JP6006798B2 - 光照射装置および印刷装置 - Google Patents

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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装置および印刷装置に関する。
従来、紫外線照射装置は、特に、電子部品の分野などで小型部品の接着など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。
この紫外線発光素子をランプ光源として用いた場合、熱の発生を比較的抑制することができる。しかしながら、使用によっては紫外線照射装置から熱が発生し、この熱によって紫外線発光素子の発光効率が低下したり、紫外線発光素子の寿命が短くなったりするなどの不具合が発生する。そこで、例えば実用新案登録第３１５８０３３号公報に記載されているように、紫外線照射装置を冷却する装置が提案されている。
しかしながら、このような装置では冷却ファンを設ける必要があるなど複雑で大型の装置となる。さらに紫外線発光素子を駆動するための定電流発生デバイスからも発熱が多い。
本発明は、紫外線発光素子および定電流発生デバイスの冷却を効率よく行ないつつ、紫外線発光素子の発光効率が比較的高く、紫外線発光素子の寿命が比較的長い、小型化された光照射装置を提供することを目的とする。
本発明の光照射装置は、複数の発光素子が配置された光照射デバイスと、前記複数の発光素子を駆動させるための、定電流発生デバイスが電気的に接続された回路を有する駆動基板と、板状の放熱用部材と、該放熱用部材の内部に冷媒を流すための冷却配管とを収容する筐体を備えており、前記光照射デバイスは前記放熱用部材の一方主面に配置されており、前記定電流発生デバイスが前記放熱用部材の他方主面に配置され、
前記筐体は、前記光照射デバイス、前記定電流発生デバイス、前記放熱用部材および前記冷却配管を収容する第１の空間と、前記駆動基板を収容する第２の空間とを有している。
本発明の印刷装置は、光透過性を有する記録媒体を搬送する搬送手段と、前記記録媒体に対して紫外線硬化型インクまたは紫外線硬化型樹脂を印刷する印刷手段と、印刷された前記記録媒体に対して光を照射する上述した光照射装置とを有する。
（ａ）は本発明の光照射装置の実施の形態の一例を示す側面図である。（ｂ）は、本発明の光照射装置の実施の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平面図である。 図２に示した光照射デバイスにおける２Ｉ−２Ｉ線に沿った断面図である。 （ａ）は図１に示した光照射デバイスおよび駆動基板と放熱用部材との接合部を示す断面図である。（ｂ）は図１に示した放熱用部材の平面図である。 図１に示した筐体の分解斜視図である。 図１に示した筐体の分解断面図である。 図１に示した光照射装置を用いた印刷装置の上面図である。 図８は、図７に示した印刷装置の側面図である。 図１に示した光照射装置の第１変形例である。 図１に示した光照射装置の第２変形例である。
以下、本発明の光照射装置および印刷装置の実施の形態に例について、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の形態を例示するものであって、本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではない。
（光照射装置の実施形態）
図１に示す光照射装置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などの印刷装置に組み込まれ、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紫外線硬化型インクを硬化させることができる。
光照射装置１は、複数の発光素子２０が配置された光照射デバイス２と、複数の発光素子２０を駆動させるための、定電流発生デバイス３ａが電気的に接続された回路を有する駆動基板３と、放熱用部材９と、放熱用部材９の内部に冷媒を流すための冷却配管４とを収容する筐体５とを備えている。
まず、光照射装置１を構成する光照射デバイス２について図２および図３を用いて説明する。
光照射デバイス２は、光照射装置１の紫外線照射光源として機能する。
光照射デバイス２は、一方面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と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同士を接続する内部電気配線７０とを備え、一方面１１ａ側から平面視して矩形状であり、この一方面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。
