電子線殺菌装置
【課題】電子線照射装置２８のフィラメント４２の配置に密な部分と疎の部分を設け、容器２の口部２ａと胴部２ｂに対する照射線量に差を付けることにより、殺菌効果を高めるとともに、容器２の変形を防止する。
【解決手段】真空チャンバー４０内で、並列にかつ斜めに配置されたフィラメント４２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電子線ビームとして、照射窓４６から照射室３０内の容器２に照射する。フィラメント４２を密に配置した部分は照射線量が多く、疎に配置した部分は照射線量が少ないので、容器２の口部２ａに相当する部分のフィラメント４２を、胴部２ｂに相当する部分のフィラメント４２よりも密に配置した。肉厚の厚い口部２ａに充分な照射線量を確保でき、変形しやすい胴部２ｂには照射線量を抑制する。
【解決手段】真空チャンバー４０内で、並列にかつ斜めに配置されたフィラメント４２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電子線ビームとして、照射窓４６から照射室３０内の容器２に照射する。フィラメント４２を密に配置した部分は照射線量が多く、疎に配置した部分は照射線量が少ないので、容器２の口部２ａに相当する部分のフィラメント４２を、胴部２ｂに相当する部分のフィラメント４２よりも密に配置した。肉厚の厚い口部２ａに充分な照射線量を確保でき、変形しやすい胴部２ｂには照射線量を抑制する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物品に電子線を照射して殺菌を行う電子線殺菌装置に係り、特に、エリア照射式（非走査式）の電子線照射手段を備えた電子線殺菌装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
エリア照射式（非走査式）の電子線照射装置では、複数のフィラメントを平行に等間隔で配置して、照射される電子線の分布を均一化するようにしている。このようなエリア照射式の電子線照射装置により電子線を照射して被照射物品の殺菌を行う電子線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】
フィラメントを平行に配置して電子線を発生させる構成では、フィラメントとフィラメントとの間の部分は放射線量の分布が低くなるので、フィラメントを被照射物品の搬送方向と平行に配置した場合には、被照射物品の、フィラメントの正面を通過する部分が限定されるので、フィラメントの正面とフィラメントの中間部分とでは、物品に照射される照射線量に大きな差を生じてしまう。そこで、前記特許文献１に記載された発明では、物品の搬送方向に対してフィラメントを傾斜させて配置している。さらに、隣接するフィラメント同士が物品の搬送方向でオーバーラップするように配置すれば、被照射物品のフィラメントの前方を通過しない部分を無くすことができる。
【０００４】
前記特許文献１に記載された発明のような構成にすれば、物品に照射される電子線の分布を均一化することができる。ところが、電子線の照射を受ける物品が、例えばペットボトルのように、胴部と口部との厚さが極端に異なる場合には、照射する電子線量が均一であると、ボトルの胴部は過照射になりやすく変形してしまうおそれがあり、逆に口部は照射線量が不足して充分な殺菌が行われないおそれがあるという問題があった。
【０００５】
ペットボトルのように極度に肉厚が異なる部位を有する物品に電子線を照射して殺菌する場合に、殺菌むらが生じないようにした電子線照射装置がすでに知られている（例えば、特許文献２または特許文献３参照）。
【０００６】
前記特許文献２に記載された発明は、走査式の電子線照射装置であり、被照射物に電子線を照射するにあたり、電子線の走査速度を被照射物の肉厚の厚い部位では遅く、肉厚の薄い部位では速くして、被照射物の走査方向各部位における電子線透過量と走査速度の比を一定として、被照射物の電子線吸収量を均一にしている。
【０００７】
また、特許文献３に記載された発明は、ペットボトル全体に電子線を照射する電子線発生装置に加えて、前記電子線発生装置よりも弱いエネルギーの電子線を発生する別の電子線発生装置を設け、この電子線発生装置から口部に電子線を照射するようにしたものである。
【特許文献１】特開平１１−７２６００号公報（第３−４頁、図５）
【特許文献２】特開平１１−２４８８９７号公報（第５−７頁、図１）
【特許文献３】特開２００２−１７３１１４号公報（第３頁、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前記特許文献２の発明に係る電子線照射装置は走査式であり、走査速度を制御するための装置を必要とする等、非走査式の電子線照射装置に比べて構成が複雑である。また、この特許文献２に開示された構成では、容器のサイズが異なる場合に、口部の高さに応じて走査の制御を変更する必要があるという問題もあった。
【０００９】
また、特許文献３に記載された発明の構成では、口部に対して別の電子線発生装置を設けており、コスト高であるという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、並列に配置された複数のフィラメントから電子線を発生させ、照射窓を通して所定の照射エリアに電子線を照射するエリア照射式の電子線照射手段を備え、前記照射エリア内に位置させた被照射物品に電子線を照射して殺菌する電子線殺菌装置において、前記電子線照射手段は、前記物品の特定部位に電子線が集中して照射されるように、その部位に対応する部分のフィラメントを密に配置したことを特徴とするものである。
【００１１】
また、請求項２に記載した発明は、前記被照射物品が樹脂製容器であり、その口部に対応する部分のフィラメントをその他の部分よりも密に配置し、口部への照射線量を高く、胴部への照射線量を低くしたことを特徴とするものである。
【００１２】
さらに、請求項３に記載した発明は、容器の口部もしくはその近傍を支持して搬送する容器搬送手段を備え、この容器搬送手段によって容器を照射窓の前方へ搬送することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の電子線殺菌装置は、電子線を発生させるフィラメントを、物品の、電子線を集中して照射する必要がある部位に対応させて密度を高く配置したので、例えばペットボトルのように口部と胴部では肉厚が著しく異なる場合でも、それぞれの部位に適した照射線量の電子線を照射することができ、殺菌効果を高めるとともに、過剰な電子線の照射を避けることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
