紫外線照射装置
【課題】複数のカバー部材を用いても、被印刷物が受ける紫外線の照度の低下を防止できる紫外線照射装置を提供する。
【解決手段】被印刷物に、紫外線を照射する紫外線照射装置であって、被印刷物の搬送方向と直交する当該被印刷物の印刷幅方向に沿って並ぶ複数の紫外線光源と、複数の紫外線光源を覆うように、印刷方向に沿って直列に配置され、紫外線透過性を有する複数のカバー部材と、を備え、隣接する前記カバー部材同士が突き合わされる境界は、被印刷物の搬送方向に対して斜めに延びるように構成されている。
【解決手段】被印刷物に、紫外線を照射する紫外線照射装置であって、被印刷物の搬送方向と直交する当該被印刷物の印刷幅方向に沿って並ぶ複数の紫外線光源と、複数の紫外線光源を覆うように、印刷方向に沿って直列に配置され、紫外線透過性を有する複数のカバー部材と、を備え、隣接する前記カバー部材同士が突き合わされる境界は、被印刷物の搬送方向に対して斜めに延びるように構成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被印刷物に、紫外線を照射する紫外線照射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
印刷機においては、印刷紙に塗布されたインキをごく短時間で乾燥させなければならない。このような乾燥のために紫外線を照射してインキを硬化させる印刷機が数多く提案されている。例えば、特許文献１に記載の印刷機では、ＵＶランプ、ＬＥＤのような紫外線光源を用いた紫外線照射装置を用いている。この紫外線照射装置では、紫外線光源を石英ガラスなどの紫外線透過性を有するカバーで覆い、紫外線光源を保護している。
【０００３】
ところで、紫外線光源は、印刷紙の搬送方向と直交する幅方向に沿って配置されており、これによって幅方向の全体に渡って印刷紙に紫外線を照射するようになっている。そのため、紫外線光源を覆うカバーは、印刷紙の幅よりも長いものを準備する必要がある。しかしながら、印刷紙の幅が大きいと、一体成型されたガラスのカバーを準備するのが難しく、取り扱いを容易にするためにも、複数のカバー部材を幅方向に並べて使用することが求められている。さらに、ガラスはサイズが大きいほど、大きさ以上に比例して高額になる。よって、小さいサイズのガラスを複数使用するほうが、コストダウンとなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１０３８３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、複数のカバー部材を幅方向に並べた場合、次のような問題がある。すなわち、隣接するカバー部材の継ぎ目である境界は、紫外線がうまく透過されないため、カバー部材を通過するものと比べ、印刷紙が受ける紫外線の照度が著しく低下することになる。その結果、境界を通過した紫外線が照射される箇所は、インキの乾燥が不十分になるという問題が発生し、印刷の質が低下するおそれがある。
【０００６】
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、複数のカバー部材を用いても、被印刷物が受ける紫外線の照度の低下を防止できる紫外線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】
本発明は、被印刷物に、紫外線を照射する紫外線照射装置であって、前記被印刷物の搬送方向と直交する当該被印刷物の印刷幅方向に沿って並ぶ複数の紫外線光源と、前記複数の紫外線光源を覆うように、前記印刷幅方向に沿って直列に配置され、紫外線透過性を有する複数のカバー部材と、を備え、隣接する前記カバー部材同士が突き合わされる境界は、前記被印刷物の搬送方向に対して斜めに延びるように構成されている。
【０００８】
この構成によれば、隣接するカバー部材の境界を、被印刷物の搬送方向に対して斜めに延びるように構成しているため、次の効果を得ることができる。従来のカバー部材は矩形状に形成されているため、隣接するカバー部材の境界は、被印刷物の搬送方向と平行に延びる直線となる。そのため、紫外線がうまく透過されず乾燥が不十分になる箇所は、被印刷物の搬送方向に沿う直線状の筋となって表れ、印刷の質を著しく低下させることになる。これに対して、本発明においては、カバー部材間の境界が搬送方向に対して斜めに延びているため、境界の印刷幅方向の長さに渡って、照度が低下する箇所が印刷幅方向に分散される。したがって、乾燥が不十分な箇所が発生するのを防止することができ、印刷の質を向上することができる。
【０００９】
上記境界は、搬送方向に対して斜め方向に延びていれば、直線、波線、折れ線などであってもよい。また、搬送方向に対して、例えば、３０〜４５度の角度を形成しているとさらによい。これは、４５度以下であると、境界が長くなりすぎず、持ち運びなどにおいて、カバー部材を取り扱いやすいからである。一方、３０度以上とすると、境界が短くなりすぎず、照度が低下する箇所を印刷幅方向に適度に分散することができる。なお、この記載は、「搬送方向と斜め方向に延びた線との角度」を「３０〜４５度」の範囲に限定する記載ではなく、他の角度でも当然本願発明の効果を奏することができる。
【００１０】
また、隣接するカバー部材間の境界には、紫外線透過性を有する樹脂を配置することもできる。例えば、カバー部材間に隙間が生じて空気の層が形成されると、空気の光の屈折率がカバー部材よりも小さいため、空気の層の直下では被印刷物が受ける照度が低下することがある。これに対して、上記のように構成することで、境界に形成される空気の層を樹脂で埋めることができ、被印刷物上の紫外線の照度の低下を防止することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る紫外線照射装置によれば、複数のカバー部材を用いても、乾燥の不具合による被印刷物の質の低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る紫外線照射装置が装着される印刷機の一実施形態を示す概略側面図である。
【図２】図１の平面図である。
【図３】本発明に係る紫外線照射装置の一実施形態の斜視図である。
【図４】図３の底面図である。
【図５】図３の平面図である。
【図６】図３の一部を透過した斜視図である。
【図７】図５のＡ−Ａ線断面図である。
【図８】紫外線照射部の概略構造を示す斜視図である。
【図９】第２反射部材の組立を示す斜視図である。
【図１０】紫外線ＬＥＤ基板の一例を示す平面図である。
【図１１】カバー部材の平面図である。
【図１２】図７のＢ−Ｂ線断面図である。
【図１３】カバー部材の動作を示す斜視図である。
【図１４】カバー部材の他の例を示す平面図である。
【図１５】実施例１及び比較例のカバー部材の態様を示す平面図である。
【図１６】実施例２の実験の概要を示す平面図である。
【図１７】実施例１における照度の測定結果である。
【図１８】比較例及び参考例における照度の測定結果である。
【図１９】実施例２における照度の測定結果である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係る紫外線照射装置の一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。図１は、この紫外線照射装置が装着される印刷機の概略側面図、図２は図１の平面図である。
【００１４】
