電子線照射装置および電子線照射方法
【課題】多くの時間と労力を必要とすることなく処理チャンバのガス置換が可能であり、また、容易に処理チャンバの大型化を図ることができる電子線照射装置および電子線照射方法を提供する。
【解決手段】金属箔が張られた照射窓を有し、移動可能な処理チャンバと、処理チャンバ内に収容されている被架橋物を所定の温度に加熱する加熱手段と、処理チャンバ内のガスを排気した後、処理チャンバ内に低酸素ガスを供給するガス置換手段と、照射窓の外側に着脱自在に装着され、照射窓との間に外部とのガスの出入りが遮断された小室を形成する窓蓋と、処理チャンバと小室とを連通させる連通路と、連通路に設けられ、連通路を開閉する弁体とを有する電子線照射装置および前記電子線照射装置を用いる電子線照射方法。
【解決手段】金属箔が張られた照射窓を有し、移動可能な処理チャンバと、処理チャンバ内に収容されている被架橋物を所定の温度に加熱する加熱手段と、処理チャンバ内のガスを排気した後、処理チャンバ内に低酸素ガスを供給するガス置換手段と、照射窓の外側に着脱自在に装着され、照射窓との間に外部とのガスの出入りが遮断された小室を形成する窓蓋と、処理チャンバと小室とを連通させる連通路と、連通路に設けられ、連通路を開閉する弁体とを有する電子線照射装置および前記電子線照射装置を用いる電子線照射方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子線照射装置および照射方法に関し、特にフッ素樹脂を所定の温度に加熱しながら低酸素状態で電子線を照射して架橋させる電子線照射装置および照射方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
フッ素樹脂は離型性が良いため、例えば複写機等のＯＡ機器用のローラーやフライパン、電気釜等調理器具等広範な用途に用いられている。しかし、フッ素樹脂は耐摩耗性や基材との密着性が良好とは言えないため、耐摩耗性および密着性の改良が求められていた。
【０００３】
近年、フッ素樹脂を処理チャンバ内に入れて融点以上に加熱し、所定の雰囲気の下で電子線等の電離放射線を照射してフッ素樹脂を架橋させることにより、耐摩耗性を向上させる技術が開発されている（例えば特許文献１）。また、電子線架橋を行うことによりフッ素樹脂の密着性が向上する。
【０００４】
具体的には、処理チャンバ内の雰囲気を例えば酸素濃度５ｐｐｍ以下の低酸素濃度の雰囲気とし、フッ素樹脂の融点以上、例えば３４０±５℃に加熱し、フッ素樹脂に電子線を照射する。そして、前記の低酸素濃度の雰囲気を得る方法としては、処理チャンバに窒素ガスを流す方法では短時間で低酸素濃度の雰囲気を得ることは困難であり、また多量の窒素ガスを必要とするため、チャンバ内を真空引きした後に窒素ガスを充填することによりガス置換を行う方法が採用されている。
【０００５】
しかし、処理チャンバには電子線を通すための照射窓が設けられており、照射窓には、電子線エネルギーの減衰を極力少なくするため、例えば厚さ１００μｍ以下のチタン箔等の金属箔が張られている。このような処理チャンバを大気圧の下で真空引きした場合、内外の圧力差により金属箔が破損してしまう恐れがある。このため、従来は別途真空容器を用意し、その中に処理チャンバを入れて真空引きして処理チャンバ内外の圧力差が生じないようにしていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−２３９３９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、処理チャンバごと真空容器に出し入れする作業は、多くの時間と労力を必要とする。また、処理チャンバの大きさを真空容器に入れることが可能な大きさにしなければならず、処理チャンバの大型化を図ることが難しかった。
【０００８】
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、多くの時間と労力を必要とすることなく処理チャンバのガス置換が可能であり、また、容易に処理チャンバの大型化を図ることができる電子線照射装置および電子線照射方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載の発明は、
低酸素雰囲気下で被架橋物に電子線を照射して架橋させる電子線照射装置であって、
金属箔が張られた照射窓を有し、移動可能な処理チャンバと、
前記処理チャンバ内に収容されている被架橋物を所定の温度に加熱する加熱手段と、
前記処理チャンバ内のガスを排気した後、処理チャンバ内に低酸素ガスを供給するガス置換手段と、
前記照射窓の外側に着脱自在に装着され、前記照射窓との間に外部とのガスの出入りが遮断された小室を形成する窓蓋と、
前記処理チャンバと前記小室とを連通させる連通路と、
前記連通路に設けられ、前記連通路を開閉する弁体とを有することを特徴とする電子線照射装置である。
【００１０】
請求項１に記載の発明においては、照射窓の外側に外部とのガスの出入りが遮断された小室を形成し、小室と処理チャンバとを連通させる連通路が設けられているため、ガス置換時、真空容器を用いることなく、小室と処理チャンバ内の圧力を容易に等しくすることができ、金属箔の破損を防ぐことができる。
【００１１】
このように、窓蓋の着脱という極めて簡単な手段により処理チャンバ内外の圧力を等しくしてガス置換を行うため、処理チャンバのガス置換に多くの時間と労力を必要としない。また、真空チャンバの大きさによって処理チャンバの大きさが制限されることがなく、容易に処理チャンバの大型化を図ることができる。
【００１２】
また、処理チャンバを移動可能としているため、必要なとき（被架橋物を架橋させるとき）にのみ照射窓に電子線を照射することができる。この結果、金属箔の温度上昇を抑制でき、別途金属箔の冷却機構を設ける必要がない。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、
前記窓蓋を前記照射窓の外側に装着したときに前記弁体を開き、窓蓋を取除いたときに前記弁体を閉じる弁体機構部を有することを特徴とする請求項１に記載の電子線照射装置である。
【００１４】
請求項２に記載の発明においては、窓蓋の着脱に連動して前記連通路の弁体の開閉が行われるため、手動操作が不要となり、作業を軽減でき、作業手順のミスも防止することができる。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、
前記照射窓が前記処理チャンバの上面に設けられており、
前記窓蓋を前記処理チャンバの上面に平行にスライドさせることにより前記窓蓋を前記照射窓の外側に着脱させる窓蓋着脱手段を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電子線照射装置である。
