(57)【要約】【課題】  光照射器において、シャッタミラーが閉位置にある待機時、ランプ電力を下げるために冷却風を少なくしても、シャッタミラーの温度が高くならない光照射器を提供すること。【解決手段】  シャッタミラー全体の冷却効率を上げるために、ミラー保持枠のミラーに冷却フィンを設けるとともに、ランプハウスの内側に制風板を設け、シャッタミラー閉時、上記の冷却フィンと制風板とにより遮風板を形成し、シャッタミラーのコールドミラーとミラー保持枠の間の通風路に冷却風が流れるようにした。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
棒状のランプと、該ランプと平行な軸の周りに回動可能に配置され、開位置と閉位置との間を回動し、開位置にあるときは上記ランプからの光を反射し、閉位置にあるときは上記ランプからの光を遮光する２枚のシャッタミラーと、上記ランプ及びシャッタミラーを収め、該ランプ及びシャッタミラーを冷却する冷却風が流れる流路が形成されたランプハウスとよりなる光照射器において、
上記シャッタミラーは、赤外線を透過し、紫外線を反射するコールドミラーと、上記コールドミラーを保持するミラー保持枠と、上記コールドミラーと上記ミラー保持枠との間に形成された、冷却風の通風路とからなり、上記ミラー保持枠の上記ミラーとは反対側には放熱用の冷却フィンが、上記ランプハウスの内側には制風板がそれぞれ設けられ、上記シャッタミラーが閉位置にあるとき、上記冷却フィンと上記制風板とにより、上記シャッタミラーと上記ランプハウスとの間に流れる冷却風を遮る遮風板が形成されることを特徴とする光照射器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紫外線を含む光を放射する棒状ランプを内蔵し、光出射口から紫外線を含む光を照射する光照射器に関し、特に、棒状ランプの周りを回動し、開時は反射ミラーとして、閉時は遮光シャッタとして働くシャッタミラーを備えた光照射器に関する。
【背景技術】
【０００２】
紫外線を含む光を放射するランプを内蔵した光照射器から紫外線を含む光を照射し、被処理物に塗布された、保護膜、接着剤、塗料、インキ、レジスト等を硬化、乾燥、また溶融、軟化させることが、各分野で幅広く行なわれている。
紫外線を含む光を放射するランプとして、上記のような処理の時間を短くできるように、出力が大きい棒状のランプ、例えば高圧水銀ランプや各種の金属が封入されたメタルハライドランプが使用される。
【０００３】
通常、上記のランプを内蔵する光照射器の光出射口側には、シャッタ装置が設けられている。
シャッタ装置は、棒状ランプの長手方向と同等か、それ以上の長さのシャッタ翼を有し、ランプは常時点灯しておき、光を被処理物に照射しないときには閉じ、照射する時には開けるように構成されている。
【０００４】
シャッタ装置については、従来から種々の構造が提案されてきている。その中に、シャッタ翼の内側に反射ミラーを取りつけ、ランプの周りを回動させ、シャッタ翼が閉の時は、ランプからの光を遮光し、シャッタ翼が開の時は、ランプからの光を被処理物の方向に反射する、シャッタとミラーとを兼ねるシャッタミラーがある。
シャッタミラーは、シャッタとミラーとを別々に設ける必要がなく、部品点数を少なくしてコストを下げるとともに、小型化できるという利点がある。
【０００５】
上記のようなシャッタミラーを適用した光照射器の一例として、特許文献１がある。同公報には、ミラーとして、赤外線（及び可視光の一部）を透過し、紫外線（及び可視光のほかの一部）を反射するコールドミラー（ダイクロイックミラー）を使用し、コールドミラーと該コールドミラーを保持するミラー保持枠との間に通風路を設け、コールドミラーとミラー保持枠を効率よく冷却できるシャッタミラーを備えた光照射器が示されている。
【０００６】
図４と５に、特許文献１に記載された技術に基づいて製作された、従来の光照射器のランプ長手方向に直交する側から見た断面図を示す。図４はシャッタミラーが閉位置の状態を、図５はシャッタミラーが開位置の状態を、それぞれ示している。
Ｌは棒状ランプであり、ランプＬとしては、上記したように高圧水銀ランプや各種の金属が封入されたメタルハライドランプが使用される。Ｓはシャッタミラーであり、ランプＬの長手方向に対し直交方向両側に２枚設けられ、ランプＬの周りを回動する。
【０００７】
シャッタミラーＳは、特許文献１において示されているものと同様の赤外線を透過し紫外線を反射するコールドミラー１０と、該コールドミラー１０を保持するミラー保持枠１１から構成され、コールドミラー１０とミラー保持枠１１の間には通風路１２が形成されている。
図４のようにシャッタミラーＳが閉位置のときは、光照射器から光は照射されない。なお、このとき、２枚のシャッタミラーＳの間から光が漏れるのを防ぐために、シャッタミラーＳの先端には、遮光板３０が取り付けられている。
