(57)【要約】【課題】電子線滅菌システムを小型化し、システム全体に掛るコストおよび複雑性を低減することを目的とする。【解決手段】本発明の電子線エミッタは、パワーサプライ（１１）と、パワーサプライ（１１）に接続されるカソード（１２）と、カソード（１２）を取り囲み、複数の開口部（１３ａ）を有する電子レンズ（１３）と、複数のノズル（１４ａ）を有するフランジ（１４）と、フランジ（１４）とで電子レンズ（１３）及びカソード（１２）の周囲を真空状態に維持するように構成されるチャンバ（１５）と、を備える。各開口部（１３ａ）と各ノズル（１４ａ）とを通過する直線上に、カソード（１２）の一部が設けられる。
2018508933.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パワーサプライと、
前記パワーサプライに接続されるカソードと、
前記カソードを取り囲み、複数の開口部を有する電子レンズと、
複数のノズルを有するフランジと、
前記フランジとで、前記電子レンズ及び前記カソードの周囲を真空状態に維持するように構成されるチャンバと、を備え、
各開口部と各ノズルとを通過する直線上に、前記カソードの一部が設けられる
ことを特徴とする電子線エミッタ。
【請求項２】
前記カソードは、電子を放出し易いように構成された放出部を有し、
各開口部と各ノズルとを通過する直線上に、各放出部が設けられる
ことを特徴とする請求項１に記載の電子線エミッタ。
【請求項３】
前記電子レンズは、前記カソードよりも高電位となるように構成される
ことを特徴とする請求項１に記載の電子線エミッタ。
【請求項４】
少なくとも１つの請求項１に記載の電子線エミッタと、
前記電子線エミッタのノズルと同期して相対移動し、滅菌対象物を保持しながら搬送可能とする搬送装置と、
前記電子線エミッタ及び前記搬送装置を取り囲む放射線シールドと、を備える
ことを特徴とする電子線滅菌システム。
【請求項５】
前記複数のノズルは、前記滅菌対象物の内面を滅菌可能な内面滅菌ノズルと、前記滅菌対象物の外面を滅菌可能な外面滅菌ノズルと、から構成される
ことを特徴とする請求項４に記載の電子線滅菌システム。
【請求項６】
前記内面滅菌ノズルは、前記滅菌対象物の搬送経路上に設けられ、
前記外面滅菌ノズルは、前記搬送経路上および／または前記搬送経路外に設けられる
ことを特徴とする請求項５に記載の電子線滅菌システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、飲食品用や医薬品用などの容器などを滅菌するための電子線エミッタ及び電子線滅菌システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
滅菌とは、殺菌、無菌化、又は除菌する方法をいう。食品および飲料の産業において、滅菌は、製品の貯蔵寿命を延期するために病原体を破壊して、安全かつ容易に製品を流通させるために行われる。このため、飲料及び食品の容器や、医薬品の容器にとっては、安全な滅菌が必要となる。
【０００３】
最近では、電子線を使用した滅菌方法が、他の滅菌方法と比較して著しく有利とされている。電子線を照射可能な電子線エミッタを使用した滅菌方法は、素早く、高信頼性で、大抵の材料に適合できる。このような電子線エミッタを備える電子線滅菌システムは、化学薬品を使用しないので、滅菌された容器に化学薬品が残留することなく、安全性が高い。
【０００４】
飲食品用や医薬品用などの容器を滅菌するための電子線滅菌システムとしては、例えば、特許文献１記載のものがある。特許文献１に記載の電子線滅菌システム６は、図１６に示すように、外面電子線エミッタＥ１、Ｅ２と、ノズル２４ａを有する内面電子線エミッタと、搬送装置Ｍ１〜Ｍ４と、放射線シールドＳとを備える。なお、図１６における黒丸の部分は、内面電子線エミッタのノズル２４ａを示す。また、図１６及び１８においては、内面電子線エミッタは、ノズル２４ａの部分のみが図示させており、その他の部分は省略されている。
