特許情報 > Bセクション 処理操作；運輸 > B65B：2007年
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殺菌装置および殺菌方法
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- 【要約】
【課題】容器を高いレベルでむらなく殺菌することができる殺菌装置を提供することを目的とする。
【解決手段】殺菌装置１０は、殺菌対象である容器１を支持する支持手段３０と、前記支持手段に支持された容器内に挿入可能な第１電極２０と、前記容器内に挿入された第１電極に対し、前記容器を介して配置される第２電極２２と、前記第１電極および第２電極の間に高電圧パルスを印加して、前記第１電極および第２電極の間に大気圧プラズマを生じさせる高電圧パルス印加手段５７と、を備えている。支持手段は容器を回転可能に支持する。支持手段は、第１電極と第２電極との間に高電圧パルスを印加する際に、容器を回転させる。
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- 【特許請求の範囲】
【請求項１】
殺菌対象である容器を回転可能に支持する支持手段と、
前記支持手段に支持された容器内に挿入可能な第１電極と、
前記容器内に挿入された第１電極に対し、前記容器を介して配置される第２電極と、
前記第１電極および第２電極の間に高電圧パルスを印加して、前記第１電極および第２電極の間に大気圧プラズマを生じさせる高電圧パルス印加手段と、を備えたことを特徴とする殺菌装置。
【請求項２】
前記支持手段は、略平板状からなり前記容器を一方の面上に支持する支持部材であって、その板面に略直交する軸を中心として回転可能な支持部材を有することを特徴とする請求項１に記載の殺菌装置。
【請求項３】
前記支持部材の他方の面の少なくとも一部分が、前記第２電極によって覆われていることを特徴とする請求項２に記載の殺菌装置。
【請求項４】
前記支持部材の容器に対面する部分に貫通孔が形成されており、
前記支持手段は、前記支持部材の貫通孔を介し前記容器を前記支持部材に向けて吸引する吸引機構を有することを特徴とする請求項２または３に記載の殺菌装置。
【請求項５】
前記支持手段は、前記容器を狭持する狭持機構を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の殺菌装置。
【請求項６】
少なくとも一部分が第２電極によって外方から覆われた囲い体をさらに備え、
前記支持手段は前記容器をさらに移動可能に支持するとともに、前記第１電極は前記容器と同期して移動可能であり、
前記囲い体は前記容器の移動経路沿いに設けられ、前記容器の移動方向に直交する断面において、前記移動中の容器を少なくとも部分的に囲む輪郭を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の殺菌装置。
【請求項７】
前記囲い体は、前記容器の移動方向に直交する断面において、前記容器の輪郭に対応した輪郭を有することを特徴とする請求項６に記載の殺菌装置。
【請求項８】
前記支持手段は複数の容器を支持可能であり、前記第１電極は前記支持手段に支持される容器毎に設けられていることを特徴とする請求項６または７に記載の殺菌装置。
【請求項９】
殺菌対象である複数の容器を移動可能に支持する支持手段と、
前記支持手段に支持された各容器内に挿入可能かつ当該容器と同期して移動可能な複数の第１電極と、
前記容器の移動経路に沿いに設けられた囲い体と、
前記囲い体の少なくとも一部分を外方から覆う第２電極と、
前記第１電極および第２電極の間に高電圧パルスを印加して、前記第１電極および第２電極の間に大気圧プラズマを生じさせる高電圧パルス印加手段と、を備え、
前記囲い体は前記容器の移動方向に直交する断面において前記容器の輪郭に対応した輪郭を有することを特徴とする殺菌装置。
【請求項１０】
前記囲い体は円弧状に延びていることを特徴とする請求項６乃至９のいずれか一項に記載の殺菌装置。
【請求項１１】
前記囲い体は、前記容器の移動経路に沿って分断された複数の囲い要素を含むことを特徴とする請求項６乃至１０のいずれか一項に記載の殺菌装置。
【請求項１２】
前記囲い体は、前記容器の移動経路の一側に配置された一側囲い部材と、前記容器の移動経路の他側に配置された他側囲い部材と、を有することを特徴とする請求項６乃至１１のいずれか一項に記載の殺菌装置。
【請求項１３】
前記一側囲い部材および前記他側囲い部材のうち一方は、前記容器と同期して移動可能であることを特徴とする請求項１２に記載の殺菌装置。
【請求項１４】
前記一側囲い部材は、前記容器と同期して移動可能であり、前記容器を、前記容器の移動方向の前方および後方から少なくとも部分的に囲むことを特徴とする請求項１２に記載の殺菌装置。
【請求項１５】
殺菌対象を支持する回転可能な支持部材と、
前記支持部材に支持された殺菌対象を間にして配置された第１電極および第２電極と、
前記第１電極および第２電極の間に高電圧パルスを印加して、前記第１電極および第２電極の間に大気圧プラズマを生じさせる高電圧パルス印加手段と、を備えたことを特徴とする殺菌装置。
【請求項１６】
前記支持部材は略平板状からなり、その板面に略直交する方向を軸として回転可能であり、
前記殺菌対象は前記支持部材の一側の面上に支持され、前記支持部材の他側の面の少なくとも一部分が前記第２電極によって覆われていることを特徴とする請求項１５に記載の殺菌装置。
【請求項１７】
殺菌対象である容器を回転可能に支持する支持手段によって前記容器を支持する工程と、
前記容器内に第１電極を挿入する工程と、
前記容器内に挿入された前記第１電極と、前記第１電極に対し前記容器を介して配置された第２電極と、の間に高電圧パルスを印加し、前記第１電極と前記第２電極との間に大気圧プラズマを生じさせる工程と、を備え、
前記大気圧プラズマを生じさせる工程において、前記支持手段により殺菌対象を回転させることを特徴とする殺菌方法。
【請求項１８】
前記支持手段は、平板状からなりその板面に略直交する方向を軸として回転可能な支持部材を有し、
前記容器を支持する工程において、前記容器は、前記第１電極を挿入される開口部に対面する底部が前記支持部材の一方の板面に対面するようにして、前記支持部材上に配置されることを特徴とする請求項１７に記載の殺菌方法。
【請求項１９】
前記支持手段は、平板状からなり前記容器を一方の面上に支持する支持部材であって、その板面に略直交する方向を軸として回転可能な支持部材を有し、
前記大気圧プラズマを生じさせる工程において、第１電極と、前記支持部材の他方の面の少なくとも一部分を覆う第２電極と、の間に高電圧パルスを印加することを特徴とする請求項１７または１８に記載の殺菌方法。
【請求項２０】
前記容器は、前記底部が前記支持部材に向けて吸引され、前記支持部材に吸着保持されることを特徴とする請求項１８または１９に記載の殺菌方法。
【請求項２１】
前記支持手段は前記容器を狭持して支持することを特徴とする請求項１７乃至１９のいずれか一項に記載の殺菌方法。
【請求項２２】
前記大気圧プラズマを発生させる工程において、前記第１電極は、前記容器と同期して移動し、少なくとも一部分が第２電極によって外方から覆われた囲い体によって囲まれる領域に容器がある際に、高電圧パルスが当該容器に挿入された第１電極と前記第２電極との間に印加されることを特徴とする請求項１７乃至２１のいずれか一項に記載の殺菌方法。
【請求項２３】
異なる第１電極を挿入された複数の容器が囲い体によって囲まれる領域を順次移動し、これにより、複数の容器が順次殺菌されていくことを特徴とする請求項２２に記載の殺菌方法。
【請求項２４】
前記囲い体は、前記容器の移動方向に直交する断面において、前記容器の輪郭に対応した輪郭を有することを特徴とする請求項２２または２３に記載の殺菌方法。
【請求項２５】
殺菌対象である容器を移動可能に支持する支持手段により、複数の容器を順次支持していく工程と、
前記容器と同期して移動可能な第１電極を複数の容器内に順次挿入していく工程と、
前記容器が当該容器に挿入された前記第１電極とともに移動し、前記容器の移動経路沿いに設けられた囲い体であって前記容器の移動方向に直交する断面において前記容器の輪郭に対応した輪郭を有する囲い体によって囲まれる領域に前記容器がある際に、当該容器に挿入された第１電極と、前記囲い体の少なくとも一部分を外方から覆う第２電極と、の間に高電圧パルスを印加して前記第１電極と前記第２電極との間に大気圧プラズマを生じさせ、複数の容器を順次殺菌していく工程と、を備えたことを特徴とする殺菌方法。
【請求項２６】
前記容器は円弧状の移動経路に沿って移動させられることを特徴とする請求項２２乃至２５のいずれか一項に記載の殺菌方法。
【請求項２７】
前記囲い体は、前記容器の移動経路に沿って分断された複数の囲い要素を含むことを特徴とする請求項２２乃至２６のいずれか一項に記載の殺菌方法。
【請求項２８】
前記囲い体は、前記容器の移動経路の一側に配置された一側囲い部材と、前記容器の移動経路の他側に配置された他側囲い部材と、を有することを特徴とする請求項２２乃至２７のいずれか一項に記載の殺菌方法。
【請求項２９】
前記一側囲い部材および前記他側囲い部材のうち一方は、前記容器と同期して移動することを特徴とする請求項２８に記載の殺菌方法。
【請求項３０】
前記一側囲い部材は、前記容器の移動方向の前方および後方から前記容器を少なくとも部分的に囲みながら、前記容器と同期して移動することを特徴とする請求項２８に記載の殺菌方法。
【請求項３１】
回転可能な支持部材によって殺菌対象を支持する工程と、
前記支持部材に支持された前記殺菌対象を間に介して配置された第１電極と第２電極との間に高電圧パルスを印加し、前記第１電極と前記第２電極との間に大気圧プラズマを生じさせる工程と、を備え、
前記大気圧プラズマを生じさせる工程において、前記支持部材とともに殺菌対象を回転させることを特徴とする殺菌方法。
- 【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大気圧プラズマを用いて殺菌対象を殺菌する殺菌装置および殺菌方法に係り、とりわけ、殺菌対象を高いレベルでむらなく殺菌することができる殺菌装置および殺菌方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、液体、固体、または液体と固体との組み合わせからなる飲料、食品、医薬品、漢方薬品、化粧品、飼料、または肥料等の被充填物は無菌環境下において包装容器（包装材料）に充填され、その後、無菌環境下で包装容器が密封される。包装容器は充填工程に先立ってその内面および外面を殺菌処理され、これにより、充填工程への菌の持ち込みが防止される。
【０００３】
包装容器の殺菌に適用されるものに限られず、樹脂等からなる殺菌対象の殺菌装置および殺菌方法について、様々な研究開発がなされてきた。昨今においては、内部に薬剤等が残留しないこと、殺菌対象に影響を与えず十分な殺菌効果が得られ得ること等の理由から、常温常圧下での大気圧プラズマを用いた殺菌方法および殺菌装置が開発されつつある。（例えば、特許文献１）。
【０００４】
とりわけ、立体的な外形状を有する容器を殺菌する分野においては、内部へ薬剤が残留しやすいこと、むらなく殺菌することが困難であること等の理由から、大気圧プラズマを用いた殺菌方法に対する関心が非常に高まっている。
【特許文献１】特開２００４−３５９３０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、現状においては、大気圧プラズマを用いて立体的な外形状を有する容器を高い殺菌レベルでむらなく殺菌しようとすると、処理能力が低く装置価格が高くなってしまう。このため、大気圧プラズマを用いた殺菌は未だ商業的に広く普及するに至っていない。
【０００６】
したがって、商業的な普及を実現させるには、多数の殺菌対象を順次連続して効率的に殺菌していくことができる方法および装置についても検討する必要がある。
【０００７】
本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、殺菌対象、とりわけ容器を高いレベルでむらなく殺菌することができる殺菌装置および殺菌方法を提供することを目的とする。
【０００８】
また、本発明は、殺菌対象、とりわけ容器を順次連続して効率的に殺菌していくことができる殺菌方法および殺菌装置を提供することも目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明による第１の殺菌装置は、殺菌対象である容器を回転可能に支持する支持手段と、前記支持手段に支持された容器内に挿入可能な第１電極と、前記容器内に挿入された第１電極に対し、前記容器を介して配置される第２電極と、前記第１電極および第２電極の間に高電圧パルスを印加して、前記第１電極および第２電極の間に大気圧プラズマを生じさせる高電圧パルス印加手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
このような本発明による第１の殺菌装置によれば、第１電極および第２電極の間に存在する気体がプラズマ化し、容器の内外面を殺菌することができる。とりわけ、支持手段によって殺菌対象である容器を回転させた場合には、容器の内外面を高いレベルでむらなく均一に殺菌することができる。
【００１１】
本発明による第１の殺菌装置において、前記支持手段が、略平板状からなり前記容器を一方の面上に支持する支持部材であって、その板面に略直交する軸を中心として回転可能な支持部材を有するようにしてもよい。このような殺菌装置によれば、支持手段上へ容器を容易に配置することができる。とりわけ容器が回転体からなる場合や容器が特定の角度で回転対称である形状を有する場合には、容器の回転中の姿勢を極めて安定させることができる。
【００１２】
この場合、前記支持部材の他方の面の少なくとも一部分が、前記第２電極によって覆われているようにしてもよい。このような殺菌装置によれば、容器の支持部材に対面する部分を高い殺菌レベルで殺菌することができる。
【００１３】