【００１６】
請求項３に記載の発明においては、前記窓蓋を処理チャンバからわずかに放して処理チャンバの上面に平行にスライドさせることにより窓蓋の着脱を行うことができるため、大きなスペースを必要とせず、また複雑な機構を必要としない。
【００１７】
請求項４に記載の発明は、
前記処理チャンバの照射窓を所定の速度で電子線照射ゾーンを通過させるように前記処理チャンバを移動させる処理チャンバ移動手段を有することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の電子線照射装置である。
【００１８】
請求項４に記載の発明においては、照射窓を所定の速度で電子線照射ゾーンを通過させる処理チャンバを搬送する処理チャンバ搬送手段を有するため、被架橋物に対して正確に所定量の電子線を照射することができる。なお、処理チャンバ移動手段は、照射窓が所定の時間電子線照射ゾーンに留まるよう、処理チャンバの移動を停止してもよい。
【００１９】
請求項５に記載の発明は、
請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の電子線照射装置を用いて被架橋物に電子線を照射する電子線照射方法であって、
被架橋物を前記処理チャンバの電子線照射位置に収容した後、前記ガス置換手段による前記処理チャンバのガス置換に際して、前記窓蓋を照射窓の外側に装着して前記小室を形成させ、ガス置換中は前記連通路に設けた弁体を開にして前記小室と処理チャンバを連通させ、ガス置換終了後に前記弁体を閉にすると共に、前記窓蓋を取除き、前記加熱手段により所定の温度に加熱されている前記被架橋物に前記照射窓を通して電子線照射を行うことを特徴とする電子線照射方法である。
【００２０】
請求項５に記載の発明においては、簡単な操作で確実に所定の雰囲気の下に、所定の温度に加熱された被架橋物に対して、所定量の電子線を照射することができるため、基材との密着性に優れると共に、耐摩耗性に優れたフッ素樹脂を安定して効率的に提供することができる。
【００２１】
請求項６に記載の発明は、
前記ガス置換後の処理チャンバ内の低酸素ガスの圧力を、外部の圧力より前記金属箔が破損しない範囲で高い圧力にすることを特徴とする請求項５に記載の電子線照射方法である。
【００２２】
請求項６に記載の発明においては、処理チャンバ内の低酸素ガスの圧力を外部の圧力より高くしているため、外部から処理チャンバ内へのガスの進入を防ぐことができる。そしてこのため、電子線照射時において処理チャンバ内の雰囲気をより確実に所定の雰囲気に保つことができる。
【００２３】
なお、処理チャンバ内の圧力は、具体的には、例えば外部の圧力より０．０１〜０．１ＭＰａ高く設定することが好ましい。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、多くの時間と労力を必要とすることなく処理チャンバのガス置換が可能であり、また、容易に処理チャンバの大型化を図ることができる電子線照射装置および電子線照射方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】第１の実施の形態の電子線照射装置の全体の概要を示す斜視図である。
【図２】第１の実施の形態の電子線照射装置の処理チャンバと窓蓋の斜視図である。
【図３】第１の実施の形態の電子線照射装置を模式的に示す部分断面図である。
【図４】第１の実施の形態の電子線照射装置を模式的に示す部分拡大断面図である。
【図５】第２の実施の形態の電子線照射機を除く電子線照射装置の斜視図である。
【図６】第２の実施の形態の電子線照射装置の窓蓋の動作を示す斜視図である。
【図７】第２の実施の形態の電子線照射装置を模式的に示す部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明を実施の形態に基づいて説明する。なお、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではない。本発明と同一および均等の範囲内において、以下の実施の形態に対して種々の変更を加えることが可能である。
【００２７】
（第１の実施の形態）
本実施の形態は、円盤状（平板形）のフッ素樹脂に電子線を照射する電子線照射装置に関する。
１．電子線照射装置の構成
（１）電子線照射装置全体の構成
図１は本実施の形態の電子線照射装置の全体の概要を示す斜視図である。本実施の形態において電子線照射装置は、図１に示すように、処理チャンバ１、電子線の照射機２、処理チャンバ移動手段３と装置各部を総括的に制御する図外の制御手段とを備えている。また処理チャンバ１には、窓蓋９および図示しない照射窓、加熱手段、連通路が設けられ、図示しない窓蓋着脱手段、ガス置換手段が付設されている。
【００２８】
（２）処理チャンバおよび窓蓋
また、図２は図１に示す電子線照射装置の処理チャンバと窓蓋の斜視図であって、照射窓６１を示すために、便宜上窓蓋９を上方に移動させている。処理チャンバ１は、平板形の被架橋物状に対応して図２に示すように深さが小さい薄型であって、チャンバ本体５とチャンバ蓋６とによって遮蔽構造となっている。また、チャンバ蓋６には照射窓６１が設けられ、照射窓６１には厚さ１００μｍ以下のチタン箔６２が張られている。また、照射窓６１の周縁部には、窓蓋９を装着するための留め具１３が設けられている。なお、窓蓋には軽量で耐熱性もよいアルミニウム製の蓋が好ましく用いられる。
【００２９】
（３）ガス置換手段
次に、図３によりガス置換手段について説明する。図３は本実施の形態の電子線照射装置を模式的に示す部分断面図である。図３に示すように処理チャンバ１には、処理チャンバ１内のガスを排出する排気手段７と、例えば窒素ガス等の不活性ガスを供給するガス供給装置８とが付設されている。
【００３０】
排気装置７は、チャンバ本体５内の壁部に接続される配管７１、バルブ７２及び真空ポンプ７３を備え、ガス供給装置８は、チャンバ本体５内の壁部に接続される配管８１、バルブ８２及びガス供給ポンプ８３を備えている。排気装置７とガス供給装置８を適宜作動させることにより処理チャンバ１内のガスが置換され、低酸素濃度雰囲気となる。
【００３１】
（４）窓蓋の装着機構
次に、図４により窓蓋の装着機構について説明する。図４は本実施の形態の電子線照射装置を模式的に示す部分拡大断面図である。図４において照射窓６１（図２参照）は、キャップ状の窓蓋９で塞がれるようになっており、ガス置換を行うに際して外側から照射窓６１に窓蓋９を被せることにより、チタン箔６２（図２参照）と窓蓋９との間に小室９１が形成される。窓蓋９の下側開口の周縁部９２に取付けられた気密体（シール）１４をチャンバ蓋６に接触させた状態で、窓蓋９を複数個の留め具１３（図２参照）で固定することにより、窓蓋９の下側開口の周縁部９２に取付けられた気密体１４をチャンバ蓋６に密着させて小室９１と外部とを気密的に遮断する。
