专利名称：电子束照射装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一边向照射室内导入惰性气体，一边向通过该照射室的被照射体照射电子束的电子束照射装置。
背景技术：
向树脂薄膜等带状的被照射体照射电子束，从而对该被照射体实施交联、硬化、改质等处理的电子束照射装置已被人们所知。这种照射装置存在当在有氧环境下照射电子束时氧和电子束反应而消耗电子束的照射能量的问题。因此，通过向电子束的照射室内导入氮等惰性气体，用该惰性气体置换氧，从而将照射室的氧浓度抑制在低水平上(例如100ppm以下)(参照例如专利文献1～3)。
专利文献1特公昭63-8440号公报专利文献2特开平5-60899号公报专利文献3实开平6-80200号公报然而，在上述电子束照射装置中，由于要一直按一定流量供给惰性气体，因此惰性气体的使用量变大，有时甚至有过剩的惰性气体被导入的情况。例如，在移动被照射体的同时照射电子束的类型的电子束照射装置中，有必要用惰性气体剥离欲伴随被照射体而进入照射室的空气并将其排除在照射室外，因此不得不在被照射室的入口连续不断地向被照射体喷射大量的惰性气体。然而，在停止被照射体或者为了准备工作等而使被照射体以相比电子束照射时更低的速度行进的情况下，由于没有伴随空气的卷入或者即使有其影响也很小，因此如果以与电子束照射时相同的流量继续导入惰性气体，则会白白消耗掉惰性气体。
发明内容
鉴于此，本发明的目的在于提供一种能够在将照射室的氧浓度维持在适当水平的同时，削减惰性气体的使用量的电子束照射装置。
为解决上述课题，本发明提供一种电子束照射装置(1)，其一边向照射室(4)内导入惰性气体，一边向通过该照射室的被照射体(F)照射电子束，其中，具备检测所述照射室内的氧浓度的氧浓度检测机构(35)；调节导入到所述照射室内的惰性气体的流量的流量调节阀(25)；按照如果所述氧浓度降低则减少所述惰性气体的流量的方式，基于由所述氧浓度检测机构检测出的氧浓度，控制所述流量调节阀的开度的开度控制机构(40)。
根据本发明的电子束照射装置，通过基于照射室的氧浓度而控制流量调节阀的开度，可以对应于照射室的氧浓度将被导入到照射室中的惰性气体的流量进行适当变化。即，在氧浓度有上升的倾向时，通过增大流量调节阀的开度而增加惰性气体的流量，可以防止氧浓度的上升超过容许限度。另一方面，在氧浓度降低了必要量以上时，通过减小流量调节阀的开度而降低惰性气体的流量，可以谋求消除惰性气体导入过剩的情况。由此，可以将照射室的氧浓度维持在容许水平上的同时，抑制惰性气体的无端消耗，从而能削减其使用量。
在本发明的一个实施方式中，所述开度控制机构，可以按照与所述被照射体的行进速度低时相比，所述被照射体的行进速度高时对于同一氧浓度的惰性气体的流量相对大的方式，使所述氧浓度和所述流量调节阀的开度之间的关系根据所述行进速度进行变化。在被照射体的行进速度低时欲伴随被照射体而进入照射室的空气的流量小并且氧浓度的变化也比较缓慢，但如果被照射体的行进速度变大，则伴随被照射体的空气的流量也增加，氧浓度比较急剧地变化。此时，即使检测出氧浓度的上升并增加流量调节阀的开度，控制也有可能来不及。与之相对，如果在相同氧浓度下，在被照射体的行进速度高时相对于低的时候增加惰性气体的流量，则惰性气体的流量会有富余，能抑制氧浓度的急剧上升。而且，在该方式中，行进速度低的概念包括了行进速度为零、即被照射体停止的状态。
