| 【発明の名称】 |
紫外線照射システム及び紫外線照射方法 |
| 【発明者】 |
【氏名】菊地 善宏
【住所又は居所】埼玉県川口市領家５丁目１４番２５号 東芝ケミカル株式会社川口工場内
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| 【要約】 |
【課題】製品温度が過剰に上昇するのを効率良く防止することのできる紫外線照射システム及びそのような紫外線照射方法を提供する。
【解決手段】紫外線照射室３内の製品８通過部分に温度センサ６の検知部６ａを位置決め配置しておき、この温度センサ６で検知した紫外線照射室３内の検知温度に基づいて、製品の搬送を一旦停止させたり、冷却ファン５の回転数を制御して製品８の過加熱を防止する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 製品を搬送する搬送コンベアと、前記搬送コンベアの途中に配設され、前記製品に紫外線を照射する紫外線源を備えた紫外線照射部と、前記搬送コンベアに関して前記紫外線照射部の上流側に配設され、前記紫外線照射部に冷風を送るための冷却ファンと、前記紫外線照射部の温度を検出する温度検知部と、前記検出した前記紫外線照射部の温度に基づいて、照射紫外線量が最適化されるように前記搬送コンベア、前記冷却ファン、及び、前記紫外線照射部からなる群から選択される１又は２以上を制御する制御部とを具備する紫外線照射システム。
【請求項２】 請求項１に記載の紫外線照射システムであって、前記制御部が、前記搬送コンベアの作動を制御する制御部であることを特徴とする紫外線照射システム。
【請求項３】 請求項１に記載の紫外線照射システムであって、前記制御部が、前記冷却ファンの回転数を制御する制御部であることを特徴とする紫外線照射システム。
【請求項４】 請求項１に記載の紫外線照射システムであって、前記制御部が、前記紫外線源の出力を制御する制御部であることを特徴とする紫外線照射システム。
【請求項５】 製品を搬送する搬送コンベアの途中に配設された紫外線照射部の温度を検出し、この検出した温度に基づいて、搬送コンベアの作動を制御することを特徴とする紫外線照射方法。
【請求項６】 製品を搬送する搬送コンベアの途中に配設された紫外線照射部の温度を検出し、この検出した温度に基づいて、前記紫外線照射部の下流側に配設された冷却ファンの回転数を制御することを特徴とする紫外線照射方法。
【請求項７】 製品を搬送する搬送コンベアの途中に配設された紫外線照射部の温度を検出し、この検出した温度に基づいて、前記紫外線源の出力を制御することを特徴とする紫外線照射方法。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は紫外線照射システム及び紫外線照射方法に係り、更に詳細には、製造ラインで搬送される製品に紫外線を照射する紫外線照射システム及び紫外線照射方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、製造ラインで搬送されてくる製品に紫外線を照射する紫外線照射システムでは、製造ラインの一部に紫外線照射部を設けて、この紫外線照射部を通過する製品に紫外線を照射している。図４は代表的な紫外線照射システムの概略構成を示した図である。図４に示したように、この紫外線照射システム２００では、製造ラインを構成する搬送コンベア１００ｂの一部に紫外線ランプ１０５を内蔵した紫外線照射部１０１が配設されており、搬送コンベア１００ａ〜１００ｃに載置された製品１０４がこの紫外線照射部１０１を通過する際に紫外線の照射を受けるようになっている。
【０００３】ところで、紫外線は高エネルギー波であり、紫外線照射量が過剰になると熱や光の影響で製品にダメージを与える場合がある。そのため、図４のような代表的な紫外線照射システムでは、例えば紫外線照射部１０１内に積算照射計１０２を配設して製品１０４に向けて照射される紫外線量を積算し、製品１０４に照射される紫外線量が過剰にならないように監視している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、照射紫外線量の積算値と製品の温度とは必ずしも一致しない場合があり、紫外線照射量の積算値が規定量に達する前に製品の温度が上昇し、塑性変形を起こして不良品化してしまう場合がある。また紫外線照射部１０１内には排気ファン１０６ａや吸気ファン１０６ｂ等の冷却ファン１０６が配設されているものもあるが、このような冷却ファン１０６は製品温度と無関係に手動で回転数を調節する型のものが配設されているに過ぎず、製品温度が過剰に上昇するのを有効に防止できる紫外線照射システムは設備されていないという問題があった。
