WO2017159200A1

WO2017159200A1 - 電子線滅菌設備

Info

Publication number: WO2017159200A1
Application number: PCT/JP2017/005675
Authority: WO
Inventors: 万晶佐々木; 和幸横尾
Original assignee: 日立造船株式会社
Priority date: 2016-03-18
Filing date: 2017-02-16
Publication date: 2017-09-21
Also published as: EP3431402A4; JP6697911B2; EP3431402A1; JP2017165474A

Abstract

電子線照射装置からプリフォーム体（Ｐ）に照射される電子線により滅菌する容器外面滅菌装置である。容器外面滅菌装置は、プリフォーム体（Ｐ）を保持搬送する容器搬送装置（２１）と、容器搬送装置（２１）に設けられてプリフォーム体（Ｐ）を回転する容器回転装置（２６）と、容器回転装置（２６）の帯状磁力体（３２）と環状磁力体（３３）とで、非接触で駆動力を伝達する磁力式駆動力伝達機構（３１）と、を具備する。磁力式駆動力伝達機構（３１）は、所定の隙間をあけて対向して移動される帯状磁力体（３２）と環状磁力体（３３）に、磁極が異なる磁石が交互に配置された磁石列をそれぞれ有する。

Description

電子線滅菌設備

　本発明は、容器など（被検体およびプリフォーム体も意味する）の被照射物に、電子線を照射して滅菌する電子線滅菌設備に関する。

　被照射物の外面を滅菌する場合、容器搬送装置の保持部に被照射物を保持し、電子線の照射域内を搬送しつつ被照射物を回転させることで、外面全体を滅菌する技術が、たとえば特許文献１および２に提案されている。

　上記搬送装置では、複数の被照射物を順次保持部に保持し、搬送中に被照射物を回転させる。しかし、被照射物ごとに被照射物の回転駆動装置を設けると、容器搬送装置が大型化する。このため、回転駆動装置と保持部との間に、ギヤやカム、伝動軸などの接触式の駆動力伝動機構を介して被照射物をそれぞれ回転させる。

日本国特開２０１４－１２９１４２号公報日本国特開２００７－２９７０６７号公報

　ところで、容器やプリフォーム体の滅菌設備の場合、この滅菌設備と、充填装置やブロー成形装置が、一連の設備を構成して設置されている。このような設備では、通常、滅菌雰囲気中に粉塵や塵埃の発生を防止する対策が施されている。しかしながら、接触式の伝動機構を採用した場合、摩耗による粉塵や塵埃が発生し、容器やプリフォーム体が汚染されやすいという問題があった。

　本発明は上記問題点を解決して、粉塵や塵埃が発生することなく、被照射物の汚染など悪影響を与えない電子線滅菌設備を提供することを目的とする。

　本発明は、電子線照射装置から被照射物に照射される電子線により滅菌する電子線滅菌設備であって、
　被照射物を保持搬送する搬送装置と、
　前記搬送装置に設けられて被照射物を回転する回転装置と、
　前記回転装置の駆動部材と受動部材の間で、非接触で駆動力を伝達する磁力式駆動力伝達機構と、を具備し、
　前記駆動力伝達機構は、所定の隙間をあけて対向して移動される前記駆動部材と前記受動部材に、磁極が異なる磁石が交互に配置された磁石列をそれぞれ有するものである。

　上記構成によれば、回転装置において、磁力式駆動力伝達機構を介して被照射物を回転し、滅菌する時に、駆動力の伝達を、磁力式駆動力伝達機構を使用して非接触で駆動力伝達とした。これにより、駆動力を伝達するための接触部や摩擦部を無くして、接触や摩耗による粉塵や塵埃の発生を未然に防止することができ、粉塵や塵埃により、被照射物を汚染することがない。

　ここで、「駆動力伝達機構」は、磁力を利用して部材と部材の間で動力を伝達する構造の他、部材と部材の間で、例えば直線運動－回転運動のように、運動方向を変換する駆動力変換機構を含むものとする。

　上記構成において、前記磁気式駆動力伝達機構と被照射物との間に、前記駆動力伝達機構に発生する磁力が、前記電子線に悪影響を与えるのを防止する干渉防止手段を具備することが好ましい。

　上記構成により、磁気式駆動力伝達機構から発生した磁力が、電子線に悪影響を与えるのを防ぎ、電子線による安定した滅菌作業を実施できる。
　上記構成の干渉防止手段は、前記磁力式駆動力伝達機構と被照射物との間に、磁力を減衰させる磁力減衰距離を設けることが好ましい。上記磁力減衰距離を確保することにより、磁力を減衰させて、安定した滅菌が可能となる。

　上記構成の干渉防止手段は、前記磁力式駆動力伝達機構と被照射物との間に、前記磁力式駆動力伝達機構から出る磁場を遮蔽する磁場遮蔽体を配置することが好ましい。これにより、前記磁力式駆動力伝達機構から発生した磁力を、前記磁場遮蔽体で磁力を遮蔽したり、減衰させて、電子線による安定した滅菌作業が可能となる。

　上記構成において、前記磁石列は、低透磁率でかつ耐食性の材料からなる被覆材に覆われることが好ましい。
　上記構成によれば、電子線が空気中の酸素に衝突して発生するオゾンガスや、電子線のエネルギーにより空気中の窒素と酸素と水素が反応して発生する硝酸ガスを含む腐食性ガス雰囲気おいて、被覆材により磁石列が腐食するのを防止することができる。

