JP5293092B2

JP5293092B2 - 電子線殺菌装置

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Publication number: JP5293092B2
Application number: JP2008280304A
Authority: JP
Inventors: 幸伸西納; 幸宏山本; 富久雄西; 正巳林; 壮馬渡辺
Original assignee: Shibuya Corp
Current assignee: Shibuya Corp
Priority date: 2008-10-30
Filing date: 2008-10-30
Publication date: 2013-09-18
Anticipated expiration: 2028-10-30
Also published as: JP2010105702A

Description

本発明は電子線殺菌装置に係り、特に、口部の下方を支持して吊り下げた状態で搬送しているボトルに、その搬送方向側方から電子線を照射して殺菌を行う電子線殺菌装置に関するものである。

容器搬送装置に設けられた複数の容器支持手段によって、樹脂製ボトルの口部の下方を支持して吊り下げた状態で搬送し、その搬送中に、電子線照射装置によって、搬送方向の側方から樹脂製ボトルに電子線を照射して殺菌を行う電子線殺菌装置は、従来から広く知られている。前記樹脂製ボトルは、軽量化のために胴部が薄肉化されているが、首部よりも上方の外周にねじが形成されてキャップが螺合される口部は、強度を要求されるため、下方の胴部に比べて肉厚が厚くなっている。このような樹脂製ボトルでは、肉厚の厚い口部には照射された電子線が胴部よりも透過しにくいため、口部内周面の殺菌が不十分になってしまうという問題がある。そこで、肉厚な口部でも電子線が透過するように出力を上げると、胴部には強すぎてボトルが変色してしまうため、電子線の出力を必要以上に上げることができなかった。

前記のような電子線殺菌装置において、樹脂製ボトルの口部の内面を殺菌できるようにするために、各種の構成の電子線殺菌装置が提案されている（例えば、特許文献１ないし特許文献５参照）。

特許文献１に記載された「開口容器用電子線照射装置」は、照射処理槽１０内に、開口容器１を順に搬送する環状の搬送路を形成した回転搬送体１１を配置し、この回転搬送体１１は、その外面に開口容器１を保持して搬送する保持機構２を等間隔で多数設けてある。照射処理槽１０内で電子線照射室となる搬送路に対応する部分に、電子線発生手段４０を備えている。この電子線発生手段４０を用いて、電子線照射室となる搬送路に向けて電子線を照射し、搬送されてくる開口容器１を連続して滅菌処理をするようにしている。この装置では、電子線照射装置を、容器の搬送路の上方に設置してあり、しかも、搬送路部分に、電子線発生手段４０からの電子線ＥＢを偏向させる電子線偏光器４５を配置している。電子線偏光器４５は永久磁石を使用したもので、永久磁石のＮ極とＳ極を開口容器１の内側と外側で対向するように配置、あるいは棒状の永久磁石のＮ極とＳ極が内側と外側で周方向にずれるように配置、さらには棒状の永久磁石のＮ極とＳ極を両側で対向させて配置する。この配置によって、上方から照射される電子線ＥＢの偏向方向が、開口容器１の中心軸に対して、それぞれ角度の異なる円周方向に曲げられる。

また、特許文献２に記載された「電子照射により物品を殺菌するための装置」は、回転式プラットホーム２がグリップ６を有していて、そのグリップ６がびんのネック部分周囲を把持する。そして、電子線照射部材２４によって、びん１の垂直長手軸に対して４５°の角度で電子線２６を発射するようにしている。

特許文献３には、搬送手段としての回転体３と、回転体３の円周方向等間隔位置に回転自在に設けられて容器２を載置するびん台４と、びん台４の移動過程となる照射領域Ａを通過するびん台４上の容器２に対して電子線ＥＢを照射する電子線照射手段５とを備え、容器２の外方側の側面２Ａの全域に電子線ＥＢを照射する「容器滅菌装置」が記載されている。この容器滅菌装置では、照射領域Ａの上部に反射ミラー２１を配置してあるので、電子線照射手段５から照射された電子線ＥＢが、反射ミラー２１によって下方側に向けて反射されて、容器２の内面に照射されるようになっている。

さらに、特許文献４には、電子線照射体を、被照射物の立設方向に対し所定角度傾斜させて被照射物の斜め上方に設置するとともに、照射体片側の立設方向側に偏向磁場を持つ直流磁石を設け、前記被照射物に前記直流磁石により偏向された電子線と偏向されない電子線が照射可能に構成した「電子線照射装置」が記載されている。

特許文献５に記載された「電子線照射装置」は、前面に照射窓７を有する走査ホーン６が配置され、ペットボトル２０は、コンベヤ１４によって照射位置に搬送される。そして、電子線照射窓７と反対側に位置する電子線吸収量が最も少ないボトル２０口部２３の右表側と対面する位置に反射板１１を配置している。この装置では、走査ホーン６から走査された電子線８は照射窓７から空気中に放出され、ペットボトル２０を照射するとともに電子線８の透過しにくいボトル口部２３については反射板１１で反射した電子線１８により照射するようになっている。