また、この場合、前記支持部材の容器に対面する部分に貫通孔が形成されており、前記支持手段が、前記支持部材の貫通孔を介し前記容器を前記支持部材に向けて吸引する吸引機構を有するようにしてもよい。このような殺菌装置によれば、簡易な装置および簡易な制御により容器を支持部材に対して容易かつ迅速に固定することができる。あるいは、前記支持手段が前記容器を狭持する狭持機構を有するようにしてもよい。このような殺菌装置によっても、簡易な装置および簡易な制御により容器を支持部材に対して容易かつ迅速に固定することができる。
【００１４】
また、本発明による第１の殺菌装置が、少なくとも一部分が第２電極によって外方から覆われた囲い体をさらに備え、前記支持手段は前記容器をさらに移動可能に支持するとともに、前記第１電極は前記容器と同期して移動可能であり、前記囲い体は前記容器の移動経路沿いに設けられ、前記容器の移動方向に直交する断面において、前記移動中の容器を少なくとも部分的に囲む輪郭を有するようにしてもよい。このような殺菌装置によれば、生成されたプラズマ化した気体を囲い体内に留めておくことができ、これにより、プラズマ化した気体を有効に容器へ接触させることができる。したがって、囲い体内で容器を高いレベルでむらなく殺菌することができる。
【００１５】
この場合、前記囲い体が、前記容器の移動方向に直交する断面において、前記容器の輪郭に対応した輪郭を有するようにしてもよい。このような殺菌装置によれば、生成されたプラズマ化した気体を迅速かつ有効に容器に接触させることができる。したがって、囲い体内で容器を高いレベルでむらなく殺菌することができる。
【００１６】
また、この場合、前記支持手段は複数の容器を支持可能であり、前記第１電極は前記支持手段に支持される容器毎に設けられていてもよい。このような殺菌装置によれば、囲い体内に順次配置されていく多数の容器を高いレベルでむらなく効率的に殺菌していくことができる。
【００１７】
本発明による第２の殺菌装置は、殺菌対象である複数の容器を移動可能に支持する支持手段と、前記支持手段に支持された各容器内に挿入可能かつ当該容器と同期して移動可能な複数の第１電極と、前記容器の移動経路に沿いに設けられた囲い体と、前記囲い体の少なくとも一部分を外方から覆う第２電極と、前記第１電極および第２電極の間に高電圧パルスを印加して、前記第１電極および第２電極の間に大気圧プラズマを生じさせる高電圧パルス印加手段と、を備え、前記囲い体は前記容器の移動方向に直交する断面において前記容器の輪郭に対応した輪郭を有することを特徴とする。
【００１８】
このような本発明による第２の殺菌装置によれば、囲い体は容器の移動方向に直交する断面において容器の輪郭に対応した輪郭を有しているので、生成されたプラズマ化した気体を迅速かつ有効に容器に接触させることができる。したがって、囲い体内に順次配置されていく多数の容器を高いレベルで効率的に殺菌していくことができる。
【００１９】
本発明による第１および第２の殺菌装置において、前記囲い体が円弧状に延びるようにしてもよい。このような殺菌装置によれば、殺菌装置を小型化することができる。
【００２０】
また、本発明による第１および第２の殺菌装置において、前記囲い体が、前記容器の移動経路に沿って分断された複数の囲い要素を含むようにしてもよい。このような殺菌装置によれば、多数の容器を一度に収容し得る囲い体を安価に製造することができる。
【００２１】
さらに、本発明による第１および第２の殺菌装置において、前記囲い体が、前記容器の移動経路の一側に配置された一側囲い部材と、前記容器の移動経路の他側に配置された他側囲い部材と、を有するようにしてもよい。このような殺菌装置によれば、殺菌装置の構成を簡略化することができ、これにより、殺菌装置のコストを安価にすることができる。
【００２２】
さらに、本発明による第１および第２の殺菌装置において、前記一側囲い部材および前記他側囲い部材のうち一方は、前記容器と同期して移動可能であるようにしてもよい。このような殺菌装置によれば、囲い体の殺菌装置内への組み込みを簡易化にすることができる。したがって、殺菌装置の構成を簡略化することができ、これにともなって、殺菌装置のコストを安価にすることができる。
【００２３】
さらに、本発明による第１および第２の殺菌装置において、前記一側囲い部材は、前記容器と同期して移動可能であり、前記容器を、前記容器の移動方向の前方および後方から少なくとも部分的に囲むようにしてもよい。このような殺菌装置によれば、一側囲い部材と他側囲い部材とによって移動する容器を周囲から取り囲むことができる。これにより、生成されたプラズマ化した気体を極めて有効に容器の殺菌に用いることができるようになる。
【００２４】
本発明による第３の殺菌装置は、殺菌対象を支持する回転可能な支持部材と、前記支持部材に支持された殺菌対象を間にして配置された第１電極および第２電極と、前記第１電極および第２電極の間に高電圧パルスを印加して、前記第１電極および第２電極の間に大気圧プラズマを生じさせる高電圧パルス印加手段と、を備えたことを特徴とする。
【００２５】
このような本発明による第３の殺菌装置によれば、第１電極および第２電極の間に存在する気体がプラズマ化し、殺菌対象を殺菌することができる。とりわけ、支持部材を殺菌対象とともに回転させた場合には、殺菌対象を高いレベルでむらなく均一に殺菌することができる。
【００２６】
本発明による第３の殺菌装置において、前記支持部材が略平板状からなり、その板面に略直交する方向を軸として回転可能であり、前記殺菌対象は前記支持部材の一側の面上に支持され、前記支持部材の他側の面の少なくとも一部分が前記第２電極によって覆われているようにしてもよい。
【００２７】
本発明による第１の殺菌方法は、殺菌対象である容器を回転可能に支持する支持手段によって前記容器を支持する工程と、前記容器内に第１電極を挿入する工程と、前記容器内に挿入された前記第１電極と、前記第１電極に対し前記容器を介して配置された第２電極と、の間に高電圧パルスを印加し、前記第１電極と前記第２電極との間に大気圧プラズマを生じさせる工程と、を備え、前記大気圧プラズマを生じさせる工程において、前記支持手段により殺菌対象を回転させることを特徴とする。
【００２８】
このような本発明による第１の殺菌方法によれば、第１電極および第２電極の間に存在する気体がプラズマ化し、容器の内外面を殺菌することができる。とりわけ、大気圧プラズマを生じさせる際に、容器が支持手段によって回転させられるので、容器の内外面を高いレベルでむらなく均一に殺菌することができる。なお、この第１の殺菌方法においては、前記容器を支持する工程および前記第１電極を挿入する工程のうちいずれの工程を先に行ってもよいし、あるいは、二つの工程を並行して行ってもよい。
【００２９】
本発明による第１の殺菌方法において、前記支持手段が、平板状からなりその板面に略直交する方向を軸として回転可能な支持部材を有し、前記容器を支持する工程において、前記容器は、前記第１電極を挿入される開口部に対面する底部が前記支持部材の一方の板面に対面するようにして、前記支持部材上に配置されるようにしてもよい。このような殺菌方法によれば、容器を容易に支持することができる。また、容器への第１電極の挿入を容易に行うこともできる。とりわけ、容器が回転体からなる場合や容器が特定の角度で回転対称である形状を有する場合には、容器の回転中の姿勢を極めて安定させることができる。
【００３０】
また、本発明による第１の殺菌方法において、前記支持手段は、平板状からなり前記容器を一方の面上に支持する支持部材であって、その板面に略直交する方向を軸として回転可能な支持部材を有し、前記大気圧プラズマを生じさせる工程において、第１電極と、前記支持部材の他方の面の少なくとも一部分を覆う第２電極と、の間に高電圧パルスを印加するようにしてもよい。このような殺菌方法によれば、容器の支持部材に対面する部分を高い殺菌レベルで殺菌することができる。
【００３１】
この場合、前記容器は、前記底部が前記支持部材に向けて吸引され、前記支持部材に吸着保持されるようにしてもよい。このような殺菌方法によれば、簡易な装置および簡易な制御により容器を支持部材に対して容易かつ迅速に固定することができる。あるいは、前記支持手段が前記容器を狭持して支持するようにしてもよい。このような殺菌方法によっても、簡易な装置および簡易な制御により容器を支持部材に対して容易かつ迅速に固定することができる。
【００３２】
さらに、本発明による第１の殺菌方法の前記大気圧プラズマを発生させる工程において、前記第１電極は、前記容器と同期して移動し、容器が少なくとも一部分が第２電極によって外方から覆われた囲い体によって囲まれる領域にある際に、高電圧パルスが当該容器に挿入された第１電極と前記第２電極との間に印加されるようにしてもよい。このような殺菌方法によれば、生成されたプラズマ化した気体を囲い体内に留めておくことができ、これにより、プラズマ化した気体を有効に容器へ接触させることができる。したがって、囲い体内で容器を高いレベルでむらなく殺菌することができる。
【００３３】
この場合、異なる第１電極を挿入された複数の容器が囲い体によって囲まれる領域を順次移動し、これにより、複数の容器が順次殺菌されていくようにしてもよい。このような殺菌方法によれば、囲い体内に順次配置されていく多数の容器を高いレベルでむらなく効率的に殺菌していくことができる。
【００３４】
また、この場合、前記囲い体は、前記容器の移動方向に直交する断面において、前記容器の輪郭に対応した輪郭を有するようにしてもよい。このような殺菌方法によれば、生成されたプラズマ化した気体を迅速かつ有効に容器に接触させることができる。したがって、囲い体内で容器を高いレベルでむらなく殺菌することができる。
【００３５】
本発明による第２の殺菌方法は、殺菌対象である容器を移動可能に支持する支持手段により、複数の容器を順次支持していく工程と、前記容器と同期して移動可能な第１電極を複数の容器内に順次挿入していく工程と、前記容器が当該容器に挿入された前記第１電極とともに移動し、前記容器の移動経路沿いに設けられた囲い体であって前記容器の移動方向に沿った断面において前記容器の輪郭に対応した輪郭を有する囲い体によって囲まれる領域に前記容器がある際に、当該容器に挿入された第１電極と前記囲い体の少なくとも一部分を外方から覆う第２電極との間に高電圧パルスを印加して前記第１電極と前記第２電極との間に大気圧プラズマを生じさせ、複数の容器を順次殺菌していく工程と、を備えたことを特徴とする。
【００３６】
このような本発明による第２の殺菌方法によれば、囲い体は容器の移動方向に直交する断面において容器の輪郭に対応した輪郭を有しているので、生成されたプラズマ化した気体を迅速かつ有効に容器に接触させることができる。したがって、囲い体内に順次配置されていく多数の容器を高いレベルで効率的に殺菌していくことができる。
【００３７】
本発明による第１および第２の殺菌方法において、前記容器は円弧状の移動経路に沿って移動させられるようにしてもよい。このような殺菌方法によれば、殺菌装置の配置スペースを小さくすることができる。
【００３８】
また、本発明による第１および第２の殺菌方法において、前記囲い体が前記容器の移動経路に沿って分断された複数の囲い要素を含むようにしてもよい。このような殺菌方法によれば、囲い体は精度良く安価に製造され得るので、結果として、容器を精度良く安価に殺菌することができる。
【００３９】
さらに、本発明による第１および第２の殺菌方法において、前記囲い体は、前記容器の移動経路の一側に配置された一側囲い部材と、前記容器の移動経路の他側に配置された他側囲い部材と、を有するようにしてもよい。このような殺菌方法によれば、殺菌装置の構成が簡素化されるので、結果として、容器を安価に殺菌することができる。
【００４０】
さらに、本発明による第１および第２の殺菌方法において、前記一側囲い部材および前記他側囲い部材のうち一方が、前記容器と同期して移動するようにしてもよい。このような殺菌方法によれば、殺菌装置の構成が簡素化されるので、結果として、容器を安価に殺菌することができる。
【００４１】
さらに、本発明による第１および第２の殺菌方法において、前記一側囲い部材が、前記容器の移動方向の前方および後方から前記容器を少なくとも部分的に囲みながら、前記容器と同期して移動するようにしてもよい。一側囲い部材と他側囲い部材とによって移動する容器を周囲から取り囲むことができる。これにより、生成されたプラズマ化した気体を極めて有効に容器の殺菌に用いることができるようになる。
【００４２】
本発明による第３の殺菌方法は、回転可能な支持部材によって殺菌対象を支持する工程と、前記支持部材に支持された前記殺菌対象を間に介して配置された第１電極と第２電極との間に高電圧パルスを印加し、前記第１電極と前記第２電極との間に大気圧プラズマを生じさせる工程と、を備え、前記大気圧プラズマを生じさせる工程において、前記支持部材とともに殺菌対象を回転させることを特徴とする。
【００４３】
このような本発明による第３の殺菌方法によれば、第１電極および第２電極の間に存在する気体がプラズマ化し、殺菌対象を殺菌することができる。とりわけ、大気圧プラズマを生じさせる際に、前記支持部材とともに殺菌対象を回転させるので、殺菌対象を高いレベルでむらなく均一に殺菌することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。
【００４５】
図１乃至図１０は本発明による殺菌装置および殺菌方法の一実施の形態を示す図である。
【００４６】
このうち図１は容器の成形から内容物の充填までの概略工程を示す図であり、図２は殺菌装置の概略構成を示す上面図であり、図３は殺菌装置内における各処理工程を説明する図であり、図４は容器の外面に液体を付着させる方法および付着手段の概略構成を示す図であり、図５は容器の内部に蒸気を導入する方法および導入手段の概略構成を示す図であり、図６は容器の内部への蒸気の導入方法を説明するための図であり、図７は殺菌装置を示す部分断面図であり、図８は第１電極を示す図であり、図９は図８のＩＸ−ＩＸ線の沿った断面図であり、図１０は高電圧パルス印加手段の概略構成を示す図であり、図１１は殺菌方法を説明するための図である。
【００４７】
＜殺菌対象＞
