JPH0691856A - 紫外線照射装置および印刷機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 紫外線を放射する直管型のランプ11の背面に
送風路21を設け、ランプ11を内包する内包空間20と送風
路21とを送風通路18にて連通する。送風路21内に板状の
傾斜板26を設ける。送風通路18に複数の薄板状の整流板
31を取付ける。送風路21に冷風を供給する。この冷風を
傾斜板26により他端部21b 側へ案内しつつ送風通路18に
導入する。この冷風を整流板31により下方に案内し、ラ
ンプ11の長手方向の全長にわたる均一で垂直状の気流と
し、ランプ11の内包空間20に導入してランプ11および反
射体12を冷却する。暖まった空気は排気口33から排気路
34に吸込んで排出する。 【効果】 ランプ11の長手方向において風量を均一にし
てランプ11を均一に冷却でき、ランプ11の点灯状態すな
わち紫外線の照射状態を安定できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、冷却構造を有した紫外
線照射装置およびこの紫外線照射装置を備えた印刷機に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、図６および図７に示す紫外線照射
装置が知られている。この紫外線照射装置は、新聞用
紙、プリント合板などの基体に塗布された紫外線硬化性
のインク、塗料、接着剤などの塗布物に紫外線を照射し
て、これらのインクなどを硬化、乾燥させるもので、紫
外線を照射する直管形のランプ１と、このランプ１を内
包し照射方向に開口した反射体２とを備えている。

【０００３】そして、紫外線を照射するランプ１として
は、例えばメタルハラルドランプや高圧水銀ランプな
ど、管壁負荷が例えば１６０Ｗ／cm² 以上の高負荷のラ
ンプが用いられるため、ランプ１は高熱を発生する。そ
こで、ランプ１自体や反射体２の熱損を防止するために
冷却構造が採られている。

【０００４】すなわち、反射体２の照射開口2aの背面側
（図示上方）には、ランプ１の長手方向に沿って送風路
３が設けられ、この送風路３の長手方向一端部に図示し
ない送風機に接続された送風ダクト部５が設けられてい
る。また、この送風路３は、ランプ１の長手方向に沿っ
て形成された送風通路６により、ランプ１を内包する内
包空間７に連通されている。さらに、この送風路３に
は、ランプ１の一端部側から他端部側へ送風路３を縮小
する方向に傾斜した傾斜板８が取付けられている。

【０００５】そして、送風ダクト部５から送風路３に冷
風を送ると、この冷風は傾斜板８に案内されつつ送風通
路６に導入され、この送風通路６を介してランプ１の内
包空間７に導入される。そして、この冷風により、ラン
プ１および反射体２を冷却し、暖まった内包空間７内の
空気は照射開口2aから排気するようになっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記従来のような冷却
構造を採った紫外線照射装置では、特に、発光管長の長
いランプ１を用いた場合において、ランプ１の長手方向
について風量が不均一になりやすく、ランプ１の長手方
向の全長にわたり均一に冷却するのが困難であるとの問
題を有している。

【０００７】この点、風量をランプ１の長手方向につい
て均一にするために、送風路３にはランプ１の一端部側
から他端部側へ送風路３を縮小する方向に傾斜した傾斜
板８が取付けられているが、このような傾斜板８を用い
ると、冷風は傾斜板８に沿ってランプ１の他端部側へ傾
斜した状態で流れ、送風ダクト部５近傍のランプ１の一
端部側での風量が不足して冷却能力が他の部分より低下
しやすい。

【０００８】そして、ランプ１の長手方向における冷却
が不均一になると、ランプ１の表面温度分布が長手方向
で不均一になり、ランプ１の点灯状態すなわち紫外線の
照射状態が安定しにくいとの問題を有している。

【０００９】本発明は、このような点に鑑みなされたも
ので、ランプを長手方向に沿って均一に冷却でき、紫外
線を安定して照射できる紫外線照射装置を提供するとと
もに、紫外線硬化形の塗布物に紫外線を安定して照射で
き、この塗布物を安定して硬化できる印刷機を提供する
ことを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明の紫
外線照射装置は、紫外線を照射する線状のランプと、こ
のランプを内包し照射方向に照射開口を設けた反射体
と、前記反射体の照射開口の背面側に前記ランプの長手
方向に沿って設けられた送風路と、この送風路の長手方
向一端部に設けられ、この送風路に空気を供給する送気
口と、前記送風路の一端部から他端部にかけて前記送風
路を縮径するように傾斜して設けられた傾斜板と、前記
送風路から前記ランプの長手方向に沿って前記ランプを
内包する内包空間に連通して設けられた送風通路とを備
えた紫外線照射装置において、前記送風路および前記送
風通路の少なくとも一方に整流板を具備したものであ
る。

