ＵＶ活性化イメージを持つ溶接アーク衣服及びＵＶ放射を検出する方法
溶接用備品及び溶接操作の際にＵＶ放射曝露を検出するためのシステムが開示される。前記溶接用備品は電気溶接アークにより生成されるＵＶ放射へ曝露される表面を有し、ＵＶ放射への曝露がない場合の第１のイメージと、電気溶接アークにより生成されるＵＶ放射への曝露の後にのみ可視的となるＵＶ活性化色素から形成される第２のイメージを含む。システムは、第１の状態と少なくとも第２の状態を持つＵＶ曝露インジケータを含み、ＵＶ放射への曝露を可逆的に又は可視的に示し続けるように適合されるＵＶ活性化色素を含む。可視的に示すことには、シンボル、ロゴ、イメージ、テキスト又は他の装飾的又は情報的デザインを望むように組み合わせることを含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は溶接用備品に関し、より具体的には電気溶接アークからのＵＶ放射により活性化されるイメージを有する溶接衣服に関する。
【背景技術】
【０００２】
溶接は、種々の製品及び構造物の製造及び建設において１つの重要なプロセスである。溶接の応用は広く、世界中で使用されている。例えば船舶、建築物、車両及びパイプラインなどが挙げられる。溶接は種々の場所で実施される。例えば固定された溶接作業位置を持つ工場で又はポータブル溶接装置による現場においてなどが挙げられる。
【０００３】
手動又は半自動化溶接においては、ユーザ／操作者（即ちウェルダー、溶接者）は溶接を行うために溶接装置に面する。例えば、電気アーク溶接に於いては、前記溶接者は手動で溶接ロッド又は溶接ワイヤを位置づけ、及び溶接位置でアークを生成する熱を生成させる。このタイプの溶接では、溶接位置から電極の空間は生成されるアークに関連し、及び基板と溶接ロッド又はワイヤ金属の最適融解／融合の達成に依存する。かかる溶接の品質は、しばしば直接溶接者の熟練度に依存する。
【０００４】
電気アーク溶接は紫外線（ＵＶ）放射を生じることが知られている。電気溶接アークで発生するＵＶ放射は太陽光により日焼けと同様の傷害を起こす恐れがある。ＵＶ放射はまた、眼の刺激であって、「溶接者の眼」又は「アークアイ」として知られる状態を引き起こすことも知られている。電気アーク溶接の際に発生するＵＶ放射の強度は、多くのファクタに依存し、例えばプロセスタイプ、溶接パラメータ、電極及び基板金属材料、フラックス及び前記基板のコーティング又はメッキなどに依存する。さらにとりわけ、チップサイズ、シールドガス及びフィラー金属成分などが発生するＵＶの量に影響を与える。さらに、ＵＶ放射の直接曝露に加えて、ＵＶ放射の放射は溶接環境に共通の表面から反射され、例えば塗装されていない金属及びコンクリート床などから反射され、これが間接曝露となる。さらにＵＶ放射の効果は累積的であり、繰り返し曝露されることは網膜傷害及びその他の健康傷害の原因となり得る。
【０００５】
ＵＶ放射は通常３つのバンドに分けられ、ＵＶ−Ａ、ＵＶ−Ｂ及びＵＶ−Ｃであり、これは波長が小さくなる順である。自然太陽光はこれら３つのすべてのバンドの主ＵＶ放射の放射源であるが、ＵＶ−Ｃは実質的にオゾン層で吸収されている。一般にＵＶ−Ａは波長が３２０から３８０ナノメートル；ＵＶ−Ｂが波長２９０から３２０ナノメートル；及びＵＶ−Ｃが波長２００から２９０ナノメートルを有する。波長が短かくなるほど、ＵＶの放射の生物学的影響は強くなる。電気アーク溶接プロセスは３つ全てのバンドでＵＶ放射を生じ、実質的にはＵＶ−Ｃバンドの上端での放射である。
【０００６】
これまで種々の方法及び装置が、電気アークにより生じるＵＶ放射から溶接者をシールドするために使用されてきた。例えば、溶接ヘルメット、ジャケット及び手袋などであり、これらを装着することで溶接者の眼及び身体にＵＶ放射が到達することから実質的に防止する。溶接環境では、他の者もまた通常個人的保護装置を装着する。例えばＵＶ放射曝露を制限するための安全メガネである。
【０００７】
溶接アーク周りで作業する者のＵＶ放射曝露の程度は大きく変動し、しばしば正確には知られていない。近くの人への不要な曝露を制限するために、種々のタイプのカーテン及びシールドが設けられ溶接者を隔てている。
しかし、塗装されていない金属、コンクリート及びその他の表面からのＵＶ放射反射に対しては溶接操作のシールド効果は限定的である。溶接操作はまた、通路、廊下及び他の者が曝露を避けるために作業する領域から離れて設けられているが、しかしながらこれは、溶接操作が狭い領域で実行される場合にはしばしば実用的なことではない。ＵＶ曝露を回避する他の技術はまた、溶接環境周りに警告サインを提示してＵＶ曝露の危険性を強調することが挙げられる。
【発明の概要】
【０００８】
本発明は溶接用備品に関し、前記溶接用備品は、溶接操作の間に電気溶接により発生するＵＶ放射の存在を可視的に示す。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記溶接用備品には、例えば、溶接ヘルメット、溶接ジャケット、溶接シャツ、ハードハット、クロススカルキャップ、ボールキャップスタイルハット、安全メガネ、手袋、バッジ、作業ブーツ、ベルト及び装飾品などが、その他の溶接環境で使用される備品に加えて挙げられる。前記可視的に示すことは、第１のイメージと第２のイメージとの間の遷移であり得る。及び前記移行は永久的又は可逆的であり得る。前記溶接備品には、溶接ヘルメット、溶接ジャケット、手袋、安全メガネ、インジケータバッジ又はその他の溶接備品を含む。１以上のＵＶ活性化色素、染料又はインクは、前記溶接アークからのＵＶ放射の存在を示すように適用される。理解されるべきことは、この出願で使用される用語「ＵＶ活性化色素」には、ＵＶ活性化色素、染料、インク及びその他の類似の物質や装置を含むことである。ＵＶ曝露インジケータはまた、第１の状態と第２の状態を持ち、前記可視的インジケータは前記第１及び少なくとも第２の状態間の移行である。種々のシンボル、ロゴ、テキスト又はその他の装飾的又は情報的デザインも、ＵＶ放射の存在又は不存在を示すために適用され得る。
【００１０】
また、勾配状態を持つＵＶ曝露インジケータを持つ溶接操作の間の積算ＵＶ放射を検出するためのシステムが開示される。ＵＶ放射曝露はまた、溶接システム及びＵＶ曝露インジケータを与えることで検出され、かつＵＶ曝露インジケータをモニタしつつＵＶ放射を生成するための溶接システムを操作し、既定のＵＶ曝露レベルが示された後は溶接操作を止める。
【００１１】
当業者には以下の詳細な説明、特許請求の範囲及び添付図面から、本発明の開示の種々の側面が明らかとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、溶接環境の模式図である。
【図２】図２は、溶接ヘルメットの斜視図である。
【図３】図３は、ＵＶ放射に曝露された後の溶接ヘルメットの斜視図である。
【図４】図４は、ＵＶ放射に曝露された後の他の溶接ヘルメットの斜視図である。
【図５Ａ】図５Ａは、他の溶接ヘルメットの斜視図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、他の溶接ヘルメットの斜視図である。
【図６Ａ】図６Ａは、安全メガネの斜視図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、他の安全メガネの斜視図である。
【図７Ａ】図７Ａは、他の溶接ジャケットの斜視図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、他の溶接ジャケットの斜視図である。
【図８Ａ】図８Ａは、ＵＶインジケータバッジの斜視図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、ＵＶインジケータバッジの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１には溶接環境１０が示される。溶接環境１０は、溶接ヘルメット１２、溶接システム１４、溶接ガン１６及びワークピース１８を含む。溶接環境はまた、例えば、スティック電極ホルダ、ＴＩＧトーチ又はその他の適切な電気アーク溶接のために使用される装置などを含む。ワークピース１８は一般的に、溶接作業領域２０を定め、ここで溶接ガンが溶接を行うために用いられる。種々のタイプの例示的溶接が、例えばシールドメタルアーク溶接（ＳＭＡＷ）、ガスメタルアーク溶接（ＧＭＡＷ）（例えばＭＩＧ溶接）及びガスタングステンアーク溶接（ＧＴＡＷ）（例えばＴＩＧ溶接）などが溶接環境で実施され得る。
【００１４】
溶接システム１４は、溶接電流及び電圧生成のための装置、前記溶接電流及び電圧を制御するための溶接制御システム及び前記溶接電流及び電圧を監視するためのモニターシステムを含む。前記モニターシステムは又、種々のその他の操作パラメータをモニタする。例えば、限定されるものではないが、溶接ワイヤ供給速度、溶接ワイヤの残り、操作者に望まれる全てのタイプのフィードバック及びすべてのその他の操作パラメータが挙げられる。
【００１５】
図１から７には溶接用備品が開示され、前記１つの溶接用備品は、溶接操作の間に電気アーク溶接へ曝露される表面を含み、前記表面が第１のイメージと第２のイメージを含み、前記第１のイメージが、前記電気溶接アークへ曝露されずに前記溶接備品の前記表面上で可視的であり、及び前記第２のイメージが、前記溶接操作の間に前記電気溶接アークにより発生されるＵＶ放射へ曝露された後でのみ、前記表面上のＵＶ活性化色素から形成され可視的である。前記溶接備品は、溶接ヘルメット、溶接ジャケット、溶接シャツ、安全メガネ、手袋、バッジ、作業ブーツ、ベルト又は装飾品、又はＵＶ放射が曝露される表面を有する溶接環境で使用又は装着される全ての他の適切な備品であり得る。
【００１６】
操作の間に、溶接システム１４は、溶接ガン１６とワークピース１８との間に電気溶接アークを生成するように操作する。他の例では、溶接システム１４は、スチィック電極ホルダ、ＧＴＡＷ又はＴＩＧトーチ又はその他の溶接装置と、ワークピース１８との間に電気溶接アークを生成し得る。それぞれの例では、電気溶接アークは、ＵＶ、可視及び赤外スペクトルに放射を含む電磁波を生成する。電気溶接アークにより生成されるＵＶ放射は、ＵＶ−Ａ、ＵＶ−Ｂ及びＵＶ−Ｃバンドの放射を含み得る。しばしば、前記電気溶接アークで生成されるＵＶ放射は、約２００と２９０ナノメートルの間の波長ＵＶ−Ｃに集中する。このＵＶ放射はさらに、約２６０と２８０ナノメートル波長に集中し得る。
【００１７】
溶接用備品は、前記溶接用備品の表面上に、電気溶接アークに曝露されずに第１のイメージを有し得る。例えば、前記第１のイメージは、ロゴ、シンボル、テキスト又はその他の装飾的又は情報的デザインであり得る。又は、前記第１のイメージは、前記溶接用備品の装飾されていない表面であり得る。例えば、溶接ヘルメット１２の外側表面２２上の会社のロゴなどの第１のイメージであり得る。
【００１８】
溶接用備品はまた、溶接用備品の表面上にＵＶ活性化色素から形成される第２のイメージを持ち、この第２のイメージは、溶接操作の間に電気溶接アークにより発生したＵＶ放射への曝露の後にのみ可視的となるものである。前記第２のイメージはまた、ロゴ、シンボル、テキスト又はその他の装飾的、情報的な望ましいデザインであり得る。例えば、前記第１のイメージは、ＵＶ放射の存在を示す警告シンボルであり得る。又は少なくとも既定の量のＵＶ放射への曝露を示す警告であり得る。他の例では、前記第２のイメージは、溶接用備品の提供者を表す装飾デザインであり得る。
【００１９】
図２から４には、外側表面２２を持つ溶接ヘルメット１２が示され、視点２４が示されている。溶接ヘルメット１２は、溶接者の頭と眼を、電気溶接アーク及び電気溶接アークにより発生するＵＶ放射からシールドすることができる。溶接ヘルメット１２はまた、溶接者から、通常溶接環境で遭遇する熱、スパーク及びその他の危険から保護することができる。溶接ヘルメット１２の外側表面は溶接の際に電気溶接アークへ曝露される。
