(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
紫外線ランプ、第1回転軸を中心に回動する第1シャッタ、及び第2回転軸を中心に回動する第2シャッタを備え、前記紫外線ランプの紫外線を第1シャッタ及び第2シャッタを閉じて遮光する紫外線照射装置において、
アクチュエータで回転する第1回転体と、
前記第1回転体と同期回転する第2回転体と、
前記第1回転体と前記第1回転軸とを連結する第1リンクと、
前記第2回転体と前記第2回転軸とを連結する第2リンクと、
を備え、
前記第1リンクは、前記第1リンクの長さを調整自在とすることで、前記第1回転軸の回転角度を調節自在な調整部を備え、及び/又は、前記第2リンクは、前記第2リンクの長さを調整自在とすることで、前記第2回転軸の回転角度を調節自在な調整部を備えたことを特徴とする紫外線照射装置。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、シャッタを備えた紫外線照射装置では、一対のシャッタを、紫外線ランプの紫外線を漏らさないように閉じる必要がある。
しかしながら、従来の構成では、シャッタを開閉する駆動ユニットが一のシャッタに対して複数の歯車を備えているため、複数の歯車の噛み合わせによってバックラッシ(噛み合う歯車の歯面間の隙間)が増幅することから、シャッタの回動角度の正確な調整が困難である。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、シャッタの回動角度の調整が容易な紫外線照射装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上述した目的を達成するために、本発明は、紫外線ランプ、第1回転軸を中心に回動する第1シャッタ、及び第2回転軸を中心に回動する第2シャッタを備え、前記紫外線ランプの紫外線を第1シャッタ及び第2シャッタを閉じて遮光する紫外線照射装置において、アクチュエータで回転する第1回転体と、前記第1回転体と同期回転する第2回転体と、前記第1回転体と前記第1回転軸とを連結する第1リンクと、前記第2回転体と前記第2回転軸とを連結する第2リンクと、を備え
、前記第1リンクは
、前記第1リンクの長さを調整自在とすることで、前記第1回転軸の回転角度を調節自在な調整部を備え、及び/又は、前記第2リンクは
、前記第2リンクの長さを調整自在とすることで、前記第2回転軸の回転角度を調節自在な調整部を備えたことを特徴とする。
【0006】
上述の構成において、
前記第1リンクは、前記第1回転軸に固定した回転軸側アームと、一端がこの回転軸側アームに回転自在に接続されるとともに、他端が前記第1回転体に回転自在に接続された回転体側アームとを備え、前記第2リンクは、前記第2回転軸に固定した回転軸側アームと、一端がこの回転軸側アームに回転自在に接続されるとともに、他端が前記第2回転体に回転自在に接続された回転体側アームとを備え、前記第1リンクの調整部は、前記第1リンクの回転体側アームの長さを調節し、前記第2リンクの調整部は、前記第2リンクの回転体側アームの長さを調節してもよい。
上述の構成において、前記第1リンクの回転体側アームの一端及び他端の回転軸は、前記第1回転体の直径よりも内側に配置され、前記第2リンクの回転体側アームの一端及び他端の回転軸は、前記第2回転体の直径よりも内側に配置されてもよい。
【0007】
上述の構成において、前記第1シャッタ及び第2シャッタの内側面には反射面が形成されていてもよい。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、バックラッシを有さない第1及び第2リンクによって第1シャッタ及び第2シャッタを開閉するため、第1シャッタ及び第2シャッタの回動角度を容易に調整できる。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図1は本実施形態に係る紫外線照射装置を示す正面図であり、
図2は紫外線照射装置を示す底面図である。
紫外線照射装置1は、筒状の発光管を有する紫外線ランプ3と、開閉する一対の第1シャッタ10A及び第2シャッタ10Bとを、紫外線ランプ3の長手方向に伸びた箱型(直方体形状)の筐体5に収めて構成されている。筐体5の下面5Aには、紫外線ランプ3の長さに合わせて矩形状の開口7が形成され、この開口7から下方の照射対象物であるワーク(不図示)に向けて紫外線が照射される。筐体5の長手方向一端部側には、第1シャッタ10A及び第2シャッタ10Bを駆動する駆動ユニット20が設けられている。なお、
図1及び