　上記構成において、前記駆動部材は、固定側部材に被照射物の搬送方向に沿って配置された帯状磁力体であり、前記受動部材は、前記搬送装置の可動側部材に設けられた環状磁力体であることが好ましい。

　上記構成によれば、前記帯状磁力体に沿って前記環状磁力体を移動させることにより、磁力体の磁力を利用して、非接触で、直線運動を回転運動に変換して、環状磁力体を回転駆動させることができる。

　さらにまた、上記構成において、Ｘ線を遮蔽可能でかつ低透磁率であり、さらに耐食性を有する材料からなる隔壁により、前記電子線照射装置および被照射物を包囲するチャンバを備え、前記受動部材の磁石列が前記チャンバ内に配置されるとともに、前記駆動部材の磁石列が、低透磁率でかつ耐食性の材料からなる被覆材を隔てて前記チャンバの外側に配置されることが好ましい。

　上記構成によれば、チャンバの隔壁と一体化、または隔壁の外側に、磁石列を有する前記駆動部材を配置したので、磁力の減衰を伴うことなく腐食性ガスによる腐食を防止することができる。

　本発明によれば、非接触で駆動される動力伝達機構により、粉塵や塵埃が発生することなく、被照射物を汚染することがない。

本発明に係る電子線滅菌設備における容器外面滅菌装置の実施例１を示す概略平面図である。容器外面滅菌装置の搬送装置を示し、外面照射領域における横断面図である。容器外面滅菌装置の搬送装置を示し、撮像装置による環状磁力体の平面視の画像図である。外面照射領域における搬送装置の正面断面図である。磁力式駆動力伝達機構の帯状磁力体および環状磁力体を示す平面視の断面図である。本発明に係る電子線滅菌設備における容器内面滅菌装置の実施例２を示す概略平面図である。内面照射領域における容器回転装置を示す要部側面図である。内面照射領域における容器回転装置を示す平面視の要部部分断面図である。内面照射領域における容器昇降装置を示す要部の概略横断面図である。磁力式駆動力伝達機構の変形例を示し、変形例１の磁力体を示す横断面図である。磁力式駆動力伝達機構の変形例を示し、変形例２の磁力体を示す横断面図である。磁力式駆動力伝達機構の変形例３を示し、内面照射領域における概略横断面図である。磁力式駆動力伝達機構の変形例３を示し、帯状磁力体および環状磁力体を示す拡大側面図である。磁力式駆動力伝達機構の変形例３を示し、容器回転装置を示す平面図である。本発明に係る電子線滅菌設備に係る容器外面滅菌装置の実施例３を示し、磁力式駆動力伝達機構を示す平面視の部分断面図である。本発明に係る電子線滅菌設備に係る容器外面滅菌装置の実施例３を示し、同側面図である。容器外面滅菌装置の実施例３を示す概略平面図である。

　本発明に係る電子線滅菌設備は、滅菌対象である被照射物が、実験器具などの被検体や、容器成形前のプリフォーム体、内容物の無菌充填前の容器などである。これら被照射物を回転させつつ搬送移動または昇降移動させ、外面および内面の少なくとも一方に電子線を照射して滅菌を行う。そして、被照射物を回転させるための駆動力伝達機構に、非接触で駆動可能な磁力式を採用する。これにより、非接触で駆動力を伝達や変換して、接触や摩耗による粉塵や塵埃の発生を防止している。

　また、磁力式駆動力伝達機構において発生する磁力が、電子線に悪影響を及ぼさない干渉防止手段を設けている。
　ところで、空気中に照射された電子線は、空気中で化学反応を生じさせることにより、オゾンガスおよび硝酸ガスなどの腐食性ガスを発生させる。このため、搬送装置や被照射物などを覆うチャンバ内が腐食性ガス雰囲気となることが知られている。したがって、磁力式駆動力伝達機構を腐食性ガス雰囲気により腐食しない防食構造としている。

　本発明に係る容器外面滅菌装置の実施例１を図１～図４に基づいて説明する。
　図１に示すように、この電子線滅菌設備は、ブロー成形により容器を形成する前のプリフォーム体Ｐを外面滅菌するための容器外面滅菌装置１１で、被照射物はプリフォーム体Ｐである。この容器外面滅菌装置１１は、腐食性ガス雰囲気を包囲する腐食性ガス遮蔽用のチャンバＣに覆われている。そして、チャンバＣ内の腐食性ガスは、排気ポンプＰｏで送られる気体から有害物を除去するガス無害化装置Ｎを介して大気中に放出される。新たな空気は、不純物を除去するフィルタＦを介してチャンバＣ内に導入される。

　［容器搬送装置］
　図２Ａに示すように、プリフォーム体Ｐを搬送する容器搬送装置（搬送装置）２１は、一対の第１ホイール（回転体）２２および第２ホイール（回転体）２３と、第１ホイール２２と第２ホイール２３間にわたって巻張された無端状の回転移動体（可動側部材）２４と、回転移動体２４に一定ピッチで設けられた容器保持部２５と、を具備している。そして、搬入経路Ｌｉから搬入されたプリフォーム体Ｐは、搬入ホイール１２で容器保持部２５に保持されながら、搬送経路Ｌの直線往路部Ｌａに送られる。そして、直線往路部Ｌａで、電子線照射装置１４から電子線がプリフォーム体Ｐに照射されて滅菌される。さらにプリフォーム体Ｐは、第２ホイール２３から直線復路部Ｌｂに送られ、第１ホイール２２から搬出経路Ｌｏに送り出される。

