紫外線照射装置
【課題】
本発明の目的は、電装部を密閉しつつ、その密閉された電装部の内部を冷却する紫外線照射装置を提供することである。
【解決手段】
第１の発明に係る紫外線照射装置は、放電容器と該放電容器の放電空間を介して対向配置された電極とからなるエキシマランプと、複数の該エキシマランプにそれぞれ電気的に接続されたトランスと、該複数のエキシマランプと該複数のトランスとを保持すると共に、該複数のエキシマランプと該複数のトランスとの間に設けられた隔壁を具備する筐体と、該筐体内で該隔壁を介して該複数のトランスを取り囲む電装部と、からなる紫外線照射装置において、該電装部には、冷却液の流路を具備する冷却手段が設けられ、該各トランスの外方には、該各トランスを個別に囲うと共に、該トランスを介して対向された一対の開口部を具備した風洞体が設けられ、該電装部の内部には、該風洞体の一方の開口部から他方の開口部に送風する送風手段が設けられたことを特徴とする。
本発明の目的は、電装部を密閉しつつ、その密閉された電装部の内部を冷却する紫外線照射装置を提供することである。
【解決手段】
第１の発明に係る紫外線照射装置は、放電容器と該放電容器の放電空間を介して対向配置された電極とからなるエキシマランプと、複数の該エキシマランプにそれぞれ電気的に接続されたトランスと、該複数のエキシマランプと該複数のトランスとを保持すると共に、該複数のエキシマランプと該複数のトランスとの間に設けられた隔壁を具備する筐体と、該筐体内で該隔壁を介して該複数のトランスを取り囲む電装部と、からなる紫外線照射装置において、該電装部には、冷却液の流路を具備する冷却手段が設けられ、該各トランスの外方には、該各トランスを個別に囲うと共に、該トランスを介して対向された一対の開口部を具備した風洞体が設けられ、該電装部の内部には、該風洞体の一方の開口部から他方の開口部に送風する送風手段が設けられたことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エキシマ発光するエキシマランプを備えた紫外線照射装置であって、特に複数のエキシマランプを備えた紫外線照射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体基板や液晶基板の製造工程には、これら基板の洗浄を目的として真空紫外線を照射するエキシマランプを備えた紫外線照射装置が用いられる。このようなエキシマランプを備えた紫外線照射装置には、特許文献１に記載されるものがあった。
【０００３】
従来に係る紫外線照射装置１について、図６を用いて説明する。
図６は、従来に係る紫外線照射装置１の説明図であり、紫外線照射装置１に具備されたエキシマランプ２の管軸方向に対して直交する断面図である。
【０００４】
従来に係る紫外線照射装置１は、真空紫外線を照射するエキシマランプ２を具備したランプユニット１１と、被照射物Ｗを搬送する搬送ユニット１２とにより構成される。
【０００５】
ランプユニット１１は、エキシマランプ２と、エキシマランプ２への給電電圧を昇圧するトランス６と、エキシマランプ２とトランス６とを保持する筐体３とにより構成され、その詳細な構成について、以下に述べる。
【０００６】
筐体３には、その内部にエキシマランプ２とトランス６とが配置されており、エキシマランプ２とトランス６との間に隔壁３２が設けられ、エキシマランプ２が配置される光源部３５とトランス６が配置される電装部３４とが設けられる。
【０００７】
筐体３の電装部３４は、トランス６を載置する隔壁３２と、隔壁３２に連接されると共にトランス６の四方を取り囲む電装部側側壁３４１（図６におけるトランス６の紙面左右方向の電装部側側壁３４１と、紙面奥手前に位置する図示しない電装部側側壁）と、電装部側側壁３４１に蓋をするように設けられた天板３１とにより構成される。
【０００８】
筐体３の光源部３５は、エキシマランプ２を保持するランプ保持体３６と、ランプ保持体３６が設けられた隔壁３２と、隔壁３２に連接されると共にエキシマランプ２の四方を取り囲む光源部側側壁３５１（図６におけるエキシマランプ２の紙面左右方向の光源部側側壁３５１と、紙面奥手前に位置する図示しない光源部側側壁）とにより構成される。
また、光源部３５には、光源部側側壁３５１に蓋をするように、光透過窓４が設けられる。
【０００９】
トランス６とエキシマランプ２とを電気的に接続するため、隔壁３２には、電装部３４と光源部３５とを連通する貫通孔３３１が設けられ、この貫通孔３３１には、トランス６とエキシマランプ２とを電気的に接続した給電線５が挿通される。
隔壁３２の貫通孔３３１には、光源部３５の内部と電装部３４の内部とを空間的に隔てるため、給電線５を挿通した状態で封止体３３２が設けられる。
【００１０】
上述したランプユニット１１は、搬送ユニット１２上に載置されるように設けられる。
搬送ユニット１２は、被照射物Ｗを搬送する複数のローラ１２１と、各ローラ１２１を回転駆動させる駆動体１２１により構成される。
複数のローラ１２１は、ランプユニット１１の光透過窓４の平面に並行するように配列される。
【００１１】
上述エキシマランプ２は、例えばキセノンガスのような発光ガスが封入された例えば石英ガラスからなる放電容器と、放電容器の外周面に設けられた外側電極と、放電容器の内周面に設けられた内側電極により構成される。
エキシマランプ２の内側電極には、上述のトランス６が給電線５を介して電気的に接続される。また、エキシマランプ２の外側電極には、例えばステンレスのような電気伝導性を有する金属部材からなるランプ保持体３６が設けられる。
【００１２】
エキシマランプ２の内側電極及び外側電極には、トランス６を介して図示しない高周波電源が接続されており、外側電極は、当接するランプ保持体３６を介して接地される。このため、ランプ点灯時には、エキシマランプ２の内側電極に図示しない高周波電源から給電され、給電された内側電極と接地された外側電極との間に位置する放電容器２１の内部でエキシマ発光が開始され、放電容器２１の外方に例えば２００ｎｍ以下にピーク波長を有する真空紫外線が照射される。
エキシマランプ２から照射された真空紫外線は、光透過窓４を透過し、光透過窓４に対向するように搬送された被照射物Ｗに照射される。
搬送ユニット１２の内部は大気状態であり、光透過窓４を透過した真空紫外線は、搬送ユニット１２の内部で大気中の酸素に吸収され、オゾンガスを発生される。このため、被照射物Ｗは、真空紫外線とオゾンによって処理される。
【００１３】
エキシマランプ２に設けられるトランス６としては、例えば特許文献２に記載されるものが挙げられ、トランス６を構成する部材に例えばシリコン樹脂のような樹脂部材を含むものがある。樹脂部材は、真空紫外線を直接照射されると分解されてしまい劣化する問題があり、またオゾンによっても分解されて劣化する問題がある。
このため、トランス６とエキシマランプ２との間には、真空紫外線を透過しない例えばアルミニウムのような金属部材により構成された隔壁３２が設けられる。また、トランス６を配置する電装部３４は、オゾンの流入を防止するため、密閉構造を構成する。
【００１４】
なお、上述においては、光透過窓４を有する紫外線照射装置１について説明したが、従来に係る紫外線照射装置には、特許文献３に記載されるような光透過窓を有しないものもある。また、特許文献３に記載されるエキシマランプは、一対の電極が放電容器の外面に設けられたものが記載されている。
また、上述においては、エキシマランプ２を一本具備する紫外線照射装置１について説明したが、従来に係る紫外線照射装置には、特許文献４に記載されるような複数のエキシマランプを設けるものもあり、各エキシマランプには個別のトランスが設けられることが記載されている。
【００１５】
【特許文献１】特開２００１−２４３９２３公報
【特許文献２】特開２００５−２６０００７公報
【特許文献３】特開２００４−０９７９８６公報
【特許文献４】特開２００３−３０３６９４公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
