JP3151132U

JP3151132U - Line irradiation type ultraviolet irradiation device

Info

Publication number: JP3151132U
Application number: JP2009001932U
Authority: JP
Inventors: 小崎　弘; 弘小崎; 哲朗中野; 春彦今泉
Original assignee: 扶桑電機工業株式会社
Priority date: 2009-03-30
Filing date: 2009-03-30
Publication date: 2009-06-11
Anticipated expiration: 2019-03-30

Abstract

【課題】ＵＶ−ＬＥＤを使用して照射強度を均一に保つことのできるライン照射型紫外線照射装置を提供することを目的とする。【解決手段】長尺のフレームの下面側に複数のＵＶ−ＬＥＤを所定間隔の直線状に配列し、この直線状に配列されたＵＶ−ＬＥＤに臨ませて照射スリットを設け、この照射スリットにＵＶ−ＬＥＤからの点光源の紫外線をライン状照射に拡散させる拡散板を設け、この拡散板は、紫外線をＵＶ−ＬＥＤの配列方向を長径とする楕円形に拡散するＬＳＤからなる。【選択図】図１An object of the present invention is to provide a line irradiation type ultraviolet irradiation device capable of keeping irradiation intensity uniform using a UV-LED. A plurality of UV-LEDs are arranged in a straight line at a predetermined interval on the lower surface side of a long frame, and an irradiation slit is provided facing the UV-LED arranged in a straight line. A diffusion plate for diffusing the ultraviolet rays of the point light source from the UV-LED to the line-shaped irradiation is provided, and this diffusion plate is made of LSD that diffuses the ultraviolet rays into an ellipse having a major axis in the arrangement direction of the UV-LEDs. [Selection] Figure 1

Description

本考案は、紫外線硬化型の樹脂の硬化、印刷インクの定着等に使用される紫外線照射装置に関するものであり、詳しくは、複数の紫外線発光ダイオード（ＵＶ−ＬＥＤ）を直線状に配列してライン状に照射する紫外線照射装置に関するものである。 The present invention relates to an ultraviolet irradiation device used for curing an ultraviolet curable resin, fixing printing ink, and the like. Specifically, a plurality of ultraviolet light emitting diodes (UV-LEDs) are arranged in a straight line. The present invention relates to an ultraviolet irradiation device that irradiates in a shape.

従来から紫外線発光ダイオード（以下、ＵＶ−ＬＥＤ）を採用した紫外線照射装置が存在し、紫外線硬化型の樹脂を硬化させる目的に用いられたり、印刷インクの定着に用いられたり、医療や食品の分野において殺菌処理に用いられたり、その他様々な分野で使用されている。このＵＶ−ＬＥＤは、蛍光灯型のブラックライトに比べて長寿命であるともに消費電力が少ないという優れた特性を持っており、また、素子自体が小型であるため、紫外線照射装置の小型化が実現可能であるという効果もある。 Conventionally, there are ultraviolet irradiation devices that employ ultraviolet light emitting diodes (hereinafter referred to as UV-LEDs), which are used for the purpose of curing ultraviolet curable resins, used for fixing printing inks, and in the medical and food fields. Used in sterilization treatment and other various fields. This UV-LED has an excellent characteristic that it has a longer life and less power consumption than a fluorescent lamp type black light, and since the element itself is small, the ultraviolet irradiation device can be downsized. There is also an effect that it is feasible.

このようなＵＶ−ＬＥＤを採用した紫外線照射装置として、例えば、特許文献１が既に提案されている。この特許文献１に記載の紫外線照射装置は、片手で保持した状態で使用可能なように細長いペン形状をしており、その先端部分にＵＶ−ＬＥＤを配置して、先端から紫外線を照射可能としたものである。
特開２００５−１０３７８２号公報 As an ultraviolet irradiation apparatus employing such a UV-LED, for example, Patent Literature 1 has already been proposed. The ultraviolet irradiation device described in Patent Document 1 has an elongated pen shape so that it can be used while being held with one hand, and a UV-LED can be arranged at the tip portion to irradiate ultraviolet rays from the tip. It is a thing.
JP 2005-103782 A

