JP2002532695A - 広幅電子ビームを有する電子加速器 - Google Patents

広幅電子ビームを有する電子加速器

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JP2002532695A JP2000587338A JP2000587338A JP2002532695A JP 2002532695 A JP2002532695 A JP 2002532695A JP 2000587338 A JP2000587338 A JP 2000587338A JP 2000587338 A JP2000587338 A JP 2000587338A JP 2002532695 A JP2002532695 A JP 2002532695A
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Abstract

(57)【要約】 電子ビームを発生する電子加速器が、外縁部および電子ビーム放射窓を有する真空チャンバを備える。放射窓は、中央領域および第１端部領域を有する。電子発生器は真空チャンバ内に配置され、電子を発生する。電子発生器および真空チャンバは、電子を電子ビームとして放射窓を通って外部に加速するような相互の形状および配置である。放射窓の中央領域を通過する電子は放射窓に対してほぼ垂直であり、放射窓の第１端部領域を通過する電子は放射窓に対して外方に傾斜している。外方に傾斜した電子の少なくとも一部が外縁部をはみ出す方向に向いている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 背景技術 紙製品は、製造中に、特定の硬化処理を必要とする接着剤またはインクのよう
な、特定のコーティングが施されることが多い。このようなコーティングを施さ
れた紙製品の例として、雑誌、ラベル、ステッカ、印刷用紙（プリント）等が挙
げられる。コーティングは、通常、連続的に移動する巻取り紙の形体の紙に施さ
れる。移動する巻取り紙上のコーティングを硬化する現在の製造方法には、コー
ティングに熱、紫外線または電子ビームを照射する方法が含まれる。
【０００２】 移動する巻取り紙上のコーティングを電子ビームにより硬化させる際には、電
子ビームシステムを、通常、移動する巻取り紙の上に位置決めする。巻取り紙が
広い幅、例えば５０インチ（１２７０ｍｍ）またはそれ以上の場合は、複数の電
子ビーム装置から構成される電子ビームシステムを使用して、巻取り紙の幅全体
を照射することがある。このようなシステムにおける電子ビーム装置は、ジグザ
グ配置（交互配置）されることにより互いに離れており、巻取り紙が移動してい
るときにだけ巻取り紙の幅全域を完全にカバーする電子ビームのジグザグパター
ンを形成する。交互配置が使用される理由は、仮に複数の電子ビーム装置を一列
に並べて配置した場合には、移動巻取り紙上において各電子ビーム装置からの電
子ビームの間には間隙ができるため、これにより移動巻取り紙上の電子ビーム範
囲が中断されるからである。
【０００３】 発明の概要 交互配置された電子ビーム装置を有する電子ビームシステムの短所は、このよ
うなシステムが比較的大きなスペースを必要とすることであり、特に、交互配置
された複数セットの電子ビーム装置が、移動する巻取り紙の移動方向に沿って連
続的に配置されて、極めて高速度（最高３０００フィート／分（９１４ｍ／分）
）で巻取り紙上のコーティングを硬化させる場合においてこの傾向は著しい。こ
れは、スペースが制約される状況では問題になる。
【０００４】 本発明の一構成は、共通の軸に沿って１つまたは複数の別の電子ビーム加速装
置に隣接して取付けられる電子ビーム加速器装置に関し、共通の軸に沿って、オ
ーバーラップする連続電子ビーム範囲を提供する。これにより、幅の広い電子ビ
ーム範囲が可能となると共に、従来の方法に比べて小型に収まる。本発明は、外
縁部および電子ビーム放射窓を有する真空チャンバを備えた電子加速器を提供す
る。放射窓は、中央領域および第１端部領域を有する。電子発生器が、真空チャ
ンバ内に配置され、電子を発生する。電子発生器および真空チャンバは、電子を
電子ビームとして放射窓を通って外部に加速するような相互の形状および配置で
ある。放射窓の中央領域を通過する電子は、放射窓に対してほぼ垂直であり、放
射窓の第１端部領域を通過する電子は放射窓に対して外方に傾斜している。外方
に傾斜した電子の少なくとも一部が、電子加速器の外縁部をはみ出す方向に向い
ている。
【０００５】 好ましい実施形態においては、放射窓は第１端部領域とは反対側の端部に第２
端部領域を有する。第２端部領域を通過する電子は放射窓に対して外方に傾斜し
ている。第２端部領域を通過する外方に傾斜した電子の少なくとも一部が、外縁
部をはみ出す方向に向いている。放射窓の中央領域付近に平坦な電気力線、放射
窓の第１および第２端部領域付近に湾曲した電気力線が形成されるように、電子
発生器は放射窓を基準として真空チャンバ内に配置される。平坦な電気力線が、
電子を放射窓に対して垂直に中央領域を通過させるのに対し、湾曲した電気力線
が、電子を外方に傾斜して第１および第２端部領域を通過させる。放射窓は電子
を通過させる窓開口を有する。第１および第２端部領域付近の窓開口は外方に傾
斜して、外方に傾斜した電子の通過を助長する。この方法によって、本発明の電
子加速器は加速器の幅よりも広い電子ビームを発生できる。
【０００６】 好ましくは、電子発生器は電子を発生する少なくとも１つのフィラメントを有
する。フィラメントハウジングは、この少なくとも１つのフィラメントを囲んで
おり、前記少なくとも１つのフィラメントと放射窓との間のフィラメントハウジ
ングに多数のハウジング開口を有して、電子を前記少なくとも１つのフィラメン
トから放射窓を介して外部に加速させる。好ましくは、ハウジング開口は、中央
領域を通ってハウジングから放射する電子よりも第１および第２端部領域を通っ
てハウジングから放射する電子の方が、密度が高くなるように構成されている。
好ましい一実施形態においては、ハウジング開口は中央および外部ハウジング開
口を有する。外部ハウジング開口は、中央ハウジング開口よりも大きい開口領域
を設ける。別の好ましい実施形態においては、ハウジング開口は細長いスロット
を有する。
【０００７】 本発明の一実施形態は、第１電子加速器をはみ出して水平方向に延びる部分を
有する第１電子ビームを発生する第１電子加速器を備えた電子加速器システムを
提供する。第２電子加速器が、共通の軸に沿って第１電子加速器に隣接して配置
される。第２電子加速器は第２電子加速器をはみ出して水平方向に延びる部分を
有する第２電子ビームを発生し、この第2電子ビームは、第１電子加速器をはみ
出して水平方向に延びる第１電子ビーム部分と前記軸に沿ってオーバーラップす
る。
【０００８】 好ましい実施形態においては、第１および第２電子加速器はそれぞれ前述の方
法で構成される。
【０００９】 一実施形態においては、電子加速器装置は、シート状材料を受け取る回転移送
シリンダを備えたシート供給式機械に応用される。移送シリンダは、シートを移
送シリンダに押し当てる保持装置を有する。電子加速器が移送シリンダから感覚
をあけて、電子ビームをシートに照射する。
