JP6187089B2 - 発光素子ユニット、光源装置、及び照射器 - Google Patents

Description

本発明は、ライン状の光を照射する技術に関する。

従来、複数の発光素子を線状に配列し、これらの発光素子の光を反射鏡によって所定の箇所に集光してライン状の光を得る光源ユニットが知られており、紫外線硬化剤を硬化させる照射器に用いられている（例えば、特許文献１参照）。
一方、光源からの距離を短く一定にして高い照射強度を得ることにより紫外線硬化剤を効率良く硬化させる技術も提案されている（例えば、特許文献２参照）。

特開２０１０−１１０９３８号公報 特開２０１３−２２５３１号公報

発光素子と反射鏡とを備えた光源ユニットを用いて、短い距離に高い照射強度を得ようとすると、複数の光源ユニットを併設する必要がある。しかしながら、従来の光源ユニットを並べると、並び方向の幅が大型化する、という問題がある。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、コンパクトに並べて配置できる発光素子ユニット、当該発光素子ユニットを備えた光源装置、及び当該光源装置を備えた照射器を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、発光素子を線状に並べた基板に、前記発光素子の並びを挟んで一対の反射鏡を設け、線状光を照射する発光素子ユニットにおいて、前記発光素子に電力を供給するブスバーを備え、前記反射鏡の外側面に凹部を設け、当該凹部に前記ブスバーを収めたことを特徴とする。

また本発明は、上記発光素子ユニットにおいて、前記反射鏡の外側面の先端側には、他の発光素子ユニットの反射鏡との干渉を避ける平面部を設けたことを特徴とする。

また本発明は、上記発光素子ユニットにおいて、前記発光素子の並びの両側の端部に前記一対の反射鏡の端部を閉じる補助反射板を備えることを特徴とする。

また本発明は、上記発光素子ユニットにおいて、前記補助反射板の裏側に、前記発光素子の点灯回路を有した回路基板を設けたことを特徴とする。

また上記目的を達成するために、本発明は、上記のいずれかに記載の複数の発光素子ユニットと、前記発光素子ユニットの各々が取付面に並列に取り付けられる取付ベースと、前記取付ベースの取付面の反対の面に設けた冷却ユニットと、を備え、前記取付ベースの取付面が凹状に湾曲し、この取付面の湾曲に合わせ、反対の面の両端部が厚みを中央部と等しくするように凹むことを特徴とする光源装置を提供する。

また上記目的を達成するために、本発明は、上記の光源装置を備え、所定の集光点を中心とした所定中心角の円弧に沿って前記発光素子ユニットの各々が前記集光点で集光するように並べて配置され、前記集光点に、光の被照射物の搬送面が設けられたことを特徴とする照射器を提供する。

本発明によれば、発光素子に電力を供給するブスバーを、反射鏡の外側面の凹部に収める構成としため、横幅を抑えた発光素子ユニットが得られ、並べて配置してもコンパクトな装置が実現できる。

本発明の実施形態に係る照射器の全体構成を示す図であり、（Ａ）は上側からみた斜視図、（Ｂ）は下側からみた斜視図である。 照射器の構成を示す図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。 図２（Ｂ）のＡ−Ａ断面図である。 灯体ユニット、及び底部ユニットを開いた状態の照射器を示す図であり、（Ａ）は上側からみた斜視図であり、（Ｂ）は下側からみた斜視図である。 照射器の分解斜視図である。 上ケース体を外した照射器を示す斜視図である。 光源装置の側面図である。 光源装置の底面図である。 光源ユニット、及び冷却ユニットの斜視図である。 光源ユニット、及び冷却ユニットの分解斜視図である。 ＬＥＤユニットの斜視図である。 光源装置の冷却機構の構成を示す分解斜視図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１は本実施形態に係る照射器１の全体構成を示す図であり、図１（Ａ）は上側からみた斜視図、図１（Ｂ）は下側からみた斜視図である。図２は照射器１の構成を示す図であり、図２（Ａ）は正面図、図２（Ｂ）は側面図である。また図３は、図２（Ｂ）のＡ−Ａ断面図である。なお、図３では図面が煩雑になるのを避けるために断面線を省略している。
照射器１は、シート状の被照射物の一例たるシールラベルＳに紫外線をライン状に照射し、シールラベルＳに塗布されている紫外線硬化性剤を硬化させるものであり、図１〜図３に示すように、略四角柱状の器具本体２を有する。器具本体２の側面には左右に貫通する搬送路１３が設けられており、図１に示すように、この搬送路１３にシールラベルＳが搬送され、器具本体２の内部を通過する間にライン状の紫外線によって照射される。

