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JP7587199B2 - Ultraviolet irradiation equipment - Google Patents
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Description

本発明の実施形態は、紫外線照射装置に関する。 An embodiment of the present invention relates to an ultraviolet irradiation device.

紫外線硬化樹脂の硬化、表面改質、殺菌などのために、対象物に紫外線を照射する紫外線照射装置がある。紫外線を発生させる光源としては、水銀アークランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプなどの放電ランプが用いられている。近年においては、省エネルギー化や長寿命化などの観点から、放電ランプに代えて、紫外線発光ダイオード(Ultraviolet Light Emitting Diode)が用いられるようになってきている。 There are ultraviolet irradiation devices that irradiate an object with ultraviolet light for purposes such as curing ultraviolet-curable resins, surface modification, and sterilization. Discharge lamps such as mercury arc lamps, metal halide lamps, and xenon lamps are used as light sources to generate ultraviolet light. In recent years, ultraviolet light-emitting diodes (Ultraviolet Light Emitting Diodes) have come to be used instead of discharge lamps in order to save energy and extend life.

ところが、紫外線発光ダイオードから照射される紫外線は、放電ランプから照射される紫外線に比べて、ナローバンド(狭波長域)となる。そのため、紫外線照射の対象物の成分などによっては、処理に要する時間(例えば、紫外線硬化樹脂が硬化するまでの時間)が長くなる場合がある。
そこで、処理に要する時間を短縮することができる紫外線照射装置の開発が望まれていた。
However, the ultraviolet light emitted from the ultraviolet light-emitting diode has a narrower band (narrower wavelength range) than the ultraviolet light emitted from the discharge lamp. Therefore, depending on the components of the object to be irradiated with ultraviolet light, the time required for processing (for example, the time until the ultraviolet curing resin hardens) may be longer.
Therefore, there has been a demand for the development of an ultraviolet irradiation device that can shorten the time required for processing.

特開2011-25170号公報JP 2011-25170 A

本発明が解決しようとする課題は、処理に要する時間を短縮することができる紫外線照射装置を提供することである。 The problem that this invention aims to solve is to provide an ultraviolet irradiation device that can shorten the time required for processing.

実施形態に係る紫外線照射装置は、移動する対象物に紫外線を照射する。紫外線照射装置は、第1のピーク波長を有する紫外線を照射可能な第1の発光素子を有する光源を複数備えた第1の照射ユニットと;前記第1のピーク波長よりも短い第2のピーク波長を有する紫外線を照射可能な第2の発光素子を有する少なくとも1つの第2の照射ユニットと;を具備している。前記複数の光源のそれぞれに設けられた前記第1の発光素子から照射された前記第1のピーク波長を有する紫外線は、前記対象物における略同じ照射位置に同時に照射され、前記複数の光源のそれぞれに設けられた前記第1の発光素子の出射面の中心と、前記対象物における前記照射位置と、の間の距離は略同一である。前記第2の発光素子の出射面の中心と、前記対象物における、前記第2の発光素子から照射された紫外線の照射位置と、の間の距離は、前記第1の発光素子の出射面の中心と、前記対象物における、前記第1の発光素子から照射された紫外線の照射位置と、の間の距離よりも小さい。前記第1のピーク波長は、350nm以上、450nm以下であり、前記第1のピーク波長を有する紫外線の積算光量は、1000mJ/cm以上である。前記第2のピーク波長は、300nm以上、350nm未満であり、前記第2のピーク波長を有する紫外線の積算光量は、3.5mJ/cm以上である。 The ultraviolet irradiation device according to the embodiment irradiates ultraviolet rays to a moving object. The ultraviolet irradiation device includes a first irradiation unit having a plurality of light sources each having a first light-emitting element capable of irradiating ultraviolet rays having a first peak wavelength; and at least one second irradiation unit having a second light-emitting element capable of irradiating ultraviolet rays having a second peak wavelength shorter than the first peak wavelength. The ultraviolet rays having the first peak wavelength irradiated from the first light-emitting element provided in each of the plurality of light sources are simultaneously irradiated to approximately the same irradiation position on the object, and the distance between the center of the emission surface of the first light-emitting element provided in each of the plurality of light sources and the irradiation position on the object is approximately the same. The distance between the center of the emission surface of the second light-emitting element and the irradiation position on the object of the ultraviolet rays irradiated from the second light-emitting element is smaller than the distance between the center of the emission surface of the first light-emitting element and the irradiation position on the object of the ultraviolet rays irradiated from the first light-emitting element. The first peak wavelength is 350 nm or more and 450 nm or less, and the integrated light amount of the ultraviolet light having the first peak wavelength is 1000 mJ/ cm2 or more. The second peak wavelength is 300 nm or more and less than 350 nm, and the integrated light amount of the ultraviolet light having the second peak wavelength is 3.5 mJ/ cm2 or more .

本発明の実施形態によれば、処理に要する時間を短縮することができる紫外線照射装置を提供することができる。 According to an embodiment of the present invention, it is possible to provide an ultraviolet irradiation device that can shorten the time required for processing.

本実施の形態に係る紫外線照射装置を例示するための模式斜視図である。1 is a schematic perspective view illustrating an ultraviolet irradiation device according to an embodiment of the present invention; 第1の照射ユニットを例示するための模式側面図である。11 is a schematic side view for illustrating the first irradiation unit. FIG. 第1の照射ユニットを例示するための模式斜視図である。1 is a schematic perspective view for illustrating a first irradiation unit. FIG. 図2におけるA部の模式断面図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of part A in FIG. 2 . 図4における第1の照射ユニットのB-B線方向の模式断面図である。5 is a schematic cross-sectional view of the first irradiation unit in FIG. 4 taken along line BB. 第2の照射ユニットを例示するための模式側面図である。13 is a schematic side view for illustrating the second irradiation unit. FIG. 第2の照射ユニットを例示するための模式斜視図である。13 is a schematic perspective view for illustrating a second irradiation unit. FIG. 第2の照射ユニットの模式断面図である。FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a second irradiation unit. 図8における第2の照射ユニットのC-C線方向の模式断面図である。9 is a schematic cross-sectional view of the second irradiation unit in FIG. 8 taken along line CC. 他の実施形態に係るベースを例示するための模式側面図である。13 is a schematic side view illustrating a base according to another embodiment. FIG. 紫外線照射装置の効果を例示するための表である。11 is a table illustrating the effect of an ultraviolet irradiation device.

以下、図面を参照しつつ、実施の形態について例示をする。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
本実施の形態に係る紫外線照射装置100は、移動する対象物200に紫外線を照射することができる。対象物200の移動方法には特に限定がなく、例えば、コンベアやXYテーブルなどを用いて対象物200を移動させてもよいし、回転ローラなどを用いて対象物200を移動させてもよい。
Hereinafter, an embodiment will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same components are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted as appropriate.
The ultraviolet irradiation device 100 according to the present embodiment can irradiate ultraviolet rays onto a moving object 200. There is no particular limitation on the method of moving the object 200, and for example, the object 200 may be moved using a conveyor or an XY table, or the object 200 may be moved using a rotating roller or the like.

また、紫外線照射装置100の用途には特に限定はないが、対象物200を硬化させる用途に用いることが好ましい。例えば、紫外線照射装置100は、紫外線硬化樹脂を含むインキ、接着剤、塗料などの硬化に用いることができる。
そのため、以下においては、一例として、紫外線照射装置100が、紫外線硬化樹脂を含む対象物200を硬化させるものである場合を説明する。
Although there is no particular limitation on the use of the ultraviolet irradiation device 100, it is preferable to use it for curing the object 200. For example, the ultraviolet irradiation device 100 can be used for curing ink, adhesive, paint, etc., containing ultraviolet curable resin.
Therefore, in the following, as an example, a case will be described in which the ultraviolet irradiation device 100 cures an object 200 containing an ultraviolet curable resin.

