JP5482537B2

JP5482537B2 - UV irradiation equipment

Info

Publication number: JP5482537B2
Application number: JP2010166518A
Authority: JP
Inventors: 卓次山口; 与弘玉置; 旭門野
Original assignee: NK Works Co Ltd
Current assignee: Noritsu Precision Co Ltd
Priority date: 2010-07-23
Filing date: 2010-07-23
Publication date: 2014-05-07
Anticipated expiration: 2030-07-23
Also published as: JP2012024708A

Description

本発明は、被照射物に、紫外線を照射する紫外線照射装置に関する。 The present invention relates to an ultraviolet irradiation device that irradiates an object with ultraviolet rays.

紫外線は、インキの硬化、半導体の接着、配向膜の形成など、製造工程において広く用いられている。このような紫外線は、対象物に対して効率よく照射する必要があり、例えば、特許文献１には、次のような紫外線照射装置が開示されている。この紫外線照射装置では、紫外線放電ランプを囲むように円弧状の反射板を配置し、ランプから発せられた紫外線を対象物に向けて照射されるようにしている。 Ultraviolet rays are widely used in manufacturing processes such as ink curing, semiconductor adhesion, and alignment film formation. It is necessary to efficiently irradiate the target with such ultraviolet rays. For example, Patent Document 1 discloses the following ultraviolet irradiation device. In this ultraviolet irradiation device, an arc-shaped reflector is disposed so as to surround the ultraviolet discharge lamp, and ultraviolet rays emitted from the lamp are irradiated toward the object.

特開２００８−８６８９０号公報JP 2008-86890 A

ところで、上述した工程を効果的に経るためには、対象物が受ける紫外線の照度をできるだけ高くなるようにする必要がある。照度を高くするには、ランプの出力を上げるほか、上記のように、ランプの周囲を囲む反射板を用いることで、紫外線に指向性を持たせる方法がある。しかしながら、紫外線照射の需要が高まる中、できるだけ低コストで照度を高くする方法が要望されていた。 By the way, in order to pass through the above-described steps effectively, it is necessary to make the illuminance of ultraviolet rays received by the object as high as possible. In order to increase the illuminance, there is a method of giving directivity to ultraviolet rays by increasing the output of the lamp and using a reflector surrounding the lamp as described above. However, as the demand for ultraviolet irradiation increases, a method for increasing the illuminance at the lowest possible cost has been demanded.

本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、被照射物が受ける紫外線の照度を、低コストで効果的に向上することが可能な紫外線照射装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problem, and an object thereof is to provide an ultraviolet irradiation device capable of effectively improving the illuminance of ultraviolet rays received by an object to be irradiated at low cost. .

本発明は、被照射物に紫外線を照射する紫外線照射装置であって、前記被照射物の搬送方向と直交する照射物幅方向に沿って並ぶ複数の紫外線光源を有する少なくとも１つの光源ユニットと、前記光源ユニットと前記被照射物との間に配置され、前記各光源ユニットを、前記搬送方向の上流側及び下流側から挟むように配置された一対の反射部材と、を備え、前記各反射部材は、前記被照射物と対向する第１反射部を有している。 The present invention is an ultraviolet irradiation device for irradiating an object to be irradiated with ultraviolet rays, and includes at least one light source unit having a plurality of ultraviolet light sources arranged along an irradiation object width direction orthogonal to the conveyance direction of the object to be irradiated; A pair of reflecting members disposed between the light source unit and the object to be irradiated and sandwiching each light source unit from the upstream side and the downstream side in the transport direction, and each of the reflecting members Has a first reflecting portion facing the irradiated object.

この構成によれば、光源ユニットを挟む反射部材に、被照射物と対向する第１反射部を設けているため、被照射物へ照射された紫外線のうち、被照射物の表面で反射した紫外線を、第１反射部によって反射し、再度被照射物へ照射することができる。このため、光源ユニットから発せられた紫外線を効率よく被照射物に照射することができる。すなわち、紫外線光源の出力を上げることなく、低コストで、被照射物が受ける紫外線の照度を向上することができる。例えば、被印刷物上のインキを硬化するために紫外線を照射する場合、インキを硬化させるには、所定以上のピーク照度のほか、所定以上の照度の紫外線を所定時間以上照射する積算量が必要になる。特に、ラジカル重合型の紫外線硬化性インキにおいては、乾燥に必要な所定の最小照度以上で紫外線を照射しなければならないが、これに加えて、最小照度を所定時間以上照射することにより得られる必要積算照度が達成されなければならない。本発明では、上記のように被照射物から反射する紫外線も利用できるため、全体的に照度を増大させることができ、ピーク照度のほか、積算量も増大することができる。 According to this configuration, since the first reflecting portion facing the object to be irradiated is provided on the reflecting member sandwiching the light source unit, the ultraviolet light reflected on the surface of the object to be irradiated out of the ultraviolet light irradiated to the object to be irradiated. Can be reflected by the first reflecting portion and irradiated again to the irradiated object. For this reason, it is possible to efficiently irradiate the irradiated object with ultraviolet rays emitted from the light source unit. That is, the illuminance of ultraviolet rays received by the irradiated object can be improved at low cost without increasing the output of the ultraviolet light source. For example, when irradiating ultraviolet rays to cure the ink on the substrate, in order to cure the ink, in addition to the peak illuminance above a predetermined level, an integrated amount that irradiates ultraviolet rays with a predetermined illuminance above a predetermined time is required. Become. In particular, in radical polymerization type ultraviolet curable ink, it is necessary to irradiate ultraviolet rays at a predetermined minimum illuminance or higher necessary for drying, but in addition to this, it is necessary to be obtained by irradiating the minimum illuminance for a predetermined time or more. Integrated illumination must be achieved. In the present invention, since the ultraviolet light reflected from the irradiated object can be used as described above, the illuminance can be increased as a whole, and the integrated amount can be increased in addition to the peak illuminance.

上記紫外線照射装置においては、複数の光源ユニットを、所定間隔をおいて搬送方向に沿って配置することができる。そして、隣接する光源ユニット間に配置される各反射部材の第１反射部により、搬送方向に沿って連続する反射面を形成することができる。複数の光源ユニットを配置すると、両者の間では、各光源ユニットから照射される紫外線が重ね合わされて照度が大きくなる。これにより、この箇所においては被照射物からの反射量も大きくなると考えられる。そこで、隣接する各光源ユニットの反射部材の第１反射部を連続するように配置することで、被照射物から反射する紫外線を無駄なく反射することでき、被照射物の照度をさらに向上することができる。 In the said ultraviolet irradiation apparatus, a some light source unit can be arrange | positioned along a conveyance direction at predetermined intervals. And the reflective surface which follows a conveyance direction can be formed by the 1st reflection part of each reflection member arrange | positioned between adjacent light source units. When a plurality of light source units are arranged, the ultraviolet rays emitted from the respective light source units are overlapped with each other to increase the illuminance. Thereby, it is thought that the amount of reflection from the irradiated object also increases at this location. Therefore, by arranging the first reflecting portions of the reflecting members of the adjacent light source units so as to be continuous, the ultraviolet rays reflected from the irradiated object can be reflected without waste, and the illuminance of the irradiated object is further improved. Can do.

各反射部材においては、第１反射部を、照射物幅方向に沿って所定間隔をおいて複数設けることができる。そして、各光源ユニット間の隣接する２つの反射部材を、第１反射部が互いに噛み合うように配置すれば、搬送方向に沿って連続する反射面を形成することができる。このようにすると、隣接する光源ユニットの間隔が狭い場合であっても、２つの反射部材を組み合わせて幅の狭い連続した反射面を形成することができる。 In each reflecting member, a plurality of first reflecting portions can be provided at predetermined intervals along the irradiated object width direction. If two adjacent reflecting members between the respective light source units are arranged so that the first reflecting portions are engaged with each other, a reflecting surface continuous along the transport direction can be formed. If it does in this way, even if it is a case where the space | interval of adjacent light source units is narrow, a continuous reflective surface with a narrow width | variety can be formed combining two reflection members.

各反射部材には、紫外線光源から被印刷物に向かって延びる第２反射部を設けることができる。そして、第２反射部の全部または少なくとも一部が、紫外線光源から前記被印刷物への入射角が所定の基準角以上であって、インキ内部の硬化に寄与し難い微弱な紫外線を、入射角が前記基準角より小さくなるように反射するように構成することが望ましい。 Each reflecting member can be provided with a second reflecting portion that extends from the ultraviolet light source toward the substrate. Further, all or at least a part of the second reflecting portion has a weak ultraviolet ray whose incident angle from the ultraviolet light source to the substrate to be printed is equal to or larger than a predetermined reference angle and hardly contributes to curing inside the ink. It is desirable that the light is reflected so as to be smaller than the reference angle.

