電子線照射装置及び電子線照射方法
【課題】線状物に電子線を均一に照射できる電子線照射装置及び電子線照射方法を提供する。
【解決手段】電子線照射装置１は、一対のローラ３ａ、３ｂと、電子線照射部１０と、一対のガイドローラ４ａ、４ｂとを備えている。電子線照射部１０は、一対のローラ３ａ、３ｂに掛け渡された電線６に電子線を照射する。一対のガイドローラ４ａ、４ｂは、電線６の一対のローラ３ａ、３ｂ間に位置付けられた複数の部分を電子線照射部１０からの距離が互いに等しくなるように保つとともに、電線６の一対のローラ３ａ、３ｂ間に位置付けられた複数の部分を電子線の照射される方向Ｅに直交する方向Ｅ’に保つ。電線６の一対のガイドローラ４ａ、４ｂ間に位置付けられた部分に電子線を照射する。
【解決手段】電子線照射装置１は、一対のローラ３ａ、３ｂと、電子線照射部１０と、一対のガイドローラ４ａ、４ｂとを備えている。電子線照射部１０は、一対のローラ３ａ、３ｂに掛け渡された電線６に電子線を照射する。一対のガイドローラ４ａ、４ｂは、電線６の一対のローラ３ａ、３ｂ間に位置付けられた複数の部分を電子線照射部１０からの距離が互いに等しくなるように保つとともに、電線６の一対のローラ３ａ、３ｂ間に位置付けられた複数の部分を電子線の照射される方向Ｅに直交する方向Ｅ’に保つ。電線６の一対のガイドローラ４ａ、４ｂ間に位置付けられた部分に電子線を照射する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、線状物に電子線を照射す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】
線状物としての電線は、導電性の材料で構成された芯線と、該芯線を被覆する絶縁性の合成樹脂等で構成された被覆部とを備えている。電線は、所謂被覆電線である。このような電線の耐熱性や耐磨耗性等の特性を向上させるため、被覆部に電子線を照射して該被覆部を構成する合成樹脂に架橋反応を起こさせる電子線照射装置が知られている。
【０００３】
前述した電子線照射装置としては、次のようなものが知られている（例えば、特許文献１ないし３参照）。図５は、特許文献１に記載された電子線照射装置１０１の要部を示している。この電子線照射装置１０１は、回転自在な一対のローラ（コンベアロール）１０３ａ、１０３ｂと、該一対のローラ１０３ａ、１０３ｂ間に掛け渡されてその長手方向に沿って移動する電線１０６に電子線を照射する電子線照射部１１０とを備えている。
【０００４】
電線１０６は、一方のローラ１０３ａ側から導入され、一対のローラ１０３ａ、１０３ｂ間に８の字状に複数回掛け渡された後、一方のローラ１０３ａ側へ導出される。電子線照射部１１０は、８の字状に掛け渡された電線１０６の交差部分Ｘに向かって矢印Ｅに沿って電子線を照射する。この交差部分Ｘは、電線１０６の一対のローラ１０３ａ、１０３ｂ間に位置付けられた複数の部分の、電子線照射部１１０からの距離が互いに等しい部分である。
【０００５】
特許文献２及び３に記載された電子線照射装置は、回転自在な一対の大ローラ（第１組のターンシーブ）と、一対の大ローラよりも小径な一対の小ローラ（第２組のターンシーブ）と、これら一対の大ローラ及び一対の小ローラに掛け渡されてその長手方向に沿って移動する電線に電子線を照射する電子線照射部とを備えている。一対の小ローラは、一対の大ローラの間に配される。そして、一対の小ローラと一対の大ローラとは、略同一平面上に配される。
【０００６】
特許文献２に記載された電子線照射装置においては、電線は、一方の大ローラ側から導入され、一方の大ローラ、他方の大ローラ、一方の大ローラ寄りの一方の小ローラ、一方の大ローラから離れた他方の小ローラに順次複数回掛け渡された後、一方の大ローラ側へ導出されている。電子線照射部は、電線の一対の大ローラ間に位置付けられた部分と、電線の一対の小ローラ間に位置付けられた部分とに向かって電子線を照射する。
【０００７】
特許文献３に記載された電子線照射装置においては、２本の電線に同時に電子線が照射される。一方の電線は、一方の大ローラ側から導入され、一方の大ローラ、他方の大ローラに順次複数回掛け渡された後、一方の大ローラ側へ導出される。また、他方の電線は、一方の小ローラ側から導入され、一方の小ローラ、他方の小ローラに順次複数回掛け渡された後、一方の小ローラ側へ導出される。電子線照射部は、一方の電線の一対の大ローラ間に位置付けられた部分と、他方の電線の一対の小ローラ間に位置付けられた部分とに向かって電子線を照射する。
【特許文献１】特開平９−１２９０５４号公報
【特許文献２】特開平４−３６３８１７号公報
【特許文献３】特開平４−３６６５０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に記載された電子線照射装置においては、電子線照射部１１０からの距離が等しい交差部分Ｘ近傍に向かって電子線を照射するが、この交差部分Ｘ近傍において電線１０６は電子線の照射される方向Ｅに対して斜めに保たれているので、交差部分Ｘから離れるにしたがって電線１０６と電子線照射部１１０との距離が変化し、電線１０６に電子線を均一に照射できないといった問題があった。さらに、この交差部分Ｘは一対のローラ１０３ａ、１０３ｂ間に平行に電線１０６を掛け渡した場合（図５中、一点鎖線で示す）と比較すると電子線照射部１１０から最も離れた位置であるので、電子線の照射距離が長く電子線のロス（エネルギー減衰）が大きいといった問題があった。
【０００９】
また、特許文献２に記載された電子線照射装置においては、一対の大ローラ間を電線が移動する方向と、一対の小ローラ間を電線が移動する方向とが同方向であるので、電線の電子線照射部と相対する一方の外周面にのみ電子線が照射され、電線に電子線を均一に照射できないといった問題があった。また、特許文献２及び３に記載された電子線照射装置においては、電線の一対の大ローラ間に位置付けられた部分と、電線の一対の小ローラ間に位置付けられた部分とで電子線照射部からの距離が異なるので、これら部分に電子線を均一に照射できないといった問題があった。
【００１０】
本発明は、このような問題を解決することを目的としている。即ち、本発明は、線状物に電子線を均一に照射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している。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記課題を解決し目的を達成するために、請求項１に記載された発明は、回転自在な少なくとも一対のローラと、前記一対のローラに掛け渡された線状物に電子線を照射する電子線照射部と、を備えた電子線照射装置において、前記線状物の前記一対のローラ間に位置付けられた複数の部分を前記電子線照射部からの距離が互いに等しくなるように保つとともに、前記線状物の前記一対のローラ間に位置付けられた前記複数の部分を前記電子線の照射される方向に直交する方向に保つ少なくとも一対のガイドローラを備えたことを特徴とした電子線照射装置である。
【００１２】
請求項２に記載された発明は、請求項１に記載された電子線照射装置において、一方のガイドローラから他方のガイドローラへ向かって掛け渡された前記線状物の前記一対のガイドローラ間に位置付けられた部分の前記電子線照射部と相対する外周面が、前記他方のガイドローラから前記一方のガイドローラへ向かって掛け渡された前記線状物の前記一対のガイドローラ間に位置付けられた部分の前記電子線照射部と相対する外周面の反対側とされていることを特徴とした電子線照射装置である。
【００１３】
請求項３に記載された発明は、請求項１または請求項２に記載された電子線照射装置において、前記ガイドローラが、前記一対のローラの軸心同士を結ぶ線分よりも前記電子線照射部寄りに設けられたことを特徴とした電子線照射装置である。
【００１４】
請求項４に記載された発明は、請求項１ないし請求項３のうちいずれか一項に記載された電子線照射装置において、複数の前記ローラのうち少なくとも一つのローラを回転駆動する駆動手段が設けられたことを特徴とした電子線照射装置である。
【００１５】
