電子線殺菌システム
【課題】電子線の照射により容器２の温度が高くなりすぎて変形してしまうことを防止し、あるいは、変形してしまったおそれのある容器２をリジェクトする。
【解決手段】殺菌ボックス１８内に容器搬送装置２４が設けられ、外部から搬入された容器２を搬送して照射室３０に導入し、電子線照射装置２８からこの容器２に電子線を照射して殺菌を行う。電子線の照射により容器２の温度が高くなりすぎると変形してしまうため、電子線の照射を受ける前の容器２の温度を第１の温度計７０により測定し、設定値よりも高い場合には監視手段により警報を発して電子線の照射を行わないようにし、また、電子線の照射後の温度を第２の温度計７２により測定し、判定手段によって設定温度範囲から外れていると判定された場合にはこの容器２をリジェクトする。
【解決手段】殺菌ボックス１８内に容器搬送装置２４が設けられ、外部から搬入された容器２を搬送して照射室３０に導入し、電子線照射装置２８からこの容器２に電子線を照射して殺菌を行う。電子線の照射により容器２の温度が高くなりすぎると変形してしまうため、電子線の照射を受ける前の容器２の温度を第１の温度計７０により測定し、設定値よりも高い場合には監視手段により警報を発して電子線の照射を行わないようにし、また、電子線の照射後の温度を第２の温度計７２により測定し、判定手段によって設定温度範囲から外れていると判定された場合にはこの容器２をリジェクトする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は殺菌室内で容器に電子線を照射して殺菌を行う電子線殺菌システムに係り、特に、電子線の照射による容器の変形や電子線の照射不足の発生を防止するために、電子線を照射する前の容器の温度を測定するようにした電子線殺菌システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
殺菌室内に供給された容器を容器搬送装置によって搬送している間に、電子線照射装置から電子線を照射して殺菌を行う容器殺菌装置は従来から知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載された電子線殺菌装置は、クリーンルーム内に供給されたペットボトルを容器搬送装置によって搬送し、電子線殺菌部を通る過程で、スキャンホーン（電子線をペットボトルに照射する装置）から電子線をペットボトルに照射して殺菌するようになっている。
【０００４】
ペットボトル等の樹脂製の容器に電子線を照射して殺菌を行うと、容器が加熱されて変形してしまうおそれがある。そこで従来から、容器が変形してしまうことを防止するために、電子線照射装置の加速電圧やビーム電流、あるいは、殺菌室内で容器を搬送する容器搬送装置の搬送速度等の条件を予め設定して、電子線の照射により加熱された容器が変形するほどの高温にならないようにしている。また、電子線が照射される殺菌室内は高温となるため、外部との温度差により搬入された容器の表面に結露が生じることがある。結露により付着した水滴が電子線を吸収して容器に対する照射量を低減させるおそれがあるため、容器が結露しないように殺菌室内の温度は低く保たれている。
【特許文献１】特開２００６−６１５５８号公報（第６頁、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記のように電子線照射装置の照射条件や、容器搬送装置の搬送速度等を所定の条件に設定していても、殺菌室内に搬入された容器が一定以上の高温になっていると、電子線の照射によりさらに高温になって変形してしまう場合があった。また、殺菌室内の温度を低く保っていても、搬入される容器が冷えて低温になっている場合には結露が生じてしまい、電子線の照射量が不足して充分な殺菌効果が得られなくなるおそれがあった、
【０００６】
本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、電子線を照射する前に容器の温度を測定して、電子線の照射により容器が高温になりすぎて変形することを防止し、あるいは、容器に結露が生じて電子線の照射量が不足して殺菌不良となることを防止するようにしたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、殺菌室内に供給された容器に電子線照射装置から電子線を照射して殺菌する電子線殺菌システムにおいて、電子線を照射する前の容器の温度を測定する温度測定手段を設けるとともに、この温度測定手段によって測定された容器の温度が、予め設定した範囲から逸脱した場合に警報を出力する監視手段を設けたことを特徴とするものである。
【０００８】
また、請求項２に記載した発明は、前記温度測定手段が、搬送される容器の温度を非接触で測定する放射温度計であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の電子線殺菌システムは、電子線を照射する前の容器の温度を測定することにより、電子線の照射により容器が変形するほどの高温になることを防止し、あるいは、容器に結露が生じて電子線の照射量が不足して殺菌不良となることを防止することにより電子線殺菌の信頼性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
電子線照射装置とこの電子線照射装置から電子線の照射を受ける殺菌室を備えており、殺菌室内に搬入した容器に電子線を照射して殺菌を行う装置であり、特に、容器に対し電子線の照射を行う前に、容器の温度を測定する温度計を設けるという構成により、容器が高温になりすぎて変形すること、および、容器に結露が生じて電子線の照射量が不足することを防止するという目的を達成する。
【実施例１】
【００１１】
以下、図面に示す実施例により本発明を説明する。図１は本発明の一実施例に係る電子線殺菌システムの全体の構成を示す平面図である。この実施例に係る電子線殺菌システムにおいて殺菌され液体等の内容物が充填される容器２はペットボトルであり、この容器２はエア搬送コンベヤ４によって連続的に搬送され、インフィードスクリュー６によって所定の間隔に切り離されつつ導入チャンバー８、１０内に搬入される。
【００１２】
前記導入チャンバーは２つのチャンバー（第１導入チャンバー８と第２導入チャンバー１０）に分かれており、各チャンバー８、１０内にそれぞれ、容器保持手段（図示せず）を備えたロータリホイール（第１ロータリホイール１２と第２ロータリホイール１４）が配置されている。これら導入チャンバー８、１０内に搬入された容器２は、各導入チャンバー８、１０内のロータリホイール１２、１４に順次受け渡されて回転搬送されて、隣接する殺菌ボックス（殺菌室）１８に導入される。前記エア搬送コンベヤ４から第１導入チャンバー８内へ容器２が搬入される部分のチャンバー壁面には、容器２が通過可能な開口（図示せず）が形成され、また、第１ロータリホイール８から第２ロータリホイール１０への受け渡し部の仕切壁１６には、容器２の受け渡しが可能な開口（図示せず）が形成されている。なお、寒冷地など供給される容器２の温度が低い場合には、殺菌ボックス１８に導入された容器２に結露が生じることを防止するため、エア搬送コンベヤ４の推進用エアを温風にしたり、導入チャンバー８、１０内に温風を吹き込むなどして容器２を暖めて殺菌ボックス１８内との温度差を小さくし、殺菌ボックス１８内で容器２に結露が生じることを防止する。
【００１３】
