(57)【要約】【課題】処理対象物の硬化処理及び殺菌処理を効率的に行うことができる電子線照射装置を提供する。【解決手段】本発明の電子線照射装置１０は、ＵＶ硬化型インキ又はニスを印刷した処理対象物１２の硬化処理と殺菌処理を行う処理室２０と、前記処理室２０の前記処理対象物１２に電子線を照射可能な電子線照射手段３０と、前記処理室２０に硬化処理用ガスと殺菌処理用ガスを給排可能なガス給排手段４０と、を備え、前記ガス給排手段４０は、硬化処理時に前記硬化処理用ガスを供給可能とし、殺菌処理時に前記殺菌処理用ガスを供給して室内の前記硬化処理用ガスを前記殺菌処理用ガスに置換可能なことを特徴としている。【選択図】    図１
2018114426.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＵＶ硬化型インキ又はニスを印刷した処理対象物の硬化処理と殺菌処理を行う処理室と、
前記処理室の前記処理対象物に電子線を照射可能な電子線照射手段と、
前記処理室に硬化処理用ガス又は殺菌処理用ガスを給排可能なガス給排手段と、
を備え、
前記ガス給排手段は、硬化処理時に前記硬化処理用ガスを供給可能とし、殺菌処理時に前記殺菌処理用ガスを供給して室内の前記硬化処理用ガスを前記殺菌処理用ガスに置換可能なことを特徴とする電子線照射装置。
【請求項２】
前記硬化処理用ガスは不活性ガスであり、前記殺菌処理用ガスは酸素ガスであることを特徴とする請求項１に記載の電子線照射装置。
【請求項３】
ＵＶ硬化型インキ又はニスを印刷した処理対象物に電子線を照射して硬化処理と殺菌処理を行う電子線照射方法において、
処理室に硬化処理用ガスを供給して前記硬化処理を行う工程と、
前記処理室の前記硬化処理用ガスを殺菌処理用ガスに置換して前記殺菌処理を行う工程と、
を有することを特徴とする電子線照射方法。
【請求項４】
前記硬化処理用ガスは不活性ガスであり、前記殺菌処理用ガスは酸素ガスであることを特徴とする請求項３に記載の電子線照射方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は紫外線硬化型インキ又はニスを印刷した処理対象物に電子線を照射して硬化及び殺菌させる電子線照射装置及び電子線照射方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
紫外線（以下ＵＶという）硬化型インキ又はニスに電子線を照射して硬化させる電子線照射装置がある。電子線照射による硬化は、紫外線照射による硬化よりも、硬化速度が速く、発熱も少ないため処理対象物の変形がなく後工程を速やかに行うことができる。また重合開始剤や増感剤を含まなくても硬化させることができるという利点がある。
特にＵＶ硬化型インキ又はニスに含まれる重合開始剤や増感剤は一般に高価なため、これを含まないインキやニスを用いることは、大幅なコストの低減化が見込める。
【０００３】
従来、電子線照射による硬化の技術として、特許文献１に開示の郵便物処理装置は、郵便物に電子線を照射することにより、印刷されたインキの硬化又は乾燥と、郵便物の表面の殺菌処理とを同時に行うことが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２８５０１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら電子線照射により、インキ又はニスの硬化と処理対象物の殺菌を同時に行う場合、次のような問題が生じるおそれがあった。
インキ又はニスの硬化時に雰囲気中に含まれる酸素によって重合が阻害されてしまい、硬化又は乾燥が不十分となる。
処理対象物の殺菌時に酸素濃度が低いとオゾン発生量が少なくなり、十分な殺菌処理を行うことができない。
【０００６】
そこで上記従来技術の問題点に鑑み、本発明は、処理対象物の硬化処理及び殺菌処理を効率的に行うことができる電子線照射装置及び電子線照射方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するための第１の手段として、本発明は、ＵＶ硬化型インキ又はニスを印刷した処理対象物の硬化処理と殺菌処理を行う処理室と、前記処理室の前記処理対象物に電子線を照射可能な電子線照射手段と、前記処理室に硬化処理用ガス又は殺菌処理用ガスを給排可能なガス給排手段と、を備え、前記ガス給排手段は、硬化処理時に前記硬化処理用ガスを供給可能とし、殺菌処理時に前記殺菌処理用ガスを供給して室内の前記硬化処理用ガスを前記殺菌処理用ガスに置換可能なことを特徴とする電子線照射装置を提供することにある。
上記第１の手段によれば、硬化処理用ガスを殺菌処理用ガスに置換して殺菌処理を行うので、オゾンを十分に発生させて効率的に処理対象物の殺菌処理を行うことができる。
【０００８】
