JP6769027B2 - Ultraviolet irradiation device - Google Patents
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Description
本発明は、被照射面への紫外線照射を遮断するシャッターを備えた紫外線照射装置に関する。 The present invention relates to an ultraviolet irradiation device provided with a shutter that blocks ultraviolet irradiation of the irradiated surface.
従来、紙、プラスチックフィルム、金属板等の被照射面に被着した紫外線硬化剤や紫外線硬化塗料に紫外線照射装置で紫外線を照射して硬化する紫外線硬化技術が知られている。
紫外線照射装置においては、照射条件の調整時や被照射対象の補充作業の際に、紫外線ランプを消灯することなく、被照射面への紫外線照射を遮断することができるように、開閉自在なシャッターを備えたものがある(例えば、特許文献1参照)。特許文献1の紫外線照射装置では、紫外線ランプの延在方向に沿って延びる2枚の遮光板を、互いに反対方向に左右に移動させることでシャッターを開閉し、照射面への紫外線照射を遮断可能にしている。
Conventionally, there is known an ultraviolet curing technique in which an ultraviolet curing agent or an ultraviolet curing paint adhered to an irradiated surface such as paper, a plastic film, or a metal plate is irradiated with ultraviolet rays by an ultraviolet irradiation device to cure the ultraviolet rays.
In the ultraviolet irradiation device, a shutter that can be opened and closed so that the ultraviolet irradiation to the irradiated surface can be blocked without turning off the ultraviolet lamp when adjusting the irradiation conditions or replenishing the object to be irradiated. (See, for example, Patent Document 1). In the ultraviolet irradiation device of
ところで、シャッターを閉じることで、紫外線ランプを消灯することなく被照射面への紫外線照射を遮断した場合、紫外線がシャッターに照射されることとなる。シャッターは、紫外線が照射されることによる熱影響で、部材変形する場合があった。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、シャッターの部材変形によるシャッター動作不良を回避することができる紫外線照射装置を提供することを目的とする。
By the way, when the shutter is closed to block the irradiation of the irradiated surface with ultraviolet rays without turning off the ultraviolet lamp, the shutter is irradiated with ultraviolet rays. The shutter may be deformed due to the heat effect of irradiation with ultraviolet rays.
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an ultraviolet irradiation device capable of avoiding a shutter malfunction due to deformation of a shutter member.
上述した目的を達成するために、本発明は、紫外線ランプと、前記紫外線ランプからの紫外線の被照射面への照射を遮断するシャッター装置と、を備えた紫外線照射装置であって、前記シャッター装置は、駆動機構の駆動によって互いに相対する方向に移動して開閉する一対のシャッターユニットを備え、前記一対のシャッターユニットのそれぞれは、前記駆動機構によって移動される支持ブラケットと、前記支持ブラケットの前記紫外線ランプの側に光の照射方向に互いに間隔を有して重ねて配置された複数の遮光板と、を備え、前記一対のシャッターユニットを閉じた状態において、互いに相対する前記支持ブラケットが突き当たるように構成され、一方のシャッターユニットの遮光板と、他方のシャッターユニットの遮光板とが、光の照射方向に互いに隙間をあけ、かつ交互に重なるように配置される、ことを特徴とする。 In order to achieve the above-mentioned object, the present invention is an ultraviolet irradiation device including an ultraviolet lamp and a shutter device that blocks the irradiation of the surface to be irradiated with ultraviolet rays from the ultraviolet lamp, and the shutter device. Provides a pair of shutter units that move and open and close in directions opposite to each other by driving a drive mechanism, and each of the pair of shutter units has a support bracket moved by the drive mechanism and the ultraviolet rays of the support bracket. comprising lamp and a plurality of light shielding plates which are arranged to overlap at a distance from each other in the irradiation direction of the light to the side of, and in a state in which the closed pair of the shutter unit, as opposed the support bracket abut against each other It is characterized in that the light-shielding plate of one shutter unit and the light-shielding plate of the other shutter unit are arranged so as to be alternately overlapped with each other with a gap in the light irradiation direction.
