JP6668644B2 - 光照射器及びその光照射方法 - Google Patents

Description

本開示は、光照射装置で使用される光照射器及びその光照射方法に関するものである。

従来、光硬化性材料を含有する被処理物に、光照射器から紫外線等の光を照射して硬化させる紫外線照射装置が提案されている。このような紫外線照射装置は、電源回路等を内蔵した装置本体と、紫外線を照射する光照射器と、光照射器及び装置本体を接続するケーブルとを備えている。そして、紫外線照射装置は、作業者が光照射器を自ら把持して操作することで被処理物に光照射作業が行われている。

前記した紫外線照射装置は、例えば、特許文献１に記載されているように、光照射器の先端側にレンズ等のガラスや透光性樹脂が設置されるように構成されている。より具体的には、光照射器は、ヘッド筐体の内側に設けたＬＥＤ等の光源部と、この光源部の光照射側に設けたレンズ等の光学系と、この光学系を覆いヘッド筐体の先端側に設けられたヘッドカバー等を備えるように構成されている。

特開２００５−１９９６７２号公報

しかしながら、特許文献１に記載された光照射器は、その先端側にガラス材料等の破損し易い部品が用いられている。したがって、作業者が光照射器を操作するときに、誤って被処理物等に光照射器を衝突させることにより、ガラス等が破損してしまうおそれがあった。また、光照射器は、作業中に被処理物に接触させるように操作することもあり、光照射器の先端側にガラス等の破損しやすい部材が設置されていると、被処理物側に対する密着性が悪く、効率的に作業を行うことが困難である。

そして、今後ますます光照射器を使用する分野が広がり、例えば、工場内や、建築土木作業等の工事現場等で使用されることも見込まれる。そのため、作業者が光照射器を持ち操作を行う場合に、光照射器が他の構造物等に接触する可能性が高くなる環境で使用されることが想定される。

本開示の実施形態は、光照射器を使用するときに、他の構造物と接触あるいは衝突しても破損し難く、また、作業位置に対して密着性に優れた光照射器及び光照射器の光照射方法を提供することを課題とする。

前記課題を解決するために、本開示の実施形態にかかる光照射器は、紫外線を含む光を照射する発光装置と、前記発光装置を実装する実装基板と、一側に形成した取付面に前記実装基板を支持する支持部材と、前記支持部材及び前記実装基板の少なくとも一方に設けられる弾性部材とを備え、前記弾性部材は、光照射方向において、最端部に設けられる構成とした。

また、前記課題を解決するために、本開示の実施形態にかかる光照射器の光照射方法は、前記した光照射器において、前記光照射器を被照射物に対して離間させて照射する第１の照射工程と、前記第１の照射工程の後、前記光照射器の前記弾性部材と前記被照射物とを当接させながら照射する第２の照射工程と、を含むこととした。

本開示の実施形態に係る光照射器によれば、最端部に弾性部材を設けているので、弾性部材が他の構造物と接触しても弾性部材が衝撃を吸収して光照射器の破損を抑制することができる。

また、本開示の実施形態に係る光照射器の光照射方法によれば、被照射物に対して離間して光を照射した第１の照射工程の後に、被処理物に弾性部材を密着させて光を照射する第２の照射工程を行うことで、機器の破損をすることなく密着性を高めて被処理物を短時間で光硬化させることができる。

第１実施形態に係る光照射器を備える光照射装置の全体を模式的に示す斜視図である。 第１実施形態に係る光照射器において支持部材から弾性部材を取り外した状態を模式的に示す斜視図である。 第１実施形態に係る光照射器の一部を切欠いて模式的に示す断面図である。 光照射器の光照射方法を示す模式図であり、光硬化材を含む塗料を被照射物として壁面に塗布した状態を模式的に示す断面図である。 光照射器の光照射方法を示す模式図であり、被照射物を塗布して壁面から光照射器を離間して紫外線を含む光を照射する状態を模式的に示す模式図である。 光照射器の光照射方法を示す模式図であり、壁面の被照射物に光照射器を密着させて光照射を行う状態を示す模式図である。 （ａ）は、第２実施形態に係る光照射器を模式的に示す正面図であり、（ｂ）は、第２実施形態に係る光照射器の一部を省略して模式的に示す断面図である。 （ａ）は、第３実施形態に係る光照射器を模式的に示す正面図であり、（ｂ）は、第３実施形態に係る光照射器の一部を省略して模式的に示す断面図である。 （ａ）は、第４実施形態に係る光照射器を模式的に示す正面図であり、（ｂ）は、第４実施形態に係る光照射器の一部を省略して模式的に示す断面図である。 弾性部材の外表面に凸部を設けた構成を模式的に示す断面図である。 弾性部材と発光装置との間に透光性樹脂を設けた構成を模式的に示す断面図である。 第５実施形態に係る光照射器の一部を省略して模式的に示す断面図である。 各光照射器に設けられる発光装置のパッケージにレンズを設けた構成を拡大して模式的に示す断面図である。 光照射器における取っ手の応用例を示し、光照射器の後方からの矢視において模式的に示す斜視図である。 光照射器における取っ手の他の応用例を示し、光照射器の後方からの矢視において模式的に示す斜視図である。 光照射器における取っ手の他の応用例を示し、光照射器の後方からの矢視において模式的に示す斜視図である。

