JP4183727B2

JP4183727B2 - 電子線照射装置

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Publication number: JP4183727B2
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Authority: JP
Inventors: 誠太郎中尾
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Filing date: 2005-03-09
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Description

本発明は、電子線照射装置に関する。特に、不活性気体の使用が効率的になる電子線照射装置に関する。

帯状の被照射体に電子線を照射して、該被照射体に架橋、硬化、改質等の処理を施す、電子線照射装置が知られている。被照射体としては、例えば、樹脂フィルム自体、電子線硬化性樹脂塗料を塗工した樹脂フィルム等が代表的である。ところが、一般に、電子線により誘起される、分子の架橋等の反応（処理）は、雰囲気中の酸素によって阻害される。これを防ぐ為に、例えば、下記の如き工夫がなされている。

特許文献１に記載の電子線照射装置では、電子線硬化性樹脂塗料を塗工したフィルムを被照射体とする。該フィルムに塗工された塗膜を電子線で架橋、硬化させるに際し、塗工されたフィルムを、前記塗膜を間に介して、該フィルムの走行速度と同期する周速度をもって回転する金属ドラム上に密着させ、この状態でフィルム側から電子線を照射する。この電子線照射装置は、金属ドラム密着により、電子線硬化性樹脂塗料を雰囲気中の酸素から遮断し、硬化（電子線による被照射体の処理）阻害を防止する方式である。以下、この方式を「方式Ａ」と称することがある。

方式Ａによる電子線照射装置では、電子線が、被照射体全層を透過、貫通した上で、電子線の処理を必要とする層（塗膜）に達する。その為、電子線処理が本来不要な途中の層迄、電子線の影響を受け、フィルムに対して、望まない反応（黄変、強度劣化等）が生じる。途中のフィルム層にエネルギーが吸収される為、本来処理が必要な層（塗膜）に達する電子線のエネルギーが無駄になる。電子線照射装置に、金属ドラム、及びその回転駆動機構が必要であり、その為、装置が必要以上に重厚長大となる。更に、電子線照射の処理内容が、特に塗膜の硬化処理の場合、塗膜の表面艶が金属ドラムの表面艶に強制的に規制されてしまう。

上記欠点が無い方式の電子線照射装置として、例えば下記の如き装置が知られている。
特許文献２、特許文献３、特許文献４に記載の電子線照射装置は、内部に窒素等の不活性気体を供給、充填した閉鎖空間から成る照射室中で、被照射体に電子線を照射する方式である。以下、この方式を「方式Ｂ」と称することがある。
上記照射室は、帯状の被照射体を該照射室内に搬入させる為の搬入開口部、及び搬出させる為の搬出開口部とを有する。照射室の搬入開口部の上流側（被照射体搬送方向に対して上流側）には、制動放射のＸ線を捕捉する為の空洞、及びダクトが形成されると共に、該空洞内に不活性気体（窒素）を吹出す為の、被照射体に向かってノズル状に突出するエアナイフが設けられている。該エアナイフにより、外部から被照射体に随伴して流入する空気中の酸素を遮断し、又遮断し切れない酸素は稀釈する。
即ち、方式Ｂは、被照射体を、電子線による処理反応を阻害し無い窒素等の不活性気体中に浸すことで、電子線による被照射体の処理に対する酸素の阻害を防止する方式である。

特公平５−３６２１２号公報特公昭６３−８４４０号公報特開平５−６０８９９号公報実開平６−８０２００号公報

方式Ｂによる電子線照射装置では、装置の重厚長大化が防げ、且つ、電子線による被照射体の処理が特に塗膜の硬化の場合に、処理面（塗膜面）が艶の規制を受けないという利点が得られる。その反面、帯状の被照射体を走行させつつ電子線照射を継続する間、絶えず、外部から被照射体に随伴して酸素が、照射室に向かって流入し続ける。この為、酸素濃度を十分低水準に保ち続ける為には、絶えず多量の不活性気体の供給が必要であった。また、そのための経費も多大となってしまう。
特に、被照射体の処理速度（走行速度）を高速化すると、速度増加に伴って、流入酸素量も増え、急激に照射室内の酸素濃度が上昇し、電子線処理阻害を防止し切れなくなる。

本発明の課題は、電子線照射装置の重厚長大化を抑えることができ、特に、塗膜の硬化の場合に処理面が艶の規制を受けない利点を持つ方式Ｂによる電子線照射装置を、更に改良し、帯状の被照射体の走行速度を高速度化させても、照射室の酸素濃度が増化することを抑止し、且つ、不活性気体の消費量も低減する事にある。

