JP7276054B2 - 光照射装置 - Google Patents

Description

本発明は、光照射装置に関する。

従来、対面配置された光源、及び反射鏡の組を有した複数の光源ユニットを直線状に連結し、線状の光（以下、「線状光」と言う）を照射する光照射装置が知られている。かかる光照射装置は、例えば枚葉印刷機などの各種の印刷装置に、光硬化性インキを硬化させるための光源装置として組み込まれている（例えば、特許文献１参照）。

この種の光照射装置では、光源と反射鏡との間を狭くすることで、光源ユニットの配列方向（線状光が延びる方向）に直交する方向（以下、「幅方向」と言う）の寸法が抑えられ、コンパクト化が図られている。しかしながら、光源の劣化等によりメンテナンスが必要になった場合、光源の近くに配置された反射鏡が邪魔になり、劣化した光源だけを光源ユニットから取り外すことが困難な場合がある。そこで、作業現場においては、作業者は、通常、劣化した光源を有する光源ユニットの全体を光照射装置から取り外し、それを新しい光源ユニットと交換している。

特開２０１７－３０１６３号公報

光照射装置の電力系統や冷却系統に光源ユニットのそれぞれが接続されているため、光源ユニットの交換には、電力系統や冷却系統からの切り離し作業と接続作業が必要であり、光源ユニットの交換を伴うメンテナンス作業は、とても手間を要するものとなっている。また、工具などを用いて交換後の光源ユニットから光源を取り外す際に、工具が反射鏡に触れる等して傷付けてしまう場合もあった。

本発明は、メンテナンス性を向上させることができる光照射装置を提供することを目的とする。

本発明は、ライン状に光を照射する光照射装置において、直線状に並べられた複数の発光素子基板を有し、ライン状に光を放射するバー状光源と、前記バー状光源に対面配置され、前記バー状光源のライン状の光を所定箇所にライン状に集光するバー状反射面と、の複数の対が並列に配置され、前記バー状光源のそれぞれが、対面する前記バー状反射面との距離を拡げる方向に移動可能に設けられていることを特徴とする。

本発明は、上記光照射装置において、前記バー状光源が設けられた複数の棒状部材と、前記棒状部材の各々の両端を支持する一対の端部支持フレームを有し、前記端部支持フレームは、前記棒状部材の端部が引っ掛かり、回動自在に支持するフック部を備えることを特徴とする。

本発明は、上記光照射装置において、前記棒状部材のそれぞれは、位置決め用の平面を有し、前記端部支持フレームに形成された平面部に、前記平面が面接触状態で固定されることで所定位置に位置決めされ、前記端部支持フレームの貫通孔に挿入され、前記棒状部材の前記平面に形成された螺子穴に螺合するボルトによって前記端部支持フレームに締結され、前記ボルトの外周面と、及び前記貫通孔の内周面のそれぞれには、前記貫通孔と前記螺子穴との芯を合わせるテーパー面が設けられている、ことを特徴とする。

本発明は、上記光照射装置において、前記棒状部材は、光源担持面内の平らな表面に前記バー状光源と、冷却媒体が流れる冷却パイプとが設けられており、前記冷却パイプは、前記棒状部材の一端から他端にかけて、前記光源担持面内の平らな表面に面一に設けられている、ことを特徴とする。

本発明は、上記光照射装置において、前記冷却パイプは、断面四角形状であり、外側面の一面が前記バー状光源の各発光素子基板に面接触する、ことを特徴とする。

本発明は、上記光照射装置において、前記冷却パイプは、前記棒状部材と熱膨張係数が異なり、かつ前記棒状部材よりも熱伝導率が高い材質で形成され、前記光源担持面内の平らな表面に設けられた取付溝に遊嵌され、当該取付溝に接着剤で固定されていることを特徴とする。

本発明は、上記光照射装置において、隣り合う前記発光素子基板の間に、それぞれの前記対が延びる方向に直交した板状の補助反射板が設けられている、ことを特徴とする。

本発明によれば、メンテナンス性を向上させることができる。

本発明の実施形態に係る光照射装置を備える枚葉印刷機の模式図である。 光照射装置を上方からみた斜視図である。 光照射装置を下方からみた斜視図である。 光照射装置の長手方向における内部構成を示す上面図である。 光照射装置の長手方向における内部構成を示す断面図である。 光照射装置の端部から内部をみたときの照射器本体の構成を示す図である。 各バー状光源の回動状態を示す図である。 ボルトによる光源担持反射鏡バーと端部支持フレームとの締結構造を模式的に示す断面図である。 光源担持反射バーの構成を示す図である。

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、本実施形態に係る光照射装置１０を備える枚葉印刷機１の模式図である。
枚葉印刷機１は、図１に示されるように、給紙装置２、印刷ユニット５、コーティングユニット６、及び排紙装置７により構成される。
枚葉印刷機１は、給紙装置２、給紙台３、印刷ユニット５を有し、給紙台３に準備された枚葉紙４を給紙装置２により印刷ユニット５に給紙し、印刷ユニット５で、枚葉紙４にインキ（活性化エネルギー線硬化型インキ）が塗布されることで所望の絵柄が枚葉紙４に印刷される。また枚葉印刷機１は、ニス（活性化エネルギー線硬化型ニス）によって枚葉紙４するコーティングユニット６と、インキ及びニスが印刷された枚葉紙４がコーティングユニット６から送られる排紙装置７と、を備える。

