專利名稱：紫外線照射裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及由電纜連接多個(gè)頭部和控制部而成的紫外線照射裝置，其用于使在粘結(jié)小部件時(shí)所用的紫外線固化型樹脂固化。
背景技術(shù)：
紫外線固化型樹脂從形成和印刷抗蝕劑膜的領(lǐng)域到在光傳感器等的安裝工序中小部件的粘結(jié)固定領(lǐng)域被廣泛使用。一般紫外線固化型樹脂設(shè)計(jì)成由波長為365nm附近的近紫外線照射而固化。但是，由于在與空氣接觸的樹脂的表面附近，隨著氧分子與樹脂分子的結(jié)合，產(chǎn)生阻礙樹脂固化反應(yīng)的現(xiàn)象(所謂氧阻)，故需要有克服它的大功率的(波長短的)紫外線。即，如果將切開氧分子和樹脂分子用的短波長(例如254nm左右)紫外線與波長為365nm附近的近紫外線共同進(jìn)行照射，在樹脂表面及其內(nèi)側(cè)可均勻地固化。
在現(xiàn)有的使紫外線固化型樹脂固化用的紫外線照射裝置中，一般在光源中使用水銀氙燈。從水銀氙燈發(fā)出的紫外線的波長包括200-600nm的較寬區(qū)域，因此其短波長成分有助于樹脂表面附近的固化，可以得到比較均勻的固化狀態(tài)。
此外，即使在使用采用水銀氙燈的紫外線照射裝置的情況下，為了抑制樹脂的特別是表面附近的氧分子的不利影響，促進(jìn)樹脂的固化，也可以在作為惰性氣體的氮?dú)夥諊袑渲M(jìn)行紫外線照射。即，如在專利文獻(xiàn)1中所記載的，在充滿氮?dú)夥諊那皇抑?，?shí)施對紫外線固化型樹脂照射紫外線的方法。
在專利文獻(xiàn)1中記載的紫外線照射裝置是形成和印刷抗蝕劑膜領(lǐng)域中所用的大型生產(chǎn)設(shè)備。在用于光傳感器等的安裝工序中的小部件(例如塑料透鏡)粘結(jié)的紫外線照射裝置中使用更小型的設(shè)備。例如，使用用光纜連接內(nèi)置使用水銀氙燈的光源的裝置主體和小型頭部而成的裝置。從水銀氙燈發(fā)出的紫外線通過光纜導(dǎo)入到頭部，從頭部向涂布有樹脂的粘結(jié)部進(jìn)行照射。
此外，例如在將塑料透鏡的外緣部固定在其支持件上的情況下，需要將紫外線固化型樹脂涂布在塑料透鏡外周部和支持件相接觸的多個(gè)部位(例如三～四個(gè)部位)，將多個(gè)部位同時(shí)進(jìn)行固定。即，需要使多個(gè)部位的樹脂同時(shí)固化。這是因?yàn)樵谑姑恳粋€(gè)部位順序固化時(shí)，塑料透鏡的固定位置的精度變差的緣故。
因此，上述小部件粘結(jié)用的紫外線照射裝置具有多個(gè)頭部，并將裝置主體和多個(gè)頭部用多個(gè)光纜分別連接。在裝置主體中內(nèi)置一個(gè)水銀氙燈，從水銀氙燈發(fā)出的紫外線同時(shí)入射到多個(gè)光纜中。各自在光纜內(nèi)傳播的紫外線從分別與光纜端部連接的頭部同時(shí)向外照射。
專利文獻(xiàn)1特開平5-305259號公報(bào)發(fā)明內(nèi)容發(fā)明所要解決的問題由于從上述水銀氙燈發(fā)出的紫外線包含熱線，因此需要采用濾光器遮斷熱線。但即使這樣，例如用于粘結(jié)、固定超小型塑料透鏡那樣的精密光學(xué)部件時(shí)，照射的紫外線中包含的熱可能會對部件的固定精度產(chǎn)生不利影響，或者由于熱使精密部件變形。
此外，在將水銀氙燈發(fā)出的紫外線導(dǎo)入到頭部的光纜中，使用由不銹鋼撓性電纜覆蓋石英光纖的光纜，但由于該光纜價(jià)格高，而且紫外線衰減大，故存在不能導(dǎo)入到遠(yuǎn)處的問題。
另外，如上所述，由于從一個(gè)水銀氙燈發(fā)出的紫外線在多個(gè)光纜中傳播，并從多個(gè)頭部照射，因此，不能分別控制從各個(gè)頭部照射的紫外線強(qiáng)度(光量)和通斷時(shí)間。
近年來，作為代替高壓水銀燈和水銀氙燈的紫外線光源，高輸出的發(fā)光二極管(LED)正在付諸使用。如果將該發(fā)光二極管作為光源，并內(nèi)置在頭部中，則可以將上述的現(xiàn)有問題一并解決。
本發(fā)明的主要目的是通過把發(fā)光二極管作為光源，并內(nèi)置在頭部中，提供一種小型、廉價(jià)、操作性優(yōu)異的部件粘結(jié)用的紫外線照射裝置。
