JP2021154186A - Radiation device and photo curing system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、照射装置、及び光硬化システムに関する。 The present invention relates to an irradiation device and a photocuring system.
従来、凹部が設けられた立体物にＵＶ塗料等の紫外線硬化性樹脂を塗布し、紫外線照射装置で紫外線を照射することによって、当該紫外線硬化性樹脂を硬化させる手法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
このような照射装置の照射対象物には、当該凹部全体に紫外線硬化性樹脂が塗布されたものがある。
Conventionally, there is known a method of applying an ultraviolet curable resin such as a UV paint to a three-dimensional object provided with a recess and irradiating the ultraviolet curable resin with an ultraviolet irradiation device to cure the ultraviolet curable resin (for example). See Patent Document 1).
Some of the irradiation objects of such an irradiation device are those in which an ultraviolet curable resin is applied to the entire recess.
この場合、照射装置には、凹部全体に紫外線を照射するために、照射対象物の凹部の形状に応じて、紫外線の出射する方向が調整されるものが知られている。
しかしながら、従来の照射装置では、紫外線の出射する方向を調整するために、照射装置本体の角度や位置を変更させる必要があり、光硬化性樹脂の硬化に伴う作業が煩雑となる虞があった。
本発明は、照射される紫外線の方向の調整が容易にできる照射装置、及び光硬化システムを提供することを目的とする。
In this case, an irradiation device is known in which the direction in which ultraviolet rays are emitted is adjusted according to the shape of the recesses of the irradiation target object in order to irradiate the entire recesses with ultraviolet rays.
However, in the conventional irradiation device, it is necessary to change the angle and position of the irradiation device main body in order to adjust the direction in which the ultraviolet rays are emitted, which may complicate the work associated with the curing of the photocurable resin. ..
An object of the present invention is to provide an irradiation device and a photocuring system capable of easily adjusting the direction of irradiated ultraviolet rays.
本発明は、紫外線を放射する線状光源が設けられた照射器を備え、前記照射器が紫外線を照射対象物に照射することで、前記照射対象物に塗布された光硬化性樹脂を硬化させる照射装置であって、前記照射器の紫外線の出射端には、紫外線を所定方向に反射する反射板が設けられていることを特徴とする。 The present invention includes an irradiator provided with a linear light source that radiates ultraviolet rays, and the irradiator irradiates the object to be irradiated with ultraviolet rays to cure the photocurable resin applied to the object to be irradiated. It is an irradiation device, and is characterized in that a reflecting plate that reflects ultraviolet rays in a predetermined direction is provided at an emission end of ultraviolet rays of the irradiator.
本発明は、上記照射装置において、前記反射板は、前記線状光源側の端部に回転軸が設けられ、前記回転軸を中心に回動可能に設けられていることを特徴とする。 The present invention is characterized in that, in the irradiation device, the reflector is provided with a rotation shaft at an end on the linear light source side, and is rotatably provided about the rotation shaft.
本発明は、上記照射装置において、前記線状光源を挟んで対向配置される主反射面を備えた反射鏡と、円反射面を備えた反射鏡を有し、前記主反射面は、前記線状光源の紫外線を前記反射板に向けて反射し、前記円反射面は、前記線状光源の紫外線を集光して前記主反射面に入射させることを特徴とする。 The present invention includes a reflecting mirror having a main reflecting surface and a circular reflecting surface arranged opposite to each other with the linear light source interposed therebetween, and the main reflecting surface is the line. It is characterized in that the ultraviolet rays of the linear light source are reflected toward the reflecting plate, and the circular reflecting surface collects the ultraviolet rays of the linear light source and causes the ultraviolet rays of the linear light source to be incident on the main reflecting surface.
本発明は、上記照射装置において、前記照射対象物は、前記照射器側に開口した凹部を有し、前記凹部には、前記光硬化性樹脂が塗布されており、前記反射板は、前記凹部の形状に応じて紫外線を反射する方向を調整可能に設けられていることを特徴とする。 In the present invention, in the irradiation device, the irradiation target has a recess opened on the side of the irradiator, the recess is coated with the photocurable resin, and the reflector is the recess. It is characterized in that the direction in which ultraviolet rays are reflected can be adjusted according to the shape of the above.
本発明は、上記照射装置と、前記反射板によって反射された紫外線が複数の方向から前記凹部に照射されるように、前記照射対象物を搬送する搬送手段とを備えることを特徴とする光硬化システムである。 The present invention is characterized by comprising the irradiation device and a transport means for transporting the irradiation target object so that the ultraviolet rays reflected by the reflector are irradiated to the recesses from a plurality of directions. It is a system.
