紫外線照射器のケース
【課題】ケース内部の気密性をある程度維持しつつ窓板の破損を防止する。
【解決手段】紫外線照射器のケースは、紫外線照射器１１を収納可能に構成され紫外線出射のための開口部２１ａが形成された外郭２１と、紫外線透過可能な窓板２３を有し開口部２１ａを封止するように外郭２１に取付けられた蓋体２２とを備える。窓板２３が長手方向で複数に分割され、窓板２３の分割箇所を外郭の内側から覆う短冊状封止板３１を備え、外郭内部に流通する冷却用エアの圧力を高めることにより短冊状封止板を窓板の分割箇所に押し付けるように構成される。蓋体は外郭に取付けられ外側から窓板が装着される窓枠２６を有し、短冊状封止板の両端部を収容する横溝２６ｆが内周から窓板の幅方向に伸びて形成される。窓枠２６に窓板に接触するＯリング２４を収容可能な凹溝２６ｃが形成され、横溝２６ｆが窓枠２６の内周から凹溝２６ｃに連通して形成される。
【解決手段】紫外線照射器のケースは、紫外線照射器１１を収納可能に構成され紫外線出射のための開口部２１ａが形成された外郭２１と、紫外線透過可能な窓板２３を有し開口部２１ａを封止するように外郭２１に取付けられた蓋体２２とを備える。窓板２３が長手方向で複数に分割され、窓板２３の分割箇所を外郭の内側から覆う短冊状封止板３１を備え、外郭内部に流通する冷却用エアの圧力を高めることにより短冊状封止板を窓板の分割箇所に押し付けるように構成される。蓋体は外郭に取付けられ外側から窓板が装着される窓枠２６を有し、短冊状封止板の両端部を収容する横溝２６ｆが内周から窓板の幅方向に伸びて形成される。窓枠２６に窓板に接触するＯリング２４を収容可能な凹溝２６ｃが形成され、横溝２６ｆが窓枠２６の内周から凹溝２６ｃに連通して形成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印刷対象物に付着させたインクを紫外線照射によって硬化させるための紫外線照射器を収容するケースに関する。更に詳しくは、紫外線照射器を冷却するための冷却用エアを流通可能に構成された紫外線照射器のケースに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、印刷機等に搭載され印刷対象物に付着させたインクを紫外線照射によって硬化させるための紫外線照射装置が知られている。この種の装置は、紫外線ランプが内蔵された紫外線照射器を備えており、この紫外線照射器は紫外線ランプとこのランプから放射される紫外線を所定方向に反射させる反射板等で構成される。そして、近年では高出力で、且つ小型化された紫外線照射器が使用されており、この紫外線照射器では、紫外線ランプからの発熱により紫外線照射器自体の温度が高温化しやすいので、この紫外線照射器をケースに収容し、紫外線照射器を冷却するための冷却用エアをそのケース内部に流通させることが行われている。即ち、印刷機等に搭載される従来の紫外線照射装置は、紫外線ランプを内蔵する紫外線照射器と、この照射器を収容して冷却するケースとを備えるものとして知られている。
【０００３】
一方、このような紫外線照射装置を搭載する印刷機等にあっては、印刷対象物に付着させたインクを硬化させる効率を向上させるために、その印刷対象物と紫外線照射装置とを包囲するパージボックスを設け、そのボックス内部に窒素を流通させることが行われている。このパージボックス内部の窒素はインクの硬化効率を維持させるために所定の濃度範囲に維持する必要があるけれども、紫外線照射装置におけるケースの気密性が低いと、そのケースに収容された紫外線照射器を冷却する冷却用エアがそのケースの外部であってボックス内部の窒素雰囲気中に漏れ出し、その窒素濃度を低下させる不具合がある。
【０００４】
このような不具合を解消するために、紫外線照射器のケースとして、紫外線照射器を収納可能に構成され紫外線出射のための開口部が形成された外郭と、その開口部を封止するように外郭に取付けられた蓋体とを備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。そして、このケースにおける蓋体では、外郭内部に冷却用エアを流通させるために外郭の開口部を遮断しつつ目的物に紫外線を照射することが可能なように、紫外線を透過する紫外線照射窓板と、その窓板を支持して外郭に取付けられた金属製窓枠とを備えるようにして、外郭の開口部を封鎖している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−７２７００号公報（段落番号「００４０」，段落番号「００４６」，図２，図８）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、近年では紫外線照射装置におけるコンパクト化が進んで紫外線照射器における紫外線ランプと蓋体との距離が縮まる傾向にあり、蓋体に対する紫外線ランプからの熱輻射の影響が無視できなくなってきた。即ち、印刷機等に搭載される従来の紫外線照射装置に通常適用される紫外線ランプは８００ｍＷ／ｃｍ2以上の高照度で、発光長２０００ｍｍ以上の長尺のものであるため、蓋体における窓板を支持する窓枠もそれに応じて長手方向に伸長させた形態になっている。
【０００７】
具体的に、上記通常適用される紫外線ランプが用いられる場合の従来の窓枠は、幅が２５０ｍｍ前後、厚さが１５ｍｍ程度に構成されるのに対して、長さは３０００ｍｍ程度で幅寸法の１０倍以上あり、長手方向に極端に長く薄い構造を有している。そして、窓枠は、通常、ランプからの熱輻射を直接受けない位置に配置されるにもかかわらず、２００℃程度にまで熱せられるとされている。このため、通常は細長く板厚の薄い金属材料で構成されている窓枠は、熱変形を起こし易く、高温に熱せられると、長手方向に伸びる傾向にある。
【０００８】