排紙装置７は、排紙台８と、搬送手段９と、光照射装置１０とを備えている。排紙装置７は、コーティングユニット６から送られてきた枚葉紙４を搬送手段９により排紙台８まで搬送する。光照射装置１０は、排紙装置７の搬送経路内の所定箇所（より具体的には、排紙台８までの所定箇所）に設けられており、当該所定箇所を通過する枚葉紙４に紫外線を照射して、枚葉紙４に印刷されているインキ及びニスを紫外線硬化させる。
搬送手段９は、排紙台８の上部に設けられるスプロケット９Ａと、コーティングユニット６の枚葉紙４の送り口に対応する位置に設けられるスプロケット９Ｂと、スプロケット９Ａ、９Ｂに巻きかけられてスプロケット９Ａ、９Ｂの回転に連動して循環する排紙チェーン９Ｃとを備える。搬送手段９は、排紙チェーン９Ｃの循環により、コーティングユニット６から送られてきた枚葉紙４を、排紙台８に搬送する。

排紙チェーン９Ｃの循環経路は、一方のスプロケット９Ａから他方のスプロケット９Ｂに向かって枚葉紙４を移動させる往路と、往路の下方に、往路との間に等間隔を保って延在する復路と、往路から復路または復路から往路に、スプロケット９Ａ、９Ｂの部位で反転される反転路とを有している。
排紙チェーン９Ｃの循環経路は、一部の区間で往路及び復路が水平方向に対して傾斜され、他の区間で、往路及び復路が水平方向に延在されている。
枚葉紙４を咥えて、排紙チェーン９Ｃの走行に連動させて枚葉紙４を搬送させるグリッパ９Ｄが、排紙チェーン９Ｃの循環経路に沿って設けられている。枚葉紙４は、インキ及びニスが印刷された面を循環経路の内側に向けて搬送される。

光照射装置１０は、排紙チェーン９Ｃの循環経路の内側に配置され、循環経路の往路のうち、水平方向に対して傾斜する部位を移動する枚葉紙４のインキ及びニスの印刷面（照射面）に紫外線の照射口を向けて配置される。この構成によれば、上方から、枚葉紙４の状態を監視する際、直接紫外線が監視者に照射されないので、監視者は、眩しさを感じずに、枚葉紙４の状況を監視しやすくなる。
排紙チェーン９Ｃの循環経路には、グリッパ９Ｄを設けるためのスペースが必要となるため、光照射装置１０の照射口と枚葉紙４の照射面の間の照射距離は、比較的長い距離に設定されている。
なお、光照射装置１０は、排紙チェーン９Ｃの循環移動に連動して搬送される枚葉紙４に紫外線を照射するものとして説明したが、印刷ユニット５やコーティングユニット６を経由した直後の枚葉紙４に紫外線を照射する位置に設けてもよい。

図２は光照射装置１０を上方からみた斜視図であり、図３は光照射装置１０を下方からみた斜視図である。
光照射装置１０は、長手方向を有する薄い直方形状の筐体１３を有し、筐体１３の一端面１３Ｔには把持部１６が設けられており、枚葉印刷機１の設置位置において、把持部１６を把持して長手方向に抜き差しされる。図３に示すように、筐体１３の底面１３Ｂには、紫外線を出射する照射開口１５Ａが形成されている。照射開口１５Ａは底面視略直方形状であり、かかる照射開口１５Ａから筐体１３の長手方向に延びるライン状の光が照射される。照射開口１５Ａは、透光性を有するカバー１７で覆われており、カバー１７は、紫外線に対して耐光性を有するガラス材等で形成されている。

図３に示すように、筐体１３の内部には、照射器本体２０が取付け固定されている。照射器本体２０は、筐体１３の直下の所定位置で集光するライン状の紫外線を照射する照射器であり、その構成については後述する。
筐体１３の底面１３Ｂには、その一端部１３ＢＴの側に、冷却媒体入口ポート１９Ａ（流入口）と、冷却媒体出口ポート１９Ｂ（流出口）が設けられている。冷却媒体入口ポート１９Ａには、冷却媒体（本実施形態では「水」）がチラー装置（図示せず）から供給され、当該冷却媒体入口ポート１９Ａから筐体１３の内部に導入される。冷却媒体は、筐体１３の内部で照射器本体２０を冷却した後、冷却媒体出口ポート１９Ｂから筐体１３の外に排出され、チラー装置に回収される。

図２に示すように、筐体１３の上面１３Ｕには、その一端部１３ＵＴの側に、中継ユニット１８が設けられる。中継ユニット１８には複数の電源端子６２が設けられ、当該電源端子６２に接続される不図示の電線を介して、光照射装置１０に電力が供給される。筐体１３の内部では、照射器本体２０が各電源端子６２に配線接続され、照射器本体２０に電力が供給される。