在本发明的一个实施方式中，还可以在所述照射室中设有多个气体取入口(30C、30L、30R)，所述多个气体取入口分别连接取样管路(32)，在各取样管路上设有所述氧浓度检测机构(35)，所述开度控制机构基于引入到各取样管路的气体中的氧浓度的检测值，判别所述照射室的氧浓度，基于该被判别的氧浓度控制所述流量调节阀的开度。根据该方式，由于从多个气体取入口分别引入照射室的气体并检测氧浓度，因此与在照射室的一个位置检测氧浓度时相比，可以比较高精度地检测出照射室的氧浓度。此时，多个气体取入口还可以排列在被照射体的宽度方向上。由此，通过将被照射体的宽度方向的部分性的氧浓度的上升反映到惰性气体的流量控制中，能够确切地抑制宽度方向上的电子束的照射质量的不均。此外，还可以使多个气体取入口与所述照射室中的电子束的透过窗(6)相邻配置。如果这样配置气体取入口，则可以将电子束的照射位置附近的氧浓度反映到惰性气体的流量控制中，从而能对惰性气体的流量进行最佳控制。
在本发明的一个实施方式中，还可以在各取样管路(32)上设有过滤器(33)，所述氧浓度检测机构可以配置在所述过滤器的下游。通过在过滤器的下游配置氧浓度检测机构，即使在随着电子束的照射从被照射体产生纸粉等尘埃的环境中，也可以用过滤器去除该尘埃，从而正确地检测照射室的氧浓度。
此外，还可以在各取样管路的过滤器的下游设有压力检测机构(34)，同时还设有基于所述压力检测机构检测出的压力判别各过滤器是否被堵塞的过滤器监视机构(40)，所述开度控制机构将被判别为所述过滤器中存在堵塞的取样管路的由氧浓度检测机构所检测出的氧浓度的检测值，从用于判别所述照射室的氧浓度的对象中排除，基于剩下的由氧浓度检测机构检测出的氧浓度的检测值，判别所述照射室的氧浓度。根据该方式，在由过滤器的网眼堵塞而引起产生氧浓度检测值的误差时，可以排除该误差带给惰性气体的流量控制的影响。
在本发明的一个实施方式中，可以在各取样管路的过滤器的下游设有压力检测机构(34)，同时还可设有基于由所述压力检测机构检测出的压力而判别各过滤器是否被堵塞的过滤器监视机构(40)、和在被判别为所述过滤器产生堵塞时输出规定的警告的警告机构(40)。根据该方式，可以向电子束照射装置的操作者警告过滤器被堵塞，并催促过滤器维护。
在本发明的一个实施方式中，可以在所述照射室中设有与所述被照射体的搬入口(8)连续的导入部(10)、和与该导入部相比通路宽度扩大且具备电子束的透过窗(6)的处理部(12)，在所述导入部以及所述处理上分别设有惰性气体的吹出口(20A～20E)，在连接所述惰性气体的供给源(21)和各吹出口的主管路(23)上设有所述流量调节阀(25)，同时在从所述主管路向所述导入部的吹出口分配惰性气体的分支管路(24A～24C)上，设有用于调节该分支管路上的惰性气体的流量的分支管路用控制阀(26A～26C)，所述开度控制机构在基于所述氧浓度而对所述流量调节阀进行开度控制的基础上，在所述被照射体停止时减少所述分支管路用控制阀的开度。导入部的吹出口具有由从该处吹出的惰性气体剥离欲伴随被照射体进入照射室内的空气并将其挤出到室外的作用，但是在被照射体停止时由于没有伴随空气进入，因此也没必要发挥该作用。因此，如果在被照射体停止时减少与导入部的吹出口对应的分支管路用控制阀的开度，则能抑制惰性气体的无端浪费，并能进一步削减使用量。此时，在将分支管路用控制阀的开度减少时，可以将分支管路用控制阀控制为全关闭状态，也可以与没有停止时相比将开度减少至未达到全关闭状态的程度。
本发明的另一种方式的电子束照射装置(1)，其一边向照射室(4)内导入惰性气体，一边向通过该照射室的被照射体(F)照射电子束，其中，具备与设在所述照射室内的气体取入口(30C、30L、30R)连接并引入该照射室内的气体的取样管路(32)；设在所述取样管路上的过滤器(33)；用于检测所述过滤器的下游的压力的压力检测机构(34)；检测被引导到所述过滤器的下游的气体中的氧浓度的氧浓度检测机构(35)；基于所述压力检测机构检测出的压力而判别各过滤器是否被堵塞的过滤器监视机构(40)；在被判别为所述过滤器产生堵塞时输出规定的警告的警告机构(40、45)。
根据本发明的电子束照射装置，可以利用氧浓度检测机构监视照射室内的氧浓度。由于氧浓度检测机构设在过滤器的下游，因此即使在伴随着电子束的照射从被照射体产生纸粉等尘埃的环境下，也能用过滤器去除该尘埃从而正确地检测照射室的氧浓度。此外，由于能够从压力检测机构的检测值判别过滤器的网眼堵塞并发出警告，因此能够向操作者催促过滤器维护，并能够避免由过滤器的堵塞引起氧浓度的检测值产生误差的状态被搁置不管的情况发生。
