円形構成における金属箔の皺を減らすための組立体及び方法
本発明は、電子ビーム装置において使用するための、支持プレート２２と出口窓金属箔２０の組立体であって、前記支持プレート２２は前記金属箔２０における皺を減らすように設計されており、皺は組立過程において生じる余分な金属箔に起因して生じうるものである組立体に関する。金属箔２０は、閉じた接合線２６に沿って支持プレート２２に接合されており、接合線は、支持プレート２２に開口部及び金属箔支持部分が設けられている実質的に円形の領域を囲んでおり、この領域では、金属箔が電子ビーム装置の真空気密な筐体の壁部の一部としての役割を果たすようにしてある。本発明はまた、その組立体を充填機械で使用するための方法、及び、皺を減らす方法に関する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子ビーム生成装置の電子出口窓金属箔における皺を減らす組立体及び方法であって、皺が組立過程において生じる余分な金属箔に起因して生じうるものであり、金属箔が支持プレートに接合されている組立体及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子ビーム生成装置は、品物の殺菌、たとえば、包装資材、食品容器、又は、医療機器の殺菌などに使用することもできるし、たとえばインクを硬化させるのに使用することもできる。一般に、これらの装置は、少なくとも金属箔と支持プレートにより形成された電子出口窓組立体を備えている。支持プレートは、好ましくは、銅から作られているが、複数の開口部を有し、電子は、作動中に、電子ビーム生成装置からこの開口部を通って出ていく。支持プレートは、電子ビーム生成装置の真空機密筐体の壁部を形成しており、真空を維持するために、支持プレートの開口部が金属箔で覆われている。この金属箔は、約６〜１０μｍの厚みを有し、好ましくはチタンから作られている。この厚さのおかげで、大部分の電子は、金属箔を通過することができる。
【０００３】
金属箔は、接合により、支持プレートの周囲又はその近くで、支持プレートを密閉している。接合という用語は、ここでは、一般的な用語として解釈しなければならない。可能性のある接合技術としては、レーザー溶接、電子ビーム溶接、ろう付け、超音波溶接、拡散接合、及び、接着がある。
【０００４】
組立工程において、細心の注意をもって金属箔を取り扱っている間に、たとえば金属箔が引っ張られるその他のことに起因して、余分な金属箔が生じることがある。金属箔と支持プレートは、接合線において互いに固定されているので、筐体を真空にしたときに、余分な金属箔により金属箔に皺を生じることがある。大きな皺は、電子ビーム生成装置の動作に有害であり、これは、電子を通す効率が低下するからだけではなく、皺に沿って裂け目が生じる危険があるからでもある。金属は、本当にとても壊れやすいのである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、本発明の目的は、支持プレートと出口窓金属箔の組立体であって、支持プレートが金属箔の皺を効率的且つ注意深く減らすように設計されているものを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的は、電子ビーム装置において使用するための、支持プレートと出口窓金属箔の組立体であって、上記支持プレートは上記金属箔における皺を減らすように設計されており、皺は組立過程において生じる余分な金属箔に起因して生じうるものであり、上記金属箔は、閉じた接合線に沿って支持プレートに接合されており、接合線は、支持プレートに開口部及び金属箔支持部分が設けられている実質的に円形の領域を囲んでおり、この領域では、金属箔が電子ビーム装置の真空気密な筐体の壁部の一部としての役割を果たすようにしてある、組立体によって達成される。この組立体は、支持プレートに、上記領域内で、開口部と金属箔支持部分が交互するパターンが設けられており、このパターンが、筐体内を真空にしたときに、金属箔のトポグラフィカル・プロファイルを形成し、すべての余分な金属箔を実質的に吸引するようになっていることを特徴としている。
【０００７】
たとえば金属箔をぴんと張ることによってできる余分な金属箔について、できたところで処理しておく必要があるのを理解することは重要である。支持プレートと金属箔は接合線で互いに連結されており、金属箔と支持プレート間の、余分な金属箔をどこかに蓄積させうるいかなる動きも、おそらくは皺をも作る。したがって、余分な金属箔は、できるだけ多く、支持プレートの中へとまっすぐ下へ、つまり、支持プレートの平面に垂直な方向へ吸引する必要がある。よって、金属箔は、支持プレートに対して、支持プレートの平面の方向に、大きく動かないように管理することができる。吸引という言い回しは、ここ及び以下において、いかなる余分な金属箔領域も管理された方法で下方へ膨らませて、「張力がかかった」金属箔にすることができるような方法で金属箔を波形の表面に収めなければならないことを示すのに用いている。張力がかかったという言い回しは、ここ及び以下において、筐体内を真空にしたときに、金属箔が大きく、抑制できない皺を形成できないことを示すために用いている。しかしながら、金属箔内に過度の応力が生じるという意味で金属箔に張力がかけられるのではない。
【０００８】
現在のところ好ましい実施例では、接合線内にある上記金属箔及び支持プレート領域は、軸方向軸、半径方向軸、及び、角度方向軸を有する円筒座標系によって定義されており、上記軸方向軸は、支持プレートの軸方向中央軸と位置が合わせてあり、半径方向軸は、実質的に円形の接合線内にある支持プレートの半径と位置が合わせてある。吸引は、開口部内で、金属箔の主要な曲げが半径方向軸又は角度方向軸のいずれかの周りに生じるように行われる。支持プレートのパターンは、金属箔が一重に湾曲することを促進し、可能な限り二重に湾曲することを防止しなければならないことが理解された。金属箔が大いに二重に湾曲している領域では、有害な皺がより生じやすいことが分かった。本発明では、半径方向軸又は角度方向軸周りの主要な曲げを金属箔に与えることにより、二重の湾曲を大幅に減らした。主要な曲げという言い回しは、ここ及び以下において、本質的に一重の湾曲であるか、二重湾曲の些細な又は小さな寄与を含む一重の湾曲と定義される。金属箔の二重湾曲を完全に取り除くのは困難であるが、金属箔を可能な限り１つの方向に膨らませたり、又は、曲げたりして、これにより、その方向に主要な曲げを生じさせれば、他のあらゆる方向の付加的で小さな曲げの影響は減らすことができる。主要な曲げは、支持プレートの各々の単一の開口部でどのように金属箔を局所的に曲げたいかということと、金属箔を全体的に、つまり、たくさんの隣り合う開口部にわたって、どのように曲げたいかということの両方と関係している。
【０００９】
本発明の現在のところ好ましい実施例は、従属クレーム３〜９に記載されている。
【００１０】
本発明はまた、電子ビーム装置の出口窓金属箔における皺を減らす方法であって、皺は組立過程において生じる余分な金属箔に起因して生じうるものであり、上記金属箔は、閉じた接合線に沿って支持プレートに接合されており、接合線は、支持プレートに開口部及び金属箔支持部分が設けられている実質的に円形の領域を囲んでおり、この領域では、金属箔が電子ビーム装置の真空気密な筐体の壁部の一部としての役割を果たすようになっている、方法を含む。本方法は、上記領域内で、開口部と金属箔支持部分が交互するパターンを支持プレートに設けるステップであって、パターンは、筐体内を真空にしたときに、金属箔のトポグラフィカル・プロファイルを形成し、すべての余分な金属箔を実質的に吸引するようになっているステップを含む。
【００１１】
本発明は、包装容器を殺菌するための充填機械における方法をさらに含む。上記方法は、請求項１に記載の組立体を備えた電子ビーム生成装置を使用するステップを含む。
【００１２】
以下に、本発明の現在のところ好ましい実施例を、添付の図面を参照しながら、より詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】従来技術による電子ビーム生成装置の模式的な断面図である。