次いで、照射器本体２０の構成について詳述する。
図４は光照射装置１０の長手方向における内部構成を示す上面図であり、図５は光照射装置１０の長手方向における内部構成を示す断面図である。図６は光照射装置１０の端部から内部をみたときの照射器本体２０の構成を示す図である。なお、図５には、照射器本体２０の端部の主要な構成のみを示している。また、図４、及び図５では、光照射装置１０の長手方向における構成を適宜に省略している。
照射器本体２０は、図６に示すように、バー状光源３２と、当該バー状光源３２に対面配置されたバー状反射面３４との複数（図示例では６個）の対（以下、「光源反射鏡ペア３６」と言う）を有し、ライン状の光が延びる方向（以下、「ライン方向Ａ」と言う）に直交する面である直交面Ｐ内（図５参照）において、これら光源反射鏡ペア３６が並列かつ、光軸Ｋに対して線対称に配置されている。このとき、それぞれの光源反射鏡ペア３６では、図６に示すように、直交面Ｐ内において、バー状反射面３４がバー状光源３２よりも光軸Ｋに近い側に配置される。

各光源反射鏡ペア３６において、バー状光源３２は、発光素子の一例である紫外線ＬＥＤが実装された複数のＬＥＤ基板３８を有し、各ＬＥＤ基板３８がライン方向Ａに直線状に並べられることで、当該ライン方向Ａに延びたライン状に紫外線を放射する。バー状反射面３４は、バー状光源３２に対面配置され、バー状光源３２のライン状の紫外線を反射して光軸Ｋ上の所定の位置（集光点、図示せず）に集光する棒状に延びた断面楕円反射面である。図６に示すように、上記直交面Ｐ内において、ＬＥＤ基板３８は、バー状反射面３４の基端部３４Ｔ（集光点から遠い側の端部）に対面する位置に配置されることで、ＬＥＤ基板３８が放射する紫外線がバー状反射面３４に広範囲に入射し、効率良くかつ精度良く、上記所定の位置に集光される。

照射器本体２０にあっては、光源反射鏡ペア３６のそれぞれが並列に配置され、同じ所定の位置に紫外線をライン状に集光することで、当該所定の位置において、それぞれの紫外線がライン状に重なり合う。これにより、所定の位置において、照度ムラが抑えられ、なおかつ高い強度の照射光が得られることとなる。

ここで、本実施形態の照射器本体２０は、図４、及び図５に示すように、光照射装置１０の長手方向（ライン方向Ａ）の両端部に配置された一対の端部支持フレーム４０と、端部支持フレーム４０の間に適宜の間隔で設けられた複数（本実施形態では２つ）の中間支持フレーム４１と、を備える。これら端部支持フレーム４０、及び中間支持フレーム４１は、アルミニウム等の金属材を柱状に形成して成り、図４に示すように、筐体１３の幅方向Ｂ（すなわち、ライン方向Ａの直交方向）に延びる姿勢で設けられている。
各バー状光源３２、及び各バー状反射面３４は、一対の端部支持フレーム４０に支持され、なおかつ、端部支持フレーム４０、及び中間支持フレーム４１のそれぞれに固定されることで位置決めされる。

さらに本実施形態では、各バー状光源３２は、図７に示すように、対面するバー状反射面３４との距離を拡げる開方向Ｃに移動可能に設けられている。バー状光源３２が開方向Ｃに移動することで、対面するバー状反射面３４（特にバー状反射面３４の基端部３４Ｔ）との間に、ドライバーなどの工具を差し込み、対象のＬＥＤ基板３８の取り外し作業をするのに十分な作業スペースが作られる。
したがって、メンテナンス作業において、バー状光源３２のＬＥＤ基板３８を交換する際には、作業者は、対象のＬＥＤ基板３８を備えるバー状光源３２を開方向Ｃに移動させることで、バー状反射面３４に邪魔されることなく、当該ＬＥＤ基板３８を取り外し交換できる。これにより、従前のように、光源ユニットを取り外す必要がないので、メンテナンス作業が非常に容易となり、また、メンテナンス作業の際に、工具などの接触によりバー状反射面３４が傷つけられることも防止できる。

次いで、各バー状光源３２が開方向Ｃに移動可能な照射器本体２０の構成について、より具体的に説明する。

照射器本体２０は、図４及び図５に示すように、上述した一対の端部支持フレーム４０、及び複数の中間支持フレーム４１の他に、中央反射鏡バー５０を備える。中央反射鏡バー５０は、ライン方向Ａに平行に延び、一対の端部支持フレーム４０、及び中間支持フレーム４１のそれぞれに、その上面５０Ａ（図６）が固定された部材である。これら中央反射鏡バー５０、端部支持フレーム４０、及び中間支持フレーム４１によって、照射器本体２０の骨格が形成される。

照射器本体２０は、上面視において、図４に示すように、端部支持フレーム４０、及び中間支持フレーム４１の間が上部遮光板２１で覆われており、筐体１３の内部において、上方へのバー状光源３２の紫外線の漏れが防止されている。図４、及び図５に示すように、中央反射鏡バー５０の上方には、バー状光源３２のＬＥＤ基板３８の配線３７（図９）が結線される端子台８２が配設されており、上部遮光板２１によって紫外線が遮光されることで、端子台８２に結線される配線３７の劣化が防止される。

