(57)【要約】【課題】容器内において紫外線照射が不十分となる箇所を低減する。【解決手段】複数の容器２内に紫外線を照射し殺菌する殺菌装置１であって、それぞれの容器２に挿入され、前記容器２の深さ方向Ａに延びる形状を成し、前記容器２の内側面２Ｂ１との対向箇所、及び前記容器２の底面２Ｂ２との対向箇所のそれぞれに、紫外線を放射する紫外線ＬＥＤ２０が設けられた照射バー１２と、前記照射バー１２の紫外線ＬＥＤ２０のうち前記容器２内に位置する前記紫外線ＬＥＤ２０のみを点灯させる点滅制御装置１８と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の容器内に紫外線を照射し殺菌する紫外線照射装置であって、
それぞれの容器に挿入され、前記容器の深さ方向に延びる形状を成し、前記容器の内側面との対向箇所、及び前記容器の底面との対向箇所のそれぞれに、紫外線を放射する紫外線発光素子が設けられた柱状部材と、
前記柱状部材の紫外線発光素子のうち前記容器内に位置する前記紫外線発光素子のみを点灯させる点滅制御手段と、
を備えることを特徴とする紫外線照射装置。
【請求項２】
前記容器の底面からの距離が所定距離以下になるまで前記柱状部材を挿入する挿入手段と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の紫外線照射装置。
【請求項３】
前記紫外線発光素子が設けられる前記対向箇所の面形状は、前記容器の内側面、及び前記底面に沿った形状に成されている
ことを特徴とする請求項１または２に記載の紫外線照射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紫外線照射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、紫外線を照射する紫外線照射装置は、食品用の容器に対し紫外線を照射し殺菌する殺菌装置にも用いられている。この種の殺菌装置は、一般に、容器を搬送する機構と、搬送中容器に紫外線を照射して殺菌する紫外線ランプとを有している。（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１８２７９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、紫外線による殺菌処理では、紫外線が照射されていない範囲が殺菌されないため、容器の形状や深さによっては、容器内において、紫外線の照射が不十分となる箇所が発生するという問題があった。
本発明は、容器内において紫外線照射が不十分となる箇所を低減できる紫外線照射装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、複数の容器内に紫外線を照射し殺菌する紫外線照射装置であって、それぞれの容器に挿入され、前記容器の深さ方向に延びる形状を成し、前記容器の内側面との対向箇所、及び前記容器の底面との対向箇所のそれぞれに、紫外線を放射する紫外線発光素子が設けられた柱状部材と、前記柱状部材の紫外線発光素子のうち前記容器内に位置する前記紫外線発光素子のみを点灯させる点滅制御手段と、を備えることを特徴とする。
【０００６】
本発明は、上記紫外線照射装置において、前記容器の底面からの距離が所定距離以下になるまで前記柱状部材を挿入する挿入手段と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
本発明は、上記紫外線照射装置において、前記紫外線発光素子が設けられる前記対向箇所の面形状は、前記容器の内側面、及び前記底面に沿った形状に成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、容器内において紫外線照射が不十分となる箇所を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】殺菌装置の概略構成を模式的に示す図である。
