JPH04341374A - 紫外線照射方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、被塗装物に付与された
紫外線硬化型塗装液（以下、塗装液と呼ぶ。）を硬化さ
せる方法に関し、更に詳しくは立体形状をした被塗装物
に付与された塗装液に対し均一に紫外線を照射する方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に被塗装物に付与された塗装液に紫
外線を照射するには、被塗装物が平面的な形状をしてい
る場合は図４（ａ）に示すようにランプ２の発光管２１
をその軸線が被塗装物１の進行方向に対し直角となるよ
うに配置し、必要本数並べて照射する。通常使われてい
るランプ２は発光管２１と反射鏡２２とで構成され、発
光管２１の総出力（Ｗ）は発光管長（ｃｍ）×単位長さ
当たり出力（Ｗ／ｃｍ）で決定される。一方、反射鏡２
２はその形状により反射特性、即ち配光特性が異なるが
、通常はその断面形状が放物線或いは楕円もしくはそれ
に類似した形状の反射鏡２２が広く利用されている。

【０００３】放物線断面を使い、その放物線の焦点に発
光管２１を置けば、理想的には（即ち発光管の直径＝０
とみなせれば）平行光が照射できる。一方、楕円断面で
は、その第１焦点に発光管２１を置いた場合、反射光は
理想的には第２焦点に集光する性質を有する。しかし、
いずれの場合も発光管２１の大きさは有限であり、且つ
反射鏡の大きさに対して無視できる程小さい訳ではない
ので、理想的な配光が得られることはなく、寧ろ現実に
は発光管２１から発光された光の利用効率を高める目的
で、殆どの場合が集光配光とする設計がなされている。

【０００４】一例として図３に配光分布図を示す。同図
からも理解されるように、照度は発光管２１の真下が最
も大きく、真下から離れるに従って急激に低下している
。また、同図（ａ），（ｂ），（ｃ）から明らかなよう
に、照射面までの距離が長くなるほど最大照射度が小さ
くなると共に配光分布が平滑化してくる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従って、上記一般的な
ランプを使って立体形状をした被塗装物１に紫外線を照
射する際に、図４（ａ）のような配置と同じ考え方に立
って、図４（ｂ）に示すような被塗装物１の進行方向に
対してランプ２を直角に配置するだけでは、ランプ２と
被塗装物１の塗装面間の距離（以下、照射距離と呼ぶ。 ）が部分的に異なるものとなり、特に側面については均
一な照射ができないことになる。また一方、ランプ２の
配置を９０°変向して図４（ｃ）のようにしたとしても
、先に述べたようにランプ２から発射される光の配光分
布が概ね図３のように平坦ではないので、図４（ｂ）の
場合と同様に均一照射をすることができない。

【０００６】更に、照射距離が一定で被塗装物１の形状
・大きさが変わったときは、上述した配光分布状態から
図４（ｂ），（ｃ）のいずれの場合にも照射距離が予め
設定された最良の照射距離から外れてしまい、不適当な
状態となってしまうため、過度なエネルギー供給（オー
バーキュア）かエネルギー不足（アンダーキュア）のい
ずれかの結果を招くことになる。被塗装物１の形状・大
きさが変わったときの対応策として、従来から行われて
いることは、個々のランプ毎に或いはある程度まとめて
モーター等で照射距離や位置を変更できるようにし、被
塗装物１が変わるたびにランプ配置を変えるというもの
であるが、被塗装物１の変更が頻繁に行われる場合には
追随性に難点があること、ランプ駆動機構が紫外線及び
高温の雰囲気におかれるという問題点及びランプ２を固
設する方式に比べて装置が高価になるなどの課題を有し
ている。

【０００７】本発明は上記課題を解決し、平坦な被塗装
物に対しては勿論、立体形状をした被塗装物に対しても
、比較的安価な装置で均一な照射を施すことができる紫
外線照射方法を提供するを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
、本発明の要旨とするところは、被塗装物に付与された
紫外線硬化型塗装液に紫外線を照射して硬化させる方法
において、複数のランプをランプの軸線と被塗装物の進
行方向とが直角を除く所定の角度をなすように設置する
と共に、ランプの単位長さ当たりの出力を少なくとも２
段階に切換え可能にしておき、被塗装物の大きさ・形状
に合わせて該ランプ出力の切換えをすることにより、塗
装面全体に均一な紫外線を照射することを特徴とする紫
外線照射方法にある。好ましい実施態様の一つとして、
複数のランプを被塗装物の進行方向から見てトンネル状
に配置する方法がある。

【０００９】

【作用】被塗装物の塗装面の照度がランプの照射分布曲
線上を時々刻々と順次移動し、全体的には積算エネルギ
ーの均一化が計れる。また、絶対レベルとしても最適な
状態のトータルエネルギーが確保でき、結果的には照射
分布曲線中の中間的な照度レベルを通過した場合の積算
エネルギーにほぼ等しいエネルギーが全域にわたって与
えられることになる。

【００１０】また、被塗装物の形状・大きさが変動した
場合に絶対レベル及び均一性に支障をきたす恐れがある
ため、各ランプの単位長さ当たりの出力を何段階かに切
り換えて個々のランプ２からの照射エネルギーレベルを
調整し、適切な傾斜角θを選定すると共に出力切換えを
行い、多様な形状・大きさの被塗装物に対して塗装面全
域にわたる積算エネルギーのレベルを維持し、同時にそ
の均一化を達成する。

