JP6843056B2

JP6843056B2 - 殺菌システム

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Publication number: JP6843056B2
Application number: JP2017545437A
Authority: JP
Inventors: 東山　堅一; 堅一東山; 健太冨永; 裕二平山; 和希芳原; 利昭飯塚; 智士守家
Original assignee: Suntory Holdings Ltd
Current assignee: Suntory Holdings Ltd
Priority date: 2015-10-13
Filing date: 2016-10-12
Publication date: 2021-03-17
Anticipated expiration: 2036-10-12
Also published as: JPWO2017065177A1; WO2017065177A1

Description

本発明は、容器のキャップ等の被殺菌物を殺菌するための殺菌システムに関する。

被殺菌物の一例としてのＰＥＴボトルなどの容器のキャップを殺菌する方法として、特開２０１３−２８３９８号公報（特許文献１）に記載された殺菌方法が知られている。特許文献１では、過酸化水素の含む殺菌剤を容器やそのキャップ内に吹き込むことにより、容器内の殺菌を行う方法が記載されている。

特許文献１の殺菌方法のように過酸化水素を含む殺菌剤を用いた場合、殺菌剤がキャップに残留しないようにその後洗浄する必要がある。しかし、洗浄によって全ての殺菌剤を除去することは困難であり、殺菌剤がキャップに残留するリスクがある。また、特許文献１の殺菌方法では、殺菌剤噴霧やその後の洗浄は主として高温下で行われるため、熱収縮が生じる樹脂素材で形成されているＰＥＴボトルのキャップにおいては、過剰な熱収縮や変形を防ぐためにその殺菌工程に種々の制約を抱えることになる。

特開２０１３−２８３９８号公報

ボトルに取付けるキャップ等の被殺菌物への殺菌剤の残留及び被殺菌物の過剰な熱収縮や変形のおそれのない、被殺菌物を殺菌するための殺菌システムの実現が望まれる。

本発明に係る殺菌システムは、
プラズマを発生させて、得られた前記プラズマにより被殺菌物を殺菌するプラズマ殺菌手段を備え、
前記プラズマ殺菌手段には、水蒸気が供給され、
前記プラズマ殺菌手段は、発生させた前記プラズマと、供給される前記水蒸気と前記プラズマとが反応して生成される活性酸素と、を含む殺菌剤を吐出するものであり、
前記プラズマ殺菌手段に加え、前記プラズマ殺菌手段とは異なる方法で前記被殺菌物の殺菌を行う他の殺菌手段が、前記被殺菌物を搬送する搬送ライン上に、前記プラズマ殺菌手段と直列に併設されており、
前記プラズマ殺菌手段と前記他の殺菌手段とは、同じ無菌チャンバー内に設けられており、
前記プラズマ殺菌手段と前記他の殺菌手段とのいずれにより前記被殺菌物の殺菌を行うかを切り替え可能にしてあり、
前記他の殺菌手段のみが殺菌を行っているときは、前記プラズマ殺菌手段に前記殺菌剤の吐出口から、前記他の殺菌手段の殺菌剤が前記プラズマ殺菌手段に逆流することを防止するための逆流防止用のエアーを噴出させる制御部を備える。

活性酸素は時間経過に伴い消滅するため残留することがなく、かつ、活性酸素を用いた殺菌は被殺菌物に対して熱収縮を生じさせるほどの熱を与える必要はない。したがって、このプラズマと活性酸素とを含む殺菌剤を吐出するプラズマ殺菌手段を用いることにより、上記した殺菌剤残留や被殺菌物の熱収縮・変形の問題を回避できる。

ただし、プラズマと活性酸素とを含む殺菌剤を用いた殺菌方法は、新規な殺菌方法であるため、新たに設備に導入する際に、実際に所望の殺菌効果が得られるかなどの問題がある。そこで、上記構成では、プラズマ殺菌手段に加え、例えば、既に設備に導入済みでその殺菌効率や運転の確実性（不良なく運転するか）が実証されている、プラズマ発生手段とは異なる方法で被殺菌物の殺菌を行う他の殺菌手段を、被殺菌物を搬送する搬送ライン上に併設することにより、たとえ、プラズマ殺菌手段によって所望の殺菌効果を得られなかったとしても、他の殺菌手段により、被殺菌物を確実に殺菌することができる。