　直線往路部Ｌａには、電子線照射装置１４から電子線が照射される外面照射領域（電子線照射領域）Ｒｏが設定されており、この外面照射領域Ｒｏに対応して電子線照射装置１４が設置されている。そして、直線往路部Ｌａに沿って搬送されるプリフォーム体Ｐに、電子線照射装置１４の照射口１４ｏから電子線が照射される。この外面照射領域Ｒｏでは、容器搬送装置２１に設けられた容器回転装置（回転装置）２６によりプリフォーム体Ｐを容器軸心Ｏｐ周りに回転させて、外周面を均一に滅菌する。

　図２Ａ，図３に示すように、容器搬送装置２１の回転移動体２４は、互いに形状の異なる側面視Ｈ形の２種類のチェーン部材２４Ａ，２４Ｂを搬送方向に垂直な鉛直方向の支軸２７を介して水平面内で折り曲げ自在に連結したものである。各支軸２７は、下端側に設けられた容器保持部２５と、チェーン部材２４Ａ，２４Ｂの上下位置に軸受を介して回転自在に取り付けられたホイール係合環２８Ｕ，２８Ｄと、上端側に設けられた容器回転装置２６と、を具備している。なお、ホイール係合環２８Ｕ，２８Ｄが上下に設けられているのは、第１ホイール２２および第２ホイール２３には、それぞれ上下一対のスプロケットが、所定間隔をあけて設けられているためである。

　容器保持部２５は、プリフォーム体Ｐの口部に着脱自在な、弾性体からなる保持具２５ａを有しており、第１ホイール２２に設けられた昇降機構（図示せず）により、プリフォーム体Ｐを上昇させることで、プリフォーム体Ｐの口部に保持具２５ａを嵌入させ、またプリフォーム体Ｐを下降させてプリフォーム体Ｐの口部から保持具２５ａを離脱させる。

　［磁力式駆動力伝達機構］
　容器回転装置２６は、容器搬送装置２１による直線往路部Ｌａでの回転移動体２４の直線運動を、非接触で、容器保持部２５の回転運動に変換する磁力式駆動力伝達機構３１を具備している。この磁力式駆動力伝達機構３１は、図４に示すように、容器搬送装置２１の固定側部材でかつ駆動部材となる支持フレーム３０に、直線状の帯状磁力体３２が搬送方向に沿って取り付けられている。一方、容器搬送装置２１の可動側部材で、かつ受動部材である支軸２７に、環状磁力体３３が固定されている。そして、外面照射領域Ｒｏでは、帯状磁力体３２に沿って環状磁力体３３が所定隙間（帯状磁力体３２と環状磁力体３３との隙間）をあけて移動することにより、磁力を利用して回転移動体２４の直線運動を、支軸２７の回転運動に変換することができる。

　図４に示すように、この帯状磁力体３２は、支持フレーム３０に搬送方向に沿って配置された磁石取付部材３２ａと、磁石取付部材３２ａにＳ極とＮ極の磁石とが交互に一定ピッチで搬送方向に配置された直線状の帯状磁石列３２ｂと、低透磁率でかつ耐食性を有する材料からなり帯状磁石列３２ｂを覆う被覆材であるカバー部材３２ｃを有している。環状磁力体３３は、支軸２７にキーを介して固定された磁石支持筒３３ａと、この磁石支持筒３３ａの外周部に、一定の（角度）ピッチでＳ極とＮ極の磁石とが外周部に交互に取り付けられた環状磁石列３３ｂと、低透磁率でかつ耐食性を有する材料からなり環状磁石列３３ｂを覆う被覆材であるコート部材３３ｃを有している。カバー部材３２ｃおよびコート部材３３ｃは、ステンレス製やチタン合金製であるが、ステンレス材やチタン材を被覆したコーティング層であってもよい。これらカバー部材３２ｃとコート部材３３ｃにより、液化硝酸も含む硝酸ガスやオゾンガスなどの腐食性ガスによる帯状磁石列３２ｂおよび環状磁石列３３ｂの腐食を防止する。

　上記構成において、直線往路部Ｌａで容器搬送装置２１により回転移動体２４が搬送方向に直線移動されると、帯状磁石列３２ｂと環状磁石列３３ｂの磁力の作用により支軸２７が回転され、容器保持部２５の保持具２５ａに保持されたプリフォーム体Ｐが容器軸心Ｏｐ周りに回転される。プリフォーム体Ｐが回転しながら電子線照射装置１４により電子線が照射されるので、プリフォーム体Ｐの外周面に電子線が均一に照射される。

　ところで、プリフォーム体Ｐが回転不足になると、部分的に電子線の照射不足が生じ、滅菌不足のプリフォーム体Ｐにより下流側のブロー成形装置などが汚染される恐れがある。このため、図２Ａおよび図２Ｂに示すように、プリフォーム体Ｐの回転を、支軸２７を介して監視する容器の回転監視装置３４が設けられている。この回転監視装置３４は、たとえば環状磁力体３３の天板に設けられたマーク３３ｍを撮像装置３４ａにより高速撮像し、取得した画像と正常な回転の画像とを比較することにより、プリフォーム体Ｐが所定量回転されたかどうかを監視している。もちろん、支軸２７の回転監視は、可視画像に限るものではなく、超音波やレーダ波などの媒体を利用した公知の非接触式検出装置を使用することもできる。