此外，在將發(fā)出近紫外光的發(fā)光二極管用作光源時(shí)，該發(fā)光波長區(qū)域例如為380±10nm的非常狹窄的區(qū)域，不能發(fā)出如水銀氙燈的200nm附近處的短波長成分的紫外線。因此，如上所述，在與空氣接觸的樹脂的表面附近，隨著氧分子和樹脂分子的結(jié)合，會阻礙樹脂的固化反應(yīng)，結(jié)果發(fā)生即使樹脂內(nèi)部固化，表面也不固化的現(xiàn)象(所謂表面膠粘性)。
本發(fā)明的另一目的是提供一種采用發(fā)光二極管作為光源，同時(shí)可以有效地改善樹脂表面難以固化的現(xiàn)象的紫外線照射裝置。
根據(jù)本發(fā)明第一方面的紫外線照射裝置，用電纜連接紫外線固化型樹脂固化用的多個(gè)頭部和控制部。其多個(gè)頭部分別具有外殼和設(shè)置在其內(nèi)部的發(fā)出近紫外線的發(fā)光二極管，從該發(fā)光二極管發(fā)出的近紫外線從設(shè)置在外殼前端面上的近紫外線照射口向外照射；控制部具有電源電路和控制電路，以對多個(gè)頭部的發(fā)光二極管分別進(jìn)行驅(qū)動控制。
在本發(fā)明的第二方面的實(shí)施例中，多個(gè)頭部進(jìn)一步分別具有設(shè)置在外殼內(nèi)的氣體流路和設(shè)置在外殼前端面上的氣體噴射口，從外殼基部端面提供的惰性氣體通過氣體流路，從近紫外線照射口向外噴射。
在本發(fā)明的第三方面的實(shí)施例中，控制部具有一個(gè)惰性氣體輸入口和多個(gè)惰性氣體輸出口以及分支連接惰性氣體輸入口和多個(gè)惰性氣體輸出口的分支連接管，從惰性氣體供給源提供的惰性氣體通過控制部提供給多個(gè)頭部。
在本發(fā)明的第四方面的實(shí)施例中，控制部進(jìn)一步具有分別對多個(gè)惰性氣體輸出口進(jìn)行開關(guān)控制的電磁閥。
根據(jù)本發(fā)明第一方面的紫外線照射裝置，與使用水銀氙燈作為光源，將頭部與裝置主體用光纜連接而成的現(xiàn)有紫外線照射裝置相比，在構(gòu)成小型化的同時(shí)可以價(jià)格便宜地構(gòu)成。此外，由于頭部和控制部用電纜連接，因此可將頭部拉至與控制部隔開的位置。進(jìn)而，也可以用控制部發(fā)出的電信號分別控制從各個(gè)頭部照射的近紫外線的強(qiáng)度和通斷時(shí)間。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面的實(shí)施例，由于用從頭部噴出的惰性氣體驅(qū)除樹脂表面附近的空氣，氧分子的濃度降低，因此可抑制或緩和隨著氧分子與樹脂分子結(jié)合而造成的阻礙樹脂的固化反應(yīng)的現(xiàn)象。結(jié)果可獲得樹脂內(nèi)部和表面大致均勻的固化效果。此外，用在頭部的外殼內(nèi)部(氣體流路)流動的惰性氣體，還可獲得冷卻發(fā)光二極管的發(fā)熱的效果。此外，盡管發(fā)出近紫外線的發(fā)光二極管與通常的發(fā)出可見光的發(fā)光二極管相比，在自身發(fā)熱較大、散熱不充分的情況下壽命變短，但是根據(jù)上述的冷卻效果，可以保證長壽命。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面的實(shí)施例，多個(gè)頭部可以僅與控制部分別連接，與惰性氣體供給源(例如氮?dú)獍l(fā)生器)的連接可以僅在控制部的一個(gè)部位進(jìn)行。由于分支連接管內(nèi)置于控制部中，因此不需要外置分支連接管，其在惰性氣體供給源上直接連接多個(gè)頭部的情況下是必須的。
進(jìn)而，根據(jù)本發(fā)明的第四方面的實(shí)施例，可對惰性氣體向多個(gè)頭部的供給進(jìn)行分別控制。即，可以分別控制從各個(gè)頭部噴射惰性氣體的時(shí)間。


圖1是表示包含作為本發(fā)明實(shí)施例1的紫外線照射裝置的樹脂固化系統(tǒng)的構(gòu)成例的流程圖；圖2是表示實(shí)施例1的紫外線照射裝置的頭部的大致結(jié)構(gòu)的示意圖；圖3是表示實(shí)施例1的紫外線照射裝置的頭部的分解立體圖；圖4是表示實(shí)施例1的紫外線照射裝置的頭部的變形例的大致結(jié)構(gòu)的剖面圖；圖5表示作為實(shí)施例1的紫外線照射裝置的頭部的另一變形實(shí)例的圖；圖6是表示通過控制部將氮?dú)馓峁┙o多個(gè)頭部的結(jié)構(gòu)例的方框圖；圖7是表示包括內(nèi)置于控制部中的電源電路和控制電路的電氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例的方框圖；