JPH0386235A - 紫外線照射装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は紫外線照射装置に係り、例えば、印刷インキな
どの被照射物を紫外線ランプから放射される紫外線にて
硬化処理する装置の冷却に関する。

（従来の技術） 従来のこの種の紫外線照射装置は、例えば、特開昭６１
−２２０８４７号公報に記載されているように、照射ユ
ニット筐体内に紫外線ランプとこの紫外線ランプを内包
しかつ下面に照射開口部を形成した反射体とを設け、こ
の照射ユニット筐体の上部に形成した排気枠体に紫外線
ランプに対向して反射体の上部に開口した排気口を連通
させるとともに、照射ユニット筐体内に開口した排気口
を連通させ、排気枠体に接続した排風機の駆動により、
紫外線ランプの周囲から反射体の上部排気口に流れる排
気流と照射ユニット筐体内の反射体の外側から排気口に
流れる排気流で紫外線ランプと反射体の内外面を冷却す
る構造が採られている。

（発明が解決しようとする課題） 上記従来の構造の紫外線照射装置では、紫外線ランプの
冷却および反射体の冷却を同時に行っており、特に、単
位発光長あたりのランプ電力（Ｗ／ａｎ）を高くした場
合、ランプ管壁の温度が高くなり、安定した点灯が行わ
れなくなり、また、例えば管壁温度が８００℃を越える
と、石英ガラスの管壁が白く曇る問題があった。さらに
上記従来の装置では、紫外線ランプに当たる排気風は照
射開口側に強く、奥側となる反射体の上部側の冷却効果
は低く、紫外線ランプの管壁周面の温度分布が不均等と
なり、管壁の温度差が大きくなり、紫外線ランプの点灯
が不安定となる問題があった。

そこで、第５図に示すように、反射体２０の上部に形成
した開口部２１から送気風を紫外線ランプ２２に吹付け
る構造が考えられるが、単に送気風をランプ管壁に吹付
けるのみでは、送気風の流速が低く、ランプ管壁の冷却
効率が悪く、また管壁の周面の温度差が大きくなり、安
定した点灯ができなくなる問題を有している。

また、第６図に示すように、紫外線ランプ２２の冷却効
果を高めるために、紫外線ランプ２２に向けて反射体２
０の上部から吹付はノズル２３を突出させる構造が考え
られるが、吹付はノズル２３を反射体２０から突出させ
ると、紫外線ランプ２２から照射される光がノズル２３
によって遮断され、反射体２０で反射されず、紫外線量
の損失が生じる問題があった。

本発明は上記問題点に鑑みなされたもので、紫外線ラン
プの冷却効果を高め、管壁温度の上昇を抑え、特に、単
位発光長あたりのランプ電力（Ｗ／Ｃ１１）が高いラン
プでも安定した点灯ができる紫外線照射装置を提供する
ものである。

また請求項１に記載の発明は、紫外線ランプに三方向か
ら冷却用送気風を吹付けるようにして、紫外線ランプの
管壁周面を略均等に冷却できるようにし、紫外線ランプ
の冷却効果を高めるとともに管壁周面の温度差を少なく
でき、単位発光長あたりのランプ電力（Ｗ　／　ｏｎ　
）が高いランプでも安定した点灯ができる紫外線照射装
置を提供するものである。

さらに請求項２に記載の発明は、紫外線ランプに直接流
速の速い冷却用の送気風を吹付はノズルから吹付けるこ
とができるようにして、紫外線ランプの冷却効果を高め
るとともに、吹付はノズルによる紫外線量の損失を抑え
、効率のよい紫外線照射ができ、単位発光長あたりのラ
ンプ電力（Ｗ／ａａ）が高いランプでも安定した点灯が
できる紫外線照射装置を提供するものである。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 請求項１に記載の発明の紫外線照射装置は、紫外線ラン
プとこの紫外線ランプを内包しかつ下面に照射開口部を
形成した反射体とを有する照射ユニット筐体を備えた紫
外線照射装置において、前記照射ユニット筐体内の反射
体の上部に設けられ前記紫外線ランプに冷却用送気風を
吹付−ける吹付はノズルと、前記照射ユニット筐体内に
設けた反射体の照射開口部近傍に位置して両側下部にそ
れぞれ設けられ前記紫外線ランプに冷却用送気風を吹付
ける吹付はノズルとを具備したことを特徴とするもので
ある。