　また直線往路部Ｌａの外面照射領域Ｒｏでは、磁力式駆動力伝達機構３１に磁石を使用するため、常に環状磁力体３３が帯状磁力体３２側に吸引され、回転移動体２４に図２Ａに示す時計回り方向のモーメントＭが発生する。通常、搬送経路Ｌでは、容器保持部２５の姿勢が、図示しないガイドローラまたは磁力式の姿勢保持機構などにより、保持されている。しかし、この状態ではモーメントＭに対処することができない。この回転移動体２４の傾きを抑制するために、回転移動体２４の上下位置に配置されたホイール係合環２８Ｕ，２８Ｄの内側（支持フレーム３０側）への変位をそれぞれ規制する傾斜規制レール３６Ｕ，３６Ｄが、外面照射領域Ｒｏ全体にわたって設置されている。さらに搬送経路Ｌの外側（支持フレーム３０とは反対側）に、図示しない外側のガイドローラの上面に当接する浮上防止レール３７が、外面照射領域Ｒｏにわたって配置され、外側のガイドローラの浮上りを規制している。このように、外面照射領域Ｒｏでは、傾斜規制レール３６Ｕ，３６Ｄおよび浮上防止レール３７により、支軸２７が搬送経路Ｌ内側に倒れ込むのを防止することができる。

　さらに、磁力式駆動力伝達機構３１から発生する磁力により、電子線照射装置１４から照射された電子線の照射方向が偏向してプリフォーム体Ｐへの照射量が不均一になるなど、プリフォーム体Ｐの滅菌に悪影響が生じる恐れがある。これを防止する干渉防止手段として、磁力式駆動力伝達機構３１からプリフォーム体Ｐまで、磁力が減衰するための磁力減衰距離Ｌｓを確保し、磁力式駆動力伝達機構３１の磁力がプリフォーム体Ｐへの電子線の照射に影響を与えないようにしている。

　また他の干渉防止手段として、磁力減衰距離Ｌｓの確保と同時に、あるいはこれに替えて、図２Ａに示すように、磁力式駆動力伝達機構３１と、照射口１４ｏおよびプリフォーム体Ｐとの間の空間部に、例えば磁力を遮るミューメタルやパーマロイなど高透磁率の材料からなる磁場遮蔽体３８を設置している。この磁場遮蔽体３８の表面は防食用の材料からなる表面材で覆われていてもよい。もちろん、磁力減衰距離Ｌｓを確保すると同時に、磁場遮蔽体３８が設置されていてもよい。

　［実施例１の効果］
　上記実施例１によれば、容器保持部２５に保持されたプリフォーム体Ｐを容器軸心Ｏｐ周りに回転するとともに、電子線をプリフォーム体Ｐに照射し滅菌する時に、容器回転装置２６により、磁力式駆動力伝達機構３１により非接触で駆動力伝達して、プリフォーム体Ｐを回転するので、動力伝達時の接触や摩耗による粉塵や塵埃の発生を未然に防止することができる。したがって、これら粉塵や塵埃により、プリフォーム体Ｐを汚染することがない。

　容器回転装置２６では、容器搬送装置２１の支持フレーム３０に直線状に設けた帯状磁力体３２と、回転移動体２４の支軸２７に取り付けられた環状磁力体３３とを有する磁力式駆動力伝達機構３１により、非接触で、直線帯状磁力体３２に沿う回転移動体２４の直線運動を、環状磁力体３３の回転運動に変換し、接触や摩耗による粉塵や塵埃の発生を未然に防止することができる。

　また磁力式駆動力伝達機構３１とプリフォーム体Ｐとの間に、干渉防止手段として磁場遮蔽体３８と磁力減衰距離Ｌｓの少なくとも一方を設けることにより、磁力式駆動力伝達機構３１の磁石から発生する磁場を減衰させて、電子線を安定して照射でき均一な滅菌作業が可能となる。

　さらに、帯状磁石列３２ｂおよび環状磁石列３３ｂが、低透磁率でかつ耐食性の材質からなるカバー部材３２ｃ，コート部材３３ｃやコーティングに覆われることにより、オゾンガスや硝酸ガスを含む腐食性ガス雰囲気により腐食するのを、未然に防止することができる。

　本発明に係る電子線滅菌設備の実施例２を図５～図８に基づいて説明する。
　この電子線滅菌設備は、滅菌対象である被照射物が容器Ｂであり、容器内面滅菌装置４０は、内容物を容器Ｂに無菌充填する充填装置（図示せず）の上流側に設置される。なお、実施例１と同一部材には同一符号を付して、詳細な説明を省略する。

　この容器内面滅菌装置４０の容器搬送装置４０ａは、図５～図８示すように、腐食性ガス遮蔽用のチャンバＣ内に、回転軸Ｏｃ周りに回転自在な回転テーブルＴｃと、回転テーブルＴｃの上部外周に一定ピッチで設置され、ネック部Ｂｎを介して容器Ｂを保持する容器保持装置４１と、容器保持装置４１を介して容器Ｂを昇降する容器昇降装置５１と、具備している。そして回転テーブルＴｃの外周に容器Ｂを搬送する円形経路Ｌｃが形成されている。Ｒｉは、円形経路Ｌｃに設けられた電子線の内面照射領域（電子線照射領域）である。搬入経路Ｌｉから搬入ホイール１２を介して円形経路Ｌｃに搬入された容器Ｂが、この内面照射領域Ｒｉの入口で、容器昇降装置５１により容器Ｂが上昇される。そして、電子線照射装置５４の照射ノズル５４ｎが口部Ｂｐを介して容器Ｂ内に挿入され、容器Ｂの内面が滅菌される。さらに内面照射領域Ｒｉの出口で、容器昇降装置５１により容器Ｂが下降されて、口部Ｂｐから照射ノズル５４ｎが抜き出される。そして、滅菌後の容器Ｂが搬出ホイール１３を介して搬出経路Ｌｏに搬出される。

