JP2003091071A - UV irradiator - Google Patents
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- Arrangement Of Elements, Cooling, Sealing, Or The Like Of Lighting Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明の目的は、紫外線放射照度の大きな紫
外線照射器を提供することである。
【解決手段】 請求項１に記載の紫外線照射器は、紫外
線を放射する棒状ランプと、該棒状ランプを内包し、開
ロ部を有する反射ミラーを備え、該反射ミラーの、上記
開口部とは反対側に排気口を設け、上記反射ミラーの内
側の空気を該排気口より排気することによりランプを冷
却する、紫外線照射器において、上記反射ミラーの内側
に、上記棒状ランプの長さ方向に沿うように、且つその
一端が上記棒状ランプに向かうように、紫外線透過性板
を配置したことを特徴としている。
(57) An object of the present invention is to provide an ultraviolet irradiator having a large ultraviolet irradiance. An ultraviolet irradiator according to claim 1 includes a rod-shaped lamp that radiates ultraviolet rays, a reflection mirror that includes the rod-shaped lamp and has an open portion, and the opening of the reflection mirror is defined as In the ultraviolet irradiator, an exhaust port is provided on the opposite side to cool the lamp by exhausting the air inside the reflection mirror from the exhaust port, and along the length direction of the bar lamp inside the reflection mirror. As described above, an ultraviolet ray transmitting plate is arranged so that one end thereof faces the rod-shaped lamp.
Description
【０００１】[0001]
【発明が属する技術分野】本発明は、フォトレジスト、
光硬化型のインク、樹脂、塗料への照射、化学物質の合
成及び処理等に用いられる、メタルハライドランプ、水
銀ランプなどの棒状ランプを使用した紫外線照射器に関
する。特に、ランプ発光長の単位長さ当たりの入力の大
きいランプを適切に冷却するための紫外線照射器の構造
に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a photoresist,
The present invention relates to an ultraviolet irradiator using a rod-shaped lamp such as a metal halide lamp or a mercury lamp, which is used for irradiation of photocurable ink, resin, paint, synthesis and treatment of chemical substances and the like. In particular, the present invention relates to a structure of an ultraviolet irradiator for appropriately cooling a lamp having a large input per unit length of the lamp emission length.
【０００２】[0002]
【従来の技術】光照射器に内蔵したランプから紫外線を
照射し、被処理物(以下ワークと呼ぶ場合もある)に塗布
された、保護膜、接着剤、塗料、インキ、レジスト等を
硬化、乾燥、また溶融、軟化させることが、各分野で幅
広く行なわれている。そして、近年、液晶等のディスプ
レイパネルの貼り合せといった微細加工の分野において
も、上記のような紫外線照射器が利用されるようになっ
てきた。2. Description of the Related Art Ultraviolet rays are emitted from a lamp incorporated in a light irradiator to cure a protective film, an adhesive, a paint, an ink, a resist, etc. applied to an object to be treated (hereinafter also referred to as a work), Drying, melting and softening are widely performed in various fields. In recent years, the ultraviolet irradiator as described above has come to be used also in the field of fine processing such as bonding of display panels such as liquid crystal.
【０００３】図１に、上記した紫外線照射器に用いられ
るランプの一例を示す。ランプ１は、棒状の紫外線放射
ランプ、例えば高圧水銀ランプやメタルハライドランプ
であり、石英ガラスからなる管型封体としての発光管１
ａを備えており、発光管１ａ内部には、一種もしくは複
数種の金属を含むガスが封入されている。また、発光管
１ａ内部には、ランプ１の管軸Ｘに平行に、２つの電極
１ｂが配設されている。そして、各々の電極１ｂの片端
部には、気密封止用の金属箔１ｃが接続され、該金属箔
１ｃには外部リード棒１ｄの一端が接続されている。更
に、金属箔１ｃ及び外部リード棒１ｄを取り囲むよう
に、絶縁材料、例えばセラミックスからなる筒状のベー
ス１ｅが設けられ、不図示の接着剤によりシール部１ｆ
に固定されている。FIG. 1 shows an example of a lamp used in the above-mentioned ultraviolet irradiator. The lamp 1 is a rod-shaped ultraviolet radiation lamp, for example, a high-pressure mercury lamp or a metal halide lamp, and an arc tube 1 made of quartz glass as a tube-shaped envelope.
The arc tube 1a is filled with a gas containing one or more kinds of metals. Further, two electrodes 1b are arranged in parallel with the tube axis X of the lamp 1 inside the arc tube 1a. A metal foil 1c for hermetic sealing is connected to one end of each electrode 1b, and one end of an external lead rod 1d is connected to the metal foil 1c. Further, a cylindrical base 1e made of an insulating material, for example, ceramics is provided so as to surround the metal foil 1c and the external lead rod 1d, and the seal portion 1f is formed by an adhesive (not shown).
It is fixed to.
【０００４】図２は、上記した紫外線照射器の構成の一
例であり、ランプ１の管軸Ｘに対して垂直方向の断面図
である。紫外線照射器１０１の光源部１０ａの内部に
は、上述のランプ１が設けられ、ランプ１の周囲には、
ランプ１を内包し、開ロ部２ａを有する、樋状の反射ミ
ラー２、例えば断面が楕円状の反射ミラーが配置され、
ランプ１からの直接光および反射ミラー２からの反射光
が、反射ミラー２の開口部２ａから、石英ガラス板Ｆを
介してワークＷに照射される。FIG. 2 is an example of the structure of the above-mentioned ultraviolet irradiator and is a sectional view of the lamp 1 in a direction perpendicular to the tube axis X. As shown in FIG. The above-described lamp 1 is provided inside the light source unit 10 a of the ultraviolet irradiator 101, and the lamp 1 is provided around the lamp 1.
