JP2007276414A - インク硬化装置および印刷システム - Google Patents

Abstract

【課題】搬送対象物に対する紫外線の熱の影響を簡易かつ適切に抑制できる構成を備えたインク硬化装置を提供すること。
【解決手段】インク硬化装置５は、ＵＶインクが塗布された搬送対象物９が搬送される搬送部３４と、搬送対象物９に向かって紫外線を照射してＵＶインクを硬化させる紫外線照射部３５と、搬送部３４と紫外線照射部３５との間に配置され、紫外線照射部３５から搬送対象物９へ照射される紫外線の照射領域を規制するシャッター部材３６と、搬送対象物９の搬送方向Ｖの上流側および下流側にシャッター部材３６を移動させる移動機構３７とを備えている。
【選択図】図４

Description

本発明は、紫外線硬化型のインクを硬化させるインク硬化装置およびこのインク硬化装置を備える印刷システムに関する。

従来から、電子部品等の印刷対象物に対して紫外線硬化型のインクを塗布する印刷ヘッドと、印刷対象物に塗布されたインクを硬化させる紫外線照射装置とを備える印刷装置が知られている（たとえば、特許文献１および２参照）。

特許文献１に記載された印刷装置では、樹脂フィルム等によって形成されるエンボステープと印刷対象物である電子部品とから搬送対象物が構成されており、この搬送対象物が所定の搬送機構によって間欠送りされている。そして、この印刷装置では、エンボステープの部品収納凹部に装填された電子部品へのインクの塗布および塗布されたインクの硬化が行われている。また、この印刷装置では、紫外線照射装置から照射される紫外線の熱の影響でエンボステープが変形するのを防止するために、紫外線照射装置とエンボステープとの間には、所定の窓枠が形成されたマスク板が配置されている。

また、特許文献２に記載された印刷装置は、紫外線照射装置を冷却するための冷却ダクトを備えている。また、この印刷装置は、印刷ヘッドと紫外線照射装置とを覆うカバーを備えるとともに、このカバー内の排気を行うための排気ダクトを備えている。

特開平６−４５４６７号公報 特開２００３−１６５２０８号公報

特許文献１に記載されたエンボステープのように、搬送対象物は、紫外線照射装置から照射される紫外線の熱の影響を受ける。この搬送対象物に対する紫外線の熱の影響を抑制する手段として、特許文献１に記載されたマスク板は有効である。しかしながら、近年、印刷装置で用いられる搬送対象物は多種多様化している。たとえば、電子部品の大きさや配置ピッチ等は多種多様化しており、その結果、電子部品とエンボステープとから構成される搬送対象物も多種多様化する。したがって、特許文献１に記載されたマスク板を用いて多様化する搬送対象物を適切に保護しようとすると、適切な窓枠が形成されたマスク板を搬送対象物ごとに準備する必要が生じる。したがって、マスク板の交換作業およびマスク板の管理が煩雑になる。

特許文献２には、搬送対象物に対する紫外線の熱の影響を抑制するための具体的な手段は開示されていない。

そこで、本発明の課題は、搬送対象物に対する紫外線の熱の影響を簡易かつ適切に抑制できる構成を備えたインク硬化装置およびこのインク硬化装置を備えた印刷システムを提供することにある。

上記の課題を解決するため、本発明のインク硬化装置は、紫外線硬化型のインクが塗布された印刷部を有する搬送対象物が搬送される搬送部と、搬送対象物に向かって紫外線を照射してインクを硬化させる紫外線照射部と、搬送部と紫外線照射部との間に配置され、紫外線照射部から搬送対象物へ照射される紫外線の照射領域を規制するシャッター部材と、搬送対象物の搬送方向の上流側および下流側にシャッター部材を移動させる移動機構とを備えるとともに、シャッター部材として、搬送方向の上流側に配置され、移動機構によって移動する第１シャッター部材と、搬送方向の下流側に配置され、移動機構によって移動する第２シャッター部材とを備えることを特徴とする。

本発明のインク硬化装置は、紫外線照射部から搬送対象物へ照射される紫外線の照射領域を規制するシャッター部材と、シャッター部材を搬送対象物の搬送方向の上流側および下流側に移動させる移動機構とを備えている。そのため、搬送方向の上流側および下流側に移動するシャッター部材によって、搬送対象物へ照射される紫外線の照射領域を適切に設定できる。たとえば、搬送対象物が基板とその基板上に実装された電子部品とから構成される場合であれば、電子部品の大きさや配置ピッチ等に合わせて、紫外線の照射領域を適切に設定できる。その結果、シャッター部材を移動させるという簡易な構成で、インクを硬化させたい部分にのみ紫外線を照射することが可能となり、搬送対象物に対する紫外線の熱の影響を適切に抑制できる。

また、本発明のインク硬化装置は、シャッター部材として、搬送方向の上流側に配置される第１シャッター部材と、搬送方向の下流側に配置される第２シャッター部材とを備えている。そのため、紫外線照射部に対する搬送方向の上流側の紫外線の照射範囲と搬送方向の下流側の紫外線の照射範囲とを、紫外線照射部を中心にして適切に設定することが可能になる。

また、上記の課題を解決するため、本発明のインク硬化装置は、紫外線硬化型のインクが塗布された印刷部を有する搬送対象物が搬送される搬送部と、搬送対象物に向かって紫外線を照射してインクを硬化させる紫外線照射部と、搬送部と紫外線照射部とが収納される筐体と、搬送対象物または筐体内の温度を検出する温度検出器と、温度検出器の検出結果に基づいて筐体内の排気を行う排気手段とを備えることを特徴とする。