圖8是表示設(shè)置在控制部前面板上的顯示部和操作部的配置例的圖；圖9是表示作為本發(fā)明實(shí)施例2的紫外線照射裝置的外觀的圖；圖10是表示作為本發(fā)明實(shí)施例2的紫外線照射裝置的頭部結(jié)構(gòu)的上面分解立體圖；圖11是表示作為本發(fā)明實(shí)施例2的紫外線照射裝置的頭部結(jié)構(gòu)的下面分解立體圖；圖12是表示作為本發(fā)明實(shí)施例3的紫外線照射裝置的結(jié)構(gòu)的圖；圖13(a)表示從實(shí)施例3的紫外線照射裝置中的控制部向轉(zhuǎn)發(fā)器供電時(shí)的結(jié)構(gòu)圖，圖13(b)表示從外部向該相同的轉(zhuǎn)發(fā)器供電時(shí)的結(jié)構(gòu)圖；圖14是表示實(shí)施例3的紫外線照射裝置的使用例的圖。
符號說明11控制部
11a電源電路11b控制電路12頭部21外殼21F外殼的前端面22發(fā)光二極管(LED)23電纜(電線束)25a氣體噴射口26a近紫外照射口33惰性氣體輸入口(氮?dú)廨斎肟?34惰性氣體輸出口(氮?dú)廨敵隹?35分支連接管36電磁閥FP氣體流路具體實(shí)施方式
下面，參照附圖對本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行說明。
(實(shí)施例1)圖1是表示包含作為本發(fā)明實(shí)施例1的紫外線照射裝置的樹脂固化系統(tǒng)的構(gòu)成例的流程圖。該樹脂固化系統(tǒng)使用由控制部11和多個(gè)頭部12組成的紫外線照射裝置10，空氣供給源13、氮?dú)獍l(fā)生器14。
作為空氣供給源13，在工廠內(nèi)時(shí)可使用空氣配管。也可以在氮?dú)獍l(fā)生器14上直接連接壓縮器。氮?dú)獍l(fā)生器14可使用市場上銷售的一種氮?dú)獍l(fā)生裝置，其采用由中空分離膜將空氣分離為氮?dú)夂透缓鯕獾目諝獾姆绞?。這種氮?dú)獍l(fā)生裝置一般例如在電焊和熱處理等時(shí)用于防止氧化。
從氮?dú)獍l(fā)生器14發(fā)出的氮?dú)馓峁┙o紫外線照射裝置10的控制部11，并通過以下所述的分支連接管和電磁閥提供給多個(gè)頭部12。之后，從設(shè)置在頭部12的前部端面上的噴射口噴出。
圖2是表示紫外線照射裝置10的各頭部12的大致結(jié)構(gòu)的圖。圖2(a)為正面圖、圖2(b)為剖面圖。此外，圖3是紫外線照射裝置10頭部12的分解立體圖。紫外線照射裝置10的頭部12具有中空圓筒狀的外殼21，其大小為操作者可把持的程度，在其內(nèi)部設(shè)置有發(fā)出近紫外線的發(fā)光二極管(LED)22。LED22由控制部11發(fā)出的電信號驅(qū)動，發(fā)出波長為380nm左右的近紫外線。
控制部11具有電源電路11a和控制電路11b(參照圖1)，其用于分別驅(qū)動控制各頭部12的LED22，通過電纜(電線束)將LED22的驅(qū)動信號(電信號)送至各頭部12。
如圖2和圖3所示，各頭部12的外殼21由基端側(cè)部件21a和前端側(cè)部件21b構(gòu)成，二者通過螺紋結(jié)合形成為一體。外殼21(基端側(cè)部件21a和前端側(cè)部件21b)例如可通過用鋁塊進(jìn)行切削加工制得。在外殼21(基端側(cè)部件21a)的基端部上，將用于電連接控制部11和頭部12的電線束23和通過控制部11由氮?dú)獍l(fā)生器14提供氮?dú)獾牡獨(dú)馇皇?4連接(參照圖3)。
在外殼21的前端部，中空圓筒部件25通過螺紋結(jié)合固定，在其內(nèi)側(cè)圓環(huán)狀的帽部件26通過螺紋結(jié)合固定。如圖2(b)所示，透鏡27以夾在中空圓筒部件25和帽部件26之間方式被支持。此外，在帽部件26的中央部，即外殼21的前端面21F的中央部形成圓孔(近紫外線照射口)26a。從LED22發(fā)出的近紫外線如圖2(b)中虛線箭頭LB所示，通過透鏡27從帽部件26的中央部的近紫外線照射口26a向外照射。
在外殼21的前端面21F配置有多個(gè)(在圖2(a)中為10個(gè))小孔(氣體噴射口)25a，把近紫外線照射口26a的周圍圍成圓環(huán)狀。即這些氣體噴射口25a沿著與外殼21的前端部螺紋結(jié)合的中空圓筒部件25的圓環(huán)狀前端面形成，連通外殼21的內(nèi)部空間和外部空間。
