(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
照射面上に、第１方向に延び、かつ、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、
前記第１方向及び前記第２方向と直交する第３方向に光軸の向きを揃えて、前記基板の表面に前記第１方向に沿って所定の間隔をおいて並べて配置された複数の光源と、
前記基板の裏面に立設し、かつ前記第１方向に延設された複数の放熱フィンと、
前記複数の放熱フィンを覆うように前記第１方向に沿って並べて配置されたN個（Nは２以上の整数）の冷却機構と、
を備え、
前記各冷却機構は、
前記複数の放熱フィンの一部を収容すると共に、該複数の放熱フィンの一部を囲む風洞を形成するケースと、
外部からの空気を取り込んで前記風洞に導き、前記風洞内に前記第１方向の気流を生成する冷却ファンと、
を備えることを特徴とする光照射装置。
【請求項２】
前記ケースは、前記外部からの空気が取り込まれる吸気口と、前記風洞内を通った空気が排気される排気口とを備え、
前記冷却ファンは、前記吸気口及び前記排気口の少なくともいずれか一方に設けられている
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】
前記ケースは、前記吸気口と前記風洞との間に、前記外部からの空気を整流する空間を有することを特徴とする請求項２に記載の光照射装置。
【請求項４】
前記ケースは、前記空間と前記風洞とを仕切る仕切板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。
【請求項５】
前記各冷却機構の前記吸気口及び前記排気口は、前記第３方向に開口してい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Ｎは、２であり、
前記各冷却機構の前記排気口は、前記吸気口よりも前記基板側に配置され、前記第１方向に開口してい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７】
前記各冷却機構の前記吸気口は、前記第１方向に開口してい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】
前記各冷却機構の前記吸気口は、前記第３方向に開口してい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９】
前記光源が、少なくとも１つ以上のＬＥＤ（Light Emitting Diode）素子より構成さ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】
前記光が、紫外線硬化型樹脂に作用する波長を含む光であ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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の光源がライン状に配置され、ライン状の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冷却機構を備えた光照射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。このような印刷装置は、例えば、特許文献１に記載されている。
【０００３】
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。特許文献１に記載の印刷装置は、ドットインクを仮硬化、本硬化の２段階で硬化させることにより、カラーインク間の滲みやドットの広がりを抑制している。
【０００４】
特許文献１に記載の仮硬化用照射部は、印刷媒体の上方に配置されて印刷媒体に紫外光を照射する、いわゆる紫外光照射装置であり、印刷媒体の幅方向にライン状の紫外光を照射する。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（Light Emitting Diode）が用いられており、印刷媒体の幅方向沿って複数のＬＥＤが並んで配置されている。
【０００５】
