JP6517665B2 - Printing method - Google Patents
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Description
本発明は、印刷方法に関する。 The present invention relates to a printing method.
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。 Conventionally, a printing method using an ultraviolet irradiation device has been widely used for the purpose of fluorescence reaction observation in medical and bio fields, sterilization applications, adhesion of electronic parts, curing of ultraviolet curable resins and inks, and the like.
近年、比較的長寿命、省エネルギー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。 Recently, a relatively long life, the ultraviolet light-emitting element can be suppressed saving energy and ozone generated, the motion to adopt the lamp light source is becoming active.
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。 For example, as described in Patent Document 1, a module having a configuration in which a plurality of light emitting elements are mounted on one substrate and a plurality of devices are mounted on a support is generally used.
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。 However, when forming the photocurable resin on the printable medium, if the thermal expansion coefficient of the printable medium is large, the light used for curing the photocurable resin is absorbed to cause expansion and contraction due to heat. There was a risk that the print medium would warp during contraction.
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。 Therefore, it is required to realize curing of the photocurable resin while effectively suppressing the occurrence of warpage due to expansion and contraction of the printing medium.
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。
In the printing method according to the embodiment of the present invention, it is preferable that the printing method according to the embodiment of the present invention has the absorptivity of the second wavelength different from the first wavelength is smaller than the first wavelength. Forming a target by laminating a photocurable resin having an initiator having a small absorbance with respect to light of a second wavelength, a first light emitting element group capable of irradiating light of the first wavelength, and the second wavelength Preparing a light emitting device in which a second light emitting element group capable of emitting light of the third light emitting element group and a third light emitting element group capable of emitting the light of the first wavelength are arranged in order; Irradiating the object with light of the first wavelength from the first light emitting element group of the light emitting device in a relative movement state in which the device is moved relative to the device, and thereafter the relative movement State, the second of the light emitting device with respect to the object The step of irradiating the light of the second wavelength from the optical element group, and thereafter, in the relative movement state, the light of the first wavelength from the third light emitting element group of the light emitting device to the object And irradiating.
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。 According to the printing method according to the embodiment of the present invention, it is preferable that, on a print medium having a smaller absorptivity for light of the second wavelength different from the first wavelength than light of the first wavelength, A step of irradiating light of a first wavelength from a first light emitting element group of a light emitting device to a target on which a photocurable resin having an initiator having a small absorbance with respect to light of two wavelengths is stacked; Since the step of irradiating the light of the second wavelength from the second step and the step of irradiating the light of the first wavelength from the third light emitting element group are sequentially performed, the generation of the warp based on the expansion and contraction of the printing medium by absorption of the light It is possible to realize curing of the photocurable resin while effectively suppressing it.
以下、本発明の実施形態に係る印刷方法について、図面を参照しつつ説明する。また、この印刷方法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。 Hereinafter, a printing method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, examples of embodiments of the light irradiation device, the light irradiation module, and the printing apparatus related to the printing method will be described with reference to the drawings. The following examples illustrate the embodiments of the present invention, and the present invention is not limited to the examples of these embodiments.
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２
５０ｂを積層した対象物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、第２発光素子群２０Ｂから第２波長の光を照射する工程、第３発光素子群２０Ｃ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。
In the printing method according to the embodiment of the present invention, the second printing method is used to print on the print medium 250a having a smaller absorptivity for the second wavelength light different from the first wavelength than the first wavelength light than the first wavelength light. Forming an object 250 by laminating a photocurable resin 250b having an initiator having a small absorbance with respect to light of a wavelength, a first light emitting element group 20A capable of irradiating light of a first wavelength, and a second wavelength Preparing a light emitting device 1 in which a second light emitting element group 20B capable of emitting light and a third light emitting element group 20C capable of emitting light of a first wavelength are arranged in order; A step of irradiating the object 250 with light of a first wavelength from the first light emitting element group 20A of the light irradiation device 1 in a relative movement state in which the device 1 is moved relative to the device 1, and thereafter a relative movement state , The light irradiation device for the object 250 Irradiating the light of the second wavelength from the second light emitting element group 20B, and thereafter, in the relative movement state, the light of the first wavelength from the third light emitting element group 20C of the light emitting device 1 with respect to the object 250 Irradiating the light. According to this, the absorbance for the light of the second wavelength is higher than the light of the first wavelength on the print medium 250a having a smaller absorptivity for the light of the second wavelength different from the first wavelength than the light of the first wavelength. Photocurable resin 2 having a small initiator
50b to the object 250 formed by stacking, the step of irradiating the first light emitting element group 20A of the light irradiation device 1 with light of a first wavelength, irradiating light of a second wavelength from the second light emitting element group 20B, Since the step of irradiating the light of the first wavelength from the third light emitting element group 20C is sequentially performed, the light curing is performed while effectively suppressing the occurrence of the warpage based on the expansion and contraction of the print medium 250a. It is possible to realize the curing of the resin 250b .
