以下、図面に示す実施例により本発明を� ��明する。この実施例に係る容器殺菌装置に� ��いて殺菌され液体等の内容物が充填される� ��器2はペットボトルである(図2参照)。この容 器2はエア搬送コンベヤ4によって連続的に搬� ��され、インフィードスクリュー6によって所 定の間隔に切り離されつつ導入チャンバー内 に搬入される。導入チャンバーは2つのチャ� �バー(第1導入チャンバー8と第2導入チャンバ� ��10)に分かれており、各チャンバー8、10内に� ��れぞれ、容器保持手段(図示せず)を備えた� �ータリホイール(第1ロータリホイール12と第2 ロータリホイール14)が配置されている。これ ら導入チャンバー8、10内に搬入された容器2� �、各導入チャンバー8、10内のロータリホイ� �ル12、14に順次受け渡されて回転搬送される� ��前記エア搬送コンベヤ4から第1導入チャン� �ー8内へ容器2が搬入される部分のチャンバー 壁面には、容器2が通過可能な開口(図示せず) が形成され、また、第1ロータリホイール12か ら第2ロータリホイール14への受渡部の仕切壁 16には、容器2の受け渡しが可能な開口(図示� �ず)が形成されている。

 第2導入チャンバー10に続いて、容器2を電 子線の照射によって殺菌する際に、X線(制動X 線)や電子線が外部に漏れないように遮蔽す� �鉛製壁面から成る殺菌ボックス(殺菌室)18が� ��置されている。この殺菌ボックス18内は、� �給ホイール20が配置されている入口側の供給 室22と、供給ホイール20から受け取った容器2� ��搬送するとともに上下を反転させる容器搬� ��装置24が設けられたメイン室26と、電子線照 射装置28の前面側に位置し、搬送される容器2 が電子線の照射を受ける照射室30と、この照� ��室30の出口側(図1の右側)に連続して設けら� �、電子線の照射によって殺菌された容器2を� ��菌状態を維持したまま下流側に送る排出室3 2に区画されている。

 殺菌ボックス18の壁面の、第2導入チャン� ��ー10のロータリホイール14から供給室22内の� ��給ホイール20へ容器2の受け渡しを行う部分� ��は、容器2が通過可能な開口(図示せず)が形� ��されている。第2ロータリホイール14から容� ��2を受け取った供給ホイール20は、メイン室2 6の容器搬送装置24に容器2を引き渡す。供給� �22とメイン室26との間の仕切壁34にも、容器2� ��受け渡しが可能な開口(図示せず)が形成さ� �ている。

 メイン室26に設置された容器搬送装置24は 、詳細な図示および説明は省略するが、多数 の容器保持手段としての容器グリッパが連続 して設けられた無端状の容器搬送体である容 器保持帯24aと、この無端状の容器保持帯24aが 掛け回されて容器グリッパを循環搬送させる 移送回転体として2つのスプロケット24b、24c� �備えている。各容器グリッパは、上下一対� �容器保持部を有しており、同時に2個の容器2 を保持して搬送するとともに、搬送方向に沿 った軸線を中心に180°回転して反転すること� ��できる。そして、この容器搬送装置24は、� �器グリッパが両スプロケット24bと24cの間で� �線的に移送される直線経路と、各スプロケ� �ト24b、24cに沿って周回される周回経路から� �成され、一方のスプロケット24cから他方の� �プロケット24bへ至る直線経路に反転位置Aが� ��定され、容器2を1周搬送する間に1回反転さ� ��て容器2の上下を入れ替えるようになってい る。一方のスプロケット24cの周回経路には、 容器グリッパの移送方向で下流側に容器2の� �給位置Bが設定され、上流側に排出位置Cが設 定されており、一つの容器2は、供給位置Bで� ��方の容器保持部に保持されて2周搬送され、 その間に2回上下が反転され、供給時の状態� �戻った後、排出位置Cから排出室32の受け渡� �ホイール36に引き渡される。前記第1導入チ� �ンバー8、第2導入チャンバー10、供給室22お� �びこのメイン室26内は、外部から殺菌前の容 器2が導入され搬送されているので、外部よ� �も陽圧に管理されているが完全な無菌状態� �維持されてはいない。