本発明は、上記光硬化システムにおいて、複数の前記照射装置を備え、前記照射装置のそれぞれは、照射した紫外線が互いに異なる方向から前記凹部に入射するように配置されていることを特徴とする。 The present invention is characterized in that, in the photocuring system, a plurality of the irradiation devices are provided, and each of the irradiation devices is arranged so that the irradiated ultraviolet rays are incident on the recesses from different directions.
本発明によれば、照射される紫外線の方向の調整が容易にできる。 According to the present invention, the direction of the irradiated ultraviolet rays can be easily adjusted.
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る光硬化システム１の構成を模式的に示す側面図である。
光硬化システム１は、図１に示すように、光源を備え、光硬化性樹脂が立体物の内面に塗布された照射対象物に、光源の光を照射して、当該光硬化性樹脂を硬化するシステムである。
本実施形態の照射対象物であるワークＷは、例えば車体部品やバスタブ、コンテナ容器、照明器具のガラスグローブ、反射鏡等といった、所定以上の大きさで、凹形状（凹部）を有したものである。また、本実施形態の光硬化性樹脂は、所定量以上の積算光量で硬化するＵＶ塗料であり、光源は、紫外線を放射する、水銀ランプや、メタルハライドランプである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a side view schematically showing the configuration of the photocuring system 1 according to the embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 1, the photocuring system 1 is provided with a light source, and the light of the light source is applied to an irradiated object on which the photocurable resin is applied to the inner surface of the three-dimensional object to cure the photocurable resin. It is a system to do.
The work W, which is the object to be irradiated in the present embodiment, has a predetermined size or larger and has a concave shape (recess), such as a vehicle body part, a bathtub, a container container, a glass glove of a lighting fixture, a reflector, and the like. be. Further, the photocurable resin of the present embodiment is a UV coating material that cures with an integrated light amount of a predetermined amount or more, and the light source is a mercury lamp or a metal halide lamp that radiates ultraviolet rays.
光硬化システム１は、照射装置２と、搬送架台４とを備えている。
照射装置２は、搬送架台４から所定距離を空けて離れた上方位置に配置され、直下に照射光である紫外線を照射するものであり、例えば搬送架台４幅方向に横架される門体状の架台等に支持されている。
The photocuring system 1 includes an
The irradiating
搬送架台４には、搬送手段として機能する搬送装置であり、当該搬送架台４は、直動方向Ｄに沿って、搬送架台４の面上に載置されたワークＷが照射装置２の直下を通過するように移送する直動機構が内設されている。
光硬化性樹脂の光硬化においては、搬送架台４に載置された複数のワークＷが直動機構によって直動方向Ｄに沿って移送され、照射装置２の直下を通過し、この通過のときに照射装置２の紫外線が照射されて光硬化性樹脂が硬化される。
The
In the photocuring of the photocurable resin, a plurality of works W mounted on the
この搬送架台４は、直動方向Ｄに沿ってワークＷを往復移動可能となっている。このため、搬送架台４は、一方向に向かってワークＷを搬送した後に、逆方向に向かってワークＷを搬送させることができ、例えば、一方向に向かってワークＷを搬送した後に、ワークＷを反転して載置し、逆方向に向かって搬送させることで、当該ワークＷに対して２方向から紫外線を照射させることが可能である。
The
図２は、照射装置２の構成を示す側面図である。
照射装置２は、照射器６と、反射板３０とを備えている。
図２に示すように、照射器６は、筐体１０と、当該筐体１０の上方に配置された冷却ユニット２０とを備えている。
筐体１０は、直動方向Ｄに直交する方向に延びる直方体形状に形成され、下面に開口部１０Ａが設けられ、上面に開口部１０Ｂが設けられている。
開口部１０Ａは、平面視で矩形状に形成され、開放されている。
FIG. 2 is a side view showing the configuration of the
The
As shown in FIG. 2, the
The
The opening 10A is formed in a rectangular shape in a plan view and is open.