近時の要望としては、被照射物Ｗの大型化に合わせてエキシマランプ２の長尺化があり、また処理時間短縮のためにエキシマランプ２からの真空紫外線の照度向上がある。このため、エキシマランプ２に入力される電力の向上を目的として、トランス６への入力電力を向上させる必要がある。トランス６への入力電力が例えば５００Ｗのような高入力になったとき、電装部３４のような密閉空間に配置されたトランス６は加熱されてしまい、トランス６を構成する部材に樹脂が含まれるとき、この樹脂を加熱によって劣化させてしまう問題があった。
【００１７】
特に、複数のエキシマランプ２を具備し、各エキシマランプ２に個別のトランス６を設けた場合、ランプ点灯時に各トランス６がそれぞれ加熱されることから、各トランス６が隣接するトランス６から加熱されてしまい、樹脂の劣化が早まってしまう問題があった。
【００１８】
このため、トランス６を配置した電装部３４の内部を冷却するため、例えば電装部３４の電装部側側壁３４１に通風口を設けると共にこの通風口にダクトを設けることで、冷却風をダクトから電装部３４の内部に向かって送風し、トランス６を冷却することが考えられる。
しかしながら、トランス６を構成する部材に樹脂が含まれるとき、前述のように、トランス６を劣化させる例えばオゾンガスのような腐食性ガスが冷却風に混入しないように、腐食性ガスを取り除くフィルタを設けるなど、装置が複雑化する問題があった。また、ダクトを設けると装置が大型化するという問題もあった。
【００１９】
そこで、本発明の目的は、電装部を密閉しつつ、その密閉された電装部の内部を冷却する紫外線照射装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
第１の発明に係る紫外線照射装置は、放電容器と該放電容器の放電空間を介して対向配置された電極とからなるエキシマランプと、複数の該エキシマランプにそれぞれ電気的に接続されたトランスと、該複数のエキシマランプと該複数のトランスとを保持すると共に、該複数のエキシマランプと該複数のトランスとの間に設けられた隔壁を具備する筐体と、該筐体内で該隔壁を介して該複数のトランスを取り囲む電装部と、からなる紫外線照射装置において、該電装部には、冷却液の流路を具備する冷却手段が設けられ、該各トランスの外方には、該各トランスを個別に囲うと共に、該トランスを介して対向された一対の開口部を具備した風洞体が設けられ、該電装部の内部には、該風洞体の一方の開口部から他方の開口部に送風する送風手段が設けられたことを特徴とする。
【００２１】
第２の発明に係る紫外線照射装置は、第１の発明に係る紫外線照射装置において、該隔壁は、その内部に冷却液の流路を具備した冷却手段で構成されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
第１の発明に係る紫外線照射装置は、上記特徴により、トランスを冷却することができる。
【００２３】
第２の発明に係る紫外線照射装置は、上記特徴により、エキシマランプからの照射熱を冷却手段で構成した隔壁によって冷却し、トランスが照射熱で加熱されることを抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明に係る紫外線照射装置は、トランスを取り囲む電装部に冷却液の流路を具備する冷却手段が設けられ、トランスの外方に一対の開口部を有する風洞体が設けられ、風洞体の一方の開口部から他方の開口部に送風する送風手段が設けられる。
まず、本発明の第１の実施例に係る紫外線照射装置は、冷却手段が電装部側側壁に設けられた構成について説明する。
【００２５】
図１は、第１の実施例に係る紫外線照射装置１の説明図であり、紫外線照射装置１に具備されたエキシマランプ２の管軸方向に対して直交する断面図である。図２は、図１の紫外線照射装置１のエキシマランプ２の管軸方向に沿った断面図（図１において紫外線照射装置１のＡ−Ａ断面図）である。
なお、図１及び図２には、図６に示したものと同じものに同一の符号が付されている。
【００２６】
第１の実施例に係る紫外線照射装置１は、真空紫外線を照射するエキシマランプ２を具備したランプユニット１１と、被照射物Ｗを搬送する搬送ユニット１２とにより構成される。
【００２７】
ランプユニット１１は、エキシマランプ２と、エキシマランプ２への給電電圧を昇圧するトランス６と、エキシマランプ２とトランス６とを保持する筐体３とにより構成され、その詳細な構成について以下に述べる。
【００２８】
筐体３には、その内部にエキシマランプ２とトランス６とが配置されており、エキシマランプ２とトランス６との間に隔壁３２が設けられ、エキシマランプ２が位置する光源部３５とトランス６が位置する電装部３４とが設けられる。
【００２９】
筐体３の電装部３４は、トランス６を載置する長方形平面を有する板状の隔壁３２と、隔壁３２の長方形平面の周縁に連接されると共にトランス６の四方を取り囲む電装部側側壁３４１（図１における隔壁３２の長方形平面に対して垂直方向の紙面上方に伸びる電装部側側壁３４１と、図２における隔壁３２の長方形平面に対して垂直方向の紙面上方に伸びる電装部側側壁３４１）と、電装部側側壁３４１に蓋をするように設けられた天板３１とにより構成された六面構造からなり、その内部に密閉空間を有する。
電装部３４の密閉空間に複数のトランス６が配置されることで、複数のトランス６は電装部３４に取り囲まれた状態になる。
【００３０】
電装部３４を構成する部材としては、例えばアルマイト処理を施したアルミニウム又はステンレスからなる耐オゾン性を有する金属部材が挙げられる。
【００３１】
筐体３の光源部３５は、エキシマランプ２の両端を保持するランプ保持体３６と、ランプ保持体３６が設けられると共に長方形平面を有する板状の隔壁３２と、隔壁３２の長方形平面の周縁に連接されると共にエキシマランプ２の四方を取り囲む光源部側側壁３５１（図１における隔壁３２の長方形平面に対して垂直方向の紙面下方に伸びる光源部側側壁３５１と、図２における隔壁３２の長方形平面に対して垂直方向の紙面下方に伸びる光源部側側壁３５１）とにより構成された五面構造からなる。
光源部３５には、光源部側側壁３５１に蓋をすると共に隔壁３２に対向するように、例えば石英ガラスのような真空紫外線を透過する部材からなる板状の光透過窓４が設けられる。
光透過窓４が設けられた光源部３５は、その内部に複数のエキシマランプ２が配置されることで、複数のエキシマランプ２は光源部３５と光透過窓４に取り囲まれた状態になる。
【００３２】
光源部３５を構成する部材としては、例えばアルマイト処理を施したアルミニウム又はステンレスからなる耐紫外線性及び耐オゾン性を有する金属部材が挙げられる。
【００３３】
複数のエキシマランプ２には、それぞれ個別のトランス６が設けられる。例えば図１においては、三本のエキシマランプ２が記載されており、各エキシマランプ２の後述する内側電極（図１及び図２には不図示、後述する図３における符号２２２）にそれぞれ給電線５を介して個別のトランス６が電気的に接続される。
【００３４】
各エキシマランプ２と各トランス６とを電気的に接続する給電線５を挿通するため、隔壁３２には、電装部３４と光源部３５とを連通する貫通孔３３１が設けられる。隔壁３２に設けた貫通孔３３１は、エキシマランプ２とトランス６との間に位置する隔壁３２の一部を削除するように設けられ、例えば図１のようにエキシマランプ２が三本設けられた場合には、各エキシマランプ２に対応した三箇所の貫通孔３３１が設けられる。
隔壁３２に設けた貫通孔３３１には、エキシマランプ２とトランス６とを電気的に接続する給電線５が挿通された状態で、光源部３５の内部と電装部３４の内部とを連通しないように空間的に隔てるため、例えばポリプロピレンからなる耐オゾン性を有する封止体３３２が設けられる。
【００３５】
電装部３４の内部において、複数のトランス６は、隔壁３２に載置されると共に、その外方を囲うように風洞体７２が設けられる。
