(57)【要約】      （修正有）【課題】紫外線光源に使用されるガスケットの組み込み容易化、導電性の長期維持、アーク放電防止を図る。【解決手段】非変形状態にあるときに長手方向軸に沿って延伸する矩形断面、「Ｔ」形状断面、「Ｌ」形状断面のガスケット１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄはシリコーンベースの弾性材料から形成された本体部を含む。本体部は、導電性であり、本体部の全体に分配された導電性粒子１００ａ４を含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
弾性材料から形成された本体部であって、導電性である前記本体部を備えた、紫外線光源に使用されるガスケット。
【請求項２】
当該ガスケットが、伸長形状を有し、矩形断面を有する、請求項１に記載のガスケット。
【請求項３】
当該ガスケットが、伸長形状を有し、「Ｔ」形状の断面または「Ｌ」形状の断面を有する、請求項１に記載のガスケット。
【請求項４】
前記弾性材料がシリコーンベースである、請求項１〜３のいずれか１項に記載のガスケット。
【請求項５】
前記本体部が、当該本体部の全体に導電性粒子を含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載のガスケット。
【請求項６】
前記導電性粒子が、グラファイト粒子及びニッケル粒子の少なくとも一つを含む、請求項５に記載のガスケット。
【請求項７】
前記本体部が、共に固定された第一の伸長部材及び第二の伸長部材を含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載のガスケット。
【請求項８】
当該ガスケットが柔軟である、請求項１〜３のいずれか１項に記載のガスケット。
【請求項９】
少なくとも一つの反射要素を含む反射体アセンブリと、
マイクロ波エネルギーを前記反射体アセンブリに導くための導波管と、
前記導波管と前記反射体アセンブリの少なくとも一つの反射要素との間のガスケットであって、弾性材料から形成されており、導電性である前記ガスケットと、を備えた、紫外線光源。
【請求項１０】
前記ガスケットが、伸長形状を有し、矩形断面を有する、請求項９に記載の紫外線光源。
【請求項１１】
前記ガスケットが、伸長形状を有し、「Ｔ」形状の断面または「Ｌ」形状の断面を有する、請求項９に記載の紫外線光源。
【請求項１２】
前記弾性材料がシリコーンベースである、請求項９〜１１のいずれか１項に記載の紫外線光源。
【請求項１３】
前記本体部が、当該本体部の全体に導電性粒子を含む、請求項９〜１１のいずれか１項に記載の紫外線光源。
【請求項１４】
前記導電性粒子が、グラファイト粒子及びニッケル粒子の少なくとも一つを含む、請求項１３に記載の紫外線光源。
【請求項１５】
前記本体部が、共に固定された第一の伸長部材及び第二の伸長部材を含む、請求項９〜１１のいずれか１項に記載の紫外線光源。
【請求項１６】
前記ガスケットが柔軟である、請求項９〜１１のいずれか１項に記載の紫外線光源。
【請求項１７】
複数の反射要素を含む反射体アセンブリと、
マイクロ波エネルギーを前記反射体アセンブリに導くための導波管と、
前記導波管と前記反射要素の少なくとも一つとの間にその各々が位置付けられた複数のガスケットであって、その各々が、弾性材料から形成されており、導電性であり、当該ガスケットの全体に複数の導電性粒子を含む、前記ガスケットと、を備えた、紫外線光源。
【請求項１８】
前記ガスケットの各々が、伸長形状を有し、前記ガスケットの少なくとも一つが、矩形断面を有する、請求項１７に記載の紫外線光源。
【請求項１９】