この筐体１０の内部には、線状光源であるランプ１２、及び光制御部材である反射鏡１４を備えている。
ランプ１２には、紫外線を放射する直管型（棒状）の放電ランプが用いられており、当該ランプ１２は、直動機構の直動方向Ｄに直交する方向に延びる線状光源である。すなわち、直動機構の直動方向Ｄは、ランプ１２の長手方向に直交する方向に一致している。
ランプ１２の直下には、開口部１０Ａが配置されており、ランプ１２の長手方向は、開口部１０Ａの長手方向に一致している。
反射鏡１４は、ランプ１２の長手方向に沿って延びるシリンドリカル凹面反射鏡であり、この反射鏡１４は、ランプ１２の紫外線を集光する。集光された紫外線は、開口部１０Ａを通過して筐体１０の外部に放射される。すなわち、開口部１０Ａは、照射装置２の出射端として機能する。
Inside the
A straight tube type (rod-shaped) discharge lamp that radiates ultraviolet rays is used for the
An opening 10A is arranged directly below the
The
筐体１０の上面には、冷却ユニット２０が取り付けられている。
冷却ユニット２０は、筐体１０の内部に冷却風を供給して照射器６を冷却するものであり、当該冷却ユニット２０は、送風機２２と、ダクト接続部２４とを備えている。
送風機２２は、照射装置２の外部から照射器６の内部に空気を引き込むことで照射器６の内部を冷却する冷却風を送風するものである。
ダクト接続部２４は、送風機２２によって送風された冷却風を筐体１０から不図示のダクトに導風する流路を形成する管路である。
ダクト接続部２４は、筐体１０の開口部１０Ｂに連結されている導風管２６と、ダクトが接続される接続開口２８とを備えている。また、ダクト接続部２４の上端には、送風機２２が連結されている。
A
The
The
The
The
送風機２２が駆動すると、照射装置２の外部から照射器６の内部に空気が引き込まれる。この空気の流れが冷却風として照射器６の各部を冷却する。筐体１０の内部に引き込まれた空気は、導風管２６を通ってダクト接続部２４に移動し、接続開口２８からダクトに流されることで排気される。
なお、冷却ユニット２０は、送風機２２から送風された冷却風を冷却する冷却器を備えていてもよい。
また、筐体１０の上面には、ランプ１２に電力を供給する配線等の各種の配線が接続されている。
When the
The cooling
Further, various wirings such as wirings for supplying electric power to the
次いで、反射鏡１４について詳述する。
反射鏡１４は、図２に示すように、ランプ１２を挟んで対向配置される一対の反射鏡１４Ｒ、１４Ｌを有する。反射鏡１４Ｒは、ランプ１２の上方から筐体１０の開口部１０Ａの近傍まで延出する。反射鏡１４Ｌは、ランプ１２の上方側からランプ１２の周囲近傍だけに配置され、筐体１０の開口部１０Ａの近傍までは延出しない。
Next, the
As shown in FIG. 2, the
図３は、照射装置２からワークＷに照射された紫外線を示す図である。図３において、ワークＷは、その側断面図を示している。
反射鏡１４Ｒは、ランプ１２から入射する紫外線を、所定箇所Ｆに照射する楕円反射面１５Ａを有する。この楕円反射面１５Ａは、ランプ１２の中心軸１２Ａを一方の焦点（以下、第１焦点という）とし、所定箇所Ｆを、他方の焦点（以下第２焦点という）とした楕円の円弧に沿った面、或いは、この面を近似した面に形成されている。また、楕円反射面１５Ａは、ランプ１２の上方側で最もランプ１２に近接する。
なお、反射鏡１４Ｒは、楕円反射面１５Ａに限らず、放物反射面を備えていてもよい。
FIG. 3 is a diagram showing ultraviolet rays irradiated to the work W from the
The reflecting
The reflecting
反射鏡１４Ｌは、ランプ１２から反射鏡１４Ｌに入射する光を、ランプ１２の配置位置である中心軸１２Ａで集光し、対向する楕円反射面１５Ａに入射させる円反射面１５Ｂを有する。すなわち、楕円反射面１５Ａは、反射鏡１４の主反射面として機能する。
円反射面１５Ｂは、ランプ１２の中心軸１２Ａから等距離の円弧に沿う面、或いは、この面を近似した面に形成されている。
The reflecting
The
円反射面１５Ｂは、ランプ１２との離間距離を等距離に保ちつつ、ランプ１２の上方側から下方側へと延出する。
円反射面１５Ｂの開口部１０Ｂ側に位置する端部は、楕円反射面１５Ａの開口部１０Ｂ側に位置する端部から離間し、且つ、円反射面１５Ｂに入射した紫外線を楕円反射面１５Ａに入射させる範囲に位置する。
また、円反射面１５Ｂの開口部１０Ａ側に位置する端部は、当該端部で反射した紫外線を、楕円反射面１５Ａに反射する位置に設けられている。このようにして、円反射面１５Ｂは、開口部１０Ｂ側において、反射鏡１４Ｒから離間しつつ、ランプ１２からの紫外線を楕円反射面１５Ａへと反射できる範囲に形成される。
The
The end of the
Further, the end portion of the
このように、反射鏡１４Ｌを、円反射面１５Ｂを形成する形状にすることで、楕円反射面１５Ａと対称構造の楕円反射面を形成する形状にする場合と比べて、反射鏡１４のランプ１２の長手方向に直交する方向における長さ寸法が抑えられる。
これによって、反射鏡１４は、ランプ１２の長手方向に直交する方向における反射鏡１４の幅寸法の増大を抑えながら、より多くの紫外線を所定箇所Ｆに集光可能となっている。
従って、照射器６、及び照射装置２を小型化することができ、且つＵＶ塗料の硬化に十分な照度を得やすくなる。