まず、本実施形態の紫外線照射装置が装着される印刷機について説明する。この印刷機は、枚葉の被印刷物Ｐに対して、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、及び仕上げ用透明インキ（ＯＰ）をこの順で塗布することでフルカラーの画像を形成するものである。ここで用いられるインキは、紫外線硬化性を有し、ラジカル重合型またはカオチン重合型の紫外線硬化樹脂を含有している。図１及び図２に示すように、この印刷機には、同図の右側から左側に向かって、上述した５つのインキを塗布する印刷ユニット１Ｋ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｙ，１Ｐがそれぞれ配置されている。各印刷ユニット１は、インキを供給するインキ供給装置１１を備えており、各インキ供給装置１１の下方には、インキが転写される版胴１２、ゴム胴１３、及び圧胴１４が下方に向かってこの順で配置されている。さらに、各圧胴１４においてゴム胴１３と接触している位置から周方向の下流側には、被印刷物Ｐに紫外線を照射する紫外線照射装置２が配置されている。
【００１５】
各印刷ユニット１間には、被印刷物Ｐを受け渡しするための渡し胴１５が配置されている。より詳細には、各印刷ユニット１の最下部にある圧胴１４の間に渡し胴１５がそれぞれ配置されており、各ゴム胴１３と圧胴１４との間でインキが塗布された被印刷物Ｐは、渡し胴１５により下流側の印刷ユニットの圧胴１４に搬送される。なお、インキを配置する順序は、上述したもの以外でも可能である。
【００１６】
次に、紫外線照射装置について、図３〜図５を参照しつつ説明する。図３はこの紫外線照射装置の斜視図、図４は図３の底面図、図５は図３の平面図である。
【００１７】
図３及び図４に示すように、この紫外線照射装置２は、長尺状に延びる箱形の筐体２１を有しており、この筐体２１の底面から紫外線が照射される。以下では、筐体２１の延びる方向を長手方向、それと直交する方向を幅方向、長手方向における図３の右側を第１端部、左側を第２端部と称することとする。但し、被印刷物Ｐとの関係で説明をする場合には、上記幅方向を「搬送方向」、長手方向を「印刷幅方向」と称する場合がある。筐体２１の内部には、紫外線を照射する複数の紫外線発光ダイオード（紫外線ＬＥＤ）、及びこの紫外線ＬＥＤの駆動を制御する制御基板などが配置されている。筐体２１の長手方向の長さは、被印刷物Ｐの幅に対応しており、被印刷物Ｐの印刷幅全体に渡って紫外線を照射できるようになっている。この筐体２１は、上側に頂部を有する断面五角形状に形成されており、図５に示すように、上部の一方の面（図５の上側）の両端には、この筐体２１を持ち運びするためのハンドル２２が取り付けられている。
【００１８】
図５に示すように、筐体２１の第１端部には、後述する水冷用の水の供給孔２３及び排出孔２４が設けられ、図示しないＤＣインバータチラーに接続されている。また、供給孔２３及び排出孔２４に近接して電源端子２５、及び印刷機から制御信号を受送信する信号端子２６が設けられている。また、ハンドル２２が設けられている筐体２１の上面において第１端部側には、長手方向に平行に延びる複数のスリットが形成されており、これらスリットが空気の吸気口２７を構成している。一方、第２端部の端面には、図３に示すように、筐体２１内の空気を排出する排気口２８が形成されている。
【００１９】
次に、筐体の内部構造について、図６及び図７も参照して説明する。図６は図３の一部透過斜視図、図７は図５のＡ−Ａ線断面図である。
【００２０】
図７に示すように、筐体２１の内部は、下方から上方に向かって概ね３つの領域に分かれており、各領域には、下から紫外線照射部３、冷却部４、及び制御部５が配置されている。
【００２１】
まず、紫外線照射部３から説明する。この紫外線照射部３は、後述する冷却部４の冷却ブロック４１の下面４１３に当接する支持基板３１を有し、この支持基板３１の下面に複数の紫外線ＬＥＤ(例えば、波長:３８５ｎｍの近紫外線光源)３２が実装されている。複数の紫外線ＬＥＤ３２は、長手方向に延びる４列に分けて配置されるとともに、２列を一組とした２つのＬＥＤユニット３３で構成されている。両ＬＥＤユニット３３は幅方向に所定間隔をおいて配置されており、両ユニット３３の間には、下方に延びるスペーサ３４が配置されている。また、紫外線照射部３の幅方向の端部には、支持ブロック３５がそれぞれ配置されており、これら支持ブロック３５、及びスペーサ３４が所定間隔をおいて配置されることにより、各ＬＥＤユニット３３の下方に照射空間Ｓがそれぞれ形成されている。すなわち、スペーサ３４の両側には、各ＬＥＤユニット３３から照射される紫外線が通過する照射空間Ｓが形成される。なお、各支持ブロック３５は、上方に延びる連結部３５ａによって冷却ブロック４１の側面に固定されている。
【００２２】
そして、各ＬＥＤユニット３３の下方の照射空間Ｓには、照射された紫外線が下方に向かうように反射するリフレクタが配置されている。本実施形態のリフレクタは、４つの部品から形成されている。すなわち、各支持ブロック３５に固定される一対の第１反射部材６１と、スペーサ３４に固定される一対の第２反射部材６２とで構成されている。そして、ＬＥＤユニット３３から照射される紫外線を幅方向に挟むように各第１及び第２反射部材６１，６２を配置することで、紫外線が下方に向くように反射される。
【００２３】
ここで、図８及び図９も参照して、各反射部材６１，６２をさらに詳細に説明する。図８は紫外線照射部の概略構造を下側から見た斜視図であり、図９は第２反射部材の組立を示す斜視図である。なお、図８では便宜上、スペーサと支持ブロックを省略している。図７及び図８に示すように、各第１反射部材６１は、断面Ｌ字型の板材で形成されており、支持ブロック３５の下面に当接する第１反射部６１１と、この第１反射部６１１の端部から支持ブロック３５に沿って照射空間Ｓを上方に延びる第２反射部６１２とで構成されている。一方、各第２反射部材６２も断面Ｌ字型の板材で形成されており、スペーサ３４の下面に当接する第１反射部６２１と、この第１反射部６２１の端部からスペーサ３４に沿って照射空間Ｓを上方に延びる第２反射部６２２とで構成されている。
【００２４】
上述したように、各照射空間Ｓでは、照射された紫外線を挟むように、第１反射部材６１と第２反射部材６２が配置されているが、各反射部材６１，６２の第２反射部６１２，６２２は、上端部が照射空間Ｓ内に向かって若干折り曲げられて傾斜している（図７の符号Ｅ参照）。これにより、第２反射部６１２，６２２は、近似的に円弧を形成し、完全な円弧を形成することなく、簡易な加工で紫外線を下方に向けて反射することができる。また、各第２反射部材６２には、長手方向の全長に渡って第１反射部６２１が設けられているのではなく、図９に示すように、所定間隔をおいて設けられている。したがって、対向する２つの第２反射部材６２は、第１反射部６２１が互い違いに噛み合うように配置され、これにより、スペーサ３４の下面に沿って、第１反射部６２１が連続して延びるようになる。なお、図１０は、ＬＥＤ基板に関する距離の一例を示すものである。
【００２５】