本発明による殺菌装置および殺菌方法を用いて殺菌される殺菌対象は、金属以外の各種の材料にて構成されたものであればよい。ただし、以下においては、上端に設けられた開口部１ａと、開口部１ａから徐々に太さが太くなっていく首部を含む側部１ｂと、側部１ｂの下方に設けられ開口部１ａと向かい合う底部１ｃと、を有するボトル型の容器１を殺菌対象として殺菌する例を説明する。このような殺菌は、図１に示すように、容器１が成形された後であって当該容器１へ内容物を充填する前に、行われものである。
【００４８】
＜殺菌装置＞
〔全体構成〕
まず、容器の殺菌装置１０について説明する。
【００４９】
図１乃至図１１に示すように、殺菌装置１０は、チャンバー１２と、チャンバー１２内に設けられた略円筒状の内部チャンバー１７と、内部チャンバー１７外に配置され、回転軸Ｌ１を中心として回転自在な第１の回転体２４と、第１回転体２４によって搬送される殺菌対象である容器１の外面に所定の液体を付着させる付着手段８６と、第１回転体２４によって搬送される容器１の内部に所定の液体を蒸発させてなる蒸気を導入する導入手段７０と、殺菌対象である容器１を内部チャンバー１７内で回転可能かつ移動可能に支持する支持手段３０と、支持手段３０に支持された容器１内に挿入可能な第１電極２０と、容器１内に挿入された第１電極２０に対して容器１を介して配置された第２電極２２と、第１電極２０および第２電極２２の間に高電圧パルスを印加する高電圧パルス印加手段５７と、を備えている。
【００５０】
また、図２に示すように、殺菌装置１０は、チャンバー１２内に連通し、チャンバー１２内に殺菌剤を供給する殺菌剤供給手段５０をさらに備えている。本実施の形態においては、殺菌剤として過酸化水素を用いており、殺菌剤供給手段５０は過酸化水素水と加圧されたエアーとを２流体スプレーで混合し、過酸化水素ミストとしてチャンバー１２内に送り込むようになっている。また、この殺菌剤供給手段５０は常温または加熱されたエアーをチャンバー１２内に送り込むこともできるようになっている。なお、チャンバー１２には、チャンバー１２内への殺菌剤の供給に対応した１つまたは複数の排気口１２ａが設けられている。
【００５１】
図２に示すように、このような殺菌装置１０において、殺菌対象である容器１は、搬入手段１５ａにより搬入口１４ａからチャンバー１２内に送り込まれ、受け渡しホイール１６を介して第１回転体２４へ受け渡される。第１回転体２４に受け渡された容器１は、所定の処理を施されながら、受け渡しホイール１６を介して支持手段３０に受け渡される。その後、容器１は、受け渡しホイール１６を介し、搬出手段１５ｂまたは搬出手段１９ａに受け渡され、搬出口１４ｂまたは不良品搬出口１９を経てチャンバー１２外へ運び出されるようになっている。
【００５２】
また、チャンバー１２内を含む搬入口１４ａよりも下流工程側を陽圧とすることができるようになっている。したがって、殺菌装置１０の稼働中に、搬入口１４ａにおいて、チャンバー１２内からチャンバー１２外へ向けた気流を形成することができ、これにより、搬入口１４ａから菌が持ち込まれることを防止することができるようになっている。また、後に詳述するように、内部チャンバー１７内へ受け渡された後の容器１の通過経路は処理スペース５ａとして、チャンバー１２内のその他の領域から区分けされている。そして、チャンバー１２内において、処理スペース５ａは、処理スペース５ａ以外の領域よりも陽圧に保つことができるようなっている。したがって、チャンバー１２内において、処理スペース５ａから処理スペース５ａ以外の領域に向けた気流をつくりだすことができるようになっている。
【００５３】
〔第１回転体、付着手段および導入手段〕
このうちまず、主に図２、図４および図５を用いて、第１回転体２４と、第１回転体２４によって搬送される容器１を処理する付着手段８６および導入手段７０について説明する。
【００５４】
第１回転体２４は、モーター等の駆動手段（図示せず）を介し回転軸Ｌ１を中心として回転自在となっており、また、受け渡しホイール１６を介して搬送手段１５ａによって搬送されてきた殺菌対象の容器１を順次受けるようになっている。図２に示すように、第１回転体２４は、回転軸Ｌ１を中心とした円周上に等間隔を空けて容器１を保持し、回転軸Ｌ１を中心として回転することによって保持した容器１を円周に沿って搬送するようになっている。
【００５５】
付着手段８６は、第１回転体２４によって搬送される容器１に向けて所定の液体を吹き付け、容器１の外面に液体を付着させるようになっている。図２および図４に示すように、このような付着手段８６は、第１回転体２４により搬送される容器１の移動経路の所定区間に沿って配置された複数の２流体スプレー８７と、管８９ａを介して２流体スプレー２８７に連通した空気供給手段８２と、管８９ｂを介して２流体スプレー８７に連通するとともに、管８９ｃを介して空気供給手段８２に連通した液体タンク８８と、を有している。
【００５６】
空気供給手段８２は、管８９ａを介し、所定圧力および所定流量の空気を２流体スプレー８７に送り込むようになっている。
【００５７】
液体タンク８８内には所定の液体が収容されている。液体タンク８８は図示しない液体供給手段に連通している。そして、液体供給手段は液体タンク８８に液体を供給して、液体タンク８８内に蓄えられている液体の量が常に一定範囲内となるようにしている。管８９ｂの液体タンク８８内にある端部は、所定量に調整された液体中まで延びている。一方、管８９ｃの液体タンク８８内にある端部は、液体タンク８８内に貯留された液体中まで延びていない、すなわち、液体中に浸かっていない。そして、この管８９ｃを介し、空気供給手段８２から液体タンク８８内に空気が送り込まれ、これにともない、管８９ｂを介し、液体タンク８８から２流体スプレー８７へ液体が送り込まれるようになっている。なお、空気供給手段８２は、液体タンク８８中の圧力が所定の圧力値となるように、液体タンク８８へ空気を送り込むようになっており、これにより、２流体スプレー８７に所定流量かつ所定圧力の液体が送り込まれる。
【００５８】
なお、各要素には、流量計や圧力計等の適切な計器が設けられており、これによって、上述した各圧力や各流量が一定の値にあることを確認することができるようになっている。
【００５９】
このような構成により、２流体スプレー８７に所定流量および所定圧力の液体と空気とが送り込まれ、搬送されている容器１に液体が空気との混合物としてスプレーされる（噴射される）ようになっている。
【００６０】
ここで、所定の液体としては、水、とりわけ不純物を含まない純水が適している。純水を用いた場合、その供給量は容器１の外面に曇りが生ずる程度でよく、付着する液滴は直径数μｍ程度の微粒子であることが好ましい。そして、例えば容器１が容量２４０ｍＬ（ミリリットル）の樹脂製ボトルである場合において、容器１の外面に対して０．０１ｇ〜１０ｇの範囲の純水を付着させることが好ましい。
【００６１】
なお、殺菌効果を向上させることができる限りにおいて、水（純水）に代え、エタノールやアセトン等を含む有機系水溶液や電解質等を含む無機系水溶液を供給するようにしてもよい。また、空気供給手段に代え、例えば、酸素、水素、窒素、二酸化炭素、空気、アルゴン、及びヘリウム等を供給するガス供給手段を用いることもできる。また、計器による監視だけでなく、容器１の外面への液体付着状態を検査する何らかの手段を設けるようにすることも好ましい。このような手段として、液体を付着させられた容器１の一方からレーザ光を照射するレーザ光照射器と、容器１の他方から照射されたレーザ光の透過量を測定するレーザ光測定器と、を有する手段が用いられ得る。
【００６２】
次に、導入手段７０について説明する。
【００６３】
本実施の形態において、導入手段７０は、所定の液体を蒸発させてなる蒸気と所定のガスとを混合した蒸気混合ガスを、第１回転体２４によって搬送される容器１の内部に導入するようになっている。図２および図５に示すように、このような導入手段７０は、第１回転体２４の容器１を保持すべき位置にそれぞれ対応して設けられた複数の導入管７５と、複数の導入管７５にそれぞれ対応して設けられ導入管７５を開閉する複数のバルブ７９と、複数の導入管７５に連結されたループ状のマニホールド７３と、所定の液体を収容した液槽９０と、液槽９０に所定のガスを供給するガス供給手段７８と、液槽９０とマニホールド７３とを連通させる管７１と、管７１を加熱するヒーター８１と、ヒーター以降の管７１、マニホールド７３、および導入管７５に巻き付けられたテープヒーター（リボンヒーター）７７と、を有している。
【００６４】
各導入管７５の末端は、第１回転体２４に保持される容器１の開口部１ａの直上または容器１の内部まで延びている。図２に示すように、本実施の形態においては、マニホールド７３は円形状からなっており、回転軸Ｌ１を中心とした円周に沿って延びるよう、第１回転体２４の回転軸Ｌ１を中心として配置されている。そして、各導入管７５は、回転軸Ｌ１を中心とした放射線（半径方向線）に沿ってマニホールド７３から延び出ており、回転軸Ｌ１を中心として所定角度離間して配置されている。
【００６５】
液槽９０は図示しない液体供給手段に連通している。そして、液体供給手段は液槽９０に液体を供給して、液槽９０内に収容されている液体の量が常に一定範囲内となるようにしている。管７１の液槽９０内にある端部は液槽９０内の上方にあり、液槽９０に貯留された液体中まで延びていない、すなわち、液体中に浸かっていない。一方、ガス供給手段７８は液槽９０の下方から所定のガスを液槽９０内に送り込んでおり、供給されたガスは液槽９０内の液体中を通過し、液槽９０内の液体上方に回収されるようになっている。
【００６６】
また、図５に示すように、液槽９０内に蓄えられた液体の温度を調整する温度調整装置９１が設けられている。温度調整装置９１は、液槽９０の液体中に配置された加熱機構９１ｂと、液槽９０内の液体の温度を測定する熱電対９１ｃと、加熱機構９１ｂおよび熱電対９１ｃに接続された調整制御部９１ａと、を有している。調整制御部９１ａは、熱電対９１ｃによる液温の測定結果に基づいて加熱機構９１ｂを入り切りし、液槽９０内の液体の温度を一定に保つようになっている。
【００６７】
このような構成によって、液槽９０内の液体上方には、所定湿度、所定温度、および所定圧力の蒸気混合ガスが生成されて蓄えられる。そして、バルブ７９が開いている導入管７５に、管７１およびマニホールド７３を介して蒸気混合ガスが送り込まれ、該導入管７５から容器１の内部に蒸気混合ガスが導入されるようになる。
【００６８】
なお、各要素には、流量計や圧力計等の適切な計器が設けられており、これによって、上述した各圧力や各流量が一定の値にあることを確認することができるようになっている。
【００６９】
ここで、所定の液体としては、水、とりわけ不純物を含まない純水が適している。純水を用いた場合、その供給量は容器１の内面に曇りが生ずる程度でよく、例えば容器１が容量２４０ｍＬ（ミリリットル）の樹脂製ボトルの場合、容器１の内部に０．０１ｇ〜１０ｇの程度の純水が導入されることが好ましい。なお、殺菌効果を向上させることができる限りにおいて、水（純水）に代え、エタノールやアセトン等を含む水溶液を供給するようにしてもよい。また、ここでいう所定の液体は、上述した付着手段８６から噴射される液体と必ずしも同一である必要はない。
【００７０】
また、所定のガスとしては、酸素、水素、窒素、二酸化炭素、空気、アルゴン、及びヘリウムからなる群から選ばれる少なくとも一種類のガスを使用することができる。これらのガスを使用することは、高電圧パルスを印加した際の絶縁破壊電圧の低下や、生成される活性酸素種量の増加等、種々の効果を期待することができる点において好ましい。また、上記群から選ばれる２種類以上のガスを混合して供給するようにしてもよい。その他にもプラズマ生成に寄与する限りにおいて種々のガスを利用することができる。
【００７１】
なお、計器による監視だけでなく、容器１の外面への液体付着状態を検査する何らかの手段を設けるようにすることも好ましい。このような手段として、液体を付着させられた容器１の一方からレーザ光を照射するレーザ光照射器と、容器１の他方から照射されたレーザ光の透過量を測定するレーザ光測定器と、を有する手段が用いられ得る。
【００７２】
ところで、これらの付着手段８６および導入手段７０の各構成要素、とりわけ管類を、上述した殺菌剤供給手段５０へ、例えばバルブ等を介して開閉自在に連通させるようにしてもよい。この場合、殺菌剤供給手段５０から殺菌剤により、付着手段８６および導入手段７０を使用前に殺菌処理することができる点で好ましい。
【００７３】
〔内部チャンバー、支持手段〕
次に、主に図２および図７を用い、内部チャンバー１７、殺菌対象である容器１を内部チャンバー１７内で回転可能かつ移動可能に支持する支持手段３０について説明する。
【００７４】
図２および図７に示すように、本実施の形態において、内部チャンバー１７は両端が塞がれた略円筒状からなっている。図２に示すように、内部チャンバー１７には、第１回転体２４から受け渡しホイール１６を介して容器１を受け入れるための受け入れ開口４ａと、受け渡しホイール１６を介して容器１を排出するための第１排出開口４ｂおよび第２排出開口４ｃと、が設けられている。
【００７５】
本実施の形態において、支持手段３０は、殺菌対象である複数の容器１を支持する支持機構、支持した容器１を回転させる回転機構、および支持した容器１を所定の移動経路に沿って搬送する移動機構として機能するようになっている。そして、図３に示すように支持手段３０は、回転軸Ｌ２を中心として回転可能な第２回転体４５と、第２回転体４５に回転可能に支持された複数の支持部材であって容器１を下方から支持する複数の支持部材３０と、を有している。
【００７６】
図７に示すように、本実施の形態において、第２回転体４５は、上方部材４５ａと下方部材４５ｂとに分割されている。第２回転体４５の上方部材４５ａおよび下方部材４５ｂは、回転軸Ｌ２上を延びるシャフト４９を取り囲むように配置されており、モーター等の駆動手段（図示せず）を介して回転軸Ｌ２を中心として回転自在となっている。すなわち、支持手段３０は、この図示しない駆動手段および第２回転体４５等を移動機構として有し、駆動手段が第２回転体４５を回転駆動することにより、第２回転体４５に支持された支持部材３１および当該支持部材３１上の容器１を円周軌道に沿って移動させるようになっている。
【００７７】