A gutter-shaped reflection mirror 2, for example, a reflection mirror having an elliptical cross section, which includes the lamp 1 and has an opening 2a, is arranged.
Direct light from the lamp 1 and reflected light from the reflection mirror 2 are applied to the work W from the opening 2a of the reflection mirror 2 via the quartz glass plate F.
【０００５】また、ランプ１は点灯中高温になり、適正
温度を越えて使用するとランプ１自身の短寿命化を引き
起こすので、通常紫外線照射器１０１には、ランプ１を
冷却するための構成が備えられている。図１の紫外線照
射器１０１においては、光源部１０ａの上部に風洞部１
０ｂが設けられ、該風洞部１０ｂには、排風量を調節可
能な排気ダンパー１０ｄを有する排気ダクト１０ｃが設
置されている。また、排気ダクト１０ｃは、不図示の排
気系に接続されている。そして、ランプ１が点灯する
と、排気ダクト１０ｃ内の排気ダンパー１０ｄが開き、
反射ミラー２の内側の空気を、反射ミラー２の、開口部
２ａとは反対側に設けられた排気口２ｂ、光源部・風洞
部間風路１０ａｂ、風洞部１０ｂ、そして排気ダクト１
０ｃを介して紫外線照射器１０１外部に排気する。ま
た、光源部１０ａの側面に設けられた吸気口１０ａ１か
らは、紫外線照射器１０１外部の空気が吸気される。つ
まり、反射ミラー２の開口部２ａより流入した空気が、
ランプ１の周囲に流れ込み、発光管１ａに蓄積される熱
を奪って、排気されることによりランプ１を冷却する構
成になっている。Further, the lamp 1 becomes high in temperature during lighting, and if the lamp 1 is used at a temperature exceeding the proper temperature, the life of the lamp 1 itself is shortened. Therefore, the ultraviolet ray irradiator 101 is usually provided with a structure for cooling the lamp 1. Has been. In the ultraviolet irradiator 101 of FIG. 1, the wind tunnel part 1 is provided above the light source part 10a.
0b is provided, and an exhaust duct 10c having an exhaust damper 10d capable of adjusting the amount of exhaust air is installed in the wind tunnel portion 10b. The exhaust duct 10c is connected to an exhaust system (not shown). Then, when the lamp 1 is turned on, the exhaust damper 10d in the exhaust duct 10c opens,
The air inside the reflection mirror 2 is exhausted from the reflection mirror 2 on the side opposite to the opening 2a, the air passage 10ab between the light source unit and the wind tunnel, the wind tunnel 10b, and the exhaust duct 1.
It is exhausted to the outside of the ultraviolet irradiator 101 via 0c. In addition, the air outside the ultraviolet irradiator 101 is sucked in through the air inlet 10a1 provided on the side surface of the light source unit 10a. That is, the air flowing in through the opening 2a of the reflection mirror 2 is
The lamp 1 is cooled by flowing heat around the lamp 1 and absorbing heat accumulated in the arc tube 1a and exhausting it.
【０００６】ところで、図２に記載される紫外線照射器
１０１においては、反射ミラー２の開口部２ａより、反
射ミラー２の排気口２ｂに向かって空気の流れが発生す
るので、発光管１ａの底部１ａ１、及び側部１ａ２には
該空気が流れ込み、発光管１ａの底部１ａ１、及び側部
１ａ２に蓄積される熱を奪って排気されるが、発光管１
ａの上部１ａ３側には該空気が回り込みにくく、該空気
の流れも滞り易い為、発光管１ａの上部１ａ３領域を十
分に冷却することはできなかった。By the way, in the ultraviolet irradiator 101 shown in FIG. 2, a flow of air is generated from the opening 2a of the reflection mirror 2 toward the exhaust port 2b of the reflection mirror 2, so that the bottom of the arc tube 1a is formed. The air flows into the side portion 1a1 and the side portion 1a2, and the heat accumulated in the bottom portion 1a1 and the side portion 1a2 of the arc tube 1a is taken away and exhausted.
It is difficult to cool the upper 1a3 region of the arc tube 1a because the air is less likely to go around to the upper 1a3 side of a and the flow of the air is apt to stagnant.
【０００７】上記の問題に対し、本願出願人は、実公昭
５７−３１２９８号公報において、その問題の対策につ
いて開示している。図３に、上記の問題を解決する紫外
線照射器の構造であって、ランプ１の管軸Ｘに対して垂
直な方向の断面図を示す。同図において、図２に示した
ものと同一のものには同一の符号が付されている。上記
公報の紫外線照射器１０２においては、ランプ１の発光
管１ａの上部１ａ３側であって、間隔Ｄだけ隔てた領域
に、ランプ１の発光管１ａの曲面に沿って彎曲する渦流
消去板３が設けられている。詳細には、上記渦流消去板
３ａは、棒状のランプ１の長さ方向に沿うように長形を
有し、その背面には、やはりランプ１の長さ方向に沿う
ように、通気路３ｂを形成する管路が設けられている。
そして、上記通気路３ｂと渦流消去板３ａとはスリット
３ｃを介して連通している。そして、上記構成により、
発光管１ａの表面に沿って発光管１ａの上部１ａ３領域
に空気が流れるようになり、ランプ１の発光管１ａの上
部１ａ３領域を通過した該空気は、スリット３ｃ，通気
路３ｂを通って排気され、結果として発光管１ａの上部
１ａ３領域が冷却される。Regarding the above problem, the applicant of the present application discloses measures against the problem in Japanese Utility Model Publication No. 57-31298. FIG. 3 shows a cross-sectional view of a structure of an ultraviolet irradiator that solves the above-mentioned problems, in a direction perpendicular to the tube axis X of the lamp 1. In the figure, the same components as those shown in FIG. 2 are designated by the same reference numerals. In the ultraviolet irradiator 102 of the above-mentioned publication, the eddy current elimination plate 3 that bends along the curved surface of the arc tube 1a of the lamp 1 is provided in a region on the upper side 1a3 side of the arc tube 1a of the lamp 1 and separated by a distance D. It is provided. In detail, the eddy current elimination plate 3a has an elongated shape along the length direction of the rod-shaped lamp 1, and a ventilation path 3b is formed on the back surface thereof so as to also extend along the length direction of the lamp 1. A conduit is provided to form.