【００２０】
図２に示されるように、溶接ヘルメットの装飾されていない表面である外側表面２２は、第１のイメージを有する。外側表面２２はまたＵＶ活性化色素からの第２のイメージを持つ。第２のイメージは、図３で示されるような警告シンボル２６であり得る。第２のイメージは、図４で示されるような会社のロゴ２８であり得る。第２のイメージが、望む種々のデザインから選択され得ることは明らかである。
【００２１】
第１のイメージは溶接用備品の表面上のＵＶ活性化色素から形成される。第２のイメージを形成するＵＶ活性化色素は、溶接用備品の表面を形成する材料に組み込まれることができる。または、ＵＶ活性化色素は、溶接用備品の表面に適用され得る。又は、ＵＶ活性化色素はＵＶ活性化曝露インジケータ内に導入されて、これを溶接用備品の表面に、バッジ、ステッカ又はその他の同等な装置へ付設され得る。
【００２２】
ＵＶ活性化色素又は染料は、一般に、ＵＶ放射により色又は状態が変更される物質として説明され得る。ＵＶ活性化色素は、ホトクロミック、光変化性及び光活性化色素として参照されている。ここで使用される用語「ＵＶ活性化色素」とは、ＵＶ放射に曝露されると色又は状態が変化する物質を表すものとする。種々のＵＶ活性化色素が知られており市販されており、これらは本発明で使用するために含まれる。ＵＶ放射に対応するが、自然太陽光又は人工光の存在では安定な色素は、例えばＮｏｈｒらの米国特許番号第６０５４２５６又はＲｉｂｉらの米国特許出願公開公報第２００８／０２９６５１３に開示される。ＵＶ活性化色素は、ＵＶ放射の特定の波長に応じて選択され得る。例えば、ＵＶ色素は、波長が２００と２９０ナノメートルの間に応じて選択され得る。他の例では、ＵＶ活性化色素は、波長が２６０と２８０ナノメートルの間に応じて選択され得る。ＵＶ活性化色素と非活性化色素との組み合わせも望ましい特性を与えるために使用され得る。これらの色素及び他の知られたＵＶ色素活性化色素は本発明の開示に適用され得るものである。
【００２３】
Ｎｏｈｒらの米国特許番号第６０５４２５６に記載されるように、１つのＵＶ活性化色素は、消去可能／変更可能非可逆的紫外線吸収体であり、紫外線放射トランソーバ／変更可能分子含有複合体により例示されるものであり、前記変更可能な色素はマラカイトグリーン又はビクトリアピュアブルーＢＯ（基本ブルー７）（Ｖｉｃｔｏｒｉａ Ｐｕｒｅ Ｂｌｕｅ ＢＯ（Ｂａｓｉｃ Ｂｌｕｅ７））であり及び前記紫外線吸収トランソーバがＩＲＧＡＣＵＲＥ１８４（１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン）であり、前記分子含有物がβシクロデキストリンである。
【００２４】
さらなる例は、Ｎｏｈｒらの米国特許番号第６０５４２５６に開示されており、限定されるものではないが、変化可能な色素には、マラカイトグリーンカルビノール塩基｛４−（ジメチルアミノ）−ａ−［４−（ジメチルアミノ）フェニール］−ａ−フェニールベンゼン−メタノール｝、マラカイトグリーンカルビノール塩化水素｛Ｎ−４−［［４−（ジメチルアミノ）フェニール］フェニールメチレン］−２、５−シクロヘキシルジエン−１−イリデン］−Ｎ−メチル−メタンアミニウムクロリド又はビス［ｐ−（ジメトルアミノ）フェニール］フェニールメチリウムクロリド｝、及びマラカイトグリーンオキサレート｛Ｎ−４−［［４−（ジメチルアミノ）フェニール］フェニールメチレン］−２、５−シクロヘキシルジエン−１−イリデン］−Ｎ−メチルメタンアミニウムクロリド又はビス［ｐ−（ジメチルアミノ）フェニール］フェニールメチリウムオキサレート｝などのトリアリールアミン色素；シアニンブラック、クリソイジン［ブラックオレンジ２；４−（フェニールアゾ）−１、３−ベンゼンジアミンモノヒドロクロリド］、ビクトリアピュアブルーＢＯ、ビクトリアピュアブルーＢ、塩基性フクシン及びβ−ナフトールオレンジなどのモノアゾ色素；メチレングリーン、塩化亜鉛二塩［３、７−ビス（ジメチルアミノ）−６−ニトロフェノチアジ−５−ニウムクロリド、塩化亜鉛二塩］などのチアジン色素；ルミクローム（７、８−ジメチルアロキサジン）；ルシファイエローＣＨ｛６−アミノ−２−［（ヒドラジノカルボニル）アミノ］−２、３−ジヒロド−１、３−ジオキソ−１Ｈ−ベンズ［ｄｅ］イソキノリン−５、８−ジスルフォン酸ジリチウム塩｝などのオキサジン色素などのナフタルイミド色素；ジャニスグリーンＢ｛３−（ジエチルアミノ）−７−［［４−（ジメチルアミノ）フェニール］アゾ］−５−フェニールフェナジニウムクロリド｝などのアジン色素；インドシアニングリーン｛カージオグリーン又はフォックスグリーン；２−［７−［１、３−ジヒドロ−１、１−ジメチル−３−（４−スルフォブチル）−２Ｈ−ベンズ［ｅ］インドール−２−イリデン］−１、３、５−ヘプタトリエニル］−１、１−ジメチル−３−（４−スルフォブチル）１Ｈ−ベンズ［ｅ］インソリウムヒドロキシド内部塩ナトリウム塩｝などのシアニン色素；インジゴ｛インジゴブルー又はバットブルー１；２−（１、３−ジヒドロ−３−オキソ−２Ｈ−インドール−２−イリデン）−１、２−ジヒドロ−３Ｈ−インドール−３−オン｝などのインジゴ色素；７−ヒドロキシ−４−メチルクマリン（４−メチルウンベリフェロン）；ヘキスト３３２５８［ビスベンズイミド又は２−（４−ヒドロキシフェニール）−５−（４−メチル−１−ピペラジニル）−２、５−ビ−１Ｈ−ベンズイミダゾールトリヒドロクロリドペンタハイドレート］などのクマリン色素などのベンズイミダゾール色素；ヘマトキシリン｛ナチュラルブラック１；７、１１ｂ−ジヒドロベンズ［ｂ］インデノール［１、２−ｄ］ピラン−３、４、６ａ、９、１０（６Ｈ）−ペントール｝などのパラキノイダル色素；フルオレセインアミン（５−アミノフルオレセイン）；ジアゾレッドＲＣ（アゾ酸ジアゾＮｏ．１０又はファストレッドＲＣなどの塩ジアゾニウム塩色素；２−メトキシ−５−クロロベンゼンジアゾニウムクロリド塩化亜鉛二塩）などのフォルオレセイン色素；ファストブルーＢＢ塩（アゾ酸ジアゾＮｏ．２０；４−ベンゾイルアミノ−２、５−ジエトキシベンゼンジアゾニウムクロリド、塩化亜鉛二塩）などのアゾ酸ジアゾ色素；ディスパースイエロー９［Ｎ−（２、４−ジニトロフェノール）−１、４−フェニレンジミン又はソルベントオレンジ５３］などのフェニレンジアミン色素；ディスパースオレンジ１３［ソルベントオレンジ５２；１−フェニールアゾ−４−（４−ヒドロキシフェニールアゾ）ナフタレン］などのジアゾ色素；ディスパースブルー３［セリトンファストブルーＦＦＲ；１−メチルアミノ−４−（２−ヒドロキシエチルアミノ）−９、１０−アントラキノン］、ディスパースブルー１４［セリトンファストブルーＢ；１、４−ビス（メチルアミノ）−９、１０−アントラキノン］及びアリザリンブルーブラックＢ（モーダンブラック１３）などのアントラキノン色素；ダイレクトブルー７１｛ベンゾライトブルーＦＦＬ又はシリウスライトブルーＢＲＲ；３−［（４−［（４−［（６−アミノ−１−ヒドロキシ−３−スルフォ−２−ナフタレニル）アゾ］−６−スルフォ−１−ナフタレニル）アゾ］−１−ナフタレニル）アゾ］−１、５−ナフタレンジスルフォン酸４ナトリウム塩｝などのトリスアゾ色素；２、７−ジクロロフルオロセイン； ３、６−ジアミノアクリジンヘミスルフェート（プロフラビン）などのキサンテン色素などのプロフラビン色素；クレゾールレッド（ｏ−クレゾールスルフォナフタレン）などのスルフォンナフタレン色素；銅フタロシニン｛ピグメントブルー１５；（ＳＰ−４−１）−［２９Ｈ、３１Ｈ−フラロシアナート（２−）−Ｎ２９、Ｎ３０、Ｎ３１、Ｎ３２］銅｝などのフタロシアニン色素； トランス−．β．−カロテン（フードオレンジ５）などのカロテノイド色素；カラミン、カラミン酸 （７−ａ−Ｄ−グルコピラノシル−９、１０−ジヒドロ−３、５、６、８−テトラヒドロキシ−１−メチル−９、１０−ジオキソ−２−アントラセンカルボン酸）のアルミニウム又はカルシウム−アルミニウムレーキなどのカラミン酸色素；アズレＡ［３−アミノ−７−（ジメチルアミノ）フェノチアジ−５ニウムクロリド又は７−（ジメチルアミノ）−３−イミノ−３Ｈ−フェノチアジン塩酸］ などのアズレ色素；及びアクリジンオレンジ［ベーシックオレンジ１４；３、８−ビス（ジメチルアミノ）アクリジン塩酸、塩化亜鉛二塩］及びアクリフラビン（アクリフラビンニュートラル；３、６−アクリジンジアミンとの３、６−ジアミノ−１０−メチルアクリジニウムクロリド混合物などのアクリジン色素、が挙げられる。
【００２５】
Ｎｏｈｒらの米国特許番号第６０５４２５６には、非可逆的紫外線照射トランソーバが記載され、それには例えば、限定されるものではないが、フタロイルグリシン−２９５９、ＤＡＲＣＵＲ２９５９及び１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニールケトン（“ＨＣＰＫ”）（ＩＲＧＡＣＵＲＥ１８４、Ｃｉｂａ−Ｇｅｉｇｙ）などの他の光反応剤などの安定化剤；α、α−ジメトキシ−α−ヒドロキシアセトフェノン（ＤＡＲＯＣＵＲ１１７３、Ｍｅｒｃｋ）；１−（４−イソプロピルフェニール）−２−ヒドロキシ−２−メチル−プロパン−１−オン（ＤＡＲＯＣＵＲ１１１６、Ｍｅｒｃｋ）；１−［４−（２−ヒドロキシエチル）フェニール］−２−ヒドロキシ−２−メチル−プロパン−１−オン（ＤＡＲＯＣＵＲ２９５９、Ｍｅｒｃｋ）；ポリ［２ヒドロキシ−２−メチル−１−［４−（１−メチルビニル）フェニール］プロパン−１−オン］（ＥＳＡＣＵＲＥ ＫＩＰ、Ｆｒａｔｅｌｌｉ Ｌａｍｂｅｒｔｉ）；ベンゾイン（２−ヒドロキシ−１、２−ジフェニールエタノン）（ＥＳＡＣＵＲＥ ＢＯ、Ｆｒａｔｅｌｌｉ Ｌａｍｂｅｒｔｉ）；ベンゾインエチルエーテル（２−エトキシ−１、２−ジフェニールエタノン）（ＤＡＩＴＯＣＵＲＥ ＥＥ、Ｓｉｂｅｒ Ｈｅｇｎｅｒ）；ベンゾインイソプロピルエーテル（２−イソプロピル−１、２−ジフェニルエタノン）（ＶＩＣＵＲＥ ３０、Ｓｔａｕｆｆｅｒ）；ベノゾイン−ブチルエーテル（２−ブトキシ−１、２−ジフェニルエタノン）（ＥＳＡＣＵＲＥ ＥＢ１、Ｆｒａｔｅｌｌｉ Ｌａｍｂｅｒｔｉ）；ベンゾインブチルエーテル（ＴＲＩＧＯＮＡＬ １４、Ａｋｚｏ）混合物；ベンゾインイソ−ブチルエーテル（２−イソブトキシ−ｌ１２−ジフェニールエタノン）（ＶＩＣＵＲＥ１０、Ｓｔａｕｆｆｅｒ）；ベンゾインｎ−ブチルエーテル及びベンゾインイソブチルエーテル（ＥＳＡＣＵＲＥ ＥＢ３、ＥＳＡＣＵＲＥ ＥＢ４、Ｆｒａｔｅｌｌｉ Ｌａｍｂｅｒｔｉ）混合物；ベンジルジメチルケタル（２、２−ジメトキシ−１、２−ジフェニールエタノン）（“ＢＤＫ”）（ＩＲＧＡＣＵＲＥ ６５１、Ｃｉｂａ−Ｇｅｉｇｙ）；２、２−ジエトキシ−１、２−ジフェニールエタノン（ＵＶＡＴＯＮＥ８３０２、Ｕｐｊｏｈｎ）；α、α−ジエトキシアセトフェノン（２、２−ジエトキシ−１−フェニール−エタノン）（“ＤＥＡＰ”、Ｕｐｊｏｈｎ）、（ＤＥＡＰ、Ｒａｈｎ）；及びα、α−ジ−（ｎ−ブトキシ）−アセトフェノン（２、２−ジブトキシル−１−フェニールエタノン）（ＵＶＡＴＯＮＥ ８３０１、Ｕｐｊｏｈｎ）が挙げられる。
【００２６】
