專利名稱：樹脂制容器的表面改性方法及樹脂制容器的表面改性裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及樹脂制容器的表面改性方法及樹脂制容器的表面改性裝置，通過表面改性單元對樹脂制容器的口部內(nèi)外表面進行表面改性從而提高其親水性。
背景技術(shù)：
以往已知在對PET (polyethylene terephthalate:聚對苯二甲酸乙二醇酯)瓶等的樹脂制容器照射電子射線進行殺菌時，樹脂制容器就會帶電。這樣當(dāng)樹脂制容器帶電時，就會產(chǎn)生所謂吸附塵埃、灰塵的問題。此外，當(dāng)通過電子射線的照射進行殺菌時，由于電荷在停留在樹脂制容器壁面的內(nèi)部的同時，直接受到電子射線照射的外側(cè)的表面與透過壁面而停留于內(nèi)部側(cè)的表面的電荷的量成為不同的狀態(tài)，所以內(nèi)表面與外表面之間產(chǎn)生了大的電位差，該原因也會導(dǎo)致產(chǎn)生所謂靜電的問題。已知這樣的樹脂制容器的靜電可通過照射等離子體進行表面改性予以防止(參考專利文獻I)。在所述專利文獻I中記載了以下構(gòu)造，其配備了具有用于收納容器的空間、兼用作真空室(chamber)的容器側(cè)電極、在絕緣狀態(tài)下與該容器側(cè)電極配置在容器的開口部上方的開口側(cè)電極、分別對容器的內(nèi)部與外部供給氣體的內(nèi)部氣體供給單元及外部氣體供給單元和對容器側(cè)電極供給高頻波的高頻波供給單元等。專利文獻I日本特開2005-105294號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題在所述專利文獻I所記載的構(gòu)造中，在真空室的內(nèi)部收納容器并將容器的內(nèi)部置換為原料氣體，并且，將所述真空室內(nèi)置換為放電氣體后，通過對所述容器側(cè)電極供給高頻波而使其產(chǎn)生等離子體來進行容器的表面改性，因此，存在不能適用于以下構(gòu)造的裝置的問題:如電子射線殺菌裝置那樣的對通過搬運單元搬運的容器照射電子射線的裝置。用于解決問題的手段第一技術(shù)方案所涉及的樹脂制容器的表面改性方法，為了解決所述問題，其特征在于，通過表面改性單元，對樹脂制容器的口部內(nèi)外表面進行提高親水性的表面改性。此外，第二技術(shù)方案的特征如下，在第一項中所述的發(fā)明中，所述表面改性單元照射等離子體。進而，第三技術(shù)方案的特征如下，在第一項或第二項中所述的發(fā)明中，所述樹脂制容器，是通過照射電子射線來進行殺菌的樹脂制容器，在照射電子射線之前或之后，通過所述表面改性單元進行表面改性。此外，第四技術(shù)方案所涉及的樹脂制容器的表面改性裝置的特征如下，具有:搬運單元，其用于搬運樹脂制容器；表面改性單元，其用于對被搬運的樹脂制容器的口部內(nèi)外表面進行提高親水性的表面改性。此外，第五技術(shù)方案的特征如下，在第四項中所記載的發(fā)明中，所述表面改性單元為等離子體照射裝置。此外，第六技術(shù)方案的特征如下，在第四項或第五項中所述的發(fā)明中，所述表面改性單元設(shè)置在電子射線照射單元的上游側(cè)或下游側(cè)，所述電子射線照射單元用于對通過搬運單元搬運的樹脂制容器照射電子射線來進行殺菌。發(fā)明的效果本發(fā)明的樹脂制容器的表面改性方法及表面改性裝置，針對樹脂制容器，通過等離子體噴射裝置等的表面改性單元對樹脂制容器的表面進行改性從而提高其親水性，因此，在樹脂制容器的口部，電荷變得易于流動，可抑制局部靜電的產(chǎn)生。