また、プラズマ殺菌手段により所望の殺菌効果が得られたとしても、新規な殺菌方法であるプラズマ殺菌手段を設備に導入する場合、導入実績が欠けているために、実際にその設備で運転を行うことについて、予期せぬエラーにより運転が停止したり、機器に不具合が生じるなどのリスクを包含したものとなる。そこで、この構成によれば、上記したリスクを抱えたプラズマ殺菌手段に何らかの不具合が生じたとしても、被殺菌物の殺菌をプラズマ殺菌手段から他の殺菌手段に切り替えれば、継続して被殺菌物の殺菌を行うことができる。さらに、前記プラズマ殺菌手段と前記他の殺菌手段とを並列に設けた場合、被殺菌物はいずれか一方の殺菌手段でしか殺菌できないが、この構成によれば、一方の運転を停止させることにより前記プラズマ殺菌手段と前記他の殺菌手段とのいずれか一方のみで殺菌を行うことに加え、両方を運転させることにより両者で殺菌を行うことも可能であるなど、柔軟な形態で殺菌を行うことが可能となる。加えて、この構成によれば、両方の殺菌手段を同じ無菌チャンバー内に設けるから、両方の殺菌手段を別々の無菌チャンバー内に設けるのに比べ、省スペース化を図ることができる。また、両方の殺菌手段を同じ無菌チャンバー内に設けた場合、他の殺菌手段が殺菌を行っている場合の他の殺菌剤が、プラズマ殺菌手段まで及んでプラズマ殺菌手段中に逆流してしまう虞がある。これに対し、この構成によれば、逆流防止用のエアーにより、他の殺菌剤がプラズマ殺菌手段中に逆流してしまうことを効果的に抑制できる。

以下、本発明に係る殺菌システムの好適な態様について説明する。但し、以下に記載する好適な態様例によって、本発明の範囲が限定される訳ではない。

一つの態様として、前記プラズマ殺菌手段には、前記被殺菌物を収縮させる収縮手段が設けられていると好適である。

上記したように、活性酸素を用いた殺菌は被殺菌物に対して熱収縮を生じさせるほどの熱を与える必要はなく、そのためプラズマ殺菌手段による殺菌では被殺菌物に熱収縮は起こりにくい。一方、従来から用いられている殺菌手段（例えば上記した過酸化水素の含む殺菌剤による殺菌）は、被殺菌物に収縮が生じるものが主流である。そうすると、プラズマ殺菌手段による殺菌のみを行った被殺菌物と、他の殺菌手段による殺菌のみを行った被殺菌物とでは、収縮の差によりその大きさにばらつきが生じる。これに対し、この構成によれば、収縮手段により被殺菌物を収縮させるから、被殺菌物の大きさのばらつきを効果的に抑制できる。

一つの態様として、前記収縮手段は、前記被殺菌物を加熱する加熱手段であると好適である。

被殺菌物を収縮させる手段としては、被殺菌物を加熱すること、被殺菌物に電子線を照射することなどが考えられるが、被殺菌物に電子線を照射するのに比べ、被殺菌物を加熱する方が容易にそのための装置を準備でき、また装置コストも低減できる。

活性酸素を用いた殺菌を行うプラズマ殺菌装置の概略構成図活性酸素を用いた殺菌を行うプラズマ殺菌装置の装置構成ブロック図第１実施形態における殺菌システムの概略図第１実施形態におけるプラズマ殺菌手段の部分拡大図第２実施形態における殺菌システムの概略図第３実施形態における殺菌システムの概略図第４実施形態におけるプラズマ殺菌手段の部分拡大図

〔第１の実施形態〕
本発明に係る殺菌システムの第１の実施形態について、図面を参照して説明する。本実施形態の殺菌システム１００Ａは、被殺菌物の一例としてのＰＥＴボトルなどの容器のキャップ８０を殺菌するものである。そして、殺菌システム１００Ａは、プラズマを発生させて、得られたプラズマによりキャップ８０を殺菌する複数のプラズマ殺菌装置を有するプラズマ殺菌手段１２０を備える。このプラズマ殺菌装置１には、水蒸気が供給され、供給される水蒸気とプラズマとが反応して活性酸素（ＲｅａｃｔｉｖｅＯｘｉｄｉｚｉｎｇＳｐｅｃｉｅｓ（ＲＯＳ）、例えばＯＨｒａｄｉｃａｌやｓｉｎｇｕｌｅｔｏｘｙｇｅｎなど）が生成される。そして、プラズマ殺菌装置１は、発生させたプラズマと、生成された活性酸素と、を含む殺菌剤を吐出し、キャップ８０の殺菌を行う。そこで、まず、活性酸素を用いた殺菌を行うためのプラズマ殺菌装置１（以下では、単に殺菌装置１と称することがある）の装置構成について説明する。

