JP2005199672A - 紫外線照射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光源として紫外線発光ダイオードを用い、ヘッド部での操作性に優れた紫外線照射装置を提供する。
【解決手段】部品の接着に使用される紫外線硬化型の樹脂を硬化させるために使用される紫外線照射装置であって、紫外線を発する紫外線発光ダイオード２２１が内蔵されたヘッド部１２と、電源回路及び制御回路が内蔵され、ヘッド部１２と電気ケーブル１５で接続されたコントローラ部とを備え、ヘッド部１２に、紫外線発光ダイオード２２１からの紫外線照射のオン・オフ操作を行うためのスイッチ２１６と、紫外線照射のオン・オフ状態を表示するインジケータ２１８と、紫外線の出力レベルを調節するための出力調節手段２１７とが備えられている。
【選択図】図３

Description

本発明は、部品の接着に使用される紫外線硬化型の樹脂を硬化させるために使用される紫外線照射装置に関する。

紫外線硬化型の樹脂は、レジスト皮膜の形成や印刷の分野から光ピックアップ等の組立工程における小物部品の接着固定の分野まで広く使用されている。小物部品の接着固定に使用される紫外線硬化型の樹脂を硬化させるために使用される紫外線照射装置の従来例として、紫外線の光源に高圧水銀ランプや水銀キセノンランプを使用したものがある。この装置では、水銀キセノンランプとその点灯回路を内蔵する装置本体と小型のヘッド部とが光ファイバーケーブルで接続されている。水銀キセノンランプから発した紫外線は、光ファイバーケーブルを通ってヘッド部まで導かれ、ヘッド部から樹脂が塗布された接着部に照射される。このような紫外線照射装置を用いた小物部品の接着固定方法の従来例が特許文献１に記載されている。

また、紫外線硬化型の樹脂に紫外線を照射して硬化させる際に、空気と接触する樹脂の表面付近で酸素分子が樹脂分子と結びついて樹脂の硬化反応を阻害する現象（いわゆる酸素阻害）が発生し易い。この現象を防ぐために、窒素のような不活性ガスの雰囲気中で紫外線硬化型の樹脂に紫外線を照射する方法が知られている。例えば特許文献２には、レジスト皮膜の形成や印刷の分野において、窒素ガスを充満させたチャンバーの中で紫外線硬化型の樹脂に紫外線を照射する設備が開示されている。
特開２００１−２１２８３１号公報特開平５−３０５２５９号公報

従来の水銀キセノンランプを内蔵した装置本体と小型のヘッド部とが光ファイバーケーブルで接続された構造の紫外線照射装置には、以下のような課題があった。まず、水銀キセノンランプから発した紫外線をヘッド部まで導く光ファイバーケーブルとして、石英光ファイバーをステンレスのフレキシブルケーブルで被覆したものが使用されているが、この光ファイバーケーブルが高価であり、しかも紫外線の減衰が大きいために遠くまで導くことが出来ない。また、仮に光ファイバーケーブルを長くして装置本体から離れた場所にヘッド部を配置した場合は、紫外線の出力の調整をヘッド側で行うことができず不便である。

近年、高圧水銀ランプや水銀キセノンランプに代わる紫外線の光源として高出力の紫外線発光ダイオード（ＵＶＬＥＤ）が実用化されている。本発明者らは、この紫外線発光ダイオードをヘッド部に内蔵させ、電源回路や制御回路をコントローラ部に内蔵させ、ヘッド部とコントローラ部とを電気ケーブルで接続した構成の紫外線照射装置を考案した。これにより、上記のような従来の紫外線照射装置の課題の解決を図り、ヘッド部での操作性に優れた紫外線照射装置を提供せんとした。また、前述のような酸素阻害の現象を抑え、樹脂の表面付近での硬化を促進するために、ヘッド部から紫外線と同時に不活性ガスを照射する構造について工夫した。

本発明による紫外線照射装置の第１の構成（請求項１）は、紫外線硬化型の樹脂を硬化させるために使用される紫外線照射装置であって、紫外線を照射可能な半導体素子が内蔵されたヘッド部と、電源回路及び制御回路が内蔵され、前記ヘッド部と電気ケーブルで接続されたコントローラ部とを備え、前記ヘッド部に、前記紫外線を照射可能な半導体素子からの紫外線照射のオン・オフ操作を行うためのスイッチと、紫外線照射のオン・オフ状態を表示するインジケータと、前記紫外線の出力レベルを調節するための出力調節手段とが備えられていることを特徴とする。

本発明による紫外線照射装置の第２の構成（請求項２）は、上記第１の構成において、前記スイッチ、前記インジケータ及び前記出力調整手段が実装されたプリント配線板が前記ヘッド部に内蔵され、前記紫外線を照射可能な半導体素子がヒートシンクである冷却ブロックに取り付けられていることを特徴とする。

本発明による紫外線照射装置の第３の構成（請求項３）は、上記第２の構成において、前記ヘッド部は、前記プリント配線板が内蔵されると共に基端側に前記電気ケーブルが接続されたヘッド本体部と、その先端側に着脱自在に結合した前記冷却ブロックと、その先端側に着脱自在に結合した交換可能なレンズホルダとを備え、前記紫外線を照射可能な半導体素子から発した紫外線を集光するための１又は複数のレンズが前記レンズホルダに収容されていることを特徴とする。

本発明による紫外線照射装置の第４の構成（請求項４）は、上記第３の構成において、前記ヘッド本体部、前記冷却ブロック及び前記レンズホルダが直線状に結合し、筒形状のヘッド部を構成していることを特徴とする。

本発明による紫外線照射装置の第５の構成（請求項５）は、上記第３の構成において、前記ヘッド本体部と前記レンズホルダとが前記冷却ブロックを介してアングル状に結合し、アングル形状のヘッド部を構成していることを特徴とする。

本発明による紫外線照射装置の第６の構成（請求項６）は、上記の各構成において、前記冷却ブロックと前記レンズホルダのレンズの周辺とに不活性ガスを導くガス流路が設けられ、前記レンズホルダの先端面に不活性ガスを噴射するガス噴射口が設けられていることを特徴とする。

本発明による紫外線照射装置の第７の構成（請求項７）は、紫外線を照射可能な半導体素子が内蔵されたヘッド部と、電源回路及び制御回路が内蔵され、前記ヘッド部と電気ケーブルで接続されたコントローラ部とを備えた紫外線照射装置において、前記ヘッド部に不揮発性メモリが備えられ、前記紫外線を照射可能な半導体素子の初期輝度に関する初期輝度データが前記不揮発性メモリに記憶され、前記コントローラ部は、前記ヘッド部の不揮発性メモリから読み出した初期輝度データに基づいて、当該ヘッド部の紫外線を照射可能な半導体素子の基本駆動電流を決定することを特徴とする。

