JPS62229202A - 集中したエネルギ−を用いて材料を処理する装置 - Google Patents

集中したエネルギ−を用いて材料を処理する装置

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JPS62229202A JP62027428A JP2742887A JPS62229202A JP S62229202 A JPS62229202 A JP S62229202A JP 62027428 A JP62027428 A JP 62027428A JP 2742887 A JP2742887 A JP 2742887A JP S62229202 A JPS62229202 A JP S62229202A
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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 本発明はコーティング（ｃｏａＬｉＢ）材料を硬化する
装置に関し、そして更に詳細にはコートした７アイパ又
はワイヤの如き妥素を照射する装置に関する。
従来の技術及び発明が解決しようとする問題点通信を含
む種々の適用において伝導するのに使用される如き尤フ
ァイバ（ｏｐｔｉｃａｌ　　ｆｉｂｅｒｓ）は典型的に
は１又はそれ以上の重合体の層でコートされており、こ
れ等の層は尤ファイバを水分及び摩１１１から防止して
ミクロベンディング（旧ｅｒ・ｏｂｅｎｄｉ口ｇ）損失
を減少し、そしてファイバの容易な収扱いを許容してい
る。
光ファイバをコーティングする典型的な方法に於いて、
液体光硬化（ｐｌ＋ｏｔｏｃｕｒａｂｌｅ）重合体材料
がファイバの表面に塗布され、それは次に例えば、紫外
籾の如き放射エネルギーを用いてコートされたファイバ
を照射することによって硬化される。
重合体配合物及び／又はコーティング方法を変更するこ
と、及び硬化放射線の最適波長を選択することの如き技
法によってコーティング及び硬化プロセスの効率を改良
しようとする試みが従来の技術において行なわれて米だ
、硬化プロセスにおいて改良が行われることが出来るよ
うに思われた１つの領域は重合体を硬化するのに使Ｊｌ
される放射エネルギーのより有効な使用にある。
従って本発明の１つの目的は放射エネルギーをこのよう
なエネルギーで処理される材料上に集中する装置を提供
することである。
他の目的は光フアイバ上にコートされた液体重合体を冶
史化する改良された装置を提供することである。
問題点を解決するための手段 本発明によれば、源から、照射されるべき材料上に放射
される放射エネルギーを集中する３つの（３）反射鏡を
１支備する集中した放射エネルギーを用いて材料を処理
する装置が提供される。
本発明では楕円の反射鏡と呼ばれる第１及び第２の反射
鏡の組合わせは第１の、又は源焦点と、ｆ：ｔｆＪ２の
、又は物体（ｏｈ、１ｅｃｔ）焦点とを有している楕円
の表１ｎ１を具備している。本発明では補助反射鏡と呼
ばれている第３の反射鏡は凹面の反射面を備えており、
且つ物体焦点の近くに位置されていて、楕円の反射鏡の
双方の焦ズ、ｒ、の方に面している凹面の反射面をもっ
ている。
本装置ｄは楕円の反射鏡の１つの焦点に、又はその近く
に放射され、そして他力の焦点番こ達する光拭を実質的
な程度まで増加する。
楕円形状をイ１する反射鏡の場合１こ、粁；円の１万の
焦点から放射されるすべての光線は、源が点前ノ、′１
．である限り他方の焦点に達する；しかし乍ら光線が点
の源ではなく、事実、容積（ｙｇｌｕ＋ａｅ）の源であ
れば、光源から放射される光の主部分はｊ、ｉ　、ｅＡ
において生ずるのではなく、その代りに焦点から間隔を
へだてられている源の容積内の点から生ずる。
容積の源かＣ）の光線の大部分は、それ等はほば第２の
