(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
紫外線光発生装置であって、該装置には冷却用空気の流れが設けられ、該装置は、
内部空間を閉囲するチャンバーと、
前記チャンバーに結合され、前記紫外線光を発光するランプ電球と、前記紫外線光及び前記冷却用空気を透過させるように構成されたランプ面と、前記ランプ電球から前記ランプ面に向かって前記紫外線光を反射させるようになっているランプ反射鏡とを有するランプヘッドを具備する光源と、
前記ランプ面と前記内部空間との間にプレナムを画定するように、前記ランプ面の上側であってかつ前記内部空間の下側に配置された紫外線透過性部材であって、前記紫外線光を前記内部空間内に透過させるように構成され、前記冷却用空気が前記内部空間に入ることが無いように構成される紫外線透過性部材と、
前記プレナムに配置され、かつ前記紫外線透過性部材の下に配置される第１の反射器であって、前記第１の反射器は前記紫外線光を前記内部空間に向けて反射するように配置される第１の反射器と、
前記プレナムと流体連通状態で結合した排出システムであって、前記プレナムから前記冷却用空気を排出するようになっている排出システムと、を備える紫外線光発生装置。
【請求項２】
請求項１に記載の紫外線光発生装置であって、
前記チャンバー内で前記紫外線透過性部材の上方に配置された第２の反射器を更に備え、前記第２の反射器は、前記紫外線光を前記内部空間の方に反射するように配置される紫外線光発生装置。
【請求項３】
請求項２に記載の紫外線光発生装置であって、
前記チャンバー内で前記紫外線透過性部材の上方に配置された第３の反射器を更に備え、前記第３の反射器は、前記紫外線光を前記内部空間の方に反射するように配置される紫外線光発生装置。
【請求項４】
請求項３に記載の紫外線光発生装置であって、
前記チャンバーは、第１の壁及び該第１の壁に間接的に接続された第２の壁を含み、前記第２の反射器は前記第１の壁に取付けられ、前記第３の反射器は前記第２の壁に取付けられる紫外線光発生装置。
【請求項５】
請求項２に記載の紫外線光発生装置であって、
前記プレナム内で前記紫外線透過性部材の下方に配置された第３の反射器を更に備え、該第３の反射器は、前記紫外線光を前記内部空間の方に反射するように配置され、前記紫外線透過性部材は、前記第２の反射器と前記第３の反射器との間に配置される紫外線光発生装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項に記載の紫外線光発生装置であって、
前記チャンバーの前記内部空間に配置され、かつ前記紫外線透過性部材の上に配置される第４の反射器を更に備え、前記第４の反射器は前記ランプヘッドに向けて反射するように配置されている紫外線光発生装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載の紫外線光発生装置であって、
前記チャンバーの前記内部空間に結合され、前記紫外線光によって硬化される材料を担持する前記内部空間内に物体を導入するように構成された光シュラウドを更に備える紫外線光発生装置。
【請求項８】
空冷式ランプヘッドを有する紫外線光源の動作方法であって、
前記ランプヘッド内において、ランプ電球から紫外線光を放出する工程と、
前記ランプヘッドの前記ランプ電球からランプ面に向かって前記紫外線光を反射させる工程と、
前記ランプヘッドを冷却用空気の流れで冷却する工程と、
前記紫外線光を、紫外線透過性部材を通して前記紫外線透過性部材の上側のチャンバーの内部空間内に透過させる透過工程であって、前記紫外線透過性部材は前記ランプ面と前記紫外線透過性部材との間にプレナムを画定するように前記ランプ面の上側であって前記内部空間の下側に配置されている透過工程と、
前記紫外線透過性部材の下に配置される第１の反射器で前記内部空間に向けて前記紫外線光を反射させる工程と、
前記冷却用空気の流れを、前記チャンバーの前記内部空間に入ることが無いようにすることを含む、空冷式ランプヘッドを有する紫外線光源の動作方法。