図１は、殺菌装置１による活性酸素の生成機構を示す。殺菌装置１は、活性酸素を生成して、活性酸素を含む殺菌剤７０をキャップ８０に対して吐出（照射）するノズル１０を有している。このノズル１０は、プラズマを生成するプラズマ生成部１１と、プラズマと活性酸素を含む殺菌剤７０を吐出する吐出口１２と、プラズマ生成部１１と吐出口１２との間の中継部１３と、を備える。なお、図１では殺菌装置１が活性酸素を含む殺菌剤７０をキャップ８０に対して直接的に吐出する構成を示してあるが、これに限られず、キャップ８０に殺菌剤を直接吐出させるのではなくキャップ８０を通過させるチャンバー内に殺菌剤７０を吐出して、チャンバー内に充満させた殺菌剤７０によりキャップ８０を殺菌する等、間接的にキャップ８０を殺菌するようにしてもよい。

このノズル１０は装置内でプラズマとしていわゆる大気圧プラズマを生成するものである。大気圧プラズマを用いることにより、低圧プラズマを生成する際に必要な真空容器などを要せず装置コストを低減でき、また連続処理が可能であるため作業効率が高い。また、低温下でも生成できるため、被処理物を高温にさらさずに済むという利点もある。以下に、ノズル１０による大気圧プラズマ（以下、単にプラズマと称する）の生成と、プラズマを利用した活性酸素の生成について説明する。

プラズマ生成部１１は、周知の構造を有しており、内部電極１１ａと外部電極１１ｂとを備える。プラズマ生成部１１では、交流電源２０により、内部電極１１ａと外部電極１１ｂとの間に高電圧（例えば、周波数１４ｋＨｚで実効電圧２０ｋＶ）を印加することで、プラズマ生成部１１内に電界を発生させる。そして、プラズマ生成部１１内にエアー（ａｉｒ）とともにガスを供給し、発生電界にガスを通気させることにより、プラズマを生成する。生成されたプラズマは、中継部１３へと送られる。本実施形態では、プラズマ生成部１１内にガスの一例として酸素（Ｏ_２、ｏｚｙｇｅｎ）が供給され、プラズマ生成部１１では、プラズマとして、オゾンを含む酸素プラズマが生成される。具体的にはプラズマ化により酸素ラジカルとオゾン（Ｏ_３）が発生し、これらが中継部１３へと送られる。

中継部１３は、エバポレータ（水蒸気供給部の一例。詳しくは後述する）４０と接続してあり、中継部１３にはさらに水蒸気が送られる。これにより、中継部１３において、プラズマ生成部１１から送られるプラズマ（酸素ラジカルとオゾン）とエバポレータ４０から送られる水蒸気（ｖａｐｏｒ）とが反応して、活性酸素が生成される。本実施形態では、酸素プラズマ（酸素ラジカルとオゾン）と水蒸気を反応させることにより、活性酸素の中でも特に反応性の高いヒドロキシラジカル（・ＯＨ）が主に生成されるようにしている。

具体的に説明すると、水蒸気とプラズマが反応することにより、以下の（１）式のようにＨ_２Ｏから水素ラジカル（・Ｈ）とヒドロキシラジカルが生成される。

Ｈ_２Ｏ → ・Ｈ＋・ＯＨ・・・・・（１）

また、水素ラジカルはオゾンと反応して、以下の（２）式のようにヒドロキシラジカルと酸素（Ｏ_２）が生成される。

・Ｈ＋Ｏ_３ → ・ＯＨ＋Ｏ_２・・・・・（２）

（１）式と（２）式は、次の（３）式にまとめることができる。

Ｈ_２Ｏ＋Ｏ_３ → ２・ＯＨ＋Ｏ_２・・・・・（３）

つまり、酸素プラズマと水蒸気を反応させることにより、上記（３）式の反応を生じさせて効率的にヒドロキシラジカル（・ＯＨ）を生成することができる。その結果、生成される活性酸素は、ヒドロキシラジカルを主として含むこととなる。特に反応性の高いヒドロキシラジカルを主として含むことにより、高い殺菌効果を奏することができる。そして、このように生成された活性酸素と水蒸気と未反応のプラズマとが殺菌剤７０として吐出口１２から被殺菌物８０に吐出されて、被殺菌物８０の殺菌が行われる。