中央反射鏡バー５０は、図６に示すように、上記直交面Ｐ内における両側のそれぞれに、複数本（本実施形態では２本）の光源担持反射鏡バー５２と、１本の光源担持バー５４と、を備え、これらが光軸Ｋに対して線対称に配置され、それぞれの両端部が一対の端部支持フレーム４０によって支持されている。

端部支持フレーム４０は、図６に示すように、筐体１３の幅方向Ｂに延び、その両端部４０Ａ、４０Ａが筐体１３の内面１３Ｎに落下不能に係止される。さらに、本実施形態の端部支持フレーム４０には、光源担持反射鏡バー５２、及び光源担持バー５４が引っ掛かり、回動自在に支持するＪ字状のフック部６０が設けられている。
中間支持フレーム４１は、フック部６０が設けられていない点を除き、端部支持フレーム４０と概ね同一の構成を有する部材である。

中央反射鏡バー５０は、例えばアルミニウム等の金属材を押出成形により棒状に形成され、直交面Ｐ内における左右両側にバー状反射面３４が形成されている。より具体的には、中央反射鏡バー５０は、断面略三角形状の柱状に成形されており、上記直交面Ｐ内における両側の面に高反射率を有する薄板が貼り付けられることで、上記バー状反射面３４が形成されている。また中央反射鏡バー５０は、内部が中空に形成されており、軽量化が図られるとともに、中空部５０Ｈが、ライン方向Ａに熱を流す排熱路としても機能する。中央反射鏡バー５０の上面５０Ａには、適宜の間隔で貫通孔５１が形成されており、中空部５０Ｈを流れる熱が各貫通孔５１から中央反射鏡バー５０の上方にも排熱されるようになっている。

光源担持反射鏡バー５２は、前掲図６に示すように、一組のバー状光源３２、及びバー状反射面３４を背中合わせに担持した棒状部材であり、アルミニウム等の金属材の押出成形によって形成されている。光源担持反射鏡バー５２は、断面略三角形状を成し、上記直交面Ｐ内において対面する平らな２面の一方の光源担持面５２Ｋにバー状光源３２が設けられ、他方の反射面担持面５２Ｒには、高反射率を有する薄板が貼り付けられることで、バー状反射面３４が形成されている。

かかる光源担持反射鏡バー５２は、筐体１３の幅方向Ｂの内側（光軸Ｋに近い側）にバー状光源３２を向けた姿勢で一対の端部支持フレーム４０に支持され、なおかつ、位置決め用の平面である上面５２Ｕ（図７）を端部支持フレーム４０、及び中間支持フレーム４１の平面部Ｈａ（図７）のそれぞれに面接触させた状態でボルト７０（図６）によって固定される。光源担持反射鏡バー５２の位置決め用の上面５２Ｕが、端部支持フレーム４０、及び中間支持フレーム４１の平面部Ｈａと面接触することで、光源担持反射鏡バー５２（すなわち、一組のバー状光源３２、及びバー状反射面３４）が所定の位置に正確に位置決めされる。

光源担持バー５４は、１本のバー状光源３２を光源担持面５４Ｋで担持した断面略矩形の棒状部材であり、上記直交面Ｐ内において、光源担持反射鏡バー５２の外側に配置され、両端部が一対の端部支持フレーム４０に支持されている。かかる光源担持バー５４は、光源担持反射鏡バー５２と同様に、筐体１３の幅方向Ｂの内側（光軸Ｋに近い側）にバー状光源３２を向けた姿勢で、その位置決め用の平面である上面５４Ｕを端部支持フレーム４０、及び中間支持フレーム４１の平面部（図示せず）のそれぞれに面接触させた状態でボルト７０によって固定される。これにより、光源担持バー５４（すなわち、バー状光源３２）が所定の位置に正確に位置決めされる。

これら光源担持反射鏡バー５２、及び光源担持バー５４において、光源担持面５２Ｋ、５４Ｋには、ライン方向Ａに延びる一条の凹部６３が設けられており、この凹部６３に、バー状光源３２（ＬＥＤ基板５８）が収められている。これにより、筐体１３の幅方向Ｂ（上記直交面Ｐ内）において、バー状光源３２と、それに対面するバー状反射面３４との離間距離を狭めることなく、光源担持反射鏡バー５２、及び光源担持バー５４の間が狭められるので、照射器本体２０の幅方向Ｂの寸法を縮めることができる。
また光源担持反射鏡バー５２の光源担持面５２Ｋには、凹部６３以外の部分に、そこに入射する光を反射する補助反射面５２Ｈが設けられており、照射効率の向上が図られている。なお、光源担持バー５４についても、光源担持反射鏡バー５２の光源担持面５２Ｋの補助反射面５２Ｈと同様の作用を生じる補助的な反射板（図示せず）を取り付けてもよい。