焦、１．“ヱの近くを通過するが、第２の焦点を通過し
ない０本発明において、硬化（ｃｕｒｉｎｇ）装置は物
体焦点の近くに配置されている凹面の反射面を具備して
いる補助反射鏡を含む。この補助反射鏡は、物体焦点の
近くを通過する光線が凹面に当たりそして物体焦点の近
く、又はそれを通過するラインに向きを変えられるよう
に方向づけされている。
物体焦点内又はその近くで材料に当たる増加した放射線
は意外に大きな程度まで増加される。
実施例 本発明の装置は、ワイヤ状又はロンド状の材料が放射エ
ネルギーで処理されるべき材料でコートされる種々のプ
ロセスに使用されることかて赤きる。
例えば、ワイヤ又はロッド上のペンキ又はインキを硬化
（ｃｕｒｅ）又は乾燥するのに使用されることがでさる
；しかし乍ら、本発明はここでは光フアイバ上にコート
され、そして紫外線で処理される光硬化（ｐｂｏｔｏｃ
ｕｒａｂｌｅ）材料を硬化する場合の使用によって詳細
に説明する。
本発明の装置は放射エネルギー源と反射鏡とを共備して
おり、この反射鏡は未硬化重合体でコートされるガラス
ファイバ上に源から放射される光線を集中するようにな
っている。コーティングとして有用である配合物、コー
ティング塗布方法、及び紫外縁放射の使用による如きコ
ーティングの硬化方法は当技術において公知であり、且
つ、例えば、ヴアジラニイ（Ｖａｚｉｒｕｎｉ）に対す
る米国特許第４，０９９，８３７号、マーチン（Ｍａｒ
ｔｉｎ）に対する米じ１特許ｆｊＳ４，１１５，０８７
号、レビイ（Ｌｅｖｙ）にメ１ｊｔ′る米国時、？’Ｆ
＃４，３２４．５７５号泣ゾビショップ（Ｂ　１Ｓｈｏ
ｐ）等に対する米国第４，５１４．０３７号に記載され
ている。コーティング材料の組成及びガラスファイバへ
のコーティング材料の塗布方法は本発明の部分を構成し
ておらず、そしコーティング材料の組成及びガラスファ
イバのコーティング材料の塗布方法に関する上述の特許
のこれ等の部分は引用によってここに組入れられている
。
本発明は硬化放射＃ｉｌ（ｃｕｒｉｎｇｒａｄｉａｔｉ
ｏｎ）の性質によって限定されず、そして、例えば、赤
外又は紫外放射線を用いて使用されることが′ｃｂる。
紫外放射線使用の好ましい実施態様において、マイクロ
波によって付勢されるＷｃ電極放′屯ランプが利用され
る、従って本発明は好ましい′Ａ施態様の記載によって
より詳細に例示されている。
第１図はハウジング５４内に取イ・１けられており、且
つマグネトロン５０がら導波管５２を通りマイクロ波エ
ネルギーを供給される本発明の装置を示している。無電
極放電ランプを付勢する装置は当技術において公知であ
り、そして１犬施想様がウリイ（［Ｊｒｙ）に対する米
国特許ｔｔＳ４，３５９．（５６８号に記載されている
。
！ｌｌ’ｓ１図及び第２しＩにおいて、マイクロ波エネ
ルギーによって付勢される管状の無電極紫外ｍ源３０が
、本発明では源焦点（！Ｉｏｕｒｃｅ　　ｆｏｒｃｕｓ
）と呼ばれている、反射鏡２０の内部焦ノ、χ２６に中
心を合わされ、そしてガラスファイバ４４が、本発明で
は物体焦点（ｏｂ、１ｃｃＬ　　ｔ’ｏｒｃｕｓ）と呼
ばれている、反射鏡２０の外部焦点に示されている。反
射鏡１０はその焦点が反射鏡２０の焦点に一致するよう
に配置される。好ましくは実質的に純粋な石英で作られ
ている透明な管４０が反射鏡２０の物体焦点にその軸線
力向に実質的に一致し′Ｃ配置されている。
組合わせて、楕円形の反射鏡を形成している反射鏡１（
）及び２０は、反射鏡１０のリップ（ｔｉｐ）１２及び
１４と、反射鏡２０のリップ２２及び２４とを一緒に固
定している。本発明の好ましい天施想様シこす５いて、
反射鏡２０及び］（）け各々杼１円の半分の［り肖ｎ１
を有している桶（Ｌ　ｒ　ａ　ｕビ１−）状の４１１Ｉ
造体である。反射鏡のこのような配置６は新規ではなく
