(57)【要約】      （修正有）【課題】パルス光による滅菌室内を透過性キャリアによって目標物を搬送し、透過性キャリアが障害物とならず、または遮らずに、目標物の滅菌を行なうことができる装置の提供。【解決手段】パルス光滅菌室１０内で、複数の面を有する目標物５２を運ぶための装置である。前記パルス光滅菌室１０は、その中でパルス滅菌光が発光される処置域５４を含むものである装置において、前記処置域５４内で目標物５２に着脱可能に連結される複数の透過ローラと、複数の透過ローラに連結されて当該複数の透過ローラ上で前記処置域５４を通って目標物５２を移動させる移動手段であって、前記処置域５４で目標物の複数の面がパルス滅菌光によって滅菌され、当該パルス滅菌光の少なくとも一部は、目標物５２に到達する前に前記複数の透過ローラを通過する、作動手段３０とを具える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
パルス光滅菌室内で、複数の面を有する目標物を運ぶための装置であって、前記パルス光滅菌室は、その中でパルス滅菌光が発光される処置域を含むものである装置において、
前記処置域内で目標物に着脱可能に連結される複数の透過ローラと、
前記複数の透過ローラに連結されて当該複数の透過ローラ上で前記処置域を通って目標物を移動させる移動手段であって、前記処置域で目標物の複数の面がパルス滅菌光によって滅菌され、当該パルス滅菌光の少なくとも一部は目標物に到達する前に前記複数の透過ローラを通過する、作動手段と、
を具えた装置。
【請求項２】
前記複数の透過ローラは、サファイアおよび石英よりなるグループの材料を含む請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記作動手段は、前記複数の透過ローラに連結される請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記複数の透過ローラのそれぞれは回転軸を有し、前記複数の透過ローラのそれぞれの前記回転軸は互いに１．５インチ離れていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生産物の滅菌に関し、詳しくは、パルス形態で、短期間の、多波長で非干渉性の光を用いた、生産物の滅菌に関するものである。さらに詳しくは、本発明は、処理区域を通って生産物を運ぶのに透過キャリアーが用いられ、これにより、パルス形態で多波長、非干渉性の光が遮られることを避けることによる、生産物の完全な滅菌を可能とするものである。
【背景技術】
【０００２】
本発明は特定の必要性に注目したものであり、この必要性は、滅菌を必要とする物の面またはそのような物の多数の全てについて微生物学的な汚染負荷を効率的に滅菌しもしくは減少させるための改善された方法または装置に見られるものである。滅菌を必要とする生産物の面およびその生産物の多数の例として、固形物の表面および／または流動体生産物の中の固形物、食料品の表面または食料品の多数、食料品の入れ物の表面またはその入れ物の多数、医療装置の表面、荷物の表面、および大量の流動体がある。
【０００３】
例として、(新鮮な魚のような)食料品や医療品のどのようなものであっても、それらが微生物および／または酵素によって腐敗する前に貯蔵するには比較的限られた時間しかなく、それによって配達や売買が制限を受ける。また、医療品の場合は、特に、微生物の非活性化が、医学的に受容できる滅菌レベルまで達成されなければならない。改善された方法および装置は、腐りやすい食料品、医療装置、およびその他の滅菌が必要な生産物の貯蔵寿命を延ばすのに適したものは、それゆえ望ましいものである。
【０００４】
改善された方法および装置は、生産物の劣化あるいは生産物に対する他の望ましくない二次的作用を伴わずに生物学的活性を減じるかあるいは除去するものもまた望ましいものである。
【０００５】
医療装置のような非食料品を滅菌するための改善された装置および方法は、化学試薬、プレート、試験管のような研究装置に対して、特に、望ましいものである。このような装置は滅菌されていなければならず、これによって、医療もしくは研究上の処置において特に制限なくこれらを用いることが可能となる。
【０００６】
可視光(３８０〜７８０ｎｍ)、近紫外線(３００〜３８０)および遠紫外線(１９０〜３００)を含む光の光生物学上の効果について、幾年にも亘って研究されてきており、例えば、Jagger, J. による“紫外線光生物学の研究への導入”, Prentice Hall, Inc., 1967 にその報告がなされている。また、滅菌に光を利用することについて尽力がなされてきている。
【０００７】
米国特許５，０３４，２３５号(以下、'２３５特許、Dunn その他に対して、１９９１年７月２３日に発行)は、参照によってここに含まれるものであり、極端に強く、短い期間の紫外線の多い多波長の非干渉光のパルスを食料品の表面の滅菌に用いることを示している。
【０００８】
これには問題があり、生産物の表面(典型的には、厚さ約０．１ｍｍまでの外側の固い表面を意味する)の滅菌にパルス光を用いることは、パルス光の能力が、障害物を貫いて滅菌されるべき表面または滅菌されるべき多数に達するものである場合にのみその能力が効果的となる。すなわち、処置されるべき領域には、滅菌レベルの光が充分に接触しなければならない。
【０００９】
