CN105276411A - 光照射装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种小型、轻便,且LED间的照射强度偏差少的光照射装置。其具备:基板,其大致平行于第1方向以及第2方向;多个发光元件,其在基板的表面上沿着第1方向每隔第1间隔并排配置,且对与基板表面正交的第3方向射出光;冷却装置,其以密接于基板背面的方式设置,且将多个发光元件所产生的热量释放至空气中。冷却装置具备在基板背面沿着第1方向每隔第2间隔并排配置的多个热管以及与多个热管贯通的板状的多个散热片,各热管具有在第2方向上延伸且与基板热性结合的底部以及从底部向第2方向的相反侧突出且分别与多个散热片热性结合的臂部,其从基板向多个散热片输送热量。
Description
技术领域
本发明作为光源具备发光二极管LED(LightEmittingDiode),涉及一种照射线形光的光照射装置,特别是涉及一种具备能够将发光二极管LED产生的热量释放出来的冷却装置的光照射装置。
背景技术
以往,众所周知的是使用由紫外光的照射而硬化的UV油墨进行印刷的印刷装置。在这种印刷装置中,从墨头的喷嘴向介质喷出油墨后,向形成于介质的点照射紫外光。通过紫外光的照射,点硬化并定影于介质,所以对难以吸收液体的介质也能进行良好的印刷。这种印刷装置在例如专利文献1中有所描述。
在专利文献1中记载有一种印刷装置,这种印刷装置具备:传送印刷介质的传送单元;在传送方向上并排,并分别喷出蓝绿色、品红色、黄色、黑色、橙色、绿色的彩色墨水的6个墨头;配置于各墨头间的传送方向的下游侧,并使从各墨头向印刷介质喷出的点油墨预硬化(钉扎(pinging))的6个预硬化用照射部;以及使点油墨正式硬化并定影于印刷介质的正式硬化用照射部。专利文献1中所述的印刷装置通过在预硬化、正式硬化2个阶段使点油墨硬化,抑制了彩色油墨间的渗透以及点的扩散。
专利文献1中所述的预硬化用照射部为一种配置于印刷介质的上方并对印刷介质照射紫外光的紫外光照射装置,在印刷介质的宽度方向上照射线形紫外光。在预硬化用照射部中,从印刷装置自身的轻便化以及紧凑化的要求出发,作为光源使用LED,沿着印刷介质的宽度方向,多个LED并排配置。
然而,若作为光源使用LED,因为投入的电力大部分会变成热量,所以存在LED自身产生的热量会导致发光效率与使用寿命降低的问题,热量的处理成为该类紫外光照射装置需要解决的问题。因此,在将LED作为光源来利用的光照射装置中,需采用对LED所产生的热量进行强制性散热的构造。
例如,专利文献2中所述的光照射装置(光源装置)被构造成具备多个LED、载置多个LED的基板和抵接于基板的背面配置的散热片,散热片将来自基板的热量释放至空气中。
此外,专利文献3公开了一种具备基台(机头)与在基台上直线状并排配置的多个LED的光照射装置(光源单元)。在基台上,用于使冷却水流过的流路沿着LED排列的方向形成多个,在该流路中流过冷却水,使各LED被冷却。此外,若使冷却水只在LED的排列方向(即,一个方向)上流过,则冷却水的上游侧与下游侧会产生温度差,在LED间也产生温度差,各LED的照射强度产生偏差,因此,在专利文献3中所述的光照射装置中,在LED的排列方向以及与LED的排列方向相反的方向上流过冷却水,减少LED间的温度差。
现有技术文献
专利文献1:日本特开2013-252720号公报
专利文献2:日本特开2012-186015号公报
专利文献3:日本特开2009-064987号公报
发明内容
发明所要解决的问题:
根据专利文献2以及专利文献3中公开的光照射装置,利用空气或者冷却水能够有效地冷却LED,因此,在能够防止LED性能降低和损伤的同时,高亮度的发光成为可能。
然而,专利文献2的光照射装置是一种通过散热片对LED进行空冷的结构,因此,冷却能力由散热片的热传导率以及尺寸决定,要想得到大的冷却能力,必须要用热传导率高的材料制备散热片,散热片的尺寸也必须很大,因此该类光照射装置存在自身大型化的问题。
此外,专利文献3的光照射装置为一种通过基台水冷LED的构造,因此,与专利文献2的光照射装置这样的空冷构造相比,冷却能力虽然有所提高,但是存在装配繁琐和费用较高的问题。此外,作为冷却水的供给部件,例如,在采用悬挂流动冷却水的构造(即,舍弃流路中流过的冷却水的构造)的情况下,存在冷却水的消费量大的问题,此外,在采用循环使用冷却水的构造的情况下,存在单独需要用于冷却冷却水的装置,装置自身变大的问题。