上記課題を解決すべく、本発明の電子線照射装置は、
（Ａ）電子線を発生させ、該電子線を透過窓部から外部に放射する電子線発生部；
（Ｂ）該電子線発生部の透過窓部に隣接し、周囲を囲繞する隔壁と、該隔壁に開口し帯状の被照射体を搬入させる搬入開口部、及び搬出させる搬出開口部とを有し、不活性気体で充填された閉鎖空間であって、前記透過窓部から放射される電子線が、外部から搬入されて走行する帯状の被照射体に対して照射される、照射室；
（Ｃ）該照射室の、被照射体走行方向に於ける上流側に隣接して設けられ、帯状の被照射体を搬入させる搬入開口部、及び搬出させる搬出開口部とを有する閉鎖空間であって、該閉鎖空間内に該帯状の被照射体を走行させて前記照射室迄導入すると共に、該被照射体の照射面側に不活性気体を吹付けて、該被照射体の表面近傍に随伴して流入する空気中の酸素を稀釈乃至遮断する、酸素遮断部；
（Ｄ）とを具備し、帯状の被照射体を走行させながら、該被照射体に電子線を照射する、電子線照射装置であって、
（Ｃ１）前記酸素遮断部は、走行する帯状の被照射体の照射面側と対面する表面側隔壁と、該被照射体の照射面とは反対面側に対面する裏面側隔壁、及び該被照射体の両側面側に対面する１対の側面隔壁とによって、該被照射体を囲繞すると共に；
（Ｃ２）該酸素遮断部の表面側隔壁と裏面側隔壁との間の間隙Ｗｓと、前記照射室に於いて該照射室を走行する帯状の被照射体を挟んだ表面側隔壁と裏面側隔壁との間隙Ｗｅとの間には；Ｗｓ＜Ｗｅなる関係を有し；
（Ｃ３）該酸素遮断部の表面側隔壁と裏面側隔壁との間の間隙Ｗｓは、該酸素遮断部の全域に亘って、同一乃至略同一であり；
（Ｃ４）該酸素遮断部の表面側隔壁には、吹出口が該表面側隔壁よりも突出も凹没もし無い状態で形成された、不活性気体の吹出スリットを有する：
（Ｅ）電子線照射装置とした。

この様な構成とすることで、金属ドラムが不要な方式であるので、先ず、電子線照射装置の重厚長大化を抑えることができ、特に塗膜の硬化処理の場合に処理面が艶の規制を受け無い。しかも、本発明固有の構成の酸素遮断部により、帯状の被照射体の走行速度を高速度化させても、照射室の酸素濃度が増大することを抑止し、且つ、不活性気体の消費量も低減できる。従って、不活性気体の使用が効率的になる。

本発明の電子線照射装置の一形態においては、前記酸素遮断部の被照射体通過方向に於ける上流側に、更に、該被照射体上表面に未硬化状態の液状の電子線硬化性樹脂を塗工する、塗工部が設けられてもよい。

この様な構成とすることで、電子線硬化性樹脂の塗膜形成と、該塗膜の電子線による処理がインラインで効率的に行える。

本発明の電子線照射装置の一形態において、前記酸素遮断部の表面側隔壁と裏面側隔壁との間の間隙Ｗｓは前記被照射体の厚みよりも１〜２０ｍｍの範囲で大きく設定されてもよい。この範囲に設定すれば、被照射体の走行速度を２００ｍ／ｍｉｎ．程度まで増速しても照射室Ｅの酸素濃度を１００ｐｐｍ以下に抑えることができる。

本発明の電子線照射装置の一形態において、前記スリットからの前記不活性気体の吹き出し方向が被照射体の走行方向と直交する方向に対して前記走行方向の上流側に傾くように前記スリットが形成されてもよい。このようにスリットを傾けることにより、スリットから吹付けられた不活性気体を被照射体に随伴して侵入する空気に対してナイフエッジのように当てて、随伴空気を効率よく被照射体から剥取って酸素遮断部の搬入開口部から押し出すことができる。

本発明の電子線照射装置の一形態において、前記スリットに対して前記被照射体の走行方向下流側には、前記不活性気体を前記被照射体に対して前記スリットと同一の側から給気する給気孔が設けられてもよい。この形態によれば、スリットから吹付ける不活性気体により被照射体の随伴空気を剥取って照射室への随伴空気の侵入を抑えつつ、被照射体を給気孔から給気する不活性気体による支持層で支持することができる。それにより、スリットからの不活性気体の吹付けに伴う被照射体の表裏の圧力バランスの変化に起因する被照射体のばたつきを抑えつつ、酸素遮断部において被照射体を円滑に走行させることができる。

前記給気孔を設ける態様においては、前記スリットから吹き出す不活性気体の流速よりも前記給気孔から吹き出す不活性気体の流速を低下させる絞り弁をさらに備えてもよい。このような絞り弁を設けることにより、スリットからは随伴空気を十分に排出できるように高速で不活性気体を吹付けつつ、給気孔からは被照射体の支持に必要な程度の不活性気体を給気させて被照射体のばたつきを適切に抑えることができる。

なお、給気孔を設ける形態において、該給気孔は前記被照射体の走行方向に対して直交する方向に延びる貫通孔として形成されてもよい。このような貫通孔とすれば、給気孔から給気される不活性気体を給気孔の周囲に比較的滞留させて不活性気体による被照射体の支持層を効率的に形成することができる。さらに、前記給気孔の径が前記スリットの間隙よりも大きく設定されることにより、給気孔から給気される不活性気体の流速を比較的容易に抑えることができる。

（１）本発明の電子線照射装置によれば、先ず、装置の重厚長大化を抑えることができ、塗膜の硬化処理時に処理面が艶の規制を受けず、任意の艶面が可能となる。しかも、帯状の被照射体の走行速度を高速化時に、照射室の酸素濃度増大を抑止し、且つ、不活性気体の消費量も低減できる。よって、不活性気体の使用が効率的になる。
（２）また、酸素遮断部の上流側に塗工部を設けた場合には、電子線硬化性樹脂の塗膜形成と、該塗膜の電子線処理とがインラインで効率的に行える。