【０００５】
搬送装置Ｍ１〜Ｍ４は、保持アームＡを有しており、保持アームＡが容器Ｃを保持した状態で連続的に容器Ｃを搬送経路Ｒに沿って搬送する。電子線エミッタは、第１外面電子線エミッタＥ１と、第２外面電子線エミッタＥ２と、複数の内面電子線エミッタとで構成される。第１及び第２外面電子線エミッタＥ１、Ｅ２は、図１７に示すように、搬送装置Ｍ１の保持アームＡが容器Ｃを保持している状態で、容器Ｃの外面に電子線を照射して滅菌する。また、内面電子線エミッタは、図１８に示すように、ノズル２４ａを有しており、ノズル２４ａを容器Ｃ内部に挿入して容器Ｃの内面を滅菌する。
【０００６】
ここで、外面電子線エミッタＥ１、Ｅ２、及び内面電子線エミッタから電子線が照射されると、人体に有害なＸ線等の放射線が発生してしまう。放射線シールドＳは、このような放射線を遮断するために、搬送装置Ｍ１〜Ｍ４、及び外面電子線エミッタＥ１、Ｅ２、及び内面電子線エミッタを取り囲むものである。図１９は、従来の内面電子線エミッタＥ３´の断面概略図である。従来の内面電子線エミッタＥ３´は、パワーサプライ２１と、カソード２２と、電子レンズ２３と、フランジ２４と、チャンバ２５とを備える。カソード２２はパワーサプライ２１と接続されており、フランジ２４はアースされている。また、ノズル２４ａは、フランジ２４に形成されている。フランジ２４とチャンバ２５とで囲まれる空間は、真空ポンプ２５ａによって真空状態が維持される。そして、カソード２２及び電子レンズ２３は、パワーサプライ２１から供給される電圧によって負電位となり、アースされたフランジ２４との間で電界が生じて、カソード２２からフランジ２４のノズル２４ａに向かって電子が加速されて、電子線が形成される。このような電子線エミッタＥ３´が、容器Ｃの搬送経路Ｒに沿って連続して複数配置されることによって、連続的に搬送される容器Ｃの内面が順次滅菌されることとなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１３−１０６９５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
電子レンズ２３とチャンバ２５との間の電圧勾配を維持するためには、電子レンズ２３とチャンバ２５との間に一定の間隔（以下、スタンドオフＤと称する。）が必要となる。このようなスタンドオフＤにより、容器Ｃの搬送経路に沿って連続的に配置される電子線エミッタＥ３´同士のピッチが大きくなるため、電子線エミッタＥ３´のノズル２４ａのピッチＰ２も大きくなってしまう。そのため、電子線滅菌システム６が大型化して、システム全体に掛るコストおよび複雑性が増大してしまうという問題がある。
本発明は、電子線滅菌システムを小型化することにより、システムに掛るコストを低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の電子線エミッタは、上記課題を解決するものであって、パワーサプライと、前記パワーサプライに接続されるカソードと、前記カソードを取り囲み、複数の開口部を有する電子レンズと、複数のノズルを有するフランジと、前記フランジとで前記電子レンズ及び前記カソードの周囲を真空状態に維持するように構成されるチャンバと、を備え、各開口部と各ノズルとを通過する直線上に、前記カソードの一部が設けられることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の電子線エミッタによれば、電子線滅菌システムを小型化することができ、システムに掛るコストおよび複雑性を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施の形態１に係る電子線滅菌システムの上面概略図である。
