(57)【要約】【課題】照射の対象物の様々な寸法又は形状に対応するとともに、発光効率の低下を抑制する。【解決手段】照射器具１０は、筐体１１と、筐体１１に配置された発光部１３と、筐体１１に配置され、発光部１３と熱的に接続されているヒートシンク１７と、筐体１１に配置され、他の照射器具を筐体１１に連結する連結機構２１及び２３とを備える。例えば、発光部１３は、紫外線を含む光を照射する。例えば、照射器具１０は、さらに、ヒートシンク１７に風を送るファン１９であって、発光部１３による光の出射方向にヒートシンク１７に並んで配置され、出射方向に直交する方向の長さがヒートシンク１７と略同一であるファン１９を有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体と、
前記筐体に配置された発光素子と、
前記筐体に配置され、前記発光素子と熱的に接続されている放熱機構と、
前記筐体に配置され、他の照射器具を前記筐体に連結する連結機構とを備える
照射器具。
【請求項２】
前記発光素子は、紫外線を含む光を照射する
請求項１に記載の照射器具。 
【請求項３】
前記放熱機構は、
ヒートシンクと、
前記ヒートシンクに風を送るファンであって、前記発光素子による光の出射方向に前記ヒートシンクに並んで配置され、前記出射方向に直交する方向の長さが前記ヒートシンクと略同一であるファンとを有する
請求項１又は２に記載の照射器具。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の照射器具を複数備え、
複数の前記照射器具のうちの一の照射器具の連結機構は、前記一の照射器具に隣接する照射器具の連結機構と連結されている
照射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照射器具、及び、照射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
紫外線等の光を照射する照射装置が、印刷、又は、樹脂若しくは接着剤の硬化等の処理に用いられている。照射装置の光源には、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）に代表される半導体発光素子が用いられる。ＬＥＤは、発光により熱を発生させる一方、高温下において発光効率が低下する。高温下での発光効率の低下を防止すべく、ＬＥＤを光源とする照射装置は、ＬＥＤが発光により発生させた熱を放熱することで冷却する必要がある。
【０００３】
一方、照射装置は、紫外線などの光を照射する対象物に応じた寸法又は形状を有する必要がある。
【０００４】
特許文献１は、他の部品などを用いることなく所定の長さの照射装置を構成することができるＬＥＤチューブを開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−１１９８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１のＬＥＤチューブは、ＬＥＤが発光により発生させる熱について何ら考慮されていない。そのため、このＬＥＤチューブが発光により発生させる熱によりＬＥＤの発光効率の低下が生じ得るという問題がある。
【０００７】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、照射の対象物の様々な寸法又は形状に対応するとともに発光効率の低下を抑制する照射器具及び照射装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る照射器具は、筐体と、前記筐体に配置された発光素子と、前記筐体に配置され、前記発光素子と熱的に接続されている放熱機構と、前記筐体に配置され、他の照射器具を前記筐体に連結する連結機構とを備える。
【０００９】
これによれば、照射器具は、連結機構を用いて連結されることにより、照射の対象物の寸法又は形状に応じた照射装置を構成することができるとともに、連結した照明装置の放熱を十分に行い発光効率の低下を抑制することができる。なぜなら、照射器具は、光の照射に伴って発生した熱を適切に放熱する放熱機構をそれぞれに備えているため、照射器具の連結に伴って照射装置の発熱状態が変化したとしても、照射器具ごとに放熱が可能であるからである。また、照射の対象物の寸法又は形状に応じた照射装置を構成するために、放熱機構の再設計等を行わなくともよいという利点がある。
【００１０】
また、前記発光素子は、紫外線を含む光を照射してもよい。
【００１１】
