(57)【要約】【課題】凹部及び凸部により形成された凹凸形状を有する殺菌対象物を効果的に殺菌することが可能な、殺菌方法及び殺菌装置を提供する。【解決手段】  凹部１２及び凸部１４により形成された凹凸形状１６を有する殺菌対象物１０に対して紫外線を照射する殺菌方法及び殺菌装置１であって、それぞれが紫外線を照射するＬＥＤ素子を有する複数の光源２０を備え、予め設定した照射位置に配置した殺菌対象物１０と複数の光源２０が対峙した状態で、複数のＬＥＤ素子のそれぞれから同時に照射した紫外線が、殺菌対象物１０に到達する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
凹部及び凸部により形成された凹凸形状を有する殺菌対象物に対してＬＥＤ素子を有する複数の光源のそれぞれから紫外線を照射する殺菌方法であって、
前記殺菌方法は、前記殺菌対象物の搬送工程と、位置決め工程と、紫外線照射工程とを備え、
前記位置決め工程では、前記殺菌対象物を前記複数の光源から紫外線が出射される位置で停止させ、
前記紫外線照射工程では、前記凹部への照射強度が最大となる位置に配置した少なくとも一つの前記光源から、前記殺菌対象物に対して前記紫外線を複数回照射する殺菌方法。
【請求項２】
前記複数の光源を備える照射ユニットを、前記殺菌対象物の搬送方向に沿って複数配列し、
前記搬送工程と、位置決め工程と、紫外線照射工程とをそれぞれ複数備え、
前記複数回照射は、複数の異なる位置で行う請求項１に記載した殺菌方法。
【請求項３】
前記照射ユニットが備える複数の光源が有する前記ＬＥＤ素子を、それぞれ、前記殺菌対象物と対向する仮想的な真円の円周上に配置する請求項２に記載した殺菌方法。
【請求項４】
前記位置決め工程では、前記照射ユニットが備える複数の光源が有する前記ＬＥＤ素子から前記紫外線を１秒間照射したときに前記凹部の底部領域への平均Ｄｏｓｅ量が０．１ｍＪ／ｃｍ２以上となる位置で前記殺菌対象物を停止させる請求項２または請求項３に記載した殺菌方法。
【請求項５】
前記紫外線照射工程では、前記複数の光源のうち少なくとも一つが有する前記ＬＥＤ素子と、前記複数の光源のうち他が有する前記ＬＥＤ素子とから、前記殺菌対象物の異なる位置に対して前記紫外線を照射する請求項１から請求項４のうちいずれか１項に記載した殺菌方法。
【請求項６】
前記複数の光源を備える照射ユニットを、前記殺菌対象物の搬送方向に沿って、隣り合う前記殺菌対象物の間隔と同じ間隔で複数配列し、前記殺菌対象物が予め設定した照射位置へ移動した時に前記複数の照射ユニットが備える前記複数の光源から前記照射位置の前記殺菌対象物に対して前記紫外線を同時に照射する請求項１から請求項５のうちいずれか１項に記載した殺菌方法。
【請求項７】
前記紫外線として、紫外線Ｃ波を照射する請求項１から請求項６のうちいずれか１項に記載した殺菌方法。
【請求項８】
前記殺菌対象物は、物品を収容する容器の開口部を閉塞する栓である請求項１から請求項７のうちいずれか１項に記載した殺菌方法。
【請求項９】
前記栓は、一端が底面部で閉塞され、且つ他端が開口した円筒部を備え、
前記凸部は、前記底面部のうち前記円筒部の内径面と隙間を空けた位置に形成された円環状の突起であり、
前記凹部は、前記底面部のうち前記内径面と前記凸部との間に形成された円環状の溝である請求項８に記載した殺菌方法。
【請求項１０】
前記複数の光源を前記円環状の前記凹部と対向する円上に沿って互いに等間隔で離間するように配置し、
前記複数の光源から前記凹部に向けて前記紫外線を照射する請求項９に記載した殺菌方法。
【請求項１１】
凹部及び凸部により形成された凹凸形状を有する殺菌対象物に対して紫外線を照射する殺菌装置であって、
前記紫外線を照射する複数の光源を備え、
前記複数の光源のそれぞれは、紫外線を照射するＬＥＤ素子を有し、
予め設定した照射位置に配置した前記殺菌対象物と前記複数の光源が対峙した状態で、前記複数のＬＥＤ素子のそれぞれから同時に照射した前記紫外線が前記殺菌対象物に到達する殺菌装置。
【請求項１２】
前記複数の光源が有する前記ＬＥＤ素子のうちの少なくとも一つは、光の強度が最大である光線の方向を前記凹部へ向けて前記紫外線を照射するように配置されている請求項１１に記載した殺菌装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、食品を収容する容器の殺菌に用いる殺菌方法と殺菌装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
紫外線によって殺菌対象物（容器等）の殺菌を行う技術として、例えば、特許文献１に開示されているように、水銀灯を用いて紫外線を照射する技術がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１１６５３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
水銀灯は点灯の消灯動作を繰り返すと寿命が短くなるため、連続した点灯で用いられるが、照射領域に殺菌対象物が搬送されてきたときだけ紫外線を照射すれば、殺菌を行うことが可能であるため、連続した点灯は電力の浪費となる。また、紫外線の照射時間が長くなると、装置の周囲に存在する樹脂等を劣化させることがある。
したがって、特許文献１に記載されている技術のように、水銀灯を用いて紫外線を照射する構成に対しては、殺菌対象物が搬送されてきたときのみ水銀灯が殺菌対象物へ照射される構成とするために、シャッター機構を設ける技術が提案されている。しかしながら、シャッター機構を設ける技術を適用すると、装置の形状や製造が煩雑になるという課題がある。
【０００５】
この課題は、水銀灯の代わりにＬＥＤを用いて紫外線を照射する構成とすることで、シャッター機構を設ける必要が無くなり、装置の形状や製造を簡素化することが可能となるため、解決される。
しかしながら、凹部及び凸部により形成された凹凸形状を有する殺菌対象物に対しては、ＬＥＤを用いて紫外線を照射しても、凸部により形成された陰となる領域には紫外線が十分に当たらないため、殺菌が不十分になるという問題が発生する。
本発明は、従来の未解決の問題に着目してなされたものであり、凹凸形状を有する殺菌対象物を効果的に殺菌することが可能な、殺菌方法及び殺菌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】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る殺菌方法は、凹部及び凸部により形成された凹凸形状を有する殺菌対象物に対して、ＬＥＤ素子を有する複数の光源のそれぞれから紫外線を照射する殺菌方法である。殺菌方法は、殺菌対象物の搬送工程と、位置決め工程と、紫外線照射工程とを備える。位置決め工程では、殺菌対象物を複数の光源から紫外線が出射される位置で停止させる。紫外線照射工程では、凹部への照射強度が最大となる位置に配置した少なくとも一つの光源から、殺菌対象物に対して紫外線を複数回照射する。
【０００７】
また、本発明の他の態様に係る殺菌装置は、凹部及び凸部により形成された凹凸形状を有する殺菌対象物に対して、紫外線を照射する殺菌装置である。殺菌装置は、紫外線を照射する複数の光源を備える。複数の光源のそれぞれは、紫外線を照射するＬＥＤ素子を有する。予め設定した照射位置に配置した殺菌対象物と複数の光源が対峙した状態で、複数のＬＥＤ素子のそれぞれから同時に照射した紫外線が殺菌対象物に到達する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の一態様によれば、殺菌対象物のうち凸部により形成された陰となる領域に対して、効率的に紫外線を当てることが可能となるため、凹凸形状を有する殺菌対象物を効果的に殺菌することが可能な、殺菌方法及び殺菌装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第一実施形態に係る殺菌装置の概略構成を示す図である。
【図２】殺菌対象物に対する紫外線の照射方向を示す図である。
【図３】ＬＥＤ素子が出射する光の強度と方向の関係を表す照度分布図である。
【図４】従来の構成を備える殺菌装置において、殺菌対象物に対する紫外線の照射方向を示す図である。