上述の構成において、前記遮光板が、熱伝導性に優れた薄板部材から形成された構成であってもよい。 In the above configuration, the light-shielding plate may be formed of a thin plate member having excellent thermal conductivity.
上述の構成において、前記一対のシャッターユニットを閉じた際に、一方のシャッターユニットの遮光板と、他方のシャッターユニットの遮光板とが、光の照射方向に互いに間隔を有して交互に重なるように配置された構成であってもよい。 In the above configuration, when the pair of shutter units are closed, the light-shielding plates of one shutter unit and the light-shielding plates of the other shutter unit are alternately overlapped with each other at intervals in the light irradiation direction. It may be a configuration arranged in.
上述の構成において、前記遮光板は、前記紫外線ランプの長手方向に沿って複数の板部に分割された構成であってもよい。 In the above-described configuration, the light-shielding plate may be divided into a plurality of plate portions along the longitudinal direction of the ultraviolet lamp.
上述の構成において、前記シャッターユニットは、複数の前記板部が開閉方向に遊びを有して互いに締結された構成であってもよい。 In the above-described configuration, the shutter unit may have a configuration in which a plurality of the plate portions are fastened to each other with play in the opening / closing direction.
上述の構成において、前記シャッターユニットは、前記遮光板の長手方向の両端で、当該シャッターユニットを開閉方向に移動させる駆動機構に連結された構成であってもよい。 In the above-described configuration, the shutter unit may be connected to a drive mechanism that moves the shutter unit in the opening / closing direction at both ends in the longitudinal direction of the light-shielding plate.
本発明によれば、紫外線ランプと、前記紫外線ランプからの紫外線の被照射面への照射を遮断するシャッター装置と、を備えた紫外線照射装置であって、前記シャッター装置は、互いに相対する方向に移動して開閉する一対のシャッターユニットを備え、前記シャッターユニットのそれぞれは、光の照射方向に互いに間隔を有して重ねて配置された複数の遮光板を備えたため、一部の遮光板が部材変形を起こしても、他の遮光板で遮光効果を維持することができ、シャッターの部材変形によるシャッター動作不良を回避することができる。 According to the present invention, an ultraviolet irradiation device including an ultraviolet lamp and a shutter device that blocks the irradiation of the irradiated surface with ultraviolet rays from the ultraviolet lamp, the shutter devices are oriented in directions facing each other. A pair of shutter units that move to open and close are provided, and each of the shutter units is provided with a plurality of light-shielding plates arranged so as to be spaced apart from each other in the light irradiation direction, so that some of the light-shielding plates are members. Even if the shutter is deformed, the light-shielding effect can be maintained by another light-shielding plate, and the shutter malfunction due to the deformation of the shutter member can be avoided.
