(57)【要約】【課題】無電極ランプが点灯される両端部に配置のランプハウスと内側配置のランプハウスとのＲＦスクリーンの開口率を変え、配光分布の高均斉度化を図る。【解決手段】マグネトロン１３からマイクロ波を発生させ、バルブ内に紫外線を放射させる放電媒体が封入された無電極ランプ２６が配置されたランプハウス２５からなる複数の紫外線照射部１０Ａ〜１０Ｄ内に放射する。無電極ランプ２６は、マイクロ波が放電媒体を励起させて紫外線を放射し、反射板２８１，２８２によりはランプハウス２５の照射窓３０から、被照射体に照射させるようにした。紫外線照射部１０Ａ，１０Ｄの照射窓３０に配置されるＲＦスクリーン３１の網目は、紫外線照射部１０Ｂ，１０Ｃの照射窓３０に配置されるＲＦスクリーン２９の網目に比べて、赤外線がカットでき、マイクロ波が漏洩しない範囲内で粗いものを使用した。これにより、配光分布の均斉度の向上を図ることが可能となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放電媒体が封入され、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収納し、外部に紫外線を照射可能とするランプハウスと、
前記ランプハウスから照射された紫外線を制限するとともに、前記マイクロ波の漏洩を防止するため、紫外線照射面下に設置されたＲＦカットフィルタと、から紫外線照射部を構成し、
前記無電極ランプの中心軸が同一線上となるよう複数台の紫外線照射部を配置した場合は、配光分布の均斉度均一化のために、前記ＲＦフィルタの網目を設置場所によって変更したことを特徴とする紫外線照射装置。
【請求項２】
前記紫外線照射部は、少なくとも３台の紫外線照射部の前記無電極ランプの中心軸が同一線上に配置されたものであることを特徴とする請求項１記載の紫外線照射装置。
【請求項３】
前記無電極ランプの中心軸が同一線上となるよう配置された複数台の紫外線照射部は、両端に位置する前記ＲＦフィルタの網目を粗くしたことを特徴とする請求項１または２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、マイクロ波によって励起を行い、紫外線を発光させる無電極ランプを用いた紫外線照射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のマイクロ波で無電極ランプから紫外線を放射させる紫外線照射装置は、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。このようなマイクロ波給電式無電極ランプが搭載された紫外線照射装置を、無電極ランプの中心軸が同一線上となるように、複数台連結させることで照射エリアの長尺化が図られている。（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２００８−５３０１４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、無電極ランプの放電媒体をマイクロ波で励起させ紫外線を放射させるランプハウスを、無電極ランプの中心軸が同一線上となるよう複数台配置させ照射エリアの長尺化を図るものである。
【０００５】
しかしながら、無電極ランプの中心軸が同一線上となるよう複数台配置させ照射エリアの長尺化した場合の配光分布では、両端に位置する無電極ランプの照度に対し内側に位置する無電極ランプの照度に対し、その値が低くなることからランプ長方向において均斉度が得られない、という問題があった。
【０００６】
この発明の目的は、無電極ランプが点灯される両端部に配置のランプハウスと中心部に配置のランプハウスとのＲＦスクリーンの開口率を変え、各ランプハウスから得られる配光分布に高均斉度化が得られ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】
【０００７】
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、放電媒体が封入され、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収納し、外部に紫外線を照射可能とするランプハウスと、前記ランプハウスから照射された紫外線を制限するとともに、前記マイクロ波の漏洩を防止するため、紫外線照射面下に設置されたＲＦカットフィルタと、から紫外線照射部を構成し、前記無電極ランプの中心軸が同一線上となるよう複数台の紫外線照射部を配置した場合は、配光分布の均斉度均一化のために、前記ＲＦフィルタの網目を設置場所によって変更したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、両端部に配置されているランプハウスと中心部に配置するランプハウスのＲＦスクリーンの開口率を変えたことにより、各ランプハウスから得られる配光分布に高均斉度を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】この発明の紫外線照射装置に関する一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の要部の構成図である。
