[0001] 本发明涉及电子射线杀菌装置，本发明特别是涉及即使在于电子射线的照射中，于真空腔内部产生电火花的情况下，仍可确实对被照射物进行杀菌。

[0002] 电子射线杀菌装置包括用于防止电子射线、X射线泄漏的情况的铅制的杀菌腔；设置于该杀菌腔的内部，运送被照射物的运送机构；电子射线照射装置，其对杀菌腔内的被照射物照射电子射线。该电子射线照射装置在真空腔的内部的真空内对丝极进行加热，产生热电子，通过高电压使电子加速，形成高速的电子射线束，然后，通过安装于照射窗上的Ti等的金属制的窗箔，取出到大气中，使电子射线接触被处理物，进行杀菌等的处理。

[0003] 在电子射线照射装置中，具有在产生电子射线的丝极设置于内部的真空腔的内部产生电火花的情况。如果产生电火花，则在到其恢复的期间，不照射电子射线，由此，没有杀菌效果，在未杀菌的状态，将被照射物送到下游侧。由此，在产生电火花的场合，在一旦停止运转之后，必须尽可能早地恢复。人们提出象这样，尽可能缩短到再次开始运转时的时间的电子射线照射装置用控制方式(比如，参照专利文献1)。

[0004] 在上述专利文献1中记载的发明的方案中，在于真空腔内部产生电火花的场合，将丝极的电源的输出固定在此时的值，将加速电压用的直流高压电源的输出缩小到与电火花相对应的值，在电火花熄灭时，将直流高压电源的输出返回到电火花以前的值，解除丝极的电源的输出的固定。

[0005] 专利文献1：日本第2848136号专利公报

[0006] 在专利文件1所述的发明的方案中，在因产生电火花停止运转之后，到达再次开始运转之前，需要数毫秒～数十毫秒。虽然将这种电火花发生造成的中断时间控制缩短到较短时间，但即使是较短时间，如果具有在此期间通过电子射线照射装置的照射窗的前面侧的物品，则具有受不到电子射线的照射，在没有进行杀菌的状态送到下游侧的问题。

[0007] 本发明的目的在于提供一种电子射线杀菌装置，其中，即使在于电子射线照射装置的真空腔内产生电火花，电子射线的照射中断的情况下，仍可对运送的全部的容器照射电子射线。

[0008] 本发明涉及一种电子射线杀菌装置，其包括通过照射窗照射电子射线的电子射线照射机构；在上述照射窗的前方运送容器的容器运送机构，从电子射线照射机构对容器照射电子射线，对容器进行杀菌，其特征在于上述照射窗的容器运送方向的长度大于容器在电子射线照射机构的电火花发生造成的照射中断时间内移动的距离。

[0009] 另外，技术方案2所述的发明的特征在于多个照射窗沿容器的运送方向而设置，该多个照射窗的长度的总和大于在电火花发生造成的照射中断时间中容器移动的距离。

[0010] 此外，技术方案3所述的发明的特征在于上述容器运送机构包括上下保持2个容器的容器支承机构；将上下的容器支承机构反转的反转机构，按照在上下支承容器的状态，通过照射窗的前面的方式构成，按照分别对上下的容器照射电子射线的方式，上下设置照射窗。

[0011] 在本发明的电子射线杀菌装置中，由于将电子射线照射机构的照射窗的容器运送方向的长度设定在大于下述距离，即：在因电火花的发生，中断电子射线的照射的时间内，容器移动的距离的程度，故即使在发生电火花的情况下，仍可保证全部的容器受到电子射线的照射。附图说明

[0012] 图1为简化而表示电子射线杀菌装置的整体的结构的俯视图(实施例1)；

[0013] 图2为表示设置于电子射线照射装置的真空腔内的丝极的配置的图，其为沿图1中的II方向的向视图；

[0014] 图3为表示电子射线照射装置的照射部的结构和运送容器的容器运送机构的结构的图，其为沿图1中的III方向的向视图；

[0015] 图4为表示构成容器运送装置的循环移动通路的俯视图。

[0016] 通过下述的方案，实现即使在电子射线照射机构中产生电火花，电子射线的照射中断的情况下，仍可借助容器运送机构而对所运送的全部的容器照射电子射线的目的，在该方案中，包括通过照射窗照射电子射线的电子射线照射机构；在该电子射线照射机构的照射窗的前方保持容器，而对其运送的容器运送机构，上述照射窗的容器运送方向的长度大于因发生电火花，中断电子射线的照射的时间内，容器移动的距离。