図1は、本実施の形態に係る紫外線照射装置100を例示するための模式斜視図である。
なお、図1においては、煩雑となるのを避けるために、レンズユニット3の保持部3aを省いて描いている。
図1に示すように、紫外線照射装置100には、第1の照射ユニット1、第2の照射ユニット10、ブラケット20、電源30、およびコントローラ40を設けることができる。
FIG. 1 is a schematic perspective view illustrating an ultraviolet irradiation device 100 according to the present embodiment.
In FIG. 1, in order to avoid complication, the holding portion 3a of the lens unit 3 is omitted.
As shown in FIG. 1, the ultraviolet irradiation device 100 can be provided with a first irradiation unit 1, a second irradiation unit 10, a bracket 20, a power source 30, and a controller 40.

ここで、一般的には、紫外線硬化樹脂には、モノマー、オリゴマー(プレポリマー)、光重合開始剤、および添加剤が含まれている。紫外線が、紫外線硬化樹脂に照射されると、光重合開始剤がイオンを発生し、そのイオンがモノマーやオリゴマーと重合する(結合して鎖状や網状になる)。この様な反応は光重合反応と呼ばれ、光重合反応により紫外線硬化樹脂が硬化する。 Generally, UV-curable resins contain monomers, oligomers (prepolymers), photopolymerization initiators, and additives. When UV-curable resins are irradiated with UV rays, the photopolymerization initiators generate ions, and these ions polymerize with the monomers and oligomers (combine to form chains or networks). This type of reaction is called a photopolymerization reaction, and the UV-curable resin hardens as a result of the photopolymerization reaction.

この場合、一般的には、光重合開始剤の反応感度は、照射される紫外線の波長が短くなるほど高くなる。そのため、より短いピーク波長の紫外線を照射する発光素子を用いれば、紫外線硬化樹脂の硬化時間(処理に要する時間)を短縮することが可能となる。
ただし、照射される紫外線の波長が長くなれば、対象物200の内部にまで到達する紫外線の量が多くなると考えられる。そのため、対象物200には、ピーク波長の異なる紫外線が照射されるようにすることが好ましい。
In this case, the reaction sensitivity of the photopolymerization initiator generally increases as the wavelength of the irradiated ultraviolet light becomes shorter, so that the curing time (time required for processing) of the ultraviolet curing resin can be shortened by using a light emitting element that irradiates ultraviolet light with a shorter peak wavelength.
However, it is considered that if the wavelength of the irradiated ultraviolet light is longer, the amount of ultraviolet light that reaches the inside of the object 200 increases. Therefore, it is preferable that the object 200 is irradiated with ultraviolet light having a different peak wavelength.

また、発光素子の発光効率は、発生する紫外線のピーク波長によって変化する。一般的には、発光素子の発光効率は、発生する紫外線のピーク波長が短くなるほど低くなる。また、一般的には、発光素子の価格は、発生する紫外線のピーク波長が短くなるほど高くなる。 The luminous efficiency of a light-emitting element varies depending on the peak wavelength of the ultraviolet light it generates. In general, the luminous efficiency of a light-emitting element decreases as the peak wavelength of the ultraviolet light it generates becomes shorter. In general, the price of a light-emitting element increases as the peak wavelength of the ultraviolet light it generates becomes shorter.

そのため、紫外線照射装置100に設けられる発光素子の全てを、よりピーク波長の短い発光素子にすると、発光効率が低く価格の高い発光素子が多数必要となるので、製造コストの増大や紫外線照射装置100の大型化を招くことになる。また、前述したように、発光素子の発光効率は、発生する紫外線のピーク波長が短くなるほど低くなるので、ピーク波長が長い発光素子と、ピーク波長が短い発光素子とを同じ基板に実装すると、ピーク波長が短い紫外線の照度が不足したり、基板ひいては紫外線照射装置100が大型化したりするおそれがある。 Therefore, if all the light-emitting elements provided in the ultraviolet irradiation device 100 were light-emitting elements with a shorter peak wavelength, a large number of light-emitting elements with low light-emitting efficiency and high cost would be required, which would increase manufacturing costs and lead to an increase in the size of the ultraviolet irradiation device 100. Also, as mentioned above, the light-emitting efficiency of a light-emitting element decreases as the peak wavelength of the ultraviolet light generated becomes shorter, so if light-emitting elements with long and short peak wavelengths are mounted on the same board, the illuminance of the ultraviolet light with a short peak wavelength may be insufficient, and the board and therefore the ultraviolet irradiation device 100 may become larger.

そこで、紫外線照射装置100には、第1の照射ユニット1と第2の照射ユニット10とが設けられている。例えば、第1の照射ユニット1は、ピーク波長(第1のピーク波長の一例に相当する)が350nm以上、450nm以下の紫外線を対象物200に照射するものとすることができる。第2の照射ユニット10は、ピーク波長(第2のピーク波長の一例に相当する)が300nm以上、350nm未満、好ましくは、ピーク波長が300nm以上、330nm以下の紫外線を照射するものとすることができる。 The ultraviolet irradiation device 100 is provided with a first irradiation unit 1 and a second irradiation unit 10. For example, the first irradiation unit 1 can be configured to irradiate the object 200 with ultraviolet light having a peak wavelength (corresponding to an example of a first peak wavelength) of 350 nm or more and 450 nm or less. The second irradiation unit 10 can be configured to irradiate ultraviolet light having a peak wavelength (corresponding to an example of a second peak wavelength) of 300 nm or more and less than 350 nm, preferably 300 nm or more and 330 nm or less.

(第1の照射ユニット1)
図2は、第1の照射ユニット1を例示するための模式側面図である。
図3は、第1の照射ユニット1を例示するための模式斜視図である。
図4は、図2におけるA部の模式断面図である。
図5は、図4における第1の照射ユニット1のB-B線方向の模式断面図である。
図2および図3に示すように、第1の照射ユニット1には、光源2、レンズユニット3、およびベース4を設けることができる。
(First Irradiation Unit 1)
FIG. 2 is a schematic side view for illustrating the first irradiation unit 1. As shown in FIG.
FIG. 3 is a schematic perspective view for illustrating the first irradiation unit 1. As shown in FIG.
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of part A in FIG.
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of the first irradiation unit 1 taken along line BB in FIG.
As shown in FIGS. 2 and 3, the first illumination unit 1 may include a light source 2, a lens unit 3, and a base 4.

光源2は、複数設けることができる。例えば、図2に示すように、第1の照射ユニット1の中心軸1aの両側に少なくとも1つの光源2を設けることができる。例えば、中心軸1a上に光源2を1つ設け、中心軸1aの両側に少なくとも1つの光源2を設けることもできる。複数の光源2は、基板2aが延びる方向と交差する方向に、並べて設けることができる。 A plurality of light sources 2 may be provided. For example, as shown in FIG. 2, at least one light source 2 may be provided on both sides of the central axis 1a of the first irradiation unit 1. For example, one light source 2 may be provided on the central axis 1a, and at least one light source 2 may be provided on both sides of the central axis 1a. The plurality of light sources 2 may be arranged side by side in a direction intersecting the direction in which the substrate 2a extends.

図3に示すように、光源2は、基板2a、および複数の発光素子2b(第1の発光素子の一例に相当する)を有することができる。
基板2aは、板状を呈し、一方の方向に延びた形状を有している。基板2aの平面形状は、例えば、長方形とすることができる。基板2aは、例えば、ネジなどの締結部材を用いてベース4の面4aに取り付けることができる。なお、ベース4の面4aに凹部を設け、凹部の内部に基板2aを設けることもできる。この様にすれば、ベース4と光源2の位置合わせ、ひいては、光源2とレンズユニット3の位置合わせを容易とすることができる。
As shown in FIG. 3, the light source 2 can have a substrate 2a and a plurality of light-emitting elements 2b (corresponding to an example of a first light-emitting element).
The substrate 2a has a plate-like shape and extends in one direction. The planar shape of the substrate 2a can be, for example, rectangular. The substrate 2a can be attached to the surface 4a of the base 4 using a fastening member such as a screw. It is also possible to provide a recess in the surface 4a of the base 4 and provide the substrate 2a inside the recess. In this way, it is possible to easily align the base 4 and the light source 2, and furthermore, to easily align the light source 2 and the lens unit 3.

