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JP5752476B2 - Static eliminator, static elimination electrode - Google Patents

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JP5752476B2 JP2011094106A JP2011094106A JP5752476B2 JP 5752476 B2 JP5752476 B2 JP 5752476B2 JP 2011094106 A JP2011094106 A JP 2011094106A JP 2011094106 A JP2011094106 A JP 2011094106A JP 5752476 B2 JP5752476 B2 JP 5752476B2
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健康 垂水
篤志 津尾
篤志 津尾
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  • Elimination Of Static Electricity (AREA)

Description

本発明は、食品・飲料・医薬品等を充填する容器を電子線により殺菌した場合に用いられる容器の除電装置、除電用電極に関する。   The present invention relates to a static eliminator and a static elimination electrode for a container used when a container filled with food, beverage, medicine, or the like is sterilized with an electron beam.

食品・飲料・医薬品等の充填物を容器に充填する充填工程においては、容器に充填物を充填するのに先立ち、容器の殺菌が行われる。
容器の殺菌には、過酢酸・過酸化水素といった薬液や紫外線照射が多く用いられているが、近年、紫外線よりも殺菌力に勝る電子線照射による殺菌技術が注目され、鋭意開発が行われている。
In the filling step of filling a container with a filling such as food, beverage or pharmaceutical, the container is sterilized prior to filling the container with the filling.
In order to sterilize containers, chemicals such as peracetic acid and hydrogen peroxide and ultraviolet irradiation are often used. Yes.

電子線の照射により樹脂製の容器の殺菌を行った場合、容器を形成する樹脂の内部に電荷が残るケースがある。また、容器の内部空間にも、電荷が滞留する。その結果、容器が帯電し、静電気により周囲の埃等を引き寄せたりするなどの問題が発生する。   When a resin container is sterilized by irradiation with an electron beam, there are cases in which electric charges remain inside the resin forming the container. In addition, electric charges stay in the internal space of the container. As a result, the container is charged, and problems such as attracting surrounding dust due to static electricity occur.

そこで、電子線照射中に、棒状の金属製の接地電極を容器内に挿入し、容器内から電子やイオンを容器外に流す技術が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。   Therefore, a technique has been proposed in which a rod-shaped metal ground electrode is inserted into a container during electron beam irradiation, and electrons and ions are allowed to flow out of the container (for example, see Patent Document 1).

特開2011−26000号公報JP2011-26000A

しかしながら、電子線照射により容器が帯電するという問題を、より確実に、かつより低コストで解消することが常に望まれている。
ここで、容器の口部近傍の部分は、キャップをねじ込むためのネジ溝が形成される等、形状が複雑で、肉厚も大きく、またグリッパ等と称される保持部材によって容器が保持される部分であるため、電子線照射による殺菌を行いにくい。
この点からすると、特許文献1に記載の技術では、棒状の電極を容器内部に挿入しているため、一層、容器の口部近傍の殺菌が行いにくくなっている。
本発明は、このような技術的課題に基づいてなされたもので、電子線照射による容器の帯電を、特に容器の口部近傍において、より確実に解消することのできる除電装置、除電用電極を提供することを目的とする。
However, it is always desired to solve the problem that the container is charged by electron beam irradiation more reliably and at a lower cost.
Here, a portion near the mouth of the container is complicated in shape, such as a screw groove for screwing the cap, is thick, and the container is held by a holding member called a gripper or the like. Since it is a part, it is difficult to sterilize by electron beam irradiation.
From this point, in the technique described in Patent Document 1, since the rod-shaped electrode is inserted into the container, it is further difficult to sterilize the vicinity of the mouth of the container.
The present invention has been made based on such a technical problem. A neutralization device and a neutralization electrode that can more reliably eliminate charging of a container due to electron beam irradiation, particularly in the vicinity of the mouth of the container. The purpose is to provide.

そこで、本発明者らは、容器の口部の近傍に、照射される電子線を反射し、容器の口部から内部に向けて照射させる反射板を備えることを考えた。
しかし、その場合においても、容器の口部には、電極が挿入されているため、容器の口部近傍の殺菌が行いにくいという問題を完全に解決することができなかった。
In view of this, the present inventors considered providing a reflector near the mouth of the container that reflects the irradiated electron beam and irradiates it from the mouth of the container toward the inside.
However, even in that case, since the electrode is inserted in the mouth portion of the container, the problem that it is difficult to sterilize the vicinity of the mouth portion of the container cannot be completely solved.

