JP5440342B2 - Light irradiator - Google Patents
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Description
本発明は、幅の広い被照射物に対して、棒状ランプからの光を照射する光照射器に関し、特に、比較的長い棒状ランプを、局部に大きな荷重を掛けることなく安全に支持する手段を備えた光照射器に関するものである。 The present invention relates to a light irradiator that irradiates a wide object to be irradiated with light from a rod-shaped lamp, and in particular, a means for safely supporting a relatively long rod-shaped lamp without applying a large load to a local portion. It is related with the provided light irradiator.
被照射物であるワークに対して、ワークの幅に対応した長さの棒状の紫外線放電ランプを用い、ワークを移動させながら光（紫外線）を照射する光照射装置が知られている。そのような例として、特許文献１に記載された光配向用偏光光照射装置がある。
図５に、上記のような光照射装置の光照射器に取り付けられる、棒状の紫外線放電ランプの構成の一例を示す
紫外線放電ランプ１は、大きくは、封体と呼ばれる一方向に伸びるガラス（石英）管内に一対の電極１ａが設けられた管本体部分（発光部Ａ＋管端部Ｂ）と、管内部の電極１ａと外部の電極（リード線）５とをつなぐための金属箔（例えばモリブデン箔）１ｃが、埋設されたシール部Ｃとから構成されている。
2. Description of the Related Art There is known a light irradiation apparatus that uses a bar-shaped ultraviolet discharge lamp having a length corresponding to the width of a workpiece to irradiate the workpiece, and irradiates light (ultraviolet rays) while moving the workpiece. As such an example, there is a polarized light irradiation apparatus for photo-alignment described in Patent Document 1.
FIG. 5 shows an example of the configuration of a rod-shaped ultraviolet discharge lamp attached to the light irradiator of the light irradiation apparatus as described above. The ultraviolet discharge lamp 1 is largely made of glass (quartz) called a sealed body and extending in one direction. ) Metal foil (for example, molybdenum foil) for connecting the tube body portion (light emitting portion A + tube end portion B) provided with a pair of electrodes 1a in the tube, and the electrode 1a inside the tube and the external electrode (lead wire) 5 ) 1c is composed of an embedded seal portion C.
シール部Ｃは、封体の石英を加熱し金属箔との間に空間（隙間）を残さないように封止して構成されている。
封体内には水銀やランプの点灯に必要なガスが封入されている。なお、水銀以外に一種もしくは複数種の金属が封入されているランプもある。
シール部Ｃの両端（ランプ１の長手方向の両外側）にはセラミックス製または金属製の口金部１ｂが取付けられており、この口金部１ｂから、外部の電極（リード線）５を介して電極１ａに電力が引き込まれる。
また、ランプ１を光照射器に取り付ける際には、光照射器に設けられたランプ保持部材が、この口金部１ｂの部分を保持する。
The seal portion C is configured by heating the sealing quartz so as not to leave a space (gap) between the metal foil.
The envelope is filled with mercury and gas necessary for lamp operation. Some lamps contain one or more kinds of metals in addition to mercury.
Ceramic or metal base portions 1b are attached to both ends of the seal portion C (both outside in the longitudinal direction of the lamp 1), and electrodes are connected from the base portion 1b via external electrodes (lead wires) 5. Power is drawn into 1a.
Further, when the lamp 1 is attached to the light irradiator, a lamp holding member provided in the light irradiator holds the portion of the base portion 1b.
管本体部分は、電極１ａ間である封体発光部Ａと、管径が徐々に細くなって封体発光部Ａとシール部Ｃをつなぐ管端部Ｂからなる。
点灯時は、一対の電極１ａ間で放電が起き、管内に封入されている水銀や、水銀以外に金属が封入されている場合はそれらの金属が蒸発し、該金属特有のスペクトルを発光する。この時、両電極１ａ間である封体発光部Ａは発光領域になり、管端部Ｂやシール部Ｃ及び口金部１ｂの部分は非発光領域となる。
このような紫外線放電ランプは、一例をあげれば、定格１８ｋＷのものであって、電極１ａ間距離は約１１００ｍｍ、内容積が約４００ｃｍ3の封体内部に鉄、ヨウ化水銀、水銀などが封入されて、波長２２０ｎｍ〜４００ｎｍの光を放射する。
The tube main body portion includes a sealed light emitting portion A between the electrodes 1a, and a tube end B connecting the sealed light emitting portion A and the seal portion C with a gradually decreasing tube diameter.
At the time of lighting, discharge occurs between the pair of electrodes 1a, and when metal enclosed in the tube or metal other than mercury is evaporated, the metal evaporates and emits a spectrum specific to the metal. At this time, the envelope light emitting portion A between the two electrodes 1a becomes a light emitting region, and the tube end portion B, the seal portion C, and the base portion 1b become non-light emitting regions.
For example, such an ultraviolet discharge lamp has a rating of 18 kW, and the distance between the electrodes 1a is about 1100 mm, and the inner volume is about 400 cm 3 , and iron, mercury iodide, mercury, etc. are enclosed inside the envelope. Then, light having a wavelength of 220 nm to 400 nm is emitted.
図６に、紫外線放電ランプを有する光照射器の構成例を示す。同図は、ランプの長手方向に沿った方向からの断面図である。なお、図５に示したリード線５は省略している。
１は棒状の紫外線放電ランプ（以下、棒状ランプあるいは単にランプという）、２はランプハウス、２ａは樋状のミラー、２ｂは風洞、２ｃは隔壁板、２ｄは冷却風の通風孔、３は吸引ファン、４はダクトであり、ランプハウス２の上部には、ダクト４を介して吸引ファン３が設けられている。
吸引ファン３が動作することにより、外部からランプハウス２内に冷却風が吸引され、棒状のランプ１の長手方向に直交するように冷却風が流れ、ランプ１およびミラー２ａを冷却する。
ランプ１およびミラー２ａを冷却した冷却風は、隔壁２ｃに設けられたエアの吸い込み孔（通風孔）２ｄから風洞２ｂに引き込まれ、ダクト４から排気される。
上記棒状ランプ１は、例えば特許文献２の従来例の図４に示されるように、ランプの両端に形成されている口金部分をクリップ部材などで挟持して支持される。
FIG. 6 shows a configuration example of a light irradiator having an ultraviolet discharge lamp. This figure is a cross-sectional view from a direction along the longitudinal direction of the lamp. Note that the lead wire 5 shown in FIG. 5 is omitted.