基板2aの一方の面には、配線パターンを設けることができる。配線パターンには、複数の発光素子2bを実装することができる。複数の発光素子2bは、配線パターンにより直列接続することができる。配線パターンには、一対の接続端子2a1を設けることができる。一対の接続端子2a1は、配線を介して、第1の照射ユニット1の外部に設けられた電源30と電気的に接続される。 A wiring pattern can be provided on one surface of the substrate 2a. A plurality of light-emitting elements 2b can be mounted on the wiring pattern. The plurality of light-emitting elements 2b can be connected in series by the wiring pattern. A pair of connection terminals 2a1 can be provided on the wiring pattern. The pair of connection terminals 2a1 are electrically connected to a power source 30 provided outside the first irradiation unit 1 via wiring.

また、配線パターンを覆う保護膜を設けることができる。この場合、白色の保護膜(例えば、白レジスト)や、酸化チタンなど光散乱粒子が混合された保護膜などとすることで反射膜の機能を有する保護膜とすることもできる。 A protective film can also be provided to cover the wiring pattern. In this case, the protective film can function as a reflective film by using a white protective film (e.g., white resist) or a protective film containing light-scattering particles such as titanium oxide.

基板2aの材料は、紫外線に対する耐性を有し、熱伝導率が高いものとすることが好ましい。基板2aの材料は、例えば、酸化アルミニウムなどのセラミックスとすることができる。基板2aは、金属板の表面を無機材料で覆ったもの(メタルコア基板)とすることもできる。基板2aの材料がセラミックスなどであったり、基板2aがメタルコア基板であったりすれば、紫外線に対する耐性と高い放熱性を得ることができる。 The material of the substrate 2a is preferably resistant to ultraviolet light and has high thermal conductivity. The material of the substrate 2a can be, for example, ceramics such as aluminum oxide. The substrate 2a can also be a metal plate with the surface covered with an inorganic material (metal core substrate). If the material of the substrate 2a is ceramics or the substrate 2a is a metal core substrate, it is possible to obtain resistance to ultraviolet light and high heat dissipation.

複数の発光素子2bは、基板2aの面に設けることができる。複数の発光素子2bは、基板2aが延びる方向に並べて設けることができる。なお、図3に例示をした光源2においては、複数の発光素子2bが一列に並べられているが、複数の発光素子2bが複数列に並べられていてもよい。複数の発光素子2bのピッチ寸法(発光素子2b同士の間隔)は、一定であってもよいし、異なっていてもよい。 The multiple light-emitting elements 2b can be provided on the surface of the substrate 2a. The multiple light-emitting elements 2b can be arranged in a line in the direction in which the substrate 2a extends. In the light source 2 illustrated in FIG. 3, the multiple light-emitting elements 2b are arranged in a line, but the multiple light-emitting elements 2b may be arranged in multiple rows. The pitch dimension of the multiple light-emitting elements 2b (the distance between the light-emitting elements 2b) may be constant or may be different.

複数の発光素子2bのピッチ寸法が一定であれば、照射ムラが生じるのを抑制することができる。
一方、紫外線照射装置100の用途などによっては、複数の発光素子2bのピッチ寸法が異なる様にした方が好ましい場合もある。例えば、光源2の中央領域から照射される紫外線の照度を周縁領域から照射される紫外線の照度よりも大きくした方が好ましい場合がある。また、これとは逆に、光源2の周縁領域から照射される紫外線の照度を中央領域から照射される紫外線の照度よりも大きくした方が好ましい場合がある。この様な場合には、照射される紫外線の照度を大きくする領域に設けられる発光素子2bの数を多くし、発光素子2bのピッチ寸法を短くすることができる。
If the pitch dimension of the plurality of light emitting elements 2b is constant, it is possible to prevent uneven illumination.
On the other hand, depending on the application of the ultraviolet irradiation device 100, it may be preferable to have the pitch dimensions of the multiple light-emitting elements 2b different from each other. For example, it may be preferable to make the illuminance of the ultraviolet light irradiated from the central region of the light source 2 greater than that of the ultraviolet light irradiated from the peripheral region. Conversely, it may be preferable to make the illuminance of the ultraviolet light irradiated from the peripheral region of the light source 2 greater than that of the ultraviolet light irradiated from the central region. In such a case, the number of light-emitting elements 2b provided in the region where the illuminance of the irradiated ultraviolet light is increased can be increased, and the pitch dimension of the light-emitting elements 2b can be shortened.

発光素子2bは、紫外線を照射可能な素子であれば特に限定はない。発光素子2bは、例えば、紫外線を照射可能な発光ダイオードやレーザダイオードなどとすることができる。
例えば、発光素子2bは、ピーク波長が350nm以上、450nm以下の紫外線を照射するものとすることができる。
The light-emitting element 2b is not particularly limited as long as it is an element capable of emitting ultraviolet light, and may be, for example, a light-emitting diode or a laser diode capable of emitting ultraviolet light.
For example, the light emitting element 2b can emit ultraviolet light having a peak wavelength of 350 nm or more and 450 nm or less.

発光素子2bは、例えば、PLCC(Plastic Leaded Chip Carrier)型などの表面実装型の発光素子とすることができる。なお、発光素子2bは、例えば、砲弾型などのリード線を有する発光素子とすることもできる。図3に例示をした発光素子2bは、表面実装型の発光素子である。 The light-emitting element 2b can be, for example, a surface-mount type light-emitting element such as a PLCC (Plastic Leaded Chip Carrier) type. The light-emitting element 2b can also be, for example, a light-emitting element having a lead wire such as a bullet type. The light-emitting element 2b illustrated in FIG. 3 is a surface-mount type light-emitting element.

また、発光素子2bは、COB(Chip On Board)により実装されるものとすることもできる。COBにより実装される発光素子2bとする場合には、チップ状の発光素子2bと、発光素子2bと配線パターンとを電気的に接続する配線と、発光素子2bと配線を囲む枠状の部材と、枠状の部材の内部に設けられた封止部などを基板2aの上に設けることができる。この場合、枠状の部材は、封止部の形成範囲を規定する機能と、リフレクタの機能とを有することができる。なお、枠状の部材を設けずに封止部のみを設けることもできる。封止部のみを設ける場合には、ドーム状の封止部が基板2aの上に設けられる。封止部は、例えば、シリコーン樹脂などから形成することができる。 The light-emitting element 2b can also be mounted by COB (Chip On Board). When the light-emitting element 2b is mounted by COB, the chip-shaped light-emitting element 2b, wiring electrically connecting the light-emitting element 2b to the wiring pattern, a frame-shaped member surrounding the light-emitting element 2b and the wiring, and a sealing portion provided inside the frame-shaped member can be provided on the substrate 2a. In this case, the frame-shaped member can have the function of defining the formation range of the sealing portion and the function of a reflector. Note that it is also possible to provide only the sealing portion without providing a frame-shaped member. When providing only the sealing portion, a dome-shaped sealing portion is provided on the substrate 2a. The sealing portion can be formed, for example, from silicone resin.

図1および図2に示すように、レンズユニット3は、ベース4の、光源2が設けられる側に設けることができる。
レンズユニット3は、保持部3a、およびレンズ3bを有することができる。
As shown in FIGS. 1 and 2, the lens unit 3 can be provided on the side of the base 4 where the light source 2 is provided.
The lens unit 3 can have a holder 3a and a lens 3b.

