特開 2024-96580 光照射装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024096580

(43)【公開日】2024-07-17

(54)【発明の名称】光照射装置

(51)【国際特許分類】

   B41J 2/01 20060101AFI20240709BHJP

   H01L 33/64 20100101ALI20240709BHJP

   H01L 33/00 20100101ALI20240709BHJP

   F21V 29/56 20150101ALI20240709BHJP

   F21V 29/76 20150101ALI20240709BHJP

   F21V 29/503 20150101ALI20240709BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20240709BHJP

【ＦＩ】

B41J2/01 129

H01L33/64

H01L33/00 L

B41J2/01 301

F21V29/56

F21V29/76

F21V29/503

F21Y115:10

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023000150

(22)【出願日】2023-01-04

(71)【出願人】

【識別番号】000236436

【氏名又は名称】浜松ホトニクス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100140442

【弁理士】

【氏名又は名称】柴山 健一

(72)【発明者】

【氏名】澤口 竜太

(72)【発明者】

【氏名】村山 恭一

【テーマコード（参考）】

2C056

5F142

【Ｆターム（参考）】

2C056FD20

2C056HA44

2C056HA60

5F142AA42

5F142BA32

5F142CA03

5F142CA13

5F142CB15

5F142CB23

5F142CD02

5F142CD13

5F142CD18

5F142CF13

5F142CF32

5F142CF34

5F142CF42

5F142GA31

(57)【要約】

【課題】複数の発光素子を均一に冷却することができる光照射装置を提供する。
【解決手段】光照射装置において、冷却部２０は、第１板状部２１と、第２板状部２２と、複数の第１壁部２３と、複数の第２壁部２４と、枠部２５と、を含む。第１板状部２１は、複数の発光素子と熱的に接続されている。各第１壁部と各第２壁部２４とは、互いに離間した状態で交互に配置されている。各第１壁部２３、各第２壁部２４、及び枠部２５は、第１板状部２１及び第２板状部２２のそれぞれと熱的に接続されている。各第１壁部２３は、冷却液を通過させる複数の第１通過部２３ａを有する。各第２壁部２４は、冷却液を通過させる複数の第２通過部２４ａを有する。複数の第１通過部２３ａは、Ｘ方向に並んでおり、Ｚ方向において第２板状部２２側に片寄っている。複数の第２通過部２４ａは、Ｘ方向に並んでおり、Ｚ方向において第１板状部２１側に片寄っている。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１方向に垂直な面に沿って二次元に配置された複数の発光素子を含む光照射部と、
流入口及び流出口を有し、前記流入口から前記流出口に冷却液を流通させることで前記複数の発光素子を冷却する冷却部と、を備え、
前記冷却部は、
前記複数の発光素子と熱的に接続された第１板状部と、
前記第１方向において前記第１板状部と向かい合っている第２板状部と、
前記第１板状部と前記第２板状部との間において、それぞれが前記第１方向に垂直な第２方向に延在しており、前記第１方向及び前記第２方向の両方向に垂直な第３方向に並んでいる複数の第１壁部と、
前記第１板状部と前記第２板状部との間において、それぞれが前記第２方向に延在しており、前記第３方向に並んでいる複数の第２壁部と、
前記第１板状部と前記第２板状部との間において、前記複数の第１壁部及び前記複数の第２壁部を囲んでいる枠部と、を含み、
前記流入口は、前記複数の第１壁部及び前記複数の第２壁部に対して前記第３方向における一方の側に配置されており、
前記流出口は、前記複数の第１壁部及び前記複数の第２壁部に対して前記第３方向における他方の側に配置されており、
前記複数の第１壁部のそれぞれと前記複数の第２壁部のそれぞれとは、互いに離間した状態で交互に配置されており、
前記複数の第１壁部のそれぞれは、前記第１板状部及び前記第２板状部のそれぞれと熱的に接続されており、
前記複数の第２壁部のそれぞれは、前記第１板状部及び前記第２板状部のそれぞれと熱的に接続されており、
前記枠部は、前記第１板状部及び前記第２板状部のそれぞれと熱的に接続されており、
前記複数の第１壁部のそれぞれは、前記冷却液を通過させる複数の第１通過部を有し、
前記複数の第２壁部のそれぞれは、前記冷却液を通過させる複数の第２通過部を有し、
前記複数の第１通過部は、前記第２方向に並んでおり、前記第１方向において前記第２板状部側に片寄っており、
前記複数の第２通過部は、前記第２方向に並んでおり、前記第１方向において前記第１板状部側に片寄っている、光照射装置。

【請求項2】

前記複数の第１壁部のそれぞれは、
前記第２方向に延在しており、前記第１板状部と熱的に接続された第１本体部と、
前記第２方向に並んでおり、それぞれが前記第２板状部と熱的に接続された複数の第１凸部と、を含み、
前記複数の第１通過部のそれぞれは、前記複数の第１凸部のうち隣り合う一対の第１凸部の間の領域であり、
前記複数の第２壁部のそれぞれは、
前記第２方向に延在しており、前記第２板状部と熱的に接続された第２本体部と、
前記第２方向に並んでおり、それぞれが前記第１板状部と熱的に接続された複数の第２凸部と、を含み、
前記複数の第２通過部のそれぞれは、前記複数の第２凸部のうち隣り合う一対の第２凸部の間の領域である、請求項１に記載の光照射装置。

【請求項3】

前記第１本体部及び前記複数の第１凸部は、前記第１板状部と一体で形成されており、
前記複数の第１凸部のそれぞれは、ロウ材によって前記第２板状部と接合されており、
前記第２本体部及び前記複数の第２凸部は、前記第２板状部と一体で形成されており、
前記複数の第２凸部のそれぞれは、ロウ材によって前記第１板状部と接合されており、
前記枠部は、前記第１板状部及び前記第２板状部の一方と一体で形成されており、
前記枠部は、ロウ材によって前記第１板状部及び前記第２板状部の他方と接合されている、請求項２に記載の光照射装置。