［図１］本発明の電子線照射装置の基本的な形態（塗工部無し）を、概念的な部分断面図で示す説明図。
［図２］本発明の特徴部分である酸素遮断部Ｓの一形態を示す拡大断面図。
［図３］酸素遮断部Ｓ及び照射部Ｅを、夫々２分割できる一形態を示す説明図。
［図４］塗工部も有する電子線照射装置の一形態を示す説明図。
［図５］酸素遮断部に関する他の形態を示す断面図。
［図６］図５の酸素遮断部の表面側隔壁の一部を同図の矢印ＶＩ方向から見た状態を示す図。
［図７］図５の酸素遮断部に対して不活性気体を供給するための配管構成を示す斜視図。

符号の説明

Ｃ冷却器
Ｄ乾燥機
ｅ電子線
Ｅ照射室
Ｅ_Ａ照射室可動側
Ｅ_Ｂ照射室固定側
Ｅ１照射室の搬入開口部
Ｅ２照射室の搬出開口部
Ｅ３表面側隔壁
Ｅ４裏面側隔壁
Ｅ５透過窓部
Ｆ被照射体
Ｌｃ搬送ローラ
Ｌｎ搬送ローラ
Ｍ移動手段
Ｍｗ滑車
Ｍｌレール
Ｎ不活性気体
Ｐ導管
Ｐ１集合部
Ｐ２集合部
Ｐ３分配管
Ｐ４分配管
Ｐ５合流部
Ｐ６主配管
Ｐ７絞り弁
Ｐ８絞り弁
Ｐ９絞り弁
Ｐ１０絞り弁
Ｒ電子線発生部
Ｒａ巻出ロール
Ｒｒ巻取ロール
Ｓ酸素遮断部
Ｓ_Ａ酸素遮断部可動側
Ｓ_Ｂ酸素遮断部固定側
Ｓ１酸素遮断部の搬入開口部
Ｓ２酸素遮断部の搬出開口部
Ｓ３表面側隔壁
Ｓ４裏面側隔壁
Ｓ５吹出スリット
Ｓ６空間
Ｓ７給気孔
Ｓ８空間
Ｔ塗工部
Ｔ１版胴
Ｔ２インキパン
Ｔ３ドクターブレード
Ｔ４圧胴
Ｖ走行方向
Ｗｓ酸素遮断部での隔壁の間隔
Ｗｅ照射室での隔壁の間隔

以下、図面を参照しながら本発明を実施するための最良の形態を説明する。

〔図面の概要〕
先ず、図１は、本発明の電子線照射装置の基本的な形態（塗工部無し）を概念的に示す部分断面図的な説明図である。図２は、本発明の特徴部分である酸素遮断部Ｓの拡大断面図である。図３は、酸素遮断部Ｓ及び照射部Ｅを夫々２分割できる一形態を示す説明図である。即ち、図３は、酸素遮断部Ｓに、相互に嵌合可能かつ水平方向に分割して引き離すことが可能な酸素遮断部可動側Ｓ_Ａ及び酸素遮断部固定側Ｓ_Ｂとを設け、照射部Ｅに、相互に嵌合可能かつ水平方向に分割して引き離し可能な照射部可動側Ｅ_Ａ及び照射部固定側Ｅ_Ｂとを設けた一形態を示す説明図である。図４は、酸素遮断部Ｓの上流側に、塗工部も有する形態を示す説明図である。なお、本発明の電子線照射装置は、その趣旨を逸脱しない範囲内で、これら図面に限定されるものではない。

〔装置全体の概要〕
装置全体の概要を、図１に例示する本発明の電子線照射装置の基本的な一形態を参照して説明する。
図１に例示する様に、本発明の電子線照射装置は、電子線ｅを発生する電子線発生部Ｒ、電子線を走行する帯状の被照射体Ｆに照射する照射室Ｅ、該照射室Ｅの上流側に隣接配置した酸素遮断部Ｓ、とを備えている。なお、図中、帯状の被照射体Ｆは、巻出ロールＲａから巻き出されて搬送ローラＬｃで案内されて、電子線照射装置に酸素遮断部Ｓの搬入開口部Ｓ１から入り、照射室Ｅ内を走行しながら電子線ｅを照射された後、照射室の搬出開口部Ｅ２から装置外部に出て、搬送ローラＬｎで案内されて巻取ロールＲｒに巻き取られる。

酸素遮断部Ｓは図２の断面図の如く、照射室Ｅの上流側に隣接して設けられる。尚、本発明に於いて「上流」、及び「下流」とは、帯状の被照射体Ｆの走行方向Ｖを基準とし、電子線照射装置から見て被照射体Ｆの供給元の方向、即ち巻出ロールＲａの方向を「上流」と云う。又、電子線照射装置から見て被照射体Ｆの送出先の方向、即ち巻取ロールＲｒの方向を「下流」と云う。

この様な電子線照射装置において、本発明で特徴的な構成は、酸素遮断部Ｓでの被照射体Ｆを挟んだ表面側隔壁と裏面側隔壁との間隙Ｗｓと、照射室Ｅでの被照射体を挟んだ表面側隔壁と裏面側隔壁との間隙Ｗｅとが、Ｗｓ＜Ｗｅなる関係を有している上、更に、該間隙Ｗｓが酸素遮断部の全域に亘って同一乃至略同一で、且つその表面側隔壁に、吹出口が該表面側隔壁よりも突出も凹没もし無い状態で形成され不活性気体を吹出す吹出スリットＳ５を有することにある。