この構成によれば、次の効果を奏する。照射される紫外線が、光源から離れるほど、被印刷物への入射角が大きくなり、所定の基準角を越えると、反射量が増加する。これに対して、本発明においては、紫外線光源から被印刷物に向かって延びる第１反射部を有する反射部材を設けている。そして、この第１反射部は、紫外線光源から被印刷物への入射角が基準角以上となって、インキ内部の硬化に影響を与える光量が微弱となる紫外線を、入射角が基準角より小さくなるように反射するように構成されている。これにより、インキの硬化に寄与し難い微弱な紫外線が、被印刷物に照射されるのを防止することができ、被印刷物上の紫外線の照度を向上することができる。これにより、インキを効果的に硬化させることができる。なお、ここでいう「基準角」とは、インキの種類などに起因する値であるが、発明者の検討の結果、空気からインキに入射する場合には、３０〜６０度の範囲にあり、一般的なインキの場合、４０〜５０度の範囲にあることが多い。 According to this configuration, the following effects are obtained. The farther the irradiated ultraviolet rays are from the light source, the larger the incident angle to the printing material. When the ultraviolet rays exceed a predetermined reference angle, the amount of reflection increases. On the other hand, in this invention, the reflection member which has the 1st reflection part extended toward a to-be-printed material from the ultraviolet light source is provided. And this 1st reflection part makes the incident angle smaller than a reference angle, the incident angle from the ultraviolet light source to a to-be-printed object becomes more than a reference angle, and the light quantity which affects the hardening inside an ink becomes weak. It is configured to reflect. Accordingly, it is possible to prevent the printed material from being irradiated with weak ultraviolet rays that are difficult to contribute to the curing of the ink, and it is possible to improve the illuminance of the ultraviolet rays on the printed material. Thereby, the ink can be effectively cured. The "reference angle" here is a value resulting from the type of ink, etc., but as a result of the inventor's investigation, when entering the ink from the air, it is in the range of 30 to 60 degrees, In the case of general ink, it is often in the range of 40 to 50 degrees.

第２反射部は、種々の態様にすることができる。例えば、各反射部材を板材により形成し、第２反射部を、照射物幅方向に延びる少なくとも一つの折り目によって、対向する反射部材側に凹となるように折り曲げることで形成することができる。 The second reflecting portion can be in various modes. For example, each reflection member can be formed of a plate material, and the second reflection portion can be formed by being bent so as to be concave on the opposite reflection member side by at least one crease extending in the irradiation object width direction.

また、光源ユニットを挟んで対向する少なくとも一方の第２反射部を、断面において近似的に楕円の一部を構成するようにし、光源ユニットを、断面において、楕円における一方の焦点近傍に配置することができる。 Further, at least one of the second reflecting portions facing each other with the light source unit interposed therebetween is configured to approximately form a part of an ellipse in a cross section, and the light source unit is disposed in the vicinity of one focal point in the ellipse in the cross section. Can do.

これにより、次の効果を得ることができる。一般的に、反射板を楕円状に形成し、楕円の長軸の一端部側の焦点近傍に光源を配置すると、長軸の他端部側の焦点に集光することが知られている。但し、本発明のように、光源が点光源ではなくある程度の大きさを有している紫外線光源の場合には、焦点の一点に集光するのではなく、焦点の近傍にある程度の幅をもった平行光に近似する紫外線が照射される。これに対して、板材を折り曲げて第２反射部により近似的な楕円を形成すると、反射された紫外線は、上述したような挙動を示さず、紫外線を搬送方向に、入射角を保ったまま、分散させることができる。すなわち、被印刷物に照射される紫外線は、平行光よりも概ね分散するため、被印刷物が受ける紫外線の照射幅を増大させることができる。また、板材を折り曲げることで反射部材を形成できるため、製造が容易になる。なお、上述した「焦点近傍」とは、焦点もしくはその付近を意味する。そして、「付近」の範囲は、以下の通りである。まず、光源ユニットが焦点にあれば他の焦点に集光し、光源ユニットが焦点から離れるほど照射範囲が大きくなることが知られている。したがって、「付近」とは、必要とされる被印刷物への照射範囲を越えて、集光範囲が大きくなる位置までの範囲を意味する。 Thereby, the following effect can be acquired. In general, it is known that when a reflector is formed in an elliptical shape and a light source is arranged in the vicinity of the focal point on one end side of the major axis of the ellipse, the light is condensed on the focal point on the other end side of the major axis. However, as in the present invention, when the light source is not a point light source but an ultraviolet light source having a certain size, the light source has a certain width in the vicinity of the focal point, rather than focusing on one point of the focal point. Ultraviolet rays that approximate the parallel light are irradiated. On the other hand, when the plate material is bent and an approximate ellipse is formed by the second reflecting portion, the reflected ultraviolet rays do not exhibit the behavior described above, and the ultraviolet rays are kept in the transport direction while maintaining the incident angle. Can be dispersed. That is, since the ultraviolet rays irradiated to the printing material are more generally dispersed than the parallel light, the irradiation width of the ultraviolet rays received by the printing material can be increased. Further, since the reflecting member can be formed by bending the plate material, the manufacturing becomes easy. The “near focus” mentioned above means the focus or its vicinity. The range of “near” is as follows. First, it is known that if the light source unit is at the focal point, the light is condensed at another focal point, and the irradiation range becomes larger as the light source unit moves away from the focal point. Accordingly, “near” means a range from a required irradiation range to the printing material to a position where the light collection range becomes large.

本発明に係る紫外線照射装置によれば、被照射物が受ける紫外線の照度を、低コストで効果的に向上することが可能となる。 According to the ultraviolet irradiation device according to the present invention, it is possible to effectively improve the illuminance of ultraviolet rays received by the irradiated object at low cost.

本発明に係る紫外線照射装置が装着される印刷機の一実施形態を示す概略側面図である。1 is a schematic side view showing an embodiment of a printing machine equipped with an ultraviolet irradiation device according to the present invention. 図１の平面図である。It is a top view of FIG. 本発明に係る紫外線照射装置の一実施形態を示す斜視図である。It is a perspective view showing one embodiment of an ultraviolet irradiation device concerning the present invention. 図３の底面図である。FIG. 4 is a bottom view of FIG. 3. 図３の平面図である。FIG. 4 is a plan view of FIG. 3. 図３の一部を透過した斜視図である。It is the perspective view which permeate | transmitted a part of FIG. 図５のＡ−Ａ線断面図である。It is the sectional view on the AA line of FIG. 紫外線照射部の概略構造を示す斜視図である。It is a perspective view which shows schematic structure of an ultraviolet irradiation part. 紫外線照射部の概略構造を示す拡大断面図である。It is an expanded sectional view showing a schematic structure of an ultraviolet irradiation part. 第２反射部材の組立を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the assembly of a 2nd reflection member. 図７のＢ−Ｂ線断面図である。It is the BB sectional view taken on the line of FIG. 紫外線照射部における紫外線の照射の例を示す拡大断面図である。It is an expanded sectional view showing an example of ultraviolet irradiation in an ultraviolet irradiation part. 紫外線照射部における紫外線の照射の例を示す拡大断面図である。It is an expanded sectional view showing an example of ultraviolet irradiation in an ultraviolet irradiation part. 被印刷物が受ける紫外線の照度の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the illumination intensity of the ultraviolet-ray which a to-be-printed material receives. 紫外線照射部における紫外線の照射の例を示す拡大断面図である。It is an expanded sectional view showing an example of ultraviolet irradiation in an ultraviolet irradiation part. 実施例及び比較例に用いる反射部材等の形状を示す図である。It is a figure which shows shapes, such as a reflection member used for an Example and a comparative example. 比較例の態様及び照度の評価を示す図である。It is a figure which shows the aspect of a comparative example, and evaluation of illuminance. 本発明の実施例の態様及び照度の評価を示す図である。It is a figure which shows the aspect of the Example of this invention, and evaluation of illumination intensity.

以下、本発明に係る紫外線照射装置を印刷機に適用した場合の一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。図１は、この紫外線照射装置が装着される印刷機の概略側面図、図２は図１の平面図である。 Hereinafter, an embodiment in which the ultraviolet irradiation device according to the present invention is applied to a printing press will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic side view of a printing machine equipped with the ultraviolet irradiation device, and FIG. 2 is a plan view of FIG.