請求項５に記載された発明は、回転自在な少なくとも一対のローラに掛け渡された線状物に電子線照射部からの電子線を照射する電子線照射方法において、前記線状物の前記一対のローラ間に位置付けられた複数の部分を少なくとも一対のガイドローラに掛け渡して、前記線状物の前記一対のローラ間に位置付けられた前記複数の部分を電子線照射部からの距離が互いに等しくなるように保つとともに前記電子線の照射される方向に直交する方向に保ち、前記線状物の前記一対のガイドローラ間に位置付けられた部分に電子線を照射することを特徴とした電子線照射方法である。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１に記載された発明によれば、線状物の一対のローラ間に位置付けられた複数の部分を電子線照射部からの距離が互いに等しくなるように保つとともに電子線の照射される方向に直交する方向に保つ少なくとも一対のガイドローラを備えているので、線状物のガイドローラ間に位置付けられた複数の部分が、電子線照射部からの距離が互いに等しくなるように保たれるとともに電子線の照射される方向に直交する方向に保たれる。したがって、線状物のガイドローラ間に位置付けられた部分に電子線を照射することで、線状物に電子線を均一に照射でき、線状物を均一に硬化させて線状物の品質を安定化できる。
【００１７】
請求項２に記載された発明によれば、一方から他方のガイドローラへ向かって掛け渡された線状物の一対のガイドローラ間に位置付けられた部分の電子線照射部と相対する外周面が、他方から一方のガイドローラへ向かって掛け渡された線状物の一対のガイドローラ間に位置付けられた部分の電子線照射部と相対する外周面の反対側とされているので、線状物の全外周面に電子線が照射される。したがって、線状物に電子線を均一に照射でき、線状物を均一に硬化させて線状物の品質を安定化できる。
【００１８】
請求項３に記載された発明によれば、ガイドローラが一対のローラの軸心同士を結ぶ線分よりも電子線照射部寄りに設けられているので、一対のローラ間に８の字状に掛け渡したときの線状物の交差部分の電子線照射部からの距離よりも、線状物のガイドローラ間に位置付けられた部分の電子線照射部からの距離の方が短くなる。したがって、電子線の照射距離を短くして電子線のロスを低減でき、線状物に電子線を効率的に照射できる。
【００１９】
請求項４に記載された発明によれば、一つのローラを回転駆動する駆動手段が設けられているので、複数のローラ及び複数のガイドローラに掛け渡された線状物を確実に移動させながら電子線を照射できる。
【００２０】
請求項５に記載された発明によれば、線状物の一対のローラ間に位置付けられた複数の部分を少なくとも一対のガイドローラに掛け渡して電子線照射部からの距離が互いに等しくなるように保つとともに電子線の照射される方向に直交する方向に保ち、線状物の一対のガイドローラ間に位置付けられた部分に電子線を照射するので、線状物に電子線を均一に照射でき、線状物を均一に硬化させて線状物の品質を安定化できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の一実施形態にかかる電子線照射装置を図１ないし図４を参照して説明する。本発明の一実施形態にかかる電子線照射装置１は、図１に示すように、線状物としての電線６に電子線を照射する。
【００２２】
電線６は、所謂被覆電線である。電線６は、図４に示すように、導電性の芯線６１と、絶縁性の被覆部６２とを備えている。芯線６１は、複数の素線６１ａが撚られて形成されている。芯線６１を構成する素線６１ａは、銅やアルミニウム等の導電性の金属で構成されている。また、芯線６１は、一本の素線６１ａから構成されていてもよい。
【００２３】
被覆部６２は、例えば、ポリ塩化ビニル樹脂やポリオレフィン系樹脂等からなるベース樹脂と、種々の添加剤（酸化防止剤や光安定剤等の安定剤、難燃剤、帯電防止剤、充填剤や着色剤等）等とを含有した樹脂組成物で構成されている。被覆部６２は、芯線６１の外周面を被覆している。被覆部６２に電子線を照射することで、ベース樹脂を構成する有機高分子の架橋反応が促進されて被覆部６２が硬化し、該被覆部６２の耐熱性や耐磨耗性等の特性が向上する。
【００２４】
電子線照射装置１は、図１に示すように、電子線照射部１０と、線状物搬送部２０とを少なくとも備えている。電子線照射部１０は、電子線を電線６の被覆部６２に向かって照射する。電子線照射部１０は、図３に示すように、電子加速管１１と、フィラメント１２と、電源部１３と、引出電極１４と、照射窓１５とを備えている。
【００２５】
電子加速管１１は、フィラメント１２と、引出電極１４とを内部に収容する。電子加速管１１内は、図示しない減圧装置によって減圧されている。フィラメント１２は、例えばタングステン等で構成され、電子加速管１１内の一端部側に配されている。電源部１３は、電子加速管１１外に配され、フィラメント１２に高電圧を印加し、引出電極１４に所定の電圧を印加する。引出電極１４は、平板円環状に形成され、電子加速管１１内の接地電極１６と相対する他端部側に配されている。照射窓１５は、電子加速管１１の前述した他端部に設けられている。照射窓１５は、電子加速管１１の開口であり、チタン等からなる薄膜１５ａによって封止されている。
【００２６】
電子線照射部１０は、接地電極１６に向かって電子線を照射する。接地電極１６は、平板状に形成され、電子加速管１１外に該電子加速管１１の他端部と相対するように配されている。そして、電子加速管１１と接地電極１６とは、図示しないシールド体内に収容されている。シールド体は、鉛等からなり、箱状に形成されている。シールド体は、外部に電子線が漏洩するのを防止する。シールド体には、電線６を通す孔が設けられている。
【００２７】
前述した構成の電子線照射部１０は、後述する一対のガイドローラ４ａ、４ｂ間に配される。そして、電線６の一対のガイドローラ４ａ、４ｂ間に位置付けられた部分は、孔を通ってシールド体内に配され、電子加速管１１と接地電極１６との間に配される。電子線照射部１０は、電源部１３からフィラメント１２に高電圧が印加されることでフィラメント１２から電子線を放出し、該電子線を引出電極１４内に通して電子加速管１１内の一端部から他端部に向かって加速する。電子線照射部１０は、電子線を照射窓１５から電子加速管１１外へ放出し、接地電極１６に向かって矢印Ｅ（図３等）に沿って鉛直方向の下方向に照射する。矢印Ｅは、電子線の照射される方向Ｅを示している。そして、電子線照射部１０は、電線６の一対のガイドローラ４ａ、４ｂ間に位置付けられた部分に電子線を照射する。
【００２８】
線状物搬送部２０は、図１に示すように、フレーム２１と、電線供給ロール２２と、電線巻取ロール２３と、ローラ支持フレーム２４と、一対のローラ３ａ、３ｂと、ガイドローラ支持フレーム２５と、一対のガイドローラ４ａ、４ｂと、駆動手段としての駆動部５０とを備えている。
【００２９】
フレーム２１は、フロア上等に設置される。フレーム２１は、水平方向に延びている。電線供給ロール２２は、フレーム２１の一端部に回転自在に取り付けられている。電線供給ロール２２は、長尺でかつ電子線が照射されていない電線６を巻いている。電線供給ロール２２は、一対のローラ３ａ、３ｂと一対のガイドローラ４ａ、４ｂとに電線６を送り出す。
【００３０】
電線巻取ロール２３は、フレーム２１の他端部に回転自在に取り付けられている。電線巻取ロール２３は、図示しないモータ等により回転駆動される。電線巻取ロール２３は、電線６の一端部をその外周面等に固定した状態で図１中の矢印Ｒ３方向に回転することで、電線６の長手方向に沿って該電線６を電線供給ロール２２から引っ張る。
【００３１】
前述した構成の電線巻取ロール２３は、電線６を該電線６の長手方向に沿って移動させることで、電線６と電子線照射部１０とを電線６の長手方向に沿って相対的に移動させる。電線６は、図１に示す矢印Ｐ１、Ｐ２〜Ｐ７（複数回（本実施形態では３回）繰り返し）、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ８に沿って移動する。矢印Ｐ１〜Ｐ８は、電線６の移動方向Ｐをなしている。
【００３２】
ローラ支持フレーム２４は、フレーム２１に固定され、フレーム２１から上方に立設している。ローラ支持フレーム２４は、互いに同形状に形成され、電線６の移動方向Ｐに直交する方向に沿って、互いに間隔をあけて一対設けられている。さらに、一対のローラ支持フレーム２４は、電線６の移動方向Ｐに沿って、互いに間隔をあけて二つ（二対）設けられている。ローラ支持フレーム２４の先端部には、それぞれ、軸受２４ａが設けられている。
