JP2019013887A - 光照射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成で複数の発光素子が搭載された基板との電気的な接続を可能としつつ、光の照射方向と直交する方向への大型化を防止し得る光照射装置を提供する。【解決手段】光照射装置は、矩形状の基板と、基板の一方の面に設けられた複数の発光素子と、基板の一方の面に設けられ、複数の発光素子に電気的に接続された端子部と、基板の側方に基板の厚さ方向に沿って配置された電極板本体と、電極板本体の一端部から基板側に向かって突出し、前記端子部に電気的に接続される舌部とを有する電極板と、舌部が端子部に圧接されるよう電極板本体を基板の厚さ方向に付勢する付勢部材と、を備える。【選択図】図３

Description

本発明は、光照射装置に関し、特に、光の照射方向と直交する方向への大型化を防止し得る光照射装置に関する。

従来、オフセット枚葉印刷用のインキとして、紫外光の照射により硬化する紫外線硬化型インキが用いられている。また、液晶パネルや有機ＥＬ（Electro Luminescence）パネル等、ＦＰＤ（Flat Panel Display）のシール剤として、紫外線硬化樹脂が用いられている。このような紫外線硬化型インキや紫外線硬化樹脂の硬化には、一般に、紫外光を照射する光照射装置が用いられるが、特にオフセット枚葉印刷やＦＰＤの用途においては、幅広な矩形形状の照射領域に高い照射強度の紫外光を照射する必要があるため、多数の発光素子を基板上に並べ、照射領域に対向して配置した光照射装置が用いられる（例えば、特許文献１）。

特許文献１に記載の光照射装置は、ヒートシンクと、ヒートシンク上に固定された複数の光源モジュールと、ヒートシンクの側面に固定された端子台とを備えている。また、光源モジュールの基板上には、アノードパターン及びカソードパターンが形成され、端子台上には、複数のアノード端子及びカソード端子が設けられている。そして、アノードパターン又はカソードパターンに電気的に接続された電極板が、基板から側方に突出するように引き出され、アノード端子又はカソード端子に電気的に接続されている。

特開２０１５−２８９１５号公報

しかしながら、特許文献１に記載の光照射装置においては、光源モジュールやヒートシンクの側方に多くの部材が存在し、光照射装置が光の照射方向と直交する方向に大型化するという問題がある。

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、簡単な構成で複数の発光素子が搭載された基板との電気的な接続を可能としつつ、光の照射方向と直交する方向への大型化を防止し得る光照射装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の光照射装置は、矩形状の基板と、基板の一方の面に設けられた複数の発光素子と、基板の一方の面に設けられ、複数の発光素子に電気的に接続された端子部と、基板の側方に基板の厚さ方向に沿って配置された電極板本体と、電極板本体の一端部から基板側に向かって突出し、端子部に電気的に接続される舌部とを有する電極板と、舌部が端子部に圧接されるよう電極板本体を基板の厚さ方向に付勢する付勢部材と、を備えることを特徴とする。

このような構成によれば、簡単な構成で複数の発光素子が搭載された基板との電気的な接続を可能とした光照射装置を提供することができる。また、構成が簡単なため、基板の側方に位置する部材を少なくすることやサイズ（例えば、厚さ）を小さくすることができるため、光の照射方向と直交する方向への大型化を防止し得る光照射装置を提供することができる。

また、電極板は、舌部を複数有することが望ましい。

また、電極板は、電極板本体の他端部から舌部と同じ側に向かって突出する電気接続部を有することが望ましい。

また、基板の他方の面に、一端面が当接するよう設けられたヒートシンクと、ヒートシンクの他端面側において電気接続部に電気的に接続され、電極板に電力を供給する給電端子と、を備えることが望ましい。

また、付勢部材は、舌部が端子部に圧接されるように、電極板本体を基板の厚さ方向に付勢することにより、基板をヒートシンクに向かって押圧することが望ましい。

また、電極板は、基板の対向する二辺に一対で設けられ、基板の厚さ方向と直交する方向における基板のヒートシンクに対する位置決めを行うことが望ましい。

また、電極板及び付勢部材を収容した状態で、ヒートシンクに固定されるフレームを備えることが望ましい。

また、基板を一方の面側から見たとき、フレームの少なくとも一部が基板で覆われていることが望ましい。

また、電極板本体は、その厚さ方向に貫通して形成された貫通孔を有し、フレームは、電極板本体がスライド移動可能な空間と、空間の途中に形成され、空間が電極板本体の厚さ方向に拡大した拡大空間とを有し、電極板本体は、空間内に配置され、付勢部材は、電極板本体の貫通孔に挿通された状態でフレームの拡大空間内に配置されていることが望ましい。

また、複数の発光素子及び端子部が設けられた基板を複数備え、複数の基板は、近接して並べられて配置されることが望ましい。

また、１個のフレームに、２個の電極板が設けられ、２個の電極板は、それぞれの舌部が隣接する２つの基板に向かって相反する方向に突出するよう配置されていることが望ましい。