特開２００７−２９７０６７号公報（第４−７頁、図６）特表２００７−５２２８３３号公報（第３−４頁、図２）特開２００６−６７２６号公報（第３−４頁、図２）特開平１１−２４８８９６号公報（第３−６頁、図１）特開平１１−２４８８９４号公報（第４−５頁、図１）

前記特許文献１に記載された発明では、開口容器１の口部内周に電子線を照射して殺菌をすることができるが、上方からの照射でボトルの口部から底部まで殺菌するため、照射距離が異なり殺菌効果が偏るおそれがある。特に大型の容器の場合には、底部まで充分な殺菌を行うことが困難である。

また、特許文献２に記載された発明は、斜め上方から電子線を照射しているため、口部内周を殺菌することは可能であるが、口部と底部で照射距離が異なるため殺菌効果が偏るおそれがある。特に大型の容器では底部の殺菌が困難である。

特許文献３に記載された発明は、搬送されるボトルの側方から照射された電子線を、反射ミラーによりボトルの内面に照射するようにしているので、ボトルの口部内周の殺菌は可能であるが、反射ミラーに衝突することで電子線のエネルギーが減衰し、殺菌効果が低下するおそれがあるという問題があった。

特許文献４に記載された発明は、ボトルの斜め上方から照射した電子線を偏向磁石板によって偏向させてボトルの内外面に照射するようにしているので、口部内周の殺菌は可能である。しかしながら前記各特許文献の発明と同様にボトルの口部と底部とで照射距離が異なるため、殺菌効果が偏るおそれがあり、特に、大型の容器では、殺菌効果が偏るおそれが大きいという問題があった。

特許文献５に記載した発明では、コンベヤ上を搬送されるボトルに側方から電子線を照射し、照射領域の上部に配置した反射板によりボトルの内面に電子線を照射するようにしているので、ボトルの口部内面の殺菌は可能であるが、電子線が反射ミラーに衝突することでエネルギーが減衰し、殺菌効果が低下するおそれがある。

本発明は、前記課題を解決するためになされたもので、複数のボトル支持手段と、このボトル支持手段に支持されているボトルに電子線を照射する電子線照射装置とを備え、前記ボトル支持手段によって、上部に円筒状の口部を有するボトルの口部の下方を支持して吊り下げた状態で搬送し、搬送中に、前記電子線照射装置によって搬送方向側方からボトルの全長に亘って電子線を照射して、ボトルの内外面を殺菌する電子線殺菌装置において、磁極の異なる一対の磁力発生器を有する電子線偏向手段を各ボトル支持手段毎に設け、前記一対の磁力発生器を前記ボトル支持手段に支持されているボトルの口部の直上で所定方向に磁界を発生させるように、前記ボトルの口部を挟んで搬送方向前後の上方に配置し、ボトルの進行方向側方から照射される電子線を下方へ偏向させて、円筒状の口部の内周面に電子線を照射するようにしたことを特徴とするものである。

また、請求項２に記載した発明は、前記ボトル支持手段は、前記ボトルの口部の下方を搬送方向の前後から把持する把持手段と、この把持手段が下端に取り付けられ、前記ボトルの口部の上方に配置された回転軸とを備えており、さらに、この回転軸を回転させる回転駆動手段を設け、前記把持手段を回転軸を中心に回転可能に構成したことを特徴とするものである。

さらに、請求項３に記載した発明は、前記把持手段に把持されたボトルの口部の直上に配置され、ボトルの搬送方向側方に反射面を向けて、側方から照射される電子線を下方へ反射させる反射部材を設けたことを特徴とするものである。

また、請求項４に記載した発明は、前記一対の磁力発生器をボトルの口部を中心に回動させる回動駆動手段を設けたことを特徴とするものである。

ボトル支持手段に支持されている樹脂製ボトルの口部の上方に、一対の磁力発生器を有する電子線偏向手段を配置し、電子線照射装置から照射された電子線を下方へ向けて偏向させるようにしたので、ネックハンドリングにより高速搬送をしながら、ボトルの口部内面および内外面全体に充分に電子線を照射して完全な殺菌を行うことができるという効果がある。

