JPH0438703B2 - - Google Patents

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JPH0438703B2
JPH0438703B2 JP61042357A JP4235786A JPH0438703B2 JP H0438703 B2 JPH0438703 B2 JP H0438703B2 JP 61042357 A JP61042357 A JP 61042357A JP 4235786 A JP4235786 A JP 4235786A JP H0438703 B2 JPH0438703 B2 JP H0438703B2
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C35/00Heating, cooling or curing, e.g. crosslinking or vulcanising; Apparatus therefor
    • B29C35/02Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould
    • B29C35/08Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation
    • B29C35/10Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation for articles of indefinite length
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/08Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
    • B01J19/12Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor employing electromagnetic waves
    • B01J19/122Incoherent waves
    • B01J19/123Ultraviolet light
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
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  • Surface Treatment Of Glass Fibres Or Filaments (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、光フアイバ等の線条体に塗布した
紫外線硬化性樹脂組成物(以下UV樹脂と略記す
る)に紫外線照射して硬化させる紫外線照射装置
に関するものである。
従来の技術 光フアイバにほどこしたUV樹脂コーテイグに
紫外線を照射して硬化させるのに用いる、従来の
紫外線照射装置の一例を第2図と第3図に示す。
第2図は、この紫外線照射装置の斜視図、第3図
は断面図である。
第2図からわかるように、この紫外線照射装置
は、UV樹脂をコーテイングした光フアイバ1と
紫外線ランプ2とを平行に配置して、その周囲を
筒状の反射鏡3で囲んだ構成となつている。これ
ら部材は、第3図の断面図に示す位置関係をも
つ。即ち、筒状反射鏡3の横断面は楕円形で、そ
の焦点の一方にはUV樹脂をコーテイングした光
フアイバ1を、他方の焦点には紫外線ランプ2を
配してある。焦点位置に設けた紫外線ランプ2か
ら放射される紫外線は、楕円筒形の反射鏡表面で
反射され、もう一方の焦点集光されるので、その
位置に設けたUV樹脂をコーテイングした光フア
イバは効率良く紫外線照射を受ける。
上記の紫外線照射装置においては、紫外線ラン
プから放射される紫外線はすべて紫外線被照射物
である、UV樹脂をコーテインクした光フアイバ
に照射される。しかし、紫外線ランプから放射さ
れる光はUV樹脂の硬化に必要な紫外線のみでは
なく、それとは直接関係のない波長の光も含む。
この硬化に無関係な波長域の光は、紫外線被照射
物に対して悪影響を及ぼす場合がありうる。例え
ば、赤外線が含まれる場合、その光が被照射物に
照射されると、被照射物の温度が上昇する。その
結果としてその被照射物は分解するとか、変質等
によりフアイバ被覆として好ましくない物質を生
成する等の化学反応を起こすことが多い。また、
熱応力による変形ということも頻繁に起こる。
紫外線を除くためには、可視光域の波長よりも
短い波長をもつ光に対しては大きな反射率をもち
赤外線に対しては大きな透過率をもつコールドミ
ラーを反射鏡として用いることが可能である。し
かし、このコールドミラーをもちいても、UV樹
脂の硬化における問題点がすべて解決するわけで
はない。何故なら、コールドミラーが透過させる
のは赤外光のみであつて、それ以外の波長域の光
は反射するので、その光が被照射物に及ぼす影響
までも解消することはできないからである。
例えば可視光域の波長の光は、赤外線ほどでは
ないにしろ、照射により被照射物の温度上昇を引
き起こす。従つて、光の照射による温度上昇を避
けるためには、赤外線のみでなく可視光も透過さ