一方、窓板は石英ガラス等で構成され、窓枠に比べれば耐熱性が高く熱変形し難いが、窓枠の熱変形の度合いが大きい場合、細長い窓板の長手方向両端部に生じる窓枠とのずれの量は著しく大きなものとなり、例えばガラス押さえ等によって窓枠に窓板が強固に取付けられていると、窓枠との熱膨張の差に基づく撓みやねじれの応力が窓板に加わり、その窓板自体が破損したり、密封のためにガラス押さえに貼っているパッキンが剥がれたりするような不具合を生じさせる。
【０００９】
このような応力による窓板の破損等を防ぐために、上記特許文献１にあっては、窓板を予め分割しておく手法が提案されている（段落番号「００４６」，図８）。しかし、この手法にあっても、窓板分割片どうしの間に微細な隙間が生じることを回避することはできずに、そこから照射器冷却用エアが漏れ出すことを防ぐことはできなかった。
【００１０】
本発明の目的は、ケース内部の気密性をある程度維持しつつ窓板の破損を有効に防止し得る紫外線照射器のケースを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、紫外線照射器を収納可能に構成され紫外線出射のための開口部が形成された外郭と、紫外線透過可能な窓板を有し開口部を封止するように外郭に取付けられた蓋体とを備え、蓋体が開口部を封止した外郭内部に冷却用エアを流通可能に構成された紫外線照射器のケースの改良である。
【００１２】
その特徴ある構成は、窓板が長手方向で複数に分割され、窓板の分割箇所を外郭の内側から覆う短冊状封止板を備え、外郭内部に流通する冷却用エアの圧力を高めることにより短冊状封止板を窓板の分割箇所に押し付けるように構成されたところにある。
【００１３】
蓋体は外郭に取付けられ外側から窓板が装着される窓枠を有する場合、短冊状封止板の両端部を収容する横溝を窓枠の窓板が装着される側に内周から窓板の幅方向に伸びて形成することが好ましい。また、窓板の周囲に対向する窓枠に窓板に接触するＯリングを収容可能な凹溝を形成し、短冊状封止板の端部が収容される横溝を窓枠の内周から凹溝に連通して形成することが更に好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の紫外線照射器のケースでは、幅寸法に対して長手方向に極端に長く形成されている窓板をその長手方向で複数に分割するので、細長い蓋体が高温に熱せられて長手方向に伸びたとしても、窓枠と窓板の膨張率の差に基づく双方の伸びの相違は複数の分割された窓板の分割片と分割片の間の隙間が拡がり又は縮小することにより吸収される。そのため、窓枠との熱膨張の差に基づく撓みやねじれの応力が窓板に加わることはなく、その窓板が破損したり、密封のためにガラス押さえに貼っているパッキンが剥がれたりするような不具合は生じない。
【００１５】
一方、窓板の分割箇所は外郭の内側から短冊状封止板により覆われるので、内部を流通させる冷却用エアの圧力を高めて外郭内部の圧力を外部より高めに設定することにより、その短冊状封止板を窓板の分割箇所に押し付けて封止し、分割箇所である窓板の分割片と分割片の間に隙間が生じたとしても、その隙間からケース内部における冷却用エアが外部に漏れ出すことを防止することができる。よって、本発明の紫外線照射器のケースでは、ケース内部の気密性をある程度維持しつつ窓板の破損を有効に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明実施形態の紫外線照射装置の長手方向に直交する面における断面図である。
【図２】そのケースを蓋体方向から見た分解斜視図である。
【図３】その短冊状封止板の両端部が横溝に嵌め込まれた状態を示す図２のＡ部拡大斜視図である。
【図４】図２のＢ−Ｂ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
次に、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
【００１８】
図１に示すように、紫外線照射装置１０は、紫外線を実際に発する紫外線照射器１１と、この照射器１１を収容して冷却するケース２０とを備える。紫外線照射器１１は、ステンレス鋼等を板金加工して得られ紫外線出射のための開口が形成された直方体形状を有する筺体１２と、その筺体１２の内部に長手方向に沿って配置した紫外線ランプ１３と、その筺体１２の内部であって紫外線ランプ１３の側面を一定間隔を隔てて長手方向に延在させて配置され紫外線ランプ１３が放射する紫外線を開口に向けて反射させる一対の反射鏡１４，１４とを備える。紫外線ランプ１３としては、例えば全長２５００ｍｍ、有効発光長２０００ｍｍ、管径２８ｍｍの直管型３２ｋＷメタルハライドランプ等が使用され、反射鏡１４としては、凹面側表面を反射性を有する被膜を形成するなど、既知の形態を適宜取り入れて構成される。
【００１９】
図１及び図２に示すように、このような紫外線照射器１１を収容する本発明の紫外線照射器のケース２０は、その紫外線照射器１１を収納可能に構成され紫外線照射器１１から発せられた紫外線を出射するための開口部２１ａが形成された外郭２１と、紫外線透過可能な窓板２３を有しその開口部２１ａを封止するように外郭２１に取付けられた蓋体２２とを備える。外郭２１は、例えばステンレス等の金属により概略箱型に構成され、上記大きさの紫外線照射器１１を収容する外郭２１にあっては、全長、奥行（幅）、高さをそれぞれ例えば３２００ｍｍ、２７０ｍｍ、２５０ｍｍとして形成される。
【００２０】
この実施の形態における外郭２１は、図１に示すように、開口部２１ａを成す面に平行な隔壁２１ｂによりその内部が上下の二室に分かれ、筺体１２の開口が外郭２１の開口部２１ａに臨むように隔壁２１ｂにより仕切られた下室に紫外線照射器１１が収容される。一方、外郭２１の隔壁２１ｂにより仕切られた上室には紫外線ランプ１３に近接して排気ダクト１６が配置される。隔壁２１ｂは冷却用エアを流通可能に構成され、その上室の内部であって排気ダクト１６の周囲に供給された冷却用エアはこの隔壁２１ｂを通過して下室の紫外線照射器１１の周囲に流入し、一点鎖線矢印で示すように、筺体１２の開口からその筺体１２の内部に流入して紫外線ランプ１３の周囲に至り、その紫外線ランプ１３周辺の熱とともに再び隔壁２１ｂを通過して排気ダクト１６に流入して排出されるように構成される。
