JP2017043079A - 印刷方法 - Google Patents

Abstract

【課題】被印刷媒体の膨張および収縮による反りの発生を抑制しつつ、光硬化性樹脂の硬化を実現する印刷方法を提供する。【解決手段】第１波長の光よりも波長の異なる第２波長の光に対する吸収率が小さい被印刷媒体に、第１波長の光よりも第２波長の光に対する吸光度が小さい開始剤を有する光硬化性樹脂を積層して対象物を形成し、第１波長の光を照射可能な第１発光素子群２０Ａと、第２波長の光を照射可能な第２発光素子群２０Ｂと、第１波長の光を照射可能な第３発光素子群２０Ｃと、を順に配列した光照射デバイス１を準備し、対象物と光照射デバイスとを相対的に移動させた相対移動状態で、対象物に対して光照射デバイスの第１発光素子群から当該光を照射する工程と、その後、対象物に対して光照射デバイスの第２発光素子群から当該光を照射する工程と、その後、対象物に対して光照射デバイスの第３発光素子群から当該光を照射する工程とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、印刷方法に関する。

従来、紫外線照射装置を用いた印刷方法は、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性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。

近年、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が活発になってきている。

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ている。

特開２００８−２４４１６５号公報

しかしながら、被印刷媒体上に光硬化性樹脂を形成する際、被印刷媒体の熱膨張係数が大きい場合には、光硬化性樹脂の硬化に用いる光を吸収することによって、熱による膨張収縮を生じ、収縮の際に被印刷媒体が反ってしまうおそれがあった。

そこで、被印刷媒体の膨張および収縮による反りの発生を効果的に抑制しつつ、光硬化性樹脂の硬化を実現することが求められている。

本発明の実施形態に係る印刷方法は、第１波長の光よりも前記第１波長と異なる第２波長の光に対する吸収率が小さい被印刷媒体の上に、前記第１波長の光よりも前記第２波長の光に対する吸光度が小さい開始剤を有する光硬化性樹脂を積層して対象物を形成する工程と、前記第１波長の光を照射可能な第１発光素子群と、前記第２波長の光を照射可能な第２発光素子群と、前記第１波長の光を照射可能な第３発光素子群と、を順に配列した光照射デバイスを準備する工程と、前記対象物と前記光照射デバイスとを相対的に移動させた相対移動状態で、前記対象物に対して前記光照射デバイスの前記第１発光素子群から前記第１波長の光を照射する工程と、その後に、前記相対移動状態で、前記対象物に対して前記光照射デバイスの前記第２発光素子群から前記第２波長の光を照射する工程と、その後に、前記相対移動状態で、前記対象物に対して前記光照射デバイスの前記第３発光素子群から前記第１波長の光を照射する工程とを備える。

本発明の実施形態に係る印刷方法によれば、第１波長の光よりも第１波長と異なる第２波長の光に対する吸収率が小さい被印刷媒体の上に、第１波長の光よりも第２波長の光に対する吸光度が小さい開始剤を有する光硬化性樹脂を積層した対象物に対して、光照射デバイスの第１発光素子群から第１波長の光を照射する工程、第２発光素子群から第２波長の光を照射する工程、第３発光素子群から第１波長の光を照射する工程を順に実行するこ
とから、光の吸収によって被印刷媒体の膨張および収縮に基づく反りの発生を効果的に抑制しつつ、光硬化性樹脂の硬化を実現することが可能となる。

本発明の光照射デバイスの実施形態の一例を示す平面図である。 図１に示した光照射デバイスの１Ｉ−１Ｉ線に沿った断面図である。 本発明の光照射モジュールの実施形態の一例を示す要部断面図である。 図１に示した光照射デバイスを用いた印刷装置の上面図である。 図４に示した印刷装置の側面図である。 本発明の印刷方法の実施形態の一例を示す側面図である。 図６に示した印刷方法の各工程を説明するための側面図である。 図１に示した光照射デバイスの変形例を示す断面図である。 図４に示した光照射モジュールの変形例を示す断面図である。

以下、本発明の実施形態に係る印刷装置について、図面を参照しつつ説明する。また、この印刷装置に関連する光照射デバイス、光照射モジュールおよび印刷装置の実施形態の例についても、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形態を例示するものであって、本発明はこれらの実施形態の例に限定されるものではない。