これによれば、照射器具は、紫外線を用いた印刷、又は、樹脂若しくは接着剤の硬化などのために用いられ得る。発光素子は、紫外線を照射するときの発熱量が比較的大きい。そのため、上記のように用いられる照射装置の光源素子は高温化しやすく、そのため高温下での発光効率の低下が生じやすい。よって、高温化しやすい光源素子の発光効率の低下をより一層抑制することができる。
【００１２】
また、前記放熱機構は、ヒートシンクと、前記ヒートシンクに風を送るファンであって、前記発光素子による光の出射方向に前記ヒートシンクに並んで配置され、前記出射方向に直交する方向の長さが前記ヒートシンクと略同一であるファンとを有してもよい。
【００１３】
これによれば、照射装置内でファンにより送られる風が、当該ファンに並んで設けられたヒートシンクの全体に当たり、ヒートシンクによる放熱量を増大させることができる。これにより、照射装置は、ヒートシンクによる冷却効果を大きくすることができ、発光効率の低下をより一層抑制することができる。
【００１４】
また、本発明の一態様に係る照射装置は、上記の照射器具を複数備え、複数の前記照射器具のうちの一の照射器具の連結機構は、前記一の照射器具に隣接する照射器具の連結機構と連結されている。
【００１５】
これによれば、複数の照射器具が連結機構により連結されて構成される照射装置により、上記照射器具と同様の効果を奏する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る照射器具及び照射装置は、照射の対象物の様々な寸法又は形状に対応するとともに発光効率の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態に係る照射装置の外観を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る照射器具の内部構成を示す第一の模式図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る照射器具の内部構成を示す第二の模式図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る照射器具の配線及びコネクタの配置を示す模式図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る連結された照射器具により構成される照射装置の第一例を示す模式図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る連結された照射器具により構成される照射装置の第二例の外観を示す斜視図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る連結された照射器具により構成される照射装置の第二例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態に係る照射器具及び照射装置について説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、製造工程、製造工程の順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。また、以下の各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示したものではない。なお、以降の説明において、参照する図に示されたＸＹＺ軸を用いて説明することがある。また、Ｚ軸正方向を上と表現し、Ｚ軸負方向を下と表現することもある。
【００１９】
（実施の形態）
本実施の形態において、照射の対象物の様々な寸法又は形状に対応するとともに、発光効率の低下を抑制することができる照射装置１について説明する。
【００２０】
図１は、本実施の形態に係る照射装置１の外観を示す斜視図である。
【００２１】
図１に示されるように、照射装置１は、Ｚ軸負方向に光５を照射する照射装置である。照射装置１は、外部から電力を供給され、供給された電力を用いて光５を照射する。光５は、例えば紫外線であり、照射装置１は、紫外線を用いて、印刷、又は、樹脂若しくは接着剤の硬化などの処理を対象物５１に施す装置として用いられる。なお、光５が紫外線であるとして以降の説明を行うが、光５は、他の波長の光、例えば可視光線であってもよい。
【００２２】
照射装置１は、それぞれがＺ軸負方向に光を照射する複数の照射器具１０Ａ、１０Ｂ及び１０Ｃが連結されることで構成されている。なお、照射器具１０Ａ、１０Ｂ及び１０Ｃそれぞれは、互いに異なる照射器具であってもよいし、同じ照射器具であってもよい。以降では、照射器具１０Ａ、１０Ｂ及び１０Ｃそれぞれが同じ照射器具である場合を説明する。なお、照射器具１０Ａ、１０Ｂ及び１０Ｃそれぞれのことを照射器具１０と表現することもある。
【００２３】