【００２１】
また、外郭２１の内部には紫外線照射器１１における開口を開放可能に遮断する一対のシャッタ部材１７が設けられる。この実施の形態におけるシャッタ部材１７は外郭２１の長手方向の両端部に一端が枢支されたレバー１８の他端に架設され、そのレバー１８が一端を中心として揺動すると、その他端に架設されたシャッタ部材１７が紫外線照射器１１における開口を遮断する図１の実線で示す第１位置と、その開口を開放する図１の破線で示す第２位置との間で揺動するように構成される。このシャッタ部材１７は、第１位置で開口を遮断するので、紫外線ランプ１３をいちいち消灯せずに紫外線の照射が必要な場合だけシャッタ部材１７を揺動させて第２位置に移動させ、その開口を開放して処理を行なうことができる、という効果を生じさせるものである。
【００２２】
一方、外郭２１に開口部２１ａを封止するように取付けられた蓋体２２は、その開口部２１ａと所定の間隔を空けて対向し紫外線透過可能な例えば石英ガラス等から成る窓板２３と、外郭２１に取付けられ外側から紫外線照射窓板２３がＯリング２４を介して装着される窓枠２６とを有する。この窓枠２６は、外径が外郭２１の開口部２１ａを有する面の外形に略等しい外形を有する金属板の略中央部分を打ち抜くような加工により作られ、その周囲には外郭２１に取付けるための取付孔２６ａ（図２）が複数形成され、外郭２１の開口部２１ａの周囲にはその取付孔２６ａに対向する被取付孔２１ｃ（図２）が形成される。この窓枠２６は、窓板２３を装着する必要から比較的厚い、例えばその厚さが１５ｍｍのものが用いられ、中央に形成されて窓板２３が装着される抜き孔２６ｅは、窓枠２６の長手方向に長い長方形に形成される。
【００２３】
図２〜図４に示すように、窓枠２６の外面側であって窓板２３が装着される抜き孔２６ｅの周囲には、その窓板２３を落とし込んで窓板２３がずれることを防止する薄肉部２６ｂが形成される。そしてその薄肉部２６ｂには、抜き孔２６ｅを包囲して窓板２３の周囲に密着するＯリング２４を収容する凹溝２６ｃと、その凹溝２６ｃの外側の薄肉部２６ｂにその抜き孔２６ｅを包囲して窓板２３を固定するためのガラス押さえ２７をネジ止めするための複数の雌ねじ穴２６ｄが形成される。窓板２３は抜き孔２６ｅを覆うに足りる外形を有しかつその薄肉部２６ｂに装着可能な長方形状に形成される。図１，図２及び図４に示すように、ガラス押さえ２７は、ネジ孔２７ａが形成されてそのネジ孔２７ａに挿通された雄ねじ２８（図４）を先の雌ねじ穴２６ｄに螺合させることにより窓枠２６に固定される固定部２７ｂと、その固定部２７ｂに連続して一体的に設けられ窓板２３の周囲に厚さ方向から接触してその窓板２３の周囲を窓枠２６に外側から押し付けるフランジ部２７ｃとを有する。
【００２４】
そして、本発明の特徴ある構成は、紫外線照射窓板２３が長手方向で複数に分割され、紫外線照射窓板２３の分割箇所が外郭２１の内側から短冊状封止板３１により覆われたところにある。窓板２３の分割の回数は、分割片の支持のし易さの点からすると２分割程度に留めるのが好ましいけれども、窓板２３の実際の分割の回数はその窓板２３の全長により異なり、この実施の形態では、図２に示すように６枚の分割片により窓板２３が形成される場合を示す。
【００２５】
一方、短冊状封止板３１は窓板２３と同一の石英ガラス等から成り、その短冊状封止板３１は窓板２３における分割片２３ａと分割片２３ａとの間の分割箇所に重合してその隙間を封止するに十分な幅Ｗ１（図４）に形成される。そして、図１に示すように、その短冊状封止板３１の長さＬは窓板２３の幅Ｗ２より短く、かつ抜き孔２６ｅの幅Ｗ３より長く形成される。この実施の形態における短冊状封止板３１では、その長さＬが、抜き孔２６ｅの幅方向のＯリング２４が収容される両側の凹溝２６ｃの間の寸法Ｗ４より僅かに短く形成される。そして、窓板２３を落とし込む窓枠２６の薄肉部２６ｂには、窓枠２６の内周、即ち抜き孔２６ｅの周囲からＯリング２４を収容する凹溝２６ｃに連通して短冊状封止板３１の端部が収容される横溝２６ｆが形成される。この横溝２６ｆは、短冊状封止板３１の端部の収容を容易にするため、図４に示すように、その幅Ｗ５が短冊状封止板３１の幅Ｗ１より僅かに大きく形成される。
【００２６】
この短冊状封止板３１の取付けは、図３に示すように、その両端部を窓枠２６にその幅方向に形成された横溝２６ｆに予め挿入し、図２に示すように幅方向に伸びる複数の短冊状封止板３１を抜き孔２６ｅの長手方向に所定の間隔を空けて架設させておく。そして、図２に示すように、それらの封止板３１を覆うように窓枠２６の外側から複数に分割された分割片２３ａから成る窓板２３をその窓枠２６の薄肉部２６ｂに落とし込むように装着する。すると、その薄肉部２６ｂに形成された凹溝２６ｃに収容されたＯリング２４に窓板２３の周囲が密着し、その状態で、ガラス押さえ２７を窓枠２６に取付けて窓板２３の周囲をその窓枠２６に外側から取付ける。すると、両端部が凹溝２６ｃの収容された短冊状封止板３１もその両端が横溝２６ｆから抜け出すようなことが抑止され、その窓枠２６に取付けられる。
【００２７】
なお、この紫外線照射器のケース２０は、上記説明の他に、蓋体２２が開口部２１ａを封止した外郭２１内部に冷却用エアを流通させるために、その冷却用エアを外郭２１内であって排気ダクト１６の周囲に導入する送風筒と、その外郭２１内の冷却用エアを排気ダクト１６を介して排出する排風筒が設けられる。また、外郭２１には紫外線ランプ１３に電気エネルギーを供給する電源との接続部と、シャッタ部材１７を揺動させる揺動機構が設けられる。この送風筒、排風筒、電源との接続部及びシャッタの揺動機構は、図面では省略してある。
