JP2012232415A - 光照射モジュール、光照射装置および印刷装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】
硬化対象が酸素阻害などの影響を受けやすい紫外線硬化型樹脂などであったとしても、酸素阻害の影響を比較的小さくすることができる光照射モジュール、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。
【解決手段】
本発明に係る光照射モジュールは、相対的に一方向に移動する対象物に光を照射するための光照射モジュールであって、前記対象物の移動方向の上流側に位置する第１の発光素子群および下流側に位置する第２の発光素子群を有し、前記第１の発光素子群に含まれるそれぞれの発光素子へ供給される第１電流と、前記第２の発光素子群に含まれるそれぞれの発光素子へ供給される第２電流とを異ならせることにより、前記第１の発光素子群の発光量と前記第２の発光素子群の発光量とを異ならせる。
【選択図】 図３
硬化対象が酸素阻害などの影響を受けやすい紫外線硬化型樹脂などであったとしても、酸素阻害の影響を比較的小さくすることができる光照射モジュール、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。
【解決手段】
本発明に係る光照射モジュールは、相対的に一方向に移動する対象物に光を照射するための光照射モジュールであって、前記対象物の移動方向の上流側に位置する第１の発光素子群および下流側に位置する第２の発光素子群を有し、前記第１の発光素子群に含まれるそれぞれの発光素子へ供給される第１電流と、前記第２の発光素子群に含まれるそれぞれの発光素子へ供給される第２電流とを異ならせることにより、前記第１の発光素子群の発光量と前記第２の発光素子群の発光量とを異ならせる。
【選択図】 図３
Description
本発明は、紫外線硬化型樹脂や塗料の硬化に使用される光照射モジュール、光照射装置および印刷装置に関する。
従来より、紫外線照射装置は、医療やバイオ分野での蛍光反応観察、殺菌用途、電子部品の接着や紫外線硬化型樹脂及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等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キ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やメタルハライドランプなどが使用されている。
近年、世界規模で地球環境負荷の軽減が叫ばれていることから、比較的長寿命、省エネルギー及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が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、複数の発光素子を一つの基板に搭載したデバイスを用意し、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ている。
しかしながら、紫外線硬化型樹脂の硬化性は、高圧水銀ランプやメタルハライドランプなどをランプ光源として用いた場合に比べて、紫外線発光素子ランプを光源として用いる場合には、酸素阻害などの影響を受け易くなることが最近では分かってきている。
本願発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、硬化対象が酸素阻害などの影響を受けやすい紫外線硬化型樹脂などであったとしても、酸素阻害の影響を比較的小さくすることができる光照射モジュール、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。
本発明に係る光照射モジュールは、相対的に一方向に移動する対象物に光を照射するための光照射モジュールであって、前記対象物の移動方向の上流側に位置する第１の発光素子群および下流側に位置する第２の発光素子群を有し、前記第１の発光素子群に含まれるそれぞれの発光素子へ供給される第１電流と、前記第２の発光素子群に含まれるそれぞれの発光素子へ供給される第２電流とを異ならせることにより、前記第１の発光素子群の発光量と前記第２の発光素子群の発光量とを異ならせることを特徴とする。
また、前記第１の発光素子群の発光量が前記第２の発光素子群の発光量よりも大きくなることを特徴とする。
