JPS61158454A - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、可視光線および赤外線を除去し紫外線のみを
照射するようにして加熱作用を低減させた紫外線照射装
置に関する。

〔従来の技術〕

プリント合板、プリント配線基板あるいは新聞印刷など
の印刷工程において、紫外線硬化性の塗料、インク等を
塗布した基体に紫外線を照射してこの塗料、インク等を
硬化させる方法が知られている。しかし、このような方
法において、紫外線を放射する例えば高圧水銀ランプ、
メタルハライドランプなどの高圧放電ランプは、紫外線
とともに可視光線および赤外線も放射するため、この可
視光線および赤外線により塗料、インク等や基体に高温
を加えることになり、その紫外線硬化の光化学反応を阻
害したり、基体を熱量させたりすることがあり、そのた
め、一般には被照射面の加熱作用を除く手段が採用され
ている。

従来、このような手段は、例えば実公昭５６−２９１４
６に示すように、高圧放電ランプを、この高圧放電ラン
プから放射される赤外線を透過し紫外線を反射する反射
体内に収納し、この反射体により高圧放電ランプから放
射される赤外線を透過させて除去し、赤外線を含まず紫
外線のみを被照射面に対して照射するようにした構成が
知られている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記のような従来の紫外線照射装置では、反射体による
赤外線透過作用により赤外線が除去されるが、可視光線
は紫外線とともに反射され、かつ、反射体の照射開口か
らは高圧放電ランプからの赤外線および可視光線を含ん
でいる直射光が直接照射されてしまうなどにより、紫外
線とともに可視光線および赤外線が被照射面に照射され
てしまい、被照射面の温度上昇防止の程度が低い問題が
あった。

また、上記のような構成の装置においで、高圧放電ラン
プに対向する照射開口に紫外線を透過し可視光線を反射
するフィルタを配置するようにして、上記装置では除去
できなかった可視光線を除去することも考えられるが、
このフィルタには高圧放電ランプからの直射光と、反射
体にて反射した反射光とが、夫々の入射角で入射する。

そのため、多層干渉薄膜を用いたこの種フィルタでは入
射角によりフィルタの分光透過率特性が変化するので、
高圧放電ランプに対する反射体およびフィルタの配置位
置により透過率が異なり、紫外線のみならず可視光線お
よび赤外線の反射量が変化し被照射面の温度上昇値が変
化することが考えられる。

本発明は上述のような問題に鑑みなされたもので、高圧
放電ランプからの赤外線および可視光線を除去して紫外
線のみを照射するようにするとともに、高圧放電ランプ
から放射された光に対するフィルタの分光透過率特性を
均一化し、被照射面の温度上昇を低減させる紫外線照射
装置を提供することを目的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、高圧放電ランプ１に対向して赤外線を透過し
て紫外線を照射方向に反射する反射体４を配置し、この
反射体４と上記高圧放電ランプ１との間に紫外線を透過
し可視光線を反射するフィルタ２を上記高圧放電ランプ
１の放射光を入射し出射光を利用するように配設した紫
外線照射装置である。

〔作用〕

本発明は、高圧放電ランプの光がフィルタに一定の入射
角で入射するようにするとともに、フィルタにより可視
光線を反射させてこの可視光線を除去し、かつ反射体に
より赤外線を透過させてこの赤外線を除去し、紫外線の
みを被照射面に照射するようにしたものである。

〔実施例〕

次に、本発明の一実施例の構成を図面を参照して説明す
る。

紫外線照射装置は、第１図に示すように、管形の高圧放
電ランプ１と、この高圧放電ランプ１を囲繞するフィル
タ２と、この高圧放電ランプ１およびフィルタ２に沿っ
て対向配置され前面に向がって拡開開口する照射開口３
を有した反射体４とから構成されている。