【図２】殺菌装置の概略構成を示す上方斜視図である。
【図３】照射バーが容器に挿入された状態を示す図であり、（Ａ）は上面図、（Ｂ）は側面図である。
【図４】照射バーの長さと同等の深さの容器に照射バーが挿入された状態を示す図であり、（Ａ）は上面図、（Ｂ）は側面図である。
【図５】他の形状の容器の殺菌を示す図であり、（Ａ）は上面図、（Ｂ）は側面図である。
【図６】他の殺菌装置の概略構成を模式的に示す図である。
【図７】紫外線照射プレートを底面側から視た図である。
【図８】紫外線ＬＥＤの点灯状態を示す図であり、（Ａ）は容器の深さが最大である場合を示し、（Ｂ）は容器の深さが（Ａ）の容器よりも浅い場合を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
【００１１】
図１は本実施形態に係る殺菌装置１の概略構成を模式的に示す図であり、図２は殺菌装置１の概略構成を示す上方斜視図である。なお、図２では、図１に示した紫外線照射装置６の構成部の一部を省略している。
殺菌装置１は、食品生産の作業工程において、デザートなどの食品用や薬品用の容器２の殺菌処理工程に用いられる装置であり、図１、及び図２に示すように、殺菌処理対象の複数の容器２を搬送する搬送機構４と、容器２の中に紫外線を照射し容器２の中を殺菌する紫外線照射装置６と、を有する。
【００１２】
搬送機構４は、図１に示すように、容器２の上端を保持する搬送コンベア８と、搬送コンベア８を移送する移送装置１０と、を備えている。本実施形態では、容器２は、底面２Ｂ２よりも上端面の開口２Ａが大きなカップ状を成し、搬送コンベア８には、開口２Ａを上に向けた状態の複数の容器２が格子状に（すなわち、搬送コンベア８の幅方向、及び搬送方向のそれぞれに所定の間隔で）配列されている。
紫外線照射装置６は、搬送コンベア８の上方、より正確には、容器２の開口２Ａに対面する位置に配置されている。
【００１３】
紫外線照射装置６は、図１、及び図２に示すように、複数の照射バー１２と、照射バー１２を保持する保持部材１４と、を備え、更に、図１に示すように、保持部材１４を昇降する昇降機構１６と、紫外線照射を制御する点滅制御装置１８と、を備えている。
【００１４】
照射バー１２のそれぞれは、容器２の中に挿入され、容器２の内側に紫外線を照射する柱状部材であり、図１に示すように、容器２の深さ方向Ａに延びる形状を成している。本実施形態では、照射バー１２の深さ方向Ａの長さＣは、少なくとも容器２の深さＤと同等、或いは、それよりも長くなっている。また、照射バー１２は、その表面のうち、容器２の内側面２Ｂ１に対向する側面１２Ａ、及び、容器２の底面２Ｂ２に対向する挿入端面１２Ｂのそれぞれに、紫外線を放射する発光素子の一態様である紫外線ＬＥＤ２０が設けられている。この紫外線ＬＥＤ２０の光出力は、少なくとも容器２の内側面２Ｂ１、及び底面２Ｂ２の殺菌に十分な強度を有している。
【００１５】
照射バー１２の側面１２Ａ、及び挿入端面１２Ｂの面形状は、照射バー１２が容器２に挿入されたときに、側面１２Ａ、及び挿入端面１２Ｂのそれぞれが対向する容器２の内側面２Ｂ１、及び底面２Ｂ２に沿った形状、すなわち、内側面２Ｂ１、及び底面２Ｂ２と略平行になる形状に成されている。
これにより、側面１２Ａ、及び挿入端面１２Ｂに設けられた紫外線ＬＥＤ２０の光軸Ｋ（図１）が、容器２の内側面２Ｂ１、及び底面２Ｂ２に対して略垂直になるので、これら内側面２Ｂ１、及び底面２Ｂ２に対し、紫外線ＬＥＤ２０から強い紫外線を確実に照射できる。
【００１６】