【図２】本発明による組立体の第１実施例の模式的な断面図であって、組立体が電子ビーム生成装置の部分的に示す筐体に取り付けられている図である。
【図３】図２の実施例の模式的な上面図である。
【図４】図２の実施例における支持プレート及び金属箔の部分断面等角図である。
【図５ａ】スポーク部を通る断面のある、支持プレートの部分断面図である。
【図５ｂ】図５ａと同様であるが金属箔がある図である。
【図５ｃ】図５ａと同様であるが、開口部を通る断面のある図である。
【図５ｄ】図５ｃと同様であるが、金属箔がある図である。
【図６】１つの中間区域における、金属箔及びいくつかのスポーク部の、角度方向θの部分断面の非常に模式的な図である。
【図７】１つの開口部及び金属箔の一部分の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１は、電子ビーム生成装置１０の１つの実例の非常に模式的な図を示している。この装置は、電子出口窓１２を備えており、電子は、照射すべき標的に向けてこの電子出口窓１２を通る。開示した構造によれば、電子ビーム生成装置１０は、概して、真空チャンバー１４を備えており、この真空チャンバー１４には、フィラメント１６と、制御グリット１８とが設けられている。フィラメント１６は、好ましくは、タングステンで作られている。電流をフィラメント１６に流すと、フィラメントの電気抵抗により、フィラメントが２０００℃のオーダーの温度まで加熱される。この加熱により、フィラメントは電子群ｅ−を放出する。制御グリット１８はフィラメント１６の前方に設けられていて、電子を管理された方法で分散させるのに役立っている。電子は、グリッド１８及び出口窓１２の間の電圧によって加速される。電子ビーム生成装置１０は、一般に、低電圧電子ビーム放射源と呼ばれており、この放出源は、通常、電圧が３００ｋＶ以下である。開示した構造では、加速電圧が７０〜８５ｋＶのオーダーである。この電圧は、各電子では、７０〜８５ｋｅＶの運動（起動）エネルギーになる。
【００１５】
電子出口窓１２は、図２に示されるように、支持プレート２２と、電子出口窓金属箔２０との組立体である。金属箔２０は支持プレート２２の外面２４に取り付けられており、この外面２４は、図２では、支持プレート２２の上面として見られる。したがって、支持プレート２２は、金属箔２０の内側に設けられている。すなわち、金属箔２０は周囲に面しており、一方、支持プレート２２は電子ビーム生成装置１０の真空チャンバー１４の内側を向いている。
【００１６】
金属箔２０の支持プレート２２への取り付けは、連続した接合線２６（図には２つの点としてのみ示されている）に沿って行われる。接合線２６の全体と、接合線２６が囲んでいる領域が、図２の組立体を示す図３において、点線で表されている。好ましい実施例では、支持プレート２２及び金属箔２０が円形であり、接合線２６が円形の領域を囲んでいる。
【００１７】
金属箔２０を支持プレート２２に接合しうる技術は、たとえば、レーザー溶接、電子ビーム溶接、ろう付け、超音波溶接、拡散接合、及び、接着であろう。接合線２６は、電子ビーム生成装置の内部で真空を保つことができるように連続している。「連続」という用語を用いているのは、この線が無限、又は、閉じているという意味を明確にするためである。
【００１８】
金属箔２０は、電子に対して実質的に透明であり、好ましくは、金属、たとえばチタンによって、又は、いくつかの材料のサンドイッチ構造によって作られている。金属箔２０の厚みは、約６〜１０μｍのオーダーである。
【００１９】
支持プレート２２は、金属箔２０に対する支持体としての役割を果たす。図示の実施例では、支持プレートは２つの部材を備えている。すなわち、金属箔２０の中央部分を支持する第１支持プレート部材２２ａと、枠体形状をしていて、金属箔接合線２６が設けられている第２支持プレート部材２２ｂである。「枠体」という用語は、ここでは、中央に穴が開いた形状構成の要素と解釈しなければならない。さらに、接合線２６は、穴の開いた形状構成に沿ってであるが、枠体の外縁の内側を伸びている点を明確にしておかなければならない。好ましくは、接合線２６は、枠体の外縁から一定の距離のところを伸びている。さらに、少なくとも１つの接合線２６が設けられる。したがって、２つ以上の接合線を設けることであってもよい。たとえば、内側及び外側の接合線を枠体に設けてもよいし、その２つの線は、たとえば、互いに同心であってもよい。
【００２０】
組み立てた状態において、２つの支持プレート部材２２ａ及び２２ｂは、互いに接合されている。２つの部材２２ａ及び２２ｂは、異なる材料からでも、同じような材料からでも製造できる。現在のところ好ましい実施例では、第１支持プレート部材２２ａは銅又は、アルミニウムから作られていて、第２支持プレート部材２２ｂは、ステンレス・スチールから作られている。
【００２１】
図２に見られるように、接合線２６は、台地部３０の上に配置されている。支持プレートの第２の部材２２ｂ、すなわち、枠体は、第１支持プレート部材２２ａとの関係において、枠体の上面が台地部３０を形成するような方法で配置されている。すなわち、第２の部材２２ｂは、第１支持プレート部材２２ａの上面３２よりも高く配置された、つまり、持ち上げられた面を形成している。
【００２２】
図４は、現在のところ好ましい実施例の支持プレート２２と金属箔２０の断面等角図を示している。図では、金属箔２０が、電子ビーム生成装置１０の内側から真空引きされているとして表されている。本発明を説明しやすくするために、そして、金属箔２０と接合線２６内の支持プレート領域をより明確に定義するために、一般的な円筒座標系を図に加えている。ｚで示した座標系の軸方向軸又は方向は、支持プレート２２の軸方向中心軸と位置が合わせてある。ｒで示した半径方向軸又は方向は、実質的に円形である接合線２６の内側にある円筒形支持プレートの半径方向と位置が合わせてある。最後に、座標系は、θで示す角度方向軸又は方向を有し、この角度方向軸は、支持プレートの軸方向中心軸（ｚ方向）対して、且つ、半径方向ｒに対して直交している仮想平面に沿って支持プレートの軸方向中心軸（ｚ方向）周りに３６０°回る方向を定義している。仮想平面は、座標系の観点から平坦であるべきであり、支持プレートの外面２４に実質的に対応している。しかし、支持プレート２２の上面２４は平坦でないことを示すことになる。
【００２３】
図４から、支持プレート２２の断面が軸方向軸ｚ周りに回転対称であることが分かる。
【００２４】
第１支持プレート部材２２ａには、図３に示した複数の開口部２８が設けられており、電子は、この開口部２８を通過することができる。さらに、支持プレート２２には、金属箔支持部分３４が設けられている。一般的に、金属箔支持部分３４は、一緒になって開口部２８を囲む領域を構成し、この領域は、電子ビーム装置１０内を真空にしたときに、金属箔２０と少なくとも実質的に接触するが、連結はしない。接合線２６で囲まれた領域内では、支持プレート２２に、これら開口部２８と金属箔支持部分３４が交互するパターンが設けられており、このパターンは、筐体内を真空にしたときに、あらゆる余分な金属箔を実質的に吸引する、金属箔２０のトポグラフィカル・プロファイル（組織分布形状）を形成するようになっている。余分な金属箔を吸引することにより、皺を回避すること、又は、少なくとも大幅に減らすことができる。「トポグラフィカル・プロファイル（topographical profile）」という言い方は、金属箔２０が平坦でない、波形の表面を有し、一部の領域又は点が持ち上がっていて、一部の領域又は点が相互の関係において沈んでいることを説明するために用いている。現在のところ好ましい実施例では、開口部２８と金属箔支持部分３４とのパターンは、開口部２８内で、金属箔２０の主要な曲げが角度方向軸θ周りにできるような方法で設計される。この主要な曲げは、この言葉は発明の概要において定義してあるが、接合線２６によって囲まれた領域内で、支持プレート２２の金属箔支持部分３４が、半径方向軸ｒに沿って、軸方向ｚの変化を与えることで生成されている。上記変化は、半径方向軸ｒに沿って伸びる同心波形３６として与えられる。角度方向θに沿っては、接合線２６によって囲まれた領域内において、支持プレートは軸方向ｚに変化しないか、わずかにのみ変化している。