【００１０】 好ましい実施形態においては、内側に傾斜した１対のローラが、回転移送シリ
ンダにシートを接触させて押し当てる。電子加速器および移送シリンダの少なく
とも一部が、筐体に収められている。不活性ガス供給源が筐体に連結され、筐体
を不活性ガスで充填する。超音波装置を筐体に取付け、シートに向かって気体を
振動させてシートを移送シリンダに密着させる。さらに、ブロワを筐体に取付け
て、シートを移送シリンダに押し付けることができる。
【００１１】 別の実施形態においては、システムは連続的に移動する巻取り紙を照射するの
に応用される。巻取り紙は、１対の上流側ピンチローラから下流側ローラまで移
動する。システムは、電子ビームを巻取り紙に照射する電子加速器システムを備
える。筐体が、上流側ピンチローラと下流側ローラとの間の巻取り紙をカバーす
る。筐体は、上流側ピンチローラ近傍に位置する上流側遮蔽部材および下流側ロ
ーラ近傍に位置する下流側遮蔽部材を備える。不活性ガス供給源が筐体に連結さ
れ、筐体を不活性ガスで充填する。上流側遮蔽部材は上流側ピンチローラに、下
流側遮蔽部材は下流側ローラに十分近接して配置され、多量の不活性ガスが筐体
から流出するのを防止する。上流側ピンチローラは、巻取り紙が筐体に入る際に
、巻取り紙からの空気の進入を阻止し、筐体に多量の空気が侵入するのを防止す
る。
【００１２】 好ましい実施形態においては、電子加速器システムは、モジュール筐体内に配
置され、電子ビームモジュールを形成する電子ビーム装置を少なくとも１つ備え
、その電子ビームモジュールが巻取り紙筐体に取付けられている。高速用途にお
いては、電子加速器システムは巻取り紙筐体に沿って連続的に取付けられた複数
の電子ビームモジュールを備えることができる。
【００１３】 さらに別の実施形態においては、電子加速器装置は連続的に移動する巻取り紙
を照射するのに応用される。電子加速器は、電子ビームを巻取り紙に照射する。
筐体は、電子加速器および巻取り紙の一部をカバーする。多数の超音波メンバが
筐体内に配置される。巻取り紙は超音波メンバを次々に通過し、筐体内で方向変
換させられる。筐体は巻取り紙用の入口および出口を有し、それらは電子加速器
との直線的配置からずれて、照射が筐体から漏れるのを防止している。
【００１４】 本発明の別の実施形態は、電子を発生するフィラメントを備えた電子銃を提供
する。フィラメントは、ハウジングに囲まれている。ハウジングは、フィラメン
トの全長に沿ってフィラメントに平行に延びる少なくとも１つの細長いスロット
を有する。好ましくは、電子銃は合計６つのスロットを有するハウジングと、２
つのフィラメントとを備え、各フィラメントにはスロットが３つずつ付随してい
る。各スロットの幅は、両端部で広くなっていることが望ましい。
【００１５】 発明を実施するための形態 本発明の目的、特徴および利点は、添付の図面に図示される本発明の好ましい
実施形態の以下の具体的な説明から明らかになるであろう。図面においては、異
なる図面でも同一部品には同一符号が付されている。図面は必ずしも縮尺通りで
はなく、本発明の原理を示すのに重点が置かれている。
【００１６】 図１〜５に示すように、本発明にかかる電子ビーム加速器装置１０は電子ビー
ム６８（図５）を発生するものであり、この電子ビーム６８は装置１０の側壁１
３から水平方向に延びる部分を有する。すなわち、電子ビーム６８は、電子ビー
ム装置１０よりも幅が広いことを意味する。電子ビーム装置１０は、一般に、密
封された円筒状の真空チャンバ１２を備え、その内部は恒久的な真空に保たれて
おり、高圧コネクタ１４が真空チャンバ１２に結合されている。電子銃４０（図
３、４および５）が真空チャンバ１２の内部４８に配置されている。この電子銃
４０は、電子６０を発生させる１対のフィラメント４４を収納する一般にディス
ク形状または円形状のフィラメントハウジング４２を有する（図５）。フィラメ
ント４４により発生する電子６０は、真空チャンバ１２の底部１２ｂから延出し
ている放射窓２０を通り電子ビーム６８となって電子銃４０から外部に加速され
る。
【００１７】 放射窓２０は、中央領域２３において多数の垂直すなわち放射窓面に対して直
角の孔２６（図３）と、端部２０ｂに近い領域において外方に傾斜した孔２８と
が貫通している四角形の支持板２０ａを有する。外方に傾斜した孔２８は、孔２
６に隣接する中間孔部分を有し、この中間孔部分では端部２０ｂに近接するにつ
れて、孔の傾斜角度が除々に大きくなる。好ましくはチタン箔製である窓膜２２
が、支持板２０ａの端部に取り付けられて、孔２６／２８および真空シール放射
窓２０をカバーする。好ましい取り付け方法は加熱および加圧による接着である
が、代わりにろう付または溶接を用いることができる。
【００１８】 高圧コネクタ１４は、電子ビーム装置１０をケーブルコネクタ１８ａおよびケ
ーブル１８を介して高圧電源１５およびフィラメント電源２５に接続する（図５
）。高圧コネクタ１４はカップ形状の導体３２ａ（図３）を有し、前記導体３２
ａは、ケーブルコネクタ１８ａに電気的に接続され、絶縁エポキシ３０の基材中
に埋め込まれている。導体３２ａは、真空チャンバ１２から環状セラミック絶縁
体３６を通して突き出ている管状の導体３２に電気的に接続されている。管状導
体３２は、電子銃４０のフィラメントハウジング４２から突き出ている。ジャン
パ３８ａ（図３）は、環状セラミック絶縁体５０および管状導体３２を通って真
空チャンバ１２から突き出ている導体３８に、ケーブルコネクタ１８ａを電気的
に接続させる。導体３８は、フィラメント４４からフィラメントハウジング４２
の開口４２ａおよび導体３２の内部を通って延びる。絶縁体３６および５０は、
それぞれ導体３２および３８を密閉し、また絶縁体３６は真空チャンバ１２の首
部１６をも密閉して、真空チャンバ１２の内部を真空に維持する。
【００１９】 図５に示すように、導体３２、３２ａ、ケーブルコネクタ１８ａ、電路１９お
よび電路１７が、フィラメントハウジング４２を高圧電源１５に電気的に接続す
る。フィラメントハウジング４２の内部に延出している導体４６（図４）は、フ
ィラメント４４の一端に電気的に接続されて、導体３２、３２ａ、ケーブルコネ
クタ１８ａ、電路１９および電路１７を介して、フィラメント４４をフィラメン
ト電源２５に電気的に接続する。フィラメント４４の他端は、導体３８、ジャン
パ３８ａ、ケーブルコネクタ１８ａおよび電路２１を介してフィラメント電源２
５に電気的に接続されている。放射窓２０は電気的に接地されているので、フィ
ラメントハウジング４２と放射窓２０との間に高電圧が印加される。
【００２０】 使用に際しては、フィラメント４４はフィラメント電源２５（交流、または直
流）からの電力により約３４００゜F〜４２００゜F（約１８７０℃〜２３２０℃
）に加熱され、これにより自由電子６０をフィラメント４４に発生させる。高圧
電源１５により印加されるフィラメントハウジング４２と放射窓２０間の高電圧
により、フィラメント４４上の自由電子６０を電子ビーム６８にして、フィラメ
ント４４からフィラメントハウジング４２の多数の開口５２および放射窓２０を
通過して加速させる。高電圧電界が電子６０をフィラメント４４から引っ張る。
電子銃４０は、適切な高電圧空隙とするために、真空チャンバ１２の側壁１３か
ら十分な距離Ｗ1を隔てるように位置決めされている。フィラメントハウジング