本発明の実施形態に係る印刷方法は、第１波長の光よりも第１波長と異なる第２波長の光に対する吸収率が小さい被印刷媒体２５０ａの上に、第１波長の光よりも第２波長の光に対する吸光度が小さい開始剤を有する光硬化性樹脂２５０ｂを積層して対象物２５０を形成する工程と、第１波長の光を照射可能な第１発光素子群２０Ａと、第２波長の光を照射可能な第２発光素子群２０Ｂと、第１波長の光を照射可能な第３発光素子群２０Ｃと、を順に配列した光照射デバイス１を準備する工程と、対象物２５０と光照射デバイス１とを相対的に移動させた相対移動状態で、対象物２５０に対して光照射デバイス１の第１発光素子群２０Ａから第１波長の光を照射する工程と、その後に、相対移動状態で、対象物２５０に対して光照射デバイス１の第２発光素子群２０Ｂから第２波長の光を照射する工程と、その後に、相対移動状態で、対象物２５０に対して光照射デバイス１の第３発光素子群２０Ｃから第１波長の光を照射する工程とを備える。これによれば、第１波長の光よりも第１波長と異なる第２波長の光に対する吸収率が小さい被印刷媒体の上に、第１波長の光よりも第２波長の光に対する吸光度が小さい開始剤を有する光硬化性樹脂を積層した対象物に対して、光照射デバイスの第１発光素子群から第１波長の光を照射する工程、第２発光素子群から第２波長の光を照射する工程、第３発光素子群から第１波長の光を照射する工程を順に実行することから、光の吸収によって被印刷媒体の膨張および収縮に基づく反りの発生を効果的に抑制しつつ、光硬化性樹脂の硬化を実現することが可能となる。

なお、相対移動状態とは、本実施形態のように、光照射デバイス１を所定位置に固定し、対象物２５０を移動させることによって、両者が相対的に移動した状態であればよい。また、移動方向としては、対象物２５０を、光照射デバイス１の第１発光素子群２０Ａ、第２発光素子群２０Ｂ、第３発光素子群２０Ｃの順に対向するように一方向に移動させればよい。この際、対象物２５０と光照射デバイス１とが一定の距離を保つようにすればよい。なお、両者を移動させることによって相対移動状態にしてもよい。

（光照射デバイスの実施形態）
本発明の光照射デバイスの実施形態の一例として、図１および図２を用いて説明する。

図１および図２に示す光照射デバイス１は、紫外線硬化性インク２５０ｂ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などの印刷装置に組み込まれて、被印刷媒体
２５０ａに紫外線硬化性インク２５０ｂを被着した後に紫外線を照射することで、紫外線硬化性インク２５０ｂを硬化させる紫外線発生光源として機能する。なお、被印刷媒体２５０ａとしては、特に限定されるものではなく、例えば、紙、陶器（ガラス・セラミック）、樹脂、布などが挙げられる。また、本明細書において、被印刷媒体２５０ａに印刷する材料として、主として紫外線硬化性のインクを例にとって、印刷装置・方法について説明するが、それに限定されるものではない。

光照射デバイス１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、基板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。

基板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。

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。

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。

開口部１２の各々の形状は、発光素子２０の載置面よりも基板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。

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。

このような開口部１２は、基板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、すなわち複数列の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、斜め格子の格子点に位置するように配置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、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。

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を備えた基板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。

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を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４０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を有する基板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が樹脂からなる場合であれば、基板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、熱硬化性樹脂の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や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、基板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。

一方、基板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。

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。

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、半導体層が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。

この発光素子２０は、発光層を有する半導体層２２と、基板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、基板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。

本例では、発光素子２０が発する光の波長のスペクトルのピークが、例えば２８０〜４４０ｎｍのＵＶ（紫外）光を発するＬＥＤ（light-emitting diode）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。

