(57)【要約】【課題】反射位置及び遮光位置の間で回転移動する反射部材を冷却する冷却機構を有するものにおいて、紫外線ランプの取り外し又は取り付けを容易にする。【解決手段】各反射部材４１、４２を冷却するための冷却媒体を流通させる流通管５２ａ、５２ｂ、５３を、各反射部材４１、４２の長手方向両側において回転管継ぎ手５５、５６を介して配管してなる冷却機構５を備え、紫外線ランプ２が、筐体３の長手方向一端部から長手方向に沿って取り外し可能に構成されているとともに、流通管５３、回転管継ぎ手５５、５６及び回転止め部材５７が、紫外線ランプ２を長手方向に沿って取り外す際に通過する通過空間Ｓに位置しないように構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺状の紫外線ランプと、
前記紫外線ランプを収容するとともに、当該紫外線ランプからの紫外線を被照射物に照射するための紫外線射出窓を有する筐体と、
前記紫外線ランプから射出された紫外線を前記紫外線射出窓に反射する反射位置及び前記紫外線ランプから前記紫外線射出窓への紫外線を遮断する遮光位置の間を回転移動する一対の反射部材と、
前記各反射部材を冷却するための冷却媒体を流通させる流通管を、前記各反射部材の長手方向両側において回転管継ぎ手を介して配管してなる冷却機構とを備え、
前記紫外線ランプが、前記筐体の長手方向一端部から長手方向に沿って取り外し可能に構成されているとともに、
前記流通管、前記回転管継ぎ手及び前記回転管継ぎ手が固定される回転止め部材が、前記紫外線ランプを長手方向に沿って取り外す際に通過する通過空間に位置しないように構成されている紫外線照射装置。
【請求項２】
前記冷却機構が、一方の反射部材の長手方向の一端側から冷却媒体を導入し、当該一方の反射部材の長手方向の他端側から他方の反射部材の長手方向の他端側へ冷却媒体を導入し、当該他方の反射部材の長手方向の一端側から冷却媒体を導出するものである請求項１記載の紫外線照射装置。
【請求項３】
前記回転止め部材が、長手方向から見て概略上向きコの字状をなすものであり、その両側にある側壁部の外側に前記回転管継ぎ手の固定側要素が固定されているとともに、前記両側にある側壁部により前記通過空間が形成されている請求項１又は２記載の紫外線照射装置。
【請求項４】
前記回転管継ぎ手が、前記各反射部材の回転中心と同軸上に設けられている請求項１、２又は３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、例えば樹脂、塗料、インキ又は接着材等の硬化処理に用いられる紫外線照射装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の紫外線照射装置としては、特許文献１に示すように、直管状の紫外線ランプと、当該紫外線ランプを収容する筐体と、当該筐体の内部に設けられて紫外線ランプからの光を反射又は遮断するとともに紫外線ランプの長手方向側面の周囲を回転移動するシャッタ兼反射体とを備えたものがある。
【０００３】
そして、この紫外線照射装置は、シャッタ兼反射体を冷却すべく、当該シャッタ兼反射体に長手方向に沿って形成された冷却媒体が流れる中空孔と、当該中空孔に冷却媒体を供給するための冷却媒体配管とを回転管継ぎ手を介して接続した冷却機構を有している。
【０００４】
しかしながら、上記の回転管継ぎ手は、シャッタ兼反射体の長手方向両側に配置されているとともに、当該回転管継ぎ手の固定側要素を筐体に固定するための固定部材が設けられていることから、紫外線ランプを交換する際には、筐体の上壁から取り外す、或いは筐体の下面開口部から取り外す必要がある。そうすると、紫外線ランプの交換作業が煩雑となってしまうという問題がある。また、交換作業が煩雑のため、紫外線ランプと他の部材との接触により紫外線ランプが破損してしまう恐れがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４４６６２７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで本発明は、上記問題点を解決すべくなされたものであって、反射位置及び遮光位置の間で回転移動する反射部材を冷却する冷却機構を有するものにおいて、紫外線ランプの取り外し又は取り付けを容易にすることをその主たる所期課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
