KR100850299B1 - Uv lamp and uv irradiation unit - Google Patents
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Abstract
본 발명은 통형(筒形)으로 형성된 방전관을 구비한 자외선 램프로서, 방전관의 외주벽에는, 서로 대향하는 위치에, 곡면부와 자외선 투과용 평탄부가 구비되어 있고, 또한 곡면부는 방전관의 내부 측의 면이 요면(凹面)으로 되도록 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to an ultraviolet lamp having a discharge tube formed in a cylindrical shape, wherein the outer peripheral wall of the discharge tube is provided with a curved portion and a flat portion for transmitting ultraviolet rays at opposite positions, and the curved portion is provided on the inner side of the discharge tube. The surface is formed so as to be a concave surface.
Description
본 발명은 자외선 램프 및 자외선 조사(照射) 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an ultraviolet lamp and an ultraviolet irradiation device.
액정 패널용 유리 기판 등을 세정(洗淨)하는 세정 장치 등에 사용되는 자외선 램프로서 이중관 구조의 엑시머 램프가 공지되어 있다(일본국 특개 2003-257375 공보 및 일본국 특개평 9(1997)-97597호 공보 참조).Excimer lamps having a double tube structure are known as ultraviolet lamps used for cleaning devices for cleaning glass substrates for liquid crystal panels and the like (Japanese Patent Laid-Open No. 2003-257375 and Japanese Patent Laid-Open No. 9 (1997) -97597). Publication).
또한, 마찬가지로 세정 장치 등에 사용되는 자외선 램프로서 원통형의 방전 용기를 사용한 것이 공지되어 있다(일본국 특개 2003-197152 공보 참조).Similarly, it is known to use a cylindrical discharge vessel as an ultraviolet lamp used for a cleaning apparatus or the like (see Japanese Patent Laid-Open No. 2003-197152).
또한, 마찬가지로 세정 장치 등에 사용되는 자외선 램프로서 사각상자형의 방전 용기를 사용한 것이 공지되어 있다(국제 특허 출원 국제 공개 번호 WO2004/025175호 공보 참조).Similarly, it is known to use a discharge box of a rectangular box type as an ultraviolet lamp used for a cleaning device or the like (see International Patent Application Publication No. WO2004 / 025175).
그러나, 일본국 특허 공개 공보인 일본국 특개 2003-257375 공보 및 일본국 특개평 9-97597호 공보에 기재된 이중관 구조에서는, 발생된 자외선이 램프로부터 모든 방향으로 방사상으로 출사된다. 따라서, 자외선에 의해 세정되는 대상물(공작물 W)과는 반대 방향으로 방사된 자외선은, 세정에 사용되지 않는다. 이 문제를 해결하기 위하여, 예를 들면, 도 8에 나타낸 바와 같이, 램프(100)의 후방(공작물 W측과 반대측)에 반사판(101)이 설치된다. 이와 같이, 후방으로 출사된 광을 공작물 W측으로 안내함으로써, 조사(照射) 효율의 향상을 도모할 수 있다.However, in the double tube structure described in Japanese Patent Laid-Open No. 2003-257375 and Japanese Patent Laid-Open No. 9-97597, the generated ultraviolet rays radiate radially in all directions from the lamp. Therefore, the ultraviolet-ray radiated | emitted in the opposite direction to the object (workpiece W) wash | cleaned by ultraviolet-ray is not used for washing | cleaning. In order to solve this problem, for example, as shown in Fig. 8, a
또, 램프(100)의 주위에 존재하는 산소에 의해 자외선이 흡수되어 조사 강도가 저하되는 것을 방지하기 위하여, 램프(100)와 반사판(101) 사이의 공간을 밀폐하여 질소 가스를 밀봉한 밀폐 구조의 램프 하우스(103)를 채용할 필요가 있다. 이 경우, 램프 하우스(103)의 공작물 W 측에 자외선 출사용의 윈도우부(102)를 설치할 필요가 있다.In addition, in order to prevent ultraviolet rays from being absorbed by the oxygen present around the
그러나, 이와 같이 램프 하우스(103)를 사용한 경우에는, 장치 전체가 대형화되고, 또한 구조상 비용도 높아진다는 문제가 있다. 또, 반사판(101), 및 윈도우부(102)에는 끼워진 유리재가 자외선에 의해 경시적으로 열화되므로, 이들 부재의 유지보수가 별도로 필요하다. 그 결과, 유지비가 증대한다는 문제가 생긴다.However, when the
일본국 특허 공개 공보인 일본국 특개 2003-197152호로 개시되어 있는 예에서는, 램프 본체의 외주면 중, 광 조사 방향과 반대측의 부분에 광선 리플렉터(광선을 반사하는 것)가 장착되어 있다. 이와 같은 구성으로 함으로써, 전술한 램프 하우스는 불필요해진다.In the example disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2003-197152, which is a Japanese Patent Laid-Open Publication, a light reflector (reflecting light) is attached to a portion of the outer peripheral surface of the lamp body opposite to the light irradiation direction. By setting it as such a structure, the lamp house mentioned above becomes unnecessary.
그러나, 자외선은 공기 중의 산소에 의해 흡수된다. 따라서, 강한 강도의 자외선을 공작물 W에 조사하기 위해서는, 램프를 가능한 한 공작물 W에 접근시킬 필요가 있다. 그런데, 이와 같은 예에서는, 램프 형상이 원통형이므로, 자외선이 램프로부터 방출되고 나서 공작물 W에 닿을 때까지의 거리가, 자외선이 어느 방향으로 방출되는지, 및 램프의 어떤 위치로부터 방출되는지에 따라, 크게 상이하였 다. 따라서, 램프를 공작물 W에 아무리 접근시켜도, 반드시 일부의 자외선은 공기 중의 긴 거리를 통과한 후에 공작물 W에 닿는다. 그 결과, 그 자외선이 산소에 의해 흡수되는 비율이 높아지므로, 자외선의 조사 효율이 낮아진다는 문제가 생긴다.However, ultraviolet light is absorbed by oxygen in the air. Therefore, in order to irradiate the workpiece W with strong ultraviolet rays, it is necessary to bring the lamp as close to the workpiece W as possible. By the way, in such an example, since the lamp shape is cylindrical, the distance from when the ultraviolet light is emitted from the lamp to the work W is large depending on which direction the ultraviolet light is emitted and from which position of the lamp. It was different. Therefore, no matter how close the lamp is to the workpiece W, some ultraviolet rays necessarily reach the workpiece W after passing through a long distance in the air. As a result, the rate at which the ultraviolet rays are absorbed by the oxygen increases, which causes a problem that the irradiation efficiency of the ultraviolet rays decreases.
국제 특허 출원의 국제 공개 번호 WO2004/025175호 공보에 기재되어 있는 예에서는, 방전 용기가 사각상자형이다. 이 방전 용기에 있어서는, 하면에 자외선이 투과할 수 있는 메시 전극이 설치되고, 상면에 자외선을 반사하는 전극이 설치되어 있다. 이 예에서는, 상면에 자외선을 반사하는 전극이 형성되어 있으므로, 전술한 바와 같은 램프 하우스는 불필요하다.In the example described in International Publication No. WO2004 / 025175 of the International Patent Application, the discharge vessel is a rectangular box. In this discharge vessel, a mesh electrode through which ultraviolet rays can pass is provided on the lower surface, and an electrode that reflects ultraviolet rays is provided on the upper surface. In this example, since the electrode which reflects an ultraviolet-ray is formed in the upper surface, the lamp house as mentioned above is unnecessary.
그리고, 설명의 편의상, WO2004/025175호 공보의 도 4에 도시된 직육면체의 방전 용기의 여섯 개의 면 중, 자외선 반사 전극(1b)이 설치되어 있는 면을 상면, 자외선이 투과할 수 있는 메시 전극(1c)이 설치되어 있는 면을 하면이라고 한다. 또한, 나머지 4개의 면 중, 면적이 큰 쪽 면을 측면, 면적이 작은 쪽 면을 전후면이라고 한다. 또한, 방전 용기의 중심부로부터, 상면을 향한 방향을 상방향, 하면을 향한 방향을 하방향, 측면을 향하는 방향을 측방향이라고 한다.For convenience of description, a mesh electrode through which the ultraviolet ray can pass through the upper surface of the six surfaces of the discharge vessel of the rectangular parallelepiped shown in FIG. 4 of WO2004 / 025175 is provided. The surface on which 1c) is installed is called the lower surface. Moreover, the side with larger area among the remaining four surfaces is called the front and back surface. In addition, the direction toward an upper surface and the direction toward a lower surface from the center part of a discharge container are called a lateral direction, and the direction toward a lower surface.
이 WO2004/025175호 공보의 예에서는, 방전 용기가 사각상자형이므로, 공작물 W 측의 면(하면)이 평면으로 되어 있다. 따라서, 램프의 하면을 공작물 W에 접근시킨 경우, 하면의 어떤 위치에 있어서도, 하면이 공작물 W에 균일하게 가깝게 된다. 따라서, 전술한 바와 같은 원통형의 램프를 사용한 경우와 비교하여, 자외선의 조사 효율을 높게 할 수 있다.In this example of WO2004 / 025175, since the discharge vessel is in a rectangular box shape, the surface (lower surface) on the work W side is flat. Therefore, when the lower surface of the lamp approaches the workpiece W, the lower surface is uniformly close to the workpiece W at any position of the lower surface. Therefore, compared with the case where the cylindrical lamp mentioned above is used, the irradiation efficiency of an ultraviolet-ray can be made high.
그러나, 이와 같은 사각상자형의 램프는, 원통형의 램프와 비교하여 균열되 기 쉽다는 문제가 있었다. 엑시머 램프 등의 자외선 램프의 방전 용기 내는, 일반적으로 소등시는 대기압보다 낮은 압력으로 가스가 밀봉되어 있다. 그리고,점등 시의 방전 용기 내의 가스압이, 대기압보다 높아지는 자외선 램프도 있다. 따라서, 소등시의 방전 용기에는, 외부로부터 대기압에 의한 압박력이 걸리는 것이다. 또한, 램프에 따라서는,점등 시에 내부 가스에 의한 팽창력이 걸리는 경우가 있다. 전술한 바와 같은 사각상자형의 방전 용기의 경우, 자외선을 반사하는 전극이 설치된 상면과 자외선을 투과할 수 있도록 메시형의 전극이 설치된 하면을 큰 면적으로 할 필요가 있다. 따라서, 대기압에 의한 압박력이나 내부 가스에 의한 팽창력은, 다른 면보다 이들 면에 있어서 커지게 된다. 그 결과, 그 상면과 하면에 걸린 큰 압력에 의해, 측면의 부분에 큰 힘이 가해진다. 그 결과, 방전 용기가 측면에 있어서 균열되기 쉬워진다.However, such a box-shaped lamp has a problem of being easily cracked as compared to a cylindrical lamp. In the discharge container of ultraviolet lamps, such as an excimer lamp, gas is generally sealed by the pressure lower than atmospheric pressure at the time of extinction. There is also an ultraviolet lamp in which the gas pressure in the discharge vessel at the time of lighting becomes higher than atmospheric pressure. Therefore, the discharge vessel at the time of extinguishing is subjected to the pressing force by the atmospheric pressure from the outside. In addition, depending on the lamp, an expansion force by internal gas may be applied when the lamp is turned on. In the case of the discharge vessel of the rectangular box type as described above, it is necessary to make a large area between the upper surface on which the electrode reflecting ultraviolet rays is installed and the lower surface on which the mesh type electrode is installed so as to transmit ultraviolet rays. Therefore, the compressive force by atmospheric pressure and the expansion force by internal gas become larger in these surfaces than other surfaces. As a result, a large force is applied to the part of a side surface by the big pressure applied to the upper surface and the lower surface. As a result, the discharge vessel tends to crack in the side surface.
본 발명은, 상기한 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것이며, 그 목적은, 간단한 구성으로, 충분한 조사 효율을 얻을 수 있고, 또한 방전 용기가 쉽게 균열되지 않는 자외선 램프 및 자외선 조사 장치를 제공하는 것에 있다.This invention is made | formed in order to solve said problem, The objective is to provide the ultraviolet lamp and ultraviolet irradiation apparatus which can obtain sufficient irradiation efficiency with a simple structure, and a discharge container does not easily crack.
본 발명에 의한 제1 발명은, 통형으로 형성된 방전관을 구비한 자외선 램프로서, 방전관의 외주벽에는, 서로 대향하는 위치에, 곡면부와 자외선 투과용 평탄부가 구비되어 있고, 또한 곡면부는, 방전관의 내부 측의 면이 요면(凹面)으로 되도록 형성되어 있는 것을 특징으로 한다(도 2 참조).According to a first aspect of the present invention, there is provided an ultraviolet lamp having a discharge tube formed in a tubular shape, the outer peripheral wall of the discharge tube being provided with a curved portion and a flat portion for transmitting ultraviolet rays at positions facing each other, and the curved portion is formed of a discharge tube. The inner side surface is formed so as to be a concave surface (see Fig. 2).
그리고, 본 발명에 있어서는, 설명의 편의상, 도 2의 상방향을 방전관의 상방향(즉, 곡면부가 위치하는 방향이 상방향), 도 2의 하방향을 방전관의 하방향(즉, 자외선 투과용 평탄부가 위치하는 방향이 하방향)이라고 한다. 도 2의 좌우의 방향을 방전관의 측방향이라고 한다. 또한, 도 2에 있어서의 지면에 수직인 방향을, 방전관의 길이 방향이라고 한다.In addition, in the present invention, for convenience of explanation, the upper direction of FIG. 2 is the upper direction of the discharge tube (that is, the direction in which the curved portion is located is the upper direction), and the lower direction of FIG. 2 is the lower direction of the discharge tube (that is, for ultraviolet transmission The direction in which the flat part is located is called downward). The left-right direction of FIG. 2 is called the lateral direction of a discharge tube. In addition, the direction perpendicular | vertical to the paper surface in FIG. 2 is called the longitudinal direction of a discharge tube.