並列に配置したフィラメントから電子線を発生させ、照射窓を通して、照射エリア内に位置する物品に照射して殺菌する装置であり、この物品の特定の部位に電子線を集中して照射できるように、その部位に対応する部分のフィラメントを密に配置するという構成にしたことにより、被照射物品が部位によって肉厚が異なる等、電子線の透過量が異なる場合でも、各部位に適した量の電子線を照射するいう目的を達成する。
【実施例１】
【００１５】
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装置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装置において殺菌され、その後の工程で液体等の内容物が充填される容器２はペットボトル等の樹脂製容器である。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内に搬入される。
【００１６】
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１２から第２ロータリホイール１４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。
【００１７】
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（殺菌室）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。
【００１８】
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、多数の容器保持手段としての容器グリッパ３６（後に説明する図２および図３参照）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３６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（第１スプロケット２４ｂおよび第２スプロケット２４ｃ）を備えている。
【００１９】
各容器グリッパ３６は、上下一対の容器保持部３６Ａ、３６Ｂ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°回転して上下反転することができる。各容器グリッパ３６の容器保持部３６Ａ、３６Ｂは、容器（ペットボトル）２のネック部（この実施例では、容器２の傾斜した肩部のすぐ上方の、グリッパ３６によって保持する部分をネック部と呼び、このネック部を含む上方の肉厚の部分全体を口部２ａと呼ぶことにする）を保持するようになっており、両容器保持部３６Ａ、３６Ｂに保持された容器２は、口部２ａを互いに向かい合わせた状態にして搬送される。
【００２０】
この容器搬送装置２４は、容器グリッパ３６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、第２のスプロケット２４ｃから第１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。
【００２１】
第２のスプロケット２４ｃの周回経路には、容器グリッパ３６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３６Ａまたは３６Ｂに保持されて２周搬送され、その間に２回上下が反転されて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３８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、殺菌ボックス１８内の供給室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。
【００２２】
鉛製の殺菌ボックス１８に隣接して電子線照射手段（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、容器２に電子線を照射する真空チャンバー（加速チャンバー）４０を備えており、載置台４１上に載置されてレール４１ａ上を移動できるようになっている。電子線照射装置２８は、周知のように、真空チャンバー４０内の真空中でフィラメント４２（図２参照）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、照射部４４に設けた照射窓４６に取り付けてあるＴｉ等の金属製の窓箔４８を通して大気中に取り出して、照射窓４６の開口範囲の前方の照射エリアＤ内に位置させた被照射物品（この実施例では容器２）に電子線を当てて殺菌等の処理を行う。
【００２３】
この実施例の電子線照射装置２８は、図２および図３に示すように、照射部４４に４箇所の照射窓４６が形成されている。この実施例の容器グリッパ３６は、上下二つの容器保持部３６Ａ、３６Ｂによって、同時に２個の容器２を保持して搬送するようになっており、これらの容器２にそれぞれ電子線を照射するために、上下の容器２に対応して照射窓４６を上下に分割して設けている。
【００２４】
また、電子線照射装置２８においては、電子線を発生させるフィラメント４２を内部に配置した真空チャンバー（加速チャンバー）４０内でスパークが発生する場合があり、このようにスパークが発生した場合には電子線の照射を中断するようにしている。この中断は短時間で復帰するが、この中断中に容器２が照射窓４６を通過してしまうと電子線の照射を受けず殺菌されないことになってしまうので、スパークの発生により電子線の照射が中断した場合でも、すべての容器２が必ず電子線の照射を受けられるように、容器２の搬送方向（図２および図３中に符号Ｘで示す）に充分な長さを確保している。そのためには、容器２の搬送方向に充分な長さを有する単一の照射窓を設けても良いが、照射窓に取り付けられる金属製の窓箔のサイズに限界があるので、この実施例では容器２の搬送方向に２つの照射窓４６を並べて必要な長さを確保している。
【００２５】