また、発光素子から出射される光が、紫外域の波長の光であることが望ましい。

以上のように、本発明によれば、簡単な構成で複数の発光素子が搭載された基板との電気的な接続を可能としつつ、光の照射方向と直交する方向への大型化を防止し得る。

本発明の実施形態に係る光照射装置の概略構成を説明する図である。 本発明の実施形態に係る光照射装置の内部構成を説明する図である。 図２中のＡ−Ａ線における部分断面図である。 本発明の実施形態に係る光照射装置が備えるＬＥＤモジュール及び接続固定ユニットの構成を説明する斜視図である。 本発明の実施形態に係る光照射装置が備える第１の接続固定ユニットの構成を説明する分解斜視図である。 本発明の実施形態に係る光照射装置が備える第２の接続固定ユニットの構成を説明する分解斜視図である。 第１の接続固定ユニットによる基板の固定方法を説明する部分断面図である。 第２の接続固定ユニットによる基板の固定方法を説明する部分断面図である。

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。

図１は、本発明の実施形態に係る光照射装置１の概略構成を説明する図であり、図１（ａ）は斜視図であり、図１（ｂ）は正面図である。また、図２は、光照射装置１の内部構成を説明する図であり、図２（ａ）は正面図であり、図２（ｂ）は側面図であり、図２（ｃ）は背面図である。また、図３は、図２（ａ）中のＡ−Ａ線における部分断面図である。

本実施形態の光照射装置１は、印刷装置等に搭載されて、紫外線硬化型インキや紫外線硬化樹脂を硬化させる光源装置であり、例えば、正面（窓部１１０が配置されている面）が照射対象物と対向するように、照射対象物の上方に配置され、照射対象物に対して下向きに紫外光を出射する。なお、本明細書においては、図１及び図２に示すように、後述するＬＥＤ（Light Emitting Diode）素子２１０が紫外光を出射する方向をＺ軸方向、光照射装置１の長手方向をＸ軸方向、ならびにＺ軸方向及びＸ軸方向に直交する方向（光照射装置１の短手方向）をＹ軸方向と定義して説明する。また、一般に、紫外光とは、波長４００ｎｍ以下の光を意味するものとされているが、本明細書において、紫外光とは、紫外線硬化型インクを硬化させることが可能な波長（例えば、波長２５０〜４２０ｎｍ）の光を意味するものとする。

図１〜図３に示すように、本実施形態の光照射装置１は、内部に、６個のＬＥＤモジュール２００と、反射ミラー３０１、３０２、３０３、３０４（ミラー部）と、ヒートシンク４００と、６個の第１の接続固定ユニット５００と、３個の第２の接続固定ユニット６００と、これらを収容する金属製の箱形のケース１００（筐体）と、を備えている。ケース１００は、上面パネル１０１と、下面パネル１０２と、右側面パネル１０３と、左側面パネル１０４と、前面パネル１０５と、背面パネル１０６と、を備えている。前面パネル１０５の略中央部には矩形状の開口１０５ａが形成されており、開口１０５ａには紫外光が出射されるガラス製の窓部１１０を備えている。

なお、本実施形態の背面パネル１０６には、光照射装置１に電源を供給するための電源コネクタ（不図示）が設けられており、電源コネクタを介して、光照射装置１に電源が供給されるようになっている。また、背面パネル１０６には、ヒートシンク４００に冷媒（例えば水）を循環するための冷媒供給コネクタ及び冷媒排出コネクタ（不図示）が設けられており、それぞれヒートシンク４００の端部背面に設けられた冷媒供給口４１０及び冷媒排出口４２０に接続され、冷媒供給コネクタ及び冷媒排出コネクタを介して、ヒートシンク４００に冷媒が循環されるようになっている。

図４は、本実施形態のＬＥＤモジュール２００、第１の接続固定ユニット５００及び第２の接続固定ユニット６００の構成を説明する図である。図４に示すように、ＬＥＤモジュール２００は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に平行な矩形状の基板２０５と、基板２０５上に複数のＬＥＤ素子（発光素子）２１０とを備えており、ヒートシンク４００の一端面（ケース１００の正面側に向いた面）上に、２列×３個のＬＥＤモジュール２００が配置、固定されている（図１（ｂ）及び図２（ａ）参照）。

図４に示すように、本実施形態のＬＥＤモジュール２００は、基板２０５上に６列（Ｙ軸方向）×１０個（Ｘ軸方向）の態様で配置された６０個のＬＥＤ素子２１０を備えている。６０個のＬＥＤ素子２１０は、Ｚ軸方向に光軸が揃えられた状態で、基板２０５の表面（一方の面）に配置されている。基板２０５の表面には、各ＬＥＤ素子２１０に電力を供給するためのアノードパターン２０１及びカソードパターン２０２が形成されており、各ＬＥＤ素子２１０は、アノードパターン２０１及びカソードパターン２０２の一端部にそれぞれハンダ付け等（例えば、導電性接着剤(銀ペースト)、ロウ材、溶接・溶着、拡散接合等）で電気的に接続されている。また、アノードパターン２０１の他端部及びカソードパターン２０２の他端部は、それぞれアノード端子部２０１ａ及びカソード端子部２０２ａを構成している。

