(57)【要約】【課題】電子線の照射領域において、電子線に対する被照射物の移動方向を工夫することで、被照射物における電子線の照射面を増加させる。【解決手段】電子線照射装置２００は、被照射物Ｗに電子線を照射する電子線照射部（電子銃２１０、プリバンチャ２１６、加速器２１８、スキャンホーン２２０）と、電子線照射部によって被照射物Ｗに電子線が照射される領域である照射領域Ｒにおいて、電子線の照射方向に対して９０度未満の角度で回転軸を交差させて被照射物Ｗを回転させる回転装置２５０とを備える。【選択図】図６
2012247378.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被照射物に電子線を照射する電子線照射部と、
前記電子線照射部によって前記被照射物に電子線が照射される領域である照射領域において、前記電子線の照射方向に対して９０度未満の角度で回転軸を交差させて前記被照射物を回転させる回転装置と、
を備えたことを特徴とする電子線照射装置。
【請求項２】
前記回転装置は、
対向配置される上面部および底面部と、当該上面部と底面部とを結ぶ側面部と、を有する前記被照射物を回転可能であって、前記上面部および底面部のいずれか一方を前記電子線照射部に臨ませるとともに、前記被照射物を回転させる過程で前記側面部の全面を前記電子線照射部に臨ませることを特徴とする請求項１に記載の電子線照射装置。
【請求項３】
前記回転装置は、前記回転軸方向における前記被照射物の上面部および底面部を挟持する挟持部を含んで構成されることを特徴とする請求項２に記載の電子線照射装置。
【請求項４】
前記被照射物は、該被照射物を包装する包装体で覆われており、
前記回転装置は、前記包装体を挟持する挟持部を含んで構成され、
前記挟持部は、前記包装体の、前記回転軸方向における前記被照射物の上面部に対向する部分と、前記包装体の、前記回転軸方向における前記被照射物の底面部に対向する部分を挟持することを特徴とする請求項２に記載の電子線照射装置。
【請求項５】
被照射物を載置面上に載置して搬送する搬送装置と、
前記搬送装置によって搬送される前記被照射物に電子線を照射する電子線照射部を有した電子線照射装置と、
を備えた電子線照射システムであって、
前記搬送装置は、
前記被照射物の任意の面を第１載面に接触させて搬送する第１搬送装置と、
前記第１搬送装置で搬送された前記被照射物を傾倒して、当該第１搬送装置の第１載置面に接触した任意の面である接触面を非接触状態に維持して、前記電子線照射部によって前記被照射物に電子線が照射される領域である照射領域に搬送する第２搬送装置と、
を備え、
前記電子線照射装置は、
前記照射領域において、前記第１載置面に接触した任意の面である接触面を前記電子線照射部に臨ませるとともに、前記電子線の照射方向に対して９０度未満の角度で回転軸を交差させて回転させる回転装置を備えたことを特徴とする電子線照射システム。
【請求項６】
前記第２搬送装置が設置される部屋は、前記第１搬送装置が設置される部屋よりも相対的に無菌性保証レベルが高い部屋であり、
前記回転装置は、前記第２搬送装置が設置される部屋で、前記第１載置面に接触した任意の面である接触面を前記電子線照射部に臨ませるとともに、前記電子線の照射方向に対して９０度未満の角度で回転軸を交差させて回転させることを特徴とする請求項５に記載の電子線照射システム。
【請求項７】
前記第２搬送装置は、
前記被照射物を載置するトレーを搬送可能に構成され、
前記第１搬送装置で搬送された前記被照射物を傾倒して、前記第１載置面に接触した任意の面である接触面を、前記トレーにおける被照射物の載置面に対して非接触状態に維持して、前記トレーに載置された前記被照射物を前記照射領域に搬送することを特徴とする請求項５または６に記載の電子線照射システム。
【請求項８】
前記第１搬送装置で搬送された後、前記第２搬送装置で搬送される前に、前記被照射物の外面を包装体で包装する包装装置を備えたことを特徴とする請求項５から７のいずれか１項に記載の電子線照射システム。
【請求項９】
前記第１搬送装置は、
対向配置される上面部および底面部と、当該上面部と底面部とを結ぶ側面部と、を有する前記被照射物の、前記上面部または底面部を第１載置面に接触させて搬送し、
