JP6543092B2 - 電子線照射装置 - Google Patents

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Description

本発明は、滅菌済みの物品を収納したパッケージの外表面を電子線照射により滅菌して、この滅菌後のパッケージを無菌環境の作業室に搬送する電子線照射装置に関するものである。
医療現場での利便性から前もって医薬品を充填したプレフィルドシリンジやプレフィルドバイアルなどが製造されている。これらのシリンジやバイアルなどに医薬品を充填する作業は、無菌環境下の充填作業室(以下「無菌作業室」という)で行われる。この作業に使用するシリンジやバイアルなどは、1つ1つが小さなものであり、また、処理される数量も多く必要とされる。そこで、これらのシリンジやバイアルなどは、それぞれの製造段階でγ線照射、電子線照射、EOG(エチレンオキサイドガス)などで滅菌され所定個数をまとめてパッケージに収納した状態で無菌作業室に搬入される。
このパッケージには、例えば、下記特許文献1に提案され或いは従来技術として記載される医療用器具パッケージなどがある(図1におけるP)。これらのパッケージは、一般に、剥き開きパッケージ(peel−open package)とよばれ、内部に収納されるシリンジやバイアルなどの物品の形状に合わせて成形されたプラスチック製タブ(図1におけるP1)と気体透過可能な上面シール(図1におけるP2)とを備えている。この上面シールには、一般に高密度ポリエチレン極細繊維からなる不織布、タイベック(商標)が使用され、このタイベック(商標)が有する微細孔を通してプラスチック製タブ内部への気体の透過は可能であるが、微生物の侵入は阻止される。
このように構成されたパッケージは、更にその外部を包装袋で包装されて流通、運搬される。しかし、流通や運搬の際、或いは、無菌作業室に搬入するためにその包装袋から取り出される際に、プラスチック製タブ及び上面シールの外表面が汚染される。従って、この汚染された外表面を滅菌しなければ無菌作業室に搬入することはできない。そこで、無菌作業室に連設された滅菌装置によりプラスチック製タブ及び上面シールの外表面を滅菌してから無菌作業室に搬送し、無菌作業室内でプラスチック製タブから上面シールを剥き開き、内部の滅菌されたシリンジやバイアルに対して充填作業が行われる。
これらの滅菌装置には、EOG(エチレンオキサイドガス)、過酸化水素ガス、オゾンガス、プラズマ、γ線照射、紫外線照射或いは電子線照射など種々の方法が目的に合わせて採用されている。これらの中で、最も一般的な方法の一つに過酸化水素ガスによる方法がある。
過酸化水素ガスによる方法では、要求されるレベルの滅菌効果を得ることができるが、パッケージの全体を滅菌するにはある程度の処理時間を要し、また、過酸化水素ガスがタイベック(商標)からなる上面シールを通してプラスチック製タブ内部に侵入した場合には、内部で凝縮した過酸化水素の除去に時間を要するという問題があった。
そこで、プレフィルドシリンジの製造のように、単位時間当たりに数多くの物品を処理する必要がある滅菌装置においては、短時間処理で滅菌効果の高い方法が望まれる。そこで、下記非特許文献1には、一般的な過酸化水素ガスなどによる装置に比べ、高い滅菌効果が得られ、しかも、生産性が高く残留物質のない安全な装置として、低エネルギー電子加速器を組み込んだ滅菌装置が紹介されている。
この滅菌装置は、プレフィルドシリンジを収納したパッケージの処理に実際に稼働するもので、予め滅菌処理されたシリンジが入ったパッケージは、その外表面を電子線で滅菌されて無菌作業室にコンベアで搬送される。この装置は、それぞれ120度の角度で配置された3台の低エネルギー電子加速器(図2における56、57、58)で3方向の各照射窓(56a、57a、58a)からパッケージの全ての表面に電子線を照射する。
なお、この装置においては、照射する電子線の線量を制御することにより、プラスチック製タブと上面シールとを効率的に滅菌することができる。下記非特許文献1によると、この装置により、1時間当たり3600個ものシリンジを処理することが可能となり高い生産性を実現している。
特許第4237489号
財団法人放射線利用振興協会、放射線利用技術データベース、データ番号:010306(作成:2007/10/03、関口正之)
ところで、上記非特許文献1の滅菌装置においては、医療用器具パッケージの外表面全体を滅菌するために、搬送方向に向かって搬送される医療用器具パッケージの外周部側にそれぞれ120度の角度で配置された3台の低エネルギー電子加速器から同時に電子線を照射する(図2参照)。
この方法においては、医療用器具パッケージの外表面(上面部、底面部及び左右側面部)に対して電子線を照射するには十分である。しかし、医療用器具パッケージの搬送方向に向かって前後側面部には距離があり、電子線を照射するには不十分である。従って、滅菌効果の信頼性と安全性を高く維持することが難しい。そこで、医療用器具パッケージの前後側面部に外周部から電子線を照射する場合、各電子加速器の照射窓からの距離が遠くなるので、各電子加速器の照射窓を大きくして照射角度を調整すると共に各電子加速器の加速電圧を高くして照射強度を強くする必要があった。
このように、従来の滅菌装置においては、医療用器具パッケージの外周部から搬送方向に向かって前後部にまで電子線を照射するために、3台の低エネルギー電子加速器の照射窓を大きくして照射面積を広くし、加速電圧を高くして照射強度を強くする必要があった。一般に、照射面積が広く、加速電圧を高くすることのできる低エネルギー電子加速器は、1台当りの価格が高価である。また、加速電圧を高くした場合、電子加速器の使用積算時間による使用限界(寿命)が短くなり、交換によるメンテナンス費用も割高となる。従って、高価な装置を3台同時に稼働することにより、装置の初期費用とメンテナンス費用が共に高くなるという問題があった。
一方、各電子加速器の照射強度を強くして医療用器具パッケージの前後側面部を十分に滅菌するようにした場合、医療用器具パッケージの部位により照射強度に強弱が生じ、電子加速器の照射窓からの距離が近い部位にあっては過剰な電子線による照射が行われ、医療用器具パッケージにダメージが生じることとなる。また、医療用器具パッケージの各部位と各電子加速器の照射窓との距離が異なることにより、各部位の滅菌レベルが異なるという問題があった。
このことに対して、近年においては、電子線照射の用途の広がりから多くの種類、特に照射窓が小さく、装置サイズの小さな小型低エネルギー電子加速器が製造されている。一般に、低エネルギー電子加速器は、照射窓が小さくなれば装置価格が安価になる。また、電子加速器のサイズが小さくなることで電子線照射装置自体もコンパクトになり、電子加速器のコストを含めた装置の初期費用とメンテナンス費用を共に低減することができる。しかし、照射窓が小さく、装置サイズの小さな小型低エネルギー電子加速器を使用すると、医療用器具パッケージの前後側面部を十分に滅菌することができないという問題があった。
そこで、本発明は、上記の諸問題に対処して、小型低エネルギー電子加速器を利用して収納体の外表面全体に均一に電子線を照射することが可能で、各部位の滅菌レベルを同程度にして滅菌効果の信頼性と安全性を高く維持できると共に、電子加速器のコストと使用限界(寿命)を長くして装置の初期費用とメンテナンス費用を低く抑えることができる電子線照射装置を提供することを目的とする。
上記課題の解決にあたり、本発明者らは、鋭意研究の結果、照射窓が小さい小型低エネルギー電子加速器を組み合わせても、電子加速器から収納体の各部位までの距離を一定に操作することにより、収納体の全ての表面に均一に電子線を照射できることを見出して本発明の完成に至った。
即ち、本発明に係る電子線照射装置は、請求項1の記載によれば、
無菌作業室に連設されて、滅菌済みの物品を収納してなる収納体(P)の外表面を電子線照射により滅菌して、当該収納体を前記無菌作業室の内部に搬送する電子線照射装置(11、12、13、14)において、
前記収納体の底面部を担持する担持手段(60)と、
前記収納体の側面部を挟持する挟持手段(70)と、
前記担持手段又は挟持手段により挟持された前記収納体の少なくとも側面部及び上面部に電子線を照射する複数の電子加速器(51、52、53、54、55)とを有しており、
前記担持手段は、前記収納体を底面部から捕捉する捕捉部材(61,67)と、当該捕捉部材により捕捉された前記収納体をその搬送方向に向かって前後方向、左右方向及び上下方向に移動するように前記捕捉部材を移動させる移動機構(63、64、65)と、前記捕捉部材により捕捉された前記収納体が回転するように前記捕捉部材をその支軸(61a、67a)を中心にして回転させる回転機構(66)とを備え、
前記挟持手段は、前記収納体を側面部から支持する支持部材(71、72)と、当該支持部材により支持された前記収納体をその搬送方向に向かって前後方向に移動するように前記支持部材を移動させる他の移動機構(74)とを備え、
前記収納体の底面部が前記捕捉部材により捕捉されているときには、前記収納体の側面部の被照射部位が前記電子加速器の照射窓から近傍且つ略等距離になるように前記移動機構及び前記回転機構が作動し、
前記収納体の側面部が前記支持部材により支持されているときには、前記収納体の上面部及び/又は底面部の被照射部位が前記電子加速器の照射窓から近傍且つ略等距離になるように前記他の移動機構が作動することを特徴とする。
また、本発明は、請求項2の記載によれば、請求項1に記載の電子線照射装置であって、
前記複数の電子加速器は、前記収納体の側面部を照射する側面用電子加速器(51、54)と、前記収納体の上面部を照射する上面用電子加速器(52)と、前記収納体の底面部を照射する底面用電子加速器(53)とからなり、
前記収納体の底面部が前記捕捉部材により捕捉されているときには、当該収納体の各側面部が前記側面用電子加速器により電子線照射されるように前記移動機構及び前記回転機構が作動し、
前記収納体の側面部が前記支持部材により支持されているときには、当該収納体の上面部及び底面部が前記上面用電子加速器及び前記底面用電子加速器により電子線照射されるように前記他の移動機構が作動することを特徴とする。
また、本発明は、請求項3の記載によれば、請求項1に記載の電子線照射装置であって、
前記複数の電子加速器は、前記収納体の側面部を照射する側面用電子加速器(51)と、前記収納体の上面部を照射する上面用電子加速器(55)と、前記収納体の底面部を照射する底面用電子加速器(53)とからなり、
前記収納体の底面部が前記捕捉部材により捕捉されているときには、当該収納体の各側面部及び上面部が前記側面用電子加速器及び前記上面用電子加速器により電子線照射されるように前記移動機構及び前記回転機構が作動し、
前記収納体の側面部が前記支持部材により支持されているときには、当該収納体の底面部が前記底面用電子加速器により電子線照射されるように前記他の移動機構が作動することを特徴とすることを特徴とする。
また、本発明は、請求項4の記載によれば、請求項1に記載の電子線照射装置であって、
前記担持手段により担持された前記収納体の底面部に除染剤を供給する除染剤供給手段(68)を有しており、
前記複数の電子加速器は、前記収納体の側面部を照射する側面用電子加速器(51)と、前記収納体の上面部を照射する上面用電子加速器(55)とからなり、
前記収納体の底面部が前記捕捉部材により捕捉されているときには、当該収納体の各側面部及び上面部が前記側面用電子加速器及び前記上面用電子加速器により電子線照射されるように前記移動機構及び前記回転機構が作動し、
前記収納体の各側面部及び上面部が電子線照射により滅菌されているときに、前記除染剤供給手段から前記除染用捕捉部材に除染剤が供給されることにより前記収納体の底面部を除染することを特徴とする。
また、本発明は、請求項5の記載によれば、請求項1〜4のいずれか1つに記載の電子線照射装置であって、
前記収納体を電子線照射装置内に搬入するための搬入用パスボックス(30)と、
滅菌前の前記収納体を前記搬入用パスボックス内から前記担持手段又は前記挟持手段の位置まで搬送する搬入手段(32)と、
前記収納体を電子線照射装置外に搬出するための搬出用パスボックス(40)と、
滅菌済みの前記収納体を前記挟持手段又は前記担持手段の位置から前記搬出用パスボックス内に搬送する搬出手段(42)とを有してなることを特徴とする。