上記課題を解決するための第２の手段として、本発明は、前記第１の手段において、前記硬化処理用ガスは不活性ガスであり、前記殺菌処理用ガスは酸素ガスであることを特徴とする電子線照射装置を提供することにある。
上記第２の手段によれば、硬化処理用ガス雰囲気下で電子線を照射でき、酸素によって重合が阻害されることなく効率的に硬化処理を行える。また殺菌処理用ガス雰囲気下で電子線を照射でき、オゾンを十分に発生させて効率的に殺菌処理を行える。
【０００９】
上記課題を解決するための第３の手段として、本発明は、ＵＶ硬化型インキ又はニスを印刷した処理対象物に電子線を照射して硬化処理と殺菌処理を行う電子線照射方法において、処理室に硬化処理用ガスを供給して前記硬化処理を行う工程と、前記処理室の前記硬化処理用ガスを殺菌処理用ガスに置換して前記殺菌処理を行う工程と、を有することを特徴とする電子線照射方法を提供することにある。
上記第３の手段によれば、硬化処理用ガスを殺菌処理用ガスに置換して殺菌処理を行うので、オゾンを十分に発生させて効率的に処理対象物の殺菌処理を行うことができる。
【００１０】
上記課題を解決するための第４の手段として、本発明は、前記第３の手段において前記硬化処理用ガスは不活性ガスであり、前記殺菌処理用ガスは酸素ガスであることを特徴とする電子線照射方法を提供することにある。
上記第４の手段によれば、硬化処理用ガス雰囲気下で電子線を照射でき、酸素によって重合が阻害されることなく効率的に硬化処理を行える。また殺菌処理用ガス雰囲気下で電子線を照射でき、オゾンを十分に発生させて効率的に殺菌処理を行える。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、硬化処理用ガス雰囲気下で電子線を照射でき、酸素によって重合が阻害されることなく効率的に硬化処理を行える。また殺菌処理用ガス雰囲気下で電子線を照射でき、オゾンを十分に発生させて効率的に殺菌処理を行える。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の電子線照射装置の構成概略図である。
【図２】本発明の電子線照射方法の処理フロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の電子線照射装置及び電子線照射方法の実施形態を添付の図面を参照しながら、以下詳細に説明する。
【００１４】
［電子線照射装置１０］
図１は本発明の電子線照射装置の構成概略図であり、（１）は処理室を閉じた状態、（２）は処理室を開いた状態を示している（（２）において制御手段は不図示）。図示のように本発明の電子線照射装置１０は、処理室２０と、電子線照射手段３０と、ガス給排手段４０と、制御手段５０を主な基本構成としている。
本実施形態の処理対象物１２は、紫外線硬化型インキ又はニスが印刷された紙、フィルムなどである。
【００１５】
［処理室２０］
処理室２０は、室内を上下二分割した上部フレーム２２と下部フレーム２４からなり、さらに上部及び下部フレーム２２，２４を互いに接近又は離間する上下方向に移動可能な駆動部２６を備えている。駆動部２６は、一例としてエア式、油圧式、電動式のスライド機構などを適用することができる。
上部フレーム２２は、電子線照射手段３０と、ガス給排手段４０のガス供給部４２を備えている。
下部フレーム２４は、処理対象物の載置台２４ａと、ガス供給手段４０のガス排出部４４を備えている。
このような構成の処理室２０は、上部フレーム２２及び下部フレーム２４が互いに接近したとき、室内から電子線、供給したガスが外部へ漏れない閉空間を形成して硬化処理又は殺菌処理することができる。
また上部フレーム２２及び下部フレーム２４が互いに離間したとき、下部フレーム２４の載置台上の処理対象物を供給又は排出することができる。
【００１６】
［電子線照射手段３０］
電子線照射手段３０は、円筒形の真空チャンバ３２の内部に負の高電圧が印加されるフィラメント３４を取り付けている。真空チャンバ３２と処理室２０の間には照射窓３６を取り付けている。照射窓３６は、真空チャンバ３２側を真空に保持し、処理室２０側を大気圧に保持する仕切り窓である。
このような構成の電子線照射手段３０は、フィラメント３４から熱電子が発生し加速電圧によって下方の処理室２０の載置台２４ａに向けて加速された電子線が照射される。なお本実施形態の電子線照射手段３０は、加速電圧を３００ｋＶ以下に設定している。
【００１７】
［ガス給排手段４０］
ガス給排手段４０は、ガス供給部４２と、ガス排出部４４からなる。
ガス供給部４２は処理室２０に硬化処理用ガス及び殺菌処理用ガスを供給している。具体的なガス供給部４２の構成は、上部フレーム２２に接続したガス供給管と、硬化処理用ガスが充填されたボンベと殺菌処理用ガスが充填されたボンベに接続する分岐管と、ガス供給管と分岐管の接続箇所に設けた切替バルブを備えている。
