JP7793066B2

JP7793066B2 - 光照射装置

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Publication number: JP7793066B2
Application number: JP2024544131A
Authority: JP
Inventors: 雅史亀山; 浩明渡邊
Original assignee: Hoya Corp
Current assignee: Hoya Corp
Priority date: 2022-08-31
Filing date: 2023-08-18
Publication date: 2025-12-26
Anticipated expiration: 2043-08-18
Also published as: JPWO2024048319A1; WO2024048319A1

Description

この発明は、光を照射する光照射装置に関し、特に、光源から発せられる熱を放熱する放熱部材を備えた光照射装置に関する。

従来、紫外光の照射によって硬化するＵＶインクを用いて印刷を行なう印刷装置が知られている。このような印刷装置では、ヘッドのノズルから媒体にインクを吐出した後、媒体に形成されたドットに紫外光を照射する。紫外光の照射により、ドットが硬化して媒体に定着するので、液体を吸収しにくい媒体に対しても良好な印刷を行うことができる。

例えば、特許文献１には、印刷媒体を搬送する搬送ユニットと、搬送方向に並び、シアン、マゼンダ、イエロー、ブラック、オレンジ、グリーンのカラーインクをそれぞれ吐出する６つのヘッドと、各ヘッド間の搬送方向下流側に配置され、各ヘッドから印刷媒体上に吐出されたドットインクを仮硬化（ピニング）させる６つの仮硬化用照射部（光照射装置）と、ドットインクを本硬化させて印刷媒体に定着させる本硬化用照射部とを備えた印刷装置が記載されている。そして、仮硬化用照射部には、印刷装置自体の軽量化、及びコンパクト化の要請から、光源としてＬＥＤが用いられており、印刷媒体の幅方向に沿って複数のＬＥＤが並んで配置されている。

特開２０１３－２５２７２０号公報

特許文献１に記載の光照射装置のように、光源としてＬＥＤを用いる場合、投入した電力の大半が熱となることから、ＬＥＤ自身が発熱する熱によって発光効率と寿命が低下するといった問題が発生する。

かかる問題は、特許文献１の光照射装置のように、複数のＬＥＤが搭載された装置の場合、熱源となるＬＥＤが増えることから、さらに深刻なものとなる。また、特許文献１の光照射装置のように、光源としてＵＶＬＥＤを用いる場合、ＬＥＤ自身の発熱量が大きくなるため、かかる問題はより一層深刻なものとなる。
このため、ＬＥＤを光源として用いる光照射装置においては、一般に、ヒートシンク等の放熱部材を用い、ＬＥＤの発熱を抑える構成を採っている。

しかしながら、このようなヒートシンク等の放熱部材を用いると、放熱部材を冷却するための吸排気システムが必要となり、特許文献１の印刷装置のように、光照射装置に近接して複数の周辺装置が配置される場合には、吸排気が十分に行えず、放熱部材を十分に冷却できない、といった問題が発生する。
また、吸排気が十分に行えるように、周辺装置と光照射装置との間に十分な空間を設けてレイアウトすることも考えられるが、この場合、印刷装置自体が大型化してしまう。

本発明は、上記の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、ＬＥＤ（光源）を効率よく冷却可能で、かつ周辺装置を近接して配置可能な光照射装置を提供することである。

上記目的を達成するため、本発明の光照射装置は、第１方向に所定の線幅を有し、かつ、第１方向と直交する第２方向に延びる光を照射対象物に向けて照射する光照射装置であって、第１方向と第１方向と直交する第２方向とで規定される基板と、基板の表面に第２方向に沿って並べて配置され、第１方向及び第２方向と直交する第３方向に光を出射する複数の光源と、を有する光源部と、複数の放熱フィンを有し、基板の裏面側に熱的に結合された放熱部と、外部から空気を取り込む第１の吸気口と、内部の空気を排気する第１の排気口とを有すると共に、光源部及び放熱部を収容する第１の筐体と、第１の吸気口及び第１の排気口の少なくともいずれか一方に取り付けられ、複数の放熱フィンの間を通る冷却風を生成する第１の冷却ファンと、を備え、第１の吸気口は、第１の筐体の第２方向一端面に形成され、第１の排気口は、第１の筐体の第２方向他端面に形成され、第２方向において、第１の吸気口及び第１の排気口が、照射対象物よりも外側に位置していることを特徴とする。