また、本発明は、請求項6の記載によれば、請求項5に記載の電子線照射装置であって、
前記搬入用パスボックスは、当該搬入用パスボックス内と電子線照射装置外との間に開口する搬入口(31)と、当該搬入用パスボックス内と電子線照射装置内との間に開口する他の搬入口(25)とを備え、
前記搬出用パスボックスは、当該搬出用パスボックス内と電子線照射装置内との間に開口する搬出口(26)と、当該搬出用パスボックス内と電子線照射装置外との間に開口する他の搬出口(41)とを備え、
前記搬入口、他の搬入口、搬出口及び他の搬出口は、それぞれ開閉扉を具備しており、
前記搬入口、他の搬入口、搬出口及び他の搬出口は、いずれも開口部を平行にして前記収納体の搬送方向に対して直線状に開口することを特徴とする。
上記構成によれば、本発明に係る電子線照射装置は、担持手段と電子加速器とを組み合わせ、収納体の底面部を担持手段により担持した状態で側面部に側面用電子加速器から電子線を照射する。このとき、1台の電子線加速器を採用し、複数の側面部を順次照射するようにしてもよい。或いは、2台以上の電子線加速器を採用し、複数の側面部を同時に照射するようにしてもよい。一方、挟持手段と他の電子加速器とを組み合わせ、収納体の側面部を挟持手段により挟持した状態で上面部及び底面部に上面用電子加速器及び底面用電子加速器から電子線を照射する。このとき、上面部及び底面部を同時に照射するようにしてもよい。或いは、上面部及び底面部を順次照射するようにしてもよい。担持手段は、収納体の底面部を捕捉する捕捉部材と、当該捕捉部材を前後方向、左右方向及び上下方向に移動させる移動機構と、捕捉部材をその支軸を中心にして回転させる回転機構とを備えている。一方、挟持手段は、収納体の側面部を支持する支持部材と当該支持部材を前後方向に移動させる他の移動機構とを備えている。
また、上記構成によれば、収納体の底面部が捕捉部材により捕捉され側面用電子加速器により各側面部が電子線照射されるときには、収納体の各側面部の被照射部位が電子加速器の照射窓から近傍且つ略等距離になるように移動機構及び回転機構が作動して捕捉部材を移動させる。一方、収納体の側面部が支持部材により支持され上面用電子加速器及び底面用電子加速器により上面部及び底面部が電子線照射されるときには、収納体の上面部及び底面部の被照射部位が他の電子加速器の照射窓から近傍且つ略等距離になるように他の移動機構が作動して支持部材を移動させる。これらのことにより、収納体の上面部、底面部及び各側面部の近距離で等しい距離から均一に電子線を照射することができる。また、被照射面に対して近距離から電子線を照射することができるので、電子加速器の加速電圧を低くして作動することができる。なお、これら一連の操作を制御手段によるプログラム制御するようにしてもよい。
これらのことから、上記構成に係る電子線照射装置は、収納体の全ての表面の滅菌レベルが同程度となり、滅菌効果の信頼性と安全性を高く維持することができる。また、小さな照射窓を有するコンパクトな小型低エネルギー電子加速器を採用することができるので、電子線照射装置自体もコンパクトとなり、電子加速器のコストを含めた装置の初期費用を低く抑えることができる。更に、この小型低エネルギー電子加速器を低い加速電圧で作動させることができるので、電子加速器の使用限界(寿命)が長くなり装置のメンテナンス費用を低く抑えることができる。
また、上記構成によれば、収納体の底面部が捕捉部材により捕捉された状態で各側面部及び上面部に側面用電子加速器及び上面用電子加速器から電子線を照射するようにしてもよい。この場合には、収納体の各側面部及び上面部の被照射部位が電子加速器の照射窓から近傍且つ略等距離になるように移動機構及び回転機構を作動して捕捉部材を移動させる。このことにより、収納体の各側面部及び上面部に近距離で等しい距離から均一に電子線を照射することができる。
また、上記構成によれば、収納体の底面部を捕捉する捕捉部材に代えて、収納体を底面部から捕捉して当該底面部に除染剤を供給して除染する除染用捕捉部材を使用するようにしてもよい。この場合には、収納体の底面部が除染用捕捉部材により捕捉された状態で各側面部及び上面部に側面用電子加速器及び上面用電子加速器から電子線を照射する。このとき、除染用捕捉部材で捕捉された収納体の底面部は、電子加速器ではなく除染剤によって除染される。このことにより、上記各効果に加え使用する電子加速器の数を減らすことができ、電子加速器のメンテナンス費用を低く抑えることができる。
また、上記構成によれば、本発明に係る電子線照射装置は、搬入用パスボックス及び搬出用パスボックスを備えるようにしてもよい。このように、電子線照射装置の前後に2つのパスボックスを設けることにより、電子線照射装置内の滅菌状態が維持されると共に、電子線照射装置内で発生するX線の外部への漏えいを防止することができる。
更に、搬入用パスボックスの2つの搬入口、及び、搬出用パスボックスの2つの搬出口は、それぞれ開閉扉を具備するようにしてもよい。これらの開閉扉の開閉を制御することにより、電子線照射装置内の滅菌状態が更に安定に維持されると共に、電子線照射装置内で発生するX線の外部への漏えいを完全に防止することができる。
このように、本発明においては、小型低エネルギー電子加速器を利用して収納体の外表面全体に均一に電子線を照射することが可能で、各部位の滅菌レベルを同程度にして滅菌効果の信頼性と安全性を高く維持できると共に、電子加速器のコストと使用限界(寿命)を長くして装置の初期費用とメンテナンス費用を低く抑えることができる電子線照射装置を提供することができる。
各実施形態に係る電子線照射装置の収納体(パッケージ)を示す斜視図である。 従来の電子線照射装置の電子加速器の配置を示す概要図である。 第1実施形態に係る電子線照射装置を示す概略平面図である。 第1実施形態に係る電子線照射装置を示す概略正面図である。 搬送用トレイ装置の全体構成を示す概略正面図である。 搬送用トレイ装置がパッケージPを搬入装置から受け取る状態を示す概略斜視図である。 搬送用トレイが上昇してパッケージPの底面部を担持した状態を示す概略正面図である。 搬送用ガイド装置の全体構成を示す概略側面図である。 搬送用ガイド装置がパッケージPを搬送用トレイ装置から受け取る状態を示す概略斜視図である。 第1実施形態においてパッケージPを滅菌する操作を示す工程図1である。 第1実施形態においてパッケージPを滅菌する操作を示す工程図2である。 第1実施形態においてパッケージPを滅菌する操作を示す工程図3である。 第1実施形態においてパッケージPを滅菌する操作を示す工程図4である。 第1実施形態においてパッケージPを滅菌する操作を示す工程図5である。 第2実施形態に係る電子線照射装置を示す概略平面図である。 第2実施形態に係る電子線照射装置を示す概略正面図である。 第2実施形態においてパッケージPを滅菌する操作を示す工程図1である。 第2実施形態においてパッケージPを滅菌する操作を示す工程図2である。 第2実施形態においてパッケージPを滅菌する操作を示す工程図3である。 第2実施形態においてパッケージPを滅菌する操作を示す工程図4である。 第2実施形態においてパッケージPを滅菌する操作を示す工程図5である。 第3実施形態に係る電子線照射装置を示す概略平面図である。 第3実施形態に係る電子線照射装置を示す概略正面図である。 第4実施形態に係る電子線照射装置を示す概略平面図である。 第4実施形態に係る電子線照射装置を示す概略正面図である。
本発明において、「滅菌」とは、本来の「滅菌」という概念以外に「除染」という概念を含む広い意味で使用するものとする。ここで、本来の「滅菌」とは、「無菌操作法による無菌医薬品の製造に関する指針」(いわゆる日本版無菌操作法ガイドライン)によると、「病原体、非病原体を問わず、全ての種類の微生物を殺滅し、または除去することで、目的とする物質の中に微生物が全く存在しない状態を得るための方法」と定義されている。
一方、「除染」とは、上記日本版無菌操作法ガイドラインによると、「再現性のある方法で生存微生物や微粒子を除去、または予め指定されたレベルまで減少させること」と定義されている。
ここで、確率的な概念からは菌数をゼロにすることはできないので、実務上は、無菌性保証水準(SAL:Sterility Assurance Level)が採用される。このSALによると、本来の「滅菌」とは、収容体の外表面から全ての種類の微生物を殺滅し、または除去することであって、SAL≦10−12のレベルを保証することとする。このレベルを保証することのできる方法としては、電子線照射において必要線量を例えば、25kGyとする方法(ISO‐13409参照)などが利用できる。
一方、SALによると、「除染」とは、収容体の外表面から生存微生物を減少させることであって、SAL≦10−6のレベルを保証することとする。このレベルを保証することのできる除染方法としては、従来から過酸化水素ガスによる方法が利用されている。本発明においては、電子線照射において必要線量を例えば、15kGy程度に下げることにより対応することができる。よって、上述のように、本発明においては、本来の「滅菌」及び「除染」を含めた広い概念として「滅菌」という用語を使用する。
以下、本発明に係る電子線照射装置の各実施形態を図面によって説明する。まず、以下に示す各実施形態に係る電子線照射装置において、電子線を照射して滅菌する収納体を説明する。図1は、収納体である医療用器具パッケージを示す斜視図である。図1において、パッケージPは、ポリエチレン製タブP1とタイベック(商標)製の上面シールP2とを備えている。各実施形態においては、その内部にプレフィルドシリンジの充填作業に使用される滅菌したシリンジを多数収納し、密封された状態で電子線照射される。なお、以下に示す各実施形態においては、このパッケージPのサイズは、縦260mm、横230mm、高さ100mmのものを使用した。
《第1実施形態》
次に、本第1実施形態に係る電子線照射装置について説明する。図3は、本第1実施形態に係る電子線照射装置を示す概略平面図であり、図4は、電子線照射装置を示す概略正面図である。図3及び図4に示すように、本第1実施形態に係る電子線照射装置11は、床面上に載置される電子線照射装置本体20と、この電子線照射装置本体20の前後に連設する搬入用パスボックス30及び搬出用パスボックス40とにより構成されている。
図3及び図4において、電子線照射装置本体20は、周囲をステンレス製金属板からなる外壁部21(21a〜21f)で覆われ、その内部は、電子線照射室22と、その下側に位置する減圧室23(内部を図示せず)と、更にその下側に位置する機械室24(内部を図示せず)とに各壁部23a、24a(後述する)で区画されている。外壁部21は、電子線照射室22の内部で照射される電子線及びこの電子線照射により副次的に発生するX線を外部に漏らさないよう遮蔽している。
図3及び図4において、電子線照射装置本体20の図示左側面の外壁部21aには、搬入用パスボックス30が連設されている。この搬入用パスボックス30の図示左側面の外壁部30aには、滅菌前のパッケージPを搬入用パスボックス30内に搬入する第1の搬入口31が開口している。この第1の搬入口31には上下方向に開閉可能なシャッタ31aが設けられている。
また、搬入用パスボックス30の外壁部30aに対向する壁部は、電子線照射装置本体20の外壁部21aと共通の壁部を構成する。この壁部には電子線照射室22内と搬入用パスボックス30内とを連通して搬入用パスボックス30内のパッケージPを電子線照射室22内に搬入する第2の搬入口25が開口している。この第2の搬入口25には上下方向に開閉可能なシャッタ25aが設けられている。
一方、図3及び図4において、電子線照射装置本体20の図示右側面の外壁部21bには、搬出用パスボックス40が連設されている。この搬出用パスボックス40の左側面の壁部は、電子線照射装置本体20の右側面の外壁部21bと共通の壁部を構成する。この壁部には電子線照射室22内と搬出用パスボックス40内とを連通して滅菌後のパッケージPを電子線照射室22内から搬出用パスボックス40内に搬出する第1の搬出口26が開口している。この第1の搬出口26には上下方向に開閉可能なシャッタ26aが設けられている。
また、電子線照射装置本体20の図示右側面の外壁部21bと対向する搬出用パスボックス40の図示右側面の外壁部40aには、搬出用パスボックス40内の滅菌後のパッケージPを電子線照射装置11から搬出する第2の搬出口41が開口している。この第2の搬出口41には上下方向に開閉可能なシャッタ41aが設けられている。本第1実施形態においては、この第2の搬出口41は、電子線照射装置11が連設する無菌作業室(図示せず)の室内に向けて開口しており、電子線照射装置11で全外表面が滅菌されたパッケージPを無菌作業室内に搬入する。