照射器本体２０において、図６に示すように、光源担持反射鏡バー５２、及び光源担持バー５４の端部のそれぞれには回動軸５９が設けられており、各回動軸５９が端部支持フレーム４０の対応する上記フック部６０に引っ掛けられている。
したがって、光源担持反射鏡バー５２、及び光源担持バー５４を端部支持フレーム４０、及び中間支持フレーム４１に締結している上記ボルト７０を外すことで、これら光源担持反射鏡バー５２、及び光源担持バー５４が各フック部６０に回動自在に支持された状態となる。そして、光源担持反射鏡バー５２、及び光源担持バー５４を開方向Ｃに回動させることで、バー状光源３２がバー状反射面３４との距離を拡げる開方向Ｃに移動し、作業スペースが確保されることとなる。

なお、この照射器本体２０では、光源担持バー５４は、その隣の光源担持反射鏡バー５２が開方向Ｃに回動したときに接触する程に、当該光源担持反射鏡バー５２に近付けて配置されている。そこで、当該接触を避けるために、光源担持バー５４に対応したフック部６０は、光源担持バー５４が下方Ｄに移動し、光源担持反射鏡バー５２の回動時の接触を避ける位置で引っ掛かるように形成されている。

さて、メンテナンス作業の終了時には、光源担持反射鏡バー５２、及び光源担持バー５４のそれぞれが、端部支持フレーム４０、及び中間支持フレーム４１に上記ボルト７０によって固定される。この固定の際、上述の通り、光源担持反射鏡バー５２、及び光源担持バー５４の上面５２Ｕ、５４Ｕが、端部支持フレーム４０、及び中間支持フレーム４１の平面部Ｈａに面接触することで、これら光源担持反射鏡バー５２、及び光源担持バー５４が所定の位置に位置決めされる。

図８は、端部支持フレーム４０と光源担持反射鏡バー５２とのボルト７０による締結構造を模式的に示す断面図である。
同図に示すように、ボルト７０は、雄ネジが形成された軸部７１と、頭部７２とを有する。端部支持フレーム４０には、かかるボルト７０が頭部７２まで挿入される貫通孔であるフレーム側ボルト挿入孔Ｆａが形成されており、光源担持反射鏡バー５２には、雌ネジが形成された螺子穴であるバー側ボルト締結穴Ｂａが形成されている。そして、端部支持フレーム４０にボルト７０を挿入し、その軸部７１をバー側ボルト締結穴Ｂａに螺合させることで、これら端部支持フレーム４０と、光源担持反射鏡バー５２とが締結される。

かかる締結構造において、光源担持反射鏡バー５２のバー側ボルト締結穴Ｂａと、端部支持フレーム４０のフレーム側ボルト挿入孔Ｆａとの両者の芯Ｇがズレた状態でボルト７０が締め込まれた場合、何ら対策を施さなければ、ボルト７０が平面部Ｈａに対して斜めに締まるため、位置決め用の上面５２Ｕと平面部Ｈａとの間に隙間が生じる等して面接触の状態が悪くなり、位置決め精度が低下する。
そこで、本実施形態では、バー側ボルト締結穴Ｂａと、フレーム側ボルト挿入孔Ｆａとの互いの芯Ｇのズレが解消されるようになっている。

具体的には、ボルト７０は、頭部７２よりも径が大きな円筒部７３を有し、当該円筒部７３の外周面の下端部には、深さ方向Ｌに向かって縮径するテーパー面７３Ａが設けられている。
一方、フレーム側ボルト挿入孔Ｆａは、その入口部７５の内周面に、ボルト７０の円筒部７３のテーパー面７３Ａと同様に、深さ方向Ｌに向かって縮径するテーパー面７５Ａが設けられている。

かかる構成において、バー側ボルト締結穴Ｂａと、フレーム側ボルト挿入孔Ｆａとの芯Ｇがズレた状態でボルト７０がフレーム側ボルト挿入孔Ｆａに挿入された場合でも、円筒部７３のテーパー面７３Ａが、入口部７５のテーパー面７５Ａに係合することで、円筒部７３が芯Ｇに合う位置に案内され、ボルト７０の軸部７１とフレーム側ボルト挿入孔Ｆａとの芯Ｇが合わせられる。この状態でボルト７０が締め付けられることで、当該軸部７１が螺合するバー側ボルト締結穴Ｂａの芯Ｇもフレーム側ボルト挿入孔Ｆａの芯Ｇに合わせられ、芯Ｇのズレが解消される。これにより、ボルト７０による光源担持反射鏡バー５２の固定時に、芯Ｇのズレによる位置ズレが抑制される。

なお、光源担持反射鏡バー５２と中間支持フレーム４１とのボルト７０による締結構造、並びに、光源担持バー５４と、端部支持フレーム４０及び中間支持フレーム４１とのボルト７０による締結構造も、図８に示した締結構造と同様である。