４２の底部５１は放射窓２０から距離ｈ離れて配置されており、その結果、電気
力線が放射窓２０の端部２０ｂの付近において湾曲するが、放射窓２０の中央部
分２３付近では平坦になる。距離ｈが短か過ぎると、電気力線６２は放射窓２０
の大部分に沿って平坦となり、側壁１３付近のみで極めて小さい曲率の領域とな
る。好ましい距離ｈでは、電気力線６２が平坦である放射窓２０の中央部分２３
において、フィラメント４４により発生した電子６０が放射窓２０に対し垂直す
なわち直角に放射窓を通って加速され、電気力線６２が湾曲している放射窓２０
の端部２０ｂ付近において、フィラメント４４により発生した電子６０が外方に
曲がっている。この理由は、電子は電気力線に対して直角方向に移動する傾向を
持つことによる。好ましい距離ｈにおいて、電子６０が端部２０ｂ付近の放射窓
２０を通過するときの角度θは、図５に示す実施形態では、好ましくは１５°か
ら３０°の間であり、さらに好ましいくは約２０°である、図５では、真空チャ
ンバ１２の側壁１３を外側方にはみ出す方向に電子６０は向いている。
【００２１】 支持板２０ａを貫通する垂直孔２６を放射窓２０の中央領域２３に配置して、
放射窓２０に対して直角に電子６０が進行できるようにする。外方に傾斜した孔
２８は、放射窓２０の端部２０ｂ付近に配置され、好ましくは支持板２０ａに角
度θで形成されて、放射窓２０に対して外方にほぼ同一角度θで進行する電子６
０の通過を容易する。
【００２２】 放射窓２０の端部２０ｂに形成されて支持板２０ａを貫通する外方に傾斜した
孔２８は、真空チャンバ１２の側壁１３の外面または外周から十分に近い距離Ｗ 2 に配置されるので、放射窓２０の端部２０ｂ付近において角度θで孔２８を通
って進行する電子ビーム６８の電子６０の一部は真空チャンバ１２の側壁１３を
はみ出して外方に広がる。一部の電子６０は、また、窓膜２２および放射窓２０
を通過するときに、これらの外側の空気により生じる散乱によって、側壁１３を
はみ出す方向に向く。この結果、真空チャンバ１２の幅よりも広い電子ビーム６
８が発生する。被放射材料の放射窓２０に対する距離を変えることにより、電子
６０が真空チャンバ１２の幅をはみ出して広がる距離も変わる。
【００２３】 放射窓２０の端部２０ｂ付近を通過する一部の電子６０は、端部２０ｂをはみ
出して外側方に広がるため、電子ビーム６８の両側端部の電子６０は、電子ビー
ム６８の中央部分における電子６０よりも広い領域に拡がる。電子ビームの密度
を均一にするには、フィラメントハウジング４２の両端部４２ａ付近ではフィラ
メントハウジング４２の中央部分４２ａにおけるよりも多量の電子６０が放出さ
れるのが好ましい。
【００２４】 図６に、両端部４２ａ付近でより多量の電子６０を放出する好ましいフィラメ
ントハウジング４２を示す。フィラメントハウジング４２の底部５１は、各フィ
ラメント４４の下方に多数の開口からなる開口群５２をそれぞれ有する。各開口
群５２は、小さい開口５４ａの１列から成る中央部分５４と、小さい開口５４ａ
の短い３列から成る２つの中間部分５６，５６と、大きな開口５８ａの３つの短
い列から成る２つの端部分５８，５８とを有する。この結果、各開口群５２の両
端部分において開口度の大きい領域が生じ、これにより各開口群５２の中間部分
５６および端部分５８を通過する電子６０の密度は、中央部分５４を通過する電
子６０よりも高くなる。したがって、放射窓２０の中央部分２３における垂直孔
２６よりも、放射窓２０の端部２０ｂにおける外方に傾斜した孔２８を、より高
い密度の電子６０が通過することになる。この結果、放射窓２０の端部２０ｂ付
近の電子６０が外方に拡がっても、電子ビーム６８の中央領域における密度は約
５％から１０％の間で比較的均一に維持される。
【００２５】 図７Ａおよび７Ｂに示すように、真空チャンバ１２の幅よりも広いかまたは大
きい電子ビーム６８を発生する電子ビーム装置１０は、複数の電子ビーム装置１
０を共通の横軸Ｘに沿って直線的に並べて、放射窓２０の端部同士を接合して配
置して（端部２０ｂが相互に隣接する形に）取り付けることにより、共通の横軸
Ｘに沿ってオーバーラップする中断しない連続的な幅広の電子ビーム範囲を提供
する。これにより、個々の電子ビーム装置１０よりも幅の広い材料６６に電子ビ
ームが放射されて、接着剤、インク、または他のコーティングを硬化させること
ができる。この構成の長所は、複数の電子ビーム装置を交互配置で取り付けるよ
りもさらにコンパクトにできることである。
【００２６】 図８は、境界面Ａでオーバーラップする２台の隣接した電子ビーム装置１０の
電子ビーム６８の拡大図である。２台の装置間で中断しない連続電子ビーム範囲
を提供している。図９で明らかなように、２つの隣接する電子ビーム６８の密度
は、各ビーム６８の中央７０において均一であり、境界面Ａでの縁部７２におい
て急激に低下する。電子ビーム６８の縁部７２をオーバーラップさせることによ
り、境界面Ａでのオーバーラップする２つの縁部７２における密度の和は、ビー
ム６８の中央部７０における電子ビーム６８の密度にほぼ等しくなる。この結果
、１つの電子ビーム６８から隣接するビーム６８への移行部全域で、ほぼ一定の
密度レベルが得られる。
【００２７】 次に、電子ビーム装置１０をさらに詳しく説明することとする。図１〜４に示
すように、真空チャンバ１２は、細い首部１６に連結する円錐形状の傾斜部１２
ａを有する。取付けフランジ１６ａは、首部１６から外方に延出している。高圧
コネクタ１４は外方に延出する取付けフランジ１４ａを有する外側ケーシング１
４ｂを備え、このフランジ１４ａが取付けフランジ１６ａに結合して、高圧コネ
クタ１４を真空チャンバ１２に連結させる。好ましくは、高圧コネクタ１４は真
空チャンバ１２にねじまたはクランプにより接続され、その結果真空チャンバ１
２または高圧コネクタ１４の交換を容易にする。環状のシリコンゴムディスク３
４を基材３０と絶縁体３６との間に配置するのが好ましい。組立中、ディスク３
４を圧縮し、基材３０と絶縁体３６との間に電気アークを引起こす可能性のある
空隙が発生するのを防止する。細い首部１６により、高圧コネクタ１４は真空チ
ャンバ１２よりも小さい直径を持つことが可能となり、その結果電子ビーム装置
１０のサイズは小さくなる。好ましい実施形態においては、コネクタ１４が真空
チャンバ１２に連結されているときには、絶縁エポキシ３０の基材は首部１６に
まで延び、その結果環状シリコンゴムディスク３４は、首部１６内でエポキシ基
材３０と環状セラミック絶縁ディスク３６との間でサインドイッチ状に挟まれる
。導体３８は、好ましくはコネクタ１８ａにジャンパ３８ａにより電気的に接続
される。しかし代替方法として、クイックコネクティングプラグにより接続する
こともできる。通常、真空チャンバ１２とコネクタ１４は、１／４〜３／８イン
チ（６．４ｍｍ〜９．５ｍｍ）厚みのステンレス鋼製の外側ケーシング１４ｂを
有するが、代替方法としてコバール（ＫＯＶＡＲ）（登録商標）を用いることも
できる。好ましい実施形態における真空チャンバ１２の直径は約１０インチ（約
２５４ｍｍ）であるが、代替方法として他の適切な直径であってもよい。さらに
真空チャンバ１２は、正方形、長方形または楕円形の断面のような他の適切な断
面形状を持つことができる。
