JPWO2014065081A1 - Light irradiation device - Google Patents

Light irradiation device Download PDF

Info

Publication number
JPWO2014065081A1
JPWO2014065081A1 JP2014543208A JP2014543208A JPWO2014065081A1 JP WO2014065081 A1 JPWO2014065081 A1 JP WO2014065081A1 JP 2014543208 A JP2014543208 A JP 2014543208A JP 2014543208 A JP2014543208 A JP 2014543208A JP WO2014065081 A1 JPWO2014065081 A1 JP WO2014065081A1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
irradiation
optical units
optical
led
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2014543208A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5815888B2 (en
Inventor
努 岸根
努 岸根
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hoya Candeo Optronics Corp
Original Assignee
Hoya Candeo Optronics Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hoya Candeo Optronics Corp filed Critical Hoya Candeo Optronics Corp
Priority to JP2014543208A priority Critical patent/JP5815888B2/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5815888B2 publication Critical patent/JP5815888B2/en
Publication of JPWO2014065081A1 publication Critical patent/JPWO2014065081A1/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F23/00—Devices for treating the surfaces of sheets, webs, or other articles in connection with printing
    • B41F23/04—Devices for treating the surfaces of sheets, webs, or other articles in connection with printing by heat drying, by cooling, by applying powders
    • B41F23/0403—Drying webs
    • B41F23/0406—Drying webs by radiation
    • B41F23/0409—Ultraviolet dryers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F23/00—Devices for treating the surfaces of sheets, webs, or other articles in connection with printing
    • B41F23/04—Devices for treating the surfaces of sheets, webs, or other articles in connection with printing by heat drying, by cooling, by applying powders

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Supply, Installation And Extraction Of Printed Sheets Or Plates (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ink Jet (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
  • Fastening Of Light Sources Or Lamp Holders (AREA)

Abstract

照射面上の所定の照射位置に、第１方向に延び、且つ、第２方向に所定の線幅を有するライン状の光を照射する光照射装置が、基板と、基板上に第１方向に沿って並べられた光源と、各光源からの光を平行光となるように整形する光学素子とを有する複数の光学ユニットを備え、複数の光学ユニットは、照射面に対して第１方向に平行なライン状の光を出射する複数の第１光学ユニット及び第２光学ユニットから成り、各第１光学ユニットは、出射光が所定の集光位置を通り、且つ、照射面上において線幅内に収まるように配置され、各第２光学ユニットは、出射光が照射面上において線幅内に収まるように配置され、照射位置から鉛直上方の所定の範囲内において、各光学ユニットからの出射光のエネルギーの総和が略一定となる。A light irradiation device that irradiates a line-shaped light extending in a first direction and having a predetermined line width in a second direction at a predetermined irradiation position on an irradiation surface is provided on the substrate and the substrate in the first direction. A plurality of optical units each having a light source arranged along with an optical element that shapes the light from each light source into parallel light, and the plurality of optical units are parallel to the irradiation surface in the first direction. A plurality of first optical units and second optical units that emit linear light, each of the first optical units passing through a predetermined condensing position and within the line width on the irradiation surface Each of the second optical units is arranged so as to be within the line width on the irradiation surface, and each of the second optical units is within a predetermined range vertically above the irradiation position. The total energy is almost constant.

Description

本発明は、ライン状の照射光を照射する光照射装置に関する。   The present invention relates to a light irradiation apparatus that emits linear irradiation light.

従来、紫外光の照射により硬化するインクを紙などの印刷対象物に転写させて印刷する印刷機が知られている。このような印刷機は、印刷対象物上のインクを硬化させるために紫外光照射装置を備えている。そして、このような紫外光照射装置においては、低消費電力化や長寿命化の要求から、従来の放電ランプに替えて、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）を光源として利用した構成が提案されている（例えば、特許文献１）。   2. Description of the Related Art Conventionally, printing machines that perform printing by transferring ink that is cured by irradiation with ultraviolet light onto a printing object such as paper are known. Such a printing machine includes an ultraviolet light irradiation device in order to cure the ink on the printing object. And in such an ultraviolet light irradiation apparatus, the structure using LED (Light Emitting Diode) as a light source is proposed instead of the conventional discharge lamp from the request | requirement of low power consumption and long lifetime ( For example, Patent Document 1).

特許文献１に記載の紫外光照射装置（ＬＥＤユニット）は、複数のＬＥＤモジュール（ＬＥＤチップ）が長手方向（第１の方向）に一定間隔に並べられ、ライン状の光を出射する基台ブロックを複数備えている。各基台ブロックは、各基台ブロックから出射されるライン状の光が、印刷対象物上の所定位置で１ラインに集光するように所定の角度で傾斜しており、短手方向（第２の方向）に所定の間隔をおいて並べて配置されている。   The ultraviolet light irradiation device (LED unit) described in Patent Document 1 includes a base block in which a plurality of LED modules (LED chips) are arranged at regular intervals in the longitudinal direction (first direction) and emits line-shaped light. There are multiple. Each base block is inclined at a predetermined angle so that the line-shaped light emitted from each base block is condensed into one line at a predetermined position on the print object, and the short side direction (the first direction) (Direction 2) and arranged at predetermined intervals.

特開２０１１−１４６６４６号公報JP 2011-146646 A

特許文献１に記載の紫外光照射装置によれば、印刷対象物上の所定位置で紫外光の照射強度を向上させることができ、照射強度分布を均一化させることができる。しかしながら、紫外光照射装置が搭載される印刷機（例えば、オフセット枚葉印刷機）においては、紫外光照射の対象となる印刷対象物が変形しやすい紙である場合が多く、搬送中に紙がばたつくことも多い。このように印刷対象物が変形すると、各ライン状の光が印刷対象物上の所定位置に集光しないため、印刷対象物上で所望の照射強度及び照射強度分布が得られず、インクの乾燥状態にむらができるといった問題がある。   According to the ultraviolet light irradiation apparatus described in Patent Document 1, it is possible to improve the irradiation intensity of ultraviolet light at a predetermined position on the printing object, and to uniformize the irradiation intensity distribution. However, in a printing machine (for example, an offset sheet-fed printing machine) equipped with an ultraviolet light irradiation device, the printing object to be irradiated with ultraviolet light is often easily deformed paper, and the paper is being transported during transportation. Often flutters. When the printing object is deformed in this way, each line-shaped light is not condensed at a predetermined position on the printing object, so that a desired irradiation intensity and irradiation intensity distribution cannot be obtained on the printing object, and the ink is dried. There is a problem that the state can be uneven.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、所定のワーキングディスタンス内において、所定の照射強度及び照射強度分布を有するライン状の光を照射可能な光照射装置を提供することである。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is light capable of irradiating linear light having a predetermined irradiation intensity and irradiation intensity distribution within a predetermined working distance. It is to provide an irradiation apparatus.

上記目的を達成するため、本発明の光照射装置は、基準の照射面上の所定の照射位置に、第１方向に延び、且つ、第１方向と直交する第２方向に所定の線幅を有するライン状の光を照射する光照射装置であって、基板と、基板上に第１方向に沿って所定間隔毎に並べられ、基板面と直交する方向に光軸の向きを揃えて配置された複数の光源と、各光源の光路上に配置され、各光源からの光を略平行光となるように整形する複数の光学素子と、をそれぞれ有する複数の光学ユニットを備え、複数の光学ユニットは、基準の照射面に対して第１方向に平行なライン状の光を出射する複数の第１光学ユニット及び複数の第２光学ユニットから成り、各第１光学ユニットは、第１方向から見たときに、出射光が照射位置の鉛直上方の所定の集光位置を通り、且つ、基準の照射面上において線幅内に収まるように配置され、各第２光学ユニットは、第１方向から見たときに、出射光が基準の照射面上において線幅内に収まるように配置され、照射位置から鉛直上方の、集光位置を含む所定の範囲内において、各第１光学ユニットからの出射光のエネルギーと各第２光学ユニットからの出射光のエネルギーの総和が略一定となることを特徴とする。   In order to achieve the above object, the light irradiation apparatus of the present invention has a predetermined line width in a second direction extending in the first direction and perpendicular to the first direction at a predetermined irradiation position on the reference irradiation surface. A light irradiation device for irradiating a line-shaped light having a substrate, and arranged on the substrate at predetermined intervals along the first direction, with the direction of the optical axis aligned in a direction perpendicular to the substrate surface. A plurality of optical units each having a plurality of light sources and a plurality of optical elements that are arranged on the optical path of each light source and shape the light from each light source so as to be substantially parallel light. Is composed of a plurality of first optical units and a plurality of second optical units that emit linear light parallel to the first direction with respect to the reference irradiation surface, and each first optical unit is viewed from the first direction. The emitted light passes through a predetermined condensing position vertically above the irradiation position. And each second optical unit is disposed within the line width on the reference irradiation surface when viewed from the first direction. The total sum of the energy of the emitted light from each first optical unit and the energy of the emitted light from each second optical unit is approximately within a predetermined range including the condensing position vertically above the irradiation position. It is characterized by being constant.

このような構成によれば、集光位置周辺で第１光学ユニットからの紫外光が密集し、集光位置から離れた照射面側の位置では第２光学ユニットからの紫外光が第１光学ユニットからの紫外光と交わるように密集する。このため、照射位置から鉛直上方の集光位置を含む所定の範囲内（所定のワーキングディスタンス内）において、所定の照射強度のライン状の光が得られる。また、所定のワーキングディスタンス内において、各第１光学ユニットからの出射光のエネルギーと各第２光学ユニットからの出射光のエネルギーの総和が略一定となるため、光照射装置から出射される光の照射強度分布は、所定のワーキングディスタンス内において、略一定となる。   According to such a configuration, the ultraviolet light from the first optical unit is concentrated around the condensing position, and the ultraviolet light from the second optical unit is the first optical unit at a position on the irradiation surface side away from the condensing position. It is so dense that it intersects with the ultraviolet light from. For this reason, line-shaped light with a predetermined irradiation intensity is obtained within a predetermined range (within a predetermined working distance) including the condensing position vertically above the irradiation position. In addition, since the sum of the energy of the emitted light from each first optical unit and the energy of the emitted light from each second optical unit is substantially constant within a predetermined working distance, the light emitted from the light irradiation device The irradiation intensity distribution is substantially constant within a predetermined working distance.

また、複数の光学ユニットは、第１方向から見たときに、照射位置における垂線を対称軸として、線対称に配置することができる。   Further, when viewed from the first direction, the plurality of optical units can be arranged line-symmetrically with the perpendicular at the irradiation position as the axis of symmetry.

また、複数の第１光学ユニット及び複数の第２光学ユニットは、第１方向から見たときに、第２方向に沿って交互に配置されることが好ましい。   The plurality of first optical units and the plurality of second optical units are preferably arranged alternately along the second direction when viewed from the first direction.

また、各第１光学ユニットは、第１方向から見たときに、照射位置における垂線を対称軸として、線対称に配置され、各第２光学ユニットは、第１方向から見たときに、第１光学ユニットの外側に、垂線を対称軸として、線対称に配置されていることが好ましい。   Each first optical unit is arranged symmetrically with respect to a perpendicular line at the irradiation position when viewed from the first direction, and each second optical unit is It is preferable that the optical axis is arranged symmetrically with the perpendicular as the axis of symmetry outside the optical unit.

また、各第１光学ユニットは、第１方向から見たときに、集光位置を中心とした円弧上に配置され、各第２光学ユニットは、第１方向から見たときに、照射位置を中心とした円弧上に配置されることが好ましい。   Each first optical unit is arranged on an arc centered on the light collecting position when viewed from the first direction, and each second optical unit has an irradiation position when viewed from the first direction. It is preferable to arrange on a center arc.

また、複数の第１光学ユニットの数が、複数の第２光学ユニットの数と等しいか、又は多いことが望ましい。この場合、第１光学ユニットは、４Ｎ個（Ｎは自然数）であり、第２光学ユニットは、２Ｎ個とすることができる。   In addition, it is desirable that the number of the plurality of first optical units is equal to or greater than the number of the plurality of second optical units. In this case, the number of first optical units can be 4N (N is a natural number), and the number of second optical units can be 2N.

また、４Ｎ個の第１光学ユニットのうちの２Ｎ個の第１光学ユニットが、他の２Ｎ個の第１光学ユニットに対して、所定間隔の１／２の距離だけ第１方向にずれて配置されており、２Ｎ個の第２光学ユニットのうちのＮ個の第２光学ユニットが、他のＮ個の第２光学ユニットに対して、所定間隔の１／２の距離だけ第１方向にずれて配置されていることが好ましい。このような構成によれば、光照射装置から出射される光の第１方向の照射強度分布が略均一となる。   In addition, 2N first optical units among the 4N first optical units are arranged so as to be shifted in the first direction by a distance ½ of a predetermined interval with respect to the other 2N first optical units. Of the 2N second optical units, the N second optical units are shifted in the first direction from the other N second optical units by a distance ½ of a predetermined interval. Are preferably arranged. According to such a configuration, the irradiation intensity distribution in the first direction of the light emitted from the light irradiation device is substantially uniform.

また、複数の光源は、基板上において、第１方向と直交する方向に２列に分かれて配置されており、第１方向から見たときに、一方の列の光源から出射された光と他方の列の光源から出射された光とが集光位置又は照射位置で交差するように、各光学素子の光軸と各光源の光軸とがずれていることが好ましい。この場合、一方の列の光源が、他方の列の光源に対して、所定間隔の１／２の距離だけ第１方向にずれて配置されることが好ましい。このような構成によれば、各第１光学ユニット及び各複数の第２光学ユニットから出射される光の第１方向の照射強度分布が略均一となる。   The plurality of light sources are arranged in two rows on the substrate in a direction orthogonal to the first direction. When viewed from the first direction, the light emitted from the light sources in one row and the other It is preferable that the optical axis of each optical element and the optical axis of each light source are shifted so that the light emitted from the light sources in this row intersects at the condensing position or the irradiation position. In this case, it is preferable that the light sources in one row are arranged so as to be shifted in the first direction by a distance ½ of a predetermined interval with respect to the light sources in the other row. According to such a configuration, the irradiation intensity distribution in the first direction of the light emitted from each first optical unit and each of the plurality of second optical units becomes substantially uniform.