アノード端子部２０１ａは、基板２０５のＸ軸方向に沿った外側辺（一方の辺）に配置され、カソード端子部２０２ａは、基板２０５のＸ軸方向に沿った内側辺（アノード端子部２０１ａが配置された辺と対向する辺）に配置されている。アノード端子部２０１ａ及びカソード端子部２０２ａは、それぞれ第１の接続固定ユニット５００及び第２の接続固定ユニット６００を介して、不図示のドライバ回路と電気的に接続されており、各ＬＥＤ素子２１０には、ドライバ回路から駆動電流が供給されるようになっている。各ＬＥＤ素子２１０に駆動電流が供給されると、各ＬＥＤ素子２１０からは駆動電流に応じた光量の紫外光（例えば、波長３８５ｎｍ）が出射される。なお、本実施形態の各ＬＥＤ素子２１０は、略一様な光量の紫外光を出射するように各ＬＥＤ素子２１０に供給される駆動電流が調整されており、光照射装置１から出射される紫外光は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向において略均一な光強度分布を有している。

反射ミラー３０１、３０２、３０３、３０４は、表面が鏡面加工されたアルミニウム製の薄板状（例えば、厚さ１ｍｍ）の部材である。図１に示すように、上面パネル１０１の、ＬＥＤモジュール２００と窓部１１０との間の部分には、反射ミラー３０１が配置され、下面パネル１０２の、ＬＥＤモジュール２００と窓部１１０との間の部分には、反射ミラー３０２が配置されている。また、右側面パネル１０３の、ＬＥＤモジュール２００と窓部１１０との間の部分には、反射ミラー３０３が配置され、左側面パネル１０４の、ＬＥＤモジュール２００と窓部１１０との間の部分には、反射ミラー３０４が配置されている。

このような構成により、２列×３個のＬＥＤモジュール２００が、反射ミラー３０１、３０２、３０３、３０４によって包囲される（つまり、ＬＥＤ素子２１０の光が通過する光通過領域が包囲される）。このため、各ＬＥＤ素子２１０から出射された紫外光は４つの反射ミラー３０１、３０２、３０３、３０４によってミキシングされ、照射対象物上においてより均一な光強度分布となる。

図２に戻り、各ＬＥＤモジュール２００の基板２０５の裏面（他方の面）に当接するように、ヒートシンク４００が設けられている。ヒートシンク４００は、各ＬＥＤモジュール２００で発生した熱を放熱するための部材であり、熱伝導率の高い銅等の金属によって形成されている。本実施形態のヒートシンク４００は、内部に冷媒（冷却水）が通る複数の水路（不図示）が形成された水冷のヒートシンクである。

また、ヒートシンク４００のＸ軸方向に沿った２つの側面には、それぞれ３個の凹部４０１が所定間隔を置いて形成されている。各凹部４０１には、１個の第１の接続固定ユニット５００が配置され、２個の固定ねじ５００ａによりヒートシンク４００に固定されている。また、ヒートシンク４００の短手方向（Ｙ軸方向）の中央部には、長手方向（Ｘ軸方向）に沿って３個の細長い貫通孔４０２が所定間隔を置いて形成されている。各貫通孔４０２には、１個の第２の接続固定ユニット６００が挿入され、２個の固定ねじ６００ａによりヒートシンク４００に固定されている。

図５は、第１の接続固定ユニット５００の構成を説明する分解斜視図である。図３、図４及び図５に示すように、第１の接続固定ユニット５００は、電極板５０１と、電極板５０１をＺ軸方向負側に付勢する２個のコイルばね（付勢部材）５０２と、電極板５０１及びコイルばね５０２を収容する樹脂製（絶縁性）のフレーム５０３とを備えている。電極板５０１（後述する電極板６０１も同様）は、導電率が高い材料（例えば、銅、又は黄銅、リン青銅、ベリリウム銅などの銅合金）によって形成され、さらにその表面が金、ニッケル又は錫を含む金属薄膜によって被覆（例えば、メッキ）されてもよい。電極板５０１は、電極板本体５０１１と、電極板本体５０１１の上端部（Ｚ軸方向正側の一端部）からＬＥＤモジュール２００の基板２０５側に向かって突出する複数の舌部５０１２と、電極板本体５０１１の下端部（Ｚ軸方向負側の他端部）から舌部５０１２と同じ側に突出する電気接続部５０１３とが一体的に形成されている。

電極板本体５０１１は、ＬＥＤモジュール２００の基板２０５及びヒートシンク４００の側方に、それらの厚さ方向（Ｚ軸方向）に沿って配置されている。この電極板本体５０１１の幅方向（Ｘ軸方向）の途中には、互いに離間する２個の貫通孔５０１１ａが形成されている。各貫通孔５０１１ａは、Ｚ軸方向に沿って細長い長方形状をなしており、コイルばね５０２がその中心軸をＺ軸方向として配置される。また、貫通孔５０１１ａ同士の間には、Ｚ軸方向に沿って細長い長方形状の貫通孔５０１１ｂが形成されている。