、且つ例えば１　！３８０年１１月２７１］に発行され
たＨ木特許ｒｊ′Ｓ５５−１５２５６７　号１．：ｍ示
３レ−（イル。
本発明によれば、本装置６は、管４０の外面」−にある
ように第２図に示されている補助反射鏡４２を含んでい
る。この実施態様において、反射面４２は１７の内方部
分上にあるか又は管の外方部分にあることができるが；
しかし乍ら、反射面が管４０上にある実施態様では、反
射面は好ましくは図示の如く管の外側上にある。
第２〆１に示された如く、円筒状本体の表面に配置され
る代りに、補助反射鏡は第４図に示された４２ａの如く
独立本体であることができる。補助反射鏡４２ｕは支持
手段４３によって所定の位置に保持されており、この支
持−ｊ−１￥ｉ４：）は反射鏡１０ｕとＩＯｂとの闇の
Ｉａｊ　閤４１を通ってＫびている。
この装置４は管４０ｕが不存在のとき補助反射鏡の使用
を許容することは明らかである。
補助反射鏡４２に対する反射材料は紫外線を反射し、そ
してマイクロ波エネルギーを吸収しない任意の物質であ
ることができる。公知の技術の技法によって塗布される
アルミニウムで処理したコーティングが適している。
補助反則面４２によって占められている弧の形状及びそ
の方向においていくつかの変形があるが、好ましい実施
態様では、この弧は円の１部分であり、その中心は楕円
形の反射鏡の２つの焦点間に延びているライン」二にあ
って、そしてそれは約８０度乃ＪＡ１００度、好ましく
は約９０度の角度に則している１本発明の好ましい形式
において、管４０は実質的に物体焦点」―にその軸線を
有している円筒状の本体である。。
公知の如く、楕円の１方の焦点から放射する光線は楕円
の他方の焦点上に当たる、第２図の実施態様にＪｊいて
、焦点２６を通過するフィン上の諒３０から放射される
ａによって表わされた光線は直接物体焦点の方に反射鏡
２０の内面から反射される。しかし乍ら、例えば、ライ
ンＩ】によって表わされたような悉３（）の表面３２に
対しタンジエンＩ−で放射される光線の如く、焦点２６
以外の点（°源から放射される光線は、それ等が他力の
焦点の近くを通過ｒるが、他方の焦点に当らない。しか
し乍ら、物体用）、、１．１こＩｆ接当たらないこれ等
の光線の実質的な部分は反射鏡４２によってさえぎられ
′Ｃ１そして物体焦点の力に１１１１反射される。反射
鏡４２の不存在の場合には、これ等の光線は反射鏡１０
に当たり、そしてまた反射されるが；しかじ午Ｃ）、一
般的に、焦点２６を通過するライン」二で生じたのでは
なく、且つ反射鏡１０から反射されるこれ等の光線は物
体焦点を通過しない。
本発明による補助反射鏡の使用が物体焦点を通過する光
の強さを変化する程度を決定するために、光プローブ（
ｏｐｔｉｃａｌ　　ｐｒｏｂｅ）が０′ｓ１図及１ｔ５
２図に従って構成されたシステムにおける石英管内に取
付けられた。その石英管は直径約１．９ｃｎ＋であり、
そして楕円の反射鏡は長さ約６インチ（約１５２．５ｍ
ｕ＋）の長軸及び長さ約４インチ（約１０１゜６＋＊ｍ
）の短軸を有している。プローブは回転ｉ＋ｆｆ１ｌｉ
であり、且つ３６０度の弧内の任意の方向からの物体の
焦点の方に向けられた光を集光するようになっていた。
プローブに当たる尤腺の相対的強さは補助反射鏡のない
システムと、９０度の弧を占めている反射鏡を備えてい
て第１図及び第２図に従って配置された補助反射鏡を備
えた同じシステムとに対して測定された。
得られたデータが第３図のグツ７にプロットされた。
ｒＡＪで示されているド方の線は補助反射鏡なしのシス
テムの場合であり、ｌ’１３．Ｉで示された上方の線は
補助反射鏡を備えたシステムの場合である。
横座標の関連する角度は第２図の石英管に示された如く
である。
明らかな如く、補助反射鏡は物体ｊ、ｔ％　）αの方に
向けＣ）れな尤の強さは０度から約９０度及び約２７０