The air passage 3b and the eddy current elimination plate 3a communicate with each other through the slit 3c. Then, with the above configuration,
Air is allowed to flow along the surface of the arc tube 1a to the upper area 1a3 of the arc tube 1a, and the air that has passed through the upper area 1a3 of the arc tube 1a of the lamp 1 is exhausted through the slits 3c and the ventilation path 3b. As a result, the upper region 1a3 of the arc tube 1a is cooled.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の紫外
線照射器１０１，１０２を用いての紫外線照射処理にお
いては、一般に、ワークＷに照射する紫外線放射照度が
大きいほど、処理時間を短縮することができる。したが
って、ランプ１への電気入力、即ちランプ発光長の単位
長さ当たりの電力を大きくし、ランプ１の発光強度を大
きくすることが要望されている。しかし、ランプ１の電
力を大きくすると、ランプ１の温度上昇も大きくなり、
ランプ１を所望の温度に維持するために、ランプ１の発
光管１ａの周囲に流れる空気の量、即ち冷却風量を大き
くする必要が生じる。冷却風量を大きくする為には、単
に排気系の排気量を大きくしてやれば良いが、上述し
た、反射ミラー２の内側の空気を排気口２ｂより排気す
る、紫外線照射器１０２において、反射ミラー２の開ロ
部２ａからその内側に流れ込んだ空気の多くは、反射ミ
ラー２の反射面２ｃに沿って流れ、排気口２ｂに吸い込
まれていく為、ランプ１の発光管部１ａ、特にその底部
１ａ１領域に供給される冷却風量は、排気系の排気量を
多くしても、それに比例しては増加しない。したがっ
て、ランプ１の底部１ａ１（反射ミラー２の開口部２ａ
側）の冷却が不足し、ランプ電力が大きくなるほど、ラ
ンプ温度が高くなるという問題が生じた。実際に試験し
たところ、ランプ発光長の単位長さ当たりの入力が１６
０Ｗ／ｃｍから２６０Ｗ／ｃｍまでは、排気系の排気量
を大きくすることで、ランプを所望の温度に冷却するこ
とができたが、電力が、２８０Ｗ／ｃｍ以上の場合、排
気系の排気量を大きくしてもランプを適切に冷却するこ
とはできなかった。したがって、紫外線照射器に設けら
れているランプの、ランプ発光長の単位長さ当たりの電
力を大きくすることができず、該紫外線照射器よりワー
クに照射される紫外線の放射照度を大きくすることはで
きなかった。By the way, in the ultraviolet irradiation processing using the above-mentioned ultraviolet irradiation devices 101 and 102, generally, the processing time can be shortened as the ultraviolet irradiance applied to the work W is increased. it can. Therefore, it is required to increase the electric input to the lamp 1, that is, the electric power per unit length of the lamp emission length, and increase the emission intensity of the lamp 1. However, if the power of the lamp 1 is increased, the temperature rise of the lamp 1 also increases,
In order to maintain the lamp 1 at a desired temperature, it is necessary to increase the amount of air flowing around the arc tube 1a of the lamp 1, that is, the cooling air amount. In order to increase the amount of cooling air, it is sufficient to simply increase the amount of exhaust of the exhaust system, but in the ultraviolet irradiator 102 that exhausts the air inside the reflective mirror 2 from the exhaust port 2b, the Most of the air that has flowed inward from the opening 2a flows along the reflecting surface 2c of the reflecting mirror 2 and is sucked into the exhaust port 2b, so that the arc tube portion 1a of the lamp 1, particularly the bottom 1a1 region thereof. The amount of cooling air supplied to is not proportionally increased even if the amount of exhaust of the exhaust system is increased. Therefore, the bottom 1a1 of the lamp 1 (the opening 2a of the reflection mirror 2)
There is a problem that the lamp temperature becomes higher as the lamp power becomes larger due to insufficient cooling of the side). When actually tested, the input per unit length of the lamp emission length is 16
From 0 W / cm to 260 W / cm, it was possible to cool the lamp to the desired temperature by increasing the exhaust volume of the exhaust system, but when the power is 280 W / cm or more, the exhaust volume of the exhaust system It was not possible to properly cool the lamp even with a large value. Therefore, the electric power per unit length of the lamp emission length of the lamp provided in the ultraviolet irradiator cannot be increased, and the irradiance of the ultraviolet light with which the work is radiated from the ultraviolet irradiator cannot be increased. could not.