【００３３】
一対のローラ３ａ、３ｂは、それぞれ、一対のローラ支持フレーム２４に回転自在に支持されている。一対のローラ３ａ、３ｂは、互いに間隔をあけて互いに平行に配され、電子線の照射される方向Ｅに直交する方向Ｅ’（図１）に沿って並んでいる。一対のローラ３ａ、３ｂは、図２に示すように、円柱状の軸部３１と、軸部３１の外周面に設けられた円筒状のローラ本体３２とを備えている。
【００３４】
軸部３１とローラ本体３２とは、同軸かつ直列に配されている。軸部３１は、軸受２４ａに回転自在に取り付けられる。ローラ本体３２には、図２に示すように、内部に電線６を位置付ける凹溝３３が複数設けられている。凹溝３３は、ローラ本体３２の外周面から凹に設けられ、ローラ本体３２の周方向全体に亘って設けられている。凹溝３３は、断面Ｖ字状に形成されている。複数の凹溝３３は、互いに間隔をあけて設けられている。
【００３５】
前述した構成の一方のローラ３ａに電線６が掛けられると、ローラ本体３２の外周面が電線６と接触する。そして、一方のローラ３ａは、駆動部５０によって回転駆動されることで軸部３１を中心に図１中の矢印Ｒ２方向に回転し、電線６を該電線６の移動方向Ｐに沿って移動させる。また、他方のローラ３ｂに電線６が掛けられると、ローラ本体３２の外周面が電線６と接触し、他方のローラ３ｂは電線６の移動方向Ｐに沿って移動する電線６に従動して軸部３１を中心に図１中で反時計回りに回転する。
【００３６】
ガイドローラ支持フレーム２５は、フレーム２１に固定され、フレーム２１から上方に立設している。ガイドローラ支持フレーム２５は、ローラ支持フレーム２４よりもさらに上方（電子線照射部１０側）に立設している。ガイドローラ支持フレーム２５は、互いに同形状に形成され、電線６の移動方向Ｐに直交する方向に沿って、互いに間隔をあけて一対設けられている。さらに、一対のガイドローラ支持フレーム２５は、電線６の移動方向Ｐに沿って、互いに間隔をあけて二つ（二対）設けられている。二対のガイドローラ支持フレーム２５は、二対のローラ支持フレーム２４の間に配されている。二対のガイドローラ支持フレーム２５と二対のローラ支持フレーム２４とは、電線６の移動方向Ｐに沿って互いに間隔をあけて並んでいる。
【００３７】
一対のガイドローラ４ａ、４ｂは、それぞれ、一対のガイドローラ支持フレーム２５に支持されて固定されている。そして、一対のガイドローラ４ａ、４ｂは、互いに間隔をあけて互いに平行に配され、電子線の照射される方向Ｅに直交する方向Ｅ’に沿って並んでいる。一対のガイドローラ４ａ、４ｂは、一対のローラ３ａ、３ｂの軸心同士を結ぶ線分Ｌ（図１）よりも電子線照射部１０寄りに設けられている。一対のガイドローラ４ａ、４ｂは、一対のローラ３ａ、３ｂの間に配され、一対のローラ３ａ、３ｂと互いに間隔をあけて互いに平行に配されている。一対のガイドローラ４ａ、４ｂは、図２に示すように、円柱状の軸部４１と、軸部４１の外周面に設けられた円筒状のローラ本体４２とを備えている。
【００３８】
軸部４１とローラ本体４２とは、同軸かつ直列に配されている。ローラ本体４２の外径は、ローラ本体３２の外径よりも小さい。ローラ本体４２には、図２に示すように、内部に電線６を位置付ける凹溝４３が複数設けられている。凹溝４３は、ローラ本体４２の外周面から凹に設けられ、ローラ本体４２の周方向全体に亘って設けられている。凹溝４３は、断面Ｖ字状に形成されている。複数の凹溝４３は、互いに間隔をあけて設けられている。
【００３９】
前述した構成の一対のガイドローラ４ａ、４ｂには、図１に示すように、電線６の一対のローラ３ａ、３ｂ間に位置付けられた複数の部分の中央部分が、一方のガイドローラ４ａの図１中の上面側と他方のガイドローラ４ｂの図１中の上面側とに亘って掛け渡される。そして、電線６の一対のガイドローラ４ａ、４ｂ間に位置付けられた部分は、一方のガイドローラ４ａから他方のガイドローラ４ｂへ向かって掛け渡された部分と、他方のガイドローラ４ｂから一方のガイドローラ４ａへ向かって掛け渡された部分とで、電子線照射部１０からの距離が互いに等しくなるように保たれる。また、電線６の一対のガイドローラ４ａ、４ｂ間に位置付けられた部分は、電子線の照射される方向Ｅに直交する方向Ｅ’に保たれる。
【００４０】
このように、一対のガイドローラ４ａ、４ｂは、電線６の一対のローラ間３ａ、３ｂに位置付けられた複数の部分を、電子線照射部１０からの距離が互いに等しくなるように保つとともに電子線の照射される方向Ｅに直交する方向Ｅ’に保つ。この電線６が該電線６の移動方向Ｐに沿って移動すると、ローラ本体４２の外周面が電線６と接触し、電線６はローラ本体４２の外周面上を摺動する。
【００４１】
さらに、後述するように、一方のガイドローラ４ａから他方のガイドローラ４ｂへと掛け渡された電線６は、他方のローラ３ｂで折り返された後、他方のガイドローラ４ｂから一方のガイドローラ４ａへと掛け渡される。このとき、他方のローラ３ｂは、一方のガイドローラ４ａから他方のガイドローラ４ｂへと掛け渡された電線６の電子線照射部１０と相対する外周面と接触する。そして、他方のローラ３ｂは、電線６を折り返して、前記外周面と反対側の外周面を電子線照射部１０と相対させる。このように、一方のガイドローラ４ａから他方のガイドローラ４ｂへ向かって掛け渡された電線６の一対のガイドローラ４ａ、４ｂ間に位置付けられた部分の電子線照射部１０と相対する外周面は、他方のガイドローラ４ｂから一方のガイドローラ４ａへ向かって掛け渡された電線６の一対のガイドローラ４ａ、４ｂ間に位置付けられた部分の電子線照射部１０と相対する外周面の反対側の面となる。
【００４２】
駆動部５０は、モータ支持フレーム５１と、駆動源としてのモータ５２と、ベルト５３とを備えている。モータ支持フレーム５１は、フレーム２１に固定されている。モータ支持フレーム５１は、フレーム２１から上方に立設し、一対のガイドローラ支持フレーム２５の間に設けられている。モータ支持フレーム５１は、ローラ支持フレーム２４と略同じ高さに設けられている。
【００４３】
モータ５２は、モータ支持フレーム５１に支持されて固定されている。ベルト５３は、環状に形成され、例えば、弾性及び可撓性を有する合成樹脂等で構成されている。ベルト５３は、所謂無端ベルトである。ベルト５３は、モータ５２の出力軸５２ａの外周面と、一方のローラ３ａの軸部３１の外周面とに亘って掛け渡されている。
【００４４】
前述した構成の駆動部５０は、モータ５２を稼働させて出力軸５２ａを図１中の矢印Ｒ１方向に沿って回転させることで、ベルト５３を介して出力軸５２ａの回転を一方のローラ３ａの軸部３１に伝えて該軸部３１を回転させ、一方のローラ３ａを矢印Ｒ２方向に回転駆動する。そして、駆動部５０は、一方のローラ３ａを回転駆動して電線６を該電線６の移動方向Ｐに沿って移動させることで、電線６と電子線照射部１０とを該電線６の移動方向Ｐに沿って相対的に移動させる。
【００４５】
前述した電子線照射装置１を用いて電線６に電子線を照射するには、まず、一対のローラ３ａ、３ｂ及び一対のガイドローラ４ａ、４ｂに電線６を掛け渡す。即ち、電線供給ロール２２から導出された電線６を、図１に示すように、一方のローラ３ａの下面側（矢印Ｐ１→Ｐ２）、一方のガイドローラ４ａの上面側（矢印Ｐ２→Ｐ３）、他方のガイドローラ４ｂの上面側（矢印Ｐ３→Ｐ４）、他方のローラ３ｂの下面側に順次掛け渡す。そして、他方のローラ３ｂの下面側から上面側へと巻き付けて折り返し（矢印Ｐ４→Ｐ５）、他方のガイドローラ４ｂの上面側（矢印Ｐ５→Ｐ６）、一方のガイドローラ４ａの上面側（矢印Ｐ６→Ｐ７）に順次掛け渡す。
【００４６】
そして、一方のローラ３ａの上面側から下面側に巻き付けて折り返し（矢印Ｐ７→Ｐ２）、前述したように一方のガイドローラ４ａ、他方のガイドローラ４ｂ、他方のローラ３ｂ、他方のガイドローラ４ｂ、一方のガイドローラ４ａに順次更に２回掛け渡す（矢印Ｐ２〜Ｐ７を２回繰り返す）。そして、一方のローラ３ａの上面側から下面側に巻き付けて折り返し（矢印Ｐ７→Ｐ２）、一方のガイドローラ４ａの上面側に掛け渡した後（矢印Ｐ２→Ｐ３）、他方のガイドローラ４ｂの上面側に掛け渡して電線巻取ロール２３に固定する（矢印Ｐ３→Ｐ８）。
【００４７】
