JP3959996B2 - 電子線照射装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、球状または扁球状をした被照射物に電子線を照射して、当該被照射物に殺菌、滅菌、殺虫、発芽防止、改質等の処理を施す電子線照射装置に関し、より具体的には、被照射物搬送の高速化を可能にすると共に、被照射物表面に電子線の未照射領域が生じることを防止する手段に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の電子線照射装置の従来例を図４に示す。この電子線照射装置は、球状または扁球状（完全な球から扁った形状）をした複数の被照射物２を所定の搬送方向Ｘに搬送する搬送装置４を備えている。各被照射物２は、必ずしも図示例のように滑らかな球状または扁球状をしている必要はなく、凹凸があっても良いし、凹凸があるのが通常であろう。この被照射物２は、例えば、ジャガイモ、果物等である。
【０００３】
搬送装置４は、例えば、ローラコンベアである。この例では、図５に示すように、連結体１８に複数の円筒状（または円柱状）のローラ２０を回転自在に連結した構造をしている。矢印Ｂはその回転方向の一例を示す。
【０００４】
この電子線照射装置は、更に、搬送装置４上の被照射物２に電子線１０を照射する電子線加速器８を備えている。この電子線加速器８は、この例では電子線１０を走査する走査形のものであり、電子源（図示省略）で発生し加速器（図示省略）で加速した電子線１０を、走査器１２で１次元方向（この例では前記搬送方向Ｘに直交するＹ方向）に走査し、走査管１４および照射窓１６を通して外部に取り出す構造をしている。この電子線加速器８から取り出される電子線１０の照射領域１１は、図６に示す例のように、矩形状をしている。この形状は、電子線１０の取り出し方向に直交する断面の形状である。即ち、この照射領域１１は、搬送方向Ｘの長さＬ_X よりも、前記Ｙ方向の長さＬ_Y の方が長い。
【０００５】
照射領域１１のＹ方向の長さＬ_Y は、走査器１２による電子線１０の走査幅によって、必要な幅に広げることができる。例えば、３０ｃｍ以上にすることは容易であり、１．８ｍ程度にする場合もある。照射領域１１の搬送方向Ｘの長さＬ_X は、その方向には電子線１０を走査しないので、電子線１０自身の広がり等によって決まり、例えばせいぜい数十ｃｍ程度である。
【０００６】
各被照射物２は、従来はこの例のように、電子線１０の走査方向（この例ではＹ方向）に対して９０度に横切るように（即ち前記Ｘ方向に）搬送するのが一般的である。この場合、電子線１０を照射する幅は広いけれども、各被照射物２が電子線１０の照射領域１１を通過する時間は短い。
【０００７】
更に、各被照射物２の全面に電子線１０を照射するために、電子線１０の照射領域１１を通過する間に各被照射物２を回転させるようにしている。そのためにこの例では、電子線１０の照射領域１１内における各被照射物２を、搬送装置４上において、搬送方向Ｘの前または後ろ方向に回転させる回転装置６を備えている。この例では一例として、矢印Ａに示すように、搬送方向Ｘの後ろ方向に回転させる。この回転装置６によって、各被照射物２を、電子線１０の照射領域１１内で少なくとも１／２回転させて、上下を反転させるけれども、１回転以上回転させるのがより好ましい。
【０００８】
回転装置６は、例えば図５に示す例のように、搬送装置４を構成する所要数のローラ２０の下面に当接するベルト２６と、それを搬送方向Ｘとは逆の方向である矢印Ｃ方向に駆動する一組のローラ２２、２４とを備えている。これによって、ベルト２６に当接するローラ２０が矢印Ｂ方向に回転し、当該ローラ２０の上に載っている被照射物２が矢印Ａ方向に回転する。このような回転装置６を、電子線１０の照射領域１１の下方に設けている。ベルト２６を矢印Ｃとは反対方向に駆動しても良く、そのようにすれば、被照射物２の回転方向を矢印Ａとは反対方向にすることができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記電子線照射装置においては、被照射物２の搬送方向Ｘにおける電子線１０の照射領域が短く（即ち長さＬ_X が短く）、しかもその照射領域１１を通過する間に各被照射物２を上記のように回転させる必要があるので、被照射物２の搬送速度を大きくすると、各被照射物２の表面全体に電子線１０を照射することができなくなる。従って、被照射物２を高速で搬送することができず、装置の処理能力（スループット）を高めることが難しい。