複数の舌部５０１２は、互いに所定間隔を置いて離間し、図４に示すように、ＬＥＤモジュール２００の基板２０５上に設けられたアノード端子部２０１ａに電気的に接続される端子部を構成する。電極板５０１は、コイルばね５０２によりＺ軸方向負側に付勢されるが（この点については後に詳述する）、この際の付勢力により各舌部５０１２がアノード端子部２０１ａに圧接されるように構成されている。これにより、各舌部５０１２とアノード端子部２０１ａとを確実に電気的に接続することができる。なお、電極板５０１の端子部は、１個の長尺の板片で構成することもできるが、互いに離間する複数の舌部５０１２で構成することにより、仮にアノード端子部２０１ａに長手方向（Ｘ軸方向）に沿った撓みや厚みムラがある場合でも、それに応じて各舌部５０１２が独立して変形することができるため、各舌部５０１２のアノード端子部２０１ａに対するより確実な電気的接続が可能となる。

電気接続部５０１３の先端部（電極板本体５０１１と反対側の端部）は、図３に示すように、第１の接続固定ユニット５００をヒートシンク４００に固定した状態で、ヒートシンク４００の他端面側（つまり、ＬＥＤモジュール２００（基板２０５）が載置された側（一端面側）とは反対側）に位置している。また、電気接続部５０１３の先端部には、給電端子７００が固定されており、この給電端子７００にドライバ回路に接続された不図示の配線ケーブルが接続されている。これにより、前述したように、各ＬＥＤ素子２１０には、第１の接続固定ユニット５００（電極板５０１）及びアノードパターン２０１を介して、ドライバ回路から駆動電流が供給されるようになっている。

フレーム５０３には、その厚さ方向（Ｙ軸方向）に貫通し、第１の接続固定ユニット５００（フレーム５０３）をヒートシンク４００に固定する固定ねじ５００ａを挿通可能な２個の貫通孔５００ｂが形成されている。このフレーム５０３は、図５に示すように、ヒートシンク４００側に配置される平板状の第１のフレーム部材５０３１と、ヒートシンク４００と反対側に配置される平板状の第２のフレーム部材５０３２とを、例えば接着剤による接着、嵌合、融着等により接合することにより構成されている。

第１のフレーム部材５０３１の外側面には、段差部５０３１ａが形成されており、第１の接続固定ユニット５００をヒートシンク４００に固定したときに、ヒートシンク４００の下側縁部（Ｚ軸方向負側の縁部）が係合する。これにより、ヒートシンク４００に対して、第１の接続固定ユニット５００のＺ軸方向における位置決めが確実になされる。一方、第１のフレーム部材５０３１の内側面には、その略中央部に矩形状の凸部５０３１ｂを残して、電極板本体５０１１の外形と対応する形状（Ｔ字状）の溝５０３１ｃが高さ方向（Ｚ軸方向）に沿って形成されている。また、溝５０３１ｃの底面には、凸部５０３１ｂを挟んでＸ軸方向の両側に、高さ方向（Ｚ軸方向）に沿って細長い略長方形状の２個の凹部５０３１ｄが形成されている。第２のフレーム部材５０３２の内側面は、平坦面で構成され、第１のフレーム部材５０３１の２個の凹部５０３１ｄと対応する位置に２個の凹部５０３２ａが形成されている。なお、第２のフレーム部材５０３２の高さ（Ｚ軸方向の長さ）は、第１のフレーム部材５０３１の高さより大きく設定されている。

このような構成の第１のフレーム部材５０３１と第２のフレーム部材５０３２を接合すると、後述の図７（ａ）に示すように、フレーム５０３内には、溝５０３１ｃにより構成される空間５０３ａと、対応する凹部５０３１ｄ及び凹部５０３２ａで構成される拡大空間５０３ｂとが形成される。空間５０３ａ内には、電極板本体５０１１がフレーム５０３に対して高さ方向（Ｚ軸方向）に沿ってスライド移動可能に配置され、拡大空間５０３ｂ内には、電極板本体５０１１の貫通孔５０１１ａに挿通された状態でコイルばね５０２が配置される。また、この状態で、電極板本体５０１１の貫通孔５０１１ｂには、第１のフレーム部材５０３１の凸部５０３１ｂが挿入されており、電極板本体５０１１がフレーム５０３に対して高さ方向に沿ってスライド移動する際に、凸部５０３１ｂによってガイドされるようになっている（図５）。なお、本実施形態では、自然状態のコイルばね５０２のＺ軸方向の長さは、貫通孔５０１１ａ、凹部５０３１ｄ及び凹部５０３２ａのＺ軸方向の長さより小さいが、略等しくてもよく、若干大きくてもよい。

