JP2019029529A - 紫外線照射装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】発熱が抑えられる紫外線照射装置を提供する。【解決手段】紫外線照射装置のコントローラユニットは、紫外線LED13から間欠的又は多段階で紫外線を照射するように出力パワーを設定する制御部24と、該制御部24で設定される出力パワーに応じて紫外線LED13に供給される電流を調整する電流調整部26と、紫外線LED13に電圧を供給するDC−DC部25と、を備える。DC−DC部25は、紫外線LED13に供給される電流に基づいて紫外線LED13に供給する電圧を制御部24を介して調整する。【選択図】図3
Description
本発明は、紫外線照射装置に関するものである。
従来、紫外線硬化型の接着剤やコーティング剤等の照射対象に対して紫外線を照射して硬化させる紫外線照射装置がある(例えば特許文献1参照)。
特許文献1の紫外線照射装置は、紫外線を照射する紫外線LED(Light Emitting Diode)を備えたヘッドと、該ヘッドとケーブルによって接続されるコントローラとを有する。そして、コントローラからケーブルを介してヘッドの紫外線LEDに電流供給されることで紫外線LEDが点灯されるようになっている。
特許文献1の紫外線照射装置は、紫外線を照射する紫外線LED(Light Emitting Diode)を備えたヘッドと、該ヘッドとケーブルによって接続されるコントローラとを有する。そして、コントローラからケーブルを介してヘッドの紫外線LEDに電流供給されることで紫外線LEDが点灯されるようになっている。
また、このような紫外線照射装置では、紫外線LEDにおける出力パワーを変更可能に構成されている。より具体的には、コントローラ側に設けられた操作部(特許文献1では設定部)を用いて紫外線LEDにおける出力パワーを設定し、この設定値に基づいて制御部によって紫外線LEDに供給される電流量が調整されるようになっている。
ところで、上記のような紫外線照射装置では、紫外線LEDにおける出力パワーが変更可能であるが、出力パワーを最大にした場合と、出力パワーを最小とした場合(電源オフは除く)とでは紫外線LEDの順方向電圧に大きな差異が生じることとなる。そして、例えば、紫外線LEDに対して印加される出力電圧を一定値として固定した場合には、出力電圧と順方向電圧との差が大きくなり、その差が発熱として生じることとなる。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、発熱が抑えられる紫外線照射装置を提供することにある。
上記課題を解決する紫外線照射装置は、紫外線を照射する紫外線LEDを備えたヘッドと、前記ヘッドと接続ケーブルによって電気的に接続されて、該接続ケーブルを介して前記紫外線LEDに電流を供給させて該紫外線LEDを点灯させるコントローラと、を備えた紫外線照射装置であって、前記紫外線LEDと電気的に接続されて前記紫外線LEDに供給される電流を検出するための電流検出用抵抗器を有し、前記コントローラは、前記紫外線LEDから間欠的又は多段階で紫外線を照射するように出力パワーを設定するパワー設定手段と、該パワー設定手段で設定される出力パワーに応じて前記紫外線LEDに供給される電流を調整する電流調整手段と、前記紫外線LEDに電圧を供給する出力電圧供給手段と、を備え、前記出力電圧供給手段は、前記パワー設定手段により設定される出力パワーに応じて調整された前記紫外線LEDに供給される電流に基づき、前記紫外線LEDに供給する電圧を調整する。
この構成によれば、出力電圧供給手段は、前記紫外線LEDに供給される電流に基づいて前記紫外線LEDに供給する電圧を調整するため、紫外線LEDに供給する電圧が固定値とならずに可変される。つまり、紫外線LEDに供給される電流が低いほど紫外線LEDに供給する電圧を低くすることで無駄な電圧供給が抑えられるため、発熱が抑えられる。
上記紫外線照射装置において、前記ヘッドは、前記コントローラに対して前記接続ケーブルを介して着脱可能に構成されることが好ましい。