【００１０】
しかも、電子線１０は上記のように走査器１２によって走査されて照射窓１６から取り出されるので、走査方向（この例ではＹ方向）の端部付近では、電子線１０は被照射物２の搬送面に垂直な方向から角度θ（図４Ｂ参照）を持っており、しかもこの角度θは端部に近づくほど大きくなるので、Ｙ方向の端部で搬送される被照射物２には、図７に示すように、被照射物２を矢印Ａのように回転させても、自分自身の陰になって電子線１０が照射されない未照射領域３が生じる可能性がある。そうなると、被照射物２の表面全体の電子線照射処理ができなくなる。特に、被照射物２が、例えばジャガイモ等のように、凹凸のある形状をしている場合は、上記のような未照射領域３が生じる可能性が高くなる。
【００１１】
そこでこの発明は、被照射物搬送の高速化を可能にすると共に、被照射物の表面に電子線の未照射領域が生じるのを防止することを主たる目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この発明の電子線照射装置は、球状または扁球状をした被照射物を所定の搬送方向Ｘに搬送する搬送装置と、
この搬送装置上の被照射物に、前記搬送方向Ｘと交差するＹ方向における左右の斜め上方から、照射領域が矩形状をした電子線をそれぞれ照射する走査形の電子線加速器であって、電子線の走査方向を前記搬送方向Ｘに沿う方向にして各照射領域の長辺が前記搬送方向Ｘに沿うように配置された第１および第２の電子線加速器と、
この第１および第２の電子線加速器の各照射領域内における被照射物を、前記搬送装置上において前記搬送方向Ｘの前または後ろ方向に回転させる回転装置とを備えることを特徴としている。
【００１３】
上記構成によれば、搬送装置によって被照射物をＸ方向に搬送しながら、しかも回転装置によって被照射物を搬送方向Ｘの前または後ろ方向に回転させながら、当該被照射物に、第１および第２の電子線加速器によって、左右の斜め上方の２方向から電子線を照射することができる。その結果、被照射物の表面に、電子線が照射されない陰になる領域が生じるのを防止して、被照射物の表面全体に電子線を照射することができるので、被照射物の表面に電子線の未照射領域が生じるのを防止することができる。
【００１４】
しかも、第１および第２の電子線加速器を、その各照射領域の長辺が被照射物の搬送方向Ｘに沿うように配置しているので、従来例のように照射領域の短辺を搬送方向Ｘに沿うように配置している場合に比べて、被照射物が各照射領域を通過する距離が長くなる。従って、被照射物の搬送速度を大きくしても、被照射物の表面全体に電子線を照射することができるので、被照射物を高速で搬送することが可能になる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１は、この発明に係る電子線照射装置の一例を示す図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は搬送方向に見た側面図である。図４に示した従来例と同一または相当する部分には同一符号を付し、以下においては当該従来例との相違点を主に説明する。
【００１６】
この電子線照射装置は、前述したような搬送装置４および回転装置６に加えて、第１および第２の電子線加速器８ａおよび８ｂを備えている。各電子線加速器８ａおよび８ｂは、搬送装置４上の前述したような複数の被照射物２に、前記搬送方向Ｘと交差（この例では直交）するＹ方向における左右の斜め上方（例えば搬送装置４の搬送面から４５度程度）から電子線１０ａおよび１０ｂをそれぞれ照射するように配置されている。各電子線加速器８ａ、８ｂ自体の構成は、例えば前記電子線加速器８について説明したのと同様の構成であるので、各部に同一符号を付して、ここでは重複説明を省略する。
【００１７】
各電子線加速器８ａ、８ｂからの各電子線１０ａ、１０ｂの照射領域１１ａ、１１ｂは、例えば図２に示す例のように、矩形状をしている。この形状は、電子線１０ａ、１０ｂの取り出し方向に直交する断面の形状である。しかもこの電子線照射装置では、両電子線加速器８ａおよび８ｂを、その各照射領域１１ａおよび１１ｂの長辺Ｓ_L が前記搬送方向Ｘに沿うように（好ましくは平行になるように）配置している。即ち、各照射領域１１ａ、１１ｂは、被照射物２の搬送方向Ｘの長さＬ_X の方が、前記Ｙ方向の長さＬ_Y よりも長い。
