(57)【要約】【課題】装置の大型化やメンテナンスの困難性を生じずに放射線を遮蔽することができる活性エネルギー線照射装置および放射線遮蔽構造を提供すること。【解決手段】放射線遮蔽構造７は、被照射物６を搬送する搬送ロール２１と、搬送ロール２１の周面を覆うロールカバー２２と、搬送ロール２１を回転可能に支持し、前記搬送ロールの端面を覆う軸受ユニット２３とを有し、搬送ロール２１の端面、ロールカバー２２、および軸受ユニット２３が、電子線照射部から発生した放射線が少なくとも２回反射しなければ外部に放出されない迷路構造を有するように組み立てられている。【選択図】　　　　図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被照射物の搬入口および搬出口を有する筐体と、
筐体内に設けられた活性エネルギー線照射部と、
シート状の被照射物を連続的に前記筐体の前記搬入口から搬入して被照射物を前記活性エネルギー線照射部へ搬送しさらに前記搬出口から搬出する搬送機構と、
前記搬入口および／または搬出口に設けられた放射線遮蔽構造と
を具備する活性エネルギー線照射装置であって、
前記放射線遮蔽構造は、被照射物を搬送する１本または複数本の搬送ロールと、前記搬送ロールの周面を覆うロールカバーと、前記搬送ロールを回転可能に支持し、前記搬送ロールの端面を覆う軸受ユニットとを有し、前記搬送ロールの端面、前記ロールカバー、および前記軸受ユニットが、前記活性エネルギー線照射部から発生した放射線が少なくとも２回反射しなければ外部に放出されない迷路構造を有するように組み立てられていることを特徴とする活性エネルギー線照射装置。
【請求項２】
前記搬送ロールの端面の軸の周囲に凹部を有し、前記軸受ユニットは前記凹部に対応する部分を有し、前記凹部とその凹部に対応する部分とが嵌合するように前記搬送ロールと前記軸受ユニットとが組み立てられていることを特徴とする請求項１に記載の活性エネルギー線照射装置。
【請求項３】
前記軸受ユニットは前記搬送ロールの端面に沿った凹部を有し、前記搬送ロールの端面と前記凹部とが嵌合するように前記搬送ロールと前記軸受ユニットとが組み立てられていることを特徴とする請求項１に記載の活性エネルギー線照射装置。
【請求項４】
前記軸受ユニットは、前記ロールカバーが嵌合される凹部を有することを特徴とする請求項２または請求項３に記載の活性エネルギー線照射装置。
【請求項５】
前記ロールカバーおよび前記軸受ユニットは、上下分割可能な構造を有することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の活性エネルギー線照射装置。
【請求項６】
前記活性エネルギー線照射部は、３０〜８０ｋＶの加速電圧で電子線を照射する真空管型の電子線発生部を有することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の活性エネルギー線照射装置。
【請求項７】
活性エネルギー線照射装置における被照射物の搬入口および／または搬出口に設けられる放射線遮蔽構造であって、被照射物を搬送する１本または複数本の搬送ロールと、前記搬送ロールの周面を覆うロールカバーと、前記搬送ロールを回転可能に支持し、前記搬送ロールの端面を覆う軸受ユニットとを有し、前記搬送ロールの端面、前記ロールカバー、および前記軸受ユニットが、前記活性エネルギー線照射部から発生した放射線が少なくとも２回反射しなければ外部に放出されない迷路構造を有するように組み立てられていることを特徴とする放射線遮蔽構造。
【請求項８】
前記搬送ロールの端面の軸の周囲に凹部を有し、前記軸受ユニットは前記凹部に対応する部分を有し、前記凹部と前記凹部に対応する部分とが嵌合するように前記搬送ロールと前記軸受ユニットとが組み立てられていることを特徴とする請求項７に記載の放射線遮蔽構造。
【請求項９】
前記軸受ユニットは前記搬送ロールの端面の軸に対応する凹部を有し、前記搬送ロールの端面の軸と前記凹部とが嵌合するように前記搬送ロールと前記軸受ユニットとが組み立てられていることを特徴とする請求項７に記載の放射線遮蔽構造。
【請求項１０】
前記軸受ユニットは、前記ロールカバーが嵌合される凹部を有することを特徴とする請求項８または請求項９に記載の放射線遮蔽構造。
【請求項１１】
