JPH0712960Y2

JPH0712960Y2 - 電子線照射装置の搬送装置

Info

Publication number: JPH0712960Y2
Application number: JP1987074188U
Authority: JP
Inventors: 寿男木村; 正広山田; 啓三林
Original assignee: 日新ハイボルテ−ジ株式会社
Priority date: 1987-05-18
Filing date: 1987-05-18
Publication date: 1995-03-29
Anticipated expiration: 2002-05-18
Also published as: JPS63183599U

Description

【考案の詳細な説明】（ア）技術分野この考案は電子線照射装置の被処理物の搬送装置に改良
に関する。

電子線照射装置は、電子線を発生させ、加速し、これを
大気中に取り出して、被処理物に照射するものである。

電子線を照射する目的は、その物質に化学反応を起こさ
せて、物質の性質を改変することである。

高分子の重合のために最もよく利用される。

このカテゴリーに含まれるものとしては、絶縁被覆電
線、熱収縮チユーブ、発泡ポリエチレン、ゴムタイヤな
どの架橋を起こさせるという使い方がある。

高分子重合反応の他に、医療器具の滅菌、食品飼料の処
理、排煙の脱流脱硝などに電子線照射装置を用いる事が
できる。

さらに、コーテイング、印刷、ラミネーシヨン、磁気メ
デイアなどに使用される液体樹脂の硬化にも用いられ
る。

電子線のエネルギーは、加速線圧によつて表現する。電
子線照射装置で於て、加速電圧は10000kV〜100kV程度で
ある。

照射する目的によつて、加速電圧が異なる。

3000kV程度を境界とし、これ以下を低エネルギー、これ
以下を高エネルギーと大別することもある。

低エネルギーのものは、コーテイング、印刷、ラミネー
シヨン、磁気メデイア、IC基板などの液状樹脂の硬化な
ど表面処理に用いられる。塗料、塗膜の表面硬化にも用
いられる。

電子線を利用した測定装置は既にいくつもある。電子顕
微鏡は電子線の物体表面に於ける散乱を利用して微細構
造を観察するものである。この場合、試料は高新空中に
あつて、散乱電子が検出器によつて検出される。またRH
EED（反射型高エネルギー電子線回折）やLEED（低エネ
ルギー電子線回折）は、試料を高真空中に於て、電子線
を当て、回折電子の分布を測定し、表面状態を知ろうと
するものである。

電子は荷電粒子であつて、しかも軽いので、散乱されや
すい。このため、試料内の荷電分布を知るための測定手
段として極めて有効である。

いずれにしても、測定装置に用いられる場合、単に試料
に電子を当てるのではなく、散乱または回折された電子
線の角度分布を測定する、という必要がある。このよう
な測定は当然、高真空の中でなされる。電子線が長い平
均自由行程を持たなければ、正確な測定ができないから
である。

電子線照射装置は、物体に科学的な変化を起こさせるも
のであり、処理装置である。それゆえ、Electron Proce
ssing Systemという訳語が当てられている。

処理装置であるということは、散乱、回折電子線の分布
を測定しないという事である。物体は真空中にあつても
よいが、真空中になくもよい。

どちらでもよいのであれば、真空中でない方を選ぶべき
である。その方が便利だからである。

もしも、被照射物体を真空中に置くとすれば、装置の真
空を破つて、物体を入れ、装置を閉じて真空の引き、こ
の後、電子線照射することになる。処理が終つた後、真
空を破つて装置から物体を取出さなければならない。

そこで、電子線を照射すべき物体は大気中に置く。この
物体は電子線照射という処理を受けるのであるから、以
後、被処理物という。

（イ）電子線照射装置一般に広く知られている装置というわけではないので、
電子線照射装置の構成を簡単に説明する。

電子線照射装置は、直流高電圧電源、電子銃、加速管、
走査管、被処理物搬送装置、真空排気装置などよりなつ
ている。

直流高電圧は電子を加速するために必要な電圧である。
コツククロフト・ウオルトン回路、デロン・グライナツ
ヘル回路、ダイナミトロン直流電源などが用いられる。

電子銃は真空中のフイラメントに通電し、熱電子を放出
させ、正電圧を掛けた電極に引きよせることにより電子
を分離するものである。加速管は、この電子を加速する
ものである。

