JP5969296B2 - Light irradiation apparatus and printing apparatus - Google Patents
Light irradiation apparatus and printing apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP5969296B2 JP5969296B2 JP2012166937A JP2012166937A JP5969296B2 JP 5969296 B2 JP5969296 B2 JP 5969296B2 JP 2012166937 A JP2012166937 A JP 2012166937A JP 2012166937 A JP2012166937 A JP 2012166937A JP 5969296 B2 JP5969296 B2 JP 5969296B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- light irradiation
- region
- irradiation device
- ultraviolet curable
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J11/00—Devices or arrangements of selective printing mechanisms, e.g. ink-jet printers or thermal printers, for supporting or handling copy material in sheet or web form
- B41J11/0015—Devices or arrangements of selective printing mechanisms, e.g. ink-jet printers or thermal printers, for supporting or handling copy material in sheet or web form for treating before, during or after printing or for uniform coating or laminating the copy material before or after printing
- B41J11/002—Curing or drying the ink on the copy materials, e.g. by heating or irradiating
- B41J11/0021—Curing or drying the ink on the copy materials, e.g. by heating or irradiating using irradiation
- B41J11/00214—Curing or drying the ink on the copy materials, e.g. by heating or irradiating using irradiation using UV radiation
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Supply, Installation And Extraction Of Printed Sheets Or Plates (AREA)
- Ink Jet (AREA)
- Led Device Packages (AREA)
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紫外線等の光を照射する光照射装置およびそれを有する印刷装置に関する。 The present invention relates to a light irradiation device for irradiating light such as ultraviolet rays used for curing ultraviolet curable resins and paints, and a printing apparatus having the same.
従来、紫外線照射装置は、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型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。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ク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。 2. Description of the Related Art Conventionally, ultraviolet irradiation apparatuses are widely used for the purpose of fluorescence reaction observation in medical and bio fields, sterilization applications, adhesion of electronic components, curing of ultraviolet curable resins and inks, and the like. In particular, the UV light source lamp light source used for curing UV curable resin used for bonding small parts in the field of electronic components and UV curable ink used for printing, etc. Mercury lamps and metal halide lamps are used.
近年、世界規模で地球環境負荷の軽減が切望されていることから、比較的長寿命、省エネルギ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。 In recent years, there has been a strong desire to reduce the global environmental load on a global scale, and there has been an active movement to adopt an ultraviolet light emitting element that can suppress the generation of ozone and a relatively long life as a lamp light source. Yes.
ところが、紫外線発光素子の照度は比較的低いため、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、これによって紫外線硬化型インクの硬化に必要な紫外線照射エネルギを確保している。
However, since the illuminance of the ultraviolet light emitting element is relatively low, for example, as described in
しかしながら、紫外線照射装置の使用環境、ならびに紫外線硬化型インクおよび紫外線硬化型インクが被着される対象物(記録媒体)の種類によっては、紫外線硬化型インクの硬化性または紫外線硬化型インクと対象物との密着性を高めることが難しいといった問題点があった。 However, depending on the usage environment of the ultraviolet irradiation device and the type of the UV curable ink and the target (recording medium) to which the UV curable ink is applied, the curable property of the UV curable ink or the UV curable ink and the target There was a problem that it was difficult to improve the adhesion.
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、紫外線照射装置の使用環境、ならびに紫外線硬化型インクおよび紫外線硬化型インクが被着される対象物(記録媒体)の種類によらず、紫外線硬化型インクの硬化性および紫外線硬化型インクと対象物との密着性を高めることができる光照射装置および印刷装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, regardless of the usage environment of the ultraviolet irradiation device and the type of the object (recording medium) to which the ultraviolet curable ink and the ultraviolet curable ink are applied, It is an object of the present invention to provide a light irradiation device and a printing device capable of improving the curability of the ultraviolet curable ink and the adhesion between the ultraviolet curable ink and the object.
本発明の光照射デバイスは、相対的に一方向に移動して紫外線硬化型インクまたは紫外線硬化型樹脂が被着される対象物に光を照射するための光照射装置であって、前記対象物の前記紫外線硬化型インクまたは前記紫外線硬化型樹脂の被着面に対向して配置される第1の光照射デバイスと、前記被着面の反対側に位置する非被着面に対向して配置される第2の光照射デバイスとを備えており、前記第1の光照射デバイスの光が前記対象物の前記被着面に対して照射される第1の照射領域の前記対象物の移動方向における長さよりも、前記第2の光照射デバイスの光が前記対象物の前記非被着面に対して照射される第2の照射領域の前記対象物の移動方向における長さが長く、前記第1の照射領域の前記対象物の移動方向における上流側および下流側の端部は、前記第2の照射領域の前記上流側および下流側の端部の内側に位置し、前記第2の照射領域の前記上流側の端部は、前記紫外線硬
化型インクまたは前記紫外線硬化型樹脂が前記被着面に対して被着される被着領域の前記上流側の端部よりも前記上流側に位置することを特徴とする。
The light irradiation device of the present invention is a light irradiation apparatus for irradiating light on an object to which an ultraviolet curable ink or an ultraviolet curable resin is applied by moving in one direction relatively, A first light irradiation device disposed opposite to the surface to which the ultraviolet curable ink or the ultraviolet curable resin is applied, and a non-adhered surface located on the opposite side of the applied surface. A moving direction of the object in the first irradiation region where the light of the first light irradiation device is irradiated onto the adherend surface of the object. The length in the moving direction of the object of the second irradiation region in which the light of the second light irradiation device is irradiated onto the non-adhering surface of the object is longer than the length in the object, Upstream in the direction of movement of the object in the irradiation region of 1 and The end on the flow side is located inside the upstream and downstream ends of the second irradiation region, and the upstream end of the second irradiation region is the ultraviolet curable ink or The ultraviolet curable resin is located on the upstream side of the upstream end of the deposition region where the ultraviolet curable resin is deposited on the deposition surface.
