JPS60206444A - 電子ビーム反応チヤンバ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は運動するウェブ又はシートに電離放射１線を照
射する装置に関する。その放射線のうちには電子線、陽
イオン、Ｘ線、光子及びガンマ線が含まれ、本発明は装
置周辺領域に放射線が散乱されるのを防止する便利な収
納容器を提供する。

例えば高エネルギーの電子を、運動しているウェブ又は
シートの重合化及び運動している基板上　′のインクそ
の他の液体の乾燥もしくは硬化、等の広範な目的に使用
しうろことがかなり前から知られている。そのような装
置は運動式の生産ラインにおける材料の表面及び内部の
殺菌にも使用されている。さらに広い範囲にわたりその
ような装置が使用されていないのは基本的にはエネルギ
ー源自体の性質に基づく、これら装置に附随した物理的
制限のためである。

電子が電離放射線として使用されると、そのエネルギー
はしばしば透過性あるＸ線（制動放射）として被照射ウ
ェブ又はシート力）ら散逸されたり、電子と相互作用す
る材料の原子からの特性Ｘ線として材料の分子的励起を
介して散逸される。その結果得られる透過性Ｘ線又は光
子流は固体を透過する能力が大きいために閉じ込めるこ
とが困難である。その結果、電子！ｆＭ硬化法をオンラ
イン式に連続的に用いることはこれまで使用上制限され
ていた。

もちろん過去にシステム全体を天蓋で遮蔽する成功例は
あるが、柔軟な運動中のウェブ又はシートの照射を行な
う装置にそのような方法を用いることは実用的でない。

米国特許８４，２５２，４１３号は、このような問題に
対して、運動中のウェブ又はシートが通過させられる中
央照射領域の流入領域及び流出領域に遮蔽された空洞捕
捉装置を設けることによって、一つの解決法を与えてい
る。この先行技術の特徴をさらに述べると、平行な遮蔽
壁表面が使用されており、その表面が、散乱放射線を集
束するための縦方向に延びた細溝を形成し、この溝がさ
らに運動ウェブに対する流入領域及び流出領域を与えて
いる。

米国特許第４，２５２，４１３号に述べられている発明
は運動ウェブ又はシートに電離放射線を照射しうる装置
の使用法に対し合理的な方法を示してはいるが、そのよ
うな装置が一般的に普遍的に採用されることを制限し続
けるいくつかの未解決の難点が残っている。最も顕著な
欠点は先行技術の放射線発生装置がこれまで剛体的なも
のであることである。周囲物体を散乱放射線が透過しな
いように遮蔽する必要から、米国特許第４，２５２，４
１３号に開示されたものを含めて先行装置の物理的形状
は、剛性にして固定的なものであった。したがって照射
を受けるべき運動ウェブ又はシートを担持している処理
ラインが、放射線発生装置に入り又は出るウェブもしく
はシートの空間的位置の変更に応じて、変化されていた
。その結果新たな配置の運動ウェブ又はシートを収納す
べく多大の経費を力）けて新たに形成される構造体を採
用して、旧装置全体が廃棄され、もしくは実質的に改造
されなければならな力１つだ。当然にこの柔軟性の欠如
が先行の電離放射線発生装置の使用に対する実質的な欠
点となっていた。

