(57)【要約】【課題】被照射物に有害な波長成分をその方向性によらず効果的に遮光でき、有用な波長成分を多く含んだ紫外線を被照射物に照射できる紫外線照射装置を提供する。【解決手段】この発明は、被処理物１に紫外線を照射するための複数本の平行かつ水平に設置された紫外線放電ランプ２と、紫外線放電ランプ各々を、その下方の出光側を除き、当該紫外線放電ランプから出射される紫外線を反射するように覆った放物面反射鏡３と、紫外線放電ランプ各々の出光側下方に配置され、放物面反射鏡及び紫外線放電ランプ各々から出射される紫外線のうち所定波長以下の波長で、かつ、入射角の小さな紫外線成分を遮光する光学特性の短冊状の第１と第３の紫外線フィルタ１１，１２を多数枚、井桁状に配置し、当該井桁状フィルタ組体１０の上面側に水平に主紫外線フィルタ板１３を配して構成された紫外線フィルタ組体１４とを備えた紫外線照射装置を特徴とする。【選択図】      図１
2008175904.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理物に紫外線を照射するための複数本の平行かつ水平に設置された紫外線放電ランプと、
前記紫外線放電ランプ各々を、その下方の出光側を除き、当該紫外線放電ランプから出射される紫外線を反射するように覆った放物面反射鏡と、
前記紫外線放電ランプ各々の出光側下方に配置され、前記放物面反射鏡及び紫外線放電ランプ各々から出射される紫外線のうち所定波長以下の波長で、かつ、入射角の小さな紫外線成分を遮光する光学特性の短冊状の第１の紫外線フィルタを多数枚、所定の間隔を開け、かつ、それらが前記ランプ軸に直交する姿勢にして配し、当該第１の紫外線フィルタの上面側又は下面側に水平に同じ光学特性の第２の紫外線フィルタを配して構成された紫外線フィルタ組体とを備えたことを特徴とする紫外線照射装置。
【請求項２】
前記第１の紫外線フィルタと井桁状をなすように短冊状の複数枚の第３の紫外線フィルタを配したことを特徴とする請求項１に記載の紫外線照射装置。
【請求項３】
前記紫外線放電ランプのランプ軸に垂直な方向の第１の紫外線フィルタの配列間隔は前記紫外線放電ランプのランプ管端部側とランプ中央部側とで異なる寸法にしたことを特徴とする請求項１又は２に記載の紫外線照射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紫外線放電ランプを複数本並設し、下方の被照射体の各部に対して所定の波長範囲の紫外線を均等な照度で照射する紫外線照射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、液晶パネル製造用の紫外線照射装置として、図９に示す構成のものが提案されている。この提案されている紫外線照射装置では、被照射物１０１に紫外線ＵＶを照射するために、被照射物１０１の上方に複数本の紫外線放電ランプ１０２を平行かつ水平に設置し、紫外線放電ランプ１０２の各々を、その下方の出光側を除き、当該紫外線放電ランプ１０２から出射される紫外線を反射するように屋根形の反射鏡１０３にて覆っている。また、複数本の紫外線放電ランプ１０２の下方に、反射鏡１０３及び紫外線放電ランプ１０２から出射される紫外線ＵＶのうち所定波長以下の波長成分を遮光する光学特性を持つ紫外線フィルタ板１０５をランプ１０２と平行に水平に設置し、また、短冊状の紫外線フィルタ片１０６を複数枚、それらの各法線方向が水平方向を向く姿勢にして、ランプ軸に平行なるように、かつ、隣接する紫外線放電ランプ１０２，１０２の中間位置に位置するように設置して構成される紫外線フィルタ組体１０７を配置している。
【０００３】
ところが、このような提案されている紫外線照射装置では、長尺の紫外線放電ランプ１０２からあらゆる方向に出射する短波長の紫外線は、ランプ軸に垂直な方向での垂直断面方向では、反射鏡１０３で出射方向をある程度規制でき、また、紫外線フィルタ組体１０７におけるランプ軸に平行な方向の短冊状の紫外線フィルタ片１０６にてある程度遮光できる。しかしながら、提案されている紫外線照射装置では、紫外線放電ランプ１０２から出射されるランプ軸方向での垂直断面方向では、水平な紫外線フィルタ板１０５にて遮光する以外に遮光手段がなく、この方向で例えば３２０ｎｍ以下の波長のような有害な波長成分の紫外線が効果的に遮蔽できない問題点があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記従来の技術的課題に鑑みてなされたもので、被照射物にとって有害な波長成分をその方向性によらず有効に遮光することができ、有用な波長成分を多く含んだ紫外線を被照射物に照射することができる紫外線照射装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、被処理物に紫外線を照射するための複数本の平行かつ水平に設置された紫外線放電ランプと、前記紫外線放電ランプ各々を、その下方の出光側を除き、当該紫外線放電ランプから出射される紫外線を反射するように覆った放物面反射鏡と、前記紫外線放電ランプ各々の出光側下方に配置され、前記放物面反射鏡及び紫外線放電ランプ各々から出射される紫外線のうち所定波長以下の波長で、かつ、入射角の小さな紫外線成分を遮光する光学特性の短冊状の第１の紫外線フィルタを多数枚、所定の間隔を開け、かつ、それらがランプ軸に直交する姿勢にして配し、当該第１の紫外線フィルタの上面側又は下面側に水平に同じ光学特性の第２の紫外線フィルタを配して構成された紫外線フィルタ組体とを備えた紫外線照射装置を特徴とする。