제1 발명에 의하면, 방전관의 외주벽에 자외선 투과용 평탄부가 설치되어 있다. 그 평탄부를 공작물 W에 접근시킨 경우, 평탄부는 평탄하므로, 평탄부의 어떤 위치도 공작물 W에 균일하게 가깝게 된다. 따라서, 원통형의 방전 용기를 사용한 종래예의 경우에 생기는 「반드시 일부의 자외선이 공기 중의 긴 거리를 통과한 후에 공작물 W에 닿는다」라는 문제는 억제된다. 그 결과, 원통형의 램프를 사용한 경우와 비교하여, 자외선의 조사 효율을 높게 할 수 있다.According to the first invention, a flat portion for transmitting ultraviolet rays is provided on the outer circumferential wall of the discharge tube. When the flat portion approaches the work W, the flat portion is flat, so that any position of the flat portion is uniformly close to the work W. FIG. Therefore, the problem that "the part of ultraviolet rays touches the workpiece | work W after passing a long distance in the air" which arises in the case of the conventional example using a cylindrical discharge container is suppressed. As a result, compared with the case where a cylindrical lamp is used, irradiation efficiency of an ultraviolet-ray can be made high.
또한, 제1 발명에 의하면, 사각상자형의 방전 용기를 사용한 종래예와 비교하여, 방전관이 쉽게 균열되지 않는다는 효과를 얻을 수 있다. 제1 발명의 방전관에서는, 자외선 투과용 평탄부와 대향하는 외주벽은, 내부 측의 면이 요면으로 되는 곡면부이다. 따라서, 이 방전관에 대기압에 의한 압박력이나, 내부 가스에 의한 팽창력이 걸려도, 그 힘은 한 개소에 집중되지 않고, 분산된다. 따라서, WO2004/025175호 공보의 도 4에 도시된 직육면체의 방전 용기의 경우에 생기는, 측면에 힘이 집중하여 측면이 균열되기 쉽다는 문제는, 본 발명에서는 억제된다.Further, according to the first invention, the effect that the discharge tube is not easily cracked can be obtained as compared with the conventional example using the rectangular box-shaped discharge container. In the discharge tube of the first aspect of the invention, the outer circumferential wall facing the flat portion for ultraviolet transmission is a curved portion whose inner side is a concave surface. Therefore, even if a pressure force by atmospheric pressure and an expansion force by internal gas are applied to this discharge tube, the force is not concentrated at one place but is dispersed. Therefore, the problem that a force concentrates on the side surface and the side surface tends to crack in the case of the rectangular parallelepiped discharge container shown in FIG. 4 of WO2004 / 025175 is suppressed in the present invention.
말할 것도 없지만, 제1 발명의 「평탄부」에 있어서의 「평탄」이란, 완전한 평면만을 의미하는 것은 아니다. 평탄부가 약간 불균일해도, 대향하는 요면부와 비교하여 충분히 평탄하면, 본 발명의 효과를 얻을 수 있는 것은 분명하다.Needless to say, "flatness" in the "flat portion" of the first invention does not mean only a perfect plane. Even if the flat part is slightly nonuniform, it is clear that the effect of the present invention can be obtained if the flat part is sufficiently flat compared with the opposing concave part.
그리고, 제1 발명에 있어서의 곡면부란, 반드시 곡면으로만 구성되는 것은 아니다. 예를 들면, 도 9에 나타낸 바와 같이, 자외선 투과용 평탄부(201)와 대향하는 곡면부는, 2개의 원호형부(203)와 그 사이에 협지된, 자외선 투과용 평탄부(201)보다 폭이 좁은 평탄부(202)로 되어 있어도 된다. 이와 같은 경우라도, 제1 발명에 의한 효과를 얻을 수 있는 것은 분명하다. 이와 같은 경우, 곡면부에 포함되는 평탄부(202)의 폭은, 자외선 투과용 평탄부(201)의 폭의 2/3 이하인 것 바람직하고, 1/2 이하인 것이 보다 바람직하고, 1/3 이하인 것이 보다 바람직하다. 평탄부(202)의 폭이, 자외선 투과용 평탄부(201)의 폭과 동등 이상일 때는, 본 발명의 제1 발명에는 포함되지 않는다. 이와 같은 경우에는, 사각상자형의 방전 용 기를 사용한 경우와 마찬가지로, 대향하는 2개의 평탄부에 걸리는 대기압에 의한 압박력에 의해 평탄부(202)의 양쪽의 원호형부에 강한 힘이 걸리는 것이다. 그 결과, 그 원호형부가 균열되기 쉬워진다. 따라서, 본 발명에 있어서의 제1 발명에 의한, 방전관이 쉽게 균열되지 않는다는 효과는 얻을 수 없다.In addition, the curved part in 1st invention is not necessarily comprised only by a curved surface. For example, as shown in FIG. 9, the curved portion facing the UV transmitting
또한, 제1 발명에 있어서의 곡면부는, 도 10에 나타낸 바와 같이, 자외선 투과용 평탄부(201)보다 충분히 폭이 좁은 복수개의 평탄부(204)로 구성되어 있어도 된다. 이와 같은 경우라도, 제1 발명에 의한 효과를 얻을 수 있는 것은 분명하다.In addition, as shown in FIG. 10, the curved part in 1st invention may be comprised from the some
단, 제1 발명에 있어서의 곡면부는, 평탄부를 포함하지 않는 1개의 요곡면(凹曲面)으로 구성되어 있는 것이 바람직하다. 그와 같이 함으로써, 보다 방전관의 강도를 강하게 할 수 있다.However, it is preferable that the curved surface part in 1st invention is comprised by the one curved surface which does not contain a flat part. By doing in this way, the intensity | strength of a discharge tube can be strengthened more.
또한, 제1 발명에 있어서의 곡면부는, 평탄부를 포함하지 않는, 단면이 원호형의 하나의 요곡면에 의해 구성되어 있는 경우가 보다 바람직하다. 이와 같이 함으로써, 방전관의 강도를 매우 강하게 할 수 있다.Moreover, it is more preferable that the curved surface part in 1st invention is comprised by the circular arc-shaped one curved surface which does not contain a flat part. By doing in this way, the intensity | strength of a discharge tube can be made very strong.
본 발명에 의한 제2 발명은, 제1 발명에 있어서의 자외선 램프에 있어서, 곡면부에 자외선 반사 부재가 설치되어 있고, 자외선 반사 부재는, 곡면부를 따라 방전관의 한쪽 측부로부터 다른 쪽 측부에 걸친 범위보다 넓게 형성되어 있고, 또한 방전관의 길이 방향으로 수직인 자외선 램프의 단면에 있어서, 자외선 반사 부재에서의 자외선 반사면 중, 한쪽 측부보다 아래쪽의 부분의 점에 있어서, 자외선 반사면으로의 접평면(接平面)에 수직이며, 방전관의 내부로 향하는 방향이, 한쪽 측부로부터 다른 쪽 측부로 향하는 방향보다 하향인 것을 특징으로 한다.2nd invention by this invention WHEREIN: The ultraviolet lamp in 1st invention WHEREIN: An ultraviolet reflecting member is provided in the curved part, The ultraviolet reflecting member ranges from one side part to the other side part of a discharge tube along a curved part. In the cross section of the ultraviolet lamp which is formed more broadly and is perpendicular to the longitudinal direction of the discharge tube, the tangent plane to the ultraviolet reflecting surface at the point of the part below the one side among the ultraviolet reflecting surfaces in the ultraviolet reflecting member. It is perpendicular | vertical to a plane, and the direction which goes to the inside of a discharge tube is lower than the direction which goes to one side from the other side.
제2 발명에 있어서의 측부가 어디에 상당하는지에 대하여, 도 11에 있어서의 방전관의 단면에 있어서 설명한다. 방전관의 외벽면에 형성된 자외선 투과용 평탄부(201)에 있어서의, 방전관의 내측의 면을 저변으로 한다. 방전관의 외벽면에 형성된 곡면부(205)에 있어서의, 방전관의 내측의 면 중, 저변으로부터 가장 멀어진 점을 정상점 T로 한다. 이 정상점 T를 통하고, 저변과 직교하는 직선을 기준선으로 한다. 이 기준선과 저변과의 교점을 저점 B로 한다. 정상점 T와 저점 B와의 중심점을 통하고, 기준선에 직교하는 직선을 중심선으로 한다. 이 때, 곡면부(205)에 있어서의, 방전관의 외측면과 이 중심선과의 2개의 교점을 측부 S1, S2로 한다. 이상의 설명은 도 11에 나타낸 바와 같은 단면에서의 설명이지만, 실제로는 방전관에는, 도 11의 지면에 수직인 방향의 길이가 있으므로, 이들 측부는 방전관의 길이 방향으로 연장되는 선이다. 그리고, 이 측부의 정의에 대하여는, 제2 발명 이외의 발명에 있어서도 같다.Where the side part in 2nd invention corresponds is demonstrated in the cross section of the discharge tube in FIG. The inner surface of the discharge tube in the
제2 발명에 있어서의 「자외선 반사 부재는, 곡면부를 따라 방전관의 한쪽 측부로부터 다른 쪽 측부에 걸친 범위보다 넓게 형성되어 있다」란, 곡면부(205)에 따라 한쪽 측부 S1으로부터 다른 쪽 측부 S2에 걸친 범위에 있어서는 적어도 자외선 반사 부재(206)가 존재하고, 또한 2개의 측부 중 적어도 한쪽에 있어서, 그 측부를 넘어 또한 하방향까지 자외선 반사 부재(206)가 연장되어 있는 것을 의미한다.In the second invention, the "ultraviolet ray reflecting member is formed wider than the range from one side portion to the other side portion of the discharge tube along the curved portion" from one side portion S1 to the other side portion S2 along the
도 12는, 방전관이 원통형인 비교예의 경우의, 방전관의 단면도이다. 도 12에 나타낸 바와 같이, 원통형의 방전관(207)의 경우에, 방전관의 측방향으로부터의 자외선의 방출을 억제하기 위하여, 본 발명에 의한 제2 발명과 마찬가지로 측부 S1보다 아래쪽에 자외선 반사 부재(206)를 연장한 것으로 한다. 이 경우, 측부 S1보다 아래쪽의 자외선 반사 부재의 점 A로부터, 자외선 반사 부재의 반사면으로의 접평면에 수직이며, 방전관 내부로 향하는 방향(도 12에서, 점 A로부터 방전관 내부로 향하는 화살표의 방향)은, 측부 S1으로부터 측부 S2를 향한 방향보다 상방향으로 된다. 즉, 이 측부 S1보다 아래쪽의 자외선 반사 부재(206)에 있어서 반사된 자외선은, 하방향으로 진행되는 경향보다 상방향으로 진행되는 경향이 강해진다. 따라서, 자외선의 일부에 있어서는, 방전관으로부터 공작물 W를 향해 방출되기까지, 방전관 내에서 반사되는 회수가 많아진다. 이와 같이 반사 회수가 많아지면, 자외선이 감쇠한다. 그 결과, 공작물 W에 조사되는 자외선량이 적어진다는 문제가 생긴다.12 is a cross-sectional view of the discharge tube in the case of a comparative example in which the discharge tube is cylindrical. As shown in FIG. 12, in the case of the
이것은, 사각상자형의 방전 용기를 가지고 있던 경우라도 마찬가지이다. 사각상자형의 방전 용기에 있어서, 측방향으로의 자외선의 누출을 억제하기 위해 2개의 측면에 자외선 반사 부재를 설치한 것으로 한다. 이 경우, 서로 마주 보는 2개의 측면의 사이에서, 자외선의 일부가 반사에 의해 복수회 왕복한다. 자외선은 공작물 W를 향해 방출되기 전에 감쇠한다. 따라서, 사각상자형의 방전 용기를 사용한 경우라도, 방출되는 자외선 강도가 약해진다는 문제점이 있었다.This also applies to the case of having a rectangular box discharge container. In the rectangular box-shaped discharge vessel, in order to suppress leakage of ultraviolet rays in the lateral direction, the ultraviolet reflecting members are provided on two side surfaces. In this case, a part of ultraviolet rays reciprocate several times by reflection between two side surfaces which mutually face each other. Ultraviolet rays attenuate before being emitted towards workpiece W. Therefore, even when a rectangular box-shaped discharge container is used, there is a problem that the emitted ultraviolet light intensity is weakened.