なお、照射室Ｅに導管Ｐから不活性気体Ｎが導入されることにより、室内は酸素濃度が低い状態に維持される。また、電子線発生部Ｒで発生させた電子線ｅは透過窓部Ｅ５を透過し、この電子線が被照射体Ｆに照射される。また電子線が照射される位置の被照射体の裏側には、冷却器Ｃ（電子線捕捉器）が設けられている。
なお、酸素遮断部及び照射室で用いられる不活性気体Ｎは、例えば、アルゴン、ヘリウム、ネオン等の稀ガス元素、窒素等であるが、通常、コスト等の面から主に窒素が用いられる。

また、被照射体Ｆは、帯状で薄膜のフィルム（乃至シート）状ものであれば、特に制限は無い。被照射体Ｆの厚みは、通常、５〜３００μｍ程度のものが対象となる。電子線処理の具体例を挙げれば、例えば、ポリエチレン等の樹脂フィルム自体を被照射体とし、これに対して電子線照射により分子の架橋（反応）行なう処理等である。この他、例えば、ポリエステル等の樹脂から成るフィルム、紙、金属箔等のフィルム状の基材表面に、アクリレートのモノマーやプレポリマー等から成る電子線硬化性樹脂塗料の塗膜を塗工形成したものを被照射体として、この被照射体が有する前記塗膜を、電子線照射により、架橋、硬化させる処理等である。

〔酸素遮断部〕
次に、本発明の特徴的部分である酸素遮断部Ｓの構成について、その一形態を示す図２を参照して、詳述する。

酸素遮断部Ｓは、周囲を隔壁で囲繞された閉鎖空間（但し、被照射体Ｆの搬入・搬出部分を除く）として形成されている。これら隔壁は、走行する帯状の被照射体Ｆの照射面側と対面する表面側隔壁Ｓ３と、該被照射体の照射面とは反対面側に対面する裏面側隔壁Ｓ４、及び該被照射体の両側面側に対面する１対の側面隔壁（図示せず）とから成る。これら隔壁の材料は、通常は、鉄、アルミニウム等の金属が用いられる。
酸素遮断部Ｓは、又、被照射体Ｆを該酸素遮断部Ｓに搬入させる搬入開口部Ｓ１、及び該酸素遮断部Ｓから搬出させる搬出開口部Ｓ２とを有する。また、酸素遮断部Ｓの表面側隔壁Ｓ３には、不活性気体を酸素遮断部に吹出す吹出スリットＳ５が１箇所以上開口している。

そして、本発明では、この酸素遮断部Ｓの表面側隔壁Ｓ３と裏面側隔壁Ｓ４との間隙Ｗｓは、後述する照射室Ｅでの該照射室を走行する帯状の被照射体を挟んだ該照射室の表面側隔壁Ｅ３と裏面側隔壁Ｅ４との間隙Ｗｅと、Ｗｓ＜Ｗｅ、なる関係の間隔とする。
この為、先ず、酸素遮断部Ｓの搬入開口部Ｓ１に入る段階で、搬入開口部Ｓ１より外側の空気は隔壁に弾かれて侵入を阻まれる。次いで、被照射体Ｆの表裏面に粘性抵抗で付着、随伴して酸素遮断部Ｓ内に侵入した高酸素濃度の空気に対しては、間隙Ｗｓが狭く、その流体抵抗は大となる。よって、随伴空気は被照射体表面から剥取られ、又照射室Ｅに向かう随伴空気の速度も減速される。
これに加えて、表面側隔壁Ｓ３に設けられた不活性気体を吹出す吹出スリットＳ５から不活性気体Ｎが酸素遮断部Ｓに連続供給される。この為、酸素遮断部Ｓ内の酸素は稀釈（低濃度化）される。且つ酸素遮断部Ｓ内の上流部の酸素は、搬入開口部Ｓ１から流出する不活性気体に引きずられて外部に押出される。

しかも、間隙Ｗｓは、酸素遮断部Ｓの被照射体走行方向における全域に亘って、同一ないし略同一の値とする。間隙Ｗｓの値は、小さい程、空気中の酸素の流入による照射室内の酸素濃度上昇を阻止する点で好ましいが、狭くし過ぎると走行する被照射体と接触する不都合を生じ易くなる為、両者を勘案して適宜数値を決定する。通常間隙Ｗｓの値は被照射体の厚みよりも１〜２０ｍｍ程度多い程度とする。この範囲に設定した場合、被照射体の走行速度を２００ｍ／ｍｉｎ．程度まで増速しても照射室Ｅの酸素濃度を１００ｐｐｍ以下に抑えることができる。

また、酸素遮断部Ｓの表面側隔壁Ｓ３には、不活性気体を酸素遮断部に吹出す吹出スリットＳ５が１箇所以上開口している。該吹出スリットＳ５は、図２の如く、表面側隔壁Ｓ３、より詳しくは隔壁３の内面に対して突出も凹没もし無い状態で形成される。即ち、表面側隔壁Ｓ３は、吹出スリットＳ５部分も含めて、被照射体Ｆ側の内面は、実質上凹凸の無視出来る、ほぼ平坦な面を成す。但し、図示の如く完全な平面の他、滑らかな彎曲面でも良い。この場合、搬送される帯状の被照射体の搬送経路も、同様に前記隔壁と同一又は略同一の湾曲面である。