【０００６】
上記の紫外線照射装置においては、前記第１の紫外線フィルタと井桁状をなすように短冊状の複数枚の第３の紫外線フィルタを配することができる。
【０００７】
また、上記の紫外線照射装置においては、前記紫外線放電ランプのランプ軸に垂直な方向の第１の紫外線フィルタの配列間隔は前記紫外線放電ランプのランプ管端部側とランプ中央部側とで異なる寸法にすることができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の紫外線照射装置によれば、入射角の小さな紫外線成分を遮光する光学特性の短冊状の第１の紫外線フィルタを多数枚、所定の間隔を開け、かつ、それらの各法線方向が紫外線放電ランプの軸方向を向く姿勢にして配したことで、当該第１の紫外線フィルタにより各紫外線放電ランプのランプ軸方向に出射される被照射物にとって有害な波長成分を有効に遮光することができ、有用な波長成分を多く含んだ紫外線を被照射物に照射することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて詳説する。
【００１０】
（第１の実施の形態）図１〜図３を用いて、本発明の第１の実施の形態の紫外線照射装置Ａについて説明する。被処理物１に紫外線を照射するために、被処理物１の被照射面の上方に水平に、複数本の紫外線放電ランプ２が設置されている。各紫外線放電ランプ２の上方及び側方を覆い、当該紫外線放電ランプ２から出射される紫外線を下方に反射するように、放物面反射鏡３が設置されている。紫外線放電ランプ２各々の出光側、つまり下面側に、紫外線放電ランプ２から出射される紫外線、放物面反射鏡３に反射して下方に反射してくる紫外線のうち所定波長以下の波長で、かつ、入射角の小さな紫外線成分を遮光する光学特性で、短冊状のランプ軸平行方向の紫外線フィルタ（第３の紫外線フィルタ）１１とランプ軸直交方向の紫外線フィルタ（第１の紫外線フィルタ）１２とを多数枚井桁状に組んで構成される井桁状フィルタ組体１０が設置されている。また、この井桁状フィルタ組体１０の上面側に、水平に同じ光学特性の主紫外線フィルタ（第２の紫外線フィルタ）１３が配置されている。これら井桁状フィルタ組体１０と主紫外線フィルタ１３とで紫外線フィルタ組体１４Ａを構成している。
【００１１】
本実施の形態の紫外線照射装置Ａによれば、複数本の紫外線放電ランプ２から下方に出射する紫外線は直接に紫外線フィルタ組体１４Ａの水平な主紫外線フィルタ１３に入射して被照射物１の紫外線処理にとって有害な３２０ｎｍ以下の波長成分をある程度カットされ、さらに井桁状フィルタ組体１０によって斜め方向に進む紫外線から有害な短波長成分をさらにカットし、大部分が直下方に向かう有効波長成分の紫外線となり、被照射物１の被照射面に向けて出光していく。
【００１２】
また、各紫外線放電ランプ２から側方や上方に出射する紫外線は放物面反射鏡３により下方に方向がほぼ揃えられた反射光として紫外線フィルタ組体１４Ａの水平な主紫外線フィルタ１３に入射し、同様に有害な３２０ｎｍ以下の波長成分をある程度カットされ、さらに井桁状フィルタ組体１０によって斜め方向に進む紫外線から有害な短波長成分をさらにカットし、大部分が直下方に向かう有効波長成分の紫外線となり、被照射物１の被照射面に向けて出光していく。
【００１３】
これにより、本実施の形態の紫外線照射装置Ａによれば、従来提案されていた紫外線照射装置であればランプ軸方向に沿った垂直断面方向に強く出ていた有害な波長成分をも有効にカットし、大部分が紫外線処理に有効な波長成分になった紫外線を被処理物１に照射することができ、その紫外線処理を効果的に行うことができるようになる。
【００１４】
（第２の実施の形態）図４に、本発明の第２の実施の形態の紫外線照射装置Ｂを示す。本紫外線照射装置Ｂは、紫外線フィルタ組体１４Ｂに特徴を有し、その他の構成は第１の実施の形態と共通である。
【００１５】
本紫外線照射装置Ｂにおける紫外線フィルタ組体１４Ｂは、主紫外線フィルタ１３を下方側にし、その上面側に井桁状フィルタ組体１０を配置した構成である。そして、本実施の形態にあっては、この紫外線フィルタ組体１４Ｂの全体を、紫外線放電ランプ２と放物線反射鏡３とを収容するランプケース１５内に共に組み込んでいる。
【００１６】
これにより、本実施の形態の紫外線照射装置Ｂによれば、装置としての構造的なまとまりが良くなる。
【００１７】
（第３の実施の形態）図５に、本発明の第３の実施の形態の紫外線照射装置１４Ｃを示す。本実施の形態の特徴は、図４に示した第２の実施の形態に対して、紫外線フィルタ組体１４Ｃにおける井桁状フィルタ組体１０の中のランプ軸方向に直交する向きの紫外線フィルタ１２を、各紫外線放電ランプ２から出射される紫外線照度が強くなるランプ端側２１で密な間隔で配置し、紫外線照度が比較的弱くなるランプ中央部側２２で粗な間隔で配置している。尚、その他の構成は、図４に示した第２の実施の形態と共通である。
【００１８】
本実施の形態によれば、被照射物１の被照射面における紫外線照度をいっそう均斉化することができ、紫外線処理に有利となる。
【００１９】
尚、本発明にあっては、上記第１〜第３の実施の形態において、例えば、コスト低減その他の必要に応じて、井桁状フィルタ組体に代えて、ランプ軸に直交する方向の紫外線フィルタ１２だけで、かつ、それらを等間隔あるいは不等間隔に配した構成とすることができる。
