CN103183154A

CN103183154A - 电子束帽盖杀菌装置

Info

Publication number: CN103183154A
Application number: CN2012105723900A
Authority: CN
Inventors: 中俊明; 西纳幸伸; 西富久雄; 鸿渡亮治; 桝本悟志; 渡辺壮马; 広沢祐介; 藤田满大
Original assignee: Shibuya Kogyo Co Ltd
Current assignee: Shibuya Corp
Priority date: 2011-12-27
Filing date: 2012-12-25
Publication date: 2013-07-03
Anticipated expiration: 2032-12-25
Also published as: US20130161532A1; CN103183154B; JP5772574B2; JP2013133153A; EP2610209B1; US8552400B2; EP2610209A1

Abstract

本发明的电子束帽盖杀菌装置，能够实现电子束照射单元（8）的小型化，并且能够对帽盖（4）整体均匀地照射电子束。对在无菌室（12）内通过帽盖滑槽（6）输送的帽盖（4），由电子束照射单元（8）照射电子束来杀菌。帽盖滑槽（6）具有使帽盖（4）旋转的同时被输送的自由输送区间（6c）、及被上游侧的星形轮（24）限制的同时输送帽盖（4）的限制输送区间（6b），在限制输送区间（6b），以比上述自由输送区间（6c）中的输送速度慢的速度输送帽盖（4）。此外，在自由输送区间（6c）的电子束照射单元（8）照射电子束的方向的相反侧，设置有使照射的电子束向输送的帽盖（4）偏转的偏转单元（28）。

Description

电子束帽盖杀菌装置

技术领域

本发明涉及对由输送单元输送的帽盖照射电子束来杀菌的电子束帽盖杀菌装置。

背景技术

已知通过电子束照射装置对由输送单元连续输送的帽盖照射电子束来杀菌的帽盖杀菌装置。在这种电子束的帽盖杀菌装置中，作为向电子束照射单元供给帽盖的输送单元，通常使用向下方倾斜地配置的帽盖滑槽（cap chute）（例如参照专利文献1）。在该专利文献1的构成中，由星形轮将帽盖一个一个地分离并送出，使帽盖在倾斜的帽盖滑槽内滚动并落下，并在该滚动的区间照射电子束。

此外，在专利文献2所记载的发明中，使帽盖与倾斜的立式输送通路的一面接触而与另一面非接触，从而使帽盖通过摩擦接触而旋转移动，在该立式输送通路的规定的范围内设置电子束照射单元，从其照射窗对旋转移动的帽盖照射电子束来进行灭菌处理。在该专利文献2的构成中，在立式输送通路的下端配置星形轮作为帽盖排出单元，从立式输送通路的出口间歇地进行排出。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特表2011-520713号公报

专利文献2：日本特开2010-285197号公报

发明内容

发明所要解决的问题

在上述专利文献1的构成中，在帽盖滑槽中的帽盖滚动的区间照射电子束。但是，在帽盖在帽盖滑槽内自由滚动的区间中，帽盖由于重力而加速，因此为了确保杀菌所需的照射时间，必须延长照射距离，这样会产生电子束照射装置变大的问题。

此外，在专利文献2所记载的发明中，在比电子束的照射范围更靠下游侧配置星形轮，通过该星形轮排出帽盖。通过这种构成，在照射电子束的范围内，帽盖处于彼此接触的状态。因此，由于帽盖彼此的摩擦力而难以旋转，由此会产生对帽盖的周面部的电子束的照射不均匀的问题。