また、本発明の光照射デバイスは、上記構成において、前記第1の照射領域の前記上流側の端部と前記第2の照射領域の前記上流側の端部との間の前記移動方向における長さよりも、前記第1の照射領域の前記下流側の端部と前記第2の照射領域の前記下流側の端部との間の前記移動方向における長さが長いことを特徴とする。 In the light irradiation device of the present invention, in the above-described configuration, the length in the moving direction between the upstream end of the first irradiation region and the upstream end of the second irradiation region is long. In addition, a length in the moving direction between the downstream end of the first irradiation region and the downstream end of the second irradiation region is longer.
さらに、本発明の光照射デバイスは、上記構成において、前記第1の光照射デバイスと前記対象物との距離よりも、前記第2の光照射デバイスと前記対象物との距離が短いことを特徴とする。 Furthermore, the light irradiation device of the present invention is characterized in that, in the above configuration, the distance between the second light irradiation device and the object is shorter than the distance between the first light irradiation device and the object. And
また、本発明の光照射デバイスは、上記構成において、前記第1の光照射デバイスが発する光のエネルギ密度よりも、前記第2の光照射デバイスが発する光のエネルギ密度が低いことを特徴とする。 Moreover, the light irradiation device of the present invention is characterized in that, in the above configuration, the energy density of light emitted from the second light irradiation device is lower than the energy density of light emitted from the first light irradiation device. .
さらに、本発明の光照射デバイスは、上記構成において、前記第2の照射領域における前記被着領域に対応する領域の光のエネルギ密度は、前記第2の照射領域におけるその他の領域の光のエネルギ密度よりも低いことを特徴とする。 Furthermore, in the light irradiation device of the present invention, in the above configuration, the energy density of light in the region corresponding to the deposition region in the second irradiation region is equal to the energy of light in other regions in the second irradiation region. It is characterized by being lower than the density.
本発明の印刷装置は、記録媒体に対して印刷を行なう印刷手段と、印刷された前記記録媒体に対して該記録媒体を対象物として光を照射する上記いずれかの本発明の光照射装置とを有することを特徴とする。 The printing apparatus according to the present invention includes a printing unit that performs printing on a recording medium, and the light irradiation apparatus according to any one of the above-described present invention that irradiates the printed recording medium with the recording medium as an object. It is characterized by having.
本発明の光照射デバイスによれば、相対的に一方向に移動して紫外線硬化型インクまたは紫外線硬化型樹脂が被着される対象物に光を照射するための光照射装置であって、前記対象物の前記紫外線硬化型インクまたは前記紫外線硬化型樹脂の被着面に対向して配置される第1の光照射デバイスと、前記被着面の反対側に位置する非被着面に対向して配置される第2の光照射デバイスとを備えており、前記第1の光照射デバイスの光が前記対象物の前記被着面に対して照射される第1の照射領域の前記対象物の移動方向における長さよりも、前記第2の光照射デバイスの光が前記対象物の前記非被着面に対して照射される第2の照射領域の前記対象物の移動方向における長さが長く、前記第1の照射領域の前記対象物の移動方向における上流側および下流側の端部は、前記第2の照射領域の前記上流側および下流側の端部の内側に位置し、前記第2の照射領域の前記上流側の端部は、前記紫外線硬化型インクまたは前記紫外線硬化型樹脂が前記被着面に対して被着される被着領域の前記上流側の端部よりも前記上流側に位置する。このため、紫外線照射装置の使用環境、ならびに紫外線硬化型インクおよび紫外線硬化型インクが被着される対象物(記録媒体)の種類によらず、紫外線硬化型インクの硬化性または紫外線硬化型インクと対象物との密着性を高めることができる光照射装置を得ることができる。 According to the light irradiation device of the present invention, there is provided a light irradiation apparatus for irradiating light on an object to which the ultraviolet curable ink or the ultraviolet curable resin is applied by moving in one direction relatively, A first light irradiation device disposed opposite to the surface of the UV curable ink or the UV curable resin of the object, and a non-adhesion surface located on the opposite side of the adhesion surface. A second light irradiation device arranged in a first position, and the light of the first light irradiation device is irradiated onto the adherend surface of the object. The length in the moving direction of the object of the second irradiation region where the light of the second light irradiation device is irradiated to the non-adhering surface of the object is longer than the length in the moving direction, The upstream side in the moving direction of the object in the first irradiation region And an end on the downstream side is located inside the upstream and downstream ends of the second irradiation region, and the upstream end of the second irradiation region is the ultraviolet curable ink. Alternatively, the ultraviolet curable resin is positioned on the upstream side of the upstream end of the deposition region where the ultraviolet curable resin is deposited on the deposition surface. For this reason, the curable property of the ultraviolet curable ink or the ultraviolet curable ink can be used regardless of the environment in which the ultraviolet irradiation device is used and the type of the ultraviolet curable ink and the object (recording medium) to which the ultraviolet curable ink is applied. It is possible to obtain a light irradiation device that can improve the adhesion with the object.