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。

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。

かかる封止材３０は、発光素子２０を基板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。

本例の光照射デバイス１の備える発光素子２０は、図１に示すように、複数の第１発光素子２０ａからなる第１発光素子群２０Ａ、複数の第２発光素子２０ｂからなる第２発光素子群２０Ｂ、複数の第３発光素子２０ｃからなる第３発光素子群２０Ｃに区分される。本例の光照射デバイス１は、相対的に一方向に移動する対象物２５０に光を照射するためのものであり、対象物２５０の移動方向の上流側に第１発光素子群２０Ａが、下流側に第２発光素子群２０Ｂ、さらに下流側に第３発光素子群２０Ｃがそれぞれ配置されている。具体的には、本例の光照射デバイス１では、第１発光素子群２０Ａは、対象物２５０の移動方向に対して垂直な方向に８列の第１発光素子２０ａの列で構成されており、第２発光素子群２０Ｂは、対象物２５０の移動方向に対して垂直な方向に４列の第２発光素子２０ｂの列で構成されており、第３発光素子群２０Ｃは、対象物２５０の移動方向に対して垂直な方向に２列の第３発光素子２０ｃの列で構成されている。第１発光素子２０ａの数量と第２発光素子２０ｂの数量と第３発光素子２０ｃの数量の比は４：２：１となっている。なお、第１発光素子２０ａの数、第２発光素子２０ｂの数、および第３発光素子２０ｃの数の比は、硬化対象である紫外線硬化性インク２５０ｂなどの特性に合わせて適宜調整すればよい。

ここで、第１発光素子群２０Ａ、第２発光素子群２０Ｂおよび第３発光素子群２０Ｃは、図１、図６（ｂ）に示すように、互いに離れて位置している。これによれば、被印刷媒体２５０ａが連続的に光吸収することを抑制できるため、被印刷媒体２５０ａが熱による膨張収縮に基づいて反りを発生することを効果的に抑制しつつ、光硬化性樹脂２５０ｂの硬化を実現させることが可能となる。

そして、第１発光素子群２０Ａに含まれるそれぞれの第１発光素子２０ａが照射する光の波長（第１波長）は、第２発光素子群２０Ｂに含まれるそれぞれの第２発光素子２０ｂが照射する光の波長（第２波長）よりも短く設定されている。そして、第３発光素子群２０Ｃに含まれるそれぞれの第３発光素子２０ｃが照射する光の波長（第１波長）は、第１発光素子群２０Ａに含まれるそれぞれの第１発光素子２０ａが照射する光の波長（第１波長）と同一に設定されている。本例では第１発光素子２０ａが照射する光の波長（第１波長）は３６５ｎｍであり、第２発光素子２０ｂが照射する光の波長（第２波長）は３８５ｎｍであり、第３発光素子２０ｃが照射する光の波長（第１波長）は３６５ｎｍである。ここで、各波長は、各発光素子群２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃにおいて、発光スペクトルの半値幅の中心に位置する波長のことを意味するものとする。本実施形態において、波長（中心波長）は±５ｎｍの範囲を含むものとし、例えば、第１発光素子２０ａが照射する第１波長と第３発光素子２０ｃが照射する第１波長とがその範囲内で異なっていてもよい。なお、第１発光素子２０ａ、第２発光素子２０ｂおよび第３発光素子２０ｃが照射する光の波長は、硬化対象である紫外線硬化性インク２５０ｂなどの特性に合わせて適宜調整すればよい。例えば、第１発光素子２０ａおよび第３発光素子２０ｃが照射する光の波長（第１波長）は２８０ｎｍ以上３７０ｎｍ未満とし、第２発光素子２０ｂが照射する光の波長（第２波長）は３７０ｎｍ以上４４０ｎｍ以下とすることができる。第１発光素子２０ａおよび第３発光素子２０ｃが照射する光の波長（第１波長）が２８０ｎｍ以上３７０ｎｍ未満であれば、紫外線硬化性インク２５０ｂなどの表面を短時間で硬化することが可能であるため、紫外線硬化性インク２５０ｂなどの光重合反応が酸素阻害の影響を受けにくくなる。そして、第２発光素子２０ｂが照射する光の波長（第２波長）が３７０ｎｍ以上４４０ｎｍ以下であれば、紫外線硬化性インク２５０ｂなどの内部への光の透過の度合いが大きくなるため、紫外線硬化性インク２５０ｂなど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。

（光照射モジュールの実施形態）
本発明の光照射モジュールの実施形態の一例を説明する。

図３に光照射モジュール１００の要部断面図を示す。光照射モジュール１００は、放熱用部材１１０と、この放熱用部材１１０に配置された光照射デバイス１とを備えており、光照射デバイス１はシリコーン樹脂やエポキシ樹脂などの接着材１２０を介して放熱用部材１１０の主面に配置されている。