本发明为借鉴这样的情况而完成的,其目的在于提供一种小型、轻便,且各LED间的照射强度偏差少的光照射装置。
用于解决问题的方法:
为达成上述目的,本发明的一种光照射装置,是在照射面上,在第1方向上延伸,并且,在与所述第1方向正交的第2方向上照射具有规定线宽的线形光,具备:与所述第1方向以及所述第2方向大致平行的基板,在所述基板的表面上沿着所述第1方向每隔第1间隔并排配置,且对与所述基板的表面正交的规定方向射出所述线形光的多个发光元件,和以密接于所述基板的背面的方式设置,且将所述多个发光元件所产生的热量释放至空气中的冷却装置,其中,所述冷却装置具备:在所述基板的背面沿着所述第1方向每隔第2间隔并排配置的多个热管,和所述多个热管贯通的板状的多个散热片,所述多个热管分别具有在所述第2方向上延伸且与所述基板热性结合的底部,以及从该底部向规定方向的相反侧突出且与多个散热片分别热性结合的臂部,各热管从所述基板向所述多个散热片输送热量。
根据这种构造,各发光元件产生的热量由基板以及热管迅速地向散热片移动,从散热片向空气中有效地散热。因此,各发光元件的温度没有过度上升,也不产生发光效率明显降低的问题。各热管1配置为其底部在第2方向上延伸,且沿着第1方向等间隔配置。因此,在第2方向以及第1方向上,冷却能力的偏差少,能够一致地(均匀地)冷却基板,也能够均匀地冷却配置于基板上的多个发光元件。从而在各发光元件间也不产生温度差,也不会产生因温度特性而引起的照射强度的偏差。此外,因为是一种沿着第3方向排列多个板状散热片的构造,因此散热片具有充分的表面积。此外,通过热管和散热片构成冷却装置,因此,与使用以往的冷却水的冷却装置相比,更为小型、轻便。
此外,从所述第1方向观察时,所述多个热管分别具有U形或者L形的形状。
此外,优选所述多个散热片分别配置成与所述基板大致平行。
此外,优选多个热管由在第2方向上位于第1位置的第1热管与在第2方向上位于第2位置的第2热管构成,第1热管与第2热管沿着第1方向交互配置。此外,优选在这种情况下,第1热管与第2热管以密接于第1方向的方式配置。
此外,从第1方向观察时,多个热管分别具有L形的形状,并配置于围成该L形的空间内,能够构成为具备驱动多个发光元件的驱动电路与配置于驱动电路以及多个热管的第3方向的相反侧,用于冷却驱动电路以及散热片的风扇。
此外,从第1方向观察时,多个热管分别具有L形的形状,能够构成为在围成该L形的空间内具备冷却散热片的风扇。
此外,从第1方向观察时,多个热管分别能够构成为具有コ形的形状。此外,优选臂部的前端部弯曲成与底部大致平行,多个散热片分别以相对于基板大致垂直的方式配置于臂部的前端部。
此外,优选多个热管由在第3方向上长度不同的第1热管与第2热管构成,第1热管与第2热管沿着第1方向交互配置。此外,在这种情况下,优选第1热管与第2热管以密接于第1方向的方式配置。
此外,优选具备有相对于所述散热片朝所述第1方向或者所述第2方向生成气流的风扇。此外,在此情况下,从所述第1方向观察时,所述多个热管分别具有L形的形状,所述的光照射装置具备有配置于所述L形围成的空间内,驱动所述多个发光元件的驱动电路,所述风扇配置于所述驱动电路以及所述多个热管的所述第3方向的相反侧,以冷却所述驱动电路以及所述散热片的方式朝所述第2方向生成气流。
此外,优选从所述第1方向观察时,所述多个热管分别具有L形的形状,所述风扇配置于所述L形围成的空间内,以冷却所述散热片的方式朝所述第2方向生成气流。
此外,优选从所述第1方向观察时,所述多个热管分别具有コ形的形状。臂部的前端部弯曲成与所述底部大致平行,所述多个散热片分别以相对于所述基板大致垂直的方式配置于所述臂部的前端部。
此外,优选所述多个热管由在所述第3方向上长度不同的第1热管与第2热管构成,所述第1热管与所述第2热管沿着所述第1方向交互配置。此外,所述第1热管与所述第2热管以密接于所述第1方向的方式配置。
此外,优选具备有相对于所述散热片朝所述第1方向或者所述第3方向生成气流的风扇。
所述风扇配置于所述コ形围成的空间内,以冷却所述散热片的方式朝所述第3方向生成气流。
此外,优选所述风扇配置于所述多个热管的所述第3方向的相反侧,以冷却所述散热片的方式朝所述第3方向生成气流。
此外,优选多个热管分别在第2方向上扁平。