以下、各実施形態に係る照明装置について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明において参照する図面は、各実施形態を概略的に示したものであるため、各部材のスケールや間隔、位置関係等が誇張、あるいは、部材の一部の図示が省略されている場合がある。また、以下の説明では、同一の名称および符号については原則として同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略することとする。さらに、各図において示す方向は、構成要素間の相対的な位置を示し、絶対的な位置を示すことを意図したものではない。

（第１実施形態）
図１から図３を参照して、第１実施形態の光照射器１を説明する。光照射器１は、光照射装置Ｓの電源装置Ｇと、電源ケーブルＣにより接続されている。この光照射器１は、被照射物Ｗに紫外線を含む光を照射させて被照射物Ｗを光硬化させる機器である。光照射器１は、紫外線を含む光を照射する発光装置１０と、発光装置１０を実装する実装基板２０と、実装基板２０を支持する支持部材３０と、発光装置１０からの光照射方向において支持部材３０の最端部に設けられる弾性部材４０と、を主として備え、ここでは、支持部材３０に設けた取っ手５０をさらに有している。

図２及び図３に示すように、発光装置１０は、サファイア等の基板に積層された半導体層を有する発光素子１３と、パッケージ１１と、パッケージ１１に設置した発光素子１３を覆うように設けた透光性部材１２とを備えている。発光装置１０は、実装基板２０の実装領域２１の配線上に実装され、実装領域２１に行列方向（縦横方向）に整列して配置されている。なお、発光素子１３は、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）や、半導体レーザ（ＬＤ）等の半導体素子であり、半導体層が発光部分を構成するものである。半導体層は、例えば、サファイア基板のｃ面（主面）上にバッファ層を介して形成されており、ｎ型半導体層、活性層およびｐ型半導体層が下からこの順に積層された構造を有している。そして、活性層は、例えば井戸層（発光層）と障壁層とを有する量子井戸構造である。半導体層は、ＧａＮ，ＡｌＮもしくはＩｎＮ，またはこれらの混晶であるＩＩＩ−Ｖ族窒化物半導体（Ｉｎ_ＸＡｌ_ＹＧａ_{１−Ｘ−Ｙ}Ｎ（０≦Ｘ，０≦Ｙ，Ｘ＋Ｙ≦１））から構成されることが好ましい。

発光素子１３は、その出射光の波長が樹脂を硬化させることが出来ればよく、紫外線領域を含む波長を発光する。発光素子１３は、例えば４３０ｎｍより短い波長の発光をし、好ましくは４００ｎｍより短い波長の紫外線領域の発光をする。ただし、この場合、発光素子１３は紫外線領域を含むように発光をすればよく、紫外線領域（４００ｎｍ未満）よりも長いピーク波長を有する発光素子を用いてもよい。例えば、発光ピーク波長が４０５ｎｍ前後であり、そのスペクトルの短波長側の裾野が４００ｎｍ未満となる発光素子１３を用いることができる。
発光素子１３は、通常一対の電極を有している。電極は、半導体層のそれぞれ異なる側に配置されているものであってもよいし、同じ側に電極が配置されていてもよい。

１つの発光装置１０には、１つの発光素子１３が搭載されるのみでもよいし、２以上の発光素子１３が搭載されたものでもよい。後者の場合、発光波長の異なる発光素子１３を組み合わせて用いてもよく、紫外線領域の発光を行う発光素子１３を１つ以上含むことが好ましく、全てが紫外線領域の発光を行う発光素子１３であることが好ましい。また、光照射器１の硬化作業を短縮するために、発光装置１０は、紫外線領域の発光を行う発光素子１３と、赤外線領域の発光を行う発光素子１３を備えていてもよい。このようにすることで、被照射物の表面を温めながら硬化作業を行うことができるので、硬化にかかる作業時間を短縮することができる。

発光素子１３は、パッケージ１１の電極部にフリップチップ実装されていてもよいし、底面を電極部に接合しワイヤ等を用いて電気的に接続して実装されていてもよい。

発光素子１３のパッケージ１１の電極部への実装は、例えば、錫−ビスマス系、錫−銅系、錫−銀系、金−錫系などの半田、ＡｕとＳｎ、ＡｕとＳｉ、ＡｕとＧｅ、ＡｕとＣｕ、ＡｇとＣｕとをそれぞれ主成分とする合金等の共晶合金、あるいは、銀、金、パラジウムなどの導電性ペースト、バンプ、異方性導電材、低融点金属のろう材、エポキシ、シリコーン樹脂等の樹脂の接合部材を介して行われる。特に、紫外光の発光によって劣化しにくい無機物の材料、例えば半田、合金、共晶合金を用いることが好ましい。