さらに、相対的に双方向に移動する対象物に光を照射するための光照射モジュールであって、前記対象物の移動方向の一方側に位置する第１の発光素子群および他方側に位置する第２の発光素子群ならびに該第２の発光素子群の他方側に位置する第３の発光素子群を
有し、前記第１の発光素子群に含まれるそれぞれの発光素子へ供給される第１電流および前記第３の発光素子群に含まれるそれぞれの発光素子へ供給される第３電流の少なくとも一方と前記第２の発光素子群に含まれるそれぞれの発光素子へ供給される第２電流とを異ならせることにより、前記第１の発光素子群の発光量および前記第３の発光素子群の発光量の少なくとも一方と前記第２の発光素子群の発光量とを異ならせることを特徴とする。
有し、前記第１の発光素子群に含まれるそれぞれの発光素子へ供給される第１電流および前記第３の発光素子群に含まれるそれぞれの発光素子へ供給される第３電流の少なくとも一方と前記第２の発光素子群に含まれるそれぞれの発光素子へ供給される第２電流とを異ならせることにより、前記第１の発光素子群の発光量および前記第３の発光素子群の発光量の少なくとも一方と前記第２の発光素子群の発光量とを異ならせることを特徴とする。
また、前記第１の発光素子群の発光量および前記第３の発光素子群の発光量の少なくとも一方が、前記第２の発光素子群の発光量よりも大きくなることを特徴とする。
さらに、前記第１の発光素子群の発光量および前記第３の発光素子群の発光量が、前記第２の発光素子群の発光量よりも大きくなることを特徴とする。
また、上述の光照射モジュールと、前記第１電流および前記第２電流を制御する制御手段を備えた、相対的に一方向に移動す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照射モジュールに対する移動方向の上流側に前記第１の発光素子群が、下流側に前記第２の発光素子群が位置していることを特徴とする光照射装置を併せて提供する。
さらに、上述の光照射モジュールと、前記第１電流および前記第２電流ならびに前記第３電流を制御する制御手段とを備えた、相対的に双方向に移動する対象物に光を照射するための光照射装置であって、前記第１の発光素子群および前記第３の発光素子群は、前記制御手段により、それぞれ前記対象物の移動方向の上流側に位置するときにのみ選択的に発光することを特徴とする光照射装置を併せて提供する。
また、上述の光照射モジュールと、前記第１電流および前記第２電流ならびに前記第３電流を制御する制御手段とを備えた、相対的に双方向に移動する対象物に光を照射するための光照射装置であって、前記対象物の移動方向の上流側に前記第１の発光素子群が位置するときは、前記第１の発光素子群の発光量が前記第２の発光素子群の発光量および前記第３の発光素子群の発光量よりも大きくなり、前記対象物の移動方向の上流側に前記第３の発光素子群が位置するときは、前記第３の発光素子群の発光量が前記第２の発光素子群の発光量および前記第１の発光素子群の発光量よりも大きくなることを特徴とする光照射装置を併せて提供する。
さらに、相対的に一方向に移動する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光を照射する、上述の光照射装置とを有することを特徴とする印刷装置を併せて提供する。
また、相対的に双方向に移動する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光を照射する、上述の光照射装置とを有することを特徴とする印刷装置を併せて提供する。
本発明の光照射モジュールによれば、相対的に一方向に移動する対象物に光を照射するための光照射モジュールであって、前記対象物の移動方向の上流側に位置する第１の発光素子群および下流側に位置する第２の発光素子群を有し、前記第１の発光素子群に含まれるそれぞれの発光素子へ供給される第１電流と、前記第２の発光素子群に含まれるそれぞれの発光素子へ供給される第２電流とを異ならせることにより、前記第１の発光素子群の発光量と前記第２の発光素子群の発光量とを異ならせることから、例えば硬化対象が酸素阻害などの影響を受けやすい紫外線硬化型樹脂などであったとしても、酸素阻害の影響を比較的小さくすることができる。
以下、本発明の光照射モジュール、光照射装置および印刷装置について、図面を参照しつつ説明する。
（光照射モジュールの実施形態）
図１および図２に示す光照射モジュール１は、紫外線硬化型インクを使用するオフセット印刷装置やインクジェット印刷装置等の印刷装置に組み込まれ、対象物３に紫外線硬化型インクを被着した後に紫外線を照射することで紫外線硬化型インクを硬化させる紫外線発生光源として機能する。
