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技術 光照射装置および印刷装置

出願人 京セラ株式会社
発明者 蓮沼亮太
出願日 2016年7月7日 (4年5ヶ月経過) 出願番号 2016-134843
公開日 2016年10月27日 (4年2ヶ月経過) 公開番号 2016-185708
状態 特許登録済
技術分野 版および印刷用紙の供給、装着、排除 インクジェット(インク供給、その他) LED素子のパッケージ
主要キーワード 被着領域 紫外線発生光源 斜め格子 酸化ジルコニウム焼結体 光照射デバイス 正格子状 千鳥足状 波長分布特性
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2016年10月27日)のものです。
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図面 (12)

課題

光照射装置使用環境などによらず、光硬化型インク硬化性および密着性を高めることができる光照射装置および印刷装置を提供する。

解決手段

相対的に一方向に移動して光硬化型インク3が被着される対象物4に光を照射するための光照射装置1であって、第1および第2の光照射デバイス2A,2Bを備えており、第1の光照射デバイス2Aの光が照射される第1の照射領域2Aaの対象物4の移動方向における長さLAよりも、第2の光照射デバイス2Bの光が照射される第2の照射領域2Bbの対象物4の移動方向における長さLBが長い。

概要

背景

従来、紫外線照射装置は、医療バイオ分野での蛍光反応観察、殺菌用途、電子部品接着紫外線硬化型樹脂およびインク硬化などを目的に広く利用されている。特に、電子部品の分野などで小型部品の接着などに使われる紫外線硬化型樹脂の硬化や、印刷の分野で使われる紫外線硬化型インクの硬化などに用いられる紫外線照射装置のランプ光源には、高圧水銀ランプメタルハライドランプなどが使用されている。

近年、世界規模地球環境負荷の軽減が切望されていることから、比較的長寿命省エネルギおよびオゾン発生を抑制することができる紫外線発光素子をランプ光源に採用する動き活発になってきている。

ところが、紫外線発光素子の照度は比較的低いため、例えば特許文献1に記載されているように、複数の発光素子を1つの基板に搭載したデバイスを用意し、この複数のデバイスを支持体に搭載した構成のモジュールが一般的に使用され、これによって紫外線硬化型インクの硬化に必要な紫外線照射エネルギを確保している。

しかしながら、紫外線照射装置の使用環境、ならびに紫外線硬化型インクおよび紫外線硬化型インクが被着される対象物記録媒体)の種類によっては、紫外線硬化型インクの硬化性または紫外線硬化型インクと対象物との密着性を高めることが難しいといった問題点があった。

概要

光照射装置の使用環境などによらず、光硬化型インクの硬化性および密着性を高めることができる光照射装置および印刷装置を提供する。 相対的に一方向に移動して光硬化型インク3が被着される対象物4に光を照射するための光照射装置1であって、第1および第2の光照射デバイス2A,2Bを備えており、第1の光照射デバイス2Aの光が照射される第1の照射領域2Aaの対象物4の移動方向における長さLAよりも、第2の光照射デバイス2Bの光が照射される第2の照射領域2Bbの対象物4の移動方向における長さLBが長い。

目的

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、光照射装置の使用環境、ならびに光硬化型インクおよび光硬化型インクが被着される対象物(記録媒体)の種類によらず、光硬化型インクの硬化性および光硬化型インクと対象物との密着性を高めることができる光照射装置および印刷装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

相対的に一方向に移動して光硬化型インクまたは光硬化型樹脂被着される対象物に光を照射するための光照射装置であって、前記対象物の前記光硬化型インクまたは前記光硬化型樹脂の被着面に対向して配置される第1の光照射デバイスと、前記被着面の反対側に位置する非被着面に対向して配置される第2の光照射デバイスとを備えており、前記第1の光照射デバイスの光が前記対象物の前記被着面に対して照射される第1の照射領域の前記対象物の移動方向における長さよりも、前記第2の光照射デバイスの光が前記対象物の前記非被着面に対して照射される第2の照射領域の前記対象物の移動方向における長さが長い、光照射装置。

請求項2

前記第2の照射領域の前記上流側の端部は、前記光硬化型インクまたは前記光硬化型樹脂が前記被着面に対して被着される被着領域の前記上流側の端部よりも前記上流側に位置する、請求項1に記載の光照射装置。

請求項3

前記第1の照射領域の前記対象物の移動方向における上流側および下流側の端部は、前記第2の照射領域の前記上流側および下流側の端部よりも内側に位置する、請求項1または2に記載の光照射装置。

