JPWO2016158808A1 - 光照射装置および印刷装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、光照射装置および印刷装置に関する。複数の１０ａを積層した積層体１０と、第１方向Ｄ１に進行する被照射媒体２５０に対して光を照射し、積層体１０の上面に第１方向Ｄ１に配列した、複数の素子群１１とを備え、複数の素子群１１はそれぞれ、第１方向Ｄ１と直交する第２方向Ｄ２に配列し且つ互いに直列接続している複数の発光部１２を有し、複数の素子群１１のうち互いに隣接する素子群１１ａ、１１ｂは直列接続の方向が異なる光照射デバイス３とする。

Description

本発明は、光照射装置および印刷装置に関する。

従来、光照射装置の一例である紫外線照射装置は、各種目的に広く利用されている。一例として、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クの硬化などがある。これらに用いられる紫外線照射装置の光源には、発光素子などが使用されている。

しかしながら、このような光照射装置によれば、発光素子を駆動する際の消費電力の増大に伴って発生する熱に起因して、発光素子が劣化するおそれがあった（特許文献１参照）。また、被照射媒体の搬送状態に応じて複数の発光素子（素子群）に加える駆動電流を独立制御することが難しかった。また、各発光素子の駆動に伴って発生する電磁誘導が全体として外部に対するノイズになるおそれがあった。

実用新案登録第３１５８０３３号公報

そのため、複数の発光素子への駆動電流の独立制御および電磁誘導の影響低減が可能な光照射装置および印刷装置が求められていた。

本発明の実施形態に係る光照射デバイスは、複数の基板を積層した積層体と、第１方向に進行する被照射媒体に対して光を照射し、前記積層体の上面に前記第１方向に配列した、複数の素子群とを備え、前記複数の素子群はそれぞれ、前記第１方向と直交する第２方向に配列し且つ互いに直列接続している複数の発光部を有し、前記複数の素子群のうち互いに隣接する素子群は前記直列接続の方向が異なる。

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部と、印刷された記録媒体に対して光を照射する光照射装置とを備える。

本発明の実施形態に係る光照射デバイスによれば、被照射媒体に対して光を照射する複数の素子群を被照射媒体の進行方向に配列していることから、それぞれの素子群を被照射媒体の動きに応じて独立して制御することが可能となる。また、複数の素子群のうち互いに隣接する素子群は直列接続の方向が異なることから、それぞれの素子群において発生する電磁誘導を互いに打ち消すことができるため、ノイズの発生を抑制あるいは低減することが可能となる。

本発明の実施形態に係る光照射デバイスを構成する基板ごとに説明する分解平面図である。 本発明の実施形態に係る光照射デバイスを構成する基板ごとに説明する分解平面図である。 本発明の他の実施形態に係る光照射デバイスを構成する基板ごとに説明する分解平面図である。 本発明の他の実施形態に係る光照射デバイスを構成する基板ごとに説明する分解平面図である。 図１に示す光照射デバイスの拡大平面図である。 図１，５に示す切断面線Ｘ１−Ｘ１における断面図である。 本発明の他の実施形態に係る光照射デバイスの切断面線Ｘ１−Ｘ１における断面図である。 図１の光照射デバイスを備える光照射装置を示す図である。 図７の光照射装置を備える印刷装置を示す図である。 図７の光照射装置による光照射の制御を説明する図である。 本発明のさらに他の実施形態に係る光照射デバイスを説明する平面図である。 図１１に示す切断面線Ｘ２−Ｘ２における断面図である。 本発明のさらに他の実施形態に係る光照射デバイスの断面図である。

以下、本発明の実施形態に係る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。なお、以下の実施形態は例示であって、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。

＜光照射装置について＞
図８に示す光照射装置１は、例えば、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る。対象物（記録媒体）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、光照射装置１は、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。

光照射装置１は、複数の光照射モジュール２を備えるとともに、配列した複数の光照射モジュール２の少なくとも一部を収容する筐体４を備える。

＜光照射モジュール＞
光照射モジュール２は、図８に示すように、複数の発光素子２０を積層体１０の上面１０ａに配置した光照射デバイス３と、光照射デバイス３を第１主面５ａに配置した放熱用部材５と、放熱用部材５の第１主面５ａの反対側に位置する第２主面５ｂに接続された、放熱用部材５の内部に設けられた流路に冷媒を供給するための供給用冷却配管６ａおよび流路から冷媒を排出するための排出用冷却配管６ｂと、光照射デバイス３に接続された、光照射デバイス３に電力を供給するための電気配線７と、第２主面５ｂに対向して配置されたカバー８とを有する。さらに、光照射モジュール２は、光照射デバイス３（発光素子２０）からの発光、言い換えれば光照射デバイス３（発光素子２０）による照射を制御する制御部６０を備えている。制御部６０の詳細については後述する。

（光照射デバイス）
光照射デバイス３は、積層体１０の上面１０ａに配置した複数の発光素子２０を有しており、紫外線などを発生する光源として機能する。光照射デバイス３の詳細については後述する。

（放熱用部材）
放熱用部材５は、光照射デバイス３の支持体として、また光照射デバイス３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５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、セラミックスおよび樹脂材料が挙げられる。本実施形態の放熱用部材５は、銅によって形成されている。

放熱用部材５は、内部に、放熱性を高めるための冷媒を流動する流路が設けられている。流路は、放熱用部材５の内部を全体にわたって蛇行するように設けられている。流路の両端には、冷媒を供給する供給口および冷媒を排出する排出口があり、供給口および排出口は、それぞれ放熱用部材５の第２主面５ｂ側に設けられている。なお、流路の形状ならびに供給口および排出口の数などは光照射デバイス３の冷却状態に合わせて適宜調整すればよい。

（供給用冷却配管および排出用冷却配管）
放熱用部材５の第２主面５ｂに設けられた供給口および排出口には、それぞれ供給用冷却配管６ａおよび排出用冷却配管６ｂが接続されている。

（カバー）
カバー８は、放熱用部材５の第２主面５ｂに対向して配置されており、第２主面５ｂに接続された供給用冷却配管６ａおよび排出用冷却配管６ｂならびに電気配線７が貫通した貫通孔８ａを有している。なお、電気配線７は、貫通孔８ａを貫通した電気配線用端子を介してカバー８の両側に設けられていてもよい。カバー８は、後に説明する筐体４に当接されることによって、光照射デバイス３、放熱用部材５、供給用冷却配管６ａおよび排出用冷却配管６ｂの一部、電気配線７の一部を光照射装置１の外部環境から保護する機能を有する。

本実施形態のカバー８は、光照射装置１の軽量化、放熱性および耐腐食性の観点から、平板状のアルミニウムを用いている。なお、カバー８の形状は、後に説明する筐体４に当接される形状であればどのような形状であってもよい。カバー８の材質は、アルミニウムに限定されず、鉄、ステンレス鋼などの金属材料であってもよいし、金属材料に限らず樹脂などでもよい。

＜光照射デバイス＞
本発明の実施形態に係る光照射デバイス３は、複数の基板を積層した積層体１０と、第１方向Ｄ１に進行する被照射媒体２５０に対して光を照射し、積層体１０の上面１０１に第１方向Ｄ１に配列した、複数の素子群１１とを備えている。

以下、図１、図２、図５および図６に示す光照射デバイス３を例にとって説明する。なお、切断面線Ｘ１−Ｘ１は、光照射デバイス３の断面位置を示す切断面線である。切断面線Ｘ１−Ｘ１を、図１（ｂ）に示す接続基板１０ｂの平面図に記載しているのは、断面位置をわかり易く示すためである。また、同様の理由で図５の拡大平面図にも切断面線Ｘ１−Ｘ１を記載している。

ここで、各素子群１１は、第１方向Ｄ１と直交する第２方向Ｄ２に配列し且つ互いに直列接続している複数の発光部１２を有する。各発光部（第１貫通孔）１２の内側には、発光素子２０が配置されており、各素子群１１に含まれる発光素子２０同士は接続パッド１３によって互いに接続されている。各素子群１１は、積層体１０を構成する基板に形成された接続パッド、ビア導体およびパターン電極を介して、積層体１０に配置された複数の接続端子対４０に接続されている。なお、本実施形態では、図５（ａ）および図６に示すように、１つの発光部（第１貫通孔）１２内に配置された発光素子２０の数は１つであるが、図５（ｂ）に示すように、複数の発光素子２０を配置してもよい。