この構成によれば、ヘッドがコントローラに対して着脱可能に構成されるため、ピーク波長が異なる紫外線LEDを利用することができる。
この構成によれば、ヘッドがコントローラに対して着脱可能に構成されるため、ピーク波長が異なる紫外線LEDを利用することができる。
上記紫外線照射装置において、前記紫外線LEDが発光された際の前記紫外線LEDの電圧を測定する電圧測定手段を備え、前記出力電圧供給手段は、前記パワー設定手段により設定される出力パワーに応じて調整された前記紫外線LEDに供給される電流に基づいて変化する前記電圧測定手段によって測定された電圧に応じて前記紫外線LEDへの電圧を調整することが好ましい。
この構成によれば、電圧測定手段によって測定された紫外線LEDの順方向電圧に応じて紫外線LEDへの電圧を調整するため、紫外線LEDに供給する電圧が固定値とならずに可変される。つまり、紫外線LEDに供給される電圧が低いほど紫外線LEDに供給する電圧を低くすることで無駄な電圧供給が抑えられるため、発熱が抑えられる。
上記紫外線照射装置において、前記電流検出用抵抗器並びに前記紫外線LEDの電圧を測定する電圧測定手段を備え、前記出力電圧供給手段は、前記パワー設定手段により設定される出力パワーに応じて調整された前記紫外線LEDに供給される電流に基づいて変化する前記電圧測定手段によって測定された電圧に応じて前記紫外線LEDへの電圧を調整することが好ましい。
この構成によれば、電流検出用抵抗器並びに紫外線LEDの電圧(抵抗器両端の電圧と紫外線LEDの電圧の和)に応じて紫外線LEDへの電圧を調整するため、抵抗器両端の電圧を抵抗器の仕様上の抵抗値と電流値から算出する必要がない。つまり、抵抗器の両端の電圧も計測することで抵抗器の仕様範囲内における抵抗値の誤差に左右されることがなくなるため、より正確な電圧を測定することができる。
上記紫外線照射装置において、前記出力電圧供給手段は、前記紫外線LEDの出力パワーの変化時に、予め決められた初期出力電圧を基準として前記電圧測定手段によって測定された電圧に応じて前記紫外線LEDへの電圧を調整することが好ましい。
この構成によれば、予め決められた初期出力電圧を基準とすることで初期時の出力電圧を他の計測値等から算出して決定する必要が無いため、CPU等への負担を抑えることができる。
上記紫外線照射装置において、前記初期出力電圧は、前記紫外線LEDの出力パワーが最大時の順方向電圧と前記電流検出用抵抗器の両端電圧の和より高い電圧値であることが好ましい。
この構成によれば、初期出力電圧は、紫外線LEDの出力パワーが最大時の順方向電圧と電流検出用抵抗器の両端電圧の和より高い電圧値であるため、紫外線LEDに供給される電圧が不足することが抑えられるため紫外線LEDを確実に点灯させることができる。
上記紫外線照射装置において、前記初期出力電圧は、前記出力電圧供給手段の最大出力電圧であることが好ましい。
この構成によれば、初期出力電圧が出力電圧供給手段の最大出力電圧であるため、細かい制御を不要として電圧供給することができる。
この構成によれば、初期出力電圧が出力電圧供給手段の最大出力電圧であるため、細かい制御を不要として電圧供給することができる。
上記紫外線照射装置において、前記出力電圧供給手段は、前記紫外線LEDの出力パワーの変化時において前記紫外線LEDの出力パワーが下がった場合、出力パワーの変化前における前記出力電圧供給手段から供給される前記紫外線LEDへの電圧を出力パワー変化後の初期出力電圧として用いることが好ましい。
この構成によれば、紫外線LEDの出力パワーの変化時において紫外線LEDの出力パワーが下がった場合に、出力パワーの変化前における前記出力電圧供給手段から供給される前記紫外線LEDへの電圧を出力パワー変化後の初期出力電圧として用いる。これにより、出力パワー変化後における出力電圧供給手段の初期出力電圧が出力電圧供給手段の最大出力電圧と比べて紫外線LEDの順方向電圧と近い電圧値であるため、より発熱を抑えることができる。
本発明の紫外線照射装置によれば、発熱が抑えられる。
以下、紫外線照射装置の一実施形態について説明する。