さらに、ランプ１２の長手方向に直交する方向において、開口部１０Ａから出射した紫外線の照射範囲を所定範囲内に限定する、すなわち集光性を向上させることが可能である。
In this way, the
As a result, the reflecting
Therefore, the
Further, in the direction orthogonal to the longitudinal direction of the
照射装置２は、筐体１０の開口部１０Ａの近傍に、反射板３０を備えている。
反射板３０は、反射面３０Ａを備え、開口部１０Ａから出射した紫外線をこの反射面３０Ａで所定方向に反射させる部材である。この反射板３０の基材には、例えばアルミニウム等の金属や、樹脂にアルミ蒸着処理をしたもの等の適宜の材が用いられる。
反射板３０は、矩形の板状に形成されており、反射板３０の長手方向の長さ寸法は、ランプ１２の長手方向の長さ寸法と略同一である。当該反射板３０は、筐体１０の外部に配置されており、長手方向がランプ１２の長手方向に沿うように配置されている。
The
The
The
反射板３０は、筐体１０の開口部１０Ａに最も接近した箇所である上縁において、棒状の支持部材３２によって、回動自在に軸支されている。すなわち、当該支持部材３２は、反射板３０の回転軸として機能する。
この支持部材３２は、開口部１０Ａの平面視で、当該開口部１０Ａの内側に位置し、且つランプ１２の長手方向に直交する方向において、所定箇所Ｆを挟んだ反射鏡１４Ｒの反対側に配置されている。すなわち、反射板３０は、所定箇所Ｆよりも反射鏡１４Ｒから離れた位置に上縁が配置されている。
The
The
図３に示すように、反射板３０は、ランプ１２の長手方向に直交する方向において、開口部１０Ａから出射した紫外線を反射鏡１４Ｒ側に向かうように、斜め下方に反射する。
これによって、照射装置２は、ワークＷの凹部において、照射装置２に対向する面（以下底面という）と、底面から上方に向かって起立して設けられた面（以下内側面という）の内、反射板３０に対向する面とのそれぞれに集光性を向上させた状態で紫外線を照射する。
このように、反射板３０に反射させて紫外線を照射することで、照射装置２は、照射器６の配置位置を変化させることなく、ワークＷの凹部全体に紫外線を照射することができる。このため、照射装置２の全体を動かすことなく紫外線が向かう方向を制御でき、照射器６に設けられている配線や、ダクト接続部２４、ダクト等に負荷がかかることを抑制できる。
As shown in FIG. 3, the
As a result, the
By reflecting the light on the
上述の通り、照射装置２は、凹部の底面に加えて、反射板３０に対向する位置に配置された内側面に、紫外線光を効率良く照射することができる。これによって、照射装置２は、凹部全体における積算光量のばらつきを抑制しつつ、凹部に塗布された光硬化性樹脂全体を硬化させることができる。
As described above, the
さらに、反射板３０は、棒状の支持部材３２によって、回動自在に軸支されている。このため、反射板３０を回動させることによって、反射面３０Ａの開口部１０Ａに対する角度を変化させることができ、紫外線の反射方向を制御することができる。
これによって、ワークＷの凹部の形状、特に深さ方向の寸法に応じて紫外線の反射方向を変化させることができ、より効率良くワークＷの凹部に塗布された光硬化性樹脂を硬化させることができる。
Further, the
As a result, the direction of reflection of ultraviolet rays can be changed according to the shape of the concave portion of the work W, particularly the dimension in the depth direction, and the photocurable resin applied to the concave portion of the work W can be cured more efficiently. can.
また、反射板３０は、筐体１０の開口部１０Ａに最も接近した箇所である上縁において、棒状の支持部材３２によって軸支されている。この支持部材３２は、所定箇所Ｆを挟んだ反射鏡１４Ｒの反対側に配置されている。
これによって、反射板３０は、例えば下縁等で軸支された場合より反射鏡１４Ｒで反射した紫外線をより多く受けつつ、より広い範囲に紫外線を向かわせることができ、また、より小さい寸法で形成することが可能となる。
Further, the
As a result, the
ここで、本実施形態の光硬化システム１と、第一、第二比較例とのシミュレーション結果について説明する。
図４は、比較例の構成を模式的に示す側面図であり、図４（Ａ）は、第一比較例である光硬化システム１００の側面図、（Ｂ）は、第二比較例である光硬化システム２００の側面図である。図４（Ａ）、図４（Ｂ）において、図２と同一の部分については、同一の符号を付してその説明を省略する。
発明者らは、本実施形態の光硬化システム１が所定のワークＷに紫外線を照射したときの凹部における積算光量のばらつきについて、シミュレーションを行った。
また、図４に示すように、発明者らは、本実施形態の光硬化システム１に加えて、比較例として、光硬化システム１００と光硬化システム２００についても、所定のワークＷに紫外線を照射したときの凹部における積算光量のばらつきのシミュレーションを行った。
Here, the simulation results of the photocuring system 1 of the present embodiment and the first and second comparative examples will be described.