本発明のインク硬化装置は、搬送対象物または筐体内の温度を検出する温度検出器と、温度検出器の検出結果に基づいて筐体内の排気を行う排気手段とを備えている。そのため、温度検出器の検出結果に基づいて、搬送対象物に対する紫外線の熱の影響を抑制するように筐体内部の排気を行うことができる。すなわち、温度検出器の検出結果に基づく排気手段での排気によって、搬送対象物の温度を所定温度以下に維持することが可能となる。その結果、温度検出器と排気手段とを用いた簡易な構成で、搬送対象物に対する紫外線の熱の影響を適切に抑制できる。

本発明において、インク硬化装置は、排気手段に加え、紫外線照射部の温度上昇を防止するために、筐体内の空気を吸引して紫外線照射部の冷却を行う冷却手段を備えることが好ましい。このように構成すると、温度検出器の検出結果にかかわらず、筐体内の空気を吸引して、紫外線照射部の温度上昇を適切に防止できる。

本発明のインク硬化装置は、搬送対象物にインクを塗布するインク塗布装置と、搬送対象物にインクを塗布するインク塗布装置と、搬送対象物をインク塗布装置に供給する搬送対象物供給装置と、インク硬化装置でインクが硬化された後の搬送対象物を巻き取る搬送対象物巻取装置と、搬送対象物を間欠的に搬送する搬送装置とを備える印刷システムに用いることができる。この印刷システムでは、搬送方向に移動するシャッター部材によって、間欠的に搬送される搬送対象物の搬送ピッチに応じて、搬送対象物へ照射される紫外線の照射領域を設定できる。そのため、より適切に、インクを硬化させたい部分にのみ紫外線を照射することができる。

本発明の印刷システムでは、たとえば、搬送対象物供給装置から供給される搬送対象物と、搬送対象物巻取装置で巻き取られる搬送対象物とがつながっている。このように構成された印刷システムでは、インク硬化装置において、必要以上の紫外線が、紫外線照射部から搬送対象物に照射されやすくなるが、本発明のインク硬化装置を用いることで、紫外線の照射領域を適切に設定することができ、その結果、搬送対象物に対する紫外線の熱の影響を抑制することが可能になる。

以上説明したように、本発明にかかるインク硬化装置および印刷システムでは、簡易な構成で、搬送対象物に対する紫外線の熱の影響を適切に抑制できる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。

（印刷システムの概略構成）
図１は、本発明の実施の形態にかかる印刷システム１の概略構成を示す図である。図２（Ａ）は、図１に示す搬送対象物９の一例を拡大して示す拡大平面図であり、図２（Ｂ）は、図１に示す搬送対象物９の他の例を拡大して示す拡大平面図である。

本形態の印刷システム１は、テープ状の基板２に実装された半導体チップ等の電子部品３の上面（図２の紙面手前側の面）に、紫外線硬化型のインク（以下、ＵＶインクとする）で所定の文字等を印刷するためのシステムである。この印刷システム１は、図１に示すように、テープ状の基板２に実装された電子部品３の上面にＵＶインクを塗布するインク塗布装置４と、電子部品３に塗布されたＵＶインクを硬化させるインク硬化装置５と、電子部品３が実装された基板２をインク塗布装置４へ供給する基板供給装置６と、インク硬化装置５から搬出される基板２を巻き取る基板巻取装置７と、インク塗布装置４でＵＶインクが適切に塗布されたか否かを検査する検査装置８とを備えている。

なお、本形態では、基板２と電子部品３とによって印刷システム１内で搬送される搬送対象物９が構成されている。また、本形態では、基板供給装置６は、インク塗布装置４に搬送対象物９を供給する搬送対象物供給装置であり、基板巻取装置７は、インク硬化装置５でＵＶインクが硬化された後の搬送対象物９を巻き取る搬送対象物巻取装置である。

本形態では、図１の左側から右側へ向かう方向（矢印Ｖで示す方向）が基板２の搬送方向である。すなわち、印刷システム１では、基板供給装置６、インク塗布装置４、検査装置８、インク硬化装置５および基板巻取装置７がこの順番で、搬送方向の上流側（図１の左側）から下流側（図１の右側）に向かって配置されている。また、本形態では、インク塗布装置４と検査装置８とインク硬化装置５とが、共通の架台１０に載置されている。

基板供給装置６は、テープ状のスペーサ１１と、インク塗布装置４に供給されるテープ状の基板２とが重なった状態で巻回された基板供給リール１２を備えている。また、基板巻取装置７は、テープ状のスペーサ１１と、インク硬化装置５から搬出されるテープ状の基板２とが重なった状態で巻き取られる基板巻取リール１３を備えている。そして、図１に示すように、基板供給リール１２に巻回された基板２と基板巻取リール１３に巻回される基板２とはつながっている。すなわち、本形態の印刷システム１は、いわゆるリール・ツウ・リールの印刷システムである。なお、基板供給リール１２に巻回された基板２には予め電子部品３が実装されている。

基板２は、フレキシブルな樹脂基板であるＣＯＦ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｆｉｌｍ ｏｒ Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ）テープやＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）テープ等のテープ状の基板である。すなわち、基板２は、ポリイミド等の樹脂で長尺状に形成されている。

