(57)【要約】【課題】ランプハウス内に格子状に配置された複数の紫外線照射部のメンテナンス性の向上を図る。【解決手段】マイクロ波に基づき、紫外線を発光することが可能な放電媒体が封入された無電極ランプ１２が収容されたランプハウス１１からモジュール化された紫外線照射部１００を構成する。紫外線照射部１００から放射される紫外線は、リフレクタ２１１，２１２を用いて集光または拡散させながら照射室２００に配置される被照射体に照射させる。紫外線照射部１００と照射室２００は、紫外線は通過し、マイクロ波は遮蔽する電磁シールド２４が配置される。格子状に配置の紫外線照射部１００の何れかのメンテナンスを行う場合、行方向に選択的に紫外線照射部１００を取り出すようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電媒体が封入され、該放電媒体をマイクロ波で励起させることで紫外線を発光させる無電極ランプと、前記無電極ランプを点灯させるマイクロ波を発振させるマグネトロンと、前記無電極ランプおよびマグネトロンを収納し、外部に紫外線を照射可能とするランプハウスから構成される紫外線照射部を、格子状に複数台並べて配置することで大面積の照射を可能とする紫外線照射装置において、
格子状に配置される前記紫外線照射部は、各列または行毎に独立してスライド移動できるようにしたことを特徴とする紫外線照射装置。
【請求項２】
格子状に配置される前記紫外線照射部は、各列または行毎に独立し、選択した個数を搬送できることを特徴としたことを特徴とする請求項１記載の紫外線照射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、マイクロ波給電式による無電極紫外線ランプを用いて、例えば主に印刷関連でのインク乾燥、半導体関連の微細露光、液晶関連の接着剤硬化等の用途に用いられる紫外線照射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の紫外線照射装置は、産業用として様々な用途で使用されており、主に印刷関連でのインク乾燥、半導体関連の微細露光、液晶関連の接着剤硬化等に用いられている。紫外線装置に搭載されるランプハウスには、ランプ長数十ＣＭのマイクロ波給電式無電極ランプと、マイクロ波を発生するマグネトロンとが内蔵されており、ランプハウス上部に接続された給気ダクトにより冷却されている。(例えば、特許文献1)
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２８９５２７公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記した特許文献１の技術は、ランプの有効発光長が短いため、複数のランプハウスを平行配置して照射エリアの長尺化を図った構成での実用化が検討されている。そのため、ランプハウスのメンテナンスの際、全モジュールを停止する必要があったり、中央部に配置したランプハウスのメンテナンスが困難であったり、といった問題がある。
【０００５】
この発明の目的は、格子状に配置されたモジュール化された複数の紫外線照射部におけるメンテナンス性の向上を図ることのできる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】
【０００６】
上記した課題を解決するために、この発明の紫外線照射装置は、誘電媒体が封入され、該放電媒体をマイクロ波で励起させることで紫外線を発光させる無電極ランプと、前記無電極ランプを点灯させるマイクロ波を発振させるマグネトロンと、前記無電極ランプおよびマグネトロンを収納し、外部に紫外線を照射可能とするランプハウスから構成される紫外線照射部を、格子状に複数台並べて配置することで大面積の照射を可能とする紫外線照射装置において、格子状に配置される前記紫外線照射部は、各列または行毎に独立してスライド移動できるようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、格子状に配置された複数の紫外線照射部のメンテナンス性の向上を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の紫外線照射装置に関する第１の実施形態について説明するためのシステム構成図である。
【図２】図１のモジュール化された紫外線照射部について説明するための構成図である。
【図３】図３のＩａ−Ｉｂ線断面図である。