ボトルの口部を支持して吊り下げた状態で搬送するボトル支持手段と、このボトル支持手段に支持されて搬送されているボトルに電子線を照射する電子線照射装置を備えており、ボトルの搬送方向の側方（例えば左側）から電子線を照射する。ボトル支持手段に支持されているボトルの口部の上方両側に、一対の磁石（磁力発生器）を有し、一方の磁石（例えばＳ極の磁石）をボトルの搬送方向の前方側に配置するとともに、他方の磁石（例えばＮ極の磁石）を後方側に配置した電子線偏向手段を設け、搬送中に搬送方向側方から照射された電子線を、前記一対の磁石による磁界で、下方へと偏向させることにより容器口部内面に照射するという構成にしたことにより、樹脂製ボトルの肉厚の厚い口部の内面側にも充分な電子線を照射して確実に殺菌す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電子線殺菌装置の全体の配置を簡略化して示す平面図である。この電子線殺菌装置は、ボトル２（図２および図３参照）に電子線を照射して殺菌する際に、電子線やＸ線（制動Ｘ線）が外部に漏れないように遮蔽する鉛製の隔壁４によって囲まれた殺菌チャンバー６を有している。この殺菌チャンバー６内は、供給ホイール８が配置されている入口側の供給室１０と、供給ホイール８から受け渡された容器２を回転搬送する容器搬送装置１２が設けられたメイン室１４と、電子線照射装置１６の前面側に位置し、前記容器搬送装置１２のボトル支持手段１８（図２参照）によって支持されて搬送されるボトル２が電子線の照射を受ける照射室２０と、この照射室２０の出口側（図１の右側）に連続して設けられ、電子線の照射により殺菌されたボトル２を無菌状態を維持したまま下流側に送る排出室２２とを備えており、それぞれの室１０、１４、２０、２２が内部壁２４、２６、２８によって区画されている。これらの隔壁４および各内部壁２４、２６、２８には、受け渡しが行われるボトル２が通過可能な開口が形成されている。

この実施例に係る電子線殺菌装置において殺菌され、その後の工程で液体等の内容物が充填される容器はペットボトル等の樹脂製のボトル２である。この樹脂製ボトル２は、胴部の横断面がほぼ長方形をしており（後に説明する図４参照）、その上部に円筒状の口部２ａを備えている。口部２ａの外周面には、キャップを螺合するための雄ねじ２ａａが形成され、この雄ねじ２ａａが形成された部分の下方に、間隔を空けてフランジ２ｂが形成されており、このフランジ２ｂの上方または下方をグリッパによって把持し、あるいはフランジ２ｂの下面側を前記ボトル支持手段１８やその他の支持手段等によって支持して、吊り下げた状態で搬送する。

このボトル２は、図示しないエア搬送コンベヤによって連続的に搬送され、インフィードスクリュー等によって所定の間隔に切り離された後、前記殺菌チャンバー６の入口側に配置された供給室１０内に搬入される。供給室１０内に設けられた供給ホイール８には、円周方向等間隔で複数のグリッパ３０が設けられており、各グリッパ３０が前記樹脂製ボトル２のフランジ２ｂの上方側を把持して搬送する。

メイン室１４内に配置された容器搬送装置１２の回転体３２には、円周方向等間隔で複数のボトル支持手段１８が設けられており、これら各ボトル支持手段１８が樹脂製ボトル２のフランジ２ｂの下面側を支持して搬送する。このボトル支持手段１８の構成については後に説明する。前記供給ホイール８と容器搬送装置１２の回転体３２とは同期回転しており、供給ホイール８の各グリッパ３０から各ボトル支持手段２８に樹脂製ボトル２が受け渡される。

容器搬送装置１２の各ボトル支持手段１８に支持されて回転搬送される樹脂製ボトル２は、照射室２０内を通過し、その間に上下方向の全長に亘って全体的に電子線照射装置１６から電子線の照射を受けて殺菌される。殺菌された樹脂製ボトル２は、照射室２０に連続して設けられている排出室２２に導入され、排出ホイール３４に引き渡される。排出ホイール３４は外周部に円周方向等間隔で複数のグリッパ３６が設けられており、前記回転体３２のボトル支持手段１８が支持している樹脂製ボトル２の、フランジ２ｂよりも上部を把持して受け取る。排出ホイール３４も前記回転体３２と同期回転しており、各ボトル支持手段１８から排出ホイール３４の各グリッパ３６に樹脂製ボトル２が受け渡される。排出ホイール３４のグリッパ３６に把持された樹脂製ボトル２は、この排出室２２に隣接して設けられた次のチャンバー内（図示を省略）の容器支持手段等に受け渡されて次の工程に送られる。

前記隔壁４の照射室２０が設けられている部分に開口部４ａが形成され、この開口部４ａに電子線照射装置１６が取り付けられている。この電子線照射装置１６は、図示はしないが、樹脂製ボトル２に電子線を照射する真空チャンバー（加速チャンバー）を備えており、周知のように、真空チャンバー内の真空中でフィラメントを加熱して熱電子を発生させ、高電圧によって電子を加速して高速の電子線ビームにした後、照射窓１６ａに取り付けてあるＴｉ等の金属製の窓箔を通して大気中に取り出して被処理物（この実施例では樹脂製ボトル２）に電子線を当てて殺菌等の処理を行う。なお、図１では図示を省略しているが、電子線照射装置１６から電子線の照射を受ける樹脂製ボトル２の背後には、ビームコレクター３８が設置されている（図３参照）。