請求項２に記載の発明の紫外線照射装置は、紫外線ラン
プとこの紫外線ランプを内包しかつ下面に照射開口部を
形成した反射体とを有する照射ユニット筐体を備えた紫
外線照射装置において、前記照射ユニット筐体内の反射
体の上部から突設され前記紫外線ランプに冷却用送気風
を吹付ける吹付はノズルを備え、前記吹付はノズルは両
側面の延長線の交点が前記紫外線ランプの略発光中心に
位置される方向に先端側に向かう絞り面とじたことを特
徴とするものである。

（作用） 請求項１に記載の発明の紫外線照射装置は、紫外線ラン
プに反射体の上部に形成した吹付はノズルと反射体の照
射開口部近傍の両側の吹付はノズルからそれぞれ送気風
が吹付けられ、紫外線ランプの冷却効果が高められ、紫
外線ランプの管壁の温度上昇を確実に抑えられ、安定し
た点灯を保持でき、紫外線ランプの管壁の曇りを防止で
きるとともに、紫外線ランプの管壁周囲の温度分布を均
一にでき、安定した紫外線ランプの点灯を継続できる。

請求項２に記載の発明の紫外線照射装置は、反射体から
突設された吹付はノズルから吹付けられる送気風によっ
て紫外線ランプは直接冷却され、しかも、吹付はノズル
は反射体から突出されているため、吹付はノズルから紫
外線ランプまでの距離が短く、送気風の流速分布が均一
になるとともに、紫外線ランプに吹付けられる冷却用送
気風の流速が速くでき、紫外線ランプの冷却効果が高め
られ、紫外線ランプの管壁の温度上昇を確実に抑えられ
るので、紫外線ランプの安定した点灯を保持でき、紫外
線ランプの管壁の曇りを防止できるとともに、紫外線ラ
ンプから反射体に向う光が吹付はノズルで遮断されるこ
とがなく、紫外線量の損失が少なく、効率よく紫外線照
射ができる。

（実施例） 本発明の一実施例の構成を図面について説明する。

■は照射ユニット筐体で、下面に照射開口部２を形成し
た細長箱状に形成され、この照射ユニット筐体１の両側
面には上下位置にそれぞれ長手方向に沿って複数の吸気
孔３，４が形成され、上部の各吸気孔３が下部の吸気孔
４より大きく形成されている。またこの照射ユニット筐
体１内には前記照射開口部２に開口されこの照射ユニッ
ト筐体１の長手方向に沿って反射体５が設けられている
。そしてこの反射体５の内側にこの反射体５に内包され
る高圧水銀キセノンランプなどの紫外線ランプ６が管軸
方向を照射ユニット筐体１の長手方向にして配設され、
この紫外線ランプ６の両端電極部７の外側近傍が前記照
射ユニット筐体ｌの両端面にて保持されている。

次に８は排風枠で、前記照射ユニット筐体１の上部に設
けられ、この排風枠８の上面略中央部には図示しない排
風機に接続した排風ダクトを接続する筒状の排気用ダク
ト接続部９が形成されている。そしてこの排気用ダクト
接続ｗＩＪ９は前記排風枠８の下面幅方向の両側に前記
照射ユニット筐体ｌ内の前記反射体５の外側に臨ませて
開口した通気孔１０に連通されている。

また、前記排風枠８の上面には前記排気用ダクト接続部
９を挟んで前記紫外線ランプ６の管軸方向に沿った両側
の略対称位置に送気用ダクト接続部Ｉｔ、　１１がそれ
ぞれ形成され、この両送急用ダクト接続部１１．１１は
それぞれ前記排風枠８の下面幅方向の中央部に開口し前
記反射体５の上部に前記紫外線ランプ６に対向して突設
された吹付はノズル１２に連通されている。この吹付は
ノズル１２の前記紫外線ランプ６に対向する先端開口部
１７側は第４図に示すように、前記紫外線ランプ６の管
軸方向に向かって全長に拡がり、かつこの吹付はノズル
１２の前記紫外線ランプ６に対向する先端部は内側に絞
られている。そして、この吹付はノズル１２は両側面１
３．１３の延長線ａ、ｂの交点が前記紫外線ランプ６の
略発光中心に位置される方向に先端側に向かう絞り面に
形成されている。