そこでなされた本発明の除電装置は、容器を保持する容器保持具と、容器の内部に挿入配置され、導電性材料からなる棒状の電極と、容器の口部の近傍に配置され、電子線殺菌部から照射される電子線を反射して口部から容器の内部に照射する反射部材と、を備え、電極は、少なくとも容器の内径が細い部分に対向する部分が、他の部分よりも断面積の小さい小断面積部とされていることを特徴とする。
このように、容器の内部に挿入配置される電極を、少なくとも容器の内径が細い部分に対向する部分が、他の部分よりも断面積の小さい小断面積部を有する構成とすることで、容器の口部近傍において、電子線が電極によって遮られにくくなる。
The static eliminator of the present invention made there is a container holder for holding a container, a rod-like electrode made of a conductive material that is inserted and disposed inside the container, and disposed near the mouth of the container. A reflecting member that reflects the electron beam emitted from the part and irradiates the inside of the container from the mouth part, and the electrode has a cross-sectional area that is at least the part facing the part where the inner diameter of the container is narrower than the other part. It is characterized by having a small cross-sectional area portion of.
In this way, the electrode inserted and arranged inside the container is configured such that at least the part facing the part where the inner diameter of the container is narrow has a small cross-sectional area part having a smaller cross-sectional area than the other part. In the vicinity of the mouth, the electron beam is not easily blocked by the electrode.

このような電極は反射部材と一体に設けることもできる。   Such an electrode can also be provided integrally with the reflecting member.

小断面積部は、いかなる構成としても良いが、例えば、他の部分よりも外径の細い棒状の小径部を有して形成することができる。また、小断面積部は、メッシュ状または多数の孔が形成されたパンチングメタルにより形成された筒状部を有して形成することもできる。もちろん、これらの組み合わせでも良い。   The small cross-sectional area portion may have any configuration, but may be formed, for example, having a rod-shaped small diameter portion whose outer diameter is thinner than other portions. The small cross-sectional area portion can also be formed by having a cylindrical portion formed of a mesh shape or punching metal in which a large number of holes are formed. Of course, a combination of these may be used.

電極は、容器内への挿入寸法を可変とするのも好ましい。これにより、様々なサイズ(高さ)の容器に対応が可能となる。   It is also preferred that the electrode has a variable insertion dimension into the container. Thereby, it becomes possible to deal with containers of various sizes (heights).

また、本発明の除電装置は、容器を保持する容器保持具と、容器の内部に挿入配置され、導電性材料からなる棒状の電極と、容器の口部の近傍に配置され、電子線殺菌部から照射される電子線を反射して口部から容器の内部に照射する反射部材と、を備え、電極は、その全体がメッシュ状または多数の孔が形成されたパンチングメタルにより筒状に形成され、当該電極の軸線に直交する方向における投影断面積よりも、実断面積を小さく形成することもできる。   Further, the static eliminator of the present invention includes a container holder for holding a container, a rod-shaped electrode that is inserted and disposed inside the container, and is disposed in the vicinity of the mouth of the container. And a reflecting member that reflects the electron beam irradiated from the mouth and irradiates the inside of the container from the mouth, and the electrode is formed in a cylindrical shape by punching metal having a mesh shape or a large number of holes formed therein. The actual sectional area can be made smaller than the projected sectional area in the direction orthogonal to the axis of the electrode.

さらに、本発明は、電子線が照射されることにより殺菌された容器を形成する樹脂材料中に残存する電荷を除去するため、容器の内部に挿入配置され、導電性材料からなる棒状で、少なくとも容器の内径が細い部分に対向する部分が、他の部分よりも断面積の小さい小断面積部とされていることを特徴とする除電用電極とすることもできる。
このような除電用電極は、既存の除電装置に対しても適用することができる。
Furthermore, the present invention is a rod-like material made of a conductive material, which is inserted and arranged inside the container in order to remove the electric charge remaining in the resin material forming the container sterilized by irradiation with the electron beam. A portion of the container facing the portion with a narrow inner diameter is a small cross-sectional area portion having a smaller cross-sectional area than the other portions, and it can be a neutralizing electrode.
Such a static elimination electrode can also be applied to an existing static elimination device.

本発明によれば、このように、容器の内部に挿入配置される電極を、少なくとも容器の内径が細い部分に対向する部分に、他の部分よりも断面積の小さい小断面積部を有する構成とすることで、容器の口部近傍において、電子線が電極によって遮られにくくなる。その結果、り、電子線照射による容器の帯電を、特に容器の口部近傍において、より確実に解消することが可能となる。   According to the present invention, in this way, the electrode inserted and arranged inside the container has a small cross-sectional area part having a smaller cross-sectional area than other parts at least in a part facing the part where the inner diameter of the container is narrow. By doing so, the electron beam is less likely to be blocked by the electrode in the vicinity of the mouth of the container. As a result, charging of the container due to electron beam irradiation can be more reliably eliminated, particularly near the mouth of the container.