また、複数の光源は、略正方形状の発光面を有する面発光ＬＥＤであり、該発光面の一方の対角線が第１方向と平行となるように配置されていることが好ましい。   The plurality of light sources are surface-emitting LEDs having a substantially square light-emitting surface, and are preferably disposed so that one diagonal line of the light-emitting surface is parallel to the first direction.

以上のように、本発明の光照射装置によれば、所定のワーキングディスタンス内において、所定の照射強度及び照射強度分布を有するライン状の光を照射することが可能となる。   As described above, according to the light irradiation apparatus of the present invention, it is possible to irradiate linear light having a predetermined irradiation intensity and irradiation intensity distribution within a predetermined working distance.

本発明の第１の実施形態に係る光照射装置の外観図である。It is an external view of the light irradiation apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態に係る光照射装置に搭載される第１ＬＥＤユニット及び第２ＬＥＤユニットの構成及び配置を説明する拡大図である。It is an enlarged view explaining the structure and arrangement | positioning of the 1st LED unit and 2nd LED unit which are mounted in the light irradiation apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 図２Ａに示す第１ＬＥＤユニット及び第２ＬＥＤユニット２００の構成を説明する拡大図である。It is an enlarged view explaining the structure of the 1st LED unit and 2nd LED unit 200 which are shown to FIG. 2A. 図３に示す第１ＬＥＤユニット及び第２ＬＥＤユニットの内部の構成を説明する図である。It is a figure explaining the structure inside the 1st LED unit shown in FIG. 3, and a 2nd LED unit. 本発明の第１の実施形態に係る光照射装置に搭載される第１ＬＥＤユニット及び第２ＬＥＤユニットから出射される紫外光の光路図である。It is an optical path figure of the ultraviolet light radiate | emitted from the 1st LED unit and 2nd LED unit mounted in the light irradiation apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態に係る光照射装置に搭載される第１ＬＥＤユニット及び第２ＬＥＤユニットから出射される紫外光の照射強度分布を示す図である。It is a figure which shows the irradiation intensity distribution of the ultraviolet light radiate | emitted from the 1st LED unit and 2nd LED unit which are mounted in the light irradiation apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態に係る光照射装置から出射される紫外光のＷＤ８０の位置での照射強度分布を示す図である。It is a figure which shows the irradiation intensity distribution in the position of WD80 of the ultraviolet light radiate | emitted from the light irradiation apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態に係る光照射装置から出射される紫外光のＷＤ９０の位置での照射強度分布を示す図である。It is a figure which shows the irradiation intensity distribution in the position of WD90 of the ultraviolet light radiate | emitted from the light irradiation apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態に係る光照射装置から出射される紫外光のＷＤ１００の位置での照射強度分布を示す図である。It is a figure which shows the irradiation intensity distribution in the position of WD100 of the ultraviolet light radiate | emitted from the light irradiation apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第２の実施形態に係る光照射装置を説明する図である。It is a figure explaining the light irradiation apparatus which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第３の実施形態に係る光照射装置を説明する図である。It is a figure explaining the light irradiation apparatus which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第４の実施形態に係る光照射装置に備えられる第１ＬＥＤユニットと第２ＬＥＤユニットの構成を説明する図である。It is a figure explaining the structure of the 1st LED unit and the 2nd LED unit with which the light irradiation apparatus which concerns on the 4th Embodiment of this invention is equipped. 本発明の第５の実施形態に係る光照射装置に備えられる第１ＬＥＤユニットと第２ＬＥＤユニットの取付け構造を説明する図である。It is a figure explaining the attachment structure of the 1st LED unit and 2nd LED unit with which the light irradiation apparatus which concerns on the 5th Embodiment of this invention is equipped.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、図中同一又は相当部分には同一の符号を付してその説明は繰り返さない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same or an equivalent part in a figure, and the description is not repeated.

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る光照射装置１の外観図である。本実施形態の光照射装置１は、紫外光により硬化するインクを紙などの印刷対象物に転写させて印刷する印刷機（不図示）に搭載される装置であり、後述するように印刷対象物の上方に配置され、印刷対象物に対してライン状の紫外光を出射する（図２Ｂ）。本明細書においては、光照射装置１から出射されるライン状の紫外光の長手（線長）方向をＸ軸方向（第１方向）、短手（線幅）方向をＹ軸方向（第２方向）、Ｘ軸及びＹ軸と直交する方向（すなわち、鉛直方向）をＺ軸方向と定義して説明する。図１Ａは、Ｙ軸方向から見たときの光照射装置１の正面図である。図１Ｂは、Ｚ軸方向から見たとき（図１Ａの下側から上側に見たとき）の光照射装置１の底面図である。図１Ｃは、Ｘ軸方向から見たとき（図１Ａの右側から左側に見たとき）の光照射装置１の側面図である。(First embodiment)
FIG. 1 is an external view of a light irradiation apparatus 1 according to the first embodiment of the present invention. The light irradiation device 1 of this embodiment is a device that is mounted on a printing machine (not shown) that prints by transferring ink that is cured by ultraviolet light onto a printing object such as paper. Is disposed above the line, and emits line-shaped ultraviolet light to the printing object (FIG. 2B). In this specification, the longitudinal (line length) direction of the line-shaped ultraviolet light emitted from the light irradiation device 1 is the X-axis direction (first direction), and the short (line width) direction is the Y-axis direction (second direction). Direction), a direction orthogonal to the X axis and the Y axis (that is, a vertical direction) is defined as a Z axis direction. FIG. 1A is a front view of the light irradiation apparatus 1 when viewed from the Y-axis direction. FIG. 1B is a bottom view of the light irradiation apparatus 1 when viewed from the Z-axis direction (when viewed from the lower side to the upper side of FIG. 1A). FIG. 1C is a side view of the light irradiation apparatus 1 when viewed from the X-axis direction (when viewed from the right side to the left side of FIG. 1A).

図１に示すように、光照射装置１は、ケース１０、基台ブロック２０、４個の第１ＬＥＤユニット１００（第１光学ユニット）、２個の第２ＬＥＤユニット２００（第２光学ユニット）を備えている。ケース１０は、基台ブロック２０、第１ＬＥＤユニット１００及び第２ＬＥＤユニット２００を収容するケース（筐体）である。また、第１ＬＥＤユニット１００及び第２ＬＥＤユニット２００は、共にＸ軸に平行なライン状の紫外光を出射するユニットである（詳細は後述）。   As shown in FIG. 1, the light irradiation apparatus 1 includes a case 10, a base block 20, four first LED units 100 (first optical units), and two second LED units 200 (second optical units). ing. The case 10 is a case (housing) that houses the base block 20, the first LED unit 100, and the second LED unit 200. The first LED unit 100 and the second LED unit 200 are units that emit linear ultraviolet light parallel to the X axis (details will be described later).

基台ブロック２０は、第１ＬＥＤユニット１００及び第２ＬＥＤユニット２００を固定するための支持部材であり、ステンレス鋼等の金属によって形成されている。図１Ｂ及びＣに示すように、基台ブロック２０は、Ｘ軸方向に延びる略矩形の板状の部材であり、下面はＹ軸方向に沿って凹む部分円筒面となっている。基台ブロック２０の下面（すなわち、部分円筒面）には、Ｘ軸方向に延びる第１ＬＥＤユニット１００及び第２ＬＥＤユニット２００がＹ軸方向に沿って（すなわち、部分円筒面に沿って）並んで配置され、ネジ止めやハンダ付け等によって固着されている。   The base block 20 is a support member for fixing the first LED unit 100 and the second LED unit 200, and is formed of a metal such as stainless steel. As shown in FIGS. 1B and 1C, the base block 20 is a substantially rectangular plate-like member extending in the X-axis direction, and the lower surface is a partial cylindrical surface that is recessed along the Y-axis direction. The first LED unit 100 and the second LED unit 200 extending in the X-axis direction are arranged along the Y-axis direction (that is, along the partial cylindrical surface) on the lower surface (that is, the partial cylindrical surface) of the base block 20. It is fixed by screwing or soldering.

ケース１０の下面（光照射装置１の下面）は開口部１０ａを有しており、この開口部１０ａを通って、第１ＬＥＤユニット１００及び第２ＬＥＤユニット２００からの紫外光が印刷対象物に向かって出射するように構成されている。   The lower surface of the case 10 (the lower surface of the light irradiation device 1) has an opening 10a, and the ultraviolet light from the first LED unit 100 and the second LED unit 200 is directed toward the printing object through the opening 10a. It is comprised so that it may radiate | emit.

図２は、本発明の第１の実施形態に係る光照射装置１に搭載される第１ＬＥＤユニット１００及び第２ＬＥＤユニット２００の構成及び配置を説明する拡大図である。図２Ａは、図１Ｂの拡大図であり、説明の便宜のため、基台ブロック２０を省略し、図１Ｂに示す第１ＬＥＤユニット１００及び第２ＬＥＤユニット２００を９０°回転させた上で、基台ブロック２０の部分円筒面を平面に展開して（引き延ばして）示している。また、図２Ｂは、図１Ｃの拡大断面図であり、Ｘ軸方向から見たときの第１ＬＥＤユニット１００及び第２ＬＥＤユニット２００の配置を示している。   FIG. 2 is an enlarged view for explaining the configuration and arrangement of the first LED unit 100 and the second LED unit 200 mounted on the light irradiation apparatus 1 according to the first embodiment of the present invention. 2A is an enlarged view of FIG. 1B. For convenience of explanation, the base block 20 is omitted, and the first LED unit 100 and the second LED unit 200 shown in FIG. The partial cylindrical surface of the block 20 is shown expanded (extended) in a plane. FIG. 2B is an enlarged cross-sectional view of FIG. 1C and shows the arrangement of the first LED unit 100 and the second LED unit 200 when viewed from the X-axis direction.

図３は、図２Ａに示す第１ＬＥＤユニット１００及び第２ＬＥＤユニット２００の構成を説明する拡大図である。また、図４は、図３に示す第１ＬＥＤユニット１００及び第２ＬＥＤユニット２００の内部の構成を説明する図であり、図３のＡ−Ａ’断面図である。なお、本実施形態の第１ＬＥＤユニット１００と第２ＬＥＤユニット２００は、後述するレンズ１１５（２１５）の構成のみが異なり、その他の構成については共通するため、図３及び図４においては、共通する構成には同じ符号を付し、第１ＬＥＤユニット１００及び第２ＬＥＤユニット２００を同一の図を用いて示している。   FIG. 3 is an enlarged view illustrating the configuration of the first LED unit 100 and the second LED unit 200 shown in FIG. 2A. 4 is a diagram for explaining the internal configuration of the first LED unit 100 and the second LED unit 200 shown in FIG. 3, and is a cross-sectional view taken along the line A-A ′ of FIG. The first LED unit 100 and the second LED unit 200 of the present embodiment are different only in the configuration of a lens 115 (215), which will be described later, and are common in other configurations. Therefore, in FIG. 3 and FIG. Are denoted by the same reference numerals, and the first LED unit 100 and the second LED unit 200 are shown using the same figure.

図２Ａ、図３に示すように、第１ＬＥＤユニット１００のそれぞれは、Ｘ軸方向に延びる矩形状の基板１０１と、２０個のＬＥＤモジュール１１０を備えている。また、第２ＬＥＤユニット２００のそれぞれは、第１ＬＥＤユニット１００と同様、Ｘ軸方向に延びる矩形状の基板１０１と、２０個のＬＥＤモジュール２１０を備えている。第１ＬＥＤユニット１００のＬＥＤモジュール１１０は、Ｘ軸方向に延びる基板１０１の中心線ＣＬ１を挟んで２列（Ｙ軸方向）×１０個（Ｘ軸方向）の２次元正方格子状に稠密に基板１０１上に配置され、基板１０１と電気的に接続されている。また、第２ＬＥＤユニット２００のＬＥＤモジュール２１０は、Ｘ軸方向に延びる基板１０１の中心線ＣＬ２を挟んで２列（Ｙ軸方向）×１０個（Ｘ軸方向）の２次元正方格子状に稠密に基板１０１上に配置され、基板１０１と電気的に接続されている。第１ＬＥＤユニット１００及び第２ＬＥＤユニット２００の基板１０１は、不図示の印刷機のＬＥＤ駆動回路に接続されており、各ＬＥＤモジュール１１０、２１０には、基板１０１を介してＬＥＤ駆動回路からの駆動電流が供給されるようになっている。各ＬＥＤモジュール１１０、２１０に駆動電流が供給されると、各ＬＥＤモジュール１１０、２１０からは駆動電流に応じた光量の紫外光が出射され、第１ＬＥＤユニット１００及び第２ＬＥＤユニット２００のそれぞれからＸ軸に平行なライン状の紫外光が出射される。なお、本実施形態の各ＬＥＤモジュール１１０、２１０は、略一様な光量の紫外光を出射するように各ＬＥＤモジュール１１０、２１０に供給される駆動電流が調整されており、第１ＬＥＤユニット１００及び第２ＬＥＤユニット２００のそれぞれから出射されるライン状の紫外光は、Ｘ軸方向において略均一な照射強度分布を有している（詳細は後述）。なお、図２Ａ、図３に示すように、本実施形態の各ＬＥＤモジュール１１０、２１０の間隔Ｐは、約１２ｍｍに設定されている。   As shown in FIGS. 2A and 3, each of the first LED units 100 includes a rectangular substrate 101 extending in the X-axis direction and 20 LED modules 110. Each of the second LED units 200 includes a rectangular substrate 101 extending in the X-axis direction and 20 LED modules 210, similar to the first LED unit 100. The LED modules 110 of the first LED unit 100 are densely arranged in a two-dimensional square lattice of two rows (Y-axis direction) × 10 (X-axis direction) across the center line CL1 of the substrate 101 extending in the X-axis direction. It is arranged above and is electrically connected to the substrate 101. The LED modules 210 of the second LED unit 200 are densely arranged in a two-dimensional square lattice of two rows (Y-axis direction) × 10 (X-axis direction) across the center line CL2 of the substrate 101 extending in the X-axis direction. It is disposed on the substrate 101 and is electrically connected to the substrate 101. The substrate 101 of the first LED unit 100 and the second LED unit 200 is connected to an LED drive circuit of a printing machine (not shown), and each LED module 110, 210 has a drive current from the LED drive circuit via the substrate 101. Is to be supplied. When a drive current is supplied to each LED module 110, 210, each LED module 110, 210 emits ultraviolet light with a light amount corresponding to the drive current, and the X-axis from each of the first LED unit 100 and the second LED unit 200. Line-shaped ultraviolet light parallel to the light is emitted. In addition, the drive current supplied to each LED module 110,210 is adjusted so that each LED module 110,210 of this embodiment may radiate | emit the ultraviolet light of a substantially uniform light quantity, The 1st LED unit 100 and The line-shaped ultraviolet light emitted from each of the second LED units 200 has a substantially uniform irradiation intensity distribution in the X-axis direction (details will be described later). As shown in FIGS. 2A and 3, the interval P between the LED modules 110 and 210 of this embodiment is set to about 12 mm.