4A and 4B are side views schematically showing the configuration of a comparative example, FIG. 4A is a side view of the
The inventors simulated the variation in the integrated light amount in the recess when the photocuring system 1 of the present embodiment irradiates a predetermined work W with ultraviolet rays.
Further, as shown in FIG. 4, in addition to the photocuring system 1 of the present embodiment, the inventors also irradiate a predetermined work W with ultraviolet rays as a comparative example of the
図４（Ａ）に示すように、光硬化システム１００は、光硬化システム１が備える反射鏡１４に代えて、反射鏡１１４を備え、また、反射板３０が省略されている。この光硬化システム１００の照射器１０６が備える反射鏡１１４は、ランプ１２を挟んで対向配置される一対の反射鏡１１４Ｌ、１１４Ｒで構成される。反射鏡１１４Ｒは、反射鏡１４Ｒと同一であり、反射鏡１１４Ｌは、ランプ１２を挟んで反射鏡１１４Ｒと対称形状に形成される。
照射器１０６では、反射鏡１１４によって集光して反射された紫外線が出射すると、照射装置２の反射板３０によって反射された紫外線よりも広範囲に亘って照射される。
As shown in FIG. 4A, the
In the
図４（Ｂ）に示すように、光硬化システム２００は、照射器１０６の光軸が搬送架台４の上面に対して斜めとなるように配置されたものである。詳述すると、光硬化システム２００は、照射器１０６を搬送架台４の上面に対して斜めとなるように配置することでワークＷの内側面により多くの紫外線が入射するようにしている。
As shown in FIG. 4B, the
次いで、シミュレーションに用いた各ワークＷについて説明する。
図５は、シミュレーションに用いた第一のワークＷ１を示す図であり、図５（Ａ）は、ワークＷ１の斜視図、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）に示す平面Ｂで切断した縦断面図、図５（Ｃ）は、図５（Ａ）に示す平面Ｃで切断した縦断面図である。
図６は、シミュレーションに用いた第二のワークＷ２を示す図であり、図６（Ａ）は、ワークＷ２の斜視図、図６（Ｂ）は、図６（Ａ）に示す平面Ｂで切断した縦断面図、図６（Ｃ）は、図６（Ａ）に示す平面Ｃで切断した縦断面図である。
図７は、シミュレーションに用いた第三のワークＷ３を示す図であり、図７（Ａ）は、ワークＷ３の斜視図、（Ｂ）は、図７（Ａ）に示す平面Ｂで切断した縦断面図、図７（Ｃ）は、図７（Ａ）に示す平面Ｃで切断した縦断面図である。
なお、平面Ｂは、各ワークＷ１、Ｗ２、Ｗ３の長手方向に直交する方向の略中央を通る仮想面である。平面Ｃは、各ワークＷ１、Ｗ２、Ｗ３の長手方向の略中央を通る仮想面である。
本シミュレーションでは、光硬化システム１、１００、２００のそれぞれが図５から図７に示すワークＷ１、Ｗ２、Ｗ３に対して、搬送架台４で往復搬送させながら紫外線を照射し、そのときの凹部における積算光量について比較した。具体的には、ワークＷ１では、図５（Ｂ）、図５（Ｃ）に示すように、測定箇所としてＰ１からＰ２３の２３箇所を設定し、光硬化システム１、１００、２００のそれぞれが紫外線を照射したときの各測定箇所におけるそれぞれの積算光量を測定した。
Next, each work W used in the simulation will be described.
5A and 5B are views showing the first work W1 used in the simulation, FIG. 5A is a perspective view of the work W1, and FIG. 5B is cut along a plane B shown in FIG. 5A. 5 (C) is a vertical cross-sectional view taken along the plane C shown in FIG. 5 (A).
6A and 6B are views showing a second work W2 used in the simulation, FIG. 6A is a perspective view of the work W2, and FIG. 6B is cut along a plane B shown in FIG. 6A. 6 (C) is a vertical cross-sectional view taken along the plane C shown in FIG. 6 (A).
7A and 7B are views showing a third work W3 used in the simulation, FIG. 7A is a perspective view of the work W3, and FIG. 7B is a vertical section cut along a plane B shown in FIG. 7A. The top view and FIG. 7 (C) are vertical cross-sectional views cut along the plane C shown in FIG. 7 (A).