【請求項９】
請求項８に記載の紫外線光源の動作方法であって、
前記チャンバー内で前記紫外線透過性部材の上方に配置された第２の反射器によって、前記紫外線光を前記内部空間の方に反射することを更に含む紫外線光源の動作方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の紫外線光源の動作方法であって、
前記チャンバー内で前記紫外線透過性部材の上方に配置された第３の反射器によって、前記紫外線光を前記内部空間の方に反射することを更に含む紫外線光源の動作方法。
【請求項１１】
請求項８に記載の紫外線光源の動作方法であって、
前記ランプヘッドの前記ランプ面から前記チャンバーの前記内部空間に向かって放出される前記冷却用空気の流れを、前記紫外線透過性部材が前記チャンバーの前記内部空間から逸らすように導くことを更に含む紫外線光源の動作方法。
【請求項１２】
請求項８から１１のいずれか一項に記載の紫外線光源の動作方法であって、
前記チャンバー内で前記紫外線透過性部材の上方に配置された第４の反射器によって、前記紫外線光を前記内部空間の方に反射することを更に含む紫外線光源の動作方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般には、紫外線光用の装置及び方法に関し、より具体的には、紫外線光の適用によって基材又は製品上の材料を処理する又は硬化させるためのランプシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、接着剤、シーラント、インク、又は他の被覆剤の加熱又は硬化で使用されるような紫外線ランプシステムは、ランプシステムのマイクロ波チャンバ内に搭載された紫外線プラズマランプバルブ等の無電極ランプにマイクロ波エネルギーを結合するように設計される。紫外線ランプ加熱及び硬化用途では、１つ又は複数のマグネトロンが、マイクロ波チャンバ内でプラズマランプバルブにマイクロ波放射を結合させるために、ランプシステム内に通常設けられる。マグネトロンは、チャンバの上側端に接続された出力ポートを含む導波管を通してマイクロ波チャンバに結合される。プラズマランプバルブは、マイクロ波エネルギーによって十分に励起されると、ランプシステムの開口したランプ面を通して一方向に紫外線放射を放出して、開口したランプ面の概ね近くに位置する基材を照射する。
【０００３】
加圧空気源は、マグネトロン、マイクロ波チャンバ、及びプラズマランプバルブを含むランプシステムのハウジングに流体接続される。加圧空気源は、例えば毎時５９４立方メートル（毎分３５０立方フィート）の冷却用空気等の冷却用空気を、ハウジングを通りマイクロ波チャンバに入るように送られて、ランプシステムによる基材の照射中にマグネトロン及びプラズマランプバルブを適切に冷却するように動作する。
【０００４】
一部の紫外線加熱及び硬化用途では、ランプシステムは、紫外線放射に透過性があるが、マイクロ波には不透過である、開口したランプ面に搭載されたメッシュスクリーンを含む。メッシュスクリーンの構成はまた、冷却用空気のかなりの空気流が、メッシュスクリーンを通り基材に向かって流れることを可能にする。
【０００５】
しかし、一部の用途では、基材は、基材と接触状態にある冷却用空気によって運ばれる汚染物質によって、加熱及び硬化プロセス中に汚染されないように、硬化用チャンバ内等の清浄な環境を必要とする場合がある。さらに、基材はまた、或る程度もろく、したがって、基材に当たり、おそらく基材を乱す冷却用空気のかなりの空気流の影響下等の、過酷な環境において損傷を受け易い場合がある。多くの場合、基材はまた、照射プロセス中にプラズマランプバルブによって発生する可能性がある過剰な熱によって悪影響を受ける場合がある。またさらに、基材は、材料の周囲に構成することができ、したがって、製品の周りの基材を照射するために、紫外線光の複数回の異なる適用を必要とする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第６，６９６，８０１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の実施の形態は、紫外線光を発生するための装置及び紫外線光源を動作させるための方法を提供することによって、従来技術に関連するこれらの問題及び他の問題に対処する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