前記回転装置は、前記上面部および底面部のいずれか一方のうち、前記第１載置面に接触した面を前記電子線照射部に臨ませるとともに、前記被照射物を回転させる過程で前記側面部の全面を前記電子線照射部に臨ませることを特徴とする請求項５から８のいずれか１項に記載の電子線照射システム。
【請求項１０】
前記回転装置は、前記回転軸方向における前記被照射物の上面部および底面部を挟持する挟持部を含んで構成されることを特徴とする請求項９に記載の電子線照射システム。
【請求項１１】
前記被照射物は、該被照射物を包装する包装体で覆われており、
前記回転装置は、前記包装体を挟持する挟持部を含んで構成され、
前記挟持部は、前記包装体の、前記回転軸方向における前記被照射物の上面部に対向する部分と、前記包装体の、前記回転軸方向における前記被照射物の底面部に対向する部分を挟持することを特徴とする請求項９に記載の電子線照射システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被照射物に電子線を照射する電子線照射装置および電子線照射システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、医療器具や食品等の滅菌、樹脂の架橋や硬化、悪性腫瘍等の病巣の除去等、様々な分野で利用されている電子線照射装置（例えば、特許文献１、２）が知られている。このような電子線照射装置は、カソード電極と加速器を備えており、カソード電極に電力を供給することでカソード電極から電子線を放出し、その電子線を加速器で加速して被照射物に照射する。
【０００３】
このような被照射物の中で、シャーレや透析器、ペットボトル飲料等の円筒形状（または円柱形状）の被照射物を滅菌する技術として、例えば、被照射物に電子線が照射される領域（照射領域）に、搬送方向に傾斜した床部を設けておき、被照射物を自重で回転させながら電子線を照射する技術が開示されている（例えば、特許文献３）。しかし、このような技術では、被照射物の自重に頼って回転させるため、回転速度を一定にすることができず、被照射物に満遍なく（偏りなく）電子線を照射することは困難である。また、被照射物が完全な円筒形状でなく、例えば、側面部に突起物等が形成されていると、床部を転動させることができないばかりか、被照射物が破損してしまうおそれもある。
【０００４】
そこで、水平方向に電子線を照射する電子線照射装置に被照射物を搬送する技術であって、鉛直方向を回転軸として被照射物を回転させながら被照射物に電子線を照射する技術が開示されている（例えば、特許文献４）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−３４９９９８号公報
【特許文献２】特開２００３−１３９８９８号公報
【特許文献３】特開平１０−２６８１００号公報
【特許文献４】特開２０００−３２５４３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した特許文献４の技術では、被照射物の側面部に電子線を照射することはできるが、上面部や底面部といった両端面に電子線を照射することができず、被照射物全体を滅菌することが困難であった。
【０００７】
そこで本発明は、このような課題に鑑み、電子線の照射領域において、電子線に対する被照射物の移動方向を工夫することで、被照射物における電子線の照射面を増加させることが可能な電子線照射装置および電子線照射システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の電子線照射装置は、被照射物に電子線を照射する電子線照射部と、電子線照射部によって被照射物に電子線が照射される領域である照射領域において、電子線の照射方向に対して９０度未満の角度で回転軸を交差させて被照射物を回転させる回転装置と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
回転装置は、対向配置される上面部および底面部と、当該上面部と底面部とを結ぶ側面部と、を有する被照射物を回転可能であって、上面部および底面部のいずれか一方を電子線照射部に臨ませるとともに、被照射物を回転させる過程で側面部の全面を電子線照射部に臨ませてもよい。
【００１０】
回転装置は、回転軸方向における被照射物の上面部および底面部を挟持する挟持部を含んで構成されてもよい。
【００１１】