본 발명에 의한 제2 발명에 있어서는, 도 11에 나타낸 바와 같이, 한쪽 측부 S1보다 아래쪽의 부분의 점 A에 있어서, 자외선 반사면으로의 접평면에 수직이며, 방전관의 내부로 향하는 방향(도 11에서, 점 A로부터 방전관 내부로 향하는 화살표 의 방향)이, 한쪽 측부 S1으로부터 다른 쪽 측부 S2로 향하는 방향보다 하향이다. 즉, 이 측부 S1보다 아래쪽의 자외선 반사 부재(206)에 있어서 반사된 자외선은, 상방향으로 진행되는 경향보다 하방향으로 진행되는 경향이 강해진다. 따라서, 자외선이 방전관으로부터 공작물 W를 향해 방출되기까지, 방전관 내에서 반사되는 회수가 적어진다. 이와 같이 반사 회수를 적게 할 수 있으면, 자외선의 감쇠를 억제할 수 있다. 그 결과, 공작물 W에 조사되는 자외선량의 감소를 억제할 수 있다.In 2nd invention by this invention, as shown in FIG. 11, in the point A of the part below one side S1, it is perpendicular | vertical to the contact plane to an ultraviolet-ray reflection surface, and is directed to the inside of a discharge tube (FIG. 11). Direction from the point A to the inside of the discharge tube) is lower than the direction from one side S1 to the other side S2. That is, the ultraviolet-ray reflected by the ultraviolet-
제2 발명에 있어서의 「자외선 반사 부재는, 곡면부를 따라 방전관의 한쪽 측부로부터 다른 쪽 측부에 걸친 범위보다 넓게 형성되어 있다」란, 곡면부(205)에 따라 한쪽 측부 S1으로부터 다른 쪽 측부 S2에 걸친 전부의 범위에 자외선 반사 부재(206)가 존재하고 있지 않으면 안 되는 것을 의미하는 것은 아니다. 예를 들면, 한쪽 측부 S1으로부터 다른 쪽 측부 S2에 걸친 범위의 일부에 자외선 강도 측정용의 투광창이 있으므로, 그 투광창의 부분에 자외선 반사 부재(206)가 설치되어 있지 않아도 된다. 이와 같은 경우라도, 전체적으로 한쪽 측부 S1으로부터 다른 쪽 측부 S2에 걸친 범위의 대략 전체에 자외선 반사 부재(206)가 있으면, 제2 발명의 효과를 얻을 수 있는 것은 분명하다.In the second invention, the "ultraviolet ray reflecting member is formed wider than the range from one side portion to the other side portion of the discharge tube along the curved portion" from one side portion S1 to the other side portion S2 along the
제2 발명에 있어서는, 자외선 반사 부재에서의 자외선 반사면 중, 한쪽 측부보다 아래쪽의 부분의 모든 점에 있어서, 자외선 반사면으로의 접평면에 수직이며, 방전관의 내부로 향하는 방향이, 한쪽 측부로부터 다른 쪽 측부로 향하는 방향보다 하향일 필요는 없다. 이와 같은 조건을 만족시키지 않는 점이 일부에 있었다고 해도, 한쪽 측부보다 아래쪽의 부분의 대부분의 점에 있어서, 이와 같은 조건을 만족 시키고 있으면, 제2 발명의 효과를 얻을 수 있는 것은 분명하다.In 2nd invention, it is perpendicular | vertical to the tangent plane to a ultraviolet reflecting surface in all the points of a part below one side among the ultraviolet reflecting surfaces in an ultraviolet reflecting member, and the direction which goes to the inside of a discharge tube differs from one side part. It does not have to be downward than the direction toward the side. Even if there were some points which did not satisfy such conditions, it is clear that the effects of the second invention can be obtained if the above conditions were satisfied in most of the portions below the one side.
도 11에 있어서는, 자외선 반사 부재(206)는 방전관의 외면에 형성되어 있지만, 본 발명에 의한 제2 발명은 이와 같은 경우에 한정되지 않고, 자외선 반사 부재(206)가 방전관의 내면에 형성되어 있어도 된다.In FIG. 11, although the
본 발명에 의한 제3 발명은, 제1 발명에 있어서의 자외선 램프에 있어서, 곡면부에 자외선 반사 부재가 설치되어 있고, 자외선 반사 부재는, 곡면부를 따라 방전관의 한쪽 측부로부터 다른 쪽 측부에 걸친 범위보다 넓게 형성되어 있고, 또한 자외선 반사 부재가, 자외선 발생을 위한 주방전이 생기게 하기 위한 제1 전극인 것을 특징으로 한다.According to a third aspect of the present invention, in the ultraviolet lamp according to the first aspect, an ultraviolet reflecting member is provided on a curved portion, and the ultraviolet reflecting member extends from one side portion to the other side portion of the discharge tube along the curved portion. It is formed more widely, and an ultraviolet-ray reflection member is a 1st electrode for producing the electrical discharge for ultraviolet-ray generation, It is characterized by the above-mentioned.
예를 들면, 알루미늄 등을 곡면부(205)의 외벽면에 고착하여 제1 전극을 형성하면, 이 제1 전극을 자외선 반사 부재(206)로서도 사용할 수 있다. 제1 전극에 자외선 반사 부재로서의 기능을 갖게 하면, 제1 전극과는 별도로 자외선 반사 부재(206)를 설치할 필요가 없다. 그 결과, 제조 공정 및 재료비를 삭감할 수 있으므로, 램프를 염가로 할 수 있다.For example, when aluminum etc. are fixed to the outer wall surface of the
사각상자형의 방전 용기를 사용한 비교예의 램프에 있어서, 방전 용기의 측방향으로부터의 자외선의 방출을 억제하기 위하여, 방전 용기의 상면으로부터 양쪽의 측면에 걸쳐 자외선 반사 부재로서의 기능을 가지는 제1 전극을 설치한 것으로 한다. 이와 같이 한 경우, 제1 전극과 방전을 형성하는 제2 전극을, 실용적인 형상이며, 또한 제1 전극과의 거리가 제1 전극의 어떤 부분과도 균일하게 되도록 설치하는 것이 곤란하다. 그 결과, 제1 전극과 제2 전극과의 거리가, 제1 전극의 부 분에 의해 상이한 것으로 된다. 따라서, 제1 전극과 제2 전극 사이 중, 전극 사이 거리가 짧은 곳에 방전이 집중된다. 그 결과, 방전 강도가 약해진다는 문제가 생긴다.In the lamp of a comparative example using a rectangular box discharge container, in order to suppress the emission of ultraviolet rays from the lateral direction of the discharge container, a first electrode having a function as an ultraviolet reflecting member is provided from both the upper surface of the discharge container to both sides. It shall be installed. In this case, it is difficult to provide the second electrode forming the discharge with the first electrode in a practical shape and so that the distance from the first electrode is uniform with any part of the first electrode. As a result, the distance between the first electrode and the second electrode is different depending on the portion of the first electrode. Therefore, the discharge is concentrated where the distance between the electrodes is short among the first electrode and the second electrode. As a result, there arises a problem that the discharge intensity is weakened.
이에 대하여, 본 발명에 의한 제3 발명에서는, 곡면부에 자외선 발생을 위한 주방전이 생기게 하기 위한 제1 전극이 설치되어 있다. 따라서, 사각상자형의 방전 용기를 사용한 비교예의 경우와는 상이하고, 측방향에 자외선 반사 부재로서의 기능을 가지는 제1 전극을 설치한 경우라도, 제1 전극과 제2 전극과의 거리가 대략 균일한 램프의 설계를 용이하게 행할 수 있다(예를 들면, 도 2 참조).In contrast, in the third invention according to the present invention, the first electrode is provided for causing a discharging for generating ultraviolet rays in the curved portion. Accordingly, the distance between the first electrode and the second electrode is substantially uniform even when the first electrode having a function as an ultraviolet reflecting member is provided in the lateral direction, which is different from the case of the comparative example using the rectangular box-shaped discharge container. It is possible to easily design one lamp (see, for example, FIG. 2).
도 2에 있어서는, 제1 전극은 방전관의 외면에 형성되어 있지만, 본 발명에 의한 제3 발명은 이와 같은 경우에 한정되지 않고, 제1 전극이 방전관의 내면에 형성되어 있어도 된다.In FIG. 2, although the 1st electrode is formed in the outer surface of a discharge tube, the 3rd invention by this invention is not limited to such a case, The 1st electrode may be formed in the inner surface of a discharge tube.
본 발명에 의한 제4 발명은, 제1 발명에 있어서의 자외선 램프에 있어서, 방전관의 재질이 석영 유리인 것을 특징으로 한다.The 4th invention by this invention is the ultraviolet lamp in 1st invention WHEREIN: The material of a discharge tube is characterized by quartz glass.
사각상자형의 방전 용기를 사용한 비교예의 램프에 있어서는, 방전 용기의 내면 중, 하면과 측면 사이의 코너에 닿는 자외선 조사량이, 그 주위의 부분과 비교하여 적다. 석영 유리는 자외선을 받으면 분자 구조에 변화를 일으키는 것을 알 수 있고, 그 변화의 정도는 자외선 조사량에 비례하는 것으로 생각된다. 따라서, 방전관의 재료에 석영 유리를 사용한 경우, 코너와 그 주위에 있어서 분자 구조 변화의 정도에 불균일이 생긴다. 그 결과, 방전 용기에 폐해가 생겨, 균열되기 쉽다는 문제가 있다.In the lamp of the comparative example using the rectangular box discharge container, the amount of ultraviolet irradiation which touches the corner between a lower surface and a side surface among the inner surface of a discharge container is small compared with the surrounding part. It is understood that quartz glass causes a change in molecular structure upon receiving ultraviolet rays, and the degree of the change is considered to be proportional to the amount of ultraviolet irradiation. Therefore, when quartz glass is used for the material of a discharge tube, a nonuniformity arises in the grade of molecular structure change in a corner and its surroundings. As a result, there is a problem that damage occurs in the discharge vessel, and it is easy to crack.
본 발명에 의한 제4 발명에서는, 방전관의 외주벽에 있어서, 자외선 투과용 평탄부와 대향하는 위치에, 방전관의 내부 측의 면이 요면으로 되는 곡면부가 구비되어 있다. 방전관을 이와 같은 형상으로 함으로써, 방전관의 내면 중, 평탄부의 양단의 코너 부분에 닿는 자외선량을, 그 주위의 부분과 비교하여 크게 다르지 않게 할 수 있다. 그 결과, 자외선 조사에 의한 석영 유리의 폐해가 쉽게 생기지 않으므로, 방전관이 쉽게 균열되지 않는다.In the 4th invention by this invention, in the outer peripheral wall of a discharge tube, the curved surface part in which the surface of the inner side of a discharge tube becomes a recessed surface is provided in the position which opposes the flat part for ultraviolet transmission. By making a discharge tube into such a shape, the amount of ultraviolet rays which reach | attain the corner part of both ends of a flat part among the inner surfaces of a discharge tube can be made so that it does not differ so much compared with the surrounding part. As a result, since the damage of the quartz glass by ultraviolet irradiation does not produce easily, a discharge tube does not crack easily.
본 발명에 의한 제5 발명은, 제3 발명의 자외선 램프에 있어서, 제1 전극은 어스 접속용이며, 제1 전극은 곡면부의 외면에 설치되고, 또한 방전관의 내부에 고전압 접속용의 제2 전극이 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.According to a fifth aspect of the present invention, in the ultraviolet lamp of the third aspect, the first electrode is for earth connection, the first electrode is provided on the outer surface of the curved portion, and the second electrode for high voltage connection is inside the discharge tube. It is characterized by being installed.
종래의 사각상자형의 방전 용기를 사용한 램프에 있어서는, 제조의 용이함, 및 램프의 사용에 의한 전극의 열화의 억제 등의 목적으로부터, 방전을 유기(誘起)시키는 2개의 전극이 모두 방전 용기의 외측에 설치되어 있었다. 램프를 점등시키는 경우, 어스에 접속되는 한쪽의 전극(어스 전극)과 고전압 교류가 인가되는 전극(고전압 전극) 사이에서 방전이 생긴다. 이 때, 자외선 투과용의 하면에 고전압 전극을 사용하면, 고전압 전극과 공작물 W가 가까우므로, 공작물 W의 종류에 따라서는, 고전압 전극과 공작물 W 사이에서 방전이 생기는 것이 문제로 된다. 따라서, 자외선 투과용의 하면에 어스 전극을, 상면에 고전압 전극을 사용할 필요가 있었다. 이와 같은 사각상자형의 방전 용기를 사용한 비교예의 램프에 있어서, 방전 용기의 측방향으로부터의 자외선의 방출을 억제하기 위하여, 방전 용기의 상면으로부터 양쪽의 측면에 걸쳐 자외선 반사 부재로서의 기능을 가지는 고전압 전극을 설 치한 것으로 한다. 이와 같이 한 경우, 고전압 전극 중 방전 용기의 측면에서의 부분이 공작물 W에 가깝게 된다. 그 결과, 공작물 W의 종류에 따라서는, 고전압 전극과 공작물 W 사이에서 방전이 생기기 쉽다는 문제가 있었다.In a lamp using a conventional rectangular box-type discharge container, two electrodes which induce discharge are both the outer side of the discharge container for the purpose of ease of manufacture and suppression of deterioration of the electrode due to the use of the lamp. Was installed on. When the lamp is turned on, a discharge occurs between one electrode (earth electrode) connected to the earth and the electrode (high voltage electrode) to which high voltage alternating current is applied. At this time, when the high voltage electrode is used on the lower surface for ultraviolet transmission, the high voltage electrode and the work W are close to each other, and according to the kind of the work W, there is a problem that a discharge occurs between the high voltage electrode and the work W. Therefore, it was necessary to use an earth electrode for the lower surface for ultraviolet transmission, and to use a high voltage electrode for the upper surface. In the lamp of a comparative example using such a rectangular box discharge container, in order to suppress the emission of ultraviolet rays from the lateral direction of the discharge container, a high voltage electrode having a function as an ultraviolet reflection member from both the upper surface of the discharge container to both sides. Assume that you have installed. In this case, the portion of the high voltage electrode on the side of the discharge vessel is close to the work W. As a result, there was a problem that a discharge easily occurred between the high voltage electrode and the work W, depending on the kind of the work W.