The plane B is a virtual plane that passes through substantially the center of each work W1, W2, and W3 in a direction orthogonal to the longitudinal direction. The plane C is a virtual plane that passes through substantially the center of each work W1, W2, and W3 in the longitudinal direction.
In this simulation, each of the
同様に、ワークＷ２では、図６（Ｂ）、図６（Ｃ）に示すように、測定箇所としてＰ１からＰ２１の２１箇所を設定し、光硬化システム１、１００、２００のそれぞれが紫外線を照射したときの各測定箇所におけるそれぞれの積算光量を測定した。
ワークＷ３では、図７（Ｂ）、図７（Ｃ）に示すように、測定箇所としてＰ１からＰ１６の１６箇所を設定し、光硬化システム１、１００、２００のそれぞれが紫外線を照射したときの各測定箇所におけるそれぞれの積算光量を測定した。
Similarly, in the work W2, as shown in FIGS. 6B and 6C, 21 measurement points P1 to P21 are set, and each of the
In the work W3, as shown in FIGS. 7 (B) and 7 (C), 16 points P1 to P16 are set as measurement points, and when each of the
図８は、シミュレーションの結果を示す図であり、図８（Ａ）は、第一のワークＷ１における結果を示す図、図８（Ｂ）は、第二のワークＷ２における結果を示す図、図８（Ｃ）は、第三のワークＷ３における結果を示す図である。
図８（Ａ）から図８（Ｃ）において、縦軸は、積算光量Ｙを示し、横軸が各測定箇所Ｘを示している。なお、図８（Ａ）から図８（Ｃ）において、積算光量Ｙは、光硬化システム１００が各ワークＷ１、Ｗ２、Ｗ３に紫外線を照射したときに最も積算光量が高くなった測定箇所を基準値とし、この基準値に対する各測定結果の相対値を示している。
また、図８（Ａ）から図８（Ｃ）において、光硬化システム１、１００、２００が紫外線を照射したときの各箇所における積算光量を、それぞれ符号Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３で示している。
図８（Ａ）から図８（Ｃ）に示すように、光硬化システム１は、ワークＷ１、Ｗ２、Ｗ３のいずれに紫外線を照射した場合であっても、光硬化システム１００、２００と比較すると、各測定箇所同士の積算光量の差が小さくなっている。
すなわち、光硬化システム１では、例えば、ワークＷが有する凹部の底面と内側面とにおける積算光量の差が小さくなり、凹部における積算光量のばらつきを抑制することができる。このため、光硬化システム１は、紫外線を照射してワークＷの凹部に塗布された光硬化性樹脂を硬化するときに、凹部における照射ムラが抑制され、光硬化性樹脂の硬化不足や、ワークＷに黄変が生じることを抑制できる。
8A and 8B are diagrams showing the results of the simulation, FIG. 8A is a diagram showing the results in the first work W1, and FIG. 8B is a diagram and a diagram showing the results in the second work W2. 8 (C) is a figure which shows the result in the 3rd work W3.
In FIGS. 8 (A) to 8 (C), the vertical axis represents the integrated light intensity Y, and the horizontal axis represents each measurement point X. In addition, in FIGS. 8A to 8C, the integrated light amount Y is based on the measurement point where the integrated light amount is highest when the
Further, in FIGS. 8A to 8C, the integrated light amounts at each location when the
As shown in FIGS. 8 (A) to 8 (C), the photo-curing system 1 is compared with the photo-curing
That is, in the photocuring system 1, for example, the difference in the integrated light amount between the bottom surface and the inner surface of the recessed portion of the work W becomes small, and the variation in the integrated light amount in the recessed portion can be suppressed. Therefore, in the photocuring system 1, when the photocurable resin applied to the recesses of the work W is cured by irradiating ultraviolet rays, uneven irradiation in the recesses is suppressed, resulting in insufficient curing of the photocurable resin and the work. It is possible to suppress the occurrence of yellowing in W.