次に、図２に示された活性酸素を用いて殺菌を行う殺菌装置１の装置構成を説明する。殺菌装置１は、ノズル１０のほか、交流電源２０を構成するジェネレーター２１とトランスフォーマー２２、ノズル１０やエバポレータ４０に各種ガスを供給するガス供給機３０、中継部１３に水蒸気を送るエバポレータ４０、エバポレータ４０に水を供給するポンプ５０、ノズル１０に冷却水を供給するチラー６０と、を備える。

ジェネレーター２１は交流電流を発生する。例えば、本実施形態では、周波数が１４ｋＨｚで、実効電圧３００Ｖ、実効電流１１Ａの条件のものを用いている。そして、ジェネレーター２１から供給された交流電流の電圧をトランスフォーマー２２にて３００Ｖから２０ｋＶまで昇圧する。これにより、プラズマ生成部１１における内部電極１１ａと外部電極１１ｂとの間に２０ｋＶの高電圧を印加する。

ガス供給機３０は、ノズル１０に対し、エアーとともに酸素（Ｏ_２）を送る。また、エバポレータ４０に対し、エバポレータ４０で生成された水蒸気を中継部１３に送るためのエアーを供給する。ガス供給機３０は、コントロールパネル３１を有する。このコントロールパネル３１を操作することで、各種ガスの対象への供給量を調整することができる。本実施形態では、コントロールパネル３１を操作することにより、例えば、ノズル１０に対してはエアーを６Ｌ／ｍｉｎで酸素を３Ｌ／ｍｉｎで送り、エバポレータ４０にはエアーを３Ｌ／ｍｉｎで送るようにしてある。

エバポレータ４０は、内蔵された電熱線（図示しない）を３００℃に加熱し、ポンプ５０から供給される水を電熱線により加熱して水蒸気を発生させる。そして、ガス供給機３０から供給されるエアーに水蒸気が混合されて、エアーとともに水蒸気が中継部１３に供給される。なお、本実施形態では、例えば、ポンプ５０はエバポレータ４０に水を１．２ｍＬ／ｍｉｎで供給する。

チラー６０は、ノズル１０に冷却水を供給することにより、高電圧が印加されることにより発熱するノズル１０を冷却する。

上記のように構成された殺菌装置１では、ガス供給機３０からノズル１０に対してエアーとともに供給される酸素がノズル１０のプラズマ生成部１１でプラズマ化し、生成された酸素プラズマが中継部１３においてエバポレータ４０からエアーとともに供給される水蒸気と反応してヒドロキシラジカルを主とする活性酸素が連続的に生成される。そして、中継部１３で連続的に生成される活性酸素と水蒸気と未反応のプラズマとが殺菌剤７０として吐出口１２から連続的に吐出されて、これにより、キャップ８０の連続処理が可能となる。本実施形態では、例えば、プラズマと活性酸素を含む殺菌剤７０が５０〜８０℃の温度で、５００００ｍｍ／ｓｅｃの流量で吐出口から吐出される。

活性酸素を用いた殺菌を行うことにより、次のような利点がある。過酸化水素を含む殺菌剤を用いた場合、殺菌剤が被殺菌物に残留しないようにその後洗浄する必要がある。しかし、洗浄によって全ての殺菌剤を除去することは困難であり、殺菌剤が被殺菌物に残留するリスクがある。また、殺菌剤噴霧やその後の洗浄は主として高温下で行われるため、被殺菌物が樹脂素材などの熱収縮が生じる素材である場合、過剰な熱収縮や変形を防ぐためにその殺菌工程に種々の制約を抱えることになる。これに対し、活性酸素は時間経過に伴い消滅するため残留することがなく、かつ、活性酸素を用いた殺菌は被殺菌物に対して熱収縮を生じさせるほどの熱を与える必要はない。したがって、上記した殺菌剤残留や被殺菌物の熱収縮・変形の問題を回避できる。

次に、本実施形態に係る殺菌システム１００Ａの構成について説明する。本実施形態に係る殺菌システム１００Ａは、図３に示すように、プラズマ殺菌手段１２０に加え、プラズマ殺菌手段１２０とは異なる方法でキャップ８０の殺菌を行う他の殺菌手段１３０が、キャップ８０を搬送する搬送ライン１１０上に併設されている。本実施形態に係る殺菌システム１００Ａでは、プラズマ殺菌手段１１０と他の殺菌手段１３０とは、搬送ライン１１０上に並列に設けられている。次に、殺菌システム１００Ａの各部の構成について説明する。