このことは、例えば、目標物が流動体であって、水や空気のように、幅広い範囲の波長に対して高い透明性を有する場合、この目標物は所定のレベルの光によって、ワインや砂糖溶液のようなより光を通さない流動物より、より効果的に処置されることを意味している。より光を通さない溶液の場合は、処置する量を少なくするか、あるいは光のレベルを高める必要がある。これらの両方とも効率を低下させ、また、後者の場合は、滅菌できるレベルの光によって目標物を損傷する危険がある。同様に、目標物が、固体の物ないし材料、例えば、食料品や医療装置のような場合、固体物には、遮られる表面がないように滅菌されるべき全ての表面でパルス光が充分に接触しなければならない。
【００１０】
米国特許４，８７１，５５９号(以下、'５５９特許、Dunn その他に対して、１９８９年１０月３日に発行)は、参照によってここに含まれるものであり、切断され、薄く切られ、あるいは細かくされた食料品(例えば、乾燥野菜)のようなある固体物質は、流動性の懸濁媒体内で処置されることがあり、これにより、上記遮ることの影響を回避することができることを示している。しかしながら、この方法は、その有用性が流動体の中で処理され、また、懸濁される生産物に限られることは明らかである。
【００１１】
パルス光によって処置されるものが入れ物のような固体物について、'５５９特許は、そのような物が、一続きの光パルスを伴った多露光中でその物を回転もしくは回動させることにより処置され得ること、または、その物をフラッシュランプに取り囲まれた処置区域に渡って自由落下するようにすることにより処置し、実質的にその物の全体の表面を同時に処置できることを示している。
【００１２】
'５５９特許は、また、パルス光による処置の前に、固体の物もしくは物質を透明の包装部材によって包み、より光を通さない包装部材でその固体物を包む場合と較べて、上記遮ることの影響を少なくできることを示している。
【００１３】
米国特許５，４８９，４４２号(以下、'４４２特許、Dunn その他に対して、１９９６年２月６日に発行)は、参照によってここに含まれるものであり、同様に、固体物の処置方法を示している。特に、'４４２特許には、ローラまたは撹拌器を用いて生産物を二つまたはそれ以上の光の間で回転させること、または、生産物が互いに回転させられることが記載されている。
【００１４】
残念ながら、(入れ物や包装物のような)固体の生産物もしくは物質を、滅菌しながら回転させる、これらの従来技術の方法は、固体の生産物が処置領域(ないし処置区域)内を移動する間多数のパルスを用いてその表面の全てが滅菌光に晒されるようにしない限り、効果はない。同時に、滅菌光の一部は滅菌されるべき生産物への光を遮る不透明の表面で労費される。その結果、処置できる量の能力がより小さくなってしまい、また、コスト、エネルギーおよび時間のパラメータが増大する。
【００１５】
従って、処置区域である滅菌室を通って固体の生産物を運ぶ方法および装置において、上記区域内で生産物を操作すること、または多露光処置をすることを必要とせず、これにより、より高い処置能力が達成できる一方、滅菌に要するコスト、時間およびエネルギーを少なくすることができる方法および装置を有することは望ましいことである。
【００１６】
本発明は、上述したまたはその他の要求に都合よく取り組むべく、滅菌される生産物へのパルス光が遮られるのを防いで、該生産物の滅菌を行なう方法および装置を提供するものである。
【００１７】
米国出願０９／３２６，１６８号； Clark その他によって、１９９９年４月６日に出願の「パルス光滅菌におけるパラメータ制御」(代理人ファイル番号６２８９１)、米国出願０８／８４６，１０２号； Clark その他によって出願の「パルス光滅菌におけるパラメータ制御」、現在、米国特許５，９２５，８８５号(代理人ファイル番号５７７３０)、および米国出願０８／６５１，２７５号； Clark その他によって出願の「広域スペクトルにおける非干渉性多波長の高強度で短期間のパルス光を用いた包装物およびその中身の滅菌」、現在、米国特許５，７８６，５９８号(代理人ファイル番号５７５４８)は、全て、参照によってこの記載に含まれる。      
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
本発明は、上述したまたはその他の要求に都合よく取り組むべく、パルス光による滅菌室内を透過性キャリアによって目標物を搬送し、透過性キャリアが障害物とならず、または遮らずに、目標物の滅菌を行なうことができる装置を提供する。本発明は、また、当該システムを通って目標物を運ぶ上記透過性キャリアを用いて目標物の滅菌を行なうシステムを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明の一例は、パルス光滅菌室内で、複数の面を有する目標物を運ぶための装置であって、前記パルス光滅菌室は、その中でパルス滅菌光が発光される処置域を含むものである装置において、前記処置域内で目標物に着脱可能に連結される透過キャリアーであって、２５０〜３５０ｎｍの波長域内の光に対して少なくとも約１０％の透過率を有した透過キャリアーと、前記透過キャリアーに連結されて当該透過キャリアー上で前記処置域を通って目標物を移動させる作動手段であって、前記処置域で目標物の複数の面がパルス滅菌光によって滅菌され、当該パルス滅菌光の少なくとも一部は目標物に到達する前に前記透過キャリアーを通過する、作動手段と、を具えた装置として特徴付けられる。
【００２０】
