(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023047722
(43)【公開日】2023-04-06
(54)【発明の名称】紫外線除菌装置
(51)【国際特許分類】
A61L 2/10 20060101AFI20230330BHJP
【ＦＩ】
A61L2/10
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021156810
(22)【出願日】2021-09-27
(71)【出願人】
【識別番号】502437492
【氏名又は名称】株式会社ヨシダ
(74)【代理人】
【識別番号】110001069
【氏名又は名称】弁理士法人京都国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】吉田 芳隆
【テーマコード（参考）】
4C058
【Ｆターム（参考）】
4C058AA26
4C058BB06
4C058EE26
4C058KK02
4C058KK22
(57)【要約】
【課題】紫外線光源の数を少なくしても被処理物の表面全体を除菌することができる紫外線除菌装置を提供する。
【解決手段】紫外線除菌装置１０は、被処理物（ボールＢ）を所定の処理位置１００に1個ずつ供給する被処理物供給機構１１と、処理位置１００で被処理物を回転させる被処理物回転機構１６と、処理位置１００で回転する被処理物に紫外線を照射する紫外線照射部１３と、処理位置１００から被処理物を排出する被処理物排出機構１７とを備える。回転しつつ処理位置１００に留まっている被処理物に紫外線を照射するため、紫外線光源の数を少なくしつつ、被処理物の表面全体を除菌することができる。
【選択図】図１
【解決手段】紫外線除菌装置１０は、被処理物（ボールＢ）を所定の処理位置１００に1個ずつ供給する被処理物供給機構１１と、処理位置１００で被処理物を回転させる被処理物回転機構１６と、処理位置１００で回転する被処理物に紫外線を照射する紫外線照射部１３と、処理位置１００から被処理物を排出する被処理物排出機構１７とを備える。回転しつつ処理位置１００に留まっている被処理物に紫外線を照射するため、紫外線光源の数を少なくしつつ、被処理物の表面全体を除菌することができる。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
被処理物を所定の処理位置に1個ずつ供給する被処理物供給機構と、
前記処理位置で被処理物を回転させる被処理物回転機構と、
前記処理位置で回転する被処理物に紫外線を照射する紫外線照射部と、
前記処理位置から被処理物を排出する被処理物排出機構と
を備えることを特徴とする紫外線除菌装置。
前記処理位置で被処理物を回転させる被処理物回転機構と、
前記処理位置で回転する被処理物に紫外線を照射する紫外線照射部と、
前記処理位置から被処理物を排出する被処理物排出機構と
を備えることを特徴とする紫外線除菌装置。
【請求項2】
前記被処理物回転機構が、前記被処理物をその下部において支持する3個以上の回転体と、前記回転体のうちの少なくとも1個を回転させる駆動部とを有する、請求項１に記載の紫外線除菌装置。
【請求項3】
前記被処理物回転機構が、平行に配置された2個の回転軸を備え、前記回転体が、前記2個の回転軸の各々に2個ずつ設けられた計4個の回転体からなり、
前記被処理物排出機構が、前記2個の回転軸のそれぞれを支持する2個の支持部と、前記4個の回転体が被処理物を支持可能なように前記2個の回転軸を近づけた第１状態と、前記4個の回転体が該被処理物を支持不能なように前記2個の回転軸を離間させた第２状態との間で前記支持部のうちの一方又は双方を移動させる移動機構とを有する、
請求項２に記載の紫外線除菌装置。
前記被処理物排出機構が、前記2個の回転軸のそれぞれを支持する2個の支持部と、前記4個の回転体が被処理物を支持可能なように前記2個の回転軸を近づけた第１状態と、前記4個の回転体が該被処理物を支持不能なように前記2個の回転軸を離間させた第２状態との間で前記支持部のうちの一方又は双方を移動させる移動機構とを有する、
請求項２に記載の紫外線除菌装置。
【請求項4】
前記紫外線照射部が、前記被処理物回転機構が前記被処理物を回転させる方向と交差する方向に沿って円弧状に配置された複数個の紫外線光源を備える、請求項３に記載の紫外線除菌装置。
【請求項5】
前記被処理物供給機構が、
前記処理位置に被処理物を搬送する搬送路と、
前記搬送路の前記処理位置側の端部に、被処理物の搬送方向に回転可能に設けられた回転体であって、該回転体の回転中心から放射状に延びる複数本のアーム部を有する順送り回転体と、
前記複数本のアーム部のうち隣り合う2本のアーム部に挟まれた領域が順に前記処理位置を向くように前記順送り回転体を間欠的に回転させるモータと
を備える、請求項１～４のいずれか１項に記載の紫外線除菌装置。
前記処理位置に被処理物を搬送する搬送路と、
