WO2019151148A1 - 光照射装置および印刷装置 - Google Patents

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WO2019151148A1
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匡美 田久保
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京セラ株式会社
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    • H01L33/644—Heat extraction or cooling elements in intimate contact or integrated with parts of the device other than the semiconductor body

Definitions

  • the present invention relates to a light irradiation apparatus that can be used for curing an ultraviolet curable resin and a paint, and a printing apparatus including the light irradiation apparatus.
  • a light irradiation device for example, a light emitting device using a semiconductor light emitting element such as a plurality of LED (light emitting diode) chips is known.
  • a light irradiation device is used in a printing device using a photocurable material (resin, ink, etc.) such as an ultraviolet curable resin, and is widely used including applications such as curing of a photocurable material.
  • a photocurable material resin, ink, etc.
  • an ultraviolet curable resin for example, see JP 2008-244165 A.
  • the reliability of the light irradiation apparatus and the printing apparatus equipped with the light irradiation apparatus is improved by improving the curability of the photocurable resin and by improving the heat dissipation of the light irradiation apparatus. It is demanded to make it.
  • the light irradiation device of the present disclosure includes a light irradiation unit including a light emitting element disposed inside and a light irradiation surface through which light from the light emitting element can pass, and the light irradiation surface of the case. And a gas supply unit having a flow path connected to a part thereof.
  • the printing apparatus includes the light irradiation apparatus, a conveyance unit that conveys the printing medium so as to face the light irradiation surface, and the upstream side in the conveyance direction of the printing medium, next to the light irradiation apparatus. And a printing section arranged.
  • the curability can be improved, the heat dissipation can be improved, and the reliability can be improved.
  • FIG. 1 It is sectional drawing which shows the example of the light irradiation apparatus which concerns on embodiment of this invention. It is a figure which shows the example of the light emitting element in the light irradiation part of the light irradiation apparatus shown in FIG. 1, (a) is a top view, (b) is a fragmentary sectional view. It is the top view which looked at the example of the light irradiation apparatus shown in FIG. 1 from the light irradiation surface side. It is a schematic block diagram which shows the example of the printing apparatus using the light irradiation apparatus shown in FIG.
  • FIG. 1 schematically shows the light irradiation device 1 in a cross-sectional view.
  • the light irradiation device 1 is used for the purpose of curing a light curable resin by irradiating light.
  • the light irradiation apparatus 1 is mounted on a printing apparatus such as an offset printing apparatus or an inkjet printing apparatus that uses a photocurable resin as a printing material.
  • the printing apparatus applies a light curable resin (for example, an ultraviolet curable ink) onto the print medium 15 of the printing apparatus, and then irradiates the light with the light irradiation apparatus 1 so that the light curable resin is irradiated. Can be printed on the printing medium 15.
  • a light curable resin for example, an ultraviolet curable ink
  • the light irradiation device 1 includes a light irradiation unit 2 and a gas supply unit 3.
  • the light irradiation device 1 according to the present invention includes the light irradiation unit 2 and the gas supply unit 3, so that when the photocurable resin is cured by light irradiation from the light irradiation unit 2, Light can be irradiated while supplying gas from the gas supply unit 3 to the print medium 15.
  • the light irradiation apparatus 1 can be manufactured by a conventionally well-known method.
  • the light irradiation unit 2 has a light emitting element 4 and can emit light emitted from the light emitting element 4.
  • the light irradiation unit 2 includes a light emitting element 4, a substrate 5 on which the light emitting element 4 is mounted, and a housing 6 that houses the light emitting element 4 and the substrate 5.
  • FIG. 2A and 2B schematically show an example of the light-emitting element 4 in the light irradiation apparatus 1.
  • FIG. 2A is a plan view of the light-emitting element 4 and the substrate 5 as viewed in plan
  • FIG. 2B is a partial cross-sectional view of the light-emitting element 4 and the substrate 5 as partially sectioned.
  • the light emitting element 4 can emit light of a predetermined wavelength such as ultraviolet light or visible light.
  • the light emitting element 4 includes a plurality of semiconductor layers and a pair of electrodes.
  • the plurality of semiconductor layers have an active layer, a p-type cladding layer, and an n-type cladding layer, and can emit light when a voltage is applied via a pair of electrodes.
  • the plurality of semiconductor layers may be made of, for example, gallium arsenide (GaAs) or gallium nitride (GaN).
  • the pair of electrodes may be made of, for example, silver (Ag).
  • the light emitting element 4 may be, for example, a semiconductor laser LD (Laser Diode) or a light emitting diode LED (Light Emitting Diode).
  • the wavelength of the light emitting element 4 may be, for example, ultraviolet rays (near ultraviolet rays). Specifically, it may be light having a wavelength spectrum peak of, for example, 280 to 440 nm.
  • the wavelength of the light emitted from the light emitting element 4 may be a wavelength necessary for curing the photocurable resin printed on the printing medium 15, for example.
  • the substrate 5 can support the light emitting element 4.
  • substrate 5 should just be flat form, for example.
  • the planar shape of the substrate 5 may be a rectangular shape, for example.
  • the substrate 5 has a plurality of recesses, and the light emitting element 4 is mounted on each of the recesses.
  • the opening of the recess may be formed in a circular shape, for example.
