(57)【要約】【課題】駆動電力の異なるヘッド部を一のコントローラ部に接続可能とした紫外線照射装置を提供する。【解決手段】紫外線照射装置は、紫外線源として紫外線を照射可能な一以上の半導体素子１５０を備える一以上のヘッド部１２０と、半導体素子１５０に駆動電力を供給する電源部１１２とを備えるコントローラ部１１０と、ヘッド部１２０とコントローラ部１１０とを電気的に接続するための電気信号線を備えるケーブル部１３０とを備える。コントローラ部は、駆動電力の異なるヘッド部でも接続可能とするよう、電源部が異なる種類のヘッド部にそれぞれ対応した駆動電力を供給する電源切替部１１１を備える。【選択図】図５
2006051790.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
紫外線硬化型樹脂を硬化するための紫外線を照射する紫外線照射装置であって、
紫外線源として紫外線を照射可能な一以上の半導体素子を備える一以上のヘッド部と、
前記半導体素子に駆動電力を供給する電源部とを備えるコントローラ部と、
前記ヘッド部とコントローラ部とを電気的に接続するための電気信号線を備えるケーブル部と、
を備えており、前記コントローラ部は、駆動電力の異なるヘッド部でも接続可能とするよう、前記電源部が異なる種類のヘッド部にそれぞれ対応した駆動電力を供給する電源切替部を備えることを特徴とする紫外線照射装置。
【請求項２】
請求項１に記載の紫外線照射装置であって、さらに、
前記コントローラ部に接続されたヘッド部の種別を自動的に判別し、判別結果に基づいてヘッド部毎に適切な駆動電力を供給するよう前記電源切替部による駆動電力の切り替えを行うためのヘッド判別部を備えることを特徴とする紫外線照射装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の紫外線照射装置であって、
前記ケーブル部はヘッド部に固定されており、ケーブル部とコントローラ部とを接続するケーブル側インターフェースをヘッド部の種別に応じて変更し、このインターフェースに応じて前記ヘッド判別部がヘッド部の種別を判定するよう構成してなることを特徴とする紫外線照射装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の紫外線照射装置であって、
前記電源部が、接続されるヘッド部の種別に応じて異なる駆動電力を供給できるよう複数の電源出力を備えており、前記ヘッド判別部の判別結果に基づいて電源切替部が適切な電源出力に切り替えるよう構成してなることを特徴とする紫外線照射装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の紫外線照射装置であって、
前記ヘッド部が、ヘッド部の種別に関するヘッド種別情報を記録可能なメモリ部を備えており、前記ヘッド判別部は、接続されたヘッド部のメモリ部に記録されたヘッド種別情報に基づき該ヘッド部の種別を判別し、該種別に応じた駆動電力を供給するよう電源切替部を制御してなることを特徴とする紫外線照射装置。
【請求項６】
請求項５に記載の紫外線照射装置であって、
前記ヘッド種別情報が、ヘッド部で使用される半導体素子の仕様に関する情報を含んでおり、
前記電源部が、前記コントローラ部に接続されるヘッド部の種別の内、最大の駆動電力を要求するヘッド部に応じて電源出力を設定し、
かつ前記コントローラ部が、これに接続されたヘッド部のメモリ部からヘッド種別情報を読み込むと共に、
前記電源切替部が、ヘッド種別情報に含まれる半導体素子の仕様に応じて該当するヘッド部に供給する駆動電力の上限値を設定することを特徴とする紫外線照射装置。
【請求項７】
請求項１から４のいずれかに記載の紫外線照射装置であって、
前記コントローラ部は、前記半導体素子を駆動するための駆動回路を備えており、前記ヘッド判別部は、前記駆動回路の一部に通電される電流もしくは印加される電圧を測定した結果に基づいて前記電源切替部による駆動電力の切り替え制御を行うことを特徴とする紫外線照射装置。
【請求項８】
請求項５から７のいずれかに記載の紫外線照射装置であって、
前記メモリ部が、前記半導体素子の特性を記憶する機能を兼用していることを特徴とする紫外線照射装置。
【請求項９】
請求項１から８のいずれかに記載の紫外線照射装置であって、
前記駆動電力の異なるヘッド部は、使用する半導体素子の個数又は／及び接続形態が異なることを特徴とする紫外線照射装置。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれかに記載の紫外線照射装置であって、
前記コントローラ部が、前記ケーブル部を接続するための一以上のヘッド接続部を備えており、各ヘッド接続部に駆動電力の異なるヘッド部であっても接続可能に構成してなることを特徴とする紫外線照射装置。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれかに記載の紫外線照射装置であって、
前記コントローラ部が、複数のヘッド接続部に各々接続されたヘッド部に対して紫外線照射条件を個別に設定可能に構成してなることを特徴とする紫外線照射装置。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれかに記載の紫外線照射装置であって、前記半導体素子が紫外線発光ダイオードであることを特徴とする紫外線照射装置。
【請求項１３】
紫外線硬化型樹脂を硬化するための紫外線を照射する紫外線照射装置であって、
紫外線源として紫外線を照射可能な一以上の半導体素子と、前記半導体素子を駆動する駆動電力に関するヘッド種別情報を記録可能なメモリ部と、前記半導体素子の紫外線照射部分に近接して配置され半導体素子からの紫外光を偏光又は集光して外部に照射するためのレンズ部とを備える一以上のヘッド部と、
前記ヘッド部とコントローラ部とを電気的に接続するための電気信号線を備えるケーブル部であって、前記ヘッド部に一端に固定され、他端にコントローラ部と接続するためのケーブル側インターフェースを設けたケーブル部と、
前記ケーブル側インターフェースを接続するための一以上のヘッド接続部と、前記ヘッド接続部に接続されたケーブル部を介して前記半導体素子に駆動電力を供給するための電源部と、前記電源部で前記半導体素子を駆動するための駆動回路と、各々の半導体素子毎に個別の紫外線照射条件を設定可能な制御部と、駆動電力の異なる複数種類のヘッド部のいずれでも接続可能とするよう前記電源部が異なる種類のヘッド部にそれぞれ対応した駆動電力を供給するための電源切替部と、
を有するコントローラ部と、
を備えることを特徴とする紫外線照射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、小物部品の接着等に使用される紫外線硬化型の樹脂を硬化させる等の用途で紫外線を照射する紫外線照射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、医療分野での生体内外部の紫外線照射による殺菌、治療、分光（発光）診断や、鉱物や古墳深部の観察等の分野、あるいは電子部品の組み立て作業における紫外線硬化型の樹脂を硬化させる目的等に、紫外線照射装置が利用されている。この内、紫外線硬化型の樹脂を硬化させる紫外線照射装置は、レジスト皮膜の形成や印刷の分野から光ピックアップ等の組立工程における小物部品の接着固定の分野まで広く使用されている紫外線硬化型の樹脂に対して紫外線を照射する目的で利用される。このタイプの紫外線照射装置は、電源回路等を内蔵した装置本体であるコントローラと、紫外線を照射するヘッドと、これらを接続するケーブルとを備えている。コントローラに紫外線源である高圧水銀ランプや水銀キセノンランプ、メタルハライドランプ等を内蔵し、コントローラとヘッドを接続するケーブルに内蔵された石英ガラス等の光ファイバでヘッドまで紫外線を伝達して、ヘッドから樹脂が塗布された接着部に照射される。このような紫外線照射装置を用いた小物部品の接着固定方法の従来例が特許文献１に記載されている。
【特許文献１】特開平１０−２０９４９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このような高圧水銀ランプ等を使用したランプ式の紫外線照射装置では、紫外線源に高圧水銀ランプや水銀キセノンランプを使用しているため、発熱量及び消費電力も大きく、冷却機構が必要で装置が大型化し高価になる上、常時点灯している構造のためエネルギー消費量が大きい、立ち上がり、立ち下がりに時間がかかる、ランプの寿命が短くなる等の欠点があった。加えて、紫外線出力の調整は機械的なシャッタで行われる構造のため、微細な調整が困難である。さらに、ランプが劣化してくるとガラスにクラックが生じることがあり、ガラス管内部に封入した高圧ガスによってガラス管が破裂する危険がある。このため、一定時間経過したランプは必ず交換する必要があり、ランニングコストが高くなることに加えて毎日など定期的に交換の確認作業を行う必要があり、手間がかかっていた。
【０００４】
これに対し出願人は、このような問題点を解決するものとして、紫外線源として紫外線発光ダイオード（ＵＶＬＥＤ）を使用し、かつＬＥＤを本体のコントローラでなくヘッド側に設けた紫外線照射装置を開発した（特願２００３−１５８９５８号、特願２００３−４２５５５２号等）。これらの紫外線照射装置は、半導体素子であるＵＶＬＥＤを使用しているため、出力の微調整が可能で高速に動作でき、長寿命で信頼性が高く、かつ低消費電力で使用できるといった優れた特長が得られる。
【０００５】
ＵＶＬＥＤ等の半導体素子を使用する紫外線照射装置のヘッド部においては、図１に示すように一のヘッド部に一のＵＶＬＥＤ１５１を設けて、スポット状の紫外線を照射するスポットタイプ１２０Ａと、図２に示すように複数のＵＶＬＥＤ１５１を使用して面状に紫外線を照射する面発光タイプ１２０Ｂがある。面発光タイプ１２０Ｂは複数の紫外線源から照射される紫外線のパターンが均一になるように配置し、紫外線の照射面積を大きくできるという利点がある。しかしながら、現状では異なる種類のヘッド部を同一のコントローラ部に接続して使用できないという問題がある。
【０００６】
複数のＵＶＬＥＤ１５１を直列に接続した面発光タイプのヘッド部１２０Ｂでは、使用するＵＶＬＥＤの数に応じて電圧降下が大きくなる。したがって同一のコントローラ部で面発光タイプ１２０Ｂとスポットタイプ１２０Ａのいずれのヘッド部でも駆動可能とするには、消費電力の大きい面発光タイプ１２０Ｂの必要な駆動電流に合わせて、各ヘッド部に供給する電源電圧を設定する必要がある。例えば、図２のように４個のＵＶＬＥＤ１５１を直列接続するヘッド部１２０Ｂでは、一個のＵＶＬＥＤの順方向電圧を４．０Ｖとすると、ＵＶＬＥＤ１５１による電圧降下が４．０Ｖ×４個＝１６．０Ｖとなる。したがって図３に示すようにコントローラ部９１０のＬＥＤ駆動回路では、電源部の電圧を高い方の電圧に対応させて、例えば２０Ｖに設定する。しかしながら、この設定でスポットタイプのヘッド部１２０Ａを接続すると、ＬＥＤ駆動回路における発熱が非常に大きくなるという問題がある。スポットタイプのヘッド部１２０ＡではＵＶＬＥＤ１５１が一個であるため、電圧降下は４．０Ｖに止まり、その結果図３に示すようにＬＥＤ駆動回路の駆動素子に１６Ｖの電圧が印加されることとなる。その結果、駆動素子を構成するトランジスタＴｒに高電圧が印加されることにより発熱量は相当大きくなる。特にコントローラ部９１０は複数台のヘッド部を接続できるように、ＬＥＤ駆動回路を複数備えているため、発熱量はチャンネル数だけさらに増加され、放熱のための対策が必要となる。ファンやヒートシンク等の放熱部材を使用するとコントローラ部が大型化し、装置の小型化の妨げとなる上、コストもかかり、また熱による劣化のため信頼性も低下する。
【０００７】
一方、図４に示すようにＵＶＬＥＤ１５１を並列に接続したヘッド部１２０Ｃとする方法も考えられる。この方法ではＬＥＤ駆動回路は面発光タイプ、スポットタイプとも同一の電圧で対応できる。しかしながら、面発光タイプのＵＶＬＥＤ１５１をすべて点灯させるためには、各ＵＶＬＥＤ毎に駆動信号が必要となるため、そのための配線数が増え駆動回路が複雑化し、またケーブル部が太くなって取り回しが悪くなるという問題があった。
【０００８】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、本発明の主な目的は、異なる種類のヘッド部を一のコントローラ部に接続可能とし、使い勝手を改善した紫外線照射装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の紫外線照射装置は、紫外線硬化型樹脂を硬化するための紫外線を照射する紫外線照射装置であり、紫外線源として紫外線を照射可能な一以上の半導体素子を備える一以上のヘッド部と、半導体素子に駆動電力を供給する電源部とを備えるコントローラ部と、ヘッド部とコントローラ部とを電気的に接続するための電気信号線を備えるケーブル部とを備える。コントローラ部は、駆動電力の異なるヘッド部でも接続可能とするよう、電源部が異なる種類のヘッド部にそれぞれ対応した駆動電力を供給する電源切替部を備える。電源切替部は、自動もしくは手動によりヘッド部に応じた電源に切り替えることができ、これによって一台のコントローラ部に種類の異なるヘッド部を接続することが可能となり、使い勝手が向上する。特に異なるタイプのヘッド部を混在させて個々に動作可能とすれば、使用するヘッド部毎に専用のコントローラ部を用意する必要がなく、省スペース、低コストで簡潔な紫外線照射システムが構築できる。また駆動電力を使用するヘッド部に応じて切り替えることにより、不要な発熱を抑えることができるので、放熱のファンやヒートシンクを排除もしくは縮小して装置の小型化や低コスト化にも貢献し、さらに装置の信頼性も向上する。
【００１０】
また本発明の他の紫外線照射装置は、さらにコントローラ部に接続されたヘッド部の種別を自動的に判別し、判別結果に基づいてヘッド部毎に適切な駆動電力を供給するよう電源切替部による駆動電力の切り替えを行うためのヘッド判別部を備える。この構成により、コントローラ部に接続したヘッド部の種別をヘッド判別部で自動的に判別して適切な駆動電力に切り替えられるため、ユーザはヘッド部の違いを意識することなく所望のヘッド部を一台のコントローラ部に接続して使用することができ、使い易い紫外線照射装置が実現できる。
【００１１】
さらに本発明の他の紫外線照射装置は、ケーブル部がヘッド部に固定されており、ケーブル部とコントローラ部とを接続するケーブル側インターフェースをヘッド部の種別に応じて変更し、このインターフェースに応じてヘッド判別部がヘッド部の種別を判定するよう構成している。この構成により、ケーブル側インターフェースに基づいてヘッド判別部はヘッド部を判別でき、ヘッド部に応じた適切な駆動電力を供給するよう電源切替部を制御できる。またケーブル部とヘッド部とを一体的に構成することで、ケーブル部のインターフェースでヘッド部を区別できるようになる。ケーブル側インターフェースは、例えばケーブル部のコネクタ部分の形状をヘッド部の種別に応じて変更する。コネクタの形状自体はいずれのケーブル部もコントローラ部のヘッド接続部のソケット等に物理的に接続可能な構成とし、ヘッド部に応じて専用のピン等の端子を設けて、この端子によりヘッド部を区別する方法が利用できる。ピンは電気信号によりヘッド部を判別する他、物理的に検出する機構を採用しても良い。例えばコネクタを接続するとピンがスイッチを押し込むようにしたり、ピンの有無やピンの長さなどによってスイッチのＯＮ／ＯＦＦや段階を切り替える構成とすることができる。
【００１２】
さらにまた本発明の他の紫外線照射装置は、電源部が、接続されるヘッド部の種別に応じて異なる駆動電力を供給できるよう複数の電源出力を備えており、ヘッド判別部の判別結果に基づいて電源切替部が適切な電源出力に切り替えるよう構成している。この構成は安価かつ簡素な構成で実現でき、複数の電源出力の中からヘッド部に応じた出力に切り替えるのみで半導体発光素子を適切に駆動できる。あるいは、一の電源部の駆動電力を可変として、ヘッド部に応じて出力を調整することもできる。
【００１３】
さらにまた本発明の他の紫外線照射装置は、ヘッド部が、ヘッド部の種別に関するヘッド種別情報を記録可能なメモリ部を備えており、ヘッド判別部は、接続されたヘッド部のメモリ部に記録されたヘッド種別情報に基づき該ヘッド部の種別を判別し、該種別に応じた駆動電力を供給するよう電源切替部を制御する。この構成により、ヘッド部の種別をコントローラ部側で確実に判定することができる。
【００１４】
さらにまた本発明の他の紫外線照射装置は、ヘッド種別情報が、ヘッド部で使用される半導体素子の仕様に関する情報を含んでおり、電源部が、コントローラ部に接続されるヘッド部の種別の内、最大の駆動電力を要求するヘッド部に応じて電源出力を設定し、かつコントローラ部が、これに接続されたヘッド部のメモリ部からヘッド種別情報を読み込むと共に、電源切替部が、ヘッド種別情報に含まれる半導体素子の仕様に応じて該当するヘッド部に供給する駆動電力の上限値を設定する。この構成によって、コントローラ部に接続されたヘッド部に応じて適切な電力供給量に制限され、上限値以上の電力供給を行わないことで適切な状態にて半導体素子を駆動できる。
【００１５】