前記ロールカバーおよび前記軸受ユニットは、上下分割可能な構造を有することを特徴とする請求項７から請求項１０のいずれか１項に記載の放射線遮蔽構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、筐体中に活性エネルギー線照射部を有し、筐体に設けられた搬入口から被照射物を搬入し、活性エネルギー線照射部被照射物に活性エネルギー線を照射し、筐体に設けられた搬出口から被照射物を搬出する一連の処理を連続的に被照射物を搬送しながら行う活性エネルギー線照射装置およびそれに用いる放射線遮蔽構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子線、紫外線等の活性エネルギー線照射により硬化する塗料、印刷インキ、接着剤等は、従来の熱硬化乾燥型の塗料、印刷インキ、接着剤等と比較して処理速度の高速化、無溶剤による無公害化、活性エネルギー線照射装置の小型化等の利点を有することから実用化されるようになってきた。
【０００３】
これらの中でも電子線は、照射の際に熱の発生をともなわないので基材を劣化させるおそれが小さく、透過性が高いため短時間で硬化等をさせることができる等の利点があるため注目されている。
【０００４】
電子線照射装置の中で、連続状シート（ウエブ）または枚葉状シートに対して電子線を照射する連続通紙型電子線照射装置には、ウエブを搬入出するための搬入口および搬出口が必要であるが、電子線照射装置はＸ線等の放射線を発生するため、このような搬入出口のうち、Ｘ線等の放射線が漏洩するおそれがあるものには、放射線を遮蔽する機構を設け、漏洩するＸ線等の放射線を基準値以下に減衰させることが不可欠である。なお、被照射物が枚葉状シートの場合、搬送機構としてコンベア等を設けることが一般的である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
Ｘ線等の放射線の漏洩を基準値以下に減衰させるために、電離放射線源から搬入出口までを複数本の搬送ロールを用いて搬送経路を折り曲げ、搬送経路自体を迷路構造にすることが一般的に行われている。
【０００６】
しかしながら、このような放射線遮蔽機構は構造が複雑であり、このため搬送機構が大型になりやすく、結果として照射装置全体が大型化したり、メンテナンスや通紙が容易でない等の問題がある。
【０００７】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、装置の大型化やメンテナンスの困難性を生じずにＸ線等の放射線を遮蔽することができる活性エネルギー線照射装置および放射線遮蔽構造を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、被照射物の搬入口および搬出口を有する筐体と、筐体内に設けられた活性エネルギー線照射部と、シート状の被照射物を連続的に前記筐体の前記搬入口から搬入して被照射物を前記活性エネルギー線照射部へ搬送しさらに前記搬出口から搬出する搬送機構と、前記搬入口および／または搬出口に設けられた放射線遮蔽構造とを具備する活性エネルギー線照射装置であって、前記放射線遮蔽構造は、被照射物を搬送する１本または複数本の搬送ロールと、前記搬送ロールの周面を覆うロールカバーと、前記搬送ロールを回転可能に支持し、前記搬送ロールの端面を覆う軸受ユニットとを有し、前記搬送ロールの端面、前記ロールカバー、および前記軸受ユニットが、前記活性エネルギー線照射部から発生した放射線が少なくとも２回反射しなければ外部に放出されない迷路構造を有するように組み立てられていることを特徴とする活性エネルギー線照射装置を提供する。
【０００９】
また、本発明は、活性エネルギー線照射装置における被照射物の搬入口および／または搬出口に設けられる放射線遮蔽構造であって、被照射物を搬送する１本または複数本の搬送ロールと、前記搬送ロールの周面を覆うロールカバーと、前記搬送ロールを回転可能に支持し、前記搬送ロールの端面を覆う軸受ユニットとを有し、前記搬送ロールの端面、前記ロールカバー、および前記軸受ユニットが、前記活性エネルギー線照射部から発生した放射線が少なくとも２回反射しなければ外部に放出されない迷路構造を有するように組み立てられていることを特徴とする放射線遮蔽構造を提供する。
【００１０】
本発明によれば、搬送ロールの端面、ロールカバー、および軸受ユニットを、活性エネルギー線照射部から発生したＸ線等の放射線が少なくとも２回反射しなければ外部に放出されない迷路構造を有するように組み立てたので、活性エネルギー線照射装置における被照射物の搬入口および／または搬出口に設けられる放射線遮蔽構造として、１本または複数本の搬送ロールと、前記搬送ロールの周面を覆うロールカバーと、前記搬送ロールの端面を覆う軸受ユニットとを有するのみのコンパクトな構造で、装置の大型化やメンテナンスの困難性を生じずにＸ線等の放射線を遮蔽することができる。