図６は、第２の接続固定ユニット６００の構成を説明する分解斜視図である。図３、図４及び図６に示すように、第２の接続固定ユニット６００は、２個の電極板６０１と、２個の電極板６０１をＺ軸方向負側に付勢する４個のコイルばね（付勢部材）６０２と、電極板６０１及びコイルばね６０２を収容する樹脂製（絶縁性）のフレーム６０３とを備えている。各電極板６０１は、電極板本体６０１１と、電極板本体６０１１の上端部（Ｚ軸方向正側の一端部）からＬＥＤモジュール２００の基板２０５側に向かって突出する複数の舌部６０１２と、電極板本体６０１１の下端部（Ｚ軸方向負側の他端部）から舌部６０１２と同じ側に突出する電気接続部６０１３とが一体的に形成されている。なお、Ｙ軸方向正側に位置する電極板６０１の舌部６０１２は、第２の接続固定ユニット６００を挟んでＹ軸方向正側に位置するＬＥＤモジュール２００（基板２０５）に向かって突出するように配置され、Ｙ軸方向負側に位置する電極板６０１の舌部６０１２は、第２の接続固定ユニット６００を挟んでＹ軸方向負側に位置するＬＥＤモジュール２００（基板２０５）に向かって突出するように配置されている（図４）。

電極板本体６０１１は、ＬＥＤモジュール２００の基板２０５及びヒートシンク４００の側方に、それらの厚さ方向（Ｚ軸方向）に沿って配置されている（図３）。この電極板本体６０１１の幅方向（Ｘ軸方向）の途中には、互いに離間する２個の貫通孔６０１１ａが形成されている。各貫通孔６０１１ａは、Ｚ軸方向に沿って細長い長方形状をなしており、コイルばね６０２がその中心軸をＺ軸方向として配置される。また、貫通孔６０１１ａ同士の間には、Ｚ軸方向に沿って細長い長方形状の貫通孔６０１１ｂが形成されている。

複数の舌部６０１２は、互いに所定間隔を置いて離間し、図４に示すように、ＬＥＤモジュール２００の基板２０５上に設けられたカソード端子部２０２ａに電気的に接続される端子部を構成する。電極板６０１は、コイルばね６０２によりＺ軸方向負側に付勢されるが（この点については後に詳述する）、この際の付勢力により各舌部６０１２がカソード端子部２０２ａに圧接されるように構成されている。これにより、各舌部６０１２とカソード端子部２０２ａとを確実に電気的に接続することができる。なお、電極板６０１の端子部は、１個の長尺の板片で構成することもできるが、互いに離間する複数の舌部６０１２で構成することにより、仮にカソード端子部２０２ａに長手方向（Ｘ軸方向）に沿った撓みや厚みムラがある場合でも、それに応じて各舌部６０１２が独立して変形することができるため、各舌部６０１２のカソード端子部２０２ａに対するより確実な電気的接続が可能となる。

電気接続部６０１３の先端部（電極板本体６０１１と反対側の端部）は、図３に示すように、第２の接続固定ユニット６００をヒートシンク４００に固定した状態で、ヒートシンク４００のＬＥＤモジュール２００（基板２０５）と反対側に位置している。また、電気接続部６０１３の先端部には、給電端子７００が固定されており、この給電端子７００にドライバ回路に接続された不図示の配線ケーブルが接続されている。これにより、前述したように、各ＬＥＤ素子２１０には、第２の接続固定ユニット６００（電極板６０１）及びカソードパターン２０２を介して、ドライバ回路から駆動電流が供給されるようになっている。

フレーム６０３は、図６に示すように、平板状の第１のフレーム部材６０３１と、第１のフレーム部材６０３１の厚さ方向（Ｙ軸方向）の両側に設けられた平板状の第２のフレーム部材６０３２とを、例えば接着剤による接着、嵌合、融着等により接合することにより構成されている。

第１のフレーム部材６０３１の上端部（Ｚ軸方向正側の端部）には、Ｘ軸方向において反対側に向かって突出する２個のフランジ部６０３１ａが形成されており、第２の接続固定ユニット６００をヒートシンク４００に固定したときに、ヒートシンク４００の上面（Ｚ軸方向正側の面）に当接するようになっている。これにより、ヒートシンク４００に対して、第２の接続固定ユニット６００のＺ軸方向における位置決めが確実になされる。また、各フランジ部６０３１ａには、その厚さ方向（Ｚ軸方向）に貫通し、第２の接続固定ユニット６００（フレーム６０３）をヒートシンク４００に固定する固定ねじ６００ａを挿通可能な貫通孔６００ｂが形成されている。

また、第１のフレーム部材６０３１の両面（Ｘ軸方向に平行な面）には、それぞれその略中央部に矩形状の凸部６０３１ｂを残して、電極板本体６０１１の外形と対応する形状（Ｔ字状）の溝６０３１ｃが高さ方向（Ｚ軸方向）に沿って形成されている。また、溝６０３１ｃの底面には、凸部６０３１ｂを挟んでＸ軸方向の両側に、２個の高さ方向（Ｚ軸方向）に沿って細長い略長方形状の凹部６０３１ｄが形成されている。各第２のフレーム部材６０３２の内側面は、平坦面で構成され、第１のフレーム部材６０３１の２個の凹部６０３１ｄと対応する位置に２個の凹部６０３２ａが形成されている。なお、第２のフレーム部材６０３２の高さ（Ｚ軸方向の長さ）は、第１のフレーム部材６０３１の高さより小さく設定されている。