次に、照射空間Ｓを覆うカバー部材について、図７及び図１１を参照しつつ説明する。図１１は、カバー部材の平面図である。図７に示すように、カバー部材３７は、紫外線照射部３の最下部、つまり筐体２１の底面に配置され、汚れ防止の役割を果たしている。また、このカバー部材３７は、紫外線が透過可能な透明な材料であり、耐熱性を有する光学用石英ガラス等で形成される。本実施形態においては、カバー部材３５により覆う照射空間Ｓの長手方向の長さ長いため、２枚のカバー部材３７を印刷幅方向に直列に並べることで、照射空間Ｓを覆っている。より詳細には、図１１に示すように、各カバー部材３７は、概ね矩形状に形成されているが、隣接するカバー部材３７間の境界Ｔが、被印刷物Ｐの搬送方向Ｇに対して斜め方向になるように、端部が鋭角に切り欠かれている。そして、斜めに切り欠かれた端部同士を連結させることで、カバー部材３７は、印刷幅方向全体に渡って直線状に延びている。ここで、この境界Ｔの角度αは、例えば、３０〜４５度とすることが好ましい。連結されたカバー部材３７は、例えば、短辺５６ｍｍ、長辺７２３ｍｍ,厚さ２ｍｍとすることを一例として挙げることができる。また、カバー部材３７の上面、つまり紫外線ＬＥＤ３２と対向する面は、反射防止のため、例えば、公知のＡＲコート(Anti-Reflection Coat)を施すこともできる。なお、各カバー部材３７において鋭角に形成された端部の先端Ｋは、先端の鋭利な部分が削り取られ、取り扱いやすくなっている。
【００２６】
次に、冷却部４について図１２も参照しつつ説明する。図１２は、図７のＢ−Ｂ線断面図である。図７に示すように、冷却部４は、アルミニウムなどの熱伝導性の高い材料で形成された扁平状の冷却ブロック４１を有している。上述したように、冷却ブロック４１の下面には、紫外線ＬＥＤ３２の支持基板３１が取り付けられているが、熱伝導性を高めるため、冷却ブロック４１の下面と支持基板３１との間には公知の放熱グリスが塗布されている。これにより、冷却ブロック４１及び支持基板３１の接触部分の凹凸を埋めることができ、熱伝導効果を向上させている。一方、冷却ブロック４１の上面４１１には、水冷用の水が供給されるＵ字型の溝４１２が形成されている。より詳細に説明すると、図７及び図１２に示すように、この溝４１２は、筐体２１の長手方向に延びる第１通路４１２ａ及び第２通路４１２ｂが連結された平面視Ｕ字型に形成されており、上述した供給孔２３から供給された水は、このＵ字型の溝４１２を通過して冷却ブロック４１を往復し、排出孔２４から排出されるようになっている。すなわち、図７の右側に配置された第１通路４１２ａを通過する水は、供給孔２３から筐体２１の第２端部に向かって（紙面の奥から手前に向かって）流れ、左側の第２通路４１２ｂを通過する水は筐体２１の排出孔に向かって（紙面の手前から奥に向かって）流れる。各通路４１２ａ，ｂは、断面矩形状に形成されており、各ＬＥＤユニット３３の上方にそれぞれ配置されている。
【００２７】
また、冷却ブロック４１の上面４１１には、溝４１２を覆うように矩形状の蓋部材４２が配置されており、冷却ブロック４１と蓋部材４２との接触部分にシート状の断熱材４３が配置されている。蓋部材４２は、アルミニウム、ＳＵＳ等の熱伝導性の高い材料で形成され、Ｕ字型の溝４１２全体を覆うように、筐体２１の長手方向に延びている。また、断熱材４３は、冷却ブロック４１の上面において溝４１２が形成されている以外の部分に配置されており、冷却ブロック４１の熱が蓋部材４２に伝導するのを防止している。また、断熱材４３は、溝４１２を流れる水が蓋部材４２によって密閉されるようにガスケットの役割も果たしている。このような断熱材４３としては、例えば、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）で形成されたシート材を用いることができる。なお、ガスケットとしての役割のみを果たすシート材を用いることもでき、その場合には、断熱効果は小さくなるものの冷却ブロック４１の上面全体を覆ってもよい。
【００２８】
続いて、制御部５について、図６及び図７を参照しつつ説明する。図７に示すように、制御部５は、蓋部材４２から上方に延びる一対の第１熱伝導部材５１を有しており、この第１熱伝導部材５１に、紫外線ＬＥＤ３２の駆動を制御する制御基板５２が支持されている。制御基板５２は、ＦＥＴ、コイル、ダイオード等の部品から構成される。また、定電流回路が配置されており、電源端子２５から供給される電力を設定された電流値で各紫外線ＬＥＤ３２に供給する。その他、ＣＰＵ，印刷機本体のコントロール基板との通信回路、冷却ファンの制御回路、紫外線ＬＥＤ３２の累計照射時間等の記録を行う回路などが配置されており、信号端子２６を介して印刷機から送信される信号に基づいて紫外線ＬＥＤ３２の駆動を制御するようになっている。なお、一対の第１熱伝導部材５１は、必ずしも同一形状でなくてもよく、図７に示すように、異なる形状であってもよい。
【００２９】
制御基板５２を支持する各第１熱伝導部材５１は、アルミニウム、銅などの熱伝導性の高い板材で形成され、蓋部材４２上に配置される底部５１１と、この底部５１１の一端から上方に延びる延在部５１２とからなる断面Ｌ字型に形成されている。そして、両第１熱伝導部材５１の延在部５１２同士が対向するように合わさることで、逆Ｔ字型をなしている。すなわち、合わさった延在部５１２が、冷却ブロック４１の第１及び第２通路４１２ａ，ｂの間に配置されて上方に延びるとともに、各底部５１１が各通路４１２ａ，ｂをそれぞれ覆うように配置されている。各延在部５１２には、熱伝導性を有する絶縁材５３を介して制御基板５２が取り付けられており、各制御基板５２が筐体２１の両側を向くように配置されている。このような構造により、筐体２１の両側の内壁面と、制御基板５２との間には、空冷用の空気が流れる空冷空間Ｆが形成されるようになっている。
【００３０】
また、各第１熱伝導部材５１の底部５１１上には、制御基板５２に接触する第２熱伝導部材５４がそれぞれ取り付けられている。各第２熱伝導部材５４は、第１熱伝導部材５１と接触する底部５４１、制御基板５２との間に空間を形成するＬ字型の段部５４２、及び制御基板５２の下部と接触する接触部５４３が連結されることで形成されている。したがって、第２伝導部材５４も制御基板５２の熱を第１伝導部材５１を介して蓋部材４２に伝導できるようになっている。なお、図示を省略するが、第２熱伝導部材５４の接触部５４３と制御基板５２との間にも、上述した絶縁材５４と同様のシート材が設けられている。このようなシート材としては、例えば、公知の放熱シリコンシートを使用することができる。
【００３１】
上述したように、制御部５には、空冷空間Ｆが形成されているが、図６に示すように、筐体２１の第２端部には、空冷空間Ｆに空気を流すための冷却ファン５５が取り付けられている。このような冷却ファン５５としては、公知の軸流ファンを用いることができ、この冷却ファン５５を駆動すると、空冷空間Ｆの空気が冷却ファン５５を介して第２端部の排気口２８から排出されるようになっている。
【００３２】
次に、上記のように構成された紫外線照射装置の動作について説明する。まず、印刷機において被印刷物Ｐが搬送されると、各印刷ユニット１Ｋ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｙ，１Ｐにより被印刷物Ｐにインキが塗布される。具体的には、図１に示すように、各インキ供給装置１１から版胴１２に供給されたインキが、ゴム胴１３に転写された後、ゴム胴１３と圧胴１４との間を通過する被印刷物Ｐに塗布される。その直後、紫外線照射装置２から照射される紫外線により、被印刷物Ｐ上のインキは硬化され、渡し胴１５によって次の印刷ユニット１に送られる。各印刷ユニット１においても同様にインキの塗布及び硬化が行われながら、インキが重ね合わせられ、フルカラーの画像が形成された後、印刷機の外部に搬送される。
【００３３】