【００３２】
（５）処理チャンバと小室の連通機構
次に処理チャンバと小室の連通機構について説明する。
イ．連通路
図４に示すようにチャンバ蓋６の照射窓６１（図３参照）の周囲部に貫通孔１０ａを設けることにより、連通路１０が形成されている。連通路１０により小室９１と処理チャンバ１とを連通させることにより照射窓６１のチタン箔６２（図３参照）を挟んだ処理チャンバ１内と小室９１の圧力を等しくすることができる。なお、貫通孔１０ａの上側には弁座１１ａが形成されている。
【００３３】
ロ．連通路の開閉
窓蓋９には連通路１０を開閉する弁体１１及び弁体１１を開閉するための弁体機構部１２が備わっている。
【００３４】
弁体機構部１２は以下のようにして構成されている。すなわち、図４に示すように弁体１１から上方及び下方に上ピン１２ａ及び下ピン１２ｂが伸び、貫通孔１０ａの下方には弁ホルダー１２ｃが橋掛けされ、その中央部には挿通孔１２ｄが形成されている。この挿通孔１２ｄには弁体１１の下ピン１２ｂが嵌め込まれ、弁ホルダー１２ｃと弁体１１との間には、コイル状の圧縮ばね１２ｅが介在して弁体１１を上方にばね付勢し、弁体１１の上ピン１２ａは弁座１１ａを通ってチャンバ蓋６の上方に突出し、圧縮ばね１２ｅに下ピン１２ｂが挿入されている。
【００３５】
一方、窓蓋９の内側には押圧片９ａが設けられており、窓蓋９を照射窓６１に被せたときには、押圧片９ａが弁体機構部１２の上ピン１２ａを押え付け、圧縮ばね１２ｅのばね力に対抗して弁体１１を下方に押し下げて連通路１０が開き、窓蓋９を照射窓６１から取除いた場合にばね力によって弁体１１が弁座１１ａに密着して連通路１０が閉じるように構成されている。
【００３６】
（６）加熱手段
次に、図３により本実施の形態の加熱手段について説明する。図３に示すようにチャンバ本体５の左右両側に設けられた照射窓６１の直下には、例えばシート状のフッ素樹脂Ｒやフッ素樹脂Ｒがコートされた金属部材や製品等の被架橋物５１を直接加熱するための加熱手段であるホットプレート５２が配置され、ホットプレート５２には被架橋物５１をホットプレート５２に止めるためのリング状の止め具５３が設けられている。止め具５３によって被架橋物５１を押さえることにより、被架橋物５１の反りを防ぐことができる。このように照射窓６１の直下に収容された被架橋物５１をホットプレート５２により直接加熱するため、被架橋物５１をより確実に所定の温度に加熱した状態で電子線を照射することができる。
【００３７】
２．電子線照射による架橋の手順
本実施の形態の電子線照射装置を用いて、以下の手順により架橋が行われる。
（１）被架橋物の処理チャンバ内への収容
まず、処理チャンバ１のチャンバ蓋６を開いた状態で、例えばアルミニウムとステンレスの円板状のクラッド材の表面に厚さ５〜５０μｍのフッ素樹脂をコートした（スミフロンサークル：商標名）厚さが１〜３ｍｍ、直径が３６０〜５００ｍｍの被架橋物５１をフッ素樹脂Ｒが照射窓６１に対向するようにしてホットプレート５２上に置き、留め具５３を用いて固定し、ホットプレート５２により被架橋物５１を所定の温度、例えば３４０±５℃になるように加熱する。
【００３８】
（２）窓蓋の装着
次に、チャンバ蓋６を閉じた後、照射窓の外側に窓蓋９を装着して小室９１を形成させる。この時弁体機構部１２により連通路１０に設けた弁体１１が開き、小室と処理チャンバ１が連通状態となる。このように連通させることにより、小室９１と処理チャンバ１内の圧力が等しくなる。
【００３９】
（３）ガス置換
次に、小室と処理チャンバ１を連通させた状態で排気装置７により処理チャンバ１および小室９１の内部のガスを抜取った後、ガス供給装置８により窒素ガスを供給する。酸素濃度計（図示せず）で酸素濃度を監視し、酸素濃度が５ｐｐｍ以下になるまで繰返しガス置換を行う。例えばガス置換を２回繰返し行い酸素濃度が５ｐｐｍ以下になったことを確認後、処理チャンバ１内の圧力が外部より０．０１〜０．１ＭＰａ高くなるように、さらに窒素ガスを充填する。そして、窒素ガス充填後窓蓋９を取除く。窓蓋９を取除くと同時に弁体機構１２により弁体１１が閉にされ、チャンバ１内は外部と遮断される。以上により真空容器を用いずに、チタン箔を破損させることなくガス置換を行うことができる。
【００４０】
（４）電子線照射
次に、ガイドレール１９を有する処理チャンバ移動手段３により処理チャンバ１を電子線照射機２の下方に向かって移動させ、被架橋物５１の温度が所定の温度、例えばフッ素樹脂がＰＴＦＥの場合は３４０±５℃に加熱されていることを確認した上で、照射窓６１が所定の速度で電子線照射機２の下方を通過するように処理チャンバ１を移動させ、照射窓６１を通して所定量の電子線を被架橋物５１に照射する。
【００４１】
（第２の実施の形態）
本実施の形態は、立体的に形成されている加工品に施されたフッ素樹脂に電子線を照射して架橋をするための電子線照射装置の例である。
【００４２】
（１）電子線照射装置の構成
まず、図５により本実施の形態の電子線照射装置の構成について説明する。図５は電子線照射機を除く本実施の形態の電子線照射装置の斜視図である。図５に示すように処理チャンバ１のチャンバ本体５は底が深く、処理チャンバ１は高さのある立体形に形成されている。処理チャンバ１のチャンバ蓋６には窓蓋９及び窓蓋９の開閉手段１５が搭載されている。
【００４３】
（２）チャンバ蓋の開閉機構
次に、チャンバ蓋の開閉機構について説明する。立体形の形状を有する被架橋物用の電子線照射装置の場合、一般的にチャンバ蓋およびチャンバ蓋に取付けられている窓蓋は大型で重量も大きく、チャンバ蓋を人力で開閉することは重労働である。このため、図５に示すように、処理チャンバ１のチャンバ本体５の側面には流体圧シリンダー５５が設けられている。流体圧シリンダー５５を用いて窓蓋９ごとチャンバ蓋６を開閉して未処理の被架橋物（図示せず）を処理チャンバ１に収容したり、処理済の被架橋物を処理チャンバ１から取出したりする。
【００４４】
（３）窓蓋の装着と取除き機構
次に、図６により窓蓋の装着と取除き機構について説明する。図６は、本実施の形態の電子線照射装置の窓蓋の動作を示す斜視図である。開閉手段１５は、チャンバ蓋６に取り付けられる左右一対のガイドフレーム１５ａと、ガイドフレーム１５ａ間に掛け渡されてガイドフレーム１５ａに沿って往復動する架橋フレーム１５ｂと、架橋フレーム１５ｂの図外の駆動機構及び駆動モータと、架橋フレーム１５ｂに取り付けられる流体圧シリンダー１５ｃとを備えており、窓蓋９は架橋フレーム１５ｂによって支持されて、流体圧シリンダー１５ｃにより僅かに昇降するようになっている。