【図５】図４中に円Ｖで囲んだ範囲の拡大図である。
【図６】殺菌方法を表すフローチャートである。
【図７】本発明の第一実施形態の変形例に係る殺菌装置の概略構成を示す図である。
【図８】本発明の第一実施形態の変形例に係る殺菌装置の概略構成を示す図である。
【図９】本発明の第二実施形態に係る殺菌装置の概略構成を示す図である。
【図１０】本発明の第二実施形態に係る殺菌装置の概略構成を示す平面図である。
【図１１】図１０のＸＩ線矢視図である。
【図１２】本発明の第三実施形態に係る殺菌装置の概略構成を示す図である。
【図１３】本発明の第三実施形態に係る殺菌装置の概略構成を示す図である。
【図１４】本発明の第三実施形態の変形例に係る殺菌装置の概略構成を示す図である。
【図１５】本発明の実施例において、一つの照射ユニットが備えるＬＥＤ素子の数と、単位時間当たりの対数減少値との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図面を参照して、本発明の実施形態を以下において説明する。以下の説明で参照する図面の記載において、同一、または類似の部分には、同一、または類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、厚さと平面寸法との関係、厚さの比率等は、現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚さや寸法は、以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
さらに、以下に示す実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための構成を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質や、それらの形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることが可能である。また、以下の説明における「左右」や「上下」の方向は、単に説明の便宜上の定義であって、本発明の技術的思想を限定するものではない。よって、例えば、紙面を９０度回転すれば「左右」と「上下」とは交換して読まれ、紙面を１８０度回転すれば「左」が「右」に、「右」が「左」になることは勿論である。
【００１１】
（第一実施形態）
以下、本発明の第一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
（構成）
図１から図３を用いて、第一実施形態の構成を説明する。
図１中に示す殺菌装置１は、搬送装置（例えば、ベルトコンベヤー）が備える移動部２（ベルト）に載せられて搬送されてくる殺菌対象物１０に対して紫外線を照射する装置である。なお、図１中には、移動部２と殺菌対象物１０との位置関係を、模式的な関係として示す。
また、殺菌装置１は、複数の光源２０と、近接センサ３０と、位置制御部４０と、照射制御部５０を備える。
【００１２】
第一実施形態では、一例として、殺菌装置１が、二つの光源２０ａ，２０ｂを備える場合について説明する。なお、図中及び以降の説明では、殺菌対象物１０が搬送されてくる方向（図１中で「搬送方向」と示す）の上流に配置した光源２０を光源２０ａと規定し、搬送方向の下流に配置した光源２０を光源２０ｂと規定する。
殺菌対象物１０は、図２中に示すように、凹部１２及び凸部１４により形成された凹凸形状１６を有している。したがって、殺菌装置１は、凹部１２及び凸部１４により形成された凹凸形状１６を有する殺菌対象物１０に対して、紫外線を照射する装置である。なお、図２中には、搬送方向に沿った中心線を切断線とした、殺菌対象物１０の断面図を示す。
【００１３】
第一実施形態では、一例として、殺菌対象物１０を、物品を収容する容器の開口部を閉塞する栓とした場合について説明する。
栓としては、例えば、粉体の調味料を収容する容器（ガラスの瓶等）の蓋や、飲料水を収容する容器（ペットボトル）のキャップ等がある。
栓は、円筒部１０ａと底面部１０ｂを備える円筒形状の部材とした場合について説明する。円筒状に形成された円筒部１０ａの一端は、板状の底面部１０ｂで閉塞されており、円筒部１０ａの他端は開口している。
したがって、凹部１２及び凸部１４は、底面部１０ｂ（殺菌対象物１０の底面）に形成されている。
凸部１４は、底面部１０ｂのうち、円筒部１０ａの内径面と隙間を空けた位置に形成された円環状の突起である。
凹部１２は、底面部１０ｂのうち、円筒部１０ａの内径面と凸部１４との間に形成された円環状の溝である。
【００１４】
（光源）
各光源２０は、紫外線を照射する。
第一実施形態では、一例として、光源２０が照射する紫外線を、紫外線Ｃ波（ＵＶＣ）とした場合について説明する。
光源２０ａ及び光源２０ｂは、紫外線を照射可能であり、少なくとも主出射方向へ光を出射可能なＬＥＤ素子（図示せず）を有している。
ＬＥＤ素子２２が出射する光の強度は、例えば、図３中に示すように、ＬＥＤ素子２２が出射する光の強度と方向との関係で規定される。なお、図３は、ＬＥＤ素子２２が出射する光の強度と方向（角度）の関係を表す照度分布図である。また、図３中では、照度の分布を表す領域の輪郭を、点線ＤＬで表す。さらに、図３中には、縦軸に、ＬＥＤ素子２２が出射する光の強度を、「ＮＯＲＭＡＬＩＺＥＤ  ＩＮＴＥＮＳＩＴＹ．Ａ．Ｕ」と記載して表す。
なお、「光の強度」には、例えば、輝度、照度、光束、光度を含む。
【００１５】
図３中に示す例では、最も強く発光する光は、ＬＥＤ素子２２に対して垂直な方向（０［°］）で出射する光である。なお、図３中では、ＬＥＤ素子２２に対して垂直な方向で出射する光を、矢印ＬＦで表す。
光源２０ａが有するＬＥＤ素子の主出射方向ＭＲａと、光源２０ｂが有するＬＥＤ素子の主出射方向ＭＲｂとは、予め設定した位置である照射位置に配置した殺菌対象物１０における、異なる位置に向いている。すなわち、複数の光源２０のうち少なくとも一つ（光源２０ａ）が有するＬＥＤ素子と、複数の光源２０のうち他（光源２０ｂ）が有するＬＥＤ素子は、それぞれ、紫外線を照射する方向が互いに不一致である。なお、「照射位置」については、後述する。
【００１６】
また、「紫外線を照射する方向が互いに不一致」とは、予め設定した照射位置に配置した殺菌対象物１０と複数の光源２０が対峙（正対）した状態で、複数の光源（光源２０ａ及び光源２０ｂ）から同時に紫外線を照射した際に、複数の光源から照射した紫外線の主出射方向が、殺菌対象物１０の異なる位置に到達する状態である。
したがって、「紫外線を照射する方向が互いに不一致」とは、複数の光源から照射した紫外線のベクトルが同じであり、複数の光源から照射した紫外線の主出射方向が平行であっても、複数の光源から照射した紫外線の主出射方向が、殺菌対象物１０の異なる位置に到達する状態を含む。
【００１７】
具体的には、図２中に示すように、主出射方向ＭＲａは、凹凸形状１６を形成する凹部１２のうち、搬送方向の上流側に位置する部分である第一照射位置１２ａに向いている。これに加え、主出射方向ＭＲｂは、凹凸形状１６を形成する凹部１２のうち、搬送方向の下流側に位置する部分である第二照射位置１２ｂに向いている。
すなわち、複数の光源２０のうち少なくとも一つ（光源２０ａ、光源２０ｂ）が有するＬＥＤ素子の主出射方向ＭＲは、凹部１２を向いている。
なお、殺菌対象物１０は、円筒形状の栓であるため、第一照射位置１２ａと第二照射位置１２ｂは、同じ構成である凹部１２の異なる位置を示している。
【００１８】
また、複数の光源２０は、円環状の凹部１２と対向する真円上（仮想的な真円上）に沿って、互いに等間隔で離間するように配置されている。すなわち、第一照射位置１２ａと第二照射位置１２ｂは、円筒形状に形成された凹部１２において、凹部１２の周方向に沿って等間隔（１８０［°］間隔）で配置されている。
したがって、照射ユニットが備える複数の光源２０が有するＬＥＤ素子２２は、それぞれ、殺菌対象物１０と対向する仮想的な真円の円周上に配置されている。
したがって、予め設定した照射位置に配置した殺菌対象物１０と複数の光源２０が対峙した状態で、複数のＬＥＤ素子のそれぞれから同時に照射した紫外線は、殺菌対象物１０の異なる位置に到達することとなる。