次いで、光源担持反射鏡バー５２の構成について、より詳細に説明する。

図９は、光源担持反射鏡バー５２の構成を示す図である。
光源担持反射鏡バー５２は、上述の通り、ライン方向Ａに延びる棒状部材であり、光源担持面５２Ｋには、ライン方向Ａに延びる一条の上記凹部６３と、当該凹部６３以外の残余の部分に形成された補助反射面５２Ｈと、が設けられている。凹部６３には、複数のＬＥＤ基板３８が直線状に並べて収められ、ねじ止めされている。ＬＥＤ基板３８は、ライン方向Ａに長い矩形状の実装基板に、当該ライン方向Ａに沿って紫外線ＬＥＤを直線状に配列して細長い発光部３９を構成したものであり、配線３７が端子台８２に電気的に接続され、電源端子６２に接続される不図示の電線を介して制御装置によって点灯制御される。

また、光源担持反射鏡バー５２には、各ＬＥＤ基板３８を区切る位置（すなわち、隣り合うＬＥＤ基板３８の間）に、補助反射板８４を差込固定するスリット８３が形成されている。かかるスリット８３は、前掲図３に示すように、照射器本体２０の中央反射鏡バー５０にも設けられており、また、図示を省略するが、光源担持バー５４にも同様に設けられている。
補助反射板８４は、その両面が反射面に形成された板材であり、中央反射鏡バー５０、光源担持反射鏡バー５２、及び光源担持バー５４（すなわち、すべての光源反射鏡ペア３６）のそれぞれのスリット８３に差し込まれ、板バネで固定されることで、これらが延びる方向（ライン方向Ａ）に直交配置される。これにより、すべての光源反射鏡ペア３６が、ライン方向Ａにおいて、ＬＥＤ基板３８の単位で補助反射板８４によって仕切られることとなる。これにより、補助反射板８４で仕切られたライン方向Ａにおける各範囲において、並列配置された光源反射鏡ペア３６の間の照度が補われるので、照射効率が高められる。

また照射器本体２０には、補助反射板８４で仕切られたライン方向Ａにおける範囲ごとに、上記端子台８２が設けられ、当該範囲に属する各ＬＥＤ基板３８が、その範囲に対応する端子台８２に結線される。これにより、照射器本体２０が、各端子台８２を通じて、補助反射板８４で仕切られた範囲ごとに、各ＬＥＤ基板３８の点灯制御を実行できる。したがって、照射器本体２０は、ライン方向Ａにおける照射範囲（ライン状の光の長さ）や照度分布を可変したり、またバー状光源３２やバー状反射面３４のライン方向Ａにおける温度勾配に合わせて、各ＬＥＤ基板３８に流す電流を制御することで温度差を抑え、当該温度差に起因した照度ムラの抑制を図ることができる。

光源担持反射鏡バー５２は、図９に示すように、その凹部６３にライン方向Ａに沿って、バー状光源３２を冷却するための冷却パイプ８５が設けられている。この冷却パイプ８５の一方の端部８５Ｔ１は上記冷却媒体入口ポート１９Ａに接続され、他方の端部８５Ｔ２は、光源担持反射鏡バー５２の内部をライン方向Ａに貫通した戻し管８６を通じて上記冷却媒体出口ポート１９Ｂに接続されており、その内部を一方の端部８５Ｔ１から他方の端部８５Ｔ２に向かって冷却媒体が流通している。このように、戻し管８６が光源担持反射鏡バー５２の内部を通ることで、冷却効果が高められ、また省スペース化が図られている。

なお、光源担持反射鏡バー５２の回動軸５９は、冷却パイプ８５の両方の端部８５Ｔ１、８５Ｔ２、或いは、それぞれに設けたガイド（「カラー」とも呼ばれる）によって構成され、これら端部８５Ｔ１、８５Ｔ２、或いは、ガイドが上記フック部６０に回動自在に引っ掛かるようになっている。

ここで、本実施形態では、冷却パイプ８５は、光源担持反射鏡バー５２の基材であるアルミニウムよりも熱伝導率が大きな銅材の押出成形により、前掲図６に示すように、断面四角形状に形成されており、その外側面の一面である接触面８５Ｈを露出させた状態で凹部６３に埋め込まれている。この凹部６３は、その表面が平らな平面に形成されており、当該表面に、各ＬＥＤ基板３８が冷却パイプ８５の接触面８５Ｈに面接触した状態で取り付けられている。かかる面接触、並びに、冷却パイプ８５の高い熱伝導率によって、優れた冷却性能が実現されている。これに加え、冷却パイプ８５が銅製であるため耐腐食性も向上させることができる。

また本実施形態の冷却パイプ８５は、凹部６３の平らな表面に形成された一条の取付溝６３Ｍに遊嵌された状態で接着剤を用いて当該取付溝６３Ｍに固定され、その後、凹部６３の表面に対して切削、研磨などの表面加工を施すことで、凹部６３の平らな表面と冷却パイプ８５の接触面８５Ｈとが面一に成されている。
このように、取付溝６３Ｍと冷却パイプ８５の間に多少の隙間を持たせることで、光源担持反射鏡バー５２と冷却パイプ８５の間に熱膨張率の差があっても、その差が隙間で吸収され、凹部６３の表面と冷却パイプ８５の接触面８５Ｈとが面一に維持される。これにより、ＬＥＤ基板３８と接触面８５Ｈとの面接触状態が維持されるので、優れた冷却性能が阻害されることがない。
なお、冷却パイプ８５の接触面８５Ｈに熱伝導性グリス等の熱伝導材を塗布し、各ＬＥＤ基板３８と接触面８５Ｈとの熱伝導性を高めてもよいことは勿論である。

