JP4560870B2 - プリフォーム殺菌方法及びプリフォーム殺菌装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラスチックボトルへのアセプティック飲料充填ラインにおいて、無菌化した容器を供給するための、殺菌用薬剤溶液や洗浄水を用いない、乾式のプリフォーム殺菌技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ペットボトル等のプラスチックボトルの飲料用容器は、無菌環境下における飲料の充填にあたり、殺菌しておく必要がある。殺菌処理にあたっては、飲料容器に過酸化水素や次亜塩素酸ソーダ等の殺菌用薬剤溶液をいったん注入した後、その薬剤溶液を排出し、さらに、飲料容器の内側を水で洗浄する作業が行われていた。
【０００３】
しかし、薬剤溶液による殺菌処理方法は、環境負荷が大きく、薬剤コストや廃液処理コストも高いという問題があった。このため、殺菌用薬剤溶液や洗浄水を用いない、種々の乾式の殺菌方法が提案されている。
そのような乾式の殺菌方法の一例として、文献１：「特開平９−１５０８１３号公報」には、ペットボトルに電子ビームを照射することにより、ペットボトルを殺菌する技術が開示されている。
また、例えば、文献２：「特開平１１−１９１９０号公報」には、ペットボトル等の容器の側面から電子線を照射しながら、容器を２５°回動する技術が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のいずれの文献に開示の技術においても、電子線は、容器の側壁を円筒部を透過した後、容器の内面に到達している。その結果、電子線の強度は、側壁を通過することにより減衰する。このため、内面に到達した電子線により十分な殺菌を行うためには、電子線源から高出力の電子線を照射する必要がある。
その結果、電子線源の装置構成が大型化し、さらに、制動Ｘ線が発生する。このため、従来の乾式の殺菌方法は、厳重なＸ線遮蔽機構を必要としたり、また、放射線等の有資格者を必要としたりする場合があるため、実用上の困難が多い。
また、電子ビームを照射する場合には、ビームをスキャンする必要があるため、スキャン機構が必要となる上、処理時間が長くなってしまう。
【０００５】
また、紫外線を飲料用容器に外面から照射する場合にも、紫外線の透過力が低いため、内面の十分な殺菌を行うことは不可能である。特に、容器の外部に付着物がある場合、その付着物の陰となる内面部分の殺菌を行うことが困難である。
また、高出力のエネルギー線を照射すると、容器が劣化するおそれもある。
【０００６】
本発明は、上記の問題を解決すべくなされたものであり、飲料容器の成形予備体であるプリフォームを、殺菌用薬剤溶液や洗浄水を用いずに、容易かつ効果的に乾式で殺菌する技術の提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この目的の達成を図るため、本発明のプリフォーム殺菌方法は、つば状部を有するプリフォームの内面を殺菌するにあたり、前記プリフォームの一端の開口部から当該プリフォームへ向けて、電磁波又は粒子線等の殺菌効果を有するエネルギー線を照射するプリフォーム殺菌方法であって、前記プリフォームの中心軸を前記エネルギー線の照射方向に対して傾斜させるとともに、前記プリフォームを、当該プリフォームの中心軸を中心に回転させ、かつ、前記エネルギー線を照射する際に、遮蔽部材によって、前記プリフォームの開口部の縁の上端面全周のうち一部の外周付近を覆い、前記プリフォームの開口部の縁を一時的に前記エネルギー線から遮蔽しながら前記プリフォームの内面と外面の一部分を殺菌し、さらに、前記エネルギー線の一部を反射部材によって、前記つば状部の裏側、前記プリフォーム外面の前記つば状部によって影となる部分及び前記プリフォームの底部外面に反射させて殺菌する方法としてある。
【０００８】
このように、開口部から電子線を照射すれば、プリフォームを透過した電子線によって内面を殺菌する場合に比べて、より低出力の電子線で十分な殺菌を容易かつ効果的に行うことができる。その結果、エネルギー線源の装置構成の小型化を図ることができる。
また、エネルギー線の出力を低くできるので、殺菌の際にプリフォームが劣化することを抑制することができる。
【０００９】