せる必要がある。
さらに、紫外線のみを反射させて照射すること
ができても、紫外線の波長によつては被照射物に
害を及ぼすため、紫外線の波長を特定する必要が
ある。例えば波長が200nm付近の紫外線は、UV
樹脂の表面を硬化させるには充分に役に立つが、
UV樹脂の内部まで透過することがない。従つ
て、照射された紫外線はUV樹脂の表面のみに吸
収されるため、その表面部のみ著しく温度が上昇
するという問題点がある。
発明が解決しようとする問題点 以上説明したように、従来の紫外線照射装置を
用いた場合には、広い波長域の光を被照射物に照
射することになるため好ましくない影響がいろい
ろと生ずる。
そのうちの特に大きな問題点としては、加熱に
よる効果がある。被照射物が分解するとか、化学
反応を起こしてフアイバ被覆として好ましくない
物質を発生するといつた化学的変化以外に、熱応
力による変形等の物理的変化も伴う。
照射光の波長を制限する目的でコールドミラー
が提案されているが、これとて本当に必要な波長
域の紫外光のみを選択して反射することはできな
い。
光フアイバの製造にあつては高速、大量という
状態が望ましい。そのためには、光フアイバをコ
ーテイングするUV樹脂の高速硬化が必須の要件
である。しかし、上記の問題点が解決されないま
ま、高速化のための強いパワーの紫外光をUV樹
脂に照射するのでは、害を増大させるだけであ
る。
そこで、本発明は、有用な波長域の紫外線のみ
を選択的に反射させ、それ以外の波長の光は透過
または吸収する反射鏡を備えてUV樹脂の硬化を
有効に行なうことのできる紫外線照射装置を提供
することを目的とする。
問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するための本発明の紫外線照
射装置は、紫外線光源からの紫外線を反射、集光
して線条の紫外線被照射物に照射し、硬化させる
反射鏡を備える紫外線照射装置において、該反射
鏡は波長300〜450nmの範囲内に含まれる光を反
射し、該範囲外の波長の光を吸収または透過する
ようになされる。
作 用 光フアイバのコーテイングに用いるUV樹脂
は、一般に波長450nm以下の紫外線の照射により
硬化する。ただし、紫外線の波長が200nm程度ま
で短くなると透過性が悪くなり、照射した紫外線
は表面の硬化にしか効果がない。従つて、内部ま
で均一にUV樹脂を効果させることができ、UV
樹脂の温度上昇等の好ましくない影響を避けるこ
とのできる光は波長が300〜450nm近傍に限られ
る。
上記300〜450nmの波長範囲内の紫外線のみを
反射し、他の波長域の光を透過または吸収する物
質を反射鏡に用いることによりUV樹脂の硬化を
有効に行なわせることができる。
本発明の装置で硬化させるUV樹脂には、ウレ
タンアクリレート等のウレタン型樹脂、エポキシ
アクリレート等のエポキシ型樹脂、ポリエステア
クリレート等のポリエステル型樹脂、ポリブタジ
エンアクリレート等のポリブタジエン型樹脂、シ
リコンアクリレート等のシリコン型樹脂とこれら
の化合物もしくは上記UV樹脂を一部含む樹脂を
も含むものである。
実施例 第1図は、本発明による紫外線照射装置の実施
例である。UV樹脂をコーテイングした直線状光
フアイバ1と紫外線ランプ2が筒状反射鏡3内に
その母線と平行になるように収められている。筒
状反射鏡3は、断面が楕円形である。2カ所ある
焦点のそれぞれの位置に光フアイバ1と紫外線ラ
ンプ2が配置してある。筒状反射鏡3の側面を取
り囲むように筐体4が設けられている。
反射鏡3はガラス製であり、その表面に非金属
の多層薄膜を蒸着して干渉膜が形成されている。
蒸着する物質、蒸着の膜厚および膜の層数を制御
することにより、紫外線ランプ2からの紫外線の
うち波長が300〜450nmのもののみを反射させ、
他の波長域の光は透過させるようにできる。ただ
し、物質の屈折率の膜は作製条件、例えば作製
法、雰囲気ガス、堆積速度などに大きく依存する
ため望みの性質をもつ膜を得るのは難しい。
一例として、屈折率が2.04と小さく、透明波長
域が300〜1000nmのSb2O3と、屈折率が1.35と小
さく透明波長が200〜1400nmの氷晶石を交互にガ
ラス基板上に蒸着する。蒸着する層数はそれぞれ
9層である。この多層薄膜では、主波長320nmで
最大反射率95.8%が得られる。
上記多層薄膜をコーテイングした反射鏡3は波
長が300〜450nmの紫外線を選択的に反射し、他
の波長域の光は透過させる。従つて、紫外線ラン
プ2から放射された光の一部は直接光フアイバ1
にコーテイングされたUV樹脂を直接照射する
が、反射鏡3を通して光フアイバ1上のUV樹脂
に照射される光は波長域が限られたものになつて
いる。
反射鏡3を透過した光は筐体4の内面を照射す
る。この筐体4には反射鏡3を透過してきた光を
吸収する物質を用いる。特に照射による加熱効果
が大きい可視領域から赤外線に至る波長の光を吸
収することが望ましい。光の吸収にはやはり多層
薄膜を用いてもよいし、筐体4を金属で作りその
黒化処理しても良い。
例えば、入射光の波長をλとした場合には、ガ
ラス基板に屈折率1.38のMgF2を光学膜厚λ/4
蒸着し、その上に屈折率2.1のZrO2を光学膜厚