 鉛製の殺菌ボックス18に隣接して電子線� �射装置28が配置されている。この電子線照射 装置28は、容器2に電子線を照射する照射ユニ ット29を備えており、載置台38上に載置され� �移動できるようになっている。電子線照射� �置28の構成は周知であるので図示および詳細 な説明は省略するが、照射ユニット29内の真� ��中でフィラメントを加熱して熱電子を発生� ��せ、高電圧によって電子を加速して高速の� ��子線ビームにしてから、照射窓29aに取り付� ��たTi等の窓箔29bを通して大気中に取り出し� �被処理物(容器2)に電子線を当てて殺菌等の� �理を行う装置である。

 この実施例では、電子線照射装置28を載� �した載置台38はレール38a上を移動可能になっ ており、殺菌ボックス18に対して接近、離隔� ��せることができる。この容器充填システム� ��運転する際には、載置台38を殺菌ボックス18 に接近させ、照射ユニット29の照射窓29aを殺� ��ボックス18の壁面に形成された開口18aに一� �させて、これら両者18、29を連結する。殺菌� ��ックス18の内部に、前記照射ユニット29が取 り付けられている開口18aを囲むようにして照 射室30が設けられている。前記容器搬送装置2 4はスプロケット24bからスプロケット24cへ至� �直線経路が照射室30を貫通しており、この貫 通する部分に照射位置Dが設定され、容器グ� �ッパに保持された2本の容器2は、上下に垂直 な状態でこの照射室30内を通過し、各容器2は 、電子線照射装置28から電子線の照射を受け� ��殺菌される。

 照射室30の入口側と出口側の壁面には容� �グリッパに保持された上下2本の容器2が通過 可能な開口(図示せず)が形成されている。こ� ��照射室30の出口側の壁面に連続して排出室32 が形成されている。容器搬送装置24の一方の� ��プロケット(図1の右側のスプロケット24c)は� ��排出室32の内部に入り込んだ状態で設置さ� �ている。容器グリッパに保持されて上下位� �で1回ずつ2回の電子線照射を受けた容器2は� �排出室32内で、容器グリッパの下方に位置す る容器保持部からこの排出室32に設置された� ��け渡しホイール36に引き渡される。排出室32 は、スプロケット24cの回転を妨げずに、照射 室30の出口側の開口から受け渡しホイール36� �での容器搬送装置24の搬送経路、および受け 渡しホイール36の搬送経路を、メイン室26お� �び供給室22から区画する仕切壁32aと、この仕 切り壁32aと対向し受け渡しホイール36の上下� ��間から区画する仕切壁32b、および殺菌ボッ� ��ス18の床面と天面とで取り囲んで覆ってい� �。この排出室32以降の各チャンバーは、電子 線の照射により殺菌された容器2の処理を行� �ので、無菌状態が維持されている。なお、� �らに照射室30の出口側の開口から受け渡しホ イール36までの容器搬送装置24の搬送経路を� �容器2の搬送を妨げないようにして上方の搬� ��空間と下方の搬送空間とに仕切壁を設けて� ��画し、受け渡しホイール36の搬送経路につ� �ても、容器2を受け取る下方の搬送空間と連� ��させて上方の搬送空間とは仕切壁により区� ��するようにしても良い。この場合には、下� ��の搬送空間と受け渡しホイール36の搬送経� �を取り囲む空間が排出室32となる。

 殺菌ボックス18内の最も下流側に位置し� �いる排出室32に隣接して中間チャンバー40が� ��置されている。そして、この中間チャンバ� ��40の下流側に、フィラ(充填手段)42を収容し� ��チャンバー(充填室)44が設置されている。中 間チャンバー40内には、容器保持手段46a(図2� �照)を備えたロータリホイール(ネックホイー ル)46が設けられており、このネックホイール 46が前記排出室32内の受け渡しホイール36から 受け取った容器2を、回転搬送した後、フィ� �42が設置されたチャンバー44内の供給ホイー� ��48に引き渡す。

