JPH07319080A

JPH07319080A - 光照射装置

Info

Publication number: JPH07319080A
Application number: JP10550594A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Yazaki; 崎好夫矢
Original assignee: Orc Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Orc Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1994-05-19
Filing date: 1994-05-19
Publication date: 1995-12-08

Abstract

(57)【要約】【目的】構成が簡単でエネルギーを有効に利用でき、ま
た、正確な残滓除去ができ、そして、表面改質作業を行
っても印刷の色合いを変化させることはなく、限定され
た空間でも迅速にかつ適切にワークの洗浄ができ、さら
に、洗浄作業、表面改質作業、残滓除去作業の各作業が
一つの装置でできる光照射装置を提供することを目的と
する。【構成】前記の課題を解決するため、この発明は、紫外
線を含む光を照射するランプ２と、前記ランプ２からの
光を一方と他方に反射する反射鏡５と、前記ランプ２に
沿って反射鏡５に設けた空冷用切欠部６と、この空冷用
切欠部６に設けた空冷ガス吹付手段７とからなり、前記
ランプの一方と他方に設置したワークＷを光照射する光
照射装置１として構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ランプからの紫外線
を含む光をワークに照射すると共に、ランプの発光時に
発生する熱を利用することで、ワークの洗浄や、ワーク
の表面改質、および、ワークの表面に付着した残滓除去
に優れた光照射装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、紫外線の照射をすることで、ワ
ークの洗浄などの作業を行う装置が開発されている。図
１３および図１４で示すように、紫外線の照射を利用す
る紫外線洗浄装置９０は、ワークを搬送路に沿って搬送
する搬送手段９１と、この搬送手段９１の搬送路上でワ
ークを加熱する加熱室９２と、この加熱室９２の隣に設
けた紫外線照射室９３と、この紫外線照射室９３内の換
気を行う換気手段９４とから構成されている。

【０００３】そして、前記加熱室９２には、ワークＷの
加熱手段として赤外線照射ランプが使用され、ワークＷ
が加熱される。また、前記紫外線照射室９３では、特定
波長の紫外線（１８４．９ｎｍおよび２５３，７ｎｍ）
の照射が行われている。そのため、紫外線照射室９３で
は、室内の酸素（Ｏ₂）が紫外線１８４．９によりＯ＋
Ｏとなり、この一方のＯと、他のＯ₂が結合することで
Ｏ₃が発生し、また、発生したＯ₃は、再び紫外線２５
３．７ｎｍにより分解されることになる。したがって、
紫外線洗浄装置９０は、このオゾンの発生分解過程を利
用してワークに付着した有機質の汚れを除去している。
さらに、紫外線照射室９３内のオゾンは、必要により所
定処理した後、換気手段９４により外気に放出されてい
る。

【０００４】また、ワークの洗浄作業としては、表面に
印刷を必要とする金属箔がある。このワークは、その表
面に油脂が付着している場合が多く、その油脂を除去し
なければ適切な印刷ができないため、洗浄材を使用して
湿式洗浄を行った後、加熱手段により加熱乾燥させ、ワ
ークが乾燥した後に印刷作業を行っているのが現状であ
る。

【０００５】つぎに、ワークの処理作業としては、プラ
スチックなど樹脂の表面に印刷をする作業がある。この
樹脂、特に、ポリプロピレンなどのように分子間が整然
と並んでいる場合は、その表面に印刷することができ
ず、樹脂の表面を印刷できるように表面改質する必要が
ある。この表面改質作業は、ガスバーナで印刷位置の表
面をあぶる作業をしたり、また、コロナ放電により印刷
位置の表面を処理するか、フッ酸などの液体を塗布する
ことにより、樹脂の表面を荒らし印刷ができる状体にす
るために行っている。

【０００６】一方、他のワーク処理作業として、凹凸を
備える金属型の残滓除去作業がある。金属型は、プラス
チックなどの成形に所定回数使用すると残滓が型に残
る。そのため、被成形物を適切に形成できず、作業者が
型の材質に合ったブラシなどで残滓を除去している。ま
た、メガネの樹脂レンズの製造型は、ガラス型で形成さ
れており、このガラス型の残滓を除去する場合は、位置
決めされているガラス型を取り外し、加熱炉で所定時間
加熱することで残滓の除去を行っている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の洗浄作
業や、表面改質作業および残滓の除去作業などの各作業
では以下のような問題点があった。紫外線洗浄装置を使用する場合、加熱室と紫外線照
射室とを分けて配置すると装置が大型化する。また、オ
ゾンガスの発生により洗浄効果を高めているが、オゾン
ガスは、金属を腐食させるため、ワークの材質が限定さ
れたものしか洗浄作業を行うことができない。もちろ
ん、オゾンを使用すると装置自体の腐食原因になる。ま
た、オゾンガスは、人体に危険なため、換気手段で強制
排気を行う必要があるが、強制排気をすることで、ワー
クにオゾンガスが接触する前に換気されてしまう場合が
あった。