器具本体２は、灯体ユニット３と、底部ユニット４とを備え、これらが背面側でヒンジ７によって開閉自在に結合されている。また図２に示すように、照射器１の正面側には、灯体ユニット３、及び底部ユニット４を締結するラッチ機構８が設けられている。
灯体ユニット３は、図３に示すように、ライン状の紫外線を照射する光源装置５を内蔵した略直方体のユニットである。灯体ユニット３の底面３Ａには、略矩形の照射開口６が設けられ、光源装置５の光が照射開口６を通って照射される。底部ユニット４は、灯体ユニット３の底面３Ａを覆って紫外線を遮蔽する略平板状の部材である。この底部ユニット４の内部には適宜に中空部が形成されて軽量化が図られている。

図４は灯体ユニット３、及び底部ユニット４を開いた状態の照射器１を示す図であり、図４（Ａ）は上側からみた斜視図であり、図４（Ｂ）は下側からみた斜視図である。
灯体ユニット３の正面側には把持部９が設けられており、ラッチ機構８を解除した状態で作業員等が把持部９を把持して持ち上げることで灯体ユニット３が開かれる。灯体ユニット３の背面側の側面には支持棒１０の上端部１０Ａが回動自在に取り付けられており、この支持棒１０の下端部１０Ｂの掛止溝１０Ｃが設けられている。この掛止溝１０Ｃは底部ユニット４の背面側の側面に設けた掛止ピン１１に掛止可能に構成され、掛止状態においては、灯体ユニット３が開状態に保持され、照射開口６の清掃等のメンテナンスが行われる。
また、底部ユニット４の上面４Ａには、灯体ユニット３の照射開口６に対応して断面矩形状の搬送路用凹部１２が形成されている。この搬送路用凹部１２によって、図１〜図３に示すように、灯体ユニット３の底面２Ａとの間に照射器１を幅方向に貫通する上述の搬送路１３が形成される。

図５は照射器１の分解斜視図である。なお、図５では光源装置５が備えるＬＥＤユニット２０（図３）の図示を省略している。
灯体ユニット３は、上下に分割される下ケース体１５Ａ、及び上ケース体１５Ｂから成るケース体１５を備えている。下ケース体１５Ａには、照射開口６を閉塞する紫外線透過性材から成る保護ガラス板１６が窓枠１７によって取り付けられている。一方、上ケース体１５Ｂには、光源装置５を支持する支持ユニット１８が取り付けられている。支持ユニット１８は、対向配置される一対のＬ字アングル１９を備え、それぞれが、図３に示すように上ケース体１５Ｂの内側面にボルトで固定され、光源装置５を支持している。

図６は上ケース体１５Ｂを外した照射器１を示す斜視図である。また図７は光源装置５の側面図であり、図８は光源装置５の底面図である。
この光源装置５は、前掲図３に示すように、紫外線を集光点Ｆで集光し、ライン状の照射光を照射する装置であり、図７に示すように、複数個（本実施形態では３個）の光源ユニット３０と、冷却機構７０と、電力ブスバー３３とを備えている。
光源ユニット３０は、略直方体形状を成し、底面から紫外線をライン状に照射するものであり、これらが直線状に連設されている。図３に示すように、各光源ユニット３０は、紫外線を照射する複数（図示例では４つ）のＬＥＤユニット２０を備えている。
冷却機構７０は、冷媒たる冷却水を循環させて各光源ユニット３０を冷却するものであり、図６、及び図７に示すように、光源ユニット３０ごとに設けた冷却ユニット２２と、光源ユニット３０の並びの両端に配置された水路器出入口ユニット３１、及び水路器終端ユニット３２を備えている。これら水路器出入口ユニット３１と水路器終端ユニット３２の間には、図７、及び図８に示すように、それらの底面側に一対の支持フレーム３８が延在配置され、これらの支持フレーム３８によって各光源ユニット３０が支持されている。

