JP7208405B2 - 光照射装置および印刷装置 - Google Patents

Description

本開示は光照射装置およびそれを備える印刷装置に関する。

光源およびその光源を駆動する駆動用基板を筐体の中に収納した光照射装置は、光源として例えば紫外線あるいは赤外線を発光するランプまたはＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）を用いる。この光照射装置は、殺菌用途などの医療関連分野、電子部品の実装における接着剤または紫外線硬化型樹脂の硬化などの組立製造分野、赤外線によって被照射物を効率よく乾燥させる乾燥加工分野、および印刷インクの乾燥または硬化などの印刷分野において広く利用されている。

このような光照射装置の中でも印刷用途の光照射装置には、近年の印刷速度の高速化に伴って、照射光の高出力化が求められ、併せて小型化および省スペース化も求められている。

光照射装置では、光照射に伴って光源から熱が発生し、光源からの光量の増加に伴い発生する熱も増加する傾向にある。そこで、装置を小型化しながらも効果的に放熱するために、筐体には光源に熱的に接続されたヒートシンク（放熱部材）も収納されるようになっている（例えば、登録実用新案第3190306号公報および登録実用新案第3196411号公報を参照）。

本開示の光照射装置は、複数の発光素子を有する光源と、該光源に熱的に接続された放熱部材と、前記光源の駆動回路を有する駆動部と、前記光源、前記放熱部材および前記駆動部を収納し、複数の通気口および前記光源からの光を通過させる照射口を有する筐体とを備える。前記筐体は、第１長さの第１辺および前記第１長さよりも長い第２長さの第２辺を有する第１面、前記第２辺および前記第２長さよりも長い第３長さの第３辺を有する第２面、ならびに前記第１辺および前記第３辺を有する第３面を有した直方体状である。前記筐体において、前記照射口が前記第１面に配されている。また、第１の通気口が前記第２面の前記照射口側に配されており、第２の通気口が同じ前記第２面の前記照射口とは反対側に配されている。前記光源は前記照射口の近傍に配されている。前記放熱部材は前記第１の通気口に隣接して配されている。前記駆動部は前記第１の通気口と前記第２の通気口との間に配されている。前記第２の通気口には、前記筐体の内側から外側に向けて送風する、ファンサイズが前記第１長さよりも大きく、かつ前記第２長さよりも小さい軸流ファンが配置されている。そして、該軸流ファンに対して前記第１長さ以下の間隔で対向する板状部材が配置されている。

本開示の印刷装置は、本開示の光照射装置と、該光照射装置の前記照射口からの光が照射される被印刷媒体を搬送する搬送部と、前記光照射装置に対して前記被印刷媒体の搬送方向の上流側に配された印刷部とを備える。

本開示の光照射装置の実施形態の例における概略構成を示す斜視図である。 （ａ）は本開示の光照射装置の実施形態の例における概略構成を示す断面図であり、（ｂ）は本開示の光照射装置の実施形態の他の例における概略構成を示す断面図である。 本開示の光照射装置の実施形態の例における軸流ファンと板状部材と筐体との間隔を説明する断面図である。 （ａ）は本開示の光照射装置の実施形態の例における放熱部材の例を示す斜視図であり、（ｂ）は本開示の光照射装置の実施形態の例における概略構成を示す部分断面図であり、（ｃ）は他の例における概略構成を示す部分断面図である。 本開示の光照射装置の実施形態の例における概略構成の例を示す部分斜視図である。 本開示の印刷装置の実施形態の例における概略構成を示す正面図である。

光照射装置の筐体に光源とともに駆動部、送風部などとともにヒートシンクのような放熱部材が１つの筐体内に収納されるようになると、光照射装置の小型化を図りつつ必要な放熱性を確保することが困難になる傾向がある。

印刷装置に使用される光照射装置の小型化の方向の１つとして、全体としては直方体状であり、搬送される被印刷媒体の幅方向に幅が広く、搬送方向に対しては厚さが小さく、被印刷媒体に直交する方向には幅および厚さよりも長さが大きく設定される、いわゆる薄型化の方向がある。この薄型の光照射装置の場合には、光源の冷却のための筐体への外気の導入および排出の経路を確保することがより困難になる傾向がある。

そこで、薄型化および小型化を図りつつ光源を効率よく冷却することができる、薄型かつ小型で光照射性能が優れた光照射装置が求められている。

本開示の光照射装置によれば、薄型化および小型化を図りつつ、軸流ファンによって光源を効率よく冷却することが可能な、薄型かつ小型で光照射性能が優れた光照射装置を実現することができる。

本開示の印刷装置によれば、本開示の光照射装置を備えているので、薄型化および小型化が可能で冷却性能が優れた光照射装置によって印刷装置の小型化、高効率化を図ることができる。

以下、本開示の光照射装置および印刷装置の実施形態の例について、図面を参照しつつ説明する。

図１は本開示の光照射装置の実施形態の例における概略構成を示す斜視図である。また、図２（ａ）は本開示の光照射装置の実施形態の例における概略構成を示す断面図である。なお、以下の説明において用いる「上」、「下」、「左」、「右」などの方向を表す語は、単に説明の明瞭化を目的として用いるものであり、光照射装置および印刷装置の構成および動作原理を何ら限定するものではない。

図１および図２（ａ）に示す例の光照射装置１は、複数の発光素子を有する光源７と、光源７に熱的に接続された放熱部材（ヒートシンク）９と、光源７の駆動回路10を有する駆動部11と、これら光源７、放熱部材９および駆動部11を収納する筐体２とを備えている。筐体２は、複数の通気口４（４ａ，４ｂ）および光源７からの光を通過させる照射口３を有している。また光照射装置１は、通気口４（４ａ，４ｂ）を介して筐体２の内部と外部とで通気するための送風部としての軸流ファン12を備えている。

筐体２内に収納された軸流ファン12は、第２の通気口４ｂに配置されており、吸気口としての第１の通気口４ａから排気口としての第２の通気口４ｂへの外気（空気）の流れを生成して、放熱部材９および駆動部11から効果的に放熱させるために使用される。軸流ファン12は、小型でも大風量を得ることができる点で、光照射装置１の小型化および薄型化に有利である。

