JP2011046040A - Led照射装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】紫外線を照射するLED6を備え、このLED6によって記録媒体に印刷したインクに紫外線を照射し、インクを硬化させるLED照射装置1において、基板8上に、記録媒体の送り方向においてピーク照度が連続して略平坦となるように、複数のLED6を送り方向に列に配置する構成とする。
【選択図】図1
Description
一方、多数のLEDを列状に並べて構成した複数本の線状光源と、各線状光源に対応した凹面反射鏡とを備え、各凹面反射鏡が線状光源のそれぞれの光を同一箇所に集光する線状照明装置が知られている(例えば、特許文献2参照)。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、低出力でもインク硬化に必要な紫外線光量を確保したLED照射装置を提供することを目的とする。
図1は、本発明の実施の形態に係わるLED照射装置の平面、正面、背面、及び側面を示す図である。
LED照射装置1は、記録装置に用いられ、記録装置によって記録媒体に記録されたインクに紫外線を照射し、インクを硬化させる照射装置である。LED照射装置1は、図1に示すように、記録媒体の横幅に応じた長さに延びた細長い箱型の筐体2を有し、この筐体2は、前板2Aと、背板2Bと、長手方向に延びる一端側の一側板2Cと、長手方向に延びる他端側の他側板2Dと、幅方向(図1の正面を示す図では、上下方向)に延びる一対の側板2Eとを備えて構成されている。前板2Aには、長手方向の細長い矩形状に開口した照射開口4が設けられている。照射開口4は、紫外線に対して透明な例えば石英ガラスからなる前面ガラス4Aで覆われており、この前面ガラス4Aの内側には、多数のLED6を備える複数(本実施の形態では、14個)のLED基板(基板)8が一列に隣接配置され、面状光を照射する面状光源が構成されている。
制御ボックス10には、インクによる前面ガラス4Aの汚れを防止する保護バー14が長手方向に複数(本実施の形態では、7つ)設けられている。保護バー14は、制御ボックス10の一側面10Aから筐体2の前板2Aを回り込んで制御ボックス10の長手方向に延出する他端側の他側面10Bに延びている。保護バー14は、図1の正面図に示すように、記録媒体の送り方向(正面図では、上下方向)に対して所定の角度を付けて設けられており、紫外線照射時の保護バー14の影による記録媒体の照射むらを抑制できるようになっている。また、保護バー14は、図1の側面図に示すように、一端側に向けて突出する突出部14Aを備えており、この突出部14Aは、一側板2Cに対して所定の角度を付けて傾斜する傾斜部14Bを有して構成されている。記録媒体は、搬送時にこの傾斜部14Bに沿って案内されるので、記録媒体が搬送時に浮き上がってLED照射装置1に接触することが防止される。保護バー14は、使用用途によって適宜装着されるもので、記録媒体への照射距離を調整するとともに、記録媒体の円滑な流れを調整する役割も果たす。
制御ボックス10の背面10Cには、図1の背面図に示すように、LED照射装置1の搬送時に使用される折り畳み式の把手16が一対設けられている。
図2及び図3に示すように、制御ボックス10の中には、LED基板8に対応する位置に、複数(本実施の形態では、14個)の駆動基板18が設けられている。各駆動基板18は、一端側及び他端側にそれぞれ一対のコネクター18Aを備えている。これら複数の駆動基板18は、複数(本実施の形態では、3つ)の端子台22が取り付けられている。
冷却ジャケット本体32及び冷却ジャケット蓋34は、例えば銅等の高熱伝導性の金属から形成されている。また、冷却ジャケット30を覆う筐体2の前板2A、一側板2C、他側板2D、及び一対の側板2Eは、例えばアルミニウム等で形成されて冷却ジャケット30を保護している。
LED基板8は、冷却ジャケット本体32に密着して固定され、駆動基板18は、冷却ジャケット蓋34に密着して固定されている。ここで、LED基板8には、熱伝導性の良好な部材としてシリコンが塗布されており、LED基板8を冷却ジャケット本体32に固定した際に、このLED基板8と、冷却ジャケット本体32との間に、シリコンが充填されることとなる。つまり、LED6の熱が、シリコンを介して冷却ジャケット本体32に伝導しやすくなり、LED6の熱をより効果的に放熱することができる。また、駆動基板18にもシリコンが塗布されており、駆動基板18の熱がシリコンを介して冷却ジャケット蓋34に効果的に放熱される。
