樹脂硬化装置

本発明は、手や足の爪に塗布される光硬化樹脂に光を照射することによって該光硬化樹脂を硬化させる樹脂硬化装置に関する。

従来から、手や足の爪を装飾するために、ネイルチップやスカルプチュアなどの付け爪を自爪に貼り付けることが一般的に行われている。また、付け爪には、ウレタンアクリル樹脂などを主成分とするジェルを利用して人工爪を形成するジェルネイルがある。ジェルは、光硬化樹脂の一種であり、紫外線領域の特定波長の光が照射されることで硬化して人工爪となる。このため、ジェルネイルでは、ジェルを硬化させるために、光源を備えた樹脂硬化装置が必要となる(例えば、特許文献1〜3)。

該樹脂硬化装置は、指先が配置される配置部と、光硬化樹脂を硬化させる光を配置部に向けて照射する光照射部とを備える。配置部及び光照射部は、筺体に設けられている。この筺体は、略直方体形状の外観を有し、一つの壁面に手や足の指先を挿入するための開口が形成されている。

ところで、光照射部は、UVランプ、UVLED、閃光放電管のうち、いずれか1つを光源として採用することが考えられている。UVランプ及びUVLEDは、光照射部から照射される光の波長域が狭く、この波長域で硬化する光硬化樹脂しか硬化させることができない。これに対して、閃光放電管は、光照射部の光源として波長域の広い光を照射できるため、複数種の光硬化樹脂(異なる波長域の光で硬化する複数の光硬化樹脂)に対応できる。すなわち、閃光放電管は、UVランプ用の光硬化樹脂及びUVLED用の光硬化樹脂のいずれも使用することができる。

特開2011−98073号公報

実用新案登録第3151698号公報

特開2011−76825号公報

しかしながら、閃光放電管は、UVランプやUVLEDとは違って連続点灯することができない。閃光放電管を光源として採用した場合、パルス制御することで、短時間で閃光放電管を複数回、例えば30Hz程度で発光させている。この程度の連続発光の場合、使用者は筐体の開口からの漏光の明暗(ちらつき)を不快に感じる可能性がある。

筐体の開口からの漏光をなくそうとしても、手や足の指先を筐体の開口から挿入して使用することが前提となるので、開口部を完全に塞いで漏光しないような構造にしようとすると、構造が複雑になるとともに、手や足の出し入れがしづらくなる等により、装置の使い勝手が悪くなる。

また、発光間隔を50Hz以上まで縮めて連続光に見えるようにすれば、ちらつきを不快に感じなくなり易いが、単一の閃光放電管を極短時間に縮めて発光させた状態で、ジェルを硬化するのに十分な光量を得ようとすると、閃光放電管への負荷が大きくなるため、回路や部品構成に過度の負担をかける可能性があり、装置の故障につながり易くなる。また、これに対処すべく、高耐圧な部品を使用すると、コスト高やサイズが大きくなり小型化できないという問題が生じる。

そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、ジェルを硬化するのに十分な光量を確保しつつ、装置開口からの漏光のちらつきを不快に感じることがない樹脂硬化装置を提供することを課題とする。

本発明に係る光硬化樹脂硬化装置は、手や足の指先を内部に挿入する開口を有する筐体と、筐体内に配置された複数の光源とを備え、複数の光源からの光で筐体内部に挿入した手や足の指先の光硬化樹脂を硬化させる樹脂硬化装置において、複数の光源を異なるタイミングで発光させる制御部を備えることを特徴とする。

かかる構成によれば、複数の光源を異なるタイミングで発光させるので、使用者にとっては、漏光のパルス間隔が擬似的に縮められるようになり、人の目には連続光として認識されるようになり、使用者が漏光のちらつきを不快に感じることがなくなる。また、単一の閃光放電管を極短時間に縮めて発光させることがないので、単一の閃光放電管に大きな負荷がかかることがなく、回路や部品構成にも過度の負担がかからない。したがって、故障に対するリスクも低減でき、部品コストも削減できる。