この電子線照射装置２８のフィラメント４２は、図２に示すように、複数本が平行に並列されて配置されており、しかも、容器搬送装置２４による容器２の搬送方向（矢印Ｘ）に対し傾斜して配置されている。一本のフィラメント４２とこのフィラメント４２に隣接するフィラメント４２は、容器２の搬送方向Ｘにおいて必ずオーバーラップしている。つまり、各フィラメント４２の一端（例えば図２の右端４２ａ）とその上方に位置しているフィラメント４２の他端（左端４２ｂ）とは、容器２の搬送方向Ｘ上で必ずオーバーラップしており、照射窓４６の前方を横断して搬送される容器２は、そのすべての部分がフィラメント４２の前方を通過するので、すべての面に必要な量の電子線の照射を受けることができる。この実施例に係る電子線照射装置２８はエリア照射式（非走査式）であり、フィラメント４２は４つの照射窓４６の全域を覆う広さに亘って配置されている。これらフィラメント４２の両端４２ａ、４２ｂには、給電導体５０Ａ、５０Ｂが接続されて電流が供給される。
【００２６】
さらに、従来の電子線照射装置では、前記特許文献１に示すように、多数のフィラメント４２が等間隔で配置されていたが、この実施例に係る電子線照射装置２８では、容器２の口部２ａが通過する位置に対向して口部２ａに対応する部分に配置されたフィラメント４２（この部分を図２中に符号Ｙで示す）が、その他の部分例えば内容物を収容する胴部２ｂが通過する位置に対向する部分よりも、フィラメント４２の間隔を狭くして密集させ密に配置されている。従って、この密集したフィラメント４２の前方を通過する容器２の口部２ａは、電子線が集中して照射されて照射線量が高くなり胴部２ｂよりも多量の電子線の照射を受ける。逆に、胴部２ｂに対応する部分のフィラメント４２の間隔を、口部２ａに対応する部分よりも広くして粗に配置することにより、容器２の胴部２ｂに照射される電子線の照射線量が低くなるようになっている。このように、フィラメントの配置間隔を従来の構成のように等間隔とせず、高い照射線量を必要とする部位に対しては、フィラメントの本数を増やして密に配置し、また、照射線量を低く抑えたい部位に対しては、フィラメントの間隔を広げて粗に配置しており、所定の照射エリア内における被照射物品の部位に応じて電子線の照射線量の分布を異ならせている。
【００２７】
この実施例では、電子線照射装置２８を載置した載置台４１はレール４１ａ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。この電子線殺菌装置を運転する際には、載置台４１を殺菌ボックス１８に接近させ、真空チャンバー４０の照射部４４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、これら殺菌ボックス１８と電子線照射装置２８とを連結する。殺菌ボックス１８の内部に、前記真空チャンバー４０の照射部４４が連結された開口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エリアＤが設定され、容器グリッパ３６の両容器保持部３６Ａ、３６Ｂ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、この照射エリアＤ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る。
【００２８】
照射室３０の入口側と出口側の壁面には容器グリッパ３６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３６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３６の下方に位置する容器保持部３６Ａまたは３６Ｂからこの排出室３２に設置された受け渡しホイール３８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３８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３８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５２と、この仕切壁５２と対向し受け渡しホイール３８の上下空間から区画する仕切壁５４、および殺菌ボックス１８の床面と天面とで取り囲まれている。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。
【００２９】
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５６が設置されている。そして、この中間チャンバー５６の下流側にフィラ等を収容したチャンバー（図示せず）が設置されている。中間チャンバー５６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）５８が設けられており、このネックホイール５８が前記排出室３２内の受け渡しホイール３８から受け取った容器２を、回転搬送した後、フィラが設置されたチャンバー内の供給ホイールに引き渡す。なお、図１中の符号Ｅで示す位置が、排出室３２の受け渡しホイール３８から中間チャンバー５６のネックホイール５８への受渡位置である。
【００３０】
前記排出室３２内の受け渡しホイール３８は、中間リジェクトホイールを兼ねており、各種センサ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５６のネックホイール５８に引き渡して次の工程に送るが、電子線が照射されなかった場合や、殺菌が不完全であると判断された場合には、中間チャンバー５６のネックホイール５８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室６０に排出する。図１中の符号Ｆで示す位置がリジェクト位置である。
【００３１】
以上の構成に係る電子線殺菌装置の作動について説明する。この殺菌装置で殺菌され、内容液が充填される容器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。
【００３２】
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、容器搬送装置２４の容器グリッパ３６に引き渡される。容器グリッパ３６は上下二つの容器保持部３６Ａ、３６Ｂを有しており、その下側の容器保持部３６Ａまたは３６Ｂに保持された容器２は、反転区間Ａにおいて容器グリッパ３６が上下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２が第１スプロケット２４ｂの周囲を回転移動して照射室３０に入る。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、真空チャンバー４０の照射部４４に設けられた照射窓４６の前方の照射エリアＤを通過する。