此外，在外殼21的內(nèi)部設(shè)置LED22的基板以及支持該基板的鋁塊圓筒狀支持部件28。圓筒狀支持部件28配置成與構(gòu)成圓筒狀外殼21的前端側(cè)部件21b同軸狀，在前端側(cè)部件21b的內(nèi)周面和圓筒狀支持部件28的外周面之間形成截面為圓環(huán)狀的氣體流路FP。
從氮?dú)馇皇?4提供給外殼21內(nèi)部的氮?dú)馊鐖D2(b)實(shí)線箭頭GS所示，通過截面為圓環(huán)狀的氣體流路FP，從在中空圓筒部件25的圓環(huán)狀前端面(外殼21的前端面)上形成的多個(gè)氣體噴射口25a向外噴射。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，利用通過氣體流路FP的氮?dú)猓色@得冷卻LED22的效果。發(fā)出近紫外線的LED(發(fā)光二極管)與通常發(fā)出可見光的LED相比，其自身發(fā)熱量較大，在散熱不足的情況下壽命變短，但是由于有如上所述的冷卻效果，可保證有較長壽命。
通過采用具有上述結(jié)構(gòu)的頭部12的紫外線照射裝置，可在對紫外線固化型樹脂照射近紫外線的同時(shí)，向該部分噴出氮?dú)?。由于用氮?dú)鈱渲砻娓浇目諝怛?qū)除，氧分子的濃度下降，因此可抑制或緩和隨著氧分子與樹脂分子結(jié)合而產(chǎn)生的阻礙樹脂的固化反應(yīng)的現(xiàn)象。結(jié)果也可獲得使樹脂內(nèi)部和表面大致均勻的固化效果。
此外，由于作為光源的LED22內(nèi)置在頭部12中，頭部12和控制部11用電纜(電線束)23連接，因此可將頭部12拉至與控制部11離開的位置。其與將作為光源的水銀氙燈內(nèi)置在裝置主體中并用光纜連接裝置主體和頭部的現(xiàn)有的紫外線照射裝置相比，可以小型化，而且可較便宜地構(gòu)成。
圖4是表示作為紫外線照射裝置10的頭部12的變形例大致結(jié)構(gòu)的剖面圖。在該例中，安裝著第二透鏡30的透鏡支持件31以覆蓋外殼21的前端側(cè)部件21b的方式進(jìn)行安裝。透鏡支持件31的內(nèi)周面的一部分和前端側(cè)部件21b的外周面的一部分形成螺紋(圖4中的螺紋結(jié)合部位32)，透鏡支持件31相對于前端側(cè)部件21b拆裝自由地進(jìn)行螺紋結(jié)合。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，從LED22發(fā)出的近紫外線如圖4虛線箭頭LB所示，通過第1透鏡27和第二透鏡30向外部照射。通過交換裝有不同焦距的透鏡30的多個(gè)透鏡支持件31，可改變近紫外線的照射角(廣角)。
此外，也可以形成代替第二透鏡30把光纖基端部安裝在透鏡支持件31上，使從LED22發(fā)出的近紫外線通過透鏡27入射到光纖中的結(jié)構(gòu)。此時(shí)，近紫外線在光纖內(nèi)傳播，從其前端部向外照射。
此外，氮?dú)馔ㄟ^在中空圓筒部件25中形成的第一氣體噴射口25a后，進(jìn)一步通過在透鏡支持件31上形成的第二氣體噴射口31a向外部噴射。此時(shí)，如果旋轉(zhuǎn)透鏡支持件31，則第一氣體噴射口25a和第二氣體噴射口31a的距離和位置關(guān)系(從前端面看，為重合的情形)發(fā)生改變，則氮?dú)庀蛲鈬娚涞姆秶l(fā)生變化。即，通過旋轉(zhuǎn)透鏡支持件31，可調(diào)整氮?dú)庀蛲鈬娚涞姆绞?擴(kuò)展角)。
此外，在圖2(b)和圖4所示的任何一種結(jié)構(gòu)中，如果旋轉(zhuǎn)螺紋結(jié)合在中空圓筒部件25上的帽部件26，將其從中空圓筒部件25上卸下，可以卸下透鏡27進(jìn)行更換。進(jìn)而，如果旋轉(zhuǎn)螺紋結(jié)合在外殼21的前端側(cè)部件21b上的中空圓筒部件25，將其從端側(cè)部件21b卸下，可以卸下LED22進(jìn)行更換。
圖5是表示作為紫外線照射裝置10的頭部12的另一變形例。在圖5(a)所示例中，在外殼21的前端面21F的中央部配置氣體噴射口25a，并以將其周圍包圍成圓環(huán)狀的方式，設(shè)置多個(gè)(在圖示例中為六個(gè))近紫外線照射口26a。與此相對應(yīng)，在外殼21的內(nèi)部的中央處設(shè)置氮?dú)獾臍怏w流路，配置多個(gè)(6個(gè))LED(圖中未示出)，把該氣體流路圍成圓環(huán)狀。
