JP3152132B2 - 棒状ランプの冷却方法および光照射器 - Google Patents
棒状ランプの冷却方法および光照射器Info
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- JP3152132B2 JP3152132B2 JP30248595A JP30248595A JP3152132B2 JP 3152132 B2 JP3152132 B2 JP 3152132B2 JP 30248595 A JP30248595 A JP 30248595A JP 30248595 A JP30248595 A JP 30248595A JP 3152132 B2 JP3152132 B2 JP 3152132B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、フォトレジスト、
光硬化型のインク、樹脂、塗料への照射、化学物質の合
成および処理、また、液晶の表面処理の照射等に用いら
れるメタルハライドランプ、水銀ランプ等の棒状ランプ
の冷却方法および該棒状ランプを使用した光照射器に関
する。
光硬化型のインク、樹脂、塗料への照射、化学物質の合
成および処理、また、液晶の表面処理の照射等に用いら
れるメタルハライドランプ、水銀ランプ等の棒状ランプ
の冷却方法および該棒状ランプを使用した光照射器に関
する。
【０００２】
【従来の技術】フォトレジスト、光硬化型のインク、樹
脂、塗料への照射、化学物質の合成および処理、また、
液晶の表面処理の照射等に光照射器が用いられる。図８
は上記した光照射器の構成の一例を示す図であり、１は
例えば放電ランプ等のランプ、２はランプハウス、２ａ
は断面が楕円形状を持つ樋状のミラー、２ｂは風洞、２
ｃは隔壁、２ｄはエアの吸い込み孔、３ａは吸引ファ
ン、４はダクト、５は被照射体への光の照射を制御する
シャッタである。同図に示すように、光照射器は、通
常、放電ランプ等のランプ１と、該ランプ１を収納する
ランプハウス２から構成されている。ランプハウス２の
上部には、ダクト４を介して吸入ファン３ａが設けられ
ており、吸入ファン３ａによりエアを吸引してランプ１
を冷却する（このような冷却方法を排風冷却という）。
脂、塗料への照射、化学物質の合成および処理、また、
液晶の表面処理の照射等に光照射器が用いられる。図８
は上記した光照射器の構成の一例を示す図であり、１は
例えば放電ランプ等のランプ、２はランプハウス、２ａ
は断面が楕円形状を持つ樋状のミラー、２ｂは風洞、２
ｃは隔壁、２ｄはエアの吸い込み孔、３ａは吸引ファ
ン、４はダクト、５は被照射体への光の照射を制御する
シャッタである。同図に示すように、光照射器は、通
常、放電ランプ等のランプ１と、該ランプ１を収納する
ランプハウス２から構成されている。ランプハウス２の
上部には、ダクト４を介して吸入ファン３ａが設けられ
ており、吸入ファン３ａによりエアを吸引してランプ１
を冷却する（このような冷却方法を排風冷却という）。
【０００３】ランプ１は楕円形状を持つ集光ミラー２ａ
の第１焦点に配置されており、シャッタ５が開いている
とき、上記ランプ１から放射される紫外線が上記楕円の
第２焦点に配置された（もしくは通過する）被照射体Ｗ
上に集光され、被照射体Ｗに照射される。上記紫外線に
よる処理において、被照射体へのピーク照度が大きい
程、光硬化性の樹脂を硬化させる場合等においては処理
時間を短縮することができ、有利となる。このため、ラ
ンプの管径を細くしたり、ランプの電気入力を大きく
し、ランプの発光強度を高くすることが要望されてい
る。
の第１焦点に配置されており、シャッタ５が開いている
とき、上記ランプ１から放射される紫外線が上記楕円の
第２焦点に配置された（もしくは通過する）被照射体Ｗ
上に集光され、被照射体Ｗに照射される。上記紫外線に
よる処理において、被照射体へのピーク照度が大きい
程、光硬化性の樹脂を硬化させる場合等においては処理
時間を短縮することができ、有利となる。このため、ラ
ンプの管径を細くしたり、ランプの電気入力を大きく
し、ランプの発光強度を高くすることが要望されてい
る。
【０００４】ところで、上記のように、ランプの管径を
細管化したりランプの電気入力を増大化すると、ランプ
の温度上昇が大きくなり、図８に示した排風冷却ではラ
ンプを所望の温度に維持することが困難となる。このた
め、管径が細く電気入力の大きいランプを備えた光照射
器においては、通常、エアをランプに吹き付けて冷却す
る送風冷却が行われる。
細管化したりランプの電気入力を増大化すると、ランプ
の温度上昇が大きくなり、図８に示した排風冷却ではラ
ンプを所望の温度に維持することが困難となる。このた
め、管径が細く電気入力の大きいランプを備えた光照射
器においては、通常、エアをランプに吹き付けて冷却す
る送風冷却が行われる。
【０００５】図９は前記した光照射器に使用される有電
極の棒状放電ランプの構成の一例を示す図である。同図
に示すように、棒状放電ランプは、一種もしくは複数種
