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光応用分野

硬化・架橋・重合システム

コンセプト EB

イワサキが追及しつづけている新しい光、電子線・紫外線が産業分野の開発・生産シーンで重要な役割を担っています。紫外線による感光材の硬化作用を利用した「紫外線硬化システム」は、印刷やコーティング、接着など様々な表面処理加工システムに応用されています。液晶パネル製造では、液晶滴下工法用の紫外線硬化システムが、パネルの大型化と工数・コスト削減に貢献しています。「電子線照射システム」は、電子線照射による硬化・架橋反応を利用したフィルムの架橋、コーティング、他、幅広い分野に応用され、高機能化などの新技術の研究開発にも役立っています。

EBの特長

最先端の技術を駆使して、さまざまな用途に応用されるEB(電子線)

EBとは

EBとは電子線(Electron Beam)のことで、人工的に電子を加速し、ビームとして利用するものです。EBの持つエネルギーを利用して、架橋反応、グラフト重合反応、印刷、コーティング、接着の硬化、連続滅菌などが可能です。図1に示すように、EBは放射線の一種ですが、アイソトープから発生する放射線とは異なり、電気製品を扱うのと同じように、必要なときにオン、不要なときはオフができるのが特徴です。

図1 主な放射線の分類
図1 主な放射線の分類

EB装置の特長

1) 環境にやさしい、クリーンな装置。
コンバーティング分野で、VOC(揮発性有機化合物)フリーなコーティング処理が可能です。
2) 高エネルギーで、さまざまな新製品開発に利用可能。
UV(紫外線)、加熱プロセスに比べ、高いエネルギーで瞬時に処理を完了します。
3) 安全でコンパクト、取り扱いも簡単な装置。
セルフシールド構造でX線を安全に遮蔽。放射線取扱主任者資格が不要で、簡単な届出だけで利用できます。
4) ランニングコストが小さく、メンテナンスも簡単。
電力を効率的に利用します。消耗部品も安価で、交換も容易です。

EB発生原理と装置の構造

EB装置は主に照射部、電源部、制御部からなっています。照射部と電源部の概略を図2に示します。
照射部はEBを発生する部分です。真空チャンバー内のフィラメントで生じた熱電子を、グリッドによって引き出し、さらにウインドウとの間にかけられた高電圧(70〜300kV)によって、電子を一気に加速します。加速された電子は電子流となり、窓箔(薄いチタン箔)を通過して、大気側に飛び出します。二次的に発生するX線はセルフシールド構造によって遮蔽され、作業環境には漏洩しないよう安全が確保されています。
電源部には加速のための高電圧電源、フィラメント電源などが納められています。制御部には制御システム、各種モニターなどが納められています。

図2 EB装置の概略
図2 EB装置の概略

表1 EB装置の構造部名とその役割
構造部名 役割
フィラメント EBの元になる熱電子を発生します。
真空チャンバー 内部が高真空に保たれ、電子が加速される場所です。
窓箔(ウインドウ) 薄いチタン箔で、真空と大気を仕切っています。EBは窓箔を通過して、大気側に取り出されます。
真空排気システム 真空チャンバー内を高真空に保ちます。
セルフシールド 二次的に発生するX線を安全に遮蔽します。
電源 高電圧電源、フィラメント電源、エクストラクタ電源などからなります。熱電子を作り、加速するための電源です。
制御盤 EB装置の制御、運転状態の監視・表示などを行います。

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