本発明による紫外線照射装置の第８の構成（請求項８）は、紫外線を照射可能な半導体素子が内蔵されたヘッド部と、電源回路及び制御回路が内蔵され、前記ヘッド部と電気ケーブルで接続されたコントローラ部とを備えた紫外線照射装置において、前記ヘッド部に不揮発性メモリが備えられ、前記紫外線を照射可能な半導体素子の駆動積算時間を記憶するための領域が前記不揮発性メモリに設けられ、前記コントローラ部は、前記不揮発性メモリに記憶された駆動積算時間を一定時間ごとに更新すると共に、前記不揮発性メモリから読み出した駆動積算時間があらかじめ定めた時間に達したときに所定の報知出力を実行することを特徴とする。

本発明による紫外線照射装置の第９の構成（請求項９）は、紫外線を照射可能な半導体素子が内蔵されたヘッド部と、電源回路及び制御回路が内蔵され、前記ヘッド部と電気ケーブルで接続されたコントローラ部とを備えた紫外線照射装置において、前記ヘッド部に不揮発性メモリが備えられ、前記紫外線を照射可能な半導体素子が寿命に達したことを知る目安となる寿命管理値を記憶するための領域が前記不揮発性メモリに設けられ、前記コントローラ部は、前記紫外線を照射可能な半導体素子の駆動時間と照射パワーとの積を前記寿命管理値として前記不揮発性メモリに積算記憶させると共に、前記不揮発性メモリから読み出した寿命管理値があらかじめ定めた値に達したときに所定の報知出力を実行することを特徴とする。

本発明による紫外線照射装置の第１０の構成（請求項１０）は、上記第８又は第９の構成において、前記ヘッド部の不揮発性メモリの記憶データを前記コントローラ部が書き換える際に、停電等に起因するデータ破壊を回避するために、前記不揮発性メモリは、前記駆動積算時間又は寿命管理値の記憶領域として第１データ領域及び第２データ領域を備えると共に、書き換え動作中の状態を表す動作状態の記憶領域を備え、前記コントローラ部は、前記不揮発性メモリに記憶された前記駆動積算時間又は寿命管理値を書き換える手順として、まず、前記動作状態を第１の値に書き換えた後に前記第１データ領域を書き換え、次に前記動作状態を第２の値に書き換えた後に前記第２データ領域を書き換え、最後に前記動作状態を第３の値に書き換える手順を実行し、前記コントローラ部は、停電からの復帰時に、前記不揮発性メモリに記憶された動作状態をチェックし、その値に応じて、前記第１データ領域及び第２データ領域のいずれかに記憶されたデータを正しい駆動積算時間又は寿命管理値であるとみなすことを特徴とする。

本発明による紫外線照射装置の第１１の構成（請求項１１）は、紫外線を照射可能な半導体素子が内蔵されたヘッド部と、電源回路及び制御回路が内蔵され、前記ヘッド部と電気ケーブルで接続されたコントローラ部とを備えた紫外線照射装置であって、前記紫外線を照射可能な半導体素子が金属基板を介してヒートシンクである冷却ブロックに取り付けられ、前記紫外線を照射可能な半導体素子の金属ケースの一面に設けられた放熱用端子と前記金属基板の表面の金属露出部とが直接接合するように構成されていることを特徴とする。例えば、金属基板の表面に絶縁皮膜が形成されている場合に、その絶縁皮膜の一部が除かれた金属露出部が形成され、この金属露出部と紫外線を照射可能な半導体素子の金属ケースの一面に設けられた放熱用端子とが半田付け等によって直接接合するように構成されている。

本発明による紫外線照射装置の第１２の構成（請求項１２）は、紫外線を照射可能な半導体素子が内蔵されたヘッド部と、電源回路及び制御回路が内蔵され、前記ヘッド部と電気ケーブルで接続されたコントローラ部とを備えた紫外線照射装置であって、前記ヘッド部は、前記紫外線を照射可能な半導体素子から発した紫外線を照射対象物に集光するための１又は複数のレンズを含むレンズユニットを備え、該レンズユニットの先端側の１枚のレンズもしくは光学フィルタ、又は前記レンズユニットが交換可能に構成されていることを特徴とする。

本発明の紫外線照射装置の第１の構成によれば、光源に水銀キセノンランプを使用してヘッド部と装置本体とを光ファイバーケーブルで接続した従来の紫外線照射装置に比べて、小形化できると共に安価に構成することができる。また、ヘッド部とコントローラ部とが電気ケーブルで接続されているので、ヘッド部をコントローラ部から離れた箇所まで引き回すことが可能になる。更に、ヘッド部に、紫外線を照射可能な半導体素子からの紫外線照射のオン・オフ操作を行うためのスイッチと、紫外線照射のオン・オフ状態を表示するインジケータと、紫外線の出力レベルを調節するための出力調節手段とが備えられているので、コントローラ部から離れた箇所でヘッド部を用いて紫外線照射を行う際の操作性が良くなる。

本発明の紫外線照射装置の第２の構成によれば、上記のスイッチ、インジケータ（例えばＬＥＤ）及び出力調節手段（例えば可変抵抗又はアップダウンスイッチ）がプリント配線板に実装され、ヘッド部の内部構造が簡素になると共にメンテナンスが容易になる。

本発明の紫外線照射装置の第３の構成によれば、ヘッド本体部、冷却ブロック及びレンズホルダが順番に結合した構造によってメンテナンス性に優れたヘッド部が得られる。また、紫外線を照射可能な半導体素子から発した紫外線を集光するための１又は複数のレンズが収容されたレンズホルダを交換可能としたことにより、ヘッド部の先端と紫外線照射対象（紫外線硬化型樹脂による接着固定部）との距離が変る場合に、焦点距離の異なる複数のレンズホルダを付け替えることによって同じヘッド部を使用することが可能になる。

本発明の紫外線照射装置の第４の構成によれば、ヘッド本体部、冷却ブロック及びレンズホルダが直線状に結合した筒形状のヘッド部が構成され、このようなヘッド部は、通常の用途では操作性に優れ、ホルダー部材を用いた固定も容易である。

本発明の紫外線照射装置の第５の構成によれば、ヘッド本体部とレンズホルダとが冷却ブロックを介してアングル状に結合したアングル形状のヘッド部が構成され、このようなヘッド部は、紫外線照射対象を上方からヘッド部越しに観察する際の視認性に優れている。また、ヘッド部を設備に固定する際にヘッド部の上方に十分なスペースが無いような場合に適している。

本発明の紫外線照射装置の第６の構成によれば、窒素のような不活性ガスの発生器から所定の管路を経て供給される不活性ガスがヘッド部のレンズホルダの先端面に設けられたガス噴射口から紫外線照射対象（紫外線硬化型樹脂による接着固定部）に向かって噴射される。これにより、紫外線硬化型樹脂の表面付近の空気が追い出されて酸素分子濃度が低下するので、酸素分子が樹脂分子と結びついて樹脂の硬化反応を阻害する現象が抑制又は緩和される。その結果、樹脂の内部と共に表面も略均一に硬化する効果が得られる。また、冷却ブロックに設けたガス流路を通る不活性ガスによって、紫外線を照射可能な半導体素子の放熱（冷却）が促進される効果も得られる。