【００２８】 図１および２によれば、放射窓２０の支持板２０ａが真空チャンバ１２の下壁
１２ｂの下方に延出し、この支持板２０ａは冷媒通路２４を有し、それを通して
冷媒をポンプで注入して放射窓２０を冷却する。放射窓２０の端部２０ｂの中央
部分は、好ましくは真空チャンバ１２の対向する側壁１３の外面と面一である。
放射窓２０の側面２０ｃは、側壁１３から内側に位置決めされる。支持板２０ａ
は熱放散のためには銅製が好ましく、底部１２ｂを形成する同一物体から機械加
工される。代替方法としては、支持板２０ａと底部１２ｂは一体物でなく、溶接
またはろう付けすることもできる。さらに、底部１２ｂをステンレス鋼にできる
。支持板２０ａの孔２６／２８（図３）は直径が約１／８インチ（約３．２ｍｍ
）の円形で、電子６０に開口を提供して放射窓２０から電子６０の約８０％を通
過させる。好ましい実施形態における孔２８は、２３°の角度θを有し、側壁１
３の外面からＷ2＝１／４〜３／８インチ（６．４ｍｍ〜９．５ｍｍ）離れた位
置で始まる。この結果、電子ビームは、１０インチ（２５４ｍｍ）直径真空チャ
ンバ１２に対して約１１．７５インチ（約２９８ｍｍ）の横幅で約２．５インチ
（６３．５ｍｍ）の縦幅となる。放射窓膜２２は、好ましくは６〜１２ミクロン
厚みのチタン箔であり、８〜１０ミクロンがさらに好ましい範囲である。さらに
厚い膜は、高い電圧の用途に、また薄い膜は、低電圧の用途に用いることができ
る。代替方法としては、膜２２をマグネシウム、アルミニウム、ベリリウムのよ
うな他の適切な金属材料、またはセラミックのような非金属の低密度材料で製作
できる。
【００２９】 高圧電源１５（図５）は、通常約１００ｋＶであるが、用途および／または膜
２２の厚みに依存してさらに高圧または低圧を使用することができる。フィラメ
ント電源２５は、好ましくは約１．５ボルトを供給する。フィラメントハウジン
グ４２は、好ましくはステンレス鋼製で、ディスク形状に形成されるが、代わり
に細長い形状にもできる。フィラメント４４は、好ましくはタングステンまたは
ドーピングされたタングステンを使用し、互いに電気的に並列に接続される。
【００３０】 排気口２７（図４）を真空チャンバ１２に設け、真空チャンバ１２を排気する
。排気口２７は、真空チャンバ１２の側壁１３に溶接されているステンレス鋼製
の外部パイプ２９と、この外部パイプ２９にろう付けされた密封可能な銅パイプ
３１とを有する。真空チャンバ１２を排気したあとは、銅パイプ３１を冷間圧着
してシール３３を形成して、真空チャンバ１２の内部を恒久的な真空状態で密封
する。
【００３１】 図１０に、端部４２ａ付近でより多量の電子６０を放出する別の好ましいフィ
ラメントハウジング１３０を示す。フィラメントハウジング１３０の底部５１は
、両端部４２ａの間で延びる多数のスロット群を各フィラメント４４の下方にそ
れぞれ有する。各スロット群は、３本の細長いスロット１３２からなる。図１０
に、領域１３８により分離された２つのスロット群１３４と１３６に配置されて
いる細長いスロット１３２を示す。各スロット１３２は、中央部１３２ａでは狭
く、端部１３２ｂでは広い。スロットの長さが長くかつ数が少ないことにより、
フィラメントハウジング１３０に浸入する高圧電界を、フィラメントハウジング
４２（図６）の場合の複数の開口５２によって生じる浸入電界に比べてより均一
にし、これにより電子６０はより均一にフィラメントハウジング１３０から外部
に進行して行く。その結果、フィラメントハウジング１３０からの多量の電子６
０は、支持板２０ａの通過用の孔２６／２８（図３）に対応する経路を進行する
ことが可能となり、孔２６／２８の側面に吸収される電子６０の数は減少する。
したがって、生じた電子ビームは、フィラメントハウジング４２を用いる場合よ
りも高い密度の電子６０（約１０％〜２０％）を有する。さらに、支持板２０ａ
により吸収されるエネルギーが少なくなり、より低い温度で作動する。１つのス
ロット１３２の代わりに１つのフィラメント４４に対して３つのスロット１３２
を用いることにより、電子ビームの厚みが増加し、電子抽出効率が増大する。ス
ロット１３２は、中央部１３２ａが平行な側辺を持つように図示されているが、
これとは異なり、中央部１３２ａが徐々に外側に傾斜して端部１３２ｂと一体に
なるようにできる。また、スロット１３２の特定パターンを示したが、スロット
１３２は他の適切なパターンで配列することができる。電子銃４０の端部４２ａ
の付近（図３）に高密度の電子６０を発生させる別の方法は、ハウジング４２内
に配置される複数（２つ以上）のフィラメント４４を、端部４２ａ付近では中央
部４２ｂよりもより接近させるように設けることである。
【００３２】 図１１に示すように、電子ビーム装置１０を電子ビームシステム８１に用い、
シート供給式印刷機７４から出力される印刷された紙シート９０上のインクを硬
化させることができる。これを達成するには、コンベア装置７６（好ましくはス
テンレス鋼製のベルトを有する）を有する電子ビームシステム８１を備えて、シ
ート供給式印刷機７４からの印刷された紙シート９０を搬送し、電子ビーム装置
１０をコンベアシステム７６の上に配置する。鉛製の筐体が電子ビーム装置１０
およびコンベア装置７６の両者をカバーする。シート供給式印刷機７４から出力
される印刷されたシート９０は、約５００−８００フィート／分（約１５２ｍ／
分〜２４４ｍ／分）の速度でコンベア装置７６に沿って電子ビーム装置１０の下
側を走行する。電子ビーム装置１０により発生した電子ビーム６８が、紙シート
９０上の印刷されたインクを硬化させる。筐体７８は、Ｘ線および電子６０が筐
体７８から漏れ出すのを防止する。窒素ガスが、窒素ガス供給源７９から筐体内
に導入されるため、シート９０上に印刷されたインクは酸素のない環境中で硬化
し、これにより、より完全な硬化が可能になる。筐体７８の入口７８ａおよび出
口７８ｂは周囲環境に対して最小の開口を有し、窒素ガスの漏れ出しを最小限に
抑える。したがって、必要な窒素ガスの量を減少させることができ、Ｘ線の遮蔽
が可能となる。硬化したシート９０は、次にスタッカ８０に集められる。電子ビ
ーム装置１０のこのような適用は、一般に、既存のシート供給式印刷機に有効で
ある。
【００３３】 図１１には１つだけの電子ビーム装置１０を示しているが、筐体７８内に図７
Ａおよび７Ｂのように複数の電子ビーム装置１０を互いに隣接して取付け、幅広
シート９０を硬化させることができる。さらに、好ましくは窒素ガスが筐体７８
内に導入されるが、他の適切な不活性ガスを用いることができる。さらに電子ビ
ーム装置１０を連続的に、つまり搬送方向に複数取り付けて、硬化速度を高める
ことができる。
【００３４】 図１２〜１４に示す電子ビームシステム８２は別の好ましいシステムであり、
シート供給式印刷機９１を用いて施されたインクを硬化させるものであり、通常
は新しい設備に用いられる。電子ビームシステム８２は、シート供給式印刷機９
１のプリンタ９１ａとコンベアシステム８８との間に置かれ、回転移送シリンダ
８６、電子ビーム装置１０および筐体８４を有する。窒素ガスが窒素ガス供給源
７０から筐体８４に供給される。電子ビームシステム８２の移送シリンダ８６は
、プリンタ９１ａから印刷された紙シート９０を受け取る。各シート９０の前端
部は、移送シリンダ８６内の開口９２ａ内に設けられたグリッパ９２により保持