の金属を含むガスが封入され、内部に電極１ａが設けら
れた管本体部分と、ベース１ｂと、モリブデン箔１ｄが
使用されているシール部１ｃとから構成されており、管
本体部分は、封体発光部Ａと、管径が細くなっている管
端部Ｂと、管端部Ｂと封体発光部Ａをつなぐ接続部Ｃか
らなり、点灯時、封体発光部Ａが発光領域になり、管端
部Ｂと接続部Ｃは非発光領域となる。
極の棒状放電ランプの構成の一例を示す図である。同図
に示すように、棒状放電ランプは、一種もしくは複数種
の金属を含むガスが封入され、内部に電極１ａが設けら
れた管本体部分と、ベース１ｂと、モリブデン箔１ｄが
使用されているシール部１ｃとから構成されており、管
本体部分は、封体発光部Ａと、管径が細くなっている管
端部Ｂと、管端部Ｂと封体発光部Ａをつなぐ接続部Ｃか
らなり、点灯時、封体発光部Ａが発光領域になり、管端
部Ｂと接続部Ｃは非発光領域となる。
【０００６】棒状放電ランプにおいては、封体発光部
Ａ、接続部Ｃ、管端部Ｂの最適温度はそれぞれ異なり、
例えば、同図に示すように封体発光部Ａは５５０〜９０
０°Ｃ、接続部Ｃは５６０〜７６０°Ｃ、管端部Ｂは７
２０±４０°Ｃである。すなわち、管端部Ｂの温度が６
８０°Ｃ以下になると、管内の蒸発している金属（その
ランプを特徴づける発光スペクトルを発生させるため１
種もしくは複数の種類の管内に封入されている金属）
が、ここに吸い込まれるように片寄り、発光部分の金属
成分の割合が変化し（このような現象を以下「金属封じ
込め」という）、発光分光分布が正常に点灯しているラ
ンプのものと変わったり、ランプが消えてしまったりす
る。
Ａ、接続部Ｃ、管端部Ｂの最適温度はそれぞれ異なり、
例えば、同図に示すように封体発光部Ａは５５０〜９０
０°Ｃ、接続部Ｃは５６０〜７６０°Ｃ、管端部Ｂは７
２０±４０°Ｃである。すなわち、管端部Ｂの温度が６
８０°Ｃ以下になると、管内の蒸発している金属（その
ランプを特徴づける発光スペクトルを発生させるため１
種もしくは複数の種類の管内に封入されている金属）
が、ここに吸い込まれるように片寄り、発光部分の金属
成分の割合が変化し（このような現象を以下「金属封じ
込め」という）、発光分光分布が正常に点灯しているラ
ンプのものと変わったり、ランプが消えてしまったりす
る。
【０００７】また、管端部Ｂの管壁の温度が７６０°Ｃ
以上になると、シール部１ｃに使用しているモリブデン
箔１ｄの酸化が起こり、箔切れによるランプの不点灯な
どの問題が発生する。さらに、封体発光部Ａの温度が９
００°Ｃ以上となると、管の材料である非晶質の石英が
再結晶化して白濁（失透）し、封体発光部からの光の透
過率が悪くなり、被照射面における照度の低下や、ラン
プの変形が発生する場合がある。このため、ランプ点灯
時の冷却風量はランプの各部分の管壁温度が適切になる
ように決める必要がある。
以上になると、シール部１ｃに使用しているモリブデン
箔１ｄの酸化が起こり、箔切れによるランプの不点灯な
どの問題が発生する。さらに、封体発光部Ａの温度が９
００°Ｃ以上となると、管の材料である非晶質の石英が
再結晶化して白濁（失透）し、封体発光部からの光の透
過率が悪くなり、被照射面における照度の低下や、ラン
プの変形が発生する場合がある。このため、ランプ点灯
時の冷却風量はランプの各部分の管壁温度が適切になる
ように決める必要がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ランプへの
電気入力（以下ランプ電力という）は、常に一定ではな
く、例えば次のような場合にはランプ電力が変わる。 (1) 被照射体への照度を変えるとき。 (2) シャッタを閉じた照射待機時。すなわち、照射待機
時にランプを消灯すると再点灯するのに時間がかかるの
で、照射待機時（このときシャッタは閉）には、照射時
よりランプ入力を小さくする（照度を低下させる）。こ
れにより、ランプの長寿命化を図ることもできる。 上記のように、ランプ電力は常に一定ではないので、最
大照度時にランプの各部の管壁温度が最適な値になるよ
うに冷却風量を設定しても、ランプ各部の管壁温度を常
に最適値に保持することはできない。すなわち、ランプ
電力変更時には、ランプ各部の温度が最適な温度に保持
されるように冷却風量を再設定する必要がある。
電気入力（以下ランプ電力という）は、常に一定ではな
く、例えば次のような場合にはランプ電力が変わる。 (1) 被照射体への照度を変えるとき。 (2) シャッタを閉じた照射待機時。すなわち、照射待機
時にランプを消灯すると再点灯するのに時間がかかるの
で、照射待機時（このときシャッタは閉）には、照射時
よりランプ入力を小さくする（照度を低下させる）。こ
れにより、ランプの長寿命化を図ることもできる。 上記のように、ランプ電力は常に一定ではないので、最
大照度時にランプの各部の管壁温度が最適な値になるよ
うに冷却風量を設定しても、ランプ各部の管壁温度を常
に最適値に保持することはできない。すなわち、ランプ
電力変更時には、ランプ各部の温度が最適な温度に保持
