(57)【要約】【課題】部分的に電子線透過が不可能である容器に対して、照射線方向の走査的制御の技術を確立すること。電子線透過性容器と電子線との間で電子線を遮断する物体を実質的に排除すること。【解決手段】電子線２４を生成する電子線生成器９と、電子線２４を磁気的に偏向する電子線偏向器とから構成されている。電子線偏向器は、容器Ｐの片側部位から容器Ｐの中に透過的に侵入し、容器Ｐに３方向に互いに異なる第１電子線２１Ｌ−２と第２電子線２７と第３電子線２８とを生成し、第１電子線２１Ｌ−２は容器Ｐの内部で第２電子線２７に交叉し、第２電子線２７は容器Ｐの内部で第３電子線２８に交叉し、第３電子線２８は容器Ｐの内部で第１電子線２１Ｌ−２に交叉する。容器Ｐは、概ね、電子線透過性材料で形成されて空気中に配置されている。３方向照射と空気中電子流の疑似回折現象とにより、電子線透過不能部分の直接照射と支持部材の存在による影の発生を実質的に回避することができる。【選択図】　　　　　図３
2004067233.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子線を生成する電子線生成器と、
前記電子線を磁気的に偏向する電子線偏向器とを具え、
前記電子線は、
容器の片側部位から前記容器の中に侵入する第１電子線と、
前記片側部位から前記容器の中に透過的に侵入する第２電子線と、
前記片側部位から前記容器の中に透過的に侵入する第３電子線とを形成し、
前記第１電子線は前記容器の内部で前記第２電子線に交叉し、前記第３電子線は前記容器の内部で前記第１電子線に交叉し、
前記容器は、電子線透過性材料で形成され、空気中に配置されている
殺菌装置。
【請求項２】
前記電子線は、真空中で形成され透過窓を透過して前記容器に照射される
請求項１の殺菌装置。
【請求項３】
前記第１電子線は前記容器の口栓部位の開口から前記容器の中に侵入し、
前記第２電子線は前記容器の側面から前記容器の中に透過的に侵入し、前記第３電子線は前記容器の底面から前記容器の中に透過的に侵入する
請求項２の殺菌装置。
【請求項４】
前記容器は、中心軸心線を含む基準面に対して概ね対称に形成され、
前記第１電子線と前記第２電子線と前記第３電子線は、それぞれに、前記基準面に対して対称に形成される
請求項２又は３の殺菌装置。
【請求項５】
前記第２電子線は、前記容器の軸心線に直交する直交面に対して斜めに前記容器の口栓部位に入射する
請求項４の殺菌装置。
【請求項６】
前記第３電子線は、前記直交面に対して斜めに前記容器の底部に前記容器の外部から入射する
請求項４又は５の殺菌装置。
【請求項７】
前記電子線偏向器は、
第１偏向器と、
第２偏向器と、
第３偏向器とを備え、
前記第１偏向器は、前記基準面に含まれる第１方向線に対して前記第１電子線を走査的に、且つ、時系列的に偏向させる第１時系列的走査磁石を具え、
前記第２偏向器は、前記基準面に直交する直交面に含まれる第２方向線に対して前記第２電子線を走査的に、且つ、時系列的に偏向させる第２時系列的走査磁石を具え、
前記第３偏向器は、前記直交面に含まれる第３方向線に対して前記第３電子線を走査的に、且つ、時系列的に偏向させる第３時系列的走査磁石を具える
請求項４の殺菌装置。
【請求項８】
前記第１偏向器に入射し前記第１偏向器で偏向されることになる電子ビームは単一線である
請求項７の殺菌装置。
【請求項９】
前記第２偏向器は、前記第１偏向器により偏向される前記電子線の一部を偏向し、前記第３偏向器は、前記第２偏向器により偏向される前記電子線の一部を偏向する
請求項７の殺菌装置。
【請求項１０】
前記第１偏向器により偏向される前記電子線の一部であり前記第２偏向器により偏向されることになる電子線は時系列的に偏向されない
請求項９の殺菌装置。
【請求項１１】
前記第３時系列的走査磁石の一部は、磁気的走査を受けない
請求項１０の殺菌装置。
【請求項１２】
前記第１偏向器と前記第２偏向器と前記第３偏向器とは、それぞれに前記基準面に対して概ね鏡面対称に配置されている
請求項７の殺菌装置。
【請求項１３】
前記容器を支持する支持器具を更に具え、
前記支持器具は、
基底部分と、
前記基底部分に支持され前記容器の対向面にそれぞれに接合する２体の支持体を備え、
前記２体の支持体は、弾性的に前記容器を挟持する
請求項２〜１２から選択される１請求項の殺菌装置。
【請求項１４】
前記２体の支持体は同期的に運動して前記基底部分に支持され、
前記支持体の対向面の中心面は前記基底部分に対して位置不変である
請求項１３の殺菌装置。
【請求項１５】
前記容器は、前記電子線の照射を受ける間で空気中に完全に浮いた状態に置かれる
請求項１〜１４から選択される１請求項の殺菌装置。
【請求項１６】
前記容器は、前記電子線の照射を受ける全期間で空気中に浮いた状態に置かれる
請求項１〜１４から選択される１請求項の殺菌装置。
【請求項１７】
前記容器を支持する支持器具を更に具え、
前記支持器具は前記容器を放擲自在に支持し、前記容器は前記電子線が照射される間で前記容器を一時的に放擲する
請求項１の殺菌装置。
【請求項１８】
回転円盤と、
前記回転円盤に同体的に複数の容器を支持する支持器具と、
前記回転円盤に対して相対的に回転的に支持され電子線を生成する電子線生成器と、
前記電子線生成器に同体に支持され前記電子線を偏向する電子線偏向器とを具え、
前記電子線偏向器は、
前記容器の一方側から前記容器の中に透過的に侵入する一方側電子線を生成する一方側偏向器と、
