JP2009289528A

JP2009289528A - Ultraviolet ray irradiation device

Info

Publication number: JP2009289528A
Application number: JP2008139206A
Authority: JP
Inventors: Shoko Kuratani; 晶子倉谷; Toshiya Suzuki; 俊也鈴木; Shohei Maeda; 祥平前田; Makoto Yashima; 誠八島; Kentaro Kinoshita; 健太郎木下
Original assignee: Harison Toshiba Lighting Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 2008-05-28
Filing date: 2008-05-28
Publication date: 2009-12-10

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To enable adjustment of a distribution of ultraviolet rays generated by an electrodeless lamp by using microwaves. <P>SOLUTION: The electrodeless lamp 12 where a discharge medium is enclosed, capable of emitting ultraviolet rays on the basis of the microwaves from magnetrons 131, 132 for generating microwaves and through waveguides 151, 152 is formed in a lamp house 11. The magnetrons 131, 132, and the electrodeless lamp 12 in the lamp house 11 are cooled by a cooling mechanism 20 mainly formed of a fan. The ultraviolet rays emitted from the electrodeless lamp 12 are condensed or diffused by using reflectors 211, 212 on object to be irradiated. The electrodeless lamp 12 is supported vertically movable, radially. An irradiating area of the electrodeless lamp 12 can be changed by moving vertically the electrodeless lamp 12 and by changing reflecting directions of the reflectors 211, 212. Thus, effective irradiation of ultraviolet rays can be achieved by matching the irradiating area to a size of the object to be irradiated. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

この発明は、マイクロ波給電式による無電極紫外線ランプを用いて、例えば主に印刷関連でのインク乾燥、半導体関連の微細露光、液晶関連の接着剤硬化等の用途に用いられる紫外線照射装置に関する。 The present invention relates to an ultraviolet irradiation apparatus that uses an electrodeless ultraviolet lamp of a microwave feeding type and is mainly used for applications such as ink drying for printing, fine exposure for semiconductors, and curing of adhesives for liquid crystals.

従来のマイクロ波を用いて無電極ランプから紫外線を生成するマイクロ波給電式の無電極ランプ装置は、無電極ランプにマイクロ波を当て、無電極ランプから紫外線光を放射させている。紫外線光は直接あるいはリフレクタを用いて被照射物に向けて反射させている。（例えば、特許文献１）
特表２００３−５１０７７３公報 A conventional microwave-fed electrodeless lamp device that generates ultraviolet rays from an electrodeless lamp using microwaves irradiates the electrodeless lamp with microwaves and emits ultraviolet light from the electrodeless lamp. The ultraviolet light is reflected toward the irradiated object directly or using a reflector. (For example, Patent Document 1)
Special table 2003-510773 gazette

上記した特許文献１の技術は、定位置に無電極ランプから放射される紫外線光を反射させるリフレクタが備えられている。このため、被照射面の配光分布および照度が固定化され、配光分布の拡大や縮小や集点距離を調整する場合は、システムの設置位置を変更したり、被照射面を移動させたりする必要が生じることとなるため、メンテナンス性の面での問題があった。 The technique disclosed in Patent Document 1 includes a reflector that reflects ultraviolet light emitted from an electrodeless lamp at a fixed position. For this reason, the light distribution and illuminance on the irradiated surface are fixed, and when adjusting the light distribution distribution expansion or reduction or the gathering distance, the installation position of the system can be changed or the irradiated surface can be moved. Therefore, there is a problem in terms of maintainability.

この発明の目的は、紫外線光の配光分布あるいは集光距離が調整可能な紫外線照射装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an ultraviolet irradiation device capable of adjusting the light distribution or the focusing distance of ultraviolet light.

上記した課題を解決するために、この発明の紫外線照射装置は、マイクロ波により紫外線が放射可能な放電媒体が封入された無電極ランプと、前記無電極ランプにマイクロ波を供給するためのマグネトロンと、前記マグネトロンから発生するマイクロ波を、前記無電極ランプへ給電するための導波管と、前記無電極ランプの紫外線光を集光または拡散させるリフレクタと、を具備し、前記無電極ランプの設置位置を変更させることにより、前記無電極ランプの配光分布および照度を変化させることを可能としたことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, an ultraviolet irradiation device of the present invention includes an electrodeless lamp in which a discharge medium capable of emitting ultraviolet rays by microwaves is enclosed, a magnetron for supplying microwaves to the electrodeless lamp, A waveguide for supplying microwaves generated from the magnetron to the electrodeless lamp, and a reflector for condensing or diffusing ultraviolet light of the electrodeless lamp, and the installation of the electrodeless lamp. It is possible to change the light distribution and illuminance of the electrodeless lamp by changing the position.