本実施の形態における飲料充填設備の概要を示すレイアウト図である。It is a layout figure which shows the outline | summary of the drink filling equipment in this Embodiment. 本実施形態における殺菌装置の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the sterilizer in this embodiment. (a)は反射板、および電極を備えた例を示す図であり、(b)は反射板の他の例を示す図である。(A) is a figure which shows the example provided with the reflecting plate and the electrode, (b) is a figure which shows the other example of a reflecting plate. 棒状の電極の複数の例を示す図である。It is a figure which shows the some example of a rod-shaped electrode. (a)は反射板の他の形状例を示す図であり、(b)は長さを変更可能とした電極の例を示す図である。(A) is a figure which shows the other example of a shape of a reflecting plate, (b) is a figure which shows the example of the electrode which can change length. 容器を形成するPET樹脂の温度−電気抵抗特性を示す図である。It is a figure which shows the temperature-electrical resistance characteristic of PET resin which forms a container.

以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
図1は、本実施の形態における飲料充填設備の概要を示す図である。
図1に示すように、飲料充填設備においては、供給されたPET樹脂からなる容器に対し、殺菌装置(除電装置)10において電子線照射により殺菌する殺菌工程、充填装置30において容器に液体を充填する充填工程、液体が充填された容器にキャッパ40においてキャップを装着するキャッピング工程、を順次経ることで、容器への飲料の充填が行われる。互いに前後する装置間においては、スターホイール50や搬送コンベア60により容器が搬送される。
なお、図1の例においては、殺菌装置10を2台備え、容器を一方の側と他方の側とからそれぞれ殺菌する構成を有しているが、これに限るものではない。
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments shown in the accompanying drawings.
FIG. 1 is a diagram showing an outline of a beverage filling facility in the present embodiment.
As shown in FIG. 1, in a beverage filling facility, a sterilization process (sterilization device) 10 sterilizes a container made of supplied PET resin by electron beam irradiation, and the filling device 30 fills the container with liquid. The container is filled with the beverage by sequentially performing a filling process and a capping process in which a cap is attached to the container filled with the liquid in the capper 40. A container is conveyed by the star wheel 50 or the conveyance conveyor 60 between the apparatuses which are mutually back and front.
In the example of FIG. 1, two sterilization apparatuses 10 are provided and the container is sterilized from one side and the other side, but the present invention is not limited to this.

殺菌工程において用いられる殺菌装置10は、容器を搬送しながら容器に電子線を照射して殺菌を行う。
殺菌装置10は、円盤状の回転体11の外周部に、図2に示すように、供給された容器100を保持するグリッパ(容器保持具)12と、グリッパ12で保持した容器100内に挿入される棒状の電極13とが、周方向に間隔を隔てて複数組配置されている。
さらに、殺菌装置10には、グリッパ12で保持した容器100に対して電子線を照射する電子線照射装置(電子線殺菌部)20が、回転体11の外周側に設けられている。
The sterilizer 10 used in the sterilization process sterilizes the container by irradiating the container with an electron beam while conveying the container.
As shown in FIG. 2, the sterilizer 10 is inserted into the outer periphery of the disc-shaped rotating body 11 into the gripper (container holder) 12 that holds the supplied container 100 and the container 100 that is held by the gripper 12. A plurality of sets of rod-shaped electrodes 13 are arranged at intervals in the circumferential direction.
Further, the sterilization apparatus 10 is provided with an electron beam irradiation apparatus (electron beam sterilization unit) 20 that irradiates the container 100 held by the gripper 12 with an electron beam on the outer peripheral side of the rotating body 11.

電子線照射装置20は、電子線発生源21と、ホーン22と、コントローラ(図示無し)とを備える。
電子線発生源21としては、いわゆる電子銃を用いることができる。この電子線発生源21では、ビーム状の電子線を発生し、これを、容器100に照射する。このとき、電子線照射装置20には、図示しないスキャン用磁石が備えられている。スキャン用磁石は、それぞれ、印加される電流に応じて発生する磁界が変化するものであり、コントローラの制御により発生する磁界を変化させることで、電子線発生源21で発生した電子線を所定の方向にスキャンさせるようになっている。ここで、電子線は容器100の高さ方向にスキャンするのが望ましい。
ホーン22は、電子線発生源21から離れるに従い、その断面寸法が拡大する筒状で、スキャン用磁石によって電子線のスキャンを行っているときの、電子線の照射領域を取り囲むように設けられる。
The electron beam irradiation apparatus 20 includes an electron beam generation source 21, a horn 22, and a controller (not shown).
A so-called electron gun can be used as the electron beam generation source 21. The electron beam generation source 21 generates a beam-shaped electron beam and irradiates the container 100 with it. At this time, the electron beam irradiation apparatus 20 is provided with a scanning magnet (not shown). Each of the scanning magnets changes the magnetic field generated according to the applied current, and changes the magnetic field generated by the control of the controller, thereby changing the electron beam generated by the electron beam generation source 21 to a predetermined level. Scan in the direction. Here, it is desirable to scan the electron beam in the height direction of the container 100.
The horn 22 has a cylindrical shape whose cross-sectional dimension increases as the distance from the electron beam generation source 21 increases. The horn 22 is provided so as to surround an electron beam irradiation region when the electron beam is scanned by a scanning magnet.