されるように冷却風量を再設定する必要がある。
【０００９】図１０は、冷却風量／ランプ電力と封体発
光部Ａ、接続部Ｃ、管端部Ｂの温度を示す図であり、同
図（ａ）は棒状ランプの封体発光部Ａ、接続部Ｃ、管端
部Ｂを示し、（ｂ）はランプ電力の変更時、封体発光部
Ａの温度が一定（例えば９００°Ｃ）に保持されるよう
に冷却風量を変えたときの接続部Ｃ、管端部Ｂの温度、
（ｃ）はランプ電力が一定のときに冷却風量を変えたと
きの棒状ランプの各部の温度を示している。同図（ｃ）
に示すように、ランプ電力を変えずに、冷却風量を変え
るとランプ各部の温度が一様に変化する。また、ランプ
電力変更時、封体発光部Ａの温度が９００°Ｃに保持さ
れるように、冷却風量を変更すると、同図（ｂ）に示す
ように、ランプ電力を小さくしたとき（このとき冷却風
量も低下させることになる）、接続部Ｃ、管端部Ｂの温
度は上昇する。このため、最大照度時にランプの管壁温
度が最適な値になるように冷却風量を設定しても、ラン
プ電力を低下させたとき、接続部Ｃ、管端部Ｂの温度が
図９に示した最適温度に保持できない場合が生ずる。例
えば、図１０（ｂ）においては、電力３ｋＷ、風量２ｍ
3 ／分のとき、管端部Ｂの管壁温度が７６０°Ｃより上
昇する。
光部Ａ、接続部Ｃ、管端部Ｂの温度を示す図であり、同
図（ａ）は棒状ランプの封体発光部Ａ、接続部Ｃ、管端
部Ｂを示し、（ｂ）はランプ電力の変更時、封体発光部
Ａの温度が一定（例えば９００°Ｃ）に保持されるよう
に冷却風量を変えたときの接続部Ｃ、管端部Ｂの温度、
（ｃ）はランプ電力が一定のときに冷却風量を変えたと
きの棒状ランプの各部の温度を示している。同図（ｃ）
に示すように、ランプ電力を変えずに、冷却風量を変え
るとランプ各部の温度が一様に変化する。また、ランプ
電力変更時、封体発光部Ａの温度が９００°Ｃに保持さ
れるように、冷却風量を変更すると、同図（ｂ）に示す
ように、ランプ電力を小さくしたとき（このとき冷却風
量も低下させることになる）、接続部Ｃ、管端部Ｂの温
度は上昇する。このため、最大照度時にランプの管壁温
度が最適な値になるように冷却風量を設定しても、ラン
プ電力を低下させたとき、接続部Ｃ、管端部Ｂの温度が
図９に示した最適温度に保持できない場合が生ずる。例
えば、図１０（ｂ）においては、電力３ｋＷ、風量２ｍ
3 ／分のとき、管端部Ｂの管壁温度が７６０°Ｃより上
昇する。
【００１０】一方、ランプ電力を低下させたとき、管端
部Ｂの温度が７６０°Ｃ以下になるような冷却風量に設
定すると、封体発光部Ａの管壁温度が低下し、所望の温
度に保持できない場合が生ずる。逆に、ランプの照度を
増大させた場合、封体発光部Ａの温度が９００°Ｃに保
持されるように冷却風量を増大すると、管端部Ｂの温度
が「金属封じ込め」温度である６８０°Ｃ以下になる場
合が生ずる。
部Ｂの温度が７６０°Ｃ以下になるような冷却風量に設
定すると、封体発光部Ａの管壁温度が低下し、所望の温
度に保持できない場合が生ずる。逆に、ランプの照度を
増大させた場合、封体発光部Ａの温度が９００°Ｃに保
持されるように冷却風量を増大すると、管端部Ｂの温度
が「金属封じ込め」温度である６８０°Ｃ以下になる場
合が生ずる。
【００１１】これは、封体発光部Ａの管壁温度と、管端
部Ｂの管壁温度という調整すべき温度が２つあるのに、
全体の冷却風量しか変えられないからである。このた
め、ランプ電力によっては、管壁温度の余裕度が少なく
なり、ランプの固体差によっては、管端部Ｂの温度が６
８０°Ｃ以下となって不点灯が発生したり、あるいは、
最適な冷却風量を設定できないため、ある入力電力（即
ちある照度）で、ランプの過冷却による発光分光分布の
変化が生ずる。さらに、加熱によるランプの短寿命化を
もたらす。このような傾向は、排風冷却を行う場合よ
り、送風冷却を行う場合の方が顕著となる。
部Ｂの管壁温度という調整すべき温度が２つあるのに、
全体の冷却風量しか変えられないからである。このた
め、ランプ電力によっては、管壁温度の余裕度が少なく
なり、ランプの固体差によっては、管端部Ｂの温度が６
８０°Ｃ以下となって不点灯が発生したり、あるいは、
最適な冷却風量を設定できないため、ある入力電力（即
ちある照度）で、ランプの過冷却による発光分光分布の
変化が生ずる。さらに、加熱によるランプの短寿命化を
もたらす。このような傾向は、排風冷却を行う場合よ
り、送風冷却を行う場合の方が顕著となる。
【００１２】本発明は上記した従来技術の問題点を解決
するためになされたものであり、本発明の目的は、ラン
プの照度を変更した場合においても、ランプの封体発光
部と、管端部の管壁温度を適切な値に保持することがで
きる棒状ランプの冷却方法および光照射器を提供するこ
とである。
するためになされたものであり、本発明の目的は、ラン
プの照度を変更した場合においても、ランプの封体発光
部と、管端部の管壁温度を適切な値に保持することがで
きる棒状ランプの冷却方法および光照射器を提供するこ
とである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明においては、次の