次に、図２および図３によりボトル支持手段１８の構成について説明する。容器搬送装置１２の回転体３２は、水平な円盤状のプレート４０の外周に固定された環状の回転プレート４１と、この回転プレート４１の上方に配置されて一体的に回転する環状の中間プレート４２を備えている。これら回転プレート４１と中間プレート４２の外周部に、円周方向等間隔で鉛直方向の回転軸４４が、それぞれボールベアリング４６、４８を介して回転自在に支持されている。これら垂直な回転軸４４の下端に水平な取付体５０が固定されている。この取付体５０の下方側に、樹脂製ボトル２を点接触で保持する一対のグリップ部材（請求項２に記載した把持手段）５２Ａ、５２Ｂが設けられている。取付体５０の回転体３２の回転方向前後側の両端面には、鉛直方向を向いた一対の板ばね（開閉部材）５４Ａ、５４Ｂの上端が固着され、これら板ばね５４Ａ、５４Ｂの下端に前記グリップ部材５２Ａ、５２Ｂが取り付けられており、垂直な回転軸４４の真下の位置で樹脂製ボトル２が保持されるようになっている。また、水平な取付体５０の両側（両板ばね５４Ａ、５４Ｂの外側）に水平な連結部材５６Ａ、５６Ｂが固定され、これら各水平連結部材５６Ａ、５６Ｂの下面側に、下方に向けた垂直な支持部材５８Ａ、５８Ｂが取り付けられている。

両側の垂直な支持部材５８Ａ、５８Ｂは、各板ばね５４Ａ、５４Ｂの長さよりもやや短くなっており、これら両支持部材５８Ａ、５８Ｂの下端には、内側に向けて水平ピン６０Ａ、６０Ｂが取り付けられている。これら水平ピン６０Ａ、６０Ｂは板ばね５４Ａ、５４Ｂの下端のグリップ部材５２Ａ、５２Ｂよりもやや上方の位置に挿通されている。水平ピン６０Ａ、６０Ｂの、支持部材５８Ａ、５８Ｂと板ばね５４Ａ、５４Ｂとの間に位置する部分の外周にコイルスプリング６２Ａ、６２Ｂが介装されて、各板ばね５４Ａ、５４Ｂを互いに接近する方向へ付勢している。この板ばね５４Ａ、５４Ｂの内面側に位置しているピン６０Ａ、６０Ｂの先端に設けた拡径頭部６０Ａａ、６０Ｂａによって、スプリング６２Ａ、６２Ｂに付勢された板ばね５４Ａ、５４Ｂの位置を規制しており、通常は板ばね５４Ａ、５４Ｂが支持部材５８Ａ、５８Ｂと平行な鉛直状態を維持している。また、板ばね５４Ａ、５４Ｂの下端部が内面側から押されると、スプリング６２Ａ、６２Ｂの付勢力に抗して互いに拡開する方向に移動できるようになっている。

ボトル支持手段１８が取り付けられている鉛直方向の回転軸４４の、前記中間プレート４２の上方へ突出している上端部にピニオンギヤ６４が固定されている。また、前記円盤状プレート４０の外周に固定された環状の回転プレート４１と環状の中間プレート４２の、回転軸４４を支持している位置の半径方向内方側に、鉛直方向の中間軸６６が、それぞれボールベアリング６８、７０を介して回転自在に支持されている。これら各中間軸６６の上端の、前記回転軸４４のピニオンギヤ６４とほぼ同じ高さに、セクターギヤ７２が取り付けられている。このセクターギヤ７２の、回転体３２の半径方向外方側を向いた面に歯７２ａが形成され前記ピニオンギヤ６４に噛み合っている（図４参照）。

一方、セクターギヤ７２の、回転体３２の半径方向内方側を向いた端部に垂直なピン７４が貫通して取り付けられており、この垂直ピン７４の上端にカムフォロア７６が回転自在に支持されている。また、この垂直ピン７４の下端と、前記中間プレート４２の内周端に固定したばね受けピン７８との間に引っ張りコイルばね８０が介装され、セクターギヤ７２の端部を回転体３２の半径方向内方側に引きつけている。前記回転体３２の円盤状プレート４０の上方に、円形の固定プレート８２が配置されており、その外周にセクターギヤ７２を揺動させるカム８４が固定されている。このカム８４の外周面がカム面であり、このカム面に沿って前記カムフォロア７６が回転移動する。このカムフォロア７６の回転移動に伴う半径方向への揺動により、セクターギヤ７２が前記中間軸６６を中心に揺動してピニオンギヤ６４を回転させる。上端にピニオンギヤ６４が固定されている回転軸４４の下端に前記ボトル支持手段１８が取り付けられており、セクターギヤ７２の揺動によりピニオンギヤ６４が回転し、樹脂製ボトル２の口部２ａの上方に配置されている回転軸４４が回転することによって、ボトル支持手段１８によって支持されて搬送されている樹脂製ボトル２がその重心軸を中心に回転する。

