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▶ ＨＯＹＡ ＣＡＮＤＥＯ ＯＰＴＲＯＮＩＣＳ株式会社の特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6099212
(24)【登録日】2017年3月3日
(45)【発行日】2017年3月29日
(54)【発明の名称】光照射装置
(51)【国際特許分類】
F21S 2/00 20160101AFI20170316BHJP
H01L 33/48 20100101ALI20170316BHJP
B41F 23/04 20060101ALI20170316BHJP
F21Y 115/10 20160101ALN20170316BHJP
【ＦＩ】
F21S2/00 100
H01L33/48
B41F23/04 B
F21Y115:10
【請求項の数】12
【全頁数】22
(21)【出願番号】特願2014-550976(P2014-550976)
(86)(22)【出願日】2013年9月30日
(86)【国際出願番号】JP2013076520
(87)【国際公開番号】WO2014087723
(87)【国際公開日】20140612
【審査請求日】2015年10月8日
(31)【優先権主張番号】特願2012-265845(P2012-265845)
(32)【優先日】2012年12月4日
(33)【優先権主張国】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】592032430
【氏名又は名称】ＨＯＹＡ ＣＡＮＤＥＯ ＯＰＴＲＯＮＩＣＳ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100148895
【弁理士】
【氏名又は名称】荒木 佳幸
(72)【発明者】
【氏名】岸根 努
【審査官】
藏田 敦之
(56)【参考文献】
【文献】
特開平０９−１６４７１７（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開昭６１−１６９８１４（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００９−１４８７５６（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０１０−２８７５４７（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０１１−１４６６４６（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００６−０２７２３５（ＪＰ，Ａ）
【文献】
国際公開第２０１０／１５０７８２（ＷＯ，Ａ１）
【文献】
特開２００４−３４２４７２（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｆ２１Ｓ ２／００
Ｂ４１Ｆ ２３／０４
Ｈ０１Ｌ ３３／００
Ｈ０１Ｌ ３３／４８
Ｆ２１Ｙ １１５／１０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
照射面上の所定の照射位置に、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、
基板上に前記第１方向に沿って所定間隔毎に並べられ、前記基板と直交する方向に光軸の向きを揃えて配置された複数の光源と、前記各光源の光路上に配置され、前記各光源からの光を略平行光となるように整形する複数の光学素子とを有し、前記照射面に対して前記第１方向に平行なライン状の光を所定の光量で出射する光学ユニットを複数備え、
前記複数の光学ユニットは、第１の波長の光を出射するＭ個（Ｍは２以上の整数）の第１光学ユニットと、前記第１の波長とは異なる第２の波長の光を出射するＭ個の第２光学ユニットと、前記第１の波長及び前記第２の波長とは異なる第３の波長の光を出射するＭ個の第３光学ユニットから成り、
前記第１光学ユニット、前記第２光学ユニット及び前記第３光学ユニットは、前記第１方向から見たときに、前記照射位置を中心とする円周方向に、前記第３光学ユニット、前記第１光学ユニット、前記第２光学ユニットの順番で繰り返して並び、前記第１の波長の光、前記第２の波長の光及び前記第３の波長の光の、前記第２方向に照射する範囲が、それぞれ前記所定の線幅内となるように配置される
ことを特徴とする光照射装置。
基板上に前記第１方向に沿って所定間隔毎に並べられ、前記基板と直交する方向に光軸の向きを揃えて配置された複数の光源と、前記各光源の光路上に配置され、前記各光源からの光を略平行光となるように整形する複数の光学素子とを有し、前記照射面に対して前記第１方向に平行なライン状の光を所定の光量で出射する光学ユニットを複数備え、
前記複数の光学ユニットは、第１の波長の光を出射するＭ個（Ｍは２以上の整数）の第１光学ユニットと、前記第１の波長とは異なる第２の波長の光を出射するＭ個の第２光学ユニットと、前記第１の波長及び前記第２の波長とは異なる第３の波長の光を出射するＭ個の第３光学ユニットから成り、
前記第１光学ユニット、前記第２光学ユニット及び前記第３光学ユニットは、前記第１方向から見たときに、前記照射位置を中心とする円周方向に、前記第３光学ユニット、前記第１光学ユニット、前記第２光学ユニットの順番で繰り返して並び、前記第１の波長の光、前記第２の波長の光及び前記第３の波長の光の、前記第２方向に照射する範囲が、それぞれ前記所定の線幅内となるように配置される
ことを特徴とする光照射装置。
【請求項2】
前記第１方向から見たときに、前記第１光学ユニットが、前記照射位置における垂線を対称軸として線対称となるように配置され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】
前記第１の波長が、前記第２の波長及び前記第３の波長よりも短いことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光照射装置。
【請求項4】
前記第１光学ユニット、前記第２光学ユニット及び前記第３光学ユニットは、前記第１の波長の光の前記第２方向に照射する範囲の総和と前記第２の波長の光の前記第２方向に照射する範囲の総和との差、及び前記第１の波長の光の前記第２方向に照射する範囲の総和と前記第３の波長の光の前記第２方向に照射する範囲の総和との差が、所定値以下となるように配置されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の光照射装置。
【請求項5】
前記第１の波長の光の前記照射面に対する各入射角をθｉ（ｉは１からＭまでの整数）、前記第１の波長の光の前記第２方向に照射する範囲の総和をα０、前記第２の波長の光の前記照射面に対する各入射角及び前記第３の波長の光の前記照射面に対する各入射角をθｋ（ｋは１からＭまでの整数）、前記第２の波長の光の前記第２方向に照射する範囲の総和及び前記第３の波長の光の前記第２方向に照射する範囲の総和をα1、前記所定値をβ、としたときに、次の条件式を満足することを特徴とする請求項４に記載の光照射装置。
【数1】
【請求項6】
前記複数の光学ユニットは、前記第１方向から見たときに、前記照射位置における垂線を対称軸として線対称となるように配置されることを特徴とする請求項１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】