ようにして上記課題を解決する。 （１）少なくとも発光領域である封体発光部と、非発光
領域である管端部を備えた有電極の棒状ランプにエアを
吹き付けて冷却する棒状ランプの冷却方法において、上
記棒状ランプ全体に送出される冷却風量に対して、上記
棒状ランプの管端部へ送出される冷却風量を独立して調
整できるように構成する。そして、棒状ランプへの電気
入力の変更時、上記棒状ランプ全体に送出される冷却風
量を調整するとともに、管端部へ送出される冷却風量を
調整し、封体発光部の管壁温度と管端部の管壁温度を適
切な値に保持する。
ようにして上記課題を解決する。 （１）少なくとも発光領域である封体発光部と、非発光
領域である管端部を備えた有電極の棒状ランプにエアを
吹き付けて冷却する棒状ランプの冷却方法において、上
記棒状ランプ全体に送出される冷却風量に対して、上記
棒状ランプの管端部へ送出される冷却風量を独立して調
整できるように構成する。そして、棒状ランプへの電気
入力の変更時、上記棒状ランプ全体に送出される冷却風
量を調整するとともに、管端部へ送出される冷却風量を
調整し、封体発光部の管壁温度と管端部の管壁温度を適
切な値に保持する。
【００１４】（２）少なくとも発光領域である封体発光
部と、非発光領域である管端部を備えた有電極の棒状ラ
ンプと、断面が楕円形状であって、該楕円の内側に上記
棒状ランプが配置された樋状のミラーと、上記ランプと
ミラーとを収納し、光照射のための開口部を有するラン
プハウスとから構成される光照射器において、上記棒状
ランプに冷却用エアを吹き付けて、棒状ランプの封体発
光部と管端部とを冷却するエア吹き出し口と、上記エア
吹き出し口と棒状ランプの管端部間に配置され、管端部
に送出される風量を調整する風量調整機構とを設ける。
そして、棒状ランプへの電気入力に応じて、棒状ランプ
全体に送出される冷却風量を調整するとともに、上記風
量調整機構により管端部へ送出される風量を調整し、封
体発光部の管壁温度と管端部の管壁温度を適切な値に保
持する。
部と、非発光領域である管端部を備えた有電極の棒状ラ
ンプと、断面が楕円形状であって、該楕円の内側に上記
棒状ランプが配置された樋状のミラーと、上記ランプと
ミラーとを収納し、光照射のための開口部を有するラン
プハウスとから構成される光照射器において、上記棒状
ランプに冷却用エアを吹き付けて、棒状ランプの封体発
光部と管端部とを冷却するエア吹き出し口と、上記エア
吹き出し口と棒状ランプの管端部間に配置され、管端部
に送出される風量を調整する風量調整機構とを設ける。
そして、棒状ランプへの電気入力に応じて、棒状ランプ
全体に送出される冷却風量を調整するとともに、上記風
量調整機構により管端部へ送出される風量を調整し、封
体発光部の管壁温度と管端部の管壁温度を適切な値に保
持する。
【００１５】本発明においては、上記のように、棒状ラ
ンプ全体に送出される冷却風量に対して、上記棒状ラン
プの管端部へ送出される冷却風量を独立して調整できる
ようにしたので、ランプの照度を変更した場合において
も、ランプの封体発光部と、管端部の管壁温度をそれぞ
れ適切な値に保持することができる。
ンプ全体に送出される冷却風量に対して、上記棒状ラン
プの管端部へ送出される冷却風量を独立して調整できる
ようにしたので、ランプの照度を変更した場合において
も、ランプの封体発光部と、管端部の管壁温度をそれぞ
れ適切な値に保持することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】図１〜図３は本発明の光照射器の
実施例を示す図であり、図１は本実施例の光照射器の中
央断面図、図２は図１におけるＡ−Ａ断面図、図３は図
１の光照射器を照射面側から見た図（シャッタは省略さ
れている）である。図１〜図３において、１は前記した
棒状のランプ、２はランプハウス、３ｂはエアを送風す
るファン、４はダクト、５はシャッタである。ランプハ
ウス２において、２ａは断面が楕円形状の樋状のミラー
であり、ミラー２ａには、図１、図３に示すように千鳥
状に風穴２ｆが設けられており、風穴２ｆは隔壁２ｃに
設けられた開口部２ｇを介して風洞２ｂに連通してい
る。そして、ファン３ｂから送風されるエアはダクト４
→風洞２ｂ→開口部２ｇ→風穴２ｆの経路でランプ１の
封体発光部Ａに吹き付けられランプ１が冷却される。ま
た、隔壁２ｃのランプ１の管端部Ｂに対応する位置にも
開口部２ｅが設けられており、開口部２ｅとランプ１の
管端部Ｂの間には、図１の矢印方向に移動する風量調整
機構１０が設けられている。そして、ファン３ｂから送
風されるエアはダクト４→風洞２ｂ→開口部２ｅを介し
てランプ１の管端部Ｂに供給され、ランプ１の管端部Ｂ
は風量調整機構１０の位置に応じた風量で冷却される。
実施例を示す図であり、図１は本実施例の光照射器の中
央断面図、図２は図１におけるＡ−Ａ断面図、図３は図
１の光照射器を照射面側から見た図（シャッタは省略さ
れている）である。図１〜図３において、１は前記した