【００２５】
３６で示されており、且つ、図５ａに示されている波形は、異なる半径と振幅を有するいくつかの波を含んでいる。波形３６は、接合線２６によって囲まれた領域内の、支持プレート２２の金属箔支持部分３４が、半径方向に向けられたスポーク部４０によって互いに連結された同心環部３８（図３参照）を与えることで形成されている。半径方向のスポーク部４０と同心環部３８は、開口部２８の境界を規定しており、上記同心環部３８は、波形３６の波の頂部と一致している。現在のところ好ましい実施例では、３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、３８ｄで示した４つの同心環部が第１支持プレート部材２２ａにあり、且つ、第２支持プレート部材２２ｂの台地部３０によって構成された１つの追加的な環部があり、追加的な環部は最初の４つと同心である。図５ａで最もよく分かるように、同心環部３８の間のスポーク部４０の上面は、平坦ではなく、弧状に形成されており、それにより波形３６の谷間を形成している。最も内側の環部３８内、すなわち、支持プレート２２の中央部内に、中央開口部Ｘが設けられている。
【００２６】
さらに、図３では、半径方向θにおけるスポーク部４０の幅が同じ方向の開口部２８の幅よりも数分の一であることが分かる。さらにまた、２つの環部の中間区域にあるスポーク部４０は、隣の中間区域にあるスポーク部と位置が合わせてある必要はない。しかしながら、スポーク部は、代替実施例では位置が合わせてあることであってもよい。簡単のため、図５ａ及び図５ｂはスポーク部４０を通る断面のみを示し、図５ｃ及び図５ｄは開口部２８を通る断面のみを示す。半径方向軸ｒに沿ったまっすぐな断面は、スポーク部４０及び開口部２８の両方を含みうることは分かるであろう。
【００２７】
図３から、同心環部３８の半径方向ｒの厚みが半径方向ｒにおける開口部の広がりの数分の一であることがさらに分かる。
【００２８】
角度方向θにおけるスポーク部４０の厚みは約０．４ｍｍであり、半径方向ｒにおける同心環部３８の厚みは、だいたい０．４ｍｍである。
【００２９】
開口部２８は、角度方向θよりも半径方向ｒに大きく広がっている。示した実施例では、半径方向ｒでの広がりは、角度方向θでの広がりの少なくとも２倍である。接合線２６によって囲まれた領域が円形の形状をしているので、開口部２８は、角度方向θでの広がりが等しくない。支持プレート２２の中心に最も近い開口部の端部は、角度方向θの広がりが最も小さい、つまり、幅が最も狭い。開口部２８は、支持プレート２２の中心に向かってしだいに幅が狭くなっているのである。
【００３０】
金属箔支持部分３４の数と開口部２８の数の相互の関係と分布は、電子出口窓の電子に対する透明性と、金属箔２０の冷却に影響する。金属箔支持部分３４に比べて開口部２８が大きい及び／又は多いと、金属箔２０の冷却効果が悪くなり、一方で、開口部２８と比べて金属箔支持部分３４が大きい及び／又は多いと、電子に対する透明性が悪くなる。開口部と金属箔支持部分のパターンは、各々の具体的な用途について最適化する必要がある。軸方向ｚにおける支持プレート２２の厚みもまた冷却と電子に対する透明性に影響を及ぼすものであり、たとえば図４には、支持プレート２２の厚みが変化していることが示されている。支持プレートの中央部が最も薄く、約２ｍｍであり、支持プレートの外縁が最も厚く、約５ｍｍである。
【００３１】
最も外側の中間区域にあるスポーク部４０及び開口部２８は、第２支持プレート部材２２ｂまで完全には伸びておらず、第２支持プレート部材２２ｂから所定の距離で終わっていて、第１支持プレート部材２２ａの外周縁が連続的なフランジ部４２を形成するようにしている。示した実施例では、このフランジ部４２は、波形３６の波の頂部である同心環部とはみなされず、第２支持プレート部材２２ｂの台地部３０である最も外側の同心環部の隣にある平坦面とみなされる。このことは、図５ａから図５ｄに示されている。
【００３２】
真空にすると、金属箔２０が支持プレート２２の金属箔支持部分３４の上に乗り、これにより、波形３６に追従する。しかし、第１及び第２の支持プレート部材２２ａ、２２ｂの角部では、金属箔２０は、図５ｂ及び５ｄに見られるように、支持されることはない。
【００３３】
前述したことであるが、接合線２６によって囲まれた領域内では、支持プレート２２が、角度方向θに沿って、軸方向ｚに変化していない、又は、わずかにしか変化していない。図６は、１つの中間区域にある金属箔２０といくつかスポーク部４０の角度方向θにおける部分断面の非常に模式的な図である。目的は、真空にしたときのこの方向における金属箔２０のトポグラフィカル・プロファイルを図示することである。見て分かるように、金属箔２０は、高さが等しいスポーク部４０によって支持されるが、開口部２８の中へとわずかに膨らむ、又は、曲がる。曲げは、ここでは、半径方向軸ｒ周りにでき、角度方向軸θ周りに生じる曲げよりも著しく小さいために、「主要」とはみなされない。
【００３４】
金属箔２０と支持プレート２２は互いに接触してはいるが、接合線２６を除くどの位置でも互いに連結していないこと、及び、余分な金属箔があるために金属箔２０、とりわけ金属箔の中心が、真空にしたときに、支持プレート２２に対して半径方向ｒにわずかに動くことがあることを理解することは重要である。このために、金属箔支持部分３４及び開口部２８のパターンの構造しだいで、一部の領域に皺が集まることがありえる。このように皺が集まることを防ぐために、パターンは十分に細かい必要があり、また、可能な限り多くの余分な金属箔を支持プレートの平面に実質的に垂直に、つまり、軸方向ｚに直接吸引できるように、開口部２８は均一に並べる必要がある。したがって、金属箔２０を支持プレート２２に対して大きく動かないように管理することができる。この理由は、図７に示す１つの開口部２８を検討することにより、さらに明らかにできる。一般に、開口部上の金属箔領域ａｆは、開口部の領域ａａと似たものになる。組立工程のために、たとえば金属箔の平面内において金属箔が引き伸ばされることがあり、金属箔領域は、Δａｆだけ拡大されて、全体でａｆ＋Δａｆという領域になりうる。真空にしたとき、開口部は、理想的には、有害な皺を相当量減らすために、拡大した部分Δａｆの少なくともかなりの部分を吸引できなければならない。好ましくは、半径方向ｒの吸引は、あらゆる座標点で、角度方向θの吸引と同量でなければならない。この理由を１つの開口部に当てはめると、半径方向ｒに吸引された金属箔の長さは、角度方向θに吸引された金属箔の長さと好ましくは等しくなければならない、と言うことができる。
【００３５】
支持プレート、支持プレートのスポーク部、同心環部、及び、開口部の寸法は、支持プレートの大きさ及び用途しだいで変わる。
【００３６】
本発明はまたある方法をも含むが、この方法は、大部分を組立体との関係ですでに説明している。この方法は、前述した領域内に、開口部と金属箔支持部分の交互するパターンを支持プレートに設けるステップを含み、このパターンは、筐体内を真空にすると、金属箔のトポグラフィカル・プロファイルを形成し、あらゆる余分な金属箔を実質的に吸引するようになっている。好ましくは、吸引は、開口部において、金属箔の主要な曲げが半径方向軸ｒ又は角度方向軸θ周りにできるように行われる。
【００３７】
本発明は、さらに、充填機械において、包装容器を殺菌するための方法を含む。この方法は、図１を参照しながら最初に説明した種類のもので、本発明による組立体を備えた電子ビーム生成装置を使用するステップを含む。包装容器は、スリーブ部と最上部を有する種類のものであってもよい。スリーブ部は、紙からなる芯層と、ポリマーからなる内層及び外層とを含む包装用積層体から作られていることであってもよい。最上部は、ポリマーから作られていてもよく、また、充填機械内で射出圧縮成型によってスリーブ部に設けられることであってもよい。包装容器は、殺菌目的で、電子ビーム生成装置１０によって照射される。