風洞体７２は、図１に示す断面コ字状部材が、図２に示すようにトランス６の外方を囲うように、エキシマランプ２の管軸方向に沿って伸びるように設けられる。風洞体７２には、トランス６を介して対向する一対の開口部７２１，７２２が設けられる。風洞体７２は、電装部３４の内部に配置された複数のトランス６を個別に囲うように複数設けられる。例えば、図１のように三つのトランス６が設けられている場合、風洞体７２もトランス６毎に設けられ、合計三つの風洞体７２が設けられる。風洞体７２を構成する部材としては、例えばガラスエポキシからなる電気絶縁性を有する樹脂部材が挙げられる。
【００３６】
風洞体７２の一方の開口部７２１の外方には、一方の開口部７２１から他方の開口部７２２に向かって送風する例えば冷却ファンのような送風手段７１が設けられている。送風手段７１は、トランス６を冷却するために設けられるため、各トランス６に対応する風洞体７２毎に設けられる。
【００３７】
電装部３４の内部には、例えばラジエータなどの熱交換器のような冷却手段７３が設けられる。
冷却手段７３は、電装部３４の内部において、送風手段７１を介して一方の開口部７２１に対向するように配置される。また、第１の実施例に示すように、複数のトランス６を具備する場合、冷却手段７３は、複数のトランス６を効率良く冷却するために、各トランスに設けた各風洞体の各一方の開口部７２に対向するように、複数配置される。（後述する図４（ｂ）を参照）
冷却手段７３には、その内部に冷却液Ｌが供給・排出されるように、流路７３１が設けられている。
冷却手段７３の流路７３１は、図２に示すように、電装部３４の内部から外部に延びるように、電装部側側壁３４１に設けた貫通孔３４２から導出される。
電装部側側壁３４１の貫通孔３４２と冷却手段７３の流路７３１との間には、例えばアルミニウムからなる封止体３４３が設けられ、電装部３４の内部を密閉空間に構成する。
電装部３４から導出された流路７３１は、電装部３４の外部において、図示しない循環手段が設けられることで、流路７３１の内部の冷却液Ｌが循環される。
【００３８】
上述したランプユニット１１は、搬送ユニット１２上に載置されるように設けられる。
搬送ユニット１２は、被照射物Ｗを搬送する複数の円筒状のローラ１２１と、各ローラ１２１の中心軸に対して回転駆動させる駆動体１２１により構成される。
複数の円筒状のローラ１２１は、ランプユニット１１に設けた光透過窓４の平面に並行するように配列される。
【００３９】
上述したランプユニット１１に具備されるエキシマランプ２の構成の一例について、図３を用いて説明する。
図３は、図１に記載したエキシマランプ２の説明図である。図３（ａ）はエキシマランプ２を構成する放電容器２１の管軸方向に沿った断面図であり、図３（ｂ）はエキシマランプ２を構成する放電容器２１の管軸方向に対して直交する拡大断面図（図３（ａ）のＢ−Ｂ断面の拡大図）である。
なお、図３には、図１及び図２に示したものと同じものに同一の符号が付されている。
【００４０】
エキシマランプ２は、発光ガスを封入する放電空間２１４を有した放電容器２１と、放電空間２１４を介して対向配置された電極２２１，２２２により構成される。
【００４１】
放電容器２１は、円筒状の外側管２１１と、外側管２１１の内部に位置すると共に外側管２１１の直径より小径な直径を有する円筒状の内側管２１２と、円筒状の外側管２１１の管軸と円筒状の内側管２１２の管軸とを一致するように保持すると共に外側管２１１と内側管２１２との管軸方向の両端に設けた円環状の端壁部２１３とにより構成された二重管構造からなる。
放電容器２１には、外側管２１１と内側管２１２と一対の端壁部２１３とにより取り囲まれた放電空間２１４が構成され、この放電空間２１４に例えばキセノンガスのような希ガスが発光ガスとして封入される。
【００４２】
放電容器２１を構成する部材としては、例えば石英ガラスのように誘電性を有すると共に、２００ｎｍ以下のピーク波長を有する真空紫外線に対して光透過性を有する部材が挙げられる。
【００４３】
放電容器２１を構成する内側管２１２の内周面には、その長手方向に亘って密着するように円筒状の内側電極２２２が設けられる。
また、放電容器２１を構成する外側管２１１の外周面には、その長手方向に亘って密着するように網状の外側電極２２１が設けられる。
外側電極２２１と内側電極２２２とは、このように設けられることにより、誘電体からなる放電容器２１の外側管２１１と内側管２１２と放電空間２１４とを介して対向される。
内側電極２２２及び外側電極２２１を構成する部材としては、例えば銅・ニッケル合金のような電気伝導性を有する金属部材が挙げられる。
【００４４】
図３で示した内側電極２２２及び外側電極２２１には、図１で示したトランス６の不図示の二次側が電気的に接続され、トランス６の不図示の一次側が不図示の高周波電源に電気的に接続される。
また、外側電極２２１の外周には、例えばアルマイト処理を施したアルミニウム又はステンレスのような金属部材からなるランプ保持体３６が設けられることで、外側電極２２１はランプ保持体３６を介して接地される。
【００４５】
上述の第１の実施例に係る紫外線照射装置１は、ランプ点灯時において、図示しない高周波電源からの給電電圧がトランス６によって昇圧され、エキシマランプ２に給電される。
給電されたエキシマランプ２は、一対の電極２２１，２２２間の電位差によって、放電容器２１の内部に封入した発光ガスによるエキシマ発光が開始され、発光ガスが例えばキセノンガスのとき１７２ｎｍ以下にピーク波長を有する真空紫外線が生じる。放電空間２１４で生じた真空紫外線は、放電容器２１を透過し、エキシマランプ２の外方に照射される。
筐体３の光源部３５は例えば窒素ガスのような不活性ガスが充填されるので、エキシマランプ２からの真空紫外線は、不活性ガスに吸収されること無く、光透過窓４を透過して搬送ユニット１２側を照射する。
【００４６】
搬送ユニット１２の駆動体１２１は、図示しない電源に接続されており、各ローラ１２１を回転駆動させる。ローラ１２１上に載置された被照射物Ｗは、ローラ１２１の回転駆動によって搬送され、光透過窓４に対向される。例えば、図１においては、被照射物Ｗは、紙面右側から紙面左側に搬送され、光透過窓４に対向する下方側に移動される。
搬送ユニット１２の内部は大気雰囲気であるので、光透過窓４を透過した真空紫外線は、大気中の酸素に一部吸収されるが、搬送された被照射物Ｗと光透過窓４とが近接配置されることで、酸素に全て吸収される前に被照射物Ｗに照射される。
【００４７】
被照射物Ｗは、図２に示すように、紙面左右方向において大型であった場合、エキシマランプ２を千鳥状に配置（図２においては、紙面手前側で一方のエキシマランプ２を紙面右側に配置し、紙面奥側で他方のエキシマランプ２を紙面左側に配置）することにより、エキシマランプ２からの真空紫外線が被照射物Ｗ全体に照射され、処理される。また、搬送ユニット１２の内部において、真空紫外線が酸素に吸収されることでオゾンが生じ、このオゾンによっても被照射物Ｗは処理される。
【００４８】
第１の実施例に係る紫外線照射装置１は、上述のように、筐体３の電装部３４の内部が密閉空間となっていることから、搬送ユニット１２で生じたオゾンが電装部３４に流入することが防止され、電装部３４の内部に配置されたトランス６がオゾンに曝されることを防止できる。
【００４９】
第１の実施例に係る紫外線照射装置１は、ランプ点灯時において、エキシマランプ２への給電電圧をトランス６によって昇圧するため、トランス６が加熱される。第１の実施例に係る紫外線照射装置１におけるトランス６を冷却する構成及びその作用・効果について、風洞体７２を示し、これと比較することで説明する。
図４（ａ）は、比較例に係る紫外線照射装置１の説明図であり、電装部側側壁３４１の長手方向に沿った断面図である。図４（ｂ）は、第１の実施例に係る紫外線照射装置１の説明図であり、電装部側側壁３４１の長手方向に沿った断面図（図１におけるＣ−Ｃ断面図）である。
なお、図４には、図１及び図２に示したものと同じものに同一の符号が付されている。
【００５０】
比較例に係る紫外線照射装置１は、風洞体７２を設けていない点で、第１の実施例と相違する。
比較例及び第１の実施例に係る紫外線照射装置１は、エキシマランプ２が千鳥状に配置されていることから、トランス６もエキシマランプ２の配列に合わせて千鳥状に配置される。これにより、エキシマランプ２とトランス６とを電気的に接続する給電線５は、不所望に長くなることがなく、その取り回しを簡便にすることができる。