 中間チャンバー40内のネックホイール46に 円周方向等間隔で設けられている各容器保持 手段46aの上方に、図2に示すように、それぞ� �エア噴射ノズル50が設置されており、これら ネックホイール46、容器保持手段46aおよびエ� ��噴射ノズル50等によりエアブロー装置52が構 成されている。エアブロー装置52は、前記容� ��保持手段46aによって容器2のネック部に形成 されたフランジ2aの下面側を支持して回転搬� ��する間に、前記エア噴射ノズル50から容器2� ��に無菌エアを吹き込む。このように、前記� ��子線照射装置28から電子線の照射を受けて� �菌された容器2の内部に無菌エアを吹き込む� ��とにより、電子線の照射によって発生した� ��ゾンを容器2内から排気させる。なお、この ネックホイール46に容器2を引き渡す受け渡し ホイール36および、ネックホイール46から容� �2を受け取る下流側の供給ホイール48には、� �れぞれ容器2のフランジ2aの上方をグリップ� �るグリッパ55(図2中に想像線で示す)が設けら れている。

 エアブロー装置52でエアブローが済んだ� �器2は、フィラ42が設置されたチャンバー44内 の入口側に配置されている供給ホイール48に� ��け渡された後、フィラ42に供給される。供� �ホイール48から容器2を受け取ったフィラ42は 、この容器2を保持して回転搬送する間に液� �等の内容物の充填を行う。充填が終了した� �器2は、フィラ42のチャンバー44に隣接して配 置されているキャッパ54用のチャンバー56内� �搬入される。このキャッパ54用のチャンバー 56内の入口側には、フィラ42から容器2を受け� ��ってキャッパ54にこの容器2を引き渡す中間� ��イール58が配置されている。また、キャッ� �54の下流側には、キャッピングが終了した容 器2を排出コンベヤ60に引き渡す排出ホイール 62が設けられている。

 この容器充填システムでは、エア搬送コ� ��ベヤ4によって搬送されてきた容器2が、殺� �ボックス18内で電子線照射装置28から電子線� ��照射を受けて殺菌された後、フィラ42で内� �物が充填され、キャッパ54でキャッピングが 行われ、その後、排出コンベヤ60によって排� ��されて次の工程に送られる。なお、殺菌ボ� ��クス18内の排出室32に配置された受け渡しホ イール36から中間チャンバー40のロータリホ� �ール46に容器2を受け渡す位置、中間チャン� �ー40内のロータリホイール46からフィラ42の� �置されたチャンバー44内の供給ホイール48へ� ��器2を受け渡す位置、フィラ42からキャッパ5 4の設置されたチャンバー56内の中間ホイール 58に容器2を受け渡す位置等のチャンバー壁面 には、それぞれ容器2が通過可能な開口が形� �されている。また、殺菌ボックス18の各開口 にはシャッタが備えられており、連通する他 のチャンバー内を洗浄する際に閉鎖して水滴 や湿気の流入を防止するようになっている。

 前記第1の導入チャンバー8と、鉛製の殺� �ボックス18のメイン室26およびキャッパ54の� �けられたチャンバー56には、それぞれ排気ブ ロア64、66、68が接続されて各チャンバー8、26 、56内のエアを排出できるようになっている� ��また、エアブロー装置52が設置されている� �間チャンバー40と、フィラ42が設置されてい� ��チャンバー44には、それぞれ加圧エアの供� �手段70、72がフィルター74、76を介して接続さ れており、各チャンバー40、44内に無菌エア� �供給できるようになっている。これら各排� �ブロア64、66、68、加圧エア供給手段70、72お� ��びこれらの排気量と給気量を制御する制御� ��置(図示せず)によって圧力制御手段が構成� �れており、この圧力制御手段によって、前� �各チャンバー8、10、22、26、32、40、44、56内� �圧力を制御できるようになっている。