此外,所述臂部与所述底部成的角度是大致90度。
此外,所述光照射装置具备沿着所述第1方向连结的多个所述冷却装置。
此外,优选所述发光元件发出作用于紫外线硬化树脂的波长的光。
此外,优选所述发光元件为发光二极管LED。
由于采用了上述技术方案,本发明所取得的有益效果为:
本发明结构紧凑、质轻、占地面积小、易于装配,且本发明的发光元件间的照射强度偏差小,发光元件的使用寿命长。
附图说明
图1为涉及本发明的第1实施方式的光照射装置的主视图。
图2为涉及本发明的第1实施方式的光照射装置的俯视图。
图3为涉及本发明的第1实施方式的光照射装置的后视图。
图4为涉及本发明的第1实施方式的光照射装置的右侧视图。
图5为涉及本发明的第1实施方式的光照射装置的变形例的后视图。
图6为涉及本发明的第2实施方式的光照射装置的右侧视图。
图7为涉及本发明的第3实施方式的光照射装置的右侧视图。
图8为涉及本发明的第4实施方式的光照射装置的后视图。
图9为涉及本发明的第4实施方式的光照射装置的右侧视图。
图10为涉及本发明的第5实施方式的光照射装置的后视图。
图11为涉及本发明的第5实施方式的光照射装置的右侧视图。
图12为涉及本发明的第6实施方式的光照射装置的右侧视图。
图13为涉及本发明的第7实施方式的光照射装置的右侧视图。
图14为涉及本发明的第8实施方式的光照射装置的俯视图。
图15为涉及本发明的第8实施方式的光照射装置的右侧视图。
图16为涉及本发明的第9实施方式的光照射装置的右侧视图。
图17为涉及本发明的第10实施方式的光照射装置的右侧视图。
图中:
1、1A、1B、1C、1D、1E、1F、1G、1H、1J光照射装置
101基板
103发光二极管LED
200冷却装置
201、201′、201A、201B、201C1、201C2、201D1、201D2、201G1、201G2热管
201a、201Aa、201Ba、201D1a、201D2a、201G1a、201G2a底部
201b、201Ab、201Bb、201C1b、201C2b、201D1b、201D2b、201G1b、201G2b臂部
203、203A、203B、203E散热片
203a、203Aa、203Ba通孔
301、301F、301G、301J风扇
401发光二极管LED驱动电路
501壳体
501a、501c开口
501b底面
具体实施方式
以下参照附图,对本发明的实施方式加以详细说明。应予说明,图中,相同或相应部分带有相同的符号,不重复说明。
第1实施方式:
图1为涉及本发明的第1实施方式的光照射装置1的主视图。此外,图2为图1的光照射装置1的俯视图,图3为图1的光照射装置1的后视图,图4为图1的光照射装置的右侧视图。本实施方式的光照射装置1为一种搭载于使用通过紫外光的照射进行硬化的UV油墨来进行印刷的印刷装置的装置,与未图示的印刷介质相对配置,对印刷介质的宽度方向(即,与运送印刷介质的方向正交的方向)照射线形紫外光。再者,在本说明书中,为方便说明,将从光照射装置1射出的线状紫外光的长边(线长)方向设为X轴方向,将短边方向(即,图1的上下方向)设为Y轴方向,将与X轴以及Y轴正交的方向(即,紫外光的射出方向)设为Z轴,在以下进行说明。
如图1~图4所示,本实施方式的光照射装置1具备平行于X轴方向以及Y轴方向的矩形基板101、配置于基板101上的多个LED(LigntEmittingDiode)发光元件、和冷却装置200,发光元件为发光二极管LED103。
基板101为一种以热传导率高的材料(例如,铜、铝、氮化铝)所形成的矩形配线板,在其表面X轴方向以及Y轴方向上空开规定间隔,搭载有40个(X轴方向)×5个(Y轴方向)发光二极管LED103。此外,在基板101上,形成有用于向各发光二极管LED103供给电力的阳极图案(未图示)以及阴极图案(未图示),各发光二极管LED103分别钎焊并电性连接于阳极图案以及阴极图案。阳极图案以及阴极图案与未图示的LED驱动电路电性连接,并由阳极图案以及阴极图案向各发光二极管LED103供给来自LED驱动电路的驱动电流。