【００５１】
比較例及び第１の実施例に係る紫外線照射装置１は、ランプ点灯時において、図示しない電源によって送風手段７１及び冷却手段７３が稼動される。
比較例及び第１の実施例に係る紫外線照射装置１は、具備する送風手段７１によって、トランス６に冷却風Ａを送風する。
比較例に係る紫外線照射装置１のように、具備した複数のエキシマランプ２に個別のトランス６を設ける場合、送風手段７１によって送風した冷却風Ａがトランス６に衝突したのち拡散してしまう。具体的には、図４（ａ）に示すように、トランス６に冷却風Ａが衝突した後、紙面上側及び下側のトランス６は、電装部側側壁３４１が無い側に冷却風Ａが拡散しており、紙面真ん中側のトランス６に至っては、紙面上下方向に冷却風Ａが拡散してしまっている。このように、比較例に係る紫外線照射装置１の場合、トランス６における冷却手段７３に対向する側に対して反対側の冷却が不十分となってしまう。
【００５２】
第１の実施例に係る紫外線照射装置１の場合は、比較例と同じく具備した複数のエキシマランプ２に個別のトランス６を設けると共に、風洞体７２を具備することにより、送風手段７１によって送風した冷却風Ａがトランス６に衝突したのちの拡散を防止することができる。具体的には、図４（ｂ）に示すように、筐体３の電装部３４に、各トランス６を個別に囲うと共にトランス６を介して対向された一対の開口部７２１，７２２を具備した風洞体７２が設けられ、且つ、送風手段７１が風洞体７２の一方の開口部７２１に設けられると共に、送風手段７１によって風洞体７２の一方の開口部７２１から他方の開口部７２２に向かって冷却風Ａが送風される。この構成により、送風手段７１からの冷却風Ａは、風洞体７２の内方を通ることで拡散されること無く、風洞体７２の内方に配置されたトランス６に好適に吹付けられ、加熱されたトランス６を好適に冷却することができる。
第１の実施例に係る紫外線照射装置１は、筐体３の電装部３４が密閉空間に構成されることにより、風洞体７２の他方の開口部７２２から加熱されたトランス６によって高温になった排熱風が導出され、筐体３の内部を循環される。第１の実施例に係る紫外線照射装置１は、電装部３４の密閉空間に、冷却液Ｌの流路７３１を具備する冷却手段７３が設けられることにより、加熱されたトランス６からの排熱風が冷却手段７３によって熱交換され、密閉された電装部３４を冷却することができる。この冷却手段７３は、送風手段７２１を介して、各トランス６に個別に対向配置されることから、冷却手段７３によって熱交換された冷却風Ａを各トランス６に好適に吹付けることができる。
【００５３】
上述のように、第１の実施例に係る紫外線照射装置１は、電装部３４を密閉空間に構成しつつ、該電装部３４には、冷却液Ｌの流路７３１を具備する冷却手段７３が設けられ、該各トランス６の外方には、該各トランス６を個別に囲うと共に、該トランス６を介して対向された開口部７２１，７２２を具備した風洞体７２が設けられ、該電装部３４の内部には、該風洞体７２の一方の開口部７２１から他方の開口部７２２に送風する送風手段７１が設けられたことを特徴とする。これにより、第１の実施例に係る紫外線照射装置１は、電装部３４の内部を外部からの腐食性ガスの進入が防止されつつ、電装部３４の内部を冷却手段７３によって熱交換して高温になることを防止でき、高温になることを防止された電装部３４の内部で風洞体７２の内方に配置したトランス６を送風手段７１によって冷却することができる。
【００５４】
なお、第１の実施例に係る紫外線照射装置１は、光透過窓４を設けた構成について説明したが、本発明に係る紫外線照射装置１は、電装部３４に配置したトランス６が腐食性ガスに曝されることを防止できればよく、電装部３４の内部と光源部３５との内部とが大気的に連通していない構成であれば、光透過窓を設けなくてもかまわない。
また、本発明に係る紫外線照射装置１に具備されるエキシマランプ２は、放電空間２１４と誘電体２１を介して一対の電極２２１，２２２が対向配置され、真空紫外線を照射するものであればかまわなく、例えば、上述した特許文献３のように、一対の電極２２１，２２２が放電容器２１の外面に設けられたエキシマランプ２であってもかまわない。
【００５５】
上述の第１の実施例に係る紫外線照射装置１においては、電装部３４の内部に冷却手段７３を設けたが、隔壁３２を冷却手段７３で構成した紫外線照射装置１について、第２の実施例として説明する。
【００５６】
図５は、第２の実施例に係る紫外線照射装置１の説明図であり、紫外線照射装置１に具備されたエキシマランプ２の管軸方向に対して直交する断面図である。
なお、図５には、図１に示したものと同じものに同一の符号が付されている。
【００５７】
図５に示した紫外線照射装置１は、隔壁３２を冷却手段７３で構成した点で、図１に示した紫外線照射装置１と相違する。
図５に示した紫外線照射装置１の説明として、図１で示した紫外線照射装置１の説明と共通する部分を省略し、図１との相違点について述べる。
【００５８】
トランス６を載置する隔壁３２は、例えばアルマイト処理を施したアルミニウムからなる熱伝導性を有する金属部材により構成され、その内部に冷却液Ｌを流通される流路７３１が設けられることで、冷却手段７３として構成される。
【００５９】
このように、第２の実施例に係る紫外線照射装置１は、隔壁３２が、冷却手段７３で構成されると共に、電装部３４の密閉空間の熱交換を可能とする熱伝導性を有する部材で構成されることで、ランプ点灯時において、トランス６の熱を奪った排熱風が隔壁３２を構成する冷却手段７３によって熱交換され、密閉された電装部３４を冷却することができる。
【００６０】
また、エキシマランプ２から照射される光には、真空紫外線以外にも異なる波長域の光が含まれており、その光の中には、隔壁３２を加熱する光も含まれている。また、エキシマランプ２からは、給電されることで加熱されるので、その輻射熱が放射されている。
第２の実施例に係る紫外線照射装置１は、エキシマランプ２とトランス６との間に位置する隔壁３２を冷却手段７３によって構成することにより、エキシマランプ２からの照射熱や輻射熱を隔壁３２によって熱交換され、トランス６が加熱されることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の第１の実施例に係る紫外線照射装置の説明図である。
【図２】本発明の第１の実施例に係る紫外線照射装置の説明図である。
【図３】本発明の第１の実施例に係る紫外線照射装置に具備されるエキシマランプの説明図である。
【図４】比較例に係る紫外線照射装置と本発明の第１の実施例に係る紫外線照射装置とを比較した説明図である。
【図５】本発明の第２の実施例に係る紫外線照射装置の説明図である。
【図６】従来に係る紫外線照射装置の説明図である。
【符号の説明】
【００６２】
１ 紫外線照射装置
１１ ランプユニット
１２ 搬送ユニット
１２１ ローラ
１２２ 駆動体
２ エキシマランプ
２１ 放電容器
２１１ 外側管
２１２ 内側管
２１３ 端壁部
２１４ 放電空間
２２１ 外側電極
２２２ 内側電極
３ 筐体
３１ 天板
３２ 隔壁
３３１ 貫通孔
３３２ 封止体
３４ 電装部
３４１ 電装部側側壁
３４２ 貫通孔
３４３ 封止体
３５ 光源部
３５１ 光源部側側壁
３６ ランプ保持体
４ 光透過窓
５ 給電線
６ トランス
７１ 送風手段
７２ 風洞体
７２１ 一方の開口部
７２２ 他方の開口部
７３ 冷却手段
７３１ 流路
Ａ 冷却風の流れ
Ｌ 冷却液の流れ
Ｗ 被照射物
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エキシマ発光するエキシマランプを備えた紫外線照射装置であって、特に複数のエキシマランプを備えた紫外線照射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体基板や液晶基板の製造工程には、これら基板の洗浄を目的として真空紫外線を照射するエキシマランプを備えた紫外線照射装置が用いられる。このようなエキシマランプを備えた紫外線照射装置には、特許文献１に記載されるものがあった。