【図２】実施の形態１に係る電子線滅菌方法を示す概略図である。
【図３】実施の形態１及び２に係る電子線エミッタの断面概略図である。
【図４】実施の形態１及び２に係る電子線エミッタの一例を示す要部斜視図である。
【図５】実施の形態１及び２に係る電子線エミッタの一例を示す要部斜視図である。
【図６】実施の形態１及び２に係る電子線エミッタの一例を示す要部斜視図である。
【図７】実施の形態１及び２に係る電子線エミッタの一例を示す要部斜視図である。
【図８】実施の形態１及び２に係る電子線エミッタの一例を示す要部斜視図である。
【図９】実施の形態１及び２に係る電子線エミッタの一例を示す要部斜視図である。
【図１０】実施の形態１及び２に係る電子線エミッタの一例を示す要部斜視図である。
【図１１】実施の形態２に係る電子線滅菌システムの一例を示す上面概略図である。
【図１２】実施の形態２に係る電子線滅菌方法を示す概略図である。
【図１３】実施の形態２に係る電子線滅菌システムの一例を示す上面概略図である。
【図１４】実施の形態２に係る電子線滅菌システムの一例を示す上面断面図である。
【図１５】実施の形態２に係る電子線滅菌システムの一例を示す上面断面図である。
【図１６】従来の電子線滅菌システムの上面概略図である。
【図１７】従来の電子線滅菌方法を示す概略図である。
【図１８】従来の電子線滅菌方法を示す概略図である。
【図１９】従来の電子線エミッタの断面概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
［実施の形態１］
まず、本発明の実施の形態１に係る電子線滅菌システム及び電子線滅菌方法について図面を参照しながら説明する。本発明の実施の形態１に係る電子線滅菌システム１は、図１に示すように、第１及び第２外面電子線エミッタＥ１、Ｅ２と、ノズル１４ａを有する内面電子線エミッタと、放射線シールドＳと、第１〜第４搬送装置Ｍ１〜Ｍ４とを備える。なお、図１における黒丸部分は、外面電子線エミッタのノズル１４ａを示す。また、図１及び図２において、内面電子線エミッタは、ノズル１４ａの部分のみが図示されており、その他の部分は省略されている。
【００１３】
外面電子線エミッタＥ１、Ｅ２及び、内面電子線エミッタは、滅菌対象物Ｃに電子線を照射して滅菌対象物Ｃを滅菌する。滅菌対象物Ｃは、例えば飲食料や医薬品等を包装する容器や、プリフォーム等である。外面電子線エミッタＥ１、Ｅ２は、図１７に示すように、広範囲に電子線を照射可能なフラットエミッタである。一方で、内面電子線エミッタは、図２に示すように、ノズル１４ａを有するノズルエミッタである。
【００１４】
第１〜第４搬送装置Ｍ１〜Ｍ４は、滅菌対象物Ｃを保持しながら搬送する。例えば、搬送装置Ｍ１〜Ｍ４は、図１に示すように、円形状の第１〜第４旋回テーブルＴ１〜Ｔ４と、旋回テーブルＴ１〜Ｔ４の外周に接続される保持アームＡとを有しており、保持アームＡが滅菌対象物Ｃの首部を掴んで保持した状態で、旋回テーブルＴ１〜Ｔ４が旋回することによって滅菌対象物Ｃが搬送される。
【００１５】
図１の矢印Ｒは、滅菌対象物Ｃの搬送経路を示す。搬送経路Ｒに示されるように、異なる旋回テーブルＴ１〜Ｔ４に接続される保持アームＡ同士が接近するときに、滅菌対象物Ｃが一方の旋回テーブルの保持アームＡから他方の旋回テーブルの保持アームＡへと渡されることによって、滅菌対象物Ｃが円形経路を辿るように搬送される。内面電子線エミッタのノズル１４ａは、第３旋回テーブルＴ３の周囲の搬送経路Ｒ上に連続的に配置され、第３旋回テーブルＴ３の旋回と同期して旋回する。
