(57)【要約】  本発明は、包装機械において少なくとも一部を成形されているパッケージ（１０）を殺菌する方法に関するものである。この方法は、少なくともパッケージ（１０）の内面を、殺菌すべき少なくとも２つの面積部分に分割する段階と、２つの面積部分の各々にそれぞれの面積部分の特徴に適合する１つの電子ビーム殺菌装置（１８）を備え、また、パッケージ（１０）と２つの電子ビーム殺菌装置（１８）の各々との間には、前記殺菌装置（１８）によって２つの面積部分のそれぞれ関係する１つを殺菌するのに適合したそれぞれ相対的な動きを与えて、少なくとも２つの面積部分の２つを殺菌する段階とを含む。
2009539718.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
包装機械において少なくとも一部を設計されたパッケージ（１０）を電子ビーム照射により殺菌する方法であって、
少なくともパッケージ（１０）の内面を、殺菌すべき少なくとも２つの面積部分に分割する段階と、
２つの面積部分の各々にそれぞれの面積部分の特徴に適合する１つの電子ビーム殺菌装置（１８）を備え、また、パッケージ（１０）と２つの電子ビーム殺菌装置（１８）の各々との間には、前記殺菌装置（１８）によって２つの面積部分のそれぞれ関係する１つを殺菌するのに適合したそれぞれ相対的な動きを与えて、少なくとも２つの面積部分の２つを殺菌する段階と、
パッケージ（１０）に開口（１４）を通して製品を充填する充填ステーション（４０）へパッケージ（１０）を移送した後、前記パッケージ（１０）をシール加工する段階とを含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
追加の面積部分に対して、その各々の面積部分の特徴に適合された１つの電子ビーム殺菌装置（１８）を各々の面積部分に備えることで、その面積部分を殺菌する段階を含む請求項１に記載された方法。
【請求項３】
形成された面積部分が少なくとも互いに部分的に重なるように、パッケージ（１０）の少なくとも内面を分割する段階を含む請求項１および請求項２に記載された方法。
【請求項４】
面積部分の殺菌のために、１つの電子ビーム発生器（１６）に連結された殺菌装置（１８）を備える段階を含む請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載された方法。
【請求項５】
面積部分の殺菌のために、同一の電子ビーム発生器（１６）に連結された幾つかの殺菌装置（１８）を備える段階を含む請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載された方法。
【請求項６】
面積部分の殺菌のために、同一の電子ビーム発生器（１６）に全てが連結された複数の殺菌装置（１８）を備える段階を含む請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載された方法。
【請求項７】
面積部分の殺菌が、少なくとも１つの電子ビーム発生器（１６）で発生された電子ビーム（２０）の少なくとも一部を放出する少なくとも１つの電子出口窓４６をそれぞれ備えている殺菌装置（１８）によって行われる請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載された方法。
【請求項８】
各々少なくとも１つの電子ビーム殺菌装置（１８）を配置された少なくとも第１および第２処理ステーション（Ｉ，ＩＩ）を殺菌室（３６）内に備える段階と、
第１ステーション（Ｉ）にパッケージ（１０）を配置して、前記第１ステーション（Ｉ）内の電子ビーム殺菌装置（１８）で前記パッケージ（１０）の内部の少なくとも第１面積部分を殺菌する段階と、
第２ステーション（ＩＩ）にパッケージ（１０）を配置して、前記第２ステーション（ＩＩ）内の電子ビーム殺菌装置（１８）で前記パッケージ（１０）の内部の少なくとも第２面積部分を殺菌する段階とをさらに含む請求項１から請求項７までのいずれか一項に記載された方法。
【請求項９】
殺菌室（３６）内に配置されるとともに少なくとも１つの電子ビーム殺菌装置（１８）を備えた少なくとも１つの追加のステーション（ＩＩＩ）にパッケージ（１０）を配置する段階と、開口（１４）付近のパッケージ（１０）の外面の一部を含む少なくとも１つの面積部分を殺菌する段階とをさらに含む請求項８に記載された方法。
【請求項１０】
各ステーションで２つ以上のパッケージ（１０）を殺菌する段階をさらに含む請求項８および請求項９に記載された方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、包装機械において少なくとも一部を成形されているパッケージを殺菌する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