此外，虽然在以上说明中，为容易理解本发明而将附图的参考符号用括号进行了标记，但本发明并不限定于图示的方式。
图1是表示本发明的一个方式的电子束照射装置的主要部分的示意图。
图2是表示照射室的结构的截面图。
图3是设置在电子束照射装置上的控制单元的功能框图。
图4是表示控制单元的控制部实行的流量控制的顺序的流程图。
图5是用于说明在流量控制中的主控制阀开度的确定的示意图。
图中1-电子束照射装置，2-固定单元，4-照射室，5-电子束产生装置，6-透过窗，7-电子束捕捉器，8-搬入口，9-搬出口，10-导入部，11-导出部，12-处理部，13-卷出辊，14、15-搬送辊，16-卷取辊，20A-第一狭缝，20B-供气孔，20C-第二狭缝，20D-第三狭缝，20E-第四狭缝，20F-供气孔，21-储气罐，22-供给管路，23-主管路，24A～24F-分支管路，25-主控制阀(流量调节阀)，26A～26F-副控制阀(分支管路用控制阀)，30C、30L、30R-气体取入口，31-氧浓度测定系统，32-取样管路，33-过滤器，34-压力传感器(压力检测机构)，35-氧浓度计(氧浓度检测机构)，36-泵，37-流量计，40-控制单元(开度控制机构、过滤器监视机构、警告机构)，41-控制部，42-操作面板，43-薄膜行进装置，44-阀门驱动电路，45-进程监视装置，F-薄膜(被照射体)。
具体实施例方式
图1是表示本发明的一个方式的电子束照射装置的主要部分的示意图。电子束照射装置1具备安放在工厂地板上等的固定单元2、和设置在该固定单元2上的可动单元3。固定单元2的一端设有固定壁2a，在该固定壁2a的前方设有一对导轨2b。可动单元3可沿着导轨2b移动，并且在其一端设有与固定壁2a相对的可动壁3a。通过使可动单元3朝固定壁2a前进，将固定壁2a和可动壁3a组合，可以在两个壁2a、3a之间形成电子束的照射室4(参照图2)。图1表示的是从固定壁2a倒退可动单元3而打开照射室4的状态。在可动单元3的可动壁3a的后方设有用于产生电子束的电子束产生装置5。从电子束产生装置5射出的电子束经过设在可动壁3a上的透过窗6而入射到照射室4，并被固定壁2a的电子束捕捉器7捕捉。
如图2所示，在照射室4的一端(上端)设有用于搬入作为被照射体的薄膜F的搬入口8，而在照射室4的另一端(下端)则设有用于搬出薄膜F的搬出口9。在固定壁2a和可动壁3a组合的状态下，照射室4成为除了两个开口8、9之外的其周围被封闭的封闭空间。在与照射室4的搬入口8连续的规定范围内设有通路宽度变窄的导入部10，而在与搬出口9连着的规定范围内也设有通路宽度变窄的导出部11。在导入部10和导出部11之间设有通路宽度比导入部10和导出部11更大的处理部12，并且在该处理部12上设有上述的透过窗6。薄膜F从卷出辊13被卷出，一边被适当个数的搬送辊14引导，一边从搬入口8被搬入到照射室4的导入部10中。被搬入到照射室4内的薄膜F被引导至处理部12，并在该处理部12利用通过透过窗6的电子束EB照射薄膜F的表面。照射完电子束的薄膜F通过导出部11并从搬出口9被搬出，接着一边由适当个数的搬送辊15引导，一边利用卷取辊16将其卷取。以下，有时将薄膜F的行进方向V作为基准，将朝卷出辊13的方向称为与薄膜行进方向相关的上游，将朝卷取辊16的方向称为与薄膜行进方向相关的下游。此外，虽然通过照射电子束EB可对被照射体F进行很多处理，但在这里假设为是作为壁纸等使用的纸基材的薄膜，并继续说明。