【００１６】
第１旋回テーブルＴ１の保持アームＡに保持される滅菌対象物Ｃは、第１外面電子線エミッタＥ１によって滅菌対象物Ｃの外面全体の半分が滅菌される。そして、滅菌対象物Ｃが第２旋回テーブルＴ２の保持アームＡに渡されると、第２外面電子線エミッタＥ２によって、滅菌対象物Ｃの外面全体の残りの半分が滅菌される。滅菌対象物Ｃが第３旋回テーブルＴ３の保持アームＡに渡されると、この保持アームＡと内面電子線エミッタのノズル１４ａとが相対移動して、ノズル１４ａが滅菌対象物Ｃの内部に挿入される。そして、図２に示すように、この状態でノズル１４ａから電子線が照射されることにより、電子線が分散して電子雲を形成し、滅菌対象物Ｃの内面が滅菌される。
【００１７】
しかしながら、搬送装置は、このような具体的な態様に限定されるものではなく、ノズル１４ａと同期して相対移動し、滅菌対象物Ｃを保持しながら搬送可能とする態様であれば、どのような態様であってもよい。
【００１８】
ここで、外面電子線エミッタＥ１、Ｅ２及び内面電子線エミッタが電子線を照射すると、人体に有害なＸ線等の放射線が発生する。放射線シールドＳは、このような放射線を遮断するために、外面電子線エミッタＥ１、Ｅ２、内面電子線エミッタ及び搬送装置Ｍ１〜Ｍ４を取り囲むものである。
【００１９】
次に、実施の形態１に係る内面電子線エミッタの具体的な構成について図３〜１０を参照しながら説明する。以下、内面電子線エミッタを、単に電子線エミッタＥ３と称する。電子線エミッタＥ３は、パワーサプライ１１と、カソード１２と、電子レンズ１３と、フランジ１４と、チャンバ１５と、を備える。図４〜１０に示す電子線エミッタＥ３１〜Ｅ３７は、本実施の形態に係る電子線エミッタＥ３の具体的な態様の例である。なお、図４〜１０においては、パワーサプライ１１、チャンバ１５の前面、及び電子レンズ１３の前面が省略されている。
【００２０】
カソード１２は、パワーサプライ１１と接続される。「電子レンズ１３及びカソード１２」の双対は、パワーサプライ１１から電圧が印加されることにより負電位となる。カソード１２は、例えば、図４に示す環状のフィラメントカソードである。また、パワーサプライ１１からカソード１２に電流が供給されることにより、カソード１２に熱が与えられる。そして、カソード１２に熱が与えられることにより、カソード１２内部の電子が熱励起する。
【００２１】
フランジ１４は、複数のノズル１４ａを有する。また、フランジ１４は、アースされており、電圧が印加されたときに負電位となる「電子レンズ１３及びカソード１２」の双対よりも高電位となる。これにより、フランジ１４からカソード１２に向かう方向に電場が生じる。
【００２２】
チャンバ１５は、カソード１２及び電子レンズ１３を囲う。また、フランジ１４のノズル１４ａの先端には、電子線が通過可能な窓部１４ｂが設けられている。そして、フランジ１４とチャンバ１５とで閉鎖された空間が形成される。この空間は、チャンバ１５に接続される真空ポンプ１５ａによって真空状態が維持される。
【００２３】
電子レンズ１３は、金属等の導電体であって、カソード１２を取り囲み、複数の開口部１３ａを有する。電子レンズ１３は、カソード１２がフィラメントカソードである場合は、図４に示すように円柱形状であってもよく、図５に示すように、中央部がくりぬかれたドーナツ形状であってもよい。電子レンズ１３は、図３に示すように、カソード１２と同様にパワーサプライ１１と接続されており、カソード１２とほぼ同電位となる。
【００２４】