圖1為簡化地表示電子射線殺菌裝置的整體配置的俯視圖。(第一實施例)圖2為表示通過設(shè)置在供給輪上的等離子體噴射裝置向容器噴射等離子體的狀態(tài)的圖。其中，附圖標(biāo)記說明如下:2樹脂制容器；10搬運單元(殺菌輪)；12電子射線照射單元；20表面改性單元(等離子體噴射單元)。
具體實施例方式樹脂制容器由搬運單元進行搬運，當(dāng)被送到電子射線照射裝置的前表面時，由電子射線照射裝置照射電子射線來進行殺菌。在所述電子射線照射裝置的上游側(cè)或下游側(cè)，例如配置等離子體噴射單元那樣的用于對樹脂制容器的表面進行改性的表面改性單元，由于通過該表面改性單元使得樹脂制容器的口部內(nèi)外的表面得到改性、親水性提高，所以可達到抑制局部靜電產(chǎn)生的目的。第一實施例以下，通過附圖所示的實施例來說明本發(fā)明。圖1作為其中一個例子，為對容器進行殺菌后，再填充液體并進行壓蓋(capping)的殺菌填充裝置(作為整體用附圖標(biāo)記I表示)，圖的左側(cè)為本發(fā)明的一個實施例所涉及的配備了電子射線殺菌裝置的殺菌區(qū)S，右側(cè)為進行填充及壓蓋的區(qū)域F (以下，稱作填充區(qū))。殺菌區(qū)S在對樹脂制容器2 (參考圖2)照射電子射線進行殺菌時，為了不使電子射線、X射線(衰減X射線)泄露于外部，將其收納在由用于遮蔽的鉛制壁面4包圍的殺菌室6內(nèi)。在該殺菌室6內(nèi)，設(shè)置了配置在入口側(cè)的供給輪8和殺菌輪10，該殺菌輪10用于對由該供給輪8交接來的容器2進行旋轉(zhuǎn)搬運。樹脂制容器2，在由設(shè)置在該殺菌輪10上的瓶支撐單元(無圖示)支撐、搬運的期間內(nèi)，在通過電子射線照射裝置12的前表面?zhèn)葧r，接受電子射線的照射進行殺菌。接受了電子射線照射的樹脂制容器2，被交接至配置在殺菌室6的下游側(cè)的排出輪14，進而被送到接下來的填充區(qū)F。在所述殺菌區(qū)S進行殺菌并且在其下游側(cè)的填充區(qū)F中填充液體等的內(nèi)容物的容器2，是PET瓶等的樹脂制的容器2。在該樹脂制容器2的上部具有圓筒狀的口部2a。在該口部2a的靠下部分形成凸緣(flange) 2b,通過夾具(gripper)夾持該凸緣2b的上方或下方，或通過所述殺菌輪10的瓶支撐單元、其它的支撐單元等來支撐凸緣(flange)2b的下表面?zhèn)?，從而以懸掛的狀態(tài)進行搬運。該樹脂制容器2被空氣搬運傳送帶16進行連續(xù)搬運，被未圖示的攪龍(infeedscrew)等以規(guī)定的間隔相分隔開后，交接至配置在所述殺菌室6的入口側(cè)的供給輪8。在供給輪8上，沿圓周方向以等間隔設(shè)置了多個夾具18，各夾具18對所述樹脂制容器2的凸緣2b的上側(cè)進行夾持并搬運。被保持在供給輪8的夾具18上進行旋轉(zhuǎn)搬運的樹脂制容器2，接下來被交給至殺菌輪10。且在該實施例中，等離子體噴射裝置20設(shè)置在供給輪8的入口側(cè)。關(guān)于該等離子體噴射裝置20后面進行說明。在所述殺菌輪10上，沿圓周方向以等間隔設(shè)置多個瓶支撐單元，這些各瓶支撐單元對樹脂制容器2的凸緣2b的下表面?zhèn)冗M行支撐并搬運。所述供給輪8與殺菌輪10進行同步旋轉(zhuǎn)，在供給位置A，從供給輪8的各夾具18將樹脂制容器2交接至殺菌輪10的各瓶支撐單元。