在构成照射室4的可动壁3a的适当位置上设有用于将氮等惰性气体导入到室内的吹出口。例如，在导入部10中作为吹出口分别设有第一狭缝20A及多个供气孔20B，并且在导入部10和处理部12的边界附近也设有作为吹出口的第二狭缝20C。在处理部12中，以夹持透过窗6的前后的方式设有作为吹出口的第三狭缝20D及第四狭缝20E。此外，在导出部11和处理部12的边界附近作为吹出口设有多个供气孔20F。第一狭缝20A和第二狭缝20C都分别按照向薄膜F的表面对整个宽度喷射惰性气体的方式被设置。由从这些狭缝20A、20C吹出的惰性气体，剥离与引入到导入部10的薄膜F相伴的空气，并从搬入口8搬出到室外。设置供气孔20B的目的是通过在薄膜F和可动壁3a之间形成用于压住薄膜F的惰性气体的支持层，从而抑制薄膜F的抖动。此外，以下在没有必要区分狭缝20A、20C～20E以及供气孔20B、20F时，记载为吹出口20A～20F。
返回到图1，在电子束照射装置1中设有用于从作为惰性气体供给源的储气罐21向吹出口20A～20F供给惰性气体的供给管路22。供给管路22具备所有吹出口20A～20F共用的主管路23、和分别连接主管路23和吹出口20A～20F的分支管路24A～24F。其中，分支管路24A～24F的注脚A～F与吹出口20A～20F的注脚A～F分别对应。在主管路23上设有作为流量调节阀的主控制阀25，该主控制阀25用于控制从储气罐21向各分支管路24A～24F导入的惰性气体的流量。此外，在各个分支管路24A～24F上分别设有作为分支管路用控制阀的副控制阀26A～26F，这些副控制阀26A～26F用于分别控制各分支管路24A～24F的流量。其中，主控制阀25使用能够按比例改变开度而调整流量的电磁比例控制阀。副控制阀26A～26F可以分别是能够在打开位置和关闭位置这两个位置之间进行切换控制的开闭阀，也可以是电磁比例控制阀。
此外，在第三狭缝20D的附近、即在与透过窗6相邻的位置，在薄膜F的宽度方向并列设置有多个(图中是三个)气体取入口30L、30C以及30R。气体取入口30C位于薄膜F宽度方向的中心，左右的气体取入口30L、30R分别位于薄膜F的宽度方向的两个端部附近。另外，以下如果没必要区分气体取入口30L、30C及30R，则将这些标记为气体取入口30。
在各个气体取入口30上连接有氧浓度测定系统31。虽然在图1中仅表示了与右侧的气体取入口30R相对的氧浓度测定系统31，但对于其他的气体取入口30C、30L也分别连接有同样结构的氧浓度测定系统31。氧浓度测定系统31具备用于从气体取入口30引入照射室4的气体的取样管路32、去除被引入该取样管路32的气体中的尘埃的过滤器33、检测过滤器33的下游侧(输出侧)的气体压力(过滤器输出压力)的压力传感器34、在过滤器33的下游侧检测气体中的氧浓度的氧浓度计35、用于向取样管路32中引入照射室4内的气体的泵36、以及检测从泵36排出的气体的流量的流量计37。为容易更换，过滤器33使用滤筒式过滤器。设置流量计37的目的是用于使操作者确认在取样管路32中是否流过使氧浓度计35正常工作的范围的流量的气体。
压力传感器34和氧浓度计35分别输出的压力信号和氧浓度信号被输入到电子束照射装置1的控制单元40中。控制单元40以在规定条件下对薄膜F照射电子束的方式，进行借助电子束产生装置5的电子束的照射控制、薄膜F的行进控制、以及从吹出口20A～20F导入的惰性气体的流量控制等。
图3是控制单元40的功能框图。控制单元40具有控制部41，该控制部41进行对薄膜F照射电子束所必要的各种处理。控制部41可以是微处理器或者可以是利用LSI等的逻辑电路等的控制装置。控制部41与上述的氧浓度测定系统31的压力传感器34以及氧浓度计35连接的同时，还与操作面板42连接，该操作面板42是电子束照射装置1的操作者输入薄膜F的行进速度等操作条件的机构。此外，控制部41与作为控制对象装置的电子束产生装置5、薄膜行进装置43以及阀门驱动电路44连接。控制部41根据操作面板42指示的动作条件，向电子束产生装置5以及阀门驱动电路44发送指示。电子束产生装置5根据来自控制部41的指示，产生电子束。薄膜行进装置43根据来自控制部41的指示旋转驱动卷取辊16等，使薄膜F行进。阀门驱动电路44根据来自控制部41的指示，对主控制阀25和副控制阀26A～26F进行切换控制。
