(57)【要約】【課題】必要な照射線量の異なる被処理物を同時に搬送して処理を行うことが出来、また電子を加速する直流高圧電源の出力を有効に活用出来る電子線照射装置のカソード構造を提供する。【解決手段】カソード部のグリッド電極あるいは引出電極の少なくともいずれか一方の開孔率を場所により異ならせる、あるいは必要によっては零とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
略平行に配置された複数本のフィラメントと、前記フィラメント下方に設けた複数の開孔を有する多孔板であるグリッド電極と、前記グリッド電極下方に設けた複数の開孔を有する多孔板である引き出し電極とからなる電子線照射装置のカソード構造において、前記
グリッド電極あるいは前記引き出し電極の少なくとも何れか一方の開孔率が場所によって異なることを特徴とする電子線照射装置のカソード構造。
【請求項２】
前記グリッド電極あるいは前記引き出し電極の少なくとも何れか一方の開孔率が部分的に零になっていることを特徴とする請求項１記載の電子線照射装置のカソード構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子線照射装置のカソード構造に関するものであり、特に一台の電子線照射装置に対して複数の被照射物のラインが平行しているような電子線照射装置のカソード構造に関わる。
【背景技術】
【０００２】
従来から用いられてきた電子線照射装置のカソード構造を図１に示す。このカソード構造においては、接地電位に接続された真空チェンバー（ｂ）の内部に、直流高圧電源（ｇ）より供給される負電位に接続されたカソード部（ａ）が設置されている。この負の電位により、カソード部（ａ）と真空チェンバー（ｂ）との間の加速域に電界が形成される。
【０００３】
カソード部（ａ）内部には電子源（ｆ）が収められている。カソード部（ａ）の、真空チェンバー（ｂ）の下部に設けられている照射窓部（ｃ）に対向する面には、電子線を加速域に引出すための引出電極（ｉ）が設けられている。
【０００４】
電子源（ｆ）の内部にはフィラメント（ｈ）が設けられている。電子を取り出すためのフィラメント（ｈ）をある幅に渡って並べた電子源（ｆ）としては、熱陰極型や冷陰極型などが知られている。フィラメント（ｈ）と引出電極（ｉ）の間には、電子源（ｆ）から放出される電子の量を制御するためのグリッド電極（ｊ）を設けている。
【０００５】
カソード部（ａ）から引出された電子は、カソード部（ａ）と真空チェンバー（ｂ）の間の加速域に存在する電界によって加速されながら、真空チェンバー（ｂ）の下部に設けられている照射窓部（ｃ）へと移動してゆく。高速に加速された電子は、照射窓部（ｃ）に設けられた金属箔（ｄ）を透過し、大気中に取り出される。
【０００６】
大気中に取り出された電子は、照射窓部（ｃ）の近くを搬送されている被照射物（ｅ）に照射され、被照射物（ｅ）に物理的ないしは化学的な変化を引き起こす。この変化としては、架橋反応あるいは樹脂の硬化等の重合反応がある。
【０００７】
この構成を採用する装置においては、真空チェンバー（ｂ）から引出される電子線の幅（横幅）は、被照射物（ｅ）の幅に、被照射物（ｅ）の搬送中の蛇行分（通常は数ｃｍ）を加えたものとなっている。なぜなら被照射物（ｅ）はこれを搬送するためのコンベア（図示せず）各部の遊びなどが原因で完全に真っ直ぐ搬送されず、搬送方向に対して直角な方向に僅かに揺れるからである。この電子線の幅を照射幅と呼ぶことにする。即ち、照射幅とは照射される電子線のもっとも外縁の間の距離（幅）のことである。照射幅に合わせて、照射窓部（ｃ）、カソード部（ａ）、電子源（ｆ）、真空チェンバー（ｂ）の幅が決まることになる。同様に、複数のフィラメント（ｈ）をある幅に渡って並べる場合、この幅はこの照射幅との関係で決定されることになる。
【０００８】
被照射物を搬送するラインが図１におけるように一列の場合は、上で述べたように照射幅は被照射物の（ｅ）の幅にほぼ等しいといえる。しかし、言うまでもなく、被照射物（ｅ）の搬送されるラインが複数ある場合は、照射幅は、搬送されている被照射物の最も外縁の幅よりも大きくなければならないのは言うまでも無い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平１１−１３３１９６
【特許文献２】特開２００３−６６１９９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
複数の被照射物を処理しようとする場合、それらの照射に必要とする電流密度が同じであり、それらの幅の合計が照射幅よりも狭ければ、図２に示すようにそれらを同じラインに並べて搬送しながら電子線を照射すれば、一度で処理が完了する。図２においては一例として、照射幅は１００ｃｍ、二つの平行する被照射物の幅はおのおの３０ｃｍと６５ｃｍ、矢印は被照射物の搬送方向を示す。しかし、図２のように複数の被照射物の幅の合計が照射幅よりも狭い場合であっても、もし必要とする電流密度がそれぞれ異なる場合は、一度で処理は完了しない。すなわち、必要とする電流密度をより多く必要とする被照射物は、再度、照射するという作業が必要になる。