前記容器の他方側から前記容器の中に透過的に侵入する他方側電子線を生成する他方側偏向器とを備え、
前記容器は、前記回転円盤と同体に回転し前記一方側偏向器と前記他方側偏向器との間を通過する
殺菌システム。
【請求項１９】
前記支持器具は、前記電子線の照射の間で前記容器を空中に一時的に放擲する
請求項１８の殺菌システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、殺菌装置、及び、殺菌システムに関し、特に、ＰＥＴのような電子線透過性樹脂の表裏面に電子線を同時的に照射して高速に容器に対して殺菌処理を実行する殺菌装置、及び、殺菌システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
食品又は飲料の容器は、その内外面の殺菌が求められる。そのような殺菌技術として、過酢酸又は過酸化水素のような薬剤による化学的殺菌技術が知られ、更には、加熱殺菌技術が知られている。化学的殺菌技術には、薬剤残留、使用済み薬剤の処理、耐性菌発生のような様々な問題が指摘されている。加熱殺菌技術には、耐熱性容器の開発が必要であり、その容器のコストが高く、さらには、高温による内容物の香味の様な嗜好性、食感性に対して問題を有している。
【０００３】
細菌、ウイルスのような細胞性生物（以下、微生物といわれる）の殺傷ために用いられる粒子線として、電子線が格別に好ましいことが分かってきている。電子線は、微生物破壊のために２点で特に好ましい物理的性質を有している。電子線は、その線量が調整されれば、その一撃で微生物を破壊する。電子線は、その加速エネルギーに応じて一定質量以下の樹脂膜に対して透過性を有している。
【０００４】
このように優れた物性を持つ電子線を微生物破壊のために用いる際に、１点で問題が残存している。電子線殺菌技術が適用される対象容器は、現時点では、実質的にＰＥＴボトルに限定される。本明細書では、以下、電子線透過性樹脂として単一的にＰＥＴが例示される。ＰＥＴが用いられてブロー成形技術により量産されるＰＥＴボトルは、膜厚が概ね一定である胴体部分と、螺子螺旋溝が形成されブロー成形のために必要である厚い部分を持つ口栓（キャップ）螺合部分と、強度性と安定性とのために厚く形成されている底位部分とから形成されている。高エネルギー電子線（１個の電子のエネルギーが１ＭｅＶ以上）は、その照射方向が限定されずに、１個のＰＥＴボトルを透過する。高エネルギー電子線（例示：１ＭｅＶ以上）は、周囲環境の保護と電子線生成機器（加速器）のコストの点で好ましくない。低エネルギー電子線（例示：３００ｋｅＶ以下）は、薄い胴体部分に対して透過性が弱い。中エネルギー電子線（３００ｋｅｖ〜１ＭｅＶ）は、薄い胴体部分を２箇所で透過することができるが、口栓螺合部分又は低位部分の透過のためには、照射方向が限定的に条件づけられる。
【０００５】
中エネルギー線を用いることは、コストの点で好ましいが、透過性に方向が条件付けられる点で好ましくない。このような好ましくない点を持つ中エネルギー線は、特開平１１−２４８８９２号、又は、特開平１１−２４８８９６号で知られているように、他の点で利点を有している。電子線は、空気に対して散乱性が豊かであり、走査される際に空気中で適正な散乱的拡散性を持つ電子ビームは、ムラなく均一的に容器に照射される。空気の存在は殺菌照射のために有利であり、殺菌処理機器を真空環境に置く必要がなく、装置系のコスト上昇を効果的に抑制することができる。中エネルギー電子線の照射方向を限定的に、且つ、効果的に走査することは、既述の公知文献で知られているように重要である。
【０００６】
照射線方向の走査的制御の技術の確立が求められる。走査的制御の要素技術の開発が求められる。更には、電子線透過性容器と電子線との間に電子線を遮断して影をつくる物体の実質的な排除が望まれる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、照射線方向の走査的制御の技術を確立することができる殺菌装置、及び、殺菌システムを提供することにある。
本発明の他の課題は、走査的制御の要素技術を確立することができる殺菌装置、及び、殺菌システムを提供することにある。
本発明の更に他の課題は、電子線透過性容器と電子線との間で電子線を遮断する物体を実質的に排除することができる電子線透過性容器と電子線との間で電子線を遮断する物体を実質的に排除することができる殺菌装置、及び、殺菌システムを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
その課題を解決するための手段が、下記のように表現される。その表現中に現れる技術的事項には、括弧（）つきで、番号、記号等が添記されている。その番号、記号等は、本発明の実施の複数の形態又は複数の実施例のうちの少なくとも１つの実施の形態又は複数の実施例を構成する技術的事項、特に、その実施の形態又は実施例に対応する図面に表現されている技術的事項に付せられている参照番号、参照記号等に一致している。このような参照番号、参照記号は、請求項記載の技術的事項と実施の形態又は実施例の技術的事項との対応・橋渡しを明確にしている。このような対応・橋渡しは、請求項記載の技術的事項が実施の形態又は実施例の技術的事項に限定されて解釈されることを意味しない。
【０００９】
