JP2012182068A - Ｌｅｄ光照射装置および印刷装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 光を均一に照射すると共にコンパクトにすることができる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】一方方向に沿って並ぶように基板２の一方面に実装された複数のＬＥＤ３と、複数のＬＥＤ３と並行するように並べて配置された複数のファン５と、複数のファン５からの空気を基板２に向けて案内する案内流路１０と、隣接するファン同士５の間にそれぞれ介在するように配置された複数の隔壁７と、を備え、各ファン５は、基板２の他方面と対向するように配置され、基板２の他方面に向かって空気を送風可能であり、前記各隔壁７は、少なくとも一部が前記案内流路１０内に配置されている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６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６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の下面に並んで実装された複数のＬＥＤ１０３、１０３・・・と、基板１０２の上面と対向するように配置された１つのファン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、複数のＬＥＤ１０３、１０３・・・が実装された基板１０２を１つのファン１０４で冷却するためには、ＬＥＤ１０３の数に応じてファン１０４を大きくしなければならず、そのため、ＬＥＤ１０３の数が増加するとファン１０４が大型になり、ＬＥＤ光照射装置１００が大型になってしまうという問題があった。また、１つのファン１０４から冷却空気を送風するので、ファン１０４の中央部の近傍に位置する基板１０２に対しては十分に冷却空気を供給することができるが、ファン１０４の中央部から離れた位置、すなわち、基板１０２の端部に対しては冷却空気を十分に供給できなかった。そのため、基板１０２が不均等に冷却されてしまい、この不均等な冷却により、複数のＬＥＤ１０３、１０３・・の発光量が不均等になってしまうという問題があった。また、不均等な冷却を回避するために大型のファン１０４を用いると、ＬＥＤ光照射装置１００がさらに大型になってしまうという問題があった。また、複数のＬＥＤ１０３、１０３が配置されているにも関わらずファン１０４を小型にすると、基板１０２を冷却するときに基板１０２全体を冷却することができず、この場合も不均等な冷却になり、それにより複数のＬＥＤ１０３、１０３・・の発光量が不均等になってしまう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、光を均一に照射すると共にコンパクトにすることができる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、一方方向に沿って並ぶように基板の一方面に実装された複数のＬＥＤと、前記複数のＬＥＤと並行するように並べて配置された複数のファンと、前記複数のファンからの空気を前記基板に向けて案内する案内流路と、隣接する前記ファン同士の間にそれぞれ介在するように配置された複数の隔壁と、を備え、前記各ファンは、前記基板の他方面と対向するように配置され、前記基板の他方面に向かって空気を送風可能であり、前記各隔壁は、少なくとも一部が前記案内流路内に配置されているＬＥＤ光照射装置である。

このような構成によれば、複数のＬＥＤと並行するように並んだ複数のファンから送風するので、基板に対して複数のＬＥＤが並んでいる方向に沿って均等に空気を送ることができる。これにより、複数のＬＥＤが並んでいる方向に沿って基板を均等に冷却することができるので、基板上の複数のＬＥＤの発光量を均等にすることができる。したがって、複数のＬＥＤから光を均一に照射することができる。また、隣接するファン同士の間の隔壁により、ファンから流れる空気を遮断することができる。その結果、各ファンから送風される空気が互いに衝突することがなく、干渉しあうことがないので空気を均一に送風することができる。これにより、各ファンからの空気を基板に対して均一に送ることができ、基板を均一に冷却することができるので、基板上の複数のＬＥＤの発光量を均一にすることができる。したがって、複数のＬＥＤから光を均一に照射することができる。また、複数のＬＥＤと並行するように並んだ複数のファンから送風するので、大型のファンを必要とすることがなく、各ファンを小型にすることができる。これにより、装置全体を小型にしてコンパクトにすることができる。また、各ファンを小型にしても、基板に均一に空気を送風して基板を均一に冷却することができるので、複数のＬＥＤの均等な発光を保つことができる。よって本発明によれば、光を均一に照射すると共にコンパクトにすることができる。