内部電気配線７０は、例えば、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、マンガン（Ｍｎ）または銅（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、この第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の一方面１１ａ側で孔径が大きくなるように内周面１４が傾斜しており、平面視すると、例えば、円形の形状となっている。なお、開口形状は円形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、酸化ジルコニウム質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、基体１０の一方面１１ａの全体に渡って縦横の並びに配列されている。例えば、千鳥格子状に配列され、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、千鳥格子状に配列されているとは、斜め格子の格子点に位置するように配置されてい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、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、内部電気配線７０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に位置するようにグリーンシートを積層する。この内部電気配線７０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）または銅（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、グリーンシートおよび金属ペーストを併せて焼成することによって、内部電気配線７０および開口部１２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が樹脂からなる場合、基体１０の製造方法は、例えば、次のような方法が採用される。
まず、熱硬化性樹脂の前駆体シートを準備する。次に、内部電気配線７０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Ｃｕ、Ａｇ、Ａｌ、鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）−コバルト（Ｃｏ）合金または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などの方法により形成した後、これを熱硬化させることにより、基体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、この接続パッド１３にはんだ、金（Ａｕ）線またはアルミ（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）または銅（Ｃｕ）などの金属材料からな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）層または金（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、はんだ、金（Ａｕ）線またはアルミ（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、ＧａＡｓや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にはんだ、金（Ａｕ）線またはアルミ（Ａｌ）線などの接合材１５を介して接続された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、基体１０に対してワイヤボンディングされている。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。
本例では、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２５０〜４４０〔ｎｍ〕のＵＶ光を発するＬＥＤを採用している。なお、発光素子２０は、薄膜形成技術によって形成される。
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などの絶縁材料が用いられており、発光素子２０を封止することにより、外部からの水分の浸入を抑制したり、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）と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。
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。
駆動基板３は、光照射デバイス２、定電流発生デバイス３ａおよび外部装置とそれぞれ接続されて、複数の発光素子２０を駆動する機能を有する。
本例の駆動基板３は、セラミックスからなり、次のような工程を経て製造される。まず、セラミックグリーンシートを準備する。
次に、光照射デバイス２、定電流発生デバイス３ａおよびその他の電子部品をそれぞれ接続したり、外部装置と接続したりするための電気配線となる金属ペーストをセラミックグリーンシート上に印刷する。電気配線に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）または銅（Ｃｕ）などの金属を含有させたものが挙げられる。