  • the substrate 5 of this example is formed by a plurality of insulating layers 5a and 5b.
  • the substrate 5 has a plurality of insulating layers 5a and 5b.
  • the material of the plurality of insulating layers 5a and 5b is, for example, an aluminum oxide sintered body, an aluminum nitride sintered body, a mullite sintered body, a ceramic such as glass ceramics, or a resin such as an epoxy resin or a liquid crystal polymer. If it is.
  • the substrate 5 of this example has two insulating layers 5a and 5b, the substrate 5 may be formed of three or more insulating layers.
  • the substrate 5 further has a wiring, and this wiring is electrically connected to the light emitting element 4 through, for example, a bonding wire.
  • the wiring material may be, for example, tungsten (W), molybdenum (Mo), manganese (Mn), copper (Cu), or the like.
  • the light emitting element 4 is sealed in the concave portion of the substrate 5 by the sealing material 7.
  • the material of the sealing material 7 may be a silicone resin, for example.
  • the light emitting element 4 in the light irradiation part 2 which concerns on this invention does not necessarily need to be sealed with the sealing material 7.
  • the housing 6 accommodates the light emitting element 4 and the substrate 5 as shown in FIG.
  • casing 6 should just be a rectangular parallelepiped shape, for example.
  • the housing 6 has a light irradiation surface 8.
  • the light irradiation surface 8 is a surface that can transmit light from the light emitting element 4 disposed inside the housing 6 and faces the printing medium 15.
  • the light to be printed 15 can be irradiated to the light of the light emitting element 4 accommodated in the housing 6 through the light irradiation surface 8.
  • the light irradiation surface 8 does not have to be transparent with respect to light of all wavelengths, and at least light having a wavelength necessary for curing the photocurable resin is transmitted with a light amount necessary for curing. If possible.
  • FIG. 3 shows an example in which the light irradiation device 1 is viewed from the light irradiation surface 8 side.
  • FIG. 3 is a plan view of the light irradiation device 1 as viewed from the light irradiation surface 8 side.
  • the dotted line in FIG. 3 shows the external shape of the light irradiation surface 8 (same as the external shape of the housing 6 in this example).
  • the light irradiation surface 8 may have a light shielding area.
  • the light irradiation surface 8 includes a light passage portion 9 through which light from the light emitting element 4 can pass and a light-shielding non-light passage disposed with the light passage portion 9 interposed therebetween.
  • Part 10 The non-light passage unit 10 does not need to be light-shielding with respect to light of all wavelengths, and may be any as long as it can block light of the wavelength that the light passage unit 9 passes. Further, the non-light passage portion 10 may be disposed so as to surround the light passage portion 9.
  • the light passage portion 9 may be a plate-like member, for example.
  • the housing 6 of the present disclosure is formed of a light-shielding material as with the non-light passage portion 10 except for the light passage portion 9.
  • An opening is formed in the surface of the housing 6 that faces the printing medium 15, and a plate-like member that constitutes the light passage 9 is fitted into the opening so that the light passage 9 and the non-light A light irradiation surface 8 having a passage portion 10 is formed.
  • the light irradiation surface 8 may be a flat surface, for example.
  • the shape of the light irradiation surface 8 should just be a rectangular shape, for example.
  • the shape of the light passage part 9 should just be a strip
  • the light passage portion 9 may be arranged from one end to the other end of the light irradiation surface 8 as shown in FIG. 3, and the periphery of the light passage portion 9 is surrounded by the non-light passage portion 10. It may be arranged in a length shorter than the width.
  • the material of the light passage portion 9 may be, for example, quartz glass or BK7.
  • the material of the non-light passage portion 10 may be aluminum (Al), stainless steel (SUS), copper (Cu), or the like, for example.
  • the housing 6 is formed of the same material as the non-light passage portion 10 except for the light passage portion 9.
  • the housing 6 may be formed of a material different from that of the non-light passage portion 10.
  • the housing 6 (excluding the light irradiation surface 8) is made of, for example, aluminum (Al), stainless steel (SUS), copper (Cu), or the like from the viewpoint of excellent light shielding properties, heat resistance, and heat dissipation properties.
  • the gas supply unit 3 can supply gas to the space in the region between the light irradiation device 1 and the printing medium 15 as described above. As described above, by supplying the gas, the oxygen concentration in the atmosphere around the photocurable resin printed on the printing medium 15 can be reduced, and the photocurable material is irradiated with light. It can reduce that a radical reacts with oxygen and a hardening reaction is inhibited. As a result, the curability of the photocurable material can be improved.
  • the gas supply unit 3 is connected to a flow path 11 connected from the side surface of the housing 6 to a part of the light irradiation surface 8 and a pipe for supplying gas to the flow path 11.
  • An outlet 12 and an exhaust port 13 for supplying (exhausting) gas from the flow path 11 toward the printing medium 15 are provided.
  • the gas supplied from the gas supply unit 3 between the light irradiation device 1 and the printing medium 15 is supplied from the supply port 12 to the flow channel 11, flows through the flow channel 11, and is exhausted from the exhaust port 13. .
  • the gas exhausted from the exhaust port 13 is supplied to the space in the region between the light irradiation device 1 and the printing medium 15.