ＵＶ−ＬＥＤによる紫外線照射装置は、一般にＵＶ−ＬＥＤ素子が略点光源であるため、ライン状に照射するためには複数のＵＶ−ＬＥＤ素子を並列に配置したＬＥＤアレイの形をとることが考えられるが、このようなＬＥＤアレイとする場合、隣り合うＵＶ−ＬＥＤ素子から発する互いの紫外線パターンの重なり方により強度が波状となり、全体的に均一な照射強度を保つことが難しいという問題があった。樹脂の硬化や印刷インクの定着等では紫外線のムラが品質に直結し、これらのような用途に実用的に使用できる程度に照射強度が均一なＵＶ−ＬＥＤを使用したライン照射型紫外線照射装置はなかった。 Since UV-LED elements are generally point light sources, UV-LED ultraviolet irradiation devices generally take the form of an LED array in which a plurality of UV-LED elements are arranged in parallel to irradiate in a line shape. However, in the case of such an LED array, there is a problem that the intensity becomes wavy due to the overlapping of the UV patterns emitted from adjacent UV-LED elements, and it is difficult to maintain a uniform irradiation intensity as a whole. . Line irradiation type UV irradiation equipment using UV-LEDs with uniform irradiation intensity to such an extent that UV unevenness directly affects quality in resin curing and printing ink fixing, etc. There wasn't.

本考案は、ＵＶ−ＬＥＤを使用してライン状に紫外線を照射する紫外線照射装置において、照射強度を均一に保つことのできるライン照射型紫外線照射装置を提供することを目的とするものである。 An object of the present invention is to provide a line irradiation type ultraviolet irradiation device capable of keeping irradiation intensity uniform in an ultraviolet irradiation device that irradiates ultraviolet rays in a line shape using a UV-LED.

請求項１記載の考案は、細長のフレームの一端側に複数のＵＶ−ＬＥＤを所定間隔で直線状に配列し、この直線状に配列されたＵＶ−ＬＥＤの照射側に臨ませて、ＵＶ−ＬＥＤからの点光源の紫外線をライン状照射に拡散させる拡散板を具備した拡散板ユニットを設けたことを特徴とするライン照射型紫外線照射装置である。 According to the first aspect of the present invention, a plurality of UV-LEDs are linearly arranged at a predetermined interval on one end side of an elongated frame, and the UV-LED is arranged on the irradiation side of the linearly arranged UV-LEDs. A line irradiation type ultraviolet irradiation apparatus comprising a diffusion plate unit including a diffusion plate that diffuses ultraviolet rays of a point light source from an LED into line irradiation.

請求項２記載の考案は、請求項１に加えて、拡散板は、紫外線をＵＶ−ＬＥＤの配列方向を長径とする楕円形に拡散するＬＳＤからなり、各ＵＶ−ＬＥＤによる照射強度を略平坦としたことを特徴とするライン照射型紫外線照射装置である。 In addition to Claim 1, the diffusing plate is composed of an LSD that diffuses ultraviolet rays into an ellipse whose major axis is the arrangement direction of the UV-LEDs, and the irradiation intensity of each UV-LED is substantially flat. This is a line irradiation type ultraviolet irradiation device.

請求項３記載の考案は、請求項１又は２に加えて、細長のフレームにユニットスタンドを設け、このユニットスタンドにより回動、固定自在に支持したことを特徴とするライン照射型紫外線照射装置である。 The invention according to claim 3 is a line irradiation type ultraviolet irradiation device characterized in that, in addition to claim 1 or 2, a unit stand is provided on an elongated frame, and the unit stand is rotatably supported by the unit stand. is there.

請求項４は、請求項１、２又は３に加えて、フレームに、ＵＶ−ＬＥＤが発生した熱を排出する冷却ユニットを設けたことを特徴とする
ライン照射型紫外線照射装置である。 According to a fourth aspect of the present invention, in addition to the first, second, or third aspect, the line irradiation type ultraviolet irradiation device is characterized in that the frame is provided with a cooling unit that discharges heat generated by the UV-LED.

請求項５は、冷却ユニットは、電子冷凍素子、放熱器、冷却ファンを具備してからなることを特徴とするライン照射型紫外線照射装置である。 According to a fifth aspect of the present invention, the cooling unit includes an electronic refrigeration element, a radiator, and a cooling fan.

請求項１記載の考案によれば、細長のフレームの一端側に複数のＵＶ−ＬＥＤを所定間隔で直線状に配列し、この直線状に配列されたＵＶ−ＬＥＤの照射側に臨ませて、ＵＶ−ＬＥＤからの点光源の紫外線をライン状照射に拡散させる拡散板を具備した拡散板ユニットを設けたので、ＵＶ−ＬＥＤから放射された紫外線がＵＶ−ＬＥＤの中心位置近くに集中せず、ＵＶ−ＬＥＤの中心位置と、隣合うＵＶ−ＬＥＤとＵＶ−ＬＥＤの間の紫外線照射強度を略均一に照射して、樹脂の硬化や印刷インクの定着をムラなく行うことができ、安定した品質を維持することができる。 According to the invention described in claim 1, a plurality of UV-LEDs are linearly arranged at a predetermined interval on one end side of the elongated frame, and are directed to the irradiation side of the UV-LEDs arranged linearly. Since the diffusion plate unit including the diffusion plate that diffuses the ultraviolet ray of the point light source from the UV-LED to the line-shaped irradiation is provided, the ultraviolet ray emitted from the UV-LED is not concentrated near the center position of the UV-LED, Stable quality can be achieved by curing the resin and fixing the printing ink evenly by irradiating the UV-LED center position and the UV irradiation intensity between the adjacent UV-LEDs almost uniformly. Can be maintained.