【００２８】
このような構成の紫外線照射器のケース２０では、長尺な構成部材である蓋体２２の熱変形に基づく不具合を防ぐのに有効である。即ち、この紫外線照射器のケース２０では、幅寸法に対して長手方向に極端に長く形成されている窓板２３をその長手方向で複数に分割するので、複数の分割された窓板２３の分割片２３ａ一枚当たりの長さは小さくなり、各分割片２３ａ毎の熱膨張は小さく押さえられる。このため、その窓板２３と窓枠２６を含む細長い蓋体２２が高温に熱せられて長手方向に伸びたとしても、その窓枠２６と窓板２３の膨張率の差に基づく双方の伸びの相違は複数に分割された窓板２３の分割片２３ａと分割片２３ａの間の隙間が拡がり又は縮小することにより吸収される。よって、窓板２３と窓枠２６との熱膨張の差に基づく撓みやねじれ等の応力が窓板２３に加わることはなく、その応力に起因して窓板２３が破損したりするようなことはない。
【００２９】
一方、窓板２３の分割箇所は外郭２１の内側から短冊状封止板３１により覆われるので、内部に流通させる冷却用エアの圧力を高めてケース２０内部の圧力を外部より高めに設定することにより、その短冊状封止板３１を窓板２３の分割箇所に押し付けることができる。すると、分割箇所である窓板２３の分割片２３ａと分割片２３ａの間に隙間が生じたとしても、その隙間からケース２０内部における冷却用エアが外部に漏れ出すことを防止することができる。そして、窓板２３の周囲に対向する窓枠２６に形成された凹溝２６ｃに収容されたＯリング２４に窓板２３の周囲が密着するので、窓板２３と窓枠２６の密着性は確保される。よって、この紫外線照射器のケース２０では、ケース２０内部の気密性をある程度維持しつつ窓板２３の破損を有効に防止することができる。
【００３０】
また、短冊状封止板３１の両端部を収容する横溝２６ｆを窓枠２６の窓板２３が装着される側に内周から窓板２３の幅方向に伸びて形成したので、その横溝２６ｆに短冊状封止板３１の両端部を挿入すると、図２に示すように幅方向に伸びる複数の短冊状封止板３１は抜き孔２６ｅの長手方向に所定の間隔を空けて架設されることになる。そして、その後それら複数の封止板３１を覆うように窓枠２６の外側から複数に分割された分割片２３ａから成る窓板２３を装着することにより、短冊状封止板３１が窓枠２６から取り外されるようなことを抑止できる。よって、窓板２３を装着する従来の作業で、その窓枠２６に短冊状封止板３１も取付けることができ、短冊状封止板３１を取付けるための作業が著しく増大することはない。
【００３１】
ここで、短冊状封止板３１の端部を収容する横溝２６ｆは窓枠２６の内周からＯリング２４を収容する凹溝２６ｃに連通して形成したので、短冊状封止板３１の長さＬをそのＯリング２４が収容される窓枠２６の幅方向両側における凹溝２６ｃと凹溝２６ｃの間の寸法Ｗ４、即ち、窓板２３の幅方向の両側に密着するＯリング２４間の寸法に近づけることが可能になる。そして、短冊状封止板３１の長さを窓板２３の幅方向の両側に密着するＯリング２４間の寸法に近づけることにより、窓板２３の分割片２３ａと分割片２３ａとの間に生じる隙間の大部分をその短冊状封止板３１により覆うことが可能になり、ケース２０内部の気密性をより向上させることができる。
【００３２】
更に、窓板２３にあっては、内部に収容される紫外線照射器１１の大きさが変わり、この紫外線照射器のケース２０仕様が変更された場合であっても、窓板２３を構成する分割片２３ａの使用枚数を変更することにより、長さが異なる窓板２３を得ることができる。例えば、窓板２３を構成する分割片２３ａの全てが同じ長さのものであれば、その分割片２３ａの使用枚数を変更することにより、分割片２３ａの長さの整数倍の長さを有する窓板２３を比較的容易に得ることができる。また、長さが等しい複数の分割片２３ａとその分割片２３ａと長さが異なる余材により窓板２３が構成されている場合には、その分割片２３ａの使用枚数を変更することにより、分割片２３ａの長さの整数倍に余材の長さを加えた長さを有する窓板２３を比較的容易に得ることができる。このため、窓板２３の長さの仕様変更が分割片２３ａの長さの整数倍又は分割片２３ａの長さの整数倍に余材の長さを加えたものである限り、長さが異なる分割片２３ａ又は長さの異なる単一の窓板２３を新たに制作する必要はない。その結果、本発明では、窓板２３の長さの仕様変更に対する対応が従来に比較して容易であってかつ安価に行うことができるという効果も生じさせる。
【符号の説明】
【００３３】
１０ 紫外線照射装置
１１ 紫外線照射器
２０ ケース
２１ 外郭
２１ａ 開口部
２２ 蓋体
２３ 窓板
２４ Ｏリング
２６ 窓枠
２６ｃ 凹溝
２６ｆ 横溝
３１ 短冊状封止板
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印刷対象物に付着させたインクを紫外線照射によって硬化させるための紫外線照射器を収容するケースに関する。更に詳しくは、紫外線照射器を冷却するための冷却用エアを流通可能に構成された紫外線照射器のケースに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、印刷機等に搭載され印刷対象物に付着させたインクを紫外線照射によって硬化させるための紫外線照射装置が知られている。この種の装置は、紫外線ランプが内蔵された紫外線照射器を備えており、この紫外線照射器は紫外線ランプとこのランプから放射される紫外線を所定方向に反射させる反射板等で構成される。そして、近年では高出力で、且つ小型化された紫外線照射器が使用されており、この紫外線照射器では、紫外線ランプからの発熱により紫外線照射器自体の温度が高温化しやすいので、この紫外線照射器をケースに収容し、紫外線照射器を冷却するための冷却用エアをそのケース内部に流通させることが行われている。即ち、印刷機等に搭載される従来の紫外線照射装置は、紫外線ランプを内蔵する紫外線照射器と、この照射器を収容して冷却するケースとを備えるものとして知られている。