また、図3及び図4において、電子線照射装置11は、パッケージPの搬入装置32及び搬出装置42を有している。搬入装置32は、搬入用パスボックス30内の第1の搬入口31の位置から第2の搬入口25を介して電子線照射室22の内部に向けてパッケージPの搬送方向に設けられ、滅菌前のパッケージPを電子線照射室22の内部に搬入する。この搬入装置32は、左右1対のガイド33及びプッシャー34を備えている。第1の搬入口31から搬入用パスボックス30内に搬入されたパッケージPは、その側面肩部(図1におけるP3)を左右両側から1対のガイド33によって担持される。
次に、パッケージPは、プッシャー34によってガイド33に沿って押し出され、第2の搬入口25から電子線照射室22内に搬入される。ガイド33の搬送方向前端部(電子線照射室22内)では、搬入されたパッケージPを1対のガイド33で両側から担持された状態でプッシャー34により定位置に停止させる。なお、パッケージPを正確な位置に停止させるために、定位置ストッパーなどを採用するようにしてもよい。このように、定位置で停止したパッケージPの底面部は解放されており、この位置で搬送用トレイ61へのパッケージPの受け渡しが行われる(後述する)。なお、搬入装置32においては、プッシャーとローラコンベアとの組み合わせ、又は、駆動式のローラコンベアなどを採用するようにしてもよい。
一方、搬出装置42は、電子線照射室22内の第1の搬出口26の手前から第1の搬出口26を介して搬出用パスボックス40内の第2の搬出口41の位置までパッケージPの搬送方向に設けられ、滅菌後のパッケージPを電子線照射装置11の外部(無菌作業室)の手前まで搬出する。この搬出装置42は、1対のガイド43、プッシャー44及びローラコンベア45を備えている。電子線照射室22内で滅菌されたパッケージPは、搬送用ガイド装置(後述する)によりローラコンベア45の搬送方向後端部(電子線照射室22内)に上載される。なお、この位置には1対のガイド43が設けられていない。その後、プッシャー44によってローラコンベア45上を押し出されたパッケージPは、第1の搬出口26から搬出用パスボックス40内に搬出されると共に1対のガイド43により両側から担持される。なお、搬出装置42においては、プッシャー44とローラコンベア45との組み合わせに代えて、駆動式のローラコンベアなどを採用するようにしてもよい。
また、図3及び図4において、電子線照射装置11は、電子線照射室22の内部にパッケージPの外表面を電子線照射して滅菌する3台の電子加速器51、52、53を備えている。3台の電子加速器51、52、53は、それぞれ電子線を発生するターミナル、発生した電子線を真空空間で加速する加速管及びこれらを作動する電源装置(いずれも図示せず)を有し、加速された電子線を照射する金属箔からなる照射窓51a、52a、53aを備えている。なお、照射窓51a、52a、53aは、それぞれ照射対象とするパッケージPの部位(上面部、底面部、側面部)の幅より大きなものを使用する。
なお、本第1実施形態においては、上述のパッケージPのサイズを考慮して、側面照射用として幅150mmの照射窓を有する小型低エネルギー電子加速器を採用した。また、上面照射用及び底面照射用として幅300mmの照射窓を有する小型低エネルギー電子加速器を採用した。これらの小型低エネルギー電子加速器の加速電圧は、いずれも40〜120kVの範囲で調整可能なものとした。なお、電子線照射時の加速電圧は、電子加速器の照射窓から被照射面までの距離、及び、パッケージPの移動速度を考慮して、必要線量15kGy以上を確保できるように設定する。
電子加速器51は、パッケージPの側面に電子線を照射する。従って、電子加速器51は、電子線照射装置本体20の背面の外壁部21e(図3参照)から電子線を照射する照射窓51aを電子線照射室22の内部の正面方向に向けて設けられている。なお、パッケージPの側面が傾斜している場合には、照射窓51aを電子線照射室22の内部の正面方向やや上向きに設けられる。このことにより、電子加速器51の照射窓51aとパッケージPの傾斜する側面とが等距離で対向し、各部位に均一に電子線を照射することができる。
また、電子加速器52は、パッケージPの上面部に電子線を照射する。従って、電子加速器52は、電子線照射装置本体20の上面の外壁部21cから電子線を照射する照射窓52aを電子線照射室22内部の下方に向けて設けられている(図4参照、図3においては省略)。また、電子加速器53は、パッケージPの底面部に電子線を照射する。電子加速器53は、電子線照射装置本体20の下面の外壁部(図4参照)から電子線を照射する照射窓53aを電子線照射室22内部の上方に向けて設けられている。
なお、これらの電子加速器51、52、53の照射窓51a、52a、53aから、パッケージPの各被照射面までの距離を等しくし、且つ、近距離にすることが好ましい。このように、電子線の照射距離を等しくすることにより、パッケージPの各部位の電子線の吸収線量が均一になり安定した滅菌効果を得ることができる。また、パッケージPの各部位までの距離を近距離にすることにより、各電子加速器の加速電圧を低く操作して各電子加速器の使用限界(寿命)を長くすることができる。
また、図3及び図4において、電子線照射装置本体20の上層部に位置する電子線照射室22は、その下側に位置する減圧室23と隔壁部23aで隔てられている(後述する)。また、電子線照射室22の内部には、パッケージPを搬送する搬送用トレイ装置60の搬送用トレイ61及び搬送用ガイド装置70の搬送用ガイド71と支持アーム72(いずれも後述する)が配設されている。この電子線照射室22においては、パッケージPを搬送用トレイ装置60及び搬送用ガイド装置70により搬送しながら電子線照射による滅菌が行われる。
一方、下層部に位置する機械室24は、その上側に位置する減圧室23と隔壁部24aで隔てられている(後述する)。また、機械室24の内部には、搬送用トレイ装置60の駆動部62及び搬送用ガイド装置70の駆動部73(いずれも後述する)が納められている。中層部に位置する減圧室23は、隔壁部23a及び隔壁部24aにより電子線照射室22及び機械室24と隔てられ、外部に設置された真空ポンプ(図示せず)の作動により、電子線照射室22及び機械室24より負圧に維持されている。なお、負圧の維持には、真空ポンプに限らず排気ブロアなどを使用してもよい。
減圧室23が電子線照射室22及び機械室24より負圧に維持されていることにより、電子線照射により副次的に発生するオゾンが電子線照射室22から減圧室23を介して外部に吸引され、電子線照射室22及び機械室24内部の腐食が軽減される。また、吸引により電子線照射室22内のオゾンの量が減少することにより、パッケージP内へのオゾンの侵入が大幅に低減され、内部に収納されたシリンジ及び当該シリンジに後工程で充填される充填液など最終的な製品に対する影響が小さくなる。更に、減圧室23が電子線照射室22及び機械室24より負圧に維持されていることにより、機械室24で発生する摺動等による微細な粉塵が機械室24から減圧室23を介して外部に吸引され、電子線照射室22の内部、パッケージP及びその内部に収納されたシリンジが汚染されることがない。
ここで、搬送用トレイ装置60について説明する。搬送用トレイ装置60は、電子線照射室22の搬入装置32の端部位置からパッケージPの搬送方向に電子加速器51を超えた位置に亘って移動可能に配設されている(図3、図4参照)。この搬送用トレイ装置60は、パッケージPの底面部を担持して電子加速器51の電子線を側面部に照射するための搬送に使用される。図5は、搬送用トレイ装置60の駆動部を含めた全体構成を示す概略正面図である。搬送用トレイ装置60は、電子線照射室22の内部に搬送用トレイ61と、この搬送用トレイ61を支持する支軸61aとを有している。
搬送用トレイ61は、本第1実施形態で滅菌するパッケージPの底面部を担持して電子線照射室22内を搬送する。この搬送用トレイ61の形状は、パッケージPが搬送中に脱落しないようパッケージPの底面部を確実に担持できる形状であることが好ましい。また、パッケージPの底面部を確実に担持するために、底面部吸引機構を備えていることが好ましい。この底面部吸引機構は、どのような構造であってもよいが、例えば、支軸61aの内部を介して真空ポンプからパッケージPの底面部を真空吸引するようにしてもよい。
また、搬送用トレイ装置60は、機械室24の内部に駆動部62を有しており、電子線照射室22内の搬送用トレイ61と機械室24内の駆動部62とは、減圧室23を介して支軸61aにより連結している。図5において、搬送用トレイ装置60の駆動部62は、搬送用トレイ61をパッケージPの搬送方向に向かって前後方向(図の左右方向:以下「X軸方向」という)に走行するリニアモータテーブル63を備えている。また、駆動部62は、搬送用トレイ61をパッケージPの搬送方向に向かって左右方向(図に垂直方向:以下「Y軸方向」という)に走行するリニアモータテーブル64を備えている。また、駆動部62は、搬送用トレイ61をパッケージPの搬送方向に向かって上下方向(図の上下方向:以下「Z軸方向」という)に昇降する昇降機構65を備えている。また、駆動部62は、搬送用トレイ61を支軸61aを中心にして水平方向に回転(以下「θ軸方向」という)する回転機構66を備えている。
図5において、リニアモータテーブル63は、電子線照射装置本体20の下層部に位置する機械室24の底壁部24dに、X軸方向に配設された2本のベッド63a(図は重なっており1本のみ記載)、各ベッド63aの上部に乗載された可動テーブル63b、及び、ベッド63aと可動テーブル63bとの間に組み込まれたACリニアサーボモータ(図示せず)を備えている。図5において、2本のベッド63aは、共に長形の箱体であって、それぞれ平行に、且つ、いずれも電子加速器51の電子線照射方向に対して垂直方向(X軸方向)に配設されている。可動テーブル63bは、ベッド63aの長形方向(X軸方向)に短辺、ベッド63aと垂直方向(Y軸方向)に長辺を有する長方形の板体であって、ACリニアサーボモータの作動により各ベッド63a上をX軸方向に往復移動する。
図5において、リニアモータテーブル64は、長方形の可動テーブル63bの上面の長辺方向(Y軸方向)に配設された2本のベッド64a、各ベッド64aの上部に乗載された可動テーブル64b、及び、ベッド64aと可動テーブル64bとの間に組み込まれたACリニアサーボモータ(図示せず)を備えている。図5において、2本のベッド64aは、共に長形の箱体であって、それぞれ平行に、且つ、いずれも電子加速器51の電子線照射方向に対して平行(Y軸方向)に配設されている。可動テーブル64bは、正方形の板体であって、ACリニアサーボモータの作動により各ベッド64a上をY軸方向に往復移動する。
図5において、昇降機構65は、可動テーブル64bに乗載した昇降架台65aと、昇降架台65aから上方(Z軸方向)に延出した支軸61aと、昇降架台65aに付帯したエアシリンダ65bとを備えている。昇降架台65aは、方形状の箱体であって、可動テーブル64bに一体化するように固定され、各リニアモータテーブル63、64の作動により各可動テーブル63b、64bと共に各ベッド63a、64a上をX軸方向及びY軸方向に往復移動する。この昇降機構65は、エアシリンダ65bの作動により支軸61aを介して搬送用トレイ61をZ軸方向に往復昇降する。
図5において、回転機構66は、昇降架台65aに乗載した回転架台66a、昇降架台65a及び回転架台66aから上方(Z軸方向)に延出した支軸61a、及び、回転架台66aに内蔵されたヘリカルギア66bとACサーボモータ66cを備えている。回転架台66aは、方形状の箱体であって、昇降架台65aに一体化するように固定され、各リニアモータテーブル63、64の作動により各可動テーブル63b、64bと共に各ベッド63a、64a上をX軸方向及びY軸方向に往復移動する。この回転機構66は、ヘリカルギア65bとACサーボモータ65cの作動により支軸61aを介して搬送用トレイ61をθ軸の左右いずれの方向にも回転する。