【０００３】
従来に係る紫外線照射装置１について、図６を用いて説明する。
図６は、従来に係る紫外線照射装置１の説明図であり、紫外線照射装置１に具備されたエキシマランプ２の管軸方向に対して直交する断面図である。
【０００４】
従来に係る紫外線照射装置１は、真空紫外線を照射するエキシマランプ２を具備したランプユニット１１と、被照射物Ｗを搬送する搬送ユニット１２とにより構成される。
【０００５】
ランプユニット１１は、エキシマランプ２と、エキシマランプ２への給電電圧を昇圧するトランス６と、エキシマランプ２とトランス６とを保持する筐体３とにより構成され、その詳細な構成について、以下に述べる。
【０００６】
筐体３には、その内部にエキシマランプ２とトランス６とが配置されており、エキシマランプ２とトランス６との間に隔壁３２が設けられ、エキシマランプ２が配置される光源部３５とトランス６が配置される電装部３４とが設けられる。
【０００７】
筐体３の電装部３４は、トランス６を載置する隔壁３２と、隔壁３２に連接されると共にトランス６の四方を取り囲む電装部側側壁３４１（図６におけるトランス６の紙面左右方向の電装部側側壁３４１と、紙面奥手前に位置する図示しない電装部側側壁）と、電装部側側壁３４１に蓋をするように設けられた天板３１とにより構成される。
【０００８】
筐体３の光源部３５は、エキシマランプ２を保持するランプ保持体３６と、ランプ保持体３６が設けられた隔壁３２と、隔壁３２に連接されると共にエキシマランプ２の四方を取り囲む光源部側側壁３５１（図６におけるエキシマランプ２の紙面左右方向の光源部側側壁３５１と、紙面奥手前に位置する図示しない光源部側側壁）とにより構成される。
また、光源部３５には、光源部側側壁３５１に蓋をするように、光透過窓４が設けられる。
【０００９】
トランス６とエキシマランプ２とを電気的に接続するため、隔壁３２には、電装部３４と光源部３５とを連通する貫通孔３３１が設けられ、この貫通孔３３１には、トランス６とエキシマランプ２とを電気的に接続した給電線５が挿通される。
隔壁３２の貫通孔３３１には、光源部３５の内部と電装部３４の内部とを空間的に隔てるため、給電線５を挿通した状態で封止体３３２が設けられる。
【００１０】
上述したランプユニット１１は、搬送ユニット１２上に載置されるように設けられる。
搬送ユニット１２は、被照射物Ｗを搬送する複数のローラ１２１と、各ローラ１２１を回転駆動させる駆動体１２１により構成される。
複数のローラ１２１は、ランプユニット１１の光透過窓４の平面に並行するように配列される。
【００１１】
上述エキシマランプ２は、例えばキセノンガスのような発光ガスが封入された例えば石英ガラスからなる放電容器と、放電容器の外周面に設けられた外側電極と、放電容器の内周面に設けられた内側電極により構成される。
エキシマランプ２の内側電極には、上述のトランス６が給電線５を介して電気的に接続される。また、エキシマランプ２の外側電極には、例えばステンレスのような電気伝導性を有する金属部材からなるランプ保持体３６が設けられる。
【００１２】
エキシマランプ２の内側電極及び外側電極には、トランス６を介して図示しない高周波電源が接続されており、外側電極は、当接するランプ保持体３６を介して接地される。このため、ランプ点灯時には、エキシマランプ２の内側電極に図示しない高周波電源から給電され、給電された内側電極と接地された外側電極との間に位置する放電容器２１の内部でエキシマ発光が開始され、放電容器２１の外方に例えば２００ｎｍ以下にピーク波長を有する真空紫外線が照射される。
エキシマランプ２から照射された真空紫外線は、光透過窓４を透過し、光透過窓４に対向するように搬送された被照射物Ｗに照射される。
搬送ユニット１２の内部は大気状態であり、光透過窓４を透過した真空紫外線は、搬送ユニット１２の内部で大気中の酸素に吸収され、オゾンガスを発生される。このため、被照射物Ｗは、真空紫外線とオゾンによって処理される。
【００１３】
エキシマランプ２に設けられるトランス６としては、例えば特許文献２に記載されるものが挙げられ、トランス６を構成する部材に例えばシリコン樹脂のような樹脂部材を含むものがある。樹脂部材は、真空紫外線を直接照射されると分解されてしまい劣化する問題があり、またオゾンによっても分解されて劣化する問題がある。
このため、トランス６とエキシマランプ２との間には、真空紫外線を透過しない例えばアルミニウムのような金属部材により構成された隔壁３２が設けられる。また、トランス６を配置する電装部３４は、オゾンの流入を防止するため、密閉構造を構成する。
【００１４】
なお、上述においては、光透過窓４を有する紫外線照射装置１について説明したが、従来に係る紫外線照射装置には、特許文献３に記載されるような光透過窓を有しないものもある。また、特許文献３に記載されるエキシマランプは、一対の電極が放電容器の外面に設けられたものが記載されている。
また、上述においては、エキシマランプ２を一本具備する紫外線照射装置１について説明したが、従来に係る紫外線照射装置には、特許文献４に記載されるような複数のエキシマランプを設けるものもあり、各エキシマランプには個別のトランスが設けられることが記載されている。
【００１５】
【特許文献１】特開２００１−２４３９２３公報
【特許文献２】特開２００５−２６０００７公報
【特許文献３】特開２００４−０９７９８６公報
【特許文献４】特開２００３−３０３６９４公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
近時の要望としては、被照射物Ｗの大型化に合わせてエキシマランプ２の長尺化があり、また処理時間短縮のためにエキシマランプ２からの真空紫外線の照度向上がある。このため、エキシマランプ２に入力される電力の向上を目的として、トランス６への入力電力を向上させる必要がある。トランス６への入力電力が例えば５００Ｗのような高入力になったとき、電装部３４のような密閉空間に配置されたトランス６は加熱されてしまい、トランス６を構成する部材に樹脂が含まれるとき、この樹脂を加熱によって劣化させてしまう問題があった。
【００１７】
特に、複数のエキシマランプ２を具備し、各エキシマランプ２に個別のトランス６を設けた場合、ランプ点灯時に各トランス６がそれぞれ加熱されることから、各トランス６が隣接するトランス６から加熱されてしまい、樹脂の劣化が早まってしまう問題があった。
【００１８】
このため、トランス６を配置した電装部３４の内部を冷却するため、例えば電装部３４の電装部側側壁３４１に通風口を設けると共にこの通風口にダクトを設けることで、冷却風をダクトから電装部３４の内部に向かって送風し、トランス６を冷却することが考えられる。
しかしながら、トランス６を構成する部材に樹脂が含まれるとき、前述のように、トランス６を劣化させる例えばオゾンガスのような腐食性ガスが冷却風に混入しないように、腐食性ガスを取り除くフィルタを設けるなど、装置が複雑化する問題があった。また、ダクトを設けると装置が大型化するという問題もあった。
【００１９】
そこで、本発明の目的は、電装部を密閉しつつ、その密閉された電装部の内部を冷却する紫外線照射装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
第１の発明に係る紫外線照射装置は、放電容器と該放電容器の放電空間を介して対向配置された電極とからなるエキシマランプと、複数の該エキシマランプにそれぞれ電気的に接続されたトランスと、該複数のエキシマランプと該複数のトランスとを保持すると共に、該複数のエキシマランプと該複数のトランスとの間に設けられた隔壁を具備する筐体と、該筐体内で該隔壁を介して該複数のトランスを取り囲む電装部と、からなる紫外線照射装置において、該電装部には、冷却液の流路を具備する冷却手段が設けられ、該各トランスの外方には、該各トランスを個別に囲うと共に、該トランスを介して対向された一対の開口部を具備した風洞体が設けられ、該電装部の内部には、該風洞体の一方の開口部から他方の開口部に送風する送風手段が設けられたことを特徴とする。
【００２１】