さらにまた本発明の他の紫外線照射装置は、コントローラ部が、ヘッド部の半導体素子を駆動するための駆動回路を備えている。そしてヘッド判別部は、駆動回路の一部に通電される電流もしくは印加される電圧を測定した結果に基づいて、電源切替部による駆動電力の切り替え制御を行う。例えば駆動素子による電圧降下を測定した結果に基づいて、ヘッド判別部が電源切替部による駆動電力の切り替え制御を行う。この構成により、ヘッド部毎にメモリ部などの素子を用意せずともヘッド部を自動で区別でき、簡素な構成で適切なヘッド部の駆動が実現できる。
【００１６】
さらにまた本発明の他の紫外線照射装置は、メモリ部が半導体素子の特性を記憶する機能を兼用している。この構成により、半導体素子の照射時間の積算などに使用するメモリ素子を利用してヘッド部のヘッド種別情報を保持できるので、新たな部材を用意することなく既存の構成を利用して安価に実現できる。
【００１７】
さらにまた本発明の他の紫外線照射装置は、駆動電力の異なるヘッド部が、使用する半導体素子の個数又は／及び接続形態が異なるものである。このように半導体素子の使用個数や直列／並列などの接続形態によって異なる駆動電力を持つヘッド部を、一のコントローラで使用可能とできる。このような種類の異なるヘッド部としては、一以上の半導体素子を一箇所に配置してスポット状の紫外線照射を得るスポットタイプのヘッド部、複数の半導体素子を所定のパターンで配置して面状の紫外線照射を得る面発光タイプのヘッド部がある。面発光タイプは一般に面状光源のように紫外線が拡散して放出され、照射面積がスポットタイプよりも広くなるので、用途に応じてこれらのヘッド部を交換してコントローラ部に接続し、便利に使用できる。
【００１８】
さらにまた本発明の他の紫外線照射装置は、コントローラ部が、ケーブル部を接続するための一以上のヘッド接続部を備えており、各ヘッド接続部に駆動電力の異なるヘッド部であっても接続可能に構成している。駆動電力の異なるヘッド部を混在して一のコントローラ部に接続可能とすることで、ヘッド部に応じた専用のコントローラ部を用意することなく、一のコントローラ部を使用して様々な条件に応じたヘッド部を混在させ、異なる紫外線照射が容易に実現できる。
【００１９】
さらにまた本発明の他の紫外線照射装置は、コントローラ部が、複数のヘッド接続部に各々接続されたヘッド部に対して紫外線照射条件を個別に設定可能に構成される。この構成により、ヘッド部毎に独立した紫外線照射を行うことが可能となり、極めて柔軟性の高い紫外線照射システムを構築できる。
【００２０】
さらにまた本発明の他の紫外線照射装置は、半導体素子が紫外線発光ダイオードである。紫外線発光ダイオードはその出力光の波長が比較的急峻なピーク値を持ち、熱線などの成分を殆ど含まないため、対象物を加熱することなく紫外線を効果的に照射できる。また紫外線発光ダイオードは小型、低消費電力であり、しかも反応が高速であるためパルス制御によるＯＮ／ＯＦＦ等を電気的に行うことができ、従来の紫外線源に高圧水銀ランプ等を使用した紫外線照射装置に比べてシャッタの開閉といった機械的動作がないため劣化や寿命の問題を解消し、信頼性高く安定して使用できる利点が得られ、正確な制御が可能となる。
【００２１】
さらにまた本発明の他の紫外線照射装置は、紫外線硬化型樹脂を硬化するための紫外線を照射する紫外線照射装置であり、紫外線源として紫外線を照射可能な一以上の半導体素子と、半導体素子を駆動する駆動電力に関するヘッド種別情報を記録可能なメモリ部と、半導体素子の紫外線照射部分に近接して配置され半導体素子からの紫外光を偏光又は集光して外部に照射するためのレンズ部とを備える一以上のヘッド部と、ヘッド部とコントローラ部とを電気的に接続するための電気信号線を備えるケーブル部であって、ヘッド部に一端に固定され、他端にコントローラ部と接続するためのケーブル側インターフェースを設けたケーブル部と、ケーブル側インターフェースを接続するための一以上のヘッド接続部と、ヘッド接続部に接続されたケーブル部を介して半導体素子に駆動電力を供給するための電源部と、電源部で半導体素子を駆動するための駆動回路と、各々の半導体素子毎に個別の紫外線照射条件を設定可能な制御部と、駆動電力の異なる複数種類のヘッド部のいずれでも接続可能とするよう電源部が異なる種類のヘッド部にそれぞれ対応した駆動電力を供給するための電源切替部とを有するコントローラ部とを備える。この構成により、電源切替部は自動もしくは手動によりヘッド部に応じた電源に切り替えることができ、これによって一台のコントローラ部に種類の異なるヘッド部を接続することが可能となり、使い勝手が向上する。特に異なるタイプのヘッド部を混在させて個々に動作可能とすれば、使用するヘッド部毎に専用のコントローラ部を用意する必要がなく、省スペース、低コストで簡潔な紫外線照射システムが構築できる。また駆動電力を使用するヘッド部に応じて切り替えることにより、不要な発熱を抑えることができるので、放熱のファンやヒートシンクを排除もしくは縮小して装置の小型化や低コスト化にも貢献し、さらに装置の信頼性も向上する。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の紫外線照射装置によれば、異なる種類のヘッド部を一のコントローラ部に接続可能とすることで、極めて使い勝手の良い紫外線照射システムを構築することができる。特に、ヘッド部の特性に応じて専用のコントローラ部を個別に用意する必要がないので、既存のコントローラ部を最大限活用してスポットタイプ、面発光タイプなどの異なるヘッド部を組み合わせて使用でき、アプリケーションや用途に応じた最適な紫外線照射が実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施の形態は、本発明の技術思想を具体化するための紫外線照射装置を例示するものであって、本発明は紫外線照射装置を以下のものに特定しない。また本明細書は、特許請求の範囲に示される部材を実施の形態の部材に特定するものでは決してない。なお、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。さらに以下の説明において、同一の名称、符号については同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。さらに、本発明を構成する各要素は、複数の要素を同一の部材で構成して一の部材で複数の要素を兼用する態様としてもよいし、逆に一の部材の機能を複数の部材で分担して実現することもできる。
【００２４】
［実施の形態１］
図５に、本発明の実施の形態１に係る紫外線照射装置のブロック図を示す。この図に示す紫外線照射装置１００は、コントローラ部１１０とヘッド部１２０とがケーブル部１３０で接続される。ヘッド部１２０には、紫外線硬化型樹脂を硬化させるための紫外線を発する紫外線源として半導体素子１５０であるＵＶＬＥＤ１５１、紫外線を集光、偏光するためのレンズ部１２６０、ヘッド部１２０の種別に関するヘッド種別情報を保持するメモリ部１２２７及びヘッド部１２０を他のヘッド部と区別するための識別情報を表示する識別部１２１が内蔵されている。コントローラ部１１０は、ヘッド部１２０の紫外線源を駆動するための電源部１１２及び制御部１１４、記憶部１１６、並びに設定内容等を表示させる表示部１４２、紫外線照射条件等を設定する設定部１４０（後述）を備え、ケーブル部１３０を介して紫外線源の駆動信号（電気信号）をヘッド部１２０に送信する。
【００２５】
（ヘッド部１２０）
ヘッド部１２０は、一の半導体素子でスポット状の紫外線を照射するスポットタイプ１２０Ａと、複数の半導体素子で紫外線を広い面積でほぼ均一に照射する面発光タイプ１２０Ｂとがあり、いずれのタイプも一のコントローラ部１１０に接続可能としている。スポットタイプのヘッド部１２０Ａは、紫外線照射面積が限定されるので、対象物や紫外線硬化型樹脂の特定のポイントにスポット的に紫外線を照射させる用途に適している。またスポットタイプにおいても、半導体素子を複数使用し、紫外線照射を集中して紫外線照射量を高めることもできる。
【００２６】
（面発光タイプのヘッド部１２０Ｂ）
一方、面発光タイプ１２０Ｂにおいては、複数の半導体素子を所定のパターンで配置することにより、ほぼ均一な紫外線を広範囲に照射する。半導体素子は、ライン状、環状など任意のパターンで配置できる。図６にヘッド部端面に配置される半導体素子の配置パターンの一例を示す。例えば図６（ａ）の例では、円柱状のヘッド部５２０Ａの端面のほぼ全面に半導体素子の一形態であるＵＶＬＥＤ５５１Ａを近接して配置している。ここではＵＶＬＥＤを逆三角形状に計１２個配置している。また図６（ｂ）の例では略正方形状のヘッド部５２０Ｂの端面に、離間させてＵＶＬＥＤを配置している。ここでは２行×２列＝４個のＵＶＬＥＤ５５１Ｂを配置している。もちろん、ＵＶＬＥＤ５５１は３列以上に並べてもよい。さらに図６（ｃ）の例では、一方向に延長した略長方形状のヘッド部５２０Ｃの端面にライン状にＵＶＬＥＤを配置している。ここでは２行×３列＝６個のＵＶＬＥＤ５５１Ｃを配置している。この構造では、長手方向に並んだ複数のＵＶＬＥＤ５５１Ｃによって、細長い領域に塗布された紫外線硬化型樹脂に一度に紫外線を照射して硬化させることができる。さらにまた図６（ｄ）の例では、円形のヘッド部５２０Ｄの端面に環状にＵＶＬＥＤ５５１Ｄを、この例では６個配置している。ＵＶＬＥＤの使用個数や配置パターンは、紫外線照射に要求される出力や面積に応じて適宜選択される。なお上記いずれの例も、ＵＶＬＥＤ同士はほぼ等間隔に配置されているが、これらの例に限られず不均一なパターンに配置することもできる。例えばレンズや散乱板に応じて均一な紫外線出力が得られるように、ＵＶＬＥＤの粗密を調整する。あるいは、意図的に不均一な紫外線出力が必要な場合に、該当するパターンにＵＶＬＥＤを配置する。このように、ＵＶＬＥＤを複数配置することで、紫外線の照射面積を広くすることができ、多くの紫外線硬化型樹脂に同時に紫外線を照射するといった一度に処理できる量を大きくして作業能率を向上させることができる。また紫外線の照射量を多くして反応を促進するといった効果も得られる。
【００２７】
（駆動回路１１８）
次に、このようなヘッド部を駆動する駆動回路の一例を図７に基づいて説明する。駆動回路１１８は半導体素子を駆動するための回路であり、半導体素子がＵＶＬＥＤの場合はＵＶＬＥＤを電流駆動するドライブ回路として定電流回路等で構成される。なおこの図では説明を簡素化するため一のヘッド部１２０のみを図示しているが、コントローラ部１１０は接続可能なヘッド部の数に応じてこのような駆動回路１１８を複数備えている。また駆動回路の一部又は全部をヘッド部側に設けることもできる。この駆動回路１１８の動作を説明すると、駆動回路１１８からケーブル部１３０を介してヘッド部１２０に供給された駆動電流は直接、あるいはヘッド制御部（図示せず）を介してＵＶＬＥＤ１５１に供給される。以下の例では、図１に示す１個のＵＶＬＥＤ１５１を使用したスポットタイプのヘッド部１２０Ａと、図２に示す４個のＵＶＬＥＤ１５１を使用した面発光タイプのヘッド部１２０Ｂのいずれをも接続可能なコントローラ部１１０で、これらの駆動電力の異なるヘッド部１２０を各々駆動する例について説明する。まず図７に示すコントローラ部１１０は、スポットタイプのヘッド部１２０Ａを接続した例を示している。この図に示すコントローラ部１１０は、接続されるヘッド部１２０に応じた複数の電源出力を備える電源部１１２と、電源出力を切り替える電源切替部１１１と、電源出力でＵＶＬＥＤ１５１を駆動する駆動素子１１８Ａと、電源切替部１１１および駆動素子１１８Ａを制御するヘッド判別部１１４Ａと、ヘッド判別部１１４Ａの制御信号を駆動素子１１８Ａに送出するＤ／Ａ変換部１１９とを備える。またスポットタイプのヘッド部１２０Ａは、紫外線源である半導体素子として１個のＵＶＬＥＤ１５１と、メモリ部１２２７とを備える。このＵＶＬＥＤ１５１は、順方向電圧Ｖｆを４．０Ｖとする。
【００２８】
（電源部１１２）
電源部１１２は、スポットタイプのヘッド部１２０Ａに応じた駆動電圧として６Ｖ、面発光タイプのヘッド部１２０Ｂに応じた駆動電圧として２０Ｖの電源出力を備えている。電源出力は、接続されるヘッド部１２０に応じて電圧値や電流値が設定される。また、３種以上のヘッド部に対応するよう、３以上の電源出力を用意することもできる。電源部１１２はＤＣ／ＤＣコンバータなどが使用でき、一の電源部で複数の電源出力を供給可能としたり、電源出力を可変としたり、あるいは複数の電源部を用意して電源切替部で切り替えるよう構成してもよい。
【００２９】
（電源切替部１１１）
電源切替部１１１はリレーやスイッチなどが使用でき、ヘッド判別部１１４Ａによりスイッチの切り替えが制御される。また、ヘッド判別部を設けることなくユーザが手動で切り替えることもできる。例えばヘッド部を異なるタイプに変更した際、ユーザが変更後のヘッド部に応じた電源出力となるよう、該当するヘッド接続部の電源切替部を操作する。あるいは、ヘッド部に接続されたケーブル側インターフェースにヘッド部の種別を判別する機構を設け、これを電源切替部として機能させることもできる（後述）。ヘッド判別部１１４Ａは、ヘッド部１２０の半導体素子を駆動する制御部１１４と共通化でき、例えばマイクロプロセッサ（ＭＰＵ）やＣＰＵ、ＬＳＩ、ＦＰＧＡやＡＳＩＣ等のゲートアレイで実現できる。制御部１１４が駆動素子１１８Ａを制御する制御信号は、Ｄ／Ａ変換部１１９でデジタル信号からアナログ信号に変換されて、駆動素子１１８Ａを駆動する。駆動素子１１８Ａは電源切替部１１１を介して電源出力と接続されている。駆動素子１１８Ａは、ＵＶＬＥＤを駆動する場合はトランジスタやＦＥＴが好適に使用できる。
【００３０】
（メモリ部１２２７）
一方、スポットタイプのヘッド部１２０Ａでは、ケーブル部１３０を介して駆動素子１１８ＡとＵＶＬＥＤ１５１が接続される。またメモリ部１２２７は、ヘッド部１２０の種別に関するヘッド種別情報を保持する。ヘッド種別情報とは、スポットタイプや面発光タイプといったヘッド部１２０の種別、あるいはヘッド部１２０の駆動に必要な駆動電力等である。ここでは、ヘッド部１２０Ａの駆動電圧が４．０Ｖであることを保持している。メモリ部１２２７及びＵＶＬＥＤ１５１は、それぞれ個別の電気信号線により同一のケーブル部１３０を介してコントローラ部１１０と接続される。メモリ部１２２７は制御部１１４とケーブル部１３０を介して接続され、制御部１１４がメモリ部１２２７にアクセスして記録内容を読み取り可能としている。メモリ部１２２７は不揮発性メモリであるＥ２ＰＲＯＭが好適に利用できる。またこのメモリ部１２２７は、ヘッド部１２０の稼働時間を記憶したり、ＵＶＬＥＤ１５１の初期特性を記録することもできる。このようなメモリ部１２２７は、既存のヘッド部に備えられているため、本実施の形態では既存のメモリ部を使用してヘッド部の種別をコントローラ部１１０に通知できるので、新たな部材を付加することなくヘッド部の判別機能を低コストで容易に実現できる。
【００３１】
図７の駆動回路１１８は、以下のようにして動作する。まずヘッド部１２０をケーブル部１３０を介してコントローラ部１１０と接続すると、メモリ部１２２７のヘッド種別情報が制御部１１４で読み出される。これによってヘッド部１２０の種別がコントローラ部１１０側で判別できる。ここでは制御部１１４が、スポットタイプのヘッド部１２０Ａを駆動するための電源出力である６Ｖに切り替えるよう、電源切替部１１１を制御する。さらに、紫外線照射開始のトリガ信号などを受けて、制御部１１４は紫外線照射の照射パターンや出力などの設定に基づき、駆動信号をＤ／Ａ変換部１１９を介して駆動素子１１８Ａに供給する。Ｄ／Ａ変換部１１９から所定の駆動電流がトランジスタのベース側に供給されると、トランジスタはＯＮとなってＵＶＬＥＤ１５１に通電し、紫外線が出力される。このとき、電源出力は６Ｖであり、またＵＶＬＥＤ１５１による電圧降下は４．０Ｖであるから、トランジスタにかかる電圧値は２．０Ｖとなり、またトランジスタを流れる電流値は５００ｍＡであるから消費電力Ｐｄは２×０．５＝１Ｗに抑制される。このように、駆動素子１１８Ａであるトランジスタの発熱が抑えられるので、放熱対策を簡素化でき、ファンやヒートシンクを小型化あるいは省略して、装置の小型化に寄与し得る。また発熱による素子の劣化が抑制される結果、素子の長寿命化、信頼性の向上も図られる。特に、図３で説明したように駆動電圧の大きい面発光タイプに合わせて電源部の電源出力を設定すると、駆動電圧の小さいスポットタイプを接続したときに駆動素子に過剰な電圧が印加されてしまうが、電源出力を適切な値に切り替えることでこのような問題を回避できる。図３の例ではトランジスタに１６Ｖの電圧が印加される結果、Ｐｄ＝８Ｗとなり発熱量が増大するが、これに対して図７では１Ｗに抑制されており、消費電力は１／８に抑制され、低消費電力、熱損失の低減で効率の良い動作が図られる。特にヘッド部を一のコントローラ部に複数台する場合は、さらに消費電力および熱損失の抑制効果が大きくなる。
【００３２】