図1に示すように、紫外線照射装置1は、ヘッドとしての照射ユニット11とコントローラとしてのコントローラユニット21とを有する。照射ユニット11とコントローラユニット21とは接続ケーブルCによって接続されている。
図1に示すように、紫外線照射装置1は、ヘッドとしての照射ユニット11とコントローラとしてのコントローラユニット21とを有する。照射ユニット11とコントローラユニット21とは接続ケーブルCによって接続されている。
(照射ユニット)
照射ユニット11は、略円筒状の筐体12の基端側に前記接続ケーブルCが接続され、筐体12の先端側に紫外線を照射可能な紫外線LED13が設けられる。紫外線LED13は、接続ケーブルCを介してコントローラユニット21側から電力供給されることで紫外線が照射可能となっている。
照射ユニット11は、略円筒状の筐体12の基端側に前記接続ケーブルCが接続され、筐体12の先端側に紫外線を照射可能な紫外線LED13が設けられる。紫外線LED13は、接続ケーブルCを介してコントローラユニット21側から電力供給されることで紫外線が照射可能となっている。
(コントローラユニット)
図1及び図2に示すように、コントローラユニット21は、筐体22の側面22aから突出するオス型コネクタ23aと、前記側面22aと反対側の側面22bに設けられるメス型コネクタ23bと、前記照射ユニット11がケーブルCを介して接続されるケーブル接続用コネクタ23cとを有する。各コネクタ23a,23bを用いてコントローラユニット21を他のコントローラユニット21(図1において破線で図示)と接続することでコントローラユニット21間での通信が可能とされている。
図1及び図2に示すように、コントローラユニット21は、筐体22の側面22aから突出するオス型コネクタ23aと、前記側面22aと反対側の側面22bに設けられるメス型コネクタ23bと、前記照射ユニット11がケーブルCを介して接続されるケーブル接続用コネクタ23cとを有する。各コネクタ23a,23bを用いてコントローラユニット21を他のコントローラユニット21(図1において破線で図示)と接続することでコントローラユニット21間での通信が可能とされている。
コントローラユニット21にケーブル接続用コネクタ23cを設けることで、コントローラユニット21に対して照射ユニット11が着脱可能に構成される。これにより、照射ユニット11を変更することができる。照射ユニット11の紫外線LED13として、例えばピーク波長が365nm、385nm、405nmなどがある。また、ケーブルCの長さも2m,5m,10mなどがある。
次に、コントローラユニット21の電気的構成を説明する。
図3に示すように、コントローラユニット21の制御部24は、CPU等からなり、DC−DC部25と、電流調整部26と、操作部27と、表示部28と電気的に接続される。
図3に示すように、コントローラユニット21の制御部24は、CPU等からなり、DC−DC部25と、電流調整部26と、操作部27と、表示部28と電気的に接続される。
DC−DC部25は、DC−DC部25に供給された入力電圧を変圧して負荷側である紫外線LED13側に供給する出力電圧Voutを生成するDC/DCコンバータである。本例のDC−DC部25は、例えば24Vの直流電圧を降圧して紫外線LED13に供給する。DC−DC部25は、制御部24によって設定された出力電圧Voutを紫外線LED13(負荷)側に出力する。DC−DC部25の負荷側にはスイッチング素子29、電流検出用抵抗器30、紫外線LED13が接続される。紫外線LED13は、接地されている。
DC−DC部25の出力電圧(供給電圧)Voutの最大値は、紫外線照射装置1の仕様範囲において紫外線LED13の順方向電流Ifを最大にした際の電圧値Vmaxと、後述する電流検出用抵抗器30における電圧Vr等を勘案して設定されている。DC−DC部25の出力電圧Voutの最大値は、紫外線LED13に対して順方向電流を最大にした際の電圧値Vmaxに対して比較的近似した値となるように設定されており、無駄な電力消費並びに発熱が生じることが抑えられている。