したがって、これら先行技術の欠点と制限を受けない装
置を与えることが本発明の目的である。

本発明の別の目的はこれまで達成されなかった柔軟性を
有する装置を与えることである。

本発明のこれら及び他の目的は下記説明及び添付の図面
から直ちに了解されよう。

放射線捕捉装置と、電離放射線を発生させてこれを運動
中のウェブ又はソートに指向させる装置とを含む中央チ
ャンバを有する、該運動中ウェブ又はシートに照射する
電離放射線発生装置が与えられる。本発明による改良は
、その運動ウェブ又はシートを通過させる流入装置及び
流出装置にあり、これら流入・流出装置は上記中央チャ
ンバの流入側及び流出側における一つ以上のサブチャン
バを含むことを特徴とする。これらサブチャンバは散乱
電離放射線を捕捉する装置を含み、その隣接のサブチャ
ンバ及び中央チャンバカ１ら脱着可能であることを特徴
とする。サブチャンバはこのように脱着可能であるため
、本装置の空間的位置に応じて、運動ウェブ又はシート
の流入角度及び流出角度を変更すべく別の付加的サブチ
ャンバと交換できる。　・ 添付の図面を参照すると、本発明に顕著なることとして
中央チャンバ（１０）内を運動するウェブ又はシート０
２１が輸送され、このチャンバは、本発明の実施中に本
来的に発生される透過性ある光子を閉じ込める上に効果
的であることが証明されているスチール又は鉛等の遮蔽
（９）内に完全に密閉された電子発生装置αυ等の照射
領域を内包する。理想的にはこのような装置に図面の要
素（３）として示ずような放射線捕捉装置が与えられる
。この捕捉装置は運動ウェブ圓を通過する電離放射線の
通過路直下にあり、−万では周囲に放射線が透過するの
を防ぐべく力１なりの量の放射線を捕捉しうる材料のも
のであり、他方、要素（３）が本装置の他の表面領域よ
りも多量のエネルギーを受承する傾向ζこ鑑みて熱を良
導し得る材料を含んでいなければならない。放引線捕捉
装置（３）に使用する好ましい材料としては銅が推奨さ
れる。この装置（３）は、入射する電離放射線に帰因す
る熱エネルギーを散逸する点でさらに助けとなるように
管（４）を介して水冷できる。

実施上、ウェブα２はサブチャンバα壊こ入り、ローラ
（１３１を越えて、ここでウェブはサブチャンバ（社）
に入る。その地点からウェブはローラＩ近くまで進行し
、そこから中央チャンバαＱに入り、照射を受ける。

運動ウェブ又はシートの表面もしくはその付近で硬化さ
れるべき自由ラジカル基の掃去（ＳＣａＶ−ｅｎｇｉｎ
ｇ　）を低減すると共に電離放射線の２次反射及び散乱
によるオゾンの発生を制限するためには、チャンバ内の
酸素濃度を最小なすることがしばしば必要である。この
ことは運動ウェブ又はシートから実質的な量の酸素と周
囲からウェブに沿つて物理的に吸引される気体とを剥離
させる排気スト・リッパ（２→を設けることによって、
達成できる。

剥離された気体はコンジット（イ）から排気されてから
捕捉される力１あるいは任意の知られた方法で廃棄でき
る。中央チャンバσ〔から酸素を除去する別の補助手段
として、好ましくは運動ウェブα２の方向と逆流する方
向に、窒素等の不活性気体を導入する高圧装置（ハ）が
与えられる。スＩ−ＩＪツバと不活性気体の導入部との
間で運動ウェブに関して実質上はとんどの周囲気体が除
去される。サブチャンバ（ハ）を含めた任意のサブチャ
ンバ下流に同様のストリッパ及び高圧装置を配置するこ
とにより酸素がチャンバ（１０）中に忍び込むことを防
止できる。

さらに好ましい実施例として本発明はサブチャンバの一
つ以上に通用ドア（至）を設けることができ６゜。、）
うえ、ア、よ。□１□９ｏエイ、ヨ□。　ｉ便宜を与え
るのみならず、製造運転の始まりの際、通行するウェブ
又はシートを本装置に目通しする上に有用である。理想
的には通用ドアは各々その一端、たとえば端Ｇυ、にて
蝶番付けされ、第二の端即ち端Ｃ３７Ｊｌこて脱着式に
装着される。散乱電離放射線が漏洩せず、又酸素が中央
チャンバ中に侵入しないように、装置の内部整合性を維
持するに十分な密封性が与えられる。

本発明のさらに別の特徴は中央チャンバ（１［１の構造
壁として機能する捕捉装置Ｇ９であり、これは中央チャ
ンバの幾何学的中心線に沿って、番号（３５Ａ）で示す
破線の位置まで除去しつる。このような構成によって、
中央チャンバの内部の要素への手当て、及び運動ウェブ
もしくはシートの目通しをすべく中央チャンバ内に接近
することが可能となる。

さらに捕捉装置６９は、さらに別の構造部分に修正を加
えることなく上に説明したこの装置に関連して必要な遮
蔽と案内ロールとを与えた冷却ロールもしくは懸重ロー
／Ｌ／　（ｆｅｓｔｏｏｎｉｎｇ　ｒｏｌｌ　）で置換
できる。捕捉装置（至）は、散乱放射線の不測の漏洩及
び処理領域への酸素の侵入を防止すべく、縁（至）Ｃ３
７１における密封性が維持される限り、任意の便宜的固
定装置により、中央チャンバの外部壁（９）と一体的に
維持できる。