請求項２記載の考案によれば、拡散板は、紫外線をＵＶ−ＬＥＤの配列方向を長径とする楕円形に拡散するＬＳＤからなり、各ＵＶ−ＬＥＤによる照射強度を略平坦としたので、ＵＶ−ＬＥＤから放射される紫外線をライン上に集中することができ、短径方向に拡散させず、長径方向にのみ拡散させてより効率的に紫外線のラインを形成することができる。 According to the second aspect of the present invention, the diffusion plate is made of LSD that diffuses ultraviolet rays into an ellipse having a major axis in the arrangement direction of the UV-LEDs, and the irradiation intensity of each UV-LED is made substantially flat. -The ultraviolet rays emitted from the LEDs can be concentrated on the line, and the ultraviolet rays can be formed more efficiently by diffusing only in the major axis direction without diffusing in the minor axis direction.

請求項３記載の考案によれば、細長のフレームにユニットスタンドを設け、このユニットスタンドにより回動、固定自在に支持したので、各種の装置に組み込み固定後に、必要に応じてその向きを変えて照射方向を変えることができる。 According to the third aspect of the present invention, the unit stand is provided on the elongated frame, and is supported by the unit stand so that it can be rotated and fixed. Therefore, after mounting and fixing to various devices, the direction can be changed as necessary. Irradiation direction can be changed.

請求項４記載の考案によれば、フレームにＵＶ−ＬＥＤが発生した熱を排出する冷却ユニットを設けたので、ＵＶ−ＬＥＤから発生した熱を照射ユニット外に排出することができ、連続使用時におけるＵＶ−ＬＥＤの温度上昇を抑えて紫外線照射強度の低下を抑えることができる。 According to the invention described in claim 4, since the cooling unit for discharging the heat generated by the UV-LED is provided in the frame, the heat generated from the UV-LED can be discharged to the outside of the irradiation unit. The temperature rise of the UV-LED can be suppressed, and the decrease in the ultraviolet irradiation intensity can be suppressed.

請求項５記載の考案によれば、冷却ユニットは、電子冷凍素子、放熱器、冷却ファンを具備してからなるので、高効率でＵＶ−ＬＥＤから発生した熱を照射ユニット外に排出することができ、連続使用時におけるＵＶ−ＬＥＤの温度上昇をさらに抑えて紫外線照射強度の低下を抑えることができる。 According to the invention described in claim 5, since the cooling unit includes an electronic refrigeration element, a radiator, and a cooling fan, heat generated from the UV-LED can be discharged out of the irradiation unit with high efficiency. In addition, it is possible to further suppress the temperature rise of the UV-LED during continuous use and suppress the decrease in the ultraviolet irradiation intensity.

本考案によるライン照射型紫外線照射装置を示すもので、（ａ）は一部断面した正面図、（ｂ）楕円形の照射パターンＰがライン状に照射した状態を示す説明図、（ｃ）はＵＶ−ＬＥＤの照射強度の特性図である。1 shows a line irradiation type ultraviolet irradiation device according to the present invention, in which (a) is a partially sectioned front view, (b) an explanatory view showing a state in which an elliptical irradiation pattern P is irradiated in a line, and (c) It is a characteristic view of irradiation intensity of UV-LED. 本考案によるライン照射型紫外線照射装置を示すもので、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は平面図である。The line irradiation type ultraviolet irradiation device by this invention is shown, (a) is a front view, (b) is a side view, (c) is a top view. 本考案によるライン照射型紫外線照射装置の拡散板ユニットを示す拡大部分断面図である。It is an expanded partial sectional view which shows the diffusion plate unit of the line irradiation type ultraviolet irradiation device by this invention. 本考案によるライン照射型紫外線照射装置の電気回路を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the electric circuit of the line irradiation type ultraviolet irradiation device by this invention.