パッケージ１１は、発光素子１３及び電子部品を載置する部材であり、発光素子１３からの光を任意の方向に出射させるために、パッケージ１１は凹部を有することが好ましい。パッケージ１１は、例えば、ガラス、セラミックス、樹脂、木材、パルプ等の絶縁材料、半導体、金属（例えば、銅、銀、金、アルミニウム等）等の導電材料の単一材料及びこれらの複合材料によって形成することができる。なかでも、金属、セラミックス、樹脂等が好ましい。セラミックスとしては、放熱性の高い窒化アルミが好ましい。

透光性部材１２は、発光素子１３の発光領域を覆うように設けられる。そのため、発光素子１３から出射された光を効率的に取り出すことができる部材で形成される。例えば、発光素子１３から出射される光の波長の９０％以上を透過するものが好ましい。
このような部材は、例えば、熱可塑性樹脂又は熱硬化性の樹脂、ガラス等により形成されたものとすることができ、なかでも、発光素子１３が紫外光を発するものであるため、劣化しにくい無機物のガラスが好ましい。発光素子の発光波長が３００ｎｍ以下である場合には、石英ガラスを用いることが好ましい。

なお、発光装置１０は、紫外線あるいは紫外線を含む光を直接照射する構成に限らず、波長変換部材（図示せず）を介して、紫外線あるいは紫外線を含む光を照射するように構成してもよい。波長変換部材は、発光素子１３からの照射光を異なる波長の光に変換するものである。波長変換部材は、一例として蛍光体の粒子であり、例えば、樹脂等のバインダーを介して発光素子１３を覆うように設けられている。また、発光装置１０では、波長変換部材を透光性部材１２に含有させる構成としてもよい。

実装基板２０は、その形状を特に限定されるものではないが、ここでは、矩形に形成され中央に発光装置１０が実装される実装領域２１が形成されている。実装基板２０の実装領域２１は、発光装置１０が実装されたときに電気的に接続ができる配線が予め形成されている。実装基板２０は、材料として、絶縁性材料を用いることが好ましく、かつ、発光装置１０から放出される光や外光等が透過しにくい材料を用いることが好ましい。また、実装基板２０は、ある程度の強度を有する材料や、フレキシブルな材料であってもよい。

なお、実装基板２０は、実装領域２１の周囲に沿って、配線部（中継配線部を含む）および外部との電気的な接続を行うパッド電極が形成されている。さらに、実装基板２０の配線部には、過大な電圧印加を抑制する保護素子（例えば、ツェナーダイオード）が接続されている。また、パッド電極は、実装基板２０の実装領域２１とは反対となる裏面に形成される構成としてもよい。

支持部材３０は、発光装置１０を実装する実装基板２０を支持するものである。この支持部材３０は、支持躯体３３と、この支持躯体の一側に形成した取付面３１と、この取付面３１の周縁に立ち上げて形成した枠縁部３２と、を備え、ここでは、支持躯体３３の取付面３１とは反対側となる他側に取っ手５０を設けている。

取付面３１は、支持躯体３３の一側に平担に形成され、実装基板２０を取り付けるための構成を備えている。取付面３１は、一例として、実装基板２０をネジで取り付ける場合には、実装基板２０をネジにより固定するためのネジ穴が形成されている。また、取付面３１は、実装基板２０のパッド電極に接続できるように配線を設置することができるように構成されている。なお、この配線は、電源ケーブルＣに接続されるものである。

枠縁部３２は、取付面３１の周縁から光照射方向（取付面３１に直交する方向）に立ち上げて形成されている。この枠縁部３２は、ここでは円環状に形成され、取付面３１に取り付けられる実装基板２０及び発光装置１０を合わせた高さよりも高くなるように形成されている。なお、図面では、枠縁部３２は、発光装置１０の最上部よりも高い位置となるように記載しているが、発光装置１０の最上部とほぼ同じ高さとなるように形成してもよい。

支持躯体３３は、金属材料や絶縁性材料、あるいは、部分的な金属材料と絶縁性材料とにより形成される。この支持躯体３３は、実装基板２０を電気的に接続する配線に、電源装置Ｇから電源ケーブルＣを介して送られる電力を供給する配線を接続できるように構成されている。なお、支持躯体３３は、実装基板２０の裏面に当接する部分を電気的な配線とは絶縁した状態として金属材料を設置し、放熱機構としての役割を担うように構成してもよい。

