JP2018039139A - 光照射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】搬送される記録媒体に光照射してインクを硬化させる光照射装置において、記録媒体に対しての熱負荷をより効果的に低減させることが可能な光照射装置の構造を提供せんとするものである。【解決手段】記録媒体の搬送路の上方側に上部筐体が設けられ、当該上部筐体には多数のＬＥＤを備えた光照射部が設けられており、前記搬送路の下方側には、前記上部筐体の光照射部に対向して配置された上面開放の下部筐体が設けられ、前記下部筐体の底板には冷却ブロックが当接して設けられていることを特徴とする。【選択図】 図１

Description

この発明は光照射装置に関するものであり、特に、搬送される記録媒体に光照射してインクを硬化させる光照射装置に係わるものである。

従来から、記録媒体上に紫外線硬化型のインクを塗布した後に、前記記録媒体の全域に紫外線を照射してインクを硬化させて画像形成処理する技術がある。
この画像形成処理用の光照射装置には種々の提案がなされており、例えば、特開２０１４−２１０４３０号公報（特許文献１）には、紫外線照射ランプからなる光源と、前記光源からの光を集光する反射鏡と、を備えた光照射装置が開示されている。

このような画像形成処理装置においては、光照射装置からの輻射熱や光照射によって、記録媒体に熱が蓄積されるという問題がある。記録媒体に熱耐性の弱い材料（紙、樹脂シート、フィルム、シール印刷、アート紙等）を用いた場合、この光照射による熱の蓄積により、記録媒体にシワや撓みが発生することが従来から問題とされていた。
このような問題を解決するため、例えば、特開昭６０−０２５７５８号公報（特許文献２）では、記録媒体に光照射を行った後、後工程への搬送中に、冷却機構を内部に備えたローラに接触させることで、記録媒体の裏面側（インクが塗布され、光照射される表面に対して反対側）から放熱することで、記録媒体を速やかに冷却させることが行われている。これにより、記録媒体にシワや撓みの発生を抑制する工夫がなされていた。

ところが、この特許文献２に記載の冷却手段は、光照射後の後工程で冷却する構成のため、装置筐体自身を冷却することはできない。また搬送速度が遅い場合や搬送を一時停止した場合は、記録媒体を適切に冷却することが困難になる。これによって、記録媒体に熱負荷が加わりやすくなり、シワや撓みを抑えることが困難な場合があった。

また一方で、特開２００３−３３７１９９号公報（特許文献３）には、上記のような画像形成処理装置に用いられる光照射装置の具体的構成が開示されていて、そこでは、光照射を行う処理室を筐体で覆うことにより、光が外部に漏れることを防止している。
ところが、この様な構成では、照射光は記録媒体だけでなく装置筐体にも吸収されるため、当該装置筐体に熱が蓄積されてしまい、これにより、装置筐体からの輻射熱が記録媒体に伝わり、記録媒体に熱がより蓄積されやすくなる、という問題がある。

特開２０１４−２１０４３０号公報 特開昭６０−０２５７５８号公報 特開２００３−３３７１９９号公報

この発明は、上記従来技術の問題点に鑑みて、搬送される記録媒体に光照射してインクを硬化させる光照射装置において、記録媒体に対しての熱負荷をより効果的に低減させることが可能な光照射装置の構造を提供せんとするものである。

上記課題を解決するために、この発明の光照射装置は、前記記録媒体の搬送路の上方側に上部筐体が設けられ、当該上部筐体には多数のＬＥＤを備えた光照射部が設けられており、前記搬送路の下方側には、前記上部筐体の光照射部に対向して配置された上面開放の下部筐体が設けられ、該下部筐体の底板には冷却ブロックが当接して設けられていることを特徴とする。

前記下部筐体における前記光照射部に対向する内表面には光吸収層が形成されていることを特徴とする。
また、前記冷却ブロックが、前記下部筐体の底板の内面側に当接して設けられていることを特徴とする。
また、前記冷却ブロックの上面に光吸収層が形成されていることを特徴とする。
また、前記冷却ブロックが、前記下部筐体の底板の外面側に当接して設けられていることを特徴とする。
また、前記上部筐体における前記光照射部以外の領域の下面に光反射層が形成されていることを特徴とする。