【００１１】
あるいは、それらを別々に処理するということになる。この場合には上記と同一の電子線照射装置を用いて処理しようとすると、照射幅よりもかなり幅の狭い被照射物に電流密度の異なる処理を施すことになる。被照射物の幅は照射幅よりも狭いので、被照射物の無い場所にも大量の電子線が照射されることになる。これは電子線を無駄に使っていることを意味し、直流高電圧電源の出力が無駄に使われていることになる。
【００１２】
一般的に言って、照射幅よりもかなり幅の狭い被処理物を、単独で電子線照射することは良くあることである。この場合も、電子線は被照射物のない場所にも照射されることになり、この分の直流高圧電顕の出力が無駄に使われることになる。
【００１３】
被照射物のない場所に電子線を照射しないようにするためには特許文献１記載のような技術が用いられてきた。この技術においては電子線の端部をマスクし、電子線を必要とする部分にのみ照射するようにしている。しかし、この技術では加速されて照射窓を出た電子線をマスクでさえぎっているため、電子線の加速に用いる直流高圧電源の出力を減少させる効果がない。また特許文献２においては、引出電極近傍に電子線を遮るための浮遊電位のマスクを設置する構造が提案されているが、これは照射幅端部の電子線の整形が目的であり、被照射物のない場所へ電子線を照射しないようにする工夫については言及がない。またマスクは浮遊電位であるため、マスクが帯電すると、周辺の電界、すなわち電子を引出す電界にも影響を及ぼし、引出される電流量にも影響を及ぼしてしまう。
【００１４】
本発明の目的は、直流高圧電源の出力を無駄にすることなく、照射幅内に照射に必要とする電流密度の異なる被照射物が平行して搬送される場合にも一度で処理が完了し、また被照射物の幅が照射幅よりも狭い場合であっても直流高圧電源の出力を無駄にしない電子線照射装置のカソード構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、略平行に配置された複数本のフィラメントと、前記フィラメント下方に設けた複数の開孔を有する多孔板であるグリッド電極と、前記グリッド電極下方に設けた複数の開孔を有する多孔板である引き出し電極とからなる電子線照射装置のカソード構造において、前記グリッド電極あるいは前記引き出し電極の少なくとも何れか一方の開孔率が場所によって異なるようにしたことを特徴とする電子線照射装置のカソード構造を用いるものである。
【００１６】
また、請求項２に記載の発明は、前記グリッド電極あるいは前記引き出し電極の少なくとも何れか一方の開孔率が部分的に零になっていることを特徴とする電子線照射装置のカソード構造を用いるものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の電子線照射装置のカソード構造は、多孔板であるグリッド電極あるいは多孔板である引出電極の少なくともいずれか一方の開孔率を場所によって異なるようにしたので、照射幅内の各場所の電子線の電流密度を異なるようにすることが出来る。従って、必要とする電流密度の異なる被照射物を同時に搬送して、しかも一度で処理を終えるようにすることが出来る。また、多孔板であるグリッド電極あるいは多孔板である引出電極の少なくともいずれか一方の開孔率を場所によって異なるようにしたので、カソード部から引出される電流量を必要に応じて調整できる。従って、直流高圧原電の出力を無駄に使うことがなくなる。グリッド電極あるいは引き出し電極の少なくとも何れか一方の開孔率を部分的に零にした場合、すなわち開孔を塞いでしまうような場合についても同様である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は従来から用いられてきた電子線照射装置の真空チェンバーとその内部のカソード構造、および被照射物への照射のようすを示した図である。
【図２】図２は幅の異なる被照射物を同時に搬送して処理を行っている状態を示した図である。
【図３】図３は本発明に係るカソード構造と、被照射物の搬送される状態を示す図である。図１記載の各部と名称が同じ部分には図１と同じ符号を付している。
【図４】図４は本発明に係るカソード構造と、被照射物の搬送される状態を示す図であり、平板を引出電極の上に設置して、電子線が必要とする部分にのみ照射されている状態を示した図である。
【図５】図５は本発明に係るカソード構造と、被照射物の搬送される状態を示す図であり、引出電極の一部の開孔率を零とすることによって、被照射物中の電子線を照射したくない領域に電子線が照射されないようにした状態を示すものである。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００１９】
