(57)【要約】【課題】紫外線照射手段の発熱を有効的に利用可能な紫外線照射硬化装置を提供する。【解決手段】本発明の紫外線照射硬化装置１０は、紫外線照射手段３０と、前記紫外線照射手段３０の発熱を冷却する冷却手段６０と、前記紫外線照射手段３０と前記冷却手段６０の間に発電変換素子７０を備えたことを特徴としている。この場合において、前記発電変換素子７０は、ペルチェ素子であり前記紫外線照射手段３０の直流電源と電気的に接続していることを特徴としている。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
紫外線照射手段と、
前記紫外線照射手段の発熱を冷却する冷却手段と、
前記紫外線照射手段と前記冷却手段の間に発電変換素子を備えたことを特徴とする紫外線照射硬化装置。
【請求項２】
前記発電変換素子は、ペルチェ素子であり前記紫外線照射手段の直流電源と電気的に接続していることを特徴とする請求項１に記載の紫外線照射硬化装置。
【請求項３】
前記冷却手段は、空冷部又は水冷部であることを特徴とする請求項１または２に記載の紫外線照射硬化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は紫外線硬化インク、紫外線硬化型フィルムなどに紫外線を照射して硬化させる紫外線照射硬化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
紫外線硬化インク、紫外線硬化型フィルムなどに紫外線を照射して硬化させる紫外線照射硬化装置がある。従来の紫外線照射硬化装置は、紫外線照射手段の発熱を吸気ファンなどの冷却手段を用いてケーシング内を冷却していた（例えば、特許文献１に開示）。
【０００３】
しかし長期的に稼働させると、吸気ファンに異物が付着して吸気が滞るなどして、高温状況下になって紫外線照射手段に歪みが生じたり、紫外線照射による酸化によって装置内に錆が生じたり、紫外線照射手段の直下で開閉自在に取り付けた遮光用シャッターにも歪み又は錆が生じて変形したりするなどの問題が生じていた。
【０００４】
このように変形した遮光用シャッターに印刷物が接触すると燃焼し易く、加えて吸気ファンによるケーシング内の負圧下のもとで燃焼した印刷物が巻き上がり火災が発生するおそれがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２７６４１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このように従来の硬化装置はケーシング内で発生する発熱を外部へ強制的に排気してケーシング内部の加熱を防止するのみであった。
そこで本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、紫外線照射手段の発熱を有効的に利用可能な紫外線照射硬化装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するための第１の手段として、本発明は、紫外線照射手段と、前記紫外線照射手段の発熱を冷却する冷却手段と、前記紫外線照射手段と前記冷却手段の間に発電変換素子を備えたことを特徴とする紫外線照射硬化装置を提供することにある。
上記第１の手段によれば、紫外線照射手段から発生する熱の一部を発電用に利用して有効活用することができる。また硬化装置を効率的に冷却することができる。
【０００８】
上記課題を解決するための第２の手段として、本発明は、第１の手段において、前記発電変換素子は、ペルチェ素子であり前記紫外線照射手段の直流電源と電気的に接続していることを特徴とする紫外線照射硬化装置を提供することにある。
上記第２の手段によれば、発電変換素子による発電を紫外線照射手段の電源に用いることができ、省エネルギー化を図ることができる。
【０００９】
上記課題を解決するための第３の手段として、本発明は、第１又は第２の手段において、前記冷却手段は、空冷部又は水冷部であることを特徴とする紫外線照射硬化装置を提供することにある。
上記第３の手段によれば、空冷部を採用した場合には、既存の設備にも適用することができ、水冷部を採用した場合には、冷却温度の調整が容易となる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、紫外線照射手段の発熱の一部を発電用に利用して有効活用することができる。また硬化装置を効率的に冷却することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の紫外線照射硬化装置の構成概略図である。
【図２】変形例の紫外線照射硬化装置の構成概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の紫外線照射硬化装置の実施形態を添付の図面を参照しながら、以下詳細に説明する。
【００１３】
［紫外線照射硬化装置１０］
図１は本発明の紫外線照射硬化装置の構成概略図である。図示のように本発明の紫外線照射硬化装置１０は、ケーシング２０の内部に、紫外線照射手段３０と、反射集光部４０と、放熱手段５０と、冷却手段６０と、発電変換素子７０を取り付けている。
【００１４】
紫外線照射手段３０は、紫外線硬化型のインク又はフィルムなどを硬化させる紫外線を照射可能な水銀ランプ、ＬＥＤ素子などを用いることができる。本実施形態の紫外線照射手段３０は、一例として紫外線硬化インクが印刷された印刷物やフィルムの搬送コンベアの搬送方向と直交する方向（跨る方向）に沿って上面側に取り付け可能な構成を採用している。本実施形態の紫外線照射手段３０は、直流方式を採用し直流電源（不図示）に接続している。