前記ガスケットの各々が、伸長形状を有し、前記ガスケットの少なくとも一つが、「Ｔ」形状の断面または「Ｌ」形状の断面を有する、請求項１７に記載の紫外線光源。
【請求項２０】
前記導電性粒子が、グラファイト粒子及びニッケル粒子の少なくとも一つを含む、請求項１７〜１９のいずれか１項に記載の紫外線光源。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本願は、その内容を参照により本明細書に組み込む、２０１５年１１月２３日に出願された米国仮特許出願第６２／２５８，８１５号の利益を主張するものである。
【０００２】
本発明は、紫外線（ＵＶ）光源用の柔軟なガスケットに関し、より詳細には、紫外線光源の要素間に柔軟な弾性ガスケットを含む紫外線光源に関する。
【背景技術】
【０００３】
紫外線（ＵＶ）光源（例えば、ＵＶ硬化ランプアセンブリ）は、要素間にガスケットを利用する。一般に、そのようなガスケットは、要素間で使用される金属（例えば、ステンレス鋼）編組のガスケットである。そのようなガスケットは、多くの制限を被る。例えば、そのような金属編組のガスケットは、要素内への挿入が困難な傾向があり、かつ使用中、永久に変形する傾向がある。さらに、そのような金属編組のガスケットは、実施中、正しく位置合わせされないと、局部的な電気的導通「ブレーク」を招き、要素間（例えば、反射体と導波管との間）にアーク放電を生じる場合がある。そのような要素は、著しい損傷を受ける場合がある。適切なガスケット配置でさえも、金属編組のガスケットでは、長い期間にわたる実施において、空隙内が腐食する傾向がある。これにより導電性が減少し、要素間（例えば、導波管と反射体との間）にアーク放電が生じる確率が増大し得る。
【０００４】
さらに、金属編組のガスケットでは、共通して「マイクロアーキング」が生じる傾向がある。編組のガスケットの個々のワイヤストランドの微細で鋭い縁は、（特に、アセンブリのバルブにおけるプラズマによってマイクロ波エネルギーが良く吸収される前の）ランプ点火段階中に極端に高い電界の向きの線を引き起こし、小さい局部的なアーク放電を生じる場合がある。多くのランプ点火サイクルにわたって以前のマイクロアーキング事象からの酸化に起因して要素間（例えば、反射体と導波管との間）の抵抗が増加し続けるので、そのようなマイクロアーキングは、軽微な妨害から重大な故障メカニズムに発展する場合がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
それ故に、本発明の態様は、従来の金属編組のガスケット及び関連する紫外線光源の特定の欠陥の克服を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の例示の実施形態に従う、紫外線光源に使用されるガスケットが提供される。ガスケットは、弾性材料から形成された本体部を含む。本体部は、導電性である。
【０００７】
本発明の別の例示の実施形態に従う紫外線光源が提供される。この紫外線光源は、（ｉ）少なくとも一つの反射要素を含む反射体アセンブリと、（ｉｉ）マイクロ波エネルギーを反射体アセンブリに導くための導波管と、（ｉｉｉ）導波管と反射体アセンブリの少なくとも一つの反射要素との間のガスケットと、を含む。ガスケットは、弾性材料から形成される。ガスケットは、導電性である。
【０００８】
本発明のなおも別の例示の実施形態に従う紫外線光源が提供される。この紫外線光源は、（ｉ）複数の反射要素を含む反射体アセンブリと、（ｉｉ）マイクロ波エネルギーを反射体アセンブリに導くための導波管と、（ｉｉｉ）導波管と反射要素の少なくとも一つとの間にその各々が位置付けられた複数のガスケットと、を含む。ガスケットの各々は、弾性材料から形成され、導電性であり、そしてガスケットの全体に複数の導電性粒子を含む。
【０００９】