【００１９】
また、複数の光源２０が有するＬＥＤ素子２２のうちの少なくとも一つは、光の強度が最大である光線の方向を凹部１２へ向けて紫外線を照射するように配置されている。
光源２０による紫外線の照射時間を「ｔ」と定義し、単位時間当たりの対数減少値を「ＬＲＶ」と定義すると、一般的に、対数減少値ＬＲＶは、照射時間ｔに比例する。このため、光源２０の殺菌効果率を「α」と定義すると、ある時間領域における殺菌効果率αは、理論上は一定となると考えられる。
しかしながら、光源２０を構成するＬＥＤ素子の数と殺菌効果率αは、必ずしも比例せず、光源２０を構成するＬＥＤ素子の数を２倍にしても、ある時間内の殺菌効果率αが２倍にならないことも多い。
【００２０】
そのため、例えば、光源２０の殺菌効果を２倍にしたい場合には、照射時間を２倍にすれば目的を達成することが可能であるが、照射時間を変えない場合には、光源２０を構成するＬＥＤ素子の数を２倍以上にする必要がある。
また、限られた面積内においては、高出力のＬＥＤ素子を配置する数が少ないほど、ＬＥＤ素子による発熱の放熱性が低下することを抑制することが可能となり、ＬＥＤ素子内のジャンクション温度上昇に伴うＬＥＤ出力の低下を抑制することが可能となる。
【００２１】
（近接センサ）
近接センサ３０は、例えば、レーザレーダやミリ波レーダ等を用いて形成されており、移動部２の方向に設定した領域に対し、殺菌対象物１０の存在を検出する。殺菌対象物１０の存在を検出した近接センサ３０は、殺菌対象物１０の存在を検出したことを示す情報信号（以降の説明では、「対象物検出信号」と記載する場合がある）を、位置制御部４０と照射制御部５０に出力する。
【００２２】
（位置制御部）
位置制御部４０は、例えば、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を備えて構成されており、移動部２の動作を制御する。
また、位置制御部４０は、近接センサ３０から対象物検出信号の入力を受けると、殺菌対象物１０の位置が照射位置となるように、移動部２の動作を停止させる。
ここで、「照射位置」は、主出射方向ＭＲａが第一照射位置１２ａに向くとともに、主出射方向ＭＲｂが第二照射位置１２ｂに向く位置である。移動部２の動作を停止させる時間は、例えば、光源２０の出力や、殺菌対象物１０の形状・材質等に応じて設定する。
移動部２の動作を停止させた位置制御部４０は、移動部２の動作を停止させたことを示す情報信号（以降の説明では、「搬送停止信号」と記載する場合がある）を、照射制御部５０に出力する。
【００２３】
（照射制御部）
照射制御部５０は、例えば、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を備えて構成されており、光源２０の動作を制御する。
また、照射制御部５０は、近接センサ３０から対象物検出信号の入力を受けた後に、位置制御部４０から搬送停止信号の入力を受けると、光源２０ａ及び光源２０ｂから、紫外線Ｃ波を照射させる。紫外線Ｃ波を照射する時間は、例えば、光源２０の出力や、殺菌対象物１０の形状・材質等に応じて設定する。
第一実施形態では、一例として、光源２０ａ及び光源２０ｂから、紫外線Ｃ波を同時に照射させる場合について説明する。
【００２４】
（殺菌方法）
図１及び図２を参照しつつ、図６を用いて、第一実施形態の殺菌装置１を用いて行う、殺菌対象物１０を殺菌する殺菌方法を説明する。
殺菌方法は、凹部１２及び凸部１４により形成された凹凸形状１６を有する殺菌対象物１０に対して、ＬＥＤ素子を有する複数の光源２０のそれぞれから紫外線を照射する殺菌方法である。
また、殺菌方法は、図６中に示すように、複数の搬送工程と、複数の位置決め工程と、複数の紫外線照射工程を備える。なお、第一実施形態では、一例として、図６中に示すように、殺菌方法が、三回の搬送工程と、三回の位置決め工程と、三回の紫外線照射工程を備える場合について説明する。
【００２５】
（搬送工程）
搬送工程は、移動部２に載せた殺菌対象物１０を、光源２０から紫外線Ｃ波を照射することが可能な領域へ搬送する工程である。
なお、図６中に示すように、２回目の搬送工程である第二搬送工程（ステップＳ４）は、１回目の紫外線照射工程である第一紫外線照射工程（ステップＳ３）の後工程として行う。同様に、３回目の搬送工程である第三搬送工程（ステップＳ７）は、２回目の紫外線照射工程である第二紫外線照射工程（ステップＳ６）の後工程として行う。
【００２６】
（位置決め工程）
位置決め工程は、移動部２に載せられて搬送されている殺菌対象物１０を、複数の光源２０から紫外線が出射される照射位置へ配置する工程である。
これにより、位置決め工程では、殺菌対象物１０を、主出射方向ＭＲａが第一照射位置１２ａに向くとともに、主出射方向ＭＲｂが第二照射位置１２ｂに向く位置へ配置する。
また、位置決め工程では、照射ユニットが備える複数の光源２０が有するＬＥＤ素子２２から紫外線を１秒間照射したときに、凹部１２の底部領域への平均Ｄｏｓｅ量が、０．１ｍＪ／ｃｍ２以上、好ましくは５ｍＪ／ｃｍ２以上となる位置で、殺菌対象物１０を停止させる。
【００２７】
（紫外線照射工程）
紫外線照射工程は、複数の光源２０から、殺菌対象物１０に対して紫外線を照射する工程である。
紫外線照射工程では、ＬＥＤ素子を有する複数の光源２０のそれぞれから、殺菌対象物１０に対して紫外線を照射する。
具体的に、紫外線照射工程では、複数の光源２０のうち少なくとも一つ（光源２０ａ）が有するＬＥＤ素子の主出射方向ＭＲａと、複数の光源２０のうち他（光源２０ｂ）が有するＬＥＤ素子の主出射方向ＭＲｂとを、殺菌対象物１０の異なる位置へ向ける。さらに、照射位置へ配置した殺菌対象物１０の異なる位置へ、光源２０ａ及び光源２０ｂから、同時に紫外線を照射する。
【００２８】
これにより、紫外線照射工程では、複数の光源２０のうち少なくとも一つ（光源２０ａ）が有するＬＥＤ素子と、複数の光源２０のうち他（光源２０ｂ）が有するＬＥＤ素子とから、殺菌対象物１０の異なる位置に対して紫外線を照射する。
これに加え、紫外線照射工程では、主出射方向ＭＲａを第一照射位置１２ａへ向け、主出射方向ＭＲｂを第二照射位置１２ｂへ向けた状態で、光源２０ａが有するＬＥＤ素子と、光源２０ｂが有するＬＥＤ素子とから、紫外線を照射する。
これにより、紫外線照射工程では、殺菌対象物１０のうち凹部１２への照射強度が最大となる位置に配置した少なくとも一つの光源２０から、紫外線を照射する。また、紫外線照射工程では、複数の光源２０から、凹部１２に向けて紫外線を複数回照射する。
【００２９】
さらに、紫外線照射工程では、複数の光源２０が有するＬＥＤ素子２２のうち少なくとも一つから、光の強度が最大である光線の方向を凹部１２へ向けて紫外線を複数回照射する。
また、紫外線照射工程では、紫外線の複数回照射を、複数の異なる位置で行う。
また、紫外線照射工程では、複数の光源２０のうち少なくとも一つが有するＬＥＤ素子２２と、複数の光源２０のうち他が有するＬＥＤ素子２２とから、殺菌対象物１０の異なる位置（第一照射位置１２ａ、第二照射位置１２ｂ）に対して紫外線を照射する。
【００３０】
（動作・作用）
図１及び図２を参照しつつ、図４及び図５を用いて、第一実施形態の動作と作用を説明する。
殺菌装置１を用いて殺菌対象物１０の殺菌を行う際には、移動部２に載せられて搬送されている殺菌対象物１０を照射位置へ配置した後、光源２０ａ及び光源２０ｂから紫外線を照射する。
上述したように、殺菌対象物１０の底面には、凹部１２及び凸部１４が形成されている。
【００３１】
このため、従来の構成を備える殺菌装置の構造、すなわち、例えば、図４中に示すように、一つの光源２０のみから照射する紫外線により、殺菌対象物１０を殺菌する構造では、以下の問題が発生する。なお、図４中には、一つの光源２０が有するＬＥＤ素子の主出射方向を、符号「ＭＲ」で示す。同様に、一つの光源２０が有するＬＥＤ素子から主出射方向ＭＲ以外の方向へ出射される光の出射方向を、符号「ＳＲ」で示す。また、なお、図４中には、図２中と同様、搬送方向に沿った中心線を切断線とした、殺菌対象物１０の断面図を示す。
【００３２】