【００３８】
本発明を現在のところ好ましい実施例について説明したが、当然のことながら、さまざまな修正や変更を、添付の特許請求の範囲に定義した発明の目的及び範囲から逸脱することなく行うことができる。
【００３９】
接合線２６によって囲まれた領域内で、支持プレートの金属箔支持部分が半径方向ｒに沿って軸方向ｚに変化することにより、主要な曲げが角度方向軸周りに生じる実施例を説明した。代替実施例では、接合線２６によって囲まれた領域内で、支持プレートの金属箔支持部分が角度方向θに沿って軸方向ｚに変化することにより、主要な曲げが半径方向軸ｒ周りに生じている。この変化は、支持プレートの軸方向中央軸周りに一周する波形として与えられることであってもよい。さらに、上記領域内において、支持プレートは、半径方向ｒに沿って、軸方向ｚに変化しない、又は、わずかにしか変化しない。
【００４０】
本発明の範囲内にある別の代替実施例では、主要な曲げを開口部毎に、又は、支持プレートのある区域から隣の区域へと、異なる方向で用意してもよいが、当然のことながら、開口部又は区域の間で主要な曲げを変えると、金属箔２０が二重に湾曲しうる。
【００４１】
２つの部分からなる支持プレートを示した。しかしながら、代替実施例では、支持プレートは一体に形成する、つまり、第１及び第２の支持プレート部材が合体していることであってもよい。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子ビーム生成装置の電子出口窓金属箔における皺を減らす組立体及び方法であって、皺が組立過程において生じる余分な金属箔に起因して生じうるものであり、金属箔が支持プレートに接合されている組立体及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子ビーム生成装置は、品物の殺菌、たとえば、包装資材、食品容器、又は、医療機器の殺菌などに使用することもできるし、たとえばインクを硬化させるのに使用することもできる。一般に、これらの装置は、少なくとも金属箔と支持プレートにより形成された電子出口窓組立体を備えている。支持プレートは、好ましくは、銅から作られているが、複数の開口部を有し、電子は、作動中に、電子ビーム生成装置からこの開口部を通って出ていく。支持プレートは、電子ビーム生成装置の真空機密筐体の壁部を形成しており、真空を維持するために、支持プレートの開口部が金属箔で覆われている。この金属箔は、約６〜１０μｍの厚みを有し、好ましくはチタンから作られている。この厚さのおかげで、大部分の電子は、金属箔を通過することができる。
【０００３】
金属箔は、接合により、支持プレートの周囲又はその近くで、支持プレートを密閉している。接合という用語は、ここでは、一般的な用語として解釈しなければならない。可能性のある接合技術としては、レーザー溶接、電子ビーム溶接、ろう付け、超音波溶接、拡散接合、及び、接着がある。
【０００４】
組立工程において、細心の注意をもって金属箔を取り扱っている間に、たとえば金属箔が引っ張られるその他のことに起因して、余分な金属箔が生じることがある。金属箔と支持プレートは、接合線において互いに固定されているので、筐体を真空にしたときに、余分な金属箔により金属箔に皺を生じることがある。大きな皺は、電子ビーム生成装置の動作に有害であり、これは、電子を通す効率が低下するからだけではなく、皺に沿って裂け目が生じる危険があるからでもある。金属は、本当にとても壊れやすいのである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、本発明の目的は、支持プレートと出口窓金属箔の組立体であって、支持プレートが金属箔の皺を効率的且つ注意深く減らすように設計されているものを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的は、電子ビーム装置において使用するための、支持プレートと出口窓金属箔の組立体であって、上記支持プレートは上記金属箔における皺を減らすように設計されており、皺は組立過程において生じる余分な金属箔に起因して生じうるものであり、上記金属箔は、閉じた接合線に沿って支持プレートに接合されており、接合線は、支持プレートに開口部及び金属箔支持部分が設けられている実質的に円形の領域を囲んでおり、この領域では、金属箔が電子ビーム装置の真空気密な筐体の壁部の一部としての役割を果たすようにしてある、組立体によって達成される。この組立体は、支持プレートに、上記領域内で、開口部と金属箔支持部分が交互するパターンが設けられており、このパターンが、筐体内を真空にしたときに、金属箔のトポグラフィカル・プロファイルを形成し、すべての余分な金属箔を実質的に吸引するようになっていることを特徴としている。
【０００７】
たとえば金属箔をぴんと張ることによってできる余分な金属箔について、できたところで処理しておく必要があるのを理解することは重要である。支持プレートと金属箔は接合線で互いに連結されており、金属箔と支持プレート間の、余分な金属箔をどこかに蓄積させうるいかなる動きも、おそらくは皺をも作る。したがって、余分な金属箔は、できるだけ多く、支持プレートの中へとまっすぐ下へ、つまり、支持プレートの平面に垂直な方向へ吸引する必要がある。よって、金属箔は、支持プレートに対して、支持プレートの平面の方向に、大きく動かないように管理することができる。吸引という言い回しは、ここ及び以下において、いかなる余分な金属箔領域も管理された方法で下方へ膨らませて、「張力がかかった」金属箔にすることができるような方法で金属箔を波形の表面に収めなければならないことを示すのに用いている。張力がかかったという言い回しは、ここ及び以下において、筐体内を真空にしたときに、金属箔が大きく、抑制できない皺を形成できないことを示すために用いている。しかしながら、金属箔内に過度の応力が生じるという意味で金属箔に張力がかけられるのではない。
【０００８】
現在のところ好ましい実施例では、接合線内にある上記金属箔及び支持プレート領域は、軸方向軸、半径方向軸、及び、角度方向軸を有する円筒座標系によって定義されており、上記軸方向軸は、支持プレートの軸方向中央軸と位置が合わせてあり、半径方向軸は、実質的に円形の接合線内にある支持プレートの半径と位置が合わせてある。吸引は、開口部内で、金属箔の主要な曲げが半径方向軸又は角度方向軸のいずれかの周りに生じるように行われる。支持プレートのパターンは、金属箔が一重に湾曲することを促進し、可能な限り二重に湾曲することを防止しなければならないことが理解された。金属箔が大いに二重に湾曲している領域では、有害な皺がより生じやすいことが分かった。本発明では、半径方向軸又は角度方向軸周りの主要な曲げを金属箔に与えることにより、二重の湾曲を大幅に減らした。主要な曲げという言い回しは、ここ及び以下において、本質的に一重の湾曲であるか、二重湾曲の些細な又は小さな寄与を含む一重の湾曲と定義される。金属箔の二重湾曲を完全に取り除くのは困難であるが、金属箔を可能な限り１つの方向に膨らませたり、又は、曲げたりして、これにより、その方向に主要な曲げを生じさせれば、他のあらゆる方向の付加的で小さな曲げの影響は減らすことができる。主要な曲げは、支持プレートの各々の単一の開口部でどのように金属箔を局所的に曲げたいかということと、金属箔を全体的に、つまり、たくさんの隣り合う開口部にわたって、どのように曲げたいかということの両方と関係している。
【０００９】
本発明の現在のところ好ましい実施例は、従属クレーム３〜９に記載されている。
【００１０】
本発明はまた、電子ビーム装置の出口窓金属箔における皺を減らす方法であって、皺は組立過程において生じる余分な金属箔に起因して生じうるものであり、上記金属箔は、閉じた接合線に沿って支持プレートに接合されており、接合線は、支持プレートに開口部及び金属箔支持部分が設けられている実質的に円形の領域を囲んでおり、この領域では、金属箔が電子ビーム装置の真空気密な筐体の壁部の一部としての役割を果たすようになっている、方法を含む。本方法は、上記領域内で、開口部と金属箔支持部分が交互するパターンを支持プレートに設けるステップであって、パターンは、筐体内を真空にしたときに、金属箔のトポグラフィカル・プロファイルを形成し、すべての余分な金属箔を実質的に吸引するようになっているステップを含む。