このような構成の第１のフレーム部材６０３１と第２のフレーム部材６０３２を接合すると、後述する図８（ａ）に示すように、フレーム６０３内には、溝６０３１ｃにより構成される空間６０３ａと、対応する凹部６０３１ｄ及び凹部６０３２ａで構成される拡大空間６０３ｂとが形成される。空間６０３ａ内には、電極板本体６０１１がフレーム６０３に対して高さ方向（Ｚ軸方向）に沿ってスライド移動可能に配置され、拡大空間６０３ｂ内には、電極板本体６０１１の貫通孔６０１１ａに挿通された状態でコイルばね６０２が配置される。また、この状態で、電極板本体６０１１の貫通孔６０１１ｂには、第１のフレーム部材６０３１の凸部６０３１ｂが挿入されており、電極板本体６０１１がフレーム６０３に対して高さ方向に沿ってスライド移動する際に、凸部６０３１ｂによってガイドされるようになっている。なお、本実施形態では、自然状態のコイルばね６０２のＺ軸方向の長さは、貫通孔６０１１ａ、凹部６０３１ｄ及び凹部６０３２ａのＺ軸方向の長さより小さいが、略等しくてもよく、若干大きくてもよい。

次に、第１の接続固定ユニット５００及び第２の接続固定ユニット６００によって、ＬＥＤモジュール２００（基板２０５）をヒートシンク４００に固定する方法について説明する。図７は、第１の接続固定ユニット５００によってＬＥＤモジュール２００（基板２０５）を固定する方法を説明する部分断面図であり、図８は、第２の接続固定ユニット６００によってＬＥＤモジュール２００（基板２０５）を固定する方法を説明する部分断面図である。

図７に示すように、第１の接続固定ユニット５００は、初期状態では、コイルばね５０２に外力が付与されていないため、拡大空間５０３ｂ内のコイルばね５０２は自然状態である（図７（ａ）参照）。この状態から、電極板５０１に外力を付与して、電極板本体５０１１をフレーム５０３に対して上方に向かって（Ｚ軸方向正側に向かって）スライド移動させると、電極板本体５０１１がコイルばね５０２を押圧して、拡大空間５０３ｂ内で上方に移動する。その後、コイルばね５０２の上端がフレーム５０３に当接すると、移動が規制されたコイルばね５０２は、電極板本体５０１１にさらに押圧されて圧縮される（図７（ｂ）参照）。この状態で、フレーム５０３をヒートシンク４００の凹部４０１内に配置し、固定ねじ５００ａによりフレーム５０３をヒートシンク４００の側面に固定する。次に、舌部５０１２とヒートシンク４００の上面との間に形成された隙間に、Ｙ軸方向からＬＥＤモジュール２００を挿入する。ＬＥＤモジュール２００を所定位置まで挿入した後、電極板５０１に付与する外力を取り除くと、コイルばね５０２が自然状態に戻るべく伸張することにより、電極板本体５０１１を下方に向かって（Ｚ軸方向負側に向かって）押圧してスライド移動させる。舌部５０１２がＬＥＤモジュール２００のアノード端子部２０１ａに当接すると、電極板本体５０１１（電極板５０１）の下方へのスライド移動は規制されるが、コイルばね５０２は自然状態に至らないため、依然として電極板本体５０１１を下方に向かって付勢する。このコイルばね５０２の付勢力により舌部５０１２は、アノード端子部２０１ａに圧接されることになり、電極板５０１とアノード端子部２０１ａを備えるアノードパターン２０１とが確実に電気的に接続される（図７（ｃ）参照）。また、この付勢力により、ＬＥＤモジュール２００（基板２０５）は、ヒートシンク４００に向かって押圧され、固定される。その後、電気接続部５０１３を舌部５０１２と同じ側に屈曲させ、給電端子７００を固定する（図７（ｄ）参照）。

このようなコイルばね５０２（次に説明するコイルばね６０２も同様）の付勢力により、ＬＥＤモジュール２００をヒートシンク４００へ固定すれば、基板２０５に過大なストレスがかかることがない。例えば熱伝導率の高い窒化アルミニウムで形成されたセラミックス基板は非常に脆く、荷重をかけ過ぎると破損してしまうことがあるが、コイルばね５０２の付勢力による固定方法であれば。基板２０５としてセラミックス基板を用いても、その破損を好適に防止することができる。