すなわち、従来の構成を備える殺菌装置では、図５中に示すように、凸部１４が壁を形成して陰となる領域により、光源２０から照射する紫外線が当たりにくい領域が発生する。なお、図５中には、一つの光源２０が有するＬＥＤ素子から主出射方向ＭＲ以外の方向へ出射される光の出射方向を、符号「ＳＲ」で示す。また、図５中には、凸部１４が壁を形成して陰となる領域を、符号「ＳＥ」で示す。
したがって、従来の構成を備える殺菌装置では、凸部１４により形成された陰となる領域ＳＥには紫外線が十分に当たらないため、殺菌が不十分になるという問題や、殺菌に時間がかかるという問題が発生する。
【００３３】
これに対し、第一実施形態の殺菌装置１であれば、光源２０ａが有するＬＥＤ素子の主出射方向ＭＲａと、光源２０ｂが有するＬＥＤ素子の主出射方向ＭＲｂが、殺菌対象物１０の異なる位置へ向いている。
このため、第一実施形態の殺菌装置１であれば、凸部１４により形成された陰となる領域ＳＥに対して、効率的に紫外線を当てることが可能となり、従来の構成を備える殺菌装置と比較して、殺菌の効率を向上させることが可能となる。また、殺菌に必要な時間を短縮することが可能となる。
なお、上述した第一実施形態は、本発明の一例であり、本発明は、上述した第一実施形態に限定されることはなく、この実施形態以外の形態であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。
【００３４】
（第一実施形態の効果）
第一実施形態の殺菌方法であれば、以下に記載する効果を奏することが可能となる。
（１）位置決め工程では、殺菌対象物１０を複数の光源２０から紫外線が出射される位置で停止させる。さらに、紫外線照射工程では、凹部１２への照射強度が最大となる位置に配置した少なくとも一つの光源２０から、殺菌対象物１０に対して紫外線を複数回照射する。
このため、殺菌対象物１０のうち凹部１２に対して、効率的に紫外線を当てることが可能となり、殺菌の効率を向上させることが可能となる。
その結果、凹凸形状１６を有する殺菌対象物１０を効果的に殺菌することが可能な、殺菌方法を提供することが可能となる。
これに加え、殺菌に必要な時間を短縮することが可能となるため、消費電力を低減させることが可能となるとともに、ＬＥＤ素子の寿命を長期化させることが可能となる。また、ＬＥＤ素子から発生する熱を低減させることが可能となる。
【００３５】
（２）複数の光源２０を備える照射ユニットを、殺菌対象物１０の搬送方向に沿って複数配列する。そして、搬送工程と、位置決め工程と、紫外線照射工程とをそれぞれ複数備える。さらに、紫外線の複数回照射は、複数の異なる位置で行う。
その結果、底面部１０ｂ及び凹凸形状１６に対する紫外線の照射量のばらつきを抑制することが可能となり、凹凸形状１６を有する殺菌対象物１０を効果的に殺菌することが可能となる。
【００３６】
（３）照射ユニットが備える複数の光源２０が有するＬＥＤ素子２２を、それぞれ、殺菌対象物１０と対向する仮想的な真円の円周上に配置する。
このため、一つの照射ユニットが備える全ての光源２０から一つの殺菌対象物１０へ同時に紫外線を照射する場合と比較して、一つの殺菌対象物１０へ紫外線を照射する光源２０の数を減少させることが可能となる。
その結果、光源２０の出力を凹部１２に効率よく照射することが可能となる。
また、各光源２０から主出射方向ＭＲ以外の方向へ出射される光が互いに重なる領域に対し、多段階で紫外線を照射することが可能となるため、エネルギーの消費量を増加させることなく、紫外線の照射時間を増加させることが可能となる。さらに、光源２０が備える放熱装置の構成を簡素化することが可能となる。
【００３７】
（４）位置決め工程では、照射ユニットが備える複数の光源２０が有するＬＥＤ素子２２から紫外線を１秒間照射したときに、凹部１２の底部領域への平均Ｄｏｓｅ量が、０．１ｍＪ／ｃｍ２以上、好ましくは５ｍＪ／ｃｍ２以上となる位置で、殺菌対象物１０を停止させる。
その結果、凹部１２の底部領域に対し、殺菌に必要な量の紫外線を短時間で照射することが可能となる。
【００３８】
（５）紫外線照射工程では、複数の光源２０のうち少なくとも一つが有するＬＥＤ素子２２と、複数の光源２０のうち他が有するＬＥＤ素子２２とから、殺菌対象物１０の異なる位置に対して紫外線を照射する。
その結果、凹部１２へ向けて効率的に紫外線を当てることが可能となり、殺菌の効率を向上させることが可能となる。
【００３９】
（６）紫外線として、紫外線Ｃ波を照射する。
その結果、紫外線を紫外線Ａ波や紫外線Ｂ波とした場合と比較して、殺菌力を向上させることが可能となる。
【００４０】
（７）殺菌対象物１０が、物品を収容する容器の開口部を閉塞する栓である。
その結果、容器との密着性や開栓・密栓の容易性から、凹凸形状１６を有するものが多い栓に対し、殺菌対象物１０のうち凸部１４により形成された陰となる領域ＳＥに対して、効率的に紫外線を当てることが可能となり、殺菌の効率を向上させることが可能となる。
特に、飲料を収容する容器の栓等、飲食物を収容するために、清浄さを要求される栓に対し、殺菌の効率を向上させることが可能となる。
【００４１】
（８）殺菌対象物１０である栓が、一端が底面部１０ｂで閉塞され、且つ他端が開口した円筒部１０ａを備えている。これに加え、凸部１４が、底面部１０ｂのうち円筒部１０ａの内径面と隙間を空けた位置に形成された円環状の突起であり、凹部１２が、底面部１０ｂのうち円筒部１０ａの内径面と凸部１４との間に形成された円環状の溝である。
その結果、円状の凹凸形状１６を有する殺菌対象物１０を、効果的に殺菌することが可能となる。
【００４２】
（９）複数の光源２０を、円環状の凹部１２と対向する円上に沿って互いに等間隔で離間するように配置し、複数の光源２０から凹部１２に向けて紫外線を照射する。
その結果、円環状の凹部１２に対する紫外線の照射量のばらつきを抑制することが可能となり、円状の凹凸形状１６を有する殺菌対象物１０を、効果的に殺菌することが可能となる。
また、第一実施形態の殺菌装置１であれば、以下に記載する効果を奏することが可能となる。
【００４３】
（１０）紫外線を照射する複数の光源２０を備え、複数の光源２０のそれぞれは、紫外線を照射するＬＥＤ素子を有する。これに加え、予め設定した照射位置に配置した殺菌対象物１０と複数の光源２０が対峙した状態で、複数のＬＥＤ素子のそれぞれから同時に照射した紫外線が、殺菌対象物１０に到達する。
このため、殺菌対象物１０のうち凸部１４により形成された陰となる領域ＳＥに対して、効率的に紫外線を当てることが可能となり、殺菌の効率を向上させることが可能となる。
その結果、凹凸形状１６を有する殺菌対象物１０を効果的に殺菌することが可能な、殺菌装置１を提供することが可能となる。
これに加え、殺菌に必要な時間を短縮することが可能となるため、消費電力を低減させることが可能となるとともに、ＬＥＤ素子の寿命を長期化させることが可能となる。また、ＬＥＤ素子から発生する熱を低減させることが可能となる。
【００４４】
（１１）複数の光源２０が有するＬＥＤ素子２２のうちの少なくとも一つは、光の強度が最大である光線の方向を凹部１２へ向けて紫外線を照射するように配置されている。
その結果、凹部１２へ向けて効率的に紫外線を当てることが可能となり、殺菌の効率を向上させることが可能となる。
【００４５】
（変形例）
（１）第一実施形態では、図２等に示すように、光源２０が有するＬＥＤ素子が光を出射する方向が凹部１２を向いている構成としたが、これに限定するものではない。
すなわち、例えば、図７中に示すように、光源２０が有するＬＥＤ素子が光を出射する方向を凹部１２の底面に沿った方向とし、さらに、紫外線を透過・導光する導光管７０を介して、凹部１２へ向けて紫外線を照射する構成としてもよい。
導光管７０は、例えば、光ファイバー等を用いて形成し、導光管７０の一端７０ａを凹部１２に向けて配置する。さらに、光源２０を、ＬＥＤ素子が光を出射する方向が導光管７０の他端７０ｂに向く位置に配置する。
この構成であれば、光源２０を配置する自由度を向上させることが可能となる。
【００４６】
（２）第一実施形態では、図２等に示すように、光源２０ａの主出射方向ＭＲａを第一照射位置１２ａに向け、光源２０ｂの主出射方向ＭＲｂを第二照射位置１２ｂに向けた構成としたが、これに限定するものではない。