第２導入チャンバー１０に続いて、容器２を電子線の照射により殺菌する際に、電子線やＸ線（制動Ｘ線）が外部に漏れないように遮蔽する鉛製壁面から成る殺菌ボックス１８が設置されている。この殺菌ボックス１８内は、供給ホイール２０が配置されている入口側の供給室２２と、供給ホイール２０から受け取った容器２を搬送するとともに、反転区間Ａにおいて上下を反転させる容器搬送装置２４が設けられたメイン室２６と、電子線照射装置２８の前面側に位置し、搬送される容器２が電子線の照射を受ける照射室３０と、この照射室３０の出口側（図１の右側）に連続して設けられ、電子線の照射により殺菌された容器２を無菌状態を維持したまま下流側に送る排出室３２に区画されている。
【００１４】
殺菌ボックス１８の壁面の、第２導入チャンバー１０のロータリホイール１４から供給室２２内の供給ホイール２０へ容器２の受け渡しを行う部分には、容器２が通過可能な開口（図示せず）が形成されている。第２ロータリホイール１４から容器２を受け取った供給ホイール２０は、メイン室２６の容器搬送装置２４に容器２を引き渡す。供給室２２とメイン室２６との間の仕切壁３４にも、容器２の受け渡しが可能な開口（図示せず）が形成されている。メイン室２６に設置された容器搬送装置２４は、詳細な図示および説明は省略するが、多数の容器保持手段としての容器グリッパが連続して設けられた無端状の容器搬送体である容器保持帯２４ａと、この無端状の容器保持帯２４ａが掛け回されて容器グリッパを循環搬送させる移送回転体として２つのスプロケット２４ｂ、２４ｃを備えている。
【００１５】
各容器グリッパは、上下一対の容器保持部を有しており、同時に２個の容器２を保持して搬送するとともに、搬送方向に沿った軸線を中心に１８０°回転して反転することができる。そして、この容器搬送装置２４は、容器グリッパが両スプロケット２４ｂと２４ｃの間で直線的に移送される直線経路と、各スプロケット２４ｂ、２４ｃに沿って周回される周回経路から構成され、一方のスプロケット２４ｃから他方のスプロケット２４ｂへ至る直線経路に前記反転区間Ａが設定され、容器２を１周搬送する間に１回反転させて容器２の上下を入れ替えるようになっている。一方のスプロケット２４ｃの周回経路には、容器グリッパの移送方向における下流側に容器２の供給位置Ｂが設定され。上流側に排出位置Ｃが設定されており、一つの容器２は、供給位置Ｂで一方の容器保持部に保持されて２周搬送され、その間に２回上下が反転され、供給時の状態に戻った後、排出位置Ｃから排出室３２の受け渡しホイール３６に引き渡される。前記第１導入チャンバー８、第２導入チャンバー１０、供給室２２およびこのメイン室２６内は、外部から殺菌前の容器２が導入され搬送されているので、外部よりも陽圧に管理されているが完全な無菌状態が維持されてはいない。なお、殺菌ボックス１８内は、ドライエアを吹き込むなどして、内部の湿度を低く保つようにしている。
【００１６】
鉛製の殺菌ボックス１８に隣接して電子線照射装置２８が配置されている。この電子線照射装置２８は、載置台３８に載置されており、容器２に電子線を照射する照射ユニット２９を備えている。電子線照射装置２８の構成は周知であるので図示および詳細な説明は省略するが、照射ユニット２９内の真空中でフィラメントを加熱して熱電子を発生させ、高電圧によって電子を加速して高速の電子線ビームにしてから、照射窓２９ａに取り付けたＴｉ等の窓箔２９ｂを通して大気中に取り出し、被処理物（容器２）に電子線を当てて殺菌等の処理を行う装置である。
【００１７】
この実施例では、電子線照射装置２８を載置した載置台３８はレール３８ａ上を移動可能になっており、殺菌ボックス１８に対して接近、離隔させることができる。この電子線殺菌システムを運転する際には、載置台３８を殺菌ボックス１８に接近させ、照射ユニット２９の照射窓２９ａを殺菌ボックス１８の壁面に形成された開口１８ａに一致させて、これら両者１８、２９を連結する。殺菌ボックス１８の内部に、前記照射ユニット２９が取り付けられている開口１８ａを囲むようにして照射室３０が設けられている。前記容器搬送装置２４はスプロケット２４ｂから２４ｃへ至る直線経路が照射室３０を貫通しており、この貫通する部分に照射位置（照射部）Ｄが設定され、容器グリッパに保持された２本の容器２は、上下に垂直な状態でこの照射室３０内を通過し、各容器２は、この照射位置Ｄで電子線照射装置２８から電子線の照射を受けて殺菌される。このような電子線の照射により、殺菌ボックス１８内の温度は４０℃以上に達する。
【００１８】
照射室３０の入口側と出口側の壁面には、容器グリッパに保持された上下２本の容器２が通過可能な開口（図示せず）が形成されている。この照射室３０の出口側の壁面に連続して排出室３２が形成されている。容器搬送装置２４の一方のスプロケット（図１の右側のスプロケット２４ｃ）は、排出室３２の内部に入り込んでおり、容器グリッパに保持されて上下位置で１回ずつ２回の電子線照射を受けた容器２は、排出室３２内で、容器グリッパの下方に位置する容器保持部からこの排出室３２に設置された受け渡しホイール３６に引き渡される。排出室３２は、スプロケット２４ｃの回転を妨げずに、照射室３０の出口側の開口から受け渡しホイール３６までの容器搬送装置２４の搬送経路、および受け渡しホイール３６の搬送経路を、メイン室２６および供給室２２から区画する仕切壁３２ａと、仕切り壁３２ａと対向し受け渡しホイール３６の上下空間から区画する仕切壁３２ｂ、および殺菌ボックス１８の床面と天面とで取り囲んで覆っている。この排出室３２以降の各チャンバーは、電子線の照射により殺菌された容器２の処理を行うので、無菌状態が維持されている。なお、さらに照射室３０の出口側の開口から受け渡しホイール３６までの容器搬送装置２４の搬送経路を、容器２の搬送を妨げないようにして上方の搬送空間と下方の搬送空間とに仕切壁を設けて区画し、受け渡しホイール３６の搬送経路についても、容器２を受け取る下方の搬送空間と連通させて上方の搬送空間とは仕切壁により区画するようにしても良い。この場合には、下方の搬送空間と受け渡しホイール３６の搬送経路を取り囲む空間が排出室３２となる。
【００１９】
殺菌ボックス１８内の最も下流側に位置している排出室３２に隣接して中間チャンバー４０が設置されている。そして、この中間チャンバー４０の下流側にフィラ（充填手段）４２を収容したチャンバー（充填室）４４が設置されている。中間チャンバー４０内には、容器保持手段（図示せず）を備えたロータリホイール（ネックホイール）４６が設けられており、このネックホイール４６が前記排出室３２内の受け渡しホイール３６から受け取った容器２を、回転搬送した後、フィラ４２が設置されたチャンバー４４内の供給ホイール４８に引き渡す。
【００２０】
前記排出室３２内の受け渡しホイール３６は、中間リジェクトホイールを兼ねており、後に説明する温度計等の情報により容器２が正常に殺菌されていると判定された場合には、容器搬送装置２４から受け取った容器２を次の中間チャンバー４０のネックホイール４６に引き渡してフィラ４２等の次の工程に送るが、温度計により測定した容器２の温度が予め設定された正常範囲から逸脱した場合には、中間チャンバー４０のネックホイール４６に引き渡さずに、殺菌ボックス１８に隣接して配置されているリジェクトボックス４１に排出する。
【００２１】
前記殺菌ボックス１８の排出室３２から中間チャンバー４０に排出された容器２は、フィラ４２が設置されたチャンバー４４内の入口側に配置されている供給ホイール４８に受け渡された後、フィラ４２に供給される。供給ホイール４８から容器２を受け取ったフィラ４２は、この容器２を保持して回転搬送する間に液体等の内容物の充填を行う。充填が終了した容器２は、フィラ４２のチャンバー４４に隣接して配置されているキャッパ５４が設置されたチャンバー５６内に搬入される。このキャッパ５４が設置されたチャンバー５６内の入口側には、フィラ４２から容器２を受け取ってキャッパ５４にこの容器２を引き渡す中間ホイール５８が配置されている。また、キャッパ５４の下流側には、キャッピングが終了した容器２を排出コンベヤ６０に引き渡す排出ホイール６２が設けられている。