在該例的結(jié)構(gòu)中，通過使用多個(gè)發(fā)光二極管，可根據(jù)需要增加近紫外線的照射量。此外，在配置成圓環(huán)狀的多個(gè)LED中，利用通過中央部的氮?dú)?，也可以獲得冷卻效果。
在圖5(b)所示的例中，具有頭部是大致立方體狀的外殼，沿著其長方形前部端面21F的長邊方向配置有多個(gè)近紫外線照射口26a，同時(shí)，沿長邊方向設(shè)置狹縫狀的氣體噴射口25a。
在圖示的例子中，配置兩列共計(jì)十個(gè)近紫外線照射口26a，在其兩側(cè)各形成一個(gè)狹縫狀的氣體噴射口25a，共計(jì)為兩個(gè)。當(dāng)然，多個(gè)近紫外線照射口26a既可以排成一列，也可以排成三列以上。此外，狹縫狀的氣體噴射口25a也可以僅在一側(cè)設(shè)置一個(gè)。在外殼21的內(nèi)部與多個(gè)近紫外線照射口26a對應(yīng)配置多個(gè)LED。
在該例的結(jié)構(gòu)中，通過長邊方向并列的多個(gè)LED，可對涂布在細(xì)長區(qū)域上的樹脂同時(shí)照射近紫外線并使其固化。此外，用上述的氮?dú)饬饕部梢垣@得冷卻效果。從狹縫狀的氣體噴射口25a噴射出的氮?dú)庀鄬τ趹?yīng)固化的樹脂以所謂氣簾的方式噴出。
圖5(c)所示的實(shí)例與已經(jīng)描述的頭部構(gòu)造例稍有不同。在該例中，頭部被分為近紫外線照射用頭部12A和氮?dú)鈬娚溆妙^部12B。即使成為這種結(jié)構(gòu)，也可以實(shí)施本發(fā)明紫外線固化型樹脂的固化方法，即對應(yīng)固化的樹脂照射從LED發(fā)出的近紫外線，同時(shí)噴射氮?dú)狻５?，在該情況下，內(nèi)置于近紫外線照射用頭部12A中的LED發(fā)熱較大時(shí)，需要另外的對其冷卻的結(jié)構(gòu)。
圖6是表示通過控制部11將氮?dú)馓峁┙o多個(gè)頭部12的結(jié)構(gòu)例的方框圖。在該例中，控制部11具有一個(gè)氮?dú)廨斎肟?3和四個(gè)氮?dú)廨敵隹?4。從氮?dú)獍l(fā)生器14發(fā)出的氮?dú)夤┙o氮?dú)廨斎肟?3；在四個(gè)氮?dú)廨敵隹?4處，分別連接四個(gè)頭部12。
此外，控制部11內(nèi)置有與氮?dú)廨斎肟?3和四個(gè)氮?dú)廨敵隹?4分支連接的分支連接管35，進(jìn)而具有四個(gè)分別對四個(gè)氮?dú)廨敵隹?4進(jìn)行開關(guān)控制的電磁閥36。四個(gè)電磁閥36由內(nèi)置于控制部11中的控制電路(參照圖1)進(jìn)行通斷控制。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，可將氮?dú)獍l(fā)生器14發(fā)出的氮?dú)馔ㄟ^控制部11供給四個(gè)頭部12，同時(shí)通過四個(gè)電磁閥36的分別控制，可分別控制向四個(gè)頭部12供給氮?dú)?。即，可以分別控制從各個(gè)頭部12噴射氮?dú)獾臅r(shí)間。如下所述，用從控制部11發(fā)出的電信號分別控制從四個(gè)頭部12照射的近紫外線的通斷時(shí)間時(shí)，也可以與其一致，分別控制氮?dú)獾膰娚鋾r(shí)間。
圖7是表示包括內(nèi)置于控制部11中的電源電路11a和控制電路11b的電氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例的方框圖。在圖7中，從AC輸入口38提供的商用電經(jīng)過線路濾波器39、熔斷器40和電源開關(guān)41提供給電源電路11a，在電源電路11a處生成的直流穩(wěn)定電壓供給控制電路11b。控制電路11b具有微型計(jì)算機(jī)、EEPROM(儲存器)等，按照預(yù)先存儲的程序和用戶的設(shè)定操作對各頭部12發(fā)出的近紫外線的強(qiáng)度、照射時(shí)間、氮?dú)獾膰娚鋾r(shí)間等進(jìn)行控制。
在控制電路11b處，連接有端子臺基板42和通信用連接器(RS232C)43，采用這些接口，可將個(gè)人電腦或PLC(可編程邏輯控制器)等外部控制設(shè)備與控制部11連接。
此外，四個(gè)頭部連接器44與控制電路11b連接，通過這些頭部連接器44，各頭部12與控制部11的控制電路11b連接。而控制電路11b向各頭部12施加驅(qū)動控制各頭部12的LED22的電信號，控制從各頭部12發(fā)出的近紫外線的強(qiáng)度和照射時(shí)間。此外，氮?dú)鈬娚鋾r(shí)間的控制可以如上所述，通過分別控制內(nèi)置于控制部11中的四個(gè)電磁閥36實(shí)施。