そして、複数の素子群１１のうち互いに隣接する素子群１１は、直列接続の方向が異なる。本実施形態において、素子群１１は、図１（ａ）および（ｂ）などに示すように、第１素子群１１ａと、第１素子群１１ａよりも接続端子対４０から面方向に離れて位置する第２素子群１１ｂとを有する。面方向とは、積層体１０の積層方向に直交する方向であり、積層体１０の上面１０１に平行な方向である。そして、図１（ｂ）に示すように、第１素子群１１ａと第２素子群１１ｂの直列接続の方向、すなわち電流の向きが異なる。これによれば、第１素子群１１ａと第２素子群１１ｂとの間において、それぞれで発生する電磁誘導を互いに打ち消すことができるため、ノイズの発生を抑制あるいは低減することが可能となる。なお、本実施形態では、素子群１１の数は２つであるが、３以上の素子群１１を備える構成にしてもよい。

なお、光照射デバイス３は、図６に示すように、封止材３０と、光学レンズ１６とを備えることができる。封止材３０は、発光部（第１貫通孔）１２内に充填され、発光素子２０を被覆する。光学レンズ１６は、第１貫通孔１２に対応した封止材３０の上面に配置される。

（積層体）
積層体１０は、図１および図２に示すように、互いに積層された第１基板１０ａ〜第５基板１０ｅの５つの基板を有しており、上面１０１であって発光部（第１貫通孔）１２の内側において発光素子２０を支持している。また、積層体１０は、上面１０１側から平面視した際に矩形状にすればよい。

（第１基板）
第１基板１０ａは、積層体１０の最表面層であり、光学レンズ１６を貼り付けるためのベース部分としての役割を有する。

また、第１基板１０ａは、図１（ａ）に示すように、厚み方向に貫通する複数の第１貫通孔１２ａを有している。第１貫通孔１２ａの内周面１４は、図６に示すように、下面から上面に向かって孔径が大きくなるテーパー形状となっており、発光素子２０の発する光を上方に反射し、光の取出し効率を向上させる役割を有する。すなわち、第１貫通孔１２ａは、発光素子２０の載置面（第３基板１０ｃの上面）側よりも積層体１０の上面１０１側で孔径が大きくなるように、内周面１４が傾斜している。平面視において、第１貫通孔１２ａは、円形状となっているが、これに限られるものではなく矩形状など異なる形状を採用してもよい。また、第１貫通孔１２ａは、第１基板１０ａの上面（積層体１０の上面１０１）の概ね全体に渡って縦横の並びに配列されている。第１貫通孔１２ａは、例えば、正方格子（矩形格子）状などに配列すればよく、単位面積当たりの照度が十分確保できる場合には、配列形状に制限を設ける必要はない。本実施形態において、第１貫通孔１２ａは、縦横に４個×５個で２０個形成されている。なお、第１貫通孔１２ａは、千鳥足状に配列、すなわち複数列のジグザグ状の並びに配列されていてもよい。

第１基板１０ａの材料としては、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）などの樹脂などを用いることができる。後述する第２基板１０ｂ〜第５基板１０ｅのいずれも、第１基板１０ａと同様の材料を用いて形成すればよい。また、光の取出し効率を向上させる観点から、第１基板１０ａを、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のいずれかによって形成すればよい。なお、第１貫通孔１２ａの内周面１４に金属製の反射膜を設けることによって、光の取出し効率を向上させてもよい。

また、第１基板１０ａには、図１（ａ）に示すように、第１素子群１１ａを基準にして第２素子群１１ｂとは反対側に、接続端子対４０が形成されており、接続端子対４０の表面には半田接合用のＡｕメッキが形成されている。言い換えれば、図１（ａ）のように平面視した場合に、第１基板１０ａには、素子群１１に対して上方に接続端子対４０が形成されている。接続端子対４０は、素子群１１の発光素子２０に電流を供給するための外部配線と接続する役割を有するものであり、例えば、各基板に形成された貫通孔の少なくとも内壁に存在する導電性部材を介して発光素子２０に電流を供給する。本実施形態において、複数の接続端子対４０は、図１（ａ）および（ｂ）に示すように、互いに第２方向Ｄ２に配列している。また、接続端子対４０は、第１素子群１１ａに接続している第１接続端子対４０ａと、第２素子群１１ｂに接続している第２接続端子対４０ｂとを有する。

本実施形態では、第１素子群１１ａおよび第２素子群１１ｂはそれぞれ縦横に２個×５個で１０個の発光部（第１貫通孔）１２を有する。すなわち、素子群１１において、発光部１２は、第２方向Ｄ２に５個配列しているとともに、第１方向Ｄ１にも複数列（２列）に跨って配列している。

第１基板１０ａの下面は、第１貫通孔１２ａの部位を除いて基板材料であるセラミックスなどが露出しており、第２基板１０ｂとの間で電気的および光学的な接続を行なう役割は有さない。

（第２基板）
第２基板１０ｂの上面には、図１（ｂ）に示すように、各発光素子２０に対して給電するための接続パッド１３ａが形成されている。

第２基板１０ｂの表面であって接続パッド１３ａおよび後述の第２貫通孔１２ｂが形成されていない部位は基板材料であるセラミックスなどが露出しており、露出した部位は、第２基板１０ｂを挟む上下層である第１基板１０ａおよび第３基板１０ｃと第２基板１０ｂとの焼結に際して接合領域としての役割を有する。

第２基板１０ｂは、図１（ｂ）に示すように、厚み方向に貫通する複数の第２貫通孔１２ｂを有しており、第２貫通孔１２ｂの内部に第２ビア導体ｖ２が位置している。なお、図面において、第２基板１０ｂ〜第５基板１０ｅに関し、各基板を貫通しているビア導体については、そのビア導体の位置を、実線を用いて示し、各基板上の電極パッドまたはパターン電極に、隣接する基板を貫通するビア導体が接続している場合は、ビア導体との接続箇所を、点線を用いて示している。例えば、図１（ｂ）に示す第２基板１０ｂであれば、第２基板１０ｂを貫通している第２ビア導体ｖ２については、実線を用いて示している。第２基板１０ｂ上のパターン電極１３ａには、接続するビア導体が無いので、点線を用いて示すビア導体は無い。

また、便宜上、図面において、第２基板１０ｂ〜第５基板１０ｅに関し、電極パッドあるいはパターン電極のうちビア導体を介して接続端子対４０の＋電極Ｐに接続される部位は○印で示し、電極パッドあるいはパターン電極のうちビア導体を介して接続端子対４０の−電極Ｎに接続される部位はその部位を□印で示している。

本実施形態において、第２貫通孔１２ｂは、図１（ｂ）に示すように、第１方向Ｄ１および第２方向Ｄ２に格子状に形成されている。そして、接続パッド１３ａは、第２方向Ｄ２において第２貫通孔１２ｂと交互に配列している。

そして、図６（ａ）に示すように、第２貫通孔１２ｂの部位であって接続パッド１３ｂの上に位置している発光素子２０を、接続パッド１３ａと接続パッド１３ｂとの間および発光素子２０の素子電極２１と接続パッド１３ａとの間をそれぞれワイヤボンディングで順に接続していくことによって、発光素子２０同士を順方向にのみ直列に接続している。なお、他の例として、図６（ｂ）に示すように、発光素子２０が上面に素子電極２１を２つ有し、素子電極２１と接続パッド１３ａとの間をワイヤボンディングで順に接続していくような構成としてもよい。この場合、接続パッド１３ｂは第３基板１０ｃ上に発光素子２０を搭載するためのダイボンディングパッドとしての役割を有する。

また、図７に示すように、ワイヤボンディングの代わりにフリップチップ接続によって発光素子２０Ａを接続するようにしてもよい。フリップチップ接続が可能な発光素子２０Ａは、上面から光を出射し、少なくとも２つの素子電極２１Ａが、下面に設けられている。素子電極２１Ａが２つの場合、第３基板１０ｃ上には、各素子電極２１Ａに接続する２つの接続パッド１３ｂＡが設けられる。これら２つの接続パッド１３ｂＡは、第３基板１０ｃ上で、面方向に距離を空けて設けられており、短絡しないように、互いに絶縁されている。第３基板１０ｃ上の接続パッド１３ｂＡと、第２基板１０ｂ上の接続パッド１３ａとは、第２基板１０ｂを厚み方向に貫通する貫通導体１７によって電気的に接続される。貫通導体１７の上面が、接続パッド１３ａの下面に接続し、貫通導体１７の下面が、接続パッド１３ｂＡの上面に接続する。

