JP2017170616A - 光照射装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第1の方向に沿って相対的に移動する立体の照射対象物に対して紫外光を照射し、照射対象物の表面に塗布された紫外線硬化樹脂を硬化させる光照射装置が、基板上に第1の方向に沿って配置され、照射対象物に対して紫外光を照射する複数のLED素子と、各LED素子の光路中に配置され、各LED素子から出射される紫外光の拡がり角が狭くなるように整形する複数の集光手段と、を備え、集光手段を通過して照射対象物に向う紫外光が、第1の方向と直交する第2の方向を中心として、第1の方向の上流側に第1の角度で傾いた第1の配光ピークと、第1の方向の下流側に第2の角度で傾いた第2の配光ピークとを有する。
【選択図】図4
Description
図1は、本発明の第1の実施形態に係る光照射装置10A、10Bを用いた光照射システム1の構成を示す斜視図である。図1に示すように、光照射システム1は、照射対象物Pの表面に塗布された紫外線硬化樹脂を硬化させるシステムであり、照射対象物Pを載せて所定の方向(図1の矢印の方向)に移動させる搬送ベルト20と、搬送ベルト20を挟んで対向して配置され、照射対象物Pに対して二方向からライン状の紫外光を照射する一対の光照射装置10A、10Bとから構成されている。本実施形態の一対の光照射装置10Aと10Bは、配置される位置及び向きが異なるものの、装置構成自体は同一であるため、以下、代表して光照射装置10Aについて説明する。なお、以下、本明細書においては、光照射装置10Aから出射されるライン状の紫外光の長手(線長)方向をX軸方向、短手方向(つまり、図1の上下方向)をY軸方向、X軸及びY軸と直交する方向をZ軸方向と定義して説明する。また、図1に示すように、本実施形態においては、説明の便宜のため、照射対象物Pは、前面を搬送方向(X軸方向)に向けた直方体であるものとして説明する。
図10は、本発明の第2の実施形態に係る光照射装置11Aの構成を示す図である。なお、説明の便宜のため、図10においては、LEDユニット110とプリズム201のみを示し、その他の構成は省略している。
図11は、本発明の第3の実施形態に係る光照射装置12Aの構成を示す図である。なお、説明の便宜のため、図11においては、LEDユニット110とプリズム202のみを示し、その他の構成は省略している。
図12は、本発明の第4の実施形態に係る光照射装置13Aの構成を示す図である。なお、説明の便宜のため、図12においては、LEDユニット110Aのみを示し、その他の構成は省略している。
図13は、本発明の第5の実施形態に係る光照射装置14Aの構成を示す図である。なお、説明の便宜のため、図13においては、LEDユニット110Bのみを示し、その他の構成は省略している。
図14は、本発明の第6の実施形態に係る光照射装置15Aの構成を示す図である。なお、説明の便宜のため、図14においては、LEDユニット110Cのみを示し、その他の構成は省略している。
図15は、本発明の第7の実施形態に係る光照射装置16Aの構成を示す図である。図15に示すように、本実施形態の光照射装置16Aは、LEDユニット110Dが、封止レンズ116に代えて、支持部材(不図示)で支持された集光レンズ(例えば、平凸レンズ)116Dを備える点で第1の実施形態の光照射装置10Aと異なっている。なお、説明の便宜のため、図15においては、LEDユニット110Dとプリズム200のみを示し、その他の構成は省略している。
図16は、本発明の第8の実施形態に係る光照射装置17Aの構成を示す図である。図16に示すように、本実施形態の光照射装置17Aは、LEDユニット110Eが、封止レンズ116に代えて、支持部材(不図示)で支持された集光ミラー116Eを備える点で第1の実施形態の光照射装置10Aと異なっている。なお、図16(a)は、本実施形態のLEDユニット110Eとプリズム200の構成を示す概略図であり、図16(b)は、本実施形態のLEDユニット110Eに搭載される集光ミラー116Eから出射される紫外光の様子を説明する拡大図である。
10A、10B、11A、12A、13A、14A、15A、16A、17A 光照射装置
20 搬送ベルト
100 光照射ユニット
110、110B、110C、110D、110E LEDユニット
112、112A 基板
112Aa、112Ab
114、114B LED素子
116、116C 封止レンズ
116D 集光レンズ
116E 集光ミラー
116Ea 反射面