  • the supplied gas may be, for example, nitrogen (N 2 ) that does not substantially contain oxygen in order to reduce the reaction between the radicals of the photocurable material and oxygen.
  • the supplied gas may be, for example, argon (Ar) as long as it is an inert gas having low reactivity with radicals contained in the photocurable material.
  • the flow path 11 has a plurality of walls 14.
  • the flow path 11 is formed by a plurality of walls 14. That is, the space surrounded by the plurality of walls 14 connected to each other is the flow path 11.
  • the plurality of walls 14 forming the flow path 11 may be formed of a metal material such as aluminum (Al), stainless steel (SUS), copper (Cu), or a resin material such as acrylic.
  • the gas supply unit 3 is fixed to the light irradiation unit 2 by fixing a part of the plurality of walls 14 of the flow path 11 to the housing 6.
  • a part of the plurality of walls 14 is fixed to the housing 6 via an adhesive, for example, or is fixed to the housing 6 by screwing.
  • the supply port 12 and the exhaust port 13 are respectively located at both ends of the flow path 11 in this example.
  • the openings surrounded by the plurality of walls 14 in the flow path 11 may be configured to function as the supply ports 12 and the exhaust ports 13, or the openings provided on one wall of each of the plurality of walls 14 are supply ports. 12 and the exhaust port 13 may function.
  • the supply port 12 is connected to a gas supply source through a pipe.
  • the exhaust port 13 may be provided with a so-called sponge-like porous member through which gas can pass, for example. Further, the exhaust port 13 may be configured by arranging a large number of holes in a predetermined portion of the wall facing the printing medium 15.
  • the flow path 11 is connected to a part of the light irradiation surface 8. That is, a part of the plurality of walls 14 constituting the flow path 11 is in contact with the light irradiation surface 8.
  • the photocurable resin scattered from the printing unit or the printing medium and attached to the light irradiation surface absorbs light and generates heat.
  • the cover glass used for the light passage 9 may be broken.
  • the light irradiation apparatus 1 according to the present invention has the above-described configuration, so that a gas flow path 11 supplied from the gas supply unit 3 as needed is arranged on a part of the light irradiation surface 8. Therefore, the heat dissipation of the light irradiation surface 8 can be improved. As a result, occurrence of cracks on the light irradiation surface 8 can be reduced.
  • the light irradiation surface 8 includes the light passage portion 9 and the non-light passage portion 10, and the flow path 11 does not pass the non-light passage so as not to disturb the light irradiation from the light passage portion 9. Only connected to part 10.
  • the light passage portion 9 may be arranged so as to be shifted from the central portion of the light irradiation surface 8 in the direction opposite to the position where the flow path 11 is disposed. In that case, the area of the non-light passage portion 10 where the flow path 11 is located can be increased, and the heat dissipation of the light irradiation surface 8 can be improved.
  • One wall among the plurality of walls 14 of the flow path 11 may also serve as the housing 6. In that case, since the gas flowing in the flow path 11 can directly contact the surface of the housing 6 in the part constituting the flow path 11, the heat dissipation of the housing 6 can be improved. Therefore, the heat dissipation of the housing 6 can be improved in a portion where the flow path 11 is connected to a part of the light irradiation surface 8.
  • the flow path 11 may be connected to the side surface of the housing 6 following the light irradiation surface 8.
  • the heat dissipation can be improved not only on the light irradiation surface 8 of the housing 6 but also on the side surface of the housing 6 by the gas flowing in the flow path 11.
  • the plurality of walls 14 constituting the flow path 11 and the housing 6 may be formed of a material having the same thermal conductivity. In that case, it is possible to reduce the deformation of the plurality of walls 14 and the housing 6 due to the difference in thermal expansion between the walls 14 and the housing 6, and the passage 11 being detached from the housing 6. At this time, when one wall constituting the flow path 11 is the housing 6, the wall that also serves as the housing 6 is handled as the housing 6. Note that the flow path 11 and the housing 6 may be formed of different materials as long as the thermal conductivity of the plurality of walls 14 constituting the flow path 11 is approximately the same as that of the housing 6.
  • the exhaust port 13 through which the gas supplied toward the printing medium 15 can be exhausted may be disposed in a region overlapping the light irradiation surface 8. Specifically, when the exhaust port 13 is viewed in plan, at least a part of the outer edge of the exhaust port 13 may be located inside the outer edge of the light irradiation surface 8. As a result, since the gas in the flow path 11 is exhausted from the exhaust port 13, the gas in the flow path 11 can easily pass over the region overlapping the light irradiation surface 8, and the heat dissipation of the housing 6 is improved. be able to. It is more effective if all the outer edges of the exhaust port 13 are located inside the outer edges of the light irradiation surface 8.
  • the exhaust port 13 is closer to the printing medium 15 than the light irradiation surface 8 by the height of the flow channel 11 (the height of the wall constituting the flow channel 11) with respect to the light irradiation surface 8. Will be located.
  • the plurality of walls 14 constituting the flow path 11 are a first wall 14 a positioned closest to the light passage portion 9 and a second wall 14 b positioned closest to the printing medium 15. And have.
  • the first wall 14 a may be arranged along the edge of the light passage portion 9. That is, if it demonstrates by this indication, since the light passage part 9 of this indication is a strip
  • the light irradiation surface 8 is disposed from one end to the other end along the outer edge.