【請求項4】

前記複数の第１凸部のそれぞれ及び前記複数の第２凸部のそれぞれは、四角柱状に形成されている、請求項２に記載の光照射装置。

【請求項5】

前記第２板状部の厚さは、前記第１板状部の厚さよりも大きい、請求項１に記載の光照射装置。

【請求項6】

前記第１方向から見た場合に、前記複数の発光素子が配置されている領域は、少なくとも前記第３方向において、前記複数の第１壁部及び前記複数の第２壁部が配置されている領域に含まれている、請求項１に記載の光照射装置。

【請求項7】

前記流入口は、前記第１方向において前記第１板状部と向かい合うように前記第２板状部に形成されている、請求項１に記載の光照射装置。

【請求項8】

前記冷却部は、前記第２板状部における前記第１板状部とは反対側の表面に設けられた複数の放熱フィンを更に含む、請求項１に記載の光照射装置。

【請求項9】

前記第２方向に並んだ前記複数の第１通過部のうちの両端の第１通過部、及び、前記第２方向に並んだ前記複数の第２通過部のうちの両端の第２通過部の少なくとも一方は、前記枠部に臨んでいる、請求項１に記載の光照射装置。

【請求項10】

前記第１方向から見た場合に、前記複数の発光素子のうちの一部の発光素子は、前記枠部と重なっている、請求項９に記載の光照射装置。

【請求項11】

前記流入口が前記第２板状部に形成されている場合には、前記複数の第１壁部及び前記複数の第２壁部のうち前記第３方向において前記流入口に最も近い壁部は第１壁部であり、
前記流入口が前記第１板状部に形成されている場合には、前記複数の第１壁部及び前記複数の第２壁部のうち前記第３方向において前記流入口に最も近い壁部は第２壁部である、請求項１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、光照射装置に関する。

【背景技術】

【0002】

所定方向に垂直な面に沿って二次元に配置された複数の発光素子を含む光照射部と、冷却液を流通させることで複数の発光素子を冷却する冷却部と、を備える光照射装置であって、冷却部において冷却液の流路が所定方向に垂直な面に沿って蛇行しているものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１３－２２９５１９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上述したような光照射装置では、流路の下流側ほど冷却液の温度が上昇するため、複数の発光素子を均一に冷却することが難しい。例えば、上述したような光照射装置が印刷物のインクを乾燥させるために用いられる場合、各発光素子の照度を均一にするために複数の発光素子を均一に冷却することは極めて重要である。

【0005】

本発明は、複数の発光素子を均一に冷却することができる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】

【0006】

本発明の光照射装置は、［１］「第１方向に垂直な面に沿って二次元に配置された複数の発光素子を含む光照射部と、流入口及び流出口を有し、前記流入口から前記流出口に冷却液を流通させることで前記複数の発光素子を冷却する冷却部と、を備え、前記冷却部は、前記複数の発光素子と熱的に接続された第１板状部と、前記第１方向において前記第１板状部と向かい合っている第２板状部と、前記第１板状部と前記第２板状部との間において、それぞれが前記第１方向に垂直な第２方向に延在しており、前記第１方向及び前記第２方向の両方向に垂直な第３方向に並んでいる複数の第１壁部と、前記第１板状部と前記第２板状部との間において、それぞれが前記第２方向に延在しており、前記第３方向に並んでいる複数の第２壁部と、前記第１板状部と前記第２板状部との間において、前記複数の第１壁部及び前記複数の第２壁部を囲んでいる枠部と、を含み、前記流入口は、前記複数の第１壁部及び前記複数の第２壁部に対して前記第３方向における一方の側に配置されており、前記流出口は、前記複数の第１壁部及び前記複数の第２壁部に対して前記第３方向における他方の側に配置されており、前記複数の第１壁部のそれぞれと前記複数の第２壁部のそれぞれとは、互いに離間した状態で交互に配置されており、前記複数の第１壁部のそれぞれは、前記第１板状部及び前記第２板状部のそれぞれと熱的に接続されており、前記複数の第２壁部のそれぞれは、前記第１板状部及び前記第２板状部のそれぞれと熱的に接続されており、前記枠部は、前記第１板状部及び前記第２板状部のそれぞれと熱的に接続されており、前記複数の第１壁部のそれぞれは、前記冷却液を通過させる複数の第１通過部を有し、前記複数の第２壁部のそれぞれは、前記冷却液を通過させる複数の第２通過部を有し、前記複数の第１通過部は、前記第２方向に並んでおり、前記第１方向において前記第２板状部側に片寄っており、前記複数の第２通過部は、前記第２方向に並んでおり、前記第１方向において前記第１板状部側に片寄っている、光照射装置」である。

【0007】

上記［１］に記載の光照射装置では、第１板状部と第２板状部との間且つ枠部の内側において、複数の第１壁部のそれぞれと複数の第２壁部のそれぞれとが、互いに離間した状態で交互に配置されており、複数の第１壁部のそれぞれでは、複数の第１通過部が第２板状部側に片寄っており、複数の第２壁部のそれぞれでは、複数の第２通過部が第１板状部側に片寄っている。これにより、流入口から流出口に至る冷却液の流速が均一化され、その結果、冷却部による冷却効果が第１方向に垂直な面に沿って均一化される。更に、冷却液の流れの向きが第１方向においてジグザグ状に変えられるため、冷却部において冷却液との接触面積が増加すると共に冷却液の流れに乱流が発生しやすくなり、その結果、冷却部による冷却効率が向上する。また、上記［１］に記載の光照射装置では、複数の第１壁部のそれぞれ、複数の第２壁部のそれぞれ、及び枠部が、第１板状部及び第２板状部のそれぞれと熱的に接続されている。これにより、複数の発光素子で発生した熱が、複数の第１壁部のそれぞれ、複数の第２壁部のそれぞれ、及び枠部を介して第１板状部側から第２板状部側に移動しやすくなり、その結果、冷却部による冷却効率が向上する。以上により、上記［１］に記載の光照射装置によれば、複数の発光素子を均一に冷却することができる。