一方、このコントローラ部１１０に面発光タイプのヘッド部１２０Ｂを接続する場合を、図８に基づき説明する。面発光タイプのヘッド部１２０Ｂは、図２に示すように４個のＵＶＬＥＤ１５１を直列に接続している。これによって、図４の並列接続のように駆動信号が各ＵＶＬＥＤ毎に必要になる事態を回避し、駆動回路の構成を簡素化できる。図２の例では、特性の同じＵＶＬＥＤを使用し、各ＵＶＬＥＤ１５１の順方向電圧を４．０Ｖとする。このため、ヘッド部１２０Ｂ全体では４．０Ｖ×４＝１６Ｖの電圧降下が生じる。これに応じてコントローラ部１１０側の電源部１１２は、２０Ｖの電源出力を用意している。面発光タイプのヘッド部１２０Ｂをコントローラ部１１０に接続すると、制御部１１４はメモリ部１２２７からヘッド部１２０の種別を判定し、これに応じて電源切替部１１１を２０Ｖに切り替える。これによって、面発光タイプのヘッド部１２０Ｂの駆動に必要な駆動電圧が確保され、電力不足に陥ることなく正しく駆動できる。またこの例ではトランジスタに４Ｖの電圧が印加される結果、消費電力は２Ｗに抑制される。このように、同一のコントローラ部１１０にスポットタイプ、面発光タイプのいずれのヘッド部１２０Ａ、１２０Ｂも接続可能とし、熱損失を抑制して効率よく駆動できる。これによって異なるヘッド部を一のコントローラ部で混在させて使用でき、用途や目的に応じた柔軟な紫外線照射システムが構築できる。
【００３３】
［実施の形態２］
さらに、本発明の実施の形態２として、駆動回路の一部に通電される電流もしくは印加される電圧を測定して駆動電力を切り替える方法も利用できる。一例として、駆動素子の電圧降下を検出して駆動電圧を切り替える方法を、図９の駆動回路に基づき説明する。図９の駆動回路２１８は、図７とほぼ同様の構成を備えており、同じ構成部材については説明を適宜省略する。図９に示すコントローラ部２１０は、駆動素子２１８Ａの電圧降下を測定する電圧検出部２１３を備えている。電圧検出部２１３はヘッド判別部２１４Ａである制御部２１４に接続されており、駆動素子２１８Ａであるトランジスタのコレクタ−エミッタ間電圧を検出して電圧値に相当する信号を制御部２１４に送出する。制御部２１４はこの値に基づいて正しい電源出力が選択されているかどうかを判定する。例えば制御部２１４がＤ／Ａ変換部２１９を介してトランジスタのベース側に所定の駆動電流を供給し半導体素子を駆動する時に、電圧検出部２１３で検出された値が２Ｖまたは４Ｖであれば、正しい電源出力が選択されていると判定し、１６Ｖあるいは６Ｖであれば誤った電源出力が選択されていると判断して電源切替部２１１を速やかに切り替える。この例ではスポットタイプのヘッド部２２０Ａを接続しており、電源出力が６Ｖ、１個のＵＶＬＥＤ２５１のＶｆが４Ｖであるので、トランジスタのコレクタ−エミッタ間電圧は２Ｖとなり、正しい電源出力が選択されていると判定される。もし、この図において面発光タイプのヘッド部が接続されると、ヘッド部の駆動電圧が不足するためＵＶＬＥＤにはＶｆが生じず、トランジスタの電圧はほぼ６Ｖのままとなるので、電圧検出部２１３の検出値に基づいて制御部２１４は電源切替部２１１を２０Ｖに切り替える。この結果、トランジスタの電圧は４Ｖに降下するので、正常な電源出力に切り替えられたことが制御部２１４で判定できる。さらに図示しないが、この状態でヘッド部をスポットタイプ２２０Ａに交換すると、トランジスタの電圧は１６Ｖとなるので、電圧検出部２１３の検出結果に基づき制御部２１４は再び電源切替部２１１を６Ｖ側に切り替える。
【００３４】
このように、ヘッド部に使用される半導体素子の個数に応じて駆動素子の電圧値は変化するため、この値に基づいてヘッド部の種別を判別することができる。これによって、駆動素子に過大な電圧が印加されて熱損失が生じる事態を回避し、正しい駆動電圧にて半導体素子を駆動することができる。またヘッド部の種別を判別する工程を省略して、電圧値と電源切替部２１１の動作を関連付けることによっても同様の効果を得ることができる。なお電圧検出部２１３は常時トランジスタの端子間電圧を検出する必要はなく、半導体素子の駆動時に制御部２１４からの要求に応じて電圧検出を行い結果を制御部２１４に送出する構成としてもよい。また、図９では電圧に基づいて駆動電力の切り替えを行う方法について説明したが、電流駆動、電圧駆動など使用する半導体素子の駆動方法に応じて、電流を検出して駆動電圧を切り替える方法も同様に適用可能である。以上の構成では、ヘッド部にメモリ部を設ける必要がなくヘッド部を簡素化でき、またメモリ部と制御部とを接続する信号線をケーブル部に含ませる必要がないためケーブル部を細くできるといった利点がある。
【００３５】
さらに、トランジスタなどの駆動素子に限られず、半導体素子に印加される電圧あるいは通電される電流を検出してヘッド部の種別を判別し、あるいは判別を行うことなく検出された値に基づいて直接電源切替部を制御するよう構成してもよい。この場合、電圧値や電流値を検出する検出手段はヘッド部側に設けて制御部に送出する方式の他、コントローラ部の駆動回路に検出手段を設けてコントローラ部内で制御部に送出する方式とすることもできる。後者の方式では、配線が少なく構成を簡素化できる利点がある。
【００３６】
なお、上記のいずれの例もヘッド部を一台のみコントローラ部に接続した場合について説明したが、２以上のヘッド部をコントローラ部に接続する場合も同様であることはいうまでもない。コントローラ部は、各ヘッド部毎に駆動素子１１８Ａや電源切替部１１１を備えており、個別に制御できる。特に、一のコントローラ部に異なる種類のヘッド部を混在させて使用できるので、紫外線照射システムを極めて柔軟に設計、構築できる。
【００３７】
また上記の各種電気信号は、半導体素子の駆動電流を送出するケーブル部に含まれる電気信号線でやりとりされるが、ケーブル部を複数用意して個別のケーブルにより送出することもできる。あるいは有線接続に限られず、電気信号を無線でやりとりする方式も本発明に含まれる。この場合は、半導体素子の駆動電流をケーブル部で送出する一方、電気信号は無線でやりとりされる。
【００３８】
［実施の形態３］
なおメモリ部は、ヘッド部に内蔵する他、ヘッド部の本体から分離してケーブル部の一部に固定する形態とすることもできる。本発明の実施の形態３として、このようにヘッド部本体と個別にメモリ部を設けた例を図１０〜図１５に示す。なお図において、上述の実施例と同一の部材については説明を適宜省略する。これらの図に示す紫外線照射装置３００は、コントローラ部３１０とヘッド部３２０とを備える。ヘッド部３２０は、ヘッド本体部３２２とヘッド制御部３２３とケーブル部３３０とを備えており、ケーブル部３３０でヘッド本体部３２２とヘッド制御部３２３とが接続される。またヘッド制御部３２３は、ヘッド部３２０をコントローラ部３１０に接続するためのケーブル側接続部３２５を備えている。ケーブル側接続部３２５を、コントローラ部３１０に設けられたヘッド接続部３６０に接続することで、ヘッド部３２０とコントローラ部３１０とが接続される。ヘッド部３２０のヘッド本体部３２２には、半導体素子３５０およびレンズ部３２６０が内蔵されている。またヘッド部３２０は半導体素子３５０に関する情報を保持するメモリ部３２２７を有するヘッド制御部３２３を備えている。コントローラ部３１０は、ヘッド部３２０の半導体素子３５０を駆動するための電源部３１２及び制御部３１４、記憶部３１６を備え、ケーブル部３３０を介して半導体素子３５０の駆動信号（電気信号）をヘッド本体部３２２に送信する。図１０においてはヘッド部３２０を１台のみを図示しているが、一台のコントローラ部に複数のヘッド接続部を設けて複数台のヘッド部を接続可能とし、それぞれ独立して紫外線照射条件を設定できる。なお、利用可能なすべての接続部にヘッド部を接続しなくともよいことはいうまでもない。
【００３９】
（メモリ部３２２７）
半導体素子３５０は使用するにつれて出力が低下する傾向がある。また半導体素子３５０毎に特性のばらつきなども存在する。したがって各ヘッド部３２０で同一の紫外線出力が得られるよう、ヘッド部３２０が備える半導体素子３５０の出力に関する情報を保持しておく必要がある。特に複数のヘッド部３２０を使用する場合、各ヘッド部３２０の仕様が共通であればヘッド部３２０の交換が可能であり、一のヘッド部が異なるコントローラ部の異なるヘッド接続部に接続されることがある。このような場合でも各ヘッド部を正しく制御できるように、各ヘッド部の半導体素子の特性に関する情報をヘッド部側に持たせておく必要がある。このため、各ヘッド部３２０は半導体素子３５０に関する情報を保持するメモリ部３２２７を備えている。メモリ部３２２７は好ましくは半導体メモリで構成され、例えばＥ２ＰＲＯＭなどの不揮発性メモリが利用される。メモリ部３２２７は、半導体素子３５０の使用時間、例えば駆動時間の積算値や、紫外線出力と駆動時間の積分値等の情報を保持する。さらに、上述のようにこのメモリ部に、ヘッド部の種別に関するヘッド種別情報を記録することにより、コントローラ部でヘッド部の種別を検出して、これに応じた電源出力に設定される。このように、メモリ部はヘッド部に固定されていればよく、ヘッド部本体またはケーブル部のいずれに設けることも可能である。
【００４０】
（ヘッド部３２０）
さらに図１０に示すヘッド部３２０は、ヘッド本体部３２２に半導体素子３５０およびレンズ部３２６０を備えると共に、メモリ部３２２７等の電子部品をヘッド本体部から分離して、ヘッド制御部３２３としてケーブル部３３０に別途固定している。図１０の例では、ケーブル部３３０の一方の先端にヘッド本体部３２２を固定し、他端にヘッド制御部３２３を固定している。これによって、ヘッド本体部３２２を構成する部品点数を減らしてヘッド本体部３２２を小型化、軽量化しコンパクトに構成できる。ヘッド本体部３２２は紫外線を照射する部位であり、ユーザが手で把持するなどして使用する部材であるため、小型、軽量であることが望ましい。図１０の構成によって、ヘッド本体部３２２から電子部品をヘッド制御部３２３に移動させ、かつヘッド制御部３２３をケーブル部３３０の他端に固定することによってヘッド本体部３２２の使用時に邪魔にならないという優れた利便性が得られ、ヘッド部の小型化、軽量化が実現できる。
【００４１】
（ヘッド制御部３２３）
ヘッド制御部３２３は上述の通り、半導体素子３５０の使用時間などの情報を保持するメモリ部３２２７を含む。また、半導体素子３５０に設定された紫外線照射条件などの情報をコントローラ部側でなく、あるいはこれに加えてヘッド部側でメモリ部などにより保持することもできる。またヘッド部は、コントローラ部３１０から供給される半導体素子３５０の駆動電流を中継して半導体素子３５０に供給する機能も備える。さらにヘッド制御部３２３に、半導体素子３５０を操作するヘッド側操作部等を設けてもよい。ヘッド側操作部としては、例えば紫外線照射ＯＮ／ＯＦＦスイッチや出力調整スイッチ等が挙げられる。さらに、紫外線が照射中であることを示すパイロットランプや、コントローラ部から各ヘッド部に付与されたチャンネル番号などの識別情報を表示する表示部等を設けてもよい。このような付加的な機能を実現するためには、ヘッド制御部３２３にＩＣやＭＰＵなどの制御回路を備える。またヘッド制御部３２３は、ヘッド部３２０をコントローラ部３１０に接続するためのケーブル側接続部３２５を接続している。
【００４２】
図１１にヘッド部３２０の外観の一例を示す。この図に示すヘッド制御部３２３は函型に成形しており、ヘッド部３２０を区別するための識別情報を表示可能な識別部３２１を設けている。函型のヘッド制御部３２３は、後端面にケーブル側接続部３２５（図１１に図示せず）を形成している。ケーブル側接続部３２５は、コントローラ部３１０のヘッド接続部３６０と電気的に接続可能なインターフェースを備える。ケーブル側接続部３２５とヘッド接続部３６０との接続は、様々な接続形式が適宜利用でき、例えば図１２に示すように函型のヘッド制御部３２３が挿入できるスロットをコントローラ部３１０に形成し、ヘッド制御部３２３の後端から一部を挿入して、ケーブル側接続部３２５をスロット底面のヘッド接続部３６０と接合する。この接続形式は電気的な接続と物理的な接続保持状態を共通としているが、これらを個別に行わせることもできる。例えば電気的な接続はコネクタなどで行い、物理的にヘッド制御部をコントローラ部に係止するためのフックや係止溝などを別途設けてもよい。
【００４３】
またヘッド制御部は函型に限られず、円筒型や角柱型等任意の形状とすることができる。ヘッド制御部は内部にメモリ部３２２７などの電子部品を保持できればよく、外形は問わない。好ましくは、ケーブル部からの突出部分が少なくなるようコンパクトな形状に形成する。あるいは、ケーブル部と一体となるようケーブル部の外径と略等しい大きさとしてもよい。またヘッド制御部は、ヘッド本体部から分離できればよく、ケーブル部の端部に固定する他、中間部分に固定してもよい。一例として図１３に、円筒状に形成したヘッド制御部３２３Ｂをケーブルの中間部分に固定したヘッド部３２０Ｂを、コントローラ部３１０Ｂに接続した状態を示す。この図に示す例では、ヘッド制御部３２３Ｂはケーブル部３３０Ｂの中間でコントローラ部３１０Ｂに近い側に設けている。ヘッド本体部に近いにヘッド制御部を配置すると、ヘッド本体部を小型化したメリットが薄れ、ヘッド部の扱いの妨げとなるおそれがあるので、好ましくはコントローラ部に近い側、すなわちケーブル部の端部に近い位置にヘッド制御部を固定する。ただ、ヘッド部の取り回しの障害とならない程度にヘッド制御部が小型化、軽量化できるのであれば、ヘッド本体部と近い位置に配置してもよい。またヘッド部をコントローラ部と接続するケーブル側接続部はヘッド制御部の本体に設けず、ケーブル部の端部にコネクタとして設けている。
【００４４】
（ヘッド部１２０の詳細）
ヘッド部の詳細を、図１４の分解斜視図および図１５の断面図に基づいて説明する。これらの図に示すヘッド部３２０は、ヘッド本体部３２２としてレンズホルダ３２６と、その内部に固定される半導体素子３５０と、半導体素子３５０の後端に固定される冷却ブロック３２４とで構成され、半導体素子３５０を固定した冷却ブロック３２４をレンズホルダ３２６に挿入して固定し、ユーザが把持して、あるいはスタンドなどに固定して使用する。レンズホルダ３２６は後端を開口した中空の円筒状とし、内部にレンズ部３２６０を固定している。さらに冷却ブロック３２４の後端に基端部材３２２３が固定される。基端部材３２２３にはケーブル部３３０が接続されるケーブル用コネクタ３２２５が取り付けられており、冷却ブロック３２４の後端に設けられた冷却ブロックコネクタ３２４６と連結可能とし、これによってコネクタ３２２５、３２４６を介してケーブル部３３０と半導体素子３５０とが電気的に接続される。冷却ブロック３２４は半導体素子３５０を冷却するヒートシンクとして作用すると共に、ケーブル用コネクタ３２５５を介して駆動電流を半導体素子３５０に供給する。冷却ブロック３２４とレンズホルダ３２６とを固定し、基端面の冷却ブロックコネクタ３２４６にケーブル用コネクタ３２２５を接続した状態で、基端部材３２２３が固定ネジ３２３０を用いて固定される。
【００４５】
次に、紫外線照射装置の動作について図５に戻って説明する。紫外線照射装置は、紫外線照射条件を設定する設定モードと、実際に紫外線を照射する照射モードとを切替可能である。設定モードにおいて設定部１４０（後述）で設定された紫外線照射条件は、記憶部１１６に保存される。設定部１４０は、複数の紫外線照射条件を設定して記憶部１１６に保存する。照射モード時に制御部１１４が記憶部１１６から必要な紫外線照射条件設定を呼び出し、この設定に従って制御部１１４は電源部１１２からヘッド部１２０に駆動電流を供給し、ヘッド部１２０の半導体素子１５０を制御する。紫外線照射条件は、各ヘッド部毎に独立して設定可能である。
【００４６】
コントローラ部１１０は、ヘッド部１２０を接続するためのヘッド部接続部１６０を複数設けている。複数のヘッド部接続部１６０に各々スポットタイプまたは面発光タイプのヘッド部１２０Ａ、１２０Ｂを接続し、一台のコントローラ部で複数のヘッド部を制御することができる。各ヘッド部接続部１６０は、それぞれ固有のチャンネル番号を割り当てられており、チャンネル番号によって他のヘッド部接続部と区別される。図５の例では、チャンネル１〜４の４チャンネルのヘッド部接続１６０が設けられており、各ヘッド部接続部１６０にはヘッド部１２０が接続される。
【００４７】
各ヘッド部１２０は、コントローラ部１１０から駆動電流を受けて紫外線源を動作させ、紫外線Ｕを外部に照射する。さらにヘッド部１２０は、図５に示すように各ヘッド部１２０をチャンネル毎に区別する識別情報を表示可能な識別部１２１を設けている。識別情報は、チャンネル番号に関する情報を表示することで、ユーザがヘッド部毎に割り当てられたチャンネル番号を理解し、これによって複数のヘッド部を相互に区別する。識別情報の表示は、直接的にチャンネル番号を表示する他、複数の点灯の組み合わせや点灯パターン等が利用できる。したがって、ここでいう表示には、数字や文字情報の表示のみならず、点灯による情報表示も含む。また点灯には、連続的な灯火表示の他、点滅や強弱を付けた点灯表示も含む。ヘッド部１２０の識別を行うときは、紫外線照射装置に対して識別動作の実行をコントローラ部１１０の設定部１４０から指示する。識別動作が指示されると、コントローラ部１１０の制御部１１４は識別信号を生成し、ヘッド部１２０側に送出する。ヘッド部１２０は、識別信号を受けると識別部１２１に識別情報を表示する。ユーザはヘッド部１２０の識別部１２１に表示される識別情報を見てチャンネル番号を把握し、これに基づいてヘッド部１２０を区別できる。識別部１２１は、識別情報を示すための表示を行う部材であり、点灯部を備える。点灯部は発光素子で構成され、例えば電球や半導体発光素子が使用できる。好適にはＬＥＤが使用される。
【００４８】
（紫外線源）