前記搬送路の前記処理位置側の端部に、被処理物の搬送方向に回転可能に設けられた回転体であって、該回転体の回転中心から放射状に延びる複数本のアーム部を有する順送り回転体と、
前記複数本のアーム部のうち隣り合う2本のアーム部に挟まれた領域が順に前記処理位置を向くように前記順送り回転体を間欠的に回転させるモータと
を備える、請求項１～４のいずれか１項に記載の紫外線除菌装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、被処理物に紫外線を照射することにより該被処理物を除菌する装置に関し、特に、球形、楕円球形若しくは円筒形、又はそれらの形状に近似した形状を有する被処理物を除菌する装置に関する。
【背景技術】
【0002】
バスケットボールやバレーボール等のボールを使用するスポーツでは、競技中及び練習中において、複数の選手が同じボールに触れる。もし、それら複数の選手中に病原性の細菌、ウィルス等の感染者が存在すると、感染者が触れたボールが細菌やウィルスに汚染されそのボールを介して他の選手に感染するリスクがある。そのようなリスクを低減するために、使用後のボールを除菌したいという要請がある。
【0003】
特許文献１には、多数のローラを並置して成るローラコンベアを備え、該ローラコンベアで搬送中の被処理物に紫外線を照射する紫外線除菌装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】実開昭64-026041号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
被処理物の除菌効果を高めるためには、該被処理物表面の全体にくまなく紫外線を照射する必要がある。そこで、特許文献１に記載の紫外線除菌装置では、ローラコンベアの上方の被処理物搬送空間を取り囲むように、該搬送空間の上側、両側方、及び各隣接ローラ間（下方）のそれぞれに紫外線光源を配置している。ところが、被処理物搬送空間を取り囲む複数箇所に紫外線光源を配置する構成では、多くの紫外線光源が必要になるという問題があった。
【0006】
本発明が解決しようとする課題は、紫外線光源の数を少なくしても被処理物の表面全体を除菌することができる紫外線除菌装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記課題を解決するために成された本発明に係る紫外線除菌装置は、
被処理物を所定の処理位置に1個ずつ供給する被処理物供給機構と、
前記処理位置で被処理物を回転させる被処理物回転機構と、
前記処理位置で回転する被処理物に紫外線を照射する紫外線照射部と、
前記処理位置から被処理物を排出する被処理物排出機構と
を備えることを特徴とする。
被処理物を所定の処理位置に1個ずつ供給する被処理物供給機構と、
前記処理位置で被処理物を回転させる被処理物回転機構と、
前記処理位置で回転する被処理物に紫外線を照射する紫外線照射部と、
前記処理位置から被処理物を排出する被処理物排出機構と
を備えることを特徴とする。
【0008】
本発明に係る紫外線除菌装置によれば、被処理物回転機構によって回転しつつ処理位置に留まっている被処理物に紫外線を照射するため、従来の（被処理物が搬送される空間を取り囲むように紫外線光源が設けられた）紫外線除菌装置よりも紫外線照射部（紫外線光源）の数を少なくしても、被処理物の表面全体を除菌することができる。
【0009】
本発明では、被処理物回転機構によって回転させることが可能なものを被処理物とする。典型的には、バレーボールやバスケットボールのような球形のボールが挙げられるが、ラグビーボールのような楕円球形のボールであってもよい。また、球形、楕円球形若しくは円筒形、又はそれらの形状に近似した形状等（但し、ここで例示した形状には限定されない）のように、被処理物回転機構によって回転させることが可能な形状を有している物であれば、果物や野菜等、ボール以外のものを被処理物としてもよい。
【0010】
前記被処理物回転機構は、前記被処理物をその下部において支持する3個以上の回転体と、該回転体のうちの少なくとも1個を回転させる駆動部とから構成することができる。
前記3個以上の回転体が例えば全方向に回転自在な車輪であり、前記駆動部が前記回転体のうちの1個を様々な方向に回転させる構成である場合、該1個の回転体の回転に伴い被処理物が該回転体の回転方向と反対方向に回転し、これに伴い残りの回転体が該1個の回転体と同方向に回転する。このような構成によれば、紫外線照射部からの紫外線が被処理物の表面の一部に照射するだけで、該被処理物の表面全体を除菌することができる。
前記3個以上の回転体が例えば全方向に回転自在な車輪であり、前記駆動部が前記回転体のうちの1個を様々な方向に回転させる構成である場合、該1個の回転体の回転に伴い被処理物が該回転体の回転方向と反対方向に回転し、これに伴い残りの回転体が該1個の回転体と同方向に回転する。このような構成によれば、紫外線照射部からの紫外線が被処理物の表面の一部に照射するだけで、該被処理物の表面全体を除菌することができる。
