CN111605324B - 光照射装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种光照射装置，其能够可靠地防止紫外线向外侧漏出，并且还能够防止框体的发热。相对于沿第一方向输送的照射对象物而照射光的光照射装置，具备：光源单元，其具有多个LED元件，从与第一方向正交的第二方向向照射对象物照射光；以及遮光单元，其隔着照射对象物的输送路而与光源单元相对配置，进行遮光以使得从光源单元照射的光不会向外部泄漏，遮光单元具有：光吸收部件，其对从光源单元照射的光进行吸收；框体，其收容光吸收部件的至少一部分而进行支撑；以及风洞，其形成于框体与光吸收部件之间，使冷却风流过。

Description

光照射装置
技术领域
本发明涉及一种相对于被输送的照射对象物而照射光的光照射装置。
背景技术
当前，已知一种印刷装置，其使用通过紫外光的照射而进行硬化的UV墨水进行印刷。在这种印刷装置中，在从印刷头的喷嘴向介质喷出墨水之后，向在介质上形成的点照射紫外光。由于通过紫外光的照射，点进行硬化而定影于介质，因此即使相对于难以吸收液体的介质，也能够进行良好的印刷。
在这种印刷装置中使用的紫外光照射装置中，近年来，根据消耗电力的削减、长寿命化、装置尺寸的紧凑化的要求，取代现有的放电灯，将LED(Light Emitting Diode)元件作为光源而利用的装置已实用(例如，专利文献1)。
专利文献1所记载的光照射装置，在框体内具有工件配置空间，相对于经过工件配置空间的工件，照射来自于多个LED元件的紫外线，使工件上的紫外线硬化树脂硬化。
现有技术文献：
[专利文献]
[专利文献1]日本特开2018-118499号公报。
发明内容
本发明要解决的问题：
根据专利文献1的结构，由于相对于经过工件配置空间(即，框体内的空间)的工件而照射紫外光，因此大致防止紫外线向工件配置空间的外侧漏出。但是，如果在工件配置空间这样的封闭空间内照射紫外线，则由于紫外线在工件配置空间内的框体部、工件自身等各种部位进行反射，因此难以完全防止紫外线向工件配置空间的外侧漏出。另外，如果紫外线射向工件配置空间内的框体部，则还会产生框体会发热、无法触摸框体的问题。
本发明是鉴于上述情况而提出的，其目的在于，提供一种光照射装置，其能够可靠地防止紫外线向光照射装置的外侧漏出，并且还能够防止框体的发热。
解决问题的技术方案：
为了实现上述目的，本发明的光照射装置是相对于沿着第一方向输送的照射对象物而照射光的光照射装置，具备：光源单元，其具有多个LED元件，从与第一方向正交的第二方向向照射对象物照射光；以及遮光单元，其隔着照射对象物的输送路而与光源单元相对配置，进行遮光以使得从光源单元照射的光不会向外部泄漏，遮光单元具有：光吸收部件，其对从光源单元照射的光进行吸收；框体，其收容光吸收部件的至少一部分而进行支撑；以及风洞，其形成于框体与光吸收部件之间，使冷却风流过。
根据这样的结构，由于遮光单元利用光吸收部件对从光源单元照射的光进行吸收，因此可以防止紫外线向光照射装置的外侧漏出。另外，由于冷却风在框体和光吸收部件之间流动，因此还防止遮光单元的发热。
另外，优选框体在输送路侧呈具有开口的箱形的形状，在该开口的至少一部分，形成将空气从外部向风洞内导入的第一吸气口。另外，在该情况下，优选框体在与第一方向以及所述第二方向正交的第三方向的一端部，具有从外部向所述风洞内导入空气的第二吸气口。
另外，框体可以构成为，在与第一方向和第二方向正交的第三方向的另一端部，具有将风洞内的空气向外部进行排气的排气风扇。
另外，优选光吸收部件在输送路侧呈具有开口的箱形的形状，与框体之间隔开规定间隔而安装于框体。另外，在该情况下，优选光吸收部件在内表面具有黑色的无电解镀镍或镀铬。
此外，优选光源单元和遮光单元的一端部通过铰链而连接。
另外，优选从光源单元射出的光是紫外光。
本发明的效果：