发光二极管LED103为一种具有大致正方形发光面的LED芯片(未图示),接受来自LED驱动电路的驱动电流的供给,射出波长为385nm的紫外光的半导体元件。对各发光二极管LED103供给驱动电流时,从各发光二极管LED103射出对应于驱动电流的光量的紫外光,从光照射装置1射出大致平行于X轴方向的线形紫外光。再者,本实施方式的各发光二极管LED103以射出大致相同光量的紫外光的方式调整供给至各发光二极管LED103的驱动电流,从光照射装置1射出的线形紫外光在X轴方向以及Y轴方向上具有大致均匀的光量分布。
冷却装置200以密接于基板101的背面(与搭载有发光二极管LED103的面相反的面)的方式配置,为一种释放各发光二极管LED元件103所产生的热量的装置,由多个热管201与多个散热片203构成。各发光二极管LED103中流过驱动电流,从各发光二极管LED103射出紫外光时,产生由于LED元件103的自发热升温而导致的发光效率显著降低的问题,所以,在本实施方式中,以密接于基板101背面的方式设置冷却装置200,将发光二极管LED103产生的热量由基板101传导至冷却装置200,进行强制性散热。
热管201为一种真空密封有工作液(例如,水、酒精、氨水等)的剖面大致为圆形的中空金属(例如,铜、铝、铁、镁等金属或包含这些的合金等)的密闭管。如图4所示,从X轴方向上观察时,本实施方式的各热管201具有大致U形的形状,由与基板101背面密接的底部201a、从底部201a向Z轴负方向(即,与紫外光的射出方向相反的方向)突出的一对臂部201b构成。在本实施方式中,20个热管201沿着X轴方向隔开规定间隔并排配置一列(图2、图3),各热管201的底部201a通过未图示的固定工具或者粘着剂以与基板101背面密接的状态固定,与基板101热性结合(图4)。
散热片203为一种矩形金属(例如,铜、铝、铁、镁等金属或包含这些的合金等)部件。如图3所示,本实施方式的各散热片203中形成有用于插入各热管201的一对臂部201b的40个通孔203a,在本实施方式中,15片散热片203顺次插入各热管201的一对臂部201b中,沿着Z轴方向(即,与基板101平行)隔着规定间隔并排配置(图2、图4)。再者,各散热片203在各通孔203a中通过焊接或粘合等方法与各臂部201b机械性以及热性结合。
各发光二极管LED103中流过驱动电流,从各发光二极管LED103射出紫外光时,由于LED元件103的自发热温度上升,但各发光二极管LED103产生的热量会由基板101迅速传导(移动)至各热管201的底部201a。然后,热量移动至各热管201的底部201a时,各热管201内的工作液吸收热量并蒸发,工作液的蒸汽通过一对臂部201b内的通孔移动,所以,底部201a的热量移动至一对臂部201b。然后,移动至一对臂部201b的热量进一步移动至结合于一对臂部201的多个散热片203,从各散热片203向空气中散热。从各散热片203散热时,一对臂部201b的温度也降低,因此,一对臂部201b内的工作液蒸汽也被冷却恢复成液体,移动至底部201a。然后,移动至底部201a的工作液被用于重新吸收介由基板101传导的热量。
如上所述,在本实施方式中,各热管201内的工作液通过在底部201a与一对臂部201b之间循环,由各发光二极管LED103产生的热量迅速移动至散热片203,从散热片203有效地向空气中散热。因此,不存在发光二极管LED103的温度过度上升,也不会发生发光效率显著降低的问题。
再者,冷却装置200的冷却能力取决于热管201的热传输量、散热片203的散热量,因此,从冷却能力的观点出发,热管201以及散热片203的数量越多越好。此外,配置于基板101的各发光二极管LED103之间产生温度差时,会产生因温度特性引起的照射强度的偏差,因此,从照射强度的观点出发,要求沿着Y轴方向以及X轴方向均匀冷却基板101。
因此,本实施方式的冷却装置200通过以各热管201的底部201a朝向基板101的短边方向(即,沿着Y轴方向延伸)的方式配置,以沿着Y轴方向均匀冷却基板101的同时,沿着基板的长边方向(即,X轴方向)并列多个热管201的方式构成。此外,通过在X轴方向上等间隔配置各热管201,沿着X轴方向均匀冷却基板101。
如上所述,根据本实施方式的构造,在Y轴方向以及X轴方向上,冷却能力的偏差少,能够同样(均匀)冷却基板101,也能够均匀冷却配置于基板101上的200个发光二极管LED103。从而,在各发光二极管LED103之间也不产生温度差,也没有由温度特性引起的照射强度的偏差。
以上虽为本实施方式的说明,但本发明并不局限于上述构造,在本发明的技术思想范围内可进行各种变形。