【実施例】
【００２０】
従来の３２０ｎｍ以下の波長成分をカットする水平な紫外線フィルタだけを複数本の紫外線放電ランプの下方に水平に設置した紫外線照射装置を比較例１とし、図１に示した第１の実施の形態の紫外線照射装置Ａにおいて主紫外線フィルタ１３だけを設置し、井桁状フィルタ組体１０を設置しない場合の紫外線照射装置を比較例２とし、第１の実施の形態の紫外線照射装置Ａを実施例とし、これらの被照射物の被照射面における全波長の照射照度分布と３２０ｎｍ以下の波長成分の照射照度分布のシミュレーション結果を、図６Ａ、図６Ｂ、図７Ａ、図７Ｂ、図８Ａ、図８Ｂに示した。図６Ａ、図７Ａ、図８Ａは全波長の照射照度分布、図６Ｂ、図７Ｂ、図８Ｂは３２０ｎｍ以下の波長成分の照射照度分布のグラフである。
【００２１】
このシミュレーション結果により、比較例１の場合、３２０ｎｍ以下の波長成分は平均して分布していることを示している。また、比較例２の場合にも、比較例１と同様の分布を示し、また、ランプ中央部にて照度が高い。これに対して、本発明の実施例の場合には、照度分布を均斉化し、３２０ｎｍ以下の照度を低くできていることが確認できた。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１の実施の形態の紫外線照射装置の一部破断斜視図。
【図２】上記実施の形態の紫外線照射装置のランプ軸に垂直な垂直断面図。
【図３】上記実施の形態の紫外線照射装置における紫外線フィルタ組体の一部破断斜視図。
【図４】本発明の第２の実施の形態の紫外線照射装置のランプ軸に平行な垂直断面図。
【図５】本発明の第３の実施の形態の紫外線照射装置のランプ軸に平行な垂直断面図。
【図６Ａ】比較例１の全長成分の照度分布のグラフ。
【図６Ｂ】比較例１の３２０ｎｍ以下の波長成分の照度分布のグラフ。
【図７Ａ】比較例２の全長成分の照度分布のグラフ。
【図７Ｂ】比較例２の３２０ｎｍ以下の波長成分の照度分布のグラフ。
【図８Ａ】実施例の全長成分の照度分布のグラフ。
【図８Ｂ】実施例の３２０ｎｍ以下の波長成分の照度分布のグラフ。
【図９】従来提案されている紫外線照射装置の一部破断斜視図。
【符号の説明】
【００２３】
１  被照射物
２  紫外線放電ランプ
３  放物面反射鏡
１０  井桁状フィルタ組体
１１  ランプ軸平行方法の紫外線フィルタ
１２  ランプ軸直交方向の紫外線フィルタ
１３  主紫外線フィルタ
１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ  紫外線フィルタ組体
１５  ランプケース
【図１】
2008175904.tif 000003
【図２】
2008175904.tif 000004
【図３】
2008175904.tif 000005
【図４】
2008175904.tif 000006
【図５】
2008175904.tif 000007
【図６Ａ】
2008175904.tif 000008
【図６Ｂ】
2008175904.tif 000009
【図７Ａ】
2008175904.tif 000010
【図７Ｂ】
2008175904.tif 000011
【図８Ａ】
2008175904.tif 000012
【図８Ｂ】
2008175904.tif 000013
【図９】
2008175904.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成19年4月16日(2007.4.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６Ａ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図６Ａ】
2008175904.tif 000015
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６Ｂ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図６Ｂ】
2008175904.tif 000016
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図７Ａ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図７Ａ】
2008175904.tif 000017
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図７Ｂ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図７Ｂ】
2008175904.tif 000018
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図８Ａ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図８Ａ】
2008175904.tif 000019
【手続補正６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図８Ｂ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図８Ｂ】
2008175904.tif 000020