設けるようにしてもよい。
【０１００】
図７乃至図９に示すように、各囲い部材２６，２７は、輪状形状を有する支持基部９６上に配置されている。図８よおび図９に示すように、支持基部９６は、支持ブロック９７を介して第２回転体４５の第３テーブル４７ｃ上に固定されている。なお、図８に示すように、上述した軸部材３２は支持基部９６の中心穴内を通過して延びており、支持基部９６によって軸部材３２および支持部材３１の回転が干渉されないようになっている。
【０１０１】
図７および図８に示すように、各囲い部材２６，２７は、支持基部９６を回転可能に貫通するとともに、支持部材３１の回転軸Ｌ３と平行に延びる、軸部２６ｄ，２７ｄをさらに有している。そして、各軸部２６ｄ，２７ｄがその軸線Ｌ４ａ，Ｌ４ｂを中心として回転することにより、各囲い部材２６，２７は、図９に実線で示す開位置と、図９に二点鎖線で示す閉位置と、の間を揺動することができる。なお、図８および図９に示すように、各軸部２６ｄ，２７ｄは、第２回転体４５の第３テーブル４７ｃ上に固定されたモータ等の駆動手段９８ａ，９８ｂにそれぞれ連結されている。この結果、各軸部２６ｄ，２７ｄの揺動は、この駆動手段９８ａ，９８ｂによって駆動される。
【０１０２】
なお、支持基部９６は、とりわけ閉位置にある第１囲い部材２６および第２囲い部材２７を安定させることに役立つが、省くことも可能である。
【０１０３】
図９に実線で示すように、各軸部２６ｄ，２７ｄは、第２回転体４５の半径方向内方側において、各囲い部材２６，２７の主部２６ｄ，２７ｄの一つの端部から下方に延び出ている。したがって、図２に示すように、各囲い部材２６，２７が互いに異なる揺動方向に揺動することにより、支持部材３１上の容器１が配置されるべき領域は、第２回転体４５の半径方向外方に向けて、大きく開放される。
【０１０４】
ところで、本実施の形態においては、図９に示すように、各囲い部材２６，２７が閉位置にある場合、各囲い部材２６，２７の主部２６ａ，２７ａの輪郭は、支持部材３１の回転軸Ｌ３に直交する任意の断面において、当該断面と回転軸Ｌ３との交点を中心とした円弧の一部分のみに沿っている。また、図８に示すように、各囲い部材２６，２７が閉位置にある場合、各囲い部材２６，２７の主部２６ａ，２７ａの輪郭は、支持部材３１の回転軸Ｌ３に沿った断面において、支持部材３１に支持される容器１の外輪郭に対応している。具体的には、本実施の形態では、各囲い部材２６，２７の主部２６ａ，２７ａの輪郭が、支持部材３１の回転軸Ｌ３に沿った断面において、支持部材３１が回転軸Ｌ３を中心として回転することによって支持部材３１上に支持された容器１が画定するようになる回転体の外輪郭に沿うようになっている。
【０１０５】
さらに詳細には、本実施の形態において、各囲い部材２６，２７が閉位置にある場合に、各囲い部材２６，２７の主部２６ａ，２７ａは、支持部材３１が回転軸Ｌ３を中心として回転することによって支持部材３１上に支持された容器１が画定するようになる回転体から略一定距離離間するように構成れている。さらに言い換えると、各囲い部材２６，２７の主部２６ａ，２７ａは、支持部材３１が回転軸Ｌ３を中心として回転することによって支持部材３１上に支持された容器１が画定するようになる回転体の外輪郭と略相似形状となるようになされている。
【０１０６】
一方、各囲い部材２６，２７が閉位置にある場合であっても、図９に二点鎖線で示すように、支持部材３１上に支持された容器１は、第１囲い部材２６および第２囲い部材２７において完全には取り囲まれない。言い換えると、第１囲い部材２６および第２囲い部材２７の間は密閉されず隙間が設けられている。すなわち、第１囲い部材２６および第２囲い部材２７の間の空間は外部に開放されている。
【０１０７】
なお、後に詳述するように、本実施の形態において、囲い部材２６，２７は、支持部材３１と同様に、少なくとも一部を対向電極２１によって外方から覆われる。このため、囲い部材２６，２７の大きさは、囲い部材２６，２７によって囲まれる領域が、支持部材３１が回転軸Ｌ３を中心として回転することによって支持部材３１上に支持された容器１が画定するようになる回転体を収容可能な最小限の大きさに多少の余裕を加えた程度となるようにすることが好ましい。なお、囲い部材２６，２７によって囲まれる領域を必要以上に大きくすれば、囲い部材２６，２７を覆う対向電極２１と、容器１に挿入される放電電極２０との間の距離が不必要に増加して放電現象の安定性が損なわれるおそれがある。
【０１０８】
ところで、本実施の形態において、このような第１および第２の囲い部材２６，２７は対向電極２１の誘電体として機能する。また、上述した支持部材３１も、同様に、対向電極２１の誘電体として機能する。誘電体として機能する囲い体２５および支持部材３１は、例えば、アクリル樹脂、セラミックス、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、フッ素系樹脂、メチルペンテン系樹脂等の各種の誘電性材料を使用することができる。ただし、容器１の殺菌前等、チャンバー１２内全体が殺菌処理されることがあるため、誘電体はこのとき使用される薬品および熱に対する耐性を有していることが好ましい。また、第１および第２の囲い部材２６，２７並びに支持部材３１によって囲まれる領域内で生じる放電現象を外部から観察することができるよう、誘電体は透光性を有していることが望ましい。さらにまた、放電現象にともなってわずかながら紫外線が発生するため、誘電体はＵＶ耐性を有していることが好ましい。
【０１０９】
なお、このような誘電体としての第１および第２の囲い部材２６，２７並びに支持部材３１の厚みは、放電電極２０と対向電極２１との間に安定した放電を生じさせる範囲で適宜に設定することができる。
【０１１０】
〔放電電極および対向電極〕
次に、主に図２、図７、図８、図１０および図１１を用い、支持手段３０に支持された容器１内に挿入される放電電極２０、および容器１内に挿入された放電電極２０に対して容器１を介して配置された対向電極２１について説明する。
【０１１１】
まず、放電電極２０について説明する。放電電極２０は、ステンレス等の導電性材料を容器１内に挿入可能な太さの棒状部材（例えば、丸棒）に成形してなるものである。この放電電極２０は、第２回転体４５に支持された複数の支持部材３１にそれぞれ対応して複数設けられている。図７に示すように、各放電電極２０はその長手方向線（軸線）が支持部材３１および軸部材３２の回転軸Ｌ３と一直線上に揃うように第２回転体４５に支持されている。具体的には、各放電電極２０は、第２回転体４５の第１テーブル４７ａと第２テーブル４７ｂとの間に設けられたエアシリンダ４８ａにより、連結支持部材４８ｂを介して支持されている。
【０１１２】
このような構成によって、支持部材３１の直上に配置された放電電極２０は、第２回転体４５が回転することにより、当該支持部材３１と同期して回転移動する。また、放電電極２０の各々は、対応するエアシリンダ４８ａを介し、支持部材３１の回転軸Ｌ３に沿って上下方向へ直線的に移動する。そして、図８に示されているように、細長状に延びる放電電極２０は、下方に移動させられた場合、第２回転体４５とチャンバー１２との間の隙間６ｂ、第１囲い部材２６と第２囲い部材２７との隙間、さらには、支持部材３１上に支持された容器１の開口部１ａを通過し、容器１内へ挿入されるようになっている。この間、放電電極２０と支持部材３１との位置関係は、放電電極２０の長手方向（軸心方向）と支持部材３１および軸部材３２の回転軸Ｌ３とが一直線上に揃うように、保たれ続けている。
【０１１３】
後述するように、この放電電極２０と対向電極２１との間に高電圧パルスが印加され、放電電極２０と対向電極２１との間に大気圧プラズマが生じるようになる。したがって、放電電極２０の太さを容器１に挿入可能な範囲で太めに設定すると、放電電極２０と対向電極２１との離間距離を短縮してなるべく小さいエネルギで効率的に放電させることができる。その一方で、放電電極２０の太さを太くし過ぎると、第２回転体４５とチャンバー１２との間の隙間６ｂを広く設定しなければならなくなる。これらのことを考慮して放電電極２０の太さを設定することが好ましい。
【０１１４】
また、放電電極２０の長さは容器１に必要十分な深さで挿入できるように定めればよい。放電電極２０の容器１への挿入量（長さ）は容器１の全高の１／１０〜９／１０の範囲に設定することが好ましい。放電電極２０の挿入量が容器１の全高の１／１０に満たないと容器１内における放電量が不足し、挿入量が９／１０を超えると容器１の底部１ｃ側に向けた放電が集中して容器１の底部１ｃが熱変形するおそれがあるとともに、容器１の側部１ｂ側にて十分な殺菌効果が得られないおそれがあるからである。
【０１１５】
図１０および図１１に示すように、本実施の形態において、放電電極２０の容器１内への挿入範囲の全域には一条の螺旋状のねじ山２０ａが形成され、これにより放電電極２０の挿入範囲のほぼ全域に亘って凹凸が設けられている。このように凹凸を設けるのは、放電現象を放電電極２０の先端２０ｂに集中させることなく、放電電極２０の容器１内への挿入範囲のほぼ全長に亘って均一に放電を生じさせるためである。つまり、放電電極２０においては尖った部分で電界が集中して放電が生じるため、放電電極２０の容器１への挿入範囲の全域に凹凸を満遍なく設けることにより、放電電極２０の先端２０ｂに限らず、ねじ山２０ａの頂点から均一に放電を生じさせて容器１の各部で均一な殺菌作用を生じさせることができる。一方、放電電極２０の先端２０ｂはこの部分への放電の集中を避けるべくなるべく平坦に形成することが望ましい。
【０１１６】
放電電極２０に形成されるねじ山２０ａのピッチＰは０．０１ｍｍ〜１０ｍｍの範囲が好ましく、さらには０．１ｍｍ〜５ｍｍの範囲が好ましい。ピッチＰが０．０１ｍｍ未満の場合には凹凸の間隔が狭すぎて均一な放電が得られないおそれがあり、他方、ピッチＰが１０ｍｍを超える場合には凸部が疎らに分布して放電密度が減少する。また、ねじ山２０ａの頂角θは５°〜６０°の範囲が好ましく、さらには１０°〜４５°の範囲が好ましい。頂角θが５°未満の場合はねじ山２０ａの強度が不足するおそれがあり、頂角θが６０°を超えるとねじ山２０ａの頂部からの放電が弱められるおそれがあるからである。
【０１１７】
次に、対向電極２１について詳述する。上述したように、また、図７および図８に示すように、本実施の形態において、対向電極２１は、各囲い部材２６，２７の少なくとも一部分を外方から覆う囲い部対向電極２２ａ，２２ｂと、支持部材３１の少なくとも一部分を外方から覆う支持部対向電極２３と、を含んでいる。囲い部対向電極は、第１囲い部材２６の主部２６ａを外方から覆う第１囲い部対向電極２２ａと、第２囲い部材２７の主部２７ａを外方から覆う第２囲い部対向電極２２ｂと、を含んでいる。すなわち、図７および図８に示すように、対向電極２１は、第１囲い部材２６を挟んで容器１の側部１ｂの一部分と対向する第１囲い部対向電極２２ａと、第２囲い部材２７を挟んで容器１の側部１ｂの一部分と対向する第２囲い部対向電極２２ｂと、支持部材３１を挟んで容器１の底部１ｃと対向する支持部対向電極２３と、を有している。
【０１１８】
本実施の形態において、第１および第２囲い部対向電極２２ａ，２２ｂの上端は支持部材３１上に支持された容器１の上端よりも上方まで延び、第１および第２囲い部対向電極２２ａ，２２ｂの下端は支持部材３１上に支持された容器１の下端よりも下方まで延びている。したがって、本実施の形態において、容器１は、支持部材３１の回転軸Ｌ３に沿った一断面において、支持部材３１が回転軸Ｌ３を中心として回転することによって支持部材３１上に支持された容器１が画定するようになる回転体の外輪郭と略相似形状に形成された囲い部対向電極２２ａ，２２ｂおよび支持部対向電極２３により、上端から下端まで覆われることになる。
【０１１９】
ただし、対向電極２１をこのように構成することは必須ではなく、処理される容器１の形状、求められる殺菌レベル等を考慮して、対向電極２１を囲い部対向電極２２ａ，２２ｂおよび支持部対向電極２３のいずれか一方のみから構成してもよく、また、囲い部対向電極２２ａ，２２ｂを容器１の下端よりも幾らか高い位置までしか延びていないようにしてもよい。
【０１２０】
対向電極２１は導電性の材料（例えばステンレス等の金属）からなる板又は網によって形成され得る。対向電極２１によって囲まれる領域内における放電現象を観察することができるよう、対向電極２１、とりわけ第１囲い部対向電極２２ａおよび第２囲い部対向電極２２ｂは透光性を有することが望ましい。すなわち、例えば金属網から第１囲い部対向電極２２ａおよび第２囲い部対向電極２２ｂを構成すれば、その網目を通して放電現象を確認することができるので好ましい。本実施の形態において、第１囲い部対向電極２２ａおよび第２囲い部対向電極２２ｂは金属網から構成され、支持部対向電極２３は支持部材３１の他方の面を覆う金属板から構成されている。
【０１２１】
また、囲い部材２６，２７や支持部材３１の所望の外面に導電性材料を蒸着することによって、このような対向電極２１を形成することもできる。この場合、蒸着条件を適正にすることにより、対向電極２１を薄く構成し、対向電極２１によって囲まれる領域内の放電現象を観察できる程度の透光性を対向電極２１に付与することができる。対向電極２１を形成するために蒸着する材料としては銅、アルミニウム、金、白金等の金属材料、その他各種の導電性材料を使用することができる。また、蒸着に代え、第１および第２の囲い部材２６，２７並びに支持部材３１の所望の外面に導電性塗料を塗工することによって、対向電極２１を形成することもできる。