この実施例では、セクターギヤ７２の歯７２ａの一方の端部（図４の左端のセクターギヤ７２Ａ参照）に噛み合っているピニオンギヤ６４が、セクターギヤ７２の歯７２ａの中間部に噛み合う状態（同図の中央のセクターギヤ７２Ｂ参照）を経て、他方の端部（同図の右端のセクターギヤ７２Ｃ参照）まで噛み合い移動することにより、樹脂製ボトル２を１８０度回転させるようになっている。このボトル支持手段１８は、通常は、一対の板ばね５４Ａ、５４Ｂおよびグリップ部材５２Ａ、５２Ｂの一方（この実施例では、図２の板ばね５４Ａおよびグリップ部材５２Ａ）を進行方向の前方に向け、他方（図２の板ばね５４Ｂおよびグリップ部材５２Ｂ）を進行方向の後方を向けて回転移動しており、前記照射室２０内で電子線照射装置１６から電子線の照射を受ける間に、前記カム８４によって回転軸４４および樹脂製ボトル２を支持しているボトル支持手段１８が１８０度回転され、グリップ部材５２Ａ、５２Ｂの前後を入れ替えるようになっている。

前記ボトル支持手段１８の上部の水平な取付体５０の下面に、電子線照射装置１６から照射された電子線を反射する反射板８６が取り付けられている。この反射板８６は、ボトル支持手段１８の進行方向と直交する断面がほぼＶ字状をしており（図３参照）、電子線照射装置１６から電子線が照射される方向（図３の右方）を向いた面８６ａとその背後の面８６ｂが、ほぼ４５度の角度で斜め下方を向いている。この反射板８６は、Ｖ字状の先端（下端）が樹脂製ボトル２の口部２ａよりもやや上方の、口部２ａの開口部のほぼ中央に位置するように配置されている。

前記環状の回転プレート４１の下面側に、ボトル支持手段１８の両側に取り付けられている鉛直方向の支持部材５８Ａ、５８Ｂの両側に位置するように、垂直な固定プレート９０Ａ、９０Ｂを介して、一対の磁石（電子線偏向手段の磁力発生器）８８Ａ、８８Ｂが固定されている（図２参照）。これら一対の磁石８８Ａ、８８Ｂは、ボトル支持手段１８の回転方向前方側に位置する一方８８ＡがＳ極であり、後方側に位置する他方８８ＢがＮ極である。この実施例では、ボトル支持手段１８に支持されて搬送されている樹脂製ボトル２の進行方向左側から電子線が照射されるようになっており、前記両磁石８８Ａ、８８Ｂにより発生する磁界の方向（Ｎ極→Ｓ極）を樹脂製ボトル２の進行方向と同じにすることにより、側方から照射される電子線を磁界から受ける力によって下方へ向けるよう作用させることができる。なお、樹脂製ボトル２の進行方向に対し右側から電子線を照射する場合には、磁界の方向を樹脂製ボトル２の進行方向と逆にする（進行方向前方側にＮ極を配置し、後方側にＳ極を配置する）ことにより、前記本実施例の構成と同様の作用を受けることができる。なお、回転体３２の天面および外周面はカバー９６によって覆われている。

以上の構成に係る電子線殺菌装置の作動について説明する。この実施例に係る電子線殺菌装置で殺菌される樹脂製ボトル２は、ネック搬送コンベヤ（図示せず）によって搬送され、所定の間隔にピッチ切りされた後、鉛製の隔壁４で囲まれた無菌チャンバー６の供給室１０内に導入される。供給室１０内に設置された供給ホイール８は、円周方向等間隔で複数のグリッパ３０が設けられており、外部から供給室１０内に導入された樹脂製ボトル２の円筒状口部２ａの下部に形成されているフランジ２ｂの上方側をグリップする。グリッパ３０に保持された樹脂製ボトル２は、供給ホイール８の回転によって回転搬送され、容器搬送装置１２への受け渡し位置で、供給ホイール８のグリッパ３０から容器搬送装置１２の回転体３２に設けられたボトル支持手段１８に受け渡される。ボトル支持手段１８は、グリップ部材５２Ａ、５２Ｂの一方（この実施例では５２Ａ）を回転方向の前方に向け、他方を回転方向の後方に向けて回転移動しており、受け渡し位置Ａで、供給ホイール８のグリッパ３０に把持されている樹脂製ボトル２の口部２ａが両グリップ部材５２Ａ、５２Ｂ間に押し込まれる。両グリップ部材５２Ａ、５２Ｂはそれぞれ板ばね５４Ａ、５４Ｂの下端に取り付けられており、板ばね５４Ａ、５４Ｂを強制的に押し開いて樹脂製ボトル２の口部２ａが両グリップ部材５２Ａ、５２Ｂ間に押し込まれる。その後、両板ばね５４Ａ、５４Ｂが自らのばね力によって復帰して、図２に示すように樹脂製ボトル２のフランジ２ｂの下部側を保持するとともにフランジ２ｂの下面を支持する。