放熱用部材１１０は、光照射デバイス１の支持体として、また光照射デバイス１が発する熱を外部へ放熱する放熱体として機能する。この放熱用部材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。本例の放熱用部材１１０は、銅によって形成されている。

本例の光照射モジュール１００によれば、光照射デバイス１の有する上述の効果を奏することができる。

（印刷装置の実施形態）
本発明の印刷装置の実施形態の一例として、図４および図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、被印刷媒体２５０ａを搬送するための搬送手段２１０と、搬送された被印刷媒体２５０ａに印刷を行なうための印刷機構としての印刷手段２２０と、印刷後の被印刷媒体２５０ａに対して紫外光を照射する、上述した光照射デバイス１と、この光照射デバイス１の発光を制御する制御機構２３０とを備えている。

搬送手段２１０は、被印刷媒体２５０ａを印刷手段２２０、光照射デバイス１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被印刷媒体２５０ａ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、被印刷媒体２５０ａを搬送
方向へ送り出すためのものである。

印刷手段２２０は、搬送手段２１０を介して搬送される被印刷媒体２５０ａに対して、光硬化性樹脂２５０ｂを付着させる機能を有している。この印刷手段２２０は、光硬化性樹脂２５０ｂを含む液滴を被印刷媒体２５０ａに向けて吐出し、被印刷媒体２５０ａに被着させるように構成されている。本例では、光硬化性樹脂２５０ｂとして紫外線硬化性インクを採用している。光硬化性樹脂２５０ｂとしては、例えば、紫外線硬化性インクの他、感光性レジストなどが挙げられる。

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から紫外線硬化性インク２５０ｂを吐出するように構成されている。そして、吐出された紫外線硬化性インク２５０ｂは、ロールコーター２２０ｂによって広げられる。すなわち、本実施形態において、紫外線硬化性インク２５０ｂは被印刷媒体２５０ａに全面付着（コーティング）される。このように、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被印刷媒体２５０ａに対して、吐出孔２２０ａからインクを吐出し、被印刷媒体２５０ａにインクを被着させることにより、被印刷媒体２５０ａに対して印刷を行なう。

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、被印刷媒体２５０ａに静電気を蓄え、この静電気で光硬化性樹脂２５０ｂを付着させる静電式ヘッドを採用してもよいし、被印刷媒体２５０ａを液状の光硬化性樹脂２５０ｂに浸して、この光硬化性樹脂２５０ｂ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、ブラシおよびローラなどを採用してもよい。

印刷装置２００において、光照射デバイス１は、搬送手段２１０を介して搬送される被印刷媒体２５０ａに付着した光硬化性樹脂２５０ｂを硬化させる機能を担っている。この光照射デバイス１は、印刷手段２２０に対して搬送方向の下流側に設けられている。また、印刷装置２００において、発光素子２０は、被印刷媒体２５０ａに付着した光硬化性樹脂２５０ｂを硬化する機能を担っている。

制御機構２３０は、光照射デバイス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から吐出されるインク滴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、吐出するインク滴を硬化するのに適した波長分布特性、および照度（各波長域の発光強度、Ｗ／ｃｍ^２）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、使用するインク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インク滴を硬化させることができる。

なお、印刷装置２００では、搬送手段２１０が被印刷媒体２５０ａを搬送方向に搬送している。印刷手段２２０は、搬送されている被印刷媒体２５０ａに対して紫外線硬化性インク２５０ｂを吐出して、被印刷媒体２５０ａの表面に紫外線硬化性インク２５０ｂを付着させる。このとき、被印刷媒体２５０ａに付着させる紫外線硬化性インク２５０ｂは、上述にように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、被印刷媒体２５０ａに付着した紫外線硬化性インク２５０ｂに光照射デバイス１の発する紫外線を照射して、紫外線硬化性インク２５０ｂを硬化させる。

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

（印刷方法の実施形態）
本発明の印刷方法の実施形態の一例として、図４〜図７に示した印刷装置２００などを例に挙げて説明する。なお、図６は、本発明の印刷方法の実施形態の一例を示す側面図であり、印刷方法の実施による照度のプロファイル（縦軸：照度Ｗ、横軸：時間ｔ）も併せて示している。