【0008】

本発明の光照射装置は、［２］「前記複数の第１壁部のそれぞれは、前記第２方向に延在しており、前記第１板状部と熱的に接続された第１本体部と、前記第２方向に並んでおり、それぞれが前記第２板状部と熱的に接続された複数の第１凸部と、を含み、前記複数の第１通過部のそれぞれは、前記複数の第１凸部のうち隣り合う一対の第１凸部の間の領域であり、前記複数の第２壁部のそれぞれは、前記第２方向に延在しており、前記第２板状部と熱的に接続された第２本体部と、前記第２方向に並んでおり、それぞれが前記第１板状部と熱的に接続された複数の第２凸部と、を含み、前記複数の第２通過部のそれぞれは、前記複数の第２凸部のうち隣り合う一対の第２凸部の間の領域である、上記［１］に記載の光照射装置」であってもよい。当該［２］に記載の光照射装置によれば、複数の第１壁部のそれぞれにおいて複数の第１通過部が第２板状部側に片寄っており且つ複数の第２壁部のそれぞれにおいて複数の第２通過部が第１板状部側に片寄っている構成を簡易な構造で実現することができる。

【0009】

本発明の光照射装置は、［３］「前記第１本体部及び前記複数の第１凸部は、前記第１板状部と一体で形成されており、前記複数の第１凸部のそれぞれは、ロウ材によって前記第２板状部と接合されており、前記第２本体部及び前記複数の第２凸部は、前記第２板状部と一体で形成されており、前記複数の第２凸部のそれぞれは、ロウ材によって前記第１板状部と接合されており、前記枠部は、前記第１板状部及び前記第２板状部の一方と一体で形成されており、前記枠部は、ロウ材によって前記第１板状部及び前記第２板状部の他方と接合されている、上記［２］に記載の光照射装置」であってもよい。当該［３］に記載の光照射装置によれば、複数の第１壁部のそれぞれ、複数の第２壁部のそれぞれ、及び枠部が、第１板状部及び第２板状部のそれぞれと熱的に接続されている構成を簡易な構造で実現することができる。更に、複数の発光素子で発生した熱を、複数の第１壁部のそれぞれ、複数の第２壁部のそれぞれ、及び枠部を介して第１板状部側から第２板状部側に、効率良く且つ確実に移動させることができる。

【0010】

本発明の光照射装置は、［４］「前記複数の第１凸部のそれぞれ及び前記複数の第２凸部のそれぞれは、四角柱状に形成されている、上記［２］又は［３］に記載の光照射装置」であってもよい。当該［４］に記載の光照射装置によれば、冷却液の流れに乱流が発生しやすくなるため、冷却部による冷却効率を向上させることができる。また、冷却部の製造を容易化することができる。

【0011】

本発明の光照射装置は、［５］「前記第２板状部の厚さは、前記第１板状部の厚さよりも大きい、上記［１］～［４］のいずれか一つに記載の光照射装置」であってもよい。当該［５］に記載の光照射装置によれば、第２板状部の熱容量が第１板状部の熱容量よりも大きくなるため、複数の発光素子で発生した熱を第１板状部から第２板状部に効率良く且つ確実に移動させることができる。

【0012】

本発明の光照射装置は、［６］「前記第１方向から見た場合に、前記複数の発光素子が配置されている領域は、少なくとも前記第３方向において、前記複数の第１壁部及び前記複数の第２壁部が配置されている領域に含まれている、上記［１］～［５］のいずれか一つに記載の光照射装置」であってもよい。当該［６］に記載の光照射装置によれば、複数の発光素子を効率良く且つ均一に冷却することができる。

【0013】

本発明の光照射装置は、［７］「前記流入口は、前記第１方向において前記第１板状部と向かい合うように前記第２板状部に形成されている、上記［１］～［６］のいずれか一つに記載の光照射装置」であってもよい。当該［７］に記載の光照射装置によれば、流入口から流入した冷却液が第１板状部に衝突するように流れるため、複数の発光素子をより効率良く冷却することができる。

【0014】

本発明の光照射装置は、［８］「前記冷却部は、前記第２板状部における前記第１板状部とは反対側の表面に設けられた複数の放熱フィンを更に含む、上記［１］～［７］のいずれか一つに記載の光照射装置」であってもよい。当該［８］に記載の光照射装置によれば、第２板状部での放熱性が向上するため、複数の発光素子で発生した熱を第１板状部側から第２板状部側に効率良く且つ確実に移動させることができる。

【0015】

本発明の光照射装置は、［９］「前記第２方向に並んだ前記複数の第１通過部のうちの両端の第１通過部、及び、前記第２方向に並んだ前記複数の第２通過部のうちの両端の第２通過部の少なくとも一方は、前記枠部に臨んでいる、上記［１］～［８］のいずれか一つに記載の光照射装置」であってもよい。当該［９］に記載の光照射装置によれば、複数の発光素子で発生した熱を枠部から冷却液にも効果的に移動させることができる。