回転体３２の回転によりボトル支持手段１８に支持されている樹脂製ボトル２が電子線の照射室２０内に入る。樹脂製ボトル２は、図１の矢印Ｒ方向に搬送されており、電子線照射装置１６の照射窓１６ａの前方側を移動する樹脂製ボトル２の左側の側面に電子線が照射される。ボトル支持手段１８に設けられた電子線偏向手段の一対の磁石（磁力線発生器）８８Ａ、８８ＢのうちＳ極８８Ａが搬送方向前方に位置し、Ｎ極８８Ｂが後方に位置しており、磁界の方向（Ｎ極→Ｓ極）と進行方向が同じなので、左側の側方から照射される電子線は、磁界から下方に向かう力を受け、樹脂製ボトル２の口部２ａよりも上方に照射された電子線は口部２ａの内面側に照射される。また、これと合わせて樹脂製ボトル２の口部２ａの上方には反射板８６が取り付けられており、樹脂製ボトル２の口部２ａよりも上方に照射された電子線は、水平方向から９０度下方へ向けられて樹脂製ボトル２の口部２ａ内に照射される。

前記ボトル支持手段１８が取り付けられている回転軸４４は、上端にピニオンギヤ６４が固定されてセクターギヤ７２に噛み合っており、さらに、このセクターギヤ７２は、上方の固定プレート８２の外周に取り付けられたカム８４によって揺動するようになっている。この実施例では、図４に示すようにカム面の形状が設定されており、このカム８４によって電子線照射装置１６の前面を移動する間に、ボトル支持手段１８に支持されている樹脂製ボトル２が１８０度回転される。このように樹脂製ボトル２が電子線照射装置１６の照射窓１６ａの前面で１８０度回転することにより、樹脂製ボトル２の上下方向の全長に亘って内外面全体が電子線の照射を受けて殺菌される。しかも、前述のように、一対の磁石８８Ａ、８８Ｂを有する電子線偏向手段によって水平方向に照射された電子線を、下方へ向けて偏向させ、樹脂製ボトル２の口部２ａの内面側に照射するようにしたので、肉厚な口部２ａに対し、外面から電子線を照射するだけでなく内面側からも照射することができ、樹脂製ボトル２の全体に対して完全な殺菌が可能である。殺菌された樹脂製ボトル２は排出室２２に導入され、引き渡し位置Ｂで排出ホイール３４のグリッパ３６に引き渡される。

前記実施例では、ボトル支持手段１８が回転軸４４の下端に取り付けられて、回転体３２に回転自在に支持されるとともに、そのボトル支持手段１８の搬送方向前後に、前方側のＳ極８８Ａと後方側のＮ極８８Ｂとで一対となる磁石（磁力発生器）を、円盤状プレート４０の外周に固定された回転プレート４１の下面に固定していたが、この第２実施例では、一対の磁石を、樹脂製ボトルの口部の上方を回転できるようにしたことを特徴としている。

この第２実施例の構成について、図５および図６により説明する。この実施例では、回転体１３２の円盤状プレート１４０の外周に上下２枚の回転プレート（上方の第１回転プレート１４１Ａと下方の第２回転プレート１４１Ｂ）が取り付けられている。第１回転プレート１４１Ａの上方に環状の第１中間プレート１４２Ａが配置され、前記第１実施例と同様に、ボトル支持手段１１８が取り付けられている回転軸（以下第１回転軸１４４Ａと呼ぶ）と第１中間軸１６６Ａとが、第１回転プレート１４１Ａと第１中間プレート１４２Ａに回転自在に支持されている。なお、この第１回転軸１４４Ａは、前記第２回転プレート１４１Ｂおよび後に説明する第２中間プレート１４２Ｂも貫通している。これら第１回転軸１４４Ａと第１中間軸１６６Ａの上端に、それぞれ第１ピニオンギヤ１６４Ａおよび第１セクターギヤ１７２Ａが取り付けられ、第１セクターギヤ１７２Ａの端部の第１カムフォロア１７６Ａが、第１引っ張りコイルばね１８０Ａに引かれて、上方の第１固定プレート１８２Ａの外周に取り付けられた第１カム１８４Ａに係合している。この回転体１３２の上部の構成は、第１実施例の回転軸４４およびボトル支持手段１８を回転させる構成と同様である。