【０００５】本発明は上記従来の問題点を解消するためになされた発明である。即ち、本発明は、製品温度が過剰に上昇するのを効率良く防止することのできる紫外線照射システム及びそのような紫外線照射方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の紫外線照射システムは、製品を搬送する搬送コンベアと、前記搬送コンベアの途中に配設され、前記製品に紫外線を照射する紫外線源を備えた紫外線照射部と、前記搬送コンベアに関して前記紫外線照射部の下流側に配設され、前記紫外線が照射された製品に冷風を送るための冷却ファンと、前記紫外線照射部の温度を検出する温度検知部と、前記検出した前記紫外線照射部の温度に基づいて、照射紫外線量が最適化されるように前記搬送コンベア、前記冷却ファン、及び、前記紫外線照射部からなる群から選択される１又は２以上を制御する制御部とを具備する。更に補助冷却ファンを備えていてもよい。
【０００７】上記紫外線照射システムにおいて、前記制御部の例として、前記搬送コンベアの作動を制御する制御部を挙げることができる。
【０００８】上記紫外線照射システムにおいて、前記制御部の例として、前記冷却ファンの回転数を制御する制御部を挙げることができる。
【０００９】上記紫外線照射システムであって、前記制御部の例として、前記紫外線源の出力を制御する制御部を挙げることができる。
【００１０】本発明の紫外線照射方法は、製品を搬送する搬送コンベアの途中に配設された紫外線照射部の温度を検出し、この検出した温度に基づいて、搬送コンベアの作動を制御することを特徴とする。
【００１１】本発明の他の紫外線照射システムは、製品を搬送する搬送コンベアの途中に配設された紫外線照射部の温度を検出し、この検出した温度に基づいて、前記紫外線照射部の下流側に配設された冷却ファンの回転数を制御することを特徴とする。
【００１２】本発明の更にもうひとつの紫外線照射方法は、製品を搬送する搬送コンベアの途中に配設された紫外線照射部の温度を検出し、この検出した温度に基づいて、前記紫外線源の出力を制御することを特徴とする。
【００１３】本発明では、紫外線照射部内に温度検知部を設けて直に紫外線照射部の温度を監視しているので、製品が過加熱されて変形するトラブルを未然に防止することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下に本発明の第１の実施形態に係る紫外線照射システムについて説明する。図１は本実施形態に係る紫外線照射システムの全体構成を示した概略図である。
【００１５】図１に示したように、本実施形態に係る紫外線照射システム１０は、例えばベルトコンベアのような製品搬送用の搬送コンベア１と、この搬送コンベア１の下側に配置された制御盤付架台２と、前記搬送コンベア１を介して制御盤付架台２の上側に配設された紫外線照射部としての紫外線照射装置室３とから構成されている。搬送コンベア１の製品搬送方向両隣には製造ライン側のラインコンベア４Ａ及び４Ｂがそれぞれ配設されている。紫外線照射装置室３の上部には紫外線源としての紫外線ランプ９が例えば製品搬送方向に２列にわたって配設されており、製品８に対して紫外線を照射する。更に紫外線照射室３の上部には吸気ファン５ａや排気ファン５ｂ等の冷却ファン５が配設されており、紫外線照射装置室３内の空間を冷却するようになっている。
【００１６】紫外線照射室３内には、上部から下部に向けて温度センサ６が取り付けられており、温度センサ６下端の温度検知部６ａが搬送コンベア１上の製品通過部分に相当する箇所の温度を検知するようになっている。
【００１７】前記制御盤付架台２には制御部としてのデジタル温調装置２１が配設されており、前記冷却ファン５、温度センサ６、及び搬送コンベア１のそれぞれと、前記デジタル温調装置２１とが電気的に接続されている。
【００１８】本実施形態に係る紫外線照射システム１０では、デジタル温調装置２１により、紫外線照射装置室３内の温度に基づいて、製品８に照射される紫外線量が最適化されるように冷却ファン５の風量や搬送コンベア１の速度を制御することにより搬送コンベア１上を搬送される製品８の温度を管理するようになっている。
【００１９】即ち、紫外線照射量を最適化するとは、製品の過加熱が起きない温度範囲において製品８の処理、例えば表面に塗布した紫外線硬化型塗料の硬化が十分行われるような量の紫外線が照射されるように制御する。
【００２０】次に本実施形態に係る紫外線照射システム１０の制御プロセスについて説明する。図２は本実施形態に係る紫外線照射システム１０の制御フローを示したフローチャートである。
【００２１】本実施形態に係る紫外線照射システム１０を起動すると（ステップ１）、図１に示したラインコンベア４Ａ及び４Ｂと搬送コンベア１が作動し、製品８が搬送される。このとき、紫外線照射室３内では紫外線カウンタにより照射紫外線量が測定されており、照射紫外線量が適切に保たれているか否かが監視されている。この段階で照射紫外線量が過剰な場合には（ステップ２）、搬送コンベア１の速度や紫外線ランプの出力を制御して紫外線照射室３内で製品に対して照射される紫外線量を調節する（ステップ３）。