搬送ライン１１０は、例えばコンベアなどで構成されている。そして、第１切替点１１１で、第１分岐ライン１１２と第２分岐ライン１１３とに分岐する。第１分岐ライン１１２にプラズマ殺菌手段１２０が設けられており、第２分岐ライン１１３に他の殺菌手段１３０が設けられている。また、この第１切替点１１１において、その上流側から搬送されるキャップ８０を、第１分岐ライン１１２と第２分岐ライン１１３とのいずれで搬送するかを切り替え可能に構成してある。また、第１分岐ライン１１２と第２分岐ライン１１３とは、第２切替点１１４において合流し、第２切替点１１４は、第１分岐ライン１１２と第２分岐ライン１１３とのいずれを、その下流側のライン１１５と接続するかを切り替え可能にしてある。つまり、殺菌システム１００Ａでは、プラズマ殺菌手段１２０と他の殺菌手段１３０とのいずれによりキャップ８０の殺菌を行うかを切り替え可能にしてある。なお、第１分岐ライン１１２のプラズマ殺菌手段１２０の下流側１１２ａと、第１分岐ライン１１２のプラズマ殺菌手段１２０の下流側１１２ａと、第２切替点１１４と、第２切替点１１４より下流側のライン１１５とでは、殺菌後のキャップ８０が搬送されることとなるため、無菌環境としてある。また、第１切替点１１１と第２切替点１１４とにおけるライン切替は、例えばコントロールセンターにおけるスイッチ操作により行うものや、コンピューターが自動的に行うものなどの手動又は自動による遠隔操作であってもよく、また、人が直接現場で切替を行うことも考えられる。ただし、第２切替点１１４については無菌環境とする必要があるため、リモコンによるスイッチ操作などの遠隔操作による切替が好ましい。

プラズマ殺菌手段１２０では、プラズマ殺菌装置１が第１切替ライン１１２に沿って複数配置されている（図３では、省略してノズル１０のみを図示してある）。また、キャップ８０の殺菌は無菌環境で行う必要があるため、プラズマ殺菌手段１２０は無菌チャンバー１２１を有しており、無菌チャンバー１２１内でキャップ８０の殺菌が行われる。

他の殺菌手段１３０では、プラズマ殺菌手段１２０とは異なる方法でキャップ８０の殺菌を行う。異なる方法としては、既に一般的に用いられておりその殺菌効率や運転の確実性（不良なく運転するか）が実証されている従来から行われている方法によるものが好ましい。例えば、過酸化水素による殺菌や、電子線照射による殺菌、過酢酸系殺菌剤を用いた殺菌などが挙げられる。そして、他の殺菌手段１３０も同様に無菌チャンバー１３１を有しており、無菌チャンバー１３１内でキャップ８０の殺菌が行われる。

また、図４に示すように、プラズマ殺菌手段１２０には、プラズマ殺菌装置１の下流側の第１切替ライン１１２上に、殺菌後のキャップ８０を収縮させる収縮手段としてのホットエアーノズル（加熱手段に相当）１２２が設けられている。つまり、プラズマ殺菌手段１２０による活性酸素を用いた殺菌はキャップ８０に対して熱収縮を生じさせるほどの熱を与える必要はなく、そのためプラズマ殺菌手段１２０による殺菌ではキャップ８０に熱収縮は起こりにくい。一方、他の殺菌手段１３０で行う従来から用いられている殺菌手段（例えば過酸化水素の含む殺菌剤による殺菌）は、キャップ８０に収縮が生じるものが主流である。このため、プラズマ殺菌手段１２０と他の殺菌手段１３０との間でキャップ８０の大きさにばらつきが生じうる。そこで、このホットエアーノズル１２２からホットエアー１２３をキャップ８０に吹き込むことにより、殺菌後のキャップ８０を加熱することができ、キャップ８０の（熱）収縮を生じさせることが可能である。これにより、プラズマ殺菌手段１２０と他の殺菌手段１３０との間での殺菌後のキャップ８０の大きさのばらつきを効果的に抑制してある。また、キャップ８０にごみやほこりが付着している場合に、これを除去できる。