  • the first wall 14a may be inclined from the light irradiation surface 8 so that the flow path 11 becomes narrower as the printing medium 15 is approached. That is, the first wall 14a may be inclined so as to move away from the light passage portion 9 along the light irradiation direction from the end on the light irradiation surface 8 side. As a result, the light irradiated through the light irradiation surface 8 can be reduced from being blocked by the first wall 14a.
  • the first wall 14a may be formed of a metal material.
  • the surface of the first wall 14a has a metallic luster and functions as a good light reflecting surface, the light incident on the first wall 14a from the light irradiation surface 8 is reflected toward the printing medium 15. Therefore, for example, the curability of the photocurable resin printed on the printing medium 15 can be improved.
  • the second wall 14b is a wall located closest to the printing medium 15, and is preferably positioned so as to be parallel to the printing medium 15 to be conveyed.
  • the second wall 14b is provided with an exhaust port 13 serving as an outlet for gas supplied from the gas supply unit 3 to the space between the light irradiation device 1 and the printing medium 15. Thereby, the distance between the printing medium 15 and the exhaust port 13 can be shortened, and the gas supply effect can be satisfactorily achieved.
  • the second wall 14b may be parallel to the light irradiation surface 8.
  • the second wall 14b is parallel to the light irradiation surface 8. The gas can be blown to the printing medium 15 at the shortest distance from the exhaust port 13.
  • FIG. 4 schematically shows an example of a printing apparatus 100 using the light irradiation apparatus 1 according to the present invention in a schematic configuration diagram.
  • the printing apparatus 100 is transported by the above-described light irradiation apparatus 1, a transport unit 16 that transports the printing medium 15 to face the light irradiation surface 8 of the light irradiation apparatus 1, and a transport unit 16. And a printing unit 17 arranged next to the light irradiation device 1 on the upstream side in the transport direction of the printing medium 15 for printing on the printing medium 15 to be printed.
  • the photocurable resin is printed and adhered to the printing medium 15 by the printing unit 17, and then the light irradiation apparatus 1 performs light irradiation.
  • desired printing can be performed on the printing medium 15 (surface).
  • the transport unit 16 can sequentially pass the print medium 15 from the printing unit 17 to the light irradiation device 1.
  • the transport unit 16 includes a mounting table 18 on which the printing medium 15 moves, and a pair of transport rollers 19 and 19 that are arranged to face each other and are rotatably supported. It is configured to include.
  • the transport unit 16 feeds the printing medium 15 supported by the mounting table 18 between the pair of transporting rollers 19 and 19, and rotates the transporting rollers 19 and 19 in opposite directions to each other. Is sent out in the conveying direction toward the printing unit 17 and the light irradiation device 1.
  • the printing unit 17 has a function of printing by attaching a photocurable material to the printing medium 15 conveyed by the conveying unit 16.
  • the printing unit 17 is, for example, an ink jet printing apparatus configured to eject droplets containing a photocurable material from an ejection port toward the printing medium 15 and deposit the droplets on the printing medium 15.
  • an ultraviolet curable ink is used as the photocurable material, but other examples of the photocurable material include a photosensitive resist.
  • the printing apparatus 100 since the above-described effects of the light irradiation device 1 can be obtained in the same manner, by improving the curability of the photocurable material and improving the heat dissipation in the light irradiation device 1, Reliability can be improved.
  • the light irradiation device 1 and the printing unit 17 are arranged so that the gas supply unit 3 of the light irradiation device 1 is interposed therebetween.
  • the light irradiation apparatus 1 is arranged such that the first wall 14a is positioned between the light irradiation surface 8 and the printing unit 17. In that case, since the gas supply unit 3 is located between the light irradiation unit 2 of the light irradiation device 1 and the printing unit 17, the light irradiation unit 2 of the light irradiation device 1 is irradiated toward the printing medium 15.

