(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器本体の外径より外径の小さい口部を有する容器をコンベア上に起立させて搬送し、そのコンベアで容器を電子線照射領域に搬送すると共にその電子線照射領域で電子線を容器に照射して該容器を殺菌する容器の殺菌方法において、上記電子線照射領域上に、容器の上方から電子線を照射する電子線照射装置を設け、上記コンベア上の上記電子線照射領域に、電磁気レンズからなる偏向器を、昇降機構にて昇降自在に設け、上記コンベアで容器を上記電子線照射領域に搬送し、上記昇降装置を作動して、上記偏向器を、容器の周囲を包囲するように降下させ、しかる後、上記電子線照射装置からの電子線を上記容器の口部を通して上記容器本体内に上記電子線を照射すると共に上記容器の外周側の電子線を、上記偏光器により偏向して上記容器の影になる部分に照射させ、殺菌終了後に昇降機構を作動して偏向器を上昇させた後、容器を搬出することを特徴とする容器の殺菌方法。
【請求項２】
上記偏向器を電子線照射領域内の上記容器を包囲するように複数配置すると共に、各偏向器の偏向強度及び偏向方向を変化させる請求項１に記載の容器の殺菌方法。
【請求項３】
上記偏向器を電子線照射領域内の上記容器を包囲するように配置すると共に、上記偏向器を上記電子線の照射方向に沿って揺動させる請求項１に記載の容器の殺菌方法。
【請求項４】
上記電子線のエネルギーを３０ｋｅＶ〜５００ｋｅＶの低エネルギーとする請求項１から３のいずれかに記載の容器の殺菌方法。
【請求項５】
容器本体の外径より外径の小さい口部を有する容器をコンベア上に起立させて搬送し、そのコンベアで容器を電子線照射領域に搬送すると共にその電子線照射領域で電子線を起立した容器に照射して該容器を殺菌する容器の殺菌装置において、上記電子線照射領域上に設けられ、電子線を、上記容器の口部を通して容器内に照射すると共に容器外に照射するための電子線照射装置と、該電子線照射装置の電子線照射領域内の上記容器を包囲するように配置された電磁気レンズからなると共に上記容器の影になる部分に上記電子線を偏向して照射させる偏向器と、殺菌時に上記電子線照射領域に搬送された容器を包囲するよう上記偏向器を降下させ、殺菌後は容器から離れるよう偏向器を上昇させる昇降機構とを備えたことを特徴とする容器の殺菌装置。
【請求項６】
上記偏向器を電子線照射領域内の上記容器を包囲するように複数配置すると共に、各偏向器の偏向強度及び偏向方向を変化させるようにした請求項５に記載の容器の殺菌装置。
【請求項７】
上記偏向器を上記電子線の照射方向に沿って揺動させる揺動機構を設けた請求項５に記載の容器の殺菌装置。
【請求項８】
上記電子線のエネルギーが３０ｋｅＶ〜５００ｋｅＶの低エネルギーである請求項５から７のいずれかに記載の容器の殺菌装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、容器の殺菌方法及び殺菌装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５は従来の容器の殺菌方法を適用した殺菌装置を示す概念図である。
【０００３】
同図に示す殺菌装置１は、電子線照射装置２と、電子線照射装置２の電子線照射領域に殺菌すべき空の容器３を（紙面に垂直な方向に）搬送する搬送手段としてのコンベア４とで構成されている。
【０００４】
この殺菌装置１が作動すると、コンベア４で搬送された容器３に電子線照射装置２から電子線５が照射され、容器３が殺菌される。
【０００５】
ところで、ＰＥＴボトル等の本体の外径より外径の小さい口部を有する容器を起立させた状態で殺菌しようとする場合、口部には電子線が強く照射されるのに対し、容器の影の部分、すなわち側面や内壁には電子線が弱く照射され、照射ムラが生じることがある。電子線の照射ムラがあると、過大な線量の部位では容器が変質する等の悪影響を生じさせる。
【０００６】
そこで、エネルギーの低い電子線を容器に照射し、空気中の分子で散乱させることにより容器に均一に電子線を照射させることが行われている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、直進する電子線に比べ、散乱される電子線の割合は低いので、電子線のエネルギーや容器の形状によっては、容器表面への電子の到達量にムラが出るおそれがある。このため、完全な殺菌効果を期待する場合、最小照射量の部位でも殺菌効果が出るような線量を選択する必要があり、容器の形状や材質に応じて個別に調整しなければならないという問題があった。