 この実施例では、電子線の照射により容� ��2の殺菌を行う照射室30を含む殺菌ボックス1 8と、フィラ42が設置されたチャンバー44との� ��に配置されている中間チャンバー40内が最� �高圧になるようにコントロールされている� �そして、フィラ42の設置されているチャンバ ー44内は、中間チャンバー40と同圧かあるい� �やや低い圧力になっている。このフィラ42が 設置されたチャンバー44の下流側の、キャッ� ��54が設置されているチャンバー56は、フィラ 42のチャンバー44よりも低圧になっている。� �方、中間チャンバー40よりも上流側の、殺菌 ボックス18内の排出室32は、中間チャンバー40 よりも低圧であり、さらに、照射室30、メイ� ��室26は排出室32よりも低圧になっている。ま た、メイン室26よりもさらに上流側の供給室2 2、第2導入チャンバー10および第1導入チャン� ��ー8は、外部よりは陽圧であるが上流側に向 かうほど次第に低い圧力になるように制御さ れている。なお、請求項1および請求項2に記� ��した殺菌室は、殺菌ボックス18を指してい� �が、中間チャンバー40は、この殺菌ボックス 18内で最も高い圧力に維持されている下流側� ��排出室32よりも高圧となるようにコントロ� �ルされている。さらに、前記照射室30には、 ドライエア供給手段80の吹き出し口が接続さ� ��ており、乾燥した無菌エアを供給できるよ� ��になっている。

 以上の構成に係る容器殺菌装置の作動に� ��いて説明する。この充填システムで殺菌さ� ��、内容物が充填される容器2はペットボトル であり、エア搬送コンベヤ4によって、ネッ� �部に形成されたフランジ2aの下面側を支持さ れ、後方からエアを吹き付けられて搬送され る。エア搬送コンベヤ4によって搬送されて� �た容器2は、第1導入チャンバー8内に入り、� �ンフィードスクリュー6によって一定の間隔� ��切り離されて、第1ロータリホイール12の容� ��保持手段に引き渡される。さらに、容器2は 、第1ロータリホイール12によって回転搬送さ れた後、第2導入チャンバー10内の第2ロータ� �ホイール14に引き渡される。

 容器2は第2ロータリホイール14から、鉛製 の殺菌チャンバー18の供給室22内に設置され� �供給ホイール20に引き渡され、供給ホイール 20の容器保持手段に保持されて回転搬送され� ��、容器搬送装置24のグリッパに引き渡され� �。グリッパは上下二つの容器保持部を有し� �おり、その下側の容器保持部に保持された� �器2は、グリッパが反転することにより上方� ��移動して倒立した状態になる。倒立した容� ��グリッパがスプロケット24bの周囲を回転移� ��して照射室30に入る。照射室30には、その外 側に配置されている電子線照射装置28から電� ��線が照射されるようになっており、搬送さ� ��ているこの容器2は、照射ユニット29の照射� ��(窓箔29b)の前方を通過する間に、電子線が� �射されて殺菌される。

 1回目の電子線の照射を終えた容器2は、� �射室30を抜け出した後、排出室32内を移動し� ��スプロケット24cの周囲を回転移動して再び� ��給ホイール20からの容器供給位置Bに戻る。� ��回下側の容器保持部がこの供給ホイール20� �ら受け取った容器2は、反転して上方に移動� ��ており、下方に位置している他方の容器保� ��部が供給ホイール20から容器2を受け取る。� ��の後、グリッパが再度反転して、上下が入� ��替わり、前回上方で電子線の照射を受けた� ��器2が下側に移動し、電子線の照射を受けて いない面が容器搬送装置24の回転移動方向の� ��側を向く。再び照射室30に入ると、すでに1� ��目の照射を受けた容器2は前回とは逆側から 2回目の電子線の照射を受けて内外面全域が� �菌される。また、同時に他方の新たに保持� �れた上方の容器2は1回目の照射を受ける。

 照射室30で2回目の電子線の照射を受けて� ��外面全体が殺菌された容器2は、排出室32内� ��受け渡しホイール36に引き渡され、さらに� �次の中間チャンバー40内のネックホイール46� ��引き渡されて鉛製の殺菌ボックス18から排� �される。中間チャンバー40内に設置されたネ ックホイール46の容器保持手段46aに保持され� ��容器2は、回転搬送される間に上方のエア噴 射ノズル50から内部に無菌エアが吹き込まれ� ��電子線の照射により生成されて内部に残留� ��ていたオゾンが排出される。

 中間チャンバー40のネックホイール46に保 持された容器2は、次のフィラ42を収容したチ ャンバー44内に設置された供給ホイール48に� �け渡しが行われ、その後、この供給ホイー� �48からフィラ42に供給される。フィラ42で回� �搬送される間に内容物が充填された容器2は� ��中間ホイール58によってフィラ42から取り出 され、次のキャッパ54が配置されたチャンバ� ��56内に搬入される。チャンバー56内に搬入さ れた容器2は、中間ホイール58からキャッパ54� ��受け渡されてキャッピングが行われた後、� ��出ホイール62を介して排出コンベヤ60上に排 出されて次の工程に送られる。