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Abstract

本開示の光照射装置は、発光素子が内部に配され、該発光素子の光が通過可能な光照射面を有した筐体を備えた光照射部と、前記筐体の前記光照射面の一部に接続した流路を備えたガス供給部と、を備えている。前記流路は、互いに接続した複数の壁を有していることが好ましい。前記光照射面は、前記発光素子の光が通過可能な光通過部と、前記光を遮光可能な非光通過部とを有し、前記複数の壁は、前記光通過部の最も近くに位置しているとともに前記光通過部の縁に沿って配されている第１壁を有していることが好ましい。本開示の印刷装置は、上記光照射装置と、被印刷媒体を前記光照射装置の前記光照射面に対向させて搬送する搬送部と、前記被印刷媒体の搬送方向の上流側で前記光照射装置の隣に配された印刷部と、を備えている。前記光照射装置は、前記光照射面と前記印刷部との間に、前記第１壁が位置するように配されていることが好ましい。

Description

光照射装置および印刷装置
　本発明は、紫外線硬化型樹脂および塗料などの硬化に使用可能な光照射装置およびこれを備えた印刷装置に関する。
　光照射装置の例として、例えば複数のＬＥＤ（発光ダイオード）チップなどの半導体発光素子を光源としたものが知られている。このような光照射装置は、紫外線硬化型樹脂などの光硬化型材料（樹脂、インクなど）を用いる印刷装置などに使用され、光硬化型材料の硬化などの用途を含めて広く利用されている（例えば、特開2008－244165号公報参照）。
　このような光照射装置には、光硬化型樹脂の硬化性を向上させることにより、また光照射装置の放熱性を向上させることにより、光照射装置およびこれを備えた印刷装置の信頼性を向上させることが求められている。
　本開示の光照射装置は、発光素子が内部に配され、該発光素子の光が通過可能な光照射面を有した筐体を備えた光照射部と、前記筐体の前記光照射面の一部に接続した流路を備えたガス供給部と、を備えている。
　本開示の印刷装置は、上記の光照射装置と、被印刷媒体を前記光照射面に対向させて搬送する搬送部と、前記被印刷媒体の搬送方向の上流側で前記光照射装置の隣に配された印刷部と、を備えている。
　本開示の光照射装置および印刷装置によれば、硬化性を向上させ、また放熱性を向上させることができ、信頼性を向上させることができる。
本発明の実施形態に係る光照射装置の例を示す断面図である。 図１に示す光照射装置の光照射部における発光素子の例を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は部分断面図である。 図１に示す光照射装置の例を光照射面側から見た平面図である。 図１に示す光照射装置を用いた印刷装置の例を示す概略構成図である。
　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の例について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下の内容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に限定されるものではない。
　図１に、光照射装置１を断面図で模式的に示す。
　光照射装置１は、光を照射することによって、光硬化型樹脂を硬化させる用途に使用されるものである。光照射装置１は、印刷材料として光硬化型樹脂を用いるオフセット印刷装置またはインクジェット印刷装置などの印刷装置に搭載される。これにより、印刷装置は、光硬化型樹脂（例えば紫外線硬化型インクなど）を、印刷装置の被印刷媒体15上に被着させた後に、光照射装置１で光を照射して光硬化型樹脂を硬化させることによって、被印刷媒体15に印刷することができる。
　光照射装置１は、光照射部２と、ガス供給部３とを備える。本発明に係る光照射装置１は、光照射部２とガス供給部３とを備えることで、光照射部２からの光照射によって光硬化型樹脂を硬化させるときに、光照射装置１と被印刷媒体15との間にガス供給部３からガスを供給しつつ光を照射することができる。これにより、光照射時に光硬化型樹脂中の例えばラジカルが大気中の酸素と反応して硬化反応が阻害されることを低減し、光硬化型樹脂の硬化性を向上させることができる。なお、光照射装置１は、従来周知の方法によって製造することができる。
　光照射部２は、発光素子４を有しており、この発光素子４が発する光を照射することができる。光照射部２は、発光素子４と、発光素子４が実装された基板５と、発光素子４および基板５を収容した筐体６と、を備えている。
　図２（ａ）および（ｂ）に、光照射装置１における発光素子４の例について模式的に示す。なお、図２（ａ）は発光素子４および基板５を平面視した平面図であり、図２（ｂ）は発光素子４および基板５を部分的に断面視した部分断面図である。
　発光素子４は、紫外線または可視光といった所定波長の光を発することができる。発光素子４は、複数の半導体層および一対の電極を備える。複数の半導体層は、活性層およびｐ型クラッド層およびｎ型クラッド層を有しており、一対の電極を介して電圧が印加されることによって、光を発することができる。複数の半導体層は、例えばガリウム砒素（ＧａＡｓ）または窒化ガリウム（ＧａＮ）などからなるものであればよい。一対の電極は、例えば銀（Ａｇ）などからなるものであればよい。
　発光素子４は、例えば、半導体レーザＬＤ（Laser Diode）または発光ダイオードＬＥＤ（Light Emitting Diode）などであればよい。発光素子４の波長は、例えば紫外線（近紫外線）であればよい。具体的には、波長のスペクトルのピークが例えば２８０～４４０ｎｍなどの光であればよい。なお、発光素子４が発する光の波長は、例えば被印刷媒体15に印刷される光硬化型樹脂の硬化に必要な波長であればよい。