　［容器保持装置］
　回転テーブルＴｃの外周部に、一定ピッチで昇降台４２が昇降ロッド５２を介して昇降自在に配置されている。容器保持装置４１は、昇降台４２に左右一対のネック保持アーム４３Ｒ，４３Ｌが支持軸４３ａ，４３ａ周りにそれぞれ開閉自在に支持されている。左右のネック保持アーム４３Ｒ，４３Ｌには、先端部に鉛直軸心周りに回転自在に支持された駆動ローラ４４と、中間部に鉛直軸心周りに回転自在に支持された遊転ローラ４５とが設けられている。そして、ネック保持アーム４３Ｒ，４３Ｌの開閉に従って、これら４個のローラ４４，４５により、容器Ｂのネック部Ｂｎを開放、把持する。これらネック保持アーム４３Ｒ，４３Ｌを開閉するアーム開閉装置は、図示しないが、カムや、流体圧式や電動式のシリンダなど公知の技術が適用され、搬入ホイール１２に対応する搬入位置および搬出ホイール１３に対応する搬出位置で、ネック保持アーム４３Ｒ，４３Ｌが開閉されて、容器Ｂが搬入保持および開放搬出される。

　［容器昇降装置］
　図８に示すように、各容器保持装置４１は、回転テーブルＴｃの外周部で、容器昇降装置５１により昇降台４２が所定範囲で昇降自在に支持されている。すなわち、容器昇降装置５１は、昇降台４２から垂下されるとともに、回転テーブルＴｃの外周部のガイド穴にスライド自在に嵌合された昇降ロッド５２と、回転テーブルＴｃの底部側に設けられて、昇降ロッド５２を介して容器保持装置４１を所定範囲で昇降駆動する昇降駆動装置５３とを具備している。この昇降駆動装置５３は、カム機構や、流体圧シリンダや電動シリンダなど公知の駆動装置が使用される。

　一方、回転テーブルＴｃの上方部に、回転テーブルＴｃと同期して回転される支持テーブルＴｓが設置されている。この支持テーブルＴｓの外周部には、各容器保持装置４１に対応して、ノズル式の電子線照射装置５４が一定ピッチで設置されている。電子線照射装置５４には、支持テーブルＴｓを貫通して下方に伸び容器Ｂの口部Ｂｐに挿入可能な照射ノズル５４ｎを具備し、照射ノズル５４ｎの下端の照射口から電子線を照射する。なお、照射ノズル５４ｎから照射される電子線は、チャンバＣ内の空気の分子に衝突して紡錘形に広がり、容器Ｂの内面を滅菌する。

　［容器回転装置］
　ところで、容器Ｂの材料である樹脂に、電子線が必要量以上に照射されると、樹脂が変質したり、変色されることが知られており、照射量を過不足の無い適正範囲に保持する必要がある。したがって、容器Ｂの内面を滅菌する場合、たとえば本体部Ｂｂが、特に図示するように矩形断面に形成されていた場合や、特に小径のネック部Ｂｎから本体部Ｂｂの肩部Ｂｓに急激に拡径されると、照射ノズル５４ｎの照射口から内面までの距離が周方向で不規則となる。また装飾や把持のために、本体部Ｂｂに凹凸模様が形成されると、照射口から内面までの距離が不規則となる。このため、電子線の照射量を適正範囲に保持するのが難しい。

　この実施例２では、容器回転装置（回転装置）４６により容器Ｂを容器軸心Ｏｂ周りに回転させ、不規則な容器Ｂの内面に電子線を均一に照射して、電子線の照射量が適正範囲に保持し、容器Ｂの内面全体を均一に滅菌することができる。

　［磁力式駆動力伝達機構］
　前記容器回転装置４６に磁力式駆動力伝達機構４７を備えている。この磁力式駆動力伝達機構４７は、駆動ローラ４４を支持する鉛直方向の連動軸４４ａの上部に取り付けられた左右一対の環状磁力体４８と、内面照射領域Ｒｉにわたって固定側部材（チャンバＣの隔壁Ｃｗ）に回転軸Ｏｃを中心とする周方向に配設された円弧状の帯状磁力体４９と、を具備している。環状磁力体４８および帯状磁力体４９は、実施例１の環状磁力体３３および帯状磁力体３２と略同一構造で、磁石取付部材に、Ｎ極とＳ極の磁石が交互に配置された環状磁石列、帯状磁石列がそれぞれ取り付けられ、さらに低透磁率で耐食性の材料からなる被覆材であるコート部材、カバー部材４９ｃによりそれぞれ被覆されている。なお、帯状磁力体４９は、チャンバＣの隔壁Ｃｗの内面に支持部材４９ｄを介して設置されている。５０は、主に環状磁力体４８から発生する磁場を遮蔽して、照射ノズル５４ｎ内の放射線に悪影響を及ぼすのを防止する磁場遮蔽体である。この磁場遮蔽体５０は、ミューメタルやパーマロイなどの高透磁率の板料と、これを覆うステンレス製やチタン合金製の防食板（またはステンレス材やチタン材を被覆した防食用コーティング層）と、からなる。