図2では、第1シャッタ10A及び第2シャッタ10Bが開かれた状態を示している。また、筐体5の上面5Bの長手方向他端部側には、紫外線ランプ3の点灯に供される各種の電気配線を接続するコネクタ9Aを配置するジャンクションステージ(配線ステージ)9が設けられている。
【0011】
図3は、
図1のIII−III断面図である。
一対の第1シャッタ10A及び第2シャッタ10Bは、紫外線ランプ3を包囲するように配置されている。第1シャッタ10A及び第2シャッタ10Bは、長手方向両端部側にそれぞれ設けた第1回転軸11A及び第2回転軸11Bを中心に回動可能に支持されており、その閉時には、第1シャッタ10A及び第2シャッタ10Bが紫外線ランプ3の前方にまで回動されて、紫外線ランプ3の紫外線を遮光する。
図3は、第1シャッタ10A及び第2シャッタ10Bを開いた状態(シャッタ開時)を示している。
【0012】
すなわち、この構成では、第1シャッタ10A及び第2シャッタ10Bの開口縁12に光の出射面13が形成され、この出射面13が、第1シャッタ10A及び第2シャッタ10Bで開閉される。
本実施形態では、第1回転軸11A及び第2回転軸11Bは、紫外線ランプ3の長手方向両端部側に設けた支持板14に支持されている。第1回転軸11A及び第2回転軸11Bは、側面視において、紫外線ランプ3を包囲する一対の第1シャッタ10A及び第2シャッタ10Bの外側面15よりも内側に配置されている。これにより、第1回転軸11A及び第2回転軸11Bが、第1シャッタ10A及び第2シャッタ10Bから張り出さないため、紫外線照射装置1を小型化できる。さらに、第1回転軸11A及び第2回転軸11Bは、内側面(紫外線ランプ3側の凹面)16の内側に紫外線ランプ3の中心軸C1に近接して配置されているため、第1シャッタ10A及び第2シャッタ10Bの周方向の長さを短くでき、その結果、紫外線照射装置1を小型化できる。
【0013】
第1シャッタ10A及び第2シャッタ10Bの内側面16には反射面17が形成されている。この反射面17は、例えばアルミニウム等の反射性金属の薄膜を付着させて形成すればよい。
一対の第1シャッタ10A及び第2シャッタ10Bのそれぞれには、少なくとも1つ(本実施形態では、2つ)の中空部18が長手方向に貫通して一体的に形成されている。中空部18には冷却媒体供給源に連なるホース(不図示)が接続され、冷却媒体供給源から供給される冷却媒体が中空部18を流通することにより、第1シャッタ10A及び第2シャッタ10Bが冷却される。また、図示は省略するが、筐体5の上面5Bには紫外線ランプ3に沿って複数の通風孔が形成されている。したがって、これらの通風孔から筐体5内に向けて例えば送風機(不図示)によって冷却風としての空気を流すことによっても、第1シャッタ10A及び第2シャッタ10Bが冷却される。
【0014】
図4は、
図1の紫外線照射装置1を模式的に示す一端側側面図である。
駆動ユニット20は、筐体5(
図1)の長手方向一端部側に設けられる板状の駆動支持部材21を有し、長手方向一端部側の第1回転軸11A及び第2回転軸11Bは駆動支持部材21を貫通して筐体5の外側に延出している。駆動支持部材21の一面21A(
図1)にはアクチュエータ22が、駆動支持部材21の他面21Bには第1回転体23A及び第2回転体23Bと、第1リンク30A及び第2リンク30Bとが設けられている。アクチュエータ22は、例えば空気圧で動作するロータリシリンダとして構成され、アクチュエータ22の出力軸22Aが駆動支持部材21を貫通して駆動支持部材21の他面21Bに延出し、第1回転体23Aに固定されている。
【0015】
第1回転体23Aは、アクチュエータ22によって回転される回転体であり、本実施形態では歯車として構成されている。第2回転体23Bは、第1回転体23Aと同期して回転する回転体であり、本実施形態では第1回転体23Aと噛み合う歯車として構成されている。すなわち、第1回転体23Aは駆動側の歯車であり、第2回転体23Bが従動側の歯車である。
第1リンク30Aは第1回転体23Aと第1回転軸11Aとを連結するリンクであり、第2リンク30Bは第2回転体23Bと第2回転軸11Bとを連結するリンクである。アクチュエータ22が回転すると、第1回転体23A及び第2回転体23Bと、第1リンク30A及び第2リンク30Bと、を介して各第1シャッタ10A及び第2シャッタ10B(
図3)が回動する。
【0016】
第1リンク30Aは、第1回転軸11Aに固定したアーム(回転軸側リンク部)31と、第1回転体23Aに回転自在に接続されるロッドエンドベアリング(回転体側リンク部)32と、アーム31に回転自在に接続されるロッドエンドベアリング(中間リンク部)33と、を備えている。
同様に、第2リンク30Bは、第2回転軸11Bに固定したアーム(回転軸側リンク部)34と、第2回転体23Bに回転自在に接続されるロッドエンドベアリング(回転体側リンク部)32と、アーム34に回転自在に接続されるロッドエンドベアリング(中間リンク部)33と、を備えている。