【００２２】
この実施例に係る電子線殺菌システムでは、エア搬送コンベヤ４によって搬送されてきた容器２が、殺菌ボックス１８内で電子線照射装置２８から電子線の照射を受けて殺菌された後、フィラ４２で内容物が充填され、続いてキャッパ５４でキャッピングが行われ、その後、排出コンベヤ６０によって排出されて次の工程に送られる。なお、殺菌ボックス１８内の排出室３２に配置された受け渡しホイール３６から中間チャンバー４０のロータリホイール４６に容器２を受け渡す位置、中間チャンバー４０内のロータリホイール４６からフィラ４２の設置されたチャンバー４４内の供給ホイール４８へ容器２を受け渡す位置、フィラ４２からキャッパ５４の設置されたチャンバー５６内の中間ホイール５８に受け渡す位置等のチャンバー壁面には、それぞれ容器２が通過可能な開口が形成されている。また、殺菌ボックス１８の各開口にはシャッタが備えられており、連通する他のチャンバー内を洗浄する際に閉鎖して水滴や湿気の流入を防止するようになっている。
【００２３】
前記殺菌ボックス１８の照射室３０の入口の手前に、殺菌ボックス１８内で電子線の照射を受ける前の容器２の温度を測定する非接触式の温度計７０（以下、第１温度計と呼ぶ）が設置されている。また、照射室３０の出口の下流側に、電子線の照射を受けて殺菌された後の容器２の温度を測定する非接触式の温度計７２（以下、第２温度計と呼ぶ）が設置されている。これら温度計７０、７２としては、容器搬送装置２４やロータリホイール２０によって搬送される容器２を、搬送を阻害することなく搬送中に移動状態のまま温度を測定できる非接触式のものを用いており、例えば、物体から放射される赤外線エネルギーを測定する放射温度計を採用することができる。なお、殺菌前の容器２の温度を測定する第１温度計７０は、必ずしも照射室３０の直前に設ける必要はなく、殺菌ボックス１８内に搬入された後照射室３０に導入されるまでの間に設置して、電子線の照射以前の容器２の温度を測定すればよく、供給室２２内に設けても良い。また、第２温度計７２は、必ずしも図示の位置、つまり、図の右側に位置するスプロケット２４ｃと受け渡しホイール３６との間付近に設ける必要はなく、照射室３０の出口から、前記容器排出位置Ｃまでの間に設置すればよい。また、温度計７０、７２は必ずしも殺菌ボックス１８内に設ける必要はなく、特定波長域の赤外線を透過可能な材料（例えば、フッ化カルシウム、フッ化バリウム等のフッ化系の結晶体）からなる窓を殺菌ボックス１８の壁面に設け、この窓を介して殺菌ボックス１８の外部に設けた放射温度計からなる温度計７０、７２により、殺菌ボックス１８内で搬送される容器２の温度を測定するよう構成することも可能である。
【００２４】
電子線の照射で殺菌ボックス１８内の温度は４０℃以上となっており、搬入された容器２は４０℃近くまで加熱され、電子線を照射することでさらに高温となる。外気温が高い場合は殺菌ボックス１８を形成するチャンバー内の温度も比較的高く、供給される容器２自体の温度も高くなっているため、電子線の照射された容器２の温度は７０℃以上となる場合がある。ペットボトルはそれ自体の温度が７０℃程度になると変形の危険性が出てくる。そこで、電子線を照射する前の容器２について、温度の上限を予め設定しておき、これを逸脱した場合には電子線の照射により容器２が変形する可能性が高いと判断して、警報を出力するようにしている。本実施例では、容器の温度の上限値を４０℃に設定している。
【００２５】
これら第１および第２温度計７０、７２により測定された容器２の温度は監視装置７４に入力される。監視装置７４には、予め設定された、殺菌前の容器２の温度および殺菌後の容器２の温度の正常範囲が記憶されており、測定された殺菌前の容器２の温度がこの設定された温度範囲から逸脱しているときには、その後電子線の照射を受けることにより容器２の温度があがりすぎて変形してしまうおそれがあるので、監視装置７４により警報を出力する。この場合には、該当する容器２を受け渡しホイール３６からネックホイール４６へ引き渡さず、前記リジェクトボックス４１にリジェクトする。あるいは、殺菌ボックス１８への容器２の導入を停止して殺菌処理を中断する。また、殺菌後の容器２の温度が設定された範囲から外れている場合には、容器２が変形していたり、何らかの原因で照射異常が発生しているおそれがあるので、監視装置７４により警報を出力し、該当する容器２を受け渡しホイール３６からネックホイール４６へ引き渡さず、前記リジェクトボックス４１にリジェクトする。あるいは、殺菌ボックス１８への容器２の導入を停止して殺菌処理を中断する。
【００２６】
以上の構成に係る電子線殺菌システムの作動について説明する。このシステムで殺菌、充填される容器２はペットボトルであり、エア搬送コンベヤ４の支持レール（図示せず）に、ネック部に形成されたフランジの下面側を支持され、推進用ブロアによって後方からエアを吹き付けられて搬送されて、この電子線殺菌システムに供給される。エア搬送コンベヤ４によって搬送されてきた容器２は、第１導入チャンバー８内に入り、インフィードスクリュー６によって一定の間隔に切り離されて、第１ロータリホイール１２の容器保持手段に引き渡される。第１ロータリホイール１２によって回転搬送された後、第２導入チャンバー１０内の第２ロータリホイール１４に引き渡される。外部のエア搬送コンベヤ４から第１導入チャンバー８内に搬入された時点では、容器２は外気温とほぼ同じ温度になっており、外気温が高い場合は容器２が高温になっている。
【００２７】
容器２は第２ロータリホイール１４から鉛製の殺菌ボックス１８の供給室２２内に設置された供給ホイール２０に引き渡され、供給ホイール２０の容器保持手段に保持されて回転搬送されて、容器搬送装置２４のグリッパに引き渡される。グリッパは上下二つの容器保持部を有しており、その下側の容器保持部に保持された容器２は、反転区間Ａにおいてグリッパが反転することにより上方に移動して倒立した状態になる。倒立した容器グリッパがスプロケット２４ｂの周囲を回転移動して照射室３０に向かう。この照射室３０の直前には非接触式の第１温度計７０が設置されており、上側の容器保持部に保持されて照射室３０内に搬入される電子線を照射される前の容器２の温度を計測している。検出された容器２の温度は監視装置７４に入力され、この監視装置７４に記憶されている設定温度と比較される。容器２は照射室３０に導入されて電子線が照射されると温度が上昇する。従って、当初から高温の容器２だと電子線の照射により温度が過度に上昇して変形してしまうおそれがあるので、予め設定された温度範囲の上限から逸脱している場合には、監視装置７４により警報を出力し、該当する容器２を受け渡しホイール３６からネックホイール４６へ引き渡さず、前記リジェクトボックス４１にリジェクトする。あるいは、殺菌ボックス１８への容器２の導入を停止して殺菌処理を中断する。
【００２８】
前記第１温度計７０により測定された温度が予め設定された範囲内である場合には、容器２はそのまま照射室３０に導入される。照射室３０には、その外側に配置されている電子線照射装置２８から電子線が照射されるようになっており、搬送されているこの容器２は、照射ユニット２９の窓箔２９ｂの前方（照射区間D）を通過する間に、電子線が照射されて殺菌される。
【００２９】
