JP2003045211A - 紫外線照射装置 - Google Patents
紫外線照射装置Info
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Abstract
被照射体の温度上昇を防止し、熱による変形をおこすこ
とのない紫外線照射装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 照射窓を有する照射装置本体11の内部
に装着してなる楕円形状コールドミラー14と、同楕円
形状コールドミラーの第一焦点に配置してなる直管形紫
外線ランプ16と、同直管形紫外線ランプの直射光と楕
円形状コールドミラーの反射光が入射する凹面状コール
ドミラー15とを有して構成してある。そして凹面状コ
ールドミラーからの反射光が被処理体に効率よく照射さ
れるように構成してある。
Description
熱紙等、熱による変形等の変化を起こし易い被処理体の
紫外線によるインキ硬化処理に用いられる紫外線照射装
置に関する。
体への紫外線の照射は、可視光や赤外線の直射光および
反射光を低減させるため、可視光と赤外線を透過し、紫
外線を反射する特性を持つコールドミラーを二重に組み
合わせたダブルコールドミラーと紫外線を透過し、可視
光を反射する特性を持つコールドフィルタを組み合わせ
たものが知られている。
4に示すように、紫外線照射装置1に装着してなる直管
形紫外線ランプ2からの直射光を反射する楕円形状コー
ルドミラー3と、直管形紫外線ランプ2からの直射光の
一部と楕円形状コールドミラーの反射光を反射する平板
状コールドミラー4と、直管形紫外線ランプからの直射
光と平板状コールドミラーの反射光を透過するコールド
フィルタ5で形成される。直管形紫外線ランプ2からの
直射光の一部は楕円形状コールドミラー3により反射
し、平板状コールドミラー4で反射後、図5に示す特性
を有するコールドフィルタ5に入射し、被処理体通過位
置で集光し、被処理体には紫外光と可視光の一部およ
び、赤外光の一部が照射される。
は、直管形紫外線ランプからの直射光を楕円形状コール
ドミラーで反射し、平板状コールドミラーで反射させた
後、被処理体の通過位置で集光させていた。直管形紫外
線ランプから平板状コールドミラーに入射した直射光は
平板状コールドミラーで反射した後、コールドフィルタ
に入射し、照射窓から出射していた。平板状コールドミ
ラーで反射した場合、直管形紫外線ランプと楕円形状コ
ールドミラーおよび平板状コールドミラーとの位置関係
が相違すると、平板状コールドミラーの反射光の反射角
に影響し、照射窓から出射する照度の効率が低下してい
た。
射光を楕円形状コールドミラーで反射し、平板状コール
ドミラーで反射させた後、被処理体通過位置で集光させ
ると、両方のミラーがコールドミラーで構成されていて
も被処理体の温度が上昇する傾向にあった。また直管形
紫外線ランプと照射窓の位置が近く、直管形紫外線ラン
プからの直射光が、照射窓から出射する割合が比較的多
く、熱による変形等の変化を起こし易い被処理体の温度
が上昇する要因となっていた。
って、被処理体に紫外線が効率よく照射され、被処理体
の温度上昇を防止し、熱による変形等の変化を起こすこ
とがない紫外線照射装置を提供することを目的とする。
決するために次の構成としてある。請求項1に記載の発
明は、照射窓を有する照射装置本体の内部に装着してな
る楕円形状コールドミラーと、楕円形状コールドミラー
の第1焦点に配置してなる直管形紫外線ランプと、直管
形紫外線ランプの直射光と楕円形状コールドミラーの反
射光が入射する凹面状コールドミラーとを有して構成し
てある。そして、凹面状コールドミラーからの反射光が
被処理体に効率よく照射されるように構成してある。
と赤外線は、楕円形状コールドミラーと凹面状コールド
ミラーを透過し、紫外線は反射するので、被処理体に紫
外線が効率よく照射され、また被処理体の通過位置で紫
外線は集光してないので、被処理体の温度上昇を防止
し、被処理体が熱による変形等の悪影響を受けることが
ない。
る楕円形状コールドミラーは、反射光が凹面状コールド
