JP2012183731A - 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しつつ装置を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】側面１２を有するケーシング２０と、ケーシング２０内に配置され、ＬＥＤ３を実装した基板２と、基板２を冷却するための空気を送風する鉛直ファン５と、鉛直ファン５からの空気を基板２へ向けて案内する案内流路１０を形成する案内板６と、ケーシング２０内に配置された被収容部材１４と、を備え、ケーシング２０の側面１２と案内板６とによって囲まれた領域により収容空間１３が形成されており、当該収容空間１３に被収容部材１４が収容されており、案内板６は、案内流路１０の下流側の流路幅が上流側の流路幅より狭くなるように配置されている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５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５に示すように、このＬＥＤ光照射装置１００は、通電により発光するＬＥＤ１０１と、このＬＥＤ１０１を一方面（下面）に実装した基板１０２と、基板１０２の他方面（上面）に間隔をあけて立設された平板状の複数のフィン１０３，１０３・・とを備えている。また、ＬＥＤ光照射装置１００は、複数のフィン１０３，１０３・・の上方に配置されて複数のフィン１０３，１０３・・に基板冷却用の空気を給送するファン１０４を備えている。また、ＬＥＤ光照射装置１００は、ＬＥＤ１０１を駆動するためのＬＥＤ駆動部１０５およびファン１０４を駆動するためのファン駆動部１０６を備えている。また、上記の各構成要素は、ケーシング１０７に収容されている。

このような構成を備えるＬＥＤ光照射装置１００では、ＬＥＤ１０１が発光することにより発熱すると、このＬＥＤ１０１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フィン１０３に対して供給し、この冷却空気によってフィン１０３を冷却することにより、フィン１０３の下に配置された基板１０２を冷却している。また、ＬＥＤ１０１およびファン１０４の駆動は、それぞれＬＥＤ駆動部１０５およびファン駆動部１０６により行われている。

特開２０１０−２１２４７７号公報

しかしながら、上記のようなＬＥＤ光照射装置１００では、ケーシング１０７内に各構成要素（ＬＥＤ１０１、基板１０２、フィン１０３、ファン１０４、ＬＥＤ駆動部１０５およびファン駆動部１０６）を収容しなければならないので、収容のための十分なスペースが必要となり、そのため、ケーシング１０７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、ケーシング１０７が大型になると、ケーシング１０７の内部空間も大きくなるので、ファン１０４から送風された冷却空気が、大きくなったケーシング１０７の内部空間に分散してしまうという問題があった。そのため、冷却空気が分散するので、この空気をフィン１０３に効率良く送ることができず、その結果、基板１０２を効率よく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しつつ装置を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、側面を有するケーシングと、前記ケーシング内に配置され、ＬＥＤを実装した基板と、前記基板を冷却するための空気を送風する第１のファンと、前記第１のファンからの空気を前記基板へ向けて案内する案内流路を形成する案内部材と、前記ケーシング内に配置された被収容部材と、を備え、前記ケーシングの側面と前記案内部材とによって囲まれた領域により収容空間が形成されており、当該収容空間に前記被収容部材が収容されているＬＥＤ光照射装置である。

このような構成によれば、案内流路によって空気を案内して基板を冷却すると共に、収容空間を形成して被収容部材を収容するので、基板を冷却しつつ、コンパクトな構成で被収容部材を収容することができる。

また、上記のＬＥＤ光照射装置において、前記案内部材は、前記案内流路の下流側の流路幅が上流側の流路幅より狭くなるように配置されていることが好ましい。

このような構成によれば、案内流路の下流側の流路幅が上流側の流路幅より狭くなるので、第１のファンから案内流路の上流側に供給された空気が下流側に流れるにしたがって圧縮され、この圧縮された空気が下流側から流出してゆく。このように、空気を圧縮してから流出させるので、空気の流速を速めて流すことができる。したがって、流速の速い空気を基板に送ることができ、基板の冷却効率を高めることができる。