また照射バー１２の挿入端面１２Ｂには、容器２の底面２Ｂ２までの距離を検知するための検知センサ２２が配設されている。検知センサ２２は、いわゆる接触センサであり、挿入端面１２Ｂから突出した検出子２２Ａを有し、検出子２２Ａと底面２Ｂ２の接触を検知することで、挿入端面１２Ｂが容器２の底面２Ｂ２に、検出子２２Ａの突出長に相当する距離αまで接近したことを検知する。この距離αは、挿入端面１２Ｂに設けられた紫外線ＬＥＤ２０の下方への突出長よりも長く形成されており、挿入端面１２Ｂと容器２の底面２Ｂ２との間に、少なくとも、挿入端面１２Ｂに設けられた紫外線ＬＥＤ２０の放射光が、容器２の底面２Ｂ２の全体に拡がるために十分なスペースを確保できる距離である。
なお、検知センサ２２として非接触式のセンサを用いてもよい。
また、照射バー１２の長さが一定である場合、検知センサ２２は、いずれか１つの照射バー１２に設けられていればよい。
【００１７】
保持部材１４は、複数の照射バー１２を保持する部材である。本実施形態では、図２に示すように、複数の照射バー１２は、搬送コンベア８の幅方向に一列に配列された状態で保持部材１４に保持されている。
【００１８】
昇降機構１６は、保持部材１４を上下、すなわち容器２の深さ方向Ａに昇降させる機構であり、容器２の搬送に合わせて保持部材１４を昇降させる。
また昇降機構１６は、保持部材１４をホームポジションから降下させるときには、上記検知センサ２２の検出信号に基づいて、挿入端面１２Ｂが容器２の底面２Ｂ２に距離αまで接近したことが検知されるまで降下する。また、昇降機構１６は、殺菌終了時に点滅制御装置１８から出力される信号が入力された場合に、降下している保持部材１４をホームポジションまで上昇させる。
【００１９】
点滅制御装置１８は、照射バー１２に設けられている紫外線ＬＥＤ２０のそれぞれへの駆動電力をオン／オフすることで、点滅（点灯／消灯）を制御する装置である。具体的には、点滅制御装置１８は、上記検知センサ２２の検出信号に基づいて、挿入端面１２Ｂが容器２の底面２Ｂ２に距離αまで接近した場合に、所定の殺菌時間に亘り、紫外線ＬＥＤ２０を点灯させる。また殺菌時間が経過し殺菌が終了したときには、点滅制御装置１８は、紫外線ＬＥＤ２０を消灯し、昇降機構１６に信号を出力し、保持部材１４を上昇させる。
【００２０】
また、本実施形態では、点滅制御装置１８は、各照射バー１２に設けられた紫外線ＬＥＤ２０を点灯させる場合、容器２の中に位置する紫外線ＬＥＤ２０のみ、すなわち、挿入端面１２Ｂから容器２の深さの範囲に位置する紫外線ＬＥＤ２０のみを点灯させ、その他の紫外線ＬＥＤ２０は消灯状態に維持する。このとき、照射バー１２における各紫外線ＬＥＤ２０の深さ方向Ａの位置、並びに、処理対象の容器２の深さＤは、予め点滅制御装置１８に設定されており、点滅制御装置１８は、この設定に基づいて、処理対象の容器２の深さＤの範囲に位置する紫外線ＬＥＤ２０のみを点灯させる。
これにより、容器２の中からの紫外線の漏れ光が抑制され、殺菌装置１に用いられる樹脂製の部材や、容器外面の印刷等の劣化を防ぐことができる。
【００２１】
次いで、殺菌装置１の殺菌処理動作について説明する。
図３は、照射バー１２が容器２に挿入された状態を示す図であり、図３（Ａ）は上面図、図３（Ｂ）は側面図である。
未処理の容器２は、紫外線照射装置６よりも上流側で搬送コンベア８に保持されており、移送装置１０が各照射バー１２の直下の位置に一列分の容器２を移送する。次いで、検知センサ２２によって検出子２２Ａと底面２Ｂ２との接触が検知されるまで、昇降機構１６が保持部材１４を降下し、照射バー１２を容器２の中に挿入する。そして、点滅制御装置１８が所定の殺菌時間に亘り紫外線ＬＥＤ２０を点灯させ容器２の中を殺菌する。点滅制御装置１８が紫外線ＬＥＤ２０を点灯させるときには、図３に示すように、容器２の深さＤの設定に基づき、挿入端面１２Ｂから容器２の深さＤの範囲に位置する紫外線ＬＥＤ２０のみを点灯させる。したがって、例えば容器２の深さＤが照射バー１２の長さＣと同等である場合には、図４に示すように、点滅制御装置１８は、全ての紫外線ＬＥＤ２０を点灯する。
【００２２】
