JPH08169422A - 電子線による滅菌装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 容器等の被照射物の滅菌を完全かつ高能率に
行なうための電子線を用いた滅菌装置を提供することを
目的とする。 【構成】 電子線をカーテン状に発生させる電子線発生
部を有する電子線照射装置２の電子線照射窓３の直下位
置に適宜手段により搬入される被照射物をその軸線を中
心に回転させる被照射物回転機構６を設け、前記電子線
照射装置２の電子線照射窓３の断面形状を被照射物の軸
線方向断面形状と相似する形状に形成し、この照射窓３
が被照射物の外面の長手方向全域において至近距離にお
かれるようにしたことを特徴とする電子線による滅菌装
置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子線による滅菌装置に
係り、特にボトル状容器の内面に存在する菌類の滅菌処
理に使用して最適な滅菌装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、例えば放射線源を中心に置い
てその周囲に被照射物を回転させ、この被照射物に均一
に照射するようにしたもの（特公昭５２−２７８００号
公報）、ローラを用いた搬送転動装置により被照射物の
姿勢を変え、被照射物の表面全域に照射させるようにし
たもの（特公昭６２−３５６２０号公報）、１個の電子
線照射装置を中心に設置し、薄板状の被照射物を１８０
°捩って配置することによりその被照射物の表裏両面に
同時に照射するようにしたもの（特開平５−３３４９８
号公報）などがある。

【０００３】また電子線を滅菌手段として利用すること
に関しても、従来から医療用具や包装材の滅菌用として
使用されており、なかでも熱に対し弱いプラスチック容
器の滅菌には放射線が用いられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の技術では、電子線を大気中に照射するとき大気中での
滅衰が著しいため、これら従来の技術による場合、滅菌
を果すためには高レベル（１〜１０Ｍｅｖ程度）のエネ
ルギが必要とされるが、被照射物がプラスチック容器で
あると上記高エネルギの電子線照射ではその容器へのダ
メージが生じてしまい、このような被照射物への電子線
による滅菌を行なうには著しい困難性があった。また高
レベル用の電子線照射装置はそれ自体が大型でかつ高価
となり、経済的負担も大きくなるという問題点があっ
た。

【０００５】一方、放射線による滅菌では、放射線にγ
線が用いられるが、このγ線はコバルト６０を用いるた
め照射設備には十分な配慮が必要となり、実用面で種々
の問題点を有するものであった。

【０００６】本発明はこれに鑑み、安全性の高い電子線
を用いて容器等の被照射物の滅菌を効率よく行なうこと
ができ、滅菌効果を著しく高めることができる電子線に
よる滅菌装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記従来の技術が有する
問題点を解決する手段として、本発明は、電子線をカー
テン状に発生させる電子線発生部を有する電子線照射装
置の電子線照射窓の直下位置に適宜手段により搬入され
る被照射物をその軸線を中心に回転させる被照射物回転
機構を設け、前記電子線照射装置の電子線照射窓の断面
形状を被照射物の軸線方向断面形状と相似する形状に形
成し、この照射窓が被照射物の外面の長手方向全域にお
いて至近距離におかれるようにしたことを特徴とする。
また請求項２では、電子線照射装置の電子線照射窓の周
囲に被照射物の上半部外面に可及的近接する形状を有す
る被照射物ガイドを設けたことにある。そして上記被照
射物としては、熱に対し弱いプラスチック製のボトルが
最適な適用対象であるが、プラスチック製に限らず、紙
製、プラスチックラミネート紙製、電子線が透過し得る
金属製のものも適用対象とされる。

【０００８】

【作用】適宜手段により被照射物（例えばＰＥＴボト
ル）を被照射物回転機構上へ供給し、この回転機構を駆
動して被照射物を回転させるとともに電子線照射装置の
照射窓から電子線をカーテン状に照射する。前記照射窓
は被照射物の長手方向にかつその長手方向軸線に対する
断面形状と相似形をなしているので、被照射物のいずれ
の箇所も照射窓と略等距離をもって照射され、これによ
り被照射物の内面に付着して存在する菌類は電子線によ
る衝撃によってすべからく死滅させられる。そして被照
射物の回転により被照射物の内面の滅菌が全周にわたっ
て行なわれる。被照射物が１回転したとき回転機構から
滅菌処理済の被照射物を排除し、次の被照射物を受入れ
て照射を行なう。

【０００９】請求項２のように、電子線照射窓の周囲に
被照射物ガイドを設ければ、被照射物の回転を高速とし
ても安定して回転し、照射効率が高められる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例を参照して
説明する。