紫外線源である半導体素子１５０には、発光ダイオード（ＬＥＤ）や半導体レーザ（ＬＤ）等の半導体発光素子が利用できる。これらの半導体素子は高圧水銀ランプ等に比して小型で高効率であり発熱量も少なく、長寿命で機械的振動にも強いといった優れた特長を備えており、理想的に使用できる。本実施の形態においては、半導体素子として直接紫外光を照射する紫外線発光ダイオード（ＵＶＬＥＤ）１５１を使用する。ＵＶＬＥＤ１５１は、例えば活性層（発光層）に一般式がＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ、０≦ｙ、ｘ＋ｙ≦１）で表される窒化物系化合物半導体を使用したものが利用できる。また発光層にはダブルへテロ構造や単一量子井戸構造（ＳＱＷ）、多重量子井戸構造（ＭＱＷ）等を適宜採用できる。なお、紫外線を直接照射するＵＶＬＥＤに限られず、例えば波長変換素子等を使ってＬＥＤの照射光を紫外光に変換する構成も適宜採用できることは言うまでもない。ＵＶＬＥＤは必要時のみ点灯し、言い換えると常時点灯させないことで、電力消費を抑え、ＵＶＬＥＤの寿命を長くできる。半導体素子から出力される紫外線の波長としては、３００〜４００ｎｍ近傍、例えば波長３８０ｎｍ付近、あるいは３６５ｎｍ付近の近紫外線が利用でき、使用される紫外線硬化型樹脂に応じて波長が決定される。
【００４９】
（紫外線硬化型樹脂）
紫外線硬化型樹脂としては、紫外線を照射されると硬化するあらゆる樹脂が採用でき、例えば脂環式エポキシ樹脂及びグリシジル基含有エポキシ樹脂を含むエポキシ樹脂や紫外線活性化カチオン重合触媒、カチオン重合抑制剤を含む樹脂等が利用できる。このような紫外線硬化型樹脂組成物を対象物の表面に塗布した後、紫外線を照射して紫外線硬化型樹脂組成物の硬化皮膜を形成する。
【００５０】
（ケーブル部１３０）
ケーブル部１３０は電源線と信号線を束ねたワイヤーハーネスが使用される。このケーブル部１３０は、光ファイバ等の光路を含まないシンプルな電気信号線であるため、折曲角の制限や光減衰等に起因する全長の制約を受けず、従来の紫外線照射装置で使用されていたフレキシブルケーブルに比して細くて軽くでき、柔軟性が高く取り扱いが極めて容易となる。また全長の制約もなく、長くすることもできる。このため複数台のヘッド部１２０に異なる紫外線照射条件を設定して使用する際、ケーブルを延長して一台の紫外線照射装置に接続できるので、システムの設計や配置にも柔軟に対応できる。
【００５１】
ケーブル部１３０は、コントローラ部１１０のヘッド接続部と接続するためのケーブル側インターフェース１３１を備えている。ケーブル側インターフェース１３１は例えばコネクタやソケット、ピンなどが利用できる。このケーブル側インターフェース１３１に、ヘッド部の種別を判別する機構を設け、電源切替部として機能させることもできる。例えば、ケーブル部のコネクタ部分の形状をヘッド部毎に変更し、いずれのヘッド部もヘッド接続部に物理的に接続可能な構成とする一方で、ヘッド部に応じて専用のピンや切り欠き等の判別機構を設けて、これに基づいてヘッド部を区別する。判別機構には端子などの電気信号によりヘッド部を判別する他、物理的に検出する機構を採用しても良い。例えばコネクタを接続するとピンがスイッチを押し込むようにしてヘッド部に応じてスイッチを切り替えるようにしたり、ピンの有無やピンの長さなどによってスイッチの押し込み深さを変更し、この段階に応じてヘッド部を判定する構成等が採用できる。さらに、本実施の形態ではケーブル部１３０はヘッド部１２０と一体的に構成されている。具体的にはケーブル部１３０の一端でケーブル側インターフェース１３１を設けていない側をヘッド部と固定している。ただ、ヘッド部をケーブル部と着脱式にすることも可能である。
【００５２】
（スポットタイプのヘッド部１２０Ａ）
次にスポットタイプのヘッド部１２０Ａの外観を、実施の形態４として図１６〜図１９に示す。図１６（ａ）はヘッド部１２０の正面図であり、図１６（ｂ）は内部構造を示す部分断面図である。また図１７〜図１９は、ヘッド部１２０の分解図であり、図１７は上方から見た分解斜視図を、図１８は図１７と逆の下方から見た分解斜視図を、図１９は図１８の連結コネクタ１２３１、１２４４を各々連結した状態を示す斜視図を、それぞれ示す。これらの図に示すヘッド部１２０は、基端側にケーブル部１３０が接続されたヘッド本体部１２２と、その先端側に着脱自在に結合した冷却ブロック１２４と、その先端側に着脱自在に結合した交換可能なレンズホルダ１２６とを備えている。ヘッド本体部１２２はユーザが把持できる程度の大きさとし、図１７に示すように、上下に分かれるケース部材１２２１及び１２２２と、基端部材１２２３とが組み合わされた中空箱形のケースを備え、その内部に基板１２２４が収容されている。基端部材１２２３にはケーブル部１３０が接続されるケーブル用コネクタ１２２５が取り付けられ、ケーブル用コネクタ１２２５を介してケーブル部１３０と基板１２２４が電気的に接続される。
【００５３】
基板１２２４は、ケーブル部１３０から受けた駆動電流をＵＶＬＥＤ１５１に供給して駆動制御するための電子部品を備える。基板１２２４上には、紫外線照射のＯＮ／ＯＦＦ状態を表示するインジケータとして、インジケータＬＥＤ１２２６が実装されている。図１７の例では、インジケータＬＥＤ１２２６を２つ配置して光量を増している。ただ、インジケータとして要求される光量や高輝度のＬＥＤを使用することにより、１のＬＥＤでも良いことは言うまでもない。また、３以上のＬＥＤとすることもできる。
【００５４】
基板１２２４上には、コントローラ部１１０の制御部１１４で生成された駆動信号を受けて、ＵＶＬＥＤ１５１に駆動電流を供給するための各種電子部品や、メモリ部１２２７、調整回路１２２８等が実装されている。メモリ部１２２７は、ヘッド部１２０の稼働時間を記憶し、またＵＶＬＥＤ１５１の初期特性を記録するため等に使用され、不揮発性メモリであるＥ２ＰＲＯＭが好適に利用できる。
【００５５】
（ＵＶＬＥＤ１５１の調整作業）
ＵＶＬＥＤ１５１等の半導体素子は、駆動電流に対する出力のリニアリティが良いが、使用時間と共に出力が低下する傾向にある。駆動電流の調整は、図１６（ｂ）等に示すような半固定抵抗（電流調整用トリマ）等の調整回路１２２８によって、各ヘッド部１２０毎に行う。なお図１６（ｂ）の例では、調整回路１２２８を構成する半固定抵抗はヘッド部１２０内の基板に実装して外部から調整できないよう構成しており、これによって意図しない半固定抵抗の操作によって駆動電流が変更される事態を回避している。ただ、外部から駆動電流の調整作業を行えるような構成を採用することも可能である。例えば、特殊な形状の工具で抵抗値を調整できるようにする、あるいは小さな孔をヘッド部１２０のケースに開口して、この孔から抵抗値を調整可能とする、あるいはまたコントローラ部１１０やヘッド部１２０に設けられた個別設定スイッチの長押し等、特定の操作により調整回路１２２８の調整機能を呼び出せるようにする等の方法が採用できる。
【００５６】
このような駆動電流の調整を定期的に行うため、各ヘッド部１２０の使用時間が一定時間に達する毎に、ユーザに報告し、駆動電流の調整作業を促す。各ヘッド部１２０に設けられたメモリ部１２２７は、ＵＶＬＥＤ１５１の駆動時間の積算値、すなわち駆動積算時間を更新記憶する。コントローラ部１１０の制御部１１４は、Ｄ／Ａ変換部１１９及び駆動回路１１８等を介してヘッド部１２０のＵＶＬＥＤ１５１の駆動を制御すると共に、その駆動時間の積算値をヘッド部１２０のメモリ部１２２７に書き込む。この書き込み（更新記憶）は、所定時間ごと（例えば１分ごと）に行われる。そして、制御部１１４は、メモリ部１２２７から読み出した駆動積算時間が所定の要調整時間に達すれば、ＵＶＬＥＤ１５１の調整作業を行うよう報知出力を行う。報知出力として、例えばＬＥＤの点滅表示やブザー鳴動等が使用される。あるいは、コントローラ部１１０にメッセージ表示可能な表示器が備えられている場合は、それを用いてＵＶＬＥＤ１５１の調整作業を促すメッセージの表示を行ってもよい。ユーザは報知出力によって調整作業が必要な時期に達したことを把握し、上述の通り調整回路１２２８を使って電流補正を行う。例えば、基準となる駆動電流に対する出力の低下分を考慮し、駆動電流が多くなるように調整する。さらに、駆動積算時間がＵＶＬＥＤ１５１の寿命に達すると、ＵＶＬＥＤ１５１の交換を促す報知出力を行うようにしても良い。
【００５７】
またメモリ部１２２７は、ＵＶＬＥＤ１５１の初期特性に関するデータを記憶して、駆動電流の調整にも利用できる。一般にＵＶＬＥＤ１５１の初期輝度には個体差（ばらつき）があるため、通常はＵＶＬＥＤ１５１のヘッド部１２０側の駆動回路に初期輝度調整回路１２２８が必要となる。初期輝度調整回路には、半固定抵抗等が利用され、例えば図１６（ｂ）に示す調整回路１２２８を併用できる。そして、ヘッド部１２０毎に紫外線照射パワーが所定値となるように、各々のヘッド部１２０で初期輝度調整回路により初期調整を行う必要がある。
【００５８】
実施の形態４の紫外線照射装置では、各ヘッド部１２０に実装されたＵＶＬＥＤ１５１の予め測定された初期輝度に関する初期特性データをメモリ部１２２７に記憶させておくことにより、上記のような初期輝度調整回路やこれを用いた初期調整作業が不要になる。つまり、制御部１１４がメモリ部１２２７から初期特性データを読み出し、初期特性データに応じた適切な基本駆動電流（正確にはそれに対応するデジタル値）を決定する。
【００５９】
制御部１１４から出力される駆動電流に対応するデジタル値は、Ｄ／Ａ変換部１１９でアナログ電圧に変換され、駆動回路１１８に与えられる。駆動回路１１８は、与えられたアナログ電圧に対応する駆動電流でヘッド部１２０のＵＶＬＥＤ１５１を駆動する。なお、この駆動電流は、設定部によって増減調節することができるので、これによって紫外線照射出力を調整できる。
【００６０】
以上のように、ヘッド部１２０側にメモリ部１２２７を設けることで、ヘッド部１２０に備えられたＵＶＬＥＤ１５１の特性に応じた正確な調整が実現できる。例えば、ヘッド部１２０を接続するコントローラ部１１０のヘッド接続部の一形態であるヘッド接続部１６０のチャンネルを一意的に固定する場合は、コントローラ部１１０側にメモリ部を設けても上記のような調整は可能である。コントローラ部１１０側のメモリ部がチャンネル毎に駆動積算時間や初期特性データを記憶できるからである。ただ、ヘッド部１２０の接続先のチャンネルが変更される場合は、上記の方法では対応できず、必ずヘッド部１２０毎に接続先の紫外線照射装置及びそのチャンネル番号を何らかの手段でユーザ側が記憶しておく必要があり、手間がかかって使い勝手が悪くなる。従って、上記のようにヘッド部１２０側にメモリ部１２２７を設けることで、いずれの紫外線照射装置のいずれのチャンネル番号にヘッド部１２０が接続されても、ヘッド部１２０の特性に応じた正確な駆動電流調整が実現され、使い勝手も向上する。
【００６１】
（冷却ブロック１２４）
なお、紫外線を発するＵＶＬＥＤ１５１は通常の可視光を発するＬＥＤに比べて自己発熱が大きい傾向にあるので、安定して長期間使用できるよう放熱機構をヘッド部１２０に設けることが好ましい。図１６〜図１９に示す例では、ＵＶＬＥＤ１５１を冷却ブロック１２４に接続している。冷却ブロック１２４はＵＶＬＥＤ１５１の動作時の発熱を冷却するヒートシンクとして機能し、アルミニウム等熱伝導の良い金属で構成される。冷却ブロック１２４の先端面にＵＶＬＥＤ１５１が密着固定されている。図２０は、冷却ブロック１２４の先端面にＵＶＬＥＤ１５１を密着固定する様子を示す図である。この図に示すように、３本の固定ネジ１２４１によってＵＶＬＥＤ１５１が冷却ブロック１２４の先端面に密着するように固定される。
【００６２】
（レンズホルダ１２６）
レンズホルダ１２６には、ＵＶＬＥＤ１５１から発した紫外線を集光するための１又は複数の光学系レンズ１２６１が収容されている。図２１は、レンズホルダ１２６とその内部構造例を示す分解図である。この例では、レンズを２枚構成として第１のレンズ１２６１Ａと第２のレンズ１２６１Ｂがスペーサ１２６２とレンズ固定キャップ１２６３によって、レンズホルダ１２６の内部に固定されている。レンズは１枚で構成することもできるが、屈折率の関係から１枚のレンズではレンズサイズが大きくなる傾向がある。そこで実施の形態４では、光学系レンズ１２６１を２枚使用して第１のレンズ１２６１Ａと第２のレンズ１２６１ＢでＵＶＬＥＤ１５１からの紫外線を外部に照射する構造とすることで、レンズ自体のサイズを小型化でき、ひいてはレンズホルダ１２６やヘッド部１２０の小型化に貢献する。
【００６３】
図２２は、冷却ブロック１２４とレンズホルダ１２６との固定方法の例を示す図である。この例では、３本の固定ネジ１２４２によって冷却ブロック１２４とレンズホルダ１２６とが互いに固定される。また、レンズの合成焦点距離が異なる複数種類のレンズホルダ１２６を用意して交換可能とすることにより、同一のヘッド部１２０を使用しながら、ヘッド部１２０の先端と紫外線照射対象（紫外線硬化型樹脂による接着固定部）との距離が変化する場合に対応することができる。
【００６４】
図１７に戻って、冷却ブロック１２４とヘッド本体部１２２との固定方法について説明する。上記のようにして冷却ブロック１２４とレンズホルダ１２６とを固定した後に、ヘッド本体部１２２を構成する上ケース部材１２２１及び下ケース部材１２２２が互いに合わせられ、先端部分が冷却ブロック１２４の基端側突出部１２４３を挟むようにしてそれぞれ固定ネジ１２２９で冷却ブロック１２４に固定される。また、上ケース部材１２２１及び下ケース部材１２２２の基端面には、基端部材１２２３が固定ネジ１２３０を用いて固定される。
【００６５】
図１８および図１９に示すように、ケーブル用コネクタ１２２５やＵＶＬＥＤ１５１を含む冷却ブロック１２４は、それぞれ連結コネクタ１２３１、１２４４を介して基板と電気的に接続される。これによってＵＶＬＥＤ１５１はケーブル部１３０を介してコントローラ部１１０から電力供給を受け、駆動制御される。このように電気的接続が必要な各ブロックを連結コネクタを介して連結する構造とすることで、各部の分解が容易で交換や修理等のメンテナンス作業を容易に行えるという利点がある。特に図に示すヘッド部１２０はヘッド本体部１２２、冷却ブロック１２４及びレンズホルダ１２６が順番に結合した構造としており、ユニット毎の分割が容易で、メンテナンス性に優れたヘッド部１２０が得られる。
【００６６】
また下ケース部材１２２２には、図１８および図１９に示すように、ヘッド部１２０をホルダ等に固定するためのネジ孔である貫通孔１２３２を開口している。ネジを螺合する等してヘッド部１２０を固定する際、ネジの先端が基板１２２４や基板上の実装部品を破損しないように、下ケース部材１２２１には図１７に示すように保護プレート１２４５が固定されており、貫通孔１２３２と基板１２２４との間を遮断している。
【００６７】
（サイドビュータイプ）
上記図１６〜１９の例は、ヘッド部の本体を構成するヘッド本体部１３２２、１４２２の長手方向と紫外線出力の光軸が略一致するように、ヘッド本体部を長手方向の端面にレンズ部を配置したストレートタイプを示している。一方、図２３〜図２８に示す実施の形態５に係る紫外線照射装置では、ヘッド本体部１５２２の長手方向と紫外線出力の光軸が略直交するように、ヘッド本体部１５２２の長手方向と平行な側面にレンズ部を配置したサイドビュータイプとしている。ヘッド部の端面でなく側面から紫外線を出力するタイプは、隙間などに挿入して紫外線を横方向に出射する等、照射スペースが狭い使用態様に好適に利用できる。以下、サイドビュータイプの構造を図２３〜図２８に基づき説明する。図２３はサイドビュータイプのヘッド部１７２０においてレンズ部分が見える方向からの斜視図であり、図２４は図２３の反対面から見た斜視図である。これらの図に示すヘッド部１７２０は図１６等と同様に角柱状であり、紫外線照射部分であるレンズ部１７６０の装着位置をヘッド本体部１７２２の長手方向端面でなく側面の端部に設けている。この例では、角柱状のヘッド本体部１７２２を延長するように、同型に形成されたサイドビューレンズ装着部１７２７をヘッド本体部１７２２の先端に別部材で設けている。また図２５〜図２８に、レンズ部１７６０の詳細を示す。図２５はサイドビューレンズ装着部１７２７の分解斜視図であり、図２６は図２５のサイドビューレンズ装着部１７２７を、レンズ部を除いて縦方向に切断した状態を示す分解斜視図であり、図２７は図２６からＵＶＬＥＤ１７５１およびヘッド基板部１７５４を除き、レンズホルダ１７２６を付加した分解斜視図であり、図２８は図２７のレンズホルダ１７２６を示す断面図である。
【００６８】
これらの図に示すように、サイドビューレンズ装着部１７２７は、右ケース部材１７２７Ａと左ケース部材１７２７Ｂに分割されており、その内部にヘッド基板部１７５４を収納して３箇所でネジ止めして固定される。ヘッド基板部１７５４は断面略コ字状に形成し、コ字状の底面にＵＶＬＥＤ１７５１を載置して固定する。またこれらのヘッド基板部１７５４や左ケース部材１７２７Ｂは、熱伝導可能な状態で接触されており、ＵＶＬＥＤ１７５１の放熱板として機能する。またヘッド基板部１７５４の後端には、図２５に示すようにヘッド本体部１７２２とネジ止めにより固定するための突出部１７５４Ａが設けられる。突出部１７５４Ａを左右から挟着するようにヘッド本体部１７２２の上ケース部材１７２２Ａおよび下ケース部材１７２２Ｂが重ね合わされて、突出部１７５４Ａのネジ穴でネジ止めすることによりサイドビューレンズ装着部１７２７はヘッド本体部１７２２と固定される。なお、図２３〜図２５に示すように、ヘッド本体部１７２２の上ケース部材１７２２Ａおよび下ケース部材１７２２Ｂの接合面と、サイドビューレンズ装着部１７２７の右ケース部材１７２７Ａおよび左ケース部材１７２７Ｂの接合面とは９０°回転させることで機械的強度を増している。ヘッド基板部１７５４は、サイドビューレンズ装着部１７２７の右ケース部材１７２７Ａおよび左ケース部材１７２７Ｂを固定するためのネジ穴を上下にそれぞれ３箇所設けると共に、ヘッド本体部１７２２の上ケース部材１７２２Ａおよび下ケース部材１７２２Ｂで固定するためのネジ穴を突出部１７５４Ａの左右に２箇所、それぞれ形成している。