このような構成により、素子群１１は、フリップチップ接続による発光素子２０Ａを用いる場合であっても、発光素子２０Ａ同士を直列に接続することができる。

すなわち、各素子群１１は、図１（ｂ）および図６に示すように、第２方向Ｄ２に配列する発光素子２０同士を直列に接続するとともに、第２方向Ｄ２に直交する第１方向Ｄ１に隣接する列同士を接続することによって、１０直列の回路を形成している。本実施形態では、光照射デバイス３は、１０直列の素子群１１を含む２チャンネル（ｃｈ１、ｃｈ２）の回路を形成している。ここで、それぞれのチャンネルは、素子群１１、積層体１０を構成する各基板に形成された接続パッド、ビア導体およびパターン電極、ならびに接続端子対４０を電気的に接続したものである。２つのチャンネルが分かり易いように、第２基板１０ｂ〜第５基板１０ｅに関し、接続パッド、ビア導体およびパターン電極の参照符号について、第１素子群１１ａと電気的に接続しているものには「−ｃ１」の枝番を付し、第２素子群１１ｂと電気的に接続しているものには「−ｃ２」の枝番を付している。

本実施形態では、図１（ｂ）に示すように、各素子群１１において、複数列に跨る発光部１２のうち隣接する列同士は（例えば、第１素子群１１ａにおける第１列Ｌ１および第２列Ｌ２が該当する。）、直列接続の方向が同じである。すなわち、第１方向Ｄ１に隣接する列同士を接続する際に、列同士を接続する接続パッド１３ａによって電流の向きを左右に折り返すことで、隣接する列同士の直列接続の方向を同一にしている。この場合、各素子群１１において、各発光部１２に含まれる発光素子２０同士を同一向きに配置することができる。なお、第１列Ｌ１と第２列Ｌ２とを接続する接続パッド１３ａは、両列と直列接続の方向が異なるため、第１列Ｌ１、接続パッド１３ａおよび第２列Ｌ２のそれぞれに発生する電磁誘導を、第１列Ｌ１と接続パッド１３ａとの間ならびに接続パッド１３ａと第２列Ｌ２との間でそれぞれ打ち消すことができるため、ノイズの発生を抑制あるいは低減することが可能となる。

さらに、本実施形態では、隣接する素子群１１において互いに隣接する列同士、すなわち第１素子群１１ａの第２列Ｌ２とそれに隣接する第２素子群１１ｂの第３列Ｌ３とは、直列接続の方向が異なる。これによれば、第１素子群１１ａと第２素子群１１ｂとの間において、隣接する列の間で発生する電磁誘導を互いに打ち消すことができるため、ノイズの発生を抑制あるいは低減することが可能となる。

（第３基板）
第３基板１０ｃは、図１（ｃ）に示すように、その上面に発光素子２０を搭載する役割を有し、発光素子２０を搭載する部位に接続パッド１３ｂが形成されている。

また、第３基板１０ｃは、第４基板１０ｄおよび第５基板１０ｅのそれぞれに形成される放熱部２２と、第１基板１０ａおよび第２基板１０ｂとを絶縁する役割を有する。

ここで、第３基板１０ｃの厚みは、上下層である第２基板１０ｂおよび第４基板１０ｄの厚みと比較して、薄く設定されている。これによれば、上下層との間の絶縁性ならびに熱伝導性をバランスよく発揮することができる。また、第３基板１０ｃの厚みは、第１基板１０ａおよび第５基板１０ｅの厚みと比較して、薄く設定されている。例えば、第１基板１０ａの厚みを０．２〜０．８ｍｍ、第２基板１０ｂの厚みを０．０５〜０．５ｍｍ、第３基板１０ｃの厚みを０．０１〜０．１ｍｍとし、第４基板１０ｄおよび第５基板１０ｅの厚みをそれぞれ０．０５〜０．５ｍｍ、の範囲で設定すればよい。

また、第３基板１０ｃは、図１（ｃ）に示すように、厚み方向に貫通する複数の第３ビア導体ｖ３を有する。第３基板１０ｃは、第３ビア導体ｖ３を介して、第２基板１０ｂと第４基板１０ｄとの間の電気接続を形成している。

また、第３基板１０ｃの表面であって接続パッド１３ｂが形成されていない部位は基板材料であるセラミックスなどが露出しており、上下層である第２基板１０ｂおよび第４基板１０ｄとの焼結に際して接合領域としての役割を有する。

（第４基板）
第４基板１０ｄは、図２（ａ）に示すように、その上面に第４パターン電極１３ｄを有しており、第４パターン電極１３ｄは、ｃｈ１の＋電極Ｐ１およびｃｈ１の−電極Ｎ１のそれぞれと電気的に接続している。

第４基板１０ｄは、図２（ａ）および図６に示すように、厚み方向に貫通する複数の第４貫通孔１２ｄを有しており、第４貫通孔１２ｄの内部には第４放熱部２２ａが位置している。第４放熱部２２ａは、第３基板１０ｃの接続パッド１３ｂに対応する部位に位置しており、銅（Ｃｕ）、モリブデン（Ｍｏ）およびそれらの合金（ＣｕＷなど）などを用いて形成することができる。第４基板１０ｄは、第４ビア導体ｖ４を介して、第３基板１０ｃと第５基板１０ｅとの間の電気接続を形成している。

本実施形態の具体的な電流経路については後述するが、ｃｈ１の＋電極Ｐ１と第２基板１０ｂの接続パッド１３ａとは、電気的な接続において並列回路を有していない。すなわち、第１素子群１１ａと第１接続端子対４０ａの＋電極Ｐ１とは、直列回路を構成している。また、ｃｈ１の−電極Ｎ１も、ｃｈ１の＋電極Ｐ１と同様の電気的な接続の構成を有している。

なお、隣接する放熱部２２ａの間の領域は、第４パターン電極１３ｄが形成されている領域を除いて、基板材料であるセラミックスなどが露出しており、上下層である第３基板１０ｃおよび第５基板１０ｅとの焼結に際して接合領域としての役割を有する。

また、第４基板１０ｄの上面には、第４パターン電極１３ｄが、接続端子対４０付近に大きな領域で形成されている。この場合、第４パターン電極１３ｄの形成領域内に複数のピンホールを形成することによって基板材料であるセラミックスなどが露出するようにすればよく、これによれば第３基板１０ｃとの焼結に際してセラミックス同士の接合を確保することが可能となる。

（第５基板）
第５基板１０ｅは、図２（ｂ）に示すように、その上面に第５パターン電極１３ｅを有しており、第５パターン電極１３ｅはｃｈ２の＋電極Ｐ２およびｃｈ２の−電極Ｎ２のそれぞれと電気的に接続している。

また、第５基板１０ｅは、図２（ｂ）および図６に示すように、厚み方向に貫通する複数の第５貫通孔１２ｅを有しており、第５貫通孔１２ｅの内部には第５放熱部２２ｂが位置している。第５基板１０ｅは、第５ビア導体ｖ５を介して、第４基板１０ｄと第５基板１０ｅとの間の電気接続を形成している。また、第５放熱部２２ｂは、第４放熱部２２ａおよび第３基板１０ｃの接続パッド１３ｂに対応する部位に位置しており、Ｃｕ、Ｍｏおよびそれらの合金（ＣｕＷなど）などを用いて形成することができる。第５放熱部２２ｂは、第４放熱部２２ａなどから受けた熱を外部に放出する役割を有する。なお、他の例として、図６（ｂ）に示すように、第５放熱部２２ｂを、第４放熱部２２ａよりも大きく形成することで、外部への熱放出の効率を向上させるようにしてもよい。

ｃｈ２の−電極Ｎ２と第２基板１０ｂの接続パッド１３ａとは、電気的な接続において並列回路を有していない。すなわち、第２素子群１１ｂと第２接続端子対４０ｂの−電極Ｎ２とは直列回路を構成している。