[0017] 实施例1

[0018] 下面通过附图所示的实施例，对本发明进行说明。在本实施例的电子射线杀菌装置中进行杀菌，在此后的步骤中，填充液体等的内容物的容器2(参照图2、图3)为塑料瓶等的树脂制容器。该容器2通过空气传送器4而连续地运送，一边通过横向进给螺杆6而按照规定间隔切断，一边送入导入腔内。

[0019] 上述导入腔分为2个腔(第1腔8和第2导入腔10)，分别在各腔8，10的内部，设置具有容器保持机构(图中未示出)的旋转轮(第1旋转轮12和第2旋转轮14)。送入该导入腔8、10的内部的容器2依次转交到各导入腔8、10内的旋转轮12、14，进行旋转运送。在将容器2从上述空气传送器4送入第1导入腔8的内部的部分的腔壁面上，形成容器2可通过的开口(图中未示出)，另外，在从第1旋转轮12到第2旋转轮14的转交部的分隔壁16上，形成容器2可转交的开口(图中未示出)。

[0020] 紧接第2导入腔10，设置由在通过电子射线的照射，对容器2进行杀菌时，按照电子射线、X射线(制动X射线)不泄漏到外部的方式遮蔽的铅制壁面形成的杀菌箱(杀菌室)18。在该杀菌箱18的内部，划分有设置供给轮20的入口侧的供给室22；主室26，在其中，设置运送从供给轮20接收的容器2，并且在反转区间A，将上下反转的容器运送装置24；照射室30，其位于电子射线照射装置28的前面侧，所运送的容器2接受电子射线的照射；
排出室32，其按照与该照射室30的出口侧(图1的右侧)连续的方式设置，在维持无菌的状态，将通过电子射线的照射而杀菌的容器2送到下游侧。

[0021] 在杀菌箱18的壁面的进行从第2导入腔10的旋转轮14到供给室22内的供给轮20的容器2的转交的部分，形成容器2可通过的开口(图中未示出)。从第2旋转轮14接收容器2的供给轮20将容器2转交到主室26的容器运送装置24。同样在供给室22和主室26之间的分隔壁34中，形成可转交容器2的开口(图中未示出)。设置于主室26中的容器运送装置24包括作为多个作为容器保持机构的容器夹具36(参照在后说明的图2和图3)连续地设置的循环状的容器运送体的容器保持带24a；挂绕有该循环状的容器保持带24a，作为使容器夹具36循环运送的移送旋转体的、2个链轮(第1链轮24b和第2链轮24c)。

[0022] 各容器夹具36包括上下一对的容器保持部(技术方案3所述的容器支承机构)36A、36B，同时保持2个容器2而运送，而且可针对相前后的各容器夹具36的每个，以沿运送方向的轴线为中心而旋转，可在移动的同时旋转180°，进行上下反转。各容器夹具36的容器保持部36A、36B保持容器(塑料瓶)2的颈部(在本实施例中，容器2的倾斜的肩部的正上方的，通过夹具36保持的部分称为颈部，包括该颈部的上方的壁厚的部分整体称为口部2a)，保持于两个容器保持部36A、36B上的容器2处于口部2a相互面对的状态而运送。

[0023] 该容器运送装置24由直线通路和环绕通路构成，在该直线通路中，容器夹具36在两个链轮24b、24c之间直线地移送，该环绕通路沿各链轮24b、24c而环绕，在从第2链轮24c到第1链轮24b的直线通路中，设定上述反转区间A，在按照1周运送容器2的期间反转1次，将容器2的上下替换。