紫外線照射装置においては、印刷の開始に先立って、冷却ブロック４１に水が供給される。供給孔２３から供給される水の温度を約２５℃とすることができ、後述する熱交換によりこれよりも例えば約５〜１０℃程度高い温度の水が排出孔２４から排出される。また、電源が供給されることにより、紫外線ＬＥＤ３２から紫外線が照射されるとともに、印刷機からの信号に応じて、制御基板５２により紫外線ＬＥＤの照射強度などが調整される。こうして、紫外線照射装置２が駆動している間、紫外線ＬＥＤ３２が発する熱は、冷却ブロック４１を介して水と熱交換され、紫外線ＬＥＤ３２は冷却される。また、制御基板５２で発生する熱も、第１及び第２熱伝導部材５１，５４、蓋部材４２を介して、水と熱交換されることで冷却される。このとき、第１及び第２熱伝導部材５１，５４は、水が流れる溝４１２の上方に配置されているため、制御基板５２で生じた熱を効率的に水に伝導することかできる。特に、第１及び第２熱伝導部材５１，５４は、制御基板５２を挟むように配置されているため、制御基板５２の表面及び裏面の双方から熱が伝達される。したがって、冷却効果が高くなっている。さらに、図５に示すように、冷却ファン５５の駆動により、筐体２１の第１端部に形成された吸気口２７から空気Ｘが流入し、筐体２１内の空冷空間Ｆを長手方向に通過しながら、第２端部の排気口２８から排出されていく。この過程において、制御基板５２は、冷却ブロック４１に加え、流通する空気Ｘによっても冷却される。
【００３４】
以上のように、本実施形態によれば、隣接するカバー部材３７の境界Ｔを、被印刷物Ｐの搬送方向に対して斜めに延びるように構成しているため、次の効果を得ることができる。例えば、図１３（ａ）に示すように、従来のカバー部材１００は矩形状に形成されているため、隣接するカバー部材１００の境界Ｔは、被印刷物Ｐの搬送方向Ｇと平行に延びる直線となる。そのため、紫外線がうまく透過されず、乾燥が不十分になる箇所は、被印刷物Ｐの搬送方向に沿う直線状の筋Ｄとなって表れる。その結果、印刷の質を著しく低下させるおそれがある。これに対して、本実施形態においては、図１３（ｂ）に示すように、カバー部材３７間の境界Ｔが搬送方向Ｇに対して斜めに延びているため、境界Ｔの印刷幅方向の長さに渡って、照度が低下する箇所が印刷幅方向に分散される（領域Ｒ）。したがって、乾燥が不十分な箇所が発生するのを防止することができ、印刷の質を向上することができる。
【００３５】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態では、カバー部材３７間の境界Ｔを直線状に形成しているが、搬送方向Ｇに対して斜め方向に延びていれば、例えば、図１４に示すように、波線（ａ）、折れ線（ｂ）であってもよい。この場合は、境界Ｔの両端を結ぶ線Ｚと搬送方向Ｇとがなす角αを上述した範囲にすればよい。また、上記実施形態では、２枚のカバー部材を用いているが、図１４（ｃ）に示すように、３枚以上用いることもでき、その場合には、各境界Ｔを上記のように斜めにすればよい。
【００３６】
また、隣接するカバー部材３７間の境界Ｔに、紫外線透過性を有する樹脂を配置することもできる。例えば、カバー部材３７間に隙間が生じて空気の層が形成されると、空気の光の屈折率がカバー部材よりも小さいため、空気の層の直下では被印刷物Ｐが受ける照度が低下することがある。これに対して、カバー部材３７間に樹脂を配置すると、境界に形成される空気の層を樹脂で埋めることができ、被印刷物Ｐ上の紫外線の照度の低下を防止することができる。このような樹脂としては、例えば、アクリレート系透明液状を用いることができる。上記実施形態では、カバー部材３７に光学用の石英ガラスを用いているため、アクリレート系透明液状を用いることができるが、その他、カバー部材３７の有する屈折率に応じて、屈折率整合性をとれる樹脂を任意に選択できる。
【実施例】
【００３７】
以下、本発明の実施例について説明する。但し、本発明は以下の実施例に限定されない。
【００３８】
被印刷物の搬送方向に２列に並ぶＬＥＤユニットを有する紫外線照射装置に対し、図１５に示すような実施例１及び比較例を用いて評価を行った。実施例１では、カバー部材の境界Ｔの角度が約４５度になっている。また、比較例では境界Ｔの角度が０度、つまり搬送方向と平行になっている。さらに、カバー部材を配置しない参考例も準備した。そして、この境界の直下に照度計を配置し、搬送方向と直行する方向に照度計を移動させながら、照度を測定した。実験の仕様は以下の通りである。
（１）ＬＥＤユニット：EAK-380096-11ミネベア製
（２）照度計：UVia UV Guard Checker-ALGAN（株）製
（３）カバー部材：テンパックス 90.5×90.5AR 厚さt2.0 松浪硝子工業（株）
（４）カバー部材から照度計までの距離：５ｍｍ
（５）照度計の移動速度：20mm/sec
（６）測定波長：３８５ｎｍ
また、実験の条件は上記とは異なるが、カバー部材の境界Ｔの角度が約３０度である実施例２についても評価を行った。装置は、図１６に示すとおりである。また、実施例２の条件は以下の通りである。実施例１と対比して示す。
【００３９】
【表１】
【００４０】
実施例２においては、図１６に示すとおり、100mm〜812.5mm地点までを計測した。この例では、349.41mmの地点がカバー部材の境界となる。なお、実施例２は、実施例１のＬＥＤに比べて、４チップ／素子で、２列であるので、単純計算で、実施例１の約８倍の照度値になる。
【００４１】
実施例１の結果は、図１７に示すとおりである。いずれも一列目のＬＥＤユニットの直下の照度を測定した。実施例１では、照度の低下はほとんど見られない。一方、図１８に示すように、比較例では、カバー部材の境界である○を付した箇所で、急激に照度が低下している。また、測定時間における平均照度は以下の通りである。
【００４２】
【表２】
【００４３】
表１によれば、紫外線照射の妨げがない参考例と比較しても、実施例１では平均照度がほとんど落ちていないことが分かる。一方、比較例では、参考例と比較して３割程度照度が低下していることが分かる。よって、カバー部材の境界の角度が４５度の場合には、照度の低下はないことが分かる。
【００４４】
また、条件は相違するが、実施例２の結果は、図１９に示すとおりである。○を付した箇所は、カバー部材の境界であるが、照度の低下は見られない。平均の照度は、実施例２の条件では、2720mW/cm2であるが、実施例１の約８倍の照度であるとすると、実施例１の条件に換算して、照度は約３４０mW/cm2となる。単純な比較はできないが、表２と比較しても、照度が大きく低下していることはない。よって、カバー部材の境界の角度が３０度であっても、照度の低下はないことが分かる。
【符号の説明】
【００４５】
３１ 支持基板
３２ 紫外線ＬＥＤ（紫外線光源）
３７ カバー部材
Ｔ 境界
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被印刷物に、紫外線を照射する紫外線照射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
印刷機においては、印刷紙に塗布されたインキをごく短時間で乾燥させなければならない。このような乾燥のために紫外線を照射してインキを硬化させる印刷機が数多く提案されている。例えば、特許文献１に記載の印刷機では、ＵＶランプ、ＬＥＤのような紫外線光源を用いた紫外線照射装置を用いている。この紫外線照射装置では、紫外線光源を石英ガラスなどの紫外線透過性を有するカバーで覆い、紫外線光源を保護している。
【０００３】