【００１１】
この場合に、前記搬送ロールの端面の軸の周囲に凹部（複数あってもよい。他の凹部も同じ）を有し、前記軸受ユニットは前記凹部に対応する部分を有し、前記凹部と前記凹部に対応する部分とが嵌合するように前記搬送ロールと前記軸受ユニットとが組み立てられている構成とすることができる。また、前記軸受ユニットは前記搬送ロールの端面に沿った凹部を有し、前記搬送ロールの端面と前記凹部とが嵌合するように前記搬送ロールと前記軸受ユニットとが組み立てられている構成とすることもできる。さらに、前記軸受ユニットは、前記ロールカバーが嵌合される凹部を有する構造とすることができる。さらにまた、前記ロールカバーおよび前記軸受ユニットは、上下分割可能な構造を有するものとすることができる。
【００１２】
また、上記活性エネルギー線照射装置において、前記活性エネルギー線照射部は、３０〜８０ｋＶの加速電圧で電子線を照射する真空管型の電子線発生部を有するものであることが好ましい。
【００１３】
なお、本発明において「反射」とは、直進する放射線がある物体に当たってその進路を変える態様の全てを含むものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について具体的に説明する。
図１は本発明の一実施形態に係る電子線照射装置を示す斜視図、図２はその垂直断面図である。この電子線照射装置は、筐体１の中に電子線照射部２が配置され、電子線照射部２を遮蔽するための蓋体３が開閉自在に設けられている。蓋体３は、カバー１ａで覆われている。このカバー１ａは蓋体３とともに開閉可能となっている。カバー１ａには、被照射物であるウエブ６の搬入口４が設けられている。また、蓋体３には、ウエブ６を電子線照射部２に搬入する照射部搬入口４′が設けられている。また、電子線照射部２の下部には、ウエブ６を電子線照射部２から搬出する照射部搬出口５′が設けられている。そして、搬入口４から搬入されたウエブ６は、照射部搬入口４′および照射部搬出口５′を通り、筐体１の下方に設けられた搬出口５から搬出されるようになっている。ウエブ６は、筐体１内においてウエブ６が巻き掛けられた２つのロール８と筐体１外でウエブ６を巻取るモータ（図示せず）とからなる搬送機構１０により、搬入口４から搬入され、電子線照射部２へ導かれ、さらに搬出口５から搬出される。また、蓋体３には押さえロール９が設けられており、一方のロール８に巻き掛けられたウエブ６を押さえるようになっている。
【００１５】
蓋体３の照射部搬入口４′には放射線遮蔽構造７が設けられている。この放射線遮蔽構造７は、電子線照射部２から発生するＸ線等の放射線を遮蔽して照射部搬入口４′から外部へ漏洩するＸ線等の放射線を基準値以下になるようにするものであり、後述するように、電子線照射部２から発生した放射線が少なくとも２回反射しなければ外部に放出されない迷路構造を有している。
【００１６】
電子線照射部２は電子線照射ユニット１１を有している。この電子線照射ユニット１１は、電子線発生部として図３の（ａ）に示すような真空管型の照射管５０を複数有している。この照射管５０は、円筒状をなすガラスまたはセラミック製の真空管（チューブ）５１と、その真空管（チューブ）５１内に設けられ、陰極から放出された電子を電子線として取り出してこれを加速する電子線発生部５２と、真空管５１の端部に設けられ、電子線を射出する電子線射出部５３と、図示しない給電部より給電するためのピン部５４とを有する。電子線射出部５３には薄膜状の照射窓５５が設けられている。電子線射出部５３の照射窓５５は、ガスは透過せずに電子線を透過する機能を有しており、図３の（ｂ）に示すように、スリット状をなしている。そして、照射室内に配置された被照射物に照射窓５５から射出された電子線が照射される。
【００１７】
このような真空管型の電子線発生部は、従来のドラム内を常に真空引きしながら電子線を照射するタイプのドラム型の電子線発生部とは根本的に異なっている。このような構成の照射管を有する装置は、米国特許第５，４１４，２６７号に開示されている。このような電子線発生部は、低加速電圧でも有効に電子線を取り出すことができるから、被照射物への悪影響が小さい。また、電子線のエネルギーが小さいためＸ線等の放射線の発生量が少ないという利点がある。このように、Ｘ線等の放射線の発生量が少なく、低加速電圧であるため、電子線発生部の小型化が可能となり、電子線照射装置の飛躍的な小型化が可能となる。ここで、電子線の加速電圧は１５０ｋＶ以下、さらには１０〜１３０ｋＶが好ましい。より好ましくは３０〜８０ｋＶである。