本発明によれば、エネルギー線を照射する際に、プリフォームを、当該プリフォームの中心軸を中心に回転させる方法としてある。このように、プリフォームを回転させれば、効果的にプリフォームの殺菌を行うことができる。
【００１０】
ところで、プリフォームの開口部付近は、プリフォームの底部付近の内面よりもエネルギー線源に近い。このため、プリフォームの底部付近の内面に殺菌に十分な電子線を照射すると、開口部付近が過剰照射により着色したり脆化したりするおそれがある。
【００１１】
本発明によれば、エネルギー線を照射する際に、遮蔽部材によって、前記プリフォームの開口部の縁の上端面の全周を少なくとも含む、当該開口部の外周付近を、回転中に一時的に前記エネルギー線から遮蔽する方法としてある。このようにすれば、プリフォームの内面へのエネルギー線の十分な照射量を確保しつつ、開口部付近へのエネルギー線の過剰な照射を防止することができる。その結果、電子線の過剰照射による開口部付近の樹脂の着色や脆化を抑制することができる。
【００１２】
本発明によれば、プリフォームの中心軸をエネルギー線の照射方向に対して傾斜させる方法としてある。このように、プリフォームを傾斜させれば、より効果的にプリフォームを殺菌することができる。
【００１３】
また、例えば、エネルギー線として紫外線やパルス光を照射する場合にも、プリフォームの開口部から内面を効果的に照射することができる。その結果、エネルギー線がプリフォームの円筒部を透過する場合に比べて、低出力のエネルギー線で内面を十分に殺菌することができる。
【００１４】
本発明によれば、傾斜の角度を、プリフォームの底面の中心点に、エネルギー線が常に照射される角度とする方法としてある。このようにすれば、エネルギー線を照射しながらプリフォームを一回転させるだけで、プリフォームの内面に万遍なくエネルギー線を照射することができる。
【００１５】
本発明によれば、エネルギー線として、電子線を照射する方法としてある。エネルギー線として電子線を照射すると、電子線は雰囲気中の分子によって散乱される。その結果、散乱された電子線がプリフォームの内面に照射される。したがって、電子線を用いれば、低出力の電子線により、容易にプリフォームの効果的な殺菌処理を行うことができる。さらに、電子線の出力を小さくできるので、制動Ｘ線の発生を低減することができる。このため、制動Ｘ線の遮蔽機構の簡単化を図ることができる。
【００１６】
本発明では、電子線源として、現在一般的に使用されている電子銃型やエリアビーム型の電子線照射装置を使用することができる。すなわち、電子線の偏向手段を特に設ける必要がない。このため、通常の電子線照射装置をそのまま無菌化使用にするだけで電子線源として利用することができる。
【００１７】
ところで、プリフォームの殺菌にあたっては、プリフォームの内面だけでなく、外面も殺菌される。この場合、エネルギー線と同一種類又は別種類のエネルギー線を、前記プリフォームの外面に照射してもよい。
【００１８】
このようにすれば、プリフォームの内面の殺菌と同時に、円筒部の外面の殺菌も容易に行うことができる。
例えば、エネルギー線の照射領域を広げたり、側方から別個にエネルギー線を照射することにより、プリフォームの内面と同時に外面も、同一種類のエネルギー線で殺菌すると良い。
その場合、プリフォームをエネルギー線の照射方向に対して傾斜させ、かつ回転させれば、プリフォームの内面の殺菌と同時にプリフォームの外面の殺菌を容易かつ効果的に行うことができる。特に、プリフォームの底部外面付近を効果的に殺菌することができる。
【００１９】
また、例えば、回転しているプリフォームの外面に、側方から、同一種類又は別種類のエネルギー線を別個に照射しても良い。開口部へ照射するエネルギー線とは別個に、側方からもエネルギー線を照射すれば、プリフォームの外面についても低出力のエネルギー線で効果的に殺菌することができる。
このような照射方法は、特に、プリフォームの開口部付近につば状部が設けられている場合に、電子線の照射方向から見てつば状部の裏側となる部分や、そのつば状部の影となる外面部分の殺菌、さらに、電子線の照射方向から見てちょうど裏側に当るプリフォームの底部外面付近の殺菌に用いてより好適である。
【００２０】