度から約３６０度に者しく増加している。この強さの増
加はく）度から４５反及び：４　ｌ　５度から１３６０
度の弧において約１８．５％であり、そして強さの全体
の増加は約１４％であった。
本発明に尼戟された実施態様は本発明を例示するのみを
、白１図しており、そして添イ・１の特許１１＋’ｌ求
の範囲によってのみ限定されるべきである本発明の範囲
内に入るすべ′Ｃの変更を含むのが本出願人の意図であ
る。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の実施態様の概略的立面図である。 第２図は第１図の実施態様の平面図である。 第３図は補助反射鏡があるとさ及びないときのｆ５１図
及Ｖ第２図の実施態様にＭ似の装置の物体用、―、″ｔ
の方に種々の方向から米る光の相対的強さのグ″７７的
表現である。 第４図は本発明の他の実施態様のヅ１ｎ１し１である。 １０．２０・・・・反射鏡 ４０・・・・・・・管 ４２ａ　・・・・・・補助反射鏡 ４３・・・・・・・支持手段 ４４・・・・拳・・ガラスファイバ ５０・・・・・・・マグネトロン ５２・・・・・・・導波管

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、集中した放射エネルギーを用いて材料を処理する装
    置において、 （ａ）源焦点と、物体焦点とを有している楕円の反射鏡
    を具備している第１及び第２の反射鏡と；（ｂ）該源焦
    点に位置づけされた放射エネルギー源と； （ｃ）該物体焦点に放射エネルギーで処理されるべき物
    体を位置づけする手段と； （ｄ）凹面の反射面を有している補助反射鏡とを具備し
    、 該補助反射鏡が該物体焦点の近くに位置づけされており
    、且つ楕円の反射鏡の双方の焦点に面しているその凹面
    を有していて、光源において生じ、且つ該補助反射鏡に
    当たる放射線の少くとも１部分を該物体焦点の方に向け
    るようになつていることを特徴とする装置。 ２、該第１及び第２の反射鏡の各々が断面において半楕
    円形である桶状の反射鏡であり、そして該源焦点及び該
    物体焦点が実質的に平行線を具備している特許請求の範
    囲第１項記載の装置。 ３、該光源が無電極光源で付勢される管状マイクロ波で
    ある特許請求の範囲第１項記載の装置。 ４、該補助反射鏡が、実質的に該物体焦点上に軸線を有
    している光を透過する円筒状の管の源の部分を具備して
    いる特許請求の範囲第１項記載の装置。 ５、該補助反射鏡が実質的に該物体焦点上に軸線を有し
    ている円筒状の石英管の内面の部分を具備している特許
    請求の範囲第１項記載の装置。 ６、該補助反射鏡が実質的に該物体焦点上に軸線を有し
    ている円筒状の石英管の外面の部分上に配置された反射
    材料を具備している特許請求の範囲第１項記載の装置。 ７、該反射面が８０度から約１００度の円筒状の管上の
    弧を占めている特許請求の範囲第６項記載の装置。 ８、該円筒状の石英管上の反射材料が約９０度の弧を占
    めている特許請求の範囲第６項記載の装置。 ９、該装置が実質的に該物体焦点上に軸線を有している
    光を透過する円筒状の管を含み、そして該補助反射鏡の
    凹面の反射面が該円筒状の管の外面から間隔をへだてら
    れていて、該円筒状の管を通り該物体焦点の方に反射光
    を向けるようになつている特許請求の範囲第１項記載の
    装置。
JP62027428A 1986-02-10 1987-02-10 光 照 射 処 理 装 置 Expired - Fee Related JPH067204B2 (ja)

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