被照射物は、被照射物を包装する包装体で覆われており、回転装置は、包装体を挟持する挟持部を含んで構成され、挟持部は、包装体の、回転軸方向における被照射物の上面部に対向する部分と、包装体の、回転軸方向における被照射物の底面部に対向する部分を挟持してもよい。
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明の電子線照射システムは、被照射物を載置面上に載置して搬送する搬送装置と、搬送装置によって搬送される被照射物に電子線を照射する電子線照射部を有した電子線照射装置と、を備えた電子線照射システムであって、搬送装置は、被照射物の任意の面を第１載面に接触させて搬送する第１搬送装置と、第１搬送装置で搬送された被照射物を傾倒して、当該第１搬送装置の第１載置面に接触した任意の面である接触面を非接触状態に維持して、電子線照射部によって被照射物に電子線が照射される領域である照射領域に搬送する第２搬送装置と、を備え、電子線照射装置は、照射領域において、第１載置面に接触した任意の面である接触面を電子線照射部に臨ませるとともに、電子線の照射方向に対して９０度未満の角度で回転軸を交差させて回転させる回転装置を備えたことを特徴とする。
【００１３】
第２搬送装置が設置される部屋は、第１搬送装置が設置される部屋よりも相対的に無菌性保証レベルが高い部屋であり、回転装置は、第２搬送装置が設置される部屋で、第１載置面に接触した任意の面である接触面を電子線照射部に臨ませるとともに、電子線の照射方向に対して９０度未満の角度で回転軸を交差させて回転させてもよい。
【００１４】
第２搬送装置は、被照射物を載置するトレーを搬送可能に構成され、第１搬送装置で搬送された被照射物を傾倒して、第１載置面に接触した任意の面である接触面を、トレーにおける被照射物の載置面に対して非接触状態に維持して、トレーに載置された被照射物を照射領域に搬送してもよい。
【００１５】
第１搬送装置で搬送された後、第２搬送装置で搬送される前に、被照射物の外面を包装体で包装する包装装置を備えてもよい。
【００１６】
第１搬送装置は、対向配置される上面部および底面部と、当該上面部と底面部とを結ぶ側面部と、を有する被照射物の、上面部または底面部を第１載置面に接触させて搬送し、回転装置は、上面部および底面部のいずれか一方のうち、第１載置面に接触した面を電子線照射部に臨ませるとともに、被照射物を回転させる過程で側面部の全面を電子線照射部に臨ませてもよい。
【００１７】
回転装置は、回転軸方向における被照射物の上面部および底面部を挟持する挟持部を含んで構成されてもよい。
【００１８】
被照射物は、被照射物を包装する包装体で覆われており、回転装置は、包装体を挟持する挟持部を含んで構成され、挟持部は、包装体の、回転軸方向における被照射物の上面部に対向する部分と、包装体の、回転軸方向における被照射物の底面部に対向する部分を挟持してもよい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、電子線の照射領域において、電子線に対する被照射物の移動方向を工夫することで、被照射物における電子線の照射面を増加させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】電子線照射システムの概略的な構成を説明するための上面図である。
【図２】第１搬送装置における被照射物Ｗの載置面（第１載置面）を説明するための説明図である。
【図３】包装装置による被照射物の包装工程を説明するための説明図である。
【図４】電子線照射装置の外観斜視図である。
【図５】図４におけるＺ軸方向から電子線照射装置を見た図である。
【図６】図１におけるＶ−Ｖ矢視図である。
【図７】回転装置の動作処理を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
【００２２】
シャーレ等の医療器具は、無菌性保証レベル（Sterility Assurance Level：ＳＡＬ）＜１０Ｅ−６の無菌室で成型、洗浄、包装が行われていた。しかし、無菌室の管理や維持には膨大なコストがかかるため、医療器具のすべての製造工程（成型工程、洗浄工程、包装工程）を無菌室で行うと医療器具の単価が上がってしまうという問題があった。
【００２３】