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、前記各隔壁は、前記フィンの上端近傍まで延びていることが好ましい。

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。

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、光を均一に照射すると共にコンパクトにすることができる。

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光照射装置の下面図である。 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。 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、一方方向（図１の左右方向）に沿って並べて配置された複数の基板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、一方方向（図１の左右方向）に沿って並べて配置された複数のファン５，５・・と、隣接するファン５，５の間にそれぞれ介在するように配置された複数の隔壁７，７・・・とを備えている。また、ＬＥＤ光照射装置１は、フィン４とファン５との間に配置された複数の案内板６、６・・を備えている。上記各構成要件は、ケーシング２０内に収容されており、ねじ等の固定具によりケーシング２０に固定されている。

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の長手方向（図１の左右方向）に並んでおり、互いに近接している。

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、複数のＬＥＤ３，３・・は、各基板２上においてケーシング２０の長手方向（図１の左右方向）に沿って並べて配置されている。また、図３は、ＬＥＤ光照射装置の下面図であり、図３に示すように、複数のＬＥＤ３，３・・は、２列に配置されており、この２列が一方方向（ケーシング２０の長手方向）に延びている。

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おり、ケーシング２０の短手方向（図２の左右方向）に延びている。また、複数のフィン４，４・・は、２列に配置されている。

図４は、ＬＥＤ光照射装置の要部拡大図である。図４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、複数のフィン４，４・・は、一方方向（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、それぞれが平行になるように配置され、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、各ファン５は、基板冷却用の空気を給送する公知の送風機であり、基板２の他方面（上面）に対向するように配置され、基板２の他方面に向かって送風可能である。本実施形態では、各ファン５は、基板２及びフィン４の上方において鉛直下方を向くように配置され、鉛直下方へ送風できるように構成されている。また、複数のファン５，５・・は、ケーシング２０の長手方向に沿って間隔をあけて並べて配置されており、これにより、複数のＬＥＤ３，３・・と並行するように配置されている。

隔壁７は、板状の部材からなり、ファン５の近傍から基板２に向かって下方へ延び、フィン４の上端近傍まで延びている。また、隔壁７は、表裏面がケーシング２０の長手方向を向くように配置されており、ファン５からの風を遮断している。また、隔壁７は、図２に示すように、ケーシング２０の短手方向（図２の左右方向）に拡がっており、隔壁７の側辺がケーシング２０の側面近傍に位置している。

また、各案内板６は、隔壁７と隔壁７との間に配置されており、ファン５からフィン４に向かうように延びている。また、図２に示すように、ケーシング２０内で一対の案内板６、６が対向するように配置されており、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が形成されている。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おり、鉛直ファン５の下方とフィン４の上方とでそれぞれ開口し、鉛直ファン５からの冷却空気をフィン４、４間の空気流路８に案内できるように構成されている。これにより、基板冷却用の空気を空気流路８を介して基板２に送ることができる。また、空気流路８内には隔壁７が存在しており、この隔壁７により空気流路８内の空気の流れを遮断する。

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、ファン５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、ファン５の作動により、基板冷却用の空気がファン５から基板２に向けて送風され、この冷却空気は、案内流路１０を介して下方へ流れてゆき、フィン４，４間の空気流路８へ流れてゆく。そして、この冷却空気は、空気流路８を介して基板２へ流れて行く。このように各ファン５からの空気が基板２へ案内される。また、このとき、各ファン５から送られた空気は、隣接するファン５，５の間の隔壁７により遮断され、隣り合う空間に流れてゆくことがない。また、空気流路８に流れた冷却空気は空気流路８を通過する過程でフィン４を冷却し、このフィン４の冷却により基板２が冷却される。このようにして、ＬＥＤ３の発光および基板２の冷却が行われる。