請求項4

前記第1の照射領域の前記上流側の端部と前記第2の照射領域の前記上流側の端部との間の前記移動方向における長さよりも、前記第1の照射領域の前記下流側の端部と前記第2の照射領域の前記下流側の端部との間の前記移動方向における長さが長い、請求項3に記載の光照射装置。

請求項5

相対的に一方向に移動して光硬化型インクまたは光硬化型樹脂が被着される対象物に光を照射するための光照射装置であって、前記対象物の前記光硬化型インクまたは前記光硬化型樹脂の被着面に対向して配置される第1の光照射デバイスと、前記被着面の反対側に位置する非被着面に対向して配置される第2の光照射デバイスとを備えており、前記第1の光照射デバイスの光が前記対象物の前記被着面に対して照射される第1の照射領域のうち前記対象物の移動方向における上流側および下流側の端部は、前記第2の光照射デバイスの光が前記対象物の前記非被着面に対して照射される第2の照射領域のうち前記上流側および下流側の端部よりも内側に位置する、光照射装置。

請求項6

前記第2の照射領域の前記上流側の端部は、前記紫外線硬化型インクまたは前記紫外線硬化型樹脂が前記被着面に対して被着される被着領域の前記上流側の端部よりも前記上流側に位置する、請求項5に記載の光照射装置。

請求項7

前記第1の照射領域の前記上流側の端部と前記第2の照射領域の前記上流側の端部との間の前記移動方向における長さよりも、前記第1の照射領域の前記下流側の端部と前記第2の照射領域の前記下流側の端部との間の前記移動方向における長さが長い、請求項5または6に記載の光照射装置。

請求項8

前記第1の光照射デバイスと前記対象物との距離よりも、前記第2の光照射デバイスと前記対象物との距離が短い、請求項1乃至7のいずれか1項に記載の光照射装置。

請求項9

前記第1の光照射デバイスが発する光のエネルギ密度よりも、前記第2の光照射デバイスが発する光のエネルギ密度が低い、請求項1乃至8のいずれか1項に記載の光照射装置。

請求項10

前記第2の照射領域における前記被着領域に対応する領域の光のエネルギ密度は、前記第2の照射領域におけるその他の領域の光のエネルギ密度よりも低い、請求項1乃至9のいずれか1項に記載の光照射装置。

請求項11

記録媒体に対して印刷を行なう印刷手段と、印刷された前記記録媒体に対して前記記録媒体を対象物として光を照射する請求項1乃至10のいずれか1項に記載の光照射装置とを備える、印刷装置

技術分野

0001

本発明は、紫外線硬化型樹脂塗料硬化に使用される紫外線等の光を照射する光照射装置およびそれを有する印刷装置に関する。

背景技術

0002

従来、紫外線照射装置は、医療バイオ分野での蛍光反応観察、殺菌用途、電子部品接着や紫外線硬化型樹脂およびインクの硬化などを目的に広く利用されている。特に、電子部品の分野などで小型部品の接着などに使われる紫外線硬化型樹脂の硬化や、印刷の分野で使われる紫外線硬化型インクの硬化などに用いられる紫外線照射装置のランプ光源には、高圧水銀ランプメタルハライドランプなどが使用されている。

0003

近年、世界規模地球環境負荷の軽減が切望されていることから、比較的長寿命省エネルギおよびオゾン発生を抑制することができる紫外線発光素子をランプ光源に採用する動き活発になってきている。

0004

ところが、紫外線発光素子の照度は比較的低いため、例えば特許文献1に記載されているように、複数の発光素子を1つの基板に搭載したデバイスを用意し、この複数のデバイスを支持体に搭載した構成のモジュールが一般的に使用され、これによって紫外線硬化型インクの硬化に必要な紫外線照射エネルギを確保している。

0005

しかしながら、紫外線照射装置の使用環境、ならびに紫外線硬化型インクおよび紫外線硬化型インクが被着される対象物記録媒体)の種類によっては、紫外線硬化型インクの硬化性または紫外線硬化型インクと対象物との密着性を高めることが難しいといった問題点があった。

先行技術

0006

特開2008−244165号公報

発明が解決しようとする課題

0007

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、光照射装置の使用環境、ならびに光硬化型インクおよび光硬化型インクが被着される対象物(記録媒体)の種類によらず、光硬化型インクの硬化性および光硬化型インクと対象物との密着性を高めることができる光照射装置および印刷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