【００１１】
本発明は、包装容器を殺菌するための充填機械における方法をさらに含む。上記方法は、請求項１に記載の組立体を備えた電子ビーム生成装置を使用するステップを含む。
【００１２】
以下に、本発明の現在のところ好ましい実施例を、添付の図面を参照しながら、より詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】従来技術による電子ビーム生成装置の模式的な断面図である。
【図２】本発明による組立体の第１実施例の模式的な断面図であって、組立体が電子ビーム生成装置の部分的に示す筐体に取り付けられている図である。
【図３】図２の実施例の模式的な上面図である。
【図４】図２の実施例における支持プレート及び金属箔の部分断面等角図である。
【図５ａ】スポーク部を通る断面のある、支持プレートの部分断面図である。
【図５ｂ】図５ａと同様であるが金属箔がある図である。
【図５ｃ】図５ａと同様であるが、開口部を通る断面のある図である。
【図５ｄ】図５ｃと同様であるが、金属箔がある図である。
【図６】１つの中間区域における、金属箔及びいくつかのスポーク部の、角度方向θの部分断面の非常に模式的な図である。
【図７】１つの開口部及び金属箔の一部分の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１は、電子ビーム生成装置１０の１つの実例の非常に模式的な図を示している。この装置は、電子出口窓１２を備えており、電子は、照射すべき標的に向けてこの電子出口窓１２を通る。開示した構造によれば、電子ビーム生成装置１０は、概して、真空チャンバー１４を備えており、この真空チャンバー１４には、フィラメント１６と、制御グリット１８とが設けられている。フィラメント１６は、好ましくは、タングステンで作られている。電流をフィラメント１６に流すと、フィラメントの電気抵抗により、フィラメントが２０００℃のオーダーの温度まで加熱される。この加熱により、フィラメントは電子群ｅ−を放出する。制御グリット１８はフィラメント１６の前方に設けられていて、電子を管理された方法で分散させるのに役立っている。電子は、グリッド１８及び出口窓１２の間の電圧によって加速される。電子ビーム生成装置１０は、一般に、低電圧電子ビーム放射源と呼ばれており、この放出源は、通常、電圧が３００ｋＶ以下である。開示した構造では、加速電圧が７０〜８５ｋＶのオーダーである。この電圧は、各電子では、７０〜８５ｋｅＶの運動（起動）エネルギーになる。
【００１５】
電子出口窓１２は、図２に示されるように、支持プレート２２と、電子出口窓金属箔２０との組立体である。金属箔２０は支持プレート２２の外面２４に取り付けられており、この外面２４は、図２では、支持プレート２２の上面として見られる。したがって、支持プレート２２は、金属箔２０の内側に設けられている。すなわち、金属箔２０は周囲に面しており、一方、支持プレート２２は電子ビーム生成装置１０の真空チャンバー１４の内側を向いている。
【００１６】
金属箔２０の支持プレート２２への取り付けは、連続した接合線２６（図には２つの点としてのみ示されている）に沿って行われる。接合線２６の全体と、接合線２６が囲んでいる領域が、図２の組立体を示す図３において、点線で表されている。好ましい実施例では、支持プレート２２及び金属箔２０が円形であり、接合線２６が円形の領域を囲んでいる。
【００１７】
金属箔２０を支持プレート２２に接合しうる技術は、たとえば、レーザー溶接、電子ビーム溶接、ろう付け、超音波溶接、拡散接合、及び、接着であろう。接合線２６は、電子ビーム生成装置の内部で真空を保つことができるように連続している。「連続」という用語を用いているのは、この線が無限、又は、閉じているという意味を明確にするためである。
【００１８】
金属箔２０は、電子に対して実質的に透明であり、好ましくは、金属、たとえばチタンによって、又は、いくつかの材料のサンドイッチ構造によって作られている。金属箔２０の厚みは、約６〜１０μｍのオーダーである。
【００１９】
支持プレート２２は、金属箔２０に対する支持体としての役割を果たす。図示の実施例では、支持プレートは２つの部材を備えている。すなわち、金属箔２０の中央部分を支持する第１支持プレート部材２２ａと、枠体形状をしていて、金属箔接合線２６が設けられている第２支持プレート部材２２ｂである。「枠体」という用語は、ここでは、中央に穴が開いた形状構成の要素と解釈しなければならない。さらに、接合線２６は、穴の開いた形状構成に沿ってであるが、枠体の外縁の内側を伸びている点を明確にしておかなければならない。好ましくは、接合線２６は、枠体の外縁から一定の距離のところを伸びている。さらに、少なくとも１つの接合線２６が設けられる。したがって、２つ以上の接合線を設けることであってもよい。たとえば、内側及び外側の接合線を枠体に設けてもよいし、その２つの線は、たとえば、互いに同心であってもよい。
【００２０】
組み立てた状態において、２つの支持プレート部材２２ａ及び２２ｂは、互いに接合されている。２つの部材２２ａ及び２２ｂは、異なる材料からでも、同じような材料からでも製造できる。現在のところ好ましい実施例では、第１支持プレート部材２２ａは銅又は、アルミニウムから作られていて、第２支持プレート部材２２ｂは、ステンレス・スチールから作られている。
【００２１】
図２に見られるように、接合線２６は、台地部３０の上に配置されている。支持プレートの第２の部材２２ｂ、すなわち、枠体は、第１支持プレート部材２２ａとの関係において、枠体の上面が台地部３０を形成するような方法で配置されている。すなわち、第２の部材２２ｂは、第１支持プレート部材２２ａの上面３２よりも高く配置された、つまり、持ち上げられた面を形成している。
【００２２】
図４は、現在のところ好ましい実施例の支持プレート２２と金属箔２０の断面等角図を示している。図では、金属箔２０が、電子ビーム生成装置１０の内側から真空引きされているとして表されている。本発明を説明しやすくするために、そして、金属箔２０と接合線２６内の支持プレート領域をより明確に定義するために、一般的な円筒座標系を図に加えている。ｚで示した座標系の軸方向軸又は方向は、支持プレート２２の軸方向中心軸と位置が合わせてある。ｒで示した半径方向軸又は方向は、実質的に円形である接合線２６の内側にある円筒形支持プレートの半径方向と位置が合わせてある。最後に、座標系は、θで示す角度方向軸又は方向を有し、この角度方向軸は、支持プレートの軸方向中心軸（ｚ方向）対して、且つ、半径方向ｒに対して直交している仮想平面に沿って支持プレートの軸方向中心軸（ｚ方向）周りに３６０°回る方向を定義している。仮想平面は、座標系の観点から平坦であるべきであり、支持プレートの外面２４に実質的に対応している。しかし、支持プレート２２の上面２４は平坦でないことを示すことになる。
【００２３】
図４から、支持プレート２２の断面が軸方向軸ｚ周りに回転対称であることが分かる。
【００２４】