この発明の光照射装置によれば、上部筐体に対向して配置された下部筐体の底板に冷却ブロックが当接して設けられていることにより、光照射部からの光照射や、上部筐体からの輻射による下部筐体の蓄熱が冷却ブロックにより排熱冷却されるので、記録媒体に対する輻射熱量を大幅に抑えて、熱的な影響を排除できる。
また、下部筐体の内表面に光吸収層を形成したことで、光照射部からの光線を吸収し、これを冷却ブロックにより効果的に排熱することができる。
また、下部筐体の内面に当接した冷却ブロックの上面に光吸収層を形成したことで、光照射部から直接的に光線が照射される冷却ブロック上面で熱吸収され、これを当該冷却ブロックによって排熱することができる。
また、上部筐体における光照射部以外の領域の下面に光反射層が形成されているので、上部筐体で蓄熱されることがない。

本発明の光照射装置の実施例の側断面図 図１の横断面図 他の実施例の側断面図 図３の横断面図 更に他の実施例の側断面図

図１および図２は、本発明の光照射装置の断面図であって、図１は記録媒体の搬送方向に沿った側断面図であり、図２は搬送方向と直交方向の横断面図である。
図１及び図２に示すように、本発明の光照射装置１は、上部筐体２と下部筐体３とからなり、その間には記録媒体Ｗを搬送する搬送路Ｘが形成されている。
上部筐体２内には、多数のＬＥＤを配列した光照射部２１が設けられていて、下面に形成された光出射口２２を介して、その下方を搬送される記録媒体Ｗに向けて紫外光を照射して、記録媒体Ｗ上のインクＰを硬化させる。なお、この光照射部２１は、背面側に当接された冷却部材２３によって冷却されている。
一方、前記搬送路Ｘの下方側に設けられた下部筐体３は、底板３１と側板３２とからなり、上面が開放されて、前記上部筐体２の光照射部２１に対向して配置されている。

前記下部筐体３における前記光照射部２１に対向する内表面、即ち、底板３１と側板３２の内表面には、光吸収層４が形成されている。この光吸収層４は、例えば、黒色の無電解ニッケルめっきやクロムめっきなどを用いることができる。
なお、この光吸収層４は、下部筐体３の底板３１と側板３２とに形成するものとしたが、光照射部２１からの紫外光が直接照射される底板３１にのみ形成するものであってもよい。

下部筐体３の底板３２の内面側には冷却ブロック５が当接して設けられていて、この冷却ブロック５は、その内部に形成されている水路５１を流れる冷却水Ａによって冷却されている。
なお、この冷却ブロック５は、下部筐体３の底板３１の内表面に光吸収層４が設けられる場合には、当該光吸収層４を介して底板３１に当接される。
そして、冷却ブロック５の上面にも、光吸収層６が形成されていて、この光吸収層６も、前記下部筐体３の内表面の光吸収層４と同じ素材であってよい。

上記構成において、図２に示されるように、上部筐体２の光照射部２１からの照射光が、搬送される記録媒体Ｗ上に照射され、その上面のインクＰを硬化させる。記録媒体Ｗから漏れた照射光は、下方の冷却ブロック５や、下部筐体３の底板３１や側板３２に照射される。これにより底板３１や冷却ブロック５自体に蓄積された熱は、冷却ブロック５によって排熱される。
また、底板３１や側板３２、そして冷却ブロック５に光吸収層４、６が形成されている場合には、これらの底板３１や側板３２、および冷却ブロック５に照射される光が、前記光吸収層４、６に効果的に吸収される。
このように吸収された熱は、冷却ブロック５によって排熱されるので、下部筐体３が冷却されて蓄熱されることが抑制され、該下部筐体３から記録媒体Ｗへの輻射熱を大幅に低減できる。