弾性部材４０は、光照射方向において、支持部材３０の最端部に設けられ、被照射物Ｗ等の外部と接触したときに衝撃を緩和するものである。この弾性部材４０は、発光装置１０に対面して覆うように支持部材３０の枠縁部３２に取り付けられている。なお、弾性部材４０は、被照射物Ｗ等に弾性変形することで密着した状態で当接して、紫外線を含む光を予定外の方向に送り出さない役割も果たすこともできる。弾性部材４０は、一例として、有底円筒形に形成され、支持部材３０の枠縁部３２に着脱自在に設置される。弾性部材４０は、後記するように、被照射物に直接接触させて照射するので、その表面が汚れたり部材が欠けたりすることがある。そのため、着脱可能で可換性の弾性部材４０を用いることが好ましい。弾性部材４０は、有底円筒形の底面部分を、紫外線を含む光を透過する光透過部４１として有すると共に、この光透過部４１の周縁に枠縁部３２と当接して係合する係合部４２を備えている。

そして、係合部４２は、枠縁部３２の外側に係合して枠縁部３２の高さの範囲において、ここでは高さが同等あるいは同等以上になるように、光透過部４１からの長さを有している。光透過部４１の厚みと係合部４２の厚みは、同じでもよいが、係合部４２の厚みは光透過部４１の厚みよりも厚いことが好ましい。これにより、厚みが大きい係合部４２は変形がしにくいので、支持部材３０の枠縁部３２と係合部４２との固定強度を高めることができる。一方、厚みが小さい光透過部４１では発光装置１０から放出される光を透過させやすくなる。なお、厚みが小さい光透過部４１を有する発光装置１０では、係合部４２の厚みは、例えば光透過部４１の厚みの１．２〜２倍である。

弾性部材４０は、少なくとも光透過部４１が紫外線を含む光を透過させることができるとともに、光透過部４１及び係合部４２が弾性変形することができる。弾性部材４０は、例えば、樹脂を基材とするものが挙げられる。このような樹脂としては、例えば、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、これらの変性樹脂又はこれらの樹脂を１種以上含むハイブリッド樹脂等などが挙げられる。具体的には、エポキシ樹脂組成物、変性エポキシ樹脂組成物（シリコーン変性エポキシ樹脂等）、シリコーン樹脂組成物、変性シリコーン樹脂組成物（エポキシ変性シリコーン樹脂等）、ハイブリッドシリコーン樹脂、ポリイミド樹脂組成物、変性ポリイミド樹脂組成物、ポリアミド樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリシクロヘキサンテレフタレート樹脂、ポリフタルアミド（ＰＰＡ）、ポリカーボネート樹脂、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ＡＢＳ樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、ＰＢＴ樹脂、ユリア樹脂、ＢＴレジン、ポリウレタン樹脂等の樹脂が挙げられる。なかでも、耐紫外線性に優れ、硬度の調整を行いやすいシリコーン樹脂を用いることが好ましい。

なお、弾性部材４０は、紫外線を含む光を透過させることができることができれば、透明である必要はなく半透明あるいは白濁色にして光を拡散できる構成であっても構わない。弾性部材４０は、光照射時に被照射物Ｗ等に当接して密着することができるように、例えば、２〜５ｍｍの厚みで形成されている。弾性部材４０は、密着性を良好にするため、低硬度の樹脂を用いることが好ましく、例えば、デュロメータ硬度でタイプＡ〜タイプＥの樹脂を用いることが好ましい。したがって、弾性部材４０は、当接させる被照射物Ｗ側にある程度の凹凸があっても弾性変形してそれらの凹凸の形状に倣って覆い密着性に優れる。

また、発光装置１０が波長変換部材を介して、紫外線あるいは紫外線を含む光を照射する場合は、弾性部材４０に波長変換部材を含有させてもよい。保護メガネを装着し硬化作業を行う場合、紫外線領域の発光は視認が困難であるが、このように波長変換部材を備えることで、照射光を視認することができるようになる。したがって、例えば波長変換部材で変換された緑色光や赤色光をガイド光として用いることができ、効率的に照射作業を行うことができる。
さらに、光照射器１の配光を広げるために弾性部材４０に拡散材料を含有させてもよい。拡散材料として酸化ジルコニウム、酸化アルミニウムおよびダイヤモンドなどを用いることができる。

取っ手５０は、作業者が把持して光照射器１を操作するために使用される部分である。この取っ手５０は、支持部材３０の後方に連続して形成され、ここでは、外観形状が棒状であり内部に配線が設置できるように円筒形状に形成されている。取っ手５０は、その内部に電源ケーブルＣが挿通されるように構成されている。なお、取っ手５０には、光照射のオンオフを行うスイッチ５１が設けられ、作業者が手元で発光装置１０のオンオフを操作できるように構成されている。