【0011】
また、前記3個以上の回転体が例えば一方向に回転自在な車輪であり、前記駆動部が前記回転体のうちの1個を一方向に回転させる構成である場合は、紫外線照射部からの紫外線が、被処理物の表面のうち該被処理物の回転方向と交差する帯状の領域に照射されるようにする。このような構成によれば、被処理物が1回転する間に該被処理物の表面全体に紫外線照射部からの紫外線が照射されるため、該被処理物の表面全体を除菌することができる。
【0012】
さらにまた、前記被処理物回転機構は、平行に配置された2本の回転軸と、該2本の回転軸の各々に2個ずつ設けられた計4個の回転体と、前記2本の回転軸のうちの一方を回転する駆動部とから構成することができる。この構成では、被処理物を4個の回転体の上に載置したうえで、前記2本の回転軸の一方を回転させる。これにより、その回転軸に設けられた2個の回転体が回転し、それに伴い被処理物が該回転体の回転方向と逆方向に回転する。また、他方の回転軸に設けられた2個の回転体は、被処理物の回転に伴い該被処理物の回転方向と逆方向に回転する。このような構成によれば、4個の回転体によって被処理物を安定的に支持した状態で該被処理物を回転させることができる。なお、被処理物の重量が大きい場合などは、前記駆動部は前記2本の回転軸の両方を回転させるとよい。
【0013】
前記2本の回転軸の各々に2個ずつ設けられた計4個の回転体によって被処理物を支持しつつ回転させる構成の場合、前記被処理物排出機構を、前記2個の回転軸のそれぞれを支持する2個の支持部と、前記4個の回転体が被処理物を支持可能なように前記2個の回転軸が近づいた第１状態と、前記4個の回転体が該被処理物を支持不能なように前記2個の回転軸が離間した第２状態との間で前記支持部のうちの一方又は双方を移動させる移動機構とから構成することができる。
【0014】
上記構成では、前記支持部を第１状態にした上で、処理位置に被処理物を供給する。また、被処理物の除菌が終了すると、前記支持部を移動させて第２状態にする。これにより、2本の回転軸が離間して被処理物が4個の回転体によって支持されなくなり、該被処理物が処理位置から排出される。処理位置から排出された被処理物は、例えば処理位置の下方にカゴ等の回収容器を配置しておくことで該回収容器に回収することができる。
【0015】
また、本発明に係る紫外線除菌装置においては、前記被処理物供給機構が、
前記処理位置に被処理物を搬送する搬送路と、
前記搬送路の前記処理位置側の端部に、被処理物の搬送方向に回転可能に設けられた回転体であって、該回転体の回転中心から放射状に延びる複数本のアーム部を有する順送り回転体と、
前記順送り回転体を間欠的に回転させる順送り回転体駆動機構と
を備える、という構成をとることができる。
前記処理位置に被処理物を搬送する搬送路と、
前記搬送路の前記処理位置側の端部に、被処理物の搬送方向に回転可能に設けられた回転体であって、該回転体の回転中心から放射状に延びる複数本のアーム部を有する順送り回転体と、
前記順送り回転体を間欠的に回転させる順送り回転体駆動機構と
を備える、という構成をとることができる。
【0016】
前記順送り回転体は、搬送路を搬送されてくる被処理物を1個ずつ処理位置に供給するための部材であり、複数本のアーム部のうち隣り合う2本のアーム部で1個の被処理物を保持できるように、各アーム部の長さ、隣り合うアーム部の角度間隔、アーム部の本数等が設定されている。上記構成によれば、搬送路に沿って該搬送路の処理位置側の端部まで搬送されてきた被処理物は、順送り回転体の隣り合う2本のアーム部で保持されつつ、該順送り回転体の間欠的な回転により処理位置に投入される。順送り回転体は、例えば120度の角度間隔で設けられた3本のアーム部を有する構成とすることができる。
【0017】
上記搬送路は、例えば2本のレールから構成することができる。また、前記搬送路を、被処理物の投入側の端部から処理位置側の端部に向かって下方に傾斜するように構成すると、該搬送路の投入側の端部上に載置された被処理物を自重によって処理位置側の端部に到達させることができる。
【0018】
なお、本発明に係る紫外線除菌装置においては、前記処理位置に被処理物が存在するか否かを判定する被処理物存在判定部を備え、前記処理位置に被処理物が存在することが前記被処理物存在判定部によって判定されると、前記紫外線照射部が被処理物に対して紫外線を照射するという構成を取ることができる。
上記構成によれば、処理位置に被処理物が存在しない状態で紫外線照射部から紫外線が無駄に出射されることがなくなる。
上記構成によれば、処理位置に被処理物が存在しない状態で紫外線照射部から紫外線が無駄に出射されることがなくなる。
【0019】
