(57)【要約】【解決手段】  電子線照射装置３の照射窓１７は電子線Ｅを透過させる薄膜２２を備えており、この薄膜２２は多数の桟２５Ａによって真空室２１の内方から支持されている。各桟２５Ａの裏側には、各桟２５Ａと対応させて、かつ間隔を維持して細長い遮蔽部材２６Ａが設けられている。真空室２１内から外方に向けて電子線Ｅが放射されると、各遮蔽部材２６Ａによって電子線Ｅが各桟２５に照射されるのが阻止される。真空室２１内から外部に向けて放射された電子線Ｅは、各遮蔽部材２６Ａの間の開口２６と各桟２５Ａの間の開口２５を通過した後に薄膜２２を透過してから真空室２１外のペットボトル２に照射される。【効果】  電子線Ｅによって桟２５Ａが熱膨張により変形することを防止できるので、桟２５Ａによって支持された薄膜２２に皺が生じるのを抑制することができ、薄膜２２の耐久性が低下するのを防止できる。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空室内から外部に向けて放射される電子線を透過させる照射窓を備え、該照射窓は、電子線を透過させる薄膜と、該薄膜を真空室の内方側から支持する複数の桟とを備えており、
上記真空室から外部に向けて放射された電子線は、上記桟の間を通過してから上記薄膜を透過して、真空室外の被照射物に照射されるようにした電子線照射装置の照射窓において、
上記各桟と対応させて、かつ各桟よりも真空室の内方側に各桟から離隔させて複数の遮蔽部材を設けて、真空室内から外部に向けて電子線が放射される際に上記各遮蔽部材によって電子線が遮蔽されて各桟に照射されないように構成し、上記真空室内から外部に向けて放射された電子線は、各遮蔽部材の間及び各桟の間を通過してから上記薄膜を透過して上記被照射物に照射されることを特徴とする電子線照射装置の照射窓。
【請求項２】
上記各遮蔽部材は、熱膨張の影響を回避するため途中で分断されていることを特徴とする請求項１に記載の電子線照射装置の照射窓。
【請求項３】
上記遮蔽部材の分断箇所は、分断された一方と他方が、上記電子線の照射方向に対して所定間隙をもって前後に重ねられていることを特徴とする請求項２に記載の電子線照射装置の照射窓。
【請求項４】
上記各遮蔽部材は、上記桟を構成する材質よりも原子番号の低い材質からなることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の電子線照射装置の照射窓。
【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照射窓に関し、より詳しくは、電子線を透過させる薄膜及び該薄膜を支持する複数の桟を有する照射窓の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、容器等に電子線を照射して殺菌する電子線照射装置は公知であり、こうした従来の電子線照射装置は、真空室内から放射される電子線を透過させる照射窓を備えている（特許文献１、特許文献２参照）。そして、従来の照射窓は、電子線を透過させる薄膜と、この薄膜を真空室の内方側から支持する多数の桟とを備えており、真空室内から外方に向けて放射された電子線は上記各桟の間を通過してから上記薄膜を透過して真空室の外部の容器等の被照射物に照射されるようになっている。
従来の電子線照射装置においては、真空室内から外部に向けて放射される電子線は照射窓の各桟にも照射されるため、照射窓の各桟は熱膨張により変形することが知られており、弊害が生じている。そこで、電子線により照射窓の各桟が変形することによる問題を解決するための提案もなされている（例えば特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４９１０８１９号公報
【特許文献２】特許第５０３４６８３号公報
【特許文献３】特開２００１−２２１８９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、前述したように、上記照射窓の桟は電子線が照射されることで熱膨張により変形するので、桟が変形することに伴って薄膜に皺が生じることになり、それが繰り返されると薄膜の耐久性が低下して寿命が短くなるという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述した事情に鑑み、本発明は、真空室内から外部に向けて放射される電子線を透過させる照射窓を備え、該照射窓は、電子線を透過させる薄膜と、該薄膜を真空室の内方側から支持する複数の桟とを備えており、上記真空室から外部に向けて放射された電子線は、上記桟の間を通過してから上記薄膜を透過して、真空室外の被照射物に照射されるようにした電子線照射装置の照射窓において、