図９は光源ユニット３０、及び冷却ユニット２２の斜視図であり、図１０は光源ユニット３０、及び冷却ユニット２２の分解斜視図である。また図１１はＬＥＤユニット２０の斜視図である。
光源ユニット３０は、図３、及び図１０に示すように、上述した複数のＬＥＤユニット２０の他に、取付ベース４０と、補助反射板４１と、回路基板４２と、絶縁板４３とを備えている。取付ベース４０は、ＬＥＤユニット２０が取り付けられる平面視略矩形板状のベース部材であり、アルミニウム等の高熱伝導性材から形成されている。

ＬＥＤユニット２０は、図１０に示すように、横幅Ｗの細長い矩形板状の基板５０と、基板５０に実装されたＬＥＤパッケージ５１と、このＬＥＤパッケージ５１を挟んで設けられた一対のトラフ型反射鏡５２と、一対の配線ブスバー５３とを備えている。
基板５０は例えばアルミニウム等の高熱電導性材から形成された実装基板であり、上記取付ベース４０の表面４０Ａに密に面接触した状態で取り付けられている。ＬＥＤパッケージ５１は、図９、図１０に示すように、紫外線ＬＥＤ５１Ａを直線状に並べて構成され、一直線の線状光源を構成するものである。この光源ユニット３０では、ＬＥＤパッケージ５１の発熱が基板５０を通じて取付ベース４０に速やかに伝えられ、上記の冷却ユニット２２によって冷却される。

一対のトラフ型反射鏡５２はＬＥＤパッケージ５１に沿って延びる反射型集光光学系であり、ＬＥＤパッケージ５１から所定距離だけ離れた集光点Ｆに紫外線を集光する。この所定距離は、前掲図３に示すように、光源装置５を照射器１に設けた際に、集光点ＦがシールラベルＳの搬送面に位置するように規定されている。この照射器１では、集光点Ｆは、保護ガラス板１６から下方に約７〜１０ｍｍ離れた位置に設定されている。
また一対の配線ブスバー５３は、導電性を有する例えば銅材から形成され、ＬＥＤパッケージ５１の点灯電力を伝送する細長い板状の部材であり、ＬＥＤパッケージ５１を挟んだ両側に当該ＬＥＤパッケージ５１に沿って延在配置されている。一対の配線ブスバー５３のそれぞれには、基板５０の実装面に電気的に接続された接続片５３Ａが接触して導通し、一方の配線ブスバー５３が高電位に接続され他方がアース電位に接続される。これにより、一対の配線ブスバー５３の間で基板５０を通じてＬＥＤパッケージ５１の各紫外線ＬＥＤ５１Ａに点灯電力が供給される。

この光源ユニット３０では、４つのＬＥＤユニット２０を備え、これらを上記集光点Ｆで集光するように横並びに配置することで、集光点Ｆでの光量を増大させ、シールラベルＳの紫外線硬化に必要十分な光量が得られるようになっている。具体的には、図３に示すように、集光点Ｆが光源ユニット３０の幅方向中央の直下に設定されており、各ＬＥＤユニット２０は、集光点Ｆを中心にした円弧Ｑに沿って光軸Ｋが集光点Ｆを通る姿勢で配置されている。取付ベース４０の表面４０Ａには、各ＬＥＤユニット２０の取付面４０Ａ１が形成されており、各取付面４０Ａ１の形状によってＬＥＤユニット２０の各々の取付姿勢が上記のように規定される。

ただし、照射器１の搬送路１３は、シールラベルＳの厚みよりも大きな幅の高さＨａを有することから、シールラベルＳの搬送面が集光点Ｆよりも高さ方向にずれることがある。このため、集光点Ｆにおいて高さ方向の放射照度差が大きいと、紫外線硬化にムラが生じ品質劣化につながる。そこで、光源ユニット３０では、図３に示すように、集光点Ｆを通る水平面（搬送面）を角度の基準（角度＝０度）とした場合に、当該集光点Ｆを中心に６０度〜１２０度の角度範囲α（つまり中心角が６０度）の円弧Ｑに各ＬＥＤユニット２０の光軸Ｋが収まるように配置されている。
これにより、集光点Ｆにおいて高さ方向の放射照度差が約９５％以内に抑えられ、高品位な照射が可能になる。
さらに、全てのＬＥＤユニット２０の光軸Ｋが集光点Ｆを中心に６０度〜１２０度という狭い角度範囲αに収められることから、これらのＬＥＤユニット２０の照射スポットの横幅も比較的狭い範囲に抑えられる。したがって、紫外線は、搬送路１３の出入口から十分に奥まった略中央部の範囲に限定されることから、出入口からの紫外線の漏れを抑えることができ、また、紫外線の漏れ光対策のために、照射器１の横幅を過度に延ばす必要もない。なお、搬送路１３の出入り口に、水平方向に延びる筒状のフランジを別途に設けることで、紫外線の漏れを確実に防止しても良い。

