JP2013133111A - 電子線殺菌装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】容器100のネック部100cを両側から挟んで保持する一対のグリッパ部材からなるグリッパ12と、グリッパ12に保持された容器100に電子線EBを照射して殺菌する電子線照射装置20と、を備える。グリッパ部材は、照射された電子線EBの進行方向にあって、電子線EBが照射される被照射面を有するグリッパ爪72と、グリッパ爪72に連なり、ネック部100cに接触して保持する保持縁75と、を備え、グリッパ爪72における被照射面には、電子線EBの進行方向に向けて表裏を貫通する電子線通過路73が形成されている。
【選択図】図3
Description
容器の殺菌には、過酢酸・過酸化水素といった薬液や紫外線照射が多く用いられているが、近年、紫外線よりも殺菌力に勝る電子線照射による殺菌技術が注目され、鋭意開発が行われている。
そこで、特許文献1(図3参照)は、容器の両側に位置する一対のグリップ部材の各々に、前後2箇所に配置された上下一対の突出部を形成し、これら突出部によって容器のネック部を両側から挟んで保持する。そうすることで、特許文献1はグリップ部材とネック部との間に大きな隙間を生み出し、この隙間を介して電子線をネック部に照射する。
本発明は、このような技術的課題に基づいてなされたもので、グリッパと容器の間に大きな隙間を設けることなく、グリッパにより保持される部分へ十分な量の電子線を照射できるグリッパを備える電子線殺菌装置を提供する。
本発明におけるグリッパ部材は、照射された電子線の進行方向にあって、電子線が照射される被照射面を有するグリッパ本体と、グリッパ本体に連なり、ネック部に接触して保持する保持縁と、を備え、グリッパ本体における被照射面には、電子線の進行方向に向けて表裏を貫通する電子線通過路が形成されていることを特徴とする。
図1に示すように、飲料充填設備においては、供給されたPET樹脂からなる容器に対し、殺菌装置10において電子線照射により殺菌する殺菌工程、充填装置30において容器に飲料を充填する充填工程、飲料が充填された容器にキャッパ40においてキャップを装着するキャッピング工程、を順次経ることで、容器への飲料の充填が行われる。互いに前後する装置間においては、スターホイール50や搬送コンベア60により容器が搬送される。
なお、本実施形態においては、殺菌装置10を2台備え、容器100を一方の側と他方の側とからそれぞれ殺菌する構成を有している。以下の説明においては、2台の殺菌装置10を区別する必要があるときには、殺菌装置10A、10Bと示し、そうでないときには単に殺菌装置10と示す。
殺菌装置10は、円盤状の回転体11の外周部に、図2に示すように、供給された容器100を保持するグリッパ(容器保持具)12が周方向に間隔を隔てて複数配置されている。
さらに、殺菌装置10には、グリッパ12で保持した容器100に対して電子線を照射する電子線照射装置(電子線殺菌部)20が、回転体11の外周側に設けられている。
電子線発生源21としては、いわゆる電子銃を用いることができる。この電子線発生源21では、ビーム状の電子線を発生し、これを、容器100に照射する。このとき、電子線照射装置20には、図示しないスキャン用磁石が備えられている。スキャン用磁石は、それぞれ、印加される電流に応じて発生する磁界が変化するものであり、コントローラの制御により発生する磁界を変化させることで、電子線発生源21で発生した電子線を所定の方向にスキャンさせるようになっている。ここで、電子線は容器100の高さ方向にスキャンするのが望ましい。
ホーン22は、電子線発生源21から離れるにつれて、その断面寸法が拡大する筒状で、スキャン用磁石によって電子線のスキャンを行っているときの、電子線の照射領域を取り囲むように設けられる。
図3に示すように、グリッパ(容器保持具)12(12A、12B)は、それぞれ、ベース部材70に、軸71を介して回転可能に設けられ、SUS304、SUS316等の非磁性材料からなる一対のグリッパ爪(グリッパ本体)72、72を有し、グリッパ爪72、72が図示しないアクチュエータによって開閉駆動される。
さらに、図4に示すように、殺菌装置10Aのグリッパ12A(図4(a))と殺菌装置10Bのグリッパ12B(図4(b))が干渉しないよう、殺菌装置10Aのグリッパ12Aのグリッパ爪72、72は、容器100のネック部100cに形成された円環状のフランジ部100fの上側を保持し、図4(b)に示すように、殺菌装置10Bのグリッパ12Bのグリッパ爪72、72はフランジ部100fの下側を保持する。なお、グリッパ12A(殺菌装置10A)においてフランジ部100fの下側を保持し、グリッパ12B(殺菌装置10B)においてフランジ部100fの上側を保持してもよいことは言うまでもない。
図3に示すように、グリッパ12A、グリッパ12Bが容器100のネック部100cを保持するとき、グリッパ爪72、72の保持縁75が、ネック部100cの周長の1/2以上の長さにわたって接触して保持する。したがって、搬送途中でも、容器100の姿勢は安定している。