スイッチング素子29は、例えばFET(電界効果トランジスタ:Field effect transistor)やバイポーラトランジスタを採用することができる。
電流調整部26は、スイッチング素子29のオン/オフの切り換えを行って出力パワーを調整する。また、電流調整部26は、スイッチング素子29の負荷側と紫外線LED13のアノード側との間に接続される電流検出用抵抗器30の電流Irを検出する。ここで、電流検出用抵抗器30に流れる電流Irは電流検出用抵抗器30と直列接続される紫外線LED13の順方向電流Ifと同じ電流値となるため、電流Irを検出することで、実質的に紫外線LED13に流れる電流(順方向電流)Ifを監視することが可能となっている。
電流調整部26は、スイッチング素子29のオン/オフの切り換えを行って出力パワーを調整する。また、電流調整部26は、スイッチング素子29の負荷側と紫外線LED13のアノード側との間に接続される電流検出用抵抗器30の電流Irを検出する。ここで、電流検出用抵抗器30に流れる電流Irは電流検出用抵抗器30と直列接続される紫外線LED13の順方向電流Ifと同じ電流値となるため、電流Irを検出することで、実質的に紫外線LED13に流れる電流(順方向電流)Ifを監視することが可能となっている。
また、制御部24は、図示しない電力測定部によって紫外線LED13に供給される順方向電圧Vfを測定する。
ここで、一般的に紫外線LED13を駆動させる駆動回路においては、紫外線LEDの仕様等に合わせて紫外線LEDを駆動させるために必要な電流並びに電圧が得られるように設計する。その際、紫外線LED13が確実に駆動されるような電源電圧(出力電圧)と、順方向電流Ifを決定し、紫外線LED13の順方向電圧Vfを製品の仕様等から電流検出用抵抗器30の抵抗値を決定する。このため、通常であれば出力電圧Voutは一定値に固定することとなる。そして、紫外線LED13に供給される電力は光に変換されるが、光に変換されない電力は熱に変換されることとなる。つまり、出力電圧と順方向電圧との差が大きくなり、その差が発熱として生じることとなる。
ここで、一般的に紫外線LED13を駆動させる駆動回路においては、紫外線LEDの仕様等に合わせて紫外線LEDを駆動させるために必要な電流並びに電圧が得られるように設計する。その際、紫外線LED13が確実に駆動されるような電源電圧(出力電圧)と、順方向電流Ifを決定し、紫外線LED13の順方向電圧Vfを製品の仕様等から電流検出用抵抗器30の抵抗値を決定する。このため、通常であれば出力電圧Voutは一定値に固定することとなる。そして、紫外線LED13に供給される電力は光に変換されるが、光に変換されない電力は熱に変換されることとなる。つまり、出力電圧と順方向電圧との差が大きくなり、その差が発熱として生じることとなる。
そこで、本例の制御部24は、電流調整部26で検出された電流検出用抵抗器30に流れる電流Irと電流検出用抵抗器30の既知の抵抗値とから電流検出用抵抗器30に供給される電圧Vrを算出する。そして制御部24は、順方向電圧Vfと、電流検出用抵抗器30に供給される電圧Vrと、予め実験によって得られる補正値ΔVとの和をDC−DC部25に対する出力電圧Vout(Vout=Vf+Vr+ΔV)と設定する。なお、駆動開始時のDC−DC部25に設定する出力電圧Voutは、予め決められた初期出力電圧Vstを設定する。ここで初期出力電圧Vstは、DC−DC部25が出力可能な出力電圧Voutの最大値(最大出力電圧)が設定されており、紫外線照射装置1の仕様範囲において紫外線LED13の順方向電流If(出力パワー)を最大にした際の電圧値Vmaxと、後述する電流検出用抵抗器30における電圧Vrの和よりも高い電圧値が設定されている。これによって初期出力電圧Vstによって紫外線LED13が電圧不足で点灯しないということが抑えられている。
制御部24に接続される表示部28は、ユーザに対して各種情報を表示するためのものである。