棒状のランプ、２はランプハウス、３ｂはエアを送風す
るファン、４はダクト、５はシャッタである。ランプハ
ウス２において、２ａは断面が楕円形状の樋状のミラー
であり、ミラー２ａには、図１、図３に示すように千鳥
状に風穴２ｆが設けられており、風穴２ｆは隔壁２ｃに
設けられた開口部２ｇを介して風洞２ｂに連通してい
る。そして、ファン３ｂから送風されるエアはダクト４
→風洞２ｂ→開口部２ｇ→風穴２ｆの経路でランプ１の
封体発光部Ａに吹き付けられランプ１が冷却される。ま
た、隔壁２ｃのランプ１の管端部Ｂに対応する位置にも
開口部２ｅが設けられており、開口部２ｅとランプ１の
管端部Ｂの間には、図１の矢印方向に移動する風量調整
機構１０が設けられている。そして、ファン３ｂから送
風されるエアはダクト４→風洞２ｂ→開口部２ｅを介し
てランプ１の管端部Ｂに供給され、ランプ１の管端部Ｂ
は風量調整機構１０の位置に応じた風量で冷却される。
【００１７】図４は上記した風量調整機構１０の構成例
を示す図であり、風量調整機構１０は、例えば同図に示
すように、遮風板１０ａとステッピングモータ１０ｃ
と、遮風板駆動機構１０ｄから構成され、遮風板１０ａ
はラックアンドピニオン１０ｂを介して、ステッピング
モータ１０ｃにより同図の矢印方向に駆動される。図５
は上記した風量調整機構１０の他の構成例を示す図であ
り、同図では、遮風板１０ａ’をヒンジ１０ｅを介して
回動可能に取り付け、ステッピングモータ１０ｃにより
遮風板１０ａ’を回動させることにより、ランプ１の管
端部Ｂに吹き付けられる風量を調整する。
を示す図であり、風量調整機構１０は、例えば同図に示
すように、遮風板１０ａとステッピングモータ１０ｃ
と、遮風板駆動機構１０ｄから構成され、遮風板１０ａ
はラックアンドピニオン１０ｂを介して、ステッピング
モータ１０ｃにより同図の矢印方向に駆動される。図５
は上記した風量調整機構１０の他の構成例を示す図であ
り、同図では、遮風板１０ａ’をヒンジ１０ｅを介して
回動可能に取り付け、ステッピングモータ１０ｃにより
遮風板１０ａ’を回動させることにより、ランプ１の管
端部Ｂに吹き付けられる風量を調整する。
【００１８】図１に戻り、１１はランプ電源、１２は制
御手段であり、制御手段１２は、ランプ電源１１を制御
してランプ１に供給されるランプ電力を制御するととも
に、ファン３ｂの回転速度および上記風量調整機構１０
の位置を制御してランプ１への送風量を調整する。図６
は本実施例の動作を説明する図であり、同図は前記図４
に示した風量調整機構１０を用いた場合を示している。
次に、同図により本実施例の動作を説明する。同図にお
いて、(1) はランプ電力３ｋＷ、ファン３ｂによる送風
量が３ｍ3 ／分の場合のランプ１の各部の温度を示す図
である。この状態では、ランプ１の封体発光部Ａの管壁
温度は９００°Ｃに保持され、また、管端部Ｂの管壁温
度は、「金属封じ込め」温度である略６８０°Ｃ以上に
保持されている。
御手段であり、制御手段１２は、ランプ電源１１を制御
してランプ１に供給されるランプ電力を制御するととも
に、ファン３ｂの回転速度および上記風量調整機構１０
の位置を制御してランプ１への送風量を調整する。図６
は本実施例の動作を説明する図であり、同図は前記図４
に示した風量調整機構１０を用いた場合を示している。
次に、同図により本実施例の動作を説明する。同図にお
いて、(1) はランプ電力３ｋＷ、ファン３ｂによる送風
量が３ｍ3 ／分の場合のランプ１の各部の温度を示す図
である。この状態では、ランプ１の封体発光部Ａの管壁
温度は９００°Ｃに保持され、また、管端部Ｂの管壁温
度は、「金属封じ込め」温度である略６８０°Ｃ以上に
保持されている。
【００１９】ここで、ランプ電力を４ｋＷに増加させラ
ンプの照度を増大させたとする。この場合、ファン３ｂ
による送風量が３ｍ3 ／分のままであると、同図の(2)
に示すようにランプ１の各部の管壁温度が上昇してしま
う。そこで、ランプ１の封体発光部Ａの管壁温度が９０
０°Ｃになるように、ファン３ｂの送風量を増加させ、
例えば、送風量を４ｍ3 ／分とする。これにより、封体
発光部Ａの温度は９００°Ｃに低下するが、ランプ１の
管端部Ｂの管壁温度も低下し、同図(3) に示すように
「金属封じ込め」温度である６８０°Ｃ以下になってし
まう。そこで、遮風板１０ａ位置を調整し、ランプ１の
管端部Ｂへの送風量を調整する。これにより、同図(4)
に示すようにランプ１の管端部Ｂの管壁温度を６８０°
Ｃ以上に上昇させることができ、前記した「金属封じ込
め」を防止することができる。
ンプの照度を増大させたとする。この場合、ファン３ｂ
による送風量が３ｍ3 ／分のままであると、同図の(2)
に示すようにランプ１の各部の管壁温度が上昇してしま
う。そこで、ランプ１の封体発光部Ａの管壁温度が９０
０°Ｃになるように、ファン３ｂの送風量を増加させ、
例えば、送風量を４ｍ3 ／分とする。これにより、封体
発光部Ａの温度は９００°Ｃに低下するが、ランプ１の