Ｒａｂｉらの米国特許出願公開公報第２００８／０２９６５１３にはホトクロミック試薬のいくつかの例が開示されており、ジイン（共役ジアセチレン）を含み、特に少なくとも８炭素数で約３６以下の炭素数、より通常は約１２から３炭素数の酸、エステル、ウレタン、アミド、ニトリル又はアルコールモノマを含む。これらのアセチレン基は通常は末端炭素が少なくとも１つの炭素で置換され得る。ジインの官能基の種々の誘導体は、具体的な処方において使用されるために前記ジインの性質を変化させるように作用する。Ｒａｂｉらの米国特許出願公開公報第２００８／０２９６５１３に記載のように、透明のＵＶ活性化塗料／ポリッシュは、モノマ１０、１２−ペンタコサジイン酸（ＰＤＡ）を透明な市販ネールポリッシュフィニッシュ剤（例えばＯｒｌｙ Ｓｎａｐ、Ｏｒｌｙ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ、Ｉｎｃ．から入手される、エチルアセテート、ブチルアセテート、イソプロピルアルコール、ニトロセルロース、ジブチルフタレート、ポリビニルブチラル、エトクリレンから製造される、Ｄ＆Ｃレッド＃６バリウムレーキ、Ｄ＆Ｃバイオレット＃２９）へ、又は市販クリアコート塗料へ、最終濃度が１００ＰＤＡ／ｍｌポリッシュ／塗料／フィニッシュとなるように添加することで調製できる。ＰＤＡモノマは透明になるまで混合された。その後薄フィルムをＵＶ放射に曝露される表面に適用した。またＲａｂｉらの米国特許出願公開公報第２００８／０２９６５１３には、スチックオンセンサタブが記載され、これは透明テープステッカ（即ち１／４インチ（０．６３５ｃｍ））直径の円形で、アクリル系接着ラベルダイカットで作られ、便宜上剥離紙が付されている）であり、約２００ミクロンのコーティング厚さで１００ｍｇのＰＤＡ／ｍｌクロロホルム溶液でコーティングされたものである。
【００２７】
例えば１つの非制限的な例として、ＵＶ色素の適切なホトクロームはスピロオキサジンである。オキサジンのスピロ型は、無色ロイコ色素であり、ｓｐ３混成「スピロ」により分離されたオキサジンと他の芳香族部分との共役系である。ＵＶ光で照射されると、スピロ炭素とオキサジン間の結合が切れて開環し、スピロ炭素がｓｐ２混成炭素となり平面となり、芳香族部が回転してそのπ軌道が残りの分子と整列し、共役系が形成されて可視光の光子を吸収することが可能となり、その結果色が見えることとなる。ＵＶ源が除かれると、分子はゆっくりと緩和して基底状態となし、炭素−酸素結合が再形成され、スピロ炭素がｓｐ３混成軌道にもどり、分子は無色に戻る。この例は可逆的色変化を示す。
【００２８】
他の非限定的例示において、適切なＵＶは、Ｈａｖｅｎｓらの米国特許番号第７５９８３３１に開示されるような、ＵＶ−Ｃの既定の量曝露されると色変化が起こるＵＶ感受性組成物である。前記ＵＶ−Ｃ感受性組成物はハロゲン化ポリマを含み、例えばポリビニリデンクロリドであり、これはＵＶ放射に曝露されると酸を生成し、ｐＨ感受性色素を生成する。ＵＶ−Ｃに曝露されると、前記ハロゲン化ポリマは分解し塩酸を生成する。前記ｐＨ感受性色素は、系中で塩酸（ＨＣｌ）が増加する結果として色を変化させる。この組成物はまた、酸除去組成部及び／又は希釈剤を含み、系中に生成される塩酸の量を制御することができる。ＵＶ−Ｃ曝露から遊離されるＨＣｌの量は選択的に制御でき、色の変化を望ましいＵＶ−Ｃ量で生じさせることができる。この例は一方向的な色変化である。
【００２９】
Ｈａｖｅｓｎらの米国特許番号第７５９８３３１に記載されるように、前記ハロゲン化ポリマには、ポリビニルクロリド（ＰＢＣ）、ポリビニリデンクロリド（ＰＶＤＣ）、エチレン−クロロトリフルオロエチレンコポリマ、クロル化ゴム、及びそれらのコポリマが含まれ、場合により、前記ハロゲン化ポリマはまた、ほとんど又は全くハロゲンを含まない１以上のポリマと組み合わせることもできる。ｐＨ感受性色素には、ブロモフェノールブルー、フェノールレッド、チモールブルー、エチルオレンジ、ｍ−クレゾールパープル、ニューフクシン、ｐ−メチルレッド、リサミングリーン、アニリンブルー、メチルバイオレット、クリスタルバイオレット、エチルバイオレット、ブリリアントグリーン、オーラロカイトグリーンオキサレート、メチルグリーン、クレゾールレッド、キナルレッド、パラメチルレッド、ブロモチモールブルー、メタニルイエロー、オレンジＩＶ、フェニールアゾアニリン、エリスロシンＢ、ベンゾパープリン４Ｂ、コンゴレッド、メチルオレンジ、レザズリン、メチルレッド、アリザリンレッド、ブロモクレゾールパープル、クロロフェノールレッド又は複数の色変化のためのこれらの色素の混合物が挙げられる。
【００３０】
さらに非限定的例示において、ＵＶ色素は「ジアリールエテン」であり得る。ジアリールエテンは一般的には熱力学的には安定である。ジアリールエテンは、６π電子環化反応により形成されるが、同様な熱的変化は立体障害のため不可能である。いくつかの他のホトクロミック色素は、結晶性粉末の外観を持つが、色変化を達成するためにそれらは溶媒又は適切な媒体中に分散される必要がある。しかしいくつかのジアリールエテンは異性化に際してほとんど形状の変化を必要としないため、それは結晶形を維持したまま状態間を変化させることができるという有利な点を持つ。
【００３１】
さらに、前記ＵＶ色素は、Ｓｐｅｃｔｒａｃｈｒｏｍｅ（Ｒ）結晶（Ｄｅｌ Ｓｏｌ、Ｌ．Ｃ．の米国登録商標番号第２５３１３０１）であり得る。
【００３２】
溶接操作の間、電気溶接アークはＵＶ放射を生成して溶接用備品の表面に到達する。
前記溶接用備品の表面上の第２のイメージを形成するＵＶ活性化色素は、ＵＶ放射に応じて、第２のイメージを生じてＵＶ放射が存在することを知らせる。前記溶接備品上に第２のイメージが見え、存在することは、溶接者及びその他の溶接操作付近の作業者に、ＵＶ放射が存在し適切な注意が適用されるべきであることを警告する。前記第１のイメージ及び第２のイメージは、ＵＶ放射の存在をハイライトするために選択されるか、その他の理由で選択され得る。
【００３３】
他の実施態様は種々のその他の溶接用備品を含む。例えば図５Ａ及びＢを参照して、他の溶接ヘルメット１２が示されている。溶接ヘルメット１２は図５Ａに示されるように、電気溶接アークに曝露されずに可視的な第１のイメージを持つ。溶接ヘルメット１２は図５Ｂに示されるようにＵＶ活性化色素から形成される第２のイメージ６０を含む。図５Ａを及びＢに示されるように、第１及び第２のイメージは重ってもよい。また、第１及び第２のイメージは溶接用備品の表面で組み合わせたイメージを形成してもよい。この第１と第２のイメージの組み合わせは、溶接用備品に適用される際に、種々のロゴ、シンボル、テキスト及びその他の装飾的デザインとなり得る。
【００３４】
図６Ａ及び６Ｂを参照して、フレーム３２とレンズ３４を持つ安全メガネ３０が示される。示されるような安全ネガネは、溶接操作が行われている建物、建造物及び修理サイトで又はその周りで共通に必要とされる。安全メガネはまた、１以上のＵＶ曝露インジケータ３６を含む。図６Ａに示されるように、ＵＶ曝露インジケータ３６はレンズ３４上に設けることもできる。又はＵＶ曝露インジケータはフレーム３２の上に設けることができる。１つの実施態様で、前記フレーム３２全体がＵＶ曝露インジケータであり得る。ＵＶ放射に曝露されると、ＵＶ放射に曝露インジケータ３６が色変更し又は可視的にＵＶ放射の存在を示す。図６Ｂに示されるように、前記インジケータは暗くされたインジケータ３８であり得る。ＵＶ曝露インジケータは、既に説明したＵＶ曝露活性化色素から、又はそれを含んで形成され得る。１つの実施態様で、インジケータはレンズ３４の外側に設けられ得る。他の実施態様では、インジケータはレンズ３４の内側に設けられ得る。レンズの内側に設けられることは、眼に到達するＵＶ放射に対してよりよいインジケータと成り得る。溶接環境１０内の又はその周りの人と同様に安全メガネ３０を装着する人もまた、ＵＶ曝露インジケータ３６によるＵＶ放射の存在を警告され得る。
【００３５】
他の実施態様では、図７Ａ及び７Ｂに示されるように、ＵＶ曝露インジケータを含む溶接ジャケット４０が示される。溶接ジャケット４０は、電気溶接アーク及び電気溶接アークにより発生するＵＶ放射に曝露される。曝露されると、インジケータは第１のイメージから第２のイメージへ変更される。図７Ｂに示されるように、第２のイメージは、溶接操作が進行中であることを示すメッセージであり得る。そのような例には、ＵＶ感受性が、前記メッセージ４４が自然太陽光と反対に主にアーク溶接により発生するようなＵＶ−Ｃバンドにより主に活性化される場合も含まれる。
かかる例は太陽光の下で太陽光に曝露され得る溶接環境において使用され得る。
【００３６】
また、溶接操作の間に電気溶接アークを生成するように適合された溶接システムを含む溶接の際に、ＵＶ放射曝露を検出するためのシステムが提供され、前記システムが、塩基電気溶接アークがＵＶ放射を生成し；ＵＶ曝露インジケータを持つ溶接用備品を含み；及び前記ＵＶ曝露インジケータが少なくとも第１の状態と第２の状態を有し、前記ＵＶ曝露インジケータが、前記溶接操作の際に前記電気溶接アークにより生成されるＵＶ放射へ曝露される際に可逆的可視的インジケータを与えるように適合されるＵＶ放射活性化色素を含み、前記可視化インジケータが、前記溶接操作の際に前記電気溶接アークにより生成されるＵＶ放射へ曝露される際に、前記ＵＶ曝露インジケータの前記第１の状態から少なくとも前記第２の状態へ移る、ものである。
【００３７】
前記説明されたように、溶接環境１０では、溶接システム１４は、溶接ガン１６又はその他の溶接装置及びワークピース１８との間で電気溶接アークを生成し得る。ここで前記電気溶接アークはＵＶ放射を生成する。図２から４を参照して、溶接ヘルメット１２などの溶接用備品はＵＶ曝露インジケータを持ち得る。ＵＶ曝露インジケータは溶接ヘルメット１２の外側表面２２の一部分であり得る。又は、ＵＶ曝露インジケータは、別の部品であってよく、例えば接着剤付きのバッジであって、溶接用備品に付され得る。
【００３８】
ＵＶ曝露インジケータは少なくとも第１の状態と第２の状態を有する。図２を参照して、ＵＶ曝露インジケータの第１の状態は、溶接ヘルメット１２の非装飾外側表面２２であり得る。第２の状態は、図３及び４に示されるように、ＵＶ放射に曝露された後、溶接ヘルメット１２の外側表面に現れるシンボル２６又はロゴ２８であり得る。同様に図５Ａ及び５Ｂに示されるように、第１の状態は第１のイメージ５８であり、第２の状態が、第１のイメージ５８と共に表示される第２のイメージ６０であり得る。
【００３９】
ＵＶ曝露インジケータは、ＵＶ放射への曝露に際して可逆的な可視化インジケータを提供し得る。例えば、溶接ヘルメット１２のＵＶ曝露インジケータ部分は、ＵＶ放射の存在下で第１のイメージ５８から第２のイメージ６０へ移行することができ、かつＵＶ放射が存在しなくなればそれに従って第２のイメージ６０から第１のイメージ５８へ移行して戻ることができる。種々のＵＶ放射活性化色素が知られおり、それらはＵＶ放射に可逆的に対応するものであり、上で説明したＵＶ活性化色素を含む。ＵＶ活性化色素は、前記第２の状態の望ましい保持性を与えるように選択され得る。例えば、第２の状態は、少なくとも２、３、５、１０又は１５分間又は電気溶接アークが止まってからＵＶ放射曝露後の適切な時間間隔、持続され得る。
【００４０】
例として図８Ａ及び８Ｂを参照して、ＵＶ、曝露インジケータはまた、ＵＶ放射曝露の強度により複数の状態を持ち得る。１つの例では、ＵＶ曝露インジケータは、ＵＶ曝露インジケータとして作用し、１以上のＵＶ活性化色素を含む勾配部分５２を含むバッジ５０であり得る。この勾配部分５２はＵＶ放射の既定の強度の曝露に際して第１及び第２の状態間へ移行し得る。前記勾配部分５２はＵＶ放射のより大きい強度に曝露される際に第の状態３及び１以上の追加の状態へ移行し得る。例えば図８Ｂは、活性化部分５４及び前記勾配部分５２の非活性化部分５６を持つバッジ５０を示す。示されるように、勾配部分５２は、ＵＶ放射の既定の強度にそれぞれ応じて別々の部分に分割され得る。しかし別々の部分は必要ではなく、実質的に連続的な変化を持つ勾配部分５２も含まれる。
【００４１】
