(57)【要約】【課題】線材の挿通路を内部に形成する保護管と、該保護管の側面に対向して設けられた光源部と、該光源部と前記保護管の間に設けられた集光レンズと、前記光源部に対向して前記保護管の反対側に設けられた集光反射鏡とからなる光照射装置において、保護管内を連続搬送される線材が振動して揺れ動くことがあっても、光を線材に対してムラなく照射して均一な光硬化処理をすることができるような光照射装置を提供するものである。【解決手段】前記集光レンズと前記集光反射鏡の少なくとも一方の焦点が、前記保護管の管軸中心から離間して位置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】
線材の挿通路を内部に形成する保護管と、該保護管の側面に対向して設けられた光源部と、該光源部と前記保護管の間に設けられた集光レンズと、前記光源部に対向して前記保護管の反対側に設けられた集光反射鏡とからなる光照射装置において、
前記集光レンズと前記集光反射鏡の少なくとも一方の焦点が、前記保護管の管軸中心から離間して位置されていることを特徴とする光照射装置。
【請求項２】
前記集光レンズと前記集光反射鏡のそれぞれの焦点が、共に、前記保護管の管軸中心から離間して位置していることを特徴とする請求項１に記載の光照射装置。
【請求項３】
前記集光レンズと前記集光反射鏡の焦点が、共に、前記保護管の内部に位置することを特徴とする請求項２に記載の光照射装置。
【請求項４】
前記集光レンズと前記集光反射鏡の組合せが、前記保護管の周方向において複数対設けられてい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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、線材に向けて光を照射する光照射装置に関するものであり、特に、線材の樹脂を硬化させる光照射装置に係わるものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、線材に向けて紫外光を照射してこれを硬化させる光照射装置が知られている。
例えば、特許５８５１８３７号公報（特許文献１）には、図５に示すように、放電ランプからの放射光を、反射鏡を介して線材の周囲に照射する光照射装置が開示されている。この光照射装置においては、放電ランプ１１を集光反射鏡１２の第一焦点に配置し、対向配置された保護管１３内に挿通された線材１４を第二焦点に配置するものである。この構成により、放電ランプ１１からの紫外線を、集光反射鏡１２によって反射集光して、保護管１３内に挿通された線材１４に照射して光硬化するものである。
【０００３】
また、特表２０１３−５２７５５４号公報（特許文献２）には、図６に示すように、光源としてＵＶＬＥＤを光源とした光照射装置が開示されている。
この光照射装置では、ＬＥＤ光源２１を保護管２２に対向配置し、その間に集光レンズ２３を介在させると共に、保護管２２の反対側にはＬＥＤ光源２１と対向して集光反射鏡２４を配置したものである。そして、ＬＥＤ光源２１からの紫外線は、集光レンズ２３によって集光されて保護管２２内部を挿通・搬送される線材２５に照射されるとともに、これを通過した紫外線は、集光反射鏡２４によって反射されて再度、線材２５に照射されるものである。
この光照射装置においては、集光レンズ２３の焦点Ｆ１も、反射反射鏡２４の焦点Ｆ２も、ともに保護管２２内の線材２５に位置するように配置されている。
【０００４】
しかして、この種の線材に対する光照射装置では、連続的に搬送される線材に対して光照射を行うことを意図しているものである。ところで、線材を連続搬送するとき、線材はどうしても振動することが避けられず、保護管内部で線材が揺れ動いてしまうという問題がある。
上記特許文献１，２に記載の光照射装置は、いずれも、線材に光を集光させる構成であるため、線材が揺れ動いて焦点位置からずれた場合、線材への光照度が部分的に不均一になりやすく、線材の硬化処理にムラが生じてしまう、という問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許５８５１８３７号公報
【特許文献２】特表２０１３−５２７５５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
この発明は、上記従来技術の問題点に鑑みて、光源部からの光を集光レンズによって保護管内に集光し、かつ、これを通過した光を、対向配置された集光反射鏡によって保護管内に反射集光して、保護管内の線材に照射する光照射装置において、保護管内を連続搬送される線材が振動して揺れ動くことがあっても、光を線材に対してムラなく照射して均一な光硬化処理をすることができるような光照射装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、この発明の光照射装置は、保護管に介して対向配置された集光レンズと集光反射鏡の少なくとも一方の焦点が、前記保護管の管軸中心から離間して位置していることを特徴とする。
また、前記集光レンズと前記集光反射鏡のそれぞれの焦点が、共に、前記保護管の管軸中心から離間して位置していることを特徴とする。
また、前記集光レンズと前記集光反射鏡の焦点が、共に、前記保護管の内部に位置することを特徴とする。
また、前記集光レンズと前記集光反射鏡の組合せが、前記保護管の周方向において複数対設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