　基板５は、発光素子４を支持することができる。基板５の外形は、例えば平板状であればよい。基板５の平面形状は、例えば矩形状であればよい。基板５は、複数の凹部を有しており、凹部のそれぞれには発光素子４が実装されている。凹部の開口は、例えば円形状に形成されていればよい。
　本例の基板５は、複数の絶縁層５ａ，５ｂによって形成されている。言い換えれば、基板５は、複数の絶縁層５ａ，５ｂを有している。複数の絶縁層５ａ，５ｂの材料は、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、またはガラスセラミックスなどのセラミックス、あるいはエポキシ樹脂または液晶ポリマーなどの樹脂などであればよい。本例の基板５は２層の絶縁層５ａ，５ｂを有しているが、基板５は３層以上の絶縁層によって形成されていてもよい。
　基板５は、配線をさらに有しており、この配線は、例えばボンディングワイヤを介して、発光素子４に電気的に接続されている。配線の材料は、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）などであればよい。
　なお、発光素子４は、封止材７によって、基板５の凹部内で封止されている。封止材７の材料は、例えばシリコーン樹脂であればよい。なお、本発明に係る光照射部２における発光素子４は、必ずしも封止材７によって封止されていなくてもよい。
　筐体６には、図１に示したように、発光素子４および基板５が収容されている。筐体６の外形は、例えば、直方体状であればよい。筐体６は、光照射面８を有している。光照射面８は、筐体６の内部に配された発光素子４の光が透過可能であり、被印刷媒体15に対向する面である。この光照射面８を介して、筐体６に収容されている発光素子４の光を被印刷媒体15に照射することができる。なお、光照射面８は、全波長の光に対して透明な透過性を有している必要はなく、少なくとも光硬化型樹脂の硬化に必要な波長の光が、硬化に必要な光量で透過可能であればよい。
　図３に、光照射装置１を光照射面８側から見た例について示す。図３は、光照射装置１を光照射面８側から見た平面図である。なお、図３中の点線は、光照射面８の外形（この例では筐体６の外形に同じ）を示すものである。
　光照射面８は、遮光性の領域を有していてもよい。本例では、図３に示したように、光照射面８は、発光素子４の光が通過可能な光通過部９と、光通過部９を挟んで配置されている遮光性の非光通過部10と、を有している。なお、非光通過部10は、全波長の光に対して遮光性である必要はなく、光通過部９が通過させる波長の光を遮光可能であればよい。また、非光通過部10は、光通過部９の周囲を囲んで配置されていてもよい。
　光通過部９は、例えば板状の部材であればよい。本開示の筐体６は、光通過部９を除き、非光通過部10と同様に遮光性の材料で形成されている。そして、筐体６のうち被印刷媒体15に対向する面に開口部が形成され、この開口部に光通過部９を構成する板状の部材が嵌め込まれることによって、光通過部９と非光通過部10とを有する光照射面８を構成している。
　光照射面８は、例えば平面であればよい。また、光照射面８の形状は、例えば矩形状であればよい。光照射面８が、光通過部９および非光通過部10を有している場合は、光通過部９の形状は、例えば帯状（細長い矩形状）であればよい。また、光通過部９は、図３に示したように光照射面８の一端から他端にわたって配されていてもよいし、周囲を非光通過部10によって囲まれて、光照射面８の幅よりも短い長さに配されていてもよい。
　光通過部９の材料は、例えば石英ガラスまたはＢＫ７などであればよい。非光通過部10の材料は、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、ステンレス（ＳＵＳ）または銅（Ｃｕ）などであればよい。本開示では、筐体６は、光通過部９を除き、非光通過部10と同様の材料で形成されている。なお、筐体６は、非光通過部10と異なる材料で形成されていても構わない。筐体６（光照射面８を除く）は、遮光性および耐熱性・放熱性に優れるという観点から、例えばアルミニウム（Ａｌ）、ステンレス（ＳＵＳ）、銅（Ｃｕ）などで形成されている。
　ガス供給部３は、上述の通り、光照射装置１と被印刷媒体15との間の領域の空間にガスを供給することができる。このように、ガスを供給することによって、被印刷媒体15に印刷された光硬化型樹脂の周囲の雰囲気中の酸素濃度を低減することができ、光硬化型材料に光照射を行なうことによって生じるラジカルが酸素と反応して硬化反応が阻害されることを低減することができる。その結果、光硬化型材料の硬化性を向上させることが可能となる。
　ガス供給部３は、図１に示すように、筐体６の側面から光照射面８の一部にかけて接続している流路11と、流路11にガスを供給する配管が接続される供給口12と、流路11から被印刷媒体15に向けてガスを供給（排気）する排気口13と、を備えている。ガス供給部３から光照射装置１と被印刷媒体15との間に供給されるガスは、供給口12から流路11に供給されて、流路11内を流れ、排気口13から排気される。排気口13から排気されたガスは、光照射装置１と被印刷媒体15との間の領域の空間に供給されることとなる。供給されるガスは、光硬化型材料のラジカルと酸素との反応を低減させるために、酸素を実質的に含まない例えば窒素（Ｎ２）であればよい。なお、供給されるガスは、光硬化型材料に含まれるラジカルとの反応性が低い不活性ガスであれば、例えばアルゴン（Ａｒ）などであってもよい。
　流路11は、複数の壁14を有している。本例では、流路11は、複数の壁14によって形成されている。つまり、互いに接続した複数の壁14によって囲われた空間が流路11となる。流路11を形成する複数の壁14は、例えばアルミニウム（Ａｌ）、ステンレス（ＳＵＳ）、銅（Ｃｕ）などの金属材料、またはアクリルなどの樹脂材料で形成されていればよい。