[0024] 图4以放大方式表示挂绕有图2和图3中表示一部分的循环状的容器保持带24a(参照图1)的2个链轮24b、24c；由对在该两个链轮24b、24c之间行走的容器保持带
24a进行导向的直线导向件和反转导向件等形成的循环移动通路进行放大显示的图，通过该图，对将上述夹具36反转的方案进行简单说明。在从第1链轮24b到第2链轮24c的运送通路中，设置由上下左右4个平行的轨形成的直线导向件24d，象图3所示的那样，上下一对的辊36a、36b和设置于行进方向左右的一对侧方辊36c(其中一个在图中未示出)分别保持在直线导向件24d的4个轨之间，两个夹具36维持在上下一条直线上直立的状态而行走。在由该直线导向件24d导向而运送的区间，设置上述照射室30，在保持于夹具36上的容器2通过该照射室30的内部的期间，照射电子射线。

[0025] 另外，在从第2链轮24c到第1链轮24b的运送通路中，上游侧的直线导向件24e、中间的反转导向件24f和下游侧的直线导向件24g由连续的4个轨构成。上游侧和下游侧的直线导向件24e、24g的4个轨与上述直线导向件24d相同，在上下左右而平行地设置，容器夹具36的一对容器保持部36A、36B在维持上下一条直线的姿势的状态运送。对于中间的反转导向件24f，在维持4个轨平行的状态，上游侧的直线导向件24e的上方的2个轨移向下方侧，并且下方的2个轨移到上方侧，由此，按照180度替换保持于各轨之间的上述夹具36的上下滚轮36a、36b和侧方滚轮36c的位置，将夹具36的2个容器保持部36A、36B的上下反转。该反转导向件24f设置于图1所示的反转区间A，构成技术方案3所述的反转机构。另外，在第1链轮24b和第2链轮24c的外周侧，分别设置圆弧状的导向件24h、24i，对上述容器保持带24a的行走进行导向。

[0026] 在第2链轮24c的环绕通路上，在容器夹具36的移送方向的下游侧，设定容器2的供给位置B，在上游侧设定排出位置C(参照图1)，1个容器2在供给位置B，保持在一个容器保持部36A或36B上，进行2周运送，在此期间，2次地上下反转，返回到供给时的状态，然后，从排出位置C，转交到排出室32的转交轮38。在上述第1导入腔8、第2导入腔10、杀菌箱18内的供给室22和该主室26的内部，从外部导入杀菌前的容器2，进行运送，由此，按照大于外部的压力进行管理，但是不维持完全的无菌状态。

[0027] 按照铅制的杀菌箱18邻接的方式，设置电子射线照射机构(电子射线照射装置)28。该电子射线照射装置28包括对容器2照射电子射线的真空腔(加速腔)40，放置于放置台41上，可在轨41a上移动。电子射线照射装置28象周知那样，在真空腔40内的真空中，对丝极42(参照图2)进行加热，产生热电子，通过高电压使电子加速，形成高速的电子射线束，然后，通过设置于照射部44的照射窗46(参照图2和图3)上的Ti等的金属制的窗箔48(参照图3)，在大气中取出，使电子射线接触被处理物(在本实施例中，为容器2)，进行杀菌等的处理。

[0028] 本实施例的电子射线照射装置28象图2和图3所示的那样，在照射部44形成4个部位的照射窗46。该实施例的容器夹具36通过上下2个容器保持部36A、36B同时保持而运送2个容器2，为了对这些容器2分别照射电子射线，对应于上下的容器2，按照上下分割的方式设置照射窗46。

[0029] 另外，在电子射线照射装置28中，具有在内部设置产生电子射线的丝极42的真空腔(加速腔)40的内部，产生电火化的情况，在象这样产生电火花的场合，中断电子射线的照射。该中断在短时间而恢复，但是，如果在该中断中，容器2通过照射窗46，则不受到电子射线的照射，不进行杀菌处理，由此，按照即使在因电火花的发生，电子射线的照射中断的情况下，全部的容器2仍必定受到电子射线的照射的方式，在容器2的运送方向(由图2和图3中的符号X表示)，确保充分的长度。为此，也可设置沿容器2的运送方向，具有充分的长度的单一的照射窗，但是，由于安装于照射窗上的金属制的窗箔的尺寸具有界限，故在本实施例中，沿容器2的运送方向，使2个照射窗46并列，确保必要的长度。