【図３】図１の要部の構成図である。
【図４】図１の要部の構成図である。
【図５】図２の要部の上面図である。
【図６】図１の要部の底面図である。
【図７】図１の実施形態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。
【図８】この発明の効果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】
【００１０】
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。
【００１１】
図１〜図９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、図１は概略的な構成図、図２は図１の要部の構成図、図３は図１の要部の構成図、図４は図１の要部の構成図、図５は図２の要部の上面図、図６は図１の要部の底面図である  
図１において、１１は、高圧電源１２およびこの高圧電源１２で駆動してマイクロ波を発生させるマグネトロン１３とから構成される点灯装置である。点灯装置１１は電磁的にシールド可能な材料で形成された筐体１４に収納される。マグネトロン１３の出力は、コネクタ１５に送られる。
【００１２】
図２は、マグネトロン１３とコネクタ１５間の具体的な構成例を示している。高圧電源１２に基づきマグネトロン１３のアンテナＡＮＴから発せられたマイクロ波は、導波管１６、同軸／導波管変換部１７を介してコネクタ１５に供給されている。
【００１３】
図３は、同軸／導波管変換部１７の具体的な構成例を示している。同軸／導波管変換部１７は、アンテナＡＮＴから発生するマイクロ波を、点灯装置１１の出力として電磁的なシールドが可能な材料で筒状に形成された導波管１６から電磁的に結合されたコネクタ１５に送信する。さらに、マイクロ波はコネクタ１５から同軸ケーブル１８の一端にそれぞれ送信する。コネクタ１５は、それぞれ導波管１６との接合部に切られたネジにねじ込む操作により、機械的および電磁的な結合が行われる。
【００１４】
図１、図２、図４において、同軸ケーブル１８を介して送られくるマイクロ波は、コネクタ１９を介して分配器２０に供給する。分配器２０は、導電性の例えばアルミニウム製の箱状の形状をしている。分配器２０では、マイクロ波をコネクタ２１ａ〜２１ｄにそれぞれ送信する。
【００１５】
さらに、マイクロ波は、コネクタ２１ａ〜２１ｄから対応の同軸ケーブル２２ａ〜２２ｄの一端にそれぞれ送信する。マイクロ波は、同軸ケーブル２２ａ〜２２ｄの他端からコネクタ２３、整合器２４ａ〜２４ｄを介して紫外線照射部１０Ａ〜１０Ｄにそれぞれ供給する。
【００１６】
ここで、１０Ａ〜１０Ｄは、それぞれマイクロ波給電により無電極ランプから放射された紫外線を照射する紫外線照射部である。紫外線照射部１０Ａ〜１０Ｄは、同じような構成をしており、以下、基本的な紫外線照射部については紫外線照射装置１０Ａについて説明し、紫外線照射部１０Ｂ〜１０Ｄについての説明に置き換え、異なる構成部分については紫外線照射部１０Ｂ〜１０Ｄについても説明する。
【００１７】
図１、図２において、紫外線照射部１０Ｂの２５は電磁シールド機能を有するランプハウスであり、このランプハウス２５内の下方中央部には、無電極ランプ２６の長手方向の両端が取り付け配置してある。さらに、ランプハウス２５の上部には、ランプハウス２５の内部に、例えば、空気を送風することにより、無電極ランプ２６等を冷却させる冷却用ファン２７が設置されている。
【００１８】
無電極ランプ２６の背面側には反射板２８１，２８２が設置される。また、反射板２８１，２８２の反射面側と被照射体（図示せず）との間には、ＲＦスクリーン２９がランプハウス２５の下方に開けられた照射窓３０に設けられている。ＲＦスクリーン２９は、照射窓３０の全面を覆う格好でランプハウス２５の底部にネジ等の固定手段で固定されている。
【００１９】