在操作面板42中，作为电子束照射装置1的动作模式可选择待机模式、准备工作模式以及连续运转模式。在操作面板42指示待机模式时，控制部41停止来自电子束产生装置5的电子束照射，同时停止由薄膜行进装置43进行的薄膜F的行进。另外，在操作面板42指示连续运转模式时，控制部41按照预先由操作面板42设定的规定生产速度(例如200m/min.)使薄膜F行进，同时从电子束产生装置5连续照射规定能量的电子束。准备工作模式是进行薄膜F的设计调整、颜色调整、挖补等准备工作时选择的模式。在准备工作模式下，操作者可通过操作面板42适当地指示电子束的照射条件、薄膜F的行进速度等，进而控制部41按照这些指示，对利用电子束产生装置5进行的电子束照射、以及利用薄膜行进装置43进行的薄膜F的行进进行控制。
在待机模式、准备工作模式以及连续运转模式当中的任意一个模式下，控制部41都基于由压力传感器34以及氧浓度计35分别检测出的压力以及氧浓度，确定主控制阀25和副控制阀26A～26C的开度，并将该已被确定的开度传给阀门驱动电路44，控制这些控制阀25、26A～26C的开度。但是，在确定该开度时同时也要考虑利用薄膜行进装置43的薄膜F的行进速度。关于该点，后面将详细叙述。
此外，控制部41连接有进程监视装置45。进程监视装置45用于监视电子束的照射质量。控制部41从电子束产生装置5以及薄膜行进装置43，取得电子束产生装置5的加速电压、束电流、利用薄膜行进装置43的薄膜F的行进速度、氧浓度计35检测出的氧浓度等制造工序监视中所必要的状态量，再将这些状态量向进程监视装置45输出。进程监视装置45记录从控制部41取得的状态量的经时变化，并且将该记录内容显示在监视器等显示机构(未图示)中。
图4是表示为了控制部41对控制阀25、26A～26C进行操作从而控制惰性气体的流量，按适当的周期反复进行的流量控制处理的顺序的流程图。在图示的流量控制处理中，控制部41首先在步骤S1中获取压力传感器34的输出信号而检测出各取样管路32的过滤器输出压力，接着在步骤S2中判断各个压力是否不足。这是为了判断过滤器33是否正常发挥功能的处理。当在步骤S2中某个过滤器33的输出压力不足时，控制部41判断该过滤器33发生网眼堵塞并进入步骤S3，借助规定的警告装置(作为一个例子可举出进程监视装置45、或者附属于它的蜂鸣器、指示灯等)向操作者警告过滤器33已产生堵塞，并且在接下来的步骤S4中，将已被判断为过滤器33已堵塞的取样管路32从氧浓度的评价对象中排除。通过步骤S2的处理，控制部41发挥作为本发明的过滤器监视机构的功能，而通过步骤S3的处理，控制部41则发挥作为本发明的警告机构的功能。另一方面，当在步骤S2中判断所有过滤器33的输出压力正常的情况下，跳过步骤S3及S4。
在接下来的步骤S5中，控制部41通过获取过滤器33的输出压力被判断为正常的取样管路32的氧浓度计35的输出，检测出氧浓度。此时，在存在多个氧浓度计35的检测值时，将它们的平均值作为照射室4的氧浓度。但是，也可以取最大值，或者在存在多个氧浓度计35时，也可以由通过统计方法求出的中值、众数等各种数值，判别照射室4的氧浓度。
接着，在步骤S6中，控制部41基于氧浓度的检测值，确定主控制阀25的从全开位置开始的节流量ΔVO。即，如图5那样地预先确定氧浓度和主控制阀25的适当开度之间的对应关系，并利用该对应关系求出作为基本开度VObase的、使在步骤S5中检测出的氧浓度对应于OXC1的开度。接着，将主控制阀25全开时的开度VOfull和基本开度VObase之间的差(＝VOfull-VObase)确定为节流量ΔVO。其中，如图5所示，氧浓度和主控制阀25的基本开度VObase之间的关系虽然被设定为若氧浓度降低则开度减小，但是该变化方式也可考虑相对于流量控制的氧浓度的响应性等而适宜地设定。