【００６９】
レンズホルダ１７２６は、右ケース部材１７２７Ａの内面に設けられた円筒状のレンズホルダ挿入部１７２７Ｃに挿入されて固定される。レンズホルダ挿入部１７２７Ｃは、ここにレンズホルダ１７２６を挿入した状態でＵＶＬＥＤ１７５１の光軸とレンズホルダ１７２６にセットされたレンズ部の光軸とが一致するように位置決めされる。レンズホルダ１７２６には、図２８の断面図に示すように、中空円筒状の内ホルダ１７２６Ａを同じく中空円筒状で内径が内ホルダ１７２６Ａの外径よりも若干大きい外ホルダ１７２６Ｂに下方から挿入し、その間に光学系レンズ１７６１を保持する。内ホルダ１７２６Ａ及び外ホルダ１７２６Ｂには、光学系レンズ１７６１を保持するための段差部が形成される。図２５の分解図に示す例では、光学系レンズ１７６１は２枚のレンズで構成される。レンズホルダ１７２６は、サイドビューレンズ装着部１７２７のレンズホルダ挿入部１７２７Ｃに脱着可能としており、用途に応じて容易にレンズ部を交換できる。
【００７０】
（細径化）
さらに、本発明の実施の形態６として、ヘッド部の紫外線出力部分の外径を小型化した例を図２９〜図３３に示す。これらの図に示すヘッド本体部２３２２は、レンズホルダ２３２６部分をヘッド本体部２３２２から突出させると共に、その外径を小さく形成しており、紫外線出力部分を小さな穴に挿入して使用するといった小サイズのヘッド部が要求される態様において好適に使用できる。図２９の斜視図に示す例では、角柱型のヘッド本体部２３２２の先端を、一回り小さい角柱状に突出させた突出部２３２２Ｃとし、その端面にさらに小径のレンズホルダ２３２６を挿入する構成としている。図３０はヘッド本体部２３２２の上ケース部材２３２２Ａを除去した状態を示す分解図であり、図３１はさらに各部材を分解した分解斜視図である。これらの図に示すように、ヘッド本体部２３２２の下ケース部材２３２２Ｂを構成する装部材と、ＵＶＬＥＤ２３５１と、ヘッド基板部２３５４と、レンズホルダ２３２６と、ＵＶＬＥＤホルダ２３５５とを備える。レンズホルダ２３２６は、内部に光学系レンズなどを保持する。このレンズホルダ２３２６はヘッド部１２０に脱着可能に装着されており、目的に応じたレンズを備えるレンズホルダに容易に交換できる。ＵＶＬＥＤ２３５１は、図３２および図３３の例では底面が略正方形のパッケージタイプを使用し、パッケージに内蔵されたＵＶＬＥＤチップから所定の波長の紫外線が照射される。ここでは中心ピーク波長が３６５ｎｍのＵＶＬＥＤチップを使用した。ＵＶＬＥＤ２３５１の裏面すなわちヘッド基板部２３５４と接触する面には電極２３５６が形成される。電極２３５６にはスタッド２３５７がはんだ付けされ、これをリードとして配線される。またＵＶＬＥＤ２３５１の側面部には放熱用のランド２３５８が形成される。ヘッド基板部２３５４は図３２に示すように一方の面をＵＶＬＥＤ２３５１の裏面に電気接触する状態で一体的に固定され、他方の面を図３０、図３１に示すようにＵＶＬＥＤ２３５１と熱伝導する状態に接触される。ＵＶＬＥＤホルダ２３５５はＵＶＬＥＤ２３５１の放熱を行うヒートシンクとして機能する。装部材である下ケース部材２３２２Ｂは、内部にＵＶＬＥＤホルダ２３５５などを挿入して保持できる大きさ及び形状に設計され、ＵＶＬＥＤ２３５１、ヘッド基板部２３５４、ＵＶＬＥＤホルダ２３５５が下ケース部材２３２２Ｂにセットされた状態で位置決めされる。これにより、ＵＶＬＥＤ２３５１の紫外線出力の光軸がレンズホルダ２３２６のレンズ部の光軸と一致し、またＵＶＬＥＤ２３５１を固定したヘッド基板部２３５４はＵＶＬＥＤホルダ２３５５と熱伝導する状態で接触し、ＵＶＬＥＤ２３５１の発熱がＵＶＬＥＤホルダ２３５５を通じて放熱される。またこの例では紫外線の光軸とヘッド本体部の長手方向が略一致したストレートタイプについて説明したが、上記の細径化構造はヘッド本体部の側面から紫外線を出力するサイドビュータイプにも適用できることはいうまでもない。
【００７１】
［実施の形態７］
また本発明は、駆動電流等の仕様の異なるＵＶＬＥＤを使用したヘッド部を混在させる場合に、ヘッド部のメモリ部に記録されたＵＶＬＥＤの仕様に関するヘッド種別情報を読み込んで、これに応じて電源部からＵＶＬＥＤに供給される電力を制限して適切な駆動を図ることもできる。以下、本発明の実施の形態７として、駆動電流等の仕様の異なるＵＶＬＥＤを使用したヘッド部を混在させる例につき、図５３の回路図に基づいて説明する。
【００７２】
紫外線源として求められるＵＶＬＥＤは、波長・光量等が異なる複数種類のものが存在する。例えば、図１６に示すヘッド部１２０に波長が３８０ｎｍのＵＶＬＥＤ１５１を１個使用し、図５４及び図５５に示すヘッド部６２０に波長が３６５ｎｍのＵＶＬＥＤ６５１を１個使用すれば、これらのヘッド部を駆動するための駆動電流が異なる。このようにＵＶＬＥＤの種類等によって電流・電圧等の駆動条件が異なるため、ヘッド部毎に使用するＵＶＬＥＤが異なる場合は、最適な駆動条件も異なる。ここで一例として、図１６のヘッド部１２０に使用されるＵＶＬＥＤ１５１の順方向電流の定格値が５００ｍＡで、図５４で使用されるＵＶＬＥＤ６５１では７００ｍＡであるとし、この２種類のヘッド部を同一のコントローラ部で駆動する場合を考える。コントローラ部の電源部が最大駆動電流５００ｍＡで設計されていると、図１６のヘッド部１２０については問題無く使用できるものの、図５４のヘッド部６２０については本来利用可能な最大出力の７０％程度の出力しか利用できないこととなる。一方、コントローラ部の電源部が最大駆動電流７００ｍＡで設計されていた場合、図５４のヘッド部６２０を使用する場合は問題無く利用できるものの、図１６のヘッド部１２０を接続すると定格を超える電流が供給されることとなる。このため、ユーザに対して図１６のヘッド部１２０を使用する場合は出力制限（この場合は最大７０％まで）を要求する必要がある。この場合において、ユーザが使用方法を誤って図１６のヘッド部１２０の定格を超えて使用してしまうと、ＵＶＬＥＤに過度な電流が流れて発熱量が大きくなり、素子の寿命を縮めたり出力の早期低下を招くなど信頼性の低下を招くおそれがある。また定格電流以外にもヘッド部の放熱性能など他の仕様の違いに伴う駆動条件の違いによっても同様に問題となるおそれがある。このような問題に対処するには、ヘッド部毎に専用のコントローラ部を用意することが考えられるが、コストや管理等の面で面倒になる。
【００７３】
そこで図５３に示す紫外線照射装置では、コントローラ部６１０側で接続されたヘッド部の種別、特に使用されるＵＶＬＥＤの仕様に関する情報を取得し、これに応じて自動的に電源部６１２で供給される駆動電力に上限を設定し、適切な駆動を図っている。図５３は、図７等とほぼ同様の構成を採用しており、同一部材については説明を省略する。ヘッド部６２０に設けられたメモリ部６２２７には、ヘッド種別情報として、ヘッド部６２０に備えられたＵＶＬＥＤ６５１などの半導体素子の仕様、特に駆動電流などの定格についての情報を記録する。ヘッド種別情報は、使用されるＵＶＬＥＤの個数や直列、並列などの接続状態に応じて、通電可能な最大電流や最大電圧、連続使用時間等の情報が含まれる。このメモリ部６２２７は、図７等と同様にＵＶＬＥＤの累積照射時間等を記録するメモリ部と共用できる。メモリ部６２２７に記録されたＵＶＬＥＤの定格情報等のヘッド種別情報は、ケーブル部６３０を介してコントローラ部６１０側のヘッド判別部６１４Ａで読み取られる。またＵＶＬＥＤに駆動電力を供給するための電源部６１２は、コントローラ部６１０に接続される複数種類のヘッド部の内で駆動条件が最大のものに合わせて設計される。電源部６１２には、定電圧源や定電流源などが使用できる。電源部６１２は、コントローラ部６１０に接続可能なヘッド部毎に個別に設ける他、共通の電源部とすることもできる。さらに電源部が異なる種類のヘッド部にそれぞれ対応した駆動電力を供給可能にするための部材である電源切替部６１１は、図５３の例では電源部６１２の駆動電力を制限する電力制限部材として機能する。電源切替部６１１は、サーミスタやスイッチングレギュレータ、電流制限スイッチ等が利用できる。また電源切替部はヘッド判別部と一体に構成してもよい。この構成の紫外線照射装置は、ヘッド部６２０がコントローラ部６１０に接続された際に、ヘッド部６２０のメモリ部６２２７に記録されたヘッド種類識別データを読み出し、電源切替部６１１が各ヘッド部６２０に応じた駆動電流の上限値に電流の制限を設定する。例えば上記の例では、電源部６１２は最大電流駆動の高い図５４のヘッド部６２０に合わせて最大電流７００ｍＡに設計され、電源切替部６１１は図５４のヘッド部６２０については１００％出力を可能とし、図１６のヘッド部１２０については最大電流５００ｍＡまでの使用に制限する。この方法によって、一のコントローラ部に複数種類のヘッド部を接続し、各々の最適な駆動条件で使用することができる。
【００７４】
駆動電力の上限値を設定する作業は、コントローラ部側が自動的に接続されたヘッド部に応じて設定するため、ユーザはヘッド部の種別にかかわらず最適な駆動条件にてＵＶＬＥＤを使用できる。なお、接続されたヘッド部の種別に応じて、ユーザが電源部の供給電力を手動で設定することも可能である。この場合は、使用可能な最大出力をデューティファクタの％などで数値にて設定する方法や、ヘッド部に応じて電源切替部の出力電力を切り替えるスイッチを設けるなどの方法が利用できる。
【００７５】
また、駆動電力の上限値をヘッド部毎に調整するために、ヘッド部とコントローラ部とを接続する変換コネクタに電源切替部として電気抵抗などの電力調整部材を組み込んでおく構成も採用できる。例えば、コントローラ部の電源部は、上述の通り接続可能なヘッド部の最大駆動電力に応じて設計し、該当するヘッド部は変換コネクタ等を使用することなくヘッド部のケーブル側インターフェース１３１をそのままコントローラ部のヘッド接続部１６０に接続可能とする。一方、最大駆動電力の低いＵＶＬＥＤを使用するヘッド部については、ケーブル側インターフェースの形状を変更し、専用の変換コネクタを使用しない限りヘッド接続部１６０に挿入できない構成とする。そして変換コネクタ内に、電気抵抗などを組み込んでおき、ヘッド部側に供給される駆動電力が使用されるＵＶＬＥＤの定格に応じた値となるように調整する。この方法であれば、ヘッド識別情報を読み込む等の作業を経ることなく、機械的な接続によって適切な駆動電力に切り替えることが可能となる。
【００７６】
（コントローラ部１１０）
次に本発明の実施の形態８として、紫外線照射装置に使用するコントローラ部を図３４の正面図に基づいて説明する。この例では、４台のヘッド部１２０を接続可能な４チャンネルのコントローラ部１１０を示している。ヘッド部１２０を接続可能な台数はチャネル数で決定されるが、チャンネル数は３以下とすることも、あるいは５以上とすることもできることはいうまでもない。この図に示すコントローラ部１１０は、前面パネルにＵＶＬＥＤ１５１の紫外線照射条件を個別に設定するための設定部１４０として、表示部１４２及び操作パネル１４４を設けている。図３４において表示部１４２は前面パネルの上部に配置し、その下に操作パネル１４４を配置している。
【００７７】
（操作パネル１４４）
設定部１４０を構成する操作パネル１４４は、上下左右の選択スイッチである＜、＞、∧、∨スイッチ１４４Ａ、１４４Ｂ、１４４Ｃ、１４４Ｄと、エスケープスイッチ１４４Ｅ、エンタースイッチ１４４Ｆが各々配置されている。ユーザは、これらのスイッチを操作して所定の手順に従い、ＵＶＬＥＤ１５１の紫外線照射条件を設定する。なお、この例に限られず、操作パネル１４４には十字キーやテンキー、ジョグダイヤル等の各種の入力デバイスが利用できる。また、操作パネルを表示部と一体化したタッチパネルとしても良い。操作パネル１４４に設けた各種スイッチは、各ヘッド部１２０の操作に共通して利用でき、各ヘッド部１２０を接続したチャンネルを切り替えて設定できる。
【００７８】
なお、設定部１４０のスイッチ類は、コントローラ部１１０上に固定する必要はなく、コントローラ部１１０と個別の部材として設けても良い。例えばコンソールやリモートコントローラ、フットスイッチ等、コントローラ部と別体とした設定部にスイッチ類を設け、これらをコントローラ部と有線あるいは無線で接続して操作する形態も本発明の範囲内である。また後述するように、紫外線照射装置に接続された外部接続機器から設定や操作を行えるよう構成してもよい。
【００７９】
また、本明細書において設定部には、紫外線照射条件の設定時以外に使用する態様も包含し、例えば紫外線照射装置の動作時に使用する照射スイッチも、設定部に含む。なお、例えば照射スイッチとしてフットスイッチをコントローラ部１１０と接続する場合は、外乱によるチャタリングを防止するためにＯＮ／ＯＦＦ入力の遅延を設定することもできる。紫外線のオンタイミング（遅延設定）及びオフタイミング（遅延設定）は、設定部を用いて個別に、あるいは一括して設定することができる。
【００８０】
（表示部１４２）
また設定部１４０を構成する表示部１４２には、ＬＥＤや液晶表示器を使用した７セグメント表示器を備える。操作パネル１４４で設定された紫外線の出力や照射時間等の紫外線照射条件を、表示部１４２で表示、確認しながらユーザは設定作業を行う。表示部１４２は、一の画面で各ヘッド部１２０の設定条件を切り替えて表示する。また、後述するように各ヘッド部１２０毎に個別に複数の表示部を設けることもできる。なお紫外線出力は、相対的な強度値、例えばＵＶＬＥＤ１５１の駆動デューティファクタで設定、表示しているが、絶対的な出力値（ｍＷ等）で表示してもよい。なお、表示部１４２は液晶や有機ＥＬで構成してアイコン表示等のグラフィカルな表示を可能とできる。またカラー表示可能としても良い。
【００８１】
また、表示部１４２の下部には、各チャンネル毎にチャンネル表示ランプ１４５を設けている。これによって、現在選択されて表示部１４２に表示されているチャンネルが区別できる。図の例では１〜４チャンネルの４つのチャンネル表示ランプ１４５が設けられる。さらに、これらのチャンネル表示ランプ１４５に隣接して、紫外線照射ランプ１４６が配置される。紫外線照射ランプ１４６は、いずれかのヘッド部１２０から紫外線が照射（エミッション）状態であることを示すパイロットランプとして機能し、例えばＬＥＤ等で構成される。すなわち、紫外線照射ランプ１４６のＬＥＤが点灯しているときは、紫外線が照射中であることがユーザに通知される。
【００８２】
操作パネル１４４の下部には、電源スイッチ１４７と一括照射スイッチ１４８を備える。電源スイッチ１４７は紫外線照射装置の電源をＯＮ／ＯＦＦするスイッチである。例えば電源スイッチ１４７にキースイッチを採用することで、不意にスイッチがＯＮになる事態を回避できる。
【００８３】
（一括照射スイッチ１４８）
一括照射スイッチ１４８は、これを押下することで、設定部１４０で予めヘッド部１２０毎に設定された各々の紫外線照射条件に従い、すべてのヘッド部１２０から紫外線を独立して照射できる。
【００８４】
（ヘッド接続部１６０）
さらに、前面パネルの下部には、各ヘッド部１２０毎にヘッド接続部１６０、個別照射ランプ１７０、個別照射スイッチ１８０をそれぞれ設けている。図３４において左側に縦並びに配置されるヘッド接続部１６０は、ヘッド部１２０のケーブルを接続するためのコネクタであってヘッド接続部を構成する。上述の通り、図３４のコントローラ部１１０は４台のヘッド部１２０を接続可能なように４チャンネルのヘッド接続部１６０を設けている。もちろん、すべてのチャンネルを使用する必要はなく、使用条件に応じてこの内の任意のチャンネルのみを使用可能であることはいうまでもない。
【００８５】
（個別照射ランプ１７０）
また、各ヘッド接続部１６０の右側に隣接して、個別照射ランプ１７０が配置される。個別照射ランプ１７０は、各チャンネルに接続されたヘッド部１２０のＵＶＬＥＤ１５１から紫外線が照射されていることを示すためのランプである。これによってユーザは、どのヘッド部１２０から現在紫外線が照射されているかを確認できる。個別照射ランプ１７０にもＬＥＤ等が利用できる。なお、一括照射スイッチ１４８を押下すると、すべての個別照射ランプ１７０が点灯することとなる。
【００８６】
（個別照射スイッチ１８０）
さらに、個別照射ランプ１７０の右側に個別照射スイッチ１８０を配置している。個別照射スイッチ１８０は、各チャンネルに接続されたヘッド部１２０の紫外線出力を個別にＯＮ／ＯＦＦするスイッチである。個別照射スイッチ１８０をチャンネル毎に設けることで、各々のチャンネルに接続されたヘッド部１２０の紫外線出力を個別に操作でき、特に専用スイッチを設けることにより少ない操作回数（例えばボタンを押すのみ）で各ヘッド部１２０の出力をＯＮ／ＯＦＦできるので、より便利に紫外線照射装置を使用できる。ただ、個別照射スイッチを設けることなく、操作パネル１４４で各チャンネルのＯＮ／ＯＦＦを操作するように構成することも可能である。