また、マイクロ波により紫外線が放射可能な放電媒体が封入された無電極ランプと、前記無電極ランプにマイクロ波を供給するためのマグネトロンと、前記マグネトロンから発生するマイクロ波を、前記無電極ランプへ給電するための導波管と、前記無電極ランプの紫外線光を集光または拡散させるリフレクタと、を具備し、前記リフレクタの前記無電極ランプに対する相対位置あるいは角度を変更させることにより、前記無電極ランプの配光分布や照度を変化させることを可能とすることを特徴とする。 Further, an electrodeless lamp in which a discharge medium capable of emitting ultraviolet rays by microwaves is enclosed, a magnetron for supplying microwaves to the electrodeless lamp, and a microwave generated from the magnetron are supplied to the electrodeless lamp. A waveguide for supplying power, and a reflector for condensing or diffusing ultraviolet light of the electrodeless lamp, and changing the relative position or angle of the reflector with respect to the electrodeless lamp, It is possible to change the light distribution and illuminance of the lamp.

この発明によれば、無電極ランプの取り付け位置やリフレクタの位置あるいは角度を変更させることにより、配光面積の可変や配光分布の可変が実現可能となる。 According to the present invention, it is possible to change the light distribution area and the light distribution by changing the mounting position of the electrodeless lamp and the position or angle of the reflector.

以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図１〜図３は、この発明の紫外線照射装置に関する第１の実施形態について説明するためのもので、図１はシステム構成図、図２は図１のＩ−Ｉ’線断面図、図３は図１で用いる無電極ランプの一例について説明するための構成図である。 1 to 3 are diagrams for explaining a first embodiment of the ultraviolet irradiation apparatus according to the present invention. FIG. 1 is a system configuration diagram, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II ′ of FIG. These are the block diagrams for demonstrating an example of the electrodeless lamp used in FIG.

図１、図２において、１１はマイクロ波を遮蔽する機能を有する、例えばステンレス製のランプハウスであり、このランプハウス１１の中央下方部には電極を備えない、いわゆる無電極ランプ１２を配設してある。１３１，１３２は、マイクロ波を発生させるマグネトロンである。１４は、マグネトロン１３１，１３２を駆動させるための電力を供給するための電源である。１５１，１５２は、マグネトロン１３１，１３２で発生させアンテナ１６１，１６２から送信されるマイクロ波を、無電極ランプ１２に伝達させる導波管である。 1 and 2, reference numeral 11 denotes a lamp house made of, for example, stainless steel having a function of shielding microwaves. A so-called electrodeless lamp 12 having no electrode is disposed at the center lower part of the lamp house 11. It is. 131 and 132 are magnetrons that generate microwaves. Reference numeral 14 denotes a power supply for supplying electric power for driving the magnetrons 131 and 132. Reference numerals 151 and 152 denote waveguides that transmit the microwaves generated by the magnetrons 131 and 132 and transmitted from the antennas 161 and 162 to the electrodeless lamp 12.

ここで、図３を参照して無電極ランプ１２の構成例について説明する。１２１は紫外線光を透過させる石英ガラス製の長さが２４０ｍｍ程度の円筒形状のバルブである。バルブ１２１は、中央部１２２をその両端部１２３，１２４よりも細くなるようにテ―パをつけたもので、両端部１２３，１２４の外径は例えば１７ｍｍ程度、中央部１２２の外径は１０ｍｍ程度である。 Here, a configuration example of the electrodeless lamp 12 will be described with reference to FIG. Reference numeral 121 denotes a cylindrical bulb having a length of about 240 mm made of quartz glass that transmits ultraviolet light. The valve 121 has a taper formed so that the central portion 122 is thinner than both end portions 123 and 124. The outer diameter of both end portions 123 and 124 is, for example, about 17 mm, and the outer diameter of the central portion 122 is 10 mm. Degree.

バルブ１２１の発光空間１２５内には、不活性ガスとそれに水銀と鉄を主成分とするマイクロ波で放電させる放電媒体を封入する。バルブ１２１の両端にはバルブ１２１を支持する支持部１２６，１２７がバルブ１２１と一体的に形成される。 The light emitting space 125 of the bulb 121 is filled with an inert gas and a discharge medium for discharging with a microwave mainly composed of mercury and iron. Support portions 126 and 127 for supporting the valve 121 are formed integrally with the valve 121 at both ends of the valve 121.

再び図１、図２において、１７は、無電極ランプ１２から照射された光を受光する、金属線をメッシュ状に編み込んだり、金属板にパンチング加工したりしたカバーで覆われた受光素子、１８は受光素子１７が受光した光の量を検出する光量検出器である。また、１９は光量検出器１８により検出された光の量が、予め設定された光の量に等しくなるように電源１４を制御する制御部である。 1 and 2 again, reference numeral 17 denotes a light receiving element covered with a cover for receiving light emitted from the electrodeless lamp 12, knitting a metal wire into a mesh shape, or punching a metal plate, Is a light amount detector for detecting the amount of light received by the light receiving element 17. Reference numeral 19 denotes a control unit that controls the power supply 14 so that the amount of light detected by the light amount detector 18 becomes equal to a preset amount of light.

光量検出器１８は、受光素子１７に対しリード線などで接続され、受光素子１７が受光した光の量を例えば受光素子１７から供給される電流の値により検出するようになっている。光量検出器１８は、制御部１９に対しリード線などで接続され、検出した光の量を示すアナログ電圧を制御部１９へ与えるようになっている。 The light quantity detector 18 is connected to the light receiving element 17 by a lead wire or the like, and detects the amount of light received by the light receiving element 17 based on, for example, the value of a current supplied from the light receiving element 17. The light quantity detector 18 is connected to the control unit 19 by a lead wire or the like, and applies an analog voltage indicating the detected amount of light to the control unit 19.