此外，在控制電路11b上連接著前面板基板45。在該前面板基板45上，安裝著由設(shè)置在控制部11的前面板上的顯示部和操作部構(gòu)成的液晶顯示器和各種開關(guān)類。用戶可以使用顯示部和操作部，分別設(shè)定四個(gè)頭部12的近紫外線的強(qiáng)度、照射時(shí)間和氮?dú)獾膰娚鋾r(shí)間等。
圖8是表示設(shè)置在控制部11前面板上的顯示部和操作部的配置例的圖。在前面板的最上面設(shè)有電源開關(guān)41和指示燈41a。在其下方設(shè)有采用了液晶表示器的顯示部51，在其更下部處設(shè)置具有用于各種設(shè)定的鍵開關(guān)的第一操作部52。在其下方左側(cè)配置四對與四個(gè)頭部12的氮?dú)夤?4和電線束23連接的氮?dú)廨敵隹?4和頭部連接器44。
在四對氮?dú)廨敵隹?4和頭部連接器44的右側(cè)設(shè)有第二操作部53。第二操作部53具有與各頭部12的氮?dú)廨敵隹?4和頭部連接器44的右側(cè)對應(yīng)配置的四組通斷開關(guān)53a、七段顯示器53b和增減設(shè)定用(上下)開關(guān)53c。
通斷開關(guān)53a是用于分別設(shè)定來自各頭部12的近紫外線照射(即，LED22的通斷)的開關(guān)。是在接通的狀態(tài)下點(diǎn)亮的帶有背照燈的按鈕開關(guān)。
七段顯示器53b和增減設(shè)定用開關(guān)53c用于設(shè)定由各頭部12照射的近紫外線的強(qiáng)度(LED22的驅(qū)動占空因數(shù))。使用增減設(shè)定用開關(guān)53c設(shè)定增減的值顯示在七段顯示器53b上。
從各頭部12照射的近紫外線的通斷操作可如上述的使用第二操作部53分別設(shè)定，同時(shí)也可以使用第一操作部52和顯示部51一起設(shè)定。此外，近紫外線的接通時(shí)間(延遲設(shè)定)和斷開時(shí)間(延遲設(shè)定)可以用第一操作部52和顯示部51進(jìn)行分別設(shè)定。
(實(shí)施例2)圖9是表示作為本發(fā)明實(shí)施例二的紫外線照射裝置的外觀的圖。在該實(shí)施例的紫外線照射裝置中，在一臺控制部61中最多可連接四個(gè)頭部62。在控制部61的前面板的下部左側(cè)，可縱向并列配置四個(gè)電纜連接用連接器611，從上邊依次定義為通道1，2，3和4。在圖示例中，通道1和通道3通過電纜63與頭部62連接。此外，在該實(shí)施例的紫外線照射裝置的頭部62上不具有噴射氮?dú)獾墓δ?，控制?1和頭部62僅用電纜63連接。
在控制部61的前面板的下部右側(cè)與左側(cè)縱向并列的四個(gè)通道的連接器對應(yīng)，分別縱向并列設(shè)置了四個(gè)指示器612和四個(gè)按鈕開關(guān)613。用四個(gè)按鈕開關(guān)613可分別開始和停止四個(gè)通道的頭部62發(fā)出的紫外線照射，從各頭部62照射紫外線的工作狀態(tài)或停止?fàn)顟B(tài)可用四個(gè)指示器612分別表示。
在控制部61的前面板中央部左側(cè)設(shè)置鍵開關(guān)614，在其右側(cè)設(shè)置電源開關(guān)(按鈕開關(guān))615。在這些部件的上側(cè)裝有設(shè)定操作部616和顯示部617。在設(shè)定操作部616上設(shè)置多個(gè)按鈕開關(guān)，使用這些開關(guān)可分別設(shè)定各頭部62的紫外線照射的照射功率、照射時(shí)間和照射圖案。作為照射圖案，可以選擇以一定的照射功率進(jìn)行連續(xù)照射，以定比提高照射功率進(jìn)行連續(xù)照射、間隔照射或者以按二次曲線狀改變的照射功率進(jìn)行連續(xù)照射。在設(shè)定時(shí)可以參照顯示部617的四行七段顯示以及下方的四通道的指示器。
圖10是表示作為本發(fā)明實(shí)施例2的紫外線照射裝置的頭部62結(jié)構(gòu)的上面分解立體圖。此外，圖11是表示相同頭部62結(jié)構(gòu)的下面分解立體圖。頭部62由上部外殼621a、下部外殼621b、電纜連接器623、印刷線路板624、紫外線發(fā)光二極管625及其冷卻塊626、透鏡支持件627等形成。在上部外殼621a和下部外殼621b合在一起形成的筒狀外殼621的內(nèi)部放置印刷線路板624。在筒狀外殼621的根部端側(cè)，電纜連接器623由四個(gè)固定螺釘623a固定。此外，在筒狀外殼621的前端側(cè)固定紫外線發(fā)光二極管625的冷卻塊626用三個(gè)固定螺釘626a固定。