一実施の形態では、本装置は、内部空間を閉囲するチャンバと、チャンバに結合されたランプヘッドを含む光源と、紫外線透過性部材とを備える。ランプヘッドは、本装置に提供される紫外線光及び冷却用空気を透過させるように構成されたランプ面を含む。紫外線透過性部材は、ランプ面と内部空間との間にプレナムを画定するように、ランプ面の上方かつ内部空間の下方に配置される。紫外線透過性部材は、紫外線光を内部空間内に透過させ、冷却用空気を、内部空間に入ることのないように逸らせるように構成される。プレナムと流体連通状態で結合される排出システムは、プレナムから冷却用空気を排出するように構成される。
【０００９】
別の実施の形態では、本方法は、ランプヘッドから紫外線光を放出すること、ランプヘッドを冷却用空気で冷却すること、紫外線光を、紫外線透過性部材を通してチャンバの内部空間内に透過させること、及び、冷却用空気を、チャンバの内部空間から逸らすことを含む。
【００１０】
これらの利点及び他の利点は、以下の図及び詳細な説明を考慮すると明らかになるであろう。
【００１１】
本明細書に組み込まれるとともに本明細書の一部を構成する添付の図面は、本発明の実施形態を示し、上記の本発明の概説とともに、以下に示す詳細な説明は本発明を説明する役割を果たす。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態に矛盾しないマイクロ波励起紫外線光源の斜視図である。
【図２】ライン２−２に沿って切り取った図１の光源の断面図である。
【図３】ライン３−３に沿って切り取った図１の光源の断面図である。
【図４】加圧空気源、硬化用チャンバ、及び排出システムとともに図１の光源を含むランプシステムの斜視図である。
【図５】硬化用チャンバの内部構成要素を示す図４のランプシステムの斜視図である。
【図６】硬化用チャンバの内部構成要素並びに光源及び排出システムへの硬化用チャンバの接続を示す図４のランプシステムの一部分の部分分解組立図である。
【図７】ライン７−７に沿って切り取った図４の光源、硬化用チャンバ、及び排出システムの一部分の断面図である。
【図８】視点８に沿って切り取った図７の硬化用チャンバの上側ハウジングと下側ハウジングとの間の接続の詳細の部分断面図である。
【図９】ライン９−９に沿って切り取った図４の硬化用チャンバの光シュラウドの断面図である。
【００１３】
添付図面は、必ずしも一定比例尺に従っておらず、本発明の実施形態の基本原理を示す種々の特徴の、或る程度簡略化された表現を提示することが理解されるべきである。例えば種々の示される構成要素の特定の寸法、方向、場所、及び形状、並びに、（例えば、同時の及び／又は順次の動作を含む）特定の動作シーケンスを含む、本明細書で開示される本発明の実施形態の特定の設計特徴は、特定の意図される用途及び使用環境によって部分的に決定されることになる。示す実施形態の幾つかの特徴は、可視化及び明確な理解を促進するために、他の特徴に対して拡大されている又は歪まされている場合がある。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
ここで、同様の参照符号が幾つかの図全体を通して同様の部品を示す図面を参照すると、図１から３は、本発明の実施形態に矛盾しないマイクロ波励起紫外線ランプシステム又は光源１０を示す。光源１０は、それぞれの導波管１８を通して縦方向に延在するマイクロ波チャンバ１６にそれぞれが結合される、一対のマグネトロン１４として示される一対のマイクロ波発生器を含む。