【０００９】本発明は、以上のような事情に基づいてな
されたものであって、本発明の目的は、紫外線放射照度
の大きな紫外線照射器を提供することである。The present invention has been made under the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an ultraviolet irradiator having a large ultraviolet irradiance.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の紫外線
照射器は、紫外線を放射する棒状ランプと、該棒状ラン
プを内包し、開ロ部を有する反射ミラーを備え、該反射
ミラーの、上記開口部とは反対側に排気口を設け、上記
反射ミラーの内側の空気を該排気口より排気することに
よりランプを冷却する、紫外線照射器において、上記反
射ミラーの内側に、上記棒状ランプの長さ方向に沿うよ
うに、且つその一端が上記棒状ランプに向かうように、
紫外線透過性板を配置したことを特徴としている。ま
た、請求項２に記載の紫外線照射器は、前記反射ミラー
に通気口を設け、前記紫外線透過性板の他端が上記通気
口に向かうように、紫外線透過性板を配置したことを特
徴としている。また、請求項３に記載の紫外線照射器
は、前記紫外線透過性板と前記反射ミラーとの間に隙間
を設けたことを特徴としている。更に、請求項４に記載
の紫外線照射器は、前記紫外線透過性板は石英ガラス板
であり、該石英ガラス板の両面に反射防止膜を形成した
ことを特徴している。An ultraviolet irradiator according to claim 1 is provided with a rod-shaped lamp that radiates ultraviolet rays, and a reflection mirror that includes the rod-shaped lamp and has an opening portion. In the ultraviolet irradiator, an exhaust port is provided on the side opposite to the opening, and the lamp is cooled by exhausting the air inside the reflection mirror from the exhaust port. So as to go along the length direction and one end thereof toward the rod-shaped lamp,
It is characterized by arranging a UV transparent plate. The ultraviolet irradiator according to claim 2 is characterized in that a vent is provided in the reflection mirror, and the ultraviolet transmissive plate is arranged such that the other end of the ultraviolet transmissive plate faces the vent. There is. The ultraviolet irradiator according to a third aspect is characterized in that a gap is provided between the ultraviolet permeable plate and the reflection mirror. Further, in the ultraviolet irradiator according to the fourth aspect, the ultraviolet-transparent plate is a quartz glass plate, and antireflection films are formed on both surfaces of the quartz glass plate.
【００１１】[0011]
【作用】請求項１、２に記載の発明によれば、反射ミラ
ーの内側に、棒状ランプの長さ方向に沿うように、且つ
その一端が棒状ランプに向かうように、紫外線透過性板
を配置したので、従来反射ミラーの反射面に沿って流れ
ていた空気が紫外線透過性板の表面に沿って流れ、ラン
プ、特にランプの底部（反射ミラーの開口部側）に向か
うようになる。また、反射ミラーの内側に設けた紫外線
透過性板は、棒状ランプから放射される紫外線を透過す
る。また、請求項３に記載の発明によれば、紫外線透過
性板と反射ミラーとの間に隙間を設けたので、反射ミラ
ーの開口部又は、反射ミラーの通気口から流れ込んだ空
気の一部は、ランプに向かい、残りは反射ミラーの反射
面に沿って流れていくので、ランプの冷却を行ないつ
つ、反射ミラーの冷却を行なうことができる。更に、請
求項４に記載の発明によれば、紫外線透過性板を紫外線
の透過率の高い石英ガラス板とし、該石英ガラス板の表
面に反射防止膜を形成したので、石英ガラス板における
表面反射、及び内面反射を最小限に抑制し、紫外線の透
過率を高くすることができる。According to the first and second aspects of the present invention, the ultraviolet ray transmitting plate is arranged inside the reflecting mirror so as to extend along the length direction of the rod-shaped lamp and one end thereof faces the rod-shaped lamp. Therefore, the air that has conventionally flowed along the reflection surface of the reflection mirror flows along the surface of the ultraviolet ray transmitting plate toward the lamp, especially the bottom of the lamp (opening side of the reflection mirror). Further, the ultraviolet ray transmitting plate provided inside the reflecting mirror transmits the ultraviolet ray emitted from the rod-shaped lamp. Further, according to the invention described in claim 3, since the gap is provided between the ultraviolet ray transmitting plate and the reflection mirror, a part of the air flowing from the opening of the reflection mirror or the ventilation port of the reflection mirror is Since the lamp flows toward the lamp and the rest flows along the reflecting surface of the reflecting mirror, it is possible to cool the reflecting mirror while cooling the lamp. Further, according to the invention of claim 4, since the ultraviolet-transparent plate is a quartz glass plate having a high transmittance of ultraviolet rays, and the antireflection film is formed on the surface of the quartz glass plate, the surface reflection on the quartz glass plate is suppressed. , And internal reflection can be suppressed to the minimum, and the transmittance of ultraviolet rays can be increased.
【００１２】[0012]
【発明の実施の形態】図４は、本発明の実施例に係る紫
外線照射器の構造であって、ランプの管軸に垂直な方向
の断面図である。同図において、図２，３に示したもの
と同一のものには同一の符号が付されている。本発明の
実施例に係る紫外線照射器１０３において、反射ミラー
２の内側には、ランプ１の長さと同程度の寸法を有する
長方形状の紫外線透過性板４、例えば石英ガラス板が、
棒状のランプ１の長さ方向に沿うように、且つその一端
４ａが棒状のランプ１の底部１ａ１に向かうように配置
されている。一方、紫外線透過性板４の他端４ｂは、反
射ミラー２の開口部２ａ端部方向に向かうように配置さ
れている。そして、ランプ１に対して左右に設けた紫外
線透過性板４の一端部４ａ間の間隔Ｄ１、ランプ１と紫
外線透過性板４の一端部４ａの間隔Ｄ２、そして反射ミ
ラー２の開口部２ａと紫外線透過性板４の他端部４ｂの
間隔Ｄ３は、ランプ１の発光長の単位長さ当たりの電力
の大きさ等に応じた冷却風量を得られるよう適宜決定さ
れる。本実施例においては、ランプ１の発光長の単位長
さ当たりの電気入力を２８０Ｗ／ｃｍとし場合に、Ｄ
１，Ｄ２，Ｄ３をそれぞれ、約５０ｍｍ，２０ｍｍ，２
０ｍｍとした。FIG. 4 is a sectional view of a structure of an ultraviolet irradiator according to an embodiment of the present invention, taken in a direction perpendicular to the tube axis of the lamp. In the figure, the same components as those shown in FIGS. 2 and 3 are designated by the same reference numerals. In the ultraviolet irradiator 103 according to the embodiment of the present invention, a rectangular ultraviolet transmissive plate 4, for example, a quartz glass plate, having a size similar to the length of the lamp 1 is provided inside the reflection mirror 2.