照射器具１０の筐体１１内には、発光素子が配置されており、発光素子が発光により熱を発生させる。筐体１１内には、気体６が導入口２６から導入され、発光素子が発光により発生させる熱を奪った後、排出口２７から気体８として排出される。
【００２４】
図２は、本実施の形態に係る照射器具１０の内部構成を示す第一の模式図である。図３は、本実施の形態に係る照射器具１０の内部構成を示す第二の模式図である。図２及び図３を参照しながら、照射器具１０の内部構成を説明する。
【００２５】
照射器具１０は、筐体１１と、発光部１３と、基板１５と、ヒートシンク１７と、ファン１９と、連結機構２１及び２３と、カバー２５と、導入口２６と、排出口２７とを備える。
【００２６】
筐体１１は、内部に照射器具１０の構成要素を収容する筐体である。筐体１１の材質は、金属又は合成樹脂などの剛性部材である。筐体１１の材質として熱伝導度が比較的高い金属（アルミニウム、銅など）を用いると、筐体１１による熱伝導及び放射により照射器具１０内部の高温化を防ぐ効果が高められる。筐体１１には、連結機構２１及び２３、導入口２６及び排出口２７が設けられている。筐体１１は、例えば、Ｚ軸方向を軸方向とする柱体であり、導入口２６が上面（Ｚ軸正方向側の底面）に配置され、排出口２７が側面に配置される。
【００２７】
発光部１３は、供給される電力により光を発する発光素子を含む発光部である。発光部１３は、発光素子として、半導体発光素子、より具体的にはＬＥＤを有する。また、発光部１３が照射する光は、例えば紫外線である。発光部１３は、発光により熱を発する。発光部１３が発生させた熱は、基板１５を介してヒートシンク１７に伝達され放熱される。
【００２８】
基板１５は、発光部１３が配置される基板である。基板１５は、筐体１１の内壁に固定される板体であり、熱伝導度が比較的高い金属（例えば、銅又はアルミニウム）、又は、セラミック等により構成される。基板１５は、発光部１３が発する熱を伝達され、その熱をヒートシンク１７に伝達する。
【００２９】
ヒートシンク１７は、発光部１３が発生させた熱を気体に放熱するための放熱部材である。ヒートシンク１７は、例えば複数のフィンを有し、表面積を比較的大きくすることで放熱効率を向上している。ヒートシンク１７は、放熱機構の一部に相当する。なお、ヒートシンク１７は、あくまで、放熱機構の一例であり、発光部１３が発生させた熱を外部に移動させる（放熱する）ものをヒートシンク１７の代わりに採用してもよい。
【００３０】
ファン１９は、ヒートシンク１７に風７を送る送風器である。ファン１９は、供給される電力によりプロペラを回転させることで風７を生成する。ファン１９は、Ｚ軸方向にヒートシンク１７に並んで配置されており、生成する風７がヒートシンク１７に当たる位置及び向きで筐体１１内に固定されて配置されている。
【００３１】
ファン１９のＺ軸に直交する方向の長さはヒートシンク１７と略同一である。より具体的には、図２に示されるようにヒートシンク１７及びファン１９のＸ軸方向の長さは、ともにＷ１に略等しく、また、図３に示されるようにヒートシンク１７及びファン１９のＹ軸方向の長さは、ともにＷ２に略等しい。このような寸法にすることで、ファン１９により送られる風７を十分にヒートシンク１７に当ててヒートシンク１７を冷却することができる。なお、ファン１９は、放熱機構の一部に相当する。
【００３２】
連結機構２１及び２３は、照射器具１０とは異なる照射器具（「他の照射器具」ともいう）を筐体１１に連結する連結機構である。筐体１１に連結される照射器具と、照射器具１０とは、少なくとも、嵌合又は係合等のような機械的接続により、連結機構２１及び２３により連結される。そして、連結機構２１及び２３により連結された複数の照射器具１０が照射装置１を構成する。
【００３３】
例えば、連結機構２１は、筐体１１の外面に、照射器具１０の外方へ向けて突設された凸部である。また、連結機構２３は、筐体１１の外面に、照射器具１０の内方に向けて窪んで設けられた凹部である。
【００３４】
なお、連結機構２１及び２３は、機械的接続に加えて電気的接続により照射器具を連結するものであってもよい。例えば、連結機構２１は、筐体１１の外面に、照射器具１０の外方へ向けて突設された電極３１、より具体的にはバナナプラグとしてもよい。また、連結機構２３は、筐体１１の外面に、照射器具１０の内方に向けて窪んで設けられた電極３３、より具体的には、バナナジャックとしてもよい。このようにすると、照射器具１０の発光部１３及びファン１９等が動作するための電力を受けるための専用の配線が不要となる利点がある。
【００３５】
