(57)【要約】【課題】電子線をより均一に照射してキャップの殺菌を確実に行うことのできる殺菌装置を提供することを目的とする。【解決手段】キャップ２００に対して電子線をスキャンして照射するときに、１回のスキャンの間に、電子線を発生させるための加速電圧Ｅ、電子線のスキャン軌跡を変動させる。また、電子線をスキャンする毎にキャップ２００の角度が異なるよう、キャップ２００の回転速度を設定するのが好ましい。このようにして、キャップ２００に対する電子線照射の均一性を向上させる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器のキャップに電子線を照射することで前記キャップを殺菌する殺菌装置であって、
前記電子線を発生する電子線発生源と、
前記電子線発生源で発生した前記電子線を予め定められた範囲内でスキャンさせる電子線スキャン部と、
前記キャップを回転させながら前記範囲を通過させるキャップ搬送部と、
前記キャップに対する前記電子線の照射の均一性を高めるため、前記電子線スキャン部で前記電子線を前記範囲内でスキャンさせる間に、前記電子線発生源にて前記電子線を発生させるための加速電圧を変動させるコントローラと、を備えることを特徴とする殺菌装置。
【請求項２】
前記コントローラは、前記範囲の両端部において前記加速電圧を増大させることを特徴とする請求項１に記載の殺菌装置。
【請求項３】
前記コントローラで前記加速電圧を変動させることによって、前記範囲内で照射される前記電子線のスキャン軌跡が変動することを特徴とする請求項１または２に記載の殺菌装置。
【請求項４】
前記キャップ搬送部は、前記キャップを複数列に並行して搬送し、
前記スキャン軌跡が変動する前記電子線が各列の前記キャップに均等に照射されるよう、前記電子線スキャン部と前記キャップ搬送部の相対的な位置が設定されていることを特徴とする請求項３に記載の殺菌装置。
【請求項５】
前記電子線スキャン部で前記電子線を間欠的にスキャンすることによって、前記キャップは前記範囲を通過する間に前記電子線が複数回照射され、
前記キャップ搬送部は、前記電子線がスキャンされる毎に前記キャップの角度が前回のスキャン時とは異なるよう、前記キャップを回転させることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の殺菌装置。
【請求項６】
前記キャップ搬送部は、前記キャップが前記範囲を通過する間に、少なくとも前記キャップを３回転させることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の殺菌装置。
【請求項７】
前記キャップ搬送部の近傍に、前記キャップに照射されずに通過した前記電子線を前記キャップ側に反射する反射部材が設けられていることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の殺菌装置。
【請求項８】
容器のキャップに電子線を照射することで前記キャップを殺菌する殺菌装置であって、
前記電子線を発生する電子線発生源と、
前記電子線発生源で発生した前記電子線を予め定められた範囲内でスキャンさせる電子線スキャン部と、
前記キャップを回転させながら前記範囲を通過させるキャップ搬送部と、
前記キャップに対する前記電子線の照射の均一性を高めるため、前記電子線スキャン部で前記電子線を前記範囲内でスキャンさせる間に、前記電子線発生源にて前記電子線を発生させるための加速電圧、または前記キャップ搬送部における前記キャップの搬送方向に直交する方向に前記電子線を偏向させるための電流を変動させ、前記電子線スキャン部における前記電子線のスキャン軌跡を変動させるコントローラと、を備えることを特徴とする殺菌装置。
【請求項９】
容器のキャップに電子線を照射することで前記キャップを殺菌する殺菌装置であって、
前記電子線を発生する電子線発生源と、
前記電子線発生源で発生した前記電子線を予め定められた範囲内でスキャンさせる電子線スキャン部と、
前記キャップを回転させながら前記範囲を通過させるキャップ搬送部と、を備え、
前記電子線スキャン部で前記電子線を間欠的にスキャンすることによって、前記キャップは前記範囲を通過する間に前記電子線が複数回照射され、