ところで、紫外線光源は、印刷紙の搬送方向と直交する幅方向に沿って配置されており、これによって幅方向の全体に渡って印刷紙に紫外線を照射するようになっている。そのため、紫外線光源を覆うカバーは、印刷紙の幅よりも長いものを準備する必要がある。しかしながら、印刷紙の幅が大きいと、一体成型されたガラスのカバーを準備するのが難しく、取り扱いを容易にするためにも、複数のカバー部材を幅方向に並べて使用することが求められている。さらに、ガラスはサイズが大きいほど、大きさ以上に比例して高額になる。よって、小さいサイズのガラスを複数使用するほうが、コストダウンとなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１０３８３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、複数のカバー部材を幅方向に並べた場合、次のような問題がある。すなわち、隣接するカバー部材の継ぎ目である境界は、紫外線がうまく透過されないため、カバー部材を通過するものと比べ、印刷紙が受ける紫外線の照度が著しく低下することになる。その結果、境界を通過した紫外線が照射される箇所は、インキの乾燥が不十分になるという問題が発生し、印刷の質が低下するおそれがある。
【０００６】
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、複数のカバー部材を用いても、被印刷物が受ける紫外線の照度の低下を防止できる紫外線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】
本発明は、被印刷物に、紫外線を照射する紫外線照射装置であって、前記被印刷物の搬送方向と直交する当該被印刷物の印刷幅方向に沿って並ぶ複数の紫外線光源と、前記複数の紫外線光源を覆うように、前記印刷幅方向に沿って直列に配置され、紫外線透過性を有する複数のカバー部材と、を備え、隣接する前記カバー部材同士が突き合わされる境界は、前記被印刷物の搬送方向に対して斜めに延びるように構成されている。
【０００８】
この構成によれば、隣接するカバー部材の境界を、被印刷物の搬送方向に対して斜めに延びるように構成しているため、次の効果を得ることができる。従来のカバー部材は矩形状に形成されているため、隣接するカバー部材の境界は、被印刷物の搬送方向と平行に延びる直線となる。そのため、紫外線がうまく透過されず乾燥が不十分になる箇所は、被印刷物の搬送方向に沿う直線状の筋となって表れ、印刷の質を著しく低下させることになる。これに対して、本発明においては、カバー部材間の境界が搬送方向に対して斜めに延びているため、境界の印刷幅方向の長さに渡って、照度が低下する箇所が印刷幅方向に分散される。したがって、乾燥が不十分な箇所が発生するのを防止することができ、印刷の質を向上することができる。
【０００９】
上記境界は、搬送方向に対して斜め方向に延びていれば、直線、波線、折れ線などであってもよい。また、搬送方向に対して、例えば、３０〜４５度の角度を形成しているとさらによい。これは、４５度以下であると、境界が長くなりすぎず、持ち運びなどにおいて、カバー部材を取り扱いやすいからである。一方、３０度以上とすると、境界が短くなりすぎず、照度が低下する箇所を印刷幅方向に適度に分散することができる。なお、この記載は、「搬送方向と斜め方向に延びた線との角度」を「３０〜４５度」の範囲に限定する記載ではなく、他の角度でも当然本願発明の効果を奏することができる。
【００１０】
また、隣接するカバー部材間の境界には、紫外線透過性を有する樹脂を配置することもできる。例えば、カバー部材間に隙間が生じて空気の層が形成されると、空気の光の屈折率がカバー部材よりも小さいため、空気の層の直下では被印刷物が受ける照度が低下することがある。これに対して、上記のように構成することで、境界に形成される空気の層を樹脂で埋めることができ、被印刷物上の紫外線の照度の低下を防止することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る紫外線照射装置によれば、複数のカバー部材を用いても、乾燥の不具合による被印刷物の質の低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る紫外線照射装置が装着される印刷機の一実施形態を示す概略側面図である。
【図２】図１の平面図である。
【図３】本発明に係る紫外線照射装置の一実施形態の斜視図である。
【図４】図３の底面図である。
【図５】図３の平面図である。
【図６】図３の一部を透過した斜視図である。
【図７】図５のＡ−Ａ線断面図である。
【図８】紫外線照射部の概略構造を示す斜視図である。
【図９】第２反射部材の組立を示す斜視図である。
【図１０】紫外線ＬＥＤ基板の一例を示す平面図である。
【図１１】カバー部材の平面図である。
【図１２】図７のＢ−Ｂ線断面図である。
【図１３】カバー部材の動作を示す斜視図である。
【図１４】カバー部材の他の例を示す平面図である。
【図１５】実施例１及び比較例のカバー部材の態様を示す平面図である。
【図１６】実施例２の実験の概要を示す平面図である。
【図１７】実施例１における照度の測定結果である。
【図１８】比較例及び参考例における照度の測定結果である。
【図１９】実施例２における照度の測定結果である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係る紫外線照射装置の一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。図１は、この紫外線照射装置が装着される印刷機の概略側面図、図２は図１の平面図である。
【００１４】
まず、本実施形態の紫外線照射装置が装着される印刷機について説明する。この印刷機は、枚葉の被印刷物Ｐに対して、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、及び仕上げ用透明インキ（ＯＰ）をこの順で塗布することでフルカラーの画像を形成するものである。ここで用いられるインキは、紫外線硬化性を有し、ラジカル重合型またはカオチン重合型の紫外線硬化樹脂を含有している。図１及び図２に示すように、この印刷機には、同図の右側から左側に向かって、上述した５つのインキを塗布する印刷ユニット１Ｋ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｙ，１Ｐがそれぞれ配置されている。各印刷ユニット１は、インキを供給するインキ供給装置１１を備えており、各インキ供給装置１１の下方には、インキが転写される版胴１２、ゴム胴１３、及び圧胴１４が下方に向かってこの順で配置されている。さらに、各圧胴１４においてゴム胴１３と接触している位置から周方向の下流側には、被印刷物Ｐに紫外線を照射する紫外線照射装置２が配置されている。
【００１５】
各印刷ユニット１間には、被印刷物Ｐを受け渡しするための渡し胴１５が配置されている。より詳細には、各印刷ユニット１の最下部にある圧胴１４の間に渡し胴１５がそれぞれ配置されており、各ゴム胴１３と圧胴１４との間でインキが塗布された被印刷物Ｐは、渡し胴１５により下流側の印刷ユニットの圧胴１４に搬送される。なお、インキを配置する順序は、上述したもの以外でも可能である。
【００１６】
次に、紫外線照射装置について、図３〜図５を参照しつつ説明する。図３はこの紫外線照射装置の斜視図、図４は図３の底面図、図５は図３の平面図である。
【００１７】