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。 The relative movement state may be a state in which the light irradiation device 1 is fixed at a predetermined position and the target 250 is moved relative to each other as in the present embodiment. Further, as the moving direction, if the object 250 is moved in one direction so as to face the first light emitting element group 20A, the second light emitting element group 20B, and the third light emitting element group 20C of the light emitting device 1 in this order. Good. At this time, the object 250 and the light emitting device 1 may be kept at a constant distance. In addition, you may make it a relative movement state by moving both.
（光照射デバイスの実施形態）
本発明の印刷方法の実施形態における光照射デバイスの一例として、図１および図２を用いて説明する。
(Embodiment of light irradiation device)
An example of the light irradiation device in the embodiment of the printing method of the present invention will be described using FIGS. 1 and 2.
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。 The light irradiation device 1 shown in FIGS. 1 and 2 is incorporated in a printing apparatus such as an offset printing apparatus or an inkjet printing apparatus using the ultraviolet curable ink 250b, and adheres the ultraviolet curable ink 250b to the printing medium 250a. By irradiating an ultraviolet ray after that, it functions as an ultraviolet generation light source for curing the ultraviolet curable ink 250b. The medium to be printed 250a is not particularly limited, and examples thereof include paper, pottery (glass / ceramic), resin, cloth, and the like. Further, in the present specification, a printing apparatus and method will be described by mainly using an ultraviolet curable ink as an example of a material to be printed on the printing medium 250a, but it is not limited thereto.
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。 The light irradiation device 1 is disposed in each opening 12 of the substrate 10, a substrate 10 having a plurality of openings 12 on one principal surface 11a, a plurality of connection pads 13 provided in each opening 12, and A plurality of light emitting elements 20 electrically connected to the connection pad 13 and a plurality of sealing materials 30 which are filled in the openings 12 and cover the light emitting elements 20 are provided.
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。 The substrate 10 includes a stacked body 40 in which the first insulating layer 41 and the second insulating layer 42 are stacked, and an electrical wiring 50 for connecting the light emitting elements 20 to each other. The light emitting element 20 is supported in the opening 12 provided on the one main surface 11 a.
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。 The first insulating layer 41 is made of, for example, ceramics such as aluminum oxide sintered body, aluminum nitride sintered body, mullite sintered body and glass ceramics, and resins such as epoxy resin and liquid crystal polymer (LCP). It is formed.
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。 The electrical wiring 50 is formed in a predetermined pattern by a conductive material such as, for example, tungsten (W), molybdenum (Mo), manganese (Mn) and copper (Cu), and the current to the light emitting element 20 or the light emitting element It functions as a feed wiring for supplying a current from 20.
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。 In the second insulating layer 42 stacked on the first insulating layer 41, an opening 12 penetrating the second insulating layer 42 is formed.
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。
The inner peripheral surface 14 of the opening 12 is inclined such that the diameter of the opening 12 is larger on the one main surface 11 a side of the substrate 10 than the mounting surface of the light emitting element 20. It has a circular shape. The opening shape is not limited to a circular shape, and may be a rectangular shape.
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。 Such an opening 12 has a function of reflecting the light emitted from the light emitting element 20 upward by the inner circumferential surface 14 and improving the light extraction efficiency.
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。 As a material of the second insulating layer 42 to improve light extraction efficiency, a porous ceramic material having relatively good reflectivity to light in the ultraviolet region, for example, a sintered body of aluminum oxide, oxide It is preferable to form by a zirconium sintered body and an aluminum nitride sintered body. Further, in order to improve the light extraction efficiency, a metal reflective film may be provided on the inner circumferential surface 14 of the opening 12.
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。 Such openings 12 are aligned in the longitudinal and lateral directions throughout the one main surface 11 a of the substrate 10. For example, they are arranged in a staggered pattern, that is, arranged in a zigzag array of a plurality of rows, and such an arrangement makes it possible to arrange the light emitting elements 20 at a higher density, and the illuminance per unit area Can be increased. Here, arranging in a staggered manner is synonymous with arranging at a grid point of a diagonal grid.
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。 If sufficient illuminance per unit area can be secured, the arrangement may be arranged in a positive grid or the like, and the arrangement shape need not be restricted.
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。 In the substrate 10 provided with the stacked body 40 including the first insulating layer 41 and the second insulating layer 42 as described above, the first insulating layer 41 and the second insulating layer 42 may be made of ceramics or the like. If it exists, it will be manufactured through the following steps.