【０００８】
２枚のシャッタミラーＳは不図示の駆動機構により回動し、図５のようにシャッタミラーＳが開位置になると、ランプＬからの直射光とコールドミラー１０からの反射光が被処理物Ｗに照射される。
なお、ミラー保持枠１１の材質は、回転駆動のための軽量さ、加工のしやすさ、熱伝導性の良さなどからアルミニウムを使用している。
これらランプＬ、シャッタミラーＳ、およびシャッタミラーを駆動する駆動機構等は光照射器を形成するランプハウスＬＨの内部に保持されている。
【０００９】
ランプＬ点灯時、ランプＬ及びシャッタミラーＳを冷却するために、光照射器のランプハウスＬＨ内には冷却風が引き込まれる。冷却風は、光照射器の排気口側に接続された不図示のブロアモータにより、光出射口２０からランプハウスＬＨ内に取り込まれ、ランプハウスＬＨ上部の第１の排気口２１または第２の排気口２２から排気される。
【００１０】
上記したように、コールドミラー１０とミラー保持枠１１との間には、ミラー１０とミラー保持枠１１を冷却する冷却風の通風路１２が形成されていおり、ミラー保持枠１１には、冷却風が通風路１２に流入するための流入孔１３と、通風路１２から流出するための流出孔１４が形成されている。
なお、流入孔１３にはこれを覆うように遮光片３１が取り付けられ、シャッターミラーＳ閉時、コールドミラー１０を透過した光が、流入孔１３から被処理物Ｗの方向に漏れるのを防いでいる。
【００１１】
図４には、シャッタミラーＳが閉位置のときの、ランプハウスＬＨ内における冷却風の流れが矢印で示されている。冷却風は主に次の３つのルートを流れる。
(１)２枚のシャッタミラーＳの合わせ目、即ち遮光板３０の隙間からシャッタミラーＳの内側に入り、ランプＬとコールドミラー１０の表面を冷却し、第１の排気口２１または第２の排気口２２から排気されるルート。
(２)シャッタミラーＳとランプハウスＬＨの間に入り、ミラー保持枠１１の冷却風流入孔１３から通風路１２を通り、コールドミラー１０の裏面とミラー保持枠１１の表面を冷却し、流出孔１４から出て、第２の排気口２２から排気されるルート。
【００１２】
(３) シャッタミラーＳとランプハウスＬＨの間に入り、ミラー保持枠１１の裏面側を流れて冷却し、第２の排気口２２から排気されるルート。
これらの３つのルートを冷却風が流れることにより、ランプＬおよびシャッタミラーＳが冷却される。
【００１３】
【特許文献１】特許第２６６８８３２号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
上記のようなシャッタミラーを備えた光照射器において、シャッタミラーＳが閉位置にあるときは、先の被処理物への光照射が終り、次の被処理物を待っている待機状態であり、通常、省電力のため照射時に比べランプの電力を低くして点灯している。
省電力という点では、ランプを消灯するのが一番良いが、上記した高圧水銀ランプやメタルハライドランプは、いったん消灯すると、照射時再点灯しても発光が安定するまでに時間がかかるので待ち時間が生じ効率的ではない。低い電力であってもランプを点灯させておけば、照射時に電力を高くすることにより短い時間で発光が安定する。
【００１５】
近年、例えば液晶パネルの貼り合せのためのシール剤硬化に使用される光照射器においては、被処理物であるパネルの大型化により、ランプも長さが１ｍ以上と大型化し入力電力も大きくなってきている。このため、上記した待機状態におけるランプの電力はできるだけ小さくして省電力を図りたいという要望がある。
ランプに入力する電力を低くすると、その分ランプの温度が低くなるので、それに応じてランプの冷却風量も少なくする必要がある。冷却風量が多いとランプ温度が低下して、ランプに封入されている水銀や金属が蒸発しなくなり、発光が不安定になり場合によってはランプが消灯してしまうからである。
【００１６】
しかし、上記したような大型のランプにおいて、シャッタミラーを閉位置にしてランプ電力を下げ、ランプの温度を適切に保つために冷却風を少なくしたところ、シャッタミラーの温度が適切な温度範囲を超えて上がってしまった。
一方、その状態でシャッタミラーの温度下げるために冷却風量を大きくすると、ランプの温度が適切な温度範囲以下となり、ランプの電力を下げることができなかった。
即ち、シャッタミラーが閉位置にある待機状態において、低い電力でランプを点灯させるために冷却風量を少なくすると、シャッタミラーの温度が高くなるので、ランプの電力を下げられないという問題が生じた。
