JP5857654B2 - 照射装置 - Google Patents
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Description
特許文献2には、UV硬化型のプリンタ装置において、プリンタヘッドを挟んで左右に取り付けられる光源ユニットについて、光源ユニットは、出射面が印刷媒体と対向して設けられ印刷媒体に紫外光を出射する光源と、上方から導入した外気を光源に送風して冷却するファンと、冷却風を誘導する誘導構造とを備え、誘導構造は、ファンにより送風され光源を冷却した空気が、光源の出射面に沿ってプリンタヘッドに近接する側から遠ざかる方向に流れるように誘導することで、印刷媒体上を漂うインクミストによる光源ユニットの汚れを抑制して照射効率を安定的に維持し得る手段を提供することができる紫外線硬化型インクジェットプリンタ及び紫外線硬化型インクジェットプリンタ用の光源ユニットが開示されている。
特許文献2に開示された紫外線硬化型インクジェットプリンタ及び紫外線硬化型インクジェットプリンタ用の光源ユニットでは、誘導構造などは、光源の特徴に対応したものではないため、光源の機能を好適に維持するための冷却として適切な冷却が、必ずしも実施できないという課題があった。
照射装置が複数の光源を備える場合、被照射物を複数の光源に対向させることで効率よく光を照射することができる。複数の光源に対向させるためには、被照射物は、複数の光源が並べられた並び方向に交差する方向に位置させることが好ましい。被照射物に遮蔽されることなく光源管に気流を当てるためには、第1導流体は、光源管の並び方向の延長上に位置することが好ましい。第1導流体が光源管の並び方向の延長上に位置する場合、第1導流体に最も近い位置の1番目の光源管には気流が直接当たるが、2番目以降の光源管には、気流が1番目の光源管に遮られるため、気流が当たり難い。第1整流体を設けることで、1番目の光源管に当たる気体の量を制限することができる。第1整流体を設けることで1番目の光源管に当たらなかった気体は、第1気体流出口の方に流れるため、1番目の光源管を迂回する状態で、2番目以降の光源管に当たる。これにより、2番目以降の光源管に配設されたアマルガム合金体の温度を調整し易くすることができる。
第1整流体は、第1導流路と光源管との間に配設されているため、第1整流体と光源管は、気流の方向に並んでいる。第1整流体の幅が光源管の外径より大きい場合、第1整流体がない場合に第1整流体に最も近い1番目の光源管に当たる気体の大部分が第1整流体に遮られるため、1番目の光源管の温度調整がし難くなる。第1整流体の幅を光源管の外径より小さくすることで、第1整流体に最も近い1番目の光源管に当たる気体の一部に、当該光源管を迂回させて、1番目の光源管及び2番目以降の光源管の双方の温度調整をし易くすることができる。
照射装置が複数の光源を備える場合、被照射物を複数の光源に対向させることで効率よく光を照射することができる。複数の光源に対向させるためには、被照射物は、複数の光源が並べられた並び方向に交差する方向に位置させることが好ましい。被照射物に遮蔽されることなく光源管に気流を当てるためには、第2導流体は、光源管の並び方向の延長上に位置することが好ましい。第2導流体が光源管の並び方向の延長上に位置する場合、第2導流体に最も近い位置の1番目の光源管には気流が直接当たるが、2番目以降の光源管には、気流が1番目の光源管に遮られるため、気流が当たり難い。第2整流体を設けることで、1番目の光源管に当たる気体の量を制限することができる。第2整流体を設けることで1番目の光源管に当たらなかった気体は、第2気体流出口の方に流れるため、1番目の光源管を迂回する状態で、2番目以降の光源管に当たる。これにより、2番目以降の光源管に配設された放電電極の温度を調整し易くすることができる。
第2整流体は、第2導流路と光源管との間に配設されているため、第2整流体と光源管は、気流の方向に並んでいる。第2整流体の幅が光源管の外径より大きい場合、第2整流体がない場合に第2整流体に最も近い1番目の光源管に当たる気体の大部分が第2整流体に遮られるため、1番目の光源管の温度調整がし難くなる。第2整流体の幅を光源管の外径より小さくすることで、第2整流体に最も近い1番目の光源管に当たる気体の一部に、当該光源管を迂回させて、1番目の光源管及び2番目以降の光源管の双方の温度調整をし易くすることができる。