他の例では、本発明は、面を有する目標物を滅菌するためのシステムにおいて、処置域と該処置域内でパルスの滅菌光を発するための手段とを備えたパルス光滅菌室と、作動手段と、前記処置域内で前記目標物に着脱自在に連結され、また、前記作動手段に連結される透過キャリアーであって、前記作動手段は前記透過キャリアー上で前記目標物を前記処置域を通して移動させ、前記目標物の前記複数の面は前記処置域を通じて前記パルス滅菌光によって滅菌され、前記パルス光の少なくとも一部は前記目標物に至る前に前記透過キャリアーを通過する、透過キャリアーと、を具えたシステムとして特徴付けられる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明による、パルス光滅菌室およびシステムの一実施例を示す側断面図であり、２つの対向するホイールに巻かれて処置区域を通る薄いフィルムが、生産物のパルス光滅菌のための透過キャリアとして用いられるパルス光滅菌室およびシステムを示している。
【図１Ｂ】図１のシステムに用いることができる旋回するフラッシュランプユニットを示す上面図である。
【図２】図１のパルス光滅菌室の一部の断面を詳細に(引き延ばして)示す側面図であり、処置領域(処置区域)の一例を示している。
【図３】図１の３−３′線に沿った(図１および図１Ｂを見る方向に垂直な)横断面図であり、図１の滅菌室に用いることができるフラッシュランプと反射器とのシステムを示している。
【図４】パルス光滅菌室およびシステムの他の実施例を示す側面図であり、生産物のパルス光滅菌における透過キャリアとして透過ローラが用いられるパルス光滅菌室およびシステムを示している。
【図５】図４に示されるパルス光滅菌室に用いることができる複数の透過ローラを示す斜視図である。上記図のいくつかのにおいて、一致する参照符号は対応する構成部分を示している。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下の説明は、本発明の実施する上で現在考え得るベストモードであり、また、限定して解釈されるものでなく単に本発明の概括的な本質を説明する目的のためになされるものである。本発明の範囲は、特許請求の範囲を参照して定められなければならない。
【００２３】
まず図１を参照すると、パルス光滅菌システム１０が示される。このシステムは、本発明の一実施例にかかる透過キャリアを用い、これにより、パルス滅菌処置室１４を通って目標物５２を運ぶことができる。
【００２４】
パルス光滅菌システム１０は、フラップ(不図示)を具えた落し入り口１２と、パルス光滅菌室１４と、複数のフラッシュランプ(および図３に示される反射装置)を有したフラッシュランプユニット２６と、複数のフラッシュランプ支持部１６と、それぞれのフラッシュランプユニット２６用の電子インターフェース１８と、初段ホイール２０と、巻き上げホイール２２と、薄いフィルム２４と、薄いフィルム２４の第１巻取り部２８と、作動機構(すなわち作動手段)３０と、薄いフィルム２４の第２巻取り部３２と、スライド床３４と、透過支持部３６と、初段ホイールシールド３８と、巻き取りホイールシールド４０と、反射壁４２と、シャフトエンコーダ４４と、パルス出力装置４６(プログラマブルロジックコントローラ、ＰＬＣを具える)と、梱包装置４８と、落し出口５０とを有する。
【００２５】
構造上、落し入り口１２は、入り口スライドを含んでパルス光滅菌室１４の外側の環境を内側に連結する落し入り口を有する。落し入り口１２は、好ましくはさらにパルス光滅菌室１４へのドアもしくはフラップを有し、目標物５２はこのドアもしくはフラップを通過する。ドアもしくはフラップは、それが閉められて落し入り口１２の上側を覆うとき、入り口スライドの上で、水平に静止する。落し入り口１２は、ドアもしくはフラップとともに、入り口スライドをすっぽり包み、パルス光滅菌室１４の中に光が浸入しない入り口を形成する。
【００２６】
パルス光滅菌室１４は、反射壁４２によって囲むことができ、これによって、パルス光処置室について同様に光が浸入しない構造とすることができる。パルス滅菌室１４は、目標物５２のパルス光滅菌を行なう処置域５４と、パルス光滅菌室１４を通って目標物５２を、処置域５４に運ぶおよび処置域５４から運び出す搬送システム５６(薄いフィルム２４、初段ホイール２２、および作動手段３０を有する)を具える。
【００２７】
処置域５４は、好ましくは、フラッシュランプユニット２６における複数のフラッシュランプのように、複数の滅菌光の光源に囲まれる領域に位置する。
【００２８】
一実施例では、フラッシュランプユニット２６は、複数の凹面反射器(図３に示される)を備える。それぞれの反射器は、曲がった断面を有する細長いトラフを含み、これは、半楕円、放物線、双曲線もしくは同様の曲がった形のような形状である。それぞれの凹面反射器は、少なくとも１つのフラッシュランプ(図３に示される)を含み、このランプは凹面反射器の主軸(水平および図１の紙面に平行)に平行に位置している。それぞれのフラッシュランプは、目標物５２から概略等距離の位置からパルス光を発光し、これにより、目標物５２の複数の面について略均質な光の強さを維持することができる。反射器の形状を特別なものとすることもでき、それによって均質な強さとすることに寄与できる。フラッシュランプは、それら自体多様な形状のいずれをも採ることもでき、例えば、“Ｕ”形状のフラッシュランプ、管状(直線上)ンフラッシュランプ、あるいは上記の形状とフラッシュランプの技術分野で知られてもいる他の形状との組合せとすることができる。そのようなフラッシュランプの形を集めたものは、カリフォルニア、サンディエゴのピュアパルステクノロジーズ社から得ることができる。
【００２９】
実際、カリフォルニア、サンディエゴのピュアパルステクノロジーズ社から入手可能な「ピュアブライト ＰＢＳ−１」のようなパルス光ユニットは、強く、短い期間のパルスの、広域スペクトラムで多波長、非干渉の光を生成することができ、図１、図２または図３の滅菌室に用いられ得るものである。
【００３０】
