(57)【要約】  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。
2014065081.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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。
【請求項２】
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。
【請求項３】
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。
【請求項４】
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。
【請求項５】
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。
【請求項６】
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。
【請求項７】
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。
【請求項８】
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。
【請求項９】
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。
【請求項１０】
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。
【請求項１１】
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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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）。【０００３】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１４６６４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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。【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。【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。【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。【００１６】
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。
【発明の効果】
【００１７】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】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。
【図２】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。
【図３】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。
【図４】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。
【図５】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。
【図６】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。
【図７】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。
【図８】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。
【図９】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。
【図１０】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。
【図１１】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。
【図１２】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。
【図１３】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。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
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。
【００２０】
（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。
【００２１】
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）。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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）。
【００５３】
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。
【００５４】
（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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
（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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
（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。
【００６１】
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。
【００６２】
（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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
【表１】
2014065081.tif 000003
【００６７】
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。
【図１】
2014065081.tif 000004
【図２】
2014065081.tif 000005
【図３】
2014065081.tif 000006
【図４】
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【図５】
2014065081.tif 000008
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2014065081.tif 000012
【図１０】
2014065081.tif 000013
【図１１】
2014065081.tif 000014
【図１２】
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【図１３】
2014065081.tif 000016
【手続補正書】
【提出日】平成26年7月18日(2014.7.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、出射光が前記照射位置に集光し、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光照射装置。
【請求項２】
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。
【請求項３】
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。
【請求項４】
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。
【請求項５】
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。
【請求項６】
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。
【請求項７】
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。
【請求項８】
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。
【請求項９】
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。
【請求項１０】
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。
【請求項１１】
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。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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
【国際調査報告】
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