JP2012182063A - Ｌｅｄ光照射装置および印刷装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 装置内部を効率的に冷却することができるＬＥＤ光照射装置およびこれを備える印刷装置を提供する。
【解決手段】一端部に開口２８を有するケーシング２０と、ケーシング２０内において、開口２８に向かう方向に沿って並べて配置された複数の基板２と、各基板２の一方面にそれぞれ実装された複数のＬＥＤ３と、複数の基板２の他方面と対向するように配置され、当該他方面に向かって空気を送風する少なくとも１つの第１のファン５と、開口２８に向かって空気が流れるように送風する少なくとも１つの第２のファン１１と、を備えるＬＥＤ光照射装置１。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＬＥＤ光を照射するＬＥＤ光照射装置、及び、当該ＬＥＤ光照射装置を備える印刷装置に関する。より詳細には、冷却構成を備えるＬＥＤ光照射装置およびこれを備える印刷装置に関する。

従来から、ＬＥＤ（発光ダイオード）を有するＬＥＤ光照射装置として、図７に示すような構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。図７に示すように、このＬＥＤ光照射装置１００は、ケーシング１０１内に配置された基板１０２と、基板１０２の下面に実装された複数のＬＥＤ１０３、１０３・・・と、基板１０２の上面と対向するように配置されたファン１０４とを備えている。

このような構成を備えるＬＥＤ光照射装置１００では、ＬＥＤ１０３が通電により発光すると、発光時の熱により発熱し、このＬＥＤ１０３の発光熱により基板１０２が発熱する。これに対して、ファン１０４から基板冷却用の空気を基板１０２に向かって送風することにより、基板１０２を冷却している。

特開２００９−２３１３９２号公報

しかしながら、上記のようなＬＥＤ光照射装置１００では、基板冷却用の空気をファン１０４から基板１０２に向かって送風したときに、この空気が基板１０２の上面に衝突し、その上面付近で空気が滞留することがあった。そのため、基板１０２周辺に温められた空気が滞留して基板１０２を効率的に冷却することができないという問題があった。

本発明は、上記問題を解決するためになされたものであって、装置内部を効率的に冷却することができるＬＥＤ光照射装置、及び、これを備える印刷装置の提供を目的とする。

本発明は、上記課題を解決するためのＬＥＤ光照射装置であって、一端部に開口を有するケーシングと、前記ケーシング内において、前記開口に向かう方向に沿って並べて配置された複数の基板と、前記各基板の一方面にそれぞれ実装された複数のＬＥＤと、前記複数の基板の他方面と対向するように配置され、当該他方面に向かって空気を送風する少なくとも１つの第１のファンと、前記開口に向かって空気が流れるように送風する少なくとも１つの第２のファンと、を備えるＬＥＤ光照射装置である。

このような構成によれば、第１のファンによって基板の他方面に向かって空気を送風することにより基板が冷却される。また、第２のファンによって開口に向かって空気が流れるように送風することにより、基板を冷却した後の空気（第１のファンからの空気）が基板上から除去され、開口を介してケーシングの外部に排出される。これにより、基板に対して常に新鮮な空気が供給されると共に、冷却後の温まった空気が除去されるので、基板を効率的に冷却することができる。よって本発明によれば、装置内部を効率的に冷却することができる。

また、上記ＬＥＤ光照射装置は、前記基板の他方面において前記第２のファンの送風方向に沿って互いに間隔をあけて立設された複数のフィンを更に備え、前記複数のフィンは、互いに平行になるように並置され、対面する前記フィンによって挟まれた空間に空気流路が形成されていることが好ましい。

また、上記ＬＥＤ光照射装置は、前記空気流路に連通する第１の空間と、当該第１の空間に連通する第２の空間とを更に備え、前記第２の空間は、前記第１の空間より大きいことが好ましい。

また、本発明は、上記課題を解決するための印刷装置であって、上記のＬＥＤ光照射装置のいずれかを備え、前記ＬＥＤは、紫外線を発光し、インクが付着した印刷媒体に紫外線を照射する印刷装置である。

また、上記印刷装置は、印刷媒体を搬送する搬送手段を更に備え、前記搬送手段の搬送方向と前記第２のファンの送風方向とが交差していることが好ましい。

また、上記印刷装置は、前記ケーシングの他端部から突出する把持部を更に備えることが好ましい。

本発明のＬＥＤ光照射装置及びこれを備える印刷装置によれば、装置内部を効率的に冷却することができる。

本発明の一実施形態に係るＬＥＤ光照射装置の断面図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 ＬＥＤ光照射装置の要部拡大図である。 ＬＥＤ光照射装置の要部拡大図である。 本発明の一実施形態に係る印刷装置の概略構成図である。 印刷装置の平面図である。 従来のＬＥＤ光照射装置の断面図である。