被処理物存在判定部としては、処理位置に被処理物が存在するか否かを直接的に検出する例えば光センサや重量センサを用いることができる。また、被処理物存在判定部は、被処理物供給機構が被処理物を処理位置に供給したことに基づき該処理位置に被処理物が存在すると判定するようにしてもよい。
【0020】
また、本発明に係る紫外線除菌装置は、前記処理位置に供給された被処理物と前記紫外線照射部の距離を検出する測距センサと、前記測距センサで検出された距離が所定の範囲内となるように前記紫外線照射部を移動させる光源移動機構とを備える構成とすることができる。
【0021】
上記構成によれば、被処理物の大きさに関係なく紫外線照射部と被処理物の距離を適切に設定することができ、それにより適切な強度の紫外線を被処理物に照射することができる。
【発明の効果】
【0022】
本発明に係る紫外線除菌装置によれば、紫外線光源の数を少なくしても被処理物の表面全体を除菌することができる。
【図面の簡単な説明】
【0023】
【図1】本発明に係る紫外線除菌装置の一実施形態を示す側面図(a)及び上面図(b)。
【図2】本実施形態の紫外線除菌装置が有する被処理物供給機構の構成を示す側面図。
【図3】本実施形態の紫外線除菌装置が有する被処理物回転機構及び被処理物排出機構の構成を示す側面図(a)、並びに被処理物排出機構の動作を示す側面図(b)。
【図4】本実施形態の紫外線除菌装置が有する紫外線照射部及び光源移動機構を示す側面図。
【図5】本実施形態の紫外線除菌装置が有する遮光カバー及び遮光カバー移動機構を示す側面図。
【図6】被処理物供給機構の動作を時系列に沿って示す側面図。
【図8】光源移動機構の動作を示す側面図であって、或るボールの大きさに合わせて紫外線照射部を移動させた状態を示す図(a)、及び該ボールよりも小さいボールの大きさに合わせて紫外線照射部を移動させた状態を示す図(b)。
【発明を実施するための形態】
【0024】
図１～図８を用いて、本発明の一実施形態に係る紫外線除菌装置１０を説明する。この紫外線除菌装置１０は、主にバスケットボール、バレーボール、ハンドボール等のボール（被処理物）を除菌することを目的として製作された装置である。
【0025】
図１に示すように、この紫外線除菌装置１０は、被処理物供給機構１１と、被処理物検知センサ１２と、紫外線照射部１３と、光源移動機構１４と、遮光カバー１５と、被処理物回転機構１６と、被処理物排出機構１７と、これら各部を制御する制御部（図示せず）とを備える。これら各部は、平面視で「コ」の字形である金属製の台枠１８の上に設けられている。台枠１８は4本の脚１９（図１(a)では手前側の2本のみ示す）で支持されている。また、台枠１８の上には、被処理物供給機構１１の一部と、被処理物検知センサ１２と、紫外線照射部１３と、光源移動機構１４と、遮光カバー１５と、被処理物回転機構１６と、被処理物排出機構１７を覆う第１ハウジング２１が設けられている。また、第１ハウジング２１と連接して、被処理物供給機構１１の他の一部を覆う第２ハウジング２２が設けられている。第１ハウジング２１と第２ハウジング２２の境界には第１開口２１１が、第２ハウジング２２の第１ハウジング２１とは反対側の側面には第２開口２２１が、それぞれ設けられている。第１開口２１１及び第２開口２２１はいずれも、被処理物が通過可能な大きさを有する。以下、上記各部の構成を詳細に説明する。
【0026】
被処理物供給機構１１は、図１及び図２に示すように、ガイドレール１１１（搬送路）と、ボールストッパ１１２（順送り回転体）と、ボールストッパ回転用のギヤモータ（順送り回転体駆動部）１１３と、ボールセンサ１１４と、ボールストッパ１１２の回転位置検出用の回転位置センサ１１５と、ソレノイドロック１１６と、ソレノイドタイマー１１７とを備える。
【0027】
ガイドレール１１１は、被処理物であるボールのいずれの直径（ハンドボールの直径（160mm）、バレーボールの直径（190mm）及びバスケットボールの直径（245mm））よりも短い長さである131.3mmの間隔をおいて並設された2本の金属製のレールから成る。ガイドレール１１１は上面視（図１(b)）して略Ｕ字、より具体的には「Ｕ」の字の左右の縦線のうちの一方が他方よりもやや長い形状を有しており、該一方の端部から該他方の端部に向かって下降するように傾斜している。以下、ガイドレール１１１の一方の端部側を上流側、他方の端部側を下流側という。また、該他方（下流側）の端部を「端部１１１０」という。被処理物はガイドレール１１１の被処理物供給機構１１よりも上流側に載置される。
【0028】
ボールストッパ１１２は、ガイドレール１１１の端部１１１０付近の2本のレール間に配置されている。前記ボールストッパ１１２は、ガイドレール１１１の下部に配置された該ガイドレール１１１と直交する方向に延びる回転軸１１２１と、この回転軸１１２１の外周面に等角度間隔で設けられた放射状に延びる3本の棒状のアーム部１１２２とから成る。回転軸１１２１にはギアモータ１１３の出力軸が連結されている。
【0029】