制御部１９は、コンピュータプログラムにより動作するコンピュータやこのコンピュータを集積化した集積回路により構成される。制御部１９は、所望の光の量を示すアナログ電圧、電源１４の制御量ならびに制御量を増加または減少させるときの１回の量（単位制御量）が記憶される図示しないメモリを備え、メモリには当初は当該アナログ電圧、制御量の初期値および当該単位制御量が記憶されている。また、制御部１９は、光量検出器１８から与えられるアナログ電圧と、メモリに記憶したアナログ電圧に基づいて、メモリに記憶された制御量を更新し、電源１４に与える制御量を増加または減少させるようになっている。 The control unit 19 includes a computer that operates according to a computer program and an integrated circuit in which the computer is integrated. The control unit 19 includes a memory (not shown) in which an analog voltage indicating a desired amount of light, a control amount of the power supply 14, and a single amount (unit control amount) for increasing or decreasing the control amount are stored. Initially, the analog voltage, the initial value of the control amount, and the unit control amount are stored. Further, the control unit 19 updates the control amount stored in the memory based on the analog voltage supplied from the light amount detector 18 and the analog voltage stored in the memory, and increases or decreases the control amount supplied to the power source 14. It is like that.

電源１４は、制御部１９から与えられた制御量に応じたエネルギー量のマイクロ波を発生させるようにマグネトロン１３１，１３２を制御するようになっている。 The power supply 14 controls the magnetrons 131 and 132 so as to generate microwaves having an energy amount corresponding to the control amount given from the control unit 19.

さらに、ランプハウス１１の上部には、ランプハウス１１の内部に、例えば、風を供給することにより無電極ランプ１２とマグネトロン１３１，１３２を冷却させるファンを主体とする冷却機構２０が設けられる。 Further, a cooling mechanism 20 mainly including a fan that cools the electrodeless lamp 12 and the magnetrons 131 and 132 by supplying wind, for example, is provided inside the lamp house 11.

無電極ランプ１２の背面側にはリフレクタ２１１，２１２が設置される。また、リフレクタ２１１，２１２の反射面側と被照射物（図示せず）との間には、照射窓を構成するスクリーン２２がランプハウス１１の一部に設けられている。スクリーン２２は、金属でありかつ開口部が設けられている。スクリーン２２は、例えば、金属線をメッシュ状に編み込んで形成したり、金属板にパンチング加工で形成したりすることで開口を有するようになっている。２３は、無電極ランプ１２とリフレクタ２１１，２１２それにスクリーン２２で構成されるマイクロ波空洞部である。 Reflectors 211 and 212 are installed on the back side of the electrodeless lamp 12. Further, a screen 22 constituting an irradiation window is provided in a part of the lamp house 11 between the reflecting surfaces of the reflectors 211 and 212 and an object to be irradiated (not shown). The screen 22 is made of metal and has an opening. The screen 22 has an opening, for example, by knitting a metal wire into a mesh shape or by punching a metal plate. Reference numeral 23 denotes a microwave cavity constituted by the electrodeless lamp 12, the reflectors 211 and 212, and the screen 22.

無電極ランプ１２は、リフレクタ２１１，２１２を支持したフレーム２４に対し、無電極ランプ１２の径方向に上下移動可能に支持されている。無電極ランプ１２は上下方向に移動させることによって、リフレクタ２１１，２１２に対して反射角度が調整されることで、配光面積の拡大や縮小の調整が可能となる。 The electrodeless lamp 12 is supported so as to be vertically movable in the radial direction of the electrodeless lamp 12 with respect to the frame 24 that supports the reflectors 211 and 212. By moving the electrodeless lamp 12 in the vertical direction, the reflection angle is adjusted with respect to the reflectors 211 and 212, so that the light distribution area can be enlarged or reduced.

ここで、図４を参照し、無電極ランプ１２を上下方向に移動させる具体的な構成例について説明する。図４は、図１のフレーム２４に対して無電極ランプ１２の支持部１２７側を上下させる構成を示している。支持部１２６側も同様の上下機構を備えており、支持部１２７と同方向の動きで上下される。 Here, with reference to FIG. 4, the specific structural example which moves the electrodeless lamp 12 to an up-down direction is demonstrated. FIG. 4 shows a configuration in which the support part 127 side of the electrodeless lamp 12 is moved up and down with respect to the frame 24 of FIG. The support part 126 side is also provided with a similar vertical mechanism, and is moved up and down by movement in the same direction as the support part 127.