ミラーの手前で集光するように構成し、被処理体に効率
よく照射されるように構成してある。
被処理体に効率よく照射されるので、効果的に被処理体
を硬化することができ、さらに熱により被処理体が変形
することがない。
の楕円形状コールドミラーは、第二焦点が(図2の二点
鎖線)凹面状コールドミラーの外側に位置するように構
成し、被処理体に効率よく照射されるように構成してあ
る。
と同程度の照射効率であり、紫外線が凹面状コールドミ
ラーに広い範囲で入射し、照射窓に広い範囲で反射さ
れ、被処理体に対してより広い範囲で平均化した紫外線
が投射される。
照射窓に、紫外線を透過し、可視光を反射し、波長85
0nmまでの赤外線を反射し、波長851nm以上を透
過するコールドフィルタを配置して構成してある。
可視光と赤外線の一部を反射し、紫外線を透過するの
で、被処理体が熱により悪影響を受けることがない。
て説明する。図1は、本発明の紫外線照射装置の実施例
を示す。図1において、11は箱型の紫外線照射器本体
であって、側壁一面の略下半分に照射窓12を有して構
成してある。照射窓12は例えば縦110mm,横51
0mm程度の大きさに構成してある。また紫外線照射器
本体11は、側壁適所に空気取入口を設け、同空気取入
口から取り入れた冷却風をダクト筒13から排出する排
風冷却構造としてある。
円形状コールドミラー14の反射光が入射するように配
置してなる凹面状コールドミラーである。同楕円形状コ
ールドミラー14と凹面状コールドミラー15は、可視
光線と赤外線を透過し、紫外線を反射する特性を有して
いる。16は楕円形状コールドミラー14の第1焦点に
配置してなる直管形紫外線ランプであって、例えば8キ
ロワットの紫外線ランプを用いて構成してある。また楕
円形状コールドミラー14は、反射光が凹面状コールド
ミラー15の手前で集光するように構成してある。凹面
状コールドミラー15の手前で集光すると、反射角を狭
めることができ、凹面状コールドミラー15からの反射
光が照射窓12に効率的に入射し、被処理体に効率よく
照射され、紫外線による処理効果を上げることができ
る。
フィルタであって、図3に示すように、照射器本体の照
射窓に、紫外線を透過し、可視光を反射し、波長850
nmまでの赤外線を反射し、波長851nm以上を透過
する特性を有して構成してある。熱源となる可視光はカ
ットし、赤外線を透過するのは、851nm以上であ
り、熱源の大部分はカットするので被処理体が熱により
悪影響を受けることがない。
ミラーは、反射光が凹面状コールドミラーの手前で集光
するように構成してある。このように構成すると、楕円
形状コールドミラーからの第二焦点を通過した反射光
は、広がりをもって、凹面状コールドミラーに入射し、
反射した紫外線が照射窓に平均的に効率よく投射され、
被処理体に照射されインキや塗料を効果的に硬化する。
コールドミラーを組合せた装置と、従来の楕円形状コー
ルドミラーと平板状コールドミラーを組合せた装置を比
較すると、照射窓が110mm×510mmの場合に、
本発明によると、照射効率は、凹面のR200で92
%、R300で100%であり、従来の平板状コールド
ミラーでは75%である。Rが300を越えると逆に効
率が悪くなる。このように本発明の照射効率が高いの
は、直管形紫外線ランプから凹面状コールドミラーに直
接入った直射光は、照射窓に向けて効率よく反射し、照
射窓から効率よく出射されることによるものである。本
発明に対して従来の平板状コールドミラーを配置した構
造では、直管形紫外線ランプからの直射光は、平板状コ
ールドミラーから扇状に広がりをもって反射するため、
照射窓に入射されないものが多くなり、照射効率は低下
する。
ミラーは、第二焦点が凹面状コールドミラーの外側に位
置するように構成し、被処理体に効率よく照射するよう
に構成してもよい。このように構成すると、楕円形状コ
ールドミラーから反射した反射光は、広がりをもって、
凹面状コールドミラーに入射し、反射した紫外線が照射
窓に平均的に効率よく投射され、被処理体に照射されイ
ンキや塗料を効果的に硬化する。