グリッパ12は、回転体11と等速で回転するスターホイール50等の容器搬送手段から一本ずつ受け渡される空の容器100を、その首部100cを挟み込むことで保持する。   The gripper 12 holds empty containers 100 that are delivered one by one from a container conveying means such as a star wheel 50 that rotates at the same speed as the rotating body 11 by sandwiching the neck portion 100c thereof.

グリッパ12で保持された容器100に対し、電極13が、図示しないシリンダ機構等によって挿入されるようになっている。
電極13は、例えばステンレス、タングステン等からなる導電性材料からなり、棒状で、その長さは、容器100内に挿入されたときに、容器100の口部100aから底部100bの近傍まで位置するよう設定されている。
The electrode 13 is inserted into the container 100 held by the gripper 12 by a cylinder mechanism or the like (not shown).
The electrode 13 is made of a conductive material made of, for example, stainless steel, tungsten, or the like, and has a rod shape. The length of the electrode 13 is located from the mouth 100a to the vicinity of the bottom 100b of the container 100 when inserted into the container 100. Is set.

ここで、電極13の構成について示す。
図3に示すように、容器100の口部100aの近傍に、電子線照射装置から照射される電子線を反射し、容器100の口部100aから内部に向けて照射させる反射板(反射部材)80が設けられている。
そして、電極13は、この反射板80に一体に設けられている。
Here, the configuration of the electrode 13 will be described.
As shown in FIG. 3, a reflecting plate (reflecting member) that reflects an electron beam irradiated from the electron beam irradiation device in the vicinity of the mouth portion 100 a of the container 100 and irradiates the inside from the mouth portion 100 a of the container 100. 80 is provided.
The electrode 13 is provided integrally with the reflecting plate 80.

電極13は、容器100の口部100aから、その外径が漸次拡大する肩部100dの手前までの首部100cの範囲において、その断面積を小さくする小断面積部90を有して形成されている。   The electrode 13 is formed with a small cross-sectional area 90 that reduces the cross-sectional area in the range of the neck 100c from the mouth 100a of the container 100 to the front of the shoulder 100d whose outer diameter gradually increases. Yes.

この小断面積部90は、例えば、図3(a)に示すように、電極13の一部を、その外径を他の部分よりも小さくした小径部91により形成することができる。この小径部91により、反射板80で反射した電子線を阻害することなく容器100の内部に導くことができる。   For example, as shown in FIG. 3A, the small cross-sectional area 90 can be formed by a small-diameter portion 91 having a part of the electrode 13 whose outer diameter is smaller than that of the other part. The small diameter portion 91 can guide the electron beam reflected by the reflecting plate 80 to the inside of the container 100 without obstructing.

これ以外にも、図4(a)に示すように、小断面積部90は、小径部91の周囲に、金属メッシュあるいはパンングメタル等の多数の開口を有した材料からなる筒状部92を設けることもできる。この筒状部92により、電子線の透過の阻害を避けつつ、小径部91の補強を図ることができる。 Other than this, as shown in FIG. 4 (a), a small cross-sectional area portion 90, around the small diameter portion 91, a cylindrical portion 92 made of a material having a large number of openings, such as a metal mesh or punch Ngumetaru Can also be provided. The cylindrical portion 92 can reinforce the small-diameter portion 91 while preventing the transmission of the electron beam.

また、図4(b)に示すように、小断面積部90は、小径部91の周囲に、小径部91とほぼ同径の複数本のシャフト(小径部)93を設けるようにしても良い。これによっても電子線の透過の阻害を避けつつ、小径部91の補強を図ることができる。   In addition, as shown in FIG. 4B, the small cross-sectional area 90 may be provided with a plurality of shafts (small diameter portions) 93 having substantially the same diameter as the small diameter portion 91 around the small diameter portion 91. . This also makes it possible to reinforce the small diameter portion 91 while preventing the transmission of the electron beam.