すなわち、例えば、図８中に示すように、平行に配列した光源２０ａ及び光源２０ｂが有するＬＥＤ素子が光を出射する方向を凹部１２に向ける。さらに、光源２０ａ及び光源２０ｂと殺菌対象物１０との間に、光源２０ａ及び光源２０ｂが有するＬＥＤ素子から出射した光を平行光に変換する光学材８０を配置した構成としてもよい。
光学材８０は、例えば、レンズ等を用いて形成する。そして、光学材８０を、光源２０ａ及び光源２０ｂが有するＬＥＤ素子から出射して、光学材８０によって平行光となり凹部１２の底部領域へ照射される位置に配置する。
この構成であれば、複数の光源２０を配置する位置ずれの許容度を向上させることが可能となる。
【００４７】
（第二実施形態）
以下、本発明の第二実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
（構成）
図１及び図２を参照しつつ、図９から図１１を用いて、第二実施形態の構成を説明する。
第二実施形態の構成は、光源２０と、照射制御部５０の構成を除き、上述した第一実施形態と同様である。
その他の構成は、上述した第一実施形態と同様であるため、説明を省略する。
【００４８】
（光源）
各光源２０は、紫外線を照射する。
第二実施形態では、一例として、殺菌装置１が、四つの光源２０ａ〜２０ｄを備える場合について説明する。なお、図中及び以降の説明では、殺菌対象物１０が搬送されてくる方向（図９及び図１０中で「搬送方向」と示す）の上流に配置した光源２０を光源２０ａと規定し、搬送方向の下流に配置した光源２０を光源２０ｂと規定する。
同様に、光源２０ａと光源２０ｂとの間に配置され、光源２０ａ及び光源２０ｂよりも上下方向（図９及び図１１中で「上下方向」と示す）で上方に配置した光源２０を光源２０ｃと規定する。さらに、光源２０ａと光源２０ｂとの間に配置され、光源２０ａ及び光源２０ｂよりも下方に配置した光源２０を光源２０ｄと規定する。
なお、図１０中には、搬送方向に沿った中心線を切断線とした、殺菌対象物１０の断面図を示す。また、図１１中には、上下方向に沿った中心線を切断線とした、殺菌対象物１０の断面図を示す。
【００４９】
各光源２０は、紫外線を照射する。
主出射方向ＭＲａと、主出射方向ＭＲｂと、光源２０ｃが有するＬＥＤ素子の主出射方向ＭＲｃと、光源２０ｄが有するＬＥＤ素子の主出射方向ＭＲｄとは、照射位置に配置した殺菌対象物１０における、異なる位置に向いている。
具体的には、図９及び図１０中に示すように、主出射方向ＭＲａは、凹凸形状１６を形成する凹部１２のうち、搬送方向の上流側に位置する第一照射位置１２ａに向いている。これに加え、図９及び図１０中に示すように、主出射方向ＭＲｂは、凹凸形状１６を形成する凹部１２のうち、搬送方向の下流側に位置する第二照射位置１２ｂに向いている。
【００５０】
さらに、図９及び図１１中に示すように、主出射方向ＭＲｃは、凹凸形状１６を形成する凹部１２のうち、第一照射位置１２ａと第二照射位置１２ｂとの間において、上方に位置する部分である第三照射位置１２ｃに向いている。これに加え、図９及び図１１中に示すように、主出射方向ＭＲｄは、凹凸形状１６を形成する凹部１２のうち、第一照射位置１２ａと第二照射位置１２ｂとの間において、下方に位置する部分である第四照射位置１２ｄに向いている。
なお、上述した第一実施形態と同様、殺菌対象物１０は、円筒形状の栓であるため、第一照射位置１２ａ、第二照射位置１２ｂ、第三照射位置１２ｃ及び第四照射位置１２ｄは、同じ構成である凹部１２の異なる位置を示している。また、第一照射位置１２ａ、第二照射位置１２ｂ、第三照射位置１２ｃ及び第四照射位置１２ｄは、円筒形状に形成された凹部１２において、等間隔で配置されている。
【００５１】
また、複数の光源２０ａ〜２０ｄは、円環状の凹部１２と対向する円上（仮想的な円上）に沿って、互いに等間隔で離間するように配置されている。
すなわち、第一照射位置１２ａ、第二照射位置１２ｂ、第三照射位置１２ｃ及び第四照射位置１２ｄは、円筒形状に形成された凹部１２において、凹部１２の周方向に沿って等間隔（９０［°］間隔）で配置されている。
したがって、第一照射位置１２ａ、第二照射位置１２ｂ、第三照射位置１２ｃ及び第四照射位置１２ｄは、殺菌対象物１０のうち各光源２０と対向する面の中心（底面部１０ｂの中心）を基準として分割した象限が異なる位置に配置されている。
【００５２】
（照射制御部）
照射制御部５０は、近接センサ３０から対象物検出信号の入力を受けた後に、位置制御部４０から搬送停止信号の入力を受けると、光源２０ａ及び光源２０ｂから、紫外線Ｃ波を照射させる。そして、光源２０ａ及び光源２０ｂからの紫外線Ｃ波の照射を停止させた後に、光源２０ｃ及び光源２０ｄから、紫外線Ｃ波を照射させる。
したがって、複数の光源２０のうち少なくとも一つ（光源２０ａ、光源２０ｂ）と、複数の光源２０のうち他（光源２０ｃ、光源２０ｄ）とは、互いに異なるタイミングで紫外線を照射する。
また、互いに異なるタイミングで紫外線を照射する光源２０が有するＬＥＤ素子の主出射方向ＭＲが向いている位置は、殺菌対象物１０の紫外線が照射される面に、等間隔で配置されている。
【００５３】
（殺菌方法）
図１及び図２、図９から図１１を参照して、第二実施形態の殺菌装置１を用いて行う、殺菌対象物１０を殺菌する殺菌方法を説明する。
殺菌方法は、搬送工程と、位置決め工程と、紫外線照射工程を備える。なお、搬送工程と位置決め工程は、上述した第一実施形態と同様であるため、説明を省略する。
【００５４】
（紫外線照射工程）
紫外線照射工程は、複数の光源２０から、殺菌対象物１０に対して紫外線を照射する工程である。
また、第二実施形態における紫外線照射工程は、紫外線照射前段工程と、紫外線照射前段工程の後工程である紫外線照射後段工程を備える。
紫外線照射前段工程では、主出射方向ＭＲａを第一照射位置１２ａへ向け、主出射方向ＭＲｂを第二照射位置１２ｂへ向けた状態で、光源２０ａが有するＬＥＤ素子と、光源２０ｂが有するＬＥＤ素子とから、紫外線を照射する。
【００５５】
紫外線照射後段工程では、まず、紫外線照射前段工程で紫外線を照射している光源２０（光源２０ａ、光源２０ｂ）からの紫外線の照射を停止させる。
その後、主出射方向ＭＲｃを第三照射位置１２ｃへ向け、主出射方向ＭＲｄを第四照射位置１２ｄへ向けた状態で、光源２０ｃが有するＬＥＤ素子と、光源２０ｄが有するＬＥＤ素子とから、紫外線を照射する。
すなわち、第二実施形態における紫外線照射工程では、殺菌対象物１０のうち光源２０と対向する面の中心を基準として分割した象限が異なる位置へ、互いに異なるタイミングで紫外線を照射する。
【００５６】
（動作・作用）
図１から図１１を参照して、第二実施形態の動作と作用を説明する。なお、上述した第一実施形態と同様の動作と作用については、その説明を省略する場合がある。
殺菌装置１を用いて殺菌対象物１０の殺菌を行う際には、まず、移動部２に載せられて搬送されている殺菌対象物１０を、照射位置へ配置した後、光源２０ａ及び光源２０ｂから紫外線を照射する。
その後、光源２０ａ及び光源２０ｂからの紫外線の照射を停止させた後に、光源２０ｃ及び光源２０ｄから、紫外線を照射する。
【００５７】
上述したように、殺菌対象物１０の底面には、凹部１２及び凸部１４が形成されているため、従来の構成を備える殺菌装置の構造では、殺菌が不十分になるという問題や、殺菌に時間がかかるという問題が発生する（図４及び図５を参照）。
これに対し、第二実施形態の殺菌装置１であれば、主出射方向ＭＲａから主出射方向ＭＲｄが、それぞれ、殺菌対象物１０の異なる位置へ向いている。
このため、第二実施形態の殺菌装置１であれば、凸部１４により形成された陰となる領域ＳＥに対して、効率的に紫外線を当てることが可能となり、従来の構成を備える殺菌装置と比較して、殺菌の効率を向上させることが可能となる。また、殺菌に必要な時間を短縮することが可能となる。
【００５８】
さらに、第二実施形態の殺菌装置１であれば、光源２０ａ及び光源２０ｂから紫外線を照射し、光源２０ａ及び光源２０ｂからの紫外線の照射を停止させた後に、光源２０ｃ及び光源２０ｄから紫外線を照射する。すなわち、第二実施形態の殺菌装置１であれば、複数の光源２０のうち少なくとも一つと、複数の光源２０のうち他とは、互いに異なるタイミングで紫外線を照射することで、多段階（二段階）で紫外線の照射を行う。