このように、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。また、かかる問題は、仮硬化用照射部のように、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。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、ヒートシンク等の冷却構造を用い、ＬＥＤの発熱を抑える構成を採っている（例えば、特許文献２）。
【０００６】
特許文献２に記載の光照射装置（光源装置）は、複数のＬＥＤと、ＬＥＤのそれぞれに熱的に結合された放熱器と、放熱器の配置方向に沿って冷却空気流を送り込むファンとを備え、ファンによって発生する気流によって放熱器（つまり、ＬＥＤ）を効率よく冷却している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１３−２５２７２０号公報
【特許文献２】特開２０１１−１５４８５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献２の光照射装置においては、放熱器を冷却する空気は放熱器の配置方向に沿って（つまり、ＬＥＤの配置方向に沿って）一方向にのみ流れる構成であるため、空気の温度は放熱器を通るたびに上昇してしまい、空気流の上流側に配置された放熱器（つまり、ＬＥＤ）と下流側に配置された放熱器（つまり、ＬＥＤ）とで温度差が発生するといった問題がある。一般に、ＬＥＤの照射強度は温度特性を有しているため、このように、ライン状に配置されたＬＥＤ間に温度差が発生すると、温度差に応じた照射強度のバラツキが発生する。
【０００９】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、ＬＥＤ間の温度差が少なく、略均一な照射強度のライン状の光を出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】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明の光照射装置は、照射面上に、第１方向に延び、かつ、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、第１方向及び第２方向と直交する第３方向に光軸の向きを揃えて、基板の表面に第１方向に沿って所定の間隔をおいて並べて配置された複数の光源と、基板の裏面に立設し、かつ第１方向に延設された複数の放熱フィンと、複数の放熱フィンを覆うように第１方向に沿って並べて配置されたN個（Nは２以上の整数）の冷却機構と、を備え、各冷却機構は、複数の放熱フィンの一部を収容すると共に、該複数の放熱フィンの一部を囲む風洞を形成するケースと、外部からの空気を取り込んで風洞に導き、風洞内に第１方向の気流を生成する冷却ファンと、を備えることを特徴とする。
【００１１】
このような構成によれば、Ｎ個の冷却機構によって複数の放熱フィンが略同時に冷却されるため、複数の放熱フィンを均一、かつ効率よく冷却することが可能となる。従って、基板上に配置された複数の光源も均一に冷却され、各光源間の温度差は極めて少なくなり、光照射装置からは略均一な照射強度のライン状の紫外光が出射される。
【００１２】
また、ケースは、外部からの空気が取り込まれる吸気口と、風洞内を通った空気が排気される排気口とを備え、冷却ファンは、吸気口及び排気口の少なくともいずれか一方に設けられることが望ましい。
【００１３】
また、ケースは、吸気口と前記風洞との間に、外部からの空気を整流する空間を有する構成とすることが望ましい。このような構成によれば、各放熱フィンに対して略均等に空気を供給することが可能となる。
【００１４】
また、ケースは、空間と風洞とを仕切る仕切板を備えることが望ましい。
【００１５】
また、各冷却機構の吸気口及び排気口は、第３方向に開口していることが望ましい。
【００１６】
また、Ｎは、２であり、各冷却機構の排気口は、吸気口よりも基板側に配置され、第１方向に開口していることが望ましい。また、この場合、各冷却機構の吸気口は、第１方向に開口する構成とすることができる。また、各冷却機構の吸気口は、第３方向に開口する構成とすることもできる。
【００１７】
また、光源は、少なくとも１つ以上のＬＥＤ（Light Emitting Diode）素子より構成することができる。
【００１８】
また、光が、紫外線硬化型樹脂に作用する波長を含む光であることが望ましい。
【発明の効果】
【００１９】