１回目の照射を終えて照射室３０を抜け出した容器２は、その下流側の排出室３２内に入り、第２の温度計７２の設置されている位置に到達する。この第２の温度計７２により電子線が照射されて殺菌された後の容器２の温度が測定される。この温度は監視装置７４に入力され、予め記憶されている殺菌後の正常な温度範囲に収まっているか否かを、監視装置７４によって判定される。測定された容器２の温度が設定された温度範囲の上限を超えている場合には、容器２が高温になりすぎて変形しているおそれがあるので、不良容器であると判定する。また、設定した温度範囲の下限を下回っている場合には、何らかの原因により照射異常が発生して電子線の照射が不十分で、容器２が完全に殺菌されていないおそれがあるので、この場合も不良容器であると判定する。これらの不良が検出された場合は監視装置７４により警報を出力し、該当する容器２を受け渡しホイール３６からネックホイール４６へ引き渡さず前記リジェクトボックス４１にリジェクトする。あるいは、殺菌ボックス１８への容器２の導入を停止して殺菌処理を中断する。
【００３０】
前記殺菌後の容器２は、スプロケット２４ｃの周囲を回転移動して再び供給ホイール２０からの供給位置Ｂに戻る。前回この供給ホイール２０から下側の容器保持部が受け取った容器２は、反転して上方に移動しており、下方に位置している他方の容器保持部が供給ホイール２０から容器２を受け取る。その後、グリッパが反転区間Ｄで再度反転して、上下が入れ替わり、前回上方で電子線の照射を受けた容器２が下側に移動し、電子線の照射を受けていない面が容器搬送装置２４の回転移動方向の外側を向く。２つの容器２を保持したグリッパが再び照射室３０に入ると、すでに１回目の照射を受けた容器２は前回とは逆側から２回目の電子線の照射を受けて内外面全域が殺菌される。また、同時に他方の新たに保持された上方の容器２は１回目の照射を受ける。２回目の照射を受けた後についても、１回目の場合と同様に温度が測定され監視装置７４により良否が判定されて、その結果に応じて１回目と同様に処理される。
【００３１】
照射室３０で２回目の電子線の照射を受けて内外面全体が殺菌された容器２は、排出室３２内の排出位置Ｃで受け渡しホイール３６に引き渡され、さらに、次の中間チャンバー４０内のネックホイール４６に引き渡されて鉛製の殺菌ボックス１８から排出される。前記第２温度計７２で電子線の照射後に測定された温度が、設定範囲内であり正常に殺菌されたと判定された容器２は、前記受け渡しホイール３６からネックホイール４６に引き渡されて、フィラ４２が設置されているチャンバー４４内に搬入される。また、一度でも前記監視装置７４によって不良容器と判定された容器２は、排出室３２内の前記受け渡しホイール（リジェクトホイール）３６によってリジェクトボックス４１にリジェクトされる。
【００３２】
監視装置７４により正常に殺菌が行われたと判定された容器２は、前述のように、中間チャンバー４０のネックホイール４６から、次のフィラ４２を収容したチャンバー４４内に設置された供給ホイール４８に受け渡され、その後、この供給ホイール４８からフィラ４２に供給される。フィラ４２で回転搬送される間に内容物が充填された容器２は、中間ホイール５８によってフィラ４２から取り出され、次のキャッパ５４が配置されたチャンバー５６内に搬入される。中間ホイール５８からキャッパ５４に受け渡されてキャッピングが行われた後、排出ホイール６２を介して排出コンベヤ６０上に排出されて次の工程に送られる。
【００３３】
以上述べたようにこの実施例では、照射室３０に導入される前の電子線を照射される前の容器２が第１温度計７０によって温度が測定され、その容器２の温度が設定範囲を逸脱している場合には、監視手段によって警報を発することにより運転を停止する等により、容器２が過度の加熱により変形してしまうことを防止できる。また、照射室３０で電子線の照射を受けた後の容器２の温度を第２温度センサ７２で測定し、その温度が予め設定された範囲を外れている場合には、判定手段により不良容器であると判定して、リジェクトホイール３６によりリジェクトボックス４１へリジェクトすることができ、過度の温度の上昇により変形しているおそれのある容器２や、電子線照射後に測定した温度が低すぎて完全に殺菌されていないおそれのある容器２を、下流側の充填等の工程に送ることなくリジェクトすることができる。
【実施例２】
【００３４】
次に、第２実施例について説明する。この第２実施例では、エア搬送コンベヤ４によって搬送されて第１導入チャンバー８内に導入される容器２の温度を計測する第３温度計７６を設けている。
【００３５】
外気温が低い場合には容器２の温度も低くなり、内部温度が４０℃以上となっている殺菌ボックス１８に導入されることで、容器２の表面に結露が生じる可能性があり、例えば、容器２の温度が２０℃以下では、殺菌ボックス１８内の湿度が３０％程度であっても、容器２の表面に結露が生じる。結露により付着した水滴は電子線を吸収するため、容器２に対する照射量が低減されて照射不足となり、充分な殺菌効果が得られない危険性がある。そこで、殺菌ボックス１８に導入する前の電子線を照射する前の容器２について、温度の下限を予め設定しておき、これを逸脱した場合には殺菌ボックス１８に搬入されることで容器２の表面に結露が生じる可能性が高いと判断して、警報を出力するようにしている。容器２の温度の下限値の設定は、外気温、殺菌ボックス１８内の温度や湿度等を考慮して行う。
【００３６】
この第２実施例では、殺菌ボックス１８に導入する前に容器２の温度を計測する温度計として、前述のように第１導入チャンバー８の手前に、エア搬送コンベヤ４で搬送される容器２の温度を測定する非接触式の温度計７６を設けている。なお、殺菌ボックス１８に導入する前の容器２の温度の計測は、第１導入チャンバー８の手前に限らず、第１導入チャンバー８内や第２導入チャンバー１０内に第３温度計７６を設置しても良い。温度計７６としては、前記第１温度計７０および第２温度計７２と同様に、エア搬送コンベヤ４やロータリホイール１２、１４によって搬送される容器２を、搬送を阻害することなく搬送中に移動状態のまま温度を測定できる非接触式のものを用いており、例えば、物体から放射される赤外線エネルギーを測定する放射温度計を採用することができる。
【００３７】
殺菌ボックス１８に導入される容器２について、第３温度計７６により温度を測定し、予め設定された温度範囲の下限から逸脱している場合には、殺菌ボックス１８内に導入されると表面に結露が生じるおそれがあるので、監視装置７４により警報を出力し、殺菌ボックス１８への容器２の導入を停止して殺菌処理を中断する。なお、第３温度計７６の測定結果と比較する温度範囲の上限を設定し、第１温度計７０による測定結果の比較と同様に容器２の変形の可能性を判断するようにしても良く、この場合の上限値としては、第１温度計７０による上限よりは低い値を予め設定しておく。このように第３温度計７６の測定結果について、温度範囲の上限と下限を設定しておくことで、第３温度計７６だけで電子線の照射による容器２の変形と、容器２に結露が生じることの防止を図ることができる。また、上限を設定した場合には、殺菌ボックス１８内との温度差を小さくするために、予めエア搬送コンベヤ４や第１導入チャンバー８内、第２導入チャンバー１０内で容器を加温する構成において、第３温度計７６により加温される容器２の温度を測定して、加温のし過ぎを検知することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】電子線殺菌システムの全体の構成を示す平面図である。（実施例１）
【符号の説明】
【００３９】
２ 容器
１８ 殺菌室（殺菌ボックス）
７０ 温度測定手段（第１温度計）
７２ 温度測定手段（第２温度計）
７４ 監視手段（監視装置）
７６ 温度測定手段（第３温度計）
【技術分野】
【０００１】
本発明は殺菌室内で容器に電子線を照射して殺菌を行う電子線殺菌システムに係り、特に、電子線の照射による容器の変形や電子線の照射不足の発生を防止するために、電子線を照射する前の容器の温度を測定するようにした電子線殺菌システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