このため、全ての光源２０ａ〜２０ｄから同時に紫外線を照射する場合と比較して、同時に紫外線を照射する光源２０の数を減少させることが可能となる。
さらに、各光源２０から主出射方向ＭＲ以外の方向へ出射される光が互いに重なる領域に対し、多段階で紫外線を照射することが可能となるため、エネルギーの消費量を増加させることなく、紫外線の照射時間を増加させることが可能となる。これに加え、光源２０が備える放熱装置の構成を簡素化することが可能となる。
【００５９】
また、第二実施形態の殺菌装置１では、互いに異なるタイミングで紫外線を照射する光源２０が有するＬＥＤ素子の主出射方向ＭＲが向いている位置が、殺菌対象物１０の紫外線が照射される面に、等間隔で配置されている。
このため、各光源２０から主出射方向ＭＲ以外の方向へ出射される光が互いに重なる領域に対し、多段階で効率的に紫外線を照射することが可能となる。
なお、上述した第二実施形態は、本発明の一例であり、本発明は、上述した第二実施形態に限定されることはなく、この実施形態以外の形態であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。
【００６０】
（第二実施形態の効果）
第二実施形態の殺菌方法であれば、以下に記載する効果を奏することが可能となる。
（１）複数の光源２０のうち少なくとも一つ（光源２０ａ、光源２０ｂ）と、複数の光源２０のうち他（光源２０ｃ、光源２０ｄ）とから、互いに異なるタイミングで紫外線を照射する。
このため、全ての光源２０から同時に紫外線を照射する場合と比較して、同時に紫外線を照射する光源２０の数を減少させることが可能となる。
その結果、光源２０の出力を低減させることが可能となり、エネルギーの消費量を低減させることが可能となる。
また、各光源２０から主出射方向ＭＲ以外の方向へ出射される光が互いに重なる領域に対し、多段階で紫外線を照射することが可能となるため、エネルギーの消費量を増加させることなく、紫外線の照射時間を増加させることが可能となる。さらに、光源２０が備える放熱装置の構成を簡素化することが可能となる。
【００６１】
（２）殺菌対象物１０のうち光源２０と対向する面の中心を基準として分割した象限が異なる位置へ、互いに異なるタイミングで紫外線を照射する。
その結果、各光源２０から主出射方向ＭＲ以外の方向へ出射される光が互いに重なる領域に対し、多段階で効率的に紫外線を照射することが可能となる。
【００６２】
（変形例）
（１）第二実施形態では、第一照射位置１２ａ、第二照射位置１２ｂ、第三照射位置１２ｃ及び第四照射位置１２ｄを、殺菌対象物１０のうち各光源２０と対向する面の中心を基準として分割した象限が異なる位置に配置したが、これに限定するものではない。
すなわち、第一照射位置１２ａ、第二照射位置１２ｂ、第三照射位置１２ｃ及び第四照射位置１２ｄを、殺菌対象物１０のうち各光源２０と対向する面の中心を基準として分割した象限が同じ位置に配置してもよい。
【００６３】
（第三実施形態）
以下、本発明の第三実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
（構成）
図１から図１１を参照しつつ、図１２及び図１３を用いて、第三実施形態の構成を説明する。
図１２中に示す殺菌装置１は、搬送装置が備える移動部２に載せられて搬送されてくる複数の殺菌対象物１０に対して、複数の照射ユニット６０から紫外線を照射する装置である。なお、図１２中には、移動部２と殺菌対象物１０との位置関係を、模式的な関係として示す。
また、殺菌装置１は、複数の照射ユニット６０を備える。
【００６４】
なお、第三実施形態では、一例として、殺菌装置１が、二つの照射ユニット６０ａ，６０ｂを備える場合について説明する。したがって、第三実施形態では、移動部２に載せられて搬送されてくる二つの殺菌対象物１０Ｕ，１０Ｄに対して、二つの照射ユニット６０ａ，６０ｂから紫外線を照射する場合について説明する。
また、図１２中及び以降の説明では、搬送方向の上流に配置された殺菌対象物１０を殺菌対象物１０Ｕと規定し、搬送方向の下流に配置された殺菌対象物１０を殺菌対象物１０Ｄと規定する。同様に、搬送方向の上流に配置した照射ユニット６０を照射ユニット６０ａと規定し、搬送方向の下流に配置した照射ユニット６０を照射ユニット６０ｂと規定する。
【００６５】
照射ユニット６０ａと照射ユニット６０ｂは、殺菌対象物１０の搬送方向に沿って、隣り合う殺菌対象物１０Ｕと殺菌対象物１０Ｄとの間隔と同じ間隔で配列する。
各照射ユニット６０は、光源２０と、近接センサ３０と、位置制御部４０と、照射制御部５０を備える。なお、各照射ユニット６０が備える近接センサ３０及び位置制御部４０の構成は、上述した第一実施形態と同様であるため、説明を省略する。
【００６６】
（光源）
各光源２０は、紫外線を照射する。
第三実施形態では、一例として、図１３中に示すように、照射ユニット６０ａが、二つの光源２０ａ，２０ｂを備え、照射ユニット６０ｂが、二つの光源２０ｃ，２０ｄを備える場合について説明する。
光源２０ａは、殺菌対象物１０の中心よりも上方に配置した光源２０である。
光源２０ｂは、殺菌対象物１０の中心よりも下方に配置した光源２０である。
また、光源２０ａと光源２０ｂは、円環状の凹部１２と対向する円上（仮想的な円上）に沿って、等間隔（１８０［°］間隔）で配置されている。
【００６７】
光源２０ａが有するＬＥＤ素子の主出射方向と、光源２０ｂが有するＬＥＤ素子の主出射方向とは、殺菌対象物１０Ｕにおける、異なる位置に向いている（図９及び図１０を参照）。
光源２０ｃは、殺菌対象物１０が搬送されてくる方向（図１２及び図１３中で「搬送方向」と示す）の上流に配置した光源２０である。
光源２０ｄは、搬送方向の下流に配置した光源２０である。
また、光源２０ｃと光源２０ｄは、円環状の凹部１２と対向する円上（仮想的な円上）に沿って、等間隔（１８０［°］間隔）で配置されている。
光源２０ｃが有するＬＥＤ素子の主出射方向と、光源２０ｄが有するＬＥＤ素子の主出射方向とは、殺菌対象物１０Ｄにおける、異なる位置に向いている（図９及び図１０を参照）。
【００６８】
したがって、照射ユニット６０ａが備える光源２０ａ，２０ｂと、照射ユニット６０ｂが備える光源２０ｃ，２０ｄは、図１３（ｃ）中に示すように、互いに補完して配置されている。これにより、光源２０ａ〜２０ｄは、図１３（ｃ）中に示すように、円環状の凹部１２と対向する円上に沿って、互いに等間隔で離間するように配置されている。
すなわち、第三実施形態の殺菌装置１は、複数の光源２０を備える照射ユニット６０を、殺菌対象物１０の搬送方向に沿って複数配列して形成されている。これに加え、複数の照射ユニット６０が備える光源２０が有するＬＥＤ素子を、それぞれ、殺菌対象物１０のうち光源２０と対向する面の中心から外径までの距離が同じ円の円周上に配置している。
【００６９】
（照射制御部）
照射制御部５０は、近接センサ３０から対象物検出信号の入力を受けた後に、位置制御部４０から搬送停止信号の入力を受けると、光源２０ａ及び光源２０ｂから、殺菌対象物１０Ｕに対して、紫外線Ｃ波を照射させる。これに加え、光源２０ｃ及び光源２０ｄから、殺菌対象物１０Ｄに対して、紫外線Ｃ波を照射させる。
したがって、第三実施形態では、複数の光源２０を備える照射ユニット６０を、殺菌対象物１０の搬送方向に沿って、隣り合う殺菌対象物１０Ｕ，１０Ｄの間隔と同じ間隔で複数配列する。これに加え、殺菌対象物１０Ｕ，１０Ｄが予め設定した照射位置へ移動した時に、照射ユニット６０ａ，６０ｂが備える複数の光源２０から、照射位置の殺菌対象物１０Ｕ，１０Ｄに対して、紫外線を同時に照射する。
【００７０】
（殺菌方法）
図１から図１３を参照して、第三実施形態の殺菌装置１を用いて行う、殺菌対象物１０を殺菌する殺菌方法を説明する。
殺菌方法は、搬送工程と、位置決め工程と、紫外線照射工程を備える。なお、搬送工程は、上述した第一実施形態と同様であるため、説明を省略する。
【００７１】
（位置決め工程）
位置決め工程は、移動部２に載せられて搬送されている殺菌対象物１０Ｕ及び殺菌対象物１０Ｄを、照射位置へ配置する工程である。