また、各開口部１３ａとフランジ１４の各ノズル１４ａとを通過する直線上には、カソード１２の一部が設けられる。ここで、電子レンズ１３は、導電体であるため、開口部１３ａが形成される箇所を除いて、フランジ１４からカソード１２に向かう方向の電場を遮断する。換言すれば、フランジ１４からカソード１２に向かう方向の電場は、開口部１３ａが形成される箇所のカソード１２の部分にのみ作用する。そして、カソード１２上で励起した電子は、電場が作用するカソード１２の部分から放出され、電子線が開口部１３ａ、ノズル１４ａ及び窓部１４ｂを介して電子線エミッタＥ３の外部に照射される。
【００２５】
本実施の形態に係る電子線エミッタによれば、電子線滅菌システムを小型化することが可能となり、システム全体に掛るコストおよび複雑性を低下させることができる。以下、詳細を説明する。
【００２６】
一般的な電子線エミッタにおいて、電子レンズとアースされたチャンバとの間の電圧勾配を維持するためには、電子レンズとチャンバとの間に一定の間隔（スタンドオフ）が必要となる。図１９に示す従来の電子線エミッタＥ３´においては、１個のパワーサプライ２１、１個のカソード２２、１個の電子レンズ２３に対して１個のノズル２４ａが設けられ、このような電子線エミッタＥ３´が滅菌対象物の搬送経路Ｒに沿って連続的に配置されていた。そのため、連続的に配置される電子線エミッタＥ３´の間にスタンドオフＤが介在することとなり、ノズル２４ａのピッチＰ２も大きくなってしまうため、電子線滅菌システムが大型化してしまう。これにより、システム全体に掛るコストが増大してしまうという問題があった。特に、放射線シールドＳが大掛かりなものとなることによってコストが著しく増大してしまう。また、１個のノズル２４ａに対して１個のパワーサプライ２１が設けられるため、複数のノズル２４ａから照射される電子線を制御するためには、複数のパワーサプライ２１を制御しなければならず、制御を複雑化してしまうという問題があった。
【００２７】
これに対して、実施の形態１に係る電子線エミッタＥ３は、図３に示すように、１個のパワーサプライ１１、１個のカソード１２、１個の電子レンズ１３に対して、複数のノズル１４ａが設けられる。そのため、各ノズル１４ａに対して個別にスタンドオフＤが設けられなくともよい。これにより、ノズル１４ａのピッチＰ１（図２、図３参照）は、従来のピッチＰ２（図１８、１９参照）よりも小さくなる。そのため、電子線エミッタＥ３を取り囲む放射線シールドＳを含めた電子線滅菌システムを小型化することができ、ひいては、システム全体に掛るコストを低減させることができる。また、複数のノズル１４ａに対して１個のパワーサプライ１１が設けられるため、複数のノズル１４ａから照射される電子線の制御を単純化することが可能である。
【００２８】
なお、電子レンズ１３とカソード１２とがほぼ同電位であることを述べたが、これに限られない。むしろ、電子レンズ１３の電位は、カソード１２の電位よりも高い方が好ましい。電子レンズ１３がカソード１２よりも高電位の場合、電子レンズ１３が引出電極として作用し、カソード１２の内部の電子がカソードの外部へ放出されやすくなる。
【００２９】
ここで、カソード１２は、電子を放出し易い放出部を有することが好ましい。例えば、カソード１２が、仕事関数が比較的小さい励起部と、仕事関数が比較的大きい非励起部とで構成される。ここで、励起部は、電子を放出し易い放出部として機能する。具体的には、図６に示すように、環状のフィラメントを使用し、そのフィラメントよりも仕事関数が大きい被膜１２ｂでフィラメントの一部を覆うことにより、励起部と非励起部とを形成することができる。この場合、被膜１２ｂで覆われていない部分が励起部で、被膜１２ｂで覆われる部分が非励起部となる。ここで、パワーサプライ１１からカソード１２へ電流が供給されると、励起部と非励起部に熱が与えられる。励起部に熱が与えられることによって、励起部の内部の電子は励起する。一方で、非励起部は励起部よりも仕事関数が大きいため、非励起部に熱が与えられても、非励起部の内部の電子は励起しにくい。