以上のように、本発明によれば、ＬＥＤ間の温度差が少なく、略均一な照射強度のライン状の光を出射可能な光照射装置が実現される。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る光照射装置の構成を説明する外観図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る光照射装置の内部構成を説明する模式図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る光照射装置の冷却装置内に生成される冷却空気流のシミュレーション結果を示す斜視図（透視図）である。
【図４】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照射強度分布である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る光照射装置の横断面図である。
【図６】本発明の第３の実施形態に係る光照射装置の横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
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。
【００２２】
（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の構成を説明する外観図であり、図１（ａ）から（ｄ）は、それぞれ本発明の第１の実施形態に係る光照射装置１の上面図、左側面図、右側面図、正面図である。また、図２は、本発明の第１の実施形態に係る光照射装置１の内部構成を説明する模式図であり、図２（ａ）は、光照射装置１の外装ケース１００を取り外したときの様子を示す図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＡ−Ａ線で切断した縦断面図であり、図２（ｃ）は、図２（ａ）の横断面図である。本実施形態の光照射装置１は、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に搭載される装置であり、不図示の印刷媒体に対向して配置され、印刷媒体の幅方向（つまり、印刷媒体が搬送される方向と直交する方向）にライン状の紫外光を照射する。なお、本明細書においては、説明の便宜のため、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、短手方向（つまり、図１（ｄ）の上下方向）をＹ軸方向、Ｘ軸及びＹ軸と直交する方向（つまり、紫外光の出射方向）をＺ軸方向と定義して、以下説明する。また、図２（ａ）及び図２（ｃ）においては、説明の便宜のため、外装ケース１００を点線で示し、図２（ｃ）においては、風洞ケース３１０内の空間Ｒ１、Ｒ２を流れる冷却空気流を矢印で示している。
【００２３】
図１及び図２に示すように、本実施形態の光照射装置１は、ライン状の紫外光を出射する光照射ユニット２００と、光照射ユニット２００を冷却する冷却装置３００と、光照射ユニット２００及び冷却装置３００を収容する金属（例えば、アルミニウム）の箱形の外装ケース１００と、を備えている。また、外装ケース１００の左側面パネル１０３及び右側面パネル１０５からは、外装ケース１００の内部に空気を送り込む吸気ファン３０１、３０３と、外装ケース１００の内部から空気を排気する排気ファン３０５、３０７とが露出している。
【００２４】
図１（ｄ）に示すように、外装ケース１００の前面パネル１０１の中央部には、不図示のカバーガラスで覆われた矩形状の光出射窓１０１ａが形成されており、光出射窓１０１ａの内側には、Ｘ軸方向に沿ってライン状の紫外光を出射する光照射ユニット２００が配置されている。
【００２５】
図１（ｄ）、図２（ａ）及び図２（ｃ）に示すように、本実施形態の光照射ユニット２００は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に平行な矩形状の基板２０１と、基板２０１上に配置された複数のＬＥＤ（Light Emitting Diode）素子２０３（光源）と、ヒートシンク２１０と、を備えている。
【００２６】