前記複数の光学ユニットは、前記第１方向から見たときに、前記照射位置を中心とした円弧上に配置され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Ｍは、偶数であり、
Ｍ／２個の前記第１光学ユニット、前記第２光学ユニット及び前記第３光学ユニットが、他のＭ／２個の前記第１光学ユニット、前記第２光学ユニット及び前記第３光学ユニットに対して、前記所定間隔の１／２の距離だけ前記第１方向にずれて配置されている
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。
Ｍ／２個の前記第１光学ユニット、前記第２光学ユニット及び前記第３光学ユニットが、他のＭ／２個の前記第１光学ユニット、前記第２光学ユニット及び前記第３光学ユニットに対して、前記所定間隔の１／２の距離だけ前記第１方向にずれて配置されている
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】
前記複数の光源は、前記基板上において、前記第１方向と直交する方向に２列に分かれて配置されており、前記第１方向から見たときに、一方の列の光源から出射された光と他方の列の光源から出射された光とが前記照射位置で集光するように、前記各光学素子の光軸と各光源の光軸とがず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】
前記一方の列の光源が、前記他方の列の光源に対して、前記所定間隔の１／２の距離だけ前記第１方向にずれて配置されていることを特徴とする請求項９に記載の光照射装置。
【請求項11】
前記複数の光源は、略正方形状の発光面を有する面発光ＬＥＤであり、該発光面の一方の対角線が前記第１方向と平行となるように配置されていることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の光照射装置。
【請求項12】
前記第１の波長の光、前記第２の波長の光及び前記第３の波長の光が、それぞれ異なる強度に設定されていることを特徴とする請求項１から請求項１１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、ライン状の照射光を照射する光照射装置に関し、特に複数の波長の光が混合された照明光をライン状に照射する光照射装置に関する。【背景技術】
【0002】
従来、オフセット枚葉印刷用のインキとして、紫外光の照射により硬化する紫外線硬化型インキが用いられている。また、液晶パネルや有機ＥＬ（Electro Luminescence）パネル等、ＦＰＤ（Flat Panel Display）回りの接着剤として、紫外線硬化樹脂が用いられている。このような紫外線硬化型インキや紫外線硬化樹脂の硬化には、一般に、紫外光を照射する紫外光照射装置が用いられるが、特にオフセット枚葉印刷やＦＰＤの用途においては、幅広の照射領域を照射する必要があるため、ライン状の照射光を照射する紫外光照射装置が用いられる。【0003】
紫外光照射装置としては、従来から高圧水銀ランプや水銀キセノンランプ等を光源とするランプ型照射装置が知られているが、近年、消費電力の削減、長寿命化、装置サイズのコンパクト化の要請から、従来の放電ランプに替えて、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）を光源として利用した紫外光照射装置が開発されている（例えば、特許文献１）。【0004】
特許文献１に記載の紫外光照射装置（ＬＥＤユニット）は、複数のＬＥＤモジュール（ＬＥＤチップ）が長手方向（第１の方向）に一定間隔に並べられ、ライン状の光を出射する基台ブロックを複数備えている。各基台ブロックは、各基台ブロックから出射されるライン状の光が、所定の照射位置で１ラインに集光するように所定の角度で傾斜しており、短手方向（第２の方向）に所定の間隔をおいて並べて配置されている。【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開２０１１−１４６６４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
オフセット枚葉印刷においては、インキの種類（例えば、色）によって吸収する（すなわち、硬化する）紫外光のピーク波長が異なるため、複数の波長が混合された紫外光を照射可能な紫外光照射装置が求められている。【0007】
また、ＦＰＤにおいても、機種によって使用する接着剤が異なるため、様々な接着剤に対応できるように、複数の波長が混合された紫外光を照射可能な紫外光照射装置が求められている。【0008】
特許文献１に記載の紫外光照射装置は、３６５ｎｍの波長のライン状の光を出射する２つの基台ブロックと、３８５ｎｍの波長のライン状の光を出射する２つの基台ブロックとを備え、これらから出射される光を所定の照射位置で１ラインに集光するように構成することで２波長の光を混合し、かかる問題を解決している。【0009】
しかし、特許文献１に記載の紫外光照射装置は、３６５ｎｍの波長のライン状の光を出射する２つの基台ブロックをＬＥＤユニットの中央寄りに並べて配置し、その外側に（つまり、３６５ｎｍの波長の基台ブロックを挟むように）３８５ｎｍの波長のライン状の光を出射する２つの基台ブロックを配置する構成を採っているため、照射位置における３６５ｎｍの光の入射角と３８５ｎｍの光の入射角とは大きく異なる。このように、照射位置における光の入射角が異なると、照射位置におけるビーム径が異なる結果、照射位置における３６５ｎｍの光の光量分布（ビームプロファイル）と３８５ｎｍの光の光量分布とが異なってしまうといった問題がある。照射位置において３６５ｎｍの光の光量分布と３８５ｎｍの光の光量分布が異なると、波長に応じて光のライン幅（ライン状の光の短手方向の長さ）及び照射強度（エネルギー）が変わってしまい、インキの乾燥状態にむらができたり、意図した接着剤の硬化が得られないといった問題が生ずる。【0010】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、光量分布の略等しい複数の波長の光をライン状に照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】
【0011】
上記目的を達成するため、本発明の光照射装置は、照射面上の所定の照射位置に、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、基板上に第１方向に沿って所定間隔毎に並べられ、基板と直交する方向に光軸の向きを揃えて配置された複数の光源と、各光源の光路上に配置され、各光源からの光を略平行光となるように整形する複数の光学素子とを有し、照射面に対して第１方向に平行なライン状の光を所定の光量で出射する光学ユニットを複数備え、複数の光学ユニットは、第１の波長の光を出射するＭ個（Ｍは２以上の整数）の第１光学ユニットと、第１の波長とは異なる第２の波長の光を出射するＭ個の第２光学ユニットと、第１の波長及び第２の波長とは異なる第３の波長の光を出射するＭ個の第３光学ユニットから成り、第１光学ユニット、第２光学ユニット及び第３光学ユニットは、第１方向から見たときに、照射位置を中心とする円周方向に、第３光学ユニット、第１光学ユニット、第２光学ユニットの順番で繰り返して並び、第１の波長の光、第２の波長の光及び第３の波長の光の、第２方向に照射する範囲が、それぞれ所定の線幅内となるように配置されることを特徴とする。
【0012】