最初に、被描画媒体に描画する描画工程の一例を、図1を参照して説明する。図1は、描画工程の各工程を示す説明図である。図1(a)は、描画工程のフローチャートであり、図1(b)は、前処理工程を示す説明図であり、図1(c)は、印刷工程を示す説明図であり、図1(d)は、硬化工程を示す説明図である。
図1(a)のステップS1では、前処理としての表面改質処理を実施する。表面改質処理を実施する際は、図1(b)に示すように、パッケージ体90を、前処理装置40(図3参照)の媒体保持装置75に保持させる。媒体保持装置75に保持されたパッケージ体90をアマルガムランプ51に対向させて、アマルガムランプ51から射出される改質光を印刷面92に照射することによって、印刷面92を改質する。アマルガムランプ51は紫外線ランプであり、改質光は紫外線である。印刷面92に紫外線を照射することで、例えば、印刷面92を、画像を印刷するために用いる機能液9に対して親液性側に改質する。
媒体載置台33を媒体走査機構によって媒体走査方向に移動させることによって、媒体載置台33に載置されたパッケージ体90を媒体走査方向に自在に移動させる。また、移動した位置に保持する。ヘッドユニット21をヘッド走査機構によってヘッド走査方向に移動させることによって、ヘッドユニット21が備える液滴吐出ヘッド20を、ヘッド走査方向に自在に移動させる。また、移動した位置に保持する。
印刷に際して、媒体載置台33又はヘッドユニット21を移動させて、液滴吐出ヘッド20とパッケージ体90とを、吐出開始位置に位置させる。次に、液滴吐出ヘッド20と媒体載置台33(パッケージ体90)とを、吐出走査方向に相対移動させるとともに、所定の相対位置関係になる時点で、液滴吐出ヘッド20から機能液9を液滴9aとして吐出して、印刷面92に着弾させる。媒体走査機構による移動と、ヘッド走査機構による移動とを、相対的に制御することにより、パッケージ体90上の任意の位置、すなわち半導体パッケージ91の印刷面92の任意の位置に液滴9aを着弾させることで、所望する描画などを行うことが可能である。
液滴吐出ヘッド20からの液滴9aの吐出に略並行して、紫外線照射部25からパッケージ体90に向けて紫外線を照射することで、印刷面92に着弾した機能液9bを硬化させて、仮硬化した機能液9cにする。機能液9cは、パッケージ体90の姿勢が変わっても流動しない程度以上に硬化された、機能液9である。
次に、アマルガムランプ51の構成について、図2を参照して説明する。図2は、アマルガムランプの主要な構成を示す説明図である。アマルガムランプ51は、低圧水銀ランプである。
図2に示すように、アマルガムランプ51は、ガラス管52の両端から電極ピン57が突出した略棒形状を有している。ガラス管52は、石英ガラスで形成された管であり、管の両端が封止されている。ガラス管52の内部には、アルゴンガスが封入されている。ガラス管52の内部の一方の端には、放電電極55aが配設されており、もう一方の端には放電電極55bが配設されている。放電電極55a及び放電電極55bは、両端がそれぞれ、電極ピン57と電気的に接続されている。ガラス管52の内壁には、水銀アマルガムが島状に配設されたアマルガムスポット53が形成されている。アマルガムスポット53は、ガラス管52におけるガラス管52の中央より放電電極55aが形成された端の側に寄った位置に形成されている。
アマルガムランプ51が、光源に相当する。ガラス管52が、光源管に相当する。アマルガムスポット53が、アマルガム合金体に相当する。ガラス管52の延在方向が、光源管の延在方向に相当する。
ガラス管52における放電電極55aが形成された側の端が、第2の端に相当する。ガラス管52における放電電極55bが形成された側の端が、第1の端に相当する。
次に、前処理装置40について、図3を参照して説明する。図3は、前処理装置の構成を示す説明図である。図3(a)は、前処理装置の構成を、アマルガムランプの延在方向に略平行な断面におけるチャンバーの断面形状とともに示す説明図であり、図3(b)は、前処理装置の構成を、アマルガムランプの延在方向に略直交する断面におけるチャンバーの断面形状とともに示す説明図である。なお、図面を簡単にするために、図3(b)におけるアマルガムランプ51は、ガラス管52の外形のみを示してある。