被殺菌輪10的各瓶支撐單元支撐并旋轉(zhuǎn)搬運的樹脂制容器2，在通過電子射線照射裝置12的前方的期間內(nèi)，在上下方向的全長范圍內(nèi)整體接受來自電子射線照射裝置12的電子射線的照射而被殺菌。殺菌后的樹脂制容器2被交給至其下游側(cè)的排出輪14。排出輪14在外周部沿圓周方向以等間隔設(shè)置多個夾具22，這些各夾具22對由所述殺菌輪10的瓶支撐單元支撐的樹脂制容器2的凸緣2b的更上部進行夾持并接收。排出輪14也與所述殺菌輪10進行同步旋轉(zhuǎn)，在排出位置B，由殺菌輪10的各瓶支撐單元將樹脂制容器2交接至排出輪14的各夾具22。夾持在排出輪14的夾具22上的樹脂制容器2，被交接至配置在與殺菌室6相鄰設(shè)置的接下來的室(填充區(qū)F的室24)的入口側(cè)的接收輪26的容器支撐單元(無圖示)，從而被送到接下來的工序。在所述殺菌室6的一側(cè)的壁面(圖1的上方的壁面)形成開口部4a，在該開口部4a上安裝電子射線照射裝置12。該電子射線照射裝置12沒有圖示，但是配備了用于對樹脂制容器2照射電子射線的真空室(加速室)，如周知的那樣，在真空室內(nèi)的真空中加熱燈絲(filament)來產(chǎn)生熱電子，通過高電壓對電子進行加速而得到高速電子射線束后，使高速電子射線束通過安裝在照射窗12a上的Ti等的金屬制的窗箔出射至大氣中，以對被處理物(在該實施例中為樹脂制容器2)照射電子射線來進行殺菌等的處理。被所述殺菌輪10的瓶支撐單元所支撐、搬運的樹脂制容器2，在被電子射線照射裝置12照射電子射線而進行殺菌后，交接至排出輪14的夾具22進行旋轉(zhuǎn)搬運。與所述殺菌區(qū)S的殺菌室6相鄰地配置填充區(qū)F的室24，被殺菌區(qū)S的排出輪14旋轉(zhuǎn)搬運的樹脂制容器2，被交接至配置在填充區(qū)F的室24的入口側(cè)的接收輪26。交接至接收輪26的樹脂制容器2被旋轉(zhuǎn)搬運，進而被供給至接下來的填充器(filler) 28。填充器28從接收輪26接收了樹脂制容器2之后，在保持該樹脂制容器2進行旋轉(zhuǎn)搬運的期間內(nèi)，進行液體等的內(nèi)容物的填充。在填充器28中填充結(jié)束的樹脂制容器2，被中間輪30取出進而供給至封蓋機(capper) 32，該中間輪30兼用作填充器28的排出輪與接下來的封蓋機的供給輪。在封蓋機32中進行壓蓋的樹脂制容器2，由封蓋機32的排出輪34取出，通過排出傳送帶(conveyor) 36排出，再送到接下來的工序。在所述供給輪8的入口附近設(shè)置3臺等離子體噴射裝置20 (20A、20B、20C)(參考圖2)。在供給輪8的外周部，沿圓周方向以等間隔設(shè)置多個夾具18，各夾具18夾持在所述樹脂制容器2的凸緣2b的上側(cè)進行搬運。在通過了該樹脂制容器2的中心的搬運路線的上方，設(shè)置有向正下方向噴射等離子體的第一等離子體噴射裝置20A，并且，在樹脂制容器2的搬運路線的半徑方向的外側(cè)與內(nèi)側(cè)分別設(shè)置第二、第三等離子體噴射裝置20B、20C。這些第二及第三的等離子體噴射裝置20B、20C，是為了對樹脂制容器2的口部2a的外表面?zhèn)葒娚涞入x子體而配置的。因此，由供給輪8搬運的樹脂制容器2，被通過這些3臺的等離子體噴射裝置20A、20B、20C，以使樹脂制容器2的口部2a的內(nèi)表面與口部2b的外表面的整個區(qū)域均受到等離子體的照射。等離子體噴射裝置20 (20A、20B、20C)使用高壓電弧等離子體放電和空氣，在大氣中產(chǎn)生等離子體放電。通過將其等離子體放電電子直接照射在樹脂制容器2的口部2a的內(nèi)外表面，進行表面改性來提高親水性。