解决问题的方法

本发明是为了解决上述课题而完成的，本发明的电子束帽盖杀菌装置，在连续地输送帽盖的期间照射电子束，来对帽盖的内侧和外侧杀菌，其特征在于，具备内部被维持在正压的腔室、用于使帽盖通过该腔室内的输送路径、以及对通过该输送路径输送的帽盖照射电子束的电子束照射单元，所述输送路径由向下方倾斜地配置并将帽盖以内侧朝向侧方的方式输送的帽盖滑槽构成，在该帽盖滑槽中形成有在限制帽盖的移动的同时进行输送的限制输送区间、以及与该限制输送区间连续并使帽盖在向下方旋转的同时隔开间隔被输送的自由输送区间，在所述限制输送区间，设置有与帽盖的外周面抵接而以比自由输送区间中的输送速度慢的速度输送帽盖的移送单元，并且在所述自由输送区间，在电子束照射单元照射电子束的侧方的相反侧，设置有使电子束照射单元照射的电子束向被输送的帽盖偏转的偏转单元，在限制输送区间及自由输送区间，所述电子束照射单元从输送的帽盖的内侧所面向的侧方照射电子束。

此外，第二发明的特征在于，在上述第一发明中，所述限制输送区间由圆弧状的导杆构成，并且所述自由输送区间由直线状的导杆构成，在所述限制输送区间设置有旋转式移送单元，该旋转式移送单元在外周部形成有与帽盖的抵接部。

并且，第三发明的特征在于，在上述第一或第二发明中，所述偏转单元由沿着所述帽盖滑槽隔开间隔配置的多个磁铁构成。

发明效果

本发明的电子束帽盖杀菌装置，输送帽盖的输送路径由向下方倾斜的帽盖滑槽构成，在由该帽盖滑槽输送的帽盖的电子束照射范围内形成有在限制帽盖的移动的同时进行输送的限制输送区间，以及与该限制输送区间连续并使帽盖在向下方旋转的同时隔开间隔被输送的自由输送区间，因此通过抑制照射范围内的帽盖的输送速度来缩短照射距离，从而能够实现电子束照射装置的小型化、杀菌装置整体的小型化。此外，通过变更限制输送区间的输送速度，能够容易地进行杀菌时间的调整。此外，通过使限制输送区间的输送速度比自由输送区间的输送速度慢，从而在自由输送区间中也能够隔开间隔地输送帽盖，因此对帽盖的侧面部也能够得到稳定的杀菌效果。并且，在电子束照射单元照射电子束的帽盖的相反侧，设置有使电子束向帽盖偏转的偏转单元，因此能够将电子束照射单元仅配置在输送路径的一侧，能够减少电子束照射单元的数量。

附图说明

图1是电子束帽盖杀菌装置的沿着帽盖输送路径的纵截面图。（实施例1）

图2是电子束照射范围内的、与输送路径正交的方向的截面图。

附图标记：

2 腔室

4 帽盖

4a 帽盖的外侧（顶面）

4b 帽盖的内侧（开口部）

6 输送路径（帽盖滑槽）

6b 限制输送区间

6c 自由输送区间

8 电子束照射单元

24 移送单元

28 偏转单元（磁铁）

具体实施方式

电子束帽盖杀菌装置具备：将内部的压力维持为比外部压力高的正压的腔室、设置在该腔室内而供帽盖通过的输送路径、以及对沿该输送路径输送的帽盖照射电子束的电子束照射单元，上述输送路径由向下方倾斜地配置、将帽盖以内侧向侧方的方式输送的帽盖滑槽构成，在该帽盖滑槽的、接受电子束的照射的照射范围内，形成有在限制帽盖的移动的同时进行输送的限制输送区间、以及与该限制输送区间连续，并在帽盖向下方旋转的同时隔开间隔输送的自由输送区间，并且，在上述限制输送区间，设置有与帽盖的外周面抵接并以比自由输送区间中的输送速度慢的速度输送帽盖的星形轮等移送单元，并且在上述自由输送区间中，在电子束照射单元照射电子束的侧方、即配置有电子束照射单元一侧的相反侧设置有偏转单元，该偏转单元通过接受电子束照射单元照射的电子束并使其向被输送的帽盖偏转，从而对与由帽盖的电子束照射单元直接照射电子束的面相反的面照射电子束，由此实现使电子束照射单元小型化，并且对帽盖均匀地照射电子束的目的。