また、本発明に係る樹脂硬化装置の一態様として、前記複数の光源の単位時間あたりの総発光回数は、少なくとも50回/秒以上であることが好ましい。

かかる構成によれば、人の目には、確実に連続光として認識できるようになる。

また、本発明に係る樹脂硬化装置の他態様として、複数の光源のそれぞれの発光周期が等しいことが好ましい。

かかる構成によれば、一方の光源を発光させるタイミングと、該一方の光源を発光させるタイミングの後の、他方の光源を発光させるタイミングとの間隔を短くできるようになり、連続光として認識できるようになる。

また、本発明に係る樹脂硬化装置の他態様として、前記発光周期が等間隔にずれることが好ましい。

かかる構成によれば、例えば、光源がN個あれば、1/N周期ずつ等間隔にずれることになり、ちらつきがなく、連続光として認識できるようになる。

本発明によれば、ジェルを硬化するのに十分な光量を確保しつつ、装置開口からの漏光のちらつきを不快に感じることがない樹脂硬化装置を提供することができる。

本実施形態に係る樹脂硬化装置の斜視図

開口が設けられた壁面を取り除くと共に載置台を取り外した状態の斜視図

前記樹脂硬化装置の内部を説明するための概略縦断面図

配置部及び光照射部の拡大斜視図

同実施形態に係る樹脂硬化装置の制御部の回路構成を示す図

第1及び第2の光源を異なるタイミングで発光させた状態を示す図

以下、本発明の一実施形態について、図1〜図6を参酌しつつ説明する。本実施形態に係る樹脂硬化装置(以下、単に「装置」とも称する。)10は、図1〜図3に示すように、配置部20と、光照射部30と、制御部40と、操作部50と、を備える。これら配置部20、光照射部30、制御部40、及び操作部50は、筐体12に収容又は形成されている。この筐体12は、略直方体形状の外観を有し、一つの壁面121に手や足の指先(以下、「被照射部位」とも称する。)を挿入するための開口122が形成されている。以下では、開口122が形成された壁面121を正面とし、図1における壁面121の横方向を幅方向(並び方向)、壁面121の上下方向を高さ方向、装置10の奥行き方向を前後方向、とする。

配置部20は、筐体12の開口122から挿入された被照射部位が配置される部位であって、光照射部30からの光が照射される部位である。配置部20は、照射室22と、照射室22に着脱可能に配置される載置台24とを有する。この配置部20では、載置台24の着脱によって、被照射部位の配置スペース(配置領域)の大きさを変更できる。即ち、本実施形態の装置10では、照射室22から載置台24を取り外すことにより、配置スペースを大きくし、照射室22に載置台24と取り付けることにより、配置スペースを小さくすることができる。

照射室22は、幅方向に間隔を空けて対向する一対の側壁(第1側壁(第1反射部)221及び第2側壁(第2反射部)222)と、一対の側壁221、222の上端同士を接続する天壁223と、一対の側壁221、222の後方側の端部同士を接続する後方壁224と、を有する。照射室22は、その内部に被照射部位が配置可能な大きさを有する。

第1側壁221は、第2側壁222と対向する面として、前後方向及び上下方向に広がる平滑な反射面(第1反射面)225を有する。また、第1側壁221は、前後方向に真っ直ぐ延びる案内溝226を下端に有する(図2参照)。また、第2側壁222は、第1側壁221と対向する面として、前後方向及び上下方向に広がる平滑な反射面(第2反射面)227を有する。また、第2側壁222は、前後方向に真っ直ぐ延びる案内溝228を下端に有する。本実施形態では、第2側壁222の案内溝228の断面(案内溝228の延びる方向と直交する断面)形状は、第1側壁221の案内溝226の断面(案内溝226の延びる方向と直交する断面)形状と同じである。

これら第1側壁221及び第2側壁222は、正面視における装置10の中心線Qからの距離が等しい位置にそれぞれ設けられている(図4参照)。そして、第1反射面225と第2反射面227とは、同じ形状(本実施形態の例では矩形状)の面であり、互いに平行である。