　ガス供給部３は、流路11の複数の壁14の一部が筐体６に固定されていることによって、光照射部２に固定されている。複数の壁14の一部は、例えば、接着剤を介して筐体６に固定されたり、ねじ止めによって筐体６に固定されたりしている。
　供給口12および排気口13は、本例では流路11の両端部にそれぞれ位置している。流路11における複数の壁14によって囲われた開口が供給口12および排気口13として機能するように構成してもよいし、複数の壁14のそれぞれ１つの壁に設けられた開口が供給口12および排気口13として機能してもよい。供給口12は、配管を通じてガスの供給元に接続されている。排気口13は、例えば、ガスが通過可能ないわゆるスポンジ状などの多孔質部材などが配されていてもよい。また、排気口13は、被印刷媒体15に対向する壁の所定の部分に多数の孔を配置して構成されたものであってもよい。
　流路11は、光照射面８の一部に接続している。すなわち、流路11を構成する複数の壁14の一部が光照射面８に接している。ここで、従来の光照射装置では、印刷装置に搭載されたときに、印刷部または被印刷媒体から飛散して例えば光照射面に付着した光硬化性樹脂が光を吸収して発熱することによって、例えば光通過部９に用いたカバーガラスなどが割れるおそれがある。これに対して、本発明に係る光照射装置１は、上記構成を有していることによって、ガス供給部３から随時供給するガスの流路11が、光照射面８の一部に配されていることによって、光照射面８の放熱性を向上させることができる。その結果、光照射面８の割れの発生を低減することができる。
　なお、本開示では、光照射面８が光通過部９および非光通過部10を有しており、流路11は、光通過部９からの光の照射を妨げないように、非光通過部10のみに接続している。
　光通過部９は、光照射面８の中央部から、流路11が配された位置とは反対方向にずれて配置されていてもよい。その場合には、流路11が位置する非光通過部10の領域を大きくすることができ、光照射面８の放熱性を向上させることができる。
　流路11の複数の壁14のうちの１つの壁は、筐体６を兼ねていてもよい。その場合には、流路11中を流れるガスが、流路11を構成する部分の筐体６の表面に直接接触することができるため、筐体６の放熱性を向上させることができる。従って、光照射面８の一部に流路11が接続されている部分において、筐体６の放熱性を向上させることができる。
　流路11は、図１に示したように、光照射面８に続く筐体６の側面に接続されていてもよい。その結果、流路11中を流れるガスによって、筐体６の光照射面８に限らず、筐体６の側面においても放熱性を向上させることができる。
　流路11を構成する複数の壁14と、筐体６とは、熱伝導率が同じ材料で形成されていてもよい。その場合には、複数の壁14と筐体６との熱膨張差に起因して両者が変形したり流路11が筐体６から外れたりすることを低減することができる。このとき、流路11を構成する１つの壁が筐体６である場合は、筐体６を兼ねている壁は、筐体６として扱う。なお、流路11を構成する複数の壁14の熱伝導率が筐体６の熱伝導率と同程度であれば、流路11と筐体６とは別材料で形成されていてもよい。
　ガス供給部３において、被印刷媒体15に向けて供給するガスを排気可能な排気口13は、光照射面８に重なる領域に配されていてもよい。具体的には、排気口13を平面透視したときに、排気口13の外縁の少なくとも一部が、光照射面８の外縁よりも内側に位置していてもよい。その結果、流路11内のガスは排気口13から排気されるため、流路11内のガスを、光照射面８に重なる領域上を通過させやすくなり、筐体６の放熱性を向上させることができる。なお、排気口13の外縁の全てが光照射面８の外縁よりも内側に位置するようにすれば、より効果的である。
　この場合に、排気口13は、光照射面８に対して流路11の高さ（流路11を構成する壁の高さ）の分、光照射面８よりも被印刷媒体15の近くに位置することになる。
　流路11を構成する複数の壁14は、複数の壁14のうちに、最も光通過部９の近くに位置する第１壁14ａと、最も被印刷媒体15の近くに位置する第２壁14ｂと、を有している。
　第１壁14ａは、光通過部９の縁に沿って配されていてもよい。すなわち、本開示で説明すれば、本開示の光通過部９は、光照射面８の一端から他端まで延びた帯状であることから、本開示の第１壁14ａは、この光通過部９の外縁に沿って光照射面８の一端から他端にわたって配されている。その結果、例えば、光通過部９から第１壁14ａで反射して被印刷媒体15に入射する場合などを利用することができ、被印刷媒体15に入射する光分布の均一性を向上させることができる。
　第１壁１４ａは、光照射面８から、被印刷媒体15に近づくにつれて流路11が狭くなるように傾いていてもよい。すなわち、第１壁14ａは、光照射面８側の端から光の照射方向に沿って、光通過部９から遠ざかるように傾いていてもよい。その結果、光照射面８を介して照射される光が第１壁14ａで遮られることを低減することができる。
　第１壁14ａは、金属材料で形成されていてもよい。その場合には、第１壁14ａの表面が金属光沢を有して良好な光反射面として機能するので、光照射面８から第１壁14ａに入射した光を被印刷媒体15に向けて反射させることができるため、例えば被印刷媒体15に印刷された光硬化型樹脂の硬化性を向上させることができる。
　第２壁14ｂは、被印刷媒体15の最も近くに位置する壁であり、好ましくは搬送される被印刷媒体15に対して平行になるように位置している。この第２壁14ｂには、ガス供給部３から光照射装置１と被印刷媒体15との間の空間に供給するガスの出口としての排気口13が配されている。これにより、被印刷媒体15と排気口13との距離を短くして、ガス供給の効果を良好に奏させることができる。