The rod-shaped lamp 1 is arranged so as to extend along the lengthwise direction and one end 4a of the rod-shaped lamp 1 faces the bottom portion 1a1 of the rod-shaped lamp 1. On the other hand, the other end 4b of the ultraviolet-transparent plate 4 is arranged so as to face toward the end of the opening 2a of the reflection mirror 2. The distance D1 between the one ends 4a of the ultraviolet-transparent plate 4 provided on the left and right of the lamp 1, the distance D2 between the lamp 1 and the one end 4a of the ultraviolet-transparent plate 4, and the opening 2a of the reflection mirror 2. The distance D3 between the other ends 4b of the ultraviolet-transparent plates 4 is appropriately determined so as to obtain a cooling air volume according to the magnitude of electric power per unit length of the emission length of the lamp 1. In this example, when the electric input per unit length of the emission length of the lamp 1 was 280 W / cm, D
1, D2, D3 are about 50mm, 20mm, 2 respectively
It was set to 0 mm.
【００１３】次に、本発明の実施例の作用・効果を説明
する。ランプ１が点灯すると、排気ダクト１０ｃ内の排
気ダンパー１０ｄが開き、反射ミラー２の内側の空気
が、反射ミラー２の排気口２ｂ（または渦流消去板３
ａ）、光源部・風洞部間風路１０ａｂ、風洞１０ｂ、そ
して排気ダクト１０ｃを介して紫外線照射器１０１外部
に排気される。また、光源部１０ａの側面に設けられた
吸気口１０ａ１からは、紫外線照射器１０１外部の空気
が吸気される。そして、この時、反射ミラー２の内側
に、紫外線透過性板４を、棒状のランプ１の長さ方向に
沿うように、且つその一端４ａが棒状のランプ１の底部
１ａ１に向かうように配置したので、従来、吸気口１０
ａ１から反射ミラー２の反射面２ｃに沿って流れていた
空気がランプ１の底部１ａ１に向かって流れ、発光管１
ａの底部１ａ１を冷却して、排気される。また、ランプ
１からの直接光の一部および反射ミラー２からの反射光
は、反射ミラー２の内側に設けた紫外線透過性板４、例
えば石英ガラス板を介してワークＷに照射される。つま
り、上記構成とすることにより、ランプ１、特にランプ
１の底部１ａ１の冷却を適切に行なうことができるの
で、ランプ１の発光長の単位長さ当たりの電力を大きく
して、ランプ１の発光強度を大きくすることができる。
また、反射ミラー２の内側に設けた紫外線透過性板４、
例えば石英ガラス板はランプ１より放射される紫外線を
透過するので、ワークＷに向かって照射される紫外線の
照度を低下させることはない。したがって、紫外線照射
器１０３よりワークＷに照射される紫外線の放射照度を
大きくすることができる。Next, the operation and effect of the embodiment of the present invention will be described. When the lamp 1 is turned on, the exhaust damper 10d in the exhaust duct 10c opens, and the air inside the reflection mirror 2 allows the exhaust port 2b of the reflection mirror 2 (or the eddy current elimination plate 3).
a), the air passage 10ab between the light source unit and the wind tunnel, the wind tunnel 10b, and the exhaust duct 10c are exhausted to the outside of the ultraviolet irradiator 101. In addition, the air outside the ultraviolet irradiator 101 is sucked in through the air inlet 10a1 provided on the side surface of the light source unit 10a. At this time, the ultraviolet ray transmitting plate 4 is arranged inside the reflecting mirror 2 so as to extend along the length direction of the rod-shaped lamp 1 and one end 4a thereof faces the bottom portion 1a1 of the rod-shaped lamp 1. So, conventionally, the intake port 10
The air flowing from a1 along the reflecting surface 2c of the reflecting mirror 2 flows toward the bottom portion 1a1 of the lamp 1, and the arc tube 1
The bottom portion 1a1 of a is cooled and exhausted. Further, a part of the direct light from the lamp 1 and the reflected light from the reflection mirror 2 are applied to the work W via an ultraviolet ray transmitting plate 4 provided inside the reflection mirror 2, for example, a quartz glass plate. That is, with the above configuration, the lamp 1, in particular, the bottom portion 1a1 of the lamp 1 can be appropriately cooled, so that the power per unit length of the light emission length of the lamp 1 is increased and the light emission of the lamp 1 is increased. The strength can be increased.
In addition, the ultraviolet transparent plate 4 provided inside the reflection mirror 2,
For example, since the quartz glass plate transmits the ultraviolet rays emitted from the lamp 1, it does not reduce the illuminance of the ultraviolet rays emitted toward the work W. Therefore, the irradiance of the ultraviolet light with which the work W is irradiated from the ultraviolet light irradiator 103 can be increased.