このような構成によれば、第１光学ユニット、第２光学ユニット及び第３光学ユニットからそれぞれ出射される第１の波長の光、第２の波長の光及び第３の波長の光の光量分布が照射面上で略一致するため、硬化波長の異なる様々な紫外線硬化型インキや紫外線硬化樹脂を安定して（硬化状態にむらができないように）硬化させることが可能となる。
【0013】
また、第１方向から見たときに、第１光学ユニットが、照射位置における垂線を対称軸として線対称となるように配置されることが望ましい。また、第１の波長が、第２の波長及び第３の波長よりも短くなるように構成することが望ましい。このような構成によれば、効率（つまり、消費電力に対する発光強度）の悪い光源の消費電力を抑え、かつ発熱を抑えることができる。
【0014】
また、第１光学ユニット、第２光学ユニット及び第３光学ユニットは、第１の波長の光の第２方向に照射する範囲の総和と第２の波長の光の第２方向に照射する範囲の総和との差、及び第１の波長の光の第２方向に照射する範囲の総和と第３の波長の光の第２方向に照射する範囲の総和との差が、所定値以下となるように配置されることが望ましい。また、この場合、第１の波長の光の照射面に対する各入射角をθｉ（ｉは１からＭまでの整数）、第１の波長の光の第２方向に照射する範囲の総和をα０、第２の波長の光の照射面に対する各入射角及び第３の波長の光の照射面に対する各入射角をθｋ（ｋは１からＭまでの整数）、第２の波長の光の第２方向に照射する範囲の総和及び第３の波長の光の第２方向に照射する範囲の総和をα1、所定値をβ、としたときに、次の条件式を満足するように構成することができる。【数1】
【0015】
また、複数の光学ユニットは、第１方向から見たときに、照射位置における垂線を対称軸として線対称となるように配置されることが望ましい。この場合、複数の光学ユニットは、第１方向から見たときに、照射位置を中心とした円弧上に配置されることが望ましい。
【0016】
また、Ｍは、偶数であり、Ｍ／２個の第１光学ユニット、第２光学ユニット及び第３光学ユニットが、他のＭ／２個の第１光学ユニット、第２光学ユニット及び第３光学ユニットに対して、所定間隔の１／２の距離だけ第１方向にずれて配置されていることが望ましい。このような構成によれば、光照射装置から出射される光の第１方向の照射強度分布が略均一となる。
【0017】
また、複数の光源は、基板上において、第１方向と直交する方向に２列に分かれて配置されており、第１方向から見たときに、一方の列の光源から出射された光と他方の列の光源から出射された光とが照射位置で集光するように、各光学素子の光軸と各光源の光軸とがずれるように構成することができる。【0018】
また、一方の列の光源が、他方の列の光源に対して、所定間隔の１／２の距離だけ第１方向にずれて配置される構成とすることができる。このような構成によれば、光照射装置から出射される光の第１方向の照射強度分布が略均一となり、かつ各光学ユニットの取付け位置調整等が簡略化される。【0019】
また、複数の光源は、略正方形状の発光面を有する面発光ＬＥＤであり、該発光面の一方の対角線が第１方向と平行となるように配置されていることが望ましい。【0020】
また、第１の波長の光、第２の波長の光及び第３の波長の光が、それぞれ異なる強度に設定されていることが望ましい。
【発明の効果】
【0021】
以上のように、本発明の光照射装置によれば、光量分布の略等しい複数の波長の光をライン状に照射することが可能となるため、硬化波長の異なる様々な紫外線硬化型インキや紫外線硬化樹脂を安定して硬化させることができる。【図面の簡単な説明】
【0022】
【図1】本発明の第１の実施形態に係る光照射装置の外観図である。
【図2】本発明の第１の実施形態に係る光照射装置に搭載されるＬＥＤユニットの構成及び配置を説明する拡大図である。
【図5】本発明の第１の実施形態に係る光照射装置に搭載されるＬＥＤユニットから出射される紫外光の光路図である。
【図6】本発明の第１の実施形態に係る光照射装置に搭載されるＬＥＤユニットから出射される紫外光の光量分布を示す図である。
【図7】本発明の第１の実施形態に係る光照射装置に搭載されるＬＥＤユニットの配置と光量分布との関係を説明する図である。
【図8】本発明の第１の実施形態に係る第２ＬＥＤユニット２００ｂ及び第３ＬＥＤユニット３００ａを、中心線Ｏに対して±３５°の位置にそれぞれ配置したときの光量分布を示す図である。
【図9】本発明の第１の実施形態に係る第２ＬＥＤユニット２００ｂ及び第３ＬＥＤユニット３００ａを、中心線Ｏに対して±４０°の位置にそれぞれ配置したときの光量分布を示す図である。
【図10】本発明の第１の実施形態に係る第２ＬＥＤユニット２００ｂ及び第３ＬＥＤユニット３００ａを、中心線Ｏに対して±４５°の位置にそれぞれ配置したときの光量分布を示す図である。
【図11】本発明の第１の実施形態に係る第２ＬＥＤユニット２００ｂ及び第３ＬＥＤユニット３００ａを、中心線Ｏに対して±５０°の位置にそれぞれ配置したときの光量分布を示す図である。
【図12】本発明の第１の実施形態に係る第２ＬＥＤユニット２００ｂ及び第３ＬＥＤユニット３００ａを、中心線Ｏに対して±５５°の位置にそれぞれ配置したときの光量分布を示す図である。
【図13】本発明の第１の実施形態に係る第２ＬＥＤユニット２００ｂ及び第３ＬＥＤユニット３００ａを、中心線Ｏに対して±６０°の位置にそれぞれ配置したときの光量分布を示す図である。
【図15】本発明の第２の実施形態に係る光照射装置に備えられるＬＥＤユニットの構成を説明する図である。
【図16】本発明の第３の実施形態に係る光照射装置に備えられるＬＥＤユニットの取付け構造を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【0023】
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。【0024】
（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の外観図である。本実施形態の光照射装置１は、オフセット枚葉印刷用のインキとして用いられる紫外線硬化型インキや、ＦＰＤ（Flat Panel Display）等で接着剤として用いられる紫外線硬化樹脂を硬化させる光源装置に搭載される装置であり、後述するように照射対象物の上方に配置され、照射対象物に対してライン状の紫外光を出射する（図２Ｂ）。本明細書においては、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（第１方向）、短手（線幅）方向をＹ軸方向（第２方向）、Ｘ軸及びＹ軸と直交する方向（すなわち、鉛直方向）をＺ軸方向と定義して説明する。図１Ａは、Ｙ軸方向から見たときの光照射装置１の正面図である。図１Ｂは、Ｚ軸方向から見たとき（図１Ａの下側から上側に見たとき）の光照射装置１の底面図である。図１Ｃは、Ｘ軸方向から見たとき（図１Ａの右側から左側に見たとき）の光照射装置１の側面図である。
【0025】
図１に示すように、光照射装置１は、ケース１０と、基台ブロック２０と、２個の第１ＬＥＤユニット１００ａ、１００ｂ、２個の第２ＬＥＤユニット２００ａ、２００ｂ、２個の第３ＬＥＤユニット３００ａ、３００ｂより構成されたＬＥＤユニット５０とを備えている。ケース１０は、基台ブロック２０、ＬＥＤユニット５０を収容するケースである。また、第１ＬＥＤユニット１００ａ、１００ｂ、第２ＬＥＤユニット２００ａ、２００ｂ及び第３ＬＥＤユニット３００ａ、３００ｂは、共にＸ軸に平行なライン状の紫外光を出射するユニットである（詳細は後述）。【0026】