本発明の紫外線照射装置の第７の構成によれば、紫外線を照射可能な半導体素子の特性ばらつきによって変化する初期輝度に応じた調整をコントローラ部が自動的に行うことが可能になる。つまり、各ヘッド部の紫外線を照射可能な半導体素子ごとにあらかじめ測定された初期輝度に関するデータが不揮発性メモリに記憶されるので、コントローラ部は、不揮発性メモリから読み出した初期輝度データに基づいて、紫外線を照射可能な半導体素子の基本駆動電流を決定するドライバに与える電圧（に相当するディジタル値）を決定すればよい。こうすることにより、ヘッド部ごとに紫外線を照射可能な半導体素子の初期輝度調整を行うための半固定抵抗が不要になる。

本発明の紫外線照射装置の第８の構成によれば、紫外線を照射可能な半導体素子の駆動積算時間があらかじめ定めた時間（アラーム時間）に達すれば報知出力が実行されるので、ユーザはその報知出力に基づいて、例えば紫外線を照射可能な半導体素子の駆動電流と輝度との関係を再調整するといったメンテナンスを行うことができる。これにより、紫外線を照射可能な半導体素子の劣化を補償しながらできるだけ長時間にわたって紫外線を照射可能な半導体素子を使用することが可能になる。

本発明の紫外線照射装置の第９の構成によれば、紫外線を照射可能な半導体素子の寿命劣化をその駆動時間と照射パワーとの積である寿命管理値によって適切に管理し、必要な時期にヘッド部の交換等を促す報知出力（例えばインジケータ表示やブザー鳴動）によってユーザに知らせることができる。

本発明の紫外線照射装置の第１０の構成によれば、第８又は第９の構成において、コントローラ部がヘッド部の不揮発性メモリの記憶データを書き換えている最中に停電（電源遮断操作による停電を含む）が発生した場合に、書き換え途中の寿命管理値又は駆動積算時間のデータが破壊されることを防ぐことができる。つまり、２つの記憶領域に同じデータを記憶しておき、データを書き換える場合に２つの記憶領域のデータを１つずつ書き換え、かつ、書き換え動作中の状態を表す動作状態を書き換え段階に応じて異なる値にしておくので、停電復帰時に２つの記憶領域のデータが異なっている場合であっても、動作状態の値に基づいて、いずれの記憶領域のデータが正しいか（正しい可能性が高いか）を判断することができる。その結果、寿命管理値又は駆動積算時間の記憶データの信頼性を高めることができる。

本発明の紫外線照射装置の第１１の構成によれば、紫外線を照射可能な半導体素子の発熱を、金属基板を介して冷却ブロックへ効率的に放熱し冷却することができる。プリント配線板の銅箔を介して放熱させる場合に比べて格段に冷却効率が高い。また、紫外線を照射可能な半導体素子の金属ケースの一面に設けられた放熱用端子が半田付等によって金属基板に接合されるので、放熱用端子を金属基板又は冷却ブロックに直接又は絶縁層を介して接触させる場合に比べて接触面（接合面）での熱伝導が改善される。

本発明の紫外線照射装置の第１２の構成によれば、紫外線硬化樹脂が硬化する際に蒸発する溶剤によって、レンズユニットの先端側のレンズ（又は光学フィルタ）の表面が汚れ、又は劣化した場合に、先端側のレンズもしくは光学フィルタ、又はレンズユニットを新しいものと交換することによって、紫外線の照射性能（照射パワー）の低下を防ぎ、紫外線照射装置を長期間使用することができる。

以下、図面を参照しながら本発明の実施例について説明する。

図１は、本発明の紫外線照射装置を用いた紫外線照射システム全体構成の例を示すブロック図である。（ａ）は不活性ガス（例えば窒素ガス）の噴射を行わない場合のシステムであり、（ｂ）は不活性ガスの噴射を行う場合のシステムである。

図１（ａ）のシステムでは、コントローラ部１１とヘッド部１２とが電気ケーブル１５で接続された紫外線照射装置１０が使用される。ヘッド部１２には、紫外線硬化型樹脂を硬化させるための紫外線を照射可能な半導体素子である紫外線発光ダイオード（ＵＶＬＥＤ）が内蔵されている。コントローラ部１１は、ヘッド部１２の紫外線発光ダイオードを駆動するための電源回路１１ａ及び制御回路１１ｂを備え、電気ケーブル（ワイヤーハーネス）１５を介して紫外線発光ダイオードの駆動信号（電気信号）をヘッド部１２に送信する。

図１（ｂ）のシステムでは、紫外線照射装置１０の他に、エア供給源１３と窒素ガス発生器１４が使用される。エア供給源１３としては、工場内の場合はエア配管を使用することができる。コンプレッサを窒素ガス発生器１４に直接接続してもよい。窒素ガス発生器１４は、中空分離膜によって空気を窒素と酸素富化空気とに分離する方式の市販の窒素ガス発生装置を使用することができる。このような窒素ガス発生装置は、例えば半田付けや熱処理等における酸化防止のために一般に使用されている。

窒素ガス発生器１４からの窒素ガスは、ガス配管１６を通って紫外線照射装置１０のヘッド部１２に供給され、その先端面に設けられたガス噴射口から噴射される。したがって、図１（ｂ）のシステムで使用される紫外線照射装置１０のヘッド部１２は、図１（ａ）のシステムで使用される紫外線照射装置１０のヘッド部１２に、窒素ガス（不活性ガス）の供給口、ガス流路及びガス噴射口が設けられた構造を有する。他の構造に関しては、図１（ａ）のシステムで使用される紫外線照射装置１０と図１（ｂ）のシステムで使用される紫外線照射装置１０との間に違いは無い。それぞれの詳しい構造については後述する。なお、図１（ｂ）の変形例として、窒素ガス発生器１４からの窒素ガスが紫外線照射装置１０のコントローラ部１１に供給され、開閉弁を通ってヘッド部１２に供給されるように構成してもよい。

図２は、本発明の実施例１に係る紫外線照射装置のヘッド部の外観を示す図である。（ａ）は正面図であり、（ｂ）は内部構造を示す部分断面図である。また、図３は、実施例１に係る紫外線照射装置のヘッド部の分解図である。このヘッド部１２を有する紫外線照射装置は、不活性ガス（窒素ガス等）の噴射を行わない紫外線照射システムで使用される。

この紫外線照射装置のヘッド部１２は、基端側に電気ケーブル１５が接続されたヘッド本体部２１と、その先端側に着脱自在に結合した冷却ブロック２２と、その先端側に着脱自在に結合した交換可能なレンズホルダ２３とを備えている。ヘッド本体部２１は、図３から分かるように、上下に分かれるケース部材２１１及び２１２と、基端部材２１３とが組み合わされた筒状ケースを備え、その内部にプリント配線板２１４が収容されている。

基端部材２１３には電気ケーブル１５が接続されるコネクタ２１５が取り付けられ、コネクタ２１５を介して電気ケーブル１５とプリント配線板２１４が電気的に接続される。プリント配線板２１４には、紫外線照射のオン・オフ操作を行うためのプッシュスイッチ２１６、紫外線の出力レベルを調節するための出力調節手段としてのアップダウンスイッチ（２個のプッシュスイッチ）２１７及び紫外線照射のオン・オフ状態を表示するインジケータ（ＬＥＤ）２１８が実装されている。また、不揮発性メモリであるＥＥＰＲＯＭ２１９やその他の電子部品が実装されている。このＥＥＰＲＯＭ２１９の使用目的については後述する。