また、制御部24には記憶部31が接続されており、例えば照射パワー(出力パワー)と照射時間を多段階に設定可能となっている。つまり、照射パワーが異なるステップを複数組み合わせて実行することが可能となっている。これらの設定は操作部27を用いて設定することが可能となっており、その設定情報は記憶部31に記憶されるようになっている。
また、制御部24には記憶部31が接続されており、例えば照射パワー(出力パワー)と照射時間を多段階に設定可能となっている。つまり、照射パワーが異なるステップを複数組み合わせて実行することが可能となっている。これらの設定は操作部27を用いて設定することが可能となっており、その設定情報は記憶部31に記憶されるようになっている。
次に、紫外線照射装置1の動作例(作用)を主に図4及び図5を用いて説明する。
先ず、予めユーザが操作部27を用いて、出力パワーの設定並びに各出力パワーでの照射時間を設定する。以下の説明では、第1ステップとして出力パワーを20%、照射時間を2秒間と設定し、次の第2ステップとして出力パワーを0%、照射時間を3秒間と設定し、次の第3ステップとして出力パワーを80%、照射時間を3秒間と設定した場合を想定して説明する。なお、これらの設定は、操作部27に限らず、プログラマブルコントローラやパーソナルコンピュータ等の外部機器によって設定する方法も採用することができる。
先ず、予めユーザが操作部27を用いて、出力パワーの設定並びに各出力パワーでの照射時間を設定する。以下の説明では、第1ステップとして出力パワーを20%、照射時間を2秒間と設定し、次の第2ステップとして出力パワーを0%、照射時間を3秒間と設定し、次の第3ステップとして出力パワーを80%、照射時間を3秒間と設定した場合を想定して説明する。なお、これらの設定は、操作部27に限らず、プログラマブルコントローラやパーソナルコンピュータ等の外部機器によって設定する方法も採用することができる。
ユーザが前記設定をした後、操作部27の内の駆動ボタン(図示略)を操作すると、制御部24は、前述の設定に基づいて動作を開始する。
先ず、制御部24は、電流調整部26に対して設定電流Iを設定するとともに、DC−DC部25に対して出力電圧Voutを設定する。
先ず、制御部24は、電流調整部26に対して設定電流Iを設定するとともに、DC−DC部25に対して出力電圧Voutを設定する。
制御部24は、図4に示すように、第1ステップ開始タイミングt0において、20%の出力パワーに相当する設定電流Iを電流調整部26に対して設定する。また、制御部24は、照射開始タイミングt0において、DC−DC部25に対して出力電圧Voutを設定する。タイミングt0における出力電圧Voutは出力電圧Voutの内で最大の初期出力電圧Vstが設定される。
電流調整部26は、電流検出用抵抗器30の電流Irが設定電流Iとなるようにスイッチング素子29を制御する。また、DC−DC部25は、設定された出力電圧Voutとなるように動作する。
次いで、制御部24は、所定周期毎(例えば50m秒毎)に紫外線LED13の順方向電圧Vfと電流検出用抵抗器30に供給される電圧Vrと、予め実験によって得られる補正値ΔVとの和をDC−DC部25に出力電圧Voutと設定する。これにより、図5に示すように出力電圧Voutと順方向電圧Vfとの差が経過時間とともに小さくなり無駄な電圧供給が抑えられて発熱が抑えられることとなる。
次いで、制御部24は、第1ステップから第2ステップに切り替わるタイミングt1において、出力パワーが0%に相当する設定電流Iを電流調整部26に対して設定する。このとき、出力パワーが0%であるため設定電流Iも0Aである。また、DC−DC部25から供給される出力電圧Voutも0Vである。すなわち、第2ステップにおいて紫外線LED13への電力供給(電流供給)が行われず、非点灯状態となる。
次いで、制御部24は、第2ステップから第3ステップに切り替わるタイミングt2において、80%の出力パワーに相当する設定電流Iを電流調整部26に対して設定する。また、制御部24は、タイミングt2において、DC−DC部25に対して出力電圧Voutを設定する。タイミングt0における出力電圧Voutは出力電圧Voutの内で最大の初期出力電圧Vstが設定される。