無電極ランプ１２の支持部１２７は、フレーム２４の側面の上下方向に形成されたガイド４１に沿って上下方向に移動可能である。可動レバー４２は、一端はフレーム２４に固着された支軸４３により回動可能に支持され、他端はフレーム２４に固着された支軸４４に回動可能に取り付けられた回動板４５に支持された支軸４６に支持される。可動レバー４２は、回動板４５の回動に従って回動可能となる。つまり、回動板４５が矢印Ａ方向に回動されると、可動レバー４２は矢印Ｃ方向に、回動板４５が矢印Ｃ方向に回動されると、可動レバー４２は矢印Ｄ方向にそれぞれ回動する。なお、可動レバー４２は、傾斜させ支持部１２７に当接した状態で支持されている。 The support portion 127 of the electrodeless lamp 12 is movable in the vertical direction along the guide 41 formed in the vertical direction on the side surface of the frame 24. One end of the movable lever 42 is rotatably supported by a support shaft 43 fixed to the frame 24, and the other end is supported to a rotation plate 45 rotatably attached to a support shaft 44 fixed to the frame 24. The support shaft 46 is supported. The movable lever 42 can be rotated according to the rotation of the rotation plate 45. That is, when the rotating plate 45 is rotated in the direction of arrow A, the movable lever 42 is rotated in the direction of arrow C, and when the rotating plate 45 is rotated in the direction of arrow C, the movable lever 42 is moved in the direction of arrow D. Rotate. The movable lever 42 is supported while being tilted and in contact with the support portion 127.

回動板４５は、図示しないがクリック機構を用いることにより、段階的な回動をさせることができる。回動板４５の回動は、手動でも構わないが、モータやソレノイド等の電気的な駆動手段を用いることもできる。この場合、回動板４５を目的にあった回動角に自動的に設定することが可能となる。 Although the rotation plate 45 is not shown, it can be rotated stepwise by using a click mechanism. The rotating plate 45 may be rotated manually, but an electric driving means such as a motor or a solenoid can also be used. In this case, the rotation plate 45 can be automatically set to a rotation angle suitable for the purpose.

回動レバー４２の中間付近には、可動軸４６の一端が取り付けられ、可動軸４６の他端は、ガイドレバー４７の一端に形成されたスライド孔４８に移動可能に取り付けられている。ガイドレバー４７の他端は、フレーム２４に支軸４９を介してガイドレバー４７が回動可能に支持される。ガイドレバー４７は、可動レバー４２と同じように傾斜した状態で支持部１２７に当接した状態で支持されている。このとき、可動レバー４２とガイドレバー４７はＶ字状を成す格好とし、このＶ字で交わる部分で無電極ランプ１２の支持部１２７を支持している。 One end of the movable shaft 46 is attached near the middle of the rotation lever 42, and the other end of the movable shaft 46 is movably attached to a slide hole 48 formed at one end of the guide lever 47. The other end of the guide lever 47 is rotatably supported by the frame 24 via a support shaft 49. The guide lever 47 is supported in a state in which the guide lever 47 is in contact with the support portion 127 while being inclined in the same manner as the movable lever 42. At this time, the movable lever 42 and the guide lever 47 are formed in a V-shape, and the support portion 127 of the electrodeless lamp 12 is supported at a portion where the V-shape intersects.

次に、図４の動作について図５とともに説明する。 Next, the operation of FIG. 4 will be described with reference to FIG.

まず、回動板４５を矢印Ａ方向に回動させた場合を考える。回動板４５のＡ方向の回動に伴い可動レバー４２は支軸４３を中心に矢印Ｃ方向に回動する。この回動に従いガイドレバー４７は、可動レバー４２の支軸４６にスライド孔４８をスライドさせながら矢印Ｆ方向に回動する。可動レバー４２がＣ方向に、ガイドレバー４７がＦ方向に回動により、可動レバー４２とガイドレバー４７に当接せれた支持部１２７は、下方向に移動する。換言すれば、無電極ランプ１２が下方に移動する。 First, consider the case where the rotating plate 45 is rotated in the direction of arrow A. As the rotating plate 45 rotates in the A direction, the movable lever 42 rotates in the arrow C direction around the support shaft 43. Following this rotation, the guide lever 47 rotates in the direction of arrow F while sliding the slide hole 48 on the support shaft 46 of the movable lever 42. When the movable lever 42 is rotated in the C direction and the guide lever 47 is rotated in the F direction, the support portion 127 brought into contact with the movable lever 42 and the guide lever 47 moves downward. In other words, the electrodeless lamp 12 moves downward.

逆に、回動板４５を矢印Ｂ方向に回動させた場合を考える。回動板４５のＢ方向の回動に伴い、可動レバー４２は支軸４３を中心に矢印Ｄ方向に回動する。この回動でガイドレバー４７は、可動レバー４２の支軸４６にスライド孔４８をスライドさせながら矢印Ｇ方向に回動する。可動レバー４２がＤ方向に、ガイドレバー４７がＧ方向に回動により、可動レバー４２とガイドレバー４７に当接せれた支持部１２７は、上方向に移動する。換言すれば、無電極ランプ１２が上方に移動する。 Conversely, consider the case where the rotating plate 45 is rotated in the direction of arrow B. As the rotation plate 45 rotates in the B direction, the movable lever 42 rotates in the direction of arrow D about the support shaft 43. With this rotation, the guide lever 47 rotates in the direction of arrow G while sliding the slide hole 48 on the support shaft 46 of the movable lever 42. When the movable lever 42 is rotated in the D direction and the guide lever 47 is rotated in the G direction, the support portion 127 brought into contact with the movable lever 42 and the guide lever 47 moves upward. In other words, the electrodeless lamp 12 moves upward.