1 is a rod-shaped ultraviolet discharge lamp (hereinafter referred to as a rod-shaped lamp or simply a lamp), 2 is a lamp house, 2a is a bowl-shaped mirror, 2b is a wind tunnel, 2c is a partition plate, 2d is a cooling air vent, 3 is a suction A fan 4 is a duct, and a suction fan 3 is provided above the lamp house 2 via the duct 4.
When the suction fan 3 is operated, cooling air is sucked into the lamp house 2 from the outside, and the cooling air flows so as to be orthogonal to the longitudinal direction of the rod-shaped lamp 1 to cool the lamp 1 and the mirror 2a.
The cooling air that has cooled the lamp 1 and the mirror 2 a is drawn into the air tunnel 2 b from the air suction hole (ventilation hole) 2 d provided in the partition wall 2 c and exhausted from the duct 4.
For example, as shown in FIG. 4 of the conventional example of Patent Document 2, the rod-shaped lamp 1 is supported by holding cap portions formed at both ends of the lamp with clip members or the like.
特許文献１に記載された偏光光照射装置により処理される光配向膜は、例えば液晶パネルに使用されるが、パネルの大型化により光配向膜も大型化しており、光配向膜の幅も２ｍ〜３ｍと大型化している。
光配向膜の幅が広くなるにつれ、ランプ１の発光部もそれに応じて長くする必要があるが、封体の長さが２ｍ以上になると、以下のような問題が生ずる。
（１）ランプが長くなっても管径はあまり変わらず、ランプの自重は大きくなるので、ランプの特定の部位に過大な荷重が掛かると、ランプが破損する危険がある。特に、管径が細くなる管端部、シール部の近傍は脆弱であり、過大な荷重が加わるとこの部分で破損することがある。
ランプは例えば特許文献２の図４に示されるように、その両端に形成されている口金部分をクリップ部材などで挟持して支持することが多いが、長いランプを両端に形成された口金部分だけで支持すると、封体の自重が、管径の細い管端部、シール部などの特定の部位に加わり、この部分が破損する場合がある。
（２）長いランプは自重も大きくなるので、取り扱いが難しくなり、光照射器へのランプの取り付け、取り外しが困難となる。例えば、ランプの一方の口金付近を持つと、上記のように管端部やシール部などで破損することがあり、また、ランプが長いので、取り付けるときにどこかにぶつけて破損することも考えられる。このため、場合によっては複数人でランプを支持して、光照射器への取り付け、取り外しをする必要もでてくる。
The photo-alignment film processed by the polarized light irradiation apparatus described in Patent Document 1 is used for, for example, a liquid crystal panel. However, the photo-alignment film is also enlarged due to the enlargement of the panel, and the width of the photo-alignment film is also 2 m. It is up to 3m.
As the width of the photo-alignment film becomes wider, the light emitting portion of the lamp 1 needs to be lengthened accordingly. However, when the length of the envelope is 2 m or more, the following problems arise.
(1) Even if the lamp becomes longer, the tube diameter does not change so much and the weight of the lamp increases. Therefore, if an excessive load is applied to a specific part of the lamp, there is a risk that the lamp may be damaged. In particular, the vicinity of the pipe end and the seal part where the pipe diameter becomes thin is fragile, and if an excessive load is applied, this part may be damaged.
For example, as shown in FIG. 4 of Patent Document 2, the lamp is often supported by holding the base portions formed at both ends thereof with clip members or the like, but only the base portion formed at both ends with a long lamp. If supported by the above, the weight of the sealed body may be applied to specific parts such as a pipe end having a thin pipe diameter or a seal part, and this part may be damaged.
(2) Since the long lamp has its own weight, it is difficult to handle and it is difficult to attach and remove the lamp to the light irradiator. For example, if you have one of the lamp caps near the base, it may be damaged at the tube end or seal as described above. Also, since the lamp is long, it may be damaged by hitting it somewhere. It is done. For this reason, in some cases, it is necessary to support the lamp by a plurality of people, and to attach to and remove from the light irradiator.
（３）長いランプを両端に形成された口金部分だけで支持して、長手方向が水平になるように配置すると、封体に自重によるたわみが生じる。例えば、ランプの長さが２．５ｍになると、２ｍｍ〜３ｍｍのたわみが発生する。封体に自重によるたわみが生じると、次のような問題がある。
例えば樋状のミラー２ａの断面形状が楕円である場合、ランプの発光部をこの楕円の第一焦点位置に配置することで、ミラー２ａに反射された光は楕円の第二焦点に集光する。しかし、封体にたわみが生じると、ランプの発光部の位置が第一焦点からずれ、ミラーにより反射した光は第二焦点に集光せず、照度や均一度が低下する。
また、例えば樋状のミラー２ａの断面形状が放物であるパラボラミラーの場合、ランプの発光部をこのパラボラミラーの第一焦点位置に配置することで、ミラー２ａに反射された光はミラーに反射した光は平行光になる。しかし、封体にたわみが生じると、ランプの発光部の位置が第一焦点からずれ、ミラーにより反射した光は平行光にならず、所望の光特性が得られなくなる。
(3) When a long lamp is supported by only the cap portions formed at both ends and arranged so that the longitudinal direction is horizontal, the envelope is deflected by its own weight. For example, when the length of the lamp is 2.5 m, a deflection of 2 mm to 3 mm occurs. When the envelope is bent due to its own weight, there are the following problems.