【００８７】
以上、設定部１４０のレイアウト配置を図３４に基づき説明したが、これらの配置は任意に変更できることはいうまでもない。例えば、図３４の例では複数のチャンネルを縦に配置し、横方向にチャンネル毎のヘッド接続部１６０、個別照射ランプ１７０、個別照射スイッチ１８０を配置しているが、他の実施の形態として、横方向にチャンネルを配置し、縦方向にチャンネル毎のヘッド接続部、個別照射ランプ、個別照射スイッチ等を配置することもできる。また、上記実施の形態では照射ランプと照射スイッチを個別に設けたが、オン状態で点灯するバックライト付のスイッチを使用すれば、これらを一部材に統合することもできる。
【００８８】
コントローラ部１１０は、図５に示すように電源部１１２及び制御部１１４を備える。ＡＣインレットから供給される商用電源が、ラインフィルタ、ヒューズ及び電源スイッチ１４７を経て電源部１１２に供給され、電源部１１２で生成された直流安定化電圧が制御部１１４に供給される。制御部１１４は、上述のようにヘッド判別部１１４Ａとしても機能する。また制御部１１４はメモリを備え、予め記憶している設定プログラムとユーザの設定操作にしたがって各ヘッド部１２０からの近紫外線の強さ、照射タイミング等を制御する。制御部１１４には、端子台基板及び通信用コネクタが接続されており、これらのインターフェイスを用いてコンピュータやＰＬＣ（プログラマブル・ロジック・コントローラ）等の外部制御機器をコントローラ部１１０に接続することができる。外部接続機器は、後述するように紫外線照射条件の設定や紫外線照射装置のＯＮ／ＯＦＦ操作に使用できる。すなわち、紫外線照射装置のコントローラ部１１０に設けられた設定部１４０で設定や操作を行う他、外部接続機器からのトリガ入力によって紫外線照射装置のＯＮ／ＯＦＦを操作することもできる。
【００８９】
例えば、一台のコントローラ部１１０に４個のヘッド接続部１６０が制御部１１４に接続され、これらのヘッド接続部１６０を介して各ヘッド部１２０がコントローラ部１１０の制御部１１４に接続される。そして、制御部１１４は各ヘッド部１２０のＵＶＬＥＤ１５１の駆動制御のための電気信号を各ヘッド部１２０に与え、各ヘッド部１２０からの近紫外線の強さや照射タイミングを制御する。さらに、制御部１１４にはフロントパネル基板が接続されている。フロントパネル基板には、コントローラ部１１０の前面パネルに設けられた表示部１４２及び設定部１４０を構成する表示器や各種スイッチ類が実装されている。ユーザは表示部１４２及び設定部１４０を用いて４個のヘッド部１２０の近紫外線の強さ、照射タイミング等を個別に設定することができる。
【００９０】
（モード切替）
上述の通り、本発明の各実施の形態に係る紫外線照射装置は、コントロール部によって紫外線照射条件を設定する設定モードと、紫外線を照射する照射モードとを切替可能である。設定モードと照射モードの切替は、専用の切替スイッチを設けたり、特定のスイッチの組み合わせや長押し等が利用できる。本実施の形態においては、図３４に示す操作パネル１４４の内、エスケープスイッチ１４４Ｅの長押し（例えば３秒以上）によって、設定モードと照射モードを相互に切り替える。
【００９１】
（照射モード）
以下、照射モードの詳細について説明する。まず、本実施の形態においては、紫外線照射装置の照射モード時において、すべてのヘッド部１２０から紫外線を照射する一括照射モードと、一のヘッド部１２０から紫外線を照射する個別照射モードとを備えている。そして上述の通り、一括照射スイッチ１４８を操作すると一括照射モードが実行され、個別照射スイッチ１８０を操作すると個別照射モードが実行される。
【００９２】
さらに、各照射モードはそれぞれ自動モードと手動モードに区別できる。自動モードとは、予め設定された紫外線照射条件に従って、照射出力や照射時間を変更可能なモードである。すなわち、自動モードにおいては照射開始指令を受けると、事前に各ヘッド部１２０毎に登録された照射パターンで照射を開始し、終了後は自動的に紫外線照射を停止する。一方、手動モードとは、指定されたタイミングで紫外線照射のＯＮ／ＯＦＦを切り替えるモードである。すなわち、照射開始指令を受けると、照射停止指令を受けるまで一定の出力にて照射し続ける。照射スイッチをＯＮすると出力が開始され、ＯＦＦすると終了する。なお、後述するように手動モードにおいても紫外線出力値は変更可能である。
【００９３】
照射モード時における紫外線の照射開始、及び停止の指令は、上述の通りコントローラ部１１０に設けた照射スイッチや端子台１６４からのトリガ入力によって実現される。なお、本実施の形態においては、照射スイッチを一度押下すると照射モードが実行され、再度押下すると中断もしくは停止される。中断の場合は、一時停止状態を維持し、再度スイッチを押下することで照射モードが再開される。
【００９４】
（手動照射モード）
紫外線照射装置は、設定部１４０で設定される複数の紫外線照射条件を記憶部１１６に保存できる。さらに、各紫外線照射条件設定毎に動作モードを保存できる。手動モードにおいては、紫外線出力値は各ヘッド部１２０毎に保存できる。従って、個別手動照射モードでは複数のヘッド部１２０を異なる紫外線出力で各々照射できる。また一括手動照射モードでは、各ヘッド部１２０で同時に異なる紫外線出力を開始し、同時に照射終了させることができる。また、各ヘッド部１２０毎に照射許可／不許可を設定できるので、ヘッド部１２０が紫外線照射装置に接続されていても、所望のヘッド部１２０のみから照射することができる。従来の紫外線照射装置では、同一の装置に接続されたヘッドはすべて同じ出力及びタイミングで出力されていたため、装置にヘッドを接続している限り、他のヘッドの出力と共に必ず出力が生じ、照射を停止することができなかった。これに対して、本実施の形態では各ヘッド部１２０が独立しているため、紫外線照射の許可／不許可を容易に設定できるという利点がある。
【００９５】
（自動照射モード）
また、自動モードにおいても、照射パターンを各ヘッド毎に保存できる。従って、一括自動照射モードでは複数のヘッド部１２０にて異なる照射パターンで同時に照射を開始して、異なるタイミングで照射を終了させることができる。上述の通り、このような動作も従来の紫外線照射装置では実現できなかった。特にヘッド毎に異なる照射パターン、異なるタイミングで停止することができなかったが、本実施の形態により、独立して各ヘッド部１２０毎に出力やタイミングを変化させた出力が可能となり、極めて自由度の高い紫外線照射が実現される。上述の通り、各ヘッド部１２０毎に照射許可／不許可を設定できるため、ヘッド部１２０が紫外線照射装置に接続されていても、所望のヘッド部１２０のみから照射させることができる。さらに、照射開始指令をヘッド部毎に入力できるようにすれば、ヘッド部毎に異なるタイミングで紫外線照射を開始させることもできる。例えば、個別照射スイッチをヘッド部の数だけ設けたり、あるいはヘッド部の台数分の端子台トリガ入力を用意すればよい。
【００９６】
以上説明した動作モードをまとめると、一括自動照射モードにおいては、各ヘッド部１２０毎に予め設定された紫外線出力、照射時間等の紫外線照射条件で、すべてのヘッド部１２０で紫外線照射を実行する。一括照射スイッチを押下すると、各ヘッド部１２０から紫外線照射が開始され、様々な異なる出力、時間で独立して紫外線照射が実行される。なお紫外線照射の終了は、各々の設定に応じてヘッド部１２０毎に異なり、設定が終了するとヘッド部１２０毎に自動的に終了する。
【００９７】
また一括手動照射モードにおいては、実行するとすべてのヘッド部１２０から一定値で紫外線が出力される。一括照射スイッチを押下すると、各ヘッド部１２０から紫外線照射が開始され、再度一括照射スイッチを押下すると各ヘッド部１２０の紫外線照射が停止される。この場合においても各ヘッド毎に紫外線出力値を変更することはできる。
【００９８】
さらに、個別手動照射モードは、各々のヘッド部１２０で実行されると、該ヘッド部１２０から一定値で紫外線が出力される。この場合においても各ヘッド毎の紫外線出力値を変更することはできる。
【００９９】
（個別自動照射モード）
個別自動照射モードは、ヘッド部１２０毎に紫外線照射条件を設定するモードである。個別自動照射モードに相当する機能は、特に設けなくとも、一括自動照射モードを利用して実質的に実現できる。すなわち、特定のＵＶＬＥＤについてのみ照射を行い、他のＵＶＬＥＤの照射を行わないことで、該特定のＵＶＬＥＤの照射時間や出力等の紫外線照射条件を設定することにより、一括自動照射モード実行時に該ＵＶＬＥＤのみが自動的に設定されたパターンで紫外線照射を実行できる。ただ、この場合は特定のＵＶＬＥＤのみしか紫外線照射を実行できず、他のＵＶＬＥＤに個別自動照射モードに相当する動作を実行させるには、複数の一括自動照射モードを並列して実行可能とする必要がある。一方、複数のＵＶＬＥＤを動作させるように一括自動照射モードを設定することは可能である。ただ、ＵＶＬＥＤ毎の動作タイミングが変化する場合には対応が困難となる。一方、ユーザによっては各ヘッド部毎に自動照射を設定、実行する方が便利である場合も考えられるので、個別自動照射モードを別途設けることもできる。
【０１００】
（紫外線照射条件の設定方法）
次に、紫外線照射条件の設定方法について、図３５に基づき説明する。ここでは、各ヘッド部１２０から照射される紫外線が、図３６（ｂ）に示すように時間と共にステップ状に変化するパターンを得るために、図３６（ａ）に示すように複数の矩形波の組み合わせとして、個々の矩形波の条件を設定する例を考える。なお、図３６に示す各矩形波、すなわち一定の照射出力及び照射時間の組み合わせからなる紫外線照射条件のセットを、ここではステップと呼ぶことにする。
【０１０１】
（矩形波状照射パターン）
図３５は、ヘッド部１２０が一のＵＶＬＥＤ１５１を備える場合の設定方法の概要を示している。図３５において、まず工程Ｓ１００１でヘッド部１２０の番号を選択する。上述のように本実施の形態ではヘッド部１２０はチャンネル１〜４まで４台接続されており、どのチャンネルについて設定を行うかをここで選択する。次に工程Ｓ１００２でステップの番号を選択する。ステップは、１から順に設定され、本実施の形態では一の紫外線照射条件設定において２０個までステップを設定可能としている。次に選択されたステップにつき、工程Ｓ１００３で紫外線の照射時間を設定する。ここでは、秒数で指定する。さらに工程Ｓ１００４で紫外線の照射出力を指定する。ここではデューティ比で設定する。そして工程Ｓ１００５で設定を一時保存すると共に、ステップ番号の選択ステップに戻り、必要なすべてのステップについて設定が完了するまでループする。このようにして図３６のような紫外線照射パターンが設定されると、紫外線照射条件設定が保存される。なお、上記の各工程は、順序を適宜入れ替えることもできる。例えば、先に照射出力を設定した後、照射時間を設定してもよい。
【０１０２】
上記工程を、より詳細に示したフローチャートを図３７に示す。まず工程Ｓ１２０１で紫外線照射条件設定の番号（設定番号）を選択する。本実施の形態では、ｎｏ０〜ｎｏ１９まで２０個の紫外線照射条件設定を記録できる。次に工程Ｓ１２０２で照射モードを選択する。照射モードは、Ｕ０〜２の３通りであり、一括手動照射モード、個別手動照射モード、一括自動照射モードの別を指定する。なお、本実施の形態では個別自動照射モードに相当するモードを採用していない。次に工程Ｓ１２０３で紫外線照射条件を設定するヘッド部１２０を接続したチャンネル番号を選択する。ここではチャンネル番号ＣＨ１〜４の４個から選択する。
【０１０３】
次に工程Ｓ１２０４では、選択されたチャンネル番号に接続されたヘッド部１２０に対して、紫外線出力を許可するかどうかを設定する。ヘッド部１２０毎に紫外線照射の許可／不許可を設定可能とすることで、従来のように接続されたヘッド部１２０すべてから紫外線が出力されることなく使用することが可能となる。出力を許可する場合は、工程Ｓ１２０５に進み、許可しない場合は工程Ｓ１２０４−１ですべてのヘッド部１２０の設定が終了したか否かを判定し、未だの場合は工程Ｓ１２０３に戻り他のヘッド部１２０の設定を継続し、すべてのヘッド部１２０の設定が終了した場合は工程Ｓ１２１１にジャンプする。なお、後述するように複数のＵＶＬＥＤを備える場合は、各ＵＶＬＥＤ毎に紫外線照射の許可／不許可を設定することもできる。
【０１０４】
次に工程Ｓ１２０５で、工程Ｓ１２０２で選択された照射モードが自動モードか否かを判定する。自動モードの場合は、次工程Ｓ１２０６でステップ番号を選択する。ステップ番号は、Ｓ０〜Ｓ１９まで、最大２０個設定できる。自動モードでない場合はステップ番号の選択が不要であるから工程Ｓ１２０７にジャンプする。工程Ｓ１２０７では照射時間を設定する。ここでは秒数を入力する。次に工程Ｓ１２０８で照射出力を設定する。ここではデューティ比で入力する。次に工程Ｓ１２０９で必要なステップ番号の設定をすべて完了したか否かを判定し、未だの場合は工程Ｓ１２０６に戻り、次のステップ番号の設定を繰り返す。終了した場合は工程Ｓ１２１０に進み、すべてのヘッド部１２０の設定が終了したか否かを判定し、未だの場合は工程Ｓ１２０３に戻り他のヘッド部１２０の設定を繰り返す。終了した場合は工程Ｓ１２１１に進み、上記の設定を記憶部１１６に保存して終了する。
【０１０５】
（階層メニュー）
次に、コントローラ部１１０に設けた表示部１４２における表示の切り替えについて説明する。本実施の形態においては、階層メニュー方式を採用している。図３８に、階層メニューの一例を示す。この図に示すように、紫外線照射装置は照射モードと設定モード、および上述したテスト照射モードに切替可能であり、各々のモードにおいて、さらに各種のメニュー項目が選択できる。また選択されたメニュー項目についても様々な設定項目が存在し得、図３８において下方向に示すように各階層に下って各項目を設定する。
【０１０６】
（照射モードにおける表示）
次に、図３９に基づいて照射モードにおける表示部１４２の表示例を説明する。照射モードにおいては、図３９に示すように運転中設定番号表示、現タイマ値表示、現照射パワー値表示、累積照射時間表示等の項目が切り替えて表示される。項目の切替は、左右の＜、＞スイッチ１４４Ａ、１４４Ｂで行われる。また、最上位階層を表示中にエスケープスイッチ１４４Ｅを長押しすると、上述の通り照射モード、設定モード間のモードが変更される。一方、最上位以外の階層からエスケープスイッチ１４４Ｅを長押しすると、そのモードの最上位階層へ遷移する。
【０１０７】
（運転中設定番号表示）
運転中設定番号表示は現在選択中の設定番号を表示している。この例ではＪ０が選択されている。設定番号はｎｏ０〜Ｊ１９まで最大２０個の設定を保存することが可能であり、この内から任意の設定番号を選択する。また図３９に示すように、表示部１４２の下方に設けられたチャンネル表示ランプ１４５が、現在表示中の設定番号において照射が設定されているヘッド部１２０を表示する。これによって、選択中の設定番号において紫外線が照射されるヘッド部１２０がいずれであるかをユーザが容易に把握できる。この例においては、チャンネル１〜４すべてのヘッド部１２０でＵＶＬＥＤ１５１が動作することを示している。
【０１０８】
なお設定番号の変更は、本実施の形態では後述するように設定モードで行う。ただ、照射モードにおいて設定番号を変更できるようにしても良い。例えば図３９の画面からエンタースイッチ１４４Ｆを押下して設定番号の選択メニューに移行する方法や、図３９の画面から∧、∨スイッチ１４４Ｃ、１４４Ｄを押下して設定番号を変更する方法等が適宜採用できる。
【０１０９】
（現タイマ値表示）
現タイマ値表示は、紫外線の照射時間を表示する。図の例では、チャンネル１に接続されたヘッド部１２０から１２秒間照射するよう設定されていることを示している。該設定番号の紫外線照射条件設定の実行時には、設定された照射時間からカウントダウン式に残りの照射時間が秒数で表示され、ユーザは残り時間を容易に知ることができる。また、照射時間が設定されていないチャンネルを表示する場合は、停止時は−−−で表示し、実行時はカウントアップ式に経過時間を秒数で表示する。これによって、照射時間が現在どの程度経過したかをユーザが確認できる。以上のように、照射時間の設定の有無によって時間の表示方式をカウントダウン式とカウントアップ式に自動切り替えすることにより、ユーザは照射時間の設定の有無、および経過時間、残り時間を知ることができ、紫外線硬化型樹脂の接着状態に際して状況把握等に便利に使用できる。また時間の表示単位は、秒数の他、粉数、時間数あるいは進捗状況の割合での表示等を適宜採用できる。
【０１１０】
図３９の例では、チャンネル１の照射時間が表示されているが、この状態で∧、∨スイッチ１４４Ｃ、１４４Ｄを押下すると、その他のチャンネルの情報に切り替えて表示できる。このように、本実施の形態では、＜、＞スイッチ１４４Ａ、１４４Ｂはメニューの切替に、∧、∨スイッチ１４４Ｃ、１４４Ｄは、項目値の選択、変更にそれぞれ使用される。図３９の例では、∧スイッチ１４４Ｃを押下するとチャンネル２→３→４→１の順に切り替えられる。同時に、チャンネル表示ランプ１４５の点灯が該当チャンネルに切り替わって、現在表示中の項目（ここでは照射時間）がいずれのチャンネルに接続されたヘッド部１２０の情報であるかが判別できる。なお照射が設定されていないチャンネルの情報を表示させると、表示部１４２に「−−−」と表示される。なお、これらのスイッチ操作を行わず、設定されたチャンネルの情報を自動的に切り替えて順次表示するように構成してもよい。