まず、本実施形態の紫外線照射装置が装着される印刷機について説明する。この印刷機は、枚葉の被印刷物Ｐに対して、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、及び仕上げ用透明インキ（ＯＰ）をこの順で塗布することでフルカラーの画像を形成するものである。ここで用いられるインキは、紫外線硬化性を有し、ラジカル重合型またはカオチン重合型の紫外線硬化樹脂を含有している。図１及び図２に示すように、この印刷機には、同図の右側から左側に向かって、上述した５つのインキを塗布する印刷ユニット１Ｋ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｙ，１Ｐがそれぞれ配置されている。各印刷ユニット１は、インキを供給するインキ供給装置１１を備えており、各インキ供給装置１１の下方には、インキが転写される版胴１２、ゴム胴１３、及び圧胴１４が下方に向かってこの順で配置されている。さらに、各圧胴１４においてゴム胴１３と接触している位置から周方向の下流側には、被印刷物Ｐに紫外線を照射する紫外線照射装置２が配置されている。 First, a printing machine equipped with the ultraviolet irradiation device of the present embodiment will be described. This printing machine applies black (K), cyan (C), magenta (M), yellow (Y), and transparent finishing ink (OP) in this order to the sheet P to be printed P. In this way, a full color image is formed. The ink used here has ultraviolet curable properties and contains a radical polymerization type or chaotic polymerization type ultraviolet curable resin. As shown in FIGS. 1 and 2, the printing machine is provided with printing units 1K, 1C, 1M, 1Y, and 1P for applying the above-described five inks from the right side to the left side of the drawing. Yes. Each printing unit 1 includes an ink supply device 11 that supplies ink. Below each ink supply device 11, a plate cylinder 12, a rubber cylinder 13, and an impression cylinder 14 to which the ink is transferred face downward. Arranged in this order. Further, an ultraviolet irradiation device 2 that irradiates the printing material P with ultraviolet rays is disposed on the downstream side in the circumferential direction from the position in contact with the rubber cylinder 13 in each impression cylinder 14.

各印刷ユニット１間には、被印刷物Ｐを受け渡しするための渡し胴１５が配置されている。より詳細には、各印刷ユニット１の最下部にある圧胴１４の間に渡し胴１５がそれぞれ配置されており、各ゴム胴１３と圧胴１４との間でインキが塗布された被印刷物Ｐは、渡し胴１５により下流側の印刷ユニットの圧胴１４に搬送される。なお、インキを配置する順序は、上述したもの以外でも可能である。 Between each printing unit 1, the transfer cylinder 15 for delivering the to-be-printed material P is arrange | positioned. More specifically, a transfer cylinder 15 is arranged between the impression cylinders 14 at the lowermost part of each printing unit 1, and the printing material P to which ink is applied between each rubber cylinder 13 and the impression cylinder 14. Is conveyed by the transfer cylinder 15 to the impression cylinder 14 of the downstream printing unit. It should be noted that the order in which the inks are arranged may be other than those described above.

次に、紫外線照射装置について、図３〜図５を参照しつつ説明する。図３はこの紫外線照射装置の斜視図、図４は図３の底面図、図５は図３の平面図である。 Next, an ultraviolet irradiation device will be described with reference to FIGS. 3 is a perspective view of the ultraviolet irradiation device, FIG. 4 is a bottom view of FIG. 3, and FIG. 5 is a plan view of FIG.

図３及び図４に示すように、この紫外線照射装置２は、長尺状に延びる箱形の筐体２１を有しており、この筐体２１の底面から紫外線が照射される。以下では、筐体２１の延びる方向を長手方向、それと直交する方向を幅方向、長手方向における図３の右側を第１端部、左側を第２端部と称することとする。但し、被印刷物Ｐとの関係で説明をする場合には、上記幅方向を「搬送方向」、長手方向を「印刷幅方向（照射物幅方向）」と称する場合がある。筐体２１の内部には、紫外線を照射する複数の紫外線発光ダイオード（紫外線ＬＥＤ）、及びこの紫外線ＬＥＤの駆動を制御する制御基板などが配置されている。筐体２１の長手方向の長さは、被印刷物Ｐの幅に対応しており、被印刷物Ｐの印刷幅全体に渡って紫外線を照射できるようになっている。この筐体２１は、上側に頂部を有する断面五角形状に形成されており、図５に示すように、上部の一方の面（図５の上側）の両端には、この筐体２１を持ち運びするためのハンドル２２が取り付けられている。 As shown in FIGS. 3 and 4, the ultraviolet irradiation device 2 has a box-shaped casing 21 extending in a long shape, and ultraviolet rays are irradiated from the bottom surface of the casing 21. In the following, the direction in which the casing 21 extends is referred to as the longitudinal direction, the direction orthogonal thereto is referred to as the width direction, the right side in FIG. 3 in the longitudinal direction is referred to as the first end portion, and the left side is referred to as the second end portion. However, in the description with respect to the substrate P, the width direction may be referred to as “conveying direction” and the longitudinal direction may be referred to as “printing width direction (irradiation object width direction)”. A plurality of ultraviolet light emitting diodes (ultraviolet LEDs) that irradiate ultraviolet rays, a control board that controls driving of the ultraviolet LEDs, and the like are disposed inside the housing 21. The length of the casing 21 in the longitudinal direction corresponds to the width of the printing material P, and can be irradiated with ultraviolet rays over the entire printing width of the printing material P. The casing 21 is formed in a pentagonal cross section having a top on the upper side. As shown in FIG. 5, the casing 21 is carried on both ends of one upper surface (upper side in FIG. 5). A handle 22 is attached.

図５に示すように、筐体２１の第１端部には、後述する水冷用の水の供給孔２３及び排出孔２４が設けられており、図示しないＤＣインバータチラーに接続されている。また、供給孔２３及び排出孔２４に近接して電源端子２５、及び印刷機から制御信号を受送信する信号端子２６が設けられている。また、ハンドル２２が設けられている筐体２１の上面において第１端部側には、長手方向に平行に延びる複数のスリットが形成されており、これらスリットが空気の吸気口２７を構成している。一方、第２端部の端面には、図３に示すように、筐体２１内の空気を排出する排気口２８が形成されている。 As shown in FIG. 5, a water cooling water supply hole 23 and a discharge hole 24 to be described later are provided at the first end of the housing 21, and are connected to a DC inverter chiller (not shown). In addition, a power terminal 25 and a signal terminal 26 that receives and transmits control signals from the printing press are provided in the vicinity of the supply hole 23 and the discharge hole 24. In addition, a plurality of slits extending in parallel with the longitudinal direction are formed on the first end side on the upper surface of the housing 21 provided with the handle 22, and these slits constitute an air inlet 27. Yes. On the other hand, as shown in FIG. 3, an exhaust port 28 for discharging the air in the housing 21 is formed on the end surface of the second end portion.

次に、筐体の内部構造について、図６及び図７も参照して説明する。図６は図３の一部透過斜視図、図７は図５のＡ−Ａ線断面図である。 Next, the internal structure of the housing will be described with reference to FIGS. 6 is a partially transparent perspective view of FIG. 3, and FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG.

図７に示すように、筐体２１の内部は、下方から上方に向かって概ね３つの領域に分かれており、各領域には、下から紫外線照射部３、冷却部４、及び制御部５が配置されている。 As shown in FIG. 7, the inside of the housing 21 is divided into three regions from the bottom to the top, and in each region, the ultraviolet irradiation unit 3, the cooling unit 4, and the control unit 5 are arranged from the bottom. Has been placed.

まず、紫外線照射部３から説明する。この紫外線照射部３は、後述する冷却部４の冷却ブロック４１の下面４１３に当接する支持基板３１を有し、この支持基板３１の下面に複数の紫外線ＬＥＤ(例えば、波長:３８５ｎｍの近紫外線光源)３２が実装されている。複数の紫外線ＬＥＤ３２は、長手方向に延びる４列に分けて配置されるとともに、２列を一組とした２つのＬＥＤユニット３３で構成されている。両ＬＥＤユニット３３は幅方向に所定間隔をおいて配置されており、両ユニット３３の間には、下方に延びるスペーサ３４が配置されている。また、紫外線照射部３の幅方向の端部には、支持ブロック３５がそれぞれ配置されており、これら支持ブロック３５、及びスペーサ３４が所定間隔をおいて配置されることにより、各ＬＥＤユニット３３の下方に照射空間Ｓがそれぞれ形成されている。すなわち、スペーサ３４の両側には、各ＬＥＤユニット３３から照射される紫外線が通過する照射空間Ｓが形成される。なお、各支持ブロック３５は、上方に延びる連結部３５ａによって冷却ブロック４１の側面に固定されている。 First, the ultraviolet irradiation unit 3 will be described. The ultraviolet irradiation unit 3 includes a support substrate 31 that abuts a lower surface 413 of a cooling block 41 of the cooling unit 4 described later, and a plurality of ultraviolet LEDs (for example, a near-ultraviolet light source having a wavelength of 385 nm) are formed on the lower surface of the support substrate 31. ) 32 is implemented. The plurality of ultraviolet LEDs 32 are arranged in four rows extending in the longitudinal direction, and are configured by two LED units 33 each having two rows. Both LED units 33 are arranged at a predetermined interval in the width direction, and a spacer 34 extending downward is arranged between the units 33. In addition, support blocks 35 are arranged at the end portions in the width direction of the ultraviolet irradiation unit 3, and the support blocks 35 and the spacers 34 are arranged at predetermined intervals, so that each LED unit 33 has a predetermined interval. An irradiation space S is formed below each. That is, on both sides of the spacer 34, an irradiation space S through which the ultraviolet light irradiated from each LED unit 33 passes is formed. Each support block 35 is fixed to the side surface of the cooling block 41 by a connecting portion 35a extending upward.