また、光源担持バー５４にも、光源担持反射鏡バー５２と同様の構成で、光源担持面５４Ｋの凹部６３に冷却パイプ８５等が設けられている。

上述した実施形態によれば次の効果を奏する。

本実施形態の光照射装置１０では、照射器本体２０が備えるバー状光源３２のそれぞれが、対面するバー状反射面３４との距離を拡げる開方向Ｃに回動自在に設けられている。これにより、メンテナンス作業時には、作業者は、バー状光源３２を開方向Ｃに回動させることで、対面するバー状反射面３４との間に、ドライバーなどの工具を差し込み、対象のＬＥＤ基板３８の取り外し作業をするのに十分な作業スペースを作ることができ、メンテナンス性を高めることができる。

本実施形態の光照射装置１０では、バー状光源３２が設けられた光源担持反射鏡バー５２、及び光源担持バー５４と、これら光源担持反射鏡バー５２、及び光源担持バー５４の各々の両端を支持する一対の端部支持フレーム４０と、を有し、各端部支持フレーム４０は、光源担持反射鏡バー５２、及び光源担持バー５４のそれぞれの端部が引っ掛かり、回動自在に支持するフック部６０を備える。
これにより、光源担持反射鏡バー５２、及び光源担持バー５４の端部をフック部６０で引っ掛けるという簡単な構成で、バー状光源３２の回動を実現でき、構成の簡略化、及び低コスト化を図ることができる。

本実施形態の光照射装置１０では、光源担持反射鏡バー５２と、光源担持バー５４のそれぞれは、位置決め用の平面である上面５２Ｕ、５４Ｕを有し、端部支持フレーム４０に形成された平面部Ｈａに、上面５２Ｕ、５４Ｕが面接触状態で固定されることで所定位置に位置決めされる構成となっている。
さらに、これら光源担持反射鏡バー５２、及び光源担持バー５４は、端部支持フレーム４０のフレーム側ボルト挿入孔Ｆａに挿入され、上面５２Ｕ、５４Ｕに形成されたバー側ボルト締結穴Ｂａに螺合するボルト７０によって端部支持フレーム４０に締結される構成となっている。
加えて、ボルト７０が備える円筒部７３の外周面と、フレーム側ボルト挿入孔Ｆａの内周面のそれぞれには、フレーム側ボルト挿入孔Ｆａとバー側ボルト締結穴Ｂａとの芯Ｇを合わせるテーパー面７３Ａ、７５Ａが設けられている。
これらの構成により、バー側ボルト締結穴Ｂａと、フレーム側ボルト挿入孔Ｆａとの芯Ｇがズレた状態でボルト７０がフレーム側ボルト挿入孔Ｆａに挿入された場合であっても、円筒部７３と入口部７５との両者のテーパー面７３Ａ、７５Ａが互いに係合することで、円筒部７３が芯Ｇに合う位置に案内され、バー側ボルト締結穴Ｂａの芯Ｇとフレーム側ボルト挿入孔Ｆａの芯Ｇが合わせられ、芯Ｇのズレが解消される。これにより、ボルト７０による光源担持反射鏡バー５２の固定時に、芯Ｇのズレによる位置ズレを抑えることができる。

本実施形態の光照射装置１０では、光源担持面５２Ｋ、５４Ｋ内の平らな表面（凹部６３の表面）にバー状光源３２と、冷却媒体が流れる冷却パイプ８５とが設けられた複数の棒状部材である光源担持反射鏡バー５２と、光源担持バー５４と、を備える。そして、冷却パイプ８５は、光源担持反射鏡バー５２、及び光源担持バー５４の一端から他端にかけて、光源担持面５２Ｋ、５４Ｋの表面に面一に設けられている。
これにより、バー状光源３２の各ＬＥＤ基板３８と冷却パイプ８５が良好に面接触し、冷却性能が高められる。

本実施形態の光照射装置１０では、冷却パイプ８５は、断面四角形状であり、外側面の一面である接触面８５Ｈがバー状光源３２の各ＬＥＤ基板３８の裏面に面接触する。
これにより、冷却パイプ８５と各ＬＥＤ基板３８との接触面積が高められ、冷却性能がより高められる。

本実施形態の光照射装置１０では、冷却パイプ８５は、光源担持反射鏡バー５２、及び光源担持バー５４の材質であるアルミニウムと熱膨張係数が異なり、かつ、当該アルミニウムよりも熱伝導率が高い材質である銅材によって形成されており、光源担持面５２Ｋ、５４Ｋの表面に設けられた取付溝６３Ｍに遊嵌され、当該取付溝６３Ｍに接着剤で固定されている。
これにより、取付溝６３Ｍと冷却パイプ８５の間に多少の隙間が存在することで、光源担持反射鏡バー５２と冷却パイプ８５の間に熱膨張率の差があっても、その差が隙間で吸収され、凹部６３の表面と冷却パイプ８５の接触面８５Ｈとの面一が維持される。これにより、ＬＥＤ基板３８と接触面８５Ｈとの面接触状態が維持されるので、優れた冷却性能を維持することができる。