なお、上方部材４５ａおよび下方部材４５ｂは、それぞれ別個の駆動手段により同期して回転駆動されるようになっていてもよく、また、例えばシャフト４９内に設けられた公知の連結部材等を介して同一の駆動手段により、同期して回転駆動されるようになっていてもよい。
【００７８】
図７に示すように、第２回転体４５は、回転軸Ｌ２に直交するようにして上方から順に配置された円板状の第１乃至第４テーブル４７ａ，４７ｂ，４７ｃ，４７ｄと、回転軸Ｌ２に沿って延び第１乃至第４テーブル４７ａ，４７ｂ，４７ｃ，４７ｄを連結する連結部４６と、を有している。すなわち、第１乃至第４テーブル４７ａ，４７ｂ，４７ｃ，４７ｄは同期して回転駆動される。
【００７９】
図２および図７に示すように、本実施の形態において、支持部材３１は、一方の面上に、具体的には上方の面上に容器１を支持する略円板からなっている。後に詳述するように各支持部材３１の下方（他方）の面は、第２電極２２によって覆われている。また、図７に示すように、各支持部材３１は、その下方の面において、円柱状の軸部材３２に連結されている。なお、円柱状の軸部材３２と円板状の支持部材３１とは、互いの中心軸が揃うようにして、接続されている。
【００８０】
一方、図７に示すように、第２回転体４５の第４テーブル４７ｄには、回転軸Ｌ２を中心とした円周上に互いに等間隔を空けて配列された複数の軸受部材３３が設けられている。そして、各軸受部材３３によって、上述した軸部材３２がそれぞれ支持されている。すなわち、この軸受部材３３を介し、各支持部材３１および各軸部材３２が、第２回転体４５の第４テーブル４７ｄに回転自在に支持されている。また、第２回転体４５の第３テーブル４７ｃの下面には、支持部材３１を回転駆動するための駆動手段３５、例えばモーターが設けられている。駆動手段３５は、例えば伝達ベルトからなる駆動伝達手段３４ｂを介し、軸部材３２に設けられたプーリー３４ａに連結されている。
【００８１】
このような構成において駆動手段３５が軸部材３２を回転駆動すると、軸部材３２に接続された円板状からなる支持部材３１が、その板面への垂線と平行な軸Ｌ３を中心として回転駆動されるようになっている。すなわち、本実施の形態において、支持手段３０は、駆動手段３５、プーリー３４ａ、駆動伝達手段３４ｂ、軸部材３２、および支持部材３１等を回転機構として有しており、駆動手段３５が軸部材３２を支持部材３１とともに回転駆動することにより、支持部材３１上に支持された容器１を回転させるようになっている。
【００８２】
ここで、支持部材３１の回転速度が速過ぎると、支持部材３１上に容器１を安定して支持することができなくなる。また、支持部材３１の回転速度が遅過ぎると、後に詳述する回転の作用効果を享受することができなくなってしまう。このようなことを考慮し、支持部材３１の回転速度を、例えば５０〜３０００ｒｐｍに設定することができる。
【００８３】
さらに、図７に示すように、各支持部材３１および当該支持部材３１と接続された軸部材３２には、支持部材３１の容器１に対面する部分から、軸部材３２の支持部材３１に対面しない側の端面まで延びる貫通孔３７が形成されている。また、図７に示すように、各貫通孔３７は、チャンバー１２内またはチャンバー１２外に配置された吸引機構４１に連通している。なお、各貫通孔３７は、第２回転体４５の下方においてシャフト４９に取り付けられたロータリーカップリング４０と、軸部材３２の支持部材３１に対面しない側の端面に取り付けられたカップリング３８およびカップリング３８からロータリーカップリング４０まで延びる連結管３９を介し、連通されている。
【００８４】
このような構成において、吸引機構４１は、各連結管３９に設けられたバルブ３９ａの開閉により、任意の貫通孔３７から気体を吸引することができるようになっている。したがって、支持部材３１上に容器１が配置されている場合、吸引機構４１を稼働させて当該支持部材３１へ容器１を吸引保持（吸着）することによって、容器１を支持部材３１上に安定して支持することができる。すなわち、本実施の形態において、支持手段３０は、吸引機構４１、貫通孔３７、および支持部材３１等を支持機構として有しており、吸引機構４１を作動させることにより、容器１を支持部材３１上に吸着し容器１を安定して支持するようになっている。
【００８５】
ところで、図２および図７に示すように、第２回転体４５の連結部４６から延び出る第３テーブル４７ｃの外方には、この第３テーブル４７ｃと対向するようにして内部チャンバー１７の壁部から延び出た下方テーブル１７ｃが設けられている。図２に示すように、下方テーブル１７ｃは、第３テーブル４７ｃを取り囲むよう、環状に形成されている。また、図７に示すように、下方テーブル１７ｃは、略平板状からなり、第３テーブル４７ｃと同一平面上に配置されている。このような下方テーブル１７ｃと第３テーブル４７ｃとの間には略一定幅を有する環状の隙間６ｃが形成されている。
【００８６】
一方、図７に示すように、上述した支持部材３１は第３テーブル４７ｃよりも上方に配置され、軸部材３２が下方テーブル１７ｃと第３テーブル４７ｃとの間の隙間６ｃを貫通している。そして、この隙間６ｃの中心軌跡は、第２回転体４５の回転に同期して移動する軸部材３２の回転軸Ｌ３の移動軌跡と揃うようになっている。また、この隙間６ｃの幅は、軸部材３１が支障なく回転することができる程度確保されるよう設定される。
【００８７】
また、図７に示すように、第２回転体４５の連結部４６から延び出る第２テーブル４７ｂの外方には、この第２テーブル４７ｂと対向するようにして内部チャンバー１７の壁部から延び出た上方テーブル１７ｂが設けられている。上方テーブル１７ｂは、前述の下方テーブル１７ｃと同様に、第２テーブル４７ｂを取り囲むよう、環状に形成されている。また、図７に示すように、上方テーブル１７ｂは、略平板状からなり、第２テーブル４７ｂと同一平面上に配置されている。このような上方テーブル１７ｂと第２テーブル４７ｂとの間には略一定幅を有する環状の隙間６ｂが形成されている。上方テーブル１７ｂと第２テーブル４７ｂとの間の隙間６ｂの中心軌跡は、第２回転体４５の回転に同期して移動する軸部材３１の回転軸Ｌ３の移動軌跡と揃うようになっている。そして、後に詳述するように、この隙間６ｂには第１電極２０が挿入される。したがって、この隙間６ｂの幅は、第１電極２０が支障なく挿入され得るよう、設定される。
【００８８】
なお、後に詳述するように、内部チャンバー１７の壁、上方テーブル１７ｂおよび下方テーブル１７ｃ、並びに、第２回転体４５の連結部４６、第２テーブル４７ｂおよび第３テーブル４７ｃによって囲まれる空間（処理スペース）内で大気圧プラズマを生じさせる。そして、上述したように、殺菌処理中、この処理スペース５ａは陽圧に保たれ、この処理スペース５ａ外から処理スペース５ａ内へ菌を含んでいる可能性のあるガスが入り込んでしまうことを防止するようになっている。したがって、上方テーブル１７ｂと第２テーブル４７ｂとの間の隙間６ｂの幅と、下方テーブル１７ｃと第３テーブル４７ｃとの間の隙間６ｃの幅とは、上述した条件を満たす限りにおいて狭く設定されていることが好ましい。
【００８９】
〔囲い体〕
ところで、図２および図７に示すように、殺菌装置１０は、この処理スペース５ａ内に設けられ、支持手段３０によって移動させられる容器１の移動経路に沿って円弧状に延びる囲い体２５をさらに備えている。図７に示されているように、囲い体２５は、容器１の移動方向に直交する断面において、支持部材３１上の容器１を少なくとも部分的に囲むようになっている。とりわけ、本実施の形態においては、囲い体２５は、容器１の移動方向に直交する断面において、容器１の側部１ｂの外輪郭に沿った内輪郭を有しており、容器１の移動経路に沿った両側から挟むようにして当該容器１を取り囲み、また一部上側からも容器１を取り囲んでいる。さらに詳しくは、図７に示すように、容器１の移動方向に直交する断面において、囲い体２５の内面が容器１から略一定距離離間するようになされ、さらに言い換えると、囲い体２５の内輪郭が容器１の外輪郭と略相似形状となるようになされている。
【００９０】
なお、本実施の形態において、平板状からなる支持部材３１も移動経路に沿った両側から囲い体２５によって挟まれている。したがって、容器１は、上側および両側から囲い体２５によって取り囲まれるとともに、下側から支持部材３１によって取り囲まれている。
【００９１】
図２および図７に示すように、本実施の形態において、囲い体２５は、支持部材３１および当該支持部材３１上に支持された容器１の一側（本実施形態では内側）に配置された一側囲い部材２６と、支持部材３１および当該支持部材３１上に支持された容器１の他側（本実施形態では外側）に配置された他側囲い部材２７と、を有している。また、図２に示すように、本実施の形態において、囲い体２５は、容器１の経路に沿って分割された４つの囲い要素から形成されている。すなわち、本実施の形態においては、囲い体２５は、第１乃至第４一側囲い要素２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄからなる一側囲い部材２６と、第１乃至第４他側囲い要素２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄからなる他側囲い部材２７と、からなっている。
【００９２】
なお、このような囲い体２５は、図７に示すように、支持部材３１上に支持される容器１と同一高さレベルに配置される。そして、一側囲い部材２６は一側取付部材２８ａによって支持されている。この一側取付部材２８ａは、第２回転体４５の上方部分４５ａと下方部分４５ｂとの間に露出したシャフト４９に固定されている。一方、他側囲い部材２７は内部チャンバー１７の内壁に固定された他側取付部材２８ｂによって支持されている。
【００９３】
後に詳述するように、本実施の形態において、囲い体２５は、支持部材３１と同様に、少なくとも一部を第２電極２２によって外方から覆われる。したがって、囲い体２５の大きさは、囲い体２５によって囲まれる領域が容器１を収容可能な最小限の大きさに多少の余裕を加えた程度となるようにすることが好ましい。なお、囲い体２５によって囲まれる領域を必要以上に大きくすれば、囲い体２５を覆う第２電極２２と、容器１に挿入される第１電極２０との間の距離が不必要に増加して放電現象の安定性が損なわれるおそれがある。
【００９４】
ところで、本実施の形態において、このような囲い体２５は第２電極２２の誘電体として機能する。また、上述した支持部材３１も、同様に、第２電極２２の誘電体として機能する。誘電体として機能する囲い体２５および支持部材３１は、例えば、アクリル樹脂、セラミックス、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、フッ素系樹脂、メチルペンテン系樹脂等の各種の誘電性材料を使用することができる。ただし、容器１の殺菌前等、チャンバー１２内全体が殺菌処理されることがあるため、誘電体はこのとき使用される薬品に対する耐性を有していることが好ましい。また、囲い体２５および支持部材３１によって囲まれる領域内で生じる放電現象を外部から観察することができるよう、誘電体は透光性を有していることが望ましい。さらにまた、放電現象にともなってわずかながら紫外線が発生するため、誘電体はＵＶ耐性を有していることが好ましい。
【００９５】
このような誘電体としての囲い体２５および支持部材３１の厚みは、第１電極２０と第２電極２２との間に安定した放電を生じさせる範囲で適宜に設定することができる。
【００９６】
〔第１電極および第２電極〕
次に、主に図２および図７乃至図９を用い、支持手段３０に支持された容器１内に挿入される第１電極２０、および容器１内に挿入された第１電極２０に対して容器１を介して配置された第２電極２２について説明する。
【００９７】
まず、第１電極２０について説明する。第１電極２０は、ステンレス等の導電性材料を容器１内に挿入可能な太さの棒状部材（例えば、丸棒）に成形してなるものである。この第１電極２０は、第２回転体４５に支持された複数の支持部材３１にそれぞれ対応して複数設けられている。図７に示すように、各第１電極２０はその長手方向が支持部材３１および軸部材３２の回転軸Ｌ３と一直線上に揃うように第２回転体４５に支持されている。具体的には、各第１電極２０は、第２回転体４５の第１テーブル４７ａと第２テーブル４７ｂとの間に設けられたエアシリンダ４８ａにより、支持部材４８ｂを介して支持されている。
【００９８】
このような構成によって、支持部材３１の直上に配置された第１電極２０は、第２回転体４５が回転することにより、当該支持部材３１と同期して回転移動する。また、第１電極２０の各々は、対応するエアシリンダ４８ａを介し、上下方向に移動する。そして、図７に示されているように、細長状に延びる第１電極２０は、下方に移動させられた場合、第２回転体４５と内部チャンバー１７との間の隙間６ｂ、一側囲い部材２６と他側囲い部材２７との隙間、さらには、支持部材３１上に支持された容器１の開口部１を通過し、容器１内へ挿入されるようになっている。この間、第１電極２０と支持部材３１との位置関係は、第１電極２０の長手方向と支持部材３１および軸部材３２の回転軸Ｌ３とが一直線上に揃うように、保たれ続けている。
【００９９】
後述するように、この第１電極２０と第２電極２２との間に高電圧パルスが印加され、第１電極２０と第２電極２２との間に大気圧プラズマが生じるようになる。したがって、第１電極２０の太さを容器１に挿入可能な範囲で太めに設定すると、第１電極２０と第２電極２２との離間距離を短縮してなるべく小さいエネルギで放電させることができる。その一方で、第１電極２０の太さを太くし過ぎると、第２回転体４５と内部チャンバー１７との間の隙間６ｂを広く設定しなければならなくなる。これらのことを考慮して第１電極２０の太さを設定することが好ましい。
【０１００】
また、第１電極２０の長さは容器１に必要十分な深さで挿入できるように定めればよい。第１電極２０の容器１への挿入量（長さ）は容器１の全高の１／１０〜９／１０の範囲に設定することが好ましい。第１電極２０の挿入量が容器１の全高の１／１０に満たないと容器１内における放電量が不足し、挿入量が９／１０を超えると容器１の底部１ｃ側に向けた放電が集中して容器１の底部１ｃが熱変形するおそれがあるとともに、容器１の側部１ｂ側にて十分な殺菌効果が得られないおそれがあるからである。