図３、図４に示すように、第１ＬＥＤユニット１００の各ＬＥＤモジュール１１０は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）素子１１１（光源）、レンズ１１３及びレンズ１１５（光学素子）を備えている。また、第２ＬＥＤユニット２００の各ＬＥＤモジュール２１０は、ＬＥＤモジュール１１０と同様、ＬＥＤ素子１１１、レンズ１１３及びレンズ２１５を備えている。すなわち、本実施形態のＬＥＤモジュール２１０は、レンズ１１５とは異なるレンズ２１５を備える点で、ＬＥＤモジュール１１０と異なっている。   As shown in FIGS. 3 and 4, each LED module 110 of the first LED unit 100 includes an LED (Light Emitting Diode) element 111 (light source), a lens 113 and a lens 115 (optical element). Each LED module 210 of the second LED unit 200 includes an LED element 111, a lens 113, and a lens 215, similar to the LED module 110. That is, the LED module 210 of the present embodiment is different from the LED module 110 in that the lens module 215 is different from the lens 115.

ＬＥＤ素子１１１は、略正方形の発光面を備え、ＬＥＤ駆動回路から駆動電流の供給を受けて、インクの硬化波長（例えば、３８５ｎｍ）の紫外光を出射する。ＬＥＤ素子１１１は、発光面の２本の対角線が、それぞれＸ軸方向及びＹ軸方向に向くように４５°傾いて基板１０１上に取付けられている。このため、隣接するＬＥＤモジュール１１０（又は２１０）の各ＬＥＤ素子１１１は、発光面の各辺がＸ軸方向又はＹ軸方向に向くように（すなわち、４５°傾けずに）配置した場合に比較して、互いに近接して配置され、隣接するＬＥＤモジュール１１０（又は２１０）からの紫外光も互いに近接した状態で出射される。   The LED element 111 has a substantially square light emitting surface, and receives a drive current supplied from the LED drive circuit, and emits ultraviolet light having an ink curing wavelength (for example, 385 nm). The LED element 111 is mounted on the substrate 101 at an angle of 45 ° so that two diagonal lines of the light emitting surface are directed in the X-axis direction and the Y-axis direction, respectively. Therefore, each LED element 111 of the adjacent LED module 110 (or 210) is compared with the case where each side of the light emitting surface is arranged so as to face the X axis direction or the Y axis direction (that is, without tilting by 45 °). Thus, the ultraviolet light from the adjacent LED modules 110 (or 210) that are arranged close to each other is also emitted in a state of being close to each other.

ＬＥＤモジュール１１０の各ＬＥＤ素子１１１の光軸上には、不図示のレンズホルダに保持されたレンズ１１３及びレンズ１１５が配置されている（図４）。レンズ１１３は、例えばシリコーン樹脂の射出成形により形成された、ＬＥＤ素子１１１側が平面の平凸レンズであり、ＬＥＤ素子１１１から拡散しながら入射される紫外光を集光して後段のレンズ１１５に導光する。レンズ１１５は、例えばシリコーン樹脂の射出成形により形成された、入射面及び出射面が共に凸面の両凸レンズであり、レンズ１１３から入射される紫外光を略平行光に整形する。従って、レンズ１１５（すなわち、各ＬＥＤモジュール１１０）からは、所定のビーム径を有した略平行な紫外光が出射される。なお、本実施形態のレンズ１１３及びレンズ１１５は、出射される紫外光のＸ軸方向ビーム径が約１８ｍｍ（半値幅）、Ｙ軸方向ビーム径が約１２ｍｍ（半値幅）となるように設計されている。   On the optical axis of each LED element 111 of the LED module 110, a lens 113 and a lens 115 held by a lens holder (not shown) are arranged (FIG. 4). The lens 113 is a plano-convex lens having a flat LED element 111 side formed by injection molding of, for example, silicone resin. The lens 113 condenses ultraviolet light incident while diffusing from the LED element 111 and guides it to the lens 115 at the subsequent stage. To do. The lens 115 is a biconvex lens that is formed by injection molding of, for example, silicone resin, and both the incident surface and the output surface are convex, and shapes the ultraviolet light incident from the lens 113 into substantially parallel light. Therefore, substantially parallel ultraviolet light having a predetermined beam diameter is emitted from the lens 115 (that is, each LED module 110). The lens 113 and the lens 115 of the present embodiment are designed so that the X-axis direction beam diameter of the emitted ultraviolet light is about 18 mm (half-value width) and the Y-axis direction beam diameter is about 12 mm (half-value width). ing.

上述したように、本実施形態のＬＥＤモジュール１１０は、基板１０１上に、２列（Ｙ軸方向）×１０個（Ｘ軸方向）の２次元正方格子状に稠密に配置され、隣接する各ＬＥＤモジュール１１０からの紫外光は近接した状態で出射される。このため、各第１ＬＥＤユニット１００からは、Ｘ軸方向に延びるライン状の紫外光がＹ軸方向に２列並んで出射される。   As described above, the LED module 110 of the present embodiment is densely arranged in a two-dimensional square lattice of two rows (Y-axis direction) × 10 (X-axis direction) on the substrate 101, and each adjacent LED. The ultraviolet light from the module 110 is emitted in a close state. For this reason, from each 1st LED unit 100, the line-shaped ultraviolet light extended in a X-axis direction is radiate | emitted along 2 rows in a Y-axis direction.

なお、図４に示すように、本実施形態においては、レンズ１１３とレンズ１１５の光軸が一致し、且つ、レンズ１１３とレンズ１１５の光軸がＬＥＤ素子１１１の光軸（発光面の中心を通る中心軸）に対しＹ軸方向にオフセットして配置されている。つまり、各ＬＥＤモジュール１１０のレンズ１１３とレンズ１１５の光軸は、基板１０１の中心（中心線ＣＬ１）寄りに、所定の距離だけオフセットしている。このため、ＬＥＤ素子１１１から出射される紫外光の光路は、レンズ１１３及びレンズ１１５によって内側（中心線ＣＬ１側）に曲げられる。後述するように、本実施形態の第１ＬＥＤユニット１００は、基板１０１の中心線ＣＬ１を通る基板１０１の垂線ＶＬ１（仮想線）が、集光位置Ｆ１を通るように配置されており（図２Ｂ、図４）、第１ＬＥＤユニット１００から出射される２列のライン状の紫外光は、第１ＬＥＤユニット１００から離れるに従って徐々に垂線ＶＬ１に近づき、集光位置Ｆ１で交差するように構成されている。   As shown in FIG. 4, in this embodiment, the optical axes of the lens 113 and the lens 115 coincide with each other, and the optical axis of the lens 113 and the lens 115 is the optical axis of the LED element 111 (the center of the light emitting surface). It is arranged offset in the Y-axis direction with respect to the passing central axis). That is, the optical axes of the lenses 113 and 115 of each LED module 110 are offset by a predetermined distance toward the center of the substrate 101 (center line CL1). For this reason, the optical path of the ultraviolet light emitted from the LED element 111 is bent inward (center line CL1 side) by the lens 113 and the lens 115. As will be described later, the first LED unit 100 of the present embodiment is arranged such that the perpendicular line VL1 (virtual line) of the substrate 101 passing through the center line CL1 of the substrate 101 passes through the condensing position F1 (FIG. 2B, 4), the two rows of line-shaped ultraviolet light emitted from the first LED unit 100 are configured to gradually approach the perpendicular line VL1 as they move away from the first LED unit 100, and intersect at the condensing position F1.

ＬＥＤモジュール２１０の各ＬＥＤ素子１１１の光軸上には、ＬＥＤモジュール１１０と同様、不図示のレンズホルダに保持されたレンズ１１３及びレンズ２１５が配置されている（図４）。レンズ２１５は、入射面及び出射面が共に凸面の両凸レンズであり、レンズ１１３から入射される紫外光を略平行光に整形する点でＬＥＤモジュール１１０のレンズ１１５と共通するが、凸面の曲率、及びレンズの厚さにおいてレンズ１１５と相違する。つまり、本実施形態においては、レンズ２１５から出射される紫外光のＹ軸方向のビーム径が、レンズ１１５から出射される紫外光のＹ軸方向のビーム径よりも大きくなるように構成されており、レンズ２１５から出射される紫外光のＸ軸方向ビーム径が約１８ｍｍ（半値幅）、Ｙ軸方向ビーム径が約１４ｍｍ（半値幅）となるように設計されている。なお、別の実施形態としては、レンズ２１５から出射される紫外光のＹ軸方向のビーム径が、レンズ１１５から出射される紫外光のＹ軸方向のビーム径よりも小さくなるように構成してもよい。   Similar to the LED module 110, a lens 113 and a lens 215 held by a lens holder (not shown) are arranged on the optical axis of each LED element 111 of the LED module 210 (FIG. 4). The lens 215 is a biconvex lens in which both the entrance surface and the exit surface are convex, and is common with the lens 115 of the LED module 110 in that the ultraviolet light incident from the lens 113 is shaped into substantially parallel light. The lens thickness is different from that of the lens 115. That is, in the present embodiment, the beam diameter in the Y axis direction of the ultraviolet light emitted from the lens 215 is configured to be larger than the beam diameter in the Y axis direction of the ultraviolet light emitted from the lens 115. The X-axis direction beam diameter of the ultraviolet light emitted from the lens 215 is designed to be about 18 mm (half-value width), and the Y-axis direction beam diameter is about 14 mm (half-value width). As another embodiment, the beam diameter in the Y-axis direction of the ultraviolet light emitted from the lens 215 is configured to be smaller than the beam diameter in the Y-axis direction of the ultraviolet light emitted from the lens 115. Also good.

上述したように、本実施形態のＬＥＤモジュール２１０は、基板１０１上に、２列（Ｙ軸方向）×１０個（Ｘ軸方向）の２次元正方格子状に稠密に配置され、隣接する各ＬＥＤモジュール２１０からの紫外光は近接した状態で出射される。このため、各第２ＬＥＤユニット２００からは、Ｘ軸方向に延びるライン状の紫外光がＹ軸方向に２列並んで出射される。   As described above, the LED module 210 of the present embodiment is densely arranged in a two-dimensional square lattice of 2 rows (Y-axis direction) × 10 (X-axis direction) on the substrate 101, and each adjacent LED. Ultraviolet light from the module 210 is emitted in a close state. For this reason, from each 2nd LED unit 200, the line-shaped ultraviolet light extended in an X-axis direction is radiate | emitted along 2 rows in a Y-axis direction.

なお、図４に示すように、本実施形態においては、レンズ１１３とレンズ２１５の光軸が一致し、且つ、レンズ１１３とレンズ２１５の光軸がＬＥＤ素子１１１の光軸に対しＹ軸方向にオフセットして配置されている。つまり、各ＬＥＤモジュール１１０のレンズ１１３とレンズ２１５の光軸は、基板１０１の中心（中心線ＣＬ２）寄りに、所定の距離だけオフセットしている。このため、ＬＥＤ素子１１１から出射される紫外光の光路は、レンズ１１３及びレンズ２１５によって内側（中心線ＣＬ２側）に曲げられる。後述するように、本実施形態の第２ＬＥＤユニット２００は、基板１０１の中心線ＣＬ２を通る基板１０１の垂線ＶＬ２（仮想線）が、集光位置Ｆ２を通るように配置されており（図２Ｂ、図４）、第２ＬＥＤユニット２００から出射される２列のライン状の紫外光は、第２ＬＥＤユニット２００から離れるに従って徐々に垂線ＶＬ２に近づき、集光位置Ｆ２で交差（集光）するように構成されている。   As shown in FIG. 4, in the present embodiment, the optical axes of the lens 113 and the lens 215 coincide with each other, and the optical axes of the lens 113 and the lens 215 are in the Y-axis direction with respect to the optical axis of the LED element 111. It is arranged with an offset. That is, the optical axes of the lens 113 and the lens 215 of each LED module 110 are offset by a predetermined distance toward the center of the substrate 101 (center line CL2). For this reason, the optical path of the ultraviolet light emitted from the LED element 111 is bent inward (center line CL2 side) by the lens 113 and the lens 215. As will be described later, the second LED unit 200 of the present embodiment is arranged such that the perpendicular line VL2 (virtual line) of the substrate 101 passing through the center line CL2 of the substrate 101 passes through the condensing position F2 (FIG. 2B, 4), the two lines of line-shaped ultraviolet light emitted from the second LED unit 200 gradually approach the perpendicular line VL2 as they move away from the second LED unit 200, and intersect (condensate) at the condensing position F2. Has been.