すなわち本発明に係る紫外線照射装置は、長尺状の紫外線ランプと、前記紫外線ランプを収容するとともに、当該紫外線ランプからの紫外線を被照射物に照射するための紫外線射出窓を有する筐体と、前記紫外線ランプから射出された紫外線を前記紫外線射出窓に反射する反射位置及び前記紫外線ランプから前記紫外線射出窓への紫外線を遮断する遮光位置の間を回転移動する一対の反射部材と、前記各反射部材を冷却するための冷却媒体を流通させる流通管を、前記各反射部材の長手方向両側において回転管継ぎ手を介して配管してなる冷却機構とを備え、前記紫外線ランプが、前記筐体の長手方向一端部から長手方向に沿って取り外し可能に構成されているとともに、前記流通管、前記回転管継ぎ手及び前記回転管継ぎ手が固定される回転止め部材が、前記紫外線ランプを長手方向に沿って取り外す際に通過する通過空間に位置しないように構成されていることを特徴とする。
【０００８】
このような紫外線照射装置であれば、各反射部材の長手方向両側において回転管継ぎ手を介して、冷却媒体を流通させる流通管を配管しているので、反射位置及び遮断位置の間で回転移動する反射部材を冷却することができる。そして、流通管、回転管継ぎ手及び回転止め部材が、紫外線ランプの通過空間に位置しないように構成されているので、紫外線ランプを筐体の長手方向一端部から長手方向に沿って取り外す又は取り付ける際に、流通管、回転管継ぎ手及び回転止め部材が紫外線ランプの移動の邪魔になることが無く、紫外線ランプの交換時に流通管、回転管継ぎ手及び回転止め部材を筐体から取り外す必要も無い。
【０００９】
筐体の内部における冷却機構の配管構成を簡略化するためには、前記冷却機構が、一方の反射部材の長手方向の一端側から冷却媒体を導入し、当該一方の反射部材の長手方向の他端側から他方の反射部材の長手方向の他端側へ冷却媒体を導入し、当該他方の反射部材の長手方向の一端側から冷却媒体を導出するものであることが望ましい。これならば、一対の反射部材の長手方向一端側に筐体の内部に冷却媒体を導入する導入側配管及び筐体の外部に冷却媒体を導出する導出側配管を配置し、一対の反射部材の長手方向他端側に各反射部材同士を接続する中間配管を設ける構成となり、配管構成を簡略化することができる。
【００１０】
前記回転止め部材が、長手方向から見て概略上向きコの字状をなすものであり、その両側にある側壁部の外側に前記回転管継ぎ手の固定側要素が固定されているとともに、前記両側にある側壁部により前記通過空間が形成されていることが望ましい。これならば、単一の回転止め部材により一対の反射部材の長手方向一端側にある２つの回転管継ぎ手の固定側要素を固定することができるので、長手方向一端側の構成を簡略化することができ、通過空間を可及的に大きくすることができる。また、部品点数を削減することができる。
【００１１】
前記回転管継ぎ手の構造を簡単にするためには、前記回転管継ぎ手が、前記各反射部材の回転中心と同軸上に設けられていることが望ましい。
【発明の効果】
【００１２】
このように構成した本発明によれば、反射位置及び遮光位置の間で回転移動する反射部材を冷却する冷却機構を有するものにおいて、紫外線ランプの取り外し又は取り付けを容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施形態の紫外線照射装置の構成を示す右側面から見た模式図。
【図２】同実施形態の冷却機構の具体的構成を示す模式的断面図。
【図３】同実施形態の紫外線照射装置の一端側の構成を示す正面から見た模式図。
【図４】同実施形態の紫外線照射装置の他端側の構成を示す背面から見た模式図。
【図５】同実施形態の紫外線ランプ（ランプユニット）を取り外す過程を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に本発明に係る紫外線照射装置の一実施形態について図面を参照して説明する。