図5において、支軸61aは、電子線照射室22及び機械室24を減圧室23と隔てる2つの隔壁部23a、24aに、パッケージPの搬送方向(X軸方向)に平行に、また、部分的にY軸方向に開口するスライド開口部23b、24b(図示せず)を介して機械室24から電子線照射室22に延出している。よって、支軸61aが各リニアモータテーブル63、64の作動により各可動テーブル63b、64bと共に各ベッド63a、64a上をX軸方向及びY軸方向に往復移動する際には、搬送用トレイ61が支軸61aを介してスライド開口部23b、24b(図示せず)に沿ってX軸方向及びY軸方向に往復移動する。
ここで、搬送用トレイ装置60がパッケージPを搬入装置32から受け取る状態について説明する。図6は、搬送用トレイ装置60がパッケージPを搬入装置32から受け取る状態を示す概略斜視図である。上述のように、第1の搬入口31から搬入用パスボックス30内に搬入されたパッケージPは、プッシャー34(図示せず)によって1対のガイド33の搬送方向前端部まで押し出され、その側面肩部P3を左右両側からガイド33によって担持されている。このとき、パッケージPの底面部は解放されており、その下方には搬送用トレイ61が支軸61aを介してスライド開口部23bの搬送方向後端部に移動している。
この状態において、搬送用トレイ装置60の昇降機構65が作動することにより、搬送用トレイ61が支軸61aを介してZ軸方向に上昇する。このことにより、搬送用トレイ61は、パッケージPの底面部を正確に担持する。このとき、パッケージPは、搬送用トレイ61によって持ち上げられパッケージPの側面肩部P3はガイド33から離れる。図7は、搬送用トレイ61が上昇してパッケージPの底面部を担持した状態を示す概略正面図である。なお、図7において、外部に設置した真空ポンプVPの作動によりパッケージPの底面部が支軸61aを介して搬送用トレイ61に真空吸引されるようにしてもよい。
次に、搬送用ガイド装置70について説明する。搬送用ガイド装置70は、搬送用トレイ装置60のX軸移動方向の先端部位置からパッケージPの搬送方向(X軸方向)に、電子加速器52、53を超えて搬出装置42のローラコンベア45の後端部位置に亘って移動可能に配設されている(図3、図4参照)。この搬送用ガイド装置70は、パッケージPの側面部を挟持して電子加速器52、53の電子線を上面部及び底面部に照射するための搬送に使用される。図8は、搬送用ガイド装置70の駆動部を含めた全体構成を示す概略側面図である。この概略側面図は、搬送用ガイド装置70をパッケージPの搬送方向(X軸方向)に向かって見た図である。搬送用ガイド装置70は、電子線照射室22の内部に1対の搬送用ガイド71と、この搬送用ガイド71を支持する1対の支持アーム72とを有している。
1対の搬送用ガイド71は、本第1実施形態で滅菌するパッケージPの側面肩部P3(図1参照)を両側から挟持して電子線照射室22内を搬送する。なお、本第1実施形態においては、搬送用ガイド71で挟持される側面部は、既に電子加速器51の電子線照射により滅菌された部位である。従って、この搬送用ガイド71は、過酸化水素ガスのような除染剤により前もって除染しておくことが必要である。この1対の搬送用ガイド71の形状は、パッケージPが搬送中に脱落しないよう側面肩部P3を確実に挟持できる形状であることが好ましい。また、パッケージPの側面肩部P3を確実に挟持するために、パッケージPの両側から押圧するグリップ機構を採用するようにしてもよい。なお、搬送用ガイド71が挟持する部位は、パッケージPの側面肩部P3に限るものではなく、滅菌済の他の側面部であってもよい。
一方、1対の支持アーム72は、それぞれ、垂直アーム72aと傾斜アーム72bとを備えている。垂直アーム72aは、機械室24内の駆動部73(後述する)から電子線照射室22の正面側及び背面側の内壁部近傍の底壁部から、それぞれ、上方(Z軸方向)に延出している。また、傾斜アーム72bは、それぞれ、各垂直アーム72aの延端部から電子線照射室22の内側(Y軸方向)に屈曲して互いに接近する方向に延出している。この傾斜アーム72bの延端部には、それぞれ、上述の搬送用ガイド71が設けられている。
また、搬送用ガイド装置70は、機械室24の内部に駆動部73を有しており、電子線照射室22内の1対の搬送用ガイド71と機械室24内の駆動部73とは、減圧室23を介して1対の支持アーム72により連結している。図8において、搬送用ガイド装置70の駆動部73は、1対の搬送用ガイド71をパッケージPの搬送方向(X軸方向、図に垂直方向)に向かって前後方向に走行するリニアモータテーブル74を備えている。
図8において、リニアモータテーブル74は、電子線照射装置本体20の下層部に位置する機械室24の底壁部24dにX軸方向に配設された2本のベッド74a、各ベッド74aの上部に乗載された1対の可動テーブル74b、及び、ベッド74aと1対の可動テーブル74bとの間に組み込まれた1対のACリニアサーボモータ(図示せず)を備えている。図8において、2本のベッド74aは、共に長形の箱体であって、それぞれ平行に、且つ、いずれも電子加速器52、53の電子線照射方向に対して垂直方向(X軸方向)に配設されている。1対の可動テーブル74bは、各ベッド74a上にそれぞれ設けられた板体であって、1対のACリニアサーボモータの作動により各ベッド74a上を連動してX軸方向に往復移動する。
図8において、1対の支持アーム72は、電子線照射室22及び機械室24を減圧室23と隔てる2つの隔壁部23a、24aに、パッケージPの搬送方向(X軸方向)に平行に開口するそれぞれ1対のスライド開口部23c、24cを介して機械室24から電子線照射室22に延出している。よって、1対の支持アーム72がリニアモータテーブル74の作動により1対の可動テーブル74bと共に各ベッド74a上をX軸方向に往復移動する際には、1対の搬送用ガイド71が1対の支持アーム72を介して1対のスライド開口部23c、24cに沿って連動してX軸方向に往復移動する。
ここで、搬送用ガイド装置70がパッケージPを搬送用トレイ装置60から受け取る状態について説明する。上述のように、搬入装置32からパッケージPを受け取った搬送用トレイ装置60は、パッケージPを搬送してその全ての側面部に電子加速器51からの電子線を照射する(詳細は後述する)。図9は、搬送用ガイド装置70がパッケージPを搬送用トレイ装置60から受け取る状態を示す概略斜視図である。図9において、全ての側面部を滅菌されたパッケージPは、搬送用トレイ61に担持された状態でスライド開口部23bの搬送方向前端部に移動している。
この位置は、搬送用ガイド装置70の1対の支持アーム72がスライド開口部23cの搬送方向後端部に移動した位置に対応する。このとき、1対の支持アーム72の各先端部に設けられた1対の搬送用ガイド71は、パッケージPの滅菌された側面肩部P3を両側から挟持した状態にある。この状態において、搬送用トレイ装置60の昇降機構65が作動することにより、搬送用トレイ61が支軸61aを介してZ軸方向に降下する。このことにより、搬送用トレイ61は、パッケージPの底面部から離れる。このとき、1対の搬送用ガイド71は、パッケージPの両側面肩部P3を正確に挟持する。ここで、パッケージPの底面部が搬送用トレイ61に真空吸引されているときには、搬送用トレイ61がZ軸方向に降下する前に真空吸引を解除しておくことが必要である。
その後、搬送用トレイ装置60からパッケージPを受け取った搬送用ガイド装置70は、パッケージPを搬送してその上面部及び底面部に電子加速器52、53からの電子線を照射する(詳細は後述する)。次に、搬送用ガイド装置70は、全ての表面が滅菌されたパッケージPを搬出装置42のローラコンベア45の搬送方向後端部に上載する。
上述のように構成した本第1実施形態に係る電子線照射装置11を用いてパッケージPの外表面を滅菌して、この滅菌後のパッケージPを無菌作業室内に搬入する各工程を図10〜図14を用いて説明する。
図4において、電子線照射装置11の搬出用パスボックス40の図示右側面の外壁部40aには無菌作業室(図示せず)が連設し、この無菌作業室の内部ではプレフィルドシリンジの充填作業が行われている。このとき、電子線照射装置11の第1の搬入口31のシャッタ31a、第2の搬入口25のシャッタ25a、第1の搬出口26のシャッタ26a及び第2の搬出口41のシャッタ41aはいずれも閉鎖され、外部環境、電子線照射装置11内及び無菌作業室内は、気密的に遮断されている。なお、電子線照射装置11の内部(電子線照射室22、搬入用パスボックス30、搬出用パスボックス40)は、予め過酸化水素ガスにより、SAL≦10−6を保証するレベルに滅菌されている。
(第1工程)
第1工程は、外表面を滅菌する前のパッケージPを電子線照射室22の内部に搬入する操作である。まず、外部環境にある作業者が電子線照射装置11の搬入用パスボックス30に開口する第1の搬入口31のシャッタ31aを開放し、搬入用パスボックス30内の搬入装置32の1対のガイド33にパッケージPの側面肩部P3を担持させる。その後、シャッタ31aを閉鎖する。搬入用パスボックス30内に搬入されたパッケージPは、上述のように、プッシャー34によってガイド33に沿って押し出されながら第2の搬入口25のシャッタ25aを介して電子線照射室22の内部に搬入される(図6参照)。なお、搬入装置32を介してパッケージPを電子線照射室22内に搬入する操作から、搬出装置42を介してパッケージPを電子線照射室22外に搬出する操作までの一連の操作は、それぞれマニュアル操作によるものであってもよく、或いは、マイクロコンピュータを内蔵した制御機構による制御操作であってもよい。
(第2工程)
第2工程は、図10において、搬入装置32により電子線照射室22の内部に搬入されたパッケージPを搬送用トレイ装置60で受け取り、側面照射用の電子加速器51の位置まで搬送する操作である。図10において、パッケージPは、ガイド33(図示せず)の搬送方向前端部まで押し出され、その側面肩部P3を左右両側からガイド33によって担持されている(図示Aの位置)。このとき、搬送用トレイ装置60の搬送用トレイ61(図示せず)は、駆動部62の作動によりスライド開口部23bの搬送方向後端部(パッケージPの下方位置)に移動している。
この状態において、上述のように、搬送用トレイ61がZ軸方向(図に垂直方向)に上昇して、パッケージPの底面部を正確に担持する。このとき、パッケージPは、搬送用トレイ61によって持ち上げられパッケージPの側面肩部P3はガイド33から離れる(図6及び図7参照)。次に、図10において、搬送用トレイ61が駆動部62の作動によりX軸方向(搬送方向)に移動する。これに伴って、パッケージPは、その第1の側面部P4の前方角部P4aが電子加速器51の照射窓51aに対向する位置(図示Bの位置)まで移動する。
(第3工程)
第3工程は、図11において、パッケージPの第1の側面部P4に電子加速器51の照射窓51aから電子線を照射して滅菌する操作である。図11において、搬送用トレイ61(図示せず)が駆動部62の作動によりX軸方向(搬送方向)に移動する。これに伴って、パッケージPの第1の側面部P4は、電子加速器51の照射窓51aから電子線を照射されて滅菌される。ここで、パッケージPの第1の側面部P4の後方角部P4bが照射窓51aに対向する位置(図示Cの位置)に来たときに駆動部62のX軸方向への作動が停止する。
(第4工程)
第4工程は、図12において、パッケージPの第2の側面部P5が電子加速器51の照射窓51aに平行となる位置までパッケージPを回転する操作である。図12において、搬送用トレイ61(図示せず)が駆動部62の作動によりθ軸方向正転(時計回り)に90°回転する。このとき、パッケージPの側面部P4の後方角部P4bの位置を中心に回転する。本第1実施形態においては、パッケージPの形状が長方形であることから、搬送用トレイ61をX軸方向及びY軸方向に調整しながら回転する。ここで、パッケージPの第2の側面部P5が照射窓51aに平行となった位置(図示Dの位置)で駆動部62の作動が停止する。
(第5工程)
第5工程は、図13において、パッケージPの第2の側面部P5に電子加速器51の照射窓51aから電子線を照射して滅菌する操作である。図13において、搬送用トレイ61(図示せず)が駆動部62の作動によりX軸方向(搬送方向)に移動する。これに伴って、パッケージPの第2の側面部P5は、電子加速器51の照射窓51aから電子線を照射されて滅菌される。ここで、パッケージPの第2の側面部P5の後方角部P5bが照射窓51aに対向する位置(図示Eの位置)に来たときに駆動部62のX軸方向への作動が停止する。