次に、上述した第１ＬＥＤユニット１００と第２ＬＥＤユニット２００の配置について説明する。図２Ｂに示すように、本実施形態の光照射装置１においては、４個の第１ＬＥＤユニット１００と２個の第２ＬＥＤユニット２００が、Ｘ軸方向から見たときに、基台ブロック２０の下面（すなわち、部分円筒面）に沿って、円弧状に配置される。そして、各第１ＬＥＤユニット１００及び各第２ＬＥＤユニット２００からの紫外光が、基準の照射面Ｒ上の基準の照射位置に向かって出射され、基準の照射位置において線幅ＬＷの範囲を照射するように構成されている。なお、本実施形態においては、紫外光の線幅ＬＷは基準の照射位置に対して±約２０ｍｍに設定されており、線長ＬＬ（Ｘ軸方向の長さ）は約１００ｍｍに設定されている。   Next, the arrangement of the first LED unit 100 and the second LED unit 200 described above will be described. As shown in FIG. 2B, in the light irradiation device 1 of the present embodiment, when the four first LED units 100 and the two second LED units 200 are viewed from the X-axis direction, the bottom surface of the base block 20 It is arranged in an arc shape along (that is, a partial cylindrical surface). And the ultraviolet light from each 1st LED unit 100 and each 2nd LED unit 200 is radiate | emitted toward the reference | standard irradiation position on the reference | standard irradiation surface R, and irradiates the range of line | wire width LW in a reference | standard irradiation position. It is configured. In the present embodiment, the ultraviolet light line width LW is set to about ± 20 mm with respect to the reference irradiation position, and the line length LL (length in the X-axis direction) is set to about 100 mm. .

また、本実施形態の光照射装置１においては、ケース１０の下端から下方（Ｚ軸方向）に１００ｍｍ離れた位置（図２Ｂ中、「ＷＤ１００」と示す）におけるＸ−Ｙ平面を基準の照射面Ｒとし、印刷対象物は、不図示の印刷機の搬送装置によって基準の照射面Ｒ上をＹ軸方向に沿って右から左に搬送されるように構成されている。従って、印刷対象物が基準の照射面Ｒ上を右から左に順次搬送されることにより、第１ＬＥＤユニット１００及び第２ＬＥＤユニット２００から出射される紫外光が印刷対象物上を順次移動（走査）し、印刷対象物上のインクを順次硬化（定着）させる。なお、本明細書においては、ケース１０の下端を基準とした下方（Ｚ軸方向）の距離を光照射装置１のワーキングディスタンス（ＷＤ）といい、以下、例えば、ワーキングディスタンス１００ｍｍの位置を「ＷＤ１００」という。   Further, in the light irradiation device 1 of the present embodiment, the reference irradiation surface is the XY plane at a position (indicated as “WD100” in FIG. 2B) that is 100 mm away from the lower end of the case 10 (in the Z-axis direction). The printing object is configured to be conveyed from right to left along the Y-axis direction on the reference irradiation surface R by a conveyance device of a printing press (not shown). Accordingly, when the printing object is sequentially conveyed from the right to the left on the reference irradiation surface R, the ultraviolet light emitted from the first LED unit 100 and the second LED unit 200 sequentially moves (scans) on the printing object. Then, the ink on the printing object is sequentially cured (fixed). In the present specification, a distance below (Z-axis direction) with respect to the lower end of the case 10 is referred to as a working distance (WD) of the light irradiation device 1, and hereinafter, for example, a position of a working distance of 100 mm is referred to as “WD100”. "

また、図２Ａに示すように、本実施形態の４個の第１ＬＥＤユニット１００をＺ軸方向から見たとき、２個の第１ＬＥＤユニット１００（右側から２番目及び４番目の第１ＬＥＤユニット１００）が他の２個の第１ＬＥＤユニット１００（右側から１番目及び３番目の第１ＬＥＤユニット１００）に対してＸ軸方向にＰ／２（すなわち、ＬＥＤモジュール１１０の間隔Ｐの１／２）の距離だけオフセットして配置されている。上述したよう各第１ＬＥＤユニット１００のＬＥＤモジュール１１０は、Ｘ軸方向に稠密に１０個並んでいるが、各ＬＥＤモジュール１１０から出射される紫外光は略平行光であるため、隣接するＬＥＤモジュール１１０から出射される紫外光がＸ軸方向においてオーバーラップせず、櫛歯状の強度分布となる。そこで、本実施形態においては、右側から２番目及び４番目の第１ＬＥＤユニット１００を、右側から１番目及び３番目の第１ＬＥＤユニット１００に対してＰ／２の距離だけずらして配置することで、強度分布が低くなる部分を打ち消し、各第１ＬＥＤユニット１００からの紫外光が印刷対象物上に照射されたときにＸ軸方向において略均一な強度分布となるようにしている。   Further, as shown in FIG. 2A, when the four first LED units 100 of the present embodiment are viewed from the Z-axis direction, the two first LED units 100 (second and fourth first LED units 100 from the right side) Is a distance of P / 2 in the X-axis direction relative to the other two first LED units 100 (first and third first LED units 100 from the right side) (that is, 1/2 of the interval P between the LED modules 110) Are just offset and arranged. As described above, ten LED modules 110 of each first LED unit 100 are densely arranged in the X-axis direction. However, since the ultraviolet light emitted from each LED module 110 is substantially parallel light, adjacent LED modules 110 are arranged. The ultraviolet light emitted from the laser beam does not overlap in the X-axis direction, resulting in a comb-like intensity distribution. Therefore, in the present embodiment, the second and fourth first LED units 100 from the right side are shifted by a distance of P / 2 with respect to the first and third first LED units 100 from the right side, The portion where the intensity distribution is low is canceled out, and when the ultraviolet light from each of the first LED units 100 is irradiated onto the printing object, the intensity distribution is substantially uniform in the X-axis direction.

また同様に、本実施形態の２個の第２ＬＥＤユニット２００をＺ軸方向から見たとき、右側の第１ＬＥＤユニット１００が左側の第２ＬＥＤユニット２００に対してＸ軸方向にＰ／２（すなわち、ＬＥＤモジュール１１０の間隔Ｐの１／２）の距離だけオフセットして配置されている。このため、各第２ＬＥＤユニット２００からの紫外光が印刷対象物上に照射されたとき、強度分布が低くなる部分が互いに打ち消され、Ｘ軸方向において略均一な強度分布となる。   Similarly, when the two second LED units 200 of the present embodiment are viewed from the Z-axis direction, the right first LED unit 100 is P / 2 in the X-axis direction relative to the left second LED unit 200 (that is, The LED modules 110 are arranged so as to be offset by a distance 1/2) of the interval P of the LED modules 110. For this reason, when the ultraviolet light from each 2nd LED unit 200 is irradiated on a printing target object, the parts where intensity distribution becomes low cancel each other, and it becomes a substantially uniform intensity distribution in the X-axis direction.

上述したように、複数の第１ＬＥＤユニット１００及び第２ＬＥＤユニット２００から出射されるライン状の紫外光を印刷対象物上（すなわち、基準の照射面Ｒ上の基準の照射位置）に集光させることによって印刷対象物上のインクを定着させることができる。ここで、インクを定着させるために必要な紫外光の照射強度の観点からは、複数のライン状の紫外光を印刷対象物上のできる限り狭小な範囲内に集光させることが望ましい。しかし、紫外光照射の対象となる印刷対象物は、紙である場合も多く、搬送中にばたつく（すなわち、Ｚ軸方向の位置が変動する）ことも多い。このように印刷対象物の位置がＺ軸方向に変動すると（すなわち、印刷対象物が基準の照射面Ｒ上を通過しないと）、各ライン状の紫外光が所定のワーキングディスタンスとは異なる位置で印刷対象物上に入射することとなり、所定の照射強度の紫外光を印刷対象物上に照射できなくなるといった問題が生じる。そして、紫外光の照射強度が、インクを定着させるために必要な照射強度に達しないと、インクの乾燥状態にむらができるといった問題が発生する。そこで、本実施形態においては、第１ＬＥＤユニット１００から出射されるライン状の紫外光を、基準の照射位置の鉛直上方の集光位置Ｆ１に集光させ、第２ＬＥＤユニット２００から出射されるライン状の紫外光を基準の照射位置である集光位置Ｆ２に集光させることにより、ケース１０の下端から下側（Ｚ軸方向）に８０ｍｍ離れた位置（すなわち、ワーキングディスタンス８０ｍｍの位置（図２Ｂ中、「ＷＤ８０」と示す））とＷＤ１００との間で、所望する紫外線の照射強度及び照射強度分布が得られるように構成している。なお、本実施形態においては、集光位置Ｆ１は、基準の照射面から鉛直上方に１５ｍｍ離れた位置に設定されている。また、図２Ｂにおいては、説明の便宜のため、基準の照射位置を通る基準の照射面Ｒの垂線（すなわち、集光位置Ｆ１と集光位置Ｆ２を通る直線）を光照射装置１から出射される紫外光の光路の中心線Ｏとして示している。   As described above, the line-like ultraviolet light emitted from the plurality of first LED units 100 and the second LED units 200 is condensed on the print object (that is, the reference irradiation position on the reference irradiation surface R). Thus, the ink on the printing object can be fixed. Here, from the viewpoint of the irradiation intensity of the ultraviolet light necessary for fixing the ink, it is desirable to condense a plurality of line-shaped ultraviolet light within the narrowest possible range on the printing object. However, the printed object to be irradiated with ultraviolet light is often paper, and often fluctuates during conveyance (that is, the position in the Z-axis direction varies). As described above, when the position of the printing object fluctuates in the Z-axis direction (that is, when the printing object does not pass on the reference irradiation surface R), each line-shaped ultraviolet light is at a position different from a predetermined working distance. The incident light is incident on the printing object, which causes a problem that ultraviolet light having a predetermined irradiation intensity cannot be irradiated on the printing object. Then, if the irradiation intensity of the ultraviolet light does not reach the irradiation intensity necessary for fixing the ink, there arises a problem that the dried state of the ink can be uneven. Therefore, in the present embodiment, the line-shaped ultraviolet light emitted from the first LED unit 100 is condensed at the condensing position F1 vertically above the reference irradiation position, and the line-shaped ultraviolet light emitted from the second LED unit 200 is collected. Is condensed at a condensing position F2, which is a reference irradiation position, to a position 80 mm away from the lower end of the case 10 (in the Z-axis direction) (ie, at a working distance of 80 mm (in FIG. 2B)). , Indicated as “WD80”)) and WD100, a desired ultraviolet irradiation intensity and irradiation intensity distribution can be obtained. In the present embodiment, the condensing position F1 is set to a position 15 mm away vertically from the reference irradiation surface. In FIG. 2B, for convenience of explanation, a perpendicular line of the reference irradiation surface R passing through the reference irradiation position (that is, a straight line passing through the condensing position F1 and the condensing position F2) is emitted from the light irradiation apparatus 1. It is shown as the center line O of the optical path of the ultraviolet light.

図５は、本実施形態の第１ＬＥＤユニット１００及び第２ＬＥＤユニット２００から出射される紫外光の光路図である。図５Ａは、第１ＬＥＤユニット１００から出射される紫外光の光路図を示しており、図５Ｂは、第２ＬＥＤユニット２００から出射される紫外光の光路図を示している。   FIG. 5 is an optical path diagram of ultraviolet light emitted from the first LED unit 100 and the second LED unit 200 of the present embodiment. FIG. 5A shows an optical path diagram of ultraviolet light emitted from the first LED unit 100, and FIG. 5B shows an optical path diagram of ultraviolet light emitted from the second LED unit 200.

図２Ｂ、図５Ａに示すように、本実施形態の４個の第１ＬＥＤユニット１００は、Ｘ軸方向から見たときに、各第１ＬＥＤユニット１００の垂線ＶＬ１が集光位置Ｆ１を通るように、集光位置Ｆ１を中心とする半径１１５ｍｍの円周の円弧上の、中心線Ｏに対して±６．５°の位置と±１９．５°の位置にそれぞれ配置される。つまり、４個の第１ＬＥＤユニット１００は、Ｘ軸方向から見たときに、中心線Ｏを対称軸として線対称に配置されている。また、上述したように、第１ＬＥＤユニット１００から出射される２列のライン状の紫外光は、Ｘ軸方向から見たときに、集光位置Ｆ１で交差（集光）するように構成されている。従って、４個の第１ＬＥＤユニット１００から出射される合計８本（８列）のライン状の紫外光は、集光位置Ｆ１で交差して基準の照射面Ｒ（ＷＤ１００）上に至り、印刷対象物上で線幅ＬＷの範囲内を照射する。   As shown in FIG. 2B and FIG. 5A, the four first LED units 100 of the present embodiment are arranged such that the vertical line VL1 of each first LED unit 100 passes through the condensing position F1 when viewed from the X-axis direction. They are arranged at a position of ± 6.5 ° and a position of ± 19.5 ° with respect to the center line O on a circular arc with a radius of 115 mm centered on the condensing position F1. That is, the four first LED units 100 are arranged symmetrically about the center line O as the symmetry axis when viewed from the X-axis direction. Further, as described above, the two rows of line-shaped ultraviolet light emitted from the first LED unit 100 are configured to intersect (condensate) at the condensing position F1 when viewed from the X-axis direction. Yes. Accordingly, a total of eight (eight rows) of line-shaped ultraviolet light emitted from the four first LED units 100 intersects at the condensing position F1 and reaches the reference irradiation surface R (WD100) to be printed. Irradiate within the range of the line width LW on the object.