細長のフレームの一端側に複数のＵＶ−ＬＥＤを所定間隔で直線状に配列し、この直線状に配列されたＵＶ−ＬＥＤの照射側に臨ませて、ＵＶ−ＬＥＤからの点光源の紫外線をライン状照射に拡散させる拡散板を具備した拡散板ユニットを設け、前記拡散板は、紫外線をＵＶ−ＬＥＤの配列方向を長径とする楕円形に拡散するＬＳＤからなり、各ＵＶ−ＬＥＤによる照射強度を略平坦とする。 A plurality of UV-LEDs are linearly arranged at a predetermined interval on one end side of the elongated frame, and the ultraviolet rays of the point light source from the UV-LEDs are directed to the irradiation side of the UV-LEDs arranged in a straight line. A diffusing plate unit having a diffusing plate for diffusing into line-shaped irradiation is provided, and the diffusing plate is made of LSD that diffuses ultraviolet rays into an ellipse whose major axis is the arrangement direction of the UV-LEDs, and the irradiation intensity by each UV-LED. Is substantially flat.

本考案によるライン照射型紫外線照射装置の構成を図面に基づいて説明する。図１（ａ）及び図２（ａ）（ｂ）（ｃ）において、フレーム１１の上面側に４台の冷却ユニット１３が配置され、各冷却ユニット１３に隣接してそれぞれの電子冷凍素子４６の冷却電源部５１と冷却制御部５２が設けられてライン照射型紫外線照射装置の照射ユニット１０を構成している。 A configuration of a line irradiation type ultraviolet irradiation device according to the present invention will be described with reference to the drawings. In FIG. 1A and FIG. 2A, FIG. 2B, and FIG. 2C, four cooling units 13 are arranged on the upper surface side of the frame 11, and each electronic refrigeration element 46 is adjacent to each cooling unit 13. A cooling power supply unit 51 and a cooling control unit 52 are provided to constitute the irradiation unit 10 of the line irradiation type ultraviolet irradiation device.

フレーム１１の下面側には１２個のＵＶ−ＬＥＤ光源ユニット１２がフレーム１１の長手方向に並列に、例えば２５ｍｍの一定間隔をもって配置され、前記光源ユニット１２の下面（紫外線の照射方向）には、拡散板ユニット３７が設けられている。 On the lower surface side of the frame 11, twelve UV-LED light source units 12 are arranged in parallel in the longitudinal direction of the frame 11 with a constant interval of, for example, 25 mm, and on the lower surface of the light source unit 12 (ultraviolet irradiation direction), A diffusion plate unit 37 is provided.

前記フレーム１１は、例えば幅が約３６０ｍｍ、上面側の奥行きが約４５ｍｍ、照射スリット３９側の奥行き約２０ｍｍの略逆台形のムクのアルミニウムで形成されている。各光源ユニット１２に対応する位置には、上側からフレーム１１の高さの２／３ほどの深さの孔１５が穿設され、また、光源ユニット１２へ接続されるリード線３１を挿通する透孔２６が設けられている。フレーム１１の正面の両端の光源ユニット１２の設置位置には均一な照射強度の範囲を示す照射位置マーカー４２が表示され、中心には中心位置を示す照射位置マーカー４３が表示されている。 The frame 11 is formed of, for example, substantially inverted trapezoidal aluminum having a width of about 360 mm, a depth on the upper surface side of about 45 mm, and a depth of about 20 mm on the irradiation slit 39 side. At a position corresponding to each light source unit 12, a hole 15 having a depth of about 2/3 of the height of the frame 11 is formed from above, and a lead wire 31 connected to the light source unit 12 is inserted. A hole 26 is provided. An irradiation position marker 42 indicating a range of uniform irradiation intensity is displayed at the installation positions of the light source units 12 at both ends of the front of the frame 11, and an irradiation position marker 43 indicating the center position is displayed at the center.

前記ＵＶ−ＬＥＤ光源ユニット１２は、図３に示すように、２つのレンズ１８、２２とＵＶ−ＬＥＤ２４を固定するための複数の部材からなり、これらは熱伝導性の良い材料、例えばアルミニウムで構成されている。光源ユニット１２を組み立てるには、先ず、フレーム１１の底面側にＬＥＤホルダ２５によりＵＶ−ＬＥＤ２４を固定する。 As shown in FIG. 3, the UV-LED light source unit 12 is composed of a plurality of members for fixing the two lenses 18 and 22 and the UV-LED 24, which are made of a material having good thermal conductivity, for example, aluminum. Has been. In order to assemble the light source unit 12, first, the UV-LED 24 is fixed to the bottom surface side of the frame 11 by the LED holder 25.

ホルダ２３はレンズ２２を固定するためのものでありフレーム１１の下面に螺合され、このホルダ２３にレンズ２２を挟んでレンズ固定部材２１が螺合されている。
ホルダ１７には、レンズ１８を挟んでレンズ固定部材１９が螺合され、さらにこのホルダ１７がスペーサ２０を挟んでホルダ２３が螺合されている。 The holder 23 is for fixing the lens 22 and is screwed to the lower surface of the frame 11, and the lens fixing member 21 is screwed to the holder 23 with the lens 22 interposed therebetween.
A lens fixing member 19 is screwed to the holder 17 with the lens 18 interposed therebetween, and a holder 23 is screwed to the holder 17 with the spacer 20 interposed therebetween.