針對以上構(gòu)造的殺菌填充裝置I的運轉(zhuǎn)進行說明。通過設(shè)置在該殺菌填充裝置I的上游側(cè)的殺菌區(qū)S的電子射線殺菌裝置進行殺菌的樹脂制容器2，被空氣搬運傳送帶16搬運，在被互相分隔開規(guī)定間隔后，被搬入由鉛制的壁面4所包圍的殺菌室6內(nèi)。配置在殺菌室6的入口側(cè)的供給輪8沿圓周方向以等間隔設(shè)置了多個夾具18，對從外部搬入的樹脂制容器2的圓筒狀口部2a的靠下部所形成的凸緣2b的上側(cè)進行夾持。通過供給輪8的旋轉(zhuǎn)，對保持在夾具18上的樹脂制容器2進行旋轉(zhuǎn)搬運。在供給輪8的入口部的上方設(shè)置等離子體噴射裝置20 (20A、20B、20C)，由這些等離子體噴射裝置20A、20B、20C對保持在夾具18上的樹脂制容器2的口部2a的內(nèi)外表面照射等離子體放電電子。通過照射等離子體，使樹脂制容器2的口部2a的內(nèi)外表面整個區(qū)域的親水性提高，與未照射等離子體的情況相比，成為電荷易于流動的狀態(tài)。照射了等離子體的樹脂制容器2，在殺菌輪10的供給位置A，被從供給輪8的夾具18交接至設(shè)置在殺菌輪10的瓶支撐單元(無圖示)。通過殺菌輪10的旋轉(zhuǎn)，在圖1的箭頭R方向上對支撐在瓶支撐單元上的樹脂制容器2進行旋轉(zhuǎn)搬運，使其到達電子射線照射裝置12的前表面?zhèn)?。支撐在瓶支撐單元上的樹脂制容?，在移動到電子射線照射裝置16的照射窗12a的前側(cè)的期間內(nèi)，接受電子射線的照射而進行殺菌。在通過電子射線照射裝置12的前表面?zhèn)鹊钠陂g內(nèi)接受電子射線的照射而進行殺菌的樹脂制容器2，被支撐在殺菌輪10的瓶支撐單元上旋轉(zhuǎn)搬運，進而被交給至接下來的排出輪14。在瓶支撐單元對樹脂制容器2的凸緣2b的下側(cè)進行支撐的狀態(tài)下，該樹脂制容器2在排出位置B被交接至設(shè)置在排出輪14上的夾具22，并被夾具22夾持凸緣2b的上偵U。保持在排出輪14的夾具22上進行旋轉(zhuǎn)搬運的樹脂制容器2，被交接至配置在接下來的室(填充區(qū)F的室24)的入口側(cè)的接收輪26。保持在所述接收輪26上的樹脂制容器2被供給至接下來的填充器28。在該填充器28內(nèi)，被一邊旋轉(zhuǎn)搬運一邊在內(nèi)部填充液體。填充了液體的樹脂制容器2經(jīng)由中間輪30被送到封蓋機32進行壓蓋后，進而被取出到排出輪34上，再被排出到排出傳送帶36上，被該排出傳送帶36送到接下來的工序。通過該實施例裝置進行了殺菌并且在內(nèi)部填充了液體后進行壓蓋的樹脂制容器2能夠達到如下的效果。當(dāng)照射等離子體時，樹脂制容器2的原材料的表面得到改性，親水性提高。當(dāng)親水性提高時，電荷變得易于流動，可抑制局部產(chǎn)生靜電。即，通常在手、口接觸到樹脂制容器2時，由于樹脂制容器2的口部內(nèi)外表面電荷不流動，所以在液體接觸到手、口的瞬間，相當(dāng)于外表面與內(nèi)表面產(chǎn)生的電位差的電荷產(chǎn)生流動，但通過該實施例涉及的表面改性裝置噴射了等離子體的樹脂制容器2的口部內(nèi)外表面，因提高了親水性而成為液體易于附著的狀態(tài)。因此，在手、口等接觸到樹脂制容器2時并且在內(nèi)部的液體在接觸到手、口之前，電荷產(chǎn)生流動。并且，通過表面改性而親水性得到提高的口部內(nèi)外表面比液體的電阻大，電荷不易流動，因此，所流動的電荷的速度比經(jīng)由液體而流動的情況慢，從而能夠降低因電荷影響導(dǎo)致的刺激。