また、ｃｈ２の＋電極Ｐ２は、図２（ｂ）に示すように、平面視において、ｃｈ１の＋電極Ｐ１と比較して、発光素子２０までの距離（配線長さ）が長い。そのため、第５基板１０ｅの第５パターン電極１３ｅが並列回路を形成することによって抵抗値を低減させている。ｃｈ２を構成する第２素子群１１ｂは、ｃｈ１を構成する第１素子群１１ａよりも接続端子対４０から離れているため、ｃｈ１の配線抵抗よりもｃｈ２の配線抵抗が高くなってしまうが、並列回路を形成することにより、ｃｈ１の配線抵抗とｃｈ２の配線抵抗との差を低減することが可能となる。

また、第５基板１０ｅの上面には、第５パターン電極１３ｅが、接続端子付近に大きな領域で形成されている。この場合、ｃｈ２の−電極Ｎ２およびｃｈ２の＋電極Ｐ２の形成領域内に複数のピンホールを形成することによって基板材料であるセラミックスなどが露出するようにすればよく、これによれば第４基板１０ｄとの焼結に際してセラミックス同士の接合を確保することが可能となる。

なお、隣接する放熱部２２ｂの間の領域は、第５パターン電極１３ｅが形成されている領域を除いて、基板材料であるセラミックスなどが露出しており、上層である第４基板１０ｄとの焼結に際して接合領域としての役割を有する。

第５基板１０ｅの下面は、積層体１０の最下面１０２である。そして、第５放熱部２２ｂの表面は、実装部材と半田接合をするためにＡｕメッキが形成されている。

（接続パッド）
接続パッド１３は、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。接続パッド１３は、例えば、ニッケル（Ｎｉ）、パラジウム（Ｐｄ）および金（Ａｕ）などの導電性材料によって形成されている。接続パッド１３は、はんだ、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。

（ｃｈ１およびｃｈ２の電流経路）
本実施形態におけるｃｈ１およびｃｈ２の電流経路について説明する。ｃｈ１の電流経路は、＋電極Ｐ１から−電極Ｎ１に至る電流経路であり、ｃｈ２の電流経路は、＋電極Ｐ２から−電極Ｎ２に至る電流経路である。

まず、ｃｈ１の電流経路について説明する。外部の給電装置から＋電極Ｐ１に電流が供給されると、供給された電流は、＋電極Ｐ１に接続された第４パターン電極１３ｄ−ｃ１を通って第４基板１０ｄ上面を流れる。第４パターン電極１３ｄ−ｃ１を流れた電流は、第４パターン電極１３ｄ−ｃ１に接続された１つの第３ビア導体ｖ３−ｃ１を通って第３基板１０ｃを上方に貫通し、さらに第３ビア導体ｖ３−ｃ１に接続された１つの第２ビア導体ｖ２−ｃ１を通って第２基板１０ｂを上方に貫通して第２基板１０ｂの上面に至る。

第２基板１０ｂの上面に至った電流は、第２基板１０ｂ上の接続パッド１３ａ−ｃ１を流れ、ボンディングワイヤ１５を介して、第１素子群１１ａの第１列Ｌ１の左端に位置する１つ目の半導体素子２０に給電される。半導体素子２０に給電された電流は、搭載パッド１３ｂまたは別のボンディングワイヤ１５を介して、第２方向Ｄ２に隣接する接続パッド１３ａ−ｃ１に流れる。電流は、半導体素子２０と、第２方向Ｄ２に隣接する接続パッド１３ａ−ｃ１とを交互に流れ、第１列Ｌ１の右端の半導体素子２０に達すると、接続パッド１３ａ−ｃ１によって第２列Ｌ２の左端の半導体素子２０に給電される。給電された電流は、第１列Ｌ１と同様に第２列Ｌ２を第２方向Ｄ２に流れ、第２列Ｌ２の右端の半導体素子２０に給電され、接続パッド１３ａ−ｃ１から１つの第２ビア導体ｖ２−ｃ１を通って第２基板１０ｂを下方に貫通し、さらに第２ビア導体ｖ２−ｃ１に接続された１つの第３ビア導体ｖ３−ｃ１を通って第３基板１０ｃを下方に貫通し、第４基板１０ｄの上面に至る。

第４基板１０ｄの上面で、電流は、第３ビア導体ｖ３−ｃ１に接続された第４パターン電極１３ｄ−ｃ１を通り、第４パターン電極１３ｄ−ｃ１に接続された−電極Ｎ１を介して外部の給電装置に戻る。

次に、ｃｈ２の電流経路について説明する。外部の給電装置から＋電極Ｐ２に電流が供給されると、供給された電流は、＋電極Ｐ２に接続された第５パターン電極１３ｅ−ｃ２を通って第５基板１０ｅ上面を流れる。第５パターン電極１３ｅ−ｃ２は、２本の並列パターン電極を有しており、第５パターン電極１３ｅ―ｃ２の配線抵抗が低減されている。第５パターン電極１３ｅ−ｃ２を流れた電流は、第５パターン電極１３ｅ−ｃ２に接続された３つの第４ビア導体ｖ４−ｃ２を通って第４基板１０ｄを上方に貫通し、さらに第４ビア導体ｖ４−ｃ２に接続された３つの第３ビア導体ｖ３−ｃ２を通って第３基板１０ｃを上方に貫通し、第３ビア導体ｖ３−ｃ２に接続された３つの第２ビア導体ｖ２−ｃ２を通って第２基板１０ｂを上方に貫通して第２基板１０ｂの上面に至る。

第２基板１０ｂの上面に至った電流は、第２基板１０ｂ上の接続パッド１３ａ−ｃ２を流れ、ボンディングワイヤ１５を介して、第２素子群１１ｂの第４列Ｌ４の右端に位置する１つ目の半導体素子２０に給電される。半導体素子２０に給電された電流は、搭載パッド１３ｂまたは別のボンディングワイヤ１５を介して、第２方向Ｄ２と反対方向に隣接する接続パッド１３ａ−ｃ２に流れる。電流は、半導体素子２０と、第２方向Ｄ２と反対方向に隣接する接続パッド１３ａ−ｃ２とを交互に流れ、第４列Ｌ４の左端の半導体素子２０に達すると、接続パッド１３ａ−ｃ２によって第３列Ｌ３の右端の半導体素子２０に給電される。給電された電流は、第４列Ｌ４と同様に第３列Ｌ３を第２方向Ｄ２と反対方向に流れ、第３列Ｌ３の左端の半導体素子２０に給電され、接続パッド１３ａ−ｃ２から第２ビア導体ｖ２−ｃ２を通って第２基板１０ｂを下方に貫通し、さらに第２ビア導体ｖ２−ｃ２に接続された第３ビア導体ｖ３−ｃ２を通って第３基板１０ｃを下方に貫通し、第４基板１０ｄの上面に至る。

第４基板１０ｄの上面で、電流は、第３ビア導体ｖ３−ｃ２に接続された第４パターン電極１３ｄ−ｃ２を通り、第４パターン電極１３ｄ−ｃ２に接続された２つの第４ビア導体ｖ４−ｃ２を通って第４基板１０ｄを下方に貫通して第５基板１０ｅの上面に至る。第５基板の上面で、電流は、２つの第４ビア導体ｖ４−ｃ２に接続された第５パターン電極１３ｅ−ｃ２を流れ、第５パターン電極１３ｅ−ｃ２に接続された−電極Ｎ２を介して外部の給電装置に戻る。第４パターン電極１３ｄ−ｃ２と第５パターン電極１３ｅ−ｃ２とが、第４基板１０ｄを挟んで並列パターンを構成しており、第４パターン電極１３ｄ−ｃ２と第５パターン電極１３ｅ―ｃ２の配線抵抗が低減されている。

（光照射デバイスの製造方法）
以上のような光照射デバイス３は、第１基板１０ａ〜第５基板１０ｅがセラミックス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。第１基板１０ａおよび第２基板１０ｂに相当する各セラミックグリーンシートには、それぞれ第１貫通孔１２ａに対応する穴および第２貫通孔１２ｂ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、接続パッド１３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、この印刷された金属ペーストがグリーンシートの間および積層体１０の下面１０２に相当する位置に位置するように各グリーンシートを積層して積層体を形成する。次に、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、接続パッド１３および第１貫通孔１２ａおよび第２貫通孔１２ｂを有する積層体１０を形成することができる。