保持部3aは、板状を呈し、一対設けることができる。一対の保持部3aは、基板2aが延びる方向において、ベース4の面4aの外側に設けることができる。一対の保持部3aは、基板2aが延びる方向において対峙している。一対の保持部3aは、例えば、ネジなどの締結部材を用いてベース4に取り付けることができる。一対の保持部3aは、例えば、アルミニウムなどの金属から形成することができる。 The holding portions 3a are plate-shaped and can be provided in pairs. The pair of holding portions 3a can be provided on the outer side of the surface 4a of the base 4 in the direction in which the substrate 2a extends. The pair of holding portions 3a face each other in the direction in which the substrate 2a extends. The pair of holding portions 3a can be attached to the base 4 using fastening members such as screws. The pair of holding portions 3a can be formed from a metal such as aluminum.

レンズ3bは、一対の保持部3a同士の間に設けることができる。基板2aが延びる方向におけるレンズ3bの端部は、保持部3aに固定することができる。レンズ3bは、複数の光源2に対して1つずつ設けることができる。レンズ3bは、光源2から照射された紫外線を照射位置に集光させる。 The lens 3b can be provided between a pair of holding parts 3a. The end of the lens 3b in the direction in which the substrate 2a extends can be fixed to the holding part 3a. One lens 3b can be provided for each of the multiple light sources 2. The lens 3b focuses the ultraviolet light emitted from the light source 2 at the irradiation position.

レンズ3bは、例えば、基板2aが延びる方向に延びるシリンドリカルレンズとすることができる。なお、レンズ3bが、複数の光源2に対して1つずつ設けられる場合を例示したが、複数のレンズ3bが一体化されていてもよい。また、レンズ3bの形状は、紫外線照射装置100の用途などに応じて適宜変更することができる。例えば、図2に例示をしたレンズ3bは、凹凸レンズ(メニスカスレンズ)であるが、平凸レンズや両凸レンズなどであってもよい。 The lens 3b can be, for example, a cylindrical lens extending in the extension direction of the substrate 2a. Although the example shows a case where one lens 3b is provided for each of the multiple light sources 2, multiple lenses 3b may be integrated. The shape of the lens 3b can be changed as appropriate depending on the application of the ultraviolet irradiation device 100. For example, the lens 3b shown in FIG. 2 is a concave-convex lens (meniscus lens), but it may also be a plano-convex lens or a biconvex lens.

また、レンズ3bは、フライアレイレンズとすることもできる。レンズ3bがフライアレイレンズの場合には、光源2に設けられた複数の発光素子2bごとにレンズを設けることができる。 Lens 3b can also be a fly-array lens. When lens 3b is a fly-array lens, a lens can be provided for each of the multiple light-emitting elements 2b provided in light source 2.

レンズ3bの材料は、紫外線を透過させることができ、且つ、紫外線に対する耐性を有するものであればよい。レンズ3bの材料は、例えば、石英ガラス、シリコーン樹脂、アクリル樹脂などとすることができる。 The material of lens 3b may be any material that is transparent to ultraviolet light and has resistance to ultraviolet light. The material of lens 3b may be, for example, quartz glass, silicone resin, acrylic resin, etc.

ベース4は、複数の光源2を保持する機能と、複数の光源2を冷却する機能とを有することができる。ベース4は、ブロック状を呈し、熱伝導率の高い金属から形成することができる。ベース4は、例えば、アルミニウムなどの金属から形成することができる。 The base 4 can have the function of holding the multiple light sources 2 and the function of cooling the multiple light sources 2. The base 4 is block-shaped and can be made of a metal with high thermal conductivity. The base 4 can be made of a metal such as aluminum, for example.

図4および図5に示すように、ベース4の内部には、水などの冷媒を流す流路4bを設けることができる。流路4bは、例えば、複数の光源2ごとに設けることができる。この場合、発光素子2bの光軸の延長線上に、対応する流路4bの中心を設けることができる。この様にすれば、発光素子2bと流路4bとの間の距離を短くすることができるので、発光素子2bを冷却するのが容易となる。 As shown in Figures 4 and 5, a flow path 4b for flowing a coolant such as water can be provided inside the base 4. For example, a flow path 4b can be provided for each of a plurality of light sources 2. In this case, the center of the corresponding flow path 4b can be provided on an extension of the optical axis of the light-emitting element 2b. In this way, the distance between the light-emitting element 2b and the flow path 4b can be shortened, making it easier to cool the light-emitting element 2b.

また、流路4bは、複数の発光素子2bの列と同じ方向に延びる形状を有することができる。この様にすれば、複数の発光素子2bに冷却むらが生じるのを抑制することができる。 The flow path 4b can also have a shape that extends in the same direction as the row of the multiple light-emitting elements 2b. In this way, it is possible to prevent uneven cooling of the multiple light-emitting elements 2b.

流路4bと隣接する流路4bとは、ベース4の内部において接続することもできるし、図2、図4、および図5に示すように、配管継ぎ手4cと配管を介して接続することもできる。また、流路4bには、冷媒を供給するための配管継ぎ手4c1と、供給された冷媒を排出するための配管継ぎ手4c2を接続することができる。
また、ベース4には放熱フィンなどを設けることもできる。
The flow paths 4b and the adjacent flow paths 4b can be connected inside the base 4, or can be connected to a pipe joint 4c via a pipe as shown in Figures 2, 4, and 5. In addition, a pipe joint 4c1 for supplying a refrigerant and a pipe joint 4c2 for discharging the supplied refrigerant can be connected to the flow paths 4b.
The base 4 may also be provided with heat dissipation fins or the like.

ベース4は、1つの基板2aが設けられる面4aを複数有している。図2に示すように、基板2aが延びる方向からベース4を見た場合に、複数の面4aの中心は、設置円5の円周上に設けることができる。設置円5は、複数の光源2(発光素子2b)の光軸が交わる点を中心とした仮想円とすることができる。より具体的には、設置円5は、一の光源2に設けられた発光素子2bの出射面の中心と紫外線の照射位置200aとを結ぶ線分と、他の光源2に設けられた発光素子2bの出射面の中心と紫外線の照射位置200aとを結ぶ線分と、が交わる点を中心とした仮想円とすることができる。 The base 4 has a plurality of surfaces 4a on which one substrate 2a is provided. As shown in FIG. 2, when the base 4 is viewed from the direction in which the substrate 2a extends, the centers of the plurality of surfaces 4a can be provided on the circumference of an installation circle 5. The installation circle 5 can be a virtual circle centered on a point where the optical axes of the plurality of light sources 2 (light-emitting elements 2b) intersect. More specifically, the installation circle 5 can be a virtual circle centered on a point where a line segment connecting the center of the emission surface of the light-emitting element 2b provided in one light source 2 and the ultraviolet irradiation position 200a intersects with a line segment connecting the center of the emission surface of the light-emitting element 2b provided in the other light source 2 and the ultraviolet irradiation position 200a.

なお、設置円5の半径は、紫外線照射装置100の用途、大きさ、発光素子2bから照射される紫外線の照度などに応じて適宜変更することができる。 The radius of the installation circle 5 can be changed as appropriate depending on the purpose and size of the ultraviolet irradiation device 100, the illuminance of the ultraviolet light emitted from the light-emitting element 2b, etc.

また、前述した光軸同士の間の角度(前述した線分同士の間の角度)を設置角度θpとした場合、設置角度θpが同じとなるようにすることもできるし、異なる様にすることもできる。図2に例示をした第1の照射ユニット1の場合には、設置角度θpを同じにしている。 In addition, if the angle between the optical axes (the angle between the line segments) described above is the installation angle θp, the installation angle θp can be the same or different. In the case of the first irradiation unit 1 illustrated in FIG. 2, the installation angle θp is the same.