且在該實施例中，將等離子體噴射裝置20配置在通過供給輪8搬運樹脂制容器2的搬運路線上，在由電子射線照射裝置12對樹脂制容器2照射電子射線之前進行等離子體的噴射，但是并不一定限于在電子射線的照射前噴射等離子體，例如，也可以將等離子體噴射裝置設(shè)置在配置在封蓋機32的上游側(cè)的排出輪14上或中間輪30的搬運路線上，在電子射線的照射之后噴射等離子體。此外，在該實施例中，通過噴射等離子體來進行樹脂制容器2的表面改性，但是，表面改性的方法并不限于噴射等離子體，另外，也可通過電暈(corona)放電、電子射線的照射等來進行表面改性。此外，并不限于通過電子射線照射來殺菌的樹脂制容器，也可適用于對通過搬運單元搬運的樹脂制容器、易于產(chǎn)生靜電的特氟龍(Teflon,注冊商標(biāo))、氯乙烯(vinyl chloride)、聚乙烯等的樹脂制容器等各種各樣的材質(zhì)、形狀的樹脂制容器進行表面改性。
權(quán)利要求
1.一種樹脂制容器的表面改性方法,其特征在于， 通過表面改性單元，對樹脂制容器的口部內(nèi)外表面進行提高親水性的表面改性。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的樹脂制容器的表面改性方法，其特征在于， 所述表面改性單元照射等離子體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的樹脂制容器的表面改性方法，其特征在于， 所述樹脂制容器，是通過照射電子射線來進行殺菌的樹脂制容器，在照射電子射線之前或之后，通過所述表面改性單元進行表面改性。
4.一種樹脂制容器的表面改性裝置，其特征在于， 具有: 搬運單元，其用于搬運樹脂制容器， 表面改性單元，其用于對被搬運的樹脂制容器的口部內(nèi)外表面進行提高親水性的表面改性。
5.根據(jù)權(quán)利要求5所述的樹脂制容器的表面改性裝置，其特征在于， 所述表面改性單元為等離子體照射裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或權(quán)利要求5所述的樹脂制容器的表面改性裝置，其特征在于， 所述表面改性單元設(shè)置在電子射線照射單元的上游側(cè)或下游側(cè)，所述電子射線照射單元用于對通過搬運單元搬運的樹脂制容器照射電子射線來進行殺菌。
全文摘要
為了提高親水性，在樹脂制容器2上噴射等離子體(plasma)進行表面改性。通過設(shè)置在殺菌輪(wheel)10上的多個支撐單元來支撐樹脂制容器2進行旋轉(zhuǎn)搬運，在通過電子射線照射裝置12的前表面?zhèn)葧r照射電子射線進行殺菌。在對所述殺菌輪10供給樹脂制容器2的供給輪8的容器搬運路線內(nèi)，配置等離子體噴射裝置20(20A、20B、20C)作為表面改性單元。如果對所搬運的樹脂制容器2的口部2a的內(nèi)外表面噴射等離子體，則表面得到改性，親水性提高。其結(jié)果，當(dāng)身體的一部分接觸到樹脂制容器2的口部2a時，因電子射線照射而導(dǎo)致停留的電荷易于流動，可抑制靜電的產(chǎn)生。
文檔編號B65B55/08GK103209900SQ20118005220
公開日2013年7月17日 申請日期2011年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月27日
發(fā)明者小林俊也, 高橋時夫, 西納幸伸, 林正己, 西富久雄, 山本幸宏, 大西琢也 申請人:三得利控股株式會社