このとき、ローラ３ａ、３ｂにおいては、凹溝３３内に電線６を配することで電線６がローラ３ａ、３ｂから脱落することがなく、電線６が重なり合うことがない。また、ガイドローラ４ａ、４ｂにおいては、凹溝４３内に電線６を配することで電線６がガイドローラ４ａ、４ｂから脱落することがなく、さらには一対のガイドローラ４ａ、４ｂ間で電線６が重なり合うことがなく各電線６に確実に電子線を照射できる。
【００４８】
その後、電線巻取ロール２３と一方のローラ３ａとを回転駆動して、電線６を該電線６の移動方向Ｐに沿って、一対のローラ３ａ、３ｂ、一対のガイドローラ４ａ、４ｂ間を移動させる。
【００４９】
そして、前述したように電子線照射部１０から電子線が照射される。電子線は、矢印Ｅに沿って、電線６の一対のガイドローラ４ａ、４ｂ間に位置付けられた部分に照射される。電線６は、一対のガイドローラ４ａ、４ｂ間において、矢印Ｐ３方向と矢印Ｐ６方向に沿って移動している。このとき、一方のガイドローラ４ａから他方のガイドローラ４ｂへ向かって掛け渡されて矢印Ｐ３方向に移動する電線６の電子線が照射される外周面は、他方のガイドローラ４ｂから一方のガイドローラ４ａへ向かって掛け渡されて矢印Ｐ６方向に移動する電線６の電子線が照射される外周面の反対側であるので、電線６の全周面に電子線が照射される。そして、電子線は、電線６の被覆部６２の架橋反応を促進して被覆部６２を硬化させ、被覆部６２の耐熱性や耐磨耗性等の特性を向上させる。
【００５０】
本実施形態によれば、電線６の一対のローラ３ａ、３ｂ間に位置付けられた複数の部分を、電子線照射部１０からの距離が互いに等しくなるように保つとともに電子線の照射される方向Ｅに直交する方向Ｅ’に保つ一対のガイドローラ４ａ、４ｂを備えているので、電線６のガイドローラ４ａ、４ｂ間に位置付けられた複数の部分が、電子線照射部１０からの距離が互いに等しくなるように保たれるとともに電子線の照射される方向Ｅに直交する方向Ｅ’に保たれる。したがって、電線６のガイドローラ４ａ、４ｂ間に位置付けられた部分に電子線を照射することで、電線６に電子線を均一に照射でき、電線６を均一に硬化させて電線６の品質を安定化できる。
【００５１】
一方のガイドローラ４ａから他方のガイドローラ４ｂへ向かって掛け渡された電線６の一対のガイドローラ４ａ、４ｂ間に位置付けられた部分の電子線照射部１０と相対する外周面が、他方のガイドローラ４ｂから一方のガイドローラ４ａへ向かって掛け渡された電線６の一対のガイドローラ４ａ、４ｂ間に位置付けられた部分の電子線照射部１０と相対する外周面の反対側とされているので、電線６の全外周面に電子線が照射される。したがって、電線６に電子線を均一に照射でき、電線６を均一に硬化させて電線６の品質を安定化できる。
【００５２】
ガイドローラ４ａ、４ｂが一対のローラ３ａ、３ｂの軸心同士を結ぶ線分Ｌよりも電子線照射部１０寄りに設けられているので、一対のローラ３ａ、３ｂ間に８の字状に掛け渡したときの電線６の交差部分Ｘ（図５）の電子線照射部１０からの距離よりも、電線６のガイドローラ４ａ、４ｂ間に位置付けられた部分の電子線照射部１０からの距離の方が短くなる。したがって、電子線の照射距離を短くして電子線のロスを低減でき、電線６に電子線を効率的に照射できる。
【００５３】
一方のローラ３ａを回転駆動する駆動部５０が設けられているので、複数のローラ３ａ、３ｂ及び複数のガイドローラ４ａ、４ｂに掛け渡された電線６を確実に移動させながら電子線を照射できる。
【００５４】
本実施形態においては、電子線照射装置１が一対のローラ３ａ、３ｂと一対のガイドローラ４ａ、４ｂとを備えていたが、ローラ３ａ、３ｂとガイドローラ４ａ、４ｂの数はそれぞれ３本以上であってもよい。また、本実施形態においてはガイドローラ４ａ、４ｂが一対のローラ３ａ、３ｂの軸心同士を結ぶ線分Ｌよりも電子線照射部１０寄りに設けられていたが、電線６に均一に電子線を照射するだけならば、ガイドローラ４ａ、４ｂが線分Ｌよりも電子線照射部１０から離れた側に設けられていてもよい。また、本実施形態においては一方のローラ３ａを回転駆動する駆動部５０を備えていたが、電線巻取ロール２３が回転駆動されるので、必ずしも駆動部５０を備えていなくてもよい。
【００５５】
さらに、本実施形態においては、電線６が一対のローラ３ａ、３ｂ間、一対のガイドローラ４ａ、４ｂ間に３周半掛け渡されていたが、勿論、この周数は何周でも構わない。また、本実施形態においては、一対のガイドローラ４ａ、４ｂが一対のローラ３ａ、３ｂの間に設けられていたが、一対のローラ３ａ、３ｂの外側に設けられていてもよい。また、本実施形態においては、一対のガイドローラ４ａ、４ｂがガイドローラ支持フレーム２５に固定されていたが、軸受等を介して回転自在に支持されてもよい。この場合、電線６を一対のガイドローラ４ａ、４ｂ間で一方向に移動させるとよい。また、本実施形態においては、ローラ３ａ、３ｂとガイドローラ４ａ、４ｂにそれぞれ複数の凹溝３３、４３が設けられていたが、ローラ３ａ、３ｂやガイドローラ４ａ、４ｂがそれぞれ一つの凹溝３３、４３を有する複数の小ローラから構成され、これら小ローラがそれぞれ個別に回転自在とされていてもよい。
【００５６】
また、本実施形態においては電子線が鉛直方向に沿って下方向に照射されていたが、電子線の照射される方向Ｅはどの方向であってもよい。また、本実施形態においては線状物として電線６を例に挙げて説明したが、線状物は、例えば光ファイバ等であってもよい。また、本実施形態においては、電子線照射部１０がフィラメント１２の放出する熱電子を利用していたが、電子線照射部１０はこれに限定されるものではなく、電子線を照射できるものであればどんなものであってもよい。例えば、電子線照射部１０が、二次電子を利用したものや、プラズマ中の電子を利用したものでもよい。
【００５７】
なお、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の一の実施形態にかかる電子線照射装置の構成を示す説明図である。
【図２】図１に示された線状物搬送部の構成を示す説明図である。
【図３】図１に示された電子線照射部の構成を示す説明図である。
【図４】図１に示された電線の断面図である。
【図５】従来の電子線照射部の要部を示す説明図である。
【符号の説明】
【００５９】
１ 電子線照射装置
３ａ 一方のローラ（一対のローラ）
３ｂ 他方のローラ（一対のローラ）
４ａ 一方のガイドローラ（一対のガイドローラ）
４ｂ 他方のガイドローラ（一対のガイドローラ）
６ 電線（線状物）
１０ 電子線照射部
５０ 駆動部（駆動手段）
Ｅ 電子線の照射される方向
Ｅ’ 電子線の照射される方向に直交する方向
Ｌ 線分
【技術分野】
【０００１】
本発明は、線状物に電子線を照射す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】
線状物としての電線は、導電性の材料で構成された芯線と、該芯線を被覆する絶縁性の合成樹脂等で構成された被覆部とを備えている。電線は、所謂被覆電線である。このような電線の耐熱性や耐磨耗性等の特性を向上させるため、被覆部に電子線を照射して該被覆部を構成する合成樹脂に架橋反応を起こさせる電子線照射装置が知られている。
【０００３】
前述した電子線照射装置としては、次のようなものが知られている（例えば、特許文献１ないし３参照）。図５は、特許文献１に記載された電子線照射装置１０１の要部を示している。この電子線照射装置１０１は、回転自在な一対のローラ（コンベアロール）１０３ａ、１０３ｂと、該一対のローラ１０３ａ、１０３ｂ間に掛け渡されてその長手方向に沿って移動する電線１０６に電子線を照射する電子線照射部１１０とを備えている。
【０００４】
電線１０６は、一方のローラ１０３ａ側から導入され、一対のローラ１０３ａ、１０３ｂ間に８の字状に複数回掛け渡された後、一方のローラ１０３ａ側へ導出される。電子線照射部１１０は、８の字状に掛け渡された電線１０６の交差部分Ｘに向かって矢印Ｅに沿って電子線を照射する。この交差部分Ｘは、電線１０６の一対のローラ１０３ａ、１０３ｂ間に位置付けられた複数の部分の、電子線照射部１１０からの距離が互いに等しい部分である。
【０００５】
特許文献２及び３に記載された電子線照射装置は、回転自在な一対の大ローラ（第１組のターンシーブ）と、一対の大ローラよりも小径な一対の小ローラ（第２組のターンシーブ）と、これら一対の大ローラ及び一対の小ローラに掛け渡されてその長手方向に沿って移動する電線に電子線を照射する電子線照射部とを備えている。一対の小ローラは、一対の大ローラの間に配される。そして、一対の小ローラと一対の大ローラとは、略同一平面上に配される。