【００１７】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであって、その目的は、光照射器において、シャッタミラーが閉位置にある待機状態において、ランプ電力を下げた時、ランプの温度が適切な温度範囲になるように冷却風を少なくしても、シャッタミラーの温度が高くならない光照射器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記問題を解決するために、シャッタミラー閉位置において、ランプハウス内の冷却風の流れについて検討したところ、シャッタミラーとランプハウスの間に入る冷却風のほとんどがシャッタ保持枠の裏面側、即ち図４における（３）のルートを流れ、コールドミラーとミラー保持枠の間の通風路、即ち図４における（２）のルートを流れていないことがわかった。
【００１９】
コールドミラーとミラー保持枠の間の通風路は狭くてコンダクタンスが大きい上、冷却風の流入孔は、上記したように光漏れを防ぐ遮光板により覆われているため、冷却風が流れ込みにくい。通風路に冷却風が流れないことにより、シャッタミラーの冷却効率が悪くなり、ランプの電力を下げるために冷却風量を少なくすると、シャッタミラーの温度が上がるのだと考えられる。
【００２０】
上記検討に基づき、上記課題を次のようにして解決した。
上記したようにコールドミラーは赤外線を透過するので、ミラー保持枠には赤外線が照射されることとなり温度が上昇する。そこで、ミラー保持枠の冷却効率を上げるために、ミラー保持枠のコールドミラーとは反対側に放熱効果を促進させるために冷却フィンを設けた。
【００２１】
さらに、ランプハウスの内側に制風板を設け、シャッタミラーが閉位置にあるとき、上記の冷却フィンと制風板とにより遮風板を形成し、ミラー保持枠の裏面側を流れる冷却風を遮り、コールドミラーとミラー保持枠との間の通風路を冷却風が流れるようにした。
【発明の効果】
【００２２】
本発明においては、以下の効果を得ることができる。
ミラー保持枠に設けた冷却フィンにより、ミラー保持枠を効率よく冷却することができる。
さらに、ミラー保持枠の冷却フィンと、ランプハウスの内側に設けた制風板とにより形成された遮風板により、ミラー保持枠の裏面側、即ち（３）のルートの流れが遮られ、従来（３）のルートを流れていた冷却風が、コールドミラーとミラー保持枠の間に形成された通風路（２）のルートを流れるようになる。これにより、効率よくコールドミラーおよびミラー保持枠を冷却することができる。
【００２３】
したがって、シャッタミラーが閉位置にある待機状態において、シャッタミラーの温度が高くなることなく、冷却風を少なくし、ランプ電力を下げることができる。これにより、光照射器の待機時の電力が少なくなり、省電力を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下に、図面に基づいて本発明の実施例の形態を具体的に説明する。
図１に本発明の第１の実施例を示す。同図は光照射器のランプ長手方向に直交する方向の断面図であり、図４に示したものと同一のものには同一の符号が付されている。
図１の光照射器において、ミラー保持枠１１のコールドミラー１０とは反対側（外側）には、複数の放熱用の冷却フィン４０が設けられ、また、ランプハウスＬＨの内側には制風板４１が設けられている。
【００２５】
同図に示すように、シャッタミラーＳが閉位置にあるとき、ランプハウスＬＨの内側に設けた制風板４１と、ミラー保持枠１１の外側に設けられた冷却フィン４０とで遮風板が形成される。この遮風板により、ミラー保持枠１１の裏面側を流れて第２の排気口２２から排気される冷却風の流れ、即ち（３）のルートの流れが遮断される。
【００２６】
上記遮風板により（３）のルートを遮断された冷却風は、ミラー保持枠１１の流入孔１３に遮光板３１があっても流れ込み、通風路１２を通り、コールドミラー１０の裏面とミラー保持枠１１の表面を冷却し、流出孔１４から出て、第２の排気口２２から排気されるルート、即ち（２）のルートを流れるようになる。
【００２７】
したがって、コールドミラー１０とミラー保持枠１１の間に形成されている通風路１２を流れる冷却風の風量が増え、コールドミラー１０およびミラー保持枠１１が十分に冷却される。
ミラー保持枠１１の裏面側の（３）のルートにはほとんど風が流れなくなるが、（２）のルートに十分な冷却風が流れ、またミラー保持枠１１の裏面側に新たに設けた冷却フィン４０により放熱されるので、ミラー保持枠１１の温度は高くならない。
【００２８】
図２は、シャッタミラーＳを開け、光を被照射物Ｗに照射している状態を示す。この状態においては、冷却風は、ほとんどランプＬおよびコールドミラー１０の表面に沿った（１）のルートを流れることになるが、ランプＬには定格の大きな電力が入力され、その分冷却風量も増えるので、シャッタミラーの温度が高くなるという問題はほとんど生じない。
【００２９】
表１および表２に、シャッタミラーが閉位置にあるときのランプとシャッタミラーの温度を示す。表１は背景技術で説明した従来の光照射器（図４）における温度データであり、表２は上記実施例の光照射器（図１）における温度データである。
【００３０】
図１および図４に示すように、ランプ温度はランプＬの第１の排気口２１側であるＡ点、シャッタミラーの温度はミラー保持枠１１の通風路１２側であるＢ点でそれぞれ測定を行なった。