本実施形態では、3本のアーム部１１２２のうちの1本が回転軸１１２１の上に直立した状態で停止するように、ギアモータ１１３は回転軸１１２１を120°ずつ間欠的に回転させる。また、1本のアーム部１１２２が回転軸１１２１の上に直立した状態にあるとき、該アーム部１１２２がガイドレール１１１よりも所定の長さだけ上方に突出するように、回転軸１１２１の位置、アーム部１１２２の長さが定められている。ここで「所定の長さ」とは、ガイドレール１１１に沿って搬送されてきたボールが、直立状態にあるアーム部１１２２を乗り越えることなく該アーム部１１２２に当接する長さをいう。アーム部１１２２をこのような長さに設定することにより、ガイドレール１１１の端部１１１０においてボールを停止させることができる。
【0030】
なお、ボールストッパ１１２は4本以上のアーム部を備えていてもよいが、アーム部の数が多すぎると隣り合う2本のアーム部の間隔が狭くなり、ボールを停止させることができないため、アーム部の数は3本～5本程度が好ましい。
【0031】
ボールセンサ１１４は、ガイドレール１１１の下部であってボールストッパ１１２よりも上流側の位置に配置されており、該位置にボールが存在するか否かを検出する。回転位置センサ１１５は、ボールストッパ１１２の1本のアーム部１１２２が直立状態にあることを検出する。
【0032】
ソレノイドロック１１６は、鉄芯とバネとソレノイド（コイル）から成るものである。ソレノイドロック１１６は、ソレノイドに通電されていないときには鉄芯がバネによってソレノイドから突出した状態となり、ソレノイドに通電されているときにはソレノイドによって生じる磁界によってバネの付勢力に抗して鉄芯がソレノイド内に没入した状態となる。ソレノイドロック１１６は、ソレノイドから突出した鉄芯がボールストッパ１１２のアーム１１２２と交差するように配置されており、ボールストッパ１１２が有する3本のアーム部１１２２のうちの1本が直立状態にあるとき、ソレノイドから突出状態にある鉄芯にアーム部１１２２の他の2本のアーム部１１２２のうちの一方が接触し、ボールストッパ１１２の回転が阻止される。一方、ソレノイド内に鉄芯が没入しているときは該鉄芯はアーム部１１２２から離れている。ソレノイドタイマー１１７は後述のように、ソレノイドロック１１６のソレノイドに電流を供給してから所定時間が経過後に電流の供給を停止させるよう、該所定時間をカウントするタイマーである。
【0033】
被処理物回転機構１６及び被処理物排出機構１７は、ガイドレール１１１の端部１１１０側に配置されている。前記被処理物回転機構１６の上がボールＢの除菌処理を行う処理位置１００となる。被処理物検知センサ１２は、処理位置１００にボールＢが存在するか否かを検出するセンサである。
【0034】
図３(a)及び(b)に示すように、被処理物回転機構１６は、ガイドレール１１１の延びる方向に対してほぼ垂直で且つほぼ水平な2本の軸のうちの一方に支持された2個の動輪１６１と、他方の軸に支持された2個の従輪１６２と、前記動輪１６１が支持された軸を矢印Ａ２方向に回転させる動輪回転モータ１６３とを備える。2個の動輪１６１と2個の従輪１６２はほぼ同じ高さに位置している。また、2個の動輪１６１の間隔、2個の従輪１６２の間隔は、いずれもガイドレール１１１の間隔よりもやや大きく設定されている。
【0035】
被処理物排出機構１７は、前記2個の動輪１６１を支持する軸が取り付けられた固定台１７０と、前記2個の従輪１６２を支持する軸が取り付けられた可動台１７１と、該可動台１７１を移動させる可動台移動モータ１７２と、第１可動台検知センサ１７３と、第２可動台検知センサ１７４とを備える。固定台１７０と可動台１７１はほぼ同じ高さに位置しており、可動台移動モータ１７２の動作により、可動台１７１は固定台１７０に近接する位置と該固定台１７０と離間した位置との間で移動される。第１可動台検知センサ１７３、第２可動台検知センサ１７４は、可動台１７１が近接位置、離間位置にあることを検出する。
【0036】
可動台１７１が近接位置にあるとき（図３(a)）、2個の動輪１６１と2個の従輪１６２との間の距離が被処理物となるボールの直径の最小値よりも小さくなるように構成されており、2個の動輪１６１と2個の従輪１６２はボールを支持可能な状態となる。このとき、可動台１７１と固定台１７０によって2個の動輪１６１と2個の従輪１６２の下方部が閉鎖された状態にある。
【0037】
一方、可動台１７１が離間位置にあるとき（図３(b)）は2個の動輪１６１と2個の従輪１６２との間の距離が被処理物となるボールの直径の最大値よりも大きくなるように構成されており、2個の動輪１６１と2個の従輪１６２はボールを支持不能な状態となる。また、このとき、2個の動輪１６１と2個の従輪１６２の下方部は開口し、ボールが通過可能な状態となる。このため、2個の動輪１６１と2個の従輪１６２によって支持されなくなったボールが処理位置１００から排出される。
【0038】