150 水冷ヒートシンクユニット
152 冷媒管
200、201、202 プリズム
200a、200b、201a、201b、202a、202b 入射面
200c 出射面
300 ケース
310 ケース本体部
310a 開口
320 窓部
10A、10B、11A、12A、13A、14A、15A、16A、17A 光照射装置
20 搬送ベルト
100 光照射ユニット
110、110A、110B、110C、110D、110E LEDユニット
112、112A 基板
112Aa、112Ab 傾斜面
114、114B LED素子
116、116C 封止レンズ
116D 集光レンズ
116E 集光ミラー
116Ea 反射面
150 水冷ヒートシンクユニット
152 冷媒管
200、201、202 プリズム
200a、200b、201a、201b、202a、202b 入射面
200c 出射面
300 ケース
310 ケース本体部
310a 開口
320 窓部
Claims (12)
- 第1の方向に沿って相対的に移動する立体の照射対象物に対して紫外光を照射し、該照射対象物の表面に塗布された紫外線硬化樹脂を硬化させる光照射装置であって、
基板上に前記第1の方向に沿って配置され、前記照射対象物に対して前記紫外光を照射する複数のLED素子と、
前記各LED素子の光路中に配置され、前記各LED素子から出射される前記紫外光の拡がり角が狭くなるように整形する複数の集光手段と、
を備え、
前記集光手段を通過して前記照射対象物に向う前記紫外光が、前記第1の方向と直交する第2の方向を中心として、前記第1の方向の上流側に第1の角度で傾いた第1の配光ピークと、前記第1の方向の下流側に第2の角度で傾いた第2の配光ピークとを有する
ことを特徴とする光照射装置。 - 前記複数のLED素子と前記複数の集光手段が、前記第2の方向に平行な共通の光軸を有し、
前記光軸に対して前記第1の方向の上流側に傾斜する第1の入射面と、前記第1の方向の下流側に傾斜する第2の入射面とを備え、前記複数の集光手段から出射された前記紫外光を前記第1の角度及び前記第2の角度で屈折させて出射する配光制御手段をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の光照射装置。 - 前記第1の入射面及び前記第2の入射面は、前記第1の方向に沿って交互に形成されていることを特徴とする請求項2に記載の光照射装置。
- 前記複数のLED素子は、前記第1の方向に沿って所定の間隔をおいて配置され、
前記第1の入射面及び前記第2の入射面は、前記各LED素子に対応するように、前記所定の間隔で交互に形成されていることを特徴とする請求項3に記載の光照射装置。 - 前記複数のLED素子は、前記第1の方向に沿って所定の間隔をおいて配置され、
前記第1の入射面及び前記第2の入射面は、前記所定の間隔よりも狭い間隔で形成されていることを特徴とする請求項3に記載の光照射装置。 - 前記複数のLED素子は、前記第1の方向に沿って所定の間隔をおいて配置され、
前記第1の入射面及び前記第2の入射面は、前記所定の間隔よりも広い間隔で形成されていることを特徴とする請求項3に記載の光照射装置。 - 前記配光制御手段が、プリズムであることを特徴とする請求項2から請求項6のいずれか一項に記載の光照射装置。
- 前記各LED素子と前記各集光手段が、LEDモジュールを構成し、
前記LEDモジュールが、前記第2の方向に対して前記第1の角度で傾いた光軸を有する第1のLEDモジュールと、前記第2の方向に対して前記第2の角度で傾いた光軸を有する第2のLEDモジュールとからなる
ことを特徴とする請求項1に記載の光照射装置。 - 前記各LED素子と前記各集光手段が、共通の光軸を有し、
前記第1のLEDモジュール及び前記第2のLEDモジュールの取付面が、前記第2の方向に対して傾斜していることを特徴とする請求項8に記載の光照射装置。 - 前記各LED素子と前記各集光手段が、それぞれ異なる光軸を有し、
前記第1のLEDモジュール及び前記第2のLEDモジュールの取付面が、前記第2の方向に対して垂直な平面であることを特徴とする請求項8に記載の光照射装置。 - 前記集光手段が、前記各LED素子から出射される前記紫外光を前記第1の角度の光と前記第2の角度の光に分離することを特徴とする請求項1に記載の光照射装置。
- 前記集光手段が、集光レンズ又は集光ミラーであることを特徴とする請求項1から請求項11のいずれか一項に記載の光照射装置。
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