以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るＬＥＤ光照射装置の断面図である。また、図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。

図１及び図２に示すように、ＬＥＤ光照射装置１は、複数の平板状の基板２，２・・と、各基板２の一方面（下面）にそれぞれ実装された複数のＬＥＤ（発光ダイオード）３，３・・と、各基板２の他方面（上面）にそれぞれ起立するように間隔をあけて配置された複数のフィン４，４・・とを備えている。また、ＬＥＤ光照射装置１は、複数のフィン４，４・・の上方に配置された複数の鉛直ファン（第１のファン）５，５・・と、複数の基板２，２・・の側方に配置された一対の水平ファン（第２のファン）１１，１１とを備えている。また、ＬＥＤ光照射装置１は、フィン４と鉛直ファン５との間に配置された一対の案内板６、６を備えている。上記各構成要件は、矩形状のケーシング２０内に配置されており、ねじ等の固定具によりケーシング２０に固定されている。

ケーシング２０は、内部空間を有する箱形に形成され、長手方向（図１の左右方向）の両端部に端面２６、２６を備えている。長手方向一端部（図１の右端部）の端面２６には開口２８が形成されており、この開口２８を介してケーシング２０の内外が連通している。また、長手方向他端部（図１の左端部）の端面２６には、ケーシング２０の外方（図１の左方）へ突出する把持部２９が固定されている。したがって、ケーシング２０における開口２８と把持部２９とは、互いに反対の位置に配置されている。把持部２９は、ユーザーが手で把持可能に構成されており、把持部２９を把持してＬＥＤ光照射装置１の取り出しや持ち運びをすることができる。また、ケーシング２０の下部には照射口２７が形成されている。また、ケーシング２０の材質は特に限定されるものではないが、冷却の観点から、熱伝導率が高いアルミニウムが好ましい。

ＬＥＤ３は、基板２に配置された公知の発光ダイオードであり、通電により発光し、発光時に発熱する。また、ＬＥＤ３は、照射口２７と対向するように配置され、照射口２７を介してＬＥＤ３の光がケーシング２０の外部に照射される。基板２は、電子回路等を実装する公知の基板であり、例えばアルミニウム等から形成されており、ＬＥＤ３の発光熱により発熱する。また、複数の基板２，２・・は、ケーシング２０内において、開口２８に向かう方向に沿って並べて配置されている。本実施形態では、複数の基板２，２・・は、ケーシング２０の長手方向（図１の左右方向）に沿って水平に並べて配置されている。

鉛直ファン５および水平ファン１１は、基板冷却用の空気を送風する公知の送風機を用いることができる。複数の鉛直ファン５，５・・は、ケーシング２０の長手方向に沿って並べて配置されており、各鉛直ファン５は、基板２の他方面（上面）に対向するように配置されており、基板２に向かって送風できるように構成されている。本実施形態では、各鉛直ファン５は、基板２の上方において、鉛直下方を向くように配置されており、下方へ送風できるように構成されている。

一対の水平ファン１１、１１は、開口２８を向くように配置されており、開口２８に向かって空気が流れるように送風できる。本実施形態では、一対の水平ファン１１、１１は、ケーシング２０の長手方向の両端部に配置され、長手方向に並んだ基板２，２・・の両側に位置している。また、一対の水平ファン１１、１１は、ケーシング２０の長手方向を向くように配置され、ケーシング２０の長手方向に送風できるように構成されている。これにより、一対の水平ファン１１、１１は、基板２と平行な方向に沿って、開口２８に向かって空気を送風できる。図１に示す実施形態では、一対の水平ファン１１、１１は、図面左方から右方に向かって空気を流すように構成されている。また、水平ファン１１の送風方向は、把持部２９の突出方向と相反しており、本実施形態では、水平ファン１１が図１の右方へ送風し、把持部２９が図１の左方へ突出するので、送風方向と突出方向とは互いに逆行している。また、水平ファン１１の性能は特に限定されるものではないが、例えば、最大風量が２．６ｍ^３／ｍｉｎ、最大静圧が４８０Ｐａの水平ファン１１を用いることができる。