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１２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。 First, a plurality of ceramic green sheets manufactured by a conventionally known method are prepared. Holes corresponding to the openings 12 are formed in the ceramic green sheet corresponding to the openings 12 by a method such as punching. Next, a metal paste to be the electrical wiring 50 is printed (not shown) on the green sheet, and the green sheets are stacked so that the printed metal paste is located between the green sheets. As a metal paste used as this electric wiring 50, what contained metals, such as tungsten (W), molybdenum (Mo), manganese (Mn) and copper (Cu), is mentioned, for example. Next, the laminate 40 is fired, and the green sheet and the metal paste are fired together to form the substrate 10 having the electrical wiring 50 and the opening 12.
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。 If the first insulating layer 41 and the second insulating layer 42 are made of resin, the following method can be considered as a method of manufacturing the substrate 10, for example.
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し、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。 First, a precursor sheet of a thermosetting resin is prepared. Then, the lead terminals made of a metal material for the electric wiring 50 is arranged between the precursor sheet, and laminating a plurality of precursor sheet so as to bury the lead terminal precursor sheet. Examples of materials for forming the lead terminal include copper (Cu), silver (Ag), aluminum (Al), iron (Fe) -nickel (Ni) -cobalt (Co) alloy, and iron (Fe) -nickel (Ni). And metal materials such as alloys). Then, after a hole corresponding to the opening 12 is formed in the precursor sheet by a method such as laser processing or etching, this is thermally cured to complete the substrate 10. In addition, when forming the opening part 12 by laser processing, you may process, after thermosetting a precursor sheet | seat.
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。 On the other hand, in the opening 12 of the substrate 10, the connection pad 13 electrically connected to the light emitting element 20, and the bonding material 15 such as solder, gold (Au) wire, aluminum (Al) wire etc. And the sealing material 30 which seals the light emitting element 20 are provided.
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。 The connection pad 13 is formed of, for example, a metal layer made of a metal material such as tungsten (W), molybdenum (Mo), manganese (Mn), and copper (Cu). If necessary, a nickel (Ni) layer, a palladium (Pd) layer, a gold (Au) layer, and the like may be further stacked on the metal layer. The connection pad 13 is connected to the light emitting element 20 by a bonding material 15 such as a solder, a gold (Au) wire, or an aluminum (Al) wire.
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。 In addition, the light emitting element 20 emits light by laminating a p-type semiconductor layer and an n-type semiconductor layer made of a semiconductor material such as gallium arsenide (GaAs) or gallium nitride (GaN) on an element substrate 21 such as a sapphire substrate. A diode, an organic EL element whose semiconductor layer is made of an organic material, or the like is configured.
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。 The light emitting element 20 is connected to the semiconductor layer 22 having the light emitting layer and the connection pad 13 disposed on the substrate 10 through the bonding material 15 such as a solder, a gold (Au) wire, or an aluminum (Al) wire. And element electrodes 23 and 24 made of a metal material such as silver (Ag), and connected by wire bonding to the substrate 10. The light emitting element 20 emits light having a predetermined wavelength at a predetermined luminance according to the current flowing between the element electrodes 23 and 24. As is well known, the element substrate 21 can be omitted. Further, the connection between the device electrodes 23 and 24 of the light emitting device 20 and the connection pad 13 may be performed using a solder or the like as the bonding material 15 by a known flip chip connection technique.
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。 In this example, the peak of the spectrum of the wavelength of the light emitted from the light emitting element 20 employs, for example, an LED (light-emitting diode) that emits UV (ultraviolet) light of 280 to 440 nm. That is, in this example, a UV-LED element is employed as the light emitting element 20. The light emitting element 20 is formed by a conventionally known thin film forming technique.
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。 The light emitting element 20 is sealed by the sealing material 30 described above.
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。 For the sealing material 30, an insulating material such as a light transmitting resin material is used, and by sealing the light emitting element 20 well, entry of moisture from the outside can be prevented or the outside can be prevented. Shock is absorbed to protect the light emitting element 20.
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。 In addition, a material having a refractive index between the refractive index (in the case of sapphire: 1.7) of the element substrate 21 constituting the light emitting element 20 and the refractive index of air (approximately 1.0) in the sealing material 30, eg, By using a silicone resin (refractive index: about 1.4) or the like, the light extraction efficiency of the light emitting element 20 can be improved.
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。 The sealing material 30 is formed by mounting the light emitting element 20 on the substrate 10, filling the opening 12 with a precursor such as silicone resin, and curing the opening 12.
