JPH0628773Y2 - 非走査形の電子線照射装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は電子線照射装置、特に円筒状の真空チャンバー
の長手方向に延伸されたカーテン状の電子ビームを発生
させる非走査形の電子線照射装置に関する。

〈従来の技術〉 電子線の照射によって塗料や塗膜の硬化、硬着の速度を
高速化して塗膜を高品質化する技術が注目されている
が、このような用途に使用される電子線照射装置とし
て、照射対象が主としてテープ状、もしくはシート状で
あるため、低エネルギーではあるが大面積に照射が可能
な非走査形の電子線照射装置が使用されている。

このような非走査形の電子線照射装置においては、照射
窓の外側に相対して走行する、被照射物、もしくは被照
射物を搭載した搬送装置の進行方向と直角方向に、同一
密度の帯状に電子ビームを照射するので、真空チャンバ
ー内に配設されるカソード電極、並びにシールド電極は
何れも照射窓の幅と対応した長さ寸法を有するものとな
っており、一点に絞った電子線を偏向させる走査形と異
なって同時に同密度のカーテン状電子ビームを発生し、
被照射物の表面では帯状の照射を受ける。このため、非
走査形の電子線照射装置では、走査形電子線照射装置に
特有の、加速管部、扇形の走査室、走査コイル装置等が
不要となり、コンパクトな構成が可能である。

第２図(イ)はこのような従来の非走査形の電子線照射装
置の一例を示す平面図、(ロ)は(イ)のA-A′で切断した部
分断面側面図で、第３図は真空チャンバーの構成を示し
た概要断面図である。以下両図面を参照して説明する。
図において、20は非走査形の電子線照射装置で、21は直
流高圧電源、22は装置全体をシールドする外箱、30は搬
送装置で直流高圧電源21と並設され、円筒状の真空チャ
ンバー１が直流高圧電源21から突出した形で保持され、
真空チャンバー１の下方には、円筒の長手方向に沿って
設けられた照射窓４が搬送装置30上の被照射物31と相対
している。

真空チャンバー１はそれ自身がアノード電極を兼ねた円
筒状容器で、その内部にカソード電極６を内包するシー
ルド電極２、が配設され、それらを支持し、絶縁するた
めの絶縁支持碍子３が配設されている。４は電子線ｅを
外部に取り出すための照射窓で、アルミニウム等の金属
箔によって真空にシールされている。５は絶縁支持碍子
３の表面等を清拭するための保守口蓋である。

次に動作について説明する。このような構成の非走査形
の電子線照射装置20では、通常、アノード電極を兼ねる
真空チャンバー１、及び搬送装置30を接地電位で使用す
るため、カソード電極６に負の高電圧が印加され、カソ
ード電極６から放射された電子線ｅはシールド電極２の
下方に設けられた開口部を通過して、アノード電極を兼
ねる照射窓４に入射し、照射窓４の金属箔を透過した電
子線ｅがカーテン状の電子ビームとなってコンベア装置
30上の被照射物31に照射される。ここに23は電子ビーム
が被照射物31に照射された時発生するＸ線を遮蔽するた
めの保護隔壁、32は搬送装置30のコロ滑車である。

〈考案が解決しよとする課題〉 上述のような非走査形の電子線照射装置では直流高圧電
源と、シールド電極、カソード電極を内包する真空チャ
ンバーを主構成とする単純構成であるため、装置全体を
小型に纏めることが可能で、被照射物の寸法が小幅のも
の、例えば１０〜３０センチメートル程度であれば、真
空チャンバー内のカソード電極、シールド電極も各々に
１０〜３０センチメートル程度の小寸且つ軽量であり、
片持ち梁構造となっていても先端部が自重のために垂下
したり加熱時の熱膨張に基づく形状変化も小さく、特に
性能上に大きな影響を与える問題は無い。

所が、最近では被照射物の対象が小幅のテープ類から広
幅のシート状のものに拡大しており、このために、円筒
状のシールド電極、カソード電極の直径、長さ寸法が増
大するとともに重量も大きくなり、長さが100センチメ
ートルを超えるものも利用されるようになるに伴い、以
下に示すような問題点が発生している。

1)シールド電極は金属製の薄板を円筒状に成形し、一方
に電子線の取出し口が開口した構造で直径、長さ寸法の
長大化とそれに伴う重量増のため、片持ち梁構造では重
力に基づく曲げモーメントが増大し、先端部が下方に湾
曲する応力が作用して垂下が発生し、シールド電極の基
部と先端部とで電子線のエネルギー密度分布に差異が発
生し、均一な照射結果が得られなくなる。