【０１０１】
図８および図９に示すように、本実施の形態において、第１電極２０の容器１内への挿入範囲の全域には一条の螺旋状のねじ山２０ａが形成され、これにより第１電極２０の挿入範囲のほぼ全域に亘って凹凸が設けられている。このように凹凸を設けるのは、放電現象を第１電極２０の先端２０ｂに集中させることなく、第１電極２０の容器１内への挿入範囲のほぼ全長に亘って均一に放電を生じさせるためである。つまり、第１電極２０においては尖った部分で電界が集中して放電が生じるため、第１電極２０の容器１への挿入範囲の全域に凹凸を満遍なく設けることにより、第１電極２０の先端２０ｂに限らずねじ山２０ａの頂点から均一に放電を生じさせて容器１の各部で等しい殺菌作用を生じさせることができる。一方、第１電極２０の先端２０ｂはこの部分への放電の集中を避けるべくなるべく平坦に形成することが望ましい。
【０１０２】
第１電極２０に形成されるねじ山２０ａのピッチＰは０．０１ｍｍ〜１０ｍｍの範囲が好ましく、さらには０．１ｍｍ〜５ｍｍの範囲が好ましい。ピッチＰが０．０１ｍｍ未満の場合には凹凸の間隔が狭すぎて均一な放電が得られないおそれがあり、他方、ピッチＰが１０ｍｍを超える場合には凸部が疎らに分布して放電密度が減少する。また、ねじ山２０ａの頂角θは５°〜６０°の範囲が好ましく、さらには１０°〜４５°の範囲が好ましい。頂角θが５°未満の場合はねじ山２０ａの強度が不足するおそれがあり、頂角θが６０°を超えるとねじ山２０ａの頂部からの放電が弱められるおそれがあるからである。
【０１０３】
次に、第２電極２２について詳述する。図７に示すように、本実施の形態において、第２電極２２は、囲い体２５を外面から覆う側部第２電極２２ａと、支持部材３１の他方の面を覆う底部第２電極２２ｂと、を有している。すなわち、図７に示すように、第２電極２２は、囲い体２５を挟んで容器１の側部１ｂと対向する側部第２電極２２ａと、支持部材３１を挟んで容器１の底部１ｃと対向する底部第２電極２２ｂと、を有している。本実施の形態において、側部第２電極２２ａの上端は、支持部材３１上に支持された容器１よりも高く、かつ囲い体２５の上端よりはわずかに低い位置にある。側部第２電極２２ａの下端は側部第２電極２２ｂよりも下方まで延びている。
【０１０４】
したがって、本実施の形態において、容器１は、容器１の移動方向に直交する断面において、当該容器の輪郭と略相似形状に配置された第２電極２２によって側方および下方から覆われることになる。ただし、第２電極２２をこのように構成することは必須ではなく、処理される容器１の形状、求められる殺菌レベル等を考慮して、第２電極２２を側部第２電極２２ａおよび底部第２電極２２ｂのいずれか一方のみから構成してもよく、また側部第２電極２２ａを容器１の底面３よりも幾らか高い位置までしか延びていないようにしてもよい。
【０１０５】
第２電極２２は導電性の材料（例えばステンレス等の金属）からなる板又は網によって形成され得る。第２電極２２によって囲まれる領域内における放電現象を観察することができるよう、第２電極２２、とりわけ側部第２電極２２ａは透光性を有することが望ましい。このような観点から、例えば金属網にて側部第２電極２２ａを構成すれば、その網目を通して放電現象を確認することができるので好ましい。本実施の形態において、側部第２電極２２ａは金属網から構成され、底部第２電極２２ｂは支持部材３１の他方の面を覆う金属板から構成されている。
【０１０６】
また、このような第２電極２２を囲い体２５や支持部材３１の所望の外面に導電性材料を蒸着して形成することもできる。この場合、蒸着条件を適正にすることにより、第２電極２５を薄く構成し、第２電極２２によって囲まれる領域内の放電現象を観察できる程度の透光性を第２電極２２に付与することができる。第２電極２５を形成するために蒸着する材料としては銅、アルミニウム、金、白金等の金属材料、その他各種の導電性材料を使用することができる。また、蒸着に代え、囲い体２５および支持部材３１の所望の外面に導電性塗料を塗工して側部第２電極２２ａを形成することもできる。
【０１０７】
〔高電圧パルス印加手段〕
次に、主に図２、図７および図１０を用い、高電圧パルス印加手段５７を含む高電圧パルスの印加に関わる構成について詳述する。
【０１０８】
図２、図７および図１０に示すように、本実施の形態における高電圧パルス印加手段５７は、高電圧パルス電源５７ａと、高電圧パルスが印加される高電圧側レール５９と、接地された接地側レール５８とを有している。本実施の形態における高電圧側レール５９および接地側レール５８は略リング状に形成され、各レール５９，５８のリング中心と、第２回転体４５の回転中心である回転軸Ｌ２とが一致するように配置されている。
【０１０９】
高電圧側レール５９は、支持手段３０の第２回転体４５の第１テーブル４７ａの上面に固定されている。一方、接地側レール５８は、支持手段３０の第２回転体４５の第４テーブル４７ｄに下面に固定されている。このような構成により、高電圧側レール５９および接地側レール５８が第２回転体４５とともに回転するようになっている。
【０１１０】
図１０および図７に示すように、高電圧パルス電源５７ａと高電圧側レール５９とは、導電性材料からなり摺動自在な摺動子５５ａを介して接続されている。この摺動子５５ａは、高電圧側レール５９に対して進退自在に保持され、かつ高電圧側レール５９に向けて付勢されている。このため、この摺動子５５により、回転中の高電圧側レール５９と高電圧パルス電源５７ａとを確実に導通させることができるようになっている。
【０１１１】
なお、この高電圧圧側レール５９には、各第１電極２０が高電圧開閉接点５４を介し電気的に接続されている。高電圧開閉接点５４は、図示しない制御手段に動作させられ、第１電極２０および該第１電極２０を挿入された容器１が囲い体２５内を移動している場合等に、高電圧開閉接点５４を閉じて、第１電極２０と高電圧側レール５９とを導通させるようになっている。同様に、接地側レール５８も、上述した振動子５５ａと同構成からなる摺動子５５ｂを介して接地されている。
【０１１２】
本実施の形態において、接地側レール５８には、底部第２電極２２ｂが導通されている。具体的には、支持部材３１に接続された軸部材３２が導電性材料からなり、この軸部材３２が支持部材３１の他方の面を覆う底部第２電極２２ｂと導通されている。図７に示すように、軸部材３２の回転軸Ｌ３に直交する方向から当該回転軸Ｌ３に向けて、上述した振動子５５ａと同構成からなる振動子５５ｃが軸部材３２に当接している。そして、この振動子５５ｃが接地側レール５８に電気的に接続されることにより、底部第２電極２２ｂが接地側レール５８に導通されている。
【０１１３】
なお、本実施の形態において、第１乃至第４一側囲い要素２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄを外方から覆う側部第２電極２２ａは、一側取付部材２８ａおよびシャフト４９に支持された接地線（図示せず）を介し、内部チャンバー１７外にて接地されている。また、本実施の形態において、第１乃至第４他側囲い要素２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄを外方から覆う側部第２電極２２ａは、他側取付部材２８ｂに支持された接地線（図示せず）を介し、内部チャンバー１７外にて接地されている。
【０１１４】
ところで、図２および図１０に示すように、本実施の形態における殺菌装置１０においては、囲い体２５内を移動している隣り合う複数の容器１に挿入された第１電極２０および第２電極２２の間に、高電圧パルスが印加されるようになっている。
【０１１５】
また、図１０に示すように、高電圧パルス印加手段５７は、高電圧パルス電源５７ａに接続された等価回路部５１を有している。等価回路部５１は、一つの容器１に挿入された第１電極２０および第２電極２２の間の抵抗値と略同一の抵抗値を有する抵抗器５２ｂと、抵抗器５２ｂと直列に接続された回路開閉接点５２ａと、を有した等価回路５２を、前記高電圧パルスを同時に印加される電極２０，２２間数（図１０中では４つ）と同じ数だけ、並列に接続した回路を含んでいる。このうち、回路開閉接点５２ａは、高電圧開閉接点５４の開閉を制御する制御手段（図示せず）と接続されている。制御手段は、囲い体２５内を移動し高電圧パルスを印加されるべき第１電極２０および第２電極２２間に容器１が配置されていなければ、当該第１電極２０および第２電極２２間に高電圧パルスを印加することに代え、当該電極２０，２２間数と同数の等価回路５２の回路開閉接点５２ａを閉じて当該電極間２０，２２数と同数の等価回路５２の抵抗器５２ｂに高電圧パルスを印加するようになっている。
【０１１６】
このような高電圧パルス電源５７ａには例えば電圧３８〜８０ｋＶ、周波数１００〜３０００Ｈｚ（またはｐｐｓ（pulse per sec））の高電圧パルスを第１電極２０と第２電極２２との間に印加できるものが使用される。ただし、高電圧パルス電源５７ａの性能は殺菌対象の容器１の大きさや処理槽２０の容量に応じて適宜設定することができる。
【０１１７】
ところで、図１０に示すように、殺菌装置１０は、高電圧パルス印加手段５７による放電電力の負荷状況を監視する放電電力監視手段６０をさらに備えている。放電電力監視手段６０は、印加される高電圧パルスの電圧を計測するための高電圧プローブ６３と、高電圧パルスの印加にともなって発生する電流を計測するための電流プローブ６２と、を有している。本実施の形態において、高電圧プローブ６３は接続線６３ａ，６３ａを介して高電圧側レール５９と接地側レール５８とに接続されるとともに、信号線６３ｂを介してデジタルオシロモジュールコントローラ６１に接続されている。また、図１０に示すように、本実施の形態において、電流プローブ６２は各第１電極２０毎に設けられ、信号線６２ａを介して、例えばデジタルオシロモジュールコントローラ６１に接続されている。したがって、放電の際に流れた電流を個々の容器１毎に監視することができるようになっている。このような構成により、デジタルオシロモジュールコントローラ６１を介して放電電圧および放電電流を監視することができるようになっている。また、本実施の形態によれば、放電電力の負荷状況に異常があればデジタルオシロモジュールコントローラ６１から異常信号が発信されるようになっている。
【０１１８】
また、図１０に示すように、殺菌装置１０は放電光の発生状況を監視する放電光監視手段６５をさらに備えている。放電光監視手段６５は、大気圧プラズマにより生ずる放電光を検出し放電光の強さを電気信号に変換する放電光検出部６７と、放電光検出部６７から電気信号を受けて放電光の強さが所定の基準値以上であるかを判定する判定部６６と、を有している。放電光検出部６７はフォトダイオード、発光スペクトルモニター、あるいはＣＣＤカメラ等から構成することができ、光を検出して光の強さを電気信号に変換することができる限りにおいて特に限定されない。本実施の形態において、放電光の発生状況に異常があれば判定部６６から異常信号が発信されるようになっている。判定部６６は電気信号が所定の基準値以上か否かを判定することができる限りにおいて、特に限定されず、本実施の形態においては、判定部６６をアナログコンパレータから構成している。
【０１１９】
さらに、図１０に示すように、殺菌装置１０は、放電電力監視手段６０のデジタルオシロモジュールコントローラ６１と、放電光監視手段６５の判定部６６と、に接続された判定手段５３をさらに備えている。判定手段５３は、デジタルオシロモジュールコントローラ６１および判定部６６から信号を受け、この信号に基づき、各支持部材３１上に支持されている容器１についての殺菌処理の異常の有無を判定するようになっている。そして、判定手段５３は、判定結果に基づいて容器１を第１排出口４ｂおよび第２排出口４ｃのいずれから排出するかを決定するようになっている。
【０１２０】
〔温調手段および検温手段〕
次に、殺菌後の容器１から抜き出された第１電極２０に対して処理を施す、言い換えると、殺菌前の容器１に挿入される前の第１電極２０に対して処理を施す手段について説明する。
【０１２１】
本実施の形態における殺菌装置１０は、容器１に挿入される前の第１電極２０の温度を調節する温調手段９４と、第１電極２０の温度を測定する検温手段９５と、をさらに備えている（図１１参照）。本実施の形態における温調手段９４は、所定の温度のエアーを供給するエアー源９４ａと、エアー源９４ａに連通し所定の温度のエアーを吐出する吐出ノズル９４ｂと、を有している。エア吐出ノズル９４ｂは、第１電極２０の移動経路沿いに配置され、移動中の第１電極２０に向けて所定の温度のエアーを吹き付けるようになっている。一方、検温手段９５は、例えば非接触で第１電極２０の温度を測定することができる放射温度計から構成され得る。ただし、このような温調手段９４および検温手段９５は単なる例示に過ぎず、種々の公知の手段を採用することができる。
【０１２２】
なお、図１１に示されているように、温調手段９４および検温手段９５は容器１から抜き取られ、処理スペース５ａ外へ引き上げられた第１電極２０に対して処理を施すものである。したがって、温調手段９４および検温手段９５は処理スペース５ａ外の上方に配置されている。
【０１２３】
＜殺菌方法＞
次にこのような構成からなる殺菌装置１０により容器１を殺菌する方法について説明する。
【０１２４】
〔殺菌装置の殺菌〕
まず、容器１の殺菌処理に先立って、上述した殺菌装置１０自体を殺菌剤（本実施の形態においては過酸化水素ミスト）により殺菌する。この場合、まず、殺菌剤供給手段５０により、チャンバー１２内に３０℃から５０℃前後の温風を吹き込んでチャンバー１２内を昇温する。次に、殺菌剤をチャンバー１２内に吹き込む。その後、常温の空気をチャンバー１２内に吹き込んでチャンバー１２内を冷却するとともに、残留する過酸化水素成分をチャンバー１２内から排出する。このような３つの各工程が３０分程度行われ、チャンバー１２内が殺菌される。また、上述したようにチャンバー１２には排気口１２ａが設けられているので、温風、過酸化水素ミスト、および空気が順次供給されている間、排気口１２ａからチャンバー１２内の気体が排出されチャンバー１２内の圧力が一定に保たれるとともに、効率的にチャンバー１２内雰囲気が置換されていくようになっている。