さらにこの第２実施例では、円盤状プレート１４０の下部外周に取り付けられた第２回転プレート１４１Ｂと、その下方に配置された第２中間プレート１４２Ｂを、前記第１回転軸１４４Ａが貫通して、回転自在に支持されている。第１回転軸１４４Ａの下部外周に円筒状の第２回転軸（電子線偏向手段を回動させる回動軸）１４４Ｂがボールベアリング１９２、１９４を介して回転自在に支持されている。この第２回転軸１４４Ｂの外周面に第２ピニオンギヤ１６４Ｂが形成されている。下部側の第２回転プレート１４１Ｂと第２環状プレート１４２Ｂを貫通して第２中間軸１６６Ｂが回転自在に支持され、この第２中間軸１６６Ｂの下端に第２セクターギヤ１７２Ｂが回転可能に支持されて、前記第２回転軸１４４Ｂの第２ピニオンギヤ１６４Ｂに噛み合っている。また、第２セクターギヤ１７２Ｂの、回転体１３２の半径方向内方側の端部に第２カムフォロア１７６Ｂが回転自在に支持されている。さらに、円盤状プレート１４０の下方側に第２固定プレート１８２Ｂが固定され、その外周に第２カム１８４Ｂが取り付けられており、第２引っ張りコイルばね１８０Ｂによって第２セクターギヤ１７２Ｂの端部が引かれることにより、前記第２カムフォロア１７６Ｂがこの第２カム１８４Ｂに係合している。なお、回転体１３２の天面、外周面および底面はカバー１９６によって覆われている。

この実施例では、電子線偏向手段の一対の磁石（磁力発生器）１８８Ａ、１８８Ｂを、前記第２回転軸１４４Ｂの下部に取付プレート１９０Ａ、１９０Ｂを介して取り付けている。この実施例でも、ボトル支持手段１１８の両グリップ部材１５２Ａ、１５２Ｂに支持されている樹脂製ボトル１０２の搬送方向左側から、電子線照射装置１１６によって電子線が照射されるようになっており、従って、ボトル支持手段１１８の進行方向前方側に前記一対の磁石１８８Ａ、１８８ＢのうちＳ極の磁石１８８Ａが配置され、後方側にＮ極の磁石１８８Ｂが配置されている。また、前記水平な取付体１５０の下面に反射板１８６が取り付けられている。この反射板１８６の構成も前記第１実施例と同様である。

この実施例では、樹脂製ボトル１０２を支持するボトル支持手段１１８が取り付けられている第１回転軸１４４Ａは、前記第１実施例と同様に図４に示す形状のカム（第１カム１８４Ａ）によって回転されるようになっており、樹脂製ボトル１０２が電子線の照射位置を移動する間にこのカム１８４Ａによって１８０度回転される。また、一対の磁石１８８Ａ、１８８Ｂが取り付けられている円筒状の第２回転軸１４４Ｂは、この実施例では、図７に示す形状の第２カム１８４Ｂによって回動される。

一対の磁石１８８Ａ、１８８Ｂは、電子線照射装置１１６の照射窓１１６ａの前方を通過して電子線が照射されている間に、前記第２回転軸１４４Ｂを中心に往復回動するようになっており、それ以外の区間では、ボトル支持手段１１８の搬送方向前方側と後方側の中央部に位置しており、両グリップ部材１５２Ａ、１５２Ｂと平行な状態で移動している（図８の最も左側の図に破線で示す磁石１８８Ａ、１８８Ｂ参照）。このときには、セクターギヤ１２７Ｂの歯１２７Ｂａの中央部にピニオンギヤ１６４Ｂが噛み合っている（図７の最も左側のセクターギヤ１７２ＢＡ参照）。この状態から、樹脂製ボトル１０２を支持しているボトル支持手段１１８が、照射窓１１６ａの前方の電子線の照射領域に入ると、先ず、第２カム１８４Ｂによってセクターギヤ１７２Ｂを図７の反時計回り方向に回動させる。すると第２ピニオンギヤ１６４Ｂが同図の時計回り方向に回転し（図７の左から２番目のセクターギヤ１７２ＢＢ参照）、一対の磁石１８８Ａ、１８８Ｂを同じ方向に回転させる（図８の一番左側の図に実線で示す磁石１８８Ａ、１８８Ｂ参照）。このように一対の磁石１８８Ａ、１８８Ｂを回動させることにより、これら磁石１８８Ａ、１８８Ｂによる磁界の方向を、電子線の照射方向と直交する方向に向ける。