第２の発明に係る紫外線照射装置は、第１の発明に係る紫外線照射装置において、該隔壁は、その内部に冷却液の流路を具備した冷却手段で構成されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
第１の発明に係る紫外線照射装置は、上記特徴により、トランスを冷却することができる。
【００２３】
第２の発明に係る紫外線照射装置は、上記特徴により、エキシマランプからの照射熱を冷却手段で構成した隔壁によって冷却し、トランスが照射熱で加熱されることを抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明に係る紫外線照射装置は、トランスを取り囲む電装部に冷却液の流路を具備する冷却手段が設けられ、トランスの外方に一対の開口部を有する風洞体が設けられ、風洞体の一方の開口部から他方の開口部に送風する送風手段が設けられる。
まず、本発明の第１の実施例に係る紫外線照射装置は、冷却手段が電装部側側壁に設けられた構成について説明する。
【００２５】
図１は、第１の実施例に係る紫外線照射装置１の説明図であり、紫外線照射装置１に具備されたエキシマランプ２の管軸方向に対して直交する断面図である。図２は、図１の紫外線照射装置１のエキシマランプ２の管軸方向に沿った断面図（図１において紫外線照射装置１のＡ−Ａ断面図）である。
なお、図１及び図２には、図６に示したものと同じものに同一の符号が付されている。
【００２６】
第１の実施例に係る紫外線照射装置１は、真空紫外線を照射するエキシマランプ２を具備したランプユニット１１と、被照射物Ｗを搬送する搬送ユニット１２とにより構成される。
【００２７】
ランプユニット１１は、エキシマランプ２と、エキシマランプ２への給電電圧を昇圧するトランス６と、エキシマランプ２とトランス６とを保持する筐体３とにより構成され、その詳細な構成について以下に述べる。
【００２８】
筐体３には、その内部にエキシマランプ２とトランス６とが配置されており、エキシマランプ２とトランス６との間に隔壁３２が設けられ、エキシマランプ２が位置する光源部３５とトランス６が位置する電装部３４とが設けられる。
【００２９】
筐体３の電装部３４は、トランス６を載置する長方形平面を有する板状の隔壁３２と、隔壁３２の長方形平面の周縁に連接されると共にトランス６の四方を取り囲む電装部側側壁３４１（図１における隔壁３２の長方形平面に対して垂直方向の紙面上方に伸びる電装部側側壁３４１と、図２における隔壁３２の長方形平面に対して垂直方向の紙面上方に伸びる電装部側側壁３４１）と、電装部側側壁３４１に蓋をするように設けられた天板３１とにより構成された六面構造からなり、その内部に密閉空間を有する。
電装部３４の密閉空間に複数のトランス６が配置されることで、複数のトランス６は電装部３４に取り囲まれた状態になる。
【００３０】
電装部３４を構成する部材としては、例えばアルマイト処理を施したアルミニウム又はステンレスからなる耐オゾン性を有する金属部材が挙げられる。
【００３１】
筐体３の光源部３５は、エキシマランプ２の両端を保持するランプ保持体３６と、ランプ保持体３６が設けられると共に長方形平面を有する板状の隔壁３２と、隔壁３２の長方形平面の周縁に連接されると共にエキシマランプ２の四方を取り囲む光源部側側壁３５１（図１における隔壁３２の長方形平面に対して垂直方向の紙面下方に伸びる光源部側側壁３５１と、図２における隔壁３２の長方形平面に対して垂直方向の紙面下方に伸びる光源部側側壁３５１）とにより構成された五面構造からなる。
光源部３５には、光源部側側壁３５１に蓋をすると共に隔壁３２に対向するように、例えば石英ガラスのような真空紫外線を透過する部材からなる板状の光透過窓４が設けられる。
光透過窓４が設けられた光源部３５は、その内部に複数のエキシマランプ２が配置されることで、複数のエキシマランプ２は光源部３５と光透過窓４に取り囲まれた状態になる。
【００３２】
光源部３５を構成する部材としては、例えばアルマイト処理を施したアルミニウム又はステンレスからなる耐紫外線性及び耐オゾン性を有する金属部材が挙げられる。
【００３３】
複数のエキシマランプ２には、それぞれ個別のトランス６が設けられる。例えば図１においては、三本のエキシマランプ２が記載されており、各エキシマランプ２の後述する内側電極（図１及び図２には不図示、後述する図３における符号２２２）にそれぞれ給電線５を介して個別のトランス６が電気的に接続される。
【００３４】
各エキシマランプ２と各トランス６とを電気的に接続する給電線５を挿通するため、隔壁３２には、電装部３４と光源部３５とを連通する貫通孔３３１が設けられる。隔壁３２に設けた貫通孔３３１は、エキシマランプ２とトランス６との間に位置する隔壁３２の一部を削除するように設けられ、例えば図１のようにエキシマランプ２が三本設けられた場合には、各エキシマランプ２に対応した三箇所の貫通孔３３１が設けられる。
隔壁３２に設けた貫通孔３３１には、エキシマランプ２とトランス６とを電気的に接続する給電線５が挿通された状態で、光源部３５の内部と電装部３４の内部とを連通しないように空間的に隔てるため、例えばポリプロピレンからなる耐オゾン性を有する封止体３３２が設けられる。
【００３５】
電装部３４の内部において、複数のトランス６は、隔壁３２に載置されると共に、その外方を囲うように風洞体７２が設けられる。
風洞体７２は、図１に示す断面コ字状部材が、図２に示すようにトランス６の外方を囲うように、エキシマランプ２の管軸方向に沿って伸びるように設けられる。風洞体７２には、トランス６を介して対向する一対の開口部７２１，７２２が設けられる。風洞体７２は、電装部３４の内部に配置された複数のトランス６を個別に囲うように複数設けられる。例えば、図１のように三つのトランス６が設けられている場合、風洞体７２もトランス６毎に設けられ、合計三つの風洞体７２が設けられる。風洞体７２を構成する部材としては、例えばガラスエポキシからなる電気絶縁性を有する樹脂部材が挙げられる。
【００３６】
風洞体７２の一方の開口部７２１の外方には、一方の開口部７２１から他方の開口部７２２に向かって送風する例えば冷却ファンのような送風手段７１が設けられている。送風手段７１は、トランス６を冷却するために設けられるため、各トランス６に対応する風洞体７２毎に設けられる。
【００３７】
電装部３４の内部には、例えばラジエータなどの熱交換器のような冷却手段７３が設けられる。
冷却手段７３は、電装部３４の内部において、送風手段７１を介して一方の開口部７２１に対向するように配置される。また、第１の実施例に示すように、複数のトランス６を具備する場合、冷却手段７３は、複数のトランス６を効率良く冷却するために、各トランスに設けた各風洞体の各一方の開口部７２に対向するように、複数配置される。（後述する図４（ｂ）を参照）
冷却手段７３には、その内部に冷却液Ｌが供給・排出されるように、流路７３１が設けられている。
冷却手段７３の流路７３１は、図２に示すように、電装部３４の内部から外部に延びるように、電装部側側壁３４１に設けた貫通孔３４２から導出される。
電装部側側壁３４１の貫通孔３４２と冷却手段７３の流路７３１との間には、例えばアルミニウムからなる封止体３４３が設けられ、電装部３４の内部を密閉空間に構成する。
電装部３４から導出された流路７３１は、電装部３４の外部において、図示しない循環手段が設けられることで、流路７３１の内部の冷却液Ｌが循環される。
【００３８】
上述したランプユニット１１は、搬送ユニット１２上に載置されるように設けられる。
搬送ユニット１２は、被照射物Ｗを搬送する複数の円筒状のローラ１２１と、各ローラ１２１の中心軸に対して回転駆動させる駆動体１２１により構成される。
複数の円筒状のローラ１２１は、ランプユニット１１に設けた光透過窓４の平面に並行するように配列される。
【００３９】
上述したランプユニット１１に具備されるエキシマランプ２の構成の一例について、図３を用いて説明する。
図３は、図１に記載したエキシマランプ２の説明図である。図３（ａ）はエキシマランプ２を構成する放電容器２１の管軸方向に沿った断面図であり、図３（ｂ）はエキシマランプ２を構成する放電容器２１の管軸方向に対して直交する拡大断面図（図３（ａ）のＢ−Ｂ断面の拡大図）である。
