JP2007290754A - 容器殺菌装置および容器殺菌方法 - Google Patents

Abstract

【課題】容器４に付着して無菌チャンバー８２内に持ち込まれた菌が浮遊した場合でも、殺菌後の容器４に再度付着するおそれをなくし、信頼性の高い容器殺菌装置を得る。
【解決手段】無菌チャンバー８２内を、容器保持手段１４に保持されて搬送される容器４に、電子線照射装置２４から電子線を照射して殺菌を行う。殺菌チャンバー８２に、Ｈ２Ｏ２ガスを噴射する噴射装置８７を設け、電子線の照射を行う無菌チャンバー８２内を、Ｈ２Ｏ２ガス雰囲気にしておく。
【選択図】図１

Description

本発明は容器に電子線を照射して殺菌を行う容器殺菌装置および容器殺菌方法に関するものである。

電子線を照射することにより容器やフィルム等の物品を殺菌する技術はすでに知られている（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。前記特許文献１に記載された発明に係る「電子線殺菌装置」は、無菌の空気が充填されたクリーンルーム内に電子線を照射するスキャンホーンを設置し、搬送されるペットボトルに電子線を照射して殺菌を行っている。

また、特許文献２に記載された発明に係る「電子線による包材殺菌装置」は、電子線殺菌チャンバーの内部で電子線照射装置による包材の照射殺菌が行われるとともに、殺菌チャンバーにはＮ２ガスを送り込むための導管が設けられていて、殺菌チャンバー内はＮ２ガスで周りより陽圧に保たれている。前記殺菌チャンバーは、プレ殺菌ラインを介して洗浄、加温、Ｈ２Ｏ２スプレー、乾燥を行って無菌化した後、無菌化されたＮ２が導入される。
特開２００６−６１５５８号公報（第６頁、図２） 特公平１−１７９３５号公報（第２−３頁、図２）

電子線を利用した殺菌装置の場合には、電子線が照射される部分だけに殺菌力があり、それ以外の領域には殺菌力がない。そのため、チャンバー内を予め無菌にしておいても、このチャンバー内に導入された殺菌前の容器に付着していた菌が、チャンバー内で浮遊した場合には、殺菌後の容器に再付着してしまうおそれがある。特に、容器を移動させながら殺菌する構成の場合には、容器の周囲にエアの流れが生じるので、菌が浮遊する危険性が増加し、殺菌後の容器に再付着するおそれが大きくなる。このようにチャンバー内を予め殺菌して無菌状態にしていても、殺菌する容器に付着して持ち込まれた菌に対して、電子線によって殺菌できない場合があり、殺菌装置としての信頼性が乏しいという問題があった。

請求項１に記載の発明は、チャンバー内に配置された容器搬送手段と、この容器搬送手段によって搬送される容器に電子線を照射する電子線照射装置とを備えた容器殺菌装置において、前記チャンバー内に殺菌性を有する気体を噴射するノズルを設け、チャンバー内を殺菌性の気体雰囲気とした状態で容器に電子線を照射することを特徴とするものである。

請求項２に記載の発明は、前記容器搬送手段の上流に、容器内に不活性ガスを噴射する不活性ガス噴射装置を配置したことを特徴とするものである。

請求項３に記載の発明は、前記容器搬送手段の下流に、容器内に液体を充填する充填装置を配置するとともに、前記容器搬送手段と前記充填装置との間に、容器内に無菌エアを噴射するエア噴射手段を配置したことを特徴とするものである。

請求項４に記載の発明は、前記殺菌性を有する気体が、過酸化水素水を気化したものであることを特徴とするものである。

また、請求項５に記載の発明は、チャンバー内を搬送する容器に電子線を照射して殺菌を行う容器殺菌方法において、チャンバー内に殺菌性の気体を噴射して、殺菌性を有する気体雰囲気とした状態で容器に電子線を照射することを特徴とするものである。

請求項６に記載の発明方法は、電子線を照射する前に、容器内に不活性ガスを噴射して容器内の酸素量を低減することを特徴とするものである。

請求項７に記載の発明方法は、殺菌された容器に充填液を充填する前に、容器内に無菌エアを噴射することを特徴とするものである。

請求項８に記載の発明方法は、前記殺菌性を有する気体は、過酸化水素水を気化したものであることを特徴とするものである。

本発明は、チャンバー内に殺菌性を有する気体を噴射するノズルを設けたので、殺菌される容器に付着していた菌が浮遊した場合でも、殺菌性を有する気体で殺菌することができ、電子線を照射して殺菌した後の容器に再付着するおそれがなく、信頼性の高い容器殺菌装置を提供することができる。また、信頼性の高い容器殺菌方法を提供することができる。