【０１２２】
〔高電圧パルス印加装置〕
次に、主に図２、図７および図１２を用い、高電圧パルス印加装置５７を含む高電圧パルスの印加に関わる構成について詳述する。
【０１２３】
図２、図７および図１２に示すように、本実施の形態における高電圧パルス印加装置５７は、高電圧パルス電源５７ａと、高電圧パルスが印加される高電圧側レール５９と、接地された接地側レール５８とを有している。本実施の形態における高電圧側レール５９および接地側レール５８は略リング状に形成され、各レール５９，５８のリング中心と、第２回転体４５の回転中心である回転軸Ｌ２とが一致するように配置されている。
【０１２４】
高電圧側レール５９は、支持手段３０の第２回転体４５の第１テーブル４７ａの上面に固定されている。一方、接地側レール５８は、支持手段３０の第２回転体４５の第４テーブル４７ｄの下面に固定されている。このような構成により、高電圧側レール５９および接地側レール５８が第２回転体４５とともに回転するようになっている。
【０１２５】
図１２および図７に示すように、高電圧パルス電源５７ａと高電圧側レール５９とは、導電性材料からなり摺動自在な摺動子５５ａを介して接続されている。この摺動子５５ａは、高電圧側レール５９に対して進退自在に保持され、かつ高電圧側レール５９に向けて付勢されている。この摺動子５５ａにより、回転中の高電圧側レール５９と高電圧パルス電源５７ａとを確実に導通させることができるようになっている。なお、この高電圧側レール５９には、各放電電極２０が高電圧開閉接点５４を介し電気的に接続されている。高電圧開閉接点５４は、図示しない制御手段によって動作させられ、放電電極２０および当該放電電極２０を挿入された容器１が後述する放電領域Ａ６（図３参照）内を移動している際に、放電電極２０と高電圧側レール５９とを導通させるようになっている。
【０１２６】
同様に、接地側レール５８も、上述した摺動子５５ａと同構成からなる摺動子５５ｂを介して接地されている。この摺動子５５ｂにより、接地側レール５８が回転している場合であっても接地側レール５８を確実に導通させることができるようになっている。
【０１２７】
また、図１２に示すように、本実施の形態における殺菌装置１０においては、第２回転体４５の移動経路に沿った所定区間（放電領域Ａ６、図３参照）を通過している支持部材３１にそれぞれ対応する複数の放電電極２０および対向電極２１間に、高電圧パルスが印加されるようになっている。そして、本実施の形態においては、図１２に示すように、同時に高電圧パルスを印加される電極本数に応じた数（図１２中では４つ）以上の接地側レール５５が、設けられている。本実施の形態において、各接地側レール５５は、すべて略リング状に形成されている。そして、一つの支持部材３１に対応する第１囲い部対向電極２２ａ，第２囲い部対向電極２２ｂおよび支持部対向電極２３は、高電圧パルスを同時に印加され得るとともに異なる支持部材３１に対応した第１囲い部対向電極２２ａ，第２囲い部対向電極２２ｂおよび支持部対向電極２３とは、別個の接地側レール５８と接続されている。
【０１２８】
なお、支持部材３１とともに回転し得る支持部対向電極２３は、上述した摺動子５５ａと同構成からなる摺動子５５ｃを用いることによって、接地側レール５８に電気的に接続されている。具体的には、図７および図８に示すように、支持部対向電極２３と軸部材３２の導電性材料からなる外方部３２ｂとが電気的に接続されるとともに、この軸部材３２の外方部３２ｂに、接地側レール５５と電気的に接続された摺動子５５ｃが当接している。これにより、軸部材３２と摺動子５５ｃとを介して、支持部対向電極２３が接地側レール５８と電気的に接続されている。
【０１２９】
また、図１２に示すように、高電圧パルス印加装置５７は、高電圧パルス電源５７ａに接続された等価回路部５１を有している。等価回路部５１は、一つの容器１に挿入された放電電極２０および当該放電電極２０に対向する対向電極２１の間の抵抗値と略同一の抵抗値を有する抵抗器５２ｂと、抵抗器５２ｂと直列に接続された回路開閉接点５２ａと、を有した等価回路５２を、前記高電圧パルスを同時に印加され得る電極間数（図１２中では４つ）と同じ数だけ、並列に接続した回路を含んでいる。このうち、回路開閉接点５２ａは、高電圧開閉接点５４の開閉を制御する制御手段（図示せず）と接続されている。制御手段は、放電領域Ａ６（図３参照）内を移動し高電圧パルスを印加されるべき放電電極２０および対向電極２１間に容器１が配置されていなければ、当該放電電極２０および対向電極２１間に高電圧パルスを印加することに代え、当該電極２０，２１間数と同数の等価回路５２の回路開閉接点５２ａを閉じて当該電極間２０，２１数と同数の等価回路５２の抵抗器５２ｂに高電圧パルスを印加するようになっている。
【０１３０】
このように構成された高電圧パルス印加装置５７の高電圧パルス電源５７ａは、例えば、電圧３８〜８０ｋＶ、周波数１００〜３０００Ｈｚ（またはｐｐｓ（pulse per sec））の高電圧パルスを放電電極２０と対向電極２１との間に印加することができるようになっている。ただし、高電圧パルス電源５７ａの性能は殺菌対象の容器１の大きさや処理槽２０の容量に応じて適宜設定することができる。
【０１３１】
ところで、図１２に示すように、殺菌装置１０は、高電圧パルス印加装置５７による放電電力の負荷状況を監視する放電電力監視手段６０をさらに備えている。放電電力監視手段６０は、印加される高電圧パルスの電圧を計測するための高電圧プローブ６３と、高電圧パルスの印加にともなって発生する電流を計測するための電流プローブ６２と、を有している。本実施の形態において、高電圧プローブ６３は接続線６３ａ，６３ａを介して高電圧側レール５９と接地側レール５８とに接続されるとともに、信号線６３ｂを介してデジタルオシロモジュールコントローラ６１に接続されている。また、図１２に示すように、本実施の形態において、電流プローブ６２は各接地側レール５８毎に設けられ、信号線６２ａを介して、例えばデジタルオシロモジュールコントローラ６１に接続されている。したがって、放電の際に流れた電流を個々の容器１毎に監視することができるようになっている。このような構成により、デジタルオシロモジュールコントローラ６１を介して放電電圧および放電電流を監視することができるようになっている。また、本実施の形態によれば、放電電力の負荷状況に異常があればデジタルオシロモジュールコントローラ６１から異常信号が発信されるようになっている。
【０１３２】
また、図１２に示すように、殺菌装置１０は放電光の発生状況を監視する放電光監視手段６５をさらに備えている。放電光監視手段６５は、大気圧プラズマにより生ずる放電光を検出し放電光の強さを電気信号に変換する放電光検出部６７と、放電光検出部６７から電気信号を受けて放電光の強さが所定の基準値以上であるか否かを判定する判定部６６と、を有している。放電光検出部６７はフォトダイオード、発光スペクトルモニター、あるいはＣＣＤカメラ等から構成することができ、光を検出して光の強さを電気信号に変換することができる限りにおいて特に限定されない。本実施の形態において、放電光の発生状況に異常があれば判定部６６から異常信号が発信されるようになっている。判定部６６は、電気信号が所定の基準値以上か否かを判定することができる限りにおいて、特に限定されず、本実施の形態においては、判定部６６をアナログコンパレータから構成されている。
【０１３３】
さらに、図１２に示すように、殺菌装置１０は、放電電力監視手段６０のデジタルオシロモジュールコントローラ６１と、放電光監視手段６５の判定部６６と、に接続された判定手段５３をさらに備えている。判定手段５３は、デジタルオシロモジュールコントローラ６１および判定部６６から信号を受け、この信号に基づき、各支持部材３１上に支持されている容器１についての殺菌処理の異常の有無を判定するようになっている。そして、判定手段５３は、判定結果に基づいて容器１を良品として搬出口１４ｂを介して殺菌装置１０から排出するか、あるいは、不良品として不良品搬出口１９を介して殺菌装置１０から排出するか、を決定するようになっている。
【０１３４】
〔温調手段および検温手段〕
次に、主に図１３を用い、殺菌後の容器１から抜き出された放電電極２０に対して処理を施す、言い換えると、殺菌前の容器１に挿入される前の放電電極２０に対して処理を施す手段について説明する。
【０１３５】
本実施の形態における殺菌装置１０は、容器１に挿入される前の放電電極２０の温度を調節する温調手段９４と、放電電極２０の温度を測定する検温手段９５と、をさらに備えている（図１３参照）。本実施の形態における温調手段９４は、所定の温度のエアを供給するエア源９４ａと、エア源９４ａに連通し所定の温度のエアを吐出する吐出ノズル９４ｂと、を有している。エア吐出ノズル９４ｂは、放電電極２０の移動経路沿いに配置され、移動中の放電電極２０に向けて所定の温度のエアを吹き付けるようになっている。一方、検温手段９５は、例えば非接触で放電電極２０の温度を測定することができる放射温度計から構成され得る。ただし、このような温調手段９４および検温手段９５は単なる例示に過ぎず、種々の公知の手段を採用することができる。
【０１３６】
なお、図１３に示されているように、温調手段９４および検温手段９５は、容器１から抜き取られるとともに、処理スペース５ａ外へ引き上げられた放電電極２０に対し、処理を施すものである。したがって、温調手段９４および検温手段９５は処理スペース５ａ外の上方に配置されている。
【０１３７】
ところで、図１３に示すように、第２回転体４５の第２テーブル４７ｂと、チャンバー１２の上方テーブル１２ｂと、の間の隙間６ｂの上方に、この隙間６ｂを遮蔽する遮蔽部材１３が設けられている。遮蔽部材１３は、放電電極２０が処理スペース５ａ外に配置されている領域において、第２テーブル４７ｂと上方テーブル１２ｂとの間の隙間６ｂを遮蔽するように設けられている。本実施の形態において、遮蔽部材１３はチャンバー１２の上方テーブル１２ｂによって支持され、放電電極が上昇した状態で移動する領域Ａ９および領域Ａ３（図３参照）に設けられている。
【０１３８】
この遮蔽部材１３により、処理スペース５ａの無菌性を高いレベルに保つことが可能となる。また、放電電極２０が上昇した後であって容器１が処理スペース５ａから排出されるまでの間、放電電極２０の真下に殺菌済の容器１が存在することになるが、遮蔽部材１３によって、この殺菌済の容器１に菌が混入することを効果的に防止することもできる。
【０１３９】
＜殺菌方法＞
次にこのような構成からなる殺菌装置１０により容器１を殺菌する方法について説明する。
【０１４０】
〔殺菌装置の殺菌〕
まず、容器１の殺菌処理に先立って、上述した殺菌装置１０自体を殺菌剤（本実施の形態においては過酸化水素ミスト）により殺菌する。この場合、まず、殺菌剤供給手段１１により、チャンバー１２内に３０℃から５０℃前後の温風を吹き込んでチャンバー１２内を昇温する。次に、殺菌剤をチャンバー１２内に吹き込む。その後、常温の空気をチャンバー１２内に吹き込んでチャンバー１２内を冷却するとともに、残留する過酸化水素成分をチャンバー１２内から排出する。このような３つの各工程が３０分程度ずつ行われ、チャンバー１２内が殺菌される。また、上述したようにチャンバー１２には排気口１１ａが設けられているので、温風、過酸化水素ミスト、および空気が順次供給されている間、排気口１１ａからチャンバー１２内の気体が排出されチャンバー１２内の圧力が一定に保たれるとともに、効率的にチャンバー１２内の雰囲気が置換されていくようになっている。
【０１４１】
チャンバー１２内の殺菌処理が終了した後、チャンバー１２の内部を外部よりも陽圧に保ち、さらに、チャンバー１２の処理スペース５ａの内部をチャンバー１２の処理スペース５ａ以外の領域よりも陽圧に保つ。これにより、チャンバー１２内における処理スペース５ａ内から処理スペース５ａ外に向けた気流、並びに、チャンバー１２内からチャンバー１２外に向けた気流が作り出される。したがって、気体中に含まれた菌が、チャンバー１２の外部から内部へ入り込むこと、並びに、処理スペース５ａの外部から内部へ入り込むこと、を防止することができる。
【０１４２】
〔容器の殺菌方法の概略〕
次に、容器１の殺菌処理が行われる。
【０１４３】
まず、図３を用いて殺菌方法の概略を説明する。
【０１４４】
容器１が、搬入手段１５ａにより搬入口１４ａを通過してチャンバー１２内に順次持ち込まれる。持ち込まれた容器１は受け渡しホイール１６を介して第１回転体２４に順次受け渡されていく。第１回転体２４に受け渡された容器１は、第１回転体２４の回転にともって移動しながら処理を施される。次に、容器１は、受け渡しホイール１６を介して第１回転体２４から第２回転体４５へ順次転載される。転載された容器１は第２回転体４５の回転にともなって移動しながら処理を施される。殺菌処理された容器１は受け渡しホイール１６を介して搬出手段１５ｂに受け渡され、搬出手段１５ｂにより搬出口１４ｂを通過して、次工程である充填工程（図１参照）へと搬送される。ただし、殺菌処理に異常があった容器１については、不良品搬出手段１９ａに受け渡され、不良品搬出口１９を経由してチャンバー１２内から排出される。このような殺菌方法によれば、多数の容器１を順次連続して効率的に殺菌処理することができる。