【００３０】
ここで、励起部は、電子レンズ１３の各開口部１３ａとフランジ１４の各ノズル１４ａとを通過する直線上に配置される。これにより、励起部において励起された電子は、カソード１２とフランジ１４との間の電界によってフランジ１４に向かう方向に引き寄せられる。そして、開口部１３ａ及びノズル１４ａとを通過して電子線エミッタＥ３３の外部に電子線が照射される。
【００３１】
この場合、カソード１２を励起部と非励起部とに分けることで、効率よく電子線を電子線エミッタＥ３３の外部に照射することが可能となる。例えば、カソード１２を励起部と非励起部とに分けずに、カソード１２の全範囲を励起部とすると、カソード１２の内部の電子は全範囲に渡って励起されやすくなる。しかしながら、電子線を照射するためには、開口部１３ａとノズル１４ａとを通過する直線上に位置するカソード１２内部の電子のみを励起すればよく、その他の箇所の電子を励起させる必要はない。
【００３２】
この点において、カソード１２を励起部と非励起部とに分けて、カソード１２の内部の電子を励起させたい部分を励起部とし、励起させたくない部分を非励起部とすることにより、励起部からは電子が放出されやすくなる一方で、非励起部からは電子が放出されにくくなり、効率よく電子線を電子線エミッタＥ３３の外部に照射することが可能となる。
【００３３】
励起部及び非励起部の具体的な態様としては、図６に示す態様の他に、図７〜９に示す態様であってもよい。図７では、非励起部を環状のワイヤ形状とし、そのワイヤよりも仕事関数が小さいディスク１２ｃを励起部としている。ディスク１２ｃは、開口部１３ａ側のワイヤ上に設けられ、かつ、開口部１３ａとノズル１４ａとを通過する直線上に配置される。
【００３４】
また、図８では、ケーブル１２ｄを非励起部として、励起部であるディスク１２ｃが、このケーブル１２ｄを介して直列に接続されている。ディスク１２ｃは、開口部１３ａとノズル１４ａとを通過する直線上に配置される。
【００３５】
さらに、図９では、カソード１２が、低仕事関数のディスクと、そのディスクを覆う高仕事関数の被膜とで形成されている。カソード１２の底面において、開口部１３ａとノズル１４ａとを通過する直線上のディスクの部分は、被膜で覆われない露出部１２ｆが配置される。この場合、露出部１２ｆが励起部となる。一方で、露出部１２ｆ以外の部分、すなわち、高仕事関数の被膜で覆われる部分が非励起部となる。
【００３６】
なお、図４〜９に示す態様においては、パワーサプライ１１から供給される電流によってカソード１２に熱が与えられ、カソード１２の内部の電子を励起させる態様を述べたがこれに限られない。例えば、カソード１２の内部の電子を励起させなくとも、熱電子放出ではなく電界放出効果によって、カソード１２内部の電子を放出させることができる。具体的には、図１０に示すように、電子線エミッタＥ３７のカソード１２に、ノズル１４ａに向かって突出する複数の突起部１２ａが設けられ、この突起部１２ａが、電子レンズ１３の各開口部１３ａとフランジ１４の各ノズル１４ａとを通過する直線上に配置されてもよい。この場合、突起部１２ａは、カソード１２の他の箇所と比較してフランジ１４との距離が近いため、カソード１２とフランジ１４との間の電場は、この突起部１２ａに集中する。そして、ノズル１４ａと開口部１３ａとを通過する直線上のカソード１２に電場を集中させることで、カソード１２の内部の電子を熱励起させることなく、電界放出効果によってカソード１２の外部に放出させることができる。この場合、突起部１２ａが電子を放出し易い放出部として機能する。
【００３７】
なお、フランジ１４がアースされる態様を述べたが、これに限られず、フランジ１４がカソード１２よりも高電位であれば、フランジ１４からカソード１２に向かう方向に電界が発生して電子線を照射することが可能である。