ＵＶ曝露インジケータの第１の状態から第２の状態への移行は、可視スペクトルの色の変化などの可視的インジケータを含み得る。色の変化は、異なる色の間の変化、又は単一の色の異なる明るさの間の変化を含み得る。既に説明されたように、第２の状態は、ロゴ、シンボル、テキスト又は他の装飾的又は情報的デザインを含み得る。ＵＶ曝露インジケータは、溶接ヘルメットに組み込まれ得る。そこではＵＶ曝露インジケータは溶接ヘルメットの外側表面に組み込まれる。ここで記載されるＵＶ曝露インジケータはまた、溶接ヘルメットの内部表面に組み込まれ、溶接操作の間の溶接ヘルメット内部へのＵＶ放射の進入を示し得る。かかるＵＶ放射の進入は、溶接ヘルメットの欠陥を示し、ＵＶ放射からの溶接者の眼と頭の保護効果の減少を示す。
【００４２】
ＵＶ曝露インジケータの他のデザインもまた可能である。例えば、ＵＶ活性化色素を含むＵＶ曝露インジケータは、ステッカなどの接着剤バッキングを持つ機材上に形成され、溶接操作近くにいる人に着用される衣服に適用され得る。かかるインジケータは、特に溶接環境で作業することに慣れていない訪問者又は顧客のためにＵＶ曝露をモニタするための簡便な手段を提供し得るものである。ＵＶ曝露インジケータは、１０から４００ナノメートルの波長を持つＵＶ放射に対応し得る。又は、ＵＶ曝露インジケータは、２００から２９０ナノメートルの範囲の波長を持つＵＶ放射に対応し得る。
【００４３】
また、溶接操作の際に積算ＵＶ放射曝露を検出するためのシステムが提供され、溶接操作の際に電気溶接アークを生成するように適合される溶接システムを含み、前記電気溶接アークはＵＶ活性化放射を生成し；ＵＶ曝露インジケータを持つ溶接用備品；及び勾配状態を持つＵＶ曝露インジケータを含み、前記ＵＶインジケータが、前記電気溶接アークにより生成されるＵＶ放射に曝露される際に可視的インジケータを与えるように適合されるＵＶインジケータ活性化色素を含み、前記可視的インジケータが、前記溶接操作の間に電気溶接アークにより生成されるＵＶインジケータ放射に曝露される際の積算ＵＶ曝露を示すための勾配状態間の移行である。
【００４４】
上で説明されたように、バッジ５０は、勾配状態間の移行によりＵＶ曝露のレベルを示すように適合された勾配部分５２を含み得る。ＵＶ活性化色素は、ＵＶ活性化放射への曝露に際し非可逆的変化を与えることが知られている。かかる色素は、光変化性又は光活性と参照されかつまた市販されている。ここで使用されるＵＶ活性化色素はまた、これらのタイプの色素として参照され得る。
【００４５】
勾配部分５２は、積算ＵＶ放射曝露を示すための状態間の移行に対応するように適合され得る。勾配部分５２のそれぞれの区分は、ＵＶ放射曝露の既定のレベルについて移行するように選択され得る。溶接環境で又は近くで作業する人は、従って彼らの積算ＵＶ放射曝露をモニタすることができ、かかる曝露の効果に対して安全確保のための適切な防御又は保護手段を取ることができる。
【００４６】
溶接操作の間にＵＶ放射曝露を検出するための方法が提供され、溶接操作の際に電気溶接アークを生成するように適合される溶接システムを提供し；少なくとも第１の状態及び第２の状態を持つＵＶ曝露インジケータを提供し、前記ＵＶ曝露インジケータが、前記電気溶接アークにより生成されるＵＶ曝露放射への曝露を可視的に示すことを与えるように適用されるＵＶ放射活性化色素を含み、前記可視的に示すことが、前記ＵＶ曝露インジケータの前記第１の状態から少なくとも第２の状態への移行であり；前記電気溶接アークを生成するための溶接システムの操作が、ＵＶ放射を生成し、前記ＵＶ曝露インジケータを、少なくとも前記第１の状態と前記第２の状態の間の移行を前記電気溶接アークからのＵＶ放射への曝露を示すようにされ；及びＵＶ曝露インジケータをモニタし、及び既定のＵＶ曝露レベルが前記ＵＶ曝露インジケータ上に示された後に前記溶接操作を止める。
【００４７】
上で説明したように、ＵＶ曝露インジケータは、ＵＶ放射の存在を示しかつＵＶ放射放射の強度を示すように適合され得る。ある状況では、既定のＵＶ放射レベルがＵＶ曝露インジケータにより示されるように存在する場合、溶接操作を中止することが望まれ得る。または、カーテンやシールドなどの追加の保護手段が、溶接環境でのＵＶ放射レベルが既定のレベルを超える場合に要求され得る。溶接操作の間にＵＶ放射曝露を検出するための方法は、従って溶接者の情報を提供することができることであり、溶接環境内の他の人が、適切な注意措置が取られることを保証することができる。
【００４８】
また、溶接操作の間に積算ＵＶ放射曝露を検出するための方法が提供され、溶接操作の間に電気溶接アークを生成するように適合される溶接システムを提供し、前記電気溶接アークがＵＶ放射を生成することができ；勾配状態を含むＵＶ曝露インジケータを提供し、前記ＵＶ曝露インジケータが、前記電気溶接アークにより生成されるＵＶ放射への曝露について可視的に示すことを与えるように適合されるＵＶ曝露活性化色素を含み、前記可視的に示すことが、積算ＵＶ曝露を示す勾配状態間の移行であり；ＵＶ放射を生成する前記電気溶接アークを生成するように前記溶接システムを操作し、前記ＵＶ放射インジケータを、前記電気溶接アークからＵＶ放射への曝露を示す勾配状態間に移行させ；及び前記ＵＶ曝露インジケータをモニタし、及び積算ＵＶ曝露の既定レベルが前記ＵＶ曝露インジケータに示された後に溶接操作を停止する。
【００４９】
ここまでいくつかの実施態様が説明されたが、理解されるべきことは、種々の変更がなされ得ること、均等物がまた本発明の本質又は範囲から外れることなく置換され得る、ということである。さらに、多くの変法は、具体的な条件又は材料を本発明の本質又は範囲から離れることなく開示の教示により採用され得る。
【符号の説明】
【００５０】
１０ 溶接環境
１２ 溶接ヘルメット
１４ 溶接システム
１６ 溶接ガン
１８ ワークピース
２０ 溶接作業領域
２２ 外部表面
２４ 観点
２６ 警告シンボル
２８ 会社ロゴ
３０ 安全メガネ
３２ フレーム
３４ レンズ
３６ ＵＶ曝露インジケータ
３８ 暗くされたインジケータ
４０ 溶接ジャケット
４２ ＵＶ曝露インジケータ
４４ メッセージ
５０ バッジ
５２ 勾配部分
５４ 活性化部分
５６ 不活性化部分
５８ 第１のイメージ
６０ 第２のイメージ
【技術分野】
【０００１】
本発明は溶接用備品に関し、より具体的には電気溶接アークからのＵＶ放射により活性化されるイメージを有する溶接衣服に関する。
【背景技術】
【０００２】
溶接は、種々の製品及び構造物の製造及び建設において１つの重要なプロセスである。溶接の応用は広く、世界中で使用されている。例えば船舶、建築物、車両及びパイプラインなどが挙げられる。溶接は種々の場所で実施される。例えば固定された溶接作業位置を持つ工場で又はポータブル溶接装置による現場においてなどが挙げられる。
【０００３】
手動又は半自動化溶接においては、ユーザ／操作者（即ちウェルダー、溶接者）は溶接を行うために溶接装置に面する。例えば、電気アーク溶接に於いては、前記溶接者は手動で溶接ロッド又は溶接ワイヤを位置づけ、及び溶接位置でアークを生成する熱を生成させる。このタイプの溶接では、溶接位置から電極の空間は生成されるアークに関連し、及び基板と溶接ロッド又はワイヤ金属の最適融解／融合の達成に依存する。かかる溶接の品質は、しばしば直接溶接者の熟練度に依存する。
【０００４】
電気アーク溶接は紫外線（ＵＶ）放射を生じることが知られている。電気溶接アークで発生するＵＶ放射は太陽光により日焼けと同様の傷害を起こす恐れがある。ＵＶ放射はまた、眼の刺激であって、「溶接者の眼」又は「アークアイ」として知られる状態を引き起こすことも知られている。電気アーク溶接の際に発生するＵＶ放射の強度は、多くのファクタに依存し、例えばプロセスタイプ、溶接パラメータ、電極及び基板金属材料、フラックス及び前記基板のコーティング又はメッキなどに依存する。さらにとりわけ、チップサイズ、シールドガス及びフィラー金属成分などが発生するＵＶの量に影響を与える。さらに、ＵＶ放射の直接曝露に加えて、ＵＶ放射の放射は溶接環境に共通の表面から反射され、例えば塗装されていない金属及びコンクリート床などから反射され、これが間接曝露となる。さらにＵＶ放射の効果は累積的であり、繰り返し曝露されることは網膜傷害及びその他の健康傷害の原因となり得る。
【０００５】
ＵＶ放射は通常３つのバンドに分けられ、ＵＶ−Ａ、ＵＶ−Ｂ及びＵＶ−Ｃであり、これは波長が小さくなる順である。自然太陽光はこれら３つのすべてのバンドの主ＵＶ放射の放射源であるが、ＵＶ−Ｃは実質的にオゾン層で吸収されている。一般にＵＶ−Ａは波長が３２０から３８０ナノメートル；ＵＶ−Ｂが波長２９０から３２０ナノメートル；及びＵＶ−Ｃが波長２００から２９０ナノメートルを有する。波長が短かくなるほど、ＵＶの放射の生物学的影響は強くなる。電気アーク溶接プロセスは３つ全てのバンドでＵＶ放射を生じ、実質的にはＵＶ−Ｃバンドの上端での放射である。
【０００６】
これまで種々の方法及び装置が、電気アークにより生じるＵＶ放射から溶接者をシールドするために使用されてきた。例えば、溶接ヘルメット、ジャケット及び手袋などであり、これらを装着することで溶接者の眼及び身体にＵＶ放射が到達することから実質的に防止する。溶接環境では、他の者もまた通常個人的保護装置を装着する。例えばＵＶ放射曝露を制限するための安全メガネである。
【０００７】
溶接アーク周りで作業する者のＵＶ放射曝露の程度は大きく変動し、しばしば正確には知られていない。近くの人への不要な曝露を制限するために、種々のタイプのカーテン及びシールドが設けられ溶接者を隔てている。
しかし、塗装されていない金属、コンクリート及びその他の表面からのＵＶ放射反射に対しては溶接操作のシールド効果は限定的である。溶接操作はまた、通路、廊下及び他の者が曝露を避けるために作業する領域から離れて設けられているが、しかしながらこれは、溶接操作が狭い領域で実行される場合にはしばしば実用的なことではない。ＵＶ曝露を回避する他の技術はまた、溶接環境周りに警告サインを提示してＵＶ曝露の危険性を強調することが挙げられる。
【発明の概要】
【０００８】
本発明は溶接用備品に関し、前記溶接用備品は、溶接操作の間に電気溶接により発生するＵＶ放射の存在を可視的に示す。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記溶接用備品には、例えば、溶接ヘルメット、溶接ジャケット、溶接シャツ、ハードハット、クロススカルキャップ、ボールキャップスタイルハット、安全メガネ、手袋、バッジ、作業ブーツ、ベルト及び装飾品などが、その他の溶接環境で使用される備品に加えて挙げられる。前記可視的に示すことは、第１のイメージと第２のイメージとの間の遷移であり得る。及び前記移行は永久的又は可逆的であり得る。前記溶接備品には、溶接ヘルメット、溶接ジャケット、手袋、安全メガネ、インジケータバッジ又はその他の溶接備品を含む。１以上のＵＶ活性化色素、染料又はインクは、前記溶接アークからのＵＶ放射の存在を示すように適用される。理解されるべきことは、この出願で使用される用語「ＵＶ活性化色素」には、ＵＶ活性化色素、染料、インク及びその他の類似の物質や装置を含むことである。ＵＶ曝露インジケータはまた、第１の状態と第２の状態を持ち、前記可視的インジケータは前記第１及び少なくとも第２の状態間の移行である。種々のシンボル、ロゴ、テキスト又はその他の装飾的又は情報的デザインも、ＵＶ放射の存在又は不存在を示すために適用され得る。
【００１０】
また、勾配状態を持つＵＶ曝露インジケータを持つ溶接操作の間の積算ＵＶ放射を検出するためのシステムが開示される。ＵＶ放射曝露はまた、溶接システム及びＵＶ曝露インジケータを与えることで検出され、かつＵＶ曝露インジケータをモニタしつつＵＶ放射を生成するための溶接システムを操作し、既定のＵＶ曝露レベルが示された後は溶接操作を止める。
【００１１】
当業者には以下の詳細な説明、特許請求の範囲及び添付図面から、本発明の開示の種々の側面が明らかとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、溶接環境の模式図である。
【図２】図２は、溶接ヘルメットの斜視図である。