以下、各工程について順に説明する。

まず、図７（ａ）に示すように、第１波長の光よりも第１波長と異なる第２波長の光に対する吸収率が小さい被印刷媒体２５０ａの上に、図７（ｂ）に示すように、第１波長の光よりも第２波長の光に対する吸光度が小さい開始剤を有する光硬化性樹脂２５０ｂを積層して対象物２５０を形成する工程を実行する。

具体的には、上述のように、印刷手段２２０によって、吐出孔２２０ａから光硬化性樹脂２５０ｂを含む液滴を被印刷媒体２５０ａに向けて吐出し、ロールコーター２２０ｂによって広げられることによって、被印刷媒体２５０ａ上に全面被着させて対象物２５０を形成する。

光の波長は、例えば、上述するように、第１波長を３６５ｎｍとし、第２波長を３８５ｎｍとすればよい。

ここで、被印刷媒体２５０ａは、樹脂を有するようにすればよい。樹脂としては、例えば、アクリレート系樹脂が挙げられる。被印刷媒体２５０ａの吸収率としては、例えば、第１波長の光に対して７０〜１００％、第２波長の光に対して１０〜４０％とすればよい。なお、樹脂は、第１波長の光よりも第２波長の光に対する吸収率が小さく設定することができる。

また、光硬化性樹脂２５０ｂは第１波長の光よりも第２波長の光に対する吸光度が小さい開始剤を含む。開始剤は、樹脂の重合反応を開始させるため化合物であれば特に限定されるものではない。開始剤の吸光度としては、光硬化性樹脂中の開始剤の濃度が０．１％の時は、例えば、第１波長の光に対して０．１〜１．０、第２波長の光に対して０．０２〜０．４とすればよい。ここで、吸光度とは、Ａ＝−ｌｏｇ（Ｉ／Ｉ０）で表させる（Ｉ：透過光強度、Ｉ０：入射光強度）。

なお、光硬化性樹脂２５０ｂと被印刷媒体２５０ａに含まれる樹脂とは、同じ種類の樹脂材料を有していてもよい。

また、被印刷媒体２５０ａの厚みは、光硬化性樹脂２５０ｂの厚みよりも大きく設定されている。例えば、被印刷媒体２５０ａの厚みを５０〜１００μｍ、光硬化性樹脂２５０ｂの厚みを５〜３０μｍに設定すればよい。

次に、第１波長の光を照射可能な第１発光素子群２０Ａと、第２波長の光を照射可能な第２発光素子群２０Ｂと、第１波長の光を照射可能な第３発光素子群２０Ｃと、を順に配列した光照射デバイス１を準備する工程を実行する。光照射デバイス１は、被印刷媒体２５０ａに付着した光硬化性樹脂２５０ｂを硬化する機能を担っている。具体的には、上述したとおり、図１に示すような構成にすればよい。

光照射デバイス１は、上述のように、相対的に一方向に移動する対象物２５０に光を照射するためのものであり、対象物２５０の移動方向の上流側に第１発光素子群２０Ａが、下流側に第２発光素子群２０Ｂ、さらに下流側に第３発光素子群２０Ｃがそれぞれ配置されるようにすればよい。

そして、図７（ｃ）に示すように、対象物２５０と光照射デバイス１とを相対的に移動させた相対移動状態で、対象物２５０に対して光照射デバイス１の第１発光素子群２０Ａから第１波長の光を照射する工程を実行する。

ここで、第１発光素子２０ａが照射する光の波長（第１波長）は、上述するように、３６５ｎｍに設定される。

本工程において、被印刷媒体２５０ａおよび光硬化性樹脂２５０ｂは、第１波長の光およびそれに基づく熱を比較的多く吸収する。その結果、被印刷媒体２５０ａは、吸収した熱によって比較的大きく膨張する。光硬化性樹脂２５０ｂは、吸収した光によって硬化が効果的に進行する。これにより、光効果性樹脂を半硬化の状態にすることができる。

ここで、図６に示すように、本照射工程を、第２発光素子群２０Ｂから第２波長の光を照射する工程よりも、光照射の時間が長くなるように設定すればよい。具体的には、上述のように、第１発光素子２０ａの数・列を第２発光素子２０ｂの数・列よりも多く設定しつつ、移動速度を一定にすることによって実行することができる。これによれば、光硬化性樹脂２５０ｂは、吸収率の高い第１波長の光を長く受けることから、硬化を効果的に促進させることができる。