各フィン４は、金属の薄板から形成されており、図２に示すように、正面視において矩形状に形成されている。また、複数のフィン４，４・・は２列に並べて配置されており、各フィン４がケーシング２０の短手方向（図２の左右方向）に延びるように配置されている。したがって、各フィン４の表裏面はケーシング２０の長手方向を向いている。また、フィン４の材質は特に限定されるものではないが、冷却の観点から、熱伝導率が高いアルミニウムが好ましい。

また、図３及び図４は、ＬＥＤ光照射装置の要部拡大図である。図３に示すように、各フィン４は、断面視において湾曲状に形成されており、下端部が基板２に接触するように立設されている。また、図４に示すように、複数のフィン４，４・・は、ケーシング２０の長手方向、すなわち、水平ファン１１の送風方向Ｘに沿って互いに間隔をあけて配置されている。また、複数のフィン４，４・・は、それぞれが平行になるように並べて配置されており、互いに対面するフィン４，４によって挟まれた空間により空気流路８が形成されている。対面するフィン４，４の間隔（空気流路８の幅）は、１．５ｍｍ〜３．０ｍｍが好ましい。また、各フィン４は、表裏面が水平ファン１１の送風方向Ｘに対して直交するように配置されている。

また、一対の案内板６、６は、図２に示すように、傾斜して配置され、鉛直ファン５からフィン４に向かうように延びており、一端（上端）が鉛直ファン５の下端近傍に位置し、他端（下端）がフィン４の上端近傍に位置するように配置されている。また、一対の案内板６、６によって囲まれた空間により空気の案内流路１０が形成されており、この案内流路１０は、鉛直ファン５からフィン４に向かうように延びている。また、案内流路１０の上流側は鉛直ファン５の下方で開口し、下流側はフィン４の上方で開口しており、鉛直ファン５からの冷却空気を案内流路１０を介してフィン４、４間の空気流路８に供給可能に構成されている。また、案内板６の材質は特に限定されるものではないが、冷却の観点から、熱伝導率が高いアルミニウムが好ましい。

また、箱型のケーシング２０内には、空気流路８に連通する第１の空間１２と、第１の空間１２に連通する第２の空間１３とが形成されている。本実施形態では、第１の空間１２は、複数のフィン４，４・・の側辺７とケーシング２０の側面２５とによって囲まれた空間に形成されている。また、第２の空間１３は、複数のフィン４，４・・の上辺９、ケーシング２０の側面２５、及び、案内板６によって囲まれた空間により形成されている。この第２の空間１３は、第１の空間１２よりも容積が大きい。

次に、以上のように構成されたＬＥＤ光照射装置１の作動を説明する。ＬＥＤ光照射装置１を作動させるときはまず、図示しない電源をオンにすることにより、ＬＥＤ３を発光させると共に、鉛直ファン５及び水平ファン１１を作動させる。そうすると、ＬＥＤ３の発光熱により基板２が発熱する。また、鉛直ファン５の作動により、基板冷却用の空気が鉛直ファン５から案内流路１０に送られ、この空気が案内流路１０を介して複数のフィン４，４・・へ送られる。そして、複数のフィン４，４・・へ送られた空気は、フィン４，４の間の空気流路８を流れ、空気流路８に連通する第１の空間１２および第１の空間１２の下流の第２の空間１３へ流れてゆく。この過程で、空気流路８を流れる冷却空気によりフィン４が冷却され、フィン４の冷却により基板２が冷却される。また、水平ファン１１の作動により、ケーシング２０の長手方向（基板２と平行な方向）に沿って空気が送風される。この送風より、第２の空間１３へ流入した空気がケーシング２０の長手方向（基板２と平行な方向）へ押し流され、開口２８に向かって流される。本実施形態では、第２の空間１３へ流入した空気は、図１の左側から右側へ押し流され、その後、開口２８を介してケーシング２０の外部へ排出される。

上記のようなＬＥＤ光照射装置１によれば、鉛直ファン５からの送風により基板２が冷却され、水平ファン１１からの送風により基板２を冷却した後の空気が押し流され、ケーシング２０の外部へ排出される。これにより、空気流路８に常に新鮮な空気が供給されると共に、冷却後の温まった空気が除去されるので、基板２を効率的に冷却することができる。よって本発明によれば、ＬＥＤ光照射装置１の内部を効率的に冷却することができる。