【００４５】
そして、図６に示すように窓蓋９は、チャンバ蓋６の照射窓（図示せず）に装着されるときには、架橋フレーム１５ｂによって往動して照射窓の上方に位置し、流体圧シリンダー１５ｃによって下方に押え付けられる。窓蓋９が装着されることによって、第１の実施の形態と同様に、窓蓋９の下側開口の周縁部に設けられた気密体をチャンバ蓋６に密着させて小室と外部とを気密的に遮断する。窓蓋９は、照射窓６１から取除かれるときには、流体圧シリンダー１５ｃによって僅かに引き上げた後に、架橋フレーム１５ｂによって復動して照射窓から離される。
【００４６】
このように窓蓋９をスライドさせて窓蓋９の脱着を行うため、作業能率を向上させることができる。なお、本実施の形態の場合は、窓蓋が相当高温になる恐れがあるが、窓蓋の外側をパンチングメタルやメッシュ等の多孔板で覆うことにより火傷等の発生を防止することができる。
【００４７】
（４）処理チャンバと小室の連通機構
次に、図７により処理チャンバと小室の連通機構について説明する。図７は本実施の形態の電子線照射装置を模式的に示す部分断面図である。図７に示すように処理チャンバ１内と小室９１との連通路１０は連通管１６により形成され、連通管１６に一端は処理チャンバ１内に開口し、連通管１６の他端は窓蓋９の内側に開口し、連通管１６の一部はフレキシブル管１６ａにより構成され、連通管１６の途中にはバルブ１６ｂが設けられている。そして窓蓋９が照射窓６１に装着されるときには、フレキシブル管１６ａは弛み、窓蓋９が照射窓６１から離れるときには、フレキシブル管１６ａの弛みはある程度解消されることにより、窓蓋９の往復動にも対応できるようになっている。
【００４８】
上記の構成により窓蓋９を移動させるに際して連通管１６を取外す必要がなく、窓蓋９を装着することにより、小室９１を形成すると共に、小室９１と処理チャンバ１を連通させ、小室９１と処理チャンバ１内の圧力を等しくすることができる。
【００４９】
（５）加熱手段
次に、加熱手段について説明する。図７に示すようにチャンバ本体５の底部にはメッシュ１７が張られ、メッシュの下方にはヒータ５４が配置されており、照射窓６１の直下に収容された被架橋物（図示せず）を下方から加熱できるようになっている。また、処理チャンバ１の内部にはファン５６が設けられ、ファン５６により処理チャンバ１内のガスを循環させることにより処理チャンバ１内の温度を均一に３４０±５℃程度の温度にしている。このため、電子線照射時において、被架橋物を確実に所定の温度に加熱することができる。なお、必要に応じて被架橋物の側面の周囲にも加熱手段を設けてもよい。
【００５０】
（６）電子線照射
ガス置換を行った後、ガイドレール１９に沿って処理チャンバを電子線照射機（図示せず）の直下に移動させ、所定量の電子線を照射する。
【００５１】
本実施の形態によれば、立体形の加工品に施されたフッ素樹脂の電子線架橋を行う際にも、照射窓に張られた金属箔を破損させることなく短時間で効率的にガス置換を行い、酸素濃度が５ｐｐｍ以下の低酸素濃度の雰囲気を得ることができる。また、真空容器を用いないため、大型の処理チャンバを必要とする立体形の加工品についても容易に電子線架橋を行うことができる。
【００５２】
以上、フッ素樹脂の電子線架橋を例に採って本発明を説明したが、本発明の電子線照射装置および照射方法は電子線架橋以外の用途にも適用することができる。
【符号の説明】
【００５３】
Ｒ フッ素樹脂
１ 処理チャンバ
２ 電子線照射機
３ 移動手段
５ チャンバ本体
５１ 被架橋物
５２ ホットプレート
５３ 止め具
５４ ヒータ
５６ ファン
６ チャンバ蓋
６１ 照射窓
６２ チタン箔
７ 排気装置
７１、８１ 配管
７２、８２ バルブ
７３ 真空ポンプ
８ 不活性ガス供給装置
８３ ガス供給ポンプ
９ 窓蓋
９１ 小室
９２ 周縁部
９ａ 押圧片
１０ 連通路
１０ａ 貫通孔
１１ａ 弁座
１２ 弁体機構部
１２ａ 上ピン
１２ｂ 下ピン
１２ｃ 弁ホルダー
１２ｄ 挿通孔
１２ｅ 圧縮ばね
１３ 留め具
１４ 気密体
１５ 開閉手段
１５ｃ、５５ 流体圧シリンダー
１６ 連通管
１６ａ フレキシブル管
１７ メッシュ
１９ ガイドレール
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子線照射装置および照射方法に関し、特にフッ素樹脂を所定の温度に加熱しながら低酸素状態で電子線を照射して架橋させる電子線照射装置および照射方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
フッ素樹脂は離型性が良いため、例えば複写機等のＯＡ機器用のローラーやフライパン、電気釜等調理器具等広範な用途に用いられている。しかし、フッ素樹脂は耐摩耗性や基材との密着性が良好とは言えないため、耐摩耗性および密着性の改良が求められていた。
【０００３】
近年、フッ素樹脂を処理チャンバ内に入れて融点以上に加熱し、所定の雰囲気の下で電子線等の電離放射線を照射してフッ素樹脂を架橋させることにより、耐摩耗性を向上させる技術が開発されている（例えば特許文献１）。また、電子線架橋を行うことによりフッ素樹脂の密着性が向上する。
【０００４】
具体的には、処理チャンバ内の雰囲気を例えば酸素濃度５ｐｐｍ以下の低酸素濃度の雰囲気とし、フッ素樹脂の融点以上、例えば３４０±５℃に加熱し、フッ素樹脂に電子線を照射する。そして、前記の低酸素濃度の雰囲気を得る方法としては、処理チャンバに窒素ガスを流す方法では短時間で低酸素濃度の雰囲気を得ることは困難であり、また多量の窒素ガスを必要とするため、チャンバ内を真空引きした後に窒素ガスを充填することによりガス置換を行う方法が採用されている。
【０００５】
しかし、処理チャンバには電子線を通すための照射窓が設けられており、照射窓には、電子線エネルギーの減衰を極力少なくするため、例えば厚さ１００μｍ以下のチタン箔等の金属箔が張られている。このような処理チャンバを大気圧の下で真空引きした場合、内外の圧力差により金属箔が破損してしまう恐れがある。このため、従来は別途真空容器を用意し、その中に処理チャンバを入れて真空引きして処理チャンバ内外の圧力差が生じないようにしていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−２３９３９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、処理チャンバごと真空容器に出し入れする作業は、多くの時間と労力を必要とする。また、処理チャンバの大きさを真空容器に入れることが可能な大きさにしなければならず、処理チャンバの大型化を図ることが難しかった。