本発明は、添付図面に関連して読まれた時に以下の詳細な説明から最も良く理解される。一般的な慣行に従い、図面のさまざまな特徴が正確な縮尺ではないことが強調される。反対に、さまざまな特徴の寸法は、明快さのために、適宜拡大または縮小される。以下の図が図面に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１Ａ〜図１Ｄは、本発明のさまざまな例示の実施形態に従うガスケットの斜視図である。図１Ｅは、図１Ａの一部分の詳細図である。
【図２Ａ】図２Ａは、本発明の例示の実施形態に従う紫外線光源の分解斜視図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、図２Ａの紫外線光源の正面断面図である。
【図２Ｃ】図２Ｃ及び図２Ｄは、図２Ｂのそれぞれの部分の詳細図である。
【図２Ｄ】図２Ｃ及び図２Ｄは、図２Ｂのそれぞれの部分の詳細図である。
【図３Ａ】図３Ａは、本発明の別の例示の実施形態に従う紫外線光源の分解斜視図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、図３Ａの紫外線光源の正面断面図である。
【図３Ｃ】図３Ｃは、図３Ａの紫外線光源の側面断面図である。
【図３Ｄ】図３Ｄは、図３Ｂの一部分の詳細図である。
【図３Ｅ】図３Ｅは、図３Ｃの一部分の詳細図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の例示の実施形態は、紫外線（ＵＶ）光源（例えば、ＵＶ硬化ランプアセンブリ）に使用される柔軟な、再利用可能な、導電性の弾性ガスケットに関する。そのようなガスケットは、例えば、アメリカ合衆国メリーランド州ゲイザースバーグのＨｅｒａｅｕｓ  Ｎｏｂｌｅｌｉｇｈｔ  Ａｍｅｒｉｃａ  ＬＬＣによって市販されている紫外線光源（例えば、マイクロ波ランプ）に使用することができる。例えば、例示の紫外線光源の態様を例証する米国特許第８，２５１，５２６号を参照されたい。
【００１２】
本発明に従うガスケットは、様々な寸法を有することができる。矩形断面を有する非常に特異的な、限定されないガスケットは、０．０１インチ〜０．０２インチの厚さを有する。様々な紫外線光源において、必要に応じて、異なる数の本発明によるガスケットを利用することができる。
【００１３】
本発明に従う、柔軟な、再利用可能な、弾性ガスケットは、例えば、導電性粒子で満たされたシリコーンベースの材料（例えば、数ある中でも、金属繊維、グラファイト繊維、ニッケル繊維、ニッケル被覆グラファイト繊維／粒子）から形成できる。それ故に、柔軟な（例えば、ガスケットが再利用可能であるように永久にまたは実質的に永久に柔軟な）導電性ガスケットを提供することができる。そのようなガスケットは、導電性を喪失することなく、要素間（例えば、マイクロ波ランプ導波管と反射体アセンブリとの間）において繰り返し圧迫され得る。このことは、紫外線光源の特定の要素（例えば、反射要素）が消耗要素であり得るので、重要である。しかしながら、本発明によるガスケットは、関連する消耗要素の交換後でさえ、再使用することができる。
【００１４】
本発明に関連して利用できる例示のガスケット材料は、例えば、（ｉ）Ｓｃｈｌｅｇｅｌ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｓｃｈｌｅｇｅｌｓｅｍｉ．ｃｏｍ）及び（ｉｉ）ＬｅａｄｅｒＴｅｃｈ（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｌｅａｄｅｒｔｅｃｈｉｎｃ．ｃｏｍ）から取得することができる。
【００１５】
