JP3148080U - 紫外線照射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な作業で複数の紫外線を照射することができ、且つかかる費用も少ない紫外線照射装置を提供する。【解決手段】紫外線照射装置１００は、紫外線を発光する発光素子を有する複数の照射ヘッド２１０と、紫外線を発光するために発光素子に駆動電流を提供する電源部を備えるコントローラ部１０と、照射ヘッドとコントローラ部とを電気的接続するための電気信号線３０とを備える。電気信号線は、バス線３１とバス線に電気的接続される複数の分岐線３２とからなる。バス線はコントローラ部に電気的に接続され、複数の分岐線は複数の照射ヘッドに電気的に接続する。【選択図】図１

Description

本考案は、医療用途又は工業用途において、紫外線を照射するための紫外線照射装置に関する。

従来、紫外線照射による殺菌、治療などを目的とする医療分野や、紫外線硬化樹脂を硬化して電子部品の組み立てを目的とする紫外線照射装置が広く使用されている。特許文献１は、必要に応じて紫外線を照射するヘッド部を増加することができる紫外線硬化装置を図示している。

図６は、特許文献１に係る紫外線硬化装置の外観斜視図である。図６に示されるように、特許文献１に係る紫外線硬化装置は、親機１と、親機１に順次積層して増設可能な子機２、子機３とを含む。紫外線硬化装置は、紫外線を照射する光源ヘッド５を更に備える。当該光源ヘッド５は、プラグ５１がコネクタ１０１と接続することにより、親機１と接続される。

特許文献１の紫外線硬化装置において、親機１と子機２とが親機１の不図示の連結コネクタにより接続される。また子機２と子機３とが子機２の連結コネクタ２１９により接続されている。子機２にも光源ヘッド５のプラグ５１と接続するためのコネクタ２０１が設けられている。図面では省略したが、子機３にもこのようなコネクタが設けられている。使用者は、必要する光源ヘッド５の数に従って、子機を増設して光源ヘッド５を増やすことができる。
実用新案登録３１２９２９２号公報

しかしながら、使用者は、同時に複数の紫外線を照射するためには、一つの親機を使用する他に、必要する数の光源ヘッドと子機とを増加しなければならない。即ち、同時に複数の紫外線を照射するために、使用者は複数の光源ヘッドと複数の子機とを購入する必要がある。一般に子機は、その値段が親機より少し安いが、複数の子機を買う場合、使用者にかかる費用的負担が非常に大きくなる。

本考案は、簡単な構造で複数の紫外線を照射することができ、且つかかる費用も少なくなる紫外線照射装置を提供する。

本考案の第一観点によれば、紫外線を照射する紫外線照射装置であって、紫外線を発光する発光素子を備える複数の照射ヘッドと、紫外線を発光するために発光素子に駆動電流を提供する電源部を有するコントローラ部と、照射ヘッドとコントローラ部とを電気的に接続するための電気信号線とを備える。電気信号線は、バス線とバス線に電気的に接続される複数の分岐線とからなる。バス線はコントローラ部に電気的に接続され、複数の分岐線は複数の照射ヘッドに電気的に接続されている。

第一観点の紫外線照射装置において、電気信号線は、一つのバス線から複数の分岐線に分かれており、この複数の分岐線に其々複数の照射ヘッドが接続される。従って、一つの紫外線照射装置に、複数の照射ヘッドが接続されることになる。これによって、使用者は一つの紫外線照射装置を購入することで、複数の紫外線を照射することができ、使用者にかかるコストは低くなる。

本考案の第二観点によれば、バス線と分岐線は直列接続又は並列接続されている。
本考案の第三観点によれば、発光素子は複数の発光ダイオードからなり、複数の発光ダイオードは直列接続又は並列接続されている。

本考案の第四観点によれば、コントローラ部は、電源部に電気的に接続されて、電源部からの駆動電流を出力するための出力部と、複数のヘッド部に対して紫外線照射条件を設定するための設定部と、設定部による設定画面及び紫外線照射装置と関連する情報を表示するための表示部と、制御部とを備える。制御部は、電源部と、出力部と、設定部と、表示部とに電気的に接続されて、これらに対して全般的に制御する。