そして、各ＬＥＤユニット３３の下方の照射空間Ｓには、照射された紫外線が下方に向かうように反射するリフレクタが配置されている。本実施形態のリフレクタは、紫外線ＬＥＤ３２から拡散する紫外線を下方に向くように反射するものであり、４つの部品から形成されている。すなわち、各支持ブロック３５に固定される一対の第１反射部材６１と、スペーサ３４に固定される一対の第２反射部材６２とで構成されている。そして、ＬＥＤユニット３３から照射される紫外線を幅方向に挟むように各第１及び第２反射部材６１，６２を配置することで、紫外線が下方に向くように反射される。各反射部材は、例えば、アルミニウムなどの板材の表面に、反射剤をコーティングすることで形成することができる。そのような反射板として、例えば、alanod社のMIRO(商標)を用いることができるが、特には限定されない。 And in the irradiation space S under each LED unit 33, the reflector which reflects so that the irradiated ultraviolet rays may go below is arrange | positioned. The reflector of the present embodiment reflects the ultraviolet light diffusing from the ultraviolet LED 32 so as to face downward, and is formed of four parts. That is, a pair of first reflecting members 61 fixed to each support block 35 and a pair of second reflecting members 62 fixed to the spacer 34 are configured. Then, by arranging the first and second reflecting members 61 and 62 so as to sandwich the ultraviolet rays irradiated from the LED unit 33 in the width direction, the ultraviolet rays are reflected downward. Each reflecting member can be formed, for example, by coating a reflecting agent on the surface of a plate material such as aluminum. As such a reflector, for example, MIRO (trademark) manufactured by alanod can be used, but is not particularly limited.

ここで、図８〜図１０も参照して、各反射部材６１，６２をさらに詳細に説明する。図８は紫外線照射部の概略構造を下側から見た斜視図であり、図９は紫外線照射部の拡大断面図であり、図１０は第２反射部材の組立を示す斜視図である。なお、図８では便宜上、スペーサ３４と支持ブロック３５を省略している。図７〜図１０に示すように、各第１反射部材６１は、断面略Ｌ字型の板材で形成されており、支持ブロック３５の下面に沿って延びる第１反射部６１１と、第１反射部６１１の端部から支持ブロック３５に沿って照射空間Ｓを上方に延びる第２反射部６１２とで構成されている。一方、各第２反射部材６２も断面略Ｌ字型の板材で形成されており、スペーサ３４の下面に沿って延びる第１反射部６２１と、この第１反射部６２１の端部から支持ブロック３５に沿って照射空間Ｓを上方に延びる第２反射部６２２とで構成されている。 Here, the reflecting members 61 and 62 will be described in more detail with reference to FIGS. FIG. 8 is a perspective view of the schematic structure of the ultraviolet irradiation unit as viewed from below, FIG. 9 is an enlarged cross-sectional view of the ultraviolet irradiation unit, and FIG. 10 is a perspective view showing the assembly of the second reflecting member. In FIG. 8, the spacer 34 and the support block 35 are omitted for convenience. As shown in FIGS. 7 to 10, each first reflecting member 61 is formed of a plate material having a substantially L-shaped cross section, and includes a first reflecting portion 611 extending along the lower surface of the support block 35, and a first reflecting member. The second reflection part 612 extends upward from the end of the part 611 along the support block 35 in the irradiation space S. On the other hand, each of the second reflecting members 62 is also formed of a plate material having a substantially L-shaped cross section. The first reflecting portion 621 extends along the lower surface of the spacer 34, and the support block 35 extends from the end of the first reflecting portion 621. And a second reflecting portion 622 extending upward in the irradiation space S.

上述したように、各照射空間Ｓでは、照射された紫外線を挟むように、第１反射部材６１と第２反射部材６２が配置されているが、各反射部材６１，６２の第２反射部６１２，６２２は、搬送方向に延びる２つの折り目Ｈによって、照射空間Ｓを囲むような円弧状に折り曲げられている。これにより、対向する各反射部材６１，６２の第２反射部６１２，６２２は、図９に示すように、近似的に楕円Ｅの一部を構成している。したがって、完全な楕円を形成することなく、簡易な加工で紫外線を下方に向けて反射することができる。また、各第２反射部材６２には、長手方向の全長に渡って第２反射部６２２が設けられているのではなく、図１０に示すように、所定間隔をおいて設けられている。したがって、対向する２つの第２反射部材６２は、第１反射部６２１が互い違いに噛み合うように配置され、これにより、スペーサ３４の下面に沿って、第１反射部６２１が連続して延びるようになる。ところで、このような形状を形成する場合、２つの第２反射部材６２を一枚の板材で形成することも考えられる。すなわち、板材を少なくとも２箇所で折り曲げれば、ＬＥＤユニット３３の間に第１反射部を形成することができる。しかしながら、ＬＥＤユニット３３間の間隔が狭く、第１反射部の幅を小さくしなければならない場合には、２箇所での折り曲げが難しい場合がある。このような場合には、図１０に示すように、第２反射部材６２を形成すれば、１箇所の折り曲げで第１反射部６２１を形成できるため、有効である。また、一体にする場合に比べ、損傷したときに一部だけの交換ができるため、保守コストも低減することができる。 As described above, in each irradiation space S, the first reflecting member 61 and the second reflecting member 62 are arranged so as to sandwich the irradiated ultraviolet rays, but the second reflecting portion 612 of each reflecting member 61, 62 is disposed. , 622 are bent in an arc shape surrounding the irradiation space S by two folds H extending in the transport direction. Accordingly, the second reflecting portions 612 and 622 of the reflecting members 61 and 62 facing each other approximately constitute a part of an ellipse E as shown in FIG. Therefore, it is possible to reflect ultraviolet rays downward with simple processing without forming a complete ellipse. Further, each second reflecting member 62 is not provided with the second reflecting portion 622 over the entire length in the longitudinal direction, but is provided with a predetermined interval as shown in FIG. Accordingly, the two opposing second reflecting members 62 are arranged such that the first reflecting portions 621 alternately engage with each other, and thereby the first reflecting portions 621 continuously extend along the lower surface of the spacer 34. Become. By the way, when forming such a shape, it is also conceivable to form the two second reflecting members 62 with a single plate material. In other words, the first reflecting portion can be formed between the LED units 33 by bending the plate material at at least two places. However, when the interval between the LED units 33 is narrow and the width of the first reflecting portion must be reduced, it may be difficult to bend at two locations. In such a case, as shown in FIG. 10, if the second reflecting member 62 is formed, the first reflecting portion 621 can be formed by bending at one place, which is effective. In addition, since only a part can be replaced when damaged, the maintenance cost can be reduced as compared with the case of integrating them.

また、各反射部材６１，６２の第２反射部６１２，６２２は、次のように形成されている。図９に示すように、各第２反射部６１２，６２２は、搬送方向Ｇに延びる２つの折り目Ｈを有することで、近似的な楕円Ｅの一部を構成している。特に、２列の紫外線ＬＥＤ３２からなるＬＥＤユニット３３のうち、近接する紫外線ＬＥＤ３２を楕円Ｅの焦点近傍に配置している。そして、この楕円Ｅの下側の焦点Ｎ付近を被印刷物Ｐが通過するように、紫外線照射装置２と被印刷物Ｐとの距離が決められている。 Moreover, the 2nd reflection parts 612 and 622 of each reflection member 61 and 62 are formed as follows. As shown in FIG. 9, each of the second reflecting portions 612 and 622 has two fold lines H extending in the transport direction G, thereby forming a part of an approximate ellipse E. In particular, among the LED units 33 composed of two rows of ultraviolet LEDs 32, the adjacent ultraviolet LEDs 32 are arranged in the vicinity of the focal point of the ellipse E. The distance between the ultraviolet irradiation device 2 and the printing material P is determined so that the printing material P passes through the vicinity of the focal point N below the ellipse E.