図3に示すように、前処理装置40は、チャンバー61と、アマルガムランプ51と、ランプ保持装置77と、媒体保持装置75と、吸引ポンプ71と、温度調整装置73と、を備えている。
チャンバー本体60の中に、ランプ保持装置77が配設されている。ランプ保持装置77を構成する保持枠77a及び保持枠77bが、チャンバー本体60の中で、床壁611に立設されている。保持枠77a及び保持枠77bは、電極ピン57が嵌合可能なソケットを備え、それぞれが備えるソケットが、互いに対向している。アマルガムランプ51は、電極ピン57が、保持枠77a及び保持枠77bに形成されたソケットに嵌合しており、保持枠77aと保持枠77bとの間に差し渡された状態で支持されている。前処理装置40は、7本のアマルガムランプ51を備えている。7本のアマルガムランプ51は、略鉛直方向に並んで、壁のようになっている。
流入口62a及び流入口62bは、床壁611に形成された開口である。流出口63a及び流出口63bは、天壁612に形成された開口である。
導流体66a及び導流体66bは、床壁611に立設された管である。導流路67a及び導流路67bは、管形状を有する導流体66a又は導流体66bの中空部分である。
導流路67aは流入口62aと連通しており、流入口62aと導流路67aとで、チャンバー本体60の外面から内面まで貫通している。同様に、導流路67bは流入口62bと連通しており、流入口62bと導流路67bとで、チャンバー本体60の外面から内面まで貫通している。導流路67a及び導流路67bは床壁611と一体形成されていてもよいし、別々に形成したものを接続したものでもよい。
それぞれのアマルガムランプ51に形成された放電電極55aや放電電極55bも、それぞれ略鉛直方向に並んでいる。7本のアマルガムランプ51のそれぞれに形成された放電電極55aや放電電極55bの並びを、放電電極列55Aと表記する。放電電極55aや放電電極55bの放電電極列55Aも、略鉛直に延在している。
流入口62bは、鉛直方向に並んでいる7個の放電電極55bの下方に開口しており、流出口63bは、鉛直方向に並んでいる7個の放電電極55bの上方に開口している。言いかえると、流入口62b及び流出口63bは、放電電極列55Aの延長線が床壁611又は天壁612と交差する位置に開口している。
導流体66aは、鉛直方向に並んでいる7個のアマルガムスポット53の下方に位置している。導流体66aの上端は、1番下のアマルガムランプ51の直近に位置している。導流体66aの上端面に開口している導流路67aは、1番下のアマルガムランプ51の直近で、ガラス管52におけるアマルガムスポット53が形成された部分の外面に臨んで開口している。導流路67aは、アマルガムスポット列53Aの延長線が導流体66aの上端面と交差する点を含む位置において、導流体66aの上端面に開口している。
導流体66bは、鉛直方向に並んでいる7個の放電電極55bの下方に位置している。導流体66bの上端は、1番下のアマルガムランプ51の直近に位置している。導流体66bの上端に開口している導流路67bは、1番下のアマルガムランプ51の直近で、ガラス管52における放電電極55bが形成された部分の外面に臨んで開口している。導流路67bは、放電電極列55Aの延長線が導流体66bの上端面と交差する点を含む位置において、導流体66bの上端面に開口している。
流出口63aは、鉛直方向に並んでいる7個のアマルガムスポット53の上方に開口している。したがって、流出口63aは、アマルガムスポット列53Aの延長線が天壁612と交差する点を含む位置に開口している。
流出口63bは、鉛直方向に並んでいる7個の放電電極55bの上方に開口している。したがって、流出口63bは、放電電極55bの放電電極列55Aの延長線が天壁612と交差する点を含む位置に開口している。
導流路67bは、7個の放電電極55bの下方に開口しており、流出口63bは、7個の放電電極55bの上方に開口している。導流路67bの開口と流出口63bとは、放電電極列55Aの延在方向において、放電電極列55Aを挟んで配置されている。このため、導流路67bから流出口63bにいたる空気の流れは放電電極列55Aに沿って流れ、ガラス管52における放電電極55bが位置する部分の外面は、導流路67bから流出口63bにいたる空気の流れの中に位置している。