冷却ブロック２２はアルミニウム等の金属製のブロックであり、その先端面に紫外線発光ダイオード２２１が密着固定されている。冷却ブロック２２は紫外線発光ダイオード２２１の動作時の発熱を冷却するヒートシンクとして機能する。図４は、冷却ブロック２２の先端面に紫外線発光ダイオード２２１を密着固定する様子を示す図である。この図に示すように、３本の固定螺子２２２によって紫外線発光ダイオード２２１が冷却ブロック２２の先端面に密着するように固定される。

レンズホルダ２３には、紫外線発光ダイオード２２１から発した紫外線を集光するための１又は複数（図２の例では２枚）のレンズ２３１が収容されている。図５は、レンズホルダ２３とその内部構造例を示す分解図である。この例では、２枚のレンズ２３１がスペーサ２３２とレンズ固定キャップ２３３によって、レンズホルダ２３の内部に固定されている。

図６は、冷却ブロック２２とレンズホルダ２３との固定方法の例を示す図である。この例では、３本の固定螺子２２３によって冷却ブロック２２とレンズホルダ２３とが互いに固定される。レンズ２３１の合成焦点距離が異なる複数種類のレンズホルダ２３を用意して交換可能とすることにより、同一のヘッド部１２を使用しながら、ヘッド部１２の先端と紫外線照射対象（紫外線硬化型樹脂による接着固定部）との距離が変化する場合に対応することができる。

図３に戻って、冷却ブロック２２とヘッド本体部２１との固定方法について説明する。上記のようにして冷却ブロック２２とレンズホルダ２３とを固定した後に、ヘッド本体部２１を構成する上ケース部材２１１及び下ケース部材２１２が互いに合わせられ、先端部分が冷却ブロック２２の基端側突出部２２４を挟むようにしてそれぞれ固定螺子２１ａで冷却ブロック２２に固定される。また、上ケース部材２１１及び下ケース部材２１２の基端面には基端部材２１３が固定螺子２１ｂを用いて固定される。

図７は、本発明の実施例２とその変形例に係る紫外線照射装置のヘッド部の部分断面図である。（ａ）は実施例２のヘッド部１２を示し、（ｂ）はその変形例のヘッド部１２を示している。これらのヘッド部１２を有する紫外線照射装置は、図１（ｂ）に示した不活性ガス（窒素ガス等）の噴射を行う紫外線照射システムで使用される。このために、ヘッド部１２の冷却ブロック２２とレンズホルダ２３のレンズ２３１の周辺とに不活性ガスを導くガス流路２２５が設けられ、レンズホルダ２３の先端面に不活性ガスを噴射するガス噴射口２３４が設けられている。

図７（ａ）の例では、ガス配管１６がヘッド本体部２１の基端部に接続され、ガス配管１６を通って供給される不活性ガスが、ヘッド本体部２１の内部に設けられたガス流路２２７を通り、ガス接続部２２６及び上記のガス流路２２５を経てガス噴射口２３４に至るように構成されている。これに対して、図７（ｂ）の例では、ガス配管１６が冷却ブロック２２の側面に設けたガス接続部２２６に直接接続され、ガス配管１６を通って供給される不活性ガスが、ガス接続部２２６及び上記のガス流路２２５を経てガス噴射口２３４に至るように構成されている。

なお、レンズホルダ２３の先端面には、レンズ２３１の周辺を円環状に囲むように複数個のガス噴射口２３４が配置されている。そして、それぞれのガス噴射口２３４に連通する複数のガス流路２２５がレンズホルダ２３と冷却ブロック２２の内部に形成され、それら複数のガス流路２２５が冷却ブロック２２の内部で一本に合流してガス接続部２２６に至るように構成されている。

図８は、本発明の実施例３に係る紫外線照射装置のヘッド部を示す図である。（ａ）は不活性ガスの噴射構造を有していないヘッド部の部分断面図であり、（ｂ）は不活性ガスの噴射構造を有するヘッド部の部分断面図である。（ｃ）はこれらのヘッド部の支持方法の例を示す斜視図である。

実施例１及び２に示した紫外線照射装置のヘッド部１２は、ヘッド本体部２１、冷却ブロック２２及びレンズホルダ２３が直線状に結合した筒形状のヘッド部であった。これをストレートタイプということにする。これに対して、図８に示す実施例３では、ヘッド本体部２１とレンズホルダ２３とが冷却ブロック２２を介してアングル状に結合し、アングル形状のヘッド部１２が構成されている。これをアングルタイプということにする。

図８（ｃ）から分かるように、実施例３のアングルタイプのヘッド部１２では、ヘッド本体部２１を把持するホルダー４１を設け、これによってヘッド部１２を固定することができる。この場合、ヘッド部１２の上方空間に余裕ができる。つまり、ヘッド部１２を設備に固定する際に、設備の関係でヘッド部の上方に十分なスペースを確保することが困難な場合に適している。また、紫外線照射の対象物（箇所）を上方からヘッド部越しに観察する際の視認性に優れている。

なお、実施例１又は２のストレートタイプのヘッド部１２の支持方法の例を図９に示す。図９（ａ）の例では、ヘッド本体部２１の背面に螺合によって略直角に固定したポール部材４２をホルダー４１で把持することによってヘッド部１２を固定する。図９（ｂ）の例では、ヘッド本体部２１の背面に形成した２箇所の螺子孔を用いて、壁面等の固定対象４３に固定螺子４４によって直接螺子止めする。いずれの場合も、ヘッド部１２の上方に電気ケーブル１５（及びガス配管１６）のための空間が必要になる。図８に示した実施例３のアングルタイプのヘッド部１２の場合は、電気ケーブル１５（及びガス配管１６）が側方へ延びるので、ヘッド部１２の上方空間に余裕が無くても問題ない。

図１０は、本発明の実施例４に係る紫外線照射装置の外観を示す図である。この実施例の紫外線照射装置では、１台のコントローラ部６１に最大４個のヘッド部６２を接続することができる。コントローラ部６１の前面パネルの下部左側には４個のケーブル接続用コネクタ６１１が縦に並ぶように配置され、上から順番にチャンネル１，２，３及び４と定められている。図示の例では、チャンネル１とチャンネル３に電気ケーブル６３を介してヘッド部６２が接続されている。なお、この実施例の紫外線照射装置のヘッド部６２には窒素ガスの噴射機能は備えられておらず、コントローラ部６１とヘッド部６２は電気ケーブル６３のみによって接続されている。

コントローラ部６１の前面パネルの下部右側には、左側の縦に並んだ４チャンネルのコネクタに対応するように４個のインジケータ６１２と４個の押釦スイッチ６１３がそれぞれ縦に並ぶように設けられている。４個の押釦スイッチ６１３によって４チャンネルのヘッド部６２からの紫外線照射を個別に作動及び停止させることができ、各ヘッド部６２の紫外線照射の作動中又は停止中の状態が４個のインジケータ６１２によって個別に表示される。