電流調整部26は、電流検出用抵抗器30の電流Irが設定電流Iとなるようにスイッチング素子29を制御する。また、DC−DC部25は、設定された出力電圧Voutとなるように動作する。
次いで、制御部24は、所定周期毎(例えば50m秒毎)に紫外線LED13の順方向電圧Vfと電流検出用抵抗器30に供給される電圧Vrと、予め実験によって得られる補正値ΔVとの和をDC−DC部25に出力電圧Voutと設定する。
次いで、制御部24は、第3ステップの終了タイミングt3において、設定電流I並びに出力電圧Voutを0として紫外線LED13への電力供給(電流供給)を停止して動作を終了する。
次に、本実施形態の効果を記載する。
(1)DC−DC部25は、制御部24の制御に基づいて紫外線LED13に供給される電流に基づいて紫外線LED13に供給する電圧を調整するため、紫外線LED13に供給する電圧Voutが固定値とならずに可変される。つまり、紫外線LED13に供給される電流が低いほど紫外線LED13に供給する電圧を低くすることで無駄な電圧供給が抑えられるため、発熱が抑えられる。
(1)DC−DC部25は、制御部24の制御に基づいて紫外線LED13に供給される電流に基づいて紫外線LED13に供給する電圧を調整するため、紫外線LED13に供給する電圧Voutが固定値とならずに可変される。つまり、紫外線LED13に供給される電流が低いほど紫外線LED13に供給する電圧を低くすることで無駄な電圧供給が抑えられるため、発熱が抑えられる。
(2)照射ユニット11がコントローラユニット21に対して着脱可能に構成されるため、ピーク波長が異なる紫外線LED13を利用したりケーブルCの長さが異なるものを利用することができる。ここで、紫外線LED13のピーク波長の違いによる順方向電圧Vfの差異やケーブル長の違いによる抵抗値の違いが生じることとなる。しかしながら、前述したように紫外線LED13に供給する出力電圧Voutを変動させることとなるため、前述した順方向電圧Vfの差異や抵抗値の違いに対応した出力電圧Voutを供給することができるため、ピーク波長が異なる紫外線LED13を利用した照射ユニット11やケーブルCの長さが異なった照射ユニット11を用いた場合でも発熱を抑えることができる。
(3)ここで、上記構成の紫外線照射装置1では、1つのコントローラユニット21に1つの照射ユニット11が接続される構成である。このため、コントローラユニット21は、複数のヘッドを1つのコントローラユニットに接続する構成と比較してコントローラユニット21全体の大きさを小型化することができる。これに伴い、コントローラユニット21内の空間は狭くなることとなり、発熱を抑えることがより望まれている。そこで、制御部24によって測定された紫外線LED13の順方向電圧Vfに応じて紫外線LED13への出力電圧Voutを調整するため、紫外線LED13に供給する出力電圧Voutが固定値とならずに可変される。つまり、紫外線LED13に供給される電圧が低いほど紫外線LED13に供給する電圧を低くすることで無駄な電圧供給が抑えられるため、発熱が抑えられる。
(4)予め決められた初期出力電圧Vstを基準とすることで初期時の出力電圧Voutを他の計測値等から算出して決定する必要が無いため、CPU等からなる制御部24への負担を抑えることができる。
(5)初期出力電圧Vstは、紫外線LED13の出力パワーが最大時の順方向電圧Vf(Vmax)と電流検出用抵抗器30の両端電圧Vrの和より高い電圧値であるため、紫外線LED13に供給される電圧が不足することが抑えられるため紫外線LED13を確実に点灯させることができる。
(6)初期出力電圧VstがDC−DC部25の最大出力電圧であるため、細かい制御を不要として電圧供給することができる。
なお、上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