また、本発明のプリフォーム殺菌装置は、つば状部を有するプリフォームの内面及び外面を、電磁波又は粒子線等のエネルギー線を照射して殺菌するためのプリフォーム殺菌装置であって、前記エネルギー線の発生源と、前記プリフォームの中心軸を前記エネルギー線の照射方向に対して傾斜させるとともに、前記プリフォームを、当該プリフォームの中心軸を中心に回転させる少なくとも二本の平行な搬送用ベルトと、前記エネルギー線を照射する際に、前記プリフォームの開口部の縁の上端面全周のうち一部の外周付近を覆う遮蔽部材と、前記エネルギー線の一部を反射させ、前記つば状部の裏側、前記プリフォーム外面の前記つば状部によって影となる部分及び前記プリフォームの底部外面に照射する反射部材とを備えた構成としてある。
【００２１】
このように、本発明のプリフォーム殺菌装置によれば、搬送用ベルトによってプリフォームにエネルギー線の照射領域を通過させるので、大量のプリフォームに、開口部から内面へ直接エネルギー線を照射することができる。その結果、エネルギー線がプリフォームの円筒部を透過する場合に比べて、より低出力のエネルギー線で、大量のプリフォームを順次に効率良く容易に殺菌することができる。
【００２２】
本発明によれば、二本の搬送用ベルトを、進行速度が互いに異なっており、円筒部の中心軸を中心にプリフォームを回転させながら当該プリフォームを搬送する構成とすることができる。このように、プリフォームを回転させながら、照射領域を通過させれば、大量のプリフォームを順次により効率良く容易に殺菌することができる。
【００２３】
本発明によれば、搬送用ベルトを、中心軸をエネルギー線の照射方向に対して傾斜させたままプリフォームを搬送する構成とすることができる。このように、プリフォームを傾斜させたまま回転させながら、プリフォームに照射領域を通過させれば、プリフォームの内面とともに外面も効率良く容易に殺菌することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
［第一実施形態］
まず、図１を参照して、本発明の請求項１記載のプリフォーム殺菌方法の一例について説明する。
図１は、プリフォーム殺菌方法の説明図であり、電子線を照射されているプリフォームの縦断面図である。図１に示すように、第一実施形態のプリフォーム殺菌方法においては、円筒部１１と半球形状の底部１２とから構成されたプリフォーム１の内面１ａを、電子線３を照射して殺菌する。そのために、プリフォーム１の一端の開口部１３から当該プリフォーム１の内側へ向けて、電子線３を照射する。プリフォーム１の内側に照射された電子線は雰囲気中の分子によって散乱される。その結果、散乱された電子線がプリフォーム１の内面１ａに照射される。
【００２５】
このため、プリフォーム１を透過した電子線によって内面１ａを殺菌する場合に比べて、より低出力の電子線３で十分な殺菌を容易かつ効果的に行うことができる。例えば１００〜６００ｋＶの加速電圧により加速された低出力の電子線３で内面１ａの十分な殺菌を行うことができる。
その上、電子線の出力を小さくできるので、電子線源の装置構成の小型化できる上、制動Ｘ線の発生を低減できる。このため、制動Ｘ線の遮蔽機構の簡単化を図ることができる。また、殺菌の際に電子線の照射によってプリフォームが劣化することを抑制できる。
さらに、図１では、プリフォーム１の内部にのみ電子線３を照射した様子を示したが、照射領域を広げることにより、プリフォーム１の外面１ｂも内面１ａと同時に殺菌することができる。
【００２６】
なお、本発明では、電子線源として、現在一般的に使用されている電子銃型やエリアビーム型の電子線照射装置を使用することができる。すなわち、電子線の偏向手段を特に設ける必要がない。このため、通常の電子線照射装置をそのまま無菌化仕様にするだけで電子線源として利用することができる。
【００２７】
［第二実施形態］
次に、図２を参照して、第二実施形態について説明する。
図２の（Ａ）及び（Ｂ）は、遮蔽板による照射領域の限定を説明するための図であり、電子線の照射方向から遮蔽板を介してプリフォームを見下ろした様子を示している。
【００２８】
プリフォーム１の開口部１３付近は、プリフォーム１の底部１２付近に比べて電子線源に近い。このため、開口部１３付近は、電子線が過剰に照射され易い。