【０１２５】
チャンバー１２内の殺菌処理が終了した後、チャンバー１２の内部を外部よりも陽圧に保ち、さらに、チャンバー１２の処理スペース５ａの内部をチャンバー１２の処理スペース５ａ以外の領域よりも陽圧に保つ。これにより、処理スペース５ａ内から処理スペース５ａ外に向けた気流、並びに、チャンバー１２内からチャンバー１２外に向けた気流が作り出される。したがって、気体中に含まれた菌が、チャンバー１２の外部から内部へ入り込むこと、並びに、処理スペース５ａの外部から内部へ入り込むこと、を防止することができる。
【０１２６】
〔容器の殺菌方法の概略〕
次に、容器１の殺菌処理が行われる。
【０１２７】
まず、図３を用いて殺菌方法の概略を説明する。
【０１２８】
容器１が、搬入手段１５ａにより搬入口１４ａを通過してチャンバー１２内に順次持ち込まれる。持ち込まれた容器１は受け渡しホイール１６を介して第１回転体２４に順次受け渡されていく。第１回転体２４に受け渡された容器１は、第１回転体２４の回転にともって移動しながら処理を施される。次に、容器１は、受け渡しホイール１６を介して第１回転体２４から第２回転体４５へ順次転載される。転載された容器１は第２回転体４５の回転にともなって移動しながら処理を施される。殺菌処理された容器１は受け渡しホイール１６を介して搬出手段１５ｂに受け渡され、搬出手段１５ｂにより搬出口１４ｂを通過して、次工程である充填工程（図１参照）へと搬送される。このような殺菌方法によれば、多数の容器１を順次連続して効率的に殺菌処理することができる。なお、殺菌処理に異常があった容器１については、不良品排出手段１９ａに受け渡され、不良品搬出口１９を経由してチャンバー１２内から排出される。
【０１２９】
〔領域Ａ１〕
次に、第１回転体２４および第２回転体４５の回転にともなって容器１になされる処理工程を順に詳述していく。
【０１３０】
まず、図２に示すように、受け渡しホイール１６を介して第１回転体２４に受け渡された容器１は、第１回転体２４に保持され、第１回転体２４の回転にともなって移動する。このとき、第１回転体２４には多数の容器１が順次送り込まれてくるが、送り込まれてきた容器１は、回転軸Ｌ１を中心とした円周に沿って等間隔に間を空けて第１回転体２４に保持される。
【０１３１】
図２に示す領域Ａ１においては、付着手段の２流体スプレー８７から液体が噴射されている。したがって、第１回転体２４の回転にともなって領域Ａ１を通過する容器１はその外面に液体を吹き付けられ、容器１の外面に液体が付着する。このとき、上述したように、２流体スプレー８７に供給される液体の流量および空気の流量および圧力は一定となるように調整されている。したがって、各容器１の外面には、略一定量の液体が付着するようになる。
【０１３２】
〔領域Ａ２〕
外面に液体を付着させられた容器１は、その後、第１回転体２４の回転にともなって領域Ａ２を通過する。上述したように第１回転体２４に保持された容器１の直上には、導入手段７０の導入管７５の末端が配置されている（図２および図５参照）。そして、容器１が領域Ａ２に入ると、導入手段７０のバルブ７９が開き、導入管７５から蒸気混合ガスが噴射される。このとき、上述したように、所定湿度、所定温度、および所定圧力の蒸気混合ガスが液槽９０から管７１に送り込まれる。また、液槽９０から容器１内までの管路はヒーター８１およびリボンヒーター７７によって加熱されるので、一度蒸気化した液体が再凝縮することはない。さらに、領域Ａ２は、等間隔で配置された容器１が所定の数量だけ入る（通過する）広さとなっている。すなわち、図６に示すように、開いているバルブ７９の数が常に一定数（図６中では２つ）となるようになっている。なお、図６に示す例においては、６つの導入管７５およびバルブ７９が設けられており、このうちいずれか２つのバルブ７９が開いているようになっている。
【０１３３】
これらのことから、導入管７５から容器１の内部に送り込まれる蒸気混合ガスは一定量となる。このため、容器１の内部に一定量の蒸気を導入することができる。また、蒸気とともに導入されるガスも一定量となるので、この蒸気混合ガスの導入により容器１内の雰囲気を空気以外のガスに確実に置換することもできる。
【０１３４】
領域Ａ２を通過した容器１は、その後、受け渡しホイール１６を介し、支持手段３０に受け渡され、内部チャンバー１７内に形成された処理スペース５ａ内を移動することになる。
【０１３５】
〔領域Ａ３乃至領域Ａ５〕
次に、主に図１１を用い、支持手段３０によって支持された容器１に対して施される処理について説明する。
【０１３６】
図１１および図２から理解できるように、内部チャンバー１７内では、支持手段３０の第２回転体４５が回転駆動されており、第２回転体４５に支持された支持部材３１が順次領域Ａ３に移動してくる。そして、図１１に示すように、第１回転体２４によって搬送されてくる容器１は、領域Ａ３において、順次移動してくる支持部材３１上に配置される。このとき、容器１は、底部１ｃが円板状からなる支持部材３１に対面するようにして、支持部材３１上に載置されるようになる。なお、殺菌対象となる容器１が、通常用いられている飲料用ボトルのように、回転体としての輪郭を有する場合や容器が特定の角度で回転対称である形状を有する場合には、容器１の中心軸が支持部材３１および軸部材３２の回転軸Ｌ３と一直線上に揃うようにして、容器１が支持部材３１上に載置される。
【０１３７】
また、図７に示されているように、この領域Ａ３を通過する支持部材３１および軸部材３２に形成された貫通孔３７を開閉するバルブ３９ａが開かれる。これにより、吸引機構４１が貫通孔３７に連通し、吸引機構４１は、支持部材３１の端面（支持面）に開放された貫通孔３７の端から容器１を吸引するようになる。この結果、支持部材３１上に載置された容器１は、支持部材３１に向けて吸着保持された状態で、支持手段３０に安定して支持されるようになる。
【０１３８】
なお、受け渡しホイール１６から容器１が持ち込まれてきていない等、何らかの理由によって、容器１を載置されることなく領域Ａ３を通過した支持部材３１を、図示しない制御手段が記憶するようになっている。すなわち、制御手段は、第２回転体４５の回転にともって移動している支持部材３１が容器１を支持しているか否かを把握することができるようになっている。
【０１３９】
その後、第２回転体４５の回転にともなって、支持部材３１および支持部材３１上に支持された容器１が領域Ａ４を通過する。領域Ａ４において、その長手方向が支持部材３１の回転軸Ｌ３と一直線上に揃うように支持されている第１電極２０が、エアシリンダ４８ａによって降下させられる。降下させられた第１電極２０は、開口部１ａを介して容器１内に挿入される。
【０１４０】
次に、支持部材３１に支持されるとともに第１電極２０を挿入された容器１は、領域Ａ５を通過する。領域Ａ５において、駆動伝達手段３４ｂを介し軸部材３２に連結された駆動手段３５が作動する。これにより、駆動手段３５により、支持部材３１が、当該支持部材３１に吸着保持された容器１とともに、回転駆動させられる。
【０１４１】
このとき、容器１は、支持部材３１に吸着保持されているので、支持手段３０によって安定して支持されたままとなっている。とりわけ、殺菌対象となる容器１が回転体としての輪郭を有する場合や容器が特定の角度で回転対称である形状を有する場合には、上述したように、容器１の中心軸が支持部材３１および軸部材３２の回転軸Ｌ３と一直線上に揃うようにして、容器１が支持部材３１上に載置される。したがって、この場合、容器１を支持部材３１から引き離そうとする力に打ち勝って、容器１は支持部材３１上に極めて安定して支持された状態となる。
【０１４２】
なお、図１１に示すように、本実施の形態において、領域Ａ５から領域Ａ７までの容器１の移動経路沿いに、囲い体２５が配置されている。すなわち、容器１は、その内部に挿入された第１電極２０とともに、領域Ａ５から領域Ａ７までの間、囲い体２５によって囲まれる領域内を移動することになる。
【０１４３】
〔領域Ａ６〕
支持部材３１上に支持された容器１は、その後、領域Ａ６を移動する。図１１に示すように、この領域Ａ６における囲い体２５は側部第２電極２２ｂによって覆われている。そして、この領域Ａ６に容器１が入ると、当該容器１に挿入された第１電極２０に対応する高電圧接続接点５４が閉じ、高電圧パルス電源５７ａに接続された高電圧側レール５９と第１電極２０とが接続（導通）される。これにより、第１電極２０と接地された第２電極２２との間に常温常圧下で高電圧パルスが印加され、第１電極２０と第２電極２２との間に放電が生じ、第２電極２２で囲まれた領域内、すなわち、囲い体２５および支持部材３１によって囲まれた領域内に大気圧プラズマが生じ、当該領域内に電離されたガスが生成される。上述したように、本実施の形態において、容器１の外面には液体が付着し、また容器１の内部には蒸気が存在している。これにより、プラズマの発生が安定するとともに、強力な殺菌能力を有する活性酸素種が生成される。また、上述した領域Ａ２での蒸気混合ガスの導入において、容器１内の雰囲気を殺菌に適したガスに置換させておくことも可能である。以上のようなことから、領域Ａ６において、容器１の内外面、囲い体２５の内面、および第１電極２０の容器１内に挿入された部分が、高いレベルで効率的に安定して殺菌される。
【０１４４】
とりわけ、本実施の形態においては、図７に示されているように、囲い体２５が、容器１の移動方向に直交する断面において、容器１の輪郭に沿った内輪郭および外輪郭を有し、支持部材３１上に支持された容器１を、側方および上方から取り囲むようになっている。また、容器１の下方は支持部材３１が配置されている。すなわち、容器１は、容器１の移動方向に直交する断面において、囲い体２５および支持部材３１によって周囲を略全周に渡って取り囲まれている。したがって、囲い体２５および支持部材３１によって取り囲まれた領域からプラズマ化した気体が流出してしまうことを抑制することができる。これにより、プラズマ化した気体を殺菌対象である容器１の内外面、囲い体２５の内面、および第１電極２０に有効に接触させ、これらを高いレベルで殺菌することができる。
【０１４５】
加えて、本実施の形態によれば、容器１が、当該容器１を支持する支持部材３１とともに囲い体２５に囲まれた領域内で回転している。また、支持部材３１とともに支持部材３１の他方の面に取り付けられた底部第２電極２２ｂも回転している。したがって、寿命の短い電離されたガスを、当該ガスが消滅してしまう前に、殺菌対象である容器１の内外面、囲い体２５の内面、および第１電極２０に迅速かつ有効に、さらにむらなく均一に接触させることができる。
【０１４６】
これらのことから、本実施の形態によれば、容器１の内外面、囲い体２５の内面、および第１電極２０を極めて高いレベルでむらなく均一に殺菌することができる。
【０１４７】
上述したように、大気圧プラズマを用いた殺菌処理が行われる処理スペース５ａは、処理スペース５ａ以外の領域に比べ陽圧に保たれている。したがって、図７および図１１に矢印で示すように、処理スペース５ａ内と処理スペース５ａ外とを連通させる隙間６ｂおよび隙間６ｃには、処理スペース５ａ内から処理スペース５ａ外に向けた気流が形成される。このため、処理スペース５ａ外から処理スペース５ａ内に菌が持ち込まれることを防止することができ、これにより、容器１を、高いレベルでむらなく殺菌された状態に維持し続けることができる。
【０１４８】
なお、図２、図３、および図１１に示されているように、隣り合う複数の支持部材３１にそれぞれ支持された複数の容器１が領域Ａ６中を同時に移動し、これら複数の容器１が同時に殺菌処理されるようになっている。したがって、多数の容器１を順次効率的に殺菌処理することができる。
【０１４９】
また、例えば運転開始時または運転終了時である等の何らかの理由により、容器１が支持部材３１上に支持されていなかったとすると、当該支持部材３１に対応する第１電極２０および第２電極２２間の抵抗値は、容器１が配置されている場合に比べ、著しく小さくなる。この結果、当該支持部材３１に対応する第１電極２０および第２電極２２間を流れる電流値が著しく大きくなるとともに、同時に高電圧パルスを印加される他の第１電極２０および第２電極２２の間であって容器１を支持している支持部材３１に対応する第１電極２０および第２電極２２の間を流れる電流値が小さくなる。その一方で、容器１が支持されていない支持部材３１に対応する第１電極２０および第２電極２２の間に高電圧パルスが印加されないようにすると、同時に高電圧パルスを印加されるべき他の第１電極２０および第２電極２２の間であって容器１を支持している支持部材３１に対応する第１電極２０および第２電極２２の間を流れる電流値が大きくなり、この電極２０，２２間に介在する容器１が変形してしまう等の不具合が生じてしまう虞がある。
【０１５０】
しかしながら、本実施の形態によれば、上述したように、容器１が支持されていない支持部材３１を制御手段（図示せず）が把握するようになっており、容器１が支持されていない支持部材３１が領域Ａ６を通過する場合、図１０に示すように、制御手段は当該支持部材３１に対応する第１電極２０の高電圧開閉接点５４を開いたままに保つ。また同時に、制御手段は、等価回路部５１の等価回路５２の回路開閉接点５２ａを閉じる。さらに詳しくは、領域Ａ６に容器１が支持されていない支持部材３１が移動してきた場合、当該支持部材３１に対応する第１電極２０の高電圧接続接点５４に代え、回路開閉接点５２ａを閉じるようになっている。したがって、容器１が支持されていない１以上の支持部材３１が領域Ａ６を通過している場合、当該支持部材３１に対応する第１電極２０および第２電極２２の間に代え、等価回路５２を当該支持部材３１の数に応じた数だけ並列に接続した等価回路部５１に高電圧パルスが印加される。上述したように、各等価回路５２は、容器１を挿入された第１電極２０およびこの第１電極２０に容器１を挟んで対向する第２電極２２の間の抵抗値、すなわち、容器１を支持している支持部材３１に対応する第１電極２０および第２電極２２の間の抵抗値と同一の抵抗値を有している。このため、領域Ａ６を通過中の各第１電極２０および第２電極２２の間を流れる電流は略一定となり、容器１を変形させてしまう等の不具合を防止することができる。加えて、高電圧パルスの印加条件が、殺菌されるべき多数の容器１間において一定となり、信頼性の高い殺菌処理を安定して行うことができる。