コントローラ部６１の前面パネルの中央部の左側には鍵スイッチ６１４が設けられ、右側には電源スイッチ（押釦スイッチ）６１５が設けられている。それらの上側には、設定操作部６１６及び表示部６１７が備えられている。設定操作部６１６には複数の押釦スイッチが設けられ、これらを用いて各ヘッド部６２の紫外線照射の照射パワー、照射時間及び照射パターンを個別に設定することができる。照射パターンとして、一定の照射パワーでの連続照射、定率上昇照射パワーでの連続照射、インターバル照射、又は二次曲線状に変化する照射パワーでの連続照射を選択することができる。設定に際して、表示部６１７の４桁７セグメント表示とその下の４チャンネル分のインジケータが参照される。

次に実施例５として、既述の実施例で説明したプリント配線板２１４に実装されたＥＥＰＲＯＭ（不揮発性メモリ）２１９の使用目的について図１１を参照しながら説明を加える。図１１は、不揮発性メモリの使用目的を説明するための回路ブロック図である。

不揮発性メモリ２１９の第１の使用目的は、紫外線発光ダイオード２２１の初期輝度に関する初期輝度データを記憶しておいて、駆動電流の調整に初期輝度データを使用することである。紫外線発光ダイオード２２１の初期輝度には個体差（ばらつき）があるため、通常は紫外線発光ダイオード２２１の駆動回路（ヘッド部１２側）に半固定抵抗を用いた初期輝度調整回路が必要となる。そして、ヘッド部１２ごとに紫外線照射パワーが所定値となるように半固定抵抗による初期調整を行う必要がある。

本実施例の紫外線照射装置では、各ヘッド部１２に実装された紫外線発光ダイオード２２１のあらかじめ測定された初期輝度に関する初期輝度データを不揮発性メモリ２１９に記憶させておくことにより、上記のような初期輝度調整回路とそれを用いた初期調整作業が不要になる。つまり、マイクロプロセッサ１１１が不揮発性メモリ２１９から初期輝度データを読み出し、初期輝度データに応じた適切な基本駆動電流（正確にはそれに対応するディジタル値）を決定する。

マイクロプロセッサ１１１から出力される駆動電流に対応するディジタル値は、Ｄ／Ａ変換器１１２でアナログ電圧に変換され、ドライバ１１３に与えられる。ドライバ１１３は、与えられたアナログ電圧に対応する駆動電流でヘッド部１２の紫外線発光ダイオード２２１を駆動する。なお、この駆動電流は、前述した出力調節手段であるアップダウンスイッチ２１７によってヘッド部側で増減調節することができ、これによって紫外線照射出力をヘッド部側で増減調節することができる。

不揮発性メモリ２１９の第２の使用目的は、紫外線発光ダイオード２２１の駆動時間の積算値（駆動積算時間）を更新記憶することである。すなわち、コントローラ部１１の制御回路１１ｂを構成するマイクロプロセッサ（ＭＰＵ）１１１は、Ｄ／Ａ変換器１１２及びドライバ１１３を介してヘッド部１２の紫外線発光ダイオード２２１の駆動を制御するが、その駆動時間の積算値をヘッド部１２の不揮発性メモリ２１９に書き込む。この書き込み（更新記憶）は所定時間ごと（例えば１分ごと）に行われる。そして、マイクロプロセッサ１１１は、不揮発性メモリ２１９から読み出した駆動積算時間があらかじめ定めた時間（アラーム時間）に達すれば、所定の報知出力を行う。

報知出力として、例えばブザー鳴動、ＬＥＤの点滅表示、及び／又はメッセージ表示が行われる。ユーザはその報知出力に基づいて、例えば紫外線発光ダイオードの駆動電流と輝度との関係を再調整するといったメンテナンスを行うことができる。これにより、紫外線発光ダイオードの劣化を補償しながらできるだけ長時間にわたって紫外線発光ダイオードを使用することが可能になる。

図１２は、コントローラ部１１（のマイクロプロセッサ１１１）が所定時間（例えば１分）ごとに実行する駆動時間の積算と報知出力に関する処理のフローチャートである。まず、ステップ＃１０１においてコントローラ部１１はアラーム時間を読み出す。アラーム時間は積算駆動時間がその値に達すれば警報出力を行う基準時間であり、各ヘッド部１２の不揮発性メモリ２１９に記憶されている。

次のステップ＃１０２において、コントローラ部１１は駆動積算時間を読み出す。この駆動積算時間は、各ヘッド部１２の紫外線発光ダイオード２２１の駆動時間（紫外線照射時間）の積算値であり、やはり各ヘッド部１２の不揮発性メモリ２１９に記憶されている。駆動積算時間を各ヘッド部１２の不揮発性メモリ２１９に記憶することにより、ヘッド部１２ごとの駆動積算時間の管理が容易になる。また、ヘッド部１２を交換した場合にコントローラ部１１側で特別な処理をしなくてもヘッド部１２ごとの駆動積算時間の管理が適切に行われる。

次のステップ＃１０３において、駆動積算時間の更新を行う。例えば、この処理ルーチンが１分ごとに実行される場合は、駆動積算時間を１分だけカウントアップ（インクリメント）する。

次のステップ＃１０４において、更新後の駆動積算時間とステップ＃１０１で読み出したアラーム時間との比較を行う。駆動積算時間がアラーム時間より小さければそのままステップ＃１０６へ移行するが、駆動積算時間がアラーム時間以上になった場合は、続くステップ＃１０５で報知出力処理を行った後にステップ＃１０６へ移行する。報知出力は、コントローラ部１１において、報知対象のヘッド部１２が接続されたチャンネルの番号の表示と共に行われる。ステップ＃１０６では、更新後の駆動積算時間をヘッド部１２の不揮発性メモリ２１９に書き込む（書き戻す）。

前述のように、駆動積算時間だけでなく、アラーム時間も各ヘッド部１２の不揮発性メモリ２１９に記憶するので、報知出力を行うまでの時間（アラーム時間）をヘッド部１２ごとに設定することができる。また、駆動積算時間がアラーム時間以上になった時点で報知出力を行った後、駆動積算時間はリセットしないで、次回の報知出力までのアラーム時間を設定し直すことができる。アラーム時間の設定は、コントローラ部１１からヘッド部１２に対して通信によって行われる。

次に、不揮発性メモリ２１９の記憶データの信頼性を高めるための方法について説明する。コントローラ部１１がヘッド部１２の不揮発性メモリ２１９の記憶データを通信によって書き換えている最中に停電（誤操作による電源オフを含む）が発生すると、その記憶データが破壊されるおそれがある。特に駆動積算時間のように一定時間ごとに頻繁に記憶データを書き換える場合は、そのようなデータ破壊が発生する確率が高くなる。

そこで、本実施例では、２つのデータ記憶領域に同じデータを記憶しておき、データを書き換える場合に２つの記憶領域のデータを１つずつ書き換え、かつ、書き換え動作中の状態を表す動作状態を書き換え段階に応じて異なる値にセットする。こうすることにより、停電復帰時に２つの記憶領域のデータが異なっている場合であっても、動作状態の値に基づいて、いずれの記憶領域のデータが正しいか（正しい可能性が高いか）を判断することができる。その結果、寿命管理値又は駆動積算時間の記憶データの信頼性を高めることができる。