本考案の第五観点によれば、複数の照射ヘッドに其々開閉スイッチが設けられている。
本考案の第六観点によれば、バス線と分岐線とは別体で、分岐線接続用コネクタにより分岐線が着脱可能に接続されている。

本考案の第七観点によれば、コントローラ部に、少なくとも一つの子機が着脱可能に設けられている。子機には、紫外線を発光する複数の子機照射ヘッドと、コントローラ部に接続されて、コントローラ部の設定に従って複数の子機照射ヘッドに駆動電流を出力する子機出力部と、複数の子機照射ヘッドと子機出力部とを電気的に接続するための子機電気信号線とを備える。子機電気信号線は、子機バス線と子機バス線に電気的に接続される複数の子機分岐線とからなる。子機バス線は子機出力部に電気的に接続され、複数の子機分岐線は複数の子機照射ヘッドに電気的に接続されている。

上記のような本考案の構成によれば、使用者が低いコストで複数の紫外線を照射することができる紫外線照射装置を提供することができる。

以下、図面に基づいて本考案の実施形態について説明する。しかしながら、以下の実施形態は、本考案の説明のために具現化されたもので、本考案はこれに限定されるわけではない。

＜実施例１＞
図１は、実施例１に係る第一紫外線照射装置１００の外観を示す正面図である。図１に示されるように、本実施例１に係る第一紫外線照射装置１００は、紫外線硬化型樹脂に紫外線を照射して、その樹脂を硬化するための紫外線照射装置である。紫外線硬化型樹脂として、例えば脂環式エポキシ樹脂、グリシジル基含有エポキシ樹脂、紫外線活性化型接着剤等を挙げることができるがこれに限定されない。更に本第一紫外線照射装置１００は医療用、半導体用の紫外線照射装置としても用いることができる。

図１に示されるように、第一紫外線照射装置１００は、コントローラ部１０と、紫外線を照射する複数の照射ヘッド２１０を有する照射ヘッド部２０と、コントローラ部１０と照射ヘッド部２０とを電気的に接続するための電気信号線３０とを備える。

＜コントローラ部１０＞
図１に示されるように、コントローラ部１０の前面パネルには、電源スイッチ１４と、電気信号線３０と接続するためのコネクタ１１とを備える。電気信号線３０がコネクタ１１に接続することにより、照射ヘッド部２０とコントローラ部１０とが電気的に接続される。

コントローラ部１０の前面パネルには、紫外線の照射条件を設定するための設定部１２が設けられている。この設定部１２は、表示部１２１と操作パネル１２２とからなる。操作パネル１２２の隣で、操作パネル１２２の操作をクリアするためのクリアスイッチ１２３と、操作パネル１２２の操作を確定するためのエンタースイッチ１２４とが設けられている。

表示部１２１は、操作パネル１２２の操作のために、設定条件に係る情報を表示する液晶ディスプレーである。表示部１２１では、現在照射している紫外線の強度あるいは照射ヘッド部２０に供給する電流値、または紫外線の照射時間等の照射条件を表示することができる。

操作パネル１２２には、上下左右の選択スイッチが配置されて、上記照射条件を設定する。本実施例において、操作パネル１２２として、十字キーを一つの例として挙げたが、操作パネル１２２を表示部１２１と一体化したパッチパネルとすることもできる。

また、図１に示されるように、照射ヘッド部２０は四つの照射ヘッド２１０を備える。この四つの照射ヘッド２１０は、直列接続されても良く並列接続されても良い。この四つの照射ヘッド２１０が直列接続された場合、コントローラ部１０は、その前面パネルにおいて、コネクタ１１の点灯を確認する点灯確認ランプ１１１を設けることもできる。

この点灯確認ランプ１１１は、照射ヘッド２１０における発光素子が正常に紫外線を照射する時点灯し、発光素子が紫外線を照射しない時消灯する。従って、直列接続された四つの照射ヘッド２１０の中の一部が破損した場合、この回路の電流が断電されて、点灯確認ランプ１１１は消灯する。点灯確認ランプ１１１が消灯した場合、使用者は照射ヘッド部２０における発光素子が不正常であると判断して原因を確認することができる。これにより、使用者は発光素子の接続不良や破損等による不正常を一目で確認することができる。