そこで、無菌性保証レベルが１０Ｅ−６以上である、すなわち無菌室よりも無菌性保証レベルが高いクリーンルーム等の半無菌室で製造工程を行い、さらに包装された医療器具をダンボール箱等の梱包材で梱包し、その後、梱包された状態で医療器具に電子線を照射して滅菌することが考えられる。
【００２４】
しかし、梱包された状態で医療器具に電子線を照射するためには、電子線の透過率を考慮すると１０ＭｅＶ程度の強い電子線を照射する必要がある。そうすると、電子線が衝突することによって発生する放射線の外部への漏洩を遮断するために、３ｍ程度の厚みのコンクリートの遮蔽壁で電子線照射装置を何重にも囲繞する必要があるため、設備が大がかりになりコスト高になってしまう。
【００２５】
そこで、本実施形態では、シャーレ等の円筒形状の医療器具の成型工程、洗浄工程のみを無菌室で行い、包装工程、および、包装後であって梱包前の医療器具に電子線を照射する照射工程を半無菌室で行う。そして、照射工程において、電子線の照射領域で、電子線に対する被照射物の移動方向を工夫することで、被照射物（包装後の医療器具）における電子線の照射面を増加させることができ、１ＭｅＶ程度の電子線を照射しても十分に被照射物を滅菌することが可能な電子線照射システム１００について説明する。
【００２６】
（電子線照射システム１００）
図１は、電子線照射システム１００の概略的な構成を説明するための上面図である。なお、図１中、理解を容易にするために電子線照射装置２００における電子線照射部の図示を省略する。図１に示すように、電子線照射システム１００は、無菌室１０２と、クリーンルーム等の半無菌室１０４に区画形成されており、無菌室１０２には第１搬送装置１１０が設置され、半無菌室１０４には、包装装置１１２、第２搬送装置１２０、搬出装置１２２が設置される。また、半無菌室１０４には、遮蔽壁２３０が設置されており、遮蔽壁２３０の内部に、第２搬送装置１２０の一部および電子線照射装置２００が設置される。なお、図１中、被照射物Ｗは、包装装置１１２による梱包後にトレー１０６に載置され、第２搬送装置１２０によって白抜き矢印で示す方向にトレー１０６と共に搬送され、電子線照射装置２００による滅菌後に搬出装置１２２で搬出される。また、図１中、搬出装置１２２で被照射物Ｗが搬出された後のトレー１０６は、第２搬送装置１２０によって、黒い塗りつぶしでの矢印で示す方向に搬送される。
【００２７】
第１搬送装置１１０は、無菌室１０２内に設置されており、例えば、コンベアで構成され、被照射物Ｗを載置面（第１載置面）上に載置して搬送する。
【００２８】
図２は、第１搬送装置１１０における被照射物Ｗの載置面（第１載置面）を説明するための説明図である。具体的に説明すると、図２に示すように、第１搬送装置１１０は、第１搬送装置１１０の上流で成型、洗浄された被照射物Ｗの底面部ＷＤ（任意の面）をコンベアの上面（第１載置面）に接触させて被照射物Ｗを搬送する。図２に示すように、本実施形態において被照射物Ｗは鉛直方向に複数個重ねられたシャーレである。したがって、最下段に位置するシャーレの底面（底面部ＷＤ）が第１搬送装置１１０の第１載置面との接触面ＣＦとなる。
【００２９】
包装装置１１２は、第１搬送装置１１０が搬送した被照射物Ｗの外面を包装体Ｐで包装する。図３は、包装装置１１２による被照射物Ｗの包装工程を説明するための説明図である。図３（ａ）に示すように、被照射物Ｗは複数のシャーレ（例えば、φ９０ｍｍ×１５ｍｍ）が重ねられたものである。包装装置１１２は、図３（ｂ）に示すように、被照射物Ｗの側面部ＷＳを覆うように包装体Ｐで被照射物Ｗを包装する。そして、被照射物Ｗの上面部ＷＵ（図３中、ハッチングで示す）に対向する包装体Ｐの開口部Ｐ１をシールし、被照射物Ｗの底面部ＷＤ（図３中、クロスハッチングで示す）に対向する包装体Ｐの開口部Ｐ２をシールする。こうすると、図３（ｃ）に示すように、被照射物Ｗは、包装体Ｐと、シール部ＰＵ、ＰＤとで囲まれた収容空間Ａに配されることになる。
【００３０】