第１支持プレート部材２２ａには、図３に示した複数の開口部２８が設けられており、電子は、この開口部２８を通過することができる。さらに、支持プレート２２には、金属箔支持部分３４が設けられている。一般的に、金属箔支持部分３４は、一緒になって開口部２８を囲む領域を構成し、この領域は、電子ビーム装置１０内を真空にしたときに、金属箔２０と少なくとも実質的に接触するが、連結はしない。接合線２６で囲まれた領域内では、支持プレート２２に、これら開口部２８と金属箔支持部分３４が交互するパターンが設けられており、このパターンは、筐体内を真空にしたときに、あらゆる余分な金属箔を実質的に吸引する、金属箔２０のトポグラフィカル・プロファイル（組織分布形状）を形成するようになっている。余分な金属箔を吸引することにより、皺を回避すること、又は、少なくとも大幅に減らすことができる。「トポグラフィカル・プロファイル（topographical profile）」という言い方は、金属箔２０が平坦でない、波形の表面を有し、一部の領域又は点が持ち上がっていて、一部の領域又は点が相互の関係において沈んでいることを説明するために用いている。現在のところ好ましい実施例では、開口部２８と金属箔支持部分３４とのパターンは、開口部２８内で、金属箔２０の主要な曲げが角度方向軸θ周りにできるような方法で設計される。この主要な曲げは、この言葉は発明の概要において定義してあるが、接合線２６によって囲まれた領域内で、支持プレート２２の金属箔支持部分３４が、半径方向軸ｒに沿って、軸方向ｚの変化を与えることで生成されている。上記変化は、半径方向軸ｒに沿って伸びる同心波形３６として与えられる。角度方向θに沿っては、接合線２６によって囲まれた領域内において、支持プレートは軸方向ｚに変化しないか、わずかにのみ変化している。
【００２５】
３６で示されており、且つ、図５ａに示されている波形は、異なる半径と振幅を有するいくつかの波を含んでいる。波形３６は、接合線２６によって囲まれた領域内の、支持プレート２２の金属箔支持部分３４が、半径方向に向けられたスポーク部４０によって互いに連結された同心環部３８（図３参照）を与えることで形成されている。半径方向のスポーク部４０と同心環部３８は、開口部２８の境界を規定しており、上記同心環部３８は、波形３６の波の頂部と一致している。現在のところ好ましい実施例では、３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、３８ｄで示した４つの同心環部が第１支持プレート部材２２ａにあり、且つ、第２支持プレート部材２２ｂの台地部３０によって構成された１つの追加的な環部があり、追加的な環部は最初の４つと同心である。図５ａで最もよく分かるように、同心環部３８の間のスポーク部４０の上面は、平坦ではなく、弧状に形成されており、それにより波形３６の谷間を形成している。最も内側の環部３８内、すなわち、支持プレート２２の中央部内に、中央開口部Ｘが設けられている。
【００２６】
さらに、図３では、半径方向θにおけるスポーク部４０の幅が同じ方向の開口部２８の幅よりも数分の一であることが分かる。さらにまた、２つの環部の中間区域にあるスポーク部４０は、隣の中間区域にあるスポーク部と位置が合わせてある必要はない。しかしながら、スポーク部は、代替実施例では位置が合わせてあることであってもよい。簡単のため、図５ａ及び図５ｂはスポーク部４０を通る断面のみを示し、図５ｃ及び図５ｄは開口部２８を通る断面のみを示す。半径方向軸ｒに沿ったまっすぐな断面は、スポーク部４０及び開口部２８の両方を含みうることは分かるであろう。
【００２７】
図３から、同心環部３８の半径方向ｒの厚みが半径方向ｒにおける開口部の広がりの数分の一であることがさらに分かる。
【００２８】
角度方向θにおけるスポーク部４０の厚みは約０．４ｍｍであり、半径方向ｒにおける同心環部３８の厚みは、だいたい０．４ｍｍである。
【００２９】
開口部２８は、角度方向θよりも半径方向ｒに大きく広がっている。示した実施例では、半径方向ｒでの広がりは、角度方向θでの広がりの少なくとも２倍である。接合線２６によって囲まれた領域が円形の形状をしているので、開口部２８は、角度方向θでの広がりが等しくない。支持プレート２２の中心に最も近い開口部の端部は、角度方向θの広がりが最も小さい、つまり、幅が最も狭い。開口部２８は、支持プレート２２の中心に向かってしだいに幅が狭くなっているのである。
【００３０】
金属箔支持部分３４の数と開口部２８の数の相互の関係と分布は、電子出口窓の電子に対する透明性と、金属箔２０の冷却に影響する。金属箔支持部分３４に比べて開口部２８が大きい及び／又は多いと、金属箔２０の冷却効果が悪くなり、一方で、開口部２８と比べて金属箔支持部分３４が大きい及び／又は多いと、電子に対する透明性が悪くなる。開口部と金属箔支持部分のパターンは、各々の具体的な用途について最適化する必要がある。軸方向ｚにおける支持プレート２２の厚みもまた冷却と電子に対する透明性に影響を及ぼすものであり、たとえば図４には、支持プレート２２の厚みが変化していることが示されている。支持プレートの中央部が最も薄く、約２ｍｍであり、支持プレートの外縁が最も厚く、約５ｍｍである。
【００３１】
最も外側の中間区域にあるスポーク部４０及び開口部２８は、第２支持プレート部材２２ｂまで完全には伸びておらず、第２支持プレート部材２２ｂから所定の距離で終わっていて、第１支持プレート部材２２ａの外周縁が連続的なフランジ部４２を形成するようにしている。示した実施例では、このフランジ部４２は、波形３６の波の頂部である同心環部とはみなされず、第２支持プレート部材２２ｂの台地部３０である最も外側の同心環部の隣にある平坦面とみなされる。このことは、図５ａから図５ｄに示されている。
【００３２】
真空にすると、金属箔２０が支持プレート２２の金属箔支持部分３４の上に乗り、これにより、波形３６に追従する。しかし、第１及び第２の支持プレート部材２２ａ、２２ｂの角部では、金属箔２０は、図５ｂ及び５ｄに見られるように、支持されることはない。
【００３３】
前述したことであるが、接合線２６によって囲まれた領域内では、支持プレート２２が、角度方向θに沿って、軸方向ｚに変化していない、又は、わずかにしか変化していない。図６は、１つの中間区域にある金属箔２０といくつかスポーク部４０の角度方向θにおける部分断面の非常に模式的な図である。目的は、真空にしたときのこの方向における金属箔２０のトポグラフィカル・プロファイルを図示することである。見て分かるように、金属箔２０は、高さが等しいスポーク部４０によって支持されるが、開口部２８の中へとわずかに膨らむ、又は、曲がる。曲げは、ここでは、半径方向軸ｒ周りにでき、角度方向軸θ周りに生じる曲げよりも著しく小さいために、「主要」とはみなされない。
【００３４】
金属箔２０と支持プレート２２は互いに接触してはいるが、接合線２６を除くどの位置でも互いに連結していないこと、及び、余分な金属箔があるために金属箔２０、とりわけ金属箔の中心が、真空にしたときに、支持プレート２２に対して半径方向ｒにわずかに動くことがあることを理解することは重要である。このために、金属箔支持部分３４及び開口部２８のパターンの構造しだいで、一部の領域に皺が集まることがありえる。このように皺が集まることを防ぐために、パターンは十分に細かい必要があり、また、可能な限り多くの余分な金属箔を支持プレートの平面に実質的に垂直に、つまり、軸方向ｚに直接吸引できるように、開口部２８は均一に並べる必要がある。したがって、金属箔２０を支持プレート２２に対して大きく動かないように管理することができる。この理由は、図７に示す１つの開口部２８を検討することにより、さらに明らかにできる。一般に、開口部上の金属箔領域ａｆは、開口部の領域ａａと似たものになる。組立工程のために、たとえば金属箔の平面内において金属箔が引き伸ばされることがあり、金属箔領域は、Δａｆだけ拡大されて、全体でａｆ＋Δａｆという領域になりうる。真空にしたとき、開口部は、理想的には、有害な皺を相当量減らすために、拡大した部分Δａｆの少なくともかなりの部分を吸引できなければならない。好ましくは、半径方向ｒの吸引は、あらゆる座標点で、角度方向θの吸引と同量でなければならない。この理由を１つの開口部に当てはめると、半径方向ｒに吸引された金属箔の長さは、角度方向θに吸引された金属箔の長さと好ましくは等しくなければならない、と言うことができる。
【００３５】
支持プレート、支持プレートのスポーク部、同心環部、及び、開口部の寸法は、支持プレートの大きさ及び用途しだいで変わる。
【００３６】
本発明はまたある方法をも含むが、この方法は、大部分を組立体との関係ですでに説明している。この方法は、前述した領域内に、開口部と金属箔支持部分の交互するパターンを支持プレートに設けるステップを含み、このパターンは、筐体内を真空にすると、金属箔のトポグラフィカル・プロファイルを形成し、あらゆる余分な金属箔を実質的に吸引するようになっている。好ましくは、吸引は、開口部において、金属箔の主要な曲げが半径方向軸ｒ又は角度方向軸θ周りにできるように行われる。