走査管は、鉛直下方へ走行する電子を水平二方向に電界
をかけて、二方向へ走査するものである。

電子銃、加速管、走査管（ないものもある）は、当然に
真空中にある。真空排気装置は、これらが含まれる空間
を真空に排気するためのものである。

被処理物は大気中にある。そこで、真空中の加速装置部
と、大気の間の照射窓には、Ti箔又はAl箔が張られてい
る。

窓箔には大気圧がかかる。窓の面積が広ければ窓枠に働
く張力も大きい。張力に耐えるためには厚い方がよい。
しかし、電子線を通すためには薄い方がよい。

電子線は質量が小さい割に電化が大きいから、クーロン
力によつて散乱されやすく、透過能力が他の放射線に比
べて格段に弱い。

Ti箔であれば、15〜50μｍ厚さ、Al箔であれば30〜150
μｍ厚さの窓箔が使われる。

被処理物の搬送装置というのは、被処理物を、照射窓の
直下へ運び、ここで電子線照射を受けた後、運び去るも
のである。

直接に、被処理物を照射窓の直下へ装入し装出すればよ
いように思えるが、それができない。

高いエネルギー（10000keV〜100keV）の電子線を被処理
物や窓の材料に当てるのであるから、かなりの強度のＸ
線が出る。

Ｘ線が操作者に当たつてはならない。

Ｘ線被曝を避ける必要がある。このため、照射窓の直下
へ、直接に、被処理物を入れない。被処理物の入口空
間、出口空間と、照射窓直下の照射空間とは分離されな
ければならない。これら３つの空間が分離されているの
で、被処理物をこれらの空間内に於て搬送させる搬送装
置が必要になる。本考案は、被処理物搬送装置の改良に
関する。

（ウ）従来技術Ｉ第４図によつて、被処理物搬送装置のひとつの従来例を
説明する。

これは簡略化した斜視図であつて、実際の装置の形状と
はかなり異なるものである。

搬送装置函体１と、入口予備室２及び出口予備室３とが
コの字型に配列されている。

入口予備室２の前面が、搬送装置函体１の側面に連続し
ている。ここにＸ線を遮断するための前シヤツタ４が開
閉自在に設けられる。

出口予備室３の後面が、搬送装置函体１の反対側の端部
の側面に連続している。ここにＸ線を遮断するための後
シヤツタ５が、開閉自在に設けられる。

入口予備室２には、被処理物９を入れるための入口蓋６
が開閉自在に設けられる。

出口予備室３には、出口蓋７が開閉自在に設けられる。

搬送装置函体１は、Ｘ線が外部へ漏れる事のないよう
に、十分な厚さの金属板で構成されている。入口予備室
２から、出口予備室３の方向へ走行できる主コンベア11
が設けられる。この上に被処理物９が載せられて運搬さ
れる。

搬送装置函体１の中央上面には、照射窓10がある。これ
は電子線を鉛直下方へ放射する加速装置部の下面と結合
される。実際には、外部へ向つて開放されているわけで
はない。

ここでは、簡単のため、加速装置部の図示を略した。

入口予備室２、出口予備室３には、予備室コンベア12,1
3がある。

入口蓋６を開き被処理物９を入口予備室12に入れる。入
口蓋６を閉じてから、前シヤツタ４を開き、被処理物９
を予備室コンベア12で、搬送装置函体１の主コンベア11
へ送り出す。実際には、コンベア間での授受のため、昇
降可能なもうひとつのコンベアを設ける。簡単のため図
示を略した。

前シヤツタ４を閉じる。主コンベア11を動かす。被処理
物９が照射窓10の直下を通過する。ここで電子線Σを照
射する。

照射後、被処理物９は主コンベア11で前方へ送られる。
後シヤツタ５を開く。主コンベア11から、予備室コンベ
ア13へ被処理物９を送る。ここにも昇降コンベアがある
が、図示を略している。

後シヤツタ５を閉じる。出口蓋７を開き、被処理物９を
予備室コンベア13で送り出す。

被処理物９は、トレイと呼ばれる皿に入れて、これらの
搬送装置によつて運ばれる。

予備室2,3の壁面、搬送装置函体１の壁面はＸ線を完全
に遮蔽する。

入口蓋６と前シヤツタ４は、同時に両方が開かない。相
補的に開く。

出口蓋７と後シヤツタ５は、同時に両方が開かない。

このため、予備室２、３からも、Ｘ線が漏れない。安全
である。

この搬送装置は、被処理物９の横幅が小さいもの（短尺
物という）に対しては適当である。

しかし、横幅が大きいものに対しては不適である。搬送
装置函体１の横幅Ｗは被処理物の横幅より広くなくては
ならない。入口予備室、出口予備室の奥ゆきもＷだけ必
要である。