食品包装工業分野では、異なる紙層または板紙層と、例えばポリマーの液体バリヤと、例えばアルミニュウム薄膜の気体バリヤとを含む包装材料ブランクから形成されたパッケージが長年にわたり使用されてきた。ブランクは予め材料ウェブから形成されており、パッケージの成形および折曲げを容易にする折目パターンをしばしば備えている。ウェブは、１つのパッケージを作る寸法形状を個々に有する部片に切断される。切断後、各部片は長手方向の縁部を互いに重ねられた平たいチューブ状のブランクとなるように折曲げられる。次に、例えば熱シール加工のような何れかの適当な通常シール加工技術によって長手方向縁部がシールされる。こうして出来上がったものが平たいチューブ状ブランクである。ウェブからのブランク形成自体は良く知られており、これ以上は詳細に説明しない。
【０００３】
包装機械において、ブランクは立上げられてチューブに成形され、チューブはパッケージの形式に応じて通常は正方形または長方形の横断面を有する。その後、チューブの一端を横方向にシールされてパッケージの底部（または頂部）を形成することができ、また、そのパッケージは例えば飲料のような食品の充填準備がなされる。この種のパッケージは本出願人によりテトラ・レックス（登録商標）の名称で販売されている。
【０００４】
上述したような包装材料のチューブ状スリーブと、このスリーブに密着取付けされたプラスチック製頂部とにより作られたカートン・ボトルパッケージもある。この頂部は包装機械の外部で事前に作られるか、包装機械の内部でスリーブ上に直接に射出モールド成形される。頂部は蓋装置を備えている。これらの形式のパッケージは、スリーブの底端部が横方向にシールされ、最終折曲げ加工されて底部が形成される前に、充填を行うことができる。それらのパッケージは、蓋装置の注ぎ口を通して充填することもできる。これに似たパッケージは、テトラ・アプティバ（登録商標）およびテトラ・トップ（登録商標）の名称で本出願人から販売されている。
【０００５】
充填用に一端に開口が備えられているが、他端はシールされて底部または頂部が形成されている一部成形済みのパッケージは一般に充填準備済みパッケージ（ＲＴＦパッケージ）と表される。以下、この充填準備済みパッケージは「パッケージ」という言葉で表される。
【０００６】
包装された製品の寿命を延長するために、充填作業前にパッケージを殺菌することが従来知られている。どれほど長い寿命が望まれるかにより、また、搬送および保存が冷蔵温度または大気温度で行われるかにより、異なる殺菌レベルが選ばれる。しかしながら殺菌という言葉は、本明細書では清浄作業および微生物死滅作業のあらゆるレベルを含む。
【０００７】
１つの殺菌方法は、電子ビーム・ユニットから放射される電子でパッケージ内部を照射することである。この方法は、また、この方法を実施する装置は、本出願人による国際特許公報ＷＯ２００５／００２９７３に記載されており、その記載内容を本明細書の記載として援用する。
【０００８】
電子ビーム技術によりパッケージを殺菌する典型的なシステムは、ビーム路に沿って電子ビームを放射する電子ビーム殺菌装置を含んでいる。この装置は、電子ビーム発生器に連結され、発生器は高電圧電源およびフィラメント電流供給源に接続される。後者は高電圧電源からの電力を発生器のフィラメントに適当な入力電圧に変換する。フィラメントは真空室内に収容できる。作動において、フィラメントからの電子ｅ−が目標Ａに向けて電子ビーム路に沿って放出される。フィラメントの周囲のグリッドは、電子ビームを拡散させて一層均一なビームにするため、また、電子ビームを目標に向けて集中させるために使用される。電子ビームの形状を整えるためにビーム吸収装置および磁界も使用できる。電子は電子出口窓を通して殺菌装置から放出される。
【０００９】
しかしながらパッケージの殺菌時に、１つの電子ビーム殺菌装置でパッケージ全体にわたり均一な電子ビーム照射量を達成することは困難であることが見出された。この理由は、パッケージの物理的な各部の形状が異なることにある。隅部、開口部、蓋装置部分、ボトル状頂部、底部、平たい壁部分などは十分な殺菌を必要とするが、照射に対して過剰に露出されないことが好ましい。コストの問題もある。必要以上の過剰エネルギーを使用しないことが好ましい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