【００１１】本実施例では、被処理物が容積３３０ｍｌ
のペット（ＰＥＴ）ボトル１の場合を例示しており、電
子線照射装置２は従来のものと同様であるが、低エネル
ギ型（２００ｋｖ〜２５０ｋｖ）のものが用いられ、そ
の電子線照射窓３の部分におかれる金属箔４の形状が上
記ペットボトル１の軸線方向の断面形状の外形と相似す
る形状とされており、この照射窓３から電子線５をペッ
トボトル１の口部１ａの先端位置から底部１ｂをカバー
する範囲にカーテン状（膜状）に照射するようになって
いる。

【００１２】前記電子線照射装置２の電子線照射窓３の
直下位置には、ペットボトル１の軸線を中心にこれを回
転させる回転機構６が設けられている。図１，図２に示
す回転機構６は、昇降台７上に設置された駆動モータ８
と、ペットボトル１の長手方向下部両側を支持する一対
の支持ローラ９，９とを有し、この支持ローラ９，９は
その両端が昇降台７上の軸受１０，１０により回転自在
に支承され、前記駆動モータ８の駆動軸８ａ上のプーリ
ー１１，１１と支持ローラ９，９の軸端のプーリー１
２，１２とにベルト１３，１３が巻装されて各支持ロー
ラ９，９に図２に示す矢印方向への回転が与えられるよ
うになっている。

【００１３】前記電子線照射装置２の照射窓３の周囲に
は、ペットボトル１の略上半部をカバーするよう円弧状
内側面１４ａ，１４ａを有する被照射物ガイド１４（好
ましくはテフロン製）が設けられており、前記回転機構
６上で回転するペットボトル１が支持ローラ９，９上か
ら転落しないようにしている。

【００１４】したがって上記実施例では、昇降台７が下
降した状態で回転機構６の支持ローラ９，９上にペット
ボトル１を供給し、昇降台７を上昇させてペットボトル
１の上面を電子線照射装置２の照射窓３に略５ｍｍ程度
の間隔をおいて接近する位置まで近づける。

【００１５】電子線照射装置２を作動させるとともに駆
動モータ８を駆動してベルト１３，１３を介し支持ロー
ラ９，９を図２の矢印方向に回転することによりペット
ボトル１に矢印方向への回転が与えられる（１．２回／
秒程度）。これにより電子線照射装置２の電子線発生部
から発生する電子線５は金属箔４を通ってカーテン状に
ペットボトル１の長手方向全域にわたり照射される。

【００１６】このとき照射窓３の金属箔４がペットボト
ル１の軸線方向断面形状と相似形であり、その照射窓３
がペットボトル１の軸線方向全域にわたりその外面に対
し略等間隔をもっておかれ、電子線照射時に電子線５の
滅衰がなく、ペットボトル１の各部に均等な照射がなさ
れ、ペットボトル１の内面に存在する菌類を電子線５に
よる衝撃により死滅させることができる。

【００１７】ペットボトル１が１回転したとき駆動モー
タ８を停止し、昇降台７を下降して滅菌済のペットボト
ル１を排除して次の工程へ送られ、新たな未処理のペッ
トボトル１が回転機構６の支持ローラ９，９上へ供給さ
れて前記と同様に滅菌処理が行なわれる。

【００１８】ペットボトル１の回転機構６への受渡し
は、例えば図３に示しているようにペットボトル１，１
…を搬送路１５上に順次送るようにし、電子線照射装置
２の直下位置の回転機構６の設置部への搬送路を登り傾
斜の傾斜面１５ａとし、被照射物１４の下部内へ供給さ
れるようにし、回転機構６の上昇でその支持ローラ９，
９上にペットボトル１を受けとって回転を与え、滅菌処
理後回転機構６の下降時に処理済のペットボトル１が次
のペットボトル１により押し出されて下流側の搬送路１
６へ排出させるようにすることができ、連続的な滅菌処
理を行なわせるようにすることができる。

【００１９】上記ペットボトル１の回転機構６への給排
は、上記例以外の適宜な慣用手段の採用が可能であり、
ペットボトル１の回転手段についても、ペットボトル１
の両端をセンタチャックして回転を与えるなど、図示の
実施例に限られる必要はない。

【００２０】被照射物についてもプラスチック製容器に
限らず、紙製容器、電子線を透過する金属製容器（缶）
などに対しても適用することができる。

【００２１】次に本発明による滅菌装置の試験結果を表
１に示す。

【００２２】

【表１】 上記試験は下記の条件により電子線照射をサンプルボト
ルに対して実施した。なおサンプルボトル１としては、
図６に断面を示すＰＥＴ製でキャップは外した状態で行
なった。