コの字型の折れ曲つた部分の長さは、約2Wであり、これ
は被処理物の横幅Ｕの２倍以上になる（Ｗ＞Ｕだか
ら）。

すると、この部分が長くなつて、嵩高い装置になる。

コの字型搬送装置で扱える被処理物の横幅Ｕは、15cm以
下である。横幅が15cm以上の被処理物には不適である。

（エ）従来技術II 第４図によつて他の従来例を説明する。

これは、入口予備室２、出口予備室３が、搬送装置函体
１の前後に、直線状に連結されたものである。

これは、被処理物の横幅Ｕがより大きいものであつても
取扱うことができる。横幅Ｕが30cm程度のものも扱うこ
とができる。

コの字型でないので、横方向にはスペースをとらない。
しかし、直線型であるので、長手方向に長大となる。搬
送装置函体の長さＬと、予備室2,3の長さｌの和（Ｌ＋2
l）の長さになる。

このように長大な装置は据付面積を余分にとるので望ま
しくない。

さらに、この配置は、入口蓋６と前シヤツタ４が誤まつ
て同時に開かれた時、強力なＸ線が外部へ漏れる、とい
う難点がある。直線型であるがゆえの難点である。

（オ）目的電子線照射装置の搬送装置であつてよりコンパクトな形
態のものを提供する事が本考案の目的である。

（カ）構成本考案の搬送装置の構成を第１図によつて説明する。

搬送装置函体１の両端に入口、出口予備室2,3を設けな
ければならない。本考案では、従来例I,IIのように、函
体の側面や端面に設けない。

本考案では函体の上面に入口予備室２、出口予備室３を
設置するこれが特徴である。

搬送装置函体１の一方の端に於て、その上面に連続する
ように、入口予備室２を設ける。

他方の端に於て、その上面に連続するように、出口予備
室３を設ける。

入口予備室２と搬送装置函体１をつなぐ空間は水平方向
に移動する水平の前シヤツタ４により開閉できる。

出口予備室３と搬送装置函体１とをつなぐ空間は、後シ
ヤツタ５により開閉できる。

シヤツタ4,5が水平であり、水平移動することは、従来
例I,IIと異なつている。

シヤツア4,5はＸ線を遮蔽できる。

入口予備室３の側面には、開閉可能でＸ線を遮蔽できる
入口蓋６、出口蓋７が設けられる。ここから被処理物を
入れたトレイを装入、装出する。

入口予備室２には、リフター昇降機構16によつて昇降で
きる入口リフター18を設ける。

出口予備室３には、リフター昇降機構17によつて昇降で
きる出口リフター19を設ける。

予備室と搬送装置函体の関係が上下関係にあるので、上
下方向に動くリフターを用いる。

入口予備室２の側方には入口蓋６が開閉自在に設けられ
る。これはＸ線を遮断できる厚みのあるものである。

出口予備室３の側方には出口蓋７が開閉自在に設けられ
る。これもＸ線を遮断できる。

リフター昇降機構16,17は油圧、空圧シリンダや、モー
タ駆動機構を利用する事ができる。

入口リフター18を引き上げておき、前シヤツタ４を閉じ
ておく。被処理物を、入口蓋６を通して、入口リフター
18の上へ置く。入口蓋６を閉じる。

前シヤツタ４を開く。リフター18を下げる。主コンベア
11の上に被処理物９を置く。主コンベア11が、被処理物
９を、中央の照射窓10の直下を通過させる。ここで電子
線Σの照射を受ける。

出口予備室３では、前シヤツタが動くのと同時に後シヤ
ツタ５が開かれて、出口リフター19が下降する。この位
置で待機している。

通過することにより電子線照射処理が終了する。被処理
物９が出口リフター19に載せられる。

リフター昇降機構17によつて出口リフター19が引上げら
れる。後シヤツタ５が閉じる。

出口蓋７を開く。被処理物を取出す。

以上が、本考案の搬送装置の構成とその作用である。

第２図、第３図によつて、より具体的な構成例を示す。

リフター昇降機構は、この例では、２本の昇降ガイド23
と、中央の昇降シリンダ24とからなつている。リフター
はコの字型の部材で、水平方向に被処理物９を保持でき
るようになつている。