なお、駆動基板３は樹脂からなるものでもよい。この場合の基板２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、光照射デバイス２、定電流発生デバイス３ａおよびその他の電子部品をそれぞれ接続したり、外部装置と接続したりするための電気配線となる、金属材料からなるリード端子を前駆体シート間に配置し、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）合金または鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）合金などの金属材料が挙げられる。そして、これを熱硬化させることにより、駆動基板３が完成する。
本例の定電流発生デバイス３ａは、電界効果型トランジスタ（FET：Field Effect Transistor）であり、複数の発光素子２０に定電流を供給する定電流源として機能する。なお、定電流発生デバイス３ａとしては、定電流ダイオード（CRD：Current Regulative Diode）などの複数の発光素子２０に定電流を供給するデバイスであればどのようなデバイスを採用してもよい。
本例の定電流発生デバイス３ａは、駆動基板３上に配置されている。
本例の放熱用部材９は、図４（ａ）に示すように、板状であり、その一方主面９ａに被着されたシリコーン樹脂やエポキシ樹脂などの接着剤５０を介して光照射デバイス２が配置されており、つまり放熱用部材９の一方主面９ａと基体１０の他方面１１ｂとが接着剤５０を介して接着されており、その他方主面９ｂに被着されたシリコーン樹脂やエポキシ樹脂などの接着剤５０を介して駆動基板３が配置されており、光照射デバイス２および駆動基板３を支持するとともに、光照射デバイス２の基体１０に蓄熱された発光素子２０の熱および駆動基板３に蓄熱された定電流発生デバイス３ａの熱を吸収し、この吸収した熱を外部へ放出する。この放熱用部材９の形成材料としては、熱伝導率の大きい材料が好ましく、例えば銅（Ｃｕ）やアルミニウム（Ａｌ）などの金属材料、セラミックス、樹脂材料が挙げられる。本例では放熱用部材９の形成材料として銅（Ｃｕ）を採用している。
なお、本例の定電流発生デバイス３ａは、駆動基板３上に配置されているが、放熱用部材９の他方主面９ｂに直接、シリコーン樹脂やエポキシ樹脂などの接着剤５０を介して配置してもよい。
また、図４（ｂ）に示すように、放熱用部材９は、その内部に、冷却に用いる冷媒を流すための放熱用流路９０を有している。この放熱用流路９０は、放熱用部材９の他方主面９ｂに冷媒を供給するための供給口９０ａと、冷媒を排出するための排出口９０ｂとを備えている。
この供給口９０ａおよび排出口９０ｂには冷却配管４が接続されている。この冷却配管４と、上述した光照射デバイス２および駆動基板３とは、筐体５に収容される。筐体５の外壁には冷却配管４を筐体５の外部に配置された外部冷却配管７に接続するための貫通孔１０７が設けられ、この貫通孔１０７を介して冷却配管４と外部冷却配管７が接続されている。そして、冷媒が外部冷却配管７および冷却配管４を介して放熱用部材９の放熱用流路９０に供給され、この供給された冷媒によって放熱用部材９が良好に冷却され、ひいては放熱用部材９の放熱効果を高めることができる。放熱用部材９の冷却に使用された冷媒は、排出口９０ｂ、冷却配管４および外部冷却配管７を介して外部へ排出される。なお、冷媒を流すための放熱用流路９０の形状や放熱用部材９内での配置は、光照射デバイス２および定電流発生デバイス３ａが発生する熱を効率よく冷却できればどのような形状でも配置でもよい。
このように、本例では放熱用部材９の一方主面９ａに光照射デバイス２、他方主面９ｂに駆動基板３を介して定電流発生デバイス３ａが配置されることによって、光照射デバイス２および定電流発生デバイス３を比較的効率的に冷却することができる。その結果、光照射デバイス２の照度が比較的高く、照度ばらつきが比較的少ない、小型化された光照射装置１が実現される。
筐体５は、図５および図６に示すように、第１の平板１０１と第２の平板１０２と枠体１０３とカバーガラス６とで構成される。第１の平板１０１の中央部には開口１０４が設けられ、この開口１０４を覆うように石英などからなるカバーガラス６が取着されている。光照射デバイス２から発する光は、この開口１０４からカバーガラス６を透過して照射される。カバーガラスの材質としては紫外線の透過率が高く紫外線による劣化の少ない材料であればよい。カバーガラス６は、光照射装置１が印刷装置に組み込まれて使用される際に、紫外線硬化型インクなどが飛散して光照射デバイス２を汚染することを抑制する機能を有する。カバーガラスの汚染であれば、清掃などのメンテナンスも比較的簡単に行なえることから、汚染による光照射デバイス２の発する光の照度劣化への影響を比較的少なくすることができるだけでなく、仮に汚染により照度劣化したとしても容易に照度回復を行なうことができる。
また、本例では、石英ガラスと筐体５の材料との熱膨張係数の不整合を考慮して、石英ガラスと筐体５とは弾性接着剤で接着されている。