殺菌室内に供給された容器を容器搬送装置によって搬送している間に、電子線照射装置から電子線を照射して殺菌を行う容器殺菌装置は従来から知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載された電子線殺菌装置は、クリーンルーム内に供給されたペットボトルを容器搬送装置によって搬送し、電子線殺菌部を通る過程で、スキャンホーン（電子線をペットボトルに照射する装置）から電子線をペットボトルに照射して殺菌するようになっている。
【０００４】
ペットボトル等の樹脂製の容器に電子線を照射して殺菌を行うと、容器が加熱されて変形してしまうおそれがある。そこで従来から、容器が変形してしまうことを防止するために、電子線照射装置の加速電圧やビーム電流、あるいは、殺菌室内で容器を搬送する容器搬送装置の搬送速度等の条件を予め設定して、電子線の照射により加熱された容器が変形するほどの高温にならないようにしている。また、電子線が照射される殺菌室内は高温となるため、外部との温度差により搬入された容器の表面に結露が生じることがある。結露により付着した水滴が電子線を吸収して容器に対する照射量を低減させるおそれがあるため、容器が結露しないように殺菌室内の温度は低く保たれている。
【特許文献１】特開２００６−６１５５８号公報（第６頁、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記のように電子線照射装置の照射条件や、容器搬送装置の搬送速度等を所定の条件に設定していても、殺菌室内に搬入された容器が一定以上の高温になっていると、電子線の照射によりさらに高温になって変形してしまう場合があった。また、殺菌室内の温度を低く保っていても、搬入される容器が冷えて低温になっている場合には結露が生じてしまい、電子線の照射量が不足して充分な殺菌効果が得られなくなるおそれがあった、
【０００６】
本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、電子線を照射する前に容器の温度を測定して、電子線の照射により容器が高温になりすぎて変形することを防止し、あるいは、容器に結露が生じて電子線の照射量が不足して殺菌不良となることを防止するようにしたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、殺菌室内に供給された容器に電子線照射装置から電子線を照射して殺菌する電子線殺菌システムにおいて、電子線を照射する前の容器の温度を測定する温度測定手段を設けるとともに、この温度測定手段によって測定された容器の温度が、予め設定した範囲から逸脱した場合に警報を出力する監視手段を設けたことを特徴とするものである。
【０００８】
また、請求項２に記載した発明は、前記温度測定手段が、搬送される容器の温度を非接触で測定する放射温度計であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の電子線殺菌システムは、電子線を照射する前の容器の温度を測定することにより、電子線の照射により容器が変形するほどの高温になることを防止し、あるいは、容器に結露が生じて電子線の照射量が不足して殺菌不良となることを防止することにより電子線殺菌の信頼性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
電子線照射装置とこの電子線照射装置から電子線の照射を受ける殺菌室を備えており、殺菌室内に搬入した容器に電子線を照射して殺菌を行う装置であり、特に、容器に対し電子線の照射を行う前に、容器の温度を測定する温度計を設けるという構成により、容器が高温になりすぎて変形すること、および、容器に結露が生じて電子線の照射量が不足することを防止するという目的を達成する。
【実施例１】
【００１１】
以下、図面に示す実施例により本発明を説明する。図１は本発明の一実施例に係る電子線殺菌システムの全体の構成を示す平面図である。この実施例に係る電子線殺菌システムにおいて殺菌され液体等の内容物が充填される容器２はペットボトルであり、この容器２はエア搬送コンベヤ４によって連続的に搬送され、インフィードスクリュー６によって所定の間隔に切り離されつつ導入チャンバー８、１０内に搬入される。
【００１２】
前記導入チャンバーは２つのチャンバー（第１導入チャンバー８と第２導入チャンバー１０）に分かれており、各チャンバー８、１０内にそれぞれ、容器保持手段（図示せず）を備えたロータリホイール（第１ロータリホイール１２と第２ロータリホイール１４）が配置されている。これら導入チャンバー８、１０内に搬入された容器２は、各導入チャンバー８、１０内のロータリホイール１２、１４に順次受け渡されて回転搬送されて、隣接する殺菌ボックス（殺菌室）１８に導入される。前記エア搬送コンベヤ４から第１導入チャンバー８内へ容器２が搬入される部分のチャンバー壁面には、容器２が通過可能な開口（図示せず）が形成され、また、第１ロータリホイール８から第２ロータリホイール１０への受け渡し部の仕切壁１６には、容器２の受け渡しが可能な開口（図示せず）が形成されている。なお、寒冷地など供給される容器２の温度が低い場合には、殺菌ボックス１８に導入された容器２に結露が生じることを防止するため、エア搬送コンベヤ４の推進用エアを温風にしたり、導入チャンバー８、１０内に温風を吹き込むなどして容器２を暖めて殺菌ボックス１８内との温度差を小さくし、殺菌ボックス１８内で容器２に結露が生じることを防止する。
【００１３】
第２導入チャンバー１０に続いて、容器２を電子線の照射により殺菌する際に、電子線やＸ線（制動Ｘ線）が外部に漏れないように遮蔽する鉛製壁面から成る殺菌ボックス１８が設置されている。この殺菌ボックス１８内は、供給ホイール２０が配置されている入口側の供給室２２と、供給ホイール２０から受け取った容器２を搬送するとともに、反転区間Ａにおいて上下を反転させる容器搬送装置２４が設けられたメイン室２６と、電子線照射装置２８の前面側に位置し、搬送される容器２が電子線の照射を受ける照射室３０と、この照射室３０の出口側（図１の右側）に連続して設けられ、電子線の照射により殺菌された容器２を無菌状態を維持したまま下流側に送る排出室３２に区画されている。
【００１４】
殺菌ボックス１８の壁面の、第２導入チャンバー１０のロータリホイール１４から供給室２２内の供給ホイール２０へ容器２の受け渡しを行う部分には、容器２が通過可能な開口（図示せず）が形成されている。第２ロータリホイール１４から容器２を受け取った供給ホイール２０は、メイン室２６の容器搬送装置２４に容器２を引き渡す。供給室２２とメイン室２６との間の仕切壁３４にも、容器２の受け渡しが可能な開口（図示せず）が形成されている。メイン室２６に設置された容器搬送装置２４は、詳細な図示および説明は省略するが、多数の容器保持手段としての容器グリッパが連続して設けられた無端状の容器搬送体である容器保持帯２４ａと、この無端状の容器保持帯２４ａが掛け回されて容器グリッパを循環搬送させる移送回転体として２つのスプロケット２４ｂ、２４ｃを備えている。
【００１５】