続いて、汚れ防止板３７について説明する。図７に示すように、紫外線照射部３の最下部、つまり筐体２１の底面には、両照射空間Ｓを覆う汚れ防止板３７が設けられている。この汚れ防止板３７は、紫外線が透過可能な透明な材料であり、石英ガラス等で形成される。 Next, the dirt prevention plate 37 will be described. As shown in FIG. 7, a dirt prevention plate 37 that covers both irradiation spaces S is provided at the bottom of the ultraviolet irradiation unit 3, that is, the bottom surface of the housing 21. The dirt prevention plate 37 is a transparent material that can transmit ultraviolet rays, and is formed of quartz glass or the like.

次に、冷却部４について図１１も参照しつつ説明する。図１１は、図７のＢ−Ｂ線断面図である。図７に示すように、冷却部４は、アルミニウムなどの熱伝導性の高い材料で形成された扁平状の冷却ブロック４１を有している。上述したように、冷却ブロック４１の下面には、紫外線ＬＥＤ３２の支持基板３１が取り付けられているが、熱伝導性を高めるため、冷却ブロック４１の下面と支持基板３１との間には公知の放熱グリスが塗布されている。これにより、冷却ブロック４１及び支持基板３１の接触部分の凹凸を埋めることができ、熱伝導効果を向上させている。一方、冷却ブロック４１の上面４１１には、水冷用の水が供給されるＵ字型の溝４１２が形成されている。より詳細に説明すると、図７及び図１１に示すように、この溝４１２は、筐体２１の長手方向に延びる第１通路４１２ａ及び第２通路４１２ｂが連結された平面視Ｕ字型に形成されており、上述した供給孔２３から供給された水は、このＵ字型の溝４１２を通過して冷却ブロック４１を往復し、排出孔２４から排出されるようになっている。すなわち、図７の右側に配置された第１通路４１２ａを通過する水は、供給孔２３から筐体２１の第２端部に向かって（紙面の奥から手前に向かって）流れ、左側の第２通路４１２ｂを通過する水は筐体２１の排出孔に向かって（紙面の手前から奥に向かって）流れる。各通路４１２ａ，ｂは、断面矩形状に形成されており、各ＬＥＤユニット３３の上方にそれぞれ配置されている。 Next, the cooling unit 4 will be described with reference to FIG. 11 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. As shown in FIG. 7, the cooling unit 4 has a flat cooling block 41 formed of a material having high thermal conductivity such as aluminum. As described above, the support substrate 31 of the ultraviolet LED 32 is attached to the lower surface of the cooling block 41. However, in order to increase thermal conductivity, a known heat dissipation is provided between the lower surface of the cooling block 41 and the support substrate 31. Grease is applied. Thereby, the unevenness | corrugation of the contact part of the cooling block 41 and the support substrate 31 can be filled, and the heat conductive effect is improved. On the other hand, a U-shaped groove 412 to which water for water cooling is supplied is formed on the upper surface 411 of the cooling block 41. More specifically, as shown in FIGS. 7 and 11, the groove 412 is formed in a U shape in a plan view in which a first passage 412 a and a second passage 412 b extending in the longitudinal direction of the housing 21 are connected. The water supplied from the supply hole 23 passes through the U-shaped groove 412, reciprocates in the cooling block 41, and is discharged from the discharge hole 24. That is, the water passing through the first passage 412a arranged on the right side of FIG. 7 flows from the supply hole 23 toward the second end of the housing 21 (from the back of the page toward the front), and the left side The water passing through the two passages 412b flows toward the discharge hole of the casing 21 (from the front side of the paper to the back side). Each of the passages 412a and 4b has a rectangular cross section, and is disposed above each of the LED units 33.

また、冷却ブロック４１の上面４１１には、溝４１２を覆うように矩形状の蓋部材４２が配置されており、冷却ブロック４１と蓋部材４２との接触部分にシート状の断熱材４３が配置されている。蓋部材４２は、アルミニウム、ＳＵＳ等の熱伝導性の高い材料で形成され、Ｕ字型の溝４１２全体を覆うように、筐体２１の長手方向に延びている。また、断熱材４３は、冷却ブロック４１の上面において溝４１２が形成されている以外の部分に配置されており、冷却ブロック４１の熱が蓋部材４２に伝導するのを防止している。また、断熱材４３は、溝４１２を流れる水が蓋部材４２によって密閉されるようにガスケットの役割も果たしている。このような断熱材４３としては、例えば、耐熱性・断熱性の高い樹脂４弗化エチレン樹脂で形成された断熱シート材や、シリコンゴムで形成された断熱シート材を用いることができる。なお、ガスケットとしての役割のみを果たすシート材を用いることもでき、その場合には、断熱効果は小さくなるものの冷却ブロック４１の上面全体を覆ってもよい。 A rectangular lid member 42 is disposed on the upper surface 411 of the cooling block 41 so as to cover the groove 412, and a sheet-like heat insulating material 43 is disposed at a contact portion between the cooling block 41 and the lid member 42. ing. The lid member 42 is made of a material having high thermal conductivity such as aluminum or SUS, and extends in the longitudinal direction of the housing 21 so as to cover the entire U-shaped groove 412. Further, the heat insulating material 43 is disposed in a portion other than the groove 412 formed on the upper surface of the cooling block 41, and prevents the heat of the cooling block 41 from being conducted to the lid member 42. The heat insulating material 43 also plays a role of a gasket so that water flowing through the groove 412 is sealed by the lid member 42. As such a heat insulating material 43, for example, a heat insulating sheet material formed of a resin tetrafluoride ethylene resin having high heat resistance and high heat insulating properties, or a heat insulating sheet material formed of silicon rubber can be used. In addition, the sheet | seat material which plays only the role as a gasket can also be used, In that case, although the heat insulation effect becomes small, you may cover the whole upper surface of the cooling block 41. FIG.

続いて、制御部５について、図６及び図７を参照しつつ説明する。図７に示すように、制御部５は、蓋部材４２から上方に延びる一対の第１熱伝導部材５１を有しており、この第１熱伝導部材５１に、紫外線ＬＥＤ３２の駆動を制御する制御基板５２が支持されている。制御基板５２は、ＦＥＴ、コイル、ダイオード等の部品から構成される。また、定電流回路が配置されており、電源端子２５から供給される電力を設定された電流値で各紫外線ＬＥＤ３２に供給する。その他、ＣＰＵ，印刷機本体のコントロール基板との通信回路、冷却ファンの制御回路、紫外線ＬＥＤ３２の照射時間等の記録を行う回路などが配置されており、信号端子２６を介して印刷機から送信される信号に基づいて紫外線ＬＥＤ３２の駆動を制御するようになっている。なお、一対の第１熱伝導部材５１は、必ずしも同一形状でなくてもよく、図７に示すように、異なる形状であってもよい。 Next, the control unit 5 will be described with reference to FIGS. 6 and 7. As shown in FIG. 7, the control unit 5 has a pair of first heat conducting members 51 extending upward from the lid member 42, and controls the driving of the ultraviolet LED 32 to the first heat conducting member 51. A substrate 52 is supported. The control board 52 is composed of components such as FETs, coils, and diodes. In addition, a constant current circuit is disposed, and the power supplied from the power supply terminal 25 is supplied to each ultraviolet LED 32 with a set current value. In addition, a CPU, a communication circuit with the control board of the printer main body, a control circuit for the cooling fan, a circuit for recording the irradiation time of the ultraviolet LED 32, and the like are arranged and transmitted from the printer via the signal terminal 26. The driving of the ultraviolet LED 32 is controlled on the basis of the signal. The pair of first heat conducting members 51 do not necessarily have the same shape, and may have different shapes as shown in FIG.