される（図１３および１４）。回転方向に対して内側に傾斜した１対のローラ１
００が、各シート９０の印刷が施されていない縁部に接触してシート９０を加圧
する。これによりシート９０は中央位置が盛り上らず、移送シリンダ８６に密着
させられる。シート９０は、さらに、移送シリンダ８６に対して超音波ホーン９
６により押し付けられる。超音波ホーン９６は、筐体８４内の窒素ガスをシート
９０に向かって振動させ、これによりホーン９６がシート９０上の未硬化のイン
クに実際に接触し損傷させることなくシート９０を移送シリンダ８６に押し付け
る。その結果、筐体８４を移送シリンダ８６から約１／１６〜１／８インチ（約
１．６〜３．２ｍｍ）の至近距離に配置して、筐体８４周囲の空気が移送シリン
ダ８６の回転によって筐体８４の中に簡単には侵入しないようにできる。シート
９０が移送シリンダ８６上で回転している時に、シート９０は電子ビーム装置１
０の下側を通過し、その上のインクが硬化される。硬化したシート９０は、次に
コンベアシステム８８により搬送される。
【００３５】 電子ビームシステム８１と同様に、電子ビームシステム８２は複数の電子ビー
ム装置１０を備えることができる。また循環式ブロワ９４を超音波ホーン９６ま
たはローラ１００の代わりに使用して、循環窒素ガスをシート９０に吹き付ける
ことにより、移送シリンダ８６にシート９０を押し付けることができる。ブロワ
９４が筐体８４内で窒素ガスを再循環させて、使用される窒素ガスの量を最小に
抑えることができる。さらに、ホーン９６またはローラ１００を、移送シリンダ
８６に対し、単独またはブロワ９４と共に用いることができる。また、複数の超
音波ホーン９６およびブロワ９４も使用することができる。さらに、窒素ガス供
給源からの窒素ガスの噴射を用いて、シート９０を移送シリンダ８６に対して押
し付けることができる。電子ビームシステム８２におけるシート９０を保持する
方法は、図１１の電子ビームシステム８１にも用いることができる。
【００３６】 図１５および１６に示すように、電子ビームシステム１０２は巻取り紙１０６
の高速連続印刷に用いられる。電子ビームシステム１０２は、巻取り紙１０６の
上方で連続して互いに接合された複数の電子ビームモジュール１０８から構成さ
れる。各モジュール１０８は３つの電子ビーム加速装置１０を有する。これらの
装置は、機械基体１１８上に直線状に取付けられ、放射窓２０が中空部１１８ａ
内に嵌合し、図７Ａおよび７Ｂに示すように放射窓２０の端部同士が隣接する。
巻取り紙の移動方向に沿って連続的に複数のモジュール１０８を配置することに
より、高速に硬化させることができる。高速連続巻取り紙印刷のように３０００
フィート／分（９１ｍ／分）の速度で硬化させるには、１台の装置１０が約７５
０〜８００フィート／分（約２３〜２４４ｍ／分）で硬化させることができる場
合、完全な硬化を得るには、巻取り紙の移動方向に４台の電子ビームモジュール
１０８を連続して配置する必要がある。各電子ビームモジュール１０８は、移動
する巻取り紙１０６の全幅にわたり連続電子ビームを照射する。片面、または両
面の硬化が電子ビームシステム１０２を用いて可能である。
【００３７】 モジュール１０８は、個々のモジュール１０８の上部をそれぞれカバーする上
部カバー（図示されず）を有する箱型の外部筐体１０８ａを備える。各モジュー
ル１０８の底部は、コーティングまたはプリンティングローラ１０４とローラ１
１４との間の走行シート１０６の一部をカバーする細長い筐体１１２に取付けら
れている。図１５および１６においては、理解を容易にするために筐体１１２お
よび他の構造物の側部を省略している。巻取り紙１０６に隣接する２つのローラ
１０４ａ，１０４ａは、外側ローラ１０４ｂ，１０４ｂからインクまたはコーテ
ィングを受け取り、そのインクまたコーティングを巻取り紙１０６に移動させる
。ローラ１０４ａ，１０４ａは巻取り紙１０６に対してピンチローラとして作用
する。窒素ガスは、窒素ガス供給源７９から筐体１１２に導入される。筐体１１
２の上流側の縁部は、２つの湾曲した遮蔽板１１０，１１０を有し、この遮蔽板
をローラ１０４に近接した位置に設けることにより（約１／１６インチ（約１．
６ｍｍ）の間隔）、外気の侵入を最小に抑えることができる。さらに巻取り紙１
０６に隣接するローラ１０４ａ，１０４ａは、ローラ１０４と遮蔽板１１０との
間の空隙１１１に向かって回転するため、空気が空隙１１１に引き込まれること
はない。巻取り紙１０６に隣接するローラ１０４ａ，１０４ａは、巻取り紙１０
６を駆動し、巻取り紙１０６上の空気の境界層を押出すかまたは進入を阻止する
。これにより、巻取り紙１０が筐体１１２内に移動することによって筐体１１２
内に空気を導入して窒素ガス環境を汚染することはなく、また空気境界層は直ち
に窒素境界層に置き換えられる。
【００３８】 筐体１１２の下流端部は、ローラ１１４の回りを、ローラ１１４に接近して（
約１／４インチ（約６．４ｍｍ）の間隔で）直角方向にカバーしている。筐体１
１２の下流端部は、また、ローラ１１４の下流側に、巻取り紙１０６に近接した
遮蔽部１１６を有する。その結果、ローラ１１４の回転が空気を筐体１１２中に
導入することはない。
【００３９】 ３つの電子ビーム装置１０が各電子ビームモジュール１０８内に設けられてい
ることを説明したが、モジュール１０８は当面の用途に応じて３台よりも多い、
または３台よりも少ない数で使用することができる。さらに電子ビームシステム
１０２は、巻取り紙の速度によって４台よりも多い、または４台よりも少ない台
数にできる。さらに、モジュール１０８を用いる代わりに、すべての電子ビーム
装置１０を単一の筐体内に取付けることができる。
【００４０】 図１７に示す電子ビームシステム１２０は、移動する巻取り紙１０６を硬化さ
せる別の好ましいシステムである。筐体１２２は、部分１０６ａ／１０６ｃを有
する巻取り紙１０６の一部をカバーする。これら部分１０６ａ／１０６ｃは、同
一水平レベルもしくは任意の水平レベル、または別の角度で筐体１１２に入って
出る。電子ビーム装置１０の下側の中央部分１０６ｂは、部分１０６ａおよび１
０６ｃに比べて高い位置に設けられている。これは、多数の超音波ホーン１２４
によって巻取り紙１０６の方向を変更することによりなされる。超音波ホーン１
２４は、電子ビーム装置１０の下側の巻取り紙１０６上の未硬化のインクまたは
コーティングを損傷することなく、巻取り紙１０６の方向を変更する。部分１０
６ａ／１０６ｃに対して中央部分１０６ｂを持ち上げることにより、筐体１２２
の出入口開口から照射が漏れ出す直接経路を阻止して、Ｘ線および電子６０を有
効に遮蔽することができる。
【００４１】 均等物 本発明を、好ましい実施形態により図示し説明してきたが、当業者には、特許
請求の範囲により限定された本発明の精神と範囲を逸脱することなく、形態およ
び細部に関する各種の変更が可能なことは理解されるであろう。
【００４２】 例えば、電子ビーム装置１０は、下向きであるように図示され、説明されてい
るが、電子ビーム装置は任意の適切な方向で使用することができる。インク、コ
ーティング、接着剤およびシーラントを硬化させる他に、電子ビーム装置１０は
、液体、ガス（空気のような）、または表面の殺菌並びに医療品、食品、危険な