また、図６に示すように、本照射工程を、第３発光素子群２０Ｃから第１波長の光を照射する工程よりも、光照射の時間が長くなるように設定すればよい。具体的には、上述のように、第１発光素子２０ａの数・列を第３発光素子２０ｃの数・列よりも多く設定しつつ、移動速度を一定にすることによって実行することができる。これによれば、第１波長の光の照射を２段階に設定することによって、被印刷媒体２５０ａが第１発光素子群２０Ａのみからの過度な光吸収による膨張によって反りが発生することを抑制させつつ、第１発光素子群２０Ａによる光照射によって光硬化性樹脂２５０ｂを半硬化させた上で、後述するように第３発光素子群２０Ｃによる光照射によって光硬化性樹脂２５０ｂを完全硬化させることが可能となる。

なお、図６（ａ）に示すように、本照射工程と、第２発光素子群２０Ｂから第２波長の光を照射する工程とを、時間的に一部重複するように実行してもよい。これによれば、被印刷媒体２５０ａの反りを抑制しつつ、光硬化性樹脂２５０ｂの硬化時間を短くすることが可能となる。

続いて、図７（ｄ）に示すように、上記相対移動状態において、対象物２５０に対して光照射デバイス１の第２発光素子群２０Ｂから第２波長の光を照射する工程を実行する。

ここで、第２発光素子２０ｂが照射する光の波長（第２波長）は、上述するように、３８５ｎｍである。

これによれば、被印刷媒体２５０ａおよび光硬化性樹脂２５０ｂは、第２波長の光を吸収することによって比較的少ない熱が発生する。この際、被印刷媒体２５０ａは、光の吸収が比較的少ないことから、前工程の状態から温度が低下することによって収縮すること
になる。光硬化性樹脂２５０ｂについては、前工程で半硬化した状態から、本工程において吸収した光によってさらに硬化が進行する。

ここで、図６に示すように、本照射工程を、第３発光素子群２０Ｃから第１波長の光を照射する工程よりも、光照射の時間を長く設定すればよい。具体的には、上述のように、第２発光素子の数・列を第３発光素子の数・列よりも多く設定しつつ、移動速度を一定にすることによって実行することができる。

なお、図６（ａ）に示すように、本照射工程と、第３発光素子群２０Ｃから第１波長の光を照射する工程とを、時間的に一部重複するように実行してもよい。これによれば、被印刷媒体２５０ａの反りを抑制しつつ、光硬化性樹脂２５０ｂの硬化時間を短くすることが可能となる。

続いて、図７（ｅ）に示すように、上記相対移動状態において、対象物２５０に対して光照射デバイス１の第３発光素子群２０Ｃから第１波長の光を照射する工程を実行する。

ここで、第３発光素子２０ｃが照射する光の波長（第１波長）は、上述するように、３６５ｎｍに設定される。

本工程における第３発光素子群２０Ｃによる第１波長の光の照射は、上述の第１発光素子群２０Ａによる第１波長の光の照射よりも、被印刷媒体２５０ａに対して少量の熱を与えるように設定されればよい。これによれば、被印刷媒体２５０ａは光吸収に基づく熱による膨張収縮を低減することによって反りを効果的に抑制することができるとともに、第１発光素子群２０Ａによる光照射によって半硬化した光硬化性樹脂２５０ｂを、第３発光素子群２０Ｃによる光照射によって完全硬化させることが可能となる。

このために、例えば、第３発光素子群２０Ｃから第１波長の光の照度を小さくする、あるいは、上述のように光の照射時間を短くすることができる。

その後、図７（ｆ）に示すように、被印刷媒体２５０ａは、前工程の状態から常温に戻る際に、若干収縮するが、反りを生じることなく直線状の状態になる。このように、本発明の実施形態に係る印刷方法によれば、光の吸収によって被印刷媒体２５０ａの膨張および収縮に基づく反りの発生を効果的に抑制しつつ、光硬化性樹脂２５０ｂの硬化を実現することが可能となる。

以上のような工程を経ることによって、光硬化性樹脂２５０ｂを完全硬化させることができ、被印刷媒体２５０ａに対する光硬化性樹脂２５０ｂの印刷が完了する。

なお、図６（ｂ）に示すように、第１発光素子群２０Ａから第１波長の光を照射する工程と、第３発光素子群２０Ｃから第１波長の光を照射する工程とは、時間的な間隔を介して行なうようにすればよい。これによれば、被印刷媒体２５０ａは、光吸収率が大きい第１波長の光を連続的に吸収することを回避できることから、過度な熱による大きな膨張収縮に基づく反りを効果的に抑制することができるとともに、光硬化性樹脂２５０ｂの硬化を実現させることが可能となる。