流入口62aが、第1気体流入口に相当する。流入口62bが、第2気体流入口に相当する。導流体66aが、第1導流体に相当する。導流体66bが、第2導流体に相当する。導流路67aが、第1導流路に相当する。導流路67bが、第2導流路に相当する。導流路67aの流入口62aに臨む開口が、第1開口に相当する。導流路67aのガラス管52に臨む開口が、第2開口に相当する。導流路67bの流入口62bに臨む開口が、第3開口に相当する。導流路67bのガラス管52に臨む開口が、第4開口に相当する。流出口63aが、第1気体流出口に相当する。流出口63bが、第2気体流出口に相当する。吸引ポンプ71が、吸引手段に相当する。
温度調整装置73が、気体温度調整部に相当する。前処理装置40が、照射装置に相当する。
次に、上述した前処理装置40と一部の構成が異なる前処理装置140について、図4を参照して説明する。図4において、図3と同じ構成のものは図3と同じ符号を付し説明は省略する。図4は、前処理装置の構成を示す説明図である。図4(a)は、前処理装置の構成を、アマルガムランプの延在方向に略平行な断面におけるチャンバーの断面形状とともに示す説明図であり、図4(b)は、前処理装置の構成を、アマルガムランプの延在方向に略直交する断面におけるチャンバーの断面形状とともに示す説明図である。なお、図面を簡単にするために、図4(b)におけるアマルガムランプ51は、ガラス管52の外形のみを示してある。
図4の前処理装置140が図3の前処理装置40と異なる点は、チャンバー本体60が、整流体68aと整流体68bとをさらに備えている点である。
整流体68a及び整流体68bは、導流体66a又は導流体66bの上面に配設されている。整流体68a及び整流体68bは、導流路67a又は導流路67bの開口に略平行な断面における形状が略長方形であり、導流路67a又は導流路67bの開口を横断して2つに分ける状態で配設されている。
流出口63a及び流出口63bは、天壁612に形成された開口である。
整流体68aが、第1整流体に相当する。
整流体68bが、第2整流体に相当する。
次に、上述したアマルガムランプ51とは外観形状が異なるアマルガムランプ151について、図5を参照して説明する。図5は、アマルガムランプの主要な構成を示す説明図である。
図5に示すように、アマルガムランプ151は、中央で曲げられたガラス管152を備えている。ガラス管152は、中央の円弧管部152bと、円弧管部152bの一端にそれぞれ接続された直線管部152a及び直線管部152cと、を備えている。円弧管部152bは、管の中心軸線が、中心角180度の円弧形状を有している。円弧管部152bのそれぞれの端から延在する直線管部152aと、直線管部152cとは、管の中心軸が、互いに略平行である。ガラス管152は、石英ガラスで形成された管であり、管の両端が封止されている。ガラス管152の内部には、アルゴンガスが封入されている。直線管部152aの内部の端には、放電電極155aが配設されており、直線管部152cの内部の端には放電電極155bが配設されている。放電電極155a及び放電電極155bは、両端がそれぞれ、電極ピン157と電気的に接続されている。直線管部152aの内壁には、水銀アマルガムが島状に配設されたアマルガムスポット153が形成されている。
アマルガムランプ151が、光源に相当する。ガラス管152が、光源管に相当する。アマルガムスポット153が、アマルガム合金体に相当する。直線管部152a及び直線管部152cの延在方向が、光源管の延在方向に相当する。
(1)前処理装置40は、導流路67aを備える導流体66aを備えている。導流路67aは、一端が、アマルガムランプ51の直近で、ガラス管52におけるアマルガムスポット53が形成された部分の外面に臨んで開口しており、もう一端が、流入口62aと連通しており、流入口62aと導流路67aとで、チャンバー本体60の外面から内面まで貫通している。これにより、流入口62aを介してチャンバー本体60の外部から流入する空気を、ガラス管52におけるアマルガムスポット53が形成された部分の外面近くに導くことができる。
Claims (10)
- 光源管の内面の一部分に配置されたアマルガム合金体を備える光源と、