例如,本实施方式的冷却装置200虽为一种具备沿着X轴方向隔着规定间隔并排一列的20个热管201与接合于各热管201的一对臂部201b的15片散热片203的构造,但热管201以及散热片203的数量并不局限于此。散热片203的数量由发光二极管LED元件103的发热量和散热片203周围空气温度等的关系决定,根据能够释放由发光二极管LED元件103所产生的热量的散热片面积进行适当选择。此外,热管201的数量还由发光二极管LED103的发热量和各热管201的热传输量等的关系决定,为了能够充分传送由发光二极管LED103所产生的热量进行适当选择。然而,若热管201的数量增加,则邻接的热管201的臂部201b之间的间隔缩窄,阻碍Y轴方向的空气流动,产生冷却能力降低的问题。在此,在增加热管201的数量的情况下,如图5所示,优选在X轴方向上使用薄的扁平型(即,在Y轴方向上扁平的)的热管201′,并构成为热管201之间的间隔不过分缩窄。再者,在这种情况下,优选热管201′的扁平率(即,相对于长半径(Y轴方向上的半径)的短半径(X轴方向的半径))为0.5以下。此外,在此种情况下,优选热管201′的底部201a以不成扁平的方式构成,因此底部201a与基板101的接触面积不变小。
此外,本实施方式的冷却装置200虽然作为一种各热管201的底部201a通过未图示的固定工具或者粘着剂以与基板101背面密接的状态固定的装置加以说明,但并不局限于这种构造。例如,冷却装置200还能够构造成具备各热管201的底部201a被接合的金属制基台,该基台以与基板101背面密接的状态被固定。此外,本发明中的光照射装置的冷却机构也可以采用以下结构:例如,由5个热管201、该5个热管201的底部201a接合的基台以及分别与5个热管接合的多个(例如,15片)散热片203构成冷却装置,通过沿着X轴方向连接4个该冷却装置200,也能够构成与本实施方式的冷却装置200同样尺寸的冷却装置。再者,在这种情况下,为了沿着X轴方向均匀冷却基板101,在连接的4个冷却装置200中,优选各热管201的间隔(即,在X轴方向上并排的20个热管201的间隔)等间隔构成。
此外,本实施方式的冷却装置200作为自然空冷的装置加以说明,可是,也可还设有向冷却装置200供给冷却风的风扇和风管,对冷却装置200进行强制空冷。
此外,本实施方式的发光二极管LED103作为射出波长为385nm的紫外光的部件加以说明,但发光二极管LED103也可以是射出其他波长紫外光的部件,或者也可以是射出可视光或红外光的部件,光照射装置1的用途不局限于使用UV油墨进行印刷的印刷装置。
此外,在本实施方式的热管201中的臂部,作为从底部201a向Z轴负方向突出的一对臂部201b加以说明,可是,臂部201b与底部成的角度不局限于90°
第2实施方式:
图6为涉及本发明的第2实施方式的光照射装置1A的右侧视图。如图6所示,本实施方式的光照射装置1A的各热管201A具有大致L形的形状,由与基板101背面密接的底部201Aa以及从底部201Aa向Z轴负方向突出的一根臂部201Ab构成,各热管201A的臂部201Ab被插入形成于各散热片203A的20个通孔203Aa并与各散热片203A机械性以及热性结合,这一点与第1实施方式的光照射装置1的热管201不同。
如上所述,本实施方式为一种各热管201A与各散热片203A通过一根臂部201Ab结合的构造,因此,从各热管201A向各散热片203A的热传输量与第1实施方式的构造相比为其1/2,但是若散热片203A的散热量充分地大于发光二极管LED103的发热量,此时,与第1实施方式相同,能够有效地将由各发光二极管LED元件103产生的热量向空气中释放。
再者,本实施方式的热管201A也与第1实施方式的热管201相同,臂部201Ab虽为一种从底部201Aa向Z轴负方向(即,相对于底部201Aa直角)突出的部件,但并不一定局限于这种构造。例如,臂部201Ab最好以相对于底部201Aa以规定角度(例如,60度)倾斜的方式设置。此外,在这种情况下,虽然与各热管201A的臂部201Ab结合的各散热片203A也相对于基板101倾斜,但是不影响散热片203A的散热量自身,能够得到同样的效果。
第3实施方式:
图7为涉及本发明的第3实施方式的光照射装置1B的右侧视图。如图7所示,本实施方式的光照射装置1B的各热管201B具有大致コ字形的形状,由与基板101背面密接的底部201Ba以及从底部201Ba向Z轴负方向突出,还向Y轴负方向弯曲的一根臂部201Bb构成,各热管201B的臂部201Bb的前端部插入形成于各散热片203B的20个通孔并与各散热片203B机械性以及热性结合,这一点与第1实施方式的光照射装置1的热管201不同。
本实施方式也与第2实施方式的热管201A相同,为一种各热管201B与各散热片203B通过一根臂部201Bb结合的构造,因此,从各热管201B向各散热片203B的热传输量与第1实施方式的构造相比为其1/2,但是若散热片203B的散热量充分地大于发光二极管LED元件103的发热量,此时,与第1实施方式相同,能够有效地将由各发光二极管LED103产生的热量向空气中释放。
第4实施方式:
图8为涉及本发明的第4实施方式的光照射装置1C的后视图,图9为光照射装置1C的右侧视图。如图8以及9所示,本实施方式的光照射装置1C的Y轴方向的位置不同的2种热管201C1、201C2沿着X轴方向交互密接配置,这一点与第1实施方式的光照射装置1的热管201不同。此外,在图8中,为方便说明,省略表示在X轴方向上延伸的基板101以及散热片203的部分。
如上所述,若相互不同地配置2种热管201C1、201C2,则在邻接的热管201C1的臂部201C1b与热管201C2的臂部201C2b之间在Y轴方向产生空间。因此,即使将数量多的热管201C1、201C2密接配置于X轴方向,也几乎不会阻碍Y轴方向的空气流动。即,根据这种构造,与第1实施方式相比,可在X轴方向上配置更多的201C1、201C2,能进一步提高冷却能力。再者,相对于散热片203还具备朝X轴方向生成气流的风扇(未图示)或者朝Y轴方向生成气流的风扇(未图示),也能够进一步提高冷却能力。再者,在本实施方式中,形成有从所述第1方向观察时,热管201C1的底部201C1a与热管201C2的底部201C2a重叠的领域,以及热管201C1的底部201C1a与热管201C2的底部201C2a不重叠的领域。此时,在热管201C1的底部201C1a与热管201C2的底部201C2a不重叠的领域,会产生温度分布不均,因此优选在热管201C1的底部201C1a与热管201C2的底部201C2a重叠的领域(即,在基板101的中心部)配置发光二极管LED元件。
第5实施方式:
图10为涉及本发明的第5实施方式的光照射装置1D的后视图,图11为光照射装置1D的右侧视图。如图10以及11所示,本实施方式的光照射装置1D的Y轴方向的位置不同的(即,底部201D1a、201D2a的长度不同)2种热管201D1、201D2沿着X轴方向交互密接配置,这一点与第2实施方式的光照射装置1A的热管201A不同。此外,在图10中,为方便说明,省略表示在X轴方向上延伸的基板101以及散热片203的部分。
如上所述,若相互不同地配置2种热管201D1、201D2,则在邻接的热管201D1的臂部201D1b与热管201D2的臂部201D2b之间在Y轴方向产生空间。因此,即使将数量多的热管201D1、201D2密接配置于X轴方向,也几乎不会阻碍Y轴方向的空气流动。即,根据这种构造,与第2实施方式相比,可在X轴方向上配置更多的2热管201D1、201D2,能进一步提高冷却能力。再者,相对于散热片203还具备朝X轴方向生成气流的风扇(未图示)或者朝Y轴方向生成气流的风扇(未图示),也能够进一步提高冷却能力。再者,在本实施方式中,形成有从所述第1方向观察时,热管201D1的底部201D1a与热管201D2的底部201D2a重叠的领域,以及热管201D1的底部201D1a与热管201D2的底部201D2a不重叠的领域。此时,在热管201D1的底部201D1a与热管201D2的底部201D2a不重叠的领域,会产生温度分布不均,因此优选在热管201D1的底部201D1a与热管201D2的底部201D2a重叠的领域(即,在基板101的Y轴方向正侧(即图11的右侧)中心部)配置发光二极管LED元件。
第6实施方式:
图12为涉及本发明的第6实施方式的光照射装置1E的右侧视图。如图12所示,本实施方式的光照射装置1E涉及缩窄第5实施方式的光照射装置1D的散热片203的Y轴方向,并在由此而空出的空间内配置驱动发光二极管LED103的LED驱动电路401。此外,光照射装置1E具有热管201D1、201D2与覆盖散热片203的壳体501,在壳体501的Z轴方向端部(相对于热管201D1、201D2以及LED驱动电路401的Z轴方向负侧)具备风扇301。