 前記照射室30には、ドライエア供給手段80 が接続されており、このドライエア供給手段 80から乾燥した無菌エアを供給できるように� ��っている。前述のように電子線を照射する� ��窒素酸化物が生成され、照射環境内に水分� ��あると、この窒素酸化物は水に溶解して硝� ��になり、容器搬送装置24の金属部等を腐食� �せるおそれがある。そこで、殺菌ボックス18 内に照射室30を設けて、この照射室30内にド� �イエアを送り込んで乾燥状態を維持するこ� �により、硝酸の発生を阻止し、前記各部の� �食が起こらないようにしている。特に、こ� �実施例では、電子線照射装置28の照射面、つ まり窓箔29bが取り付けられている照射窓29aの 前面を通過する照射対象の容器2の周囲だけ� �照射室30に収容して取り囲んでいる。そして 、この照射室30は、容器搬送装置24により搬� �される容器2の入口30a(図3参照)と出口(図示せ ず)となる開口を除いて、殺菌ボックス18の床 面から天面まで続く壁面により構成されてお り、入口、出口の開口は容器2の通過に必要� �小限であって殺菌時には通過する容器2でほ� ��塞がれることから、狭くしかも比較的閉鎖� ��の高い空間に乾燥エアを供給するので、こ� ��電子線が照射される空間内を効率よく乾燥� ��せることができる。なお、照射室30に供給� �る乾燥気体としては、露点が-30~40℃程度の� �燥度の高い気体を用いる。また、空気(大気) を乾燥し無菌化して使用するのでランニング コストを安価に抑えることができる。

 さらに、電子線による殺菌装置において� ��電子線の照射によって生じるX線やオゾンを 用いて殺菌装置自体を殺菌することがすでに 知られている(特公昭52-17469号公報、特開平8-8 9562号公報等参照)。

 しかしながらこの実施例の構成では、容� ��2に電子線を照射して殺菌を行う部分を照射 室30として壁面で囲んであるので、電子線や� ��子線の照射により発生したX線やオゾンが殺 菌ボックス18内の全域には充分に行き渡らな� ��。そこで、図3に示すように、照射室30の両� ��壁、つまり、容器搬送装置24によって搬送� �れる容器2が照射室30に搬入される入口30aと� �出される出口が形成されている壁面の、前� �入口30aと出口を除いた部分を開放部30bにし� �あり(出口側の開放部は図示せず)、この開放 部30bを開閉手段(扉)30cによって開閉できるよ� ��にしている。これら両側の扉30cは、それぞ� ��開閉用エアシリンダ30dによって開閉される� ��この扉30cを開放すれば、殺菌効果を有する� ��子線や電子線の照射によって発生したX線や オゾンを殺菌ボックス18内全体に行き渡らせ� ��ことが可能である。この実施例に係る構成� ��は、照射室30の内部およびこの照射室30内を 通過する容器搬送装置24は、容器2の殺菌時に 直接電子線の照射を受けて殺菌されるが、殺 菌ボックス18内のその他の部分は、電子線が� ��射されないので、容器2の殺菌作業の終了後 等に定期的に、または、必要に応じて開閉用 エアシリンダ30dを作動させて、両側壁の開放 部30bの扉30cを開いた状態で、電子線照射装置 28から電子線を照射させて電子線やX線および オゾンを開放部30bから外部に流出させて殺菌 ボックス18内に充分に行き渡らせることによ� ��殺菌を行う。なお、この場合も硝酸の発生� ��防ぐため、電子線の照射前に扉30cを開いて� ��放部30bを開放状態として、ドライエア供給� ��段80からドライエアを供給し、これを照射� �30から流出させて殺菌ボックス18内を乾燥状� ��とし、さらに、ドライエアの供給を継続し� ��状態で電子線の照射を行う。