以上、本発明の具体的な実施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。

光照射デバイス１の実施形態は、上述した例に限定されない。

例えば、図８に示す光照射デバイスの変形例のように、第２発光素子群２０Ｂに含まれるそれぞれの発光素子２０ｂに対応してレンズ１６を設けてもよい。レンズ１６は、封止材３０上にレンズ接着剤１７を介して第２発光素子２０ｂを覆うように配置される。本変形例のレンズ１６には平凸レンズを用いている。つまり、レンズ１６は一方主面が凸状に、他方主面が平面状を成しており、他方主面から一方主面に向かって断面積は小さくなる。レンズ１６は、例えばシリコーンなどによって形成され、第２発光素子２０ｂから照射される光を集光する機能を有する。

なお、本変形例では、第２発光素子群２０Ｂに含まれる第２発光素子群２０Ｂのそれぞれに対応して平凸レンズであるレンズ１６を配置したが、第２発光素子群２０Ｂに対応して１つのレンズを配置しても、対象物２５０の移動方向に対して垂直な方向に長いシリンドリカルレンズを第２発光素子２０ｂの列に対応して配置してもよい。

光照射モジュール１００の実施形態は、上述した例に限定されない。

例えば、図９に示す光照射モジュール１００の変形例のように、放熱用部材１１０の上面に複数の光照射デバイス１Ａ、光照射デバイス１Ｂ、および光照射デバイス１Ｃを、接着剤１２０を介して配置してもよい。この場合には、対象物２５０の移動方向に垂直な方向に光照射デバイス１Ａ、光照射デバイス１Ｂおよび光照射デバイス１Ｃを４個配列し、対象物２５０の移動方向に光照射デバイス１Ａを４個、光照射デバイス１Ｂを２個、光照射デバイス１Ｂを１個配列して、光照射デバイス１Ａおよび光照射デバイス１Ｂの合計２８個が放熱用部材１１０の上面に配置している。そして、対象物２５０の移動方向の上流側に位置する１６個の光照射デバイス１Ａは、それぞれ第１発光素子２０ａのみが配置されており、下流側に位置する８個の光照射デバイス１Ｂには、それぞれ第２発光素子２０ｂのみが配置されており、さらに下流側に位置する４個の光照射デバイス１Ｃには、それぞれ第３発光素子２０ｃのみが配置されている。このような構成とすることで、光照射デバイス１Ａ、光照射デバイス１Ｂおよび光照射デバイス１Ｃを共通部品とすることで、さまざまな大きさ光照射モジュール１００を容易に実現でき、第１発光素子群２０Ａに含まれる第１発光素子２０ａの数量と、第２発光素子群２０Ｂに含まれる第２発光素子２０ｂの数量と、第３発光素子群２０Ｃに含まれる第３発光素子２０ｃの数量との比率も比較的容易に変更することが可能となる。

印刷装置２００の実施形態は、上述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被印刷媒体２５０ａ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ことができる。

また、上述の実施形態の例では、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、印刷装置における照射光源などに用いてもよい。

なお、印刷装置２００に光照射デバイス１を適用する代わりに、光照射モジュール１００を適用してもよいことは言うまでもない。

印刷方法の実施形態は、上述の例に限定されない。

例えば、上述のように第１波長を第２波長よりも短くするとともに、第１波長の光によ
る積算光量を第２波長の光による積算光量よりも小さく設定することができる。ここで、積算光量とは、単位面積当たりの照射エネルギー（Ｊ／ｃｍ^２）を意味する。これによれば、被印刷媒体２５０ａによる光の吸収量を低くコントロールして反りを抑制しつつ、光硬化樹脂を効果的に硬化させることが可能となる。なお、他の構成および他の工程について、必要に応じて変更してもよい。

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ 光照射デバイス
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
１６ レンズ
１７ レンズ接着剤
２０、２０ａ、２０ｂ、２０ｃ 発光素子
２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ 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 電気配線
１００ 光照射モジュール
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
２２０ｂ ロールコーター
２３０ 制御機構
２５０ 対象物
２５０ａ 被印刷媒体
２５０ｂ 光硬化性樹脂（紫外線硬化性インク）