図4に示すように、流路Fを形成する冷却ジャケット本体32の一端側には、一端側に凹む一凹部32Aが形成され、他端側には、凹部32Aに対向して、他端側に凹む他凹部32Bが形成されている。
フィン部材41,42には、図2及び図5に示すように、LED基板8の隣接部分に対応する位置に、LED基板8側に凹む溝41A,42Aがそれぞれ形成されている。
図6に示すように、LED基板8は、絶縁基板8Bと、金属プレート8Cと、これら絶縁基板8Bと金属プレート8Cとの間に挟まれて固定される幅方向(図6では、上下方向)一対の金属板8Dとを備えて構成されている。絶縁基板8BにはLED6が配置されるため、この絶縁基板8Bは、無機粉体又は無機繊維を含有する高分子樹脂又は耐熱性高分子樹脂により形成されている。一方、金属プレート8C及び金属板8Dは、銅等の高熱伝導性材から形成されており、LED基板8は、LED6から発生する熱を放散させる機能を有している。
また、図2及び図4に示すように、流路Fは、LED基板8の面に沿って形成されるとともに、凹部32A,32Bを結ぶ流路Fの幅Hは、LED6の配列幅Wと略同一となっている。このため、冷却用流体は、LED6の配列幅WでLED基板8の面に沿って流通することとなるので、全てのLED6を冷却できる。
このように、LED基板8を略均一に冷却する構成としたことで、LED6の照射効率を均一にでき、その結果、記録媒体に印刷されたインクを略均一に硬化させることができる。
また、本実施の形態では、各LED基板8は複数(3つ)の端子台22のいずれかに接続されて制御されており、複数(14個)のLED基板8は3つのブロックに分かれているため、メンテナンス時には、ブロック毎にLED基板8を交換できる。
例えば、上記実施の形態では、LED6として波長375nmの光を発する紫外線LEDを用いたが、これに限らず、LED6には、硬化させる光硬化型材料の種類に応じて最適な光を発するLEDを用いることができる。
また、上記実施の形態では、LED6は、送り方向に列になるように格子状に配置されていたが、これに限らず、送り方向に列となれば、例えば千鳥状に配置されてもよい。
また、上記実施の形態では、複数の中央フィン部材41は、略同一の間隔δで配置され、略同一の厚みで形成されていたが、中央部に位置するフィン部材ほど厚みが薄く形成され、及び/又は、中央部に位置するフィン部材ほど間隔が狭く配置されてもよい。
さらに、上記実施の形態では、LED基板8は複数設けられていたが、一枚であってもよい。この場合、フィン部材41,42に溝41A,42Aを設ける必要はない。
6 LED
8 LED基板(基板)
30 冷却ジャケット
40 放熱フィン
41 中央フィン部材
42 外側フィン部材
41A,42A 溝
F 流路
δ 間隔
d 間隔
Claims (4)
- 紫外線を照射するLEDを備え、このLEDによって記録媒体に印刷したインクに紫外線を照射し、前記インクを硬化させるLED照射装置において、
基板上に、前記記録媒体の送り方向においてピーク照度が連続して略平坦となるように、複数の前記LEDを送り方向に列に配置したことを特徴とするLED照射装置。 - 前記LEDを冷却する冷却用流体の流路を前記LEDの列に亘って形成する冷却ジャケットを前記基板の裏面に配置し、
前記基板側の前記冷却ジャケットに、前記流路に露出して前記基板の熱を放熱する放熱フィンを前記冷却用流体の流れ方向に沿って設けたことを特徴とする請求項1に記載のLED照射装置。 - 複数の前記基板を前記冷却用流体の流れ方向に沿って隣接させて配置し、
前記放熱フィンには、前記基板の隣接部分に対応する位置に、前記基板に向けて凹む溝を形成したことを特徴とする請求項2に記載のLED照射装置。 - 前記放熱フィンは、複数のフィン部材を配列して形成され、
中央部に位置するフィン部材ほど表面積が大きくなるように形成されることを特徴とする請求項2又は3に記載のLED照射装置。
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