具体的には、図２に示すように、基板２は、長手方向（搬送方向Ｖ）に複数の基板片２ａが連なるように形成されている。各基板片２ａは、最終的には分離部２ｂで分離されて所定の製品に搭載される。また、基板２の短手方向端（図２の上下方向端）のそれぞれには、後述のテンションローラ１６および搬送ローラ２５（図１参照）に形成された係合突起（図示省略）と係合して、基板２を搬送方向Ｖへ搬送するための複数の矩形状の係合孔２ｃが所定の形成ピッチＰ（たとえば、５ｍｍ）で長手方向に形成されている。

本形態において、基板２に実装される電子部品３の種類や電子部品３の配置ピッチは多種多様である。すなわち、基板２には、たとえば、図２（Ａ）に示すように、扁平な長方形状のＩＣチップ等の電子部品３が配置ピッチＰ１で実装されたり、図２（Ｂ）に示すように、扁平な正方形状のＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等の電子部品３が配置ピッチＰ２で実装される。そのため、本形態における基板２も実装される電子部品３の種類等によって多種多様である。具体的には、基板２の厚さはたとえば、２０μｍ〜１５０μｍの範囲であり、また、基板２の幅（基板２の短手方向の幅）はたとえば、３５ｍｍ〜７０ｍｍの範囲である。なお、以下では、図２（Ａ）に示す基板２、電子部品３と、図２（Ｂ）に示す基板２、電子部品３とを区別して表記する場合には、図２（Ａ）に示す基板２を基板２１、電子部品３を電子部品３１とし、図２（Ｂ）に示す基板２を基板２２、電子部品３を電子部品３２とする。

ここで、電子部品３の配置ピッチは原則的に係合孔２ｃの形成ピッチＰの整数倍となっている。たとえば、電子部品３１の配置ピッチＰ１は形成ピッチＰの３倍であり、電子部品３２の配置ピッチＰ２は形成ピッチＰの５倍である。

スペーサ１１は、基板供給リール１２や基板巻取リール１３に巻回される基板２を保護するためのものであり、薄い樹脂でテープ状に形成されている。たとえば、スペーサ１１は、カーボンが含有されたポリエチレンテレフタレートで形成されている。

基板供給装置６は、上述した基板供給リール１２の他に、基板２と分離されるスペーサ１１が巻き取られるスペーサ巻取リール１５と、印刷システム１内を搬送される基板２にテンションを与えるために径方向で対向する一対のテンションローラ１６とを備えている。この基板供給装置６では、図１に示すように、基板供給リール１２から供給された基板２が、基板供給装置６の内部で下側に一旦たるんだ後に、テンションローラ１６によって下流側に案内され、インク塗布装置４へ供給される。また、基板２と分離されたスペーサ１１は、スペーサ巻取リール１５に巻き取られる。

テンションローラ１６には、図示を省略するモータが図示を省略するトルクリミッタを介して接続されている。また、テンションローラ１６には、基板２の係合孔２ｃと係合する係合突起（図示省略）が形成されている。このテンションローラ１６は、基板巻取装置７に設けられた後述の搬送ローラ２５と協働して、印刷システム１内を搬送される基板２にテンションを与える。すなわち、テンションローラ１６は、基板２が上流側（図１の左側）に引っ張られるように回転する。

インク塗布装置４は、図示を省略する印刷ヘッドを複数備えている。たとえば、インク塗布装置４は４個の印刷ヘッドを備えており、この４個の印刷ヘッドによって、４個の電子部品３の上面に同時にＵＶインクが塗布される。具体的には、所定の文字列が形成されるように電子部品３の上面に印刷ヘッドによってＵＶインクが塗布される。ＵＶインクが塗布されると、図２に示すように、電子部品３の上面に印刷部１７が形成される。なお、インク塗布装置４でＵＶインクが同時に塗布される電子部品３の数量は４個には限定されず、印刷ヘッドの数量や電子部品３の配置ピッチ等の関係で、３個以下の場合もあれば、５個以上の場合もある。

検査装置８は、検査用のカメラ１８と、カメラ１８での撮影結果を表示するモニタ１９とを備えている。この検査装置８では上述のように、インク塗布装置４で塗布されたＵＶインクによって電子部品３の上面に適切な文字列が形成されたか否かの検査が行われる。

インク硬化装置５では、電子部品３に塗布されたＵＶインクを硬化させる。このインク硬化装置５の詳細な構成については後述する。

基板巻取装置７は、上述の基板巻取リール１３の他に、基板２と重なるスペーサ１１を供給するスペーサ供給リール２４と、基板２を装置内部へ引き込むとともに印刷システム１において基板２（搬送対象物９）を搬送するために径方向で対向する一対の搬送ローラ２５とを備えている。この基板巻取装置７では、図１に示すように、装置内に引き込まれた基板２は、まず、下側にたるみ、その後、スペーサ供給リール２４から供給されるスペーサ９とともに基板巻取リール１３に巻き取られる。

搬送ローラ２５には、図示を省略するモータが図示を省略するトルクリミッタを介して接続されている。また、搬送ローラ２５には、基板２の係合孔２ｃと係合する係合突起（図示省略）が形成されている。本形態の印刷システム１では、この搬送ローラ２５によって基板２の搬送が行われており、搬送ローラ２５は、印刷システム１において、搬送対象物９を搬送する搬送装置となっている。この搬送ローラ２５は、所定量回転した後に一定時間停止するというサイクルを繰り返す。すなわち、搬送ローラ２５は、基板２を間欠的に搬送するように回転と停止を繰り返す。たとえば、搬送ローラ２５は、搬送対象物９の種類に応じて、係合孔２ｃの形成ピッチＰの１〜１０倍の搬送量（搬送ピッチ）で基板２を間欠的に搬送する。

