電子線殺菌装置
【課題】電子線照射の均一化。
【解決手段】搬送路面（１５）は固定されている。搬送路面に載置される容器は搬送機構により推進力を与えられる。搬送機構は、容器に点状に接触する第１スクリュー（２）と、第１スクリュー（２）の下方に配置され容器に点状に接触する第２スクリュー（３）とを含んでいる。第１スクリュー（２）と容器の接触点は、第２スクリュー（３）と容器の接触点に対して互いに上下位置関係にある。搬送路面（１５）と容器は同体に運動せず、容器は搬送路面に摩擦的に摺動する。このような運動関係で容器は上下方向に位置づけられる多点で推進力を受けるので、摩擦により容器に生じる回転モーメントに起因する転倒力に抗して、容器に作用する全回転モーメントは均衡しその転倒が防止される。スクリュー（２，３）と容器の接触点の数は４以下で、スクリューの容器に対する陰影効果が薄く、照射均一効果がある。
【解決手段】搬送路面（１５）は固定されている。搬送路面に載置される容器は搬送機構により推進力を与えられる。搬送機構は、容器に点状に接触する第１スクリュー（２）と、第１スクリュー（２）の下方に配置され容器に点状に接触する第２スクリュー（３）とを含んでいる。第１スクリュー（２）と容器の接触点は、第２スクリュー（３）と容器の接触点に対して互いに上下位置関係にある。搬送路面（１５）と容器は同体に運動せず、容器は搬送路面に摩擦的に摺動する。このような運動関係で容器は上下方向に位置づけられる多点で推進力を受けるので、摩擦により容器に生じる回転モーメントに起因する転倒力に抗して、容器に作用する全回転モーメントは均衡しその転倒が防止される。スクリュー（２，３）と容器の接触点の数は４以下で、スクリューの容器に対する陰影効果が薄く、照射均一効果がある。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子線殺菌装置に関し、特に、固定搬送路を持つ電子線殺菌装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＰＥＴボトルのように飲料液体を封入する容器は、大量に用いられている。その殺菌工程の容器の流れは、極端に高速化されている。殺菌剤、消毒剤を含む洗浄水による洗浄は、流れ速度の高速化の障壁であるとともに、環境問題の解決を困難にしている。高速化と環境問題の解決のために知られている技術は、電子線照射殺菌である。
【０００３】
電子線照射殺菌の問題点の１つとして、容器の内外面に均一に電子線を照射することが困難である課題が知られている（参照：特許文献１，２）。その困難の原因は、電子線陰影が生じることである。照射対象の容器そのものが電子線陰影発生の１つの原因であり、容器を搬送する搬送手段が電子線陰影発生の他の１つの原因である。照射ムラが生じる場合に十分な電子線照射処理を行うために電子線量を増大し、又は、電子線エネルギーを増大することは、装置系のスケールの拡大を招く。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３０８２２９号
【特許文献２】特開２００２−２５５１２５号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、電子線陰影の発生程度を低減するとともに、搬送物体を安定化する電子線殺菌装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明による電子線殺菌装置は、電子線が照射される照射領域に搬送路面（１５）が設定されて固定されている。搬送路面に載置される容器は搬送機構により推進力を与えられる。搬送機構は、容器に点状に接触する第１スクリュー（２）と、第１スクリュー（２）の下方に配置され容器に点状に接触する第２スクリュー（３）とを含んでいる。第１スクリュー（２）と容器の接触点は、第２スクリュー（３）と容器の接触点に対して互いに略上下位置関係にある。搬送路面（１５）と容器は同体に移動せず、容器は搬送路面に摩擦的に摺動する。このような相対関係で容器は上下方向に位置づけられる多点で推進力を受けるので、摩擦により容器に生じる回転モーメントに起因する転倒力に抗して、容器に作用する全回転モーメントは均衡しその転倒が防止される。スクリュー（２，３）と容器の接触点の数は４以下で、スクリューの容器に対する陰影効果が薄い。あるいは細いスクリューや容器を支える細い側面ガイドにより５点以上で支えることにより陰影効果が薄く且つ安定した容器搬送が可能となる。特に、搬送路面および側面ガイドが格子状、多点穴状あるいは櫛歯状に形成されていて電子線透過性を有する場合や、容器の進行方向の中心軸線に対して平行にならないように配置された棒状あるいはパイプ状の場合には、搬送路面及び側面ガイドと容器の位置関係は一定でなく、容器の全面は搬送方向に移動している間に電子線の照射を受けるので、電子線照射の均一性が格段に改善される。
【０００７】
照射領域のうち搬送路面（１５）に含まれる領域部分は線状領域（１７）として形成されている。搬送路面（Ｌ，１５）は、線状領域（１７）に交叉している。このような交叉は、電子線照射の均一効果を一層に高くすることができる。
【０００８】
搬送機構は、容器に点状に接触する第３スクリュー（４）と、第３スクリュー（４）の下方に配置され容器に点状に接触する第４スクリュー（５）とを更に含む。第１スクリューと第２スクリューは搬送路面の中心線の一方側に配置され、第３スクリューと第４スクリューは搬送路面の中心線の他方側に配置される。搬送路面の後方部位（１５Ｒ）では容器は第１スクリュー（２）と第２スクリュー（３）により推進力を与えられ、搬送路面の前方部位（１５Ｆ）では容器は第３スクリュー（４）と第４スクリュー（５）により推進力を与えられる。このとき、スクリューは、ある鉛直線に関して概線対称に配置されることができ、容器の左右側で照射量が均一化され、且つ、容器の１つの片側には陰影原因機器部分がなく、その片側で陰影効果がない。既述の交叉性は更に一層に電子線照射を均一化する。
【０００９】
容器は中心線に対して略線対称である形状を有し、中心線は線状領域と点領域（Ｐ）で交叉し、第１スクリューは第３スクリューと略点領域（Ｐ）を通る鉛直線に関して略線対称に配置され、第２スクリューは第４スクリューと点領域（Ｐ）を通る鉛直線に関して略線対称に配置されている。容器は、断面が概正方形又は概長方形又は概円であるので、スクリューの線対称配置は、更に一層に電子線照射を均一化する。
【００１０】
反射板の追加の均一効果は大きい。反射板は、第１スクリューと第２スクリューの前方に配置され電子線を反射する第１反射板（２０Ｆ）と、第３スクリューと第４スクリューの後方に配置され電子線を反射する第２反射板（２０Ｒ）とを含んでいる。第１反射板（２０Ｆ）と第２反射板（２０Ｒ）とは、点状領域（Ｐ）を通る鉛直線に関して略線対称に配置されている。反射板のこのような対称配置性は、更に一層に電子線照射を均一化する。
【００１１】
本発明による電子線殺菌装置は、第１スクリュー（２）の上部に配置され電子線を反射する第３反射板（２３）と、第３スクリュー（４）の上部に配置され電子線を反射する第４反射板（２３）とをさらに備えている。第３反射板（２３）と第４反射板（２３）とは、点状領域直線に関して略点線対称に配置されている。
【００１２】
第１スクリュー（２）と第２スクリュー（３）と第３スクリュー（４）と第４スクリュー（５）とは、それぞれ、直線状に形成される棒状部材（３１）と、棒状部材を軸とする円筒面上に配置される螺旋状に形成されて棒状部材に同体に接合される螺旋部材（３２）と、その軸を中心にして回転可能に棒状部材を支持する支持部材（３５、２７）とを備えている。第１スクリュー（２）と第２スクリュー（３）と第３スクリュー（４）と第４スクリュー（５）とは、ともに片持ちで支持されている
【００１３】
第１反射板（２０Ｆ）と第２反射板（２０Ｒ）はそれぞれに、容器の首部に対して電子線を反射させる第１部位（２４）と、容器の胴部に対して電子線を反射させる第２部位（２５）と、容器の底部に対して電子線を反射させる第３部位（２６）とを含むことが更に効果的である。
【００１４】
