(57)【要約】【課題】窓付き照射タイプとしても直接照射タイプとしても使える紫外線照射装置を提供する。【解決手段】誘電体バリア放電ランプ１を収納し、誘電体バリア放電ランプに給電して放電発光させる第１の収納体２と、誘電体バリア放電ランプから放出される紫外線を透過させる窓材７が誘電体バリア放電ランプの紫外線放出面の前方位置に近接して位置するように収納する第２の収納体８とを脱着可能に組み合わせてランプハウス１５Ａを構成し、第１の収納体と第２の収納体とを組み合わせた状態でのランプハウスの設置面と第２の収納体の窓材との距離が、第２の収納体を除いて第１の収納体の単体を設置した時の設置面と誘電体バリア放電ランプの紫外線放出面との距離と等しくなる構造にした紫外線照射装置。【選択図】図２
2009066577.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電体バリア放電ランプを収納し、前記誘電体バリア放電ランプに給電して放電発光させる第１の収納体と、前記誘電体バリア放電ランプから放出される紫外線を透過させる窓材が前記誘電体バリア放電ランプの紫外線放出面の前方位置に近接して位置するように収納する第２の収納体とを脱着可能に組み合わせてランプハウスを構成した紫外線照射装置であって、
前記第１の収納体と第２の収納体とを組み合わせた状態での前記ランプハウスの設置面と前記第２の収納体の窓材との距離Ｄ２が、前記第２の収納体を除いて前記第１の収納体の単体を設置した時の設置面と前記誘電体バリア放電ランプの紫外線放出面との距離Ｄ１と等しくなる構造にしたことを特徴とする紫外線照射装置。
【請求項２】
前記第１の収納体における紫外線被照射物を通過させる側面の下縁から当該第１の収納体の設置面までの距離Ｄ３を前記Ｄ１及びＤ２よりも大きく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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紫外線照射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶基板、プリント配線基板等をドライ洗浄する光洗浄装置において、紫外線光源としてエキシマランプが広く用いられている。
【０００３】
エキシマランプには、エキシマ生成ガスを封入した石英ガラス管に高周波電圧を印加して同管内で放電させることでエキシマ生成ガスをエキシマ（excited dimmerの略称）状態にすることで、波長１７２ｎｍの単波長の紫外線を発光する誘電体バリア放電ランプが用いられている。
【０００４】
このような誘電体バリア放電ランプを用いて波長１７２ｎｍの紫外線にて紫外線照射を大気雰囲気中で行うことにより、大気中の酸素を分解して活性酸素を生成することができる。この活性酸素は、結合が切断された有機化合物が活性酸素と反応して炭酸ガス（ＣＯ２）や水（Ｈ２Ｏ）等を生成し、有機化合物を除去することができる。このような特性から、誘電体バリア放電ランプは光洗浄装置の紫外線光源として広く活用されている。
【０００５】
ところで、光洗浄装置で使用されている誘電体バリア放電ランプで発光する１７２ｎｍの紫外線は、酸素により減衰を受けやすい。そのため、光洗浄装置では、特開２００１−１３５２７９号公報（特許文献１）に記載されているように、紫外線放出用の窓に窓材を設置したランプハウスの中に誘電体バリア放電ランプを収納し、ランプハウス内は窒素パージ又は窒素フローを行い、誘電体バリア放電ランプから放出される紫外線を酸素にて減衰させることなく窓材まで到達させ、窓材を通してランプハウス外に放出させ、窓材の外側に近接して設置される被照射物に１７２ｎｍの紫外線を効果的に照射し、光洗浄する構成の窓付き照射タイプのものが一般的に用いられている。この窓付き照射タイプの光洗浄装置の場合、大気中である照射窓と被照射物との間で紫外線が酸素の影響を受けて大きく減衰しないように、その間の距離を例えば３ｍｍ以下までに短くし、光照射を行うようにしている。
【０００６】