したがって本発明の１つの目的は、包装機械内部でパッケージの全ての部分に実質的に均一な照射量を可能にする電子ビーム照射、すなわち予め定められた電子ビーム照射量に露出されるべきパッケージの全ての部分で予め定められた殺菌レベルを達成できる電子ビーム照射によって、少なくとも一部を成形されたパッケージを殺菌する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この目的は、少なくともパッケージ内面を、殺菌すべき少なくとも２つの面積部分に分割する段階と、２つの面積部分の各々にそれぞれの面積部分の特徴に適合する１つの電子ビーム殺菌装置を備え、また、パッケージと２つの電子ビーム殺菌装置の各々との間には、前記殺菌装置によって２つの面積部分のそれぞれ関係する１つを殺菌するのに適合したそれぞれ相対的な動きを与えて、少なくとも２つの面積部分の２つを殺菌する段階と、パッケージに開口を通して製品を充填する充填ステーションへパッケージを移送した後、前記パッケージをシール加工する段階とを含む方法によって達成された。
【００１２】
この方法では、殺菌する各々の面積部分に対して１つの適当な殺菌装置を選ぶことができる。換言すれば、対応する面部分の形状、寸法などの特徴に各殺菌装置の形状を適合させることができ、殺菌を最適状態で行うことができる。殺菌装置の形状に適合させるとともに、パッケージと殺菌装置との間の相対的な動きも適合される。殺菌装置が或る面積部分に適合されたとしても、幾つかの面積部分は他の面積部分が十分に殺菌されるよりも長い露出時間、または電子ビームの遅い移動を必要とするかもしれない。適合された殺菌装置と適合された相対的な動きとの組合わせによって、エネルギー消費および消費時間に関してパッケージの殺菌を非常に有効に行うことができる。この組合わせは、コスト効率のよい殺菌システムの達成も可能にする。
【００１３】
本発明の現在好ましいとする実施例で、この方法は、それぞれ１つの面積部分の特徴に適合された電子ビーム殺菌装置を各面積部分に備えることにより、付随する面積部分を殺菌する段階をさらに含む。パッケージは幾つかの面積部分に分割でき、包装機械は同じ個数の殺菌装置を備えることになる。この方法では、非常に注意の行き届いたパッケージ照射を遂行することができる。
【００１４】
本発明の他の実施例で、この方法は、形成される面積部分が少なくとも互いに僅かに重なるように少なくともパッケージ内面を分割する段階を含む。これを行うことにより、パッケージの少なくとも一部分でも殺菌されずに残されることのないことを保証できる。幾つかの場合、１つの面積部分は多少とも完全に互いに重なることになる。
【００１５】
他の実施例は、１つの面積部分を殺菌するために、電子ビーム発生器に連結された１つの殺菌装置を備える段階を含む。この電子ビーム発生器は、移動および取扱いの容易な小型ユニットを形成するために殺菌装置内に収容できる。
【００１６】
さらに他の実施例は、複数の面積部分を殺菌するために複数の殺菌装置を備える段階を含み、それらの殺菌装置の幾つかは同一の電子ビーム発生器に連結される。適当であるならば、多数の殺菌装置が同一の電子ビーム発生器に連結される。これは空間を節約し、また、殺菌装置ごとに１つの電子ビーム発生器を備えるよりもさらにコスト効率が良くなる。
【００１７】
さらに他の実施例で、この方法は、複数の面積部分を殺菌するために、全て同一の電子ビーム発生器に連結された複数の殺菌装置を備える段階を含む。
【００１８】
付随的な実施例で、この方法は、少なくとも１つの電子ビーム発生器により発生された電子ビームの少なくとも一部を放出するための少なくとも１つの電子出口窓を各々備えている複数の殺菌装置によって、複数の面積部分の殺菌が行われる段階を含む。電子ビーム出口窓は電子を放出するために使用され、また、殺菌装置を面積部分に適合させるための重要なパラメータである。さまざまに異なる窓形状が異なる照射の特徴を与える。
【００１９】
さらに他の実施例で、この方法は、各々少なくとも１つの電子ビーム殺菌装置を配置された少なくとも第１および第２処理ステーションを殺菌室内に備える段階と、第１ステーションにパッケージを配置して、前記第１ステーション内の電子ビーム殺菌装置で前記パッケージの内部の少なくとも第１面積部分を殺菌する段階と、第２ステーションにパッケージを配置して、前記第２ステーション内の電子ビーム殺菌装置で前記パッケージの内部の少なくとも第２面積部分を殺菌する段階とを含む。
【００２０】
一実施例は、殺菌室内に配置されるとともに少なくとも１つの電子ビーム殺菌装置を備えた少なくとも１つの追加ステーションにパッケージを配置する段階と、開口付近のパッケージ外面の一部を含む少なくとも１つの面積部分を殺菌する段階とをさらに含む。この方法では、パッケージの外部からパッケージの内部への再汚染を防止できる。
【００２１】
付随的な実施例は、各ステーションにおいて２つ以上のパッケージを殺菌する段階を含む。この方法では、包装機械の能力を高めることができる。
【００２２】
以下に、本発明の現在好ましいとする実施例が添付図面を参照して非常に詳細に説明され、図面で同じ符号は同じ部材を示すために使用されている。