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、電子線を均一に照射できる容器の殺菌方法及び殺菌装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の容器の殺菌方法は、容器本体の外径より外径の小さい口部を有する容器をコンベア上に起立させて搬送し、そのコンベアで容器を電子線照射領域に搬送すると共にその電子線照射領域で電子線を容器に照射して該容器を殺菌する容器の殺菌方法において、上記電子線照射領域上に、容器の上方から電子線を照射する電子線照射装置を設け、上記コンベア上の上記電子線照射領域に、電磁気レンズからなる偏向器を、昇降機構にて昇降自在に設け、上記コンベアで容器を上記電子線照射領域に搬送し、上記昇降装置を作動して、上記偏向器を、容器の周囲を包囲するように降下させ、しかる後、上記電子線照射装置からの電子線を上記容器の口部を通して上記容器本体内に上記電子線を照射すると共に上記容器の外周側の電子線を、上記偏光器により偏向して上記容器の影になる部分に照射させ、殺菌終了後に昇降機構を作動して偏向器を上昇させた後、容器を搬出するようにしたものである。
【００１０】
上記構成に加え本発明の容器の殺菌方法は、偏向器を電子線照射領域内の容器を包囲するように複数配置すると共に、各偏向器の偏向強度及び偏向方向を変化させてもよい。
【００１１】
上記構成に加え本発明の容器の殺菌方法は、偏向器を電子線照射領域内の容器を包囲するように配置すると共に、偏向器を電子線の照射方向に沿って揺動させてもよい。
【００１２】
上記構成に加え本発明の容器の殺菌方法は、電子線のエネルギーを３０ｋｅＶ〜５００ｋｅＶの低エネルギーとするのが好ましい。
【００１３】
本発明の容器の殺菌装置は、容器本体の外径より外径の小さい口部を有する容器をコンベア上に起立させて搬送し、そのコンベアで容器を電子線照射領域に搬送すると共にその電子線照射領域で電子線を起立した容器に照射して該容器を殺菌する容器の殺菌装置において、上記電子線照射領域上に設けられ、電子線を、上記容器の口部を通して容器内に照射すると共に容器外に照射するための電子線照射装置と、該電子線照射装置の電子線照射領域内の上記容器を包囲するように配置された電磁気レンズからなると共に上記容器の影になる部分に上記電子線を偏向して照射させる偏向器と、殺菌時に上記電子線照射領域に搬送された容器を包囲するよう上記偏向器を降下させ、殺菌後は容器から離れるよう偏向器を上昇させる昇降機構とを備えたものである。
【００１４】
上記構成に加え本発明の容器の殺菌装置は、偏向器を電子線照射領域内の容器を包囲するように複数配置すると共に、各偏向器の偏向強度及び偏向方向を変化させるようにしてもよい。
【００１５】
上記構成に加え本発明の容器の殺菌装置は、偏向器を上記電子線の照射方向に沿って揺動させる揺動機構を設けてもよい。
【００１６】
上記構成に加え本発明の容器の殺菌装置は、電子線のエネルギーが３０ｋｅＶ〜５００ｋｅＶの低エネルギーであるのが好ましい。
【００１７】
本発明によれば、電子線照射装置から容器へ直進する電子線を、偏向器で偏向して容器の影になる部分に照射させることにより、直接電子線が照射される部分の照射量と、影になる部分に到達する電子線の照射量との比を小さくすることができる。このため、最小線量が増加するので、殺菌処理の信頼性が向上し、最大線量を低減することができるので、容器の材質に対する悪影響を低減することができる。
【００１８】
ここで、本発明の容器の殺菌方法の原理について説明する。
【００１９】
図２は本発明の容器の殺菌方法の原理図であり、磁場と電子軌道との関係を示している。横軸は電子の進行方向を示すＺ軸であり、縦軸は磁界の強度軸である。図３は釣鐘型の磁場を形成するためのコイルの外観図である。
【００２０】
偏向器としての電磁気レンズのＺ軸方向の磁場強度（ＢZ ）が破線Ｌ０で示すような釣鐘型であるとする。この釣鐘型の磁場強度の強弱によって同一半径ｒで入射した電子ｅ- でも軌道が異なる（例えば電子軌道Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３）。釣鐘型の磁場強度を変えることにより、電子軌道Ｌ１〜Ｌ３を選択することができる。この結果、電磁気レンズを集束レンズ（凸レンズ相当）や発散レンズ（凹レンズ相当）として機能させることができる。
【００２１】
釣鐘型の磁場強度を形成するには、例えば図３に示すような空芯の環状コイル６を用いればよい。尚、空芯の環状コイルにポールピースを設けてもよい。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００２３】
図１は本発明の容器の殺菌方法を適用した殺菌装置の一実施の形態を示す概念図である。尚、図５に示した従来例と同様の部材には共通の符号を用いた。
【００２４】
本殺菌装置１０は、容器（例えば空のＰＥＴボトル）３に低エネルギー（３０ｋｅＶ〜５００ｋｅＶ）の電子線５を、ＰＥＴボトル３の上方から照射する電子線照射装置２と、電子線照射装置２の電子線照射領域に起立したＰＥＴボトル３を搬送する搬送手段としてのコンベア４と、ＰＥＴボトル３が電子線照射領域に搬送されてきた時にＰＥＴボトル３を覆うように配置され、電子線照射装置２からの電子線５を偏向してＰＥＴボトル３の影になる部分（例えば側壁）に電子線５を照射させる偏向器としての複数（図では３個であるが限定されない。）の電磁気レンズ１１ａ、１１ｂ、１１ｃと、ＰＥＴボトル３の殺菌時にはＰＥＴボトル３を包囲し、ＰＥＴボトル３の搬送（搬入搬出）時にはＰＥＴボトル３から離れるように電磁気レンズ１１ａ〜１１ｃを昇降させる昇降機構１２とで構成されている。