前記キャップ搬送部は、前記キャップに対する前記電子線の照射の均一性を高めるため、前記電子線をスキャンされる毎に前記キャップの角度が前回のスキャン時とは異なるように前記キャップを回転させることを特徴とする殺菌装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボトルの口を封冠するキャップの殺菌装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
飲料水や液体調味料等の充填物をボトルに充填する充填工場においては、ボトルに充填物を充填した後、キャップによりボトルの口を封冠するが、この封冠に先立ち、キャップの殺菌が行われる。
【０００３】
キャップの殺菌には、過酸化水素や紫外線照射が多く用いられているが、近年、紫外線よりも殺菌力に勝る電子線照射による殺菌技術が注目され、鋭意開発が行われている（例えば特許文献１、２参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２０５７１４号公報
【特許文献２】特開２００２−１２８０３０号公報
【特許文献３】特開２００３−６６１９８号公報
【特許文献４】特開平１１−２８１７９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
キャップを殺菌するには、過不足のない量の電子線を照射する必要がある。電子線の照射量が少ないと十分な殺菌が行えず、また、特にプラスチック製のキャップの場合、過度な電子線の照射を行うと、キャップの変色や溶解といった不良にも繋がるからである。
また、電子線照射量が、キャップの部位によって大きくばらつかないよう、なるべく均一に電子線を照射するのが好ましい。そこで、例えば特許文献２に記載の技術においても、キャップを回転させながら電子線を照射することで、電子線照射量の均一化を図ろうとしているが、以下に示すような理由から、現状技術には課題が残されている。
【０００６】
図１０（ａ）に示すように、キャップ１を殺菌する場合、キャップ１の内周面に電子線が照射されるよう、有底筒状のキャップ１の開口側１ａを電子線照射側に向けている。このため、キャップ１の天面１ｂについては電子線がよく照射されるものの、キャップ１の側面１ｃについては、電子線照射方向がキャップ１の側面１ｃの高さ方向にも一致しているため、電子線の十分な照射が行いにくい。
そこで、従来より、反射板を設けて電子線を反射させてキャップ１の側面１ｃに照射されるようにしたり（例えば、特許文献３参照。）、電子線を磁界により変更させてキャップ１の内側から電子線が側面１ｃに照射されるようにする等の工夫がなされている（例えば、特許文献４参照。）。しかし、これについても、依然として更なる改善が必要となっている。
【０００７】
また、図１０（ｂ）に示すように、電子線によるキャップ１の殺菌は、磁界を印加することで一定の範囲内で電子線をスキャンさせながら、この範囲内をキャップ１を通過させることで行う。このとき、スキャン範囲の中央部において電子線がキャップ１の天面１ｂに直交して照射されるときには、前記のように天面１ｂに対して側面１ｃに電子線が照射されにくく、しかも側面１ｃの断面寸法が大きい高さ方向から電子線が照射されるため、側面１ｃに対する電子線照射量が少ない。これに対し、スキャン範囲の両端部においては、電子線はキャップ１に斜めから照射される。この場合、キャップ１の側面１ｃに斜めから電子線が照射されるため、従来よりもキャップ１の側面１ｃに対する電子線の照射量は増大する。一方、キャップ１の天面１ｂに対しては電子線が斜めから照射されるために、直交する方向から照射される場合に比較すると電子線の照射量は減少する。このように、スキャン範囲の端部と中央部とではキャップ１への電子線の照射状況が異なるため、照射の均一性を妨げることになる。
【０００８】
また、このような電子線による殺菌は、キャップ１だけでなく、これと並行して搬送されるボトルについても行われる。この場合、一つの電子線発生源で発生した電子線を、ボトルに照射しながら、複数パルスに１回だけ、磁界を印加することで電子線を偏向させてキャップ１に照射する。つまり、キャップ１に対して電子線は間欠的に照射される。このため、電子線照射の均一化のためにキャップ１を回転しながら搬送していても、照射されるタイミングによっては、電子線が照射される毎にキャップの向きが同じ向きとなっていてキャップ１の特定部分にのみ繰り返し電子線が照射されることもあり、これでは照射の均一性が損なわれる。