上記各桟と対応させて、かつ各桟よりも真空室の内方側に各桟から離隔させて複数の遮蔽部材を設けて、真空室内から外部に向けて電子線が放射される際に上記各遮蔽部材によって電子線が遮蔽されて各桟に照射されないように構成し、上記真空室内から外部に向けて放射された電子線は、各遮蔽部材の間及び各桟の間を通過してから上記薄膜を透過して上記被照射物に照射されることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００６】
上述した構成によれば、真空室内から外部に向けて電子線が放射される際には、上記遮蔽部材が存在することで電子線は桟に照射されないようになっている。そのため、桟が熱膨張により変形することを防止することができ、ひいては桟によって支持されている薄膜に皺が生じることを防止できる。したがって、従来と比較して薄膜の耐久性が低下するのを防止して、該薄膜の寿命を長くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の一実施例を示す全体の平面図。
【図２】図１の要部の斜視図。
【図３】図２の要部のＩＩＩ―ＩＩＩ線に沿う要部の断面図。
【図４】図３の矢印ＩＶ方向からの要部の正面図。
【図５】図３の矢印Ｖ方向からの要部の正面図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下図示実施例について本発明を説明すると、図１ないし図２において、１は電子線殺菌装置であり、この電子線殺菌装置１は、照射エリアＡ内を順次移送されるペットボトル２に対して電子線照射装置３から電子線Ｅを照射することで、殺菌対象となる各ペットボトル２を殺菌できるようになっている。
電子線殺菌装置１は、搬入ホイール４、回転体５及び搬出ホイール６を収容した鉛製の筐体７と、この筐体７の１つの側壁７Ａに連設した電子線照射装置３と、筐体７の外側で搬入ホイール４の移送方向上流側に配置された上流ホイール１１と、筐体７の外側で搬入ホイール６の移送方向下流側に配置された下流ホイール１２とを備えている。
【０００９】
筐体７の内部は２箇所の仕切り部材１３，１３によって大きく３つに区画されており、それにより筐体７の内部は、上流側が搬入室１４、中央が殺菌室１５、下流側が搬出室１６となっている。搬入室１４内に搬入ホイール４が配置されており、殺菌室７内に回転体５が配置されている。また、搬出室１６内に搬出ホイール６が配置されている。搬入室１４に面する上流側の側壁には開口部７Ｂが形成されており、また、搬出室１６に面する下流側の側壁にも開口部７Ｃが形成されている。
【００１０】
図示しない上流側の供給手段によって上流ホイール１１へペットボトル２が供給されると、時計方向に回転している上流ホイール１１の各グリッパ１１Ａによってペットボトル２が順次保持され、その後、グリッパ１１Ａに保持されたペットボトル２は上記開口部７Ｂを介して搬入ホイール４の各グリッパ４Ａに受け渡されて、搬入室１４内に搬入されるようになっている。
搬入ホイール４は回転体５の時計方向の回転に同期して反時計方向に回転されるので、該搬入ホイール４のグリッパ４Ａに保持されたペットボトル２は搬入室１４から殺菌室１５へ移送されて、受け渡し位置Ｂにおいて回転体５側の各グリッパ５Ａに受け渡されるようになっている。
回転体５は円周方向等間隔位置に複数のグリッパ５Ａを備えており、回転体５が時計方向に回転されるのに伴って、上記受け渡し位置Ｂにおいて各グリッパ５Ａは搬入ホイール４のグリッパ４Ａから順次ペットボトル２を受け取るようになっている。そして、回転体５の時計方向の回転に伴って各グリッパ５Ａに保持されたペットボトル２は、順次照射エリアＡ内を移送されるようになっている。
照射エリアＡに対向させて電子線Ｅを透過させる照射窓１７が設けられており、電子線照射装置３の図示しない電子線発生部から放射された電子線Ｅが照射窓１７を透過して照射エリアＡのペットボトル２に照射されるようになっている。そのため、回転体５の各グリッパ５Ａに保持されたペットボトル２が順次照射エリアＡを通過する際に、照射窓１７を透過して放射されている電子線Ｅがペットボトル２に照射されるようになっている。これにより、グリッパ５Ａに保持されて照射エリアＡを移送されるペットボトル２が電子線Ｅによって殺菌されるようになっている。なお、電子線照射装置３の電子線発生部の構成は上記特許文献１，２等により公知であるため、電子線発生部の構成の説明は省略する。