台枠１８の下側であって処理位置１００の下方には空間が設けられており、被処理物排出機構１７から排出された除菌処理後のボールを収容するボール収容カゴ９０をこの空間に配置することができるようになっている（図１参照）。また、台枠１８の下には、処理位置１００の下方における障害物の有無を検知する障害物センサ１７５が設けられている（図３参照）。
【0039】
紫外線照射部１３及び光源移動機構１４は処理位置１００の上部に配置されている。図４に示すように、紫外線照射部１３は6個の紫外線光源１３１と、紫外線光源１３１と同数個の腕部１３２を備える。これら6個の腕部１３２は直列状に連結されており、隣接する腕部１３２間にはそれぞれ連結具（合計5個）が設けられている。5個の連結具のうち中央に設けられた中央連結具１３３０、左端に設けられた左連結具１３３１及び右端に設けられた右連結具１３３２はそれぞれ、隣接する2個の腕部１３２を、それらの間が所定の角度（例えば150°）を成すように連結している。それら以外の2つの連結具は、隣接する腕部１３２の成す角度が可変となるように、それら2個の腕部１３２を回動可能に連結する関節部１３３となっている。このように連結された腕部１３２は全体として上に凸の楕円弧状であり、各腕部１３２の内側面に紫外線光源１３１が取り付けられている。なお、この例では1個の腕部１３２に1個の紫外線光源１３１を取り付けているが、1個の腕部１３２に複数個の紫外線光源１３１を取り付けてもよい。紫外線照射部１３の上端付近には、処理位置１００に供給されたボールＢとの距離を計測する距離計測センサ１３４が設けられている。
【0040】
光源移動機構１４は、台枠１８（図１参照）上に立設された略十字状の板状の基材１４１と、基材１４１の中央部に設けられた上下に長い主ガイド孔１４２と、基材１４１の左右両端部にそれぞれ設けられた左副ガイド孔１４３１及び右副ガイド孔１４３２と、紫外線照射部１３を上下方向に移動させるモータ１４４とを備える。主ガイド孔１４２には中央連結具１３３０が挿通されている。左副ガイド孔１４３１及び右副ガイド孔１４３２は、上側から下側に向かうに従って互いに近接するように形成された長孔であり、それぞれ左連結具１３３１及び右連結具１３３２が挿通されている。左副ガイド孔１４３１及び右副ガイド孔１４３２の上端は主ガイド孔１４２の上端よりも下側にあり、左副ガイド孔１４３１及び右副ガイド孔１４３２の下端は主ガイド孔１４２の下端よりも下側にある。
【0041】
中央連結具１３３０は、モータ１４４によって主ガイド孔１４２に沿って上下動するように構成されており、該中央連結具１３３０の上下動に伴い、左連結具１３３１及び右連結具１３３２がそれぞれ左副ガイド孔１４３１、右副ガイド孔１４３２に沿って上下動する。これに伴い、直列状に連結された6個の腕部１３２が上下に移動するとともに2個の関節部１３３において隣接する2個の腕部１３２が成す角度が変化することにより、左連結具１３３１と右連結具１３３２の間の距離が長短変化する。なお、ここで「左」及び「右」は図４に示された図に従って便宜的に定めたものに過ぎず、紫外線除菌装置１０の使用時の向きを限定するものではない。
【0042】
遮光カバー１５は、処理位置１００とガイドレール１１１との間に位置する状態（図１(a)及び図５に一点鎖線で示す遮光状態）と、該遮光状態から上方に回動した状態（図１(a)及び図５に実線で示す退避状態）との間で変位可能に構成されている。遮光カバー１５が遮光状態にあるとき、該遮光カバー１５は第１開口２１１を閉鎖する（図１(a)参照）。遮光カバー１５は、モータ１５１によって遮光状態と退避状態との間で変位される。遮光カバー１５の近傍には上限位置検出センサ１５２と、下限位置検出センサ１５３が設けられている。上限位置検出センサ１５２によって遮光カバー１５が退避状態にあることが検出され、下限位置検出センサ１５３によって遮光カバー１５が遮光状態にあることが検出される。
【0043】
【0044】
紫外線除菌装置１０の電源が投入されると、紫外線除菌装置１０の各部が初期状態になる。具体的には、被処理物回転機構１６及び被処理物排出機構１７では、可動台１７１が近接位置にあり、2個の動輪１６１と2個の従輪１６２がボールを支持可能な状態にある。また、処理位置１００の下部が可動台１７１と固定台１７０によって閉鎖された状態にある。
被処理物供給機構１１においては、ボールストッパ１１２が、3本のアーム部１１２２のうちの1本が直立した状態にある。ソレノイドロック１６はソレノイドへの電流の供給が停止した状態にあり、3本のアーム部１１２２のうちの1本のアーム部１１２２がソレノイドロック１６の鉄芯に接触していることにより、ボールストッパ１１２がロックされた状態となっている。紫外線照射部１３及び光源移動機構１４においては、中央連結具１３３０は主ガイド孔１４２内の最上部に位置した状態にある。また、遮光カバー１５は退避状態にある。