図３および図４は他の実施例であって、図１、２の実施例では、冷却ブロック５が下部筐体３の底板３１の内面側に設けられているのに対して、冷却ブロック５が下部筐体３の底板３１の外面側に当接して設けられているものである。
この実施例においては、冷却ブロック５は空冷型も採用でき、図３、４にはその空冷型のものが示されている。つまり、冷却ブロック５には冷却フィン５２が形成されていて、冷却ファン５３から冷却フィン５２に沿って冷却風Ｂを流してこれを冷却するものである。
勿論、この実施例にあっても、冷却ブロック５は、図１、２の実施例と同様に、冷却水によって冷却する水冷構造とすることもできる。

図５に更に他の実施例が示されていて、上部筐体２における光照射部２１以外の部分に光反射層７が形成されている例である。具体的には、光照射部２１に対応して下面に形成された光出射口２２の周辺の領域の下面に光反射層７が形成されているものである。更には、上部筐体２を構成する側板や上板などの内面に光反射層を形成してもよい。
この光反射層７としては、例えば、灰色の硬質アルマイトや無電解ニッケルめっきなどを用いることができる。
これにより、下部筐体３や冷却ブロック５からの反射光など、上部筐体２に向かう光が反射されるので、上部筐体２に吸収され蓄熱されることがなくなる。そして、反射光を下部筐体３に向かわせることで、光照射部２１からの出射光の全てを下部筐体３に集中させ、これを冷却ブロック５によって効果的に排熱することができる。

以上説明したように、本発明の光照射装置では、上部筐体と下部筐体からなる光照射装置における、下部筐体に冷却ブロックを当接して設けたので、上部筐体の光照射部からの照射光が下部筐体に向かって集中され、ここで熱が蓄積されても、これを冷却ブロックによって排熱させるので、下部筐体からの輻射熱が記録媒体に作用することが抑制され、記録媒体の変形が防止できる。
そして、下部筐体の内表面に光吸収層を形成することで、下部筐体に向かう光をここで吸収して熱を集中させ、これを冷却ブロックで効率的に排熱できる。
更に、冷却ブロックの上面にも光吸収層を形成することで、該冷却ブロックに向かう照射光を吸収するので、排熱が一層効果的になる。
また、上部筐体の下面側に光反射層を形成することで、下部筐体や冷却ブロックからの反射光を更に反射して下部筐体側に向かわせることで、上部筐体に蓄熱されず、下部筐体への熱集中と冷却ブロックによる排熱作用をより効果的なものとすることができる。

１ 光照射装置
２ 上部筐体
２１ 光照射部
２２ 光出射口
２３ 冷却部材
３ 下部筐体
３１ 底板
３２ 側板
４ 光吸収層
５ 冷却ブロック
５１ 水路
５２ 冷却フィン
６ 光吸収層
７ 光反射層
Ｗ 記録媒体
Ｘ 搬送路
Ｐ インク
Ａ 冷却水
Ｂ 冷却風

Claims (6)

1. 搬送される記録媒体に光照射してインクを硬化させる光照射装置において、
   前記記録媒体の搬送路の上方側に上部筐体が設けられ、当該上部筐体には多数のＬＥＤを備えた光照射部が設けられており、
   前記搬送路の下方側には、前記上部筐体の光照射部に対向して配置された上面開放の下部筐体が設けられ、
   前記下部筐体の底板には冷却ブロックが当接して設けられていることを特徴とする光照射装置。
2. 前記下部筐体における前記光照射部に対向する内表面には光吸収層が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の光照射装置。
3. 前記冷却ブロックが、前記下部筐体の底板の内面側に当接して設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の光照射装置。
4. 前記冷却ブロックの上面に光吸収層が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。
5. 前記冷却ブロックが、前記下部筐体の底板の外面側に当接して設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の光照射装置。
6. 前記上部筐体における前記光照射部以外の領域の下面に光反射層が形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の光照射装置。
   
   
   

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