【００３３】
前記真空チャンバー４０内では、フィラメント４２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４６に取り付けたＴｉ等の窓箔４８を通して照射室３０内に照射しており、前記容器グリッパ３６の容器保持部３６Ａまたは３６Ｂに保持されて照射室３０内を搬送されている容器２に電子線が照射されて殺菌される。この実施例では、図２に示すように、容器保持部３６Ａ、３６Ｂに保持されているネック部よりも上方側の口部２ａが通過する位置に対応する部分のフィラメントを４２を、その他の部分と比較して密集して配置してあり（図２中に符号Ｙで示す範囲のフィラメント参照）、口部２ａに照射される電子線の照射線量を、その他の部位よりも高くしているので、肉厚の厚い口部２ａも確実に殺菌することができる。ペットボトル２は、近年軽量化のために胴部２ｂの肉厚が薄くなっており、一方、口部２ａは容器の成型方法により、また、キャップを装着して密封するだけの剛性を必要とするため、胴部２ｂよりも肉厚が厚くなっている。従って、胴部２ｂと口部２ａとに同じ照射線量の電子線を照射すると、胴部２ｂは過照射になって変形してしまうおそれがあり、一方、口部２ａは照射線量が不足して電子線が透過せずに充分な殺菌が行われないおそれがあるが、この実施例では、前記のように、口部２ａの通過する部分のフィラメント４２と、胴部２ｂが通過する部分のフィラメント４２の配置間隔を異ならせて配置本数に差を付けているので、ペットボトル２の口部２ａを確実に殺菌するとともに、胴部２ｂに照射される電子線が過剰にならないようにして、胴部２ｂの変形を防止することができる。
【００３４】
この実施例装置では、容器搬送装置２４により容器２の口部２ａのネック部を容器保持部３６Ａ、３６Ｂで支持するようになっており、この容器保持部３６Ａ、３６Ｂが通過する経路に対向する部分のフィラメント４２を密に配置させているので、殺菌する容器２のサイズが変更されて胴部２ｂの径や長さが変わっても、フィラメントの密集部分の位置を変えるなど電子線照射手段の変更を必要とせず、また、容器２の搬送位置を変更するなど容器搬送手段にも変更の必要がない。なお、照射窓４６の上下寸法（容器２の搬送方向にほぼ垂直な長手方向の寸法）は、想定される容器の全長以上に設定され、フィラメントもこれに対応できるように配置されている。また、容器保持部３６Ａ、３６Ｂで支持する容器２の部位は口部２ａを避けた直下位置などその近傍であっても良い。
【００３５】
前記のように１回目の照射を終えて照射室３０を抜け出した容器２は、排出室３２内に入り、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３６Ａまたは３６Ｂ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３６Ｂまたは３６Ａが供給ホイール２０から容器２を受け取る。その後、容器グリッパ３６が反転区間Ａ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を保持した容器グリッパ３６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。
【００３６】
この実施例では、容器グリッパ３６が上下二つの容器保持部３６Ａ、３６Ｂを有しており、２個の容器２を同時に保持して搬送し、照射室３０内では２つの容器２が同時に電子線の照射を受けるようになっており、フィラメント４２の配置も、上下２つの容器２の口部２ａに対応する部分Ｙを密集させているので、前記１回目の照射のときと同様に、口部２ａにだけ充分な電子線の照射を受けて完全な殺菌が行われ、胴部２ｂは過照射とならない適量の電子線が照射される。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５６内のネックホイール５８に引き渡されて鉛製の殺菌ボックス１８から排出される。
【００３７】
以上のように、この実施例では、真空チャンバー４０内に配置されたフィラメント４２の、容器搬送装置２４に保持されて移動する容器２の口部２ａに対応する部分Ｙを、その他の胴部２ｂに対応する部分よりも密に配置しているので、容器２の口部２ａの殺菌に必要な照射線量を確保するとともに、変形し易い胴部２ｂの照射線量を抑制することにより、殺菌効果を高くして電子線殺菌装置の信頼性を向上させることができる。また、変形しやすい胴部２ｂへの照射線量を抑制して不良容器の発生を防止することができる。特に変形しやすい容器２の場合には、その胴部２ｂに対応する部分のフィラメント４２をさらに疎らに配置することにより対応可能である。なお、電子線の照射を集中させる特定部位は容器の口部に限らず、口部と同様に肉厚な底部等であっても良く、他の部位よりも高い照射線量を要求される部位の有無に応じて設定することができる。この場合には、照射対象となる１つの容器に対して、並列されたフィラメントの配置における密に配置する部分Ｙを２箇所以上設けることも可能である。また、殺菌する被照射物品は容器に限らず、本電子線殺菌装置における電子線の照射により殺菌可能な物品全般を対象とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】電子線殺菌装置の全体の構成を簡略化して示す平面図である。（実施例１）
【図２】電子線照射装置の真空チャンバー内に設けられたフィラメントの配置を示す図であり、図１のＩＩ方向矢視図である。
【図３】電子線照射装置の照射部の構成および容器を搬送する容器搬送手段の構成を示す図であり、図１のＩＩＩ方向矢視図である。
【符号の説明】
【００３９】
２ 被照射物品（容器）
２ａ 口部
２４ 容器搬送手段（容器搬送装置）
４２ フィラメント
４６ 照射窓
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物品に電子線を照射して殺菌を行う電子線殺菌装置に係り、特に、エリア照射式（非走査式）の電子線照射手段を備えた電子線殺菌装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
エリア照射式（非走査式）の電子線照射装置では、複数のフィラメントを平行に等間隔で配置して、照射される電子線の分布を均一化するようにしている。このようなエリア照射式の電子線照射装置により電子線を照射して被照射物品の殺菌を行う電子線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】