本発明に従うガスケットは、特定の要素（例えば、本明細書に例証及び記述するような、導波管の壁など）の溝、開口、空洞などに係合するように設計することができる。他の実施例では、ガスケットは、（例えば、所望に応じて、構造と一時的に係合する接着剤を含む）自動接着性であっても良い。
【００１６】
例示のガスケットを本明細書に例証及び記述した。ある種のガスケット（例えば、「Ｔ」形状の断面を有するガスケット、「Ｌ」形状の断面を有するガスケットなど）を、導波管または紫外線光源の他の要素によって溝（または、他の開口若しくは空洞）が画定されるような特定のシステムに対応するように利用できる。他の用途には、ある種のガスケット（例えば、矩形断面を有するガスケット）を利用することができる。それでもなお、細長いガスケットの精密な形状は、特定の用途に応じて決めることができる。本発明は、任意の特定の形状または構成に限定されない。
【００１７】
図１Ａは、図１Ａに示す非変形状態にあるときに長手方向軸に沿って延伸する、伸長形状を有するガスケット１００ａを示す。ガスケット１００ａは、図１Ａに示す本体部によって画定され、側壁１００ａ１及び１００ａ２を含む。側壁１００ａ１、１００ａ２（及び、図１Ａにラベルされていない他の側壁）が、詳細図１Ｅに示す矩形断面１００ａ３を画定する。ガスケット１００ａは、柔軟であり、望ましくは弾性材料から形成される。さらに、ガスケット１００ａは、望ましくは導電性であり、本体部の全体に分配された導電性粒子１００ａ４（図１Ｅ参照）を含む。粒子１００ａ４は、実質的に均一の形状及び方向を有するように見えるが、これは単に例証のためである。粒子はガスケットの全体に所望に応じて（例えば、ランダムにまたは別な様に）分配できることが理解される。さらに、さまざまな他のガスケットの例証に関しては示さないが、本発明内の任意のガスケットが、導電性であっても良く、図１Ｅに示すような電気的粒子を含むことができることが理解される。
【００１８】
図１Ｂは、図１Ｂに示す非変形状態にあるときに長手方向軸に沿って延伸する、伸長形状を有する別のガスケット１００ｂを示す。ガスケット１００ｂは、図１Ｂに示す本体部によって画定され、側壁１００ｂ１及び１００ｂ２を含む。側壁１００ｂ１、１００ｂ２（及び、図１Ｂにラベルされていない他の側壁）が、詳細図１Ｅに示す矩形断面１００ａ３を画定する。ガスケット１００ａは、柔軟であり、望ましくは弾性材料から形成され、そして望ましくは導電性である。
【００１９】
図１Ｃは、図１Ｃに示す非変形状態にあるときに長手方向軸に沿って延伸する、伸長形状を有する別のガスケット１００ｃを示す。ガスケット１００ｃは、図１Ｃに示す本体部によって画定され、第一の伸長部１００ｃ１及び第二の伸長部１００ｃ２を含む。第一の伸長部１００ｃ１及び第二の伸長部１００ｃ２は、単一片材料から形成することができる。別の実施例では、第一の伸長部１００ｃ１と第二の伸長部１００ｃ２とは、共に固定されて図１Ｃに示す「Ｔ」形状を形成することができる。換言すれば、ガスケット１００ｃは、「Ｔ」形状の断面を有する。ガスケット１００ｃは、柔軟であり、望ましくは弾性材料から形成され、そして望ましくは導電性である。
【００２０】
図１Ｄは、図１Ｄに示す非変形状態にあるときに長手方向軸に沿って延伸する、伸長形状を有する別のガスケット１００ｄを示す。ガスケット１００ｄは、図１Ｄに示す本体部によって画定され、第一の伸長部１００ｄ１及び第二の伸長部１００ｄ２を含む。第一の伸長部１００ｄ１及び第二の伸長部１００ｄ２は、単一片材料から形成することができる。別の実施例では、第一の伸長部１００ｄ１と第二の伸長部１００ｄ２とは、共に固定されて図１Ｄに示す「Ｌ」形状を形成することができる。換言すれば、ガスケット１００ｄは、「Ｌ」形状の断面を有する。ガスケット１００ｄは、柔軟であり、望ましくは弾性材料から形成され、そして望ましくは導電性である。
【００２１】