このような構成によれば、第１の吸気口及び第１の排気口が第１の筐体の第２方向の端面に形成され、照射対象物よりも外側に位置しているため、吸排気が第２方向に沿ってのみ行われる。従って、周辺装置や、同種または同一の光照射装置を複数第１方向に沿って近接して配置することが可能となる。また、照射対象物が第１方向に搬送される場合には、光照射装置からの排気風または廃熱が照射対象物に影響を与えることなく光源を十分に冷却することもできる。

また、第１の筐体内の空間を区画し、第１の吸気口と連続する空間に第１の風洞を形成し、複数の放熱フィンが配置される空間に第２の風洞を形成し、第１の排気口と連続する空間に第３の風洞を形成する仕切板を備え、仕切板は、第１の風洞と第２の風洞とを連通するように形成された連通口を有し、第２の風洞と第３の風洞とが放熱フィンを介して連通していることが望ましい。

また、連通口は、第２方向に沿って並ぶ複数の開口部からなり、各開口部の第１方向の幅が等しいことが望ましい。

また、連通口は、第２方向に沿って並ぶ複数の開口部からなり、各開口部の第１方向の幅が、第１の冷却ファンからの距離に応じて変化することが望ましい。また、この場合、各開口部の第１方向の幅が、第１の冷却ファンから離れるに従って小さくなるように構成することができる。また、各開口部の第１方向の幅が、第１の冷却ファンから離れるに従って大きくなるように構成することができる。

また、第１の冷却ファンは、外部からの空気を取り込んで第１の風洞内及び第３の風洞内に第２方向の冷却風を生成することが望ましい。

また、冷却風は、第２の風洞内において、第１方向から第３方向に、又は第３方向から第１方向に向きを変えることが望ましい。

また、光源部と対向して配置され、光源部から照射された光が外部に漏れないように遮光する遮光ユニットを備え、遮光ユニットは、光源部から照射された光を吸収する光吸収部材と、外部から空気を取り込む第２の吸気口と、内部の空気を排気する第２の排気口とを有すると共に、光吸収部材を支持する第２の筐体と、を有し、第２の筐体の内部には、第２の吸気口から第２の排気口に向かって冷却風が流れる第４の風洞が形成されており、第２方向において、２の吸気口及び第２の排気口が、照射対象物よりも外側に位置していることが望ましい。

また、第２の吸気口は、第２の筐体の第２方向一端面に形成され、第２の排気口は、第２の筐体の第２方向他端面に形成され、第２の吸気口及び第２の排気口の少なくともいずれか一方に取り付けられ、第４の風洞を流れる冷却風を生成する第２の冷却ファンを備えることが望ましい。

また、第１の吸気口と第２の吸気口が、第２方向において同じ側に形成されていることが望ましい。

また、第１の排気口と第２の排気口が、第２方向において同じ側に形成されていることが望ましい。

また、照射対象物が、第１方向に搬送されることが望ましい。

以上のように、本発明によれば、光源を効率よく冷却可能で、かつ周辺装置を近接して配置可能な光照射装置が実現される。

本発明の実施形態に係る光照射装置の構成を示す外観図である。本発明の実施形態に係る光照射装置に含まれる光源ユニットの外観図である。本発明の実施形態に係る光照射装置に含まれる光源ユニットの内部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に含まれる光源ユニットの内部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に含まれる光源ユニットの内部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に含まれる光源ユニットの内部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に含まれる光源ユニットの内部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に含まれる光源ユニットの内部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に含まれる遮光ユニットの構成を説明する図である。

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の構成を示す外観図である。図１に示すように、光照射装置１は、搬送される照射対象物Ｐ（例えば、記録媒体等）の表面に塗布された紫外線硬化樹脂を硬化させる装置であり、照射対象物Ｐの上方に配置され、照射対象物Ｐに対してライン状の紫外光を出射する光源ユニット１０と、照射対象物Ｐを下方から覆うように光源ユニット１０と対向して配置される遮光ユニット２０と、から構成されている。なお、本明細書においては、光源ユニット１０から出射されるライン状の紫外光の長手方向をＸ軸方向（第２方向）、ライン状の紫外光の線幅方向をＹ軸方向（第１方向）、Ｘ軸及びＹ軸と直交する方向をＺ軸方向（第３方向）と定義して説明する。