基板２０１は、熱伝導率の高い材料（例えば、窒化アルミニウム）で形成された矩形状配線基板であり、その表面には、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に沿って正方格子状に、４０個（Ｘ軸方向）×２個（Ｙ軸方向）のＬＥＤ素子２０３が搭載されている（図１（ｄ））。また、基板２０１上には、各ＬＥＤ素子２０３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２０３は、アノードパターン及びカソードパターンにそれぞれハンダ付けされ、電気的に接続されている。アノードパターン及びカソードパターンは、不図示のＬＥＤ駆動回路と電気的に接続されており、各ＬＥＤ素子２０３には、アノードパターン及びカソードパターンを介して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。
【００２７】
ＬＥＤ素子２０３は、略正方形の発光面を備えたＬＥＤチップ（不図示）を備え、ＬＥＤ駆動回路から駆動電流の供給を受けて、波長３６５ｎｍの紫外光を出射する半導体素子である。各ＬＥＤ素子２０３に駆動電流が供給されると、各ＬＥＤ素子２０３からは駆動電流に応じた光量の紫外光が出射され、光照射装置１からはＸ軸方向に略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素子２０３は、略一様な光量の紫外光を出射するように各ＬＥＤ素子２０３に供給される駆動電流が調整されており、光照射装置１から出射されるライン状の紫外光は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向において略均一な光量分布を有している。
【００２８】
ヒートシンク２１０は、基板２０１の裏面（ＬＥＤ素子２０３が搭載される面と反対側の面）に密着するように配置され、各ＬＥＤ素子２０３で発生した熱を放熱する部材であり、アルミニウムや銅等の熱伝導性の良好な材料により一体的に形成されている（図２（ｃ））。本実施形態のヒートシンク２１０は、基板２０１の裏面に密着するベースプレート２１１と、ベースプレート２１１からＺ軸方向負側に突出するように形成された複数の放熱フィン２１３とで構成されている（図２（ｂ）、図２（ｃ））。各ＬＥＤ素子２０３に駆動電流が流れ、各ＬＥＤ素子２０３から紫外光が出射されると、ＬＥＤ素子２０３の自己発熱により温度が上昇し、発光効率が著しく低下するといった問題が発生するため、本実施形態においては、基板２０１の裏面に密着するようにヒートシンク２１０を設け、ＬＥＤ素子２０３で発生する熱を、基板２０１を介してヒートシンク２１０に伝導し、強制的に放熱している。なお、ヒートシンク２１０の材料としては、アルミニウム合金や銅合金等の合金を使用してもよいし、金属以外にも、セラミックス（例えば窒化アルミニウムや窒化ケイ素）や樹脂（例えば金属粉末等の熱伝導性フィラーを添加したＰＰＳ（Poly Phenylene Sulfide））を使用してもよい。
【００２９】
ベースプレート２１１は、矩形板状の部材であり、その下面（基板２０１の裏面と対向する面）は、例えば放熱グリスや熱伝導性の高い接着剤を介して、基板２０１の裏面に密着した状態で取り付けられている。従って、ＬＥＤ素子２０３から発せられる熱は、速やかにベースプレート２１１に伝導される。
【００３０】
また、図２（ｂ）及び図２（ｃ）に示すように、本実施形態のベースプレート２１１の上面には、Ｘ軸方向に沿って延びる２３枚の放熱フィン２１３が、Ｘ軸方向に沿って８列に分割され、Ｙ軸方向に等間隔に立設している。放熱フィン２１３は、ベースプレート２１１と一体的に形成されているため、ベースプレート２１１に伝導された熱は、速やかに放熱フィン２１３に伝導される。そして、後述するように、冷却装置３００によって生成される冷却空気流が、放熱フィン２１３の間を通ることにより、放熱フィン２１３に伝導された熱が、効率よく空気中に放熱されるようになっている。
【００３１】
図２（ｃ）に示すように、冷却装置３００は、放熱フィン２１３を取り囲むように設けられ、放熱フィン２１３に沿って冷却空気を流すことで放熱フィン２１３を冷却する装置である。本実施形態の冷却装置３００は、図２（ａ）〜図２（ｃ）に示すように、放熱フィン２１３を囲む風洞ケース３１０と、風洞ケース３１０の内部に冷却空気を送り込む吸気ファン３０１、３０３と、風洞ケース３１０の内部から空気を排気する排気ファン３０５、３０７と、風洞ケース３１０、吸気ファン３０１、３０３、排気ファン３０５、３０７を支持、固定する一対のアーム３１２、３１４と、を備えている。
【００３２】