【００１４】また、紫外線透過性板４の他端部４ｂと反
射ミラー２の開口部２ａ端部との間に隙間を設けたの
で、反射ミラー２の開口部２ａから流れ込んだ空気は、
ランプ１の底部１ａ１に向かうだけでなく、一部は、反
射ミラー２の反射面２ｃに沿って流れていく。したがっ
て、反射ミラー２の内側の空気を排気口２ｂより排気す
る、紫外線照射器１０３において、ランプ１の底部１ａ
１の冷却を適切に行ないつつ、反射ミラー２の冷却を行
なうこともできる。Since a gap is provided between the other end 4b of the ultraviolet ray transmitting plate 4 and the end of the opening 2a of the reflection mirror 2, the air flowing from the opening 2a of the reflection mirror 2 is
Not only toward the bottom portion 1a1 of the lamp 1, but a part of the lamp 1 flows along the reflecting surface 2c of the reflecting mirror 2. Therefore, in the ultraviolet irradiator 103 that exhausts the air inside the reflection mirror 2 from the exhaust port 2b, the bottom portion 1a of the lamp 1 is
It is also possible to cool the reflection mirror 2 while appropriately cooling the first mirror 1.
【００１５】次に、本発明の実施例に係る紫外線照射器
の他の構造について説明する。図５は、本発明の実施例
に係る紫外線照射器の他の構造であって、ランプの管軸
に垂直な方向の断面図である。同図において、図２，
３，４に示したものと同一のものには同一の符号が付さ
れている。本実施例に係る紫外線照射器１０４において
は、反射ミラーを上部反射ミラー２１、下部反射ミラー
２２の２つに分けて構成し、両反射ミラー２１，２２の
間に隙間、即ち通気口２ｄを設けている。そして、反射
ミラー２の内側には、ランプ１の長さと同程度の寸法を
有する長方形状の紫外線透過性板４、例えば石英ガラス
板が、棒状のランプ１の長さ方向に沿うように、且つそ
の一端４ａが棒状のランプ１の底部１ａ１に向かうよう
に配置されている。一方、紫外線透過性板４の他端４ｂ
は、上記通気口２ｄに向かうように配置されている。ま
た、ランプ１に対して左右に設けた紫外線透過性板４の
一端部４ａ間の間隔、ランプ１と紫外線透過性板４の一
端部４ａの間隔、そして反射ミラー２の開口部２ａと紫
外線透過性板４の他端部４ｂの間隔は前述の実施例と同
様に、適宜決められている。Next, another structure of the ultraviolet irradiator according to the embodiment of the present invention will be described. FIG. 5 is a cross-sectional view of another structure of the ultraviolet irradiator according to the embodiment of the present invention, taken in a direction perpendicular to the tube axis of the lamp. In FIG.
The same components as those shown in 3 and 4 are designated by the same reference numerals. In the ultraviolet irradiator 104 according to the present embodiment, the reflection mirror is divided into an upper reflection mirror 21 and a lower reflection mirror 22, and a gap, that is, a vent 2d is provided between the two reflection mirrors 21 and 22. ing. Then, inside the reflection mirror 2, a rectangular ultraviolet ray transmissive plate 4, for example, a quartz glass plate having a size similar to the length of the lamp 1 is arranged along the length direction of the rod-shaped lamp 1, and The one end 4a is arranged so as to face the bottom portion 1a1 of the rod-shaped lamp 1. On the other hand, the other end 4b of the ultraviolet transparent plate 4
Are arranged so as to face the ventilation port 2d. In addition, the space between the one ends 4a of the ultraviolet-transparent plates 4 provided on the left and right of the lamp 1, the space between the lamp 1 and the one ends 4a of the ultraviolet-transparent plates 4, and the opening 2a of the reflection mirror 2 and the ultraviolet transmission. The spacing between the other end portions 4b of the flexible plate 4 is appropriately determined as in the above-described embodiment.
【００１６】次に、本発明の実施例の作用・効果を説明
する。ランプ１が点灯すると、排気ダクト１０ｃ内の排
気ダンパー１０ｄが開き、反射ミラー２の内側の空気
が、反射ミラー２の排気口２ｂ（または渦流消去板３
ａ）、光源部・風洞部間風路１０ａｂ、風洞１０ｂ、そ
して排気ダクト１０ｃを介して紫外線照射器１０１外部
に排気される。また、光源部１０ａの側面に設けられた
吸気口１０ａ１からは、紫外線照射器１０１外部の空気
が吸気される。そして、この時、上部反射ミラー２１及
び下部反射ミラー２２の内側に、紫外線透過性板４を棒
状ランプの長さ方向に沿うように、且つその一端４ａが
棒状のランプ１の底部１ａ１に向かうように、他端４ｂ
が通気口２ｄに向かうように配置したので、従来、反射
ミラー２の反射面２ｃに沿って流れていた空気がランプ
１の底部１ａ１に向かって流れ、発光管１ａの底部１ａ
１を冷却して、排気される。また、ランプ１からの直接
光の一部、および上部反射ミラー２１からの反射光は、
反射ミラー２の内側に設けた紫外線透過性板４、例えば
石英ガラス板を介してワークＷに照射される。つまり、
上記構成とすることにより、ランプ１、特にランプ１の
底部１ａ１の冷却を適切に行なうことができるので、ラ
ンプ１の発光長の単位長さ当たりの電気入力を大きくし
て、ランプ１の発光強度を大きくすることができる。ま
た、上部反射ミラー２１及び下部反射ミラー２２の内側
に設けた紫外線透過性板４、例えば石英ガラス板はラン
プ１より放射される紫外線を透過するので、ワークＷに
向かって照射される紫外線の照度を低下させることはな
い。したがって、紫外線照射器１０３よりワークＷに照
射される紫外線の放射照度を大きくすることができる。Next, the operation and effect of the embodiment of the present invention will be described. When the lamp 1 is turned on, the exhaust damper 10d in the exhaust duct 10c opens, and the air inside the reflection mirror 2 allows the exhaust port 2b of the reflection mirror 2 (or the eddy current elimination plate 3).