【０００８】紫外線による洗浄作業を行う場合、ワ
ークを加熱することで、洗浄効果を高めることができる
ことから、紫外線照射する前に、赤外線照射などを行い
ワークを加熱している。したがって、加熱手段を新たに
設けることで、電源の増設や、装置の大型化、装置のメ
ンテナンスの複雑化を招くことになる。一方、紫外線照
射をする際、ランプを冷却する必要があり、特に、ラン
プの管壁負荷が大きいと、大きな熱が紫外線ランプから
発せられるが、このランプ熱は、使用されることなく廃
棄されている。したがって、エネルギーを無駄に捨てる
と共に、上記のように新たな加熱手段を使用しているた
め、大きなエネルギーの無駄使いをしていることにな
る。そのため、エネルギーの節約となり、かつ処理能力
の高い装置の開発が要請されていた。

【０００９】印刷を必要とする金属箔は、湿式洗浄
の後、加熱して処理しているが、金属箔表面が完全に洗
浄されずに、油脂が残っている場合があり、そのため、
印刷ができない部分が生じた。したがって、完全に油脂
を除去し印刷が適正にできる手段が望まれていた。ま
た、湿式洗浄のため、乾燥手段が必要となり、処理時間
がかかり、また、設置スペースを必要とすることから装
置が大型化していた。

【００１０】樹脂に印刷するため、ガスバーナ、コ
ロナ放電あるいは薬液塗布などを行って表面改質する
と、印刷することはできるが、樹脂の表面に凸凹を生じ
るため、本来有している樹脂の表面と光の反射が異な
り、色合いが変化することから、望んだ色彩が印刷でき
なかった。

【００１１】成形用の押し型は、作業者が手作業で
残滓除去を行うため、長時間に渡り作業時間がかかって
しまい、その間製造作業ができなかった。また、設置し
ている上下の型を外し、清掃作業をすると、型の位置決
め精度が変わってしまい、できれば避けたい。したがっ
て、決められた空間を利用して、迅速に型を清掃する装
置が望まれていた。

【００１２】上記したワークの洗浄作業、樹脂表面
の改質作業、および、型の残滓除去作業に共通に使用で
き、かつ、効率よく適正に各作業を行うことができる装
置が望まれていた。

【００１３】この発明は、前述の問題点を解決すべく創
案されたもので、構成が簡単でエネルギーを有効に利用
でき、また、正確な残滓除去ができ、そして、表面改質
作業を行っても印刷の色合いを変化させることはなく、
限定された空間でも迅速にかつ適切にワークの洗浄がで
き、さらに、洗浄作業、表面改質作業、残滓除去作業の
各作業が一つの装置でできる光照射装置を提供すること
を目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
め、この発明は、紫外線を含む光を照射するランプと、
前記ランプからの光を一方と他方に反射する反射鏡と、
前記ランプに沿って反射鏡に設けた空冷用切欠部と、こ
の空冷用切欠部に設けた空冷ガス吹付手段とからなり、
前記ランプの一方と他方に設置したワークを光照射する
光照射装置として構成した。

【００１５】また、前記ランプは、ランプ軸線と並行す
る方向に離間して併設し、これらランプ間にランプから
の光を一方と他方に反射する反射鏡を配設し、前記ラン
プの軸線に沿って反射鏡に空冷用切欠部を設け、この空
冷用切欠部に空冷ガス吹付手段を設け、前記ランプの一
方と他方に設置したワークを光照射する光照射装置とし
て構成した。

【００１６】また、光照射装置は、紫外光を含む光を照
射するランプと、このランプからの光を一方に反射する
反射鏡と、前記反射鏡をランプ軸線を中心として回動さ
せ、ランプの光照射方向を反転する回動機構とからな
り、前記ランプの長手方向に沿って反射鏡に空冷用切欠
部を設け、この空冷用切欠部に、前記ランプを冷却する
空冷ガス吹付手段を設けた構成とした。

【００１７】そして、光照射装置は、紫外線を含む光を
照射するランプと、このランプの光照射方向とは反対に
設け、所定位置に空冷用切欠部を有する第１反射鏡と、
この第１反射鏡の後方に設けた空冷ガス吹付手段と、前
記ランプの光照射方向に設けたランプからの光を一方と
他方に反射する第２反射鏡とを備える構成とした。

【００１８】なお、前記空冷用切欠部は、ランプの両端
に設けた支持板に設け、両支持板に設けた空冷用切欠部
に空冷ガス吹付手段を設けた構成としてもよい。さら
に、前記空冷ガス吹付手段からランプに吹き付けられた
空冷ガスは、ランプの発光時の熱を奪い取った後に、そ
の加熱した状態で反射鏡に沿ってワークに吹き付けら
れ、一方と他方に設置したワークを加熱させる構成とし
ている。