被処理物供給機構１１においては、ボールストッパ１１２が、3本のアーム部１１２２のうちの1本が直立した状態にある。ソレノイドロック１６はソレノイドへの電流の供給が停止した状態にあり、3本のアーム部１１２２のうちの1本のアーム部１１２２がソレノイドロック１６の鉄芯に接触していることにより、ボールストッパ１１２がロックされた状態となっている。紫外線照射部１３及び光源移動機構１４においては、中央連結具１３３０は主ガイド孔１４２内の最上部に位置した状態にある。また、遮光カバー１５は退避状態にある。
【0045】
上記の初期状態で、ボールストッパ１１２よりも上流寄りのガイドレール１１１上にボールＢが載置されると、該ボールＢはガイドレール１１１の勾配によって転がりながらガイドレール１１１の端部１１１０まで移動し、直立しているアーム部１１２２に当接して停止する（図６(a)）。そして、該端部１１１０にボールＢが存在することがボールセンサ１１４によって検出されると、該センサ１１４が検出してから所定の待機時間が経過した後、ソレノイドロック１６のソレノイドに電流が供給されることにより、前記1本のアーム部１１２２に接触していたソレノイドロック１６の鉄芯が該アーム部１１２２から離れることによりボールストッパ１１２のロックが解除され、ギアモータ１１３が駆動してボールストッパ１１２が矢印Ａ１方向に回転する。ボールストッパ１１２が約120°回転したこと（つまり、アーム部１１２２が直立した状態にあること）が回転位置センサ１１５によって検出されるとギアモータ１１３が停止する。また、ソレノイドタイマー１１７が、ボールストッパ１１２が120°回転する時間よりもやや短い所定時間をカウントしたとき、ソレノイドロック１６のソレノイドへの電流の供給が停止され、ボールストッパ１１２の回転によってアーム部１１２２に向けてソレノイドロック１６の鉄芯が付勢され、ボールストッパ１１２の回転がロックされる。
【0046】
ボールストッパ１１２が回転することによって、直立していたアーム部１１２２が矢印Ａ１方向に傾き、該アーム部１１２２と、これと隣接するアーム部１１２２との間にボールＢが入り込み、保持される（図６(b), (c)）。そして、ボールストッパ１１２が120°回転するまでの間に2本のアーム部１１２２に保持されていたボールＢは処理位置１００に送出される（図６(d), (e)）。
【0047】
以上の動作により、再び、3本のアーム部１１２２のうちの1本が直立した状態となる。このとき、別のボールＢがガイドレール１１１の端部１１１０に存在するときは、該ボールＢは直立状態にあるアーム部１１２２に当接して停止し（図６(e)）、先に処理位置１００に送出されたボールＢの除菌処理が終了するまで待機する。
【0048】
なお、図７は、図６に示したボールＢよりも直径が小さいボールＢ’を処理位置１００に供給する場合の動作を示している。本実施形態の被処理物供給機構１１は、直径が異なる複数種類のボールを同様に処理位置１００まで供給することができる。また、互いに異なる直径を有する複数個のボールがガイドレール１１１上に載置された場合でも、それら複数個のボールＢを順次、処理位置１００に供給することもできる。
【0049】
処理位置１００に供給されたボールは、2個の動輪１６１及び2個の従輪１６２によって支持される。また、主ガイド孔１４２内の最上部に位置していた中央連結具１３３０がモータ１４４によって下降し、ボールとの距離が所定の値になったことが距離計測センサ１３４に検出された時点でモータ１４４が停止する（図８）。中央連結具１３３０の下降に伴い、左連結具１３３１及び右連結具１３３２がそれぞれ左副ガイド孔１４３１、右副ガイド孔１４３２に沿って下降する。これにより前記6個の腕部１３２の全体がボールに近づき、該ボールの少なくとも上半部を覆う。
【0050】
なお、直径が大きいボールＢが処理位置１００に供給された場合（図８(a)）よりも、直径が小さいボールＢ’が処理位置１００に供給された場合（図８(b)）の方が、中央連結具１３３０の位置が低くなり、左連結具１３３１と右連結具１３３２との距離が小さくなる。つまり、いずれの場合も前記6個の腕部１３２の全体とボールの上半部の表面との距離がほぼ同じになる。
【0051】
また、ボールＢが処理位置１００に供給されるまでは退避状態にあった遮光カバー１５がモータ１５１の動作により変位し、遮光状態とされる。これにより、第１開口２１１が閉鎖される。
【0052】
続いて、動輪１６１が矢印Ａ２方向に回転すると、ボールＢは動輪１６１と逆方向に回転し、このボールＢの回転に伴って従輪１６２がボールＢとは逆方向、つまり動輪１６１と同方向に回転する（図３(a)）。
【0053】
この状態で、紫外線照射部１３の紫外線光源１３１から紫外線が出射され、ボールＢの回転により該ボールＢに対する紫外線の照射位置が徐々に変化し、ボールＢが一回転する間に該ボールＢの表面全体に紫外線が照射されて除菌される。
【0054】