なおこの吹付はノズル１２の前記紫外線ランプ６の電極
部７の保温部７１に対向する部分にはこの電極保温部り
の過冷却を防止する遮蔽部１４．１４がそれぞれ形成さ
れている。

また、前記照射ユニット筐体１内に設けた反射体５の照
射開口部２近傍に位置して両側下部にこの照射ユニット
筐体１の略全長に亘ってそれぞれ吹付はノズル１５．１
５が設けられ、この吹付はノズルＩｓ、　１５には前記
紫外線ランプ６に冷却用送気風を吹付けるノズル口１６
がこの紫外線ランプ６に向って開口されている。そして
この吹付はノズル１５、１５は図示しない送風機に接続
されている。

また前記照射ユニット筐体１の下部には、図示しない架
台が設けられ、この架台には、前記照射ユニット筐体１
の照射開口部２に臨ませて被照射物を移動させるように
なっている。

次にこの実施例の作用を説明する。

例えば、紫外線硬化インキなどにて印刷した被照射物を
紫外線照射処理する場合、被照射物を照射ユニット筐体
１の照射開口部２に臨ませて架台内を移動させることに
より、被照射物は紫外線ランプ６からの光が直接または
反射体５にて反射されて照射開口部２より照射される紫
外線にて処理される。このとき送気用ダクト接続部ｉｔ
、　１１に送風ダクトを介して接続した送風機からの送
気風は吹付はノズル１２から紫外線ランプ６に吹付けら
れ、この吹付はノズル１２は先端側が紫外線ランプ７の
全長に拡がりかつ両側面１３．１３は先端に向かって内
側に絞られ、さらに吹付はノズル１２は反射体５から突
出されているため、吹付はノズル１２の先端開口部１７
から紫外線ランプ６までの距離を短くでき、紫外線ラン
プ６に向かう送気風は流速が速く、かつ流速分布も均一
になり、紫外線ランプ６の反射体５の奥方の上部側が冷
却される。また反射体５の照射開口部２近傍に位置して
両側下部にこの照射ユニット筐体１の略全長に亘ってそ
れぞれ設けられた吹付はノズル１５．１５からの送気風
が紫外線ランプ６の照射開口部２側の下側から冷却用送
気風を吹付け、紫外線ランプ６を冷却する。

そして第３図に示すように、各吹付はノズル１２゜１５
、１５の３方向から紫外線ランプ６に送気風を吹き付け
るため、管壁周囲の温度差が少なく、紫外線ランプ６は
安定した点灯を継続する。

また、吹付はノズル１２は両側面１３の延長線ａ。

ｂの交点が紫外線ランプ６の略発光中心に位置される方
向に先端側に向かう絞り面としたため、紫外線ランプ６
から反射体５に向う光が吹付はノズル１２で遮断される
ことがなく、紫外線量の損失が少なく、効率よく紫外線
を照射開口部２から出射できる。

また、排気用ダクト接続部９に排気ダクトを介して接続
した図示しない排風機からの排気風は照射ユニット筐体
１の吸気孔３．４から外気を吸込み、この空気流は反射
体５の外側に流動され、反射体５を冷却しながら排気用
ダクト接続部９から排気される。そして排気風は照射ユ
ニット筐体１の上面の紫外線ランプ６の管軸方向に沿っ
た両側から排気する。このとき、ランプ６の長手方向の
中央を中心として排風ダクト、送気ダクトが左右対称に
設けられているので紫外線ランプ６の全長に亘っての流
速分布の均一化が容易に図られる。

なお、排風枠８の上面中央部に形成した送気用ダクト接
続部１１を挟んで前記紫外線ランプ６の管軸方向に沿っ
た両側の略対称位置に排気用ダクト接続部９をそれぞれ
形成した構造とすることもできる。

なお、発明者の実験によると、第５図に示す反射体２０
の上部に形成した開口部２１から送気風を紫外線ランプ
２２に吹付ける構造では、紫外線ランプ２２の反射体２
０の奥方の開口部２１側の管壁温度は１９０℃となり、
照射開口部２４側は略７６０℃、側方は略６４０℃とな
り、管壁温度差は最大５７０℃程度となり、高負荷のラ
ンプでは安定した点灯が期待できない。