（实施例1）

以下，根据附图所示的实施例来说明本发明。该电子束帽盖杀菌装置，在划分为多个室的无菌腔室2内配置输送帽盖4的输送路径6，在该输送路径6中，由电子束照射单元8（参照图2）对输送中的帽盖4照射电子束来进行杀菌后，输送到压盖机（未图示）。

上述无菌腔室2被划分为：位于最上游侧并从外部导入帽盖4的前室10；配置有将在后面说明的旋转式移送单元以及电子束照射单元8的杀菌室12；以及设置在杀菌室12的下游侧的后室14。并且，在该后室14的下游侧连接着设置有压盖机（未图示）的压盖室16。这种腔室2由铅板构成，以遮蔽电子束以及通过电子束的照射而产生的X射线（轫致辐射X射线）。

在上述各室10、12、14、16内依次输送帽盖4的输送路径6为，如图2所示，由上下左右4根导杆6A、6B、6C、6D构成（在图1中仅示出上下的导杆6A、6B，而省略了左右的导杆6C、6D的图示）、基本上从上方向下方倾斜地配置的帽盖滑槽。上下的导杆6A、6B以比帽盖4的直径稍大的间隔配置，左右的导杆6C、6D以比帽盖4的高度（顶面4a和开口4b侧的距离）稍大的间隔配置，能够可靠地保持输送的帽盖4，并且使帽盖4顺利地滚动。在位于上述腔室2的最上游侧的前室10的导入侧壁面2A形成有上述导杆6A、6B、6C、6D的帽盖输送路径6能够插通的开口2Aa，并且在划分前室10和杀菌室12的隔壁2B、划分杀菌室12和后室14的隔壁2C、及划分后室14和压盖室16的隔壁2D上分别形成有供输送路径6通过的开口2Ba、2Ca、2Da。

在杀菌室12中，在靠上游和靠下游分别形成有供气口12a、12b，从外部经由过滤器（未图示）导入无菌空气，通过该空气使杀菌室12内维持为正压。位于杀菌室12的上游侧的前室10形成有排气口10a，通过从杀菌室12流入的空气而被维持为比杀菌室12低的压力的正压。在杀菌室12的下游侧，经由朝向下方形成的排出通路18而安装有排除箱20。在该排除箱20内形成有排气口20a，通过从杀菌室12流入的空气而被维持为比杀菌室12低的压力的正压。并且，在配置于杀菌室12的下游侧的后室14中设置有供气口14a，通过从外部导入的无菌空气而被维持为比杀菌室12高的压力的正压。与后室14的下游侧连接的压盖室16，从未图示的供气口导入无菌空气而被维持为比后室14高的压力。从而，连续地连接的各室10、12、14、16被控制为，最下游侧的压盖室16为最高压，朝向上游侧按后室14、杀菌室12、前室10的顺序使室内的压力降低。此外，排除箱20内也被维持为比杀菌室12低的压力的正压。在这些各室10、12、14、16中，压力最低的前室10也被维持为比外部压力高的正压，以避免外部的气氛侵入。

由4根导杆6A、6B、6C、6D构成并从上方向下方倾斜地配置的输送路径（帽盖滑槽）6具备：自由输送区间以及限制输送区间，在该自由输送区间，以在这些导杆6A、6B、6C、6D间使顶面4a和开口部4b侧朝向水平方向的状态、即横向的状态保持的帽盖4由于自重而旋转并落下，而在限制输送区间，帽盖4通过作为将在后面说明的旋转式移送单元的星形轮，被限制沿着输送路径的倾斜的自由移动而被输送。