上述の通り、光源ユニット３０では、複数のＬＥＤユニット２０が横並びに、かつ、集光点Ｆを中心とした所定の角度範囲αに各光軸Ｋが収まるように配置される。しかしながら、ＬＥＤユニット２０の横幅が大きく、また配置間隔が広い場合には、このような配置は困難となる。
そこで、このＬＥＤユニット２０では、図３、及び図１１に示すように、一対のトラフ型反射鏡５２が基板５０の横幅Ｗの範囲内に収めるとともに、これらトラフ型反射鏡５２の構成を次のようにしている。すなわち、図３に示すように、集光点Ｆを中心とした円弧Ｑに沿って、複数のＬＥＤユニット２０の基板５０同士を若干の隙間をあけて、或いは隙間無く並べたときに、トラフ型反射鏡５２が干渉しないように、トラフ型反射鏡５２の外側面５２Ａの先端部に干渉を避ける平面部５４を設けている。
このようなトラフ型反射鏡５２の構成により、ＬＥＤユニット２０がトラフ型反射鏡５２のような反射型光学系を光制御部材に備える構成であっても、複数のＬＥＤユニット２０を狭い範囲に密に配置できる。

また、このＬＥＤユニット２０では、基板５０の横幅Ｗを抑えるために、図１１に示すように、配線ブスバー５３を、基板５０の実装面や一対のトラフ型反射鏡５２の間に設けるのではなく、トラフ型反射鏡５２の外側面５２Ａに収める構成としている。
具体的には、一対のトラフ型反射鏡５２の各々の外側面５２Ａに収容凹部５６を設け、この収容凹部５６に配線ブスバー５３を収めている。一対のトラフ型反射鏡５２は、ＬＥＤパッケージ５１を間に挟んで楕円反射面、或いは放物反射面を形成する集光反射鏡であることから、基端部５５の厚みが先端側に比べて十分に厚くなり、配線ブスバー５３を収めるのに必要な十分な深さの収容凹部５６が設けられる。そこで、このＬＥＤユニット２０では、配線ブスバー５３の厚みと同程度以上の深さの収容凹部５６を基端部５５の側に設けることで、配線ブスバー５３がトラフ型反射鏡５２の外側面５２Ａの外側に突出させないようにしている。これにより、ＬＥＤユニット２０の横幅が基板５０の横幅Ｗ内に確実に収められる。
このＬＥＤユニット２０によれば、配線ブスバー５３を備える構成であっても、その横幅が基板５０の横幅Ｗと同程度に抑えられることから、複数のＬＥＤユニット２０を横並びに配置した場合でも、全体の横幅をコンパクトにできる。
また、より多くの数のＬＥＤユニット２０を、集光点Ｆを中心とした所定の角度αの範囲に配置できるため、集光点Ｆでの高出力化が容易となる。

前掲図９、及び図１０に戻り、光源ユニット３０は、取付ベース４０の長手方向の両端に、対面配置した補助反射板４１を備えている。各ＬＥＤユニット２０のトラフ型反射鏡５２の長手方向両端部は、これら一対の補助反射板４１の反射面４１Ａ（図１０）によって閉塞状態で覆われ、長手方向外側に漏れる光が反射され照射効率が高められている。
これら補助反射板４１の裏面（反射面４１Ａと反対側の面）４１Ｂの側には、当該補助反射板４１に重なるように上記回路基板４２が配置されている。回路基板４２は、配線ブスバー５３への給電を制御することでＬＥＤパッケージ５１を点灯する点灯回路、及びその他の回路（配線パターンを含む）を実装した基板である。この回路基板４２が補助反射板４１の裏面４１Ｂに配置されることで、回路基板４２が光源ユニット３０の光に曝されるのが防止され耐久性の向上が図られる。特に、この光源ユニット３０は紫外線を照射することから回路基板４２の紫外線劣化が防止される。