＜電気信号線３０＞
以下、電気信号線３０について説明する。図１に示されるように、実施例１において電気信号線３０は、バス線３１とバス線３１に電気的に接続されている四本の分岐線３２とからなる。実施例１においてバス線３１と四本の分岐線３２とは一体に形成されている。

バス線３１は、その自由端にコントローラ部１０のコネクタ１１に電気的に接続するためのプラグ３１１が形成されている。バス線３１から四本に分かれた各分岐線３２は、その自由端に各照射ヘッド２１０の電気信号線コネクタ２１６（図２）に電気的に接続する照射ヘッド用プラグ３２１が形成されている。

第一紫外線照射装置１００は、バス線３１のプラグ３１１をコントローラ部１０のコネクタ１１に電気的に接続し、且つ照射ヘッド用プラグ３２１を電気信号線コネクタ２１６に電気的に接続することにより、コントローラ部１０と照射ヘッド部２０とを電気的に接続する。これにより、コントローラ部１０からの駆動電流がバス線３１と分岐線３２とを通じて、照射ヘッド部２０の各照射ヘッド２１０に供給される。

＜照射ヘッド部２０＞
実施例１において、照射ヘッド部２０は、四つの照射ヘッド２１０を有するが、必要に応じてその数を設定することができる。

図２（ａ）は、照射ヘッド２１０の構造の一例を示す側面図である。照射ヘッド２１０は、回路などが設けられている基板２１２と、発光素子２１３と、レンズ２１４と、これらを収納する外部ケース２１５と、オン・オフスイッチ２１１とを備える。照射ヘッド２１０には、分岐線３２の照射ヘッド用プラグ３２１に接続するための電気信号線コネクタ２１６が設けられている。

発光素子２１３として一つ又は複数の発光ダイオードを使用することができる。複数の発光ダイオードを使用する場合、直列接続して発光素子２１３を構成し、又は並列接続して発光素子２１３を構成することができる。図２（ｂ）は、複数の発光ダイオードが直列接続されている電気的接続関係を簡略して示す図面である。

図２（ｂ）に示されるように、四つの発光ダイオードは直列接続されている。従って、発光ダイオード毎の電圧が４Ｖで電流が１００ｍＡである場合、照射ヘッド２１０に印加される電圧は１６Ｖで電流は１００ｍＡになる。複数の発光ダイオードを並列接続した場合、発光ダイオード毎の電圧が４Ｖで電流が１００ｍＡである場合、照射ヘッド２１０に印加される電圧は４Ｖで電流は４００ｍＡになる。

＜コントローラ部１０の内部構成＞
以下、コントローラ部１０の内部の電気的な構成を説明する。図３は、コントローラ部１０の内部の電気的な構成を示すブロック図である。

図３に示されるように、コントローラ部１０は、電源回路８１と、当該電源回路８１に電気的に接続する出力回路８２とを備える。また、コントローラ部１０は、其々に電源回路８１と出力回路８２とに接続されている制御回路８０を備える。

制御回路８０は、其々に操作パネル１２２と表示部１２１とに電気的に接続されている。これにより、制御回路８０は、操作パネル１２２の操作結果等を表示部１２１に表示する。また、制御回路８０は、操作パネル１２２の操作結果に従って、出力回路８２を制御する。

電源回路８１は、電源スイッチ１４に電気的に接続されて、電源スイッチ１４をオン・オフすることにより、電源回路８１が起動されたり停止されたりする。

電源スイッチ１４がオンになると、電源回路８１が起動され第一紫外線照射装置１００に電源が入る。電源スイッチ１４がオフになると、電源回路８１が停止され第一紫外線照射装置１００への電源が切れる。

出力回路８２はコネクタ１１に電気的に接続されている。従って、出力回路８２は、制御回路８０からの制御信号に基づいて、コネクタ１１に所定の電流を出力する定電流回路である。照射ヘッド２１０が電気信号線３０を介してコネクタ１１に接続されている。これにより、出力回路８２から出力された電流が、コネクタ１１と電気信号線３０とを介して照射ヘッド２１０に提供される。照射ヘッド２１０に所定の電流が提供されると、照射ヘッド２１０の発光ダイオードが点灯され紫外線を照射する。