本発明の実施形態に係る光照射デバイスは、相対的に一方向に移動して光硬化型インクまたは光硬化型樹脂が被着される対象物に光を照射するための光照射装置であって、前記対象物の前記光硬化型インクまたは前記光硬化型樹脂の被着面に対向して配置される第1の光照射デバイスと、前記被着面の反対側に位置する非被着面に対向して配置される第2の光照射デバイスとを備えており、前記第1の光照射デバイスの光が前記対象物の前記被着面に対して照射される第1の照射領域の前記対象物の移動方向における長さよりも、前記第2の光照射デバイスの光が前記対象物の前記非被着面に対して照射される第2の照射領域の前記対象物の移動方向における長さが長い。

0009

本発明の実施形態に係る光照射デバイスは、相対的に一方向に移動して光硬化型インク
または光硬化型樹脂が被着される対象物に光を照射するための光照射装置であって、前記対象物の前記光硬化型インクまたは前記光硬化型樹脂の被着面に対向して配置される第1の光照射デバイスと、前記被着面の反対側に位置する非被着面に対向して配置される第2の光照射デバイスとを備えており、前記第1の光照射デバイスの光が前記対象物の前記被着面に対して照射される第1の照射領域のうち前記対象物の移動方向における上流側および下流側の端部は、前記第2の光照射デバイスの光が前記対象物の前記非被着面に対して照射される第2の照射領域のうち前記上流側および下流側の端部よりも内側に位置する。

0010

本発明の実施形態に係る印刷装置は、記録媒体に対して印刷を行なう印刷手段と、印刷された前記記録媒体に対して前記記録媒体を対象物として光を照射する上記いずれかの本発明の光照射装置とを有する。

発明の効果

0011

本発明の実施形態に係る光照射デバイスによれば、光照射装置の使用環境、ならびに光硬化型インクおよび光硬化型インクが被着される対象物(記録媒体)の種類によらず、光硬化型インクの硬化性または光硬化型インクと対象物との密着性を高めることができる光照射装置を得ることができる。

図面の簡単な説明

0012

本発明の光照射装置の形態の一例を示す概略図である。
図1に示した光照射装置の光の照射領域と、紫外線硬化型インクの被着される被着領域位置関係を示す模式図である。
図1の光照射装置を構成する光照射デバイス2の平面図である。
図3に示した光照射デバイスの3I−3I線に沿った断面図である。
図3に示した光照射デバイスに放熱用部材を接着した状態を説明する要部断面図である。
図1に示した光照射装置を用いた印刷装置の上面図である。
図6に示した印刷装置の側面図である。
図1に示した光照射装置の第1変形例の光の照射領域と、紫外線硬化型インクの被着される被着領域の位置関係を示す模式図である。
図1に示した光照射装置の第2変形例を示す概略図である。
図1に示した光照射装置の第3変形例を示す概略図である。
図1に示した光照射装置の第4変形例を示す概略図である。

実施例

0013

以下、本発明の光照射装置および印刷装置の実施の形態の例について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下の例は本発明の実施の形態を例示するものであって、本発明はこれらの実施の形態の例に限定されるものではない。

0014

(光照射装置)
図1に示す光照射装置1は、紫外線硬化型インク3を使用するオフセット印刷装置インクジェット印刷装置などの印刷装置に組み込まれて、相対的に一方向に移動して紫外線硬化型インク3が被着される対象物4(記録媒体)に紫外線を照射することで、紫外線硬化型インク3を硬化させる紫外線発生光源として機能する。

0015

光照射装置1は、対象物4の紫外線硬化型インク3の被着面4aに対向して配置される第1の光照射デバイス2Aと、被着面4aの反対側に位置する非被着面4bに対向して配置される第2の光照射デバイス2Bとを備えている。

0016

図2は、次に説明する第1および第2の光照射デバイス2A,2Bの照射領域および紫
外線硬化型インク3が被着される被着領域の位置関係を、対象物4の被着面4a側から透視して模式的に示したものである。

0017

第1の光照射デバイス2Aの光が対象物4の被着面4aに対して照射される第1の照射領域2Aaの対象物4の移動方向における長さLAよりも、第2の光照射デバイス2Bの光が対象物4の非被着面4bに対して照射される第2の照射領域2Bbの対象物4の移動方向における長さLBが長くなっている。また、第1の照射領域2Aaの対象物4の移動方向における上流側および下流側の端部は、第2の照射領域2Bbの上流側および下流側の端部の内側に位置し、かつ、第2の照射領域2Bbの上流側の端部は、紫外線硬化型インク3が被着面4aに対して被着される被着領域3aの上流側の端部よりも上流側に位置している。つまり、対象物4の移動方向の上流側から、第2の照射領域2Bbの上流側の端部、被着領域3aの上流側の端部、第1の照射領域2Aaの上流側の端部、第1の照射領域2Aaの下流側の端部、第2の照射領域2Bbの下流側の端部の順番で位置している。