このような開口１０４を有する第１の平板１０１は金属切削加工やダイキャスト工法によって製造される。本例の第１の平板１０１、第２の平板１０２および枠体１０３はアルミニウム（Ａｌ）で形成されている。アルミニウム以外に銅（Ｃｕ）、ステンレス鋼またはチタン（Ｔｉ）などの金属材料、ポリプロピレン樹脂（ＰＰ）、ポリスチレン樹脂（ＰＳ）、ポリ塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）、ポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）またはアクリロニトリル／ブタジエン／スチレン樹脂（ＡＢＳ）などの汎用プラスチック、あるいはポリアミド樹脂（ＰＡ）またはポリカーボネイト樹脂（ＰＣ）などのエンジニアリングプラスチック、液晶ポリマーなどのスーパーエンジニアリングプラスチックで形成される。
また、図５および図６に示すように、枠体１０３の長手方向に沿った、互いに対向する一対の壁面には、放熱用部材９を支持するための一対の支持部材１０６が、枠体１０３の開口面に平行となるように取着されている。
一対の支持部材１０６は、放熱用部材９の両端部を下方より支持するためのものであり、例えば平板状などの種々の形状に形成され、放熱用部材９に対してねじ止め、接合材または接着剤などで固定される。なお、枠体１０３に対する支持部材１０６の高さ方向の取着位置は、放熱用部材９を支持部材１０６に固定した際に、放熱用部材９に配置される光照射デバイス２とカバーガラス６とが接触しない程度に極力近い位置に設けるのが好ましい。光照射デバイス２とカバーガラス６とを接触しない程度に極力近づけることで、光照射デバイス２の発する光を比較的有効に活用し、光照射装置１が対象物からの紫外線硬化型インクなどの飛散などによる汚染に起因した光照射デバイス２の照度劣化を抑制することができる。
なお、本例では支持部材１０６を使用せず、放熱用部材９を筐体５へ直接接合材や接着剤で取着したり、枠体１０３の壁面にねじ止め用の貫通孔を設け、放熱用部材９を筐体５へ直接ねじ止め固定したりしてもよい。

そして、枠体１０３には、貫通孔１０７が設けられていて、放熱用部材９の内部に設けられた放熱用流路９０の供給口９０ａおよび排出口９０ｂに接続される冷却配管４と外部冷却配管７とが貫通孔１０７で連結されている。
冷却配管４はナイロンチューブ、ウレタンチューブおよびフッ素樹脂チューブなどの樹脂チューブや銅管、ステンレス鋼管などの金属管で形成される。冷却配管４の材質は、光照射デバイス２および定電流発生デバイス３ａの冷却に用いる冷媒の種類に応じて適宜選択すればよい。
筐体５は、第１の平板１０１を枠体１０３の一方開口面を覆うように、第２の平板１０２を枠体１０３の他方開口面を覆うように当接され、ねじ止め、接合材または接着剤などで固定して形成される。第１の平板１０１と枠体１０３および第２の枠体と枠体１０３のそれぞれの当接面には、シリコーンゴム、ニトリルゴムなどのゴム材料、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、またはウレタン樹脂などの樹脂材料のシール材を介することで、比較的良好に筐体５の外への光照射デバイス２からの紫外線光の漏れなどを抑制し、筐体５への外部からの紫外線硬化型インクや冷却用冷媒の浸入を抑制することができる。
（印刷装置の実施形態）
本発明の印刷装置の実施の形態の一例として、図７および図８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２５０を搬送するための搬送機構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インクジェットヘッド２２０と、印刷後の記録媒体２５０に対して紫外線を照射する、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。ここで、記録媒体２５０は上述の対象物に相当する。
搬送機構２１０は、記録媒体２５０をインクジェットヘッド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。このインクジェットヘッド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。本例では、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または光硬化型樹脂などが挙げられる。
本例では、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、本例では、印刷機構として、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、ライン型また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２５０の静電気を蓄え、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、ブラシまたは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１は、搬送機構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、インクジェットヘッド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、記録媒体２５０に付着した感光性材料を露光する機能を有する。