また、鉛直ファン５からの空気をフィン４、４によって形成された空気流路８に流入させて基板２を冷却するので、基板２を確実に冷却することができ、その後、空気流路８から流出した空気をファン１１からの送風により除去する。したがって、基板２を確実に冷却した後に空気の除去を行うので、より効率的に冷却を行うことができる。

また、空気流路８から流出した空気を第１の空間１２および第１の空間１２より大きい第２の空間１３へ流入させた後に、この空気を水平ファン１１からの送風により除去している。したがって、空気をより大きな空間（第２の空間１３）に流入させてから除去するので、除去する際の空気抵抗を小さくすることができる。よって、冷却後の空気を効率的に除去することができ、より効率的に冷却することができる。また、より大きな第２の空間１３に空気が流入することにより、空気が空間に均一に広がる。これにより、空気を均一に除去することができ、その結果、装置全体を均一に冷却することができる。

また、把持部２９の突出方向と開口２８の位置とが相反しているので、ユーザーが把持部２９を把持したときに水平ファン１１からの空気がユーザーに向かって吹き付けられることを防ぐことができる。

また、ケーシング２０、案内板６およびフィン４の材質が熱伝導率の高いアルミニウムであると、部材相互の熱伝導が促進されるので、効率的に放熱することができ、冷却効果を高めることができる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明の具体的な態様は、上記実施形態に限定されるものではない。

例えば、上記実施形態では、フィン４を備える構成であったが、この構成に限定されず、フィン４を省略することも可能である。この構成によっても鉛直ファン５からの冷却空気によって基板２を冷却することが可能である。

また、上記実施形態では、一対の水平ファン１１，１１を備える構成であったが、水平ファン１１の数は特に限定されるものではない。例えば、一対の水平ファン１１，１１のうちの一方を省略することもできる。この構成によっても、基板２と平行な方向へ空気を送風することができる。また、上記実施形態では、複数の鉛直ファン５，５・・を備える構成であったが、鉛直ファン５の数も特に限定されず、適宜変更可能である。

また、上記実施形態では、基板２に向かって鉛直下方へ送風する鉛直ファン（第１のファン）５を用いていたが、この構成に限定されるものではなく、基板２に向かって斜め下方へ送風するファンを第１のファンとして用いてもよい。このような構成によっても、第１のファンにより基板２の他方面（上面）に冷却空気を供給することができる。

また、上記実施形態では、案内板６を備える構成であったが、この構成に限定されず、案内板６を省略することもできる。この構成では、第２の空間１３は、複数のフィン４，４・・の上辺９，９・・、ケーシング２０の側面２５、および、ケーシング２０の上面（符号は図示せず）によって形成されることになる。

また、上記実施形態では、複数のフィン４，４・・の側辺７，７・・とケーシング２０の側面２５との間の空間により第１の空間１２が形成されていたが、第１の空間１２はこの構成に限定されるものではない。例えば、仕切り板を別途配置することにより空間を形成し、その空間を第１の空間とすることができる。また、第２の空間１３の構成も上記実施形態に限定されるものではなく、第１の空間１２と同様に、別途の仕切り板を配置することにより第２の空間を形成することができる。

また、上記実施形態では、複数のフィン４，４・・・が２列に並ぶ構成であったが、この構成に限定されるものではなく、１列に並ぶ構成であってもよい。

また、上記実施形態では、各フィン４は、断面視において湾曲するような形状であったが、この構成に限定されず、断面視において直線状にすることもできる。

また、上記実施形態では、案内板６が傾斜するように配置されていたが、この構成に限定されず、鉛直下方に向かって直線状に延びる構成であってもよい。このような構成によっても、案内流路１０を介して空気を送ることができる。

また、上述の各ＬＥＤ光照射装置１は、印刷装置において用いることができる。図５は、本発明の一実施形態に係る印刷装置の概略構成図であり、図６は、印刷装置の平面図である。図５及び図６に示すように、印刷装置２１は、紙等の印刷媒体Ｐを搬送する複数の搬送ローラ２２，２２・・と、印刷媒体Ｐに向かってインクを噴出するため複数のインク噴出装置２３，２３・・とを備えている。また、印刷装置２１は、各インク噴出装置２３の間にそれぞれ配置された複数のＬＥＤ光照射装置１，１・・を備えている。

各搬送ローラ２２は、図示しない駆動モーターにより回転駆動されており、回転することにより印刷媒体Ｐを搬送方向Ｙへ搬送する。

インク噴出装置２３としては、例えば、インクを微滴化して印刷媒体Ｐに直接噴出する公知のピエゾ方式のインクジェット装置を用いることができる。また、複数のインク噴出装置２３，２３・・は、それぞれ、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｂ）のインクを噴出するように構成されている。