他方、光洗浄装置に採用される紫外線照射装置として、窓材を使用せずに大気中に誘電体バリア放電ランプを配置する直接照射タイプのものも知られている。この直接照射タイプの紫外線照射装置では、誘電体バリア放電ランプから放出される紫外線が大気中の酸素にて減衰される前に被照射物に照射されるようにするために、誘電体バリア放電ランプの紫外線放出面と被照射物との距離を窓付き照射タイプと同等にまで近接できる構造にする必要がある。
【０００７】
これら窓付き照射タイプと直接照射タイプの紫外線照射装置を比較する。（１）窓付きタイプでは、（ａ）紫外線の照射幅が広い、（ｂ）ピーク照度が低い、（ｃ）パーティクル等の二次生成物によりランプが受けるダメージが小さいという特徴がある。（２）直接照射タイプでは、（ａ）照射幅が狭い、（ｂ）ピーク照度が高い、（ｃ）パーティクル等の二次生成物によりランプが受けるダメージが大きいという特徴がある。このように窓付き照射タイプと直接照射タイプとの特徴には、一長一短の関係がある。このため、市場では、用途や性能に応じ、窓付き照射タイプと直接照射タイプとの使い分けが必要とされていた。
【特許文献１】特開２００１−１３５２７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上述した従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、窓付き照射タイプとしても直接照射タイプとしても使え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】
【０００９】
本発明は、誘電体バリア放電ランプを収納し、前記誘電体バリア放電ランプに給電して放電発光させる第１の収納体と、前記誘電体バリア放電ランプから放出される紫外線を透過させる窓材が前記誘電体バリア放電ランプの紫外線放出面の前方位置に近接して位置するように収納する第２の収納体とを脱着可能に組み合わせてランプハウスを構成した紫外線照射装置であって、前記第１の収納体と第２の収納体とを組み合わせた状態での前記ランプハウスの設置面と前記第２の収納体の窓材との距離Ｄ２が、前記第２の収納体を除いて前記第１の収納体の単体を設置した時の設置面と前記誘電体バリア放電ランプの紫外線放出面との距離Ｄ１と等しくなる構造にしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、第１の収納体と第２の収納体とを組み合わせることで窓付き照射タイプの紫外線照射装置として使用でき、他方、第２の収納体を除いて第１の収納体の単体を設置することで直接照射タイプの紫外線照射装置としても使用でき、しかも、Ｄ１＝Ｄ２としたことで窓付き照射タイプとして使用する場合にも直接照射タイプとしても使用する場合にも紫外線被照射物に対する紫外線放出面からの距離をほぼ等しくすることができ、用途や性能に応じ、窓付き照射タイプと直接照射タイプとの使い分けができる。同時に、製造においては一種類の製品にて窓付き照射タイプと直接照射タイプの両方の紫外線照射装置に対応できて、製造コストの低減が図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて詳説する。
【００１２】
（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について説明する。１は紫外線を放電発光するエキシマ誘電体バリア放電ランプであり、紫外線透過性の材料から成る細長い管状をなす気密容器１Ａの内部にキセノン、クリプトンのような希ガスから成るエキシマ生成ガスを封入し、気密容器１の中心軸部に間軸方向の全域に渡って内部電極（図示せず）を設置し、気密容器１Ａの外面に半円周でかつほぼ全長に渡り外部電極１Ｂを密着させた構成である。この誘電体バリア放電ランプ１の両端が第１の収納体２の内側天面から支持部材３にてつり下げられて支持されている。この誘電体バリア放電ランプ１に対しては外部電極１Ｂと図示していない内部電極との間で高電圧を印加することで気密容器１Ａの内部のエキシマ生成ガスを励起させ放電を生起させることで紫外線を発生させ、これを下面側から放出させる。
【００１３】