第１スクリューの螺旋巻き方向と前記第２スクリューの螺旋巻き方向とは互いに逆方向であり、且つ、第１スクリューの回転方向と前記第２スクリューの回転方向とは互いに逆方向であることは、容器の正立性の点で有利である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明による電子線殺菌装置は、上下１対の２軸化により、容器搬送安定性が確保される。結果的に、容器に最低限必要な吸収線量を与えるための電子が最小となり、電子銃の出力の増大を回避して装置の大型化を回避することができる。反射板の追加は、その大型化の回避を相乗的に有効化する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明による電子線殺菌装置の実施の最良の形態は、図に対応して、詳細に記述される。電子線殺菌装置１０には、図１に示されるように、電子線走査器１とともに４組の搬送駆動用スクリューとが提供されている。４組の搬送駆動用スクリューは、図２に示されるように、後方側上部のスクリュー２と後方側下部のスクリュー３と前方側上部のスクリュー４と前方側下部のスクリュー５とで構成されている。
【００１７】
４組の搬送駆動用スクリューは、それぞれに、回転軸パイプと螺旋パイプとから形成されている。すなわち、スクリュー２は、図３に示されているように、回転軸パイプ３１と螺旋パイプ３２とから形成されている。回転パイプ３１は、中空である直線状のパイプから形成される。螺旋パイプ３２は、中空パイプから形成され、螺旋状に形成されている。すなわち、螺旋パイプ３２は、回転軸パイプ３１を軸とする円筒面上に配置され、その軸の回りを一定の角速度で円運動しながら、その軸と平行な方向に一定の速さで移動する点が描く軌跡に沿って配置されている。螺旋パイプ３２は、真っ直ぐなパイプを螺旋に曲げることにより製作される。螺旋パイプ３２は、両端が回転パイプ軸３１に同体に接合されて、回転軸パイプ３１に支持されている。
【００１８】
スクリュー３は、回転パイプ３３と螺旋パイプ３４とから形成されている。回転パイプ軸３３は、中空である直線状のパイプから形成される。螺旋パイプ３４は、中空パイプから形成され、螺旋状に形成されている。すなわち、螺旋パイプ３４は、回転軸パイプ３３を軸とする円筒面上に配置され、その軸の回りを螺旋パイプ３２の回転方向と反対方向に一定の角速度で円運動しながら、その軸と平行な方向に一定の速さで移動する点が描く軌跡に沿って配置されている。螺旋パイプ３４は、真っ直ぐなパイプを螺旋に曲げることにより製作される。螺旋パイプ３４は、両端が回転軸パイプ３３に同体に接合されて、回転軸パイプ３３に支持されている。
【００１９】
このような回転軸パイプと螺旋パイプとは、パイプ材により形成されることにより、強度が強く高剛性であり、且つ、軽量である。本発明による電子線殺菌装置は、さらに、その螺旋パイプの中に冷却液を流通させる冷却手段を備えている。なお、回転パイプと螺旋パイプとは、パイプ材以外の材料により形成されることができ、たとえば、丸棒により形成されることもできる。または、螺旋パイプの表面は摩擦整数を下げる様に表面が磨かれている。
【００２０】
電子線殺菌装置１０は、さらに、駆動側軸受け３５を備えている。軸受け３５は、回転軸パイプ３１を回転可能に支持し、回転軸パイプ３３を回転可能に支持している。スクリュー２の回転中心軸心線６とスクリュー３の回転中心軸心線７は、図４に示されるように、第１鉛直面１１の中で互いに平行であり、本形態ではそれぞれに水平方向に向いている。
【００２１】
軸受け３５は、例えば図３に示されているように、ベルト３６と複数のプーリとを備えている。その複数のプーリは、それぞれ、軸受け３５により回転可能に支持され、ベルト３６と接している。その複数のプーリは、プーリ３７〜４０から形成されている。プーリ３７は、回転パイプ３１に同体に接合されている。プーリ３８は、回転軸パイプ３３に着脱可能に固定されている。プーリ４０は、ベルト３６に張力を付加し、ベルトとプーリ３７〜４０とをより確実に接触させている。プーリ３９は、モータ４１の出力軸と連結されている。プーリ３９は、回転してベルト３６を動かし、プーリ３７〜４０を、互いに同期させて回転させる。このとき、ベルト３６は、プーリ３７とプーリ３８とが反対方向に回転し、かつ、同じ回転速度で回転するように、配置されている。
【００２２】
スクリュー４とスクリュー５とは、スクリュー２とスクリュー３と同様にして形成されている。すなわち、スクリュー４とスクリュー５とは、それぞれ、軸受けにより回転可能に支持されている。スクリュー４とスクリュー５とは、さらに、互いに反対方向に回転し、かつ、同じ回転速度で回転するように、支持されている。スクリュー４の回転中心軸心線８とスクリュー５の回転中心軸心線９は、第２鉛直面１２の中で互いに平行であり、本形態ではそれぞれに水平方向に向いている。互いに平行である第１鉛直面１１と第２鉛直面１２の間の離間距離Ｄは適正な幅に設計されている。回転中心軸心線６と回転中心軸心線８は第１水平面１３に属し、回転中心軸心線７と回転中心軸心線９は第２水平面１４に属している。４組のスクリューの内外直径はそれぞれに互いに等しい。
【００２３】
電子線殺菌装置１０は、図２に示されるように、容器（例示：ＰＥＴボトル以下ＰＢ）ＰＢを支持する搬送路面１５を含んでいる。搬送路面１５は、図１，２に示されるように、単一の搬送路１６を有している。搬送路面１５は、図３に示されているように、丸棒４３により形成され、搬送路１６は、丸棒４３の上端の表面である。なお、搬送路面１５は、丸棒４３と異なる形状の材料により形成されることもでき、たとえば、格子状、多点穴状あるいは櫛歯状の材料から形成されることもできる。このとき、電子線は、隣り合う櫛歯の間の空間又は孔を搬送路面１５の上面側（支持面側）から搬送路面１５の下面側に素通りで通り抜け、且つ、その空間又は孔を搬送路面１５の下面側から搬送路面１５の上面側に素通りで通り抜けることができる。
【００２４】
電子線殺菌装置１０は、さらに、側面ガイド４４を備えている。側面ガイド４４は、直線状の丸棒から形成され、スクリュー２またはスクリュー３と略平行になるように、搬送路面１５を隔ててスクリュー２とスクリュー３との反対側に配置されている。すなわち、容器ＰＢは、搬送路面１５を搬送されるときに、側面ガイド４４とスクリュー２とに保持され、側面ガイド４４とスクリュー３とに保持される。図３には１本の側面ガイドが記載されているが、２本以上でも構わない。
【００２５】
容器ＰＢは、正立姿勢で搬送され、搬送路面１５の搬送路１６の上で滑って一方方向に搬送される。本形態では、全ての容器ＰＢの中心線は鉛直方向に向いている。容器ＰＢの底部外側面（外側底面）は、搬送路面１５の搬送路１６に多点で接触して摺動する。
【００２６】
電子線走査器１は、図１に示されるように、角度θの範囲の扇状領域Ｓで電子線を一方角度方向Ａに走査する。扇状領域の有効中心面は１鉛直面に含まれ、水平方向に適正な幅を有している。以下の記述では、扇状領域は扇状鉛直面で代表される。扇状鉛直面Ｓと基準水平面とが交わる交叉線は、本明細書で、線状領域１７と呼ばれる。本形態では、図２に示されるように、線状領域１７は搬送路面１５に含まれている。
【００２７】
搬送中心線Ｌは、図２と図４とに示されるように、第１鉛直面１１と第２鉛直面１２から略等距離に存在している。搬送中心線Ｌと線状領域１７は、平行でなく適正角度αで交叉している。本形態では、搬送中心線Ｌと線状領域１７は同一水平面に属している。搬送中心線Ｌと線状領域１７の交点は、図２にＰで示されている。以下、点Ｐは走査中心点と呼ばれる。搬送路面１５は、図５に示されるように、走査中心点Ｐより搬送方向後方に存在する後方搬送路面１５Ｒと走査中心点Ｐより搬送方向前方に存在する前方搬送路面１５Ｆとに仮想的に分割される。スクリュー２の前方部位は、スクリュー４の後方部位に対して搬送中心線Ｌに直交する水平方向に重複する上側後方重複部分２Ｕとして配置されている。スクリュー３の前方部位は、スクリュー５の後方部位に対して搬送中心線Ｌに直交する水平方向に重複する下側後方重複部分３Ｄとして配置されている。スクリュー４の後方部位は、スクリュー２の前方部位に対して搬送中心線Ｌに直交する水平方向に重複する上側前方重複部分４Ｕとして配置されている。スクリュー５の後方部位は、スクリュー３の前方部位に対して搬送中心線Ｌに直交する水平方向に重複する下側前方重複部分５Ｄとして配置されている。このような重複部分２Ｕ，３Ｄ，４Ｕ，５Ｄは、スクリュー２とスクリュー３とにより駆動され推進力を受けて搬送される容器ＰＢをスクリュー４とスクリュー５とにより駆動力を与えるための橋渡し機能を有している。後方搬送路面１５Ｒで搬送される容器ＰＢは、重複部分２Ｕ，３Ｄ，４Ｕ，５Ｄが存在する重複区間を通過する間に前方搬送路面１５Ｆに渡される。スクリュー２は走査中心点Ｐを通る鉛直線に関してスクリュー４に対して略線対称に配置され、スクリュー３は走査中心点Ｐに関してスクリュー５に対して略線対称に配置されている。