本発明による殺菌装置は、電子線（２４）を生成する電子線生成器（９）と、電子線（２４）を磁気的に偏向する電子線偏向器とから構成されている。電子線偏向器は、容器（Ｐ）の片側部位から容器（Ｐ）の中に透過的に侵入し、容器（Ｐ）に３方向に互いに異なる第１電子線（２１Ｌ−２）と第２電子線（２７）と第３電子線（２８）とを生成し、第１電子線（２１Ｌ−２）は容器（Ｐ）の内部で第２電子線（２７）に交叉し、第３電子線（２８）は容器（Ｐ）の内部で第１電子線（２１Ｌ−２）に交叉する。容器（Ｐ）は、電子線透過性材料で形成されて空気中に配置されている。
【００１０】
３方向から容器（Ｐ）にその容器（Ｐ）の片側から入射する複数方向電子線は、容器（Ｐ）の内部で交叉して、容器（Ｐ）の外周面の全面と内周面の全面を透過的に貫通する。容器（Ｐ）の外側と内側とに存在する空気で散乱的に透過する電子線は、適正にその進行方向角度を立体的に拡大し、電子線ビームが拡径され、容器（Ｐ）の内面の全面と外面の全面に概ね均等量的に照射される。容器（Ｐ）の内面の全面に付着する微生物が死滅し、且つ、その容器（Ｐ）の内部の空気に含まれる微生物が死滅する。電子線は、真空中で生成され透過窓（３５，３６）を透過して容器に照射される。
【００１１】
第１電子線（２１Ｌ−２）は容器（Ｐ）の口栓部位の開口から容器（Ｐ）の中に侵入し、第２電子線（２７）は容器（Ｐ）の側面から容器（Ｐ）の中に透過的に侵入し、第３電子線（２８）は容器（Ｐ）の底面から容器（Ｐ）の中に透過的に侵入する。３電子線のこのような照射角度の規定は、全面照射をより確実化する。
【００１２】
電子線偏向器は、第１偏向器（１１）と、第２偏向器（１２）と、第３偏向器（１３）とから構成されている。第１偏向器（１１）は、基準面（Ｓ）に含まれる第１方向線（Ｌ’）に対して第１電子線（２１Ｌ−２）を走査的に、且つ、時系列的に偏向させる第１時系列的走査磁石（２３）を形成している。第２偏向器（１２）は、基準面（Ｓ）に直交する直交面に含まれる第２方向線に対して第２電子線（２７）を走査的に、且つ、時系列的に偏向させる第２時系列的走査磁石を形成している。第３偏向器（１３）は、既述の直交面に含まれる第３方向線に対して第３電子線（２８）を走査的に、且つ、時系列的に偏向させる第３時系列的走査磁石（１２，１３）を形成している。第３時系列的走査磁石は、後述される実施の形態に示されるように、既述の第２時系列的走査磁石と非時系列的磁石との組合せとして形成され得る。
【００１３】
第１偏向器（１１）に入射し第１偏向器（１１）で偏向される電子ビーム（断面円形又は断面楕円形）が単一線であることは、複数電子線の走査を単一系化する点で好ましい。そのような単一系では、第２偏向器（１２）は、第１偏向器（１１）により偏向される電子線の一部を偏向し、第３偏向器（１３）は、第２偏向器により偏向される電子線の一部を偏向する。
【００１４】
第１偏向器（１１）により偏向される電子線の一部であり第２偏向器（１２）により偏向されることになる電子線（２１Ｌ−１：まだ偏向されていない）が時系列的に偏向されないことは、既述の単一系を更に簡素化する。第３時系列的走査磁石（１３）が磁気的走査を受けないことは、既述の通りである、その単一系を更に簡素化する。
【００１５】
第１偏向器（１１）と第２偏向器（１２）と第３偏向器（１３）とは、それぞれに基準面（Ｓ）に対して概ね鏡面対称に配置されることは重要である。３方向電子線（２１Ｌ−２，２７，２８）は、それぞれに左右対称に形成され、容器（Ｐ）の内部でそれぞれに斜めに交叉する。
【００１６】
容器（Ｐ）を支持する支持器具（１４）が追加される。支持器具（１４）は、基底部分（１７）と、基底部分（１７）に支持され容器（Ｐ）の対向面にそれぞれに接合する２体の支持体（１８）を形成している。２体の支持体（１８）は、弾性的に容器（Ｐ）を挟持する。２体の支持体（１８）は同期的に運動して基底部分（１７）に支持され、支持体（１８）の対向面の中心面は基底部分（１７）に対して位置不変である。
【００１７】
容器（Ｐ）は、電子線の照射を受ける間で空気中に完全に浮いた状態に置かれ得る。容器（Ｐ）は、特に、電子線の照射を受ける全期間で空気中に浮いた状態に置かれ得る。このような浮遊期間では、容器（Ｐ）を支持する部材が存在しないので、そのような支持部材により電子線光学的な影が生じない。このような浮遊期間は、容器（Ｐ）を支持する支持器具（１８）が容器（Ｐ）を放擲自在に支持することにより実現される。容器（Ｐ）は電子線が照射される間で容器を一時的に放擲する。その放擲時期と電子線走査のタイミングを制御することにより、放擲時間幅を有効に最小化することができる。放擲されない場合には、図１に示される支持方法により、中エネルギーの電子線は容器の厚みにより、透過的に支持部に接する容器部位を殺菌することが可能である。
【００１８】
本発明による殺菌システムは、回転円盤（５）と、回転円盤（５）に同体的に複数の容器（Ｐ）を支持する支持器具（１４）と、回転円盤（５）に対して相対的に回転的に支持され電子線を生成する電子線生成器（９）と、電子線生成器（９）に同体に支持され電子線を偏向する電子線偏向器（１又は１１等）とから構成されている。その電子線偏向器は、容器（Ｐ）の一方側から容器（Ｐ）の中に透過的に侵入する一方側電子線（２１Ｌ−１）を生成する一方側偏向器（１１）と、容器（Ｐ）の他方側から容器（Ｐ）の中に透過的に侵入する他方側電子線（２１Ｒ−１）を生成する他方側偏向器（１２）とを形成している。容器（Ｐ）は、回転円盤（５）と同体に回転し一方側偏向器（１１）と他方側偏向器（１２）との間を通過する。