0018

本例では、第1の照射領域2Aaの対象物4の移動方向における中心と、第2の照射領域2Bbの対象物4の移動方向における中心とが一致している。つまり、第1の照射領域の上流側の端部と第2の照射領域の上流側との間の対象物4の移動方向における長さと、第1の照射領域の下流側の端部と第2の照射領域の下流側との間の対象物4の移動方向における長さとが略同じになっている。

0019

ここで被着領域3aとは、後に説明する印刷手段220などによって紫外線硬化型インク3が被着される領域のことである。例えば、印刷手段220が紫外線硬化型インク3を吐出するインクジェットヘッドの場合には、静止している対象物4に対して紫外線硬化型インク3が被着可能な最大領域のことであり、また、印刷手段220がローラ表面に被着させた紫外線硬化型インク3を対象物4に転写するオフセット印刷機の場合には、対象物4と紫外線硬化型インク3が被着されたローラとが接触する接触領域のことである。

0020

なお、本例では、第1の照射領域2Aaと第2の照射領域2Bbとの対象物4の移動方向に直交する方向の幅は略等しくなっている。そして、第1および第2の照射領域2Aa,2Bbの対象物4の移動方向に直交する方向の幅よりも、被着領域3aの幅が狭くなっている。被着領域3aの幅が狭くなっている理由は、一般的に光が対象物4に対して照射される照射領域の外周では、内周に比べて光のエネルギ密度が低くなる傾向にあることから、対象物4の幅方向において所定の光のエネルギ密度が得られるようにするためである。ここで、対象物4の移動方向における光のエネルギ密度の変化については問題とならない。なぜなら、対象物4に被着された紫外線硬化型インク3は、光のエネルギ密度が低い光の照射領域の外周を通過した後は、必ず所定の光のエネルギ密度が確保された光の照射領域の内周を通過するためである。

0021

上述のように、第1の照射領域2Aaの対象物4の移動方向における長さLAよりも、第2の光照射デバイス2Bの光が対象物4の非被着面4bに対して照射される第2の照射領域2Bbの対象物4の移動方向における長さLBが長くなっており、第1の照射領域2Aaの対象物4の移動方向における上流側および下流側の端部は、第2の照射領域2Bbの上流側および下流側の端部の内側に位置していることから、第1の光照射デバイス2Aで紫外線硬化型インク3を硬化させた後に、対象物4に被着された紫外線硬化型インク3に対して非被着面4b側から第2の光照射デバイス2Bによって紫外線を照射することが可能なため、紫外線硬化型インク3の硬化を十分に行なうことができる光照射装置1とすることができる。非被着面4b側から紫外線を照射するので、対象物4は光透過性の材料であることが好ましい。光透過性の材料としては、プラスチックフィルムなどの透明材料または半透明の材料に限られず、光を透過する材料であればどのような材料であってもよ
い。本例の光は紫外線であるため、紫外線を透過する材料であればどのような材料であってもよい。

0022

また、被着領域3aの上流側の端部よりも第2の光照射領域2Bbの上流側の端部が上流側に位置していることから、紫外線硬化型インク3が被着される前の対象物4に対して紫外線を照射することが可能となり、対象物4の温度を高くすることができるため、対象物4の表面自由エネルギを紫外線硬化型インク3と対象物4との密着性を向上するのに適した状態にすることができる。つまり、光照射装置1の使用環境、ならびに紫外線硬化型インク3や紫外線硬化型インク3が被着される対象物4の種類によらず、紫外線硬化型インク3と紫外線硬化型インク3が被着される対象物4との高い密着性を実現することができる光照射装置1とすることができる。

0023

次に、光照射装置1を構成する光照射デバイス2A,2Bについて図3図4を用いて説明する。

0024

光照射装置デバイス2A,2Bは、一方主面11aに複数の開口部12を有する基板10と、各開口部12内に設けられた複数の接続パッド13と、基体10の各開口部12内に配置され、接続パッド13に電気的に接続された複数の発光素子20と、各開口部12内に充填され、発光素子20を被覆する複数の封止材30とを備えている。

0025

基体10は、第1の絶縁層41および第2の絶縁層42が積層されてなる積層体40と、発光素子20同士を接続する電気配線50とを備え、一方主面11a側から平面視して矩形状であり、この一方主面11aに設けられた開口部12内で発光素子20を支持している。

0026

第1の絶縁層41は、例えば、酸化アルミニウム質焼結体窒化アルミニウム質焼結体ムライト質焼結体およびガラスセラミックスなどのセラミックス、ならびにエポキシ樹脂および液晶ポリマー(LCP)などの樹脂などによって形成される。