天壁223は、配置部20の上側に設けられた光照射部30と上下に重なる部位に保護ガラス223Aを有する。この保護ガラス223Aは、光を透過するが、照射室22内に挿入された被照射部位や、照射室22内のゴミや埃等が光照射部30に進入するのを防ぐ。

載置台24は、筐体12の開口122から出し入れ可能に照射室22に取り付けられる。この載置台24は、水平方向に広がる板状の基部241と、基部241に立設される一対の反射壁(第1反射壁242及び第2反射壁243)と、を有する。

基部241は、平面視、略矩形の板状の部位であり、幅方向の寸法が照射室22の一対の側壁221、222同士の間隔と対応し、前後方向の寸法が側壁221、222の前後方向の寸法と対応する。この基部241は、手の指先を載置する載置面244を上面に有し、載置面244は、該載置面244上における指先の位置決めをするための複数の凹部244A、244A、…を有する。また、基部241は、照射室22の第1側壁221下端の案内溝226と第2側壁222下端の案内溝228とに嵌り込む突条245をそれぞれ有する。この突条245は、基部241の幅方向両端において、外側に向けて突出し且つ前後方向に真っ直ぐ延びている。また、突条245は、第1側壁221及び第2側壁222の下端に設けられた案内溝226、228の断面形状と対応する断面形状を有している。これにより、載置台24を両案内溝226、228に沿って前後に動かすことで、載置台24を照射室22から取り外す、又は載置台24を照射室22に取り付けることができる。

第1反射壁242及び第2反射壁243は、基部241の幅方向の両端部において、前後方向及び上下方向に広がる壁である。これら第1反射壁242及び第2反射壁243の間隔は、その間に手の指先(五指)を配置可能な寸法である。第1反射壁242は、第2反射壁243と対向する面として、前後方向及び上下方向に広がる平滑な反射面(第3反射面)246を有する。また、第2反射壁243は、第1反射壁242と対向する面として、前後方向及び上下方向に広がる平滑な反射面(第4反射面)247を有する。これら第1反射壁242及び第2反射壁243は、正面視において装置10の中心線Qを挟んで対称に(即ち、中心線Qからの距離が等しい位置に)配置されている。そして、第3反射面246と第4反射面247とは、同じ形状(本実施形態の例では矩形状)の面であり、互いに平行である。このような配置により、載置台24が照射室22に取り付けられた状態で載置面244上に手の指先(五指)を載置したときに、前記指先が配置される領域(以下、「配置領域」と称する。)と第1反射面225との間に第3反射面246が位置し、配置領域と第2反射面227との間に第4反射面247が位置する。

尚、本実施形態の装置10では、第1反射面225、第2反射面227、第3反射面246、及び第4反射面247は、互いに平行である。

光照射部30は、図4に示す如く、配置部20(照射室22)の天壁223に載置され、一対の光照射部(第1照射部31及び第2照射部32)と、反射板33と、一対の支持板34、34と、を有する。光照射部30において、第1照射部31及び第2照射部32は、中心線Qを挟んで対称な位置に配置されている。具体的に、第1照射部31は第1反射面225及び第3反射面246の上方に配置され、第2照射部32は第2反射面227及び第4反射面247の上方に配置されている。

第1照射部31は、配置部20(照射室22内)の配置領域に配置された被照射部位に光を照射すると共に、照射室22の第2反射面227(照射室22から載置台24が取り外されているときは第4反射面247)を介して被照射部位に光を照射する。この第1照射部31は、第1の閃光放電管(第1光源)311と、第1の反射傘(第1反射部材)312と、第1の波長制限フィルタ(図示せず)と、を有する。

第1の閃光放電管311は、複数種の光硬化樹脂(例えば、UVランプ用の光硬化樹脂、UVLED用の光硬化樹脂等)を硬化できるよう、紫外線領域から赤外線領域までの広い波長域の光を発光する。この第1の閃光放電管311が発する光の波長域には、各光硬化樹脂(例えば、UVランプ用の光硬化樹脂、UVLED用の光硬化樹脂等)が硬化する各波長が含まれている。この第1の閃光放電管311は、前後方向に延びる所謂線状光源であって、紫外線領域から赤外線領域までの広い波長域の光の発光が可能なキセノン放電管である。尚、第1の閃光放電管311は、紫外線領域の光としては、UV—A及びUV−Bを発光する。ここで、UV−Aとは、波長域が320nm(又は315nm)〜400nmの紫外線であり、UV−Bとは、波長域が280nm〜320nm(又は315nm)の紫外線である。