また、本発明の構成では、第３図に示すように、紫外線
ランプ６の反射体５の奥方の吹付はノズル１２側の管壁
温度は略２６０℃となり、照射開口部２側は略３８０℃
、側方は略４５０℃となり、管壁温度差は最大１９０℃
程度となり、最高温度も低く、冷却効果が大きく、高負
荷のランプでも安定した点灯が維持される。

〔発明の効果〕

請求項１に記載の発明によれば、照射ユニット筐体内の
反射体の上部に設けられ紫外線ランプに冷却用送気風を
吹付ける吹付はノズルと、照射ユニット筐体内に設けた
反射体の照射開口部近傍に位置して両側下部にそれぞれ
設けられ紫外線ランプに冷却用送気風を吹付ける吹付は
ノズルとを具備したので、紫外線ランプに反射体の上部
に形成した吹付はノズルと反射体の照射開口部近傍の両
側の吹付はノズルからそれぞれ送気風が吹付けられ、紫
外線ランプの冷却効果が高められ、紫外線ランプの管壁
の温度上昇を確実に抑えられ、安定した点灯を保持でき
、紫外線ランプの管壁の曇りを防止できるとともに、紫
外線ランプの管壁周囲の温度分布を均一にでき、安定し
た紫外線ランプの点灯を継続できるものである。

請求項２に記載の発明によれば、照射ユニット筺体内の
反射体の上部から突設され紫外線ランプに冷却用送気風
を吹付ける吹付はノズルを備え、吹付はノズルは両側面
の延長線の交点が紫外線ランプの略発光中心に位置され
る方向に先端側に向かう絞り面としたので、反射体から
突設された吹付はノズルから吹付けられる送気風によっ
て紫外線ランプは直接冷却され、しかも、吹付はノズル
は反射体から突出されているため、吹付はノズルから紫
外線ランプまでの距離が短く、送気風の流速分布が均一
になるとともに、紫外線ランプに吹付けられる冷却用送
気風の流速が速くでき、紫外線ランプの冷却効果が高め
られ、紫外線ランプの管壁の温度上昇を確実に抑えられ
るので、紫外線ランプの安定した点灯を保持でき、紫外
線ランプの管壁の曇りを防止できるとともに、紫外線ラ
ンプから反射体に向う光が吹付はノズルで遮断されるこ
とがなく、紫外線量の損失が少なく、効率よく紫外線照
射ができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す紫外線照射装置の縦断
正面図、第２図は同上縦断側面図、第３図は同上送気風
と紫外線ランプの管壁温度の説明図、第４図は同上吹付
はノズルの説明図、第５図は本発明の前提となる紫外線
照射装置の送気風と紫外線ランプの管壁温度の説明図、
第６図は本発明の前提となる紫外線照射装置の説明図で
ある。 １・・照射ユニット筐体、２・・照射開口部、５・・反
射体、６・・紫外線ランプ、１２．１５・・吹付はノズ
ル。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）紫外線ランプとこの紫外線ランプを内包しかつ下
   面に照射開口部を形成した反射体とを有する照射ユニッ
   ト筐体を備えた紫外線照射装置において、 前記照射ユニット筐体内の反射体の上部に設けられ前記
   紫外線ランプに冷却用送気風を吹付ける吹付けノズルと
   、 前記照射ユニット筐体内に設けた反射体の照射開口部近
   傍に位置して両側下部にそれぞれ設けられ前記紫外線ラ
   ンプに冷却用送気風を吹付ける吹付けノズルとを具備し
   たことを特徴とする紫外線照射装置。
2. （２）紫外線ランプとこの紫外線ランプを内包しかつ下
   面に照射開口部を形成した反射体とを有する照射ユニッ
   ト筐体を備えた紫外線照射装置において、 前記照射ユニット筐体内の反射体の上部から突設され前
   記紫外線ランプに冷却用送気風を吹付ける吹付けノズル
   を備え、 前記吹付けノズルは両側面の延長線の交点が前記紫外線
   ランプの略発光中心に位置される方向に先端側に向かう
   絞り面としたことを特徴とする紫外線照射装置。