【０００６】
特許文献２に記載された電子線照射装置においては、電線は、一方の大ローラ側から導入され、一方の大ローラ、他方の大ローラ、一方の大ローラ寄りの一方の小ローラ、一方の大ローラから離れた他方の小ローラに順次複数回掛け渡された後、一方の大ローラ側へ導出されている。電子線照射部は、電線の一対の大ローラ間に位置付けられた部分と、電線の一対の小ローラ間に位置付けられた部分とに向かって電子線を照射する。
【０００７】
特許文献３に記載された電子線照射装置においては、２本の電線に同時に電子線が照射される。一方の電線は、一方の大ローラ側から導入され、一方の大ローラ、他方の大ローラに順次複数回掛け渡された後、一方の大ローラ側へ導出される。また、他方の電線は、一方の小ローラ側から導入され、一方の小ローラ、他方の小ローラに順次複数回掛け渡された後、一方の小ローラ側へ導出される。電子線照射部は、一方の電線の一対の大ローラ間に位置付けられた部分と、他方の電線の一対の小ローラ間に位置付けられた部分とに向かって電子線を照射する。
【特許文献１】特開平９−１２９０５４号公報
【特許文献２】特開平４−３６３８１７号公報
【特許文献３】特開平４−３６６５０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に記載された電子線照射装置においては、電子線照射部１１０からの距離が等しい交差部分Ｘ近傍に向かって電子線を照射するが、この交差部分Ｘ近傍において電線１０６は電子線の照射される方向Ｅに対して斜めに保たれているので、交差部分Ｘから離れるにしたがって電線１０６と電子線照射部１１０との距離が変化し、電線１０６に電子線を均一に照射できないといった問題があった。さらに、この交差部分Ｘは一対のローラ１０３ａ、１０３ｂ間に平行に電線１０６を掛け渡した場合（図５中、一点鎖線で示す）と比較すると電子線照射部１１０から最も離れた位置であるので、電子線の照射距離が長く電子線のロス（エネルギー減衰）が大きいといった問題があった。
【０００９】
また、特許文献２に記載された電子線照射装置においては、一対の大ローラ間を電線が移動する方向と、一対の小ローラ間を電線が移動する方向とが同方向であるので、電線の電子線照射部と相対する一方の外周面にのみ電子線が照射され、電線に電子線を均一に照射できないといった問題があった。また、特許文献２及び３に記載された電子線照射装置においては、電線の一対の大ローラ間に位置付けられた部分と、電線の一対の小ローラ間に位置付けられた部分とで電子線照射部からの距離が異なるので、これら部分に電子線を均一に照射できないといった問題があった。
【００１０】
本発明は、このような問題を解決することを目的としている。即ち、本発明は、線状物に電子線を均一に照射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している。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記課題を解決し目的を達成するために、請求項１に記載された発明は、回転自在な少なくとも一対のローラと、前記一対のローラに掛け渡された線状物に電子線を照射する電子線照射部と、を備えた電子線照射装置において、前記線状物の前記一対のローラ間に位置付けられた複数の部分を前記電子線照射部からの距離が互いに等しくなるように保つとともに、前記線状物の前記一対のローラ間に位置付けられた前記複数の部分を前記電子線の照射される方向に直交する方向に保つ少なくとも一対のガイドローラを備えたことを特徴とした電子線照射装置である。
【００１２】
請求項２に記載された発明は、請求項１に記載された電子線照射装置において、一方のガイドローラから他方のガイドローラへ向かって掛け渡された前記線状物の前記一対のガイドローラ間に位置付けられた部分の前記電子線照射部と相対する外周面が、前記他方のガイドローラから前記一方のガイドローラへ向かって掛け渡された前記線状物の前記一対のガイドローラ間に位置付けられた部分の前記電子線照射部と相対する外周面の反対側とされていることを特徴とした電子線照射装置である。
【００１３】
請求項３に記載された発明は、請求項１または請求項２に記載された電子線照射装置において、前記ガイドローラが、前記一対のローラの軸心同士を結ぶ線分よりも前記電子線照射部寄りに設けられたことを特徴とした電子線照射装置である。
【００１４】
請求項４に記載された発明は、請求項１ないし請求項３のうちいずれか一項に記載された電子線照射装置において、複数の前記ローラのうち少なくとも一つのローラを回転駆動する駆動手段が設けられたことを特徴とした電子線照射装置である。
【００１５】
請求項５に記載された発明は、回転自在な少なくとも一対のローラに掛け渡された線状物に電子線照射部からの電子線を照射する電子線照射方法において、前記線状物の前記一対のローラ間に位置付けられた複数の部分を少なくとも一対のガイドローラに掛け渡して、前記線状物の前記一対のローラ間に位置付けられた前記複数の部分を電子線照射部からの距離が互いに等しくなるように保つとともに前記電子線の照射される方向に直交する方向に保ち、前記線状物の前記一対のガイドローラ間に位置付けられた部分に電子線を照射することを特徴とした電子線照射方法である。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１に記載された発明によれば、線状物の一対のローラ間に位置付けられた複数の部分を電子線照射部からの距離が互いに等しくなるように保つとともに電子線の照射される方向に直交する方向に保つ少なくとも一対のガイドローラを備えているので、線状物のガイドローラ間に位置付けられた複数の部分が、電子線照射部からの距離が互いに等しくなるように保たれるとともに電子線の照射される方向に直交する方向に保たれる。したがって、線状物のガイドローラ間に位置付けられた部分に電子線を照射することで、線状物に電子線を均一に照射でき、線状物を均一に硬化させて線状物の品質を安定化できる。
【００１７】
請求項２に記載された発明によれば、一方から他方のガイドローラへ向かって掛け渡された線状物の一対のガイドローラ間に位置付けられた部分の電子線照射部と相対する外周面が、他方から一方のガイドローラへ向かって掛け渡された線状物の一対のガイドローラ間に位置付けられた部分の電子線照射部と相対する外周面の反対側とされているので、線状物の全外周面に電子線が照射される。したがって、線状物に電子線を均一に照射でき、線状物を均一に硬化させて線状物の品質を安定化できる。
【００１８】
請求項３に記載された発明によれば、ガイドローラが一対のローラの軸心同士を結ぶ線分よりも電子線照射部寄りに設けられているので、一対のローラ間に８の字状に掛け渡したときの線状物の交差部分の電子線照射部からの距離よりも、線状物のガイドローラ間に位置付けられた部分の電子線照射部からの距離の方が短くなる。したがって、電子線の照射距離を短くして電子線のロスを低減でき、線状物に電子線を効率的に照射できる。
【００１９】
請求項４に記載された発明によれば、一つのローラを回転駆動する駆動手段が設けられているので、複数のローラ及び複数のガイドローラに掛け渡された線状物を確実に移動させながら電子線を照射できる。
【００２０】
請求項５に記載された発明によれば、線状物の一対のローラ間に位置付けられた複数の部分を少なくとも一対のガイドローラに掛け渡して電子線照射部からの距離が互いに等しくなるように保つとともに電子線の照射される方向に直交する方向に保ち、線状物の一対のガイドローラ間に位置付けられた部分に電子線を照射するので、線状物に電子線を均一に照射でき、線状物を均一に硬化させて線状物の品質を安定化できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の一実施形態にかかる電子線照射装置を図１ないし図４を参照して説明する。本発明の一実施形態にかかる電子線照射装置１は、図１に示すように、線状物としての電線６に電子線を照射する。
【００２２】
電線６は、所謂被覆電線である。電線６は、図４に示すように、導電性の芯線６１と、絶縁性の被覆部６２とを備えている。芯線６１は、複数の素線６１ａが撚られて形成されている。芯線６１を構成する素線６１ａは、銅やアルミニウム等の導電性の金属で構成されている。また、芯線６１は、一本の素線６１ａから構成されていてもよい。