図８に示すように、第２の接続固定ユニット６００によってＬＥＤモジュール２００をヒートシンク４００へ固定する場合も、第１の接続固定ユニット５００によってＬＥＤモジュール２００をヒートシンク４００へ固定する場合と略同様である。第２の接続固定ユニット６００も、初期状態では、コイルばね６０２に外力が付与されていないため、拡大空間６０３ｂ内のコイルばね６０２は自然状態である（図８（ａ）参照）。この状態で、フレーム６０３をヒートシンク４００の貫通孔４０２に挿通し、固定ねじ６００ａによりフレーム６０３をヒートシンク４００の上面に固定する。次に、電極板６０１に外力を付与して、電極板本体６０１１をフレーム６０３に対して上方に向かって（Ｚ軸方向正側に向かって）スライド移動させると、電極板本体６０１１がコイルばね６０２を押圧して、拡大空間６０３ｂ内で上方に移動させる。その後、コイルばね６０２の上端がフレーム６０３に当接すると、移動が規制されたコイルばね６０２は、電極板本体６０１１にさらに押圧されて圧縮される（図８（ｂ）参照）。次に、舌部６０１２とヒートシンク４００の上面との間に形成された隙間に、Ｙ軸方向からＬＥＤモジュール２００を挿入する。ＬＥＤモジュール２００を所定位置まで挿入した後、電極板６０１に付与する外力を取り除くと、コイルばね６０２が自然状態に戻るべく伸張することにより、電極板本体６０１１を下方に向かって（Ｚ軸方向負側に向かって）押圧してスライド移動させる。舌部６０１２がＬＥＤモジュール２００のカソード端子部２０２ａに当接すると、電極板本体６０１１（電極板６０１）の下方へのスライド移動は規制されるが、コイルばね６０２は自然状態に至らないため、依然として電極板本体６０１１を下方に向かって付勢する。このコイルばね６０２の付勢力により舌部６０１２は、カソード端子部２０２ａに圧接されることになり、電極板６０１とカソード端子部２０２ａを備えるカソードパターン２０２とが確実に電気的に接続される（図８（ｃ）参照）。また、この付勢力により、ＬＥＤモジュール２００（基板２０５）は、ヒートシンク４００に向かって押圧され、固定される。その後、電気接続部６０１３を舌部６０１２と同じ側に屈曲させ、給電端子７００を固定する（図８（ｄ）参照）。このように、本実施形態の第２の接続固定ユニット６００によれば、１個で隣り合う２個のＬＥＤモジュール２００（基板２０５）をヒートシンク４００に同時に固定することができ、部品点数の削減に寄与する。

以上のように、本実施形態のＬＥＤモジュール２００（基板２０５）は、第１の接続固定ユニット５００（電極板５０１）及び第２の接続固定ユニット６００（電極板６０１）によってヒートシンク４００に固定される。また、本実施形態では、各基板２０５のＹ軸方向における対向する二辺に、電極板５０１と電極板６０１とが一対で設けられているため、基板２０５の厚さ方向（Ｚ軸方向）と直交する方向（Ｙ軸方向）における基板２０５の位置決めもなされるようになっている。また、図２及び図３に示すように、基板２０５を上面側（Ｚ軸方向正側）から見たとき、フレーム５０３及びフレーム６０３の大部分が基板２０５で覆われ、また、フレーム５０３は、ヒートシンク４００の凹部４０１に配置されているため、ヒートシンク４００からＹ軸方向に突出していない。また、給電端子７００もヒートシンク４００の基板２０５と反対側に位置しており、ヒートシンク４００からＹ軸方向に突出していない。このように、本実施形態の光照射装置１では、ヒートシンク４００のＹ軸方向の外側に固定や電気接続に要する部材が存在しないことから、光の照射方向と直交する方向（本実施形態ではＹ軸方向）への大型化を防止し得る。

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内において様々な変形が可能である。

例えば、本実施形態においては、２列×３個のＬＥＤモジュール２００が、ヒートシンク４００上に配置されるものとして説明したが、このような構成に限定されるものではなく、例えば、複数のＬＥＤモジュール２００が一列にヒートシンク４００上に配置される構成でもよく、また１個のＬＥＤモジュール２００がヒートシンク４００上に配置される構成でもよい。

また、本実施形態においては、２列×３個のＬＥＤモジュール２００を正方格子状に配置したが、このような構成に限定されるものではない。

また、本実施形態においては、６０個のＬＥＤ素子２１０の基板２０５の表面に正方格子状に配置した構成を示したが、このような構成に限定されるものではなく、基板２０５の表面に１個以上のＬＥＤ素子２１０が配置されていればよく、また複数のＬＥＤ素子２１０は基板２０５の表面に六方格子状に配置されてもよい。

また、本実施形態の光照射装置１は、紫外光を出射するものとして説明したが、このような構成に限定されるものではなく、本発明は、可視光や赤外光を出射する光源装置に適用することも可能である。