医療廃棄物の殺菌および危険な廃棄物の浄化に適する。他の用途として、オゾン
製造、燃料の微粒化、架橋結合、材料の化学的結合または接合を含む。さらに、
電子ビームシステム８１、８２、１０２および１２０を印刷用途に対して説明し
たが、紙の他に、布地・プラスチック・木材または金属のような他の適切な基板
へのコーティング、または接着用途にも使用できる。
【００４３】
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明にかかる電子ビーム加速器装置の斜視図である。
【図２】 本発明にかかる電子ビーム装置の底面斜視図である。
【図３】 図２の電子ビーム装置の３−３線側断面図である。
【図４】 図２の電子ビーム装置の４−４線側断面図である。
【図５】 本発明にかかる電子ビーム装置の下部の側断面図であり、電気力線および加速
された電子の経路を示す。
【図６】 本発明にかかる電子ビーム装置のフィラメントハウジングの底面図である。
【図７Ａ】 一列に結合された３つの本発明にかかる電子ビーム装置の概略側面図であり、
連続した電子ビームの範囲を提供する。
【図７Ｂ】 図７Ａの３つの電子ビーム装置の概略平面図である。
【図８】 ２つの隣り合う本発明にかかる電子ビーム装置の一部の拡大断面図であり、電
子ビームがオーバーラップしている。
【図９】 ２つの隣り合う電子ビーム装置の２つのオーバーラップする電子ビームの密度
特性を示すグラフである。
【図１０】 別の好ましいフィラメントハウジングの底面図である。
【図１１】 シート供給式印刷機用の電子ビームシステムの概略側面図である。
【図１２】 シート供給式印刷機械用の別の好ましい電子ビームシステムの概略側面図であ
る。
【図１３】 図１２の電子ビームシステムの拡大側面図である。
【図１４】 図１３に示された回転移送シリンダの正面図である。
【図１５】 連続的に移動する巻取り紙用の電子ビームシステムの側面図である。
【図１６】 図１５の電子ビームシステムの斜視図である。
【図１７】 連続的に移動する巻取り紙用の別の好ましい電子ビームシステムの側面図であ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ， ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ， ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，Ｃ Ｒ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ， ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，Ｋ Ｚ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ， ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，Ｓ Ｋ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ

Claims (44)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 外縁部と、中央領域および第１端部領域を有する電子ビーム
    放射窓とを有する真空チャンバと、 この真空チャンバ内に配置され、電子を発生する電子発生器とを備えた電子加
    速器であって、 前記電子発生器および前記真空チャンバは、電子を電子ビームとして前記放射
    窓を通って外部に加速するような相互の形状および配置であり、前記放射窓の中
    央領域を通過する電子は前記放射窓に対してほぼ垂直であり、前記放射窓の第１
    端部領域を通過する電子は前記放射窓に対して外方に傾斜し、この外方に傾斜し
    た電子の少なくとも一部が前記外縁部をはみ出す方向に向いている電子加速器。
  2. 【請求項２】 請求項１において、前記放射窓が前記第１端部領域とは反対
    側の端部に第２端部領域を有し、この第２端部領域を通過する電子は前記放射窓
    に対して外方に傾斜し、この第２端部領域を通過する外方に傾斜した電子の少な
    くとも一部が前記外縁部をはみ出す方向に向いている電子加速器。
  3. 【請求項３】 請求項２において、前記放射窓の中央領域付近に平坦な電気
    力線、前記放射窓の第１および第２端部領域付近に湾曲した電気力線が形成され
    るように、前記電子発生器は前記放射窓を基準として前記真空チャンバ内に配置
    され、前記平坦な電気力線が電子を放射窓に対して垂直に中央領域を通過させ、
    前記湾曲した電気力線が電子を外方に傾斜して第１および第２端部領域を通過さ
    せる電子加速器。
  4. 【請求項４】 請求項２において、前記放射窓は電子を通過させる窓開口を
    有し、前記第１および第２端部領域付近の窓開口は外方に傾斜して、外方に傾斜
    した電子の通過を助長する電子加速器。
  5. 【請求項５】 請求項２において、前記電子発生器が、 電子を発生する少なくとも１つのフィラメントと、 この少なくとも１つのフィラメントを囲むハウジングとを備え、 前記ハウジングは、前記少なくとも１つのフィラメントと前記放射窓の間のハ
    ウジングに形成された多数のハウジング開口を有して、電子を前記少なくとも１
    つのフィラメントから前記放射窓を通って外部に加速させる電子加速器。
  6. 【請求項６】 請求項５において、前記ハウジング開口は、前記放射窓の前
    記中央領域を通ってハウジングから放射する電子よりも前記第１および第２端部
    領域を通ってハウジングから放射する電子の方が、密度が高くなるように構成さ
    れている電子加速器。
  7. 【請求項７】 請求項６において、前記ハウジング開口が中央および外部ハ
    ウジング開口を有し、前記外部ハウジング開口が前記中央ハウジング開口よりも
    大きい開口領域を設ける電子加速器。
  8. 【請求項８】 請求項５において、前記ハウジング開口が細長いスロットを
    有する電子加速器。
  9. 【請求項９】 第１電子ビームを発生する第１電子加速器であって、前記第
    １電子ビームは、この第１電子加速器をはみ出して水平方向に延びる部分を有す
    る第１電子加速器と、 共通の軸に沿って前記第１電子加速器に隣接して配置され、第２電子ビームを
    発生する第２電子加速器であって、前記第２電子ビームは、この第２電子加速器
    をはみ出して水平方向に延びる部分を有し、この第２電子加速器をはみ出して水
    平方向に延びる部分が前記第１電子加速器をはみ出して水平方向に延びる第１電
    子部分と前記軸に沿ってオーバーラップする第２電子加速器とを備えた電子加速
    器システム。
  10. 【請求項１０】 請求項９において、前記第１電子ビームは前記第１電子加
    速器よりも幅が広く、前記第２電子ビームは前記第２電子加速器よりも幅が広い
    、電子加速器システム。
  11. 【請求項１１】 請求項１０において、前記第１および第２電子加速器が、
    それぞれ、 外縁部および電子ビーム放射窓を有し、この放射窓が中央領域、第１端部領域