図１および図２に示す光照射モジュール１は、紫外線硬化型インクを使用するオフセット印刷装置やインクジェット印刷装置等の印刷装置に組み込まれ、対象物３に紫外線硬化型インクを被着した後に紫外線を照射することで紫外線硬化型インクを硬化させる紫外線発生光源として機能する。
光照射モジュール１は、第１主面１１ａに複数の開口部１２を有する基体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、接着剤５０を介して基体１０の他方主面１１ｂに接続される放熱用部材７０とを備えている。
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６０と、を備え、第１主面１１ａ側から平面視して略矩形状を成しており、該第１主面１１ａに設けられた開口部１２内で複数の発光素子２０を支持している。
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。
電気配線６０は、例えば、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、マンガン（Ｍｎ）、銅（Ｃｕ）等の導電性材料により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。
次に、複数の第１の絶縁層４１のうち、最上層の絶縁層４１上に積層された第２の絶縁層４２には、該第２の絶縁層４２を貫通する開口部１２が形成されている。
開口部１２は、各々の形状が発光素子２０の載置面よりも基体１０の第１主面１１ａ側で開口面積が広くなるように、その内周面１４が傾斜しており、平面視すると、例えば、略矩形の形状を成している。なお、開口形状は矩形に限られるものではなく、略円形の形状でもよい。
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。
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のセラミック材料、例えば酸化アルミニウム質焼結体、酸化ジルコニウム質焼結体、および窒化アルミニウム質焼結体により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良い。
このような開口部１２は、基体１０の第１主面１１ａの全体に渡って、例えば、千鳥格子状に配列されている。千鳥格子状に配列することによって、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、千鳥格子に配列するとは、斜め格子の格子点に配することと同義である。
なお、単位面積当たりの照度が十分確保できる場合には、千鳥格子状等に配列してもよく、配列形状に制限を設ける必要はない。
以上のような、第１の絶縁層４１および第２の絶縁層からなる積層体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成る場合、次のような工程を経て製造される。まず、従来周知の方法により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。第２の絶縁層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等の方法により形成する。次に、内部配線６０となる金属ペーストをグリーンシート上に印刷した上で、該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。この内部配線６０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、上記積層体を焼成することにより、グリーンシート、金属ペーストを併せて焼成することによって、内部配線６０を有する基体１０を形成することができる。
また、第１の絶縁層４１や第２の絶縁層４２が樹脂から成る場合、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。まず、熱硬化型樹脂の前駆体シートを準備する。次に、内部配線６０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させ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Ｃｕ、Ａｇ、Ａｌ、鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）−コバルト（Ｃｏ）合金、およびＦｅ−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やエッチング等の方法により形成した上、これを熱硬化させることにより、基体１０が完成する。