【０１４５】
なお、殺菌工程と充填工程との間に、容器１内の異物除去を目的として、無菌水リンサーや無菌エアリンサーによるリンシング工程をさらに設けるようにしてもよい。
【０１４６】
〔領域Ａ１〕
次に、第１回転体２４および第２回転体４５の回転にともなって容器１になされる処理工程を順に詳述していく。
【０１４７】
まず、図２に示すように、受け渡しホイール１６を介して第１回転体２４に受け渡された容器１は、第１回転体２４に保持され、第１回転体２４の回転にともなって移動する。このとき、第１回転体２４には多数の容器１が順次送り込まれてくるが、送り込まれてきた容器１は、回転軸Ｌ１を中心とした円周に沿って等間隔に間を空けて第１回転体２４に保持される。
【０１４８】
図３に示す領域Ａ１においては、付着手段の二流体スプレー８７から液体が噴射されている。したがって、第１回転体２４の回転にともなって領域Ａ１を通過する容器１はその外面に液体を吹き付けられ、容器１の外面に液体が付着する。上述したように、二流体スプレー８７に供給される液体の流量および空気の流量および圧力は一定となるように調整されている。したがって、各容器１の外面には、略一定量の液体が付着するようになる。
【０１４９】
〔領域Ａ２〕
外面に液体を付着させられた容器１は、その後、第１回転体２４の回転にともなって領域Ａ２を通過する。上述したように第１回転体２４に保持された容器１の直上には、導入手段７０の導入管７５の末端が配置されている（図２および図５参照）。そして、容器１が領域Ａ２に入ると、導入手段７０のバルブ７９が開き、導入管７５から蒸気混合ガスが噴射される。上述したように、所定湿度、所定温度、および所定圧力の蒸気混合ガスが液槽９０から管７１に送り込まれるようになっている。また、液槽９０から容器１内までの管路はヒーター８１およびリボンヒーター７７によって加熱されるので、一度蒸気化した液体が再凝縮することはない。さらに、領域Ａ２は、等間隔で配置された容器１が所定の数量だけ入る（通過する）広さとなっている。すなわち、図６に示すように、開いているバルブ７９の数が常に一定数となるようになっている。なお、図６に示す例においては、６つの導入管７５およびバルブ７９が設けられており、このうちいずれか２つのバルブ７９が開いているようになっている。
【０１５０】
これらのことから、導入管７５から容器１の内部に送り込まれる蒸気混合ガスは一定量となる。このため、容器１の内部に一定量の蒸気を導入することができる。また、蒸気とともに導入されるガスも一定量となるので、この蒸気混合ガスの導入により容器１内の雰囲気を空気以外のガスに確実に置換することもできる。
【０１５１】
領域Ａ２を通過した容器１は、その後、受け渡しホイール１６を介し、支持手段３０に受け渡される。容器１は、その後、第２回転体４５の第２テーブル４７ｂおよびチャンバー１２の上方テーブル１２ｂと、第２回転体４５の第３テーブル４７ｃおよびチャンバー１２の下方テーブル１２ｃと、の間に形成された処理スペース５ａ内を移動することになる。
【０１５２】
〔領域Ａ３乃至領域Ａ５〕
次に、主に図１４および図３を用い、支持手段３０によって支持された容器１に対して施される処理について説明する。なお、図１４は殺菌方法を説明するための図である。図１４においては、殺菌方法の理解を容易にするため、第１囲い部材２６および第２囲い部材２７の他の構成要素に対する位置関係は、他の図面に記載された位置関係と一致していない。
【０１５３】
図１４および図３から理解できるように、チャンバー１２内では、支持手段３０の第２回転体４５が回転駆動されており、第２回転体４５に支持された支持部材３１が順次領域Ａ３に移動してくる。また、図２に示されているように、領域Ａ３に移動してくる支持部材３１に対応した第１囲い部材２６および第２囲い部材２７は、それぞれの揺動軸Ｌ４ａ，Ｌ４ｂを中心として反対方向に揺動し、互いから離間するようにして展開している。すなわち、支持部材３１上の容器１が配置されるべき領域は、図２および図９に示すように、第２回転体４５の半径方向外方に向けて大きく開放された状態になっている。
【０１５４】
そして、図１４に示すように、第１回転体２４によって搬送されてくる容器１は、領域Ａ３において、順次移動してくる支持部材３１上に配置される。本実施の形態において、容器１は、底部１ｃが円板状からなる支持部材３１に対面するようにして、支持部材３１上に載置される。上述したように、支持部材３１上の容器１が配置されるべき領域は、図２および図９に示すように、第２回転体４５の半径方向外方に向けて大きく開放されているので、支持部材３１上に容器１を容易かつ迅速に配置することができる。なお、殺菌対象となる容器１が、通常用いられている飲料用ボトルのように、回転体としての外輪郭を有する場合や容器が特定の角度で回転対称である形状を有する場合には、容器１の中心軸が支持部材３１および軸部材３２の回転軸Ｌ３と一直線上に揃うようにして、容器１が支持部材３１上に載置されることが好ましい。
【０１５５】
また、この領域Ａ３を通過する支持部材３１および軸部材３２に形成された貫通孔３７を開閉するバルブ３９ａ（図７参照）が開かれる。これにより、吸引機構４１が貫通孔３７に連通し、吸引機構４１は、支持部材３１の端面（支持面）に開放された貫通孔３７の端から容器１を吸引するようになる。この結果、支持部材３１上に載置された容器１は、支持部材３１に向けて吸着保持された状態で、支持手段３０に安定して支持されるようになる。
【０１５６】
なお、受け渡しホイール１６から容器１が持ち込まれてきていない等、何らかの理由によって、容器１を載置されることなく領域Ａ３を通過した支持部材３１を、図示しない制御手段が記憶するようになっている。すなわち、制御手段は、第２回転体４５の回転にともなって移動している支持部材３１が容器１を支持しているか否かを把握することができるようになっている。
【０１５７】
その後、第２回転体４５の回転にともなって、支持部材３１および支持部材３１上に支持された容器１が領域Ａ４を通過する。領域Ａ４において、その長手方向が支持部材３１の回転軸Ｌ３と一直線上に揃うように支持されている放電電極２０が、エアシリンダ４８ａによって降下させられる。降下させられた放電電極２０は、開口部１ａを介して容器１内に挿入される。
【０１５８】
また、第１囲い部材２６および第２囲い部材２７は、それぞれの揺動軸Ｌ４ａ，Ｌ４ｂを中心として、開位置から閉位置へと互いに接近するように揺動する。これにより、第１囲い部材２６の主部２６ａおよび主部２６ａを覆う第１囲い部対向電極２２ａが、支持部材３１上に支持された容器１の外輪郭に対応して配置され、容器１を部分的に取り囲むようになる。同様に、第２囲い部材２７の主部２７ａおよび主部２７ａを覆う第２囲い部対向電極２２ｂが、支持部材３１上に支持された容器１の外輪郭に対応して配置され、当該容器１を部分的に取り囲むようになる。
【０１５９】
次に、支持部材３１に支持されるとともに放電電極２０を挿入された容器１は、領域Ａ５を通過する。領域Ａ５において、駆動伝達手段３４ｂを介し軸部材３２に連結された駆動手段３５が作動する。これにより、駆動手段３５により、支持部材３１が、当該支持部材３１に吸着保持された容器１とともに、回転駆動させられる。
【０１６０】
このとき、容器１は、支持部材３１に吸着保持されているので、支持手段３０によって安定して支持されたままとなっている。とりわけ、殺菌対象となる容器１が回転体としての輪郭を有する場合や容器が特定の角度で回転対称である形状を有する場合には、上述したように、容器１の中心軸が支持部材３１および軸部材３２の回転軸Ｌ３と一直線上に揃うようにして、容器１が支持部材３１上に載置されることが好ましい。この場合、容器１は支持部材３１上に極めて安定して支持された状態となる。
【０１６１】
〔領域Ａ６〕
支持部材３１上に支持された容器１は、その後、領域Ａ６を移動する。この領域Ａ６内に支持部材３１および容器１が入ると、当該容器１に挿入された放電電極２０に対応する高電圧接続接点５４が閉じ、高電圧パルス電源５７ａに接続された高電圧側レール５９と放電電極２０とが電気的に接続（導通）される。これにより、放電電極２０と接地された対向電極２１との間に常温常圧下で高電圧パルスが印加され、囲い部対向電極２２ａ，２２ｂと放電電極２０との間、並びに、支持部材３１と放電電極２０との間に、大気圧プラズマが生じ、電離されたガスが生成される。この結果、容器１の内外面、第１および第２の囲い部材２６，２７、並びに、放電電極２０に、殺菌作用を有する電離されたガスが接触し、容器１の内外面、囲い体２５の内面、および放電電極２０が殺菌される。
【０１６２】
上述したように、本実施の形態において、放電電極２０および対向電極２１の間に配置された容器１の外面に液体が付着し、また容器１の内部に蒸気が存在している。これにより、プラズマの発生が安定するとともに、強力な殺菌能力を有する活性酸素種が生成される。また、上述した領域Ａ２での蒸気混合ガスの導入において、容器１内の雰囲気を殺菌に適したガスに置換させておくことも可能である。以上のようなことから、領域Ａ６において、容器１の内外面、囲い体２５の内面、および放電電極２０の容器１内に挿入された部分が、高いレベルで効率的に安定して殺菌される。
【０１６３】
とりわけ、本実施の形態においては、上述したように、囲い部対向電極２２ａ，２２ｂによって覆われた二つの囲い部材２６，２７が設けられている。したがって、囲い部対向電極２２ａ，２２ｂの面積を大きくとって、大気圧プラズマが生じる領域を広くすることができる。
【０１６４】
また、囲い部材２６，２７の主部２６ａ，２７ａおよび囲い部対向電極２２ａ，２２ｂは、支持部材３１が回転軸Ｌ３を中心として回転することによって支持部材３１上に支持された容器１が画定するようになる回転体から略一定距離離間するように構成れている。言い換えると、各囲い部材２６，２７の主部２６ａ，２７ａは、支持部材３１が回転軸Ｌ３を中心として回転することによって支持部材３１上に支持された容器１が画定するようになる回転体の外輪郭と略相似形状となるようになされている。したがって、効率的に大気圧プラズマを生じさせ、省電力化が可能となる。また、プラズマ化した気体を迅速に容器１へ接触させることができる。さらに、プラズマ化した気体が、第１および第２囲い部材２６，２７並びに支持部材３１によって囲まれた領域から流出してしまうことを抑制することができる。これらのことから、容器１を高いレベルで効果的に殺菌することができる。
【０１６５】
さらに、本実施の形態によれば、容器１が、当該容器１を支持する支持部材３１とともに第１および第２の囲い部材２６，２７に囲まれた領域内で回転している。したがって、容器１の側部１ｂは、囲い部材２６，２７および囲い部対向電極２２ａ，２２ｂによって囲まれている領域と、囲い部材２６，２７および囲い部対向電極２２ａ，２２ｂによって囲まれていない外方に開放されている領域と、を繰り返し通過する。したがって、容器１の全側部１ｂが、囲い部材２６，２７および囲い部対向電極２２ａ，２２ｂによって囲まれている領域を通過し、上述した高いレベルで効果的に殺菌され得る。すなわち、容器１の全内外面をむらなく高いレベルで殺菌することができる。
【０１６６】
これらのことから、本実施の形態によれば、容器１の内外面を極めて高いレベルでむらなく均一に殺菌することができる。
【０１６７】
なお、第１および第２の囲い部材２６，２７の各つば部は、支持部材３１上の容器１内に挿入された放電電極２０に対して、第１および第２の囲い部対向電極２２ａ，２２ｂを露出させないよう、配置されている。また、支持部対向電極２３は、放電電極２０に対して支持部材３１を挟んで配置されている。したがって、放電電極２０と対向電極２１との間でスパークが発生してしまうことを防止することができる。これにより、安定して大気圧プラズマを発生させることができる。
【０１６８】
また、上述したように、大気圧プラズマを用いた殺菌処理が行われる処理スペース５ａは、処理スペース５ａ以外の領域に比べ陽圧に保たれている。したがって、図７および図１４に矢印で示すように、処理スペース５ａ内と処理スペース５ａ外とを連通させる隙間６ｂおよび隙間６ｃには、処理スペース５ａ内から処理スペース５ａ外に向けた気流が形成される。このため、処理スペース５ａ外から処理スペース５ａ内に菌が持ち込まれることを防止することができ、これにより、容器１を、高いレベルでむらなく殺菌された状態に維持し続けることができる。
【０１６９】
なお、図２、図３および図１２に示されているように、隣り合う複数の支持部材３１にそれぞれ支持された複数の容器１が領域Ａ６中を同時に移動し、これら複数の容器１が同時に殺菌処理されるようになっている。したがって、多数の容器１を順次効率的に殺菌処理することができる。
【０１７０】