【００１１】
回転体５の回転に伴って、照射エリアＡを通過した殺菌済みのペットボトル２はグリッパ５Ａにより搬出室１６の隣接位置に移送されるようになっており、受け渡し部Ｃにおいて回転体５のグリッパ５Ａから搬出ホイール６側のグリッパ６Ａに受け渡されるようになっている。
搬出ホイール６は、上記回転体５の回転と同期して反時計方向に回転されるようになっており、この搬出ホイール６の回転に伴って、グリッパ６Ａに保持された殺菌済みのペットボトル２は筐体７の開口部７Ｃを介して下流ホイール１２のグリッパ１２Ａに受け渡されて、筐体７内から排出されるようになっている。
以上のようにして、殺菌対象となるペットボトル２は筐体７内の殺菌室１５に搬入されるとともに、照射エリアＡ内を移送される際に照射窓１７から放射される電子線Ｅが照射されて殺菌されるようになっている。なお、電子線殺菌装置１に関する以上の構成は、上記特許文献１、２により既に公知である。
【００１２】
電子線照射装置３は、上記筐体７における側壁７Ａの開口部７Ｄに連設された箱型のケーシング２０と、このケーシング２０の内部空間によって構成される真空室２１を備えるとともに、ケーシング２０における照射エリアＡ側となる開口部２０Ａに上記照射窓１７を備えている。真空室２１内には図示しない電子線発生手段が設けられており、この電子線発生手段によって電子線Ｅを放射させると、該電子線Ｅは照射窓１７を通過して真空室２１の外部となる殺菌室１５の照射エリアＡに照射されるようになっている。本実施例は、電子線照射装置３の照射窓１７を以下のように構成することにより、照射窓１７に備えられた薄膜２２の耐久性の低下を防止して、該薄膜２２及び照射窓１７の寿命を長くしたものである。
【００１３】
図２ないし図４に示すように、照射窓１７は、ケーシング２０の開口部２０Ａに気密を保持して嵌合されて設けられた平板状の窓部材２３と、薄膜２２と、枠部材２４から構成されている。薄膜２２は、真空室２１の外方側から窓部材２３を覆って取り付けられており、四辺と中央部が外方側から枠部材２４に覆われて窓部材２３の外面に固定されている。これにより、左右一対の放射面１７Ａ、１７Ａが形成されている。薄膜２２は厚さ数μｍから＋数μｍのチタン製の膜であり、真空室２１内から外部に向けて放射される電子線Ｅを透過させることができるようになっている。
窓部材２３の放射面１７Ａ、１７Ａの部分には、多数の横に細長い開口２５が上下方向に等ピッチで設けられており、これら開口２５によって多数の細長い桟２５Ａが形成されている。各桟２５Ａは全て同じ方向に湾曲するように開口２５が設けられており、これによって、仮に、各桟２５Ａが、熱膨張を起こして変形した場合でも、各桟２５Ａは全て同じ方向への湾曲の度合いを増すことになり、開口２５の幅は大きく変化せず開口２５に薄膜２２が引き込まれたり、電子線Ｅの照射密度が変化することがない。このような構成において、真空室２１内の電子線発生部から外部に向けて電子線Ｅが放射されると、該電子線Ｅは窓部材２３の各桟２５Ａの間の開口２５を通過して薄膜２２を透過し、照射エリアＡに照射されるようになっている。そして、薄膜２２は真空室２１の内外の圧力差により開口２５から内側に引き込まれるようになるが、桟２５Ａに支持された状態となる。
【００１４】
そして、本実施例は、上述した照射窓１７の構成を前提として、真空室２１の内側となる各桟２５Ａの裏面側に各桟２５Ａと対応させて複数の細長い遮蔽部材２６を配置したことを特徴としている。すなわち、図３及び図５に示すように、板状の遮蔽体２７を、各桟２５Ａから離隔させて配置している。この遮蔽体２７は図示しない固定手段により、上端の開口２５より上方および下端の開口２５より下方で窓部材２３に固定されている。遮蔽体２７には、窓部材２３に形成された各開口２５と同じ位置に同一形状をした横に細長い開口２６が形成されている。遮蔽体２７の各開口２６は、上下方向において等ピッチで設けられており、これら開口２６によって、上述した多数の桟２５Ａと同じ寸法の細長い桟が形成され、これにより遮蔽部材２６Ａが構成されている。遮蔽体２７が各放射面１７Ａの裏側に固定手段によって連結されると、各桟２５Ａの裏面が遮蔽部材２６Ａによって完全に遮蔽されるようになっている。このように、本実施例においては、各遮蔽部材２６Ａは、窓部材２３の各桟２５Ａと対応させて、かつ対応する桟２５Ａから離隔させた状態において、窓部材２３に取り付けられている。