対象物200の面200bに対して垂直な方向から、紫外線が入射すれば、対象物200の面200bにおいて反射される紫外線を少なくすることができる。この場合、設置角度θpを小さくすれば、第1の照射ユニット1の中心軸1aと、最も外側に設けられた光源2の光軸との間の角度θ1を小さくすることができる。そのため、最も外側に設けられた光源2から照射された紫外線が対象物200の面200bにおいて反射されるのを抑制することができる。
例えば、設置角度θpを24°程度、角度θ1を60°程度とすることができる。なお、設置角度θpおよび角度θ1は、光源2の大きさ、数などに応じて適宜変更することができる。
If ultraviolet light is incident from a direction perpendicular to the surface 200b of the object 200, it is possible to reduce the amount of ultraviolet light reflected by the surface 200b of the object 200. In this case, if the installation angle θp is reduced, it is possible to reduce the angle θ1 between the central axis 1a of the first irradiation unit 1 and the optical axis of the light source 2 provided on the outermost side. Therefore, it is possible to suppress the ultraviolet light irradiated from the light source 2 provided on the outermost side from being reflected by the surface 200b of the object 200.
For example, the installation angle θp can be about 24°, and the angle θ1 can be about 60°. Note that the installation angle θp and the angle θ1 can be appropriately changed depending on the size, number, etc. of the light source 2.

また、第1の照射ユニット1の中心軸1aと、光源2の光軸との間の角度が小さくなるほど、照射された紫外線が対象物200の面200bにおいて反射されにくくなる。そのため、光源2(発光素子2b)を中心軸1a上、または、中心軸1aの近傍に設けることが好ましい。 In addition, the smaller the angle between the central axis 1a of the first irradiation unit 1 and the optical axis of the light source 2, the less likely the irradiated ultraviolet light is reflected by the surface 200b of the object 200. Therefore, it is preferable to provide the light source 2 (light-emitting element 2b) on or near the central axis 1a.

(第2の照射ユニット10)
第2の照射ユニット10は、少なくとも1つ設けることができる。例えば、図1に示すように、対象物200の移動方向において、第1の照射ユニット1の上流側に少なくとも1つの第2の照射ユニット10を設けることができる。なお、対象物200の移動方向において、第1の照射ユニット1の下流側、または、第1の照射ユニット1の上流側および下流側に、少なくとも1つの第2の照射ユニット10を設けることもできる。すなわち、対象物200の移動方向において、第1の照射ユニット1の上流側および下流側の少なくともいずれかに、少なくとも1つの第2の照射ユニット10を設けることができる。
(Second Irradiation Unit 10)
At least one second irradiation unit 10 can be provided. For example, as shown in FIG. 1, at least one second irradiation unit 10 can be provided upstream of the first irradiation unit 1 in the moving direction of the object 200. In addition, at least one second irradiation unit 10 can be provided downstream of the first irradiation unit 1, or upstream and downstream of the first irradiation unit 1 in the moving direction of the object 200. That is, at least one second irradiation unit 10 can be provided at least on either the upstream or downstream side of the first irradiation unit 1 in the moving direction of the object 200.

図6は、第2の照射ユニット10を例示するための模式側面図である。
図7は、第2の照射ユニット10を例示するための模式斜視図である。
図8は、第2の照射ユニット10の模式断面図である。
図9は、図8における第2の照射ユニット10のC-C線方向の模式断面図である。 図6および図7に示すように、第2の照射ユニット10には、光源12、およびベース14を設けることができる。
FIG. 6 is a schematic side view for illustrating the second irradiation unit 10. As shown in FIG.
FIG. 7 is a schematic perspective view for illustrating the second irradiation unit 10. As shown in FIG.
FIG. 8 is a schematic cross-sectional view of the second irradiation unit 10. As shown in FIG.
Fig. 9 is a schematic cross-sectional view of the second irradiation unit 10 taken along line CC in Fig. 8. As shown in Figs. 6 and 7, the second irradiation unit 10 can be provided with a light source 12 and a base 14.

図7に示すように、光源12は、基板12a、および複数の発光素子12b(第2の発光素子の一例に相当する)を有することができる。
基板12aは、板状を呈し、一方の方向に延びた形状を有している。基板12aの平面形状は、例えば、長方形とすることができる。基板12aは、例えば、ネジなどの締結部材を用いてベース14の面14aに取り付けることができる。なお、ベース14の面14aに凹部を設け、凹部の内部に基板12aを設けることもできる。この様にすれば、ベース14と光源12の位置合わせを容易に行うことができる。
As shown in FIG. 7, the light source 12 can have a substrate 12a and a plurality of light-emitting elements 12b (corresponding to an example of second light-emitting elements).
The substrate 12a has a plate-like shape and extends in one direction. The planar shape of the substrate 12a can be, for example, rectangular. The substrate 12a can be attached to the surface 14a of the base 14 using a fastening member such as a screw. It is also possible to provide a recess in the surface 14a of the base 14 and provide the substrate 12a inside the recess. In this way, the positioning of the base 14 and the light source 12 can be easily performed.

基板12aの一方の面には、配線パターンを設けることができる。配線パターンには、複数の発光素子12bを実装することができる。複数の発光素子12bは、配線パターンにより直列接続することができる。配線パターンには、一対の接続端子12a1を設けることができる。一対の接続端子12a1は、配線を介して、第2の照射ユニット10の外部に設けられた電源30と電気的に接続される。 A wiring pattern can be provided on one surface of the substrate 12a. A plurality of light-emitting elements 12b can be mounted on the wiring pattern. The plurality of light-emitting elements 12b can be connected in series by the wiring pattern. A pair of connection terminals 12a1 can be provided on the wiring pattern. The pair of connection terminals 12a1 are electrically connected to a power source 30 provided outside the second irradiation unit 10 via wiring.

また、配線パターンを覆う保護膜を設けることができる。この場合、白色の保護膜(例えば、白レジスト)や、酸化チタンなど光散乱粒子が混合された保護膜などとすることで反射膜の機能を有する保護膜とすることもできる。 A protective film can also be provided to cover the wiring pattern. In this case, the protective film can function as a reflective film by using a white protective film (e.g., white resist) or a protective film containing light-scattering particles such as titanium oxide.

基板12aの材料は、紫外線に対する耐性を有し、熱伝導率が高いものとすることが好ましい。基板12aの材料は、例えば、前述した基板2aの材料と同じとすることができる。 The material of the substrate 12a is preferably resistant to ultraviolet light and has high thermal conductivity. The material of the substrate 12a can be, for example, the same as the material of the substrate 2a described above.

複数の発光素子12bは、基板12aの面に設けることができる。複数の発光素子12bは、基板12aが延びる方向に並べて設けることができる。なお、図7に例示をした光源12においては、複数の発光素子12bが一列に並べられているが、複数の発光素子12bが複数列に並べられていてもよい。複数の発光素子12bのピッチ寸法(発光素子12b同士の間隔)は、一定であってもよいし、異なっていてもよい。 The multiple light-emitting elements 12b can be provided on the surface of the substrate 12a. The multiple light-emitting elements 12b can be arranged in a line in the direction in which the substrate 12a extends. In the light source 12 illustrated in FIG. 7, the multiple light-emitting elements 12b are arranged in a line, but the multiple light-emitting elements 12b may be arranged in multiple rows. The pitch dimension of the multiple light-emitting elements 12b (the distance between the light-emitting elements 12b) may be constant or may be different.

複数の発光素子12bのピッチ寸法が一定であれば、照射ムラが生じるのを抑制することができる。
一方、紫外線照射装置100の用途などによっては、複数の発光素子12bのピッチ寸法が異なる様にした方が好ましい場合もある。例えば、光源12の中央領域から照射される紫外線の照度を周縁領域から照射される紫外線の照度よりも大きくした方が好ましい場合がある。また、これとは逆に、光源12の周縁領域から照射される紫外線の照度を中央領域から照射される紫外線の照度よりも大きくした方が好ましい場合がある。この様な場合には、照射される紫外線の照度を大きくする領域に設けられる発光素子12bの数を多くし、発光素子12bのピッチ寸法を短くすることができる。
If the pitch dimension of the plurality of light emitting elements 12b is constant, the occurrence of uneven illumination can be suppressed.
On the other hand, depending on the application of the ultraviolet irradiation device 100, it may be preferable to have the pitch dimensions of the multiple light-emitting elements 12b different from each other. For example, it may be preferable to make the illuminance of the ultraviolet light irradiated from the central region of the light source 12 greater than that of the ultraviolet light irradiated from the peripheral region. Conversely, it may be preferable to make the illuminance of the ultraviolet light irradiated from the peripheral region of the light source 12 greater than that of the ultraviolet light irradiated from the central region. In such a case, the number of light-emitting elements 12b provided in the region where the illuminance of the irradiated ultraviolet light is increased can be increased, and the pitch dimension of the light-emitting elements 12b can be shortened.