如圖11所示，在筒狀外殼621的基端側(cè)固定的電纜連接器623通過電線束623b與印刷線路板624連接。即，與控制部61連接用的電纜63通過電纜連接器623和電線束623b連接在印刷線路板624上。此外，冷卻塊626固定在筒狀外殼621的前端側(cè)，固定在冷卻塊626前端側(cè)的紫外線發(fā)光二極管625的導(dǎo)線通過連接器625a連接在印刷線路板624上。
如圖10所示，在印刷線路板624的焊錫面上，安裝有作為電路部件的非易失性存儲器624a、芯片LED624b等表面安裝部件。非易失性存儲器624a在計(jì)算紫外線發(fā)光二極管625的累計(jì)驅(qū)動時(shí)間和存儲最初輝度特性等時(shí)使用。芯片LED624b在紫外線發(fā)光二極管625的驅(qū)動中，即紫外線照射過程中點(diǎn)亮，使用者可了解其情況。在上部外殼621a中，為了能從外部視認(rèn)該芯片LED624b點(diǎn)亮或熄滅的狀態(tài)，設(shè)置小孔HL。此外，在包含上部外殼621a的小孔HL的上面部形成淺凹部RS，在與小孔HL相對應(yīng)的部位形成透明窗TW的樹脂片(化妝片)ST貼付在凹部RS處，阻塞住小孔HL。
如圖11所示，在下部外殼621b的中央部設(shè)置固定用的螺孔TH，使用該螺孔TH可將頭部62固定在夾具或設(shè)備類上。由于下部外殼621b壁薄，因此螺孔TH形成通孔。如圖10所示，在下部外殼621b的內(nèi)表面上固定有板PL，該板PL在固定頭部62時(shí)，具有防止螺紋結(jié)合插入到螺孔TH中的陽螺栓進(jìn)入筒狀外殼621內(nèi)部的擋塊功能。
(實(shí)施例3)下面，作為實(shí)施例3，對采用轉(zhuǎn)發(fā)器延長控制部和頭部之間的連接距離的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。如上所述，本發(fā)明的紫外線照射裝置的各個(gè)頭部具有光源(紫外線發(fā)光二極管)，控制部和頭部用電纜連接。因此與在主體部具有光源、采用光纖將紫外線導(dǎo)入到各個(gè)頭部的現(xiàn)有紫外線照射裝置相比，本發(fā)明的紫外線照射裝置可延長控制部和頭部之間的連接距離。但是，由于電信號衰減，其連接距離也存在限度。另一方面，根據(jù)用途有時(shí)也需要超過數(shù)十米的連接距離。
由此，在實(shí)施例3的紫外線照射裝置中，如圖12所示，為實(shí)現(xiàn)加長控制部和頭部之間配線的距離，使用轉(zhuǎn)發(fā)器進(jìn)行信號的增幅。在圖12所示的例中，在控制部71所具有的四個(gè)通道CH1-CH4中，CH2-CH4通常分別與一個(gè)頭部72連接，CH1通過轉(zhuǎn)發(fā)器73與兩個(gè)頭部72連接。這樣，通過轉(zhuǎn)發(fā)器73將控制部71和頭部72連接，不僅可延長配線(連接距離)，還可以增加可與一臺控制部71連接的頭部72的個(gè)數(shù)。作為驅(qū)動轉(zhuǎn)發(fā)器73操作用的電源，可由控制部71提供，也可以由外部直接提供。
圖13(a)表示從實(shí)施例3的紫外線照射裝置中的控制部71向轉(zhuǎn)發(fā)器73供電時(shí)的結(jié)構(gòu)，圖13(b)表示從外部向相同的轉(zhuǎn)發(fā)器73供電時(shí)的結(jié)構(gòu)。在圖13(a)的結(jié)構(gòu)中，轉(zhuǎn)發(fā)器73上連接有一個(gè)頭部72。在圖13(b)的結(jié)構(gòu)中，轉(zhuǎn)發(fā)器73上連接有2個(gè)頭部72(分支連接)。在任何一種結(jié)構(gòu)中，在轉(zhuǎn)發(fā)器73的內(nèi)部都具有緩沖器731和控制電路732，并分別向其供電。在控制部71和轉(zhuǎn)發(fā)器73之間的配線與轉(zhuǎn)發(fā)器73和頭部72之間的配線可一起由一根電纜實(shí)現(xiàn)，電源線和控制信號線可合并為一根電纜。在圖13(b)的結(jié)構(gòu)中，控制部71和轉(zhuǎn)發(fā)器73之間的電纜不使用電源線。