【0016】

本発明の光照射装置は、［１０］「前記第１方向から見た場合に、前記複数の発光素子のうちの一部の発光素子は、前記枠部と重なっている、上記［９］に記載の光照射装置」であってもよい。当該［１０］に記載の光照射装置によれば、複数の発光素子が配置される領域を広げて、光照射部の発光面積を広げることができる。また、複数の発光素子が配置される密度を高めて、光照射部の全体としての発光強度を高めることができる。更に、複数の光照射部がアレイ状に並べられる場合には、隣り合う光照射部の間に、発光素子の配置が疎になる領域が生じにくくなるため、複数の光照射部の全体として均一な発光面を得ることができる。

【0017】

本発明の光照射装置は、［１１］「前記流入口が前記第２板状部に形成されている場合には、前記複数の第１壁部及び前記複数の第２壁部のうち前記第３方向において前記流入口に最も近い壁部は第１壁部であり、前記流入口が前記第１板状部に形成されている場合には、前記複数の第１壁部及び前記複数の第２壁部のうち前記第３方向において前記流入口に最も近い壁部は第２壁部である、上記［１］～［１０］のいずれか一つに記載の光照射装置」であってもよい。当該［１１］に記載の光照射装置によれば、流入口が第２板状部に形成されている場合、流入口から流入した冷却液が、流入口に最も近い第１壁部が有する複数の第１通過部に向かう際に、冷却液の流れの向きが大きく変えられることとなり、第２方向において冷却液の流速が均一化されるため、複数の発光素子をより均一に冷却することができる。同様に、流入口が第１板状部に形成されている場合、流入口から流入した冷却液が、流入口に最も近い第２壁部が有する複数の第２通過部に向かう際に、冷却液の流れの向きが大きく変えられることとなり、第２方向において冷却液の流速が均一化されるため、複数の発光素子をより均一に冷却することができる。

【発明の効果】

【0018】

本発明によれば、複数の発光素子を均一に冷却することができる光照射装置を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】一実施形態の光照射装置の構成図である。

【図2】図１に示される光照射部の底面図である。

【図3】図２に示されるIII－III線に沿っての光照射部の断面図である。

【図4】図１に示される冷却部の平面図である。

【図5】図４に示されるＸ方向に垂直な面に沿っての冷却部の断面図である。

【図6】図４に示されるＸ方向に垂直な面に沿っての冷却部の一部分の断面図である。

【図7】図４に示されるＹ方向に垂直な面に沿っての第１壁部の一部分の断面図である。

【図8】図４に示されるＹ方向に垂直な面に沿っての第２壁部の一部分の断面図である。

【図9】変形例の冷却部の平面図である。

【図10】変形例の冷却部の平面図である。

【図11】変形例の冷却部の平面図である。

【図12】Ｘ方向に垂直な面に沿っての変形例の冷却部の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

【0021】

図１に示されるように、光照射装置１は、光照射ユニット２と、電源ユニット３と、チラー４と、を備えている。光照射ユニット２は、光照射部１０及び冷却部２０によって構成されている。光照射部１０は、Ｚ方向（第１方向）に垂直な面に沿って二次元に配置された複数の発光素子１１を含んでいる。冷却部２０は、流入口２０ａ及び流出口２０ｂを有している。冷却部２０は、流入口２０ａから流出口２０ｂに冷却液を流通させることで複数の発光素子１１を冷却する。電源ユニット３は、光照射部１０と電気的に接続されている。電源ユニット３は、光照射部１０に電力を供給する。チラー４は、配管５を介して冷却部２０の流入口２０ａと接続されていると共に、配管６を介して冷却部２０の流出口２０ｂと接続されている。チラー４は、冷却液を冷却しつつ、冷却部２０に冷却液を循環供給する。一例として、光照射装置１は、Ｚ方向に垂直な面に沿って搬送される印刷物に対して、複数の発光素子１１から出射された紫外線を照射することで、当該印刷物のインクを乾燥させるために用いられる。

【0022】

図２に示されるように、光照射部１０では、複数のベース１２によって複数の発光素子１１が支持されている。各発光素子１１は、例えば、紫外線を出射するＬＥＤ素子である。複数のベース１２は、Ｘ方向（第１方向に垂直な第２方向）に並んでいる。各ベース１２は、例えば、Ｚ方向を厚さ方向として矩形板状に形成されている。各ベース１２は、熱伝導性に優れた材料（例えば、銅、アルミニウム、窒化アルミニウム等）によって形成されている。各ベース１２において、複数の発光素子１１は、例えば、Ｘ方向を行方向とし且つＹ方向（第１方向及び第２方向の両方向に垂直な第３方向）を列方向としてマトリックス状に配置されている。複数の発光素子１１が配置されている領域Ｒ１は、例えば、Ｘ方向を長辺方向とする矩形状である。

【0023】

光照射部１０の構成の一例について、より詳細に説明する。図３は、図２に示されるIII－III線に沿っての光照射部１０の断面図である。図３に示されるように、ベース１２上には、絶縁層１３が形成されており、絶縁層１３上には、第１電極パターン１４、第２電極パターン１５、及び複数の実装パターン１６が形成されている。第１電極パターン１４及び第２電極パターン１５は、それぞれ、Ｘ方向に延在している。複数の実装パターン１６は、第１電極パターン１４と第２電極パターン１５との間において、Ｘ方向を行方向とし且つＹ方向を列方向としてマトリックス状に配置されている。複数の実装パターン１６のうち、第１電極パターン１４に隣接した状態でＸ方向に並んでいる複数の実装パターン１６は、第１電極パターン１４と一体で形成されている。