【００２５】
昇降機構１２は、例えば電磁気レンズ１１ａ〜１１ｃにそれぞれ取り付けられたナット１３ａ〜１３ｃと、各ナット１３ａ〜１３ｃに螺合する鉛直な送りネジ１４と、送りネジ１４を回転させるギヤードモータ１５と、案内機構１６で構成されている。
【００２６】
案内機構１６は各電磁気レンズ１１ａ〜１１ｃにそれぞれ取り付けられた管状部材１７ａ〜１７ｃと、管状部材１７ａ〜１７ｃが摺動すると共に鉛直に配置されたガイドロッド１８とで構成されている。
【００２７】
このような殺菌装置１０が作動すると、コンベア４によりキャップの除去された空のＰＥＴボトル３が電子線照射装置２の電子線照射領域に紙面に垂直な方向に搬入され、コンベア４が停止する。コンベア４が停止すると、昇降機構１２が作動して３個の電磁気レンズ１１ａ〜１１ｃが矢印１９ａ方向に降下してＰＥＴボトル３を包囲するように配置される。電子線照射装置２から電子線５がＰＥＴボトル３に向かって照射されると共に、各電磁気レンズ１１ａ〜１１ｃに個別に通電され電子線５をそれぞれ偏向して、ＰＥＴボトル３の影になる部分に電子線５を照射させる（例えば電磁気レンズ１１ａ、１１ｂを集束レンズとして機能させ、電磁気レンズ１１ｃを発散レンズとして機能させる。）。この結果、偏向された電子線５がＰＥＴボトル３の影の部分と影でない部分とに照射され、均一な殺菌が行われる。殺菌処理が終了すると、電子線５の照射が停止し、昇降機構１２が作動して電磁気レンズ１１ａ〜１１ｃが矢印１９ｂ方向に上昇し、ＰＥＴボトル３が搬出される。
【００２８】
図４は本発明の容器の殺菌方法を適用した殺菌装置の他の実施の形態を示す概念図である。
【００２９】
図１に示した殺菌装置との相違点は、電磁気コイルを電子線の照射方向に沿って揺動させるようにした点である。
【００３０】
すなわち、本殺菌装置２０は、ＰＥＴボトル３に電子線５を照射するための電子線照射装置２と、電子線照射装置２の電子線照射領域にＰＥＴボトル３を搬送するコンベア４と、電子線照射領域に（紙面に垂直な方向に）搬送されてきた時にＰＥＴボトル３を包囲するように配置され、電子線照射装置２からの電子線５を偏向してＰＥＴボトル３の影になる部分に電子線５を照射させる電磁気レンズ２１と、ＰＥＴボトル３が電子線照射領域で停止する時にはＰＥＴボトル３を包囲するように電磁気レンズ２１を矢印２２ａ方向に降下させ、ＰＥＴボトル３の搬送（搬入搬出）時にはＰＥＴボトル３から離れるように電磁気レンズ２１を矢印２２ｂ方向に昇降させ、ＰＥＴボトル３の殺菌時には電磁気レンズ２１を破線Ｌａで示す位置と破線Ｌｂで示す位置との間で矢印２３方向に揺動させる昇降揺動機構２４とで構成されている。
【００３１】
昇降揺動機構２４は、例えば電磁気レンズ２１に取り付けられたナット２５と、ナット２５に螺合する鉛直な送りネジ２６と、送りネジ２６を回転させるギヤードモータ２７と、案内機構２８とで構成されている。
【００３２】
案内機構２８は電磁気レンズ２１に取り付けられた管状部材２９と、管状部材２９が摺動すると共に鉛直に配置されたガイドロッド３０とで構成されている。
【００３３】
このような殺菌装置２０も図１に示した殺菌装置１０と同様の殺菌効果が得られる。
【００３４】
尚、本実施の形態では偏向器として電磁気コイルを用いて磁界偏向を行う場合で説明したが、本発明はこれに限定されず、偏向板を用いて電界偏向を行うようにしてもよい。
【００３５】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、次のような優れた効果を発揮する。
【００３６】
電子線を均一に照射できる容器の殺菌方法及び殺菌装置の提供を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の容器の殺菌方法を適用した殺菌装置の一実施の形態を示す概念図である。
【図２】本発明の容器の殺菌方法の原理図である。
【図３】釣鐘型の磁場を形成するためのコイルの外観図である。
【図４】本発明の容器の殺菌方法を適用した殺菌装置の他の実施の形態を示す概念図である。
【図５】従来の容器の殺菌方法を適用した殺菌装置を示す概念図である。
【符号の説明】
２  電子線照射装置
３  容器（ＰＥＴボトル）
４  搬送手段（コンベア）
５  電子線
１１ａ〜１１ｃ  電磁気レンズ
１２  昇降機構
１６  案内機構
【図１】
0004715018.tif 000002
【図２】
0004715018.tif 000003
【図３】
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【図４】
0004715018.tif 000005
【図５】
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