各容器グリッパは、上下一対の容器保持部を有しており、同時に２個の容器２を保持して搬送するとともに、搬送方向に沿った軸線を中心に１８０°回転して反転することができる。そして、この容器搬送装置２４は、容器グリッパが両スプロケット２４ｂと２４ｃの間で直線的に移送される直線経路と、各スプロケット２４ｂ、２４ｃに沿って周回される周回経路から構成され、一方のスプロケット２４ｃから他方のスプロケット２４ｂへ至る直線経路に前記反転区間Ａが設定され、容器２を１周搬送する間に１回反転させて容器２の上下を入れ替えるようになっている。一方のスプロケット２４ｃの周回経路には、容器グリッパの移送方向における下流側に容器２の供給位置Ｂが設定され。上流側に排出位置Ｃが設定されており、一つの容器２は、供給位置Ｂで一方の容器保持部に保持されて２周搬送され、その間に２回上下が反転され、供給時の状態に戻った後、排出位置Ｃから排出室３２の受け渡しホイール３６に引き渡される。前記第１導入チャンバー８、第２導入チャンバー１０、供給室２２およびこのメイン室２６内は、外部から殺菌前の容器２が導入され搬送されているので、外部よりも陽圧に管理されているが完全な無菌状態が維持されてはいない。なお、殺菌ボックス１８内は、ドライエアを吹き込むなどして、内部の湿度を低く保つようにしている。
【００１６】
鉛製の殺菌ボックス１８に隣接して電子線照射装置２８が配置されている。この電子線照射装置２８は、載置台３８に載置されており、容器２に電子線を照射する照射ユニット２９を備えている。電子線照射装置２８の構成は周知であるので図示および詳細な説明は省略するが、照射ユニット２９内の真空中でフィラメントを加熱して熱電子を発生させ、高電圧によって電子を加速して高速の電子線ビームにしてから、照射窓２９ａに取り付けたＴｉ等の窓箔２９ｂを通して大気中に取り出し、被処理物（容器２）に電子線を当てて殺菌等の処理を行う装置である。
【００１７】
この実施例では、電子線照射装置２８を載置した載置台３８はレール３８ａ上を移動可能になっており、殺菌ボックス１８に対して接近、離隔させることができる。この電子線殺菌システムを運転する際には、載置台３８を殺菌ボックス１８に接近させ、照射ユニット２９の照射窓２９ａを殺菌ボックス１８の壁面に形成された開口１８ａに一致させて、これら両者１８、２９を連結する。殺菌ボックス１８の内部に、前記照射ユニット２９が取り付けられている開口１８ａを囲むようにして照射室３０が設けられている。前記容器搬送装置２４はスプロケット２４ｂから２４ｃへ至る直線経路が照射室３０を貫通しており、この貫通する部分に照射位置（照射部）Ｄが設定され、容器グリッパに保持された２本の容器２は、上下に垂直な状態でこの照射室３０内を通過し、各容器２は、この照射位置Ｄで電子線照射装置２８から電子線の照射を受けて殺菌される。このような電子線の照射により、殺菌ボックス１８内の温度は４０℃以上に達する。
【００１８】
照射室３０の入口側と出口側の壁面には、容器グリッパに保持された上下２本の容器２が通過可能な開口（図示せず）が形成されている。この照射室３０の出口側の壁面に連続して排出室３２が形成されている。容器搬送装置２４の一方のスプロケット（図１の右側のスプロケット２４ｃ）は、排出室３２の内部に入り込んでおり、容器グリッパに保持されて上下位置で１回ずつ２回の電子線照射を受けた容器２は、排出室３２内で、容器グリッパの下方に位置する容器保持部からこの排出室３２に設置された受け渡しホイール３６に引き渡される。排出室３２は、スプロケット２４ｃの回転を妨げずに、照射室３０の出口側の開口から受け渡しホイール３６までの容器搬送装置２４の搬送経路、および受け渡しホイール３６の搬送経路を、メイン室２６および供給室２２から区画する仕切壁３２ａと、仕切り壁３２ａと対向し受け渡しホイール３６の上下空間から区画する仕切壁３２ｂ、および殺菌ボックス１８の床面と天面とで取り囲んで覆っている。この排出室３２以降の各チャンバーは、電子線の照射により殺菌された容器２の処理を行うので、無菌状態が維持されている。なお、さらに照射室３０の出口側の開口から受け渡しホイール３６までの容器搬送装置２４の搬送経路を、容器２の搬送を妨げないようにして上方の搬送空間と下方の搬送空間とに仕切壁を設けて区画し、受け渡しホイール３６の搬送経路についても、容器２を受け取る下方の搬送空間と連通させて上方の搬送空間とは仕切壁により区画するようにしても良い。この場合には、下方の搬送空間と受け渡しホイール３６の搬送経路を取り囲む空間が排出室３２となる。
【００１９】
殺菌ボックス１８内の最も下流側に位置している排出室３２に隣接して中間チャンバー４０が設置されている。そして、この中間チャンバー４０の下流側にフィラ（充填手段）４２を収容したチャンバー（充填室）４４が設置されている。中間チャンバー４０内には、容器保持手段（図示せず）を備えたロータリホイール（ネックホイール）４６が設けられており、このネックホイール４６が前記排出室３２内の受け渡しホイール３６から受け取った容器２を、回転搬送した後、フィラ４２が設置されたチャンバー４４内の供給ホイール４８に引き渡す。
【００２０】
前記排出室３２内の受け渡しホイール３６は、中間リジェクトホイールを兼ねており、後に説明する温度計等の情報により容器２が正常に殺菌されていると判定された場合には、容器搬送装置２４から受け取った容器２を次の中間チャンバー４０のネックホイール４６に引き渡してフィラ４２等の次の工程に送るが、温度計により測定した容器２の温度が予め設定された正常範囲から逸脱した場合には、中間チャンバー４０のネックホイール４６に引き渡さずに、殺菌ボックス１８に隣接して配置されているリジェクトボックス４１に排出する。
【００２１】
前記殺菌ボックス１８の排出室３２から中間チャンバー４０に排出された容器２は、フィラ４２が設置されたチャンバー４４内の入口側に配置されている供給ホイール４８に受け渡された後、フィラ４２に供給される。供給ホイール４８から容器２を受け取ったフィラ４２は、この容器２を保持して回転搬送する間に液体等の内容物の充填を行う。充填が終了した容器２は、フィラ４２のチャンバー４４に隣接して配置されているキャッパ５４が設置されたチャンバー５６内に搬入される。このキャッパ５４が設置されたチャンバー５６内の入口側には、フィラ４２から容器２を受け取ってキャッパ５４にこの容器２を引き渡す中間ホイール５８が配置されている。また、キャッパ５４の下流側には、キャッピングが終了した容器２を排出コンベヤ６０に引き渡す排出ホイール６２が設けられている。
【００２２】
この実施例に係る電子線殺菌システムでは、エア搬送コンベヤ４によって搬送されてきた容器２が、殺菌ボックス１８内で電子線照射装置２８から電子線の照射を受けて殺菌された後、フィラ４２で内容物が充填され、続いてキャッパ５４でキャッピングが行われ、その後、排出コンベヤ６０によって排出されて次の工程に送られる。なお、殺菌ボックス１８内の排出室３２に配置された受け渡しホイール３６から中間チャンバー４０のロータリホイール４６に容器２を受け渡す位置、中間チャンバー４０内のロータリホイール４６からフィラ４２の設置されたチャンバー４４内の供給ホイール４８へ容器２を受け渡す位置、フィラ４２からキャッパ５４の設置されたチャンバー５６内の中間ホイール５８に受け渡す位置等のチャンバー壁面には、それぞれ容器２が通過可能な開口が形成されている。また、殺菌ボックス１８の各開口にはシャッタが備えられており、連通する他のチャンバー内を洗浄する際に閉鎖して水滴や湿気の流入を防止するようになっている。
【００２３】