（光源ユニット１０の構成）
図２は、本実施形態の光源ユニット１０の外観図であり、図２（ａ）は、光源ユニット１０の正面図であり、図２（ｂ）は、光源ユニット１０の右側面図であり、図２（ｃ）は、光源ユニット１０の左側面図である。図３～図８は、本発明の実施形態に係る光源ユニット１０の内部構成を説明する図であり、図３は、図２のＢ－Ｂ線断面図であり、図４は、図２のＣ－Ｃ線断面図であり、図５は、図２のＤ－Ｄ線断面図であり、図６は、図２のＥ－Ｅ線断面図であり、図７は、図２のＦ－Ｆ線断面図であり、図８は、図２のＧ－Ｇ線断面図である。なお、図３～図８においては、図面を見易くするために、光源ユニット１０の内部の配線ケーブル等、一部構成を省略して示している。

図４に示すように、本実施形態の光源ユニット１０は、内部にＬＥＤモジュール２００（光源部）、冷却ファン３００（第１の冷却ファン）、ヒートシンク４００（放熱部）、ＬＥＤ駆動回路５００等を収容するＸ軸方向に長い箱形の筐体１００を備えている。筐体１００は、正面１００ａに紫外光が出射されるガラス製の窓部１０５を備えている。また、筐体１００の左側面１００ｃには、筐体１００内の空気を排気するための、複数の開口Ｓからなる排気口１０１が形成され、右側面１００ｂには、筐体１００内に空気を供給する吸気口１０３が形成されている。また、筐体１００の背面１００ｄには、光源ユニット１０に電源を供給するためのコネクタ（不図示）が設けられており、コネクタと電源装置（不図示）とが電気的に接続され、光源ユニット１０に電源が供給されるようになっている。

図３～図８に示すように、本実施形態の光源ユニット１０は、Ｘ軸方向に並べて配置された４つのＬＥＤモジュール２００（図４）と、各ＬＥＤモジュール２００に密着するように配置された４つのヒートシンク４００（図４）と、各ＬＥＤモジュール２００に電力を供給する４つのＬＥＤ駆動回路５００（図３、図４、図７）等を筐体１００内に備えている。なお、各ＬＥＤモジュール２００、各ヒートシンク４００、各ＬＥＤ駆動回路５００は、それぞれ全く同一の構成となっている。

図３及び図４に示すように、各ＬＥＤモジュール２００は、熱伝導率の高い材料（例えば、窒化アルミニウム）で形成された、Ｘ軸方向及びＹ軸方向で規定される矩形板状の基板２０５と、同じ特性を有する複数（例えば、５００個）のＬＥＤ素子２１０とを備えており、ヒートシンク４００の放熱板４１０の一端面（Ｚ軸方向の端面）上に固定されている。

複数のＬＥＤ素子２１０は、例えば、５０個（Ｘ軸方向）×１０列（Ｙ軸方向）の態様で並び、ＣＯＢ（Chip On Board）実装されている。基板２０５上には、各ＬＥＤ素子２１０に電力を供給するためのアノードパターン（不図示）及びカソードパターン（不図示）が形成されており、各ＬＥＤ素子２１０は、アノードパターン及びカソードパターンにそれぞれ電気的に接続されている。また、各ＬＥＤモジュール２００の基板２０５は、不図示の配線ケーブルによって各ＬＥＤ駆動回路５００と電気的に接続されており、各ＬＥＤ素子２１０には、アノードパターン及びカソードパターンを介して、各ＬＥＤ駆動回路５００からの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３６５ｎｍ）が出射され、ＬＥＤモジュール２００からはＸ軸方向に延び、かつ、Ｘ軸方向と直交するＹ軸方向に所定の線幅を有するライン状の紫外光が照射対象物Ｐに向けて出射される。図４に示すように、本実施形態においては、４つのＬＥＤモジュール２００がＸ軸方向に並べて配置されており、各ＬＥＤモジュール２００から出射されたライン状の紫外光は、Ｘ軸方向に連続するようになっている。