接着，控制部41在步骤S7中取得薄膜F的行进速度V，并且在步骤S8中判断行进速度V是否为零。在行进速度为零、即薄膜F停止或者未导入薄膜F时进入步骤S9，这样控制部41仅将与导入部10的吹出口20A～20C对应的副控制阀26A～26C控制为全关闭状态。由此，中止从第一狭缝20A、第二狭缝20C以及供气孔20B导入惰性气体。这是因为在薄膜F不行进时不用担心空气伴随薄膜F进入的缘故。其中，其他副控制阀26D～26F被控制为全开状态，从第三狭缝20D、第四狭缝20E以及供气孔20F向照射室4导入惰性气体。
接着在步骤S10中，控制部41将主控制阀25的目标开度VOtgt设定为从全开时的开度VOfull减去节流量ΔVO的值。此时，主控制阀25的目标开度VOtgt与图5所示的基本开度VObase一致。另一方面，当在步骤S8中行进速度V为非零时，控制部41在进入步骤S11后将所有副控制阀26A～26F控制为全开状态。接着在步骤S12中，控制部41判断薄膜F的行进速度V是否大于零且小于等于规定阈值Vth。阈值Vth是判别是否要与氧浓度的降低相对应地减少惰性气体的流量的基准值。阈值Vth被设定为低于在上述的连续照射模式下使薄膜F行进时的生产速度的下限值，且高于在准备工作模式下被指示的行进速度的上限值。
在步骤S12中的回答为“是”时，进入步骤S13，控制部41将主控制阀25的目标开度VOtgt设定为由下式得到的值。
VOtgt＝VOfull-ΔVO×C其中，C是用于将节流量ΔVO限制在与薄膜停止时相比更小的幅度内的补正系数，且满足0＜C＜1。即，在步骤S13中，将目标开度VOtgt设定得比作为薄膜停止时的目标开度VOtgt而被提供的基本开度VObase更大。与薄膜F停止时相比，在薄膜F行进时，由于伴随空气进入，氧浓度更容易上升，且另一方面，由于在与氧浓度的检测值对应的流量控制中伴随响应滞后，因此，为了将氧浓度保持在容许范围内，优选的是与薄膜F停止时相比，抑制薄膜F低速行进时的流量的减少幅度。
另外，在步骤S12中的回答为“否”时，进入步骤S14，控制部41将主控制阀25的目标开度VOtgt设定为全开时的开度VOfull。当在步骤S12中的回答为“否”时，由于薄膜F以生产速度行进并被实施电子束照射，因此此时最好与惰性气体的使用量的削减相比更优先考虑防止氧浓度的上升，因此不拘泥于氧浓度，而将主控制阀25保持在全开状态。其中，在薄膜F由纸基材形成的情况下，由于由电子束的照射而产生纸粉并污染照射室4，因此有时最好将惰性气体的流量设定得尽量大。在通过以上方式设定主控制阀25的目标开度VOtgt之后，在步骤S15中控制部41将主控制阀25控制为目标开度VOtgt，之后结束图4的处理。其中，在步骤15中，在基于被提供的目标开度VOtgt和目前开度之间的偏差进行比例控制的基础上，还可以实施微分控制以及积分控制。通过进行以上的步骤S5～步骤S15，控制部41发挥作为本发明的开度控制机构的功能。
根据以上处理，在薄膜F处于停止状态时或者低速行进时(V＜Vth)如果氧浓度降低则主控制阀25的目标开度VOtgt也减小，使得被导入到照射室4中的惰性气体的流量被节流。由此，可以在将氧浓度维持在容许范围内的同时，抑制惰性气体的无端消耗，从而削减其使用量。尤其是在薄膜F停止时由于中止在导入部10的惰性气体的吹出，因此惰性气体的使用量削减效果明显。此外，在薄膜F低速行进时，由于与停止时相比，对于同一氧浓度的主控制阀25的目标开度VOtgt被设定为更大的值，因此能够在抑制惰性气体的无端消耗的同时，防止由控制的响应滞后所引起的氧浓度的上升。此外，由于在使薄膜F以生产速度行进并对其照射电子束时，即使氧浓度降低，主控制阀25的目标开度VOtgt也保持在全开时的开度VOfull，而使照射室4中的氧浓度被控制在最小值，因此不会导致电子束的照射质量的劣化。
