JP4117606B2

JP4117606B2 - 紫外線硬化装置

Info

Publication number: JP4117606B2
Application number: JP2002271720A
Authority: JP
Inventors: 弘之小島; 義尚戸谷
Original assignee: Iwasaki Denki KK
Current assignee: Iwasaki Denki KK
Priority date: 2002-09-18
Filing date: 2002-09-18
Publication date: 2008-07-16
Anticipated expiration: 2022-09-18
Also published as: JP2004105852A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、紫外線硬化装置の改良に関する発明である。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術として、特開２０００−１５７９２５号公報記載のように、一般に薄い紙、フィルム、金属板などの表面に印刷物の塗料として紫外線硬化塗料を塗布し、塗料の硬化に紫外線放射光源を有する紫外線硬化装置が使用されている。
【０００３】
図６乃至図７に示すように、紫外線硬化装置本体２１内部に、平板状の仕切り板２７を配置し、上半分を排気ダクト２２とし、下半分を光源収納室２３として構成してある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記した従来の紫外線硬化装置は、この仕切り板２７が平らであったため紫外線放射光源２４を冷却するのに、紫外線放射光源２４近傍、反射板２５の上下より冷却風を引いており、紫外線放射光源２４の冷却に必要な排気風量より多くの排気風量を必要としていた。
このため同紫外線硬化装置であると、例えば、ワークが薄い紙であったりフィルムであったりすると紫外線硬化装置の冷却用排気風でワークの舞上がりが起こる欠点がある。
【０００５】
そこで従来は排気風量を少なくしてワークの舞い上がりを防止していたが、それでは冷却不足により、ランプや反射板が変形する恐れがあった。また、ランプの温度上昇に伴った発光不足や短寿命なども引き起こした。
【０００６】
本発明は上記の点に鑑み発明したものであって、少ない排気風量でも効果的な冷却効果を得ることが出来る紫外線硬化装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するために次の構成とする。
請求項１記載の発明は、紫外線硬化装置本体の内部に装着してなる直管型の紫外線放射光源と、同紫外線放射光源に対して開閉自在に構成してなる反射板機材とを有している。同反射板機材は対を成して構成され、さらにその一対の反射板機材上端部の間の空隙により第一の通風孔が構成されている。また同第一の通風孔上部にはこれに近接して風向き制御部を有する仕切り板が配置され、また同風向き制御部は下に尖った山形の形状に構成され、その山形の頂部には多数の第二の通風孔が等間隔で形成されている。冷却風は、紫外線放射光源の下方から、紫外線放射光源に沿って外側を通過し、さらに前記第一の通風孔から前記第二の通風孔を通って外部に排出されるように構成してある。
【０００９】
請求項２記載の発明は、冷却風が紫外線放射光源の外側を強冷して通過するような距離に仕切り板の風向き制御部を近接して配置してある。
【００１０】
請求項３記載の発明は、反射板機材に水冷機構を併用して構成してある。
【００１１】
上記した本発明によると、下に尖った山形の形状に構成されその山形の頂部に多数の通風孔が等間隔で形成された風向き制御部を有する仕切り板を配することにより、冷却風は紫外線放射光源の下方から紫外線放射光源に沿って外側を通過し、反射板機材上端部の空隙が成す第一の通風孔から風向き制御部の第二の通風孔を通って排気ダクトに排出される。また反射板上部を通る冷却風量が減少したため、総排気風量が平面の仕切り板の時より少ない場合でも、紫外線放射光源の冷却を維持することができ、またワークが薄い紙やフィルムであっても、ワークの舞上がりを防止することができる特別な効果がある。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の一実施例を図１乃至図５を参照して説明する。
図１において、１１は紫外線硬化装置本体であって、箱型に構成してある。また同紫外線硬化装置本体１１は略上半分に排気ダクト１２が構成してあり、略下半分は光源収納室１３として構成してある。
【００１３】
１４は光源収納室１３の内部に装着してなる直管型の紫外線放射光源であって、例えば１７．６ＫＷのメタルハライドランプを用いて構成してある。
【００１４】
１５ａ，１５ｂは光源収納室１３の内部に装着した紫外線放射光源１４に対して開閉自在に構成してなる反射板機材であって、対を成して構成してある。
【００１５】
また同反射板機材１５a,１５ｂは、ダイクロイックミラーを用いて構成してある。ダイクロイックミラーは反射板機材の紫外線放射光源側の表面に金属酸化物を塗布してある。ダイクロイックミラーを用いると、熱線を透過し、紫外線を反射するので、ワークが高熱になる影響を受けることがなく、紫外線によりワーク表面の塗料やインキを硬化することができる。
【００１６】