【０１５１】
また、高電圧パルスが印加されている間、放電電力監視手段６０の高電圧プローブ６３と電流プローブ６２とを介して、印加される高電圧パルスの電圧と発生する電流とを確認することにより放電電力の負荷状況が監視される。さらに、放電光監視手段６５によって、大気圧プラズマで生ずる放電光の強さを確認することにより放電光の発生状況が監視される。本実施の形態においては、図１０に示すように、放電電力負荷状況の監視結果および放電光発生状況の監視結果が判定手段５３に送信されるようになっている。また、判定手段５３は各支持部材３１上に支持された容器１について殺菌処理の異常の有無を判定するようになっている。
【０１５２】
〔領域Ａ７および領域Ａ８〕
領域Ａ６で殺菌された容器１は、その後、領域Ａ７を移動する。領域Ａ６において、駆動伝達手段３４ｂを介し軸部材３２に連結された駆動手段３５が停止する。これにより、容器１および当該容器１を支持する支持部材３１および軸部材３２の回転が停止する。なお、この場合、例えば軸部材３２に当接し得る制動手段が設けられ、この制動手段によって支持部材３１および軸部材３２の回転が積極的に制止されるようにしてもよい。
【０１５３】
その後、容器１は領域Ａ８を移動する。領域Ａ８において、第１電極２０が、エアシリンダ４８ａによって上昇させられ容器１内から引き抜かれる。引き抜かれた第１電極２０は、図１１に示すように、一側囲い部材２６と他側囲い部材２７との間、並びに、第２回転体４５の第２テーブル４７ｂと内部チャンバー１７の上方テーブル１７ｂとの間の隙間６ｂを通過して処理スペース５ａの外部に配置される。すなわち、第１電極２０は、第２回転体４５の第２テーブル４７ｂと内部チャンバー１７の上方テーブル１７ｂとの上方に配置されるようになる。以降、第１電極２０は、この高さレベルで第２回転体４５の回転に同期して移動する。
【０１５４】
〔領域Ａ９〕
次に、支持部材３１に支持された容器１は、領域Ａ９を移動する。領域Ａ９において、容器１が配置された支持部材３１および軸部材３２に形成された貫通孔３７を開閉するバルブ３９ａが閉じられる。これにより、容器１に対する吸着が解除される。吸着から解放された容器１は、受け渡しホイール１６を介して内部チャンバー１７内から排出される。この場合の容器１の排出先は、判定手段５３による判定結果によって異なる。
【０１５５】
判定手段５３によって殺菌処理の異常がないと判定された容器１は、図２および図３に示すように、受け渡しホイール１６を介し、搬出手段１５ｂに移載される。その後、容器１は、搬出口１４ｂを通って殺菌装置１０のチャンバー１２から排出され、次工程である充填工程（図１参照）に持ち込まれる。一方、判定手段５３によって殺菌処理の異常があると判定された容器１は、図２および図３に示すように、受け渡しホイール１６を介し、不良品搬出手段１９ａに移載される。その後、容器１は、不良品排出口１９を通って殺菌装置１０のチャンバー１２から排出され、殺菌が十分に行われなかった不良品として排出される。一方、容器１を取り除かれた支持部材３１は、その後、再び領域Ａ３へと移動する。
【０１５６】
以上のような処理スペース５ａ内における処理と並行し、処理スペース５ａ外に配置されている第１電極２０に対しても以下の処理が施される。なお、上述したように、第１電極２０は、処理スペース５ａの上方に配置され、処理スペース５ａ内に配置された対応する支持部材３１と同期して移動している。
【０１５７】
図１１に示すように、領域Ａ９において、第１電極２０は、温調手段９４の吐出ノズル沿いを通過する。第１電極２０は、温調手段９４の吐出ノズル９４ｂにより所定温度のエアーが吹き付けられ、これにより、第１電極２０の温度が所定の温度に調節される。なお、このとき、第１電極２０に水滴が付着していれば、温調手段９４によって、第１電極２０を乾燥させるようにしてもよい。
【０１５８】
その後、第１電極２０は、検温手段９５沿いを通過する。検温手段９５は、第１電極２０の温度を測定し、第１電極２０が所定の温度範囲内に調節されていることを確認する。なお、第１電極２０の温度が所定の温度範囲内に調節されていないことが判明した場合、この情報は、判定部５３に送信される。そして、判定部５３は、当該第１電極２０を挿入されて殺菌処理をなされた容器１を不良品排出口１９から排出する。
【０１５９】
また、判定部５３に送信すると同時に、第１電極２０が所定の温度に調節されていないという情報が、図示しない制御手段に伝達されるようにしてもよい。この場合、制御手段は、領域Ａ６において、この第１電極２０に対応する高電圧開閉接点５４を閉じることに代え、等価回路５２の回路開閉接点５２ａを閉じるようにしてもよい。
【０１６０】
このようにして温度調節および検温された第１電極２０は、上述した領域Ａ４において降下するまで、処理スペース５ａの上方を移動する。
【０１６１】
以上のようにして、容器１が順次殺菌されていく。
【０１６２】
＜作用効果＞
以上のように本実施の形態によれば、大気圧プラズマを生じさせる工程において、支持手段３０により殺菌対象である容器１を回転させるようになっている。したがって、この容器１の回転によって、プラズマ化した気体を生成後すぐに容器１にむらなく均一に接触させることができる。これにより、容器１の内外面を高いレベルでむらなく均一に殺菌することができる。
【０１６３】
とりわけ、このような本実施の形態によれば、両端が開放されたトンネル状の囲い体２５を用いながら高いレベルでむらなく容器１を殺菌することができるようにしており、処理槽本体と処理槽蓋体とを有した処理槽内へ各容器を個別に収容して殺菌する必要性を省いている。したがって、処理槽本体に容器を順次収納する手間、および容器を収容した処理槽本体に処理槽蓋体を装着する手間を省くことができ、容器１を効率的に殺菌していくことができる。また、容器毎に対応して処理槽を設ける必要がないので殺菌装置のコストを低下させることができる。さらに、処理槽の開閉に起因して処理槽本体および処理槽蓋体が摩耗してしまう可能性を排除し得るので、殺菌装置１０全体の維持コストを低減することもできる。さらに、異なる形状を有した殺菌対象を殺菌する場合、次の殺菌対象の形状に対応すべく、囲い体２５および支持部材３１を取り替えることは、処理槽本体および処理槽蓋体を取り替えることに比べて格段に容易に行うことができる。
【０１６４】
また、本実施の形態によれば、支持手段３０は、平板状からなりその板面に略直交する軸Ｌ３を中心として回転可能な支持部材３１を有している。そして、容器１は、第１電極２０を挿入される開口部１ａに対面する底部１ｃが支持部材３１の一方の板面に対面するようにして、支持部材３１上に吸着保持されるようになっている。したがって、容器１を支持手段３０に対して容易に固定することができる。また、容器１が、通常用いられている液体収納用のボトルのように、回転体からなる場合や容器が特定の角度で回転対称である形状を有する場合には、容器１の回転中の姿勢を極めて安定させることができる。
【０１６５】
さらに、本実施の形態によれば、支持部材３１の他方の面に底部第２電極２２ｂが設けられている。すなわち、底部第２電極２２ｂも支持部材３１および容器１とともに回転させられるようになっている。したがって、プラズマ化した気体の生成場所が偏ってしまうことをより確実に防止することができる。これにより、容器１をより均一に殺菌することができる。
【０１６６】
さらに、本実施の形態によれば、大気圧プラズマを発生させる工程において、第１電極２０は、容器１と同期して、両端が開放されるとともに少なくとも一部分が第２電極２２によって外方から覆われた囲い体２５によって囲まれる領域を移動しながら、高電圧パルスを第２電極２２との間で印加されるようになっている。したがって、生成されたプラズマ化した気体を囲い体２５内に留めておくことができ、これにより、プラズマ化した気体を有効に容器１へ接触させることができる。したがって、囲い体２５内で容器１を高いレベルでむらなく殺菌することができる。
【０１６７】
さらに、本実施の形態によれば、囲い体２５は、容器１の移動方向に直交する断面において、容器１の輪郭に対応した輪郭を有している。したがって、囲い体２５内に生成されるプラズマ化した気体が過度に拡散してしまうことを防止することができるとともに、生成されたプラズマ化した気体を迅速かつ有効に容器１に接触させることができる。したがって、囲い体２５内で容器１を高いレベルでむらなく殺菌することができる。
【０１６８】
さらに、本実施の形態によれば、異なる第１電極２０を挿入された複数の容器１が囲い体２５によって囲まれる領域を順次移動し、これにより、複数の容器１が順次殺菌されていくようになっている。したがって、囲い体２５内に順次配置されていく多数の容器１を高いレベルでむらなく効率的に殺菌していくことができる。
【０１６９】
とりわけ本実施の形態によれば、隣り合う複数の支持部材３１にそれぞれ対応する複数の第１電極２０および第２電極２２の間に高電圧パルスが同時に印加されるようになっている。したがって、複数の支持部材３１上にそれぞれ支持された複数の容器１に対し、同時に殺菌処理を施すことができ、これにより、多数の容器１を順次効率的に殺菌していくことができる。
【０１７０】
さらに、本実施の形態によれば、囲い体２５は、容器１の移動経路に沿って分断された複数の囲い要素を含んでいる。したがって、多数の容器１を一度に収容し得る囲い体２５を安価に製造することができる。また、本実施の形態によれば、囲い体２５は、容器１の移動経路の一側に配置された一側囲い部材２６と、容器１の移動経路の他側に配置された他側囲い部材２７と、を有している。すなわち、本実施の形態によれば、囲い体２５が一側と他側とに分割されるとともに、その長手方向に沿っても分割されている。したがって、囲い体２５を非常に容易に製造することができ、またこれにともなって、囲い体２５を非常に安価に入手することが可能となる。また、製造された囲い体２５に残留する残留応力は小さくなり、これによって、囲い体２５が使用中に変形してしまうことを抑制することができるとともに、一側囲い部材２６と他側囲い部材２７との間隔を所望の幅に保ち続けることができる。
【０１７１】
さらに本実施の形態によれば、高電圧パルスが印加される領域Ａ６を通過中の支持部材３１のうち１以上の支持部材３１に容器１が支持されていない場合には、容器１が支持されていない支持部材３１に対応する第１電極２０および第２電極２２の間に代えて、支持部材３１上に支持された容器１に挿入された一つの第１電極２０と第２電極２２との間の抵抗値と同等の抵抗値を有した等価回路５２を前記容器１が支持されていない支持部材３１の数だけ接続した回路５１に、高電圧パルスが印加されるようになっている。したがって、高電圧パルスが印加される領域Ａ６に容器１が支持されていない支持部材３１が移動してくると、当該支持部材３１に対応する第１電極２０および第２電極２２の間に代え、等価回路５２に高電圧パルスが印加されるようになっている。そして、等価回路５２が容器１を支持した１つの支持部材３１に対応する第１電極２０および第２電極２２の間の抵抗値と略同等の抵抗値を有していることから、高電圧パルスが印加される陽極および陰極間の総抵抗値が略同一となる。したがって、１つの容器１を支持した支持部材３１に対応する第１電極２０および第２電極２２の間を流れる電流値が高くなり過ぎることを防止し、容器１を一定条件の下、一定のレベルで安定して殺菌していくことができる。このことは、殺菌処理の開始時や殺菌処理の終了時にとりわけ有用であり、殺菌装置１０に投入する１本目の容器１および最終の容器１をも良品として取り扱うことができるようになり、歩留まりを格段に向上させることができる。
【０１７２】
＜変形例＞
上述した実施の形態に関し、本発明の要旨の範囲内で種々の変更が可能である。以下、変形例の一例について説明する。なお、以下の説明中において図１２乃至図１７を参照するが、図１２乃至図１７中において、図１乃至図１１に示す上述した実施の形態と同一部分には同一符号を付すとともに、重複する詳細な説明は省略する。
【０１７３】
上述した実施の形態において、支持部材３１の他方の面に底部第２電極２２ｂが設けられている例を示したが、これに限られない。底部第２電極２２ｂを支持部材３１以外に設けた例を図１２に示す。図１２に示された例において、囲い体２５をなす一側囲い部材２６および他側囲い部材２７は、支持部材３１を他方（下方）の面側から少なくとも部分的に取り囲むようになっている。すなわち、図１２に示す例において、囲い体２５は、容器１の移動方向に直交する断面において、容器１を上方、側方、および下方から取り囲むようになっている。そして、本例において、底部第２電極２２ｂは、一側囲い部材２６および他側囲い部材２７の下方部分を外方から覆うよう、一側囲い部材２６および他側囲い部材２７の各下方部分に設けられている。
【０１７４】
また、上述した実施の形態において、底部第２電極２２ｂが支持部材３１とともに回転する例を示したが、これに限られない。図１２に示す例のように、底部第２電極２２ｂが回転しないようにしてもよい。また、底部第２電極２２ｂを回転することに代え、第１電極２０を回転するようにしてもよい。さらには、底部第２電極２２ｂおよび第１電極２０を両方とも回転させるようにしてもよいし、この場合、互いに異なる回転速度または互いに異なる回転方向に回転させるようにしてもよい。
【０１７５】
さらに、上述した実施の形態において、囲い体２５が、容器１の移動経路沿いに一側取付部材２８ａおよび他側取付部材２８ｂを介して固定された例を示したが、これに限られない。例えば、図１３および図１４に示すように、囲い体２５の他側囲い部材２７は、内部チャンバー１７の下方テーブル１７ｃへ直接または間接に取り付けられてもよい。一方、図１３に示すように、囲い体２５の一側囲い部材２６は、第２回転体４５の第３テーブル４７ｃに直接または間接に取り付けられてもよい。この例において、図１４に示すように、一側囲い部材２６は、容器１の移動経路に沿いに設けられ、すなわち、第２回転体４５の第３テーブル４７ｃの周縁部に沿いに設けられ、当該周縁部の全周に渡って延びている。すなわち、一側囲い部材２６は環状に延び、一側囲い部材２６は、支持部材３１および支持部材３１に支持された容器１と同期して移動する。そして、一側囲い部材２６の上述した領域Ａ６（図３参照）を通過している部分と、他側囲い部材２７と、によって囲い体２５が形成される。