以上の様に、酸素遮断部Ｓ内の間隙Ｗｓが狭幅であることに加えて、間隙Ｗｓは、酸素遮断部Ｓの全域に亘って、同一乃至略同一であり、且つ、吹出スリットＳ５は表面側隔壁Ｓ３から突出も凹没もし無い（略平面）状態で形成してあるので、酸素遮断部Ｓ内に吹出された不活性気体流は、対流したり、淀んだりすること無く、随伴空気層の剥離、酸素の希釈、上流外部への押出し等が円滑に実施される。その為、酸素遮断部Ｓから、照射室Ｅ内に流入する酸素量を大幅に低減出来ることになる。

また、不活性気体使用量の観点からは、酸素遮断部Ｓの表面側隔壁と裏面隔壁との間の間隙Ｗｓを小さく、又は狭く設定し、且つ間隙Ｗｓは酸素遮断部Ｓの全域に亘って同一乃至略同一としたので、酸素遮断部Ｓの内容積は、必要最小限に押さえられる。その為、酸素遮断部Ｓ内に供給すべき不活性気体量も必要最小限で済むことになる。よって、酸素濃度低減化の為の不活性気体使用量を節約出来る。

なお、不活性気体を吹出させる吹出スリットＳ５は、空気中の酸素流入阻止の点からは、酸素遮断部Ｓ内に於いて、より上流に設けることが好ましい。
吹出スリットＳ５には導管Ｐが接続され、導管Ｐを経由して、不活性気体Ｎが供給される。又、図２の例では、不活性気体の噴出量及び吹出し圧力の変動を緩衝する為、吹出スリットＳ５の背後に空間Ｓ６を設けてある。従って、導管Ｐからの不活性気体Ｎは、空間６を経由してスリットＳ５に供給される。
なお、吹出スリットＳ５は、被照射体Ｆの電子線照射による処理面側に少なくとも設ける。通常は、電子線照射側が処理面になる為、図２の例の如くの構成では、吹出スリットＳ５は、表面側隔壁Ｓ３に設けられている。尚、吹出スリットＳ５を、電子線照射による処理面及びその反対面の両面に設けることも出来る。

〔電子線発生部〕
電子線発生部Ｒは、電子線を発生させ、その電子線を透過窓部Ｅ５から外部に放射するものであり、既存の電子線発生装置を適宜採用することができる。なお、この様な電子線発生装置は、例えば、株式会社ＮＨＶコーポレーション、米国のエナジー・サイエンス社（ＥＳＩ社）等から市販されている。

〔照射室〕
照射室Ｅは、前述図１の如く、電子線発生部Ｒの透過窓部Ｅ５に隣接して、周囲を隔壁で囲繞した閉鎖空間（被照射体の搬入・搬出部分は除く）を構成する。照射室Ｅ内には、不活性気体Ｎを充填して低酸素濃度（通常３００ｐｐｍ以下程度）に保ち、この様な低酸素濃度雰囲気中で被照射体Ｆに電子線ｅを照射することで、架橋、重合、分解、硬化等の所定の電子線処理を施す。
照射室Ｅの隔壁は、通常、鉄、アルミニウム等の金属が用いられる。特に制動放射のＸ線を遮蔽する必要の有る部分は、鉛等のＸ線遮蔽能力の高い金属を用い、十分な厚みに形成する。

更に、照射室Ｅは、その上流側の酸素遮断部Ｓとも接続している。照射室Ｅの酸素遮断部Ｓ側の隔壁には、被照射体Ｆを搬入する搬入開口部Ｅ１を有し、また、照射室Ｅに於ける下流側には、被照射体Ｆを搬出させる搬出開口部Ｅ２を有する。そして、搬入開口部Ｅ１、搬出開口部Ｅ２間を、帯状の被照射体Ｆが走行する。なお、被照射体Ｆの走行を助ける為に、照射室内部には、適宜搬送ローラＬｃが設置される。また、図１及び図２の形態では、酸素遮断部Ｓの搬出開口部Ｓ２と照射室Ｅの搬入開口部Ｅ１とが一致し、又は兼用されている。

照射室Ｅ中の酸素濃度を低く保つ為に、照射室Ｅ内には、導管Ｐを経由して不活性気体Ｎを供給し、充填する。又、被照射体Ｆの電子線発生部Ｒとは反対側には、被照射体Ｆを透過して来た電子線を捕捉すると共に、捕捉時に発生する熱を冷却する為の冷却器（電子線補捕捉器）Ｃを有する。

尚、前記の如く、照射室Ｅの被照射体Ｆを挟んだ両隔壁間の間隙Ｗｅは、酸素遮断部Ｓの表面側隔壁Ｓ３と裏面側隔壁Ｓ４との間隙Ｗｓよりも大きく、あるいは広くする。照射室Ｅには、酸素遮断部Ｓで完全には除去出来無かった酸素が、被照射体Ｆの走行に随伴して流入する。その量は少ないとは言え、長時間積分されると酸素濃度の増加は、やはり無視出来無くなる。その為、照射室Ｅ内にも導管Ｐを経由して、継続的に不活性気体を供給するとともに、流入して来た酸素を稀釈し、濃度増加を鈍感にする為、ある程度容積は大きいことが必要である。それ故、間隙ＷｅはＷｅ＞Ｗｓを満たしつつ大きめに設定する。
この様にＷｅ＞Ｗｓなる関係で、照射室Ｅを酸素遮断部Ｓよりも容積大とする事によって、照射室Ｅ内にまで酸素遮断部Ｓから流入して来た酸素は、更に大幅に稀釈される。
そして、酸素遮断部Ｓでの酸素低濃度化、及び照射室Ｅでの酸素低濃度化によって、照射室内の酸素濃度は低濃度に保つことが出来、被照射体Ｆの走行速度を高速度化させた場合でも、酸素濃度は増加し難くなる。