さらには、図4(c)に示すように、図4(a)に示した構成から、中央部の小径部91を除外した構成、すなわち、円弧状に間隔を隔てて配置された複数本のシャフト93により小断面積部90を形成することもできる。   Further, as shown in FIG. 4 (c), the configuration shown in FIG. 4 (a) excluding the small-diameter portion 91 at the center, that is, a plurality of arcs arranged at intervals. The small cross-sectional area 90 can also be formed by the shaft 93.

また、図4(d)に示すように、電極13の全体を、金属メッシュあるいはパンングメタル等の多数の開口を有した材料からなる筒状部95により形成することもできる。このようにして、容器100の口部100aから首部100cの範囲だけでなく、その全長にわたって、電極13の軸線に直交する方向におけるその投影断面積よりも、実断面積を小さくする。
これによっても、容器100の口部100aから首部100cの範囲において電子線の通過の阻害を避けて100cの殺菌を確実に行いつつ、電極13としての機能を十分に発揮できる。また、図3(a)、図4(a)〜(c)の構成に比較し、電極13を軽量、単純な構成とすることができる。
Further, as shown in FIG. 4 (d), the entire electrode 13 can be formed by a cylindrical portion 95 made of a material having a large number of openings, such as a metal mesh or punch Ngumetaru. In this way, the actual cross-sectional area is made smaller than the projected cross-sectional area in the direction orthogonal to the axis of the electrode 13 not only in the range from the mouth part 100a to the neck part 100c of the container 100 but also in the entire length thereof.
Also by this, the function as the electrode 13 can be sufficiently exhibited while the sterilization of the 100c is reliably performed while preventing the passage of the electron beam in the range from the mouth part 100a to the neck part 100c of the container 100. In addition, the electrode 13 can be made lighter and simpler than the configurations of FIGS. 3A and 4A to 4C.

ところで、反射板80は、例えば図3(b)に示すように、その反射面に、凹凸81を形成しても良い。これにより、反射板80において反射した電子線を散乱させて容器100の口部100aに照射することができ、口部100a近傍の殺菌を確実に行うことができる。ここで、凹凸81の形状や数については何ら限定する意図はない。   By the way, as shown in FIG.3 (b), the reflecting plate 80 may form the unevenness | corrugation 81 in the reflective surface, for example. Thereby, the electron beam reflected in the reflecting plate 80 can be scattered and irradiated to the mouth part 100a of the container 100, and the vicinity of the mouth part 100a can be sterilized reliably. Here, there is no intention to limit the shape and number of the irregularities 81 at all.

また、図5(a)に示すように、反射板80は、電極13を取り付ける部分に、電極13の軸線方向に直交する平面82を有する構成とすることもできる。これにより、電極13を、反射板80に対して容易に取り付けることが可能となる。
さらに、電極13を、反射板80に対し、反射板80を貫通して先端が電極13にねじ込まれるボルト等によって固定する構造としたり、電極13の基端部を、反射板80を貫通して反対側に突出させ、そこにナット84等を螺合させる構造とすることができる。これにより、電極13の交換を可能とすることができる。
Further, as shown in FIG. 5A, the reflecting plate 80 may be configured to have a plane 82 that is orthogonal to the axial direction of the electrode 13 at a portion where the electrode 13 is attached. Thereby, the electrode 13 can be easily attached to the reflecting plate 80.
Further, the electrode 13 is fixed to the reflecting plate 80 with a bolt or the like that penetrates the reflecting plate 80 and the tip is screwed into the electrode 13, or the base end portion of the electrode 13 passes through the reflecting plate 80. It can be made the structure which makes it project to the other side and screw nut 84 grade | etc., There. Thereby, replacement | exchange of the electrode 13 can be enabled.

さらには、図5(b)に示すように、電極13を、反射板80に形成された貫通孔85に挿入し、図示しないシリンダ機構等によって、貫通孔85から反射板80の一歩の側への突出量を調整できる構成とすることもできる。
このような構成とすれば、容器100の高さに応じて電極13の容器100内への挿入寸法を異ならせることができる。それにより、様々な容器100に対して、除電効果を発揮する、フレキシブル性の高い殺菌装置10を構成することができる。
Further, as shown in FIG. 5B, the electrode 13 is inserted into a through hole 85 formed in the reflecting plate 80, and is moved from the through hole 85 to one step side of the reflecting plate 80 by a cylinder mechanism (not shown). It can also be set as the structure which can adjust the protrusion amount of.
With such a configuration, the insertion dimension of the electrode 13 into the container 100 can be varied according to the height of the container 100. Thereby, the highly flexible sterilization apparatus 10 which exhibits the static elimination effect with respect to various containers 100 can be comprised.