また、案内流路の下流側の流路幅が上流側より狭くなるように案内部材が配置されているので、この案内部材とケーシングの側面との間の収容空間を広くすることができる。すなわち、案内流路を狭くするので、その分、収容空間のスペースを広げることができる。したがって、装置全体を大きくすることなく、広いスペースの収容空間を確保することができる。そして、その広い収容空間に被収容部材を収容できる。

以上のように、本発明によれば、空気の流速を高めて基板を冷却すると共に、装置全体を大きくすることなく被収容部材を収容する収容空間を形成するので、装置内部を効率的に冷却しつつ装置をコンパクトにすることができる。

また、上記のＬＥＤ光照射装置は、前記収容空間に空気を送風する第２のファンを更に備えることが好ましい。

また、上記各ＬＥＤ光照射装置において、前記被収容部材は、前記ＬＥＤの発光を制御する制御装置であることが好ましい。

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、上記のいずれかの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、装置内部を効率的に冷却しつつ装置を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、複数の基板２，２・・と、各基板２の一方面（裏面）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（表面）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）７，７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および被収容部材１４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。

ケーシング２０は、箱形に形成され、一対の側面１２、１２を有しており、この一対の側面１２、１２は、ケーシング２０の内方（内部空間）を向いており、互いに向かい合って平行に配置されている。

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、ケーシング２０の下部に固定されている。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）に沿って水平に並べて配置されている。また、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。そして、ＬＥＤ３の発光熱により基板２が発熱する。

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３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、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。

鉛直ファン５および水平ファン７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の上部に固定され、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、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７、７は、ケーシング２０の長手方向の両端部に固定され、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７、７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７、７は、基板２と平行な方向に沿うように空気を送風できる。図１に示す実施形態では、一対の水平ファン７、７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、図２に示すように、案内板６は、ケーシング２０の側面１２に固定された固定部６０と、固定部６０から斜め下方へ延びる傾斜部６１とを備えており、ケーシング２０の内方に突出するように配置されている。固定部６０は、鉛直ファン５の下端近傍において固定されており、一端部がケーシング２０の内方に突出するように屈曲した構成になっている。また、傾斜部６１は、平板状の部材であり、ケーシング２０の側面１２に対して所定の角度で傾斜しており、当該側面１２と対向するように配置されている。また、傾斜部６１は、フィン４に向かって下方へ延びており、下端部がフィン４の上端近傍に位置している。このような構成により、案内板６とケーシング２０の側面１２とで囲まれた領域によって収容空間１３が形成されている。この収容空間１３は、ケーシング２０の長手方向に延びており、水平ファン７からの送風により収容空間１３内の空気がケーシング２０の長手方向に流動する。また、収容空間１３は空気流路８と連通しており、空気流路８を流れた空気が収容空間１３に流入するように構成されている。

また、一対の案内板６、６は互いに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に供給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、一対の案内板６、６の傾斜部６１、６１は、上端部が離間し、下端部が接近するように構成されており、これにより、案内流路１０は、上流が拡大し、下流が縮小しており、案内流路１０の下流側の流路幅が上流側の流路幅より狭くなっている（下流側の断面積が上流側の断面積より小さくなっている）。また、ケーシング２０の長手方向における案内流路１０の両端部は閉塞板（符号図示せず）により閉塞されており、これにより、水平ファン７からの空気が案内流路１０に流入しないように構成されている。

被収容部材１４は、収容空間１３に収容され、図示しない固定部材によりケーシング２０に固定されている。この被収容部材１４は、特に限定されるものではないが、本実施形態では、ＬＥＤ３の発光を制御する制御装置としている。また、この被収容部材１４は、鉛直ファン５及び水平ファン７の作動を制御する制御装置などであってもよい。