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、該接続パッド１３に半田、金（Ａｕ）線、アルミ（Ａｌ）線等の接合材１５により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。
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成る金属層により形成されている。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）層などを更に積層しても良い。かかる接続パッド１３は、半田、金（Ａｕ）線、アルミ（Ａｌ）線等の接合材１５により発光素子２０に接続される。
また、発光素子２０は、例えば、ＧａＡｓやＧａＮ等の半導体材料からなるｐ型半導体層およびｎ型半導体層等をサファイア基板等の素子基板２１上に積層してなる発光ダイオ
ードや、半導体層が有機材料からなる有機ＥＬ素子等により構成されている。
ードや、半導体層が有機材料からなる有機ＥＬ素子等により構成されている。
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）線等の接合材１５を介して接続されたＡｇ等の金属材料から成る素子電極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もった光を所定の輝度で発し、その光を素子基板２１を介して外部へ出射する。なお、素子基板２１は、省略することが可能なのは周知の通りである。
本実施形態では、発光素子２０が発する光の波長のピークスペクトルが、例えば２５０〜３９５〔ｎｍ〕以下のＵＶ光を発するＬＥＤを採用している。つまり、本実施形態では、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り形成される。
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。
封止材３０は、光透過性の樹脂材料等の絶縁材料より形成されており、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、発光素子２０を保護する。
また、封止材３０は、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）と空気の屈折率（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）等より形成されることで、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。
かかる封止材３０は、発光素子２０を基体１０上に実装した後、シリコーン樹脂等の前駆体を開口部１２に充填し、これを硬化させることで形成される。
そして、基体１０の他方主面１１ｂに接着剤５０を介して放熱用部材７０が取着される。
本実施形態の光照射モジュール１の備える発光素子２０は、第１の発光素子群２０ａと第２の発光素子群２０ｂとに区分される。そして、第１の発光素子群２０ａに含まれるそれぞれの発光素子へ供給される電流と第２の発光素子群２０ｂに含まれるそれぞれの発光素子へ供給される電流とを異ならせることができ、結果として、第１の発光素子群２０ａに含まれるそれぞれの発光素子の発光量と、第２の発光素子群２０ｂに含まれるそれぞれの発光素子の発光量とを異ならせることができる。
ここで発光量とは、それぞれの発光素子における光出力と同義であり、従来周知の光パワーメーターなどにより測定すればよい。発光量の単位としてはＷ（ワット）などが用いられる。
第１の発光素子群２０ａと第２の発光素子群２０ｂに接続される電気配線６０はそれぞれ独立して設けられるが、各々の発光素子群２０ａ、２０ｂのそれぞれの発光素子２０同士の接続方法は、全てを直列に接続しても、全てを並列に接続しても、複数の発光素子を並列接続した回路を複数形成し、これらを直列接続してもよく、接続方法を限定する必要はない。
本実施形態の光照射モジュール１は、相対的に一方向に移動する対象物３に光を照射するための光照射モジュールであり、対象物３の移動方向の上流側に第１の発光素子群２０
ａが、下流側に第２の発光素子群２０ｂがそれぞれ配置されている。
ａが、下流側に第２の発光素子群２０ｂがそれぞれ配置されている。
（光照射装置の実施形態）