【００１５】
本実施形態に係る紫外線照射装置１００は、例えば紙、フィルム等の基材上にＵＶインキ等を塗布してなる被照射物（ワーク）に対して紫外線を照射して、前記ＵＶインキ等を硬化させるために用いられるものである。
【００１６】
具体的にこの紫外線照射装置１００は、図１に示すように、長尺状の紫外線ランプ２と、当該紫外線ランプ２を収容する概略長尺直方体形状をなす筐体３と、紫外線ランプ２から射出された紫外線を反射する反射位置及び紫外線ランプ２からの紫外線を遮断する遮断位置の間で回転移動する一対の反射部材４１、４２と、当該一対の反射部材４１、４２を冷却する冷却機構５とを備えている。以下、各部２〜５について説明する。
【００１７】
紫外線ランプ２は、例えば波長１７２ｎｍの真空紫外線を射出するエキシマランプである。具体的にこの紫外線ランプ２は、長尺円筒形状をなすものであり、合成石英ガラス製の軸方向に直交する断面が円形状をなす密閉容器内に例えばキセノン（Ｘｅ）ガス等の放電用ガスが充填されており、軸方向から見て左右一対の対向面に、金属薄膜からなる帯状の電極を設けられている。
【００１８】
筐体３は、図１に示すように、概略長尺直方体形状をなすものであり、ワークに紫外線を照射するための紫外線射出窓３Ｘを下面に有する。本実施形態の紫外線射出窓３Ｘは、筐体３の下面に形成された概略長尺矩形状のものであり、紫外線透過性を有するカバーにより閉塞されている。なお、紫外線射出窓３Ｘはカバーにより閉塞されず、ワークの配置空間と連通するものであっても良い。また、筐体３内の上部には、筐体３の一端面に設けられた給気ダクト接続口に連通する給気空間３０１と、当該給気空間３０１の下側において筐体３の一端面に設けられた排気ダクト接続口に連通する排気空間３０２とが形成されている。
【００１９】
一対の反射部材４１、４２は、紫外線ランプ２の長手方向に沿って、当該紫外線ランプ２の両側に設けられた対をなすものであり、筐体３に取り付けられた紫外線ランプ２の周りで回転することにより、紫外線ランプ２から射出された紫外線を紫外線射出窓３Ｘに反射する反射位置、及び、紫外線ランプ２から紫外線射出窓３Ｘへの紫外線を遮断する遮光位置の間を回転移動する。前記反射位置は、一対の反射部材４１、４２の内面が紫外線ランプ２から上方に射出された紫外線をワーク側（下方）に反射する位置である。前記遮光位置は、一対の反射部材４１、４２が、紫外線ランプ２及び紫外線射出窓３Ｘの間に位置して紫外線射出窓３Ｘへの紫外線を遮断する位置である。
【００２０】
このように構成された反射部材４１、４２は、筐体３の長手方向他端部側（本実施形態では背面側）に設けられた、例えばエアシリンダや電動シリンダ等のシリンダ駆動方式を用いた駆動機構６により開閉駆動される。なお、駆動モータは図示しない制御部によって制御される。なお、駆動機構６としては、その他モータ駆動方式を用いたものであっても良い。
【００２１】
冷却機構５は、一対の反射部材４１、４２を冷却するものであり、一方の反射部材４１の長手方向の一端側から冷却媒体である冷却水を導入し、当該一方の反射部材４１の長手方向の他端側から他方の反射部材４２の長手方向の他端側へ冷却水を導入し、当該他方の反射部材４２の長手方向の一端側から冷却水を導出するように構成されている。
【００２２】
具体的にこの冷却機構５は、特に図２に示すように、一対の反射部材４１、４２の内部に形成された内部流通路５１と、一対の反射部材４１、４２の長手方向両端に設けられて前記内部流通路５１に連通する反射部材側流通管５２ａ、５２ｂと、一対の反射部材４１、４２の長手方向一端側の反射部材側流通管５２ａに接続される筐体側流通管５３と、一対の反射部材４１、４２の長手方向他端側の反射部材側流通管５２ｂに接続される中間流通管５４と、各反射部材４１、４２の長手方向一端側に設けられて、前記反射部材側流通管５２ａ及び筐体側流通管５３を接続する回転管継ぎ手５５と、各反射部材４１、４２の長手方向他端側に設けられて、前記反射部材側流通管５２ｂ及び前記中間流通管５４を接続する回転管継ぎ手５６とを有する。
【００２３】