印刷システム１では、搬送ローラ２５によって、基板供給装置６からインク塗布装置４へ間欠的に基板２が供給される。通常の動作モードにおいては、インク塗布装置４では、間欠的に搬送される基板２が停止するごとに、電子部品３の上面にＵＶインクが塗布される。また、検査装置８では、間欠的に搬送される基板２が停止するごとに、ＵＶインクの塗布状態の検査が行われる。ＵＶインクの塗布および検査が終わった基板２は、搬送ローラ２５によって、インク硬化装置５内を間欠的に搬送されて、インク硬化装置５内でＵＶインクの硬化が行われる。また、インク硬化装置５を搬出された基板２は、基板巻取装置７で、スペーサ１１とともに巻き取られる。

（インク硬化装置の構成）
図３は、図１のＸ−Ｘ方向からインク硬化装置５の断面を示す断面図である。図４は、図３のＹ−Ｙ方向からインク硬化装置５の断面を示す断面図である。図５は、図３のＺ−Ｚ方向からシャッター部材３６および移動機構３７周辺の構成を示す平面図である。図６は、図３に示すシャッター部材３６の配置状態を説明するための図である。なお、図５では、便宜上、搬送対象物９の図示を省略している。また、図６では、搬送対象物９の間欠搬送時における搬送対象物９の間欠的な停止状態を示している。さらに、以下の説明では、図３の左右方向を「前後方向」と表記し、特に、図３の左側を「前面側」、右側を「後面側」と表記する。また、図３の上下方向を「上下方向」と表記する。さらに、上述のように、図３の紙面垂直方向を「搬送方向」と表記し、特に、図３の紙面手前側を「下流側」、紙面奥側を「上流側」と表記する。

インク硬化装置５は、図３から図５に示すように、搬送対象物９が搬送される搬送部である搬送路３４と、搬送対象物９に向かって紫外線を照射して印刷部１７のＵＶインクを硬化させる紫外線照射部３５と、上下方向で搬送路３４と紫外線照射部３５との間に配置されたシャッター部材３６と、搬送対象物９の搬送方向Ｖの上流側および下流側にシャッター部材３６を移動させる移動機構３７と、搬送対象物９の上方の温度を検出する温度検出器（温度計）３８と、搬送路３４、紫外線照射部３５およびシャッター部材３６等が収納される筐体３９と、筐体３９の下方へ筐体３９内の排気を行う排気手段４０と、筐体３９の上方へ筐体３９内の空気を吸引して紫外線照射部３５の冷却を行う冷却手段４１と、紫外線照射部３５を上下方向へ案内するために筐体３９に取り付けられた２本の摺動ガイド４２、４２とを備えている。また、インク硬化装置５は上述のように、架台１０に載置されている。

搬送路３４は、図３等に示すように、前後方向の両側に配置された２つのガイド４３、４３を備えている。このガイド４３、４３は、基板２の幅方向（前後方向）両端を支持するとともに、基板２を搬送方向へ案内する。

紫外線照射部３５は、図３および図４に示すように、搬送路３４の上方に配置されている。この紫外線照射部３５は、紫外線ランプ４４と、紫外線ランプ４４の上方に配置され、紫外線ランプ４４が発した光を搬送対象物９に向けて反射する反射板（反射鏡）４５と、紫外線ランプ４４から搬送対象物９へ照射される紫外線の強度を調整する２枚の熱線遮蔽板（熱線カットフィルター）４６、４６と、これらの構成が取り付けられるケース体４７とを備えている。

本形態の紫外線ランプ４４は、真空管の一種であるマグネトロンを利用した無電極型のランプ（マグネトロン式ランプ）である。本形態では、紫外線ランプ４４の内部でマイクロ波を発生させるための永久磁石（図示省略）がケース体４７に収納されている。なお、紫外線ランプ４４は、マグネトロン式ランプには限定されず、発光物質として水銀に加え所定の金属ハロゲン化物質が封入されたメタルハロイドランプであっても良い。また、紫外線ランプ４４は、図４に示すように、搬送方向Ｖでは、紫外線照射部３５の中心位置に配置されている。

２枚の熱線遮蔽板４６、４６は、上下方向に離間した状態で重なるようにケース体４７に取り付けられ、紫外線ランプ４４の下方に配置されている。この熱線遮蔽板４６、４６は、たとえば、ダイクロイックミラーであり、搬送対象物９へ照射される熱線をカットする機能を果たす。また、２枚の熱線遮蔽板４６、４６によって、紫外線ランプ４４が発する紫外線の強度に対して、搬送対象物９へ照射される紫外線の強度が大略２５％まで低減される。

なお、紫外線ランプ４４は、経時的に劣化する。そのため、本形態では、紫外線ランプ４４の劣化の程度に合わせて、紫外線ランプ４４の下方に配置される熱線遮蔽板４６、４６の枚数が変更される。たとえば、インク硬化装置５の稼動開始から所定期間では、紫外線ランプ４４が発する紫外線の強度が高いため、２枚の熱線遮蔽板４６、４６が紫外線ランプ４４の下方に配置される。また、所定期間を経過すると、紫外線ランプ４４が発する紫外線の強度が低下するため、１枚の熱線遮蔽板４６がケース体４７から取り外され、１枚の熱線遮蔽板４６のみが紫外線ランプ４４の下方に配置される。