回路基板４２、及び補助反射板４１のそれぞれには、図１０に示すように、挿入開口５７、５８が設けられており、これらに配線ブスバー５３の端部が挿入されて、回路基板４２と電気的に接続される。また回路基板４２には、電力や各種信号を伝送する配線の引き出し孔５９が適宜に設けられている。
光源装置５にあっては、図７、及び図８に示すように、複数の光源ユニット３０を各々の回路基板４２を背中合わせに接続することで、ライン状の紫外線の全長を延長することとしており、これらの間には、図１０に示すように、電気的絶縁のための絶縁板４３が設けられている。回路基板４２が光源ユニット３０同士の連設面に配置されることで、光源ユニット３０の高さ寸法も抑えられる。

図１２は、光源装置５の冷却機構７０の構成を示す分解斜視図である。
冷却機構７０は、光源ユニット３０を水冷するものであり、上述の通り、光源ユニット３０ごとに設けた冷却ユニット２２、水路器出入口ユニット３１、及び水路器終端ユニット３２を備えている。
冷却ユニット２２は、図１０に示すように、光源ユニット３０の取付ベース４０の裏面４０Ｂを覆うように設けられ、当該取付ベース４０を通じてＬＥＤユニット２０を冷却するものであり、図１０、及び図１２に示すように、水冷ジャケット６０と、水路器６１とを備えている。水冷ジャケット６０は、銅ニッケル合金等の高熱電導性材から形成され、取付ベース４０を裏面４０Ｂの全体に面接触する板状の水冷部６２と、取付ベース４０を水冷部６２に密着状態で支持する支持片６５とを一体に備えている。この水冷部６２には、取付ベース４０の接触面と反対側の面の全体に、冷却水が循環する流路６３が形成されている。

水路器６１は、水冷ジャケット６０の流路６３に冷却水を供給、及び排出する水路を形成する板状の部材であり、図１２に示すように、水路器本体６１Ａと、蓋体６１Ｂとを備えている。水路器本体６１Ａは、略矩形板状の部材であり、その面内には、長手方向に延びた２本の凹溝から成る水路６８、６８が設けられている。蓋体６１Ｂは、水路器本体６１Ａを覆って２本の水路６８，６８の上側を閉塞する。各水路６８、６８は、他の冷却ユニット２２とパッキン８９を挟んで直列に接続され、一方が各光源ユニット３０に冷却水を供給する供給路、他方が各光源ユニット３０を経由した冷却水を回収して排水する排水路として機能する。各冷却ユニット２２は、ユニット連結凹凸シャフト６６によって連結され、水路６８、６８同士の連結箇所にはシート状パッキン６７が挟み込まれている。

水路器６１は、図１０に示すように、を間に挟んで水冷ジャケット６０を覆うように取り付けられる。水路器６１の底面には、それぞれの水路６８、６８が水冷ジャケット６０の流路６３につながる図示せぬ貫通孔が設けられている。これにより、水路器６１の供給側の水路６８から水冷ジャケット６０に冷却水が供給され、流路６３を経由して取付ベース４０を冷却し、水路器６１の排出側の水路６８に排出される。
取付ベース４０の冷却に伴い、ＬＥＤユニット２０の各々が冷却されることとなるが、上述の通り、取付ベース４０の表面４０Ａには、図３に示すように、各ＬＥＤユニット２０が上記円弧Ｑに沿って並ぶように取り付けられる。このため、取付ベース４０の裏面４０Ｂが一様な平坦面であると、両端のＬＥＤユニット２０が中央のＬＥＤユニット２０よりも水冷ジャケット６０からの距離が遠くなる。この結果、両端のＬＥＤユニット２０が十分に冷却されず、他のＬＥＤユニット２０との間で発光性能に違いが生じ、発光ムラが生じる虞がある。

そこで、この冷却ユニット２２の取付ベース４０は、図３に示すように、表面４０Ａの形状（ＬＥＤユニット２０が並ぶ円弧Ｑ）に合わせて、表面４０Ａと裏面４０Ｂの厚みを概ね等しくするように裏面４０Ｂが階段状に形成されている。また、この階段状の裏面４０Ｂに隙間無く重ね合わさるように、水冷ジャケット６０の水冷部６２の接触面も階段状に形成されている。これにより、各ＬＥＤユニット２０から水冷ジャケット６０までの距離が概ね等しくなり、均一に冷却されることとなる。