【００３８】
［実施の形態２］
実施の形態２では、電子線エミッタ自身は実施の形態１の電子線エミッタＥ３と同じであるが、電子線滅菌システム全体の構成が実施の形態１と異なる。実施の形態１では、図１に示すように、滅菌対象物Ｃの外面を外面電子線エミッタＥ１、Ｅ２が滅菌する態様を述べたが、実施の形態２に係る電子線滅菌システム２は、図１１に示すように、外面電子線エミッタＥ１、Ｅ２を備えず、代わりに、内面電子線エミッタが、滅菌対象物Ｃの外面をも滅菌することとしている。以下、詳細を説明する。
【００３９】
実施の形態２に係る電子線エミッタは、複数のノズルが、滅菌対象物Ｃの内部を滅菌可能な内面滅菌ノズル１４ａａと、滅菌対象物Ｃの外面を滅菌可能な外面滅菌ノズル１４ａｂとから構成される。例えば、図１１に示すように、搬送経路Ｒ上に設けられる複数のノズル（図１１における黒丸の部分）に対して、保持アームＡの数をノズルの数の半分とし、保持アームＡがノズルに対して１つ置きに配置される。ここで、電子線エミッタのノズルのうち、保持アームＡが設けられる箇所のノズルが内面滅菌ノズル１４ａａで、それ以外の箇所のノズルが外面滅菌ノズル１４ａｂとなる。
【００４０】
内面滅菌ノズル１４ａａは、図１２に示すように、滅菌対象物Ｃの内部に挿入され、その状態で電子線が照射されることによって、滅菌対象物Ｃの内面を滅菌可能である。一方で、外面滅菌ノズル１４ａｂは、滅菌対象物Ｃの内部に挿入されず、その状態で電子線が照射されることによって、滅菌対象物Ｃの外面を滅菌可能である。
【００４１】
実施の形態２に係る電子線滅菌システム２では、実施の形態１に係る電子線エミッタＥ３と同じものが使用されるため、ノズル１４ａ同士のピッチＰ１（図１２参照）が、従来のピッチＰ２（図１８、１９参照）よりも小さくなる。そのため、内面滅菌ノズル１４ａａが挿入された滅菌対象物Ｃの外面は、その内面滅菌ノズル１４ａａに隣接する外面滅菌ノズル１４ａｂから照射される電子線によって滅菌されることが可能となる。これにより、滅菌対象物Ｃの外面を滅菌するための外面電子線エミッタＥ１、Ｅ２（図１６参照）を備える必要がなくなる。また、外面電子線エミッタＥ１、Ｅ２のための第１搬送装置Ｍ１（図１６参照）も不要となる。以上より、電子線滅菌システムを小型化することが可能となるため、システム全体に掛るコストを低下させることができる。さらに、滅菌対象物Ｃの内面滅菌と外面滅菌とを同時に行うことが可能となるため、内面滅菌と外面滅菌との間で、滅菌対象物Ｃの滅菌済みの表面が未滅菌の表面によって再汚染されることを防止できる。
【００４２】
なお、保持アームＡの数をノズル１４ａの数の半分として、保持アームＡがノズルに対して１つ置きに配置される態様を述べたが、これに限られない。例えば、保持アームＡとノズル１４ａの数を同数として、互いに隣り合う保持アームＡの何れか一方が滅菌対象物Ｃを保持しないように制御してもよい。この場合、滅菌対象物Ｃを保持する保持アームＡに対応するノズルが内面滅菌ノズル１４ａａとなり、滅菌対象物Ｃを保持しない保持アームＡに対応するノズルが外面滅菌ノズル１４ａｂとなって、滅菌対象物Ｃの内面及び外面を同時に滅菌することができる。
【００４３】
また、連続するノズルに対して内面滅菌ノズル１４ａａが１つ置きに配置される態様を述べたが、これに限られない。例えば、１個の内面滅菌ノズル１４ａａに対して、２個の外面滅菌ノズル１４ａｂが連続して設けられるようにしてもよい。この場合、連続するノズルに対して内面殺菌ノズル１４ａａが２つ置きに配置されることとなるが、内面滅菌ノズル１４ａａ同士の間に外面滅菌ノズル１４ａｂが設けられるため、この外面滅菌ノズル１４ａｂから照射される電子線によって滅菌対象物Ｃの外面を滅菌することができる。