ケース体４７の前面および後面には、摺動ガイド４２、４２に係合するとともに、摺動性に優れる摺動部材４８、４８が固定されている。この摺動部材４８、４８と、摺動ガイド４２、４２とによって、紫外線照射部３５は、上下方向へスライド可能に構成されている。本形態では、手動で紫外線照射部３５の上下方向のスライドが行われる。具体的には、摺動ガイド４２、４２に沿って手動で、紫外線照射部３５を上下動させ、所定の位置にネジ等の固定手段で紫外線照射部３５を固定する。なお、モータ等の駆動手段を設けて、紫外線照射部３５を自動で上下動させても良い。

この紫外線照射部３５の上下動は、紫外線ランプ４４の劣化の程度に合わせて行われる。たとえば、インク硬化装置５の稼動開始時には、紫外線照射部３５を上限に固定し、その後、紫外線ランプ４４の劣化の程度に合わせて、紫外線照射部３５をしだいに下降させる。本形態では、上述した熱線遮蔽板４６、４６の枚数の調整と、紫外線照射部３５の固定位置の上下方向の調整とによって、紫外線ランプ４４が経時的に劣化した場合であっても、搬送対象物９に対して適切な強度の紫外線を照射することが可能になる。

シャッター部材３６は、紫外線照射部３５から搬送対象物９へ照射される紫外線の照射領域を規制する機能を果たしている。本形態のシャッター部材３６は、搬送方向Ｖの上流側に配置される第１シャッター部材５０と、搬送方向Ｖの下流側に配置される第２シャッター部材５１とから構成されている。具体的には、図５に示すように、紫外線照射部３５の搬送方向Ｖの中心位置ＣＬよりも上流側に第１シャッター部材５０が配置され、第１シャッター部材５０は、中心位置ＣＬよりも上流側で移動可能となっている。また、図５に示すように、中心位置ＣＬよりも下流側に第２シャッター部材５１が配置され、第２シャッター部材５１は、中心位置ＣＬよりも下流側で移動可能となっている。

第１シャッター部材５０および第２シャッター部材５１はともに、たとえば、ステンレス鋼板等の金属薄板で形成されている。この第１シャッター部材５０および第２シャッター部材５１にはそれぞれ、移動機構３７を構成する後述の第１可動ブラケット５３または第２可動ブラケット５５に取り付けるための取付部５０ａ、５１ａが前後方向の外側に突出するように形成されている。また、第１シャッター部材５０および第２シャッター部材５１はともに、図５等に示すように、搬送路３４の上面の前後方向全体を覆っている。すなわち、ガイド４３、４３によって構成される搬送路３４の前後方向の幅よりも、第１シャッター部材５０および第２シャッター部材５１の前後方向の幅が広くなっている。

移動機構３７は、第１シャッター部材５０を移動させるための駆動源となる第１モータ５２および第１シャッター部材５０が取り付けられる第１可動ブラケット５３を備える第１の移動機構と、第２シャッター部材５１を移動させるための駆動源となる第２モータ５４および第２シャッター部材５１が取り付けられる第２可動ブラケット５５を備える第２の移動機構とから構成されている。すなわち、本形態では、第１シャッター部材５０と第２シャッター部材５１とは、別個の移動機構によって、搬送方向Ｖの上流側および下流側に個別に移動可能となっている。

本形態の第１モータ５２および第２モータ５４はともにステッピングモータである。この第１モータ５２および第２モータ５４は、筐体３９の底面部３９ａの下側で、かつ、搬送路３４よりも前後方向の外側に配置された状態で、底面部３９ａの下面側に固定されている。また、第１モータ５２の出力軸５２ａおよび第２モータ５４の出力軸５４ａにはそれぞれ、第１シャッター部材５０または第２シャッター部材５１を移動させるための送りネジ（オネジ）が形成されている。

第１可動ブラケット５３および第２可動ブラケット５５はともにブロック状の部材である。この第１可動ブラケット５３および第２可動ブラケット５５の下端側にはそれぞれ、図３等に示すように、出力軸５２ａ、５４ａのオネジに螺合するメネジが形成された貫通孔５３ａ、５５ａが設けられている。また、第１可動ブラケット５３の上面には第１シャッター部材５０の取付部５０ａが固定され、第２可動ブラケット５５の上面には第２シャッター部材５１の取付部５１ａが固定されている。本形態では、第１モータ５２および第２モータ５４が底面部３９ａの下面側に固定されているため、底面部３９ａには、図５に示すように、第１可動ブラケット５３、第２可動ブラケット５５が搬送方向Ｖの上流側および下流側に移動できるように、開口部３９ｂ、３９ｂが形成されている。