ランプは定格電力１８ｋＷのものを使用し、定格電力の約２分の１である８ｋＷの電力を入力した。
【００３１】
【表１】
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【００３２】
【表２】
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【００３３】
ランプの温度は、ランプの内部に封入されている金属が気化して正常に点灯する５５０°Ｃからランプの石英が再結晶化する８５０°Ｃまでの温度範囲に維持する必要があり、また、コールドミラーは表面の蒸着膜が変質しない４００°Ｃ以下、ミラー保持枠は、上記したようにアルミ製であるので、２００°Ｃ以下に維持する必要がある。
【００３４】
従来の光照射器の場合、表１に示すように、冷却風量が８．８ｍ３／分の時、ランプ温度は４５１°Ｃ、ミラー保持枠温度は１３７°Ｃであった。ミラー保持枠の温度は上記した上限温度２００°Ｃよりも低いので問題ないが、ランプの温度は下限温度の５５０°Ｃ以下であり、これでは、ランプ内部の金属が蒸発せず、所望の発光が得られず、場合によっては消灯してしまうので、冷却風量を少なくしてランプ温度が高くなるようにしなければならない。
【００３５】
しかし、ランプ温度を高くするために、冷却風量を６．０ｍ３／分に下げると、ミラー保持枠の温度は２０１°Ｃとなり、上限温度２００°Ｃを超えてしまう。ミラー保持枠の温度が高くなっているにもかかわらず、ランプ温度は４６６°Ｃとまだ低く適切な温度範囲に入らない。
即ち、ランプ電力を２分の１にした８ｋＷでの点灯時において、ミラー保持枠の温度を適正な範囲に保つことができる条件がなく、したがって、シャッタミラーが閉位置にある待機状態において、ランプ電力を２分の１に下げることができない。
【００３６】
これに対し、本実施例の光照射器の場合、表２に示すように、冷却風量が８．８ｍ３／分の時、ランプ温度は６４０°Ｃ、ミラー保持枠の温度は９１°Ｃであり、ランプもミラー保持枠もともに適切な温度範囲に入っている。
また、冷却風量を６．８ｍ３／分に下げても、ランプ温度は６６０°Ｃ、ミラー保持枠の温度は１１４°Ｃであり、ランプとミラー保持枠の温度は、適切な温度に保たれている。即ち、シャッタミラーが閉位置にある待機状態において、ミラー保持枠の温度を適正な範囲に保つことができる冷却風量条件を、十分な調整範囲を持って有する。したがって、ランプ電力を２分の１に下げて点灯させることができる。
【００３７】
図３に本発明の第２の実施例（シャッタミラー閉位置）を示す。図１で示した第１の実施例に対し、ミラー保持枠の冷却フィン４０と、ランプハウスＬＨの内側に設けた制風板４１の長さのバランスを変えたものである。
第１の実施例と同様に、冷却フィン４０と制風板４１により遮風板が形成され、シャッタミラーが閉位置にあるとき、冷却風は、ミラー保持枠の裏面を流れる（３）のルートの流れが遮断され、通風路１２の（２）のルートを流れる。
このように、冷却フィン４０と制風板４１の長さのバランスは、シャッタミラーＳの回動に障害のない範囲で適宜設定することができる。
【００３８】
なお、シャッタミラーＳが閉位置にあるとき、冷却フィン４０と制風板４１により形成される遮風板により、図１内に点線で示したような、ランプハウスＬＨ内を反射し、シャッタミラーを迂回して光出射口２０から漏れてくる光も遮光することができ、被処理物Ｗに対して所望しない光が照射されるのを防ぐことができる。
また、本実施例では制風板４１を薄い板形状で示したが、厚いブロック形状のものでも良い。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の第１の実施例（シャッタミラー閉位置）を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施例（シャッタミラー開位置）を示す図である。
【図３】本発明の第２の実施例（シャッタミラー閉位置）を示す図である。
【図４】従来の光照射器（シャッタミラー閉位置）を示す図である。
【図５】従来の光照射器（シャッタミラー開位置）を示す図である。
【符号の説明】
【００４０】
１０  コールドミラー
１１  ミラー保持枠
１２  通風路
１３  流入孔
１４  流出孔
２０  光出射口
２１  第１の排気口
２２  第２の排気口
３０  遮光板
３１  遮光片
４０  冷却フィン  
４１  制風板
Ｌ    ランプ
Ｓ    シャッタミラー
ＬＨ  ランプハウス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2006043641.tif 000008
【図５】
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