この発明の光照射装置によれば、光源部と保護管の間に配置された集光レンズと、保護管を介して集光レンズに対向配置された集光反射鏡の、少なくとも一方の焦点が、前記保護管の管軸中心から離間して位置しているので管軸中心位置にある線材が振動で揺れ動いたとしても、集光レンズか集光反射鏡の少なくとも一方からの光照射領域から外れることがなく、線材に対して的確に光照射されるので、線材の光処理がムラなく行われるものである。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の光照射装置の第1実施例の断面図。
【図２】第２実施例の断面図。
【図３】第３実施例の断面図。
【図４】第４実施例の断面図。
【図５】従来例の断面図。
【図６】他の従来例の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１に本発明の光照射装置１が示されていて、紫外線を出射する光源部２が保護管３の側面に対向して配置されている。光源部２は、例えばＬＥＤからなり、保護管３は紫外線透過性であって、例えば石英ガラスなどからなる。
この保護管３の管軸中心は、線材４の挿通路とされていて、ここに被処理物である線材４が連続的に搬送されている。ここで、例えば、線材４は光ファイバの周面に樹脂コートが施されたものであって、光（紫外線）照射によってこの表面の樹脂が硬化されるものである。また、例えば、線材４は繊維材であってもよく、光照射によってこの表面を改質させるものが想定される。
前記光源部２と保護管３との間には、集光レンズ５が配置されているとともに、保護管３の反対側には、前記集光レンズ５と対向して集光反射鏡６が配置されている。
【００１１】
前記集光レンズ５の焦点Ｆ１と前記集光反射鏡６の焦点Ｆ２は、いずれも保護管３内に位置するが、少なくともその一方は、前記保護管３の管軸中心、即ち、線材４の通過位置とは離間している。
図１の実施例では、集光レンズ５と集光反射鏡６の両者の焦点位置が、それぞれ管軸中心から光軸上で手前側（集光レンズ側および集光反射鏡側）に離間している例が示されているが、少なくともこれらのうちの一方の焦点が管軸中心から離間していればよい。
【００１２】
集光レンズ５と集光反射鏡６の焦点位置Ｆ１，Ｆ２の光軸上での管軸中心からのずれは、手前側（集光レンズ側および集光反射鏡側）に限られない。図２はそのずれ方向が、ともに管軸中心から先方側（集光反射鏡側および集光レンズ側）にある場合が示されている。
【００１３】
また更には、それらの焦点のずれが、一方は手前側であり、他方が先方側であってもよく、その例が図３に示されている。
光源部２側の集光レンズ５の焦点位置Ｆ１が、管軸中心より手前側（集光レンズ側）にあり、他方の集光反射鏡６の焦点位置Ｆ２が、管軸中心より先方側（集光レンズ側）にあり、かつそれらが一致している例である。
勿論、これら両者の焦点は光軸上で一致していなくても構わない。
【００１４】
光源部２および集光レンズ５と、集光反射鏡６との組合せは、一対に限られずに複数対であってもよく、図４には、２対設けられた例が示されている。こうすることで、線材４に対してより均一でムラのない光照射ができる。
【００１５】
図１に示す実施例に関する一数値例を示すと以下の通りである。
＜線材＞
直径φ０．２５ｍｍ（元素材φ０．１２５ｍｍの表面に樹脂コート厚さ０．０６２５ｍｍのコーティング）
＜保護管＞
内径１８ｍｍ、外径２０ｍｍ
＜光源部＞
ＬＥＤ、長手方向に１４４列、１４４０個を配置。
＜集光レンズ＞
シリンドリカルレンズ、光源部からの出射光を集光する集光レンズの焦点位置は、線材に対して３ｍｍだけ集光レンズ側（手前側）に離間した位置に調節。
＜集光反射鏡＞
円筒形状、曲率半径１２ｍｍ、素材はアルミニウム。集光反射鏡からの反射光の焦点位置は、線材に対して３ｍｍだけ集光反射鏡側（手前側）に離間した位置に調節。
【００１６】
なお、焦点位置の離間距離はわずかであっても効果は得られるが、少なくとも、線材４の直径以上の離間距離であることが好ましい。また線材４（φ０．２５ｍｍ）の搬送時には、およそ３ｍｍ程度、上下左右に揺れが発生する（管軸中心に対してφ６ｍｍの範囲で揺れが発生する）ため、焦点位置の離間距離は３ｍｍ以上に離していることが好ましい。
【００１７】
以上説明したように、本発明の光照射装置では、光源部からの光を集光レンズによって保護管内に集光し、かつ、これを通過した光を、対向配置された集光反射鏡によって保護管内に反射集光して、保護管内の線材に照射する光照射装置において、前記集光レンズと前記集光反射鏡の少なくとも一方の焦点が、前記保護管の管軸中心から離間して位置していることにより、保護管の管軸中心位置では、これら集光レンズや集光反射鏡からの光の照射領域を、ここを搬送される線材の直径よりも大きくすることができるので、線材が搬送時に振動して揺れ動くようなことがあっても、線材の全表面に的確に光照射できて、線材の光処理がムラなく行われるものである。
【符号の説明】
【００１８】
１    光照射装置
２    光源部
３    保護管
４    線材
５    集光レンズ
Ｆ１  集光レンズの焦点
６    集光反射鏡
Ｆ２  集光反射鏡の焦点
【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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