本実施形態に係る殺菌システム１００Ａは次のような場合に有効である。つまり、新規な殺菌方法である活性酸素を用いた殺菌方法を設備に導入する場合、導入実績が欠けているために、実際にその設備で運転を行うことについて、予期せぬエラーにより運転が停止したり、機器に不具合が生じるなどのリスクを包含したものとなる。そこで、殺菌システム１００Ａでは、活性酸素を用いた殺菌を行うプラズマ殺菌手段１２０と他の殺菌手段１３０とのいずれによりキャップ８０の殺菌を行うかを切り替え可能にしてあり、これにより、プラズマ殺菌手段１２０による殺菌を行っている間に、上記したリスクを抱えたプラズマ殺菌手段１２０に何らかの不具合が生じたとしても、キャップ８０の殺菌をプラズマ殺菌手段１２０から他の殺菌手段１３０に切り替えれば、継続してキャップ８０の殺菌を行うことができる。

そのための本実施形態に係る殺菌システム１００Ａの運転方法としては、具体的には次のものが考えられる。まず、活性酸素を用いた殺菌を行うべく、第１及び第２切替点１１１，１１４を第１分岐ライン１１２側に設定しておく。そして、他の殺菌手段１３０の運転は停止させておき、プラズマ殺菌手段１２０のみを運転し、プラズマ殺菌手段１２０によりキャップ８０に対して活性酸素を用いた殺菌を行う。その後、何も問題が生じなければ、この状態を保って運転を継続するが、プラズマ殺菌手段１２０に何らかの不具合が生じた場合には、第１及び第２切替点１１１，１１４を第２分岐ライン１１３側に切り替え、プラズマ殺菌手段１２０の運転を停止するとともに、他の殺菌手段１３０の運転を開始し、他の殺菌手段１３０によりキャップ８０を殺菌する。その後、プラズマ殺菌手段１２０の不具合が解消された場合には、再び、第１及び第２切替点１１１，１１４を第２分岐ライン１１３側に切り替え、他の殺菌手段１３０の運転を停止するとともに、プラズマ殺菌手段１２０の運転を開始し、再度、プラズマ殺菌手段１２０によりキャップ８０に対して活性酸素を用いた殺菌を行う。

また、本実施形態に係る殺菌システム１００Ａによれば、活性酸素を用いた殺菌を行うプラズマ殺菌手段１１０と他の殺菌方法により殺菌を行う他の殺菌手段１３０とは別ライン１１２，１１３上に配置されることになるから、他の殺菌手段１３０が殺菌を行っている場合の他の殺菌手段１３０における殺菌剤がプラズマ殺菌手段１２０まで及んでプラズマ殺菌手段１２０中に逆流してしまうといった事態が効果的に抑制される。

〔第２の実施形態〕
本発明に係る殺菌システムの第２の実施形態について、図５を参照して説明する。本実施形態では、プラズマ殺菌手段１２０と他の殺菌手段１３０との搬送ライン１１０上の配置が第１の実施形態と異なっている。以下、本実施形態に係る殺菌システム１００Ｂについて、主に第１の実施形態との相違点について説明する。なお、特に明記しない点に関しては、第１の実施形態と同様であり、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

本実施形態の殺菌システム１００Ｂでは、プラズマ殺菌手段１２０と他の殺菌手段１３０とは、搬送ライン１１０上に直列に設けられている。また、本実施形態では、プラズマ殺菌手段１２０及び他の殺菌手段１３０はそれぞれ別の無菌チャンバー１２１，１３１を有し、各チャンバー１２１，１３１内で殺菌を行う。本実施形態の殺菌システム１００Ｂでは、第１実施形態の殺菌システム１００Ａのようなライン切替を行うことなく、プラズマ殺菌手段１２０と他の殺菌手段１３０とのいずれか一方のみを運転させることにより、プラズマ殺菌手段１２０のみによるキャップ８０の殺菌、又は、他の殺菌手段１３０のみによるキャップ８０の殺菌を可能にしてある。これにより、例えば、活性酸素を用いた殺菌を優先的に行うべく、基本的には、他の殺菌手段１３０の運転は停止してプラズマ殺菌手段１２０のみを運転し、プラズマ殺菌手段１２０のみによるキャップ８０の殺菌を行いつつ、プラズマ殺菌手段１２０に何らかの不具合が生じた場合には、プラズマ殺菌手段１２０の運転を停止して代わりに他の殺菌手段１３０の運転を開始し、他の殺菌手段１３０によりキャップ８０を殺菌する、という運転を行うことができる。