【００１８】
次に、放射線遮蔽構造７について説明する。図４の（ａ）は放射線遮蔽構造７の水平断面図、（ｂ）はその垂直断面図である。また、図５はＸ線遮蔽構造７の分解斜視図である。この放射線遮蔽構造７は、搬入口４に配置されたウエブ搬送用の１本の搬送ロール２１と、搬送ロール２１の周面を覆うロールカバー２２と、搬送ロール２１の軸２１ａを回転可能に支持し、搬送ロール２１の端面を覆う軸受ユニット２３とを有している。
【００１９】
ロールカバー２２は、上カバー２２ａおよび下カバー２２ｂに上下分割可能となっている。そして、上カバー２２ａにウエブ導入口２２ｃが設けられ、下カバー２２ｂの下端にウエブ通過口２２ｄが設けられている。搬送ロール２１の端面の軸２１ａの周囲には凹部２１ｂが形成されている。軸受ユニット２３は、本体部２４と嵌合部２５とを有しており、これらは分離可能となっている。また、本体部２４は上半部２４ａと下半部２４ｂに分割可能となっている。本体部２４には、ロールカバー２２を嵌合するための凹部２４ｃが形成されいる。嵌合部２５は搬送ロール２１の凹部２１ｂに対応しており、凹部２１ｂに嵌合部２５が嵌合するように搬送ロール２１と軸受ユニット２３とが組み立てられている。これにより、搬送ロール２１の端面部分と軸受ユニット２３との嵌合面が凹凸状の屈曲した状態となっている。なお、嵌合部２５には、軸２１ａが挿入される挿入孔２５ａが形成されている。
【００２０】
次に、このように構成される電子線照射装置の動作について説明する。
まず、蓋体３およびカバー１ａを閉じ、その状態でウエブ６を筐体１内に通し、電子線照射可能な状態とする。次いで、電子線照射部２の電子線照射ユニット１１から電子線を照射するとともに、搬送機構１０により、ウエブ６を連続的に、搬入口４から搬入して電子線照射部２へ導き、さらに搬出口５から搬出する。
【００２１】
この際に、照射部搬入口４′は電子線照射部２の近傍に設けられているから、電子線の照射により発生したＸ線等の放射線がほとんど減衰せずに照射部搬入口４′に向けて放射される。この放射線は放射線遮蔽構造７のウエブ通過口２２ｄから搬送ロール２１とロールカバー２２との間に入り込む。この場合、Ｘ線等の放射線が外部に漏洩する可能性がある部分はウエブ導入口２２ｃおよび軸受ユニット２３とロールカバー２２との間であるが、Ｘ線等の放射線は、ウエブ導入口２２ｃへはロールカバー２２内で多重反射（２回以上反射）しなければ到達せず、また軸受ユニット２３とロールカバー２２との間には、搬送ロール２１の端面部分と軸受ユニット２３との凹凸状の屈曲した嵌合面の間の迷路を通って２回以上反射しなければ到達しない。電子線照射部２で発生したＸ線等の放射線は２回以上反射させることによりその漏洩量を基準値以下に減衰させることが可能であるから、結局、放射線遮蔽構造７において放射線を基準値以下に減衰させることが可能となる。
【００２２】
このように、搬送ロール２１の端面、ロールカバー２２、および軸受ユニット２３を、活性エネルギー線照射部から発生したＸ線が少なくとも２回屈折しなければ外部に放出されない迷路構造を有するように組み立てて放射線遮蔽構造７を構成したので、１本の搬送ロール２１と、搬送ロール２１の周面を覆うロールカバー２２と、搬送ロール２１の端面を覆う軸受ユニット２３とを有するのみのコンパクトな構造で、装置の大型化やメンテナンスの困難性を生じずにＸ線等の放射線を遮蔽することができる。
【００２３】
また、ロールカバー２２および軸受ユニット２３の本体部２４を上下分割構造にし、かつ軸受ユニット２３の嵌合部２５を分離可能としたので、放射線遮蔽構造７の組立や分解が容易である。
【００２４】
次に、放射線遮蔽構造の他の形態について説明する。
図６は他の形態の放射線遮蔽構造７′の水平断面図、図７は放射線遮蔽構造７′の分解斜視図である。この例では、搬送ロール２１′の端面には凹部を有しておらず、軸受ユニット２３′は本体部と嵌合部とには分離していない。軸受けユニット２３′には、搬送ロール２１′の端面に沿った、つまり搬送ロール２１′の端面近傍と嵌合する凹部２３′ｄが形成され、搬送ロール２１′の端面と凹部２３′ｄとが嵌合するようになっている。これにより、搬送ロール２１′の端面部分と軸受ユニット２３′との嵌合面が凹凸状の屈曲した状態となっている。他の構成は放射線遮蔽構造７と同様である。なお、軸受ユニット２３′には、軸２１′ａが挿入される挿入孔２３′ｅが形成されている。また、軸受ユニット２３′には、ロールカバー２２を嵌合するための凹部２３′ｃが形成されている。