【００２８】
全面照射効果：
任意の容器ＰＢの中心線は、搬送中心線Ｌに常に交わって前進する。任意の容器ＰＢの内外面の任意の領域（即ち全領域）は、線状領域１７を含む扇状領域Ｓを通過する。搬送中心線Ｌと線状領域１７は適正な角度で交叉しているので、扇状領域Ｓに含まれる電子線が容器ＰＢを完全透過する場合には、容器ＰＢのうち電子線が通らない部分は存在しない。このように、容器ＰＢの任意の内外面部分は、陰影が生じていない限り、電子線の照射を受ける。
【００２９】
点接触効果：
既述の形態では、容器ＰＢとスクリューとの接触点は、２点である。スクリュー２とスクリュー３のうちのいずれかが省略されれば、容器ＰＢとスクリューとの接触点は１点である。いずれの場合にも、接触領域は面ではなく点であり、且つ、その接触点数は極めて少なく、搬送手段が作り出す電子線の陰影領域は極めて狭小である。接触点の多点化は、陰影領域の大きな拡大なしに、後述される搬送安定効果を導くことができる。この体系では側面ガイドが設置されている。
【００３０】
２点（多点）接触の搬送安定効果：
図６は、スクリュー４とスクリュー５の回転によって前進している状態の複数の容器ＰＢの１つを示している。スクリュー４のスクリュー面（局所的円筒面）は、容器ＰＢの単一の上位位置点１８Ｕに接触して、その上位位置点１８Ｕを通して容器ＰＢに推進力（押し力）を与えている。スクリュー５のスクリュー面は、容器ＰＢの単一の下位位置点１８Ｄに接触して、その下位位置点１８Ｄを通して容器ＰＢに推進力（押し力）を与えている。このような回転方向が相違する２点接触推進によれば、容器ＰＢの正立性が安定的に保持される。図７に示されるように、上位位置点１８Ｕ（下位位置点１８Ｄ）に作用する第１推進力（第２推進力）により容器ＰＢはそのエッジＱを中心とする回転モーメントを受けて回転しようとするが、その瞬間では下位位置点１８Ｄ（上位位置点１８Ｕ）は瞬間固定点であるから、容器ＰＢの回転運動は下位位置点１８Ｄ（上位位置点１８Ｕ）で容器ＰＢに接合するスクリュー５（スクリュー４）により阻止される。上位位置点１８Ｕと下位位置点１８Ｄは、任意の瞬間時に、互いに相対的に固定点である。本発明では、公知装置と異なり、搬送路面は移動していない。１点で容器に推進力を与える場合には、転倒方向の回転モーメントが容器に作用するが、２点押しの本発明では、搬送路面は固定されているが、転倒方向の回転モーメントはなく又は大きくない。
【００３１】
このような搬送安定効果には、２つの状態値が存在する。図８は、第１状態値を示している。スクリュー２の回転方向と螺旋巻き方向は、図８（ａ）に示されるように、スクリュー３の回転方向と螺旋巻き方向にそれぞれに等しい。スクリュー２とスクリュー３は、図８（ｂ）に示されるように、搬送方向Ｂに後方である２点Ｘ，Ｙで容器ＰＢに移動力を与える。スクリュー２とスクリュー３は、搬送方向Ｂに前方である２点Ｚ，Ｗで容器ＰＢに接触し又は接触しない。２点組（Ｘ，Ｚ）と２点組（Ｙ，Ｗ）を対称化する水平面が存在しない。そのような対称面の非存在は、搬送安定効果が後述される第２状態値のそれに比べて薄く、正立性が比較の上で乏しい。
【００３２】
図９は、第２状態値を示している。スクリュー２の回転方向と螺旋巻き方向は、図９（ａ）に示されるように、スクリュー３の回転方向と螺旋巻き方向にそれぞれに等しくなくそれぞれに逆方向である。スクリュー２とスクリュー３は、図９（ｂ）に示されるように、搬送方向Ｂに後方である２点Ｘ，Ｙで容器ＰＢに推進力を与える。スクリュー２とスクリュー３は、搬送方向Ｂに前方である２点Ｚ，Ｗで容器ＰＢに接触し又は接触しない。４点接触の場合には、２点組（Ｘ，Ｚ）と２点組（Ｙ，Ｗ）を対称化する水平面Ｋが存在する。そのような対称面（鏡面対称面）Ｋの存在は、搬送安定効果が既述の第１状態値のそれに比べて高く、正立性が比較の上で優れている。またスクリュー２とスクリュー３が各々回転方向と螺旋巻き方向が図９（ａ）の逆になった場合も図９（ｂ）に示される搬送方向Ｂの逆向きに搬送されることになるが、上述同様に水平面Ｋが存在し、搬送安定効果が既述の第一状態知のそれに比べて高く、正立性が比較の上で優れている。
【００３３】
電子線殺菌装置１０は、多様な反射板を更に含んでいる。反射板は、図２に示されるように、第１反射板２０Ｒと第２反射板２０Ｆとで形成されている。第１反射板２０Ｒと第２反射板２０Ｆは、互いに同形であり、点Ｐを通る鉛直線に関して線対称に又は概線対称に配置されている。第２反射板２０Ｆは、図６に示されるように、一方側反射板２２と他方側反射板２３（第４反射板）とで形成されている。一方側反射板２２は搬送中心線Ｌの一方側に配置され、他方側反射板２３は搬送中心線Ｌの他方側に配置されている。搬送中心線Ｌの他方側は、スクリュー４とスクリュー５が配置されている側に一致している。他方側反射板２３は、図６に示されるように、搬送中心線Ｌの他方側でスクリュー４の上方側に配置されている。他方側反射板２３は、図１０に示されるように、電子線の一部を反射させて容器ＰＢの首部に導く。扇状に拡がる電子線は、偏向用磁石装置により概鉛直方向に曲げられ搬送方向に並ぶ多数の容器ＰＢに向かう。電子線は、幅方向に拡がる傾向を有している。幅方向に拡がる電子線５１の外側部分は、他方側反射板２３により反射されて容器ＰＢの首部に照射される。第１反射板２０Ｒの他方側反射板２３（第４反射板）は主として前方搬送路面１５Ｆの容器ＰＢの首部の一方側の電子線照射のための反射機能を有し、第２反射板２０Ｆの他方側反射板２３（第３反射板）は主として後方搬送路面１５Ｒの容器ＰＢの首部の他方側の電子線照射のための反射機能を有している。
【００３４】
一方側反射板２２は、図１０に示されるように、首部位置対応反射板２４と、胴部位置対応反射板２５と、底部位置対応反射板２６とで形成されている。首部位置対応反射板２４は、後方搬送路面１５Ｒの搬送中心線Ｌの一方側と前方搬送路面１５Ｆの搬送中心線Ｌの他方側に配置されている。第１反射板２０Ｒの他方側反射板２３と第２反射板２０Ｆの首部位置対応反射板２４とは、搬送中心線Ｌを通る鉛直面に関して略対称に配置されている。胴部位置対応反射板２５は、図１１に示されるように、胴部側周面に対向し鉛直面に対して適正な角度で傾斜する反射面を有している。その反射面は、平面又は小さい曲率の曲面（例示：パラボラ面（放物面）、円筒面）に形成されている。第１反射板２０Ｒの胴部位置対応反射板２５は後方搬送路面１５Ｒの搬送中心線Ｌの他方側に配置され、第２反射板２０Ｆの胴部位置対応反射板２５は前方搬送路面１５Ｆの搬送中心線Ｌの一方側に配置されている。２つの胴部位置対応反射板２５は、走査中心点Ｐを通る鉛直線に関して略線対称に配置されている。底部位置対応反射板２６は、図１２に示されるように、底面に対向する反射面を有している。その反射面は、平面又は小さい曲率の曲面に形成されている。電子線の一部分は、底部位置対応反射板２６で反射して容器ＰＢの外側底面に照射される。第１反射板２０Ｒの底部位置対応反射板２６は後方搬送路１５Ｒの搬送中心線Ｌの他方側に配置され、第２反射板２０Ｆの底部位置対応反射板２６は前方搬送路１５Ｆの搬送中心線Ｌの一方側に配置されている。２つの底部位置対応反射板２６は、走査中心点Ｐを通る鉛直線に関して略線対称に配置されている。首部位置対応反射板２４と胴部位置対応反射板２５と底部位置対応反射板２６は、１枚の金属板を成形することにより製作されている。もしくは分割された構造になっている。
【００３５】