発光素子12bは、紫外線を照射可能な素子であれば特に限定はない。発光素子12bは、例えば、紫外線を照射可能な発光ダイオードやレーザダイオードなどとすることができる。
発光素子12bは、ピーク波長が300nm以上、350nm未満、好ましくは、ピーク波長が300nm以上、330nm以下の紫外線を照射するものとすることができる。
The light emitting element 12b is not particularly limited as long as it is an element capable of emitting ultraviolet light, and may be, for example, a light emitting diode or a laser diode capable of emitting ultraviolet light.
The light emitting element 12b can irradiate ultraviolet light having a peak wavelength of 300 nm or more and less than 350 nm, preferably having a peak wavelength of 300 nm or more and 330 nm or less.

前述した発光素子2bの場合と同様に、発光素子12bは、表面実装型の発光素子とすることもできるし、砲弾型などのリード線を有する発光素子とすることもできるし、COBにより実装されるチップ状の発光素子とすることもできる。チップ状の発光素子とする場合には、発光素子12bと配線パターンとを電気的に接続する配線と、発光素子12bと配線を囲む枠状の部材と、枠状の部材の内部に設けられた封止部などを適宜設けることができる。 As with the light-emitting element 2b described above, the light-emitting element 12b can be a surface-mount type light-emitting element, a bullet-shaped light-emitting element having lead wires, or a chip-shaped light-emitting element mounted by COB. When using a chip-shaped light-emitting element, wiring that electrically connects the light-emitting element 12b to the wiring pattern, a frame-shaped member that surrounds the light-emitting element 12b and the wiring, and a sealing part provided inside the frame-shaped member can be appropriately provided.

ベース14は、光源12を保持する機能と、光源2を冷却する機能とを有することができる。ベース14は、ブロック状を呈し、熱伝導率の高い金属から形成することができる。ベース14は、例えば、アルミニウムなどの金属から形成することができる。 The base 14 can have the function of holding the light source 12 and the function of cooling the light source 2. The base 14 is block-shaped and can be made of a metal with high thermal conductivity. The base 14 can be made of a metal such as aluminum, for example.

図8および図9に示すように、ベース14の内部には、水などの冷媒を流す流路14bを設けることができる。この場合、発光素子12bの光軸の延長線上に、流路14bの中心を設けることができる。この様にすれば、発光素子12bと流路14bとの間の距離を短くすることができるので、発光素子12bを冷却するのが容易となる。 As shown in Figures 8 and 9, a flow path 14b for flowing a coolant such as water can be provided inside the base 14. In this case, the center of the flow path 14b can be located on an extension of the optical axis of the light-emitting element 12b. In this way, the distance between the light-emitting element 12b and the flow path 14b can be shortened, making it easier to cool the light-emitting element 12b.

また、流路14bは、複数の発光素子12bの列と同じ方向に延びる形状を有することができる。この様にすれば、複数の発光素子12bに冷却むらが生じるのを抑制することができる。
また、流路14bには、冷媒を供給するための配管継ぎ手14c1と、供給された冷媒を排出するための配管継ぎ手14c2を接続することができる。
また、ベース14には放熱フィンなどを設けることもできる。
Furthermore, the flow paths 14b may have a shape that extends in the same direction as the row of the light emitting elements 12b, thereby making it possible to prevent uneven cooling of the light emitting elements 12b.
A pipe joint 14c1 for supplying a refrigerant and a pipe joint 14c2 for discharging the supplied refrigerant can be connected to the flow path 14b.
The base 14 may also be provided with heat dissipation fins or the like.

図10は、他の実施形態に係るベース14dを例示するための模式側面図である。
紫外線照射装置100の設置スペースが狭い場合などには、第1の照射ユニット1と第2の照射ユニット10との間の距離を小さくした方が好ましい。この様な場合には、図10に示すように、ベース4と一体化されたベース14dとすることができる。ベース4と一体化されたベース14dとすれば、紫外線照射装置100の小型化を図ることができるので、狭い設置スペースであっても紫外線照射装置100を設けることができる。
FIG. 10 is a schematic side view illustrating a base 14d according to another embodiment.
In cases where the installation space for the ultraviolet irradiation device 100 is narrow, it is preferable to reduce the distance between the first irradiation unit 1 and the second irradiation unit 10. In such cases, as shown in Fig. 10, a base 14d can be formed integrally with the base 4. If the base 14d is formed integrally with the base 4, the ultraviolet irradiation device 100 can be made smaller, so that the ultraviolet irradiation device 100 can be provided even in a narrow installation space.

ここで、対象物200の面200bに対して垂直な方向から、紫外線が入射すれば、対象物200の面200bにおいて反射される紫外線を少なくすることができる。そのため、ベース14の、光源12が設けられる面14aは、対象物200の面200bに略平行となるようにすることが好ましい。 Here, if ultraviolet light is incident from a direction perpendicular to the surface 200b of the object 200, the amount of ultraviolet light reflected by the surface 200b of the object 200 can be reduced. Therefore, it is preferable that the surface 14a of the base 14 on which the light source 12 is provided is approximately parallel to the surface 200b of the object 200.

前述したように、発光素子の発光効率は、発生する紫外線のピーク波長が短くなるほど低くなる。そのため、発光素子12bの発光効率は、発光素子2bの発光効率よりも低くなる。この場合、必要となる照度を得るために、価格の高い発光素子12bの数を多くすると、光源12の大型化や製造コストの増大を招くことになる。 As mentioned above, the light-emitting efficiency of a light-emitting element decreases as the peak wavelength of the ultraviolet light it generates becomes shorter. Therefore, the light-emitting efficiency of light-emitting element 12b is lower than that of light-emitting element 2b. In this case, if the number of expensive light-emitting elements 12b is increased to obtain the required illuminance, this will result in an increase in the size of the light source 12 and an increase in manufacturing costs.

紫外線照射装置100には、発光素子2bを有する第1の照射ユニット1と、発光素子2bよりもピーク波長が短い紫外線を照射する発光素子12bを有する第2の照射ユニット10と、が設けられている。そのため、発光素子12bの出射面の中心と、対象物200における、発光素子12bから照射された紫外線の照射位置と、の間の距離が、発光素子2bの出射面の中心と、対象物200における、発光素子2bから照射された紫外線の照射位置と、の間の距離よりも小さくすることが容易となる。すなわち、発光素子12bの出射面と対象物200との間の距離が小さくなるので、発光素子12bから照射された紫外線の照度を大きくすることができる。そのため、発光素子12bの発光効率が発光素子2bの発光効率よりも低い場合であっても、必要となる照度を得ることが容易となる。 The ultraviolet irradiation device 100 is provided with a first irradiation unit 1 having a light-emitting element 2b, and a second irradiation unit 10 having a light-emitting element 12b that irradiates ultraviolet light with a shorter peak wavelength than that of the light-emitting element 2b. Therefore, it is easy to make the distance between the center of the emission surface of the light-emitting element 12b and the irradiation position of the ultraviolet light irradiated from the light-emitting element 12b on the object 200 smaller than the distance between the center of the emission surface of the light-emitting element 2b and the irradiation position of the ultraviolet light irradiated from the light-emitting element 2b on the object 200. In other words, since the distance between the emission surface of the light-emitting element 12b and the object 200 is reduced, the illuminance of the ultraviolet light irradiated from the light-emitting element 12b can be increased. Therefore, even if the luminous efficiency of the light-emitting element 12b is lower than that of the light-emitting element 2b, it is easy to obtain the required illuminance.