また、特に、つば状部１４が設けられている場合には、このつば状部１４も、電子線が過剰に照射され易い。このため、開口部１３付近や、つば状部１４は、過剰な電子線照射によって樹脂が脆化したり、変色したり、さらに異臭が発生したりするおそれがある。
【００２９】
そこで、第二実施形態では、電子線源（図示せず）とプリフォーム１との間に遮蔽板を部分的に設けておき、電子線３を照射する際に、プリフォーム１を、当該プリフォーム１の中心軸を中心に回転させる。そして、遮蔽板７ａ又は７ｂによって、プリフォーム１の開口部１３の縁の上端面１３ａの全周を少なくとも含む、当該開口部１３の外周付近を、回転中に一時的に電子線３から遮蔽するようにしている。
【００３０】
図２の（Ａ）に示す例では、二枚の遮蔽板７ａによって、プリフォームの開口部１３の外周付近の上端面１３ａ、ネジ口部１３ｂ及びつば状部１４を、回転中に一時的に電子線から遮蔽する様子を示している。
この遮蔽板７ａは、開口部１３の上端面１３ａの一部分を覆ってはいるが、プリフォームの内面に照射される電子線量を確保するため、開口部１３の内側は一切遮蔽していない。すなわち、遮蔽板７ａどうしの最短距離は、開口部１３の内径と一致している。
【００３１】
また、開口部１３の外周付近の全周のうち、一度に遮蔽されるのは一部分だけであるが、プリフォームを回転させることにより、外周付近の全周を均一に遮蔽することができる。
そして、回転中に、遮蔽板７ａによって電子線から遮蔽されている部分の面積Ｓ１及びＳ２と、電子線が照射されている部分Ｓ３及びＳ４との面積比を、（Ｓ１＋Ｓ２）／（Ｓ１＋Ｓ２＋Ｓ３＋Ｓ４）＝２５％程度としたところ、上端面１３ａの照射量と、底部１２内面の照射量とがほぼ等しくなり、良好な照射状態が得られた。
【００３２】
また、図２の（Ｂ）に示す例では、プリフォームを１を回転させながら、プリフォーム１を電子線照射領域中の一枚の帯状の遮蔽板７ｂに沿って、進行させる。より具体的には、電子線の照射方向から見て、プリフォーム１の開口部１３の縁が、遮蔽板７ｂの延在した一辺と常に一致するようにして、プリフォームを回転させながら移動させる。
その結果、プリフォームの開口部１３の外周付近を電子線から遮蔽することができる。
【００３３】
さらに、この遮蔽板７ｂは、プリフォームの厚み、すなわち、開口部１３の上端面１３ａの厚みに相当する幅の部分だけ、特に長く延在している。このため、この遮蔽板７ｂに沿ってプリフォームを回転させながら移動させることにより、上端面１３ａをつば状部１４よりも長時間遮蔽することができる。
なお、照射時間は、この遮蔽板７ｂの延在する長さによって、任意好適な時間を選択することができる。
【００３４】
このように、第二実施形態では、図２の（Ａ）又は（Ｂ）のいずれの遮蔽板７ａ又は７ｂを用いる場合においても、プリフォーム１の内面１ａへの電子線の十分な照射量を確保しつつ、開口部１３付近への電子線の過剰な照射を防止することができる。その結果、電子線の過剰照射による開口部１３付近の樹脂の着色や脆化といった劣化の発生を抑制することができる。
【００３５】
なお、第二実施形態では、遮蔽部材として特定の形状の遮蔽板を用いた例について説明したが、遮蔽部材としては、任意好適な形状の遮蔽膜や遮蔽ブロックを用いても良い。
【００３６】
［第三実施形態］
ところで、プリフォームの殺菌にあたっては、プリフォームの内面だけでなく、外面も殺菌されることが望まれる。そこで、第三実施形態では、図３に示すように、プリフォーム１の内面１ａとともに外面１ｂにも電子線３を照射する。そのために、この実施形態では、プリフォーム１の中心軸２を電子線３の照射方向に対して傾斜させる。そして、中心軸２を中心にプリフォーム１を回転させながら電子線３を照射する。
なお、図３では、電子線３の散乱される様子を省略して図示する。
【００３７】
このように、プリフォームを電子線３の照射方向に対して傾斜させ、かつ回転させれば、プリフォーム１の内面１ａの殺菌と同時に外面１ｂの殺菌も容易かつ効果的に行うことができる。特に、プリフォームを傾斜させたことにより、プリフォーム１の円筒部１１だけでなく、底部１２の外面付近も効果的に殺菌することができる。
なお、図３においては、電子線３を鉛直方向下向きに照射した様子を示しているが、ここでは、電子線３に対してプリフォーム１が傾斜していれば良く、電子線３の照射方向はこれに限定されない。例えば、プリフォームを直立させておいて、電子線３を斜め上方から照射しても良い。