在杀菌室12的上游部，配置有以水平的旋转轴22为中心在垂直的平面内旋转的星形轮（旋转式移送单元）24。在星形轮24的外周部，在圆周方向等间隔地突出设置有与帽盖4抵接的抵接部24a，由此形成多个凹部（帽盖收容部）24b。通过该抵接部24a将沿着上述上游侧的自由输送区间6a以前后紧贴的状态连续地输送来的帽盖4以一定的间隔分离，并且通过使抵接部24a在输送方向前方与帽盖4的圆筒部4c抵接，从而限制帽盖4的自由移动并进行输送，并向下游侧送出。这样，帽盖滑槽6在该星形轮24的外周侧形成有，与朝向上述上游侧的下方的倾斜的自由输送区间6a连续并具有与星形轮22的外径大致一致的直径的圆弧状部6b。该圆弧状部6b构成通过星形轮24限制帽盖4的同时输送帽盖4的上述限制输送区间。并且，设置有与该限制输送区间6b连续并具有与上述上游侧的自由输送区间6a大致相同倾斜的下游侧的自由输送区间6c。该下游侧自由输送区间6c继续延长而延伸到与杀菌室12连续的后室14及压盖室16。在上述限制输送区间6b中，通过由星形轮24进行限制，从而以比该下游侧的自由输送区间6c的输送速度慢的速度输送帽盖4。另外，权利要求书所记载的自由输送区间是下游侧的自由输送区间6c。

上述帽盖滑槽6的从星形轮24的下部侧朝向下游侧，设置有对输送的帽盖4照射电子束的电子束照射单元8。该电子束照射单元8，在图1中省略了图示，但图中虚线所示的范围是电子束的照射范围26，其包含下游侧的自由输送区间6c和其上游侧的限制输送区间6b的一部分。与该虚线所示的电子束照射范围26对应地设置有电子束照射单元8。电子束照射单元8通过未图示的控制单元控制其动作。此外，该控制单元监视电子束的照射状态，并且在有照射异常的情况下对其进行检测。

该实施例中被杀菌的帽盖4在上述帽盖滑槽6内沿横向（顶面4a和开口部4b朝向水平方向的状态）被输送，如图2所示，并被配置为电子束照射单元8的照射窗8a与帽盖4的开口部4b相面对的状态。此外，在隔着帽盖滑槽6与电子束照射单元8面对的一侧，隔开规定的间隔配置有多个磁铁28。这些磁铁28通过磁场使从帽盖4的开口部4b侧照射的电子束偏转而转向并照射到顶面4a侧（参照图2中虚线30所示的电子束）。这样，为了使通过了帽盖4的圆筒部4c的外侧的电子束转向帽盖4的顶面4a，磁铁28以比帽盖4更靠上方侧（图2所示的状态）或更靠下方侧延伸的状态配置。作为磁铁28，使用钕磁铁、钐钴磁铁等产生强磁力的磁铁，在使磁铁28延伸至比帽盖4更靠上方侧的情况下，将各磁铁28排列成，输送方向上游侧为N极、下游侧为S极，在各磁铁28间产生从上游侧向下游侧的磁场。由此，电子束被电磁偏转为从上方向下方进行圆周运动，从而向帽盖4的顶面4a照射。此外，在使各磁铁28延伸至比帽盖4更靠下方侧的情况下，排列为使输送方向上游侧为S极、下游侧为N极，从而在各磁铁28间产生从下游侧向上游侧的磁场。由此，电子束被电磁偏转为从下方向上方进行圆周运动，从而向帽盖4的顶面4a照射。

在输送路径6的上游侧的自由输送区间6a的下游端（对圆弧状的限制输送区间6b的连接部）设置有上游止动单元32。此外，在设置于下游侧的自由输送区间6c的电子束的照射范围26的下游端附近配置有下游止动单元34。这些止动单元32、34分别具有能够进出于帽盖滑槽6内的挡块32a、34a和使这些挡块32a、34a进退移动的气缸32b、34b。

并且，在上述下游止动单元34的下游侧，设置有用于将在帽盖滑槽6内输送的帽盖4排除的排除单元36。该排除单元36将4根导杆6A、6B、6C、6D中下侧的导杆6B的一部分36a分离而使其能够通过气缸36b移动，从而能够通过气缸36b使排除用导杆36a在下侧导杆6B的上游侧和下游侧连续的位置以及从下侧导杆6B的位置离开而使帽盖4落下的退避位置之间进行进退移动。在该实施例中，通过由气缸36b使排除用导杆36a向纸面近前移动，从而使帽盖4落下。