    および第２端部領域を有する真空チャンバと、 この真空チャンバ内に配置され、電子を発生する電子発生器とを備え、 前記電子発生器および前記真空チャンバは、電子を電子ビームとして前記放射
    窓を通って外部に加速するような相互の形状および配置であり、前記放射窓の中
    央領域を通過する電子は前記放射窓に対してほぼ垂直であり、前記放射窓の第１
    端部領域を通過する電子は前記放射窓に対して外方に傾斜し、この外方に傾斜し
    た電子の少なくとも一部が前記外縁部をはみ出す方向に向いている電子加速器シ
    ステム。
  12. 【請求項１２】 請求項１１において、前記放射窓の中央領域付近には平坦
    な電気力線、前記放射窓の第１および第２端部領域付近には湾曲した電気力線を
    形成するように、前記電子発生器は前記放射窓を基準として前記真空チャンバ内
    に配置されて、前記平坦な電気力線が電子を放射窓に対して垂直に中央領域に通
    過させ、前記湾曲した電気力線が電子を外方に傾斜して第１および第２端部領域
    を通過させる、電子加速器システム。
  13. 【請求項１３】 電子を発生する電子発生器と、 前記電子発生器をカバーする筐体とを備えた電子加速器であって、 前記筐体が特定の外周幅を有する外縁部および放射窓を有し、前記電子発生器
    および前記筐体は、電子発生器から発生した電子を前記外周幅よりも広い電子ビ
    ームとして前記放射窓から外部に加速するような、相互の形状および配置である
    電子加速器。
  14. 【請求項１４】 シート供給式機械用の電子加速器システムであって、 シート状材料を受け取る回転移送シリンダであって、シートを移送シリンダに
    押し当てる保持装置を有する回転移送シリンダと、 前記移送シリンダから間隔をあけて、電子ビームをシートに照射する電子加速
    器とを備えた、シート供給式機械用電子加速器システム。
  15. 【請求項１５】 請求項１４において、さらに、内側に傾斜した１対のロー
    ラを備え、これらローラが前記回転移送シリンダにシートを接触させて押し当て
    る、電子加速器システム。
  16. 【請求項１６】 請求項１４において、さらに、前記電子ビーム加速器およ
    び前記移送シリンダの少なくとも一部をカバーする筐体を備えた電子加速器シス
    テム。
  17. 【請求項１７】 請求項１６において、さらに、前記筐体に取り付けられ、
    シートに向かって気体を振動させてシートを前記移送シリンダに押し付ける超音
    波装置を備えた電子加速器システム。
  18. 【請求項１８】 請求項１６において、さらに、前記筐体に取り付けられ、
    前記移送シリンダにシートを押し付けるブロワを備えた電子加速器システム。
  19. 【請求項１９】 請求項１６において、さらに、不活性ガスを筐体に供給す
    る不活性ガス供給源を備えた電子加速器システム。
  20. 【請求項２０】 １対の上流側ピンチローラから下流側ローラに連続的に移
    動する巻取り紙を照射するシステムであって、 巻取り紙に電子ビームを照射する電子加速器システムと、 前記上流側ピンチローラの近傍に位置する上流側遮蔽部材および前記下流側ロ
    ーラの近傍に位置する下流側遮蔽部材を有し、前記上流側ピンチローラと前記下
    流側ローラとの間の巻取り紙をカバーする巻取り紙筐体と、 前記筐体に不活性ガスを供給する不活性ガス供給源とを備え、 多量の不活性ガスが前記筐体から流出するのを防止するように、前記上流側遮
    蔽部材は前記上流側ピンチローラに、前記下流側遮蔽部材は前記下流側ローラに
    十分に近接して位置決めされ、前記筐体に多量の空気が浸入するのを防止するよ
    うに、前記巻取り紙が前記筐体内に入る前に、前記ピンチローラが空気の進入を
    阻止する巻取り紙照射システム。
  21. 【請求項２１】 請求項２０において、前記電子加速器システムが、モジュ
    ール筐体内に配置され、電子ビームモジュールを形成する電子ビーム装置を少な
    くとも１つ備え、前記電子ビームモジュールが前記巻取り紙筐体に取付けられて
    いる巻取り紙照射システム。
  22. 【請求項２２】 連続的に移動する巻取り紙を照射するシステムであって、 巻取り紙に電子ビームを照射する電子加速器と、 前記電子加速器および前記巻取り紙の一部を収納する筐体と、 この筐体内の巻取り紙の通路に次々に配置され、前記筐体内での巻取り紙の方
    向をそれぞれ変更させる多数の超音波メンバとを備え、 前記筐体から電子が漏れ出すのを防止するように、前記筐体が、前記電子加速
    器との直線的配置からずれた巻取り紙用入口および出口を有する巻取り紙照射シ
    ステム。
  23. 【請求項２３】 電子加速器を形成する方法であって、 外縁部と、中央領域および第１端部領域を有する電子ビーム放射窓とを有する
    真空チャンバを設ける工程と、 この真空チャンバ内に、電子を発生する電子発生器を配置する工程とを備え、 前記電子発生器および前記真空チャンバは、電子を電子ビームとして前記放射
    窓を通って外部に加速するような相互の形状および配置であり、前記放射窓の中
    央領域を通過する電子は前記放射窓に対してほぼ垂直であり、前記放射窓の第１
    端部領域を通過する電子は前記放射窓に対して外方に傾斜し、この外方に傾斜し
    た電子の少なくとも一部が前記外縁部をはみ出す方向に向いている、電子加速器
    形成方法。
  24. 【請求項２４】 請求項２３において、さらに、前記放射窓に、前記第１端
    部領域とは反対側の端部に第２端部領域を設ける工程を備え、この第２端部領域
    を通過する電子は前記放射窓に対して外方に傾斜し、前記第２端部領域を通過す
    る外方に傾斜した電子の少なくとも一部が前記外縁部をはみ出す方向に向いてい
    る、電子加速器形成方法。
  25. 【請求項２５】 請求項２４において、さらに、前記放射窓の中央領域付近
    に平坦な電気力線、前記放射窓の第１および第２端部領域付近に湾曲した電気力
    線が形成されるように、前記放射窓を基準として前記真空チャンバ内に前記電子
    発生器を配置する工程を備え、前記平坦な電気力線が電子を放射窓に対して垂直
    に中央領域に通過させ、前記湾曲した電気力線が電子を外方に傾斜して第１およ
    び第２端部領域を通過させる、電子加速器形成方法。
  26. 【請求項２６】 請求項２５において、さらに、電子を通過させる窓開口を
    前記放射窓に形成する工程を備え、前記第１および第２端部領域付近の窓開口は
    外方に傾斜して、外方に傾斜した電子の通過を助長する、電子加速器形成方法。
  27. 【請求項２７】 請求項２５において、前記電子発生器が、 電子を発生させる少なくとも１つのフィラメントを設ける工程と、 この少なくとも１つのフィラメントをハウジングで囲む工程とによって形成さ
    れ、 前記ハウジングは、前記少なくとも１つのフィラメントと前記放射窓の間のハ
    ウジングに形成された多数のハウジング開口を有して、電子を前記少なくとも１
    つのフィラメントから前記放射窓を介して外部に加速する、電子加速器形成方法
    。
  28. 【請求項２８】 請求項２７において、さらに、前記放射窓の前記中央領域