【００２２】次に紫外線照射量が適正に維持されている場合に紫外線照射室３内の温度、正確には紫外線照射室３内の搬送コンベア１の製品通過位置付近に配設された温度センサ６の検知温度に基づいて紫外線照射室３内の温度を制御する。
【００２３】即ち、温度センサ６による検知温度が予め規定された温度（規定温度）に到達していない場合には、ラインコンベア４Ａ，４Ｂと搬送コンベア１をそのまま作動させて製品８を搬送する。
【００２４】ラインコンベア４Ａを経て搬送コンベア１に送られた製品８は搬送コンベア１により紫外線照射室３内に送り込まれ、この紫外線照射室３内でＵＶ光源、例えば紫外線ランプ９から発射された紫外線を浴びて（ステップ１０）塗膜の硬化などが施される。紫外線照射の完了した製品は搬送コンベア１により搬送されて紫外線照射室３外に出され、ラインコンベア４Ｂに引き渡されて搬出される（ステップ１１）。
【００２５】一方、ステップ４で温度センサ６により検知した検知温度が規定温度以上まで上昇している場合には、デジタル温調装置２１が作動して冷却ファン５の回転数を温度異常時の回転数に切り替え、正常時の回転数より高い回転数で冷却ファン５を回転させる（ステップ５）。この温度異常時の高い回転数での冷却ファン５の回転は予め決められた所定時間継続させる（ステップ６）。なお、回転数を上げる代わりに補助冷却ファンを用いても良い。
【００２６】所定時間高い回転数で冷却ファン５を回転させて強制冷却を行った後、再び温度センサ６で検知した紫外線照射室３内の温度を前記規定値と比較する（ステップ７）。この時点で検知温度が十分低下して前記規定値を下回っている場合には、再び冷却ファン５の回転数を正常時の低い回転数に戻し（ステップ９）、ラインコンベア４Ａ及び搬送コンベア１により製品８を紫外線照射室３内に通過させ、ここで製品８に対して紫外線を照射する（ステップ１０）。紫外線照射の完了した製品８は、搬送コンベア１により搬送されて紫外線照射室３外に出され、ラインコンベア４Ｂに引き渡されて搬出される（ステップ１１）。
【００２７】一方、ステップ７で検知した温度がまだ高く、前記規定値以上の温度を保っている場合には、搬送コンベア１及びラインコンベア４Ａを停止させる（ステップ８）。
【００２８】このように本実施形態に係る紫外線照射システム１０では温度センサ６で紫外線照射室３内の製品通過位置の温度を監視しながら冷却ファン５の回転数や、搬送コンベア及びラインコンベア４Ａ，４Ｂの作動を制御するので、製品が過加熱されて塑性変形し不良品化する事態が未然に防止される。
【００２９】なお、本実施形態では図２に示したようにステップ７で検知した温度が規定値以上の場合に搬送コンベア１及びラインコンベア４Ａ，４Ｂを停止させて完全に紫外線照射システム１０の作動を止めてしまう構成としたが、図３のフローチャートに示すように、ステップ７で温度検知した後に更に冷却ファン５の回転数を再び温度異常時の高い回転数に上昇させ、温度センサ６で紫外線照射室３内の温度を監視しながら紫外線照射室３内の温度が前記規定値を下回るまで強制空冷し、しかる後に搬送コンベア１とラインコンベア４Ａ，４Ｂを再び作動させて製品８に対する紫外線照射処理を引き続き行うようにすることもできる。
【００３０】また、上記実施形態では温度センサで検知した紫外線照射室の温度に基づいて、冷却ファンの回転数を２段階に切り換える構成としたが、可変抵抗器、可変電圧器或いはインバーターなどの可変装置を用いて冷却ファンの回転数を無段階かつ連続的に変化させるようにしてもよい。
【００３１】更に、温度センサ６として赤外線温度計などのように紫外線照射室３内を通過する製品８の温度を非接触かつ直接的に検知することのできる温度センサを用いることもできる。
【００３２】
【発明の効果】本発明では、紫外線照射部内に温度検知部を設けて直に紫外線照射部の温度を監視しているので、製品が過加熱されて変形するトラブルを未然に防止することができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】３９００２２４１５
【氏名又は名称】京セラケミカル株式会社
【住所又は居所】埼玉県川口市領家五丁目１４番２５号
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| 【出願日】 |
平成１３年９月１４日（２００１．９．１４） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００７７８４９
【弁理士】
【氏名又は名称】須山 佐一
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| 【公開番号】 |
特開２００３−８０１５４（Ｐ２００３−８０１５４Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１５年３月１８日（２００３．３．１８） |
| 【出願番号】 |
特願２００１−２７９２３８（Ｐ２００１−２７９２３８） |
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