【００２３】
簡略化のため、さまざまな実施例における似た造作は同じ符号で示される。
【実施例１】
【００２４】
図１は、本発明の方法で殺菌する符号１０で示された一部成形済みの２個のパッケージの実施例を示している。冒頭に説明したように、一部成形済みパッケージは、通常、一端１２を閉じられ、他端に開口１４を有する。閉端部１２は底部または頂部として形成され、また、開口１４はパッケージ・スリーブの開端部を形成することができ、開口１４はその後にシールされるか、または、蓋装置のネックで囲まれた注ぎ口とされることができ、注ぎ口にはその後にキャップなどが備えられる。図中右側のパッケージ実施例はシールした底部と、蓋装置のねじ付きネックで囲まれた注ぎ口の形状をした頂部開口とを有している。左側のパッケージ実施例は開口（底部）を有し、他端には頂部とシール状態の蓋装置とを備えられている。
【００２５】
以下において、また、図２を参照して、電子ビーム発生器１６、電子ビーム殺菌装置１８、および電子ビーム殺菌装置の概念が簡単に説明される。電子ビーム発生器１６は放射路に沿って電子ビーム２０を放出する手段を含み、この手段はパッケージ１０へ向けてビーム２０を分散する殺菌装置１８に連結される。
【００２６】
通常、電子ビーム発生器１６は、望まれる適用例の電子ビーム発生器１６を駆動するために十分な電圧を与えることに適した高電圧電源２２に接続される。電子ビーム発生器１６はフィラメント電流供給源２４にも接続されており、フィラメント電流供給源は高電圧電源２２からの電圧を発生器１６のフィラメント２６に適当な入力電圧へと変換する。さらに、高電圧電源２２は電子ビーム発生器１６のグリッド３０を制御するグリッド制御装置２８を含んでいる。
【００２７】
パッケージの殺菌に使用される電子ビーム発生器は一般に底電圧電子ビーム・ユニットを意味しており、このユニットは通常は３００ｋＶ未満の電圧を有する。開示する設計では、加速電圧は７０〜９０ｋＶ内である。この電圧は各電子に関して大体７０〜９０ｋｅＶの運動（移動）エネルギーを生じる。
【００２８】
フィラメント２６はタングステンで作ることができ、また、真空室３２内に収容できる。典型例では、真空室は機密にできる。作動において、電流がフィラメント２６を通して流され、そのフィラメントの電気抵抗がフィラメントを大体２０００℃の温度にまで加熱する。この加熱はフィラメント２６に電子ｅ−の雲を放出させる。それらの電子は電子ビーム路に沿って目標面積部分、この例ではパッケージ１０内部の１つの面積部分へ向けて放出される。フィラメントと電子ビーム出口窓との間に配置されたグリッド３０は、多数の開口を備え、また、電子ビーム２０を一層均一なビームとするように拡散させて、その電子ビーム２０を目標面積部分に向けて集中させるために使用されている。
【００２９】
図示実施例において、電子ビーム発生手段は電子ビーム殺菌装置１８内に収容されている。殺菌装置１８は真空室を含み、この真空室は、この例では電子ビーム発生器１６の真空室３２と同じである。殺菌装置１８は電子出口窓３４をさらに備えている。窓３４は例えばチタンのような金属箔で作ることができ、大体４〜１２μｍの厚さを有する。アルミニュウムまたは銅で形成された支持ネットが電子ビーム発生器１６の内側から箔を支持している。電子は出口窓３４を通して真空室３２から放出される。
【００３０】
この実施例では、内部に電子ビーム発生器１６を備えた殺菌装置１８は、実質的に円形横断面のシリンダ形状を有し、出口窓３４はそのシリンダの第１端部内に位置している。
【００３１】
図３に示される他の実施例では、電子ビーム発生器１６および殺菌装置１８は勿論のことながら連結されるが、殺菌装置１８だけがパッケージ１０と協働し、すなわち照射の間に殺菌装置１８は少なくとも一部がパッケージ１０の内部または周囲に位置決めされるか移動される。真空室（外側から見えない）は互いに連絡され、また、殺菌装置１８は電子ビーム発生器１６延長部またはノズルとして機能する、すなわち殺菌するパッケージ部分に届かせるために使用される。
【００３２】
目標すなわちパッケージ１０を目標面積部分の範囲内に支持するために支持部（図示せず）が備えられる。この支持部は、例えば殺菌室を通してパッケージ１０を移送するコンベヤの通常のキャリヤとすることができる。図１の左側のパッケージと似たパッケージ１０を殺菌する間、パッケージ１０は支持部に上下逆にして置かれる（頂部が下側に位置される）。
【００３３】
さらに、殺菌中はパッケージ１０と殺菌装置１８との間に相対的な動きが与えられる。殺菌装置１８がパッケージ１０の内側または周囲へ降下されるか、パッケージ１０が殺菌装置１８の周囲へ上昇され、またはそれぞれが互いへ向けて移動される。これを達成するために、支持部は静止されるか、または殺菌装置１８に対して接近および離反方向へ移動できるようになされる。