図３及び図４に示すように、この紫外線照射装置２は、長尺状に延びる箱形の筐体２１を有しており、この筐体２１の底面から紫外線が照射される。以下では、筐体２１の延びる方向を長手方向、それと直交する方向を幅方向、長手方向における図３の右側を第１端部、左側を第２端部と称することとする。但し、被印刷物Ｐとの関係で説明をする場合には、上記幅方向を「搬送方向」、長手方向を「印刷幅方向」と称する場合がある。筐体２１の内部には、紫外線を照射する複数の紫外線発光ダイオード（紫外線ＬＥＤ）、及びこの紫外線ＬＥＤの駆動を制御する制御基板などが配置されている。筐体２１の長手方向の長さは、被印刷物Ｐの幅に対応しており、被印刷物Ｐの印刷幅全体に渡って紫外線を照射できるようになっている。この筐体２１は、上側に頂部を有する断面五角形状に形成されており、図５に示すように、上部の一方の面（図５の上側）の両端には、この筐体２１を持ち運びするためのハンドル２２が取り付けられている。
【００１８】
図５に示すように、筐体２１の第１端部には、後述する水冷用の水の供給孔２３及び排出孔２４が設けられ、図示しないＤＣインバータチラーに接続されている。また、供給孔２３及び排出孔２４に近接して電源端子２５、及び印刷機から制御信号を受送信する信号端子２６が設けられている。また、ハンドル２２が設けられている筐体２１の上面において第１端部側には、長手方向に平行に延びる複数のスリットが形成されており、これらスリットが空気の吸気口２７を構成している。一方、第２端部の端面には、図３に示すように、筐体２１内の空気を排出する排気口２８が形成されている。
【００１９】
次に、筐体の内部構造について、図６及び図７も参照して説明する。図６は図３の一部透過斜視図、図７は図５のＡ−Ａ線断面図である。
【００２０】
図７に示すように、筐体２１の内部は、下方から上方に向かって概ね３つの領域に分かれており、各領域には、下から紫外線照射部３、冷却部４、及び制御部５が配置されている。
【００２１】
まず、紫外線照射部３から説明する。この紫外線照射部３は、後述する冷却部４の冷却ブロック４１の下面４１３に当接する支持基板３１を有し、この支持基板３１の下面に複数の紫外線ＬＥＤ(例えば、波長:３８５ｎｍの近紫外線光源)３２が実装されている。複数の紫外線ＬＥＤ３２は、長手方向に延びる４列に分けて配置されるとともに、２列を一組とした２つのＬＥＤユニット３３で構成されている。両ＬＥＤユニット３３は幅方向に所定間隔をおいて配置されており、両ユニット３３の間には、下方に延びるスペーサ３４が配置されている。また、紫外線照射部３の幅方向の端部には、支持ブロック３５がそれぞれ配置されており、これら支持ブロック３５、及びスペーサ３４が所定間隔をおいて配置されることにより、各ＬＥＤユニット３３の下方に照射空間Ｓがそれぞれ形成されている。すなわち、スペーサ３４の両側には、各ＬＥＤユニット３３から照射される紫外線が通過する照射空間Ｓが形成される。なお、各支持ブロック３５は、上方に延びる連結部３５ａによって冷却ブロック４１の側面に固定されている。
【００２２】
そして、各ＬＥＤユニット３３の下方の照射空間Ｓには、照射された紫外線が下方に向かうように反射するリフレクタが配置されている。本実施形態のリフレクタは、４つの部品から形成されている。すなわち、各支持ブロック３５に固定される一対の第１反射部材６１と、スペーサ３４に固定される一対の第２反射部材６２とで構成されている。そして、ＬＥＤユニット３３から照射される紫外線を幅方向に挟むように各第１及び第２反射部材６１，６２を配置することで、紫外線が下方に向くように反射される。
【００２３】
ここで、図８及び図９も参照して、各反射部材６１，６２をさらに詳細に説明する。図８は紫外線照射部の概略構造を下側から見た斜視図であり、図９は第２反射部材の組立を示す斜視図である。なお、図８では便宜上、スペーサと支持ブロックを省略している。図７及び図８に示すように、各第１反射部材６１は、断面Ｌ字型の板材で形成されており、支持ブロック３５の下面に当接する第１反射部６１１と、この第１反射部６１１の端部から支持ブロック３５に沿って照射空間Ｓを上方に延びる第２反射部６１２とで構成されている。一方、各第２反射部材６２も断面Ｌ字型の板材で形成されており、スペーサ３４の下面に当接する第１反射部６２１と、この第１反射部６２１の端部からスペーサ３４に沿って照射空間Ｓを上方に延びる第２反射部６２２とで構成されている。
【００２４】
上述したように、各照射空間Ｓでは、照射された紫外線を挟むように、第１反射部材６１と第２反射部材６２が配置されているが、各反射部材６１，６２の第２反射部６１２，６２２は、上端部が照射空間Ｓ内に向かって若干折り曲げられて傾斜している（図７の符号Ｅ参照）。これにより、第２反射部６１２，６２２は、近似的に円弧を形成し、完全な円弧を形成することなく、簡易な加工で紫外線を下方に向けて反射することができる。また、各第２反射部材６２には、長手方向の全長に渡って第１反射部６２１が設けられているのではなく、図９に示すように、所定間隔をおいて設けられている。したがって、対向する２つの第２反射部材６２は、第１反射部６２１が互い違いに噛み合うように配置され、これにより、スペーサ３４の下面に沿って、第１反射部６２１が連続して延びるようになる。なお、図１０は、ＬＥＤ基板に関する距離の一例を示すものである。
【００２５】
次に、照射空間Ｓを覆うカバー部材について、図７及び図１１を参照しつつ説明する。図１１は、カバー部材の平面図である。図７に示すように、カバー部材３７は、紫外線照射部３の最下部、つまり筐体２１の底面に配置され、汚れ防止の役割を果たしている。また、このカバー部材３７は、紫外線が透過可能な透明な材料であり、耐熱性を有する光学用石英ガラス等で形成される。本実施形態においては、カバー部材３５により覆う照射空間Ｓの長手方向の長さ長いため、２枚のカバー部材３７を印刷幅方向に直列に並べることで、照射空間Ｓを覆っている。より詳細には、図１１に示すように、各カバー部材３７は、概ね矩形状に形成されているが、隣接するカバー部材３７間の境界Ｔが、被印刷物Ｐの搬送方向Ｇに対して斜め方向になるように、端部が鋭角に切り欠かれている。そして、斜めに切り欠かれた端部同士を連結させることで、カバー部材３７は、印刷幅方向全体に渡って直線状に延びている。ここで、この境界Ｔの角度αは、例えば、３０〜４５度とすることが好ましい。連結されたカバー部材３７は、例えば、短辺５６ｍｍ、長辺７２３ｍｍ,厚さ２ｍｍとすることを一例として挙げることができる。また、カバー部材３７の上面、つまり紫外線ＬＥＤ３２と対向する面は、反射防止のため、例えば、公知のＡＲコート(Anti-Reflection Coat)を施すこともできる。なお、各カバー部材３７において鋭角に形成された端部の先端Ｋは、先端の鋭利な部分が削り取られ、取り扱いやすくなっている。
【００２６】
次に、冷却部４について図１２も参照しつつ説明する。図１２は、図７のＢ−Ｂ線断面図である。図７に示すように、冷却部４は、アルミニウムなどの熱伝導性の高い材料で形成された扁平状の冷却ブロック４１を有している。上述したように、冷却ブロック４１の下面には、紫外線ＬＥＤ３２の支持基板３１が取り付けられているが、熱伝導性を高めるため、冷却ブロック４１の下面と支持基板３１との間には公知の放熱グリスが塗布されている。これにより、冷却ブロック４１及び支持基板３１の接触部分の凹凸を埋めることができ、熱伝導効果を向上させている。一方、冷却ブロック４１の上面４１１には、水冷用の水が供給されるＵ字型の溝４１２が形成されている。より詳細に説明すると、図７及び図１２に示すように、この溝４１２は、筐体２１の長手方向に延びる第１通路４１２ａ及び第２通路４１２ｂが連結された平面視Ｕ字型に形成されており、上述した供給孔２３から供給された水は、このＵ字型の溝４１２を通過して冷却ブロック４１を往復し、排出孔２４から排出されるようになっている。すなわち、図７の右側に配置された第１通路４１２ａを通過する水は、供給孔２３から筐体２１の第２端部に向かって（紙面の奥から手前に向かって）流れ、左側の第２通路４１２ｂを通過する水は筐体２１の排出孔に向かって（紙面の手前から奥に向かって）流れる。各通路４１２ａ，ｂは、断面矩形状に形成されており、各ＬＥＤユニット３３の上方にそれぞれ配置されている。