また、連結機構２１及び２３によって筐体１１に連結される照射器具は、照射器具１０と同様にＺ軸負方向に光５（例えば紫外線）を照射する照射器具であり、照射器具１０と同じもの（つまり、照射器具１０Ａに対して照射器具１０Ｂ）であってもよいし、照射器具１０と異なるものであってもよい。なお、照射器具１０は、連結機構２１及び２３のいずれか一方のみを備えてもよく、また、連結機構２１又は２３を２個以上備えてもよい。連結機構２１及び２３の具体的形状及び数等については後で詳しく説明する。
【００３６】
カバー２５は、照射装置１を、光５の照射方向側から覆うカバー部材である。カバー２５は、筐体１１の下面に相当する位置に配置される。カバー２５の材質は、透光性の合成樹脂又はガラスなどである。
【００３７】
導入口２６は、筐体１１内に気体６が導入される導入口である。導入口２６には例えばフィルタが設けられており、ほこりなどの異物が筐体１１内に導入されることを防止する。
【００３８】
排出口２７は、筐体１１内から気体８が排出される排出口である。排出口２７は、筐体１１の側面に設けられてもよいし、筐体１１の下面に相当する位置に設けられてもよい。
【００３９】
以上のように、照射器具１０は、単体で、供給される電力を用いて発光するとともに、発光により発生させた熱を適切に放熱するように上記のように設計されている。そして、照射の対象物の寸法又は形状に応じて、連結機構２１及び２３を用いて照射器具１０を連結することで、連結された照射器具１０により構成される照射装置１は、光５を照射する領域を、連結の仕方により照射の対象物に応じて変更することができる。
【００４０】
なお、連結機構２１及び２３を備えない照射器具が、照射の対象物の様々な寸法及び形状に対応するためには、照射の対象物に応じた照射器具を採用する必要があり、そのために対象物５１に対応した放熱機構の新たな設計が必要となる。例えば、図１における対象物５１に光５を照射するためには、照射器具は、図１における照射器具１０Ａ、１０Ｂ及び１０Ｃを合わせた寸法及び形状の筐体を採用する必要があり、筐体内の放熱機構の寸法及び形状も、対象物５１に対応したものを採用する必要がある。
【００４１】
本実施の形態の照射器具１０によれば、照射器具１０を連結機構２１及び２３により連結することで、新たな放熱機構の設計を行うことなく、照射の対象物の様々な寸法及び形状に対応することができるという効果を奏する。
【００４２】
なお、上記は、照射の対象物の様々な寸法又は形状に対応するために新たな放熱機構の設計を行うことを排除することを意図したものではなく、照射の対象物の様々な寸法又は形状に対応するとともに、放熱機構の放熱性能をさらに改善すべく新たな放熱機構の設計を行ってもよい。
【００４３】
次に、電極３１及び３３と発光部１３とを結ぶ配線等の配置について説明する。上記のとおり発光部１３は発光により熱を発する。電極３１及び３３及び上記配線は、温度変化があると寸法又は形状に変化が生じ、破損又は故障の原因となり得る。そのため、発光部１３が発した熱が電極３１及び３３及び上記配線に伝達されにくくすることで、電極３１及び３３及び上記配線の温度変化を抑制することが求められる。
【００４４】
図４は、本実施の形態に係る照射器具１０の配線３５及びコネクタ３７の配置を示す模式図である。
【００４５】
図４に示されるように、電極３１及び３３、電極３１及び３３と発光部１３とを結ぶ配線３５、並びに、配線３５を互いに接続するコネクタ３７は、領域４１に配置されている。
【００４６】
領域４１は、基板１５の周縁部のうちの一部の領域であって、電極３１と電極３３とを結ぶように延設された領域である。領域４１は、発光部１３から離れており、発光部１３から伝えられる熱が比較的少ない位置である。よって、電極３１及び３３、配線３５並びにコネクタ３７は、領域４１に配置されることで、高温化が抑制され、温度変化による寸法等の変化を抑制することができる。その結果、電極３１及び３３、配線３５並びにコネクタ３７、その他照射器具１０の構成要素の破損又は故障を未然に防ぐことができる。
【００４７】
次に、照射器具１０が連結されて構成される照射装置１の形状について２つの例を挙げて説明する。
【００４８】
図５は、本実施の形態に係る連結された照射器具１０により構成される照射装置１の第一例を示す模式図である。図５は、上面視した照射装置１（Ｚ軸正方向から見た照射装置１）を示している。
【００４９】
図５に示されるように、照射装置１は、複数の照射器具１０（１０Ａ、１０Ｂ及び１０Ｃ）が、連結機構２１及び２３によりＸ軸に平行な一の直線状に連結されて構成される。複数の照射器具１０のそれぞれは、Ｚ軸負方向に光５を照射する姿勢で連結される。
【００５０】
照射器具１０のそれぞれは、１個の連結機構２１と、１個の連結機構２３とを、上面視にて互いに向かい合う２つの側面に備える。そして、隣接する照射器具１０の連結機構２３が連結機構２１に連結されることで、複数の照射器具１０が直線状に連結されている。
【００５１】