図２Ａは、紫外線光源２０２の分解斜視図であり、図２Ｂは、紫外線光源２０２の正面断面図である。紫外線光源２０２は、マイクロ波エネルギーを一組の導波管２１２に供給するためのマイクロ波源２１６（例えば、マグネトロン）を含む。各導波管２１２は、それぞれの導波管空洞２１４の画定を援助する壁２１２ａ、２１２ｂを含む。それぞれのマイクロ波源２１６からのマイクロ波エネルギーは、それぞれの導波管２１２から反射体アセンブリ２０４に導かれる。換言すれば、メイン反射要素２０８が開口部２０８ａ（例えば、スロット）を画定し、マイクロ波エネルギーは、開口部２０８ａを通じて反射体アセンブリ２０４に入り、バルブ（簡潔さのために図示せず）と相互作用する。バルブ（複数可）によるマイクロ波エネルギーの吸収が、紫外線光源２０２の硬化、乾燥及び他の用途に有用なプラズマエネルギーの生成をもたらす。
【００２２】
図２Ａは、メイン反射要素２０８及び端部反射体２１０を含む反射体アセンブリ２０４の分解図を示す。これに限定されないが、別の端部反射体２１０を含む追加の反射要素（図示せず）を反射体アセンブリ２０４に含ませることができることが理解されるであろう。図２Ａはまた、紫外線光源２０２の組立中に使用される（例として、所望に応じて、湾曲／成形された）二つの例示のガスケット２００ａ、２００ｂを示す。具体的には、図２Ｃ及び図２Ｄは、ガスケット２００ａ、２００ｂの据え付けを示す。
【００２３】
ガスケット２００ａは、（図１Ｃに示すガスケット１００ｃと実質的に同様の）「Ｔ」形状のガスケットである。ガスケット２００ａは、第一の伸長部２００ａ１及び第二の伸長部２００ａ２を含む。ガスケット２００ａは、導波管２１２と反射体アセンブリ２０４の一部分との間に位置付けられる。より具体的には、図２Ｃに示すように、ガスケット２００ａの伸長部２００ａ２は、導波管２１２の内壁２１２ｂによって画定された溝２１２ｂ１内に適合する。さらに、図２Ｃに示すように、メイン反射要素２０８の下面２０８ｃが、ガスケット２００ａの上部伸長部２００ａ１と接触する。
【００２４】
ガスケット２００ｂは、（図１Ｄに示すガスケット１００ｄと実質的に同様の）「Ｌ」形状のガスケットである。ガスケット２００ｂは、第一の伸長部２００ｂ１及び第二の伸長部２００ｂ２を含む。ガスケット２００ｂは、導波管２１２と反射体アセンブリ２０４の一部分との間に位置付けられる。より具体的には、図２Ｄに示すように、ガスケット２００ｂの伸長部２００ｂ１及び２００ｂ２の各々は、導波管２１２の外壁２１２ａによって画定された段部に接触適合する。さらに、図２Ｄに示すように、メイン反射要素２０８の下面２０８ｃが、ガスケット２００ｂの上部伸長部２００ｂ１と接触する。
【００２５】
当然ながら、反射体アセンブリ２０４と導波管２１２との間、または紫外線光源２０２の種々の要素間に、本発明に従う追加のガスケットを提供することができる。
【００２６】
図３Ａは、紫外線光源３０２の分解斜視図であり、図３Ｂは、紫外線光源３０２の正面断面図であり、図３Ｃは、紫外線光源３０２の側面断面図である。紫外線光源３０２は、マイクロ波エネルギーを導波管３１２に供給するためのマイクロ波源３１６（例えば、マグネトロン）を含む。導波管３１２は、導波管空洞３１４の画定を援助する壁３１２ａ、３１２ｂを含む。マイクロ波源３１６からのマイクロ波エネルギーは、導波管３１２から反射体アセンブリ３０４に導かれる。換言すれば、メイン反射要素３０８が開口部３０８ａ（例えば、スロット）を画定し、マイクロ波エネルギーは、開口部３０８ａを通じて反射体アセンブリ３０４に入り、バルブ（簡潔さのために図示せず）と相互作用する。バルブ（複数可）によるマイクロ波エネルギーの吸収が、紫外線光源３０２の硬化、乾燥及び他の用途に有用なプラズマエネルギーの生成をもたらす。
【００２７】