本形態では、第１モータ５２が駆動すると、第１可動ブラケット５３の上面に固定された第１シャッター部材５０が搬送方向Ｖの上流側または下流側に移動する。また、第２モータ５４が駆動すると、第２可動ブラケット５５の上面に固定された第２シャッター部材５１が搬送方向Ｖの上流側または下流側に移動する。たとえば、第１シャッター部材５０は、下流側端が中心位置ＣＬとほぼ一致する位置（図５の二点鎖線で示す位置）から上流側に向かって所定範囲内で移動する。また、第２シャッター部材５１は、上流側端が中心位置ＣＬとほぼ一致する位置（図５の二点鎖線で示す位置）から下流側に向かって所定範囲内で移動する。具体的には、たとえば、基板２の係合孔２ｃの形成ピッチＰが５ｍｍで、搬送ローラ２５による基板２の搬送ピッチが形成ピッチＰの１〜１０倍である場合には、第１シャッター部材５０は、図５の二点鎖線で示す位置から上流側に向かって約２５ｍｍの範囲で移動し、第２シャッター部材５１は、図５の二点鎖線で示す位置から下流側に向かって約２５ｍｍの範囲で移動する。すなわち、第１シャッター部材５０の下流側端と第２シャッター部材５１の上流側端との隙間Ｇ（図５参照）は、たとえば、０〜５０ｍｍとなる。

なお、インク硬化装置５には、第１シャッター部材５０および第２シャッター部材５１を搬送方向Ｖへ案内するガイド部材（図示省略）が設けられており、このガイド部材によって、第１シャッター部材５０および第２シャッター部材５１は搬送方向Ｖの上流側および下流側へ適切に案内される。

上述のように、第１モータ５２や第２モータ５４の駆動に伴い、第１シャッター部材５０や第２シャッター部材５１が移動する。そして、第１シャッター部材５０および第２シャッター部材５１を所定位置に配置することで、紫外線照射部３５から搬送対象物９へ照射される紫外線の照射領域が規制される（すなわち、紫外線の照射範囲が設定される）。

たとえば、基板２１に電子部品３１が実装され、かつ、搬送ローラ２５による間欠的な搬送ピッチが形成ピッチＰの６倍（配置ピッチＰ１の２倍）である場合には、図６（Ａ）に示すように、第１シャッター部材５０および第２シャッター部材５１が配置される。すなわち、基板２１が間欠搬送される際の停止時に、第１シャッター部材５０と第２シャッター部材５１との隙間Ｇの中に２個の電子部品３１が配置されるように、隙間Ｇが設定される。また、基板２１に電子部品３１が実装され、かつ、搬送ローラ２５による間欠的な搬送ピッチが形成ピッチＰの９倍（配置ピッチＰ１の３倍）である場合には、図６（Ｂ）に示すように、第１シャッター部材５０および第２シャッター部材５１が配置される。すなわち、基板２１が間欠搬送される際の停止時に、第１シャッター部材５０と第２シャッター部材５１との隙間Ｇの中に３個の電子部品３１が配置されるように、隙間Ｇが設定される。さらに、基板２２に電子部品３２が実装され、かつ、搬送ローラ２５による間欠的な搬送ピッチが形成ピッチＰの１０倍（配置ピッチＰ２の２倍）である場合には、図６（Ｃ）に示すように、第１シャッター部材５０および第２シャッター部材５１が配置される。すなわち、基板３２が間欠搬送される際の停止時に、第１シャッター部材５０と第２シャッター部材５１との隙間Ｇの中に２個の電子部品３２が配置されるように、隙間Ｇが設定される。このように、第１シャッター部材５０および第２シャッター部材５１は、搬送対象物９の種類や搬送ローラ２５の搬送ピッチに応じて配置される。すなわち、紫外線の照射領域は、搬送対象物９の種類や搬送ローラ２５の搬送ピッチに応じて設定される。

温度検出器３８は、図４等に示すように、上下方向で第１シャッター部材５０と紫外線照射部３５との間に配置されている。この温度検出器３８は、筐体３９の前面側から後面側に向かって伸びるように筐体３９に固定された取付部材５７の先端に固定されている。

排気手段４０は、図３等に示すように、架台１０の内部に配置され筐体３９の内部の空気を吸引する吸引ブロア５８と、吸引ブロア５８と筐体３９の内部とを接続する配管５９と、吸引ブロア５８から架台１０の外部へ排気を行うための配管６０とを備えている。配管５９は、筐体３９の底面部３９ａの略中心位置に形成された開口部に固定されるとともに、架台１０の上面に形成された開口部に挿通されている。吸引ブロア５８には、配管５９の下端が固定されている。また、吸引ブロア５８には配管６０の一端が固定され、配管６０の他端は架台１０の後面側に突出している。吸引ブロア５８によって、筐体３９の内部から吸引された空気は、架台１０の後面側へ排気される。具体的には、図３等に示すように、筐体３９の内部における搬送対象物９の下方の空気が吸引ブロア５８によって吸引されて、架台１０の後面側へ排気される。

本形態では、温度検出器３８の検出結果に基づいて排気手段４０による排気が行われる。すなわち、温度検出器３８によって検出された搬送対象物９の上方の温度が所定の温度を越える場合または所定の温度以上となった場合に、吸引ブロア５８が起動されて排気が行われる。この際には、たとえば、温度検出器３８によって検出された搬送対象物９の上方の温度に応じて、吸引ブロア５８の吸引力を変えながら排気が行われる。すなわち、搬送対象物９の上方の温度が高ければ吸引ブロア５８の吸引力を強くし、搬送対象物９の上方の温度がそれほど高くなければ吸引ブロア５８の吸引力を弱くして、排気が行われる。

具体的には、紫外線による熱の影響で、搬送対象物９に不具合が生じることのないように（たとえば、電子部品３および塗布されたＵＶインクが劣化しないように、また、基板２が変形することがないように）、温度検出器３８の検出結果に基づいて、筐体３９の内部の排気が行われる。すなわち、搬送対象物９の温度を所定温度（たとえば、２００℃）以下に維持するように、排気手段４０によって筐体３９の内部の排気が行われる。