制御機構２３０は、光照射装置１の発光を制御する機能を有する。この制御機構２３０のメモリには、インクジェットヘッド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、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光量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。
この印刷装置２００では、搬送機構２１０が記録媒体２５０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ている。
本例の印刷装置２００によれば、光照射装置１の有する上述の効果を奏することができる。
以上、本発明の具体的な実施の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、図９に示す第１変形例のように、筐体５は、光照射デバイス２、定電流発生デバイス３ａ、放熱用部材９および冷却配管４を収容する第１の空間５ａと、駆動基板３を収容する第２の空間５ｂとを有していてもよい。第１の空間５ａと第２の空間５ｂとは隔壁８で仕切られている。第１変形例の隔壁８は、筐体５を構成する第１の平板１０１、第２の平板１０２および枠体１０３と同様に、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、ステンレス鋼またはチタン（Ｔｉ）などの金属材料、ポリプロピレン樹脂（ＰＰ）、ポリスチレン樹脂（ＰＳ）、ポリ塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）、ポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）またはアクリロニトリル／ブタジエン／スチレン樹脂（ＡＢＳ）などの汎用プラスチック、あるいはポリアミド樹脂（ＰＡ）またはポリカーボネイト樹脂（ＰＣ）などのエンジニアリングプラスチック、液晶ポリマーなどのスーパーエンジニアリングプラスチックで形成される。
駆動基板３は隔壁８の第２の空間５ｂ側の面に配置されている。この第１変形例の場合は、図示はしないが、隔壁８に駆動基板３がねじ止めで固定されている。駆動基板３の隔壁８への固定は、シリコーン樹脂やエポキシ樹脂などの接着剤で接着してもよいし、はんだなどの金属接合により接合してもよいし、どのような方法で固定してもよい。なお、第１変形例の場合は、隔壁８の第２の空間５ｂ側の面に配置したが、第２の空間５ｂ内であれば、第２の平板１０２または枠体１０３に配置してもよいし、隔壁８、第２の平板１０２および枠体１０３にスペーサーなどを介して配置してもよい。
なお、隔壁８は、熱伝導率が０．１Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下の断熱材を含む隔壁８であってもよい。断熱材としては、例えば、グラスウール、ロックウールなどの繊維系断熱材、あるいはウレタンフォーム、フェノールフォーム、ポリスチレンフォームなどの発泡系断熱材などによって形成することができる。ここで、断熱材を含む隔壁８とは、隔壁８で隔たれる第１の空間５ａと第２の空間５ｂとの間で熱の授受が比較的行なわれないようにすることが目的であるため、隔壁８の全面にわたって断熱材が配置されているものである。全面にわたって断熱材が配置されているとは、必ずしもシート状の断熱材である必要はなく、繊維状あるいは網目状などの断熱材であってもよい。
そして、定電流発生デバイス３ａは、放熱用基板９の他方主面９ｂにシリコーン樹脂やエポキシ樹脂などの接着剤５０を介して接着されている。
駆動基板３と定電流発生デバイス３ａとは電気配線８０によって電気的に接続されている。電気配線８０は、隔壁８に形成した貫通孔（図示せず）を通って、第２の空間に配置した駆動基板３と第１の空間に配置した定電流発生デバイス３ａとを接続している。貫通孔は、第１の空間５ａおよび第２の空間５ｂの気密性を損なわないように、貫通孔と電気配線８０との間に隙間が発生しないように、シリコーンゴムまたはニトリルゴムなどのゴム材料、あるいはフッ素樹脂、シリコーン樹脂またはウレタン樹脂などの樹脂材料のシール材で気密に封止しておけばよい。
このような構成とすることで、発熱量の多い光照射デバイス２と定電流発生デバイス３ａとをそれぞれ放熱用部材９の一方主面９ａおよび他方主面９ｂに配置することで、光照射デバイス２および定電流発生デバイス３ａの冷却効率を高めることができるとともに、駆動基板３の電気的信頼性を高めることができる。駆動基板３の電気的信頼性を高めることができるのは、例えば放熱用部材９に冷媒を流すことによって放熱用部材９を収容する第１の空間５ａに結露が発生した場合には、駆動基板３に形成された電気配線は比較的狭ピッチのものが多いことから、電気的な短絡を発生する可能性があるため、駆動基板３を放熱用部材９が収容される第１の空間５ａとは隔離された第２の空間５ｂに収容しているためである。つまり、第１の空間５ａと隔壁８で隔てられた第２の空間５ｂに駆動基板３を収容することで、第１の空間５ａに結露が発生したとしても、第２の空間５ｂには結露が発生し難いことから、駆動基板３が電気的に短絡することを抑制できる。