【０００９】
この他、殺菌装置におけるキャップ殺菌の処理量を向上させるため、キャップ１を複数列に並列して搬送しながら電子線を照射する構成も考えられる。図１０（ｃ）に示すように、例えばキャップ１を２列に並列させる場合、電子線は２列のキャップ１の中間部を中心として照射される。すると、各列においては、電子線の照射中心に近い側では電子線照射量が多く、遠い側では電子線照射量が少なくなってしまい、これも照射の均一性を損なう要因となる。
このように、電子線をキャップ１に均一に照射するのは難しく、現状以上に電子線を均一に照射できる技術が要求されている。
本発明は、このような技術的課題に基づいてなされたもので、電子線をより均一に照射してキャップの殺菌を確実に行うことのできる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】
【００１０】
かかる目的のもとになされた本発明の殺菌装置は、容器のキャップに電子線を照射することでキャップを殺菌する殺菌装置であって、電子線を発生する電子線発生源と、電子線発生源で発生した電子線を予め定められた範囲内でスキャンさせる電子線スキャン部と、キャップを回転させながら前記の範囲を通過させるキャップ搬送部と、キャップに対する電子線の照射の均一性を高めるため、電子線スキャン部で電子線を前記の範囲内でスキャンさせる間に、電子線発生源にて電子線を発生させるための加速電圧を変動させるコントローラと、を備える。加速電圧を変動させることによって、前記の範囲内を電子線がスキャンする間に、電子線の照射量を変動させることができる。
電子線がスキャンするときに、前記範囲の中央部において電子線はキャップに対して直交する方向から照射されるのに対し、前記範囲の両端部においては電子線が斜めから照射されるため、キャップの側面における電子線の照射が多い。キャップに対する電子線の照射は、キャップの側面において特に不足する。これを補うため、コントローラでは、前記の範囲の両端部において加速電圧を増大させるのが好ましい。また、キャップの天面と側面との照射量のバランスを取るために、スキャン範囲の中央部において加速電圧を従来以上に減少させ、天面の照射量を相対的に抑えるのが好ましい。
【００１１】
また、このようにコントローラで加速電圧を変動させると、前記の範囲内で照射される電子線のスキャン軌跡が変動する。
キャップ搬送部においてキャップを複数列に並行して搬送する場合、この電子線のスキャン軌跡の変動を利用して、各列のキャップに対する電子線照射の均一性を向上できる。複数列に並行してキャップを搬送する場合、列間の中心に電子線の照射中心が位置するため、列の内側において特に強く電子線が照射されるためである。そこで、スキャン軌跡が変動する電子線が、各列のキャップに均等に照射されるよう、電子線スキャン部とキャップ搬送部の相対的な位置を設定するのが好ましい。この場合、各列のキャップに対する電子線の照射量を線量計で測定し、各列間で照射量が均一化されるように設定すればよい。このとき、電子線スキャン部に対するキャップ搬送部側の位置を機械的に設定しても良いし、電子線の偏向角度を変更させることでキャップ搬送部側に対する電子線のスキャン位置を変更しても良い。
【００１２】
電子線スキャン部で電子線を間欠的にスキャンすることによって、キャップは前記の範囲を通過する間に電子線が複数回照射される。キャップを回転しながら搬送していても、電子線がスキャンされる毎にキャップの角度が同じであれば、キャップに対して電子線は同じ方向（キャップ中心に対する角度）から照射されることになる。そこで、キャップ搬送部は、電子線がスキャンされる毎にキャップの角度が前回のスキャン時とは異なるようにキャップを回転させるのが好ましい。照射の均一性をさらに高めるには、電子線がスキャンされる毎にキャップがなるべく小さな角度で回転するのが好ましい。しかし、あまりに回転角度が小さいと照射に時間が掛かるため、前記の角度は６０〜１２０°、好ましくは９０°前後とするのが良い。