上記高圧放電ランプ１は、例えば高圧水銀ランプ、メタ
ルハライドランプ等からなり、この高圧放電ランプ１は
放電により、第２図に示すような−水銀のラインスペク
トルを放射し、紫外域の水銀ラインスペクトルとともに
可視域の水銀ラインスペクトルが放射され、さらに放電
および高温の管壁などから赤外線が放射される。なお、
この高圧放電ランプ１の放電によって放射するエネルギ
は、紫外域が約５０％、可視域が約３５％、赤外域が約
１５％であり、この放射はそのまま高圧放電ランプ１か
ら放射され、さらに、管壁などの各部からの二次放射さ
れた赤外線がこれに加わる。

上記フィルタ２はＺ紫外線を良く透過する石英ガラスな
どからなる筒状の基体１１の外面に、例えば酸化ジルコ
ニウム（Ｚｒ０２）　、酸化ハフニウム（Ｈｆ０ｚ　）
などからなる高屈折率層と、シリカ（５ｉ０２°）、フ
ッ化マグネシウム（ＨＯＦ２）などからなる低屈折率層
とを１０層ないし６０数層交互に重層した多層干渉薄膜
１２が蒸着形成されている。この干渉薄膜１２を形成し
たフィルタ２は、第３図に示すように、高圧放電ランプ
１から放射される波長的２００〜４００　ｎｌの紫外域
を透過し、可視光線を反射するとともに一部の赤外線も
若干反射する。さらに、このフィルタ２の基体１１が赤
外線を若干吸収する。

上記反射体４は、紫外線を透過する石英ガラスからなり
二次曲面をなす基体１５の内面（高圧放電ランプ１に対
向する側）に、例えば酸化チタン（Ｔｉ０ｚ　）　、酸
化ジルコニウム（Ｚｒ０ｚ　）などからなる高屈折率層
と、シリカ（５ｉ０２　）　、フッ化マグネシウム（Ｈ
ｇＦ２）などからなる低屈折率層とを１０層ないし６０
数層交互に重層した多層干渉薄膜１６が蒸着形成されて
いる。この多層干渉薄膜１６を形成した反射体４は、第
４図に示すように、高圧放電ランプ１から放射される波
長的２００〜４００　ｒ＋＋ｎの紫外域を効果的に反射
し、波長約７０Ｑｒ＋ｍ以上の赤外線を透過させるとと
もに一部の可視光線をも若干透過させる。また、この反
射体４の前面の照射開口３に対する後面部に排気孔１７
が開口形成され、この排気孔１７から反射体４と高圧放
電ランプ１などとから構成される空所内の空気を吸引装
置により吸引排出するようになっている。

次に、本実施例の作用を説明する。

高圧放電ランプ１の放電とともに、紫外域、可視域およ
び赤外域のスペクトルが放射され、そして、高圧放電ラ
ンプ１からフィルタ２を通過する間に、可視光線は多層
干渉薄膜１２により反射されて除去され、紫外線および
赤外線がこのフィルタ４を透過する。なお、このフィル
タ１を透過する赤外線は、その一部がフィルタ６の基体
１１に吸収されて熱になり排気孔１７から吸引排出され
る。

フィルタ２を通過して反射体４に向かった紫外線および
赤外線は、反射体４により紫外線が反射されて照射開口
３の方向に照射され、赤外線は反射体４を透過して除去
される。また、反射体４および各部からの二次放射によ
る赤外線も同様に反射体４を透過するか、あるいは反射
体４の基体１５自体の吸収により除去されて熱となり、
この熱は、排気孔１７から吸引されて排出される。

このように、高圧放電ランプ１からの可視光線はフィル
タ２により除去され、赤外線は反射体４により除去され
、そのため、照射される紫外線に含まれる赤外線および
紫外線は極めて少ない。また、高圧放電ランプ１から放
射されフィルタ２に入射する光は、フィルタ２が筒状の
円形で高圧放電ランプ１を囲繞しているため高圧放電ン
ブ１からほぼ一定の入射角で入射し、そのため、このフ
ィルタ２の分光透過率特性が均一化され、不要な光の成
分が有効に遮断される。