フィラメントを平行に配置して電子線を発生させる構成では、フィラメントとフィラメントとの間の部分は放射線量の分布が低くなるので、フィラメントを被照射物品の搬送方向と平行に配置した場合には、被照射物品の、フィラメントの正面を通過する部分が限定されるので、フィラメントの正面とフィラメントの中間部分とでは、物品に照射される照射線量に大きな差を生じてしまう。そこで、前記特許文献１に記載された発明では、物品の搬送方向に対してフィラメントを傾斜させて配置している。さらに、隣接するフィラメント同士が物品の搬送方向でオーバーラップするように配置すれば、被照射物品のフィラメントの前方を通過しない部分を無くすことができる。
【０００４】
前記特許文献１に記載された発明のような構成にすれば、物品に照射される電子線の分布を均一化することができる。ところが、電子線の照射を受ける物品が、例えばペットボトルのように、胴部と口部との厚さが極端に異なる場合には、照射する電子線量が均一であると、ボトルの胴部は過照射になりやすく変形してしまうおそれがあり、逆に口部は照射線量が不足して充分な殺菌が行われないおそれがあるという問題があった。
【０００５】
ペットボトルのように極度に肉厚が異なる部位を有する物品に電子線を照射して殺菌する場合に、殺菌むらが生じないようにした電子線照射装置がすでに知られている（例えば、特許文献２または特許文献３参照）。
【０００６】
前記特許文献２に記載された発明は、走査式の電子線照射装置であり、被照射物に電子線を照射するにあたり、電子線の走査速度を被照射物の肉厚の厚い部位では遅く、肉厚の薄い部位では速くして、被照射物の走査方向各部位における電子線透過量と走査速度の比を一定として、被照射物の電子線吸収量を均一にしている。
【０００７】
また、特許文献３に記載された発明は、ペットボトル全体に電子線を照射する電子線発生装置に加えて、前記電子線発生装置よりも弱いエネルギーの電子線を発生する別の電子線発生装置を設け、この電子線発生装置から口部に電子線を照射するようにしたものである。
【特許文献１】特開平１１−７２６００号公報（第３−４頁、図５）
【特許文献２】特開平１１−２４８８９７号公報（第５−７頁、図１）
【特許文献３】特開２００２−１７３１１４号公報（第３頁、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前記特許文献２の発明に係る電子線照射装置は走査式であり、走査速度を制御するための装置を必要とする等、非走査式の電子線照射装置に比べて構成が複雑である。また、この特許文献２に開示された構成では、容器のサイズが異なる場合に、口部の高さに応じて走査の制御を変更する必要があるという問題もあった。
【０００９】
また、特許文献３に記載された発明の構成では、口部に対して別の電子線発生装置を設けており、コスト高であるという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、並列に配置された複数のフィラメントから電子線を発生させ、照射窓を通して所定の照射エリアに電子線を照射するエリア照射式の電子線照射手段を備え、前記照射エリア内に位置させた被照射物品に電子線を照射して殺菌する電子線殺菌装置において、前記電子線照射手段は、前記物品の特定部位に電子線が集中して照射されるように、その部位に対応する部分のフィラメントを密に配置したことを特徴とするものである。
【００１１】
また、請求項２に記載した発明は、前記被照射物品が樹脂製容器であり、その口部に対応する部分のフィラメントをその他の部分よりも密に配置し、口部への照射線量を高く、胴部への照射線量を低くしたことを特徴とするものである。
【００１２】
さらに、請求項３に記載した発明は、容器の口部もしくはその近傍を支持して搬送する容器搬送手段を備え、この容器搬送手段によって容器を照射窓の前方へ搬送することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の電子線殺菌装置は、電子線を発生させるフィラメントを、物品の、電子線を集中して照射する必要がある部位に対応させて密度を高く配置したので、例えばペットボトルのように口部と胴部では肉厚が著しく異なる場合でも、それぞれの部位に適した照射線量の電子線を照射することができ、殺菌効果を高めるとともに、過剰な電子線の照射を避けることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
並列に配置したフィラメントから電子線を発生させ、照射窓を通して、照射エリア内に位置する物品に照射して殺菌する装置であり、この物品の特定の部位に電子線を集中して照射できるように、その部位に対応する部分のフィラメントを密に配置するという構成にしたことにより、被照射物品が部位によって肉厚が異なる等、電子線の透過量が異なる場合でも、各部位に適した量の電子線を照射するいう目的を達成する。
【実施例１】
【００１５】
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装置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装置において殺菌され、その後の工程で液体等の内容物が充填される容器２はペットボトル等の樹脂製容器である。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内に搬入される。
【００１６】
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１２から第２ロータリホイール１４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。
【００１７】
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（殺菌室）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。
【００１８】
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、多数の容器保持手段としての容器グリッパ３６（後に説明する図２および図３参照）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３６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（第１スプロケット２４ｂおよび第２スプロケット２４ｃ）を備えている。