ここで、電子線通過路73、73は、円形の開口形状を有している。これは、仮に容器100に充填する飲料、その他の水分がグリッパ爪72,72に飛散した時に、仮に電子線通過路が矩形だとするとその角部に貯まりやすいが、衛生上、これは飲料を扱うシステムとして避けたい事象である。そこで、本実施形態では、電子線通過路73、73の開口形状を円形にすることで、水分が付着したとしても貯まりにくくしている。この電子線通過路73、73は、図8に示すように、楕円形の開口形状にすることも同様の理由により好ましい。もっとも、電子線通過路73、73の開口形状は、主目的である電子線の通過にとって差異はないと言えるので、本発明は矩形の電子線通過路73、73を形成することを許容する。また、開口面積は任意であり、グリッパ爪72,72の形状、透過させたい電子線EBの量などに応じて適宜設定すればよい。
電極13は、例えばステンレス、タングステン等からなる導電性材料からなり、棒状で、その長さは、容器100内に挿入されたときに、容器100の口部100aから底部100bの近傍まで位置するよう設定されている。
図5に示すように、容器100の口部100aの近傍に、容器100の側方に位置する電子線照射装置20から照射される電子線EBを反射し、容器100の口部100aから内部に向けて照射させる反射板(反射部材)80が設けられている。そして、電極13は、この反射板80に一体に設けることができる。
殺菌装置10においては、グリッパ12で保持した容器100を後工程側のスターホイール50に受け渡すまでの間に、電子線照射装置20の電子線発生源21から電子線EBを容器100の外部から照射することで、容器100を殺菌する。それと同時に、接地、または直流電源からの電圧が印加されて一定電圧とされた電極13が容器100内に挿入して、電子線照射を行うことで容器100を形成する材料であるPET膜内に蓄積した電荷を除去し、殺菌と除電を当時に行うことができる。
このとき、印加する交流電流は、誘電体である容器100に対して十分な損失作用及び電流通電作用をもたらす周波数が好適であり、100Hz以上は必要であり、kMHz〜MHz程度がより望ましい。
この場合、電子線EBを容器100の外部から照射して容器100を殺菌すると同時に、交流の電圧が印加された電極13が容器100内に挿入される。これにより、電子線照射を行うことで容器100を形成する材料であるPET膜内に蓄積した電荷を除去し、殺菌と除電を当時に行う。
しかも、フランジ部100fの上側を保持するグリッパ12Aからフランジ部100fの下側を保持するグリッパ12Bに容器100を受け渡す構成を採用しているので、一方が保持する際に電子線EBに対して隠れている部分は他方が保持している際には露出する。そのため、容器100の受け渡しの過程において、フランジ部100fの大部分に電子線EBを直接照射できる。
このグリッパ12によると、電子線EBが切欠き74を通過する過程でネック部100cに照射されるのに加えて、切欠き74を通過した電子線EBは、見かけ上はグリッパ12の陰になっている部分に照射される。
しかも、このグリッパ12は、切欠き74を設けない場合と、保持縁75がネック部100cを保持する範囲は変わらないので、搬送中に容器100の姿勢を安定して保持できる。
また、電極13、反射板80の構成も、上記に挙げた構成に限らず、本発明の主旨の範囲内であればいかなる構成のものとしても良い。
また、本発明において反射板80は必須ではなく、反射板80を備えずに、容器100の口部100a側から、容器100の軸線方向に電子線EBを照射する場合にも本発明は適用できる。
例えば、図2では容器100を正立状態とし、図6の例では容器100を倒立状態としているが、そのいずれとしてもよい。
また、図1の例においては、殺菌装置10を2台備え、容器100を一方の側と他方の側とからそれぞれ殺菌する構成を有しているが、これに限るものではない。
これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、適宜組み合わせたり、他の構成に適宜変更することが可能である。
11 回転体
12,12A,12B グリッパ
13 電極
20 電子線照射装置
21 電子線発生源
22 ホーン
30 充填装置
40 キャッパ
50 スターホイール
60 搬送コンベア
70 ベース部材
71 軸
72 グリッパ爪
73 電子線通過路
75 保持縁
80 反射板
100 容器
100a 口部
100b 底部
100c ネック部
100f フランジ部
Claims (3)
- 容器のネック部を両側から挟んで保持する一対のグリッパ部材からなるグリッパと、
前記グリッパに保持された前記容器に電子線を照射して前記容器を殺菌する電子線照射部と、
を備え、
前記グリッパ部材は、
照射された前記電子線の進行方向にあって、前記電子線が照射される被照射面を有するグリッパ本体と、
前記グリッパ本体に連なり、前記ネック部に接触して保持する保持縁と、を備え、
前記グリッパ本体における前記被照射面には、前記電子線の進行方向に向けて表裏を貫通する電子線通過路が形成されている、
ことを特徴とする電子線殺菌装置。 - 前記電子線通過路は、開口形状が円形又は楕円形である、
請求項1に記載の電子線殺菌装置。 - 前記保持縁には、複数の切欠きが形成されている、
請求項1又は2に記載の電子線殺菌装置。
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