【００１１】請求項２記載の発明の紫外線照射装置は、
請求項１記載の紫外線照射装置において、整流板に空気
が流通可能な挿通部を形成したものである。

【００１２】請求項３記載の発明の紫外線照射装置は、
請求項１または２記載の紫外線照射装置において、整流
板をランプの長手方向に対して下方に傾斜して設けたも
のである。

【００１３】請求項４記載の発明の印刷機は、基体を搬
送する搬送装置と、前記基体に紫外線硬化形の塗布物を
塗布する印刷装置と、前記基体に塗布された塗布物に紫
外線を照射する請求項１ないし３いずれか記載の紫外線
照射装置とを具備したものである。

【００１４】

【作用】請求項１記載の紫外線照射装置では、送気通路
を介して送風路に空気を供給すると、ランプの長手方向
に沿って設けられた送風通路からランプの内包空間に空
気が導入され、ランプおよび反射体が冷却される。ラン
プの内包空間に導入される空気は、傾斜板および整流板
により案内され、ランプの長手方向における風量が均一
になる。そこで、ランプは長手方向において均一に冷却
される。

【００１５】請求項２記載の紫外線照射装置では、請求
項１記載の紫外線照射装置において、整流板に空気が流
通可能な挿通部を形成したため、整流板に当接した空気
の一部はこの整流板の裏面側に導かれる。そこで、ラン
プの長手方向における風量がより容易に均一になる。

【００１６】請求項３記載の紫外線照射装置では、請求
項１または２記載の紫外線照射装置において、整流板を
ランプの長手方向に対して下方に傾斜して設けたため、
送風路に導入された空気がより円滑に導かれる。そこ
で、ランプの長手方向における風量がより容易に均一に
なる。

【００１７】請求項４記載の印刷機では、請求項１ない
し３いずれか記載の紫外線照射装置を備え、この紫外線
照射装置により基体に塗布された塗布物に紫外線を照射
して硬化させるため、基体に塗布された塗布物が安定し
て硬化する。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の紫外線照射装置および印刷機
の一実施例の構成を図面を参照して説明する。

【００１９】図１および図２において、10は紫外線照射
装置で、この紫外線照射装置10は、紫外線を照射するラ
ンプ11と、このランプ11を内包し照射方向に開口した反
射体12と、これらランプ11および反射体12を収納した器
体13とから構成されている。

【００２０】そして、ランプ11は、両端に端子部11a を
有した直管型のメタルハラルドランプ、高圧水銀ランプ
などからなり、両端の端子部11a を図示しないランプソ
ケットに装着して支持され、放電点灯時に中央域の照射
部11b から紫外線を照射するようになっている。

【００２１】また、反射体12は、ランプ11の照射部11b
の長手方向のほぼ全長にわたって形成され、ランプ11の
両側にそれぞれ彎曲したアルミ板からなる上側反射板12
a と下側反射板12b とに分割されて配設されている。

【００２２】さらに、器体13は、ランプ11の長手方向に
長く下方に開口する枠状に形成され、この器体13の両側
に設けられた側板15間の複数箇所に支持板16が架設さ
れ、この支持板16の下面に、ランプ11の照射部11b の長
手方向のほぼ全長にわたる両側一対の略筒状の筒状体17
が取付けられている。

【００２３】そして、これら筒状体17は、互いに所定の
間隔を介して離間しているとともに、両側の側板15とも
所定の間隔を介して離間しており、これら筒状体17同士
の間隙が送風通路18を構成する上部送風通路18a となっ
てランプ11を内包する内包空間20の上部に連通し、各筒
状体17と側板15との間隙が送風通路18を構成する側部送
風通路18b となってランプ11を内包する内包空間20の側
方の上下側の反射板12a ，12b 間に連通している。