第2照射部32は、配置部20(照射室22内)の配置領域に配置された被照射部位に光を照射すると共に、照射室22の第1反射面227(照射室22に載置台24が取り付けられているときは第3反射面246)を介して被照射部位に光を照射する。この第2照射部32は、第2の閃光放電管(第2光源)321と、第2の反射傘(第2反射部材)322と、第2の波長制限フィルタ323と、を有する。

第2の閃光放電管321は、第1の閃光放電管311と同様のキセノン放電管であり、波長域の広い光を発光する。この第2の閃光放電管321は、第1の閃光放電管311と同じ高さ位置において前後方向に延びる所謂線状光源である。従って、装置10では、第1の閃光放電管311と第2の閃光放電管321とは、幅方向(水平方向)に間隔を空けて略平行に配置されている。

反射天板33は、第1照射部31及び第2照射部32の上端間に掛け渡された板状の部材であり、下面が反射面となっている。この反射天板33は、正面視において中心線Qに向かって低くなるように中心線Qの位置において屈曲している。

一対の支持板34、34は、反射天板33が照射室22の天壁223から所定の高さ位置となるように、天壁223上において反射天板33を支持している。

制御部40は、操作部50からの入力に基づいて光照射部30による光の照射を制御する。本実施形態の制御部40は、例えば、図5に示す如く、発光のためのエネルギーを蓄積するコンデンサC1を含む充電回路41と、コンデンサC3から第1及び第2の閃光放電管311,321へエネルギーを放出するための発光回路42とを備える。

充電回路41は、例えば、半波倍電圧回路で構成されている。該半波倍電圧回路は、A点の交流電圧が負極性になったとき、整流器D1が導通状態となり、保護抵抗Rを介してコンデンサC1を充電する。また、A点が正極性になったとき、コンデンサC1の両端の直流電圧だけバイアスされた交流電圧が整流器D2に加わり、コンデンサC3は交流電圧の最大値の略2倍の直流電圧まで充電される。

発光回路42は、第1及び第2の閃光放電管311,321、ダイオードD3、及び閃光電流をスイッチするスイッチング素子IGBTが、コンデンサC3に対して直列接続された直列接続体と、抵抗R3と、トリガコンデンサC4と、トリガトランスTR1とを備える。そして、発光回路42は、スイッチング素子IGBTが制御回路43の信号でオンになることにより、コンデンサC3から第1及び第2の閃光放電管311,321へ電流が流れて発光する。

そして、制御回路43は、図6(a)に示す如く、第1の閃光放電管311の発光タイミングを、例えば、25回/秒で発光するように制御する。また、制御回路43は、第2の閃光放電管321の発光タイミングを、図6(b)に示す如く、25回/秒で発光制御する。このとき、第1の閃光放電管と第2の閃光放電管が交互に等間隔で発光するように発光タイミングをずらす。そうすることで、第1の閃光放電管311の発光タイミングと、該第1の閃光放電管311の発光タイミングの後の、第2の閃光放電管321の発光タイミングとの間隔が短くなる。すなわち、制御回路43は、第1及び第2の閃光放電管311,321を交互に発光させて、第1及び第2の閃光放電管311,321の単位時間あたりの総発光回数を、50回/秒で発光するように制御する(図6(c)参照)。

したがって、使用者にとっては、漏光の発光間隔が、等間隔の50Hzで発光する発光間隔に擬似的に縮められるようになり、人の目には連続光として認識され易くなり、使用者が漏光のちらつきを不快に感じにくくなる。