前掲図１２に戻り、水路器出入口ユニット３１は、水路器６１の水路６８、６８と、照射器１の背面板１Ｂ（図５）に設けた注入口７３、及び排水口７４（図１、図５）とを接続するユニットであり、一対のワンタッチ式継手７５、７５と、出入口接続ユニット本体７６と、水路器合流ユニット７７とを備えている。
ワンタッチ式継手７５、７５は、注入口７３、及び排水口７４と棒状の連結管７９、７９で連結される継手である。ワンタッチ式継手７５、７５は、連結管７９、７９の接続口７５Ａ、７５Ａが挿入方向にプッシュ操作可能に構成されている。これら接続口７５Ａ、７５Ａをプッシュ操作することで、連結管７９、７９との結合が解除されて挿脱自在になる。この冷却機構７０には、図５、及び図６に示すように、連結管７９、７９を貫通させてプッシュ操作板８０が設けられている。このプッシュ操作板８０を連結管７９、７９に沿ってワンタッチ式継手７５、７５に向けて移動させることで、２つの接続口７５Ａ、７５Ａを同時にプッシュ操作して、これら連結管７９、７９を簡単に挿脱できる。

出入口接続ユニット本体７６と水路器合流ユニット７７は、ワンタッチ式継手７５、７５と水路器６１の水路６８、６８とを接続するユニットであり、出入口接続ユニット本体７６にはワンタッチ式継手７５、７５が接続され、水路器合流ユニット７７は水路器６１に接続される。水路器終端ユニット３２は、複数（図示例では）の水路器６１を直列に連結して成る水路６８、６８の端部を終端する板状部材である。
このように、光源装置５は、光源ユニット３０のそれぞれの上側に冷却ユニット２２を設けて水冷しているため、光源ユニット３０を高出力化した場合でも十分な冷却が得られる。

また、この光源装置５では、光源ユニット３０を高出力化した場合には、各光源ユニット３０に比較的大きな電力を供給する必要があるため、各光源ユニット３０への電力供給には、例えば銅等の高導電性材から成る矩形板状の電力ブスバー３３が用いられている。
さらに、この光源装置５では、各光源ユニット３０を覆う冷却ユニット２２の上面を構成している水路器６１を電気的絶縁材により形成し、図６に示すように、水路器６１の上面に端子台座８１を一体に形成している。電力ブスバー３３は、各水路器６１に亘って延在し端子台座８１にネジ止め固定される。この水路器６１は、電気的絶縁材により形成されていることに加え、内部に水路６８、６８が設けられることから高い電気的絶縁性能を有する。この水路器６１によって電力ブスバー３３と光源ユニット３０や水冷ジャケット６０との間に高い電気的絶縁が確保されることとなる。水路器６１の材料としては、例えばポリカーボネイト等の樹脂材が好適に用いられる。
一方、各水路器６１、及び水冷ジャケット６０の側面には、引出用凹部８２、８３が形成され、これらを通ってＬＥＤユニット２０の回路基板４２から延びる配線が電力ブスバー３３まで引き出され、電力ブスバー３３と導通状態で端子台座８１にネジ止めされる。

このように、光源装置５では、光源ユニット３０を覆う冷却ユニット２２の上面に、電気的絶縁材から成る水路器６１を配置し、この上に電力ブスバー３３を設ける構成とした。これにより、光源装置５の高さを抑え、装置のコンパクト化が可能となる。
前掲図３に示すように、照射器１にあっては、光源装置５がケース体１５に収められ、上側には上ケース体１５Ｂの天面１５Ｂ１が対面する。この天面１５Ｂ１と電力ブスバー３３の間の電気的絶縁は、数ミリメートル程度の隙間と、天面１５Ｂ１に貼り付けた絶縁シート８５によって十分な絶縁性能が得られている。

以上説明したように、本実施形態によれば、次のような効果を奏する。
すなわち、本実施形態によれば、光源ユニット３０の上面に設けられた冷却ユニット２２の上面を覆うように電気的絶縁材から成る水路器６１を設け、当該水路器６１の上面に電力ブスバー３３を設ける構成とした。この構成により、冷却水の循環による冷却によって高さを抑えながら十分に光源ユニット３０を冷却できる。これに加え、冷却ユニット２２の上面の電気的絶縁材から成る水路器６１の上面に、電力ブスバー３３が設けられているため、電力ブスバー３３の電気的絶縁を確保しつつ、高さを抑えたコンパクトな光源装置５が得られる。