ヒートシンク４００は、ＬＥＤモジュール２００から発せられた熱を放熱する部材である。本実施形態のヒートシンク４００は、矩形板状の金属製（例えば、銅、アルミニウム）の放熱板４１０と、放熱板４１０の他端面（ＬＥＤモジュール２００が載置される面とは反対側の面）にロウ付けされた複数の放熱フィン４２０とで構成されている（図３、図４）。放熱フィン４２０は、放熱板４１０からＺ軸方向と相反する方向に突出するように立設し、放熱板４１０に伝わった熱を空気中に放熱する、矩形板状の金属（例えば、銅、アルミニウム、鉄、マグネシウム等の金属やこれらを含む合金等）の部材である。

なお、図３に示すように、本実施形態のＬＥＤモジュール２００とヒートシンク４００は、筐体１００内において、固定部材１５０によって固定されるようになっている。固定部材１５０は、ＬＥＤモジュール２００とヒートシンク４００の一部分を支持する部材であり、ＬＥＤモジュール２００とヒートシンク４００が固定部材１５０内に固定されたとき、各ＬＥＤ素子２１０が窓部１０５と対向する位置に配置されるようになっている。また、ＬＥＤモジュール２００とヒートシンク４００が固定部材１５０内に固定されたとき、放熱フィン４２０のＺ軸方向と相反する方向の端部が、仕切部材１６０の第１仕切板１６１と当接するように構成されている。

各ＬＥＤ素子２１０に駆動電流が流れ、各ＬＥＤ素子２１０から紫外光が出射されると、ＬＥＤ素子２１０の自己発熱により温度が上昇するが、各ＬＥＤ素子２１０で発生した熱は、基板２０５及び放熱板４１０を介して、放熱フィン４２０に速やかに伝導（移動）し、各放熱フィン４２０から周辺の空気中に放熱される。そして、放熱フィン４２０によって加熱された空気は、各放熱フィン４２０の表面を流れる冷却風によって排気口１０１を通って速やかに排気されるようになっている。

冷却ファン３００は、吸気口１０３と対向するように配置され、筐体１００の外側の空気を取り込み、筐体１００内に冷却風を生成する部材である（図４～図８）。本実施形態の冷却ファン３００は、筐体１００内の空間を区画する仕切部材１６０の一端部（Ｘ軸方向の端部）に配置されている（図５）。

図３に示すように、仕切部材１６０は、金属の平板を折り曲げて形成した断面が略コの字状の部材であり、放熱フィン４２０のＺ軸方向と相反する方向の端部が当接する第１仕切板１６１と、筐体１００の上面（Ｙ軸方向の面）と対向する第２仕切板１６２と、筐体１００の下面（Ｙ軸方向と相反する方向の面）と対向する第３仕切板１６３と、を有する。第１仕切板１６１、第２仕切板１６２及び第３仕切板１６３は、それぞれ冷却ファン３００から筐体１００の左側面１００ｃに向かってＸ軸方向と相反する方向に延び、筐体１００の背面１００ｄとで囲まれる空間（つまり、吸気口１０３と連続する空間）に、冷却ファン３００によって取り込まれた空気を、Ｘ軸方向と相反する方向に導く第１風洞αを形成している。なお、第１仕切板１６１、第２仕切板１６２及び第３仕切板１６３の他端部（Ｘ軸方向と相反する方向の端部）は、筐体１００の左側面１００ｃに当接しており、第１風洞αは、Ｘ軸方向と相反する方向において、筐体１００の左側面１００ｃによって閉じられている（図４）。
また、図３、図４及び図７に示すように、本実施形態においては、第１風洞α内に４つのＬＥＤ駆動回路５００が配置されている。

第１仕切板１６１は、ＸＹ平面に平行な仕切板であり、放熱フィン４２０と対向するようにＸ軸方向に並ぶ、矩形状の４つの連通口１６１ａ～１６１ｄが形成されている（図７、図８）。各連通口１６１ａ～１６１ｄは、第１風洞α内の冷却風を放熱フィン４２０の空間（第２風洞β）に導くための開口であり、各連通口１６１ａ～１６１ｄのＸ軸方向の幅Ｗａ～Ｗｄは、各ＬＥＤモジュール２００のヒートシンク４００の幅と略等しく、各連通口１６１ａ～１６１ｄのＹ軸方向の幅Ｈａ～Ｈｄは、Ｈａ＞Ｈｂ＞Ｈｃ＞Ｈｄの関係を満たすように（つまり、冷却ファン３００からの距離に応じて変化し、冷却ファン３００から離れるほど小さくなるように）形成されている（図８）。
なお、図７及び図８に示すように、本実施形態の第１仕切板１６１は、放熱フィン４２０の略中央部と当接しており、放熱フィン４２０の上端部（Ｙ軸方向の端部）及び下端部（Ｙ軸方向と相反する方向の端部）は、第１仕切板１６１から露出している（つまり、第３風洞γ１、γ２に位置している）。