2)シールド電極が片持ち梁構造であるために、照射運転
中にカソード電極から受ける加熱による熱膨張に基づく
変形応力が先端部に集中し、先端部の垂下、変形が更に
増大して、均一な照射結果が得られなくなる。

〈課題を解決するための手段〉 長寸化したシールド電極の支持構造を片持ち梁構造か
ら、支持点を重心位置である長手方向の略２分の１の点
に移動して、該部を絶縁支持碍子によって支持して固定
する対称形の構成とした。

〈作用〉 シールド電極の中央部を支持する構成にすることにより
シールド電極の長手方向寸法が支持点によって略２分さ
れ、支持点を中心に略対称形となって重心位置と支持点
が略一致して略平衡するので、シールド電極の水平出し
調整が容易になると共に、シールド電極が加熱されて熱
膨張が生じたとしても、全体としては支持点を中心とす
る対称形の変化となり初期の平衡が保持される。

又、長手方向の略２分の１の点を支持点としたので、シ
ールド電極の長さ寸法が等価的に半減するので、両端部
での変位量も半減し、変形の影響による照射量の不均一
の度合は大幅に減少する。

〈実施例〉 以下図面を参照して本考案の一実施例について説明す
る。

第１図は本考案による電子線照射装置の構成例を示すも
ので、その真空チャンバーの部分を拡大して断面図で示
したものである。図において、第２図、第３図と同一部
分には同一符号を付してその説明を省略し、第２図、第
３図と異なる部分についてのみ述べる。

カソード電極６を内包するシールド電極２を、その長手
方向の略２分の１の点を支持点とし、前記真空チャンバ
ー１の吊出し管７内に設けた絶縁支持碍子３により支持
固定しており、吊出し管７の他の一端は直流高圧電源21
に固着され、直流高圧電源21と真空チャンバー１とは吊
出し管７の内部に設けられた内部導体（図示せず）を介
して電気的に接続され直流高電圧の供給が行なわれてい
る。

このような構成を有する電子線照射装置20によれば、シ
ールド電極２が支持点を中心に略対称形となり、略重心
位置で支持され重力に対して略平衡するので、長さ寸法
が増大しても重力の影響が支持点を中心とする互いに逆
向きの曲げモーメントとなってその作用は相殺され、シ
ールド電極２の水平出し調整を容易に実施することが可
能である。

又、真空チャンバー１の両端に保守口蓋5,5′が設けら
れているので、例えば、絶縁支持碍子３の表面清拭作業
等を保守口蓋5,5′のいずれからでも実施可能で保守作
業を効果的に実施することが可能である。

〈考案の効果〉 シールド電極の長手方向の略２分の１の点を支持点とし
て略対称形となる略重心位置での支持構成としたので、
シールド電極の長さを実質的に２分の１に減少させて片
持ち梁構造に基づく影響を半減すると共に、自然に平衡
が維持され、電子線照射の開始に際して必要なシールド
電極の水平出し調整作業が容易となると同時に、照射時
の加熱によってシールド電極に熱膨張が発生しても、支
持点に対して対称形であるため、シールド電極の膨張収
縮が互いに平衡して相殺し、又、重力の影響に基づく曲
げモーメントが互いに逆向きとなって相殺するので、平
衡状態を失うことは無く、更に、両端部で加熱による熱
変形が発生しても、電極の長さが等価的に半減している
ので変形量も半減し、照射結果に与える影響は問題とな
らない程度に減少すると言う顕著な効を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す非走査形電子線照射装
置の真空チャンバーの断面図、第２図(イ)は従来の電子
線照射装置の平面図、(ロ)は(イ)のA-A′で切断した部分
断面側面図、第３図は従来の電子線照射装置の真空チャ
ンバーの概要断面図である。 １……真空チャンバー、２……シールド電極、３……絶
縁支持碍子、４……照射窓、５……保守口蓋、６……カ
ソード電極、７……吊出し管、２０……電子線照射装
置、２１……直流高圧電源、２２……外箱、２３……保
護隔壁、３０……コンベア装置、３１……被照射物、３
２……コロ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】円筒状の真空チャンバーの長手方向に設け
   た照射窓から照射する電子線の照射幅がカーテン状に延
   伸する電子ビームとなっている非走査形の電子線照射装
   置において、 カソード電極を内包するシールド電極を、その長手方向
   の略２分の１の点を支持点とし、前記真空チャンバーの
   吊出し管内に設けた絶縁支持碍子により支持固定したこ
   とを特徴とする非走査形の電子線照射装置