上記の「ピュアブライト」システムのようなパルス光ユニットは、パルス出力装置４６とともに、コンデンサに充電するＤＣ電源、コンデンサの放電に用いられるスイッチ、処置される目標物５２の位置を検出するセンサに応答して、または押されるボタンに応答して、予めプログラムされた時間間隔でスイッチを入れるトリガ回路、およびコンデンサスイッチアセンブリからフラッシュランプへ放電パルスを送る一組の高圧の同軸絶縁導体ケーブルを含んでいる。フラッシュランプユニット２６は、その選択により金属反射器に１個から８個の装着されるフラッシュランプを含み、これにより、フラッシュランプから発射された、エネルギーや波長が単一でない光を目標物５２に向けることができる。
【００３１】
パルス光ユニットおよびフラッシュランプユニット２６の他の実施例も、また、本実施例の範囲および原理の中で考え得るものであり、そこでは、光の強さまたは滅菌パルスの総数の量について種々のものが求められる。例えば、１つの好適な他の実施例では、旋回可能なフラッシュランプユニットが用いられる。
【００３２】
次に図１Ｂを参照すると、フラッシュランプユニット２６の一つの好適実施例の上面図が示され、ここでは、フラッシュランプユニット２６は目標物が処置域を通るときその移動方向に平行な面内で旋回でき、これにより、図１に示すように、その主軸が特定の角度になるよう調整することができる。
【００３３】
フラッシュランプユニット２６を旋回させることができることによって、ユーザーは、処置域５４内を通過する間に目標物５２に入射するパルス光の量の他、目標物５２の複数の面に投入されるパルス光のエネルギー密度(Ｊ／ｃｍ2)を調整することが可能となる。このようにして、処置域５４を通じた滅菌の総量を、コンベヤ(例えば、薄いフィルム２４)の速度や、パルス出力装置４６の(パルス期間、それぞれのパルスの強さ、パルスの数などのような)パラメータを変更すること無しに調整することができる。
【００３４】
その操作の例として、フラッシュランプユニット２６は、(図１のような)最大の光入射となる初期位置、この位置は、フラッシュランプユニット２６の第１主軸５６が透過支持部３６およびスライド床３４の主軸５６の方向と一致する位置であり、この初期位置から、フラッシュランプユニット２６′で示される中くらいの光入射の中間位置へ動かされる。この中間位置で、フラッシュランプユニット２６′の第２主軸５６′は上記の第１主軸５６と４５度の角度をなしている。
【００３５】
最小の光入射の場合、フラッシュランプユニット２６′はフラッシュランプユニット２６′′で示される位置に動かされ、このフラッシュランプユニット２６′′の第３主軸は、第１主軸５６と９０度の角度をなし、また、第２主軸５６′と４５度の角度をなしている。
【００３６】
図１を再び参照すると、フラッシュランプや凹面反射器の特定の配置または形状に係わりなく、フラッシュランプユニット２６は、それぞれパルス出力装置４６に接続され、また、電子インタフェース１８はフラッシュランプユニット２６のそれぞれに接続され、これにより、パルス出力装置４６から、(パルス状の滅菌光とフラッシュランプユニット２６の位置を制御するための)制御信号をフラッシュランプユニット２６へ送ることができる。
【００３７】
シャフトエンコーダ４４はローラ６２の１つに光学的に接続し、これにより、ローラ６２の回転速度を測定することができる。シャフトエンコーダ４４はパルス出力装置４６にパルス列を出力し、その周波数はシャフトエンコーダが接続するローラ６２の回転速度を示すものである。パルス出力装置４６によって所定数のパルスがカウントされると、パルス出力装置４６はランプの発光を行なうとともに、再びカウントを開始し、さらなる所定数のパルスなどの後に次の発光が生成されるまでそのカウントを行なう。
【００３８】
ローラ６２は薄いフィルム２４が巻き上げホイール２２によって引っ張られるのに従い回転し、巻き上げホイールは作動機構３０に応答して回転する。作動機構３０は回転装置とすることができ、この装置は、例えば、モータに連結する、回転シャフト、ベルト装置、チェーン、あるいは他の伝達装置である。すなわち、作動機構は初段ホイール２０および巻き上げホイール２２に、回転可能に連結できるものとすることができる。作動機構３０が巻き上げホイール２２に回転可能に連結して、初段ホイール２０および巻き上げホイール２２の前進回転を可能とすることができ、これに代わり、作動機構３０が初段ホイール２０および巻き上げホイール２２の両方に回転可能に連結して、薄いフィルム２４の、双方向ヘの制御された回転、および初段ホイール２０または巻き上げホイール２２の一方から他方への回転を可能とすることもできる。
【００３９】
実際では、図１のシステムがスタートする前、作動機構３０は巻き上げホイール２２を時計方向に回転させて初段ホイール２０からの薄いフィルム２４を巻いて、初段ホイール２０を同様に時計方向に回転させる。これにより、薄いフィルム２４を、図１に示されるシステムの左側から右側へ移動させることができる。初段ホイール２０がその第１巻取り部２８を使いきり、オペレータが薄いフィルム２４を再び使用しようとするときは、作動機構３０は初段ホイール２０を反時計方向に回転させ再使用のための初段ホイール２０の再巻取りを行なう。
【００４０】
薄いフィルム２４は透過キャリアーとして用いられ、これにより、目標物５２を処置域５４に渡って運び、この間同時に、目標物５２がフラッシュランプユニット２６から発射されるパルス光から遮られるのを防ぐことができる。
【００４１】