本実施形態の構成においては、４つのＬＥＤモジュール２００とヒートシンク４００がＸ軸方向に並べて配置されているため、各ＬＥＤモジュール２００のＬＥＤ素子２１０の温度が異なると、光量にばらつきが生じてしまうという問題がある。そこで、かかる問題を解決するため、本実施形態においては、連通口１６１ａ～１６１ｄを通して各放熱フィン４２０間に空気が流れ込むように構成し、これによって各ヒートシンク４００を流れる空気の量を略等しくし（つまり、風速を略等しくし）、４つのヒートシンク４００を均一に冷却している。

なお、本実施形態においては、各連通口１６１ａ～１６１ｄのＹ軸方向の幅Ｈａ～Ｈｄが、Ｈａ＞Ｈｂ＞Ｈｃ＞Ｈｄの関係を満たすように（つまり、冷却ファン３００からの距離に応じて変化し、冷却ファン３００から離れるほど小さくなるように）形成したが、４つのヒートシンク４００を均一に冷却できれば、各連通口１６１ａ～１６１ｄのＹ軸方向の幅Ｈａ～Ｈｄが等しくてもよい。

第２仕切板１６２は、ＸＺ平面に平行な仕切板であり、筐体１００の上面（Ｙ軸方向の面）と対向するように配置され、筐体１００内の空間に第３風洞γ１を形成している（図３、図５、図７、図８）。なお、図５に示すように、本実施形態においては、第３風洞γ１は、排気口１０１と連続する空間になっており、放熱フィン４２０の上端部（Ｙ軸方向の端部）が位置し、放熱フィン４２０を介して第２風洞βと連通している。

第３仕切板１６３は、ＸＺ平面に平行な仕切板であり、筐体１００の下面（Ｙ軸方向と相反する方向の面）と対向するように配置され、筐体１００内の空間に第３風洞γ２を形成している（図３、図６、図７、図８）。なお、図６に示すように、第３風洞γ２は、第３風洞γ１と同様、排気口１０１と連続する空間になっており、放熱フィン４２０の下端部（Ｙ軸方向と相反する方向の端部）が位置し、放熱フィン４２０を介して第２風洞βと連通している。

以下、図３～図６を用いて、本発明の特徴部分である、ヒートシンク４００の冷却作用について説明する。図３～図６の矢印は、ヒートシンク４００と筐体１００内に発生する冷却風の向きを示している。

図３～図６に示すように、本実施形態の光源ユニット１０は、筐体１００の右側面１００ｂの吸気口１０３と対向する位置に冷却ファン３００を備え、筐体１００の左側面１００ｃには、排気口１０１が形成されている。従って、冷却ファン３００が回ると、筐体１００の外側の空気が冷却ファン３００から取り込まれて、筐体１００内は正圧となるため、排気口１０１からは筐体１００の内部の空気が排気される。従って、筐体１００内には、図４中、実線の矢印で示す冷却風が発生する。つまり、冷却ファン３００から筐体１００内に取り込まれた空気は、ＬＥＤ駆動回路５００が配置された筐体１００内の第１風洞αを、各ＬＥＤ駆動回路５００の間を通って、Ｘ軸方向と相反する方向に流れる。このため、各ＬＥＤ駆動回路５００で発生した熱は、第１風洞αを移動する空気中に放熱される。このように、本実施形態においては、ＬＥＤ駆動回路５００を第１風洞αに配置することで、各ＬＥＤ駆動回路５００の冷却を行っている。

上述したように、第１風洞αは、Ｘ軸方向と相反する方向において、筐体１００の左側面１００ｃによって閉じられているため、第１風洞α内の空気は、第１仕切板１６１に形成された４つの連通口１６１ａ～１６１ｄを通り、放熱フィン４２０の空間（第２風洞β）に向かって移動する（図３、図４）。