基台ブロック２０は、ＬＥＤユニット５０を固定するための支持部材であり、ステンレス鋼等の金属によって形成されている。図１Ｂ及びＣに示すように、基台ブロック２０は、Ｘ軸方向に延びる略矩形の板状の部材であり、下面はＹ軸方向に沿って凹む部分円筒面となっている。基台ブロック２０の下面（すなわち、部分円筒面）には、Ｘ軸方向に延びる第１ＬＥＤユニット１００ａ、１００ｂ、第２ＬＥＤユニット２００ａ、２００ｂ及び第３ＬＥＤユニット３００ａ、３００ｂがＹ軸方向に沿って（すなわち、部分円筒面に沿って）並んで配置され、ネジ止めやハンダ付け等によって固着されている。【0027】
ケース１０の下面（光照射装置１の下面）は開口部１０ａを有しており、この開口部１０ａを通って、第１ＬＥＤユニット１００ａ、１００ｂ、第２ＬＥＤユニット２００ａ、２００ｂ及び第３ＬＥＤユニット３００ａ、３００ｂからの紫外光が照射対象物に向かって出射するように構成されている。【0028】
図２は、本実施形態に係る光照射装置１に搭載されるＬＥＤユニット５０の構成及び配置を説明する拡大図である。図２Ａは、図１Ｂの拡大図であり、説明の便宜のため、基台ブロック２０を省略し、図１Ｂに示すＬＥＤユニット５０を９０°回転させた上で、基台ブロック２０の部分円筒面を平面に展開して（つまり、左右に引き延ばして）示している。また、図２Ｂは、図１Ｃの拡大断面図であり、Ｘ軸方向から見たときの第１ＬＥＤユニット１００ａ、１００ｂ、第２ＬＥＤユニット２００ａ、２００ｂ及び第３ＬＥＤユニット３００ａ、３００ｂの配置を示している。【0029】
図３は、図２Ａに示す第１ＬＥＤユニット１００ａ、１００ｂ、第２ＬＥＤユニット２００ａ、２００ｂ及び第３ＬＥＤユニット３００ａ、３００ｂの構成を説明する拡大図である。また、図４は、図３に示す第１ＬＥＤユニット１００ａ、１００ｂ、第２ＬＥＤユニット２００ａ、２００ｂ及び第３ＬＥＤユニット３００ａ、３００ｂの内部の構成を説明する図であり、図３のＡ−Ａ’断面図である。なお、本実施形態の第１ＬＥＤユニット１００ａ、１００ｂ、第２ＬＥＤユニット２００ａ、２００ｂ及び第３ＬＥＤユニット３００ａ、３００ｂは、各ＬＥＤユニットが出射する紫外光の波長のみが異なり、その他の構成については共通するため、以下、代表して同じ波長の紫外光を出射する第１ＬＥＤユニット１００ａ、１００ｂについて説明する。【0030】
図２Ａ、図３に示すように、第１ＬＥＤユニット１００ａ、１００ｂのそれぞれは、Ｘ軸方向に延びる矩形状の基板１０１と、複数のＬＥＤモジュール１１０を備えている。なお、本実施形態の第１ＬＥＤユニット１００ａ、１００ｂには、それぞれ４０個のＬＥＤモジュール１１０が搭載されているが、図２Ａ及び図３においては、図面を見やすくするために、一部を省略して示している。【0031】
第１ＬＥＤユニット１００ａ、１００ｂのＬＥＤモジュール１１０は、Ｘ軸方向に延びる基板１０１の中心線ＣＬ１を挟んで２列（Ｙ軸方向）×２０個（Ｘ軸方向）の２次元正方格子状に稠密に基板１０１上に配置され、基板１０１と電気的に接続されている。第１ＬＥＤユニット１００ａ、１００ｂの基板１０１は、不図示のＬＥＤ駆動回路に接続されており、各ＬＥＤモジュール１１０には、基板１０１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。各ＬＥＤモジュール１１０に駆動電流が供給されると、各ＬＥＤモジュール１１０からは駆動電流に応じた光量の紫外光が出射され、第１ＬＥＤユニット１００ａ、１００ｂからはＸ軸に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モジュール１１０は、略一様な光量の紫外光を出射するように各ＬＥＤモジュール１１０に供給される駆動電流が調整されており、第１ＬＥＤユニット１００ａ、１００ｂから出射されるライン状の紫外光は、Ｘ軸方向において略均一な光量分布を有している。なお、図２Ａ、図３に示すように、本実施形態の各ＬＥＤモジュール１１０の間隔Ｐは、約１２ｍｍに設定されている。【0032】
図３、図４に示すように、第１ＬＥＤユニット１００ａ、１００ｂの各ＬＥＤモジュール１１０は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）素子１１１（光源）、レンズ１１３及びレンズ１１５（光学素子）を備えている。【0033】
ＬＥＤ素子１１１は、略正方形の発光面を備え、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。ＬＥＤ素子１１１は、発光面の２本の対角線が、それぞれＸ軸方向及びＹ軸方向に向くように４５°傾いて基板１０１上に取付けられている。このため、隣接するＬＥＤモジュール１１０の各ＬＥＤ素子１１１は、発光面の各辺がＸ軸方向又はＹ軸方向に向くように（すなわち、４５°傾けずに）配置した場合に比較して、互いに近接して配置され、隣接するＬＥＤモジュール１１０からの紫外光も互いに近接した状態で出射される。【0034】
ＬＥＤモジュール１１０の各ＬＥＤ素子１１１の光軸上には、不図示のレンズホルダに保持されたレンズ１１３及びレンズ１１５が配置されている（図４）。レンズ１１３は、例えばシリコーン樹脂の射出成形により形成された、ＬＥＤ素子１１１側が平面の平凸レンズであり、ＬＥＤ素子１１１から拡散しながら入射する紫外光を集光して後段のレンズ１１５に導光する。レンズ１１５は、例えばシリコーン樹脂の射出成形により形成された、入射面及び出射面が共に凸面の両凸レンズであり、レンズ１１３から入射する紫外光を略平行光に整形する。従って、レンズ１１５（すなわち、各ＬＥＤモジュール１１０）からは、所定のビーム径を有した略平行な紫外光が出射される。なお、本実施形態のレンズ１１３及びレンズ１１５は、出射される紫外光のＸ軸方向ビーム径が約１８ｍｍ（半値幅）、Ｙ軸方向ビーム径が約１２ｍｍ（半値幅）となるように設計されている。【0035】
上述したように、本実施形態のＬＥＤモジュール１１０は、基板１０１上に、２列（Ｙ軸方向）×２０個（Ｘ軸方向）の２次元正方格子状に稠密に配置され、隣接する各ＬＥＤモジュール１１０からの紫外光が近接した状態で出射されるように構成されている。このため、各第１ＬＥＤユニット１００ａ、１００ｂからは、Ｘ軸方向に延びるライン状の紫外光がＹ軸方向に２列並んで出射される。【0036】
なお、図４に示すように、本実施形態においては、レンズ１１３とレンズ１１５の光軸が一致し、且つ、レンズ１１３とレンズ１１５の光軸がＬＥＤ素子１１１の光軸（発光面の中心を通る中心軸）に対しＹ軸方向にオフセットして配置されている。つまり、各ＬＥＤモジュール１１０のレンズ１１３とレンズ１１５の光軸は、基板１０１の中心（中心線ＣＬ１）寄りに、所定の距離だけオフセットしている。このため、ＬＥＤ素子１１１から出射される紫外光の光路は、レンズ１１３及びレンズ１１５によって内側（中心線ＣＬ１側）に曲げられる。後述するように、本実施形態の第１ＬＥＤユニット１００ａ、１００ｂは、基板１０１の中心線ＣＬ１を通る基板１０１の垂線ＶＬ１（仮想線）が、集光位置Ｆ１を通るように配置されており（図２Ｂ、図４）、第１ＬＥＤユニット１００ａ、１００ｂから出射される２列のライン状の紫外光は、第１ＬＥＤユニット１００ａ、１００ｂから離れるに従って徐々に垂線ＶＬ１に近づき、集光位置Ｆ１で交差するように構成されている。【0037】