For example, when the cross-sectional shape of the bowl-shaped mirror 2a is an ellipse, the light reflected from the mirror 2a is collected at the second focal point of the ellipse by arranging the light emitting part of the lamp at the first focal position of the ellipse. . However, when the envelope is deflected, the position of the light emitting part of the lamp is shifted from the first focus, and the light reflected by the mirror is not collected at the second focus, and the illuminance and uniformity are reduced.
For example, in the case of a parabolic mirror whose cross-sectional shape is a parabolic mirror 2a, the light reflected from the mirror 2a is transmitted to the mirror by arranging the light emitting part of the lamp at the first focal position of the parabolic mirror. The reflected light becomes parallel light. However, when the envelope is deflected, the position of the light emitting portion of the lamp is shifted from the first focus, and the light reflected by the mirror does not become parallel light, and desired light characteristics cannot be obtained.
特許文献２には、紫外線ランプの発光管を楕円集光鏡の第一焦点の位置に確実に支持するため、ランプの伸びる方向に対して直角方向にランプの口金部分を押圧するバネ板部材と、発光管の直管部分に当接するＶ字ブロックとによりランプを挟持することが記載されている。
しかし、特許文献２に記載されるものでは、ランプの口金部分をバネ板部材で押圧し、
発光管の直管部分にＶ字ブロックを当接させているので、ランプの長手方向に対して直交する方向に力が働き、ランプの管径が細くなっている口金付近に大きな力が加わり、場合によっては、この部分が破損することも考えられる。また、ランプが長いと、撓むことも考えられる。
このため、特許文献２に記載される支持構造は、ある長いランプには適用することが難しい。
本発明は上記課題を解決するたになされたものであって、本発明の課題は、長い棒状のランプを備える光照射器において、ランプを破損させることなく確実に支持することができ、また、ランプの自重たわみを防ぎミラーに対してあらかじめ設定された位置に位置決めでき、さらに光照射器へのランプの取り付け取り外しが容易な光照射器を提供することである。
Patent Document 2 discloses a spring plate member that presses the cap portion of the lamp in a direction perpendicular to the direction in which the lamp extends in order to reliably support the arc tube of the ultraviolet lamp at the position of the first focal point of the elliptical condenser mirror. In addition, it is described that the lamp is clamped by a V-shaped block that comes into contact with the straight tube portion of the arc tube.
However, in what is described in Patent Document 2, the base portion of the lamp is pressed with a spring plate member,
Since the V-shaped block is in contact with the straight tube portion of the arc tube, a force acts in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the lamp, and a large force is applied near the base where the lamp tube diameter is narrow, In some cases, this portion may be damaged. Further, if the lamp is long, it may be bent.
For this reason, it is difficult to apply the support structure described in Patent Document 2 to a certain long lamp.
The present invention has been made to solve the above problems, and the problem of the present invention is that the light irradiator including a long rod-shaped lamp can be reliably supported without damaging the lamp, and It is an object of the present invention to provide a light irradiator that can prevent the lamp from being bent by its own weight and that can be positioned at a preset position with respect to the mirror and that can be easily attached to and detached from the light irradiator.
上記課題を解決するため、本発明においては、光照射器を次のように構成する。
（１）一方向に伸びる封体を備えたその長手方向が水平に配置された棒状のランプと、この棒状のランプからの光を反射する樋状のミラー（樋状ミラーの断面形状は楕円でも放物でもよい）と、棒状ランプから出射した光、および棒状ランプから出射した後樋状ミラーにより反射された光が出射する光出射口を備えた光照射器において、上記ランプを支持する支持部材を設ける。
上記支持部材は、ランプに対し光出射口とは反対側（即ち樋状ミラーの頂部側）に取り付けられた、ランプの封体に接してランプをミラーに対してあらかじめ設定された位置に位置決めする例えばＶブロックのような位置決め部材と、光出射口の側からランプの封体の発光部に接して複数箇所で持ち上げ、ランプの封体を位置決め部材に押付け支持するランプ持ち上げ部材とを有し、上記棒状のランプの口金部に該口金部を支持するための前記クリップ部材などの支持手段を設けずに、ランプを上記位置決め部材とランプ持ち上げ部材とで挟持して支持する。
（２）上記（１）において、持ち上げ部材をランプの長手方向に複数に分割し、複数に分割された持ち上げ部材を一体で上下動させる持ち上げ機構を設け、この機構により分割された複数の部材を一体で上下動させて、ランプを持ち上げたり、下降させる。
（３）上記（２）において、上記ランプ持ち上げ機構を、中心に回転軸を有し、この中心から偏心した位置に回転可能に棒状部材が接続され、この棒状部材を水平方向に押し引きすると上記回転軸を中心に回転する楕円形のカムと、このカムの回転により上下移動する第１の部材と、第１の部材に弾性部材を介して支持され、第１の部材の上下移動と共に上下に移動する持ち上げ部材（第２の部材）から構成する。
この持ち上げ部材（第２の部材）は、上記位置決め部材に対向して上記ランプを挟持する、光透過性のランプ封体支持部を有する。
In order to solve the above problems, in the present invention, the light irradiator is configured as follows.
(1) A rod-shaped lamp having a sealing body extending in one direction and whose longitudinal direction is horizontally disposed, and a bowl-shaped mirror that reflects light from the rod-shaped lamp (the cross-sectional shape of the bowl-shaped mirror may be elliptical) A paraboloid), and a light irradiator provided with a light emitting port through which light emitted from the rod-shaped lamp and light reflected from the rod-shaped mirror after emitted from the rod-shaped lamp are emitted, a support member that supports the lamp Is provided.
The support member is attached to the opposite side of the lamp from the light exit port (that is, the top side of the bowl-shaped mirror) and contacts the lamp envelope to position the lamp at a preset position with respect to the mirror. For example, a positioning member such as a V block, and a lamp lifting member that lifts at a plurality of locations in contact with the light emitting portion of the lamp envelope from the light exit side, and presses and supports the lamp envelope against the positioning member, The lamp is clamped and supported by the positioning member and the lamp lifting member without providing support means such as the clip member for supporting the cap portion on the cap portion of the rod-shaped lamp.