中央チャンバ（１（１内部の酸素その他の好ましからぬ
気体の濃度を制限する補助手段として高圧装置６〔と排
気装置−が与えられる。この高圧装置は窒素等の不活性
気体を中央チャンバ内部に導入する働きをし、この気体
は運動ウェブ又はシートの通行の逆流方向に通過して、
前述した排気装置（４［）を経由して中央チャンバ内部
力）ら排気される。適切に機能している運転モードでは
そのような装置は中央チャンバ内の酸素濃度を定常運転
時には約５０ｐｐｍ以下に維持し得る。

本発明は周囲への放射線の漏れが最小の下に運転される
よう意図されている。中央チャンバｑ、ｏ＋の流入装置
（１７）及び流出装［ａ槌の附近に一以上のサブチャン
バを備えた本装置を使用することによって０、０６　ｍ
”／＠の漏れ率が達成される。これらサブチャンバには
、これら−以上のサブチャンバの内側壁からほぼ平行に
出る突起である要素（６０）　（６０ａ）（６１）　（
６１ａ）　（６２）　（６２ａ）　（６３）　（６３ａ
）等を含む。これらの突起は散乱放射線を集束して周囲
へ漏れる前に捕捉する働きをする。本装置の下流側にあ
るサブチャンバ０１）内にもまた、対応の捕捉装置（７
０）（７０ａ）　（７１）　（７１ａ）（７２）（７２
ａ）（７３）（７３ａ）が示されている。

本発明を実施するに当っては脱着可能の通用装置Ｇつは
上記のようにいかなるサブチャンバをも除去することな
く破線で示す位置（３５ａ）まで後退し得ることが重要
である。逆に、ウェブの入口又は出口形状は一つ以上の
サブチャンバを除去してそれらを簡単なボルト式脱着が
可能な別の形状のサブチャンバで置換することにより、
変更でき、その際脱着可能な通用装置０５）を含んだ中
央チャンバを患られさなくて済む。

本発明の実施上内在する柔軟性は先行装置では得られな
力）つたものである。そのような物理的形状か中央チャ
ンバとその支持装置を乱すことなく入口路及び出口路の
再配置を可能ならしめるのみならず、中央チャンバ自体
か上記入口路及び出口路を全く乱すことなく空間的位置
を変更し得る。

たとえば、もしもウェブがほぼ鉛直に進行するように中
央チャンバが位置されていれば、すなわち、もしも電離
放射線の流れの下を通るウェブ（１７Ｊの縦方向が鉛直
であれば、運動ウェブ又はシートを中央チャンバに目通
しするこｄは易しいことが知られている。したがってい
るいろのサブチャンバ形状を単に設計変更することによ
り、ウェブは、それがいろいろの支持装置から出るとき
、及び入れられるときの運動ウェブ入口方向及び出口方
向を乱すことなく、上記のような鉛直路を通るように仕
向けられる。

本発明の実施上達成されるこの内在的柔軟性はまた支持
装置の形状を変更することなく、単一のシステムにおい
ていくつかの中央チャンバ又は電離放射線発生チャンバ
を連鎖させるべく使用できる。たとえば図面に示した要
素ＱＱＩのような二つのチャンバは、第一のチャンバの
出口装置をサブチャンバに接続し、他方サブチャンバの
出口は第二処理チャンバの入口にウェブを供給するよう
にすることにより連鎖接続できる。

本発明の目通しをさらに補助するため、一つ以上のサブ
チャンバに破線の要素（３０）で示すような通用装置を
与えることができる。要素（至）は本装置の運転中、サ
ブチャンバＱυの縦方向側壁となる。好才しい実施例で
は、縦方向の壁（至）はローラ（５１αＱ等の上側ｌこ
ウェブａ２を目通しすべく開くことができるように位置
Ｏυにて蝶番付けされている。これが閉じられていると
きは雌突起（３２１が雄突起缶に係合して一体的密封を
なし、周囲への放射線の漏れと本装置内部への酸素の侵
入の防止を高めている。