上述したように、本実施形態の第２ＬＥＤユニット２００ａ、２００ｂ及び第３ＬＥＤユニット３００ａ、３００ｂは、出射する紫外光の波長が異なる点でのみ、第１ＬＥＤユニット１００ａ、１００ｂとは異なる。具体的には、第２ＬＥＤユニット２００ａ、２００ｂは、波長３８５ｎｍの紫外光を出射するＬＥＤ素子２１１を有したＬＥＤモジュール２１０を備えており、第１ＬＥＤユニット１００ａ、１００ｂと同様、各第２ＬＥＤユニット２００ａ、２００ｂからは、Ｘ軸方向に延びるライン状の紫外光がＹ軸方向に２列並んで出射される。そして、各第２ＬＥＤユニット２００ａ、２００ｂから出射される２列のライン状の紫外光は、集光位置Ｆ１で交差するように構成されている。また、第３ＬＥＤユニット３００ａ、３００ｂは、波長４０５ｎｍの紫外光を出射するＬＥＤ素子３１１を有したＬＥＤモジュール３１０を備えており、第１ＬＥＤユニット１００ａ、１００ｂと同様、各第３ＬＥＤユニット３００ａ、３００ｂからは、Ｘ軸方向に延びるライン状の紫外光がＹ軸方向に２列並んで出射される。そして、各第３ＬＥＤユニット３００ａ、３００ｂから出射される２列のライン状の紫外光は、集光位置Ｆ１で交差するように構成されている。つまり、本実施形態においては、第１ＬＥＤユニット１００ａ、１００ｂ、第２ＬＥＤユニット２００ａ、２００ｂ及び第３ＬＥＤユニット３００ａ、３００ｂから出射される３つの異なる波長の紫外光が、集光位置Ｆ１で集光するように構成されているため、集光位置Ｆ１上では３つの波長が混合された１本のライン状の光が形成される。なお、ＪＩＳ Ｚ８１２０によれば、波長４０５ｎｍの光は、可視光として定義されているが、本実施形態においては、説明の便宜のため、紫外光として説明する。【0038】
次に、上述した第１ＬＥＤユニット１００ａ、１００ｂ、第２ＬＥＤユニット２００ａ、２００ｂ及び第３ＬＥＤユニット３００ａ、３００ｂの配置について説明する。図２Ｂに示すように、本実施形態の光照射装置１においては、第１ＬＥＤユニット１００ａ、１００ｂ、第２ＬＥＤユニット２００ａ、２００ｂ、第３ＬＥＤユニット３００ａ、３００ｂが、Ｘ軸方向から見たときに、基台ブロック２０の下面（すなわち、部分円筒面）に沿って、円弧状に配置される。そして、第１ＬＥＤユニット１００ａ、１００ｂ、第２ＬＥＤユニット２００ａ、２００ｂ及び第３ＬＥＤユニット３００ａ、３００ｂからの紫外光が、基準の照射面Ｒ上の集光位置Ｆ１に向かって出射され、基準の照射面Ｒ上において集光位置Ｆ１を中心とする線幅ＬＷの範囲を照射するように構成されている。なお、本実施形態においては、紫外光の線幅ＬＷは集光位置Ｆ１に対して±約２０ｍｍに設定されており、線長ＬＬ（Ｘ軸方向の長さ）は約２００ｍｍに設定されている。【0039】
また、本実施形態の光照射装置１においては、ケース１０の下端から下方（Ｚ軸方向）に９０ｍｍ離れた位置（すなわち、ワーキングディスタンス９０ｍｍの位置（図２Ｂ中、「ＷＤ９０」と示す））におけるＸ−Ｙ平面を基準の照射面Ｒとし、照射対象物は、不図示の搬送装置によって基準の照射面Ｒ上をＹ軸方向に沿って右から左に搬送されるように構成されている。従って、照射対象物が基準の照射面Ｒ上を右から左に順次搬送されることにより、第１ＬＥＤユニット１００ａ、１００ｂ、第２ＬＥＤユニット２００ａ、２００ｂ及び第３ＬＥＤユニット３００ａ、３００ｂから出射される紫外光が照射対象物上を順次移動（走査）し、照射対象物上の紫外線硬化型インキや紫外線硬化樹脂を順次硬化（定着）させる。なお、図２Ｂにおいては、説明の便宜のため、集光位置Ｆ１を通る基準の照射面Ｒの垂線を光照射装置１から出射される紫外光の光路の中心線Ｏとして示している。【0040】
また、図２Ａに示すように、本実施形態の光照射装置１をＺ軸方向から見たとき、第１ＬＥＤユニット１００ａ、１００ｂ、第２ＬＥＤユニット２００ａ、２００ｂ及び第３ＬＥＤユニット３００ａ、３００ｂは、右側から左側に向かって（つまり、Ｙ軸に沿って）、第３ＬＥＤユニット３００ａ、第１ＬＥＤユニット１００ａ、第２ＬＥＤユニット２００ａ、第３ＬＥＤユニット３００ｂ、第１ＬＥＤユニット１００ｂ、第２ＬＥＤユニット２００ｂの順番で配置されている。そして、右側から２番目に配置された第１ＬＥＤユニット１００ａは、右側から５番目に配置された第１ＬＥＤユニット１００ｂに対して、Ｘ軸方向にＰ／２（すなわち、ＬＥＤモジュール１１０の間隔Ｐの１／２）の距離だけオフセットして配置されている。上述したように、各第１ＬＥＤユニット１００ａ、１００ｂのＬＥＤモジュール１１０は、Ｘ軸方向に稠密に２０個並んでいるが、各ＬＥＤモジュール１１０から出射される紫外光は略平行光であるため、隣接するＬＥＤモジュール１１０から出射される紫外光がＸ軸方向においてオーバーラップせず、櫛歯状の光量分布となる。そこで、本実施形態においては、右側から２番目に配置された第１ＬＥＤユニット１００ａを、右側から５番目の第１ＬＥＤユニット１００ｂに対してＰ／２の距離だけずらして配置することで、光量分布が低くなる部分を打ち消し、第１ＬＥＤユニット１００ａ、１００ｂからの紫外光が照射対象物上に照射されたときにＸ軸方向において略均一な光量分布となるようにしている。【0041】
同様に、右側から３番目に配置された第２ＬＥＤユニット２００ａは、右側から６番目に配置された第２ＬＥＤユニット２００ｂに対して、Ｘ軸方向にＰ／２の距離だけオフセットして配置され、第２ＬＥＤユニット２００ａ、２００ｂからの紫外光が照射対象物上に照射されたときにＸ軸方向において略均一な光量分布となるようになっている。また、最も右側に配置された第３ＬＥＤユニット３００ａは、右側から４番目に配置された第３ＬＥＤユニット３００ｂに対して、Ｘ軸方向にＰ／２の距離だけオフセットして配置され、各第３ＬＥＤユニット３００ａ、３００ｂからの紫外光が照射対象物上に照射されたときにＸ軸方向において略均一な光量分布となるようになっている。【0042】
このように、本実施形態の光照射装置１は、第１ＬＥＤユニット１００ａ、１００ｂ、第２ＬＥＤユニット２００ａ、２００ｂ及び第３ＬＥＤユニット３００ａ、３００ｂから出射される３つの波長のライン状の紫外光が、集光位置Ｆ１を中心とする円周方向に所定の順番で並び、照射対象物上（すなわち、基準の照射面Ｒ上の集光位置Ｆ１）に照射されることによって、照射対象物上の紫外線硬化型インキや紫外線硬化樹脂を硬化（定着）させる。例えば、オフセット枚葉印刷の用途に用いる場合、インキの種類（例えば、色）によって吸収する（すなわち、硬化する）紫外光のピーク波長が異なるが、このように３つの波長が混合された紫外光によれば、様々な種類（少なくとも３種類以上）のインキに対応でき、また複数のインキが積層された照射対象物であっても、一度の露光（照射）によって定着させることが可能となる。また、ＦＰＤにおける接着用途に用いる場合にも、硬化波長の異なる様々な接着剤に対応でき、使用する接着剤に応じて光源や光照射装置を使い分けたり、入れ替えたりする必要がなくなる。【0043】
ここで、硬化波長の異なる様々な紫外線硬化型インキや紫外線硬化樹脂を安定して（つまり、硬化状態にむらができないように）硬化させるためには、波長の異なる複数のライン状の紫外光を照射対象物上でできる限り同一の光量分布となるように集光させることが望ましい。そこで、本実施形態においては、第１ＬＥＤユニット１００ａ、１００ｂ、第２ＬＥＤユニット２００ａ、２００ｂ及び第３ＬＥＤユニット３００ａ、３００ｂを、Ｚ軸方向から見たときに、右側から左側に（つまり、Ｙ軸に沿って）第３ＬＥＤユニット３００ａ、第１ＬＥＤユニット１００ａ、第２ＬＥＤユニット２００ａ、第３ＬＥＤユニット３００ｂ、第１ＬＥＤユニット１００ｂ、第２ＬＥＤユニット２００ｂの順に並ぶように配置し、かつ第１ＬＥＤユニット１００ａ、１００ｂの配置を基準として第２ＬＥＤユニット２００ａ、２００ｂの配置及び第３ＬＥＤユニット３００ａ、３００ｂの配置を決定している（後述）。【0044】