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。
The light emitting element 20 included in the light irradiation device 1 of this example is, as shown in FIG. 1, a first light emitting element group 20A including a plurality of first light emitting elements 20a and a second light emitting element including a plurality of second light emitting elements 20b. It is divided into a third light emitting element group 20C including a group 20B and a plurality of third light emitting elements 20c. The light irradiation device 1 of this example is for irradiating light to the object 250 moving in one direction relatively, and the first light emitting element group 20A is downstream of the movement direction of the object 250 in the upstream direction. The second light emitting element group 20B is disposed on the side, and the third light emitting element group 20C is disposed further on the downstream side. Specifically, the light irradiation device 1 of the present embodiment, the first light emitting element group 20A is composed of a row of the first light emitting element 20a of the 8 rows with respect to the moving direction of the object 250, the second light emitting Element group 20B
Is relative moving direction of the object 250 is composed of 4 columns from the second light emitting element 20b of the third light emitting element group 20C includes a third light emission of two rows with respect to the moving direction of the object 250 It comprises a row of elements 20c. The ratio of the number of first light emitting elements 20a to the number of second light emitting elements 20b to the number of third light emitting elements 20c is 4: 2: 1. The ratio of the number of first light emitting elements 20a, the number of second light emitting elements 20b, and the number of third light emitting elements 20c may be appropriately adjusted according to the characteristics of the ultraviolet curable ink 250b or the like to be cured. .
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の硬化を実現することが可能となる。 Here, the first light emitting element group 20A, the second light emitting element group 20B, and the third light emitting element group 20C are located apart from each other as shown in FIG. According to this, since the print medium 250a can be prevented from continuously absorbing light, it is possible to effectively suppress the generation of the warp of the print medium 250a based on the expansion and contraction due to heat, and the photo-curing property Rukoto to achieve curing of the resin 250b becomes possible.
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。 The wavelength (first wavelength) of the light emitted by each of the first light emitting elements 20a included in the first light emitting element group 20A is emitted by each of the second light emitting elements 20b included in the second light emitting element group 20B. It is set shorter than the wavelength of light (second wavelength). The wavelength (first wavelength) of the light emitted by each of the third light emitting elements 20c included in the third light emitting element group 20C is emitted by each of the first light emitting elements 20a included in the first light emitting element group 20A. It is set to be the same as the wavelength of light (first wavelength). In this example, the wavelength (first wavelength) of the light emitted by the first light emitting element 20a is 365 nm, the wavelength (second wavelength) of the light emitted by the second light emitting element 20b is 385 nm, and the third light emitting element 20c is The wavelength (first wavelength) of the light emitted by the light source is 365 nm. Here, in each of the light emitting element groups 20A, 20B, and 20C, each wavelength means a wavelength located at the center of the half width of the emission spectrum. In the present embodiment, the wavelength (center wavelength) includes the range of ± 5 nm, and for example, the first wavelength irradiated by the first light emitting element 20a and the first wavelength irradiated by the third light emitting element 20c are within that range. It may be different. The wavelengths of light emitted by the first light emitting element 20a, the second light emitting element 20b, and the third light emitting element 20c may be appropriately adjusted in accordance with the characteristics of the ultraviolet curable ink 250b and the like to be cured. For example, the wavelength (first wavelength) of the light emitted by the first light emitting element 20a and the third light emitting element 20c is 280 nm or more and less than 370 nm, and the wavelength (second wavelength) of the light emitted by the second light emitting element 20b is 370 nm or more It can be 440 nm or less. If the wavelength (first wavelength) of the light emitted by the first light emitting element 20a and the third light emitting element 20c is 280 nm or more and less than 370 nm, the surface of the ultraviolet curable ink 250b can be cured in a short time Therefore, the photopolymerization reaction of the ultraviolet curable ink 250b and the like becomes less susceptible to oxygen inhibition. Then, if the wavelength (second wavelength) of the light emitted by the second light emitting element 20b is 370 nm or more and 440 nm or less, the degree of transmission of light into the inside of the ultraviolet curable ink 250b and the like becomes large, and therefore the ultraviolet light curable. Even if the thickness of the ink 250b or the like is thick, the ink can be sufficiently cured.
（光照射モジュールの実施形態）
本発明の印刷方法の実施形態における光照射モジュールの一例を説明する。
(Embodiment of light irradiation module)
An example of the light irradiation module in the embodiment of the printing method of the present invention will be described.
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。 The principal part sectional view of light irradiation module 100 is shown in FIG. The light irradiation module 100 includes a heat radiation member 110 and the light irradiation device 1 disposed on the heat radiation member 110. The light irradiation device 1 dissipates heat via an adhesive 120 such as silicone resin or epoxy resin. It is arrange | positioned at the main surface of the member 110 for members.
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。 The heat dissipation member 110 functions as a support for the light irradiation device 1 and as a heat dissipation body that dissipates the heat generated by the light irradiation device 1 to the outside. As a formation material of this member 110 for thermal radiation, a material with large heat conductivity is preferred, for example, various metal materials, ceramics, and a resin material are mentioned. The heat dissipation member 110 of this example is formed of copper.
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。 According to the light irradiation module 100 of this example, the above-mentioned effect which the light irradiation device 1 has can be exhibited.
（印刷装置の実施形態）
本発明の印刷方法の実施形態における印刷装置の一例として、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。
(Embodiment of printing apparatus)
As an example of the printing apparatus in the embodiment of the printing method of the present invention, the printing apparatus 200 shown in FIG. 4 and FIG. 5 will be described as an example.