また、例えば運転開始時または運転終了時である等の何らかの理由により、容器１が支持部材３１上に支持されていなかったとすると、当該支持部材３１に対応する放電電極２０および対向電極２１間の抵抗値は、容器１が配置されている場合に比べ、著しく小さくなる。この結果、当該支持部材３１に対応する放電電極２０および対向電極２１間を流れる電流値が著しく大きくなるとともに、同時に高電圧パルスを印加される他の放電電極２０および対向電極２１の間であって容器１を支持している支持部材３１に対応する放電電極２０および対向電極２１の間を流れる電流値が小さくなる。その一方で、容器１が支持されていない支持部材３１に対応する放電電極２０および対向電極２１の間に高電圧パルスが印加されないようにすると、同時に高電圧パルスを印加されるべき他の放電電極２０および対向電極２１の間であって容器１を支持している支持部材３１に対応する放電電極２０および対向電極２１の間を流れる電流値が大きくなり、この電極２０，２１間に介在する容器１が変形してしまう等の不具合が生じてしまう虞がある。
【０１７１】
しかしながら、本実施の形態によれば、上述したように、容器１が支持されていない支持部材３１を制御手段（図示せず）が把握するようになっており、容器１が支持されていない支持部材３１が領域Ａ６を通過する場合、図１２に示すように、制御手段は当該支持部材３１に対応する放電電極２０の高電圧開閉接点５４を開いたままに保つ。また同時に、制御手段は、等価回路部５１の等価回路５２の回路開閉接点５２ａを閉じる。さらに詳しくは、領域Ａ６に容器１が支持されていない支持部材３１が移動してきた場合、当該支持部材３１に対応する放電電極２０の高電圧接続接点５４に代え、回路開閉接点５２ａを閉じるようになっている。したがって、容器１が支持されていない１以上の支持部材３１が領域Ａ６を通過している場合、当該支持部材３１に対応する放電電極２０および対向電極２１の間に代え、等価回路５２を当該支持部材３１の数に応じた数だけ並列に接続した等価回路部５１に高電圧パルスが印加される。上述したように、各等価回路５２は、容器１に挿入された放電電極２０およびこの放電電極２０に容器１を挟んで対向する対向電極２１の間の抵抗値、すなわち、容器１を支持している支持部材３１に対応する放電電極２０および対向電極２１の間の抵抗値と同一の抵抗値を有している。このため、領域Ａ６を通過中の各放電電極２０および対向電極２１の間を流れる電流は略一定となり、容器１を変形させてしまう等の不具合を防止することができる。加えて、高電圧パルスの印加条件が、殺菌されるべき多数の容器１間において一定となり、信頼性の高い殺菌処理を安定して行うことができる。
【０１７２】
また、高電圧パルスが印加されている間、放電電力監視手段６０の高電圧プローブ６３と電流プローブ６２とを介して、印加される高電圧パルスの電圧と発生する電流とを確認することにより放電電力の負荷状況が監視される。さらに、放電光監視手段６５によって、大気圧プラズマで生ずる放電光の強さを確認することにより放電光の発生状況が監視される。本実施の形態においては、図１２に示すように、放電電力負荷状況の監視結果および放電光発生状況の監視結果が判定手段５３に送信されるようになっている。また、判定手段５３は各支持部材３１上に支持された容器１について殺菌処理の異常の有無を判定するようになっている。
【０１７３】
〔領域Ａ７および領域Ａ８〕
領域Ａ６で殺菌された容器１は、その後、領域Ａ７を移動する。領域Ａ７において、駆動伝達手段３４ｂを介し軸部材３２に連結された駆動手段３５が停止する。これにより、容器１および当該容器１を支持する支持部材３１および軸部材３２の回転が停止する。なお、この場合、例えば軸部材３２に当接し得る制動手段が設けられ、この制動手段によって支持部材３１および軸部材３２の回転が積極的に制止されるようにしてもよい。
【０１７４】
その後、容器１は領域Ａ８を移動する。領域Ａ８において、放電電極２０が、エアシリンダ４８ａによって上昇させられ容器１内から引き抜かれる。引き抜かれた放電電極２０は、図８および図１３に示すように、第１囲い部材２６と第２囲い部材２７との間、並びに、第２回転体４５の第２テーブル４７ｂとチャンバー１２の上方テーブル１２ｂとの間の隙間６ｂを通過して処理スペース５ａの外部に配置される。すなわち、放電電極２０は、第２回転体４５の第２テーブル４７ｂとチャンバー１２の上方テーブル１２ｂとの上方に配置されるようになる。以降、放電電極２０は、第２回転体４５の回転により、支持部材３１に同期して支持部材３１の上方をこの高さレベルで移動する。
【０１７５】
また領域Ａ８内を通過する支持部材３１に対応した第１および第２の囲い部材２６，２７は、第１および第２の囲い部対向電極２２ａ，２２ｂとともに、それぞれ軸Ｌ４ａ，Ｌ４ｂを中心として、閉位置から開位置まで互いに逆方向に揺動する。これにより、図９に示すように、第１および第２の囲い部材２６，２７は互いから離間するように揺動して展開し、支持部材３１上に支持された容器１は第２回転体の半径方向外方へ大きく開放される。
【０１７６】
〔領域Ａ９〕
次に、支持部材３１に支持された容器１は、領域Ａ９を移動する。領域Ａ９において、容器１が配置された支持部材３１および軸部材３２に形成された貫通孔３７を開閉するバルブ３９ａが閉じられる。これにより、容器１に対する吸着が解除される。吸着から解放された容器１は、受け渡しホイール１６を介してチャンバー１２内から排出される。この場合の容器１の排出先は、判定手段５３による判定結果によって異なる。
【０１７７】
判定手段５３によって殺菌処理の異常がないと判定された容器１は、図２および図３に示すように、受け渡しホイール１６を介し、搬出手段１５ｂに移載される。その後、容器１は、搬出口１４ｂを通って殺菌装置１０のチャンバー１２から排出され、次工程である充填工程（図１参照）に持ち込まれる。一方、判定手段５３によって殺菌処理の異常があると判定された容器１は、図２および図３に示すように、受け渡しホイール１６を介し、不良品搬出手段１９ａに移載される。その後、容器１は、殺菌が十分に行われなかった不良品として、不良品排出口１９を通って殺菌装置１０のチャンバー１２から排出される。一方、容器１を取り除かれた支持部材３１は、その後、再び領域Ａ３へと移動する。
【０１７８】
以上のような処理スペース５ａ内における処理と並行し、処理スペース５ａの上方に配置されている放電電極２０に対しても以下の処理が施される。なお、上述したように、放電電極２０は、処理スペース５ａの上方に配置され、処理スペース５ａ内に配置された対応する支持部材３１と同期して移動している。
【０１７９】
図１３に示すように、領域Ａ９において、放電電極２０は、温調手段９４の吐出ノズル沿いを通過する。また、温調手段９４の吐出ノズル９４ｂからは、所定温度のエアが吐出されている。したがって、放電電極２０は、所定温度のエアを吹き付けられて、所望の温度範囲内へ調整される。このように放電電極２０の温度を調節することにより、殺菌処理を一定の条件で行うことができるようなる。また、放電電極２０への水分付着量を調節することができ、これにより、放電電極２０を高いレベルで殺菌することができる。
【０１８０】
このとき、検温手段９５が、放電電極２０の温度をモニタリングしており、放電電極２０の温度が所望の温度範囲内にあるか否かを判定する。また、放電電極２０の温度が所望の温度範囲内にないと検温手段９５が判断した場合には、吐出ノズル９４ｂから吐出されるエアの温度が適宜変更される。具体例として、殺菌装置１０の稼働初期において、放電電極２０を温風により加熱し、領域Ａ６における断続的な放電により放電電極２０の温度が上昇する稼働中期以降において、放電電極２０を冷風により冷却するようにしてもよい。
【０１８１】
さらに、放電電極２０の温度が所望の温度範囲内に調節されなかったと検温手段９５が判断した場合には、この情報が判定部５３に送信される。そして、判定部５３は、当該温度調節が適切になされなかった放電電極２０を挿入されて殺菌処理をなされた容器１を不良品排出口１９から排出する。
【０１８２】
また、判定部５３に送信すると同時に、放電電極２０が所定の温度範囲内に調節されなかったという情報が、図示しない制御手段に伝達されるようにしてもよい。この場合、制御手段は、領域Ａ６において、この放電電極２０に対応する高電圧開閉接点５４を閉じることに代え、等価回路５２の回路開閉接点５２ａを閉じるようにしてもよい。
【０１８３】
なお、上述したように、領域Ａ９において、第２回転体４５の第２テーブル４７ｂと、チャンバー１２の上方テーブル１２ｂと、の間の隙間６ｂは、遮蔽部材１３によって覆われている（図１３参照）。したがって、処理スペース５ａの無菌性をより高いレベルに維持することができ、この結果、殺菌済の容器１の無菌性を維持することができる。
【０１８４】
このようにして温度調節および検温された放電電極２０は、上述した領域Ａ４において降下するまで、処理スペース５ａの上方を移動する。
【０１８５】
以上のようにして、容器１が順次殺菌されていく。
【０１８６】
＜作用効果＞
以上のように本実施の形態によれば、大気圧プラズマを生じさせる工程において、殺菌対象である容器１を回転させるようになっている。したがって、この容器１の回転によって、プラズマ化した気体を生成後すぐに容器１にむらなく接触させることができる。これにより、容器１の内外面を高いレベルでむらなく殺菌することができる。
【０１８７】
とりわけ、本実施の形態によれば、殺菌対象となる容器１を部分的に取り囲みながら、容器１の内外面をむらなく殺菌することができるようにしており、処理槽本体と処理槽蓋体とを有した処理槽内へ各容器を個別に収容して殺菌する必要性を省いている。したがって、処理槽本体に容器を順次収納する手間、および、容器を収容した処理槽本体に処理槽蓋体を装着する手間を省くことができ、容器１を効率的に殺菌していくことができる。また、処理槽の開閉時における処理槽本体と処理槽蓋体との位置ずれに起因した放電異常を排除し得るので、安定して殺菌処理を行うことができる。さらに、処理槽の開閉時の衝突に起因した処理槽本体および処理槽蓋体の摩耗を考慮する必要がない。さらに、異なる形状を有した殺菌対象を殺菌する場合、次の殺菌対象の形状に対応すべく、第１および第２の囲い部材２６，２７並びに支持部材３１を取り替えることは、処理槽本体および処理槽蓋体を取り替えることに比べて格段に容易に行うことができる。
【０１８８】
また、本実施の形態によれば、第１囲い部材２６および第２囲い部材２７が、支持部材３１の回転軸Ｌ３に直交する断面において、回転軸Ｌ３を中心とした円弧の一部分に沿った輪郭を有している。したがって、プラズマ化した気体の過度の拡散を抑制して、プラズマ化した気体を効果的に容器へ接触させ、容器を高いレベルで殺菌することができる。同様に、第１囲い部材２６および第２囲い部材２７は、支持部材３１の回転軸Ｌ３に沿った断面において、容器１の外輪郭に対応した輪郭を有している。したがって、プラズマ化した気体の過度の拡散を抑制して、プラズマ化した気体を効果的に容器へ接触させ、容器を高いレベルで殺菌することができる。
【０１８９】
さらに、本実施の形態によれば、第１および第２囲い部材２６，２７は、支持部材３１に支持される容器１を間に挟むようにして配置され、第１および第２囲い部材２６，２７の囲い部対向電極２２ａ，２２ｂがそれぞれ設けられている。したがって、このような殺菌装置１０によれば、プラズマ化した気体が生成され得る領域が拡大および分散される。これにより、容器１をより高いレベルでむらなく殺菌することができる。
【０１９０】
さらに、本実施の形態によれば、第１囲い部材２６および第２囲い部材２７は、それぞれ支持部材３１の回転軸Ｌ３と平行な軸Ｌ４ａ，Ｌ４ｂを中心として閉位置（図９において二点鎖線で示す位置）と開位置（図９において実線で示す位置）との間を揺動可能であり、互いに逆の揺動方向に揺動し、互いから離間するように展開し得る。したがって、第１囲い部材２６および第２囲い部材２７が閉位置にある場合、第１囲い部材２６および第２囲い部材２７によって、支持部材３１に支持された容器１の外面の広い領域を取り囲むことができる。また、第１囲い部材２６および第２囲い部材２７が開位置にある場合、第１囲い部材２６および第２囲い部材２７によって、支持部材３１上における容器１が支持されるべき領域を大きく開放することができる。このため、高いレベルでむらなく容器１を殺菌することができるとともに、支持部材３１への容器１の受け渡しおよび支持部材３１からの容器１の受け取りを容易に行うことができる。
【０１９１】
さらに、本実施の形態によれば、支持手段３０は、平板状からなりその板面に略直交する軸Ｌ３を中心として回転可能な支持部材３１を有している。そして、容器１は、放電電極２０を挿入される開口部１ａに対面する底部１ｃが支持部材３１の一方の板面に対面するようにして、支持部材３１上に吸着保持されるようになっている。したがって、容器１を支持部材３１に対して容易に固定することができる。また、容器１が、通常用いられている液体収納用のボトルのように、回転体からなる場合や容器が特定の角度で回転対称である形状を有する場合には、容器１の回転中の姿勢を極めて安定させることができる。
【０１９２】
さらに、本実施の形態によれば、支持部材３１に支持されて移動する容器１を、順次、高いレベルでむらなく効率的に殺菌していくことができる。とりわけ本実施の形態によれば、隣り合う複数の支持部材３１にそれぞれ対応する複数の放電電極２０および対向電極２１の間に高電圧パルスが同時に印加されるようになっている。したがって、複数の支持部材３１上にそれぞれ支持された複数の容器１に対し、同時に殺菌処理を施していくことができ、これにより、多数の容器１を順次効率的に殺菌していくことができる。