６はコネクタであり、筐体２の長手方向において照射口３とは反対側の面に設置され、必要な配線を駆動部11に接続するとともに筐体２の外側に導出しているものである。このコネクタ６を介して、外部から駆動部11への電力の供給および制御信号の授受などが行なわれる。また、駆動部11の駆動回路10と光源７とは、図示しない配線部材によって、光源配設用基板８を介して電気的に接続されている。

筐体２は、第１長さ２Ａの第１辺および第１長さ２Ａよりも長い第２長さ２Ｂの第２辺を有する第１面２ａ、第２辺および第２長さ２Ｂよりも長い第３長さ２Ｃの第３辺を有する第２面２ｂ、ならびに第１辺および第３辺を有する第３面２ｃを有した直方体状である。第１面２ａは、図１および図２（ａ）において図の右側に位置する端面である。第２面２ｂは、図１および図２（ａ）において図の上側に位置する上面である。第３面２ｃは、図１において図の手前側に位置する側面である。この筐体２には、照射口３が第１面２ａに配され、第１の通気口４ａが第２面２ｂの照射口３側に配され、第２の通気口４ｂが同じ第２面２ｂの照射口３とは反対側に配されている。そして、筐体２の内部において、光源７は照射口３の近傍に配され、放熱部材９は第１の通気口４ａに隣接して配され、駆動部11は第１の通気口４ａと第２の通気口４ｂとの間に配され、軸流ファン12は第２の通気口４ｂに配置されている。

筐体２は、光照射装置１の外形を構成するものであり、アルミニウムまたは鉄といった金属あるいはプラスチックなどを用いて形成されている。本例の筐体２は、第１長さ２Ａの第１辺および第２長さ２Ｂの第２辺を有する第１面２ａ、第２辺および第３長さ２Ｃの第３辺を有する第２面２ｂ、ならびに第１辺および第３辺を有する第３面２ｃを有した直方体状である。筐体２には、第１面２ａに光源７からの光を外部に照射するための照射口３が配されている。図２（ａ）において照射口３の右側に示した３本の矢印は、光Ｌが照射される様子を表わしている。また筐体２には、第２面２ｂに複数の通気口４（４ａ，４ｂ）が配されており、照射口３側に第１の通気口４ａが、照射口３とは反対側に第２の通気口４ｂがそれぞれ配されている。

筐体２は、外形が薄型の直方体状である。筐体２の寸法は、光照射装置１の仕様に応じて適宜設定される。例えば、第１辺の第１長さ２Ａ（筐体２の厚さに相当）は20～40ｍｍの範囲に、第２辺の第２長さ２Ｂ（筐体２の幅に相当）は80～120ｍｍの範囲に、第３辺の第３長さ２Ｃ（筐体２の長さに相当）は120～250ｍｍの範囲に設定される。また、筐体２の大きさは、大小関係が第１長さ２Ａ＜第２長さ２Ｂ＜第３長さ２Ｃであれば、必ずしもこれらの寸法に限定されるものではなく、光照射装置１の用途に応じて適切に設定すればよい。例えば、光照射装置１を印刷部における印字ヘッドの幅が被印刷媒体の幅と同程度であるラインプリンタのような印刷装置に適用する場合は、光照射装置１を被印刷媒体の幅とほぼ同じ幅となるように複数並べてもよいので、そのような配置が可能となるような寸法に適宜設定すればよい。例えば、被印刷媒体に複数の印字ヘッドで印刷した複数色の紫外線硬化型インクに対する仮硬化用途の光照射装置１であれば、各色の印字ヘッド間の狭い領域に光照射装置１を配置するため、筐体２の厚さを可能な限り薄くすればよい。また、印字ヘッドの単位幅（例えば120ｍｍ）に合わせた幅の形状が期待され、長さ方向への寸法の制約は少ないことから、第１長さ２Ａ（厚さ）を20ｍｍ程度に、第２長さ２Ｂ（幅）を120ｍｍ程度に、第３長さ２Ｃ（長さ）を220ｍｍ程度に設定すればよい。このような光照射装置１は、薄型かつ小型であると言える。なお、筐体２の形状は厳密に直方体である必要はない。筐体２の形状は、用途および仕様に応じて辺部および角部を、丸みを付けた曲面としたり面取り状の傾斜面としたりしても差し支えない。その場合の第１長さ２Ａ～第３長さ２Ｃは、各辺に沿った両側の面の間の距離として設定すればよい。

筐体２の第１面２ａには、光源７からの光を外部に出射して被印刷媒体などの被照射物に照射するための照射口３が開口している。前述の大きさの筐体２においては、第１長さ２Ａ（厚さ）が20ｍｍ程度であれば、照射口３の同方向の長さを13ｍｍ程度に設定すればよく、第２長さ２Ｂが120ｍｍ程度であれば、照射口３の同方向の長さを同じく120ｍｍ程度に設定すればよい。照射口３は、筐体２の第１面２ａの幅方向（図２（ａ）においては奥行き方向）の全体に渡って開口しているのが、小型化および連続して並べて使用する際の光量の連続性の観点から好ましいが、これに限られるものではない。

また、照射口３の形状は、通常は第１面２ａと同様の長方形状とされるが、これに限られない。照射口３は、用途に応じて、波形、長円形状あるいは複数の円形状のものを並べたものなど、種々の形状にしてもよい。また、照射口３の大きさは、第１面２ａの大きさの範囲内で、光照射装置１の用途に応じて適切に設定すればよい。照射口３は、通常は筐体２の第１面２ａの中心点を含む中心部に開口しているものとされるが、これに限られない。照射口３は、第１面２ａの中心点からずれた位置において光源７に面して開口していてもよい。また、照射口３には、本例のように、筐体２の開口を塞ぐ部材として、ガラスあるいは耐熱性プラスチックなどの、光源７からの光を透過する材料からなるカバー部材を設けてもよい。