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。 The printing apparatus 200 includes a transport unit 210 for transporting the printing medium 250a, a printing unit 220 as a printing mechanism for printing on the transported printing medium 250a, and the printing medium 250a after printing. The above-described light emitting device 1 for emitting ultraviolet light, and a control mechanism 230 for controlling light emission of the light emitting device 1 are provided.
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。 The transport unit 210 transports the print medium 250 a so as to pass through the printing unit 220 and the light emitting device 1 in this order, and is disposed opposite to the mounting table 211 and rotatably supported. And a conveyance roller 212. The conveyance means 210 sends the print medium 250 a supported by the mounting table 211 between the pair of conveyance rollers 212 and rotates the conveyance roller 212 to feed the print medium 250 a in the conveyance direction. It is.
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。 The printing unit 220 has a function of causing the photocurable resin 250 b to adhere to the print-receiving medium 250 a conveyed through the conveying unit 210. The printing means 220 is configured to discharge droplets containing the photocurable resin 250 b toward the print medium 250 a and to deposit the droplets on the print medium 250 a. In this example, an ultraviolet curable ink is employed as the photocurable resin 250b. As the photocurable resin 250b, for example, in addition to the ultraviolet curable ink, a photosensitive resist and the like can be mentioned.
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。 In this example, a line type printing unit is employed as the printing unit 220. The printing means 220 has a plurality of discharge holes 220a arranged in a line, and is configured to discharge the ultraviolet curable ink 250b from the discharge holes 220a. Then, the discharged ultraviolet curable ink 250b is spread by the roll coater 220b. That is, in the present embodiment, the ultraviolet curable ink 250 b is entirely adhered (coated) to the print medium 250 a. As described above, the printing unit 220 discharges the ink from the discharge holes 220 a to the print medium 250 a transported in the direction orthogonal to the arrangement of the discharge holes 220 a and adheres the ink to the print medium 250 a. By doing this, printing is performed on the print medium 250a.
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。 In this example, although the line type printing means has been exemplified as the printing mechanism, the present invention is not limited to this, and for example, a serial type printing means may be adopted, or a line type or serial type A spray head (eg, an inkjet head) may be employed. Furthermore, as a printing mechanism, an electrostatic head may be adopted which stores static electricity in the medium to be printed 250a and adheres the photocurable resin 250b by this static electricity, or the medium 250a to be printed is liquid photocurable resin 250b. And a liquid immersion apparatus for adhering the photocurable resin 250b. Furthermore, a brush, a brush, a roller or the like may be employed as the printing mechanism.
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。 In the printing apparatus 200, the light irradiation device 1 has a function of curing the photocurable resin 250b attached to the print-receiving medium 250a transported via the transport means 210. The light irradiation device 1 is provided downstream of the printing unit 220 in the transport direction. Further, in the printing apparatus 200, the light emitting element 20 has a function of curing the photocurable resin 250b attached to the printing medium 250a.
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／ｃｍ２）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。 The control mechanism 230 has a function of controlling the light emission of the light emitting device 1. The memory of the control mechanism 230 stores information indicating light characteristics that make it relatively easy to cure the ink droplet ejected from the printing unit 220. Specific examples of the stored information include wavelength distribution characteristics suitable for curing the ejected ink droplets, and numerical values representing illuminance (emission intensity of each wavelength range, W / cm 2 ). In the printing apparatus 200 of this example, by providing the control mechanism 230, the magnitude of the drive current to be input to the plurality of light emitting elements 20 can also be adjusted based on the storage information of the control mechanism 230. Therefore, according to the printing apparatus 200 of the present embodiment, it is possible to irradiate light at an appropriate UV irradiation energy corresponding to the characteristics of the ink used to cure the ink droplets in the light of the relatively low energy be able to.
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。 In the printing apparatus 200, the transport unit 210 transports the print medium 250a in the transport direction. The printing unit 220 discharges the ultraviolet curable ink 250 b to the print medium 250 a being conveyed, and causes the ultraviolet curable ink 250 b to adhere to the surface of the print medium 250 a. At this time, as described above, the ultraviolet curable ink 250b attached to the print medium 250a may be attached on the entire surface, partially attached or in a desired pattern. In the printing apparatus 200, the ultraviolet curable ink 250b attached to the printing medium 250a is irradiated with the ultraviolet light emitted by the light irradiation device 1 to cure the ultraviolet curable ink 250b.
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。 According to the printing apparatus 200 of this example, the above-described effects of the light irradiation device 1 can be exhibited.
（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６に示した印刷装置２００などを例に挙げて説明する。
(Embodiment of printing method)
As an example of the embodiment of the printing method of the present invention, the printing apparatus 200 shown in FIGS. 4 to 6 will be described as an example .
以下、各工程について順に説明する。 Hereinafter, each process will be described in order.