図１に戻って説明すると、第２搬送装置１２０は、半無菌室１０４内に設置されており、例えば、包装体Ｐで包装された被照射物Ｗ（以下、包装後被照射物Ｗと称する）を、傾倒してトレー１０６に載置する不図視の傾倒装置と、第１コンベア１２０ａと、照射部コンベア１２０ｂとを含んで構成され、第１コンベア１２０ａ上にトレー１０６を載置して、トレー１０６上に載置された包装後被照射物Ｗを搬送する。換言すれば、第２搬送装置１２０はトレー１０６ごと包装後被照射物Ｗを搬送することになる。具体的に説明すると、第２搬送装置１２０の傾倒装置は、第１搬送装置１１０で搬送され、包装装置１１２で包装された被照射物Ｗを傾倒してトレー１０６に載置することで、接触面ＣＦをトレー１０６の上面（トレー１０６における包装後被照射物Ｗの載置面）に対して非接触状態に維持する。そして第１コンベア１２０ａ、照射部コンベア１２０ｂがトレー１０６に載置された包装後被照射物Ｗを照射領域Ｒに搬送する。すなわち、第２搬送装置１２０は、包装装置１１２で包装された被照射物Ｗを傾倒することで、包装後被照射物Ｗの側面部ＷＳ（包装体Ｐにおける側面部ＷＳと接触する部分）をトレー１０６の上面に接触させて、トレー１０６ごと包装後被照射物Ｗを搬送する。
【００３１】
なおトレー１０６には識別タグ１０６ａが付されており、例えば、電子線照射装置２００が停止したとき等、包装後被照射物Ｗに電子線が適切に照射されなかった場合に、識別タグ１０６ａの状態がオフからオンになる。そして、電子線照射装置２００の下流に設けられた不図示の判別装置が識別タグ１０６ａの状態を判別する。判別装置は、識別タグ１０６ａの状態がオフであれば、そのトレー１０６に載置された包装後被照射物Ｗを出荷工程に分岐し、オンであれば、不良品として出荷工程への分岐を中止する。
【００３２】
遮蔽壁２３０は、鉄、鉛等の金属板で構成され、後述する電子線照射装置２００の電子線取出部２２４を通じて照射された電子線が、照射領域Ｒに位置する、包装後被照射物Ｗや第２搬送装置１２０の照射部コンベア１２０ｂ等に衝突することによって生じる放射線の漏洩を防止する。
【００３３】
（電子線照射装置２００）
図４は、電子線照射装置２００の外観斜視図であり、図５は、図４におけるＺ軸方向から電子線照射装置２００を見た図である。なお、図４では、理解を容易にするために電子線照射装置２００を支持する支持機構を省略する。
【００３４】
図４および図５に示すように、電子線照射装置２００は、電子銃２１０と、高周波電源２１２と、導波管２１４と、プリバンチャ２１６と、加速器２１８と、スキャンホーン２２０と、回転装置２５０とを備えて構成されている。なお、電子線照射部として機能する電子銃２１０、プリバンチャ２１６、加速器２１８、スキャンホーン２２０は、内部空間（真空室）が連続しており、この内部空間は、イオンポンプ等の真空ポンプ２０２で高真空状態から超高真空状態（例えば、１０Ｅ−５Ｐａ以下）に維持される。
【００３５】
電子線照射装置２００において、電子銃２１０から放出された熱電子は、プリバンチャ２１６、加速器２１８で加速され、スキャンホーン２２０を通過して、第２搬送装置１２０が搬送する包装後被照射物Ｗに向かって図４、図５中Ｙ軸方向に照射される。すなわち、電子線照射装置２００は、包装後被照射物Ｗの搬送方向（図４中Ｚ軸方向）と直交する方向に電子線を照射する。以下、電子線照射装置２００の各機能部について詳述する。
【００３６】
（電子銃２１０）
電子銃２１０は、例えば、三極管電子銃であり、カソード電源（交流電源）２０４から供給された電力によってカソード電極を加熱し、パルス状に印加された高電圧のグリッド電圧（引出電圧）により、電子線を放出する。
【００３７】
（高周波電源２１２、導波管２１４）
高周波電源２１２は、クライストロン等で構成され、導波管２１４を通じてプリバンチャ２１６および加速器２１８に、例えばＳバンドに相当する３ＧＨｚのパルス状の高周波電力を供給する。導波管２１４は、セラミック等で構成されたＲＦ窓２１４ａ、２１４ｂを通じて、高周波電源２１２から供給される高周波の電圧を加速器２１８に供給する。導波管２１４におけるＲＦ窓２１４ａとＲＦ窓２１４ｂの間には、六フッ化硫黄（ＳＦ６）等の絶縁ガスが充填されており、高周波電源２１２から出力された電圧によって導波管２１４が放電してしまう事態を回避する。なおＲＦ窓２１４ａ、２１４ｂはＳＦ６と真空とを隔てる境界の役割を果たす。
【００３８】
（プリバンチャ２１６）