ＬＥＤ光照射装置１は、上述した各実施形態におけるＬＥＤ光照射装置１を用いることができ、ＬＥＤ３は、紫外線を発光する紫外線発光ダイオードを用いている。また、ＬＥＤ光照射装置１は、図６に示すように、ケーシング２０の長手方向が搬送ローラ２２の搬送方向（印刷媒体Ｐの搬送方向Ｙ）と直交するように配置されている。これにより、水平ファン１１の送風方向Ｘと搬送ローラ２２の搬送方向Ｙとが直交するように配置されている。

このような構成を備える印刷装置２１により印刷をするときは、まず、搬送中の印刷媒体Ｐに対して各インク噴出装置２３からインクを噴出する。これにより、印刷媒体Ｐにインクが付着する。また、それと伴に、インクが付着した印刷媒体Ｐに対して各ＬＥＤ光照射装置１から紫外線を照射することにより、この紫外線によってインクが硬化する。このようにして印刷を行うことができる。

上記のような印刷装置２１によれば、ＬＥＤ光照射装置１の水平ファン１１によって空気を除去するので、これにより埃や塵も除去することができ、印刷媒体Ｐに埃や塵が付着するのを防ぐことができる。

また、印刷媒体Ｐの搬送方向Ｙと水平ファン１１の送風方向Ｘとが交差しているので、印刷媒体Ｐの側方へ空気を流すことができる。これにより、印刷媒体Ｐの側方へ埃や塵を除去することができるので、印刷媒体Ｐが埃や塵により汚れることをより確実に防ぐことができる。

また、印刷装置２１は上記実施形態に係る構成に限定されるものではなく、種々の形態の印刷装置においてＬＥＤ光照射装置１を用いることができる。

また、上記実施形態では、印刷媒体Ｐを搬送する手段は搬送ローラ２２であったが、印刷媒体Ｐを搬送方向Ｙに搬送可能であれば特に限定されるものではなく、種々の搬送手段を用いることができる。

また、上記実施形態では、水平ファン１１の送風方向Ｘと搬送ローラ２２の搬送方向Ｙとが直交する構成であったが、この構成に限定されるものではなく、平面視において水平ファン１１の送風方向Ｘと搬送ローラ２２の搬送方向Ｙとが交差していれば、必ずしも直交していなくてもよい。

１ ＬＥＤ光照射装置
２ 基板
３ ＬＥＤ（発光ダイオード）
４ フィン
５ ファン
６ 案内板
７ 側辺
８ 空気流路
９ 上辺
１０ 案内流路
２０ ケーシング
２１ 印刷装置
２２ 搬送ローラ
２３ インク噴出装置
２５ 側面
２６ 端面
２７ 照射口
２８ 開口
２９ 把持部

Claims (6)

1. 一端部に開口を有するケーシングと、
   前記ケーシング内において、前記開口に向かう方向に沿って並べて配置された複数の基板と、
   前記各基板の一方面にそれぞれ実装された複数のＬＥＤと、
   前記複数の基板の他方面と対向するように配置され、当該他方面に向かって空気を送風する少なくとも１つの第１のファンと、
   前記開口に向かって空気が流れるように送風する少なくとも１つの第２のファンと、を備えるＬＥＤ光照射装置。
2. 前記基板の他方面において前記第２のファンの送風方向に沿って互いに間隔をあけて立設された複数のフィンを更に備え、
   前記複数のフィンは、互いに平行になるように並置され、対面する前記フィンによって挟まれた空間に空気流路が形成されている請求項１に記載のＬＥＤ光照射装置。
3. 前記空気流路に連通する第１の空間と、当該第１の空間に連通する第２の空間とを更に備え、
   前記第２の空間は、前記第１の空間より大きい請求項２に記載のＬＥＤ光照射装置。
4. 請求項１から３のいずれかに記載のＬＥＤ光照射装置を備え、
   前記ＬＥＤは、紫外線を発光し、インクが付着した印刷媒体に紫外線を照射する印刷装置。
5. 印刷媒体を搬送する搬送手段を更に備え、
   前記搬送手段の搬送方向と前記第２のファンの送風方向とが交差している請求項４に記載の印刷装置。
6. 前記ケーシングの他端部から突出する把持部を更に備える請求項５に記載の印刷装置。

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