【0024】

各発光素子１１は、接合層１７を介して各実装パターン１６上に配置されている。接合層１７は、例えば、半田層であり、発光素子１１のアノードと実装パターン１６とを接合している。隣り合う一対の発光素子１１に着目すると、第１電極パターン１４側の発光素子１１のカソードと、第２電極パターン１５側の発光素子１１が配置された実装パターン１６とには、ワイヤ１８が掛け渡されている。第２電極パターンに隣接している発光素子１１については、当該発光素子１１のカソードと第２電極パターン１５とにワイヤ１８が掛け渡されている。電源ユニット３（図１参照）は、第１電極パターン１４及び第２電極パターン１５を介して複数の発光素子１１に電力を供給し、複数の発光素子１１を点灯させる。なお、接合層１７は、半田層に限定されず、ロウ材等の金属接合材からなる層であってもよい。また、各発光素子１１は、バンプ接合等の接合方法によって各実装パターン１６上に実装されていてもよい。

【0025】

図４及び図５に示されるように、冷却部２０は、第１板状部２１と、第２板状部２２と、複数の第１壁部２３と、複数の第２壁部２４と、枠部２５と、を含んでいる。第１板状部２１、第２板状部２２、複数の第１壁部２３、複数の第２壁部２４、及び枠部２５は、熱伝導性及び加工性に優れた材料（例えば、銅、アルミニウム等）によって中実で形成されている。

【0026】

第１板状部２１及び第２板状部２２は、Ｚ方向において向かい合っている。第１板状部２１及び第２板状部２２は、それぞれ、例えば、Ｚ方向を厚さ方向とし且つＸ方向を長辺方向として矩形板状に形成されている。第２板状部２２の厚さは、第１板状部２１の厚さよりも大きい。第１板状部２１は、複数の発光素子１１（図３参照）と熱的に接続されている。より具体的には、第１板状部２１は、第２板状部２２とは反対側から第１板状部２１に複数のベース１２（図３参照）が接触させられることで、複数の発光素子１１と熱的に接続されている。第１板状部２１と各ベース１２との間には、サーマルグリース等の熱伝導部材が配置されてもよい。なお、図４では、見易さの観点から、後述する複数の第１凸部２７及び複数の第２凸部２９にハッチングを付している。

【0027】

各第１壁部２３は、第１板状部２１と第２板状部２２との間においてＸ方向に延在している。複数の第１壁部２３は、第１板状部２１と第２板状部２２との間においてＹ方向に並んでいる。各第２壁部２４は、第１板状部２１と第２板状部２２との間においてＸ方向に延在している。複数の第２壁部２４は、第１板状部２１と第２板状部２２との間においてＹ方向に並んでいる。各第１壁部２３と各第２壁部２４とは、互いに離間した状態で交互に配置されている。枠部２５は、第１板状部２１と第２板状部２２との間において、複数の第１壁部２３及び複数の第２壁部２４を囲んでいる。枠部２５は、例えば、Ｘ方向を長辺方向として矩形枠状に形成されている。枠部２５における内側の側面の各隅部には、ラウンド状の面取りが施されている。一例として、Ｚ方向における各第１壁部２３の高さ、Ｚ方向における各第２壁部２４の高さ、及びＺ方向における枠部２５の高さは、実質的に等しい。

【0028】

流入口２０ａは、複数の第１壁部２３及び複数の第２壁部２４に対してＹ方向における一方の側に配置されている。流出口２０ｂは、複数の第１壁部２３及び複数の第２壁部２４に対してＹ方向における他方の側に配置されている。本実施形態では、流入口２０ａ及び流出口２０ｂは、それぞれ、Ｚ方向において第１板状部２１と向かい合うように第２板状部２２に形成されている。流入口２０ａ及び流出口２０ｂは、Ｚ方向から見た場合に、Ｘ方向における枠部２５の中心においてＹ方向に並んでいる。

【0029】

各第１壁部２３は、冷却液を通過させる複数の第１通過部２３ａを有している。各第２壁部２４は、冷却液を通過させる複数の第２通過部２４ａを有している。複数の第１通過部２３ａは、Ｘ方向に並んでおり、Ｚ方向において第２板状部２２側に片寄っている。つまり、Ｚ方向における各第１通過部２３ａの中心は、Ｚ方向における第１壁部２３の中心に対して第２板状部２２側に位置している。複数の第２通過部２４ａは、Ｘ方向に並んでおり、Ｚ方向において第１板状部２１側に片寄っている。つまり、Ｚ方向における各第２通過部２４ａの中心は、Ｚ方向における第２壁部２４の中心に対して第１板状部２１側に位置している。

【0030】

図４、図６及び図７に示されるように、各第１壁部２３は、第１本体部２６と、複数の第１凸部２７と、を含んでいる。第１本体部２６は、Ｘ方向に延在している。複数の第１凸部２７は、Ｘ方向に並んでいる。各第１凸部２７は、第１本体部２６から第２板状部２２側に突出しており、四角柱状に形成されている。各第１通過部２３ａは、隣り合う一対の第１凸部２７の間の領域である。第１本体部２６及び複数の第１凸部２７は、第１板状部２１と一体で形成されている。これにより、第１本体部２６は、第１板状部２１と熱的に接続されている。各第１凸部２７は、ロウ材３１によって第２板状部２２と接合されている。ロウ材３１は、各第１凸部２７の頂面２７ａと、第２板状部２２における第１板状部２１側の表面２２ａとの間に配置されている。これにより、各第１凸部２７は、第２板状部２２と熱的に接続されている。つまり、各第１壁部２３は、第１板状部２１及び第２板状部２２のそれぞれと熱的に接続されている。各第１壁部２３において、Ｘ方向に並んだ複数の第１通過部２３ａのうちの両端の第１通過部２３ａは、枠部２５に臨んでいる。つまり、両端の第１通過部２３ａのそれぞれにおいては、枠部２５の内側の面が当該第１通過部２３ａに露出している。