【図３】図３は、ＵＶ放射に曝露された後の溶接ヘルメットの斜視図である。
【図４】図４は、ＵＶ放射に曝露された後の他の溶接ヘルメットの斜視図である。
【図５Ａ】図５Ａは、他の溶接ヘルメットの斜視図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、他の溶接ヘルメットの斜視図である。
【図６Ａ】図６Ａは、安全メガネの斜視図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、他の安全メガネの斜視図である。
【図７Ａ】図７Ａは、他の溶接ジャケットの斜視図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、他の溶接ジャケットの斜視図である。
【図８Ａ】図８Ａは、ＵＶインジケータバッジの斜視図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、ＵＶインジケータバッジの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１には溶接環境１０が示される。溶接環境１０は、溶接ヘルメット１２、溶接システム１４、溶接ガン１６及びワークピース１８を含む。溶接環境はまた、例えば、スティック電極ホルダ、ＴＩＧトーチ又はその他の適切な電気アーク溶接のために使用される装置などを含む。ワークピース１８は一般的に、溶接作業領域２０を定め、ここで溶接ガンが溶接を行うために用いられる。種々のタイプの例示的溶接が、例えばシールドメタルアーク溶接（ＳＭＡＷ）、ガスメタルアーク溶接（ＧＭＡＷ）（例えばＭＩＧ溶接）及びガスタングステンアーク溶接（ＧＴＡＷ）（例えばＴＩＧ溶接）などが溶接環境で実施され得る。
【００１４】
溶接システム１４は、溶接電流及び電圧生成のための装置、前記溶接電流及び電圧を制御するための溶接制御システム及び前記溶接電流及び電圧を監視するためのモニターシステムを含む。前記モニターシステムは又、種々のその他の操作パラメータをモニタする。例えば、限定されるものではないが、溶接ワイヤ供給速度、溶接ワイヤの残り、操作者に望まれる全てのタイプのフィードバック及びすべてのその他の操作パラメータが挙げられる。
【００１５】
図１から７には溶接用備品が開示され、前記１つの溶接用備品は、溶接操作の間に電気アーク溶接へ曝露される表面を含み、前記表面が第１のイメージと第２のイメージを含み、前記第１のイメージが、前記電気溶接アークへ曝露されずに前記溶接備品の前記表面上で可視的であり、及び前記第２のイメージが、前記溶接操作の間に前記電気溶接アークにより発生されるＵＶ放射へ曝露された後でのみ、前記表面上のＵＶ活性化色素から形成され可視的である。前記溶接備品は、溶接ヘルメット、溶接ジャケット、溶接シャツ、安全メガネ、手袋、バッジ、作業ブーツ、ベルト又は装飾品、又はＵＶ放射が曝露される表面を有する溶接環境で使用又は装着される全ての他の適切な備品であり得る。
【００１６】
操作の間に、溶接システム１４は、溶接ガン１６とワークピース１８との間に電気溶接アークを生成するように操作する。他の例では、溶接システム１４は、スチィック電極ホルダ、ＧＴＡＷ又はＴＩＧトーチ又はその他の溶接装置と、ワークピース１８との間に電気溶接アークを生成し得る。それぞれの例では、電気溶接アークは、ＵＶ、可視及び赤外スペクトルに放射を含む電磁波を生成する。電気溶接アークにより生成されるＵＶ放射は、ＵＶ−Ａ、ＵＶ−Ｂ及びＵＶ−Ｃバンドの放射を含み得る。しばしば、前記電気溶接アークで生成されるＵＶ放射は、約２００と２９０ナノメートルの間の波長ＵＶ−Ｃに集中する。このＵＶ放射はさらに、約２６０と２８０ナノメートル波長に集中し得る。
【００１７】
溶接用備品は、前記溶接用備品の表面上に、電気溶接アークに曝露されずに第１のイメージを有し得る。例えば、前記第１のイメージは、ロゴ、シンボル、テキスト又はその他の装飾的又は情報的デザインであり得る。又は、前記第１のイメージは、前記溶接用備品の装飾されていない表面であり得る。例えば、溶接ヘルメット１２の外側表面２２上の会社のロゴなどの第１のイメージであり得る。
【００１８】
溶接用備品はまた、溶接用備品の表面上にＵＶ活性化色素から形成される第２のイメージを持ち、この第２のイメージは、溶接操作の間に電気溶接アークにより発生したＵＶ放射への曝露の後にのみ可視的となるものである。前記第２のイメージはまた、ロゴ、シンボル、テキスト又はその他の装飾的、情報的な望ましいデザインであり得る。例えば、前記第１のイメージは、ＵＶ放射の存在を示す警告シンボルであり得る。又は少なくとも既定の量のＵＶ放射への曝露を示す警告であり得る。他の例では、前記第２のイメージは、溶接用備品の提供者を表す装飾デザインであり得る。
【００１９】
図２から４には、外側表面２２を持つ溶接ヘルメット１２が示され、視点２４が示されている。溶接ヘルメット１２は、溶接者の頭と眼を、電気溶接アーク及び電気溶接アークにより発生するＵＶ放射からシールドすることができる。溶接ヘルメット１２はまた、溶接者から、通常溶接環境で遭遇する熱、スパーク及びその他の危険から保護することができる。溶接ヘルメット１２の外側表面は溶接の際に電気溶接アークへ曝露される。
【００２０】
図２に示されるように、溶接ヘルメットの装飾されていない表面である外側表面２２は、第１のイメージを有する。外側表面２２はまたＵＶ活性化色素からの第２のイメージを持つ。第２のイメージは、図３で示されるような警告シンボル２６であり得る。第２のイメージは、図４で示されるような会社のロゴ２８であり得る。第２のイメージが、望む種々のデザインから選択され得ることは明らかである。
【００２１】
第１のイメージは溶接用備品の表面上のＵＶ活性化色素から形成される。第２のイメージを形成するＵＶ活性化色素は、溶接用備品の表面を形成する材料に組み込まれることができる。または、ＵＶ活性化色素は、溶接用備品の表面に適用され得る。又は、ＵＶ活性化色素はＵＶ活性化曝露インジケータ内に導入されて、これを溶接用備品の表面に、バッジ、ステッカ又はその他の同等な装置へ付設され得る。
【００２２】
ＵＶ活性化色素又は染料は、一般に、ＵＶ放射により色又は状態が変更される物質として説明され得る。ＵＶ活性化色素は、ホトクロミック、光変化性及び光活性化色素として参照されている。ここで使用される用語「ＵＶ活性化色素」とは、ＵＶ放射に曝露されると色又は状態が変化する物質を表すものとする。種々のＵＶ活性化色素が知られており市販されており、これらは本発明で使用するために含まれる。ＵＶ放射に対応するが、自然太陽光又は人工光の存在では安定な色素は、例えばＮｏｈｒらの米国特許番号第６０５４２５６又はＲｉｂｉらの米国特許出願公開公報第２００８／０２９６５１３に開示される。ＵＶ活性化色素は、ＵＶ放射の特定の波長に応じて選択され得る。例えば、ＵＶ色素は、波長が２００と２９０ナノメートルの間に応じて選択され得る。他の例では、ＵＶ活性化色素は、波長が２６０と２８０ナノメートルの間に応じて選択され得る。ＵＶ活性化色素と非活性化色素との組み合わせも望ましい特性を与えるために使用され得る。これらの色素及び他の知られたＵＶ色素活性化色素は本発明の開示に適用され得るものである。
【００２３】
Ｎｏｈｒらの米国特許番号第６０５４２５６に記載されるように、１つのＵＶ活性化色素は、消去可能／変更可能非可逆的紫外線吸収体であり、紫外線放射トランソーバ／変更可能分子含有複合体により例示されるものであり、前記変更可能な色素はマラカイトグリーン又はビクトリアピュアブルーＢＯ（基本ブルー７）（Ｖｉｃｔｏｒｉａ Ｐｕｒｅ Ｂｌｕｅ ＢＯ（Ｂａｓｉｃ Ｂｌｕｅ７））であり及び前記紫外線吸収トランソーバがＩＲＧＡＣＵＲＥ１８４（１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン）であり、前記分子含有物がβシクロデキストリンである。
【００２４】
さらなる例は、Ｎｏｈｒらの米国特許番号第６０５４２５６に開示されており、限定されるものではないが、変化可能な色素には、マラカイトグリーンカルビノール塩基｛４−（ジメチルアミノ）−ａ−［４−（ジメチルアミノ）フェニール］−ａ−フェニールベンゼン−メタノール｝、マラカイトグリーンカルビノール塩化水素｛Ｎ−４−［［４−（ジメチルアミノ）フェニール］フェニールメチレン］−２、５−シクロヘキシルジエン−１−イリデン］−Ｎ−メチル−メタンアミニウムクロリド又はビス［ｐ−（ジメトルアミノ）フェニール］フェニールメチリウムクロリド｝、及びマラカイトグリーンオキサレート｛Ｎ−４−［［４−（ジメチルアミノ）フェニール］フェニールメチレン］−２、５−シクロヘキシルジエン−１−イリデン］−Ｎ−メチルメタンアミニウムクロリド又はビス［ｐ−（ジメチルアミノ）フェニール］フェニールメチリウムオキサレート｝などのトリアリールアミン色素；シアニンブラック、クリソイジン［ブラックオレンジ２；４−（フェニールアゾ）−１、３−ベンゼンジアミンモノヒドロクロリド］、ビクトリアピュアブルーＢＯ、ビクトリアピュアブルーＢ、塩基性フクシン及びβ−ナフトールオレンジなどのモノアゾ色素；メチレングリーン、塩化亜鉛二塩［３、７−ビス（ジメチルアミノ）−６−ニトロフェノチアジ−５−ニウムクロリド、塩化亜鉛二塩］などのチアジン色素；ルミクローム（７、８−ジメチルアロキサジン）；ルシファイエローＣＨ｛６−アミノ−２−［（ヒドラジノカルボニル）アミノ］−２、３−ジヒロド−１、３−ジオキソ−１Ｈ−ベンズ［ｄｅ］イソキノリン−５、８−ジスルフォン酸ジリチウム塩｝などのオキサジン色素などのナフタルイミド色素；ジャニスグリーンＢ｛３−（ジエチルアミノ）−７−［［４−（ジメチルアミノ）フェニール］アゾ］−５−フェニールフェナジニウムクロリド｝などのアジン色素；インドシアニングリーン｛カージオグリーン又はフォックスグリーン；２−［７−［１、３−ジヒドロ−１、１−ジメチル−３−（４−スルフォブチル）−２Ｈ−ベンズ［ｅ］インドール−２−イリデン］−１、３、５−ヘプタトリエニル］−１、１−ジメチル−３−（４−スルフォブチル）１Ｈ−ベンズ［ｅ］インソリウムヒドロキシド内部塩ナトリウム塩｝などのシアニン色素；インジゴ｛インジゴブルー又はバットブルー１；２−（１、３−ジヒドロ−３−オキソ−２Ｈ−インドール−２−イリデン）−１、２−ジヒドロ−３Ｈ−インドール−３−オン｝などのインジゴ色素；７−ヒドロキシ−４−メチルクマリン（４−メチルウンベリフェロン）；ヘキスト３３２５８［ビスベンズイミド又は２−（４−ヒドロキシフェニール）−５−（４−メチル−１−ピペラジニル）−２、５−ビ−１Ｈ−ベンズイミダゾールトリヒドロクロリドペンタハイドレート］などのクマリン色素などのベンズイミダゾール色素；ヘマトキシリン｛ナチュラルブラック１；７、１１ｂ−ジヒドロベンズ［ｂ］インデノール［１、２−ｄ］ピラン−３、４、６ａ、９、１０（６Ｈ）−ペントール｝などのパラキノイダル色素；フルオレセインアミン（５−アミノフルオレセイン）；ジアゾレッドＲＣ（アゾ酸ジアゾＮｏ．１０又はファストレッドＲＣなどの塩ジアゾニウム塩色素；２−メトキシ−５−クロロベンゼンジアゾニウムクロリド塩化亜鉛二塩）などのフォルオレセイン色素；ファストブルーＢＢ塩（アゾ酸ジアゾＮｏ．