(2) In the above (1), the lifting member is divided into a plurality of parts in the longitudinal direction of the lamp, and a lifting mechanism for moving the lifting members divided up and down integrally is provided. Move the lamp up and down to raise or lower the lamp.
(3) In the above (2), the lamp lifting mechanism has a rotating shaft at the center, and a rod-shaped member is rotatably connected to a position eccentric from the center. When the rod-shaped member is pushed and pulled in the horizontal direction, An elliptical cam that rotates about the rotation axis, a first member that moves up and down by the rotation of the cam, and an elastic member that is supported by the first member and moves up and down along with the up and down movement of the first member It consists of a lifting member (second member) that moves.
The lifting member (second member) has a light-transmitting lamp envelope support portion that holds the lamp so as to face the positioning member.
本発明においては、以下の効果を得ることができる。
（１）棒状のランプの口金部を支持する支持手段を設けずに、ランプ持上げ部材によりランプの封体の発光部を持上げて位置決め部材に押付け、ランプを位置決め部材とランプ持上げ部材で挟んで保持するようにしたので、管径が細くなる管端部、シール部などに荷重を掛けることなくランプを支持することができる。このため、封体が長いランプであっても、破損するなどの心配なく安全に支持することができる。また、持ち上げ部材を光透過性の部材で構成することにより、ランプからの光が上記持ち上げ部材で遮光されることがなく、ランプからの光を有効に利用することができる。
（２）ランプを上記位置決め部材と持ち上げ部材とで挟持して複数箇所で支持するようにしたので、封体が長いランプであっても自重によるたわみを防ぐことができ、ミラーに対してあらかじめ設定された位置に、上下左右にずれることなく位置決めして保持することができる。
（３）ランプ持上げ機構の持ち上げ部材（第２の部材）を上下方向に移動できるように構成したので、持ち上げ部材（第２の部材）上にランプを載せて、持ち上げ部材（第２の部材）を上方向に移動させることにより、ランプを取り付けることができ、また、持ち上げ部材（第２の部材）を下方向に移動させることにより、ランプを取り外すことができ、封体の長いランプであっても、取り付け／取り外しを容易に行なうことができ、容易にランプの交換作業を行うことができる。
In the present invention, the following effects can be obtained.
(1) Without providing support means for supporting the base of the lamp-shaped lamp, the lamp lifting member lifts the light emitting portion of the lamp envelope and presses it against the positioning member, and the lamp is held between the positioning member and the lamp lifting member. As a result, the lamp can be supported without applying a load to the tube end portion, the seal portion, and the like whose tube diameter is reduced. For this reason, even a lamp with a long envelope can be safely supported without worrying about breakage. Further, by configuring the lifting member with a light-transmitting member, the light from the lamp is not blocked by the lifting member, and the light from the lamp can be used effectively.
(2) Since the lamp is sandwiched between the positioning member and the lifting member and supported at a plurality of locations, it is possible to prevent deflection due to its own weight even when the lamp has a long envelope and is set in advance for the mirror. It is possible to position and hold at the set position without shifting vertically and horizontally.
(3) Since the lifting member (second member) of the lamp lifting mechanism is configured to be movable in the vertical direction, the lamp is placed on the lifting member (second member), and the lifting member (second member). The lamp can be attached by moving the lamp upward, and the lamp can be removed by moving the lifting member (second member) downward. In addition, the attachment / detachment can be easily performed, and the lamp can be easily replaced.
本発明の実施例の光照射器の構成を、図１〜図４を用いて説明する。
図１は本発明の実施例の光照射器の内部構成を示す図であり、図１（ａ）は本実施例の光照射器の概略構成を示し、同図はランプの長手方向の管軸を通る平面で切った断面図（図１（ｂ）のＡ−Ａ断面図）であり、同図（ｂ）は、本実施例の光照射器をランプの長手方向に対して直交する平面で切った断面図（図１（ａ）のＢ−Ｂ断面図）である。
なお、図１（ａ）では図１（ｂ）に示した突起部１２１（ランプ封体支持部）、Ｖブロック（位置決め部材）のみが示されており、ランプを支持するためのその他の構成は省略されている。
図２はランプの長手方向に直交する方向から本実施例のランプ持ち上げ機構、位置決め部材、ランプを見た図であり、ランプハウス、樋状ミラー、風洞よりも上の部分などは省略されている。また、図３はランプ持ち上げ機構とランプとＶブロックの斜視図であり、図４はランプ持上げ機構の動作を示す図である。
The structure of the light irradiator of the Example of this invention is demonstrated using FIGS. 1-4.
FIG. 1 is a diagram showing an internal configuration of a light irradiator according to an embodiment of the present invention. FIG. 1A shows a schematic configuration of the light irradiator according to the present embodiment. FIG. 1B is a cross-sectional view taken along a plane passing through (A-A cross-sectional view in FIG. 1B), and FIG. 1B is a plane orthogonal to the longitudinal direction of the lamp of the present embodiment. It is sectional drawing (BB sectional drawing of Fig.1 (a)) cut.
In FIG. 1A, only the protrusion 121 (lamp seal support) and the V block (positioning member) shown in FIG. 1B are shown, and other configurations for supporting the lamp are as follows. It is omitted.
FIG. 2 is a view of the lamp lifting mechanism, the positioning member, and the lamp according to the present embodiment viewed from a direction orthogonal to the longitudinal direction of the lamp, and the lamp house, the saddle mirror, the portion above the wind tunnel, etc. are omitted. . 3 is a perspective view of the lamp lifting mechanism, the lamp, and the V block, and FIG. 4 is a diagram showing the operation of the lamp lifting mechanism.