管端部Ｂの管壁温度も低下し、同図(3) に示すように
「金属封じ込め」温度である６８０°Ｃ以下になってし
まう。そこで、遮風板１０ａ位置を調整し、ランプ１の
管端部Ｂへの送風量を調整する。これにより、同図(4)
に示すようにランプ１の管端部Ｂの管壁温度を６８０°
Ｃ以上に上昇させることができ、前記した「金属封じ込
め」を防止することができる。
【００２０】ランプ電力と上記ファン３ｂの送風量およ
び遮風板１０ａの位置との関係は、予め実験等により求
めることができるので、これらの関係を前記図１に示し
た制御手段１２に記憶させておき、ランプ電力を変更し
たとき、制御手段１２によりファン３ｂの送風量および
遮風板１０ａの位置を自動的に調整することにより、ラ
ンプの各部の管壁温度を適切な値に保持することができ
る。
び遮風板１０ａの位置との関係は、予め実験等により求
めることができるので、これらの関係を前記図１に示し
た制御手段１２に記憶させておき、ランプ電力を変更し
たとき、制御手段１２によりファン３ｂの送風量および
遮風板１０ａの位置を自動的に調整することにより、ラ
ンプの各部の管壁温度を適切な値に保持することができ
る。
【００２１】図７はランプ１の封体発光部Ａの管壁温度
が９００°Ｃに保持されるようにファン３ｂの送風量を
調整した場合における、遮風板１０ａの位置とランプ１
の管端部Ｂの温度の実測値を示す図である。同図に示す
ように、ランプ電力が２ｋＷのとき（この時ランプの単
位長さ当たりのランプ電力は８０Ｗ／cm、ファン３ｂの
送風量は１．３ｍ3 ／分）、遮風板１０ａの位置を同図
（ｂ）の位置ａにすると、同図（ａ）に示すようにラン
プ１の管端部Ｂの管壁温度は７５０°Ｃに維持すること
ができ、遮風板１０ａの位置を同図（ｂ）の位置ｂ，ｃ
にすると、ランプ１の管端部Ｂの管壁温度はそれぞれ９
００°Ｃ，１０００°Ｃに上昇した。
が９００°Ｃに保持されるようにファン３ｂの送風量を
調整した場合における、遮風板１０ａの位置とランプ１
の管端部Ｂの温度の実測値を示す図である。同図に示す
ように、ランプ電力が２ｋＷのとき（この時ランプの単
位長さ当たりのランプ電力は８０Ｗ／cm、ファン３ｂの
送風量は１．３ｍ3 ／分）、遮風板１０ａの位置を同図
（ｂ）の位置ａにすると、同図（ａ）に示すようにラン
プ１の管端部Ｂの管壁温度は７５０°Ｃに維持すること
ができ、遮風板１０ａの位置を同図（ｂ）の位置ｂ，ｃ
にすると、ランプ１の管端部Ｂの管壁温度はそれぞれ９
００°Ｃ，１０００°Ｃに上昇した。
【００２２】また、ランプ電力が４ｋＷのとき（この時
ランプの単位長さ当たりのランプ電力は１６０Ｗ／cm、
ファン３ｂの送風量は２．７ｍ3 ／分）、遮風板１０ａ
の位置を同図（ｂ）の位置ａ，ｂ，ｃにすると、ランプ
１の管端部Ｂの管壁温度はそれぞれ、６５０°Ｃ，７５
０°Ｃ，８５０°Ｃとなった。さらに、ランプ電力を７
ｋＷにしたときに（この時ランプの単位長さ当たりのラ
ンプ電力は２８０Ｗ／cm、ファン３ｂの送風量は６．７
ｍ3 ／分）、遮風板１０ａの位置を同図（ｂ）の位置
ａ，ｂ，ｃにすると、ランプ１の管端部Ｂの管壁温度は
それぞれ、５００°Ｃ，６５０°Ｃ，７５０°Ｃとなっ
た。この結果から、ランプ電力が２ｋＷ、４ｋＷ、７ｋ
Ｗのとき、遮風板１０ａの位置を図７の網かけで示した
位置に調整すれば、ランプ１の管端部Ｂの管壁温度を所
望の値に保持できることが確認された。
ランプの単位長さ当たりのランプ電力は１６０Ｗ／cm、
ファン３ｂの送風量は２．７ｍ3 ／分）、遮風板１０ａ
の位置を同図（ｂ）の位置ａ，ｂ，ｃにすると、ランプ
１の管端部Ｂの管壁温度はそれぞれ、６５０°Ｃ，７５
０°Ｃ，８５０°Ｃとなった。さらに、ランプ電力を７
ｋＷにしたときに（この時ランプの単位長さ当たりのラ
ンプ電力は２８０Ｗ／cm、ファン３ｂの送風量は６．７
ｍ3 ／分）、遮風板１０ａの位置を同図（ｂ）の位置
ａ，ｂ，ｃにすると、ランプ１の管端部Ｂの管壁温度は
それぞれ、５００°Ｃ，６５０°Ｃ，７５０°Ｃとなっ
た。この結果から、ランプ電力が２ｋＷ、４ｋＷ、７ｋ
Ｗのとき、遮風板１０ａの位置を図７の網かけで示した
位置に調整すれば、ランプ１の管端部Ｂの管壁温度を所
望の値に保持できることが確認された。
【００２３】なお、上記実施例では、千鳥状の風穴２ｆ
を設けたミラー２ａをランプ１の封体発光部Ａに対応す
る位置に設け、ランプ１の管端部Ｂに対応した隔壁の位
置に開口部２ｅを設けて、ランプの管端部Ｂにエアを供
給するように構成したが、千鳥状の風穴を設けたミラー
２ａをランプの管端部Ｂまで設けるとともに、遮風板１
０ａを樋状に形成し、樋状の遮風板の位置を調整して、
管端部Ｂに供給される風量を調整するように構成しても
よい。また、上記実施例においては、風穴２ｆをミラー
２ａに千鳥状に設け、ランプ１の上部、左右方向からエ
アを吹き付けてランプ１を冷却する実施例を示したが、
本発明は上記実施例に限定されるものではなく、例え
ば、ランプ１の上部にエアの吹き出し口を設け、ランプ
１の上部からエアを吹きつけてランプ１を冷却するよう
に構成してもよい。
