JPH0680200U - 電子線照射装置の酸素濃度制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 不活性ガス（窒素ガス）供給量を自動調節
し、ガスのランニングコストを低減すること。 【構成】 照射室４に搬送されたウエブ１に、電子線発
生部５からの電子線が照射される。照射室には窒素ガス
源８からガス供給ライン９，１３によって窒素ガスが供
給する。照射室内の酸素濃度ｙ，ウエブ搬送速度ｖ及び
窒素ガス供給量ｘについて、logｙ＝−ａｘ＋ｃｖの近
似式が得られる。ただし、ａ，ｃはウエブの種類などで
決まる値。ガス供給ライン９から、基底流量の窒素ガス
を供給し、設定酸素濃度値ｙとウエブ搬送速度値ｖに応
答する制御装置１５によってガス供給ライン１３のガス
流量調節バルブ１４を制御する。制御動作にハンチング
を生じさせずに、照射室に必要とする窒素ガスを過不足
なく供給できる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、所要の酸素濃度が保持できるように、照射室に対する不活性ガス供 給量の自動調節系を有する電子線照射装置の酸素濃度制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

紙、フィルム等のウエブにおける塗膜のキュアリング、或いはプラスチックフ ィルムの架橋に際しては、電子線照射雰囲気の酸素濃度が高いと所要の物理的、 化学的特性が得られない場合があり、このような場合にあっては、酸素濃度が所 定値以下になるように、照射雰囲気を不活性ガス（例えば窒素ガス）で置換する 方法が実施されている。

【０００３】 図２は不活性ガス置換に係る電子線照射装置の概略構成図を示し、ウエブ１は 、ウエブ入口から入口側第２予備室２に導入され、搬送ローラで案内されて入口 側第１予備室３を経て照射室４に導入される。照射室４においてウエブ１に電子 線発生部５からの電子線ｅ^-を照射し、ウエブは、出口側第１予備室６、同第２ 予備室７を搬送ローラで案内されて通過する。この図２に示す電子線照射装置に あっては、ウエブは電子線照射装置内を上から下に搬送されるように構成されて いる。

【０００４】 照射室４には、窒素ガス源８からガス供給ライン９によって窒素ガスを充填し 、所要の低酸素濃度を保つようにしており、ウエブ１の搬送に伴い持ち込まれる 空気は入口側第２予備室２に接続された排気ファン１０によって排気している。 照射室４内の酸素濃度は酸素濃度計１１によってモニタされている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、かかる従来の装置によると、ウエブ１の搬送に伴い空気が持ち込まれ ても、照射室４の内部の酸素濃度に影響しないように、窒素ガス源８からガスを 供給し、照射室４を低酸素濃度に保つようにすると、窒素ガスの供給量を多くし がちであり、同ガスのランニングコストが上がってしまう。

【０００６】 ウエブ１の搬送に伴う空気の持ち込み量は、搬送速度、ウエブの種類、表面形 状等に依存する。そこで、窒素ガスのランニングコストを低減するために、ガス 供給ライン９のバルブ１２を調節し、窒素ガス供給量を制御する場合には、搬送 速度、ウエブ、要求される酸素濃度等から、操作者が経験的に窒素ガス供給量を 制御しなければならなかった。

【０００７】 照射室４の内部を所要の低酸素濃度を保つために、酸素濃度計１１の検出値に 応じてガス供給ライン９のバルブ１２をフィードバック制御することが考えられ るが、酸素濃度の検出、応答動作が遅いことから、どうしても制御動作にハンチ ングが生じてしまう。

【０００８】 本考案は、ガス流量調節バルブのフィードフォワード制御により、窒素ガスの ランニングコストを低減させることができる電子線照射装置の酸素濃度制御装置 の提供を目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

本考案は、電子線照射装置の酸素濃度制御装置であって、不活性ガス源から不 活性ガスを照射室に供給するガス供給ラインに設けられたガス流量調節バルブと 、被照射ウエブの搬送速度値と設定酸素濃度値に応じて前記ガス流量調節バルブ を制御する制御装置とを備えてなることを特徴とするものである。

【００１０】

【作用】

知見によれば、必要とする不活性ガス供給量は設定酸素濃度とウエブの搬送速 度に基づいて求めることができるものであり、この点、設定濃度と搬送速度に応 じてガス流量調節バルブはフィードフォワード制御される。