Claims (18)

1. 第１波長の光よりも前記第１波長と異なる第２波長の光に対する吸収率が小さい被印刷媒体の上に、前記第１波長の光よりも前記第２波長の光に対する吸光度が小さい開始剤を有する光硬化性樹脂を積層して対象物を形成する工程と、
   前記第１波長の光を照射可能な第１発光素子群と、前記第２波長の光を照射可能な第２発光素子群と、前記第１波長の光を照射可能な第３発光素子群と、を順に配列した光照射デバイスを準備する工程と、
   前記対象物と前記光照射デバイスとを相対的に移動させた相対移動状態で、前記対象物に対して前記光照射デバイスの前記第１発光素子群から前記第１波長の光を照射する工程と、その後に、
   前記相対移動状態で、前記対象物に対して前記光照射デバイスの前記第２発光素子群から前記第２波長の光を照射する工程と、その後に、
   前記相対移動状態で、前記対象物に対して前記光照射デバイスの前記第３発光素子群から前記第１波長の光を照射する工程と、を備える、印刷方法。
2. 前記被印刷媒体は、樹脂を有する、請求項１に記載の印刷方法。
3. 前記樹脂は、前記第１波長の光よりも前記第２波長の光に対する吸収率が小さい、請求項２に記載の印刷方法。
4. 前記光硬化性樹脂と前記樹脂とは同じ種類の樹脂材料を有する、請求項２または３に記載の印刷方法。
5. 前記第１波長は、前記第２波長よりも波長が短い、請求項１〜４のいずれかに記載の印刷方法。
6. 前記第１波長の光による積算光量は、前記第２波長の光による積算光量よりも小さい、請求項５に記載の印刷方法。
7. 前記第１波長および前記第２波長は、いずれも紫外線の領域である、請求項１〜６のいずれかに記載の印刷方法。
8. 前記第１発光素子群から前記第１波長の光を照射する工程は、前記第２発光素子群から前記第２波長の光を照射する工程よりも光照射の時間が長い、請求項１〜７のいずれかに記載の印刷方法。
9. 前記第１発光素子群から前記第１波長の光を照射する工程は、前記第３発光素子群から前記第１波長の光を照射する工程よりも光照射の時間が長い、請求項１〜８のいずれかに記載の印刷方法。
10. 前記第２発光素子群から前記第２波長の光を照射する工程は、前記第３発光素子群から前記第１波長の光を照射する工程よりも光照射の時間が長い、請求項１〜９のいずれかに記載の印刷方法。
11. 前記第１発光素子群から照射される前記第１波長の光の照度は、前記第３発光素子群から照射される前記第１波長の光の照度よりも大きい、請求項１〜１０のいずれかに記載の印刷方法。
12. 前記第１発光素子群から前記第１波長の光を照射する工程は、前記第２発光素子群から
    前記第２波長の光を照射する工程と一部重複して行なわれる、請求項１〜１１のいずれかに記載の印刷方法。
13. 前記第２発光素子群から前記第２波長の光を照射する工程は、前記第３発光素子群から前記第１波長の光を照射する工程と一部重複して行なわれる、請求項１〜１２のいずれかに記載の印刷方法。
14. 前記第１発光素子群から前記第１波長の光を照射する工程は、前記第３発光素子群から前記第１波長の光を照射する工程とは、時間的な間隔を介して行なわれる、請求項１〜１３のいずれかに記載の印刷方法。
15. 前記光照射デバイスにおいて、前記第１発光素子群、前記第２発光素子群および前記第３発光素子群は互いに離れて位置している、請求項１〜１４のいずれかに記載の印刷方法。
16. 前記光照射デバイスにおいて、前記第１発光素子群、前記第２発光素子群および前記第３発光素子群は、それぞれ複数の発光素子を有し、前記それぞれの複数の発光素子が一つの基板上に位置している、請求項１〜１５のいずれかに記載の印刷方法。
17. 前記第１発光素子群が有する発光素子の数は、前記第２発光素子群が有する発光素子の数よりも多い、請求項１６に記載の印刷方法。
18. 前記被印刷媒体の厚みは、前記光硬化性樹脂の厚みよりも大きい、請求項１〜１７のいずれかに記載の印刷方法。