[0030] 如果针对上述照射窗46的容器运送方向X的长度，通过具体例而进行说明，则在于真空腔40的内部，产生电火花的场合的，从发生到恢复所需要的时间小于0.1秒(数毫秒～数十毫秒)，由此，最大中断时间为0.1秒。另外，如果比如，本实施例的杀菌装置的处理能力为600bpm，容器2的运送速度为56m/分，则保持于容器夹具36上而运送的容器2在0.1秒期间移动93mm。于是，照射窗46的容器运送方向X的长度在93mm以上。即，如果假定在容器2到达照射窗46的上游端时，产生电火花，0.1秒期间电子射线的照射中断，则在此期间，容器2行进93mm，由此，在照射窗46的容器运送方向X的长度短于93mm的场合，在电子射线的照射恢复的时刻，容器2已通过照射窗46的前方侧，或部分地通过，这样，不进行电子射线的照射，或处于不完全的状态。如果相对该情况，象上述那样，照射窗46的容器运送方向X的长度大于93mm，则在容器2的运送方向前后的全部范围，照射电子射线。在图3所示的实施例中，一个照射窗46的宽度W1(容器运送方向X的长度)为65mm，该2个照射窗46的间隔W2设定在55mm。于是，在本实施例中，相对容器的0.1秒期间的移动距离为93mm的情况，照射窗具有130mm(65mm×2)的长度。另外，在本实施例中，通过在容器运送方向X，并列地设置2个照射窗46，由此，确保必要的长度，但是，照射窗46的数量并不必限于2个，也可对应于容器2的运送速度等的条件，并列地设置3个以上的照射窗46。

[0031] 该电子射线照射装置28的丝极42象图2所示的那样，多根平行地设置，另外，相对容器运送装置24的容器2的运送方向(箭头X)而倾斜地设置。一个丝极42和与该丝极42邻接的丝极42必定沿容器2的运送方向X而重叠。即，各丝极42的一端(比如，图2的右端42a)和位于上方的丝极42的另一端(左端42b)在容器2的运送方向X上必定重叠，横截照射窗46的前方而运送的容器2的全部的部分通过丝极42的前方，由此，全部的面可接收必要的量的电子射线的照射。该实施例的电子射线照射装置28为区域照射式(非扫描式)，丝极42在覆盖4个照射窗46的全部区域的宽度的范围内设置。在这些丝极
42的两端42a、42b上，连接供电导体50A、50B，供给电流。

[0032] 另外，在该实施例的电子射线照射装置28中，设置于容器2的口部2a通过的部分的丝极42(该部分由图2中的标号Y表示)按照比其它的部分比如，筒体部2b通过的部分密集的方式设置。于是，通过该密集的丝极42的前面的容器2接受其量大于筒体部2b的电子射线的照射。反之，筒体部2b通过的部分的丝极42的间隔大于过去的方案，由此，可使照射到容器2的筒体部2b的电子射线量小于过去的场合。

[0033] 在本实施例中，放置电子射线照射装置28的放置台41可在轨41a上移动，可相对杀菌箱18而接近、离开。在使该电子杀菌装置运转时，使放置台41接近杀菌箱18，真空腔40的照射部44与形成于杀菌箱18的壁面上的开口18a一致，将该杀菌箱18和电子射线照射装置28连接。在杀菌箱18的内部，按照包围上述真空腔40的连接照射部44的开18a的方式，设置照射室30。上述容器运送装置24中的从链轮24b到24c的直线通路贯通照射室30，在该贯通的部分，设定照射位置(照射部)D，保持于容器夹具36的两容器保持部36A、36B上的2个容器2在上下垂直的状态，通过该照射室30的内部，各容器2在该照射位置D，从电子射线照射装置28接收电子射线的照射，进行杀菌。