ここで、出力回路８２の出力電圧及び出力電流は、コネクタ１１を通じて接続される照射ヘッド２１０の数、照射ヘッド２１０に収納される発光ダイオードの数、及びこれらの発光ダイオードの結線方法によって決定される。

例として、４個の照射ヘッド２１０が其々に定格電流１００ｍＡ／順方向電圧４Ｖの発光ダイオードを４個収納している場合、出力回路８２の出力電圧及び出力電流は、全ての発光ダイオードが直列に結線されているとすると、６４Ｖ／１００ｍＡとなり、全ての発光ダイオードが並列に結線されているとすると、４Ｖ／１．６Ａを出力する能力を必要とする。

以下、電気信号線３０と、照射ヘッド２１０との電気的接続関係を説明する。図４（ａ）は四つの照射ヘッド２１０が直列接続された場合の電気的接続関係を示す図面である。図４（ｂ）は四つの照射ヘッド２１０が並列接続された場合の電気的接続関係を示す図面である。

図４（ａ）及び図４（ｂ）に示されるように、各照射ヘッド２１０は一個の発光ダイオードを備えている。従って、各照射ヘッド２１０は、各発光ダイオードに供給する電流に概ね比例した紫外線を照射する。

図４（ａ）に示されるように、四つの照射ヘッド２１０が直列接続されている。この場合、各発光ダイオードに供給する電流が１００ｍＡであるとすると、出力回路８２からの出力電流が１００ｍＡになるように設定すれば良い。従って、使用者は、紫外線を照射する前に、操作パネル１２２を利用して、出力電流を１００ｍＡに設定し、必要する照射時間を設定することができる。

出力回路８２は定電流回路であるので、一旦使用者が操作パネル１２２を利用して出力電流を設定すると、出力回路８２は継続して設定された出力電流を出力する。

また、各照射ヘッド２１０に、オン・オフスイッチ２１１が設けられている。このオン・オフスイッチ２１１は、照射ヘッド２１０の発光ダイオードと並列設置されている。照射ヘッド２１０のオン・オフスイッチ２１１をオンにすると、発光ダイオードの両端が短絡されるため、電流がオン・オフスイッチ２１１側に流れ、照射ヘッド２１０は点灯しない。

即ち、オン・オフスイッチ２１１をオンにすると、照射ヘッド２１０は消灯する。出力回路８２は定電流回路であるので、何れか一つ又は複数のオン・オフスイッチ２１１をオンにしたとしても、残りの照射ヘッド２１０における所定の電流値を維持することができる。

図４（ｂ）に示されるように、四つの照射ヘッド２１０は並列接続されている。各照射ヘッド２１０に、オン・オフスイッチ２１１が設けられている。このオン・オフスイッチ２１１は、照射ヘッド２１０の発光ダイオードと直列設置されている。

従って、照射ヘッド２１０のオン・オフスイッチ２１１をオンにすると、当該照射ヘッド２１０の発光ダイオードが発光し紫外線を照射する。照射ヘッド２１０のオン・オフスイッチ２１１をオフにすると、当該照射ヘッド２１０への電流が切断され発光ダイオードは発光しない。

例えば各照射ヘッド２１０の必要する電流が１００ｍＡであり、図４（ｂ）のように四つの照射ヘッド２１０が並列接続されている場合、四つの照射ヘッド２１０を点灯しようとすると、出力回路８１の出力電流は４００ｍＡである必要がある。また、例えば三個の照射ヘッド２１０を点灯しようとすると、出力回路８１の出力電流は３００ｍＡである必要がある。

従って、使用者は紫外線を照射する前に、まず紫外線を照射しようとする照射ヘッド２１０の数を確定する。その後操作パネル１２２を利用して、照射しようとする照射ヘッド２１０の数に従って出力電流を設定し、必要する照射時間を設定することができる。