筐体２は、第２面（上面）２ｂに、筐体２の内部と外部とで通気するための、すなわち筐体２内への外気の出入口となる、複数の通気口４を有している。そして、複数の通気口４のうち第１の通気口４ａが、第２面２ｂにおいて第１面２ａに配された照射口３側に位置しており、第２の通気口４ｂが、第２面２ｂにおいて照射口３とは反対側の端に寄った部分に位置している。

光照射装置１は、筐体２の内部に、光源７に対して照射口３とは反対側に位置して熱的に接続された放熱部材（ヒートシンク）９を有しており、この放熱部材９が第１の通気口４ａに隣接して配されている。図２（ａ）に示す例では、放熱部材９は、光源７の左方に位置して、光源７が配設されている光源配設用基板８を介して光源７に熱的に接続された状態で配置されている。また、第１の通気口４ａと第２の通気口４ｂとの間の筐体２の内部に、駆動回路10を有する駆動部11が配されている。そして、第２の通気口４ｂに隣接するようにして、送風部である軸流ファン12が配置されている。

光照射装置１では、筐体２の第２面２ｂに第１の通気口４ａと第２の通気口４ｂとがそれぞれ両端部に近い位置に配されており、放熱部材９が第１の通気口４ａに隣接して、駆動部11が第１の通気口４ａと第２の通気口４ｂとの間に、軸流ファン12が第２の通気口４ｂに隣接するように、それぞれ配されている。このため、軸流ファン12によって第２の通気口４ｂから筐体２の外部に向けて送風することによって、図２（ａ）に破線の白抜き矢印で示すように、空気Ａの流れが、外部→第１の通気口４ａ→放熱部材９→駆動部11→第２の通気口４ｂ・軸流ファン12→外部というようにスムーズに流れる。その結果、筐体２内での澱みの発生を低減しつつ放熱部材９および駆動部11を効率よく放熱させて冷却することができる。これにより、光照射装置１は、薄型化および小型化を図りつつ光源７からの発熱を冷却するのに有利となる。

ところで、軸流ファン12は、その動作において十分な風量を得るために、空気の流入側の空間について、通常はファンサイズ12Ａの略１／４（４分の１）以上の寸法を確保することが必要とされている。ここで、ファンサイズ12Ａとは軸流ファン12のフレームの外形サイズであり、１辺の長さが40ｍｍの角形であれば40ｍｍ□、直径が40ｍｍの円形であれば40ｍｍφと表示される。従って、40ｍｍ□および40ｍｍφのファンサイズ12Ａの軸流ファン12に対しては、流入側の空間の寸法として、通常は40ｍｍの略１／４である10ｍｍ以上が必要とされる。しかしながら、本例の光照射装置１のように薄型化を図る場合には、筐体２の第２の通気口４ｂに配置した軸流ファン12について、空気の流入側である筐体２の内側の空間について、ファンサイズ12Ａの略１／４以上の寸法を確保できない場合がある。この場合には、軸流ファン12による風速および風量が低下してしまう。そのため、放熱部材９を所望の温度である例えば60℃に維持することによって、光源７の発光素子におけるジャンクション温度を、安定した動作が維持可能な例えば125℃にすることが困難になる傾向がある。

例えば、ファンサイズ12Ａが40～50ｍｍの軸流ファン12において、流入側の空間の寸法がファンサイズ12Ａの略１／４を越えて十分確保できる場合の軸流ファン12による排気の風速をＶｓとする。これに対して、流入側の空間の寸法がファンサイズ12Ａの略１／４以下になると、軸流ファン12による排気の風速がＶｓの約40～60％程度に低下する。そのため、放熱部材９を所望の温度に維持するのが困難になる傾向がある。

これに対して、本発明者が種々検討した結果、軸流ファン12の排気側に、軸流ファン12に対向させて近接して板状部材を配置することによって、軸流ファン12による排気の風速を約25～175％も向上させることができることを見出した。これにより、筐体２の薄型化を進めて、軸流ファン12の流入側に十分な寸法の空間が確保できないために、軸流ファン12について仕様通りの性能から換気能力が低下してしまうような場合でも、風速・風量の向上を図り、必要な換気能力を確保することができて、放熱部材９を所望の温度（例えば好適には約60℃）に維持することが可能になることを見出した。本開示の光照射装置１は、このような新たな事実に基づいてなされたものである。

本例の光照射装置１においては、第２の通気口４ｂに配置される軸流ファン12のファンサイズ12Ａは、第１長さ２Ａよりも大きく、かつ第２長さ２Ｂよりも小さい。そして、この軸流ファン12に対して、筐体２とは反対側に、第１長さ２Ａ以下の間隔Ｄ１で対向する板状部材13が配置されている。この間隔Ｄ１は、軸流ファン12と板状部材13との間隔である。このように、軸流ファン12に対して第１長さ２Ａ以下の間隔Ｄ１で対向する板状部材13が配置されていることによって、軸流ファン12の流入側の空間の寸法が第１長さ２Ａ以下となって、ファンサイズ12Ａの略１／４以上の寸法を確保できないことになっても、軸流ファン12による風速および風量の低下を回復させて、所望の風速および風量を確保することができるようになる。このような板状部材13の配置によって軸流ファン12の風速および風量の低下を回復させることができるという事実は、本発明者が種々検討して見出した結果に基づいて明らかになったものである。これにより、筐体２を薄型化した光照射装置１においても、軸流ファン12による所望の風速および風量を確保することができる。その結果、放熱部材９の温度を例えば所望の温度である60℃以下とし、それによって光源７の発光素子におけるジャンクション温度を例えば安定した動作が可能な125℃以下とすることができる。それにより、長時間安定した動作が維持可能な光照射装置１とすることができる。