また本実施形態によれば、冷却ユニット２２は、光源ユニット３０の上面を覆って水冷する水冷ジャケット６０と、この水冷ジャケット６０の上に重ねて設けられ、この水冷ジャケット６０に冷却水を供給、排出する電気的絶縁材から形成された水路器６１と、を備える構成とした。これにより、冷却ユニット２２の上面に絶縁性能が十分な電気的絶縁材たる水路器６１が配置されることとなり、電力ブスバー３３の電気的絶縁を十分に確保できる。

また本実施形態によれば、光源ユニット３０は、点灯回路を有する回路基板４２を備え、この回路基板４２を、他の光源ユニット３０との連設面に配置する構成とした。
これにより、光源ユニット３０の高さ寸法をよりコンパクトに抑えられる。

また本実施形態によれば、光源ユニット３０は、並列に設けられた複数列の線状光源たるＬＥＤパッケージ５１と、このＬＥＤパッケージ５１ごとに設けたトラフ型反射鏡５２と、を有し、ＬＥＤパッケージ５１、及びトラフ型反射鏡５２のそれぞれが、所定の集光点Ｆを中心とした６０度〜１２０度の範囲の円弧Ｑ上に並べられた構成とした。
これにより、集光点Ｆの近傍における放射照度差が十分に抑えられる。
照射器１におっては、この集光点Ｆに搬送面が設けられることから、被照射物が搬送によって搬送面から高さ方向にずれた場合でも、ズレに影響を受けずに所定の照度で光照射できる。

また本実施形態によれば、トラフ型反射鏡５２の外側面５２Ａに収容凹部５６を設けて配線ブスバー５３を収める構成としたため、ＬＥＤパッケージ５１及びトラフ型反射鏡５２を密に横並びに配置でき、横幅もコンパクトに収めることができる。

また本実施形態によれば、トラフ型反射鏡の５２の外側面５２Ａの先端側には、他のＬＥＤユニット２０のトラフ型反射鏡５２との干渉を避ける平面部５４を設けた。
これにより、ＬＥＤユニット２０を狭い範囲に密に横並びに配置できる。特に、一対のトラフ型反射鏡５２の幅を基板５０の横幅Ｗに収めることで、より密に配置できる。

また本実施形態によれば、照射器１にあっては、電力ブスバー３３と対面するケース体１５の天面１５Ｂ１に、電力ブスバー３３との間を電気的に絶縁する絶縁シート８５を設けたため、電力ブスバー３３とケース体１５との間の電気的絶縁も十分に確保される。また天面１５Ｂ１が何らかの外力によって凹んだとしても、絶縁シート８５が間に介在し電力ブスバー３３との接触が防止される。

また本実施形態によれば、光源ユニット３０は、ＬＥＤユニット２０が備える一対のトラフ型反射鏡５２の端部を閉じる補助反射板４１を備える構成とした。これにより、トラフ型反射鏡５２の長手方向からの漏れ光が補助反射板４１によって反射されＬＥＤユニット２０の照射効率が高められる。

また本実施形態によれば、光源ユニット３０は、補助反射板４１の裏側に、上記回路基板４２を設ける構成とした。これにより回路基板４２が光源ユニット３０の光に曝されるのが防止され耐久性の向上が図られる。特に、この光源ユニット３０は紫外線を照射することから回路基板４２の紫外線劣化が防止される。

また本実施形態によれば、光源装置５は、ＬＥＤユニット２０の各々が取付面４０Ａ１に並列に取り付けられる取付ベース４０を有する光源ユニット３０と、取付ベース４０の取付面４０Ａ１の反対の裏面４０Ｂに設けられた冷却ユニット２２と、を備え、取付ベース４０の取付面４０Ａ１が上記円弧Ｑに対応して凹状に凹み、この取付面４０Ａ１の凹みに合わせ、裏面４０Ｂの両端部が厚みを中央部と等しくするように凹む形状とした。
これにより、各ＬＥＤユニット２０から取付ベース４０を挟んで冷却ユニット２２までの距離を等しくなり均等に冷却できる。

上述した実施形態は、あくまでも本発明の一実施の態様を例示するものであって、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で任意に変形、及び応用が可能である。

例えば、上述した実施形態では、発光素子の一例として紫外線ＬＥＤ５１Ａを例示したが、これに限らず、波長を含め任意の種類の発光素子を用いることができる。
また例えば、上述した実施形態では、各光源ユニット３０に水路器６１を個別に設ける構成としたが、これに限らず、これらの水路器６１を連結したものを一体成形しても良い。
また冷却機構７０が水冷である場合を例示したが、これに限らず、水以外の液冷媒、或いはガス冷媒であっても良い。
また例えば、光源ユニット３０が４列分のＬＥＤユニット２０を備える構成を例示したが、これに限らず、ＬＥＤユニット２０の列数は、必要となる光量に応じて２以上の任意の列数を採用できる。