【０００３】
一方、このような紫外線照射装置を搭載する印刷機等にあっては、印刷対象物に付着させたインクを硬化させる効率を向上させるために、その印刷対象物と紫外線照射装置とを包囲するパージボックスを設け、そのボックス内部に窒素を流通させることが行われている。このパージボックス内部の窒素はインクの硬化効率を維持させるために所定の濃度範囲に維持する必要があるけれども、紫外線照射装置におけるケースの気密性が低いと、そのケースに収容された紫外線照射器を冷却する冷却用エアがそのケースの外部であってボックス内部の窒素雰囲気中に漏れ出し、その窒素濃度を低下させる不具合がある。
【０００４】
このような不具合を解消するために、紫外線照射器のケースとして、紫外線照射器を収納可能に構成され紫外線出射のための開口部が形成された外郭と、その開口部を封止するように外郭に取付けられた蓋体とを備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。そして、このケースにおける蓋体では、外郭内部に冷却用エアを流通させるために外郭の開口部を遮断しつつ目的物に紫外線を照射することが可能なように、紫外線を透過する紫外線照射窓板と、その窓板を支持して外郭に取付けられた金属製窓枠とを備えるようにして、外郭の開口部を封鎖している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−７２７００号公報（段落番号「００４０」，段落番号「００４６」，図２，図８）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、近年では紫外線照射装置におけるコンパクト化が進んで紫外線照射器における紫外線ランプと蓋体との距離が縮まる傾向にあり、蓋体に対する紫外線ランプからの熱輻射の影響が無視できなくなってきた。即ち、印刷機等に搭載される従来の紫外線照射装置に通常適用される紫外線ランプは８００ｍＷ／ｃｍ2以上の高照度で、発光長２０００ｍｍ以上の長尺のものであるため、蓋体における窓板を支持する窓枠もそれに応じて長手方向に伸長させた形態になっている。
【０００７】
具体的に、上記通常適用される紫外線ランプが用いられる場合の従来の窓枠は、幅が２５０ｍｍ前後、厚さが１５ｍｍ程度に構成されるのに対して、長さは３０００ｍｍ程度で幅寸法の１０倍以上あり、長手方向に極端に長く薄い構造を有している。そして、窓枠は、通常、ランプからの熱輻射を直接受けない位置に配置されるにもかかわらず、２００℃程度にまで熱せられるとされている。このため、通常は細長く板厚の薄い金属材料で構成されている窓枠は、熱変形を起こし易く、高温に熱せられると、長手方向に伸びる傾向にある。
【０００８】
一方、窓板は石英ガラス等で構成され、窓枠に比べれば耐熱性が高く熱変形し難いが、窓枠の熱変形の度合いが大きい場合、細長い窓板の長手方向両端部に生じる窓枠とのずれの量は著しく大きなものとなり、例えばガラス押さえ等によって窓枠に窓板が強固に取付けられていると、窓枠との熱膨張の差に基づく撓みやねじれの応力が窓板に加わり、その窓板自体が破損したり、密封のためにガラス押さえに貼っているパッキンが剥がれたりするような不具合を生じさせる。
【０００９】
このような応力による窓板の破損等を防ぐために、上記特許文献１にあっては、窓板を予め分割しておく手法が提案されている（段落番号「００４６」，図８）。しかし、この手法にあっても、窓板分割片どうしの間に微細な隙間が生じることを回避することはできずに、そこから照射器冷却用エアが漏れ出すことを防ぐことはできなかった。
【００１０】
本発明の目的は、ケース内部の気密性をある程度維持しつつ窓板の破損を有効に防止し得る紫外線照射器のケースを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、紫外線照射器を収納可能に構成され紫外線出射のための開口部が形成された外郭と、紫外線透過可能な窓板を有し開口部を封止するように外郭に取付けられた蓋体とを備え、蓋体が開口部を封止した外郭内部に冷却用エアを流通可能に構成された紫外線照射器のケースの改良である。
【００１２】
その特徴ある構成は、窓板が長手方向で複数に分割され、窓板の分割箇所を外郭の内側から覆う短冊状封止板を備え、外郭内部に流通する冷却用エアの圧力を高めることにより短冊状封止板を窓板の分割箇所に押し付けるように構成されたところにある。
【００１３】
蓋体は外郭に取付けられ外側から窓板が装着される窓枠を有する場合、短冊状封止板の両端部を収容する横溝を窓枠の窓板が装着される側に内周から窓板の幅方向に伸びて形成することが好ましい。また、窓板の周囲に対向する窓枠に窓板に接触するＯリングを収容可能な凹溝を形成し、短冊状封止板の端部が収容される横溝を窓枠の内周から凹溝に連通して形成することが更に好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の紫外線照射器のケースでは、幅寸法に対して長手方向に極端に長く形成されている窓板をその長手方向で複数に分割するので、細長い蓋体が高温に熱せられて長手方向に伸びたとしても、窓枠と窓板の膨張率の差に基づく双方の伸びの相違は複数の分割された窓板の分割片と分割片の間の隙間が拡がり又は縮小することにより吸収される。そのため、窓枠との熱膨張の差に基づく撓みやねじれの応力が窓板に加わることはなく、その窓板が破損したり、密封のためにガラス押さえに貼っているパッキンが剥がれたりするような不具合は生じない。
【００１５】