チャンバー内に配置された容器搬送装置によって搬送されている容器に、電子線照射装置から電子線を照射して殺菌を行う容器殺菌装置に、さらに、前記チャンバー内に殺菌性を有する気体を噴射するノズルを設け、このチャンバー内を殺菌性気体の雰囲気とした状態で容器に電子線を照射するという構成で、信頼性の高い容器殺菌装置を得るという目的を達成する。

以下、図面に示す実施例により本発明を説明する。図１は本発明の一実施例に係る容器殺菌装置を含む容器殺菌充填ラインの全体の構成を示す平面図である。この実施例によって殺菌される容器４はペットボトル（後に説明する図２〜図５参照）であり、エア搬送コンベヤ８０によって連続的に搬送され、インフィードスクリュー８１によって所定の間隔に切り離されて無菌チャンバー８２内に導入される。無菌チャンバー８２内には、容器保持手段（図示せず）を備えた複数のロータリーホイール８３、８４が配置されており、無菌チャンバー８２内に導入された容器４は、これらロータリーホイール８３、８４間を順次受け渡され、さらに、供給グリッパホイール６のグリッパ８（図４参照）に引き渡されて回転搬送された後、この容器４を回転搬送しつつ反転させる容器反転搬送装置１０（請求項１の容器搬送手段）に供給される（供給グリッパホイール６から容器反転搬送装置１０に容器４を供給する供給位置を図１中に符号Ａで示す）。

なお、前記無菌チャンバー８２は、後に説明する電子線照射装置から照射された電子線による被爆を避けるため鉛製の壁面により囲まれている。また、この鉛製無菌チャンバー８２は、容器４が最初に供給される入口側の第１ロータリーホイール８３と第２ロータリーホイール８４との間、および第２ロータリーホイール８４と供給グリッパホイール６との間が、容器４の受け渡し部を除いて、仕切壁８２ａ、８２ｂによって仕切られている。さらに、容器反転搬送装置１０と、この容器反転搬送装置１０から容器４を排出する下流側の排出グリッパホイール１８との間も、容器４の受け渡し部を除いて、仕切壁８２ｃによって区画されており、供給グリッパホイール６と容器反転搬送装置１０は、上流側の仕切壁８２ｂと下流側の仕切壁８２ｃとによって区画された室（電子線照射室８５）内に設置されている。

容器反転搬送装置１０には、回転体１２（図２参照）の外周部に円周方向等間隔で複数の容器保持手段１４が設けられており、供給グリッパホイール６から供給された容器４を容器保持手段１４が保持し、回転体１２の回転によって容器保持手段１４を回転移送することで、保持した容器４を回転搬送する。容器４の搬送経路には、容器４を保持している容器保持手段１４を反転させる反転手段（図示せず）が設けられており、正立した状態（容器４の口部４ａを上方へ向けた状態）で供給された容器４が、この反転手段によって反転されて倒立状態になる。その後、容器４は、倒立状態で回転搬送された後、再度、反転手段によって反転されて正立状態に戻され、排出グリッパホイール１８のグリッパ２０（図５参照）に引き渡されて排出される。この実施例では、容器供給位置（図中のＡ位置）で、容器４が供給グリッパホイール６のグリッパ８から容器反転搬送装置１０の容器保持手段１４に引き渡され、回転体１２によってほぼ２周回転される間に上下を２回反転され、容器排出位置（図中のＢ位置）で、排出グリッパホイール１８のグリッパ２０に引き渡される。

容器反転搬送装置１０の外周側の、前記容器排出位置Ｂよりも上流側に電子線照射装置２４が設けられている。この電子線照射装置２４は、前記鉛製無菌チャンバー８２と別のチャンバー８６内に収容されており、電子線を照射する照射ユニット２４ａ（図１および図３参照）を、前記無菌チャンバー８２内に配置された容器反転搬送装置１０の中心方向に向けている。前記容器保持手段１４は、後に説明するように、上下２つの容器保持部２６、２６を有しており、この照射ユニット２４ａは、２つの容器保持部２６、２６に保持されて垂直状態になっている上下２つの容器４、４に同時に電子線を照射できるような充分な長さを有している。

さらに、前記鉛製無菌チャンバー８２の電子線照射室８５の壁面に、複数のＨ２Ｏ２ガス噴射装置（過酸化水素ガス噴射装置）８７が設けられており、Ｈ２Ｏ２水を気化してガス状にし、この室８５内に向けた噴射ノズル８７ａから噴射するようになっている。この実施例では、Ｈ２Ｏ２ガス噴射装置８７が電子線照射室８５の壁面の３箇所に配置してあり、運転中は、電子線照射室８５内全体を万遍なく殺菌性のあるＨ２Ｏ２ガスによって満たすようにしている。