回動板４５をＡ方向に回動させて無電極ランプ１２を下方に移動させると、無電極ランプ１２により被照射物５１に対する照射面積は、図５（幅を示す）に示すようにｂの領域が照射される。回動板４５をＢ方向に回動させて無電極ランプ１２を上方に移動させると、無電極ランプ１２により被照射物５１に対する照射面積は、図５に示すようにａの領域が照射される。 When the electrodeless lamp 12 is moved downward by rotating the rotating plate 45 in the A direction, the irradiation area of the irradiated object 51 by the electrodeless lamp 12 is b as shown in FIG. The area is illuminated. When the electrodeless lamp 12 is moved upward by rotating the rotating plate 45 in the B direction, the irradiation area of the object 51 by the electrodeless lamp 12 is irradiated with the area a as shown in FIG. .

このように、被照射物５１に対して、無電極ランプ１２を下方に移動させたときの照射面積を大きく、無電極ランプ１２を上方に移動させたときの照射面積は小さいものとなる。これにより、被照射物５１の大きさにあった照射面積とすることで効率的な紫外線光の照射を実現することが可能となる。 Thus, the irradiation area when the electrodeless lamp 12 is moved downward relative to the irradiation object 51 is large, and the irradiation area when the electrodeless lamp 12 is moved upward is small. Thereby, it becomes possible to implement | achieve irradiation of an efficient ultraviolet light by setting it as the irradiation area suitable for the magnitude | size of the to-be-irradiated object 51. FIG.

図６は、無電極ランプ１２を上下方向に移動させる他の具体的な構成例について説明するための構成図である。この構成例は、カム機構を用いて無電極ランプ１２を上下に移動させるものである。この図６も図４と同様に、支持部１２７側を上下させる構成を示しているが、支持部１２６側も同様に構成される。 FIG. 6 is a configuration diagram for explaining another specific configuration example in which the electrodeless lamp 12 is moved in the vertical direction. In this configuration example, the electrodeless lamp 12 is moved up and down using a cam mechanism. 6 also shows a configuration in which the support portion 127 side is moved up and down, similarly to FIG. 4, the support portion 126 side is also configured in the same manner.

すなわち、６１は楕円形状のカムであり、このカム６１は、一端部を無電極ランプ１２の支持部１２７に当接させ、他端部を傾斜させた状態でフレーム２４に固着された支軸６２に回動自在に支持される。カム６１には、支持部１２７がカム６１を乗り越えることを防止するために、図示はしないが乗り越える手前でストップが係るような停止機構を備えることも考えられる。 That is, 61 is an elliptical cam, and the cam 61 is fixed to the frame 24 with one end abutting against the support portion 127 of the electrodeless lamp 12 and the other end inclined. Is supported rotatably. In order to prevent the support portion 127 from getting over the cam 61, the cam 61 may be provided with a stop mechanism that is not shown but stops before it gets over.

そこで、支軸６２を中心にしてカム６１を矢印Ｇ方向に回動されると、支持部１２７は無電極ランプ１２の自重でカム６１の形状に沿って下方に移動する。カム６１が矢印Ｈ方向に回動されると、カム６１の形状に基づいて支持部１２７を上方に移動させる。 Therefore, when the cam 61 is rotated in the arrow G direction around the support shaft 62, the support portion 127 moves downward along the shape of the cam 61 due to the weight of the electrodeless lamp 12. When the cam 61 is rotated in the direction of arrow H, the support portion 127 is moved upward based on the shape of the cam 61.

このように、カム６１を回動させることにより、無電極ランプ１２をガイド４１に沿って上下方向に移動可能となり、無電極ランプ１２の照射面積を可変させることが可能となる。 Thus, by rotating the cam 61, the electrodeless lamp 12 can be moved in the vertical direction along the guide 41, and the irradiation area of the electrodeless lamp 12 can be varied.

この具体例の場合は、カム６１のみの簡単な構成で無電極ランプ１２を上下させることができる。 In this specific example, the electrodeless lamp 12 can be moved up and down with a simple configuration of only the cam 61.

なお、カム６１と同様な構成でカム６１とは異なる傾斜方向に回動するカムを設け、このカムとカム６１とのＶ字状の交わる部分で無電極ランプ１２の上下させることで安定した移動が実現する。カムを２個使用した場合でも図４の具体例に比して部品点数の少ない構成とすることが可能である。さらに、カムはクリック機構を用いることにより、段階的な回動をさせることができるばかりか、カムの支軸にはモータやソレノイド等の電気的な駆動手段を用い、電気的な制御も実現可能である。 In addition, a cam that rotates in an inclination direction different from that of the cam 61 with the same configuration as the cam 61 is provided, and the electrodeless lamp 12 is moved up and down at a V-shaped intersecting portion of the cam and the cam 61 to stably move. Is realized. Even when two cams are used, the number of parts can be reduced as compared with the specific example of FIG. Furthermore, the cam can be rotated stepwise by using a click mechanism, and electrical control can be realized by using an electric drive means such as a motor or solenoid on the cam spindle. It is.