【００２７】
また、冷却ブロック４１の上面４１１には、溝４１２を覆うように矩形状の蓋部材４２が配置されており、冷却ブロック４１と蓋部材４２との接触部分にシート状の断熱材４３が配置されている。蓋部材４２は、アルミニウム、ＳＵＳ等の熱伝導性の高い材料で形成され、Ｕ字型の溝４１２全体を覆うように、筐体２１の長手方向に延びている。また、断熱材４３は、冷却ブロック４１の上面において溝４１２が形成されている以外の部分に配置されており、冷却ブロック４１の熱が蓋部材４２に伝導するのを防止している。また、断熱材４３は、溝４１２を流れる水が蓋部材４２によって密閉されるようにガスケットの役割も果たしている。このような断熱材４３としては、例えば、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）で形成されたシート材を用いることができる。なお、ガスケットとしての役割のみを果たすシート材を用いることもでき、その場合には、断熱効果は小さくなるものの冷却ブロック４１の上面全体を覆ってもよい。
【００２８】
続いて、制御部５について、図６及び図７を参照しつつ説明する。図７に示すように、制御部５は、蓋部材４２から上方に延びる一対の第１熱伝導部材５１を有しており、この第１熱伝導部材５１に、紫外線ＬＥＤ３２の駆動を制御する制御基板５２が支持されている。制御基板５２は、ＦＥＴ、コイル、ダイオード等の部品から構成される。また、定電流回路が配置されており、電源端子２５から供給される電力を設定された電流値で各紫外線ＬＥＤ３２に供給する。その他、ＣＰＵ，印刷機本体のコントロール基板との通信回路、冷却ファンの制御回路、紫外線ＬＥＤ３２の累計照射時間等の記録を行う回路などが配置されており、信号端子２６を介して印刷機から送信される信号に基づいて紫外線ＬＥＤ３２の駆動を制御するようになっている。なお、一対の第１熱伝導部材５１は、必ずしも同一形状でなくてもよく、図７に示すように、異なる形状であってもよい。
【００２９】
制御基板５２を支持する各第１熱伝導部材５１は、アルミニウム、銅などの熱伝導性の高い板材で形成され、蓋部材４２上に配置される底部５１１と、この底部５１１の一端から上方に延びる延在部５１２とからなる断面Ｌ字型に形成されている。そして、両第１熱伝導部材５１の延在部５１２同士が対向するように合わさることで、逆Ｔ字型をなしている。すなわち、合わさった延在部５１２が、冷却ブロック４１の第１及び第２通路４１２ａ，ｂの間に配置されて上方に延びるとともに、各底部５１１が各通路４１２ａ，ｂをそれぞれ覆うように配置されている。各延在部５１２には、熱伝導性を有する絶縁材５３を介して制御基板５２が取り付けられており、各制御基板５２が筐体２１の両側を向くように配置されている。このような構造により、筐体２１の両側の内壁面と、制御基板５２との間には、空冷用の空気が流れる空冷空間Ｆが形成されるようになっている。
【００３０】
また、各第１熱伝導部材５１の底部５１１上には、制御基板５２に接触する第２熱伝導部材５４がそれぞれ取り付けられている。各第２熱伝導部材５４は、第１熱伝導部材５１と接触する底部５４１、制御基板５２との間に空間を形成するＬ字型の段部５４２、及び制御基板５２の下部と接触する接触部５４３が連結されることで形成されている。したがって、第２伝導部材５４も制御基板５２の熱を第１伝導部材５１を介して蓋部材４２に伝導できるようになっている。なお、図示を省略するが、第２熱伝導部材５４の接触部５４３と制御基板５２との間にも、上述した絶縁材５４と同様のシート材が設けられている。このようなシート材としては、例えば、公知の放熱シリコンシートを使用することができる。
【００３１】
上述したように、制御部５には、空冷空間Ｆが形成されているが、図６に示すように、筐体２１の第２端部には、空冷空間Ｆに空気を流すための冷却ファン５５が取り付けられている。このような冷却ファン５５としては、公知の軸流ファンを用いることができ、この冷却ファン５５を駆動すると、空冷空間Ｆの空気が冷却ファン５５を介して第２端部の排気口２８から排出されるようになっている。
【００３２】
次に、上記のように構成された紫外線照射装置の動作について説明する。まず、印刷機において被印刷物Ｐが搬送されると、各印刷ユニット１Ｋ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｙ，１Ｐにより被印刷物Ｐにインキが塗布される。具体的には、図１に示すように、各インキ供給装置１１から版胴１２に供給されたインキが、ゴム胴１３に転写された後、ゴム胴１３と圧胴１４との間を通過する被印刷物Ｐに塗布される。その直後、紫外線照射装置２から照射される紫外線により、被印刷物Ｐ上のインキは硬化され、渡し胴１５によって次の印刷ユニット１に送られる。各印刷ユニット１においても同様にインキの塗布及び硬化が行われながら、インキが重ね合わせられ、フルカラーの画像が形成された後、印刷機の外部に搬送される。
【００３３】
紫外線照射装置においては、印刷の開始に先立って、冷却ブロック４１に水が供給される。供給孔２３から供給される水の温度を約２５℃とすることができ、後述する熱交換によりこれよりも例えば約５〜１０℃程度高い温度の水が排出孔２４から排出される。また、電源が供給されることにより、紫外線ＬＥＤ３２から紫外線が照射されるとともに、印刷機からの信号に応じて、制御基板５２により紫外線ＬＥＤの照射強度などが調整される。こうして、紫外線照射装置２が駆動している間、紫外線ＬＥＤ３２が発する熱は、冷却ブロック４１を介して水と熱交換され、紫外線ＬＥＤ３２は冷却される。また、制御基板５２で発生する熱も、第１及び第２熱伝導部材５１，５４、蓋部材４２を介して、水と熱交換されることで冷却される。このとき、第１及び第２熱伝導部材５１，５４は、水が流れる溝４１２の上方に配置されているため、制御基板５２で生じた熱を効率的に水に伝導することかできる。特に、第１及び第２熱伝導部材５１，５４は、制御基板５２を挟むように配置されているため、制御基板５２の表面及び裏面の双方から熱が伝達される。したがって、冷却効果が高くなっている。さらに、図５に示すように、冷却ファン５５の駆動により、筐体２１の第１端部に形成された吸気口２７から空気Ｘが流入し、筐体２１内の空冷空間Ｆを長手方向に通過しながら、第２端部の排気口２８から排出されていく。この過程において、制御基板５２は、冷却ブロック４１に加え、流通する空気Ｘによっても冷却される。
【００３４】
以上のように、本実施形態によれば、隣接するカバー部材３７の境界Ｔを、被印刷物Ｐの搬送方向に対して斜めに延びるように構成しているため、次の効果を得ることができる。例えば、図１３（ａ）に示すように、従来のカバー部材１００は矩形状に形成されているため、隣接するカバー部材１００の境界Ｔは、被印刷物Ｐの搬送方向Ｇと平行に延びる直線となる。そのため、紫外線がうまく透過されず、乾燥が不十分になる箇所は、被印刷物Ｐの搬送方向に沿う直線状の筋Ｄとなって表れる。その結果、印刷の質を著しく低下させるおそれがある。これに対して、本実施形態においては、図１３（ｂ）に示すように、カバー部材３７間の境界Ｔが搬送方向Ｇに対して斜めに延びているため、境界Ｔの印刷幅方向の長さに渡って、照度が低下する箇所が印刷幅方向に分散される（領域Ｒ）。したがって、乾燥が不十分な箇所が発生するのを防止することができ、印刷の質を向上することができる。