板状部材13は、軸流ファン12が排出する空気の流れに対して障害物となるような、いわゆる邪魔板として機能するものであればよい。板状部材13は、空気の流れを遮り、軸流ファン12からの排気に対する耐熱性を有していれば、種々の材料からなるものが使用できる。例えばアルミニウム、鉄、ステンレス、銅などの種々の金属、あるいはエポキシ樹脂、フェノール樹脂、フッ素樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリプロピレン樹脂などの種々のプラスチック、あるいは紙、木材、あるいは以上の材料を組み合わせたものなどを使用することができる。また、図１は板状部材13を透視した状態の斜視図である。板状部材13は、透明または半透明であってもよく、不透明であってもよい。板状部材13は、色についても、筐体２または軸流ファン12と同様の色であってもよく、異なる色であってもよい。また、板状部材13の配置には、軸流ファン12からの排気に対して過大な抵抗とならなければ、種々の手段を使用することができる。板状部材13を配置する手段は、棒状、管状、柱状、板状などの各種形状および寸法のいわゆるスペーサ、あるいはねじなどのような、板状部材13を下方から支持するものであってもよい。あるいは、板状部材13を配置する手段は、筐体２に固定されて板状部材13を上方または側方から支持するものなどであってもよい。

板状部材13の大きさは、基本的には対向する軸流ファン12のファンサイズ12Ａと同等であればよく、形状も軸流ファン12の形状と同様であればよい。また、板状部材13は、軸流ファン12よりも大きい範囲をカバーするもの、あるいは軸流ファン12の外周よりも小さい範囲をカバーするものなど、板状部材13の機能を確保しつつ大きさを調整しても構わない。また、板状部材13の厚さは、特に制約はない。板状部材13は、光照射装置１の薄型化の観点からはできるだけ薄いものが好ましいと言えるが、強度および耐久性を考慮して、比較的厚いものとしてもよい。また、板状部材13としての機能を奏するものであれば、ブロック状の部材に置き換えることも可能である。

図１および図２（ａ）に示す例では、第２の通気口４ｂに配置した軸流ファン12を、筐体２の外部に位置するように配置している。しかし、軸流ファン12の配置は、これに限られない。図２（ｂ）に図２（ａ）と同様の断面図で示す実施形態の他の例のように、軸流ファン12は、第２の通気口４ｂから筐体２の内部に入り込むように配置して、例えば軸流ファン12の全体が筐体２の内部に位置するように配置してもよい。図２（ｂ）において、図２（ａ）と同様の部位には同じ符号を示しており、重複する説明は省略する。また、図２（ａ）および図２（ｂ）に示す例の中間に位置するようにして、軸流ファン12が筐体２の内部と外部とにまたがって位置するように配置してもよい。すなわち、軸流ファン12の筐体２の内側に対向する面12ａが、筐体２の第２面２ｂと同じ面または筐体２の内側に位置していてもよい。

軸流ファン12の筐体２の内側に対向する面12ａが、筐体２の第２面２ｂと同じ面に位置する場合には、面12ａと第２面２ｂとが面一となるように配置され、軸流ファン12が筐体２の外部に位置することになる。また、軸流ファン12の筐体２の内側に対向する面12ａが、筐体２の内側に位置している場合には、軸流ファン12が筐体２の内部と外部とにまたがって位置したり、軸流ファン12が筐体２の内部に位置したりすることになる。軸流ファン12の一部または全体が筐体２の内部に位置する場合は、光照射装置１の薄型化および小型化にとってより好ましいものとなる。軸流ファン12が筐体２の外部に位置する場合は、軸流ファン12に対する空気の流入側の空間の寸法を確保する上で有利となり、軸流ファン12の性能を効率よく発揮させる上で好ましいものとなる。このどちらの場合においても、軸流ファン12に対して第１長さ２Ａ以下の間隔Ｄ１で対向する板状部材13を配置することによって、空気の流入側の空間の寸法に制約がある場合においても、低下しがちな軸流ファン12の換気能力の向上を図って、放熱部材９および光源７に対する良好な冷却性能を確保した小型・薄型の光照射装置１を得ることができる。

本開示の光照射装置１においては、軸流ファン12と第２の通気口４ｂに対向する筐体２の内面２ｄとの間隔Ｄ２が、第１長さ２Ａ以下で、かつ軸流ファン12のファンサイズ12Ａの略１／４以下であることが好ましい。この間隔Ｄ２が、第１長さ２Ａ以下であることによって、軸流ファン12が筐体２に入り込むように配置されるので、軸流ファン12に間隔Ｄ１で対向する板状部材13を含めても、光照射装置１の薄型に有利となる。また、間隔Ｄ２が軸流ファン12のファンサイズ12Ａの略１／４以下であると、軸流ファン12に対する空気の流入側の空間の寸法が、通常の風速・風量といった換気能力を維持するのが困難になる傾向がある。しかしながら、本開示の光照射装置１は、軸流ファン12に間隔Ｄ１で対向して板状部材13が配置されていることから、軸流ファン12の換気能力を向上させて所望の冷却性能を確保することができる。これによって、光照射装置１の薄型に有利になるとともに、長時間安定して動作可能な光照射装置１を得ることが可能となる。

なお、間隔Ｄ２の条件は、軸流ファン12のファンサイズ12Ａの１／４以下が基準である。しかしながら、この基準は、軸流ファン12の各部の形状および仕様によって、また筐体２における軸流ファン12の周囲の形状などによって若干の影響を受ける。そのため、境界条件を厳密に確定できるものではないので、間隔Ｄ２の条件は、軸流ファン12のファンサイズ12Ａの略１／４以下であるとしている。本発明者が検討した結果においては、例えばファンサイズ12Ａが40ｍｍの場合は、その１／４は10ｍｍである。この場合には、間隔Ｄ２が９ｍｍで風速の低下が認められ、８ｍｍで風速が約40％も大きく低下した。この間隔Ｄ２が８ｍｍの場合に、軸流ファン12に対して間隔Ｄ１で対向する板状部材13を配置することで、低下した状態から最大で約25％向上した風速を確保することができ、放熱部材９について所望の約60℃を維持することができた。また、例えばファンサイズ12Ａが50ｍｍの場合は、その１／４は12.5ｍｍである。この場合には、間隔Ｄ２が12ｍｍおよび11ｍｍで風速の低下が認められ、８ｍｍで風速が約60％も大きく低下した。この間隔Ｄ２が８ｍｍの場合に、軸流ファン12に対して間隔Ｄ１で対向する板状部材13を配置することで、低下した状態から最大で約175％も向上した風速を確保することができ、放熱部材９について所望の約60℃を維持することができた。