図３に示す光照射装置１００は、光照射モジュール１と、制御手段１１０とを備えている。
図３に示す光照射装置１００は、光照射モジュール１と、制御手段１１０とを備えている。
制御手段１１０は、光照射モジュール１の備える第１の発光素子群２０ａと第２の発光素子群２０ｂとに供給される電流を制御する機能を有する。
本実施形態の制御手段１１０では、第１の発光素子群２０ａに含まれるそれぞれの発光素子へ供給される電流が、第２の発光素子群２０ｂに含まれるそれぞれの発光素子へ供給される電流よりも大きくされていて、結果として、第１の発光素子群２０ａに含まれるそれぞれの発光素子の発光量は、第２の発光素子群２０ｂに含まれるそれぞれの発光素子の発光量よりも大きくなっている。
本実施形態の制御手段１１０には、パルス電流発生装置と定電流発生装置が組み込まれており、第１の発光素子群２０ａにはパルス電流が供給され、第２の発光素子群２０ｂには定電流が供給される。そして、第１の発光素子群２０ａに供給されるパルス電流の最大値は、第２の発光素子群２０ｂに供給される定電流の最大値の２倍に設定されている。
そして、第１の発光素子群２０ａが対象物３の移動方向の上流側に位置し、第２の発光素子群２０ａが対象物３の移動方向の下流側に位置することから、対象物３は紫外線光の照射を受け始めてから比較的短時間で比較的大きな照度の紫外線光を受けることができる。
ここで照度とは、対象物上における単位面積当たりの光の強さのことであり、対象物３上に紫外線照度計の受光部を設置する従来周知の測定を行えばよい。照度の単位としてはＷ／ｃｍ２などが用いられる。
紫外線硬化型インクは、対象物３に被着されてから紫外線光の照射を受けるまでの間に酸素阻害を受けることが分かっている。ハロゲンランプやメタルハライドランプなどのように広範囲に渡って波長分布を持つ紫外光に対して、紫外線発光素子のように１つまたはいくつかの特定波長のみを発生する紫外光の場合には、紫外線硬化型インクの酸素阻害をより受け易くなることが分かってきている。
しかし、本実施形態の光照射装置１００を用いれば、紫外線硬化型インクの酸素阻害の影響を比較的小さくすることができる。その理由は、次のとおりである。
光照射装置１００が備える光照射モジュール１の有する発光素子２０の発光量がいずれも同じ場合には、光照射モジュール１の紫外線光の照度は、紫外線照射領域内において対象物３の移動方向の略中央部が最も高くなる。一方、本実施形態の光照射装置１００が備える光照射モジュール１の発光素子２０は、第１の発光素子群２０ａと第２の発光素子群２０ｂとに区分され、第１の発光素子群に属するそれぞれの発光素子２０の発光量は、第２の発光素子群に属するそれぞれの発光素子２０の発光量よりも大きくされている。したがって、本実施形態の光照射装置１００が備える光照射モジュール１の紫外線光の照度は、紫外線照射領域内において対象物３の移動方向の上流側に最も高くなる領域が得られる。
つまり、本実施形態の光照射装置１００によれば、紫外線硬化型インクの被着された対象物３に比較的短時間で、比較的大きな照度を与えることができることから、酸素阻害の
影響を比較的小さくすることができる。
影響を比較的小さくすることができる。
（印刷装置の実施形態）
本発明の印刷装置の実施形態として、図４及び図５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２３０（対象物３に相当する）を搬送するための搬送機構２１０と、搬送された記録媒体２３０に印刷を行うための印刷機構としてのインクジェットヘッド２２０と、印刷後の記録媒体２３０に対して紫外光を照射する、上述した光照射装置１００を備えている。
本発明の印刷装置の実施形態として、図４及び図５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２３０（対象物３に相当する）を搬送するための搬送機構２１０と、搬送された記録媒体２３０に印刷を行うための印刷機構としてのインクジェットヘッド２２０と、印刷後の記録媒体２３０に対して紫外光を照射する、上述した光照射装置１００を備えている。
搬送機構１１０は、記録媒体２３０をインクジェットヘッド１２０、光照射装置１００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。この載置台２１１によって支持された記録媒体２３０を一対の搬送ローラ１１２の間に送り込み、該搬送ローラ２１２を回転させることにより、記録媒体２３０を搬送方向へ送り出すためのものである。