第１の収納体２は、下面が開口する箱体であり、ランプ１の両端に位置する支持部４１，４２とランプ軸に平行な両側に位置する側壁５１，５２、そして天板６にて構成されている。側壁５１，５２の上下幅Ｗ１は支持部４１，４２の上下幅Ｗ２よりも小さくし、ランプ軸に垂直な方向に移送される被照射物が誘電体バリア放電ランプ１の下面１Ｃに近接できるようにしてある。
【００１４】
また、誘電体バリア放電ランプ１が取り付けられている状態で、その誘電体バリア放電ランプ１の紫外線放出面である下面１Ｃと第１の収納体２の支持部４１，４２それぞれの下縁面４１Ａ，４２Ａとの高さの差はＤ１に設定してあり、誘電体バリア放電ランプ１の下面１Ｃが第１の収納体２の支持部４１，４２それぞれの下縁面４１Ａ，４２ＡよりもＤ１だけ箱体内に凹んだ位置にて支持されるように設定されている。
【００１５】
窓材７を支持する第２の収納体８は、ランプ軸に平行な両側の側壁９１，９２とランプ軸に垂直な両端の支持脚部１０１，１０２と、窓材７の嵌め込まれた窓材支持部１１とで上面が開口する箱体に構成されている。窓材７は、窓材支持部１１に形成されたランプ軸方向に細長い窓１２に嵌め込まれている。両端の支持脚部１０１，１０２それぞれの下縁面１０１Ａ，１０２Ａと窓材７の下面７Ａとの高さの差はＤ２であり、上記Ｄ１とほぼ同じ寸法にしてある。支持脚部１０１，１０２それぞれの上縁面１０１Ｂ，１０２Ｂと側壁９１，９２それぞれの上縁面９１Ａ，９２Ａとの高さの差Ｗ３は、上記Ｗ２−Ｗ１と同じ寸法にしてある。
【００１６】
上記構成の第１の収納体２と第２の収納体８との組み合わせは、紫外線照射装置のランプハウスを窓付き照射タイプにするか直接照射タイプにするかにより異なる。窓付き照射タイプとして使用する場合、図１、図２に示したように第１の収納体２を第２の収納体８の上面側に組み付けた構造のランプハウス１５Ａにして使用する。この場合、Ｗ３＝Ｗ２−Ｗ１の寸法設定がしてあるので、第１の収納体２の支持部４１，４２それぞれの下縁面４１Ａ，４２Ａを第２の収納体８の支持脚部１０１，１０２それぞれの上縁面１０１Ｂ，１０２Ｂに当接載置させることで、第１、第２の収納体２，８の組体としての窓付きタイプのランプハウス１５Ａが組み上がる。この窓付きタイプのランプハウス１５Ａでは、誘電体バリア放電ランプ１を放電点灯させて紫外線を放出させ、窓材７を通して下方に放出させている状態で両端の支持脚部１０１，１０２の間をランプ軸に垂直な方向（図１、図２において紙面に垂直な方向）に被照射物を移送させることにより、窓材７を透過して放出される紫外線を被照射物に照射させ、光洗浄させることができる。
【００１７】
直接照射タイプとして使用する場合、図３に示したように第１の収納体２のみをランプハウス１５Ｂとして使用する。そして、誘電体バリア放電ランプ１を放電点灯させて紫外線を放出させ、両端の支持部４１，４２の間をランプ軸に垂直な方向（図３において紙面に垂直な方向）に被照射物を移送させることにより、誘電体バリア放電ランプ１の下面から放出される紫外線を直接に被照射物に照射させ、光洗浄させることができる。
【００１８】
本実施の形態の紫外線照射装置によれば、誘電体バリア放電ランプ１を収納する第１の収納体２と窓材７が嵌め込まれた第２の収納体８との組み合わせが可能な構造にして、直接照射タイプが必要であれば第１の収納体２のみを単体でランプハウス１５Ｂとして用い、窓付き照射タイプが必要であれば第１の収納体２に第２の収納体８を組み合わせた構造のランプハウス１５Ａにして用いることができ、いずれのタイプとして用いても大気中で紫外線が酸素により減衰される距離Ｄ１，Ｄ２をその影響が大きくない程度の距離３ｍｍ以下に短くすることができる。
【００１９】
（第２の実施の形態）図４〜図６を用いて、本発明の第２の実施の形態の紫外線照射装置について説明する。尚、第１の実施の形態と共通する要素については共通の符号を付して説明する。尚、図６において、符号１６は装置筐体であり、ランプハウス１５Ａあるいはランプハウス１５Ｂはこの装置筐体１６の中に収納されて使用される。この構成は、第１の実施の形態にあっても共通である。
【００２０】