【００１１】

【実施例】以下、本発明を図面に従って詳細に説明する
。図１は本発明による紫外線照射方法の実施態様のうち
ランプの発光管軸線と被塗装物の進行方向とがある特定
の角度（以下傾斜角と呼ぶ＝θ°）をなすように設置し
た場合の図で、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は正面
図である。図２は本発明を実施する際の手順を説明する
ための流れ図である。

【００１２】図１において、１は被塗装物、２はランプ
、２１はランプ２の構成部品の１つである発光管、２２
は同じく反射鏡を示す。図中、傾斜角θは０°より大き
く、９０°より小さい角度であるが、好ましくは４５°
以下が良い。４５°を越えると徐々に図４（ｂ）に示す
状態に近づいていくので好ましくない。ランプ２の本数
は特に規定しないが、必要な照射エネルギー及び被塗装
物１の形状・大きさに応じて決定すべきであり、一般的
には３本〜１０本の範囲が好ましい。図３は上述のよう
に一般的に使用されているランプの照射距離別の照度分
布曲線で、Ｌ１　→Ｌ２　→Ｌ３　と離れるほど照射分
布は平滑化するが、絶対レベルが距離にほぼ比例して下
がっていく。

【００１３】従来と同様に、図４（ｃ）のように被塗装
物１の進行方向に平行に複数のランプ２をトンネル状に
配置して照射するときは、図３（ｃ）に示す照射分布を
応用して照射すればある程度の均一性は得られるが、絶
対レベルが不足する。一方、図３（ｂ）に示す照射分布
を応用すると、同図において被塗装物１におけるＣ点（
図１）は終始高照度であるｃ点に曝されているので積算
エネルギー（＝照度×時間）は高いものが得られるが、
Ｂ点〜Ａ点は中〜低レベルの照度であるｂ点、ａ点に相
当する積算エネルギーしか得られず均一性に欠けること
になる。

【００１４】しかるに、本発明のように傾斜角θを設け
ると被塗装物１の塗装面である上記Ａ，Ｂ，Ｃの各点は
時々刻々と照度が図３（ｂ）に示す曲線上を、例えばａ
→ｂのように移動し、全体的には積算エネルギーの均一
化が計れる。また、絶対レベルとしては図３（ｂ）の状
態のトータルエネルギーが確保できるため、結果的には
図３（ｂ）の中間的な照度レベルを通過した場合の積算
エネルギーとほぼ等しい照射エネルギーが全域にわたっ
て得ることができることになる。

【００１５】但し、これだけでは被塗装物１の形状・大
きさが変動した場合に、絶対レベル及び均一性に支障を
きたす恐れがあるため、各ランプ２の単位長さ当たりの
出力を何段階に切り換えることによりランプ２からの照
射エネルギーレベルを調整して、傾斜角θと出力切換え
の両者を組み合わせることにより、種々の形状・大きさ
の被塗装物１のいずれに対しても塗装面全域にわたって
積算エネルギーのレベル維持と均一化を達成することが
必要となる。

【００１６】図２を使って、その制御方法の流れを説明
すると、先ず予定される被塗装物１の形状・大きさから
共通的なランプ本数と配置を決め、その上で本発明の考
え方にしたがって事前測定をして、適正な傾斜角θを設
定しておく。

【００１７】その後、実際の被塗装物１を処理するにあ
たって、例えば図示せぬ制御装置を介して信号を送り各
ランプ２，２，…の単位長さ当たりの出力切換えを電気
的に行えば現在処理中の被塗装物１に最もふさわしい照
射が可能となる。なお、被塗装物１の種別の判定方法に
ついては多様な方法が考えられ、特に規定するところで
はないが、最も原始的な人間による手入力から現物の形
状をＣＣＤカメラなどで非接触で認識する高度な方法ま
で、いずれも現在の技術で行えるものは本発明に適用で
きる。

【００１８】

【発明の効果】以上説明してきたように本発明によれば
、ランプを移動する高価な駆動装置を必要とせず、固定
式の配置であっても種々の形状・大きさをした被塗装物
のいずれに対しても塗装面全域にわたって適正な積算エ
ネルギーの維持と均一化が可能となり、工業的にみて極
めて有用である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による紫外線照射方法の一実施態様を示
す説明図である。

【図２】本発明を実施する際の手順を説明する流れ図で
ある。

【図３】一般的に使われているランプの配光特性を示す
分布図である。

【図４】従来の紫外線照射方法を示す説明図である。

【符号の説明】

１　　　　　　被塗装物 ２　　　　　　ランプ ２１　　　　　　発光管 ２２　　　　　　反射鏡 θ　　　　　　傾斜角

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　被塗装物に付与された紫外線硬化型塗
   装液に紫外線を照射して硬化させる方法において、複数
   のランプを、ランプの発光管軸線と被塗装物の進行方向
   とが直角を除く所定の角度をなすように設置すると共に
   、ランプの単位長さ当たりの出力を少なくとも２段階に
   切換え可能としておき、被塗装物の大きさ・形状に合わ
   せて該ランプの出力を切り換え、塗装面全体に均一な紫
   外線を照射することを特徴とする紫外線照射方法。
2. 【請求項２】　　複数のランプを被塗装物の進行方向か
   ら見てトンネル状に配置することを特徴とする請求項１
   記載の紫外線照射方法。