例えば、発光素子12bの出射面の中心と紫外線の照射位置200aとの間の距離を10mm以下とすることができる。例えば、発光素子2bの出射面の中心と紫外線の照射位置200aとの間の距離を80mm以下とすることができる。 For example, the distance between the center of the emission surface of the light-emitting element 12b and the ultraviolet irradiation position 200a can be 10 mm or less. For example, the distance between the center of the emission surface of the light-emitting element 2b and the ultraviolet irradiation position 200a can be 80 mm or less.

また、対象物200を移動させるための回転ローラなどが第2の照射ユニット10の近傍に設けられている場合がある。この様な場合には、前述した第1の照射ユニット1の場合と同様に、レンズユニットをさらに設けることもできる。レンズユニットが設けられていれば、照射された紫外線を集光させることができるので、発光素子12bの出射面と対象物200の面200bとの間の距離を大きくすることができる。そのため、第2の照射ユニット10の設置が容易となる。ただし、発光素子12bの出射面と対象物200の面200bとの間の距離を小さくしてレンズユニットを省けば、製造コストの低減を図ることができる。 In addition, a rotating roller or the like for moving the object 200 may be provided near the second irradiation unit 10. In such a case, a lens unit may be further provided as in the case of the first irradiation unit 1 described above. If a lens unit is provided, the irradiated ultraviolet light can be condensed, so the distance between the emission surface of the light-emitting element 12b and the surface 200b of the object 200 can be increased. This makes it easier to install the second irradiation unit 10. However, if the distance between the emission surface of the light-emitting element 12b and the surface 200b of the object 200 is reduced and the lens unit is omitted, the manufacturing cost can be reduced.

(ブラケット20)
ブラケット20には、第1の照射ユニット1および第2の照射ユニット10を設けることができる。この場合、図1に示すように、1つのブラケット20に第1の照射ユニット1および第2の照射ユニット10を設けることもできるし、第1の照射ユニット1および第2の照射ユニット10のそれぞれに対してブラケットを設けることもできる。1つのブラケット20に第1の照射ユニット1および第2の照射ユニット10を設ければ、小型化や製造コストの低減を図ることができる。第1の照射ユニット1および第2の照射ユニット10のそれぞれに対してブラケットを設ければ、第1の照射ユニット1および第2の照射ユニット10の設置に関する自由度を大きくすることができる。
(Bracket 20)
The bracket 20 can be provided with the first irradiation unit 1 and the second irradiation unit 10. In this case, as shown in FIG. 1, the first irradiation unit 1 and the second irradiation unit 10 can be provided on one bracket 20, or a bracket can be provided for each of the first irradiation unit 1 and the second irradiation unit 10. If the first irradiation unit 1 and the second irradiation unit 10 are provided on one bracket 20, it is possible to reduce the size and manufacturing costs. If a bracket is provided for each of the first irradiation unit 1 and the second irradiation unit 10, it is possible to increase the degree of freedom regarding the installation of the first irradiation unit 1 and the second irradiation unit 10.

ブラケット20の材料、形状、大きさなどは、第1の照射ユニット1および第2の照射ユニット10の数、形状、大きさ、配置などに応じて適宜変更することができる。
ブラケット20は、例えば、対象物200を移動させるための装置の筐体などに取り付けることができる。なお、第1の照射ユニット1および第2の照射ユニット10が、対象物200を移動させるための装置の筐体などに取り付けられる場合には、ブラケット20を省くことができる。
The material, shape, size, etc. of the bracket 20 can be changed appropriately depending on the number, shape, size, arrangement, etc. of the first irradiation units 1 and the second irradiation units 10.
The bracket 20 can be attached to, for example, a housing of a device for moving the object 200. When the first irradiation unit 1 and the second irradiation unit 10 are attached to a housing of a device for moving the object 200, the bracket 20 can be omitted.

(電源30)
電源30は、第1の照射ユニット1および第2の照射ユニット10に電気的に接続することができる。電源30は、第1の照射ユニット1の光源2(発光素子2b)および第2の照射ユニット10の光源12(発光素子12b)に所定の電力を供給する。電源30は、例えば、直流電源とすることができる。直流電源には、整流回路、コンバータ、およびスイッチなどを設けることができる。整流回路は、交流電源と電気的に接続される。整流回路は、例えば、交流電源により印加された交流電圧を全波整流することができる。整流回路は、例えば、ダイオードブリッジなどを有することができる。コンバータは、整流回路により全波整流された電圧を、所定の直流電圧に変換する。コンバータは、例えば、スイッチング回路を有することができる。スイッチは、光源2(発光素子2b)および光源12(発光素子12b)への電力の印加と、電力の印加の停止とを切り替えることができる。
(Power supply 30)
The power source 30 can be electrically connected to the first irradiation unit 1 and the second irradiation unit 10. The power source 30 supplies a predetermined power to the light source 2 (light-emitting element 2b) of the first irradiation unit 1 and the light source 12 (light-emitting element 12b) of the second irradiation unit 10. The power source 30 can be, for example, a DC power source. The DC power source can be provided with a rectifier circuit, a converter, a switch, and the like. The rectifier circuit is electrically connected to the AC power source. The rectifier circuit can, for example, full-wave rectify the AC voltage applied by the AC power source. The rectifier circuit can have, for example, a diode bridge, and the like. The converter converts the voltage full-wave rectified by the rectifier circuit into a predetermined DC voltage. The converter can have, for example, a switching circuit. The switch can switch between applying power to the light source 2 (light-emitting element 2b) and the light source 12 (light-emitting element 12b) and stopping the application of power.

(コントローラ40)
コントローラ40は、例えば、CPU(Central Processing Unit)などの演算素子と、半導体メモリなどの記憶素子を有することができる。コントローラ40は、例えば、コンピュータとすることができる。記憶素子には、紫外線照射装置100に設けられた各要素の動作を制御する制御プログラムを格納することができる。演算素子は、記憶素子に格納されている制御プログラムや、操作者により入力されたデータなどを用いて、紫外線照射装置100に設けられた各要素の動作を制御することができる。
(Controller 40)
The controller 40 may have, for example, a calculation element such as a CPU (Central Processing Unit) and a storage element such as a semiconductor memory. The controller 40 may be, for example, a computer. The storage element may store a control program that controls the operation of each element provided in the ultraviolet irradiation device 100. The calculation element may control the operation of each element provided in the ultraviolet irradiation device 100 using the control program stored in the storage element, data input by an operator, and the like.

例えば、コントローラ40は、電源30を制御して、第1の照射ユニット1の光源2および第2の照射ユニット10の光源12から同時に紫外線を照射させることができる。光源2と光源12との間の距離が離れている場合には、上流側にある光源から紫外線を照射させ、その後、下流側にある光源から紫外線を照射させることもできる。この場合、照射タイミングは、光源2と光源12との間の距離と、対象物200の移動速度などに基づいて適宜決定することができる。 For example, the controller 40 can control the power source 30 to simultaneously irradiate ultraviolet light from the light source 2 of the first irradiation unit 1 and the light source 12 of the second irradiation unit 10. If the distance between the light source 2 and the light source 12 is large, it is also possible to irradiate ultraviolet light from the upstream light source, and then irradiate ultraviolet light from the downstream light source. In this case, the irradiation timing can be appropriately determined based on the distance between the light source 2 and the light source 12, the moving speed of the object 200, etc.

図11は、紫外線照射装置100の効果を例示するための表である。
なお、比較例は、第1の照射ユニット1のみが設けられた場合である。この場合、照射される紫外線のピーク波長は385nm、積算光量は1600mJ/cmとしている。
FIG. 11 is a table illustrating the effect of the ultraviolet irradiation device 100.
The comparative example is a case where only the first irradiation unit 1 is provided. In this case, the peak wavelength of the irradiated ultraviolet light is 385 nm, and the integrated light amount is 1600 mJ/ cm2 .