１６は一対の反射板機材１５ａと１５ｂの上端部の空隙によって形成された第一の通風孔であって、冷却風が通過するよう構成されている。１８は一対の反射板機材１５ａ，１５ｂの上端部の通風孔１６に近接して配置した風向き制御部であって、仕切り板１７の一部を構成している。図４において、３１はロータリーアクチュエーターであり、空気圧によって前記反射板機材１５ａ，１５ｂの開閉を行う。
【００１７】
仕切り板１７の風向き制御部１８は、例えば図１に示すように、下に尖った山形に構成してある。そして図５に示すように、風向き制御部１８の頂部には多数の第二の通風孔４１を等間隔で構成してある。通風孔４１は、例えば長手方向で縦１５ｍｍ、横１２ｍｍの大きさの楕円状の孔に構成してある。また通風孔４１は２５ｍｍ程度の間隔を隔てて配置してある。
【００１８】
このように構成すると、冷却風は紫外線放射光源１４の下方から、紫外線放射光源１４に沿って外側を通過し、さらに第一の通風孔１６から第二の通風孔４１を通って外部に排出される。
【００１９】
ところで仕切り板の制御部は、冷却風が紫外線放射光源の外側を強冷して通過するよう、紫外線放射光源に近接した距離に配置してある。
【００２０】
例えば、直管型の紫外線放射光源を用い、光源１４の管壁と風向き制御部１８の頂部との距離を６．７ｍｍとし、また通風孔１６の幅を１０ｍｍ、風向き制御部１８と通風孔１６の周壁との距離を１．５ｍｍとし、反射板１５ａ，１５ｂは開いた状態で、光源１４の定格出力を１７．６ｋＷで一定とした時に実施をする。
【００２１】
紫外線放射光源の管壁温度は、発光効率、寿命を考慮すると、８５０℃乃至９００℃が良いとされる。そこで例えば紫外線放射光源の管壁温度を約８８０℃の設定した時、仕切り板が平面の時は総排気風量が約１５．０ｍ^３／ｍｉｎ必要だが、仕切り板が下に尖った山形の風向き制御部を有する時は約１３．０ｍ^３／ｍｉｎで済み、１割乃至２割の総排気風量を抑えることが出来、ワークとして金属板・木材などの重みのあるものに適応できる。
【００２２】
コンベアーによって搬送されるワークには例えば紫外線硬化塗料が塗布された紙などがある。前記ワークと紫外線放射光源との距離は４０ｍｍ乃至５０ｍｍ程度である。
【００２３】
次に図１に示した紫外線硬化装置における反射板機材１５ａ，１５ｂに冷却水を流す構造を図３について説明する。同図に示すように、１９に冷却水が流れるように流水路を設ける。このように構成すると紫外線放射光源の管壁温度を例えば８８０℃とした時、仕切り板１７が下に尖った山形の風向き制御部１８を有する場合の総排気風量は９．８ｍ^３／ｍｉｎとなる。
【００２４】
よって、図１に示す紫外線硬化装置より、約３割の総排気風量を抑える事ができ、軽量の紙・プラスティックなどのワークに適用できる。
【００２５】
また、上記の事から、仕切り板の風向き制御部を山形に構成した時、水冷機構を構成することによって、水冷機構を有しない構造に比べ、総排気風量を２割乃至３割抑えることができる。
【００２６】
【発明の効果】
上記した紫外線硬化装置によると、下に尖った山形の風向き制御部を有する仕切り板を配することにより、総排気風量が仕切り板が平面の時より少ない場合でも、反射板上部を通る冷却風量が減少するため、その分が紫外線放射光源に沿って通過する冷却風に割り振られ、紫外線放射光源の冷却を維持することができ、それによって紫外線放射光源の管壁温度を最適の８５０℃乃至９００℃に維持することができる特別な効果がある。
【００２７】
またワークが薄い紙やフィルムであっても、ワークの舞上がりを防止することができる特別な効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる紫外線硬化装置の正面図。
【図２】図１に示す紫外線硬化装置において反射板機材が開状態のときの風の流れを示した正面図。
【図３】図１に示す紫外線硬化装置において、反射板機材に水冷機構を付加して構成した場合の正面図。
【図４】図１に示す紫外線硬化装置の側面からの断面図。
【図５】仕切り板と風向き制御部の上面図。
【図６】従来の紫外線硬化装置の正面図。
【図７】図６に示す紫外線硬化装置において反射板機材が開状態のときの風の流れを示した正面図。
【符号の説明】
１１、２１・・・装置本体
１２、２２・・・排気ダクト
１３、２３・・・光源収納室
１４、２４・・・紫外線放射光源
１５ａ，１５ｂ、２５・・・反射板機材
１６、２６・・・通風孔
１７、２７・・・仕切り板
１８・・・風向き制御部
１９・・・流水路
３１・・・ロータリーアクチュエーター
４１・・・通風孔

Claims

紫外線硬化装置本体の内部に装着してなる直管型の紫外線放射光源と、同紫外線放射光源に対して開閉自在に構成してなる反射板機材とを有し、同反射板機材は対を成して構成され、さらにその一対の反射板機材上端部の間の空隙により第一の通風孔が構成され、また同第一の通風孔上部に近接して風向き制御部を有する仕切り板が配置され、また同風向き制御部は下に尖った山形の形状に構成され、その山形の頂部には多数の第二の通風孔が等間隔で形成され、冷却風は紫外線放射光源の下方から、紫外線放射光源に沿って外側を通過し、さらに前記第一の通風孔から前記第二の通風孔を通って外部に排出されるように構成したことを特徴とする紫外線硬化装置。
仕切り板の風向き制御部は、冷却風が紫外線放射光源の外側を強冷して通過するよう、紫外線放射光源に近接した距離に配置したことを特徴とする請求項１記載の紫外線硬化装置。
反射板機材は水冷機構を併用して構成したことを特徴とする請求項１または請求項２記載の紫外線硬化装置。