【００２４】なお、上側反射板12a は各筒状体17の下部
に支持され、下側反射板12b は両側の側板15に支持され
ている。

【００２５】そして、この器体13内の支持板16の上部
に、各送風通路18a ，18b に連通する送風路21が設けら
れている。

【００２６】この送風路21は、長手方向の一端部21a が
上方に屈曲されて送風ダクト部22が形成され、この送風
ダクト部22の上端の開口部が、図示しない送風装置が接
続されて冷風が供給される送気口24になっている。ま
た、この送風路21内には、送風路21の一端部21a 近傍の
上面部から送風路21の他端部21b 近傍の下面部に連続す
る板状の傾斜板26が設けられ、この傾斜板26により、送
風路21が一端部21a から他端部21b に向かいしだいに縮
径されている。

【００２７】また、この送風路21とランプ11の内包空間
20とを連通する各送風通路18a ，18b には、それぞれラ
ンプ11の長手方向に沿って所定の間隔を介して薄板状の
整流板31が取付けられている。これら整流板31は、上端
部を支持板16あるいは筒状体17に固着され、ランプ11の
長手方向に対してほぼ垂直状に支持されている。

【００２８】さらに、各筒状体17の下面には、ランプ11
の照射部11b に沿ってほぼ全長にわたり排気口33が開口
され、この排気口33に連通する筒状体17の内側に排気路
34が形成されている。この排気路34は、送風路21の一端
部21a から突出する状態で延設されている。そして、こ
の排気路34の端部に上方に向かう排気ダクト部35が形成
され、排気ダクト部35の上端の開口部が、図示しない排
気装置が接続され暖まった空気が排出される排気口36に
なっている。

【００２９】なお、この実施例では、下側反射板12b の
下縁部間に照射開口38が形成され、この照射開口38は開
放されている。

【００３０】次に、本実施例の紫外線照射装置10の動作
を説明する。

【００３１】ランプ11の放電点灯により、ランプ11から
照射される紫外線が直接または反射体12に反射して照射
開口38から被照射物に照射される。

【００３２】そして、送風装置および排気装置が作動し
た状態で、送風路21に送り込まれる冷風は、送風通路18
からランプ11の内包空間20に導入され、ランプ11の照射
部11b の周面および反射体12を冷却する。暖まった空気
は、排気口33から排気路34に吸込まれ、上側反射板12a
を冷却しつつ排気ダクト部35を介して排出される。

【００３３】このとき、ランプ11の内包空間20に導入さ
れる冷風は、送風路21の傾斜板26により他端部21b 側へ
案内されつつ送風通路18に導入されるとともに、各整流
板31に当接して他端部21b 側への流れが打ち消された状
態で送風通路18内を下方に案内され、ランプ11の長手方
向に対してほぼ垂直状の気流となってランプ11の内包空
間20に導入され、ランプ11に吹き付けられる。

【００３４】このように、各整流板31により冷風を案内
し、ランプ11の長手方向に対してほぼ垂直状の気流によ
りランプ11および反射体12を冷却できるため、ランプ11
の長手方向の全長にわたり風量を均一にし、特に、送風
路21の上流側である一端部21a 近傍の部分のランプ11の
風量の減少を防止することができる。そこで、ランプ11
の長手方向の全長にわたり均一に冷却することができ、
ランプ11を安定して発光させ、長寿命で安定した紫外線
照射出力を得ることができる。

【００３５】また、各送風通路18に整流板31を設けるこ
とにより、器体13の側板15および筒状体17などを支持
し、これら器体13の側板15および筒状体17などの熱によ
るたわみをなどを抑制することができる。

【００３６】なお、本実施例では、薄板を垂直状に支持
して各整流板31を形成したが、図３に示すように、整流
板31の一部または全部に、単数あるいは複数の円孔など
の通孔を形成し、あるいは細長形状のスリットを形成
し、あるいは多数の通孔を形成したいわゆるパンチング
メタルにて整流板31を形成するなどし、この整流板31に
空気が流通する挿通部31a を形成することができる。

【００３７】そして、各整流板31にこのような挿通部31
a を形成することにより、整流板31の一面側に当接した
空気の一部を整流板31の他面側に導くことができる。そ
こで、各整流板31の一面側および他面側の風量を均一化
することができ、ランプ11の長手方向における風量をよ
り容易に均一にすることができる。