【００２３】
被覆部６２は、例えば、ポリ塩化ビニル樹脂やポリオレフィン系樹脂等からなるベース樹脂と、種々の添加剤（酸化防止剤や光安定剤等の安定剤、難燃剤、帯電防止剤、充填剤や着色剤等）等とを含有した樹脂組成物で構成されている。被覆部６２は、芯線６１の外周面を被覆している。被覆部６２に電子線を照射することで、ベース樹脂を構成する有機高分子の架橋反応が促進されて被覆部６２が硬化し、該被覆部６２の耐熱性や耐磨耗性等の特性が向上する。
【００２４】
電子線照射装置１は、図１に示すように、電子線照射部１０と、線状物搬送部２０とを少なくとも備えている。電子線照射部１０は、電子線を電線６の被覆部６２に向かって照射する。電子線照射部１０は、図３に示すように、電子加速管１１と、フィラメント１２と、電源部１３と、引出電極１４と、照射窓１５とを備えている。
【００２５】
電子加速管１１は、フィラメント１２と、引出電極１４とを内部に収容する。電子加速管１１内は、図示しない減圧装置によって減圧されている。フィラメント１２は、例えばタングステン等で構成され、電子加速管１１内の一端部側に配されている。電源部１３は、電子加速管１１外に配され、フィラメント１２に高電圧を印加し、引出電極１４に所定の電圧を印加する。引出電極１４は、平板円環状に形成され、電子加速管１１内の接地電極１６と相対する他端部側に配されている。照射窓１５は、電子加速管１１の前述した他端部に設けられている。照射窓１５は、電子加速管１１の開口であり、チタン等からなる薄膜１５ａによって封止されている。
【００２６】
電子線照射部１０は、接地電極１６に向かって電子線を照射する。接地電極１６は、平板状に形成され、電子加速管１１外に該電子加速管１１の他端部と相対するように配されている。そして、電子加速管１１と接地電極１６とは、図示しないシールド体内に収容されている。シールド体は、鉛等からなり、箱状に形成されている。シールド体は、外部に電子線が漏洩するのを防止する。シールド体には、電線６を通す孔が設けられている。
【００２７】
前述した構成の電子線照射部１０は、後述する一対のガイドローラ４ａ、４ｂ間に配される。そして、電線６の一対のガイドローラ４ａ、４ｂ間に位置付けられた部分は、孔を通ってシールド体内に配され、電子加速管１１と接地電極１６との間に配される。電子線照射部１０は、電源部１３からフィラメント１２に高電圧が印加されることでフィラメント１２から電子線を放出し、該電子線を引出電極１４内に通して電子加速管１１内の一端部から他端部に向かって加速する。電子線照射部１０は、電子線を照射窓１５から電子加速管１１外へ放出し、接地電極１６に向かって矢印Ｅ（図３等）に沿って鉛直方向の下方向に照射する。矢印Ｅは、電子線の照射される方向Ｅを示している。そして、電子線照射部１０は、電線６の一対のガイドローラ４ａ、４ｂ間に位置付けられた部分に電子線を照射する。
【００２８】
線状物搬送部２０は、図１に示すように、フレーム２１と、電線供給ロール２２と、電線巻取ロール２３と、ローラ支持フレーム２４と、一対のローラ３ａ、３ｂと、ガイドローラ支持フレーム２５と、一対のガイドローラ４ａ、４ｂと、駆動手段としての駆動部５０とを備えている。
【００２９】
フレーム２１は、フロア上等に設置される。フレーム２１は、水平方向に延びている。電線供給ロール２２は、フレーム２１の一端部に回転自在に取り付けられている。電線供給ロール２２は、長尺でかつ電子線が照射されていない電線６を巻いている。電線供給ロール２２は、一対のローラ３ａ、３ｂと一対のガイドローラ４ａ、４ｂとに電線６を送り出す。
【００３０】
電線巻取ロール２３は、フレーム２１の他端部に回転自在に取り付けられている。電線巻取ロール２３は、図示しないモータ等により回転駆動される。電線巻取ロール２３は、電線６の一端部をその外周面等に固定した状態で図１中の矢印Ｒ３方向に回転することで、電線６の長手方向に沿って該電線６を電線供給ロール２２から引っ張る。
【００３１】
前述した構成の電線巻取ロール２３は、電線６を該電線６の長手方向に沿って移動させることで、電線６と電子線照射部１０とを電線６の長手方向に沿って相対的に移動させる。電線６は、図１に示す矢印Ｐ１、Ｐ２〜Ｐ７（複数回（本実施形態では３回）繰り返し）、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ８に沿って移動する。矢印Ｐ１〜Ｐ８は、電線６の移動方向Ｐをなしている。
【００３２】
ローラ支持フレーム２４は、フレーム２１に固定され、フレーム２１から上方に立設している。ローラ支持フレーム２４は、互いに同形状に形成され、電線６の移動方向Ｐに直交する方向に沿って、互いに間隔をあけて一対設けられている。さらに、一対のローラ支持フレーム２４は、電線６の移動方向Ｐに沿って、互いに間隔をあけて二つ（二対）設けられている。ローラ支持フレーム２４の先端部には、それぞれ、軸受２４ａが設けられている。
【００３３】
一対のローラ３ａ、３ｂは、それぞれ、一対のローラ支持フレーム２４に回転自在に支持されている。一対のローラ３ａ、３ｂは、互いに間隔をあけて互いに平行に配され、電子線の照射される方向Ｅに直交する方向Ｅ’（図１）に沿って並んでいる。一対のローラ３ａ、３ｂは、図２に示すように、円柱状の軸部３１と、軸部３１の外周面に設けられた円筒状のローラ本体３２とを備えている。
【００３４】
軸部３１とローラ本体３２とは、同軸かつ直列に配されている。軸部３１は、軸受２４ａに回転自在に取り付けられる。ローラ本体３２には、図２に示すように、内部に電線６を位置付ける凹溝３３が複数設けられている。凹溝３３は、ローラ本体３２の外周面から凹に設けられ、ローラ本体３２の周方向全体に亘って設けられている。凹溝３３は、断面Ｖ字状に形成されている。複数の凹溝３３は、互いに間隔をあけて設けられている。
【００３５】
前述した構成の一方のローラ３ａに電線６が掛けられると、ローラ本体３２の外周面が電線６と接触する。そして、一方のローラ３ａは、駆動部５０によって回転駆動されることで軸部３１を中心に図１中の矢印Ｒ２方向に回転し、電線６を該電線６の移動方向Ｐに沿って移動させる。また、他方のローラ３ｂに電線６が掛けられると、ローラ本体３２の外周面が電線６と接触し、他方のローラ３ｂは電線６の移動方向Ｐに沿って移動する電線６に従動して軸部３１を中心に図１中で反時計回りに回転する。
【００３６】
ガイドローラ支持フレーム２５は、フレーム２１に固定され、フレーム２１から上方に立設している。ガイドローラ支持フレーム２５は、ローラ支持フレーム２４よりもさらに上方（電子線照射部１０側）に立設している。ガイドローラ支持フレーム２５は、互いに同形状に形成され、電線６の移動方向Ｐに直交する方向に沿って、互いに間隔をあけて一対設けられている。さらに、一対のガイドローラ支持フレーム２５は、電線６の移動方向Ｐに沿って、互いに間隔をあけて二つ（二対）設けられている。二対のガイドローラ支持フレーム２５は、二対のローラ支持フレーム２４の間に配されている。二対のガイドローラ支持フレーム２５と二対のローラ支持フレーム２４とは、電線６の移動方向Ｐに沿って互いに間隔をあけて並んでいる。
【００３７】
一対のガイドローラ４ａ、４ｂは、それぞれ、一対のガイドローラ支持フレーム２５に支持されて固定されている。そして、一対のガイドローラ４ａ、４ｂは、互いに間隔をあけて互いに平行に配され、電子線の照射される方向Ｅに直交する方向Ｅ’に沿って並んでいる。一対のガイドローラ４ａ、４ｂは、一対のローラ３ａ、３ｂの軸心同士を結ぶ線分Ｌ（図１）よりも電子線照射部１０寄りに設けられている。一対のガイドローラ４ａ、４ｂは、一対のローラ３ａ、３ｂの間に配され、一対のローラ３ａ、３ｂと互いに間隔をあけて互いに平行に配されている。一対のガイドローラ４ａ、４ｂは、図２に示すように、円柱状の軸部４１と、軸部４１の外周面に設けられた円筒状のローラ本体４２とを備えている。
【００３８】
軸部４１とローラ本体４２とは、同軸かつ直列に配されている。ローラ本体４２の外径は、ローラ本体３２の外径よりも小さい。ローラ本体４２には、図２に示すように、内部に電線６を位置付ける凹溝４３が複数設けられている。凹溝４３は、ローラ本体４２の外周面から凹に設けられ、ローラ本体４２の周方向全体に亘って設けられている。凹溝４３は、断面Ｖ字状に形成されている。複数の凹溝４３は、互いに間隔をあけて設けられている。