なお、図３には、図１及び図２に示したものと同じものに同一の符号が付されている。
【００４０】
エキシマランプ２は、発光ガスを封入する放電空間２１４を有した放電容器２１と、放電空間２１４を介して対向配置された電極２２１，２２２により構成される。
【００４１】
放電容器２１は、円筒状の外側管２１１と、外側管２１１の内部に位置すると共に外側管２１１の直径より小径な直径を有する円筒状の内側管２１２と、円筒状の外側管２１１の管軸と円筒状の内側管２１２の管軸とを一致するように保持すると共に外側管２１１と内側管２１２との管軸方向の両端に設けた円環状の端壁部２１３とにより構成された二重管構造からなる。
放電容器２１には、外側管２１１と内側管２１２と一対の端壁部２１３とにより取り囲まれた放電空間２１４が構成され、この放電空間２１４に例えばキセノンガスのような希ガスが発光ガスとして封入される。
【００４２】
放電容器２１を構成する部材としては、例えば石英ガラスのように誘電性を有すると共に、２００ｎｍ以下のピーク波長を有する真空紫外線に対して光透過性を有する部材が挙げられる。
【００４３】
放電容器２１を構成する内側管２１２の内周面には、その長手方向に亘って密着するように円筒状の内側電極２２２が設けられる。
また、放電容器２１を構成する外側管２１１の外周面には、その長手方向に亘って密着するように網状の外側電極２２１が設けられる。
外側電極２２１と内側電極２２２とは、このように設けられることにより、誘電体からなる放電容器２１の外側管２１１と内側管２１２と放電空間２１４とを介して対向される。
内側電極２２２及び外側電極２２１を構成する部材としては、例えば銅・ニッケル合金のような電気伝導性を有する金属部材が挙げられる。
【００４４】
図３で示した内側電極２２２及び外側電極２２１には、図１で示したトランス６の不図示の二次側が電気的に接続され、トランス６の不図示の一次側が不図示の高周波電源に電気的に接続される。
また、外側電極２２１の外周には、例えばアルマイト処理を施したアルミニウム又はステンレスのような金属部材からなるランプ保持体３６が設けられることで、外側電極２２１はランプ保持体３６を介して接地される。
【００４５】
上述の第１の実施例に係る紫外線照射装置１は、ランプ点灯時において、図示しない高周波電源からの給電電圧がトランス６によって昇圧され、エキシマランプ２に給電される。
給電されたエキシマランプ２は、一対の電極２２１，２２２間の電位差によって、放電容器２１の内部に封入した発光ガスによるエキシマ発光が開始され、発光ガスが例えばキセノンガスのとき１７２ｎｍ以下にピーク波長を有する真空紫外線が生じる。放電空間２１４で生じた真空紫外線は、放電容器２１を透過し、エキシマランプ２の外方に照射される。
筐体３の光源部３５は例えば窒素ガスのような不活性ガスが充填されるので、エキシマランプ２からの真空紫外線は、不活性ガスに吸収されること無く、光透過窓４を透過して搬送ユニット１２側を照射する。
【００４６】
搬送ユニット１２の駆動体１２１は、図示しない電源に接続されており、各ローラ１２１を回転駆動させる。ローラ１２１上に載置された被照射物Ｗは、ローラ１２１の回転駆動によって搬送され、光透過窓４に対向される。例えば、図１においては、被照射物Ｗは、紙面右側から紙面左側に搬送され、光透過窓４に対向する下方側に移動される。
搬送ユニット１２の内部は大気雰囲気であるので、光透過窓４を透過した真空紫外線は、大気中の酸素に一部吸収されるが、搬送された被照射物Ｗと光透過窓４とが近接配置されることで、酸素に全て吸収される前に被照射物Ｗに照射される。
【００４７】
被照射物Ｗは、図２に示すように、紙面左右方向において大型であった場合、エキシマランプ２を千鳥状に配置（図２においては、紙面手前側で一方のエキシマランプ２を紙面右側に配置し、紙面奥側で他方のエキシマランプ２を紙面左側に配置）することにより、エキシマランプ２からの真空紫外線が被照射物Ｗ全体に照射され、処理される。また、搬送ユニット１２の内部において、真空紫外線が酸素に吸収されることでオゾンが生じ、このオゾンによっても被照射物Ｗは処理される。
【００４８】
第１の実施例に係る紫外線照射装置１は、上述のように、筐体３の電装部３４の内部が密閉空間となっていることから、搬送ユニット１２で生じたオゾンが電装部３４に流入することが防止され、電装部３４の内部に配置されたトランス６がオゾンに曝されることを防止できる。
【００４９】
第１の実施例に係る紫外線照射装置１は、ランプ点灯時において、エキシマランプ２への給電電圧をトランス６によって昇圧するため、トランス６が加熱される。第１の実施例に係る紫外線照射装置１におけるトランス６を冷却する構成及びその作用・効果について、風洞体７２を示し、これと比較することで説明する。
図４（ａ）は、比較例に係る紫外線照射装置１の説明図であり、電装部側側壁３４１の長手方向に沿った断面図である。図４（ｂ）は、第１の実施例に係る紫外線照射装置１の説明図であり、電装部側側壁３４１の長手方向に沿った断面図（図１におけるＣ−Ｃ断面図）である。
なお、図４には、図１及び図２に示したものと同じものに同一の符号が付されている。
【００５０】
比較例に係る紫外線照射装置１は、風洞体７２を設けていない点で、第１の実施例と相違する。
比較例及び第１の実施例に係る紫外線照射装置１は、エキシマランプ２が千鳥状に配置されていることから、トランス６もエキシマランプ２の配列に合わせて千鳥状に配置される。これにより、エキシマランプ２とトランス６とを電気的に接続する給電線５は、不所望に長くなることがなく、その取り回しを簡便にすることができる。
【００５１】
比較例及び第１の実施例に係る紫外線照射装置１は、ランプ点灯時において、図示しない電源によって送風手段７１及び冷却手段７３が稼動される。
比較例及び第１の実施例に係る紫外線照射装置１は、具備する送風手段７１によって、トランス６に冷却風Ａを送風する。
比較例に係る紫外線照射装置１のように、具備した複数のエキシマランプ２に個別のトランス６を設ける場合、送風手段７１によって送風した冷却風Ａがトランス６に衝突したのち拡散してしまう。具体的には、図４（ａ）に示すように、トランス６に冷却風Ａが衝突した後、紙面上側及び下側のトランス６は、電装部側側壁３４１が無い側に冷却風Ａが拡散しており、紙面真ん中側のトランス６に至っては、紙面上下方向に冷却風Ａが拡散してしまっている。このように、比較例に係る紫外線照射装置１の場合、トランス６における冷却手段７３に対向する側に対して反対側の冷却が不十分となってしまう。
【００５２】
第１の実施例に係る紫外線照射装置１の場合は、比較例と同じく具備した複数のエキシマランプ２に個別のトランス６を設けると共に、風洞体７２を具備することにより、送風手段７１によって送風した冷却風Ａがトランス６に衝突したのちの拡散を防止することができる。具体的には、図４（ｂ）に示すように、筐体３の電装部３４に、各トランス６を個別に囲うと共にトランス６を介して対向された一対の開口部７２１，７２２を具備した風洞体７２が設けられ、且つ、送風手段７１が風洞体７２の一方の開口部７２１に設けられると共に、送風手段７１によって風洞体７２の一方の開口部７２１から他方の開口部７２２に向かって冷却風Ａが送風される。この構成により、送風手段７１からの冷却風Ａは、風洞体７２の内方を通ることで拡散されること無く、風洞体７２の内方に配置されたトランス６に好適に吹付けられ、加熱されたトランス６を好適に冷却することができる。
第１の実施例に係る紫外線照射装置１は、筐体３の電装部３４が密閉空間に構成されることにより、風洞体７２の他方の開口部７２２から加熱されたトランス６によって高温になった排熱風が導出され、筐体３の内部を循環される。第１の実施例に係る紫外線照射装置１は、電装部３４の密閉空間に、冷却液Ｌの流路７３１を具備する冷却手段７３が設けられることにより、加熱されたトランス６からの排熱風が冷却手段７３によって熱交換され、密閉された電装部３４を冷却することができる。この冷却手段７３は、送風手段７２１を介して、各トランス６に個別に対向配置されることから、冷却手段７３によって熱交換された冷却風Ａを各トランス６に好適に吹付けることができる。