また、プラズマ殺菌手段１２０と他の殺菌手段１３０との両方を運転させて、プラズマ殺菌手段１２０と他の殺菌手段１３０とでキャップ８０の殺菌を行うことも可能である。これにより、キャップ８０に対する殺菌効果を高めることもできる。そして、このときも、プラズマ殺菌手段１２０に何らかの不具合が生じた場合には、プラズマ殺菌手段１２０の運転を停止して他の殺菌手段１３０のみを運転をして殺菌を行えばよい。特に、本実施形態では、プラズマ殺菌手段１２０を他の殺菌手段１３０よりも上流側に配置して、プラズマ殺菌手段１２０による殺菌に対する予備的・補足的な殺菌手段としても他の殺菌手段１３０を利用できる。

〔第３の実施形態〕
本発明に係る殺菌システムの第３の実施形態について、図６を参照して説明する。本実施形態の殺菌システム１００Ｃでは、プラズマ殺菌手段１２０と他の殺菌手段１３０とが同一の無菌チャンバー１４０内で殺菌を行う点で第２の実施形態と異なっている。以下、本実施形態に係る殺菌システムについて、主に第２の実施形態との相違点について説明する。なお、特に明記しない点に関しては、第２の実施形態と同様であり、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

本実施形態の殺菌システム１００Ｃは、図６に示すように、プラズマ殺菌手段１２０側の無菌チャンバー１４０ａと他の殺菌手段１３０側の無菌チャンバー１４０ｂとが一体となった無菌チャンバー１４０内で殺菌を行う構成にしてある。これにより、両方の殺菌手段を別々の無菌チャンバー内に設けるのに比べ、省スペース化を図ることができる。この場合でも、第２実施形態の殺菌システム１００Ｂと同様に、プラズマ殺菌手段１２０と他の殺菌手段１３０とのいずれか一方のみを運転させることにより、プラズマ殺菌手段１２０のみによるキャップ８０の殺菌、又は、他の殺菌手段１３０のみによるキャップ８０の殺菌が可能である。また、プラズマ殺菌手段１２０と他の殺菌手段１３０との両方を運転させて、プラズマ殺菌手段１２０と他の殺菌手段１３０とでキャップ８０の殺菌を行うことも可能である。

ただし、両方の殺菌手段１２０，１３０が同じ無菌チャンバー１４０内にあると、他の殺菌手段１３０のみが運転している場合、他の殺菌手段１３０で使用される殺菌剤が、プラズマ殺菌手段１２０まで及んでプラズマ殺菌手段１２０における各プラズマ殺菌装置１中に逆流してしまう虞がある。そこで、本実施形態の殺菌システム１００Ｃは、他の殺菌手段１３０のみが殺菌を行っているときは、第１プラズマ殺菌手段１２０における各プラズマ殺菌装置１に殺菌剤７０の吐出口１２から逆流防止用のエアーを噴出させる制御部（図示しない）を備えている。そして、他の殺菌手段１３０のみが殺菌を行っているときは、プラズマ殺菌手段１２０については逆流防止用のエアーを噴出させて、他の殺菌手段１３０の殺菌剤がプラズマ殺菌装置１中に逆流してしまうことを抑止してある。

〔第４の実施形態〕
本発明に係る殺菌システムの第４の実施形態として、プラズマ殺菌手段の変形例について、図７を参照して説明する。第１〜第３の実施形態の殺菌システム１００Ａ〜１００Ｃでは、無菌チャンバー１２１，１４０ａ内にプラズマ殺菌手段１２０が設けられている構成を示したが、図７に示すように、無菌チャンバー１２１外にプラズマ殺菌手段１２０を設け、且つ、無菌チャンバー１２１に吐出口１２を接続した状態とし、キャップ８０を通過させる無菌チャンバー１２１中に殺菌剤７０を吐出して、無菌チャンバー１２１内に充満させた殺菌剤７０により間接的にキャップ８０を殺菌するようにしてもよい。

〔その他の実施形態〕
最後に、本発明に係る殺菌システムのその他の実施形態について説明する。なお、以下のそれぞれの実施形態で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することも可能である。