【００３９】
前述した構成の一対のガイドローラ４ａ、４ｂには、図１に示すように、電線６の一対のローラ３ａ、３ｂ間に位置付けられた複数の部分の中央部分が、一方のガイドローラ４ａの図１中の上面側と他方のガイドローラ４ｂの図１中の上面側とに亘って掛け渡される。そして、電線６の一対のガイドローラ４ａ、４ｂ間に位置付けられた部分は、一方のガイドローラ４ａから他方のガイドローラ４ｂへ向かって掛け渡された部分と、他方のガイドローラ４ｂから一方のガイドローラ４ａへ向かって掛け渡された部分とで、電子線照射部１０からの距離が互いに等しくなるように保たれる。また、電線６の一対のガイドローラ４ａ、４ｂ間に位置付けられた部分は、電子線の照射される方向Ｅに直交する方向Ｅ’に保たれる。
【００４０】
このように、一対のガイドローラ４ａ、４ｂは、電線６の一対のローラ間３ａ、３ｂに位置付けられた複数の部分を、電子線照射部１０からの距離が互いに等しくなるように保つとともに電子線の照射される方向Ｅに直交する方向Ｅ’に保つ。この電線６が該電線６の移動方向Ｐに沿って移動すると、ローラ本体４２の外周面が電線６と接触し、電線６はローラ本体４２の外周面上を摺動する。
【００４１】
さらに、後述するように、一方のガイドローラ４ａから他方のガイドローラ４ｂへと掛け渡された電線６は、他方のローラ３ｂで折り返された後、他方のガイドローラ４ｂから一方のガイドローラ４ａへと掛け渡される。このとき、他方のローラ３ｂは、一方のガイドローラ４ａから他方のガイドローラ４ｂへと掛け渡された電線６の電子線照射部１０と相対する外周面と接触する。そして、他方のローラ３ｂは、電線６を折り返して、前記外周面と反対側の外周面を電子線照射部１０と相対させる。このように、一方のガイドローラ４ａから他方のガイドローラ４ｂへ向かって掛け渡された電線６の一対のガイドローラ４ａ、４ｂ間に位置付けられた部分の電子線照射部１０と相対する外周面は、他方のガイドローラ４ｂから一方のガイドローラ４ａへ向かって掛け渡された電線６の一対のガイドローラ４ａ、４ｂ間に位置付けられた部分の電子線照射部１０と相対する外周面の反対側の面となる。
【００４２】
駆動部５０は、モータ支持フレーム５１と、駆動源としてのモータ５２と、ベルト５３とを備えている。モータ支持フレーム５１は、フレーム２１に固定されている。モータ支持フレーム５１は、フレーム２１から上方に立設し、一対のガイドローラ支持フレーム２５の間に設けられている。モータ支持フレーム５１は、ローラ支持フレーム２４と略同じ高さに設けられている。
【００４３】
モータ５２は、モータ支持フレーム５１に支持されて固定されている。ベルト５３は、環状に形成され、例えば、弾性及び可撓性を有する合成樹脂等で構成されている。ベルト５３は、所謂無端ベルトである。ベルト５３は、モータ５２の出力軸５２ａの外周面と、一方のローラ３ａの軸部３１の外周面とに亘って掛け渡されている。
【００４４】
前述した構成の駆動部５０は、モータ５２を稼働させて出力軸５２ａを図１中の矢印Ｒ１方向に沿って回転させることで、ベルト５３を介して出力軸５２ａの回転を一方のローラ３ａの軸部３１に伝えて該軸部３１を回転させ、一方のローラ３ａを矢印Ｒ２方向に回転駆動する。そして、駆動部５０は、一方のローラ３ａを回転駆動して電線６を該電線６の移動方向Ｐに沿って移動させることで、電線６と電子線照射部１０とを該電線６の移動方向Ｐに沿って相対的に移動させる。
【００４５】
前述した電子線照射装置１を用いて電線６に電子線を照射するには、まず、一対のローラ３ａ、３ｂ及び一対のガイドローラ４ａ、４ｂに電線６を掛け渡す。即ち、電線供給ロール２２から導出された電線６を、図１に示すように、一方のローラ３ａの下面側（矢印Ｐ１→Ｐ２）、一方のガイドローラ４ａの上面側（矢印Ｐ２→Ｐ３）、他方のガイドローラ４ｂの上面側（矢印Ｐ３→Ｐ４）、他方のローラ３ｂの下面側に順次掛け渡す。そして、他方のローラ３ｂの下面側から上面側へと巻き付けて折り返し（矢印Ｐ４→Ｐ５）、他方のガイドローラ４ｂの上面側（矢印Ｐ５→Ｐ６）、一方のガイドローラ４ａの上面側（矢印Ｐ６→Ｐ７）に順次掛け渡す。
【００４６】
そして、一方のローラ３ａの上面側から下面側に巻き付けて折り返し（矢印Ｐ７→Ｐ２）、前述したように一方のガイドローラ４ａ、他方のガイドローラ４ｂ、他方のローラ３ｂ、他方のガイドローラ４ｂ、一方のガイドローラ４ａに順次更に２回掛け渡す（矢印Ｐ２〜Ｐ７を２回繰り返す）。そして、一方のローラ３ａの上面側から下面側に巻き付けて折り返し（矢印Ｐ７→Ｐ２）、一方のガイドローラ４ａの上面側に掛け渡した後（矢印Ｐ２→Ｐ３）、他方のガイドローラ４ｂの上面側に掛け渡して電線巻取ロール２３に固定する（矢印Ｐ３→Ｐ８）。
【００４７】
このとき、ローラ３ａ、３ｂにおいては、凹溝３３内に電線６を配することで電線６がローラ３ａ、３ｂから脱落することがなく、電線６が重なり合うことがない。また、ガイドローラ４ａ、４ｂにおいては、凹溝４３内に電線６を配することで電線６がガイドローラ４ａ、４ｂから脱落することがなく、さらには一対のガイドローラ４ａ、４ｂ間で電線６が重なり合うことがなく各電線６に確実に電子線を照射できる。
【００４８】
その後、電線巻取ロール２３と一方のローラ３ａとを回転駆動して、電線６を該電線６の移動方向Ｐに沿って、一対のローラ３ａ、３ｂ、一対のガイドローラ４ａ、４ｂ間を移動させる。
【００４９】
そして、前述したように電子線照射部１０から電子線が照射される。電子線は、矢印Ｅに沿って、電線６の一対のガイドローラ４ａ、４ｂ間に位置付けられた部分に照射される。電線６は、一対のガイドローラ４ａ、４ｂ間において、矢印Ｐ３方向と矢印Ｐ６方向に沿って移動している。このとき、一方のガイドローラ４ａから他方のガイドローラ４ｂへ向かって掛け渡されて矢印Ｐ３方向に移動する電線６の電子線が照射される外周面は、他方のガイドローラ４ｂから一方のガイドローラ４ａへ向かって掛け渡されて矢印Ｐ６方向に移動する電線６の電子線が照射される外周面の反対側であるので、電線６の全周面に電子線が照射される。そして、電子線は、電線６の被覆部６２の架橋反応を促進して被覆部６２を硬化させ、被覆部６２の耐熱性や耐磨耗性等の特性を向上させる。
【００５０】
本実施形態によれば、電線６の一対のローラ３ａ、３ｂ間に位置付けられた複数の部分を、電子線照射部１０からの距離が互いに等しくなるように保つとともに電子線の照射される方向Ｅに直交する方向Ｅ’に保つ一対のガイドローラ４ａ、４ｂを備えているので、電線６のガイドローラ４ａ、４ｂ間に位置付けられた複数の部分が、電子線照射部１０からの距離が互いに等しくなるように保たれるとともに電子線の照射される方向Ｅに直交する方向Ｅ’に保たれる。したがって、電線６のガイドローラ４ａ、４ｂ間に位置付けられた部分に電子線を照射することで、電線６に電子線を均一に照射でき、電線６を均一に硬化させて電線６の品質を安定化できる。
【００５１】
一方のガイドローラ４ａから他方のガイドローラ４ｂへ向かって掛け渡された電線６の一対のガイドローラ４ａ、４ｂ間に位置付けられた部分の電子線照射部１０と相対する外周面が、他方のガイドローラ４ｂから一方のガイドローラ４ａへ向かって掛け渡された電線６の一対のガイドローラ４ａ、４ｂ間に位置付けられた部分の電子線照射部１０と相対する外周面の反対側とされているので、電線６の全外周面に電子線が照射される。したがって、電線６に電子線を均一に照射でき、電線６を均一に硬化させて電線６の品質を安定化できる。
【００５２】
ガイドローラ４ａ、４ｂが一対のローラ３ａ、３ｂの軸心同士を結ぶ線分Ｌよりも電子線照射部１０寄りに設けられているので、一対のローラ３ａ、３ｂ間に８の字状に掛け渡したときの電線６の交差部分Ｘ（図５）の電子線照射部１０からの距離よりも、電線６のガイドローラ４ａ、４ｂ間に位置付けられた部分の電子線照射部１０からの距離の方が短くなる。したがって、電子線の照射距離を短くして電子線のロスを低減でき、電線６に電子線を効率的に照射できる。
【００５３】
一方のローラ３ａを回転駆動する駆動部５０が設けられているので、複数のローラ３ａ、３ｂ及び複数のガイドローラ４ａ、４ｂに掛け渡された電線６を確実に移動させながら電子線を照射できる。
【００５４】