一対のアーム３１２、３１４は、Ｚ軸方向に沿って延びる矩形棒状の金属（例えば、アルミニウム）の部材であり、その間には光照射ユニット２００及び風洞ケース３１０が固定されている（図２（ａ））。また、一対のアーム３１２、３１４のＸ軸方向外側には、吸気ファン３０１、３０３、排気ファン３０５、３０７が取り付けられている。
【００３３】
風洞ケース３１０は、放熱フィン２１３を覆う金属（例えば、アルミニウム）の部材であり、図２（ｂ）及び図２（ｃ）に示すように、第１側面パネル３１０ａと、第２側面パネル３１０ｂと、隔壁板３１０ｃと、背面パネル３１０ｄ、３１０ｅと、第１仕切板３１０ｆと、第２仕切板３１０ｇと、で構成されている。
【００３４】
第１側面パネル３１０ａ及び第２側面パネル３１０ｂは、放熱フィン２１３をＹ軸方向両側から挟むように設けられた略矩形の板状の部材であり、一対のアーム３１２、３１４にそれぞれ連結されて、ネジ止め等によって固定されている。また、第１側面パネル３１０ａ及び第２側面パネル３１０ｂの基端部（Ｚ軸方向正側の端部）は、ベースプレート２１１の上面（つまり、放熱フィン２１３が立設している面）に当接しており、先端部（Ｚ軸方向負側の端部）は、背面パネル３１０ｄ、３１０ｅに連結されて、ネジ止め等によって固定されている。
【００３５】
隔壁板３１０ｃは、第１側面パネル３１０ａと第２側面パネル３１０ｂの間に垂直に配置され、風洞ケース３１０内の空間をＸ軸方向に沿って２つの空間Ｒ１、Ｒ２に区画する板状の部材である。図２（ｃ）に示すように、本実施形態の隔壁板３１０ｃは、右側から４列目の放熱フィン２１３と５列目の放熱フィン２１３の間を通ってＺ軸方向に延び、一端部はベースプレート２１１の上面（つまり、放熱フィン２１３が立設している面）に当接しており、他端部は背面パネル３１０ｄ、３１０ｅに連結している。
【００３６】
背面パネル３１０ｄ及び３１０ｅは、第１側面パネル３１０ａと第２側面パネル３１０ｂの間に垂直に配置される板状の部材である。背面パネル３１０ｄは、Ｙ軸方向から見たときに、くの字状に折り曲げられており、Ｘ軸方向に平行に延びる第１直線部３１０ｄ１と、Ｘ軸方向に対して傾斜する第２直線部３１０ｄ２が形成されている。背面パネル３１０ｄの一端部（第１直線部３１０ｄ１の基端部）はアーム３１２に連結されており、他端部（第２直線部３１０ｄ２の先端部）は隔壁板３１０ｃ及び背面パネル３１０ｅに連結されている。背面パネル３１０ｅは、背面パネル３１０ｄと同様、Ｙ軸方向から見たときに、くの字状に折り曲げられており、Ｘ軸方向に平行に延びる第１直線部３１０ｅ１と、Ｘ軸方向に対して傾斜する第２直線部３１０ｅ２が形成されている。背面パネル３１０ｅの一端部（第１直線部３１０ｅ１の基端部）はアーム３１４に連結されており、他端部（第２直線部３１０ｅ２の先端部）は隔壁板３１０ｃ及び背面パネル３１０ｄに連結されている。
【００３７】
第１仕切板３１０ｆは、第１側面パネル３１０ａと第２側面パネル３１０ｂの間に垂直に配置され、空間Ｒ１をＺ軸方向に２つの空間Ｒ１Ｕ、Ｒ１Ｌに仕切る板状の部材である。図２（ｃ）に示すように、本実施形態の第１仕切板３１０ｆは、一端部がアーム３１２に連結されており、左側から１列目及び２列目の放熱フィン２１３の先端部に沿ってＸ軸方向に延び、空間Ｒ１Ｌには放熱フィン２１３が収容されるように構成されている。
【００３８】
第２仕切板３１０ｇは、第１側面パネル３１０ａと第２側面パネル３１０ｂの間に垂直に配置され、空間Ｒ２をＺ軸方向に２つの空間Ｒ２Ｕ、Ｒ２Ｌに仕切る板状の部材である。図２（ｃ）に示すように、本実施形態の第２仕切板３１０ｇは、一端部がアーム３１４に連結されており、右側から１列目及び２列目の放熱フィン２１３の先端部に沿ってＸ軸方向に延び、空間Ｒ２Ｌには放熱フィン２１３が収容されるように構成されている。
【００３９】
本実施形態のアーム３１２には、空間Ｒ１Ｕに対応する位置に略円形の開口３１２ａ（吸気口）が形成されており、空間Ｒ１Ｌに対応する位置に略円形の開口３１２ｂ（排気口）が形成されている。そして、開口３１２ａの外側には吸気ファン３０１が取り付けられ、開口３１２ｂの外側には排気ファン３０５が取り付けられている。従って、吸気ファン３０１及び排気ファン３０５が回転すると、外部からの空気がＸ軸方向に沿って空間Ｒ１に取り込まれ、図２（ｃ）中矢印で示すような冷却空気流を生成する。具体的には、吸気ファン３０１によって外部からの空気が空間Ｒ１Ｕに取り込まれると、取り込まれた空気は第１仕切板３１０ｆに沿ってＸ軸方向に進み、空間Ｒ１Ｕ内で整流される。そして、空間Ｒ１Ｕの空気は、背面パネル３１０ｄの第２直線部３１０ｄ２及び隔壁板３１０ｃに衝突することにより、空間Ｒ１Ｌに送られ、空間Ｒ１Ｌに配置された放熱フィン２１３の間を通り、排気ファン３０５によって外部に排気される。このように、本実施形態においては、空間Ｒ１Ｕは、空気を整流するための空間として機能し、空間Ｒ１Ｌは、放熱フィン２１３を冷却するための風洞として機能している。