【００１９】
各容器グリッパ３６は、上下一対の容器保持部３６Ａ、３６Ｂ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°回転して上下反転することができる。各容器グリッパ３６の容器保持部３６Ａ、３６Ｂは、容器（ペットボトル）２のネック部（この実施例では、容器２の傾斜した肩部のすぐ上方の、グリッパ３６によって保持する部分をネック部と呼び、このネック部を含む上方の肉厚の部分全体を口部２ａと呼ぶことにする）を保持するようになっており、両容器保持部３６Ａ、３６Ｂに保持された容器２は、口部２ａを互いに向かい合わせた状態にして搬送される。
【００２０】
この容器搬送装置２４は、容器グリッパ３６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、第２のスプロケット２４ｃから第１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。
【００２１】
第２のスプロケット２４ｃの周回経路には、容器グリッパ３６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３６Ａまたは３６Ｂに保持されて２周搬送され、その間に２回上下が反転されて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３８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、殺菌ボックス１８内の供給室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。
【００２２】
鉛製の殺菌ボックス１８に隣接して電子線照射手段（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、容器２に電子線を照射する真空チャンバー（加速チャンバー）４０を備えており、載置台４１上に載置されてレール４１ａ上を移動できるようになっている。電子線照射装置２８は、周知のように、真空チャンバー４０内の真空中でフィラメント４２（図２参照）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、照射部４４に設けた照射窓４６に取り付けてあるＴｉ等の金属製の窓箔４８を通して大気中に取り出して、照射窓４６の開口範囲の前方の照射エリアＤ内に位置させた被照射物品（この実施例では容器２）に電子線を当てて殺菌等の処理を行う。
【００２３】
この実施例の電子線照射装置２８は、図２および図３に示すように、照射部４４に４箇所の照射窓４６が形成されている。この実施例の容器グリッパ３６は、上下二つの容器保持部３６Ａ、３６Ｂによって、同時に２個の容器２を保持して搬送するようになっており、これらの容器２にそれぞれ電子線を照射するために、上下の容器２に対応して照射窓４６を上下に分割して設けている。
【００２４】
また、電子線照射装置２８においては、電子線を発生させるフィラメント４２を内部に配置した真空チャンバー（加速チャンバー）４０内でスパークが発生する場合があり、このようにスパークが発生した場合には電子線の照射を中断するようにしている。この中断は短時間で復帰するが、この中断中に容器２が照射窓４６を通過してしまうと電子線の照射を受けず殺菌されないことになってしまうので、スパークの発生により電子線の照射が中断した場合でも、すべての容器２が必ず電子線の照射を受けられるように、容器２の搬送方向（図２および図３中に符号Ｘで示す）に充分な長さを確保している。そのためには、容器２の搬送方向に充分な長さを有する単一の照射窓を設けても良いが、照射窓に取り付けられる金属製の窓箔のサイズに限界があるので、この実施例では容器２の搬送方向に２つの照射窓４６を並べて必要な長さを確保している。
【００２５】
この電子線照射装置２８のフィラメント４２は、図２に示すように、複数本が平行に並列されて配置されており、しかも、容器搬送装置２４による容器２の搬送方向（矢印Ｘ）に対し傾斜して配置されている。一本のフィラメント４２とこのフィラメント４２に隣接するフィラメント４２は、容器２の搬送方向Ｘにおいて必ずオーバーラップしている。つまり、各フィラメント４２の一端（例えば図２の右端４２ａ）とその上方に位置しているフィラメント４２の他端（左端４２ｂ）とは、容器２の搬送方向Ｘ上で必ずオーバーラップしており、照射窓４６の前方を横断して搬送される容器２は、そのすべての部分がフィラメント４２の前方を通過するので、すべての面に必要な量の電子線の照射を受けることができる。この実施例に係る電子線照射装置２８はエリア照射式（非走査式）であり、フィラメント４２は４つの照射窓４６の全域を覆う広さに亘って配置されている。これらフィラメント４２の両端４２ａ、４２ｂには、給電導体５０Ａ、５０Ｂが接続されて電流が供給される。
【００２６】
さらに、従来の電子線照射装置では、前記特許文献１に示すように、多数のフィラメント４２が等間隔で配置されていたが、この実施例に係る電子線照射装置２８では、容器２の口部２ａが通過する位置に対向して口部２ａに対応する部分に配置されたフィラメント４２（この部分を図２中に符号Ｙで示す）が、その他の部分例えば内容物を収容する胴部２ｂが通過する位置に対向する部分よりも、フィラメント４２の間隔を狭くして密集させ密に配置されている。従って、この密集したフィラメント４２の前方を通過する容器２の口部２ａは、電子線が集中して照射されて照射線量が高くなり胴部２ｂよりも多量の電子線の照射を受ける。逆に、胴部２ｂに対応する部分のフィラメント４２の間隔を、口部２ａに対応する部分よりも広くして粗に配置することにより、容器２の胴部２ｂに照射される電子線の照射線量が低くなるようになっている。このように、フィラメントの配置間隔を従来の構成のように等間隔とせず、高い照射線量を必要とする部位に対しては、フィラメントの本数を増やして密に配置し、また、照射線量を低く抑えたい部位に対しては、フィラメントの間隔を広げて粗に配置しており、所定の照射エリア内における被照射物品の部位に応じて電子線の照射線量の分布を異ならせている。
【００２７】