【００１５】
各導波管１８は、一対のマイクロ波発生器１４によって発生するマイクロ波エネルギーが、縦方向に離間した関係でマイクロ波チャンバ１６の対向する下側端に隣接してマイクロ波チャンバ１６に結合するように、マイクロ波チャンバ１６の下側端に結合した出口ポート２０を有する。密閉され縦方向に延在するプラズマランプバルブの形態の無電極プラズマランプ２２は、当技術分野でよく知られているように、マイクロ波チャンバ１６内に搭載され、マイクロ波チャンバ１６の上側端に隣接して支持される。
【００１６】
光源１０は、当技術分野でよく知られているように、空気入口ダクト２６を通して、一実施形態の加圧空気源（図１から３に示さず）と流体連通状態で接続されるハウジング２４を含む。空気入口ダクト２６は、ハウジング２４の下側端に位置し、ハウジング２４の上側端はランプヘッド２８を形成する。加圧空気源は、以下でより詳細に述べるように、マグネトロン１４及びプラズマランプバルブ２２を冷却するために、図１及び図２において矢印３０で図式的に示される冷却用空気の流れを、ハウジング２４を通ってマイクロ波チャンバ１６内に送るように動作する。冷却用空気３０の流れは、マイクロ波チャンバ１６を通過し、ランプヘッド２８の開口したランプ面３２の開口を通して放出される又は送られる。
【００１７】
光源１０は、一対のマイクロ波発生器１４からマイクロ波チャンバ１６に結合されたマイクロ波エネルギーによってプラズマランプバルブ２２が十分に励起されると、光源１０の開口したランプ面３２を通して、図２において矢印３４で図式的に示される紫外線光を放出するように設計及び構築される。
【００１８】
一対のマグネトロン１４が、本明細書で示され述べられるが、光源１０が、本発明の実施形態に矛盾しないプラズマランプバルブ２２を励起するために単一のマグネトロン１４だけを含むことができることが理解される。
【００１９】
図３に示すように、光源１０は、当業者によって理解されるように、スタータバルブ３６及び一対の変圧器３８（一方が示される）を含み、変圧器３８はそれぞれ、マグネトロン１４のフィラメントに電力供給するためにマグネトロン１４のうちのそれぞれの１つに電気結合される。マグネトロン１４は、導波管１８の入口ポート４０に取り付けられ、それにより、マグネトロン１４によって発生されるマイクロ波が、導波管１８の縦方向に離間した出口ポート２０を通してマイクロ波チャンバ１６内に放出される。好ましくは、２つのマグネトロン１４の周波数は、僅かな量だけ分離又はオフセットされて、光源１０の動作中の２つのマグネトロン１４間の相互結合が防止される。特定の実施形態では、第１のマグネトロン１４は約２．４ギガヘルツの信号を発生することができ、一方、第２のマグネトロン１４は、第１のマグネトロン１４から、最大約約２０メガヘルツの差を有する信号を発生する。
【００２０】
縦方向に延在するランプ反射器４２は、プラズマランプバルブ２２から放出される紫外線光３４を、ランプヘッド２８の開口したランプ面３２の外側に位置する基材（図示せず）に向かって反射するために、マイクロ波チャンバ１６内に搭載される。ランプ反射器４２は、横断面が楕円構成を有することができるが、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく、放物線状又は他の断面構成が可能である。代替的には、ランプ反射器４２は、当技術分野で知られているように、（同様に当技術分野で知られているフォーカス反射器と対照的に）フラッド反射器として構成することができる。本明細書で使用される紫外線光は、電磁スペクトルの紫外帯域内の波長（又は周波数）を有する放射である。
【００２１】