【００１１】

【実施例】

本考案の実施例について図面を参照して説明する。図１は一実施例の構成図で あり、図２と同一符号は同等部分を示す。ウエブ１は、ウエブ入口から入口側第 ２予備室２に導入され、搬送ローラで案内されて入口側第１予備室３を経て照射 室４に導入される。照射室４においてウエブ１に電子線発生部５からの電子線e^- を照射し、ウエブは出口側第１予備室６、同第２予備室７を搬送ローラで案内さ れて通過する。

【００１２】 照射室４には、窒素ガス源８からガス供給ライン９によって基底流量の窒素ガ スを供給し、同時に、ガス供給ライン１３から例えば電磁バルブによるガス流量 調節バルブ１４を介して制御された流量のガスを供給する。

【００１３】 照射室４の内部の酸素濃度は、照射室内に供給する窒素ガスの流量、ウエブ１ の搬送速度、ウエブの種類等に影響される。排気ファン１０を従来装置と同様に 運転させていると、照射室４内の酸素濃度ｙとガス供給ライン９及び１３から照 射室に供給される窒素ガス流量ｘとの関係について logｙ＝−ａｘ＋ｂ の近似式が運転試験の結果から得られる。この式の切片ｂはウエブ１の搬送速度 ｖに依存し、 ｂ＝ｃｖ の直線関係式で近似されるから、結局、 logｙ＝−ａｘ＋ｃｖ という近似式が得られる。この式は、通常の運転領域に係る酸素濃度ｙ、窒素ガ ス流量ｘ、搬送速度ｖの各値、そして各種のウエブ１について成立し、ただし、 定数ａ，ｃの値はウエブの種類等に応じて異なる。

【００１４】 上述の近似式によれば、照射室４内に或る酸素濃度ｙが要求されるとき、その 値とウエブの搬送速度ｖの値から、ガス供給ライン９及び１３による必要窒素ガ ス流量ｘの値を求めることができる。即ち、 ｘ＝（ｃｖ−logｙ）／ａ

【００１５】 したがって、ガス供給ライン９から基底流量、例えば４０ｍ³／ｈｒのガスを 供給し、ガス供給ライン１３から不足分のガスを供給するものとし、ガス供給ラ イン１３によるガス流量を例えば０〜６０ｍ³／ｈｒの範囲で可変とする。ガス 供給ライン１３のガス流量調節バルブ１４を制御する制御装置１５は、例えばマ イクロコンピュータ形式の装置で構成されており、上述の関係式をプログラム として入力しておくことにより、制御装置は、設定酸素濃度ｙとウエブの搬送速 度ｖの値から必要とする窒素ガス流量ｘを演算し、ガス供給ライン９の基底流量 分を減算して、その結果に基づいて調節バルブ１４の開度をフィードフォワード 制御する。

【００１６】 また、図１に点線で示すように、ガス供給ライン１３からの窒素ガスを入口側 の第１及び第２予備室３，２に分流供給し、照射室４にウエブ１が導入される前 に、ウエブによって持ち込まれる空気を積極的に窒素ガスで置換するようにして もよい。上述の実施例では二つのガス供給ライン９，１３から窒素ガスを供給す るように構成したが、簡単な装置とする場合には、ガス供給ライン９に制御装置 １５によって制御されるガス調節バルブ１４を設け、同ラインから必要とする窒 素ガスを全て供給するようにしてもよい。

【００１７】

【考案の効果】

本考案は、以上説明したように、照射室に必要とされる不活性ガス供給量は設 定酸素濃度値とウエブの搬送速度値に基づいて求めることができるものであり、 この点、設定濃度と搬送速度に応じてガス調節バルブをフィードフォワード制御 することにより、制御動作にハンチングを生じさせずに、所要の不活性ガスを過 不足なく供給することができ、不活性ガスのランニングコストを低減させること ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例の構成図である。

【図２】従来装置の構成図である。

【符号の説明】

1 被照射ウエブ 4 照射室 8 窒素ガス源 9,13 ガス供給ライン 11 酸素濃度計 14 ガス流量調節バルブ 15 制御装置

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 不活性ガス源から不活性ガスを照射室に
   供給するガス供給ラインに設けられたガス流量調節バル
   ブと、被照射ウエブの搬送速度値と設定酸素濃度値に応
   じて前記ガス調節バルブを制御する制御装置とを備えて
   なることを特徴とする電子線照射装置の酸素濃度制御装
   置。