また、前記の範囲の両端部と中央部においては、キャップに対する電子線の照射方向が異なるため、特にキャップの側面に対する電子線の照射量が異なる。そこで、キャップ搬送部は、キャップが前記の範囲を通過する間に、少なくともキャップを３回転、つまり前記の範囲の両端部および中央部でそれぞれ少なくとも１回転させるのが好ましい。
【００１３】
また、キャップ搬送部の近傍に、キャップに照射されずに通過した電子線をキャップ側に反射する反射部材を設けるのが好ましい。
【００１４】
本発明は、容器のキャップに電子線を照射することでキャップを殺菌する殺菌装置であって、電子線を発生する電子線発生源と、電子線発生源で発生した電子線を予め定められた範囲内でスキャンさせる電子線スキャン部と、キャップを回転させながら前記の範囲を通過させるキャップ搬送部と、キャップに対する電子線の照射の均一性を高めるため、電子線スキャン部で電子線を前記の範囲内でスキャンさせる間に、電子線発生源にて電子線を発生させるための加速電圧、またはキャップ搬送部におけるキャップの搬送方向に直交する方向に電子線を偏向させるための電流を変動させ、電子線スキャン部における電子線のスキャン軌跡を変動させるコントローラと、を備えることを特徴とする殺菌装置とすることもできる。この場合、スキャン軌跡は、例えば「へ」の字型のほか、波型等、さまざまなものとすることが可能である。
【００１５】
また、本発明は、容器のキャップに電子線を照射することでキャップを殺菌する殺菌装置であって、電子線を発生する電子線発生源と、電子線発生源で発生した電子線を予め定められた範囲内でスキャンさせる電子線スキャン部と、キャップを回転させながら前記の範囲を通過させるキャップ搬送部と、を備え、電子線スキャン部で電子線を間欠的にスキャンすることによって、キャップは前記の範囲を通過する間に電子線が複数回照射され、キャップ搬送部は、キャップに対する電子線の照射の均一性を高めるため、電子線をスキャンされる毎にキャップの角度が前回のスキャン時とは異なるようにキャップを回転させることを特徴とする殺菌装置とすることもできる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、キャップに電子線をスキャンして照射させるにあたり、電子線を発生させるための加速電圧の変動、電子線のスキャン軌跡の変動、電子線の照射タイミングとキャップの回転角度の調整、反射板の設置等を行うことによって、キャップに対する電子線照射の均一性を向上させることができる。特に、加速電圧やスキャン軌跡のコントロールは、ハードウェア（配線）の変更やコントローラにおけるソフトウェアの変更で済むので、装置のハードウェア的な変更に比較すれば手間やコストも掛からないというメリットも有る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
図１は、本実施の形態におけるボトル・キャップ用の殺菌装置１０の概略構成を説明するための図である。
この図１に示す殺菌装置１０は、ボトル１００に飲料を充填する充填装置の前段側に設けられるものである。この殺菌装置１０は、ボトル１００を搬送するボトル搬送機構２０と、キャップ２００を搬送するキャップ搬送機構（キャップ搬送部）３０と、電子線を照射して殺菌を行う電子線照射部（電子線スキャン部）４０とを備えて構成されている。
【００１８】
ボトル搬送機構２０の構成について本発明で何らの限定を行う意図はないが、例えば無端状の搬送ベルト２１を循環駆動させながら、搬送ベルト２１上にボトル１００を一定間隔ごとに割り出していくことにより、ボトル１００を搬送ベルト２１上に所定間隔で配列した状態で搬送していく構成のもの等が採用できる。ボトル搬送機構２０については、これ以外にもいかなる構成のものを採用しても良い。なお、搬送ベルト２１上で、ボトル１００はその中心軸線を略鉛直方向に合致させて保持されるようになっている。
【００１９】
本実施の形態の電子線照射部４０では、電子線発生源４１と、偏向用磁石４２と、スキャン用磁石４３と、ホーン４４と、コントローラ５０とを備える。
図２に示すように電子線発生源４１では、ビーム状の電子線を発生し、これを、ボトル搬送機構２０によって搬送されるボトル１００、キャップ搬送機構３０によって搬送されるキャップ２００に照射する。
【００２０】