前記光源が内部に配置されているチャンバーと、
を備え、
前記チャンバーは、
チャンバー本体と、
前記チャンバー本体に形成された第1気体流入口及び第1気体流出口と、
前記第1気体流入口から前記チャンバー本体内に流入する気体を、前記光源管における前記アマルガム合金体が配設された部分の外面に当たる方向に導く第1導流体と、
を有し、
前記第1導流体は、一端が前記第1気体流入口に臨んで開口する第1開口と、他の一端が前記光源管における前記アマルガム合金体が配設された部分の外面に臨んで開口する第2開口とを有する第1導流路を有し、
前記第1導流体と前記第1気体流出口とは、前記光源管の延在方向に交差する方向において、前記第2開口と前記第1気体流出口との間に前記アマルガム合金体を挟む位置に配設されていることを特徴とする照射装置。 - 光源管の内面の一部分に配置されたアマルガム合金体を備える光源と、
前記光源が内部に配置されているチャンバーと、
を備え、
前記チャンバーは、
チャンバー本体と、
前記チャンバー本体に形成された第1気体流入口及び第1気体流出口と、
前記第1気体流入口から前記チャンバー本体内に流入する気体を、前記光源管における前記アマルガム合金体が配設された部分の外面に当たる方向に導く第1導流体と、
を有し、
前記第1導流体は、一端が前記第1気体流入口に臨んで開口する第1開口と、他の一端が前記光源管における前記アマルガム合金体が配設された部分の外面に臨んで開口する第2開口とを有する第1導流路を有し、
前記第1導流路と前記光源管との間に、前記第1導流路を流れた気体が前記光源管に当たることを制限する第1整流体を設けたことを特徴とする照射装置。 - 前記第1整流体の、前記第1導流体から前記光源管に流れる気流の方向に略直交する方向であるとともに、前記光源管の延在方向に略直交する方向である方向における幅が、前記光源管の外径より小さいことを特徴とする、請求項2に記載の照射装置。
- 光源管の内面の一部分に配置されたアマルガム合金体を備える光源と、
前記光源が内部に配置されているチャンバーと、
を備え、
前記チャンバーは、
チャンバー本体と、
前記チャンバー本体に形成された第1気体流入口及び第1気体流出口と、
前記第1気体流入口から前記チャンバー本体内に流入する気体を、前記光源管における前記アマルガム合金体が配設された部分の外面に当たる方向に導く第1導流体と、
を有し、
前記光源は、放電電極を備えており、
前記チャンバーは、
前記チャンバー本体に形成された第2気体流入口及び第2気体流出口と、
前記第2気体流入口から前記チャンバー本体内に流入する気体を、前記光源管における前記放電電極が配設された部分の外面に当たる方向に導く第2導流体と、
をさらに備えることを特徴とする照射装置。 - 前記第2導流体は、一端が前記第2気体流入口に臨んで開口する第3開口と、他の一端が前記光源管における前記放電電極が配設された部分の外面に臨んで開口する第4開口とを有する第2導流路を備えることを特徴とする、請求項4に記載の照射装置。
- 前記第2導流体と前記第2気体流出口とは、前記光源管の延在方向に交差する方向において、前記第4開口と前記第2気体流出口との間に前記放電電極を挟む位置に配設されていることを特徴とする、請求項5に記載の照射装置。
- 前記第2導流体と前記光源管との間に、前記第2導流路を流れた気体が前記光源管に当たることを制限する第2整流体を設けたことを特徴とする、請求項5又は6に記載の照射装置。
- 前記第2整流体の、前記第2導流体から前記光源管に流れる気流の方向に略直交する方向であるとともに、前記光源管の延在方向に略直交する方向である方向における幅が、前記光源管の外径より小さいことを特徴とする、請求項7に記載の照射装置。
- 前記第1気体流入口及び前記第2気体流入口の少なくとも一方から前記チャンバー本体に供給される気体の温度を調整可能な気体温度調整部をさらに備えることを特徴とする請求項4乃至8のいずれか一項に記載の照射装置。
- 前記第1気体流出口及び前記第2気体流出口の少なくとも一方を介して前記チャンバー本体内の気体を吸引可能な吸引手段をさらに備えることを特徴とする、請求項4乃至9のいずれか一項に記載の照射装置。
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