その後、ボトル支持手段１１８に支持された樹脂製ボトル１０２が電子線の照射領域のほぼ中央部に移動してくる間に、セクターギヤ１７２Ｂを逆方向（図７の時計回り方向）に回転させて、その歯１７２Ｂａのほぼ中央でピニオンギヤ１６４Ｂに噛み合う状態になる（図７の中央のセクターギヤ１７２ＢＣ参照）。セクターギヤ１７２Ｂとピニオンギヤ１６４Ｂとの噛み合いがこの状態になると、一対の磁石１８８Ａ、１８８Ｂは、ボトル支持手段１１８に支持されている樹脂製ボトル１０２の中心の移動経路上に、その中央部が位置する状態になる（図８の中央の図に示す磁石１８８Ａ、１８８Ｂ参照）。さらにボトル支持手段１１８が回転体１３２の回転により移動して、電子線の照射領域の後半に来ると、第２カム１８４Ｂによって第２セクターギヤ１７２Ｂがさらに時計回り方向に回動し、ピニオンギヤ１６４Ｂを反時計回り方向に回転させる（図７の右から２番目のセクターギヤ１７２ＢＤ参照）。この状態になると、一対の磁石１８８Ａ、１８８Ｂは、図８の最も右側の図に示すように樹脂製ボトル１０２の搬送経路に対して、図８の左側に示す状態の時とは逆方向に回転して、電子線の放射方向と直交する方向に磁界が発生するように向きを変える（図８の右側の図に実線で示す磁石１８８Ａ、１８８Ｂ参照）。その後、電子線の照射が終了すると、再びセクターギヤ１７２Ｂの歯１７２Ｂａの中央部にピニオンギヤ１６４Ｂが噛み合う状態になり、一対の磁石１８８Ａ、１８８Ｂが、ボトル保持手段１１８の両グリップ部材１５２Ａ、１５２Ｂと平行な状態に戻って移動する。（図８の右側の図に破線で示す磁石１８８Ａ、１８８Ｂ参照）。

この第２実施例では、照射を受けた電子線を下方へ向けて偏向させる一対の磁石１８８Ａ、１８８Ｂを、ボトル支持手段１１８の中心軸線を中心に回転できるようにした。電子線照射装置１１６の照射窓１１６ａの照射面は平面状に形成されており、一方、ボトル支持手段１１８は回転体１３２によって回転移動されて円弧状の移動経路を移動するので、第１実施例のように磁石８８Ａ、８８Ｂの位置を変更しなければ、照射窓１１６ａの前方を移動する間に、一対の磁石１８８Ａ、１８８Ｂによる磁界の方向と電子線の照射方向との角度が変化していくが、この実施例では、一対の磁石１８８Ａ、１８８Ｂを所定の角度回転させるようにしたので、照射窓１１６ａの前方を移動する間、常に磁界の方向が電子線の照射方向と直交する方向に一定となるように維持することができ、照射された電子線をより効率的に下方へ向けて偏向させ、樹脂製ボトル１０２の口部１０２ａ内面全体に照射して効果的な殺菌を行うことができる。

電子線殺菌装置の全体の配置を簡略化して示す平面図である。（実施例１）ボトル支持手段の正面図である。ボトル支持手段を備えた容器搬送手段の要部の縦断面図である。樹脂製ボトルを回転させる機構を示す説明図である第２実施例のボトル支持手段の正面図である。（実施例２）第２実施例の容器搬送手段の要部の縦断面図である。一対の磁石を回転させる機構を示す説明図である。第２実施例の樹脂製ボトルと一対の磁石の回転状態を説明する図である。

符号の説明

２ボトル
２ａボトルの口部
１６電子線照射装置
１８ボトル支持手段
４４回転軸
５２Ａ把持手段（グリップ部材）
５２Ｂ把持手段（グリップ部材）
６４ピニオンギヤ（回転駆動手段）
７２セクターギヤ（回転駆動手段）
７６カムフォロア（回転駆動手段）
８４カム（回転駆動手段）
８６反射板
８８Ａ磁力発生器（磁石）
８８Ｂ磁力発生器（磁石）

Claims

複数のボトル支持手段と、このボトル支持手段に支持されているボトルに電子線を照射する電子線照射装置とを備え、前記ボトル支持手段によって、上部に円筒状の口部を有するボトルの口部の下方を支持して吊り下げた状態で搬送し、搬送中に、前記電子線照射装置によって搬送方向側方からボトルの全長に亘って電子線を照射して、ボトルの内外面を殺菌する電子線殺菌装置において、
磁極の異なる一対の磁力発生器を有する電子線偏向手段を各ボトル支持手段毎に設け、前記一対の磁力発生器を前記ボトル支持手段に支持されているボトルの口部の直上で所定方向に磁界を発生させるように、前記ボトルの口部を挟んで搬送方向前後の上方に配置し、ボトルの進行方向側方から照射される電子線を下方へ偏向させて、円筒状の口部の内周面に電子線を照射するようにしたことを特徴とする電子線殺菌装置。
前記ボトル支持手段は、前記ボトルの口部の下方を搬送方向の前後から把持する把持手段と、この把持手段が下端に取り付けられ、前記ボトルの口部の上方に配置された回転軸とを備えており、さらに、この回転軸を回転させる回転駆動手段を設け、前記把持手段を回転軸を中心に回転可能に構成したことを特徴とする請求項１に記載の電子線殺菌装置。
前記把持手段に把持されたボトルの口部の直上に配置され、ボトルの搬送方向側方に反射面を向けて、側方から照射される電子線を下方へ反射させる反射部材を設けたことを特徴とする請求項２に記載の電子線殺菌装置。
前記一対の磁力発生器をボトルの口部を中心に回動させる回動駆動手段を設けた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電子線殺菌装置。