所定の殺菌時間が経過すると、点滅制御装置１８は、点灯させていた紫外線ＬＥＤ２０を消灯して殺菌を終了し、昇降機構１６に信号を出力する。昇降機構１６は、この信号が入力されると保持部材１４をホームポジションにまで上昇させる。
保持部材１４がホームポジションまで上昇すると、搬送機構４は、処理済みの容器２を下流側に送り出し、次の一列分の容器２を照射バー１２の直下まで搬送する。
【００２３】
なお、上述の殺菌処理において、搬送コンベア８に容器２が傾いて保持されるなどして、降下している照射バー１２が容器２の開口２Ａや内側面２Ｂ１に接触し、降下の途中で検知センサ２２による検知が発生する場合がある。この場合は、殺菌装置１が異常を作業者などに通知する。
【００２４】
以上説明した本実施形態によれば、次の効果を奏する。
本実施形態においては、照射バー１２の表面に設けられた複数の紫外線ＬＥＤ２０は、照射バー１２が容器２の中へと挿入された際に、容器２の中に位置するもののみが発光する構成とした。
この構成によって、処理中の容器２の外部への紫外線の漏れが抑制されるので、殺菌装置１に設けられた樹脂製部材や、他の容器２の表面の印刷箇所への紫外線照射を防止でき、これらの劣化を防ぐことができる。
【００２５】
また、本実施形態によれば、昇降機構１６は、容器２の底面２Ｂ２から挿入端面１２Ｂまでの距離が距離αになるまで照射バー１２を挿入する構成とした。
この構成により、照射バー１２は、容器２の深さＤによらず、容器２の底面２Ｂ２から挿入端面１２Ｂまでの距離が距離αになる位置まで常に挿入されるので、容器２の内側面２Ｂ１、及び底面２Ｂ２に確実に紫外線を照射することができる。
【００２６】
また、本実施形態によれば、照射バー１２の側面１２Ａ、及び挿入端面１２Ｂの面形状は、それぞれが対向する容器２の内側面２Ｂ１、及び底面２Ｂ２と略平行になる構成とした。
これにより、側面１２Ａ、及び挿入端面１２Ｂに設けられた紫外線ＬＥＤ２０の光軸Ｋが、容器２の内側面２Ｂ１、及び底面２Ｂ２に対して略垂直となり、これら内側面２Ｂ１、及び底面２Ｂ２に対し、紫外線ＬＥＤ２０から強い紫外線を確実に照射できる。
【００２７】
上述した実施形態は、あくまでも本発明の一態様を例示したものであって、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で任意に変形、及び応用が可能である。
【００２８】
例えば本実施形態では、容器２の形状が、その底面２Ｂ２よりも上端面の開口２Ａが大きなカップ状である場合を例示したが、これに限らず、例えば図５に示すように、底面２Ｂ４よりも狭い口部２Ｃが上端に設けられた形状でもよい。この形状の容器１０２は、内側面２Ｂ１の上端部に、口部２Ｃに向かって傾斜面２Ｂ３を有する。そして、紫外線照射装置６が有する照射バー１１２には、この傾斜面２Ｂ３と対向する箇所の側面１２４が、当該傾斜面２Ｂ３と略平行になる形状を有する。
これによって、側面１２４に設けられた紫外線ＬＥＤ２０の光軸Ｋが、容器１０２の傾斜面２Ｂ３に対して略垂直となり、内側面２Ｂ１に対して紫外線ＬＥＤ２０から強い紫外線を確実に照射できる。
【００２９】
また例えば、上述した実施形態においては、処理対象の容器２の深さＤは、予め点滅制御装置１８に設定されていたが、これに限らず、処理対象の容器２の深さＤを点滅制御装置１８が判定しても良い。例えば、点滅制御装置１８には、紫外線照射装置６から搬送コンベア８までの距離、すなわち紫外線照射装置６から容器２の開口２Ａまでの離間距離が予め設定されている。そして、点滅制御装置１８は、昇降機構１６による照射バー１２のホームポジションからの降下量が当該離間距離に達したときから検知センサ２２による検知が発生するまでの間に、当該照射バー１２が降下した量を容器２の深さＤに用いることができる。
【００３０】
また例えば、上述した実施形態において、各照射バー１２の紫外線ＬＥＤ２０にレンズを設け紫外線を制御しても良い。
【００３１】