 電子線照射装置28の照射窓29aの正面にこ� �と対向する照射室30の壁面(図1の下側の壁30e� ��内面側)は、電子線の照射を受ける金属製の ビームコレクタとして配置されており、この ビームコレクタによって、照射された電子線 や発生したX線を遮蔽して背後への不必要な� �射を防いでいる。なお、ビームコレクタは� �容器2の殺菌中に電子線が直接照射され続け� ��加熱され非常に高温になるため冷却する必� ��がある。そのため、ビームコレクタとして� ��能する照射室30の壁30eの内部には、冷却手� �として冷却水を流通させるための配管が全� �的に埋め込まれて、壁30eの全域を水冷でき� �ようになっている。そこで、本実施例では� �配管が内蔵されていることで開放部を形成� �きない電子線照射装置28の照射窓29aの正面の 壁30eを避けて、これら照射窓29aや壁30eに対す る両側壁に開放部30bを形成している。また、 このように照射された電子線を金属製のビー ムコレクタに衝突させることで、制動X線を� �果的に発生させることができる。さらに、� �ームコレクタは、冷却する温度によっては� �30eの内外面に結露を生じさせる可能性があ� �硝酸発生の原因となるため、殺菌ボックス18 内の温度を下回らない範囲で冷却するように している。なお、電子線の照射時においては 殺菌ボックス18内の温度は40℃程度に上昇す� �が、冷却水としては環境温度に近い常温(15~2 5℃)付近のものであればビームコレクタは50~6 0℃程度に冷却されて冷やしすぎることもな� �、また、電子線を照射せずに温度上昇のな� �状態でも結露が生じることがない。

 図4は、前記実施例の変形例を示すもので 、殺菌ボックス18内の照射室130の構成が前記� ��施例と異なっている。なお、その他の構成� ��同一なので、同一の部分には同一の符号を� ��して説明を省略し、相違する部分について� ��け説明する。すなわち、前記容器搬送装置2 4の構成において直に容器2と接触する各容器� ��リッパについては、無端状に形成した容器� ��持帯24aに設けられ、循環移送されて照射室1 30を通過する毎に電子線が照射されて殺菌さ� ��るため、容器2の殺菌作業中は清浄性を保つ ことができるが、その他の構成部分について は殺菌作用が及びにくい。特に、容器2の供� �位置B,排出位置Cが設定されているスプロケ� �ト24cは、受け渡しホイール36と隣接し、周縁 部分は無菌状態に維持される排出室32にも入� ��込むため、高い清浄度が要求されるが、外� ��から容器2を供給する供給ホイール20とも隣� ��するため汚染される危険性も高い、そこで� ��この実施例では、照射室130のサイズを容器2 の搬送方向に沿って拡大している。例えば、 図4中に実線130Aで示すように、照射室130Aの容 器出口が形成されている壁面を排出室32側に� ��長する。このときには排出室32が照射室130A� ��延長分だけ後退していることは言うまでも� ��い。このように照射室130Aを延長することに より、容器搬送装置24のスプロケット24cの周� ��部分を照射室130A内に入り込ませることで、 供給位置Bで供給ホイール20および供給室22の� ��囲気に接近したスプロケット24cの周縁部分� ��、回転に伴って照射室130Aを通過するように 構成され、通過の間に電子線やX線の影響が� �ぶことで殺菌作用が生じ清浄化されるとと� �に、汚染の進行を阻止することができる。� �の後、照射室130Aを通過するとすぐに排出室3 2に入り排出位置Cに至るため、仮に供給位置B 付近でスプロケット24cの周縁部分に雑菌や汚 染物質が付着する危険性があっても、排出室 32に持ち込まれることが防止され、排出室32� �よびそれ以降のチャンバー内が汚染される� �とがない。また、図4中に破線130Bで示すよう に、入口が形成された壁面を上流側に移動し て照射室130Bを延長しても良い。この場合に� �、別のスプロケット24bの周縁部分を照射室13 0B内に入り込ませて殺菌作用を生じさせるこ� ��ができる。さらに、入口側の壁面と出口側� ��壁面をともに移動させて、照射室を上流側� ��下流側の両方に延長するようにしても良い( 130Aと130Bとをあわせた状態)。この場合には、 両方のスプロケット24b、24cの周縁部分に対し て殺菌作用を生じさせることができる。