JP2009066579A - 紫外線照射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ランプハウスの窓材の清掃作業が簡単に行える紫外線照射装置を提供する。
【解決手段】本発明の紫外線照射装置は、ランプ管の中心軸に沿い内部電極が設置され、ランプ管の外周の半周面に渡り、内部電極に対向するように外部電極１１が設置されている紫外線ランプ１と、下面側に窓材５を備え、紫外線ランプ１を収容するランプハウス１０と、ランプハウスを収納する装置筐体２０とを備え、ランプハウスを装置筐体に対して、ランプ軸方向の回転軸３１の周りに紫外線ランプの紫外線放出面が下方を向く姿勢と上方を向く姿勢との間で回転させ、かつ当該姿勢それぞれにて保持できる回転機構３０により支持させたことを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、紫外線照射装置に関する。

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。

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。

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（ＣＯ_２）や水（Ｈ_２Ｏ）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。この誘電体バリア放電ランプを紫外線源とする紫外線照射装置は、特開２００１−２３５７９号公報（特許文献１）により知られている。

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。そこで、上述した光洗浄装置においては、紫外線ランプをランプハウスに収納し、ランプハウスに紫外線照射窓を形成し、その照射窓に窓材を設置し、大気中を移送される被照射物からランプハウスを隔離している。そして紫外線照射に際しては、照射窓から出射する紫外線が空気中の酸素により減衰しないうちに被照射物に到達するように照射窓に被照射物が３ｍｍ以下まで近づくようにしている。さらに、ランプハウス内においてもハウス内に存在する酸素によって紫外線が減衰しないように、ランプハウス内に窒素パージ又は窒素フローを行って酸素による紫外線減衰を抑制するようにしている。

一方、このような光洗浄装置に使用する紫外線照射装置の場合、紫外線照射により除去した有機化合物等は大気中に浮遊するため、ランプハウスの窓材と被照射物との間の距離が狭いと窓材に容易に有機化合物等が付着して窓材表面を汚してしまい、紫外線透過を阻害するようになる。そのため、窓材を定期的に清浄にする作業が必要である。ところが、上述したように酸素による紫外線の減衰を少なくするために被照射物と窓材との距離を狭くしているので、窓材の表面にを清掃するために人の手を直接に入れられず、そのためランプハウスの部分を装置から取り外して清掃する必要があり、窓材の表面を清掃する作業だけのために装置をある程度分解しなければならず、清掃作業に手間がかかる問題点があった。また、ランプハウスに紫外線ランプだけを収納し、窓材を用いない直接照射タイプの紫外線照射装置にあっても、その紫外線ランプの清掃作業について同様の問題点があった。
特開２００１−２３５７９号公報

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、ランプハウス内の紫外線ランプあるいは窓材の清掃作業が簡単に行える構造を備えた紫外線照射装置を提供することを目的とする。

本発明の紫外線照射装置は、ランプ管の中心軸に沿い内部電極が設置され、前記ランプ管の外周の半周面に渡り、前記内部電極に対向するように外部電極が設置されている紫外線ランプと、前記紫外線ランプを収容するランプハウスと、
前記ランプハウスを収納する装置筐体とを備え、前記ランプハウスを前記装置筐体に対して、ランプ軸方向の回転軸の周りに前記紫外線ランプの紫外線放出面が下方を向く姿勢と前記紫外線ランプの紫外線放出面が上方を向く姿勢との間で回転させ、かつ当該姿勢それぞれにて保持できる回転機構により支持させたことを特徴とする。

また、本発明の紫外線照射装置は、ランプ管の中心軸に沿い内部電極が設置され、前記ランプ管の外周の半周面に渡り、前記内部電極に対向するように外部電極が設置されている紫外線ランプと、前記紫外線ランプを収容し、かつ、前記紫外線ランプの紫外線放出面に対向する側面に紫外線透過用の窓材が設置されているランプハウスと、前記ランプハウスを収納する装置筐体とを備え、前記ランプハウスを前記装置筐体に対して、ランプ軸方向の回転軸の周りに前記窓材が下方を向く姿勢と前記窓材が上方を向く姿勢との間で回転させ、かつ当該姿勢それぞれにて保持できる回転機構により支持させたことを特徴とする。

また、本発明の紫外線照射装置は、ランプ管の中心軸に沿い内部電極が設置され、前記ランプ管の外周の半周面に渡り、前記内部電極に対向するように外部電極が設置されている紫外線ランプと、前記紫外線ランプを収容するランプハウスと、前記ランプハウスを収納する装置筐体とを備え、前記装置筐体は下側分体に対して上側分体を開閉可能に連結して構成し、前記ランプハウスの上部を前記上側分体の天面に固定することで、当該上側分体の開閉により前記ランプハウスを前記紫外線ランプの紫外線放出面が下方を向く姿勢と前記紫外線ランプの紫外線放出面が上方を向く姿勢とをとれるようにしたことを特徴とする。