【００４０】
本実施形態のアーム３１４には、アーム３１２と同様、空間Ｒ２Ｕに対応する位置に略円形の開口３１４ａ（吸気口）が形成されており、空間Ｒ２Ｌに対応する位置に略円形の開口３１４ｂ（排気口）が形成されている。そして、開口３１４ａの外側には吸気ファン３０３が取り付けられ、開口３１４ｂの外側には排気ファン３０７が取り付けられている。従って、吸気ファン３０３及び排気ファン３０７が回転すると、外部からの空気がＸ軸方向に沿って空間Ｒ２に取り込まれ、図２（ｃ）中矢印で示すような冷却空気流を生成する。具体的には、吸気ファン３０３によって外部からの空気が空間Ｒ２Ｕに取り込まれると、取り込まれた空気は第２仕切板３１０ｇに沿ってＸ軸方向に進み、空間Ｒ２Ｕ内で整流される。そして、空間Ｒ２Ｕの空気は、背面パネル３１０ｅの第２直線部３１０ｅ２及び隔壁板３１０ｃに衝突することにより、空間Ｒ２Ｌに送られ、空間Ｒ２Ｌに配置された放熱フィン２１３の間を通り、排気ファン３０７によって外部に排気される。このように、本実施形態においては、空間Ｒ２Ｕは、空気を整流するための空間として機能し、空間Ｒ２Ｌは、放熱フィン２１３を冷却するための風洞として機能している。
【００４１】
このように、本実施形態の冷却装置３００は、風洞ケース３１０内の空間をＸ軸方向に沿って２つの空間Ｒ１、Ｒ２に区画し、空間Ｒ１、Ｒ２のそれぞれに冷却空気流を生成することによって（つまり、２つの冷却機構によって）、空間Ｒ１Ｌ、Ｒ２Ｌにそれぞれ配置されている放熱フィン２１３を略同時に冷却している。このため、本実施形態の冷却装置３００の冷却能力は、従来のような１つの空間を一方向にのみ流れる気流で冷却する構成のものと比較すると、約２倍となり、放熱フィン２１３を均一、かつ効率よく冷却することが可能となる。従って、基板２０１上に配置された複数のＬＥＤ素子２０３も均一に冷却され、各ＬＥＤ素子２０３間の温度差は極めて少なくなり、光照射装置１からは略均一な照射強度のライン状の紫外光が出射される。
【００４２】
図３は、本実施形態の冷却装置３００の風洞ケース３１０内の空間Ｒ１に発生する冷却空気流の様子をシミュレーションした結果を示す斜視図（透視図）である。なお、図３においては、図面を見易くするために、吸気ファン３０１、排気ファン３０５、光照射ユニット２００及び外装ケース１００を省略して示している。
【００４３】
図３に示すように、本実施形態の構成によれば、空間Ｒ１Ｕに取り込まれた空気の一部が、空間Ｒ１Ｕ内で整流され、Ｘ軸方向に沿って奥側（つまり、隔壁板３１０ｃ側）まで侵入するため、隔壁板３１０ｃに近い側に配置された放熱フィン２１３も十分に冷却できていることが分かる。また、空間Ｒ１Ｕに取り込まれた空気の一部は、Ｘ軸方向に沿って奥側（つまり、隔壁板３１０ｃ側）まで侵入せず、第１仕切板３１０ｆを過ぎたあたりで空間Ｒ１Ｌ側に流れ込むため、隔壁板３１０ｃから遠い側に配置された放熱フィン２１３も十分に冷却できていることが分かる。
【００４４】
図４は、本実施形態の光照射装置１から出射されるライン状の紫外光を、光照射装置１の光出射窓１０１ａから１０ｍｍの距離をおいて配置された印刷媒体（照射対象物）上に照射したときの、Ｘ軸方向の照射強度分布である。図４の横軸は、ライン状の紫外光の長手方向（Ｘ軸方向）中心を０（ｍｍ）としたときの照射位置（ｍｍ）であり、縦軸は、印刷媒体上における紫外光の照射強度（ｍＷ／ｃｍ２）である。図４に示すように、本実施形態の構成によれば、光照射装置１からは略均一な照射強度（約４０００（ｍＷ／ｃｍ２））のライン状の紫外光が出射されていることがわかる。
【００４５】
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。
【００４６】
例えば、本実施形態の光照射ユニット２００においては、基板２０１上に４０個（Ｘ軸方向）×２個（Ｙ軸方向）のＬＥＤ素子２０３が搭載されているものとして説明したが、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に並ぶＬＥＤ素子２０３の個数は、求められる仕様に応じて適宜増減することができる。また、各ＬＥＤ素子２０３が、その内部に複数のＬＥＤチップ（ダイ）を有する構成とすることもできる。