以上の構成を備える光照射器１は、支持部材３０の光照射方向における最端部に弾性部材４０が設置されていることにより、作業中あるいは作業現場への搬送中に、外部の構造物と接触しても、弾性部材４０がその衝撃を緩和することができる
。また、光照射器１は、例えば、壁面に塗布した光硬化塗料である被照射物Ｗに紫外線を含む光を照射するときに、光硬化塗料の塗布面に当接させて作業を行う場合、その塗布面に弾性部材４０が弾性変形することで密着性を高め、より光照射効率を高めて作業を行うことができる。そして、弾性部材４０が被照射物Ｗ等に当接するときに密着性が高いことから、紫外線を含む光が予想しない方向に漏えいすることを回避できる。

次に、光照射器１の光照射方法について、図４Ａ〜図４Ｃを参照して説明する。
図４Ａに示すように、初めに、光硬化性物質である光硬化塗料を壁面に塗布した後、図４Ｂに示すように、被照射物Ｗに対して所定の間隔を隔てて、光照射器１から紫外線を含む光を照射する（第１の照射工程）。そして、被照射物Ｗの全体について、光照射器１を移動して光を照射する。被照射物Ｗは、紫外線を含む光が照射されることで、所定の硬度に光硬化する。さらに、図４Ｃに示すように、一度、距離を隔てて光照射した被照射物Ｗに、今度は直接当接させて弾性部材４０を密着させ、光照射作業を行う（第２の照射工程）。

被照射物Ｗによっては、光照射器１の弾性部材４０を作業位置に直接当接させて密着させた状態で光照射作業を行うことで、光硬化を促進させている。光照射器１は、その先端部となる弾性部材４０を作業位置（被照射物Ｗ）に当接させても、弾性部材４０が弾性変形して密着するので、被照射物Ｗとなる照射面に対して発光素子１３の光軸が直交する方向に位置させることができ、また、弾性部材４０の密着性が高いので、光照射器１の周囲から光が漏れにくくなる。さらに、作業位置に当接させるときに弾性部材４０が衝撃を吸収することができるので、光照射器１の支持部材３０や発光装置１０が破損する心配がない。

（第２実施形態）
つぎに、図５から図１３を参照して、光照射器１Ａ〜１Ｊについて説明すると共に、各光照射器に共通する発光装置の他の構成について説明する。なお、既に説明した同じ構成、あるいは、図５から図７で共通する構成は、同じ符号を付して説明を適宜省略する。
図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、光照射器１Ａは、支持部材１３０及び弾性部材４０Ａの構成が光照射器１と異なるので、異なる部分を主に説明する。
光照射器１Ａの支持部材１３０は、周縁まで平坦に形成され、その中央に取付面１３１が形成されている。弾性部材４０Ａは、実装基板２０の周縁に連続して枠状に設けられている。弾性部材４０Ａは、ここでは断面形状が台形に形成されている。弾性部材４０Ａは、その先端部が実装基板２０に実装される発光装置１０の高さよりも高くなるように設置されている。

そして、弾性部材４０Ａは、被照射物Ｗが壁面に塗布した光硬化性材料を含む塗料のような平坦面である場合、その壁面に当接するときに、例えば、枠開口が広がるように弾性変形（図５の仮想線参照）して壁面に密着することができるように構成されている。弾性部材４０Ａは、光照射方向において支持部材１３０の最端部に位置しているため、被照射物Ｗとなる壁面に当接した状態であっても、発光装置１０と被照射物Ｗとには間隔が形成され当接することはない。また、光照射器１Ａは、発光装置１０からの紫外線を含む光を、被照射物Ｗに直接照射できるので、図３に示すような照射経路に介在する部材がない分、光硬化の効率に優れる。

なお、弾性部材４０Ａの厚みや高さあるいは断面形状には、光照射を行うときに作業位置に当接させた場合に、発光装置１０に作業部位が接触しないように設定されていれば限定されるものではない。また弾性部材４０Ａは、紫外線を含む光を透過させないように、表面に透過防止膜を設ける構成とすることや、弾性部材４０Ａ内に透過防止部材や反射材料を混入させる構成としてもよい。弾性部材４０Ａは、光を透過しない構成とすることで、作業位置に当接させて光照射を行う場合に、弾性部材により周囲に光が漏れることを防止することができる。