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は本実施形態に係る紫外線照射装置1を示す断面図である。図2はシャッター装置30を開いた状態の紫外線照射装置1を示す断面図である。図3は、シャッター装置30を示す上面図であり、図3(A)はシャッター装置30を閉じた状態を示す図、図3(B)はシャッター装置30を開いた状態を示す図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an
紫外線照射装置1は、紫外線ランプ11を有する照射ユニット10と、開閉する一対のシャッターユニット31A,31Bを有するシャッター装置30と、を備える。照射ユニット10と、シャッター装置30とは、箱型の筐体5に収められる。紫外線ランプ11は、筐体5内に長く延在する直管形のランプである。筐体5の下面6には、紫外線ランプ11の長手方向に亘って照射開口7が設けられる。紫外線照射装置1は、この照射開口7から、筐体5の下方に配置された照射対象物に向けて紫外線を照射する装置である。照射開口7は、略矩形形状に形成れ、筐体5の下面6には、この照射開口7を塞ぐ前面カバーユニット8が取り付けられる。
なお、筐体5内に収容された紫外線ランプ11の長手方向に略直行する方向を紫外線照射装置1の左右方向、又は短手方向と定義して以下に説明する。
The
The direction substantially perpendicular to the longitudinal direction of the
照射ユニット10は、紫外線ランプ11と、紫外線ランプ11の周囲を囲う反射体12と、を備える。反射体12は、例えば反射面の断面が楕円形状であり、第1焦点に配置された紫外線ランプ11の光を第2焦点に位置する被照射面に反射するように構成されている。紫外線ランプ11および反射体12は、ユニットケース13に収容されている。図示は省略するが、紫外線ランプ11は、長手方向の両端部にそれぞれに電気的に接続される端子を有する。紫外線ランプ11は、長手方向の両端部がそれぞれ電源と電気的に接続されるとともに、筐体5やユニットケース13に支持部材を介して支持されている。なお、反射体12は、紫外線ランプ11の長手方向に亘って延びる。反射体12は、左右に2つに分割されている構成でもよい。
The
前面カバーユニット8は、筐体5の下面6に、照射開口7の長手方向に沿って照射開口7の左右に設けられた一対のレール8Aと、この一対のレール8A,8A間に挿抜可能に設けられ前面カバー8Bと、を備えている。前面カバー8Bは、図示は省略するが、石英ガラス等の透過性を有する材料から形成されたカバーガラスと、カバーガラスの周囲を囲む枠体とから構成される。前面カバー8Bは、カバーガラスが枠体に嵌め込まれた状態で、枠体を一対のレール8A,8A間に長手方向の端面から挿入して、照射開口7を筐体5の外側から塞ぐように、筐体5に取り付けられる。なお、図示は省略するが、紫外線照射装置1は、吸込みファン等の適宜の装置を用いて筐体5の内部に吸い込んだ空気によって紫外線ランプ11及びその周辺を空冷するように構成されていてもよい。そして、紫外線照射装置1は、空冷用の空気を照射開口7から吸い込む構成であっても良く、この場合に、周囲空気中に含まれる塵や誇りが筐体5内に空気と共に吸い込まれるのを防ぐためのフィルターが、前面カバーユニット8に備えられている構成であっても良い。
The
照射ユニット10と、照射開口7との間には、シャッター装置30が設けられている。シャッター装置30は、紫外線ランプ11を消灯することなく、紫外線ランプ11の被照射面への紫外線照射を遮断することができるように構成された一対のシャッターユニット31A,31Bを備えている。シャッターユニット31A,31Bは、紫外線ランプ11の長手方向に亘って設けられ、紫外線照射装置1の左右方向の中心線Lに対して左右方向に互いに相対する方向に移動するように構成されている。シャッターユニット31A,31Bは、シャッター装置30が閉じられている時(シャッター装置30の閉時)には、図1に示すように、紫外線照射装置1の短手方向の略中央に、互いに隣接するように配置される。シャッター装置30は、閉時に紫外線ランプ11の被照射面への紫外線照射を遮断する。シャッターユニット31A,31Bは、シャッター装置30が開いている状態の時(シャッター装置30の開時)には、図2に示すように、筐体5の短手方向の両端壁面6A,6B近傍にそれぞれ配置される。シャッター装置30の開時には、紫外線ランプ11の被照射面への紫外線照射が行われる。
A
図1、図2に示すように、シャッターユニット31A,31Bのそれぞれは、紫外線ランプ11の光の照射方向に重ねて配置された複数(本実施形態では2枚)の遮光板32を備えている。遮光板32は、ニッケルメッキが施された鉄合金等の軽量で、熱伝導性に優れた薄板部材から形成される。この構成によれば、シャッター装置30の軽量化を図ることができると共に、遮光板32に紫外線ランプ11の光が照射された際の熱を、効率よく放熱させることができる。遮光板32は、支持ブラケット34に、スペーサー33を用いて、紫外線ランプ11の光の照射方向に互いに間隔をあけて重ねて配置される。
As shown in FIGS. 1 and 2, each of the