これにより、位置決め工程では、殺菌対象物１０Ｕを、光源２０ａが有するＬＥＤ素子の主出射方向と、光源２０ｂが有するＬＥＤ素子の主出射方向が、殺菌対象物１０Ｕにおける、異なる位置に向く位置へ配置する。これに加え、位置決め工程では、殺菌対象物１０Ｄを、光源２０ｃが有するＬＥＤ素子の主出射方向と、光源２０ｄが有するＬＥＤ素子の主出射方向が、殺菌対象物１０Ｄにおける、異なる位置に向く位置へ配置する。
【００７２】
なお、複数の殺菌対象物１０に対し、最初に行う位置決め工程では、移動部２に載せられて搬送されている一つの殺菌対象物１０Ｕのみを、照射位置へ配置する。（紫外線照射工程）
紫外線照射工程は、複数の光源２０から、殺菌対象物１０に対して紫外線を照射する工程である。
紫外線照射工程では、まず、主出射方向ＭＲａを殺菌対象物１０Ｕの第一照射位置１２ａへ向け、主出射方向ＭＲｂを殺菌対象物１０Ｕの第二照射位置１２ｂへ向ける。これに加え、紫外線照射工程では、主出射方向ＭＲｃを殺菌対象物１０Ｄの第三照射位置１２ｃへ向け、主出射方向ＭＲｄを殺菌対象物１０Ｄの第四照射位置１２ｄへ向ける。そして、光源２０ａが有するＬＥＤ素子と、光源２０ｂが有するＬＥＤ素子と、光源２０ｃが有するＬＥＤ素子と、光源２０ｄが有するＬＥＤ素子とから、紫外線を照射する。
【００７３】
すなわち、第三実施形態における紫外線照射工程では、殺菌対象物１０Ｕ，１０Ｄが予め設定した照射位置へ移動した時に、二つの照射ユニット６０ａ，６０ｂが備える複数の光源２０ａ〜２０ｄから、照射位置の殺菌対象物１０Ｕ，１０Ｄに対して紫外線を同時に照射する。
なお、複数の殺菌対象物１０に対し、最初に行う紫外線照射工程では、一つの殺菌対象物１０Ｕのみが照射位置へ移動した時に、照射ユニット６０ａが備える複数の光源２０ａ，２０ｂから、照射位置の殺菌対象物１０Ｕに対して紫外線を照射する。
【００７４】
（動作・作用）
図１から図１３を参照して、第三実施形態の動作と作用を説明する。なお、上述した第一実施形態と同様の動作と作用については、その説明を省略する場合がある。
殺菌装置１を用いて殺菌対象物１０の殺菌を行う際には、まず、移動部２に載せられて搬送されている殺菌対象物１０Ｕ，１０Ｄを、照射位置へ配置した後、光源２０ａ及び光源２０ｂと、光源２０ｃ及び光源２０ｄから、紫外線を同時に照射する。
このため、第三実施形態の殺菌装置１であれば、光源２０ａ〜光源２０ｄから紫外線を同時に照射する。すなわち、第三実施形態の殺菌装置１であれば、複数の光源２０のうち少なくとも一つと、複数の光源２０のうち他とは、互いに異なる位置で紫外線を同時に照射することで、多段階（二段階）で紫外線の照射を行う。
【００７５】
このため、一つの照射ユニットに四つの光源２０を備える構成とし、四つの光源２０から一つの殺菌対象物１０へ同時に紫外線を照射する場合と比較して、一つの殺菌対象物１０へ紫外線を照射する光源２０の数を減少させることが可能となる。
さらに、各光源２０から主出射方向ＭＲ以外の方向へ出射される光が互いに重なる領域に対し、多段階で紫外線を照射することが可能となるため、エネルギーの消費量を増加させることなく、紫外線の照射時間を増加させることが可能となる。これに加え、光源２０が備える放熱装置の構成を簡素化することが可能となる。
【００７６】
また、第三実施形態の殺菌装置１では、互いに異なる位置で紫外線を照射する光源２０が有するＬＥＤ素子の主出射方向ＭＲが向いている位置が、殺菌対象物１０の紫外線が照射される面に、等間隔で配置されている。
このため、各光源２０から主出射方向ＭＲ以外の方向へ出射される光が互いに重なる領域に対し、多段階で効率的に紫外線を照射することが可能となる。
なお、上述した第三実施形態は、本発明の一例であり、本発明は、上述した第三実施形態に限定されることはなく、この実施形態以外の形態であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。
【００７７】
（第三実施形態の効果）
第三実施形態の殺菌方法であれば、以下に記載する効果を奏することが可能となる。
（１）複数の光源２０を備える照射ユニット６０を、殺菌対象物１０の搬送方向に沿って複数配列する。これに加え、複数の照射ユニット６０が備える光源２０が有するＬＥＤ素子を、それぞれ、殺菌対象物１０のうち光源２０と対向する面の中心から外径までの距離が同じ円の円周上に配置する。
このため、一つの照射ユニットが備える全ての光源２０から一つの殺菌対象物１０へ同時に紫外線を照射する場合と比較して、一つの殺菌対象物１０へ紫外線を照射する光源２０の数を減少させることが可能となる。
その結果、光源２０の出力を低減させることが可能となり、エネルギーの消費量を低減させることが可能となる。
また、各光源２０から主出射方向ＭＲ以外の方向へ出射される光が互いに重なる領域に対し、多段階で紫外線を照射することが可能となるため、エネルギーの消費量を増加させることなく、紫外線の照射時間を増加させることが可能となる。さらに、光源２０が備える放熱装置の構成を簡素化することが可能となる。
【００７８】
（２）複数の光源２０を備える照射ユニット６０を、殺菌対象物１０の搬送方向に沿って、隣り合う殺菌対象物１０Ｕ，１０Ｄの間隔と同じ間隔で複数配列する。これに加え、殺菌対象物１０Ｕ，１０Ｄが予め設定した照射位置へ移動した時に、照射ユニット６０ａ，６０ｂが備える複数の光源２０から、照射位置の殺菌対象物１０Ｕ，１０Ｄに対して紫外線を同時に照射する。
このため、一つの照射ユニットが備える全ての光源２０から一つの殺菌対象物１０へ同時に紫外線を照射する場合と比較して、一つの殺菌対象物１０へ紫外線を照射する光源２０の数を減少させることが可能となる。
その結果、光源２０の出力を低減させることが可能となり、エネルギーの消費量を低減させることが可能となる。
【００７９】
（変形例）
（１）第三実施形態では、照射ユニット６０ａが二つの光源２０ａ，２０ｂを備え、照射ユニット６０ｂが二つの光源２０ｃ，２０ｄを備える構成としたが、これに限定するものではない。
すなわち、例えば、図１４中に示すように、照射ユニット６０ａが三つの光源２０ｅ〜２０ｇを備え、照射ユニット６０ｂが三つの光源２０ｈ〜２０ｊを備える構成としてもよい。
この場合、三つの光源２０ｅ〜２０ｇは、殺菌対象物１０の底面を見て正三角形の頂角にそれぞれ配置する。また、三つの光源２０ｈ〜２０ｊは、殺菌対象物１０の底面を見て正三角形の頂角にそれぞれ配置するとともに、それぞれの主出射方向が、光源２０ｅ〜２０ｇの主出射方向の間を向くように配置する。
【００８０】
すなわち、光源２０ｅ〜２０ｇは、円環状の凹部１２と対向する円上（仮想的な円上）に沿って、等間隔（１２０［°］間隔）で配置されている。同様に、光源２０ｈ〜２０ｊは、円環状の凹部１２と対向する円上（仮想的な円上）に沿って、等間隔（１２０［°］間隔）で配置されている。
また、三つの光源２０ｅ〜２０ｇのうち一つ（光源２０ｅ）と、三つの光源２０ｈ〜２０ｊのうち一つ（光源２０ｈ）は、搬送方向に沿って平行に配置する。
したがって、照射ユニット６０ａが備える光源２０ｅ〜２０ｇと、照射ユニット６０ｂが備える光源２０ｈ〜２０ｊは、図１４（ｃ）中に示すように、互いに補完して配置されている。これにより、光源２０ｅ〜２０ｊは、図１４（ｃ）中に示すように、円環状の凹部１２と対向する円上に沿って、互いに等間隔で離間するように配置されている。
【００８１】
そして、照射制御部５０は、近接センサ３０から対象物検出信号の入力を受けた後に、位置制御部４０から搬送停止信号の入力を受けると、光源２０ｅ〜２０ｇから、殺菌対象物１０Ｕに対して、紫外線Ｃ波を照射させる。これに加え、光源２０ｈ〜２０ｊから、殺菌対象物１０Ｄに対して、紫外線Ｃ波を照射させる。
【実施例】
【００８２】
第一実施形態から第三実施形態を参照しつつ、以下に記載する実施例により、実施例１から実施例５の殺菌装置と、比較例の殺菌装置について説明する。
（実施例１）
実施例１の殺菌装置は、第一実施形態と同様の構成、すなわち、二つの光源を備え、各光源が有するＬＥＤ素子の主出射方向が、円環状に形成された凹部において、等間隔で配置された二箇所の照射位置に向いている構成を備える（図１及び図２を参照）。
さらに、実施例１の殺菌装置は、二つの光源から同時に紫外線を照射する構成を備える。
【００８３】
（実施例２）
実施例２の殺菌装置は、四つの光源を備え、各光源が有するＬＥＤ素子の主出射方向が、円環状に形成された凹部において、等間隔で配置された四箇所の照射位置に向いている構成を備える（図９から図１１を参照）。