プリバンチャ２１６は、電子銃２１０と加速器２１８の間に設けられ、導波管２１４を通じて高周波電源２１２に接続されている。プリバンチャ２１６は、電子銃２１０から入射された電子線をバンチング（密度圧縮（速度変調））して、加速器２１８に送出する。具体的に説明すると、プリバンチャ２１６内は、高周波電源２１２から供給された高周波の電圧によって高周波電界が形成されており、プリバンチャ２１６を通過した電子線は、バンチングされて加速器２１８に入射する。プリバンチャ２１６で電子線をバンチングすることにより、加速器２１８で加速された電子線のエネルギーの分散を小さくすることができ、電子線のエネルギーの均一性を向上させることが可能となる。
【００３９】
ここで、プリバンチャ２１６によって圧縮された電子線の加速器２１８への入射タイミングが、加速器２１８における高周波の正位相と同期したときのみ、電子線は加速器２１８で効率よく加速される。したがって、プリバンチャ２１６から加速器２１８への電子線の入射タイミングを調整するために、プリバンチャ２１６の高周波導入部２１６ａには、不図示の位相調整手段が設けられている。また、電子線の圧縮率（バンチングされた電子線の長さ）も加速器２１８による加速効率に影響するため、すなわち、電子線の長さが短い程、加速化効率が向上する。したがって、供給する高周波の強度を調整して電子線の長さを調整するために、プリバンチャ２１６の高周波導入部２１６ａには、不図示の減衰（アッテネータ）手段が設けられている。
【００４０】
（加速器２１８）
加速器２１８は、ステンレス（例えばＳＵＳ）等で形成され、内部に複数の加速空間を有して構成される。高周波電源２１２から高周波の電圧（例えば、３ＧＨｚ）が供給されると、加速器２１８の複数の加速空間が空間共振器として機能し、空間共振器内に時間的に変化する電界が生じる。そして、この時間的に変化する電界で、プリバンチャ２１６によって圧縮された電子線を加速する。
【００４１】
ここで、電子線の速度と加速空間における正に帯電する（正位相になる）タイミングが同期するように、高周波電源２１２から供給される電圧の周波数と、加速空間の距離が設計されているため、電子線は加速器２１８内で徐々に加速され、最終的には、例えば１ＭｅＶ程度まで加速されて、スキャンホーン２２０に入射される。
【００４２】
なお、ここでは、加速器２１８として、定在波型の線形（リニアック）加速器を採用しているが、電子を加速できればよく、進行波型の線形加速器や、シンクロトロン、サイクロトロン等の円形加速器を採用することもできる。
【００４３】
（スキャンホーン２２０）
スキャンホーン２２０は、その内部空間が加速器２１８と連結され、加速器２１８の出口付近に設けられたスキャン電磁石２２２と、加速器２１８と連結する端部と対向する端部に設けられた電子線取出部２２４とを含んで構成される（図４、図５参照）。
【００４４】
スキャン電磁石２２２は、加速器２１８から入射された電子線を水平方向（図４、図５中Ｘ軸方向）に走査（スキャン）する。電子線の進行方向は鉛直方向（図４、図５中Ｙ軸方向）であるため、スキャン電磁石２２２が鉛直方向に進行する電子線を水平方向に走査することにより、水平方向に幅のある包装後被照射物Ｗに確実に電子線を照射することができる。
【００４５】
電子線取出部２２４は、例えば、５０μｍ程度の厚みのＴｉ箔で構成され、内部空間と、大気とを隔てる境界の役割を果たす。そして、電子線取出部２２４から大気中に取り出された電子線は、包装後被照射物Ｗに照射される。
【００４６】
こうして、電子銃２１０で放出された電子線は、加速器２１８で加速されて、電子線取出部２２４を通じて、包装後被照射物Ｗに照射される。
【００４７】
ところで、上述したように、被照射物Ｗは、無菌室１０２で成型、洗浄され、第１搬送装置１１０で、半無菌室１０４に設置された包装装置１１２まで搬送される。このとき、被照射物Ｗの底面部ＷＤが第１搬送装置１１０と接触するため（被照射物Ｗの底面部ＷＤが第１搬送装置１１０との接触面ＣＦとなるため）、底面部ＷＤは無菌状態が維持されないことになる。また、包装体Ｐは、半無菌室１０４で利用されるため、包装体Ｐは表面、裏面ともに滅菌されていない。したがって、包装体Ｐで包装された被照射物Ｗ（包装後被照射物Ｗ）のうち、包装体Ｐおよび底面部ＷＤ（接触面ＣＦ）は、滅菌されていないことになる。換言すれば、包装体Ｐおよび底面部ＷＤ（接触面ＣＦ）以外の面（被照射物Ｗの側面部ＷＳおよび上面部ＷＵ）は無菌状態が維持されていることになる。
【００４８】
そこで、回転装置２５０は、照射領域Ｒにおいて、包装後被照射物Ｗを移動させることで、包装後被照射物Ｗにおける包装体Ｐおよび底面部ＷＤに電子線が照射されるようにする。以下、回転装置２５０について詳述する。