λ/2蒸着し、さらにその上に屈折率1.63のCeF3
を光学膜厚λ/4蒸着するという3層薄膜構造が
考えられる。この多層薄膜では、波長が可視光域
以上の光をほぼ吸収することが可能である。
筐体4では、この多層薄膜加工により反射鏡3
を通過した光を吸収して熱に変えることができ
る。この熱は、筐体4を空冷により冷却すること
で外部に放出できるため、伝導または放射により
再度UV樹脂がコーテイングされた光フアイバ1
が加熱されることを防ぐことができる。その結
果、パワーの大きい光を光フアイバ1を包囲して
いるUV樹脂に照射しても波長が300〜450nm以
外の領域の光は大幅に低減されるので、UV樹脂
の硬化が良好に行なえる。
特に、波長が450nm以上の光が紫外線ランプに
反射されることが少なくなるため、紫外線ランプ
自体の温度上昇を防ぐことができる。その結果、
紫外線ランプの寿命を伸ばすことができる。
また、波長が300nm以下の光によるUV樹脂表
面へのエネルギーの集中を防ぐこともできるた
め、樹脂表面の変質や樹脂表面からの樹脂組成物
の揮発発散を避けることができ、UV樹脂を安全
に硬化させることができる。何故なら、揮発発散
があると、反射鏡等、照射装置内部の部材に樹脂
組成物が付着する結果、UV樹脂への光の照射を
妨げることになり、UV樹脂の硬化が不安定にな
るからである。
なお、上記実施例では、300〜450nmの波長域
の紫外線を反射したが、300〜450nmの範囲外の
光が少くとも反射されなければ、300〜450nmの
範囲内の一部の波長域のみ反射されても、その反
射光が十分な強さも持つ限り同様な効果を実現で
きる。
発明の効果 以上説明したように、本発明の紫外線照射装置
を用いると、UV樹脂の硬化に有効な波長300〜
450nmの紫外線のみを選択的にUV樹脂に照射す
ることができるため、光フアイバにUV樹脂によ
り良好な被覆を施すことができる。
また、UV樹脂が過度に熱せられることを避け
ることができるため、熱により生ずる問題点、即
ち分解、反応、変形を考える必要がない。従つ
て、被照射体に強力な光を照射することができる
ので、UV樹脂の高速硬化が可能となる。これ
は、光フアイバの高速大量生産に都合がよい。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明による紫外線照射装置の一実
施例を示す図であり、第2図は、従来の紫外線照
射装置の一実施例を示す図であり、第3図は、第
2図の紫外線照射装置の平面図である。 主な参照番号、1……UV樹脂をコーテイング
した光フアイバ、2……紫外線ランプ、3……反
射鏡、4……筐体。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 紫外線光源からの紫外線を集光して、線条の
    紫外線被照射物に照射し硬化させる反射鏡を備え
    る紫外線照射装置において、該反射鏡は、波長
    300〜450nmの範囲内に含まれる光を反射し、該
    範囲外の波長の光を吸収または透過するようにな
    されていることを特徴とする紫外線照射装置。 2 前記反射鏡は、波長300〜450nmの光を反射
    し、その範囲外の光を透過する干渉膜で被覆され
    たガラスであることを特徴とする特許請求の範囲
    第1項記載の紫外線照射装置。 3 前記反射鏡の外側には、該反射鏡を透過した
    光を吸収する光吸収体が配置されていることを特
    徴とする特許請求の範囲第2項記載の紫外線照射
    装置。
JP61042357A 1986-02-27 1986-02-27 紫外線照射装置 Granted JPS62201639A (ja)

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JP61042357A JPS62201639A (ja) 1986-02-27 1986-02-27 紫外線照射装置

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JPS62201639A JPS62201639A (ja) 1987-09-05
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JPH0279007A (ja) * 1988-09-16 1990-03-19 Sumitomo Electric Ind Ltd 被覆光ファイバ
DE29607581U1 (de) * 1996-04-26 1996-12-05 Frank, Andreas, 76227 Karlsruhe UV-Flanschreaktor zur Einstrahlung von ultraviolettem Licht in ein Reaktionsmedium
CN104526938A (zh) * 2014-12-31 2015-04-22 苏州立人听力器材有限公司 一种紫外灯光固化机
CN104526936A (zh) * 2014-12-31 2015-04-22 苏州立人听力器材有限公司 一种旋转式光固化装置
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