２０；４−ベンゾイルアミノ−２、５−ジエトキシベンゼンジアゾニウムクロリド、塩化亜鉛二塩）などのアゾ酸ジアゾ色素；ディスパースイエロー９［Ｎ−（２、４−ジニトロフェノール）−１、４−フェニレンジミン又はソルベントオレンジ５３］などのフェニレンジアミン色素；ディスパースオレンジ１３［ソルベントオレンジ５２；１−フェニールアゾ−４−（４−ヒドロキシフェニールアゾ）ナフタレン］などのジアゾ色素；ディスパースブルー３［セリトンファストブルーＦＦＲ；１−メチルアミノ−４−（２−ヒドロキシエチルアミノ）−９、１０−アントラキノン］、ディスパースブルー１４［セリトンファストブルーＢ；１、４−ビス（メチルアミノ）−９、１０−アントラキノン］及びアリザリンブルーブラックＢ（モーダンブラック１３）などのアントラキノン色素；ダイレクトブルー７１｛ベンゾライトブルーＦＦＬ又はシリウスライトブルーＢＲＲ；３−［（４−［（４−［（６−アミノ−１−ヒドロキシ−３−スルフォ−２−ナフタレニル）アゾ］−６−スルフォ−１−ナフタレニル）アゾ］−１−ナフタレニル）アゾ］−１、５−ナフタレンジスルフォン酸４ナトリウム塩｝などのトリスアゾ色素；２、７−ジクロロフルオロセイン； ３、６−ジアミノアクリジンヘミスルフェート（プロフラビン）などのキサンテン色素などのプロフラビン色素；クレゾールレッド（ｏ−クレゾールスルフォナフタレン）などのスルフォンナフタレン色素；銅フタロシニン｛ピグメントブルー１５；（ＳＰ−４−１）−［２９Ｈ、３１Ｈ−フラロシアナート（２−）−Ｎ２９、Ｎ３０、Ｎ３１、Ｎ３２］銅｝などのフタロシアニン色素； トランス−．β．−カロテン（フードオレンジ５）などのカロテノイド色素；カラミン、カラミン酸 （７−ａ−Ｄ−グルコピラノシル−９、１０−ジヒドロ−３、５、６、８−テトラヒドロキシ−１−メチル−９、１０−ジオキソ−２−アントラセンカルボン酸）のアルミニウム又はカルシウム−アルミニウムレーキなどのカラミン酸色素；アズレＡ［３−アミノ−７−（ジメチルアミノ）フェノチアジ−５ニウムクロリド又は７−（ジメチルアミノ）−３−イミノ−３Ｈ−フェノチアジン塩酸］ などのアズレ色素；及びアクリジンオレンジ［ベーシックオレンジ１４；３、８−ビス（ジメチルアミノ）アクリジン塩酸、塩化亜鉛二塩］及びアクリフラビン（アクリフラビンニュートラル；３、６−アクリジンジアミンとの３、６−ジアミノ−１０−メチルアクリジニウムクロリド混合物などのアクリジン色素、が挙げられる。
【００２５】
Ｎｏｈｒらの米国特許番号第６０５４２５６には、非可逆的紫外線照射トランソーバが記載され、それには例えば、限定されるものではないが、フタロイルグリシン−２９５９、ＤＡＲＣＵＲ２９５９及び１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニールケトン（“ＨＣＰＫ”）（ＩＲＧＡＣＵＲＥ１８４、Ｃｉｂａ−Ｇｅｉｇｙ）などの他の光反応剤などの安定化剤；α、α−ジメトキシ−α−ヒドロキシアセトフェノン（ＤＡＲＯＣＵＲ１１７３、Ｍｅｒｃｋ）；１−（４−イソプロピルフェニール）−２−ヒドロキシ−２−メチル−プロパン−１−オン（ＤＡＲＯＣＵＲ１１１６、Ｍｅｒｃｋ）；１−［４−（２−ヒドロキシエチル）フェニール］−２−ヒドロキシ−２−メチル−プロパン−１−オン（ＤＡＲＯＣＵＲ２９５９、Ｍｅｒｃｋ）；ポリ［２ヒドロキシ−２−メチル−１−［４−（１−メチルビニル）フェニール］プロパン−１−オン］（ＥＳＡＣＵＲＥ ＫＩＰ、Ｆｒａｔｅｌｌｉ Ｌａｍｂｅｒｔｉ）；ベンゾイン（２−ヒドロキシ−１、２−ジフェニールエタノン）（ＥＳＡＣＵＲＥ ＢＯ、Ｆｒａｔｅｌｌｉ Ｌａｍｂｅｒｔｉ）；ベンゾインエチルエーテル（２−エトキシ−１、２−ジフェニールエタノン）（ＤＡＩＴＯＣＵＲＥ ＥＥ、Ｓｉｂｅｒ Ｈｅｇｎｅｒ）；ベンゾインイソプロピルエーテル（２−イソプロピル−１、２−ジフェニルエタノン）（ＶＩＣＵＲＥ ３０、Ｓｔａｕｆｆｅｒ）；ベノゾイン−ブチルエーテル（２−ブトキシ−１、２−ジフェニルエタノン）（ＥＳＡＣＵＲＥ ＥＢ１、Ｆｒａｔｅｌｌｉ Ｌａｍｂｅｒｔｉ）；ベンゾインブチルエーテル（ＴＲＩＧＯＮＡＬ １４、Ａｋｚｏ）混合物；ベンゾインイソ−ブチルエーテル（２−イソブトキシ−ｌ１２−ジフェニールエタノン）（ＶＩＣＵＲＥ１０、Ｓｔａｕｆｆｅｒ）；ベンゾインｎ−ブチルエーテル及びベンゾインイソブチルエーテル（ＥＳＡＣＵＲＥ ＥＢ３、ＥＳＡＣＵＲＥ ＥＢ４、Ｆｒａｔｅｌｌｉ Ｌａｍｂｅｒｔｉ）混合物；ベンジルジメチルケタル（２、２−ジメトキシ−１、２−ジフェニールエタノン）（“ＢＤＫ”）（ＩＲＧＡＣＵＲＥ ６５１、Ｃｉｂａ−Ｇｅｉｇｙ）；２、２−ジエトキシ−１、２−ジフェニールエタノン（ＵＶＡＴＯＮＥ８３０２、Ｕｐｊｏｈｎ）；α、α−ジエトキシアセトフェノン（２、２−ジエトキシ−１−フェニール−エタノン）（“ＤＥＡＰ”、Ｕｐｊｏｈｎ）、（ＤＥＡＰ、Ｒａｈｎ）；及びα、α−ジ−（ｎ−ブトキシ）−アセトフェノン（２、２−ジブトキシル−１−フェニールエタノン）（ＵＶＡＴＯＮＥ ８３０１、Ｕｐｊｏｈｎ）が挙げられる。
【００２６】
Ｒａｂｉらの米国特許出願公開公報第２００８／０２９６５１３にはホトクロミック試薬のいくつかの例が開示されており、ジイン（共役ジアセチレン）を含み、特に少なくとも８炭素数で約３６以下の炭素数、より通常は約１２から３炭素数の酸、エステル、ウレタン、アミド、ニトリル又はアルコールモノマを含む。これらのアセチレン基は通常は末端炭素が少なくとも１つの炭素で置換され得る。ジインの官能基の種々の誘導体は、具体的な処方において使用されるために前記ジインの性質を変化させるように作用する。Ｒａｂｉらの米国特許出願公開公報第２００８／０２９６５１３に記載のように、透明のＵＶ活性化塗料／ポリッシュは、モノマ１０、１２−ペンタコサジイン酸（ＰＤＡ）を透明な市販ネールポリッシュフィニッシュ剤（例えばＯｒｌｙ Ｓｎａｐ、Ｏｒｌｙ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ、Ｉｎｃ．から入手される、エチルアセテート、ブチルアセテート、イソプロピルアルコール、ニトロセルロース、ジブチルフタレート、ポリビニルブチラル、エトクリレンから製造される、Ｄ＆Ｃレッド＃６バリウムレーキ、Ｄ＆Ｃバイオレット＃２９）へ、又は市販クリアコート塗料へ、最終濃度が１００ＰＤＡ／ｍｌポリッシュ／塗料／フィニッシュとなるように添加することで調製できる。ＰＤＡモノマは透明になるまで混合された。その後薄フィルムをＵＶ放射に曝露される表面に適用した。またＲａｂｉらの米国特許出願公開公報第２００８／０２９６５１３には、スチックオンセンサタブが記載され、これは透明テープステッカ（即ち１／４インチ（０．６３５ｃｍ））直径の円形で、アクリル系接着ラベルダイカットで作られ、便宜上剥離紙が付されている）であり、約２００ミクロンのコーティング厚さで１００ｍｇのＰＤＡ／ｍｌクロロホルム溶液でコーティングされたものである。
【００２７】
例えば１つの非制限的な例として、ＵＶ色素の適切なホトクロームはスピロオキサジンである。オキサジンのスピロ型は、無色ロイコ色素であり、ｓｐ３混成「スピロ」により分離されたオキサジンと他の芳香族部分との共役系である。ＵＶ光で照射されると、スピロ炭素とオキサジン間の結合が切れて開環し、スピロ炭素がｓｐ２混成炭素となり平面となり、芳香族部が回転してそのπ軌道が残りの分子と整列し、共役系が形成されて可視光の光子を吸収することが可能となり、その結果色が見えることとなる。ＵＶ源が除かれると、分子はゆっくりと緩和して基底状態となし、炭素−酸素結合が再形成され、スピロ炭素がｓｐ３混成軌道にもどり、分子は無色に戻る。この例は可逆的色変化を示す。
【００２８】
他の非限定的例示において、適切なＵＶは、Ｈａｖｅｎｓらの米国特許番号第７５９８３３１に開示されるような、ＵＶ−Ｃの既定の量曝露されると色変化が起こるＵＶ感受性組成物である。前記ＵＶ−Ｃ感受性組成物はハロゲン化ポリマを含み、例えばポリビニリデンクロリドであり、これはＵＶ放射に曝露されると酸を生成し、ｐＨ感受性色素を生成する。ＵＶ−Ｃに曝露されると、前記ハロゲン化ポリマは分解し塩酸を生成する。前記ｐＨ感受性色素は、系中で塩酸（ＨＣｌ）が増加する結果として色を変化させる。この組成物はまた、酸除去組成部及び／又は希釈剤を含み、系中に生成される塩酸の量を制御することができる。ＵＶ−Ｃ曝露から遊離されるＨＣｌの量は選択的に制御でき、色の変化を望ましいＵＶ−Ｃ量で生じさせることができる。この例は一方向的な色変化である。
【００２９】
Ｈａｖｅｓｎらの米国特許番号第７５９８３３１に記載されるように、前記ハロゲン化ポリマには、ポリビニルクロリド（ＰＢＣ）、ポリビニリデンクロリド（ＰＶＤＣ）、エチレン−クロロトリフルオロエチレンコポリマ、クロル化ゴム、及びそれらのコポリマが含まれ、場合により、前記ハロゲン化ポリマはまた、ほとんど又は全くハロゲンを含まない１以上のポリマと組み合わせることもできる。ｐＨ感受性色素には、ブロモフェノールブルー、フェノールレッド、チモールブルー、エチルオレンジ、ｍ−クレゾールパープル、ニューフクシン、ｐ−メチルレッド、リサミングリーン、アニリンブルー、メチルバイオレット、クリスタルバイオレット、エチルバイオレット、ブリリアントグリーン、オーラロカイトグリーンオキサレート、メチルグリーン、クレゾールレッド、キナルレッド、パラメチルレッド、ブロモチモールブルー、メタニルイエロー、オレンジＩＶ、フェニールアゾアニリン、エリスロシンＢ、ベンゾパープリン４Ｂ、コンゴレッド、メチルオレンジ、レザズリン、メチルレッド、アリザリンレッド、ブロモクレゾールパープル、クロロフェノールレッド又は複数の色変化のためのこれらの色素の混合物が挙げられる。
【００３０】
さらに非限定的例示において、ＵＶ色素は「ジアリールエテン」であり得る。ジアリールエテンは一般的には熱力学的には安定である。ジアリールエテンは、６π電子環化反応により形成されるが、同様な熱的変化は立体障害のため不可能である。いくつかの他のホトクロミック色素は、結晶性粉末の外観を持つが、色変化を達成するためにそれらは溶媒又は適切な媒体中に分散される必要がある。しかしいくつかのジアリールエテンは異性化に際してほとんど形状の変化を必要としないため、それは結晶形を維持したまま状態間を変化させることができるという有利な点を持つ。
【００３１】
さらに、前記ＵＶ色素は、Ｓｐｅｃｔｒａｃｈｒｏｍｅ（Ｒ）結晶（Ｄｅｌ Ｓｏｌ、Ｌ．Ｃ．の米国登録商標番号第２５３１３０１）であり得る。
【００３２】
溶接操作の間、電気溶接アークはＵＶ放射を生成して溶接用備品の表面に到達する。
前記溶接用備品の表面上の第２のイメージを形成するＵＶ活性化色素は、ＵＶ放射に応じて、第２のイメージを生じてＵＶ放射が存在することを知らせる。前記溶接備品上に第２のイメージが見え、存在することは、溶接者及びその他の溶接操作付近の作業者に、ＵＶ放射が存在し適切な注意が適用されるべきであることを警告する。前記第１のイメージ及び第２のイメージは、ＵＶ放射の存在をハイライトするために選択されるか、その他の理由で選択され得る。
【００３３】
他の実施態様は種々のその他の溶接用備品を含む。例えば図５Ａ及びＢを参照して、他の溶接ヘルメット１２が示されている。溶接ヘルメット１２は図５Ａに示されるように、電気溶接アークに曝露されずに可視的な第１のイメージを持つ。溶接ヘルメット１２は図５Ｂに示されるようにＵＶ活性化色素から形成される第２のイメージ６０を含む。図５Ａを及びＢに示されるように、第１及び第２のイメージは重ってもよい。また、第１及び第２のイメージは溶接用備品の表面で組み合わせたイメージを形成してもよい。この第１と第２のイメージの組み合わせは、溶接用備品に適用される際に、種々のロゴ、シンボル、テキスト及びその他の装飾的デザインとなり得る。
【００３４】
図６Ａ及び６Ｂを参照して、フレーム３２とレンズ３４を持つ安全メガネ３０が示される。示されるような安全ネガネは、溶接操作が行われている建物、建造物及び修理サイトで又はその周りで共通に必要とされる。安全メガネはまた、１以上のＵＶ曝露インジケータ３６を含む。図６Ａに示されるように、ＵＶ曝露インジケータ３６はレンズ３４上に設けることもできる。又はＵＶ曝露インジケータはフレーム３２の上に設けることができる。１つの実施態様で、前記フレーム３２全体がＵＶ曝露インジケータであり得る。ＵＶ放射に曝露されると、ＵＶ放射に曝露インジケータ３６が色変更し又は可視的にＵＶ放射の存在を示す。図６Ｂに示されるように、前記インジケータは暗くされたインジケータ３８であり得る。ＵＶ曝露インジケータは、既に説明したＵＶ曝露活性化色素から、又はそれを含んで形成され得る。１つの実施態様で、インジケータはレンズ３４の外側に設けられ得る。他の実施態様では、インジケータはレンズ３４の内側に設けられ得る。レンズの内側に設けられることは、眼に到達するＵＶ放射に対してよりよいインジケータと成り得る。溶接環境１０内の又はその周りの人と同様に安全メガネ３０を装着する人もまた、ＵＶ曝露インジケータ３６によるＵＶ放射の存在を警告され得る。