ランプ反射器４２は、被覆ガラスで作られる。例えば、ランプ反射器４２の一方の面（例えば、プラズマランプバルブ面）は、２色性被覆を含み、一方、ランプ反射器４２の他の面は、サンドブラストを施すことができる。そのため、ランプ反射器４２は、一対のマグネトロン１２によって発生されるマイクロ波エネルギーに対して実質的に透過性があるが、プラズマランプバルブ２２によって放出される紫外線光３４に対して実質的に不透過性であり、また、それを実質的に反射する。代替的には、ランプ反射器４２は、研磨されたアルミニウム等の、適した反射特性、屈折特性、及び／又は熱特性を有する別の材料で作ることができ、研磨されたアルミニウムは、同様に、マグネトロン１４によって発生されるマイクロ波エネルギーに対して実質的に透過性があるが、プラズマランプバルブ２２によって放出される紫外線光３４に対して実質的に不透過性であり、また、それを実質的に反射する。
【００２２】
図２に示すように、ランプ反射器４２は、一対の縦方向に延在する反射器パネル４４を含み、反射器パネル４４は、マイクロ波チャンバ１６内で対向するすなわち鏡が向き合う関係で、かつ、プラズマランプバルブ２２に対して離間した関係で搭載される。各反射器パネル４４は、好ましくは、被覆ガラスで作られるが、適した反射特性及び熱特性を有する他の材料も可能である。例えば被覆ガラスで作られると、各反射器パネル４４は、一対のマグネトロン１４によって発生されるマイクロ波エネルギーに対して透過性があるが、プラズマランプバルブ２２によって放出される紫外線光３４に対して不透過性であり、また、それを反射する。
【００２３】
図２を更に参照すると、縦方向に延在する中間部材４６が、反射器パネル４４に対して離間した関係で、また同様に、プラズマランプバルブ２２に対して離間した関係でマイクロ波チャンバ１６内に搭載される。中間部材４６は、ＰＹＲＥＸ（登録商標）等のガラスで作ることができ、また、プラズマランプバルブ２２によって放出される紫外線光３４を反射しないように未被覆とすることができる。
【００２４】
一対の反射器パネル４４及び中間部材４６が、ランプ反射器４２を形成するようにマイクロ波チャンバ１６内に搭載されると、一対の離間した縦方向に延在するスロット４８が、反射器パネル４４と中間部材４６との間に形成される。一対の離間した縦方向に延在するスロット４８は、冷却用空気３０を、加圧空気源からプラズマランプバルブ２２に向かって流すように動作し、それにより、冷却用空気３０は、プラズマランプバルブ２２の外側表面を実質的に包囲し、バルブ２２を冷却する。ランプ反射器４２の構造の詳細は、「Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ｅｘｃｉｔｅｄ  Ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ  Ｌａｍｐ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｗｉｔｈ  Ｉｍｐｒｏｖｅｄ  Ｃｏｏｌｉｎｇ」という名称の同一譲受人に譲渡されかつ同時係属中の特許文献１に完全に記載されており、この特許文献１の開示は引用することによりその全体が本明細書の一部をなすものとする。代替的には、他の反射器構成が、可能であるとともに、当業者によって容易に理解されるであろう。冷却用空気３０は、マイクロ波チャンバ１６を通過し、ランプヘッド２８の開口したランプ面３２を通って放出される。図２及び図３に示すように、光源１０は、硬化用チャンバ及び／又は排出システムを光源１０に搭載するために利用することができる、ネジ付き開口５２を有する搭載フランジ５０を備えるように更に構成される。
【００２５】
冷却用空気３０に関して、マグネトロン１４及びプラズマランプバルブ２２の適切な動作を保証するために、例えば約毎時５９４立方メートル（毎分３５０立方フィート）等の十分な流量がハウジング２４内に提供される。十分な冷却用空気の流量が光源１０の動作中に提供されることを保証するために、差圧変換器５６が、ランプヘッド２８及びハウジング２４と流体連通状態で搭載される。差圧変換器５６は、ハウジング２４内の圧力降下を検知し、光源１０をシャットダウンし、マグネトロン１４へのエネルギーの流れを調整する（それにより、プラズマランプバルブ２２からの紫外線光の強度を調整する）、及び／又は、所望の圧力が検知されないときに光源１０内の空気の流れを調整する信号を光源１０のコントローラ（図示せず）に提供する。