図７〜図９は、この発明の第２の実施形態について説明するための、図７は図２に相当する断面図、図８は図７の要部を拡大して示した構成図、図９は図８要部の具体例について説明するための斜視図である。上記実施形態と同一の構成部分には同一の符号を付して、ここでは異なる部分を中心に説明する。 7 to 9 are diagrams for explaining a second embodiment of the present invention. FIG. 7 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 2, and FIG. 8 is an enlarged configuration diagram showing the main part of FIG. 9 is a perspective view for explaining a specific example of the main part of FIG. The same components as those in the above embodiment are denoted by the same reference numerals, and different portions will be mainly described here.

この実施形態は、無電極ランプ１２とリフレクタ２１１，２１２による反射の相対的な関係は維持しながら、無電極ランプ１２とリフレクタ２１１，２１２の距離をそれぞれ変更するようにしたものである。 In this embodiment, the distance between the electrodeless lamp 12 and the reflectors 211 and 212 is changed while maintaining the relative relationship of reflection by the electrodeless lamp 12 and the reflectors 211 and 212.

すなわち、図７に示すように、無電極ランプ１２の径軸方向に対してリフレクタ２１１，２１２の反射面との関係は変更されないように、リフレクタ２１１，２１２を傾斜方向に移動可能としてものである。 That is, as shown in FIG. 7, the reflectors 211 and 212 can be moved in the tilt direction so that the relationship between the reflecting surfaces of the reflectors 211 and 212 with respect to the radial direction of the electrodeless lamp 12 is not changed. .

具体的には、図８、図９に示すように、リフレクタ２１１，２１２の長手方向両端に補強用のリブ８１，（８２）をそれぞれ設け、リブ８１，（８２）にはそれぞれ移動用のピン８３，８４がリフレクタ２１１，２１２の長手方向にそれぞれ突出した格好で設けられている。 Specifically, as shown in FIGS. 8 and 9, reinforcing ribs 81 and (82) are provided at both longitudinal ends of the reflectors 211 and 212, respectively, and a moving pin is provided on each of the ribs 81 and (82). 83 and 84 are provided so as to protrude in the longitudinal direction of the reflectors 211 and 212, respectively.

ピン８３，８４は、フレーム１４に傾斜させた状態で形成された長孔のガイド孔８５，８６に係合され、ピン８３，８４はそれぞれガイド孔８５，８６に沿って移動可能である。この移動については図示していないが、ギアなどを用いることで微妙な移動も可能となる。また、リフレクタ２１１，２１２の移動は同時に行うことも可能である。移動後は所望の位置で固定する機能も備えられるものである。 The pins 83 and 84 are engaged with elongated guide holes 85 and 86 formed in an inclined state on the frame 14, and the pins 83 and 84 are movable along the guide holes 85 and 86, respectively. Although this movement is not shown, subtle movement is also possible by using a gear or the like. Further, the reflectors 211 and 212 can be moved simultaneously. A function of fixing at a desired position after the movement is also provided.

ここで、リフレクタ２１１，２１２に移動に伴い、無電極ランプ１２から照射される紫外線光の照射面積の変更について図１０を参照して説明する。 Here, the change of the irradiation area of the ultraviolet light irradiated from the electrodeless lamp 12 with the movement to the reflectors 211 and 212 will be described with reference to FIG.

図１０において、リフレクタ２１１，２１２が実線の位置にある場合には、無電極ランプ１２により被照射物５１に対する照射面積は、ｃの領域（図１０では幅を示す）となる。リフレクタ２１１，２１２が波線の位置に移動された場合には、無電極ランプ１２により被照射物５１に対する照射面積は、ｄの領域となる。 In FIG. 10, when the reflectors 211 and 212 are in the positions of solid lines, the irradiation area of the object 51 by the electrodeless lamp 12 is a region c (showing the width in FIG. 10). When the reflectors 211 and 212 are moved to the wavy line position, the irradiation area of the irradiation object 51 by the electrodeless lamp 12 is the region d.

このように、リフレクタ２１１，２１２による反射の相対的な関係は維持しながら、無電極ランプ１２とリフレクタ２１１，２１２の距離を変更した場合は、被照射物５１に対して、実線の位置では照射面積を小さく、碇線の位置では大きくすることができる。これにより、被照射物５１の大きさにあった照射面積とすることで効率的な紫外線光の照射を実現することができる。 As described above, when the distance between the electrodeless lamp 12 and the reflectors 211 and 212 is changed while maintaining the relative relationship of reflection by the reflectors 211 and 212, irradiation is performed on the object 51 at the position of the solid line. The area can be reduced and increased at the position of the shoreline. Thereby, it is possible to realize efficient irradiation of ultraviolet light by setting the irradiation area in accordance with the size of the irradiation object 51.

図１１、図１２は、この発明の第３の実施形態について説明するための、図１１は図２に相当する断面図、図１２は図１１要部の斜視図である。 11 and 12 are views for explaining a third embodiment of the present invention. FIG. 11 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 2, and FIG. 12 is a perspective view of an essential part of FIG.