（第３実施形態）
図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、光照射器１Ｂの支持部材１３０は、周縁まで平坦に形成され、その中央に取付面１３１が設置されている。弾性部材４０Ｂは、発光装置１０等の破損を防止するものであり、柱状に形成された複数本を支持部材１３０あるいは実装基板２０に設置している。弾性部材４０Ｂは、ここでは、実装基板２０の周囲となる支持部材１３０に設置された第１の弾性部材４１Ｂと、実装基板上で発光装置１０間に設置された第２の弾性部材４２Ｂとを備えている。第１の弾性部材４１Ｂは、作業面に当接させて作業者が押圧したときに、折れ曲がらない太さと高さに形成されている。この第１の弾性部材４１Ｂは、例えば、上下左右に４本が等間隔で配置されている。また、第２の弾性部材４２Ｂは、実装基板２０の中央の発光装置１０の周囲に等間隔で配置されている。第２の弾性部材４２Ｂ及び第１の弾性部材４１Ｂは、光を透過すると共に弾性変形して衝撃を緩和することができるシリコーン等の部材で形成されている。なお、第１の弾性部材４１Ｂの形状は柱状に、第２の弾性部材４２Ｂの形状は円錐台形状となることが好ましい。

また、第２の弾性部材４２Ｂは、実装基板２０からの高さを、第１の弾性部材４１Ｂと同じになるように、設定している。第１の弾性部材４１Ｂ及び第２の弾性部材４２Ｂは、支持部材１３０の発光装置１０からの光照射方向において、最端部となる位置に設置されている。したがって、光照射作業を行うときに、作業位置に弾性部材４０Ｂを当接して押圧すると、第１の弾性部材４１Ｂが弾性変形して（図６の仮想線参照）長手方向に収縮して当接位置に密着し、かつ、第２の弾性部材４２Ｂが弾性変形していずれかの方向に折れ曲がって当接位置に密着する。この弾性部材４０Ｂは、被照射物Ｗとの密着性が高く、衝撃を吸収して発光装置１０の破損を防止することができる。

（第４実施形態）
図７（ａ）及び図７（ｂ）に示すように、光照射器１Ｃは、支持部材１３０の中央に設置した取付面１３１に発光装置１０を実装した実装基板２０を取り付けている。そして、弾性部材４０Ｃは、シート状に形成され、発光装置１０を覆うように支持部材及び実装基板２０に係止して設置されている。この弾性部材４０Ｃは、発光装置１０からの紫外線を含む光を透過することができ、かつ、弾性変形することができるシリコーンあるいは合成シリコーン等のシート状部材で形成されている。弾性部材４０Ｃは、対面する発光装置１０の位置以外の部分において、接着材あるいは熱圧着により、支持部材１３０の表面あるいは実装基板の表面の少なくとも一方と接続されている。

弾性部材４０Ｃは、作業位置に当接して押圧しても、発光装置１０が破損しない厚みを備えている。弾性部材４０Ｃは、例えば、２〜５ｍｍの一様な厚みになるように形成されている。なお、弾性部材４０Ｃは、発光装置１０に対面する中央の範囲と、支持部材１３０に対面する周縁の範囲で厚みを（周縁を薄く）変えて構成してもよい。弾性部材４０Ｃの厚みを中央と周縁とで変えることで、発光装置１０の破損の防止と支持部材への接続のし易さとを個別に調整することができる。

なお、発光装置１０と対向する位置に設置される弾性部材４０、４０Ｃにおいては、図８に示すように、発光装置１０と対面する位置に凸部としてのレンズを備えるように構成してもよい。例えば、図８に示すように、光照射器１Ｄは、弾性部材４０Ｄが、その表面の中心近傍に形成される凸部４３Ｄを有している。弾性部材４０の凸部４３Ｄは、平凸レンズの機能を備えている。この凸部４３Ｄは、弾性部材４０Ｄと同じ素材で一体に形成されている。凸部４３Ｄは、発光装置１０に対向する位置に配置されていることが好ましく、発光装置１０の光軸と凸部４３Ｄの光軸とが一致するように設置されることが望ましい。この弾性部材４０Ｄの構成によれば、発光装置１０からの紫外線を含む光を効率的に被照射物Ｗに照射することができる。なお、光照射器１Ｄを被照射物Ｗに当接して光照射する場合において、凸部４３Ｄの突出している高さ分について、シート状部分の弾性部材が弾性変形（図８の仮想線参照）することで平坦な被照射物Ｗである壁面等に当接して照射することが可能となる。また、凸部４３Ｄは、発光装置１０の光軸と対向する位置となる光透過部４１Ｄの中心近傍に形成されることが好ましい。

さらに、発光装置１０の光照射方向に対向して弾性部材４０が設けられる構成の光照射器１の場合、図９に示すように、弾性部材４０と発光装置１０の間となる空間を透光性樹脂４４Ｅ等の部材で充填する構成としてもよい。光照射器１Ｅは、弾性部材４０と発光装置１０との間に透光性樹脂４４Ｅが存在することで、空気層が存在する部分がなくなり、反射の発生を防止して、光取出し効率が下がる原因を抑制できる。なお、弾性部材４０と発光装置１０との間に透光性樹脂４４Ｅを充填する場合には、弾性部材４０と発光装置１０との間が小さくなるように枠縁部３２の高さが形成されることが好ましい。