さらに、本発明の紫外線照射装置は、ランプ管の中心軸に沿い内部電極が設置され、前記ランプ管の外周の半周面に渡り、前記内部電極に対向するように外部電極が設置されている紫外線ランプと、前記紫外線ランプを収容し、かつ、前記紫外線ランプの紫外線放出面に対向する側面に紫外線透過用の窓材が設置されているランプハウスと、前記ランプハウスを収納する装置筐体とを備え、前記装置筐体は下側分体に対して上側分体を開閉可能に連結して構成し、前記ランプハウスの上部を前記上側分体の天面に固定することで、当該上側分体の開閉により前記ランプハウスを前記窓材が下方を向く姿勢と前記窓材が上方を向く姿勢とをとれるようにしたことを特徴とする。

本発明の紫外線照射装置によれば、紫外線ランプ若しくは窓材の清掃作業が必要になれば、回転機構を用いて装置筐体に対してランプハウスを上向き姿勢に回転させて紫外線ランプ若しくは窓材を上側に来させることで直接に紫外線ランプの表面若しくは窓材の表面を清掃することができ、被照射物との狭い隙間で清掃する必要がなく、清掃作業が簡単にできる。

また、本発明の紫外線照射装置によれば、紫外線ランプ若しくは窓材の清掃作業が必要になれば、装置筐体の上側分体を完全に開くことでこの上側分体と共にランプハウスを上向き姿勢にして紫外線ランプ若しくは窓材を上側に来させることができ、この状態では直接に紫外線ランプの表面若しくは窓材の表面を直接、簡単に清掃することができ、被照射物との狭い隙間で清掃する必要がなく、清掃作業が簡単にできる。

以下、本発明の実施の形態を図に基づいて詳説する。

（第１の実施の形態）本発明の第１の実施の形態の紫外線照射装置について、図１、図２を用いて説明する。本実施の形態の紫外線照射装置は、キセノン、クリプトン等の希ガスから成るエキシマ生成ガスを封入した誘電体バリア放電ランプ１を保持する外部電極ブロック１１の下方に、窓材５が下面に装着されたランプカバー１２を気密的に取り付けて構成したランプハウス１０を備えている。このランプハウス１０は装置筐体２０に収納され、回転軸３１にて水平に回転自在に支持されている。回転軸３１の一端には、装置筐体２０の外側において回転ハンドル３２が取り付けてある。この回転軸３１と回転ハンドル３２にてランプハウス１０に対する回転機構３０を構成しており、回転ハンドル３２を持って回転させることで、図１の左側の下向きの姿勢と右側の上向きの姿勢との間で回転させ、また、それぞれの姿勢にて保持することができる。

ランプハウス１０の外部電極ブロック１１の下面側には半円周凹溝（図示せず）が形成してあり、その半円周凹溝に誘電体バリア放電ランプ１の上半周面を密着させ、この外部電極ブロック１１が誘電体バリア放電ランプ１の外部電極として作用するようにしてある。ランプハウス１０のランプカバー１２の内部には不活性ガスパージ又はフローのために不活性ガスとして窒素ガスを流通させるようになっている。

誘電体バリア放電ランプ１は、石英ガラスのような紫外線透過性の材料で形成された細長いランプ管の中心軸位置に内部電極を設置し、ランプ管の内部にエキシマ生成ガスを封入した構造である。

上記構成の紫外線照射装置は、ランプハウス１０を図１の左側の図及び図２に示した下向き姿勢の状態で紫外線照射に使用する。誘電体バリア放電ランプ１を放電点灯させるために、外部電極ブロック１１の内部電極との間に高周波高電圧を印加する。この電気的な接続により、外部電極ブロック１１を介して誘電体バリア放電ランプ１の上半部の外面と内部電極との間に高電圧が印加されて放電が生起され、エキシマ生成ガスをエキシマ状態にすることで誘電体バリア放電ランプ１が波長１７２ｎｍの単波長の紫外線を発光する。そしてランプハウス１０内に窒素ガスを流通させて誘電体バリア放電ランプ１の放射する波長１７２ｎｍの紫外線が酸素により減衰しない環境に維持する。