【０００８】
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、多くの時間と労力を必要とすることなく処理チャンバのガス置換が可能であり、また、容易に処理チャンバの大型化を図ることができる電子線照射装置および電子線照射方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載の発明は、
低酸素雰囲気下で被架橋物に電子線を照射して架橋させる電子線照射装置であって、
金属箔が張られた照射窓を有し、移動可能な処理チャンバと、
前記処理チャンバ内に収容されている被架橋物を所定の温度に加熱する加熱手段と、
前記処理チャンバ内のガスを排気した後、処理チャンバ内に低酸素ガスを供給するガス置換手段と、
前記照射窓の外側に着脱自在に装着され、前記照射窓との間に外部とのガスの出入りが遮断された小室を形成する窓蓋と、
前記処理チャンバと前記小室とを連通させる連通路と、
前記連通路に設けられ、前記連通路を開閉する弁体とを有することを特徴とする電子線照射装置である。
【００１０】
請求項１に記載の発明においては、照射窓の外側に外部とのガスの出入りが遮断された小室を形成し、小室と処理チャンバとを連通させる連通路が設けられているため、ガス置換時、真空容器を用いることなく、小室と処理チャンバ内の圧力を容易に等しくすることができ、金属箔の破損を防ぐことができる。
【００１１】
このように、窓蓋の着脱という極めて簡単な手段により処理チャンバ内外の圧力を等しくしてガス置換を行うため、処理チャンバのガス置換に多くの時間と労力を必要としない。また、真空チャンバの大きさによって処理チャンバの大きさが制限されることがなく、容易に処理チャンバの大型化を図ることができる。
【００１２】
また、処理チャンバを移動可能としているため、必要なとき（被架橋物を架橋させるとき）にのみ照射窓に電子線を照射することができる。この結果、金属箔の温度上昇を抑制でき、別途金属箔の冷却機構を設ける必要がない。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、
前記窓蓋を前記照射窓の外側に装着したときに前記弁体を開き、窓蓋を取除いたときに前記弁体を閉じる弁体機構部を有することを特徴とする請求項１に記載の電子線照射装置である。
【００１４】
請求項２に記載の発明においては、窓蓋の着脱に連動して前記連通路の弁体の開閉が行われるため、手動操作が不要となり、作業を軽減でき、作業手順のミスも防止することができる。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、
前記照射窓が前記処理チャンバの上面に設けられており、
前記窓蓋を前記処理チャンバの上面に平行にスライドさせることにより前記窓蓋を前記照射窓の外側に着脱させる窓蓋着脱手段を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電子線照射装置である。
【００１６】
請求項３に記載の発明においては、前記窓蓋を処理チャンバからわずかに放して処理チャンバの上面に平行にスライドさせることにより窓蓋の着脱を行うことができるため、大きなスペースを必要とせず、また複雑な機構を必要としない。
【００１７】
請求項４に記載の発明は、
前記処理チャンバの照射窓を所定の速度で電子線照射ゾーンを通過させるように前記処理チャンバを移動させる処理チャンバ移動手段を有することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の電子線照射装置である。
【００１８】
請求項４に記載の発明においては、照射窓を所定の速度で電子線照射ゾーンを通過させる処理チャンバを搬送する処理チャンバ搬送手段を有するため、被架橋物に対して正確に所定量の電子線を照射することができる。なお、処理チャンバ移動手段は、照射窓が所定の時間電子線照射ゾーンに留まるよう、処理チャンバの移動を停止してもよい。
【００１９】
請求項５に記載の発明は、
請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の電子線照射装置を用いて被架橋物に電子線を照射する電子線照射方法であって、
被架橋物を前記処理チャンバの電子線照射位置に収容した後、前記ガス置換手段による前記処理チャンバのガス置換に際して、前記窓蓋を照射窓の外側に装着して前記小室を形成させ、ガス置換中は前記連通路に設けた弁体を開にして前記小室と処理チャンバを連通させ、ガス置換終了後に前記弁体を閉にすると共に、前記窓蓋を取除き、前記加熱手段により所定の温度に加熱されている前記被架橋物に前記照射窓を通して電子線照射を行うことを特徴とする電子線照射方法である。
【００２０】
請求項５に記載の発明においては、簡単な操作で確実に所定の雰囲気の下に、所定の温度に加熱された被架橋物に対して、所定量の電子線を照射することができるため、基材との密着性に優れると共に、耐摩耗性に優れたフッ素樹脂を安定して効率的に提供することができる。
【００２１】
請求項６に記載の発明は、
前記ガス置換後の処理チャンバ内の低酸素ガスの圧力を、外部の圧力より前記金属箔が破損しない範囲で高い圧力にすることを特徴とする請求項５に記載の電子線照射方法である。
【００２２】
請求項６に記載の発明においては、処理チャンバ内の低酸素ガスの圧力を外部の圧力より高くしているため、外部から処理チャンバ内へのガスの進入を防ぐことができる。そしてこのため、電子線照射時において処理チャンバ内の雰囲気をより確実に所定の雰囲気に保つことができる。
【００２３】
なお、処理チャンバ内の圧力は、具体的には、例えば外部の圧力より０．０１〜０．１ＭＰａ高く設定することが好ましい。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、多くの時間と労力を必要とすることなく処理チャンバのガス置換が可能であり、また、容易に処理チャンバの大型化を図ることができる電子線照射装置および電子線照射方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】第１の実施の形態の電子線照射装置の全体の概要を示す斜視図である。
【図２】第１の実施の形態の電子線照射装置の処理チャンバと窓蓋の斜視図である。
【図３】第１の実施の形態の電子線照射装置を模式的に示す部分断面図である。
【図４】第１の実施の形態の電子線照射装置を模式的に示す部分拡大断面図である。
【図５】第２の実施の形態の電子線照射機を除く電子線照射装置の斜視図である。
【図６】第２の実施の形態の電子線照射装置の窓蓋の動作を示す斜視図である。