前記供給グリッパホイール６の上流側の第２ロータリーホイール８４が配置されている空間、つまり上流側の仕切壁８２ａと下流側の仕切壁８２ｂとにより仕切られた空間の壁面にも、Ｈ２Ｏ２ガス噴射装置８７が設けられており、その噴射ノズル８７ａからガス化したＨ２Ｏ２を噴射して空間内を殺菌雰囲気にしている。このように電子線による殺菌を行う電子線照射室８５の上流側の空間を殺菌雰囲気としておくことにより、予め菌等の不純物を除去するのに有効である。

また、第２ロータリーホイール８４の搬送領域の一部（図１中に符号Ｇで示す領域）に不活性ガス噴射ノズル９７（図６参照）が配置されている。第１ロータリーホイール８３から第２ロータリーホイール８４に引き渡された容器４は、第２ロータリーホイール８４の容器保持手段８４ａによって保持されて、この領域Ｇを搬送される間に、不活性ガス噴射ノズル９７から窒素ガス等の不活性ガスが吹き込まれる。このように不活性ガスを吹き込むことにより容器４内に存在する空気の残存量を低減させる。電子線は酸素と反応してオゾンを発生し、しかも、このオゾンは臭いがあるため好ましくないので、電子線の照射によって発生するオゾンを減少させるようにしている。なお、不活性ガス噴射ノズル９７は、第２ロータリーホイール８４の下流側に位置する供給グリッパホイール６に設けるようにしても良い。

電子線照射室８５内で、電子線照射装置２４から照射された電子線によって殺菌された容器４は、次に、排出グリッパホイール１８から中間のロータリーホイール８８に引き渡されて、前記鉛製の無菌チャンバー８２から排出され、フィラー８９およびキャッパー９０が設置されている別のチャンバー９１内に搬入される。この中間ロータリーホイール８８は、電子線殺菌装置２４側の無菌チャンバー８２と、フィラー８９等の設置されたチャンバー９１との間を区画する仕切壁８２ｄを貫通して配置されている。この中間ロータリーホイール８８の搬送領域の一部（図１中に符号Ｈで示す領域）に無菌エア噴射ノズル９８（図７参照）が配置されている。排出グリッパホイール１８から中間ロータリーホイール８８に引き渡された容器４は、中間ロータリーホイール８８の容器保持手段８８ａによって保持されて、この領域Ｈを搬送される間に、無菌エア噴射ノズル９８から無菌エアが吹き込まれる。前記電子線照射室８５で発生したオゾンが容器４に付着していた場合に、無菌エアを吹き込むことにより吹き飛ばすことができる。なお、この無菌エア噴射ノズル９８および前記不活性ガス噴射ノズル９７は、この実施例では固定位置に設けられているが、これらノズル９７、９８を、回転搬送される容器４に追従して移動する構成とすることもできる。

前記中間ロータリーホイール８８によって回転搬送された容器４は、供給ホイール９２に受け渡されて前記フィラー８９に供給される。さらに、容器４は、フィラー８９内を回転搬送される間に液体が充填された後、フィラー８９からの排出ホイール９３を介してキャッパー９０に送られてキャッピングが行われる。充填およびキャッピングが終了した容器４は、出口側の受け渡しホイール９４を介して排出コンベヤ９５に引き渡されてチャンバー９１から排出され、次の工程に送られる。なお、チャンバー９１からの出口に無菌水を噴射するシャワー９６が設けられており、Ｈ２Ｏ２ガス噴射装置８７から噴射されたＨ２Ｏ２ガスが容器４に付着している場合にここで洗い流すようにしている。

前記無菌チャンバー８２内の各空間およびフィラー８９が配置されているチャンバー９１内は、いずれも陽圧に制御されており、各空間内の圧力が以下のように設定されている。つまり、第１ロータリーホイール８３が配置されている空間よりも第２ロータリーホイール８４が配置されている空間内が高圧であり、さらに、この第２ロータリーホイール８４が配置された空間よりも電子線殺菌室８５内が高圧になっている。また、この電子線殺菌室８５内よりも、フィラー８９が配置されているチャンバー９１内の方が若干高圧になっている。さらに、電子線殺菌室８５とフィラー８９が配置されたチャンバー９１の間の空間、つまり排出グリッパホイール１８と中間ロータリーホイール８８の一部が配置されている空間は、上流側と下流側の両空間８５、９１よりも高くするか、または低くする。