【００１９】
偏向器のこのような配置（半径方向配置）は、回転円盤（５）に同体に移送・搬送され連続流を形成する多数の容器（Ｐ）と偏向器（１２）の配列配置関係を合理化する。支持器具（１４）は、電子線の照射の間で容器を空中に一時的に放擲することは可能である。
【００２０】
本発明による殺菌装置、又は、殺菌システムは、下記態様で実施され得る。：電子線を生成する電子線生成器（１）と、複数の電子線偏向器（１１，１２、又は、１２，１３）と、電子線偏向器により偏向された電子線の照射を受ける容器を支持する支持器具（１４）とを具え、容器は電子線透過性材料で形成され、支持器具（１４）は、容器の外側対向面の一方である第１対向面を支持する第１支持器具（１８）と、外側対向面の他方である第２対向面を支持する第２支持器具（１８）とを備え、複数の電子線偏向器は、第１偏向器（左側の１２）と、第２偏向器（右側の１２：図示されず）とを備え、第１偏向器は、第１対向面に対応する第１裏面に対して電子線を入射させ、第２偏向器は、第２対向面に対応する第２裏面に対して電子線を入射させ、第１裏面に入射する電子線は、容器を２回に透過し、第２裏面に入射する電子線は、容器を２回に透過する。
【００２１】
本発明による殺菌装置、又は、殺菌システムは、電子線を生成する電子線生成器（１）と、複数の電子線偏向器と、電子線偏向器により偏向された電子線の照射を受ける容器を支持する支持器具（１４）とを具え、容器は電子線透過性材料で形成され、複数の電子線偏向器は、第１偏向器（１２）と、第２偏向器（１２）とを備え、第１偏向器は、第１対向面に対して電子線を入射させ、第２偏向器は、第２対向面に対応して前記電子線を入射させ、第１対向面は第２対向面に対向し、支持器具（１４）は、第１対向面の位置と第２対向面の位置を入れ換えて容器を正立位置と倒立位置との間で位置遷移させる。
【００２２】
本発明による殺菌装置、又は、殺菌システムは、電子線を生成する電子線生成器（１）と、複数の電子線偏向器と、電子線偏向器により偏向された電子線の照射を受ける容器を支持する支持器具（１４）とを具え、容器は電子線透過性材料で形成され、複数の電子線偏向器は、第１偏向器（１２）と、第２偏向器（１２）とを備え、第１偏向器は、第１対向面に対して第１電子線を入射させ、第２偏向器は、第２対向面に対応して第２電子線を入射させ、第１対向面は第２対向面に対向し、第１電子線と第２電子線は容器の軸心線に対して斜めに交叉し、且つ、第１電子線と第２電子線は平行又は実質的に平行である。
【００２３】
本発明による殺菌装置、又は、殺菌システムは、電子線が容器の内部から照射され、電子線は内面から外面に向いて容器を貫通する。
【００２４】
本発明による殺菌装置、又は、殺菌システムは、複数の容器が互いに支持しあい、電子線は隣り合う２つの容器を透過する。複数の容器は水平方向に直接に又は空気圧を介して互いに前後方向に押し合って移送され、又は、複数の容器は鉛直方向に直接に又は空気圧を介して互いに鉛直方向に重力的に押し合って移送される。
【００２５】
本発明による殺菌装置、又は、殺菌システムは、容器が内側で支持され得る。容器を内側から支持する支持部材は、電子線照射器であることはより合理的である。
【００２６】
本発明による殺菌装置、又は、殺菌システムは、容器が支持部材により支持され、容器は支持部材により２位置で支持位置が置換される。その把持位置置換の際に、容器が一時的に空中に放擲されることは好ましい。回転円盤（５）が用いられる時には、そのような支持器具は回転円盤に同体に支持され、第１特定回転位置で電子線照射を受け、第２特定回転位置で把持位置の置換が支持器具により実行され、第１特定位置で２回の照射を受ける。この場合、電子線照射器具は、定位置に固定される。電子線照射器の位置変更又は電子線照射の偏向と把持位置偏向の組により、電子線と容器の相対位置の変更は、全面照射を簡素に促進する。電子線と容器の相対位置の変更として、回転的支持が好適に例示される。
【００２７】
本発明による殺菌装置、又は、殺菌システムは、支持部材として電子線流に対して実質的に影を作らない素材が用いられる。そのような素材として、多孔性部材、細線、細線で形成されるネットが好適に例示される。空気中を走る電子線流は、散乱性を持ち、波動的流体的現象を持ち、実質的に回折現象を示し、細線は障害物体にはならない。
【００２８】
【発明の実施の形態】
図に対応して、本発明による殺菌装置は、電子線走査方向制御装置が搬送系とともに配置されている。その電子線走査方向制御装置１は、図１に示されるように、搬送系２を構成する殺菌処理ライン３に対して位置固定的に配置されている。搬送系２は、入口側スターホイール４と、殺菌処理系回転盤５と、出口側スターホイール６とから構成されている。殺菌処理系回転盤５は、入口側スターホイール４と出口側スターホイール６とに対して歯車噛合的に互いに回転自在に接合している。
【００２９】
搬送系２の上で連続流れを形成して入口側スターホイール４に移載されるＰＥＴボトルＰの１つ１つは、入口側スターホイール４の上で入口側スターホイール４と同体に半周的に回転して入口側スターホイール４から殺菌処理系回転盤５に移載され、殺菌処理系回転盤５の上で殺菌処理系回転盤５と同体に半周的に回転して殺菌処理系回転盤５から出口側スターホイール６に移載され、出口側スターホイール６から排出される。殺菌処理系回転盤５は入口側スターホイール４に同期して回転し、出口側スターホイール６は殺菌処理系回転盤５に同期して回転する。入口側スターホイール４と殺菌処理系回転盤５との間の相互同期回転のために、図１は特に、同期機構７を例示している。