上記したような電極13は、接地することができる。また、電極13に、直流電源から、電圧を印加した状態とすることもできる。
このような殺菌装置10においては、グリッパ12で保持した容器100を後工程側のスターホイール50に受け渡すまでの間に、電子線照射装置20の電子線発生源21から電子線を容器100の外部から照射することで、容器100を殺菌する。
それと同時に、接地、または直流電源からの電圧が印加されて一定電圧とされた電極13が容器100内に挿入されることで、電子線照射を行うことで容器100を形成する材料であるPET膜内に蓄積した電荷を除去し、殺菌と除電を当時に行うことができる。
The electrode 13 as described above can be grounded. In addition, a voltage can be applied to the electrode 13 from a DC power supply.
In such a sterilization apparatus 10, an electron beam is emitted from the electron beam generation source 21 of the electron beam irradiation apparatus 20 until the container 100 held by the gripper 12 is delivered to the star wheel 50 on the subsequent process side. The container 100 is sterilized by irradiating from the outside.
At the same time, a PET film, which is a material for forming the container 100 by irradiating with an electron beam, is inserted into the container 100 by applying a voltage from a ground or a DC power source to a constant voltage. The charge accumulated inside can be removed, and sterilization and static elimination can be performed at that time.

さらに、図2に示すように、電極13には、交流電源(交流電圧印加源)15を接続し、交流の電圧を印加することもできる。
このとき、印加する交流電流は、誘電体である容器100に対して十分な損失作用及び電流通電作用をもたらす周波数が好適であり、100Hz以上は必要であり、kMHz〜MHz程度がより望ましい。
Further, as shown in FIG. 2, an AC power supply (AC voltage application source) 15 can be connected to the electrode 13 to apply an AC voltage.
At this time, the alternating current to be applied is preferably a frequency that provides a sufficient loss action and current conduction action to the container 100 that is a dielectric, and is required to be 100 Hz or more, and more preferably about k MHz to MHz.

このような殺菌装置10においては、グリッパ12で保持した容器100を後工程側のスターホイール50に受け渡すまでの間に、電子線照射装置20の電子線発生源21から電子線を容器100の外部から照射することで、容器100を殺菌する。
それと同時に、交流の電圧が印加された電極13が容器100内に挿入されることで、電子線照射を行うことで容器100を形成する材料であるPET膜内に蓄積した電荷を除去し、殺菌と除電を当時に行う。
In such a sterilization apparatus 10, an electron beam is emitted from the electron beam generation source 21 of the electron beam irradiation apparatus 20 until the container 100 held by the gripper 12 is delivered to the star wheel 50 on the subsequent process side. The container 100 is sterilized by irradiating from the outside.
At the same time, the electrode 13 to which an alternating voltage is applied is inserted into the container 100, so that charges accumulated in the PET film, which is a material forming the container 100, are removed by irradiating the electron beam, and sterilized. And remove the static electricity at that time.

このように、電極13に交流電圧を印加しながら電子線照射装置20から電子線を照射することにより、電子線の照射時に散逸電子などの影響により容器100の内部空間で発生する弱電離プラズマを介して、非処理体である容器100を形成する材料であるPET膜に、電極13の電位によって誘導される交流電界を作用させることができる。
容器100を形成するPET膜は、絶縁体であるとともに誘電体であるため、直流電流はほとんど流れないが、交流電界を作用させると、容器100の表面に時間的に変動する電荷を誘導することができる。その際、誘電体に交流電場を加えたときの電場のエネルギーの一部が誘電体中で熱となって散逸する誘電損失現象が発生する。そして、電子線の照射により容器100を形成するPET膜中に取り込まれた電荷は、前記の誘電損失現象を増加させる。その結果、電荷が取り込まれた領域近傍の誘電体(容器100を形成するPET膜)の温度が局所的にさらに上昇する。ここで、図6に示すように、誘電体であるPETの抵抗は、温度が高まるに従い低下することが知られている。容器100を形成するPET膜の抵抗値Rが低下すると、放電時定数τ=CR(C:静電容量、R:抵抗)が小さくなるので、容器100を形成するPET膜の内部に充電された電荷が、PET膜の外部に流出しやすくなる。
このような状態で、容器100の内部空間に配置した電極13に交流電圧を印加しながら電子線を照射することにより、容器100を形成するPET膜の内部に充電された電荷が外部(容器100の外部空間および内部空間)に流出しやすくなり、内部空間に流出した電荷は電極13を介して容器100の外部に導き出される。このようにして、容器100を形成するPET膜の内部充電を抑制し、除電をはかることができる。
In this way, by applying an electron beam from the electron beam irradiation apparatus 20 while applying an AC voltage to the electrode 13, weakly ionized plasma generated in the internal space of the container 100 due to the influence of dissipated electrons or the like at the time of electron beam irradiation is generated. Thus, an alternating electric field induced by the potential of the electrode 13 can be applied to the PET film that is a material forming the container 100 that is a non-processed body.
Since the PET film forming the container 100 is an insulator and a dielectric, almost no direct current flows, but when an alternating electric field is applied, it induces time-varying charges on the surface of the container 100. Can do. At that time, a dielectric loss phenomenon occurs in which part of the energy of the electric field when an AC electric field is applied to the dielectric is dissipated as heat in the dielectric. The charges taken into the PET film forming the container 100 by electron beam irradiation increase the dielectric loss phenomenon. As a result, the temperature of the dielectric (PET film forming the container 100) in the vicinity of the region where the charge has been taken up further increases locally. Here, as shown in FIG. 6, it is known that the resistance of PET, which is a dielectric, decreases as the temperature increases. When the resistance value R of the PET film forming the container 100 decreases, the discharge time constant τ = CR (C: capacitance, R: resistance) decreases, so that the inside of the PET film forming the container 100 is charged. Charges easily flow out of the PET film.
In such a state, by irradiating an electron beam while applying an AC voltage to the electrode 13 disposed in the internal space of the container 100, the charge charged inside the PET film forming the container 100 is externally (container 100). The electric charge that has flowed out into the internal space is led out of the container 100 through the electrode 13. In this way, internal charging of the PET film forming the container 100 can be suppressed, and static elimination can be achieved.