ＵＶ−ＬＥＤ２４のリード線３１は、透孔２６に挿通されてフレーム１１の上面側に導出され、さらにケーブル３２によって制御ユニット５８に接続される。 The lead wire 31 of the UV-LED 24 is inserted into the through hole 26 and led out to the upper surface side of the frame 11, and further connected to the control unit 58 by the cable 32.

前記拡散板ユニット３７は、図２（ａ）（ｂ）に示すように、光源ユニット１２とフレーム１１の下面全体を覆うように設けられ、図３に示すように、ケース３８の下面には細幅の照射スリット３９が設けられ、この照射スリット３９に臨ませて拡散板４０が配置され押え板４１で固定されている。拡散板４０は、ＵＶ透過アクリルからなるＬＳＤ（Light Shaping Diffuser）で形成されている。
また、ＬＳＤには、拡散方向によって、全方向に同じように拡散する円形拡散型と特定の方向に大きく拡散する楕円拡散型とがあり、本実施例では、短径方向にはほとんど拡散せず、長径方向にのみ拡散するような楕円拡散型のＬＳＤを用い、図１（ｂ）に示すように、光源ユニット１２の配列方向に長径となるように配置される。 As shown in FIGS. 2A and 2B, the diffusion plate unit 37 is provided so as to cover the entire lower surface of the light source unit 12 and the frame 11, and as shown in FIG. An irradiation slit 39 having a width is provided, and a diffusion plate 40 is disposed so as to face the irradiation slit 39 and is fixed by a pressing plate 41. The diffuser plate 40 is formed of LSD (Light Shaping Diffuser) made of UV transparent acrylic.
The LSD includes a circular diffusion type that diffuses in the same way in all directions and an elliptical diffusion type that diffuses greatly in a specific direction depending on the diffusion direction. In this embodiment, the LSD hardly diffuses in the minor axis direction. An elliptical diffusion type LSD that diffuses only in the major axis direction is used, and is arranged so as to have a major axis in the arrangement direction of the light source units 12 as shown in FIG.

また、図２（ｂ）（ｃ）に示すように、略コ字型のユニットスタンド５９が回動自在に設けられ、フレーム１１の一方の側面に螺合された角度調整ノブ６０によって固定されている。このスタンドユニット５９は、図２（ｃ）に示すように、樹脂の硬化装置等の壁面７０等に固定されて照射ユニット１０を支持する。 As shown in FIGS. 2B and 2C, a substantially U-shaped unit stand 59 is rotatably provided and fixed by an angle adjusting knob 60 screwed to one side surface of the frame 11. Yes. As shown in FIG. 2C, the stand unit 59 supports the irradiation unit 10 by being fixed to a wall surface 70 of a resin curing device or the like.

前記冷却ユニット１３は、図４に示すように、ＵＶ−ＬＥＤ２４側から熱伝導金具４４、ペルチェ素子などの電子冷凍素子４６、放熱器４７及び冷却ファン４８が積層されて形成されている。熱伝導素子４４には、ＮＴＣ（Negative Temperature Coefficient）サーミスタからなる温度センサ４９が設置され、放熱器４７には、ＰＴＣ（Positive Temperature Coefficient）サーミスタからなる温度センサ５０が設置されている。さらに、冷却制御部５２には、ケース５３の雰囲気温度を検出するＮＴＣサーミスタからなる雰囲気温度センサ７２が設置されている。 As shown in FIG. 4, the cooling unit 13 is formed by laminating a heat conduction fitting 44, an electronic refrigeration element 46 such as a Peltier element, a radiator 47, and a cooling fan 48 from the UV-LED 24 side. The heat conduction element 44 is provided with a temperature sensor 49 made of NTC (Negative Temperature Coefficient) thermistor, and the radiator 47 is provided with a temperature sensor 50 made of PTC (Positive Temperature Coefficient) thermistor. Further, the cooling controller 52 is provided with an ambient temperature sensor 72 composed of an NTC thermistor that detects the ambient temperature of the case 53.