如上所述，根据本发明，实现一种可靠地防止紫外线向光照射装置的外侧漏出，并且还防止框体发热的光照射装置。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式涉及的光照射装置的结构的图。
图2是沿图1(b)的B-B线的剖视图。
图3是沿图1(a)的A-A线的剖视图。
图4是沿图1(b)的C-C线的剖视图。
图5是本发明的实施方式涉及的光照射装置所具备的遮光单元的分解立体图。
图6是表示本发明的实施方式涉及的光照射装置的变形例的图。
附图标记说明：
1：光照射装置
1A：光照射装置
10：光源单元
11：壳体
12：窗部件
13：基板
14：LED元件
15：冷却装置
16：散热翅片
17：遮光板
20：遮光单元
20A：遮光单元
21：壳体
21a：侧板
21b：侧板
21c：侧板
21d：侧板
21e：开口
21f：吸气口
21g：通孔
21h：底板
22：光吸收部件
22A：光吸收部件
22a：侧板
22b：侧板
22c：侧板
22d：侧板
22e：开口
22f：台阶部
22g：台阶部
22h：底板
22z：平面部
23：凸台件
27：遮光板
27a：平面部
30：排气风扇
40：输送路
50：铰链
P：照射对象物
S：空间。
具体实施方式
以下，参照附图详细地说明本发明的实施方式。此外，对图中相同或相当的部分，标注相同的附图标记，不重复其说明。
图1是表示本发明的实施方式涉及的光照射装置1的结构的图，图1(a)是立体图，图1(b)是主视图。另外，图2是沿图1(b)的B-B线的剖视图，图3是沿图1(a)的A-A线的剖视图。如图1至图3所示，光照射装置1是使在被输送的照射对象物P(例如记录介质等)的表面涂敷的紫外线硬化树脂硬化的装置，由配置在照射对象物P的上方的光源单元10、和隔着照射对象物P的输送路40而与光源单元10相对配置的遮光单元20构成。另外，在本说明书中，将从光源单元10射出的线状紫外光的长边方向定义为X轴方向，将照射对象物P的输送方向定义为Y轴方向，将与X轴及Y轴正交的方向定义为Z轴方向而进行说明。
如图2、图3所示，光源单元10是沿着X轴方向射出线状紫外光的装置，由基板13、在基板13上配置的多个LED元件14、冷却装置15、以及对它们进行收容的壳体11等构成。
壳体11是在底面(在图1至图3中为下侧的面)具有开口的金属制的箱形框体，在底面的开口嵌入玻璃制的窗部件12(图2、图3)。另外，在本实施方式的壳体11的底面上，以夹着窗部件12的方式配置一对遮光板17。各遮光板17是由X轴方向及Y轴方向规定的矩形板状的金属制的部件，以从壳体11分别向Y轴方向及与Y轴方向相反的方向凸出的方式安装。各遮光板17上与遮光单元20相对的面(即Z轴方向侧的面)，实施黑色的无电解镀镍或镀铬等，对于该构成，即使来自于光源单元10的紫外光照向照射对象物P而反射，也由各遮光板17吸收该反射光，不会向光照射装置1的外部漏出。
基板13是由导热率高的材料(例如氮化铝)形成的、由X轴方向以及Y轴方向规定的矩形形状的配线基板。如图2、3所示，在基板13的表面，多个LED元件14例如以150个(X轴方向)×4列(Y轴方向)的方式排列，采用COB(Chip On Board)封装。在基板13上，形成用于向各LED元件14供给电力的阳极图案(未图示)以及阴极图案(未图示)，各LED元件14分别与阳极图案以及阴极图案电连接。另外，基板13利用未图示的配线电缆与驱动电路(未图示)电连接，从驱动电路经由阳极图案以及阴极图案向各LED元件14供给驱动电流。如果向各LED元件14供给驱动电流，则从各LED元件14射出与驱动电流对应的光量的紫外光(例如波长365nm)，从光源单元10射出与X轴方向平行的线状紫外光。另外，本实施方式的各LED元件14，以射出大致相同光量的紫外光的方式，调整供给至各LED元件14的驱动电流，从光源单元10射出的线状紫外光，在X轴方向上具有大致均匀的光量分布。