制御基板５２を支持する各第１熱伝導部材５１は、アルミニウム、銅などの熱伝導性の高い板材で形成され、蓋部材４２上に配置される底部５１１と、この底部５１１の一端から上方に延びる延在部５１２とからなる断面Ｌ字型に形成されている。そして、両第１熱伝導部材５１の延在部５１２同士が対向するように合わさることで、逆Ｔ字型をなしている。すなわち、合わさった延在部５１２が、冷却ブロック４１の第１及び第２通路４１２ａ，ｂの間に配置されて上方に延びるとともに、各底部５１１が各通路４１２ａ，ｂをそれぞれ覆うように配置されている。各延在部５１２には、熱伝導性を有する絶縁材５３を介して制御基板５２が取り付けられており、各制御基板５２が筐体２１の両側を向くように配置されている。このような構造により、筐体２１の両側の内壁面と、制御基板５２との間には、空冷用の空気が流れる空冷空間Ｆが形成されるようになっている。 Each first heat conducting member 51 that supports the control board 52 is formed of a plate material having high heat conductivity such as aluminum or copper, and has a bottom portion 511 disposed on the lid member 42 and an upper end from one end of the bottom portion 511. It is formed in an L-shaped cross section including an extending portion 512 that extends. And the extension part 512 of both the 1st heat conductive members 51 is united so that it may oppose, and it has made the reverse T-shape. In other words, the combined extension portion 512 is disposed between the first and second passages 412a, 4b of the cooling block 41 and extends upward, and the bottom portions 511 are disposed so as to cover the passages 412a, b, respectively. ing. A control board 52 is attached to each extending portion 512 via an insulating material 53 having thermal conductivity, and each control board 52 is disposed so as to face both sides of the housing 21. With such a structure, an air cooling space F through which air for air cooling flows is formed between the inner wall surfaces on both sides of the housing 21 and the control board 52.

また、各第１熱伝導部材５１の底部５１１上には、制御基板５２に接触する第２熱伝導部材５４がそれぞれ取り付けられている。各第２熱伝導部材５４は、第１熱伝導部材５１と接触する底部５４１、制御基板５２との間に空間を形成するＬ字型の段部５４２、及び制御基板５２の下部と接触する接触部５４３が連結されることで形成されている。したがって、第２伝導部材５４も制御基板５２の熱を第１伝導部材５１を介して蓋部材４２に伝導できるようになっている。なお、図示を省略するが、第２熱伝導部材５４の接触部５４３と制御基板５２との間にも、上述した絶縁材５４と同様のシート材が設けられている。このようなシート材としては、例えば、公知の放熱シリコンシートを使用することができる。 Further, on the bottom 511 of each first heat conducting member 51, a second heat conducting member 54 that contacts the control board 52 is attached. Each second heat conducting member 54 is in contact with the bottom 541 that contacts the first heat conducting member 51, the L-shaped step 542 that forms a space between the control board 52, and the lower part of the control board 52. It is formed by connecting the parts 543. Therefore, the second conductive member 54 can also conduct the heat of the control board 52 to the lid member 42 via the first conductive member 51. In addition, although illustration is abbreviate | omitted, the sheet | seat material similar to the insulating material 54 mentioned above is provided also between the contact part 543 of the 2nd heat conductive member 54, and the control board 52. FIG. As such a sheet material, for example, a known heat dissipation silicon sheet can be used.

上述したように、制御部５には、空冷空間Ｆが形成されているが、図６に示すように、筐体２１の第２端部には、空冷空間Ｆに空気を流すための冷却ファン５５が取り付けられている。このような冷却ファン５５としては、公知の軸流ファンを用いることができ、この冷却ファン５５を駆動すると、空冷空間Ｆの空気が冷却ファン５５を介して第２端部の排気口２８から排出されるようになっている。 As described above, the air cooling space F is formed in the control unit 5. However, as shown in FIG. 6, a cooling fan for flowing air into the air cooling space F is provided at the second end of the casing 21. 55 is attached. As such a cooling fan 55, a known axial fan can be used. When this cooling fan 55 is driven, air in the air cooling space F is discharged from the exhaust port 28 at the second end via the cooling fan 55. It has come to be.

次に、上記のように構成された紫外線照射装置の動作について説明する。まず、印刷機において被印刷物Ｐが搬送されると、各印刷ユニット１Ｋ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｙ，１Ｐにより被印刷物Ｐにインキが塗布される。具体的には、図１に示すように、各インキ供給装置１１から版胴１２に供給されたインキが、ゴム胴１３に転写された後、ゴム胴１３と圧胴１４との間を通過する被印刷物Ｐに塗布される。その直後、紫外線照射装置２から照射される紫外線により、被印刷物Ｐ上のインキは硬化され、渡し胴１５によって次の印刷ユニット１に送られる。各印刷ユニット１においても同様にインキの塗布及び硬化が行われながら、インキが重ね合わせられ、フルカラーの画像が形成された後、印刷機の外部に搬送される。 Next, the operation of the ultraviolet irradiation device configured as described above will be described. First, when the printing material P is conveyed in the printing press, ink is applied to the printing material P by the printing units 1K, 1C, 1M, 1Y, and 1P. Specifically, as shown in FIG. 1, the ink supplied from each ink supply device 11 to the plate cylinder 12 is transferred to the rubber cylinder 13 and then passes between the rubber cylinder 13 and the impression cylinder 14. It is applied to the substrate P. Immediately thereafter, the ink on the printing material P is cured by the ultraviolet rays irradiated from the ultraviolet irradiation device 2, and sent to the next printing unit 1 by the transfer cylinder 15. In each printing unit 1, ink is applied and cured in the same manner, the inks are superimposed and a full-color image is formed, and then conveyed outside the printing press.

紫外線照射装置においては、印刷の開始に先立って、冷却ブロック４１に水が供給される。供給孔２３から供給される水の温度を約２５℃とすることができ、後述する熱交換によりこれよりも例えば約５〜１０℃程度高い温度の水が排出孔２４から排出される。また、電源が供給されることにより、紫外線ＬＥＤ３２から紫外線が照射されるとともに、印刷機からの信号に応じて、制御基板５２により紫外線ＬＥＤの照射強度などが調整される。こうして、紫外線照射装置２が駆動している間、紫外線ＬＥＤ３２が発する熱は、冷却ブロック４１を介して水と熱交換され、紫外線ＬＥＤ３２は冷却される。また、制御基板５２で発生する熱も、第１及び第２熱伝導部材５１，５４、蓋部材４２を介して、水と熱交換されることで冷却される。このとき、第１及び第２熱伝導部材５１，５４は、水が流れる溝４１２の上方に配置されているため、制御基板５２で生じた熱を効率的に水に伝導することかできる。特に、第１及び第２熱伝導部材５１，５４は、制御基板５２を挟むように配置されているため、制御基板５２の表面及び裏面の双方から熱が伝達される。したがって、冷却効果が高くなっている。さらに、図５に示すように、冷却ファン５５の駆動により、筐体２１の第１端部に形成された吸気口２７から空気Ｘが流入し、筐体２１内の空冷空間Ｆを長手方向に通過しながら、第２端部の排気口２８から排出されていく。この過程において、制御基板５２は、冷却ブロック４１に加え、流通する空気Ｘによっても冷却される。 In the ultraviolet irradiation device, water is supplied to the cooling block 41 prior to the start of printing. The temperature of the water supplied from the supply hole 23 can be about 25 ° C., and water having a temperature higher by about 5 to 10 ° C. is discharged from the discharge hole 24 by heat exchange described later. In addition, by supplying power, the ultraviolet LED 32 emits ultraviolet light, and the irradiation intensity of the ultraviolet LED is adjusted by the control board 52 in accordance with a signal from the printing press. Thus, while the ultraviolet irradiation device 2 is driven, heat generated by the ultraviolet LED 32 is exchanged with water via the cooling block 41, and the ultraviolet LED 32 is cooled. Further, the heat generated in the control board 52 is also cooled by exchanging heat with water via the first and second heat conducting members 51 and 54 and the lid member 42. At this time, since the first and second heat conducting members 51 and 54 are disposed above the groove 412 through which water flows, the heat generated in the control board 52 can be efficiently conducted to water. In particular, since the first and second heat conducting members 51 and 54 are arranged so as to sandwich the control board 52, heat is transmitted from both the front and back surfaces of the control board 52. Therefore, the cooling effect is high. Further, as shown in FIG. 5, by driving the cooling fan 55, air X flows from the air inlet 27 formed at the first end of the housing 21, and the air cooling space F in the housing 21 is moved in the longitudinal direction. While passing, the air is discharged from the exhaust port 28 at the second end. In this process, the control board 52 is cooled not only by the cooling block 41 but also by the circulating air X.

以上説明したように、本実施形態によれば、各反射部材６１，６２の下端部に、被印刷物Ｐと対向する第１反射部６１１，６２１を設けているため、図１２に示すように、被印刷物Ｐから反射された紫外線を、第１反射部６１１，６２１により被印刷物Ｐ側に反射することができる（点線の矢印参照）。その結果、被印刷物Ｐにおける紫外線の照度をさらに向上することができる。 As described above, according to the present embodiment, since the first reflecting portions 611 and 621 facing the substrate P are provided at the lower ends of the reflecting members 61 and 62, as shown in FIG. The ultraviolet rays reflected from the printing material P can be reflected to the printing material P side by the first reflecting portions 611 and 621 (see dotted arrows). As a result, the illuminance of ultraviolet rays on the substrate P can be further improved.