【００３７】
本発明は、さらに、充填機械において、包装容器を殺菌するための方法を含む。この方法は、図１を参照しながら最初に説明した種類のもので、本発明による組立体を備えた電子ビーム生成装置を使用するステップを含む。包装容器は、スリーブ部と最上部を有する種類のものであってもよい。スリーブ部は、紙からなる芯層と、ポリマーからなる内層及び外層とを含む包装用積層体から作られていることであってもよい。最上部は、ポリマーから作られていてもよく、また、充填機械内で射出圧縮成型によってスリーブ部に設けられることであってもよい。包装容器は、殺菌目的で、電子ビーム生成装置１０によって照射される。
【００３８】
本発明を現在のところ好ましい実施例について説明したが、当然のことながら、さまざまな修正や変更を、添付の特許請求の範囲に定義した発明の目的及び範囲から逸脱することなく行うことができる。
【００３９】
接合線２６によって囲まれた領域内で、支持プレートの金属箔支持部分が半径方向ｒに沿って軸方向ｚに変化することにより、主要な曲げが角度方向軸周りに生じる実施例を説明した。代替実施例では、接合線２６によって囲まれた領域内で、支持プレートの金属箔支持部分が角度方向θに沿って軸方向ｚに変化することにより、主要な曲げが半径方向軸ｒ周りに生じている。この変化は、支持プレートの軸方向中央軸周りに一周する波形として与えられることであってもよい。さらに、上記領域内において、支持プレートは、半径方向ｒに沿って、軸方向ｚに変化しない、又は、わずかにしか変化しない。
【００４０】
本発明の範囲内にある別の代替実施例では、主要な曲げを開口部毎に、又は、支持プレートのある区域から隣の区域へと、異なる方向で用意してもよいが、当然のことながら、開口部又は区域の間で主要な曲げを変えると、金属箔２０が二重に湾曲しうる。
【００４１】
２つの部分からなる支持プレートを示した。しかしながら、代替実施例では、支持プレートは一体に形成する、つまり、第１及び第２の支持プレート部材が合体していることであってもよい。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子ビーム装置（１０）において使用するための、支持プレート（２２）と出口窓金属箔（２０）の組立体であって、
前記支持プレート（２２）は前記金属箔（２０）における皺を減らすように設計されており、前記皺は組立過程において生じる余分な金属箔に起因して生じうるものであり、前記金属箔（２０）は、閉じた接合線（２６）に沿って前記支持プレート（２２）に接合されており、前記接合線（２６）は、前記支持プレートに開口部（２８）及び金属箔支持部分（３４）が設けられている実質的に円形の領域を囲んでおり、前記領域では、前記金属箔（２０）が前記電子ビーム装置（１０）の真空気密な筐体（１４）の壁部の一部としての役割を果たすようにしてある、組立体において、
前記支持プレート（２２）には、前記領域内に、開口部（２８）と金属箔支持部分（３４）が交互するパターンが設けられており、前記パターンは、前記筐体（１４）内を真空にしたときに、前記金属箔（２０）のトポグラフィカル・プロファイルを形成し、すべての余分な金属箔を実質的に吸引するようになっていることを特徴とする組立体。
【請求項２】
前記接合線（２６）内にある前記金属箔及び支持プレート領域は、軸方向軸（ｚ）、半径方向軸（ｒ）、及び、角度方向軸（θ）を有する円筒座標系によって定義されており、前記軸方向軸（ｚ）は、前記支持プレート（２２）の軸方向中央軸と位置が合わせてあり、前記半径方向軸（ｒ）は、前記実質的に円形の接合線（２６）内にある前記支持プレート（２２）の半径と位置が合わせてあること、及び、前記開口部（２８）内で、前記金属箔（２０）の主要な曲げが前記半径方向軸（ｒ）又は前記角度方向軸（θ）のいずれかの周りに生じるように前記吸引が行われるようになっていることを特徴とする請求項１に記載の組立体。
【請求項３】
前記領域内にある前記支持プレート（２２）の前記金属箔支持部分（３４）が、前記半径方向軸（ｒ）に沿って、前記軸方向（ｚ）に変化を与えることにより、前記主要な曲げが前記角度方向軸（θ）周りに生じるようになっていることを特徴とする請求項２に記載の組立体。
【請求項４】
前記半径方向軸（ｒ）に沿った、前記軸方向（ｚ）の前記変化は、同心の波形（３６）として与えてられていること、及び、前記領域内において、前記支持プレート（２２）は、前記角度方向（θ）に沿って、前記軸方向（ｚ）に変化していない、又は、わずかにしか変化していないことを特徴とする請求項３に記載の組立体。
【請求項５】
前記領域内における前記支持プレート（２２）の前記金属箔支持部分（３４）は、半径方向を向いたスポーク部（４０）によって互いに連結された同心環部（３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、３８ｄ）を備えることを特徴とする請求項１に記載の組立体。
【請求項６】
前記半径方向のスポーク部（４０）及び前記同心環部（３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、３８ｄ）は、前記開口部（２８）の境界を規定していることを特徴とする請求項５に記載の組立体。
【請求項７】
前記同心環部（３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、３８ｄ）は、前記波形（３６）の波の頂部と一致することを特徴とする請求項５から請求項６に記載の組立体。
【請求項８】
前記接合線（２６）は、台地部（３０）の上に位置していることを特徴とする請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の組立体。
【請求項９】
前記支持プレート（２２）は、前記金属箔（２０）の中央部分を支持するように設計された第１支持プレート部材（２２ａ）と、枠体の形状を有し、前記接合線（２６）が設けられている第２支持プレート部材（２２ｂ）との２つの部材を備えていることを特徴とする請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載の組立体。
【請求項１０】
電子ビーム装置（１０）の出口窓金属箔（２０）における皺を減らす方法であって、
前記皺は組立過程において生じる余分な金属箔に起因して生じうるものであり、前記金属箔（２０）は、閉じた接合線（２６）に沿って支持プレート（２２）に接合されており、前記接合線（２６）は、前記支持プレート（２２）に開口部（２８）及び金属箔支持部分（３４）が設けられている実質的に円形の領域を囲んでおり、前記領域では、前記金属箔（２０）が前記電子ビーム装置（１０）の真空気密な筐体（１４）の壁部の一部としての役割を果たすようになっている、方法において、
前記領域内で、開口部（２８）と金属箔支持部分（３４）が交互するパターンを前記支持プレート（２２）に設けるステップであって、前記パターンは、前記筐体（１４）内を真空にしたときに、前記金属箔（２２）のトポグラフィカル・プロファイルを形成し、すべての余分な金属箔を実質的に吸引するようになっているステップを含む方法。
【請求項１１】
前記接合線（２６）内にある前記金属箔及び支持プレート領域は、軸方向軸（ｚ）、半径方向軸（ｒ）、及び、角度方向軸（θ）を有する円筒座標系によって定義されており、前記軸方向軸（ｚ）は、前記支持プレート（２２）の軸方向中央軸と位置が合わせてあり、前記半径方向軸（ｒ）は、前記実質的に円形の接合線（２６）内にある前記支持プレート（２２）の半径と位置が合わせてあり、前記方法は、前記開口部（２８）内で、前記金属箔（２０）の主要な曲げが前記半径方向軸（ｒ）又は前記角度方向軸（θ）のいずれか周りに生じるように吸引が行われるステップを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