【０１９３】
さらに、本実施の形態によれば、高電圧パルスが印加される領域Ａ６を通過中の支持部材３１のうち１以上の支持部材３１に容器１が支持されていない場合には、容器１が支持されていない支持部材３１に対応する放電電極２０および対向電極２１の間に代えて、支持部材３１上に支持された容器１に挿入された一つの放電電極２０と対向電極２１との間の抵抗値と同等の抵抗値を有した等価回路５２を前記容器１を支持することなく領域６を通過中の支持部材３１の数だけ接続した回路５１に、高電圧パルスが印加されるようになっている。したがって、高電圧パルスが印加される領域Ａ６に容器１が支持されていない支持部材３１が移動してくると、当該支持部材３１に対応する放電電極２０および対向電極２１の間に代え、等価回路５２に高電圧パルスが印加されるようになっている。そして、等価回路５２が容器１を支持した１つの支持部材３１に対応する放電電極２０および対向電極２１の間の抵抗値と略同等の抵抗値を有していることから、高電圧パルス電源５７ａに接続された総抵抗値が略同一となる。したがって、１つの容器１を支持した支持部材３１に対応する放電電極２０および対向電極２１の間を流れる電流値が高くなり過ぎることを防止し、容器１を一定条件の下、一定のレベルで安定して殺菌していくことができる。このことは、殺菌処理の開始時や殺菌処理の終了時にとりわけ有用であり、殺菌装置１０に投入する１本目の容器１および最終の容器１をも良品として取り扱うことができるようになり、歩留まりを格段に向上させることができる。
【０１９４】
＜変形例＞
上述した実施の形態に関し、本発明の要旨の範囲内で種々の変更が可能である。以下、変形例の一例について説明する。なお、以下の説明中において図１５乃至図２６を参照するが、図１５乃至図２６中において、図１乃至図１４に示す上述した実施の形態と同一部分には同一符号を付すとともに、重複する詳細な説明は省略する。
【０１９５】
〔変形例１〕
上述した実施の形態において、支持部材３１の他方の面に支持部対向電極２３が設けられ、第１囲い部材２６の主面２６ａに第１囲い部対向電極２６ａが設けられ、第２囲い部材２７の主面２７ａに第２囲い部対向電極２７ａが設けられている例を示したが、これに限られない。支持部材３１、第１囲い部材２６および第２囲い部材２７の形状とともに、対向電極２１の構成を種々変更することができる。
【０１９６】
例えば、図１５に示すように、第１囲い部材２６および第２囲い部材２７は、支持部材３１を他方（下方）の面側から少なくとも部分的に取り囲むようになっている。すなわち、図１５に示す例において、第１および第２の囲い部材２６，２７は、容器１を上方、側方、および下方から取り囲むようになっている。そして、図１５に示す例において、第１囲い部対向電極２２ａは、第１囲い部材２６を側方および下方から覆うようになっている。また、第２囲い部対向電極２２ｂは、第２囲い部材２７を側方および下方から覆うようになっている。この結果、支持部材３１上に支持された容器１は、第１囲い部対向電極２２ａおよび第２囲い部対向電極２２ｂによって、側方および下方から対向電極２１によって囲まれるようになる。
【０１９７】
なお、図１５は、図８のＸＶ−ＸＶ線に沿った断面において、殺菌装置１０の変形例の一部を示している。
【０１９８】
〔変形例２〕
また、上述した実施の形態において、第１囲い部材２６および第２囲い部材２７が、支持基部９６および支持ブロック９７を介して、第２回転体４５の第３テーブル４７ｃ上に支持されている例を示したが、これに限られない。例えば、第１囲い部材２６および第２囲い部材２７が、直接、第２回転体４５の第３テーブル４７ｃ上に支持されてもよい。
【０１９９】
〔変形例３〕
さらに、上述した実施の形態において、支持部材３１のみが回転軸Ｌ３を中心として回転するようになっている例を示したが、これに限られない。囲い部材２６，２７が回転軸Ｌ３を中心として回転する、さらに厳密には、第１囲い部材２６および第２囲い部材２７が、支持部材３１の回転軸Ｌ３を中心とした円弧に沿って、支持部材３１に支持される容器１の周囲を移動するようにしてもよい。この場合、第１囲い部材２６上に設けられた第１囲い部対向電極２２ａおよび第２囲い部材２７上に設けられた第２囲い部対向電極２２ｂも、支持部材３１の回転軸Ｌ３を中心として円周に沿って、支持部材３１に支持される容器１の周囲を移動可能となる。
【０２００】
図１６にこのような変形の一構成例を示している。図１６に示す例において、支持基部９６は、貫通孔１３７を有した第２軸部材１３２に下方から支持されている。また、第２回転体４５の第３テーブル４７ｃに支持ブラケット１３０が設けられている。支持ブラケット１３０は、第３テーブル４７ｃの下面に取り付けられ、支持部材３１の直下を越え、第２回転体４５の半径方向外方へ延び出ている。支持ブラケット１３０上の支持部材３１の直下に、軸受部材１３３が設けられている。上述した第２軸部材１３２は、この軸受部材１３３および支持ブラケット１３０を介し、第２回転体４５の第３テーブル４７ｃに回転自在に支持されている。なお、図示する例において、第２軸部材１３２の回転軸は、支持部材３１の回転軸Ｌ３（本実施の形態において、放電電極２０の挿入軸、放電電極２０の軸心）と一致している。
【０２０１】
ところで、第２軸部材１３２は、支持部材３１の回転軸Ｌ３に沿って延びる貫通孔１３７を形成されている。同様に、支持ブラケット１３０にも、支持部材３１の回転軸Ｌ３を中心とする穴１３０ａが形成されている。支持部材３１を支持する軸部材３２は、この第２軸部材１３２の貫通孔１３７と、支持ブラケット１３０の穴１３０ａと、を回転自在に貫通し、上述したように、軸受部材３３を介して第２回転遺体４５の第４テーブル４７ｄに回転可能に支持されている（図７参照）。
【０２０２】
なお、図示する例において、第２回転体４５の第３テーブル４７ｃの下面に、第２軸部材１３２および囲い部材２６，２７を回転駆動するための駆動手段１３５、例えばモータが設けられている。駆動手段１３５は、例えば伝達ベルトからなる駆動伝達手段１３４ｂを介し、第２軸部材１３２に設けられたプーリー１３４ａに連結されている。このような構成において、駆動手段１３５が第２軸部材１３２を回転駆動すると、第２軸部材１３２に接続された支持基部９６が、囲い部材２６，２７および囲い部対向電極２２ａ，２２ｂとともに、回転軸Ｌ３を中心として回転駆動されるようになっている。
【０２０３】
ところで、各囲い部材２６，２７の軸部２６ｄ，２７ｄに連結された駆動手段９８ａ，９８ｂは、図示する例において、第２軸部材１３２に設けられた支持テーブル１３２ｃ上に支持され得る。このような構成においては、例えば、放電電極２０への給電と同様に、レールとレールに対して摺動する摺動子とを用い、第２軸部材１３２とともに回転する駆動手段９８ａ，９８ｂへ電力供給することができる。
【０２０４】
このような殺菌装置１０を用いて容器を殺菌する場合、第１囲い部材２６および第２囲い部材２７、並びに、第１囲い部対向電極２２ａおよび第２囲い部対向電極２２ｂを、放電電極２０に対して相対移動させることができる。そして、第１囲い部対向電極２２ａおよび第２囲い部対向電極２２ｂの放電電極２０に対する相対位置を変化させることにより、放電電極２０の全面をむらなく殺菌することができる。
【０２０５】
なお、図１６に示す例において、支持基部９６と第２軸部材１３２とは一体に形成されてもよいし、別体に形成されてもよい。
【０２０６】
なお、本変形例のように、囲い部材２６，２７を回転させる場合には、支持部材３１と囲い部材２６，２７とが異なる回転速度または回転方向で回転するようにしてもよいし、同一の回転速度および回転方向で回転するようにしてもよい。また、囲い部材２６，２７を回転させる場合には、支持部材３１を回転させず、支持部材３１を第２回転体４５に対して固定してもよい。
【０２０７】
〔変形例４〕
さらに、上述した実施の形態において、放電電極２０が容器１内に挿入された後に、停止している例を示したが、これに限られない。図１７に示すように、放電電極２０が回転するようにしてもよい。
【０２０８】
図１７に示す例において、上述した連結支持部材４８ｂにブラケット１０９が取り付けられている。ブラケット１０９は、例えばモータ等からなる、駆動手段１１０を支持している。駆動手段１１０は、絶縁性部材１１１を介して放電電極２０を回転自在に支持している。なお、放電電極２０の回転軸は、放電電極２０の軸線に沿っており、本例においては、支持部材の回転軸Ｌ３と一致する。また、ブラケット１０９は、上述した摺動子５５ａと同様に構成された摺動子５５ｄを支持している。摺動子５５ｄは、高電圧開閉接点５４に電気的に接続されるとともに、回転可能な放電電極２０にその回転軸Ｌ３に直交する方向から当接している。
【０２０９】
このような構成により、駆動手段１１０を用いて放電電極２０を回転させた状態で、放電電極２０と対向電極２１との間に高電圧パルスを印加することができる。大気圧プラズマを生じさせる際に、放電電極２０を回転させた場合、対向電極２１、とりわけ囲い部対向電極２２ａ，２２ｂに対面する、放電電極２０の表面領域を変化させることができる。これにより、放電電極２０と対向電極２１との間に生ずるプラズマ化した気体によって、放電電極２０をむらなく殺菌することができる。
【０２１０】
〔変形例５〕
上述した実施の形態において、各支持部材３１に対し、揺動自在な二つの囲い部材２６，２７が設けられた例を示したが、これに限られない。例えば、図１８乃至図２０に示すように、各支持部材３１に対して一つの囲い部材１２６が設けられるようにしてもよい。
【０２１１】
図１８乃至図２１に示す例において、支持部材１２６は、上述した第１囲い部材２６とほぼ同様に構成され得る。すなわち、支持部材１２６は、支持部材３１上に支持された容器１を少なくとも部分的に囲み得る主部２６ａと、主部２６ａの両側方に設けられた一対の側方つば部２６ｂと、主部２６ａの上方に設けられた上方つば部２６ｃと、を有するようにしてもよい。また、囲い部材１２６の主部２６ａは外方から囲い部対向電極２２ａによって覆われている。
【０２１２】
一方、本例における囲い部材１２６は、上述した第１囲い部材２６とは異なり、軸部２６ｄを有していない。図１９に示すように、囲い部材１２６は第２回転体４５の第３テーブル４７ｃ上に固定されている。図２０に示すように、囲い部材１２６は、支持部材３１および支持部材３１上に支持される容器１に対し、第２回転体４５の半径方向内方に配置されている。したがって、支持部材３１上の容器１が配置されるべき領域は、常に、第２回転体４５の半径方向外方に向けて、開放されている（図２０参照）。
【０２１３】
このような殺菌装置１０を用いて殺菌処理を行う場合には、図２０および図２１から理解できるように、囲い部材を開閉することなく、受け渡しホイール１６により支持部材３１上に容器１を受け渡すこと、および、受け渡しホイール１６により支持部材３１上から容器１を受け取ることができる。したがって、殺菌装置１０の製造コストおよび維持コストを大幅に軽減することができる。ここで、図２１は、図１４に対応する図であって、図１８乃至図２０に示す殺菌装置による殺菌方法の一例を示している。
【０２１４】
なお、このような例において、囲い部材１２６を第２回転体４５の第２テーブル４７ｂに対して固定してもよいし、囲い部材１２６を第２回転体４５の第２テーブル４７ｂおよび第３テーブル４７ｃの両方に対して固定してもよい。また、隣り合う複数の囲い部材１２６が連結部を介して互いに連結されていてもよい。
【０２１５】
〔変形例６−１〕
また、図１８乃至図２１を用いて説明した変形例５について、上述した変形例３と同様に、囲い部材１２６が支持部材３１および支持部材３１上の容器１の周囲を移動するようにしてもよい。
【０２１６】
このような変形の一例を図２２に示す。図２２に示す例において、囲い部材１２６は、第２軸部材１３２に支持された支持基部９６に対して固定されている。図示する構成においては、駆動手段１３５が第２軸部材１３２を回転駆動すると、第２軸部材１３２に接続された支持基部９６、並びに、囲い部材１２６および囲い部対向電極２２ａが回転軸Ｌ３を中心として回転駆動されるようになっている。
【０２１７】
このような殺菌装置１０を用いて容器を殺菌する場合、囲い部材１２６、および、囲い部対向電極２２ａを、放電電極２０に対して相対移動させることができる。そして、囲い部対向電極２２ａの放電電極２０に対する相対位置を変化させることにより、放電電極２０の全面をむらなく殺菌することができる。
【０２１８】
なお、本変形例のように、囲い部材１２６を回転させる場合には、支持部材３１と囲い部材１２６とが異なる回転速度または回転方向で回転するようにしてもよいし、同一の回転速度および回転方向で回転するようにしてもよい。また、囲い部材１２６を回転させる場合には、支持部材３１を回転させず、支持部材３１を第２回転体４５に対して固定してもよい。
【０２１９】
〔変形例６−２〕
また、図１８乃至図２１を用いて説明した変形例５の殺菌装置が、図２３乃至図２５に示すように、支持部材３１に支持される容器１を囲い部材１２６との間で挟むようにして配置される囲い体１２７をさらに備えるようにしてもよい。
【０２２０】