第２風洞βに移動した空気は、各放熱フィン４２０の間を通り、Ｚ軸方向に進むが、放熱板４１０に当たるため、各放熱フィン４２０の間で、Ｙ軸方向及びＹ軸方向と相反する方向に曲げられる（図３）。そして、放熱フィン４２０の空間（第２風洞β）から出た空気は、第３風洞γ１、γ２に移動し、第３風洞γ１、γ２内をＸ軸方向と相反する方向に移動し、排気口１０１から排出される（図５、図６）。

このように、本実施形態においては、冷却ファン３００から取り込まれた空気が、第１風洞α内を流れ、第２風洞βに移動し、第３風洞γ１、γ２に移動し、排気口１０１から排出される。この空気の移動によって、冷却風（気流）が発生する。このように、冷却風が、放熱フィン４２０の空間（第２風洞β）を通ることによって、各放熱フィン４２０の熱が空気中に放熱される。

なお、上述したように、本実施形態においては、第１仕切板１６１の連通口１６１ａ～１６１ｄのＹ軸方向の幅Ｈａ～Ｈｄが、Ｈａ＞Ｈｂ＞Ｈｃ＞Ｈｄの関係を満たし、各ヒートシンク４００を流れる空気の量が略等しく（つまり、風速が略等しく）なっているため、４つのヒートシンク４００が均一に冷却される。このため、各ＬＥＤモジュール２００のＬＥＤ素子２１０の温度が略等しくなり、光量のばらつきも抑えられる。

また、吸気口１０３および排気口１０１が、筐体１００の一端面及び他端面に配置され、照射対象物Ｐよりも外側に位置しており、空気の吸気方向および排気方向がＸ軸方向と相反する方向のみに限定されているため、空気の吸気及び排気が照射対象物Ｐに影響を与えることもない。
また、空気の吸気方向および排気方向がＸ軸方向と相反する方向のみに限定されているため、周辺装置を筐体１００のＹ軸方向又はＹ軸方向と相反する方向に近接して配置しても周辺装置に影響を与えることはなく、また周辺装置によって吸気及び排気に支障が生じることもない。

なお、上述したように、本実施形態においては、ヒートシンク４００に伝導されたＬＥＤモジュール２００の熱が、筐体１００内の空間を通って供給される空気によって冷却されるため、筐体１００自体が熱くなることはない。

（遮光ユニット２０の構成）
図９は、本実施形態の遮光ユニット２０の構成を説明する図であり、図１のＡ－Ａ線断面図である。図１及び図９に示すように、遮光ユニット２０は、照射対象物Ｐを下方（Ｚ軸方向側）から覆うように光源ユニット１０と対向して配置され、光源ユニット１０から出射された紫外光が外部に漏れないように遮光する装置である。

図１及び図９に示すように、遮光ユニット２０は、照射対象物Ｐを下方から覆うようにＺ軸方向に窪む、凹部２１ａが形成されたケース２１（第２の筐体）を有している。ケース２１は、箱形の金属製の部材であり、照射対象物Ｐと対向する凹部２１ａの表面（つまり、光源ユニット１０の窓部１０５と対向する面）が、光吸収部材２２によって構成されており、照射対象物Ｐにあたらない紫外光は光吸収部材２２あたって吸収され、光照射装置１の外部に漏れないようになっている。

しかしながら、このように光源ユニット１０からの紫外光が遮光ユニット２０に照射されると、凹部２１ａの光吸収部材２２からの熱がケース２１に伝わり、遮光ユニット２０自体の温度が上昇してしまうといった問題がある。そこで、本実施形態においては、かかる問題を解決するため、ケース２１内に間に空間（第４風洞δ）を形成し、第４風洞δに冷却風が流れるように構成している（図９）。より具体的には、ケース２１の右側板２１ｂに外部から第４風洞δ内に空気を取り込む吸気口２１ｂａ（第２の吸気口）を形成し、ケース２１の左側板２１ｃに第４風洞δ内の空気を排気する排気口２１ｃａ（第２の排気口）を形成し、排気口２１ｃａに対向するように排気ファン３０（第２の冷却ファン）を配置し、吸気口２１ｂａ及び排気口２１ｃａと連続する空間（第４風洞δ）に冷却風が流れるように構成している。