(第6工程〜第9工程)
第6工程〜第9工程は、上記第4工程及び第5工程と同様の操作を2回繰り返す。具体的には、第6工程は、第4工程と同様にしてパッケージPの第3の側面部P6が電子加速器51の照射窓51aに平行となる位置までパッケージPを回転する操作である。続く第7工程は、第5工程と同様にしてパッケージPの第3の側面部P6に電子加速器51の照射窓51aから電子線を照射して滅菌する操作である。同様に、第8工程は、第4工程と同様にしてパッケージPの第4の側面部P7が電子加速器51の照射窓51aに平行となる位置までパッケージPを回転する操作である。続く第9工程は、第5工程と同様にしてパッケージPの第4の側面部P7に電子加速器51の照射窓51aから電子線を照射して滅菌する操作である。このように、本第1実施形態の第3工程〜第9工程を操作することにより、パッケージPの4つの側面部P4〜P7が全て滅菌される。
(第10工程)
第10工程は、図14において、4つの側面部P4〜P7が全て滅菌されたパッケージPを搬送用トレイ装置60から搬送用ガイド装置70で受け取り、上面部及び底面部に電子加速器52、53の照射窓52a、53aから電子線を照射して滅菌する操作である。図14において、パッケージPは、搬送用トレイ61(図示せず)に担持された状態でスライド開口部23bの搬送方向前端部(図示Fの位置)に移動している。このFの位置は、搬送用ガイド71(図示せず)の搬送方向後端部と同じ位置である。このFの位置では、パッケージPの底面部が搬送用トレイ61に担持されると共に、その側面肩部P3が搬送用ガイド71で担持される。
この状態において、上述のように、搬送用トレイ61がZ軸方向(図に垂直方向)に降下して、パッケージPの底面部から離れる。このとき、パッケージPは、その側面肩部P3において搬送用ガイド71でのみ担持されることとなる(図9参照)。次に、図14において、搬送用ガイド71が駆動部73の作動によりX軸方向(搬送方向)に移動する。これに伴って、パッケージPの上面部P8は、電子加速器52の照射窓52aから照射される電子線で滅菌される。これと同時に、パッケージPの底面部P9は、電子加速器53の照射窓53aから照射される電子線で滅菌される(図示Gの位置)。このように、第3工程〜第9工程に続いて第10工程を操作することにより、パッケージPの全ての外表面が滅菌される。
この第10工程において、その後、全ての外表面が滅菌されたパッケージPは、搬送用ガイド71により搬送されて搬出装置42のローラコンベア45(図示せず)の搬送方向後端部に移動する(図示Hの位置)。このHの位置では、パッケージPの底面部が搬出装置42のローラコンベア45に上載される。なお、このHの位置における搬送用ガイド71からローラコンベア45への受け渡しにおいては、ローラコンベア45を上昇させることによって、パッケージPの側面肩部P3が搬送用ガイド71から明確に離れるようにしてもよい。
(第11工程)
第11工程は、全ての外表面が滅菌されたパッケージPを搬出用パスボックス40を介して電子線照射装置11の外部(無菌作業室内)に搬出する操作である。まず、搬出装置42のローラコンベア45の搬送方向後端部に上載されたパッケージPは、上述のように、プッシャー44によってローラコンベア45上を押し出され、第1の搬出口26から搬出用パスボックス40内に搬出されると共に1対のガイド43によりその側面肩部P3を両側から担持される。このとき、1対の搬送用ガイド71と1対のガイド43とが、それぞれ前後に平行に連なることにより、プッシャー44による押し出しの際にパッケージPが安定してガイド43に受渡しされる。
次に、無菌作業室内にある作業者が電子線照射装置11の搬出用パスボックス40に開口する第2の搬出口41のシャッタ41aを開放し、搬出用パスボックス40内の搬出装置42の1対のガイド43に担持されたパッケージPを無菌作業室内に搬入する。
このように、第1工程〜第11工程が繰り返され、順次搬送されてくるパッケージPの外表面が滅菌されて無菌作業室に搬送される。このようにしてパッケージPが搬送された無菌作業室内では、パッケージPのポリエチレン製タブから上面シールを剥き開き、内部の滅菌されたシリンジに対して充填作業が行われる。
以上説明したように、本第1実施形態においては、照射窓の幅の異なる2種類の小型低エネルギー電子加速器を3台採用した。その結果、パッケージPの表面のいずれの部位においても15kGy以上の吸収線量があり、実際のパッケージPの全ての表面の滅菌レベルは、SAL≦10−6のレベルを保証できるものであった。このことから、本第1実施形態に係る電子線照射装置を用いることにより、パッケージPの全ての表面の滅菌レベルが同程度となり、滅菌効果の信頼性と安全性を高く維持することができる。
また、本第1実施形態においては、搬送用トレイ装置及び搬送用ガイド装置の採用により、パッケージPの全ての表面にコーナー部分も含め同一速度で近距離から均一な電子線照射を行うことができる。また、搬送用トレイ装置及び搬送用ガイド装置は、いずれも複雑な作動をすることなく、パッケージPを電子線照射室内で往復移動することなく滅菌することができる。このことにより、滅菌のサイクル時間が大幅に短縮され、安定した状態で高速滅菌を実現することができた。
また、本第1実施形態においては、上述のように、搬送用トレイ装置及び搬送用ガイド装置の採用により、パッケージPの全ての表面に近距離から均一に電子線を照射することができる。これらのことから、小型低エネルギー電子加速器の加速電圧を低く抑えて作動することができる。このことにより、副次的に発生するX線やオゾンの量が従来の電子線照射装置に比べ減少する。発生するX線の量が減少するので、電子線照射装置の外壁部に鉛板を採用することなくステンレス製金属板で対応することができる。更に、発生するオゾンの量が減少するので、電子線照射室と機械室の腐食を軽減することができる。また、発生するオゾンの量が減少することにより、パッケージP内へのオゾンの侵入が大幅に低減され、内部に収納されたシリンジ及び当該シリンジに後工程で充填される充填液など最終的な製品に対する影響が小さくなる。
また、本第1実施形態においては、コンパクトな小型低エネルギー電子加速器を採用するので、電子線照射装置自体もコンパクトとなり、電子加速器のコストを含めた装置の初期費用を低く抑えることができる。更に、本第1実施形態においては、小型低エネルギー電子加速器を低い加速電圧で作動させることができるので、電子加速器の使用限界(寿命)が長くなり装置のメンテナンス費用を低く抑えることができる。このように、本第1実施形態に係る電子線照射装置は、簡単な構造と少ない駆動部のみで、パッケージPの全ての表面に近距離から均一な電子線照射を行うことができる。このことにより、電子線照射装置自体も更にコンパクトとなり、装置の初期費用やメンテナンス費用を更に低く抑えることができる。
また、本第1実施形態においては、電子線照射装置は、その前後に搬入用パスボックスと搬出用パスボックスを備えている。このことにより、電子線照射装置内の滅菌状態が維持されると共に、電子線照射装置内で発生するX線の外部への漏えいを防止することができる。更に、これらのパスボックスは、いずれも2つのシャッタを具備しており、これらのシャッタが同時に解放されないように制御することにより、電子線照射装置内の滅菌状態が更に安定に維持されると共に、電子線照射装置内で発生するX線の外部への漏えいを完全に防止することができる。
よって、本第1実施形態においては、小型低エネルギー電子加速器を利用して収納体の外表面全体に均一に電子線を照射することが可能で、各部位の滅菌レベルを同程度にして滅菌効果の信頼性と安全性を高く維持できると共に、電子加速器のコストと使用限界(寿命)を長くして装置の初期費用とメンテナンス費用を低く抑えることができる電子線照射装置を提供することができる。
《第2実施形態》
次に、本第2実施形態に係る電子線照射装置について説明する。図15は、本第2実施形態に係る電子線照射装置を示す概略平面図であり、図16は、電子線照射装置を示す概略正面図である。図15及び図16に示すように、本第2実施形態に係る電子線照射装置12は、上記第1実施形態と同様に、床面上に載置される電子線照射装置本体20と、この電子線照射装置本体20の前後に連設する搬入用パスボックス30及び搬出用パスボックス40とにより構成されている。なお、本第2実施形態に係る電子線照射装置12の電子線照射装置本体20、搬入用パスボックス30と搬入装置32、及び、搬出用パスボックス40と搬出装置42の各構成と構造は、上記第1実施形態と同様であり、ここでは説明を省略する。
また、図15及び図16において、電子線照射室22の内部には、パッケージPの外表面を電子線照射して滅菌する4台の電子加速器51、52、53、54を備えている。本第2実施形態においては、上記第1実施形態において採用した3台の電子加速器51、52、53に加え、更に1台の電子加速器54を追加する。本第2実施形態で追加した電子加速器54は、上記第1実施形態で採用した側面照射用の電子加速器51と同一形式(照射窓の幅150mm)、同一出力(加速電圧40〜120kV)のものである。4台の電子加速器51、52、53、54は、それぞれ、照射窓51a、52a、53a、54aを備えている。
電子加速器51は、パッケージPの側面に電子線を照射するものであって、上記第1実施形態と同一の位置に設けられている。一方、追加した電子加速器54は、これもパッケージPの側面に電子線を照射するものであって、電子線照射装置本体20の正面の外壁部21fから電子加速器51と互いの照射窓51a、54aを対向する位置に設けられている(図15参照)。また、電子加速器52は、パッケージPの上面部に電子線を照射するものであって、上記第1実施形態と同一の位置に設けられている(図16参照、図15においては省略)。また、電子加速器53は、パッケージPの底面部に電子線を照射するものであって、上記第1実施形態と同一の位置に設けられている。
また、本第2実施形態においては、電子線照射室22の内部でパッケージPを搬送するために、搬送用トレイ装置60及び搬送用ガイド装置70を採用する。本第2実施形態で採用する搬送用トレイ装置60及び搬送用ガイド装置70の構造と機能は、上記第1実施形態と同様であり、ここでは説明を省略する。従って、搬入装置32から搬送用トレイ装置60へのパッケージPの受け渡し、搬送用トレイ装置60から搬送用ガイド装置70へのパッケージPの受け渡し、及び、搬送用ガイド装置70から搬出装置42へのパッケージPの受け渡しは、いずれも、上記第1実施形態と同様であり、ここでは説明を省略する。
上述のように構成した本第2実施形態に係る電子線照射装置12を用いてパッケージPの外表面を滅菌して、この滅菌後のパッケージPを無菌作業室内に搬入する各工程を図17〜図21を用いて説明する。
図16において、電子線照射装置12の搬出用パスボックス40の図示右側面の外壁部40aには無菌作業室(図示せず)が連設し、この無菌作業室の内部ではプレフィルドシリンジの充填作業が行われている。このとき、電子線照射装置12の第1の搬入口31のシャッタ31a、第2の搬入口25のシャッタ25a、第1の搬出口26のシャッタ26a及び第2の搬出口41のシャッタ41aはいずれも閉鎖され、外部環境、電子線照射装置12内及び無菌作業室内は、気密的に遮断されている。なお、電子線照射装置12の内部(電子線照射室22、搬入用パスボックス30、搬出用パスボックス40)は、予め過酸化水素ガスにより、SAL≦10−6を保証するレベルに滅菌されている。
(第1工程)
第1工程は、外表面を滅菌する前のパッケージPを電子線照射室22の内部に搬入する操作である。まず、外部環境にある作業者が電子線照射装置12の搬入用パスボックス30に開口する第1の搬入口31のシャッタ31aを開放し、搬入用パスボックス30内の搬入装置32の1対のガイド33にパッケージPの側面肩部P3を担持させる。その後、シャッタ31aを閉鎖する。搬入用パスボックス30内に搬入されたパッケージPは、上述のように、プッシャー34によってガイド33に沿って押し出されながら第2の搬入口25のシャッタ25aを介して電子線照射室22の内部に搬入される(図6参照)。なお、搬入装置32を介してパッケージPを電子線照射室22内に搬入する操作から、搬出装置42を介してパッケージPを電子線照射室22外に搬出する操作までの一連の操作は、それぞれマニュアル操作によるものであってもよく、或いは、マイクロコンピュータを内蔵した制御機構による制御操作であってもよい。