　上記構成において、容器保持装置４１に保持されて円形経路Ｌｃを搬送される容器Ｂは、昇降駆動装置５３により内面照射領域Ｒｉの入口で上昇される。同時に容器回転装置４６では、磁力式駆動力伝達機構４７の環状磁力体３３が帯状磁力体３２に接近する。そして容器Ｂが円形経路Ｌｃに沿って移動されると、環状磁力体３３および帯状磁力体３２の磁力の作用により環状磁力体３３が回転される。そして環状磁力体３３の回転により、連動軸４４ａを介して駆動ローラ４４が回転駆動され、容器Ｂが容器軸心Ｏｂ周りに回転される。さらに容器Ｂが内面照射領域Ｒｉに入ると、照射ノズル５４ｎが容器Ｂの口部Ｂｐから本体部Ｂｂ内に挿入され、容器Ｂの内面が滅菌される。内面照射領域Ｒｉの出口に接近すると、照射ノズル５４ｎが容器Ｂの本体部Ｂｂから口部Ｂｐを介して抜き出されるとともに、帯状磁力体３２から環状磁力体３３が離間されて容器Ｂの回転が停止される。

　［実施例２の効果］
　実施例２によれば、磁力式駆動力伝達機構４７において、円形経路Ｌｃに沿って固定された帯状磁力体４９と、移動する環状磁力体４８とにより、円弧方向の運動を回転運動に変換して、非接触で、容器Ｂを容器軸心Ｏｂ周りに回転させることができる。したがって、磁力式駆動力伝達機構４７により、接触や摩耗により発生する粉塵や塵埃の発生を大幅に軽減することができ、容器の汚染を防止することができる。

　なお、実施例２では、左右のネック保持アーム４３Ｒ，４３Ｌの先端部に駆動ローラ４４を設け、中間部に遊転ローラ４５を設けている。しかし、上記構成に限るものではなく、昇降に干渉しない範囲であれば、ネック保持アーム４３Ｒ，４３Ｌの先端部に遊転ローラ４５を設け、中間部に駆動ローラ４４を設け、環状磁力体４８および帯状磁力体４９を設置してもよい。

　また、円形経路Ｌｃに、仮想線で示すように、内面照射領域Ｒｉの前方領域に、または後方領域、あるいは少なくとも一部が内面照射領域Ｒｉに重なった領域に、電子線照射装置１４を配置して、円形経路Ｌｃに電子線の外面照射領域Ｒｏを形成することもできる。もちろん、電子線の外面照射領域Ｒｏのみであってもよい。

　［磁力式駆動力伝達機構の変形例について］
　実施例２では、磁力式駆動力伝達機構４７では、環状磁力体４８および帯状磁力体４９を共に完全にチャンバＣ内に配置したが、図９Ａに示すように、帯状磁力体４９をチャンバＣの隔壁Ｃｗと一体に（隔壁Ｃｗの内外にわたるように）設けてもよい。また、図９Ｂに示すように、帯状磁力体４９をチャンバＣの隔壁Ｃｗから外側に設置することもできる。さらに、図１０Ａ～図１０Ｃに示すように、昇降台４２の昇降運動を駆動ローラ４４の回転運動に変換する磁力式駆動力伝達機構６０を設けたものでもよい。なお、これら変形例１（図９Ａに対応）、変形例２（図９Ｂに対応）、および変形例３（図１０Ａ～図１０Ｃに対応）の説明において、実施例２に同一部材には同一符号を付して詳細な説明を省略する。

　［磁力式駆動力伝達機構の変形例１］
　図９Ａに示すように、隔壁Ｃｗに円形経路Ｌｃに沿って円弧帯状の開口部４９ｅが形成されている。チャンバＣの隔壁Ｃｗと一体に（隔壁Ｃｗの内外にわたるように）設けられた帯状磁力体４９は、開口部４９ｅに磁石取付部材４９ａを介して装着されＳ極磁石とＮ極磁石が交互に配置された帯状磁石列４９ｂと、隔壁Ｃｗの内面に磁石取付部材４９ａと帯状磁石列４９ｂを覆う低透磁率で耐食性のコート部材４９ｃ（または低透磁率で耐食性のコーティング層）と、で構成される。

　［磁力式駆動力伝達機構の変形例２］
　また図９Ｂに示すように、チャンバＣの隔壁Ｃｗから外側に設置された帯状磁力体４９は、隔壁Ｃｗに形成された帯状の開口部４９ｅに、低透磁率で耐食性の材料からなる被覆材であるコート部材４９ｃを装着する。そして、このコート部材４９ｃの外側に、磁石取付部材４９ａにより環状磁石列４９ｂが取り付けられる。なお、隔壁Ｃｗ自体が耐食性を有するので、隔壁Ｃｗが低透磁率の材質であれば、開口部４９ｅとコート部材４９ｃを削除することができる。これにより、設備コストを低減することができる。

　上記変形例１，２によれば、帯状磁石列４９ｂをチャンバＣの腐食性ガス雰囲気から容易に隔離することができ、腐食を軽減することができる。また帯状磁力体４９の支持部材を隔壁Ｃｗとすることで、部材の削減を図ることができる。さらにチャンバＣ内の空間を有効利用することができる。

　［磁力式駆動力伝達機構の変形例３］
　変形例３を、図１０Ａ、図１０Ｂおよび図１０Ｃを参照して説明する。昇降駆動装置５３により昇降ロッド５２を介して所定範囲で昇降駆動される容器保持装置５５は、昇降台４２から外周側に伸び凹部５６ａが形成される二股状のネック保持アーム５６と、ネック保持アーム５６の凹部５６ａの入口において互いに対向して配置されネック部Ｂｎを抜け止めする遊転式の左右一対の弾性ローラ５８と、凹部５６ａの奥部に配置されてネック部Ｂｎに当接する駆動ローラ５９とを具備している。