こうして、誘電体バリア放電ランプ１が放射する紫外線を、窓材５を透過させて照射窓の下方に近接して置かれる被照射物Ｗに照射させる。こうして、大気中で被照射物Ｗに波長１７２ｎｍの紫外線を照射することで、紫外線が大気中の酸素を分解して活性酸素を生成し、この活性酸素が結合の切断された有機化合物と反応して炭酸ガス（ＣＯ_２）や水（Ｈ_２Ｏ）等を生成し、被照射物Ｗから有機化合物等を除去する光洗浄を行う。

この光洗浄により除去された有機化合物等は大気中を浮遊し、窓材５の表面に付着してその紫外線透過率を低下させるようになる。そこで、窓材５の表面の清掃が必要になれば、作業者が装置を停止し、図１の右側の図に示したように回転機構３０の回転ハンドル３２にてランプハウス１０を上向きの姿勢に回転させ、窓材５を上方に来させる。上方位置に来れば、作業者がその窓材５の表面を清掃する。この場合、被照射物Ｗと窓材５との狭い隙間から窓材５の表面を清掃するのではなく、広い場所で窓材５を清掃できるので、清掃作業が容易になる。

尚、上記実施の形態では窓材５のみの清掃作業について説明したが、窓材５をランプハウス１０のランプカバー１２から取り外せば、誘電体バリア放電ランプ１の表面を清掃する作業も容易に行える。また、ランプハウス１０を設けず、誘電体バリア放電ランプ１から被照射物Ｗに紫外線を直接に照射させる直接照射タイプに適用することもでき、その場合には、光洗浄により誘電体バリア放電ランプ１の紫外線放出面が重点的に汚れることになるので、清掃作業が必要になれば、上記実施の形態の場合と同様に外部電極ブロック１１を上向き姿勢になるように回転させて誘電体バリア放電ランプ１を上側に来させることで、誘電体バリア放電ランプ１のランプ管表面を簡単に清掃できるようになる。

（第２の実施の形態）本発明の第２の実施の形態の紫外線照射装置を、図３〜図５を用いて説明する。本実施の形態の紫外線照射装置は、誘電体バリア放電ランプ１を保持する外部電極ブロック１１の下方に、窓材５が下面に装着されたランプカバー１２を気密的に組み合わせて構成したランプハウス１０を備えている。

このランプハウス１０は、装置筐体２０に収納されている。装置筐体２０は、下側分体２１に対して上側分体２２をヒンジ２４にて開閉自在に連結した構造である。上側分体２２には開閉ハンドル２５が取り付けてある。

ランプハウス１０の上面に設けた固定部材２３が、装置筐体２０の上側分体２２の天面に固定されていて、上側分体２２の開閉に伴いランプハウス１０も通常使用時の下向きの姿勢から１８０度回転した上向きの姿勢にまで移動させることができるようにしてある。

ランプハウス１０の外部電極ブロック１１の下面側には半円周凹溝（図示せず）が形成してあり、その半円周凹溝に誘電体バリア放電ランプ１の上半周面を密着させ、この外部電極ブロック１１が誘電体バリア放電ランプ１の外部電極として作用するようにしてある。ランプハウス１０のランプカバー１２の内部には不活性ガスパージ又はフローのために不活性ガスとして窒素ガスを流通させるようになっている。誘電体バリア放電ランプ１は、従来例また第１の実施の形態と同様の構成である。

上記構成の紫外線照射装置は、ランプハウス１０を図３、図４に示した下向き姿勢の状態で紫外線照射に使用する。誘電体バリア放電ランプ１を放電点灯の仕組みは第１の実施の形態と同様であり、ランプ管内のエキシマ生成ガスをエキシマ状態にすることで、誘電体バリア放電ランプ１が波長１７２ｎｍの単波長の紫外線を発光する。そしてランプハウス１０内には窒素ガスを流通させて誘電体バリア放電ランプ１の放射する波長１７２ｎｍの紫外線が酸素により減衰しない環境に維持する。こうして、誘電体バリア放電ランプ１が放射する紫外線を、窓材５を透過させて照射窓の下方に近接して置かれる被照射物Ｗに照射させ、被照射物Ｗから有機化合物等を除去する光洗浄を行う。

この光洗浄により除去された有機化合物等は大気中を浮遊し、窓材５の表面に付着してその紫外線透過率を低下させるようになる。そこで、窓材５の表面の清掃が必要になれば、作業者が装置を停止し、装置筐体２０の上側分体２２に設けられた開閉ハンドル２５を持って、図５に示したように上側分体２２を水平状態から１８０度開き、この上側分体２２と一体となっているランプハウス１０を上向きの姿勢にする。ランプハウス１０が上向きの姿勢になれば、作業者がその窓材５の表面を清掃する。これにより、被照射物Ｗと窓材５との狭い隙間から窓材５の表面を清掃するのではなく、広い場所で窓材５を清掃できるので、清掃作業が容易になる。