紫外線は被処理物に対しては除菌効果を奏するが、もし人体に照射されると眼や皮膚等に有害な影響を与える。そこで本実施形態の紫外線除菌装置１０は、処理位置１００の上側を第１ハウジング２１で覆うと共に、第１ハウジング２１の第１開口２１１を遮光カバー１５で閉鎖する（図１(a)に一点鎖線で示した状態）。また、被処理物排出機構１７の固定台１７０は処理位置１００の下方を覆う役割を有し、可動台１７１は、紫外線の照射中には処理位置１００の下部の開口を閉鎖する役割を有する。これらの構成により、紫外線照射部１３からボールＢに向けて照射される紫外線は、第１ハウジング２１、遮光カバー１５、固定台１７０及び可動台１７１により遮られ、第１開口２１１及び第２開口２２１、並びに処理位置１００の下部の開口を通して外部に漏出することが防止される。
【0055】
ボールへの紫外線照射部１３からの紫外線が所定時間ボールに照射され、該ボールの除菌処理が終了すると、可動台１７１が離間位置に移動され、処理位置１００の下部が開口する。これにより、2個の動輪１６１及び2個の従輪１６２によって支持されなくなったボールが処理位置１００の下部の開口から排出される（図３(b)）。また、モータ１５１の動作により遮光カバー１５が変位して退避状態とされる。これにより、処理位置１００に次のボールＢが受け入れ可能な状態となる。以上により、1個のボールに対する除菌の動作が完了する。また、上述した動作が繰り返し行われることにより、複数個のボールに対する除菌処理を連続的に行うことができる。
【0056】
多数個のボールに対して除菌処理を連続的に行うことで、除菌処理後のボールがボール収容カゴ９０内に溜まってゆくと、障害物センサ１７５がボールを検知する。すると、被処理物供給機構１１から被処理物排出機構１７へのボールの供給及び被処理物排出機構１７からのボールの排出の動作が停止すると共に、警報装置（図示せず）がランプの光やブザー音で警報を発し、除菌処理後のボールの回収をユーザに促す。ユーザがボールを回収することで障害物センサ１７５がボールを検知しなくなれば、ユーザが所定の操作を行うことによって紫外線除菌装置１０の動作を再開させることができるようになる。
【0057】
本発明は上記実施形態には限定されず、本発明の主旨の範囲内で種々の変形を行うことが許容される。
【符号の説明】
【0058】
１０…紫外線除菌装置
１００…処理位置
１１…被処理物供給機構
１１１…ガイドレール（搬送路）
１１１０…ガイドレールの下流側の端部
１１２…ボールストッパ（順送り回転体）
１１２１…回転軸
１１２２…アーム部
１１３…ギアモータ（順送り回転体駆動部）
１１４…ボールセンサ
１１５…回転位置センサ
１１６…ソレノイドロック
１１７…ソレノイドタイマー
１２…被処理物検知センサ
１３…紫外線照射部
１３１…紫外線光源
１３２…腕部
１３３…関節部
１３３０…中央連結具
１３３１…左連結具
１３３２…右連結具
１３４…距離計測センサ
１４…光源移動機構
１４１…基材
１４２…主ガイド孔
１４３１…左副ガイド孔
１４３２…右副ガイド孔
１４４…モータ
１５…遮光カバー
１５１…モータ
１５２…上限位置検出センサ
１５３…下限位置検出センサ
１６…被処理物回転機構
１６１…動輪
１６２…従輪
１６３…動輪回転モータ
１７…被処理物排出機構
１７０…固定台
１７１…可動台
１７２…可動台移動モータ
１７３…第１可動台検知センサ
１７４…第２可動台検知センサ
１７５…障害物センサ
１８…台枠
１９…脚
２１…第１ハウジング
２１１…第１開口
２２…第２ハウジング
２２１…第２開口
９０…ボール収容カゴ
Ｂ、Ｂ’…ボール
１００…処理位置
１１…被処理物供給機構
１１１…ガイドレール（搬送路）
１１１０…ガイドレールの下流側の端部
１１２…ボールストッパ（順送り回転体）
１１２１…回転軸
１１２２…アーム部
１１３…ギアモータ（順送り回転体駆動部）
１１４…ボールセンサ
１１５…回転位置センサ
１１６…ソレノイドロック
１１７…ソレノイドタイマー
１２…被処理物検知センサ
１３…紫外線照射部
１３１…紫外線光源
１３２…腕部
１３３…関節部
１３３０…中央連結具
１３３１…左連結具
１３３２…右連結具
１３４…距離計測センサ
１４…光源移動機構
１４１…基材
１４２…主ガイド孔
１４３１…左副ガイド孔
１４３２…右副ガイド孔
１４４…モータ
１５…遮光カバー
１５１…モータ
１５２…上限位置検出センサ
１５３…下限位置検出センサ
１６…被処理物回転機構
１６１…動輪
１６２…従輪
１６３…動輪回転モータ
１７…被処理物排出機構
１７０…固定台
１７１…可動台
１７２…可動台移動モータ
１７３…第１可動台検知センサ
１７４…第２可動台検知センサ
１７５…障害物センサ
１８…台枠
１９…脚
２１…第１ハウジング
２１１…第１開口
２２…第２ハウジング
２２１…第２開口
９０…ボール収容カゴ
Ｂ、Ｂ’…ボール
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】