（実施例３）
実施例３の殺菌装置は、六つの光源を備え、各光源が有するＬＥＤ素子の主出射方向が、円環状に形成された凹部において、等間隔で配置された六箇所の照射位置に向いている構成を備える。
【００８４】
（実施例４）
実施例４の殺菌装置は、八つの光源を備え、各光源が有するＬＥＤ素子の主出射方向が、円環状に形成された凹部において、等間隔で配置された八箇所の照射位置に向いている構成を備える。
（実施例５）
実施例５の殺菌装置は、五つの光源を備え、五つのうち四つの光源が有するＬＥＤ素子の主出射方向が、円環状に形成された凹部において、等間隔で配置された四箇所の照射位置に向いている構成を備える。これに加え、実施例５の殺菌装置は、五つのうち残り一つの光源が有するＬＥＤ素子の主出射方向が、底面部の中心に向いている構成を備える。
【００８５】
（比較例）
比較例の殺菌装置は、一つの光源のみを備え、一つのみの光源が有するＬＥＤ素子の主出射方向が、底面部の中心に向いている構成を備える（図４を参照）。
（性能評価（シミュレーション））
実施例１から実施例５の殺菌装置と、比較例の殺菌装置を用いて殺菌を行うことで、紫外線の照射性能に対するシミュレーションを行った。
照射性能に対する性能評価は、殺菌対象物１０の凹凸形状１６を形成する凹部１２及び凸部１４の断面に対し、それぞれ、インコヒーレントな放射照度（以下、「放射照度」と記載する）を測定することで行った。なお、ＬＥＤ素子の出力は、２０［ｍＷ］に設定した。
【００８６】
さらに、実施例２から実施例４の殺菌装置に対し、それぞれ、紫外線の照射方法を変えて殺菌を行うことで、殺菌性能に対する性能評価を行った。
具体的には、紫外線の照射時間は５［ｓ］とし、単位時間当たりの対数減少値（ＬＲＶ値）である「ＬＲＶ／ｓ」を算出することで、殺菌性能に対する性能評価を行った。
まず、一つの殺菌対象物に対する複数のＬＥＤ素子を備えて構成された照射装置を、一つの照射ユニットと規定した。各照射ユニットが備える複数のＬＥＤ素子は、一つの殺菌対象物に対して等間隔で円周状に設置した。
【００８７】
そして、一つの照射ユニットが備えるＬＥＤ素子の数と、単位時間当たりの対数減少値との関係を検出した。その検出結果は、図１５に示す。
図１５中に表されているように、一つの照射ユニットが備えるＬＥＤ素子の数が多いほど殺菌性能は向上するが、単位時間当たりの対数減少値とＬＥＤ素子の数は比例しないことが確認された。なお、図１５中では、横軸に、一つの照射ユニットが備えるＬＥＤ素子の数（図中では、「１ユニット当たりのＬＥＤ数」と示す）を表す。また、図１５中では、縦軸に、単位時間当たりの対数減少値（図中では、「ＬＲＶ／ｓ」と示す）を表す。
【００８８】
すなわち、高出力のＬＥＤ素子を限られた面積内に複数配置すると、ＬＥＤ素子による発熱の放熱性が低下し、ＬＥＤ素子内のジャンクション温度が上昇するため、ＬＥＤ素子の出力が低下する。
そして、一つの殺菌対象物に対する複数のＬＥＤ素子を備えて構成された照射装置を一つの照射ユニットと規定すると、その照射ユニットにおいて、円周上へ等間隔に配置されたＬＥＤ素子の数と単位時間当たりの対数減少値（ＬＲＶ／ｓ）との関係を見ると、比例係数は１．０以下となる。
【００８９】
この結果に基づき、実施例２から実施例４についての性能評価を行った。
実施例２の殺菌装置に対する殺菌性能の評価は、以下に示す二種類の測定Ａ１及びＡ２により行った。
Ａ１．四つの光源から同時に紫外線を照射した場合の放射照度を測定。
Ａ２．四つの光源のうち周方向で隣り合わない二つの照射位置に紫外線を照射する二つの光源と、残りの光源とから互いに異なるタイミングで紫外線を照射することで、二段階で紫外線の照射を行った場合の放射照度を測定。
【００９０】
実施例３の殺菌装置に対する殺菌性能の評価は、以下に示す二種類の測定Ｂ１及びＢ２により行った。
Ｂ１．六つの光源を、殺菌対象物１０の底面を見て正三角形の頂角に配置された三つの照射位置に紫外線を照射する三つ一組の光源を、二組に分類する。そして、二組の光源により、互いに異なるタイミングで紫外線を照射することで、二段階で紫外線の照射を行った場合の放射照度を測定。
Ｂ２．六つの光源を、殺菌対象物１０の底面の中心を通過する直線の上に配置された二つの照射位置に紫外線を照射する二つ一組の光源を、三組に分類する。そして、三組の光源により、互いに異なるタイミングで紫外線を照射することで、三段階で紫外線の照射を行った場合の放射照度を測定。
【００９１】
実施例４の殺菌装置に対する殺菌性能の評価は、以下に示す三種類の測定Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３により行った。
Ｃ１．八つの光源から同時に紫外線を照射した場合の放射照度を測定。
Ｃ２．八つの光源から互いに異なるタイミングで紫外線を照射することで、二段階で紫外線の照射を行った場合の放射照度を測定。
Ｃ３．八つの光源から互いに異なるタイミングで紫外線を照射することで、四段階で紫外線の照射を行った場合の放射照度を測定。
【００９２】
（評価結果）
・照射性能
実施例１から実施例５の殺菌装置と、比較例の殺菌装置に対し、放射照度を測定した結果、実施例１から実施例５は、比較例と比較して、凹部１２に対する放射照度が高いことが確認された。
これにより、実施例１から実施例５の殺菌装置は、比較例の殺菌装置と比較して、照射性能が高いことが確認された。
【００９３】
・殺菌性能
実施例２の殺菌装置に対しては、紫外線の照射方法を変えて放射照度を測定した結果、Ｂ１の測定ではＬＲＶ／ｓが０．６５となり、Ｂ２の測定ではＬＲＶ／ｓが０．７０となった。
実施例３の殺菌装置に対しては、紫外線の照射方法を変えて放射照度を測定した結果、Ｃ１の測定ではＬＲＶ／ｓが０．９０となり、Ｃ２の測定ではＬＲＶ／ｓが１．０５となった。
実施例４の殺菌装置に対しては、紫外線の照射方法を変えて放射照度を測定した結果、Ａ１の測定ではＬＲＶ／ｓが１．１となり、Ａ２の測定ではＬＲＶ／ｓが１．３０となり，Ａ３の測定ではＬＲＶ／ｓが１．４０となった。
【００９４】
（多段照射の検証）
一つの殺菌対象物に対する１回の紫外線の照射時間を１［ｓ］とし、単位時間当たりの対数減少値（ＬＲＶ／ｓ）が３を満たすために必要な、ＬＥＤ素子の数をシミュレーションした。
その結果、一つの照射ユニットが備えるＬＥＤ素子の数が２個である構成では、９つの照射ユニットが備えるＬＥＤ素子が必要、すなわち、１８個のＬＥＤ素子が必要であった。
また、一つの照射ユニットが備えるＬＥＤ素子の数が４個である構成では、５つの照射ユニットが備えるＬＥＤ素子が必要、すなわち、２０個のＬＥＤ素子が必要であった。
また、一つの照射ユニットが備えるＬＥＤ素子の数が８個である構成では、３つの照射ユニットが備えるＬＥＤ素子が必要、すなわち、２４個のＬＥＤ素子が必要であった。
【００９５】
以上により、少ない数のＬＥＤ素子を備えて構成された照射ユニットを、殺菌対象物の搬送方向に沿って複数配列し、ＬＥＤ素子から紫外線を多段照射することで、殺菌効率を向上させることが可能であることが確認された。
これにより、多段階で紫外線の照射を行う構成が、１つの照射ユニットが備える全ての光源から同時に紫外線を照射する構成と比較して、殺菌性能が高いことが確認された。
さらに、紫外線の照射を行う段階が多いほど、殺菌性能が高いことが確認された。
【符号の説明】
【００９６】
１…殺菌装置、２…移動部、１０…殺菌対象物、１０ａ…円筒部、１０ｂ…底面部、１２…凹部、１２ａ…第一照射位置、１２ｂ…第二照射位置、１２ｃ…第三照射位置、１２ｄ…第四照射位置、１４…凸部、１６…凹凸形状、２０…光源、２２…ＬＥＤ素子、３０…近接センサ、４０…位置制御部、５０…照射制御部、６０…照射ユニット、７０…導光管、８０…光学材、ＭＲ…主出射方向、ＤＬ…照度の分布を表す領域の輪郭、ＬＦ…ＬＥＤ素子２２に対して垂直な方向で出射する光、ＳＥ…凸部１４が壁を形成して陰となる領域
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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