これらの冷却ユニット１３と冷却電源部５１、冷却制御部５２を覆うようにケース５３が設けられ、このケース５３の上面側には把手５４が設けられている。
ケース５３の前記放熱器４７の位置にはフィルター５５が設置された吸気口５６が設けられ、図２（ｂ）に示すように、上面側の前記冷却ファン４８の位置に臨ませて排気口５７設けられ、冷却ファン１３との間をファンダクト４５で連結されている。 A case 53 is provided so as to cover the cooling unit 13, the cooling power supply unit 51, and the cooling control unit 52, and a handle 54 is provided on the upper surface side of the case 53.
An air inlet 56 provided with a filter 55 is provided at the position of the radiator 47 of the case 53. As shown in FIG. 2B, the air outlet 57 faces the position of the cooling fan 48 on the upper surface side. It is provided and connected to the cooling fan 13 by a fan duct 45.

次に、図４のブロック図に基づいて制御回路について説明する。
制御ユニット５８には、商用電源６６をＡＣ／ＤＣ変換する電源部６１が設けられ、電源供給のために制御部６２及び、照射ユニット１０の冷却電源部５１を介して冷却制御部５２に接続されている。商用電源６６と電源部６１の間には電源スイッチ６７が設けられている。
前記制御部６２は、操作部６８の照射スイッチ６９に接続されるとともに、ＬＥＤ駆動部６３に接続されている。このＬＥＤ駆動部６３は４個のＬＥＤ駆動回路６４からなり、各ＬＥＤ駆動回路６４は、それぞれ３個のＵＶ−ＬＥＤ２４に接続されている。
また、制御部６２は、冷却制御部５２に接続されている。この冷却制御部５２には、前記温度センサ４９、５０、７２、電子冷凍素子４６、冷却ファン４８が接続されている。
さらに、制御部６２には、非常停止信号の入力端子６５に接続されている。この非常停止信号の入力端子６５は、例えば外部の印刷インクを紫外線で定着させる装置からの非常信号出力に接続される。 Next, the control circuit will be described based on the block diagram of FIG.
The control unit 58 is provided with a power supply unit 61 for AC / DC conversion of the commercial power supply 66 and is connected to the cooling control unit 52 via the control unit 62 and the cooling power supply unit 51 of the irradiation unit 10 for power supply. ing. A power switch 67 is provided between the commercial power supply 66 and the power supply unit 61.
The control unit 62 is connected to the irradiation switch 69 of the operation unit 68 and is also connected to the LED driving unit 63. The LED driving unit 63 includes four LED driving circuits 64, and each LED driving circuit 64 is connected to three UV-LEDs 24.
The control unit 62 is connected to the cooling control unit 52. The cooling sensors 52 are connected to the temperature sensors 49, 50, 72, the electronic refrigeration element 46, and the cooling fan 48.
Further, the controller 62 is connected to an emergency stop signal input terminal 65. The emergency stop signal input terminal 65 is connected to, for example, an emergency signal output from a device that fixes external printing ink with ultraviolet rays.

以上のような構成における本考案の作用を説明する。
本考案の紫外線照射装置を使用するには、照射ユニット１０と制御ユニット５８とをケーブル３２、３３により接続する。
電源スイッチ６７をオンし、照射スイッチ６８をオンすることでＵＶ−ＬＥＤ２４を発光させるとレンズ２２とレンズ１８によって予め設定した照射距離で紫外線の照射が行われる。このとき、光源ユニット１２から放射された紫外線は、図１（ｂ）に示すように、拡散板４０によって光源ユニット１２の配列方向を長径とした楕円形に拡散し、隣接する光源ユニット１２からの紫外線と互いに重なり合って、例えばベルトコンベア７１上の対象物に照射される。 The operation of the present invention in the above configuration will be described.
In order to use the ultraviolet irradiation device of the present invention, the irradiation unit 10 and the control unit 58 are connected by cables 32 and 33.
When the power switch 67 is turned on and the irradiation switch 68 is turned on to cause the UV-LED 24 to emit light, the lens 22 and the lens 18 irradiate ultraviolet rays at a preset irradiation distance. At this time, as shown in FIG. 1B, the ultraviolet rays emitted from the light source unit 12 are diffused by the diffusion plate 40 into an ellipse having a major axis in the arrangement direction of the light source units 12, and from the adjacent light source units 12. For example, the object on the belt conveyor 71 is irradiated with the ultraviolet rays overlapping each other.

個々の光源ユニット１２からの紫外線の照射強度は、ＵＶ−ＬＥＤ２４の中心位置を頂部とした山形をなしているが、図１（ｃ）に示すＡのように拡散板４０により拡散されてその傾斜は緩やかになっている。照射ユニット１０のパターンPは照射全体として、図１（ｃ）に示すＢのように略均一の照射強度となる。 The irradiation intensity of the ultraviolet rays from each light source unit 12 has a mountain shape with the center position of the UV-LED 24 as the top, but is diffused by the diffusion plate 40 as shown in A of FIG. Has become moderate. The pattern P of the irradiation unit 10 has a substantially uniform irradiation intensity as shown in FIG.