電子線の一部分は、ＰＥＴ膜の外側面に直接に入射しＰＥＴ膜を透過し更にＰＥＴ膜の内側面に入射する。電子線の他の一部分は、既述の多様な反射板で反射して、ＰＥＴ膜の外側面に入射しＰＥＴ膜を透過し更にＰＥＴ膜の内側面に入射する。略線対称に配置されている第１反射板２０Ｒと第２反射板２０Ｆで反射する電子線は、任意の容器ＰＢに対して左右両側から搬送中心線Ｌを含む鉛直面に関して略対称に照射される。このような電子線照射は、既述の全面照射効果の他に、均等照射効果を奏している。
【００３６】
スクリュー２とスクリュー３は、搬送路（支持面形成路）の始端から搬送路の途中まで前方に延びている。スクリュー４とスクリュー５は、搬送路の途中から搬送路の終端まで前方に延びている。一方の一方側反射板２２は、スクリュー２とスクリュー３の終端から前方に位置している。他方の一方側反射板２２は、スクリュー４とスクリュー５の始端より後方に位置している。一方の他方側反射板２３は、スクリュー２の上方に位置している。他方の他方側反射板２３は、スクリュー４の上方に位置している。このような配置は、反射板とスクリューの空間的干渉を巧みに回避し、且つ、反射板の線対称配置を巧みに実現している。
【００３７】
スクリュー２とスクリュー３とスクリュー４とスクリュー５は、駆動側軸受け３５と従動側軸受２７により支持されている。スクリュー２とスクリュー３の終端側の軸受２７の省略とスクリュー４とスクリュー５の始端側の軸受２７の省略が可能である。この場合には、スクリュー２とスクリュー３とスクリュー４とスクリュー５は、駆動側の軸受け３５の片持ちにより支持される。このような省略は、両側の一方側反射板２２をそれぞれに延長することができる点で有効な照射領域が増えて好都合である。軸受２７が省略されない場合には、軸受２７の外側面を電子線反射面に形成することが好ましく、又は、軸受２７を電子線反射板で覆うことが好ましい。
【００３８】
上下１対の２本のスクリューのうち上側のスクリュー３，５の半径を連続的に変化させることにより、容器を搬送路に直交する回転面上で揺動させることにより、電子線照射の均一性を更に助長することができる。揺動手段として、搬送路面に凹凸波面を形成すること等多様な工夫が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】図１は、本発明による電子線殺菌装置の実施の好ましい形態を示す正面図である。
【図２】図２は、図１の平面図である。
【図３】図３は、本発明による電子線殺菌装置の一部分を示す斜視図である。
【図４】図４は、図１の側面図である。
【図５】図５は、走査線軸の傾斜を示す平面図である。
【図６】図６は、図１の一部の側面図である。
【図７】図７は、容器の回転モーメントを示す正面図である。
【図８】図８（ａ），（ｂ）は、容器の押し力をそれぞれに示す正面図である。
【図９】図９（ａ），（ｂ）は、容器の他の押し力をそれぞれに示す正面図である。
【図１０】図１０は、電子線反射の形態を示す側面図である。
【図１１】図１１は、電子線反射の他の形態を示す側面図である。
【図１２】図１２は、電子線反射の更に他の形態を示す側面図である。
【符号の説明】
【００４０】
２…第１スクリュー
３…第２スクリュー
４…第３スクリュー
５…第４スクリュー
１５…搬送路面
１５Ｆ…前方部位
１５Ｒ…後方部位
１７…線状領域
１９…第２反射板
２１…第１反射板
２４…第１部位
２５…第２部位
２６…第３部位
Ｐ…点領域（点状領域）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子線殺菌装置に関し、特に、固定搬送路を持つ電子線殺菌装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＰＥＴボトルのように飲料液体を封入する容器は、大量に用いられている。その殺菌工程の容器の流れは、極端に高速化されている。殺菌剤、消毒剤を含む洗浄水による洗浄は、流れ速度の高速化の障壁であるとともに、環境問題の解決を困難にしている。高速化と環境問題の解決のために知られている技術は、電子線照射殺菌である。
【０００３】
電子線照射殺菌の問題点の１つとして、容器の内外面に均一に電子線を照射することが困難である課題が知られている（参照：特許文献１，２）。その困難の原因は、電子線陰影が生じることである。照射対象の容器そのものが電子線陰影発生の１つの原因であり、容器を搬送する搬送手段が電子線陰影発生の他の１つの原因である。照射ムラが生じる場合に十分な電子線照射処理を行うために電子線量を増大し、又は、電子線エネルギーを増大することは、装置系のスケールの拡大を招く。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３０８２２９号
【特許文献２】特開２００２−２５５１２５号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、電子線陰影の発生程度を低減するとともに、搬送物体を安定化する電子線殺菌装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明による電子線殺菌装置は、電子線が照射される照射領域に搬送路面（１５）が設定されて固定されている。搬送路面に載置される容器は搬送機構により推進力を与えられる。搬送機構は、容器に点状に接触する第１スクリュー（２）と、第１スクリュー（２）の下方に配置され容器に点状に接触する第２スクリュー（３）とを含んでいる。第１スクリュー（２）と容器の接触点は、第２スクリュー（３）と容器の接触点に対して互いに略上下位置関係にある。搬送路面（１５）と容器は同体に移動せず、容器は搬送路面に摩擦的に摺動する。このような相対関係で容器は上下方向に位置づけられる多点で推進力を受けるので、摩擦により容器に生じる回転モーメントに起因する転倒力に抗して、容器に作用する全回転モーメントは均衡しその転倒が防止される。スクリュー（２，３）と容器の接触点の数は４以下で、スクリューの容器に対する陰影効果が薄い。あるいは細いスクリューや容器を支える細い側面ガイドにより５点以上で支えることにより陰影効果が薄く且つ安定した容器搬送が可能となる。特に、搬送路面および側面ガイドが格子状、多点穴状あるいは櫛歯状に形成されていて電子線透過性を有する場合や、容器の進行方向の中心軸線に対して平行にならないように配置された棒状あるいはパイプ状の場合には、搬送路面及び側面ガイドと容器の位置関係は一定でなく、容器の全面は搬送方向に移動している間に電子線の照射を受けるので、電子線照射の均一性が格段に改善される。
【０００７】
照射領域のうち搬送路面（１５）に含まれる領域部分は線状領域（１７）として形成されている。搬送路面（Ｌ，１５）は、線状領域（１７）に交叉している。このような交叉は、電子線照射の均一効果を一層に高くすることができる。
【０００８】
搬送機構は、容器に点状に接触する第３スクリュー（４）と、第３スクリュー（４）の下方に配置され容器に点状に接触する第４スクリュー（５）とを更に含む。第１スクリューと第２スクリューは搬送路面の中心線の一方側に配置され、第３スクリューと第４スクリューは搬送路面の中心線の他方側に配置される。搬送路面の後方部位（１５Ｒ）では容器は第１スクリュー（２）と第２スクリュー（３）により推進力を与えられ、搬送路面の前方部位（１５Ｆ）では容器は第３スクリュー（４）と第４スクリュー（５）により推進力を与えられる。このとき、スクリューは、ある鉛直線に関して概線対称に配置されることができ、容器の左右側で照射量が均一化され、且つ、容器の１つの片側には陰影原因機器部分がなく、その片側で陰影効果がない。既述の交叉性は更に一層に電子線照射を均一化する。
【０００９】
容器は中心線に対して略線対称である形状を有し、中心線は線状領域と点領域（Ｐ）で交叉し、第１スクリューは第３スクリューと略点領域（Ｐ）を通る鉛直線に関して略線対称に配置され、第２スクリューは第４スクリューと点領域（Ｐ）を通る鉛直線に関して略線対称に配置されている。容器は、断面が概正方形又は概長方形又は概円であるので、スクリューの線対称配置は、更に一層に電子線照射を均一化する。
【００１０】