【０１１１】
（現照射パワー値表示）
現照射パワー値表示は、紫外線照射の出力値を表示する。この例ではチャンネル１のＵＶＬＥＤの駆動デューティ比により相対的な強度を表示しているが、最大出力を１００とするパーセント表示や出力ワット数等、その他の単位による表示も適宜採用できる。ここでも上記と同様、∧、∨スイッチ１４４Ｃ、１４４Ｄを押下することで、他のチャンネルの情報を切り替えて表示できる。
【０１１２】
（累積照射時間表示）
累積照射時間表示は、紫外線の照射時間の累積値、すなわちＵＶＬＥＤのトータルの使用時間を表示する。これによってＵＶＬＥＤがどのくらい使用されているか、寿命の把握や駆動電流の調整作業の目安を得ることができる。ここでも∧、∨スイッチ１４４Ｃ、１４４Ｄで他のチャンネルの情報を切り替えて表示できる。なお図３９において、単位を区別するために「ｈ」と「Ｈ」の表示を使い分けており、「ｈ」は×１０時間、「Ｈ」は×１００時間をそれぞれ示している。このように、記号の大文字、小文字の使い分けによって単位の大小等の意味合いを持たせ、少ない表示画面で多くの情報量を表示できるようにしている。
【０１１３】
以上、照射モードにおける表示部１４２の表示例を説明した。もちろん、これ以外の表示項目を追加したり、任意の項目のみを表示するよう構成できることはいうまでもない。
【０１１４】
なお図３８の例では、照射モードにおいてはメニュー項目は基本的に表示部１４２の切替として機能するため、更なる階層構造は設けていない。もちろん、表示項目等を階層構造で切り替えるよう構成してもよいことはいうまでもない。
【０１１５】
（設定モード）
次に、図４０および図４１を参照しながら、設定モードにおける紫外線照射条件を設定する方法の詳細を説明する。図４０に示すように、設定モードでは運転中設定番号メニューと、設定編集メニューと、通信条件メニューと、その他条件メニューの４つの項目が、＜、＞スイッチ１４４Ａ、１４４Ｂにより切り替えられる。メニューの選択は、エンタースイッチ１４４Ｆを押下することで実行され、選択された項目の設定モードに移行できる。なお、エスケープスイッチ１４４Ｅを押下すれば、上位の階層に戻ることができる。
【０１１６】
もちろん、複数の項目をまとめたり、他の項目を追加したりしてもよい。例えば通信条件メニューとその他条件メニューを一つにまとめたり、あるいは編集設定メニューを２つに分けても良い。
【０１１７】
（運転中設定番号メニュー）
運転中設定番号メニューは、照射モードにおいて使用する紫外線照射条件設定の設定番号を選択する。ここでは、既に設定され保存された紫外線照射条件設定の中から、所望の設定番号を∧、∨スイッチ１４４Ｃ、１４４Ｄにて選択する。選択後、エンタースイッチ１４４Ｆを押下すると表示部１４２に「Ｅｎｄ」と表示され、選択された設定番号が保存されると共に、運転中設定番号メニューに戻る。
【０１１８】
なお本実施の形態では、運転中設定番号メニューと後述する設定編集メニューとを個別に設けているが、これらを統合してもよい。この場合は、前回の設定作業の際に選択された番号を保持し、照射モードにおいてこの番号の設定が選択されているものとして扱う。
【０１１９】
（設定編集メニュー）
設定編集メニューは、紫外線照射条件を設定するメニューである。設定編集メニューの詳細を図４１に示す。設定編集メニューに含まれる大項目としては、編集設定番号選択、照射モード選択の設定画面がある。各々の設定画面での設定が完了しエンタースイッチ１４４Ｆを押下すると、次の設定画面に移行する。
【０１２０】
（編集設定番号選択）
まず、編集設定番号選択では、設定番号を選択する。本実施の形態では、上述の通りｎｏ０〜１９まで最大２０個の設定を保存できる。もちろん、これ以上あるいは以下の数を設定可能とすることもできる。
【０１２１】
（照射モード選択）
次に、選択された設定番号について、照射モードを選択する。照射モードは、上述の通りＵ０〜２の３通り、すなわち一括手動照射モード、個別手動照射モード、一括自動照射モードのいずれかを選択する。照射モードを選択してエンタースイッチ１４４Ｆを押下すると、表示部１４２に「Ｅｎｄ」と表示されて上記の設定を一時保存すると共に、編集チャンネル選択に移行する。
【０１２２】
編集チャンネル選択では、設定の対象となるヘッド部１２０が接続されたチャンネル番号をＣＨ１〜４の中から選択する。次に、出力許可選択に進み、上記で選択されたチャンネル番号のヘッド部１２０につき、紫外線出力を許可するか否かを選択する。許可の場合は「ｏｎ」、不許可の場合は「ｏｆｆ」と表示部１４２に表示される。この状態でエンタースイッチ１４４Ｆを押下すると、照射モード選択画面にて選択した照射モードに応じて、ステップ番号選択画面、もしくはステップ番号選択不可表示に進む。
【０１２３】
（一括自動照射モードの詳細設定）
照射モード選択画面において一括自動照射モードを選択した場合は、ステップ番号選択画面に進み、ステップ番号を選択する。上述の通りステップ番号はＳ０〜１９まで最大２０個設定可能であり、必要な数だけ順番に設定していく。ステップ番号を選択すると、照射時間設定画面となり、紫外線照射時間を入力する。次に照射出力を同様に入力する。これらの入力値は、∧、∨スイッチ１４４Ｃ、１４４Ｄで増減させる。入力の便宜のため、前回の設定値をコピーしてデフォルト値として入力したり、長押しで高速増減を可能にすることもできる。以上の設定が終了すると、エンタースイッチ１４４Ｆを押下して設定を一時保存すると共に、ステップ番号選択画面に戻る。このとき、設定されたステップ番号に１を増加させた値がデフォルト値として入力される。すべてのステップ番号の設定が終了すると、エスケープスイッチ１４４Ｅを押下すれば、編集設定番号選択画面に戻る。
【０１２４】
（一括手動照射モード、個別手動照射モードの詳細設定）
一方、照射モード選択画面において一括手動照射モードまたは個別手動照射モードを選択した場合は、一定値での出力となり、出力を可変とするステップを選択できないので、出力許可選択画面からステップ番号選択不可表示に進む。このとき表示部１４２には「ｓ．−−−」と表示され、ステップ番号が選択できないことを表示する。手動照射モードでは照射時間も設定しないので、この状態でエンタースイッチ１４４Ｆを押下すると、照射出力設定画面となる。上記と同様にデューティ比で出力を設定後、エンタースイッチ１４４Ｆを押下すると設定が保存され、編集チャンネル番号選択画面に戻る。以上のようにして、編集設定メニューで紫外線照射条件が設定される。
【０１２５】
（通信条件メニュー）
通信条件メニューでは、紫外線照射装置と外部接続機器とをＲＳ−２３２Ｃインターフェースで接続する際の通信条件を設定する。図４０の例では、通信条件メニューからボーレート選択、ストップビット・パリティ選択、デリミタ・チェックサム選択がそれぞれ設定できる。各々の設定画面での設定が完了しエンタースイッチ１４４Ｆを押下すると、次の設定画面に移行する。まずボーレート選択では、予め設定された１２００ｂｐｓ、２４００ｂｐｓ、４８００ｂｐｓ、９６００ｂｐｓ、１９２００ｂｐｓ、３８４００ｂｐｓの選択肢から、∧、∨スイッチ１４４Ｃ、１４４Ｄにて選択し、エンタースイッチ１４４Ｆで決定する。表示部１４２においては、「ｂ．３８４」等、×１００にて表示することで表示桁数を節約している。なお、ハードウェア的に対応しておれば、上記以外のボーレート値を設定することもできる。ストップビット・パリティ選択では、ストップビットが１または２、パリティがなし、偶数、奇数をそれぞれ選択できる。図の例では、これらの組み合わせを予め選択肢として提示し、ストップビット１・パリティなし（表示部１４２における表示「ｙ．１ｎ」）、ストップビット１・パリティ偶数（「ｙ．１Ｅ」）、ストップビット１・パリティ奇数（「ｙ．１ｏ」）、ストップビット２・パリティなし（「ｙ．２ｎ」）、ストップビット２・パリティ偶数（「ｙ．２Ｅ」）、ストップビット２・パリティ奇数（「ｙ．２ｏ」）の中から∧、∨スイッチ１４４Ｃ、１４４Ｄにて選択し、エンタースイッチ１４４Ｆで決定する。同様にデリミタ・チェックサム選択では、デリミタとしてＣＲもしくはＥＴＸ、チェックサムのあり・なしをそれぞれ選択できる。図の例では、これらの組み合わせとしてデリミタＣＲ・チェックサムなし（表示部１４２における表示「ｄ．Ｃ０」）、デリミタＣＲ・チェックサムあり（「ｄ．Ｃ１」）、デリミタＥＴＸ・チェックサムなし（「ｄ．Ｅ０」）、デリミタＥＴＸ・チェックサムあり（「ｄ．Ｅ１」）の中から、∧、∨スイッチ１４４Ｃ、１４４Ｄにて選択し、エンタースイッチ１４４Ｆで決定する。
【０１２６】
（その他条件メニュー）
その他条件メニューにおいては、入力接点選択、点灯アラーム時間編集が設定できる。入力接点選択は、フットスイッチを接続する場合等、チャタリング防止のための遅延時間を設定する。点灯アラーム時間編集は、ＵＶＬＥＤの劣化による警告を行う時間を設定する。上記の階層メニューの構成は一例であって、他の構成も適宜採用できる。例えばメニューの選択には水平方向、選択された項目の設定には垂直方向のスイッチを使用したが、水平方向と垂直方向を入れ替えてもよいことはいうまでもない。
【０１２７】
［実施の形態９］
また実施の形態８のように設定部を共通とする構成の他、各ヘッド部毎に個別設定スイッチと個別表示部を設けることもできる。図４２に、本発明の実施の形態９に係る紫外線照射装置のコントローラ部８１０の正面図を示す。この図に示す個別設定スイッチ８９０は、各ヘッド部から照射される紫外線出力の設定や照射時間の増減に使用され、アップダウンスイッチ等が利用できる。この態様では、個別設定スイッチ８９０で各チャンネルの紫外線照射条件を設定できる他、上記の操作パネル８４４を用いて紫外線照射条件を設定することもできる。また、共通の操作パネルを省略して、個別設定スイッチ８９０のみで設定するよう構成することもできる。個別表示部８９２は７セグメント表示器等が利用でき、設定された出力や照射時間を表示する。また、個別設定スイッチ８９０のみ、あるいは個別表示部８９２のみを各チャンネル毎に設けても良い。
【０１２８】
［実施の形態１０］
また、各ヘッド部の紫外線出力を調整する個別設定スイッチや個別照射スイッチは、コントローラ部でなくヘッド部に設けることもできる。図４３〜図４４に、本発明の実施の形態１０に係る紫外線照射装置のヘッド部９２０を示す。これらの図に示すように、ヘッド部９２０にＵＶＬＥＤ９５１からの紫外線照射のＯＮ／ＯＦＦを行うための個別照射スイッチ９８０、紫外線の出力レベルを調節するための個別設定スイッチ９９０を設ける。個別設定スイッチ９９０は、２個のプッシュスイッチからなるアップダウンスイッチが利用できる。図４３（ｂ）や図４４に示すように、これらのスイッチ類は基板上に実装される。その他の部材は、上述した図１７等と同様の構成が利用できる。この構成は、ユーザが手でヘッド部９２０を把持して使用する場合に、手元で出力を調整でき、このような態様において好適に利用できる。また図示しないが、７セグメント表示器等の個別表示部をヘッド部にそれぞれ設けることもできる。あるいは、個別設定スイッチまたは個別照射スイッチのみをヘッド部に設け、コントローラ部側に残りの部材を設けても良い。
【０１２９】
［実施の形態１１］
以上の各実施の形態では、ヘッド本体部の長手方向に沿って、ケーブル部と紫外線の照射方向が略直線状となる態様（ストレートタイプ）とした。これに対して図４５に示す本発明の実施の形態１１に係る紫外線照射装置のヘッド部４２０は、ＵＶＬＥＤ４５１からの紫外線の照射方向がヘッド部４２０の長手方向と略直交するように構成したアングル状のタイプとしている。図４５はヘッド部４２０の平面図および断面図を、図４６はこのヘッド部４２０の支持方法の一例を示す斜視図を、それぞれ示している。これらの図に示すように、ヘッド本体部４２２とレンズホルダ４２６とが冷却ブロック４２４を介してアングル状に結合し、アングル形状のヘッド部４２０が構成されている。
【０１３０】
図４６に示すように、実施の形態１１のアングルタイプのヘッド部４２０では、ヘッド本体部４２２を把持するホルダ４２０２を設け、これによってヘッド部４２０を固定することができる。この場合、ヘッド部４２０の上方空間に余裕ができる。つまり、ヘッド部４２０を設備に固定する際に、設備の関係でヘッド部４２０の上方に十分なスペースを確保することが困難な場合に適している。また、紫外線照射の対象物（箇所）を上方からヘッド部４２０越しに観察する際の視認性に優れている。
【０１３１】
一方、上述した実施の形態におけるストレートタイプのヘッド部１２０の支持方法の一例を図４７に示す。図４７（ａ）の例では、ヘッド本体部１２２の背面に螺合によって略直角に固定したポール部材１２０１をホルダ１２０２で把持することによってヘッド部１２０を固定する。図４７（ｂ）の例では、ヘッド本体部１２２の背面に形成した２箇所のネジ孔を用いて、壁面等の固定対象Ｈに固定ネジ１２０３によって直接ネジ止めする。いずれの場合も、ヘッド部１２０の上方にケーブル部１３０のための空間が必要になる。図４５、図４６に示した実施の形態１１のアングルタイプのヘッド部１２０の場合は、ケーブル部１３０が側方へ延びるので、ヘッド部４２０の上方空間に余裕が無くても問題が生じない。
【０１３２】
［実施の形態１２］
以上の各実施の形態では、図１７等に示すように各ヘッド部がＵＶＬＥＤ１５１を１個備えているスポットタイプのヘッド部１２０Ａについて説明した。これに加えて、複数の半導体素子を使用した面発光タイプのヘッド部１２０Ｂも使用できる。複数の半導体素子を使用することによって、紫外線の照射量や照射面積を必要に応じて調整することが可能となる。本発明の実施の形態１２に係る紫外線照射装置として、面発光タイプのヘッド部１２０Ｂの一例を図４８の斜視図に示す。この図に示すヘッド部は、ヘッド本体部の先端に断面が略正方形型のレンズホルダを設けてその四隅近傍に各々ＵＶＬＥＤ１５１を配置している。レンズホルダは４個のＵＶＬＥＤ１５１を並べて配置する必要があるため、ヘッド本体部よりも一回り径が大きくなる。また上述したように、面発光タイプのヘッド部１２０Ｂはその他図６に示すような種々のＵＶＬＥＤ１５１の配置パターンも適宜採用できる。例えばレンズホルダの端面を角柱状でなく円筒状としてもよい。面発光タイプのヘッド部１２０Ｂを使用することによって紫外線の照射面積をスポットタイプよりも大きくすることができ、一度に紫外線を照射して処理できる量を大きくできる利点がある。なお、図４８の例ではレンズホルダに各ＵＶＬＥＤ１５１毎にレンズ部を計４つ設けているが、一枚の大レンズをレンズホルダの前面に設けて、すべてのＵＶＬＥＤの紫外光をこの大レンズを介して照射する構成としてもよい。
【０１３３】
もちろん、ＵＶＬＥＤの個数や配列パターンや、これ以外にも適宜採用できる。複数のＵＶＬＥＤを同時にＯＮして使用することで、紫外線量を増やして出力を増大できる。また、複数のＵＶＬＥＤの内、特定のＵＶＬＥＤのみをＯＮさせ、他のＵＶＬＥＤをＯＦＦとし、動作するＵＶＬＥＤを交互に切り替えて使用することによって、特定のＵＶＬＥＤの連続使用を避けて各素子の長寿命化を図ることができ、ＵＶＬＥＤの交換時期を延長できる。また各ＵＶＬＥＤ、あるいはすべてのＵＶＬＥＤが寿命に達したことを判定してメッセージや表示、音声等で警告を行い、ユーザに交換を促すようにすることもできる。なお寿命による劣化以外に、電気的な接触不良や断線によってもＵＶＬＥＤ等の半導体素子の出力が不安定となったり、動作しないこともある。このため、電流の通電状態をモニタし、通電しない場合に警告を発する断線検知機能を付加しても良い。あるいは、半導体素子等の駆動素子の入力側端子と出力側端子の電気的状態に基づいて駆動回路系の動作不良を検出することもできる。これによって、電気接触に起因する問題を容易に検出でき、紫外線照射装置の設置時やメンテナンス作業を容易にできる。
【０１３４】
さらに、特性が同一のＵＶＬＥＤを複数設ける場合のみならず、異なる特性を備えるＵＶＬＥＤを同一のヘッド部に設けても良い。例えば、波長の異なるＵＶＬＥＤを切り替えて使用することで、同一のヘッド部から照射可能な紫外線の波長を変更できる。特性の異なるＵＶＬＥＤを使用する場合は、各ＵＶＬＥＤに応じた駆動電流等を予めヘッド部側で設定しておく。さらにまた、ヘッド部間で異なる特性のＵＶＬＥＤを各ヘッド部に設けることも可能であることはいうまでもない。
【０１３５】
複数の半導体素子をヘッド部５２０に設ける場合は、ＯＮする素子を他と区別する必要があるので、各半導体素子に個別のＩＤ番号等の素子識別情報を割り当る。そして紫外線照射条件を設定する際に、いずれの素子をＯＮするかの素子識別情報も設定する。複数の半導体素子を点灯する場合は、該半導体素子に同一の設定を容易に行えるよう、設定のコピーを可能としてもよい。コピーの対象は同一ヘッド部内に限られず、異なるヘッド部間、あるいは異なる紫外線照射装置間とすることもできる。例えば、遷移画面に設定のコピー画面を表示させ、コピー元のヘッド番号とコピー先のヘッド番号を指定する。また、一のヘッド部で設定した条件をすべてのヘッド部にコピーすることも可能である。例えばコピー先としてヘッド部に割り当てられた番号に代わってａｌｌを示す「Ａ」等と指定する。あるいはまた、一のヘッド部に設定された条件を保存しておき、これを呼び出して使用することもできる。このようにして、一のヘッド部で設定した紫外線照射条件を他のヘッド部に容易にコピーして、設定作業の手間を簡略化できる。また、一の設定内ですべての素子をＯＮするような場合は、素子識別情報として「すべて」を指定できるようにする。例えば、設定画面において「Ａ」を入力する。これによって、各素子毎に同じ紫外線照射条件を設定する手間を省くことができる。なお、複数の半導体素子で電流値を変えて紫外線を照射させることも可能であることはいうまでもない。