0027

電気配線50は、例えば、タングステン(W)、モリブデン(Mo)、マンガン(Mn)および銅(Cu)などの導電性材料によって所定のパターンに形成されており、発光素子20への電流または発光素子20からの電流を供給するための給電配線として機能する。

0028

第1の絶縁層41上に積層された第2の絶縁層42には、第2の絶縁層42を貫通する開口部12が形成されている。

0029

開口部12の各々の形状は、発光素子20の載置面よりも基体10の一方主面11a側で孔径が大きくなるように、その内周面14が傾斜しており、平面視すると、例えば円形状の形状となっている。なお、開口形状は円形状に限られるものではなく、矩形状でもよい。

0030

このような開口部12は、その内周面14で発光素子20の発する光を上方に反射し、光の取り出し効率を向上させる機能を有する。

0031

光の取り出し効率を向上させるため、第2の絶縁層42の材料として、紫外線領域の光に対して、比較的良好な反射性を有する多孔質セラミック材料、例えば、酸化アルミニウム質焼結体、酸化ジルコニウム焼結体および窒化アルミニウム質焼結体によって形成することが好ましい。また、光の取り出し効率を向上させるという観点では、開口部12の内周面14に金属製の反射膜を設けてもよい。

0032

このような開口部12は、基体10の一方主面11aの全体に渡って縦横の並びに配列されている。例えば、千鳥足状に配列され、すなわち複数列ジグザグ状の並びに配列されており、このような配列にすることによって、発光素子20をより高密度に配置することが可能となり、単位面積当たりの照度を高くすることが可能となる。ここで、千鳥足状に配列するとは、斜め格子格子点に位置するように配置することと同義である。

0033

なお、単位面積当たりの照度が十分確保できる場合には、正格子状などに配列してもよく、配列形状に制限を設ける必要はない。

0034

以上のような、第1の絶縁層41および第2の絶縁層42からなる積層体40を備えた基体10は、第1の絶縁層41や第2の絶縁層42がセラミックスなどからなる場合であれば、次のような工程を経て製造される。

0035

まず、従来周知の方法によって製作された複数のセラミックグリーンシートを準備する。開口部12に相当するセラミックグリーンシートには、開口部に対応する穴をパンチングなどの方法によって形成する。次に、電気配線50となる金属ペーストグリーンシート上に印刷(不図示)した上で、この印刷された金属ペーストがグリーンシートの間に位置するようにグリーンシートを積層する。この電気配線50となる金属ペーストとしては、例えばタングステン(W)、モリブデン(Mo)、マンガン(Mn)および銅(Cu)などの金属を含有させたものが挙げられる。次に、上記積層体を焼成して、グリーンシートおよび金属ペーストを併せて焼成することによって、電気配線50および開口部12を有する基体10を形成することができる。

0036

また、第1の絶縁層41や第2の絶縁層42が樹脂からなる場合であれば、基体10の製造方法は、例えば次のような方法が考えられる。

0037

まず、熱硬化性樹脂前駆体シートを準備する。次に、電気配線50となる金属材料からなるリード端子を前駆体シート間に配置させ、かつリード端子を前駆体シートに埋設するように複数の前駆体シートを積層する。このリード端子の形成材料としては、例えば銅(Cu)、銀(Ag)、アルミニウム(Al)、鉄(Fe)−ニッケル(Ni)−コバルト(Co)合金、および鉄(Fe)−ニッケル(Ni)合金などの金属材料が挙げられる。そして、前駆体シートに開口部12に対応する穴をレーザー加工エッチングなどの方法によって形成した後、これを熱硬化させることにより、基体10が完成する。なお、レーザー加工によって開口部12を形成する場合には、前駆体シートを熱硬化させた後に加工してもよい。

0038

一方、基体10の開口部12内には、発光素子20に電気的に接続された接続パッド13と、この接続パッド13に半田、金(Au)線、アルミ(Al)線などの接合材15によって接続された発光素子20と、発光素子20を封止する封止材30とが設けられている。

0039

接続パッド13は、例えば、タングステン(W)、モリブデン(Mo)、マンガン(Mn)および銅(Cu)などの金属材料からなる金属層によって形成されている。なお、必要に応じて、金属層上に、ニッケル(Ni)層、パラジウム(Pd)層および金(Au)層などをさらに積層してもよい。かかる接続パッド13は、半田、金(Au)線、アルミ(Al)線などの接合材15によって発光素子20に接続される。