【図７】第２の実施の形態の電子線照射装置を模式的に示す部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明を実施の形態に基づいて説明する。なお、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではない。本発明と同一および均等の範囲内において、以下の実施の形態に対して種々の変更を加えることが可能である。
【００２７】
（第１の実施の形態）
本実施の形態は、円盤状（平板形）のフッ素樹脂に電子線を照射する電子線照射装置に関する。
１．電子線照射装置の構成
（１）電子線照射装置全体の構成
図１は本実施の形態の電子線照射装置の全体の概要を示す斜視図である。本実施の形態において電子線照射装置は、図１に示すように、処理チャンバ１、電子線の照射機２、処理チャンバ移動手段３と装置各部を総括的に制御する図外の制御手段とを備えている。また処理チャンバ１には、窓蓋９および図示しない照射窓、加熱手段、連通路が設けられ、図示しない窓蓋着脱手段、ガス置換手段が付設されている。
【００２８】
（２）処理チャンバおよび窓蓋
また、図２は図１に示す電子線照射装置の処理チャンバと窓蓋の斜視図であって、照射窓６１を示すために、便宜上窓蓋９を上方に移動させている。処理チャンバ１は、平板形の被架橋物状に対応して図２に示すように深さが小さい薄型であって、チャンバ本体５とチャンバ蓋６とによって遮蔽構造となっている。また、チャンバ蓋６には照射窓６１が設けられ、照射窓６１には厚さ１００μｍ以下のチタン箔６２が張られている。また、照射窓６１の周縁部には、窓蓋９を装着するための留め具１３が設けられている。なお、窓蓋には軽量で耐熱性もよいアルミニウム製の蓋が好ましく用いられる。
【００２９】
（３）ガス置換手段
次に、図３によりガス置換手段について説明する。図３は本実施の形態の電子線照射装置を模式的に示す部分断面図である。図３に示すように処理チャンバ１には、処理チャンバ１内のガスを排出する排気手段７と、例えば窒素ガス等の不活性ガスを供給するガス供給装置８とが付設されている。
【００３０】
排気装置７は、チャンバ本体５内の壁部に接続される配管７１、バルブ７２及び真空ポンプ７３を備え、ガス供給装置８は、チャンバ本体５内の壁部に接続される配管８１、バルブ８２及びガス供給ポンプ８３を備えている。排気装置７とガス供給装置８を適宜作動させることにより処理チャンバ１内のガスが置換され、低酸素濃度雰囲気となる。
【００３１】
（４）窓蓋の装着機構
次に、図４により窓蓋の装着機構について説明する。図４は本実施の形態の電子線照射装置を模式的に示す部分拡大断面図である。図４において照射窓６１（図２参照）は、キャップ状の窓蓋９で塞がれるようになっており、ガス置換を行うに際して外側から照射窓６１に窓蓋９を被せることにより、チタン箔６２（図２参照）と窓蓋９との間に小室９１が形成される。窓蓋９の下側開口の周縁部９２に取付けられた気密体（シール）１４をチャンバ蓋６に接触させた状態で、窓蓋９を複数個の留め具１３（図２参照）で固定することにより、窓蓋９の下側開口の周縁部９２に取付けられた気密体１４をチャンバ蓋６に密着させて小室９１と外部とを気密的に遮断する。
【００３２】
（５）処理チャンバと小室の連通機構
次に処理チャンバと小室の連通機構について説明する。
イ．連通路
図４に示すようにチャンバ蓋６の照射窓６１（図３参照）の周囲部に貫通孔１０ａを設けることにより、連通路１０が形成されている。連通路１０により小室９１と処理チャンバ１とを連通させることにより照射窓６１のチタン箔６２（図３参照）を挟んだ処理チャンバ１内と小室９１の圧力を等しくすることができる。なお、貫通孔１０ａの上側には弁座１１ａが形成されている。
【００３３】
ロ．連通路の開閉
窓蓋９には連通路１０を開閉する弁体１１及び弁体１１を開閉するための弁体機構部１２が備わっている。
【００３４】
弁体機構部１２は以下のようにして構成されている。すなわち、図４に示すように弁体１１から上方及び下方に上ピン１２ａ及び下ピン１２ｂが伸び、貫通孔１０ａの下方には弁ホルダー１２ｃが橋掛けされ、その中央部には挿通孔１２ｄが形成されている。この挿通孔１２ｄには弁体１１の下ピン１２ｂが嵌め込まれ、弁ホルダー１２ｃと弁体１１との間には、コイル状の圧縮ばね１２ｅが介在して弁体１１を上方にばね付勢し、弁体１１の上ピン１２ａは弁座１１ａを通ってチャンバ蓋６の上方に突出し、圧縮ばね１２ｅに下ピン１２ｂが挿入されている。
【００３５】
一方、窓蓋９の内側には押圧片９ａが設けられており、窓蓋９を照射窓６１に被せたときには、押圧片９ａが弁体機構部１２の上ピン１２ａを押え付け、圧縮ばね１２ｅのばね力に対抗して弁体１１を下方に押し下げて連通路１０が開き、窓蓋９を照射窓６１から取除いた場合にばね力によって弁体１１が弁座１１ａに密着して連通路１０が閉じるように構成されている。
【００３６】
（６）加熱手段
次に、図３により本実施の形態の加熱手段について説明する。図３に示すようにチャンバ本体５の左右両側に設けられた照射窓６１の直下には、例えばシート状のフッ素樹脂Ｒやフッ素樹脂Ｒがコートされた金属部材や製品等の被架橋物５１を直接加熱するための加熱手段であるホットプレート５２が配置され、ホットプレート５２には被架橋物５１をホットプレート５２に止めるためのリング状の止め具５３が設けられている。止め具５３によって被架橋物５１を押さえることにより、被架橋物５１の反りを防ぐことができる。このように照射窓６１の直下に収容された被架橋物５１をホットプレート５２により直接加熱するため、被架橋物５１をより確実に所定の温度に加熱した状態で電子線を照射することができる。
【００３７】
２．電子線照射による架橋の手順
本実施の形態の電子線照射装置を用いて、以下の手順により架橋が行われる。
（１）被架橋物の処理チャンバ内への収容
まず、処理チャンバ１のチャンバ蓋６を開いた状態で、例えばアルミニウムとステンレスの円板状のクラッド材の表面に厚さ５〜５０μｍのフッ素樹脂をコートした（スミフロンサークル：商標名）厚さが１〜３ｍｍ、直径が３６０〜５００ｍｍの被架橋物５１をフッ素樹脂Ｒが照射窓６１に対向するようにしてホットプレート５２上に置き、留め具５３を用いて固定し、ホットプレート５２により被架橋物５１を所定の温度、例えば３４０±５℃になるように加熱する。
【００３８】
（２）窓蓋の装着
次に、チャンバ蓋６を閉じた後、照射窓の外側に窓蓋９を装着して小室９１を形成させる。この時弁体機構部１２により連通路１０に設けた弁体１１が開き、小室と処理チャンバ１が連通状態となる。このように連通させることにより、小室９１と処理チャンバ１内の圧力が等しくなる。
【００３９】
（３）ガス置換