本実施の形態において、電子線発生源４１では、図３に示すように、例えば６０Ｈｚといった低周波のパルス電流Ｉ１により電子線を発生するようになっている。この、電子線発生源４１を駆動するためのパルス電流Ｉ１は、コントローラ５０によってその発生が制御される。このような電子線発生源４１としては、いわゆる電子銃を用いることができ、コントローラ５０においては、電子線発生源４１において電子線を発生させるための加速電圧をも制御する。
【００２１】
ここで、以下の説明において、説明の理解を助けるため、ボトル搬送機構２０、キャップ搬送機構３０におけるボトル１００、キャップ２００の搬送方向をＸ軸、Ｘ軸に直交し、電子線発生源４１におけるボトル１００に対する電子線の照射方向をＺ軸、これらＸ軸およびＺ軸に直交する方向をＹ軸と定める。
【００２２】
さて、偏向用磁石４２、スキャン用磁石４３は、それぞれは、印加される電流に応じて発生する磁界が変化するものである。
偏向用磁石４２は、電子線発生源４１から照射される電子線を囲むように設けられ、発生する磁界によって電子線をＸ軸回りに所定角度偏向させるよう配置されている。この偏向用磁石４２には、コントローラ５０の制御により、電子線発生源４１で電子線を発生するパルス電流Ｉ１に同期させて、パルス電流Ｉ１で予め定められた数のパルスを出力する毎に所定強度の電流Ｉ２が出力される。出力された電流Ｉ２により偏向用磁石４２では磁界を発生し、この磁界により電子線を偏向させる。偏向用磁石４２で磁界を発生していない場合、電子線はボトル搬送機構２０上のボトル１００に照射され、偏向用磁石４２で磁界を発生したときには、電子線は偏向してキャップ搬送機構３０上のキャップ２００に照射されるようになっている。
【００２３】
スキャン用磁石４３は、偏向用磁石４２の直下に配置され、偏向用磁石４２で偏向を行っていないときの電子線の進路と、偏向を行っているときの電子線の進路の双方を囲むように設けられている。
スキャン用磁石４３には、コントローラ５０の制御により、電子線発生源４１で電子線を発生するパルス電流Ｉ１の１パルスごとに、一定の変化幅で強度が連続的に変化する電流Ｉ３が印加される。このように、スキャン用磁石４３に印加される電流Ｉ３が一定時間（パルス電流Ｉ１の１パルスに相当した時間）内に変化すると、スキャン用磁石４３で発生する磁界強度が変化する。これによって、電子線の偏向量、すなわち電子線の偏向角度が連続的に変化し、電子線が一定範囲（一定角度）内をスキャンするのである。スキャン用磁石４３は、このときの電子線のスキャン方向がＸ軸方向に合致するように配置される。
なお、電流Ｉ３の変化幅、変化開始時、変化終了時の電流強度については何ら限定する意図は無いが、電子線は当初Ｚ軸方向に照射されるため、この照射方向を基準として、両側に等しい角度だけスキャンが行われるよう、変化開始時の磁界強度と、変化終了時の磁界強度を、正負で絶対値が等しくなるように調整するのが好ましい。
前記したように、このような電流Ｉ３によって行われる電子線のスキャンは、電子線発生源４１で電子線を発生するパルス電流Ｉ１の１パルスごとに行われる。つまり、ボトル搬送機構２０上のボトル１００に向けて電子線を照射しているときはもちろん、前記の偏向用磁石４２で数パルスに１回、キャップ搬送機構３０上のキャップ２００に向けて電子線を偏向させて照射しているときにも、電子線の一定幅でのスキャンが行われる。
【００２４】
図２に示したように、ホーン４４は、上記のように、偏向用磁石４２による偏向、スキャン用磁石４３によるスキャンを行っているときの電子線の照射範囲を取り囲むように設けられる。したがって、Ｘ軸方向からホーン４４を側面視すると、ホーン４４は、ボトル搬送機構２０に向けて略鉛直下方に延びる第一ホーン部４４ａと、第一ホーン部４４ａから分岐するように形成されて、キャップ搬送機構３０に向けて斜め下方に延びる第二ホーン部４４ｂとを有し、第一ホーン部４４ａ、第二ホーン部４４ｂのそれぞれは、図１に示したように、Ｙ軸方向から見たときに、偏向用磁石４２およびスキャン用磁石４３から下方に行くに従いその幅が漸次広がるテーパ形状をなしている。
【００２５】