【００１５】
ケーシング２０は、内部に紫外線照射手段３０を取り付けて、下面に設けた開口２２から紫外線照射手段３０の紫外線を印刷物やフィルムへ向けて照射可能とした筐体である。またケーシング２０は、長手方向の下端側をツバ状に延出させたテーパ部２４を形成している。このテーパ部２４には外部空気の取り入れ口２６を設けている。
【００１６】
反射集光部４０は、ケーシング２０の内部に取り付けた紫外線照射手段３０の上面および側面を覆う反射板である。紫外線照射手段３０側の反射集光部４０の表面は、金属化合物による多層の蒸着膜で被膜されている。本実施形態の蒸着膜は、一例として、紫外線硬化インクや紫外線硬化型フィルムを硬化可能な波長の紫外線（一例として波長２００ｎｍ〜６００ｎｍの範囲の紫外線）を反射及び集光し、それ以外の波長域の紫外線、可視光、赤外線を裏面側に透過する膜を採用している。
【００１７】
放熱手段５０は、反射集光部４０の裏面に沿って垂直方向に延出する複数のフィンを所定間隔で取り付けたヒートシンクである。放熱手段５０は、反射集光部４０を透過した発熱をケーシング２０の内部側へ放熱可能に構成している。
【００１８】
冷却手段６０は吸気ファンとクーラーを用いている。吸気ファンは、ケーシング２０の上部側に吸い込み口６２を取り付けて、ケーシング２０下部の取り入れ口２６から外部空気を取り入れ、ケーシング２０内で発生した発熱とともに吸い込み口６２から外部へと排気している。またクーラーはケーシング２０内に冷気を供給可能な構成を採用している。
【００１９】
発電変換素子７０は、放熱手段５０と冷却手段６０の間に設けている。本実施形態の発電変換素子７０は、発電ペルチェ素子を採用している。発電ペルチェ素子は、半導体の表面に電極を介してセラミックス板などにより一方の主面と他方の主面が形成されており、両主面に温度差を生じさせると、ゼーベック効果により発電できる半導体素子である。
本実施形態の発電変換素子は、一方の主面を放熱手段５０の表面に接触させている。また、発電変換素子の他方の主面は冷却手段６０の冷却効果が得られるように取り付けている。具体的には他方の主面に向けて冷却手段６０となるクーラーの冷気を吹き付ける構成を採用している。
【００２０】
［作用］
上記構成による本発明の紫外線照射硬化装置１０は次のように作用する。
搬送コンベアにより紫外線硬化インクで印刷された印刷物や紫外線硬化型フィルムが搬送されて、紫外線照射硬化装置１０を通過する際に、ケーシング２０の下面開口２２から紫外線照射手段３０の紫外線が照射されて硬化する。このとき反射集光部４０を透過する可視光、赤外線等により放熱手段５０が加熱される。放熱手段５０に接する発電変換素子７０の一方の主面も加熱される。
【００２１】
一方、ケーシング２０内は、冷却手段６０の吸引ファンによりケーシングのテーパ部２４の取り入れ口２６から外気が導入されて、ケーシング２０内で発生した発熱とともに吸い込み口６２から外部へと排気している。そしてクーラーの冷気を発電変換素子７０の他方の主面に吹き付けている。発電変換素子７０は、加熱される一方の主面と、冷却される他方の主面の間に温度差が生じて発電が行われる。発電変換素子７０は紫外線照射手段３０の直流電源と接続しており、この発電を紫外線照射手段３０の電源として利用することができる。
このような本発明の紫外線照射硬化装置によれば、紫外線照射手段から発生する発熱の一部を発電用に利用して有効活用することができる。また硬化装置を効率的に冷却することができる。
【００２２】
［変形例］
図２は変形例の紫外線照射硬化装置の構成概略図であり、（１）は正面の断面図（ケーシングは不図示）であり、（２）は平面図（発電変換素子は不図示）である。変形例の紫外線照射硬化装置１０Ａは、冷却手段に水冷部６０Ａを用いている。その他の構成は、図１に示す装置と同様であるため詳細な説明は省略する。
本実施形態の水冷部６０Ａは、胴管を発電変換素子７０上に接するように配置し、一端から冷媒を供給して他端から排出して循環させるチラーを用いている。
このような構成の変形例の紫外線照射硬化装置１０Ａは、発電変換素子７０の他方の主面を水冷部６０Ａで冷却することにより、加熱された一方の主面との間で温度差が生じて発電することができる。
このような変形例の紫外線照射硬化装置によれば、紫外線照射手段から発生する発熱の一部を発電用に利用して有効活用することができる。また冷却温度の調整が容易となる。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
本発明は、紫外線硬化材料を用いた印刷、包装、製造分野において、特に産業上の利用可能性を有している。
【符号の説明】
【００２４】
１０………紫外線照射硬化装置、２０………ケーシング、２２………開口、２４………テーパ部、２６………取り入れ口、３０………紫外線照射手段、４０………反射集光部、５０………放熱手段、６０………冷却手段、６０Ａ………水冷部、６２………吸い込み口、７０………発電変換素子。
【図１】
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【図２】
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