    を通ってハウジングから放射する電子よりも前記第１および第２端部領域を通っ
    てハウジングから放射する電子の方が、密度が高くなるように、前記ハウジング
    開口を構成する工程を備えた、電子加速器形成方法。
  29. 【請求項２９】 請求項２８において、前記ハウジング開口が中央および外
    部ハウジング開口を有し、さらに、前記外部ハウジング開口に前記中央ハウジン
    グ開口よりも大きい開口領域を設ける工程を備えた、電子加速器形成方法。
  30. 【請求項３０】 請求項２７において、さらに、前記ハウジング開口を細長
    いスロットから形成する工程を備えた、電子加速器形成方法。
  31. 【請求項３１】 電子加速器システムを形成する方法であって、 第１電子ビームを発生する第１電子加速器を設ける工程であって、前記第１電
    子ビームは、この第１電子加速器をはみ出して水平方向に延びる部分を有する、
    第１電子加速器を設ける工程と、 共通の軸に沿って前記第１電子加速器に隣接して配置され、第２電子ビームを
    発生する第２電子加速器を配置する工程であって、前記第２電子ビームは、この
    第２電子加速器をはみ出して水平方向に延びる部分を有し、この第２電子加速器
    をはみ出して水平方向に延びる部分が前記第１電子加速器をはみ出して水平方向
    に延びる第１電子ビームの部分と前記軸に沿ってオーバーラップする、第２電子
    加速器を配置する工程とを備えた、電子加速器システム形成方法。
  32. 【請求項３２】 請求項３１において、さらに、前記第１電子加速器よりも
    広い幅を有する前記第１電子ビームを発生する工程と、前記第２電子加速器より
    も広い幅を有する前記第２電子ビームを発生させる工程とを備えた、電子加速器
    システム形成方法。
  33. 【請求項３３】 請求項３２において、前記第１および第２電子加速器が、
    それぞれ、 外縁部および電子ビーム放射窓を有し、この放射窓が中央領域、第１端部領域
    および第２端部領域を有する真空チャンバを設ける工程と、 この真空チャンバ内に、電子を発生する電子発生器を配置する工程とによって
    形成され、 前記電子発生器および前記真空チャンバは、電子を電子ビームとして前記放射
    窓を通って外部に加速するような相互の形状および配置であり、前記放射窓の中
    央領域を通過する電子は前記放射窓に対してほぼ垂直であり、前記放射窓の第１
    端部領域を通過する電子は前記放射窓に対して外方に傾斜し、この外方に傾斜し
    た電子の少なくとも一部が前記外縁部をはみ出す方向に向いている、電子加速器
    システム形成方法。
  34. 【請求項３４】 請求項３３において、さらに、前記放射窓の中央領域付近
    には平坦な電気力線、前記放射窓の第１および第２端部領域付近には湾曲した電
    気力線を形成するように、前記放射窓を基準として前記電子発生器を前記真空チ
    ャンバ内に配置する工程を備え、前記平坦な電気力線が電子を放射窓に対して垂
    直に中央領域を通過させ、前記湾曲した電気力線が電子を外方に傾斜して第１お
    よび第２端部領域を通過させる、電子加速器システム形成方法。
  35. 【請求項３５】 電子を発生する電子発生器を設ける工程と、 特定の外周幅を有する外縁部および放射窓を有する筐体内に、前記電子発生器
    を封入する工程とを備えた、電子ビームを発生する方法であって、 前記電子発生器および前記筐体は、電子発生器から発生した電子を前記外周幅
    よりも広い電子ビームとして前記放射窓から外部に加速するような、相互の形状
    および配置である、電子ビーム発生方法。
  36. 【請求項３６】 シート供給式機械内のシート状材料を照射する方法であっ
    て、 シートを移送シリンダに押し当てる保持装置を有する回転移送シリンダによっ
    てシート状材料を受け取る工程と、 前記移送シリンダから間隔をあけて、電子加速器からの電子ビームを前記シー
    トに照射する工程とを備えた、シート状材料照射方法。
  37. 【請求項３７】 請求項３６において、さらに、内側に傾斜した１対のロー
    ラを用いて、前記回転移送シリンダにシートを接触させて押し当てる工程を備え
    た、シート状材料照射方法。
  38. 【請求項３８】 請求項３６において、さらに、前記電子加速器および前記
    移送シリンダの少なくとも一部を筐体で課カバーするする工程を備えた、シート
    状材料照射方法。
  39. 【請求項３９】 請求項３８において、さらに、超音波装置を用いて、シー
    トを前記移送シリンダに押し付けるように、シートに気体を振動させる工程を備
    えた、シート状材料照射方法。
  40. 【請求項４０】 請求項３８において、さらに、ブロワを用いて、前記移送
    シリンダにシートを押し付ける工程を備えた、シート状材料照射方法。
  41. 【請求項４１】 １対の上流側ピンチローラから下流側ローラに連続的に移
    動する巻取り紙を照射する方法であって、 前記上流側ピンチローラの近傍に位置する上流側遮蔽部材および前記下流側ロ
    ーラの近傍に位置する下流側遮蔽部材を有する筐体で、前記上流側ピンチローラ
    と前記下流側ローラとの間の巻取り紙をカバーする工程と、 前記筐体を不活性ガス供給源からの不活性ガスで充填する工程であって、多量
    の不活性ガスが前記筐体から流出するのを防止するように、前記上流側遮蔽部材
    が前記上流側ピンチローラに、前記下流側遮蔽部材が前記下流側ローラに十分に
    近接して位置決めされている充填工程と、 前記筐体内に多量の空気が侵入するのを防止するように、前記巻取り紙が前記
    筐体に入る前に、前記上流側ピンチローラによって巻取り紙に沿って移動する空
    気の進入を阻止する工程と、 電子加速器システムからの電子ビームを巻取り紙に照射する工程とを備えた、
    巻取り紙照射方法。
  42. 【請求項４２】 請求項４１において、さらに、電子ビームモジュールを形
    成するように、少なくとも１つの電子ビーム装置をモジュール筐体内に配置する
    工程を備え、前記電子ビームモジュールが前記巻取り紙筐体に取付けられている
    、巻取り紙照射方法。
  43. 【請求項４３】 連続的に移動する巻取り紙を照射する方法であって、 巻取り紙に電子ビームを照射する電子加速器を設ける工程と、 前記電子加速器および前記巻取り紙の一部を筐体でカバーする工程と、 巻取り紙の通路に次々に配置された多数の超音波メンバによって、前記筐体内
    での巻取り紙の方向をそれぞれ変更させる工程とを備え、 前記筐体から放射が漏れ出すのを防止するように、前記筐体が、前記電子加速
    器との直線的配置からずれた巻取り紙用入口および出口を有する、巻取り紙照射
    方法。
  44. 【請求項４４】 電子を発生するフィラメントと、 このフィラメントを囲むハウジングとを備え、 前記ハウジングは、前記フィラメントの全長に沿ってフィラメントに平行に延
    びる少なくとも１つの細長いスロットを有する、電子銃。
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