[0034] 在照射室30的入口侧和出口侧的壁面上，形成保持于容器夹具36上的上下2个容器2可通过的开口(图中未示出)。按照与该照射室30的出口侧的壁面连续的方式，形成排出室32。容器运送装置24中的一个链轮(图1的右侧的链轮24c)进入排出室32的内部，保持于容器夹具36上，在上下位置而每回接收了2次的电子射线照射的容器2在排出室32的内部，从位于容器夹具36的下方的容器保持部36A或36B，转交到设置于该排出室32中的转交轮38上。排出室32不妨碍链轮24c的旋转，而由分隔壁52、分隔壁54、杀菌箱18的底面和顶面围绕，该分隔壁52从主室26和供给室22，将从照射室30的出口侧的开口到转交轮38的容器运送装置24的运送通路以及转交轮38的运送通路划分，该分隔壁54与该分隔壁52相对，从转交轮38的上下空间划分。该排出室32以后的各腔进行通过电子射线的照射而杀菌的容器2的处理，由此，维持无菌状态。

[0035] 按照与位于杀菌箱18内的最下游侧的排出室32邻接的方式，设置中间腔56。另外，在该中间腔56的下游侧，设置接纳填充物等的腔(图中未示出)。在中间腔56的内部，设置具有容器保持机构(图中未示出)的旋转轮(颈轮)58，该颈轮58在旋转运送从上述排出室32内的转交轮38接收的容器2之后，将其转交给设置填充物的腔内的供给轮。另外，由图1中的标号E表示的位置为从排出室32的转交轮38到中间腔56的颈部58的转交位置。

[0036] 上述排出室32内的转交轮38兼作中间退回轮，在通过各种传感器等的信息，判定处于正常地对容器2进行杀菌的场合，将从容器运送装置24接收的容器2转交到下一中间腔56的颈轮58，送到下一步骤，但是，在没有照射电子射线的场合，在判定杀菌不完全的场合，不转交到中间腔56的颈轮58，而排到与杀菌箱18邻接而设置的退回室60。在图1中的符号F所示的位置为退回位置。

[0037] 在电子射线照射装置28中，检测电火花的发生，在产生电火花时，将检测信号输出给图中未示出的控制装置。在控制装置中，识别输入信号的时刻中的，容器运送装置24的编码器的脉冲，指定该容器2，可根据脉冲的计数(count)，检测该容器2到达退回位置F，将其退回。在此场合，在因电火花的发生，中断电子射线的照射时，退回位于照射窗46的前方的容器2的全部。

[0038] 对以上的方案的电子射线杀菌安装的动作进行说明。通过该杀菌装置而杀菌的，填充有内容液的容器2为塑料瓶，在空气运送传送器4的支承轨(图中未示出)上，支承形成于颈部上的法兰的底面侧，通过推进用吹风器，从后方吹空气，进行运送。通过空气运送传送器4运送的容器2进入第1导入腔8的内部，通过横向进给螺杆6，按照一定间隔而切开，转交第1旋转轮12的容器保持机构上。在通过第1旋转轮12而进行旋转运送之后，转交到第2导入腔10的内部的第2旋转轮14。

[0039] 容器2从第2旋转轮14转交设置于铅制的杀菌箱18的供给室22的内部的供给轮20，保持于供给轮20的容器保持机构上，进行旋转运送，转交到容器运送装置24的容器夹具36上。容器夹具36具有上下2个容器保持部36A、36B，保持于其底侧的容器保持部36A或36B上的容器2通过在反转区间A，容器夹具36上下反转的方式，向上方移动，处于倒立的状态。倒立的容器2在第1链轮24b的周围进行旋转移动，进入照射室30中。在照射室30中，从设置于其外侧的电子射线照射装置28照射电子射线，所运送的容器2通过设置于真空腔40的照射部44上的照射窗46的前方(照射位置D)。