また、本実施形態の付勢部材は、コイルばね（圧縮ばね）で構成されていたが、長手方向の途中で屈曲した板ばねや、引張りばねで構成することもできる。

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。

１ 光照射装置
１００ ケース
１０１ 上面パネル
１０２ 下面パネル
１０３ 右側面パネル
１０４ 左側面パネル
１０５ 前面パネル
１０５ａ 開口
１０６ 背面パネル
１１０ 窓部
２００ ＬＥＤモジュール
２０１ アノードパターン
２０１ａ アノード端子部
２０２ カソードパターン
２０２ａ カソード端子部
２０５ 基板
２１０ ＬＥＤ素子
３０１、３０２、３０３、３０４ 反射ミラー
３０１ａ、３０１ｂ 突出部
３０１ａａ、３０１ｂａ、３０１ｃ 貫通穴
３０１ａｂ、３０１ｂｂ 端部
３０４ａ 貫通穴
４００ ヒートシンク
４０１ 凹部
４０２ 貫通孔
４１０ 冷媒供給口
４２０ 冷媒排出口
５００ 第１の接続固定ユニット
５００ａ 固定ねじ
５００ｂ 貫通孔
５０１ 電極板
５０１１ 電極板本体
５０１１ａ、５０１１ｂ 貫通孔
５０１２ 舌部
５０１３ 電気接続部
５０２ コイルばね
５０３ フレーム
５０３ａ 空間
５０３ｂ 拡大空間
５０３１ 第１のフレーム部材
５０３１ａ 段差部
５０３１ｂ 凸部
５０３１ｃ 溝
５０３１ｄ 凹部
５０３２ 第２のフレーム部材
５０３２ａ 凹部
６００ 第２の接続固定ユニット
６００ａ 固定ねじ
６００ｂ 貫通孔
６０１ 電極板
６０１１ 電極板本体
６０１１ａ、６０１１ｂ 貫通孔
６０１２ 舌部
６０１３ 電気接続部
６０２ コイルばね
６０３ フレーム
６０３ａ 空間
６０３ｂ 拡大空間
６０３１ 第１のフレーム部材
６０３１ａ フランジ部
６０３１ｂ 凸部
６０３１ｃ 溝
６０３１ｄ 凹部
６０３２ 第２のフレーム部材
６０３２ａ 凹部
７００ 給電端子

Claims (12)

1. 矩形状の基板と、
   該基板の一方の面に設けられた複数の発光素子と、
   前記基板の前記一方の面に設けられ、前記複数の発光素子に電気的に接続された端子部と、
   前記基板の側方に前記基板の厚さ方向に沿って配置された電極板本体と、該電極板本体の一端部から前記基板側に向かって突出し、前記端子部に電気的に接続される舌部とを有する電極板と、
   前記舌部が、前記端子部に圧接されるように、前記電極板本体を前記基板の厚さ方向に付勢する付勢部材と、
   を備えることを特徴とする光照射装置。
2. 前記電極板は、前記舌部を複数有することを特徴とする請求項１に記載の光照射装置。
3. 前記電極板は、前記電極板本体の他端部から前記舌部と同じ側に向かって突出する電気接続部を有す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。
4. 前記基板の他方の面に、一端面が当接するよう設けられたヒートシンクと、
   前記ヒートシンクの他端面側において前記電気接続部に電気的に接続され、前記電極板に電力を供給する給電端子と、
   を備えることを特徴とする請求項３に記載の光照射装置。
5. 前記付勢部材は、前記舌部が前記端子部に圧接されるように、前記電極板本体を前記基板の厚さ方向に付勢することにより、前記基板を前記ヒートシンクに向かって押圧することを特徴とする請求項４に記載の光照射装置。
6. 前記電極板は、前記基板の対向する二辺に一対で設けられ、前記基板の厚さ方向と直交する方向における前記基板の前記ヒートシンクに対する位置決めを行うことを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の光照射装置。
7. 前記電極板及び前記付勢部材を収容した状態で、前記ヒートシンクに固定されるフレームを備えることを特徴とする請求項４から請求項６のいずれか一項に記載の光照射装置。
8. 前記基板を前記一方の面側から見たとき、前記フレームの少なくとも一部が前記基板で覆わ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。
9. 前記電極板本体は、その厚さ方向に貫通して形成された貫通孔を有し、
   前記フレームは、前記電極板本体がスライド移動可能な空間と、該空間の途中に形成され、前記空間が前記電極板本体の厚さ方向に拡大した拡大空間とを有し、
   前記電極板本体は、前記空間内に配置され、前記付勢部材は、前記電極板本体の前記貫通孔に挿通された状態で前記フレームの前記拡大空間内に配置されていることを特徴とする請求項７又は請求項８に記載の光照射装置。
10. 前記複数の発光素子及び前記端子部が設けられた前記基板を複数備え、
    前記複数の基板は、近接して並べられて配置されることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の光照射装置。
11. １個の前記フレームに、２個の前記電極板が設けられ、
    該２個の電極板は、それぞれの前記舌部が隣接する２つの前記基板に向かって相反する方向に突出するよう配置されていることを特徴とする請求項１０に記載の光照射装置。
12. 前記発光素子から出射される光が、紫外域の波長の光であることを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の光照射装置。
    

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