0040

また、発光素子20は、例えば、ガリウム砒素GaAs)や窒化ガリウム(GaN)などの半導体材料からなるp型半導体層およびn型半導体層をサファイア基板などの素子
基板21上に積層してなる発光ダイオードや、半導体層有機材料からなる有機EL素子などによって構成されている。

0041

この発光素子20は、発光層を有する半導体層22と、基体10上に配置された接続パッド13に半田、金(Au)線、アルミ(Al)線などの接合材15を介して接続された、銀(Ag)などの金属材料からなる素子電極23、24とを備えており、基体10に対してワイヤボンディング接続されている。そして、発光素子20は、素子電極23、24間に流れる電流に応じて所定の波長を持った光を所定の輝度で発する。なお、素子基板21は省略することが可能なのは、周知のとおりである。また、発光素子20の素子電極23、24と接続パッド13との接続は、接合材15に半田などを使用して、従来周知のフリップチップ接続技術によって行なってもよい。

0042

本例では、発光素子20が発する光の波長のスペクトルピークが、例えば280〜440〔nm〕以下のUV光を発するLEDを採用している。つまり、本例では、発光素子20としてUV−LED素子を採用している。なお、発光素子20は、従来周知の薄膜形成技術によって形成される。

0043

そして、かかる発光素子20は、上述した封止材30によって封止されている。

0044

封止材30には、光透過性の樹脂材料などの絶縁材料が用いられており、発光素子20を良好に封止することにより、外部からの水分の浸入を防止したり、あるいは外部からの衝撃を吸収したりして、発光素子20を保護する。

0045

また、封止材30に、発光素子20を構成する素子基板21の屈折率サファイアの場合:1.7)および空気の屈折率(約1.0)の間の屈折率を有する材料、例えばシリコーン樹脂(屈折率:約1.4)などを用いることによって、発光素子20の光の取り出し効率を向上させることができる。

0046

かかる封止材30は、発光素子20を基体10上に実装した後、シリコーン樹脂などの前駆体を開口部12に充填し、これを硬化させることで形成される。

0047

ここまで光照射デバイス2A,2Bの共通部分の説明を行なったが、第1の光照射デバイス2Aと第2の光照射デバイス2Bとの違いは、対象物4の移動方向における光照射デバイス2の長さであり、必要に応じて、光照射デバイス2に配置される発光素子20の数量、配置密度、発する光の波長などを適宜調整すればよい。例えば、第2の光照射デバイスの発する光の波長は370nm以上440nm以下の比較的長いものを採用すれば、対象物4に対する光の透過の度合いが大きくなるため好ましい。第1の光照射デバイス2Aの発する光の波長は、例えば、280nm以上370nm未満とすれば、紫外線硬化型インク3の表面を短時間で硬化することが可能であるため、紫外線硬化型インク3の光重合反応酸素阻害の影響を受けにくくなり、また、370nm以上440nm以下とすれば、紫外線硬化型インク3の内部への光の透過の度合いが大きくなるため、紫外線硬化型インク3の厚みが厚かったとしても十分に硬化させることができるため、必要に応じて適宜調整すればよい。第1の光照射デバイス2A,2Bの発する光の波長は、それぞれ単一の波長である必要はなく、複数の波長を混合してもよい。

0048

なお、本例の光照射デバイス2A,2Bは、特に放熱用部材を有していないが、図5に示すように、基体10の一方主面11aの反対側の他方主面11bにシリコーン樹脂やエポキシ樹脂などの接着剤120を介して、放熱用部材110を接着してもよい。放熱用部材110の形成材料としては、熱伝導率の大きい材料が好ましく、例えば種々の金属材料、セラミックス、樹脂材料が挙げられる。このような構成とすることで、複数の発光素子20の駆動によって発生する熱を光照射デバイス2A,2Bから有効に放熱することができる。

0049

(印刷装置の実施形態)
本発明の印刷装置の実施の形態の一例として、図6および図7に示した印刷装置200を例に挙げて説明する。この印刷装置200は、記録媒体250を搬送するための搬送手段210と、搬送された記録媒体250に印刷を行なうための印刷機構としての印刷手段220と、印刷前後の記録媒体250に対して紫外線を照射する、上述した光照射装置1と、この光照射装置1の発光を制御する制御機構230とを備えている。なお、記録媒体250は上述の対象物4に相当する。

0050

搬送手段210は、記録媒体250を光照射デバイス2B、印刷手段220、光照射デバイス2Aの順に通過するように搬送するためのものであり、載置台211と、互いに対向配置され、回転可能に支持された一対の搬送ローラ212とを含んで構成されている。この搬送手段210は、載置台211によって支持された記録媒体250を一対の搬送ローラ212の間に送り込み、この搬送ローラ212を回転させることにより、記録媒体250を搬送方向へ送り出すためのものである。