【００１９】そして、前記光照射装置は、前記一方と他
方に設置されたワークの少なくとも一方側で所定位置に
温度検出手段を設け、この温度検出手段からの信号を処
理すると共に、前記ランプおよび空冷ガス吹付手段の少
なくとも一方を制御し、前記温度検出手段の温度を、ワ
ークの熱による材料変質温度以下に維持する制御手段を
備える構成としている。

【００２０】前記ランプは、無電極放電管であって、第
１反射鏡の後方に、特定マイクロ波を発振するマイクロ
波発振手段を備え、前記ランプと第２反射鏡の間にマイ
クロ波流出防止手段を備える前記光照射装置として構成
した。

【００２１】

【作用】この発明は上記のように構成したので以下のよ
うな作用を有している。ランプから照射された紫外線を含む光は、ワークの
表面を照射して、ワーク表面に付着した異物に光エネル
ギーを付与する。と共に、ランプを冷却する冷却ガス
が、ランプの照射熱を奪った状態でワークに吹き付けら
れ、ワーク表面を加熱する。

【００２２】ランプを複数設置した場合は（同軸線
上、軸線に並行する方向に併設することを含む）、ワー
クの大きさに対応して紫外線照射装置を延設することが
可能である。そして、この場合も、ランプの冷却ガスが
ランプの熱を奪った状態でワーク表面を加熱する。

【００２３】ランプの熱を奪った冷却ガスは、ワー
ク表面を加熱する。このとき、ワーク表面側には、温度
検出手段が設置されており、ワークの種類に対応して、
ワークの材質の性質が異ならないようにランプのワット
数や、空冷ガスの流量を制御機構を介して制御してい
る。

【００２４】空冷用切欠部をランプの両端側の支持
板に設け、その空冷用切欠部に空冷ガス吹付手段を設け
ると、空冷ガスは、ランプの長手方向に沿って流れ、ラ
ンプの発光熱を奪い取った後、ランプから離間して設け
た一方と他方のワークを加熱する。

【００２５】光照射装置の構成によっては、ランプ
が無電極放電管も使用することができ、マイクロ波発振
手段からの発せられたマイクロ波は、ランプを起動し、
ランプと第２反射鏡に設けたマイクロ波流出防止手段に
より装置外にでることはない。したがって、ランプの光
と、ランプの発光熱を奪った空冷ガスのみがワーク側に
到達する。ランプに吹き付けられる空冷ガスは、対面する方向
から吹き付けられるため、ランプの熱を奪った後に、一
方と他方にほぼ同量が吹き付けられる。

【００２６】

【実施例】以下、この発明の第１の実施例を図面に基づ
いて説明する。図１は、光照射装置の内部を表す一部を
省略した断面図、図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線の断面図
である。図１および図２で示すように、光照射装置１
は、紫外線を含む光を照射するランプ２と、このランプ
２を固定支持するハウジング３と、このハウジング３の
両端側に設けた送風ファン４、（４）と、前記ハウジン
グ３内で、前記ランプ２の両側に所定角度で設置された
反射鏡５、５と、前記紫外線照射ランプ２に沿って反射
鏡５、５に形成した空冷用切欠部６と、この空冷用切欠
部６に設置した空冷ガス吹付手段としての空冷用ノズル
７とから構成されている。

【００２７】前記ハウジング３は、ハウジング３内の両
端に設置した貫通穴を備える固定板３ｂ（３ｂ）に、ラ
ンプの取付手段３ａ（３ａ）を備えており、この取付手
段３ａ（３ａ）がランプ２を着脱自在に支持している。
また、前記固定板３ｂ（３ｂ）の外側には、送風ファン
４（４）が設置されており、フィルタ４ａを介してハウ
ジング３内に、外気が送り込まれる構成としている。そ
して、前記固定板３ｂ（３ｂ）の貫通穴は、少なくとも
前記ランプ２の封じ部分が冷却できる位置に形成されて
いる。

【００２８】図２で示すように、ハウジング３内には、
前記紫外線照射ランプ２の長手方向に沿って、平面反射
鏡５、５が設けられている。図２で示すように、平面反
射鏡５、５は、所定角度に傾斜して設置され、紫外線照
射ランプ２から照射された紫外線を一方と他方に反射す
るように構成されている。なお、図２では、ハウジング
３の側壁をアルミ板や、アルミ合金板で形成し、そのア
ルミ板の内側を所定角度に折り曲げることで、平面反射
鏡５、５を構成している。また、この平面反射鏡５、５
は、側壁とは別体として付ける構成としても構わない。
そして、この平面反射鏡５、５のランプ２近傍には、空
冷用切欠部６、６を溝状に形成し、この空冷用切欠部６
に沿って空冷用ノズル７を設置している。

【００２９】この空冷用ノズル７には、所定位置に開口
孔７ａが形成されており、この開口孔７ａからランプ２
に、コンプレッサや送風機により送られてきた冷却ガス
を、所定速度で吹き付ける構成としている。なお、空冷
ガスは、外気を使用しフィルタを介して塵埃を取り除き
使用している。また、空冷ガスは、その空冷ガス温度が
可変できるように、空冷ガスの流路中に温度調節手段を
備える構成としても構わない。そして、空冷用切欠部
６、６は、空冷用ノズル７の開口穴７ａの位置のみが開
口する構成としても構わない。