【００５３】
上述のように、第１の実施例に係る紫外線照射装置１は、電装部３４を密閉空間に構成しつつ、該電装部３４には、冷却液Ｌの流路７３１を具備する冷却手段７３が設けられ、該各トランス６の外方には、該各トランス６を個別に囲うと共に、該トランス６を介して対向された開口部７２１，７２２を具備した風洞体７２が設けられ、該電装部３４の内部には、該風洞体７２の一方の開口部７２１から他方の開口部７２２に送風する送風手段７１が設けられたことを特徴とする。これにより、第１の実施例に係る紫外線照射装置１は、電装部３４の内部を外部からの腐食性ガスの進入が防止されつつ、電装部３４の内部を冷却手段７３によって熱交換して高温になることを防止でき、高温になることを防止された電装部３４の内部で風洞体７２の内方に配置したトランス６を送風手段７１によって冷却することができる。
【００５４】
なお、第１の実施例に係る紫外線照射装置１は、光透過窓４を設けた構成について説明したが、本発明に係る紫外線照射装置１は、電装部３４に配置したトランス６が腐食性ガスに曝されることを防止できればよく、電装部３４の内部と光源部３５との内部とが大気的に連通していない構成であれば、光透過窓を設けなくてもかまわない。
また、本発明に係る紫外線照射装置１に具備されるエキシマランプ２は、放電空間２１４と誘電体２１を介して一対の電極２２１，２２２が対向配置され、真空紫外線を照射するものであればかまわなく、例えば、上述した特許文献３のように、一対の電極２２１，２２２が放電容器２１の外面に設けられたエキシマランプ２であってもかまわない。
【００５５】
上述の第１の実施例に係る紫外線照射装置１においては、電装部３４の内部に冷却手段７３を設けたが、隔壁３２を冷却手段７３で構成した紫外線照射装置１について、第２の実施例として説明する。
【００５６】
図５は、第２の実施例に係る紫外線照射装置１の説明図であり、紫外線照射装置１に具備されたエキシマランプ２の管軸方向に対して直交する断面図である。
なお、図５には、図１に示したものと同じものに同一の符号が付されている。
【００５７】
図５に示した紫外線照射装置１は、隔壁３２を冷却手段７３で構成した点で、図１に示した紫外線照射装置１と相違する。
図５に示した紫外線照射装置１の説明として、図１で示した紫外線照射装置１の説明と共通する部分を省略し、図１との相違点について述べる。
【００５８】
トランス６を載置する隔壁３２は、例えばアルマイト処理を施したアルミニウムからなる熱伝導性を有する金属部材により構成され、その内部に冷却液Ｌを流通される流路７３１が設けられることで、冷却手段７３として構成される。
【００５９】
このように、第２の実施例に係る紫外線照射装置１は、隔壁３２が、冷却手段７３で構成されると共に、電装部３４の密閉空間の熱交換を可能とする熱伝導性を有する部材で構成されることで、ランプ点灯時において、トランス６の熱を奪った排熱風が隔壁３２を構成する冷却手段７３によって熱交換され、密閉された電装部３４を冷却することができる。
【００６０】
また、エキシマランプ２から照射される光には、真空紫外線以外にも異なる波長域の光が含まれており、その光の中には、隔壁３２を加熱する光も含まれている。また、エキシマランプ２からは、給電されることで加熱されるので、その輻射熱が放射されている。
第２の実施例に係る紫外線照射装置１は、エキシマランプ２とトランス６との間に位置する隔壁３２を冷却手段７３によって構成することにより、エキシマランプ２からの照射熱や輻射熱を隔壁３２によって熱交換され、トランス６が加熱されることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の第１の実施例に係る紫外線照射装置の説明図である。
【図２】本発明の第１の実施例に係る紫外線照射装置の説明図である。
【図３】本発明の第１の実施例に係る紫外線照射装置に具備されるエキシマランプの説明図である。
【図４】比較例に係る紫外線照射装置と本発明の第１の実施例に係る紫外線照射装置とを比較した説明図である。
【図５】本発明の第２の実施例に係る紫外線照射装置の説明図である。
【図６】従来に係る紫外線照射装置の説明図である。
【符号の説明】
【００６２】
１ 紫外線照射装置
１１ ランプユニット
１２ 搬送ユニット
１２１ ローラ
１２２ 駆動体
２ エキシマランプ
２１ 放電容器
２１１ 外側管
２１２ 内側管
２１３ 端壁部
２１４ 放電空間
２２１ 外側電極
２２２ 内側電極
３ 筐体
３１ 天板
３２ 隔壁
３３１ 貫通孔
３３２ 封止体
３４ 電装部
３４１ 電装部側側壁
３４２ 貫通孔
３４３ 封止体
３５ 光源部
３５１ 光源部側側壁
３６ ランプ保持体
４ 光透過窓
５ 給電線
６ トランス
７１ 送風手段
７２ 風洞体
７２１ 一方の開口部
７２２ 他方の開口部
７３ 冷却手段
７３１ 流路
Ａ 冷却風の流れ
Ｌ 冷却液の流れ
Ｗ 被照射物
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放電容器と該放電容器の放電空間を介して対向配置された電極とからなるエキシマランプと、
複数の該エキシマランプにそれぞれ電気的に接続されたトランスと、
該複数のエキシマランプと該複数のトランスとを保持すると共に、該複数のエキシマランプと該複数のトランスとの間に設けられた隔壁を具備する筐体と、
該筐体内で該隔壁を介して該複数のトランスを取り囲む電装部と、
からなる紫外線照射装置において、
該電装部には、冷却液の流路を具備する冷却手段が設けられ、
該各トランスの外方には、該各トランスを個別に囲うと共に、該トランスを介して対向された一対の開口部を具備した風洞体が設けられ、
該電装部の内部には、該風洞体の一方の開口部から他方の開口部に送風する送風手段が設けられた
ことを特徴とする紫外線照射装置。
【請求項２】
該隔壁は、その内部に冷却液の流路を具備した冷却手段で構成された
ことを特徴とする請求項１に記載の紫外線照射装置。
【請求項１】
放電容器と該放電容器の放電空間を介して対向配置された電極とからなるエキシマランプと、
複数の該エキシマランプにそれぞれ電気的に接続されたトランスと、
該複数のエキシマランプと該複数のトランスとを保持すると共に、該複数のエキシマランプと該複数のトランスとの間に設けられた隔壁を具備する筐体と、
該筐体内で該隔壁を介して該複数のトランスを取り囲む電装部と、
からなる紫外線照射装置において、
該電装部には、冷却液の流路を具備する冷却手段が設けられ、
該各トランスの外方には、該各トランスを個別に囲うと共に、該トランスを介して対向された一対の開口部を具備した風洞体が設けられ、
該電装部の内部には、該風洞体の一方の開口部から他方の開口部に送風する送風手段が設けられた
ことを特徴とする紫外線照射装置。
【請求項２】
該隔壁は、その内部に冷却液の流路を具備した冷却手段で構成された
ことを特徴とする請求項１に記載の紫外線照射装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００９−２９５９２３（Ｐ２００９−２９５９２３Ａ）
【公開日】平成２１年１２月１７日（２００９．１２．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１５０７４８（Ｐ２００８−１５０７４８）
【出願日】平成２０年６月９日（２００８．６．９）
【出願人】（０００１０２２１２）ウシオ電機株式会社 (1,414)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１２月１７日（２００９．１２．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年６月９日（２００８．６．９）
【出願人】（０００１０２２１２）ウシオ電機株式会社 (1,414)
【Ｆターム（参考）】
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