支持ブラケット34は、遮光板32よりも剛性の高い部材から形成され、遮光板32の長さ方向に亘る長さ寸法に形成されている。また、支持ブラケット34は、シャッター装置30の閉時に、一方のシャッターユニット31Aの支持ブラケット34と、他方のシャッターユニット31Bの支持ブラケット34とが、紫外線照射装置1の左右方向の中心線L上で互いに突き当たるように構成されている。これに対して、遮光板32は、一方のシャッターユニット31Aと、他方のシャッターユニット31Bとの互いに対向する端部32Xが、シャッター装置30の閉時に、紫外線照射装置1の左右方向の中心線Lよりも遠方に延びるように構成されている。また、一方のシャッターユニット31Aの遮光板32(32A)と、他方のシャッターユニット31Bの遮光板32(32B)とは、図1に示すように、シャッター装置30の閉時に、光の照射方向に互いに間隔を有して交互に重なるように配置されている。
The
シャッター装置30の閉時に、遮光板32Aと、遮光板32Bとの重なり量(光の照射方向に互いに重なっている部分の左右方向の長さ)は、シャッター装置30の開時に、遮光板32A,32Bが紫外線ランプ11の被照射面への紫外線照射を妨げない範囲で適宜な量とすることができる。本実施形態では、シャッター装置30の閉時の、遮光板32Aと、遮光板32Bとの重なり量は、5mm程度に設定されている。また、各シャッターユニット31A,31Bの遮光板32間の光の照射方向の間隔は、紫外線照射装置1において、シャッター装置30を配置することができる高さ寸法に応じて適宜な間隔とすることができる。本実施形態では、シャッター装置30の高さ寸法が40mm〜50mmであるのに対し、各シャッターユニット31A,31Bの遮光板32間の光の照射方向の間隔は、8〜10mm程度に設定されている。つまり、シャッター装置30の閉時には、一方のシャッターユニット31Aの遮光板32Aと、他方のシャッターユニット31Bの遮光板32Bとが、互いに4〜5mmの間隔を有して交互に重なるように配置される。
When the
遮光板32間の光の照射方向の間隔は、遮光板32間、もしくは、遮光板32と支持ブラケット34との間に介在されるスペーサー33の高さによって調整される。スペーサー33は、遮光板32の長手方向に沿って複数設けられるとともに、長手方向の適宜の位置に短手方向に少なくとも2つ以上左右に並べて設けられる。スペーサー33は、後述する螺子37によって、支持ブラケット34に遮光板32と共締めされる。この構成によれば、スペーサー33は、長手方向の適宜の位置に短手方向に少なくとも2つ以上左右に並べて設けられるため、遮光板32の高さ方向の位置ずれを防止することができる。そして、遮光板32が他の遮光板32に干渉した場合でも、遮光板32が斜めに傾くことがなく、安定して遮光板32を、支持ブラケット34に略平行に保持することができる。
The distance between the light-shielding
シャッター装置30の閉時には、遮光板32に紫外線ランプ11の紫外線が照射され、遮光板32に照射された紫外線によって熱影響が生じる場合がある。本実施形態の遮光板32は、熱伝導性に優れた薄板部材から形成されているため、紫外線ランプ11の紫外線照射による熱を効率よく放熱することができる。また、本実施形態のシャッター装置30は、光の照射方向に遮光板32が複数重ねて配置された構成であるため、紫外線ランプ11の紫外線照射による熱影響によって一部の遮光板32に変形が生じた場合でも、他の遮光板32の遮光効果を維持することができる。また、本実施形態では、一方のシャッターユニット31Aの遮光板32Aと、他方のシャッターユニット31Bの遮光板32Bとが、シャッター装置30の閉時に、光の照射方向に互いに間隔を有して交互に重なるように配置されている。この構成により、紫外線ランプ11の紫外線がシャッターユニット31A,31B間から漏れても、遮光板32間で反射・屈折を繰り返し、紫外線照度が落ちる。よって、効率よく紫外線ランプ11の紫外線が被照射面に照射されるのを遮断することができる。
When the
シャッターユニット31A,31Bは、図3に示すように、長手方向の両端で、シャッターユニット31A,31Bを左右方向に移動させる駆動機構50に連結されている。なお、シャッター装置30は長手方向の前後が対称に構成されているため、図3では、シャッター装置30の長手方向の前半分、もしくは後半分のみを図示している。
駆動機構50は、各シャッターユニット31A,31Bの支持ブラケット34が、当該支持ブラケット34の長手方向の両端部にそれぞれ連結された連結部材35を介してそれぞれ接続される動力シリンダー51A,51Bを備える。各シャッターユニット31A,31Bは、動力シリンダー51A,51Bの伸縮運動によって左右に互いに相対する平行方向にスライド移動するように構成されている。
As shown in FIG. 3, the
The
遮光板32は、略均等の長さの板部36に分割され、当該板部36を紫外線ランプ11の長手方向に沿って複数並べて構成されている。なお、図示は省略するが、隣り合う板部36間には、紫外線ランプ11の紫外線照射による熱影響で、遮光板32に長さ方向の歪み等の部材変形が生じた場合に、変形量を許容することができる程度の隙間が設けられている。この構成によれば、熱影響で、遮光板32に長さ方向の歪みが生じた場合でも、遮光板32の長さ方向の歪みを許容することができる。なお、光の照射方向に重ねて配置されて遮光板32間では、この隙間の位置が照射方向に重ならない位置にずらして配置されている構成であっても良い。