以上説明したように、本実施形態によれば、照射装置２は、紫外線を放射するランプ１２を備え、紫外線をワークＷに照射することで、ワークＷに塗布された光硬化性樹脂を硬化させる。そして、照射装置２の照射器６の開口部１０Ａには、紫外線を所定方向に反射する反射板３０が設けられている構成とした。
これによって、照射装置２は、反射板３０に反射させた紫外線をワークＷに照射することで、当該照射装置２の配置位置を変化させることなく、ワークＷの凹部全体に紫外線を照射することができる。このため、照射装置２の全体を動かすことなく紫外線が向かう方向を制御でき、照射器６に設けられている配線や、ダクト接続部２４、ダクト等に負荷がかかることを抑制できる。
また、照射装置２は、ワークＷの凹部における紫外線の積算光量のばらつきを抑制することができる。このため、光硬化システム１は、紫外線を照射してワークＷの凹部に塗布された光硬化性樹脂を硬化するときに、凹部における照射ムラが抑制され、光硬化性樹脂の硬化不足や、ワークＷに黄変が生じることを抑制できる。
As described above, according to the present embodiment, the
As a result, the
In addition, the
また、本実施形態によれば、反射板３０は、ランプ１２側の端部に回転軸となる支持部材３２が設けられ、この支持部材３２を中心に回動可能に設けられている構成とした。
これによって、反射板３０は、例えば下縁等で軸支された場合より反射鏡１４Ｒで反射した紫外線をより多く受けつつ、より広い範囲に紫外線を向かわせることができ、また、より小さい寸法で形成することが可能となる。
Further, according to the present embodiment, the
As a result, the
また、本実施形態によれば、照射器６は、ランプ１２を挟んで対向配置される反射鏡１４Ｒと反射鏡１４Ｌとを備えた反射鏡１４を有し、反射鏡１４Ｒは、ランプ１２の紫外線を反射板３０に向けて反射し、反射鏡１４Ｌは、ランプ１２の紫外線を集光して反射鏡１４Ｒに入射させる構成とした。
これによって、照射器６の開口部１０Ａから出射する紫外線は、ランプ１２の長手方向に直交する方向において、所定範囲内に限定される。このため、照射器６の開口部１０Ａからの紫外線の出射範囲が限られ、反射板３０による紫外線の制御が容易となる。
Further, according to the present embodiment, the
As a result, the ultraviolet rays emitted from the
また、本実施形態によれば、反射板３０は、凹部の形状に応じて紫外線を反射する方向を調整可能に設けられている構成とした。
これによって、照射装置２は、紫外線の反射する方向を凹部の形状に合わせて調整できる。このため、ワークＷの凹部に紫外線をより効率良く照射することができ、凹部全体における積算光量の偏りが生じることを抑制できる。
Further, according to the present embodiment, the
Thereby, the
また、本実施形態によれば、光硬化システム１は、照射装置２と、反射板３０によって反射された紫外線が複数の方向からワークＷに設けられた凹部に照射されるように、ワークＷを搬送する搬送架台４とを備える構成とした。
これによって、ワークＷが搬送架台４によって搬送されることで、照射装置２に対するワークＷの凹部の配置位置が変化する。このため、光硬化システム１では、ワークＷの凹部全体に紫外線を照射することができる。
Further, according to the present embodiment, the photocuring system 1 irradiates the work W so that the ultraviolet rays reflected by the
As a result, the work W is transported by the
上述した実施形態は、本発明の一態様を例示したものであって、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で任意に変形、及び応用が可能である。 The above-described embodiment illustrates one aspect of the present invention, and can be arbitrarily modified and applied without departing from the spirit of the present invention.
上述した実施形態では、光硬化システム１は、１つの照射装置２を備えるとしたが、これに限らず、複数の照射装置２を備えていてもよい。例えば、搬送架台４の搬送方向に沿って２つの照射装置２が並べて配置されていてもよい。この場合、各照射装置２は、反射板３０の反射面３０Ａが互いに対向するように配置される。
この場合、各照射装置２は、搬送架台４に搬送されるワークＷの凹部にそれぞれが異なる方向から紫外線を照射することとなる。
これによって、光硬化システム１は、ワークＷの凹部全体における積算光量の偏りが生じることを抑制しつつ、一回の搬送で、複数の方向から紫外線をワークＷの凹部に照射することができる。このため、ワークＷが搬送架台４に搬送される回数を減少させ、当該ワークＷの凹部の光硬化性樹脂の硬化に関わる作業工程を短縮することができる。
In the above-described embodiment, the photocuring system 1 is provided with one
In this case, each
As a result, the photocuring system 1 can irradiate the concave portion of the work W with ultraviolet rays from a plurality of directions in one transfer while suppressing the unevenness of the integrated light amount in the entire concave portion of the work W. Therefore, the number of times the work W is transported to the
例えば、上述した実施形態では、開口部１０Ａは、平面視で矩形状に形成され、開放されているとした。しかしながらこれに限らず、当該開口部１０Ａの下方には、波長選択フィルタ等の所定の波長の光を透過する光学フィルタや、波長選択特性を有していないカバー等が配置されていてもよい。
この場合、反射板３０は、当該フィルタやカバー、あるいはこれらのフィルタやカバーを保持する保持部材に設けられていてもよい。
For example, in the above-described embodiment, the
In this case, the
上述した実施形態では、光硬化システム１は、反射鏡１４を備えるとしたが、これに限らず、例えば反射鏡１１４を備えていてもよい。この場合、照射装置２は、当該反射鏡１１４が反射する紫外線の範囲を限定する遮光板等を備えていてもよい。
In the above-described embodiment, the photocuring system 1 is provided with the reflecting
また例えば、照射器６は、複数のランプ１２を同軸に一列に並べて構成されていてもよい。
また例えば、搬送架台４は、ワークＷを水平方向に沿って回転させる機構を備えていてもよい。
また例えば、搬送架台４は、無端の経路を備え、当該経路上をワークＷが循環する構成であってもよい。この場合、照射装置２は、搬送架台４の経路の少なくとも２箇所の上方に位置するように設けられる。
Further, for example, the
Further, for example, the
Further, for example, the
１、１００、２００ 光硬化システム
２、１０２ 照射装置
４ 搬送架台（搬送手段）
６、１０６ 照射器
１０ 筐体
１０Ａ 開口部（出射端）
１２ ランプ
１２Ａ 中心軸
１４、１４Ｌ、１４Ｒ、１１４、１１４Ｌ、１１４Ｒ 反射鏡
１５Ａ 楕円反射面
１５Ｂ 円反射面