この実施例では、電子線照射装置２８を載置した載置台４１はレール４１ａ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。この電子線殺菌装置を運転する際には、載置台４１を殺菌ボックス１８に接近させ、真空チャンバー４０の照射部４４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、これら殺菌ボックス１８と電子線照射装置２８とを連結する。殺菌ボックス１８の内部に、前記真空チャンバー４０の照射部４４が連結された開口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エリアＤが設定され、容器グリッパ３６の両容器保持部３６Ａ、３６Ｂ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、この照射エリアＤ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る。
【００２８】
照射室３０の入口側と出口側の壁面には容器グリッパ３６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３６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３６の下方に位置する容器保持部３６Ａまたは３６Ｂからこの排出室３２に設置された受け渡しホイール３８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３８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３８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５２と、この仕切壁５２と対向し受け渡しホイール３８の上下空間から区画する仕切壁５４、および殺菌ボックス１８の床面と天面とで取り囲まれている。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。
【００２９】
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５６が設置されている。そして、この中間チャンバー５６の下流側にフィラ等を収容したチャンバー（図示せず）が設置されている。中間チャンバー５６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）５８が設けられており、このネックホイール５８が前記排出室３２内の受け渡しホイール３８から受け取った容器２を、回転搬送した後、フィラが設置されたチャンバー内の供給ホイールに引き渡す。なお、図１中の符号Ｅで示す位置が、排出室３２の受け渡しホイール３８から中間チャンバー５６のネックホイール５８への受渡位置である。
【００３０】
前記排出室３２内の受け渡しホイール３８は、中間リジェクトホイールを兼ねており、各種センサ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５６のネックホイール５８に引き渡して次の工程に送るが、電子線が照射されなかった場合や、殺菌が不完全であると判断された場合には、中間チャンバー５６のネックホイール５８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室６０に排出する。図１中の符号Ｆで示す位置がリジェクト位置である。
【００３１】
以上の構成に係る電子線殺菌装置の作動について説明する。この殺菌装置で殺菌され、内容液が充填される容器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。
【００３２】
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、容器搬送装置２４の容器グリッパ３６に引き渡される。容器グリッパ３６は上下二つの容器保持部３６Ａ、３６Ｂを有しており、その下側の容器保持部３６Ａまたは３６Ｂに保持された容器２は、反転区間Ａにおいて容器グリッパ３６が上下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２が第１スプロケット２４ｂの周囲を回転移動して照射室３０に入る。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、真空チャンバー４０の照射部４４に設けられた照射窓４６の前方の照射エリアＤを通過する。
【００３３】
前記真空チャンバー４０内では、フィラメント４２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４６に取り付けたＴｉ等の窓箔４８を通して照射室３０内に照射しており、前記容器グリッパ３６の容器保持部３６Ａまたは３６Ｂに保持されて照射室３０内を搬送されている容器２に電子線が照射されて殺菌される。この実施例では、図２に示すように、容器保持部３６Ａ、３６Ｂに保持されているネック部よりも上方側の口部２ａが通過する位置に対応する部分のフィラメントを４２を、その他の部分と比較して密集して配置してあり（図２中に符号Ｙで示す範囲のフィラメント参照）、口部２ａに照射される電子線の照射線量を、その他の部位よりも高くしているので、肉厚の厚い口部２ａも確実に殺菌することができる。ペットボトル２は、近年軽量化のために胴部２ｂの肉厚が薄くなっており、一方、口部２ａは容器の成型方法により、また、キャップを装着して密封するだけの剛性を必要とするため、胴部２ｂよりも肉厚が厚くなっている。従って、胴部２ｂと口部２ａとに同じ照射線量の電子線を照射すると、胴部２ｂは過照射になって変形してしまうおそれがあり、一方、口部２ａは照射線量が不足して電子線が透過せずに充分な殺菌が行われないおそれがあるが、この実施例では、前記のように、口部２ａの通過する部分のフィラメント４２と、胴部２ｂが通過する部分のフィラメント４２の配置間隔を異ならせて配置本数に差を付けているので、ペットボトル２の口部２ａを確実に殺菌するとともに、胴部２ｂに照射される電子線が過剰にならないようにして、胴部２ｂの変形を防止することができる。
【００３４】
この実施例装置では、容器搬送装置２４により容器２の口部２ａのネック部を容器保持部３６Ａ、３６Ｂで支持するようになっており、この容器保持部３６Ａ、３６Ｂが通過する経路に対向する部分のフィラメント４２を密に配置させているので、殺菌する容器２のサイズが変更されて胴部２ｂの径や長さが変わっても、フィラメントの密集部分の位置を変えるなど電子線照射手段の変更を必要とせず、また、容器２の搬送位置を変更するなど容器搬送手段にも変更の必要がない。なお、照射窓４６の上下寸法（容器２の搬送方向にほぼ垂直な長手方向の寸法）は、想定される容器の全長以上に設定され、フィラメントもこれに対応できるように配置されている。また、容器保持部３６Ａ、３６Ｂで支持する容器２の部位は口部２ａを避けた直下位置などその近傍であっても良い。