このとき、軸流ファン12と板状部材13との間隔Ｄ１が、軸流ファン12と筐体２の第２面２ｂに対向する側に位置する内面２ｄとの間隔Ｄ２よりも小さいことが好ましい。このような間隔Ｄ１と間隔Ｄ２との関係を分かりやすくするために、図３に間隔Ｄ１と間隔Ｄ２との関係を説明する要部の断面図を示す。図３における符号は、図１および図２（ａ）、図２（ｂ）に示す符号と同じである。このように、間隔Ｄ１が間隔Ｄ２よりも小さいことで、間隔Ｄ２が軸流ファン12のファンサイズ12Ａの略１／４以下と小さくなって軸流ファン12の換気能力が低下した場合であっても、この軸流ファン12に間隔Ｄ１で対向する板状部材13を配置することによって、軸流ファン12の換気能力を向上させ、所望の冷却性能を効果的に確保することができる。

前述のように、例えばファンサイズ12Ａが40ｍｍの場合に、間隔Ｄ２が８ｍｍで風速が約40％と大幅に低下した。これに対して、間隔Ｄ１を例えば７～３ｍｍと間隔Ｄ２よりも小さくして板状部材13を配置することによって、低下した状態から最大で約25％向上した風速を確保することができた。また、例えばファンサイズ12Ａが50ｍｍの場合に、間隔Ｄ２が８ｍｍで風速が約60％と大幅に低下した。これに対して、間隔Ｄ１を例えば７～３ｍｍと間隔Ｄ２よりも小さくして板状部材13を配置することによって、低下した状態から最大で約175％向上した風速を確保することができた。

図１および図２（ａ）、図２（ｂ）に示す例では、軸流ファン12は筐体２の第２面２ｂおよび内面２ｄに対して平行になるように（送風の向きが第２面２ｂに対して直交するように）配置されているが、これに限られない。軸流ファン12は、例えば同図において軸流ファン12の左側を下方に下げるようにして、傾けて配置しても構わない。この場合には、筐体２の内部の空気を効率よく排出したり、第２の通気口４ｂから排出される空気を照射口３側から遠ざけるような向きに送り出して被印刷媒体への風の影響を低減したりすることができる。

筐体２の第２面２ｂにおける第１の通気口４ａおよび第２の通気口４ｂの配置および大きさについては、光照射装置１の用途および仕様ならびに放熱部材９および軸流ファン12の仕様などに応じて適宜調整して設定すればよく、種々の配置、形状および大きさを採用し得る。このとき、第１の通気口４ａの大きさに対して、軸流ファン12を配置する第２の通気口４ｂの大きさを概ね１～２倍の範囲とすると、通気の効率がよく好ましいものとなる。

また、図１および図２（ａ）、図２（ｂ）に示す例では、筐体２の第２の通気口４ｂに対して、２個の軸流ファン12を配置している。軸流ファン12の個数については、この他にも、光照射装置１および筐体２の仕様および大きさに応じて、１個としてもよく、３個以上としてもよい。

筐体２内には、第１面２ａに開口した照射口３に面して、光源７が設けられている。光源７としては、これが配設される光源配設用基板８上に、例えばＬＥＤを縦横に複数個配設したものなどを用いることができる。光源７に用いるＬＥＤとしては、紫外線を照射するＬＥＤとしては例えばＧａＮ系のものを用いることができる。また、赤外線を照射するＬＥＤとしては例えばＧａＡｓ系のものを用いることができる。このように、光源７の種類は、使用する波長によって適宜選択できる。光源配設用基板８としては、例えばセラミック配線基板を用いることができる。セラミック配線基板は、基板の母体（絶縁基板）であるセラミックスに耐熱性があるので、発熱するＬＥＤが集積された光源７の光源配設用基板８として好適である。

放熱部材９は、光源７から発光に伴って発生する熱を放熱するための部材であり、光源７に熱的に接続されている。放熱部材９は、アルミニウムまたは銅などの熱伝導性の良好な金属で形成されている。放熱部材９は、例えばアルミニウムまたは銅などの直方体状の金属ブロックを切削して多数の溝（残された部分がフィンになる。）を設けて表面積を増やしたもの、あるいはアルミニウムまたは銅などの金属平板あるいは金属ブロックに多数のアルミニウムまたは銅などの薄板を取り付けて、各薄板をフィンとしてその間を外気が流れて行けるようにしたものなどを用いることができる。

放熱部材９は、図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように、また図４（ａ）に斜視図で、図４（ｂ）に光照射装置１における概略構成の部分断面図で示すように、筐体２の内部で第１面２ａの第１辺に沿った方向（第１長さ２Ａの方向）の空間を占めていることが好ましい。また、放熱部材９は、第２面２ｂに開口した第１の通気口４ａに面した部分に、第１辺に沿った方向に凹んだ凹部９ａを有していることが好ましい。このような凹部９ａを有していることで、第１の通気口４ａに面するように凹部９ａ内にフィルタ５を納めることができる。これにより、筐体２内への埃などの進入をフィルタ５によって低減することができるとともに、光照射装置１の薄型化を図りつつフィルタ５を効果的に配置することができるものとなる。