The light-shielding
板部36は、螺子37が挿通される螺子孔38を長手方向に沿った前後端部、及び、略中央部に備え、螺子37を用いて支持ブラケット34に締結される。螺子孔38は、シャッター装置30の開閉方向に延びる楕円形状に形成され、楕円の略中央が適宜の締結位置に構成されている。板部36に歪み等が招じ、シャッター装置30の閉時に、他の板部36と干渉するような場合には、螺子37が楕円形状の螺子孔38の所謂「遊び」の範囲内で逃げて、板部36が他の板部36と干渉してシャッター装置30が閉じない等の動作不良が生じないように構成されている。
The
ところで、図2に示すように、シャッターユニット31A,31Bを左右に互いに相対する方向にスライド移動する構成では、例えばシャッターユニットを回動させて紫外線ランプ11の両側方や上方まで退避させる場合に比べて、シャッター収納スペースを特に高さ方向に小さくすることができるという利点がある。これにより、紫外線照射装置1の小型化を図ることができる。また、シャッターユニット31A,31Bを開閉する構造を複雑化することなく、簡素な構成で実現することができるため、動作不良が起こりにくく、且つ、メンテナンスがようである。しかしながら、シャッターユニット31A,31Bを左右に互いに相対する方向にスライド移動する構成では、遮光板32の十分な退避スペースが確保できず、シャッター装置30の開時にも、紫外線照射による熱影響を受ける可能性がある。本実施形態によれば、遮光板32は、互いに間隔をあけて重ねて複数枚配置されているため、一部の遮光板32に熱影響による変形が生じても、遮光効果を維持することができる。また、各遮光板32を熱伝導性に優れた部材から薄板状に形成したため、熱影響を低減することができ、シャッター装置30の閉時、並びに、開時に紫外線が照射されても、シャッター装置30の動作不良を回避することができる。
By the way, as shown in FIG. 2, in the configuration in which the
以上説明したように、本実施形態によれば、紫外線ランプ11と、前記紫外線ランプ11からの紫外線の被照射面への照射を遮断するシャッター装置30と、を備えた紫外線照射装置1であって、シャッター装置30は、互いに相対する方向に移動して開閉する一対のシャッターユニット31A,31Bを備え、シャッターユニット31A,31Bのそれぞれは、光の照射方向に互いに間隔を有して重ねて配置された複数の遮光板32を備えた。
この構成により、紫外線ランプ11の紫外線照射による熱影響によって一部の遮光板32が部材変形を起こしても、他の遮光板32で遮光効果を維持することができ、シャッターユニット31A,31Bの部材変形によるシャッター動作不良を回避することができる。
As described above, according to the present embodiment, the
With this configuration, even if some of the light-shielding
また、本実施形態によれば、遮光板32が、熱伝導性に優れた薄板部材から形成されたため、紫外線ランプ11の紫外線照射による熱を効率よく放熱することができ、紫外線照射による熱影響を低減することができる。
Further, according to the present embodiment, since the light-shielding
また、本実施形態によれば、遮光板32は、一対のシャッターユニット31A,31Bを閉じた際に、一方のシャッターユニット31A(31B)の遮光板32と、他方のシャッターユニット31B(31A)の遮光板32とが、光の照射方向に互いに間隔を有して交互に重なるように配置された。この構成によれば、紫外線ランプ11の紫外線照射による熱影響によって一部の遮光板32が部材変形を起こしても、他の遮光板32で遮光効果を維持することができ、シャッターユニット31A,31Bの部材変形によるシャッター動作不良を回避することができる。また、紫外線ランプ11の紫外線がシャッターユニット31A,31B間から漏れても、交互に重なった遮光板32間で反射・屈折を繰り返し、紫外線照度が落ちるように構成されている。よって、シャッター装置30の閉時には、効率よく紫外線ランプ11の紫外線が被照射面に照射されるのを遮断することができる。
Further, according to the present embodiment, when the pair of
また、本実施形態によれば、遮光板32は、紫外線ランプ11の長手方向に沿って複数の板部36に分割されたため、熱影響による遮光板32の長さ方向の変形を低減することができる。
Further, according to the present embodiment, since the light-shielding
また、本実施形態によれば、シャッターユニット31A,31Bは、照射方向に重ねて配置された複数の板部36が開閉方向に遊びを有して互いに締結されている。この構成によれば、板部36に熱影響による歪み等が招じ、シャッター装置30の閉時に対向する板部36と干渉するような場合でも開閉方向の遊びの範囲内で逃げることができる。これにより、板部36が対向する他の板部36と干渉してシャッター装置30が閉じない等の動作不良が生じないようにすることができる。
Further, according to the present embodiment, in the
