JPS637830B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、高速で走行する糸状および紐状物の
表面に塗布された紫外線被照射物である紫外線硬
化型樹脂塗料を紫外線の照射によつて硬化させる
紫外線照射装置に関するもので、さらに詳言すれ
ば、紫外線発生源である放電管を良好にかつ効果
的に冷却することを目的とするものである。

近年、急速に発展している光フアイバーに関し
て、その製造コストのダウンと、高速生産を目的
として、光フアイバーの被覆材料は、熱乾燥型か
ら紫外線硬化型へと代わつてきている。

この光フアイバー表面にコーテイングされた紫
外線硬化型塗料を硬化する目的で開発された紫外
線照射装置の実用化されているものの基本的な構
造は、内面を鏡面とした楕円筒形状の反射鏡の第
１の焦点軸心位置に、紫外線発生源としての空冷
式高圧水銀灯とか空冷式金属蒸気放電灯等の放電
管（以下、単にUVランプと記す）を、そして第
２の焦点軸心位置に、紫外線被照射物が通過する
ための通路を形成する紫外線透過型中空管をそれ
ぞれ配置固定したものとなつているが、この紫外
線照射装置は、その姿勢が常に一定した状態で使
用されるとは限らず、水平方向に走行する光フア
イバーに対して使用されたり、上下方向に走行す
る光フアイバーに対して使用されたりするもので
あり、また中空管内を走行する光フアイバーは、
一本の場合もあれば数本もしくは数十本をまとめ
た場合もあるので、UVランプの出力を変化調整
する必要がある場合がある等して、UVランプの
加熱状態は必ずしも一定せず、これがためUVラ
ンプを常に良好な状態で作動させることができな
かつたばかりか、UVランプを無理な状態で作動
させることになるので、UVランプの寿命を縮め
ることになつていた。

本発明は、上記した従来例における欠点および
不都合を解消すべく創案されたもので、紫外線発
生源としての放電管、すなわちUVランプに対す
る空冷程度を、UVランプの両端側からそれぞれ
に調整することができるようにしたものである。

以下、本発明の一実施例を図面を参照しながら
説明する。

本発明による紫外線照射装置は、両端を端板に
よつて閉鎖した筒形状の箱体５と、楕円筒体の内
周面を鏡面とし、この鏡面となつた楕円内周面の
第１の焦点軸心Ａ付近に紫外線発生源である放電
管、すなわちUVランプ１をそして第２の焦点軸
心Ｂ付近に紫外線被照射物の通路を形成する紫外
線透過型中空管２をそれぞれ配置固定して前記箱
体５内に取付けられた楕円筒状反射鏡３と、前記
箱体５内の両端部に前記反射鏡３の端面が開放さ
れた空気室９をそれぞれ形成すると共に、前記箱
体５の筒壁と前記反射鏡３の外周面との間に通路
室９′を形成すべく箱体５と反射鏡３との間に設
けられた一対の保持板６と、前記通路室９′を形
成している箱体５の筒壁部分に形成された冷却空
気吸気用開口部１０および排気用開口部１１とか
ら成り、前記UVランプ１近傍の反射鏡３箇所、
すなわち楕円とその長軸とが交叉する箇所に冷却
空気の通路としての第１の間隙４を形成すると共
に、前記中空管２近傍の反射鏡３箇所、すなわち
楕円とその長軸とが交叉する箇所に冷却空気の通
路としての第２の間隙４′を形成し、前記保持板
６に開孔面積の調整可能な風量調整孔７を開孔
し、さらに前記第２の間隙４′と前記排気用開口
部１１とを排気用ダクト１１′により連通させて
構成されている。

図示実施例の場合、反射鏡３は、楕円筒体を、
その長軸を含む平面に沿つて２分割し、この２分
割された楕円筒体片を、この分割端面間に第１お
よび第２の間隙４，４′を形成した状態で対向配
置して構成されている。