そのような単一の通用装置が添付図面で示されたが、本
発明の実施上、各サブチャンバはそのような通用装置を
選択的に有し得ることが了解されよう。

本発明に対する膜性変更は当業者にいくつか明らかであ
ろうが、それらは前記特許請求の範囲に確定した本発明
の趣旨及び範囲内にあるものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明による電離放射線照射装置の平面断面図で
ある。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１１運動しているウェブ又はシートに電離放射線を照
   射する装置であって、 Ａ　中央チャンバにして （１）電離放射線を発生させ、かつこれを該運動中のウ
   ェブ又はシート＋こ指向させる装置と、 （１１）該ウェブ又はシートによって吸収されなかった
   放射線のほとんどを吸収すると共に該放射線により発生
   された熱を散逸させるための放射線捕捉装置と、 （ｉｉｉｌ　該チャンバの内部へ至るための脱着式通用
   装置と、 Ｏｖｌ　該中央チャンバを通過する該運動ウェブ又はシ
   ートを供給する流入装置及び流出ウェブを受承する流出
   装置と、 を含むチャンバと、 Ｂ　該中央チャンバに対して機能上附随する−又は二以
   上のサブチャンバにして （１）該中央チャンバの該流入及び流出装置から発出さ
   れる散乱放射線を捕捉する装置と、（ＩＩ）該装置を通
   過する該運動ウェブ又はシートを支持するための案内装
   置と、 を含むことを特徴とするサブチャンバとを含む放射線照
   射装置であって、該通用装置を除去することなく該−又
   は二以上のサブチャンバが該中央チャンバからのみなら
   ず他のサブチャンバカ１らも脱着しうるようにされた放
   射線照射装置。 （２、特許請求の範囲第（１）項に記載の装置にして、
   さらに該中央チャンバ内の酸素濃度を制限しうる装置を
   含んでいる照射装置。 （３）　特許請求の範囲第（１）項ζこ記載の装置にお
   いて該中央チャンバの流入側付近の少なくとも一℃のサ
   ブチャンバがさらに該運動ウェブ又はシートから酸素を
   剥離させる装置を含むようにされた、照射装置。 （４）特許請求の範囲第（３）項に記載の装置において
   該剥離装置が、不活性気体を導入するための高圧装置と
   、該運動ウェブ又はシートにより担持された不活性気体
   その他の気体を排気するための排気装置とを含むようｌ
   こされた照射装置。 （５）特許請求の範囲第（４）項ｔこ記載の装置におい
   て該不活性気体が該運動ウェブの進行方向と逆に流動さ
   れるべく該高圧装置が該排気装置の下流に配置されてい
   る、照射装置。 （６）特許請求の範囲第（４）項に記載の装置において
   該不活性気体が窒素である照射装置。 （７）特許請求の範囲第（１１項に記載の装置において
   該通用装置がいずれのサブチャンバをも除去することな
   く該中央チャンバがらも脱着しうる、照射装置。 （８）　特許請求の範囲第（２）項に記載の装置におい
   て、該中央チャンバ内の該酸素濃度制限装置が該中央チ
   ャンへ内に不活性気体を導入するための高圧装置と、該
   中央チャンバ内にあるいかなる気体をも実質的ζこ排気
   するため排気装置とを含むようにされた、照射装置。 （９）特許請求の範囲第（１）項に記載の装置にして、
   該放射線捕捉装置を冷却する装置をさらに含む照射装置
   。 α０）特許請求の範囲第（８）項に記載の装置において
   、該冷却装置が水循環装置を含むようにした、照射装置
   。 ）（１υ　特許請求の範囲第（１１項に記載の装置にお
   いて、各該サブチャンバが、該サブチャンバ内部に至　
   Ｃるための通用装置を含むようにされた、照射装置。 ａ２、特許請求の範囲第ａＯ）項に記載の装置において
   、該通用装置が蝶番付けの壁を含み、膣壁が該サブチャ
   ンバの縦方向軸線に沿って配置されている、照射装置。 （１３）特許請求の範囲第（１）項に記載の装置におい
   て、該中央チャンバ内の酸素濃度が該装置の定常運転中
   は約５０　ｐｐｍ以下に維持される、照射装置。 α滲　特許請求の範囲第（ｚ１項に記載の装置において
   、該装置の空間的位置に応じて該運動ウェブ又はシート
   の流入又は流出の角度を変更するため、該サブチャンバ
   が別の付加的サブチャンバで置換しうるようにされた、
   照射装置。