この実施形態は、無電極ランプ１２に対するリフレクタ２１１，２１２の反射角度を調整するようにしたものである。図１１にあるように、可撓性で耐熱性の材料で形成されたリフレクタ２１１，２１２の曲率を変更することで、紫外線光の照射角度並びに照射面積を変更するようにした。 In this embodiment, the reflection angle of the reflectors 211 and 212 with respect to the electrodeless lamp 12 is adjusted. As shown in FIG. 11, the irradiation angle and the irradiation area of the ultraviolet light are changed by changing the curvature of the reflectors 211 and 212 formed of a flexible and heat-resistant material.

図１２は、リフレクタ２１１，２１２の曲率を変更する具体例を示すものである。リフレクタ２１１，２１２の長手方向の上端には補強用の剛性を有する金属等の材料で形成されたリブ１０１，１０２をそれぞれ取り付けている。リブ１０１，１０２のそれぞれの両端を可動レバー１０３，１０４でリフレクタ２１１，２１２の弾性に抗して撓ませ、図中双方向矢印の下方に押圧すると、リフレクタ２１１，２１２は湾曲度が大きくなり、押圧力を弱めると湾曲度が小さくなる。 FIG. 12 shows a specific example in which the curvatures of the reflectors 211 and 212 are changed. Ribs 101 and 102 formed of a material such as metal having rigidity for reinforcement are attached to the upper ends in the longitudinal direction of the reflectors 211 and 212, respectively. When both ends of the ribs 101 and 102 are bent against the elasticity of the reflectors 211 and 212 by the movable levers 103 and 104 and pressed below the bidirectional arrows in the drawing, the reflectors 211 and 212 have a large degree of curvature. Decreasing the pressing force reduces the curvature.

なお、可動レバー１０３，１０４の押圧を弱めた場合には、リフレクタ２１１，２１２は、自身の弾性力により図中の双方向矢印の上方に復元し、湾曲度を小さくすることが可能となる。 In addition, when the press of the movable levers 103 and 104 is weakened, the reflectors 211 and 212 are restored to the upper side of the bidirectional arrows in the drawing by their own elastic force, and the degree of curvature can be reduced.

この湾曲度の大小に基づいて、図１０に示すような、無電極ランプ１２による被照射物５１に対する照射面積を、ｃの領域としたり、ｄの領域としたり調整することが可能となる。 Based on the degree of curvature, the irradiation area of the object 51 by the electrodeless lamp 12 as shown in FIG. 10 can be adjusted to be a region c or a region d.

この実施形態の場合は、リブ１０１，１０２をそれぞれ別々に制御することも可能である。例えば、リブ１０１側を押えることで、リフレクタ２１１にて反射させた紫外線光を、リフレクタ２１２により反射させた紫外線光と合成して被照射体に照射させることができる。これにより、紫外線光量を増加させることができる。 In the case of this embodiment, it is also possible to control the ribs 101 and 102 separately. For example, by pressing the rib 101 side, the ultraviolet light reflected by the reflector 211 can be combined with the ultraviolet light reflected by the reflector 212 to irradiate the irradiated object. Thereby, the amount of ultraviolet light can be increased.

この発明は、上記した実施形態に限定されるものではない。無電極ランプ１２による紫外線光の照射面積が大きくなった場合、マグネトロン１５１，１５２の電力が同じである場合には照度が低下する。この場合には、マグネトロン１５１，１５２の電力を大きくすることで同照度を確保することができる。 The present invention is not limited to the above-described embodiment. When the irradiation area of the ultraviolet light by the electrodeless lamp 12 becomes large, the illuminance decreases when the power of the magnetrons 151 and 152 is the same. In this case, the same illuminance can be secured by increasing the power of the magnetrons 151 and 152.

また、リフレクタ２１１，２１２は回動させることで、紫外線光の照射角度を変更することも可能である。被照射物の大きさや被照射位置を移動する場所を検知することにより最適な照射面積、最適な照射位置での照射の制御も可能となる。 Moreover, it is also possible to change the irradiation angle of ultraviolet light by rotating the reflectors 211 and 212. By detecting the size of the irradiated object and the location where the irradiated position is moved, it is possible to control irradiation at the optimal irradiation area and optimal irradiation position.

また、マグネトロン１５１，１５２の電力を同じ値と、照射面積が小さい場合には被照射物の照射時間を短くできることもできる。例えば、無電極ランプやリフレクタの着脱を検出できるインターロック機能を備えても構わない。また、マグネトロンは２個使用した場合を例としたが、１個でも３個以上でも構わない。 Further, when the power of the magnetrons 151 and 152 is the same value and the irradiation area is small, the irradiation time of the irradiation object can be shortened. For example, you may provide the interlock function which can detect attachment or detachment of an electrodeless lamp or a reflector. Moreover, although the case where two magnetrons were used was taken as an example, one or three or more magnetrons may be used.