反射板の追加の均一効果は大きい。反射板は、第１スクリューと第２スクリューの前方に配置され電子線を反射する第１反射板（２０Ｆ）と、第３スクリューと第４スクリューの後方に配置され電子線を反射する第２反射板（２０Ｒ）とを含んでいる。第１反射板（２０Ｆ）と第２反射板（２０Ｒ）とは、点状領域（Ｐ）を通る鉛直線に関して略線対称に配置されている。反射板のこのような対称配置性は、更に一層に電子線照射を均一化する。
【００１１】
本発明による電子線殺菌装置は、第１スクリュー（２）の上部に配置され電子線を反射する第３反射板（２３）と、第３スクリュー（４）の上部に配置され電子線を反射する第４反射板（２３）とをさらに備えている。第３反射板（２３）と第４反射板（２３）とは、点状領域直線に関して略点線対称に配置されている。
【００１２】
第１スクリュー（２）と第２スクリュー（３）と第３スクリュー（４）と第４スクリュー（５）とは、それぞれ、直線状に形成される棒状部材（３１）と、棒状部材を軸とする円筒面上に配置される螺旋状に形成されて棒状部材に同体に接合される螺旋部材（３２）と、その軸を中心にして回転可能に棒状部材を支持する支持部材（３５、２７）とを備えている。第１スクリュー（２）と第２スクリュー（３）と第３スクリュー（４）と第４スクリュー（５）とは、ともに片持ちで支持されている
【００１３】
第１反射板（２０Ｆ）と第２反射板（２０Ｒ）はそれぞれに、容器の首部に対して電子線を反射させる第１部位（２４）と、容器の胴部に対して電子線を反射させる第２部位（２５）と、容器の底部に対して電子線を反射させる第３部位（２６）とを含むことが更に効果的である。
【００１４】
第１スクリューの螺旋巻き方向と前記第２スクリューの螺旋巻き方向とは互いに逆方向であり、且つ、第１スクリューの回転方向と前記第２スクリューの回転方向とは互いに逆方向であることは、容器の正立性の点で有利である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明による電子線殺菌装置は、上下１対の２軸化により、容器搬送安定性が確保される。結果的に、容器に最低限必要な吸収線量を与えるための電子が最小となり、電子銃の出力の増大を回避して装置の大型化を回避することができる。反射板の追加は、その大型化の回避を相乗的に有効化する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明による電子線殺菌装置の実施の最良の形態は、図に対応して、詳細に記述される。電子線殺菌装置１０には、図１に示されるように、電子線走査器１とともに４組の搬送駆動用スクリューとが提供されている。４組の搬送駆動用スクリューは、図２に示されるように、後方側上部のスクリュー２と後方側下部のスクリュー３と前方側上部のスクリュー４と前方側下部のスクリュー５とで構成されている。
【００１７】
４組の搬送駆動用スクリューは、それぞれに、回転軸パイプと螺旋パイプとから形成されている。すなわち、スクリュー２は、図３に示されているように、回転軸パイプ３１と螺旋パイプ３２とから形成されている。回転パイプ３１は、中空である直線状のパイプから形成される。螺旋パイプ３２は、中空パイプから形成され、螺旋状に形成されている。すなわち、螺旋パイプ３２は、回転軸パイプ３１を軸とする円筒面上に配置され、その軸の回りを一定の角速度で円運動しながら、その軸と平行な方向に一定の速さで移動する点が描く軌跡に沿って配置されている。螺旋パイプ３２は、真っ直ぐなパイプを螺旋に曲げることにより製作される。螺旋パイプ３２は、両端が回転パイプ軸３１に同体に接合されて、回転軸パイプ３１に支持されている。
【００１８】
スクリュー３は、回転パイプ３３と螺旋パイプ３４とから形成されている。回転パイプ軸３３は、中空である直線状のパイプから形成される。螺旋パイプ３４は、中空パイプから形成され、螺旋状に形成されている。すなわち、螺旋パイプ３４は、回転軸パイプ３３を軸とする円筒面上に配置され、その軸の回りを螺旋パイプ３２の回転方向と反対方向に一定の角速度で円運動しながら、その軸と平行な方向に一定の速さで移動する点が描く軌跡に沿って配置されている。螺旋パイプ３４は、真っ直ぐなパイプを螺旋に曲げることにより製作される。螺旋パイプ３４は、両端が回転軸パイプ３３に同体に接合されて、回転軸パイプ３３に支持されている。
【００１９】
このような回転軸パイプと螺旋パイプとは、パイプ材により形成されることにより、強度が強く高剛性であり、且つ、軽量である。本発明による電子線殺菌装置は、さらに、その螺旋パイプの中に冷却液を流通させる冷却手段を備えている。なお、回転パイプと螺旋パイプとは、パイプ材以外の材料により形成されることができ、たとえば、丸棒により形成されることもできる。または、螺旋パイプの表面は摩擦整数を下げる様に表面が磨かれている。
【００２０】
電子線殺菌装置１０は、さらに、駆動側軸受け３５を備えている。軸受け３５は、回転軸パイプ３１を回転可能に支持し、回転軸パイプ３３を回転可能に支持している。スクリュー２の回転中心軸心線６とスクリュー３の回転中心軸心線７は、図４に示されるように、第１鉛直面１１の中で互いに平行であり、本形態ではそれぞれに水平方向に向いている。
【００２１】
軸受け３５は、例えば図３に示されているように、ベルト３６と複数のプーリとを備えている。その複数のプーリは、それぞれ、軸受け３５により回転可能に支持され、ベルト３６と接している。その複数のプーリは、プーリ３７〜４０から形成されている。プーリ３７は、回転パイプ３１に同体に接合されている。プーリ３８は、回転軸パイプ３３に着脱可能に固定されている。プーリ４０は、ベルト３６に張力を付加し、ベルトとプーリ３７〜４０とをより確実に接触させている。プーリ３９は、モータ４１の出力軸と連結されている。プーリ３９は、回転してベルト３６を動かし、プーリ３７〜４０を、互いに同期させて回転させる。このとき、ベルト３６は、プーリ３７とプーリ３８とが反対方向に回転し、かつ、同じ回転速度で回転するように、配置されている。
【００２２】
スクリュー４とスクリュー５とは、スクリュー２とスクリュー３と同様にして形成されている。すなわち、スクリュー４とスクリュー５とは、それぞれ、軸受けにより回転可能に支持されている。スクリュー４とスクリュー５とは、さらに、互いに反対方向に回転し、かつ、同じ回転速度で回転するように、支持されている。スクリュー４の回転中心軸心線８とスクリュー５の回転中心軸心線９は、第２鉛直面１２の中で互いに平行であり、本形態ではそれぞれに水平方向に向いている。互いに平行である第１鉛直面１１と第２鉛直面１２の間の離間距離Ｄは適正な幅に設計されている。回転中心軸心線６と回転中心軸心線８は第１水平面１３に属し、回転中心軸心線７と回転中心軸心線９は第２水平面１４に属している。４組のスクリューの内外直径はそれぞれに互いに等しい。
【００２３】
電子線殺菌装置１０は、図２に示されるように、容器（例示：ＰＥＴボトル以下ＰＢ）ＰＢを支持する搬送路面１５を含んでいる。搬送路面１５は、図１，２に示されるように、単一の搬送路１６を有している。搬送路面１５は、図３に示されているように、丸棒４３により形成され、搬送路１６は、丸棒４３の上端の表面である。なお、搬送路面１５は、丸棒４３と異なる形状の材料により形成されることもでき、たとえば、格子状、多点穴状あるいは櫛歯状の材料から形成されることもできる。このとき、電子線は、隣り合う櫛歯の間の空間又は孔を搬送路面１５の上面側（支持面側）から搬送路面１５の下面側に素通りで通り抜け、且つ、その空間又は孔を搬送路面１５の下面側から搬送路面１５の上面側に素通りで通り抜けることができる。
【００２４】
電子線殺菌装置１０は、さらに、側面ガイド４４を備えている。側面ガイド４４は、直線状の丸棒から形成され、スクリュー２またはスクリュー３と略平行になるように、搬送路面１５を隔ててスクリュー２とスクリュー３との反対側に配置されている。すなわち、容器ＰＢは、搬送路面１５を搬送されるときに、側面ガイド４４とスクリュー２とに保持され、側面ガイド４４とスクリュー３とに保持される。図３には１本の側面ガイドが記載されているが、２本以上でも構わない。
【００２５】
容器ＰＢは、正立姿勢で搬送され、搬送路面１５の搬送路１６の上で滑って一方方向に搬送される。本形態では、全ての容器ＰＢの中心線は鉛直方向に向いている。容器ＰＢの底部外側面（外側底面）は、搬送路面１５の搬送路１６に多点で接触して摺動する。