また、第１基板１０ａ〜第５基板１０ｅが樹脂からなる場合であれば、光照射デバイス３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複数準備する。次に、接続パッド１３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、前駆体シートに第１貫通孔１２ａおよび第２貫通孔１２ｂ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って、積層体１０が完成する。なお、レーザー加工によって第１貫通孔１２ａおよび第２貫通孔１２ｂ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、積層体１０の第２貫通孔１２ｂ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にはんだ、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。

（発光素子）
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上に積層してなる発光ダイオード、あるいは、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。また、発光素子２０は、素子基板としてＣｕ、Ｍｏ、ＣｕＷあるいはＳｉなどを用い、その上にバッファー層を介して上述のような半導体層が形成された構成でもよい。

発光素子２０は、発光層を有する半導体層と、積層体１０に配置された接続パッド１３に、はんだ、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２１を備えており、積層体１０に対してワイヤボンディングされている。なお、本実施形態において、図６（ａ）に示すように、発光素子２０の上面に形成された素子電極２１と、発光素子２０の下面に形成された電極（はんだバンプなど）とで異なる接続パッド１３に接続している。他の例として、図６（ｂ）に示すように、発光素子２０の上面に形成された素子電極２１から異なる接続パッド１３に接続するようにしてもよい。

そして、発光素子２０は、素子電極２１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し、その光を直接または素子基板を介して外部へ出射する。

なお、発光素子２０を、素子基板を有さない構成にすることが可能である。また、発光素子２０の素子電極２１と接続パッド１３との接続は、接合材１５にはんだなどを使用して、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。

本実施形態では、発光素子２０として、光の波長のスペクトルのピークが、例えば２５０〜４１０ｎｍ以下のＵＶ光を発するＬＥＤ素子、すなわち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。

（封止材）
発光素子２０は、上述したように、図６に示すように封止材３０によって封止されている。

封止材３０には、例えば光透過性の樹脂材料などの絶縁材料を用いればよい。発光素子２０を封止材３０で封止することによって、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の光の取出し効率を向上させることができる。

封止材３０は、例えば、発光素子２０を積層体１０上に実装した後、シリコーン樹脂などの前駆体を第１貫通孔１２ａから第２貫通孔１２ｂに充填して、前駆体を硬化させることによって形成される。

（光学レンズ）
光学レンズ１６は、図６に示すように封止材３０上に発光素子２０を覆うように配設される。本実施形態に係る光照射デバイス３では、光学レンズ１６に平凸レンズを用いている。つまり、光学レンズ１６は、上面が凸状に下面が平面状になっており、下面から上方に向かって断面積は小さくなっている。

光学レンズ１６は、例えばシリコーン樹脂などによって形成され、発光素子２０から照射される光を集光する機能を有する。なお、光学レンズの材質としては、上に述べたシリコーン樹脂以外にウレタン樹脂、エポキシ樹脂といった熱硬化性樹脂、もしくはポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂といった熱可塑性樹脂などのプラスチック、またはサファイア、または無機ガラスなどが挙げられる。封止材３０と光学レンズ１６とは、例えば両者をシリコーン樹脂で形成する場合には熱接合することができる。なお、光学レンズ１６は、光照射デバイス３と対象物との距離が近い場合などには、光を集光する必要がなければ省略することが可能である。

本実施形態に係る光照射デバイス３は、上述のとおり、複数の発光素子２０が積層体１０の上面１０１の全体に渡って縦横の並びに配列されている面発光タイプであるが、複数の発光素子２０が積層体１０の上面１０１に一列状に配列されている線発光タイプであってもよい。

このような光照射デバイス３を有する光照射モジュール２を、複数個配列して大型の光照射装置１を構成する。

本実施形態の光照射装置１は、図８に示すように、３個の光照射デバイス３を一列に配列した長尺状の装置である。なお、光照射デバイス３の配列方法は特に限られず、一列状であってもよいし、複数列に配列して、各列の光照射デバイス３の配列数が異なっていてもよく、必要な光照射性能に合わせて適宜調整すればよい。

＜他の実施形態に係る光照射デバイス＞
本発明の他の実施形態に係る光照射デバイス３について、図３および図４を用いて説明する。なお、上述の実施形態と同様の構成については説明を省略し、主として異なる構成について説明する。

本実施形態に係る光照射デバイス３は、上述の実施形態と同様、複数の素子群１１のうち互いに隣接する素子群１１は、直列接続の方向が異なる。本実施形態においては、図３（ｂ）に示すように、第１素子群１１ａと第２素子群１１ｂの直列接続の方向が異なる。これによれば、第１素子群１１ａと第２素子群１１ｂとの間において、発生する電磁誘導を互いに打ち消すことができるため、ノイズの発生を抑制あるいは低減することが可能となる。

（第２基板）
本実施形態では、上述の実施形態とは異なり、各素子群１１の複数列に跨る発光部１２のうち隣接する列同士は直列接続の方向が異なる。具体的には、図３（ｂ）に示すように、各素子群１１において、第１方向Ｄ１に隣接する列同士、すなわち、第１素子群１１ａにおける第１列Ｌ１および第２列Ｌ２、或いは、第２素子群１１ｂにおける第３列Ｌ３および第４列Ｌ４、をそれぞれ接続する際に、直列接続の方向を左右に折り返すような構成とすることができる。

これによれば、各素子群１１において、電流の向きを左右に折り返して給電することによって、隣接する列の間で発生する電磁誘導を互いに打ち消すことができるため、ノイズの発生を抑制あるいは低減することが可能となる。例えば、図３に示すように、第１素子群１１ａにおいて、第１列Ｌ１の直列接続の向きはＤ２方向であるのに対して第２列Ｌ２の直列接続の向きはＤ２方向とは反対方向であることから、発生する電磁誘導の向きが反対となるものの、列同士が隣接するため互いに打ち消すことが可能となる。

なお、このような構成を採用する場合には、第１素子群１１ａにおいて、各列（第１列Ｌ１および第２列Ｌ２）の発光部１２に含まれる発光素子２０同士をそれぞれ同一向きに配置するとともに、発光部１２の構成について第１列Ｌ１の発光素子２０と第２列Ｌ２の発光素子２０とを逆向きに（反転）配置すればよい。

（第４基板）
本実施形態では、第４基板１０ｄは、図４（ａ）に示すように、その上面に第４パターン電極１３ｄを有しており、第４パターン電極１３ｄは、ｃｈ１の＋電極Ｐ１およびｃｈ２の＋電極Ｐ２のそれぞれと電気的に接続している。なお、ｃｈ１の＋電極Ｐ１と第２基板１０ｂの接続パッド１３ａとは、電気的な接続において並列回路を有していない。

これに対して、ｃｈ２の＋電極Ｐ２は、図４（ａ）に示すように、平面視において、ｃｈ１の＋電極Ｐ１と比較して、発光素子２０までの距離（配線長さ）が長い。そのため、第５基板１０ｅの第５パターン電極１３ｅが並列回路を形成することによって、抵抗値を低減させている。これにより、ｃｈ１の配線抵抗とｃｈ２の配線抵抗との差を低減することが可能となる。

（第５基板）
本実施形態において、第５基板１０ｅは、図４（ｂ）に示すように、その上面に第５パターン電極１３ｅを有しており、第５パターン電極１３ｅはｃｈ１の−電極Ｎ１およびｃｈ２の−電極Ｎ２のそれぞれと電気的に接続している。

なお、ｃｈ１の−電極Ｎ１と第２基板１０ｂの接続パッド１３ａとは、電気的な接続において並列回路を有していない。すなわち、第２素子群１１ｂと第２接続端子対４０ｂの−電極Ｎ２とは直列回路を構成している。

また、ｃｈ２の−電極Ｎ２は、図４（ｂ）に示すように、平面視において、ｃｈ１の−電極Ｎ１と比較して、発光素子２０までの距離（配線長さ）が長い。そのため、第５基板１０ｅの第５パターン電極１３ｅにおいて並列回路を形成することによって抵抗値を低減させている。これにより、ｃｈ１の配線抵抗とｃｈ２の配線抵抗との差を低減することが可能となる。