【００３５】
他の実施態様では、図７Ａ及び７Ｂに示されるように、ＵＶ曝露インジケータを含む溶接ジャケット４０が示される。溶接ジャケット４０は、電気溶接アーク及び電気溶接アークにより発生するＵＶ放射に曝露される。曝露されると、インジケータは第１のイメージから第２のイメージへ変更される。図７Ｂに示されるように、第２のイメージは、溶接操作が進行中であることを示すメッセージであり得る。そのような例には、ＵＶ感受性が、前記メッセージ４４が自然太陽光と反対に主にアーク溶接により発生するようなＵＶ−Ｃバンドにより主に活性化される場合も含まれる。
かかる例は太陽光の下で太陽光に曝露され得る溶接環境において使用され得る。
【００３６】
また、溶接操作の間に電気溶接アークを生成するように適合された溶接システムを含む溶接の際に、ＵＶ放射曝露を検出するためのシステムが提供され、前記システムが、塩基電気溶接アークがＵＶ放射を生成し；ＵＶ曝露インジケータを持つ溶接用備品を含み；及び前記ＵＶ曝露インジケータが少なくとも第１の状態と第２の状態を有し、前記ＵＶ曝露インジケータが、前記溶接操作の際に前記電気溶接アークにより生成されるＵＶ放射へ曝露される際に可逆的可視的インジケータを与えるように適合されるＵＶ放射活性化色素を含み、前記可視化インジケータが、前記溶接操作の際に前記電気溶接アークにより生成されるＵＶ放射へ曝露される際に、前記ＵＶ曝露インジケータの前記第１の状態から少なくとも前記第２の状態へ移る、ものである。
【００３７】
前記説明されたように、溶接環境１０では、溶接システム１４は、溶接ガン１６又はその他の溶接装置及びワークピース１８との間で電気溶接アークを生成し得る。ここで前記電気溶接アークはＵＶ放射を生成する。図２から４を参照して、溶接ヘルメット１２などの溶接用備品はＵＶ曝露インジケータを持ち得る。ＵＶ曝露インジケータは溶接ヘルメット１２の外側表面２２の一部分であり得る。又は、ＵＶ曝露インジケータは、別の部品であってよく、例えば接着剤付きのバッジであって、溶接用備品に付され得る。
【００３８】
ＵＶ曝露インジケータは少なくとも第１の状態と第２の状態を有する。図２を参照して、ＵＶ曝露インジケータの第１の状態は、溶接ヘルメット１２の非装飾外側表面２２であり得る。第２の状態は、図３及び４に示されるように、ＵＶ放射に曝露された後、溶接ヘルメット１２の外側表面に現れるシンボル２６又はロゴ２８であり得る。同様に図５Ａ及び５Ｂに示されるように、第１の状態は第１のイメージ５８であり、第２の状態が、第１のイメージ５８と共に表示される第２のイメージ６０であり得る。
【００３９】
ＵＶ曝露インジケータは、ＵＶ放射への曝露に際して可逆的な可視化インジケータを提供し得る。例えば、溶接ヘルメット１２のＵＶ曝露インジケータ部分は、ＵＶ放射の存在下で第１のイメージ５８から第２のイメージ６０へ移行することができ、かつＵＶ放射が存在しなくなればそれに従って第２のイメージ６０から第１のイメージ５８へ移行して戻ることができる。種々のＵＶ放射活性化色素が知られおり、それらはＵＶ放射に可逆的に対応するものであり、上で説明したＵＶ活性化色素を含む。ＵＶ活性化色素は、前記第２の状態の望ましい保持性を与えるように選択され得る。例えば、第２の状態は、少なくとも２、３、５、１０又は１５分間又は電気溶接アークが止まってからＵＶ放射曝露後の適切な時間間隔、持続され得る。
【００４０】
例として図８Ａ及び８Ｂを参照して、ＵＶ、曝露インジケータはまた、ＵＶ放射曝露の強度により複数の状態を持ち得る。１つの例では、ＵＶ曝露インジケータは、ＵＶ曝露インジケータとして作用し、１以上のＵＶ活性化色素を含む勾配部分５２を含むバッジ５０であり得る。この勾配部分５２はＵＶ放射の既定の強度の曝露に際して第１及び第２の状態間へ移行し得る。前記勾配部分５２はＵＶ放射のより大きい強度に曝露される際に第の状態３及び１以上の追加の状態へ移行し得る。例えば図８Ｂは、活性化部分５４及び前記勾配部分５２の非活性化部分５６を持つバッジ５０を示す。示されるように、勾配部分５２は、ＵＶ放射の既定の強度にそれぞれ応じて別々の部分に分割され得る。しかし別々の部分は必要ではなく、実質的に連続的な変化を持つ勾配部分５２も含まれる。
【００４１】
ＵＶ曝露インジケータの第１の状態から第２の状態への移行は、可視スペクトルの色の変化などの可視的インジケータを含み得る。色の変化は、異なる色の間の変化、又は単一の色の異なる明るさの間の変化を含み得る。既に説明されたように、第２の状態は、ロゴ、シンボル、テキスト又は他の装飾的又は情報的デザインを含み得る。ＵＶ曝露インジケータは、溶接ヘルメットに組み込まれ得る。そこではＵＶ曝露インジケータは溶接ヘルメットの外側表面に組み込まれる。ここで記載されるＵＶ曝露インジケータはまた、溶接ヘルメットの内部表面に組み込まれ、溶接操作の間の溶接ヘルメット内部へのＵＶ放射の進入を示し得る。かかるＵＶ放射の進入は、溶接ヘルメットの欠陥を示し、ＵＶ放射からの溶接者の眼と頭の保護効果の減少を示す。
【００４２】
ＵＶ曝露インジケータの他のデザインもまた可能である。例えば、ＵＶ活性化色素を含むＵＶ曝露インジケータは、ステッカなどの接着剤バッキングを持つ機材上に形成され、溶接操作近くにいる人に着用される衣服に適用され得る。かかるインジケータは、特に溶接環境で作業することに慣れていない訪問者又は顧客のためにＵＶ曝露をモニタするための簡便な手段を提供し得るものである。ＵＶ曝露インジケータは、１０から４００ナノメートルの波長を持つＵＶ放射に対応し得る。又は、ＵＶ曝露インジケータは、２００から２９０ナノメートルの範囲の波長を持つＵＶ放射に対応し得る。
【００４３】
また、溶接操作の際に積算ＵＶ放射曝露を検出するためのシステムが提供され、溶接操作の際に電気溶接アークを生成するように適合される溶接システムを含み、前記電気溶接アークはＵＶ活性化放射を生成し；ＵＶ曝露インジケータを持つ溶接用備品；及び勾配状態を持つＵＶ曝露インジケータを含み、前記ＵＶインジケータが、前記電気溶接アークにより生成されるＵＶ放射に曝露される際に可視的インジケータを与えるように適合されるＵＶインジケータ活性化色素を含み、前記可視的インジケータが、前記溶接操作の間に電気溶接アークにより生成されるＵＶインジケータ放射に曝露される際の積算ＵＶ曝露を示すための勾配状態間の移行である。
【００４４】
上で説明されたように、バッジ５０は、勾配状態間の移行によりＵＶ曝露のレベルを示すように適合された勾配部分５２を含み得る。ＵＶ活性化色素は、ＵＶ活性化放射への曝露に際し非可逆的変化を与えることが知られている。かかる色素は、光変化性又は光活性と参照されかつまた市販されている。ここで使用されるＵＶ活性化色素はまた、これらのタイプの色素として参照され得る。
【００４５】
勾配部分５２は、積算ＵＶ放射曝露を示すための状態間の移行に対応するように適合され得る。勾配部分５２のそれぞれの区分は、ＵＶ放射曝露の既定のレベルについて移行するように選択され得る。溶接環境で又は近くで作業する人は、従って彼らの積算ＵＶ放射曝露をモニタすることができ、かかる曝露の効果に対して安全確保のための適切な防御又は保護手段を取ることができる。
【００４６】
溶接操作の間にＵＶ放射曝露を検出するための方法が提供され、溶接操作の際に電気溶接アークを生成するように適合される溶接システムを提供し；少なくとも第１の状態及び第２の状態を持つＵＶ曝露インジケータを提供し、前記ＵＶ曝露インジケータが、前記電気溶接アークにより生成されるＵＶ曝露放射への曝露を可視的に示すことを与えるように適用されるＵＶ放射活性化色素を含み、前記可視的に示すことが、前記ＵＶ曝露インジケータの前記第１の状態から少なくとも第２の状態への移行であり；前記電気溶接アークを生成するための溶接システムの操作が、ＵＶ放射を生成し、前記ＵＶ曝露インジケータを、少なくとも前記第１の状態と前記第２の状態の間の移行を前記電気溶接アークからのＵＶ放射への曝露を示すようにされ；及びＵＶ曝露インジケータをモニタし、及び既定のＵＶ曝露レベルが前記ＵＶ曝露インジケータ上に示された後に前記溶接操作を止める。
【００４７】
上で説明したように、ＵＶ曝露インジケータは、ＵＶ放射の存在を示しかつＵＶ放射放射の強度を示すように適合され得る。ある状況では、既定のＵＶ放射レベルがＵＶ曝露インジケータにより示されるように存在する場合、溶接操作を中止することが望まれ得る。または、カーテンやシールドなどの追加の保護手段が、溶接環境でのＵＶ放射レベルが既定のレベルを超える場合に要求され得る。溶接操作の間にＵＶ放射曝露を検出するための方法は、従って溶接者の情報を提供することができることであり、溶接環境内の他の人が、適切な注意措置が取られることを保証することができる。
【００４８】
また、溶接操作の間に積算ＵＶ放射曝露を検出するための方法が提供され、溶接操作の間に電気溶接アークを生成するように適合される溶接システムを提供し、前記電気溶接アークがＵＶ放射を生成することができ；勾配状態を含むＵＶ曝露インジケータを提供し、前記ＵＶ曝露インジケータが、前記電気溶接アークにより生成されるＵＶ放射への曝露について可視的に示すことを与えるように適合されるＵＶ曝露活性化色素を含み、前記可視的に示すことが、積算ＵＶ曝露を示す勾配状態間の移行であり；ＵＶ放射を生成する前記電気溶接アークを生成するように前記溶接システムを操作し、前記ＵＶ放射インジケータを、前記電気溶接アークからＵＶ放射への曝露を示す勾配状態間に移行させ；及び前記ＵＶ曝露インジケータをモニタし、及び積算ＵＶ曝露の既定レベルが前記ＵＶ曝露インジケータに示された後に溶接操作を停止する。
【００４９】
ここまでいくつかの実施態様が説明されたが、理解されるべきことは、種々の変更がなされ得ること、均等物がまた本発明の本質又は範囲から外れることなく置換され得る、ということである。さらに、多くの変法は、具体的な条件又は材料を本発明の本質又は範囲から離れることなく開示の教示により採用され得る。
【符号の説明】
【００５０】
１０ 溶接環境
１２ 溶接ヘルメット
１４ 溶接システム
１６ 溶接ガン
１８ ワークピース
２０ 溶接作業領域
２２ 外部表面
２４ 観点
２６ 警告シンボル
２８ 会社ロゴ
３０ 安全メガネ
３２ フレーム
３４ レンズ
３６ ＵＶ曝露インジケータ
３８ 暗くされたインジケータ
４０ 溶接ジャケット
４２ ＵＶ曝露インジケータ
４４ メッセージ
５０ バッジ
５２ 勾配部分
５４ 活性化部分
５６ 不活性化部分
５８ 第１のイメージ
６０ 第２のイメージ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶接用備品であり、前記備品は：
溶接操作の間の電気溶接アークへ曝露される表面を持ち、前記表面が第１のイメージと第２のイメージを持ち、
前記第１のイメージが、前記電気溶接アークへ曝露されることなく前記溶接用備品の表面上に可視的であり、及び
前記第２のイメージが、前記表面上のＵＶ曝露活性化色素から形成され、かつ前記溶接操作の間に前記電気溶接アークにより生成されるＵＶ放射へ曝露された後のみ可視的になる、溶接用備品。
【請求項２】
請求項に記載の溶接用備品であり、前記溶接用備品が、溶接ヘルメット、溶接ジャケット、ハードハット、クロススカルキャップ、溶接ヘルメットを含むボールキャップ、溶接シャツ、安全メガメ、手袋、バッジ、ワークブーツ、ベルト及び装飾品を含む群から選択される、溶接用備品。