【００３８】
［第四実施形態］
ところで、プリフォームには、開口部の外周につば状部が形成されている場合がある。その場合、プリフォームを斜めにしても、つば状部の裏側や、つば状部の影となる円筒部の外面部分や、底部の外面部分６ｃへの電子線の十分な照射量を確保することが困難となることがある。
そこで、第四実施形態では、図４に示すように、電子線３とは別個にプリフォーム１の側面から紫外線７を照射する。
図４は、第四実施形態のプリフォーム殺菌方法を説明するための、プリフォーム１の縦断面図である。図４では、プリフォーム１の外面１ｂのうち、つば状部１４の裏側部分６ａ、つば状部１４の影となる部分６ｂ、及び、底部の外面部分６ｃを太線で示す。
【００３９】
第四実施形態では、プリフォーム１の側面からも紫外線７を照射することにより、つば状部１４の裏側部分６ａや、円筒部１１の外面１ｂのつば状部分の影となる部分６ｂや、底部の外面部分６ｃも十分に殺菌することができる。したがって、プリフォーム１の内面１ａ及び外面１ｂを効果的に殺菌することができる。
なお、電子線３と紫外線７とは、同時に照射しても良いし、時間をずらして照射しても良い。また、プリフォーム１の側面から照射するエネルギー線は、紫外線７に限らず、例えば電子線を照射しても良い。
【００４０】
［第五実施形態］
次に、図５を参照して、第五実施形態として、紫外線によりプリフォームを殺菌する例について説明する。
図５は、プリフォーム殺菌方法の説明図であり、紫外線７を照射されているプリフォームの縦断面図である。
【００４１】
紫外線は、照射された菌体中のＤＮＡを破壊することにより殺菌効果を有する。一般に、紫外線照射により、約１００ｍＷ・ｓｅｃ／ｃｍ^２のエネルギーを与えると、６Ｄを上回る十分な殺菌効果が得られることが知られている。
この実施形態では、殺菌効果の高いＵＶ−Ｃと呼ばれる波長２５４ｎｍの紫外線を照射する。具体的には、１００Ｗの紫外線ランプを４本平行に配置した照射装置（図示せず）の下、照射窓面からの距離７５ｍｍの位置に、殺菌対象のプリフォーム１を配置して殺菌を行う。
【００４２】
ここでは、円筒部１１と半球形状の底部１２とから構成されたプリフォーム１であって、直径２１ｍｍ、長さ約１０ｃｍの寸法を有する５００ｍｌのペットボトル用のプリフォーム１を殺菌する。そのため、配置にあたり、紫外線７が、プリフォーム１の底面の中心点に回転中常に照射されるように、円筒部１１の中心軸２を紫外線の照射方向に対して６°傾斜させた。そして、プリフォーム１を傾斜させたまま、中心軸２を中心に回転させながら、円筒部１１の一端の開口部１３から内面１ａに、紫外線７を照射する。図５に、内面１ａのうちの照射部分４を太線で示す。
【００４３】
これにより、開口部１３から内面１ａの照射部分４へ、紫外線７を斜め方向から直接照射することができる。このため、プリフォームの透過力のほとんどない紫外線７によっても、プリフォームの内面１ａを殺菌することができる。そして、プリフォーム１を回転させながら、紫外線を約２２０秒間照射し、内面１ａを殺菌処理した。
このように、第五実施形態においては、プリフォームの側壁に対する透過力のほとんどない紫外線によっても、プリフォームの効果的な殺菌処理を行うことができる。
【００４４】
［第六実施形態］
次に、第六実施形態について説明する。
第六実施形態のプリフォーム殺菌方法は、図５に示した紫外線７の代わりにパルス光を照射する。具体的には、１００Ｗのパルス光ランプ１個を配置した照射装置（図示せず）の下に、照射窓面からの距離７５ｍｍの位置に、図５と同様に、パルス光の照射方向に対して中心軸２を６°傾斜させたプリフォーム１を配置した。そして、プリフォーム１を回転させながら、パルス光を約１５０秒の間照射し、内面１ａを殺菌処理した。
【００４５】
パルス光の場合、可視光から紫外の幅広い波長領域にわたって非常に高強度の光が得られる。このため、パルス光を照射すれば、各波長成分の光強度と、その波長成分における殺菌効果との積分値が大きくなり、十分な殺菌効果をあげることができる。
また、パルス光は、発光時間が例えばｍｓｅｃ（ミリ秒）程度と非常に短い。
このため、個々のパルス光の発光強度が高くても、全体での消費エネルギーは小さい。その結果、パルス光を照射すれば、紫外線等を連続照射する場合よりも、短時間で効率的な殺菌処理を行うことができる。