紫外線照射装置100に設けられた第1の照射ユニット1から照射される紫外線のピーク波長は385nm、積算光量は1600mJ/cmとしている。紫外線照射装置100に設けられた第2の照射ユニット10から照射される紫外線のピーク波長は310nm、積算光量は4.7mJ/cmとしている。 The peak wavelength of the ultraviolet light irradiated from the first irradiation unit 1 provided in the ultraviolet irradiation device 100 is 385 nm, and the accumulated light amount is 1600 mJ/ cm2 . The peak wavelength of the ultraviolet light irradiated from the second irradiation unit 10 provided in the ultraviolet irradiation device 100 is 310 nm, and the accumulated light amount is 4.7 mJ/ cm2 .

図11から分かるように、紫外線照射装置100とすれば、比較例の場合に比べて、対象物200の移動速度を33%程度速くしても、対象物200を硬化させることができる。このことは、処理に要する時間を33%程度短縮することができることを意味する。 As can be seen from FIG. 11, the ultraviolet irradiation device 100 can harden the object 200 even if the moving speed of the object 200 is increased by about 33% compared to the comparative example. This means that the time required for processing can be reduced by about 33%.

本発明者の得た知見によれば、第1の照射ユニット1から照射される紫外線のピーク波長を350nm以上、450nm以下とした場合に、積算光量が1000mJ/cm以上となるようにすることが好ましい。第2の照射ユニット10から照射される紫外線のピーク波長を300nm以上、350nm未満(好ましくは、300nm以上、330nm以下)とした場合に、積算光量が3.5mJ/cm以上となるようにすることが好ましい。 According to the findings of the present inventors, when the peak wavelength of the ultraviolet ray irradiated from the first irradiation unit 1 is set to 350 nm or more and 450 nm or less, it is preferable to set the integrated light amount to 1000 mJ/ cm2 or more. When the peak wavelength of the ultraviolet ray irradiated from the second irradiation unit 10 is set to 300 nm or more and less than 350 nm (preferably 300 nm or more and 330 nm or less), it is preferable to set the integrated light amount to 3.5 mJ/ cm2 or more.

以上、本発明のいくつかの実施形態を例示したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更などを行うことができる。これら実施形態やその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。また、前述の各実施形態は、相互に組み合わせて実施することができる。 Although several embodiments of the present invention have been illustrated above, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, substitutions, modifications, etc. can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and their variations are included within the scope and gist of the invention, as well as within the scope of the invention and its equivalents described in the claims. Furthermore, the above-mentioned embodiments can be implemented in combination with each other.

1 第1の照射ユニット、1a 中心軸、2 光源、2a 基板、2b 発光素子、3 レンズユニット、4 ベース、10 第2の照射ユニット、12 光源、12a 基板、12b 発光素子、14 ベース、40 コントローラ、100 紫外線照射装置、200 対象物、200a 照射位置、200b 面 1 First irradiation unit, 1a Central axis, 2 Light source, 2a Substrate, 2b Light emitting element, 3 Lens unit, 4 Base, 10 Second irradiation unit, 12 Light source, 12a Substrate, 12b Light emitting element, 14 Base, 40 Controller, 100 UV irradiation device, 200 Object, 200a Irradiation position, 200b Surface

Claims (4)

移動する対象物に紫外線を照射する紫外線照射装置であって、
第1のピーク波長を有する紫外線を照射可能な第1の発光素子を有する光源を複数備えた第1の照射ユニットと;
前記第1のピーク波長よりも短い第2のピーク波長を有する紫外線を照射可能な第2の発光素子を有する少なくとも1つの第2の照射ユニットと;
を具備し、
前記複数の光源のそれぞれに設けられた前記第1の発光素子から照射された前記第1のピーク波長を有する紫外線は、前記対象物における略同じ照射位置に同時に照射され、
前記複数の光源のそれぞれに設けられた前記第1の発光素子の出射面の中心と、前記対象物における前記照射位置と、の間の距離は略同一であり、
前記第2の発光素子の出射面の中心と、前記対象物における、前記第2の発光素子から照射された紫外線の照射位置と、の間の距離は、前記第1の発光素子の出射面の中心と、前記対象物における、前記第1の発光素子から照射された紫外線の照射位置と、の間の距離よりも小さく、
前記第1のピーク波長は、350nm以上、450nm以下であり、
前記第1のピーク波長を有する紫外線の積算光量は、1000mJ/cm以上であり、
前記第2のピーク波長は、300nm以上、350nm未満であり、
前記第2のピーク波長を有する紫外線の積算光量は、3.5mJ/cm以上であ紫外線照射装置。
An ultraviolet irradiation device that irradiates ultraviolet rays onto a moving object,
a first irradiation unit including a plurality of light sources each having a first light-emitting element capable of emitting ultraviolet light having a first peak wavelength;
at least one second irradiation unit having a second light-emitting element capable of emitting ultraviolet light having a second peak wavelength shorter than the first peak wavelength;
Equipped with
the ultraviolet rays having the first peak wavelength irradiated from the first light-emitting elements provided in each of the plurality of light sources are simultaneously irradiated to substantially the same irradiation position on the object,
a distance between a center of an emission surface of the first light-emitting element provided in each of the plurality of light sources and the irradiation position on the object is substantially the same;
a distance between a center of an emission surface of the second light-emitting element and an irradiation position of the ultraviolet light irradiated from the second light-emitting element on the object is smaller than a distance between a center of an emission surface of the first light-emitting element and an irradiation position of the ultraviolet light irradiated from the first light-emitting element on the object;
the first peak wavelength is 350 nm or more and 450 nm or less,
The integrated light amount of the ultraviolet light having the first peak wavelength is 1000 mJ/ cm2 or more,
The second peak wavelength is equal to or greater than 300 nm and less than 350 nm,
An ultraviolet irradiation device, wherein an integrated light amount of the ultraviolet light having the second peak wavelength is 3.5 mJ/ cm2 or more.
前記対象物の移動方向において、前記第1の照射ユニットの上流側および下流側の少なくともいずれかに、少なくとも1つの前記第2の照射ユニットが設けられている請求項1記載の紫外線照射装置。 The ultraviolet irradiation device according to claim 1, wherein at least one of the second irradiation units is provided at least either upstream or downstream of the first irradiation unit in the moving direction of the object. 前記複数の光源の1つは、前記第1の照射ユニットの中心軸上に設けられている請求項1または2に記載の紫外線照射装置。 The ultraviolet irradiation device according to claim 1 or 2, wherein one of the plurality of light sources is provided on the central axis of the first irradiation unit. 前記複数の光源は、前記第1の照射ユニットの中心軸に対して対称となる位置に設けられている請求項1または2に記載の紫外線照射装置。 The ultraviolet irradiation device according to claim 1 or 2, wherein the plurality of light sources are provided at positions symmetrical with respect to the central axis of the first irradiation unit.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011005726A (en) 2009-06-25 2011-01-13 Ushio Inc Light radiating device
JP2011025170A (en) 2009-07-27 2011-02-10 Lintec Corp Light-irradiating device and light-irradiating method
JP2011189312A (en) 2010-03-16 2011-09-29 Lintec Corp Light irradiation device and light exposure method
JP2015188884A (en) 2014-03-28 2015-11-02 ニュー システム エス.アール.エル. Printing unit and printing apparatus
JP2016533929A (en) 2013-08-27 2016-11-04 オセ−テクノロジーズ・ベー・ヴエーOce’−Nederland Besloten Vennootshap Method for applying image using UV curable phase change ink

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016025165A (en) * 2014-07-17 2016-02-08 Hoya Candeo Optronics株式会社 Light irradiation device

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011005726A (en) 2009-06-25 2011-01-13 Ushio Inc Light radiating device
JP2011025170A (en) 2009-07-27 2011-02-10 Lintec Corp Light-irradiating device and light-irradiating method
JP2011189312A (en) 2010-03-16 2011-09-29 Lintec Corp Light irradiation device and light exposure method
JP2016533929A (en) 2013-08-27 2016-11-04 オセ−テクノロジーズ・ベー・ヴエーOce’−Nederland Besloten Vennootshap Method for applying image using UV curable phase change ink
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