前記殺菌ボックス１８の照射室３０の入口の手前に、殺菌ボックス１８内で電子線の照射を受ける前の容器２の温度を測定する非接触式の温度計７０（以下、第１温度計と呼ぶ）が設置されている。また、照射室３０の出口の下流側に、電子線の照射を受けて殺菌された後の容器２の温度を測定する非接触式の温度計７２（以下、第２温度計と呼ぶ）が設置されている。これら温度計７０、７２としては、容器搬送装置２４やロータリホイール２０によって搬送される容器２を、搬送を阻害することなく搬送中に移動状態のまま温度を測定できる非接触式のものを用いており、例えば、物体から放射される赤外線エネルギーを測定する放射温度計を採用することができる。なお、殺菌前の容器２の温度を測定する第１温度計７０は、必ずしも照射室３０の直前に設ける必要はなく、殺菌ボックス１８内に搬入された後照射室３０に導入されるまでの間に設置して、電子線の照射以前の容器２の温度を測定すればよく、供給室２２内に設けても良い。また、第２温度計７２は、必ずしも図示の位置、つまり、図の右側に位置するスプロケット２４ｃと受け渡しホイール３６との間付近に設ける必要はなく、照射室３０の出口から、前記容器排出位置Ｃまでの間に設置すればよい。また、温度計７０、７２は必ずしも殺菌ボックス１８内に設ける必要はなく、特定波長域の赤外線を透過可能な材料（例えば、フッ化カルシウム、フッ化バリウム等のフッ化系の結晶体）からなる窓を殺菌ボックス１８の壁面に設け、この窓を介して殺菌ボックス１８の外部に設けた放射温度計からなる温度計７０、７２により、殺菌ボックス１８内で搬送される容器２の温度を測定するよう構成することも可能である。
【００２４】
電子線の照射で殺菌ボックス１８内の温度は４０℃以上となっており、搬入された容器２は４０℃近くまで加熱され、電子線を照射することでさらに高温となる。外気温が高い場合は殺菌ボックス１８を形成するチャンバー内の温度も比較的高く、供給される容器２自体の温度も高くなっているため、電子線の照射された容器２の温度は７０℃以上となる場合がある。ペットボトルはそれ自体の温度が７０℃程度になると変形の危険性が出てくる。そこで、電子線を照射する前の容器２について、温度の上限を予め設定しておき、これを逸脱した場合には電子線の照射により容器２が変形する可能性が高いと判断して、警報を出力するようにしている。本実施例では、容器の温度の上限値を４０℃に設定している。
【００２５】
これら第１および第２温度計７０、７２により測定された容器２の温度は監視装置７４に入力される。監視装置７４には、予め設定された、殺菌前の容器２の温度および殺菌後の容器２の温度の正常範囲が記憶されており、測定された殺菌前の容器２の温度がこの設定された温度範囲から逸脱しているときには、その後電子線の照射を受けることにより容器２の温度があがりすぎて変形してしまうおそれがあるので、監視装置７４により警報を出力する。この場合には、該当する容器２を受け渡しホイール３６からネックホイール４６へ引き渡さず、前記リジェクトボックス４１にリジェクトする。あるいは、殺菌ボックス１８への容器２の導入を停止して殺菌処理を中断する。また、殺菌後の容器２の温度が設定された範囲から外れている場合には、容器２が変形していたり、何らかの原因で照射異常が発生しているおそれがあるので、監視装置７４により警報を出力し、該当する容器２を受け渡しホイール３６からネックホイール４６へ引き渡さず、前記リジェクトボックス４１にリジェクトする。あるいは、殺菌ボックス１８への容器２の導入を停止して殺菌処理を中断する。
【００２６】
以上の構成に係る電子線殺菌システムの作動について説明する。このシステムで殺菌、充填される容器２はペットボトルであり、エア搬送コンベヤ４の支持レール（図示せず）に、ネック部に形成されたフランジの下面側を支持され、推進用ブロアによって後方からエアを吹き付けられて搬送されて、この電子線殺菌システムに供給される。エア搬送コンベヤ４によって搬送されてきた容器２は、第１導入チャンバー８内に入り、インフィードスクリュー６によって一定の間隔に切り離されて、第１ロータリホイール１２の容器保持手段に引き渡される。第１ロータリホイール１２によって回転搬送された後、第２導入チャンバー１０内の第２ロータリホイール１４に引き渡される。外部のエア搬送コンベヤ４から第１導入チャンバー８内に搬入された時点では、容器２は外気温とほぼ同じ温度になっており、外気温が高い場合は容器２が高温になっている。
【００２７】
容器２は第２ロータリホイール１４から鉛製の殺菌ボックス１８の供給室２２内に設置された供給ホイール２０に引き渡され、供給ホイール２０の容器保持手段に保持されて回転搬送されて、容器搬送装置２４のグリッパに引き渡される。グリッパは上下二つの容器保持部を有しており、その下側の容器保持部に保持された容器２は、反転区間Ａにおいてグリッパが反転することにより上方に移動して倒立した状態になる。倒立した容器グリッパがスプロケット２４ｂの周囲を回転移動して照射室３０に向かう。この照射室３０の直前には非接触式の第１温度計７０が設置されており、上側の容器保持部に保持されて照射室３０内に搬入される電子線を照射される前の容器２の温度を計測している。検出された容器２の温度は監視装置７４に入力され、この監視装置７４に記憶されている設定温度と比較される。容器２は照射室３０に導入されて電子線が照射されると温度が上昇する。従って、当初から高温の容器２だと電子線の照射により温度が過度に上昇して変形してしまうおそれがあるので、予め設定された温度範囲の上限から逸脱している場合には、監視装置７４により警報を出力し、該当する容器２を受け渡しホイール３６からネックホイール４６へ引き渡さず、前記リジェクトボックス４１にリジェクトする。あるいは、殺菌ボックス１８への容器２の導入を停止して殺菌処理を中断する。
【００２８】
前記第１温度計７０により測定された温度が予め設定された範囲内である場合には、容器２はそのまま照射室３０に導入される。照射室３０には、その外側に配置されている電子線照射装置２８から電子線が照射されるようになっており、搬送されているこの容器２は、照射ユニット２９の窓箔２９ｂの前方（照射区間D）を通過する間に、電子線が照射されて殺菌される。
【００２９】
１回目の照射を終えて照射室３０を抜け出した容器２は、その下流側の排出室３２内に入り、第２の温度計７２の設置されている位置に到達する。この第２の温度計７２により電子線が照射されて殺菌された後の容器２の温度が測定される。この温度は監視装置７４に入力され、予め記憶されている殺菌後の正常な温度範囲に収まっているか否かを、監視装置７４によって判定される。測定された容器２の温度が設定された温度範囲の上限を超えている場合には、容器２が高温になりすぎて変形しているおそれがあるので、不良容器であると判定する。また、設定した温度範囲の下限を下回っている場合には、何らかの原因により照射異常が発生して電子線の照射が不十分で、容器２が完全に殺菌されていないおそれがあるので、この場合も不良容器であると判定する。これらの不良が検出された場合は監視装置７４により警報を出力し、該当する容器２を受け渡しホイール３６からネックホイール４６へ引き渡さず前記リジェクトボックス４１にリジェクトする。あるいは、殺菌ボックス１８への容器２の導入を停止して殺菌処理を中断する。
【００３０】
前記殺菌後の容器２は、スプロケット２４ｃの周囲を回転移動して再び供給ホイール２０からの供給位置Ｂに戻る。前回この供給ホイール２０から下側の容器保持部が受け取った容器２は、反転して上方に移動しており、下方に位置している他方の容器保持部が供給ホイール２０から容器２を受け取る。その後、グリッパが反転区間Ｄで再度反転して、上下が入れ替わり、前回上方で電子線の照射を受けた容器２が下側に移動し、電子線の照射を受けていない面が容器搬送装置２４の回転移動方向の外側を向く。２つの容器２を保持したグリッパが再び照射室３０に入ると、すでに１回目の照射を受けた容器２は前回とは逆側から２回目の電子線の照射を受けて内外面全域が殺菌される。また、同時に他方の新たに保持された上方の容器２は１回目の照射を受ける。２回目の照射を受けた後についても、１回目の場合と同様に温度が測定され監視装置７４により良否が判定されて、その結果に応じて１回目と同様に処理される。
【００３１】