（ｃｈ１およびｃｈ２の電流経路）
本実施形態におけるｃｈ１およびｃｈ２の電流経路について説明する。
まず、ｃｈ１の電流経路について説明する。外部の給電装置から＋電極Ｐ１に電流が供給されると、供給された電流は、＋電極Ｐ１に接続された第４パターン電極１３ｄ−ｃ１を通って第４基板１０ｄ上面を流れる。第４パターン電極１３ｄ−ｃ１を流れた電流は、第４パターン電極１３ｄ−ｃ１に接続された１つの第３ビア導体ｖ３−ｃ１を通って第３基板１０ｃを上方に貫通し、さらに第３ビア導体ｖ３−ｃ１に接続された１つの第２ビア導体ｖ２−ｃ１を通って第２基板１０ｂを上方に貫通して第２基板１０ｂの上面に至る。

第２基板１０ｂの上面に至った電流は、第２基板１０ｂ上の接続パッド１３ａ−ｃ１を流れ、ボンディングワイヤ１５を介して、第１素子群１１ａの第１列Ｌ１の左端に位置する１つ目の半導体素子２０に給電される。半導体素子２０に給電された電流は、搭載パッド１３ｂまたは別のボンディングワイヤ１５を介して、第２方向Ｄ２に隣接する接続パッド１３ａ−ｃ１に流れる。電流は、半導体素子２０と、第２方向Ｄ２に隣接する接続パッド１３ａ−ｃ１とを交互に流れ、第１列Ｌ１の右端の半導体素子２０に達すると、接続パッド１３ａ−ｃ１によって第２列Ｌ２の右端の半導体素子２０に給電される。給電された電流は、第１列Ｌ１とは逆に第２列Ｌ２を第２方向Ｄ２と反対方向に流れ、第２列Ｌ２の左端の半導体素子２０に給電される。給電された電流は、接続パッド１３ａ−ｃ１から１つの第２ビア導体ｖ２−ｃ１を通って第２基板１０ｂを下方に貫通し、さらに第２ビア導体ｖ２−ｃ１に接続された１つの第３ビア導体ｖ３−ｃ１を通って第３基板１０ｃを下方に貫通し、第４基板１０ｄの上面に至る。

第４基板１０ｄの上面で、電流は、第３ビア導体ｖ３−ｃ１に接続された第４パターン電極１３ｄ−ｃ１を流れ、第４パターン電極１３ｄ−ｃ１に接続された第４ビア導体ｖ４−ｃ１を通って第４基板１０ｄを下方に貫通し、第５基板１０ｅの上面に至る。第５基板１０ｅの上面で、電流は、第５パターン電極１３ｅ−ｃ１を流れ、第５パターン電極１３ｅ−ｃ１に接続された−電極Ｎ１を介して外部の給電装置に戻る。

次に、ｃｈ２の電流経路について説明する。外部の給電装置から＋電極Ｐ２に電流が供給されると、供給された電流は、＋電極Ｐ２に接続された第４パターン電極１３ｄ−ｃ２を通って第４基板１０ｄ上面を流れる。第４パターン電極１３ｄ−ｃ２は、２本の並列パターン電極を有しており、第４パターン電極１３ｄ―ｃ２の配線抵抗が低減されている。第４パターン電極１３ｄ−ｃ２を流れた電流は、第４パターン電極１３ｄ−ｃ２に接続された１つの第３ビア導体ｖ３−ｃ２を通って第３基板１０ｃを上方に貫通し、さらに第３ビア導体ｖ３−ｃ２に接続された１つの第２ビア導体ｖ２−ｃ２を通って第２基板１０ｂを上方に貫通して第２基板１０ｂの上面に至る。

第２基板１０ｂの上面に至った電流は、第２基板１０ｂ上の接続パッド１３ａ−ｃ２を流れ、ボンディングワイヤ１５を介して、第２素子群１１ｂの第３列Ｌ３の右端に位置する１つ目の半導体素子２０に給電される。半導体素子２０に給電された電流は、搭載パッド１３ｂまたは別のボンディングワイヤ１５を介して、第２方向Ｄ２と反対方向に隣接する接続パッド１３ａ−ｃ２に流れる。電流は、半導体素子２０と、第２方向Ｄ２と反対方向に隣接する接続パッド１３ａ−ｃ２とを交互に流れ、第３列Ｌ３の左端の半導体素子２０に達すると、接続パッド１３ａ−ｃ２によって第４列Ｌ４の左端の半導体素子２０に給電される。給電された電流は、第３列Ｌ３と逆に第４列Ｌ４を第２方向Ｄ２に流れ、第４列Ｌ４の右端の半導体素子２０に給電される。給電された電流は、接続パッド１３ａ−ｃ２から第２ビア導体ｖ２−ｃ２を通って第２基板１０ｂを下方に貫通し、さらに第２ビア導体ｖ２−ｃ２に接続された第３ビア導体ｖ３−ｃ２を通って第３基板１０ｃを下方に貫通し、第４基板１０ｄの上面に至る。

第４基板１０ｄの上面で、電流は、第３ビア導体ｖ３−ｃ２に接続された第４パターン電極１３ｄ−ｃ２を通り、第４パターン電極１３ｄ−ｃ２に接続された４つの第４ビア導体ｖ４−ｃ２を通って第４基板１０ｄを下方に貫通して第５基板１０ｅの上面に至る。第５基板の上面で、電流は、４つの第４ビア導体ｖ４−ｃ２に接続された第５パターン電極１３ｅ−ｃ２を流れ、第５パターン電極１３ｅ−ｃ２に接続された−電極Ｎ２を介して外部の給電装置に戻る。第４パターン電極１３ｄ−ｃ２と第５パターン電極１３ｅ−ｃ２とが、第４基板１０ｄを挟んで並列パターンを構成しており、第４パターン電極１３ｄ−ｃ２と第５パターン電極１３ｅ―ｃ２の配線抵抗が低減されている。第５パターン電極１３ｅ−ｃ２は、３本の並列パターン電極を有しており、第５パターン電極１３ｅ―ｃ２の配線抵抗が低減されている。

（制御部）
制御部６０は、上述の通り、光照射デバイス３（発光素子２０）からの発光、言い換えれば光照射デバイス３（発光素子２０）による照射を制御する。制御部６０は、発光素子２０による照射条件、すなわち波長分布特性、および発光強度（各波長域の発光強度）などを制御することができる。また、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。

制御部６０は、例えば、図１０に示すような回路構成を有する。
制御部６０は、発光素子の駆動に必要な電源を供給する電源部ＶＤＤ、図１０に示すような複数の発光素子２０が直並列に接続された２つの素子群１１（第１素子群１１ａおよび第２素子群１１ｂ）、および発光素子の駆動電流を制御する定電流回路部、を有している。さらに、制御部６０は、Ｎチャネル型のＭＯＳＦＥＴ、抵抗Ｒおよび誤差増幅器を有している。なお、制御部６０の説明においては、図１および図２に示すように、素子群１１を２つ配列したものを用いて説明を行なう。それぞれの素子群１１が有する複数の発光素子２０は、図１および図２に示すように、搬送方向である第１方向Ｄ１と直交する第２方向Ｄ２に沿って配列している。

より具体的には、図１０に示すように、電源部ＶＤＤには、素子群１１のアノード側端子が接続されている。ＭＯＳＦＥＴは、ソースＳ、ドレインＤ、ゲートＧを有しており、素子群１１のカソード側端子はＭＯＳＦＥＴのドレインＤに接続されている。ＭＯＳＦＥＴのソースＳは抵抗Ｒに接続され、抵抗の他方の端子は接地されている。さらに、ＭＯＳＦＥＴのソースＳは、誤差増幅器の一方の入力側に接続されていて、誤差増幅器の他方の入力側は、基準電圧Ｖ_ｒｅｆを発生する回路（図示せず）に接続されている。誤差増幅器の出力端は、ＭＯＳＦＥＴのゲートＧに接続されている。本制御回路（本駆動回路）では、抵抗Ｒの電圧Ｖ_ｒと基準電圧Ｖ_ｒｅｆが誤差増幅器に入力され、Ｖ_ｒ＝Ｖ_ｒｅｆとなるようにＭＯＳＦＥＴのゲートＧ−ソースＳ間電圧Ｖ_ＧＳが制御される。発光素子の駆動電流は、Ｖ_ＧＳによって決定されるため、基準電圧Ｖ_ｒｅｆを適宜調整することで所望の電流値に調整される。発光素子をＰＷＭ（pulse width modulation ）制御で駆動する場合は、ハイレベルの電圧がＶ_ｒｅｆになるようなパルス信号を誤差増幅器に入力する。パルス信号がローレベルのときは、ＭＯＳＦＥＴのドレインＤ−ソースＳ間に電流は流れず、発光素子は消灯し、パルス信号がハイレベルのときはＭＯＳＦＥＴのドレインＤ−ソースＳ間に電流が流れ、発光素子は点灯する。