本実施形態の光照射装置１０では、隣り合うＬＥＤ基板３８の間に、光源反射鏡ペア３６が延びる方向に直交した板状の補助反射板８４が設けられている。
これにより、補助反射板８４で仕切られたライン方向Ａにおける各範囲において、並列配置された光源反射鏡ペア３６の間の照度が補われるので、照射効率が高められる。

なお、上述した実施形態は、あくまでも本発明の一態様の例示であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲において任意に変形、及び応用が可能である。

上述した実施形態において、発光素子の一例として紫外線ＬＥＤを例示したが、これに限らず、他の波長の光を放射する適宜のＬＥＤを発光素子に用いてもよい。

上述した実施形態において、光源担持反射鏡バー５２の光源担持面５２Ｋは、少なくともバー状光源３２が接触する箇所（すなわち、凹部６３の表面）が平らな平面であれば、その他の部位（例えば補助反射面５２Ｈ）の表面の形状は平らな平面でなくてもよい。

また本発明の光照射装置１０は、枚葉印刷機１における光硬化用の照明に限らず、任意の用途の照明に用いることができる。

上述した実施形態における水平、及び垂直等の方向や各種の数値、形状は、特段の断りがない限り、それら方向や数値、形状と同じ作用効果を奏する範囲（いわゆる均等の範囲）を含む。

１０ 光照射装置
２０ 照射器本体
３２ バー状光源
３４ バー状反射面
３６ 光源反射鏡ペア（バー状光源とバー状反射面の対）
３８ ＬＥＤ基板（発光素子基板）
４０ 端部支持フレーム
４１ 中間支持フレーム
５０ 中央反射鏡バー
５２ 光源担持反射鏡バー（棒状部材）
５２Ｋ、５４Ｋ 光源担持面
５２Ｕ、５４Ｕ 上面（位置決め用の平面）
５２Ｈ 補助反射面
５４ 光源担持バー（棒状部材）
５９ 回動軸
６０ フック部
６３ 凹部
７０ ボルト
７３ 円筒部
７３Ａ、７５Ａ テーパー面
８２ 端子台
８４ 補助反射板
８５ 冷却パイプ
８５Ｈ 接触面
Ａ ライン方向
Ｂａ バー側ボルト締結穴（螺子穴）
Ｆａ フレーム側ボルト挿入孔（貫通孔）
Ｈａ 平面部
Ｋ 光軸

Claims (7)

1. ライン状に光を照射する光照射装置において、
   直線状に並べられた複数の発光素子基板を有し、ライン状に光を放射するバー状光源と、前記バー状光源に対面配置され、前記バー状光源のライン状の光を所定箇所にライン状に集光するバー状反射面と、の複数の対が並列に配置され、
   前記バー状光源のそれぞれが、対面する前記バー状反射面との距離を拡げる方向に移動可能に設けられている
   ことを特徴とする光照射装置。
2. 前記バー状光源が設けられた複数の棒状部材と、
   前記棒状部材の各々の両端を支持する一対の端部支持フレームを有し、
   前記端部支持フレームは、
   前記棒状部材の端部が引っ掛かり、回動自在に支持するフック部を備える
   ことを特徴とする請求項１に記載の光照射装置。
3. 前記棒状部材のそれぞれは、
   位置決め用の平面を有し、
   前記端部支持フレームに形成された平面部に、前記平面が面接触状態で固定されることで所定位置に位置決めされ、
   前記端部支持フレームの貫通孔に挿入され、前記棒状部材の前記平面に形成された螺子穴に螺合するボルトによって前記端部支持フレームに締結され、
   前記ボルトの外周面と、及び前記貫通孔の内周面のそれぞれには、前記貫通孔と前記螺子穴との芯を合わせるテーパー面が設けられている、
   ことを特徴とする請求項２に記載の光照射装置。
4. 前記棒状部材は、
   光源担持面内の平らな表面に前記バー状光源と、冷却媒体が流れる冷却パイプとが設けられており、
   前記冷却パイプは、
   前記棒状部材の一端から他端にかけて、前記光源担持面内の平らな表面に面一に設けられている、ことを特徴とする請求項２または３に記載の光照射装置。
5. 前記冷却パイプは、
   断面四角形状であり、外側面の一面が前記バー状光源の各発光素子基板に面接触する、ことを特徴とする請求項４に記載の光照射装置。
6. 前記冷却パイプは、
   前記棒状部材と熱膨張係数が異なり、かつ前記棒状部材よりも熱伝導率が高い材質で形成され、
   前記光源担持面内の平らな表面に設けられた取付溝に遊嵌され、当該取付溝に接着剤で固定されている
   ことを特徴とする請求項４または５に記載の光照射装置。
7. 隣り合う前記発光素子基板の間に、それぞれの前記対が延びる方向に直交した板状の補助反射板が設けられている、ことを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の光照射装置。

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