更に、不活性気体の使用量の点でも、照射室Ｅは、その上流部に酸素遮断部Ｓを設けたことにより、被照射体周囲に随伴する空気が照射室Ｅ内に入る時点で、既に酸素濃度は低減されている。このため、照射室Ｅ内に供給する不活性気体量は少なくて済む。
なお、前述した酸素遮断部Ｓ内も、表面側隔壁と裏面隔壁との間の間隙Ｗｓを小さく、あるいは狭く設定し、且つ間隙Ｗｓは、酸素遮断部Ｓの全域に亘って、同一乃至略同一としたので、酸素遮断部Ｓの内容積は、必要最小限に押さえられる。その為、酸素遮断部Ｓ内に供給すべき不活性気体量も必要最小限で済む。
よって、酸素濃度低減化の為の不活性気体使用量を節約出来ることになる。

〔分割構造〕
なお、図１及び図２では、明示的に描いていないが、通常は、被照射体を電子線照射装置内に通す紙通しが容易に行え、また装置の保守作業等も容易にできる様に、電子線照射装置は該装置内を走行する被照射体の走行面乃至は該走行面近傍を分割面として、分割できる様な構造をとる。もちろん、紙通しや保守作業等で支障が無い場合には、分割構造としなくても良い。

図３は、本発明の電子線照射装置に採用した分割構造の一例であり、電子線照射装置内の被照射体走行面が垂直乃至は略垂直で、該装置を水平方向に２分割可能とした構造の例である。
図３に示す分割構造では、本発明の電子線照射装置は、その酸素遮断部Ｓを、嵌合可能な酸素遮断部可動側Ｓ_Ａ、酸素遮断部固定側Ｓ_Ｂに２分割し、又、照射部Ｅも相互に嵌合可能な照射部可動側Ｅ_Ａ、照射部固定側Ｅ_Ｂに２分割した構成の一形態を示す。そして、酸素遮断部可動側Ｓ_Ａと照射部可動側Ｅ_Ａを水平方向に可動可能とし、酸素遮断部固定側Ｓ_Ｂと照射部固定側Ｅ_Ｂを固定とする。又、酸素遮断部可動側Ｓ_Ａと照射部可動側Ｅ_Ａの可動側、及び酸素遮断部固定側Ｓ_Ｂと照射部固定側Ｅ_Ｂの固定側の各々の嵌合面には、パッキング等の密閉手段を設けることにより、両者嵌合時には、照射室Ｅ及び酸素遮断部Ｓは外部とは密封、遮断される。電子線照射装置の動作を停止し、内部の保守、点検、清掃等を行なう時には、酸素遮断部可動側Ｓ_Ａと照射部可動側Ｅ_Ａの可動側、及び酸素遮断部固定側Ｓ_Ｂと照射部固定側Ｅ_Ｂの固定側の両者は分離される。図３はこの分離した状態を図示する。
可動側の酸素遮断部可動側Ｓ_Ａと照射部可動側Ｅ_Ａは、移動手段Ｍによって、床面上に固定された酸素遮断部固定側Ｓ_Ｂ及び照射部固定側Ｅ_Ｂに対して、接近離脱自在とされる。

なお、移動機構Ｍとしては、床面上に設けたレールＭｌ、滑車Ｍｗ、及び必要に応じて油圧シリンダーとピストン等の駆動機構（図示せず）を備えた機構を利用することができる。図３では電子線発生部Ｒが設けられる側を固定側Ｓ_Ｂ、Ｅ_Ｂとしたが、電子線発生部Ｒの側を可動側としてもよい。

次に、図４を参照して、本発明の電子線照射装置の別の実施形態を説明する。
図４は、図１で例示した形態の電子線照射装置に対して、更に塗工部Ｔを設けて成る電子線照射装置の一形態を図示した説明図である。図４で例示する電子線照射装置は、図１の電子線照射装置の酸素遮断部Ｓと巻出ロールＲａとの間に、被照射体Ｆに沿って、塗工部Ｔを有する。塗工部Ｔは公知の塗工手段を適宜採用すれば良いが、図示の例では、塗工部Ｔは、公知のグラビアコータであり、電子線硬化性樹脂からなる液状インキを入れたインキパンＴ２と、インキパンＴ２中の塗料に下半分が含浸された状態で回転するグラビア印刷版からなる版胴Ｔ１、版胴Ｔ１表面の余剰の塗料を掻落とすドクターブレードＴ３、及び被照射体Ｆを版胴Ｔ１とは反対側から加圧して、版胴体Ｔ１表面の微小セル内に充填された塗料を被照射体Ｆ表面に転移させる為の圧胴Ｔ４とから成る。尚、塗工部として、図示したグラビアコータ以外に、ロールコータ、カーテンフローコータ、コンマコータ等を用いても良い。