次に、小室と処理チャンバ１を連通させた状態で排気装置７により処理チャンバ１および小室９１の内部のガスを抜取った後、ガス供給装置８により窒素ガスを供給する。酸素濃度計（図示せず）で酸素濃度を監視し、酸素濃度が５ｐｐｍ以下になるまで繰返しガス置換を行う。例えばガス置換を２回繰返し行い酸素濃度が５ｐｐｍ以下になったことを確認後、処理チャンバ１内の圧力が外部より０．０１〜０．１ＭＰａ高くなるように、さらに窒素ガスを充填する。そして、窒素ガス充填後窓蓋９を取除く。窓蓋９を取除くと同時に弁体機構１２により弁体１１が閉にされ、チャンバ１内は外部と遮断される。以上により真空容器を用いずに、チタン箔を破損させることなくガス置換を行うことができる。
【００４０】
（４）電子線照射
次に、ガイドレール１９を有する処理チャンバ移動手段３により処理チャンバ１を電子線照射機２の下方に向かって移動させ、被架橋物５１の温度が所定の温度、例えばフッ素樹脂がＰＴＦＥの場合は３４０±５℃に加熱されていることを確認した上で、照射窓６１が所定の速度で電子線照射機２の下方を通過するように処理チャンバ１を移動させ、照射窓６１を通して所定量の電子線を被架橋物５１に照射する。
【００４１】
（第２の実施の形態）
本実施の形態は、立体的に形成されている加工品に施されたフッ素樹脂に電子線を照射して架橋をするための電子線照射装置の例である。
【００４２】
（１）電子線照射装置の構成
まず、図５により本実施の形態の電子線照射装置の構成について説明する。図５は電子線照射機を除く本実施の形態の電子線照射装置の斜視図である。図５に示すように処理チャンバ１のチャンバ本体５は底が深く、処理チャンバ１は高さのある立体形に形成されている。処理チャンバ１のチャンバ蓋６には窓蓋９及び窓蓋９の開閉手段１５が搭載されている。
【００４３】
（２）チャンバ蓋の開閉機構
次に、チャンバ蓋の開閉機構について説明する。立体形の形状を有する被架橋物用の電子線照射装置の場合、一般的にチャンバ蓋およびチャンバ蓋に取付けられている窓蓋は大型で重量も大きく、チャンバ蓋を人力で開閉することは重労働である。このため、図５に示すように、処理チャンバ１のチャンバ本体５の側面には流体圧シリンダー５５が設けられている。流体圧シリンダー５５を用いて窓蓋９ごとチャンバ蓋６を開閉して未処理の被架橋物（図示せず）を処理チャンバ１に収容したり、処理済の被架橋物を処理チャンバ１から取出したりする。
【００４４】
（３）窓蓋の装着と取除き機構
次に、図６により窓蓋の装着と取除き機構について説明する。図６は、本実施の形態の電子線照射装置の窓蓋の動作を示す斜視図である。開閉手段１５は、チャンバ蓋６に取り付けられる左右一対のガイドフレーム１５ａと、ガイドフレーム１５ａ間に掛け渡されてガイドフレーム１５ａに沿って往復動する架橋フレーム１５ｂと、架橋フレーム１５ｂの図外の駆動機構及び駆動モータと、架橋フレーム１５ｂに取り付けられる流体圧シリンダー１５ｃとを備えており、窓蓋９は架橋フレーム１５ｂによって支持されて、流体圧シリンダー１５ｃにより僅かに昇降するようになっている。
【００４５】
そして、図６に示すように窓蓋９は、チャンバ蓋６の照射窓（図示せず）に装着されるときには、架橋フレーム１５ｂによって往動して照射窓の上方に位置し、流体圧シリンダー１５ｃによって下方に押え付けられる。窓蓋９が装着されることによって、第１の実施の形態と同様に、窓蓋９の下側開口の周縁部に設けられた気密体をチャンバ蓋６に密着させて小室と外部とを気密的に遮断する。窓蓋９は、照射窓６１から取除かれるときには、流体圧シリンダー１５ｃによって僅かに引き上げた後に、架橋フレーム１５ｂによって復動して照射窓から離される。
【００４６】
このように窓蓋９をスライドさせて窓蓋９の脱着を行うため、作業能率を向上させることができる。なお、本実施の形態の場合は、窓蓋が相当高温になる恐れがあるが、窓蓋の外側をパンチングメタルやメッシュ等の多孔板で覆うことにより火傷等の発生を防止することができる。
【００４７】
（４）処理チャンバと小室の連通機構
次に、図７により処理チャンバと小室の連通機構について説明する。図７は本実施の形態の電子線照射装置を模式的に示す部分断面図である。図７に示すように処理チャンバ１内と小室９１との連通路１０は連通管１６により形成され、連通管１６に一端は処理チャンバ１内に開口し、連通管１６の他端は窓蓋９の内側に開口し、連通管１６の一部はフレキシブル管１６ａにより構成され、連通管１６の途中にはバルブ１６ｂが設けられている。そして窓蓋９が照射窓６１に装着されるときには、フレキシブル管１６ａは弛み、窓蓋９が照射窓６１から離れるときには、フレキシブル管１６ａの弛みはある程度解消されることにより、窓蓋９の往復動にも対応できるようになっている。
【００４８】
上記の構成により窓蓋９を移動させるに際して連通管１６を取外す必要がなく、窓蓋９を装着することにより、小室９１を形成すると共に、小室９１と処理チャンバ１を連通させ、小室９１と処理チャンバ１内の圧力を等しくすることができる。
【００４９】
（５）加熱手段
次に、加熱手段について説明する。図７に示すようにチャンバ本体５の底部にはメッシュ１７が張られ、メッシュの下方にはヒータ５４が配置されており、照射窓６１の直下に収容された被架橋物（図示せず）を下方から加熱できるようになっている。また、処理チャンバ１の内部にはファン５６が設けられ、ファン５６により処理チャンバ１内のガスを循環させることにより処理チャンバ１内の温度を均一に３４０±５℃程度の温度にしている。このため、電子線照射時において、被架橋物を確実に所定の温度に加熱することができる。なお、必要に応じて被架橋物の側面の周囲にも加熱手段を設けてもよい。
【００５０】
（６）電子線照射
ガス置換を行った後、ガイドレール１９に沿って処理チャンバを電子線照射機（図示せず）の直下に移動させ、所定量の電子線を照射する。
【００５１】
本実施の形態によれば、立体形の加工品に施されたフッ素樹脂の電子線架橋を行う際にも、照射窓に張られた金属箔を破損させることなく短時間で効率的にガス置換を行い、酸素濃度が５ｐｐｍ以下の低酸素濃度の雰囲気を得ることができる。また、真空容器を用いないため、大型の処理チャンバを必要とする立体形の加工品についても容易に電子線架橋を行うことができる。
【００５２】
以上、フッ素樹脂の電子線架橋を例に採って本発明を説明したが、本発明の電子線照射装置および照射方法は電子線架橋以外の用途にも適用することができる。
【符号の説明】
【００５３】
Ｒ フッ素樹脂
１ 処理チャンバ
２ 電子線照射機
３ 移動手段
５ チャンバ本体
５１ 被架橋物
５２ ホットプレート
５３ 止め具
５４ ヒータ
５６ ファン
６ チャンバ蓋
６１ 照射窓
６２ チタン箔
７ 排気装置
７１、８１ 配管
７２、８２ バルブ