【００４６】
［第七実施形態］
ところで、紫外線やパルス光によりプリフォームを殺菌する際にも、電子線照射の場合と同様に、プリフォームの内面だけでなく外面も殺菌されることが望まれる。
そこで、第七実施形態では、図６に示すように、プリフォーム１の内面１ａの照射部分４に加え、外面１ｂの外部照射部分４ａにも、紫外線７を斜め方向から直接照射する。
【００４７】
さらに、第七実施形態では、反射部材５により紫外線７を反射し散乱させ、底部１２の外側の反射照射部４ｂにも紫外線７を間接的に照射する。図６では、内面１ａの照射部分４と、外面１ｂの外部照射部分４ａ及び反射照射部分４ｂとを太線で示す。
このようにして、第七実施形態では、プリフォーム１の内面１ａとともに、底部の外面１ｂも同時に容易に殺菌することができる。
【００４８】
［第八実施形態］
次に、図７参照して、第八実施形態について説明する。
図７は、第八実施形態のプリフォーム殺菌方法を説明するための、プリフォームの縦断面図である。図７に示すように、プリフォーム１には、開口部１３付近に、キャップ用のネジ及びつば状部１４が設けられている場合がある。その場合、つば状部１４の裏側部分６ａや、円筒部１１の外面１ｂのつば状部分の影となる部分６ｂや、底部の外面６ｃには、紫外線７やパルス光が照射されない。
なお、図７において、プリフォーム１の外面１ｂのうち裏側部分６ａ、影となる部分６ｂ及び底部の外面６ｃを太線で示す。
【００４９】
そこで、第八実施形態では、反射部材５ａにより紫外線７の一部分を反射、散乱させ、つば状部分１４の裏側部分６ａ及び影となる部分６ｂに紫外線７を照射する。
なお、反射部材５ａの反射面は、平面としても良いし、曲面としても良い。
【００５０】
このように、反射部材５ａを用いることにより、プリフォーム１の底部１２の外面、つば状部分１４の裏側部分６ａ、円筒部１１の外面のうち影となる部分６ｂ、及び底部の外面部分６ｃにも、紫外線７を十分に照射することができる。これにより、これら部分も効果的に殺菌することができる。
なお、第八実施形態では、紫外線７を照射した例について説明したが、紫外線７の代わりにパルス光を照射しても良い。
【００５１】
［第九実施形態］
次に、第九実施形態について説明する。
第九実施形態では、反射部材を用いる代わりに、上述の第四実施形態と同様に、開口部１３へ照射する紫外線に加え、プリフォームの側面からも別個の紫外線を照射する。
その結果、プリフォーム１の底部１２の外面、つば状部分１４の裏側部分６ａ、及び、円筒部１１の外面のうち影となる部分６ｂにも、紫外線７を十分に照射することができる。これにより、これら部分も効果的に殺菌することができる。
なお、プリフォーム１の側面から照射するエネルギー線は、紫外線に限らず、例えば電子線やパルス光を照射しても良い。
【００５２】
［プリフォーム殺菌装置］
次に、図８を参照して、本発明の請求項１４記載のプリフォーム殺菌装置の一例について説明する。
図８の（Ａ）は、プリフォーム殺菌装置の構成を説明するための側面図であり、図８の（Ｂ）は、斜視図である。ただし、図８の（Ｂ）では、図８の（Ａ）に示した電子線発生部９及び電子線３の図示を省略してある。
【００５３】
図８の（Ａ）に示すように、電子線発生装置９から出射した電子線３は、遮蔽板７ｂの開口部８ｂを介して、プリフォーム１を照射する。
プリフォーム１は、第１搬送用ベルト２１と、これと平行な第２及び第３搬送用ベルト２２及び２３とによって円筒部１１を挟まれ、三点支持されている。そして、図８の（Ａ）に示すように、第３搬送用ベルト２３は、第２搬送用ベルト２２の真下の位置から僅かにずれた位置に設けられている。このため、プリフォーム１は、これら搬送用ベルトにより、中心軸２が電子線３の照射方向に対して傾斜するように支持されている。
【００５４】
さらに、第２及び第３搬送用ベルト２２及び２３には、プリフォーム１を保持するための突起状のストッパ２４が設けられている。また、第２及び第３搬送用ベルト２２及び２３とプリフォーム１との摩擦を小さくしておき、一方、第１搬送用ベルト２１とプリフォーム１との摩擦を大きくしておく。
【００５５】
そして、第１搬送用ベルト２１と、第２及び第３搬送用ベルト２２及び２３とは、互いに異なる速度で進行する。ここでは、第２及び第３搬送用ベルト２２及び２３が、速度Ｖ２で進行し、一方、第１搬送用ベルト２１が、速度Ｖ２よりもの約２倍の速度Ｖ１で進行する。