(第2工程)
第2工程は、図17において、搬入装置32により電子線照射室22の内部に搬入されたパッケージPを搬送用トレイ装置60で受け取り、側面照射用の電子加速器51、54の位置まで搬送する操作である。図17において、パッケージPは、ガイド33(図示せず)の搬送方向前端部まで押し出され、その側面肩部P3を左右両側からガイド33によって担持されている(図示Iの位置)。このとき、搬送用トレイ装置60の搬送用トレイ61(図示せず)は、駆動部62の作動によりスライド開口部23bの搬送方向後端部(パッケージPの下方位置)に移動している。
この状態において、上述のように、搬送用トレイ61がZ軸方向(図に垂直方向)に上昇して、パッケージPの底面部を正確に担持する。このとき、パッケージPは、搬送用トレイ61によって持ち上げられパッケージPの側面肩部P3はガイド33から離れる(図6及び図7参照)。次に、図17において、搬送用トレイ61が駆動部62の作動によりX軸方向(搬送方向)に移動する。これに伴って、パッケージPは、その第1の側面部P4の前方角部P4aが電子加速器51の照射窓51aに対向すると共に、第3の側面部P6の前方角部P6aが電子加速器54の照射窓54aに対向する位置(図示Jの位置)まで移動する。
(第3工程)
第3工程は、図18において、パッケージPの第1及び第3の側面部P4、P6に電子加速器51、54の照射窓51a、54aから電子線を照射して滅菌する操作である。図18において、搬送用トレイ61(図示せず)が駆動部62の作動によりX軸方向(搬送方向)に移動する。これに伴って、パッケージPの第1及び第3の側面部P4、P6は、電子加速器51、54の照射窓51a、54aから電子線を照射されて滅菌される(図示Kの位置)。ここで、パッケージPが搬送用トレイ61に担持された状態で電子加速器51、54を超えた位置(図示Lの位置)に来たときに駆動部62のX軸方向への作動が停止する。
(第4工程)
第4工程は、図19において、パッケージPの第2第の側面部P5が電子加速器54の照射窓54aの近傍で平行となる位置までパッケージPを回転する操作である。図19において、搬送用トレイ61(図示せず)が駆動部62の作動によりθ軸方向逆転(反時計回り)に90°回転する。このとき、パッケージPの第2第の側面部P5が電子加速器54の照射窓54aの近傍を通過できるように回転する。本第2実施形態においては、パッケージPの形状が長方形であることから、搬送用トレイ61をX軸方向及びY軸方向に調整しながら回転する。ここで、パッケージPの第2の側面部P5が電子加速器54の照射窓54aと平行となりその近傍を通過できる位置(図示Mの位置)で駆動部62の作動が停止する。
(第5工程)
第5工程は、第4工程と同じ図19において、パッケージPの第2の側面部P5に電子加速器54の照射窓54aから電子線を照射して滅菌する操作である。図19において、搬送用トレイ61(図示せず)が駆動部62の作動によりX軸方向(逆搬送方向)に移動する。これに伴って、パッケージPの第2の側面部P5は、電子加速器54の照射窓54aから電子線を照射されて滅菌される(図示Nの位置)。ここで、パッケージPが搬送用トレイ61に担持された状態で電子加速器54を超えた位置(図示Oの位置)に来たときに駆動部62のX軸方向への作動が停止する。
なお、第5工程においては、パッケージPの第2の側面部P5が電子加速器54の照射窓54aの近傍を移動する。このとき、パッケージPの形状が長方形であることから、パッケージPの第4の側面部P7が電子加速器51の照射窓51aから離れた位置を移動する。従って、第5工程においては、電子加速器51の照射窓51aから第4の側面部P7への電子線の照射は滅菌効果が低くなる。また、第5工程においては、電子加速器51を停止しておいてもよい。
(第6工程)
第6工程は、図20において、パッケージPの第4の側面部P7に電子加速器51の照射窓51aから電子線を照射して滅菌する操作である。図20において、まず、搬送用トレイ61(図示せず)が駆動部62の作動によりY軸方向(図示上方)に移動する(図示Qの位置)。このQの位置では、パッケージPの第4の側面部P7が電子加速器51の照射窓51aと平行となりその近傍を通過できる位置となる。次に、搬送用トレイ61が駆動部62の作動によりX軸方向(搬送方向)に移動する。これに伴って、パッケージPの第4の側面部P7は、電子加速器51の照射窓51aから電子線を照射されて滅菌される(図示Rの位置)。ここで、パッケージPが搬送用トレイ61に担持された状態で電子加速器51を超えた位置(図示Sの位置)に来たときに駆動部62のX軸方向への作動が停止する。
なお、第6工程においては、パッケージPの第4の側面部P7が電子加速器51の照射窓51aの近傍を移動する。このとき、パッケージPの形状が長方形であることから、パッケージPの第2の側面部P5が電子加速器54の照射窓54aから離れた位置を移動する。また、パッケージPの第2の側面部P5は、第5工程において既に滅菌された状態にある。従って、第6工程においては、電子加速器51の照射窓51aから第4の側面部P7への電子線の照射は効果が低く、第4の側面部P7に過剰な電子線が照射されることがない。また、第6工程においては、電子加速器54を停止しておいてもよい。このように、本第2実施形態の上述の第3工程〜第6工程を操作することにより、パッケージPの4つの側面部P4〜P7が全て滅菌される。
(第7工程)
第7工程は、図21において、4つの側面部P4〜P7が全て滅菌されたパッケージPを搬送用トレイ装置60から搬送用ガイド装置70で受け取り、上面部及び底面部に電子加速器52、53の照射窓52a、53aから電子線を照射して滅菌する操作である。図21において、パッケージPは、搬送用トレイ61に担持された状態でスライド開口部23bの搬送方向前端部(図示Sの位置)に移動している。このSの位置は、搬送用ガイド71(図示せず)の搬送方向後端部と同じ位置である。このSの位置では、パッケージPの底面部が搬送用トレイ61に担持されると共に、その側面肩部P3が搬送用ガイド71で担持される。
この状態において、上述のように、搬送用トレイ61がZ軸方向(図に垂直方向)に降下して、パッケージPの底面部から離れる。このとき、パッケージPは、その側面肩部P3において搬送用ガイド71でのみ担持されることとなる(図9参照)。次に、図21において、搬送用ガイド71が駆動部73の作動によりX軸方向(搬送方向)に移動する。これに伴って、パッケージPの上面部P8は、電子加速器52の照射窓52aから照射される電子線で滅菌される。これと同時に、パッケージPの底面部P9は、電子加速器53の照射窓53aから照射される電子線で滅菌される(図示Tの位置)。その後、搬送用ガイド71は、パッケージPを搬送して搬出装置42のローラコンベア45(図示せず)の搬送方向後端部に移動する(図示Uの位置)。このUの位置では、パッケージPの底面部が搬出装置42のローラコンベア45に上載される。このように、第3工程〜第6工程に続いて第7工程を操作することにより、パッケージPの全ての外表面が滅菌される。
(第8工程)
第8工程は、全ての外表面が滅菌されたパッケージPを搬出用パスボックス40を介して電子線照射装置12の外部(無菌作業室内)に搬出する操作である。まず、搬出装置42のローラコンベア45の搬送方向後端部に上載されたパッケージPは、上述のように、プッシャー44によってローラコンベア45上を押し出され、第1の搬出口26から搬出用パスボックス40内に搬出されると共に1対のガイド43によりその側面肩部P3を両側から担持される。このとき、1対の搬送用ガイド71と1対のガイド43とが、それぞれ前後に平行に連なることにより、プッシャー44による押し出しの際にパッケージPが安定してガイド43に受渡しされる。
次に、無菌作業室内にある作業者が電子線照射装置12の搬出用パスボックス40に開口する第2の搬出口41のシャッタ41aを開放し、搬出用パスボックス40内の搬出装置42の1対のガイド43に担持されたパッケージPを無菌作業室内に搬入する。
このように、第1工程〜第8工程が繰り返され、順次搬送されてくるパッケージPの外表面が滅菌されて無菌作業室に搬送される。このようにしてパッケージPが搬送された無菌作業室内では、パッケージPのポリエチレン製タブから上面シールを剥き開き、内部の滅菌されたシリンジに対して充填作業が行われる。
以上説明したように、本第2実施形態においては、照射窓の幅の異なる2種類の小型低エネルギー電子加速器を4台採用した。その結果、パッケージPの表面のいずれの部位においても15kGy以上の吸収線量があり、実際のパッケージPの全ての表面の滅菌レベルは、SAL≦10−6のレベルを保証できるものであった。このことから、本第2実施形態に係る電子線照射装置を用いることにより、パッケージPの全ての表面の滅菌レベルが同程度となり、滅菌効果の信頼性と安全性を高く維持することができる。
また、本第2実施形態においては、上記第1実施形態の3台の小型低エネルギー電子加速器に加え、側面照射用に1台の小型低エネルギー電子加速器を追加した。その結果、パッケージPの側面照射時に搬送用トレイ装置を回転させることなく、その作動がより単純なものとなった。このことにより、1往復運動が加わるが上記第1実施形態より工程数が少なくなり、滅菌のサイクル時間をより短縮することができた。
また、本第2実施形態においても、上記第1実施形態と同様に、小型低エネルギー電子加速器の加速電圧を低く抑えて作動することができ、副次的に発生するX線やオゾンの量が従来の電子線照射装置に比べ減少する。このことにより、上記第1実施形態と同様に、電子線照射室と機械室の腐食を軽減することができると共に、パッケージP内へのオゾンの侵入が大幅に低減される。
また、本第2実施形態においても、上記第1実施形態と同様に、電子加速器の使用限界(寿命)が長くなり装置のメンテナンス費用を低く抑えることができる。また、電子線照射装置自体も更にコンパクトとなり、装置の初期費用やメンテナンス費用を更に低く抑えることができる。
よって、本第2実施形態においても、小型低エネルギー電子加速器を利用して収納体の外表面全体に均一に電子線を照射することが可能で、各部位の滅菌レベルを同程度にして滅菌効果の信頼性と安全性を高く維持できると共に、電子加速器のコストと使用限界(寿命)を長くして装置の初期費用とメンテナンス費用を低く抑えることができる電子線照射装置を提供することができる。
《第3実施形態》
次に、本第3実施形態に係る電子線照射装置について説明する。図22は、本第3実施形態に係る電子線照射装置を示す概略平面図であり、図23は、電子線照射装置を示す概略正面図である。図22及び図23に示すように、本第3実施形態に係る電子線照射装置13は、上記第1実施形態と同様に、床面上に載置される電子線照射装置本体20と、この電子線照射装置本体20の前後に連設する搬入用パスボックス30及び搬出用パスボックス40とにより構成されている。なお、本第3実施形態に係る電子線照射装置13の電子線照射装置本体20、搬入用パスボックス30と搬入装置32、及び、搬出用パスボックス40と搬出装置42の各構成と構造は、上記第1実施形態と同様であり、ここでは説明を省略する。
また、図22及び図23において、電子線照射室22の内部には、パッケージPの外表面を電子線照射して滅菌する3台の電子加速器51、53、55を備えている。但し、本第3実施形態においては、上記第1実施形態において採用した3台の電子加速器のうち、パッケージPの上面照射用の電子加速器52(照射窓の幅300mm)に替えて、より小型の電子加速器55(照射窓の幅150mm)を採用する。この電子加速器55は、側面照射用の電子加速器51と同一形式(照射窓の幅150mm)、同一出力(加速電圧40〜120kV)のものである。また、上面照射用の電子加速器55の配置を移動する。すなわち、図23において、上面照射用の電子加速器55は、底面照射用の電子加速器53に対向する位置から側面照射用の電子加速器51の近傍で進行方向前側に移動する。この上面照射用の電子加速器55は、電子線照射装置本体20の上面の外壁部21cから電子線を照射する照射窓52aを電子線照射室22内部の下方に向けて設けられている(図23参照、図22においては仮想線で記載)。その他の電子加速器51、53の位置は、上記第1実施形態と同様である。
