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公開番号2022157844
公報種別公開特許公報(A)
公開日2022-10-14
出願番号2021062299
出願日2021-03-31
発明の名称光照射装置
出願人HOYA株式会社
代理人個人
主分類G03F 7/20 20060101AFI20221006BHJP(写真;映画;光波以外の波を使用する類似技術;電子写真;ホログラフイ)
要約【課題】放熱部及び光源を効率よく冷却することが可能な光照射装置を提供する。
【解決手段】ライン状の光を照射する光照射装置が、基板上に複数の光源を有する光源部と、所定のピッチ毎に立設する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、放熱部を収容すると共に放熱フィンを冷却する冷却風が流れる風洞を形成する筐体と、風洞内に冷却風を生成する冷却ファンと、を備え、筐体の少なくとも一方の側面には、冷却風が複数の放熱フィン間を通って外部に排気されるように形成された通気口を有し、通気口の開口の総面積をAとし、通気口の高さをhとし、複数の放熱フィンの高さをHとし、複数の放熱フィンが形成されている幅をWとし、各放熱フィンの厚さをtとし、複数の放熱フィンの枚数をnとしたときに、以下の条件式(1)、(2)を満たすことを特徴とする。A>H×(W-(t×n))・・・(1)、h>H・・・(2)
【選択図】図3
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、
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1方向に沿って所定のピッチ毎に配置され、前記第1方向及び前記第2方向と直交する第3方向に前記光を出射する複数の光源と、を有する光源部と、
前記第1方向に沿って所定のピッチ毎に立設する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、
少なくとも前記放熱部を収容すると共に、前記放熱フィンを冷却する冷却風が流れる風洞を形成する筐体と、
前記風洞内に、前記第3方向又は前記第3方向と相反する方向に前記冷却風を生成する冷却ファンと、
を備え、
前記筐体の前記第2方向に対向する側面の少なくとも一方は、前記冷却風が前記複数の放熱フィン間を通って外部に排気される、又は外部から前記複数の放熱フィン間を通って吸気されるように形成された通気口を有し、
前記通気口の開口の総面積をAとし、前記通気口の前記第3方向の高さをhとし、前記複数の放熱フィンの前記第3方向の高さをHとし、前記複数の放熱フィンが形成されている前記第1方向の幅をWとし、前記各放熱フィンの前記第1方向の厚さをtとし、前記複数の放熱フィンの枚数をnとしたときに、以下の条件式(1)、(2)を満たすことを特徴とする光照射装置。
A>H×(W-(t×n)) ・・・ (1)
h>H ・・・ (2)
続きを表示(約 1,000 文字)【請求項2】
前記通気口が、前記第3方向に沿ってz個(zは2以上の整数)、前記第1方向に沿ってx列(xは2以上の整数)の態様で形成された複数の貫通孔によって構成さ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】
前記複数の貫通孔の開口面積が、前記第3方向と相反する方向に向かうにつれて小さくな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x列のうち、奇数列の貫通孔が偶数列の貫通孔に対して前記第3方向に沿ってシフトしており、前記複数の貫通孔が全体として千鳥状に配置されていることを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の光照射装置。
【請求項5】
前記複数の貫通孔の少なくとも一部が、前記複数の放熱フィンと対向して配置されていることを特徴とする請求項2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】
前記複数の貫通孔の少なくとも一部と対向するように配置され、前記複数の貫通孔から吸気された空気を前記複数の放熱フィンに導く、又は前記複数の放熱フィンから排気された空気を前記複数の貫通孔に導く導風板を備えることを特徴とする請求項2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】
前記複数の光源の前記第1方向のピッチが、複数の放熱フィンの前記第1方向のピッチ以上であることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の光照射装置。
【請求項8】
前記通気口は、前記筐体の側面の一方面のみに形成され、
前記複数の放熱フィンは、前記一方面に近接して配置され、
前記筐体の側面の他方面と前記複数の放熱フィンとの間に空間が形成され、
前記空間内に前記複数の光源を駆動する駆動回路を有する、
ことを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の光照射装置。
【請求項9】
前記風洞が、前記駆動回路によって前記第2方向に二分された第1風洞と第2風洞から構成されることを特徴とする請求項8に記載の光照射装置。
【請求項10】
前記通気口を塞ぐように配置され、インキミストを吸着するフィルタを備え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。
(【請求項11】以降は省略されています)