次に、前記容器反転搬送装置１０の構成について、前記図１および図２ないし図５により説明する。なお、図２は前記容器保持手段１４の構成を示す斜視図、図３は図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図、図４は図１のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図、図５は図１のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。回転体１２（全体の図示は省略する）の外周に前記容器保持手段１４が円周方向等間隔で複数設けられている。容器保持手段１４の構成について図２により詳細に説明すると、この実施例では、回転体１２の外周部に円周方向等間隔で、断面コ字状の取付けブロック５０が、その開口部５０ａを半径方向外方に向けて水平に固定され、これら複数の取付けブロック５０に、それぞれ容器保持手段１４が取り付けられている。これら各容器保持手段１４はそれぞれ２つの容器保持部２６、２６を有している。なお、この実施例の容器保持手段１４は、本特許出願の発明者らが発明し、本出願人が既に出願した特開２００３−１９２０９５号公報に記載された容器把持手段と同様の構成を有するものであるが、その他の構成とすることも可能である。

この実施例では、２つの容器保持部２６、２６が同一の構成を有しているので、各構成部分には同一の符号を付して説明する。取付けブロック５０の開口部５０ａには、ロッド５４の両端に中央部が固定された２枚の平行な板ばね（支持板）５６が回転自在に支持されている。前記取付けブロック５０は前述のように、回転体１２の外周に放射方向を向けて固定されており、従って、その開口部５０ａ間に支持されているロッド５４は、前記回転体１２の接線方向を向いている。さらに、両板ばね５６間の、前記ロッド５４の両側にはそれぞれスプリング５８が連結されて、両板ばね５６の端部５６ａ同士を互いに接近する方向に常時引き付けている。さらに、二枚の板ばね５６の両端部５６ａ（図２の上方と下方の端部）には、それぞれ、互いに向かい合う一対の保持プレート６０が取り付けられており、これら向かい合う一対の保持プレート６０によって前記容器保持部２６、２６が構成されている。これら保持プレート６０の向かい合う面には、中央に容器４のネック部（この実施例ではフランジ部４ｂの下側の部分４ｃ）に当接する円弧状の凹面６０ａが形成され、その両側に、外方へ向かって拡大するガイド面６０ｂが形成されている。

容器保持部２６、２６を構成する両側の保持プレート６０は二枚の板ばね５６の端部５６ａに固定され、前記スプリング５８によって互いに引き付けられており、容器４は、フランジ部４ｂの下側の部分４ｃが両側の保持プレート６０のガイド面６０ｂを通ってこれら保持プレート６０を外側に押し開きながら円弧状凹面６０ａ間に入り込み、その後スプリング５８によって両側の保持プレート６０が戻ることにより保持される。また、各保持プレート６０には、円弧状凹面６０ａの両側にガイド面６０ｂが形成されているので、向かい合う円弧状凹面６０ａ間には、どちらのガイド面６０ｂ側からも出入りできるようになっている。前記板ばね５６、スプリング５８および一組の保持プレート６０からなる容器保持部２６、２６等によって容器保持手段１４が構成されており、この実施例の容器保持手段１４には、中央のロッド５４の中心軸線、つまり回転体１２の接線方向の軸線Ｏ１を中心とした対称の位置にそれぞれ容器保持部２６、２６が設けられ、２つの容器４を縦方向に並べて保持できるようになっている。

前記ロッド５４の長さ方向の中央部には、前記反転手段のガイドレール６２に係合するＵ字状凹部６４ａが両端部に形成された係合部材６４が固定されている。この係合部材６４は、図２〜図５に示すように、両側の板ばね５６に対して傾斜して取り付けられている。一方、回転体１２の外周部付近には、前記係合部材６４のＵ字状凹部６４ａに係合して、回転体１２の回転移動とともに、２つの容器保持部２６、２６の上下を入れ替えるように、前記ロッド５４の軸線Ｏ_１ を中心に容器保持手段１４を約１８０度回転させるガイドレール６２が配置されている。ガイドレール６２は、図４および図５に示すように、回転体１２の外部に設置した固定支柱６３に取り付けられたガイドレール支持手段６３ａに支持されており、容器４や容器保持手段１４等と干渉しない位置に設置されている。このガイドレール６２は、供給グリッパホイール６から容器反転搬送装置１０へ容器４を供給する容器供給位置Ａ（図１および図４参照）で、供給グリッパホイール６側（図４の左側）に位置している先端６２ａ（図２参照）が前記係合部材６４のＵ字状凹部６４ａに係合する。