インクジェットヘッド２２０は、搬送機構２１０を介して搬送される記録媒体２３０に対して、感光性材料を付着させる機能を有している。このインクジェットヘッド１２０は、この感光性材料を含む液滴を記録媒体２３０に向けて吐出し、記録媒体２３０に被着させるように構成されている。本実施形態では、感光性材料として紫外線硬化型インクを採用している。この感光性材料としては、紫外線硬化型インクの他に、例えば感光性レジスト、光硬化型樹脂などが挙げられる。
本実施形態では、インクジェットヘッド２２０としてライン型のインクジェットヘッドを採用している。このインクジェットヘッド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を吐出するように構成されている。インクジェットヘッド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２３０に対して、吐出孔２２０ａよりインクを吐出させ、記録媒体にインクを被着させることにより、記録媒体２３０に対して印刷を行う。
なお、本実施形態では、印刷機構として、ライン型のインクジェットヘッドを例に挙げたが、これに限られるものではなく、例えば、シリアル型のインクジェットヘッドを採用していてもよいし、ライン型又はシリアル型の噴霧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２３０の静電気を蓄え、かかる静電気で感光性材料を付着させる静電式ヘッドを採用してもよいし、記録媒体２３０を液状の感光性材料に浸して、かかる感光性材料を付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、及びローラを採用してもよい。
印刷装置２００において光照射装置１００は、搬送機構２１０を介して搬送される、感光性材料が付着した記録媒体２３０を感光させる機能を担っている。この光照射装置１００は、搬送方向において、インクジェットヘッド１２０の下流側に設けられている。また、印刷装置２００において光照射モジュール１は、記録媒体２３０に付着した感光性材料を露光する機能を担っている。
この印刷装置２００では、搬送機構２１０が記録媒体２３０を搬送方向に搬送している。インクジェットヘッド２２０は、搬送されている記録媒体２３０に対して紫外線硬化型インクを吐出して、記録媒体２３０の表面に紫外線硬化型インクを付着させる。このとき、記録媒体２３０に付着させる紫外線硬化型インクは、全面付着であっても、部分付着であっても、所望パターンでの付着であってもよい。この印刷装置２００では、記録媒体２３０に付着した紫外線硬化型インクに光照射装置１００の発する紫外線を照射して、紫外
線硬化型インクを硬化させている。
線硬化型インクを硬化させている。
本実施形態の印刷装置２００は、光照射モジュール１の有する効果を享受することができる。そのため、印刷装置２００では、光照射モジュール１の有する第１の発光素子群２０ａに含まれるそれぞれの発光素子の発光量と、第２の発光素子群２０ｂに含まれるそれぞれの発光素子の発光量とを異ならせることができる。結果として、紫外線硬化型インクの被着された対象物３に比較的短時間で、比較的大きな照度を与えることができることから、酸素阻害の影響を比較的小さくすることができる。
以上、本発明の具体的な実施形態を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、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。
例えば、本実施形態の光照射モジュール１は、相対的に一方向に移動する対象物に光を照射するための光照射モジュールであるが、相対的に双方向に移動する対象物に光を照射するための光照射モジュールであってもよい。この場合、光照射モジュール１は第１の発光素子群２０ａと第２の発光素子群２０ｂと、さらに第３の発光素子群２０ｃとを有する。
光照射モジュール１への各発光素子群の配置は、図６のように本実施形態の光照射モジュール１の第１および第２の発光素子群２０ａ、２０ｂに加えて第３の発光素子群２０ｃを有してもよいし、図７のように本実施形態の光照射モジュールの第２の発光素子群２０ｂの一部を第３の発光素子群としてもよい。いずれの場合にも、第１の発光素子群２０ａと第３の発光素子群２０ｃとの間に第２の発光素子群２０ｂを配置する。