冷却装置15以与基板13的背面紧贴的方式配置，是对由各LED元件14产生的热量进行散热的所谓空冷散热器。冷却装置15具有由铝或铜等导热性良好的材料构成的多个散热翅片16、和冷却风扇(未图示)等，利用由冷却风扇生成的气流，均匀地冷却多个散热翅片16。
如果向光源单元10供给电力，从各LED元件14射出紫外光，则因LED元件14的自身发热而温度上升，会产生发光效率显著地降低的问题，但在本实施方式中，由于利用冷却装置15将各LED元件14均匀地冷却，因此抑制该问题的产生。
图4、图5是对本实施方式的遮光单元20的结构进行说明的图，图4是沿图1(b)的C-C线的剖视图，图5是分解立体图。此外，在图5中，为了便于说明，省略了遮光板27。如图2、图3所示，遮光单元20隔着输送路40而与光源单元10相对配置，是进行遮光以使得从光源单元10射出的紫外光不会向外部泄漏的装置。此外，如图3所示，遮光单元20和光源单元10利用设置在X轴方向一端部的铰链50而连接，遮光单元20的X轴方向另一端部，以一端部为中心可沿旋转方向移动地构成。这样，在本实施方式中，通过使遮光单元20沿旋转方向移动，从而遮光单元20和光源单元10之间成为打开的状态，因此能够容易地将连续纸等照射对象物P设置在输送路40上。
如图2至图5所示，遮光单元20具有光吸收部件22，以及收容光吸收部件22而进行支撑的壳体21(框体)。壳体21是在输送路40侧具有开口21e的箱形的金属制的部件，在沿Y轴方向相对的壳体21的侧板21a、21b上，形成对光吸收部件22进行固定的多个通孔21g，在壳体21的X轴方向的侧板21c上，形成从外部导入空气的吸气口21f，在与侧板21c相对的侧板21d上，配置将壳体21内的空气向外部进行排气的排气风扇30。此外，如图2、图4所示，在本实施方式的壳体21的侧板21a和21b上设置一对遮光板27。各遮光板27是YZ平面上的剖面为大致呈L状的金属制的棒状部件，以遮光板27的平面部27a与遮光板17相对的方式，安装于侧板21a、21b的上侧(与Z轴方向相反的一侧)。各遮光板27的平面部27a的与遮光板17相对的面(即，与Z轴方向相反一侧的面)，实施黑色的无电解镀镍或镀铬等，构成为即使来自于光源单元10的紫外光在遮光单元20内反射，也由各遮光板27对该反射光进行吸收，不会向光照射装置1的外部泄漏。
另外，光吸收部件22是在输送路40侧具有开口22e的箱形的金属制的部件，在沿Y轴方向相对的光吸收部件22的侧板22a、22b上，安装多个圆柱状的凸台件23。另外，沿X轴方向相对的光吸收部件22的侧板22c、22d的上侧(与Z轴方向相反的一侧)，与侧板22a、22b相比向上侧凸出，该凸出部与下侧相比宽度更宽，分别形成台阶部22f、22g。如图5所示，本实施方式的光吸收部件22，插入并安装于壳体21的开口21e中。如果光吸收部件22插入至壳体21的开口21e中，则侧板22c、22d的台阶部22f、22g与壳体21的侧板21a、21b的上侧(与Z轴方向相反的一侧)端面抵接，在Z轴方向上被定位。并且，此时，各凸台件23的位置与各通孔21g的位置一致，利用插入于各通孔21g中的固定螺钉(未图示)而固定于壳体21上(图4、图5)。如果光吸收部件22固定于壳体21内，则在光吸收部件22与壳体21之间(即，侧板21a与侧板22a之间、侧板21b与侧板22b之间、底板21h与底板22h之间)形成空间S(图2)。
在本实施方式的光吸收部件22的内侧表面，实施对来自于光源单元10的紫外光进行吸收的黑色的无电解镀镍或镀铬等，如图2的虚线箭头所示，来自于LED元件14的紫外光入射至侧板22a与侧板22b之间。因此，即使假设在照射对象物P中断的情况下，来自于光源单元10的紫外光也会照到光吸收部件22而被吸收，不会向光照射装置1的外部泄漏。另外，如图3的虚线箭头所示，在本实施方式中，为了均匀地照射该照射对象物P，构成为光源单元10的X轴方向的照射宽度比照射对象物P的X轴方向的宽度更长，但未照到照射对象物P的紫外光也会照到光吸收部件22而被吸收，不会向光照射装置1的外部泄漏。