この発明の第１の実施形態について説明するための正面図。The front view for demonstrating 1st Embodiment of this invention. 図１のＩ−Ｉ’断面図。I-I 'sectional drawing of FIG. 図１の具体例について説明するための構成図。The block diagram for demonstrating the specific example of FIG. 図１の要部の具体的な一構成例について説明するための構成図。The block diagram for demonstrating one specific structural example of the principal part of FIG. 図１の効果について説明するための説明図。Explanatory drawing for demonstrating the effect of FIG. 図１要部の具体的な他の構成例について説明するための構成図。1 is a configuration diagram for explaining another specific configuration example of the main part. この発明の第２の実施形態について説明するための、図２に相当する断面図。Sectional drawing equivalent to FIG. 2 for demonstrating 2nd Embodiment of this invention. 図７の要部を拡大して示した構成図。The block diagram which expanded and showed the principal part of FIG. 図８の要部の具体例について説明するための斜視図。The perspective view for demonstrating the specific example of the principal part of FIG. 図８の効果について説明するための説明図。Explanatory drawing for demonstrating the effect of FIG. この発明の第３の実施形態について説明するための、図２に相当する断面図。Sectional drawing equivalent to FIG. 2 for describing 3rd Embodiment of this invention. 図１１の要部の具体的な構成例について説明するための斜視図。The perspective view for demonstrating the specific structural example of the principal part of FIG.

Explanation of symbols

１１ランプハウス
１２無電極ランプ
１２６，１２７支持部
１３１，１３２マグネトロン
１４電源
１５１，１５２導波管
１６１，１６２アンテナ
２０冷却機構
２１１，２１２リフレクタ
２２スクリーン
２３マイクロ波空洞部
２４フレーム
４１ガイド
４２可動レバー
４３，４４，４６，４９，６２支軸
４５回転板
４７ガイドレバー
４８スライド孔
６１カム
８１，８２，１０１，１０２リブ
８３，８４ピン
８５，８６ガイド孔
１０３，１０４可動レバー 11 Lamp house 12 Electrodeless lamp 126, 127 Support part 131, 132 Magnetron 14 Power supply 151, 152 Waveguide 161, 162 Antenna 20 Cooling mechanism 211, 212 Reflector 22 Screen 23 Microwave cavity 24 Frame 41 Guide 42 Movable lever 43 , 44, 46, 49, 62 Support shaft 45 Rotating plate 47 Guide lever 48 Slide hole 61 Cam 81, 82, 101, 102 Rib 83, 84 Pin 85, 86 Guide hole 103, 104 Movable lever

Claims

An electrodeless lamp in which a discharge medium capable of emitting ultraviolet rays by microwaves is enclosed;
A magnetron for supplying microwaves to the electrodeless lamp;
A waveguide for supplying microwaves generated from the magnetron to the electrodeless lamp;
A reflector for condensing or diffusing the ultraviolet light of the electrodeless lamp,
An ultraviolet irradiation apparatus characterized in that it is possible to change the light distribution and illuminance of the electrodeless lamp by changing the installation position of the electrodeless lamp.

2. The ultraviolet irradiation apparatus according to claim 1, wherein the installation position of the electrodeless lamp is moved by raising and lowering support portions formed at both ends in the axial direction of the electrodeless lamp.

The ultraviolet irradiation device according to claim 2, wherein the installation position of the electrodeless lamp is moved by a lever or a cam having one end supported by the support portion.

4. The ultraviolet irradiation apparatus according to claim 3, wherein the lever or the cam is in a state of crossing with respect to the support portion to stabilize the movement of the support portion.

An electrodeless lamp in which a discharge medium capable of emitting ultraviolet rays by microwaves is enclosed;
A magnetron for supplying microwaves to the electrodeless lamp;
A waveguide for supplying microwaves generated from the magnetron to the electrodeless lamp;
A reflector for condensing or diffusing the ultraviolet light of the electrodeless lamp,
An ultraviolet irradiation apparatus characterized in that a light distribution and illuminance of the electrodeless lamp can be changed by changing a relative position or angle of the reflector with respect to the electrodeless lamp.

The relative position of the reflector with respect to the electrodeless lamp is such that the distance from the electrodeless lamp to the reflector is changed while maintaining the relative relationship between the electrodeless lamp and the reflecting surface of the reflector. The ultraviolet irradiation device according to claim 5.

6. The ultraviolet irradiation apparatus according to claim 5, wherein an angle of the reflector with respect to the electrodeless lamp is changed by changing a curvature of the reflector made of a flexible material.

8. The ultraviolet irradiation apparatus according to claim 7, wherein the curvature of the reflector is changed by bending the reflector by pressing the upper edge of the reflector with a movable lever.

6. The ultraviolet irradiation apparatus according to claim 5, wherein the angle of the reflector with respect to the electrodeless lamp is changed by changing the irradiation angle of the electrodeless lamp by rotating the reflector.

The ultraviolet irradiation device according to claim 1, wherein the irradiation time of the irradiated object that receives ultraviolet light from the electrodeless lamp is changed based on the size of the irradiation area of the electrodeless lamp. .

The ultraviolet irradiation device according to claim 1, wherein when the irradiation area of the electrodeless lamp is increased, the power of the magnetron is increased to increase the output of the microwave.