操作部50は、制御回路43への入力及び表示等を行う。この操作部50は、各種のスイッチや、表示ランプ等を備える。

つぎに使用態様について説明する。筐体12の開口122から、各爪にジェルネイル等の光硬化樹脂を塗布した状態の被照射部位を挿入する。このとき、手の爪に塗布された光硬化樹脂を硬化させるときには、載置台24を照射室22に取り付けた状態で手の指先を筐体12の開口122から照射室22内に挿入し、載置台24上に載置する。また、足の爪に塗布された光硬化樹脂を硬化させるときには、載置台24を照射室22から取り外した状態で足の指先(つま先)を筐体12の開口122から照射室22内に挿入し、装置10が配置されている台等の上に載置する。これにより、足の指先(つま先)を配置できる大きさの配置スペースに手の指先を配置したときの光の照射効率の低下を好適に防ぐことができる。

そして、被照射部位が配置部20の配置領域に配置された状態で、操作部50のスイッチ等を操作し、光照射部30から光を放射させる。このとき、装置10では、図4に示すように、異なる位置に配置された各光照射部(第1照射部31及び第2照射部32)から指先に直接照射される光に加え、第1反射面225(又は第3反射面246)及び第2反射面227(又は第4反射面247)での反射光も利用することによって、少ない光照射部(第1照射部31と第2照射部32)であっても、指先に複数の方向から光を照射することができる。

すなわち、幅方向に離れた位置に配置された第1照射部31及び第2照射部32から指先にそれぞれ直接入射する光と、配置領域を挟んで対向する第1反射面225(又は第3反射面246)及び第2反射面227(又は第4反射面247)によって反射された後に被照射部位に入射する光(反射光)とによって、被照射部位に対して複数の方向から光が照射される。しかも、配置領域を挟んで互いに対向する第1反射面225(又は第3反射面246)及び第2反射面227(第4反射面247)を用いることで、上方からの照射だけでは十分に光を照射し難い爪の幅方向の端部に対して、反射光を効果的に入射させることができる。これにより、少ない光照射部(第1照射部31及び第2照射部32)によって光硬化樹脂を爪全体において均一に硬化させることが可能となる。

そして、第1の閃光放電管311の発光タイミング(25回/秒)に対して、第2の閃光放電管321の発光タイミング(25回/秒)を、交互に等間隔になるように、ずらして発光させることで、第1の閃光放電管311及び第2の閃光放電管321の単位時間あたりの総発光回数を50回/秒で発光させるようにしたので、使用者にとっては、漏光のパルス間隔が擬似的に縮められるようになり、人の目には連続光として認識されるようになり、使用者が漏光のちらつきを不快に感じることがなくなる。また、単一の閃光放電管を極短時間に縮めて発光させることがないので、単一の閃光放電管に大きな負荷がかかることがなく、回路や部品構成にも過度の負担がかかることがなく、故障に対するリスクも低減でき、部品コストも削減できる。

尚、本発明の樹脂硬化装置は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

上記実施形態の装置10では、一対の閃光放電管311,321の単位時間あたりの総発光回数を50回/秒になるように発光タイミングを制御するようにしたが、これに限定されない。一対の閃光放電管311,321の単位時間あたりの総発光回数を少なくとも50回/秒以上で発光できればよい。要は、使用者が開口122からの漏光のちらつきを不快に感じることがないように、一対の閃光放電管311,321を発光制御できればよい。

また、光源(閃光放電管311,321)の具体的な数は限定されない。上記実施形態の装置10は、一対の閃光放電管311,321しか備えていないが、二対又は三対の照射部を備えてもよい。この場合、それぞれの発光周期が等しくずれるように、発光制御(複数の光源の単位時間あたりの総発光回数が少なくとも50回/秒以上の発光回数で発光する)することで、開口122からの漏光のちらつきをなくすことができる。

本発明の樹脂硬化装置は、複数の光源を異なるタイミングで発光させることによって、使用者が漏光のちらつきを不快に感じることのない用途に適用することができる。

10 樹脂硬化装置 12 筐体 122 開口 22 照射室 31 第1照射部 311 第1の閃光放電管(第1光源) 32 第2照射部 321 第2の閃光放電管(第2光源) 40 制御部 41 充電回路 42 発光回路 43 制御回路