0051

印刷手段220は、搬送手段210を介して搬送される記録媒体250に対して、感光性材料を被着させる機能を有している。この印刷手段220は、この感光性材料を含む液滴を記録媒体250に向けて吐出し、記録媒体250に被着させるように構成されている。本例では、感光性材料として紫外線硬化型インク3を採用している。この感光性材料としては、紫外線硬化型インク3の他に、例えば感光性レジストあるいは光硬化型樹脂などが挙げられる。

0052

本例では、印刷手段220としてライン型の印刷手段を採用している。この印刷手段220は、ライン状に配列された複数の吐出孔220aを有しており、この吐出孔220aから紫外線硬化型インク3を吐出するように構成されている。印刷手段220は、吐出孔220aの配列に対して直交する方向に搬送される記録媒体250に対して、吐出孔220aから紫外線硬化型インク3を吐出し、記録媒体250に紫外線硬化型インク3を被着させることにより、記録媒体250に対して印刷を行なう。

0053

なお、本例では、印刷機構としてライン型の印刷手段を例に挙げたが、これに限られるものではなく、例えば、シリアル型の印刷手段を採用してもよいし、ライン型またはシリアル型の噴霧ヘッド(例えばインクジェットヘッド)を採用してもよい。さらに、印刷機構として、記録媒体250に静電気を蓄え、この静電気で感光性材料を被着させる静電式ヘッドを採用してもよいし、記録媒体250を液状の感光性材料に浸して、この感光性材料を被着させる浸液装置を採用してもよい。さらに、印刷機構として刷毛ブラシおよびローラなどを採用してもよい。

0054

印刷装置200において、光照射デバイス2A,2Bで構成される光照射装置1は、搬送手段210を介して搬送される記録媒体250に被着した紫外線硬化型インク3を感光させる機能を担っている。この光照射装置1は、記録媒体250を挟んで対向して設けられている。より具体的には、光照射装置1を構成する第1の光照射デバイス2Aは、印刷手段220に対して搬送方向の下流側の、記録媒体250の紫外線硬化型インク3が被着される面に対向して設けられており、第2の光照射デバイス2Bは、印刷手段220に対して搬送方向の上流側から下流側にかけて、記録媒体250の紫外線硬化型インク3が被着される面と反対側の非被着面に対向して設けられている。また、印刷装置200において、発光素子20は、記録媒体250に被着した感光性材料を露光する機能を担っている。

0055

制御機構230は、光照射装置1の発光を制御する機能を担っている。この制御機構230のメモリには、印刷手段220から吐出される紫外線硬化型インク3を硬化するのが比較的良好になるような光の特徴を示す情報が格納されている。この格納情報の具体例を挙げると、吐出する紫外線硬化型インク3を硬化するのに適した波長分布特性、および発光強度各波長域の発光強度)を表す数値が挙げられる。本例の印刷装置200では、この制御機構230を有することによって、制御機構230の格納情報に基づいて、複数の発光素子20に入力する駆動電流の大きさを調整することもできる。このことから、本例の印刷装置200によれば、使用する紫外線硬化型インク3の特性に応じた適正な紫外線照射エネルギで光を照射することができ、比較的低エネルギの光で紫外線硬化型インク3を硬化させることができる。

0056

この印刷装置200では、搬送手段210が記録媒体250を搬送方向に搬送している。印刷手段220は、搬送されている記録媒体250に対して紫外線硬化型インク3を吐出して、記録媒体250の表面に紫外線硬化型インク3を被着させる。このとき、記録媒体250に被着させる紫外線硬化型インク3は、全面被着であっても、部分被着であっても、所望パターンでの被着であってもよい。この印刷装置200では、記録媒体250に被着した紫外線硬化型インク3に光照射装置1の発する紫外線を照射して、紫外線硬化型インク3を硬化させる。

0057

本例の印刷装置200によれば、光照射装置1の有する上述の効果を奏することができる。

0058

以上、本発明の具体的な実施の形態の例を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の要旨から逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。

0059

例えば、図8に示した第1変形例のように、第1の照射領域2Aaの上流側の端部と第2の照射領域2Bbの上流側との間の対象物4の移動方向における長さLFよりも、第1の照射領域2Aaの下流側の端部と第2の照射領域2Bbの下流側との間の対象物4の移動方向における長さLEが長くなっていてもよい。このような構成とすることで、紫外線硬化型インク3に紫外線を照射する時間を長く確保することができるため、紫外線硬化型インク3の硬化性を高めることができる。