図５は、本実施形態の第１ＬＥＤユニット１００ａ、１００ｂ、第２ＬＥＤユニット２００ａ、２００ｂ及び第３ＬＥＤユニット３００ａ、３００ｂから出射される紫外光の光路図である。図５Ａは、第１ＬＥＤユニット１００ａ、１００ｂから出射される紫外光の光路図を示しており、図５Ｂは、第２ＬＥＤユニット２００ａ、２００ｂから出射される紫外光の光路図を示しており、図５Ｃは、第３ＬＥＤユニット３００ａ、３００ｂから出射される紫外光の光路図を示している。なお、図４に示したように、本実施形態の第１ＬＥＤユニット１００ａ、１００ｂ、第２ＬＥＤユニット２００ａ、２００ｂ及び第３ＬＥＤユニット３００ａ、３００ｂから出射される紫外光は、厳密には集光位置Ｆ１で集光するように構成されているが、紫外光のＹ軸方向ビーム径に対してワーキングディスタンスが十分に長く、基準の照射面Ｒに入射する際には略平行光に近似できるため、図５においては、第１ＬＥＤユニット１００ａ、１００ｂ、第２ＬＥＤユニット２００ａ、２００ｂ及び第３ＬＥＤユニット３００ａ、３００ｂから出射される紫外光を平行光として示している。【0045】
図５Ａに示すように、本実施形態の第１ＬＥＤユニット１００ａ、１００ｂは、Ｘ軸方向から見たときに、集光位置Ｆ１を中心とする半径１２５ｍｍの円周の円弧上の、中心線Ｏに対して±１８°（中心線Ｏに対して時計方向の角度を＋、反時計方向の角度を−とする）の位置にそれぞれ配置される。つまり、第１ＬＥＤユニット１００ａ、１００ｂは、Ｘ軸方向から見たときに、中心線Ｏを対称軸として線対称に配置されている。また、上述したように、第１ＬＥＤユニット１００ａ、１００ｂから出射される２列のライン状の紫外光は、Ｘ軸方向から見たときに、集光位置Ｆ１で交差（集光）するように構成されているため、第１ＬＥＤユニット１００ａ、１００ｂから出射される合計４本（４列）のライン状の紫外光によって、基準の照射面Ｒ上の（つまり、照射対象物上の）線幅ＬＷの範囲内が照射される。なお、本実施形態においては、第１ＬＥＤユニット１００ａ、１００ｂから出射される紫外光の基準の照射面Ｒへの入射角は、共に１８°であるため、第１ＬＥＤユニット１００ａ、１００ｂから出射される紫外光の基準の照射面Ｒ上における線幅ＬＷは、共に等しく、本実施形態においては、１２．５５ｍｍである。【0046】
図５Ｂに示すように、本実施形態の第２ＬＥＤユニット２００ａ、２００ｂは、Ｘ軸方向から見たときに、集光位置Ｆ１を中心とする半径１２５ｍｍの円周の円弧上の、中心線Ｏに対して＋６°、−３０°の位置にそれぞれ配置される。また、上述したように、第２ＬＥＤユニット２００ａ、２００ｂから出射される２列のライン状の紫外光は、Ｘ軸方向から見たときに、集光位置Ｆ１で交差（集光）するように構成されているため、第２ＬＥＤユニット２００ａ、２００ｂから出射される合計４本（４列）のライン状の紫外光によって、基準の照射面Ｒ上の（つまり、照射対象物上の）線幅ＬＷの範囲内が照射される。なお、本実施形態においては、第２ＬＥＤユニット２００ａ、２００ｂから出射される紫外光の基準の照射面Ｒへの入射角は、６°及び３０°と異なるため、第２ＬＥＤユニット２００ａ、２００ｂから出射される紫外光の基準の照射面Ｒ上における線幅ＬＷも異なる。本実施形態においては、中心線Ｏに対して＋６°の位置に配置された第２ＬＥＤユニット２００ａから出射される紫外光の基準の照射面Ｒ上における線幅ＬＷは、１２．０１ｍｍであり、中心線Ｏに対して−３０°の位置に配置された第２ＬＥＤユニット２００ｂから出射される紫外光の基準の照射面Ｒ上における線幅ＬＷは、１３．７９ｍｍである。【0047】
図５Ｃに示すように、本実施形態の第３ＬＥＤユニット３００ａ、３００ｂは、Ｘ軸方向から見たときに、集光位置Ｆ１を中心とする半径１２５ｍｍの円周の円弧上の、中心線Ｏに対して＋３０°、−６°の位置にそれぞれ配置される。また、上述したように、第３ＬＥＤユニット３００ａ、３００ｂから出射される２列のライン状の紫外光は、Ｘ軸方向から見たときに、集光位置Ｆ１で交差（集光）するように構成されているため、第３ＬＥＤユニット３００ａ、３００ｂから出射される合計４本（４列）のライン状の紫外光によって、基準の照射面Ｒ上の（つまり、照射対象物上の）線幅ＬＷの範囲内が照射される。なお、本実施形態においては、第３ＬＥＤユニット３００ａ、３００ｂから出射される紫外光の基準の照射面Ｒへの入射角は、３０°及び６°と異なるため、第３ＬＥＤユニット３００ａ、３００ｂから出射される紫外光の基準の照射面Ｒ上における線幅ＬＷも異なる。本実施形態においては、中心線Ｏに対して＋３０°の位置に配置された第３ＬＥＤユニット３００ａから出射される紫外光の基準の照射面Ｒ上における線幅ＬＷは、１３．７９ｍｍであり、中心線Ｏに対して−６°の位置に配置された第３ＬＥＤユニット３００ｂから出射される紫外光の基準の照射面Ｒ上における線幅ＬＷは、１２．０１ｍｍである。【0048】
図６は、本実施形態の光照射装置１から出射される紫外光の波長毎の光量分布（ビームプロファイル）のシミュレーション結果である。つまり、図６は、Ｘ−Ｙ平面上の、光照射装置１の長手方向の中心位置（すなわち、紫外光の線長ＬＬ（Ｘ軸方向の長さ）の１／２の位置）でのＹ軸方向の光量分布を示しており、各分布（波形）は、第１ＬＥＤユニット１００ａ、１００ｂから出射される波長３６５ｎｍの紫外光の光量分布と、第２ＬＥＤユニット２００ａ、２００ｂから出射される波長３８５ｎｍの紫外光の光量分布と、第３ＬＥＤユニット３００ａ、３００ｂから出射される波長４０５ｎｍの紫外光の光量分布とをそれぞれ示している。なお、図６においては、各波長の光量分布を比較しやすいように、各波長の紫外光のピーク強度が１となるように規格化し、縦軸を相対強度として示している。【0049】
図６に示すように、第１ＬＥＤユニット１００ａ、１００ｂ、第２ＬＥＤユニット２００ａ、２００ｂ及び第３ＬＥＤユニット３００ａ、３００ｂを図５に示すように配置した場合、第２ＬＥＤユニット２００ａ、２００ｂから出射される紫外光の基準の照射面Ｒ上における線幅ＬＷが異なり、また第３ＬＥＤユニット３００ａ、３００ｂから出射される紫外光の基準の照射面Ｒ上における線幅ＬＷが異なるものの、各波長の光量分布（つまり、波長３８５ｎｍ及び４０５ｎｍの光量分布）は、波長３６５ｎｍの光量分布と略一致する。【0050】
このように、本実施形態においては、第１ＬＥＤユニット１００ａ、１００ｂ、第２ＬＥＤユニット２００ａ、２００ｂ及び第３ＬＥＤユニット３００ａ、３００ｂを、集光位置Ｆ１を中心とする円周方向に所定の順番で、かつ、所定の角度で配置することで、基準の照射面Ｒ上における各波長の紫外光の線幅ＬＷが所定の範囲内に収まり、波長の異なる３つのライン状の紫外光が照射対象物上で略同一の光量分布となるように構成されている。従って、本実施形態の光照射装置１によれば、硬化波長の異なる様々な紫外線硬化型インキや紫外線硬化樹脂を安定して（つまり、硬化状態にむらができないように）硬化させることができる。【0051】
なお、本実施形態においては、第１ＬＥＤユニット１００ａ、１００ｂの間の角度、第２ＬＥＤユニット２００ａ、２００ｂの間の角度、第３ＬＥＤユニット３００ａ、３００ｂの間の角度をそれぞれ揃え、いずれも３６°となるように構成しているが、この構成に限定されるものではなく、波長の異なる３つのライン状の紫外光が照射対象物上で略同一の光量分布となる範囲内で、第１ＬＥＤユニット１００ａ、１００ｂ、第２ＬＥＤユニット２００ａ、２００ｂ及び第３ＬＥＤユニット３００ａ、３００ｂの配置を変更することができる。波長の異なる３つのライン状の紫外光が照射対象物上で略同一の光量分布となる範囲（つまり、条件）については、第１ＬＥＤユニット１００ａ、１００ｂ、第２ＬＥＤユニット２００ａ、２００ｂ及び第３ＬＥＤユニット３００ａ、３００ｂの配置と光量分布との関係をシミュレーションすることによって求めることができる。図７〜図１４は、発明者が行った光量分布のシミュレーションを説明する図である。【0052】