【００４４】
また、外面滅菌ノズル１４ａｂは、滅菌対象物Ｃの搬送経路Ｒ上に設けられる態様を述べたが、これに限られず、搬送経路Ｒ外に設けられてもよい。例えば、図１３に示すように、平面視において、内面滅菌ノズル１４ａａを中心として４方を囲むように外面滅菌ノズル１４ａｂが設けられてもよく、図１４に示すように、平面視において、内面滅菌ノズル１４ａａを中心として３方を囲むように外面滅菌ノズル１４ａｂが設けられてもよい。内面滅菌ノズル１４ａａを囲む外面滅菌ノズル１４ａｂの数が多い方が、より確実に滅菌対象物Ｃの外面を滅菌することができる。
【００４５】
また、図１１、１３及び１４では、滅菌対象物Ｃが円形の搬送経路Ｒを辿るように搬送装置Ｍ２〜Ｍ４が滅菌対象物Ｃを搬送する態様が描かれているが、これに限られない。例えば図１５に示すように、搬送装置Ｍ２〜Ｍ４の代わりに、滅菌対象物Ｃが直線形状の搬送経路Ｒ´を辿るように搬送するコンベヤ等の搬送装置Ｍ５を採用してもよい。内面滅菌ノズル１４ａａは、直線形状の搬送経路Ｒ´上に連続的に配置される。この場合の外面滅菌ノズル１４ａｂは、内面滅菌ノズル１４ａａと外面滅菌ノズル１４ａｂとが格子状となるように配置されてもよく、または千鳥状となるように配置されてもよい。
【００４６】
なお、実施の形態１及び２に係る電子線滅菌システムでは、滅菌に用いられるノズルの全てが、１個の電子線エミッタＥ３に設けられる態様であるが、これに限られない。例えば、複数のノズルを有する電子線エミッタを複数組み合わせて電子線滅菌システムを構成してもよい。
【００４７】
なお、複数のノズルは同一形状であってもよいが、必要とする照射強度や照射形状に応じてノズルの形状を異なるものとしてもよい。例えば、実施の形態２において、外面滅菌ノズル１４ａｂの径を、内面滅菌ノズル１４ａａの径よりも大きくすることで、外面滅菌ノズル１４ａｂから放出される電子雲が周囲に拡散して、滅菌対象物Ｃの外面を滅菌しやすくなる。ノズル径に限らず、ノズル長さやノズル先端の形状がそれぞれ異なるものとしてもよい。さらに、カソード１２の様々な形状、抵抗値、または仕事関数に照射強度を調整してもよい。ステンレス、チタン等の耐食性がある材質がノズルに使用される。チタン、シリカ、またはアルミニウム等の電子が容易に透過し得る材質が窓部１４ｂに使用される。窓部１４ｂは高温となる傾向があるため、空冷または水冷等の冷却機構を備えてもよい。
【図１】
2018508933.tif 000003
【図２】
2018508933.tif 000004
【図３】
2018508933.tif 000005
【図４】
2018508933.tif 000006
【図５】
2018508933.tif 000007
【図６】
2018508933.tif 000008
【図７】
2018508933.tif 000009
【図８】
2018508933.tif 000010
【図９】
2018508933.tif 000011
【図１０】
2018508933.tif 000012
【図１１】
2018508933.tif 000013
【図１２】
2018508933.tif 000014
【図１３】
2018508933.tif 000015
【図１４】
2018508933.tif 000016
【図１５】
2018508933.tif 000017
【図１６】
2018508933.tif 000018
【図１７】
2018508933.tif 000019
【図１８】
2018508933.tif 000020
【図１９】
2018508933.tif 000021
【国際調査報告】
2018508933.tif 000022
2018508933.tif 000023
2018508933.tif 000024