この反射鏡３は、両楕円筒体片を一定位置関係
で両保持板６に固定し、この両保持板６によつて
箱体５に取付け固定されている。

それゆえ、この両保持板６による反射鏡３の箱
体５への取付け固定によつて、箱体５内には、そ
の両端部に、反射鏡３の端面が開放された空気室
９と、そして中央部に、反射鏡３の外周面と箱体
５の筒壁との間に位置する通路室９′とが形成さ
れることになる。

箱体５の筒壁の前面壁部には、中央に排気用開
口部１１が、そしてこの排気用開口部１１の両側
に吸気用エアフイルターを組付けた吸気用開口部
１０がそれぞれ開口形成されていて、両吸気用開
口部１０は、そのまま通路室９′の外部に対する
開口部となつているのに対して、排気用開口部１
１は排気用ダクト１１′により第２の間隙４′にだ
け連通するように構成されている。

また、保持板６に開孔成形された風量調整孔７
は、その開孔面積を調整することができる構造と
なつているのであるが、この開孔面積調整手段は
特に限定されるものではなく、図示実施例の場合
は、この風量調整孔７の近傍に、風量調整孔７を
完全に閉鎖することのできる大きさの平板形状を
した風量調整シヤツター８をピンにより回動自在
に取付け、この風量調整シヤツター８の風量調整
孔７に対するラツプ量を調整することによつて、
風量調整孔７の開孔面積を調整変更するようにし
ている。

このように、通路室９′を形成する箱体５の筒
壁に、吸気用開口部１０および第２の間隙４′を
連通した排気用開口部１１が形成され、かつ保持
板６に風量調整孔７が形成されているので、両吸
気用開口部１０から通路室９′内に吸入された冷
却用空気は、直接、第１の間隙４を通つてUVラ
ンプ１を冷却して、そのまま第２の間隙４′およ
び排気用開口部１１を経て排気される部分と、通
路室９′から風量調整孔７を通つて一旦空気室９
に入り、この空気室９からUVランプ１の端部を
冷却しながら第２の間隙４′および排気用開口部
１１を経て排気される部分とに別れることに なお、第２図および第３図において、中空管２
の一端に取付けられた希ガスパージ用ブロツク１
２は、この中空管２を冷却するための希ガス供給
のためのものである。

本発明による紫外線照射装置は、上記したよう
に、UVランプ１に沿つて形成された第１の間隙
４から冷却用空気をUVランプ１に吹きつけるよ
うにしたので、UVランプ１を効果的に冷却する
ことができる。

また、UVランプ１の両端部が位置する箱体５
の両端部には、UVランプ１が配置された反射鏡
３の端面が開放した空気室９が形成されており、
この空気室９への冷却用空気の流入量は、風量調
整孔７の開孔面積の調整によつて、自由に設定変
更することができるので、UVランプ１の両端部
に対する冷却程度に差を与えることができること
になる。

例えば、第２図に示した如く、UVランプ１を
水平姿勢にして配置した横型設置の場合は、UV
ランプ１は、その全長にわたつて均一に加熱する
ので、このUVランプ１に対する冷却操作は、そ
の全長にわたつて均一で良く、よつて両風量調整
孔７は、その開放面積を等しく調整しておけば良
い。

これに対して、第３図に示した如く、UVラン
プ１を直立した姿勢にして配置した縦型配置の場
合は、UVランプ１は、各部分間の熱干渉によつ
て、その全体が均一に加熱されることはなく、上
方部分の方がより高温に加熱されることになるの
で、第３図図示の如く、下方の保持板６に形成さ
れた風量調整孔７を閉鎖して、下方の空気室９に
冷却用空気が供給されないようにするのに対し、
上方の保持板６に形成された風量調整孔７を全開
にして、上方の空気室９に冷却用空気が充分に供
給されるように調整することによつて、高温にな
り勝ちなUVランプ１の上半部分を充分に冷却す
ることができることになり、これによつてUVラ
ンプ１を良好な状態で作動させることができるこ
とになる。