まず、図６（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６（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。 First, as shown in FIG. 6 (a), as shown in FIG. 6 (b), on a print medium 250a having a smaller absorptivity for light of the second wavelength different from the first wavelength than light of the first wavelength. Then, the process of forming the object 250 by laminating the photocurable resin 250b having an initiator having a smaller absorbance for the light of the second wavelength than the light of the first wavelength is performed.
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。 Specifically, as described above, the printing means 220 discharges droplets containing the photocurable resin 250b from the discharge holes 220a toward the print medium 250a and spreads them by the roll coater 220b. The entire surface is deposited on the medium 250 a to form the object 250.
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。 The wavelength of light may be, for example, 365 nm for the first wavelength and 385 nm for the second wavelength as described above.
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を小さく設定することができる。 Here, the print medium 250a may have a resin. As resin, acrylate resin is mentioned, for example. The absorptivity of the printing medium 250a may be, for example, 70 to 100% for light of the first wavelength and 10 to 40% for light of the second wavelength. The resin can be set to have a smaller absorptivity for the light of the second wavelength than the light of the first wavelength.
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の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）で表される（Ｉ：透過光強度、Ｉ０：入射光強度）。
In addition, the photocurable resin 250b includes an initiator having a smaller absorbance to the light of the second wavelength than the light of the first wavelength. The initiator is not particularly limited as long as it is a compound for initiating the polymerization reaction of the resin. As the absorbance of the initiator, for example, when the concentration of the initiator in the photocurable resin is 0.1%, the light of the first wavelength is 0.1 to 1.0, and the light of the second wavelength is In contrast, it may be 0.02 to 0.4. Here, the absorbance, I express by A = -log (I / I0) (I: transmitted light intensity, I0: incident light intensity).
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。 The photocurable resin 250 b and the resin contained in the print medium 250 a may have the same type of resin material.
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。 Further, the thickness of the print medium 250a is set larger than the thickness of the photocurable resin 250b. For example, the thickness of the printing medium 250a may be set to 50 to 100 μm, and the thickness of the photocurable resin 250b may be set to 5 to 30 μm.
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。 Next, a first light emitting element group 20A capable of emitting light of a first wavelength, a second light emitting element group 20B capable of emitting light of a second wavelength, and a third light emitting element capable of emitting light of the first wavelength The step of preparing the light irradiation device 1 in which the group 20C and the group 20C are sequentially arranged is performed. The light irradiation device 1 has a function of curing the photocurable resin 250b attached to the printing medium 250a. Specifically, as described above, it may be configured as shown in FIG.
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。 As described above, the light irradiation device 1 is for irradiating the light to the target 250 moving in one direction relatively, and the first light emitting element group 20A is on the upstream side of the moving direction of the target 250. The second light emitting element group 20B may be disposed downstream, and the third light emitting element group 20C may be disposed further downstream.
そして、図６（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。 Then, as shown in FIG. 6 (c), the object 250 and the light-irradiated relative movement state of the device 1 are relatively moved, the first light emitting element group 20A of the light irradiation device 1 to the object 250 The step of irradiating light of the first wavelength is performed.
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。 Here, the wavelength (first wavelength) of the light emitted by the first light emitting element 20a is set to 365 nm as described above.
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、光硬化性樹脂２５０ｂを半硬化の状態にすることができる。 In this step, the print medium 250a and the photocurable resin 250b absorb a relatively large amount of light of the first wavelength and heat based thereon. As a result, the print medium 250a expands relatively largely due to the absorbed heat. The light curing resin 250b is effectively cured by the absorbed light. Thereby, the photocurable resin 250b can be in a semi-cured state.
ここで、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。 Here, the main irradiation step may be set so that the light irradiation time is longer than the step of irradiating the light of the second wavelength from the second light emitting element group 20B. Specifically, as described above, the number and the column of the first light emitting elements 20a may be set larger than the number and the column of the second light emitting elements 20b, and the moving speed may be fixed. According to this, since the photocurable resin 250b receives the light of the first wavelength having a high absorptivity for a long time, the curing can be effectively promoted.
また、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。
Further , the main irradiation step may be set so that the light irradiation time is longer than the step of irradiating the light of the first wavelength from the third light emitting element group 20C. Specifically, as described above, the number and the column of the first light emitting elements 20a may be set larger than the number and the column of the third light emitting elements 20c, and the movement speed may be made constant. According to this, by setting the irradiation of the light of the first wavelength in two steps, it is possible to suppress the generation of the warpage due to the expansion of the print medium 250a due to the excessive light absorption from only the first light emitting element group 20A. While the photocurable resin 250b is semi-cured by light irradiation from the first light emitting element group 20A, the photocurable resin 250b is completely cured by light irradiation from the third light emitting element group 20C as described later. It becomes possible.
なお、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。 The main irradiation step and the step of irradiating the light of the second wavelength from the second light emitting element group 20B may be performed so as to partially overlap in time. According to this, it is possible to shorten the curing time of the photocurable resin 250b while suppressing the warpage of the printing medium 250a.