【図４】無電極ランプについて説明するための構成図である。
【図５】不具合の紫外線照射部のメンテナンス手順について説明するための説明図である。
【図６】この発明の紫外線照射装置に関する第２の実施形態について説明するためのシステム構成図である。
【図７】この発明の紫外線照射装置に関する第３の実施形態について説明するためのシステム構成図である。
【図８】この発明のスライダー搬送の他の具体例について説明するための断面図である。
【図９】この紫外線照射装置に関する第４の実施形態について説明するための上面図である。
【図１０】図９の要部の断面図である。
【図１１】第４の実施形態におけるメンテナンス手順について説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１０】
図１は、この発明の紫外線照射装置に関する第１の実施形態について説明するためのシステム構成図である。
【００１１】
図１において、１００はモジュール化された紫外線を放射させる紫外線照射部であり、この場合の紫外線照射部１００は、行（横）方向に６台、列（縦）方向に６台の計３６台が、水平面上にほぼ等間隔で格子状に配置されている。これら紫外線照射部１００から放射される紫外線は、被照射体が設置される照射室２００に照射される。
【００１２】
ここで、図２〜図４を用いて紫外線照射部１００の構成例について説明する。図２は構成図、図３は図２のＩａ−Ｉｂ線断面図、図４は図２で用いる無電極ランプの一例について説明するための構成図である。
【００１３】
図２、図３において、１１はマイクロ波を遮蔽する機能を有する、例えばステンレス製のランプハウスであり、このランプハウス１１の中央下方部には電極を備えない、いわゆる無電極ランプ１２を配設してある。１３１，１３２は、マイクロ波を発生させるマグネトロンである。１４は、マグネトロン１３１，１３２を駆動させるための電力を供給するための電源である。１５１，１５２は、マグネトロン１３１，１３２で発生させアンテナ１６１，１６２から送信されるマイクロ波を、無電極ランプ１２に伝達させる導波管である。
【００１４】
ここで、図４を参照して無電極ランプ１２の構成例について説明する。１２１は紫外線光を透過させる石英ガラス製の長さが２４０ｍｍ程度の円筒形状のバルブである。バルブ１２１は、中央部１２２をその両端部１２３，１２４よりも細くなるようにテ―パをつけたもので、両端部１２３，１２４の外径は例えば１７ｍｍ程度、中央部１２２の外径は１０ｍｍ程度である。
【００１５】
バルブ１２１の発光空間１２５内には、不活性ガスとそれに水銀と鉄を主成分とするマイクロ波で放電させる放電媒体を封入する。バルブ１２１の両端にはバルブ１２１を支持する支持部１２６，１２７がバルブ１２１と一体的に形成される。
【００１６】
なお、共通のランプハウス１１内に２個のマグネトロン１３１，１３２を設置した例としたが、１個であっても構わない。また、無電極ランプ１２は、中央部１２２をその両端部１２３，１２４よりも細くなるようにテ―パをつけたが、両端１２３，１２４と同径であっても構わない。
【００１７】
再び、図２、図３を参照して紫外線照射部１００についてさらに説明する。１７は、無電極ランプ１２から照射された光を受光する、金属線をメッシュ状に編み込んだり、金属板にパンチング加工したりしたカバーで覆われた受光素子、１８は受光素子１７が受光した光の量を検出する光量検出器である。また、１９は光量検出器１８により検出された光量が、予め設定された光の量に等しくなるように、電源１４の電圧を制御する制御部である。
【００１８】
光量検出器１８は、受光素子１７に対しリード線などで接続され、受光素子１７が受光した光の量を例えば受光素子１７から供給される電流の値により検出するようになっている。光量検出器１８は、制御部１９に対しリード線などで接続され、検出された光量を示すアナログ電圧を制御部１９へ与えるようになっている。
【００１９】
制御部１９は、コンピュータプログラムにより動作するコンピュータやこのコンピュータを集積化した集積回路により構成される。制御部１９は、所望の光量を示すアナログ電圧、電源１４の制御量ならびに制御量を増加または減少させるときの１回の量（単位制御量）が記憶される図示しないメモリを備え、メモリには当初は当該アナログ電圧、制御量の初期値および当該単位制御量が記憶されている。また、制御部１９は、光量検出器１８から与えられるアナログ電圧と、メモリに記憶したアナログ電圧に基づいて、メモリに記憶された制御量を更新し、電源１４に与える制御量を増加または減少させるようになっている。