図３Ａは、メイン反射要素３０８及び端部反射体３１０を含む反射体アセンブリ３０４の分解図を示す。これに限定されないが別の端部反射体３１０（図３Ｂ参照）を含む追加の反射要素（図示せず）を反射体アセンブリ３０４に含ませることができることが理解されるであろう。図３Ａはまた、紫外線光源３０２の組立中に使用される例示のガスケット３００ａ、３００ｂ及び３００ｃを示す。具体的には、図３Ｄ及び図３Ｅは、ガスケット３００ａ、３００ｂ及び３００ｃの据え付けを示す。
【００２８】
ガスケット３００ａは、（図１Ｄに示すガスケット１００ｄと実質的に同様の）「Ｌ」形状のガスケットである。ガスケット３００ａは、第一の伸長部３００ａ１及び第二の伸長部３００ａ２を含む。ガスケット３００ａは、導波管３１２と反射体アセンブリ３０４の一部分との間に位置付けられる。より具体的には、図３Ｄに示すように、ガスケット３００ａの伸長部３００ａ１及び３００ａ２の各々は、導波管３１２の壁３１２ｂによって画定された段部に接触適合する。さらに、図３Ｄに示すように、メイン反射要素３０８の下面３０８ｃが、ガスケット３００ａの上部伸長部３００ａ１と接触する。
【００２９】
ガスケット３００ｂは、（図１Ｃに示すガスケット１００ｃと実質的に同様の）「Ｔ」形状のガスケットである。ガスケット３００ｂは、第一の伸長部３００ｂ１及び第二の伸長部３００ｂ２を含む。ガスケット３００ｂは、導波管３１２と反射体アセンブリ３０４の一部分との間に位置付けられる。より具体的には、図３Ｅに示すように、ガスケット３００ｂの伸長部３００ｂ２は、導波管３１２のサイドレール３１２ｄの溝３１２ｄ１内に適合する。さらに、図３Ｅに示すように、メイン反射要素３０８の下面３０８ｃが、ガスケット３００ｂの上部伸長部３００ｂ１と接触する。
【００３０】
本発明に従うガスケットは、他の要素間の係合領域にも提供することができる。換言すれば、本発明は、（ｉ）導波管の一部分と（ｉｉ）反射体アセンブリの一部分との間のガスケットに関連して主として記述した。しかしながら、本発明は、これに限定されない。例えば、図３Ｅは、（図１Ａのガスケット１００ａと実質的に同様の）矩形断面を有するガスケット３００ｃを示す。ガスケット３００ｃは、導波管３１２のサイドレール３１２ｄと導波管３１２の壁３１２ｃとの間に位置付けられる。より具体的には、ガスケット３００ｃは、サイドレール３１２ｄによって画定された溝３１２ｄ２内に適合し、その右側において、導波管３１２の壁３１２ｃと接触する。
【００３１】
当業者によって認識されるように、本発明によるガスケットは、柔軟であり、かつ弾性材料から形成されるので、本発明に従う紫外線光源の関連要素（例えば、反射体アセンブリの要素）の組立後、変形することができる。そのようなアセンブリは、留め具（例えば、ねじ、ボルトなど）の締め付けを必要とする場合がある。そのような変形または圧迫下でも、ガスケットは、望ましくは導電性を保持する。
【００３２】
本発明は、特定の実施形態に関して本明細書に示されかつ記述されるが、本発明は、示す詳細に限定されることは意図しない。むしろ、特許請求の範囲の均等物の範囲内において、本発明から逸脱することなく、詳細にさまざまな変更を為すことができる。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
2017096500.tif 000009
【図３Ｃ】
2017096500.tif 000010
【図３Ｄ】
2017096500.tif 000011
【図３Ｅ】
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【外国語明細書】
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