（第５実施形態）
また、図１０に示すように、光照射器１Ｆは、支持部材３０の枠縁部３２に連続して弾性部材４０Ｆを枠状に設けるように構成してもよい。弾性部材４０Ｆは、枠縁部３２の内周面、端面及び外周面に係合するように設けられており、光照射方向において、支持部材３０の最端部となる位置に設置されている。この弾性部材４０Ｆは、発光装置１０に対面する位置には存在しないので、発光装置１０から照射される紫外線を含む光を、被照射物Ｗに効率良く送ることができる。また、光照射器１Ｆを被照射物Ｗに当接させて光照射作業を行う場合は、弾性部材４０Ｆが被照射物Ｗに当接して弾性変形し密着性に優れる。また、光照射器１Ｆを落下等した場合でも、弾性部材４０Ｆが最端部に設置されているので、弾性部材４０Ｆが衝撃を緩和して発光装置１０等に対する影響を最小限とすることができる。

さらに、図１〜図７、図９、図１０に示した光照射器１、１Ａ〜１Ｃ、１Ｅ、１Ｆにおいて、パッケージ１１の凹部を覆うように設けた透光性部材１２を、図１１に示すようなレンズの構成としても構わない。すなわち、図１１に示すように、光照射器１、１Ａ〜１Ｃ、１Ｅ、１Ｆでは、発光素子１３が設置されるパッケージ１１の凹部開口に設けた透光性部材１２０を平凸レンズとした発光装置１００の構成であってもよい。この場合、発光素子１３からの紫外線を含む光は、平行光として被照射物Ｗの深部まで照射することができる。この発光装置１００によれば、紫外線を含む光を単位面積当たり多く照射することができる。
また、透光性部材１２０の形状はバットウィングレンズ形状であってもよい。この場合、発光素子１３からの出射光の配光を広げることができるので、光照射器１で広範囲の領域を硬化させることができ、作業時間を短縮することができる。ただし、透光性部材１２０の形状として、その他に既知のレンズ形状を用いることができる。

また、支持部材の形状、取っ手の形状あるいは設置位置は、図１２〜図１４に示すような構成であってもよい。なお、弾性部材４０は、光透過部４１及び係合部４２を備え、係合部４２が支持部材２３０，３３０の周側面の一部を覆う構成として示している。
図１２に示すように、光照射器１Ｇでは、支持部材２３０の外観を円柱形状とし、その支持部材２３０の周側面に取っ手５０Ａを左右に設置する構成としてもよい。取っ手５０Ａは、Ｃ字形状の金属あるいは樹脂等の部材をネジや接着材等の接合手段により、支持部材２３０の周側面に取り付けられている。取っ手５０Ａは、作業者が両手で把持できる構成であるため、支持部材２３０が大型化しても作業性を損なうことがない。また、被照射物に直接当接させる第２の照射工程の際に、取っ手５０Ａは両手で押圧することができるので、光照射器と被照射物を十分に密着させることができる。

さらに、図１３に示すように、光照射器１Ｈでは、外観が円柱形状の支持部材２３０の後端面に取っ手５０Ｂを設置する構成としてもよい。取っ手５０Ｂは、Ｌ字形状の金属あるいは樹脂等の部材を前記した接合手段により、当該取っ手５０Ｂの一端が支持部材２３０の後端面に固定されることで取り付けられている。このように、取っ手５０Ｂは支持部材２３の後端面に形成されているので、前方に押圧して強い力で光照射器と被照射物を密着させることができる。

そして、図１４に示すように、光照射器１Ｊでは、外観が円柱形状の後端に円錐台形状の部分を連続するような形状の支持部材３３０において、円柱形状の周側面から円錐台形状の周側面に亘って取っ手５０Ｃを設置する構成としてもよい。取っ手５０Ｃは、帯状に形成された金属あるいは樹脂の部材を前記した接合手段により、支持部材３３０の外周面に固定することで取り付けている。このように光照射器１Ｊでは手軽に片手で持つことができるので、遠方から被照射物に照射する第１の照射を行う際に効率的に作業を行うことができる。

なお、取っ手５０（５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ）は、支持部材３０（１３０，２３０，３３０）の大きさや形状により、配置、形状が設定され特に限定されるものではない。さらに、取っ手５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃでは、スイッチを支持部材２３０，３３０側に設ける構成にすることが望ましい。また、図１２から図１４では、弾性部材４０は、図１に示す構成を用いるように図示したが、既に説明した他の構成である弾性部材４０Ａ〜４０Ｃ等であっても構わない。