　第２壁14ｂに排気口13が配されている場合には、第２壁14ｂは、光照射面８に対して平行であってもよい。その場合には、例えば、一般的に光照射面８は被印刷媒体15に対して平行に対向するように配置されていることから、第２壁14ｂが光照射面８に平行であることによって、被印刷媒体15に対して排気口13から最短距離でガスを吹き付けることができる。
　図４に、本発明に係る光照射装置１を用いた印刷装置100の例を概略構成図で模式的に示す。
　本発明の実施形態に係る印刷装置100は、上述の光照射装置１と、被印刷媒体15を光照射装置１の光照射面８に対向させて搬送する搬送部16と、搬送部16によって搬送される被印刷媒体15に印刷を行なう、被印刷媒体15の搬送方向の上流側で光照射装置１の隣に配された印刷部17と、を備えている。このような印刷装置100は、搬送部16で被印刷媒体15を搬送しつつ、被印刷媒体15に印刷部17によって光硬化型樹脂を印刷して付着させ、その後に光照射装置１から光照射して被印刷媒体15に印刷された光硬化型樹脂を硬化させることによって、被印刷媒体15の上（表面）に所望の印刷を行なうことができる。
　搬送部16は、被印刷媒体15を、印刷部17から光照射装置１へと順に通過させることができる。搬送部16は、例えば本例に示すように、被印刷媒体15がその上を移動していく載置台18と、互いに対向配置されて回転可能に支持された一対の搬送ローラ19，19とを含んで構成されている。この搬送部16は、載置台18によって支持された被印刷媒体15を一対の搬送ローラ19，19の間に送り込み、この搬送ローラ19，19を互いに逆方向に回転させることにより、被印刷媒体15を印刷部17および光照射装置１に向けた搬送方向へ送り出すためのものである。
　印刷部17は、搬送部16によって搬送される被印刷媒体15に対して、光硬化型材料を付着させて印刷する機能を有している。印刷部17は、例えば、吐出口から光硬化型材料を含む液滴を被印刷媒体15に向けて吐出し、被印刷媒体15に被着させるように構成されているインクジェット印刷装置である。本例では、光硬化型材料として紫外線硬化型インクを採用しているが、その他にも光硬化型材料としては、例えば感光性レジストなどが挙げられる。
　本発明に係る印刷装置100によれば、光照射装置１の有する上述の効果を同様に奏することができるので、光硬化型材料の硬化性の向上および光照射装置１における放熱性の向上によって、信頼性を向上させることができる。
　また、本開示の印刷装置100では、光照射装置１と印刷部17とは、光照射装置１のガス供給部３を間に介在させるように配置されていることが好ましい。そして、本開示の印刷装置100では、光照射装置１は、光照射面８と印刷部17との間に、第１壁14ａが位置するように配されていることが好ましい。その場合には、ガス供給部３が光照射装置１の光照射部２と印刷部17との間に位置するため、光照射装置１の光照射部２から被印刷媒体15に向けて照射された光が印刷部17に向かうのを遮る様な配置になることから、光照射部２から被印刷媒体15に向けて照射された光の一部が印刷部17に入射して、印刷部17の吐出孔が目詰まりすることを低減することができる。また同時に、光照射装置１の光照射面８の光通過部９から被印刷媒体15に向けて照射された光の一部を第１壁14ａで被印刷媒体15に向けて反射して、被印刷媒体15への光照射の効率を向上させることができる。
　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。
１　　光照射装置
２　　光照射部
３　　ガス供給部
４　　発光素子
５　　基板
６　　筐体
８　　光照射面
９　　光通過部
10　　非光通過部
11　　流路
14　　複数の壁
14ａ　第１壁
15　　被印刷媒体
16　　搬送部
17　　印刷部
100 　印刷装置

Claims (9)

  1. 　発光素子が内部に配され、該発光素子の光が通過可能な光照射面を有した筐体を備えた光照射部と、
    前記筐体の前記光照射面の一部に接続した流路を備えたガス供給部と、を備えている、光照射装置。
  2. 　前記流路は、前記筐体の側面から前記光照射面の一部にかけて接続している、請求項１に記載の光照射装置。
  3. 　前記流路は、前記光照射面に重なる領域に配された、ガスを排気可能な排気口を備えている、請求項１に記載の光照射装置。
  4. 　前記流路は、互いに接続した複数の壁を有している、請求項１に記載の光照射装置。
  5. 　前記光照射面は、前記発光素子の光が通過可能な光通過部と、前記光を遮光可能な非光通過部とを有し、
    前記複数の壁は、前記光通過部の最も近くに位置しているとともに前記光通過部の縁に沿って配されている第１壁を有している、請求項４に記載の光照射装置。
  6. 　前記第１壁は、前記光照射面側の端から光の照射方向に沿って、前記光通過部から遠ざかるように傾いている、請求項５に記載の光照射装置。
  7. 　前記第１壁は、前記発光素子の光を反射する材料で構成されている、請求項５に記載の光照射装置。
  8. 　請求項１～７のいずれかに記載の光照射装置と、
    被印刷媒体を前記光照射装置の前記光照射面に対向させて搬送する搬送部と、
    前記被印刷媒体の搬送方向の上流側で前記光照射装置の隣に配された印刷部と、を備えた、印刷装置。
  9. 　請求項５に記載の光照射装置と、
    被印刷媒体を前記光照射装置の前記光照射面に対向させて搬送する搬送部と、
    前記被印刷媒体の搬送方向の上流側で前記光照射装置の隣に配された印刷部と、を備え、
    前記光照射装置は、前記光照射面と前記印刷部との間に、前記第１壁が位置するように配されている、印刷装置。
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