본 발명에 의한 제5 발명에서는, 제1 전극이 방전관의 곡면부의 외면에 설치되어 있다. 따라서, 제1 전극을 제조하기 용이하고, 또한 램프의 사용에 의한 제1 전극의 열화를 억제할 수 있다. 또한, 제5 발명에서는, 제1 전극이 어스 접속용이다. 따라서, 제1 전극이 방전관의 곡면부의 외면에 설치되어 있음에도 불구하고, 제1 전극으로부터 공작물 W로의 방전은 생기지 않는다. 또한, 제5 발명에서는, 고전압 접속용의 제2 전극이 방전관의 내부에 설치되어 있으므로, 제2 전극으로부터 공작물 W로의 방전도 억제된다.In 5th invention by this invention, a 1st electrode is provided in the outer surface of the curved part of a discharge tube. Therefore, it is easy to manufacture a 1st electrode and can suppress deterioration of a 1st electrode by use of a lamp. Moreover, in 5th invention, a 1st electrode is for earth connection. Therefore, although the first electrode is provided on the outer surface of the curved portion of the discharge tube, discharge from the first electrode to the work W does not occur. Moreover, in the 5th invention, since the 2nd electrode for high voltage connection is provided in the inside of a discharge tube, discharge from the 2nd electrode to the workpiece | work W is also suppressed.
그리고, 종래의 원통형의 방전관을 사용한 경우에, 제1 전극을 고전압 접속용으로서 방전관의 곡면부의 외면에 설치한 것으로 한다. 이와 같은 경우에는, 방전관이 원통형이므로, 제1 전극이 공작물 W의 근방까지 접근하지 않는다. 따라서, 원통형의 방전관의 경우에는, 제1 전극을 고전압 접속용으로서 방전관의 곡면부의 외면에 설치한 경우라도, 제1 전극과 공작물 W 사이의 방전은 대략 문제가 되지 않는다. 따라서, 본 발명에 의한 제5 발명은, 방전관에 자외선 투과용 평탄부가 있는 경우에 특유의 문제를 해결하는 것이다.In the case where a conventional cylindrical discharge tube is used, the first electrode is provided on the outer surface of the curved portion of the discharge tube for high voltage connection. In this case, since the discharge tube is cylindrical, the first electrode does not approach the vicinity of the work W. Therefore, in the case of the cylindrical discharge tube, even when the first electrode is provided on the outer surface of the curved portion of the discharge tube for high voltage connection, the discharge between the first electrode and the work W is not a problem. Therefore, 5th invention by this invention solves the problem peculiar when a discharge tube has the flat part for ultraviolet permeation | transmission.
본 발명에 의한 제6 발명은, 제1 발명의 자외선 램프에 있어서, 곡면부에 제1 전극이 설치되어 있고, 제1 전극은, 곡면부를 따라 방전관의 한쪽 측부로부터 다른 쪽 측부에 걸친 범위보다 넓게 형성되어 있고, 방전관의 내부에는, 방전관의 길 이 방향으로 연장되는 선형의 제2 전극이 설치되어 있고, 제2 전극은, 평탄부의 중심부의 근방에 설치되어 있고, 또한 제1 전극과, 제2 전극 사이에서 주방전이 발생하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.According to a sixth invention of the present invention, in the ultraviolet lamp of the first invention, a first electrode is provided on a curved portion, and the first electrode is wider than a range from one side portion to the other side portion of the discharge tube along the curved portion. It is formed, and inside the discharge tube, a linear second electrode extending in the length direction of the discharge tube is provided, the second electrode is provided in the vicinity of the central portion of the flat portion, the first electrode and the second It is characterized in that the electrical discharge is generated between the electrodes.
제6 발명에 있어서의, 「평탄부의 중심부의 근방」의 의미에 대하여, 도 13에 있어서의 방전관의 단면에 있어서 설명한다. 방전관의 외벽면에 형성된 자외선 투과용 평탄부(201)에 있어서의, 방전관의 내측의 면을 저변으로 한다. 이 때, 저변과 평행한 직선 중, 방전관 내에 들어가는 부분의 길이가 가장 길어지는 것을 직선 WL로 한다. 이 직선 WL과 방전관의 내면과의 2개의 교점을 W1 및 W2로 한다. 또한, 이 W1와 W2와의 중심점을 WC로 한다. 이 때, 직선 WL상의 점 중, WC와의 거리가, WC와 W1와의 거리의 1/4인 2개의 점을 W3 및 W4로 한다. 이 때, 「평탄부의 중심부의 근방」은, W3를 통하여 직선 WL에 수직인 직선과, W4를 통하여 직선 WL에 수직인 직선 사이에 한정된다. 또한, 방전관의 외벽면에 형성된 곡면부(205)에 있어서의, 방전관의 내측의 면 중, 저변으로부터 가장 멀어진 점을 정상점 T로 한다. 이 정상점 T를 통하고, 저변과 직교하는 직선을 기준선으로 한다. 이 기준선과 저변과의 교점을 저점 B로 한다. 저변과 평행한 직선 중, 정상점 T와 저점 B 중심점을 통과하는 것을 직선 HC로 한다. 이 때, 「평탄부의 중심부의 근방」은, 직선 HC와 저변 사이에 한정된다. 즉, 제6 발명에 있어서의 「평탄부의 중심부의 근방」은, 도 13의 방전관 내 4코너의 내부로 된다.The meaning of "near the center part of the flat part" in 6th invention is demonstrated in the cross section of the discharge tube in FIG. The inner surface of the discharge tube in the
제6 발명에 있어서의, 「제2 전극은, 평탄부의 중심부의 근방에 설치되어 있고」란, 제2 전극의, 방전관의 길이 방향으로 수직인 단면의 중심점이, 「평탄부의 중심부의 근방」에 설치되어 있는 것을 의미한다.In the sixth invention, "the second electrode is provided near the center of the flat portion" means that the center point of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the discharge tube of the second electrode is "near the center of the flat portion". It means that it is installed.
제6 발명에 의하면, 제2 전극으로서 선형의 것이 이용되고 있다. 따라서, 종래의 사각상자형의 자외선 램프의 방전 용기의 자외선 투과면에 이용되고 있던 것 같은 메시형의 전극을 제2 전극으로서 사용할 필요가 없다. 그 결과, 제2 전극에 의해 차단되는 자외선의 양을 적게 억제할 수 있다. 또한, 제6 발명에 의하면, 방전관의 내부 측의 면이 요면으로 되도록 형성된 곡면부(205)에 따라 제1 전극이 설치되어 있는 것에 더하여, 제2 전극이 평탄부(201)의 중심부의 근방에 설치되어 있다. 이와 같은 2개의 전극의 조합에 의해, 제1 전극의 넓은 범위에 있어서, 제2 전극과의 거리가 대략 균일해진다. 그 결과, 방전관 내의 넓은 범위에 있어서 방전이 생기므로, 자외선 강도가 강해진다는 효과를 얻을 수 있다.According to the sixth invention, a linear one is used as the second electrode. Therefore, it is not necessary to use the mesh type electrode which is used for the ultraviolet permeable surface of the discharge container of the conventional rectangular box type ultraviolet lamp as a 2nd electrode. As a result, the amount of ultraviolet rays blocked by the second electrode can be reduced. According to the sixth invention, the first electrode is provided along the
본 발명에 의한 제7 발명은, 제6 발명의 자외선 램프에 있어서, 제1 전극은 단면이 대략 원호형이며, 또한 제1 전극의 상기 단면상의 각 점으로부터 등거리의 위치에, 방전관의 길이 방향으로 연장되는 선형의 제2 전극이 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.According to a seventh aspect of the present invention, in the ultraviolet lamp of the sixth aspect, the first electrode has a substantially arcuate cross section, and is disposed at an equidistant position from each point on the cross section of the first electrode in the longitudinal direction of the discharge tube. It is characterized in that the linear second electrode extending.
제7 발명에 있어서의 「등거리」란, 완전하게 거리가 같은 경우만을 의미하는 것은 아니다. 약간 거리가 차이가 나도, 실질적으로 제1 전극의 대략 전체로부터 방전이 생기는 정도의 차이인 경우에는 「등거리」인 것으로 간주된다."Equivalent distance" in the seventh invention does not mean only the case where the distances are the same. Even if the distance is slightly different, it is considered to be "equal distance" when the difference is substantially the extent to which the discharge is generated from substantially all of the first electrodes.
제7 발명에 의하면, 실질적으로 제1 전극의 대략 전체로부터 방전을 생기게 할 수 있으므로, 방전관 내의 보다 넓은 범위에 있어서 방전이 생긴다. 그 결과, 자외선 강도가 보다 강해진다는 효과를 얻을 수 있다.According to the seventh aspect of the invention, since the discharge can be generated from substantially the entirety of the first electrode, the discharge occurs in a wider range in the discharge tube. As a result, the effect that an ultraviolet intensity becomes stronger can be acquired.
본 발명에 의한 제8 발명은, 제1 발명의 자외선 램프에 있어서, 곡면부에 제1 전극이 설치되어 있고, 방전관의 내부에는, 방전관의 길이 방향으로 연장되는 선형의 제2 전극이 설치되어 있고, 제1 전극과, 제2 전극 사이에서 주방전이 발생하도록 구성되어 있고, 평탄부에 보조 전극이 설치되어 있고, 또한 제2 전극과 보조 전극 사이에서 보조 방전이 발생하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 한다(도 4 참조).In the 8th invention by this invention, in the ultraviolet lamp of 1st invention, the 1st electrode is provided in the curved part, The linear 2nd electrode extended in the longitudinal direction of a discharge tube is provided in the inside of a discharge tube, And a discharge electrode is generated between the first electrode and the second electrode, an auxiliary electrode is provided in the flat portion, and an auxiliary discharge is generated between the second electrode and the auxiliary electrode. (See Figure 4).
여기서, 보조 전극은, 제1 전극과 제2 전극 사이의 방전(주방전)이 생기기 쉽게 하는 동시에, 주방전을 안정화시키는 역할을 완수한다.Here, the auxiliary electrode easily causes discharge (main discharge) between the first electrode and the second electrode, and at the same time, serves to stabilize the discharging.
즉, 먼저 제2 전극과 보조 전극 사이에 방전(보조 방전)이 일어난다. 이 방전에 의해 생성되는 하전 입자나 준안정 상태의 원자나 이온, 또한 광자(光子)가, 주방전을 발생·유지시키기 위해 필요한 인가 전압을 저하시킨다. 그 결과, 램프의 시동시의 전압을 저하시키거나 또한 점등 시의 방전 플라즈마를 안정화시키거나 하는 것이 가능해진다.That is, first, a discharge (auxiliary discharge) occurs between the second electrode and the auxiliary electrode. Charged particles generated by this discharge, atoms or ions in a metastable state, and photons reduce the applied voltage required for generating and maintaining a discharging electric charge. As a result, it becomes possible to lower the voltage at the start of the lamp and to stabilize the discharge plasma at the time of lighting.
또, 이 종류의 램프에 있어서는 고출력화이기 때문에 밀봉 가스 압력을 올리고 싶다는 요망이 있다. 그러나, 이와 같이 하면, 통상, 방전이 불안정해진다(밀봉 가스압을 올리는 것은 인가 전압 일정하에서 전극 사이 거리를 크게 하는 것과 대략 같은 효과가 있다). 그러나, 제8 발명에서는, 보조 방전에 의해 발생하는 하전 입자나 준안정 상태의 원자나 이온, 또한 광자를 주방전 공간 내에 한결같이 효율적으로 공급할 수 있으므로, 주방전 공간 내에 존재하는 방전 가스의 전리(電離) 계수를 증가시킬 수 있다. 이에 따라 주방전 공간은 방전이 일어나기 쉬운 상태로 되므로, 인가 전압을 증가시키지 않고 방전의 안정성을 확보할 수 있다.Moreover, in this kind of lamp, since there is high output, there exists a desire to raise sealing gas pressure. However, in this way, discharge becomes unstable in general (increasing the sealing gas pressure has the same effect as increasing the distance between electrodes under a constant applied voltage). However, in the eighth invention, since charged particles generated by auxiliary discharge, atoms or ions in a metastable state, and photons can be efficiently supplied to the kitchen space uniformly, ionization of the discharge gas existing in the kitchen space. ) Can increase the coefficient. As a result, the discharging space is in a state where the discharge is likely to occur, and thus the stability of the discharge can be ensured without increasing the applied voltage.
제8 발명에서는, 방전관의 내부에 설치된 제2 전극과, 평탄부에 설치된 보조 전극 사이에서 보조 방전이 행해지고, 또한 방전관의 내부에 설치된 제2 전극과, 곡면부에 설치된 제1 전극 사이에서 주방전이 행해진다. 이와 같은 구성으로 함으로써, 보조 방전에 의한 주방전의 유도를 효율적으로 행할 수 있고, 또한 방전관 내에 넓은 주방전 영역을 확보할 수 있다.In the eighth aspect of the invention, auxiliary discharge is performed between the second electrode provided inside the discharge tube and the auxiliary electrode provided in the flat portion, and the kitchen transition is performed between the second electrode provided inside the discharge tube and the first electrode provided in the curved portion. Is done. With such a configuration, it is possible to efficiently induce the electrical discharge by the auxiliary discharge, and to secure a large electrical discharge area in the discharge tube.