【００３４】
殺菌装置１８の電子ビーム発生器１６と組合う第２端部内には、周辺の好ましい部材に対して取付けるための手段（図示せず）が備えられている。例えば、そのような手段は、パッケージ１０へ向かって下方に向いた電子ビーム出口窓３４を備えた殺菌室の内側頂壁から、殺菌装置または電子ビーム発生器を吊下げる手段とすることができる。これに替えて第２端部は、パッケージ１０と電子ビーム発生器１６との間に相対的な動き（矢印を参照）を与える手段を備え（図示せず）、前記装置１８がパッケージ処理のために少なくとも部分的にパッケージ１０の内側または周囲に位置するように、位置決めするか動きを与えるようになされる。
【００３５】
相対的な動きは多くの異なる方法で与えることができる。例えば、パッケージ内へ殺菌装置を緩やかに降下させた後、短時間停止し、そして急速に上昇させてパッケージから取出すことを含むことができる。これに替えて相対的な動きは、降下させ、停止させることなく上昇させることを含むことができる。さらに他の代替例では、降下および上昇を非常に急速であるが、その途中で多数回にわたり短時間停止されて行われる。
【００３６】
図４は殺菌室３６を示しており、それを通して水平矢印の方向へパッケージ１０が移送されて殺菌される。包装される製品の寿命を延長するために、充填作業の前にパッケージを殺菌することが従来知られている。どれほど長い寿命が望まれるのか、および配送および保存が冷蔵温度または大気温度で行われるのかに応じて、異なる殺菌レベルを選ぶことができる。大気温度に関しては、商業上の見地による殺菌として表されるレベルが好ましい。しかしながら、殺菌という言葉は、本明細書では清浄処理および微生物死滅のあらゆるレベルを含んでいる。
【００３７】
この図は、充填装置３８も示している。パッケージ１０は殺菌室３６で殺菌された後に充填装置３８へ送られる。充填装置３８は、パッケージ１０の開口を通して製品を充填するための少なくとも１つの充填ステーション４０を備えている。既に説明したように、この開口はパッケージの未だ開口している端部とされるか、例えばネックで囲まれた注ぎ口のような未だシールされていない蓋装置の部分とすることができる。
【００３８】
前記充填ステーション４０は何れかの適当な形式のパッケージ充填システムの一部をなすことができる。例えば、直線式充填システムまたは回転式充填システムを使用できる。充填システムはこれ以上詳細に説明しない。
【００３９】
本発明による殺菌方法は、少なくともパッケージ１０の内面を、殺菌すべき少なくとも２つの面積部分に分割する段階を含む。各々の面積部分はそれぞれの殺菌装置１８によって殺菌される。多数の殺菌装置１８を使用し、また、一回にパッケージ１０の１つの面積部分を処理することで、殺菌する面積部分の形状寸法のような特徴に各殺菌装置１８を適合させることができる。これは、各殺菌装置１８が照射される面積部分に実質的に最適化できる、すなわち殺菌する特定の面積部分に適当とされるビーム路に電子ビーム２０またはその一部を形成するように適合されることを意味する。このために、殺菌室３６は少なくとも２つの面積部分に対して少なくとも２つの電子ビーム殺菌装置１８を備えるのである。
【００４０】
１つの面積部分は、本明細書において殺菌装置が適合される１つまたは複数のパッケージ面と定義される。複数の面積部分への分割は、何れかの適当な方法で行われる。例えば、１つの面積部分はパッケージの底部分の形状とされることができる。他の面積部分は、パッケージの筒体内面の形状とすることができる。さらに他の面積部分は、蓋装置またはパッケージ頂部の形状とされることができる。しかしながらこの分割は、パッケージの物理的な部分によって境界される必要はない。例えば、１つの面積部分を底部の一部分および筒体内面の下部の一部分で形成できる。他の面積部分を、例えば蓋装置およびパッケージの頂部で形成できる。さらに他の部分を、例えば筒面およびパッケージの底部で形成できる。１つの面積部分に含まれるパッケージの部分および面は連続または連結されている必要はなく、互いに完全に離隔されることもできる。必要とされる異なる殺菌装置の個数は、パッケージに存在する異なる面積部分の個数に応じる。
【００４１】
これらの面積部分は、互いに少なくとも僅かに重ねられて、パッケージのどの部分も電子ビーム照射量が過少とならないことを保証する。幾つかの例で、１つの面積部分は多少ながら互いに完全に重ねられる。パッケージの頂部の面積部分を殺菌するように適合された殺菌装置が後述される。しかしながら頂部における蓋装置の面積部分を覆う照射量は、十分な殺菌が行われるように他の殺菌装置によって増強されることが必要である。したがって第２面積部分は第１面積部分に完全に重ねられる。
【００４２】