一方、窓板の分割箇所は外郭の内側から短冊状封止板により覆われるので、内部を流通させる冷却用エアの圧力を高めて外郭内部の圧力を外部より高めに設定することにより、その短冊状封止板を窓板の分割箇所に押し付けて封止し、分割箇所である窓板の分割片と分割片の間に隙間が生じたとしても、その隙間からケース内部における冷却用エアが外部に漏れ出すことを防止することができる。よって、本発明の紫外線照射器のケースでは、ケース内部の気密性をある程度維持しつつ窓板の破損を有効に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明実施形態の紫外線照射装置の長手方向に直交する面における断面図である。
【図２】そのケースを蓋体方向から見た分解斜視図である。
【図３】その短冊状封止板の両端部が横溝に嵌め込まれた状態を示す図２のＡ部拡大斜視図である。
【図４】図２のＢ−Ｂ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
次に、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
【００１８】
図１に示すように、紫外線照射装置１０は、紫外線を実際に発する紫外線照射器１１と、この照射器１１を収容して冷却するケース２０とを備える。紫外線照射器１１は、ステンレス鋼等を板金加工して得られ紫外線出射のための開口が形成された直方体形状を有する筺体１２と、その筺体１２の内部に長手方向に沿って配置した紫外線ランプ１３と、その筺体１２の内部であって紫外線ランプ１３の側面を一定間隔を隔てて長手方向に延在させて配置され紫外線ランプ１３が放射する紫外線を開口に向けて反射させる一対の反射鏡１４，１４とを備える。紫外線ランプ１３としては、例えば全長２５００ｍｍ、有効発光長２０００ｍｍ、管径２８ｍｍの直管型３２ｋＷメタルハライドランプ等が使用され、反射鏡１４としては、凹面側表面を反射性を有する被膜を形成するなど、既知の形態を適宜取り入れて構成される。
【００１９】
図１及び図２に示すように、このような紫外線照射器１１を収容する本発明の紫外線照射器のケース２０は、その紫外線照射器１１を収納可能に構成され紫外線照射器１１から発せられた紫外線を出射するための開口部２１ａが形成された外郭２１と、紫外線透過可能な窓板２３を有しその開口部２１ａを封止するように外郭２１に取付けられた蓋体２２とを備える。外郭２１は、例えばステンレス等の金属により概略箱型に構成され、上記大きさの紫外線照射器１１を収容する外郭２１にあっては、全長、奥行（幅）、高さをそれぞれ例えば３２００ｍｍ、２７０ｍｍ、２５０ｍｍとして形成される。
【００２０】
この実施の形態における外郭２１は、図１に示すように、開口部２１ａを成す面に平行な隔壁２１ｂによりその内部が上下の二室に分かれ、筺体１２の開口が外郭２１の開口部２１ａに臨むように隔壁２１ｂにより仕切られた下室に紫外線照射器１１が収容される。一方、外郭２１の隔壁２１ｂにより仕切られた上室には紫外線ランプ１３に近接して排気ダクト１６が配置される。隔壁２１ｂは冷却用エアを流通可能に構成され、その上室の内部であって排気ダクト１６の周囲に供給された冷却用エアはこの隔壁２１ｂを通過して下室の紫外線照射器１１の周囲に流入し、一点鎖線矢印で示すように、筺体１２の開口からその筺体１２の内部に流入して紫外線ランプ１３の周囲に至り、その紫外線ランプ１３周辺の熱とともに再び隔壁２１ｂを通過して排気ダクト１６に流入して排出されるように構成される。
【００２１】
また、外郭２１の内部には紫外線照射器１１における開口を開放可能に遮断する一対のシャッタ部材１７が設けられる。この実施の形態におけるシャッタ部材１７は外郭２１の長手方向の両端部に一端が枢支されたレバー１８の他端に架設され、そのレバー１８が一端を中心として揺動すると、その他端に架設されたシャッタ部材１７が紫外線照射器１１における開口を遮断する図１の実線で示す第１位置と、その開口を開放する図１の破線で示す第２位置との間で揺動するように構成される。このシャッタ部材１７は、第１位置で開口を遮断するので、紫外線ランプ１３をいちいち消灯せずに紫外線の照射が必要な場合だけシャッタ部材１７を揺動させて第２位置に移動させ、その開口を開放して処理を行なうことができる、という効果を生じさせるものである。
【００２２】
一方、外郭２１に開口部２１ａを封止するように取付けられた蓋体２２は、その開口部２１ａと所定の間隔を空けて対向し紫外線透過可能な例えば石英ガラス等から成る窓板２３と、外郭２１に取付けられ外側から紫外線照射窓板２３がＯリング２４を介して装着される窓枠２６とを有する。この窓枠２６は、外径が外郭２１の開口部２１ａを有する面の外形に略等しい外形を有する金属板の略中央部分を打ち抜くような加工により作られ、その周囲には外郭２１に取付けるための取付孔２６ａ（図２）が複数形成され、外郭２１の開口部２１ａの周囲にはその取付孔２６ａに対向する被取付孔２１ｃ（図２）が形成される。この窓枠２６は、窓板２３を装着する必要から比較的厚い、例えばその厚さが１５ｍｍのものが用いられ、中央に形成されて窓板２３が装着される抜き孔２６ｅは、窓枠２６の長手方向に長い長方形に形成される。
【００２３】
図２〜図４に示すように、窓枠２６の外面側であって窓板２３が装着される抜き孔２６ｅの周囲には、その窓板２３を落とし込んで窓板２３がずれることを防止する薄肉部２６ｂが形成される。そしてその薄肉部２６ｂには、抜き孔２６ｅを包囲して窓板２３の周囲に密着するＯリング２４を収容する凹溝２６ｃと、その凹溝２６ｃの外側の薄肉部２６ｂにその抜き孔２６ｅを包囲して窓板２３を固定するためのガラス押さえ２７をネジ止めするための複数の雌ねじ穴２６ｄが形成される。窓板２３は抜き孔２６ｅを覆うに足りる外形を有しかつその薄肉部２６ｂに装着可能な長方形状に形成される。図１，図２及び図４に示すように、ガラス押さえ２７は、ネジ孔２７ａが形成されてそのネジ孔２７ａに挿通された雄ねじ２８（図４）を先の雌ねじ穴２６ｄに螺合させることにより窓枠２６に固定される固定部２７ｂと、その固定部２７ｂに連続して一体的に設けられ窓板２３の周囲に厚さ方向から接触してその窓板２３の周囲を窓枠２６に外側から押し付けるフランジ部２７ｃとを有する。