また、第５図に示すように、フィルタ２の基体１１に蒸
着形成される多層干渉薄膜１２の形成箇所は、基体１１
の全面に限られず、作用効果に応じて部分的に蒸着形成
するようにしてもよい。

また、第６図に示すように、高圧放電ランプ１の外周面
に、紫外線を透過し可視光線を反射するフィルタ２の多
層干渉薄膜１２を直接蒸着形成してもよく、この場合に
も、フィルタ２の多層干渉薄１！１２が円形であるため
、高圧放電ランプ１の光はフィルタ２に一定の入射角で
入射される。なお、第７図に示すように、多層干渉薄！
１１２を直接蒸着形成する箇所は、上記高圧放電ランプ
１の全周表面に限らず、作用効果に応じて部分的に蒸着
形成してもよい。

また、第８図に示すように、高圧放電ランプ１を補助反
射体４ａ内に収納して高圧放電ランプ１から放射される
光を一定方向に反射集光させて平行に照射し、この光の
照射方向位置にその平行光線に対して直交するように紫
外線を透過し可視光線を反射する平板状のフィルタ２を
配置し、また、照射方向のこのフィルタ２の後段位置に
赤外線を透過し紫外線を反射する反射体４を配置して、
この反射体４により紫外線を照射方向に照射するように
してもよく、こつ場合、高圧放電ランプ１の光は平行に
集光されて照射されるため、平板状のフィルタ２には一
定の入射角で入射される。なお、第９図に示すように、
フィルタ２及び反射体４の多層干渉？１ＪＩｌ１１１２
．１６の蒸着形成する範囲は、作用効果に応じて部分的
に蒸着形成してもよい。

〔発明の効果〕

本発明によれば、高圧放電ランプに対向して赤外線を透
過し紫外線を反射する反射体を配置するとともに、この
反射体と高圧放電ランプとの間に紫外線を透過し可視光
線を反射するフィルタを配設したので、高圧放電ランプ
からの可視光線はフィルタにより反射されて除去され、
赤外線は反射体を透過することにより除去され、そのた
め、可視光線も赤外線もほとんど含まない紫外線のみを
被照射面に照射することができ、また、高圧放電ランプ
から放射された光は反射体で反射される前にフィルタに
入射されるが、高圧放電ランプからの放射光はフィルタ
に一定の入射角で入射され、このフィルタの分光透過率
特性を均一化でき、不要な光の成分を有効に遮断するこ
とができ、そのため、被照射面における温度低減が図れ
、熱に弱い被照射物にも光硬化処理を行なうことができ
、紫外線硬化の光化学反応を阻害することがなく確実に
行なえるものである。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の紫外線照射装置の一実施例を示すｌｌ
ｌｌｉ面図、第２図は高圧放電ランプの放電発光の一例
を示すスペクトル分布図、第３図はフィルタの分光透過
率曲線図、第４図は反射体の分光反射率曲線図、第５図
ないし第９図はそれぞれ本発明の紫外線照射装置の他の
実施例を示す縦断面図である。 １・・高圧放電ランプ、２・・フィルタ、４・・反射体
。 潰丑（割り

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）高圧放電ランプと、この高圧放電ランプに対向配
   置され赤外線を透過し紫外線を照射方向に反射する反射
   体と、この反射体と上記高圧放電ランプとの間に紫外線
   を透過し可視光線を反射するように構成され上記高圧放
   電ランプの放射光を入射し出射光を利用するように配設
   したフィルタとを具備したことを特徴とする紫外線照射
   装置。
2. （２）フィルタは、高圧放電ランプの周囲を囲繞する筒
   状に形成したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の紫外線照射装置。
3. （３）フィルタは、高圧放電ランプの外周面に形成した
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の紫外線照
   射装置。
4. （４）フィルタは、高圧放電ランプから補助反射体によ
   り一定方向に平行に照射され、照射光が一定の入射角で
   入射することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   紫外線照射装置。