そして、容器反転搬送装置１０から排出グリッパホイール１８へ容器４を排出する容器排出位置Ｂに向かうに従って、ガイドレール６２は、次第に回転体１２の内側に入るとともにその高さが上昇した後、やや下降する。つまり。ガイドレール６２の位置が、ロッド５４の通過する位置の周囲を捻れながら１８０度回転する。図４中の破線で示す容器保持手段１４および容器４は反転途中の状態を示しており、前記のように１８０度位置が変わると、２つの容器４が完全に上下が逆になった状態になる。この実施例では、図１中の容器供給位置Ａのやや下流側の位置（反転開始位置Ｃ）から反転を開始する。つまり二つの容器保持部２６、２６が上下に垂直な状態から次第に傾斜を始める。そして、中間位置Ｄで両容器保持部２６、２６がほぼ水平状態になり、電子線照射装置２４のやや上流側の位置（反転終了位置Ｅ）で反転が終了する。つまり、２つの容器保持部２６、２６の上下が入れ替わって垂直な状態になる。従って、反転開始位置Ｃから反転終了位置Ｅまでが反転区間であり、反転終了位置Ｅから、容器排出位置Ｂおよび容器供給位置Ａを通過して反転開始位置Ｃまでの間が、二つの容器保持部２６、２６により上下縦方向に並べて保持されている二つの容器４、４が、軸線を鉛直方向に向けて移動される直立移送区間になっている。そして、反転終了位置Ｅから容器排出位置Ｂに到る直立移送区間に、前記電子線照射装置２４が配置されている。容器反転搬送装置１０の、この電子線照射装置２４の照射ユニット２４ａが向いている位置が電子線照射位置Ｆである。

前記構成の容器殺菌充填ラインの作動について説明する。エア搬送コンベヤ８０によって吊り下げられた状態で搬送されてきた容器４は、インフィードスクリュー８１によって所定間隔に切り離されつつ鉛製の無菌チャンバー８２内に導入され、第１のロータリーホイール８３に引き渡され、さらに、仕切壁８２ａによって仕切られた第２ロータリーホイール８４に引き渡される。この第２ロータリーホイール８４が配置された空間には、２箇所のＨ２Ｏ２ガス噴射装置８７が取り付けられており、その噴射ノズル８７ａからＨ２Ｏ２水をガス化した気体を噴射している。また、この第２ロータリーホイール８４の領域Ｇには、不活性ガス噴射ノズル９７が設けられており、搬送される容器４内にこの噴射ノズル９７から窒素ガス等の不活性ガスを吹き込んで、できるだけ容器４内の酸素量を少なくしておく。その後、容器４は、第２のロータリーホイール８４を介して供給グリッパホイール６のグリッパ８に引き渡され、このグリッパ８に保持されて回転搬送される。この実施例では、供給グリッパホイール６のグリッパ８は、容器４のネック部に形成されたフランジ４ｂの上方の部分４ｄを保持する（図４参照）。

第２のロータリーホイール８４と供給グリッパホイール６とは、両者８４、６間の受け渡し部を除いて仕切壁８２ｂによって区画されており、容器４は、第２ロータリーホイール８４から供給グリッパホイール６のグリッパ８に受け渡されて電子線照射室８５内に搬入される。この電子線照射室８５には３箇所のＨ２Ｏ２ガス噴射装置８７が取り付けられており、その噴射ノズル８７ａからＨ２Ｏ２水をガス化した気体を噴射している。電子線による殺菌装置の場合には、直接電子線が照射される領域以外は殺菌力がないが、この実施例では、電子線照射室８５内全体が殺菌性のあるＨ２Ｏ２ガス雰囲気に維持されている。

供給グリッパホイール６のグリッパ８に保持された容器４が容器反転搬送装置１０への供給位置Ａに接近すると、容器反転搬送装置１０の回転体１２に円周方向等間隔で固定されているコ字状取付け部材５０に取り付けられている容器保持手段１４の、上下二つの容器保持部２６、２６のうち下方に位置している容器保持部２６（容器供給位置Ａを示す図４の下側の容器保持部２６参照）の両側の保持プレート６０間に、フランジ４ｂの下方の部分４ｃが挿入される。なお、二つの容器保持部２６、２６は、供給グリッパホイール６から容器反転搬送装置１０への供給位置Ａでは、図４に実線で示すように、鉛直方向の上下に位置している。

両保持プレート６０は板ばね５６に固定され、スプリング５８によって互いに引き付けられているので、供給グリッパホイール６のグリッパ８に保持されている容器４は、両保持プレート６０のガイド面６０ｂを押し広げつつ通過して円弧状凹部６０ａ内に嵌入する。この容器反転搬送装置１０の運転の開始時は、図４の下側の保持部２６だけが容器４を保持した状態になる。一方、容器保持手段１４と一体の係合部材６４は、下向きのＵ字状凹部６４ａがガイドレール６２の先端６２ａに係合する。なお、この時点では、上向きのＵ字状凹部６４ａには、ガイドレール６２の末端部６２ｂが係合した状態になっている（図４参照）。