ここで、放熱部材９が筐体２の内部で第１辺に沿った方向の空間を占めているとは、筐体２内の第２面２ｂ側の内面と、これに対向する内面との間の空間を必ずしも完全に満たしていなくともよい。その空間において放熱部材９が実質的に大部分を占めていれば、第１辺に沿った方向に隙間などの空間を残していてもよい。例えば、筐体２内において放熱部材９の周囲に、取付けまたは取外しのための、あるいは熱膨張を考慮した隙間があってもよい。また、凹部９ａは、必ずしも第１の通気口４ａの全面に面している必要はない。凹部９ａの大きさは、第１の通気口４ａの内側に納まるような、第１の通気口４ａに部分的に面しているものであってもよい。また、凹部９ａは、第１の通気口４ａよりも大きく、その外側にまで広がっているものでもよく、第１の通気口４ａの内側と外側とに跨がっているものでもよい。凹部９ａの深さも、これを利用して配置しようとするフィルタ５の形状および大きさに合わせて、適宜設定することができる。

フィルタ５としては、例えばスポンジまたは不織布などを用いることができる。フィルタ５は、外気の塵および埃といった異物が筐体２内へ侵入するのを防ぎ、放熱部材９または駆動部11に塵および埃が堆積することによって光源７または駆動部11の放熱効率が低下するのを防ぐことができる。これにより、光照射装置１の信頼性を向上させることができる。また、フィルタ５を取り付けることによって、通気口４の周辺の外気の流れを緩やかにすることができる。

例えば、第１の通気口４ａの開口部の形状よりも幅および長さがそれぞれ１ｍｍ程度大きく、厚さが１ｍｍ程度のフィルタ５と、同形状の凹部９ａとを組み合わせることができる。これにより、第１の通気口４ａからの吸気がすべてフィルタ５を通過するようになることから、吸気内の異物をフィルタ５によって適度に除去することができる。また、第１の通気口４ａに対応したフィルタ５を配置する位置を、凹部９ａによって放熱部材９のフィンに接する位置で固定することにより、第１の通気口４ａからの吸気がすべて放熱部材９のフィン間を通過するようになる。これにより、放熱部材９が良好な放熱性を確保することができる。

図４（ａ）および（ｂ）に示す放熱部材９では、金属からなるブロック９ｂに金属からなる多数の薄板９ｃを取り付けて、各薄板９ｃをフィンとしたものを例示している。ここでは、各薄板９ｃの図における上側に同じ形状および大きさの切欠きを設け、これらの切欠きとブロック９ｂとで凹部９ａを構成しているが、凹部９ａはこれに限られるものではない。

また、フィルタ５を取り付けるに当たっては、放熱部材９に凹部９ａを設けなければならないものではない。例えば、図４（ｃ）に図４（ｂ）と同様の部分断面図で他の例の概略構成を示すように、筐体２内に配置する放熱部材９には凹部を設けず、第１の通気口４ａの外側にフィルタ５を配置し、枠状のカバーなどを設けて、第１の通気口４ａに対応したフィルタ５を有する筐体２としても構わない。

放熱部材９と光源配設用基板８との間には、サーマルグリースなどを介在させて放熱部材９と光源配設用基板８とを密着させ、互いの密着度を高めて熱的な接続状態を向上させるようにしてもよい。こうすれば、光源７に対する放熱効率を高めることができる。

光照射装置１は、筐体２の内部に、光源７を駆動するための、光源７に電気的に接続された駆動部（駆動用基板）11を有している。駆動部11には、光源７に電力を供給し、発光を制御するための駆動回路10が配設されている。また、駆動部11は、送風部としての軸流ファン12を駆動したり、光源７の発熱状況に応じて軸流ファン12のファンの回転数を制御したりしてもよい。このような駆動回路10を有する駆動部11は、光源７の駆動あるいは軸流ファン12の制御に際して発熱するので、適切に放熱させて冷却することが求められる。

駆動部11には、駆動回路10などを構成するもののうち特に高温になりやすいパワートランジスタなどの電子部品の放熱のために、ヒートシンクなどの放熱部材を取り付けてもよい。また、駆動部11の高温になりやすい部分に外気の流れが効果的に当たるように、駆動部11の周囲の筐体２の内面に、溝、フィンまたは導風板などの構造を設けてもよい。このような駆動部11は、通常は配線基板を使用して駆動用基板として構成される。駆動回路10も、通常は配線基板を使用して駆動回路基板として構成される。

このような駆動部11は、図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように、筐体２の内部で第１および第２の通気口４ａ，４ｂが配されている第２面２ｂ側に位置して、駆動回路10を筐体２の内側に向けて配されていることが好ましい。すなわち、筐体２の内部で、第１長さ２Ａの第１辺に沿った方向において、第１および第２の通気口４ａ，４ｂが配されている第２面２ｂ側の内面に寄って位置していることが好ましい。またそのときに、駆動部11は、駆動回路10を筐体２の内側に向けていることが、すなわち第１および第２の通気口４ａ，４ｂが配されていない側に向けていることが好ましい。これによれば、筐体２の内部において放熱部材９と軸流ファン12との間に配置された駆動部11に対して、第１の通気口４ａから取り入れられて放熱部材９から軸流ファン12に向かう外気の流れの経路を、通気口４が配された側の第２面２ｂとは反対側の筐体２の内面との間で良好に確保することができる。また、筐体２の内部における外気の流れの経路内に駆動回路10を位置させることができるので、駆動回路10および駆動部11における熱を効率よく放熱させることができる。これにより，駆動回路10および駆動部11の動作の安定性を向上することができ、光照射装置１の信頼性を向上させることができる。

このように筐体２の内部に駆動部11を設置するには、筐体２の第２面２ｂ側の内面およびこれに対向する内面の一方または両方との間に適宜に台座、支柱あるいはスペーサなどを介して、例えばねじ止めなどによって固定すればよい。このときに、駆動部11と筐体２の内面との間には比較的余裕を持って空間を確保することができるので、固定部分の配置などは比較的自由に設計することができる。また、駆動部11は、筐体２の一対の第３面２ｃ側の内面の一方または両方との間に適宜に係止させるなどの取付部を設けて固定してもよい。