各々の殺菌装置１８は照射するように割当てられた面積部分の最適照射を行えるように形状を定められる。異なる面積部分に対して必要とされる異なる照射特性を得るために変更可能な電子ビーム殺菌装置１８の特徴は、例えば殺菌装置１８の形状および寸法、電子出口窓３４の個数およびそれらの配置および形状である。電子ビーム２０の性質をさらに変化させるために、フィラメント２６および制御グリッド３０を変更できる。
【００４３】
さらに、パッケージ１０と殺菌装置１８との間の相対的な動きは、図４で垂直方向に向いた矢印で概略的に示されているが、殺菌装置１８とともに最適照射が行われるように定められる。
【００４４】
図４に示した典型的な実施例では、殺菌室３６は第１および第２処理ステーションＩ，ＩＩを備えている。この後、追加の、この場合は第３のステーションＩＩＩも殺菌室３６内に備えられる。
【００４５】
第１ステーションＩはパッケージ１０の第１面積部分を殺菌するステーションであり、第２ステーションＩＩはパッケージ１０の第２面積部分を殺菌するステーションである。前記ステーションＩ，ＩＩは各々がそれぞれの面積部分を殺菌するための１つの電子ビーム殺菌装置１８を含んでいる。
【００４６】
図４のステーションにおける殺菌装置１８は、それぞれ電子ビーム発生器に連結された別々の殺菌装置とすることができる。したがって電子ビーム発生器１６は殺菌装置１８の真空室３２内に収容できる。これに替えて殺菌装置１８は図３に示されるように、共通の電子ビーム発生器１６に連結される。しかしながら、明瞭にするために、図３のステーションは図４に示される殺菌装置以外の他の殺菌装置を備えるように示されていることに注意しなければならない。
【００４７】
図４の実施例で第１ステーションＩは、頂部内面および閉じた蓋装置の内面を含む面積部分の殺菌に使用される。第２ステーションＩＩは、パッケージ筒体内面の形状をした面積部分の殺菌に使用される。
【００４８】
第１ステーションＩの殺菌装置１８が図６ａを参照してこの後さらに詳細に説明される。この殺菌装置は、例えばドーム状パッケージ頂部の形状をした面積部分の照射に適した広い円形ビームを形成する平たい出口窓を含んでいる。図６ｂを参照してこの後さらに詳細に説明される第２ステーションＩＩの殺菌装置１８は、例えばパッケージ１０の円形筒面の照射に使用することが適当な円形ビームを形成するために配置された多数の電子ビーム出口窓を備えている。
【００４９】
既に述べたように、殺菌室３６は、パッケージ１０の充填前に開口付近のパッケージ内面の少なくとも一部を殺菌する追加の第３ステーションＩＩＩも含んでいる。この殺菌装置１８は図６ｆを参照してこの後さらに詳細に説明される。
【００５０】
上下逆に配置されたパッケージ１０が図４の左側の殺菌室３６に進入し、また、第１ステーションＩへ送られる。第１ステーションＩ内において、第１殺菌装置１８は図示された上昇位置からパッケージ１０内へ適当距離を降下され、パッケージ１０の第１面積部分を照射する。この面積部分は予め定められた時間にわたり照射ビームに露出される。この時間は、パッケージ１０と殺菌装置１８との間の相対的な動きによって調整される。所定時間の経過後、殺菌装置１８は再び上昇され、パッケージ１０は第２ステーションＩＩへ送られて、そのステーションにおいて第２面積部分が前記ステーションＩＩ内の殺菌装置１８によって照射される。殺菌装置１８は同じように降下および上昇される。相対的な動きは、したがって照射露出時間は、第１ステーションの場合と同じか、異なることができる。
【００５１】
第２ステーションＩＩの後でパッケージは第３ステーションＩＩＩへ送られ、そのステーションで開口端付近のパッケージ１０の外面の少なくとも一部の形状をした面積部分が殺菌されて、パッケージ内面の再汚染を防止する。同様に、殺菌装置１８がパッケージ１０の開口端１２の周囲を降下され、予め定められた時間にわたって殺菌される。殺菌装置１８はその後上昇され、パッケージ１０の殺菌が終了される。これによってパッケージ１０は次室、すなわち充填のための充填装置３８へ進める準備がなされる。充填後にパッケージ１０はシールされる。この例では、パッケージ・スリーブの開口端１２が圧搾され、パッケージ１０は通常の方法で熱により横方向にシールされる。
【００５２】
図１の右側のパッケージを参照し、パッケージ頂部の注ぎ口を通してパッケージの殺菌および充填が行われる他の実施例において、シール加工工程は、注ぎ口周辺のネックに膜、および（または）例えばねじキャップのようなキャップを備えることを含む。
【００５３】