【００２４】
そして、本発明の特徴ある構成は、紫外線照射窓板２３が長手方向で複数に分割され、紫外線照射窓板２３の分割箇所が外郭２１の内側から短冊状封止板３１により覆われたところにある。窓板２３の分割の回数は、分割片の支持のし易さの点からすると２分割程度に留めるのが好ましいけれども、窓板２３の実際の分割の回数はその窓板２３の全長により異なり、この実施の形態では、図２に示すように６枚の分割片により窓板２３が形成される場合を示す。
【００２５】
一方、短冊状封止板３１は窓板２３と同一の石英ガラス等から成り、その短冊状封止板３１は窓板２３における分割片２３ａと分割片２３ａとの間の分割箇所に重合してその隙間を封止するに十分な幅Ｗ１（図４）に形成される。そして、図１に示すように、その短冊状封止板３１の長さＬは窓板２３の幅Ｗ２より短く、かつ抜き孔２６ｅの幅Ｗ３より長く形成される。この実施の形態における短冊状封止板３１では、その長さＬが、抜き孔２６ｅの幅方向のＯリング２４が収容される両側の凹溝２６ｃの間の寸法Ｗ４より僅かに短く形成される。そして、窓板２３を落とし込む窓枠２６の薄肉部２６ｂには、窓枠２６の内周、即ち抜き孔２６ｅの周囲からＯリング２４を収容する凹溝２６ｃに連通して短冊状封止板３１の端部が収容される横溝２６ｆが形成される。この横溝２６ｆは、短冊状封止板３１の端部の収容を容易にするため、図４に示すように、その幅Ｗ５が短冊状封止板３１の幅Ｗ１より僅かに大きく形成される。
【００２６】
この短冊状封止板３１の取付けは、図３に示すように、その両端部を窓枠２６にその幅方向に形成された横溝２６ｆに予め挿入し、図２に示すように幅方向に伸びる複数の短冊状封止板３１を抜き孔２６ｅの長手方向に所定の間隔を空けて架設させておく。そして、図２に示すように、それらの封止板３１を覆うように窓枠２６の外側から複数に分割された分割片２３ａから成る窓板２３をその窓枠２６の薄肉部２６ｂに落とし込むように装着する。すると、その薄肉部２６ｂに形成された凹溝２６ｃに収容されたＯリング２４に窓板２３の周囲が密着し、その状態で、ガラス押さえ２７を窓枠２６に取付けて窓板２３の周囲をその窓枠２６に外側から取付ける。すると、両端部が凹溝２６ｃの収容された短冊状封止板３１もその両端が横溝２６ｆから抜け出すようなことが抑止され、その窓枠２６に取付けられる。
【００２７】
なお、この紫外線照射器のケース２０は、上記説明の他に、蓋体２２が開口部２１ａを封止した外郭２１内部に冷却用エアを流通させるために、その冷却用エアを外郭２１内であって排気ダクト１６の周囲に導入する送風筒と、その外郭２１内の冷却用エアを排気ダクト１６を介して排出する排風筒が設けられる。また、外郭２１には紫外線ランプ１３に電気エネルギーを供給する電源との接続部と、シャッタ部材１７を揺動させる揺動機構が設けられる。この送風筒、排風筒、電源との接続部及びシャッタの揺動機構は、図面では省略してある。
【００２８】
このような構成の紫外線照射器のケース２０では、長尺な構成部材である蓋体２２の熱変形に基づく不具合を防ぐのに有効である。即ち、この紫外線照射器のケース２０では、幅寸法に対して長手方向に極端に長く形成されている窓板２３をその長手方向で複数に分割するので、複数の分割された窓板２３の分割片２３ａ一枚当たりの長さは小さくなり、各分割片２３ａ毎の熱膨張は小さく押さえられる。このため、その窓板２３と窓枠２６を含む細長い蓋体２２が高温に熱せられて長手方向に伸びたとしても、その窓枠２６と窓板２３の膨張率の差に基づく双方の伸びの相違は複数に分割された窓板２３の分割片２３ａと分割片２３ａの間の隙間が拡がり又は縮小することにより吸収される。よって、窓板２３と窓枠２６との熱膨張の差に基づく撓みやねじれ等の応力が窓板２３に加わることはなく、その応力に起因して窓板２３が破損したりするようなことはない。
【００２９】
一方、窓板２３の分割箇所は外郭２１の内側から短冊状封止板３１により覆われるので、内部に流通させる冷却用エアの圧力を高めてケース２０内部の圧力を外部より高めに設定することにより、その短冊状封止板３１を窓板２３の分割箇所に押し付けることができる。すると、分割箇所である窓板２３の分割片２３ａと分割片２３ａの間に隙間が生じたとしても、その隙間からケース２０内部における冷却用エアが外部に漏れ出すことを防止することができる。そして、窓板２３の周囲に対向する窓枠２６に形成された凹溝２６ｃに収容されたＯリング２４に窓板２３の周囲が密着するので、窓板２３と窓枠２６の密着性は確保される。よって、この紫外線照射器のケース２０では、ケース２０内部の気密性をある程度維持しつつ窓板２３の破損を有効に防止することができる。
【００３０】
また、短冊状封止板３１の両端部を収容する横溝２６ｆを窓枠２６の窓板２３が装着される側に内周から窓板２３の幅方向に伸びて形成したので、その横溝２６ｆに短冊状封止板３１の両端部を挿入すると、図２に示すように幅方向に伸びる複数の短冊状封止板３１は抜き孔２６ｅの長手方向に所定の間隔を空けて架設されることになる。そして、その後それら複数の封止板３１を覆うように窓枠２６の外側から複数に分割された分割片２３ａから成る窓板２３を装着することにより、短冊状封止板３１が窓枠２６から取り外されるようなことを抑止できる。よって、窓板２３を装着する従来の作業で、その窓枠２６に短冊状封止板３１も取付けることができ、短冊状封止板３１を取付けるための作業が著しく増大することはない。
【００３１】
ここで、短冊状封止板３１の端部を収容する横溝２６ｆは窓枠２６の内周からＯリング２４を収容する凹溝２６ｃに連通して形成したので、短冊状封止板３１の長さＬをそのＯリング２４が収容される窓枠２６の幅方向両側における凹溝２６ｃと凹溝２６ｃの間の寸法Ｗ４、即ち、窓板２３の幅方向の両側に密着するＯリング２４間の寸法に近づけることが可能になる。そして、短冊状封止板３１の長さを窓板２３の幅方向の両側に密着するＯリング２４間の寸法に近づけることにより、窓板２３の分割片２３ａと分割片２３ａとの間に生じる隙間の大部分をその短冊状封止板３１により覆うことが可能になり、ケース２０内部の気密性をより向上させることができる。