図９に示すように、排気ファン３０が回ると、ケース２１の内側の空気が排気ファン３０から排気され、ケース２１内は負圧となるため、吸気口２１ｂａからケース２１の内部に外部の空気が取り込まれる。従って、ケース２１内には、図９中、実線の矢印で示すように、吸気口２１ｂａから排気口２１ｃａに向かって冷却風が発生する。つまり、吸気口２１ｂａからケース２１内に取り込まれた空気は、凹部２１ａの裏面に沿って、第４風洞δ内をＸ軸方向と相反する方向に流れるため、凹部２１ａが冷却される。
このように、本実施形態においては、ケース２１の凹部２１ａの熱が、ケース２１内の空間（第４風洞δ）を通って流れる冷却風（空気）によって冷却されるため、ケース２１自体が熱くなることもない。

また、吸気口２１ｂａおよび排気口２１ｃａが、ケース２１の一端面及び他端面に配置され、照射対象物Ｐよりも外側に位置しており、空気の吸気方向および排気方向がＸ軸方向と相反する方向のみに限定されているため、空気の吸気及び排気が照射対象物Ｐに影響を与えることもない。
また、空気の吸気方向および排気方向がＸ軸方向と相反する方向のみに限定されているため、周辺装置を筐体１００のＹ軸方向又はＹ軸方向と相反する方向に近接して配置しても周辺装置に影響を与えることはなく、また周辺装置によって吸気及び排気に支障が生じることもない。

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、本実施形態の光照射装置１は、光源ユニット１０と遮光ユニット２０を備えるものとして説明したが、必ずしもこのような構成に限定されるものではなく、遮光ユニット２０は必要に応じて設けられる。

また、本実施形態の光照射装置１は、搬送される照射対象物Ｐ（例えば、記録媒体等）の表面に塗布された紫外線硬化樹脂を硬化させる装置であるとしたが、照射対象物Ｐに対してライン状の紫外光を出射するものであればよく、必ずしも照射対象物Ｐが搬送される必要はない。

また、本実施形態の光源ユニット１０は、紫外光を照射する装置としたが、このような構成に限定されるものではなく、他の波長域の照射光（例えば白色光などの可視光、赤外光等）を照射する装置にも本発明を適用することができる。

また、本実施形態の光源ユニット１０においては、冷却ファン３００が吸気ファンであるものとして説明したが、排気ファンとすることもできる。なお、その場合、空気の流れが逆になり、排気口１０１から吸気され、吸気口１０３から排気される（つまり、空気の吸気方向および排気方向がＸ軸方向となる）。また、この場合、第１仕切板１６１の各連通口１６１ａ～１６１ｄのＹ軸方向の幅Ｈａ～Ｈｄは、Ｈａ＜Ｈｂ＜Ｈｃ＜Ｈｄの関係を満たすように（つまり、冷却ファン３００からの距離に応じて変化し、冷却ファン３００から離れるほど大きくなるように）形成してもよい。

また、本実施形態の遮光ユニット２０においては、排気ファン３０を用いたが、排気ファン３０を吸気ファンに代えることもできる。なお、その場合、空気の流れが逆になり、ケース２１内の空気が吸気口２１ｂａから排気されることとなる（つまり、空気の吸気方向および排気方向がＸ軸方向となる）。

また、本実施形態においては、光源ユニット１０の吸気口１０３と遮光ユニット２０の吸気口２１ｂａが同じ側（Ｘ軸方向の端面）に形成されるものとしたが、必ずしもこのような構成に限定されるものではなく、Ｘ軸方向において異なる側に形成されてもよい。
また、排気口１０１と排気ファン３０が同じ側（Ｘ軸方向と相反する方向の端面）に形成されるものとしたが、必ずしもこのような構成に限定されるものではなく、Ｘ軸方向において異なる側に形成されてもよい。