본 발명에 의한 제9 발명은, 제1 발명의 자외선 램프에 있어서, 곡면부에 제1 전극이 설치되어 있고, 방전관의 내부에는, 방전관의 길이 방향으로 연장되는 선형의 제2 전극이 설치되어 있고, 제2 전극은, 평탄부의 중심부의 근방에 설치되어 있고, 제1 전극과, 제2 전극 사이에서 주방전이 발생하도록 구성되어 있고, 또한 평탄부에는, 제2 전극 이외의 전극은 설치되어 있지 않은 것을 특징으로 한다.In the ninth invention according to the present invention, in the ultraviolet lamp of the first invention, a first electrode is provided on a curved portion, and a linear second electrode extending in the longitudinal direction of the discharge tube is provided inside the discharge tube. The second electrode is provided in the vicinity of the central portion of the flat portion, and is configured such that electric discharge occurs between the first electrode and the second electrode, and no electrode other than the second electrode is provided in the flat portion. It is characterized by.
제9 발명에 있어서의 「제2 전극은, 평탄부의 중심부의 근방에 설치되어 있고」의 의미는, 제6 발명에 있어서의 경우와 같다.The meaning of "the 2nd electrode is provided in the vicinity of the center part of a flat part" in 9th invention is the same as the case in 6th invention.
제9 발명에 있어서의 「평탄부에는, 제2 전극 이외의 전극은 설치되어 있지 않다」란, 제2 전극이 반드시 평탄부에 설치되어 있는 것을 의미하는 것은 아니다. 제2 전극은, 평탄부에 설치되어 있어도 되고, 평탄부와 이격되어 방전관의 내부에 설치되어 있어도 된다.In the ninth invention, "the electrodes other than the second electrode are not provided in the flat portion" does not mean that the second electrode is necessarily provided in the flat portion. The 2nd electrode may be provided in the flat part, and may be provided in the discharge tube spaced apart from the flat part.
제9 발명에 의하면, 주방전에 사용되는 제2 전극으로서 방전관의 길이 방향으로 연장되는 선형의 것이 이용되고 있다. 그 결과, 제2 전극에 의해 차단되는 자외선의 양을 적게 억제할 수 있다. 또한, 평탄부에 제2 전극 이외의 전극이 설 치되어 있지 않으므로, 전극에 의해 차단되는 자외선량이 적은 램프를 얻을 수 있다. 또한, 제9 발명에 의하면, 방전관의 내부 측의 면이 요면으로 되도록 형성된 곡면부(205)에 따라 제1 전극이 설치되어 있는 것에 더하여, 제2 전극이 평탄부(201)의 중심부의 근방에 설치되어 있다. 이와 같은 2개의 전극의 조합에 의해, 제1 전극의 넓은 범위에 있어서, 제2 전극과의 거리가 대략 균일해진다. 그 결과, 방전관 내의 넓은 범위에 있어서 방전이 생기므로, 자외선 강도가 강해진다는 효과를 얻을 수 있다.According to the ninth invention, a linear one extending in the longitudinal direction of the discharge tube is used as the second electrode used for kitchen. As a result, the amount of ultraviolet rays blocked by the second electrode can be reduced. In addition, since electrodes other than the second electrode are not provided in the flat portion, a lamp having a small amount of ultraviolet rays blocked by the electrodes can be obtained. According to the ninth invention, the first electrode is provided along the
본 발명에 의한 제10 발명은, 제1 발명의 자외선 램프에 있어서, 곡면부에 제1 전극이 설치되어 있고, 방전관의 외부에는, 방전관의 길이 방향으로 연장되는 선형의 제2 전극이 설치되어 있고, 제2 전극은, 평탄부의 중심부의 근방에 설치되어 있고, 제1 전극과, 제2 전극 사이에서 주방전이 발생하도록 구성되어 있고, 또한 평탄부에는, 제2 전극 이외의 전극은 설치되어 있지 않은 것을 특징으로 한다(도 3 참조).10th invention by this invention is the ultraviolet lamp of 1st invention WHEREIN: The 1st electrode is provided in the curved part, The linear 2nd electrode extended in the longitudinal direction of a discharge tube is provided in the outer side of a discharge tube, The second electrode is provided in the vicinity of the central portion of the flat portion, and is configured such that electric discharge occurs between the first electrode and the second electrode, and no electrode other than the second electrode is provided in the flat portion. It is characterized in that (see Figure 3).
제10 발명에 있어서의, 「평탄부의 중심부의 근방」의 의미에 대하여, 도 14에 있어서의 방전관의 단면에 있어서 설명한다. 방전관의 외벽면에 형성된 자외선 투과용 평탄부(201)에 있어서의, 방전관의 내측의 면을 저변으로 한다. 이 때, 저변과 평행한 직선 중, 방전관 내에 들어가는 부분의 길이가 가장 길어지는 것을 직선 WL로 한다. 이 직선 WL와 방전관의 내면과의 2개의 교점을 W1 및 W2로 한다. 또한, 이 W1와 W2와의 중심점을 WC로 한다. 이 때, 직선 WL상의 점 중, WC와의 거리가, WC와 W1와의 거리의 1/4인 2개의 점을 W3 및 W4로 한다. 이 때, 「평탄부의 중심부의 근방」은, 평탄부(201)에 있어서의 방전관의 외측면 중, W3를 통하여 직선 WL에 수직인 직선과, W4를 통하여 직선 WL에 수직인 직선 사이의 부분에 상당한다. 즉, 제10 발명에 있어서의 「평탄부의 중심부의 근방」은, 도 14의 평탄부(201)의 외면 중, 굵은 선으로 기록된 부분으로 된다.The meaning of "near the center part of the flat part" in 10th invention is demonstrated in the cross section of the discharge tube in FIG. The inner surface of the discharge tube in the
제10 발명에 있어서의, 「제2 전극은, 평탄부의 중심부의 근방에 설치되어 있고」란, 제2 전극의, 방전관의 길이 방향으로 수직인 단면의 중심점이, 「평탄부의 중심부의 근방」에 설치되어 있는 것을 의미한다.In the tenth invention, "the second electrode is provided near the center of the flat portion" means that the center point of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the discharge tube of the second electrode is "near the center of the flat portion". It means that it is installed.
제10 발명에 의하면, 주방전에 사용되는 제2 전극으로서 방전관의 길이 방향으로 연장되는 선형의 것이 이용되고 있다. 그 결과, 제2 전극에 의해 차단되는 자외선의 양을 적게 억제할 수 있다. 또한, 평탄부에 제2 전극 이외의 전극이 설치되어 있지 않으므로, 전극에 의해 차단되는 자외선량이 적은 램프를 얻을 수 있다. 또한, 제10 발명에 의하면, 방전관의 내부 측의 면이 요면으로 되도록 형성된 곡면부(205)에 따라 제1 전극이 설치되어 있는 것에 더하여, 제2 전극이 평탄부(201)의 중심부의 근방에 설치되어 있다. 이와 같은 2개의 전극의 조합에 의해, 제1 전극의 넓은 범위에 있어서, 제2 전극과의 거리가 대략 균일해진다. 그 결과, 방전관 내의 넓은 범위에 있어서 방전이 생기므로, 자외선 강도가 강해진다는 효과를 얻을 수 있다.According to the tenth invention, a linear one extending in the longitudinal direction of the discharge tube is used as the second electrode used for kitchen. As a result, the amount of ultraviolet rays blocked by the second electrode can be reduced. Moreover, since electrodes other than a 2nd electrode are not provided in the flat part, the lamp with a small amount of ultraviolet rays interrupted | blocked by an electrode can be obtained. According to the tenth invention, the first electrode is provided along the
본 발명에 의한 제11 발명은, 제1 발명의 자외선 램프에 있어서, 곡면부의 외면에 제1 전극이 설치되어 있고, 또한 곡면부의 외면 중, 평탄부와 곡면부와의 경계의 근방에는 제1 전극이 설치되어 있지 않은 것을 특징으로 한다(예를 들면, 도 3 참조).In the 11th invention by this invention, in the ultraviolet lamp of 1st invention, a 1st electrode is provided in the outer surface of a curved part, and the 1st electrode is located in the vicinity of the boundary of a flat part and a curved part among the outer surfaces of a curved part. It is characterized by not being provided (for example, see FIG. 3).
제11 발명에 의하면, 평탄부와 곡면부와의 경계의 근방에는 제1 전극이 설치되어 있지 않으므로, 제1 전극과 공작물 W와의 거리가 멀어진다. 따라서, 제1 전극을 고전압 접속용 전극에 사용한 경우라도, 제1 전극과 공작물 W 사이에서 방전이 쉽게 생기지 않는 효과를 얻을 수 있다.According to the eleventh invention, since the first electrode is not provided in the vicinity of the boundary between the flat portion and the curved portion, the distance between the first electrode and the work W is increased. Therefore, even when the first electrode is used for the high voltage connection electrode, the effect that discharge does not easily occur between the first electrode and the work W can be obtained.
본 발명에 의한 제12의 발명은, 제8 발명의 자외선 램프에 있어서, 보조 전극이, 방전관의 길이 방향의 전체 길이에 걸쳐 설치되어 있다.According to a twelfth invention of the present invention, in the ultraviolet lamp of the eighth invention, the auxiliary electrode is provided over the entire length of the discharge tube in the longitudinal direction.
자외선 조사 장치용의 방전관은, 통상 길이 방향으로 긴 것이 사용된다. 이 긴 방전관 중, 자외선 조사 부위로부터 벗어난, 길이 방향의 끝에만 보조 전극을 설치한 것으로 한다. 이와 같은 경우라도, 램프의 점등 시에 방전관의 끝에서 생긴 보조 방전에 의해, 하전(荷電) 입자 등이 생긴다. 그 하전 입자 등에 의해, 보조 전극의 근방으로 주방전이 생기고, 또한 그 주방전이, 보조 전극으로부터 먼 위치에서의 주방전을 유도함으로써, 방전관의 전체에 의해 방전이 생기게 된다. 그러나, 이와 같은 경우에는, 보조 전극으로부터 먼 곳에 있어서는,점등 시의 방전을 안정화시킨다는 보조 방전의 효과는 없다. 따라서, 방전 불균일이나 스파크형 방전이 생기기 쉽다. 그 결과, 균형도의 저하나 처리의 불안정성이라는 문제가 생긴다. 그에 대하여, 본 발명에 의한 제12의 발명에서는, 보조 전극이, 방전관의 길이 방향의 전체 길이에 걸쳐 설치되어 있다. 따라서, 보조 방전에 의해 생긴 하전 입자 등이, 방전관 내의 전체에 균일하게 분포한다. 그 결과, 주방전이 안정된다는 효과를 얻을 수 있다.As the discharge tube for the ultraviolet irradiation device, one long in the longitudinal direction is usually used. It is assumed that an auxiliary electrode is provided only at the end of the long discharge tube in the longitudinal direction deviating from the ultraviolet irradiation site. Even in such a case, charged particles or the like are generated by the auxiliary discharge generated at the end of the discharge tube when the lamp is turned on. Due to the charged particles or the like, discharging occurs near the auxiliary electrode, and the discharging induces discharging at a position far from the auxiliary electrode, thereby causing discharging through the entire discharge tube. However, in such a case, there is no effect of the auxiliary discharge that stabilizes the discharge at the time of lighting from a distance away from the auxiliary electrode. Therefore, discharge nonuniformity and a spark type discharge tend to arise. As a result, problems such as a decrease in balance and instability of processing occur. In contrast, in the twelfth invention according to the present invention, the auxiliary electrode is provided over the entire length of the discharge tube in the longitudinal direction. Therefore, the charged particles produced by the auxiliary discharge and the like are uniformly distributed in the entire discharge tube. As a result, it is possible to obtain the effect of stabilizing the discharging.
그리고, 제12의 발명에 있어서의, 길이 방향의 전체 길이란, 방전관 내에서, 방전이 생기게 하는 부분의 대략 전체 길이를 의미한다. 예를 들면, 방전관의 단부에 제1 및 제2 전극이 설치되어 있지 않고, 따라서, 방전이 생기지 않는 부분이 설치되어 있는 경우에는, 그 부분에는 보조 전극이 설치되어 있지 않아도 제12의 발명에 상당한다. 이것은, 보조 전극의 설치 목적을 고려하면 당연하다.In the twelfth invention, the total length in the longitudinal direction means approximately the entire length of the portion in which the discharge is generated in the discharge tube. For example, in the case where the first and second electrodes are not provided at the end of the discharge tube, and therefore a portion where no discharge is generated is provided, the portion corresponds to the twelfth invention even if the auxiliary electrode is not provided. do. This is natural considering the purpose of installing the auxiliary electrode.
전술한 바와 같이, 본 발명은, 간단한 구성으로, 충분한 조사(照射) 효율을 얻을 수 있고, 또한 방전 용기가 쉽게 균열되지 않는 자외선 램프 및 자외선 조사 장치를 제공할 수 있다.As described above, the present invention can provide an ultraviolet lamp and an ultraviolet irradiation device in which a simple irradiation can obtain sufficient irradiation efficiency and the discharge container is not easily cracked.
<제1 실시예><First Example>
이하, 본 발명을 구체화한 제1 실시예에 대하여, 도 1 및 도 2를 참조하면서 상세하게 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the 1st Example which actualized this invention is described in detail, referring FIG. 1 and FIG.