【００３２】
更に、窓板２３にあっては、内部に収容される紫外線照射器１１の大きさが変わり、この紫外線照射器のケース２０仕様が変更された場合であっても、窓板２３を構成する分割片２３ａの使用枚数を変更することにより、長さが異なる窓板２３を得ることができる。例えば、窓板２３を構成する分割片２３ａの全てが同じ長さのものであれば、その分割片２３ａの使用枚数を変更することにより、分割片２３ａの長さの整数倍の長さを有する窓板２３を比較的容易に得ることができる。また、長さが等しい複数の分割片２３ａとその分割片２３ａと長さが異なる余材により窓板２３が構成されている場合には、その分割片２３ａの使用枚数を変更することにより、分割片２３ａの長さの整数倍に余材の長さを加えた長さを有する窓板２３を比較的容易に得ることができる。このため、窓板２３の長さの仕様変更が分割片２３ａの長さの整数倍又は分割片２３ａの長さの整数倍に余材の長さを加えたものである限り、長さが異なる分割片２３ａ又は長さの異なる単一の窓板２３を新たに制作する必要はない。その結果、本発明では、窓板２３の長さの仕様変更に対する対応が従来に比較して容易であってかつ安価に行うことができるという効果も生じさせる。
【符号の説明】
【００３３】
１０ 紫外線照射装置
１１ 紫外線照射器
２０ ケース
２１ 外郭
２１ａ 開口部
２２ 蓋体
２３ 窓板
２４ Ｏリング
２６ 窓枠
２６ｃ 凹溝
２６ｆ 横溝
３１ 短冊状封止板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
紫外線照射器(11)を収納可能に構成され紫外線出射のための開口部(21a)が形成された外郭(21)と、紫外線透過可能な窓板(23)を有し前記開口部(21a)を封止するように前記外郭(21)に取付けられた蓋体(22)とを備え、前記蓋体(22)が前記開口部(21a)を封止した前記外郭(21)内部に冷却用エアを流通可能に構成された紫外線照射器のケースにおいて、
前記窓板(23)が長手方向で複数に分割され、
前記窓板(23)の分割箇所を前記外郭(21)の内側から覆う短冊状封止板(31)を備え、
前記外郭(21)内部に流通する冷却用エアの圧力を高めることにより前記短冊状封止板(31)を前記窓板(23)の分割箇所に押し付けるように構成された
ことを特徴とする紫外線照射器のケース。
【請求項２】
蓋体(22)は前記外郭(21)に取付けられ外側から窓板(23)が装着される窓枠(26)を有し、
短冊状封止板(31)の両端部を収容する横溝(26f)が前記窓枠(26)の前記窓板(23)が装着される側に内周から前記窓板(23)の幅方向に伸びて形成された請求項１記載の紫外線照射器のケース。
【請求項３】
窓板(23)の周囲に対向する窓枠(26)に前記窓板(23)に接触するＯリング(24)を収容可能な凹溝(26c)が形成され、
短冊状封止板(31)の端部が収容される横溝(26f)が前記窓枠(26)の内周から前記凹溝(26c)に連通して形成された請求項２記載の紫外線照射器のケース。
【請求項１】
紫外線照射器(11)を収納可能に構成され紫外線出射のための開口部(21a)が形成された外郭(21)と、紫外線透過可能な窓板(23)を有し前記開口部(21a)を封止するように前記外郭(21)に取付けられた蓋体(22)とを備え、前記蓋体(22)が前記開口部(21a)を封止した前記外郭(21)内部に冷却用エアを流通可能に構成された紫外線照射器のケースにおいて、
前記窓板(23)が長手方向で複数に分割され、
前記窓板(23)の分割箇所を前記外郭(21)の内側から覆う短冊状封止板(31)を備え、
前記外郭(21)内部に流通する冷却用エアの圧力を高めることにより前記短冊状封止板(31)を前記窓板(23)の分割箇所に押し付けるように構成された
ことを特徴とする紫外線照射器のケース。
【請求項２】
蓋体(22)は前記外郭(21)に取付けられ外側から窓板(23)が装着される窓枠(26)を有し、
短冊状封止板(31)の両端部を収容する横溝(26f)が前記窓枠(26)の前記窓板(23)が装着される側に内周から前記窓板(23)の幅方向に伸びて形成された請求項１記載の紫外線照射器のケース。
【請求項３】
窓板(23)の周囲に対向する窓枠(26)に前記窓板(23)に接触するＯリング(24)を収容可能な凹溝(26c)が形成され、
短冊状封止板(31)の端部が収容される横溝(26f)が前記窓枠(26)の内周から前記凹溝(26c)に連通して形成された請求項２記載の紫外線照射器のケース。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１１−２４５８１１（Ｐ２０１１−２４５８１１Ａ）
【公開日】平成２３年１２月８日（２０１１．１２．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１２３６５８（Ｐ２０１０−１２３６５８）
【出願日】平成２２年５月３１日（２０１０．５．３１）
【出願人】（００００００１９２）岩崎電気株式会社 (533)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月８日（２０１１．１２．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月３１日（２０１０．５．３１）
【出願人】（００００００１９２）岩崎電気株式会社 (533)
【Ｆターム（参考）】
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