内部流通路５１は、１つの流入口５１ａ及び１つの流出口５１ｂを有するとともに、反射部材４１、４２の内部において複数に分岐して形成されている。具体的に複数の分岐された分岐路５１ｘは、反射部材４１、４２の長手方向に沿って一端部から他端部に亘って直線状となるように形成されている。
【００２４】
反射部材側流通管５２ａ、５２ｂは、前記内部流通路５１の流入口５１ａ及び流出口５１ｂに連通するとともに、反射部材４１、４２の回転中心に沿って同軸上に設けられている。
【００２５】
この冷却機構５において、一対の反射部材４１、４２の長手方向両端に設けられた２つの回転管継ぎ手５５、５６は、図２に示すように、当該反射部材４１、４２の回転中心と同軸上で回転するように設けられている。この回転管継ぎ手５５、５６は、直管状をなす可動側要素ＲＭと、当該可動側要素ＲＭの一端開口に連通するとともに、前記可動側要素ＲＭを回転自在に保持する固定側要素ＳＭとからなる。
【００２６】
また、一対の反射部材４１、４２の長手方向一端側の回転管継ぎ手５５において、その可動側要素ＲＭが反射部材側流通管５２ａに接続され、固定側要素ＳＭが筐体側流通管５３に接続される。さらに、一対の反射部材４１、４２の長手方向他端側の回転管継ぎ手５６において、可動側要素ＲＭが反射部材側流通管５２ｂに接続され、固定側要素ＳＭが中間流通管５４に接続される。
【００２７】
そして、各回転管継ぎ手５５、５６の固定側要素ＳＭは、図３及び図４に示すように、筐体３の下面３ａに設けられた回転止め部材５７に固定されている。回転止め部材５７は、固定側要素ＳＭを筐体３に固定するものであって、正面視において上向きの概略コの字形状をなすものであり、その両側の側壁部５７１、５７２それぞれに固定側要素ＳＭが固定される。具体的には、両側の側壁部５７１、５７２の外側面に固定側要素ＳＭが固定される。
【００２８】
そして、本実施形態の紫外線照射装置１００は、図５に示すように、紫外線ランプ２が筐体３の長手方向一端部から長手方向に沿って取り外し可能に構成されている。
【００２９】
具体的に紫外線ランプ２は、ランプ支持体７により支持されており、当該紫外線ランプ２及びランプ支持体７からなるランプユニット１０を筐体３の長手方向一端部から長手方向に沿ってスライドして取り外し可能に構成されている。
【００３０】
具体的にランプユニット１０は、図３及び図４に示すように、当該ランプユニット１０及び筐体３の間に介在して設けられた凹凸構造８により長手方向に沿ってスライド可能に構成されている。この凹凸構造８の具体例としては、例えば、筐体３側に長手方向に沿って設けられた互いに対応する凸部８１と、ランプユニット１０側に長手方向に沿って設けられ、前記２つの凸部８１にそれぞれ係合する互いに対向する２つの凹部８２とからなる。なお、この凸部８１又は凹部８２をフッ素樹脂（例えばテフロン等）等の自己潤滑性の良好な材料を用いて構成して、ランプユニット１０の筐体３に対するスライド移動を容易にしている。
【００３１】
このランプ支持体７には、紫外線ランプ２に対応する位置に長手方向に沿ってノズル状の通風口７Ｈが形成されている（図１、図３及び図４参照）。そして、図示しない排気ダクトから排気されることによって、当該通風口７Ｈを介して紫外線ランプ２周囲の気体が排気され、紫外線ランプ２を冷却するように構成している。
【００３２】
なお、紫外線ランプ２と通風口７Ｈを有するランプ支持体７とを一体に構成しているので、ランプユニット１０を筐体３から取り外した後に、筐体３の外部で紫外線ランプ２及び通風口７Ｈの位置決めを行うことができ、紫外線ランプ２及び通風口７Ｈの位置決めを容易にすることができる。
【００３３】
また、図３及び図５に示すように、前述した冷却機構５において、長手方向一端側（図１の左側）にある配管系が、前記紫外線ランプ２が通過する通過空間Ｓに位置しないよう構成されている。つまり、長手方向一端側にある配管系が、紫外線ランプ２の長手方向外側に位置しないように、その周囲に配置されている。
【００３４】
具体的には、特に図３に示すように、長手方向一端側にある筐体側流通管５３、回転管継ぎ手５５及び回転管継ぎ手５５が固定される回転止め部材５７が、通過空間Ｓに位置しないように当該通過空間Ｓの両側に設けられている。ここで、回転止め部材５７の両側にある側壁部５７１、５７２に挟まれる空間が、通過空間Ｓの一部を構成する。回転管継ぎ手５５については、概略コの字状をなす回転止め部材５７の両側壁部５７１、５７２の外面に固定されることによって通過空間Ｓに位置しないように構成されている。