尚、本実施の形態にあっても、窓材５をランプハウス１０のランプカバー１２から取り外して誘電体バリア放電ランプ１の表面を清掃する作業も容易に行える。また、ランプハウス１０を設けず、誘電体バリア放電ランプ１から被照射物Ｗに紫外線を直接に照射させる直接照射タイプに適用することもでき、その場合には、光洗浄により誘電体バリア放電ランプ１の紫外線放出面が重点的に汚れることになるので、清掃作業が必要になれば、上記実施の形態の場合と同様に装置筐体２０の上側分体２２を１８０度開き、外部電極ブロック１１を上向き姿勢にして誘電体バリア放電ランプ１を上側に来させることで、誘電体バリア放電ランプ１のランプ管表面を簡単に清掃できるようになる。

本発明の第１の実施の形態の紫外線照射装置の断面図であって、ランプハウスが通常の下向き姿勢と清掃時の上向き姿勢とのそれぞれの状態での断面図。 上記第１の実施の形態の紫外線照射装置のランプ軸方向に平行な面での断面図。 本発明の第２の実施の形態の紫外線照射装置のランプ軸方向に垂直な面での断面図。 上記第２の実施の形態の紫外線照射装置のランプ軸方向に平行な面での断面図。 上記第２の実施の形態の紫外線照射装置の装置筐体を９０度開いた状態と１８０度開いた状態とのそれぞれを示す説明図。

符号の説明

１ 紫外線照射装置
１０ ランプハウス
１１ 筐体
１２ 外部電極ブロック
２０ 装置筐体
２１ 下側分体
２２ 上側分体
２４ ヒンジ
２５ 開閉ハンドル
３０ 回転機構
３１ 回転軸
３２ 回転ハンドル

Claims (4)

1. ランプ管の中心軸に沿い内部電極が設置され、前記ランプ管の外周の半周面に渡り、前記内部電極に対向するように外部電極が設置されている紫外線ランプと、
   前記紫外線ランプを収容するランプハウスと、
   前記ランプハウスを収納する装置筐体とを備え、
   前記ランプハウスを前記装置筐体に対して、ランプ軸方向の回転軸の周りに前記紫外線ランプの紫外線放出面が下方を向く姿勢と前記紫外線ランプの紫外線放出面が上方を向く姿勢との間で回転させ、かつ当該姿勢それぞれにて保持できる回転機構により支持させたことを特徴とする紫外線照射装置。
2. ランプ管の中心軸に沿い内部電極が設置され、前記ランプ管の外周の半周面に渡り、前記内部電極に対向するように外部電極が設置されている紫外線ランプと、
   前記紫外線ランプを収容し、かつ、前記紫外線ランプの紫外線放出面に対向する側面に紫外線透過用の窓材が設置されているランプハウスと、
   前記ランプハウスを収納する装置筐体とを備え、
   前記ランプハウスを前記装置筐体に対して、ランプ軸方向の回転軸の周りに前記窓材が下方を向く姿勢と前記窓材が上方を向く姿勢との間で回転させ、かつ当該姿勢それぞれにて保持できる回転機構により支持させたことを特徴とする紫外線照射装置。
3. ランプ管の中心軸に沿い内部電極が設置され、前記ランプ管の外周の半周面に渡り、前記内部電極に対向するように外部電極が設置されている紫外線ランプと、
   前記紫外線ランプを収容するランプハウスと、
   前記ランプハウスを収納する装置筐体とを備え、
   前記装置筐体は下側分体に対して上側分体を開閉可能に連結して構成し、
   前記ランプハウスの上部を前記上側分体の天面に固定することで、当該上側分体の開閉により前記ランプハウスを前記紫外線ランプの紫外線放出面が下方を向く姿勢と前記紫外線ランプの紫外線放出面が上方を向く姿勢とをとれるようにしたことを特徴とする紫外線照射装置。
4. ランプ管の中心軸に沿い内部電極が設置され、前記ランプ管の外周の半周面に渡り、前記内部電極に対向するように外部電極が設置されている紫外線ランプと、
   前記紫外線ランプを収容し、かつ、前記紫外線ランプの紫外線放出面に対向する側面に紫外線透過用の窓材が設置されているランプハウスと、
   前記ランプハウスを収納する装置筐体とを備え、
   前記装置筐体は下側分体に対して上側分体を開閉可能に連結して構成し、
   前記ランプハウスの上部を前記上側分体の天面に固定することで、当該上側分体の開閉により前記ランプハウスを前記窓材が下方を向く姿勢と前記窓材が上方を向く姿勢とをとれるようにしたことを特徴とする紫外線照射装置。

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