なお、筐体２の内部における駆動部11は、第１長さ２Ａの第１辺に沿った方向において、第１および第２の通気口４ａ，４ｂが配されている第２面２ｂと反対側の内面に寄って位置していてもよい。このときの駆動部11は、駆動回路10を筐体２の内側に向けていることが、すなわち第１および第２の通気口４ａ，４ｂが配されている側に向けていることが好ましい。これによれば、筐体２の内部において放熱部材９と軸流ファン12との間に配置された駆動部11に対して、第１の通気口４ａから取り入れられて放熱部材９から軸流ファン12に向かう外気の流れの経路を、通気口４が配された側の第２面２ｂ側の筐体２の内面との間で良好に確保することができる。また、筐体２の内部における外気の流れの経路内に駆動回路10を位置させることができるので、駆動回路10および駆動部11における熱を効率よく放熱させることができる。

駆動部11の駆動回路10と光源７とは、光源配設用基板８を介して、配線部材によって電気的に接続されている。この配線部材の例を図５に部分斜視図で示す。なお、図５においては、筐体２の第２面２ｂの一部を除いて駆動部11が見える状態を示している。図５に示す例の光照射装置１においては、筐体２内に配された駆動部11と照射口３側に配された光源（図示せず）とを電気的に接続する配線部材14として、フレキシブルプリント配線板ＦＰＣ（Flexible printed circuits）を用いている。このようなＦＰＣは、複数の配線を有していて比較的大電流を流すのに有利であり、可撓性の配線部材14として筐体２内における取り回しにも有利である。図５に示すように、ＦＰＣを用いた配線部材14は、放熱部材９に熱的に接続された光源および光源配設用基板（図示せず）から、放熱部材９に沿って迂回するようにして配されて、放熱部材９を過ぎたところで駆動部11に向かって立ち上がってから駆動部11に電気的に接続される。なお、16は配線部材14を駆動部11に接続するためのボードコネクタである。

ここで、配線部材14として可撓性のＦＰＣを用いた場合には、全体の形状として薄型で幅広い形状を有していることから、放熱部材９を通って筐体２内を軸流ファン12に向かう空気の流れに対しては、駆動部11への立ち上がりの部分が軸流ファン12による空気の流れを遮るように妨げることになってしまう。そこで、光源と駆動部11とが放熱部材９に沿って配された複数の配線を有する可撓性の配線部材14で接続されている場合には、配線部材14は、軸流ファン12による空気の流れを遮る部分に、配線の間に位置したスリット15を有していることが好ましい。また、スリット15は、配線部材14に複数形成されているとよい。これにより、放熱部材９を通った空気の流れが配線部材14に遮られるのをスリット15によって低減することができ、放熱の効率の低下を軽減することができる。

なお、可撓性の配線部材14が放熱部材９に沿って配される場合に、放熱部材９と筐体２の内面との間に位置して放熱部材９に沿った部分から駆動部11への立ち上がりの部分は、必ずしも放熱部材９に直に沿っている必要はない。配線部材14の立ち上がりの部分は、放熱部材９から少し離れたところを通っていても構わない。配線部材14が放熱部材９に直に沿っている場合は、省スペースの観点から好ましいものとなる。配線部材14が放熱部材９から少し離れたところを通っている場合は、空気の流れの妨げを軽減する観点から、また配線部材14および駆動部11の耐熱性の観点から好ましいものとなる。配線部材14の配置およびスリット15の位置、形状、大きさなどは、筐体２内の適切な空気の流れの設計に応じて適宜設定すればよい。

次に、図６は本開示の印刷装置の実施形態の例における概略構成を示す正面図である。図６に示す例の印刷装置100は、本開示の光照射装置１と、光照射装置１の照射口３からの光が照射される被印刷媒体110を搬送する搬送部120と、光照射装置１に対して被印刷媒体110の搬送方向の上流側に配された、搬送される被印刷媒体110に印刷を行なう印刷部130とを備えている。本例の印刷装置100において、印刷部130には、例えば紫外線硬化型インクを用いるＩＪ（インクジェット）ヘッドが採用される。

このように構成された印刷装置100によれば、薄型かつ小型の光照射装置１を印刷部130に近接させて省スペースで印刷装置100を構成することができる。また、光照射装置１によって、第１の通気口４ａから取り入れて第２の通気口４ｂから排出する外気（空気）の流れが印刷部130および被印刷媒体110に影響を及ぼすのを低減しながら、印刷された被印刷媒体110に光照射を行なうことができる。従って、小型で信頼性の高い印刷装置100とすることができる。

この印刷装置100では、搬送部120が被印刷媒体110を図における右から左への搬送方向に搬送している。なお、本例では搬送部120として一対の駆動用ローラを搬送方向の上流および下流に配置したものを示しているが、搬送部120に近接させてあるいは搬送部120と一体的に、搬送される被印刷媒体110を支持する支持部を有している場合もある。印刷部130は、搬送されている被印刷媒体110に対して例えば紫外線硬化型のインク131を吐出して、被印刷媒体110の表面にインク131を付着させる。このとき、被印刷媒体110に付着させるインク131のパターンは、被印刷媒体110の全面への付着であっても部分への付着であってもよく、所望パターンで付着させればよい。この印刷装置100では、被印刷媒体110に印刷した紫外線硬化型のインク131に光照射装置１から紫外線を照射して、インク131を光硬化させる。なお、本例では感光性材料として紫外線硬化型のインク131を採用しているが、感光性材料としてはこの他にも、例えば感光性レジストあるいは光硬化型樹脂などを採用することもできる。

光照射装置１に接続された制御部140は、光照射装置１の発光を制御する機能を担っている。この制御部140は内部にメモリを有しており、このメモリには、印刷部130であるＩＪヘッドから吐出される光硬化型のインク131の光硬化を比較的良好に行なえるような光の特性を示す情報が格納されている。

この格納情報の具体例を挙げると、液滴として吐出するインク131を光硬化するのに適した波長分布特性および発光強度（各波長域の発光強度）を表わす数値が挙げられる。本例の印刷装置100では、この制御部140を有することによって、制御部140の格納情報に基づいて、光源７における複数の発光素子に入力する駆動電流の大きさを調整することもできる。このことから、印刷装置100により、使用するインクの特性に応じた適正な光量で光照射装置１によって光を照射することができ、比較的低エネルギーの光でインク131を硬化させることができる。