２０ 冷却ユニット
２２ 送風機
２４ ダクト接続部
３０ 反射板
３０Ａ 反射面
３２ 支持部材（回転軸）
１００ 光硬化システム
Ｗ、Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３ ワーク（照射対象物）
1,100,200 Photo-curing system 2,102
6, 106 Irradiator 10
12
100 Photo-curing system W, W1, W2, W3 Work (irradiation target)
Claims (6)
前記照射器が紫外線を照射対象物に照射することで、前記照射対象物に塗布された光硬化性樹脂を硬化させる照射装置であって、
前記照射器の紫外線の出射端には、紫外線を所定方向に反射する反射板が設けられている
ことを特徴とする照射装置。 Equipped with an irradiator equipped with a linear light source that radiates ultraviolet rays
An irradiator that cures a photocurable resin applied to an object to be irradiated by irradiating the object to be irradiated with ultraviolet rays.
An irradiation device characterized in that a reflector for reflecting ultraviolet rays in a predetermined direction is provided at an emission end of ultraviolet rays of the irradiator.
ことを特徴とする請求項１に記載の照射装置。 The irradiation device according to claim 1, wherein the reflector is provided with a rotation shaft at an end on the linear light source side and is rotatably provided about the rotation shaft.
前記主反射面は、前記線状光源の紫外線を前記反射板に向けて反射し、
前記円反射面は、前記線状光源の紫外線を集光して前記主反射面に入射させる
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の照射装置。 It has a reflector having a main reflecting surface and a reflecting mirror having a circular reflecting surface, which are arranged so as to face each other with the linear light source in between.
The main reflecting surface reflects the ultraviolet rays of the linear light source toward the reflector.
The irradiation device according to claim 1 or 2, wherein the circular reflection surface collects ultraviolet rays of the linear light source and causes them to enter the main reflection surface.
前記凹部には、前記光硬化性樹脂が塗布されており、
前記反射板は、前記凹部の形状に応じて紫外線を反射する方向を調整可能に設けられている
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の照射装置。 The irradiation object has a recess opened on the side of the irradiator.
The photocurable resin is applied to the recesses, and the recesses are coated with the photocurable resin.
The irradiation device according to any one of claims 1 to 3, wherein the reflector is provided so as to be able to adjust the direction in which ultraviolet rays are reflected according to the shape of the recess.
前記反射板によって反射された紫外線が複数の方向から前記凹部に照射されるように、前記照射対象物を搬送する搬送手段とを備える
ことを特徴とする光硬化システム。 The irradiation device according to any one of claims 1 to 4, and the irradiation device.
A photocuring system including a transporting means for transporting an object to be irradiated so that the ultraviolet rays reflected by the reflector are irradiated to the recesses from a plurality of directions.
前記照射装置のそれぞれは、照射した紫外線が互いに異なる方向から前記凹部に入射するように配置されている
ことを特徴とする請求項５に記載の光硬化システム。 Equipped with a plurality of the above-mentioned irradiation devices,
The photocuring system according to claim 5, wherein each of the irradiation devices is arranged so that the irradiated ultraviolet rays are incident on the recess from different directions.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020054045A JP2021154186A (en) | 2020-03-25 | 2020-03-25 | Radiation device and photo curing system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020054045A JP2021154186A (en) | 2020-03-25 | 2020-03-25 | Radiation device and photo curing system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2021154186A true JP2021154186A (en) | 2021-10-07 |
Family
ID=77916283
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2020054045A Pending JP2021154186A (en) | 2020-03-25 | 2020-03-25 | Radiation device and photo curing system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2021154186A (en) |
-
2020
- 2020-03-25 JP JP2020054045A patent/JP2021154186A/en active Pending
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