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
この発明は、光源としてLED(Light Emitting Diode)を備え、ライン状の光を照射する光照射装置に関し、特に、LED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。
続きを表示(約 2,200 文字)【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、その材料を硬化させる目的で紫外線照射装置が利用されている。
このような紫外線照射装置では、近年、照射ヘッドの光源に多数の紫外線LED素子を集合させて構成したものがあるが、紫外線LED素子は自身の発熱等により周囲温度が変化すると自身が発する紫外線強度が変化するため、多数のLED素子を集合させるものでは特に、安定した紫外線を得るためには光源と併せて放熱構造が備えられている(例えば、特許文献1)。
【0003】
特許文献1には、多数の紫外線LED素子が列状に配列された紫外線照射ヘッド(光照射装置)が記載されている。紫外線LED素子が配置された基板は、多数の板状フィンが形成されたヒートシンクと熱的に接続されており、ヒートシンクの基端部(板状フィンの一部)のみが露出するように形成された通気口から外部の空気を取り込んで、板状フィンを冷却し、さらには紫外線LED素子を冷却している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
特開2015-149415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に記載の光照射装置のように、ヒートシンクの基端部のみが露出するように通気口を形成すると、外部から取り込まれた空気(つまり、冷却風)は、多数の板状フィンの表面を確実に通ることとなる。
しかしながら、特許文献1に記載の構成は、板状フィンの一部が露出するように通気口を設けてはいるものの、実際に装置内部に取り込まれる空気は、板状フィンの間の隙間を通る必要があるため、通気口に臨む板状フィンの開口面積の総和によって取り込まれる空気の量や風速が決定されてしまい、通気口で圧力損失(吸気損失)が発生してしまうという問題がある。
また、通気口で圧力損失(吸気損失)が発生してしまうと、放熱フィンに十分な量の空気が供給されず、また十分な風速が得られないため、ヒートシンクを効率よく冷却できず、紫外線LED素子の冷却も不十分なものとなる。
【0006】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、通気口での圧力損失(吸気損失)の発生を抑え、ヒートシンク(放熱部)及びLED素子(光源)を効率よく冷却することが可能な光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】
【0007】
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、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、第1方向と第2方向とで規定される基板と、基板の表面に第1方向に沿って所定のピッチ毎に配置され第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、第1方向に沿って所定のピッチ毎に立設する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、少なくとも放熱部を収容すると共に、放熱フィンを冷却する冷却風が流れる風洞を形成する筐体と、風洞内に、第3方向又は第3方向と相反する方向に冷却風を生成する冷却ファンと、を備え、筐体の第2方向に対向する側面の少なくとも一方は、冷却風が複数の放熱フィン間を通って外部に排気される、又は外部から複数の放熱フィン間を通って吸気されるように形成された通気口を有し、通気口の開口の総面積をAとし、通気口の第3方向の高さをhとし、複数の放熱フィンの第3方向の高さをHとし、複数の放熱フィンが形成されている第1方向の幅をWとし、各放熱フィンの第1方向の厚さをtとし、複数の放熱フィンの枚数をnとしたときに、以下の条件式(1)、(2)を満たすことを特徴とする。
A>H×(W-(t×n)) ・・・ (1)
h>H ・・・ (2)
【0008】
このような構成によれば、通気口での圧力損失(吸気損失)が抑えられるため、放熱フィンに十分な量で、かつ十分な風速の空気が供給されるため、放熱部を介して複数の光源を均一かつ十分に冷却することができる。
【0009】
また、通気口が、第3方向に沿ってz個(zは2以上の整数)、第1方向に沿ってx列(xは2以上の整数)の態様で形成された複数の貫通孔によって構成されていることが望ましい。また、この場合、複数の貫通孔の開口面積が、第3方向と相反する方向に向かうにつれて小さくなるように構成することが望ましい。
また、x列のうち、奇数列の貫通孔が偶数列の貫通孔に対して第3方向に沿ってシフトしており、複数の貫通孔が全体として千鳥状に配置されていることが望ましい。
また、複数の貫通孔の少なくとも一部が、複数の放熱フィンと対向して配置されていることが望ましい。
【0010】
また、複数の貫通孔の少なくとも一部と対向するように配置され、複数の貫通孔から吸気された空気を複数の放熱フィンに導く、又は複数の放熱フィンから排気された空気を複数の貫通孔に導く導風板を備えることが望ましい。
(【0011】以降は省略されています)

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