【0031】

図４、図６及び図８に示されるように、各第２壁部２４は、第２本体部２８と、複数の第２凸部２９と、を含んでいる。第２本体部２８は、Ｘ方向に延在している。複数の第２凸部２９は、Ｘ方向に並んでいる。各第２凸部２９は、第２本体部２８から第１板状部２１側に突出しており、四角柱状に形成されている。各第２通過部２４ａは、隣り合う一対の第２凸部２９の間の領域である。第２本体部２８及び複数の第２凸部２９は、第２板状部２２と一体で形成されている。これにより、第２本体部２８は、第２板状部２２と熱的に接続されている。各第２凸部２９は、ロウ材３１によって第１板状部２１と接合されている。ロウ材３１は、各第２凸部２９の頂面２９ａと、第１板状部２１における第２板状部２２側の表面２１ａとの間に配置されている。これにより、各第２凸部２９は、第１板状部２１と熱的に接続されている。つまり、各第２壁部２４は、第１板状部２１及び第２板状部２２のそれぞれと熱的に接続されている。各第２壁部２４において、Ｘ方向に並んだ複数の第２通過部２４ａのうちの両端の第２通過部２４ａは、枠部２５に臨んでいる。つまり、両端の第２通過部２４ａのそれぞれにおいては、枠部２５の内側の面が当該第２通過部２４ａに露出している。

【0032】

枠部２５は、第１板状部２１と一体で形成されている。枠部２５は、ロウ材３１によって第２板状部２２と接合されている。ロウ材３１は、枠部２５における第２板状部２２側の表面２５ａと、第２板状部２２の表面２２ａとの間に配置されている。これにより、枠部２５は、第１板状部２１及び第２板状部２２のそれぞれと熱的に接続されている。なお、各第１本体部２６の両端部、及び各第２本体部２８の両端部は、枠部２５に接続されている。

【0033】

図４に示されるように、Ｚ方向から見た場合に、各第１通過部２３ａ及び各第２通過部２４ａは、Ｙ方向に平行なラインに沿って一直線状に交互に並んでいる。Ｘ方向における複数の第１通過部２３ａの配列ピッチと、Ｘ方向における複数の第２通過部２４ａの配列ピッチとは、実質的に等しい。図５に示されるように、Ｘ方向から見た場合に、各第１通過部２３ａ及び各第２通過部２４ａは、Ｙ方向に平行なラインに沿ってジグザグ状に交互に並んでいる。図４及び図５に示されるように、光照射装置１では、流入口２０ａが第２板状部２２に形成されており、複数の第１壁部２３及び複数の第２壁部２４のうちＹ方向において流入口２０ａに最も近い壁部が第１壁部２３である。図４に示されるように、Ｚ方向から見た場合に、複数の発光素子１１が配置されている領域Ｒ１は、少なくともＹ方向において、複数の第１壁部２３及び複数の第２壁部２４が配置されている領域Ｒ２に含まれている。本実施形態では、Ｚ方向から見た場合に、複数の発光素子１１のうちの一部の発光素子１１が、枠部２５と重なっている。

【0034】

一例として、Ｚ方向から見た場合に、第１板状部２１の外縁、第２板状部２２の外縁、及び枠部２５の外縁は、互いに一致している。一例として、第１板状部２１、第２板状部２２、複数の第１壁部２３、複数の第２壁部２４、及び枠部２５において、冷却液に晒される表面には、Ｎｉメッキ膜等の腐食防止層が設けられている。一例として、ロウ材３１を構成する材料の熱伝導率は、第１板状部２１、第２板状部２２、複数の第１壁部２３、複数の第２壁部２４、及び枠部２５の材料を構成する材料の熱伝導率よりも高い。

【0035】

以上のように構成された光照射装置１では、電源ユニット３から光照射部１０に電力が供給されることで複数の発光素子１１が点灯させられている間、チラー４によって冷却部２０に冷却液が循環供給される。これにより、冷却液は、冷却部２０において、流入口２０ａから流入し、複数の第１通過部２３ａ及び複数の第２通過部２４ａを通過し、流出口２０ｂから流出する。このとき、図５に矢印で示されるように、冷却液の流れの向きがＺ方向においてジグザグ状に変えられる。複数の発光素子１１で発生した熱は、ベース１２を介して第１板状部２１に伝わり、各第１壁部２３、各第２壁部２４、及び枠部２５を介して第１板状部２１側から第２板状部２２側に移動しつつ、冷却液に伝わる。このようにして、複数の発光素子１１で発生した熱が除去される。

【0036】

以上説明したように、光照射装置１では、第１板状部２１と第２板状部２２との間且つ枠部２５の内側において、各第１壁部２３と各第２壁部２４とが、互いに離間した状態で交互に配置されており、各第１壁部２３では、複数の第１通過部２３ａが第２板状部２２側に片寄っており、各第２壁部２４では、複数の第２通過部２４ａが第１板状部２１側に片寄っている。これにより、流入口２０ａから流出口２０ｂに至る冷却液の流速が均一化され、その結果、冷却部２０による冷却効果がＺ方向に垂直な面に沿って均一化される。更に、冷却液の流れの向きがＺ方向においてジグザグ状に変えられるため、冷却部２０において冷却液との接触面積が増加すると共に冷却液の流れに乱流が発生しやすくなり、その結果、冷却部２０による冷却効率が向上する。また、光照射装置１では、各第１壁部２３、各第２壁部２４、及び枠部２５が、第１板状部２１及び第２板状部２２のそれぞれと熱的に接続されている。これにより、複数の発光素子１１で発生した熱が、各第１壁部２３、各第２壁部２４、及び枠部２５を介して第１板状部２１側から第２板状部２２側に移動しやすくなり、その結果、冷却部２０による冷却効率が向上する。以上により、光照射装置１によれば、複数の発光素子１１を均一に冷却することができる。