（１）上記の実施形態では、プラズマ殺菌手段１２０に、殺菌後のキャップ８０を収縮させる収縮手段としてのホットエアーノズル１２２が設けられている構成を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。例えば、ホットエアーノズル１２２に限らず、蒸気など他の加熱手段であってもよく、加熱によりキャップ８０を殺菌するものに限らず、電子線照射などの他の収縮手段を用いても良い。また、収縮手段を設ける位置は、プラズマ殺菌装置１の下流側に限らず、プラズマ殺菌装置１の上流側に配置して、殺菌前のキャップ８０を収縮させるようにしても良い。その他にも、収縮手段を用いない構成としても良い。

また、上記の実施形態では、収縮手段は、他の殺菌手段１３０とは別にプラズマ殺菌手段１２０に設けた構成を例として説明したが、本発明はこれに限定されない。上記の第２及び第３実施形態のように、プラズマ殺菌手段１２０と他の殺菌手段１３０とを直列に設けることの一形態として、他の殺菌手段１３０を加熱による殺菌や電子線照射による殺菌も可能な収縮手段とし、殺菌システムを、プラズマ殺菌手段１２０に加えて収縮手段が設けられたものとしてもよい。つまり、殺菌システムとしては、プラズマを発生させて、得られた前記プラズマを照射して被殺菌物を殺菌するプラズマ殺菌手段を備え、前記プラズマ殺菌手段には、水蒸気が供給され、前記プラズマ殺菌手段は、発生させた前記プラズマと、供給される前記水蒸気と前記プラズマとが反応して生成される活性酸素と、を含む殺菌剤を前記被殺菌物に対して吐出するものであり、前記プラズマ殺菌手段に加え、前記被殺菌物を収縮させる収縮手段が設けられている殺菌システム、も考えられる。この場合、収縮手段は、例えば、該殺菌手段に隣接してその下流側又は上流側に設けたりするなど、搬送ライン上の任意箇所に設ければよい。また、収縮手段は、被殺菌物の収縮のみを目的としていてもよい。

（２）上記の第２及び第３実施形態では、プラズマ殺菌手段１２０を他の殺菌手段１３０の上流側に配置した構成を示した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されず、プラズマ殺菌手段１２０を他の殺菌手段１３０の下流側に配置してもよい。

（３）上記の実施形態では、被殺菌物としてキャップ８０を用いた構成を示した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されず、被殺菌物としてそれ以外のものを用いることができる。

その他の構成に関しても、本明細書において開示された実施形態は全ての点で例示であって、本発明の範囲はそれらによって限定されることはないと理解されるべきである。当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜改変が可能であることを容易に理解できるであろう。従って、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で改変された別の実施形態も、当然、本発明の範囲に含まれる。

本発明は、例えばキャップなどの被殺菌物を殺菌するための殺菌装置に利用することができる。

１２吐出口
７０殺菌剤
８０被殺菌物
１１０搬送ライン
１２０プラズマ殺菌手段（プラズマ殺菌手段）
１２２ホットエアーノズル（加熱手段、収縮手段）
１３０他の殺菌手段
１４０無菌チャンバー

Claims

プラズマを発生させて、得られた前記プラズマにより被殺菌物を殺菌するプラズマ殺菌手段を備え、
前記プラズマ殺菌手段には、水蒸気が供給され、
前記プラズマ殺菌手段は、発生させた前記プラズマと、供給される前記水蒸気と前記プラズマとが反応して生成される活性酸素と、を含む殺菌剤を吐出するものであり、
前記プラズマ殺菌手段に加え、前記プラズマ殺菌手段とは異なる方法で前記被殺菌物の殺菌を行う他の殺菌手段が、前記被殺菌物を搬送する搬送ライン上に、前記プラズマ殺菌手段と直列に併設されており、
前記プラズマ殺菌手段と前記他の殺菌手段とは、同じ無菌チャンバー内に設けられており、
前記プラズマ殺菌手段と前記他の殺菌手段とのいずれにより前記被殺菌物の殺菌を行うかを切り替え可能にしてあり、
前記他の殺菌手段のみが殺菌を行っているときは、前記プラズマ殺菌手段に前記殺菌剤の吐出口から、前記他の殺菌手段の殺菌剤が前記プラズマ殺菌手段に逆流することを防止するための逆流防止用のエアーを噴出させる制御部を備える殺菌システム。
前記プラズマ殺菌手段には、前記被殺菌物を収縮させる収縮手段が設けられている請求項１に記載の殺菌システム。
前記収縮手段は、前記被殺菌物を加熱する加熱手段である請求項２に記載の殺菌システム。