図１３は、本実施例においてコントローラ部１１がヘッド部１２の不揮発性メモリ２１９の記憶データを通信によって書き換える手順の例を示すフローチャートである。この例では、２つのデータ記憶領域（第１及び第２のデータ記憶領域）としてアドレスＦＦＦＦＦＦ１０から始まる４バイトの領域及びアドレスＦＦＦＦＦＦ１４から始まる４バイトの領域が備えられ、動作状態の記憶領域としてアドレスＦＦＦＦＦＦ１８から始まる２バイトの領域が確保されている。また、第１及び第２のデータ記憶領域には、共に１２３４００００（１６進数）なる値が記憶されており。これを１２３４５６７８（１６進数）なる値に書き換える場合を仮定する。図１３において、フローチャートの各ステップに対応させて、その右側に第１及び第２のデータ記憶領域と動作状態の記憶領域の記憶データ（値）の変化を示している。

ステップ＃２０１において、動作状態の値を第１の値（０００１）に書き換える。この第１の値（０００１）は、第１のデータ記憶領域を書き換え中であることを意味する。続くステップ＃２０２において、アドレスＦＦＦＦＦＦ１０から始まる第１データ記憶領域を１２３４００００から１２３４５６７８に書き換える。

次のステップ＃２０３において、動作状態の値を第２の値（０００２）に書き換える。この第２の値（０００２）は、第２のデータ記憶領域を書き換え中であることを意味する。続くステップ＃２０４において、アドレスＦＦＦＦＦＦ１４から始まる第２データ記憶領域を１２３４００００から１２３４５６７８に書き換える。

最後のステップ＃２０５で、動作状態の値を第３の値（０００３）に書き換えて一連の記憶データ書き換え処理を終了する。このような手順を採用することにより、記憶データ書き換え処理の途中で停電が発生した場合は、停電から復帰した後の初期ルーチンにおいて下記のようにして記憶データを復旧することができる。

図１４は、本実施例においてコントローラ部１１がヘッド部１２の不揮発性メモリ２１９の記憶データを復旧する手順の例を示すフローチャートである。停電から復帰した後（電源投入後）の初期ルーチンのステップ＃３０１において、コントローラ部１１は、ヘッド部１２の不揮発性メモリ２１９に記憶されている動作状態の値をチェックする。

動作状態の値が０００１の場合（ステップ＃３０２のＹｅｓ）は、第１データ記憶領域の書き換え中に停電が発生したと考えられるので、第１データ記憶領域の記憶データ（第１データ）の値は信頼できない。そこで、ステップ＃３０５において、第２データ記憶領域の記憶データ（第２データ）を第１データへコピーする。つまり、図１３に示したデータ書き換え処理のステップ＃２０１、＃２０２及び＃２０５を実行する。

動作状態の値が０００２の場合（ステップ＃３０３のＹｅｓ）は、第２データ記憶領域の書き換え中に停電が発生したと考えられるので、第２データ記憶領域の記憶データ（第２データ）の値は信頼できない。そこで、ステップ＃３０６において、第１データを第２データへコピーする。つまり、図１３に示したデータ書き換え処理のステップ＃２０３、＃２０４及び＃２０５を実行する。

動作状態の値が０００３の場合（ステップ＃３０４のＹｅｓ）は、図１３に示したデータ書き換え処理の最中に停電は発生せずに正常に処理を終了したことを意味する。したがって、第１データ及び第２データは共に信頼できる。この場合は、第１データと第２データは同じ値のはずであるが、万一異なる場合を考慮し、ステップ＃３０６で第１データを第２データへコピーする。

動作状態の値が０００１〜０００３のいずれでもない場合（ステップ＃３０４のＮｏ）は、動作状態の値を書き換えている最中に停電が発生した可能性が高い。この場合は、第１データ及び第２データは共に信頼できるが、両者の値が異なる場合を考慮し、ステップ＃３０６で第１データを第２データへコピーする。

図１４では、動作状態の４通りの値ごとに場合分けして説明したが、実際にはステップ＃３０２における動作状態の値が０００１か否かの判断だけで十分であることが理解できる。つまり、動作状態の値が０００１の場合のみ、ステップ＃３０５で第２データを第１データにコピーし、それ以外の場合はすべて、ステップ＃３０６で第１データを第２データにコピーすればよい。

また、上記の例では初期ルーチンで記憶データの復旧処理を無条件に実行するが、別の例として、第１及び第２のデータ記憶領域の記憶データを比較し、一致する場合は記憶データ復旧処理を実行しないで、異なっている場合にのみ記憶データ復旧処理を実行するように構成してもよい。

本実施例の変形例として、駆動積算時間の代わりに、駆動時間と照射パワーとの積を寿命管理値として積算するようにしてもよい。この場合は、駆動時間だけでなく、照射パワーをも考慮した値が寿命管理値として積算されるので、紫外線発光ダイオードの寿命劣化を一層適切に管理し、必要な時期にヘッド部の交換等を促す報知出力によってユーザに知らせることができる。

次に、実施例６として、紫外線発光ダイオード２２１の取り付け方法とその放熱（冷却）構造について説明を加える。図４を参照して、紫外線発光ダイオード２２１は、３本の固定螺子２２２によって冷却ブロック２２の先端面に密着するように固定されると説明した。詳細に言えば、図４に示した紫外線発光ダイオード２２１は、金属ケースに封入された紫外線発光ダイオード部品（以下、単に紫外線発光ダイオードという）と、それが固定された金属基板からなる。

図１５は、実施例６において紫外線発光ダイオードが固定される金属基板の外観を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。金属基板２２１ｂの上に固定される略円筒（薄型円筒）状の紫外線発光ダイオード（部品）２２１ａの輪郭を一点鎖線で描いている。金属基板２２１ｂは、銅（又はアルミニウム）のような熱伝導の良い金属で作られる。図１５（ａ）に示すように、金属基板２２１ｂの略矩形の外周部３箇所に、固定螺子２２２を係合するための半円形の切欠き２２１ｂ１が設けられている。

金属基板２２１ｂの紫外線発光ダイオード２２１ａが固定される側の面には絶縁皮膜が設けられ、その中央部に絶縁皮膜を取り除いて金属基板２２１ｂの表面を露出させた金属露出部２２１ｂ２が形成されている。この金属露出部２２１ｂ２は、紫外線発光ダイオード２２１ａの金属ケース底面中央部に設けられた放熱用端子に半田付けによって直接接合される。

また、紫外線発光ダイオード２２１ａの金属ケース底面には、電気接続用端子（アノード端子及びカソード端子）が設けられており、これらの端子に半田付けによって電気接続される２個のランド２２１ｂ３が金属基板２２１ｂの金属露出部２２１ｂ２の近傍に設けられている。紫外線発光ダイオード２２１ａの放熱用端子と金属基板２２１ｂの金属露出部２２１ｂ２との半田付け、及び、紫外線発光ダイオード２２１ａの電気接続用端子と金属基板２２１ｂのランド２２１ｂ３との半田付けは、クリーム半田等を用いた半田リフロー工程によって行われる。