図４に示すように、キャップ搬送機構３０は、キャップ２００を例えば２列に並べて搬送する。このキャップ搬送機構３０は、二本のスクリュー部材３１Ａ、３１Ｂが間隔を隔てて互いに平行に配置され、キャップ２００の天面２００ａに接触するよう設けられている。そして、これらスクリュー部材３１Ａ、３１Ｂ上に位置する２列のキャップ２００の両側と、２列のキャップ２００の間には、ガイド部材３２、３３、３４が設けられる。
【００２６】
両側に位置するガイド部材３２、３３は、スクリュー部材３１Ａ、３１Ｂ上のキャップ２００の側面２００ｂに対向するガイド面３２ａ、３３ａに、ラックギア状の歯が連続して形成されている。
そして、キャップ２００がスクリュー部材３１Ａ、３１Ｂの外周面に形成されている螺旋状の溝３１ａの中に収まった状態で、ガイド部材３２、３３、３４によってキャップ２００の側方への移動が規制される。この状態でスクリュー部材３１Ａ、３１Ｂを図示しないモータ等で回転駆動させると、キャップ２００はガイド部材３２、３３、３４に沿った方向に搬送される。このとき、スクリュー部材３１Ａ、３１Ｂは、一方のスクリュー部材３１Ａと他方のスクリュー部材３１Ｂで溝３１ａの巻き方向が互いに異なるように形成され、さらに図示しないモータ等で互いに異なる方向に回転駆動されて、スクリュー部材３１Ａ、３１Ｂの上面側においてキャップ２００を両側のガイド部材３２、３３に押し付ける。ガイド部材３２、３３には、前述したようにガイド面３２ａ、３３ａにラックギア状の歯が形成されているため、ガイド部材３２、３３に押し付けられたキャップ２００は、その外周面に形成された溝がガイド部材３２、３３の歯に噛み合い、ガイド部材３２、３３との間の摩擦が高まってキャップ２００は確実に回転しながら搬送される。
なお、上記のキャップ搬送機構３０は、キャップ２００を確実に回転させながら搬送することができるのであれば、上記した以外のいかなる構成であっても良い。もちろん、２列で並列してキャップ２００を搬送する構成に限らず、１列のみ、あるいは３列以上で並列して搬送するような構成とすることも可能である。
【００２７】
殺菌装置１０においては、このようなキャップ搬送機構３０によりガイド部材３２、３３に沿って回転しながら搬送されるキャップ２００に対し、コントローラ５０の制御によって電子線照射部４０で電子線を一定のスキャン領域内でスキャンさせて照射することで、キャップ２００の全体に均一に電子線を照射して殺菌を行う。ここで、コントローラ５０においては、キャップ２００に対する電子線照射の均一性をさらに向上させるため、以下に示すような構成を採用するのが好ましい。
【００２８】
コントローラ５０では、前述したように、電子線発生源４１を駆動するためのパルス電流Ｉ１とともに、電子線発生源４１において電子線を発生させるための加速電圧を制御している。ここで、コントローラ５０では、図５に示すように、パルス電流Ｉ１によって電子線発生源４１からキャップ２００に対して電子線を１回照射する間に、加速電圧Ｅを変動させる。具体的には、図１における電子線のスキャン範囲の両端部Ｐ１、Ｐ２に近づくにつれて加速電圧Ｅを高め、スキャン範囲の中央部Ｐ３に近づくにつれて加速電圧Ｅを低下させる。したがって、加速電圧Ｅを、略Ｖ字状（あるいは略Ｕ字状）に連続的に変化させる。
【００２９】
これにより、スキャン範囲の両端部Ｐ１、Ｐ２においては、中央部Ｐ３よりも加速電圧Ｅが高められることによって、中央部Ｐ３で照射される電子線よりも電子線の照射量が増大する。前述したように、キャップ２００に対しては、スキャン範囲の中央部Ｐ３においては天面２００ａの内側にほぼ直交する方向から電子線が照射されるため、天面２００ａに対する電子線の照射量をＬ１、側面２００ｂに対する電子線の照射量をＬ２とすると、
Ｌ１＞Ｌ２
となる。一方、スキャン範囲の両端部Ｐ１、Ｐ２においては、キャップ２００に対して斜めから電子線が照射されるため、ここでの天面２００ａにおいては電子線の照射量Ｌ３が減り、
Ｌ３＜Ｌ１
となる。一方、側面２００ｂにおいては、電子線の照射量Ｌ４が増大し、
Ｌ４＞Ｌ２
となる。しかも、両端部Ｐ１、Ｐ２において加速電圧Ｅが増大しているため、加速電圧Ｅを一定にする場合に比較して電子線の照射量Ｌ４はさらに大きくなっている。つまり、スキャン範囲の全体では、キャップ２００の側面２００ｂに対する電子線の照射量が増大し、側面２００ｂの殺菌を確実に行うことが可能となる。