一実施例では、薄いフィルム２４は、好ましくは、２５０ｎｍから３５０ｎｍの波長域において１０％以上の透過率(光の所定の帯域幅内の光の総出力として定義される)のものであり、より好ましくは、少なくともこのレベルの透過率を、１またはそれ以上、例えば５または１０以上、例えば２０の滅菌処置の間、維持できるものであり、この滅菌処置は、例えば、３００μｓ／１発光で広いスペクトルの多波長の光であって、処置域において１７０〜２６００ｎｍの広帯域の帯域幅で少なくとも０．２５Ｊ／ｃｍ2に相当するエネルギー密度を有する光の少なくとも１つの発光を含むものである。
【００４２】
特に、薄いフィルム２４は十分に耐熱および耐紫外線であり、これにより、その透過率のレベルを、少なくとも１の滅菌処置の間、好ましくはいくつかの滅菌処置の間、維持することができる。これは、薄いフィルムがパルス光に長い間晒されるのに伴う劣化の影響を受け易いことから、薄いフィルム２４の重要な特徴である。一般に、薄いフィルム２４は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン、またはアクラーのいずれによっても作成でき、換言すると、約５ミル(ｍｉｌ)より薄い厚さのものであり、３００μｓ／１発光で広い帯域の多波長の光であって、１７０〜２６００ｎｍの広帯域の帯域幅で、複数の面において少なくとも２Ｊ／ｃｍ2に相当するエネルギー密度を有する光の約２０発光に晒された後、約５％の劣化を生じるものである。
【００４３】
ある例では、用途に応じて、薄いフィルム２４が特定の用途で劣化がそれほどでない場合は、再使用することができる。このようなケースでは、薄いフィルム２４を第２巻取り部３２から第１巻取り部２８へ引っ張ることにより、初段ホイール２０で上述したような再巻取りを行なうことができる。
【００４４】
選択的に、仮にユーザーが(上記に定義した)１つの完全な処置に晒された後の薄いフィルム２４の再使用を望まないときは、ユーザーは、新しい第１巻取り部２８を初段ホイール２０に置くとともに、薄いフィルム２４を巻き上げホイール２２にかけて取り付けることにより、薄いフィルム２４を置き換えることができる。また、選択により、新たに、初段ホイール２０と巻き上げホイール２２の両方を有する、全部揃ったテープカセット６０を、テーププレーヤーにかけられた音楽テープカセットとある程度(しかし厳密にはそうでない)同種の方法で、薄いフィルム２４をローラ６２とスライド床３４と透過支持部３６の周りにかけることにより用いることができる。これにより、薄いフィルム２４を用いる上でその多様性を増すことができる。
【００４５】
本発明の多くの他の実施例を考えることができ、それらの実施例では約２５０ｎｍから３５０ｎｍの間の波長域において多くの異なるレベルの透過率を滅菌室１４に用いることができる。
【００４６】
薄いフィルム２４は多様な材料で製造でき、それらは当業者にとって良く知られたものであり、たいていは紫外線およびスペクトルの可視部分において透過性である。前述したように、いくつかの材料はこの特性を有して薄いフィルム２４に用いることができ、ポリエステル、ポリエチレン、ナイロンおよびアクラーを含むが、これらに限定されるものではない。
【００４７】
好ましくは、選択される薄いフィルム２４の材料および厚みは、十分に耐久性があり、目標物５２の重さや滅菌室１４を通して目標物５２を搬送するときに受ける摩擦力に耐えることができるものであり、さらに、十分に柔軟性があり、初段ホイール２０や巻き上げホイール２２の周りに容易に巻きつくことができ、また、十分に薄く滅菌光との干渉を最小にすることができるものである。
【００４８】
例えば、前述のように、薄いフィルム２４は、好ましくは約５ミル(ｍｉｌ)より薄い厚みを有したものであり、最も好ましくは、約１〜２ミル(ｍｉｌ)の厚みで上記に列挙した材料のいずれかによって製造されるものである。
【００４９】
図１に示した好適な実施例では、薄いフィルム２４が配置されるときの形態は、目標物５２を処置域５４を通して搬送するコンベヤベルトとして用いられるものであり、そこでは薄いフィルム２４は、初段ホイール２０に巻かれる第１巻取り部２８と、巻き上げホイール２２に巻かれる第２巻取り部３２とを含む。このようにして、薄いフィルム２４は第１巻取り部２８から第２巻取り部３２へかけて巻かれる。
【００５０】
選択的に、初段ホイール２０と巻き上げホイール２２は、それぞれ反射シールド３８、４０によって遮蔽され、これにより、処置域５４から漏れる迷走紫外線の放射による強度および／または透過率の減少を防ぐことができる。
【００５１】
これに代えて、初段ホイール２０または巻き上げホイール２２のいずれか１つのみが遮蔽されても良く、例えば、初段ホイール２０が遮蔽される場合、薄いフィルム２４は使い捨てキャリアーであり、従って、使われた薄いフィルム２４を巻き上げホイール２２において保持する必要がなくなる。遮蔽は、初段ホイール２０または巻き上げホイール２２の一方あるいはそれらの両方を実質的に取り囲むもの、または、初段ホイール２０または巻き上げホイール２２の一方あるいはそれらの両方の周りの周囲の一部からの放射をまさに妨げるものとすることができる。
【００５２】
図１に示されるように、滅菌室１４内に位置するとき、本実施例の薄いフィルム２４は、好ましくは、落し入り口１２の真下から拡がる第１巻取り部２８と第２巻取り部３２の間で、第１巻取り部２８から処置域５４を横断し、落し出口５０まで延在する。
【００５３】
スライド床３４は薄いフィルム２４の下に位置し、これにより、薄いフィルム２４の支持部をなしている。スライド床３４は２つの床部を含み、薄いフィルム２４を支持してこれを処置域５４へ、またこの処置域５４から搬送し、これにより、薄いフィルム２４は、目標物５２を処置域へ搬送するための強度および能力を維持することができる。スライド床３４の入り口床部３４′は落とし入り口１２の下から延在して透過支持部３６にその境を接する。スライド床３４の出口床部３４′′は、透過支持部３６から落し出口５０まで延在する。