【００３８】また、図４に示すように、各整流板31の一
部または全部について、下部を送風路21の他端部21b 側
へ傾斜させて形成し、あるいはそれぞれ断面弧状に彎曲
させて形成することもできる。

【００３９】そして、各整流板31をこのように傾斜さ
せ、あるいは彎曲させることにより、送風路21および送
風通路18の冷風の流れを円滑に案内し、冷却効率を向上
できるとともに、ランプ11の長手方向における風量をよ
り容易に均一にすることができる。

【００４０】さらに、本実施例では、筒状体17の内側に
排気路34を形成し、筒状体17にランプ11の長手方向に沿
って形成した排気口33によりランプ11の内包空間20と排
気路34とを連通させたが、この排気口33の開口寸法をラ
ンプ11の長手方向に沿って変化させ、また、送風路21に
設けた傾斜板26同様に排気ダクト部35側から他側に向っ
て下方に傾斜する傾斜板を排気路34内に設けることもで
きる。

【００４１】このように、排気口33の開口寸法を変化さ
せ、また、排気路34内に傾斜板を設けることにより、ラ
ンプ11の内包空間20内の暖められた空気を吸い込む排気
能力を調整し、ランプ11の長手方向における冷却能力を
容易に均一することができる。

【００４２】また、送風通路からランプ内包空間に流入
する冷風の流入量と、排気口から排気されるランプ内包
空間の空気の流出量をほぼ同程度に調整することによ
り、照射開口からの空気の吹出しや吸込みを少なくする
ことができ、被照射物が薄物で舞い上がりやすくても、
風の影響を少なくすることができる。

【００４３】さらに、本実施例では、下側反射板12b の
下縁部間に解放した状態で照射開口38を設けたが、この
照射開口38を透光性を有するフィルタにて密閉して閉塞
することもできる。なお、フィルタは、ダイクロックフ
ィルタや石英ガラスなどにて形成することもでき、内部
に冷却水を通すようにした水冷式フィルタとすることも
できる。

【００４４】このように照射開口38を密閉することによ
り、照射開口38からの空気の吹出しや吸込みを遮断で
き、被照射物に対する風の影響を完全に防止することが
できる。

【００４５】また、フィルタは、照射開口38からの空気
の吹出しや吸込みの風によって被照射物に影響を与えな
い程度に、器体13の下面との間に間隙を設けて配設して
もよい。この場合、ランプ11の内包空間20からの排気量
を多くすればフイルタとの間の隙間から冷風が入り、逆
に内包空間20内への流入量を多くすればフィルタとの間
の隙間から冷風が出ていくため、フィルタを冷却するこ
とができる。

【００４６】次に、上記の紫外線照射装置10を用いた印
刷機41の一実施例の構成を図５を参照して説明する。

【００４７】図５において、43は給紙装置で、この給紙
装置43は、内部に積層保持した基体としての用紙44を剥
離して一枚ずつ送出するようになっている。

【００４８】そして、送出された用紙44は、印刷装置45
に順次供給され、この印刷装置45内に設けられた複数の
印刷ローラ46に順次密着する状態で、それぞれ異なる色
の紫外線硬化形の塗布物としてのインクが順次塗布され
る。

【００４９】ついで、紫外線硬化形のインクが塗布され
た用紙44は、印刷装置45内に設けられた搬送装置を構成
する無端状の搬送チェン47の下側の回行部47a により上
方へ搬送され、スタッカ48上に積層保持されるようにな
っている。

【００５０】また、搬送チェン47の上下側の回行部47b
，47a の間には、図１および図２などに示す紫外線照
射装置10が互いに平行状に複数取付けられている。各紫
外線照射装置10は、ランプ11の長手方向を搬送チェン47
の搬送方向に対してほぼ垂直状に支持され、紫外線硬化
形のインクが塗布された搬送途中の用紙44に照射開口38
から紫外線を照射して、このインクを硬化させるように
なっている。

【００５１】そして、本実施例の印刷機41によれば、図
１および図２などに示す紫外線照射装置10を備え、この
紫外線照射装置10により用紙44に塗布されたインクに紫
外線を照射して硬化させるため、紫外線を安定して照射
し、用紙44に塗布されたインクを安定して硬化すること
ができる。