【０１７６】
なお、図１３および図１４に示す囲い体２５は、その長手方向に沿って複数の囲い要素に分割されていない例を示したが、これに限られず、複数の囲い要素に分割されていてもよい。また当然に、上述した実施の形態において、囲い体２５がその長手方向に沿って複数の囲い要素に分割されている例を示したが、これに限られず、長手方向に沿って分割されていないようにしてもよい。
【０１７７】
また、図１３および図１４に示す一側囲い部材２６を、さらに図１５および図１６に示すように変形することができる。図１５および図１６に示す例において、一側囲い部材２６は、各支持部材３１に対応して複数設けられている。図１５に示すように、一側囲い部材２６は、容器１の移動経路沿いであって当該移動経路の一側に設けられている。一側囲い部材２６は、支持部材３１および当該支持部材３１に支持された容器１を一側から囲む一側部１２６ｂと、一側部１２６ｂに連結され、支持部材３１および当該支持部材３１に支持された容器１を容器１の移動方向前方から囲む前方部１２６ａと、一側部１２６ｂに連結され、支持部材３１および当該支持部材３１に支持された容器１を容器１の移動方向後方から囲む前方部１２６ｃと、を有している。この例において、一側囲い部材２６は、上述した領域Ａ６（図３参照）を通過する際に、他側囲い部材２７と囲い体２５を形成するようになる。この囲い体２５は、容器１の移動方向に直交する断面においてだけでなく、容器１の移動方向に沿った断面においても、容器１および支持部材３１を取り囲むようになる。この結果、囲い体２５によって容器１を個別に収容し得る処理区画が形成されることになり、容器１をさらに高レベルでむらなく殺菌することができる。
【０１７８】
さらに、上述した実施の形態において、支持手段３０が第２回転体４５を備え、第２回転体４５の回転によって容器１を円周に沿って移動させながら、円周に沿って延びる囲い体２５内で殺菌していく例を示したが、これに限られない。殺菌装置１０を配置すべきスペースとの関係で、例えば、支持手段３０が容器１を直線に沿った移動経路で移動させ、当該直線状の移動経路沿いに延びる囲い体２５内で容器１を殺菌していくようにしてもよい。
【０１７９】
さらに、上述した実施の形態において、支持手段３０は、容器１を支持するための支持機構として、吸引機構４１を有し、吸引機構４１によって容器１を支持部材３１に吸着保持する例を示したが、これに限られない。
【０１８０】
例えば、支持部材３１上に設けられたクランプ機構（狭持機構）によって容器１を支持部材３１に対して固定することにより、支持手段３０が容器１を安定して支持するようにしてもよい。このような例を図１７に示す。図１７に示す例において、支持手段３０は、容器１を狭持する狭持部材４３を有した狭持機構（クランプ機構）４２を、支持機構として備えている。本例における狭持部材４３は、支持部材３１上に摺動自在に配置されている。そして、この狭持部材４３は、図示しないエアシリンダ等を用いて、支持部材３１上に載置された容器１に対して接離可能となっている。なお、図１７に示す例において、狭持部材４３は容器を両側から挟み込むように配置されているが、これに限られず、例えば三つの狭持部材４３が設けられていてもよい。
【０１８１】
また、容器１の支持方法の他の例として、第１電極２０が降下した場合に、容器１の例えば開口部１ａに当接する当接部材を第１電極２０の上方に設け、この当接部材と支持部材３１との間に容器１を狭持することにより、支持手段３０が容器１を安定して支持するようにしてもよい。
【０１８２】
さらに、上述した実施の形態において、容器１の底部１ａが下方に配置され、容器１の開口部１ａが上方に配置された状態で、容器１が回転させられながら殺菌される例を示した。しかしながら、殺菌時における容器１の姿勢や、容器１の回転方向はこのような態様に限定されるものではない。
【０１８３】
さらに、上述した実施の形態において、まず、支持手段３０によって容器１が支持され、その後、容器１内に第１電極２０が挿入される例を示したが、これに限られない。例えば、容器１を支持する工程と、第１電極２０を支持する工程と、の順番を逆にしてもよいし、また、これらの工程を並行して行うようにしてもよい。
【０１８４】
さらに、上述した実施の形態において、図１１に示すように、まず、支持手段３０によって容器１を回転させ、その後、回転している容器１に第１電極２０を挿入した例を示したが、これに限られない。例えば、容器１を回転させる工程と、容器１に第１電極２０を挿入する工程と、の順番を逆にしてもよいし、また、これらの工程を並行して行うようにしてもよい。
【０１８５】
さらに、上述した実施の形態において、まず、容器１の外面に液体を付着させ、その後に、容器１の内部に蒸気を導入する例を示したが、これに限られず、容器１の外面に液体を付着させる工程と、容器１の内部に蒸気を導入する工程との、順番を逆にしてもよいし、また、これらの工程を並行して行うようにしてもよい。また、容器１の内面に蒸気を導入することに代え、容器１の内面に液体を噴射して容器１の内面に液体を付着させるようにしてもよい。さらに、容器１の外面に付着させる液体として、上述した種類の液体だけでなく、過酸化水素水を用いることもできる。この場合、容器１の外面をより確実に殺菌することができる。
【０１８６】
さらに、上述した実施の形態において、判定手段５３が、放電電力監視手段６０の監視結果および放電光監視手段６５の監視結果、並びに、第１電極２０の温度調節結果に基づき、殺菌処理の異常の有無を判定する例を示したが、これに限られない。例えば、放電電力監視手段６０の監視結果、放電光監視手段６５の監視結果、および第１電極２０の温度調節結果のいずれか一つまたはいずれか二つのみに基づいて、殺菌処理の異常の有無を判定するようにしてもよい。また、これらに代えて、あるいは、これらに加えて、容器１の外面への液体の付着状況や容器１の内部への蒸気の導入状況に基づいて、殺菌処理の異常の有無を判定するようにしてもよい。さらに、放電電力監視手段６０のデジタルオシロモジュールコントローラ６１あるいは放電光監視手段６５の判定部６６自体を判定手段２５３として用いるようにしてもよい。
【０１８７】
さらに、上述した実施の形態において、高電圧パルス印加手段５７の等価回路部５１が、容器１を支持する１つの支持部材３１に対応する第１電極２０および第２電極２２の間の抵抗値と同等の抵抗値を有する抵抗器５２ｂを含んだ等価回路５２を有する例を示したが、これに限られない。例えば、各等価回路５２の抵抗器５２ｂが、支持部材３１上に支持される以前の処理に異常がなかった容器１を支持する１つの支持部材３１に対応する第１電極２０および第２電極２２の間の抵抗値と同等の抵抗値を有するようにしてもよい。そしてこの場合、高電圧パルス印加部５７が複数の支持部材３１に対応する各電極２０，２２間に高電圧パルスを印加する際に、複数の支持部材３１のうち１以上の支持部材３１に、支持部材３１上に支持される以前の処理に異常があったと判定された容器１が支持されている場合には、当該異常があったと判定された容器１が支持されている支持部材３１に対応する第１電極２０および第２電極２２の間に代え、当該異常があったと判定された容器１が支持されている支持部材３１の数と同数の等価回路５２に、高電圧パルスが印加されるようにしてもよい。ここで、支持部材３１上に支持される以前の処理として、上述した実施の形態においては、例えば、領域Ａ１における容器１の外面へ液体を付着させる処理や、領域Ａ２における容器１の内部に蒸気混合ガスを導入する処理が挙げられる。また、例えば、領域Ａ１において容器１の外面に液体を所定の量だけ付着させることができなかった場合、領域Ａ２において容器１の内部に蒸気を所定の量だけ導入することができなかった場合、あるいは領域Ａ２において容器１の内部に雰囲気置換用ガスを所定の量だけ導入することができなかった場合等が、上述した実施の形態において、支持部材３１上に支持される以前の処理に異常が有った場合に該当する。そして、支持部材３１上に配置される以前の処理に異常が有った容器１が支持されている支持部材３１に対応する電極２０，２２間の抵抗値は、異常が無かった容器１が支持されている支持部材３１に対応する電極２０，２２間の抵抗値と異なってしまう虞がある。このような場合、異常が無かった容器１を支持する他の支持部材３１に対応する電極２０，２２間であって、同時に高電圧パルスを印加される電極２０，２２間を流れる電流値は、所望の値より大小してしまう。本変形例によれば、このような不具合を排除することができ、これにより、一定の高電圧パルス印加条件による一定の殺菌効果を期待することができる。なお、支持部材３１上に支持される以前の処理における異常の有無は、例えば、上述したレーザ光の透過量によって異常の有無を判定する手段、あるいは、導入手段７０や付着手段８７の各計器等を用いて判定することができ、この判定結果を受けて、上述した制御手段（図示せず）が高電圧開閉接点５４および各等価回路５２の回路開閉接点５２ａを操作するようにしてもよい。
【０１８８】
さらに、上述した実施の形態において、チャンバー１２内に内部チャンバー１７が設けられている例を示したが、これに限られず、内部チャンバー１７を省略することも可能である。
【０１８９】
さらに、上述した実施の形態において、開口部１ａ、側部１ｂおよび底部１ｃを有する容器１を殺菌する例を示したが、これに限れない。殺菌対象としての容器１の形状は特に限定されない。さらには、容器以外の殺菌対象、とりわけシート等を殺菌する場合に、本発明を適用することができる。
【実施例】
【０１９０】
上述した実施の形態の殺菌装置を作製してその殺菌効果を評価した。
【０１９１】
（殺菌評価用ボトル）
殺菌対象の容器は容量５００ｍｌのＰＥＴボトルとした。当該ＰＥＴボトル内面に黒かびの胞子を所定量均一に付着させ殺菌効果評価用ボトルとした。
【０１９２】
（放電条件および水付条件）
第１電極：直径５ｍｍのステンレス製の丸棒からなる電極を使用し、ボトル底部から２５ｍｍ上方に設置した。
第２電極：ステンレス製金網から形成した。ステンレス製金網は、容器の側方および下方を覆うように、囲い体および支持部材に外方から取り付けた。
囲い体：容器の移動方向に直交する断面において、容器と囲い体との離間距離を略８ｍｍとした。囲い体および支持部材の厚さはいずれも５ｍｍとした。
パルス印加条件：電圧７５ｋＶ，周波数７００Ｈｚ（ｐｐｓ），放電時間２０秒以下
内部蒸気導入条件：図５に示す導入手段を用い、ガス供給手段から１２０Ｌ／ｍｉｎの流量で混合ガスを供給して、混合ガスと純水が蒸発した水蒸気とからなる蒸気混合ガスを処理槽内の容器の内部に０．５秒間導入した。供給された混合ガスの組成は、容積比でアルゴン２０％、窒素４５％、酸素３５％であった。純水の内部への導入量は略１．０ｇであった。なお、純水の導入量の測定は、付着処理前後の容器の重さを測定し、その差をとることによって行った。
【０１９３】
（培養方法）
放電終了後、殺菌評価用ボトルを装置から取りだし以下の方法で殺菌効果を評価した。
トリプトソーヤブイヨン液体培地約２０ｍｌをボトル内に注ぎ、予め滅菌処理したキャップをはめて充分振った後、３０℃で１０日間培養した。培養後、下記の式１から殺菌効果Ｄ値を算出した。
殺菌効果Ｄ値＝−ｌｏｇ（生存菌数／初発菌数）・・・式１
【０１９４】
（評価結果）
殺菌処理されたＰＥＴボトル内面の殺菌効果は６Ｄであった。また、同様にして第１電極の殺菌効果を評価したところ６Ｄであった。
- 【図面の簡単な説明】
【０１９５】
【図１】図１は、容器の成形から内容物の充填までの概略工程を示す図である。
【図２】図２は、殺菌装置の概略構成を示す上面図である。
【図３】図３は、殺菌装置内における各処理工程を説明する図である。
【図４】図４は、容器の外面に液体を付着させる方法および付着手段の概略構成を示す図である。
【図５】図５は、容器の内部に蒸気を導入する方法および導入手段の概略構成を示す図である。
【図６】図６は、容器の内部への蒸気の導入方法を説明するための図である。
【図７】図７は、図２のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿った断面図である。
【図８】図８は、第１電極を示す図である。
【図９】図９は、図８のＩＸ−ＩＸ線に沿った断面図である。
【図１０】図１０は、高電圧パルス印加手段の概略構成を示す図である。
【図１１】図１１は、殺菌方法を説明するための図である。
【図１２】図１２は、囲い体および第２電極の変形例を説明するための図である。
【図１３】図１３は、囲い体の他の変形例を説明するための断面図である。
【図１４】図１４は、囲い体の他の変形例を説明するための上面図である。
【図１５】図１５は、囲い体のさらに他の変形例を説明するための部分上面図である。
【図１６】図１６は、図１５のＸＶＩ−ＸＶＩ線に沿った断面図である。
【図１７】図１７は、支持手段の変形例を示す側面図である。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
- 【公開番号】特開２００７−２６９３２５（Ｐ２００７−２６９３２５Ａ）
【公開日】平成１９年１０月１８日（２００７．１０．１８）
【発明の名称】殺菌装置および殺菌方法
- 【出願番号】特願２００６−９３８８３（Ｐ２００６−９３８８３）
【出願日】平成１８年３月３０日（２００６．３．３０）
【出願人】
【識別番号】０００００２８９７
【氏名又は名称】大日本印刷株式会社
- 【代理人】
【識別番号】１０００７５８１２
【弁理士】
【氏名又は名称】吉武 賢次
【識別番号】１０００９１９８２
【弁理士】
【氏名又は名称】永井 浩之
【識別番号】１０００９６８９５
【弁理士】
【氏名又は名称】岡田 淳平
【識別番号】１００１１７７８７
【弁理士】
【氏名又は名称】勝沼 宏仁
【識別番号】１００１２７４６５
【弁理士】
【氏名又は名称】堀田 幸裕
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