【００２６】
図４及び図５を参照すると、ランプシステムが加圧空気源６０を含む、及び／又は、硬化用チャンバ７０が光源１０に搭載される。加圧空気源６０は、周囲空気を収集し、その空気をろ過し、空気を冷却することができる。加圧空気源６０は、その後、収集され、ろ過され、冷却されたその空気を冷却用空気３０として、空気入口ダクト２６を通って光源１０に提供することができる。硬化用チャンバ７０は、光源１０と連携して、基材（図示せず）の周囲の実質的に全てに紫外線光を提供するとともに、ランプヘッド２８の開口したランプ面３２を通して放出される冷却用空気３０から基材を隔離するように構成される。
【００２７】
図４から図９を参照すると、硬化用チャンバ７０は、複数のネジ付きボルト７１を利用して光源１０に固定され、複数のネジ付きボルト７１は、搭載フランジ５０の各開口５２にネジ係合する。硬化用チャンバ７０は、ヒンジ７６によって接続された下側ハウジング７２と上側ハウジング７４によって少なくとも部分的に画定される内部空間を含む。下側ハウジング７２は、閉鎖されると、ラッチ組立体７８（例えば、下側ハウジング７２上の固定機構７８ｂによって固定される上側ハウジング７４上のラッチ７８ａ）によって上側ハウジング７２に固定されるが、上述したネジ付きボルト７１によって光源１０に固定される。硬化用チャンバ７０は、上部パネル７９を含むが、下部パネルを含まない。むしろ、硬化用チャンバ７０の下部は、冷却用空気３０及び光源１０によって放出される紫外線光３４に対して開口している。
【００２８】
２つの光シュラウド８０は、硬化用チャンバ７０の側面上に配置される。具体的には、光シュラウド８０の内部は、入口８１ａ及び出口８１ｂを通して硬化用チャンバ７０の内部空間と流体連通状態にあるが、入口８１ａ及び出口８１ｂは交換することができる。光シュラウド８０は、かなりの量の紫外線光が硬化用チャンバ７０から漏れることを防止するように構成される。
【００２９】
各光シュラウド８０はまた、下側シュラウドハウジング８２及び上側シュラウドハウジング８４並びに各端キャップ８６（例えば、上側シュラウドハウジング８４上の端キャップ８６ａ及び下側シュラウドハウジング８２上の端キャップ８６ｂ）を含む。端キャップ８６は、紫外線硬化性材料を担持する基材（例えば、ロープ、バー、又はパイプ等の物体）が、１つの光シュラウド８０内に導入又は送給され、硬化用チャンバ７０を通り、別の光シュラウド８０から出ることを可能にするために取除くことができる。代替的には、端キャップ８６は、基材の断面と実質的に類似する、端チャップ８６を貫通して延在する開口８９（例えば、開口は、上述したロープ、バー、又はパイプに対応する類似の断面を有することができる）を含むように機械加工されることができ、それにより、基材及び紫外線硬化性材料は、１つの光シュラウド８０を通って導入又は送給され、硬化用チャンバ７０を通り、別の光シュラウド８０から出ることができる。図全体を通して示すように、各光シュラウド８０は、実質的に中空であり、それにより、誘導機構（図示せず）は、硬化用チャンバ７０を通して製品を支持する及び／又は誘導するために、光シュラウドの下部に配置することができる。
【００３０】
図６及び図７に最もよく示されるように、硬化用チャンバ７０は、搭載ブラケット９０によって所定場所に保持される紫外線光透過性部材８８を含む。紫外線透過性部材８８は、石英を含むことができる。搭載ブラケット９０は、次に、硬化用チャンバ７０の前壁９２及び後壁９４に固定される。前壁９２は、後壁９４に直接接続されるのではなく、後壁９４に間接的に接続される。硬化用チャンバ反射器１２０は、前壁９２と後壁９４との間に配置される。
【００３１】