본 실시예의 엑시머 램프(1)의 측단면도를 도 1에, 방전관의 길이 방향으로 수직인 면에 있어서의 단면도를 도 2에 나타낸다. 이 엑시머 램프(1)에는, 방전관(2)이 구비되어 있다. 방전관(2)은, 석영 유리에 의해 형성된 외관부(外管部)(3)와 동일하게 석영 유리에 의해 형성되어 외관부(3)의 내부에 삽입된 내관부(內管部)(4)를 구비한 이중관 구조로 되어 있다.2 is a side cross-sectional view of the
외관부(3)는, 가늘고 긴 원통에 있어서 외주벽의 원호의 일부를 찌그려 평판화한 것 같은 형상으로 되어 있다. 즉, 단면 아치형의 곡면부(5)와, 이 곡면부(5) 에 있어서의 원호의 양단 에지를 연결하는 평판형의 평탄부(6)를 구비하고 있다. 곡면부(5)와 평탄부(6)가 접합되는 코너 부분(5A)에는 볼이 부착되어 있다. 한편, 내관부(4)는, 외관부(3)보다 직경이 작은 원통형이며, 평탄부(6)의 내벽면 상에 있어서 측방향의 중심 위치에 배치되어 있다. 외관부(3)와 내관부(4)는, 양단에서 서로 접합되어 있고, 양 관부(3, 4)로 에워싸인 방전 공간(7) 내에는 방전용 가스가 충전되어 있다. 방전용 가스로서는, 예를 들면, 크세논, 아르곤, 크립톤 등, 이 종류의 램프에 통상에 사용되는 가스를 사용할 수 있다.The
이 방전관(2)에는 한쌍의 전극(8, 9)이 설치되어 있다. 이들 한쌍의 전극 중 제1 전극(8)은, 외관부(3)에 있어서의 곡면부(5)의 외벽면에 고착된 금속막으로 이루어진다. 그리고, 제1 전극(8)의 재질로서는, 자외선을 반사하는 것을 사용하는 것이 바람직하다. 이와 같은 재질의 것으로서는, 예를 들면, 알루미늄을 사용할 수 있다.The
여기서 제1 전극(8)은, 곡면부(5)에 따라 외관부(3)의 한쪽 측부로부터 다른 쪽 측부에 걸친 범위보다 넓게 형성되어 있다. 또한, 방전관(2)의 길이 방향으로 수직인 자외선 램프의 단면에 있어서, 제1 전극(8)에 있어서의 자외선 반사면 중, 한쪽 측부보다 아래쪽의 부분의 점에 있어서, 자외선 반사면으로의 접평면에 수직이며, 외관부(3)의 내부로 향하는 방향이, 한쪽 측부로부터 다른 쪽 측부로 향하는 방향보다 하향으로 되어 있다.Here, the
또, 이 제1 전극(8)의 끝둘레부(8A)와, 평탄부(6)의 측 끝주위(6A)(바꾸어 말하면, 평탄부(6)의 평탄한 면으로부터 곡율을 가진 곡면으로 이행하는 경계 위 치) 사이에는 제1 전극(8)이 존재하지 않는 간극이 형성되어 있다. 바꾸어 말하면, 제1 전극(8)은, 곡면부(5)에 있어서 평탄부(6)와의 접합 위치보다 후퇴한 위치에 설치되어 있다. 한편, 이 제1 전극(8)과 쌍으로 되는 제2 전극(9)은 니켈선으로 이루어지고, 내관부(4)의 내부에 대략 전체 길이에 걸쳐 꽂혀져 있다. 여기서, 제2 전극(9)은, 제1 전극(8) 상의 각 점으로부터 등거리의 위치에 설치되어 있다.In addition, the
이들 전극(8, 9)에는 리드선(10, 11)의 일단부가 접속되고, 이들 리드선(10, 11)의 타단부는 교류 전원 장치(12)에 접속되어 있다.One end of the
다음에, 상기와 같이 구성된 본 실시예의 작용 및 효과에 대하여 설명한다.Next, the operation and effect of the present embodiment configured as described above will be described.
엑시머 램프(1)는, 평탄부(6) 측을 출사면으로 하여 자외선 조사 장치(도시하지 않음)에 설치된다. 즉, 엑시머 램프(1)는, 예를 들면, 조사실(照射室)에 있어서, 조사의 대상으로 되는 공작물 W를 반송하는 컨베이어의 반송 경로의 위쪽에, 평탄부(6) 측이 아래쪽(공작물 W측)을 향해 장착된다.The
공작물 W에 자외선 조사 처리를 행할 때는, 컨베이어에 의해, 공작물 W를 조사실 내에 반입한다. 반입된 공작물 W에는, 윗쪽으로부터 엑시머 램프(1)에 의해 자외선이 조사된다. 이 때, 방전관 내에서 발생하는 자외선(도면 중, 파선 화살표로 나타낸) 중 평탄부(6) 방향으로 진행되는 것은 그대로 평탄부(6)를 통과하여 공작물 W를 향해 출사된다. 한편, 곡면부(5) 방향으로 진행되는 것은, 제1 전극(8)에 닿아서 반사되고, 평탄부(6) 측으로부터 공작물 W를 향해 출사된다.When carrying out the ultraviolet irradiation process to the workpiece | work W, the workpiece | work W is carried in an irradiation chamber by a conveyor. The workpiece | work W carried in is irradiated with the ultraviolet-ray by the
조사 종료후의 공작물 W는, 컨베이어에 의해 조사실로부터 반출되어 다음의 공정으로 진행한다.The work W after completion of irradiation is carried out from the irradiation chamber by the conveyor and proceeds to the next step.
이상과 같이 본 실시예에 의하면, 방전관(2)의 외관부(3)에는, 평탄부(6)와 곡면부(5)가 설치되어 있고, 제1 전극(8)이 곡면부(5)에 설치되어 있다. 이와 같은 구성을 구비하는 엑시머 램프(1)에 의해 조사를 행하면, 출사면 측이 평탄한 면이므로, 출사면 전체에 걸쳐서 공작물 W와의 거리가 균등해진다. 따라서, 대기 하에서도 산소에 의해 자외선이 흡수되는 로스를 최소한으로 억제할 수 있고, 또한 공작물 W의 전체면에 균등하게 조사를 행할 수 있다.As described above, according to the present embodiment, the
또, 제1 전극(8)을 알루미늄과 같이 자외선의 반사율이 높은 재료에 의해 형성하고 있는 경우에는, 제1 전극(8)이, 곡면부(5) 측에 방사되는 자외선을 반사하여 평탄부(6) 측(출사면 측)에 모으는 반사판의 역할을 완수한다. 이와 같이, 반사판을 별도 설치하지 않고 자외선을 출사면 측에 모으는 것이 가능하므로, 간단한 구성으로 조사 효율을 높일 수 있다.In addition, when the
또한, 제1 전극(8)이, 평탄부(6)의 측 끝주위(6A) 사이에 간격을 비워 설치되어 있다. 여기서, 제1 전극(8)의 끝둘레부(8A)가 조사면(평탄부(6))에 달하면, 예를 들면, 공작물 W가 도전성이며, 또한 공작물 W와 제1 전극(8) 사이에 전위차가 존재하는 경우, 이 공작물 W와 제1 전극(8)의 끝둘레부(8A) 사이에서 방전이 일어날 우려가 있다. 그러나, 본 실시예에서는 제1 전극(8)의 끝둘레부(8A)가 조사면보다 후퇴한 위치에 있도록 하고 있으므로, 공작물 W 사이에서 방전이 일어나는 것을 회피할 수 있다.Further, the
더하여, 방전관(2)이 외관부(3)와 내관부(4)를 구비하는 이중관 구조로 되어 있고, 제2 전극(9)이 내관부(4)의 내부에 형성되어 있다. 이와 같은 구성에 의하 면, 평탄부(6)(출사면)에 전극이 존재하지 않으므로, 비록, 전극이 산화되고, 열화된다고 해도, 이와 같은 열화로 생기는 파티클에 의해 공작물 W이 오염되지도 않는다.In addition, the
그리고, 본 실시예에서는, 제2 전극(9)이 금속선에 의해 형성된 선형 전극이다. 이와 같은 구성에 의하면, 선형 전극의 주위에서 전계 강도가 높아진다. 전계 강도가 높은 장소에서는 전자의 속도 분포가 고에너지 측으로 시프트하여 방전용 가스의 전리 확률이 높아지므로, 전리 계수가 커지게 된다. 즉, 이와 같은 불평등 전계를 사용한 방전 방식에서는, 선형 전극의 근방은 매우 방전되기 쉬운 상태로 된다. 따라서, 방전관(2)의 길이 방향으로 전극 사이 거리에 약간 불균일이 생긴다고 해도, 방전 불균일이 쉽게 생기지 않는다. 또, 한쌍의 전극의 양쪽이 어느 정도의 면적을 가지고 넓어지는 형태로서, 전극 사이 거리의 불균일(예를 들면, 유전체의 두께의 불균일이나 평판의 휘어진 상태나 요철 등)의 영향을 받기 쉬운 종래의 램프와 비교하여, 방전의 균일성이 우수하다.In the present embodiment, the
또한, 제2 전극(9)에 의한 출사광의 차폐(遮蔽)를 가능한 한 적게 할 수 있으므로, 광의 인출 효율이 우수하다.Moreover, since shielding of the emitted light by the
또한, 제1 실시예는, 「발명의 개시」에 기재된 본 발명에 의한 제1 발명, 제2 발명, 제3 발명, 제4 발명, 제6 발명, 제7 발명, 제9 발명, 및 제11 발명의 모두에 상당하는 구조로 되어 있다. 따라서, 이들 발명에 의해 얻어지는 효과로서 「발명의 개시」에 기재된 것이, 제1 실시예에 있어서 얻어진다.In addition, a 1st Example is 1st invention, 2nd invention, 3rd invention, 4th invention, 6th invention, 7th invention, 9th invention, and 11th by this invention described in "the invention of invention". It has a structure corresponding to all of the inventions. Therefore, what is described in "the start of invention" as an effect obtained by these inventions is obtained in a 1st Example.
<제2 실시예><2nd Example>
이하, 본 발명의 제2 실시예에 대하여, 도 3을 참조하면서 설명한다. 본 실시예의 엑시머 램프(20)의 제1 실시예와의 주된 상위점은, 방전관(21)이 단관(單管) 구조인 점, 및 제2 전극(25)이 평탄부(23)에 설치되어 있는 점에 있다.A second embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. 3. The main difference from the first embodiment of the
도 3에는, 본 실시예의 엑시머 램프(20)의 단면도를 나타낸다. 이 엑시머 램프(20)에는, 방전관(21)이 구비되어 있다. 이 방전관(21)은, 석영 유리에 의해 형성되어 있고, 가늘고 긴 원통에 있어서 외주벽의 원호의 일부를 찌그려 평판화한 형상으로 되어 있다. 즉, 방전관(21)은, 아치형의 곡면부(22)와, 이 곡면부(22)에 있어서의 원호의 양단 에지를 연결하는 평판형의 평탄부(23)를 구비하고 있다.3, the cross section of the
방전관(21)의 곡면부(22)에는, 제1 실시예와 마찬가지로 제1 전극(24)이 설치되어 있다. 한편, 제2 전극(25)은, 평탄부(23)의 외벽면에 설치되어 있다. 이 제2 전극(25)은, 방전관(21)의 길이 방향의 대략 전체 길이에 걸친 길이로 세선형(細線形)으로 형성되어 있고, 이 평탄부(23)의 폭 방향(측방향) 중앙 위치에 배치되어 있다. 이들 전극(24, 25)에는 리드선의 일단부가 접속되고, 이들 리드선의 타단부는 교류 전원 장치에 접속되어 있다.In the
이와 같은 엑시머 램프(20)를 사용하는 경우에는, 제1 실시예와 마찬가지로, 평탄부(23) 측을 공작물 W 측을 향해 자외선 조사 장치(도시하지 않음)에 설치하고, 조사를 행한다. 이 때, 출사면 측이 평탄한 면이므로, 출사면 전체에 걸쳐서 공작물 W와의 거리가 균등해진다. 그 결과, 대기 하에서도 산소에 의해 자외선이 흡수되는 로스를 최소한으로 억제하여 조사할 수 있고, 또한 공작물 W의 전체면에 균등하게 조사를 행할 수 있다.When using such an
본 실시예에서는, 제2 전극(25)이, 평탄부(23)에 있어서의 방전관의 외측면에 설치되어 있다. 이 때, 제2 전극(25)을 세선형으로 형성함으로써, 전극(25)의 굵기를 필요 최저한으로 하고, 출사광의 차폐를 가능한 한 적게 할 수 있다. 또, 제2 전극(25)을 평탄부(23)의 폭 방향(측방향)의 중심 위치에 배치함으로써, 조사면의 폭 방향으로 조사 강도의 편향이 생기는 것을 회피할 수 있다.In the present embodiment, the
또한, 제2 실시예는, 「발명의 개시」에 기재된 본 발명에 의한 제1 발명, 제2 발명, 제3 발명, 제4 발명, 제7 발명, 제10 발명, 및 제11 발명의 모두에 상당하는 구조로 되어 있다. 따라서, 이들 발명에 의해 얻어지는 효과로서 「발명의 개시」에 기재된 것이, 제2 실시예에 있어서 얻어진다.In addition, a 2nd Example is in all of 1st invention, 2nd invention, 3rd invention, 4th invention, 7th invention, 10th invention, and 11th invention by this invention described in "the invention of invention". It is equivalent structure. Therefore, what is described in "the start of invention" as an effect obtained by these inventions is obtained in a 2nd Example.