また、図２Ｂ、図５Ｂに示すように、本実施形態の２個の第２ＬＥＤユニット２００は、Ｘ軸方向から見たときに、各第２ＬＥＤユニット２００の垂線ＶＬ２が集光位置Ｆ２を通るように、集光位置Ｆ２を中心とする所定の円弧（例えば、半径１２５ｍｍの円周の円弧）上の中心線Ｏに対して±３０°の位置にそれぞれ配置される。つまり、２個の第２ＬＥＤユニット２００は、Ｘ軸方向から見たときに、４個の第１ＬＥＤユニット１００を挟むように、中心線Ｏを対称軸として線対称に配置されている。また、上述したように、第２ＬＥＤユニット２００から出射される２列のライン状の紫外光は、集光位置Ｆ２で集光するように構成されている。従って、２個の第２ＬＥＤユニット２００から出射される合計４本（４列）のライン状の紫外光は、集光位置Ｆ２で集光して基準の照射面Ｒ（ＷＤ１００）上で線幅ＬＷの範囲内を照射する。   Further, as shown in FIGS. 2B and 5B, the two second LED units 200 of the present embodiment are configured such that the perpendicular VL2 of each second LED unit 200 passes through the condensing position F2 when viewed from the X-axis direction. Are arranged at a position of ± 30 ° with respect to the center line O on a predetermined arc (for example, a circular arc having a radius of 125 mm) centered on the condensing position F2. That is, when viewed from the X-axis direction, the two second LED units 200 are arranged symmetrically about the center line O as the symmetry axis so as to sandwich the four first LED units 100. Further, as described above, the two rows of line-shaped ultraviolet light emitted from the second LED unit 200 are configured to be condensed at the condensing position F2. Accordingly, a total of four (four rows) of line-shaped ultraviolet light emitted from the two second LED units 200 is condensed at the condensing position F2, and the line width LW on the reference irradiation surface R (WD100). Irradiate within the range of.

図６は、各ＬＥＤモジュール１１０及び２１０から出射される紫外光の照射強度分布（ビームプロファイル）であり、Ｘ−Ｙ平面上の、光照射装置１の長手方向の中心位置（すなわち、紫外光の線長ＬＬ（Ｘ軸方向の長さ）の１／２の位置）でのＹ軸方向の照射強度分布を示している。図６の「α」は、各ＬＥＤモジュール１１０（つまり、第１ＬＥＤユニット１００）から出射される紫外光の照射強度の総和を示し、「β」は、各ＬＥＤモジュール２１０（つまり、第２ＬＥＤユニット２００）から出射される紫外光の照射強度の総和を示している。図６Ａは、ＷＤ８０の位置での照射強度分布を示し、図６Ｂは、ＷＤ９０（ケース１０の下端から下側（Ｚ軸方向）に９０ｍｍ離れた位置）での照射強度分布を示し、図６Ｃは、ＷＤ１００の位置での照射強度分布を示している。なお、図６Ａ、Ｂ、Ｃの横軸は中心線Ｏを「０ｍｍ」としたときの距離であり、各図の縦軸は単位面積当たりの紫外光の照射強度（ｍＷ／ｃｍ２）である。FIG. 6 is an irradiation intensity distribution (beam profile) of ultraviolet light emitted from each of the LED modules 110 and 210. The center position in the longitudinal direction of the light irradiation device 1 on the XY plane (that is, the ultraviolet light intensity). The irradiation intensity distribution in the Y-axis direction at the line length LL (1/2 position of the length in the X-axis direction) is shown. “Α” in FIG. 6 indicates the total irradiation intensity of ultraviolet light emitted from each LED module 110 (that is, the first LED unit 100), and “β” indicates each LED module 210 (that is, the second LED unit 200). ) Shows the total irradiation intensity of ultraviolet light emitted from. 6A shows the irradiation intensity distribution at the position of WD80, FIG. 6B shows the irradiation intensity distribution at WD90 (position 90 mm away from the lower end (Z-axis direction) from the lower end of case 10), and FIG. , The irradiation intensity distribution at the position of WD100 is shown. 6A, 6B, and 6C, the horizontal axis represents the distance when the center line O is “0 mm”, and the vertical axis in each figure represents the irradiation intensity (mW / cm 2 ) of ultraviolet light per unit area. .

図５及び図６Ａに示すように、ＷＤ８０の位置では、集光位置Ｆ１に向かう各ＬＥＤモジュール１１０からの紫外光が中心線Ｏの周辺に集まるため、αは中心線Ｏ付近（０ｍｍの位置）で大きなピークを有する分布となる。また、集光位置Ｆ２に向かう各ＬＥＤモジュール２１０からの紫外光は、中心線Ｏから離れた位置をそれぞれ通るため、βには±約１２ｍｍの位置に２つの低いピークができている。   As shown in FIGS. 5 and 6A, at the position of WD80, since ultraviolet light from each LED module 110 toward the condensing position F1 is collected around the center line O, α is near the center line O (position of 0 mm). The distribution has a large peak. Moreover, since the ultraviolet light from each LED module 210 toward the condensing position F2 passes through a position away from the center line O, β has two low peaks at a position of ± about 12 mm.

図５及び図６Ｂに示すように、ＷＤ９０の位置では、集光位置Ｆ１において集光した各ＬＥＤモジュール１１０からの紫外光が、集光位置Ｆ１から離れるに従って徐々に拡がっていくが、集光位置Ｆ１（ＷＤ８５）に近いことから、大きく拡がることはなく、αは中心線Ｏ付近で大きなピークを有する分布となる。また、集光位置Ｆ２に向かう各ＬＥＤモジュール２１０からの紫外光は、ＷＤ８０の場合よりも中心線Ｏに近づくため、βはなだらかな山形の分布になる。   As shown in FIG. 5 and FIG. 6B, at the position of WD90, the ultraviolet light from each LED module 110 condensed at the condensing position F1 gradually spreads as the distance from the condensing position F1 increases. Since it is close to F1 (WD85), it does not expand greatly, and α has a distribution having a large peak near the center line O. Moreover, since the ultraviolet light from each LED module 210 toward the condensing position F2 is closer to the center line O than in the case of WD80, β has a gentle mountain-shaped distribution.

図５及び図６Ｃに示すように、ＷＤ１００の位置では、集光位置Ｆ１において集光した各ＬＥＤモジュール１１０からの紫外光が、さらに拡がるため、αは、図６Ａ、Ｂと比較して幅広の分布となる。また、各ＬＥＤモジュール２１０からの紫外光は、集光位置Ｆ２（すなわち、ＷＤ１００）で集光するように構成されているため、βは中心線Ｏ付近（０ｍｍの位置）でピークを有する分布となる。なお、本実施形態においては、βは、２つのＬＥＤユニット２００が照射する光で構成されるため、４つのＬＥＤユニット１００から照射光で構成されるαに比べて総照射光強度が１／２となっている。   As shown in FIG. 5 and FIG. 6C, at the position of WD100, the ultraviolet light from each LED module 110 condensed at the condensing position F1 further spreads, so α is wider than that in FIGS. 6A and B. Distribution. Moreover, since the ultraviolet light from each LED module 210 is configured to be condensed at the condensing position F2 (that is, WD100), β has a distribution having a peak near the center line O (position of 0 mm). Become. In the present embodiment, since β is composed of light emitted from the two LED units 200, the total irradiation light intensity is ½ compared to α composed of irradiation light from the four LED units 100. It has become.

このように、本実施形態においては、ＷＤ８０の位置ではＬＥＤモジュール１１０（第１ＬＥＤユニット１００）からの紫外光が中心線Ｏの周辺に集まるが、ケース１０の下端からの距離（ワーキングディスタンス）が長くなるにつれて、ＬＥＤモジュール２１０（第２ＬＥＤユニット２００）からの紫外光が中心線Ｏの周辺に集まり、ワーキングディスタンスが集光位置Ｆ１よりも長くなるとＬＥＤモジュール１１０（第１ＬＥＤユニット１００）からの紫外光が中心線Ｏから離れるように構成されている。そして、このような構成によって、ＷＤ８０〜ＷＤ１００の範囲において、インクを定着させるために必要な照射強度が得られ、且つ、略一定の光エネルギーが得られるようになっている。つまり、図６Ａ、Ｂ、Ｃの各図において、線幅ＬＷ内（±２０ｍｍ）におけるαの強度分布の積分値とβの強度分布の積分値の総和（つまり、光エネルギー）は略等しく、この光エネルギーの最大値は、インクを定着させるために必要な照射強度よりも十分大きなものになっている。   As described above, in the present embodiment, ultraviolet light from the LED module 110 (first LED unit 100) gathers around the center line O at the position of the WD 80, but the distance from the lower end of the case 10 (working distance) is long. As a result, ultraviolet light from the LED module 210 (second LED unit 200) gathers around the center line O, and when the working distance becomes longer than the condensing position F1, ultraviolet light from the LED module 110 (first LED unit 100) It is configured to be away from the center line O. With such a configuration, in the range of WD80 to WD100, the irradiation intensity necessary for fixing the ink can be obtained, and substantially constant light energy can be obtained. That is, in each of FIGS. 6A, 6B, and 6C, the sum of the integrated values of the intensity distribution of α and the integrated value of the intensity distribution of β within the line width LW (± 20 mm) (that is, light energy) is substantially equal. The maximum value of light energy is sufficiently larger than the irradiation intensity necessary for fixing the ink.

図７、８、９は、本実施形態の光照射装置１から出射される紫外光の照射強度分布を示した図である。図７はＷＤ８０の位置での紫外光の照射強度分布を示し、図８はＷＤ９０の位置での紫外光の照射強度分布を示し、図９はＷＤ１００の位置での紫外光の照射強度分布を示している。また、図７Ａ、図８Ａ、図９Ａは、Ｘ−Ｙ平面上の、中心線Ｏの位置でのＸ軸方向の照射強度分布であり、横軸は光照射装置１の長手方向の中心（すなわち、紫外光の線長ＬＬ（Ｘ軸方向の長さ）の１／２の位置）を「０ｍｍ」としたときの距離であり、縦軸は単位面積当たりの紫外光の照射強度（ｍＷ／ｃｍ２）である。また、図７Ｂ、図８Ｂ、図９Ｂは、Ｘ−Ｙ平面上の、光照射装置１の長手方向の中心位置（すなわち、紫外光の線長ＬＬ（Ｘ軸方向の長さ）の１／２の位置）でのＹ軸方向の照射強度分布であり、横軸は中心線Ｏを「０ｍｍ」としたときの距離であり、縦軸は単位面積当たりの紫外光の照射強度（ｍＷ／ｃｍ２）である。なお、図７、８、９の「α」は、４個の第１ＬＥＤユニット１００から出射される紫外光の照射強度の総和を示し、「β」は、２個の第２ＬＥＤユニット２００から出射される紫外光の照射強度の総和を示し、「α＋β」は、αとβを加算した結果（つまり、光照射装置１から出射される紫外光の照射強度）を示している。7, 8, and 9 are diagrams showing the irradiation intensity distribution of the ultraviolet light emitted from the light irradiation device 1 of the present embodiment. 7 shows the irradiation intensity distribution of ultraviolet light at the position of WD80, FIG. 8 shows the irradiation intensity distribution of ultraviolet light at the position of WD90, and FIG. 9 shows the irradiation intensity distribution of ultraviolet light at the position of WD100. ing. 7A, FIG. 8A, and FIG. 9A are irradiation intensity distributions in the X-axis direction at the position of the center line O on the XY plane, and the horizontal axis is the center in the longitudinal direction of the light irradiation apparatus 1 (that is, , The distance when the line length LL (length in the X axis direction) of the ultraviolet light is “0 mm”, and the vertical axis indicates the irradiation intensity of the ultraviolet light per unit area (mW / cm 2 ). 7B, FIG. 8B, and FIG. 9B are ½ of the center position in the longitudinal direction of the light irradiation device 1 on the XY plane (that is, the line length LL of ultraviolet light (the length in the X-axis direction)). The horizontal axis is the distance when the center line O is “0 mm”, and the vertical axis is the irradiation intensity of ultraviolet light per unit area (mW / cm 2). ). 7, 8, and 9, “α” indicates the total irradiation intensity of ultraviolet light emitted from the four first LED units 100, and “β” is emitted from the two second LED units 200. “Α + β” indicates the result of adding α and β (that is, the irradiation intensity of the ultraviolet light emitted from the light irradiation apparatus 1).

上述したように、ＷＤ８０の位置では、Ｙ軸方向において、第２ＬＥＤユニット２００から出射される紫外光が中心線Ｏから離れた位置を通るため（図６Ａ）、図７Ａ、Ｂに示すように、中心線Ｏ付近でのβの強度は低いものとなる。しかし、α＋β（つまり、光照射装置１から出射される紫外光全体の照射強度）としては、線長ＬＬの全範囲（±約５０ｍｍ）に亘って約３５００ｍＷ／ｃｍ２の強度が維持されており、インクを定着させるために必要な照射強度（例えば、３０００ｍＷ／ｃｍ２）よりも十分大きなものになっている。なお、インクを定着させるために必要な照射強度は、インクの種類、印刷速度、用紙等の印刷条件によって異なるため、印刷条件に応じて適宜設定される。As described above, since the ultraviolet light emitted from the second LED unit 200 passes through the position away from the center line O in the Y-axis direction at the position of the WD 80 (FIG. 6A), as shown in FIGS. The intensity of β near the center line O is low. However, as α + β (that is, the irradiation intensity of the entire ultraviolet light emitted from the light irradiation device 1), an intensity of about 3500 mW / cm 2 is maintained over the entire range (± about 50 mm) of the line length LL. The irradiation intensity required to fix the ink (for example, 3000 mW / cm 2) is sufficiently larger. Note that the irradiation intensity necessary for fixing the ink varies depending on the type of ink, the printing speed, and the printing conditions such as paper, and thus is appropriately set according to the printing conditions.