図１において、１は棒状の紫外線放電ランプ（以下、ランプあるいは棒状ランプという）、２はランプハウス、２ａは樋状のミラー、２ｂは風洞、２ｃは隔壁板、２ｄは冷却風の通風孔である。ランプハウス２の上部には、前記図６で説明したように、ダクトを介して吸引ファンが設けられており、吸引ファンが動作することにより、外部からランプハウス２内に冷却風が吸引される。これにより、棒状のランプ１の長手方向に直交するように冷却風が流れ、ランプ１およびミラー２ａを冷却する。
ランプ１は、図１に示すように位置決め部材である、例えばセラミック等で形成されるＶブロック１６とランプ押さえ棒（第２の部材）１２等から構成される支持手段により支持されており、ランプ１の口金部１ｂを支持するための前記クリップ部材などの支持手段は設けられていない。なお、ランプ１への電源供給はランプ１の口金部１ｂから引き出されたリード線（図１では不図示、前記図５参照）を図示しない端子台等に接続することによりなされる。
In FIG. 1, 1 is a rod-shaped ultraviolet discharge lamp (hereinafter referred to as a lamp or rod-shaped lamp), 2 is a lamp house, 2a is a bowl-shaped mirror, 2b is a wind tunnel, 2c is a partition plate, 2d is a cooling air vent hole. is there. As described with reference to FIG. 6, a suction fan is provided in the upper part of the lamp house 2 through a duct. When the suction fan operates, cooling air is sucked into the lamp house 2 from the outside. . Thereby, cooling air flows so as to be orthogonal to the longitudinal direction of the rod-shaped lamp 1, and the lamp 1 and the mirror 2a are cooled.
As shown in FIG. 1, the lamp 1 is supported by supporting means including a V block 16 formed of, for example, ceramic, a lamp pressing bar (second member) 12 and the like as positioning members. No support means such as the clip member for supporting one base part 1b is provided. The power supply to the lamp 1 is made by connecting a lead wire (not shown in FIG. 1, see FIG. 5) drawn from the cap portion 1b of the lamp 1 to a terminal block not shown.
樋状のミラー２ａと、ランプ１の位置決め部材であるＶブロック１６は、上記隔壁板２ｃに取り付けられる。これにより、ミラー２ａとＶブロック１６は一体となり、両者の位置が決まる。
Ｖブロック１６（位置決め部材）は、図１（ｂ）に示すように断面がＶ字状であり、その２つの斜面にランプ１の封体の発光部が突き当たったとき、ランプ１がミラー２ａに対してあらかじめ設定された位置になるように、隔壁板２ｃに取り付ける位置と形状が決められている。
なお、ランプ１の位置決め部材は、ランプ１の封体が接する部分がＶ字型ではなく、例えば円弧状のような曲面であっても良い。
ここで、ランプ１のミラー２ａに対するあらかじめ設定された位置とは、所望の光学特性（例えば照度や均一度）が得られる位置のことである。例えば、樋状ミラー２ａの断面形状が楕円や放物（パラボラ）である場合は、ランプをその第一焦点に位置決めすることが多く、その場合は第一焦点の位置が「あらかじめ設定した位置」である。しかし、ランプを焦点位置から多少ずらした方が処理に有効な場合もある。その場合は、その焦点からずれた位置が「あらかじめ設定した位置」となる。
The bowl-shaped mirror 2a and the V block 16 which is a positioning member for the lamp 1 are attached to the partition plate 2c. Thereby, the mirror 2a and the V block 16 are integrated, and the positions of both are determined.
As shown in FIG. 1B, the V block 16 (positioning member) has a V-shaped cross section, and when the light emitting portion of the envelope of the lamp 1 hits the two inclined surfaces, the lamp 1 contacts the mirror 2a. On the other hand, the position and shape to be attached to the partition plate 2c are determined so as to be set in advance.
Note that the positioning member of the lamp 1 may be a curved surface such as an arc instead of a V-shaped portion where the envelope of the lamp 1 contacts.
Here, the preset position of the lamp 1 with respect to the mirror 2a is a position where desired optical characteristics (for example, illuminance and uniformity) can be obtained. For example, when the cross-sectional shape of the bowl-shaped mirror 2a is an ellipse or a parabola, the lamp is often positioned at the first focal point. In this case, the position of the first focal point is “a preset position”. It is. However, there are cases where it is more effective for the process to slightly shift the lamp from the focal position. In that case, the position deviated from the focal point becomes the “preset position”.
ランプ１から放射された光は、直接、またはミラー２ａで反射して、ランプハウス２の下面のベースプレート１０に形成された光出射口１０ａから、図示しない被処理物に向けて出射する。
ランプハウス２の光出射口側には、ランプ押さえ棒（第２の部材）１２、カム受け（第１の部材）１１等から構成されるランプ持ち上げ機構２０が設けられている。
ランプ持ち上げ機構２０は、図１（ｂ）、図２、図３に示すようにベースプレート１０上に設けられ、ベースプレート１０に回転可能に支持された楕円形のカム１４、カム１４の回転により上下移動するカム受け（第１の部材）１１、カム受け１１に弾性体１３（ばね）を介して支持され、カム受け１１の上下に伴い上下するランプ押さえ棒（第２の部材、すなわち「持ち上げ部材」）１２を備える。
ランプ押さえ棒１２は、ランプ１を下側から上に持上げるための部材であり、中央にランプの封体発光部に接して支持する突起部（ランプ封体支持部）１２１と、この突起部１２１の両側にランプの長手方向に直交する方向に伸びる腕部１２２を備える。ランプ押さえ棒１２の突起部１２１は、Ｖブロック１６のランプを挟んで対向する位置になるように設ける。
The light emitted from the lamp 1 is reflected directly or by the mirror 2a, and is emitted toward a workpiece (not shown) from a light emission port 10a formed in the
A lamp lifting mechanism 20 including a lamp pressing bar (second member) 12, a cam receiver (first member) 11, and the like is provided on the light exit side of the lamp house 2.