[0040] 在上述真空腔40的内部，对丝极42进行加热，产生热电子，通过高电压使电子加速，形成高速的电子射线束，然后，通过安装于照射窗46上的Ti等的窗箔48，对照射室30的内部进行照射，对保持于上述容器夹具36的容器保持部36A或36B上，在照射室30的内部运送的容器2照射电子射线，进行杀菌。在本实施例中，象图2所示的那样，位于保持于容器保持部36A、36B上的颈部的上方侧的口部2a通过的部分的丝极42与其它的部分相比较，较密集地设置(参照由图2中的标号Y表示的范围的丝极)，照射到口部2a的电子射线的照射线量多于过去的方案，由此，还可确实地对壁厚大的口部2a进行杀菌。由于近年的轻量化，塑料瓶2的筒部2b的壁厚变小，另一方面，由于口部2a必须安装盖，对其进行密封，故其壁厚大于筒部2b。于是，如果对筒部2b和口部2a照射相同的照射线量的电子射线，则具有筒部2b因过度照射而变形的危险，另一方面，具有口部2a的照射线量不足，没有进行充分的杀菌的危险，但是，在本实施例中，由于象前述那样，在通过口部2a的部分的丝极42，与筒部2b通过的部分的丝极42的配置产生差异，故确实对塑料瓶2的口部2a进行杀菌，并且照射到筒部2b的电子射线没有过剩，可防止筒部2b的变形。

[0041] 象前述那样，结束第1次的照射，从照射室30抽出的容器2进入排出室32的内部，在链轮24c的周围进行旋转运动，再次返回到供给轮20的供给位置B。上次从该供给轮20底侧的容器保持部36A或36B接收的容器2反转，向上方移动，位于下方的另一容器保持部36B或36A从供给轮20接收容器2。然后，容器夹具36在反转区间A再次反转，上下替换，上次在上方接收了电子射线的照射的容器2移到底侧，没有接收电子射线的照射的面朝向容器运送装置24的旋转运动方向的外侧。如果保持2个容器2的容器夹具36再次进入照射室30，则已接收了第1次的照射的容器2从与上次相反的一侧，接受第2次的电子射线的照射，对内外面全部区域进行杀菌。另外，同时，另一新保持的上方的容器2接受第1次的照射。

[0042] 在本实施例中，容器夹具36具有上下2个容器保持部36A、36B，同时保持运送2个容器2，在照射室30的内部，2个容器2同时接受电子射线的照射，丝极42的配置也是这样的，即使上下2个容器2的口部2a通过的部分Y密集，由此，与上述第1次的照射的场合相同，仅仅在口部2a接受充分的电子射线的照射，进行完全的杀菌，对筒部2b照射非过度照射的适量的电子射线。在照射室30中接受第2次的电子射线的照射，对内外面整体进行杀菌的容器2在排出室32的内部的排出位置C，转交到转交轮36，另外，转交到下一中间腔56内的颈轮58，从铅制的杀菌箱18排出。

[0043] 电子射线照射装置28具有产生电火花的情况，但是，在该场合，暂时停止电子射线的照射。然后，到恢复前所需要的时间的最大限为0.1秒，设置具有其大于保持于容器运送装置24的容器夹具36上的容器2在此0.1秒期间移动的距离的长度的照射窗46，由此，即使在产生电火花的情况下，全部的容器2仍可接受电子射线的照射。但是，不仅具有即使在中断这样的电火花的电子射线的照射的情况下，仍然获得杀菌所必需的充分的电子射线照射量，而且还具有通过电子射线的强度、照射时间、容器的运送速度等，在装置中设定的照射条件，无法获得充分的照射量的情况。在该场合，按照在产生电火花、电子射线的照射中断的期间，通过照射窗46的前方的容器2全部退回的方式构成。对于所退回的容器2象前述那样，输入了电火花检测信号的控制装置识别已输入的时刻的，容器运送装置24的编码器的脉冲，指定该容器2。该容器2到达上述退回位置F这一情况通过脉冲计数器而检测，将其退回。即使在因电火花的发生，将容器退回的情况下，按照本发明，容器在电火花发生的前后的任何场合，必定接受电子射线的照射，由此，即使在按照将退回的容器从照射室30，运送到无菌状态的送出室32的方式构成的情况下，仍未接受任何的杀菌处理的容器仍不送出到维持无菌状态的送出室32以后的无菌空间，可防止带入外部的细菌。