続いて、図６（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。 Subsequently, as shown in FIG. 6 (d), in the relative movement state, it executes the step of irradiating the light of the second wavelength from the second light emitting element group 20B of the light emitting device 1 to the object 250.
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。 Here, the wavelength (second wavelength) of the light emitted by the second light emitting element 20 b is 385 nm as described above.
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。 According to this, the print medium 250a and the photocurable resin 250b generate relatively little heat by absorbing the light of the second wavelength. At this time, since the medium to be printed 250 a has relatively low light absorption, it shrinks due to the temperature drop from the state of the previous step. About the photocurable resin 250b, from the state semi-cured in the previous step, the curing proceeds further by the light absorbed in this step.
ここで、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。 Here, the main irradiation process may be set to have a longer light irradiation time than the process of irradiating the light of the first wavelength from the third light emitting element group 20C. Specifically, as described above, the number and the column of the second light emitting elements can be set to be larger than the number and the column of the third light emitting elements, and the moving speed can be made constant.
なお、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。 The main irradiation step and the step of irradiating the light of the first wavelength from the third light emitting element group 20C may be performed so as to partially overlap in time. According to this, it is possible to shorten the curing time of the photocurable resin 250b while suppressing the warpage of the printing medium 250a.
続いて、図６（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。 Subsequently, as shown in FIG. 6 (e), in the relative movement state, it executes the step of irradiating the light of the first wavelength from the third light emitting element group 20C of the light emitting device 1 to the object 250.
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。 Here, the wavelength (first wavelength) of the light emitted by the third light emitting element 20c is set to 365 nm as described above.
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。 The irradiation of the light of the first wavelength by the third light emitting element group 20C in this step gives a smaller amount of heat to the print medium 250a than the irradiation of the light of the first wavelength by the first light emitting element group 20A described above. It should just be set. According to this, the print-receiving medium 250a can effectively suppress the warpage by reducing the expansion and contraction due to the heat based on the light absorption, and the light curing which is semi-cured by the light irradiation by the first light emitting element group 20A The light emitting resin 250b can be completely cured by light irradiation by the third light emitting element group 20C.
このために、例えば、第３発光素子群２０Ｃから照射する第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。 For this, for example, to reduce the illuminance of the first wavelength light radiated from the third light emitting element group 20C, or it is possible to shorten the irradiation time of the light as described above.
その後、図６（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。 Thereafter, as shown in FIG. 6 (f), the printing medium 250a slightly shrinks when returning to the normal temperature from the state of the previous step, but becomes linear without causing warpage. As described above, according to the printing method according to the embodiment of the present invention, the curing of the photocurable resin 250b is effectively performed while suppressing the occurrence of the warpage due to the expansion and contraction of the printing medium 250a by absorption of light. It becomes possible to realize.
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。 Through the steps as described above, the photocurable resin 250b can be completely cured, and the printing of the photocurable resin 250b on the print medium 250a is completed.
なお、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。 Note that the step of irradiating the light of the first wavelength from the first light emitting element group 20A and the step of irradiating the light of the first wavelength from the third light emitting element group 20C are performed via a time interval. Just do it. According to this, since the print medium 250a can avoid continuously absorbing the light of the first wavelength having a large light absorptivity, it is possible to effectively suppress the warpage due to the large expansion and contraction due to the excessive heat. It is possible to realize the curing of the photocurable resin 250b.
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。 As mentioned above, although the example of the specific embodiment of this invention was shown, this invention is not limited to this, A various change is possible in the range which does not deviate from the summary of this invention.
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。 The embodiment of the light irradiation device 1 is not limited to the example described above.
例えば、図７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第２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。 For example, as in the modification of the light irradiation device shown in FIG. 7 , the lenses 16 may be provided corresponding to the respective second light emitting elements 20b included in the second light emitting element group 20B. The lens 16 is disposed on the sealing material 30 so as to cover the second light emitting element 20 b via the lens adhesive 17. A plano-convex lens is used as the lens 16 of this modification. That is, in the lens 16, one main surface is convex and the other main surface is planar, and the cross-sectional area decreases from the other main surface to the one main surface. The lens 16 is formed of, for example, silicone or the like, and has a function of condensing light emitted from the second light emitting element 20 b.
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。 In this modification, the lenses 16 which are plano-convex lenses are arranged corresponding to the respective second light emitting element groups 20B included in the second light emitting element group 20B. However, 1 corresponding to the second light emitting element groups 20B is provided. Even if one lens is arranged, a cylindrical lens long in the direction perpendicular to the moving direction of the object 250 may be arranged corresponding to the row of the second light emitting elements 20b.
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。 The embodiment of the light irradiation module 100 is not limited to the example described above.