【００２５】
このような放射線遮蔽構造７′においても、放射線は、ウエブ導入口２２ｃへはロールカバー２２内で多重反射（２回以上反射）しなければ到達せず、また軸受ユニット２３′とロールカバー２２との間には、搬送ロール２１′の端面部分と軸受ユニット２３との凹凸状の屈曲した嵌合面の間の迷路を通って２回以上反射しなければ到達しないので、放射線遮蔽構造７と同様、放射線を基準値以下に減衰させることが可能となり、上記効果を得ることができる。
【００２６】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されることなく種々変形可能である。例えば、上記実施形態では、照射部搬入口４′に放射線遮蔽構造７を設けた例を示したが、搬入口４、照射部搬出口５′、搬出口５に設けることもでき、これら照射部搬入口４′、搬入口４、照射部搬出口５′、搬出口５のうちいずれか１つまたは２つ以上に放射線遮蔽構造７を設けることができる。すなわち、上記実施形態において搬入口４および照射部搬入口４′の両方が本発明における「搬入口」に該当し、搬出口５および照射部搬出口５′の両方が本発明における「搬出口」に該当する。ただし、放射線遮蔽構造７は、照射部搬入口４′、搬入口４、照射部搬出口５′、搬出口５のうち基準以上の放射線の漏洩が懸念される部分に設ければ十分である。また、上記実施形態では、放射線遮蔽構造の搬送ロールが１本の場合について示したが、複数本の搬送ロールを備えていてもよい。複数本の搬送ロールを有する場合は、これらを並置し、それぞれの搬送ロールに軸受けユニットを設け、当該複数本の搬送ロールをカバーするロールカバーを設けるようにすることができる。ただし、搬送ロールは上記実施形態のように１本が好ましい。さらに、放射線遮蔽構造の搬送ロールと軸受ユニットとの間の凹凸構造も上記実施形態に限るものではない。さらにまた、上記実施形態では、本発明を電子線照射装置に適用した場合について示したが、γ線照射装置等、放射線の漏洩が懸念される他の活性エネルギー線照射装置に適用可能であることはいうまでもない。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、搬送ロールの端面、ロールカバー、および軸受ユニットを、活性エネルギー線照射部から発生した放射線が少なくとも２回反射しなければ外部に放出されない迷路構造を有するように組み立てて放射線遮蔽構造を構成したので、１本または複数本の搬送ロールと、前記搬送ロールの周面を覆うロールカバーと、前記搬送ロールの端面を覆う軸受ユニットとを有するのみのコンパクトな構造で、装置の大型化やメンテナンスの困難性を生じずに放射線を遮蔽することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る電子線照射装置を示す斜視図。
【図２】本発明の一実施形態に係る電子線照射装置を示す垂直断面図。
【図３】電子線照射ユニットの照射管の構造を示す図。
【図４】本発明の一実施形態に係る電子線照射装置に用いられる放射線遮蔽構造を示す水平断面図および垂直断面図。
【図５】本発明の一実施形態に係る電子線照射装置に用いられる放射線遮蔽構造を示す分解斜視図。
【図６】放射線遮蔽構造の他の例を示す水平断面図。
【図７】放射線遮蔽構造の他の例を示す分解斜視図。
【符号の説明】
１……筐体
２……電子線照射部
３……蓋体
４……搬入口
５……搬出口
６……ウエブ（被照射物）
７……放射線遮蔽構造
１０……搬送機構
１１……電子線照射ユニット
２１，２１′……搬送ロール
２１ｂ……凹部
２２……ロールカバー
２２ｃ……ウエブ導入口
２２ｄ……ウエブ通過口
２３，２３′……軸受ユニット
２３′ｄ……凹部
【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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【図６】
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【図７】
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