【００３０】図２で示すように、ワークＷは、光照射装
置１の一方と他方に、離間して配置され、両ワークＷの
間隔が、ランプ２の中心からはぼ対称となるように設定
されている。なお、ワークＷの配置方向が上下位置とな
る場合は、ランプからの熱は上側に上昇し易いため、下
側ワークをランプに近づけるか、上側ワークをランプか
ら遠ざける位置に配設すると都合が良い。

【００３１】そして、少なくとも一方のワークＷには、
そのワークＷに隣接して温度センサＳが設置されてい
る。前記温度センサＳは、ワークＷの光照射面とほぼ同
一面となることが望ましく、加熱されるワークＷの温度
を制御するＣＰＵやメモリなどを有する制御機構に接続
されている。そして、前記制御機構は、前記ランプ２お
よび空冷ガス吹付手段に接続し、制御機構からの信号に
よりランプ２および空冷ガス吹付手段を別々にあるいは
関連して制御している。

【００３２】なお、空冷用ノズル７からランプに吹き付
けられる空冷ガスの流量は、可変できる構成とし、具体
的には、コンプレッサであればレギュレータを介して、
このレギュレータを自動的に作動させる構成としてい
る。また、送風機の場合は、駆動モータの回転速度を可
変可能に構成することで、空冷ガスの速度を可変できる
構成としている。さらに、ランプ２のワット数の可変操
作は、インバータ電源を制御することで１００パーセン
トから２０パーセントの範囲で行っている。なお、光照
射装置１は、ランプ２の軸線方向に複数を配設すること
で、ワークＷの大きさに対応できる構成としても構わな
い。

【００３３】つぎに、この発明の第２の実施例を説明す
る。図３および図４で示すように、光照射装置１０は、
離間し並列して設けたランプ１２、１２と、これらラン
プ１２、１２の両端部側を着脱自在に支持する支持板１
３ａ，１３ａと、前記ランプ１２、１２の間に各ランプ
１２、１２の光を一方と他方に反射するそれぞれの反射
鏡１５、１５と、これら反射鏡１５、１５の背面位置に
に形成した空冷ガス吹付手段の空冷用ノズル１７とを備
えている。そして、前記空冷用ノズル１７は、ランプ１
２、１２の上下の封じ部分と、ランプ中央部分に開口穴
１６を備えており、コンプレッサなどから送られてきた
空冷ガスをランプ１２に吹き付ける構成としている。

【００３４】また、前記反射鏡１５、１５は、断面がコ
字形に図面では構成されているが、放物面や、楕円面あ
るいは円弧状であっても構わない。もちろん図２で示し
た平面反射鏡を所定角度傾斜させて構成しても良い。

【００３５】そして、光照射装置１０の一方と他方には
ワークＷが設置されており、この両ワークＷの少なくと
も一方側に、ワークの処理面とほぼ同じ高さに設置され
た温度センサＳが取り付けられている。この温度センサ
Ｓは、前記ランプ２のワット数、および空冷用ノズル１
７からランプ１２に吹き付けられる空冷ガスの流量を制
御する制御機構に接続されている。前記制御機構は、メ
モリ、ＣＰＵなどを備えており、温度センサＳから送ら
れて来たワーク表面の加熱温度の情報信号を読み取り、
あらかじめ入力されているワークＷの材料変質温度以下
になるように、ランプ２のワット数および空冷ガスの流
量を制御している。

【００３６】なお、この光照射装置１０では、空冷用ノ
ズル１７から吹き付けられる空冷ガスが、ランプ１２、
１２の封じ部分をも冷却する構成としているが、各反射
鏡の両側面端部に前記実施例で示した送風ファンを取り
付けた構成としても構わない。また、空冷用ノズル１７
に形成した開口穴１６の形状、大きさ、および数は任意
のものであり、２ヵ所、３ヵ所、４ヶ所…、多角形など
に形成されても構わない。もちろん、空冷用ノズル１７
を第１実施例の空冷用切欠とし、その空冷用ノズル１７
内に空冷用ノズルを取り付ける構成としても構わない。

【００３７】つぎに、この発明の第３の実施例を図５な
いし図７に基づいて説明する。光照射装置２０は、一方
と他方が開放した箱状のハウジング２３と、このハウジ
ング２３内の両端側に設けた複数の空冷用切欠部２６を
備える送風管２７、２７と、前記空冷用切欠部２６位置
で送風管２７内に設けたランプ２２の取付手段２３ａ、
２３ａと、この取付手段２３ａ，２３ａに着脱自在に支
持されるランプ２２と、前記ランプ２２の両端および、
両送風管２７、２７の間に設けた介在板２３ｂ，２３ｂ
と、これら介在板２３ｂ、２３ｂ間に渡って支持され、
前記ランプ２２間に設けた反射鏡２５とから構成されて
いる。なお、介在板２３ｂ、２３ｂは、反射板の働きを
するように構成されている。