【００４９】
（回転装置２５０）
図６は、図１におけるＶ−Ｖ矢視図である。図６に示すように、回転装置２５０は、照射領域Ｒに設けられ、傾斜部２５２（図６中、２５２ａ、２５２ｂで示す）と、挟持部２５４と、回転モータ２５６とを含んで構成される。
【００５０】
傾斜部２５２は、照射領域Ｒに向かって、および、照射領域Ｒから直線状に包装後被照射物Ｗを搬送する照射部コンベア１２０ｂの一部を構成し、鉛直方向の位置を異にした１組のローラで構成される。傾斜部２５２は、電子線の照射方向（図６中、Ｙ軸方向；鉛直下方向）に対して、照射方向に垂直な面から９０度未満の角度分傾斜させる。例えば、傾斜部２５２は、電子線の照射方向（図６中、破線の矢印で示す）と搬送方向とに直交する方向（図６中、ｘ方向）から、包装後被照射物Ｗを角度α（０＜α＜９０）分傾斜させる。
【００５１】
ここでは、傾斜部２５２ａが、傾斜部２５２ｂよりも鉛直上方（図６中Ｙ軸方向）に位置するように構成される。したがって、照射部コンベア１２０ｂにおいて、傾斜部２５２上をトレー１０６が移動することになり、傾斜部２５２は、トレー１０６を包装後被照射物Ｗとともに図６中Ｘ軸方向に対して傾斜させる。なお、ここで傾斜部２５２は、包装後被照射物Ｗの接触面ＣＦが鉛直上方になるように（接触面ＣＦが傾斜部２５２ａの方に位置するように）トレー１０６を傾斜させる。
【００５２】
挟持部２５４は、図６中、黒い塗りつぶしの矢印で示す方向に移動し、包装後被照射物Ｗが照射領域Ｒに位置したときに、後述する回転モータ２５６の回転軸Ｑ方向（包装後被照射物Ｗの長軸方向）における包装後被照射物Ｗの両端をそれぞれ挟持する。ここで挟持部２５４は、包装後被照射物Ｗにおける包装体Ｐのシール部ＰＵの外側および、シール部ＰＤの外側を挟持する。
【００５３】
上述したように本実施形態にかかる加速器２１８が加速する電子線は１ＭｅＶ程度であるため、放射線の外部への漏洩を遮断するために必要な遮蔽壁２３０は金属で形成され、１０ＭｅＶまで加速する電子線照射装置と比較して遮蔽壁２３０の厚みを著しく薄くすることができる。したがって、クリーンルーム等の半無菌室１０４内にインライン型として設置することが可能となるが、電子線の透過率は、１０ＭｅＶと比較して小さい。このため、挟持部２５４が挟持した箇所には電子線が照射されないおそれがある。ここでは、挟持部２５４が、包装体Ｐのシール部ＰＵの外側および、シール部ＰＤの外側を挟持するため、滅菌が必要な収容空間Ａに確実に電子線を照射させることが可能となる。つまり、包装体Ｐの内部を確実に滅菌することができる。
【００５４】
回転モータ２５６は、挟持部２５４に連接されており、挟持部２５４を回転させる（図６中白抜き矢印で示す）ことにより、傾斜部２５２による包装後被照射物Ｗの傾斜方向と平行な回転軸Ｑで包装後被照射物Ｗを回転させる。そうすると、回転モータ２５６は、電子線の照射方向に対して９０度未満の角度で回転軸を交差させて包装後被照射物Ｗを回転させることになる。したがって、包装後被照射物Ｗは、回転過程において、底面部ＷＤが電子線取出部２２４に臨むとともに、側面部ＷＳの全面が電子線取出部２２４に臨むことになる。
【００５５】
回転モータ２５６が、包装後被照射物Ｗを回転させることにより、回転軸Ｑと交差する方向からの電子線を、包装後被照射物Ｗの側面部ＷＳに満遍なく照射させることができる。また、傾斜部２５２が電子線の照射方向と交差する方向に包装後被照射物Ｗを傾斜させることにより、回転モータ２５６は傾斜方向に傾斜させたまま包装後被照射物Ｗを回転させることになる。したがって、被照射物Ｗの底面部ＷＤに電子線を照射させることができる。つまり、接触面ＣＦに電子線を照射させることが可能となる。
【００５６】
したがって、回転装置２５０を備えることで、無菌室１０２から半無菌室１０４に移動した際に滅菌状態が維持されていない、包装体Ｐおよび底面部ＷＤを確実に滅菌することができ、包装後被照射物Ｗ全体で確実に滅菌することが可能となる。
【００５７】
また、被照射物Ｗの側面部ＷＳの滅菌効率を向上させるために、電子線取出部２２４の下流に平行化磁石２２６を設けておき、電子線取出部２２４で取り出された電子線を回転軸Ｑと直交する方向に屈折させることもできる。さらに、トレー１０６における包装後被照射物Ｗと接触する面にフリーローラ１０６ｂを設けておき、回転モータ２５６による包装後被照射物Ｗの回転をスムーズにすることもできる。