在无菌室12的下游端的设置有上述排除单元36的位置下方，经由排出通路18安装有排除箱20，在使上述排除单元36的排除用导杆36a移动而使帽盖4落下时，这些帽盖4落下至排除箱20而被排除。

对以上的构成所涉及的电子束帽盖杀菌装置的动作进行说明。通过帽盖滑槽6从外部导入至该电子束帽盖杀菌装置的前室10内的帽盖4，在使顶面4a和开口部4b朝向横向并将圆筒部4c载放在下方侧的导杆6B上、且上方及左右分别通过上方侧的导杆6A及左右的导杆6C、6D来引导的状态下，沿输送路径6的上游侧自由输送区间6a旋转并以前后的帽盖4紧贴的状态被输送。

沿帽盖滑槽6的上游侧的自由输送区间6a滚动来的帽盖4，通过使挡块32a处于从帽盖滑槽6内退避的状态的上游止动单元32的位置后，一个一个地收容在星形轮24的各凹部24a内，随着星形轮24的旋转而沿帽盖滑槽6的呈圆弧状的限制输送区间6b被输送。此时，帽盖4的圆筒部4c的外周面与下方侧导杆6B接触，并在凹部24b内旋转的同时被输送。

在被星形轮24限制的状态下沿大致1/4周的限制输送区间6b输送的帽盖4，当进入帽盖滑槽6的下游侧的自由输送区间6c时，从星形轮24的凹部24a被释放，在下方侧导杆6B上，由上方及左右导杆6A、6C、6D引导而沿下游侧的自由输送区间6c内被旋转输送。在沿上游侧的自由输送区间6a内以前后紧贴的状态被输送来的帽盖4，通过星形轮24以各凹部24a的间隔被分离，以一定的间隔被送至下游侧的自由输送区间6c，并沿自由输送区间6c内输送。在上述限制输送区间6b中，控制星形轮24的旋转速度而以比该下游侧自由输送区间6c中的帽盖输送速度慢的速度输送帽盖4。

在从上述星形轮24的下部侧（帽盖滑槽6的圆弧状的限制输送区间6b的后半部分）到下游侧的自由输送区间6c的途中的范围（电子束照射范围26）内的输送路径6的侧方配置有电子束照射单元8，帽盖4在该照射范围26内接受电子束的照射。在该电子束照射范围26内，在限制输送区间6b中通过星形轮24的限制而以规定速度输送，花费必要的时间主要对帽盖4的内面照射电子束来杀菌，此后，在下游侧的自由输送区间6c内，离开一定间隔以上来输送而使帽盖4彼此不会接触，因此对直接照射电子束的帽盖4的内面、通过磁铁28使电子束偏转转向来照射的顶面4a侧、及供电子束通过的圆筒部4c的外面，都被均等地照射电子束来杀菌。这样，通过来自一方向的电子束的照射，能够对帽盖4整个面照射电子束来杀菌。此时，帽盖4在限制输送区间6b及自由输送区间6c的任一个中，都在下方侧导杆6B上旋转的同时被输送，因此由各导杆6A、6B、6C、6D遮挡电子束的地方随时在变化，因此能够对帽盖4的内外面整面照射电子束。在由电子束照射单元8照射的电子束正常时，被杀菌的帽盖4直接沿帽盖滑槽6内滚动并被输送，通过后室14而被送到压盖室16，并由未图示的压盖机进行压盖。

如上所述，在对于沿帽盖滑槽6内输送的帽盖4由电子束照射单元8正常照射电子束的期间，上游止动单元32、下游止动单元34及排除单元36不动作，帽盖4被连续地输送而被照射电子束。可是，当在电子束照射装置8产生放电或产生真空压降低等异常而未能照射充分的电子束的情况下，控制单元检测该异常，对下游止动单元34发出指令以阻止帽盖4的输送，并且输出停止星形轮24的指令。在电子束照射有异常的时刻处于电子束照射范围26内的帽盖4，被由下游止动单元34的气缸34b而向帽盖滑槽6内突出的挡块34a和星形轮24而停止。接着，上游止动单元32也动作而使上游侧的自由输送区间6a内的帽盖4停止以避免流向圆弧状的限制输送区间6b内。