供給グリッパホイール６および容器反転搬送装置１０の回転体１２がともに回転して、グリッパ８と容器保持手段１４の容器保持部２６とが離れていくと、容器４は供給グリッパホイール６のグリッパ８から外れて容器保持部２６側に保持され、容器反転搬送装置１０の回転体１２の回転によって回転搬送される。この容器反転搬送装置１０への容器供給位置Ａから下流側の反転開始位置Ｃ位置までは直立移送区間であり、反転開始位置を通過して反転区間（Ｃ〜Ｅ）に入ると、係合部材６４のＵ字状凹部６４ａはガイドレール６２の形状に沿って上方へ、かつ半径方向内方へ移動し、二つの容器保持部２６、２６の上下が入れ替わるように容器保持手段１４を回転させる。このように二つの容器保持部２６、２６が１８０度回転して上下が入れ替わると、一方の容器保持部（図４の下方に位置している容器保持部）２６に保持されている容器４は、下側で正立した状態から上側で倒立した状態に反転される。

容器保持手段１４が反転区間Ｃ〜Ｅを通過する間に、上下の保持部２６、２６がロッド５４を中心に１８０度回転し、下側の保持部２６に正立した状態で保持されていた容器４は完全に倒立した状態になる（図５の上方の容器４参照）。反転終了位置Ｅから容器排出位置Ｂまでは、再び直立移送区間であり、この区間Ｅ〜Ｂ内に電子線照射装置２４が設置されている。この電子線照射装置２４の照射ユニット２４ａが、容器反転搬送装置１０を構成する回転体１２の半径方向内方側を向けて配置されており（図１および図３の電子線照射位置Ｆ参照）、通過する容器４の上下端に渡って電子線が照射される。この照射（容器４に対する１回目の照射）では、容器保持手段１４の上方に位置している保持部２６が保持している容器４の、外方側を向いているほぼ半分の面が電子線により殺菌される（図３の上側の保持部２６に保持されている容器４のハッチングをした部分が殺菌される）。

その後、容器反転搬送装置１０の回転体１２がさらに回転して前記容器保持部２６が容器排出位置Ｂに到達する。容器排出位置Ｂには、グリッパ２０を備えた排出グリッパホイール１８が配置されているが、このグリッパ２０は、下方側の保持部２６に保持されている容器４を掴む高さに位置しており、運転開始直後のこの時点では、下方の容器保持部２６が容器４を保持していないので、容器保持手段１４は容器排出位置Ｂをそのまま通過する。

前記容器保持手段１４が再び供給位置Ａに到達すると、第２ロータリーホイール８４から供給された容器４を受け取って回転搬送する供給グリッパホイール６のグリッパ８が、容器保持手段１４の下側に位置している空の容器保持部２６に、次の容器４を引き渡す。この時点で、容器保持手段１４は、上下の容器保持部２６、２６にそれぞれ容器４、４を保持した状態になる。このとき２本の容器４、４は、図４に示すように、下側の保持部２６に保持されている容器４が正立した状態で、上側の保持部２６に保持されている容器４が倒立した状態で、軸線を鉛直方向に向けて上下縦方向に並んでいる。

上下２つの容器４、４を縦方向に並べた状態で保持した容器保持手段１４は、反転開始位置Ｃまでの直立移送区間Ａ〜Ｃを通過して再び反転区間Ｃ〜Ｅに入り、前記ガイドレール６２の移動軌跡に従って反転され、上側に位置していた容器保持部２６が下側に移動し、下側に位置していた容器保持部２６が上側に移動する。反転終了位置Ｅを通過して直立移送区間に入ると、電子線照射装置２４の照射ユニット２４ａが設けられている電子線照射位置Ｆに到達して電子線を照射される。前回この照射ユニット２４ａにおいて電子線が照射された容器４は、前記反転区間Ｃ〜Ｅで、回転体１２の接線方向を向いているロッド５４を中心に反転されており、前回電子線を照射された部分が図３の右側に位置している。従って、この電子線照射位置Ｆを２度目に通過する容器４（図３の下方に位置している容器４）は、前回電子線照射されていない部分（図３の左側に位置している部分）が電子線照射装置２４側を向いており、この容器４の残りの部分と、上側の容器保持部２６に保持されている容器４の、電子線照射装置２４側の半分に、それら２つの容器４の上下端に渡って電子線が照射されて殺菌される。下側の容器保持部２６に保持されている容器４は、上側に位置していた時と、反転した後の下側に位置している状態での２回の電子線の照射を受けて外周面全体が殺菌されたことになる。

この実施例では、搬入された容器４に電子線を照射して殺菌する電子線照射室８５内に、Ｈ２Ｏ２ガス噴射装置８７のノズル８７ａから、Ｈ２Ｏ２水を気化してガス化したＨ２Ｏ２ガスを噴射して、常時Ｈ２Ｏ２ガス雰囲気に維持しているので、例え容器４に付着して無菌チャンバー８２の外部から持ち込まれた細菌が浮遊している場合でも、殺菌後の容器４に再付着するおそれがなく、殺菌の信頼性の高い電子線による容器殺菌装置を得ることができる。