【００３０】
電子線方向走査制御装置１は、電子銃８と、電子線加速器９と、第１電子線走査的方向変換器１１と、第２電子線走査的方向変換器１２と、電子線方向一定的変換器１３とから構成されている。連続流れを形成する多数のＰＥＴボトルＰは、殺菌処理系回転盤５の上で殺菌処理系回転盤５と同体に同一円周で回転的に搬送（移送）される。第２電子線走査的方向変換器１２と電子線方向一定的変換器１３とはともに、ペットボトルＰの連続流れを形成する搬送路である円形状殺菌処理ラインを跨いで配置されている。
【００３１】
円形状殺菌処理ラインは、殺菌処理系回転盤５の円盤面上に等角度間隔で同一円周上に配置されるＰＥＴボトル支持器具１４と、殺菌処理系回転盤５から独立し非回転的に全装置系共通床１５に対して固定されている口栓螺合部分案内レール１６とから構成されている。２条の平行軌条により形成される口栓螺合部分案内レール１６の対向内面間距離は、ペットボトルＰの口栓螺合部分に形成される括れ部位の外周面直径より僅かに大きい。殺菌処理系回転盤５の上で固定されるペットボトルＰは殺菌処理系回転盤５と同体に公転的に軸心線Ｌのまわりで回転する。
【００３２】
ＰＥＴボトル支持器具１４は、図２に示されるように、基底部分１７と、両側の弾性的撓み部分１８とから形成されている。基底部分１７は、殺菌処理系回転盤５に固着されている。２体の弾性的撓み部分１８は、基底部分１７の対向辺に対してそれぞれに軸心線Ｌの方向（例示：鉛直方向）に立ち上がり、それらの基部は基底部分１７に一体に形成されている。２体の弾性的撓み部分１８は、円周方向に（近似的には直線方向に）互いに近づく方向に弾性力が与えられそれぞれに撓み性を持つ弾性材料で形成されている。
【００３３】
弾性的撓み部分１８の断面は三角形に形成され、２体の弾性的撓み部分１８はペットボトルＰの対向側面に対してそれぞれに線接触的に接合している。又は、２体の弾性的撓み部分１８の対向面は多点突起面状に形成され、２体の弾性的撓み部分１８はペットボトルＰの対向側面に対してそれぞれに多点接触的に接合している。ペットボトルＰを挟持する弾性的撓み部分１８の対向面は、殺菌処理系回転盤５の高速回転時に生じるペットボトルＰの遠心力に十分に対抗することができる程度の挟持摩擦力を有している。ペットボトルＰは、その口栓螺合部が口栓螺合部分案内レール１６により遠心方向に支持され、その胴体部分が既述の摩擦力により遠心方向に支持されている。
【００３４】
ペットボトルＰの底面は、基底部分１７より十分に高い位置にあり、ペットボトルＰの底面は空気に直接に接している。ペットボトルＰの断面形状は長方形が例示されているが、よりサイズが小さいＰＥＴボトルの断面形状は円形であり、ＰＥＴボトルの形状に対応して弾性的撓み部分１８の形状は置換的に変更され得る。
【００３５】
ＰＥＴボトル支持器具１４は、周知の中点位置固定機構（図示されず）を有している。その中点位置固定機構は、両側の２つの平行軌条、その平行軌条に案内されて互いに反対方向に往復運動する２体のラックと、その２体のラックの間でその２体のラックに噛み合う歯車とから構成されている。その歯車は、殺菌処理系回転盤５に回転自在に支持されている。その歯車を回転させることにより、２体のラックは、互いに反対方向に平行運動する。２体の弾性的撓み部分１８は、そのような２体のラックにそれぞれに固定されていて、歯車の任意の回転位置で、２体の弾性的撓み部分１８の対向面の中点（等距離中間面）の位置は、殺菌処理系回転盤５の上で不変である。ペットボトルＰの中心軸心線は、ペットボトルＰのサイズの大きさに影響されずに殺菌処理系回転盤５に対して位置不変に保持される。
【００３６】
図３は、軸心線ＬとペットボトルＰの中心軸心線Ｌ’とを含む面（以下基準鉛直面といわれる）で図１を切断した断面で電子線走査方向制御装置１の片側半分の主要部を示している。第１電子線走査的方向変換器１１は、真空容器１９の外側に配置されている。第１電子線走査的方向変換器１１から出射される第１走査的偏向電子ビーム（電子線）２１Ｌ，２１Ｒは、真空容器１９の中で偏向される。第１電子線走査的方向変換器１１は、中心軸心線Ｌ’を含む面に対して左右対称に構造化されている１対の電磁石として、第１偏向電磁石２２と第２偏向電磁石２３とを形成している。
【００３７】
第１偏向電磁石２２と第２偏向電磁石２３とは、中心軸心線Ｌ’を含み電子線走査方向制御装置１を左右対称化する左右対称基準面Ｓに含まれ中心軸心線Ｌ’に直交する方向（以下、磁力形成方向といわれる）に有効である有効磁界を形成している。第１偏向電磁石２２が形成するその有効磁界の磁化方向は、第２偏向電磁石２３が形成するその有効磁界の磁化方向に正反対である。第１偏向電磁石２２の磁気力は、第２偏向電磁石２３の磁気力に対してそれの絶対値は同じであり、ともに平均的に一定である時系列的一定部分と、ともに時系列的に可変的である時系列的可変部分とを含んでいる。
【００３８】
第１電子線走査的方向変換器１１に入射する電子ビーム２４は、一定時間間隔（例示：０．１秒）のうちの一方の半分（＝０．０５秒）では、左側に偏向されて既述の左側偏向ビーム２１Ｌに変換され、その一定時間間隔のうちの他方の半分では、右側に偏向されて既述の右側偏向ビーム２１Ｒに変換される。