【００２３】使用した菌は、芽胞形成菌のＢａｃｉｌｌ
ｕｓ属であり、サンプルボトル１の内面をサンプルボト
ル１の部位ａ、ｂ、ｃ、ｄにつき２×２ｃｍ＝４ｃｍ²
の範囲を拭きとり面積とし、口部のｄ部位については円
筒部内周面の半周分とした。拭きとり後の綿棒洗い出し
は、生理食塩水（０．８５％）５ｍｌで実施した。その
うちの１ｍｌを標準培地により混釈し、培養後の菌数を
計数した。 電子線照射装置；低エネルギ型電子線照射装置 加速電圧 ；Ａ ２００ｋｖ，Ｂ ２５０ｋｖ ビーム電流 ：Ｃ 照射窓下からサンプルボトル上面までの距離が５ｍｍ Ｄ 同、６０ｍｍ （上記Ｃ，Ｄの位置関係は図５（Ａ），（Ｂ）参照） その他 ；照射処理中のサンプルボトルは毎秒１．２回転 上記条件により試験を行なったところ、上記Ｄの条件下
においては電子線の加速電圧がＢの２５０ｋｖでは残存
菌は認められなかったが、上記加速電圧がＡ２００ｋｖ
では残存菌の存在が認められ、特にｄ部（口部）とａ部
（底部）の肉厚の大きい部位において２桁の数の残存菌
が認められた。

【００２４】上記Ｃの条件下においては、電子線の加速
電圧がＡの２００ｋｖ、Ｂの２５０ｋｖのいずれも残存
菌は認められなかった。

【００２５】したがって菌数レベルを１×１０⁴ 個塗布
したサンプルボトルを使用したとき、照射窓下からサン
プルボトルの上面までの距離がＣの５ｍｍに設定し加速
電圧が２００ｋｖの条件によって完全滅菌することがで
きた。また加速電圧が２５０ｋｖの条件では滅菌は完全
であるうえボトルのダメージも生じることはなかった。
次に照射窓下からサンプルボトルの上面までの距離がＤ
の６０ｍｍ（図５（Ａ））とした場合には、加速電圧が
２００ｋｖの条件では１桁以上の残存菌が認められ、２
５０ｋｖとして初めて完全滅菌ができた。

【００２６】上記のことから本発明では、電子線照射装
置２の照射窓３を被照射物の長手方向断面の外形に相似
形状としていることにより被照射物のいずれの箇所に対
しても照射距離が略均一になるので、滅菌むらを生じる
ことがなく、完全滅菌を低い加速電圧によって達成でき
ることが実証された。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、電
子線照射装置の照射窓の断面形状を被照射物の軸線方向
断面形状と相似する形状とし、この照射窓が被照射物の
長手方向外面に均等な距離をおいて近接するようにした
ことにより、小型で低レベル（２００ｋｖ程度）の電子
線の照射によって被照射物に付着する菌類を滅菌するこ
とが可能となり、かつ被照射物にダメージを与えること
もなく、安価で安全確実な滅菌装置を提供することがで
きる。

【００２８】また請求項２のように、照射窓の周囲に被
照射物ガイドを付設すれば、滅菌中の被照射物の回転を
安定してなさしめることができ、滅菌むらもなくするこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す側面図。

【図２】同、正面図。

【図３】同、連続処理装置とする場合の一例を示す正面
よりみた説明図。

【図４】同、平面図。

【図５】（Ａ）は試験比較例の説明図、（Ｂ）は本発明
の説明図。

【図６】サンプルボトルの断面図で、残存菌計測部位を
示す。

【符号の説明】

１ ペットボトル（サンプルボトル） ２ 電子線照射装置 ３ 電子線照射窓 ４ 金属箔 ５ 電子線 ６ 被照射物回転機構 ７ 昇降台 ８ 駆動モータ ９ 支持ローラ １０ 軸受 １１，１２ プーリー １３ ベルト １４ 被照射物ガイド １５，１６ 搬送路

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電子線をカーテン状に発生させる電子線発
   生部を有する電子線照射装置の電子線照射窓の直下位置
   に適宜手段により搬入される被照射物をその軸線を中心
   に回転させる被照射物回転機構を設け、前記電子線照射
   装置の電子線照射窓の断面形状を被照射物の軸線方向断
   面形状と相似する形状に形成し、この照射窓が被照射物
   の外面の長手方向全域において至近距離におかれるよう
   にしたことを特徴とする電子線による滅菌装置。
2. 【請求項２】前記電子線照射窓の周囲に被照射物の上半
   部外面に可及的近接する形状を有する被照射物ガイドを
   有する請求項１記載の電子線による滅菌装置。
3. 【請求項３】被照射物がボトル状の容器である請求項１
   または２記載の電子線による滅菌装置。