The ramp lifting mechanism 20 is provided on the
The lamp presser bar 12 is a member for lifting the lamp 1 from the lower side to the upper side, and has a projection (lamp envelope support) 121 that is in contact with and supports the envelope light emitting portion of the lamp, and the projection. Arms 122 extending in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the lamp are provided on both sides of 121. The protrusion 121 of the lamp pressing bar 12 is provided so as to be opposed to the lamp of the V block 16.
ランプ押さえ棒１２は、ランプ１に対して光を照射する側に配置するので、影を作らないように、光が当たる部分は、例えば石英等の光透過性の材質のものを使用する。少なくとも突起部１２１と腕部１２２の一部は光透過性でなくてはならない。
突起部１２１はランプ１の封体発光部の下側に接してランプ１を上に持ち上げ、ランプをＶブロック１６との間で挟んで支持する。上記したように、ランプ１をあらかじめ設定した位置に位置決めするＶブロック１６は、ミラー２ａを取り付けた隔壁板２ｃに取り付けられ、Ｖブロックとミラー２ａは一体化している。したがって、突起部１２１によりＶロック１６に押付けられたランプ１、ミラー２ａに対して上下左右にずれることなく位置が決まる。
なお、突起部１２１のランプと接触する部分はあまり鋭く尖らせない。ランプの封体の一点に力が集中しないようにするためである。
ランプ押さえ棒１２の腕部１２２の両端は、押しばね１３を介してカム受け１１に取り付けられている。カム受け１１は、１個のランプ押さえ棒１２に対して２個、ランプ１の両側に設けられる。
Since the lamp pressing bar 12 is disposed on the side of the lamp 1 where the light is irradiated, a portion that is exposed to light is made of a light-transmitting material such as quartz so as not to make a shadow. At least a part of the protrusion 121 and the arm 122 must be light transmissive.
The projecting portion 121 is in contact with the lower side of the envelope light emitting portion of the lamp 1 to lift the lamp 1 up and support the lamp by sandwiching it between the V block 16. As described above, the V block 16 for positioning the lamp 1 at a preset position is attached to the partition plate 2c to which the mirror 2a is attached, and the V block and the mirror 2a are integrated. Therefore, the position is determined without shifting up and down and left and right with respect to the lamp 1 and the mirror 2a pressed against the V lock 16 by the protrusion 121.
It should be noted that the portion of the protrusion 121 that contacts the lamp is not sharply sharpened. This is to prevent the force from concentrating on one point of the lamp envelope.
Both ends of the arm portion 122 of the lamp pressing bar 12 are attached to the cam receiver 11 via the pressing spring 13. Two cam receivers 11 are provided on both sides of the lamp 1 for one lamp pressing rod 12.
カム受け１１は、楕円形のカム１４の回転により上下に移動する。カム１４は、中心に回転軸１４ａがあり、この回転軸１４ａを中心にして回転する（図１、図２、図３参照）。この回転軸１４ａは図１（ｂ）に示す支持部材１４ｂ（図１（ｂ）参照）によりベースプレート１０上に支持されている。
図２、図３に示すように、カム１４には回転軸１４ａとは異なる位置に、ランプの長手方向と並行して伸びる棒状の部材１５がカム１４に対して回転可能に取り付けられる。
棒状の部材１５が水平方向（図２の左右方向）に移動すると、カム１４は回転移動する。これにより、図１（ｂ）、図２（ａ）、図３に示すように楕円形のカム１４の長径が上になるとカム受け１１は上昇し、図２（ｂ）に示すようにカム１４の長径が横になるとカム受け１１は下降する。
カム受け１１が上昇すると、押しばね１３を介してカム受け１１に支持されているランプ押さえ棒１２も上昇する。ランプ押さえ棒１２が上昇すると、突起部１２１がランプ１の封体発光部を持ち上げる。持ち上げられたランプ１の封体発光部は、Ｖブロック１６の斜面に突き当たり位置が決まる。
The cam receiver 11 moves up and down by the rotation of the elliptical cam 14. The cam 14 has a
As shown in FIGS. 2 and 3, a rod-like member 15 extending in parallel with the longitudinal direction of the lamp is rotatably attached to the cam 14 at a position different from the
When the rod-shaped member 15 moves in the horizontal direction (left-right direction in FIG. 2), the cam 14 rotates. As a result, as shown in FIGS. 1B, 2A, and 3, when the major axis of the elliptical cam 14 increases, the cam receiver 11 rises, and as shown in FIG. 2B, the cam 14 When the major diameter of the cam receiver 11 becomes horizontal, the cam receiver 11 descends.
When the cam receiver 11 is raised, the lamp pressing bar 12 supported by the cam receiver 11 via the push spring 13 is also raised. When the lamp pressing bar 12 is raised, the protrusion 121 lifts the envelope light emitting part of the lamp 1. The sealed light emitting part of the raised lamp 1 comes into contact with the slope of the V block 16 and its position is determined.
カム受け１１が下降すると、ランプ押さえ棒１２も下降する。ランプ押さえ棒１２が下降すると、突起部１２１はランプ１を乗せた状態で下降する。
カム１４は、ランプ１の両側に設けられた２個のカム受け１１に対して、それぞれ１個ずつ設ける。棒状部材１５もランプ１の両側のカム１４のそれぞれについて取り付ける。
ミラー２ａに対する位置が重要なのはランプの発光部なので、ランプの持ち上げ部材とＶブロック１６は、ランプ１の封体発光部を挟んで支持する位置に設ける。上記したように、ランプ押さえ棒１２の突起部１２１とＶブロック１６は、ランプ１の封体発光部を挟んで対向する位置に設ける。
ランプ押さえ棒（「持ち上げ部材」）１２とＶブロック１６は、ランプの長さに応じて、たわみの大きさを考慮し複数個所設ける。しかし、ランプの中央と両端の少なくとも３個所に設けることが望ましい。なぜなら、中央部だけだと両端がたわみ（下がり）、両端だけだと中央部がたわむ（下がる）からである。
When the cam receiver 11 is lowered, the lamp pressing bar 12 is also lowered. When the lamp pressing bar 12 is lowered, the protrusion 121 is lowered with the lamp 1 placed thereon.