紫外線発光ダイオード２２１ａの電気接続用端子（アノード端子及びカソード端子）に接続される２個のランド２２１ｂ３は、絶縁皮膜上に形成されたそれぞれの導電パターン２２１ｂ４によって、リード線接続用ランド２２１ｂ５まで引き出されている。リード線接続用ランド２２１ｂ５には、図４に示されているように２本のリード線が接続され、これらのリード線は紫外線発光ダイオード２２１ａの駆動回路に接続されている。

なお、紫外線発光ダイオード２２１ａの電気接続用端子に接続される２個のランド２２１ｂ３とそれらの導電パターン２２１ｂ４、そしてリード線接続用ランド２２１ｂ５は、絶縁皮膜の上に形成されて金属基板２２１ｂから絶縁されている。本実施例では、その上にさらに形成された絶縁皮膜によって導電パターン２２１ｂ４が覆われている。つまり、導電パターン２２１ｂ４は、２層の絶縁皮膜の間に形成されている。この場合、紫外線発光ダイオード２２１ａの電気接続用端子に接続される２個のランド２２１ｂ３及びリード線接続用ランド２２１ｂ５の部分は上側の絶縁皮膜が取り除かれている。一方、紫外線発光ダイオード２２１ａの放熱用端子が接続される金属露出部２２１ｂ２は、上下２層の絶縁皮膜が共に取り除かれて金属基板２２１ｂの表面が露出している。

上記のような紫外線発光ダイオード２２１ａの取り付け構造としたことにより、紫外線発光ダイオード２２１ａが動作時に発生する熱は、金属基板２２１ｂを介して冷却ブロック２２へ効率的に放熱される。ガラスエポキシ基材等を用いたプリント配線板の銅箔を介して放熱させる場合に比べて格段に放熱効率が高くなる。また、紫外線発光ダイオード２２１ａの金属ケースの底面に設けられた放熱用端子が半田付によって金属基板２２１ｂに接合されるので、放熱用端子を金属基板又は冷却ブロックに直接又は絶縁層を介して接触させる場合に比べて接触面（接合面）での熱伝導が改善される。

次に、実施例７として、ヘッド部１２のレンズユニットの先端側の１枚のレンズもしくは光学フィルタを交換可能とした構造について説明する。図５に示した構造では、ヘッド部１２のレンズホルダ２３の内側から２枚のレンズ２３１がスペーサ２３２とレンズ固定キャップ２３３によって固定されている。したがって、先端側の１枚のレンズのみを交換することは困難である。また、レンズホルダ２３全体を交換するにしても、図３に示したように、上下のケース部材２１１及び２１２を分解して冷却ブロック２２の後端側からレンズホルダ２３の固定螺子を取り外さなければならない。

図１６は本発明の実施例７及びその変形例におけるヘッド部のレンズユニットの先端側の１枚のレンズもしくは光学フィルタ、又はレンズユニットを交換可能とした構造を示す図である。図１６（ａ）は、実施例７の構成であり、レンズホルダ２３（に一体に構成されたレンズユニット）の先端側に設けた光学フィルタ２３５が交換可能になっている。つまり、レンズホルダ２３の先端側に光学フィルタ２３５が装着され、その上から固定リング２３６がねじ込まれている。固定リング２３６の外周には雄螺子２３６ａが形成され、これに螺合する雌螺子２３ａがレンズホルダ２３の先端部内周に形成されている。また、固定リング２３６の先端面には固定リング２３６を回転させて締め付けたり緩めたりするための冶具（ブレード）を係合させる溝２３６ｂが形成されている。

上記の構造の第１変形例として、図５に示した２枚のレンズ２３１のうちの先端側の１枚を図１６（ａ）に示した光学フィルタ２３５の代わりとして、レンズホルダ２３の先端側から取り付けるようにしても良い。この場合は、レンズユニットの先端側の１枚のレンズが上記の光学フィルタ２３５と同様に交換可能となる。

また、図１６（ｂ）は第２変形例を示している。この構造では、レンズホルダ２３が、レンズホルダ基部２３Ａとその先端に着脱自在に取り付けられるレンズユニット２３Ｂからなる。レンズユニット２３Ｂの１又は複数のレンズ（光学フィルタを含めてもよい）を内蔵する筒状ケースの基端部外周に雄螺子２３Ｂａが形成され、これに螺合する雌螺子２３Ａａがレンズホルダ基部２３Ａの先端部内周に形成されている。したがって、この変形例では、１又は複数のレンズを含むレンズユニット２３Ｂが交換可能になっている。

上記のように、レンズユニット先端側の１枚のレンズもしくは光学フィルタ、又はレンズユニットが交換可能に構成されていることにより、以下のようなメリットがある。すなわち、紫外線硬化樹脂が硬化する際に蒸発する溶剤によって、レンズユニットの先端側のレンズ（又は光学フィルタ）の表面が汚れ、又は劣化した場合に、先端側のレンズもしくは光学フィルタ、又はレンズユニットを新しいものと交換することによって、紫外線の照射性能（照射パワー）の低下を防ぎ、紫外線照射装置を長期間使用することが可能となる。なお、先端側のレンズもしくは光学フィルタ、又はレンズユニットを交換可能とする具体的な構造は、上記実施例や変形例の構造に限らず、種々の公知の構造を採用することができる。

以上、本発明の実施例を適宜変形例に言及しながら説明したが、本発明はこれらの実施例及び変形例を更に改変した形態で実施してもよい。例えば、紫外線を照射可能な半導体素子としての紫外線発光ダイオードに代えて、紫外線レーザダイオードを用いてもよい。

本発明の紫外線照射装置を用いた紫外線照射システム全体構成の例を示すブロック図である。 本発明の実施例１に係る紫外線照射装置のヘッド部の外観を示す図である。 実施例１に係る紫外線照射装置のヘッド部の分解図である。 冷却ブロックの先端面に紫外線発光ダイオードを密着固定する様子を示す図である。 レンズホルダとその内部構造例を示す分解図である。 冷却ブロックとレンズホルダとの固定方法の例を示す図である。 本発明の実施例２とその変形例に係る紫外線照射装置のヘッド部の部分断面図である。 本発明の実施例３に係る紫外線照射装置のヘッド部を示す図である。 実施例１又は２のストレートタイプのヘッド部の支持方法の例を示す図である。 本発明の実施例４に係る紫外線照射装置の外観を示す図である。 不揮発性メモリの使用目的を説明するための回路ブロック図である。 本発明の実施例５においてコントローラ部が実行する駆動時間の積算と報知出力に関する処理のフローチャートである。 コントローラ部がヘッド部の不揮発性メモリの記憶データを通信によって書き換える手順の例を示すフローチャートである。 コントローラ部がヘッド部の不揮発性メモリの記憶データを復旧する手順の例を示すフローチャートである。 本発明の実施例６において紫外線発光ダイオードが固定される金属基板の外観を示す図である。 本発明の実施例７及びその変形例におけるヘッド部のレンズユニットの先端側の１枚のレンズもしくは光学フィルタ、又はレンズユニットを交換可能とした構造を示す図である。