　容器回転装置６１は、上端部に駆動ローラ５９が取り付けられた回転軸６２と、回転軸６２の下部に設けられた磁力式駆動力伝達機構６０と、を具備している。前記回転軸６２は、昇降ロッド５２と平行に垂下され、回転テーブルＴｃに対して、スライド自在でかつ回転自在に貫通する。

　この磁力式駆動力伝達機構６０は、はすば形ギヤ機構と同様の作用効果を奏するもので、回転テーブルＴｃから回転軸６２と平行に垂下された帯状磁力体６３と、回転軸６２の下端部に固定された環状磁力体６４と、を具備している。帯状磁力体６３は、磁石取付部材に直線状の帯状磁石列６３ｂを有している。そして帯状磁石列６３ｂにおいて、一定ピッチで搬送方向に交互に配置されたＳ極とＮ極の磁石は、環状磁力体６４の移動方向（鉛直線）に対してそれぞれ所定角度（３０°～６０°）で傾斜して配置され、はすば形ラックの歯に対応して配置される。環状磁力体６４は、回転軸６２にキーを介して固定された磁石支持筒と、この磁石支持筒の外周面に、前記帯状磁石列６３ｂに対応する一定の（角度）ピッチでＳ極とＮ極の磁石が外周部に交互に設けられた環状磁石列６４ｂとを具備している。そして、環状磁石列６４ｂのＳ極とＮ極の磁石は、帯状磁石列６３ｂの磁石に対応して、移動方向に対して傾斜するはすば形歯車の歯に対応して傾斜状に配置されている。したがって、環状磁力体６４が帯状磁力体６３に沿って移動されることにより、磁力の作用により、環状磁力体６４が回転軸６２周りに回転駆動される。これにより、昇降台４２の昇降運動が駆動ローラ５９の回転運動に変換される。

　また図示しないが、回転テーブルＴｃとチャンバＣの隔壁Ｃｗとの隙間に、ラビリンスシールなど、非接触のガス遮蔽部材で遮蔽することにより、回転テーブルＴｃの底部の非腐食雰囲気空間に、チャンバＣ内の腐食性ガスの浸入を防止することができる。これにより、磁力式駆動力伝達機構５５の腐食を防止することができ、これにより防食用のカバー部材やコート部材、コーティング層を不要とすることができる。

　上記構成において、容器Ｂが内面照射領域Ｒｉに入ると、磁力式駆動力伝達機構６０において、昇降駆動装置５３により昇降台４２と共に昇降ロッド５２が上昇されて容器Ｂが上昇されると同時に、帯状磁石列６３ｂに沿って環状磁力体６４が移動し、磁力の作用で環状磁力体６４が回転される。これにより、照射ノズル５４ｎが口部Ｂｐから本体部Ｂｂに挿入されるとともに、回転軸６２、駆動ローラ５９を介して容器Ｂが容器軸心Ｏｂ周りに回転される。したがって、照射ノズル５４ｎの照射口から電子線が、容器Ｂの口部Ｂｐ、ネック部Ｂｎ、肩部Ｂｓ、本体部Ｂｂ内に順次照射されて、照射時間、照射距離に応じて効果的に滅菌される。

　上記磁力式駆動力伝達機構の変形例３によれば、固定された帯状磁石列６３ｂと、帯状磁石列６３ｂに沿って直線移動する環状磁力体６４からなる磁力式駆動力伝達機構６０により、非接触で回転力を発生させることができる。したがって、磁力式駆動力伝達機構６０により、接触や摩耗により発生する粉塵や塵埃の発生を大幅に軽減して、容器Ｂの汚染を防止することができる。

　なお、実施例２では、容器Ｂを回転させつつ容器Ｂの内面を殺菌する容器内面滅菌装置４０としたが、図１２の仮想線で示す円形経路Ｌｃの外周側または内周側に電子線照射装置１４を配置し、容器Ｂを回転させつつ容器Ｂの外面を外面照射領域Ｒｏで滅菌する容器外面滅菌装置１１としてもよく、或いは１つの円形経路Ｌｃ上で、容器Ｂを回転させつつ外面、内面照射領域Ｒｏ，Ｒｉで容器Ｂの外面と内面とを順次滅菌する容器内外面滅菌装置としてもよい。なお、内面照射領域Ｒｉで容器Ｂの回転を停止することもできる。

　また変形例３において、図１０Ａにおいて仮想線で示すように、昇降駆動装置５３により容器Ｂが上昇または下降される外面照射領域に電子線照射装置１４を配置することにより、容器Ｂを回転させつつ容器Ｂの外面を全周にわたって滅菌することができる。

　磁力式駆動力伝達機構の他の実施例を、図１１Ａ、図１１Ｂおよび図１２を参照して説明する。
　この電子線滅菌設備は、滅菌対象である被照射物が容器Ｂである容器外面滅菌装置に関するものである。なお、先の実施例と同一部材には同一符号を付して、詳しい説明を省略する。