【００５２】また、この紫外線照射装置10は、搬送チェ
ン47の上下側の回行部47b ，47a の間に取付けられるた
め、高さ寸法が制限されるとともに長手方向の寸法が大
きくなる。そこで、図１および図２に示す送風路21の高
さ寸法は小さく、長手方向の寸法は大きくなる傾向にあ
るが、上記の紫外線照射装置10によれば、傾斜板26およ
び整流板31により冷風を案内してランプ11を長手方向に
おいて均一に冷却できるため、ランプ11を安定して発光
させ、紫外線を安定して照射することができる。

【００５３】なお、紫外線照射装置10の取付け位置は、
搬送チェン47の上下側の回行部47b，47a の間に限られ
るものではなく、例えば、図５に示すように、紫外線照
射装置10a を印刷装置45内の複数の印刷ローラ46同士の
間に取付けることもできる。

【００５４】

【発明の効果】請求項１記載の発明の紫外線照射装置に
よれば、送気通路を介して送風路に空気を供給すると、
ランプの長手方向に沿って設けられた送風通路からラン
プの内包空間に空気が導入され、ランプおよび反射体が
冷却される。ランプの内包空間に導入される空気は、傾
斜板および整流板により案内され、ランプの長手方向に
おける風量を均一にできる。そこで、ランプを長手方向
において均一に冷却でき、ランプの点灯状態すなわち紫
外線の照射状態を安定させることができる。

【００５５】請求項２記載の発明の紫外線照射装置によ
れば、請求項１記載の紫外線照射装置において、整流板
に空気が流通可能な挿通部を形成したため、整流板に当
接した空気の一部はこの整流板の裏面側にまわって導か
れる。そこで、ランプの長手方向における風量をより容
易に均一にすることができる。

【００５６】請求項３記載の発明の紫外線照射装置によ
れば、請求項１または２記載の紫外線照射装置におい
て、整流板をランプの長手方向に対して傾斜して設けた
ため、送風路に導入された空気がより円滑に導かれる。
そこで、ランプの長手方向における風量をより容易に均
一にすることができる。

【００５７】請求項４記載の発明の印刷機によれば、請
求項１ないし３いずれか記載の紫外線照射装置を備え、
この紫外線照射装置により基体に塗布された塗布物に紫
外線を照射して硬化させるため、基体に塗布された塗布
物を安定して硬化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の紫外線照射装置の一実施例を示す断面
図である。

【図２】同上紫外線照射装置の断面図である。

【図３】本発明の紫外線照射装置の他の実施例を示す断
面図である。

【図４】本発明の紫外線照射装置の他の実施例を示す断
面図である。

【図５】本発明の印刷機の一実施例を示す構成図であ
る。

【図６】従来の紫外線照射装置を示す断面図である。

【図７】同上紫外線照射装置の断面図である。

【符号の説明】

10 紫外線照射装置 11 ランプ 12 反射体 18 送風通路 20 内包空間 21 送風路 21a 一端部 22a 他端部 24 送気口 26 傾斜板 31 整流板 31a 挿通部 38 照射開口 41 印刷機 44 基体としての用紙 45 印刷装置 47 搬送装置としての搬送チェン

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 紫外線を照射する線状のランプと、この
   ランプを内包し照射方向に照射開口を設けた反射体と、
   前記反射体の照射開口の背面側に前記ランプの長手方向
   に沿って設けられた送風路と、この送風路の長手方向一
   端部に設けられ、この送風路に空気を供給する送気口
   と、前記送風路の一端部から他端部にかけて前記送風路
   を縮径するように傾斜して設けられた傾斜板と、前記送
   風路から前記ランプの長手方向に沿って前記ランプを内
   包する内包空間に連通して設けられた送風通路とを備え
   た紫外線照射装置において、 前記送風路および前記送風通路の少なくとも一方に整流
   板を具備したことを特徴とする紫外線照射装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の紫外線照射装置におい
   て、整流板に空気が流通可能な挿通部を形成したことを
   特徴とする紫外線照射装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の紫外線照射装置
   において、整流板をランプの長手方向に対して下方に傾
   斜して設けたことを特徴とする紫外線照射装置。
4. 【請求項４】 基体を搬送する搬送装置と、 前記基体に紫外線硬化形の塗布物を塗布する印刷装置
   と、 前記基体に塗布された塗布物に紫外線を照射する請求項
   １ないし３いずれか記載の紫外線照射装置とを具備した
   ことを特徴とする印刷機。