更に、図示の形態では、塗工部Ｔと酸素遮断部Ｓとの間に被照射体Ｆに沿って、更に、乾燥機Ｄを有している。該乾燥機Ｄは、塗料中に稀釈溶剤を含んでいる場合、これを乾燥除去する為のものである。塗料中に稀釈溶剤を含まない場合は、乾燥機Ｄは省略し得る。乾燥機Ｄは、熱風吹付、赤外線輻射等の公知の方式、構造のものを使用し得る。

次に、図５〜図７を参照して酸素遮断部Ｓの他の形態を説明する。なお、上述した図１〜図４の形態と共通する部分には同一の参照符号を付し、相違点を中心として説明する。

図５に示すように、この形態では、酸素遮断部Ｓの上流側にスリットＳ５が設けられるとともに、そのスリットＳ５の下流側に複数の給気孔Ｓ７が設けられている。スリットＳ５は、不活性気体Ｎの吹き出し方向が被照射体Ｆの走行方向Ｖと直交する方向よりも上流側に斜めに傾くようにして設けられている。つまり、図５において吹付け角度θは鋭角であり、一例として６０°に設定される。これにより、スリットＳ５から被照射体Ｆに吹付けられる不活性気体が被照射体Ｆに対してナイフエッジを当てたように作用して随伴空気に対する剥取り効果が高まり、随伴空気の照射室Ｅへの侵入を効率よく抑えることができる。なお、スリットＳ５の吹出口が表面側隔壁Ｓ３に対して突出も凹没もし無い状態で形成されていること、スリットＳ５の背後に導管Ｐからの不活性気体Ｎが導入される空間Ｓ６が設けられることは図２の形態と同じである。この形態では、図６に示すように、スリットＳ５が酸素遮断部Ｓの幅方向、すなわち図６の左右方向において被照射体Ｆと同等又はそれ以上の長さに亘って直線状に連なるように設けられている。なお、スリットＳ５の本数は１本に限らず、被照射体Ｆの走行方向に関して複数本のスリットＳ５が設けられてもよい。

一方、図５及び図６に示すように、各給気孔Ｓ７は円形の吹出口を有し、かつ被照射体Ｆの走行方向に対して直交する方向に延びる貫通孔として形成されている。給気孔Ｓ７は被照射体Ｆに対してスリットＳ５と同一の側から不活性気体を給気するように表面側隔壁Ｓ３に設けられている。酸素遮断部Ｓの幅方向に関して給気孔Ｓ７は千鳥状に並べられている。給気孔Ｓ７の個数、配置及び寸法は適宜に設定してよいが、後述する理由から、給気孔Ｓ７からの不活性気体の給気においては、スリットＳ５のように随伴空気を剥取るようなナイフエッジ作用を考慮しなくてよい。従って、給気孔Ｓ７の断面形状は円形等のように異方性がないか又は少ない形状でよく、その径ｄもスリットＳ５の間隙ｔ（図６参照）よりも大きくてよい。給気孔Ｓ７の表面側隔壁Ｓ３における開口部分は表面側隔壁Ｓ３に対して突出も凹没もし無い状態で形成されている。給気孔Ｓ７の背後には導管Ｐからの不活性気体Ｎが導入される空間Ｓ８が設けられる。

図７は酸素遮断部Ｓに対する配管を示している。空間Ｓ６及びＳ８の夫々に対して、複数の導管Ｐが酸素遮断部Ｓの幅方向に沿って適宜のピッチで並べて接続されている。空間Ｓ６に対する導管Ｐは集合部Ｐ１にて集合し、空間Ｓ８に対する導管Ｐは集合部Ｐ２にて集合する。集合部Ｐ１、Ｐ２はさらに分配管Ｐ３、Ｐ４を介して合流部Ｐ５で合流し、その合流部Ｐ５が主配管Ｐ６を介して共通の気体供給源と接続される。分配管Ｐ３、Ｐ４には不活性気体の流量あるいは圧力を調整するための絞り弁Ｐ７、Ｐ８が設けられ、かつ集合部Ｐ２、Ｐ３と導管Ｐとの間にも同様に絞り弁Ｐ９、Ｐ１０が設けられている。絞り弁Ｐ７、Ｐ８が設けられていることにより、スリットＳ５から吹き出す不活性気体の流速と、給気孔Ｓ７のそれぞれから吹き出す不活性気体の流速とを互いに独立して調整することができる。また、各絞り弁Ｐ９の開度を調整することにより、酸素遮断部Ｓの幅方向において、スリットＳ５から吹き出す不活性気体の流速のばらつきを抑えることができる。各絞り弁Ｐ１０の開度を調整することにより、酸素遮断部Ｓの幅方向において、各給気孔Ｓ７から吹き出す不活性気体の流速のばらつきを抑えることができる。