また上述した実施形態において、照射器１、または光源装置５には、冷却機構７０の冷却に伴う結露を防止する構成を備えることもできる。
詳述すると、周囲環境の湿度や温度、及び冷却水の温度等によっては、冷却機構７０の冷却に伴い水冷ジャケット６０に結露が生じ、水冷ジャケット６０に腐食や錆びが生じる虞がある。また、この光源装置５にあっては、水冷ジャケット６０の直下（鉛直方向の下側）にＬＥＤユニット２０を配置しているため、水冷ジャケット６０の結露がＬＥＤユニット２０に伝わり、当該ＬＥＤユニット２０の各部（特にトラフ型反射鏡５２の外側面５２Ａに配置した配線ブスバー５３）に腐食や錆びを生じさせることがある。
そこで、水冷ジャケット６０の表面の結露の発生を検知するセンサを冷却機構７０に設け、結露の発生が検知された場合に、冷却機構７０を循環させる冷却水の水量を減じ、及び／又は水温を高めて結露を抑制することが好ましい。
結露発生検知のためのセンサとしては、例えば水冷ジャケット６０の表面への水滴や霜の付着を検知可能なセンサであれば任意のセンサを用いることができる。例えば水冷ジャケット６０の表面における水滴等の付着に伴う光反射率の変化を検知する光センサや、画像処理により水滴等の付着を検知するＣＣＤセンサ等が用いられ得る。

１ 照射器
２ 器具本体
５ 光源装置
１３ 搬送路
１５ ケース体
２０ ＬＥＤユニット（発光素子ユニット）
２２ 冷却ユニット
３０ 光源ユニット
３３ 電力ブスバー
４０ 取付ベース
４０Ａ１ 取付面
４１ 補助反射板
４２ 回路基板
４３ 絶縁板
５０ 基板
５１ ＬＥＤパッケージ（線状光源）
５２ トラフ型反射鏡（反射鏡）
５２Ａ 外側面
５３ 配線ブスバー
５４ 平面部
５５ 基端部
５６ 収容凹部（凹部）
６０ 水冷ジャケット
６１ 水路器
６８ 水路
７０ 冷却機構
８１ 端子台座
８５ 絶縁シート
８９ パッキン
５１Ａ 紫外線ＬＥＤ（発光素子）
Ｆ 集光点
Ｋ 光軸
Ｑ 円弧
Ｓ シールラベル（被照射物）
Ｗ 横幅

Claims (6)

1. 発光素子を線状に並べた基板に、前記発光素子の並びを挟んで一対の反射鏡を設け、線
   状光を照射する発光素子ユニットにおいて、
   前記発光素子に電力を供給するブスバーを備え、
   前記反射鏡の外側面に凹部を設け、当該凹部に前記ブスバーを収めたことを特徴とする
   発光素子ユニット。
2. 前記反射鏡の外側面の先端側には、他の発光素子ユニットの反射鏡との干渉を避ける平
   面部を設けたことを特徴とする請求項１に記載の発光素子ユニット。
3. 前記発光素子の並びの両側の端部に前記一対の反射鏡の端部を閉じる補助反射板を備え
   ることを特徴とする請求項１又は２に記載の発光素子ユニット。
4. 前記補助反射板の裏側に、前記発光素子の点灯回路を有した回路基板を設けたことを特
   徴とする請求項３に記載の発光素子ユニット。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の複数の発光素子ユニットと、
   前記発光素子ユニットの各々が取付面に並列に取り付けられる取付ベースと、
   前記取付ベースの取付面の反対の面に設けた冷却ユニットと、を備え、
   前記取付ベースの取付面が凹状に湾曲し、この取付面の湾曲に合わせ、反対の面の両端
   部が厚みを中央部と等しくするように凹むことを特徴とする光源装置。
6. 請求項５に記載の光源装置を備え、
   所定の集光点を中心とした所定中心角の円弧に沿って前記発光素子ユニットの各々が前
   記集光点で集光するように並べて配置され、前記集光点に、光の被照射物の搬送面が設け
   られたことを特徴とする照射器。
   

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