また、本実施形態では、２列のＬＥＤユニット３４を、所定間隔をおいて配置しているため、各ＬＥＤユニット３４から照射される紫外線が、これらの間で重ね合わされる。これにより、ＬＥＤユニット３４間で、被印刷物Ｐが受ける紫外線の照度をさらに向上することができる。このように照度が高くなる箇所では被印刷物Ｐからの反射が大きくなるため、上記のように、隣接するＬＥＤユニット３４間に第１反射部６２１を設けておけば、その反射光をさらに反射して被印刷物Ｐに照射することができる。 Moreover, in this embodiment, since the LED units 34 of 2 rows are arrange | positioned at predetermined intervals, the ultraviolet-ray irradiated from each LED unit 34 is piled up among these. Thereby, the illumination intensity of the ultraviolet rays received by the substrate P between the LED units 34 can be further improved. Since the reflection from the printing material P becomes large at the places where the illuminance is high in this way, if the first reflecting portion 621 is provided between the adjacent LED units 34 as described above, the reflected light is further reflected. Thus, the printing material P can be irradiated.

また、次の効果もある。紫外線ＬＥＤ３２から発せられる紫外線は、ＬＥＤ３２から離れるほど、被印刷物Ｐへの入射角が大きくなり、さらに所定の基準角α以上となると、被印刷物Ｐからの反射量が増加し、インキ内部の硬化に影響を与える被印刷物Ｐへの照射量が微弱になる。その結果、インキが硬化しがたいおそれがある。これに対して、本実施形態では、図１３に示すように、反射部材がなければ紫外線ＬＥＤ３２から被印刷物Ｐへの入射角θが基準角α以上となる紫外線Ｒ_０を、各第１反射部６１１，６２１によって入射角γが基準角αより小さくなるように反射している（符号Ｒ_１参照）。これにより、インキの硬化に寄与しない微弱な紫外線が、被印刷物Ｐに照射されるのを防止することができ、被印刷物Ｐ上の紫外線の照度を向上することができる。その結果、インキを効果的に硬化させることができる。なお、本実施形態では、石英ガラスなどで汚れ防止板３７を形成しているため、照射された紫外線が汚れ防止板３７に入射すると、汚れ防止板３７の下面で全反射を生じ、被印刷物Ｐ側に紫外線が照射されない可能性がある。これに対して、光源ユニット３３と汚れ防止板３７との間に、上記のようなリフレクタを配置すると、汚れ防止板３７内での全反射を防止することができ、ＬＥＤからの紫外線を被印刷物Ｐに対して確実に照射することができる。なお、このような効果は、光源と被印刷物との間にレンズを配置した場合でも同様に得ることができる。 There are also the following effects. As the ultraviolet light emitted from the ultraviolet LED 32 is further away from the LED 32, the incident angle to the printed material P becomes larger, and when the ultraviolet ray is more than a predetermined reference angle α, the amount of reflection from the printed material P increases, The irradiation amount to the printing material P that has an influence becomes weak. As a result, the ink may not be hardened. On the other hand, in this embodiment, as shown in FIG. 13, if there is no reflecting member, ultraviolet light R ₀ having an incident angle θ from the ultraviolet LED 32 to the printed material P equal to or larger than the reference angle α is transmitted to each first reflecting portion. Reflected by 611 and 621 so that the incident angle γ is smaller than the reference angle α (see reference numeral R ₁ ). Thereby, the weak ultraviolet rays which do not contribute to the curing of the ink can be prevented from being irradiated to the printing material P, and the illuminance of the ultraviolet rays on the printing material P can be improved. As a result, the ink can be effectively cured. In this embodiment, since the stain prevention plate 37 is formed of quartz glass or the like, when the irradiated ultraviolet rays enter the stain prevention plate 37, total reflection occurs on the lower surface of the stain prevention plate 37, and the substrate P There is a possibility that ultraviolet rays are not irradiated to the side. On the other hand, when the reflector as described above is arranged between the light source unit 33 and the anti-stain plate 37, total reflection in the anti-stain plate 37 can be prevented, and ultraviolet rays from the LED can be printed. It is possible to reliably irradiate P. Such an effect can be obtained in the same manner even when a lens is disposed between the light source and the substrate.

また、図１３に示すように、第１反射部６１１，６２１の位置は、次のよう設定されている。すなわち、第１反射部６１１，６２１の下端付近に照射される紫外線は、被印刷物Ｐに対する入射角βとなっており、基準角αよりも小さくなっている。本実施形態では、第１反射部６１１，６２１の下端がＬＥＤユニットから離れるように下方に延ばすことで、このような基準角よりも小さい入射角を有する紫外線も反射するようにしている。こうすることで、ＬＥＤユニットの直下付近に紫外線を照射できるため、ピークの紫外線照度を向上することができる。 Moreover, as shown in FIG. 13, the position of the 1st reflection parts 611 and 621 is set as follows. That is, the ultraviolet rays irradiated near the lower ends of the first reflecting portions 611 and 621 have an incident angle β with respect to the printing material P and are smaller than the reference angle α. In the present embodiment, the lower ends of the first reflecting portions 611 and 621 are extended downward so as to be separated from the LED unit, so that ultraviolet rays having an incident angle smaller than the reference angle are also reflected. By doing so, it is possible to irradiate the ultraviolet light directly near the LED unit, so that the peak ultraviolet illuminance can be improved.

さらに、次のような効果も得ることができる。一般的に、反射板を楕円状に形成し、楕円の長軸の一端部側の焦点近傍に光源を配置すると、長軸の他端部側の焦点に集光することが知られている。但し、本実施形態のように、光源が点光源ではなくある程度の大きさを有している紫外線ＬＥＤの場合には、焦点の一点に集光するのではなく、焦点の近傍にある程度の幅をもった平行光に近似する紫外線が照射される。そのため、楕円状の反射板を用いれば、平行光に近い光が被印刷物に照射されるようになる（例えば、図１４の符号Ｖ参照）。これに対して、本実施形態のように、板材を折り曲げて第２反射部６１２，６２２が近似的な楕円Ｅの一部を形成するようにすると、平行光よりもさらに分散した紫外線を照射することができる。これにより、被印刷物Ｐに照射される紫外線は、平行光よりも概ね分散するため（例えば、図１４の符号Ｕ参照）、被印刷物Ｐが受ける積算光量を増大させることができる。 Furthermore, the following effects can also be obtained. In general, it is known that when a reflector is formed in an elliptical shape and a light source is arranged in the vicinity of the focal point on one end side of the major axis of the ellipse, the light is condensed on the focal point on the other end side of the major axis. However, as in the present embodiment, when the light source is not a point light source but an ultraviolet LED having a certain size, the light source is not focused at one point of focus but has a certain width in the vicinity of the focus. Ultraviolet rays that approximate the parallel light are irradiated. For this reason, if an elliptical reflector is used, light that is close to parallel light is irradiated onto the substrate (for example, see V in FIG. 14). On the other hand, when the plate material is bent so that the second reflecting portions 612 and 622 form a part of the approximate ellipse E as in the present embodiment, the ultraviolet rays further dispersed than the parallel light are irradiated. be able to. Thereby, since the ultraviolet-ray irradiated to the to-be-printed material P is disperse | distributed rather than parallel light (for example, refer code | symbol U of FIG. 14), the integrated light quantity which the to-be-printed material P receives can be increased.

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態では、第１及び第２反射部からなる反射部材を用いているが、第１反射部だけで構成された反射部材を用いることもできる。また、第２反射部は、２つ折りで形成しているが、これに限定されるものではなく、折り目を１，または３以上にすることで、楕円に近似させてもよい。また、板材ではなく、例えば、ブロックの一部を切り取って反射面を形成することもできる。また、図１５に示すように、第２反射部６１２，６２２を傾斜した楕円に沿うように形成することもできる。同図の例では、２つの楕円Ｅの長軸Ｙを傾けて、被印刷物Ｐ側で交差するようにしている。このような楕円Ｅに沿って各反射部材６１，６２の第２反射部６１２，６２２を形成すると、各紫外線ＬＥＤ３２直下の照度の高い部分が互いに近接して重ね合わされるため、ピーク照度を増大することができる。 As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment, A various change is possible unless it deviates from the meaning. For example, in the above-described embodiment, the reflecting member composed of the first and second reflecting portions is used, but a reflecting member constituted only by the first reflecting portion can also be used. Moreover, although the 2nd reflection part is formed in two folds, it is not limited to this, You may make it approximate to an ellipse by making a crease into 1 or 3 or more. Further, instead of the plate material, for example, a part of the block can be cut out to form the reflection surface. Moreover, as shown in FIG. 15, the 2nd reflection parts 612 and 622 can also be formed along the inclined ellipse. In the example of the figure, the major axis Y of the two ellipses E is inclined so as to intersect on the substrate P side. When the second reflecting portions 612 and 622 of the reflecting members 61 and 62 are formed along the ellipse E, the high illuminance portions directly below the ultraviolet LEDs 32 are overlapped in close proximity to each other, thereby increasing the peak illuminance. be able to.