【００４７】
また、本実施形態のＬＥＤ素子２０３は、波長３６５ｎｍの紫外光を出射するものとして説明したが、他の波長の紫外光を出射するものであってもよく、また可視光や赤外光を出射するものであってもよく、光照射装置１の用途は、ＵＶインクを用いて印刷を行なう印刷装置に限定されるものでもない。
【００４８】
また、本実施形態の冷却装置３００においては、空間Ｒ１に対して吸気ファン３０１及び排気ファン３０５を設け、空間Ｒ２に対して吸気ファン３０３及び排気ファン３０７を設ける構成としたが、空間Ｒ１、Ｒ２に所定の冷却空気流が生成されればよく、空間Ｒ１、Ｒ２のそれぞれに、吸気ファン又は排気ファンの少なくともいずれか一方が設けられていればよい。
【００４９】
また、本実施形態においては、外装ケース１００と風洞ケース３１０は、別体であるものとして説明したが、両者を一体的に構成することもできる。
【００５０】
（第２の実施形態）
図５は、本発明の第２の実施形態に係る光照射装置１Ａの横断面図である。図５に示すように、本実施形態の光照射装置１Ａは、冷却装置３００Ａの吸気ファン３０１Ａ及び３０３Ａが、それぞれ背面パネル３１０ｄに形成された開口３１０ｄａ及び背面パネル３１０ｅに形成された開口３１０ｅａ取り付けられており、外部から空気を取り込む方向がＺ軸方向になっている点で、第１の実施形態の光照射装置１とは異なる。
【００５１】
本実施形態においても、吸気ファン３０１（又は３０３）によって外部からの空気が空間Ｒ１Ｕ（又はＲ２Ｕ）に取り込まれ、空間Ｒ１Ｕ（又はＲ２Ｕ）内で整流される。そして、空間Ｒ１Ｕ（又はＲ２Ｕ）の空気は空間Ｒ１Ｌ（又はＲ２Ｌ）に送られ、空間Ｒ１Ｌ（又はＲ２Ｌ）に配置された放熱フィン２１３の間を通り、排気ファン３０５（又は３０７）によって外部に排気される。従って、本実施形態の構成によっても、空間Ｒ１Ｌ、Ｒ２Ｌにそれぞれ配置されている放熱フィン２１３が略同時に、均一、かつ効率よく冷却されるため、基板２０１上に配置された複数のＬＥＤ素子２０３も均一に冷却され、各ＬＥＤ素子２０３間の温度差は少なく、光照射装置１Ａからは略均一な照射強度のライン状の紫外光が出射される。
【００５２】
（第３の実施形態）
図６は、本発明の第３の実施形態に係る光照射装置１Ｂの横断面図である。図６に示すように、本実施形態の光照射装置１Ｂは、冷却装置３００Ｂの風洞ケース３１０Ｂ内の空間が３枚の隔壁板３１０ｃによってＸ軸方向に沿って４つの空間Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４に区画され、空間Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４をそれぞれ冷却する構成（つまり、４つの冷却機構を備える構成）となっている点で、第１の実施形態に係る光照射装置１及び第２の実施形態に係る光照射装置１Ａとは異なる。なお、本実施形態の３枚の隔壁板３１０ｃは、左側から２列目の放熱フィン２１３と３列目の放熱フィン２１３の間、４列目の放熱フィン２１３と５列目の放熱フィン２１３の間、６列目の放熱フィン２１３と７列目の放熱フィン２１３の間をそれぞれ通るように、ベースプレート２１１の上面（つまり、放熱フィン２１３が立設している面）から延び、背面パネル３１０ｄＢにそれぞれ連結されている。
【００５３】
図６に示すように、本実施形態の光照射装置１Ｂの冷却装置３００Ｂは、一対のアーム３１２、３１４間をつなぐように一体的に形成された背面パネル３１０ｄＢを備えている。本実施形態の背面パネル３１０ｄＢは、矩形状に等間隔に折り曲げられた蛇行形状となっており、Ｚ軸方向正側に突出する凹面には、空間Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４のそれぞれに外部から空気を取り込む吸気口（貫通孔）Ｘ１が形成されており、各吸気口Ｘ１には、それぞれ吸気ファン３０１Ｂ〜３０４Ｂが取り付けられている。また、背面パネル３１０ｄＢのＺ軸方向負側に突出する凸面には、空間Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４の空気をそれぞれ排気する排気口（貫通孔）Ｘ２が形成されており、各排気口Ｘ２には、排気ファン３０５Ｂ〜３０８Ｂが取り付けられている。