出力回路８２が定電流回路であるので、一旦使用者がその出力電流を設定すると、出力回路８２は継続してこの出力電流を出力する。これにより、使用者は必要とする照射ヘッド２１０の数を選択し、所定の紫外線を照射することができる。

即ち、実施例１において、一台の紫外線照射装置１００により、最大に四つの照射ヘッドを照射することができる。しかし、使用する場合によって、使用者が照射ヘッド２１０に設けたスイッチをオン・オフ操作することにより、照射する照射ヘッドの数を簡単に変更することができる。

＜実施例２＞
図５は、実施例２に係る第二紫外線照射装置２００の外観を示す正面図である。以下で、第一紫外線照射装置１００と同じ部分は、同じ標記を付け、その説明を省略する。以下で主に第一紫外線照射装置１００と異なる部分を説明する。

第二紫外線照射装置２００は、電気信号線３０ｂを除いて、第一紫外線照射装置１００と同じである。第一紫外線照射装置１００において、バス線３１と分岐線３２とが一体に形成されているが、実施例２において、バス線３１ｂと四本の分岐線３２ｂとは別体で着脱可能として独立に形成されている。以下これらの構造について説明する。

実施例２に係る電気信号線３０ｂは、プラグ３１１を有するバス線３１ｂと、其々このバス線３１ｂと接続され、且つこのバス線３１ｂと別体である複数の分岐線３２ｂとを備える。実施例２において各照射ヘッド２１０は並列接続されている。

実施例２において、バス線３１ｂは、一端部にコントローラ部１０のコネクタ１１と接続するための実施例１と同じプラグ３１１が形成されている。他端部には、分岐線３２と接続するための複数の分岐線接続用コネクタ３１３ｂを有するコネクタ部３１２ｂが形成されている。

実施例２において、四つの照射ヘッド２１０に対応するために四つの分岐線接続用コネクタ３１３ｂが形成されているが、必要に応じて減少することもでき増加することもできる。

分岐線３２ｂは、その一端部に照射ヘッド２１０と接続するための実施例１と同じ照射ヘッド用プラグ３２１が形成され、他端部には、バス線３１ｂの分岐線接続用コネクタ３１３ｂと接続するためのバス線用プラグ３２３ｂが形成されている。

全ての分岐線３２ｂは、標準的な規格に形成されているので、其々着脱して使用することが可能である。実施例１によれば、バス線３１と分岐線３２とが一体に形成されているので、バス線３１が破損された場合、使用者は新しい電気信号線３０に交換しなければならない。また、複数の分岐線３２の一本が破損された場合、その部分を使用することができなくなり使用者は新しい電気信号線３０を交換しなければならない。このため破損されていない分岐線３２とバス線３１とが無駄になる。

しかしながら、実施例２によれば、バス線３１ｂが破損された場合、使用者はバス線３１ｂだけを交換すれば良く、かかる費用が少なくなる。また一本の分岐線３２ｂが破損された場合、使用者は一本の分岐線３２ｂを交換すれば良く、他の破損されていない分岐線３２ｂはそのまま使用することができる。これにより、材料の無駄を防止することができ電気信号線の交換費用を下げることもできる。

なお、実施例２では四つの照射ヘッド２１０が並列接続されるように構成されたが、直列接続されるように構成しても良い。

以上で、具体的な実施例に基づいて本考案について詳しく説明したが、本考案はこれに限定されるわけではない。本考案の範囲内において、様々な変更を行うことができる。たとえば、第一紫外線照射装置１００は、そのコントローラ部１０と着脱可能に接続される子機を更に備えることができる。

この場合、コントローラ部１０と子機とは、連結部により着脱可能に接続されることができる。また、子機は電気信号線３０を通じて複数の照射ヘッドに電気的に接続することができる。子機はコントローラ部１０により制御されて、子機に接続されている複数の照射ヘッドは、コントローラ部１０に接続されている複数の照射ヘッドと同じように紫外線を照射することができる。