【００２０】
電源１４は、制御部１９から与えられた制御量に基づいたエネルギー量のマイクロ波を発生させるような電圧値を発生させ、マグネトロン１３１，１３２を制御するようになっている。
【００２１】
さらに、ランプハウス１１の上面部１１１には、無電極ランプ１２とマグネトロン１３１，１３２を冷却させるために、例えばブロア装置２０からダクト２１を通して送風させている。
【００２２】
無電極ランプ１２の背面側にはリフレクタ２２１，２２２がフレームに取り付けて設置される。また、リフレクタ２２１，２２２の反射面側と被照射体（図示せず）との間のランプハウス１１には、照射窓２３が形成される。照射窓２３には、マイクロ波がランプハウス１１外に放射されることを防止するための網状の電磁シールド２４が取り付けられる。電磁シールド２４は、例えば、金属線をメッシュ状に編み込んで形成したり、金属板にパンチング加工で形成したりすることで、マイクロ波はシールドし、紫外線は通過させることができる。
【００２３】
２５は、無電極ランプ１２とリフレクタ２２１，２２２それに電磁シールド２４で構成されるマイクロ波空洞部である。
【００２４】
紫外線照射部１００の底面には、スライダー２６が取り付けられている。スライダー２６は、行方向に配置される図１の場合６台の紫外線照射部１００に共通に用いる。スライダー２６の紫外線照射部１００の照射窓２３と対向する位置には、照射口２６１をそれぞれ形成する。
【００２５】
紫外線照射状態にある紫外線照射部１００の照射窓２３と対向する照射室２００の上面部２７の位置には、紫外線を取り込む取入口２７１が形成される。行方向の取入口２７１を挟む上面部２７には、スライダー２６の両側縁を摺動させながら搬送させるための溝が形成されたレール２８１，２８２が対向配置される。
【００２６】
ここで、図１の手前から４行目で右から３列目の紫外線照射部１００の無電極ランプ１２に不具合があるとし、図５を参照し、不具合の紫外線照射部１００をメンテナンスする場合の手順について説明する。
【００２７】
図５において、手前から４行目の紫外線照射部１００に取り付けられているダクト２１全てを取り外すとともに、スライダー２６に取り付けられた紫外線照射部１００全ての電源を落す。手前から４行目のスライダー２６を図中白抜きの矢印方向に引きながら搬送する。引き出されたスライダー２６に取り付けられた右から３列目の紫外線照射部１００の無電極ランプ１２を交換する。以下、逆の手順でスライダー２６を戻し、電源を入れ再び紫外線照射を開始する。
【００２８】
このように、紫外線照射部１００が取り付けられたスライダー２６を図１の白抜きの矢印方向に引き出しながら搬送することにより、行方向の対象の紫外線照射部を取り出すことで、ランプ交換などのメンテナンス作業が容易となる。また、作業員が照射室２００に入って作業する必要性もなくなる。
【００２９】
この実施形態では、メンテナンスを必要とする紫外線照射部が取り付けられたスライダーを作業し易い位置まで搬送させるようにしたことにより、メンテナンス性の向上を図ることができる。
【００３０】
図６は、この発明の紫外線照射装置に関する第２の実施形態について説明するためのシステム構成図であり、第１の実施形態と同一の構成部分には同一の符号を付し、ここでの説明は省略する。
【００３１】
この実施形態は、フレキシブルな材料で形成されたダクト２１１を用いたことで、スライダー２６を引き出す方向に搬送する場合に、その都度、紫外線照射部１００からダクト２１１を取り外す手間をなくすことができ、よりメンテナンス性の向上を図ることができる。
【００３２】
図７は、この発明の紫外線照射装置に関する第３の実施形態について説明するためのシステム構成図であり、第１の実施形態と同一の構成部分には同一の符号を付し、ここでの説明は省略する。
【００３３】
この実施形態は、スライダー２６の引き出し方向を列方向に可能としたものである。スライダー２６には、列方向に配置される紫外線照射部１００が取り付けられる。他の構成やメンテナンスの手順も行方向のスライダーと同様である。
【００３４】
図８は、スライダー２６を取り出す搬送機構の他の具体例について説明するための断面図である。
【００３５】