コールドミラーを組合せた装置と、従来の楕円形状コー
ルドミラーと平板状コールドミラーを組合せた装置を比
較すると、照射窓が110mm×510mmの場合に、
本発明によると、照射効率は、凹面のR200で85
%、R300で95%であり、従来の平板状コールドミ
ラーを用いた構造では90%である。このように構成す
ると、Rが300になると照射効率は95%で、従来の
平板状コールドミラーを用いた構造より向上する。この
ように本発明の楕円形状コールドミラーと凹面状コール
ドミラーを組合せた装置によると、直管形紫外線ランプ
からの直射光は効率よく比較的平均的に照射窓に向けて
反射し、照射窓から効率よく出射される。本発明に対し
て従来の平板状コールドミラーを配置した構造では、前
述のごとく平板状コールドミラーから扇状に広がりをも
って反射するため、照射窓に入射されないものが多くな
り、照射効率は低下する。
は、図1と図2に示すように、楕円形状コールドミラー
と凹面状コールドミラーに入射せず、照射窓から直接被
処理体に効率よく照射するように構成してある。照射窓
の周辺は紫外線の強度が中央付近より弱くなり易いが、
下端付近を補光することができる。
し、可視光を反射し、波長850nmまでの赤外線を反
射し、波長851nm以上を透過するコールドフィルタ
を配置して構成してある。このように直管形紫外線ラン
プの直射光の一部が、コールドフィルタを通過しても、
直射光は一部であり、コールドフィルタを通過してお
り、実験の結果熱による影響は極めて小さいことが確認
されている。このように両者に温度差が小さいのは、直
管形紫外線ランプの直射光がコールドフィルタに直接に
投射されるのは直射光の一部であることと、コールドフ
ィルタにより、可視光の熱と赤外線の熱の大部分がカッ
トされることによるものである。
と、可視光線と赤外線は、楕円形状コールドミラーと凹
面状コールドミラーを透過し、紫外線のみが反射するの
で、被処理体に紫外線が効率よく照射され、さらに被処
理体の温度上昇を防止し、被処理体が熱による変形等の
悪影響を受けることがない特別な効果がある。
紫外線は被処理体に効率よく照射されるので、被処理体
のインキや塗料の処理を促進することができる特別な効
果がある。
請求項2に記載の発明と同程度の照射効率を得ることが
できる特別な効果がある。
る可視光と赤外線の一部が反射し、紫外線が透過するの
で、被処理体の熱的影響は減少する特別な効果がある。
図。
断面図。
率の一例を示す図。
例を示す図。
Claims (4)
- 【請求項1】 照射窓を有する照射装置本体の内部に装
着してなる楕円形状コールドミラーと、楕円形状コール
ドミラーの第1焦点に配置してなる直管形紫外線ランプ
と、直管形紫外線ランプの直射光と楕円形状コールドミ
ラーの反射光が入射する凹面状コールドミラーとを有
し、凹面状コールドミラーからの反射光が被処理体に効
率よく照射されるように構成したことを特徴とする紫外
線照射装置。 - 【請求項2】 楕円形状コールドミラーは、第二焦点が
凹面状コールドミラーの手前に位置するように構成し、
被処理体に効率よく照射されるように構成したことを特
徴とする請求項1記載の紫外線照射装置。 - 【請求項3】 楕円形状コールドミラーは、第二焦点が
凹面状コールドミラーの外側に位置するように構成し、
被処理体に効率よく照射されるように構成したことを特
徴とする請求項1記載の紫外線照射装置。 - 【請求項4】 照射装置本体の照射窓に、紫外線を透過
し、可視光を反射し、波長850nmまでの赤外線を反
射し、波長851nm以上を透過するコールドフィルタ
を配置したことを特徴とする請求項1乃至請求項3記載
の紫外線照射装置。
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- 2001-07-31 JP JP2001231340A patent/JP4577602B2/ja not_active Expired - Fee Related
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