One cam 14 is provided for each of the two cam receivers 11 provided on both sides of the lamp 1. A rod-like member 15 is also attached to each of the cams 14 on both sides of the lamp 1.
Since the position with respect to the mirror 2a is important, the lamp light emitting part, the lamp lifting member and the V block 16 are provided at a position where the envelope light emitting part of the lamp 1 is supported. As described above, the protrusion 121 of the lamp pressing rod 12 and the V block 16 are provided at positions facing each other with the envelope light emitting portion of the lamp 1 interposed therebetween.
A plurality of lamp holding bars (“lifting members”) 12 and V blocks 16 are provided in consideration of the amount of deflection according to the length of the lamp. However, it is desirable to provide at least three places on the center and both ends of the lamp. This is because both ends are bent (lowered) when only the central portion is formed, and the central portion is bent (lowered) only when both ends are formed.
図１、図２に示すように本実施例ではランプ押さえ棒（「持ち上げ部材」）１２とＶブロック１６を、ランプ１の封体発光部の中央と両端の３個所に設けている。このようにランプの持ち上げ機構を複数個所に設ける場合、図２に示すように、カム１４が同期して回転するように、各カム１４を１本の棒状部材１５により連結する。
図２においては、同図（ｂ）に示すように棒状部材１５を右方向（ランプから遠ざかる方向）に引くと、カム１４の長径が横になり、カム受け１１が下降しランプが下降する。また、同図（ａ）に示すように、棒状部材１５を左方向（ランプに近づく方向）に押すと、カム１４の長径が縦になり、カム受け１１が上昇しランプが上昇する。
なお、図１、図２ではランプ押さえ棒（「持ち上げ部材」）１２とＶブロック１６をランプ１の封体発光部の中央と両端の３個所に設けている場合について示しているが、３個のランプ押さえ棒１２とＶブロック１６のいずれか一方あるいは両方を、一体の部材で構成し、ランプ１の封体を一体に形成されたランプ押さえ棒１２とＶブロック１６で挟持し、ランプ１の中央と両端等の複数個所で支持するようにしてもよい。
As shown in FIGS. 1 and 2, in this embodiment, lamp pressing rods (“lifting members”) 12 and V blocks 16 are provided at three locations at the center and both ends of the envelope light emitting portion of the lamp 1. When the ramp lifting mechanism is provided in a plurality of places as described above, as shown in FIG. 2, the cams 14 are connected by a single bar-like member 15 so that the cams 14 are rotated in synchronization.
In FIG. 2, when the rod-like member 15 is pulled rightward (in a direction away from the ramp) as shown in FIG. 2B, the long diameter of the cam 14 becomes horizontal, the cam receiver 11 descends, and the ramp descends. Further, as shown in FIG. 6A, when the rod-like member 15 is pushed leftward (in the direction approaching the ramp), the long diameter of the cam 14 becomes vertical, the cam receiver 11 rises, and the ramp rises.
1 and 2 show the case where the lamp pressing bar ("lifting member") 12 and the V block 16 are provided at three locations on the center and both ends of the envelope light emitting portion of the lamp 1, three pieces are shown. One or both of the lamp presser bar 12 and the V block 16 are formed of an integral member, and the envelope of the lamp 1 is sandwiched between the lamp presser bar 12 and the V block 16 integrally formed. You may make it support in multiple places, such as a center and both ends.
次に、本実施例の光照射器へのランプの取り付けの手順について説明する。
本実施例の光照射器にランプ１を取り付ける場合、棒状部材１５を右方向に引き、ランプ持上げ機構２０を下げた状態（図２（ｂ）、図４（ａ）参照）で、ランプ押さえ棒１２の突起部１２１の上にランプ１を置く。
その状態で、棒状部材１５をランプの方向（図２の左方向）に押す。図４（ｂ）に示すように、棒状部材１５が押されることによりカム１４が回転し、カム１４の長径が上に向かい、カム受け１１が上昇する。両端をカム受け１１により支持されているランプ押さえ棒１２も上昇し、ランプ押さえ棒１２の突起部１２１が、ランプの封体発光部を下から持上げる。ランプ押さえ棒１２がある程度持ち上がると、ランプ１はＶブロックの斜面に突き当たる。
Next, the procedure for attaching the lamp to the light irradiator of this embodiment will be described.
When the lamp 1 is attached to the light irradiator of the present embodiment, the lamp holding bar is pulled in a state where the rod-like member 15 is pulled rightward and the lamp lifting mechanism 20 is lowered (see FIGS. 2B and 4A). The lamp 1 is placed on the twelve protrusions 121.
In this state, the rod-like member 15 is pushed in the lamp direction (left direction in FIG. 2). As shown in FIG. 4B, when the rod-like member 15 is pushed, the cam 14 rotates, the long diameter of the cam 14 increases upward, and the cam receiver 11 rises. The lamp pressing rod 12 supported at both ends by the cam receiver 11 is also raised, and the projection 121 of the lamp pressing rod 12 lifts the envelope light emitting portion of the lamp from below. When the lamp pressing bar 12 is lifted to some extent, the lamp 1 hits the slope of the V block.