【００１８】
回転装置６は、この電子線加速器８ａおよび８ｂの各照射領域１１ａおよび１１ｂ内における被照射物２を、前述したように搬送装置４上において、搬送方向Ｘの前または後ろ方向（この例では矢印Ａに示すように後ろ方向）に回転させるものであるが、搬送方向Ｘにおける照射領域１１ａ、１１ｂが長くなったことに合わせて、この例ではこの回転装置６の搬送方向Ｘの長さを従来例よりも長くしている。具体的には、少なくとも各照射領域１１ａ、１１ｂの長辺Ｓ_L 内に位置する各被照射物２が少なくとも１／２回転、好ましくは１回転以上するようにしている。このことは、図５の例で言えば、両ローラ２２、２４間の間隔を広げてベルト２６を長くすることによって、簡単に実現することができる。
【００１９】
この電子線照射装置によれば、搬送装置４によって各被照射物２をＸ方向に搬送しながら、しかも回転装置６によって照射領域１１ａ、１１ｂ内における各被照射物２を搬送方向Ｘの前または後ろ方向に回転させながら、当該各被照射物２に、第１および第２の電子線加速器８ａ、８ｂによって、左右の斜め上方の２方向から電子線１０ａ、１０ｂを照射することができる。その結果、各被照射物２の表面に、電子線が照射されない陰になる領域が生じるのを防止して、各被照射物２の表面全体に電子線を照射することができるので、各被照射物の表面に電子線の未照射領域が生じるのを防止することができる。
【００２０】
これを図３を参照して説明すると、仮に、被照射物２の表面に、従来例と同様に一方の電子線１０ｂが照射されない陰の領域が生じても、そこには必ず反対側からの電子線１０ａが照射されるので、全体として見れば、被照射物２の表面には電子線の未照射領域は生じない。被照射物２が凹凸のある形状をしている場合も同様である。
【００２１】
なお、この電子線照射装置の場合は、各電子線加速器８ａ、８ｂから取り出される電子線１０ａ、１０ｂが、その走査方向（この例ではＸ方向）の端部付近で前述したような角度θ（図１Ａ参照）を持っていたとしても、各被照射物２は矢印Ａ（またはその反対方向）に示すようにその角度θを打ち消すように回転させられるので、しかも各被照射物２はＸ方向への搬送中に角度θが０またはほぼ０になる領域を通過するので、上記角度θがあっても各被照射物２の表面に電子線の未照射領域が生じるのを防止することができる。
【００２２】
しかも、この電子線照射装置では、第１および第２の電子線加速器８ａ、８ｂを、その各照射領域１１ａ、１１ｂの長辺Ｓ_L が被照射物２の搬送方向Ｘに沿うように配置しているので、従来例のように照射領域の短辺Ｓ_S （図６参照）を搬送方向Ｘに沿うように配置している場合に比べて、被照射物２が各照射領域１１ａ、１１ｂを通過する距離が長くなる。従って、被照射物２の搬送速度を大きくしても、被照射物２の表面全体に電子線を照射することができるので、被照射物２を高速で搬送することが可能になる。その結果、装置の処理能力（スループット）を高めることも容易である。
【００２３】
例えば、図２と図６とで比較して、各照射領域１１、１１ａ、１１ｂの寸法を同じ１５ｃｍ×１８０ｃｍの矩形とした場合、従来は短辺Ｓ_S （１５ｃｍ）を横切って被照射物２が搬送されるので、一つの被照射物２に電子線１０が照射される時間は短い。これに対して、この実施例では長辺Ｓ_L （１８０ｃｍ）に沿って被照射物２が搬送されるので、一つの被照射物２に電子線１０ａ、１０ｂが照射される時間は長い。一つの被照射物２に電子線が照射される時間を同じにする場合、単純計算では、この実施例では従来例に比べて、被照射物２の（即ち搬送装置４の）搬送速度を（１８０／１５＝）１２倍にすることができる。
【００２４】
なお、上記のように２方向から電子線を照射する場合、上記実施例と違って、各電子線１０ａ、１０ｂの照射領域１１ａ、１１ｂの短辺Ｓ_S を被照射物２の搬送方向Ｘに沿わせる（平行にする）方向に電子線加速器８ａおよび８ｂを配置するという考えもある。そのようにしても、上記被照射物２に電子線の未照射領域が生じる課題を解決することはできるけれども、被照射物２の搬送速度に関しては従来例と同様であるので、被照射物２の高速搬送を可能にすることはできない。このことは、上記説明から容易に理解できよう。従ってそのような配置は好ましくない。