以上の形態では、酸素遮断部ＳのスリットＳ５から吹き出す不活性気体により被照射体Ｆの随伴空気を剥取って搬入開口部Ｓ１から押し出しつつ、給気孔Ｓ７から給気される不活性気体の圧力により被照射体Ｆのばたつきを抑え、それにより照射室Ｅへの酸素の侵入をさらに効率よく抑えることができる。即ち、スリットＳ５のように細長い孔から高速で不活性気体を吹付けた場合、フィルム状の被照射体Ｆの表裏で圧力バランスが崩れて被照射体Ｆが表面側隔壁Ｓ３に引き寄せられる。被照射体Ｆには走行方向に張力が作用しているから、被照射体Ｆが表面側隔壁Ｓ３に引き寄せられると、これを戻そうとする力が発生し、これらの力が交互に作用することによって被照射体Ｆが間隙Ｗｓの方向にばたつくことがある。ばたつきが生じると酸素遮断部Ｓを通過して照射室Ｅに侵入する酸素量が増すおそれがある。特にこの形態では間隙Ｗｓが小さいのでその傾向が高く、しかも被照射体Ｆの速度が高い程その傾向も高くなる。しかし、図５〜図７の形態によれば、スリットＳ５の下流側に隣接して多数の給気孔Ｓ７を設けているので、これらの給気孔Ｓ７から給気される不活性気体により被照射体Ｆに対する不活性気体の支持層を形成し、その支持層により間隙Ｗｓの方向に関する被照射体Ｆのばたつきを抑えて被照射体Ｆを真っ直ぐ円滑に走行させ、それにより酸素遮断部Ｓにおける酸素遮断効果を高めることができる。

なお、絞り弁Ｐ７〜Ｐ１０は、スリットＳ５から吹付ける不活性気体の流速よりも給気孔Ｓ７から吹付ける不活性気体の流速を小さく調整できる限りにおいて適宜に省略、又は追加してよい。固定絞りによりスリットＳ５及び給気孔Ｓ７のそれぞれから所望の状態で不活性気体を吹付けることができる場合には、開度調整可能な絞り弁を省略してもよい。被照射体Ｆのばたつきを抑えられる限りにおいて、給気孔Ｓ７の個数は１以上の適宜の数に設定してよい。

Claims

（Ａ）電子線を発生させ、該電子線を透過窓部から外部に放射する電子線発生部；
（Ｂ）該電子線発生部の透過窓部に隣接し、周囲を囲繞する隔壁と、該隔壁に開口し帯状の被照射体を搬入させる搬入開口部、及び搬出させる搬出開口部とを有し、不活性気体で充填された閉鎖空間であって、前記透過窓部から放射される電子線が、外部から搬入されて走行する帯状の被照射体に対して照射される、照射室；
（Ｃ）該照射室の、被照射体走行方向に於ける上流側に隣接して設けられ、帯状の被照射体を搬入させる搬入開口部、及び搬出させる搬出開口部とを有する閉鎖空間であって、該閉鎖空間内に該帯状の被照射体を走行させて前記照射室迄導入すると共に、該被照射体の照射面側に不活性気体を吹付けて、該被照射体の表面近傍に随伴して流入する空気中の酸素を稀釈乃至遮断する、酸素遮断部；
（Ｄ）とを具備し、帯状の被照射体を走行させながら、該被照射体に電子線を照射する、電子線照射装置であって、
（Ｃ１）前記酸素遮断部は、走行する帯状の被照射体の照射面側と対面する表面側隔壁と、該被照射体の照射面とは反対面側に対面する裏面側隔壁、及び該被照射体の両側面側に対面する１対の側面隔壁とによって、該被照射体を囲繞すると共に；
（Ｃ２）該酸素遮断部の表面側隔壁と裏面側隔壁との間の間隙Ｗｓと、前記照射室に於いて該照射室を走行する帯状の被照射体を挟んだ表面側隔壁と裏面側隔壁との間隙Ｗｅとの間には；
Ｗｓ＜Ｗｅ
なる関係を有し；
（Ｃ３）該酸素遮断部の表面側隔壁と裏面側隔壁との間の間隙Ｗｓは、該酸素遮断部の全域に亘って、同一乃至略同一であり；
（Ｃ４）該酸素遮断部の表面側隔壁には、吹出口が該表面側隔壁よりも突出も凹没もし無い状態で形成された、不活性気体の吹出スリットを有する：
（Ｅ）電子線照射装置。
前記酸素遮断部の被照射体通過方向に於ける上流側に、更に、該被照射体上表面に未硬化状態の液状の電子線硬化性樹脂を塗工する、塗工部が設けられた請求項１に記載の電子線照射装置。
前記酸素遮断部の表面側隔壁と裏面側隔壁との間の間隙Ｗｓが前記被照射体の厚みよりも１〜２０ｍｍの範囲で大きく設定されている請求項１又は２に記載の電子線照射装置。
前記スリットからの前記不活性気体の吹き出し方向が被照射体の走行方向と直交する方向に対して前記走行方向の上流側に傾くように前記スリットが形成されている請求項１〜３のいずれか一項に記載の電子線照射装置。
前記スリットに対して前記被照射体の走行方向下流側には、前記不活性気体を前記被照射体に対して前記スリットと同一の側から給気する給気孔が設けられている請求項１〜４のいずれか一項に記載の電子線照射装置。
前記スリットから吹き出す不活性気体の流速よりも前記給気孔から吹き出す不活性気体の流速を低下させる絞り弁を備えた請求項５に記載の電子線照射装置。
前記給気孔は前記被照射体の走行方向に対して直交する方向に延びる貫通孔として形成されている請求項５又は６に記載の電子線照射装置。
前記給気孔の径が前記スリットの間隙よりも大きい請求項７に記載の電子線照射装置。