【0017】
また、第1リンク30A及び第2リンク30Bは、それぞれ第1回転体23A及び第2回転体23Bの回転角度を調節自在な調整ねじ(調整部)40を備えている。より詳細には、各第1リンク30A及び第2リンク30Bは、ロッドエンドベアリング32,33の間に、当該ロッドエンドベアリング32,33間の長さを調整する調整ねじ40を設けて構成されている。
調整ねじ40は、両端に雄ねじ部41Aが形成された連結棒41と、雄ねじ部41Aに配置されるナット42とを備え、連結棒41の両端にロッドエンドベアリング32,33を、ナット42を介して螺合することで第1リンク30A及び第2リンク30Bが構成される。
【0018】
このように構成された駆動ユニット20においては、連結棒41を回転させることで、ロッドエンドベアリング32,33間の距離が調整され、これにより、第1リンク30A及び第2リンク30Bの長さが調整されるようになっている。第1リンク30A及び第2リンク30Bの長さが調整されると、第1回転軸11A及び第2回転軸11Bの回転角度が変更される。例えば、第1リンク30A及び第2リンク30Bを長くすると、第1回転軸11A及び第2回転軸11Bの回転角度を大きくすることができる。反対に、例えば、第1リンク30A及び第2リンク30Bを短くすると、第1回転軸11A及び第2回転軸11Bの回転角度を小さくすることができる。ナット42は連結棒41の固定用である。
【0019】
図5は第1シャッタ10A及び第2シャッタ10Bを閉じた状態における紫外線照射装置1を模式的に示す縦断面図であり、
図6は第1シャッタ10A及び第2シャッタ10Bを閉じた状態における紫外線照射装置1を模式的に示す一端側側面図である。
この紫外線照射装置1では、運転中に、紫外線の照射が不要になった場合、紫外線ランプ3を消灯せずに、
図5及び
図6に示すように、第1シャッタ10A及び第2シャッタ10Bを紫外線ランプ3の下方にまで回動させる。紫外線ランプ3を消灯させないのは、光源を一旦消灯させると紫外線出力が安定するまでに数分の時間を要し、生産ロスにつながるおそれがあるからである。
【0020】
第1シャッタ10A及び第2シャッタ10Bが紫外線ランプ3の前方にまで回動されると、第1シャッタ10A及び第2シャッタ10Bにより開口7(出射面13)が閉じられて(シャッタ閉時)、紫外線照射装置1が非照射状態となる。第1リンク30A及び第2リンク30Bの長さは、第1シャッタ10A及び第2シャッタ10Bの先端部19間に対面方向(左右方向)の隙間がないように調整される。これにより、先端部19間からは紫外線ランプ3の紫外線が漏れ出さないので、紫外線はほぼ完全に遮光される。したがって、ワークに無駄に紫外線が照射されることがない。また、紫外線に曝されることによる周辺部品の劣化を抑制することができる。
【0021】
例えば、一のシャッタに対して複数の歯車を設けて一対のシャッタを開閉させる構成では、複数の歯車によってバックラッシが大きくなることから、シャッタの回転角度の調整が困難である。また、一のシャッタに対して複数の歯車を設けることで、駆動ユニットが大型化する。
本実施形態では、第1シャッタ10A及び第2シャッタ10Bの開閉にバックラッシを有さない第1リンク30A及び第2リンク30Bを用いたため、先端部19間の対面方向の隙間を無くす調整を容易に行うことができ、製造工程を短縮できる。また、第1リンク30A及び第2リンク30Bを用いることで、一のシャッタに対して複数の歯車を設ける場合に比べ、駆動ユニット20を小型化できる。さらに、第1リンク30A及び第2リンク30Bは、歯車に比べて比較的安価であるため、紫外線照射装置1の製造コストを削減できる。
【0022】
これに加え、第1シャッタ10A及び第2シャッタ10Bの回動角度を調整する調節ねじ40を設けため、一方のシャッタ(例えば、第1シャッタ10A)の回動角度を他方のシャッタ(例えば、第2シャッタ10B)より大きくすることで、
図5に示すように、第1シャッタ10A及び第2シャッタ10Bの先端部19を重ね合わせることができる。したがって、先端部19間の対面方向の隙間を確実に無くして、先端部19間からの紫外線ランプ3の紫外線の漏れを確実に防止できる。
【0023】
また、本実施形態では、第1リンク30Aのアーム31と、第2リンク30Bのアーム34の長さを異ならせることで、第1シャッタ10A及び第2シャッタ10Bの先端部19の重なりを比較的大きくして、先端部19間からの紫外線ランプ3の紫外線の漏れを確実に防止している。しかも、ロッドエンドベアリング32,33の回転軸C2,C3は、紫外線照射装置1の幅方向Wにおいて、第1回転体23A及び第2回転体23Bの直径よりも内側に配置されているため、駆動ユニット20を小さく形成することができる。なお、本実施形態では、アーム31をアーム34より長く形成しているが、逆であってもよく、また、アーム31,34の長さは同じであってもよい。