なお、本形態では、排気手段４０によって、筐体３９の下方へ筐体３９内の排気を行っているが、たとえば、筐体３９の後面側に吸引ブロア５８を配置して、筐体３９の後面側へ排気を行っても良い。

冷却手段４１は、図３等に示すように、筐体３９の上方に配置され筐体３９の内部の空気を吸引する吸引ブロア６１と、吸引ブロア６１と筐体３９の内部とを接続する配管６２と、吸引ブロア６１から印刷システム１の外部へ排気を行うための配管６３とを備えている。配管６２は、筐体３９の上面部３９ｂの略中心位置に形成された開口部に固定されている。吸引ブロア６１には、配管６２の上端が固定されている。また、吸引ブロア６１には配管６３の一端が固定されている。

本形態では、図３および図４に示すように、筐体３９の内部における紫外線照射部３５の上方の空気が吸引ブロア６１によって吸引されて、印刷システム１の外部へ排気される。また、本形態の吸引ブロア６１は常時起動されている。すなわち、本形態では、冷却手段４１によって、紫外線照射部３５の上方の空気が常時吸引され、紫外線照射部３５の冷却が常時行われている。

（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態のインク硬化装置５は、紫外線照射部３５から搬送対象物９へ照射される紫外線の照射領域を規制するシャッター部材３６と、シャッター部材３６を搬送方向Ｖの上流側および下流側に移動させる移動機構３７とを備えている。そのため、シャッター部材３６（具体的には第１シャッター部材５０および第２シャッター部材５１）によって、搬送対象物９へ照射される紫外線の照射領域を適切に設定できる。すなわち、シャッター部材３６を移動させるという簡易な構成で、搬送対象物９の、ＵＶインクを硬化させたい部分にのみ紫外線を照射することが可能となり、搬送対象物９に対する紫外線の熱の影響を適切に抑制できる。たとえば、樹脂で形成され、紫外線の熱の影響を受けて変形等の不具合が生じやすい基板２への紫外線の照射時間をシャッター部材３６によって必要最小限に抑えることが可能となる。その結果、基板２の温度が過度に上昇することなく、基板２を適切に保護できる。

特に本形態では、搬送対象物９が搬送ローラ２５によって間欠的に搬送されるため、搬送対象物９の搬送ピッチに応じて、搬送対象物９へ照射される紫外線の照射領域を設定できる。そのため、搬送対象物９の、ＵＶインクを硬化させたい部分にのみ、より適切に紫外線を照射することができる。

また、本形態の印刷システム１のように、いわゆるリール・ツウ・リールの印刷システムでは、必要以上の紫外線が、紫外線照射部３５から搬送対象物９に照射されやすくなるが、本形態のインク硬化装置５では、紫外線の照射領域を適切に設定できるため、搬送対象物９に対する紫外線の熱の影響を抑制することが可能になる。

本形態のインク硬化装置５は、シャッター部材３６として、第１シャッター部材５０と第２シャッター部材５１との２つの部材を備えている。そのため、第１シャッター部材５０によって、紫外線照射部３５の上流側の紫外線の照射範囲を適切に設定でき、第２シャッター部材５１によって、紫外線照射部３５の下流側の紫外線の照射範囲を適切に設定できる。すなわち、搬送方向Ｖにおいて、紫外線照射部３５を中心とした適切な紫外線の照射範囲を設定できる。また、本形態では、第１シャッター部材５０と第２シャッター部材５１とが、搬送方向Ｖの上流側および下流側に個別に移動可能となっているため、紫外線照射部３５を中心とした上流側の照射範囲および下流側の照射範囲を任意に設定できる。

また、本形態のインク硬化装置５は、温度検出器３８と、温度検出器３８の検出結果に基づいて筐体３９内の排気を行う排気手段４０とを備えている。そのため、温度検出器３８の検出結果に基づいて、搬送対象物９に紫外線の熱の影響が生じないように（たとえば、基板２が紫外線の熱で変形等しないように）、筐体３９内部の排気を行うことができる。すなわち、温度検出器３８と排気手段４０とを用いた簡易な構成で、搬送対象物９に対する紫外線の熱の影響を適切に抑制できる。

本形態では、インク硬化装置５は、排気手段４０に加え、紫外線照射部３５の冷却を行う冷却手段４１を備えている。そのため、温度検出器３８の検出結果にかかわらず、筐体３９内の空気を吸引して、紫外線照射部３５の温度上昇を適切に防止できる。また、紫外線照射部３５と搬送対象物９の冷却を別々に行うことができるため、ＵＶインクの印刷条件やＵＶインクの硬化条件等を独立して任意に設定できる。

（他の実施の形態）
上述した形態は、本発明の好適な形態の一例ではあるが、これに限定されるものではなく本発明の要旨を変更しない範囲において種々変形可能である。

上述した形態では、シャッター部材３６は、第１シャッター部材５０と第２シャッター部材５１とから構成され、第１シャッター部材５０および第２シャッター部材５１は、それぞれ別個の移動機構によって、個別に移動可能となっている。この他にもたとえば、１つの移動機構によって、第１シャッター部材５０および第２シャッター部材５１が同時に移動するように構成しても良い。また、第１シャッター部材５０または第２シャッター部材５１のいずれか一方のみを移動可能とし、いずれか他方が固定されても良い。さらに、シャッター部材３６を１つのシャッター部材で構成しても良い。