此后，当消除电子束照射单元8的故障而能够进行正常的电子束的照射时，在使上游止动单元32、下游止动单元34及星形轮24停止的状态下进行电子束的照射。电子束的照射有异常而有可能未被完全杀菌的帽盖4，通过下游止动单元34及星形轮24而停止在电子束照射范围26内，在此处接受正常的电子束的照射来杀菌。

对停止在电子束照射范围26内的帽盖4照射电子束来杀菌后，解除下游止动单元34，同时重新开始星形轮24的驱动，再次进行输送。并且，使排除单元36动作。启动排除单元36的气缸36b使排除用导杆36a移动而使帽盖4能够落下。通过下游止动单元34的释放，停止在电子束照射范围26内的帽盖4沿帽盖滑槽6的下游侧自由输送区间6c滚动并从排除单元36的导杆36a退避的位置落下，通过排出通路18而被投入排除箱20内。如上所述，在由于电子束的照射异常而存在未完全杀菌的帽盖4的情况下，也再次由回归正常状态的电子束照射单元8照射电子束来完全杀菌后排出，因此无须担心污染下游侧的导杆6A、6B、6C、6D以及无菌室12内的空间。此外，由于未污染空间内，因此也能够缩短从异常产生到恢复的时间。

此外，在该实施例涉及的装置中，在电子束照射范围26内设置有通过星形轮24限制并输送帽盖4的区间，因此能够以比自由输送区间6c慢的一定的速度进行输送，能够花费足够的时间重点地对压盖后与容器的内容物直接接触的帽盖4的内侧进行杀菌，并能够缩短照射距离。从而，能够实现电子束照射单元8的小型化、装置整体的小型化。此外，通过变更星形轮24的旋转速度，能够容易地进行杀菌时间的调整。并且，在此后的自由输送区间6c中，帽盖4前后隔开间隔被输送，因此帽盖4彼此之间没有接触，对帽盖4的圆筒部4c的外周面也能够均匀地照射电子束来杀菌。此外，通过设置偏转单元而使电子束偏转，能够通过一台电子束照射单元8对帽盖4的内外整个面照射电子束来杀菌。

Claims

1.一种电子束帽盖杀菌装置，在连续地输送帽盖的期间照射电子束，以对帽盖的内侧和外侧杀菌，其特征在于，

具备内部被维持在正压的腔室、用于使帽盖通过该腔室内的输送路径、以及对沿该输送路径输送的帽盖照射电子束的电子束照射单元，

所述输送路径由向下方倾斜地配置并将帽盖以内侧朝向侧方的方式输送的帽盖滑槽构成，在该帽盖滑槽中形成有在限制帽盖的移动的同时进行输送的限制输送区间、以及与该限制输送区间连续并使帽盖在向下方旋转的同时隔开间隔被输送的自由输送区间，

在所述限制输送区间，设置有与帽盖的外周面抵接而以比自由输送区间中的输送速度慢的速度输送帽盖的移送单元，并且在所述自由输送区间，在电子束照射单元照射电子束的侧方的相反侧，设置有使电子束照射单元照射的电子束向被输送的帽盖偏转的偏转单元，在限制输送区间和自由输送区间，所述电子束照射单元从输送来的帽盖的内侧所面向的侧方照射电子束。

2.如权利要求1所述的电子束帽盖杀菌装置，其特征在于，

所述限制输送区间由圆弧状的导杆构成，并且所述自由输送区间由直线状的导杆构成，

在所述限制输送区间设置有旋转式移送单元，该旋转式移送单元在外周部形成有与帽盖的抵接部。

3.如权利要求1或2所述的电子束帽盖杀菌装置，其特征在于，

所述偏转单元由沿着所述帽盖滑槽隔开间隔配置的多个磁铁构成。