なお、高速で中空管２内を通過する被照射物に
対しては、UVランプ１からの紫外線を効率良く
かつ均一に照射する必要があるが、本発明装置を
使用して光フアイバーにコーテイングされた紫外
線硬化型樹脂塗料を実際に硬化させた場合、UV
ランプ１の発光管径ｄを、12mmよりも大きいが24
mmよりも小さい値に設定することによつて良好な
結果を得ることができた。

UVランプ１の発光管径ｄを、12mm以下にする
と、発生した紫外線の集光効率は高くなるのであ
るが、その反面、UVランプ１の発光管である石
英管の失透により短寿命となり、これを防止する
には、UVランプ１への入力電力を低下させなけ
ればならず、またUVランプ１の冷却を相当強力
に達成しなければならないので、運用上実際的で
ない。

反対に、UVランプ１の発光管径ｄを、24mm以
上にすると、発生した紫外線の集光効率が悪く、
これがため被照射物である紫外線硬化型塗料の硬
化が効率良く達成することができなかつた。

また、UVランプ１の発光長さは、150mm以上
とするのが良好であつた。

これは、UVランプ１の発光長さが150mm以下
となると、交流点灯であるUVランプ１の光リツ
プルにより、連続的な硬化作用を得ることができ
なくなるからである。

以上の説明から明らかな如く、本発明による紫
外線照射装置は、UVランプの姿勢如何にかかわ
らず、このUVランプ全体を均一に冷却すること
ができるので、UVランプを良好に作動させるこ
とができ、またこれによつて被照射物に対する紫
外線の効率の良い照射を達成することができ、さ
らにUVランプの姿勢が制限されることがないの
で、都合の良い設置姿勢で装置を設置使用するこ
とができる等多くの優れた効果を発揮するもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明装置の基本的構成の説明に供
するための簡略図である。第２図は、UVランプ
を水平姿勢に配置した横型設置方式の本発明装置
の実施例を示す、一部破断した全体斜視図であ
る。第３図は、UVランプを直立姿勢に配置した
縦型設置方式の本発明装置の実施例を示す、一部
破断した全体斜視図である。 符号の説明、１；UVライプ、２；中空管、
３；反射鏡、４，４′；間隙、５；箱体、６；保
持板、７；風量調整孔、８；風量調整シヤツタ
ー、９；空気室、９′；通路室、１０；吸気用開
口部、１１；排気用開口部、１１′；排気用ダク
ト。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 両端を閉鎖した筒形状の箱体５と、鏡面とな
   つた楕円筒状内周面の第１の焦点軸心Ａ付近に紫
   外線発生源である放電管１をそして第２の焦点軸
   心Ｂ付近に紫外線被照射物の通路を形成する紫外
   線透過型中空管２をそれぞれ配置固定して前記箱
   体５内に取付けられた楕円筒状反射鏡３と、前記
   箱体５内の両端部に前記反射鏡３の端面が開放さ
   れた空気室９をそれぞれ形成すると共に、前記箱
   体５の筒壁と前記反射鏡３の外周面との間に通路
   室９′を形成すべく前記箱体５と反射鏡３との間
   に設けられた一対の保持板６と、前記通路室９′
   を形成している箱体５の筒壁部分に形成された冷
   却空気吸気用開口部１０および排気用開口部１１
   とから成り、前記放電管１近傍の反射鏡３箇所に
   冷却空気の通路としての第１の間隙４を形成する
   と共に、前記中空管２近傍の反射鏡３箇所に第２
   の間隙４′を形成し、前記保持板６に開孔面積の
   調整可能な風量調整孔７を開孔し、さらに前記第
   ２の間隙４′と前記排気用開口部１１とを連通さ
   せた紫外線照射装置。