　図１２に示すように、容器外面滅菌装置７０は、腐食性ガス遮蔽用のチャンバＣ内に、回転軸Ｏｃ周りに回転自在な回転テーブルＴｃが配置されている。この回転テーブルＴｃの外周部に、ネック部Ｂｎを介して容器Ｂを保持する容器保持装置７１が一定ピッチで設置されており、これら容器保持装置７１により容器Ｂを円形搬送経路Ｌｃに沿って搬送する。また円形搬送経路Ｌｃの外周部に電子線照射装置１４が設置され、照射口１４ｏに対応する内面照射領域Ｒｉ（図５参照）で電子線照射装置１４から容器Ｂの外面に向かって電子線が照射される。

　容器保持装置７１は、図１１Ａに示すように、回転テーブルＴｃに立設された支柱７２の上端部に、ネック部Ｂｎが挿脱自在な凹部７３ａを有する二股状のクランプ体７３が設けられている。前記凹部７３ａの入口側において互いに対向して左右一対の遊転式弾性ローラ７４が容器軸心Ｏｂと平行な軸心周りに回転自在に配置され、凹部７３ａの奥側に駆動ローラ７５が容器軸心Ｏｂと平行な回転軸７５ａに支持されている。そして、ネック部Ｂｎが凹部７３ａ内に送り込まれることにより、２つの弾性ローラ７４と駆動ローラ７５とで、ネック部Ｂｎを介して容器Ｂが保持される。

　支柱７２に取り付けられた駆動モータ７６の出力軸７６ａと、駆動ローラ７５の回転軸７５ａの間に、磁力式駆動力伝達機構７７が設けられている。この磁力式駆動力伝達機構７７は、駆動モータ７６の出力軸７６ａの回転運動を駆動ローラ７５の回転軸７５ａの回転運動に伝達する、歯車機構と同様の作用効果を奏するものである。すなわち、駆動モータ７６の出力軸７６ａに取り付けられた駆動側環状磁力体７８は、磁石取付部材７８ａに一定の（角度）ピッチでＳ極とＮ極の磁石が外周部に交互に設けられた環状磁石列７８ｂと、環状磁石列７８ｂを覆う被覆材である駆動側コート部材７８ｃと、を具備している。また駆動側環状磁力体７８に接近して駆動ローラ７５の回転軸７５ａに取り付けられた受動側環状磁力体７９は、磁石取付部材７９ａに一定の（角度）ピッチでＳ極とＮ極の磁石が外周部に交互に設けられた環状磁石列７９ｂと、低透磁率かつ防食性で環状磁石列７９ｂを覆う被覆材である受動側コート部材７９ｃと、を具備している。

　８０は磁場遮蔽体で、ミューメタルやパーマロイなどの高透磁率の板材と、これを覆うステンレス製やチタン合金製の防食板（またはステンレス材やチタン材を被覆した防食用コーティング層）とからなる。この磁場遮蔽体８０により、磁力式駆動力伝達機構７７から発生して電子線に至る磁場を遮蔽し、且つチャンバＣ内の腐食性ガスが磁力式駆動力伝達機構７７に至るのを遮蔽することができる。

　上記実施例３では、回転駆動する駆動側環状磁力体７８と、回転受動する受動側環状磁力体７９との間で、非接触で動力を伝達する磁力式駆動力伝達機構７７を設けたので、動力伝達時の接触や摩耗による粉塵や塵埃の発生を未然に防止することができる。したがって、これら粉塵や塵埃により、容器Ｂを汚染することがない。

　ところで、上記実施例１では、プリフォーム体Ｐが容器保持部２５に保持されて搬送される搬送経路Ｌのうち、プリフォーム体Ｐが回転しながら滅菌される経路として、直線往路部Ｌａについて説明したが、これに限定されるものではなく、実施例２および実施例３で説明したような円形経路Ｌｃであってもよい。

　上記実施例１～実施例３は、全ての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は、上述した説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。なお、上記実施例１～実施例３で説明した構成のうち特許請求の範囲に記載した構成以外については、任意の構成であり、適宜削除および変更することが可能である。

Claims

　電子線照射装置から被照射物に照射される電子線により滅菌する電子線滅菌設備であって、
　被照射物を保持搬送する搬送装置と、
　前記搬送装置に設けられて被照射物を回転する回転装置と、
　前記回転装置の駆動部材と受動部材の間で、非接触で駆動力を伝達する磁力式駆動力伝達機構と、を具備し、
　前記駆動力伝達機構は、所定の隙間をあけて対向して移動される前記駆動部材と前記受動部材に、磁極が異なる磁石が交互に配置された磁石列をそれぞれ有する
　電子線滅菌設備。
　前記駆動力伝達機構と被照射物との間に、前記駆動力伝達機構から発生する磁力が前記電子線に悪影響を与えるのを防止する干渉防止手段を具備した
　請求項１記載の電子線滅菌設備。
　前記磁石列は、低透磁率でかつ耐食性の材料からなる被覆材に覆われた
　請求項１または２に記載の電子線滅菌設備。
　前記駆動部材は、固定側部材に被照射物の搬送方向に沿って配置された帯状磁力体であり、
　前記受動部材は、前記搬送装置の可動側部材に設けられた環状磁力体である
　請求項１または２に記載の電子線滅菌設備。
　Ｘ線を遮蔽可能でかつ低透磁率であり、さらに耐食性を有する材料からなる隔壁により、前記電子線照射装置および被照射物を包囲するチャンバを備え、
　前記受動部材の磁石列が前記チャンバ内に配置されるとともに、
　前記駆動部材の磁石列が、低透磁率でかつ耐食性の材料からなる被覆材を隔てて前記チャンバの外側に配置された
　請求項１または２に記載の電子線滅菌設備。