図３によって、本発明の実施例１を説明する。図３ではカソード部の内部のみと被照射物の搬送される状態を示している。図１と同じ名称の部分には同じ符号を付している。図３に示す被照射物は二種類あり、おのおのの必要とする線量は異なる。被照射物それぞれの幅は３０ｃｍであり、両者間には幅２０ｃｍの被照射物のない隙間がある。また、照射幅は１００ｃｍである。被照射物の存在しない中間２０ｃｍの部分に対応する（即ちその真上に対応する）引出電極（ｊ）の部分の開孔率は零となっている。従って、電子線の照射される領域は、それぞれが４０ｃｍの幅を持つことになる。
【００２０】
図３においては、多孔板である引出電極は、開孔部を構成する個々の孔の面積が、Ａｃｍ２の領域とＢｃｍ２の二つの領域からなっており、それぞれの領域における孔の単位面積あたりの個数は同じである。ここで、上記二つの被照射物に必要とされる電流密度（図３の場合は線量と言い換えても良い）が例えば一方が他方の半分であれば、A：Bを１：２にすれば良い。引出される電流の電流密度は孔の面積に応じて、即ち、引出電極の開孔率に応じて調整可能なので、必要に応じて適当な比にすれば良い。二つの領域において、必要な電流密度が同じならばＡとＢを同じにすれば良いのは言うまでも無い。また、二つの被処理物の中間にある隙間には、カソード部から電子が引出されることがないので、その分の直流高圧電源の出力を節約することが出来る。また、照射に必要とする電子線の電流密度の異なる二つの被照射物を同時に処理することが出来、一度で処理を終えることが出来る。
【実施例２】
【００２１】
図４によって、本発明の実施例２を説明する。図４においても図３と同じく、カソード部の内部のみと被照射物の搬送される状態を示している。図１と同じ名称の部分には同じ符号を付している。図４では、被照射物は二種類あるが、おのおのの必要とする電子線の電流密度は同じであり、被照射物それぞれの幅は３０ｃｍ、また両者間には幅２０ｃｍの被照射物のない隙間がある。また、照射幅は１００ｃｍである。
【００２２】
この実施例２では被照射物の存在しない中間２０ｃｍの部分に対応する（即ちその真上に対応する）引出電極（ｊ）の部分に平板（ｋ）を設置している。即ちこの部分の開孔率は零になっている。従って、電子線を照射する必要のない隙間の部分には、カソード部から電子が引出されることがないので、直流高圧電源の出力を無駄なく使うことが出来る。
【実施例３】
【００２３】
図５によって、本発明の実施例３を説明する。図５においても図３と同じく、カソード部の内部のみと被照射物の搬送される状態を示している。図１と同じ名称の部分には同じ符号を付している。図５では被照射物は一種類であるが、中間の幅２０ｃｍの部分は電子線を照射したくない、あるいは照射不要の領域である。照射の必要な部分の電子線の電流密度はどこも同じである。被照射物中の照射の必要な二つの領域のそれぞれの幅は３０ｃｍ、また、照射幅は１００ｃｍである。
【００２４】
図５から判るように、この実施例３では電子線照射の必要のない中間の幅２０ｃｍに対応する（即ちその真上に対応する）引出電極の開孔率を零としている。従って、電子線を照射したくない、あるいは照射不要の領域には、カソード部から電子が引出されることがないので、直流高圧電源の出力を有効に使うことが出来る。
【００２５】
以上の三つの実施例においては、引出電極のみ開孔率を場所によって異なるようにしたが、グリッド電極について開孔率を場所によって異なるようにしても良く、両方について開孔率を場所ごとに変化させても良い。また、開孔率を場所によって異ならせるために、孔（円形に限らず、矩形や他の形状でも良い）の面積が場所によって異なるようにしても良いし、単位面積あたりの孔の個数を変化させても良い。また、搬送する被照射物のラインは実施例にあるように、一乃至二に限らず、三あるいはそれ以上でも、本発明が有効であるのは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
電子線照射装置で被処理物を処理する際に、処理に必要とする電流密度（乃至は線量）の異なる被処理物を同時に処理出来る上、直流高圧電源の出力を有効に使うことが出来るので電力を節約した処理が可能になる。
【符号の説明】
【００２７】
ａ．カソード部
ｂ．真空チェンバー
ｃ．照射窓部
ｄ．金属箔
ｅ．被照射物
ｆ．電子源
ｇ．直流高圧電源
ｈ．フィラメント（電子放出部）
ｉ．引出電極
ｊ．グリッド電極
ｋ．平板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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