本実施形態の光照射装置１において、制御部６０が素子群１１の照射を制御することによって、第１素子群１１ａおよび第２素子群１１ｂを交互に照射させるようにすることができる。また、第１素子群１１ａおよび第２素子群１１ｂは互いが同時に照射している時間を有するようにすることもできる。本実施形態において、上述のように、ｃｈ１（第１素子群１１ａ）の配線抵抗とｃｈ２（第２素子群１１ｂ）の配線抵抗との差を低減させることによって、一つの電源を用いて両者を駆動する際において電圧差を低減することで照射バラつきを抑制することが可能となる。

本実施形態に係る光照射装置１では、ＰＷＭ制御時において、Ｖ_{ｒｅｆ Ａ}とＶ_{ｒｅｆ Ｂ}の入力のタイミングを適宜調整することによって、Ｉ_ＡのＯＮ時間Ｔ_{ｏｎ Ａ}とＩ_ＢのＯＮ時間Ｔ_{ｏｎ Ｂ}とが連続的に出力されるように制御することができる。これにより、被照射媒体２５０への照射において、連続的に定格電流以上の状態を維持することが可能となる。しかも、発光素子２０をＰＷＭ制御で駆動し、且つ、被照射媒体２５０が高速で搬送される場合においても、高い駆動電流を連続的に出力することができ、被照射媒体に照射ムラが発生することを効果的に抑制することが可能となる。

（筐体）
筐体４は、図８に示すように、上述のように配列した複数の光照射モジュール２の一部を少なくとも収容する。本実施形態において一部とは、具体的には、光照射デバイス３とカバー８とを含む領域である。つまり、カバー８を貫通してカバー８の光照射デバイス３と反対側に位置する供給用冷却配管６ａおよび排出用冷却配管６ｂならびに電気配線７は、筐体４に収容されず、筐体４の外部に配置されることになる。

筐体４は、光照射デバイス３側からカバー８側へ向かう方向に沿って、複数の光照射モジュール２を取り囲むように配置された複数のサイドカバー４ａと、サイドカバー４ａのそれぞれに接続するとともに、カバー８のそれぞれの一部が当接して、供給用冷却配管６ａおよび排出用冷却配管６ｂならびに電気配線７が貫通した複数の第１開口４ｃを有するアンダーカバー４ｂとを有する。なお、サイドカバー４ａは複数のサイド部材を有している。これら複数のサイド部材のそれぞれを図において４ａで示すことがある。光照射モジュール２は、筐体４を構成するサイドカバー４ａおよびアンダーカバー４ｂの少なくともいずれかと接続される。本実施形態では、サイドカバー４ａと、光照射モジュール２を構成する放熱用部材５の第１主面５ａおよび第２主面５ｂに接続される端面とが、ねじ止めされている。光照射デバイス３のそれぞれに、光照射デバイス３の配列方向に沿った２つの端面においてそれぞれ２箇所ずつがねじ止めされている。隣接するサイドカバー４ａ同士もねじ止めによって接続されており、サイドカバー４ａ同士およびサイドカバー４ａとアンダーカバー４ｂとが接続されていることから、筐体４は、光照射モジュール２を支持する支持体として機能し、供給用冷却配管６ａおよび排出用冷却配管６ｂならびに電気配線７を収容する機能、ならびに光照射モジュール２を外部環境から保護する機能も有する。なお、本実施形態ではサイドカバー４ａおよびアンダーカバー４ｂの形状は平板状であるが、平板状に限られず、筐体４の上述の機能を果たせばどのような形状であってもよい。

筐体４を構成するサイドカバー４ａおよびアンダーカバー４ｂの材質としては、アルミニウム、鉄、ステンレス鋼などの金属材料からなる。サイドカバー４ａおよびアンダーカバー４ｂは金属材料に限らず、樹脂などでもよいが、光照射装置１の軽量化、放熱性および耐腐食性の観点から、筐体４の材料としてアルミニウムを採用することができる。

このように、筐体４の材料としてアルミニウムを採用し、筐体４を構成するサイドカバー４ａと光照射モジュール２の放熱用部材５とがねじ止めされていることから、筐体４自体も冷却されて、光照射モジュール２の発する熱で筐体４の内部の空気が暖められた場合や、電気配線７が熱を発した場合であっても、これらの熱を放熱する機能も有している。

このように、光照射モジュール２のそれぞれに供給用冷却配管６ａおよび排出用冷却配管６ｂならびに電気配線７を設ける構造として、光照射モジュール２のカバー８が筐体４の内側から筐体４の構成するアンダーカバー４ｂに当接する構造となっていることから、光照射装置１における発光素子２０の交換および光照射デバイス３の交換などのメンテナンスを行なう際に、光照射モジュール２の単位で作業することが可能なことから、光照射装置１の全体を取り外すことなく、短時間で容易にメンテナンス作業を行なうことができる。

＜印刷装置について＞
本発明の印刷装置の実施形態の一例として、図９に示す印刷装置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部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部２２０と、印刷後の記録媒体２５０に対して紫外光を照射する、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は上述の対象物に相当する。

（搬送部）
搬送部２１０は、記録媒体２５０を印刷部２２０、光照射装置１の順に通過するように搬送するためのものである。搬送部２１０は、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。この搬送部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（第１方向）Ｄ１へ送り出すためのものである。

（印刷部）
印刷部２２０は、搬送部２１０を介して搬送される記録媒体２５０に対して、感光性材料を付着させる機能を有している。この印刷部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。感光性材料として、紫外線硬化型インクを採用することができる。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あるいは光硬化型樹脂などが挙げられる。

本実施形態では、印刷部２２０としてライン型の印刷部を採用している。この印刷部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。印刷部２２０は、吐出孔２２０ａの配列に対して直交する方向（第１方向）Ｄ１に搬送される記録媒体２５０に対して、吐出孔２２０ａからインクを吐出し、記録媒体にインクを被着させることにより、記録媒体に対して印刷を行なう。

なお、本実施形態では、印刷機構としてライン型の印刷部を例に挙げたが、これに限られるものではなく、例えば、シリアル型の印刷部を採用してもよいし、ライン型またはシリアル型の噴射ヘッド（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付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。

（光照射装置）
印刷装置２００において、光照射装置１は、搬送部２１０を介して搬送される記録媒体２５０に付着した感光性材料を感光させる機能を担っている。この光照射装置１は、印刷部２２０に対して搬送方向Ｄ１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、記録媒体２５０に付着した感光性材料を露光する機能を担っている。

（制御機構）
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おり、上述の制御部６０を有する。この制御機構２３０のメモリには、印刷部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。本実施形態の印刷装置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。このような印刷装置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ーで光を照射することができ、比較的低エネルギーの光でインク滴を硬化させることができる。

以上のような印刷装置２００では、搬送部２１０が記録媒体２５０を搬送方向に搬送している。印刷部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を吐出して、記録媒体２５０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２５０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２５０に付着した紫外線硬化型インクに光照射装置１の発する紫外線を照射して、紫外線硬化型インクを硬化させる。このような印刷装置２００によれば、光照射装置１が有する上述の効果を奏することができる。

以上、本発明の光照射装置および印刷装置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。

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。

また、上述の実施形態では、印刷部２２０としてインクジェットヘッドを用いた印刷装置２００に光照射装置１を適用した例を示しているが、この光照射装置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、光照射装置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。

