(57)【要約】【課題】ロングアーク型メタルハライドランプと、このメタルハライドランプを取り囲むとともに頂部開口を有する樋状の反射ミラーとを備え、この反射ミラーの前面開口より前記頂部開口に向けて冷却風が流れる光照射装置において、待機点灯時にメタルハライドランプの発光管の、特に光出射側が過冷却されて封入金属が凝固してしまうことを防止し、定常点灯時に照度を垂直的に立ち上がるようにした構造を提供することである。【解決手段】前記メタルハライドランプの発光管の外表面であって、前記反射ミラーの前面開口側には軸方向に伸びる帯状の保温膜が形成されていることを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光管内部に一対の電極を有するとともに、内部に発光物質として金属を含むロングアーク型メタルハライドランプと、このメタルハライドランプを取り囲むとともに頂部開口を有する樋状の反射ミラーとを備え、この反射ミラーの前面開口より前記頂部開口に向けて冷却風が流れる光照射装置において、
前記メタルハライドランプの発光管の外表面であって、前記反射ミラーの前面開口側には軸方向に伸びる帯状の保温膜が形成されていることを特徴とする光照射装置。
【請求項２】
前記発光管における前記保温膜とは反対側の外表面に、該保温膜と対向して前記発光管の軸方向に伸びる反射膜が形成されていることを特徴とする請求項１の光照射装置。
【請求項３】
前記反射膜は、前記保温膜よりも幅が大きいことを特徴とする請求項２の光照射装置。
【請求項４】
前記メタルハライドランプは、定常点灯モードと待機点灯モードを切り換えて点灯されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の光照射装置。
【請求項５】
発光管内部に一対の電極を有するとともに、発光物質として金属を含むロングアーク型メタルハライドランプにおいて、
発光管の外表面に軸方向に伸びる帯状の保温膜が形成されていることを特徴とするロングアーク型メタルハライドランプ。
【請求項６】
前記発光管における前記保温膜とは反対側の外表面に、該保温膜と対向して前記発光管の軸方向に伸びる反射膜が形成されていることを特徴とする請求項５に記載のロングアーク型メタルハライドランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は光照射装置及びロングアーク型メタルハライドランプに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、印刷業界や電子工業界においては、インキや塗料の乾燥、樹脂の硬化処理に使用する光化学反応用装置の紫外線光源として、或いは、半導体基板や液晶ディスプレイ用の液晶基板を露光するのに使用する露光装置の紫外線光源として、ロングアーク型メタルハライドランプが使用されている。
【０００３】
図４を用いて従来のロングアーク型メタルハライドランプ１を説明する。
発光管２の両端部には封止部３が形成されており、発光管２内には一対の電極４、４が配置されている。
電極４の後端部４ａは、上下部が平坦面形状となるように切削加工されて、ほぼ角柱状となっている。
封止部３には、石英ガラス製の扁平状のスペーサガラス５が埋設され、該スペーサガラス５を挟むように、その上下面に一対の（２枚の）金属箔６ａ、６ｂが配置されている。
また、封止部３には、ガラス製の保持用筒体７が配置されていて、該保持用筒体７に電極４が挿通されおり、これによって該電極４が支持されている。
なお、金属箔６ａ、６ｂの後端には外部リード８が接続されている。
そして、紫外線を良好に放射するために、発光管２内には、水銀、鉄、タリウム等の金属が封入されている。
【０００４】
このようなメタルハライドランプを用いた光照射装置の構造は、特開２００７−１５７５８３号公報（特許文献１）や、特許第２６６８８３２号公報（特許文献２）で公知であり、その構造が図５に示されている。
図５（Ａ）は、反射ミラーが開いた状態の説明図。
図５（Ｂ）は、反射ミラーが閉じた状態の説明図。
光照射装置は、このメタルハライドランプ１を取り囲む樋状の反射ミラー２０を備え、該反射ミラー２０は頂部開口２０ａと前面開口２０ｂとを有している。該反射ミラー２０は開閉可能とされていて、処理物に紫外線を照射する定常点灯モード時には、図５（Ａ）に示されるように、前面開口２０ｂが開放されており、処理物の入れ替えなどの待機点灯モード時には、図５（Ｂ）に示されるように、反射ミラー２０を回動して前面開口２０ｂが閉じられる。なお、該待機点灯モードでは省電力の観点からランプへの入力電力が下げられている。