なお、図８においては、各搬送用ベルト２１から２３の駆動機構の図示を省略するが、駆動機構としては、従来公知の任意好適なものを用いることができる。
【００５６】
その結果、プリフォーム１は、ストッパ２４に引掛ったまま、第２及び第３搬送用ベルト２２及び２３とともに、速度Ｖ２で移動しつつ、第１搬送用ベルト２１によって中心軸２を中心にして回転する。その結果、回転しながら電子線３の照射領域を通過する際に、プリフォーム１の内面に開口部１３から電子線３が直接照射されるとともに、プリフォーム１の外面にも電子線３が照射される。
これにより、大量のプリフォームを順次に効率良く容易に殺菌することができる。したがって、この発明は、例えば、プラスチックボトルへのアセプティック飲料充填ラインに供給する容器の殺菌に用いて好適である。
【００５７】
なお、プリフォームを挟む両側の搬送用ベルトは、支持したプリフォームを回転させるために、互いに同一方向に進行しても良いし、一方の搬送用ベルトのみを進行させ、他方の搬送用ベルトを停止しても良いし、また、互いに反対方向に進行させても良い。また、ストッパ２４は設けなくとも良い。さらに、第２搬送用ベルト２２と第３搬送用ベルト２３とを連続させて一つのベルトとしても良い。ただし、その場合、連続させたベルトの幅は狭いことが望ましい。また、第２搬送用ベルト２２又は第３搬送用ベルト２３を省略しても良い。
【００５８】
［プラズマ放電方式］
次に、図９を参照して、他のプリフォーム殺菌方法の一例について説明する。
上述の各実施形態では、電子線等のエネルギー線の照射による殺菌方法について説明したが、この実施形態では、プラズマ放電による殺菌方法について説明する。
【００５９】
プリフォーム１は、ターレット（図示せず）に保持されており、ターレットにより所定位置に移動してくると、上側に押し上げられて、カバー３１のパッキン３２に押し付けられる。プリフォーム１を押し上げる機構としては、従来周知の任意好適な機構を使用することができる。
【００６０】
このカバー３１には、配管３３に接続された配管電極３４が貫通している。そして、この配管電極３４から、アルゴン（Ａｒ）やヘリウム（Ｈｅ）等の不活性ガスがプリフォーム１の内側へ導入される。
なお、パッキン３２には、不活性ガス導入時にプリフォーム１の内部の空気を逃がすための細穴（図示せず）が設けられている。
【００６１】
続いて、プリフォーム１が不活性ガスで充填された後、配管電極３４と、プリフォーム１の底部に設けられた支持電極３５との間に、高周波電源３０より電圧を印加することにより、プラズマ放電を発生させる。
これにより、乾式で容易にプリフォームの内面を殺菌することができる。
【００６２】
上述した実施の形態においては、本発明を特定の条件で構成した例について説明したが、本発明は、種々の変更を行うことができる。例えば、上述した実施の形態においては、電磁波として特定波長の紫外線を照射した例について説明したが、本発明では、電磁波の波長はこれに限定されず、殺菌効果を有する任意好適な電磁波を照射することができる。
【００６３】
また、上述の実施形態では、エネルギー線として電子線や紫外線を照射した例について説明したが、本発明では、エネルギー線はこれらに限定されず、例えばＸ線等の殺菌効果を有する任意好適なエネルギー線を照射することができる。
また、上述の実施形態では、平行光線の紫外線等を照射した例について説明したが、本発明では、紫外線や電子線は、必ずしも平行線である必要はなく、例えば、拡散又は収束させたエネルギー線を照射しても良い。
【００６４】
また、上述の実施形態では、電子線等に対するプリフォームの傾斜角度を一定とした例について説明したが、本発明では、プリフォームの傾斜角度を変化させても良い。また、エネルギー線の照射領域は、一領域に限定されず、複数箇所に別けて設けても良い。
【００６５】
また、上述の実施形態では、円筒部と半球形の底部とにより構成されたプリフォームを殺菌する例について説明したが、この発明では、プリフォームの形状はこれに限定されない。本発明は、例えば、多角形の側壁や平坦な底面を有するプリフォームの殺菌にも適用することができる。また、円筒部は、開口部側と底部側の直径が必ずしも同一でなくとも良い。