【００３８】そして、前記光照射装置２０の一方と他方
にはワークＷが配設され、これらワークＷの少なくとも
何方か一方に隣接して温度センサＳが設けられている。
この温度センサは、ＣＰＵ、メモリなどを備える制御機
構に接続され、この制御機構は、前記ランプ２２および
空冷ガス吹付手段に接続し、ランプ２２のワット数と、
空冷ガスの流量を制御する構成としている。

【００３９】この光照射装置２０は、ランプ２２の発光
時の熱を、ランプ両端からランプ中心に向かって吹き付
けられる冷却ガスにより冷却されている。そして、熱を
奪った冷却ガスが、両ワークＷの表面に吹き付けられて
ワークＷを加熱する構成としている。また、ランプ２２
は、離間して並列して設けられていることから、ワーク
の大きさに応じて発光ランプ２２の数を増減できる構成
としている。

【００４０】なお、この実施例では、空冷ガスの流出方
向をランプの長手方向に沿って行っているが、第１およ
び第２の実施例で示すように、ランプの長手方向に直交
する方向から空冷ガスが噴射するように構成しても構わ
ない。すなわち、ランプ２２の間の反射鏡２５を第１お
よび第２の実施例と同じ構成として、その反射鏡２５に
空冷用切欠および空冷ガス吹付手段を設けることで行う
ものである。

【００４１】つぎに、この発明の第４の実施例を図８お
よび図９に基づいて説明する。光照射装置３０は、ラン
プ３２と、このランプから照射される光を一方向に反射
する断面が放物線状の反射鏡３５と、この反射鏡３５の
頂部側に形成した空冷用切欠部３６と、この空冷用切欠
部に設けられた空冷用ノズル３７と、前記反射鏡３５を
少なくとも９０度反転して、光照射方向を変える回動機
構３８と、この回動機構３８を支持するハウジング３３
とから構成されている。

【００４２】前記回動機構３８は、反射鏡３５の両端側
に支軸３８ｄ，３８ｄの一端を取り付け、この支軸３８
ｄ，３８ｄの他端をハウジング３３に設けた軸受け３８
ｃ，３８ｃに回動自在に支持している。そして、前記支
軸３８ｄには、駆動モータ３８ａからの駆動が、プー
リ、歯車や、ベルト、チェーンなどの駆動力伝達手段３
８ｂを介して伝達される構成としている。

【００４３】そして、前記光照射装置３０の一方と他方
にはワークＷが配設され、これらワークＷの少なくとも
何方か一方に隣接して温度センサＳが設けられている。
この温度センサは、ＣＰＵ、メモリなどを備える制御機
構に接続され、制御機構は、前記ランプ３２および空冷
ガス吹付手段に接続し、ランプ３２のワット数と、空冷
ガスの流量を制御する構成としている。

【００４４】なお、空冷ガスの噴射方向を、ランプの長
手方向に沿って噴射できるように、反射鏡の両端に空冷
用切欠を設け、その空冷用切欠に空冷ガスの噴射ノズル
を設置する構成として構わない。

【００４５】つぎに、この発明の第５の実施例について
図１０および図１１に基づいて説明する。図１０で示す
ように、光照射装置４０は、ランプ４２と、このランプ
４２からの光照射を一方に反射する第１反射鏡４５ｂ
と、この第１反射鏡４５ｂの後方側に設けられた空冷ガ
ス吹付手段としての送風ファン４４と、前記ランプの照
射方向に設けられ、ランプ４２からの光照射を一方と他
方に反射するくの字状に形成された第２反射鏡４５ａと
から構成されている。なお、ランプ４２は、支持板など
を介してその両端をハンジング４３側に着脱自在に支持
されている。

【００４６】前記第１反射鏡４５ｂの所定位置には、空
冷用切欠部４６を形成し、前記送風ファン４４からの空
冷ガスを、この空冷用切欠部４６からランプに吹き付け
ている。そして、第２反射鏡４５ａなどに導かれ両ワー
クＷの表面を加熱する。なお前記空冷用切欠部４６は、
長溝状に形成しても、丸穴、長丸穴を複数形成する構成
としても構わない。

【００４７】また、光照射装置４０の一方と他方に配設
されたワークＷの少なくても一方側には、温度センサＳ
が設置されており、この温度センサＳは、ＣＰＵやメモ
リなどを備える制御機構に接続さている。そして、制御
機構は、ランプ４２、送風ファン４４に接続され、ラン
プ４２のワット数と、空冷ガスの流量を制御している。