また、本第3実施形態においては、電子線照射室22の内部でパッケージPを搬送するために、搬送用トレイ装置60及び搬送用ガイド装置70を採用する。本第3実施形態で採用する搬送用トレイ装置60及び搬送用ガイド装置70の構造と機能は、上記第1実施形態と同様であり、ここでは説明を省略する。従って、搬入装置32から搬送用トレイ装置60へのパッケージPの受け渡し、搬送用トレイ装置60から搬送用ガイド装置70へのパッケージPの受け渡し、及び、搬送用ガイド装置70から搬出装置42へのパッケージPの受け渡しは、いずれも、上記第1実施形態と同様であり、ここでは説明を省略する。
上述のように構成した本第3実施形態に係る電子線照射装置13を用いてパッケージPの外表面を滅菌して、この滅菌後のパッケージPを無菌作業室内に搬入する各工程について説明する。
図23において、電子線照射装置13の搬出用パスボックス40の図示右側面の外壁部40aには無菌作業室(図示せず)が連設し、この無菌作業室の内部ではプレフィルドシリンジの充填作業が行われている。このとき、電子線照射装置13の第1の搬入口31のシャッタ31a、第2の搬入口25のシャッタ25a、第1の搬出口26のシャッタ26a及び第2の搬出口41のシャッタ41aはいずれも閉鎖され、外部環境、電子線照射装置13内及び無菌作業室内は、気密的に遮断されている。なお、電子線照射装置13の内部(電子線照射室22、搬入用パスボックス30、搬出用パスボックス40)は、予め過酸化水素ガスにより、SAL≦10−6を保証するレベルに滅菌されている。
(第1工程〜第9工程)
本第3実施形態においては、外表面を滅菌する前のパッケージPを電子線照射室22の内部に搬入する操作から、パッケージPの4つの側面部P4〜P7の全てを滅菌する操作において、パッケージPの移動は上記第1実施形態と同様であり、ここでは説明を省略する。但し、本第3実施形態においては、側面照射用の電子加速器51によりパッケージPの4つの側面部を滅菌する各工程(第3工程〜第9工程)において、同時に上面照射用の電子加速器55によりパッケージPの上面部を滅菌する。このとき、パッケージPが回転するので、電子加速器55は照射窓の幅が150mmのもので対応できる。このように、本第3実施形態の第3工程〜第9工程を操作することにより、パッケージPの4つの側面部P4〜P7と上面部P8が同時に滅菌される。
(第10工程〜第11工程)
本第3実施形態においては、パッケージPを搬送用トレイ装置60から搬送用ガイド装置70で受け取る操作から、パッケージPを搬出用パスボックス40を介して電子線照射装置13の外部(無菌作業室内)に搬出する操作において、パッケージPの移動は上記第1実施形態と同様であり、ここでは説明を省略する。但し、本第3実施形態においては、パッケージPの上面部は既に滅菌されている。従って、第10工程においては、底面照射用の電子加速器52によりパッケージPの底面部P9のみを滅菌する。
このように、第1工程〜第11工程が繰り返され、順次搬送されてくるパッケージPの外表面が滅菌されて無菌作業室に搬送される。このようにしてパッケージPが搬送された無菌作業室内では、パッケージPのポリエチレン製タブから上面シールを剥き開き、内部の滅菌されたシリンジに対して充填作業が行われる。
以上説明したように、本第3実施形態においては、照射窓の幅の異なる2種類の小型低エネルギー電子加速器を3台採用した。その結果、パッケージPの表面のいずれの部位においても15kGy以上の吸収線量があり、実際のパッケージPの全ての表面の滅菌レベルは、SAL≦10−6のレベルを保証できるものであった。このことから、本第3実施形態に係る電子線照射装置を用いることにより、パッケージPの全ての表面の滅菌レベルが同程度となり、滅菌効果の信頼性と安全性を高く維持することができる。
また、本第3実施形態においては、パッケージPが上記第1実施形態と同様の動きで滅菌される。従って、搬送用トレイ装置及び搬送用ガイド装置は、いずれも複雑な作動をすることなく、パッケージPを電子線照射室内で往復移動することなく滅菌することができる。このことにより、滅菌のサイクル時間が大幅に短縮され、本第3実施形態においても高速滅菌を安定した状態で実現することができた。
また、本第3実施形態においても、上記第1実施形態と同様に、小型低エネルギー電子加速器の加速電圧を低く抑えて作動することができ、副次的に発生するX線やオゾンの量が従来の電子線照射装置に比べ減少する。このことにより、上記第1実施形態と同様に、電子線照射室と機械室の腐食を軽減することができると共に、パッケージP内へのオゾンの侵入が大幅に低減される。
また、本第3実施形態においても、上記第1実施形態と同様に、電子加速器の使用限界(寿命)が長くなり装置のメンテナンス費用を低く抑えることができる。また、電子線照射装置自体も更にコンパクトとなり、装置の初期費用やメンテナンス費用を更に低く抑えることができる。
よって、本第3実施形態においても、小型低エネルギー電子加速器を利用して収納体の外表面全体に均一に電子線を照射することが可能で、各部位の滅菌レベルを同程度にして滅菌効果の信頼性と安全性を高く維持できると共に、電子加速器のコストと使用限界(寿命)を長くして装置の初期費用とメンテナンス費用を低く抑えることができる電子線照射装置を提供することができる。
《第4実施形態》
次に、本第4実施形態に係る電子線照射装置について説明する。図24は、本第4実施形態に係る電子線照射装置を示す概略平面図であり、図25は、電子線照射装置を示す概略正面図である。図24及び図25に示すように、本第4実施形態に係る電子線照射装置14は、上記第1実施形態と同様に、床面上に載置される電子線照射装置本体20と、この電子線照射装置本体20の前後に連設する搬入用パスボックス30及び搬出用パスボックス40とにより構成されている。なお、本第4実施形態に係る電子線照射装置14の電子線照射装置本体20、搬入用パスボックス30と搬入装置32、及び、搬出用パスボックス40と搬出装置42の各構成と構造は、上記第1実施形態と同様であり、ここでは説明を省略する。
また、図24及び図25において、電子線照射室22の内部には、パッケージPの外表面を電子線照射して滅菌する2台の電子加速器51、55を備えている。但し、本第4実施形態においては、上記第3実施形態において採用した底面照射用の電子加速器53を採用しない(理由は後述する)。本第4実施形態において採用する2台の電子加速器51、55のうち、電子加速器51は、パッケージPの4つの側面部P4〜P7の全てを滅菌する。一方、電子加速器55は、パッケージPの上面部を滅菌する。また、2台の電子加速器51、55は、いずれも照射窓の幅150mmのものであり、これらの位置は上記第3実施形態と同様である(図25参照、図24においては仮想線で記載)。
また、本第4実施形態においては、電子線照射室22の内部でパッケージPを搬送するために、搬送用トレイ装置60及び搬送用ガイド装置70を採用する。本第4実施形態で採用する搬送用トレイ装置60の構造と機能は、ほぼ上記第1実施形態と同様である。但し、本第4実施形態に係る搬送用トレイ装置60は、上記第1実施形態の搬送用トレイ61と支軸61aに替えて、新たな機能を有する搬送用トレイ67と、この搬送用トレイ67を支持する支軸67aとを有している。また、本第4実施形態に係る搬送用トレイ装置60は、搬送用トレイ67に除染剤を供給する除染剤供給装置68を有している(図25参照)。
搬送用トレイ67は、本第4実施形態で滅菌するパッケージPの底面部を担持して電子線照射室22内を搬送する。この搬送用トレイ67の形状は、上記第1実施形態と同様であり、パッケージPの底面部を確実に担持できる。更に、搬送用トレイ67は、担持したパッケージPの底面部を密閉状態に維持できる構造を有している。また、搬送用トレイ67とパッケージPの底面部とで形成される密閉部分には、除染剤供給装置68から除染剤が支軸67aの内部を介して供給される。なお、除染剤の種類は特に限定するものではないが、本第4実施形態においては過酸化水素ガスを使用した。また、搬送用トレイ装置60の駆動部62の構造と機能は、上記第1実施形態と同様であり、ここでは説明を省略する。
一方、本第4実施形態で採用する搬送用ガイド装置70の構造と機能は、上記第1実施形態と同様であり、ここでは説明を省略する。また、搬入装置32から搬送用トレイ装置60へのパッケージPの受け渡し、搬送用トレイ装置60から搬送用ガイド装置70へのパッケージPの受け渡し、及び、搬送用ガイド装置70から搬出装置42へのパッケージPの受け渡しは、いずれも、上記第1実施形態と同様であり、ここでは説明を省略する。
上述のように構成した本第4実施形態に係る電子線照射装置14を用いてパッケージPの外表面を滅菌して、この滅菌後のパッケージPを無菌作業室内に搬入する各工程について説明する。
図25において、電子線照射装置14の搬出用パスボックス40の図示右側面の外壁部40aには無菌作業室(図示せず)が連設し、この無菌作業室の内部ではプレフィルドシリンジの充填作業が行われている。このとき、電子線照射装置14の第1の搬入口31のシャッタ31a、第2の搬入口25のシャッタ25a、第1の搬出口26のシャッタ26a及び第2の搬出口41のシャッタ41aはいずれも閉鎖され、外部環境、電子線照射装置14内及び無菌作業室内は、気密的に遮断されている。なお、電子線照射装置14の内部(電子線照射室22、搬入用パスボックス30、搬出用パスボックス40)は、予め過酸化水素ガスにより、SAL≦10−6を保証するレベルに滅菌されている。
(第1工程〜第11工程)
本第4実施形態においては、外表面を滅菌する前のパッケージPを電子線照射室22の内部に搬入する操作から、パッケージPを搬出用パスボックス40を介して電子線照射装置14の外部(無菌作業室内)に搬出する全ての操作において、パッケージPの移動は上記第3実施形態と同様であり、ここでは説明を省略する。この間、第3工程〜第9工程においてパッケージPの4つの側面部P4〜P7の全て及び上面部が滅菌されることも上記第3実施形態と同様である。
なお、本第4実施形態においては、第2工程において搬送用トレイ67がZ軸方向に上昇してパッケージPの底面部を担持してから、第10工程において搬送用トレイ67がZ軸方向に降下してパッケージPを放すまでの間に、パッケージPの底面部を過酸化水素ガスで除染する。すなわち、パッケージPの底面部が搬送用トレイ67により確実に担持されている間(第2工程〜第10工程)に、パッケージPの底面部と搬送用トレイ67とで形成された密閉部分に除染剤供給装置68から過酸化水素ガスを供給する。
この第2工程〜第10工程までの間に、過酸化水素ガスによる除染に十分な時間を確保することができ、パッケージPの底面部は、過酸化水素ガスによりSAL≦10−6のレベルまで除染される。従って、本第4実施形態においては、第10工程においてパッケージPの底面部を電子加速器により滅菌する必要がない。なお、搬送用トレイ67がパッケージPの底面部を放した際に放散する過酸化水素ガスは、電子線照射室22から減圧室23を介して外部に排出される。
このように、第1工程〜第11工程が繰り返され、順次搬送されてくるパッケージPの外表面が滅菌・除染されて無菌作業室に搬送される。このようにしてパッケージPが搬送された無菌作業室内では、パッケージPのポリエチレン製タブから上面シールを剥き開き、内部の滅菌されたシリンジに対して充填作業が行われる。
以上説明したように、本第4実施形態においては、照射窓の幅の小さな小型低エネルギー電子加速器を2台採用した。その結果、パッケージPの上面部及び全ての側面部においても15kGy以上の吸収線量があった。また、パッケージPの底面部に供給した過酸化水素ガスの濃度と除染時間は十分なものであった。従って、実際のパッケージPの全ての表面の滅菌レベルは、SAL≦10−6のレベルを保証できるものであった。このことから、本第4実施形態に係る電子線照射装置を用いることにより、パッケージPの全ての表面の滅菌レベルが同程度となり、滅菌効果の信頼性と安全性を高く維持することができる。
また、本第4実施形態においては、パッケージPが上記第1実施形態と同様の動きで滅菌される。従って、搬送用トレイ装置及び搬送用ガイド装置は、いずれも複雑な作動をすることなく、パッケージPを電子線照射室内で往復移動することなく滅菌することができる。このことにより、滅菌のサイクル時間が大幅に短縮され、高速滅菌を安定した状態で実現することができた。