なお、図５には、３個の照射器具１０を直線状に連結した照射装置１を示しているが、２個、又は、３個より多くの照射器具１０を連結することも可能である。
【００５２】
このように構成される照射装置１は、図１に示される対象物５１に対して光５を照射することができる。対象物５１の寸法は、照射装置１のＸＹ平面に平行な断面形状の寸法（Ｘ軸方向に長さＬ１、Ｙ軸方向に長さＬ２）と概ね同じである。なお、照射装置１を構成する照射器具１０の数が増えれば、それに応じて照射装置１のＸ軸方向の長さが増大し、対象物５１のＸ軸方向の長さも増大する。
【００５３】
図６は、本実施の形態に係る連結された照射器具１０により構成される照射装置１の第二例である照射装置１Ａの外観を示す斜視図である。
【００５４】
図６に示される照射装置１Ａは、４個の照射器具１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ及び１０Ｄ（以降、「４個の照射器具１０Ａ等」とも記載する）が連結されて構成されている。ここで、４個の照射器具１０Ａ等は、Ｘ軸方向に２列、Ｙ軸方向に２列に並んで配列されている。なお、４個の照射器具１０Ａ等のそれぞれは、上記で説明した照射器具１０と同じであるが、連結機構２１及び２３は以下のように配置されている。
【００５５】
図７は、本実施の形態に係る連結された４個の照射器具１０Ａ等により構成される照射装置の第二例である照射装置１Ａを示す模式図である。
【００５６】
図７に示されるように、照射装置１Ａは、４個の照射器具１０Ａ等が、連結機構２１及び２３により、Ｘ軸方向及びＹ軸方向それぞれに２列に並んで配列されるように連結されて構成される。４個の照射器具１０Ａ等は、Ｚ軸負方向に光を照射する姿勢で連結される。
【００５７】
また、４個の照射器具１０Ａそれぞれが備える連結機構２１及び２３の数は異なる。例えば、照射器具１０は、２個の連結機構２３である連結機構２３Ａ及び２３Ｂを、上面視にて互いに隣合う２つの側面に備える。照射器具１０Ｂは、１個の連結機構２１と、１個の連結機構２３とを、上面視にて互いに隣合う２つの側面に備える。照射器具１０Ｃ及び１０Ｄそれぞれは、１個の連結機構２１を備える。
【００５８】
なお、図７には、Ｘ軸方向及びＹ軸方向それぞれに２列に照射器具１０等が配列された照射装置１Ａが示されているが、Ｘ軸方向及びＹ軸方向それぞれに３列以上に照射器具１０等が配列されてもよく、また、Ｘ軸方向とＹ軸方向の配列数が異なってもよい。また、上面視において矩形形状でなくてもよく、対象物の寸法又は大きさに応じた任意の形状、例えばＬ字状又はＵ字状であってもよい。
【００５９】
このように構成される照射装置１Ａは、図６に示される対象物５３に対して光５を照射することができる。対象物５３の寸法は、照射装置１ＡのＸＹ平面に平行な断面形状の寸法（Ｘ軸方向に長さＬ３、Ｙ軸方向に長さＬ４）と概ね同じである。
【００６０】
図６及び図７に示されるように、複数の照射器具１０を連結して構成される照射装置１及び１Ａは、対象物５１及び５３のような様々な寸法及び形状を有する照射の対象物に光５を照射することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明は、照射の対象物の寸法又は形状に対応するとともに、発光効率の低下を抑制する照明器具及び照射装置に適用できる。具体的には、印刷、又は、樹脂若しくは接着剤の硬化などのために紫外線などの光を照射する照明器具及び照射装置等に適用できる。
【符号の説明】
【００６２】
１、１Ａ    照射装置
５    光
６、８    気体
７    風
１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ    照射器具
１１    筐体
１３    発光部
１５    基板
１７    ヒートシンク
１９    ファン
２１、２３、２３Ａ、２３Ｂ    連結機構
２５    カバー
２６    導入口
２７    排出口
３１、３３    電極
３５    配線
３７    コネクタ
４１    領域
５１、５３    対象物
【図１】
2017177088.tif 000003
【図２】
2017177088.tif 000004
【図３】
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【図４】
2017177088.tif 000006
【図５】
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【図６】
2017177088.tif 000008
【図７】
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