【0037】

光照射装置１では、各第１壁部２３が、第１板状部２１と熱的に接続された第１本体部２６と、第２板状部２２と熱的に接続された複数の第１凸部２７と、を含んでおり、各第１通過部２３ａが、隣り合う一対の第１凸部２７の間の領域である。また、各第２壁部２４が、第２板状部２２と熱的に接続された第２本体部２８と、第１板状部２１と熱的に接続された複数の第２凸部２９と、を含んでおり、各第２通過部２４ａが、隣り合う一対の第２凸部２９の間の領域である。これにより、各第１壁部２３において複数の第１通過部２３ａが第２板状部２２側に片寄っており且つ各第２壁部２４において複数の第２通過部２４ａが第１板状部２１側に片寄っている構成を簡易な構造で実現することができる。

【0038】

光照射装置１では、第１本体部２６及び複数の第１凸部２７が、第１板状部２１と一体で形成されており、各第１凸部２７が、ロウ材３１によって第２板状部２２と接合されている。また、第２本体部２８及び複数の第２凸部２９が、第２板状部２２と一体で形成されており、各第２凸部２９が、ロウ材３１によって第１板状部２１と接合されている。更に、枠部２５が、第１板状部２１と一体で形成されており、ロウ材３１によって第２板状部２２と接合されている。これにより、各第１壁部２３、各第２壁部２４、及び枠部２５が、第１板状部２１及び第２板状部２２のそれぞれと熱的に接続されている構成を簡易な構造で実現することができる。更に、複数の発光素子１１で発生した熱を、各第１壁部２３、各第２壁部２４、及び枠部２５を介して第１板状部２１側から第２板状部２２側に、効率良く且つ確実に移動させることができる。

【0039】

光照射装置１では、各第１凸部２７及び各第２凸部２９が四角柱状に形成されている。これにより、冷却液の流れに乱流が発生しやすくなるため、冷却部２０による冷却効率を向上させることができる。また、冷却部２０の製造を容易化することができる。

【0040】

光照射装置１では、第２板状部２２の厚さが第１板状部２１の厚さよりも大きい。これにより、第２板状部２２の熱容量が第１板状部２１の熱容量よりも大きくなるため、複数の発光素子１１で発生した熱を第１板状部２１から第２板状部２２に効率良く且つ確実に移動させることができる。

【0041】

光照射装置１では、Ｚ方向から見た場合に、複数の発光素子１１が配置されている領域Ｒ１が、少なくともＹ方向において、複数の第１壁部２３及び複数の第２壁部２４が配置されている領域Ｒ２に含まれている。これにより、複数の発光素子１１を効率良く且つ均一に冷却することができる。

【0042】

光照射装置１では、流入口２０ａが、Ｚ方向において第１板状部２１と向かい合うように第２板状部２２に形成されている。これにより、流入口２０ａから流入した冷却液が第１板状部２１に衝突するように流れるため、複数の発光素子１１をより効率良く冷却することができる。

【0043】

光照射装置１では、Ｘ方向に並んだ複数の第１通過部２３ａのうちの両端の第１通過部２３ａ、及び、Ｘ方向に並んだ複数の第２通過部２４ａのうちの両端の第２通過部２４ａが、枠部２５に臨んでいる。これにより、複数の発光素子１１で発生した熱を枠部２５から冷却液にも効果的に移動させることができる。

【0044】

光照射装置１では、Ｚ方向から見た場合に、複数の発光素子１１のうちの一部の発光素子１１が、枠部２５と重なっている。これにより、複数の発光素子１１が配置される領域Ｒ１を広げて、光照射部１０の発光面積を広げることができる。また、複数の発光素子１１が配置される密度を高めて、光照射部１０の全体としての発光強度を高めることができる。更に、複数の光照射部１０がアレイ状に並べられる場合には、隣り合う光照射部１０の間に、発光素子１１の配置が疎になる領域が生じにくくなるため、複数の光照射部１０の全体として均一な発光面を得ることができる。

【0045】

光照射装置１では、流入口２０ａが第２板状部２２に形成されており、複数の第１壁部２３及び複数の第２壁部２４のうちＹ方向において流入口２０ａに最も近い壁部が第１壁部２３である。これにより、第２板状部２２に形成された流入口２０ａから流入した冷却液が、流入口２０ａに最も近い第１壁部２３が有する複数の第１通過部２３ａに向かう際に、冷却液の流れの向きが大きく変えられることとなり、Ｘ方向において冷却液の流速が均一化されるため、複数の発光素子１１をより均一に冷却することができる。

【0046】

本発明は、上述した実施形態に限定されない。例えば、光照射装置１は、光照射ユニット２及び電源ユニット３を備え、チラー４を備えていなくてもよい。その場合、チラー４は、外部構成として用意される。或いは、光照射装置１は、光照射ユニット２を備え、電源ユニット３及びチラー４を備えていなくてもよい。その場合、電源ユニット３及びチラー４は、外部構成として用意される。また、光照射ユニット２は、内部構成としてチラー４を含んでいてもよい。また、各発光素子１１は、紫外線以外の波長を有する光を出射する素子であってもよい。