如上所述，在本实施方式中，遮光单元20隔着输送路40而与光源单元10相对配置，构成为防止从光源单元10射出的紫外光向外部泄漏。但是，如果这样来自于光源单元10的紫外光照射到遮光单元20，则存在遮光单元20自身的温度会上升的问题。因此，在本实施方式中，为了解决该问题，构成为在光吸收部件22与壳体21之间形成空间S，使冷却风在空间S中流动。更具体地说，在壳体21的侧板21c上形成将空气从外部向空间S内导入的吸气口21f，在壳体21的侧板21d上配置将空间S内的空气向外部排出的排气风扇30，构成为使冷却风在空间S中流动。即，空间S作为一种风洞起作用。
即，如果排气风扇30旋转而将空间S的空气向外部排气，则空间S内成为负压，经过光吸收部件22与壳体21之间的间隙(第一吸气口)将空气向空间S内取入(参照图2的实线箭头)，在空间S内沿X轴方向流动而从排气风扇30排气。另外，如果排气风扇30旋转而将空间S的空气向外部排气，则空气也从吸气口21f(第二吸气口)向空间S内取入(参照图3的实线箭头)，在空间S内沿X轴方向流动而从排气风扇30排气。这样，在本实施方式的遮光单元20中，通过在光吸收部件22与壳体21之间形成风洞，从而将成为热源的光吸收部件22集中地冷却。另外，通过在成为热源的光吸收部件22与壳体21之间形成风洞(即，通过将光吸收部件22经由凸台件23固定于壳体21上)，从而提高光吸收部件22与壳体21之间的热阻，构成为使光吸收部件22的热量不会传递至壳体21。
以上是本实施方式的说明，但本发明并不限于上述结构，在本发明的技术思想的范围内能够进行各种变形。
例如，本实施方式的遮光单元20和光源单元10构成为，利用设置在X轴方向一端部的铰链50连接，遮光单元20的X轴方向另一端部，以一端部为中心可在旋转方向上移动，但并不限于这样的结构。遮光单元20和光源单元10也可以一体化地构成，另外，遮光单元20和光源单元10也可以以沿着Z轴方向分离的方式构成。
另外，在本实施方式的遮光单元20的内侧表面，实施了对来自于光源单元10的紫外光进行吸收的黑色的无电解镀镍或镀铬等，例如，也可以在箱形的遮光单元20的内侧表面粘贴对紫外光进行吸收的部件。
另外，本实施方式的光吸收部件22经由凸台件23固定在壳体21上，但并不限于这样的固定方法。光吸收部件22只要以在光吸收部件22与壳体21之间形成冷却风流动的风洞的方式固定即可，可以应用任意的其它方法。
(变形例)
图6是表示本发明的实施方式所涉及的光照射装置1的变形例的图。本变形例涉及的光照射装置1A与本实施方式的光照射装置1的结构的不同点在于，收容于遮光单元20A的光吸收部件22A的形状不同。
更具体地说，如图6所示，本变形例的光吸收部件22A，侧板22a、22b的上端部分别向外侧(即，Y轴方向和与Y轴方向相反的方向)折回，以与遮光板17相对的方式形成一对平面部22z。并且，平面部22z的与遮光板17相对的面，实施黑色的无电解镀镍或镀铬等，构成为即使来自于光源单元10的紫外光在遮光单元20内反射，也由平面部22z将该反射光吸收，不会向光照射装置1A的外部泄漏。
即，在本变形例的光吸收部件22A中，一体地形成与本实施方式的遮光板27的平面部27a(图2)相当的结构(即，一对平面部22z)，光吸收部件22A以一对平面部22z与遮光板17相对的方式，收容于壳体21中而被支撑。因此，根据本变形例，不需要另外设置遮光板27，在简化组装工序这一点上，与本实施方式的结构相比更加优良。
此外，本次公开的实施方式在所有方面均为例示，不应认为是限制性的。本发明的范围不是由上述的说明示出，而是由权利要求书示出，其含义为，包括与权利要求书均等的含义以及范围内的全部变更。