図４（ｃ）および図２（ｂ）に示すように、カム１４はさらに回転して長径が上になる。カム受け１１はさらに上昇する。しかし、ランプ１はすでにＶブロックに突き当たっているので、ランプ１はこれ以上上昇せず、したがって、ランプ押さえ棒１２も上昇しない。ここで、カム受け１１のさらなる上昇分は、押しばね１３が縮むことにより吸収する。
この押しばね１３の縮んだ力は、ランプ押さえ棒１２の突起部１２１がランプの封体発光部を下からＶブロック１６に押し付ける力としてはたらく。また、ランプ押さえ棒１２が複数ある場合、各突起部１２１の高さに多少誤差があっても、その誤差分の距離は押しばね１３の縮みで吸収する。以上により、ランプ１の封体はたわみが生じることなくＶブロック１６に押し付けられ、ミラー２ａに対して上下左右にずれることなく位置が決まる。ランプ１の所定位置への取り付けが行なわれたら、ランプ１から引き出されたリード線(図示せず)を図示しない端子台などに接続する。これによりランプの取り付けが終了する。
As shown in FIG. 4C and FIG. 2B, the cam 14 further rotates to increase the major axis. The cam receiver 11 further rises. However, since the lamp 1 has already hit the V block, the lamp 1 does not rise any further, and therefore the lamp pressing bar 12 does not rise either. Here, the further rise of the cam receiver 11 is absorbed by the compression spring 13 contracting.
The contracted force of the pressing spring 13 acts as a force that the projection 121 of the lamp pressing bar 12 presses the envelope light emitting part of the lamp against the V block 16 from below. When there are a plurality of lamp pressing rods 12, even if there is a slight error in the height of each projection 121, the distance corresponding to the error is absorbed by the contraction of the pressing spring 13. As described above, the envelope of the lamp 1 is pressed against the V block 16 without causing deflection, and the position thereof is determined without shifting up, down, left and right with respect to the mirror 2a. When the lamp 1 is attached to a predetermined position, a lead wire (not shown) drawn from the lamp 1 is connected to a terminal block (not shown). This completes the installation of the lamp.
また、ランプ１を取り外すには、まず、ランプ１から引き出されたリード線(図示せず)を図示しない端子台から外し、棒状部材１５をランプの方向（図２の右方向）に引く。棒状部材１５が引かれることにより、図２（ａ）に示すように、カム１４が回転し、カム１４の短径が上に向かい、カム受け１１が下降する。両端をカム受け１１により支持されているランプ押さえ棒１２も下降し、これにより、ランプ押さえ棒１２の突起部１２１が下降する。これにより、ランプを取り外すことができる。 In order to remove the lamp 1, first, a lead wire (not shown) drawn from the lamp 1 is removed from a terminal block (not shown), and the rod-like member 15 is drawn in the direction of the lamp (right direction in FIG. 2). By pulling the rod-shaped member 15, as shown in FIG. 2A, the cam 14 rotates, the short diameter of the cam 14 is directed upward, and the cam receiver 11 is lowered. The lamp presser bar 12 supported at both ends by the cam receiver 11 is also lowered, whereby the protrusion 121 of the lamp presser bar 12 is lowered. Thereby, the lamp can be removed.
１ 紫外線放電ランプ（棒状ランプ）
１ｂ 口金部
２ ランプハウス
２ａ 樋状のミラー
２ｂ 風洞
２ｃ 隔壁板
２ｄ 通風孔
１０ ベースプレート
１１ カム受け（第１の部材）
１２ ランプ押さえ棒（第２の部材）
１２１ 突起部（ランプ封体支持部）
１２２ 腕部
１３ 押しばね
１４ カム
１５ 棒状部材
１６ Ｖブロック
２０ ランプ持ち上げ機構
1 UV discharge lamp (bar lamp)
1b Base 2 Lamphouse 2a Bowl-shaped mirror 2b Wind tunnel 2c Partition plate
12 Lamp holding rod (second member)
121 Projection (lamp envelope support)
122 Arm part 13 Press spring 14 Cam 15 Bar-shaped member 16 V block 20 Ramp lifting mechanism
Claims (3)
該棒状のランプからの光を反射する樋状のミラーと、
上記棒状ランプおよび上記ミラーにより反射された光が出射する光出射口と、
上記ランプを支持する支持部材とを備え、
上記支持部材は、
上記ランプに対し上記光出射口とは反対側に設けられ、上記ランプの封体に接して該ランプを上記ミラーに対してあらかじめ設定された位置に位置決めする位置決め部材と、
上記光出射口の側から上記ランプの封体を複数個所で持ち上げて、上記位置決め部材に押付ける持ち上げ部材とを有し、
上記棒状のランプの口金部には支持手段が設けられておらず、該ランプは上記位置決め部材と持ち上げ部材とで挟持されて支持される
ことを特徴とする光照射器。 A rod-shaped lamp having a sealing body extending in one direction and having a cap portion at both end portions, and having a longitudinal direction arranged horizontally,
A bowl-shaped mirror that reflects light from the rod-shaped lamp;
A light exit through which the light reflected by the rod lamp and the mirror exits;
A support member for supporting the lamp,
The support member is
A positioning member that is provided on the opposite side of the light exit from the lamp, contacts the lamp envelope, and positions the lamp at a preset position with respect to the mirror;
A lifting member that lifts the lamp envelope from the light exit side at a plurality of locations and presses it against the positioning member;
No support means is provided in the base part of the rod-shaped lamp, and the lamp is sandwiched and supported by the positioning member and the lifting member.
ことを特徴とする請求項１に記載の光照射器 2. The light irradiator according to claim 1, wherein the lifting member is divided into a plurality in the longitudinal direction of the lamp, and the lifting member includes a lifting mechanism that moves the divided lifting members up and down integrally.
棒状の部材が接続され、該棒状部材の水平方向の移動により回転する楕円形のカムと、
上記カムの回転により上下移動する第１の部材と、
上記第１の部材に弾性部材を介して支持され、第１の部材の上下移動と共に上下に移動する上記持ち上げ部材である第２の部材とを備え、
上記第２の部材は、上記位置決め部材に対向する光透過性のランプ封体支持部を有する
ことを特徴とする請求項２に記載の光照射器 The lamp lifting mechanism is
An elliptical cam that is connected to a rod-shaped member and rotates by the horizontal movement of the rod-shaped member;
A first member that moves up and down by rotation of the cam;
A second member that is supported by the first member via an elastic member, and that is the lifting member that moves up and down along with the vertical movement of the first member;
3. The light irradiator according to claim 2, wherein the second member has a light-transmitting lamp envelope support portion facing the positioning member.
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