このとき、中央部Ｐ３における加速電圧Ｅを、従来の一定電圧を印加していたとき（図５中、二点鎖線で示した。）の電圧値よりも低く設定することで、キャップ２００の天面２００ａに対する電子線照射量を抑えることができ、側面２００ｂとの照射量のバランス化が図りやすくなる。
【００３０】
また、上記のように加速電圧Ｅを変化させると、図６に示すように、スキャン範囲における電子線のスキャン軌跡Ｓが、キャップ搬送機構３０を電子線照射方向から見たときに、略「へ」の字状となる。これは、キャップ２００に電子線を照射するときには、偏向用磁石４２において磁界を発生して電子線を偏向させるが、磁界強度が一定（つまりパルス電流Ｉ１の電流値が一定）である場合、加速電圧Ｅが高いほど電子線は偏向しにくく、加速電圧Ｅが低いほど電子線は偏向しやすいからである。つまり、加速電圧Ｅが高いスキャン範囲の両端部Ｐ１、Ｐ２においては偏向量が少なく、電子線の照射位置はボトル搬送機構２０側に近づき、加速電圧Ｅが低いスキャン範囲の中央部Ｐ３においては偏向量が多く、電子線の照射位置はボトル搬送機構２０から遠ざかる。
【００３１】
これによって、キャップ２００を２列で搬送するキャップ搬送機構３０において、キャップ２００の一方の列と他方の列のそれぞれに電子線の偏向角度を振ることができる。従来であれば、電子線は、２列の中心に向かって照射しており、それぞれの列においては、列の内側（ガイド部材３４に近い側）で電子線の照射量が多く、列の外側では照射量が少なくなる。これに対し、前記のように加速電圧Ｅを変動させて電子線の偏向角度を変えることで、１回のスキャン中に、各列のキャップ２００の中心に向けて電子線を照射することも可能となる。これによって、それぞれの列におけるキャップ２００に対する電子線照射均一化を図ることができる。
【００３２】
なお、電子線のスキャン軌跡Ｓが略「へ」の字状となる場合、スキャン範囲の両端部Ｐ１、Ｐ２において一方の列側に電子線が偏向し、中央部Ｐ３においては他方の列側に電子線が偏向する。このとき、一方の列と他方の列との間では、集中して電子線が照射される時間帯が異なり、両者の間でキャップ２００に対する電子線の累計照射量に差がつくことも考えられる。この場合、加速電圧Ｅを全体的に上昇あるいは下降させることでスキャン軌跡Ｓをオフセットさせても良いし、キャップ搬送機構３０における搬送列を一方の列側あるいは他方の列側にオフセットさせて設けるようにしても良い。これによって、２列の間でキャップ２００に対する照射量の均等化を図ることができる。
【００３３】
上記のように加速電圧Ｅを変動させることで、電子線の照射軌道をコントロールができると言える。そこで、上記のように「へ」の字状の軌跡に限らず、例えばスキャンしながら波形を描くようなスキャン軌跡Ｓとすることや、キャップ２００の搬送方向に斜めに横切るようなスキャン軌跡Ｓ等とすることも可能である。
また、複数列で搬送されるそれぞれの列において照射量の均等化を図るという観点からすると、加速電圧Ｅではなく、偏向用磁石４２において電子線の偏向のために流す電流Ｉ２の強度を、１回のスキャンの間に変動させるよう、コントローラ５０で制御しても良い。これによっても上記と同様に電子線の照射軌道をコントロールすることが可能である。この場合、加速電圧Ｅは一定とする場合をも本発明は許容する。ただし、加速電圧Ｅを図５のように変動させることが、キャップ２００に対する電子線照射量の均一化という観点からは好ましい。
【００３４】
さらに、例えばキャップ２００を単列で搬送している場合等において、加速電圧Ｅを変動させることでスキャン範囲の両端部Ｐ１、Ｐ２と中央部Ｐ３で電子線の照射量をコントロールしつつ、電子線の偏向角度を変動させず直線的なスキャン軌跡Ｓとしたい場合には、加速電圧Ｅの変動と連動して偏向のための電流Ｉ２を変動させればよい。
【００３５】
ところで、キャップ２００に対する電子線のスキャン照射は、図３にも示したように、パルス電流Ｉ１の数パルスに一回、電子線を偏向することで行われる。したがって、キャップ２００に対しては、電子線が間欠的に照射されることになる。