また、本第4実施形態においては、上記各実施形態よりも台数が少なく、照射窓の幅が小さい2台の小型低エネルギー電子加速器を採用すればよい。また、これら2台の小型低エネルギー電子加速器の加速電圧を低く抑えて作動することができ、副次的に発生するX線やオゾンの量が従来の電子線照射装置に比べ減少する。このことにより、上記各実施形態よりも、電子線照射室と機械室の腐食を更に軽減することができると共に、パッケージP内へのオゾンの侵入が大幅に低減される。
また、本第4実施形態においては、2台の小型低エネルギー電子加速器を採用すればよいことに加え、上記各実施形態と同様に、電子加速器の使用限界(寿命)が長くなり装置のメンテナンス費用を低く抑えることができる。また、電子線照射装置自体も更にコンパクトとなり、装置の初期費用やメンテナンス費用を更に低く抑えることができる。
よって、本第3実施形態においても、小型低エネルギー電子加速器を利用して収納体の外表面全体に均一に電子線を照射することが可能で、各部位の滅菌レベルを同程度にして滅菌効果の信頼性と安全性を高く維持できると共に、電子加速器のコストと使用限界(寿命)を長くして装置の初期費用とメンテナンス費用を低く抑えることができる電子線照射装置を提供することができる。
なお、本発明の実施にあたり、上記各実施形態に限らず、次のような種々の変形例が挙げられる。
(1)上記各実施形態においては、加速電圧が40〜120kVの範囲で調整可能な小型低エネルギー電子加速器を採用した。しかし、これに限るものではなく、加速電圧の調整範囲が上記範囲より広いもの、上記範囲より狭いもの、或いは、上記範囲とずれるものなど、被照射物のサイズ、照射窓から照射面への距離、照射物の移動速度などに合わせて適宜選定すればよい。
(2)上記各実施形態においては、小型低エネルギー電子加速器の照射窓のサイズが150mmのものと300mmのものを採用した。しかし、これに限るものではなく、被照射物のサイズに合わせて、照射窓のサイズを適宜選定すればよい。
(3)上記第1〜第3実施形態においては、外表面全体に加速電圧が40〜120kVの範囲で調整可能な小型低エネルギー電子加速器を採用して、SAL≦10−6の滅菌レベルを保証するものである。しかし、これに限るものではなく、加速電圧が更に高い電子加速器を採用すると共に搬送用トレイ及び搬送用ガイドの移動速度を調整することにより、種々の滅菌レベルを保証することができる。例えば、更に高い加速電圧で作動することにより、SAL≦10−12の滅菌レベルを保証することも可能である。
(4)上記第2実施形態においては、長方形のパッケージの長辺側の側面部を滅菌する際に、2台の電子加速器に対して一方の側面部のみを一方の電子加速器に接近させて電子線を照射する。つまり、両側面部を別々(往路と復路)に滅菌するものであるが、いずれの側面部も電子線加速器を2回通過している。従って、長方形のパッケージの長辺側の側面部を滅菌する際にも、2台の電子加速器から両側面を等距離から通過させるようにしてもよい。この場合、電子加速器からの距離が遠くなるが、往路と復路の2回に亘って電子線を照射することにより、15kGy以上の吸収線量を確保することができる。
(5)上記各実施形態においては、電子加速器の照射窓から被照射面までの距離を同じにして吸収線量を確保するものであるが、電子加速器の照射窓から被照射面までの距離が異なる場合であっても、通過速度を制御することにより同じ吸収線量を確保するようにしてもよい。
(6)上記各実施形態においては、電子線照射装置本体の外壁部にステンレス製金属板を採用するものであるが、これに限るものではなく、電子加速器の加速電圧を高く作動する場合も考慮して、電子線照射装置本体の外壁部にステンレス製金属板に替えて鉛板を採用するようにしてもよい。
(7)上記各実施形態においては、搬送用トレイ装置及び搬送用ガイド装置のX軸方向及びY軸方向の移動にリニアモータテーブルを採用するが、これに限るものではなく、回転モータとギヤ機構などによる移動を採用するようにしてもよい。
(8)上記各実施形態では説明していないが、電子線照射装置の電子線照射室の室内を連設される無菌作業室の内部より負圧にすることにより、無菌作業室の無菌状態をより安定に維持することができる。
(9)上記各実施形態においては、Wシャッタ方式を採用する。すなわち、搬入用パスボックスの第1の搬入口と第2の搬入口、及び、搬出用パスボックスの第1の搬出口と第2の搬出口がいずれもパッケージの搬送方向に一直線上に並ぶように配置して、各搬入口と搬出口にはそれぞれシャッタを設けている。このように配置された各搬入口と搬出口の各シャッタが同時に開放することのないように制御して、電子線照射装置内で発生するX線が外部に漏えいしないようにしている。しかし、各パスボックスの搬入口と搬出口の配置は、これに限るものではなく、一般的なWクランク方式を採用するようにしてもよい。すなわち、搬入用パスボックスの第1の搬入口と第2の搬入口、及び、搬出用パスボックスの第1の搬出口と第2の搬出口がそれぞれ直交するように配置する。このように配置された各搬入口の間、及び、各搬出口の間のパッケージの搬送方向が2回に亘って90度屈曲することにより、電子線照射装置内で発生するX線が外部に漏えいしないようにすることができる。
(10)上記各実施形態においては、搬入装置及び搬出装置におけるパッケージの移動にプッシャー方式を採用する。しかし、これに限るものではなく、駆動式のコンベアなど他の移動方式を採用するようにしてもよい。
(11)上記各実施形態においては、先に搬送用トレイでパッケージを担持しているときに側面部を滅菌し、その後、この滅菌された側面部を搬送用ガイドで挟持して上面部及び底面部を滅菌する。しかし、この順序に限るものではなく、先に搬送用ガイドで側面部を挟持しているときに上面部及び底面部を滅菌し、その後、この滅菌された底面部を搬送用トレイで担持して側面部を滅菌するようにしてもよい。この場合には、搬送用トレイを前もって除染しておくことが必要である。
11、12、13、14…電子線照射装置、
20…電子線照射装置本体、30…搬入用パスボックス、40…搬出用パスボックス、
21、21a〜21f、30a、40a…外壁部、
22…電子線照射室、23…減圧室、24…機械室、
23a、24a…隔壁部、23b、23c、24b、24c…スライド開口部、
25、31…搬入口、26、41…搬出口、25a、26a、31a、41a…シャッタ、
32…搬入装置、42…搬出装置、
33、43…ガイド、34、44…プッシャー、45…ローラコンベア、
51〜58…電子加速器、51a〜58a…照射窓、
60…搬送用トレイ装置、61、67…搬送用トレイ、61a、67a…支軸、
62…駆動部、63、64…リニアモータテーブル、
63a、64a…ベッド、63b、64b…可動テーブル、
65…昇降機構、65a…昇降架台、65b…エアシリンダ、
66…回転機構、66a…回転架台、66b…ヘリカルギア、66c…ACサーボモータ、
68…除染剤供給装置、
70…搬送用ガイド装置、71…搬送用ガイド、
72…支持アーム、72a…垂直アーム、72b…傾斜アーム、
73…駆動部、74…リニアモータテーブル、74a…ベッド、74b…可動テーブル、
P…パッケージ、P1…タブ、P2…上面シール、
P3…側面肩部、P4〜P7…側面部、P8…上面部、P9…底面部、
P4a、P6a…前方角部、P4b、P5b…後方角部、
X、Y、Z…移動方向、θ…回転方向。

Claims (6)

  1. 無菌作業室に連設されて、滅菌済みの物品を収納してなる収納体の外表面を電子線照射により滅菌して、当該収納体を前記無菌作業室の内部に搬送する電子線照射装置において、
    前記収納体の底面部を担持する担持手段と、
    前記収納体の側面部を挟持する挟持手段と、
    前記担持手段又は挟持手段により挟持された前記収納体の少なくとも側面部及び上面部に電子線を照射する複数の電子加速器とを有しており、
    前記担持手段は、前記収納体を底面部から捕捉する捕捉部材と、当該捕捉部材により捕捉された前記収納体をその搬送方向に向かって前後方向、左右方向及び上下方向に移動するように前記捕捉部材を移動させる移動機構と、前記捕捉部材により捕捉された前記収納体が回転するように前記捕捉部材をその支軸を中心にして回転させる回転機構とを備え、
    前記挟持手段は、前記収納体を側面部から支持する支持部材と、当該支持部材により支持された前記収納体をその搬送方向に向かって前後方向に移動するように前記支持部材を移動させる他の移動機構とを備え、
    前記収納体の底面部が前記捕捉部材により捕捉されているときには、前記収納体の側面部の被照射部位が前記電子加速器の照射窓から近傍且つ略等距離になるように前記移動機構及び前記回転機構が作動し、
    前記収納体の側面部が前記支持部材により支持されているときには、前記収納体の上面部及び/又は底面部の被照射部位が前記電子加速器の照射窓から近傍且つ略等距離になるように前記他の移動機構が作動することを特徴とする電子線照射装置。
  2. 前記複数の電子加速器は、前記収納体の側面部を照射する側面用電子加速器と、前記収納体の上面部を照射する上面用電子加速器と、前記収納体の底面部を照射する底面用電子加速器とからなり、
    前記収納体の底面部が前記捕捉部材により捕捉されているときには、当該収納体の各側面部が前記側面用電子加速器により電子線照射されるように前記移動機構及び前記回転機構が作動し、
    前記収納体の側面部が前記支持部材により支持されているときには、当該収納体の上面部及び底面部が前記上面用電子加速器及び前記底面用電子加速器により電子線照射されるように前記他の移動機構が作動することを特徴とすることを特徴とする請求項1に記載の電子線照射装置。
  3. 前記複数の電子加速器は、前記収納体の側面部を照射する側面用電子加速器と、前記収納体の上面部を照射する上面用電子加速器と、前記収納体の底面部を照射する底面用電子加速器とからなり、
    前記収納体の底面部が前記捕捉部材により捕捉されているときには、当該収納体の各側面部及び上面部が前記側面用電子加速器及び前記上面用電子加速器により電子線照射されるように前記移動機構及び前記回転機構が作動し、
    前記収納体の側面部が前記支持部材により支持されているときには、当該収納体の底面部が前記底面用電子加速器により電子線照射されるように前記他の移動機構が作動することを特徴とすることを特徴とする請求項1に記載の電子線照射装置。
  4. 前記担持手段により担持された前記収納体の底面部に除染剤を供給する除染剤供給手段を有しており、
    前記複数の電子加速器は、前記収納体の側面部を照射する側面用電子加速器と、前記収納体の上面部を照射する上面用電子加速器とからなり、
    前記収納体の底面部が前記捕捉部材により捕捉されているときには、当該収納体の各側面部及び上面部が前記側面用電子加速器及び前記上面用電子加速器により電子線照射されるように前記移動機構及び前記回転機構が作動し、
    前記収納体の各側面部及び上面部が電子線照射により滅菌されているときに、前記除染剤供給手段から前記除染用捕捉部材に除染剤が供給されることにより前記収納体の底面部を除染することを特徴とする請求項1に記載の電子線照射装置。
  5. 前記収納体を電子線照射装置内に搬入するための搬入用パスボックスと、
    滅菌前の前記収納体を前記搬入用パスボックス内から前記担持手段又は前記挟持手段の位置まで搬送する搬入手段と、
    前記収納体を電子線照射装置外に搬出するための搬出用パスボックスと、
    滅菌済みの前記収納体を前記挟持手段又は前記担持手段の位置から前記搬出用パスボックス内に搬送する搬出手段とを有してなることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1つに記載の電子線照射装置。
  6. 前記搬入用パスボックスは、当該搬入用パスボックス内と電子線照射装置外との間に開口する搬入口と、当該搬入用パスボックス内と電子線照射装置内との間に開口する他の搬入口とを備え、
    前記搬出用パスボックスは、当該搬出用パスボックス内と電子線照射装置内との間に開口する搬出口と、当該搬出用パスボックス内と電子線照射装置外との間に開口する他の搬出口とを備え、
    前記搬入口、他の搬入口、搬出口及び他の搬出口は、それぞれ開閉扉を具備しており、
    前記搬入口、他の搬入口、搬出口及び他の搬出口は、いずれも開口部を平行にして前記収納体の搬送方向に対して直線状に開口することを特徴とする請求項5に記載の電子線照射装置。
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