【００４８】また、光照射装置４０のランプは、電極を
備える水銀灯などのランプを使用できることはもちろん
のこと、無電極放電管を使用することも可能である。無
電極放電管を使用する場合は、第１反射鏡の後方にマイ
クロ波の発生部を備える構成としている。この発生部
は、マグネトロンや、導波管などを備えており、特定波
長のマイクロ波を発振し、前記無電極放電管に吸収さ
せ、無電極放電管内の発光物質（水銀、金属沃化物、希
ガスなど）を励起させ、光照射するものである。

【００４９】無電極放電管を使用した場合、マイクロ波
が人体に悪影響を与えるため、このマイクロ波が装置外
に流失しないように、伝導性メッシュ（タングステンの
網状物）が、ランプ４２と、第２反射鏡４５ａの間に取
り付けられる構成としている。

【００５０】図１１で示すように、光照射装置５０は、
前記図１０で示した光照射装置４０の応用例であり、ラ
ンプ５２、第１反射鏡５５ｂ、送風ファン５４、ハウジ
ング５３は、同じ構成である。異なるところは、第２反
射鏡５５ａの構成である。この第２反射鏡５５ａは、ラ
ンプ５２から照射された光が一方向と他方向に、交互に
反射するように、平面鏡が回動自在となる回動機構を備
えている。この回動機構は、平面鏡を支持する支軸部と
この支軸部の両端を回動自在に軸支する軸受けと、前記
支軸部を駆動させる駆動手段などを備えている。なお、
ワークＷが上下位置にある場合は、温度センサＳは、上
側に配置したほうが、熱の上昇する性質から考えると都
合が良い。

【００５１】つぎに、上記の実施例で示した光照射装置
の作業手順を一具体例を揚げて説明する。図１１で示す
ように、ワークＷが、シート状の金属箔の場合は、ワー
クＷは、搬送装置により一方のロールから他方のロール
に巻き付けらるように構成されている。そして、搬送装
置は、所定位置にテンションおよび送りローラ６９が設
置されている。この搬送装置により、ワークＷは、間欠
的にまたは連続的に送られる構成としている。

【００５２】光照射装置６０は、支持脚などで所定位置
に設置される。ここでは光照射装置６０は、第１実施例
とほぼ同じ構成をしており、ランプ６２が点灯すると、
直射光と、反射鏡６５、６５からの反射光をワークＷに
照射する。そして、反射鏡６５、６５には、溝状の空冷
用切欠部６５が形成され、この空冷用切欠部６５位置に
設置された空冷用ノズル６７の開口穴６７ａから空冷ガ
スが、ランプ６２めがけて噴射される構成としている。
ランプ６２は、ワット数にもよるが、３キロワットの出
力のものを使用すると、瞬時にしてランプ発光熱を３０
０度Ｃ以上に上昇させる。そのため、この発光熱を奪っ
た空冷ガスは、ランプ６２の一方と他方に設置されたワ
ークＷの表面を加熱することになる。したがって、空冷
ガスは、２００度Ｃ前後の温度でワークＷを加熱するこ
とになる。

【００５３】ワークＷの照射位置には、温度検出器が設
置されており、検出された検出温度は、信号として制御
機構に送られる。そして、送られてきた信号は、制御機
構にあらかじめ入力されているワークＷの制限温度と比
較される。比較された温度は所定温度を越えていると、
制限温度以下に維持できるように、ランプ２の電源側を
制御しワット数を低下させると共に、空冷ガスの流量を
制御する。もちろん、何方か一方を制御することで制限
温度以下になる場合は、一方のみの制御を行う。なお、
ワークＷは、その材質により制限温度が異なるが、ここ
でいう材料変質温度とは、材質の機械的性質および熱的
性質が変化を起こさない温度である。また、空冷ガス
は、対面した位置に設けた空冷用ノズルからランプに向
かって吹き付けられるため、ランプの熱を奪った後は、
互いにぶつかり合いワークＷ側にほぼ同量が吹き付けら
れる。したがって、ワークＷは、加熱されると共に、光
照射を受けるため、適切な洗浄が可能となり、ワーク表
面に適切な印刷をすることができる。

【００５４】また、ワークＷが型などの一度設定した位
置から取り外したくないワークの場合は、図１および図
２で示すように、一方と他方のワークＷの間に、光照射
装置１を設置する。このとき、上下位置にワークが設定
されている場合は、光照射装置１を下側ワークＷ側に支
持脚により支持するか、または、ワークＷの縁部を利用
して光照射装置１を直接支持する。そして、上側ワーク
Ｗは、ランプ２から所定位置となるように、上側ワーク
Ｗを位置決めする。

【００５５】ワークＷの位置決めが終了すると、光照射
装置１を作動させランプ２を点灯させると共に、ランプ
両端の送風ファン４、４および空冷ガス吹付手段を作動
させ、ランプ２を冷却する。ランプは、ワークが金属の
場合、オゾン形成分解作用の働きをさせる紫外線の照射
ができない構成のものを選択して使用している。そし
て、ワークＷが点灯すると、発光熱が、ランプのワット
数に応じて発生する。ワークＷの構成がステンレス鋼な
どの場合は、材質の機械的性質および熱的性質が変化を
起こさない温度、もちろんステンレス鋼の成分により異
なるが、仮に２００度Ｃが、材料変質温度であると仮定
すると、その２００度Ｃ近傍までワークのを加熱するこ
とが望ましい。