ガス排出部４４は処理室２０内の空気又は残存ガスを外部へ排出している。具体的なガス排出部４４の構成は、下部フレーム２４に接続したガス排出管と、ガス排出管上に設けた吸引ポンプと、殺菌処理時に発生するオゾンの回収分解処理部を備えている。
本発明の硬化処理用ガスは、硬化処理において、重合を阻害しない不活性ガス（窒素、ヘリウム、アルゴンなど）である。
本発明の殺菌処理用ガスは酸素ガスである。
このような構成のガス給排手段４０は、ガス供給部４２により硬化処理用ガス又は殺菌処理用ガスのいずれか一方を供給するときに、ガス排出部４４により、室内の空気又は残存ガスを排出している。これにより、硬化処理時の処理室２０内は、硬化処理用ガスのみの雰囲気と、殺菌処理時の処理室２０内は、殺菌処理用ガスのみの雰囲気とすることができる。
【００１８】
［制御手段５０］
制御手段５０は、処理室２０の駆動部２６と、ガス給排手段４０と、電子線照射手段３０と電気的に接続している。制御手段５０は、処理対象物を処理室２０へ供給又は排出する際に、上部又は下部フレーム２２，２４を上下移動させる制御信号を駆動部２６へ送信可能としている。また制御手段５０は、硬化処理の際、ガス供給部４２の切替バルブへ硬化処理用ガスに切り替えて処理室２０内に供給すると共に、ガス排出部４４へ処理室２０内の空気又は残存ガスを排出する制御信号をガス給排手段４０へ送信可能としている。また制御手段５０は、殺菌処理の際、ガス供給部４２の切替バルブへ殺菌処理用ガスに切り替えて処理室２０内に供給すると共に、ガス排出部４４へ処理室２０内の硬化処理用ガスを排出する制御信号をガス給排手段４０へ送信可能としている。さらに制御手段５０は、硬化処理又は殺菌処理の際、所定の加速電圧で電子線を照射させる制御信号を電子線照射手段３０へ送信可能としている。
【００１９】
［作用］
上記構成の電子線照射装置１０を用いた電子線照射方法について以下説明する。図２は本発明の電子線処理方法の処理フロー図である。
【００２０】
制御手段５０の制御信号により処理室２０の上部及び下部フレーム２２，２４を互いに離間させて開放した載置台２４ａ上に、ＵＶ硬化型インキ又はニスが印刷された処理対象物１２を供給する（ステップ１）。
処理室２０の上部及び下部フレーム２２，２４を互いに接近させて室内を密閉した後、処理室２０の下部フレーム２４に接続するガス排出部４４により、処理室２０内の空気を外部へ排気すると共に、ガス供給部４２により硬化処理用ガスを処理室２０内に供給する（ステップ２）。
【００２１】
室内を硬化処理用ガスで置換して硬化処理用ガスのみの雰囲気にした後、電子線照射手段３０により処理対象物１２に所定の加速電圧の電子線を照射して硬化処理を行う（ステップ３）。このとき、室内は、一例として窒素雰囲気下であるため、酸素などの活性ガスで重合が阻害されるなどの影響を受けることなく効率的に硬化処理を行うことができる。
硬化処理後、処理室２０の下部フレーム２４に接続するガス排出部４４により処理室２０内を排気すると共に、ガス供給部４２により殺菌処理用ガスを処理室２０内に供給する（ステップ４）。
【００２２】
室内を硬化処理用ガスから殺菌処理用ガスに置換して殺菌処理用ガスのみの雰囲気にした後、電子線照射手段３０により処理対象物１２に所定の加速電圧の電子線を照射して殺菌処理を行う（ステップ５）。このとき、室内は、酸素雰囲気下であるため、酸素からオゾンを発生させて、オゾン酸化によって効率的に殺菌処理を行うことができる。
殺菌処理後、室内で発生したオゾンをガス排出部４４により排出して、オゾンを回収分解する。この際空気又は硬化処理用ガスを室内に供給している。処理室２０の上部及び下部フレーム２２，２４を互いに離間させて開放し、処理対象物１２を処理室２０から排出する（ステップ６）。
【００２３】
このような本発明の電子線照射方法によれば、硬化処理用ガス雰囲気下で電子線を照射でき、酸素によって重合が阻害されることなく効率的に硬化処理を行える。また殺菌処理用ガス雰囲気下で電子線を照射でき、オゾンを十分に発生させて効率的に殺菌処理を行える。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明の電子線照射装置および電子線照射方法は、印刷分野において産業上の利用可能性を有する。
【符号の説明】
【００２５】
１０………電子線照射装置、１２………処理対象物、２０………処理室、２２………上部フレーム、２４………下部フレーム、２６………駆動部、３０………電子線照射手段、３２………真空チャンバ、３４………フィラメント、３６………照射窓、４０………ガス給排手段、４２………ガス供給部、４４………ガス排出部、５０………制御手段。
【図１】
2018114426.tif 000003
【図２】
2018114426.tif 000004