【００５４】
透過支持部３６は、入り口床部３４′の一方の端と出口床部３４′′の対置される側の端に連結される。透過支持部３６は処置域５４の端から端まで及び、また、２つのフラッシュランプユニット２６の間に位置し、これにより、フラッシュランプユニットからのパルス滅菌光が処置域５４で遮られないようにすることができる。透過支持部３６は、２つのフラッシュランプユニット２６のそれぞれからどのような距離にあっても良く、滅菌及び滅菌される目標物５２について求められる用途次第である。好ましくは、透過支持部３６の配置は、目標物５２の上面および下面における光の強度がおよそ等しくなるように定められる。例えば、透過支持部３６は目標物５２が２つのフラッシュランプユニット２６のそれぞれからおよそ等距離にあるように位置決めされる。
【００５５】
滅菌室１４において目標物５２を滅菌するための操作では、搬送システム５６は、作動機構３０によって薄いフィルム２４をパルス光滅菌システム１０を通して移動させる。作動機構３０は、回転するピンベルトあるいはモータを備えたシャフトとすることができ、薄いフィルム２４の再利用に関する用途および要求のタイプに応じて巻き上げホイール２２、または初段ホイール２０と巻き上げホイール２２の両方に連結されて、初段ホイール２０または巻き上げホイール２２に回転力を与える。これにより、薄いフィルム２４を初段ホイール２０または巻き上げホイール２２(従って、初段ホイール２０および巻き上げホイール２２の他方は離れて)に巻き付けて、薄いフィルム２４を、処置域５４を通ってスライド床３４および透過支持部３６を横断するように移動させることができる。
【００５６】
前進方向の操作では、初段ホイール２０上の第１巻取り部２８はその巻取り部２８から落し入り口１２の下まで移動させられ、それから、入り口床部３４′、透過支持部３６、出口床部３４′′を渡って落し出口５０の上まで、さらに、巻き上げホイール２２上の第２巻取り部３２まで移動させられる。逆方向の操作では、第２巻取り部３２からの薄いフィルム２４は、落し出口５０の下まで移動させられ、それから、出口床部３４′′、透過支持部３６、入り口床部３４′を渡って落し入り口１２の下、さらに第１巻取り部２８まで移動させられる。
【００５７】
また、(前進方向の)操作で、薄いフィルム２４が移動する間に、目標物５２は落し入り口１２を通して落とされ、落し入り口１２の下で入り口床部３４′上を通る薄いフィルム２４上に落ちる。目標物５２は、薄いフィルム２４が処置域５４に移動させられるのに従い、その薄いフィルム２４によって運ばれもしくは移動させられる。
【００５８】
いったん処置域５４の内側に入ると、目標物５２は、フラッシュランプユニット２６からの、高強度で、短い期間の多波長光の１つまたはそれ以上のパルスに晒され、その上薄いフィルム２４上で移動し続ける。透過支持部３６は、薄いフィルム２４上の目標物５２の重さに耐え、かつその上を薄いフィルム２４が摺動することを可能とするものである。
【００５９】
操作では、フラッシュランプユニット２６は、パルス出力装置４６および電子インターフェース１８内のプログラム可能な論理コントローラ(ＰＬＣ)(不図示)に従って動作する。ＰＬＣは、フラッシュランプの動作を定める、ユーザ規定のパラメータを記憶する。ユーザ規定のパラメータは、フラッシュランプユニット２６を動作させるためのいくつかのパラメータ条件に関連するものであり、それらの条件は、どれだけパルス光滅菌を行なうか、また、フラッシュランプユニット２６をどれだけ回転させるか、また、任意の選択として、フラッシュランプユニット２６を回転させるか否か、また何度回転させるかについて制御するものである。
【００６０】
ユーザ規定のパラメータのいくつかの例としては、１）充電電圧、２）パルスの数、３）パルス光によって投入されるエネルギー密度(例えば、ジュール／ｃｍ2)、４）目標物５２が処置域５４を通る設定速度、がある。
【００６１】
例えば、一実施例では、フラッシュランプユニット２６はその動作により、パルス形態の多波長で非干渉性の光を発光し、この光は公知の良好な滅菌効果を有した、次のパラメータもしくは特性のものである。１〜２０パルスの多波長で、非干渉性の光は、目標物５２が透過キャリアーを渡って通過する間、フラッシュランプユニット２６によって発光される。一般に、多波長、多エネルギーで非干渉性の光のパルスは、１７０ｎｍから２６００ｎｍの広いスペクトルで、高強度の０．００１から１００ミリ秒の短い期間のパルスを用いたものであり、例えば、このパルスは、目標物の表面で０．０１から５ジュール／ｃｍ2のエネルギー密度に対応する。
【００６２】
他の実施例では、パルス形態または連続する形態のいずれかである単波長(例えば、レーザー)光の光源を用いることができる。
【００６３】
用途に応じて、多波長、もしくはパルス形態または連続する形態のいずれかである単波長(例えば、レーザー)の光源を用いることができる。
【００６４】
用途に応じて、多波長または単波長(例えば、レーザー)の光源を、より滅菌が必要なときに、パルス光の強度に応じて長時間用いることができる。
【００６５】
長時間の例としては、ある用途について、公知の良好な滅菌効果に関する上述のパラメータ(１７０ｎｍから２６００ｎｍで、０．００１から１００ミリ秒のパルスで、０．０１から５ジュール／ｃｍ2のエネルギー密度に対応)に関して用いられ、１秒、１０秒、あるいは数分も続く時間も含まれる。選択的に狭いスペクトルをも用いることができる。例えば、１秒に対して１／１０秒のパルス期間により、パルス間で中断がなければ全部で１０の連続するパルスが可能となり、これが目標物５２にあてられる。