a), the air passage 10ab between the light source unit and the wind tunnel, the wind tunnel 10b, and the exhaust duct 10c are exhausted to the outside of the ultraviolet irradiator 101. In addition, the air outside the ultraviolet irradiator 101 is sucked in through the air inlet 10a1 provided on the side surface of the light source unit 10a. At this time, the ultraviolet ray transmitting plate 4 is provided inside the upper reflecting mirror 21 and the lower reflecting mirror 22 so as to extend along the length direction of the rod-shaped lamp, and one end 4a thereof faces the bottom portion 1a1 of the rod-shaped lamp 1. At the other end 4b
Is arranged so as to face the vent hole 2d, the air that has conventionally flowed along the reflection surface 2c of the reflection mirror 2 flows toward the bottom portion 1a1 of the lamp 1 and the bottom portion 1a of the arc tube 1a.
1 is cooled and evacuated. Further, a part of the direct light from the lamp 1 and the reflected light from the upper reflection mirror 21 are
The work W is irradiated through an ultraviolet ray transmitting plate 4 provided inside the reflection mirror 2, for example, a quartz glass plate. That is,
With the above configuration, the lamp 1, particularly the bottom portion 1a1 of the lamp 1, can be appropriately cooled, so that the electric input per unit length of the emission length of the lamp 1 is increased and the emission intensity of the lamp 1 is increased. Can be increased. Further, since the ultraviolet ray transmissive plate 4 provided inside the upper reflection mirror 21 and the lower reflection mirror 22, for example, a quartz glass plate transmits the ultraviolet rays emitted from the lamp 1, the illuminance of the ultraviolet rays emitted toward the work W is high. Does not reduce. Therefore, the irradiance of the ultraviolet light with which the work W is irradiated from the ultraviolet light irradiator 103 can be increased.
【００１７】また、上部反射ミラー２１と下部反射ミラ
ー２２との間に設けた通気口２ｄに向かうように、紫外
線透過性板４を配置し、紫外線透過性板４の他端部４ｂ
と、上部反射ミラー２１及び下部反射ミラー２２との間
に隙間を設けたので、通気口２ｄから流れ込んだ空気
は、ランプ１の底部１ａ１に向うだけでなく、一部は、
上部反射ミラー２１の反射面２１ｃに沿って流れてい
く。また、下部反射ミラー２２の端部より流れ込んだ空
気は、その反射面２２ｄに沿って流れていく。したがっ
て、上部反射ミラー２１及び下部反射ミラー２２の内側
の空気を排気口２ｂより排気する、紫外線照射器１０４
において、ランプ１の底部１ａ１の冷却を適切に行ない
つつ、上部反射ミラー２１及び下部反射ミラー２２の冷
却を行なうこともできる。Further, the ultraviolet ray transmissive plate 4 is arranged so as to face the ventilation port 2d provided between the upper reflection mirror 21 and the lower reflection mirror 22, and the other end portion 4b of the ultraviolet ray transmissive plate 4 is arranged.
Since a gap is provided between the upper reflection mirror 21 and the lower reflection mirror 22, the air flowing in from the ventilation port 2d is not only directed to the bottom portion 1a1 of the lamp 1, but also partially.
It flows along the reflecting surface 21c of the upper reflecting mirror 21. Further, the air flowing in from the end of the lower reflection mirror 22 flows along the reflecting surface 22d. Therefore, the ultraviolet irradiator 104 that exhausts the air inside the upper reflection mirror 21 and the lower reflection mirror 22 from the exhaust port 2b.
In the above, the upper reflection mirror 21 and the lower reflection mirror 22 can be cooled while appropriately cooling the bottom portion 1a1 of the lamp 1.
【００１８】なお、上述の実施例において、反射ミラー
の内側に設けた、紫外線透過性板の少なくとも一表面
に、好適には両表面に、反射防止膜を設けると良い。す
なわち、上述の構成とすることにより、ランプより照射
され、紫外線透過性板に入射する紫外線、及び紫外線透
過性板を透過し、出射される紫外線の、紫外線透過性板
表面及び内面での反射を減少させることができ、ワーク
に照射される紫外線の放射照度をより大きくすることが
できる。In the above embodiment, an antireflection film may be provided on at least one surface, preferably both surfaces, of the ultraviolet ray transmitting plate provided inside the reflecting mirror. That is, with the above-described configuration, the ultraviolet rays that are emitted from the lamp, enter the ultraviolet-transparent plate, and that are transmitted through the ultraviolet-transparent plate and emitted, are reflected on the surface and the inner surface of the ultraviolet-transparent plate. It can be reduced, and the irradiance of the ultraviolet rays applied to the work can be increased.
【００１９】[0019]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
紫外線放射照度の大きな紫外線照射器を得ることができ
る。As described above, according to the present invention,
It is possible to obtain an ultraviolet irradiator having a large ultraviolet irradiance.
【図１】 紫外線照射器に用いられるランプの一例を示
す図である。FIG. 1 is a diagram showing an example of a lamp used in an ultraviolet irradiator.
【図２】 従来の紫外線照射器の構成の一例であり、ラ
ンプの管軸に対して垂直方向の断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along a direction perpendicular to the tube axis of the lamp, showing an example of the configuration of a conventional ultraviolet irradiator.