また、上記の断熱材を含む隔壁８とすることで、第１の空間５ａと第２の空間５ｂとの熱の授受を少なくすることができることから、第１の空間５ａに結露が発生したとしても、第２の空間５ｂにさらに結露が発生するのを抑制できる。
また、図１０に示す第２変形例のように、第１の空間５ａが第２の空間５ｂを貫通する貫通孔５Ａを有しており、貫通孔５Ａ内に冷却配管４が配置されていてもよい。第１の空間５ａが第２の空間５ｂを貫通する貫通孔５Ａを有しているというのは、放熱用部材９に接続された冷却配管４が、第１の空間５ａから隔壁８を貫通して第２の空間５ｂ側に延びて配置されており、この第２の空間５ｂ側に配置されている冷却配管４の周囲を隔壁８に設けられた孔に接続される二重配管４ａの内部に配置することである。つまり、第２の空間５ｂ側に配置された二重配管４ａの内部空間が第１の空間５ａの有する貫通孔に相当する。二重配管４ａは筐体５を構成する第１の平板１０１、第２の平板１０２および枠体１０３および隔壁８と同様の材料を用いることができる。
このような構成とすることで、筐体５内の冷却配管４などの設計自由度を高くすることができる。
さらに、定電流発生デバイス３ａは、図示はしないが、放熱用部材９の他方主面９ｂに絶縁材を介して配置されていてもよい。定電流発生デバイス３ａは放熱用部材９にシリコーン樹脂やエポキシ樹脂などの接着剤５０を介して接着されているが、放熱用部材９が銅（Ｃｕ）およびアルミニウム（Ａｌ）などの金属材料であれば、放熱用部材９と定電流発生デバイス３ａとの電気的な絶縁を十分に確保するため、絶縁材１００を介して配置してもよい。この場合には、定電流発生デバイス３ａと絶縁材１００とを、および絶縁材１００と放熱用部材９とをシリコーン樹脂やエポキシ樹脂などの接着剤５０でそれぞれ接着すればよい。
さらに、印刷装置２００の実施形態は、以上の実施形態に限定されない。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、この場合にも同様の効果を奏する。
本例では、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。
１ 光照射装置
２ 光照射デバイス
３ 駆動基板
３ａ 定電流発生デバイス
４ 冷却配管
４ａ 二重配管
５ 筐体
５ａ 第１の空間
５ｂ 第２の空間
５Ａ 貫通孔
６ カバーガラス
７ 外部冷却配管
８ 隔壁
９ 放熱用部材
９ａ 一方主面
９ｂ 他方主面
１０ 基体
１１ａ 一方面
１１ｂ 他方面
１２ 開口部
１３ 接続パッド
１４ 内周面
１５ 接合材
２０ 発光素子
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
７０ 内部電気配線
８０ 電気配線
９０ 放熱用流路
９０ａ 供給口
９０ｂ 排出口
１００ 絶縁材
１０１ 第１の平板
１０２ 第２の平板
１０３ 枠体
１０４ 開口
１０６ 支持部材
１０７ 貫通孔
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 制御機構
２５０ 記録媒体

Claims (5)

  1. 複数の発光素子が配置された光照射デバイスと、前記複数の発光素子を駆動させるための、定電流発生デバイスが電気的に接続された回路を有する駆動基板と、板状の放熱用部材と、該放熱用部材の内部に冷媒を流すための冷却配管とを収容する筐体を備えており、前記光照射デバイスは前記放熱用部材の一方主面に配置されており、前記定電流発生デバイスが前記放熱用部材の他方主面に配置され、
    前記筐体は、前記光照射デバイス、前記定電流発生デバイス、前記放熱用部材および前記冷却配管を収容する第１の空間と、前記駆動基板を収容する第２の空間とを有していることを特徴とする光照射装置。
  2. 前記第１の空間は前記第２の空間を貫通する二重配管によって規定される貫通孔を有しており、該貫通孔内に前記冷却配管が配置されていることを特徴とする請求項１に記載の光照射装置。
  3. 前記定電流発生デバイスは、前記放熱用部材の前記他方主面に絶縁材を介して配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の光照射装置。
  4. 前記第１の空間と前記第２の空間とは、熱伝導率が０．１Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下の断熱材を含む隔壁で仕切られていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の光照射装置。
  5. 光透過性を有する記録媒体を搬送する搬送手段と、
    前記記録媒体に対して紫外線硬化型インクまたは紫外線硬化型樹脂を印刷する印刷手段と、
    印刷された前記記録媒体に対して光を照射する請求項１乃至請求項４のいずれか１項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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