電子線照射位置Ｆを通過した容器保持手段１４が容器排出位置Ｂに来ると、下側の保持部２６に保持されている容器４が、排出グリッパホイール１８のグリッパ２０に保持されて容器保持部２６から取り出され、回転搬送されて前記電子線照射室８５から排出され、次の中間ロータリーホイール８８に引き渡される。一方、容器排出位置Ｂで下側の容器保持部２６から容器４が取り出された容器保持手段１４は、容器排出位置Ｂから容器供給位置Ａまでの間は、上側の容器保持部２６だけが容器４を保持した状態で移動し、容器供給位置Ａで、供給グリッパホイール６のグリッパ８から下側の容器保持部２６に容器４が引き渡される。このように１つの容器４が、電子線殺菌装置１０の回転体１２の回転によって反転区間Ｃ〜Ｅと電子線照射位置Ｆを２回通過して搬送され、容器保持手段１４の上側の容器保持部２６に保持されて倒立した状態と、下側の容器保持部２６に保持されて正立した状態での２回に渡り電子線照射装置２４の照射ユニット２４ａの前面を通過して電子線の照射を受けるようにしているので、１つの電子線照射装置２４を配置するだけで、容器４を連続的に搬送する間にその外周面全体を完全に殺菌することができる。

排出グリッパホイール１８から中間ホイール８８に引き渡された殺菌済みの容器４は、無菌エア噴射ノズル９８が設けられている領域Ｈを搬送される間に、前記噴射ノズル９８から無菌エアが吹き込まれる。容器４に、電子線の照射によって発生したオゾンが付着していた場合でも、無菌エアによってこのオゾンを吹き飛ばすようにしている。その後、容器は、仕切壁８２ｄを通過してフィラー８９およびキャッパー９０の配置されている別のチャンバー９１内に入り、中間ロータリーホイール８８からフィラー８９への供給ホイール９２に引き渡されて、フィラー８９内に供給される。フィラー８９内に供給された容器４は回転搬送されつつ液体が充填された後、排出ホイール９３を介してフィラー８９から排出されるとともに、キャッパー９０に送られる。そして、キャッパー９０でキャッピングが行われた後、出口側の受け渡しホイール９４を介して排出コンベヤ９５に引き渡され、この排出コンベヤ９５に搬送されて前記チャンバー９１から排出される。チャンバー９１からの出口には無菌水シャワー９６が配置されており、キャッピング後の容器４に無菌水を噴射する。前記電子線照射室８５で殺菌を受けている際に、この電子線照射室８５内に噴射されているＨ２Ｏ２ガスが付着する場合があるが、ここで無菌水を噴射することにより洗い流すことができる。

図８は第２の実施例に係る容器殺菌装置を備えた容器殺菌充填ラインの全体の構成を示す平面図である。前記第１実施例では、容器反転搬送装置１０によって容器４を搬送しつつ反転させるとともに、単一の電子線照射装置２４によって２回の電子線照射を行うことで容器４の全面の殺菌を行ったが、この実施例では、容器４の首部４ｃを支持して吊り下げた状態で搬送するネック搬送を行っている。容器４を反転させないので、一方向からの電子線の照射では容器４の外面全体を殺菌することができず、１８０度逆方向を向いた２箇所の電子線照射装置１２４Ａ、１２４Ｂにより２回の電子線の照射を行うようにしている。

エア搬送コンベヤ１８０によって搬送されてきた容器４は、インフィードスクリュー１８１によって所定間隔に切り離されつつチャンバー２０１内に導入され、ロータリーホイール１８３に引き渡される。さらに、次の供給ホイール１０６を介して、この実施例に係る容器殺菌装置を構成する第１の回転搬送手段１９９および第２の回転搬送手段２００に順次受け渡しを行う。続いて、排出ホイール１１８および中間ホイール１８８を経て、フィラーへの供給ホイール１９２からフィラー１８９内に供給する。供給された容器４は、このフィラー１８９で液体が充填された後、中間ホイール１９３によってフィラー１８９から取り出され、続いてキャッパー１９０に導入される。キャッパー１９０でキャッピングが行われた容器４は、出口側の受け渡しホイール１９４を介して排出コンベヤ１９５に引き渡し、次の工程に送られる。