＜赤外線検出部を備える光照射デバイス＞
本実施形態では、光照射デバイス３が、上記の実施形態の構成に加えて赤外線検出部２４を備える。赤外線検出部２４は、第１基板１０ａ〜第５基板１０ｅを含む積層体に向かって放射される赤外光を検出する。

上記のように、光照射デバイス３は、印刷装置２００の光照射装置１に備えられる。印刷装置２００には、光照射デバイス３の光学レンズ１６近傍に、光照射デバイス３の保護のためにカバーガラスが設けられる。印刷装置２００の印刷動作中に、僅かな量の紫外線硬化型インクが、このカバーガラスに付着することがある。カバーガラスに付着した紫外線硬化型インクに対して光照射装置１から紫外線が照射されると、紫外線硬化型インクが紫外線を吸収して硬化するとともに発熱し、赤外線を放射する。赤外線は、紫外線硬化型インクから全方位に放射され、一部が光照射デバイス３にも放射される。

光照射デバイス３に放射された赤外線が、光学レンズ１６に進入することで、光学レンズ１６の破損が生じる。このような光学レンズ１６の破損を低減するために、本実施形態では、赤外線検出部２４を備えている。

図１１の第１基板１０ａの平面図によって、赤外線検出部２４の位置と、図１２および図１３に示す断面図の切断面線Ｘ２−Ｘ２の位置を示している。なお、切断面線Ｘ２−Ｘ２は、切断面線Ｘ１−Ｘ１と同様に、光照射デバイス３の断面位置を示す切断面線であり、断面位置をわかり易く示すために、第１基板１０ａの平面図に記載している。

光学レンズ１６に向かって放射される赤外線を検出するために、本実施形態では、複数の発光部１２の間、具体的には、素子群１１の中央位置に赤外線検出部２４を設けている。発光部１２と同様に、第１基板１０ａおよび第２基板１０ｂには貫通孔が設けられ、貫通孔内に赤外線検出素子２５が配置されている。赤外線検出素子２５は、上面に赤外線検出領域を有し、下面に接続端子２６が設けられている。第３基板１０ｃの上面には、赤外線検出素子２５と電気的に接続するパターン電極２７が設けられ、接続端子２６とパターン電極２７とがフリップチップ接続される。

パターン電極２７は、第３基板１０ｃの上面において、接続端子対４０が設けられた位置にまで延びて形成される。接続端子４０と同じ領域に、赤外線検出部２４に給電するとともに、検出信号を取り出すため外部接続端子４１が設けられる。

また、赤外線検出素子２５を保護するための保護部材２８を設けてもよい。保護部材２８の材料は、赤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く、赤外線検出素子２５上方に、第１基板１０ａに設けられた貫通孔を塞ぐように設ければよい。

このようにして設けられた赤外線検出部２４は、赤外線を検出すると、検出信号を外部回路に出力する。外部回路は、例えば制御機構２３０であり、検出信号を受けた制御機構２３０によって、光照射デバイス３に赤外線が放射されたことが検出されると、光照射デバイス３、特に光学レンズ１６が破損してしまう可能性が高いので、制御機構２３０は、印刷動作を中断する、光照射装置１の動作を中断するなどして、光照射デバイス３の破損の可能性を低減させる。さらに、装置の破損を防止するために、カバーガラス表面に付着した紫外線硬化型インクの除去またはカバーガラスの交換を促すメッセージをユーザに対して報知するように構成されていてもよい。

なお、図１２の断面図は、フリップチップ接続によって赤外線検出素子２５を実装する構成を示したが、これに限らない。例えば、図１３に示すように、ボンディングワイヤ２９によって、赤外線検出素子２５の接続端子２６とパターン電極２７とを電気的に接続する構成であってもよい。

１ 光照射装置
２ 光照射モジュール
３ 光照射デバイス
４ 筐体
４ａ サイドカバー（サイド部材）
４ｂ アンダーカバー
４ｃ 第１開口
４ｄ トップカバー
４ｆ 第２開口
５ 放熱用部材
５ａ 第１主面
５ｂ 第２主面
５ｃ 流路
５ｄ 供給口
５ｅ 排出口
５ｆ 端面
６ａ 供給用冷却配管
６ｂ 排出用冷却配管
７ 電気配線
８ カバー
８ａ 貫通孔
９ 保護部材
１０ 積層体
１０１ 上面
１０２ 下面
１０ａ 第１基板
１０ｂ 第２基板
１０ｃ 第３基板
１０ｄ 第４基板
１０ｅ 第５基板
１１ 素子群
１１ａ 第１素子群
１１ｂ 第２素子群
Ｌ 列
Ｌ１ 第１列、Ｌ２ 第２列、Ｌ３ 第３列、Ｌ４ 第４列
１２ 発光部（第１貫通孔）
１２ａ 第１貫通孔
１２ｂ 第２貫通孔
１２ｃ 第３貫通孔
１２ｄ 第４貫通孔
１２ｅ 第５貫通孔
ｖ２ 第２ビア導体
ｖ３ 第３ビア導体
ｖ４ 第４ビア導体
ｖ５ 第５ビア導体
１３ 接続パッド
１３ａ 接続パッド（第２基板）
１３ｂ 接続パッド（第３基板）
１３ｄ 第４パターン電極
１３ｅ 第５パターン電極
１４ 内周面
１５ 接合材
１６ 光学レンズ
２０ 発光素子
２１ 素子電極
２２ 放熱部
２２ａ 第４放熱部
２２ｂ 第５放熱部
２３ 素子電極
３０ 封止材
４０ 接続端子対
４０ａ 第１接続端子対
４０ｂ 第２接続端子対
５０ 電極配線
６０ 制御部
２００ 印刷装置
２１０ 搬送部
２１１ 載置台
２１２ 搬送ローラ
２２０ 印刷部
２２０ａ 吐出孔
２３０ 制御機構
２５０ 記録媒体（被照射媒体）
Ｄ１ 第１方向（搬送方向）
Ｄ２ 第２方向

Claims (12)

1. 複数の基板を積層した積層体と、
   第１方向に進行する被照射媒体に対して光を照射し、前記積層体の上面に前記第１方向に配列した、複数の素子群と、を備え、
   前記複数の素子群はそれぞれ、前記第１方向と直交する第２方向に配列し且つ互いに直列接続している複数の発光部を有し、
   前記複数の素子群のうち互いに隣接する素子群は前記直列接続の方向が異なる、光照射デバイス。
2. 前記複数の発光部は、前記第１方向に複数列に跨って配列している、請求項１に記載の光照射デバイス。
3. 前記複数列のうち隣接する列は前記直列接続の方向が異なる、請求項２に記載の光照射デバイス。
4. 前記隣接する素子群において、互いに隣接する列同士は、前記直列接続の方向が異なる、請求項２に記載の光照射デバイス。
5. 前記積層体に配置され、前記複数の素子群に対応して接続されている複数の接続端子対をさらに備える、請求項１〜４のいずれかに記載の光照射デバイス。
6. 前記複数の接続端子対は、互いに前記第２方向に配列している、請求項５に記載の光照射デバイス。
7. 前記複数の素子群は、第１素子群と、前記第１素子群よりも前記複数の接続端子対から、前記上面の面方向に離れて位置する第２素子群とを有し、
   前記複数の接続端子対は、前記第１素子群に接続している第１接続端子対と前記第２素子群に接続している第２接続端子対とを有し、
   前記第２素子群と第２接続端子対との接続は並列回路を含む、請求項５または６に記載の光照射デバイス。
8. 前記第１素子群と第１接続端子対との接続は直列回路を構成している、請求項７に記載の光照射デバイス。
9. 前記複数の発光部はそれぞれ、少なくとも一つの発光素子を有する、請求項１〜８のいずれかに記載の光照射デバイス。
10. 前記複数の発光部のうち前記第２方向に一列に配列された発光部同士は、前記少なくとも一つの発光素子同士が同一の向きに配置されている、請求項９に記載の光照射デバイス。
11. 前記複数の発光部のうち前記第１方向の異なる列に配列している発光部同士は、前記少なくとも一つの発光素子同士が逆の向きに配置されている、請求項９または１０に記載の光照射デバイス。
12. 記録媒体に対して印刷を行なう印刷部と、
    印刷された前記記録媒体に対して光を照射する請求項１〜１１のいずれかに記載の光照射デバイスと、を備える、印刷装置。

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