上記のようなＬＥＤ光照射装置１によれば、複数のＬＥＤ３，３・・と並行するように並んだ複数のファン５，５・・から送風するので、複数のＬＥＤ３，３・・を実装した基板２に対して、複数のＬＥＤ３，３・・が並んでいる方向に沿って均等に空気を送ることができる。これにより、複数のＬＥＤ３，３・・が並んでいる方向に沿って基板２を均等に冷却することができるので、基板２上の複数のＬＥＤ３，３・・の発光量を均等にすることができる。したがって、複数のＬＥＤ３，３・・から光を均一に照射することができる。また、隣接するファン５，５同士の間の隔壁７により、ファン５から流れる空気を遮断することができる。その結果、各ファン５から送風される空気が互いに衝突することがなく、干渉しあうことがないので空気を均一に送風することができる。これにより、各ファン５からの空気を基板２に対して均一に送ることができ、基板２を均一に冷却することができるので、基板２上の複数のＬＥＤ３，３・・の発光量を均一にすることができる。したがって、複数のＬＥＤ３，３・・から光を均一に照射することができる。また、複数のＬＥＤ３，３・・と並行するように並んだ複数のファン５，５・・から送風するので、大型のファンを必要とすることがなく、各ファン５を小型にすることができる。これにより、装置全体を小型にしてコンパクトにすることができる。また、各ファン５を小型にしても、基板２に均一に空気を送風して基板２を均一に冷却することができるので、複数のＬＥＤ３，３・・の均等な発光を保つことができる。よって本発明によれば、光を均一に照射すると共にコンパクトにすることができる。

また、隔壁７がフィン４の上端近傍まで延びているので、ファン５からの空気を隔壁７に沿ってフィン４に確実に送ることができる。これにより、フィン４、４間の空気流路８に各ファン５からの冷却空気を確実に流すことができるので、基板２の均一な冷却を確実に行うことができる。よって、複数のＬＥＤ３，３・・から光を均一に照射することができる。

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、複数のフィン４，４・・・が２列に並ぶ構成であったが、列数は特に限定されるものではなく、例えば１列に並ぶ構成であってもよい。また、各フィン４の形状は、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、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からの冷却空気を案内流路１０によって基板２に案内し、基板２を冷却することができる。

また、上記実施形態では、隔壁７がフィン４の上端近傍まで延びる構成であったが、必ずしもフィン４の上端近傍まで延びていなくてもよい。このような構成によっても、隔壁７は、案内流路１０内において隔壁７を介して隣接する空間に空気が流れてゆくことを妨害することができる。また、隔壁７は、少なくとも一部が案内流路１０内に配置されていればよく、この構成によって空気の流れを妨害することができる。

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る。図５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。

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。

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。

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。例えば、上記実施形態に係る印刷装置２１では、インクジェット方式のインク噴出装置２３を用いていたが、印刷の方式はこの構成に限定されるものではなく、インク噴出装置２３の替わりに凸版を用いて、凸版印刷方式にすることもできる。凸版印刷とは、表面に凹凸を有する版の凸部分にインクを乗せて印刷媒体Ｐにインクを転写する公知の印刷方式である。

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 隔壁
８ 空気流路
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

Claims (3)

1. 一方方向に沿って並ぶように基板の一方面に実装された複数のＬＥＤと、
   前記複数のＬＥＤと並行するように並べて配置された複数のファンと、
   前記複数のファンからの空気を前記基板に向けて案内する案内流路と、
   隣接する前記ファン同士の間にそれぞれ介在するように配置された複数の隔壁と、を備え、
   前記各ファンは、前記基板の他方面と対向するように配置され、前記基板の他方面に向かって空気を送風可能であり、
   前記各隔壁は、少なくとも一部が前記案内流路内に配置されているＬＥＤ光照射装置。
2. 前記基板の他方面に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、
   前記各隔壁は、前記フィンの上端近傍まで延びている請求項１に記載のＬＥＤ光照射装置。
3. 請求項１又は２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。

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