図２３乃至図２５に示す例において、囲い体１２７は、領域Ａ６の全域に渡り、第２回転体４５の回転にともなった支持部材３１の移動経路に沿って延びている。図２４および図２５に示すように、囲い体１２７は、支持部材３１上に支持された容器１を少なくとも部分的に囲み得る主部１２７ａと、主部１２７ａの上方に設けられた上方つば部１２７ｃと、を有している。
【０２２１】
図２４に示すように、囲い体１２７の主部１２７ａは、支持部材３１の移動経路に直交する断面において、前記容器の外輪郭に対応した輪郭を有している。さらに詳しくは、囲い体１２７の主部１２７ａは、支持部材３１の移動経路に直交する断面において、支持部材３１が回転することによって支持部材３１上に支持された容器１が画定するようになる回転体の外輪郭に沿った輪郭を有している。囲い体１２７は、囲い部材２６，２７，１２６や支持部材３１と同様の材料から構成することができる。
【０２２２】
また、図２４および図２５に示すように、本実施の形態において、囲い体１２７の主部１２７ａの外面上に、主部１２７ａを覆うようにして第２対向電極２２ｃが設けられている。対向電極２２ｃは、上述した囲い部対向電極２２ａ，２２ｂと同様に構成され得る。
【０２２３】
このような変形例によれば、支持部材３１が、その移動経路のうち、囲い体１２７および第２囲い部対向電極２２ｃが配置された領域を通過している間に、放電電極２０と対向電極２１との間に高電圧パルスが印加されるようにすることができる。この場合、囲い部材１２６を少なくとも部分的に覆う第１囲い部対向電極２２ａ、および、囲い部材１２６との間で支持部材３１に支持される容器１を挟むようにして配置される囲い体１２７を少なくとも部分的に覆う第２囲い部対向電極２２ｃの両方と、放電電極２０と、の間で大気圧プラズマを発生させることができる。したがって、プラズマ化した気体が発生し得る領域を広くすることができるので、容器１を高いレベルで殺菌することができる。また、プラズマ化した気体が発生し得る領域を分散させることもできるので、容器１を高いレベルでよりむらなく殺菌することができる。
【０２２４】
また、容器１を移動させながら殺菌する場合、囲い体１２７を可動に構成する必要はない。したがって、殺菌装置１０の構成は簡易でよい、殺菌装置１０の製造コストおよび維持コストを低く維持することができる。
【０２２５】
なお、この例においては、囲い体１２７を覆う第２囲い部対向電極２２ｃに複数の放電電極２０から電流が流れ込む。したがって、本例においては、上述した電流プローブ６２を放電電極２０と高電圧開閉接点５４との間に配置するようにしてもよいし、第１囲い部対向電極２２ａ側の電流値のみを計測するようにしてもよい。これらの場合、殺菌対象である個々の容器１について、電流プローブ６２に基づいて特定された電流値から殺菌処理の異常の有無を個々の容器毎に判断することができる。
【０２２６】
また、第２囲い部対向電極２２ｃが、支持部材３１の移動方向に沿って分割されていてもよい。さらに、囲い体１２７が、支持部材３１の移動方向に沿って分割されていてもよい。
【０２２７】
〔変形例７〕
さらに、上述した実施の形態において、支持手段３０が第２回転体４５を備え、第２回転体４５の回転によって容器１を円周に沿って移動させながら、多数の容器１を順次殺菌していく例を示したが、これに限られない。殺菌装置１０を配置すべきスペースとの関係で、例えば、支持手段３０が容器１を直線に沿った移動経路で移動させ、当該直線状の移動経路に沿って容器１が移動している間に容器１を殺菌していくようにしてもよい。
【０２２８】
〔変形例８〕
さらに、上述した実施の形態において、支持手段３０は、容器１を支持するための支持機構として、吸引機構４１を有し、吸引機構４１によって容器１を支持部材３１に吸着保持する例を示したが、これに限られない。
【０２２９】
例えば、支持部材３１上に設けられたクランプ機構（狭持機構）によって容器１を支持部材３１に対して固定することにより、支持手段３０が容器１を安定して支持するようにしてもよい。このような例を図２６に示す。図２６に示す例において、支持手段３０は、容器１を狭持する狭持部材４３を有した狭持機構（クランプ機構）４２を、支持機構として備えている。本例における狭持部材４３は、支持部材３１上に摺動自在に配置されている。そして、この狭持部材４３は、図示しないエアシリンダ等を用いて、支持部材３１上に載置された容器１に対して接離可能となっている。なお、図２６に示す例において、狭持部材４３は容器を両側から挟み込むように配置されているが、これに限られず、例えば三つの狭持部材４３が設けられていてもよい。
【０２３０】
また、容器１の支持方法の他の例として、放電電極２０が降下した場合に、容器１の例えば開口部１ａに当接する当接部材を放電電極２０の上方に設け、この当接部材と支持部材３１との間で容器１を狭持することにより、支持手段３０が容器１を安定して支持するようにしてもよい。
【０２３１】
〔変形例９〕
さらに、上述した実施の形態において、容器１の底部１ａが下方に配置され、容器１の開口部１ａが上方に配置された状態で、容器１が回転させられながら殺菌される例を示した。しかしながら、殺菌時における容器１の姿勢や、容器１の回転方向はこのような態様に限定されるものではない。
【０２３２】
〔変形例１０〕
さらに、上述した実施の形態において、まず、支持手段３０によって容器１が支持され、その後、容器１内に放電電極２０が挿入される例を示したが、これに限られない。例えば、容器１を支持する工程と、放電電極２０を挿入する工程と、の順番を逆にしてもよいし、また、これらの工程を並行して行うようにしてもよい。
【０２３３】
〔変形例１１〕
さらに、上述した実施の形態において、図１４に示すように、まず、容器１に放電電極２０を挿入し、その後、支持手段３０によって容器１を回転させる例を示したが、これに限られない。例えば、容器１を回転させる工程と、容器１に放電電極２０を挿入する工程と、の順番を逆にしてもよいし、また、これらの工程を並行して行うようにしてもよい。
【０２３４】
〔変形例１２〕
さらに、上述した実施の形態において、まず、容器１の外面に液体を付着させ、その後に、容器１の内部に蒸気を導入する例を示したが、これに限られず、容器１の外面に液体を付着させる工程と、容器１の内部に蒸気を導入する工程との、順番を逆にしてもよいし、また、これらの工程を並行して行うようにしてもよい。また、容器１の内面に蒸気を導入することに代え、容器１の内面に液体を噴射して容器１の内面に液体を付着させるようにしてもよい。さらに、容器１の外面に付着させる液体として、上述した種類の液体だけでなく、過酸化水素水や過酸化水素ミストを用いることもできる。この場合、容器１の外面をより確実に殺菌することができる。
【０２３５】
〔変形例１３〕
さらに、上述した実施の形態において、判定手段５３が、放電電力監視手段６０の監視結果および放電光監視手段６５の監視結果、並びに、放電電極２０の温度調節結果に基づき、殺菌処理の異常の有無を判定する例を示したが、これに限られない。例えば、放電電力監視手段６０の監視結果、放電光監視手段６５の監視結果、および放電電極２０の温度調節結果のいずれか一つまたはいずれか二つのみに基づいて、殺菌処理の異常の有無を判定するようにしてもよい。また、これらに代えて、あるいは、これらに加えて、容器１の外面への液体の付着状況や容器１の内部への蒸気の導入状況に基づいて、殺菌処理の異常の有無を判定するようにしてもよい。さらに、放電電力監視手段６０のデジタルオシロモジュールコントローラ６１あるいは放電光監視手段６５の判定部６６自体を判定手段５３として用いるようにしてもよい。
【０２３６】
〔変形例１４〕
さらに、上述した実施の形態において、高電圧パルス印加装置５７の等価回路部５１が、容器１を支持する１つの支持部材３１に対応する放電電極２０および対向電極２１の間の抵抗値と同等の抵抗値を有する抵抗器５２ｂを含んだ等価回路５２を有する例を示したが、これに限られない。例えば、各等価回路５２の抵抗器５２ｂが、支持部材３１上に支持される以前の処理に異常がなかった容器１を支持する１つの支持部材３１に対応する放電電極２０および対向電極２１の間の抵抗値と同等の抵抗値を有するようにしてもよい。そしてこの場合、高電圧パルス印加部５７が複数の支持部材３１に対応する各電極２０，２１間に高電圧パルスを印加する際に、複数の支持部材３１のうちの１以上の支持部材３１に容器１が支持されていない場合だけでなく、複数の支持部材３１のうちの１以上の支持部材３１に、支持部材３１上に支持される以前の処理に異常があったと判定された容器１が支持されている場合にも、当該異常があったと判定された容器１が支持されている支持部材３１に対応する放電電極２０および対向電極２１の間に代え、当該異常があったと判定された容器１が支持されている支持部材３１の数と同数の等価回路５２に、高電圧パルスが印加されるようにしてもよい。ここで、支持部材３１上に支持される以前の処理として、上述した実施の形態においては、例えば、領域Ａ１における容器１の外面へ液体を付着させる処理や、領域Ａ２における容器１の内部に蒸気混合ガスを導入する処理が挙げられる。また、例えば、領域Ａ１において容器１の外面に液体を所定の量だけ付着させることができなかった場合、領域Ａ２において容器１の内部に蒸気を所定の量だけ導入することができなかった場合、あるいは領域Ａ２において容器１の内部に雰囲気置換用ガスを所定の量だけ導入することができなかった場合等が、上述した変形例において、支持部材３１上に支持される以前の処理に異常が有った場合に該当する。そして、支持部材３１上に配置される以前の処理に異常が有った容器１が支持されている支持部材３１に対応する電極２０，２１間の抵抗値は、異常が無かった容器１が支持されている支持部材３１に対応する電極２０，２１間の抵抗値と異なってしまう虞がある。このような場合、異常が無かった容器１を支持する他の支持部材３１に対応する電極２０，２１間であって、同時に高電圧パルスを印加される電極２０，２１間を流れる電流値は、所望の範囲から外れてしまう。本変形例によれば、このような不具合を排除することができ、これにより、一定の高電圧パルス印加条件による一定の殺菌効果を期待することができる。なお、支持部材３１上に支持される以前の処理における異常の有無は、例えば、上述したレーザ光の透過量によって異常の有無を判定する手段、あるいは、導入手段７０や付着手段８７の各計器等を用いて判定することができ、この判定結果を受けて、上述した制御手段（図示せず）が高電圧開閉接点５４および各等価回路５２の回路開閉接点５２ａを操作するようにしてもよい。
【０２３７】
〔変形例１５〕
さらに、上述した実施の形態において、開口部１ａ、側部１ｂおよび底部１ｃを有する容器１を殺菌する例を示したが、これに限れない。殺菌対象としての容器１の形状は特に限定されない。さらには、容器以外の殺菌対象、とりわけシート等を殺菌する場合に、本発明を適用することができる。
【０２３８】
〔変形例１６〕
以上、本発明による殺菌装置および殺菌方法の一実施の形態、および、いくつかの変形例について説明してきたが、当然、複数の変形例を適宜組み合わせて適用することも可能である。したがって、例えば、放電電極２０が回転するとともに、囲い部材が回転するような態様もあり得る。
【実施例】
【０２３９】
上述した実施の形態の殺菌装置に上述した変形例５を適用した殺菌装置を作製してその殺菌能力を評価した。
【０２４０】
（殺菌評価用ボトル）
殺菌評価用ボトルとして、殺菌対象の容器は容量２４０ｍｌのＰＥＴボトルを使用した。当該ＰＥＴボトル内面に枯草菌を所定量均一に付着させ第１の殺菌効果評価用ボトルとした。また、当該ＰＥＴボトル内面に黒かびの胞子を所定量均一に付着させ第２の殺菌効果評価用ボトルとした。
【０２４１】
（殺菌評価用放電電極）
殺菌評価用放電電極として、ステンレス製の丸棒からなる電極を使用した。ステンレス製丸棒の先端から１００ｍｍの範囲に略均一に分散するようにして枯草菌懸濁液を１０滴付着させ、付着させた懸濁液を自然乾燥させることによって第１の殺菌評価用放電電極を作製した。また、ステンレス製丸棒の先端から１００ｍｍの範囲に略均一に分散するようにして黒かびの胞子懸濁液を１０滴付着させ、付着させた懸濁液を自然乾燥させることによって第２の殺菌評価用放電電極を作製した。
【０２４２】
（放電条件および水付条件）
放電電極：ステンレス製の丸棒からなるボトル底部から２０ｍｍ上方に先端が位置するようにして殺菌評価用放電電極を設置した。
【０２４３】
対向電極：ステンレス製金網から形成した。ステンレス製金網は、容器の側方および下方を覆うように、囲い部材および支持部材に外方から取り付けた。
【０２４４】
囲い部材：容器の移動方向に直交する断面において、閉位置にある囲い部材と容器との離間距離を略８ｍｍとした。囲い部材および支持部材の厚さはいずれも３ｍｍとした。
【０２４５】
パルス印加条件：電圧７５ｋＶ，周波数７００Ｈｚ（ｐｐｓ），放電時間６秒以下
内部蒸気導入条件：図５に示す導入手段を用い、ガス供給手段から１２０Ｌ／ｍｉｎの流量でガスを供給して、ガスと純水が蒸発した水蒸気とからなる蒸気混合ガスを処理槽内の容器の内部に０．５秒間導入した。ガス供給手段から供給されるガスとして、アルゴン、窒素および酸素からなる混合ガスを用いた。純水の内部への導入量は略０．１ｇであった。なお、純水の導入量の測定は、付着処理前後の容器の重さを測定し、その差をとることによって行った。