【請求項３】
請求項１又は２のいずれか１項に記載の溶接用備品であり、前記ＵＶ活性化色素が、２００と２９０ナノメートルの間の波長を持つＵＶ放射曝露に対応する、溶接用備品。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の溶接用備品であり、前記表面上のＵＶ活性化色素から形成される第２のイメージが、前記溶接操作の間の電気溶接アークにより生成されるＵＶ放射への曝露から回避された後可逆的に非可視的になる、溶接用備品。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の溶接用備品であり、前記表面にＵＶ活性化色素から形成される前記第２のイメージが、前記溶接操作の間に電気溶接アークにより生成されるＵＶ放射の規定の量へ曝露された後のみ、可視的となる、溶接用備品。
【請求項６】
溶接操作の間にＵＶ放射を検出するためのシステムであり、前記システムが：
溶接操作の際に電気溶接アークを生成するように適合される溶接システムを含み、前記電気溶接アークがＵＶ放射を生成し；
特に請求項１乃至５に記載の溶接用備品を含み、ＵＶ曝露インジケータなどのＵＶ曝露を検出するための手段を含み；及び
前記ＵＶ曝露を示すための手段が、少なくとも第１の状態及び第２の状態を有し、かつＵＶ活性化色素などの、前記溶接操作の際に電気溶接アークにより生成されるＵＶ放射への曝露を可視的に示すための手段を含む、システム。
【請求項７】
請求項６に記載のシステムであり、可視的に示すことが、前記第１の状態から、前記溶接の際に電気溶接アークにより生成されるＵＶ放射への曝露の際にＵＶ曝露インジケータの少なくとも前記第２の状態への移行である、システム。
【請求項８】
請求項６又は７のいずれか１項に記載のシステムであり、前記可視的に示すことが、前記可視スペクトルの色変化である、システム。
【請求項９】
請求項６乃至８のいずれか１項に記載のシステムであり、前記第２の状態がシンボルを含む、システム。
【請求項１０】
請求項６乃至９のいずれか１項に記載のシステムであり、前記溶接用備品が溶接ヘルメトであり、前記ＵＶ曝露インジケータが、前記溶接ヘルメットの表面に組み込まれ及び／又は前記ＵＶ曝露インジケータが前記溶接ヘルメットの外側表面に組み込まれており及び／又は前記曝露インジケータが、前記溶接ヘルメットの内側表面上に組み込まれて、前記溶接操作の際に前記溶接ヘルメット内部へＵＶ放射が進入していることを示す、システム。
【請求項１１】
請求項６乃至１０のいずれか１項に記載のシステムであり、前記ＵＶ曝露インジケータが、前記溶接操作の近くの人に着用される衣服の部品に適用されるように適合されたステッカである、システム。
【請求項１２】
請求項６乃至１１のいずれか１項に記載のシステムであり、前記ＵＶ、活性化色素がＵＶ放射の規定の量の曝露を可視的に示すことを提供するように適合され；前記ＵＶ放射が、波長範囲１０から４００ナノメートルの放射を有し；及び／又は前記ＵＶ放射が２００から２９０ナノメートルの波長範囲を持つ、システム。
【請求項１３】
請求項６乃至１２のいずれか１項に記載のシステムであり、前記可視的に示すことが可逆的であり、及び／又は前記可視的に示すことが、ＵＶ放射への曝露の後少なくとも２分間は持続される、システム。
【請求項１４】
請求項６乃至１３のいずれか１項に記載のシステムであり、前記ＵＶ曝露インジケータが勾配状態を有し、前記可視的に示すことが、前記溶接操作の際に電気溶接アークにより生成されるＵＶ放射への蓄積された曝露を示す勾配状態の間の移行である、システム。
【請求項１５】
溶接操作の際にＵＶ曝露放射曝露を検出するための方法であり、前記方法が：
特に請求項６乃至１４のいずれか１項に記載の溶接システムを有し、溶接操作の際の電気溶接アークを生成するように適合され、前記電気溶接アークがＵＶ放射を生成することができ；
少なくとも第１の状態と第２に状態を持つＵＶ放射曝露インジケータを有し、前記ＵＶ曝露インジケータが、電気溶接アークにより生成されるＵＶ放射へ曝露されると可視的に示すように適合されるＵＶ曝露活性化色素を含み、前記可視的に示すことが、前記第１の状態から、前記ＵＶ曝露インジケータの少なくとも第２の状態への移行であり；
前記溶接システムを操作して電気溶接アークを生成させてＵＶ放射を生成させ、前記ＵＶ曝露インジケータを、少なくとも前記第１の状態と電気溶接アークからのＵＶ放射への曝露を示す前記第２の状態との間へ移行させ；及び
前記ＵＶ曝露インジケータをモニタし、及び規定のＵＶ曝露が前記ＵＶ曝露インジケータで示された後に前記溶接操作を止める、方法。
【請求項１】
溶接用備品であり、前記備品は：
溶接操作の間の電気溶接アークへ曝露される表面を持ち、前記表面が第１のイメージと第２のイメージを持ち、
前記第１のイメージが、前記電気溶接アークへ曝露されることなく前記溶接用備品の表面上に可視的であり、及び
前記第２のイメージが、前記表面上のＵＶ曝露活性化色素から形成され、かつ前記溶接操作の間に前記電気溶接アークにより生成されるＵＶ放射へ曝露された後のみ可視的になる、溶接用備品。
【請求項２】
請求項に記載の溶接用備品であり、前記溶接用備品が、溶接ヘルメット、溶接ジャケット、ハードハット、クロススカルキャップ、溶接ヘルメットを含むボールキャップ、溶接シャツ、安全メガメ、手袋、バッジ、ワークブーツ、ベルト及び装飾品を含む群から選択される、溶接用備品。
【請求項３】
請求項１又は２のいずれか１項に記載の溶接用備品であり、前記ＵＶ活性化色素が、２００と２９０ナノメートルの間の波長を持つＵＶ放射曝露に対応する、溶接用備品。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の溶接用備品であり、前記表面上のＵＶ活性化色素から形成される第２のイメージが、前記溶接操作の間の電気溶接アークにより生成されるＵＶ放射への曝露から回避された後可逆的に非可視的になる、溶接用備品。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の溶接用備品であり、前記表面にＵＶ活性化色素から形成される前記第２のイメージが、前記溶接操作の間に電気溶接アークにより生成されるＵＶ放射の規定の量へ曝露された後のみ、可視的となる、溶接用備品。
【請求項６】
溶接操作の間にＵＶ放射を検出するためのシステムであり、前記システムが：
溶接操作の際に電気溶接アークを生成するように適合される溶接システムを含み、前記電気溶接アークがＵＶ放射を生成し；
特に請求項１乃至５に記載の溶接用備品を含み、ＵＶ曝露インジケータなどのＵＶ曝露を検出するための手段を含み；及び
前記ＵＶ曝露を示すための手段が、少なくとも第１の状態及び第２の状態を有し、かつＵＶ活性化色素などの、前記溶接操作の際に電気溶接アークにより生成されるＵＶ放射への曝露を可視的に示すための手段を含む、システム。
【請求項７】
請求項６に記載のシステムであり、可視的に示すことが、前記第１の状態から、前記溶接の際に電気溶接アークにより生成されるＵＶ放射への曝露の際にＵＶ曝露インジケータの少なくとも前記第２の状態への移行である、システム。
【請求項８】
請求項６又は７のいずれか１項に記載のシステムであり、前記可視的に示すことが、前記可視スペクトルの色変化である、システム。
【請求項９】
請求項６乃至８のいずれか１項に記載のシステムであり、前記第２の状態がシンボルを含む、システム。
【請求項１０】
請求項６乃至９のいずれか１項に記載のシステムであり、前記溶接用備品が溶接ヘルメトであり、前記ＵＶ曝露インジケータが、前記溶接ヘルメットの表面に組み込まれ及び／又は前記ＵＶ曝露インジケータが前記溶接ヘルメットの外側表面に組み込まれており及び／又は前記曝露インジケータが、前記溶接ヘルメットの内側表面上に組み込まれて、前記溶接操作の際に前記溶接ヘルメット内部へＵＶ放射が進入していることを示す、システム。
【請求項１１】
請求項６乃至１０のいずれか１項に記載のシステムであり、前記ＵＶ曝露インジケータが、前記溶接操作の近くの人に着用される衣服の部品に適用されるように適合されたステッカである、システム。
【請求項１２】
請求項６乃至１１のいずれか１項に記載のシステムであり、前記ＵＶ、活性化色素がＵＶ放射の規定の量の曝露を可視的に示すことを提供するように適合され；前記ＵＶ放射が、波長範囲１０から４００ナノメートルの放射を有し；及び／又は前記ＵＶ放射が２００から２９０ナノメートルの波長範囲を持つ、システム。
【請求項１３】
請求項６乃至１２のいずれか１項に記載のシステムであり、前記可視的に示すことが可逆的であり、及び／又は前記可視的に示すことが、ＵＶ放射への曝露の後少なくとも２分間は持続される、システム。
【請求項１４】
請求項６乃至１３のいずれか１項に記載のシステムであり、前記ＵＶ曝露インジケータが勾配状態を有し、前記可視的に示すことが、前記溶接操作の際に電気溶接アークにより生成されるＵＶ放射への蓄積された曝露を示す勾配状態の間の移行である、システム。
【請求項１５】
溶接操作の際にＵＶ曝露放射曝露を検出するための方法であり、前記方法が：
特に請求項６乃至１４のいずれか１項に記載の溶接システムを有し、溶接操作の際の電気溶接アークを生成するように適合され、前記電気溶接アークがＵＶ放射を生成することができ；
少なくとも第１の状態と第２に状態を持つＵＶ放射曝露インジケータを有し、前記ＵＶ曝露インジケータが、電気溶接アークにより生成されるＵＶ放射へ曝露されると可視的に示すように適合されるＵＶ曝露活性化色素を含み、前記可視的に示すことが、前記第１の状態から、前記ＵＶ曝露インジケータの少なくとも第２の状態への移行であり；
前記溶接システムを操作して電気溶接アークを生成させてＵＶ放射を生成させ、前記ＵＶ曝露インジケータを、少なくとも前記第１の状態と電気溶接アークからのＵＶ放射への曝露を示す前記第２の状態との間へ移行させ；及び
前記ＵＶ曝露インジケータをモニタし、及び規定のＵＶ曝露が前記ＵＶ曝露インジケータで示された後に前記溶接操作を止める、方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【公表番号】特表２０１３−５１０７２４（Ｐ２０１３−５１０７２４Ａ）
【公表日】平成２５年３月２８日（２０１３．３．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５３８４３１（Ｐ２０１２−５３８４３１）
【出願日】平成２２年１１月１５日（２０１０．１１．１５）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＩＢ２０１０／００２９０８
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０５８４３１
【国際公開日】平成２３年５月１９日（２０１１．５．１９）
【出願人】（５１０２０２１５６）リンカーン グローバル，インコーポレイテッド (14)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２５年３月２８日（２０１３．３．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月１５日（２０１０．１１．１５）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＩＢ２０１０／００２９０８
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０５８４３１
【国際公開日】平成２３年５月１９日（２０１１．５．１９）
【出願人】（５１０２０２１５６）リンカーン グローバル，インコーポレイテッド (14)
【Ｆターム（参考）】
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