そして、空間Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４には、Ｚ軸方向に沿って外部から空気を取り込まれ、空間Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４内の空気は、Ｚ軸方向に沿って排気されるようになっている。なお、本実施形態においては、各吸気口Ｘ１のＺ軸方向の位置と各排気口Ｘ２のＺ軸方向の位置とが異なるように構成することで、各排気口Ｘ２から排気された高温の空気が、各吸気口Ｘ１から吸気されることを防止している。
【００５４】
また、本実施形態の光照射装置１Ｂの冷却装置３００Ｂは、空間Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４をそれぞれＸ軸方向に２つの空間に仕切る仕切板３１０ｆＢ、３１０ｇＢ、３１０ｈＢ、３１０ｉＢを備えている。このように、空間Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４は、仕切板３１０ｆＢ、３１０ｇＢ、３１０ｈＢ、３１０ｉＢによって仕切られているため、空間Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４に取り込まれた空気は、空間Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４内の下方（Ｚ軸方向正側）に配置された放熱フィン２１３に向かって流れ、放熱フィン２１３が確実に冷却される。
【００５５】
このように、本実施形態の構成によっても、空間Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４にそれぞれ配置されている放熱フィン２１３を略同時に、均一、かつ効率よく冷却することができるため、基板２０１上に配置された複数のＬＥＤ素子２０３も均一に冷却され、各ＬＥＤ素子２０３間の温度差は少なく、光照射装置１Ｂからは略均一な照射強度のライン状の紫外光が出射される。また、本実施形態においては、空間Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４をそれぞれ冷却する構成（つまり、４つの冷却機構を備える構成）となっているため、空間Ｒ１、Ｒ２をそれぞれ冷却する第１及び第２の実施形態の構成（つまり、２つの冷却機構を備える構成）と比較して、冷却能力が高く、放熱フィン２１３をより均一に冷却することができる。なお、本実施形態の冷却装置３００Ｂにおいては、風洞ケース３１０Ｂ内の空間を４つの空間Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４に区画して冷却する構成としたが、このような構成に限定されるものではなく、区画数は、求められる仕様（つまり、紫外光の照射強度の均一度）に応じて適宜設定される。
【００５６】
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。
【符号の説明】
【００５７】
１、１Ａ、１Ｂ  光照射装置
１００  外装ケース
１０１  前面パネル
１０１ａ  光出射窓
１０３  左側面パネル
１０５  右側面パネル
２００  光照射ユニット
２０１  基板
２０３  ＬＥＤ素子
２１０  ヒートシンク
２１１  ベースプレート
２１３  放熱フィン
３００、３００Ａ、３００Ｂ  冷却装置
３０１、３０３、３０１Ｂ、３０２Ｂ、３０３Ｂ、３０４Ｂ  吸気ファン
３０５、３０７、３０５Ｂ、３０６Ｂ、３０７Ｂ、３０８Ｂ  排気ファン
３１０  風洞ケース
３１０ａ  第１側面パネル
３１０ｂ  第２側面パネル
３１０ｃ  隔壁板
３１０ｄ、３１０ｅ、３１０ｄＢ  背面パネル
３１０ｆ  第１仕切板
３１０ｇ  第２仕切板
３１０ｆＢ、３１０ｇＢ、３１０ｈＢ、３１０ｉＢ  仕切板
３１２、３１４  アーム
３１２ａ、３１２ｂ、３１４ａ、３１４ｂ、３１０ｄａ、３１０ｅａ  開口
【図１】
0005940116.tif 000002
【図２】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図３】
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