本例では、印刷部130として、ライン型のＩＪヘッドを採用している。このＩＪヘッド130は、ライン状（線状）に配列された複数のインク吐出孔を有しており、この吐出孔から例えば紫外線硬化型インクを吐出するように構成されている。印刷部130であるＩＪヘッドは、吐出孔の奥行き方向の配列に対して直交する方向に搬送される被印刷媒体110に対して、吐出孔からインクを吐出し、被印刷媒体110にインク131を被着させることにより、被印刷媒体110に対して印刷を行なうものである。

なお、印刷部130はこれに限られるものではない。印刷部130には、例えば、シリアル型のＩＪヘッドを採用してもよい。また、印刷部130には、被印刷媒体110に静電気を蓄え、この静電気によって静電力で現像剤（トナー）を付着させる静電式ヘッドを採用してもよい。また、印刷部130には、被印刷媒体110を液状の現像剤に浸して、このトナーを被印刷媒体110上に付着させる液体現像装置を採用してもよい。さらに、印刷部130には、刷毛、ブラシおよびローラなどを現像剤（トナー）の搬送手段としたものを採用してもよい。

本例の印刷装置100において、例えば光照射装置１をラインプリンタなどの印刷装置100に用いる場合には、光照射装置１は、被印刷媒体110の幅に合わせて、図における奥行き方向に長い第１面２ａを有する形状としてもよい。また、被印刷媒体110の幅に合わせて、図における奥行き方向に複数の光照射装置１を並べて配置してもよい。

印刷装置100において光照射装置１は、搬送部120によって搬送される被印刷媒体110に印刷された光硬化型のインク131を硬化させ、あるいは感光性材料からなるインク131を感光させる機能を担っている。この光照射装置１は、印刷部130に対して被印刷媒体110の搬送方向の下流側に設けられる。

本例の印刷装置100においては、紫外線硬化型のインク131を使用する構成の他にも、例えば、印刷部130であるＩＪヘッドから水性または油性のインク131を被印刷媒体110に印刷し、光照射装置１から赤外線を照射して、その熱によってインク131を乾燥させて定着させることも可能である。また、この場合には、赤外線によってインク131を被印刷媒体110に定着できるような印刷装置100であれば、インクジェット方式の装置に限定されず、他の印刷方法の装置とすることも可能である。

また、本例では、印刷部130としてＩＪヘッドを用いた印刷装置100が光照射装置１を備える例を示しているが、これに限られない。この光照射装置１は、例えばレジストなどの感光性樹脂を含むペーストを対象物の表面にスピンコートあるいはスクリーン印刷し、コートまたは印刷した感光性樹脂を硬化させる硬化装置などの、種々の樹脂硬化装置にも適用することができる。また、光照射装置１は、例えばレジストに対して露光する露光装置における照射光源などに用いてもよい。

以上、本開示について詳細に説明したが、本開示は上述の実施形態の例に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更、改良等が可能である。

１……光照射装置
２……筐体
２Ａ……第１長さ
２Ｂ……第２長さ
２Ｃ……第３長さ
２ａ……第１面
２ｂ……第２面
２ｃ……第３面
２ｄ……第２の通気口に対向する内面
３……照射口
４……通気口
４ａ……第１の通気口
４ｂ……第２の通気口
６……コネクタ
７……光源
９……放熱部材（ヒートシンク）
９ａ……凹部
10……駆動回路
11……駆動部（駆動用基板）
12……軸流ファン（送風部）
12Ａ……ファンサイズ
12ａ……軸流ファンの筐体の内側に対向する面
13……板状部材
14……配線部材
15……スリット
100……印刷装置
110……被印刷媒体
120……搬送部
130……印刷部（インクジェットヘッド）
Ｄ１……軸流ファンと板状部材との間隔
Ｄ２……軸流ファンと、第２の通気口に対向する筐体の内面との間隔

Claims (5)

1. 複数の発光素子を有する光源と、
   該光源に熱的に接続された放熱部材と、
   前記光源の駆動回路を有する駆動部と、
   前記光源、前記放熱部材および前記駆動部を収納し、複数の通気口および前記光源からの光を通過させる照射口を有する筐体とを備え、
   前記筐体は、第１長さの第１辺および前記第１長さよりも長い第２長さの第２辺を有する第１面、前記第２辺および前記第２長さよりも長い第３長さの第３辺を有する第２面、ならびに前記第１辺および前記第３辺を有する第３面を有した直方体状であり、
   前記照射口が前記第１面に配され、第１の通気口が前記第２面の前記照射口側に、第２の通気口が同じ前記第２面の前記照射口とは反対側に配されており、
   前記光源は前記照射口の近傍に、前記放熱部材は前記第１の通気口に隣接して、前記駆動部は前記第１の通気口と前記第２の通気口との間にそれぞれ配されており、
   前記第２の通気口には、前記筐体の内側から外側に向けて送風する、ファンサイズが前記第１長さよりも大きく、かつ前記第２長さよりも小さい軸流ファンが配置されているとともに、該軸流ファンに対して前記第１長さ以下の間隔で対向する板状部材が配置されている、光照射装置。
2. 前記軸流ファンの前記筐体の内側に対向する面が、前記第２面と同じ面または前記筐体の内側に位置している、請求項１に記載の光照射装置。
3. 前記軸流ファンと前記第２の通気口に対向する前記筐体の内面との間隔が、前記第１長さ以下で、かつ前記軸流ファンのファンサイズの略１／４以下である、請求項２に記載の光照射装置。
4. 前記軸流ファンと前記板状部材との間隔が、前記軸流ファンと前記筐体の前記第２面に対向する側に位置する内面との間隔よりも小さい、請求項３に記載の光照射装置。
5. 請求項１～４のいずれかに記載の光照射装置と、
   該光照射装置の前記照射口からの光が照射される被印刷媒体を搬送する搬送部と
   を備える、印刷装置。
   

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