【０２４６】
その他：殺菌評価用ボトルの殺菌効果の評価と、殺菌評価用放電電極の殺菌効果の評価と、は別個に行った。すなわち、殺菌評価用ボトルの殺菌効果を評価する際には、菌付けされていないステンレス製の丸棒を放電電極として用いた。一方、殺菌評価用放電電極の殺菌効果を評価する際には、菌付けされていない容量２４０ｍｌのＰＥＴボトルを殺菌対象容器として用いた。
【０２４７】
（培養方法）
殺菌評価用ボトル：放電終了後、ボトルを装置から取り出し、トリプトソーヤブイヨン培養液約２０ｍｌをボトル内に注ぎ、予め滅菌処理したキャップをはめて充分振った後、３０℃で１０日間培養した。
【０２４８】
殺菌評価用放電電極：放電終了後、無菌水を湿らせた滅菌綿棒で菌付け部位を充分拭き取り、滅菌綿棒の拭き取り部分のみを切り取った。切り取った拭き取り部分を試験管内で約５ｍｌのトリプトソーヤブイヨン培養液に浸漬させ、３０℃で１０日間培養した。
【０２４９】
（評価結果）
殺菌処理された第１の殺菌評価用ボトル（枯草菌）の内面の殺菌効果は５．５Ｄであった。殺菌処理された第２の殺菌評価用ボトル（黒かび）の内面の殺菌効果は６．０Ｄであった。第１の殺菌評価用放電電極（枯草菌）の殺菌効果は６．０Ｄであった。第２の殺菌評価用放電電極（黒かび）の殺菌効果は６．０Ｄであった。
【０２５０】
なお、殺菌効果Ｄ値は、以下の式１で定義される。
殺菌効果Ｄ値＝−ｌｏｇ（生存菌数／初発菌数）・・・式１
【図面の簡単な説明】
【０２５１】
【図１】図１は、容器の成形から内容物の充填までの概略工程を示す図である。
【図２】図２は、本発明による殺菌装置一実施の形態の概略構成を示す上面図である。
【図３】図３は、図２に示された殺菌装置内の処理内容に基づいた区分けを示す図である。
【図４】図４は、図２に示された殺菌装置における、容器の外面に液体を付着させる方法および付着手段の概略構成を示す図である。
【図５】図５は、図２に示された殺菌装置における、容器の内部に蒸気を導入する方法および導入手段の概略構成を示す図である。
【図６】図６は、容器の内部への蒸気の導入方法の一例を説明するための図である。
【図７】図７は、図２のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿った断面図である。
【図８】図８は、図２のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿った部分断面図である。
【図９】図９は、図２に示された殺菌装置に含まれた囲い部材の構成を説明するための線図である。
【図１０】図１０は、図２に示された殺菌装置に含まれた放電電極を示す図である。
【図１１】図１１は、図１０のＸＩ−ＸＩ線に沿った断面図である。
【図１２】図１２は、図２に示された殺菌装置に含まれた高電圧パルス印加装置の概略構成を示す図である。
【図１３】図１３は、図２のＸＩＩ−ＸＩＩＩ線に沿った部分断面図である。
【図１４】図１４は、本発明による殺菌方法の一実施の形態を説明するための図である。
【図１５】図１５は、図８のＸＶ−ＸＶ線に沿った断面に相当する図であって、殺菌装置の変形例を示す断面図である。
【図１６】図１６は、図８に相当する図であって、殺菌装置の他の変形例を示す図である。
【図１７】図１７は、図８に相当する図であって、殺菌装置のさらに他の変形例を示す図である。
【図１８】図１８は、図２の一部分に相当する図であって、殺菌装置のさらに他の変形例を示す図である。
【図１９】図１９は、図１８のＸＩＸ−ＸＩＸ線に沿った断面図である。
【図２０】図２０は、図１９のＸＸ−ＸＸ線に沿った断面図である。
【図２１】図２１は、図１４に対応する図であって、図１８乃至図２０に示された殺菌装置による殺菌方法の一例を説明するための図である。
【図２２】図２２は、図１９に相当する図であって、殺菌装置のさらに他の変形例を示す図である。
【図２３】図２３は、図１８に相当する図であって、殺菌装置のさらに他の変形例を示す図である。
【図２４】図２４は、図２３のＸＸＩＶ−ＸＸＩＶ線に沿った断面図である。
【図２５】図２５は、図２４のＸＸＶ−ＸＸＶ線に沿った断面図である。
【図２６】図２６は、殺菌装置のさらに他の変形例を示す図である。
【符号の説明】
【０２５２】
１ 容器
１０ 殺菌装置
１２ チャンバー
２０ 放電電極
２１ 対向電極
２２ａ 第１囲い部対向電極
２２ｂ 第２囲い部対向電極
２２ｃ 第２囲い部対向電極
２３ 支持部対向電極
２５ 囲い部材
２６ 第１囲い部材
２７ 第２囲い部材
３１ 支持部材
３７ 貫通孔
４１ 吸引機構
４３ 狭持機構
４５ 第２回転体
５７ 高電圧パルス印加装置
１２２ａ 第１囲い部対向電極
１２２ｂ 第２囲い部対向電極
１２６ 囲い部材
１２７ 囲い体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
殺菌対象である容器を支持する支持部材であって、支持される容器とともに回転可能な支持部材と、
前記支持部材に支持される容器内に挿入可能な放電電極と、
前記支持部材に支持される容器を外方から囲むように配置された囲い部材と、
囲い部材の少なくとも一部分を外方から覆う対向電極であって、大気圧プラズマを生じさせるため、放電電極との間で高電圧パルスを印加される対向電極と、を備え、
前記囲い部材は、前記支持部材の回転軸に直交する断面において、前記回転軸を中心とした円弧の一部分に沿った輪郭を有することを特徴とする殺菌装置。
【請求項２】
前記囲い部材は、前記支持部材の回転軸に沿った断面において、前記容器の外輪郭に対応した輪郭を有することを特徴とする請求項１に記載の殺菌装置。
【請求項３】
前記囲い部材は、前記支持部材の回転軸を中心とした前記円弧に沿って、前記支持部材に支持される容器の周囲を前記対向電極とともに移動可能であることを特徴とする請求項１または２の記載の殺菌装置。
【請求項４】
前記囲い部材は、前記支持部材に支持される容器を間に挟むようにして配置された第１囲い部材および第２囲い部材を含み、
前記対向電極は、第１囲い部材の少なくとも一部分を外方から覆う第１対向電極と、第２囲い部材の少なくとも一部分を外方から覆う第２対向電極と、を含むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の囲い部材。
【請求項５】
前記第１囲い部材および前記第２囲い部材は、それぞれ互いに平行な軸を中心として揺動可能であり、互いに逆の揺動方向に揺動し、互いから離間するように展開し得ることを特徴とする請求項４に記載の殺菌装置。
【請求項６】
前記囲い部材との間で前記支持部材に支持される容器を挟むようにして配置される囲い体をさらに備え、
前記対向電極は、前記囲い部材の少なくとも一部分を外方から覆う第１対向電極と、前記囲い体の少なくとも一部分を外方から覆う第２対向電極と、を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の殺菌装置。
【請求項７】
前記支持部材は、前記放電電極、並びに、前記囲い部材および前記第１対向電極と同期して移動可能であり、
前記囲い体は、前記支持部材の移動経路に沿って配置されていることを特徴とする請求項６に記載の殺菌装置。
【請求項８】
前記放電電極は、前記支持部材の回転軸と平行な軸を中心として回転可能であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の殺菌装置。
【請求項９】
殺菌対象である容器を支持する支持部材と、
前記支持部材に支持される容器内に挿入可能な放電電極と、
前記支持部材に支持される容器を外方から囲む囲い部材と、
囲い部材の少なくとも一部分を外方から覆う対向電極であって、大気圧プラズマを生じさせるため、放電電極との間で高電圧パルスを印加される対向電極と、を備え、
前記囲い部材は、前記対向電極とともに、前記放電電極の挿入方向と平行な軸を中心として前記支持部材に支持される容器の周囲を移動可能であることを特徴とする殺菌装置。
【請求項１０】
前記囲い部材は、前記放電電極の挿入方向に直交する断面において、前記放電電極の挿入方向と平行な前記軸を中心とした円弧の一部分に沿った輪郭を有することを特徴とする請求項９に記載の殺菌装置。
【請求項１１】
前記囲い部材は、前記放電電極の挿入方向に沿った断面において、前記容器の外輪郭に対応した輪郭を有することを特徴とする請求項９または１０に記載の殺菌装置。
【請求項１２】
前記囲い部材は、前記支持部材に支持される容器を間に挟むようにして配置された第１囲い部材および第２囲い部材を含み、
前記対向電極は、前記第１囲い部材の少なくとも一部分を外方から覆う第１対向電極と、前記第２囲い部材の少なくとも一部分を外方から覆う第２対向電極と、を含むことを特徴とする請求項９乃至１１のいずれか一項に記載の殺菌装置。
【請求項１３】
前記第１囲い部材および前記第２囲い部材は、それぞれ互いに平行な軸を中心として揺動可能であり、互いに逆の揺動方向に揺動し、互いから離間するように展開し得ることを特徴とする請求項１２に記載の殺菌装置。
【請求項１４】
前記放電電極は、前記放電電極の挿入方向と平行な軸を中心として回転可能であることを特徴とする請求項９乃至１３のいずれか一項に記載の殺菌装置。
【請求項１５】
前記支持部材は、前記放電電極、並びに、前記囲い部材および前記対向電極と同期して移動可能であることを特徴とする請求項１乃至５および９乃至１４のいずれか一項に記載の殺菌装置。
【請求項１６】
前記放電電極と前記対向電極とに接続され、前記放電電極と前記対向電極との間に高電圧パルスを印加する高電圧パルス印加装置をさらに備えたことを特徴とする請求項１乃至１５のいずれか一項に記載の殺菌装置。
【請求項１７】
回転可能な支持部材によって殺菌対象である容器を支持する工程と、
前記容器内に放電電極を挿入する工程と、
前記容器内に挿入された前記放電電極と、前記支持部材に支持された容器を外方から囲むように配置された囲い部材であって、前記支持部材の回転軸に直交する断面において前記回転軸を中心とした円弧の一部分に沿った輪郭を有する囲い部材を、少なくとも部分的に外方から覆う対向電極と、の間に高電圧パルスを印加し、前記放電電極と前記対向電極との間に大気圧プラズマを生じさせる工程と、を備え、
前記大気圧プラズマを生じさせる工程において、前記容器とともに前記支持部材を回転させることを特徴とする殺菌方法。
【請求項１８】
前記囲い部材は、前記支持部材の回転軸に沿った断面において、前記容器の外輪郭に対応した輪郭を有することを特徴とする請求項１７に記載の殺菌方法。
【請求項１９】
前記大気圧プラズマを生じさせる工程において、前記対向電極とともに前記囲い部材を、前記支持部材の回転軸を中心とした前記円弧に沿って前記容器の周囲を移動させることを特徴とする請求項１７または１８の記載の殺菌方法。
【請求項２０】
前記囲い部材は、前記支持部材に支持される容器を間に挟むようにして配置された第１囲い部材および第２囲い部材を含み、前記対向電極は、前記第１囲い部材の少なくとも一部分を外方から覆う第１対向電極と、前記第２囲い部材の少なくとも一部分を外方から覆う第２対向電極と、を含み、
前記大気圧プラズマを生じさせる工程において、前記放電電極と、前記第１対向電極および前記第２対向電極の両方と、の間に高電圧パルスが印加されることを特徴とする請求項１７乃至１９のいずれか一項に記載の殺菌方法。
【請求項２１】
前記支持部材によって容器を支持する工程において、前記第１囲い部材および前記第２囲い部材が、それぞれ互いに平行な軸を中心として互いに逆の揺動方向に揺動して、互いから離間するように展開した状態で、前記容器を前記支持部材上に配置することを特徴とする請求項２０に記載の殺菌方法。
【請求項２２】
前記大気圧プラズマを生じさせる工程において、前記囲い部材を少なくとも部分的に覆う第１対向電極、および、前記囲い部材との間で前記支持部材に支持される容器を挟むようにして配置される囲い体を少なくとも部分的に覆う第２対向電極の両方と、前記放電電極と、の間に高電圧パルスが印加されることを特徴とする請求項１７乃至１９のいずれか一項に記載の殺菌方法。
【請求項２３】
前記容器とともに前記支持部材を、前記放電電極、並びに、前記囲い部材および前記第１対向電極と同期して移動させ、前記容器が、前記囲い部材と、前記支持部材の移動経路に沿って配置された前記囲い体と、の間にある際に、前記放電電極と前記第１対向電極および前記第２対向電極との間に高電圧パルスが印加されていることを特徴とする請求項２２に記載の殺菌方法。
【請求項２４】
前記大気圧プラズマを生じさせる工程において、前記放電電極を、前記支持部材の回転軸と平行な軸を中心として回転させることを特徴とする請求項１７乃至２３のいずれか一項に記載の殺菌方法。
【請求項２５】
支持部材によって殺菌対象である容器を支持する工程と、
前記容器内に放電電極を挿入する工程と、
前記容器内に挿入された前記放電電極と、前記支持部材に支持された容器を外方から囲むように配置された囲い部材を、少なくとも部分的に外方から覆う対向電極と、の間に高電圧パルスを印加し、前記放電電極と前記対向電極との間に大気圧プラズマを生じさせる工程と、を備え、
前記大気圧プラズマを生じさせる工程において、前記対向電極とともに前記囲い部材を、前記放電電極の挿入方向と平行な軸を中心として前記容器の周囲を移動させることを特徴とする殺菌方法。