また、上述したように、ＷＤ９０の位置では、Ｙ軸方向において、第２ＬＥＤユニット２００から出射される紫外光がＷＤ８０の場合よりも中心線Ｏに近づくため（図６Ｂ）、図８Ａ、Ｂに示すように、中心線Ｏ付近でのβの強度はＷＤ８０の場合よりも大きなものとなる。また、第１ＬＥＤユニット１００から出射される紫外光はＷＤ８０の場合よりも中心線Ｏに対して若干拡がるため（図６Ｂ）、αの強度はＷＤ８０の場合よりも若干小さなものとなる。しかし、α＋β（つまり、光照射装置１から出射される紫外光全体の照射強度）としては、線長ＬＬの全範囲（±約５０ｍｍ）に亘って平均約３５００ｍＷ／ｃｍ２の照射強度が維持されており、インクを定着させるために必要な照射強度よりも十分大きなものになっている。Further, as described above, at the position of WD90, in the Y-axis direction, the ultraviolet light emitted from the second LED unit 200 is closer to the center line O than in the case of WD80 (FIG. 6B). Thus, the intensity of β in the vicinity of the center line O is larger than that in the case of WD80. Further, since the ultraviolet light emitted from the first LED unit 100 is slightly expanded with respect to the center line O than in the case of WD80 (FIG. 6B), the intensity of α is slightly smaller than that in the case of WD80. However, as α + β (that is, the irradiation intensity of the entire ultraviolet light emitted from the light irradiation device 1), an irradiation intensity of about 3500 mW / cm 2 on average is maintained over the entire range (± about 50 mm) of the line length LL. Therefore, it is sufficiently larger than the irradiation intensity necessary for fixing the ink.

また、上述したように、ＷＤ１００の位置では、Ｙ軸方向において、第２ＬＥＤユニット２００から出射される紫外光がＷＤ９０の場合よりもさらに中心線Ｏに近づくため（図６Ｃ）、図９Ａ、Ｂに示すように、中心線Ｏ付近でのβの強度はＷＤ９０の場合よりもさらに大きなものとなる。また、第１ＬＥＤユニット１００から出射される紫外光はＷＤ９０の場合よりも中心線Ｏに対して拡がるため（図６Ｃ）、αの強度はＷＤ９０の場合よりも横（線幅ＬＷ方向）に拡がり、ピークはさらに小さなものとなる。しかし、α＋β（つまり、光照射装置１から出射される紫外光全体の照射強度）としては、線長ＬＬの全範囲（±約５０ｍｍ）に亘って平均約３５００ｍＷ／ｃｍ２の照射強度が維持されており、インクを定着させるために必要な照射強度よりも十分大きなものになっている。Further, as described above, at the position of WD100, in the Y-axis direction, the ultraviolet light emitted from the second LED unit 200 is closer to the center line O than in the case of WD90 (FIG. 6C). As shown, the intensity of β in the vicinity of the center line O is larger than that in the case of WD90. Further, since the ultraviolet light emitted from the first LED unit 100 spreads with respect to the center line O as compared with the case of WD90 (FIG. 6C), the intensity of α spreads laterally (in the line width LW direction) as compared with the case of WD90, The peak is even smaller. However, as α + β (that is, the irradiation intensity of the entire ultraviolet light emitted from the light irradiation device 1), an irradiation intensity of about 3500 mW / cm 2 on average is maintained over the entire range (± about 50 mm) of the line length LL. Therefore, it is sufficiently larger than the irradiation intensity necessary for fixing the ink.

このように、本実施形態の光照射装置１から出射される紫外光の照射強度は、ＷＤ８０〜ＷＤ１００の範囲において、平均約３５００ｍＷ／ｃｍ２のピーク強度が維持されるように構成されている。また、光照射装置１から出射される紫外光のエネルギーは、各第１光学ユニットからの紫外光のエネルギーと各第２光学ユニットからの紫外光のエネルギーの総和であり、ＷＤ８０〜ＷＤ１００の範囲において略一定となるため、光照射装置１から出射される紫外光の照射強度分布は、ＷＤ８０〜ＷＤ１００の範囲において、略一定となる。従って、紫外光照射の対象となる印刷対象物（例えば、紙）がＷＤ８０〜ＷＤ１００の範囲でばたついたとしても、インクを定着させるために必要な照射強度の紫外光を印刷対象物に対して均一に照射することができるため、インクの乾燥状態は安定する（つまり、乾燥状態にむらができることはない）。As described above, the irradiation intensity of the ultraviolet light emitted from the light irradiation apparatus 1 of the present embodiment is configured to maintain an average peak intensity of about 3500 mW / cm 2 in the range of WD80 to WD100. The energy of the ultraviolet light emitted from the light irradiation device 1 is the sum of the energy of the ultraviolet light from each first optical unit and the energy of the ultraviolet light from each second optical unit, and in the range of WD80 to WD100. Since it becomes substantially constant, the irradiation intensity distribution of the ultraviolet light emitted from the light irradiation apparatus 1 is substantially constant in the range of WD80 to WD100. Therefore, even if the printing object (for example, paper) subject to ultraviolet light irradiation fluctuates in the range of WD80 to WD100, ultraviolet light having an irradiation intensity necessary for fixing the ink is applied to the printing object. The ink can be uniformly irradiated, so that the dry state of the ink is stable (that is, the dry state is not uneven).

以上が本実施形態の説明であるが、本発明は、上記の構成に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲において様々な変形が可能である。   The above is description of this embodiment, However, This invention is not limited to said structure, A various deformation | transformation is possible in the range of the technical idea of this invention.

（第２の実施形態）
図１０は、本発明の第２の実施形態に係る光照射装置２を説明する図である。図１０Ａは、光照射装置２から出射される紫外光の光路図である。図１０Ｂは、光照射装置２から出射される紫外光の、ＷＤ８０、９０、１００における各照射強度分布であり、ＷＤ８０、９０、１００の各Ｘ−Ｙ平面上の、中心線Ｏの位置でのＸ軸方向の照射強度分布を示している。また、図１０Ｃは、光照射装置２から出射される紫外光の、ＷＤ８０、９０、１００における各照射強度分布であり、ＷＤ８０、９０、１００の各Ｘ−Ｙ平面上の、光照射装置１の長手方向の中心位置（すなわち、紫外光の線長ＬＬ（Ｘ軸方向の長さ）の１／２の位置）でのＹ軸方向の照射強度分布を示している。(Second Embodiment)
FIG. 10 is a diagram illustrating a light irradiation apparatus 2 according to the second embodiment of the present invention. FIG. 10A is an optical path diagram of ultraviolet light emitted from the light irradiation device 2. FIG. 10B shows each irradiation intensity distribution in the WDs 80, 90, and 100 of the ultraviolet light emitted from the light irradiation device 2, and at the position of the center line O on each XY plane of the WDs 80, 90, and 100. The irradiation intensity distribution in the X-axis direction is shown. Moreover, FIG. 10C is each irradiation intensity distribution in WD80, 90, 100 of the ultraviolet light radiate | emitted from the light irradiation apparatus 2, and the light irradiation apparatus 1 on each XY plane of WD80, 90, 100 of FIG. The irradiation intensity distribution in the Y-axis direction at the center position in the longitudinal direction (that is, a position that is ½ of the line length LL (length in the X-axis direction) of ultraviolet light) is shown.

図１０Ａに示すように、本実施形態の光照射装置２は、第１の実施形態の第２ＬＥＤユニット２００を第１ＬＥＤユニット１００に置換えて配置した点で第１の実施形態の光照射装置１と異なる。   As shown to FIG. 10A, the light irradiation apparatus 2 of this embodiment differs from the light irradiation apparatus 1 of 1st Embodiment by the point which replaced the 2nd LED unit 200 of 1st Embodiment with the 1st LED unit 100, and is arrange | positioned. Different.

図１０Ｂ、Ｃに示すように、本実施形態の光照射装置２から出射される紫外光の照射強度分布においても、ＷＤ８０〜ＷＤ１００の範囲において、平均約３５００〜４０００ｍＷ／ｃｍ２程度のピーク強度が維持されている。また、図１０Ｃにおいて、ＷＤ８０、９０、１００の各照射強度分布がほぼ重なることから、ＷＤ８０〜ＷＤ１００の範囲において、線幅ＬＷ内（±２０ｍｍ）における光エネルギーが略一定になっているといえる。従って、本実施形態の構成によっても、第１の実施形態と同様、紫外光照射の対象となる印刷対象物（例えば、紙）がＷＤ８０〜ＷＤ１００の範囲でばたついたとしても、インクを定着させるために必要な照射強度の紫外光を印刷対象物に対して均一に照射することができる。As shown in FIGS. 10B and 10C, in the irradiation intensity distribution of the ultraviolet light emitted from the light irradiation apparatus 2 of the present embodiment, the peak intensity of about 3500 to 4000 mW / cm 2 on average is in the range of WD80 to WD100. Maintained. In FIG. 10C, since the irradiation intensity distributions of WD80, 90, and 100 substantially overlap, it can be said that the light energy within the line width LW (± 20 mm) is substantially constant in the range of WD80 to WD100. Accordingly, even with the configuration of the present embodiment, as in the first embodiment, even if the printing object (for example, paper) to be irradiated with ultraviolet light fluctuates in the range of WD80 to WD100, the ink is fixed. Therefore, it is possible to uniformly irradiate the printing object with ultraviolet light having an irradiation intensity necessary for the purpose.

（第３の実施形態）
図１１は、本発明の第３の実施形態に係る光照射装置３を説明する図である。図１１Ａは、光照射装置３から出射される紫外光の光路図である。図１１Ｂは、光照射装置３から出射される紫外光の、ＷＤ８０、９０、１００における各照射強度分布であり、ＷＤ８０、９０、１００の各Ｘ−Ｙ平面上の、中心線Ｏの位置でのＸ軸方向の照射強度分布を示している。また、図１１Ｃは、光照射装置３から出射される紫外光の、ＷＤ８０、９０、１００における各照射強度分布であり、ＷＤ８０、９０、１００の各Ｘ−Ｙ平面上の、光照射装置１の長手方向の中心位置（すなわち、紫外光の線長ＬＬ（Ｘ軸方向の長さ）の１／２の位置）でのＹ軸方向の照射強度分布を示している。(Third embodiment)
FIG. 11 is a diagram illustrating a light irradiation device 3 according to the third embodiment of the present invention. FIG. 11A is an optical path diagram of ultraviolet light emitted from the light irradiation device 3. FIG. 11B shows each irradiation intensity distribution in the WDs 80, 90, and 100 of the ultraviolet light emitted from the light irradiation device 3, and at the position of the center line O on each XY plane of the WDs 80, 90, and 100. The irradiation intensity distribution in the X-axis direction is shown. Moreover, FIG. 11C is each irradiation intensity distribution in WD80, 90, 100 of the ultraviolet light radiate | emitted from the light irradiation apparatus 3, and the light irradiation apparatus 1 on each XY plane of WD80, 90, 100 of FIG. The irradiation intensity distribution in the Y-axis direction at the center position in the longitudinal direction (that is, a position that is ½ of the line length LL (length in the X-axis direction) of ultraviolet light) is shown.

図１１Ａに示すように、本実施形態の光照射装置３は、３個の第１ＬＥＤユニット１００と３個の第２ＬＥＤユニット２００を備え、Ｘ軸方向から見たときに、第１ＬＥＤユニット１００と第２ＬＥＤユニット２００とが、Ｙ軸方向に交互に配置されている点で第１の実施形態の光照射装置１と異なる。   As shown to FIG. 11A, the light irradiation apparatus 3 of this embodiment is provided with the three 1st LED units 100 and the 3rd 2nd LED units 200, and when it sees from a X-axis direction, 1st LED unit 100 and 1st The 2LED units 200 are different from the light irradiation device 1 of the first embodiment in that they are alternately arranged in the Y-axis direction.

図１１Ｂ、Ｃに示すように、本実施形態の光照射装置３から出射される紫外光の照射強度分布においても、ＷＤ８０〜ＷＤ１００の範囲において、平均約３５００〜４５００ｍＷ／ｃｍ２程度のピーク強度が維持されている。また、図１１Ｃにおいて、ＷＤ８０、９０、１００の各照射強度分布がほぼ重なることから、ＷＤ８０〜ＷＤ１００の範囲において、線幅ＬＷ内（±２０ｍｍ）における光エネルギーが略一定になっているといえる。従って、本実施形態の構成によっても、第１の実施形態と同様、紫外光照射の対象となる印刷対象物（例えば、紙）がＷＤ８０〜ＷＤ１００の範囲でばたついたとしても、インクを定着させるために必要な照射強度の紫外光を印刷対象物に対して均一に照射することができる。As shown in FIGS. 11B and 11C, in the irradiation intensity distribution of the ultraviolet light emitted from the light irradiation apparatus 3 of this embodiment, the peak intensity of about 3500 to 4500 mW / cm 2 on average is in the range of WD80 to WD100. Maintained. Further, in FIG. 11C, since the irradiation intensity distributions of WD80, 90, and 100 almost overlap, it can be said that the light energy within the line width LW (± 20 mm) is substantially constant in the range of WD80 to WD100. Accordingly, even with the configuration of the present embodiment, as in the first embodiment, even if the printing object (for example, paper) to be irradiated with ultraviolet light fluctuates in the range of WD80 to WD100, the ink is fixed. Therefore, it is possible to uniformly irradiate the printing object with ultraviolet light having an irradiation intensity necessary for the purpose.