そして、図３、図５に示すように、上記各遮蔽部材２６Ａは途中で分断されており、これにより各遮蔽部材２６Ａの電子線Ｅの照射による熱膨張を吸収し、熱膨張した遮蔽部材２６Ａが開口２６にはみ出して窓部材２３の開口２５を覆うことがないようになっている。
これにより真空室２１内の電子線発生部から真空室２１の外部に向けて（照射エリアＡに向けて）電子線Ｅが放射された際には、各遮蔽部材２６Ａが各桟２５Ａの内方側に存在することにより電子線Ｅが直接各桟２５Ａに照射されないようになっている。そのため、電子線Ｅによって各桟２５Ａが熱膨張により変形することを防止できるように構成されている。そして、電子線Ｅが真空室２１内から外部に向けて放射された際には、各遮蔽部材２６Ａの間の開口２６及び各桟２５Ａの間の開口２５を電子線Ｅが通過し、その後、薄膜２２を透過して照射エリアＡのペットボトル２に照射されるようになっている。
上述のように、遮蔽部材２６Ａは途中で分断されており、この分断箇所２６Ｂにおいて、分断された遮蔽部材２６Ａの一方の部分２６Ａａと他方の部分２６Ａｂが、熱膨張が生じても当接することのない所定間隙をもって、電子線Ｅの照射方向に対して前後に、例えば、図３に示した例では、分断箇所２６Ｂは電子線Ｅの照射方向を斜めに横切るように形成されており、一方の部分２６Ａａが前、他方の部分Ａｂが後となって重ねられており、遮蔽部材２６Ａの熱膨張の影響を回避するようになっている。
【００１５】
本実施例における電子線照射装置３の照射窓１７は以上のように構成されているので、次のような効果を得ることができる。すなわち、電子線Ｅが真空室２１内からその外部の照射エリアＡに向けて放射される際には、各遮蔽部材２６Ａによって遮蔽されることで各桟２５Ａに電子線Ｅが直接照射されないようになっている。そのため、各桟２５Ａが熱膨張により変形することを防止することができる。これにより、各桟２５Ａによって支持された薄膜２２に皺が生じるのを抑制することができるので、従来と比較して薄膜２２の耐久性が低下するのを抑制することができ、ひいては、従来よりも薄膜２２および照射窓１７の寿命を長くすることができる。
【００１６】
以上の構成に加えて、本実施例においては、電子線Ｅが直接衝突する各遮蔽部材２６Ａをカーボン材料により構成している。これは原子番号が低い材質である程、電子線が衝突して発生する制動Ｘ線の発生を抑制できるという知見に基づくものである。
すなわち、本実施例の窓部材２３は、開口２５を薄膜２２で覆った状態において、真空室２１を形成するケーシング２０の開口部２０Ａを、気密を保って閉鎖している。そのため、気密性や剛性の高い金属材料により構成しており、本実施例では銅を採用している。
しかしながら、銅等の重金属元素は原子番号が高く制動Ｘ線を発生させやすい。このようなＸ線を外部へ漏出させないために鉛製の筐体７で周囲を覆っているが、Ｘ線の発生量が多い程、筐体７を厚くしなければならず鉛の使用量も多くなる。そこで、窓部材２３の桟２５Ａを照射される電子線Ｅから遮蔽する遮蔽部材２６Ａの材質を、窓部材２３の材質より原子番号の低いものを用いることで、制動Ｘ線の発生を抑制するようにしている。それにより、真空室２１の気密性を保ちながら制動Ｘ線の発生を抑制し、筐体７に使用する鉛の量を削減することができるという効果が得られる。
なお、桟２５Ａや遮蔽部材２６Ａは、本実施例で図示したように、窓部材２３や遮蔽体２７において一体的に形成してもよいし、別体として制作して固定するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００１７】
２‥ペットボトル（被照射物）      ３‥電子線照射装置
１７‥照射窓                      ２１‥真空室
２２‥薄膜                        ２５‥開口
２５Ａ‥桟                        ２６‥開口
２６Ａ‥遮蔽部材                  Ｅ‥電子線
【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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