を設けたミラー２ａをランプ１の封体発光部Ａに対応す
る位置に設け、ランプ１の管端部Ｂに対応した隔壁の位
置に開口部２ｅを設けて、ランプの管端部Ｂにエアを供
給するように構成したが、千鳥状の風穴を設けたミラー
２ａをランプの管端部Ｂまで設けるとともに、遮風板１
０ａを樋状に形成し、樋状の遮風板の位置を調整して、
管端部Ｂに供給される風量を調整するように構成しても
よい。また、上記実施例においては、風穴２ｆをミラー
２ａに千鳥状に設け、ランプ１の上部、左右方向からエ
アを吹き付けてランプ１を冷却する実施例を示したが、
本発明は上記実施例に限定されるものではなく、例え
ば、ランプ１の上部にエアの吹き出し口を設け、ランプ
１の上部からエアを吹きつけてランプ１を冷却するよう
に構成してもよい。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明において
は、棒状ランプ全体に送出される冷却風量に対して、上
記棒状ランプの管端部へ送出される冷却風量を独立して
調整できるようにしたので、ランプの照度の切り換えの
ため、ランプ電力を変更した場合においても、ランプの
封体発光部と、管端部の管壁温度をそれぞれ適切な値に
保持することができる。また、エア吹き出し口と棒状ラ
ンプの管端部間に風量調整機構を設けて、管端部に送出
される風量を調整することにより、簡単な機構で棒状ラ
ンプの各部の温度を最適な値に保持することができる。
は、棒状ランプ全体に送出される冷却風量に対して、上
記棒状ランプの管端部へ送出される冷却風量を独立して
調整できるようにしたので、ランプの照度の切り換えの
ため、ランプ電力を変更した場合においても、ランプの
封体発光部と、管端部の管壁温度をそれぞれ適切な値に
保持することができる。また、エア吹き出し口と棒状ラ
ンプの管端部間に風量調整機構を設けて、管端部に送出
される風量を調整することにより、簡単な機構で棒状ラ
ンプの各部の温度を最適な値に保持することができる。
【図１】本発明の実施例の光照射器の構成を示す図であ
る。
る。
【図２】図１の光照射器のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図１の光照射器を照射面側から見た図である。
【図４】風量調整機構の構成例を示す図である。
【図５】風量調整機構の他の構成例を示す図である。
【図６】本発明の実施例の動作を説明する図である。
【図７】遮風板の位置とランプの各部の温度の実測値を
示す図である。
示す図である。
【図８】従来の光照射器の構成の一例を示す図である。
【図９】有電極の棒状放電ランプの構成の一例を示す図
である。
である。
【図１０】冷却風量／ランプ電力とランプ各部の温度の
関係を示す図である。
関係を示す図である。
１ ランプ １ａ 電極 １ｂ ベース １ｃ シール部 １ｄ モリブデン箔 ２ ランプハウス ２ａ ミラー ２ｂ 風洞 ２ｃ 隔壁 ２ｄ 吸い込み孔 ２ｅ，２ｇ 開口部 ２ｆ 風穴 ３ａ，３ｂ ファン ４ ダクト ５ シャッタ １０ 風量調整機構 １０ａ，１０ａ’遮風板 １０ｂ ラックアンドピニオン １０ｃ ステッピングモータ １０ｄ 遮風板駆動機構 １０ｅ ヒンジ １１ ランプ電源 １２ 制御手段 Ａ 封体発光部 Ｂ 管端部 Ｃ 接続部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01J 61/52
Claims (2)
- 【請求項１】 少なくとも発光領域である封体発光部
と、非発光領域である管端部を備えた有電極の棒状ラン
プにエアを吹き付けて冷却する棒状ランプの冷却方法で
あって、 上記棒状ランプ全体に送出される冷却風量に対して、上
記棒状ランプの管端部へ送出される冷却風量を独立して
調整できるように構成し、 棒状ランプへの電気入力の変更時、上記棒状ランプ全体
に送出される冷却風量を調整するとともに、管端部へ送
出される冷却風量を調整し、封体発光部の管壁温度と管
端部の管壁温度を適切な値に保持することを特徴とする
棒状ランプの冷却方法。 - 【請求項２】 少なくとも発光領域である封体発光部
と、非発光領域である管端部を備えた有電極の棒状ラン
プと、 断面が楕円形状であって、該楕円の内側に上記棒状ラン
プが配置された樋状のミラーと、 上記ランプとミラーとを収納し、光照射のための開口部
を有するランプハウスとから構成される光照射器におい
て、 上記棒状ランプに冷却用エアを吹き付けて、棒状ランプ
の封体発光部と管端部とを冷却するエア吹き出し口と、 上記エア吹き出し口と棒状ランプの管端部間に配置さ
れ、管端部に送出される風量を調整する風量調整機構と
を設け、 棒状ランプへの電気入力に応じて、棒状ランプ全体に送
出される冷却風量を調整するとともに、上記風量調整機
構により管端部へ送出される風量を調整することを特徴