（第４の実施形態）
図１２は、本発明の第４の実施形態に係る光照射装置４に備えられる、第１ＬＥＤユニット１００Ａと第２ＬＥＤユニット２００Ａの構成を説明する図である。本実施形態の第１ＬＥＤユニット１００Ａ及び第２ＬＥＤユニット２００Ａにおいては、ＬＥＤモジュール１１０及び２１０が千鳥状に（つまり、１列×１０個の一方のＬＥＤモジュール１１０及び２１０が、１列×１０個の他方のＬＥＤモジュール１１０及び２１０に対して間隔Ｐの１／２の距離だけオフセットされて互い違いに）稠密に配置されている点で第１の実施形態の光照射装置１と異なる。(Fourth embodiment)
FIG. 12 is a diagram illustrating the configuration of the first LED unit 100A and the second LED unit 200A provided in the light irradiation device 4 according to the fourth embodiment of the present invention. In the first LED unit 100A and the second LED unit 200A of the present embodiment, the LED modules 110 and 210 are staggered (that is, one row × 10 one LED module 110 and 210 is one row × 10 other). It differs from the light irradiation apparatus 1 of the first embodiment in that the LED modules 110 and 210 are densely arranged in an offset manner by being offset by a distance of ½ of the interval P.

ＬＥＤモジュール１１０及び２１０をこのように配置すると、各第１ＬＥＤユニット１００Ａ及び各第２ＬＥＤユニット２００Ａから出射される２列のライン状の紫外光が、それぞれＬＥＤモジュール１１０、２１０の間隔Ｐの１／２の距離だけＸ軸方向に相対的にオフセットする。従って、第１の実施形態と同様、各ライン状の紫外光は、強度分布の低くなる部分を互いに打ち消し合い、印刷対象物上でＸ軸方向に略均一な強度分布となる。本実施形態の構成によれば、第１の実施形態の光照射装置１のように、第１ＬＥＤユニット１００及び第２ＬＥＤユニット２００自体をＸ軸方向にオフセットして配置する必要がなくなるため、第１ＬＥＤユニット１００及び第２ＬＥＤユニット２００の基台ブロック２０に対する取付け位置調整等が簡略化される。   When the LED modules 110 and 210 are arranged in this way, two lines of line-shaped ultraviolet light emitted from each of the first LED units 100A and each of the second LED units 200A are half of the interval P between the LED modules 110 and 210, respectively. Is relatively offset in the X-axis direction by a distance of. Therefore, as in the first embodiment, each line-shaped ultraviolet light cancels out the portions where the intensity distribution is low, and has a substantially uniform intensity distribution in the X-axis direction on the print object. According to the configuration of the present embodiment, the first LED unit 100 and the second LED unit 200 need not be arranged offset in the X-axis direction as in the light irradiation device 1 of the first embodiment. Adjustment of the mounting position of the unit 100 and the second LED unit 200 with respect to the base block 20 is simplified.

（第５の実施形態）
図１３は、本発明の第５の実施形態に係る光照射装置５に備えられる、第１ＬＥＤユニット１００と第２ＬＥＤユニット２００の取付け構造を説明する図である。本実施形態の光照射装置５は、下面に部分円筒面を備える第１の実施形態の基台ブロック２０に代えて、下面に第１ＬＥＤユニット１００及び第２ＬＥＤユニット２００を固定するための取付け傾斜面２０Ｍａ〜２０Ｍｆを備えた基台ブロック２０Ｍを備える点で第１の実施形態の光照射装置１と異なる。(Fifth embodiment)
FIG. 13 is a diagram illustrating a mounting structure of the first LED unit 100 and the second LED unit 200 provided in the light irradiation device 5 according to the fifth embodiment of the present invention. The light irradiation device 5 of the present embodiment has an inclined mounting surface for fixing the first LED unit 100 and the second LED unit 200 to the lower surface instead of the base block 20 of the first embodiment having a partial cylindrical surface on the lower surface. It differs from the light irradiation apparatus 1 of 1st Embodiment by the point provided with the base block 20M provided with 20Ma-20Mf.

このように、基台ブロック２０Ｍに第１ＬＥＤユニット１００及び第２ＬＥＤユニット２００を固定するための取付け傾斜面２０Ｍａ〜２０Ｍｆを形成すると、各第１ＬＥＤユニット１００及び各第２ＬＥＤユニット２００を基台ブロック２０Ｍに対して精確に取付けることが可能となり、また各第１ＬＥＤユニット１００及び各第２ＬＥＤユニット２００の取付け角度の調整が不要となる。   As described above, when the mounting inclined surfaces 20Ma to 20Mf for fixing the first LED unit 100 and the second LED unit 200 are formed on the base block 20M, the first LED units 100 and the second LED units 200 are mounted on the base block 20M. On the other hand, it is possible to mount the first LED unit 100 and the second LED unit 200 with no adjustment of the mounting angle.

なお、上述した各実施形態においては、ＷＤ１００の位置を基準の照射面Ｒとし、印刷対象物である紙のばたつき範囲をＷＤ８０〜ＷＤ１００の範囲と想定し、ＷＤ８０〜ＷＤ１００の範囲で均一な紫外光を照射できるように構成したが（以下、このように均一な紫外光を照射できる範囲を「照射範囲」という）、このような構成に限定されるものではない。   In each of the above-described embodiments, the position of the WD 100 is set as the reference irradiation surface R, and the flapping range of the paper that is the printing target is assumed to be the range of WD 80 to WD 100, and uniform ultraviolet light in the range of WD 80 to WD 100. (Hereinafter, such a range in which uniform ultraviolet light can be irradiated is referred to as an “irradiation range”), but is not limited to such a configuration.

表１は、光照射装置１と照射面Ｒとの間の距離（すなわち、ワーキングディスタンス）、照射範囲、集光位置Ｆ１の範囲（光照射装置１から集光位置Ｆ１までの距離範囲）との関係を示す表である。表１に示すように、光照射装置１と照射面Ｒ間の距離が１２５ｍｍであり、照射範囲が３０ｍｍである場合、集光位置Ｆ１の位置を光照射装置１から９８ｍｍ〜１０７ｍｍの範囲内に設定し、照射範囲が１５ｍｍである場合、１１１ｍｍ〜１１６ｍｍの範囲内に設定することにより、照射範囲内を所定の線長ＬＬに亘って均一に照射することができる。また、光照射装置１と照射面Ｒ間の距離が７５ｍｍであり、照射範囲が２５ｍｍである場合、集光位置Ｆ１の位置を光照射装置１から５３ｍｍ〜６０ｍｍの範囲内に設定し、照射範囲が１０ｍｍである場合、６６ｍｍ〜６９ｍｍの範囲内に設定することにより、照射範囲内を所定の線長ＬＬに亘って均一に照射することができる。   Table 1 shows the distance (that is, working distance) between the light irradiation device 1 and the irradiation surface R, the irradiation range, and the range of the condensing position F1 (distance range from the light irradiation device 1 to the condensing position F1). It is a table | surface which shows a relationship. As shown in Table 1, when the distance between the light irradiation device 1 and the irradiation surface R is 125 mm and the irradiation range is 30 mm, the position of the condensing position F1 is within the range of 98 mm to 107 mm from the light irradiation device 1. When it is set and the irradiation range is 15 mm, the irradiation range can be uniformly irradiated over a predetermined line length LL by setting within the range of 111 mm to 116 mm. Further, when the distance between the light irradiation device 1 and the irradiation surface R is 75 mm and the irradiation range is 25 mm, the position of the condensing position F1 is set within the range of 53 mm to 60 mm from the light irradiation device 1, and the irradiation range Is 10 mm, the irradiation range can be uniformly irradiated over a predetermined line length LL by setting within the range of 66 mm to 69 mm.

Figure 2014065081
Figure 2014065081

なお、今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

【０００２】
ように印刷対象物が変形すると、各ライン状の光が印刷対象物上の所定位置に集光しないため、印刷対象物上で所望の照射強度及び照射強度分布が得られず、インクの乾燥状態にむらができるといった問題がある。
［０００６］
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、所定のワーキングディスタンス内において、所定の照射強度及び照射強度分布を有するライン状の光を照射可能な光照射装置を提供することである。
課題を解決するための手段
［０００７］
上記目的を達成するため、本発明の光照射装置は、基準の照射面上の所定の照射位置に、第１方向に延び、且つ、第１方向と直交する第２方向に所定の線幅を有するライン状の光を照射する光照射装置であって、基板と、基板上に第１方向に沿って所定間隔毎に並べられ、基板面と直交する方向に光軸の向きを揃えて配置された複数の光源と、各光源の光路上に配置され、各光源からの光を略平行光となるように整形する複数の光学素子と、をそれぞれ有する複数の光学ユニットを備え、複数の光学ユニットは、基準の照射面に対して第１方向に平行なライン状の光を出射する複数の第１光学ユニット及び複数の第２光学ユニットから成り、各第１光学ユニットは、第１方向から見たときに、出射光が照射位置の鉛直上方の所定の集光位置を通り、且つ、基準の照射面上において線幅内に収まるように配置され、各第２光学ユニットは、第１方向から見たときに、出射光が照射位置に集光し、且つ、基準の照射面上において線幅内に収まるように配置され、照射位置から鉛直上方の、集光位置を含む所定の範囲内において、各第１光学ユニットからの出射光のエネルギーと各第２光学ユニットからの出射光のエネルギーの総和が略一定となり、且つ、照射強度分布のピークが略一定となることを特徴とする。
［０００８］
このような構成によれば、集光位置周辺で第１光学ユニットからの紫外光が密集し、集光位置から離れた照射面側の位置では第２光学ユニットからの紫外光が第１光学ユニットからの紫外光と交わるように密集する。このため、照射位置から鉛直上方の集光位置を含む所定の範囲内（所定のワーキング[0002]
When the print object is deformed in this way, each line-shaped light is not condensed at a predetermined position on the print object. There is a problem of unevenness.
[0006]
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is light capable of irradiating linear light having a predetermined irradiation intensity and irradiation intensity distribution within a predetermined working distance. It is to provide an irradiation apparatus.
Means for Solving the Problems [0007]
In order to achieve the above object, the light irradiation apparatus of the present invention has a predetermined line width in a second direction extending in the first direction and perpendicular to the first direction at a predetermined irradiation position on the reference irradiation surface. A light irradiation device for irradiating a line-shaped light having a substrate, and arranged on the substrate at predetermined intervals along the first direction, with the direction of the optical axis aligned in a direction perpendicular to the substrate surface. A plurality of optical units each having a plurality of light sources and a plurality of optical elements that are arranged on the optical path of each light source and shape the light from each light source so as to be substantially parallel light. Is composed of a plurality of first optical units and a plurality of second optical units that emit linear light parallel to the first direction with respect to the reference irradiation surface, and each first optical unit is viewed from the first direction. The emitted light passes through a predetermined condensing position vertically above the irradiation position. And the second optical unit is arranged so that the emitted light is condensed at the irradiation position when viewed from the first direction, and the reference optical surface is within the line width. It is arranged so as to fall within the line width on the irradiation surface, and within a predetermined range including the condensing position vertically above the irradiation position, the energy of the emitted light from each first optical unit and each second optical unit The sum total of the energy of the emitted light is substantially constant, and the peak of the irradiation intensity distribution is substantially constant.
[0008]
According to such a configuration, the ultraviolet light from the first optical unit is concentrated around the condensing position, and the ultraviolet light from the second optical unit is the first optical unit at a position on the irradiation surface side away from the condensing position. It is so dense that it intersects with the ultraviolet light from. For this reason, within a predetermined range including the condensing position vertically above the irradiation position (predetermined working