また、上記実施形態では、紫外線ＬＥＤ３２を用いているが、紫外線を照射できるものであれば、特には限定されず、例えば、紫外線レーザダイオードや、紫外線を発光するレーザ光源を用いることもできる。さらに、上記実施形態では、本発明に係る紫外線照射装置を印刷機に適用したが、紫外線を照射する限りにおいては、被照射物は特には限定されない。 In the above embodiment, the ultraviolet LED 32 is used. However, the ultraviolet LED 32 is not particularly limited as long as it can irradiate ultraviolet rays. For example, an ultraviolet laser diode or a laser light source that emits ultraviolet rays can be used. Furthermore, in the said embodiment, although the ultraviolet irradiation device which concerns on this invention was applied to the printing machine, as long as ultraviolet rays are irradiated, a to-be-irradiated object is not specifically limited.

以下、本発明の実施例について説明する。但し、本発明は以下の実施例に限定されない。 Examples of the present invention will be described below. However, the present invention is not limited to the following examples.

図１６に示すように、上記実施形態で示したような、被印刷物の搬送方向に２列の紫外線ＬＥＤを有するＬＥＤユニットを、所定間隔をおいて２組配置した紫外線照射装置を用い、シミュレーションにより、反射部材を評価した。シミュレーションの条件は以下の通りとし、被照射物が受ける紫外線の照度を算出した。
（１）ＬＥＤ：日亜化学LED「NC4U134」、消費電力は、14.8[v(電圧)]×0.5[A(電圧)]=7.4w
（２）紫外線ＬＥＤ，反射部材の形状等：図１６に示すとおり
（３）インキ：ラジカル型紫外線硬化性インキ（ＵＶＯＦＳＬＥＤシリーズ(T＆K TOKA社製)）
（４）反射率：反射部材の反射率を95％に設定し、被印刷物の反射率を50％に設定した。 As shown in FIG. 16, by using a UV irradiation device in which two sets of LED units each having two rows of UV LEDs in the direction of conveyance of the substrate to be printed are arranged at a predetermined interval, as shown in the above embodiment, a simulation is performed. The reflective member was evaluated. The simulation conditions were as follows, and the illuminance of ultraviolet rays received by the irradiated object was calculated.
(1) LED: Nichia LED “NC4U134”, power consumption is 14.8 [v (voltage)] × 0.5 [A (voltage)] = 7.4w
(2) Ultraviolet LED, shape of reflecting member, etc .: as shown in FIG. 16 (3) Ink: radical type ultraviolet curable ink (UV OFS LED series (manufactured by T & K TOKA))
(4) Reflectance: The reflectance of the reflecting member was set to 95%, and the reflectance of the printing material was set to 50%.

まず、図１７（ａ）に示すように、各反射部材において第１反射部を有さず、第２反射部のみを設けたものを比較例として、被印刷物が受ける照度を測定した。結果は、図１７（ｂ）に示すとおりである。横軸が搬送方向の位置であり、縦軸が被印刷物が受ける紫外線の照度である。同図によれば、照度は各ＬＥＤユニットの直下が最も強く、搬送方向に離れるにしたがって照度が小さくなる。しかし、この例では２つのＬＥＤユニットを用いているため、両者の光が重複する部分、つまり両ＬＥＤユニット間Ｗでは、紫外線が重ね合わされて照度が大きくなっている。 First, as shown in FIG. 17A, the illuminance received by the printing material was measured using a comparative example in which each reflection member did not have the first reflection part but only the second reflection part. The result is as shown in FIG. The horizontal axis is the position in the transport direction, and the vertical axis is the illuminance of ultraviolet rays received by the substrate. According to the figure, the illuminance is the strongest directly under each LED unit, and the illuminance decreases with increasing distance in the transport direction. However, since two LED units are used in this example, in the portion where the light of both overlaps, that is, between the two LED units, the ultraviolet light is superimposed and the illuminance is increased.

続いて、図１８（ａ）に示すように、第１及び第２反射部を有する反射部材を用いた実施例の評価を行った。結果は、図１８（ｂ）に示すとおりである。同図では、点線が第１反射部を設けたときの照度を示しており、比較のため、図１７（ｂ）と重ね合わせている。その結果、ＬＥＤユニット間Ｗの照度が大きく向上していることが分かる。また、第１反射部による反射の影響は、紫外線の照射範囲全体に表れており、例えば、ＬＥＤユニット直下のピーク照度が向上している（矢印Ｐ）。また、ＬＥＤユニットから離れた位置（矢印Ｍ）では、照度が低下しているものの、ピークの近傍（矢印Ｊ）においては照度が向上している。これは、第１反射部により紫外線がＬＥＤの直下側に反射されているからであると思われる。よって、第１反射部を設けることで、ＬＥＤの出力を上げることなく、被印刷物が受ける照度が向上していることが分かった。 Subsequently, as shown in FIG. 18A, an example using a reflecting member having first and second reflecting portions was evaluated. The result is as shown in FIG. In the figure, the dotted line indicates the illuminance when the first reflecting portion is provided, and is superimposed on FIG. 17B for comparison. As a result, it can be seen that the illuminance between the LED units W is greatly improved. Moreover, the influence of the reflection by the 1st reflection part appears in the whole irradiation range of an ultraviolet-ray, for example, the peak illumination intensity just under an LED unit is improving (arrow P). Moreover, although the illuminance is reduced at a position away from the LED unit (arrow M), the illuminance is improved near the peak (arrow J). This seems to be because ultraviolet rays are reflected directly below the LED by the first reflecting portion. Therefore, it was found that by providing the first reflecting portion, the illuminance received by the substrate is improved without increasing the output of the LED.

３２紫外線ＬＥＤ（紫外線光源）
３３ＬＥＤユニット（光源ユニット）
６１，６２反射部材
６１１，６２１第１反射部
６１２，６２２第２反射部
α 基準角
γ 入射角
Ｅ楕円 32 UV LED (UV light source)
33 LED unit (light source unit)
61, 62 Reflecting members 611, 621 First reflecting portion 612, 622 Second reflecting portion α Reference angle γ Incident angle
E Ellipse

Claims

An ultraviolet irradiation device for irradiating an object with ultraviolet rays,
One or a plurality of light source units having a plurality of ultraviolet light sources arranged along the irradiation object width direction orthogonal to the conveyance direction of the irradiation object;
A pair of reflecting members arranged between the light source unit and the object to be irradiated, and arranged to sandwich each of the one or more light source units from the upstream side and the downstream side in the transport direction,
Each of the reflecting members is
A first reflecting portion that forms a reflecting surface that reflects the ultraviolet rays reflected by the surface of the irradiated object so as to irradiate the irradiated object again;
A second reflecting portion that forms a reflecting surface that reflects the ultraviolet rays diffusing from each of the ultraviolet light sources so as to irradiate the irradiated object,
The second reflecting portion extends from the respective ultraviolet light sources toward the irradiated object, thereby reflecting the ultraviolet rays diffusing from the respective ultraviolet light sources,
The first reflecting portion extends from the end of the second reflecting portion on the irradiated object side so as to face the irradiated object, and is reflected on the surface of the irradiated object. Reflected ultraviolet rays,
UV irradiation device.

A plurality of the light source units are arranged along the transport direction at a predetermined interval,
2. The ultraviolet irradiation device according to claim 1, wherein the first reflecting portion of each reflecting member disposed between the adjacent light source units forms a reflecting surface continuously extending along the transport direction.

In each of the reflecting members, a plurality of the first reflecting portions are provided at predetermined intervals along the irradiated object width direction.
The two adjacent reflecting members between the light source units are arranged so that the first reflecting portions are engaged with each other, thereby forming a reflecting surface continuously extending along the transport direction. The ultraviolet irradiation device described.

Wherein each of the reflection member is formed by a plate material, the respective reflecting members, by folding along the fold extending in the width direction to form a first reflector portion and a second reflection portion, claim 1 The ultraviolet irradiation device according to any one of 3 .

At least one of the second reflecting portions facing each other with the light source unit interposed therebetween has one or a plurality of folds, and is formed along a part of an ellipse in the cross section in the transport direction ,
Said light source unit, in cross-section in the transport direction, wherein is arranged at one focal point of the ellipse, the ultraviolet irradiation device according to any one of claims 1 to 4.