また、容器100のPET膜に電極13から高周波電界が印加されることにより、交流電流が流れるため、容器100のPET膜に内部充電された電荷が、電極13による電界により容器100のPET膜の外部(容器100の外部空間および内部空間)に流出することも期待できる。   Further, since an alternating current flows when a high-frequency electric field is applied to the PET film of the container 100 from the electrode 13, the charge internally charged in the PET film of the container 100 is caused by the electric field generated by the electrode 13 in the PET film of the container 100. It can also be expected to flow out to the outside (external space and internal space of the container 100).

このようにして、電極13により、交流の電圧を印加することで、容器100を形成するPET膜内に蓄積した電荷を流出しやすくさせることにより、電極を一定電圧とした場合よりも、効率よく除電をはかることができる。
さらに、交流電圧の印加により、容器100が加熱されることによっても、除電効率がさらに高まる。
In this way, by applying an alternating voltage with the electrode 13, the charge accumulated in the PET film forming the container 100 can be easily discharged, thereby more efficiently than when the electrode is set to a constant voltage. Static neutralization can be taken.
Furthermore, the neutralization efficiency is further increased by heating the container 100 by application of an AC voltage.

なお、上記実施の形態では、飲料充填設備、殺菌装置10の各部の構成を示したが、本発明の主旨の範囲内であればいかなる構成のものとしても良い。
また、電極13、反射板80の構成も、上記に挙げた構成に限らず、本発明の主旨の範囲内であればいかなる構成のものとしても良い。
例えば、図2では容器100を正立状態とし、図3の例では容器100を倒立状態としているが、そのいずれとしてもよい。
これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更することが可能である。
In addition, in the said embodiment, although the structure of each part of the drink filling equipment and the sterilizer 10 was shown, as long as it is in the scope of the gist of the present invention, it may have any structure.
Further, the configurations of the electrode 13 and the reflecting plate 80 are not limited to the configurations described above, and may be any configurations within the scope of the gist of the present invention.
For example, in FIG. 2, the container 100 is in an upright state, and in the example of FIG. 3, the container 100 is in an inverted state.
In addition to this, as long as it does not depart from the gist of the present invention, the configuration described in the above embodiment can be selected or changed to another configuration as appropriate.

10 殺菌装置(除電装置)
11 回転体
12 グリッパ(容器支持具)
13 電極
15 交流電源(交流電圧印加源)
20 電子線照射装置(電子線殺菌部)
21 電子線発生源
22 ホーン
30 充填装置
40 キャッパ
50 スターホイール
60 搬送コンベア
80 反射板(反射部材)
81 凹凸
82 平面
84 ナット
85 貫通孔
90 小断面積部
91 小径部
92 筒状部
93 シャフト(小径部)
95 筒状部
100 容器
100a 口部
100b 底部
100c 首部
100d 肩部
10 Sterilization device (static elimination device)
11 Rotating body 12 Gripper (container support)
13 Electrode 15 AC power supply (AC voltage application source)
20 Electron beam irradiation device (Electron beam sterilization unit)
21 Electron beam generation source 22 Horn 30 Filling device 40 Capper 50 Star wheel 60 Conveyor 80 Reflecting plate (reflecting member)
81 Concavity and convexity 82 Flat surface 84 Nut 85 Through hole 90 Small cross-sectional area 91 Small diameter 92 Tubular 93 Shaft (small diameter)
95 cylindrical part 100 container 100a mouth part 100b bottom part 100c neck part 100d shoulder part