【００３９】
左側偏向ビーム２１Ｌは、左側時系列的偏向角度一定部分２１Ｌ−１と、左側時系列的偏向角度可変部分２１Ｌ−２とから形成されている。左側偏向ビーム２１Ｒは、右側時系列的偏向角度一定部分２１Ｒ−１と、左側時系列的偏向可変部分２１Ｒ−２とから形成されている。時系列的偏向角度可変部分２１Ｌ−２は、ペットボトルＰを中心軸心線Ｌ’の方向で見て俯瞰することができる立体角度範囲の一方の半分の領域で時系列的に走査されている。時系列的偏向角度可変部分２１Ｒ−２は、ペットボトルＰを中心軸心線Ｌ’の方向で見て俯瞰することができる立体角度範囲の他方の半分の領域で時系列的に走査されている。
【００４０】
電子線走査方向制御装置１は、更に、偏向用ＤＣ磁石２５Ｌ，２５Ｒを構成している。偏向用ＤＣ磁石２５Ｌ，２５Ｒは、真空容器１９の外側に配置されている。偏向用ＤＣ磁石２５Ｌ，２５Ｒは、左側偏向ビーム２１Ｌと右側変更ビーム２１Ｒの方向を再び中心軸心線Ｌ’に平行である方向に修正する直流電磁石であり、その磁力が一定に調整されている。偏向用ＤＣ磁石２５Ｌ，２５Ｒから出射された軌道修正電子ビーム２６Ｌ，２６Ｒは、左右の第２電子線走査的方向変換器１２に鏡面対称に入射する。
【００４１】
左右の第２電子線走査的方向変換器１２は、時系列的静磁場を形成するＤＣ電磁石（時系列的に電流が可変）である。そのＤＣ電磁石には、時系列的にそれぞれに一定である一定磁力が生成される。その磁力の方向は、既述の磁力形成方向に一致している。第２電子線走査的方向変換器１２によりそれぞれに方向転換される有効照射電子線ビームｔｊ−ｋ（ｋは、１〜ｎ）２７は、単位走査時間をｎ個に分割する時刻列ｔｊの有効照射電子線ビームｔｊ−ｋの集合である。有効照射電子ビームｔｊ−ｋ（ｋは、１〜ｎ）２７は、ペットボトルＰの１つの側面（図では、左側の側面）に単位走査時間の間で全面的に照射される。
【００４２】
軌道修正電子ビーム２６Ｌのうちで偏向角度が小さく偏向している小偏向角度電子ビーム２８は、電子線方向一定的変換器１３に入射する。電子線方向一定的変換器１３は、既述の磁力形成方向に同じである方向に向く磁力を形成する一定磁力磁場を生成する。時系列的に偏向角度が制御されている小偏向角度電子ビーム２８のうちその偏向角度が大きいビームは、一定方向に対してより小さい角度で電子線方向一定的変換器１３により偏向されて、ペットボトルＰの低位側部分に入射する。左側の小偏向角度電子ビーム２８のうち最低偏向角度で偏向されたビームは、ペットボトルＰの底面の中心点Ｐに入射する。右側の小偏向角度電子ビーム２８のうち最低偏向角度で偏向されたビームは、ペットボトルＰの底面の同じ中心点Ｐに入射する。
【００４３】
左側の時系列的偏向角度可変部分２１Ｌ−２と右側の時系列的偏向角度可変部分２１Ｒ−２とは、ペットボトルＰの口栓螺合部分Ｐ−１の開口に入射する口栓照射部分と、口栓螺合部分Ｐ−１と胴体部分Ｐ−２の間の四角錐面形成部分Ｐ−４に直接に入射する四角錐面照射部分とから形成されている。口栓螺合部分Ｐ−１の内面は、口栓照射部分の一部により照射される。口栓螺合部分Ｐ−１の下面は、それの上方を形成する厚い部分の影になっていて、口栓照射部分により照射されない。四角錐面形成部分Ｐ−４の大半部分は、四角錐面照射部分により照射される。
【００４４】
口栓照射部分の照射を受けない口栓螺合部分Ｐ−１の外周面と、既述の厚い部分の底面とは、有効照射電子線ビームｔｊ−ｋ２７の終期時系列部分により照射される。ペットボトルＰの胴体部分Ｐ−２の外周面は、有効照射電子線ビームｔｊ−ｋ２７の中期時系列部分により照射される。ペットボトルＰの底面部分Ｐ−３の底面は、小偏向角度電子ビーム２８の時系列的初期部分により照射される。既述の電子ビームは、ペットボトルＰの外側に入射しその部位で透過して、ペットボトルＰの対向面に入射し、更にその部位で透過してその部位の外側面に入射する。
【００４５】
ペットボトルＰの厚い部位の裏面は、他の部分で透過する電子部位により照射される。ペットボトルＰの任意の部位の表裏面には、時系列的偏向角度一定部分２１Ｌ−１、時系列的偏向角度可変部分２１Ｌ−２、時系列的偏向角度一定部分２１Ｒ−１、時系列的偏向角度可変部分２１Ｒ−２、有効照射電子線ビームｔｊ−ｋ２７、小偏向角度電子ビーム２８のいずれかの部分により必ず照射される。一方の弾性的撓み部分１８の影になって電子ビーム照射を受けない部位の表裏面は、対向面側から入射して透過する電子ビームにより入射する。
【００４６】
図４は、第１電子線走査的方向変換器１１と第２電子線走査的方向変換器１２とによる走査される電子線の電子線走査周期を示している。図４（ａ）は、第１電子線走査的方向変換器１１により走査される電子線の電子線走査周期を示している。電磁石のコイルに流される電流の上昇部分２９は、右側時系列的偏向角度可変部分２１Ｌ−２の走査のための電流である。電流が零である初期時点では、電子線はその偏向角度がθ＝０であり中心軸心線Ｌ’に一致しているが、電子線は、電流の上昇に同期して、既述の立体角度範囲（１次元的であり得る）でθ＝０からθ＝θ１まで偏向する。上昇部分２９に時間的に続く一定部分３１は、左側時系列的偏向角度一定部分２１Ｌ−１を一定偏向角度に維持する。一定部分３１に時間的に対応する時間幅で、図４（ｂ）に示されるように、第２電子線走査的方向変換器１２のコイルに流れる電流の上昇部分３２は、小偏向角度電子ビーム２８を角度範囲θ２でＰＥＴボトルＰの下方部分に対して走査する電流部分である。小偏向角度電子ビーム２８の時間的前半部分で偏向される電子線は、ＰＥＴボトルＰの外側底面の左側半分に入射する。