７３ 真空ポンプ
８ 不活性ガス供給装置
８３ ガス供給ポンプ
９ 窓蓋
９１ 小室
９２ 周縁部
９ａ 押圧片
１０ 連通路
１０ａ 貫通孔
１１ａ 弁座
１２ 弁体機構部
１２ａ 上ピン
１２ｂ 下ピン
１２ｃ 弁ホルダー
１２ｄ 挿通孔
１２ｅ 圧縮ばね
１３ 留め具
１４ 気密体
１５ 開閉手段
１５ｃ、５５ 流体圧シリンダー
１６ 連通管
１６ａ フレキシブル管
１７ メッシュ
１９ ガイドレール
【特許請求の範囲】
【請求項１】
低酸素雰囲気下で被架橋物に電子線を照射して架橋させる電子線照射装置であって、
金属箔が張られた照射窓を有し、移動可能な処理チャンバと、
前記処理チャンバ内に収容されている被架橋物を所定の温度に加熱する加熱手段と、
前記処理チャンバ内のガスを排気した後、処理チャンバ内に低酸素ガスを供給するガス置換手段と、
前記照射窓の外側に着脱自在に装着され、前記照射窓との間に外部とのガスの出入りが遮断された小室を形成する窓蓋と、
前記処理チャンバと前記小室とを連通させる連通路と、
前記連通路に設けられ、前記連通路を開閉する弁体とを有することを特徴とする電子線照射装置。
【請求項２】
前記窓蓋を前記照射窓の外側に装着したときに前記弁体を開き、窓蓋を取除いたときに前記弁体を閉じる弁体機構部を有す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】
前記照射窓が前記処理チャンバの上面に設けられており、
前記窓蓋を前記処理チャンバの上面に平行にスライドさせることにより前記窓蓋を前記照射窓の外側に着脱させる窓蓋着脱手段を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電子線照射装置。
【請求項４】
前記処理チャンバの照射窓を所定の速度で電子線照射ゾーンを通過させるように前記処理チャンバを移動させる処理チャンバ移動手段を有することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の電子線照射装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の電子線照射装置を用いて被架橋物に電子線を照射する電子線照射方法であって、
被架橋物を前記処理チャンバの電子線照射位置に収容した後、前記ガス置換手段による前記処理チャンバのガス置換に際して、前記窓蓋を照射窓の外側に装着して前記小室を形成させ、ガス置換中は前記連通路に設けた弁体を開にして前記小室と処理チャンバを連通させ、ガス置換終了後に前記弁体を閉にすると共に、前記窓蓋を取除き、前記加熱手段により所定の温度に加熱されている前記被架橋物に前記照射窓を通して電子線照射を行うことを特徴とする電子線照射方法。
【請求項６】
前記ガス置換後の処理チャンバ内の低酸素ガスの圧力を、外部の圧力より前記金属箔が破損しない範囲で高い圧力にすることを特徴とする請求項５に記載の電子線照射方法。
【請求項１】
低酸素雰囲気下で被架橋物に電子線を照射して架橋させる電子線照射装置であって、
金属箔が張られた照射窓を有し、移動可能な処理チャンバと、
前記処理チャンバ内に収容されている被架橋物を所定の温度に加熱する加熱手段と、
前記処理チャンバ内のガスを排気した後、処理チャンバ内に低酸素ガスを供給するガス置換手段と、
前記照射窓の外側に着脱自在に装着され、前記照射窓との間に外部とのガスの出入りが遮断された小室を形成する窓蓋と、
前記処理チャンバと前記小室とを連通させる連通路と、
前記連通路に設けられ、前記連通路を開閉する弁体とを有することを特徴とする電子線照射装置。
【請求項２】
前記窓蓋を前記照射窓の外側に装着したときに前記弁体を開き、窓蓋を取除いたときに前記弁体を閉じる弁体機構部を有す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】
前記照射窓が前記処理チャンバの上面に設けられており、
前記窓蓋を前記処理チャンバの上面に平行にスライドさせることにより前記窓蓋を前記照射窓の外側に着脱させる窓蓋着脱手段を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電子線照射装置。
【請求項４】
前記処理チャンバの照射窓を所定の速度で電子線照射ゾーンを通過させるように前記処理チャンバを移動させる処理チャンバ移動手段を有することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の電子線照射装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の電子線照射装置を用いて被架橋物に電子線を照射する電子線照射方法であって、
被架橋物を前記処理チャンバの電子線照射位置に収容した後、前記ガス置換手段による前記処理チャンバのガス置換に際して、前記窓蓋を照射窓の外側に装着して前記小室を形成させ、ガス置換中は前記連通路に設けた弁体を開にして前記小室と処理チャンバを連通させ、ガス置換終了後に前記弁体を閉にすると共に、前記窓蓋を取除き、前記加熱手段により所定の温度に加熱されている前記被架橋物に前記照射窓を通して電子線照射を行うことを特徴とする電子線照射方法。
【請求項６】
前記ガス置換後の処理チャンバ内の低酸素ガスの圧力を、外部の圧力より前記金属箔が破損しない範囲で高い圧力にすることを特徴とする請求項５に記載の電子線照射方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−２４３３９３（Ｐ２０１０−２４３３９３Ａ）
【公開日】平成２２年１０月２８日（２０１０．１０．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−９３８９１（Ｐ２００９−９３８９１）
【出願日】平成２１年４月８日（２００９．４．８）
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【出願人】（５９９１０９９０６）住友電工ファインポリマー株式会社 (203)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月２８日（２０１０．１０．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年４月８日（２００９．４．８）
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【出願人】（５９９１０９９０６）住友電工ファインポリマー株式会社 (203)
【Ｆターム（参考）】
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