【０００５】
図５（Ａ）に示す定常点灯時には、反射ミラー２０の下方から冷却風が流されて、ランプ１の周囲を通過してこれを冷却し、頂部開口２０ａから流出するする。
また、待機点灯モード時においても、ランプは定格電力よりも低い低電力で点灯されており、このとき反射ミラー２０の前面開口２０ｂが閉じられていることもあって、該反射ミラー２０が加熱されてしまう。この反射ミラー２０の反射面を構成する誘電体多層膜を保護するために、これを冷却する必要があり、冷却風は止められずに通風が維持される。このとき、図４（Ｂ）に示すように、反射ミラー２０の前面開口２０ｂは閉じられてはいても密閉されるわけではないので、その部分からも冷却風が流れ、これが直接的にランプに当たることになる。
また、反射ミラー２０の加熱状態によっては、むしろ定常点灯時よりも風量を多くすることもある。
このような事情から、しばしばランプ１が過冷却状態となることがあり、後続する定常点灯モードになったときに、照度の立ち上がりが遅くなり、所定のタクト時間内での照射エネルギーが不足して紫外線処理が不十分になるという不具合が生じる。この不足分を補おうとすれば処理時間（タクト時間）の長期化を招くことになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１５７５８３号公報
【特許文献２】特許２６６８８３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
この発明は、上記従来技術の問題点に鑑みて、発光管内部に一対の電極を有するとともに、内部に発光物質として金属を含むロングアーク型メタルハライドランプと、このメタルハライドランプを取り囲むとともに頂部開口を有する樋状の反射ミラーとを備え、この反射ミラーの前面開口より前記頂部開口に向けて冷却風が流れる光照射装置において、待機点灯時に反射ミラーが閉じられても、ロングアーク型メタルハライドランプが反射ミラーの冷却風によって過冷却されることがなく、後続の定常点灯時に速やかな照度の立ち上がりができるようにした構造を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、この発明に係る光照射装置におけるロングアーク型メタルハライドランプは、その発光管の外表面であって、前記反射ミラーの前面開口側に軸方向に伸びる帯状の保温膜が形成されていることを特徴とする。
また、前記発光管における前記保温膜とは反対側の外表面に、該保温膜と対向して前記発光管の軸方向に伸びる反射膜が形成されていることを特徴とする。
また、前記反射膜は、前記保温膜よりも幅が大きいことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
この発明の光照射装置によれば、当該光照射装置に組み込まれるロングアーク型メタルハライドランプの発光管に帯状の保温膜が形成されているので、待機点灯時に反射ミラーが閉じられた状態で冷却風が流されても、該ランプが過冷却になるまで冷却されすぎることが防止される。これによって、後続する定常点灯時に速やかに照度が立ち上がり、処理時間にロスが生じることがない。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の光照射装置の断面図。
【図２】図１におけるロングアーク型メタルハライドランプの断面図。
【図３】実験結果を表すグラフ。
【図４】従来のロングアーク型メタルハライドランプの断面図。
【図５】従来の光照射装置の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は、本発明の光照射装置の説明図であり、図２は、本発明の光照射装置に組み込まれるロングアーク型メタルハライドランプの説明図である。
まず、図２により、ロングアーク型メタルハライドランプを説明する。
図２（Ａ）に示すように、本発明のロングアーク型メタルハライドランプ１においては、発光管２の外表面に帯状の保温膜１０が軸方向に伸びるように塗布形成されている。
また、前記発光管２の当該保温膜１０と対向してその反対側の外表面には、同様に帯状の反射膜１１が軸方向に伸びるように塗布形成されている。