【００５６】したがって、ワークＷを２００度Ｃ近傍ま
で加熱することが、ワークＷの残滓を除去することので
きる安全限界温度である。そして、ワークＷと残滓は、
それぞれの熱膨張係数が異なることから、前記安全限界
温度にワークＷを加熱維持すれば、ワークＷから残滓が
分離し、残滓除去を時間的に早めることになる。もちろ
ん、紫外線を含む光が、残滓に照射されることで、残滓
の除去作業を促進させている。そのため、ワークＷに付
着した残滓は、目で認識できないものまで、短時間で完
全に除去できる。

【００５７】また、ワークＷがプラスッチクで、その表
面改質を行う場合は、ワークＷの安全限界温度が金属と
異なり低く、ランプのワット数が大きくなくても足り
る。プラスチックでは、そのプラスチックがその状態で
使用できる温度の内、高温側の使用温度範囲を材料変質
温度以下としている。したがって、前記した第１の実施
例の構成の光照射装置を使用してランプ２のワット数の
低いものを使用し、空冷ガスの流量も少なくすること
で、ワークＷの表面改質作業を行うことができる。その
ため、表面改質作業は、ワークＷの表面に凸凹を形成す
ることなく、分子間の接合を壊し、その分子間の壊れた
上にインクを付着させることで印刷することができるた
め、色合いを変化させることなく、印刷することができ
る。

【００５８】なお、上記した他の実施例の光照射装置を
使用して、ワークＷの洗浄作業、残滓除去作業および表
面改質作業が行えることは勿論である。また、一方と他
方のワークは、時間差をもって各作業をするほうが都合
が良い場合は、図８、図９あるいは図１１で示す光照射
装置を使用することができる。また、制御機構によりラ
ンプのワット数を制御する場合は、ランプは、シャッタ
ーを設けて光を遮断する構成としたり、ランプの電源を
切ることで、ワット数を瞬時に０にすることで制御して
も構わない。また、空冷ガス吹付手段を制御する場合
は、空冷ガスの温度を下げることで制御したり、空冷ガ
スの流速を早めることで制御する構成としても構わず、
空冷ガスの温度、流量および流速をそれぞれ制御する構
成にすると都合が良い。

【００５９】また、ランプの種類によっては、光パルス
放電灯のように、パルスピーク温度が設計に基づき数百
度Ｃ〜数千度Ｃになるものでも、ワークの照射面の表面
温度が低いものもあり、この光パルス放電灯を使用して
も構わない。さらに、光照射装置は、印刷インク、塗
料、接着剤の乾燥用としても使用できる。そして、赤外
線重合、可視光、紫外線重合等の照射用として使用して
も構わない。また、光照射装置に使用されているランプ
は、水銀および金属沃化物が封入された放電灯の他、封
入物が希ガスのみの放電灯であっても良く、磁界、電界
により点灯する放電灯が使用できることは勿論である。
なお、ワークの表面に光量計を設置し光照射装置の光量
からワークの表面温度を制御したり、光量計および温度
センサを併用してワークの表面温度を制御しても構わな
い。

【００６０】

【発明の効果】以上に述べたごとく本発明は次の優れた
効果を発揮する。光照射装置は、加熱室と紫外線照射室とを分けて配
置する必要がなく、ランプに吹き付けられた空冷ガス
が、ランプの発光熱を奪った状態で、ワーク表面を加熱
する。そのため、光照射装置は小型化でき、ワークとワ
ークの間隔幅が狭かったり、ワークを設置状態で取り外
すことなく作業ができる。また、装置に合わせて電源の
増設をする必要もなく、装置の構成が簡易なため、メン
テナンスも容易にできる。

【００６１】光照射装置は、ワークの加熱手段をラ
ンプの発光熱を利用しているため、新たな加熱手段を設
ける必要がなく、装置のエネルギーを有効に利用するこ
とが可能である。また、ワークを加熱しながら光照射し
ているため、洗浄、残滓除去、表面改質などの各作業が
短時間で、かつ適切に行うことが可能である。

【００６２】光照射装置により、ワークの表面改質
作業を行う場合、表面に凸凹を生じることなく行えるた
め、印刷する色合いが変化することなく、望んだ色彩が
ワークに印刷できる。

【００６３】光照射装置は、ランプに吹き付ける空
冷ガスが、ランプの長手方向に直交する方向から、ある
いは、ランプの長手方向に沿って吹き付けられランプの
発光熱を奪った後、ワークに吹き付けられるため、一方
と他方に設置したワークには、ほぼ同量の熱エネルギー
が与えられ適切に加熱することができる。洗浄作業を行う場合、ワークの種類に対応して放電
灯のオゾンの有無の選択ができ、酸化作用の弊害を防ぐ
ことができるため、機械の腐食による劣化を防止でき、
人体に対する安全対策をする必要がない。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施例を示す光照射装置の一
部を省略した断面図である。