【図３】 従来の紫外線照射器の構造であって、ランプ
の管軸に対して垂直な方向の断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of a structure of a conventional ultraviolet irradiator, taken along a direction perpendicular to a tube axis of a lamp.
【図４】 本発明の実施例に係る紫外線照射器の構造で
あって、ランプの管軸に垂直な方向の断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of a structure of an ultraviolet irradiator according to an embodiment of the present invention, taken in a direction perpendicular to a tube axis of a lamp.
【図５】 本発明の実施例に係る紫外線照射器の他の構
造であって、ランプの管軸に垂直な方向の断面図であ
る。FIG. 5 is a cross-sectional view of another structure of the ultraviolet irradiator according to the embodiment of the present invention, taken in a direction perpendicular to the tube axis of the lamp.
１ ランプ １ａ 発光管 １ａ１ 発光管の底部 １ａ２ 発光管の側部 １ａ３ 発光管の上部 １ｂ 電極 １ｃ 金属箔 １ｄ 外部リード棒 １ｅ ベース １ｆ シール部 １０１，１０２，１０３，１０４ 紫外線照射器 １０ａ 光源部 １０ａｂ 光源部・風洞部間風路 １０ａ１ 吸気口 １０ｂ 風洞部 １０ｃ 排気ダクト １０ｄ 排気ダンパー ２ 反射ミラー ２ａ 開口部 ２ｂ 排気口 ２ｃ 反射ミラーの反射面 ２ｄ 通気口 ２１ 上部反射ミラー ２１ｃ 上部反射ミラーの反射面 ２２ 下部反射ミラー ２２ｃ 下部反射ミラーの反射面 ３ａ 渦流消去板 ３ｂ 通気路 ３ｃ スリット ４ 紫外線透過性板 ４ａ 紫外線透過性板の一端 ４ｂ 紫外線透過性板の他端 Ｄ，Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３ 間隔 Ｆ 石英ガラス板 Ｗ ワーク Ｘ 管軸 1 lamp 1a arc tube 1a1 Bottom of arc tube 1a2 Side of arc tube 1a3 Upper part of arc tube 1b electrode 1c metal foil 1d External lead rod 1e base 1f Seal part 101, 102, 103, 104 UV irradiator 10a light source section 10ab Light path between wind source and wind tunnel 10a1 intake port 10b Wind tunnel 10c exhaust duct 10d exhaust damper 2 reflection mirror 2a opening 2b exhaust port 2c Reflective surface of reflective mirror 2d vent 21 Top reflection mirror 21c Reflective surface of upper reflection mirror 22 Lower reflection mirror 22c Reflective surface of lower reflection mirror 3a Eddy current elimination plate 3b air passage 3c slit 4 UV transparent plate 4a One end of UV transparent plate 4b The other end of the UV transparent plate D, D1, D2, D3 spacing F Quartz glass plate W work X tube axis
Claims (4)
ランプを内包し、開ロ部を有する反射ミラーを備え、該
反射ミラーの、上記開口部とは反対側に排気口を設け、
上記反射ミラーの内側の空気を該排気口より排気するこ
とによりランプを冷却する、紫外線照射器において、 上記反射ミラーの内側に、上記棒状ランプの長さ方向に
沿うように、且つその一端が上記棒状ランプに向かうよ
うに、紫外線透過性板を配置したことを特徴とする紫外
線照射器。1. A rod-shaped lamp that emits ultraviolet rays, and a reflection mirror that includes the rod-shaped lamp and has an opening portion, and an exhaust port is provided on the side of the reflection mirror opposite to the opening.
An ultraviolet irradiator that cools a lamp by exhausting air inside the reflection mirror from the exhaust port, wherein an inside of the reflection mirror is arranged along the length direction of the rod-shaped lamp and one end thereof is An ultraviolet irradiator characterized in that an ultraviolet transparent plate is arranged so as to face the rod-shaped lamp.
に、紫外線透過性板を配置したことを特徴とする請求項
１に記載の紫外線照射器。2. The ultraviolet ray transmitting plate according to claim 1, wherein the reflecting mirror is provided with a ventilation hole, and the ultraviolet ray transmitting plate is arranged so that the other end of the ultraviolet ray transmitting plate faces the ventilation hole. Irradiator.
の間に隙間を設けたことを特徴とする請求項１、２に記
載の紫外線照射器。3. The ultraviolet irradiator according to claim 1, wherein a gap is provided between the ultraviolet transparent plate and the reflection mirror.
り、該石英ガラス板の表面に反射防止膜を形成したこと
を特徴とする、請求項１乃至３に記載の紫外線照射器。4. The ultraviolet irradiator according to claim 1, wherein the ultraviolet transparent plate is a quartz glass plate, and an antireflection film is formed on the surface of the quartz glass plate.
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|---|---|---|---|---|
| JP2012177799A (en) * | 2011-02-25 | 2012-09-13 | Nsk Technology Co Ltd | Photoirradiation device for exposure device |
| JP2014044883A (en) * | 2012-08-27 | 2014-03-13 | Gs Yuasa Corp | Ultraviolet irradiation device |
| CN107081250A (en) * | 2017-05-27 | 2017-08-22 | 广州诺墀科技有限公司 | A kind of high light intensity low-temperature energy-saving UV lamp case |
| JP2017157458A (en) * | 2016-03-03 | 2017-09-07 | ウシオ電機株式会社 | UV irradiation equipment |
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- 2001-09-18 JP JP2001283000A patent/JP3744397B2/en not_active Expired - Fee Related
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