図５は、図４の殺菌室３６の第２実施例を示している。この第２実施例には、複数の処理ステーションが備えられ、各々の処理ステーションは１つ以上の同種の電子ビーム殺菌装置１８を含んでいる。この方法では、各ステーションにおいて同時に１つ以上のパッケージを殺菌することが可能である。殺菌装置１８は、図３に示したような共通の電子発生器に連結できることが好ましい。この包装機械は、パッケージの２度割出し、すなわち第１ステーションＩの第１殺菌装置１８に位置するパッケージ１０が第２ステーションＩＩの第１殺菌装置１８へ直接送られることを必要とする。
【００５４】
以下に、例えばさまざまな形状および窓構造を有することで電子ビーム特性の異なる多数の殺菌装置１８が説明される。
【００５５】
図６ａに示される第１殺菌装置１８は、円形横断面を有するパッケージの寸法に対応した寸法の円形筒体４２を有する。筒体４２は電子ビーム発生器４４を取囲み、また、発生器のフィラメントおよびグリッドが同図に概略的に示されている。筒体の軸線方向の一端内部に電子ビーム出口窓４６が備えられている。この実施例で、窓４６は平たい円形をしており、寸法は筒体４２の円形端部に実質的に等しい寸法である。フィラメントはリング形状とされるか、直線形状とされる。グリッドは、電子ビーム２０を拡散させて一層均一なビームとするように、また、電子が実質的に窓の全面を通して、または選ばれた部分を通して放出されるように電子ビーム２０を出口窓４６へ向けて集中させるようになされている。この構造は、例えばパッケージの平たい底部の形状をした面積部分を照射するための使用に適している。その後殺菌装置１８はパッケージの開口頂部からパッケージ内へ降下されるか、パッケージが殺菌装置の周囲へ上昇される。これに替えて、殺菌装置１８は円筒対称形またはドーム状のパッケージ頂部の形状をした面積部分の照射に使用できる。その後殺菌装置１８はパッケージの開口底端からパッケージ内へ降下されるか、パッケージが殺菌装置１８の周囲へ上昇される。これに替えて、パッケージの底部および筒体内面の両方で面積部分が形成される。このようにして相対的な動きは、殺菌装置の緩やかな降下と、パッケージ底部付近での短時間の停止との両方を含む。
【００５６】
図６ｂに示される第２殺菌装置１８は実質的に第１殺菌装置に似ているが、筒体４２が細い円形ノズル５０を備えている。電子ビーム出口窓４６は軸線方向の一方の端部内に配置され、平たい円形をしている。殺菌装置１８は細い開口端部を有するボトルのようなパッケージの照射に使用でき、パッケージの開口端部を通して殺菌装置を降下および上昇させることが必要となる。これに似た形状は、例えば開口装置や蓋装置および他の不規則形状をした小さな面積部分のような特定の面積部分における電子ビーム２０の増強にも使用できる。このノズル形状は円形以外の形状にすることができ、例えば正方形、長方形、三角形、楕円形、または他のあらゆる異なる形状にできることを理解しなければならない。
【００５７】
図６ｃに示される第３殺菌装置１８は基本設計が第１殺菌装置に実質的に似ているが、各出口窓４６へ向けて照射量を増強されて広い円形ビーム２０を形成するように円錐形状に配置された多数の出口窓４６を備えている。図示のように４つの窓４６が配置されるならば、殺菌装置１８は隅部のある対称的な正方形パッケージの照射に適している。パッケージ内面に均等な照射量を与えるために、窓は隅部に面するように配置されることが好ましい。この形状はまた、円形筒体内面の照射にも適している。第１殺菌装置の形状に比較して、この形状は円筒形パッケージの筒面を殺菌する場合は速くできることになる。何故なら、電子移動路の平均長さが短くなるからである。
【００５８】
図６ｄに示される第４殺菌装置１８は、これまでの殺菌装置と実質的に似ており、複数の窓も備えている。窓４６は円形の筒体４２の筒面に配置されている。窓４６は本体端部に備えることができる。形成される電子ビーム２０は下方且つ側方に広がり、また、殺菌装置１８は実質的に平たいパッケージ底部とパッケージの内筒面とを含む面積部分の照射に使用することが適している。
【００５９】
図６ｅに示される第５殺菌装置１８は、第１殺菌装置と実質的に似ているが、軸線方向の正方形で平たい電子ビーム出口窓４６を備えている。出口窓４６の寸法は円形本体４２の横断面よりも大きい。したがって、出口窓４６の備えられた端部はフランジ５２を備えている。円形筒体４２に連結されるフランジ５２の端部は円形であり、出口窓４６を備えた端部は正方形である。グリッドは、電子ビーム２０が出口窓４６の実質的に全面または選ばれた部分を通して放出されるように、電子ビーム２０を出口窓４６へ向けて集中させるようになされている。この構造は、パッケージの正方形の底部またはパッケージの正方形の内面のような面積部分の照射に使用することが適している。これに替えて、窓４６は他の形状、例えば楕円形や、パッケージ形状の照射のために相応しい横断面形状を有する。
【００６０】