风扇301为从形成于壳体501的顶面的开口501a吸入外部空气,并将壳体501内的空气排出的风扇。若风扇301旋转,如图12的虚线箭头所示,在壳体501内产生Y轴方向以及Z轴方向的气流,冷却散热片203的同时,也冷却发光二极管LED驱动电路401。如此,在本实施方式中,在大致L形的热管201D1、201D2的臂部201D1b、201D2b与底部201D1a、201D2a围成的空间内配置发光二极管LED驱动电路401,由此抑制壳体501的Y轴方向的尺寸的同时,有效地冷却散热片203以及发光二极管LED驱动电路401。再者,通过固定、支撑不影响气流的壳体501的底面501b来将本实施方式的光照射装置1E固定于印刷装置(未图示)内的规定位置。
第7实施方式:
图13为涉及本发明的第7实施方式的光照射装置1F的右侧视图。如图13所示,本实施方式的光照射装置1F中,代替第6实施方式涉及的光照射装置1E的发光二极管LED驱动电路401,配置风扇301F。
风扇301F为从形成于壳体501的顶面的开口501a吸入外部空气,并将壳体501内的空气排出的风扇。若风扇301旋转,如图13的虚线箭头所示,在壳体501内产生Y轴方向的气流,冷却散热片203。如此,在本实施方式中,在大致L形的热管201D1、201D2的臂部201D1b、201D2b与底部201D1a、201D2a(未图示)围成的空间内配置风扇301F,由此抑制壳体501的Y轴方向的尺寸的同时,有效地冷却散热片203。
第8实施方式:
图14为涉及本发明的第8实施方式的光照射装置1G的俯视图,图15为光照射装置1G的右侧视图。如图14以及15所示,本实施方式的光照射装置1G的Z轴方向的长度不同的2种热管201G1、201G2沿着X轴方向交互密接配置,这一点与第3实施方式的光照射装置1B的热管201B不同。此外,在图14中,为方便说明,省略表示在X轴方向上延伸的基板101以及散热片203B的部分。
如上所述,若相互不同地配置2种热管201G1、201G2,则在邻接的热管201G1的臂部201G1b的前端部(安装散热片203B的部分)与热管201G2的臂部201G2b(安装散热片203B的部分)之间在Z轴方向产生空间。因此,即使将数量多的热管201G1、201G2密接配置于X轴方向,也几乎不会阻碍Z轴方向的空气流动。即,根据这种构造,与第3实施方式相比,可在X轴方向上配置更多的201G1、201G2,能进一步提高冷却能力。再者,根据本实施方式的构造,在各热管201G1的臂部201G1b的前端部周边以及各热管201G2的臂部201G2b的前端部周边能够产生X轴方向以及Z轴方向的空间,因此作为还具备沿着X轴方向或Z轴方向送风的风扇(未图示)的构造,也能够进一步提高冷却能力。再者,相对于散热片203B还具备朝X轴方向生成气流的风扇(未图示)或者朝Z轴方向生成气流的风扇(未图示),也能够进一步提高冷却能力。
第9实施方式:
图16为涉及本发明的第9实施方式的光照射装置1H的右侧视图。如图16所示,本实施方式的光照射装置1H为在第8实施方式涉及的光照射装置1Gコ形的热管201G1、201G2的臂部201G1b、201G2b与底部201G1a、201G2a(未图示)围成的空间内增设风扇301G。
风扇301G吸入外部的空气,生成Z轴方向的气流,冷却散热片203B。如此,在本实施方式中,在由大致コ形的热管201G1、201G2的臂部201G1b、201G2b与底部201G1a、201G2a(未图示)围成的空间内配置风扇301G,由此抑制光照射装置1H的Y轴方向的尺寸的同时,有效地冷却散热片203B。
第10实施方式:
图17为涉及本发明的第10实施方式的光照射装置1J的右侧视图。如图17所示,本实施方式的光照射装置1J为在第8实施方式涉及的光照射装置1G的热管201G1、201G2以及散热片203B的Z轴方向外侧增设风扇301J。
风扇301J吸入外部的空气,生成Z轴方向的气流,冷却散热片203B。如此,在本实施方式中,通过在散热片203B的Z轴方向外侧配置风扇301J,由此抑制光照射装置1J的Y轴方向的尺寸的同时,有效地冷却散热片203B。