【請求項２６】
前記囲い部材は、前記放電電極の挿入方向に直交する断面において、前記放電電極の挿入方向をと平行な前記軸を中心とする円弧の一部分に沿った輪郭を有することを特徴とする請求項２５に記載の殺菌方法。
【請求項２７】
前記囲い部材は、前記放電電極の挿入方向に沿った断面において、前記容器の外輪郭に対応した輪郭を有することを特徴とする請求項２５または２６に記載の殺菌方法。
【請求項２８】
前記囲い部材は、前記支持部材に支持される容器を間に挟むようにして配置された第１囲い部材および第２囲い部材を含み、前記対向電極は、前記第１囲い部材の少なくとも一部分を外方から覆う第１対向電極と、前記第２囲い部材の少なくとも一部分を外方から覆う第２対向電極と、を含み、
前記大気圧プラズマを生じさせる工程において、前記放電電極と、前記第１対向電極および前記第２対向電極の両方と、の間に高電圧パルスが印加されることを特徴とする請求項２５乃至２７のいずれか一項に記載の殺菌方法。
【請求項２９】
前記支持部材によって容器を支持する工程において、前記第１囲い部材および前記第２囲い部材が、それぞれ互いに平行な軸を中心として互いに逆の揺動方向に揺動して、互いから離間するように展開した状態で、前記容器を支持部材上に配置することを特徴とする請求項２８に記載の殺菌方法。
【請求項３０】
前記大気圧プラズマを生じさせる工程において、前記放電電極を、前記放電電極の挿入方向と平行な軸を中心として回転させることを特徴とする請求項乃至２５乃至２９のいずれか一項に記載の殺菌方法。
【請求項１】
殺菌対象である容器を支持する支持部材であって、支持される容器とともに回転可能な支持部材と、
前記支持部材に支持される容器内に挿入可能な放電電極と、
前記支持部材に支持される容器を外方から囲むように配置された囲い部材と、
囲い部材の少なくとも一部分を外方から覆う対向電極であって、大気圧プラズマを生じさせるため、放電電極との間で高電圧パルスを印加される対向電極と、を備え、
前記囲い部材は、前記支持部材の回転軸に直交する断面において、前記回転軸を中心とした円弧の一部分に沿った輪郭を有することを特徴とする殺菌装置。
【請求項２】
前記囲い部材は、前記支持部材の回転軸に沿った断面において、前記容器の外輪郭に対応した輪郭を有することを特徴とする請求項１に記載の殺菌装置。
【請求項３】
前記囲い部材は、前記支持部材の回転軸を中心とした前記円弧に沿って、前記支持部材に支持される容器の周囲を前記対向電極とともに移動可能であることを特徴とする請求項１または２の記載の殺菌装置。
【請求項４】
前記囲い部材は、前記支持部材に支持される容器を間に挟むようにして配置された第１囲い部材および第２囲い部材を含み、
前記対向電極は、第１囲い部材の少なくとも一部分を外方から覆う第１対向電極と、第２囲い部材の少なくとも一部分を外方から覆う第２対向電極と、を含むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の囲い部材。
【請求項５】
前記第１囲い部材および前記第２囲い部材は、それぞれ互いに平行な軸を中心として揺動可能であり、互いに逆の揺動方向に揺動し、互いから離間するように展開し得ることを特徴とする請求項４に記載の殺菌装置。
【請求項６】
前記囲い部材との間で前記支持部材に支持される容器を挟むようにして配置される囲い体をさらに備え、
前記対向電極は、前記囲い部材の少なくとも一部分を外方から覆う第１対向電極と、前記囲い体の少なくとも一部分を外方から覆う第２対向電極と、を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の殺菌装置。
【請求項７】
前記支持部材は、前記放電電極、並びに、前記囲い部材および前記第１対向電極と同期して移動可能であり、
前記囲い体は、前記支持部材の移動経路に沿って配置されていることを特徴とする請求項６に記載の殺菌装置。
【請求項８】
前記放電電極は、前記支持部材の回転軸と平行な軸を中心として回転可能であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の殺菌装置。
【請求項９】
殺菌対象である容器を支持する支持部材と、
前記支持部材に支持される容器内に挿入可能な放電電極と、
前記支持部材に支持される容器を外方から囲む囲い部材と、
囲い部材の少なくとも一部分を外方から覆う対向電極であって、大気圧プラズマを生じさせるため、放電電極との間で高電圧パルスを印加される対向電極と、を備え、
前記囲い部材は、前記対向電極とともに、前記放電電極の挿入方向と平行な軸を中心として前記支持部材に支持される容器の周囲を移動可能であることを特徴とする殺菌装置。
【請求項１０】
前記囲い部材は、前記放電電極の挿入方向に直交する断面において、前記放電電極の挿入方向と平行な前記軸を中心とした円弧の一部分に沿った輪郭を有することを特徴とする請求項９に記載の殺菌装置。
【請求項１１】
前記囲い部材は、前記放電電極の挿入方向に沿った断面において、前記容器の外輪郭に対応した輪郭を有することを特徴とする請求項９または１０に記載の殺菌装置。
【請求項１２】
前記囲い部材は、前記支持部材に支持される容器を間に挟むようにして配置された第１囲い部材および第２囲い部材を含み、
前記対向電極は、前記第１囲い部材の少なくとも一部分を外方から覆う第１対向電極と、前記第２囲い部材の少なくとも一部分を外方から覆う第２対向電極と、を含むことを特徴とする請求項９乃至１１のいずれか一項に記載の殺菌装置。
【請求項１３】
前記第１囲い部材および前記第２囲い部材は、それぞれ互いに平行な軸を中心として揺動可能であり、互いに逆の揺動方向に揺動し、互いから離間するように展開し得ることを特徴とする請求項１２に記載の殺菌装置。
【請求項１４】
前記放電電極は、前記放電電極の挿入方向と平行な軸を中心として回転可能であることを特徴とする請求項９乃至１３のいずれか一項に記載の殺菌装置。
【請求項１５】
前記支持部材は、前記放電電極、並びに、前記囲い部材および前記対向電極と同期して移動可能であることを特徴とする請求項１乃至５および９乃至１４のいずれか一項に記載の殺菌装置。
【請求項１６】
前記放電電極と前記対向電極とに接続され、前記放電電極と前記対向電極との間に高電圧パルスを印加する高電圧パルス印加装置をさらに備えたことを特徴とする請求項１乃至１５のいずれか一項に記載の殺菌装置。
【請求項１７】
回転可能な支持部材によって殺菌対象である容器を支持する工程と、
前記容器内に放電電極を挿入する工程と、
前記容器内に挿入された前記放電電極と、前記支持部材に支持された容器を外方から囲むように配置された囲い部材であって、前記支持部材の回転軸に直交する断面において前記回転軸を中心とした円弧の一部分に沿った輪郭を有する囲い部材を、少なくとも部分的に外方から覆う対向電極と、の間に高電圧パルスを印加し、前記放電電極と前記対向電極との間に大気圧プラズマを生じさせる工程と、を備え、
前記大気圧プラズマを生じさせる工程において、前記容器とともに前記支持部材を回転させることを特徴とする殺菌方法。
【請求項１８】
前記囲い部材は、前記支持部材の回転軸に沿った断面において、前記容器の外輪郭に対応した輪郭を有することを特徴とする請求項１７に記載の殺菌方法。
【請求項１９】
前記大気圧プラズマを生じさせる工程において、前記対向電極とともに前記囲い部材を、前記支持部材の回転軸を中心とした前記円弧に沿って前記容器の周囲を移動させることを特徴とする請求項１７または１８の記載の殺菌方法。
【請求項２０】
前記囲い部材は、前記支持部材に支持される容器を間に挟むようにして配置された第１囲い部材および第２囲い部材を含み、前記対向電極は、前記第１囲い部材の少なくとも一部分を外方から覆う第１対向電極と、前記第２囲い部材の少なくとも一部分を外方から覆う第２対向電極と、を含み、
前記大気圧プラズマを生じさせる工程において、前記放電電極と、前記第１対向電極および前記第２対向電極の両方と、の間に高電圧パルスが印加されることを特徴とする請求項１７乃至１９のいずれか一項に記載の殺菌方法。
【請求項２１】
前記支持部材によって容器を支持する工程において、前記第１囲い部材および前記第２囲い部材が、それぞれ互いに平行な軸を中心として互いに逆の揺動方向に揺動して、互いから離間するように展開した状態で、前記容器を前記支持部材上に配置することを特徴とする請求項２０に記載の殺菌方法。
【請求項２２】
前記大気圧プラズマを生じさせる工程において、前記囲い部材を少なくとも部分的に覆う第１対向電極、および、前記囲い部材との間で前記支持部材に支持される容器を挟むようにして配置される囲い体を少なくとも部分的に覆う第２対向電極の両方と、前記放電電極と、の間に高電圧パルスが印加されることを特徴とする請求項１７乃至１９のいずれか一項に記載の殺菌方法。
【請求項２３】
前記容器とともに前記支持部材を、前記放電電極、並びに、前記囲い部材および前記第１対向電極と同期して移動させ、前記容器が、前記囲い部材と、前記支持部材の移動経路に沿って配置された前記囲い体と、の間にある際に、前記放電電極と前記第１対向電極および前記第２対向電極との間に高電圧パルスが印加されていることを特徴とする請求項２２に記載の殺菌方法。
【請求項２４】
前記大気圧プラズマを生じさせる工程において、前記放電電極を、前記支持部材の回転軸と平行な軸を中心として回転させることを特徴とする請求項１７乃至２３のいずれか一項に記載の殺菌方法。
【請求項２５】
支持部材によって殺菌対象である容器を支持する工程と、
前記容器内に放電電極を挿入する工程と、
前記容器内に挿入された前記放電電極と、前記支持部材に支持された容器を外方から囲むように配置された囲い部材を、少なくとも部分的に外方から覆う対向電極と、の間に高電圧パルスを印加し、前記放電電極と前記対向電極との間に大気圧プラズマを生じさせる工程と、を備え、
前記大気圧プラズマを生じさせる工程において、前記対向電極とともに前記囲い部材を、前記放電電極の挿入方向と平行な軸を中心として前記容器の周囲を移動させることを特徴とする殺菌方法。
【請求項２６】
前記囲い部材は、前記放電電極の挿入方向に直交する断面において、前記放電電極の挿入方向をと平行な前記軸を中心とする円弧の一部分に沿った輪郭を有することを特徴とする請求項２５に記載の殺菌方法。
【請求項２７】
前記囲い部材は、前記放電電極の挿入方向に沿った断面において、前記容器の外輪郭に対応した輪郭を有することを特徴とする請求項２５または２６に記載の殺菌方法。
【請求項２８】
前記囲い部材は、前記支持部材に支持される容器を間に挟むようにして配置された第１囲い部材および第２囲い部材を含み、前記対向電極は、前記第１囲い部材の少なくとも一部分を外方から覆う第１対向電極と、前記第２囲い部材の少なくとも一部分を外方から覆う第２対向電極と、を含み、
前記大気圧プラズマを生じさせる工程において、前記放電電極と、前記第１対向電極および前記第２対向電極の両方と、の間に高電圧パルスが印加されることを特徴とする請求項２５乃至２７のいずれか一項に記載の殺菌方法。
【請求項２９】
前記支持部材によって容器を支持する工程において、前記第１囲い部材および前記第２囲い部材が、それぞれ互いに平行な軸を中心として互いに逆の揺動方向に揺動して、互いから離間するように展開した状態で、前記容器を支持部材上に配置することを特徴とする請求項２８に記載の殺菌方法。
【請求項３０】
前記大気圧プラズマを生じさせる工程において、前記放電電極を、前記放電電極の挿入方向と平行な軸を中心として回転させることを特徴とする請求項乃至２５乃至２９のいずれか一項に記載の殺菌方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２】
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【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
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【図２１】
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【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【公開番号】特開２００８−４４６４０（Ｐ２００８−４４６４０Ａ）
【公開日】平成２０年２月２８日（２００８．２．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２２０９２９（Ｐ２００６−２２０９２９）
【出願日】平成１８年８月１４日（２００６．８．１４）
【出願人】（０００００２８９７）大日本印刷株式会社 (14,506)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年２月２８日（２００８．２．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年８月１４日（２００６．８．１４）
【出願人】（０００００２８９７）大日本印刷株式会社 (14,506)
【Ｆターム（参考）】
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