すなちわ、行方向の取入口２７１を挟む照射室２００の上面部２７には、スライダー２６の両側縁を摺動させながら搬送させるための逆Ｖ形状のレール２８３，２８４が対向配置される。また、スライダー２６の下面には、レール８１１，８１２と係合させながらスライドさせるための逆Ｖ形状のレール８２１，８２２が取り付けられている。係合されるレール８１１，８１２およびレール８２１，８２２との間には、摺動性を向上させるためのグリースが塗られている。
【００３６】
この場合にも、スライダー２６に搭載された紫外線照射部１００を通常の照射位置から取り出すことができる。
【００３７】
この他にも、スライダー２６を摺動させ紫外線照射部をメンテナンスの位置まで搬送させる手段としては、紫外線照射部の下部にキャスターを取り付け、照射室２００の上面部２７に取り付けられたレールを走行させるようにすることで、よりスムースな搬送も考えられる。
【００３８】
図９〜図１１は、この紫外線照射装置に関する第４の実施形態について説明するための、図９は図１を上方が見た状態に相当する上面図、図１０は、図９の要部の断面図、図１１はこの実施形態におけるメンテナンス手順について説明するための説明図である。上記した実施形態と同一の構成部分には同一の符号を付し、ここでの説明は省略する。
【００３９】
図９〜図１１において、各紫外線照射部１００は、下部に個々に取り付けられたスライダー２６の走行方向の側面には、移動用のピン９１がそれぞれ取り付けられている。スライダー２６は、キャリア９２に搭載され、行方向に配置される各紫外線照射部１００が個別に移動可能となる。スライダー２９は、図１０に示すように、照射室２００の上面部２７に対向して配置されたレール９３１，９３２を摺動されながら移動する。
【００４０】
９４は、選択部材であり、スライダー２６に取り付けられたピン９１に選択部材９４の鍵部９４１を掛け、掛けられた紫外線照射部１００とともにキャリア９２を移動させることができる。
【００４１】
ここで、図９の手前から３行目で右から３列目の紫外線照射部１００の無電極ランプ１２に不具合があるとし、図１１を参照し、不具合の紫外線照射部１００をメンテナンスする場合の手順について説明する。
【００４２】
図１１において、手前から３行目で右から３列目までの全ての紫外線照射部１００の紫外線照射部１００に取り付けられているダクト２１全てを取り外す。選択部材９４の鍵部９４１を右から３列目の紫外線照射部１００のピン９１に掛ける。図示された鍵部９４１は３個あることから右から３列目までの全ての紫外線照射部１００のピン９１に鍵部９４１が掛かることになる。鍵部９４１を掛けた状態でキャリア９２をレール９３１，９３２に沿って摺動させることで、右から３列目までの全ての紫外線照射部１００を搬送させることができる。これにより、右から３列目の紫外線照射部１００に対するメンテナンスを行うことができる。
【００４３】
このように、メンテナンスを必要とする行と列の紫外線照射部１００に対して、選択部材９４を掛け、キャリア９２とともに引き出すことで、ランプ交換などのメンテナンス作業が容易となる。また、作業員が照射室２００に入って作業する必要性もなくなる。
【００４４】
この実施形態の場合も、メンテナンスを必要とする紫外線照射部が取り付けられたスライダーを作業し易い位置まで搬送させるようにしたことにより、メンテナンス性の向上を図ることができる。
【００４５】
この発明は、上記した実施形態に限定されるものではない。例えば、紫外線照射部の冷却にあたってはブロア装置でなくても、紫外線照射部１００の上部にファンを主体とする冷却機構をそれぞれ設けても構わない。この場合、紫外線照射部の搬送にダクトが邪魔にならないという利点がある。
【符号の説明】
【００４６】
１００  紫外線照射部
２００  照射室
１１  ランプハウス
１２  無電極ランプ
１３１，１３２  マグネトロン
１４  電源
２０  ブロア装置
２１，２２１  ダクト
２２１，２２２  リフレクタ
２３  照射窓
２４  電磁シールド
２５  マイクロ波空洞部
２６  スライダー
２７  上面部
２８１，２８２，８１１，８１２，８２１，８２２  レール
【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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【図１０】
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【図１１】
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