全体が気密のシールが、紫外線透過性部材８８と硬化用チャンバ７０の壁との間に形成される。こうした気密シールは、光シュラウド８０と流体連通状態にある硬化用チャンバ７０の内部、したがって基材がその中に位置する硬化用チャンバ７０の内部が、ランプヘッド２８の開口したランプ面３２から放出される冷却用空気３０を全く受取らないことを保証する。密閉剤又は他のガスケット（図示せず）は、全体が気密のシールを形成するために、紫外線透過性部材８８の縁部、又は、紫外線透過性部材８８及び搭載ブラケット９０の縁部、又は、硬化用チャンバ７０の他の壁の縁部と連通状態にあるとすることができる。少なくとも１つのゴムガスケット９６が、同様に、光源１０と硬化用チャンバ７０との間に配置されて、光源１０と硬化用チャンバ７０との間に全体が気密のシールを発生することができる。幾つかの実施形態では、紫外線透過性部材８８は、紫外線透過性部材８８を透過した紫外線光３４の収束又は発散を実質的にもたらさない、実質的に平坦な断面及び硬化用チャンバ７０の上面断面に全体が対応する周囲を有する実質的に長方形の部材である。代替の実施形態では、紫外線透過性部材８８は、紫外線透過性部材８８を透過した紫外線光３４が発散又は収束するような断面を有することができる。
【００３２】
排出システム１００は、ランプヘッド２８の開口したランプ面３２と流体連通状態にある。具体的には、排出システム１００は、開口したランプ面３２を通して、硬化用チャンバ７０の壁と紫外線透過性部材８８によって形成されるプレナム内に入るように放出された冷却用空気３０を受取る空気入口ポート１０２を有するように構成される。排出システム１００は、紫外線透過性部材８８の下方に位置付けられる、硬化用チャンバ７０の前壁９２を貫通して延在する穴１０３を通して冷却用空気３０を受取る。排出ダクト１０４は、冷却用空気３０が基材に接触しないようにランプヘッド２８から離れた場所に冷却用空気３０を方向付けるように構成される。
【００３３】
一実施形態では、排出システム１００は、排出ダクトであり、この排出ダクトは、さらに、細長くかつ閉囲されたプレナム１１６を形成するように構成される、上部壁１０８、対向する下部壁１１０、一対の対向する側壁１１２、及び端壁１１４を含む。閉囲されたプレナム１１６は、ランプヘッド２８の開口したランプ面３２と流体連通状態にある。排出システム１００は、少なくとも１つのネジ１１８によって硬化用チャンバ７０の前壁９２に取付けられる。
【００３４】
硬化用チャンバ７０は、上側ハウジング７４の内部に構成された少なくとも１つの硬化用チャンバ反射器１２０及び少なくとも１つの側部反射器１２２を有するように更に構成される。幾つかの実施形態では、少なくとも１つの側部反射器１２２は、前壁９２上及び後壁９４上にそれぞれ構成される。特定の実施形態では、また、図６に示すように、２つの側部反射器１２２は、前壁９２上及び後壁９４上にそれぞれ構成され、１つの側部反射器１２２ａは紫外線透過性部材８８の上方で後壁９４に取付けられており、１つの側部反射器１２２ｂは紫外線透過性部材８８の下方で後壁９４に取付けられており、１つの側部反射器１２２ｃは紫外線透過性部材８８の上方で前壁９２に取付けられており、１つの側部反射器１２２ｄは紫外線透過性部材８８の下方で前壁９２に取付けられている。硬化用チャンバ反射器１２０及び側部反射器１２２ａから１２２ｄは、（例えば、側部反射器１２２ｃ及び１２２ｄの場合に示すように）横断面が楕円構成を有することができるが、本発明の実施形態から逸脱することなく、放物線状又は他の断面構成が可能である。具体的には、また、図４から５に示すように、側部反射器１２２ａ及び１２２ｂは、平坦断面を有し、側部反射器１２２ｃ及び１２２ｄは、湾曲を有し、平坦ではなく、そのため側部反射器１２２ａから１２２ｄは異なる断面プロファイルを有する。このように、硬化用チャンバ反射器１２０及び側部反射器１２２を利用して、硬化用チャンバ７０は、製品の周囲に配置された基材に紫外線光３４を提供するように構成することができる。
【００３５】