【００２５】
図１Ｂでは、搬送装置４上で被照射物２はＹ方向において１列しか図示していないけれども、それは単に図示を簡略化しただけであり、被照射物２はＹ方向に１列に並べてもよいし、２列以上に並べても良いし、整列させずにランダムに載せて搬送しても良い。要は、各電子線加速器８ａ、８ｂから取り出される電子線１０ａ、１０ｂの照射領域１１ａ、１１ｂの短辺Ｓ_S の長さＬ_Y に応じて、Ｙ方向に配置する被照射物２の数を選定すれば良い。
【００２６】
この発明は、上記のような走査形の電子線加速器８ａ、８ｂを用いる場合に好適である。
【００２７】
また、上記のような第１の電子線加速器８ａを搬送方向Ｘに沿って２台以上並べても良い。第２の電子線加速器８ｂについても同様である。
【００２８】
回転装置６は、図５に示す例のようなものの代わりに、回転させたいローラ２０の下方に当接するものであってＸ方向に移動しない固定された固定体でも良い。搬送装置４は、全体がＸ方向に移動しているので、この固定体にローラ２０の下面が当接すると、当該ローラ２０は回転し、その上の被照射物２も回転する。
【００２９】
【発明の効果】
以上のようにこの発明によれば、搬送装置によって被照射物をＸ方向に搬送しながら、しかも回転装置によって被照射物を搬送方向Ｘの前または後ろ方向に回転させながら、当該被照射物に、第１および第２の電子線加速器によって、左右の斜め上方の２方向から電子線を照射することができるので、被照射物の表面に電子線の未照射領域が生じるのを防止することができる。
【００３０】
しかも、第１および第２の走査形の電子線加速器を、その電子線の走査方向を被照射物の搬送方向Ｘに沿う方向にして各照射領域の長辺が被照射物の搬送方向Ｘに沿うように配置しているので、被照射物が各照射領域を通過する距離が長くなり、被照射物を高速で搬送することが可能になる。その結果、装置の処理能力（スループット）を高めることも容易である。
更に、各電子線加速器から取り出される電子線が、その走査方向の端部付近で、被照射物の搬送面に垂直な方向から角度（θ）を持っていても、各被照射物はその角度（θ）を打ち消すように回転させられるので、しかも各被照射物はＸ方向への搬送中に上記角度（θ）が０またはほぼ０になる領域を通過するので、上記角度（θ）があっても各被照射物の表面に電子線の未照射領域が生じるのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る電子線照射装置の一例を示す図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は搬送方向に見た側面図である。
【図２】図１中の第１および第２の電子線加速器から取り出される電子線の照射領域の形状の一例を示す図である。
【図３】図１の装置による被照射物への電子線の照射状態の一例を拡大して示す図である。
【図４】従来の電子線照射装置の一例を示す図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は搬送方向に見た側面図である。
【図５】図１および図４中の搬送装置および回転装置の一例を示す図である。
【図６】図４中の電子線加速器から取り出される電子線の照射領域の形状の一例を示す図である。
【図７】図４の装置によるＹ方向端部付近の被照射物への電子線の照射状態の一例を拡大して示す図である。
【符号の説明】
２ 被照射物
４ 搬送装置
６ 回転装置
８ａ、８ｂ 電子線加速器
１０ａ、１０ｂ 電子線
１１ａ、１１ｂ 照射領域
Ｘ 搬送方向

Claims (1)

1. 球状または扁球状をした被照射物を所定の搬送方向Ｘに搬送する搬送装置と、
   この搬送装置上の被照射物に、前記搬送方向Ｘと交差するＹ方向における左右の斜め上方から、照射領域が矩形状をした電子線をそれぞれ照射する走査形の電子線加速器であって、電子線の走査方向を前記搬送方向Ｘに沿う方向にして各照射領域の長辺が前記搬送方向Ｘに沿うように配置された第１および第２の電子線加速器と、
   この第１および第２の電子線加速器の各照射領域内における被照射物を、前記搬送装置上において前記搬送方向Ｘの前または後ろ方向に回転させる回転装置とを備えることを特徴とする電子線照射装置。

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