とする光照射器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30248595A JP3152132B2 (ja) | 1995-11-21 | 1995-11-21 | 棒状ランプの冷却方法および光照射器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30248595A JP3152132B2 (ja) | 1995-11-21 | 1995-11-21 | 棒状ランプの冷却方法および光照射器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09147805A JPH09147805A (ja) | 1997-06-06 |
| JP3152132B2 true JP3152132B2 (ja) | 2001-04-03 |
Family
ID=17909529
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30248595A Expired - Fee Related JP3152132B2 (ja) | 1995-11-21 | 1995-11-21 | 棒状ランプの冷却方法および光照射器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3152132B2 (ja) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11277794A (ja) * | 1998-03-27 | 1999-10-12 | Fuji Xerox Co Ltd | ヘッド汚れ防止装置 |
| JP3487771B2 (ja) * | 1998-09-29 | 2004-01-19 | 株式会社オーク製作所 | 気体冷却式誘電体バリア放電ランプ |
| JP2000162397A (ja) * | 1998-11-30 | 2000-06-16 | Iwasaki Electric Co Ltd | 紫外線硬化装置 |
| JP3738678B2 (ja) * | 2000-08-04 | 2006-01-25 | ウシオ電機株式会社 | プロジェクタ用のランプユニット、およびその調光方法 |
| JP4081988B2 (ja) * | 2001-03-14 | 2008-04-30 | 株式会社日立製作所 | 表示装置 |
| JP3760801B2 (ja) * | 2001-06-05 | 2006-03-29 | ウシオ電機株式会社 | 紫外線照射装置及び、該紫外線照射装置の照射ユニット |
| KR100438279B1 (ko) * | 2001-12-28 | 2004-07-02 | 엘지전자 주식회사 | Ｍｍｍ을 이용한 디스플레이 시스템 |
| DE10200026A1 (de) * | 2002-01-02 | 2003-07-17 | Philips Intellectual Property | Gekühlte Hochdruckgasentladungslampe |
| DE10231258A1 (de) * | 2002-07-11 | 2004-01-22 | Philips Intellectual Property & Standards Gmbh | Entladungslampe mit Kühleinrichtung |
| US20070029907A1 (en) * | 2003-05-12 | 2007-02-08 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | High-pressure discharge lamp with reflector and cooling device |
| JP4023398B2 (ja) * | 2003-06-20 | 2007-12-19 | ウシオ電機株式会社 | 紫外線発光ランプおよびそれを用いた光照射器 |
| JP5136949B2 (ja) * | 2008-03-25 | 2013-02-06 | ウシオ電機株式会社 | 光照射装置 |
| US8823249B2 (en) | 2011-11-15 | 2014-09-02 | Seiko Epson Corporation | Irradiation device and irradiation method |
| CN203068344U (zh) * | 2012-09-29 | 2013-07-17 | 东莞巨扬电器有限公司 | 可产生气流的吸顶灯 |
| JP2017058087A (ja) * | 2015-09-17 | 2017-03-23 | 本田技研工業株式会社 | 乾燥装置 |
-
1995
- 1995-11-21 JP JP30248595A patent/JP3152132B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09147805A (ja) | 1997-06-06 |
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