【０１３６】
次に、ヘッド部５２０が複数のＵＶＬＥＤ５５１を備える場合の、紫外線照射条件の設定方法について、図４９に基づき説明する。図４９において、工程Ｓ２４０１のヘッド部５２０番号選択ステップ、および工程Ｓ２４０２のステップ番号選択ステップは、上述した図３５の工程Ｓ１００１、工程Ｓ１００２と同様である。次に工程Ｓ２４０２−１で動作対象となるＵＶＬＥＤ５５１の番号を選択する。ヘッド部５２０に備えられた複数のＵＶＬＥＤ５５１には、上述の通り固有のＩＤ番号が予め付与されており、この内駆動させたいＵＶＬＥＤ５５１の番号を選択する。以下の工程は、図３５の工程Ｓ１００３、１００４、１００５と同様である。
【０１３７】
［実施の形態１３］
また、紫外線照射条件の設定は、上記のように照射時間と照射出力の組をステップ状に指定する方法の他、予め設定された照射パターンを選択することもできる。例えば、関数状の照射パターンを選択する方法や、さらに選択した関数の定数を入力することもできる。これらの設定は、関数番号や定数を数値で指定、選択する方法の他、グラフ図形をグラフィカルに表示して選択する方法等が採用できる。さらに前者の数値による選択方法においても、設定された関数をグラフ図形で確認可能としてもよい。このようなグラフ表示を可能にするには、図形表示が可能な表示部１４２を用意する。
【０１３８】
（関数状照射パターン）
図５０は、紫外線の照射時間と照射出力を関数で表示する３つのパターンを示した例を示すグラフである。この図に示すようなパターンでも、本発明の実施の形態は紫外線を照射可能である。図５０の例では、関数の例としてＦ１〜Ｆ３の３種類の示している。
【０１３９】
Ｆ１：Ｐ＝ａｔ＋ｃ
Ｆ２：Ｐ＝ａ＊（１−ＥＸＰ（−ｂ＊ｔ））＋ｃ
Ｆ３：Ｐ＝ａ＊（ＥＸＰ（ｂ＊ｔ）−１）＋ｃ
（ａ，ｂ，ｃは条件に応じて設定する定数）
【０１４０】
また、これら以外にもｎ次式の関数を利用することもできる。上記の関数のいずれかを選択した後、定数ａ，ｂ，ｃを設定すると照射パターンが決定される。定数は、紫外線照射装置の使用条件に応じて設定される。図５０に例示する関数Ｆ１〜Ｆ３では、紫外線の照射出力を照射時間１０秒で７０％まで上げる場合に設定される定数として、以下の値を設定している。
【０１４１】
Ｆ１：Ｐ＝７ｔ（ａ＝７、ｃ＝０）
Ｆ２：Ｐ＝７０＊（１−ＥＸＰ（−０．５＊ｔ））（ａ＝７０、ｂ＝０．５、ｃ＝０）
Ｆ３：Ｐ＝１０＊（ＥＸＰ（０．２１＊ｔ）−１）（ａ＝１０、ｂ＝０．２１、ｃ＝０）
【０１４２】
図５０のような照射パターンでの紫外線照射条件を設定する手順を、図５１に基づき説明する。まず工程Ｓ２６０１でヘッド番号を選択し、工程Ｓ２６０２でステップ番号を選択する工程は、図３５と同様である。次に工程Ｓ２６０２−１で、関数番号を選択する。ここでは関数Ｆの選択肢として、上述したＦ０〜Ｆ３が選択可能である。なおＦ＝０は、上記と同様に照射時間と照射出力を入力するステップ状関数である。工程Ｓ２６０２−１でＦ＝０を選択した場合は、工程Ｓ２６０３で照射時間、工程Ｓ２６０４で照射出力をそれぞれ入力し、工程Ｓ２６０５で設定を保存する。また工程Ｓ２６０２−１でＦ＝１を選択した場合は、工程Ｓ２６０３−１で定数ａ、工程Ｓ２６０４−１で定数ｂをそれぞれ入力し、工程Ｓ２６０５で設定を保存する。さらに工程Ｓ２６０２−１でＦ＝２または３を選択した場合は、工程Ｓ２６０３−２で定数ａ、工程Ｓ２６０４−２で定数ｂ、ｃをそれぞれ入力し、工程Ｓ２６０５で設定を保存する。
【０１４３】
上記以外にも、照射パターンを設定する方法として、例えば照射パターンの波形を選択後、照射時間を入力して自動的に関数の定数を演算し、設定する方法や、紫外線の総照射量や熱量で設定する方法等が適宜利用できる。
【０１４４】
従来の紫外線照射装置では、紫外線源として使用する高圧水銀ランプ等に機械的なシャッタを介することにより出力を変更していたため、紫外線出力の最小分解能が粗くなり離散的な変化となって微調整ができず、波形パターンに沿った出力の変更が極めて困難であった。これに対して、駆動電流に対するリニアリティの高い半導体素子を利用する本実施の形態によれば、入力電流を調整してほぼ連続的な出力の変化が実現される。駆動電流に応じて出力をリニアリティ良く変化できるので、上記のようなパターンにも対応できる。なお、紫外線出力と連続波形との近似性は、Ａ／Ｄ変換部の分解能に依存することはいうまでもない。
【０１４５】
［実施の形態１４］
上記の各実施の形態では、紫外線照射条件の設定をコントローラ部の設定部で行っている。ただ、紫外線照射条件の設定は、紫外線照射装置に外部接続された機器にて行うことも可能である。例えば本発明の実施の形態１４として、図５２に示すように紫外線照射装置７００のコントローラ部７１０を、コンピュータやＰＬＣ等の外部接続機器７１０１と接続し、外部接続機器７１０１側で設定した紫外線照射条件をコントローラ部１１０に転送することでも設定を行える。紫外線照射装置７００は外部接続機器７１０１と接続するためのインターフェースを備える。インターフェースはコントローラ部７１０の制御部７１４と接続され、制御部７１４で外部接続機器７１０１との電気信号のやりとりやデータ通信を行う。
【０１４６】
従来の紫外線照射装置では、紫外線源として使用する高圧水銀ランプ等に機械的なシャッタを介することにより出力を変更していたため、紫外線出力の最小分解能が粗くなり離散的な変化となって微調整ができず、波形パターンに沿った出力の変更が極めて困難であった。これに対して、駆動電流に対するリニアリティの高い半導体素子を利用する本実施の形態によれば、入力電流を調整してほぼ連続的な出力の変化が実現される。駆動電流に応じて出力をリニアリティ良く変化できるので、様々な照射パターンに対応できる。さらに半導体素子のＯＮ／ＯＦＦによる制御は反応速度が高く高速な動作が可能であり、しかも機械的な動作を伴わないため信頼性高く安定して使用できる。また、高圧水銀ランプ等を使用する従来の紫外線照射装置でのパルスによるプラズマを発生等の方式と比べて、大電流や複雑な駆動回路を要さず、簡易な回路で安価にかつ容易に実現でき、メンテナンスも容易といった優れた特長が実現される。さらに従来のように高周波を発生させる高周波点灯回路では、高電圧に対する絶縁対策が必要であったり回路構成が複雑で装置が大型化する等の問題があったが、本発明によれば安価にかつ小型化も可能であり、ヘッド部をユーザが手持ち可能なハンディタイプとして好適に利用できる。
【産業上の利用可能性】
【０１４７】
本発明の紫外線照射装置は、ピックアップ等の電子部品の組み立て作業において、紫外線硬化型樹脂による接着に好適に利用できる。また、半導体ステッパーや光洗浄装置、光乾燥装置等の用途にも利用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１４８】
【図１】スポットタイプのヘッド部の構成を示す回路図である。
【図２】複数のＵＶＬＥＤを直列に接続した面発光タイプのヘッド部の構成を示す回路図である。
【図３】面発光タイプに適合させたコントローラ部にスポットタイプのヘッド部を接続した状態を示す回路図である。
【図４】複数のＵＶＬＥＤを並列に接続した面発光タイプのヘッド部の構成を示す回路図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る紫外線照射装置を示すブロック図である。
【図６】面発光タイプのヘッド部の一例を示す底面図である。
【図７】本発明の実施の形態１に係る紫外線照射装置のコントローラ部に、スポットタイプのヘッド部を接続した状態を示す回路図である。
【図８】本発明の実施の形態１に係る紫外線照射装置のコントローラ部に、面発光タイプのヘッド部を接続した状態を示す回路図である。
【図９】本発明の実施の形態２に係る紫外線照射装置のコントローラ部に、スポットタイプのヘッド部を接続した状態を示す回路図である。
【図１０】本発明の実施の形態３に係る紫外線照射装置の構成を示すブロック図である。
【図１１】本発明の実施の形態３に係るヘッド部の外観の一例を示す斜視図である。
【図１２】図１１のヘッド部をコントローラ部と接続した状態を示す斜視図である。
【図１３】本発明の実施の形態３に係る他のヘッド部をコントローラ部と接続した状態を示す斜視図である。
【図１４】図１１のヘッド部のヘッド本体部を示す分解斜視図である。
【図１５】図１４のヘッド本体部の断面図である。
【図１６】本発明の実施の形態４に係る紫外線照射装置のヘッド部の詳細を示す正面図及び断面図である。
【図１７】本発明の実施の形態４に係る紫外線照射装置のヘッド部を上方から見た分解斜視図である。
【図１８】本発明の実施の形態４に係る紫外線照射装置のヘッド部を下方から見た分解斜視図である。
【図１９】図１８のコネクタを各々連結した状態を示す斜視図である。
【図２０】冷却ブロックの先端面にＵＶＬＥＤを密着固定する様子を示す図である。
【図２１】レンズホルダとその内部構造例を示す分解図である。
【図２２】冷却ブロックとレンズホルダとの固定方法の例を示す図である。
【図２３】本発明の実施の形態５に係る紫外線照射装置のヘッド部を、紫外線照射部分が見える方向から見た示す斜視図である。
【図２４】図２３のヘッド部を反対側から見た斜視図である。
【図２５】図２３のヘッド部のサイドビューレンズ装着部を示す分解斜視図である。
【図２６】図２５のサイドビューレンズ装着部を、レンズ部を除いて縦方向に切断した状態を示す分解斜視図である。
【図２７】図２６からＵＶＬＥＤおよびヘッド基板部を除き、レンズホルダを付加した状態を示す分解斜視図である。
【図２８】図２７のレンズホルダを示す断面図である。
【図２９】本発明の実施の形態６に係る紫外線照射装置のヘッド本体部を示す斜視図である。
【図３０】図２９のヘッド本体部の上ケース部材を除去した状態を示す分解図である。
【図３１】図２９のヘッド本体部を分解した状態を示す分解斜視図である。
【図３２】図３１のＵＶＬＥＤとヘッド基板部を示す分解斜視図である。
【図３３】図３１のＵＶＬＥＤとヘッド基板部を接合した状態を示す斜視図である。
【図３４】本発明の実施の形態８に係る紫外線照射装置のコントローラ部の前面パネルに設けられた表示部及び設定部の配置例を示す正面図である。
【図３５】本発明の実施の形態８に係る紫外線照射装置で紫外線照射条件の設定方法を示すフローチャートである。
【図３６】紫外線の照射パターンがステップ状に変化する様子を示すグラフ図である。
【図３７】図３５の紫外線照射条件の設定方法を詳細に示すフローチャートである。
【図３８】紫外線照射装置に使用される階層メニューの一例を示す状態遷移図である。
【図３９】照射モードにおける階層メニューの一例を示す状態遷移図である。
【図４０】設定モードにおける階層メニューの一例を示す状態遷移図である。
【図４１】設定モードにおける設定編集メニューの詳細を示す状態遷移図である。
【図４２】本発明の実施の形態９に係る紫外線照射装置のコントローラ部の正面図である。
【図４３】本発明の実施の形態１０に係る紫外線照射装置のヘッド部を示す正面図及び断面図である。
【図４４】図４３のヘッド部を示す分解斜視図である。
【図４５】本発明の実施の形態１１に係る紫外線照射装置のヘッド部を示す平面図および側面断面図である。
【図４６】図４５のヘッド部を示す斜視図である。
【図４７】ストレートタイプのヘッド部の支持方法の例を示す斜視図である。
【図４８】面発光タイプのヘッド部を示す斜視図である。
【図４９】本発明の実施の形態１２に係る紫外線照射装置における紫外線照射条件の設定方法を示すフローチャートである。
【図５０】本発明の実施の形態１３に係る紫外線照射条件の設定方法において、関数状とした紫外線の照射パターンを示すグラフである。
【図５１】本発明の実施の形態１３に係る紫外線照射条件を設定する手順を示すフローチャートである。
【図５２】本発明の実施の形態１４に係る紫外線照射装置を示すブロック図である。
【図５３】本発明の実施の形態７に係る紫外線照射装置のコントローラ部及びヘッド部を示す回路図である。
【図５４】図５３のコントローラ部に接続可能な他のヘッド部を示す斜視図である。
【図５５】図５４に示すヘッド部を示す分解断面図である。
【符号の説明】
【０１４９】
１００、３００、７００…紫外線照射装置
１１０、２１０、３１０、３１０Ｂ、７１０、８１０、９１０…コントローラ部
１１１、２１１、６１１…電源切替部；１１２、３１２、６１２…電源部
２１３…電圧検出部；１１４、２１４、３１４、７１４…制御部
１１４Ａ、２１４Ａ、６１４Ａ…ヘッド判別部；１１６、３１６…記憶部
１１８、２１８…駆動回路；１１８Ａ、２１８Ａ…駆動素子
１１９、２１９…Ｄ／Ａ変換部
１２０、２２０Ａ、３２０、３２０Ｂ、４２０、５２０Ａ〜Ｄ、６２０、９２０、１７２０…ヘッド部
１２０Ａ…スポットタイプのヘッド部；１２０Ｂ…面発光タイプのヘッド部
１２０Ｃ…面発光タイプのヘッド部（並列接続）；１２０１…ポール部材
１２０２、４２０２…ホルダ、１２０３…固定ネジ；１２１、３２１…識別部
１２２、１７２２、２３２２、３２２、４２２…ヘッド本体部
１２２１、１７２２Ａ、２３２２Ａ…上ケース部材
１２２２、１７２２Ｂ、２３２２Ｂ…下ケース部材
２３２２Ｃ…突出部；１２２３、３２２３…基端部材；１２２４…基板
１２２５、３２２５…ケーブル用コネクタ；１２２６…インジケータＬＥＤ
１２２７、３２２７、６２２７…メモリ部；１２２８…調整回路
１２２９…固定ネジ、１２３０、３２３０…固定ネジ；３２３、３２３Ｂ…ヘッド制御部
１２３１…連結コネクタ；１２３２…貫通孔；１２４、３２４、４２４…冷却ブロック
１２４１…固定ネジ、１２４２…固定ネジ；１２４３…基端側突出部
１２４４…連結コネクタ；１２４５…保護プレート；３２４６…冷却ブロックコネクタ
３２５…ケーブル側接続部
１２６、１７２６、２３２６、３２６、４２６…レンズホルダ
１７２６Ａ…内ホルダ；１７２６Ｂ…外ホルダ；１７２７…サイドビューレンズ装着部
１７２７Ａ…右ケース部材；１７２７Ｂ…左ケース部材
１７２７Ｃ…レンズホルダ挿入部；２３５５…ＵＶＬＥＤホルダ；２３５６…電極
２３５７…スタッド；２３５８…ランド
１２６０、１７６０、３２６０…レンズ部；１２６１、１７６１…光学系レンズ
１２６１Ａ…第１のレンズ、１２６１Ｂ…第２のレンズ
１２６２…スペーサ；１２６３…レンズ固定キャップ
１３０、３３０、３３０Ｂ、６３０…ケーブル部；１３１…ケーブル側インターフェース
１４０…設定部；１４２…表示部；１４４、８４４…操作パネル
１４４Ａ、１４４Ｂ、１４４Ｃ、１４４Ｄ…＜、＞、∧、∨スイッチ
１４４Ｅ…エスケープスイッチ；１４４Ｆ…エンタースイッチ
１４５…チャンネル表示ランプ；１４６…紫外線照射ランプ
１４７…電源スイッチ；１４８…一括照射スイッチ；１５０、３５０…半導体素子
１５１、３５１、４５１、５５１、５５１Ａ〜Ｄ、６５１、９５１、１７５１、２３５１…ＵＶＬＥＤ；１７５４、２３５４…ヘッド基板部；１７５４Ａ…突出部
１６０、３６０…ヘッド接続部；１７０…個別照射ランプ
１８０、３８０、９８０…個別照射スイッチ
３９０、８９０、９９０…個別設定スイッチ；７１０１…外部接続機器
Ｕ…紫外線；Ｈ…固定対象；Ｔｒ…トランジスタ
【図１】
2006051790.tif 000003
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
2006051790.tif 000041
【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
2006051790.tif 000044
【図４５】
2006051790.tif 000045
【図４６】
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【図４７】
2006051790.tif 000047
【図４８】
2006051790.tif 000048
【図５１】
2006051790.tif 000049
【図５２】
2006051790.tif 000050
【図５３】
2006051790.tif 000051
【図５４】
2006051790.tif 000052
【図５５】
2006051790.tif 000053
【図４０】
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【図４１】
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【図４９】
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【図５０】
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