Claims (10)

容器を保持する容器保持具と、
前記容器の内部に挿入配置され、導電性材料からなる棒状の電極と、
前記容器の口部の近傍に配置され、電子線殺菌部から照射される電子線を反射して前記口部から前記容器の内部に照射する反射部材と、を備え、
前記電極は、少なくとも前記容器の前記口部を含む、内径が小さい部分に対向する部分が、前記容器の内部に挿入される他の部分よりも断面積の小さい小断面積部とされていることを特徴とする除電装置。
A container holder for holding the container;
A rod-like electrode inserted and arranged inside the container and made of a conductive material;
A reflective member that is disposed in the vicinity of the mouth of the container, reflects the electron beam irradiated from the electron beam sterilization unit, and irradiates the inside of the container from the mouth;
In the electrode, at least a portion including the mouth portion of the container and facing a portion having a small inner diameter is a small cross-sectional area portion having a smaller cross-sectional area than other portions inserted into the container . The static eliminator characterized by this.
前記電極は前記反射部材と一体に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の除電装置。   The static eliminator according to claim 1, wherein the electrode is provided integrally with the reflecting member. 前記小断面積部は、前記他の部分よりも外径の細い棒状の小径部を有して形成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の除電装置。   3. The static eliminator according to claim 1, wherein the small cross-sectional area portion is formed to have a rod-shaped small diameter portion whose outer diameter is thinner than that of the other portion. 前記反射部材の反射面には、凹凸が形成されていることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の除電装置。  4. The static eliminator according to claim 1, wherein unevenness is formed on the reflection surface of the reflection member. 5. 前記電子線殺菌部による前記容器の殺菌を行いながら、前記電極に交流電圧を印加することを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の除電装置。  5. The static eliminator according to claim 1, wherein an AC voltage is applied to the electrode while the container is sterilized by the electron beam sterilization unit. 前記小断面積部は、メッシュ状または多数の孔が形成されたパンチングメタルにより形成された筒状部を有して形成されていることを特徴とする請求項1からのいずれか一項に記載の除電装置。 The said small cross-sectional area part has a cylindrical part formed with the mesh shape or the punching metal in which many holes were formed, It is formed as described in any one of Claim 1 to 5 characterized by the above-mentioned. The static elimination apparatus of description. 前記電極は、前記容器内への挿入寸法が可変とされていることを特徴とする請求項1からのいずれか一項に記載の除電装置。 The static elimination apparatus according to any one of claims 1 to 6 , wherein the electrode has a variable insertion dimension into the container. 前記電極は、前記反射部材を貫通し、  The electrode penetrates the reflective member;
前記電極の前記反射部材からの突出量が調整可能であることを特徴とする請求項7に記載の除電装置。  8. The static eliminator according to claim 7, wherein a protruding amount of the electrode from the reflecting member is adjustable.
容器を保持する容器保持具と、
前記容器の内部に挿入配置され、導電性材料からなる棒状の電極と、
前記容器の口部の近傍に配置され、電子線殺菌部から照射される電子線を反射して前記口部から前記容器の内部に照射する反射部材と、を備え、
前記電極は、その全体がメッシュ状または多数の孔が形成されたパンチングメタルにより筒状に形成され、当該電極の軸線に直交する方向における投影断面積よりも、実断面積が小さく形成されていることを特徴とする除電装置。
A container holder for holding the container;
A rod-like electrode inserted and arranged inside the container and made of a conductive material;
A reflective member that is disposed in the vicinity of the mouth of the container, reflects the electron beam irradiated from the electron beam sterilization unit, and irradiates the inside of the container from the mouth;
The electrode as a whole is formed in a cylindrical shape by punching metal having a mesh shape or a large number of holes, and the actual sectional area is smaller than the projected sectional area in the direction perpendicular to the axis of the electrode. A static eliminator characterized by that.
電子線が照射されることにより殺菌された容器を形成する樹脂材料中に残存する電荷を除去するため、前記容器の内部に挿入配置され、
導電性材料からなる棒状で、少なくとも前記容器の前記口部を含む、内径が小さい部分に対向する部分が、前記容器の内部に挿入される他の部分よりも断面積の小さい小断面積部とされていることを特徴とする除電用電極。
In order to remove the electric charge remaining in the resin material forming the container sterilized by irradiation with the electron beam, it is inserted and arranged inside the container,
A rod-shaped portion made of a conductive material, at least including the mouth portion of the container, a portion facing a portion having a small inner diameter is smaller in cross-sectional area than other portions inserted into the container ; The electrode for static elimination characterized by the above-mentioned.
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