【００２６】
電子線走査器１は、図１に示されるように、角度θの範囲の扇状領域Ｓで電子線を一方角度方向Ａに走査する。扇状領域の有効中心面は１鉛直面に含まれ、水平方向に適正な幅を有している。以下の記述では、扇状領域は扇状鉛直面で代表される。扇状鉛直面Ｓと基準水平面とが交わる交叉線は、本明細書で、線状領域１７と呼ばれる。本形態では、図２に示されるように、線状領域１７は搬送路面１５に含まれている。
【００２７】
搬送中心線Ｌは、図２と図４とに示されるように、第１鉛直面１１と第２鉛直面１２から略等距離に存在している。搬送中心線Ｌと線状領域１７は、平行でなく適正角度αで交叉している。本形態では、搬送中心線Ｌと線状領域１７は同一水平面に属している。搬送中心線Ｌと線状領域１７の交点は、図２にＰで示されている。以下、点Ｐは走査中心点と呼ばれる。搬送路面１５は、図５に示されるように、走査中心点Ｐより搬送方向後方に存在する後方搬送路面１５Ｒと走査中心点Ｐより搬送方向前方に存在する前方搬送路面１５Ｆとに仮想的に分割される。スクリュー２の前方部位は、スクリュー４の後方部位に対して搬送中心線Ｌに直交する水平方向に重複する上側後方重複部分２Ｕとして配置されている。スクリュー３の前方部位は、スクリュー５の後方部位に対して搬送中心線Ｌに直交する水平方向に重複する下側後方重複部分３Ｄとして配置されている。スクリュー４の後方部位は、スクリュー２の前方部位に対して搬送中心線Ｌに直交する水平方向に重複する上側前方重複部分４Ｕとして配置されている。スクリュー５の後方部位は、スクリュー３の前方部位に対して搬送中心線Ｌに直交する水平方向に重複する下側前方重複部分５Ｄとして配置されている。このような重複部分２Ｕ，３Ｄ，４Ｕ，５Ｄは、スクリュー２とスクリュー３とにより駆動され推進力を受けて搬送される容器ＰＢをスクリュー４とスクリュー５とにより駆動力を与えるための橋渡し機能を有している。後方搬送路面１５Ｒで搬送される容器ＰＢは、重複部分２Ｕ，３Ｄ，４Ｕ，５Ｄが存在する重複区間を通過する間に前方搬送路面１５Ｆに渡される。スクリュー２は走査中心点Ｐを通る鉛直線に関してスクリュー４に対して略線対称に配置され、スクリュー３は走査中心点Ｐに関してスクリュー５に対して略線対称に配置されている。
【００２８】
全面照射効果：
任意の容器ＰＢの中心線は、搬送中心線Ｌに常に交わって前進する。任意の容器ＰＢの内外面の任意の領域（即ち全領域）は、線状領域１７を含む扇状領域Ｓを通過する。搬送中心線Ｌと線状領域１７は適正な角度で交叉しているので、扇状領域Ｓに含まれる電子線が容器ＰＢを完全透過する場合には、容器ＰＢのうち電子線が通らない部分は存在しない。このように、容器ＰＢの任意の内外面部分は、陰影が生じていない限り、電子線の照射を受ける。
【００２９】
点接触効果：
既述の形態では、容器ＰＢとスクリューとの接触点は、２点である。スクリュー２とスクリュー３のうちのいずれかが省略されれば、容器ＰＢとスクリューとの接触点は１点である。いずれの場合にも、接触領域は面ではなく点であり、且つ、その接触点数は極めて少なく、搬送手段が作り出す電子線の陰影領域は極めて狭小である。接触点の多点化は、陰影領域の大きな拡大なしに、後述される搬送安定効果を導くことができる。この体系では側面ガイドが設置されている。
【００３０】
２点（多点）接触の搬送安定効果：
図６は、スクリュー４とスクリュー５の回転によって前進している状態の複数の容器ＰＢの１つを示している。スクリュー４のスクリュー面（局所的円筒面）は、容器ＰＢの単一の上位位置点１８Ｕに接触して、その上位位置点１８Ｕを通して容器ＰＢに推進力（押し力）を与えている。スクリュー５のスクリュー面は、容器ＰＢの単一の下位位置点１８Ｄに接触して、その下位位置点１８Ｄを通して容器ＰＢに推進力（押し力）を与えている。このような回転方向が相違する２点接触推進によれば、容器ＰＢの正立性が安定的に保持される。図７に示されるように、上位位置点１８Ｕ（下位位置点１８Ｄ）に作用する第１推進力（第２推進力）により容器ＰＢはそのエッジＱを中心とする回転モーメントを受けて回転しようとするが、その瞬間では下位位置点１８Ｄ（上位位置点１８Ｕ）は瞬間固定点であるから、容器ＰＢの回転運動は下位位置点１８Ｄ（上位位置点１８Ｕ）で容器ＰＢに接合するスクリュー５（スクリュー４）により阻止される。上位位置点１８Ｕと下位位置点１８Ｄは、任意の瞬間時に、互いに相対的に固定点である。本発明では、公知装置と異なり、搬送路面は移動していない。１点で容器に推進力を与える場合には、転倒方向の回転モーメントが容器に作用するが、２点押しの本発明では、搬送路面は固定されているが、転倒方向の回転モーメントはなく又は大きくない。
【００３１】
このような搬送安定効果には、２つの状態値が存在する。図８は、第１状態値を示している。スクリュー２の回転方向と螺旋巻き方向は、図８（ａ）に示されるように、スクリュー３の回転方向と螺旋巻き方向にそれぞれに等しい。スクリュー２とスクリュー３は、図８（ｂ）に示されるように、搬送方向Ｂに後方である２点Ｘ，Ｙで容器ＰＢに移動力を与える。スクリュー２とスクリュー３は、搬送方向Ｂに前方である２点Ｚ，Ｗで容器ＰＢに接触し又は接触しない。２点組（Ｘ，Ｚ）と２点組（Ｙ，Ｗ）を対称化する水平面が存在しない。そのような対称面の非存在は、搬送安定効果が後述される第２状態値のそれに比べて薄く、正立性が比較の上で乏しい。
【００３２】
図９は、第２状態値を示している。スクリュー２の回転方向と螺旋巻き方向は、図９（ａ）に示されるように、スクリュー３の回転方向と螺旋巻き方向にそれぞれに等しくなくそれぞれに逆方向である。スクリュー２とスクリュー３は、図９（ｂ）に示されるように、搬送方向Ｂに後方である２点Ｘ，Ｙで容器ＰＢに推進力を与える。スクリュー２とスクリュー３は、搬送方向Ｂに前方である２点Ｚ，Ｗで容器ＰＢに接触し又は接触しない。４点接触の場合には、２点組（Ｘ，Ｚ）と２点組（Ｙ，Ｗ）を対称化する水平面Ｋが存在する。そのような対称面（鏡面対称面）Ｋの存在は、搬送安定効果が既述の第１状態値のそれに比べて高く、正立性が比較の上で優れている。またスクリュー２とスクリュー３が各々回転方向と螺旋巻き方向が図９（ａ）の逆になった場合も図９（ｂ）に示される搬送方向Ｂの逆向きに搬送されることになるが、上述同様に水平面Ｋが存在し、搬送安定効果が既述の第一状態知のそれに比べて高く、正立性が比較の上で優れている。
【００３３】
電子線殺菌装置１０は、多様な反射板を更に含んでいる。反射板は、図２に示されるように、第１反射板２０Ｒと第２反射板２０Ｆとで形成されている。第１反射板２０Ｒと第２反射板２０Ｆは、互いに同形であり、点Ｐを通る鉛直線に関して線対称に又は概線対称に配置されている。第２反射板２０Ｆは、図６に示されるように、一方側反射板２２と他方側反射板２３（第４反射板）とで形成されている。一方側反射板２２は搬送中心線Ｌの一方側に配置され、他方側反射板２３は搬送中心線Ｌの他方側に配置されている。搬送中心線Ｌの他方側は、スクリュー４とスクリュー５が配置されている側に一致している。他方側反射板２３は、図６に示されるように、搬送中心線Ｌの他方側でスクリュー４の上方側に配置されている。他方側反射板２３は、図１０に示されるように、電子線の一部を反射させて容器ＰＢの首部に導く。扇状に拡がる電子線は、偏向用磁石装置により概鉛直方向に曲げられ搬送方向に並ぶ多数の容器ＰＢに向かう。電子線は、幅方向に拡がる傾向を有している。幅方向に拡がる電子線５１の外側部分は、他方側反射板２３により反射されて容器ＰＢの首部に照射される。第１反射板２０Ｒの他方側反射板２３（第４反射板）は主として前方搬送路面１５Ｆの容器ＰＢの首部の一方側の電子線照射のための反射機能を有し、第２反射板２０Ｆの他方側反射板２３（第３反射板）は主として後方搬送路面１５Ｒの容器ＰＢの首部の他方側の電子線照射のための反射機能を有している。
【００３４】