図７は、第１ＬＥＤユニット１００ａ、１００ｂ、第２ＬＥＤユニット２００ａ、２００ｂ及び第３ＬＥＤユニット３００ａ、３００ｂの配置と光量分布との関係を説明する図である。図７Ａは、第１ＬＥＤユニット１００ａ、１００ｂから出射される紫外光の光路図を示しており、図７Ｂは、第２ＬＥＤユニット２００ａ、２００ｂから出射される紫外光の光路図を示しており、図７Ｃは、第３ＬＥＤユニット３００ａ、３００ｂから出射される紫外光の光路図を示している。なお、図７においては、図５と同様、説明の便宜のため、第１ＬＥＤユニット１００ａ、１００ｂ、第２ＬＥＤユニット２００ａ、２００ｂ及び第３ＬＥＤユニット３００ａ、３００ｂから出射される紫外光を平行光として示している。【0053】
図７Ａ〜Ｃに示すように、本シミュレーションにおいては、第１ＬＥＤユニット１００ａ、１００ｂを、集光位置Ｆ１を中心とする半径１２５ｍｍの円周の円弧上の、中心線Ｏに対して±１８°の位置にそれぞれ配置し（図７Ａ）、第２ＬＥＤユニット２００ａ及び第３ＬＥＤユニット３００ｂを、中心線Ｏに対して＋６°、−６°の位置にそれぞれ配置し、第２ＬＥＤユニット２００ｂ及び第３ＬＥＤユニット３００ａを、中心線Ｏに対して−Ａ°、＋Ａ°（Ａは、変数）の位置にそれぞれ配置したときの光量分布を求めた。【0054】
図８は、第２ＬＥＤユニット２００ｂ及び第３ＬＥＤユニット３００ａを、中心線Ｏに対して±３５°の位置にそれぞれ配置したときの、光照射装置１から出射される紫外光の波長毎の光量分布であり、図６と同様、Ｘ−Ｙ平面上の、光照射装置１の長手方向の中心位置（すなわち、紫外光の線長ＬＬ（Ｘ軸方向の長さ）の１／２の位置）でのＹ軸方向の光量分布を示している。同様に、図９は、第２ＬＥＤユニット２００ｂ及び第３ＬＥＤユニット３００ａを、中心線Ｏに対して±４０°の位置にそれぞれ配置したときの、光照射装置１から出射される紫外光の波長毎の光量分布である。図１０は、第２ＬＥＤユニット２００ｂ及び第３ＬＥＤユニット３００ａを、中心線Ｏに対して±４５°の位置にそれぞれ配置したときの、光照射装置１から出射される紫外光の波長毎の光量分布である。図１１は、第２ＬＥＤユニット２００ｂ及び第３ＬＥＤユニット３００ａを、中心線Ｏに対して±５０°の位置にそれぞれ配置したときの、光照射装置１から出射される紫外光の波長毎の光量分布である。図１２は、第２ＬＥＤユニット２００ｂ及び第３ＬＥＤユニット３００ａを、中心線Ｏに対して±５５°の位置にそれぞれ配置したときの、光照射装置１から出射される紫外光の波長毎の光量分布である。図１３は、第２ＬＥＤユニット２００ｂ及び第３ＬＥＤユニット３００ａを、中心線Ｏに対して±６０°の位置にそれぞれ配置したときの、光照射装置１から出射される紫外光の波長毎の光量分布である。なお、図８〜図１３においては、図６と同様、各波長の光量分布を比較しやすいように、各波長の紫外光のピーク強度が１となるように規格化し、縦軸を相対強度として示している。【0055】
図８〜図１３に示すように、第２ＬＥＤユニット２００ｂ及び第３ＬＥＤユニット３００ａの配置角度を、中心線Ｏに対して徐々に大きくしていくと（つまり、基準の照射面Ｒに対する入射角度を大きくしていくと）、基準の照射面Ｒ上における線幅ＬＷが太くなり、また第１ＬＥＤユニット１００ａ、１００ｂから出射される紫外光の入射角度との差が大きくなる。このため、波長３８５ｎｍ及び４０５ｎｍの光量分布は、特に第２ＬＥＤユニット２００ｂ及び第３ＬＥＤユニット３００ａを中心線Ｏに対して±４５°以上の位置に配置したときに、分布の裾の部分（約±１０ｍｍの位置）で波長３６５ｎｍの光量分布からずれたものとなる（図１０〜図１３）。本実施形態においては、波長３６５ｎｍの光量分布は第１ＬＥＤユニット１００ａ、１００ｂから出射される紫外光の和となり、波長３８５ｎｍの光量分布は第２ＬＥＤユニット２００ａ、２００ｂから出射される紫外光の和となり、波長４０５ｎｍの光量分布は第３ＬＥＤユニット３００ａ、３００ｂから出射される紫外光の和となるから、第１ＬＥＤユニット１００ａ、１００ｂの基準の照射面Ｒ上における線幅ＬＷの和によって波長３６５ｎｍの光量分布が定まり、第２ＬＥＤユニット２００ａ、２００ｂの基準の照射面Ｒ上における線幅ＬＷの和によって波長３８５ｎｍの光量分布が定まり、第３ＬＥＤユニット３００ａ、３００ｂの基準の照射面Ｒ上における線幅ＬＷの和によって波長４０５ｎｍの光量分布が定まる。つまり、各波長の紫外光の光量分布が略等しくなるためには、各波長の紫外光の基準の照射面Ｒ上における線幅ＬＷ（つまり、ビーム径）の総和が、それぞれ所定の範囲にあることが条件となる。【0056】
そこで、各波長の紫外光の基準の照射面Ｒ上における線幅ＬＷの総和を一種の比較パラメータとして本シミュレーション結果を検討する。第１ＬＥＤユニット１００ａ、１００ｂ、第２ＬＥＤユニット２００ａ、２００ｂ及び第３ＬＥＤユニット３００ａ、３００ｂから出射される紫外光のビーム径（つまり、入射角０°のときのＹ軸方向のビーム径）を「１」とし、第１ＬＥＤユニット１００ａ、１００ｂから出射される紫外光の基準の照射面Ｒに対する入射角をそれぞれθ１ａ、θ１ｂとすると、波長３６５ｎｍの紫外光の基準の照射面Ｒ上における線幅ＬＷの和α０は、以下の式で表すことができる。【数2】
【数3】
【0057】
そして、波長３６５ｎｍの紫外光の基準の照射面Ｒ上における線幅ＬＷの和α０と、波長３８５ｎｍ（又は波長４０５ｎｍ）の紫外光の基準の照射面Ｒ上における線幅ＬＷの和α1との差をβとして、以下の式のように定義する。つまり、βは、第１ＬＥＤユニット１００ａ、１００ｂ、第２ＬＥＤユニット２００ａ、２００ｂ及び第３ＬＥＤユニット３００ａ、３００ｂの配置によって定まる、線幅ＬＷの変動幅を表す指標である。【数4】
【0058】
表１は、図６、図８〜図１３に示した光量分布とβとの関係を示した表である。表１中、角度Ａは、第２ＬＥＤユニット２００ｂ及び第３ＬＥＤユニット３００ａの配置角度を示しており、角度Ａ＝３０°は、図６に対応し、角度Ａ＝３５°〜６０°は、図８〜１３にそれぞれ対応している。また、表１中、γは、各図の波長３６５ｎｍの分布と波長３８５ｎｍの分布の差を±３０ｍｍ（横軸）の範囲で求め、その２乗平均平方根の値（表１の「３８５ｎｍ」）と、各図の波長３６５ｎｍの分布と波長４０５ｎｍの分布の差を±３０ｍｍ（横軸）の範囲で求め、その２乗平均平方根の値（表１の「４０５ｎｍ」）である。つまり、γは、波長３６５ｎｍの分布に対する波長３８５ｎｍの分布、及び波長４０５ｎｍの分布の一致度合いを表す指標である。また、βは、各図における第１ＬＥＤユニット１００ａ、１００ｂ、第２ＬＥＤユニット２００ａ、２００ｂ及び第３ＬＥＤユニット３００ａ、３００ｂの配置から求めた上記βの値である。また、表１中の「判定」は、各図における各波長の紫外光の光量分布が略等しいといえるか否かを、紫外線硬化型インキや紫外線硬化樹脂の特性の観点から評価した結果である。「○」は光量分布が略等しいといえる場合を示し、「×」は光量分布が略等しいといえない場合を示し、「△」は光量分布が略等しいといえる限界を示している。【0059】