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
１０：光源ユニット
２０：遮光ユニット
２１：ケース
２１ａ：凹部
２１ｂ：右側板
２１ｂａ：吸気口
２１ｃ：左側板
２１ｃａ：排気口
２２：光吸収部材
３０：排気ファン
１００：筐体
１００ａ：正面
１００ｂ：右側面
１００ｃ：左側面
１００ｄ：背面
１０１：排気口
１０３：吸気口
１０５：窓部
１５０：固定部材
１６０：仕切部材
１６１：第１仕切板
１６１ａ：連通口
１６１ｂ：連通口
１６１ｃ：連通口
１６１ｄ：連通口
１６２：第２仕切板
１６３：第３仕切板
２００：ＬＥＤモジュール
２０５：基板
２１０：ＬＥＤ素子
３００：冷却ファン
４００：ヒートシンク
４１０：放熱板
４２０：放熱フィン
５００：ＬＥＤ駆動回路
Ｐ：照射対象物
Ｓ：開口
α ：第１風洞
β ：第２風洞
γ１：第３風洞
γ２：第３風洞
δ ：第４風洞

Claims

第１方向に所定の線幅を有し、かつ、前記第１方向と直交する第２方向に延びる光を照射対象物に向けて照射する光照射装置であって、
前記第１方向と前記第２方向とで規定される基板と、前記基板の表面に前記第２方向に沿って並べて配置され、前記第１方向及び前記第２方向と直交する第３方向に光を出射する複数の光源と、を有する光源部と、
複数の放熱フィンを有し、前記基板の裏面側に熱的に結合された放熱部と、
外部から空気を取り込む第１の吸気口と、内部の空気を排気する第１の排気口とを有すると共に、前記光源部及び前記放熱部を収容する第１の筐体と、
前記第１の筐体内の空間を区画し、前記第１の吸気口と連続する空間に第１の風洞を形成し、前記複数の放熱フィンが配置される空間に第２の風洞を形成し、前記第１の排気口と連続する空間に第３の風洞を形成する仕切板と、
前記第１の吸気口及び前記第１の排気口の少なくともいずれか一方に取り付けられ、前記複数の放熱フィンの間を通る冷却風を生成する第１の冷却ファンと、
を備え、
前記第１の吸気口は、前記第１の筐体の前記第２方向一端面に形成され、
前記第１の排気口は、前記第１の筐体の前記第２方向他端面に形成され、
前記第２方向において、前記第１の吸気口及び前記第１の排気口が、前記照射対象物よりも外側に位置し、
前記仕切板は、前記第１の風洞と前記第２の風洞とを連通するように形成された連通口を有し、
前記第２の風洞と前記第３の風洞とが放熱フィンを介して連通し、
前記連通口は、前記第２方向に沿って並ぶ複数の開口部からなり、
前記各開口部の前記第１方向の幅が、前記第１の冷却ファンから離れるに従って小さくなることを特徴とする光照射装置。
前記第１の冷却ファンは、外部からの空気を取り込んで前記第１の風洞内及び前記第３の風洞内に前記第２方向の冷却風を生成することを特徴とする請求項１に記載の光照射装置。
前記冷却風は、前記第２の風洞内において、前記第１方向から前記第３方向に、又は前記第３方向から前記第１方向に向きを変えることを特徴とする請求項１に記載の光照射装置。
前記光源部と対向して配置され、前記光源部から照射された光が外部に漏れないように遮光する遮光ユニットを備え、
前記遮光ユニットは、
前記光源部から照射された光を吸収する光吸収部材と、
外部から空気を取り込む第２の吸気口と、内部の空気を排気する第２の排気口とを有すると共に、前記光吸収部材を支持する第２の筐体と、
を有し、
前記第２の筐体の内部には、前記第２の吸気口から前記第２の排気口に向かって冷却風が流れる第４の風洞が形成されており、
前記第２方向において、前記第２の吸気口及び前記第２の排気口が、前記照射対象物よりも外側に位置している
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の光照射装置。
前記第２の吸気口は、前記第２の筐体の前記第２方向一端面に形成され、
前記第２の排気口は、前記第２の筐体の前記第２方向他端面に形成され、
前記第２の吸気口及び前記第２の排気口の少なくともいずれか一方に取り付けられ、前記第４の風洞を流れる冷却風を生成する第２の冷却ファンを備えることを特徴とする請求項４に記載の光照射装置。
前記第１の吸気口と前記第２の吸気口が、前記第２方向において同じ側に形成されていることを特徴とする請求項５に記載の光照射装置。
前記第１の排気口と前記第２の排気口が、前記第２方向において同じ側に形成されていることを特徴とする請求項６に記載の光照射装置。
前記照射対象物が、前記第１方向に搬送されることを特徴とする請求項４に記載の光照射装置。