一方側反射板２２は、図１０に示されるように、首部位置対応反射板２４と、胴部位置対応反射板２５と、底部位置対応反射板２６とで形成されている。首部位置対応反射板２４は、後方搬送路面１５Ｒの搬送中心線Ｌの一方側と前方搬送路面１５Ｆの搬送中心線Ｌの他方側に配置されている。第１反射板２０Ｒの他方側反射板２３と第２反射板２０Ｆの首部位置対応反射板２４とは、搬送中心線Ｌを通る鉛直面に関して略対称に配置されている。胴部位置対応反射板２５は、図１１に示されるように、胴部側周面に対向し鉛直面に対して適正な角度で傾斜する反射面を有している。その反射面は、平面又は小さい曲率の曲面（例示：パラボラ面（放物面）、円筒面）に形成されている。第１反射板２０Ｒの胴部位置対応反射板２５は後方搬送路面１５Ｒの搬送中心線Ｌの他方側に配置され、第２反射板２０Ｆの胴部位置対応反射板２５は前方搬送路面１５Ｆの搬送中心線Ｌの一方側に配置されている。２つの胴部位置対応反射板２５は、走査中心点Ｐを通る鉛直線に関して略線対称に配置されている。底部位置対応反射板２６は、図１２に示されるように、底面に対向する反射面を有している。その反射面は、平面又は小さい曲率の曲面に形成されている。電子線の一部分は、底部位置対応反射板２６で反射して容器ＰＢの外側底面に照射される。第１反射板２０Ｒの底部位置対応反射板２６は後方搬送路１５Ｒの搬送中心線Ｌの他方側に配置され、第２反射板２０Ｆの底部位置対応反射板２６は前方搬送路１５Ｆの搬送中心線Ｌの一方側に配置されている。２つの底部位置対応反射板２６は、走査中心点Ｐを通る鉛直線に関して略線対称に配置されている。首部位置対応反射板２４と胴部位置対応反射板２５と底部位置対応反射板２６は、１枚の金属板を成形することにより製作されている。もしくは分割された構造になっている。
【００３５】
電子線の一部分は、ＰＥＴ膜の外側面に直接に入射しＰＥＴ膜を透過し更にＰＥＴ膜の内側面に入射する。電子線の他の一部分は、既述の多様な反射板で反射して、ＰＥＴ膜の外側面に入射しＰＥＴ膜を透過し更にＰＥＴ膜の内側面に入射する。略線対称に配置されている第１反射板２０Ｒと第２反射板２０Ｆで反射する電子線は、任意の容器ＰＢに対して左右両側から搬送中心線Ｌを含む鉛直面に関して略対称に照射される。このような電子線照射は、既述の全面照射効果の他に、均等照射効果を奏している。
【００３６】
スクリュー２とスクリュー３は、搬送路（支持面形成路）の始端から搬送路の途中まで前方に延びている。スクリュー４とスクリュー５は、搬送路の途中から搬送路の終端まで前方に延びている。一方の一方側反射板２２は、スクリュー２とスクリュー３の終端から前方に位置している。他方の一方側反射板２２は、スクリュー４とスクリュー５の始端より後方に位置している。一方の他方側反射板２３は、スクリュー２の上方に位置している。他方の他方側反射板２３は、スクリュー４の上方に位置している。このような配置は、反射板とスクリューの空間的干渉を巧みに回避し、且つ、反射板の線対称配置を巧みに実現している。
【００３７】
スクリュー２とスクリュー３とスクリュー４とスクリュー５は、駆動側軸受け３５と従動側軸受２７により支持されている。スクリュー２とスクリュー３の終端側の軸受２７の省略とスクリュー４とスクリュー５の始端側の軸受２７の省略が可能である。この場合には、スクリュー２とスクリュー３とスクリュー４とスクリュー５は、駆動側の軸受け３５の片持ちにより支持される。このような省略は、両側の一方側反射板２２をそれぞれに延長することができる点で有効な照射領域が増えて好都合である。軸受２７が省略されない場合には、軸受２７の外側面を電子線反射面に形成することが好ましく、又は、軸受２７を電子線反射板で覆うことが好ましい。
【００３８】
上下１対の２本のスクリューのうち上側のスクリュー３，５の半径を連続的に変化させることにより、容器を搬送路に直交する回転面上で揺動させることにより、電子線照射の均一性を更に助長することができる。揺動手段として、搬送路面に凹凸波面を形成すること等多様な工夫が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】図１は、本発明による電子線殺菌装置の実施の好ましい形態を示す正面図である。
【図２】図２は、図１の平面図である。
【図３】図３は、本発明による電子線殺菌装置の一部分を示す斜視図である。
【図４】図４は、図１の側面図である。
【図５】図５は、走査線軸の傾斜を示す平面図である。
【図６】図６は、図１の一部の側面図である。
【図７】図７は、容器の回転モーメントを示す正面図である。
【図８】図８（ａ），（ｂ）は、容器の押し力をそれぞれに示す正面図である。
【図９】図９（ａ），（ｂ）は、容器の他の押し力をそれぞれに示す正面図である。
【図１０】図１０は、電子線反射の形態を示す側面図である。
【図１１】図１１は、電子線反射の他の形態を示す側面図である。
【図１２】図１２は、電子線反射の更に他の形態を示す側面図である。
【符号の説明】
【００４０】
２…第１スクリュー
３…第２スクリュー
４…第３スクリュー
５…第４スクリュー
１５…搬送路面
１５Ｆ…前方部位
１５Ｒ…後方部位
１７…線状領域
１９…第２反射板
２１…第１反射板
２４…第１部位
２５…第２部位
２６…第３部位
Ｐ…点領域（点状領域）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子線が照射される照射領域に設定され固定されている搬送路面と、
前記搬送路面に載置される容器に前記搬送路面に対して推進力を与える搬送機構とを具え、
前記搬送機構は、
前記容器に点状に接触する第１スクリューと、
前記第１スクリューの下方に配置され前記容器に点状に接触する第２スクリューとを備え、
前記第１スクリューと前記容器の接触点と前記第２スクリューと前記容器の接触点とは互いに略上下位置関係にある
電子線殺菌装置。
【請求項２】
前記搬送路面は電子線通過性を有する
請求項１の電子線殺菌装置。
【請求項３】
前記照射領域のうち前記搬送路面に含まれる領域部分は線状領域として形成され、前記搬送路面は前記線状領域に交叉する
請求項１の電子線殺菌装置。
【請求項４】
前記搬送機構は、
前記容器に点状に接触する第３スクリューと、
前記第３スクリューの下方に配置され前記容器に点状に接触する第４スクリューとを更に備え、
前記第１スクリューと前記第２スクリューは、前記搬送路面の搬送中心線の一方側に配置され、
前記第３スクリューと前記第４スクリューは、前記搬送路面の搬送中心線の他方側に配置され、
前記搬送路面の後方部位では前記容器は、前記第１スクリューと前記第２スクリューにより前記推進力を与えられ、
前記搬送路面の前方部位では前記容器は、前記第３スクリューと前記第４スクリューにより前記推進力を与えられる
請求項１の電子線殺菌装置。
【請求項５】
前記搬送機構は、側面ガイドを更に備え、
前記容器は、前記側面ガイドと前記第１スクリューとに挟まれて、前記側面ガイドと前記第２スクリューとに挟まれて搬送される
請求項１〜請求項４から選択される１請求項の電子線殺菌装置。
【請求項６】
前記照射領域のうち前記搬送路面に含まれる領域部分は線状領域として形成され、前記路面中心線は前記線状領域に交叉する
請求項４の電子線殺菌装置。
【請求項７】
前記容器は容器中心線に対して略線対称である形状を有し、
前記搬送中心線は前記線状領域と点領域で交叉し、
前記第１スクリューは前記第３スクリューと前記点領域を通る直線に関して線対称に配置され、
前記第２スクリューは前記第４スクリューと前記直線に関して略線対称に配置されている
請求項６の電子線殺菌装置。
【請求項８】
反射板を更に具え、
前記反射板は、
前記第１スクリューと前記第２スクリューの前方に配置され電子線を反射する第１反射板と、
前記第３スクリューと前記第４スクリューの後方に配置され電子線を反射する第２反射板とを更に具え、
前記第１反射板と前記第２反射板とは、前記直線に関して略線対称に配置されている
請求項７の電子線殺菌装置。
【請求項９】
前記第１反射板と前記第２反射板はそれぞれに、
前記容器の首部に対して前記電子線を反射させる第１部位と、
前記容器の胴部に対して前記電子線を反射させる第２部位と、
前記容器の底部に対して前記電子線を反射させる第３部位とを備える
請求項８の電子線殺菌装置。
【請求項１０】
前記第１スクリューの上部に配置され電子線を反射する第３反射板と、
前記第３スクリューの上部に配置され電子線を反射する第４反射板とを更に備え、