【0024】
また、紫外線照射装置1を小型化するべく、第1シャッタ10A及び第2シャッタ10Bの内面側に反射面17を形成する場合があるが、この場合に、一のシャッタに対して複数の歯車を設けると、バックラッシが大きくなることから、シャッタ開時における反射面17の角度を調整することが困難となる。
本実施形態では、調節ねじ40によって照射時における反射面17の角度を調整できるので、ワークに与える照度も第1シャッタ10A及び第2シャッタ10Bの両側で調整できる。さらに、本実施形態では、調節ねじ40を第1リンク30A及び第2リンク30Bの両方に設けたため、反射面17の角度を第1シャッタ10A及び第2シャッタ10Bの両側で個別に調整できるので、ワークに与える照度も第1シャッタ10A及び第2シャッタ10Bの両側で個別に調整できる。したがって、ワークに与える照度の自由度が向上する。
【0025】
なお、先端部19間の隙間調整はシャッタ開時の調整、反射面17の角度調整はシャッタ閉時の調整となり、これら隙間調整及び角度調整は同時には成り立たない。したがって、シャッタ開時における反射面17の角度を調整する場合には、シャッタ閉時において、少なくとも先端部19間に対面方向の隙間がないように、第1シャッタ10A及び第2シャッタ10Bの回動角度が調整される。本実施形態では、シャッタの開時においては、第1シャッタ10A及び第2シャッタ10Bの角度は同一(左右対称)とし、その状態から第1シャッタ10Aを75°、第2シャッタ10Bを65°だけ回動するように、調節ねじ40により第1リンク30A及び第2リンク30Bの長さ、すなわち、第1シャッタ10A及び第2シャッタ10Bの回動角度が調節されている。
【0026】
以上説明したように、本実施形態によれば、アクチュエータ22で回転する第1回転体23Aと、第1回転体23Aと同期回転する第2回転体23Bと、第1回転体23Aと第1シャッタ10Aの第1回転軸11Aとを連結する第1リンク30Aと、第2回転体23Bと第2シャッタ10Bの第2回転軸11Bとを連結する第2リンク30Bと、を備える構成とした。この構成により、バックラッシを有さない第1リンク30A及び第2リンク30Bによって第1シャッタ10A及び第2シャッタ10Bを開閉するため、第1シャッタ10A及び第2シャッタ10Bの回動角度を容易に調整できる。
【0027】
また、本実施形態によれば、第1リンク30Aは第1回転軸11Aの回転角度を調節自在な調整部40を備え、及び、第2リンク30Bは第2回転軸11Bの回転角度を調節自在な調整部40を備える構成とした。この構成により、第1シャッタ10A及び第2シャッタ10Bの回動角度を個別に調整することができる。その結果、ワークに対する照度を第1シャッタ10A及び第2シャッタ10B側で個別に調整できるので、照度設計の自由度を向上できる。
【0028】
但し、上述の実施形態は本発明の一態様であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能であるのは勿論である。
例えば、上述の実施形態では、冷却媒体及び冷却風の両方で冷却する冷却構造としたが、冷却構造はこれに限定されるものではない。
【0029】
また、上述の実施形態では、第1シャッタ10A及び第2シャッタ10Bに反射面17を形成していたが、第1シャッタ10A及び第2シャッタ10Bと反射面17とを別体に形成してもよい。
また、上述の実施形態では、第1回転体23A及び第2回転体23Bを歯車としたが、これに限定するものではなく、第2回転体23Bが第1回転体23Aと同期回転する構成であればよい。また、第1回転体23A及び第2回転体23Bを離間して配置し、第2回転体23Bに第1回転体23Aのアクチュエータ22とは別のアクチュエータを設けてもよい。
【0030】
また、上述の実施形態では、第1リンク30A及び第2リンク30Bは、ロッドエンドベアリング32,33とアーム31とを備えて構成されていたが、この構成に限られるものではない。
また、上述の実施形態では、調整部を調節ねじとして説明したが、調整部は調節ねじに限定されるものではない。
また、上述の実施形態では、第1リンク30A及び第2リンク30Bの両方に調節ねじ40を設けたが、調節ねじ40を第1リンク30A及び第2リンク30Bの一方のみに設けてもよい。
【0031】
また、本発明は、ワークの表面に被着した紫外線硬化剤に紫外線を照射して硬化する紫外線照射装置に限定されるもではなく、種々の照射装置に適用可能である。