供給側のエア搬送コンベヤ１８０によって供給された容器４をインフィードスクリュー１８１を介して受け取るロータリーホイール１８３から、キャッパー１９０においてキャッピングが行われた容器４を排出側の排出コンベヤ１９５に引き渡す出口側の受け渡しホイール１９４までがチャンバー２０１内に収容されているが、この実施例に係る容器殺菌装置を構成する第１回転搬送手段１９９および第２回転搬送手段２００と、その上流側の供給ホイール１０６は、前記第１実施例の鉛製チャンバー８２と同様の鉛製無菌チャンバー１８２に収容されている。そして、この鉛製無菌チャンバー１８２の一方の側壁（図６の下側の側壁）に、第１搬送手段１９９と向かい合う第１の電子線照射装置１２４Ａが配置され、他方の側壁（図６の下側の側壁）に、第２搬送手段２００と向かい合う第２の電子線照射装置１２４Ｂが配置されている。これら両電子線照射装置１２４Ａ、１２４Ｂの照射ユニット１２４Ａａ、１２４Ｂａは、１８０度逆の方向を向いている。また、第１の電子線照射装置１２４Ａの向かい側の壁面と、第２の電子線照射装置１２４Ｂの向かい側の壁面および供給グリッパホイール１０６の配置されている空間の壁面にそれぞれ、Ｈ２Ｏ２ガス噴射装置１８７が設けられており、これらＨ２Ｏ２ガス噴射装置１８７のノズル１８７ａから噴射されたＨ２Ｏ２ガスが、鉛製無菌チャンバー１８２内の雰囲気を構成している。

また、前記第１実施例と同様に、供給ホイール１０６の搬送領域Ｇに不活性ガス噴射ノズル１９７が、そして、排出ホイール１１８の搬送領域Ｈに無菌エア噴射ノズル１９８がそれぞれ配置されて、窒素ガス等の不活性ガス、および無菌エアがそれぞれ容器４内に噴射されるようになっている。

この実施例では、第１回転搬送手段１９９によってネック搬送されている容器４の、第１電子線照射装置１２４Ａ側を向いた外面の１／２が電子線の照射により殺菌され、続いて、第２回転搬送手段２００に引き渡されてネック搬送されている容器４の、第２電子線照射装置１２４Ｂ側を向いた外面の１／２が電子線の照射により殺菌されて、容器の外周面全体が殺菌される。電子線による殺菌が行われる鉛製の無菌チャンバー１８２内は、Ｈ２Ｏ２ガス雰囲気になっているので、外部から搬入された殺菌前の容器４に付着していた菌が搬送中に浮遊した場合でも、このＨ２Ｏ２ガスによって殺菌されることにより、殺菌後の容器４に再度付着する危険性がない。

本発明の一実施例に係る容器殺菌装置を備えた殺菌充填ラインの全体の配置を示す平面図である。（実施例１） 前記容器殺菌装置の容器反転搬送装置に設けられた容器保持手段を示す斜視図である。 図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。 図１のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。 図１のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。 第２ロータリーホイール８８に設けられている不活性ガス噴射ノズルを示す図である。 中間ホイール８８に設けられている無菌エア噴射ノズルを示す図である。 第２の実施例に係る容器殺菌装置を備えた殺菌充填ラインの全体の配置を示す平面図である。（実施例２）

符号の説明

４ 容器
１０ 容器搬送手段（容器反転搬送装置）
２４ 電子線照射装置
８２ チャンバー（鉛製無菌チャンバー）
８７ａ ノズル

Claims (8)

1. チャンバー内に配置された容器搬送手段と、この容器搬送手段によって搬送される容器に電子線を照射する電子線照射装置とを備えた容器殺菌装置において、
   前記チャンバー内に殺菌性を有する気体を噴射するノズルを設け、チャンバー内を殺菌性の気体雰囲気とした状態で容器に電子線を照射することを特徴とする容器殺菌装置。
2. 前記容器搬送手段の上流に、容器内に不活性ガスを噴射する不活性ガス噴射装置を配置したことを特徴とする請求項１に記載の容器殺菌装置。
3. 前記容器搬送手段の下流に、容器内に液体を充填する充填装置を配置するとともに、前記容器搬送手段と前記充填装置との間に、容器内に無菌エアを噴射するエア噴射手段を配置したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の容器殺菌装置。
4. 前記殺菌性を有する気体は、過酸化水素水を気化したものであることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の容器殺菌装置。
5. チャンバー内を搬送する容器に電子線を照射して殺菌を行う容器殺菌方法において、
   チャンバー内に殺菌性の気体を噴射して、殺菌性を有する気体雰囲気とした状態で容器に電子線を照射することを特徴とする容器殺菌方法。
6. 電子線を照射する前に、容器内に不活性ガスを噴射して容器内の酸素量を低減することを特徴とする請求項５に記載の容器殺菌方法。
7. 殺菌された容器に充填液を充填する前に、容器内に無菌エアを噴射することを特徴とする請求項５または請求項６に記載の容器殺菌方法。
8. 前記殺菌性を有する気体は、過酸化水素水を気化したものであることを特徴とする請求項５ないし請求項７のいずれかに記載の容器殺菌方法。

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