前記第３反射板と前記第１反射板とは、前記搬送中心線を含む鉛直面に関して略対称に配置され、
前記第４反射板と前記第２反射板とは、前記搬送中心線を含む鉛直面
に関して略対称に配置されている
請求項９の電子線殺菌装置。
【請求項１１】
反射板を更に備え、
前記反射板は、
前記第１スクリューの上部に配置され電子線を反射する第３反射板と、
前記第３スクリューの上部に配置され電子線を反射する第４反射板とを更に備え、
前記第３反射板と前記第４反射板とは、前記直線に関して略線対称に配置されている
請求項７の電子線殺菌装置。
【請求項１２】
前記第１スクリューと前記第２スクリューと前記第３スクリューと前記第４スクリューとは、それぞれ、
直線状に形成される棒状部材と、
前記棒状部材を軸とする円筒面上に配置される螺旋状に形成されて前記棒状部材に同体に接合される螺旋部材と、
前記軸を中心にして回転可能に前記棒状部材を支持する支持部材とを備える
請求項４の電子線殺菌装置。
【請求項１３】
前記第１スクリューと前記第２スクリューと前記第３スクリューと前記第４スクリューとは、ともに片持ちで支持されている
請求項４の電子線殺菌装置。
【請求項１４】
前記第１スクリューの螺旋巻き方向と前記第２スクリューの螺旋巻き方向とは互いに逆方向であり、且つ、前記第１スクリューの回転方向と前記第２スクリューの回転方向とは互いに逆方向である
請求項４の電子線殺菌装置。
【請求項１５】
前記第１スクリューの螺旋巻き方向は、前記第２スクリューの螺旋巻き方向の逆方向であり、
前記第１スクリューの回転方向は、前記第２スクリューの回転方向の逆方向であり、
前記第３スクリューの螺旋巻き方向は、前記第４スクリューの螺旋巻き方向の逆方向であり、
前記第３スクリューの螺旋回転方向は、前記第４スクリューの回転方向の逆方向である
請求項４の電子線殺菌装置。
【請求項１６】
前記容器は前記搬送路面に対して揺動する
請求項１〜１５から選択される１請求項の電子線殺菌装置。
【請求項１】
電子線が照射される照射領域に設定され固定されている搬送路面と、
前記搬送路面に載置される容器に前記搬送路面に対して推進力を与える搬送機構とを具え、
前記搬送機構は、
前記容器に点状に接触する第１スクリューと、
前記第１スクリューの下方に配置され前記容器に点状に接触する第２スクリューとを備え、
前記第１スクリューと前記容器の接触点と前記第２スクリューと前記容器の接触点とは互いに略上下位置関係にある
電子線殺菌装置。
【請求項２】
前記搬送路面は電子線通過性を有する
請求項１の電子線殺菌装置。
【請求項３】
前記照射領域のうち前記搬送路面に含まれる領域部分は線状領域として形成され、前記搬送路面は前記線状領域に交叉する
請求項１の電子線殺菌装置。
【請求項４】
前記搬送機構は、
前記容器に点状に接触する第３スクリューと、
前記第３スクリューの下方に配置され前記容器に点状に接触する第４スクリューとを更に備え、
前記第１スクリューと前記第２スクリューは、前記搬送路面の搬送中心線の一方側に配置され、
前記第３スクリューと前記第４スクリューは、前記搬送路面の搬送中心線の他方側に配置され、
前記搬送路面の後方部位では前記容器は、前記第１スクリューと前記第２スクリューにより前記推進力を与えられ、
前記搬送路面の前方部位では前記容器は、前記第３スクリューと前記第４スクリューにより前記推進力を与えられる
請求項１の電子線殺菌装置。
【請求項５】
前記搬送機構は、側面ガイドを更に備え、
前記容器は、前記側面ガイドと前記第１スクリューとに挟まれて、前記側面ガイドと前記第２スクリューとに挟まれて搬送される
請求項１〜請求項４から選択される１請求項の電子線殺菌装置。
【請求項６】
前記照射領域のうち前記搬送路面に含まれる領域部分は線状領域として形成され、前記路面中心線は前記線状領域に交叉する
請求項４の電子線殺菌装置。
【請求項７】
前記容器は容器中心線に対して略線対称である形状を有し、
前記搬送中心線は前記線状領域と点領域で交叉し、
前記第１スクリューは前記第３スクリューと前記点領域を通る直線に関して線対称に配置され、
前記第２スクリューは前記第４スクリューと前記直線に関して略線対称に配置されている
請求項６の電子線殺菌装置。
【請求項８】
反射板を更に具え、
前記反射板は、
前記第１スクリューと前記第２スクリューの前方に配置され電子線を反射する第１反射板と、
前記第３スクリューと前記第４スクリューの後方に配置され電子線を反射する第２反射板とを更に具え、
前記第１反射板と前記第２反射板とは、前記直線に関して略線対称に配置されている
請求項７の電子線殺菌装置。
【請求項９】
前記第１反射板と前記第２反射板はそれぞれに、
前記容器の首部に対して前記電子線を反射させる第１部位と、
前記容器の胴部に対して前記電子線を反射させる第２部位と、
前記容器の底部に対して前記電子線を反射させる第３部位とを備える
請求項８の電子線殺菌装置。
【請求項１０】
前記第１スクリューの上部に配置され電子線を反射する第３反射板と、
前記第３スクリューの上部に配置され電子線を反射する第４反射板とを更に備え、
前記第３反射板と前記第１反射板とは、前記搬送中心線を含む鉛直面に関して略対称に配置され、
前記第４反射板と前記第２反射板とは、前記搬送中心線を含む鉛直面
に関して略対称に配置されている
請求項９の電子線殺菌装置。
【請求項１１】
反射板を更に備え、
前記反射板は、
前記第１スクリューの上部に配置され電子線を反射する第３反射板と、
前記第３スクリューの上部に配置され電子線を反射する第４反射板とを更に備え、
前記第３反射板と前記第４反射板とは、前記直線に関して略線対称に配置されている
請求項７の電子線殺菌装置。
【請求項１２】
前記第１スクリューと前記第２スクリューと前記第３スクリューと前記第４スクリューとは、それぞれ、
直線状に形成される棒状部材と、
前記棒状部材を軸とする円筒面上に配置される螺旋状に形成されて前記棒状部材に同体に接合される螺旋部材と、
前記軸を中心にして回転可能に前記棒状部材を支持する支持部材とを備える
請求項４の電子線殺菌装置。
【請求項１３】
前記第１スクリューと前記第２スクリューと前記第３スクリューと前記第４スクリューとは、ともに片持ちで支持されている
請求項４の電子線殺菌装置。
【請求項１４】
前記第１スクリューの螺旋巻き方向と前記第２スクリューの螺旋巻き方向とは互いに逆方向であり、且つ、前記第１スクリューの回転方向と前記第２スクリューの回転方向とは互いに逆方向である
請求項４の電子線殺菌装置。
【請求項１５】
前記第１スクリューの螺旋巻き方向は、前記第２スクリューの螺旋巻き方向の逆方向であり、
前記第１スクリューの回転方向は、前記第２スクリューの回転方向の逆方向であり、
前記第３スクリューの螺旋巻き方向は、前記第４スクリューの螺旋巻き方向の逆方向であり、
前記第３スクリューの螺旋回転方向は、前記第４スクリューの回転方向の逆方向である
請求項４の電子線殺菌装置。
【請求項１６】
前記容器は前記搬送路面に対して揺動する
請求項１〜１５から選択される１請求項の電子線殺菌装置。
【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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００７−１２５２３４（Ｐ２００７−１２５２３４Ａ）
【公開日】平成１９年５月２４日（２００７．５．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３２０９４７（Ｐ２００５−３２０９４７）
【出願日】平成１７年１１月４日（２００５．１１．４）
【出願人】（５０５１９３３１３）三菱重工食品包装機械株式会社 (146)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年５月２４日（２００７．５．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１１月４日（２００５．１１．４）
【出願人】（５０５１９３３１３）三菱重工食品包装機械株式会社 (146)
【Ｆターム（参考）】
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