在以上方式中，由于在薄膜F的宽度方向并列设置多个气体取入口30C、30L、30R并对薄膜F的中央以及宽度方向两端部的氧浓度进行检测，因此与仅在一个位置检测氧浓度时相比，提高了照射室4的氧浓度的检测精度，从而能更加适当地控制惰性气体的流量。此外，由于检测过滤器33的下游侧的压力而判定过滤器33是否被堵塞，并将产生堵塞的取样管路32从氧浓度评价对象中排除，因此不用担心由过滤器33的堵塞而引起惰性气体的流量控制的误差。附带说一下，如果过滤器33被堵塞则过滤器33的下游的氧浓度上升，因此在根据该氧浓度控制惰性气体的流量时，必要量以上地导入惰性气体，从而导致使用量的浪费。如果采用本发明，则不用担心会出现这种浪费。此外，由于在检测到过滤器33被堵塞时输出警告，因此可以催促操作者维护过滤器33。从而，不用担心操作者注意不到存在由过滤器33的堵塞引起氧浓度的检测值产生误差的情况并置之不理。
本发明不限定于上述方式，可以以各种方式实施。以下说明与上述方式相对的变形例。
在上述方式中在没有发生过滤器33的堵塞的情况下，将分别与三个位置的气体取入口30C、30L、30R连接的所有取样管路32作为评价对象，但评价对象的个数也可根据薄膜F的宽度进行改变。例如，在薄膜F的宽度小，两端的气体取入口30L、30R从薄膜F向外侧偏离的情况下，可以仅根据从中央的气体取入口30C引入到取样管路32的气体中的氧浓度实施流量控制，另一方面，在所有气体取入口30C、30L、30R与薄膜F相对的情况下，可检测引入到所有取样管路32中的气体中的氧浓度，并基于平均值等进行流量控制。此时，可以从操作面板42输入薄膜F的宽度，根据该输入值，控制部41选择作为评价对象的取样管路32。
在上述方式中，虽然在连续照射时将主控制阀25保持在全开状态，但本发明不限于此，还可以在使薄膜F行进的同时并对其照射电子束的期间，实施与氧浓度对应的惰性气体的流量控制。例如，在由不产生纸粉等尘埃的材质构成薄膜F的情况(例如在树脂基材的薄膜的情况)下，在连续照射中也可以与氧浓度的降低对应地缩小惰性气体的流量。
在上述方式中，虽然分为薄膜F停止时、低速行进时、连续照射时这三个阶段，改变主控制阀25的目标开度VOtgt的设定，但本发明并不限定于此，还可以更细致地控制目标开度VOtgt。例如，还可以通过随着薄膜F的行进速度的上升而减小补正系数C，将在同一氧浓度下的目标开度VOtgt与行进速度V的变化配合起来而使其连续变化。在能充分确保与氧浓度的变化相对的惰性气体的流量控制的响应性的情况下，可以省略将行进速度考虑进去的流量控制，不管行进速度如何，都根据图5例示的氧浓度和基本开度VObase之间的关系，控制主控制阀25的流量。
惰性气体的流量控制不限定于由主控制阀25实现。例如，可以省略主控制阀25，通过使副控制阀26A～26F的开度基于氧浓度个别地进行变化，从而控制导入到照射室4的各处的惰性气体的流量。气体取入口的配置并不限定于在与透过窗6相邻的位置上的在薄膜F的宽度方向排列设置的例子。例如，还可以在薄膜F的行进方向的多个位置设置气体取入口，更细致地判别照射室4内的氧浓度分布，并根据该判别结果，个别地控制副控制阀26A～26F的各自的开度。
在上述方式中，虽然在薄膜F停止时中止从第一狭缝20A、第二狭缝20C以及供气孔20B导入惰性气体，但也可以通过将副控制阀26A～26C的开度缩小至未达到全关闭状态的程度，从这些吹出口20A～20C供给量少于低速行进时或者连续照射时的惰性气体。但是，也可以省略利用副控制阀26A～26C的惰性气体的流量控制，也可以将成为其控制对象的吹出口的位置、个数根据照射室4的结构进行适当变更。此外，还可以对于导入部10中的多个吹出口进行副控制阀的共用化而控制其开度。
权利要求
1.一种电子束照射装置，其一边向照射室内导入惰性气体，一边向通过该照射室的被照射体照射电子束，其特征是，具备检测所述照射室内的氧浓度的氧浓度检测机构；调节导入到所述照射室内的惰性气体的流量的流量调节阀；按照如果所述氧浓度降低则减少所述惰性气体的流量的方式，基于由所述氧浓度检测机构检测出的氧浓度，控制所述流量调节阀的开度的开度控制机构。