【００３５】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態では、カバー部材３７間の境界Ｔを直線状に形成しているが、搬送方向Ｇに対して斜め方向に延びていれば、例えば、図１４に示すように、波線（ａ）、折れ線（ｂ）であってもよい。この場合は、境界Ｔの両端を結ぶ線Ｚと搬送方向Ｇとがなす角αを上述した範囲にすればよい。また、上記実施形態では、２枚のカバー部材を用いているが、図１４（ｃ）に示すように、３枚以上用いることもでき、その場合には、各境界Ｔを上記のように斜めにすればよい。
【００３６】
また、隣接するカバー部材３７間の境界Ｔに、紫外線透過性を有する樹脂を配置することもできる。例えば、カバー部材３７間に隙間が生じて空気の層が形成されると、空気の光の屈折率がカバー部材よりも小さいため、空気の層の直下では被印刷物Ｐが受ける照度が低下することがある。これに対して、カバー部材３７間に樹脂を配置すると、境界に形成される空気の層を樹脂で埋めることができ、被印刷物Ｐ上の紫外線の照度の低下を防止することができる。このような樹脂としては、例えば、アクリレート系透明液状を用いることができる。上記実施形態では、カバー部材３７に光学用の石英ガラスを用いているため、アクリレート系透明液状を用いることができるが、その他、カバー部材３７の有する屈折率に応じて、屈折率整合性をとれる樹脂を任意に選択できる。
【実施例】
【００３７】
以下、本発明の実施例について説明する。但し、本発明は以下の実施例に限定されない。
【００３８】
被印刷物の搬送方向に２列に並ぶＬＥＤユニットを有する紫外線照射装置に対し、図１５に示すような実施例１及び比較例を用いて評価を行った。実施例１では、カバー部材の境界Ｔの角度が約４５度になっている。また、比較例では境界Ｔの角度が０度、つまり搬送方向と平行になっている。さらに、カバー部材を配置しない参考例も準備した。そして、この境界の直下に照度計を配置し、搬送方向と直行する方向に照度計を移動させながら、照度を測定した。実験の仕様は以下の通りである。
（１）ＬＥＤユニット：EAK-380096-11ミネベア製
（２）照度計：UVia UV Guard Checker-ALGAN（株）製
（３）カバー部材：テンパックス 90.5×90.5AR 厚さt2.0 松浪硝子工業（株）
（４）カバー部材から照度計までの距離：５ｍｍ
（５）照度計の移動速度：20mm/sec
（６）測定波長：３８５ｎｍ
また、実験の条件は上記とは異なるが、カバー部材の境界Ｔの角度が約３０度である実施例２についても評価を行った。装置は、図１６に示すとおりである。また、実施例２の条件は以下の通りである。実施例１と対比して示す。
【００３９】
【表１】
【００４０】
実施例２においては、図１６に示すとおり、100mm〜812.5mm地点までを計測した。この例では、349.41mmの地点がカバー部材の境界となる。なお、実施例２は、実施例１のＬＥＤに比べて、４チップ／素子で、２列であるので、単純計算で、実施例１の約８倍の照度値になる。
【００４１】
実施例１の結果は、図１７に示すとおりである。いずれも一列目のＬＥＤユニットの直下の照度を測定した。実施例１では、照度の低下はほとんど見られない。一方、図１８に示すように、比較例では、カバー部材の境界である○を付した箇所で、急激に照度が低下している。また、測定時間における平均照度は以下の通りである。
【００４２】
【表２】
【００４３】
表１によれば、紫外線照射の妨げがない参考例と比較しても、実施例１では平均照度がほとんど落ちていないことが分かる。一方、比較例では、参考例と比較して３割程度照度が低下していることが分かる。よって、カバー部材の境界の角度が４５度の場合には、照度の低下はないことが分かる。
【００４４】
また、条件は相違するが、実施例２の結果は、図１９に示すとおりである。○を付した箇所は、カバー部材の境界であるが、照度の低下は見られない。平均の照度は、実施例２の条件では、2720mW/cm2であるが、実施例１の約８倍の照度であるとすると、実施例１の条件に換算して、照度は約３４０mW/cm2となる。単純な比較はできないが、表２と比較しても、照度が大きく低下していることはない。よって、カバー部材の境界の角度が３０度であっても、照度の低下はないことが分かる。
【符号の説明】
【００４５】
３１ 支持基板
３２ 紫外線ＬＥＤ（紫外線光源）
３７ カバー部材
Ｔ 境界
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被印刷物に、紫外線を照射する紫外線照射装置であって、
前記被印刷物の搬送方向と直交する当該被印刷物の印刷幅方向に沿って並ぶ複数の紫外線光源と、
前記複数の紫外線光源を覆うように、前記印刷幅方向に沿って直列に配置され、紫外線透過性を有する複数のカバー部材と、を備え、
隣接する前記カバー部材同士が突き合わされる境界は、前記被印刷物の搬送方向に対して斜めに延びるように構成されている、紫外線照射装置。
【請求項２】
前記境界は、前記搬送方向に対して、３０〜４５度の角度を形成している、請求項１に記載の紫外線照射装置。
【請求項３】
隣接する前記カバー部材間の境界には、紫外線透過性を有する樹脂が配置されている、請求項１または２に記載の紫外線照射装置。
【請求項１】
被印刷物に、紫外線を照射する紫外線照射装置であって、
前記被印刷物の搬送方向と直交する当該被印刷物の印刷幅方向に沿って並ぶ複数の紫外線光源と、
前記複数の紫外線光源を覆うように、前記印刷幅方向に沿って直列に配置され、紫外線透過性を有する複数のカバー部材と、を備え、
隣接する前記カバー部材同士が突き合わされる境界は、前記被印刷物の搬送方向に対して斜めに延びるように構成されている、紫外線照射装置。
【請求項２】
前記境界は、前記搬送方向に対して、３０〜４５度の角度を形成している、請求項１に記載の紫外線照射装置。
【請求項３】
隣接する前記カバー部材間の境界には、紫外線透過性を有する樹脂が配置されている、請求項１または２に記載の紫外線照射装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【公開番号】特開２０１２−２５０５２（Ｐ２０１２−２５０５２Ａ）
【公開日】平成２４年２月９日（２０１２．２．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１６６５１１（Ｐ２０１０−１６６５１１）
【出願日】平成２２年７月２３日（２０１０．７．２３）
【出願人】（３１１００１３４７）ＮＫワークス株式会社 (96)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月９日（２０１２．２．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月２３日（２０１０．７．２３）
【出願人】（３１１００１３４７）ＮＫワークス株式会社 (96)
【Ｆターム（参考）】
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