【００５８】
図７は、回転装置２５０の動作処理を説明するための説明図である。図７（ａ）に示すように、照射領域Ｒの手前の位置Ｓ１にトレー１０６が位置したとき、挟持部２５４は位置Ｓ１にある包装後被照射物Ｗを挟持する。そして、回転装置２５０は、照射部コンベア１２０ｂにより包装後被照射物Ｗ（トレー１０６）の搬送とともに移動し、包装後被照射物Ｗが照射領域Ｒに到達する。そうすると図７（ｂ）に示すように、照射領域Ｒの位置Ｓ２にトレー１０６が位置したとき、回転モータ２５６は挟持部２５４を回転させることにより、包装後被照射物Ｗを、例えば、１．５秒間回転させる。
【００５９】
そして、図７（ｃ）に示すように、回転装置２５０は、照射部コンベア１２０ｂによる包装後被照射物Ｗ（トレー１０６）の搬送とともに移動し、照射領域Ｒから遠ざかった位置に到達する。そうすると、位置Ｓ３にトレー１０６が位置したとき、挟持部２５４は、包装後被照射物Ｗの挟持を解除し、図７（ｄ）に示すように、回転装置２５０は、位置Ｓ１に戻る。回転装置２５０による照射部コンベア１２０ｂの搬送方向の移動時間、すなわち、位置Ｓ１から位置Ｓ２、Ｓ３を経由して再び位置Ｓ１に戻るまでの時間は、例えば、５秒程度である。
【００６０】
以上説明したように、本実施形態にかかる電子線照射システム１００および電子線照射装置２００によれば、被照射物Ｗの側面部ＷＳを満遍なく滅菌するとともに、被照射物Ｗの両端面における一方の面（底面部ＷＤまたは上面部ＷＵ）を確実に滅菌することが可能となる。
【００６１】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００６２】
例えば、上述した実施形態では、回転装置２５０の挟持部２５４は、包装後被照射物Ｗにおける包装体を挟持しているが、回転軸方向における被照射物Ｗの上面部および底面部を直接挟持してもよい。
【００６３】
また、上述した実施形態では回転装置２５０は傾斜部２５２を含んで構成されるが、電子線の照射方向に対して９０度未満の角度で回転軸を交差させて被照射物Ｗを回転させることができればよい。例えば、傾斜部２５２を設けず、挟持部２５４が被照射物Ｗを挟持した後に、被照射物Ｗを傾斜させてもよい。
【００６４】
さらに、上述した実施形態では、照射部コンベア１２０ｂのすべてに傾斜部２５２が併設されているが、少なくとも照射領域Ｒのみ傾斜部２５２を設けることもできる。
【００６５】
また、上述した実施形態で、傾斜部２５２は、電子線の照射方向と、包装後被照射物Ｗの搬送方向とに直交する方向に包装後被照射物Ｗを傾斜させているが、電子線の照射方向に対して９０度未満の角度に傾斜させればよい。例えば、傾斜部２５２は、搬送方向と平行な方向であって電子線の照射方向に対して９０度未満の角度に被照射物Ｗを傾斜させてもよい。
【００６６】
また、上述した実施形態では、挟持部２５４は、包装後被照射物Ｗの両端をそれぞれ挟持するが、例えば、挟持部２５４を、１組の棒で構成しておき、回転軸方向から被照射物Ｗの両端を１組の棒で挟み込むことで挟持してもよい。
【００６７】
さらに、上述した実施形態では、円筒形状の被照射物Ｗを例に挙げて説明したが、円筒形状でなくてもよい。また長軸を有しない形状、例えば、正立方体等の被照射物Ｗでもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明は、被照射物に電子線を照射する電子線照射装置および電子線照射システムに利用することができる。
【符号の説明】
【００６９】
Ａ     …収容空間
ＣＦ   …接触面
Ｑ     …回転軸
Ｒ     …照射領域
Ｗ     …被照射物
１００  …電子線照射システム
１１０  …第１搬送装置
１２０  …第２搬送装置
１２０ａ  …第１コンベア
１２０ｂ  …照射部コンベア
２００  …電子線照射装置
２５０  …回転装置
２５２  …傾斜部
２５４  …挟持部
２５６  …回転モータ
【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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