2.如权利要求1所述的电子束照射装置，其特征是所述开度控制机构，按照与所述被照射体的行进速度低时相比，所述被照射体的行进速度高时对于同一氧浓度的惰性气体的流量相对大的方式，对应于所述行进速度使所述氧浓度和所述流量调节阀的开度之间的关系进行变化。
3.如权利要求1或者2所述的电子束照射装置，其特征是在所述照射室中设有多个气体取入口，所述多个气体取入口分别连接取样管路，在各取样管路上设有所述氧浓度检测机构，所述开度控制机构基于引入到各取样管路的气体中的氧浓度的检测值，判别所述照射室的氧浓度，基于该被判别的氧浓度控制所述流量调节阀的开度。
4.如权利要求3所述的电子束照射装置，其特征是在所述被照射体的宽度方向上排列所述多个气体取入口。
5.如权利要求4所述的电子束照射装置，其特征是所述多个气体取入口与所述照射室中的电子束的透过窗相邻配置。
6.如权利要求3～5中任意一项所述的电子束照射装置，其特征是在各取样管路上设有过滤器，所述氧浓度检测机构被配置在所述过滤器的下游。
7.如权利要求6所述的电子束照射装置，其特征是在各取样管路的过滤器的下游设有压力检测机构，同时还设有基于所述压力检测机构检测出的压力来判别各过滤器是否被堵塞的过滤器监视机构，所述开度控制机构将被判别为所述过滤器中产生堵塞的取样管路的由氧浓度检测机构所检测出的氧浓度的检测值，从用于判别所述照射室的氧浓度的对象中排除，基于剩下的由氧浓度检测机构检测出的氧浓度的检测值，判别所述照射室的氧浓度。
8.如权利要求6所述的电子束照射装置，其特征是在各取样管路的过滤器的下游设有压力检测机构，同时还设有基于由所述压力检测机构检测出的压力而判别各过滤器是否被堵塞的过滤器监视机构、和在被判别为所述过滤器产生堵塞时输出规定的警告的警告机构。
9.如权利要求1或者2所述的电子束照射装置，其特征是在所述照射室中设有与所述被照射体的搬入口连续的导入部、和与该导入部相比通路宽度扩大且具备电子束透过窗的处理部，在所述导入部以及所述处理部上分别设有惰性气体的吹出口，在连接所述惰性气体的供给源和各吹出口的主管路上设有所述流量调节阀，同时在从所述主管路向所述导入部的吹出口分配惰性气体的分支管路上，设有用于调节该分支管路上的惰性气体的流量的分支管路用控制阀，所述开度控制机构在基于所述氧浓度而对所述流量调节阀进行开度控制的基础上，在所述被照射体停止时减少所述分支管路用控制阀的开度。
10.一种电子束照射装置，其一边向照射室内导入惰性气体，一边向通过该照射室的被照射体照射电子束，其特征是，具备与设在所述照射室内的气体取入口连接并引入该照射室内的气体的取样管路；设在所述取样管路上的过滤器；用于检测所述过滤器的下游的压力的压力检测机构；检测被引导到所述过滤器的下游的气体中的氧浓度的氧浓度检测机构；基于所述压力检测机构检测出的压力来判别各过滤器是否被堵塞的过滤器监视机构；在被判别为所述过滤器产生堵塞时输出规定的警告的警告机构。
全文摘要
本发明提供一种在将照射室的氧浓度维持在适当水平的同时，能削减惰性气体的使用量的电子束照射装置。一种电子束照射装置(1)，其一边向照射室(4)内导入惰性气体，一边向作为通过照射室(4)的被照射体的薄膜(F)照射电子束，其中，在该电子束照射装置(1)中设置有检测照射室(4)内的氧浓度的氧浓度计(35)；调整导入到照射室(4)内的惰性气体的流量的主控制阀(25)；按照在氧浓度降低时减少惰性气体的流量的方式，基于由氧浓度计(25)检测出的氧浓度，控制主控制阀(25)的开度的控制单元(40)。
文档编号C08K5/00GK1838334SQ20061007174
公开日2006年9月27日 申请日期2006年3月24日 优先权日2005年3月25日
发明者中尾诚太郎 申请人:大日本印刷株式会社