また、上述した形態では、移動機構３７を構成する第１モータ５２および第２モータ５４はステッピングモータである。この他にもたとえば、第１モータ５２および第２モータ５４は、ＤＣ（直流）モータやＡＣ（交流）モータであっても良い。また、移動機構３７は、ステッピングモータ等の回転型のモータを用いて構成されたものには限定されず、リニアモータやシリンダ等のアクチュエータを用いて構成したものであって良い。

さらに、上述した形態では、温度検出器３８は、上下方向で第１シャッター部材５０と紫外線照射部３５との間に配置されている。この他にもたとえば、温度検出器３８は、上下方向で第１シャッター部材５０または第２シャッター部材５１と搬送路３４との間に配置されても良い。また、搬送路３４の下方に温度検出器３８が配置されても良い。さらに、温度検出器３８によって直接、搬送対象物９の温度を計測しても良い。

さらにまた、上述した形態では、基板２に実装された電子部品３に印刷が行われている。この他にもたとえば、電子部品３が実装されているか否かにかかわらず、基板２に印刷が行われても良い。この場合、電子部品３が実装されていなければ、基板２のみが搬送対象物になる。また、基板２に実装されていない状態の電子部品３のみを搬送して、電子部品３に印刷が行われても良い。この場合、電子部品３のみが搬送対象物となる。

また、上述した形態では、搬送対象物９が間欠的に搬送される印刷システム１を例に実施の形態にかかるインク硬化装置５の構成を説明したが、インク硬化装置５の構成は、搬送対象物９が連続的に搬送される印刷システムにおいても適用可能である。また、インク硬化装置５の構成は、リール・ツー・リールの印刷システム以外の印刷システムにも適用できる。

さらに、上述した形態では、図６に示すように、１回の間欠搬送動作で、ある電子部品３が隙間Ｇの中に入って停止し、次の間欠搬送動作でその電子部品３は、隙間Ｇから外れている。この他にもたとえば、２回等の複数の間欠搬送動作の間、ある電子部品３が隙間Ｇの中に入り続けていても良い。

本発明の実施の形態にかかる印刷システムの概略構成を示す図である。 図２（Ａ）は、図１に示す搬送対象物の一例を拡大して示す拡大平面図であり、図２（Ｂ）は、図１に示す搬送対象物の他の例を拡大して示す拡大平面図である。 図１のＸ−Ｘ方向からインク硬化装置の断面を示す断面図である。 図３のＹ−Ｙ方向からインク硬化装置の断面を示す断面図である。 図３のＺ−Ｚ方向からシャッター部材および移動機構周辺の構成を示す平面図である。 図３に示すシャッター部材の配置状態を説明するための図である。

符号の説明

１ 印刷システム
４ インク塗布装置
５ インク硬化装置
６ 基板供給装置（搬送対象物供給装置）
７ 基板巻取装置（搬送対象物巻取装置）
９ 搬送対象物
１７ 印刷部
２５ 搬送ローラ（搬送装置）
３４ 搬送路（搬送部）
３５ 紫外線照射部
３６ シャッター部材
３７ 移動機構
３８ 温度検出器
３９ 筐体
４０ 排気手段
４１ 冷却手段
５０ 第１シャッター部材
５１ 第２シャッター部材
Ｖ 搬送方向

Claims (5)

1. 紫外線硬化型のインクが塗布された印刷部を有する搬送対象物が搬送される搬送部と、上記搬送対象物に向かって紫外線を照射して上記インクを硬化させる紫外線照射部と、上記搬送部と上記紫外線照射部との間に配置され、上記紫外線照射部から上記搬送対象物へ照射される紫外線の照射領域を規制するシャッター部材と、上記搬送対象物の搬送方向の上流側および下流側に上記シャッター部材を移動させる移動機構とを備えるとともに、
   上記シャッター部材として、上記搬送方向の上流側に配置され、上記移動機構によって移動する第１シャッター部材と、上記搬送方向の下流側に配置され、上記移動機構によって移動する第２シャッター部材とを備えることを特徴とするインク硬化装置。
2. 紫外線硬化型のインクが塗布された印刷部を有する搬送対象物が搬送される搬送部と、上記搬送対象物に向かって紫外線を照射して上記インクを硬化させる紫外線照射部と、上記搬送部と上記紫外線照射部とが収納される筐体と、上記搬送対象物または上記筐体内の温度を検出する温度検出器と、該温度検出器の検出結果に基づいて上記筐体内の排気を行う排気手段とを備えることを特徴とするインク硬化装置。
3. 前記排気手段に加え、前記紫外線照射部の温度上昇を防止するために、前記筐体内の空気を吸引して前記紫外線照射部の冷却を行う冷却手段を備えることを特徴とする請求項２記載のインク硬化装置。
4. 請求項１記載のインク硬化装置と、前記搬送対象物に前記インクを塗布するインク塗布装置と、前記搬送対象物を上記インク塗布装置に供給する搬送対象物供給装置と、前記インク硬化装置で前記インクが硬化された後の前記搬送対象物を巻き取る搬送対象物巻取装置と、前記搬送対象物を間欠的に搬送する搬送装置とを備えることを特徴とする印刷システム。
5. 前記搬送対象物供給装置から供給される前記搬送対象物と、前記搬送対象物巻取装置で巻き取られる前記搬送対象物とがつながっていることを特徴とする請求項４記載の印刷システム。

Images