【００３５】
また、２つの筐体側流通管５３のうち導入側の筐体側流通管５３ｍは、通過空間Ｓの外において、回転管継ぎ手５５の固定側要素ＳＭから上方に延びており、筐体３内の上部に設けられた導入側接続ポート部材９１に連通している。一方、２つの筐体側流通管５３のうち導出側の筐体側流通管５３ｎは、通過空間Ｓの外において、回転管継ぎ手５５の固定側要素ＳＭから上方に延びており、筐体３内の上部に設けられた導出側接続ポート部材９２に連通している。なお、これら導入側接続ポート部材９１及び導出側接続ポート部材９２に、紫外線射出窓３Ｘに設けられたカバーを冷却するためのカバー冷却用配管又はランプ支持体７の通風口７Ｈを冷却するための通風口冷却用配管を接続して、導入側接続ポート部材９１及び導出側接続ポート部材９２を共通化しても良い。
【００３６】
また、本実施形態では、紫外線ランプ２が長手方向他端側（図１の右側）から長手方向に沿って取り外し可能に構成されているため、長手方向他端側にある配管系（例えば中間流通管５４、回転管継ぎ手５６及び回転止め部材５７等）も前記紫外線ランプ２が通過する通過空間Ｓに位置しないよう構成されている。つまり、図４に示すように、回転止め部材５７が、前述したものと同様に、上向きの概略コの字形状をなすものである。また、中間流通管５４が、回転管継ぎ手５６の固定側要素ＳＭの下面に接続された概略Ｕ字状をなすものである。
【００３７】
なお、本実施形態では、筐体３の長手方向一端側に筐体側流通管５３及び接続ポート部材９１、９２が設けられており、筐体３の長手方向他端側に一対の反射部材４１、４２を駆動するための駆動機構６が設けられている。これにより、筐体側流通管５３及び接続ポート部材９１、９２と駆動機構６を無理なく筐体３内に配置できるようにしている。
【００３８】
このように構成した本実施形態に係る紫外線照射装置１００によれば、各反射部材４１、４２の長手方向両側において各反射部材４１、４２の回転中心と同軸上に設けられた回転管継ぎ手５５、５６を介して、冷却水を流通させる流通管（筐体側流通管５３及び反射部材側流通管５２ａ、５２ｂ）を配管しているので、反射位置及び遮断位置の間で回転移動する一対の反射部材４１、４２を冷却することができる。
【００３９】
そして、筐体側流通管５３、回転管継ぎ手５５、５６及び回転止め部材５７が、紫外線ランプ２を長手方向に沿って取り外す際に通過する通過空間Ｓに位置しないように構成されているので、紫外線ランプ２を筐体３の長手方向一端部から長手方向に沿って取り外しする際、或いは紫外線ランプ２を筐体３の長手方向一端部へ長手方向に沿って取り付ける際に、筐体側流通管５３、回転管継ぎ手５５、５６及び回転止め部材５７が紫外線ランプ２の移動の邪魔になることが無い。つまり、紫外線ランプ２の交換時に筐体側流通管５３、回転管継ぎ手５５、５６及び回転止め部材５７を筐体３から取り外す必要が無い。
【００４０】
回転管継ぎ手５５、５６は、その回転中心が、反射部材４１、４２の回転中心と同軸上の他、異なる軸上に設けられたものであっても良い。
【００４１】
なお、本発明は前記実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であるのは言うまでもない。
【符号の説明】
【００４２】
１００・・・紫外線照射装置
２・・・紫外線ランプ
３・・・筐体
４１、４２・・・一対の反射部材
５・・・冷却機構
５１・・・内部流通路
５２ａ、５２ｂ・・・反射部材側流通管
５３・・・筐体側流通管
５４・・・中間流通管
５５、５６・・・回転管継ぎ手
５７・・・回転止め部材
５７１、５７２・・・側壁部
Ｓ・・・通過空間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2013237027.tif 000006
【図５】
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