【００３５】
前記のように１回目の照射を終えて照射室３０を抜け出した容器２は、排出室３２内に入り、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３６Ａまたは３６Ｂ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３６Ｂまたは３６Ａが供給ホイール２０から容器２を受け取る。その後、容器グリッパ３６が反転区間Ａ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を保持した容器グリッパ３６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。
【００３６】
この実施例では、容器グリッパ３６が上下二つの容器保持部３６Ａ、３６Ｂを有しており、２個の容器２を同時に保持して搬送し、照射室３０内では２つの容器２が同時に電子線の照射を受けるようになっており、フィラメント４２の配置も、上下２つの容器２の口部２ａに対応する部分Ｙを密集させているので、前記１回目の照射のときと同様に、口部２ａにだけ充分な電子線の照射を受けて完全な殺菌が行われ、胴部２ｂは過照射とならない適量の電子線が照射される。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５６内のネックホイール５８に引き渡されて鉛製の殺菌ボックス１８から排出される。
【００３７】
以上のように、この実施例では、真空チャンバー４０内に配置されたフィラメント４２の、容器搬送装置２４に保持されて移動する容器２の口部２ａに対応する部分Ｙを、その他の胴部２ｂに対応する部分よりも密に配置しているので、容器２の口部２ａの殺菌に必要な照射線量を確保するとともに、変形し易い胴部２ｂの照射線量を抑制することにより、殺菌効果を高くして電子線殺菌装置の信頼性を向上させることができる。また、変形しやすい胴部２ｂへの照射線量を抑制して不良容器の発生を防止することができる。特に変形しやすい容器２の場合には、その胴部２ｂに対応する部分のフィラメント４２をさらに疎らに配置することにより対応可能である。なお、電子線の照射を集中させる特定部位は容器の口部に限らず、口部と同様に肉厚な底部等であっても良く、他の部位よりも高い照射線量を要求される部位の有無に応じて設定することができる。この場合には、照射対象となる１つの容器に対して、並列されたフィラメントの配置における密に配置する部分Ｙを２箇所以上設けることも可能である。また、殺菌する被照射物品は容器に限らず、本電子線殺菌装置における電子線の照射により殺菌可能な物品全般を対象とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】電子線殺菌装置の全体の構成を簡略化して示す平面図である。（実施例１）
【図２】電子線照射装置の真空チャンバー内に設けられたフィラメントの配置を示す図であり、図１のＩＩ方向矢視図である。
【図３】電子線照射装置の照射部の構成および容器を搬送する容器搬送手段の構成を示す図であり、図１のＩＩＩ方向矢視図である。
【符号の説明】
【００３９】
２ 被照射物品（容器）
２ａ 口部
２４ 容器搬送手段（容器搬送装置）
４２ フィラメント
４６ 照射窓
【特許請求の範囲】
【請求項１】
並列に配置された複数のフィラメントから電子線を発生させ、照射窓を通して所定の照射エリアに電子線を照射するエリア照射式の電子線照射手段を備え、
前記照射エリア内に位置させた被照射物品に電子線を照射して殺菌する電子線殺菌装置において、
前記電子線照射手段は、前記物品の特定部位に電子線が集中して照射されるように、その部位に対応する部分のフィラメントを密に配置したことを特徴とする電子線殺菌装置。
【請求項２】
前記被照射物品が樹脂製容器であり、その口部に対応する部分のフィラメントをその他の部分よりも密に配置し、
口部への照射線量を高く、胴部への照射線量を低くしたことを特徴とする請求項１に記載の電子線殺菌装置。
【請求項３】
容器の口部もしくはその近傍を支持して搬送する容器搬送手段を備え、この容器搬送手段によって容器を照射窓の前方へ搬送することを特徴とする請求項２に記載の電子線殺菌装置。
【請求項１】
並列に配置された複数のフィラメントから電子線を発生させ、照射窓を通して所定の照射エリアに電子線を照射するエリア照射式の電子線照射手段を備え、
前記照射エリア内に位置させた被照射物品に電子線を照射して殺菌する電子線殺菌装置において、
前記電子線照射手段は、前記物品の特定部位に電子線が集中して照射されるように、その部位に対応する部分のフィラメントを密に配置したことを特徴とする電子線殺菌装置。
【請求項２】
前記被照射物品が樹脂製容器であり、その口部に対応する部分のフィラメントをその他の部分よりも密に配置し、
口部への照射線量を高く、胴部への照射線量を低くしたことを特徴とする請求項１に記載の電子線殺菌装置。
【請求項３】
容器の口部もしくはその近傍を支持して搬送する容器搬送手段を備え、この容器搬送手段によって容器を照射窓の前方へ搬送することを特徴とする請求項２に記載の電子線殺菌装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００８−２３７３８０（Ｐ２００８−２３７３８０Ａ）
【公開日】平成２０年１０月９日（２００８．１０．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−７９８８３（Ｐ２００７−７９８８３）
【出願日】平成１９年３月２６日（２００７．３．２６）
【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１０月９日（２００８．１０．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年３月２６日（２００７．３．２６）
【出願人】（０００２５３０１９）澁谷工業株式会社 (503)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]