そして、図２（Ａ）の横断面である図２（Ｂ）に示されるように、該反射膜１１の幅は、前記保温膜１０の幅よりも大きいほうが好ましい。
この反射膜１１によって、発光管２から上方に向かって放射される光が反射されて、下方の光出射側に放射されてその有効利用が図られる。
なお、その他の構成は、図４に示す従来構造と同様である。
【００１２】
上記ロングアーク型メタルハライドランプの一仕様は以下のようである。
発光長：１１００ｍｍ、発光管内径：２２ｍｍ
封入物：水銀７０ｍｇ、ヨウ化水銀２０ｍｇ、鉄３ｍｇ、ヨウ化タリウム
１ｍｇ、ヨウ化マグネシウム２ｍｇ、アルゴン３ｋＰａ
ランプ入力：照射時１３．２ｋＷ、待機時８．８ｋＷ
冷却風量：定常点灯（照射）時１９ｍ３／ｍｉｎ、待機点灯時９ｍ３／ｍｉｎ
保温膜１０は、黒色系統のセラミックコーティング膜。
具体的には、組成がシリカ５３％、アルミナ５％、燐酸１９％、クロム酸銅２３％からなるもので、組成のセラミックの７０％水溶液をスクリーン印刷にて厚さが１００μｍ程度になるように形成し、乾燥して焼成される。
【００１３】
なお、保温膜１０の他の例として、シリカ粒子とアルミナ粒子から構成される紫外線反射膜を用いてもよい。
この反射膜の紫外線反射率は約６０％程度であり、残りの４０％の光は紫外線反射膜内で散乱することにより、結果的に吸収され、発光管を加熱する。
【００１４】
上記構成のロングアーク型メタルハライドランプは、図１に示されるように、以下のように光照射装置に組み込まれる。
ロングアーク型メタルハライドランプは、その外表面の保温膜１０が光出射側に向けて配設される。このとき、反射膜１１は光出射側の反対側に配置されることになる。
図１（Ａ）（Ｂ）に示すように、光照射装置では、反射ミラー２０が定常点灯モードでは開き（Ａ）、待機点灯モードでは閉じる（Ｂ）ことは図５に示す従来例と同様である。
【００１５】
こうして本発明のロングアーク型メタルハライドランプ１が組み込まれた光照射装置においては、特に図１（Ｂ）に示す待機点灯モードで反射ミラー２０が閉じられている状態のとき、該反射ミラー２０を冷却する冷却風が流されても、発光管２の下方に形成された保温膜１０が該ランプ１から放射される光を吸収して高温となり、冷却風が当たって発光管２の温度が低下する光出射側部分を加熱することができて過冷却状態に至ることがなく、待機点灯モードでありながらも、発光管内に封入された金属を十分に蒸発させておくことができ、定常点灯モードになった時に、照度の立ち上がりを早くできるものである。
【００１６】
本発明の効果を実証するために、被照射面における波長３６５ｎｍの照度測定実験を行った。
図３に示すグラフがそれであって、縦軸は照度の相対値、横軸は定常点灯モードにおける照射時間（秒）を示す。なお、この実験で用いたロングアーク型メタルハライドランプには、反射膜１１は設けられていない。
保温膜を有しない従来例ランプでは、定常点灯モードに切り替えてから照度は徐々に上昇するのに対して、保温膜を有する本発明ランプでは定常点灯モードに切り替えた直後から照度がほぼ垂直的に上昇し、全照射時間にわたってほぼ一定の照度が維持されていることが分かる。
【００１７】
以上説明したように、本発明においては、ロングアーク型メタルハライドランプの発光管の外表面であって、前記反射ミラーの前面開口側に軸方向に伸びる帯状の保温膜が形成されていることによって、該メタルハライドランプが光照射装置に組み込まれたときに、待機点灯時に冷却風によって、特に光出射側が過冷却状態になることを防止できて、待機点灯モードにあっても発光管内の発光金属を蒸発させた状態を維持できる。そのため、定常点灯モードに切り替えた際に、照度が瞬時に立ち上がり、効果的な光照射がなされるものである。
【符号の説明】
【００１８】
１          ロングアーク型メタルハライドランプ
２          発光管
３          封止部
４          電極
５          スペーサガラス
６ａ、６ｂ  金属箔
７          保持用筒体
８          外部リード
１０        保温膜
１１        反射膜
２０        反射ミラー
２０ａ      頂部開口
２０ｂ      前面開口
【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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