【０００３】
ディスタンス内）において、各第１光学ユニットからの出射光のエネルギーと各第２光学ユニットからの出射光のエネルギーの総和が略一定となり、且つ、照射強度分布のピークが略一定となり、印刷対象物の位置がワーキングディスタンス内において変動したとしても、印刷対象物上には所望する照射強度及び照射強度分布の紫外光が照射される。
［０００９］
また、複数の光学ユニットは、第１方向から見たときに、照射位置における垂線を対称軸として、線対称に配置することができる。
［００１０］
また、複数の第１光学ユニット及び複数の第２光学ユニットは、第１方向から見たときに、第２方向に沿って交互に配置されることが好ましい。
［００１１］
また、各第１光学ユニットは、第１方向から見たときに、照射位置における垂線を対称軸として、線対称に配置され、各第２光学ユニットは、第１方向から見たときに、第１光学ユニットの外側に、垂線を対称軸として、線対称に配置されていることが好ましい。
［００１２］
また、各第１光学ユニットは、第１方向から見たときに、集光位置を中心とした円弧上に配置され、各第２光学ユニットは、第１方向から見たときに、照射位置を中心とした円弧上に配置されることが好ましい。
［００１３］
また、複数の第１光学ユニットの数が、複数の第２光学ユニットの数と等しいか、又は多いことが望ましい。この場合、第１光学ユニットは、４Ｎ個（Ｎは自然数）であり、第２光学ユニットは、２Ｎ個とすることができる。
［００１４］
また、４Ｎ個の第１光学ユニットのうちの２Ｎ個の第１光学ユニットが、他の２Ｎ個の第１光学ユニットに対して、所定間隔の１／２の距離だけ第１方向にずれて配置されており、２Ｎ個の第２光学ユニットのうちのＮ個の第２光学ユニットが、他のＮ個の第２光学ユニットに対して、所定間隔の１／２の距離だけ第１方向にずれて配置されていることが好ましい。このような構成によれば、光照射装置から出射される光の第１方向の照射強度分布が略均一となる。
［００１５］
また、複数の光源は、基板上において、第１方向と直交する方向に２列に分かれて配置されており、第１方向から見たときに、一方の列の光源から出[0003]
Within the distance), the sum of the energy of the emitted light from each first optical unit and the energy of the emitted light from each second optical unit becomes substantially constant, and the peak of the irradiation intensity distribution becomes substantially constant, so that the printing object Even if the position of fluctuates in the working distance, the target object is irradiated with ultraviolet light having a desired irradiation intensity and irradiation intensity distribution.
[0009]
Further, when viewed from the first direction, the plurality of optical units can be arranged line-symmetrically with the perpendicular at the irradiation position as the axis of symmetry.
[0010]
The plurality of first optical units and the plurality of second optical units are preferably arranged alternately along the second direction when viewed from the first direction.
[0011]
Each first optical unit is arranged symmetrically with respect to a perpendicular line at the irradiation position when viewed from the first direction, and each second optical unit is It is preferable that the optical axis is arranged symmetrically with the perpendicular as the axis of symmetry outside the optical unit.
[0012]
Each first optical unit is arranged on an arc centered on the light collecting position when viewed from the first direction, and each second optical unit has an irradiation position when viewed from the first direction. It is preferable to arrange on a center arc.
[0013]
In addition, it is desirable that the number of the plurality of first optical units is equal to or greater than the number of the plurality of second optical units. In this case, the number of first optical units can be 4N (N is a natural number), and the number of second optical units can be 2N.
[0014]
In addition, 2N first optical units among the 4N first optical units are arranged so as to be shifted in the first direction by a distance ½ of a predetermined interval with respect to the other 2N first optical units. Of the 2N second optical units, the N second optical units are shifted in the first direction from the other N second optical units by a distance ½ of a predetermined interval. Are preferably arranged. According to such a configuration, the irradiation intensity distribution in the first direction of the light emitted from the light irradiation device is substantially uniform.
[0015]
The plurality of light sources are arranged in two rows on the substrate in a direction perpendicular to the first direction, and when viewed from the first direction, the light sources from one row are emitted.

Claims (11)

基準の照射面上の所定の照射位置に、第１方向に延び、且つ、前記第１方向と直交する第２方向に所定の線幅を有するライン状の光を照射する光照射装置であって、
基板と、前記基板上に前記第１方向に沿って所定間隔毎に並べられ、前記基板面と直交する方向に光軸の向きを揃えて配置された複数の光源と、前記各光源の光路上に配置され、前記各光源からの光を略平行光となるように整形する複数の光学素子と、をそれぞれ有する複数の光学ユニットを備え、
前記複数の光学ユニットは、前記基準の照射面に対して前記第１方向に平行なライン状の光を出射する複数の第１光学ユニット及び複数の第２光学ユニットから成り、
前記各第１光学ユニットは、前記第１方向から見たときに、出射光が前記照射位置の鉛直上方の所定の集光位置を通り、且つ、前記基準の照射面上において前記線幅内に収まるように配置され、
前記各第２光学ユニットは、前記第１方向から見たときに、出射光が前記基準の照射面上において前記線幅内に収まるように配置され、
前記照射位置から鉛直上方の前記集光位置を含む所定の範囲内において、前記各第１光学ユニットからの出射光のエネルギーと前記各第２光学ユニットからの出射光のエネルギーの総和が略一定となることを特徴とする光照射装置。A light irradiation device that irradiates a line-shaped light that extends in a first direction and has a predetermined line width in a second direction orthogonal to the first direction to a predetermined irradiation position on a reference irradiation surface. ,
A substrate, a plurality of light sources arranged on the substrate at predetermined intervals along the first direction and arranged with the direction of the optical axis aligned in a direction orthogonal to the substrate surface, and an optical path of each light source A plurality of optical units each having a plurality of optical elements that shape the light from each light source so as to be substantially parallel light,
The plurality of optical units includes a plurality of first optical units and a plurality of second optical units that emit linear light parallel to the first direction with respect to the reference irradiation surface,
When viewed from the first direction, each of the first optical units passes through a predetermined condensing position vertically above the irradiation position and falls within the line width on the reference irradiation surface. Arranged to fit,
Each of the second optical units is disposed so that the emitted light is within the line width on the reference irradiation surface when viewed from the first direction,
The total sum of the energy of the emitted light from each of the first optical units and the energy of the emitted light from each of the second optical units is substantially constant within a predetermined range including the condensing position vertically above the irradiation position. A light irradiation apparatus characterized by comprising: 前記複数の光学ユニットは、前記第１方向から見たときに、前記照射位置における垂線を対称軸として、線対称に配置されることを特徴とする請求項１に記載の光照射装置。   2. The light irradiation apparatus according to claim 1, wherein the plurality of optical units are arranged symmetrically with respect to a perpendicular line at the irradiation position as a symmetry axis when viewed from the first direction. 前記複数の第１光学ユニット及び前記複数の第２光学ユニットは、前記第１方向から見たときに、前記第２方向に沿って交互に配置されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光照射装置。   The plurality of first optical units and the plurality of second optical units are alternately arranged along the second direction when viewed from the first direction. Item 3. The light irradiation device according to Item 2. 前記各第１光学ユニットは、前記第１方向から見たときに、前記照射位置における垂線を対称軸として、線対称に配置され、
前記各第２光学ユニットは、前記第１方向から見たときに、前記第１光学ユニットの外側に、前記垂線を対称軸として、線対称に配置されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光照射装置。Each of the first optical units is arranged in line symmetry with a perpendicular line at the irradiation position as a symmetry axis when viewed from the first direction,
The each of the second optical units is arranged symmetrically with respect to the perpendicular line as an axis of symmetry outside the first optical unit when viewed from the first direction. The light irradiation apparatus according to claim 2. 前記各第１光学ユニットは、前記第１方向から見たときに、前記集光位置を中心とした円弧上に配置され、
前記各第２光学ユニットは、前記第１方向から見たときに、前記照射位置を中心とした円弧上に配置されることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の光照射装置。Each of the first optical units is disposed on an arc centered on the condensing position when viewed from the first direction;
Each said 2nd optical unit is arrange | positioned on the circular arc centering on the said irradiation position, when it sees from the said 1st direction, The Claim 1 characterized by the above-mentioned. Light irradiation device. 前記複数の第１光学ユニットの数が、前記複数の第２光学ユニットの数と等しいか、又は多いことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の光照射装置。   6. The light irradiation apparatus according to claim 1, wherein the number of the plurality of first optical units is equal to or greater than the number of the plurality of second optical units. 前記第１光学ユニットは、４Ｎ個（Ｎは自然数）であり、前記第２光学ユニットは、２Ｎ個であることを特徴とする請求項６に記載の光照射装置。   The light irradiation apparatus according to claim 6, wherein the number of the first optical units is 4N (N is a natural number), and the number of the second optical units is 2N. 前記４Ｎ個の第１光学ユニットのうちの２Ｎ個の第１光学ユニットが、他の２Ｎ個の第１光学ユニットに対して、前記所定間隔の１／２の距離だけ前記第１方向にずれて配置されており、
前記２Ｎ個の第２光学ユニットのうちのＮ個の第２光学ユニットが、他のＮ個の第２光学ユニットに対して、前記所定間隔の１／２の距離だけ前記第１方向にずれて配置されていることを特徴とする請求項７に記載の光照射装置。Of the 4N first optical units, 2N first optical units are shifted from the other 2N first optical units in the first direction by a distance ½ of the predetermined interval. Has been placed,
Of the 2N second optical units, N second optical units are shifted from the other N second optical units in the first direction by a distance ½ of the predetermined interval. The light irradiation apparatus according to claim 7, wherein the light irradiation apparatus is arranged. 前記複数の光源は、前記基板上において、前記第１方向と直交する方向に２列に分かれて配置されており、前記第１方向から見たときに、一方の列の光源から出射された光と他方の列の光源から出射された光とが前記集光位置又は前記照射位置で交差するように、前記各光学素子の光軸と各光源の光軸とがずれていることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の光照射装置。   The plurality of light sources are arranged in two rows on the substrate in a direction orthogonal to the first direction, and light emitted from one row of light sources when viewed from the first direction. The optical axis of each optical element and the optical axis of each light source are deviated so that the light emitted from the light source in the other row intersects at the condensing position or the irradiation position. The light irradiation apparatus as described in any one of Claims 1-8. 前記一方の列の光源が、前記他方の列の光源に対して、前記所定間隔の１／２の距離だけ前記第１方向にずれて配置されていることを特徴とする請求項９に記載の光照射装置。   The light source in the one row is arranged so as to be shifted in the first direction by a distance ½ of the predetermined interval with respect to the light source in the other row. Light irradiation device. 前記複数の光源は、略正方形状の発光面を有する面発光ＬＥＤであり、該発光面の一方の対角線が前記第１方向と平行となるように配置されていることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の光照射装置。   The plurality of light sources are surface-emitting LEDs having a substantially square light-emitting surface, and are arranged such that one diagonal line of the light-emitting surface is parallel to the first direction. The light irradiation apparatus according to claim 10.
JP2014543208A 2012-10-24 2013-09-30 Light irradiation device Active JP5815888B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014543208A JP5815888B2 (en) 2012-10-24 2013-09-30 Light irradiation device

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012234880 2012-10-24
JP2012234880 2012-10-24
PCT/JP2013/076514 WO2014065081A1 (en) 2012-10-24 2013-09-30 Light radiation device
JP2014543208A JP5815888B2 (en) 2012-10-24 2013-09-30 Light irradiation device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP5815888B2 JP5815888B2 (en) 2015-11-17
JPWO2014065081A1 true JPWO2014065081A1 (en) 2016-09-08

Family

ID=50544461

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014543208A Active JP5815888B2 (en) 2012-10-24 2013-09-30 Light irradiation device

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JP5815888B2 (en)
KR (1) KR101624279B1 (en)
CN (1) CN104736922B (en)
TW (1) TWI537524B (en)
WO (1) WO2014065081A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017183554A (en) * 2016-03-30 2017-10-05 Ｈｏｙａ Ｃａｎｄｅｏ Ｏｐｔｒｏｎｉｃｓ株式会社 Light irradiation device

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015205066A1 (en) * 2015-03-20 2016-09-22 Koenig & Bauer Ag Drying device for a printing press, printing press and method for operating a dryer device
JP6540331B2 (en) * 2015-07-29 2019-07-10 シーシーエス株式会社 Line light irradiator
DE102016216627A1 (en) 2016-09-02 2018-03-08 Krones Ag Curing station and method for curing ink of direct printing on containers
JP6809928B2 (en) * 2017-02-09 2021-01-06 Hoya株式会社 Light irradiation device
CN106907586B (en) * 2017-05-02 2023-07-18 成都恒坤光电科技有限公司 Strip light source, planar light source and exposure component adopting planar light source
KR20200010348A (en) 2017-05-18 2020-01-30 루미리즈 홀딩 비.브이. Lighting assembly with high irradiance
JP6658709B2 (en) * 2017-10-10 2020-03-04 ウシオ電機株式会社 Light irradiation device and image forming device
CN108131570A (en) * 2017-12-26 2018-06-08 武汉优炜星科技有限公司 It is long to focus on lamp cap and long focused light source system

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61169814A (en) * 1985-01-23 1986-07-31 Matsushita Graphic Commun Syst Inc Recording device
JPH09164717A (en) * 1995-12-15 1997-06-24 Stanley Electric Co Ltd Head for optical printer
JP4160444B2 (en) * 2003-05-16 2008-10-01 三菱電機株式会社 Planar light source device and display device using the same
JP4635500B2 (en) * 2004-07-21 2011-02-23 セイコーエプソン株式会社 Ultraviolet irradiation device and image recording apparatus using the same
US7959282B2 (en) * 2007-12-20 2011-06-14 Summit Business Products, Inc. Concentrated energy source
JP2010287547A (en) * 2009-06-15 2010-12-24 Ccs Inc Light irradiating device
WO2010150782A1 (en) * 2009-06-26 2010-12-29 ノーリツ鋼機株式会社 Printer
JP5421799B2 (en) * 2010-01-18 2014-02-19 パナソニック株式会社 LED unit
JP5799306B2 (en) * 2010-07-22 2015-10-21 株式会社ブイ・テクノロジー Method of controlling light irradiation apparatus for exposure apparatus and exposure method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017183554A (en) * 2016-03-30 2017-10-05 Ｈｏｙａ Ｃａｎｄｅｏ Ｏｐｔｒｏｎｉｃｓ株式会社 Light irradiation device

Also Published As

Publication number Publication date
TW201416621A (en) 2014-05-01
WO2014065081A1 (en) 2014-05-01
KR20150079798A (en) 2015-07-08
TWI537524B (en) 2016-06-11
KR101624279B1 (en) 2016-05-25
CN104736922B (en) 2016-12-07
JP5815888B2 (en) 2015-11-17
CN104736922A (en) 2015-06-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5815888B2 (en) Light irradiation device
JP6099212B2 (en) Light irradiation device
KR101930041B1 (en) Photoirradiation device
KR102207297B1 (en) Light illuminating apparatus
JP6012583B2 (en) Light irradiation device
JP2011060798A (en) Ultraviolet irradiation device
KR101909995B1 (en) Light illuminating unit
JP6273925B2 (en) Light emitting module
US10641461B2 (en) Light illuminating apparatus
JP6090277B2 (en) Light emitting module
KR101728532B1 (en) Apparatus of exposure for scan type using LED light source
JP7367024B2 (en) Lighting equipment for target irradiation
KR20180092871A (en) Light irradiating apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
TRDD Decision of grant or rejection written
A975 Report on accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005

Effective date: 20150825

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20150831

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20150924

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5815888

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250