次いで殺菌装置の別例を説明する。なお、上述の実施形態で説明した部材については、同一の符号を使用し、その説明を省略する。
図６は、本例の殺菌装置１００の概略構成を模式的に示す図である。
同図に示すように、殺菌装置１００は、紫外線照射装置１０６の構成の点で殺菌装置１と相違する。
詳述すると、紫外線照射装置１０６は、図６に示すように、紫外線照射プレート１５０と、点滅制御装置１１８と、を備えている。
【００３２】
紫外線照射プレート１５０は、底面１５０Ａの幅Ｗが容器２の開口２Ａの開口径と略同一（本実施形態では、若干小さい）略矩形板状の部材であり、搬送コンベア８の搬送面８Ａの上方に一定の距離βだけ離間した定位置に、底面１５０Ａが搬送面８Ａに平行な姿勢で保持部材１４によって保持されている。
【００３３】
図７は紫外線照射プレート１５０を底面１５０Ａ側から視た図である。
同図に示すように、紫外線照射プレート１５０の底面１５０Ａには、その直下の容器２に紫外線を放射する複数の紫外線ＬＥＤ２０が格子状に配置されている。なお、紫外線ＬＥＤ２０は、底面１５０Ａに任意の配置態様で敷き詰めることができる。また、紫外線ＬＥＤ２０同士の間には多少の隙間があってもよい。
【００３４】
上述の通り、紫外線照射プレート１５０の底面１５０Ａの幅Ｗが容器２の開口２Ａの開口径と略同一なので、紫外線ＬＥＤ２０から開口２Ａの外に漏れる紫外線が抑えられる。加えて、紫外線照射プレート１５０の底面１５０Ａに敷き詰められた紫外線ＬＥＤ２０を容器２の開口２Ａに近接配置し、距離βを小さくすることによって、紫外線の漏れを更に抑えることができる。
【００３５】
殺菌装置１００は、複数の紫外線照射プレート１５０を備えており、上述の実施形態同様に、搬送コンベア８の幅方向に延びた保持部材１４に、これらの紫外線照射プレート１５０が並べて保持されている。
【００３６】
点滅制御装置１１８は、紫外線照射プレート１５０に設けられている紫外線ＬＥＤ２０のそれぞれへの駆動電力をオン／オフすることで、点滅（点灯／消灯）を制御する装置である。
ここで、点滅制御装置１１８は、処理対象の容器２の深さＤに応じて紫外線の照射量を変えている。具体的には、容器２の深さＤが浅いほど、容器２の内側面２Ｂ１、及び底面２Ｂ２が紫外線ＬＥＤ２０に近づいて照射強度が高まり殺菌力が過剰になるので、紫外線ＬＥＤ２０を間引き点灯させて紫外線の照射量を低くしている。
なお、処理対象の容器２の深さＤは、上述の実施形態同様に、予め設定されている。
【００３７】
図８は紫外線ＬＥＤ２０の点灯状態を示す図であり、図８（Ａ）は容器２の深さＤが最大である場合を示し、図８（Ｂ）は容器２の深さＤが図８（Ａ）の容器２よりも浅い場合を示す。
図８（Ａ）に示すように、容器２の深さＤが最大である場合、紫外線ＬＥＤ２０は全点灯され、図８（Ｂ）に示すように、容器２の深さＤが浅い場合は、紫外線ＬＥＤ２０が間引き点灯される。
これにより、過剰な照射によって無駄になるエネルギーが抑えられる。
【符号の説明】
【００３８】
１、１００  殺菌装置
２、１０２  容器
２Ａ  開口
２Ｂ１  内側面
２Ｂ２  底面
２Ｂ３  傾斜面
２Ｂ４  底面
６、１０６  紫外線照射装置
１２、１１２  照射バー
１２Ａ  側面
１２Ｂ  挿入端面
１２４  側面
１４  保持部材
１６  昇降機構
１８、１１８  点滅制御装置
２０  紫外線ＬＥＤ
２２  検知センサ
２２Ａ  検出子
１５０  紫外線照射プレート
Ａ  深さ方向
【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６】
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【図７】
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【図８】
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