図６に示す光照射装置１００では、制御手段１１０により、光照射モジュール１の有する第１の発光素子群２０ａと第３の発光素子群２０ｃとは選択的に発光させられる。具体的には、対象物３の光照射モジュール１に対する移動方向の上流側に第１の発光素子群２０ａが位置する場合には、第１の発光素子群２０ａを発光させ、第３の発光素子群２０ｃを発光させない。逆に、対象物３の光照射モジュールに対する移動方向の上流側に第３の発光素子群２０ｃが位置する場合には、第３の発光素子群２０ｃを発光させ、第１の発光素子群を発光させない。
対象物３の光照射モジュール１に対する移動方向の上流側に第１の発光素子群２０ａが位置するか、第３の発光素子群２０ｃが位置するかは、位置検出手段１２０により判断される。
位置検出手段１２０は、例えば、光照射モジュール１に対象物３の検出センサを設け、該センサからの出力を受け対象物３に対する光照射モジュールの位置関係を検出してもよいし、光照射モジュール１の駆動制御データなどの出力を受け対象物３に対する光照射モジュールの位置関係を検出してもよいし、いかなる方法で対象物３に対する位置関係を検出してもよい（図６および図７では、光照射モジュール１に対象物３の検出センサを設けた実施形態を示している）。
光照射モジュール１の備える第１および第３の発光素子群２０ａ、２０ｃのそれぞれの発光素子２０は、位置検出手段１２０の出力を受けた制御手段１１０により発光させられるか発光しないかが決定される。
そして、第１および第３の発光素子群２０ａ、２０ｃのそれぞれの発光素子２０の発光量は第２の発光素子群２０ｂのそれぞれの発光素子２０の発光量よりも大きくされている。
このような構成とすることで、対象物３が相対的に双方向に移動しても、紫外線硬化型インクの被着された対象物３に比較的短時間で、比較的大きな照度を与えることができることから、酸素阻害の影響を比較的小さくすることができる。
図７に示す光照射装置１００では、制御手段１１０により、光照射モジュール１の有する第１、第２および第３の発光素子群２０ａ、２０ｂ、２０ｃのそれぞれの発光素子２０は同時に発光するが、発光量が次のように異なるように制御される。対象物３の光照射モジュール１に対する移動方向の上流側に第１の発光素子群２０ａが位置する場合には、第１の発光素子群２０ａのそれぞれの発光素子２０の発光量が第２、第３の発光素子群２０ｂ、２０ｃのそれぞれの発光素子２０の発光量よりも大きくされる。逆に、対象物３の光照射モジュール１に対する移動方向の上流側に第３の発光素子群２０ｃが位置する場合には、第３の発光素子群２０ｃのそれぞれの発光素子２０の発光量が第１、第２の発光素子群２０ａ、２０ｂのそれぞれの発光素子２０の発光量よりも大きくされる。
このような構成とすることで、対象物３が相対的に双方向に移動しても、紫外線硬化型インクの被着された対象物３に比較的短時間で、比較的大きな照度を与えることができることから、酸素阻害の影響を比較的小さくすることができるとともに、光照射モジュール１の小型化を同時に実現することができる。
なお、本実施形態の光照射装置１の備える制御手段１１０は、パルス電流を供給するパルス電流発生装置と定電流を供給する定電流発生装置とを有していたが、パルス電流のみを供給してもよいし、定電流のみを供給してもよいし、どのような組み合わせの制御手段１１０であってもよい。制御手段１１０は、各発光素子群を制御する複数の独立した制御手段であってもよい。
また、本実施形態の光照射装置１の備える制御手段１１０は、第１の発光素子群２０ａのそれぞれの発光素子にパルス電流を、第２の発光素子群２０ｂのそれぞれの発光素子に定電流を供給したが、それぞれの発光素子群のそれぞれの発光素子に供給する電流は、パルス電流、定電流などから任意に選択すればよい。パルス電流については、どのようなパルス波形のパルス電流であってもよいので、デューティなどのパラメータを任意に設定すればよい。重要なのは、移動する対象物３の上流側に位置した発光素子群のそれぞれの発光素子の発光量が、他の発光素子群のそれぞれの発光素子の発光量よりも大きくされることである。
１ 光照射モジュール
３ 対象物
１０ 基体
１１ａ 一方主面
１１ｂ 他方主面
１２ 開口部
１３ 接続パッド
１４ 内周面
１５ 接合材
２０ 発光素子
２０ａ 第１の発光素子群
２０ｂ 第２の発光素子群
２０ｃ 第３の発光素子群
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 接着剤
６０ 電気配線
７０ 放熱用部材
１００ 光照射装置
１１０ 制御手段
１２０ 位置検出手段
２００ 印刷装置
２１０ 搬送機構
２１１ 載置台
２１２ 搬送ローラ
２２０ インクジェットヘッド
２２０ａ 吐出孔
２３０ 記録媒体
３ 対象物
１０ 基体
１１ａ 一方主面
１１ｂ 他方主面