第２の実施の形態の紫外線照射装置は、第１の実施の形態と同様の誘電体バリア放電ランプ１を紫外線光源とし、第１の収納体２の内側天面にランプクリップ３にて支持されている。第１の収納体２の構造は第１の実施の形態とほぼ同様である。ただし、ランプ軸に平行な両側の側壁５１，５２の上下幅Ｗ１を第１の実施の形態のものよりも小さく設定することで、側壁５１，５２それぞれの下縁面５１Ａ，５２Ａが誘電体バリア放電ランプ１の下面１Ｃよりも若干高い位置に位置する設定にしてある。したがって、第１の収納体２の支持部４１，４２の下縁面４１Ａ，４２Ａと誘電体バリア放電ランプ１の下面１Ｃとの高さの差Ｄ１に対して、同じく第１の収納体２の支持部４１，４２それぞれの下縁面４１Ａ，４２Ａとその側壁５１，５２それぞれの下縁面５１Ａ，５２Ａとの高さの差Ｄ３はＤ３＞Ｄ１になっている。
【００２１】
第２の収納体８の構造は、第１の実施の形態とほぼ同様である。ただし、ただし、Ｗ３＝Ｗ２−Ｗ１にして、第２の収納体８の側壁９１，９２それぞれの上下幅Ｗ３は第１の実施の形態の場合よりも若干大きくなっている。
【００２２】
第２の実施の形態の紫外線照射装置にあっても、第１の収納体２と第２の収納体８との組み合わせは、紫外線照射装置として窓付き照射タイプのランプハウス１５Ａを構成するか直接照射タイプのランプハウス１５Ｂを構成するかにより異なる。窓付き照射タイプとして使用する場合、図４に示したように第１の収納体２を第２の収納体８の上面側に組み付けたランプハウス１５Ａにして使用する。この場合、Ｗ３＝Ｗ２−Ｗ１の寸法設定がしてあるので、第１の収納体２の支持部４１，４２それぞれの下縁面４１Ａ，４２Ａを第２の収納体８の支持脚部１０１，１０２それぞれの上縁面１０１Ｂ，１０２Ｂに当接載置させることで、第１の実施の形態の場合と同様に、第１、第２の収納体２，８の組体としての窓付きタイプのランプハウス１５Ａが組み上がる。そして図６のように、このランプハウス１５Ａが装置筐体１６内の所定の高さ位置に設置されて紫外線照射光源装置として使用される。
【００２３】
この窓付きタイプのランプハウス１５Ａでは、誘電体バリア放電ランプ１を放電点灯させて紫外線を放出させ、窓材７を通して下方に放出させている状態で両端の支持脚部１０１，１０２の間をランプ軸に垂直な方向（図４において紙面に垂直な方向）に被照射物Ｗを移送させることにより、窓材７を透過して放出される紫外線を被照射物に照射させ、光洗浄させることができる。
【００２４】
直接照射タイプとして使用する場合、図５、図６に示したように第１の収納体２のみでランプハウス１５Ｂを構成し、装置筐体１６内に収容して使用する。そして、誘電体バリア放電ランプ１を放電点灯させて紫外線を放出させ、両端の支持部４１，４２の間をランプ軸に垂直な方向（図５において紙面に垂直な方向）に被照射物Ｗを移送させることにより、誘電体バリア放電ランプ１の下面から放出される紫外線を直接に被照射物に照射させ、光洗浄させることができる。しかもこの場合、本実施の形態では、側壁５１，５２それぞれの下縁面５１Ａ，５２Ａを誘電体バリア放電ランプ１の紫外線放出面である下面１Ｃよりも若干高い位置になるように設定してあるので、被照射物Ｗの被照射面に対して誘電体バリア放電ランプ１の下面１Ｃを第１の実施の形態の場合によりも近接させることができ、酸素による減衰をより小さく抑えた紫外線照射が可能となり、光洗浄の効率を高めることができる。
【００２５】
（第３の実施の形態）図７（ａ）、（ｂ）を用いて、本発明の第３の実施の形態の紫外線照射装置について説明する。本実施の形態の特徴は、第１、第２の収納体２，８による組み合わせ構造は第１、第２の実施の形態と共通である。本実施の形態の特徴は、第１の収納体２において、誘電体バリア放電ランプ１の高さ調節機構１７を設け、装置筐体１６内での高さ調整ができるようにしたことを特徴とする。すなわち、ランプハウス１５Ａ若しくは１５Ｂを保持しているランプハウス保持部材１８の上部を支持部材１９にて筐体天板２０の上側から支持し、この支持部材１９を筐体天板２０に対して例えばストッパねじ２１のような高さ調節部材にて上下調整できるようにしたことを特徴とする。
【００２６】