圖14是表示實(shí)施例3的紫外線照射裝置的使用例的圖。圖14(a)是對一個(gè)工件WK的多個(gè)部位在同等條件下同時(shí)進(jìn)行紫外線照射，由紫外線固化型樹脂對工件WK實(shí)施固定的情形。在這種情況下，由于連接在一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器73上的多個(gè)(圖中為三個(gè))頭部72在同一條件下進(jìn)行紫外線照射，因此可使用本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)。盡管將多個(gè)頭部72直接連接在控制部71上，可同時(shí)在同一條件下對工件WK的多個(gè)部位進(jìn)行紫外線照射，但是在該情況下需要將連接多個(gè)頭部72的多個(gè)通道全部設(shè)置成同一照射條件。與此相反，在圖14(a)的結(jié)構(gòu)中，可僅把與轉(zhuǎn)發(fā)器73連接的通道設(shè)定為規(guī)定的照射條件。
圖14(b)是將多個(gè)頭部72發(fā)出的紫外線集中在工件WK的一個(gè)特定部位的情況下的結(jié)構(gòu)。這樣，與僅用一個(gè)頭部72照射紫外線的情形相比，可以用更大的照射功率進(jìn)行紫外線照射。結(jié)果，有時(shí)可縮短固化時(shí)間并提高固化強(qiáng)度。
以上用幾個(gè)實(shí)施例和變形例對本發(fā)明進(jìn)行了說明，但是本發(fā)明不限于上述實(shí)施例和變形例，可以用各種形式實(shí)施本發(fā)明。例如，也可以代替通過控制部11提供給多個(gè)頭部12的方式，不通過控制部11直接(通過分支連接管)把從氮?dú)獍l(fā)生器14發(fā)出的氮?dú)馓峁┙o多個(gè)頭部12，以。
也可以用向應(yīng)固化樹脂的近紫外線照射部位噴射其它惰性氣體(氬氣等)代替噴射氮?dú)狻４送?，也可以采用從氣瓶供給氮?dú)?惰性氣體)的結(jié)構(gòu)代替氮?dú)?惰性氣體)發(fā)生器。
權(quán)利要求
1.一種紫外線照射裝置，其用電纜連接固化紫外線固化型樹脂的多個(gè)頭部和控制部，其特征在于，所述多個(gè)頭部分別具有外殼和設(shè)置在其內(nèi)部的發(fā)出近紫外線的發(fā)光二極管，從該發(fā)光二極管發(fā)出的近紫外線從設(shè)置在所述外殼前端面上的近紫外線照射口向外照射，所述控制部具有電源電路和控制電路，以對所述多個(gè)頭部的發(fā)光二極管分別進(jìn)行驅(qū)動控制。
2.如權(quán)利要求1所述的紫外線照射裝置，其特征在于，所述多個(gè)頭部進(jìn)一步分別具有設(shè)置在所述外殼內(nèi)的氣體流路和設(shè)置在所述外殼前端面處的氣體噴射口，從所述外殼基部端面提供的惰性氣體通過所述氣體流路，從所述近紫外線照射口向外噴射。
3.如權(quán)利要求2所述的紫外線照射裝置，其特征在于，所述控制部具有一個(gè)惰性氣體輸入口和多個(gè)惰性氣體輸出口以及與所述惰性氣體輸入口和多個(gè)惰性氣體輸出口分支連接的分支連接管，從惰性氣體供給源提供的惰性氣體通過所述控制部提供給所述多個(gè)頭部。
4.如權(quán)利要求3所述的紫外線照射裝置，其特征在于，所述控制部進(jìn)一步具有分別對所述多個(gè)惰性氣體輸出口進(jìn)行開關(guān)控制的電磁閥。
全文摘要
本發(fā)明提供一種小型、廉價(jià)、操作性優(yōu)異的部件粘結(jié)用紫外線照射裝置。其將發(fā)光二極管作為光源，并將其內(nèi)置在頭部中。其用電纜連接固化粘結(jié)構(gòu)件用的紫外線固化型樹脂的多個(gè)頭部(12)和控制部(11)。其多個(gè)頭部(12)分別具有筒狀外殼和設(shè)置在其內(nèi)部的發(fā)出近紫外線的發(fā)光二極管，從設(shè)置在外殼前端面處的近紫外線照射口向外照射從該發(fā)光二極管發(fā)出的近紫外線，控制部(11)具有用于分別驅(qū)動控制多個(gè)頭部(12)的發(fā)光二極管的電源電路(11a)和控制電路(11b)。
文檔編號C09J5/00GK1597087SQ20041006402
公開日2005年3月23日 申請日期2004年6月4日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月4日
發(fā)明者勝木和光 申請人:株式會社其恩斯