【表1】
【0060】
図１４は、表１のβとγとの関係をプロットしたグラフである。表１及び図１４から明らかなように、βの値が大きくなるにつれて、γの値が大きくなる。そして、γが約０．０３のとき（すなわち、角度Ａ＝４０°のとき）を境に、各波長の紫外光の光量分布の同一性が顕著に悪化することが分かった。つまり、各波長の紫外光の光量分布が略等しくなるための条件としては、少なくともβの値が０．２１以下（つまり、角度Ａ≦４０°）である必要があり、次式が成立する。【数5】
【0061】
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。【0062】
本実施形態においては、第１ＬＥＤユニット１００ａ、１００ｂを中心線Ｏに対して±１８°の位置にそれぞれ配置し、第２ＬＥＤユニット２００ａ、２００ｂを中心線Ｏに対して＋６°、−３０°の位置にそれぞれ配置し、第３ＬＥＤユニット３００ａ、３００ｂを中心線Ｏに対して＋３０°、−６°の位置にそれぞれ配置したが、第１ＬＥＤユニット１００ａ、１００ｂ、第２ＬＥＤユニット２００ａ、２００ｂ及び第３ＬＥＤユニット３００ａ、３００ｂは、相互に入れ替えて配置してもよい。なお、一般に、短い波長の光を出射するＬＥＤほど効率（つまり、消費電力に対する発光強度）が悪いため、消費電力を抑え、かつ発熱を抑えるためには、第１ＬＥＤユニット１００ａ、１００ｂの出力をできるだけ低く抑える必要がある。従って、本実施形態のように、最も波長の短い光を発するＬＥＤを備えた第１ＬＥＤユニット１００ａ、１００ｂを、中心線Ｏを対称軸として線対称にバランスよく配置し、基準の照射面Ｒ上における線幅ＬＷができるだけ拡がらないように（つまり、単位面積当たりの光量が低下しないように）配置するのが好ましい。【0063】
また、本実施形態においては、３つの異なる波長の紫外光を照射する構成としたが、このような構成に限定されるものではなく、本発明はＮ種類（Ｎは２以上の整数）の異なる波長の紫外光を照射する光照射装置に適用することが可能である。また、本実施形態においては、２個の第１ＬＥＤユニット１００ａ、１００ｂが波長３６５ｎｍの紫外光を出射し、２個の第２ＬＥＤユニット２００ａ、２００ｂが波長３８５ｎｍの紫外光を出射し、２個の第３ＬＥＤユニット３００ａ、３００ｂが波長４０５ｎｍの紫外光を出射する構成としたが、各波長の紫外光を出射するＬＥＤユニットは、１個でもよく、また３個以上で構成してもよい。つまり、ＬＥＤユニット５０は、Ｎ×Ｍ個（Ｍは１以上の整数）のＬＥＤユニットで構成することができる。【0064】
なお、この場合、各波長の紫外光の光量分布が略等しくなるためには、数２及び数３を一般化し、以下の条件式を満たすことが条件となる。つまり、Ｎ種類（Ｎは２以上の整数）の異なる波長の紫外光のうち、いずれか１つの波長の紫外光の、基準の照射面Ｒに対する各入射角をθｉ（ｉは１からＭまでの整数）とし、いずれか１つの波長の光の、基準の照射面Ｒ上における線幅ＬＷの総和をα０とし、他の波長の紫外光の、基準の照射面Ｒに対する各入射角をθｋ（ｋは１からＭまでの整数）とし、他の波長の紫外光の、基準の照射面Ｒ上における線幅ＬＷの総和をα1とし、α０とα1との差をβとしたときに、以下の条件式を満たす必要がある。【数6】
【0065】
また、本実施形態においては、各波長の光量分布を比較しやすいように、各波長の紫外光のピーク強度が１となるように規格化して説明したが、各波長の紫外光のピーク強度は、照射対象物の感度に応じてそれぞれ異なるように構成してもよい。【0066】
（第２の実施形態）図１５は、本発明の第２の実施形態に係る光照射装置２に備えられる、第１ＬＥＤユニット１００ａＡ、１００ｂＡ、第２ＬＥＤユニット２００ａＡ、２００ｂＡ及び第３ＬＥＤユニット３００ａＡ、３００ｂＡの構成を説明する図である。本実施形態の第１ＬＥＤユニット１００ａＡ、１００ｂＡ、第２ＬＥＤユニット２００ａＡ、２００ｂＡ及び第３ＬＥＤユニット３００ａＡ、３００ｂＡにおいては、ＬＥＤモジュール１１０が千鳥状に（つまり、１列×２０個の一方のＬＥＤモジュール１１０が、１列×２０個の他方のＬＥＤモジュール１１０に対して間隔Ｐの１／２の距離だけオフセットされて互い違いに）稠密に配置されている点で第１の実施形態の光照射装置１と異なる。
【0067】
ＬＥＤモジュール１１０をこのように配置すると、第１ＬＥＤユニット１００ａＡ、１００ｂＡ、第２ＬＥＤユニット２００ａＡ、２００ｂＡ及び第３ＬＥＤユニット３００ａＡ、３００ｂＡから出射される２列のライン状の紫外光が、それぞれＬＥＤモジュール１１０の間隔Ｐの１／２の距離だけＸ軸方向に相対的にオフセットする。従って、第１の実施形態と同様、各ライン状の紫外光は、光量分布の低くなる部分を互いに打ち消し合い、照射対象物上でＸ軸方向に略均一な光量分布となる。本実施形態の構成によれば、第１の実施形態の光照射装置１のように、第１ＬＥＤユニット１００ａ、第２ＬＥＤユニット２００ａ及び第３ＬＥＤユニット３００ａを、第１ＬＥＤユニット１００ｂ、第２ＬＥＤユニット２００ｂ及び第３ＬＥＤユニット３００ｂに対してオフセットして配置する必要がなくなるため、これらの基台ブロック２０に対する取付け位置調整等が簡略化される。【0068】
（第３の実施形態）図１６は、本発明の第３の実施形態に係る光照射装置３に備えられる、第１ＬＥＤユニット１００ａ、１００ｂ、第２ＬＥＤユニット２００ａ、２００ｂ及び第３ＬＥＤユニット３００ａ、３００ｂの取付け構造を説明する図である。本実施形態の光照射装置３は、下面に部分円筒面を備える第１の実施形態の基台ブロック２０に代えて、下面に第１ＬＥＤユニット１００ａ、１００ｂ、第２ＬＥＤユニット２００ａ、２００ｂ及び第３ＬＥＤユニット３００ａ、３００ｂを固定するための取付け傾斜面２０Ｍａ〜２０Ｍｆを備えた基台ブロック２０Ｍを備える点で第１の実施形態の光照射装置１と異なる。本実施形態の取付け傾斜面２０Ｍａ〜２０Ｍｆは、第１ＬＥＤユニット１００ａ、１００ｂ、第２ＬＥＤユニット２００ａ、２００ｂ及び第３ＬＥＤユニット３００ａ、３００ｂから出射される紫外光が、第１の実施形態と同様の入射角で基準の照射面Ｒ上に入射するように構成されている。つまり、本実施形態の第１ＬＥＤユニット１００ａ、１００ｂを固定する２０Ｍｂ、２０Ｍｅは、第１ＬＥＤユニット１００ａ、１００ｂから出射された紫外光が±１８°の入射角で基準の照射面Ｒ上の集光位置Ｆ１に入射するように構成されている。また、本実施形態の第２ＬＥＤユニット２００ａ、２００ｂを固定する２０Ｍａ、２０Ｍｄは、第２ＬＥＤユニット２００ａ、２００ｂから出射された紫外光が＋６°、−３０°の入射角で基準の照射面Ｒ上の集光位置Ｆ１に入射するように構成されている。また、本実施形態の第３ＬＥＤユニット３００ａ、３００ｂを固定する２０Ｍｃ、２０Ｍｆは、第３ＬＥＤユニット３００ａ、３００ｂから出射された紫外光が＋３０°、−６°の入射角で基準の照射面Ｒ上の集光位置Ｆ１に入射するように構成されている。
【0069】
このように、基台ブロック２０Ｍに第１ＬＥＤユニット１００ａ、１００ｂ、第２ＬＥＤユニット２００ａ、２００ｂ及び第３ＬＥＤユニット３００ａ、３００ｂを固定するための取付け傾斜面２０Ｍａ〜２０Ｍｆを形成すると、第１ＬＥＤユニット１００ａ、１００ｂ、第２ＬＥＤユニット２００ａ、２００ｂ及び第３ＬＥＤユニット３００ａ、３００ｂを基台ブロック２０Ｍに対して精確に取付けることが可能となり、またこれらの取付け角度の調整が不要となる。【0070】
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。