照射室３０で２回目の電子線の照射を受けて内外面全体が殺菌された容器２は、排出室３２内の排出位置Ｃで受け渡しホイール３６に引き渡され、さらに、次の中間チャンバー４０内のネックホイール４６に引き渡されて鉛製の殺菌ボックス１８から排出される。前記第２温度計７２で電子線の照射後に測定された温度が、設定範囲内であり正常に殺菌されたと判定された容器２は、前記受け渡しホイール３６からネックホイール４６に引き渡されて、フィラ４２が設置されているチャンバー４４内に搬入される。また、一度でも前記監視装置７４によって不良容器と判定された容器２は、排出室３２内の前記受け渡しホイール（リジェクトホイール）３６によってリジェクトボックス４１にリジェクトされる。
【００３２】
監視装置７４により正常に殺菌が行われたと判定された容器２は、前述のように、中間チャンバー４０のネックホイール４６から、次のフィラ４２を収容したチャンバー４４内に設置された供給ホイール４８に受け渡され、その後、この供給ホイール４８からフィラ４２に供給される。フィラ４２で回転搬送される間に内容物が充填された容器２は、中間ホイール５８によってフィラ４２から取り出され、次のキャッパ５４が配置されたチャンバー５６内に搬入される。中間ホイール５８からキャッパ５４に受け渡されてキャッピングが行われた後、排出ホイール６２を介して排出コンベヤ６０上に排出されて次の工程に送られる。
【００３３】
以上述べたようにこの実施例では、照射室３０に導入される前の電子線を照射される前の容器２が第１温度計７０によって温度が測定され、その容器２の温度が設定範囲を逸脱している場合には、監視手段によって警報を発することにより運転を停止する等により、容器２が過度の加熱により変形してしまうことを防止できる。また、照射室３０で電子線の照射を受けた後の容器２の温度を第２温度センサ７２で測定し、その温度が予め設定された範囲を外れている場合には、判定手段により不良容器であると判定して、リジェクトホイール３６によりリジェクトボックス４１へリジェクトすることができ、過度の温度の上昇により変形しているおそれのある容器２や、電子線照射後に測定した温度が低すぎて完全に殺菌されていないおそれのある容器２を、下流側の充填等の工程に送ることなくリジェクトすることができる。
【実施例２】
【００３４】
次に、第２実施例について説明する。この第２実施例では、エア搬送コンベヤ４によって搬送されて第１導入チャンバー８内に導入される容器２の温度を計測する第３温度計７６を設けている。
【００３５】
外気温が低い場合には容器２の温度も低くなり、内部温度が４０℃以上となっている殺菌ボックス１８に導入されることで、容器２の表面に結露が生じる可能性があり、例えば、容器２の温度が２０℃以下では、殺菌ボックス１８内の湿度が３０％程度であっても、容器２の表面に結露が生じる。結露により付着した水滴は電子線を吸収するため、容器２に対する照射量が低減されて照射不足となり、充分な殺菌効果が得られない危険性がある。そこで、殺菌ボックス１８に導入する前の電子線を照射する前の容器２について、温度の下限を予め設定しておき、これを逸脱した場合には殺菌ボックス１８に搬入されることで容器２の表面に結露が生じる可能性が高いと判断して、警報を出力するようにしている。容器２の温度の下限値の設定は、外気温、殺菌ボックス１８内の温度や湿度等を考慮して行う。
【００３６】
この第２実施例では、殺菌ボックス１８に導入する前に容器２の温度を計測する温度計として、前述のように第１導入チャンバー８の手前に、エア搬送コンベヤ４で搬送される容器２の温度を測定する非接触式の温度計７６を設けている。なお、殺菌ボックス１８に導入する前の容器２の温度の計測は、第１導入チャンバー８の手前に限らず、第１導入チャンバー８内や第２導入チャンバー１０内に第３温度計７６を設置しても良い。温度計７６としては、前記第１温度計７０および第２温度計７２と同様に、エア搬送コンベヤ４やロータリホイール１２、１４によって搬送される容器２を、搬送を阻害することなく搬送中に移動状態のまま温度を測定できる非接触式のものを用いており、例えば、物体から放射される赤外線エネルギーを測定する放射温度計を採用することができる。
【００３７】
殺菌ボックス１８に導入される容器２について、第３温度計７６により温度を測定し、予め設定された温度範囲の下限から逸脱している場合には、殺菌ボックス１８内に導入されると表面に結露が生じるおそれがあるので、監視装置７４により警報を出力し、殺菌ボックス１８への容器２の導入を停止して殺菌処理を中断する。なお、第３温度計７６の測定結果と比較する温度範囲の上限を設定し、第１温度計７０による測定結果の比較と同様に容器２の変形の可能性を判断するようにしても良く、この場合の上限値としては、第１温度計７０による上限よりは低い値を予め設定しておく。このように第３温度計７６の測定結果について、温度範囲の上限と下限を設定しておくことで、第３温度計７６だけで電子線の照射による容器２の変形と、容器２に結露が生じることの防止を図ることができる。また、上限を設定した場合には、殺菌ボックス１８内との温度差を小さくするために、予めエア搬送コンベヤ４や第１導入チャンバー８内、第２導入チャンバー１０内で容器を加温する構成において、第３温度計７６により加温される容器２の温度を測定して、加温のし過ぎを検知することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】電子線殺菌システムの全体の構成を示す平面図である。（実施例１）
【符号の説明】
【００３９】
２ 容器
１８ 殺菌室（殺菌ボックス）
７０ 温度測定手段（第１温度計）
７２ 温度測定手段（第２温度計）
７４ 監視手段（監視装置）
７６ 温度測定手段（第３温度計）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
殺菌室内に供給された容器に電子線照射装置から電子線を照射して殺菌する電子線殺菌システムにおいて、
電子線を照射する前の容器の温度を測定する温度測定手段を設けるとともに、この温度測定手段によって測定された容器の温度が、予め設定した範囲から逸脱した場合に警報を出力する監視手段を設けたことを特徴とする電子線殺菌システム。
【請求項２】
前記温度測定手段が、搬送される容器の温度を非接触で測定する放射温度計であることを特徴とする請求項１に記載の電子線殺菌システム。
【請求項１】
殺菌室内に供給された容器に電子線照射装置から電子線を照射して殺菌する電子線殺菌システムにおいて、
電子線を照射する前の容器の温度を測定する温度測定手段を設けるとともに、この温度測定手段によって測定された容器の温度が、予め設定した範囲から逸脱した場合に警報を出力する監視手段を設けたことを特徴とする電子線殺菌システム。
【請求項２】
前記温度測定手段が、搬送される容器の温度を非接触で測定する放射温度計であることを特徴とする請求項１に記載の電子線殺菌システム。
【図１】
【公開番号】特開２００８−２１３８４５（Ｐ２００８−２１３８４５Ａ）
【公開日】平成２０年９月１８日（２００８．９．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−４９８８２（Ｐ２００７−４９８８２）
【出願日】平成１９年２月２８日（２００７．２．２８）
【出願人】（０００２５３０１９）澁谷工業株式会社 (503)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年９月１８日（２００８．９．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年２月２８日（２００７．２．２８）
【出願人】（０００２５３０１９）澁谷工業株式会社 (503)
【Ｆターム（参考）】
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