【００６６】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明のプリフォーム殺菌方法及びプリフォーム殺菌装置によれば、プリフォームの開口部から内面へ直接エネルギー線を照射することができる。その結果、エネルギー線がプリフォームの円筒部を透過する場合に比べて、より低出力のエネルギー線で十分な殺菌を効果的に行うことができる。
【００６７】
これにより、本発明によれば、エネルギー線源の装置構成の小型化を図ることができる。また、エネルギー線の出力を小さくできるので、電子線を照射した場合において制動Ｘ線の発生を低減することができる。その結果、制動Ｘ線の遮蔽機構の簡単化を図ることができる。
また、エネルギー線の出力を低くすることができるので、プリフォームの劣化のおそれを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第一実施形態の説明図である。
【図２】（Ａ）及び（Ｂ）は、第二実施形態の説明図である。
【図３】第三実施形態の説明図である。
【図４】第四実施形態の説明図である。
【図５】第五実施形態の説明図である。
【図６】第七実施形態の説明図である。
【図７】第八実施形態の説明図である。
【図８】（Ａ）及び（Ｂ）は、プリフォーム殺菌装置の説明図である。
【図９】プラズマ放電方式の殺菌方法の実施形態の説明図である。
【符号の説明】
１ プリフォーム
１ａ 内面
１ｂ 外面
２ 中心軸（回転軸）
３ 電子線
３ａ 照射方向
４ 照射部分
４ａ 外部照射部分
４ｂ 反射照射部分
５、５ａ 反射部材
６ａ 裏側部分
６ｂ 影となる部分
６ｃ 底部の外面部分
７ 紫外線
７ａ、７ｂ、７ｃ 遮蔽板
８ｂ 開口部
９ 電子線発生部
１１ 円筒部
１２ 底部
１３ 開口部
１４ つば状部
２１ 第１搬送用ベルト
２２ 第２搬送用ベルト
２３ 第３搬送用ベルト
２４ ストッパ
３０ 高周波電源
３１ カバー
３２ パッキン
３３ 配管
３４ 配管電極
３５ 支持電極

Claims (5)

1. つば状部を有するプリフォームの内面を殺菌するにあたり、前記プリフォームの一端の開口部から当該プリフォームへ向けて、電磁波又は粒子線等の殺菌効果を有するエネルギー線を照射するプリフォーム殺菌方法であって、
   前記プリフォームの中心軸を前記エネルギー線の照射方向に対して傾斜させるとともに、前記プリフォームを、当該プリフォームの中心軸を中心に回転させ、
   かつ、前記エネルギー線を照射する際に、遮蔽部材によって、前記プリフォームの開口部の縁の上端面全周のうち一部の外周付近を覆い、前記プリフォームの開口部の縁を一時的に前記エネルギー線から遮蔽しながら前記プリフォームの内面と外面の一部分を殺菌し、
   さらに、前記エネルギー線の一部を反射部材によって、前記つば状部の裏側、前記プリフォーム外面の前記つば状部によって影となる部分及び前記プリフォームの底部外面に反射させて殺菌することを特徴とするプリフォーム殺菌方法。
2. 前記プリフォームの傾斜の角度を、プリフォームの底面の中心点に、エネルギー線が常に照射される角度としたことを特徴とする請求項1記載のプリフォーム殺菌方法。
3. 前記エネルギー線として、電子線を照射することを特徴とする請求項1又は２記載のプリフォーム殺菌方法。
4. つば状部を有するプリフォームの内面及び外面を、電磁波又は粒子線等のエネルギー線を照射して殺菌するためのプリフォーム殺菌装置であって、
   前記エネルギー線の発生源と、
   前記プリフォームの中心軸を前記エネルギー線の照射方向に対して傾斜させるとともに、前記プリフォームを、当該プリフォームの中心軸を中心に回転させる少なくとも二本の平行な搬送用ベルトと、
   前記エネルギー線を照射する際に、前記プリフォームの開口部の縁の上端面全周のうち一部の外周付近を覆う遮蔽部材と、
   前記エネルギー線の一部を反射させ、前記つば状部の裏側、前記プリフォーム外面の前記つば状部によって影となる部分及び前記プリフォームの底部外面に照射する反射部材とを備えたことを特徴とするプリフォーム殺菌装置。
5. 前記二本の前記搬送用ベルトが、前記プリフォームを保持するためのストッパを有していることを特徴とする請求項４記載のプリフォーム殺菌装置。

Images