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７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に流入して基板２へ流れて行く。その後、冷却空気は空気流路８を通過し、収容空間１３に流れてゆく。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、収容空間１３に流入した冷却空気により被収容部材１４が冷却される。

また、水平ファン７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、収容空間１３に流入した空気がケーシング２０の長手方向へ押し流される。この過程で、収容空間１３を流れる空気により被収容部材１４が更に冷却される。

上記のようなＬＥＤ光照射装置１によれば、案内流路１０の下流側の流路幅が上流側の流路幅より狭くなるので、鉛直ファン５から案内流路１０の上流側に供給された空気が下流側に流れるにしたがって圧縮され、この圧縮された空気が下流側から流出してゆく。このように、空気を圧縮してから流出させるので、空気の流速を速めて流すことができる。したがって、流速の速い空気を基板２に送ることができ、基板２の冷却効率を高めることができる。

また、案内流路１０の下流側の流路幅が上流側より狭くなるように案内部材６が配置されているので、この案内部材６とケーシング２の側面１２との間の収容空間１３を広くすることができる。すなわち、案内流路１０を狭くするので、その分、収容空間１３のスペースを広げることができる。したがって、装置全体を大きくすることなく、広いスペースの収容空間１３を確保することができる。そして、その広い収容空間１３に被収容部材１４を収容できる。

以上のように、本発明によれば、空気の流速を高めて基板２を冷却すると共に、装置全体を大きくすることなく被収容部材１４を収容する収容空間１３を形成するので、装置内部を効率的に冷却しつつ装置をコンパクトにすることができる。

また、水平ファン７を備えているので、収容空間１３に更に冷却空気を送ることができ、より冷却効率を高めることができる。

また、被収容部材１４としてＬＥＤ３の発光を制御する制御装置を用いると、制御装置が冷却されるのでＬＥＤ３の発光を安定させることができる。

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７，７を備える構成であったが、この構成に限定されず、一対の水平ファン７，７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、収容空間１３へ空気を送風することができる。

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、空気を基板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。

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、案内板６の構成は上記実施形態に限定されるものではなく、例えば、傾斜部６１が平板状でなく、湾曲してい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を形成することができ、この案内流路１０によって空気を基板２に向かって送るように案内することができる。

また、上記実施形態では、案内流路１０の下流側の流路幅が上流側の流路幅より狭い構成であったが、これに限定されるものではなく、流路幅が一定であってもよい。また、下流側の流路幅が上流側の流路幅より広くなっていてもよい。このような構成によっても、案内流路１０によって冷却空気を案内できると共に、案内部材６とケーシング２の側面１２との間に収容空間１３を形成し、この収容空間１３に被収容部材１４を収容することができる。

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８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８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。

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 鉛直ファン（第１のファン）
６ 案内板
７ 水平ファン（第２のファン）
８ 空気流路
１０ 案内流路
１２ 側面
１３ 収容空間
１４ 被収容部材
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 (5)

1. 側面を有するケーシングと、
   前記ケーシング内に配置され、ＬＥＤを実装した基板と、
   前記基板を冷却するための空気を送風する第１のファンと、
   前記第１のファンからの空気を前記基板へ向けて案内する案内流路を形成する案内部材と、
   前記ケーシング内に配置された被収容部材と、を備え、
   前記ケーシングの側面と前記案内部材とによって囲まれた領域により収容空間が形成されており、当該収容空間に前記被収容部材が収容されているＬＥＤ光照射装置。
2. 前記案内部材は、前記案内流路の下流側の流路幅が上流側の流路幅より狭くなるように配置されている請求項１に記載のＬＥＤ光照射装置。
3. 前記収容空間に空気を送風する第２のファンを更に備える請求項１又は２に記載のＬＥＤ光照射装置。
4. 前記被収容部材は、前記ＬＥＤの発光を制御する制御装置を備えている請求項１から３のいずれかに記載のＬＥＤ光照射装置。
5. 請求項１から４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。

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