【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。

【図３】この発明の第２の実施例を示す光照射装置の全
体を示す一部断面図である。

【図４】この発明の第２の実施例を示す光照射装置の全
体を示す一部断面図である。

【図５】この発明の第３の実施例を示す光照射装置の一
部断面図である。

【図６】図５のVI−VI線の断面図である。

【図７】図６のVII−VII線の断面図である。

【図８】この発明の第４の実施例を示す光照射装置の全
体を示す一部断面図である。

【図９】図８のIX−IX線の断面図である。

【図１０】この発明の第５の実施例を示す光照射装置の
全体を示す一部断面図である。

【図１１】この発明の第５の実施例の応用例を示す光照
射装置の全体を示す一部断面図である。

【図１２】この発明の使用状態を示す光照射装置の一部
断面図である。

【図１３】従来の紫外線洗浄装置の全体を示す原理図で
ある。

【図１４】図１３の紫外線照射室部分お拡大した原理図
である。

【符号の説明】

１、１０、２０、３０、４０、５０光照射装置２、１２、２２、３２、４２、５２ランプ３、１３、２３、３３、４３、５３ハウジング４、送風ファン５、１５、２５、３５、４５ａ、４５ｂ，５５ａ，５５
ｂ反射鏡６、２６、３６、４６、５６空冷用切欠部７、１７、、３７空冷用ノズル（空冷ガス吹付手
段）１６、開口孔２７送風管（空冷ガス吹付手段）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】紫外線を含む光を照射するランプと、前記
ランプからの光を一方と他方に反射する反射鏡と、前記
ランプに沿って反射鏡に設けた空冷用切欠部と、この空
冷用切欠部に設けた空冷ガス吹付手段とからなり、前記
ランプから所定距離離間して一方と他方に設置したワー
クを光照射することを特徴とする光照射装置。
【請求項２】前記ランプは、ランプ軸線と並行する方向
に離間して併設し、これらランプ間にランプからの光を
一方と他方に反射する反射鏡を配設し、前記ランプの軸
線に沿って反射鏡に空冷用切欠部を設け、この空冷用切
欠部に空冷ガス吹付手段を設け、前記ランプから所定距
離離間して一方と他方に設置したワークを光照射するこ
とを特徴とする光照射装置。
【請求項３】紫外光を含む光を照射するランプと、この
ランプからの光を一方に反射する反射鏡と、前記反射鏡
をランプ軸線を中心として回動させ、ランプの光照射方
向を反転する回動機構とからなり、前記ランプの長手方
向に沿って反射鏡に空冷用切欠部を設け、この空冷用切
欠部に、前記ランプを冷却する空冷ガス吹付手段を設け
たことを特徴とする光照射装置。
【請求項４】紫外線を含む光を照射するランプと、この
ランプの光照射方向とは反対に設け、所定位置に空冷用
切欠部を有する第１反射鏡と、この第１反射鏡の後方に
設けた空冷ガス吹付手段と、前記ランプの光照射方向に
設けたランプからの光を一方と他方に反射する第２反射
鏡とを備えることを特徴とする光照射装置。
【請求項５】前記空冷用切欠部は、ランプの両端に設け
た支持板に設け、それら空冷用切欠部の少なくとも一方
に空冷ガス吹付手段を設けた請求項１、２、３または４
に記載の光照射装置。
【請求項６】前記空冷用切欠部は、互いに対面する位置
に設け、一方と他方の空冷用切欠部に空冷ガス吹付手段
を設け、前記ランプに空冷ガス吹付手段から空冷ガスを
吹き付ける請求項１、２、３、４または５に記載の光照
射装置。
【請求項７】前記空冷ガス吹付手段からランプに吹き付
けられた空冷ガスは、ランプの発光時の熱を奪い取った
後に、その加熱した状態で反射鏡に沿ってワークに吹き
付けられ、一方と他方に設置したワークを加熱させる請
求項１、２、３、４、５または６に記載の光照射装置。
【請求項８】前記一方と他方に設置されたワークの少な
くとも一方側で所定位置に温度検出手段を設け、この温
度検出手段からの信号を処理すると共に、前記ランプお
よび空冷ガス吹付手段の少なくとも一方を制御し、前記
温度検出手段の温度をワークの熱による材料変質温度以
下に維持する制御手段を備えることを特徴とする請求項
４、５、６または７に記載の光照射装置。
【請求項９】前記ランプは、無電極放電管であって、第
１反射鏡の後方に、特定マイクロ波を発振するマイクロ
波発振手段を備え、前記ランプと第２反射鏡の間にマイ
クロ波流出防止手段を備える請求項４に記載の光照射装
置。