<제3 실시예><Third Example>
이하, 본 발명의 제3 실시예에 대하여, 도 4~도 6을 참조하면서 설명한다. 본 실시예의 엑시머 램프(30)의 제1 실시예와의 주된 상위점은, 평탄부(35)의 외벽에 보조 전극(39)이 설치되어 있는 점에 있다.A third embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 4 to 6. The main difference between the
도 4에는, 본 실시예의 엑시머 램프(30)의 단면도를 나타낸다. 이 엑시머 램프(30)에는, 방전관(31)이 구비되어 있다. 방전관(31)은, 제1 실시예와 마찬가지로, 석영 유리에 의해 형성된 외관부(32)와 동일하게 석영 유리에 의해 형성되어 외관부(32)의 내부에 삽입된 내관부(33)를 구비한 이중관 구조를 이루고 있다.4, sectional drawing of the
외관부(32)는, 제1 실시예와 마찬가지로, 가늘고 긴 원통에 있어서 외주벽의 원호의 일부를 찌그려 평판화한 형상을 하고 있다. 즉, 아치형의 곡면부(34)와, 이 곡면부(34)에 있어서의 원호의 양단 에지를 연결하는 평판형의 평탄부(35)를 구비하고, 곡면부(34)와 평탄부(35)가 접합하는 코너 부분(34A)에는 볼이 부착되어 있다. 한편, 내관부(33)도, 제1 실시예와 마찬가지로, 외관부(32)보다 직경이 작은 원통형이며, 평탄부(35)의 내벽면 상에 있어서 폭 방향(방전관(31)의 측방향)의 중심 위치에 배치되어 있다. 외관부(32)와 내관부(33)는, 양단에서 서로 접합되어 있고, 양 관체부(32, 33)에 의해 에워싸인 방전 공간(36) 내에는 방전용 가스가 충전되어 있다.As in the first embodiment, the
이 방전관(31)에는, 제1 실시예와 마찬가지로, 한쌍의 전극(37, 38)이 설치되어 있다. 제1 전극(37)은, 외관부(32)에 있어서의 곡면부(34)의 외벽면에 고착된 알루미늄막으로 이루어진다. 한편, 제2 전극(38)은, 제1 실시예와 마찬가지로, 니켈선에 의해 형성되고, 내관부(33)의 내부에 대략 전체 길이에 걸쳐 꽂혀져 있다. 이들 전극(37, 38)에는 리드선의 일단부가 접속되고, 이들 리드선의 타단부는 교류 전원 장치에 접속되어 있다.The
평탄부(35)에 있어서의, 외관부의 외측면에는, 대략 전체면에 걸쳐서, 보조 전극(39)이 설치되어 있다. 이 보조 전극(39)이, 한쌍의 전극(37, 38) 사이에서의 주방전을 보조한다. 본 실시예에 있어서는, 평탄부(35) 측이 출사면이므로, 보조 전극(39)은 방전관(31)의 내측으로부터 방사되는 광을 가능한 한 차단하지 않도록, 메시형으로 형성되어 있다. 그리고, 보조 전극(39)은 방전관(31)의 길이 방향의 전체 길이에 걸쳐 설치되는 것이 바람직하다. 이로써, 방전관(31)의 전체 길이에 걸쳐 방전을 안정화시키는 것이 가능하기 때문이다.The
이와 같은 엑시머 램프(30)를 사용하는 경우에는, 제1 실시예와 마찬가지로, 평탄부(35) 측을 공작물 W 측을 향해 자외선 조사 장치(도시하지 않음)에 설치하고, 조사를 행한다.When using such an
고주파 전원에 의해 제1 전극(37) 및 보조 전극(39)과, 제2 전극(38) 사이에 고주파 전압이 인가되면, 먼저 제2 전극(38)의 근방에 있어서, 제2 전극과 보조 전극(39) 사이에서 방전이 일어난다. 이어서, 이 방전이 평탄부(35)의 판면을 따라 측방향으로 넓어진다(보조 방전;도 5 참조). 그 후, 제1 전극(37)과 제2 전극(38) 사이에서도 주방전이 일어나, 방전이 방전 공간(36) 내 전체로 넓어진다(도 6 참조).When a high frequency voltage is applied between the
그리고, 실제의 엑시머 램프(30)의 사용시에는, 통상, 고주파 교류 전압을 인가하기 위하여, 보조 방전과 주방전이 단계적으로 일어나 있는 것을 육안관찰로 확인하는 것은 곤란하다. 그러나, 오실로스코프(oscilloscope)를 사용하여 보조 방전과 주방전에 관한 방전 전류를 관찰함으로써, 상기 설명한 바와 같은 보조 방전 및 주방전의 단계적인 발생을 확인할 수 있다.In actual use of the
여기서, 제2 전극(38)에 대하여, 제1 전극(37)보다 근거리에 보조 전극(39)을 배치하고 있기 때문에, 제2 전극(38)과 보조 전극(39) 사이에서 먼저 보조 방전이 일어난다. 이 방전에 의해 생성되는 하전 입자나 준안정 상태의 원자나 이온, 또한 광자가, 제1 전극(37)과 제2 전극(38) 사이에서 주방전을 발생시키기 위한 전압을 저하시킨다. 그 결과, 엑시머 램프(30)의 시동시의 전압을 저하시키거나 방 전을 안정화시키거나 하는 것이 가능해진다.Here, since the
또, 이 종류의 램프에 있어서는 고출력을 얻을 수 있도록, 밀봉 가스압을 올리고 싶다는 요망이 있다. 그러나, 이와 같이 하면, 통상, 방전이 불안정해진다(밀봉 가스압을 올리는 것은 인가 전압 일정하에서 전극 사이 거리를 크게 하는 것과 대략 같은 효과가 있다). 그러나, 본 실시예에서는, 보조 방전에 의해 발생하는 하전 입자나 준안정 상태의 원자나 이온, 또한 광자를 주방전 공간 내에 한결같이 효율적으로 공급할 수 있으므로, 주방전 공간 내에 존재하는 방전 가스의 전리 계수를 증가시킬 수 있다. 이에 따라 주방전 공간은 방전이 일어나기 쉬운 상태로 되므로, 인가 전압을 증가시키지 않고 방전의 안정성을 확보할 수 있다.In addition, in this type of lamp, there is a desire to increase the sealing gas pressure so that a high output can be obtained. However, in this way, discharge becomes unstable in general (increasing the sealing gas pressure has the same effect as increasing the distance between electrodes under a constant applied voltage). However, in the present embodiment, since the charged particles generated by the auxiliary discharge, the atoms or ions in the metastable state, and the photons can be efficiently supplied to the kitchen space uniformly, the ionization coefficient of the discharge gas existing in the kitchen space is adjusted. Can be increased. As a result, the discharging space is in a state where the discharge is likely to occur, and thus the stability of the discharge can be ensured without increasing the applied voltage.
방전에 따라 방사되는 자외선(도면 중, 파선 화살표로 나타냄) 중 평탄부(35) 방향으로 진행되는 것은 그대로 평탄부(35) 및 보조 전극(39)의 메시를 통과하여 공작물 W를 향해 출사된다. 한편, 곡면부(34) 방향으로 진행되는 것은, 제1 전극(37)에 닿아서 반사된 후에, 평탄부(35) 측으로부터 공작물 W를 향해 출사된다.The ultraviolet rays emitted by the discharge (indicated by dashed arrows in the figure), which proceed in the direction of the
이와 같이, 본 실시예에 의하면, 램프 시동시의 전압을 내릴 수 있고, 또한 방전 안정성을 확보할 수 있다.As described above, according to the present embodiment, the voltage at the start of the lamp can be reduced, and the discharge stability can be ensured.
그리고, 제2 전극(38)은, 제1 전극(37)과 보조 전극(39) 사이에 있으므로, 보조 전극(39)과 근접하고 있을수록 바람직하고, 본 실시예와 같이 제2 전극(38)을 수용하는 내관부(33)가 평탄부(35)의 내벽면에 대략 밀착하고 있는 것이 가장 바람직하다.Since the
단, 제2 전극(38)의 배치는 반드시 상기한 대로가 아니어도 된다. 전압을 인가했을 때, 제2 전극(38)과 보조 전극(39) 사이에서 보조 방전이 일어나고, 그 후에 제1 전극(37)과 제2 전극(38) 사이에서 주방전이 일어나는 위치에 제2 전극(38)이 배치되어 있으면, 본 발명의 목적을 달성할 수 있다. 바꾸어 말하면, 제2 전극(38)과 보조 전극(39) 사이에서, 제1 전극(37)과 제2 전극(38) 간보다 먼저 방전을 일으키게 하는 것이 유효한 수단이며, 제1 전극(37)과 제2 전극(38)과의 최단 거리를 La, 보조 전극(39)과 제2 전극(38)과의 최단 거리를 Lb로했을 때, However, the arrangement of the
La>LbLa > Lb
의 관계를 만족시키는 위치에 제2 전극(38)이 배치되어 있으면 된다.The
또, 본 실시예에 있어서도 제1 실시예와 마찬가지로 평탄부(35)가 광투과용으로 되어 있고, 또한 출사면 측이 평탄한 면이다. 따라서, 출사면 전체에 걸쳐서 공작물 W와의 거리가 균등해지므로, 대기 하에서도 산소에 의해 자외선이 흡수된다는 로스를 최소한으로 억제하여 조사할 수 있다. 또한, 공작물 W의 전체면에 균등하게 조사를 행할 수 있다. 또, 제1 전극(37)이 자외선을 반사하는 재료에 의해 형성되어 있으므로, 제1 전극(37)이, 곡면부(34) 측에 방사되는 자외선을 반사하여 평탄부(35) 측(출사면 측)에 모으는 반사판의 역할을 수행한다. 그리고, 평탄부(35)에 설치되는 보조 전극(39)은, 출사되는 광을 차단하지 않도록 메시형으로 되어 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 제1 실시예와 마찬가지로, 반사판을 별도 설치하지 않고 자외선을 출사면 측에 모으는 것이 가능하므로, 간단한 구성으로 조사 효율을 높일 수 있다.In addition, also in this embodiment, the
또한, 제3 실시예는, 「발명의 개시」에 기재된 본 발명에 의한 제1 발명, 제2 발명, 제3 발명, 제4 발명, 제5 발명, 제6 발명, 제7 발명, 제8 발명, 제11 발명, 및 제12의 발명의 모두에 상당하는 구조로 되어 있다. 따라서, 이들 발명에 의해 얻어지는 효과로서 「발명의 개시」에 기재된 것이, 제3 실시예에 있어서 얻어진다.Moreover, 3rd Example is 1st invention, 2nd invention, 3rd invention, 4th invention, 5th invention, 6th invention, 7th invention, and 8th invention by this invention described in "the invention of invention". , The eleventh invention, and the twelfth invention. Therefore, what was described in "the start of invention" as an effect obtained by these inventions is obtained in 3rd Example.
실시예Example
[자외선의 조사 효율을 확인하는 실시예][Example confirming irradiation efficiency of ultraviolet ray]
1. 램프의 작성1. Preparation of the lamp
<실시예 1><Example 1>
제1 실시예와 동일한 구조를 가지는 엑시머 램프를 작성하였다. 제1 실시예의 외관부(3)와 동일한 형상의 통형 밸브에, 곡면부의 외측을 대략 덮도록 알루미늄을 증착했다. 그리고, 통형 밸브는 합성 석영(신에츠 세키에이 주식회사제 Sup-F310)제로서, 두께 2mm, 밸브 길이 1000mm, 곡면부에 있어서의 외주면의 곡율 반경 16mm, 곡면부가 평탄부와 접합하는 코너 부분의 라운딩한 외주면의 곡율 반경 5mm이다. 이 밸브의 내부에 외경 약 4mm, 두께 약 0.8mm의 합성 석영관을 배치하고, 이 석영관의 내부에 직경 약 1mm의 니켈선을 꽂았다. 밸브 내에 방전 가스로서 크세논 가스를 200Torr로 되기까지 밀봉하고, 알루미늄 증착 전극을 어스 전극, 니켈선을 고압 전극으로 하여, 30kHz의 고주파 전압(피크 전압 8kV)을 인가하여 방전시켰다. 방전은 밸브 전역에 걸쳐 균일하게 생겼다.An excimer lamp having the same structure as in the first embodiment was produced. Aluminum was vapor-deposited so that the outer side of the curved part may be substantially covered by the cylindrical valve of the same shape as the
<비교예 1><Comparative Example 1>
한편, 비교를 위해, 종래의 이중관 구조를 가지는 램프를 작성하였다. 외경 32mm의 밸브의 외주면에 알루미늄을 증착한 후, 에칭함으로써 메시형 전극(개구율 80%)을 형성하였다. 이 밸브의 내부에 상기 실시예와 동일한 구조의 합성 석영관을 배치하고, 그 내부에 니켈선을 꽂았다. 밸브 내에 방전 가스로서 크세논 가스를 200Torr로 되기까지 밀봉하고, 알루미늄 증착 전극을 어스 전극, 니켈선을 고압 전극으로 하여, 30kHz의 고주파 전압(피크 전압(8kV)을 인가하고 방전시켰다.On the other hand, for comparison, a lamp having a conventional double tube structure was made. After depositing aluminum on the outer circumferential surface of the valve having an outer diameter of 32 mm, the mesh type electrode (opening ratio of 80%) was formed by etching. Inside the valve, a synthetic quartz tube having the same structure as in the above embodiment was placed, and a nickel wire was inserted therein. The xenon gas was sealed as a discharge gas to 200 Torr in the valve, and a high frequency voltage (peak voltage (8 kV)) of 30 kHz was applied and discharged using the aluminum vapor deposition electrode as the earth electrode and the nickel wire as the high voltage electrode.