【0047】

流入口２０ａは、Ｚ方向において第１板状部２１と向かい合うように第２板状部２２に形成されていなくてもよい。一例として、流入口２０ａは、枠部２５に形成されていてもよいし、或いは、Ｚ方向において第２板状部２２と向かい合うように第１板状部２１に形成されていてもよい。同様に、流出口２０ｂは、Ｚ方向において第１板状部２１と向かい合うように第２板状部２２に形成されていなくてもよい。一例として、流出口２０ｂは、枠部２５に形成されていてもよいし、或いは、Ｚ方向において第２板状部２２と向かい合うように第１板状部２１に形成されていてもよい。また、冷却部２０は、複数の流入口２０ａを有していてもよい。同様に、冷却部２０は、複数の流出口２０ｂを有していてもよい。また、第２板状部２２の厚さは、第１板状部２１の厚さと等しくてもよいし、或いは、第１板状部２１の厚さよりも小さくてもよい。

【0048】

複数の第１通過部２３ａは、Ｘ方向に並んでおり、Ｚ方向において第２板状部２２側に片寄っているものであれば、隣り合う一対の第１凸部２７の間の領域でなくてもよい。同様に、複数の第２通過部２４ａは、Ｘ方向に並んでおり、Ｚ方向において第１板状部２１側に片寄っているものであれば、隣り合う一対の第２凸部２９の間の領域でなくてもよい。

【0049】

各第１壁部２３は、第１板状部２１及び第２板状部２２のそれぞれと熱的に接続されているものであれば、第１板状部２１と別体で形成されていてもよいし、第２板状部２２と一体で形成されていてもよい。同様に、各第２壁部２４は、第１板状部２１及び第２板状部２２のそれぞれと熱的に接続されているものであれば、第１板状部２１と一体で形成されていてもよいし、第２板状部２２と別体で形成されていてもよい。

【0050】

枠部２５は、第１板状部２１及び第２板状部２２のそれぞれと熱的に接続されているものであれば、第１板状部２１と別体で形成されていてもよいし、第２板状部２２と一体で形成されていてもよい。一例として、枠部２５は、第２板状部２２と一体で形成されており、ロウ材３１によって第１板状部２１と接合されていてもよい。

【0051】

Ｚ方向から見た場合に、複数の発光素子１１が配置されている領域Ｒ１は、Ｙ方向だけでなく、Ｘ方向においても、複数の第１壁部２３及び複数の第２壁部２４が配置されている領域Ｒ２に含まれていてもよい。つまり、Ｚ方向から見た場合に領域Ｒ１の全体が領域Ｒ２に含まれていてもよい。

【0052】

図９に示されるように、各第１凸部２７の側面の角角部、及び各第２凸部２９の側面の角角部には、ラウンド状の面取りが施されていてもよい。また、図１０に示されるように、各第１凸部２７及び各第２凸部２９は、円柱状に形成されていてもよい。これらによれば、各第１通過部２３ａ及び各第２通過部２４ａにおいて、冷却液を滑らかに流通させることができる。

【0053】

図１１に示されるように、Ｚ方向から見た場合に、各第１通過部２３ａ及び各第２通過部２４ａは、Ｙ方向に平行なラインに沿ってジグザグ状に交互に並んでいてもよい。これによれば、冷却液の流れの向きがＺ方向だけでなくＸ方向においてもジグザグ状に変えられるため、冷却部２０において冷却液との接触面積がより増加すると共に冷却液の流れに乱流がより発生しやすくなり、その結果、冷却部２０による冷却効率をより向上させることができる。

【0054】

冷却部２０では、Ｘ方向における複数の第１通過部２３ａの配列ピッチと、Ｘ方向における複数の第２通過部２４ａの配列ピッチとは、実質的に等しくなくてもよい。一例として、Ｘ方向における複数の第１通過部２３ａの配列ピッチ、及びＸ方向における複数の第２通過部２４ａの配列ピッチが、流入口２０ａ及び流出口２０ｂに近付くほど疎（換言すれば、流入口２０ａ及び流出口２０ｂから離れるほど密）となっていてもよい。その場合、複数の発光素子１１をより均一に冷却することができる。

【0055】

図１２に示されるように、冷却部２０は、複数の放熱フィン３２を含んでいてもよい。複数の放熱フィン３２は、第２板状部２２における第１板状部２１とは反対側の表面２２ｂに設けられている。これによれば、第２板状部２２での放熱性が向上するため、複数の発光素子１１で発生した熱を第１板状部２１側から第２板状部２２側に効率良く且つ確実に移動させることができる。

【0056】

光照射装置１では、「Ｘ方向に並んだ複数の第１通過部２３ａのうちの両端の第１通過部２３ａ」及び「Ｘ方向に並んだ複数の第２通過部２４ａのうちの両端の第２通過部２４ａ」の少なくとも一方が枠部２５に臨んでいれば、複数の発光素子１１で発生した熱を枠部２５から冷却液にも効果的に移動させることができる。また、光照射装置１では、流入口２０ａが第１板状部２１に形成されている場合、複数の第１壁部２３及び複数の第２壁部２４のうちＹ方向において流入口２０ａに最も近い壁部が第２壁部２４であってもよい。これによれば、第１板状部２１に形成された流入口２０ａから流入した冷却液が、流入口２０ａに最も近い第２壁部２４が有する複数の第２通過部２４ａに向かう際に、冷却液の流れの向きが大きく変えられることとなり、Ｘ方向において冷却液の流速が均一化されるため、複数の発光素子１１をより均一に冷却することができる。

【符号の説明】

【0057】

１…光照射装置、１０…光照射部、１１…発光素子、２０…冷却部、２０ａ…流入口、２０ｂ…流出口、２１…第１板状部、２２…第２板状部、２３…第１壁部、２３ａ…第１通過部、２４…第２壁部、２４ａ…第２通過部、２５…枠部、２６…第１本体部、２７…第１凸部、２８…第２本体部、２９…第２凸部、３１…ロウ材、３２…放熱フィン、Ｒ１，Ｒ２…領域。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】