また、本開示の実施形態にかかる光照射器は、前記した構成に限定されるものではく、例えば、発光装置１０を実装する実装基板２０の表面や、支持部材の取付面３１、及び、枠縁部３２の内側面に、光の照射効率を上げるために、光反射樹脂を塗布するように構成してもよい。
さらに、弾性部材４０Ａは、実装基板２０や、取付面１３１の形状に関わらず、円環状としてもよく、その断面形状は、矩形や三角形等、特に限定されるものではない。そして、弾性部材４０Ａは、実装基板２０の周縁に設置される構成としてもよい。さらに、弾性部材４０Ａ、４０Ｆは、連続する枠状の構成として説明したが、間欠的に弾性部材で実装基板の周囲を囲む枠状となるように構成してもよい。

さらに、弾性部材４０Ｂは、柱の形状、数、配置、大きさ等、光照射および発光装置１０を保護することができる状態であれば、特に限定されるものではない。また、弾性部材４０Ｂは、取付面１３１のみに設置することや、あるいは、実装基板２０上にのみ設置する構成としてもよい。
なお、弾性部材４０、４０Ａ〜４０Ｆは、最大に弾性変形したときに、実装基板２０の発光装置１０よりも高い位置（最端部）になるように、その大きさ、柔らかさ等が設定されている。
また、発光素子１３は、パッケージ１１に設けられることなく、直接、実装基板２０の実装領域２１に実装される構成としてもよい。実装基板２０に発光素子１３が直接、実装される場合には、実装された発光素子１３を覆うように光透過性樹脂を設ける構成とすることが好ましい。

本開示の実施形態に係る光照射器は、紫外線を含む光を照射することで硬化する光硬化材を含む被照射物に対して使用することができる。光照射器は、例えば、車、電化製品、住宅、爪等に使用される塗装材、接着材、ネイル塗布材等に使用することができる。

１，１Ａ〜１Ｊ 光照射器
１０ 発光装置
１１ パッケージ
１２ 透光性部材
１３ 発光素子
２０ 実装基板
２１ 実装領域
３０，１３０，２３０，３３０ 支持部材
３１，１３１ 取付面
３２ 枠縁部
３３ 支持躯体
４０，４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ，４０Ｄ，４０Ｆ 弾性部材
４１ 光透過部
４１Ｂ 第１の弾性部材
４２ 係合部
４２Ｂ 第２の弾性部材
４３Ｄ 凸部
５０，５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ 取っ手
５１ スイッチ
Ｃ 電源ケーブル
Ｇ 電源装置
Ｓ 光照射装置
Ｗ 被照射物

Claims (7)

1. 紫外線を含む光を照射する発光装置と、前記発光装置を実装する実装基板と、一側に形成した取付面に前記実装基板を支持する支持部材と、前記支持部材に設けられる弾性部材とを備え、
   前記弾性部材は、前記支持部材の取付面に設けられると共に、前記実装基板の周縁に連続して枠状に、又は、間欠的に枠状に形成され、前記実装基板から垂直方向における発光装置の高さよりも高くなるように設けられると共に、最大に弾性変形したときに、前記発光装置よりも高い位置になる大きさ及び柔らかさで形成され、
   前記枠状に形成された前記弾性部材の厚み方向の断面形状が基端から先端に向かって断面の幅を狭くする台形に形成されている光照射器。
2. 紫外線を含む光を照射する発光装置と、前記発光装置を実装する実装基板と、一側に形成した取付面に前記実装基板を支持する支持部材と、前記支持部材及び前記実装基板に設けられる弾性部材とを備え、
   前記発光装置は、複数が前記実装基板に実装され、
   前記弾性部材は、前記実装基板から垂直方向における前記発光装置の高さよりも高くなるように設けられると共に、最大に弾性変形したときに、前記発光装置よりも高い位置になる大きさ及び柔らかさで形成され、前記支持部材の取付面で前記実装基板の周りに間欠的に柱状に形成される第１の弾性部材を備えると共に、複数の前記発光装置の間で前記実装基板に間欠的に柱状に形成される第２の弾性部材を備える光照射器。
3. 前記第１の弾性部材は、基端から先端まで同じ太さの柱状に形成され、
   前記第２の弾性部材は、基端から先端に向かって幅を狭くする円錐台形に形成される請求項２に記載の光照射器。
4. 前記支持部材は、前記取付面を除く外表面から突出する取っ手を備え、前記支持部材又は前記取っ手のいずれかに、前記発光装置に電源からの電力を供給する電源ケーブルが接続される請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の光照射器。
5. 前記弾性部材は、シリコーン樹脂で形成される請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の光照射器
6. 前記弾性部材は、紫外線を含む光を透過させないように、表面に透過防止膜を設ける構成、又は、前記弾性部材内に透過防止部材や反射材料を混入させる構成である請求項１に記載の光照射器。
7. 請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の光照射器を用いて、
   前記光照射器を被照射物に対して離間させて光を照射する第１の照射工程と、
   前記第１の照射工程の後、前記光照射器の前記弾性部材と前記被照射物とを当接させながら光を照射する第２の照射工程と、を含む光照射方法。

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