１２ 開口部
１３ 接続パッド
１４ 内周面
１５ 接合材
２０ 発光素子
２０ａ 第１の発光素子群
２０ｂ 第２の発光素子群
２０ｃ 第３の発光素子群
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 接着剤
６０ 電気配線
７０ 放熱用部材
１００ 光照射装置
１１０ 制御手段
１２０ 位置検出手段
２００ 印刷装置
２１０ 搬送機構
２１１ 載置台
２１２ 搬送ローラ
２２０ インクジェットヘッド
２２０ａ 吐出孔
２３０ 記録媒体
Claims (10)
- 相対的に一方向に移動する対象物に光を照射するための光照射モジュールであって、
前記対象物の移動方向の上流側に位置する第１の発光素子群および下流側に位置する第２の発光素子群を有し、
前記第１の発光素子群に含まれるそれぞれの発光素子へ供給される第１電流と、前記第２の発光素子群に含まれるそれぞれの発光素子へ供給される第２電流とを異ならせることにより、前記第１の発光素子群の発光量と前記第２の発光素子群の発光量とを異ならせることを特徴とする光照射モジュール。 - 前記第１の発光素子群の発光量が前記第２の発光素子群の発光量よりも大きくなることを特徴とする請求項１に記載の光照射モジュール。
- 相対的に双方向に移動する対象物に光を照射するための光照射モジュールであって、
前記対象物の移動方向の一方側に位置する第１の発光素子群および他方側に位置する第２の発光素子群ならびに該第２の発光素子群の他方側に位置する第３の発光素子群を有し、前記第１の発光素子群に含まれるそれぞれの発光素子へ供給される第１電流および前記第３の発光素子群に含まれるそれぞれの発光素子へ供給される第３電流の少なくとも一方と前記第２の発光素子群に含まれるそれぞれの発光素子へ供給される第２電流とを異ならせることにより、前記第１の発光素子群の発光量および前記第３の発光素子群の発光量の少なくとも一方と前記第２の発光素子群の発光量とを異ならせることを特徴とする光照射モジュール。 - 前記第１の発光素子群の発光量および前記第３の発光素子群の発光量の少なくとも一方が、前記第２の発光素子群の発光量よりも大きくなることを特徴とする請求項３に記載の光照射モジュール。
- 前記第１の発光素子群の発光量および前記第３の発光素子群の発光量が、前記第２の発光素子群の発光量よりも大きくなることを特徴とする請求項４に記載の光照射モジュール。
- 請求項１または請求項２に記載の光照射モジュールと、前記第１電流および前記第２電流を制御する制御手段を備えた、相対的に一方向に移動す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照射モジュールに対する移動方向の上流側に前記第１の発光素子群が、下流側に前記第２の発光素子群が位置していることを特徴とする光照射装置。 - 請求項３または請求項５に記載の光照射モジュールと、前記第１電流および前記第２電流ならびに前記第３電流を制御する制御手段とを備えた、相対的に双方向に移動する対象物に光を照射するための光照射装置であって、
前記第１の発光素子群および前記第３の発光素子群は、前記制御手段により、それぞれ前記対象物の移動方向の上流側に位置するときにのみ選択的に発光することを特徴とする光照射装置。 - 請求項３または請求項４に記載の光照射モジュールと、前記第１電流および前記第２電流ならびに前記第３電流を制御する制御手段とを備えた、相対的に双方向に移動する対象物に光を照射するための光照射装置であって、
前記対象物の移動方向の上流側に前記第１の発光素子群が位置するときは、前記第１の発光素子群の発光量が前記第２の発光素子群の発光量および前記第３の発光素子群の発光量よりも大きくなり、
前記対象物の移動方向の上流側に前記第３の発光素子群が位置するときは、前記第３の発光素子群の発光量が前記第２の発光素子群の発光量および前記第１の発光素子群の発光量よりも大きくなることを特徴とする光照射装置。 - 相対的に一方向に移動する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光を照射する、請求項６に記載の光照射装置とを有することを特徴とする印刷装置。 - 相対的に双方向に移動する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光を照射する、請求項７または請求項８に記載の光照射装置とを有することを特徴とする印刷装置。
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