0060

また、図9に示す第2変形例のように、第1の光照射デバイス2Aaと対象物4との距離よりも、第2の光照射デバイス2Bbと対象物4との距離が短くてもよい。このような構成とすることで、第2の光照射デバイス2Bbの発する光のエネルギ密度を低くすることができる。なぜならば、第2の光照射デバイス2Bbと対象物4との距離が短くなっていることから、第2の光照射デバイス2Bbの発する光のエネルギを低くしたとしても、対象物4に対して与える光のエネルギ密度を、対象物4との距離が長い場合と略同等に維持することが可能であるためである。つまり、第1の光照射デバイス2Aaと対象物4との距離よりも、第2の光照射デバイス2Bbと対象物4との距離が短くすることによって、第1の光照射デバイス2Aが発する光のエネルギ密度よりも、第2の光照射デバイス2Bの発する光のエネルギ密度を低くすることが可能となり、第2の光照射デバイス2Bの配置する発光素子20の数量を減らすことが可能となったり、発光素子20に印加する電流量を小さくすることが可能となったりするなど、第2の光照射デバイス2Bひいては光照射装置1の小型化、低価格化および省電力に貢献する。

0061

さらに、図示はしないが、第1の光照射デバイス2Aが発する光のエネルギ密度よりも、第2の光照射デバイス2Bが発する光のエネルギ密度を低くしてもよい。具体的には、第1の光照射デバイス2Aが照射する光のエネルギ密度は3〜6W/cm2であり、第2の光照射デバイス2Bが照射する光のエネルギ密度は3W/cm2以下である。

0062

ここでエネルギ密度とは、単位面積当たりの発光量であり、従来周知の光パワーメーターなどによって測定すればよい。

0063

第2の光照射デバイス2Bが発する光のエネルギ密度を低くするためには、第2の光照射デバイス2Bに配置される複数の発光素子20に印加する電流量を小さくしたり、第2の光照射デバイス2Bに配置される複数の発光素子20の数量を減らしたり、配置密度を小さくしたりすればよい。これによって、第2の光照射デバイス2Bひいては光照射装置1の小型化、低価格化および省電力に貢献する。

0064

また、図10に示す第3変形例のように、第2の照射領域2Bbにおける被着領域3aに対応する光のエネルギ密度は、第2の照射領域2Bbにおけるその他の領域の光のエネルギ密度よりも低くてもよい。このような構成とすることで印刷手段220の印刷性を高く維持することができる。なぜならば、印刷手段220によって対象物4に紫外線硬化型インク3を被着させる際に、対象物4に被着される前に紫外線硬化型インク3に対して紫外線が照射されれば、紫外線硬化型インク3の硬化が始まり、紫外線硬化型インク3と対象物4との密着性、つまり印刷性を高く維持することができないためである。ここで、第2の照射領域2Bbにおける被着領域3aに対応する光のエネルギ密度は、第2の照射領域2Bbにおけるその他の領域の光のエネルギ密度よりも低くてもよいというのは、エネルギ密度がゼロの場合も含んでおり、図11に示す第4変形例のように、被着領域3aに対応する領域に第2の光照射デバイス2Bを設けなくてもよい。または、被着領域3aに対応する領域に第2の光照射デバイス2Bを設けたとしても、この対応する領域に発光素子20を配置しなければよい。

0065

また、印刷装置200の実施の形態の例は、以上の例に限定されない。例えば、軸支されたローラを回転させ、このローラ表面に沿って記録媒体を搬送する、いわゆるオフセット印刷型のプリンタであってもよく、同様の効果を奏する。

0066

上述の実施の形態の例では、インクジェットヘッド220を用いた印刷装置200に光照射デバイス1を適用した例を示しているが、この光照射デバイス1は、例えば対象体表面にスピンコートした光硬化樹脂を硬化させる専用装置など、各種類の光硬化樹脂の硬化にも適用することができる。また、光照射デバイス1を、例えば、露光装置における照射光源などに用いてもよい。

0067

1光照射装置
2光照射デバイス
2A 第1の光照射デバイス
2B 第2の光照射デバイス
2Aa 第1の光照射領域
2Bb 第2の光照射領域
3紫外線硬化型インク
3a被着領域
4対象物4
10基板
11a 一方主面
12 開口部
13接続パッド
14内周面
15接合材
20発光素子
21素子基板
22半導体層
23,24素子電極
30封止材
40積層体
41 第1の絶縁層
42 第2の絶縁層
50電気配線
110放熱用部材
120接着剤
200印刷装置
210 搬送手段
211 載置台
212搬送ローラ
220印刷手段
220a吐出孔
230制御機構
250 記録媒体

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