下側ハウジング７２の少なくとも一部分が、上側ハウジング７４にオーバーラップするように構成される。具体的には、図８に示すように、上側ハウジング７４の前壁９２の少なくとも一部分が、１３０におけるように取除かれ、一方、下側ハウジング７２は、この取除かれた部分１３０にオーバーラップする上向きの突出部１３２を含む。同様に、図９に示すように、上側ハウジング７４に接続された光シュラウド８０の部分もまた、１４０におけるように取除かれ、一方、下側ハウジング７２に接続された光シュラウド８０の部分もまた、この取除かれた部分１４０にオーバーラップする上向きの突出部１４２を含む。したがって、下側ハウジング７２と上側ハウジング７４との間の接続部から漏れる可能性がある紫外線光、及び、光シュラウド８０の両半分が接する接続部から漏れる可能性がある光が防がれる。
【００３６】
このように、本発明の実施形態は、強化された２重硬化を提供するための硬化用チャンバ７０取付け具を含むランプシステムを提供する。具体的には、硬化用チャンバ７０は、完全な製品硬化（「３次元」又は「３６０度硬化」と呼ばれることがある）を提供するように動作する。硬化用チャンバ７０はまた、側部反射器１２２の角度、したがって基材上に反射される紫外線光を調整することによって、基材幾何形状上での紫外線光の強度を最大にするように構成することができる。そのため、複数のプラズマランプバルブ２２、複数のランプヘッド２８、及び／又は、基材に対する紫外線光の複数回の異なる適用が防止される。さらに、硬化用チャンバ７０は、動作中に華氏約３００度に暖められる内部空間を提供し、したがって、製品の完全な紫外線光硬化を提供するだけでなく、強化された２重硬化用の熱硬化も提供する。
【００３７】
硬化用チャンバ７０に関して、下側ハウジング７２と上側ハウジング７４の縁部のオーバーラップ設計、及び、光シュラウド８０の縁部のオーバーラップ設計は、動作環境に対するかなりの紫外線光の喪失及び透過を防止する。製品用の安定したプラットフォームも提供しながら基材及び／又は製品（例えば、紫外線硬化性材料）を汚染することなく、強化された２重硬化もまた提供される。具体的には、光源１０からの冷却用空気３０は、基材又は製品を汚染しないし、基材又は製品に対する好ましくない動揺を基材に与えない。製品は、次に、各光シュラウド８０内の上記で論じた誘導機構によって支持することができる。
【００３８】
図１から図９に示す環境は、本発明の実施形態の範囲を限定することを意図されないことを当業者は認識するであろう。特に、光源は、本発明の代替の実施形態に矛盾しないより少数の又は更なる構成要素を含むことができる。実際には、他の代替のハードウェア環境が、本発明の範囲を逸脱することなく使用されることができることを当業者は認識するであろう。例えば、光源１０が、作動可能シャッター組立体（図示せず）に結合して、その作動可能シャッター組立体が閉じると、光源１０から漏れる紫外線光３４が可能な限り少ないことを保証することができることを当業者は理解するであろう。こうしたシャッター組立体は、「Microwave Powered Lamphead Having External Shutter」という名称の米国特許第６，９３３，６８３号に開示されており、この米国特許の開示は引用することによりその全体が本明細書の一部をなすものとする。
【００３９】
さらに、本発明の実施形態が種々の実施形態及び例の説明によって示され、また、これらの実施形態がかなり詳細に述べられたが、添付の特許請求の範囲の範囲をこうした詳細に制約すること又はいかなる形でも制限することは本出願人の意図ではない。更なる利点及び変更が、当業者に容易に明らかになるであろう。したがって、本発明は、その広い態様において、示され述べられた特定の詳細、装置、及び／又は方法に限定されない。したがって、本出願人の包括的な発明概念の趣旨又は範囲を逸脱することなく、こうした詳細からの逸脱を行うことができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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