符号の説明

１１ コントローラ部
１１ａ 電源回路
１１ｂ 制御回路
１２ ヘッド部
１５ 電気ケーブル
２１ ヘッド本体部
２２ 冷却ブロック
２３ レンズホルダ
２３Ｂ レンズユニット
２１４ プリント配線板
２１６ スイッチ
２１７ 出力調節手段（アップダウンスイッチ）
２１８ インジケータ
２１９ 不揮発性メモリ
２２１，２２１ａ 紫外線を照射可能な半導体素子（紫外線発光ダイオード）
２２１ｂ 金属基板
２２５ ガス流路
２３１ レンズ
２３４ ガス噴射口
２３５ 光学フィルタ（又はレンズ）

Claims (12)

1. 紫外線硬化型の樹脂を硬化させるために使用される紫外線照射装置であって、
   紫外線を照射可能な半導体素子が内蔵されたヘッド部と、電源回路及び制御回路が内蔵され、前記ヘッド部と電気ケーブルで接続されたコントローラ部とを備え、
   前記ヘッド部に、前記紫外線を照射可能な半導体素子からの紫外線照射のオン・オフ操作を行うためのスイッチと、紫外線照射のオン・オフ状態を表示するインジケータと、前記紫外線の出力レベルを調節するための出力調節手段とが備えられていることを特徴とする紫外線照射装置。
2. 前記スイッチ、前記インジケータ及び前記出力調整手段が実装されたプリント配線板が前記ヘッド部に内蔵され、前記紫外線を照射可能な半導体素子がヒートシンクである冷却ブロックに取り付けられていることを特徴とする
   請求項１記載の紫外線照射装置。
3. 前記ヘッド部は、前記プリント配線板が内蔵されると共に基端側に前記電気ケーブルが接続されたヘッド本体部と、その先端側に着脱自在に結合した前記冷却ブロックと、その先端側に着脱自在に結合した交換可能なレンズホルダとを備え、前記紫外線を照射可能な半導体素子から発した紫外線を集光するための１又は複数のレンズが前記レンズホルダに収容されていることを特徴とする
   請求項２記載の紫外線照射装置。
4. 前記ヘッド本体部、前記冷却ブロック及び前記レンズホルダが直線状に結合し、筒形状のヘッド部を構成していることを特徴とする
   請求項３記載の紫外線照射装置。
5. 前記ヘッド本体部と前記レンズホルダとが前記冷却ブロックを介してアングル状に結合し、アングル形状のヘッド部を構成していることを特徴とする
   請求項３記載の紫外線照射装置。
6. 前記冷却ブロックと前記レンズホルダのレンズの周辺とに不活性ガスを導くガス流路が設けられ、前記レンズホルダの先端面に不活性ガスを噴射するガス噴射口が設けられていることを特徴とする
   請求項１から５のいずれか１項記載の紫外線照射装置。
7. 紫外線を照射可能な半導体素子が内蔵されたヘッド部と、電源回路及び制御回路が内蔵され、前記ヘッド部と電気ケーブルで接続されたコントローラ部とを備えた紫外線照射装置であって、
   前記ヘッド部に不揮発性メモリが備えられ、前記紫外線を照射可能な半導体素子の初期輝度に関する初期輝度データが前記不揮発性メモリに記憶され、
   前記コントローラ部は、前記ヘッド部の不揮発性メモリから読み出した初期輝度データに基づいて、当該ヘッド部の紫外線を照射可能な半導体素子の基本駆動電流を決定することを特徴とする紫外線照射装置。
8. 紫外線を照射可能な半導体素子が内蔵されたヘッド部と、電源回路及び制御回路が内蔵され、前記ヘッド部と電気ケーブルで接続されたコントローラ部とを備えた紫外線照射装置であって、
   前記ヘッド部に不揮発性メモリが備えられ、前記紫外線を照射可能な半導体素子の駆動積算時間を記憶するための領域が前記不揮発性メモリに設けられ、
   前記コントローラ部は、前記不揮発性メモリに記憶された駆動積算時間を一定時間ごとに更新すると共に、前記不揮発性メモリから読み出した駆動積算時間があらかじめ定めた時間に達したときに所定の報知出力を実行することを特徴とする紫外線照射装置。
9. 紫外線を照射可能な半導体素子が内蔵されたヘッド部と、電源回路及び制御回路が内蔵され、前記ヘッド部と電気ケーブルで接続されたコントローラ部とを備えた紫外線照射装置であって、
   前記ヘッド部に不揮発性メモリが備えられ、前記紫外線を照射可能な半導体素子が寿命に達したことを知る目安となる寿命管理値を記憶するための領域が前記不揮発性メモリに設けられ、
   前記コントローラ部は、前記紫外線を照射可能な半導体素子の駆動時間と照射パワーとの積を前記寿命管理値として前記不揮発性メモリに積算記憶させると共に、前記不揮発性メモリから読み出した寿命管理値があらかじめ定めた値に達したときに所定の報知出力を実行することを特徴とする紫外線照射装置。
10. 請求項８又は９記載の紫外線照射装置において前記ヘッド部の不揮発性メモリの記憶データを前記コントローラ部が書き換える際に、停電等に起因するデータ破壊を回避するために、
    前記不揮発性メモリは、前記寿命管理値又は駆動積算時間の記憶領域として第１データ領域及び第２データ領域を備えると共に、書き換え動作中の状態を表す動作状態の記憶領域を備え、
    前記コントローラ部は、前記不揮発性メモリに記憶された前記寿命管理値又は駆動積算時間を書き換える手順として、まず、前記動作状態を第１の値に書き換えた後に前記第１データ領域を書き換え、次に前記動作状態を第２の値に書き換えた後に前記第２データ領域を書き換え、最後に前記動作状態を第３の値に書き換える手順を実行し、
    前記コントローラ部は、停電からの復帰時に、前記不揮発性メモリに記憶された動作状態をチェックし、その値に応じて、前記第１データ領域及び第２データ領域のいずれかに記憶されたデータを正しい寿命管理値又は駆動積算時間であるとみなすことを特徴とする紫外線照射装置。
11. 紫外線を照射可能な半導体素子が内蔵されたヘッド部と、電源回路及び制御回路が内蔵され、前記ヘッド部と電気ケーブルで接続されたコントローラ部とを備えた紫外線照射装置であって、
    前記紫外線を照射可能な半導体素子が金属基板を介してヒートシンクである冷却ブロックに取り付けられ、
    前記紫外線を照射可能な半導体素子の金属ケースの一面に設けられた放熱用端子と前記金属基板の表面の金属露出部とが直接接合するように構成されていることを特徴とする紫外線照射装置。
12. 紫外線を照射可能な半導体素子が内蔵されたヘッド部と、電源回路及び制御回路が内蔵され、前記ヘッド部と電気ケーブルで接続されたコントローラ部とを備えた紫外線照射装置であって、
    前記ヘッド部は、前記紫外線を照射可能な半導体素子から発した紫外線を照射対象物に集光するための１又は複数のレンズを含むレンズユニットを備え、該レンズユニットの先端側の１枚のレンズもしくは光学フィルタ、又は前記レンズユニットが交換可能に構成されていることを特徴とする紫外線照射装置。

Images