再者,应当认为此次公开的实施方式的所有点均为举例,并非限定。本发明的范围并非上述说明,而是由权利要求书所示,旨在包含与权利要求书等同含义以及范围内的全部变更方式。
Claims (20)
1.一种光照射装置,是在照射面上,在第1方向上延伸,且在与所述第1方向正交的第2方向上照射具有规定线宽的线形光,其特征在于,
具备:
与所述第1方向以及所述第2方向大致平行的基板,在所述基板的表面上沿着所述第1方向每隔第1间隔并排配置,且对与所述基板的表面正交的第3方向射出所述线形光的多个发光元件,和
以密接于所述基板的背面的方式设置,且将所述多个发光元件所产生的热量释放至空气中的冷却装置,
其中,所述冷却装置具备:
在所述基板的背面沿着所述第1方向每隔第2间隔并排配置的多个热管,和所述多个热管贯通的板状的多个散热片,
所述多个热管分别具有在所述第2方向上延伸且与所述基板热性结合的底部,以及从该底部向规定方向的相反侧突出且与多个散热片分别热性结合的臂部,各热管从所述基板向所述多个散热片输送热量。
2.根据权利要求1所述的光照射装置,其特征在于,
从所述第1方向观察时,所述多个热管分别具有U形或者L形的形状。
3.根据权利要求2所述的光照射装置,其特征在于,
所述多个散热片分别配置成与所述基板大致平行。
4.根据权利要求2或者3所述的光照射装置,其特征在于,
所述多个热管由在所述第2方向上位于第1位置的第1热管与在所述第2方向上位于第2位置的第2热管构成,
所述第1热管与所述第2热管沿着所述第1方向交互配置。
5.根据权利要求4所述的光照射装置,其特征在于,
所述第1热管与所述第2热管以密接于所述第1方向的方式配置。
6.根据权利要求1~3任一项所述的光照射装置,其特征在于,
具备有相对于所述散热片朝所述第1方向或者所述第2方向生成气流的风扇。
7.根据权利要求6所述的光照射装置,其特征在于,
从所述第1方向观察时,所述多个热管分别具有L形的形状,所述的光照射装置具备有配置于所述L形围成的空间内,且用于驱动所述多个发光元件的驱动电路,所述风扇配置于所述驱动电路以及所述多个热管的所述第3方向的相反侧,以冷却所述驱动电路以及所述散热片的方式朝所述第2方向生成气流。
8.根据权利要求6所述的光照射装置,其特征在于,
从所述第1方向观察时,所述多个热管分别具有L形的形状,所述风扇配置于所述L形围成的空间内,以冷却所述散热片的方式朝所述第2方向生成气流。
9.根据权利要求1所述的光照射装置,其特征在于,
从所述第1方向观察时,所述多个热管分别具有形的形状。
10.根据权利要求9所述的光照射装置,其特征在于,
所述臂部的前端部弯曲成与所述底部大致平行,所述多个散热片分别以相对于所述基板大致垂直的方式配置于所述臂部的前端部。
11.根据权利要求9或10所述的光照射装置,其特征在于,
所述多个热管由在所述第3方向上长度不同的第1热管与第2热管构成,
所述第1热管与所述第2热管沿着所述第1方向交互配置。
12.根据权利要求11所述的光照射装置,其特征在于,
所述第1热管与所述第2热管以密接于所述第1方向的方式配置。
13.根据权利要求9或10所述的光照射装置,其特征在于,
具备有相对于所述散热片朝所述第1方向或者所述第3方向生成气流的风扇。
14.根据权利要求13所述的光照射装置,其特征在于,
所述风扇配置于所述形围成的空间内,以冷却所述散热片的方式朝所述第3方向生成气流。
15.根据权利要求13所述的光照射装置,其特征在于,
所述风扇配置于所述多个热管的所述第3方向的相反侧,以冷却所述散热片的方式朝所述第3方向生成气流。
16.根据权利要求1、2、3、9或10所述的光照射装置,其特征在于,
所述多个热管分别在所述第2方向上扁平。
17.根据权利要求1、2、3、9或10所述的光照射装置,其特征在于,所述臂部与所述底部成的角度是大致90度。
18.根据权利要求1、2、3、9或10所述的光照射装置,其特征在于,
所述光照射装置具备沿着所述第1方向连接的多个所述冷却装置。
19.根据权利要求1、2、3、9或10所述的光照射装置,其特征在于,
所述发光元件发出作用于紫外线硬化树脂的波长的光。
20.根据权利要求1、2、3、9或10所述的光照射装置,其特征在于,
所述发光元件为发光二极管LED。
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