照射が始まるとＵＶ−ＬＥＤ２４が発熱してその温度が上昇する。熱はフレーム１１を介して冷却ユニット１３に伝達される。熱の一部はフレーム１１に穿設された孔１５内の対流によっても伝達される。
冷却ユニット１３に達した熱は、熱伝導金具４４を介して電子冷凍素子４６に到達する。冷凍制御部５２は、温度センサ４９と雰囲気温度センサ７２からの検出温度を比較し、温度センサ４９からの検出温度が高い場合に電子冷凍素子４６を作動させて熱伝導金具４４側から吸熱し、放熱器４７側へ放出するとともに冷却ファン４８を作動させる。すると、放熱器４７側に伝達された熱が冷却ファン４８により排気口５７からケース５３の外へ排出される。放熱器４７の温度センサ５０が所定値を超える高温度を検知すると電子冷凍素子４６を保護するために電子冷凍素子４６の作動を停止させる。
ここで、温度センサ４９より雰囲気温度センサ７２からの検出温度が高い場合に電子冷凍素子４６を作動させないのは、熱伝導金具４４が、フレーム１１、光源ユニット１２が過冷却となって結露することを防止するためである。 When irradiation starts, the UV-LED 24 generates heat and its temperature rises. Heat is transferred to the cooling unit 13 via the frame 11. Part of the heat is also transmitted by convection in the hole 15 formed in the frame 11.
The heat reaching the cooling unit 13 reaches the electronic refrigeration element 46 via the heat conduction fitting 44. The refrigeration control unit 52 compares the detected temperatures from the temperature sensor 49 and the ambient temperature sensor 72, and when the detected temperature from the temperature sensor 49 is high, operates the electronic refrigeration element 46 to absorb heat from the heat conduction fitting 44 side, While discharging to the radiator 47 side, the cooling fan 48 is operated. Then, the heat transmitted to the radiator 47 side is discharged from the exhaust port 57 to the outside of the case 53 by the cooling fan 48. When the temperature sensor 50 of the radiator 47 detects a high temperature exceeding a predetermined value, the operation of the electronic refrigeration element 46 is stopped to protect the electronic refrigeration element 46.
Here, when the temperature detected from the ambient temperature sensor 72 is higher than that of the temperature sensor 49, the electronic refrigeration element 46 is not operated because the heat conduction fitting 44 causes the frame 11 and the light source unit 12 to be overcooled and cause condensation. It is for preventing.

このように、ＵＶ−ＬＥＤ２４からフレーム１１を介して冷却ユニット１３へ熱を伝達し、冷却ファン４８でケース５３の外部へ放出することによって、ＵＶ−ＬＥＤ２４の温度上昇を抑え、継続的に使用してもＵＶ−ＬＥＤ２４の出力が低下することがなく、安定したライン出力で紫外線の照射を行う。 In this way, heat is transmitted from the UV-LED 24 to the cooling unit 13 through the frame 11 and released to the outside of the case 53 by the cooling fan 48, thereby suppressing the temperature rise of the UV-LED 24 and continuously using it. However, the output of the UV-LED 24 does not decrease, and ultraviolet rays are irradiated with a stable line output.

前記実施例では、ＬＳＤに紫外線透過アクリルを使用したが、本考案はこれに限られるものではなく、照射目的の紫外線の波長によって、その紫外線波長領域に高い透過特性を有する素材であれば、例えばポリカーボネート、ポリエステル、アクリル、石英ガラスなどであってもよい。 In the above embodiment, UV transmitting acrylic is used for LSD. However, the present invention is not limited to this, and any material having high transmission characteristics in the UV wavelength range depending on the wavelength of UV light for irradiation purposes, for example, Polycarbonate, polyester, acrylic, quartz glass and the like may be used.

前記実施例では、フレーム１１に穿設した孔１５には、常温程度で液体となる揮発性液体を封入したヒートパイプを孔１５に挿入すれば、より効果的に冷却できる。
また、積層された冷却ユニット１３の各部及びフレーム１１との間には熱伝ペーストを介在することが好ましい。 In the embodiment, the hole 15 formed in the frame 11 can be cooled more effectively by inserting a heat pipe filled with a volatile liquid that becomes a liquid at room temperature into the hole 15.
Moreover, it is preferable to interpose a heat transfer paste between each part of the laminated cooling unit 13 and the frame 11.