【００４７】
上昇部分３２に時間的に続く上昇部分３３は、上昇部分３２より段階的にその電流が多い。第２電子線走査的方向変換器１２のコイルに流れる電流の上昇部分３３は、有効照射電子線ビームｔｊ−ｋ２７をより大きい偏向角度で偏向角度範囲θ３で偏向させる。有効照射電子線ビームｔｊ−ｋ２７の時間的前半部分で偏向される電子線は、ＰＥＴボトルＰの下半分の左側側面に斜め下向きに入射する。その電子線の一部はＰＥＴボトルＰを透過して、ＰＥＴボトルＰの内側底面の左半分に入射する。有効照射電子線ビームｔｊ−ｋ２７の中間部分で偏向される電子線は、ＰＥＴボトルＰの中間部分の左側側面に概ね直交して入射する。その電子線の一部は、ＰＥＴボトルＰの右側の内側側面に入射する。有効照射電子線ビームｔｊ−ｋ２７の後半部分で偏向される電子線は、ＰＥＴボトルＰの上半分の左側側面に斜め上向きに入射する。その電子線は、ＰＥＴボトルＰの栓部分の外側面に入射する。
【００４８】
図４（ａ）と図４（ｃ）に示されるように、左側走査に続いて、右側走査が第１電子線走査的方向変換器１１と第２電子線走査的方向変換器１２とにより実行される。第１電子線走査的方向変換器１１が左側走査用と右側操作用とで構成され、それらのコイルの向きが反対であれば、図４（ａ）に示される２つの上昇部分２９と２つの一定部分３１は、同じ電流の向き（値はともに正）で示される。第１電子線走査的方向変換器１１に流される電流は、一定部分３１に続く下降部分３４がそれぞれに形成されている。
【００４９】
弾性的撓み部分１８はＰＥＴボトルＰに対して線接触又は多点接触している。ＰＥＴボトルＰの一方側の側面から入射する電子線は、ＰＥＴボトルＰの中の空気に衝突して空中散乱電子線になっている。適正な立体角度範囲の粒子線になっているその空中散乱線は、反対側（他方側）の内側側面から入射して外側側面まで透過し、その反対側の弾性的撓み部分１８の影になっているＰＥＴボトルＰの局所的部分に入射する。ＰＥＴボトルＰの栓部分の内側面とＰＥＴボトルＰの底部の内側面とは、左側時系列的偏向角度可変部分２１Ｌ−２と右側時系列的偏向角度可変部分２１Ｒ−２とにより照射される。
【００５０】
このように側面に対して斜めに入射する電子線は、両側で対称に形成され、その両側電子線は、ＰＥＴボトルＰの内部で交叉的（襷掛け的）に進む交叉電子線として形成されていて、ＰＥＴボトルＰに対して無死角的に照射される。
【００５１】
真空容器１９の中で偏向される３方向走査電子線２１Ｌ−１，２７，２８は、それぞれに、第１透過窓３５と第２透過窓３６とをそれぞれに透過して空気中を進んでペットボトルＰに侵入する。第１透過窓３５と第２透過窓３６は、透過性と強度性に優れた電子透過性材料で形成されている。そのような電子透過性材料として、チタン薄膜状の金属板が好適に例示される。ペットボトルＰは、第１透過窓３５と第２透過窓３６との近接して配置されて搬送されている。第１透過窓３５と第２透過窓３６とは、冷却構造により冷却される。その冷却構造として、第１透過窓３５と第２透過窓３６とに空気を吹き付けるエアブロアが好適に例示される。第１電子線走査的方向変換器１１、第２電子線走査的方向変換器１２が生成する磁束が通過する磁束通過部位にはセラミックのような非金属製材料で形成される磁束通過窓が配置される。このような磁束通過窓は、渦電流に起因する過度の熱発生を防止し、且つ、磁極間磁束密度の低下を防止する。走査速度の制御は、表裏面に対する照射線量を均一化する。
【００５２】
ペットボトルを支持する支持部材は、図２に示されるＰＥＴボトル支持器具１４に限られず多様に改変され得る。断面四角形状のペットボトルの対向両側面を挟んで支持する両側支持部材は、ペットボトルの軸方向に短く形成されることが好ましい。両側支持部材がペットボトルの軸方向に長く形成される場合には、両側支持部材が接触しない他の対向２面からその対向２面に斜めに互いに逆方向に向く２方向電子線が、好適に用いられる。このような２方向電子線は、１つの側面から入射しその側面を透過して直交方向に隣り合い支持部材が接触している他の側面の裏面（内側面）に入射し、更にその面を透過して、支持部材が接触している接合面に裏側から入射する。ペットボトルの対向非斜面部分の上方部位が短い両側支持部材で挟持される場合には、その上方部位に上側に連続する斜面部分から電子線を透過させることにより、対向面と支持部材の接合面に裏側からその電子線を入射させることができる。このような逆方向透過電子線又は、交叉方向透過電子線は、ペットボトルの表裏面に均一的に入射することができる。
【００５３】
支持部材と電子線との相対的位置関係の改変は、全面照射のために優れた実施の形態である。支持部材は、把持部材と複数のローラから構成される。ローラは、把持部材とペットボトルとの間に介設されている。この場合、ペットボトルは比較的に小さいサイズであり、円筒形に形成されている。この場合には、複数のローラは正三角に内接する３位置に配置される。そのローラの回転的駆動は、把持部材に対してペットボトルを回転させる。電子線は把持部材に対して固定的であるが、電子線とペットボトルの部位との相対的位置関係（方向関係を含む）が時間的に変化し、把持部材のペットボトルに対する関係は、無死角化される。このような支持部材は、図１に示される殺菌処理系回転盤５に配置されている多数のＰＥＴボトル支持器具１４に代えられて配置される。