キャップ２００は、キャップ搬送機構３０によって回転しながら搬送されているため、キャップ２００の回転と電子線の照射タイミングが同期していると、電子線を照射するときには毎回キャップ２００が同じ向きとなっていて、同じ方向（キャップ２００の中心に対する角度方向）から電子線が照射されてしまうことになる。したがって、図７に示すように、キャップ搬送機構３０におけるキャップ２００の搬送速度（キャップ２００の回転速度）を調整し、間欠的に電子線を照射する毎にキャップ２００の向きが異なるようにするのが好ましい。例えば、電子線を偏向して照射する毎にキャップ２００が９０°、あるいは１２０°回転するようにキャップ２００の搬送速度を設定するのである。このようにすることで、キャップ２００に対し、全周方向から電子線が照射され、均一な照射を行うことができる。なお、図７において、それぞれのキャップ２００には、黒塗り部分が存在するが、これはキャップ２００が回転していることを示すための印であり、実際のキャップ２００においてはこのような印は不要である。
【００３６】
また、前述したように、キャップ２００に対する電子線の照射角度が、スキャン範囲の両端部Ｐ１、Ｐ２と中央部Ｐ３とで異なる。そこで、両端部Ｐ１、Ｐ２、中央部Ｐ３のそれぞれの領域において、キャップ２００が少なくとも１回転、つまりスキャン範囲を通過する間にキャップ２００が３回転するように、キャップ搬送機構３０でキャップ２００を搬送するのが好ましい。
これによっても、キャップ２００に対する電子線の照射の均一性を向上できる。
【００３７】
さらに、図８に示すように、キャップ搬送機構３０の下方を囲むように反射板６０を設け、キャップ２００やキャップ搬送機構３０に当たらずに通過した電子線を反射させてキャップ２００に照射することができる。これによってキャップ２００の外周面側から電子線を照射することもでき、これも電子線照射の均一性向上に寄与する。もちろん、照射した電子線を有効に利用することができ、また装置外に電子線が照射されるのを防ぐことができるので、装置外が電子線によって加熱されるのも回避できる。
また、図９に示したように、電子線のスキャン軌跡Ｓが略「へ」の字状となる場合、反射板６０も、これに応じて平面視略「へ」の字状に形成するのが好ましい。
【００３８】
このようにして、キャップ２００にスキャン照射する電子線を発生させるための加速電圧の変動、電子線のスキャン軌跡Ｓの変動、電子線の照射タイミングとキャップ２００の回転角度の調整、反射板６０の設置等を行うことによって、キャップ２００に対する電子線照射の均一性を向上させることができる。
特に、加速電圧やスキャン軌跡Ｓのコントロールは、ハードウェア（配線）の変更やコントローラ５０におけるソフトウェア内容を調整するのみで済むので、装置の構造的な変更に比較すれば手間やコストも掛からないというメリットも有る。
【００３９】
なお、上記実施の形態では、キャップ２００の殺菌状態について説明を行ったが、ボトル１００についても同様のモニタリングを行うのが好ましい。
また、殺菌装置１０の構成について説明したが、本発明の主旨の範囲内であればいかなる構成の変更、追加、削除を行っても支障は無い。
これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本実施の形態における殺菌装置の構成を示す図である。
【図２】電子線照射部の構成を示す図である。
【図３】電子線照射部における制御電流の例を示す図である。
【図４】キャップ搬送機構の一例を示す図である。
【図５】加速電圧を変動させた例を示す図である。
【図６】電子線のスキャン軌跡の変動を示す図である。
【図７】電子線を照射するごとにキャップが回転していることを示す図である。
【図８】反射板を設けた電子線照射部を示す図である。
【図９】反射板を電子線のスキャン軌跡に応じた形状とした場合の例である。
【図１０】従来におけるキャップに対する電子線の照射状態を示す図である。
【符号の説明】
【００４１】
１０…殺菌装置、２０…ボトル搬送機構、３０…キャップ搬送機構（キャップ搬送部）、４０…電子線照射部（電子線スキャン部）、４１…電子線発生源、４２…偏向用磁石、４３…スキャン用磁石、５０…コントローラ、６０…反射板、１００…ボトル、２００…キャップ
【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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