【００６６】
選択的に、目標物５２が未だパルス光滅菌室１４の中にある間、梱包装置４８によって、目標物が落し出口を通って外に出る前に目標物を滅菌したラップによって包みもしくは容器に入れるようにすることができる。
【００６７】
図２を参照すると、図１のパルス光滅菌システムのパルス光滅菌室１４の処置域５４の近くの異なった断面について、部分的な横断面図が示される。スライド床３４の入り口床部３４′の部分は２層をなし、基層１０２とテフロン（登録商標）コート層１０４とからなる。薄いフィルム２４もまた示され、これは入り口床部３４′の上部を摺動し、パルス光滅菌室１４の透過支持部３６の上の処置域５４に近づく。入り口床部３４′と透過支持部３６は、入り口床部３４′の下流側端と透過支持部３６の上流側端の間の境界部に接続する。この境界部は、例えば、石英もしくはサファイアのような強く透過性の材料で形成され、また、好ましくは約２ｍｍ程度の厚みのものである。それに反して、薄いフィルム２４は好ましくは１〜２ミル(ｍｉｌ)程度である。出口床部３４′′は、同様に基層１０２′とテフロン（登録商標）コート層１０４′から成り、透過支持部３６と出口床部３４′′の上流側端との間の境界部に接続される。
【００６８】
処置域５４、図１のパルス光滅菌室１４の上流側の外れの内部では、薄いフィルム２４は透過支持部３６を渡って摺動する。目標物５２が薄いフィルム２４上で処置域５４を通って移動するとき、透過支持部３６上の薄いフィルム２４と透過支持部３６は、透過支持部の下側のフラッシュランプユニット２６からのパルス滅菌光を遮らずに、目標物５２の全ての面に行き渡るようにする。
【００６９】
透過支持部３６と薄いフィルム２４を用いることによって、滅菌処理の効率が向上する。それは、パルス滅菌光の操作、回転およびパルスが、目標物５２を滅菌(または目標物における微生物の活動の減少)するのにより少なくて済むからである。
【００７０】
処置域で目標物５２が滅菌された後、目標物の下の薄いフィルム２４と目標物は、処置域５４を通って出口床部３４′′上を移動し続け、図１に示される落し出口５０まで移動させられる。
【００７１】
次に図３を参照すると、２つのフラッシュランプユニット２６の全体の横断面図が示され、これら２つのユニットは図１のパルス光滅菌室１４およびパルス光滅菌システム１０の中の処置域５４を囲んでいる。
【００７２】
２つのフラッシュランプユニット２６はそれぞれ、１つまたはそれ以上の反射器１３０と、それぞれの反射器１３０内の１つまたはそれ以上のフラッシュランプ１３２とを有している。１つまたはそれ以上の反射器１３０はそれぞれ、反射内壁を備え、その形状は、１つまたはそれ以上の反射器１３０内の１つまたはそれ以上のフラッシュランプ１３２からの光を、目標物全体に所定のパターン、例えば一様なパターンで反射するものである。
【００７３】
一実施例では、一つまたはそれ以上の反射器１３０は円またはＵ字形状であり、目標物５２の移動方向に沿って第１の曲がった(円、楕円、放物線、その他)の横断面を有している。図１のような実施例では、１つまたはそれ以上の反射器１３０は、一直線上に置かれ、または３次元斜視図では曲がった(例えば、Ｕ字形状)でなく管状のフラッシュランプユニットに沿った管形状のものである。
【００７４】
他の実施例では、１つまたはそれ以上の反射器１３０は、他の方向に沿った第２の曲がった(例えば、Ｕ字状の)横断面を有して、目標物が処置域５４を通るときに目標物５４に関して３次元の曲がった(例えば、球状の)システムを形成する。
【００７５】
前述したように、上記「ピュアブライト」システムのようなフラッシュランプユニット２６はパルス装置(パルス出力装置４６)を備え、このパルス装置は、コンデンサにエネルギーを充電するＤＣ電源、コンデンサの放電に用いられるスイッチ、処置される目標物の位置を検出するセンサに応答して、または押下されるボタンに応答して、プログラムされた時間間隔でスイッチをオンするトリガ回路、および放電されたパルスをコンデンサ−スイッチアッセンブリからフラッシュランプユニット２６へ伝える１組の高電圧同軸ケーブルを備えるものである。フラッシュランプユニット２６は、１個から８個のフラッシュランプ１３２を金属の反射器１３０に装着し、これにより、フラッシュランプ１３２から発光された多波長光を目標物に向けることができる。
【００７６】
次に図４を参照すると、図１のパルス光滅菌室１４において用いることができる透過キャリアーの他の実施例の側面図が示される。
【００７７】
パルス光滅菌室１４は、図１および図２に示された処置域５４と、図１の電子インターフェース１８、パルス出力装置４６およびフラッシュエンコーダ４４を有する、図１および図３に示されたフラッシュランプユニット２６と、図１の薄いフィルム２４に置き換えられる複数の透過ローラ１４０と、図１のスライド床に置き換えられる複数のローラ１４２とを具える。
【００７８】
透過キャリアーは、石英またはサファイアのような材料によって形成される透過ローラの複数を処置域５４に備えるものである。複数の透過ローラ１４０はそれぞれそれぞれの主軸周り回転する。透過ローラ１４０の摩擦係数によって、目標物５２の摩擦係数との協働により、目標物５２を透過ローラ１４０上で移動させることができる。複数の透過ローラ１４０は、また、ローラ作動手段３０′によるその回転速度によって、処置域５４を通る目標物５２の速度を定める。
【００７９】
ローラ作動手段３０′(作動機構または作動手段ともいう)は、透過ローラ１４０に連結されて透過ローラ１４０の回転を生じさせる。ローラ作動手段３０′は、また、選択的に図３に示されるフラッシュエンコーダ４４に連結されて、その回転速度を制御することができる。