実施例１に係る第一紫外線照射装置１００の外観を示す正面図である。 図２（ａ）は、照射ヘッド２１０の構造を示す側面図で、図２（ｂ）は、複数の発光ダイオードが直列接続されている電気的接続関係を簡略して示す図面である。 コントローラ部１０の内部の電気的構成を示すブロック図である。 図４（ａ）は、四つの照射ヘッド２１０が並列接続された場合の電気的接続関係を示す図面で、図４（ｂ）は、四つの照射ヘッド２１０が直列接続された場合の電気的接続関係を示す図面である。 実施例２に係る第二紫外線照射装置２００の外観を示す正面図である。 特許文献１に係る紫外線硬化装置の外観斜視図である。

符号の説明

１００ … 第一紫外線照射装置
１０ … コントローラ部
１１ … コネクタ
１１１ … 点灯確認ランプ
１２ … 設定部
１２１ … 表示部
１２２ … 操作パネル
１２３ … クリアスイッチ
１２４ … エンタースイッチ
１４ … 電源スイッチ
２０ … 照射ヘッド部
２１０ … 照射ヘッド
２１１ … オン・オフスイッチ
２１３ … 発光素子
２１４ … レンズ
２１５ … 外部ケース
２１６ … 電気信号線コネクタ
３０ … 電気信号線、３０ｂ … 電気信号線
３１ … バス線、３１ｂ … バス線
３１１ … プラグ
３１２ｂ … コネクタ部
３１３ｂ … 分岐線接続用コネクタ
３２ … 分岐線
３２ｂ … 分岐線
３２３ｂ … バス線用プラグ
３２１ … 照射ヘッド用プラグ
２００ … 第二紫外線照射装置
１ … 親機
２ … 子機
３ … 子機
５ … 光源ヘッド
５１ … プラグ
１０１ … コネクタ
２０１ … コネクタ
２１９ … 連結コネクタ

Claims (7)

1. 紫外線を照射する紫外線照射装置であって、
   紫外線を発光する発光素子を備える複数の照射ヘッドと、
   紫外線を発光するために前記発光素子に駆動電流を提供する電源部を有するコントローラ部と、
   前記照射ヘッドと前記コントローラ部とを電気的に接続するための電気信号線と、を備え、
   前記電気信号線は、バス線と前記バス線に電気的に接続される複数の分岐線とからなり、前記バス線は前記コントローラ部に電気的に接続され、前記複数の分岐線は前記複数の照射ヘッドに電気的に接続されていることを特徴とする紫外線照射装置。
2. 前記バス線と前記分岐線は、直列接続又は並列接続さ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. 前記発光素子は、複数の発光ダイオードからなり、
   前記複数の発光ダイオードは、直列接続又は並列接続されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の紫外線照射装置。
4. 前記コントローラ部は、
   前記電源部に電気的に接続されて、前記電源部からの駆動電流を前記電気信号線に出力するための出力部と、
   前記複数のヘッド部に対して紫外線照射条件を設定するための設定部と、
   前記設定部による設定画面及び前記紫外線照射装置と関連する情報を表示するための表示部と、
   前記電源部と、前記出力部と、前記設定部と、前記表示部とに電気的に接続されて、これらに対して全般的に制御するための制御部と、
   を備えることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の紫外線照射装置。
5. 前記複数の照射ヘッドに、開閉スイッチが設けられていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一つに記載の紫外線照射装置。
6. 前記バス線と前記分岐線とは別体で、分岐線接続用コネクタにより前記分岐線が着脱可能に接続されていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一つに記載の紫外線照射装置。
7. 前記コントローラ部に、少なくとも一つの子機が着脱可能に設けられており、
   前記子機には、
   紫外線を発光する複数の子機照射ヘッドと、
   前記コントローラ部に接続されて、前記コントローラ部の設定に従って前記子機照射ヘッドに駆動電流を出力する子機出力部と、
   前記子機照射ヘッドと前記子機出力部とを電気的に接続するための子機電気信号線とを備え、
   前記子機電気信号線は、子機バス線と前記子機バス線に電気的に接続される複数の子機分岐線とからなり、前記子機バス線は前記子機出力部に電気的に接続され、前記複数の子機分岐線は前記複数の子機照射ヘッドに電気的に接続されている、請求項１から請求項５のいずれか一つに記載の紫外線照射装置。