例えば、図８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、接着剤を介して配置してもよい。この場合には、対象物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個が放熱用部材の上面に配置している。そして、対象物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、さまざまな大きさの光照射モジュール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。 For example, as in the modified example of the light irradiation module 100 shown in FIG. 8, a plurality of light emitting device 1A on the upper surface of the heat radiating member, the light emitting device 1B, and a light irradiation device 1C, arranged through an adhesive May be In this case, four light irradiation devices 1A, light irradiation devices 1B and light irradiation devices 1C are arranged in a direction perpendicular to the movement direction of the object , and four light irradiation devices 1A in the movement direction of the object, two irradiation devices 1B, the light irradiation device 1B by one sequence, a total of 28 pieces of the light emitting device 1A and the light emitting device 1B is disposed on the upper surface of the heat radiating member. And as for 16 light irradiation devices 1A located in the upper stream side of a move direction of a subject , only the 1st light emitting element 20a is arranged, respectively, and eight light irradiation devices 1B located in the downstream side are: Only the second light emitting element 20b is disposed, and only the third light emitting element 20c is disposed in the four light irradiation devices 1C located further downstream. With such a configuration, by using the light irradiation device 1A, the light irradiation device 1B and the light irradiation device 1C as common components, the light irradiation module 100 of various sizes can be easily realized, and the first light emitting element The number of the first light emitting elements 20a included in the group 20A, the number of the second light emitting elements 20b included in the second light emitting element group 20B, and the number of the third light emitting elements 20c included in the third light emitting element group 20C The ratio can also be changed relatively easily.
印刷装置２００の実施形態は、上述の例に限定されない。 Embodiments of printing device 200 are not limited to the examples described above.
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。
For example, it may be a so-called offset printing type printer which rotates a pivotally supported roller and conveys the print medium 250a along the roller surface, and the same effect can be obtained.
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。 Moreover, although the example which applied the light irradiation device 1 to the printing apparatus 200 using the inkjet head 220 is shown in the example of the above-mentioned embodiment, this light irradiation device 1 is the light spin-coated on the target object surface, for example The present invention can also be applied to the curing of each type of photocurable resin, such as a dedicated device for curing the cured resin. Moreover, you may use the light irradiation device 1 for the irradiation light source etc. in a printing apparatus, for example.
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。 Needless to say, the light irradiation module 100 may be applied instead of applying the light irradiation device 1 to the printing apparatus 200.
印刷方法の実施形態は、上述の例に限定されない。 Embodiments of the printing method are not limited to the examples described above.
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／ｃｍ２）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。 For example, as described above, the first wavelength can be made shorter than the second wavelength, and the integrated light quantity of the light of the first wavelength can be set smaller than the integrated light quantity of the light of the second wavelength. Here, the integrated light quantity means the irradiation energy per unit area (J / cm 2 ). According to this, it is possible to effectively cure the photocurable resin while controlling the amount of absorption of light by the printing medium 250a to be low to suppress the warpage. In addition, about another structure and another process, you may change as needed.
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）
1, 1A, 1B, 1C Light irradiation device 10 Substrate 11a One principal surface 12 Opening 13 Connection pad 14 Inner circumferential surface 15 Bonding material 16 Lens 17 Lens adhesive 20, 20a, 20b, 20c Light emitting element 20A, 20B, 20C Light emission Element group 21 Element substrate 22 Semiconductor layers 23, 24 Element electrode 30 Sealing material 40 Laminated body 41 First insulating layer 42 Second insulating layer 50 Electric wiring 100 Light irradiation module 110 Heat dissipation member 120 Adhesive 200 Printing device 210 Conveying means 211 Mounting table 212 Conveying roller 220 Printing means 220 a Discharge hole 220 b Roll coater 230 Control mechanism 250 Target object 250 a Print medium 250 b Photo-curable resin (ultraviolet curable ink)
Claims (18)
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。 An initiator having a smaller absorbance to the light of the second wavelength than the light of the first wavelength on a print medium having a smaller absorptivity for the light of the second wavelength different from the first wavelength than the light of the first wavelength Forming a target by laminating a photocurable resin having
A first light emitting element group capable of emitting the light of the first wavelength; a second light emitting element group capable of emitting the light of the second wavelength; and a third light emitting element group capable of emitting the light of the first wavelength , And a step of preparing a light irradiation device in which the
Irradiating the object with light of the first wavelength from the first light emitting element group of the light irradiation device in a relative movement state in which the object and the light irradiation device are relatively moved; , Then,
Irradiating the object with light of the second wavelength from the second light emitting element group of the light irradiation device in the relative movement state, and thereafter,
And irradiating the object with light of the first wavelength from the third light emitting element group of the light irradiation device in the relative movement state.
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。 The step of irradiating the light of the first wavelength from the first light emitting element group is performed partially overlapping with the step of irradiating the light of the second wavelength from the second light emitting element group. The printing method described in any of the above.
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