Claims (17)

1.一种光照射装置，其相对于沿第一方向输送的照射对象物而照射光，
其特征在于，具备：
光源单元，其具有多个LED元件，从与所述第一方向正交的第二方向向所述照射对象物照射光；以及
遮光单元，其隔着所述照射对象物的输送路而与所述光源单元相对配置，进行遮光以使得从所述光源单元照射的光不会向外部泄漏，
所述遮光单元具有：
光吸收部件，其对从所述光源单元照射的光进行吸收；
框体，其收容所述光吸收部件的至少一部分而进行支撑；以及
风洞，其形成于所述框体与所述光吸收部件之间，使冷却风流过；
所述框体在所述输送路侧呈具有开口的箱形的形状，在该开口的至少一部分，形成有将空气从外部向所述风洞内导入的第一吸气口。
2.根据权利要求1所述的光照射装置，其特征在于，
所述框体在与所述第一方向以及所述第二方向正交的第三方向的一端部，具有将空气从外部向所述风洞内导入的第二吸气口。
3.根据权利要求1所述的光照射装置，其特征在于，
所述框体在与所述第一方向以及所述第二方向正交的第三方向的另一端部，具有将所述风洞内的空气向外部进行排气的排气风扇。
4.根据权利要求2所述的光照射装置，其特征在于，
所述框体在与所述第一方向以及所述第二方向正交的第三方向的另一端部，具有将所述风洞内的空气向外部进行排气的排气风扇。
5.一种光照射装置，其相对于沿第一方向输送的照射对象物而照射光，
其特征在于，具备：
光源单元，其具有多个LED元件，从与所述第一方向正交的第二方向向所述照射对象物照射光；以及
遮光单元，其隔着所述照射对象物的输送路而与所述光源单元相对配置，进行遮光以使得从所述光源单元照射的光不会向外部泄漏，
所述遮光单元具有：
光吸收部件，其对从所述光源单元照射的光进行吸收；
框体，其收容所述光吸收部件的至少一部分而进行支撑；以及
风洞，其形成于所述框体与所述光吸收部件之间，使冷却风流过；
所述光吸收部件在所述输送路侧呈具有开口的箱形的形状，与所述框体之间在第一方向隔开规定间隔而安装于所述框体。
6.根据权利要求1所述的光照射装置，其特征在于，
所述光吸收部件在所述输送路侧呈具有开口的箱形的形状，与所述框体之间在第一方向隔开规定间隔而安装于所述框体。
7.根据权利要求2所述的光照射装置，其特征在于，
所述光吸收部件在所述输送路侧呈具有开口的箱形的形状，与所述框体之间在第一方向隔开规定间隔而安装于所述框体。
8.根据权利要求3所述的光照射装置，其特征在于，
所述光吸收部件在所述输送路侧呈具有开口的箱形的形状，与所述框体之间在第一方向隔开规定间隔而安装于所述框体。
9.根据权利要求4所述的光照射装置，其特征在于，
所述光吸收部件在所述输送路侧呈具有开口的箱形的形状，与所述框体之间在第一方向隔开规定间隔而安装于所述框体。
10.根据权利要求5所述的光照射装置，其特征在于，
所述光吸收部件，在内表面具有黑色的无电解镀镍或镀铬。
11.根据权利要求6所述的光照射装置，其特征在于，
所述光吸收部件，在内表面具有黑色的无电解镀镍或镀铬。
12.根据权利要求7所述的光照射装置，其特征在于，
所述光吸收部件，在内表面具有黑色的无电解镀镍或镀铬。
13.根据权利要求8所述的光照射装置，其特征在于，
所述光吸收部件，在内表面具有黑色的无电解镀镍或镀铬。
14.根据权利要求9所述的光照射装置，其特征在于，
所述光吸收部件，在内表面具有黑色的无电解镀镍或镀铬。
15.根据权利要求1至14中的任一项所述的光照射装置，其特征在于，
所述光源单元和所述遮光单元的一端部通过铰链连接。
16.根据权利要求1至14中的任一项所述的光照射装置，其特征在于，
从所述光源单元射出的光是紫外光。
17.根据权利要求15所述的光照射装置，其特征在于，
从所述光源单元射出的光是紫外光。
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