ＲＦスクリーン２９は、赤外線をカットするＩＲカットフィルタ、それに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することにより形成することで、マグネトロン１３の例えば２．４５ＧＨｚの発振周波数によるマイクロ波が漏洩しない程度に、且つ紫外光を十分通過させることが可能な程度の大きさの網目を持つＲＦスクリーンから構成する。
【００２０】
図６にも示すように、４台の紫外線照射部１０Ａ〜１０Ｄのうち紫外線照射部１０Ｂ，１０Ｃは、同じような網目の大きさのを使用する。両端に位置する紫外線照射部１０Ａ，１０Ｄは、赤外線がカットでき、マイクロ波が漏洩しない範囲内で、ＲＦスクリーン２９より網目の粗いＲＦスクリーン３１を使用している。
【００２１】
つまり、両端に位置する紫外線照射部１０Ａ，１０Ｄは、これらの間に位置する紫外線照射部１０Ｂ，１０Ｃに比べて強いマイクロ波を受けることとなる。換言すれば、紫外線照射部１０Ａ，１０Ｄの照度は、紫外線照射部１０Ｂ，１０Ｃよりもやや明るい状態となる。
【００２２】
ＲＦスクリーン２９は、紫外線照射部１０Ｂ，１０Ｃの共通のものを使用することが考えられるが、無電極ランプ２６の交換を考えると、それぞれ個別のものを使用した場合が得策である。
【００２３】
ここで、図７を参照して無電極ランプ２６の構成例について説明する。２６１は、紫外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２６１は、外径は例えば１７ｍｍ程度である。バルブ２６１の発光空間２６２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２６１の両端にはバルブ２６１を支持する支持部２６３，２６４がバルブ２６１と一体的に形成される。
【００２４】
図８は、この発明と従来の無電極ランプの中心軸が同一線上となるよう複数台の紫外線照射部を配置させ、照射エリアの長尺化した場合の配光分布の比較をしたものである。このときの各紫外線照射部の無電極ランプに放射させるマイクロ波は、同じ値であることを条件とする。
【００２５】
従来の場合は、両端に位置する紫外線照射部の隣の紫外線照射部の無電極ランプがない無電極ランプは、相手との無電極ランプとの照度との差をつけることがないばかりか、ランプハウスによる紫外線の吸収が発生する。
【００２６】
このため図８の破線で示すように、配光分布の両端の照度が低下する。この低下分を加味した装置を使用する場合は、その分だけ良好な照射エリアが狭いものとなり、効率の悪いものとなる。
【００２７】
この発明の場合は、無電極ランプの中心軸が同一線上となるよう複数台の紫外線照射部のうち、両端に位置する紫外線照射部１０Ａ，１０ＤのＲＦスクリーン３１を、紫外線照射部１０Ｂ，１０ＣのＲＦスクリーン２９より網目の粗いＲＦスクリーン３１を使用している。
【００２８】
紫外線照射部１０Ａ，１０Ｄのそれぞれ単独で発生させる網目の粗いＲＦスクリーン３１を通過した照度は、紫外線照射部１０Ｂ，１０Ｃがそれぞれ単独で発生させる網目の細かいＲＦスクリーン２９を通過した照度よりもやや上げることとなる。このため、図８に実線に示すように配光分布の両端の照度低下を抑えることができる。両端の低下分を加味する必要がないことから、その分だけ良好な照射エリアが広くなり、より大きな被照射体に対する紫外線照射への対応が可能となる。
【００２９】
この発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、例えば点灯装置は、複数台のランプハウスを共通のものとしたが、ランプハウス毎に個別に設けても構わない。また、各紫外線照射部に個別の点灯装置を設けた場合は、点灯装置の制御を行い無電極ランプの照度を制御し、図８の実線で示す配光分布を形成させる場合でも、同じような効果を奏する。
【００３０】
さらに、上記した実施形態では、４台の紫外線照射部を例に挙げたが、３台以上の紫外線照射部の無電極ランプの中心軸が同一線上に配置される場合であれば、この発明の考えを適用することができる。
【符号の説明】
【００３１】
１０Ａ〜１０Ｄ  紫外線照射部
１１  点灯装置
１２  高圧電源
１３  マグネトロン
１４  筐体
ＡＮＴ  アンテナ
２５  ランプハウス
２６  無電極ランプ
２７  冷却用ファン
２８１，２８２  反射板
２９，３１  ＲＦスクリーン
３０  照射窓
【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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