【００５４】
把持部材は、把持位置変更可能にペットボトルを把持する。このような把持部材は、図１に示される殺菌処理系回転盤５に配置されている多数のＰＥＴボトル支持器具１４に代えられて配置される。把持部材は、殺菌処理系回転盤５の特定回転位相位置で第１把持位置でペットボトルを把持し、その第１把持状態でペットボトルは特定照射位置で、１回目電子線照射を受ける。１回目電子線照射を受けたペットボトルは、そのままに殺菌処理系回転盤５と同体に回転を続けて特定回転位相位置まで回転し、把持部材により持ち替えられて、第２把持位置で把持される。その第２把持状態でペットボトルは特定照射位置で、２回目電子線照射を受ける。１回目の照射が不十分であった部位は、２回目の照射により十分な照射を受ける。実施の本形態では、把持位置が変更されるとともに、複数電子線照射器又は照射位置を変更することができる単一電子線照射器（図３に示される電子線走査器が好適）により照射位置が変更される。把持位置の変更は、単一把持部材で実現され得る。単一把持部材は、把持が解消され重力的に落下するペットボトルを再度に把持する。ペットボトルは０．１秒で、５ｃｍ程落下する。
【００５５】
支持部材は、把持位置変更可能にペットボトルを把持する。実施の更に他の形態では、ペットボトルは正立姿勢と倒立姿勢とで支持部材により支持される。口栓部位と底部位とは、異形的に形成され、且つ、それらの厚みが厚い。正立と倒立とにより、口栓部位と底部位とに正反対方向の電子線を照射することにより、ペットボトル自らが形成する死角領域の発生を解消することができる。
【００５６】
図１に示されるペットボトルを把持するＰＥＴボトル支持器具１４の弾性的撓み部分１８は、ペットボトルを外側から把持している。そのペットボトルは外部から照射されている。実施の更に他の形態では、ペットボトルは内側から照射される。ペットボトルの口栓の開口から中心軸心線方向に電子線が導入される。このような電子線は、底の内面に有効に入射する。このような電子線は、底の内面に届くまでにペットボトルを一度も透過していないので、底を有効に透過し、底の外側面を貫通することができる。実施の本形態では、ペットボトルは把持されず、コンベアの搬送面を形成する部材に載置されている。
【００５７】
実施の他の形態では、電子銃の電子線放出面がペットボトルの内部にその口栓の開口から導入される。この場合には、外部からペットボトルを支持する把持部材は、内部で発生する電子線に対して影を作らない。内部で発生した電子線は、１回だけペットボトルを透過してその表裏面を貫通する。
【００５８】
実施の更に他の形態の支持部材は、影の形成を実質的に解消することができる素材で形成される。そのような素材として、細線（ワイヤ）が好適である。ペットボトルには、その栓の下端面側に首が形成されている。ペットボトルは、その首を両側から挟み込む２本（２条）のネックワイヤにより支持される。ネックワイヤの周囲を通過する電子線は、回折現象的に拡大化される。ネックワイヤの近傍を通る電子線は、その近傍の空気に散乱され回折現象に似た現象を示す。ネックワイヤは、実質的に影を形成しない。この場合、ネックワイヤと首との線状接触領域には僅かに影が生じる恐れがあるので、電子線照射位置のペットボトルは、２条のネックワイヤの弾性的離隔作用に助けられ持ち上げられ、ネックワイヤとペットボトルの接触位置が可変化される。
【００５９】
実施の更に他の形態の支持部材は、ペットボトルをその内部から支持する。口栓に回転軸が挿入され、ペットボトルはその回転軸に支持され、且つ、その回転軸と同体に回転する。多数のペットボトルの口栓をそれぞれに支持する多数の回転軸は、無端状に周回して回転するワイヤに摩擦的に接触して、同期的に回転する。電子線は、回転するペットボトルに照射される。電子線は、回転するペットボトルに全面的に照射される。内側からペットボトルを支持しその回転軸に同体である支持部分は、ペットボトルの口栓から挿入された後に拡開してペットボトルの大径内面に突っ張る構造を有することが好ましい。
【００６０】
【発明の効果】
本発明による殺菌装置、及び、殺菌システムは、電子線透過性容器と電子線との間で電子線を遮断する物体を実質的に排除することができ、殺菌性能を格段に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明による殺菌システムの実施の形態を示す斜軸投影図である。
【図２】図２は、支持器具を示す斜軸投影図である。
【図３】図３は、電子線走査器を示す断面図である。
【図４】図４は、走査制御を示すグラフである。
【符号の説明】
５…回転円盤
９…電子線生成器
１１…第１偏向器（一方側偏向器又は第１時系列的走査磁石）
１２…第２偏向器（他方側偏向又は器第２時系列的走査磁石）
１３…第３偏向器（第３時系列的走査磁石）
１４…支持器具
１７…基底部分
１８…支持体
２１Ｌ−１…一方側電子線
２１Ｒ−１…他方側電子線
２４…電子線
２７…第２電子線
２８…第３電子線
３５…透過窓
３６…透過窓
Ｌ’…第１方向線
Ｐ…容器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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