また、本実施形態によれば、シャッターユニット31A,31Bは、遮光板32の長手方向の両端で、シャッターユニット31A,31Bを開閉方向に移動させる駆動機構50に連結された構成である。この構成によれば、シャッターユニット31A,31Bを開閉させる駆動機構50を紫外線照射装置1の長手方向の端部に設けることができるため、紫外線照射装置1の幅や、高さ方向の寸法を小型化することができる。
Further, according to the present embodiment, the
なお、上述した実施形態は本発明の一態様であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能であるのは勿論である。
また、本発明は、紫外線照射装置に限定されるものではなく、光源の光を消灯することなく、被照射面への光の照射を遮断することができるように、開閉自在なシャッターを備えた照射装置に適用可能である。
It should be noted that the above-described embodiment is an aspect of the present invention, and of course, it can be appropriately changed without departing from the spirit of the present invention.
Further, the present invention is not limited to the ultraviolet irradiation device, and includes a shutter that can be opened and closed so that the irradiation of light to the irradiated surface can be blocked without turning off the light of the light source. It is applicable to the irradiation device.
1 紫外線照射装置
7 照射開口
10 照射ユニット
11 紫外線ランプ
30 シャッター装置
31A、31B シャッターユニット
32、32A、32B 遮光板
36 板部
50 駆動機構
1
Claims (5)
前記シャッター装置は、駆動機構の駆動によって互いに相対する方向に移動して開閉する一対のシャッターユニットを備え、
前記一対のシャッターユニットのそれぞれは、前記駆動機構によって移動される支持ブラケットと、前記支持ブラケットの前記紫外線ランプの側に光の照射方向に互いに間隔を有して重ねて配置された複数の遮光板と、を備え、
前記一対のシャッターユニットを閉じた状態において、
互いに相対する前記支持ブラケットが突き当たるように構成され、
一方のシャッターユニットの遮光板と、他方のシャッターユニットの遮光板とが、光の照射方向に互いに隙間をあけ、かつ交互に重なるように配置される、
ことを特徴とする紫外線照射装置。 An ultraviolet irradiation device including an ultraviolet lamp and a shutter device that blocks the irradiation of the irradiated surface with ultraviolet rays from the ultraviolet lamp.
The shutter device includes a pair of shutter units that move in opposite directions to open and close by driving a drive mechanism .
Each of the pair of shutter units has a support bracket moved by the drive mechanism and a plurality of light-shielding plates arranged on the side of the support bracket on the side of the ultraviolet lamp at intervals in the light irradiation direction. And with
With the pair of shutter units closed,
The support brackets facing each other are configured to abut each other.
The light-shielding plate of one shutter unit and the light-shielding plate of the other shutter unit are arranged so as to be alternately overlapped with each other with a gap in the light irradiation direction.
An ultraviolet irradiation device characterized by this.
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