なお、上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では1つのコントローラユニット21に対して1つの照射ユニット11(ヘッド)が接続される構成を採用したが、これに限らない。例えば1つのコントローラユニットに対して複数の照射ユニットが接続される構成を採用してもよい。このような構成においては、コントローラユニット内に各ヘッドに対応するような駆動回路を複数備える構成や、1つの駆動回路を切り換えて利用する構成を採用することができる。
・上記実施形態では、0%のステップを除く各ステップの開始時における初期出力電圧Vstを、紫外線LED13の出力パワーが最大時の順方向電圧Vf(電圧値=Vmax)と電流検出用抵抗器30の両端電圧Vrの和より高い電圧値としたが、これに限らない。
例えば、図6に示すように、出力パワーに応じた電流値(順方向電流If)と、その際の出力電圧Voutとの関係のメモリテーブルTを予め記憶部31に記憶させ、メモリテーブルTを参照して出力電圧Voutを決定(設定)するようにしてもよい。
また、出力パワーに応じた電流値(順方向電流If)と、その際の出力電圧Voutとの相関関係から順方向電圧Vfに対して係数αを乗算して出力電圧Voutを決定(設定)するようにしてもよい。
・上記実施形態では各ステップの間、所定間隔毎(例えば50μ秒毎)に順方向電圧Vfを検出することとしたが、これに限らない。例えば、各ステップの開始から所定期間のみ所定間隔毎に順方向電圧Vfを検出する構成を採用してもよい。また、各ステップの開始から出力電圧Voutと順方向電圧Vfとの差が閾値である所定値以下となるまで順方向電圧Vfを検出する構成を採用してもよい。
・上記実施形態では、電流検出用抵抗器30に供給される電圧Vrは、計測された電流Ir(=順方向電流If)と電流検出用抵抗器30の抵抗値との積によって算出される算出値(計算値)を用いることとしたが、これに限らない。つまり、電流検出用抵抗器30に印加される電圧Vrを測定し、その測定値を用いる構成を採用してもよい。このような構成とすることで、電流検出用抵抗器30の理論上の抵抗値と実際の抵抗値との誤差に影響されない。つまり、電流検出用抵抗器30の両端の電圧Vrも計測することで電流検出用抵抗器30の仕様範囲内における抵抗値の誤差に左右されることがなくなるため、より正確な電圧Vrを測定することができる。
・上記実施形態では、コントローラユニット21内に紫外線LED13と電気的に接続されて紫外線LED13に供給される電流を検出するための電流検出用抵抗器30を備える構成としたが、これに限らず、例えば照射ユニット11内に電流検出用抵抗器30を備える構成を採用してもよい。
・上記実施形態では、出力パワーを0%の期間を設定可能な構成としたが、これに限らず、電力オフ期間や照射オフ期間を設定可能な構成を採用してもよい。
・上記実施形態では、t1〜t2の期間において出力パワーを0%として紫外線LED13から間欠的に紫外線を照射する構成としたが、これに限らない。
・上記実施形態では、t1〜t2の期間において出力パワーを0%として紫外線LED13から間欠的に紫外線を照射する構成としたが、これに限らない。
図7に示すように、t1〜t2の期間においても出力パワーを0%よりも大きい(例えば50%に)設定して、紫外線LED13から多段階で出力パワーが徐々に大きくなるように紫外線を照射する構成を採用してもよい。
また、図8に示すように紫外線LED13から出力パワーが徐々に小さくなるように紫外線を照射する構成を採用してもよい。このように紫外線LED13の出力パワーの変化時において紫外線LEDの出力パワーが下がる場合には、出力パワーの変化前における出力電圧Voutを、出力パワー変化後の初期出力電圧Vstとして用いるようにしてもよい。これにより、出力パワー変化後における出力電圧供給手段の初期出力電圧が出力電圧供給手段の最大出力電圧と比べて紫外線LEDの順方向電圧と近い電圧値であるため、より発熱を抑えることができる。
・上記実施形態並びに上記各変形例は適宜組み合わせてもよい。
次に、上記実施の形態及び別例から把握できる技術的思想を以下に追記する。
(付記1)請求項1〜8のいずれか一項に記載の紫外線照射装置において、
前記電流検出用抵抗器は、前記コントローラ内に設けられることを特徴とする紫外線照射装置。