図６ｆに示される第６殺菌装置１８は、これまでの殺菌装置と実質的に似ているが、平たくない形状の照射に好適に使用できるという相違点を有している。円形筒体４２の一端に漏斗形状部分５４が備えられている。漏斗形状部分５４の幅は筒体４２から離れる方向に向かって大きくなる。漏斗形状部分５４の内側には複数の電子出口窓４６が円錐形５６に配置されている。これにより、表面が膨らんだ形状を有する、または突出する蓋装置を備えている場合であっても、出口窓４６はパッケージ表面の近くへ移動することができる。パッケージのボトル状頂部の外面の面積部分は、この装置によって照射することができる。さらに、カップも照射することができる。
【００６１】
本発明の方法では、例えば少なくとも第１および第２殺菌装置が図１の左側のパッケージに似たパッケージの殺菌に使用できる。第１殺菌装置はおよび頂部面を含む面積部分を殺菌するのに対して、第２殺菌装置は蓋装置の内面の形状をした面積部分に対する付加的な増強を行う。第６殺菌装置は、開口１４付近のパッケージ外面の一部を含む面積部分を殺菌するために追加できる。相対的な動きは各面積部分に対して適用される。
【００６２】
本発明を現在好ましいとする実施例に関して説明したが、特許請求の範囲に記載された本発明の目的および範囲から逸脱することなく、さまざまな変更および変化をなし得ることは理解しなければならない。
【００６３】
付随的な実施例では、２つの処理ステーションが組合わされる。例えば、第１および第２のステーションは、最初は第１ステーションの電子ビーム殺菌装置で、その後第２ステーションの電子ビーム殺菌装置でパッケージを殺菌するために、同じ位置に備えられる。パッケージは両照射の間は何処へも送られず、その代わりに両殺菌装置はパッケージの停止中に１回シフトされるか、一緒にして備えられる。図４の実施例で、実際に２つのステーションを形成するために、例えば第１ステーションに２つの殺菌装置を備えることができる。第１殺菌装置は蓋装置の内面の形状をした面積部分を殺菌するように、また、第２殺菌装置は頂部の形状をした面積部分、すなわち蓋装置の周辺の面積部分を殺菌するようになされる。同様に、例えば、第２ステーションおよび追加の第３ステーションを組合わせることができる。そこで殺菌装置は、例えば一方の殺菌装置の周囲に他方を配置するようにすることができる。
【００６４】
さらに、パッケージは内筒面を有するものとして説明され、また、図面ではパッケージが円形横断面を有することを示した。しかしながら、パッケージ内筒面という言葉は、パッケージの断面形状に関係なく内壁面またはパッケージの複数壁面と解釈されるべきであることを理解しなければならない。パッケージ横断面は、円形、正方形、長方形、楕円形、三角形、矩形、または他の形状のようなほとんど全ての形状を有することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の方法で殺菌する一部成形済みの２個のパッケージを概略的に示す。
【図２】この方法を遂行する典型的なシステムを模式的に示す。
【図３】共通の電子ビーム発生器に連結された多数の殺菌装置の外観を概略的に示す。
【図４】各々１つの殺菌装置を備えた３つの処理ステーションを含む殺菌室および充填室の一部断面とした外観を概略的に示す。
【図５】図４に似ているが、各処理ステーションに２つの殺菌装置を備えた外観を概略的に示す。
【図６】図６ａ〜図６ｆは異なる殺菌装置の実施例を概略的に示しており、各殺菌装置は外部から見た視図、一部断面とした視図、および出口窓構造を備えた軸線方向端部から見た視図で概略的に示されている。
【符号の説明】
【００６６】
１０  パッケージ
１２  閉端部
１４  開口
１６  電子ビーム発生器
１８  電子ビーム殺菌装置
２０  電子ビーム
２２  高電圧電源
２４  フィラメント電流供給源
２６  フィラメント
２８  グリッド制御装置
３０  グリッド
３４  電子出口窓
３６  殺菌室
３８  充填装置
４０  充填ステーション
４２  筒体
４４  電子ビーム発生器
４６  出口窓
５０  ノズル
５２  フランジ
５４  漏斗形状部分
５６  円錐形
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図６ｃ】
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【図６ｄ】
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【図６ｅ】
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【図６ｆ】
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【国際調査報告】
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