包装容器を殺菌するための充填機械における方法において、請求項１に記載の組立体を備えた電子ビーム生成装置（１０）を使用するステップを含む方法。
【請求項１】
電子ビーム装置（１０）において使用するための、支持プレート（２２）と出口窓金属箔（２０）の組立体であって、
前記支持プレート（２２）は前記金属箔（２０）における皺を減らすように設計されており、前記皺は組立過程において生じる余分な金属箔に起因して生じうるものであり、前記金属箔（２０）は、閉じた接合線（２６）に沿って前記支持プレート（２２）に接合されており、前記接合線（２６）は、前記支持プレートに開口部（２８）及び金属箔支持部分（３４）が設けられている実質的に円形の領域を囲んでおり、前記領域では、前記金属箔（２０）が前記電子ビーム装置（１０）の真空気密な筐体（１４）の壁部の一部としての役割を果たすようにしてある、組立体において、
前記支持プレート（２２）には、前記領域内に、開口部（２８）と金属箔支持部分（３４）が交互するパターンが設けられており、前記パターンは、前記筐体（１４）内を真空にしたときに、前記金属箔（２０）のトポグラフィカル・プロファイルを形成し、すべての余分な金属箔を実質的に吸引するようになっていることを特徴とする組立体。
【請求項２】
前記接合線（２６）内にある前記金属箔及び支持プレート領域は、軸方向軸（ｚ）、半径方向軸（ｒ）、及び、角度方向軸（θ）を有する円筒座標系によって定義されており、前記軸方向軸（ｚ）は、前記支持プレート（２２）の軸方向中央軸と位置が合わせてあり、前記半径方向軸（ｒ）は、前記実質的に円形の接合線（２６）内にある前記支持プレート（２２）の半径と位置が合わせてあること、及び、前記開口部（２８）内で、前記金属箔（２０）の主要な曲げが前記半径方向軸（ｒ）又は前記角度方向軸（θ）のいずれかの周りに生じるように前記吸引が行われるようになっていることを特徴とする請求項１に記載の組立体。
【請求項３】
前記領域内にある前記支持プレート（２２）の前記金属箔支持部分（３４）が、前記半径方向軸（ｒ）に沿って、前記軸方向（ｚ）に変化を与えることにより、前記主要な曲げが前記角度方向軸（θ）周りに生じるようになっていることを特徴とする請求項２に記載の組立体。
【請求項４】
前記半径方向軸（ｒ）に沿った、前記軸方向（ｚ）の前記変化は、同心の波形（３６）として与えてられていること、及び、前記領域内において、前記支持プレート（２２）は、前記角度方向（θ）に沿って、前記軸方向（ｚ）に変化していない、又は、わずかにしか変化していないことを特徴とする請求項３に記載の組立体。
【請求項５】
前記領域内における前記支持プレート（２２）の前記金属箔支持部分（３４）は、半径方向を向いたスポーク部（４０）によって互いに連結された同心環部（３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、３８ｄ）を備えることを特徴とする請求項１に記載の組立体。
【請求項６】
前記半径方向のスポーク部（４０）及び前記同心環部（３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、３８ｄ）は、前記開口部（２８）の境界を規定していることを特徴とする請求項５に記載の組立体。
【請求項７】
前記同心環部（３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、３８ｄ）は、前記波形（３６）の波の頂部と一致することを特徴とする請求項５から請求項６に記載の組立体。
【請求項８】
前記接合線（２６）は、台地部（３０）の上に位置していることを特徴とする請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の組立体。
【請求項９】
前記支持プレート（２２）は、前記金属箔（２０）の中央部分を支持するように設計された第１支持プレート部材（２２ａ）と、枠体の形状を有し、前記接合線（２６）が設けられている第２支持プレート部材（２２ｂ）との２つの部材を備えていることを特徴とする請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載の組立体。
【請求項１０】
電子ビーム装置（１０）の出口窓金属箔（２０）における皺を減らす方法であって、
前記皺は組立過程において生じる余分な金属箔に起因して生じうるものであり、前記金属箔（２０）は、閉じた接合線（２６）に沿って支持プレート（２２）に接合されており、前記接合線（２６）は、前記支持プレート（２２）に開口部（２８）及び金属箔支持部分（３４）が設けられている実質的に円形の領域を囲んでおり、前記領域では、前記金属箔（２０）が前記電子ビーム装置（１０）の真空気密な筐体（１４）の壁部の一部としての役割を果たすようになっている、方法において、
前記領域内で、開口部（２８）と金属箔支持部分（３４）が交互するパターンを前記支持プレート（２２）に設けるステップであって、前記パターンは、前記筐体（１４）内を真空にしたときに、前記金属箔（２２）のトポグラフィカル・プロファイルを形成し、すべての余分な金属箔を実質的に吸引するようになっているステップを含む方法。
【請求項１１】
前記接合線（２６）内にある前記金属箔及び支持プレート領域は、軸方向軸（ｚ）、半径方向軸（ｒ）、及び、角度方向軸（θ）を有する円筒座標系によって定義されており、前記軸方向軸（ｚ）は、前記支持プレート（２２）の軸方向中央軸と位置が合わせてあり、前記半径方向軸（ｒ）は、前記実質的に円形の接合線（２６）内にある前記支持プレート（２２）の半径と位置が合わせてあり、前記方法は、前記開口部（２８）内で、前記金属箔（２０）の主要な曲げが前記半径方向軸（ｒ）又は前記角度方向軸（θ）のいずれか周りに生じるように吸引が行われるステップを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
包装容器を殺菌するための充填機械における方法において、請求項１に記載の組立体を備えた電子ビーム生成装置（１０）を使用するステップを含む方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５ａ】
【図５ｂ】
【図５ｃ】
【図５ｄ】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５ａ】
【図５ｂ】
【図５ｃ】
【図５ｄ】
【図６】
【図７】
【公表番号】特表２０１３−５１９０８６（Ｐ２０１３−５１９０８６Ａ）
【公表日】平成２５年５月２３日（２０１３．５．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５５１９４７（Ｐ２０１２−５５１９４７）
【出願日】平成２３年２月１日（２０１１．２．１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＳＥ２０１１／０５０１０３
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０９６８７５
【国際公開日】平成２３年８月１１日（２０１１．８．１１）
【出願人】（５９１００７４２４）テトラ ラバル ホールデイングス エ フイナンス ソシエテ アノニム (190)
【公表日】平成２５年５月２３日（２０１３．５．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月１日（２０１１．２．１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＳＥ２０１１／０５０１０３
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０９６８７５
【国際公開日】平成２３年８月１１日（２０１１．８．１１）
【出願人】（５９１００７４２４）テトラ ラバル ホールデイングス エ フイナンス ソシエテ アノニム (190)
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