これにより、第３の実施の形態の紫外線照射装置では、図７（ａ）に示すように、第１の収納体２と第２の収納体８とを組み合わせて窓付き照射タイプのランプハウス１５Ａとして使用する場合には、ストッパねじ２１により支持部材１９を引き上げることで窓材７と被照射物Ｗとの距離を調整する。そして、第１の収納体２のみにて直接照射タイプのランプハウス１５Ｂとして使用する場合には、図７（ｂ）に示すように被照射物Ｗに対して誘電体バリア放電ランプ１の下面が近接するようにストッパねじ２１により支持部材１９を低下させるように調整する。こうして、本実施の形態によれば、第１の収納体２と第２の収納体８とを組み合わせて窓付き照射タイプのランプハウス１５Ａとして使用する場合にも、第１の収納体２のみにて直接照射タイプのランプハウス１５Ｂとして使用する場合にも、被照射物Ｗに対する紫外線放出面の距離を容易に調節できるようになる。
【００２７】
（第４の実施の形態）図８〜図１０を用いて、本発明の第４の実施の形態の紫外線照射装置について説明する。本実施の形態の特徴は、誘電体バリア放電ランプ１の保持構造にあり、図８、図９に示すように、外部電極を兼用する導電体の冷却ブロック２２にて誘電体バリア放電ランプ１の上部半周面を覆い、図９に示したようにこの冷却ブロック２２の内部両端に設けた切り溝２３にＣ型クリップ２４を嵌め込んで固定し、このＣ型クリップ２４にて誘電体バリア放電ランプ１を弾性的に保持し、かつ、冷却ブロック２２を通じて外部から給電することで誘電体バリア放電ランプ１内の内部電極との間に高電圧を印加し、放電点灯させる構造にしている。これにより、この冷却ブロック２２と一体化された誘電体バリア放電ランプ１を第１の実施の形態、第２の実施の形態における第１の収納体２の天板６に取り付ける。
【００２８】
本実施の形態によれば、このようなランプ取付構造とすることで、誘電体バリア放電ランプ１に荷重がかからず、誘電体バリア放電ランプ１の割れの発生を抑制でき、しかも切り溝２３内にＣ型クリップ２４がほぼ面一に嵌め込まれ固定された状態にして誘電体バリア放電ランプ１の外面が外部電極兼用の冷却ブロック２２の内周面と密着して誘電体バリア放電ランプ１に高電圧を印加することができる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の第１の実施の形態の紫外線照射装置の第１の収納体と第２の収納体とを組み合わせた窓付き照射タイプの構成を示す断面図。
【図２】上記第１の実施の形態の紫外線照射装置の窓付き照射タイプの分解斜視図。
【図３】上記第１の実施の形態の紫外線照射装置の第１の収納体のみを用いた直接照射タイプの構成を示す断面図。
【図４】本発明の第２の実施の形態の紫外線照射装置の第１の収納体と第２の収納体とを組み合わせた窓付き照射タイプの構成を示す断面図。
【図５】上記第２の実施の形態の紫外線照射装置の第１の収納体のみを用いた直接照射タイプの構成を示す断面図。
【図６】上記第２の実施の形態の紫外線照射装置の第１の収納体のみを用いた直接照射タイプのランプ軸に垂直な面にて切断した断面図。
【図７】本発明の第３の実施の形態の紫外線照射装置の窓付き照射タイプのランプ軸に垂直な面で切断した断面図、及び、直接照射タイプのランプ軸に垂直な面で切断した断面図。
【図８】本発明の第４の実施の形態の紫外線照射装置におけるランプ保持構造を示す正面図及び側面図。
【図９】上記第４の実施の形態の紫外線照射装置におけるランプ保持構造を示す分解斜視図。
【符号の説明】
【００３０】
１  誘電体バリア放電ランプ
１Ｃ  紫外線放出面
２  第１の収納体
３  ランプ保持部材
４１，４２  支持部
４１Ａ，４２Ａ  下縁部
５１，５２  側壁
５１Ａ，５２Ａ  下縁部
６  天板
７  窓材
８  第２の収納体
９１，９２  側板
１０１，１０２  支持脚部
１０１Ａ，１０２Ａ  下縁部
１０１Ｂ，１０２Ｂ  上縁部
１５Ａ，１５Ｂ  ランプハウス
【図１】
2009066577.tif 000003
【図２】
2009066577.tif 000004
【図３】
2009066577.tif 000005
【図４】
2009066577.tif 000006
【図５】
2009066577.tif 000007
【図６】
2009066577.tif 000008
【図７】
2009066577.tif 000009
【図８】
2009066577.tif 000010
【図９】
2009066577.tif 000011