【００８０】
複数のローラ１４２は、目標物５２を処置域５４へ移動させる第１の組のローラ１４２′と、目標物５２を処置域５４から遠ざからせる第２の組のローラ１４２′′とを有する。複数の透過ローラ１４０は目標物５４を処置域５４を通じて移動させる。
【００８１】
目標物５２は第１の組のローラ１４２′の回転によって処置域５４へ運ばれる。処置域５４を離れるときは、目標物５２は第２の組のローラ１４２′′によって処置域５４から離れるように運ばれる。
【００８２】
目標物５２を運ぶ他の方法は当業者が考え得るものであり、例えば、処置域５４の外側において、第１および第２の組のローラ１４２′、１４２′′の代わりに、コンベヤベルトを用いるものである。あるいは、ローラとコンベヤベルトとの組み合わせも用いることができる。
【００８３】
次に図５を参照すると、図４の複数の透過ローラ１４０の斜視図が示される。一実施例では、複数の透過ローラ１４０のそれぞれは、ほぼ直線的に相互に隣接し、それぞれ相互に約１．５インチ隔てた主軸を有する。複数の透過ローラ１４０(および複数の透過ローラ間のギャップ)のそれぞれは、他の形態では、処置される目標物５２の種類に応じたサイズとされる。第１の組のローラ１４２′(図４)と、第２の組のローラ１４２′′は同様のサイズおよび配列とされる。
【００８４】
比較的小さな容器や医療機器の滅菌に関する変形例では、複数の透過ローラ１４０のそれぞれが直径ＤRが約９ｍｍで、長さＬRが約１４インチで、有効に作用する。複数の透過ローラ１４０は、石英またはサファイア、または同様の強度と、例えば図１の透過キャリアについて前述した透過特性を有した透過率の他の材料によって製造することができる。
【００８５】
本発明は特定の実施例およびその用途によって説明されたが、当業者は特許請求の範囲に記載の発明の範囲を離れることなく、多くの変形例や変更例をなすことができる。
【図１】
2011025027.tif 000003
【図１Ｂ】
2011025027.tif 000004
【図２】
2011025027.tif 000005
【図３】
2011025027.tif 000006
【図４】
2011025027.tif 000007
【図５】
2011025027.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成22年8月31日(2010.8.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の面を有する目標物を殺菌するための装置であって、
処置域とこの処置域内にパルス滅菌光を発するための手段とを備えるパルス滅菌室と、
前記処置域内で前記目標物に着脱可能に連結される複数の透過ローラと、備えており、
前記処置域で前記目標物の複数の面がパルス滅菌光によって滅菌され、当該パルス滅菌光の少なくとも一部は、前記目標物に到達する前に前記複数の透過ローラを通過することを特徴とする装置。
【請求項２】
前記パルス光滅菌室は、前記処置域内で、１７０〜２６００ｎｍの広帯域スペクトルで０．００１〜１００ミリ秒の多波長で非干渉性光の全方向性のパルスを発し、前記多波長で非干渉性の光は、前記目標物の前記複数の面で０．０１〜５Ｊ／ｃｍ2のエネルギー密度を有する請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記パルス光滅菌室は、
前記処置域を含む複数の開放反射器と、
前記処置域を含む複数のフラッシュランプであって、それぞれが開放反射器の一つの内側に装着されて前記複数の開放反射器が前記パルス滅菌光を前記目標物に向けて全方向に反射するフラッシュランプと、
をさらに具えた請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記薄いフィルムは、摩擦によって目標物に連結される請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記透過支持構造は、石英およびサファイアからなるグループの材料によって形成される請求項１に記載の装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
本発明の一例は、複数の面を有する目標物を殺菌するための装置であって、処置域とこの処置域内にパルス滅菌光を発するための手段とを備えるパルス滅菌室と、前記処置域内で前記目標物に着脱可能に連結される複数の透過ローラと、備えており、前記処置域で前記目標物の複数の面がパルス滅菌光によって滅菌され、当該パルス滅菌光の少なくとも一部は、前記目標物に到達する前に前記複数の透過ローラを通過することを特徴とする装置である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
他の例では、本発明は、上記装置において、前記パルス光滅菌室は、前記処置域内で、１７０〜２６００ｎｍの広帯域スペクトルで０．００１〜１００ミリ秒の多波長で非干渉性光の全方向性のパルスを発し、前記多波長で非干渉性の光は、前記目標物の前記複数の面で０．０１〜５Ｊ／ｃｍ2のエネルギー密度を有する装置である。
この場合、前記パルス光滅菌室は、前記処置域を含む複数の開放反射器と、前記処置域を含む複数のフラッシュランプであって、それぞれが開放反射器の一つの内側に装着されて前記複数の開放反射器が前記パルス滅菌光を前記目標物に向けて全方向に反射するフラッシュランプと、をさらに具えた装置とするのがよい。
また、前記薄いフィルムは、摩擦によって目標物に連結されるのが好ましい。
さらに、前記透過支持構造は、石英およびサファイアからなるグループの材料によって形成されるのが好ましい。