ＵＶ−ＬＥＤを利用したライン照射型の紫外線照射装置とし、従来の蛍光灯型の紫外線照射装置に比べて小型であるので、各種の装置に組み込んで使用することも、手持ちの照射装置としても使用することもできる。また、従来の蛍光灯型の紫外線照射装置では大きすぎて組み込めないような装置にも組み込みができ、応用範囲を広げることができる。従来は蛍光灯型の紫外線照射装置を使用していた装置では、それらの装置小型化することができる。 It is a line irradiation type ultraviolet irradiation device using UV-LED, and it is smaller than conventional fluorescent lamp type ultraviolet irradiation devices, so it can be incorporated into various devices or used as a handheld irradiation device. You can also In addition, the conventional fluorescent lamp type ultraviolet irradiation device can be incorporated into a device that is too large to be incorporated, and the application range can be expanded. Conventionally, in an apparatus that uses a fluorescent lamp type ultraviolet irradiation apparatus, the apparatus can be downsized.

１０…紫外線照射装置、１１…フレーム、１２…光源ユニット、１３…冷却ユニット、１５…孔、１７…Ｇ２ホルダ、１８…Ｇ２レンズ、１９…Ｇ２レンズ固定部材、２０…スペーサ、２１…Ｇ１レンズ固定部材、２２…Ｇ１レンズ、２３…Ｇ１ホルダ、２４…ＵＶ−ＬＥＤ、２５…ＵＶ−ＬＥＤホルダ、２６…透孔、３１…リード線、３７…拡散板ユニット、３８…ケース、３９…照射スリット、４０…拡散板、４１…押え板、４２、４３…照射位置マーカー、４４…熱伝導金具、４５…ファンダクト、４６…電子冷凍素子、４７…放熱器、４８…冷却ファン、４９、５０…温度センサ、５１…冷却電源部、５２…冷却制御部、５３…ケース、５４…把手、５５…フィルター、５６…吸気口、５７…排気口、５８…制御ユニット、５９…ユニットスタンド、６０…角度調整ノブ、６１…電源部、６２…制御部、６３…ＬＥＤ駆動部、６４…ＬＥＤ駆動回路、６５…非常停止信号入力端子、６６…商用電源、６７…電源スイッチ、６８…操作部、６９…照射スイッチ、７０…壁、７１…ベルトコンベア、７２…雰囲気温度センサ。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Ultraviolet irradiation apparatus, 11 ... Frame, 12 ... Light source unit, 13 ... Cooling unit, 15 ... Hole, 17 ... G2 holder, 18 ... G2 lens, 19 ... G2 lens fixing member, 20 ... Spacer, 21 ... G1 lens fixing Member, 22 ... G1 lens, 23 ... G1 holder, 24 ... UV-LED, 25 ... UV-LED holder, 26 ... through hole, 31 ... lead wire, 37 ... diffusing plate unit, 38 ... case, 39 ... irradiation slit, DESCRIPTION OF SYMBOLS 40 ... Diffusing plate, 41 ... Holding plate, 42, 43 ... Irradiation position marker, 44 ... Heat conduction metal fitting, 45 ... Fan duct, 46 ... Electronic refrigeration element, 47 ... Radiator, 48 ... Cooling fan, 49, 50 ... Temperature Sensor 51 ... Cooling power supply unit 52 ... Cooling control unit 53 ... Case 54 ... Handle grip 55 ... Filter 56 ... Intake port 57 ... Exhaust port 58 ... Control unit 59 ... 60 ... Angle adjustment knob 61 ... Power supply unit 62 ... Control unit 63 ... LED drive unit 64 ... LED drive circuit 65 ... Emergency stop signal input terminal 66 ... Commercial power supply 67 ... Power switch 68 ... Operation unit 69 ... irradiation switch, 70 ... wall, 71 ... belt conveyor, 72 ... atmosphere temperature sensor.

Claims

A plurality of UV-LEDs are linearly arranged at a predetermined interval on one end side of the elongated frame, and the ultraviolet rays of the point light source from the UV-LEDs are directed to the irradiation side of the UV-LEDs arranged in a straight line. A line irradiation type ultraviolet irradiation device comprising a diffusion plate unit having a diffusion plate for diffusing in line irradiation.

2. The line irradiation type according to claim 1, wherein the diffusion plate is made of LSD that diffuses ultraviolet rays into an ellipse having a major axis in the arrangement direction of the UV-LEDs, and the irradiation intensity of each UV-LED is substantially flat. UV irradiation device.

3. The line irradiation type ultraviolet irradiation apparatus according to claim 1, wherein a unit stand is provided on an elongated frame, and the unit stand is rotatably supported by the unit stand.

4. The line irradiation type ultraviolet irradiation device according to claim 1, wherein a cooling unit for discharging heat generated by the UV-LED is provided on the frame.

5. The line irradiation type ultraviolet irradiation device according to claim 4, wherein the cooling unit comprises an electronic refrigeration element, a radiator, and a cooling fan.