シヤツタは、長手方向の水平レール25,26に案内され、
駆動機構27によつて前後に後退する。

この例は、200kV〜300kVの低エネルギーの装置を示す。
この場合、操作管がなく、加速電極も単純な１対の電極
構造である。コンパクトな円筒形容器の中に加速装置部
の全体が収納される。

照射窓の近傍に、不活性ガス供給ノズル28,29が設けら
れる。不活性ガスというのは本来のAr,Ne,……などの不
活性ガスと、窒素ガスのことである。

低エネルギーの電子線照射装置であつて、コーテイング
剤、インク、接着剤の硬化に利用する場合に次の問題が
ある。

これら塗布樹脂の硬化を起こさせるには、電子供給によ
つてラジカル重合反応を促進する事による。雰囲気中に
酸素があると、電子線照射によつて生じたラジカルが酸
素と反応してしまう。このため重合反応が妨げられる。
これを避けるために、不活性ガスを供給し、不活性ガス
雰囲気で電子線照射を行う。

副次的な効果として、オゾン発生の抑止という事があ
る。

不活性ガスを流して、酸素を排除した雰囲気中で、電子
線照射するので、オゾンの発生が抑えられる。たとえオ
ゾンが発生しても、不活性ガスとともに強制排気され
る。

図示していないが、不活性ガスの排気口は予備室2,3の
近傍に設けられる。

（キ）効果入口予備室、出口予備室が搬送装置函体両端の上面にあ
る。このため長手方向に長くならない。また側面方向に
も幅をとらない構造となる。搬送装置がコンパクトにな
る。電子線照射装置の全体を小さくする事ができる。据
付面積を節減できる。

前後シヤツタと入口、出口蓋とが直線上にない。錯誤に
よつて、シヤツタ、蓋が同時に開いたとしても、Ｘ線が
外部へ強度のＸ線が漏れない構造となつている。

横幅の大きい被処理物（長尺物という）であつても、こ
れを搬送できる装置をコンパクトに作る事ができる。た
とえば横幅が50cm程度の被処理物に対して搬送装置を作
る際に有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の電子線照射装置の搬送装置の概略斜視
図。第２図は本考案の一例にかかる電子線照射装置搬送装置
の一部縦断略正面図。第３図は同じものの縦断側面図。第４図は従来例にかかる搬送装置の略斜視図。第５図は他の従来例にかかる搬送装置の略斜視図。１……搬送装置函体２……入口予備室３……出口予備室４……前シヤツタ５……後シヤツタ６……入口蓋７……出口蓋９……被処理物 11……主コンベア 12,13……予備室コンベア 16,17……リフター昇降機構 18……入口リフター 19……出口リフター

フロントページの続き (56)参考文献特開昭61−28900（ＪＰ，Ａ) 特開昭50−60699（ＪＰ，Ａ) 特公昭49−9606（ＪＰ，Ｂ２)

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】高真空中に於て電子線を発生し、これを加
速して大気中に置かれた被処理物に照射するようにした
電子線照射装置に於て、被処理物を入口から電子線の照
射される位置を経て出口へ搬送する搬送装置であつて、
主コンベア11を有し中央上方に電子線の照射窓を設けた
搬送装置函体１と、搬送装置函体１の両端部の上面に設
けられた入口予備室２、出口予備室３と、該入口予備室
２、出口予備室３に設けられ被処理物を昇降するための
リフター18,19と、該リフター18,19を昇降させるための
リフター昇降機構16,17と、入口予備室２、出口予備室
３と搬送装置函体１の間の通路を開閉するための水平方
向に移動できるシヤツタ4,5と、入口予備室２、出口予
備室３に設けられた入口蓋６、出口蓋７とより構成され
る事を特徴とする電子線照射装置の搬送装置。
【請求項２】搬送装置函体１の中へ窒素ガスを供給し、
これを入口予備室２または出口予備室３より排気する機
構を設けた事を特徴とする実用新案登録請求の範囲第
（１）項記載の電子線照射装置の搬送装置。