2. 점등 시험2. Lighting test
실시예 및 비교예의 램프를, 조사 기구를 이용하지 않고 대기중에서 점등시키고, 램프 바로 아래 3mm의 위치에서 UV 센서를 3m/min의 속도로 수평 방향으로 스캔했다. 적산 광량을 비교한 결과, 실시예의 램프 쪽이 비교예의 램프와 비교하여 약 3배 크게 되어 있고, 피조사물에 대하여 자외선을 효율적으로 조사할 수 있는 것을 확인할 수 있었다.The lamps of Examples and Comparative Examples were turned on in the air without using an irradiation mechanism, and the UV sensor was scanned in a horizontal direction at a speed of 3 m / min at a position of 3 mm just below the lamp. As a result of comparing the accumulated light amounts, it was confirmed that the lamp side of the example was about three times larger than the lamp of the comparative example, and it was possible to efficiently irradiate ultraviolet rays to the irradiated object.
[보조 전극에 의한 효과를 확인하는 실시예][Example confirming the effect by the auxiliary electrode]
<실시예 2><Example 2>
제3 실시예와 동일한 구조를 가지는 엑시머 램프를 작성하였다. 제3 실시예의 외관부(32)와 동일한 형상의 통형 밸브에, 곡면부의 외면을 대략 덮도록 길이 1000mm, 두께 0.2mm의 니켈막(외측 전극)을 고착시켰다. 그리고, 통형 밸브는 합성 석영(신에츠 세키에이 주식회사제 SUPRASIL-F310)제로서, 두께는 2mm, 밸브 길이는 1100mm, 곡면부에 있어서의 외주면의 곡율 반경은 16mm, 곡면부가 평탄부와 접합하는 코너 부분의 라운딩한 외주면의 곡율 반경은 5mm이다. 이 밸브의 내부에, 외경 약 5mm, 내경 약 2mm의 합성 석영관을 배치하고, 이 석영관의 내부에 직경 약 1.8mm의 니켈선(내측 전극)을 꽂았다.An excimer lamp having the same structure as in the third embodiment was made. A nickel film (outer electrode) having a length of 1000 mm and a thickness of 0.2 mm was fixed to a cylindrical valve having the same shape as that of the
또, 통형 밸브에 있어서 평탄부의 외면을 대략 덮도록, 폭 22mm, 길이 1000mm, 두께 0.2mm의 SUS제의 메시판(보조 전극)을 고착시켰다. 니켈선의 중심축으로부터 메시판의 내측면(평탄부와의 고착면)까지의 거리는 약 5mm였다.Moreover, in the cylindrical valve, a SUS mesh plate (auxiliary electrode) of 22 mm in width, 1000 mm in length, and 0.2 mm in thickness was fixed so as to substantially cover the outer surface of the flat portion. The distance from the central axis of the nickel wire to the inner surface (fixed surface with the flat portion) of the mesh plate was about 5 mm.
밸브 내에 방전 가스로서 크세논 가스를 46.7KPa으로 되기까지 밀봉하고, 니켈막 및 메시판을 어스 전극, 니켈선을 고압 전극으로서, 70kHz의 대략 직사각형의 고주파 전압을 인가하여 방전시켰다.The xenon gas was sealed as 46.7 KPa as a discharge gas in the valve, and the nickel film and the mesh plate were discharged by applying a substantially rectangular high frequency voltage of 70 kHz as the earth electrode and the nickel wire as the high voltage electrode.
인가 전압을 서서히 올려 가면, 피크값으로 약 2kV에 달한 곳에서 평탄부의 내벽면에 따라 보조 방전이 생기고, 그 후, 약 5.5kV에서 내측 전극(니켈선)-외측 전극(니켈막) 사이의 주방전이 발생하였다. 또한, 주방전은 보조 방전에 저해되지 않는 것을 알았다. 즉, 램프의 시동에 최저한 필요한 인가 전압은 5.5kV였다. 한편, 비교를 위해, 메시판(보조 전극)을 설치하지 않은 것 외에는 실시예 2와 동일한 램프를 작성하고, 시험을 행했던 바, 피크값으로 약 10kV의 전압을 인가하지 않으면 주방전이 발생하지 않았다. 이와 같이, 보조 전극을 설치한 램프에서는, 보조 전극을 설치하지 않는 램프와 비교하여 약 2분의 1의 인가 전압으로 주방전을 발생시키는 것이 가능했다.When the applied voltage is gradually raised, auxiliary discharge occurs along the inner wall surface of the flat portion at a peak value of about 2 kV, and then the kitchen between the inner electrode (nickel wire) and the outer electrode (nickel film) at about 5.5 kV. Metastasis occurred. It was also found that discharging was not inhibited by auxiliary discharge. That is, the minimum required voltage for starting the lamp was 5.5 kV. On the other hand, for comparison, the same lamp as in Example 2 was produced and tested except that no mesh plate (auxiliary electrode) was provided. When no voltage of about 10 kV was applied as the peak value, no electric discharge occurred. In this manner, in the lamp provided with the auxiliary electrode, it was possible to generate a discharging power at an applied voltage of about 1/2 compared to the lamp without the auxiliary electrode.
또한, 실시예 2의 램프에 있어서, 시동 후의 피크 전압을 5.5kV로 일정하게 하여 방전 안정성을 조사했던 바, 스파크형 방전이나 방전의 편향도 없고, 시동 직후부터 안정적인 방전을 실현할 수 있었다. 이것에 대하여, 보조 전극이 없는 램프로 마찬가지의 실험을 행했던 바, 스파크가 발생하고, 또한 방전 불균일이 생겼다.In addition, in the lamp of Example 2, when the peak voltage after startup was kept constant at 5.5 kV, the discharge stability was examined. There was no spark type discharge or deflection deflection, and stable discharge could be realized immediately after startup. On the other hand, when the same experiment was performed with the lamp which does not have an auxiliary electrode, a spark generate | occur | produced and the discharge nonuniformity produced.
<다른 실시예><Other Example>
본 발명의 기술적 범위는, 상기한 실시예에 의해, 한정되지 않고, 예를 들면, 다음에, 기재하도록 한 것도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.The technical scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments. For example, the technical scope of the present invention is also described below.
(1) 상기 각 실시예에서는, 제1 전극(8)은 평탄부(6)의 끝주위 사이에 간극을 비워 설치되어 있지만, 예를 들면, 공작물이 비금속인 경우 등, 공작물과 전극 사이에 방전의 우려가 없는 경우에 있어서는, 한쪽의 전극에 의해 곡면부 전체면이 덮혀 있어도 상관없다.(1) In each of the above embodiments, the
(2) 제2 실시예에서는, 제2 전극(25)이 세선형으로 형성되어 있었지만, 예를 들면, 제2 전극이 평탄부의 전체에 걸쳐서 메시형으로 형성되어 있어도 되고, 세선형의 금속박의 복수개를 병렬한 스트라이프형으로 형성되어 있어도 상관없다.(2) In the second embodiment, the
(3) 제1 실시예에서는, 방전관(2)은 외관부(3)와 내관부(4)를 구비한 이중관 구조를 이루고, 제2 전극(9)이 내관부(4)의 내측에 설치되어 있었지만, 본 발명은 이 경우에 한정되지 않는다. 예를 들면, 도 7에 나타낸 엑시머 램프(40)와 같이, 방전관(41)이 제2 실시예와 마찬가지의 단관 구조를 이루고, 봉형(棒形)으로 형성된 제2 전극(42)이 내관부에 수용되지 않고, 노출된 채 방전관(41)의 내측에 배치되는 구조라도 상관없다. 또는, 봉형으로 형성된 제2 전극에 절연막을 피복한 것이 방전관의 내측에 배치되는 구조라도 상관없다.(3) In the first embodiment, the
(4) 제3 실시예에 있어서나, 봉형으로 형성된 제2 전극이 내관부에 수용되지 않고, 노출된 채 방전관의 내측에 배치되는 구조라도 상관없다. 이 경우, 제2 전극이 방전관에 있어서 평탄부의 내측면에 대략 밀착되어 있는 것이 가장 바람직하지만, 전극 사이에 전압을 인가시켰을 때, 제2 전극과 보조 전극 사이에서 보조 방전이 일어나고, 그 후에 제2 전극과 제1 전극 사이에서 주방전이 일어나는 위치에 제2 전극이 배치되어 있으면 양호한 것은 제3 실시예의 경우와 마찬가지이다.(4) In the third embodiment, the second electrode formed in the shape of a rod may not be accommodated in the inner tube portion, but may be a structure arranged inside the discharge tube while being exposed. In this case, it is most preferable that the second electrode is almost in close contact with the inner surface of the flat portion in the discharge tube. However, when a voltage is applied between the electrodes, an auxiliary discharge occurs between the second electrode and the auxiliary electrode, and thereafter, the second electrode. It is the same as in the case of the third embodiment that it is preferable that the second electrode is disposed at the position where the electric discharge occurs between the electrode and the first electrode.
(5) 상기 각 실시예에서는, 모두 평탄부와 곡면부와의 연결 부분은 곡율을 가진 곡면으로 되어 있지만, 부분적으로 평탄한 면을 통하여 연결한 형태로 되어도 된다.(5) In each of the above embodiments, the connecting portion between the flat portion and the curved portion is a curved surface with curvature, but may be connected to each other through a partially flat surface.
(6) 제3 실시예에서는, 평탄부(35)가 광을 투과할 수 있는 출사면으로 되어 있었지만, 예를 들면, 제1 전극(37)을 메시형, 세선형 등, 광을 투과할 수 있는 형상으로 형성하면, 곡면부 측으로부터 광을 출사할 수도 있다.(6) In the third embodiment, although the
그리고, 상기의 실시예는 엑시머 램프의 경우에 대하여 설명하였으나, 본 발명은, 엑시머 램프의 경우에 한정되지 않고, 수은 램프 등의, 엑시머 램프 이외의 자외선 램프라도 된다.Incidentally, the above embodiment has been described with respect to the excimer lamp, but the present invention is not limited to the excimer lamp, and may be an ultraviolet lamp other than an excimer lamp such as a mercury lamp.
본 출원은, 2005년 7월 29일자 일본국 특허 출원 2005-221143 및 2006년 2월 8일자 일본국 특허 출원 2006-031051에 따른 것이며, 이들 내용은 여기에 원용함으로써 본 발명에 포함된다.This application is based on the JP Patent application 2005-221143 of July 29, 2005, and JP Patent application 2006-031051 of February 8, 2006, These content is integrated in this invention by using it here.
도 1은 제1 실시예의 엑시머 램프의 측단면도이다.1 is a side sectional view of an excimer lamp of a first embodiment.
도 2는 제1 실시예의 엑시머 램프의 단면도이다.2 is a cross-sectional view of the excimer lamp of the first embodiment.
도 3은 제2 실시예의 엑시머 램프의 단면도이다.3 is a cross-sectional view of the excimer lamp of the second embodiment.
도 4는 제3 실시예의 엑시머 램프의 단면도이다.4 is a cross-sectional view of the excimer lamp of the third embodiment.
도 5는 제3 실시예의 엑시머 램프에 있어서 평탄부의 내측면에 보조 방전이 일어나고 있는 상태를 나타낸 단면도이다.Fig. 5 is a cross-sectional view showing a state in which auxiliary discharge is occurring on the inner side of the flat portion in the excimer lamp of the third embodiment.
도 6은 제3 실시예의 엑시머 램프에 있어서, 보조 방전에 더하여 제1 전극과 제2 전극 사이에서 주방전이 일어나고 있는 상태를 나타낸 단면도이다.FIG. 6 is a cross-sectional view showing a state in which a discharging occurs between the first electrode and the second electrode in addition to the auxiliary discharge in the excimer lamp of the third embodiment.
도 7은 다른 실시예의 엑시머 램프의 단면도이다.7 is a cross-sectional view of an excimer lamp of another embodiment.
도 8은 종래의 엑시머 램프가 수용된 램프 하우스의 단면도이다.8 is a cross-sectional view of a lamp house in which a conventional excimer lamp is accommodated.
도 9는 본 발명에 의한 자외선 램프의 방전관의 일례의 단면도이다.9 is a cross-sectional view of an example of a discharge tube of an ultraviolet lamp according to the present invention.
도 10은 본 발명에 의한 자외선 램프의 방전관의 일례의 단면도이다.It is sectional drawing of an example of the discharge tube of the ultraviolet lamp by this invention.
도 11은 본 발명에 의한 자외선 램프의 방전관의 측부를 나타낸 도면이다.It is a figure which shows the side part of the discharge tube of the ultraviolet lamp by this invention.
도 12는 원통형의 방전관을 구비한 비교예의 자외선 램프의 단면도이다.12 is a sectional view of an ultraviolet lamp of a comparative example having a cylindrical discharge tube.
도 13은 본 발명에 의한 제6 발명에 있어서의 「평탄부의 중심부의 근방」을 나타낸 도면이다.It is a figure which shows the "near the center part of the flat part" in 6th invention by this invention.
도 14는 본 발명에 의한 제10 발명에 있어서의 「평탄부의 중심부의 근방」을 나타낸 도면이다.It is a figure which shows the "near the center part of the flat part" in 10th invention by this invention.
1, 20, 30, 40…엑시머 램프1, 20, 30, 40... Excimer lamp
2, 21, 31…방전관2, 21, 31... discharge pipe
3, 32…외관부3, 32... Exterior
4, 33…내관부4, 33... Inner tube
5, 22, 34, 205…곡면부5, 22, 34, 205... Curved part
2, 23, 35, 201…평탄부2, 23, 35, 201... Flat part
8, 24, 37…제1 전극8, 24, 37... First electrode
9, 25, 38, 42…제2 전극9, 25, 38, 42... Second electrode
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