本実施形態においては、電子線照射装置１が一対のローラ３ａ、３ｂと一対のガイドローラ４ａ、４ｂとを備えていたが、ローラ３ａ、３ｂとガイドローラ４ａ、４ｂの数はそれぞれ３本以上であってもよい。また、本実施形態においてはガイドローラ４ａ、４ｂが一対のローラ３ａ、３ｂの軸心同士を結ぶ線分Ｌよりも電子線照射部１０寄りに設けられていたが、電線６に均一に電子線を照射するだけならば、ガイドローラ４ａ、４ｂが線分Ｌよりも電子線照射部１０から離れた側に設けられていてもよい。また、本実施形態においては一方のローラ３ａを回転駆動する駆動部５０を備えていたが、電線巻取ロール２３が回転駆動されるので、必ずしも駆動部５０を備えていなくてもよい。
【００５５】
さらに、本実施形態においては、電線６が一対のローラ３ａ、３ｂ間、一対のガイドローラ４ａ、４ｂ間に３周半掛け渡されていたが、勿論、この周数は何周でも構わない。また、本実施形態においては、一対のガイドローラ４ａ、４ｂが一対のローラ３ａ、３ｂの間に設けられていたが、一対のローラ３ａ、３ｂの外側に設けられていてもよい。また、本実施形態においては、一対のガイドローラ４ａ、４ｂがガイドローラ支持フレーム２５に固定されていたが、軸受等を介して回転自在に支持されてもよい。この場合、電線６を一対のガイドローラ４ａ、４ｂ間で一方向に移動させるとよい。また、本実施形態においては、ローラ３ａ、３ｂとガイドローラ４ａ、４ｂにそれぞれ複数の凹溝３３、４３が設けられていたが、ローラ３ａ、３ｂやガイドローラ４ａ、４ｂがそれぞれ一つの凹溝３３、４３を有する複数の小ローラから構成され、これら小ローラがそれぞれ個別に回転自在とされていてもよい。
【００５６】
また、本実施形態においては電子線が鉛直方向に沿って下方向に照射されていたが、電子線の照射される方向Ｅはどの方向であってもよい。また、本実施形態においては線状物として電線６を例に挙げて説明したが、線状物は、例えば光ファイバ等であってもよい。また、本実施形態においては、電子線照射部１０がフィラメント１２の放出する熱電子を利用していたが、電子線照射部１０はこれに限定されるものではなく、電子線を照射できるものであればどんなものであってもよい。例えば、電子線照射部１０が、二次電子を利用したものや、プラズマ中の電子を利用したものでもよい。
【００５７】
なお、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の一の実施形態にかかる電子線照射装置の構成を示す説明図である。
【図２】図１に示された線状物搬送部の構成を示す説明図である。
【図３】図１に示された電子線照射部の構成を示す説明図である。
【図４】図１に示された電線の断面図である。
【図５】従来の電子線照射部の要部を示す説明図である。
【符号の説明】
【００５９】
１ 電子線照射装置
３ａ 一方のローラ（一対のローラ）
３ｂ 他方のローラ（一対のローラ）
４ａ 一方のガイドローラ（一対のガイドローラ）
４ｂ 他方のガイドローラ（一対のガイドローラ）
６ 電線（線状物）
１０ 電子線照射部
５０ 駆動部（駆動手段）
Ｅ 電子線の照射される方向
Ｅ’ 電子線の照射される方向に直交する方向
Ｌ 線分
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転自在な少なくとも一対のローラと、前記一対のローラに掛け渡された線状物に電子線を照射する電子線照射部と、を備えた電子線照射装置において、
前記線状物の前記一対のローラ間に位置付けられた複数の部分を前記電子線照射部からの距離が互いに等しくなるように保つとともに、前記線状物の前記一対のローラ間に位置付けられた前記複数の部分を前記電子線の照射される方向に直交する方向に保つ少なくとも一対のガイドローラを備えたことを特徴とする電子線照射装置。
【請求項２】
一方のガイドローラから他方のガイドローラへ向かって掛け渡された前記線状物の前記一対のガイドローラ間に位置付けられた部分の前記電子線照射部と相対する外周面が、前記他方のガイドローラから前記一方のガイドローラへ向かって掛け渡された前記線状物の前記一対のガイドローラ間に位置付けられた部分の前記電子線照射部と相対する外周面の反対側とされてい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】
前記ガイドローラが、前記一対のローラの軸心同士を結ぶ線分よりも前記電子線照射部寄りに設けられた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】
複数の前記ローラのうち少なくとも一つのローラを回転駆動する駆動手段が設けられたことを特徴とする請求項１ないし請求項３のうちいずれか一項に記載の電子線照射装置。
【請求項５】
回転自在な少なくとも一対のローラに掛け渡された線状物に電子線照射部からの電子線を照射する電子線照射方法において、
前記線状物の前記一対のローラ間に位置付けられた複数の部分を少なくとも一対のガイドローラに掛け渡して、前記線状物の前記一対のローラ間に位置付けられた前記複数の部分を電子線照射部からの距離が互いに等しくなるように保つとともに前記電子線の照射される方向に直交する方向に保ち、
前記線状物の前記一対のガイドローラ間に位置付けられた部分に電子線を照射することを特徴とする電子線照射方法。
【請求項１】
回転自在な少なくとも一対のローラと、前記一対のローラに掛け渡された線状物に電子線を照射する電子線照射部と、を備えた電子線照射装置において、
前記線状物の前記一対のローラ間に位置付けられた複数の部分を前記電子線照射部からの距離が互いに等しくなるように保つとともに、前記線状物の前記一対のローラ間に位置付けられた前記複数の部分を前記電子線の照射される方向に直交する方向に保つ少なくとも一対のガイドローラを備えたことを特徴とする電子線照射装置。
【請求項２】
一方のガイドローラから他方のガイドローラへ向かって掛け渡された前記線状物の前記一対のガイドローラ間に位置付けられた部分の前記電子線照射部と相対する外周面が、前記他方のガイドローラから前記一方のガイドローラへ向かって掛け渡された前記線状物の前記一対のガイドローラ間に位置付けられた部分の前記電子線照射部と相対する外周面の反対側とされてい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】
前記ガイドローラが、前記一対のローラの軸心同士を結ぶ線分よりも前記電子線照射部寄りに設けられた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】
複数の前記ローラのうち少なくとも一つのローラを回転駆動する駆動手段が設けられたことを特徴とする請求項１ないし請求項３のうちいずれか一項に記載の電子線照射装置。
【請求項５】
回転自在な少なくとも一対のローラに掛け渡された線状物に電子線照射部からの電子線を照射する電子線照射方法において、
前記線状物の前記一対のローラ間に位置付けられた複数の部分を少なくとも一対のガイドローラに掛け渡して、前記線状物の前記一対のローラ間に位置付けられた前記複数の部分を電子線照射部からの距離が互いに等しくなるように保つとともに前記電子線の照射される方向に直交する方向に保ち、
前記線状物の前記一対のガイドローラ間に位置付けられた部分に電子線を照射することを特徴とする電子線照射方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００９−２５０７８１（Ｐ２００９−２５０７８１Ａ）
【公開日】平成２１年１０月２９日（２００９．１０．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−９８９５６（Ｐ２００８−９８９５６）
【出願日】平成２０年４月７日（２００８．４．７）
【出願人】（０００００６８９５）矢崎総業株式会社 (7,019)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月２９日（２００９．１０．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年４月７日（２００８．４．７）
【出願人】（０００００６８９５）矢崎総業株式会社 (7,019)
【Ｆターム（参考）】
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