次に、上記実施の形態及び別例から把握できる技術的思想を以下に追記する。
(付記1)請求項1〜8のいずれか一項に記載の紫外線照射装置において、
前記電流検出用抵抗器は、前記コントローラ内に設けられることを特徴とする紫外線照射装置。
これにより、ヘッド側に熱源となり得る電流検出用抵抗器が設けられないため、ヘッド側の温度上昇を抑えることができ、紫外線LEDの出力低下を抑えることができる。
1…紫外線照射装置、11…照射ユニット(ヘッド)、13…紫外線LED、21…コントローラユニット(コントローラ)、24…制御部(電圧測定手段、パワー設定手段及び出力電圧供給手段)、25…DC−DC部(出力電圧供給手段)、26…電流調整部(電流調整手段)、27…操作部(パワー設定手段)、29…スイッチング素子(電流調整手段)、30…電流検出用抵抗器、C…接続ケーブル。
Claims (8)
- 紫外線を照射する紫外線LEDを備えたヘッドと、
前記ヘッドと接続ケーブルによって電気的に接続されて、該接続ケーブルを介して前記紫外線LEDに電流を供給させて該紫外線LEDを点灯させるコントローラと、
を備えた紫外線照射装置であって、
前記紫外線LEDと電気的に接続されて前記紫外線LEDに供給される電流を検出するための電流検出用抵抗器を有し、
前記コントローラは、前記紫外線LEDから間欠的又は多段階で紫外線を照射するように出力パワーを設定するパワー設定手段と、該パワー設定手段で設定される出力パワーに応じて前記紫外線LEDに供給される電流を調整する電流調整手段と、前記紫外線LEDに電圧を供給する出力電圧供給手段と、を備え、
前記出力電圧供給手段は、前記パワー設定手段により設定される出力パワーに応じて調整された前記紫外線LEDに供給される電流に基づき、前記紫外線LEDに供給する電圧を調整することを特徴とする紫外線照射装置。 - 請求項1に記載の紫外線照射装置であって、
前記ヘッドは、前記コントローラに対して前記接続ケーブルを介して着脱可能に構成されることを特徴とする紫外線照射装置。 - 請求項1又は2に記載の紫外線照射装置において、
前記紫外線LEDが発光された際の前記紫外線LEDの電圧を測定する電圧測定手段を備え、
前記出力電圧供給手段は、前記パワー設定手段により設定される出力パワーに応じて調整された前記紫外線LEDに供給される電流に基づいて変化する前記電圧測定手段によって測定された電圧に応じて前記紫外線LEDへの電圧を調整することを特徴とする紫外線照射装置。 - 請求項1又は2に記載の紫外線照射装置において、
前記電流検出用抵抗器並びに前記紫外線LEDの電圧を測定する電圧測定手段を備え、
前記出力電圧供給手段は、前記パワー設定手段により設定される出力パワーに応じて調整された前記紫外線LEDに供給される電流に基づいて変化する前記電圧測定手段によって測定された電圧に応じて前記紫外線LEDへの電圧を調整することを特徴とする紫外線照射装置。 - 請求項3又は4に記載の紫外線照射装置において、
前記出力電圧供給手段は、前記紫外線LEDの出力パワーの変化時に、予め決められた初期出力電圧を基準として前記電圧測定手段によって測定された電圧に応じて前記紫外線LEDへの電圧を調整することを特徴とする紫外線照射装置。 - 請求項5に記載の紫外線照射装置において、
前記初期出力電圧は、前記紫外線LEDの出力パワーが最大時の順方向電圧と前記電流検出用抵抗器の両端電圧の和より高い電圧値であることを特徴とする紫外線照射装置。 - 請求項6に記載の紫外線照射装置において、
前記初期出力電圧は、前記出力電圧供給手段の最大出力電圧であることを特徴とする紫外線照射装置。 - 請求項5に記載の紫外線照射装置において、
前記出力電圧供給手段は、前記紫外線LEDの出力パワーの変化時において前記紫外線LEDの出力パワーが下がった場合、出力パワーの変化前における前記出力電圧供給手段から供給される前記紫外線LEDへの電圧を出力パワー変化後の初期出力電圧として用いることを特徴とする紫外線照射装置。
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