以下、本発明の光照射装置および印刷装置の実施の形態の例について、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の例に限定されるものではない。 Hereinafter, examples of embodiments of a light irradiation apparatus and a printing apparatus according to the present invention 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.
(光照射装置)
図1に示す光照射装置1は、紫外線硬化型インク3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、相対的に一方向に移動して紫外線硬化型インク3が被着される対象物4(記録媒体)に紫外線を照射することで、紫外線硬化型インク3を硬化させる紫外線発生光源として機能する。
(Light irradiation device)
The
光照射装置1は、対象物4の紫外線硬化型インク3の被着面4aに対向して配置される第1の光照射デバイス2Aと、被着面4aの反対側に位置する非被着面4bに対向して配置される第2の光照射デバイス2Bとを備えている。
The
図2は、次に説明する第1および第2の光照射デバイス2A,2Bの照射領域および紫外線硬化型インク3が被着される被着領域の位置関係を、対象物4の被着面4a側から透視して模式的に示したものである。
FIG. 2 shows the positional relationship between the irradiation regions of the first and second
第1の光照射デバイス2Aの光が対象物4の被着面4aに対して照射される第1の照射領域2Aaの対象物4の移動方向における長さLAよりも、第2の光照射デバイス2Bの光が対象物4の非被着面4bに対して照射される第2の照射領域2Bbの対象物4の移動方向における長さLBが長くなっている。また、第1の照射領域2Aaの対象物4の移動方向における上流側および下流側の端部は、第2の照射領域2Bbの上流側および下流側の端部の内側に位置し、かつ、第2の照射領域2Bbの上流側の端部は、紫外線硬化型インク3が被着面4aに対して被着される被着領域3aの上流側の端部よりも上流側に位置している。つまり、対象物4の移動方向の上流側から、第2の照射領域2Bbの上流側の端部、被着領域3aの上流側の端部、第1の照射領域2Aaの上流側の端部、第1の照射領域2Aaの下流側の端部、第2の照射領域2Bbの下流側の端部の順番で位置している。
Than the first length L A in the first movement direction of the
本例では、第1の照射領域2Aaの対象物4の移動方向における中心と、第2の照射領域2Bbの対象物4の移動方向における中心とが一致している。つまり、第1の照射領域の上流側の端部と第2の照射領域の上流側との間の対象物4の移動方向における長さと、第1の照射領域の下流側の端部と第2の照射領域の下流側との間の対象物4の移動方向における長さとが略同じになっている。
In this example, the center of the first irradiation region 2Aa in the moving direction of the
ここで被着領域3aとは、後に説明する印刷手段220などによって紫外線硬化型インク3が被着される領域のことである。例えば、印刷手段220が紫外線硬化型インク3を吐出するインクジェットヘッドの場合には、静止している対象物4に対して紫外線硬化型インク3が被着可能な最大領域のことであり、また、印刷手段220がローラ表面に被着させた紫外線硬化型インク3を対象物4に転写するオフセット印刷機の場合には、対象物4と紫外線硬化型インク3が被着されたローラとが接触する接触領域のことである。
Here, the
なお、本例では、第1の照射領域2Aaと第2の照射領域2Bbとの対象物4の移動方向に直交する方向の幅は略等しくなっている。そして、第1および第2の照射領域2Aa,2Bbの対象物4の移動方向に直交する方向の幅よりも、被着領域3aの幅が狭くなっている。被着領域3aの幅が狭くなっている理由は、一般的に光が対象物4に対して照射される照射領域の外周では、内周に比べて光のエネルギ密度が低くなる傾向にあることから、対象物4の幅方向において所定の光のエネルギ密度が得られるようにするためである。ここで、対象物4の移動方向における光のエネルギ密度の変化については問題とならない。なぜなら、対象物4に被着された紫外線硬化型インク3は、光のエネルギ密度が低い光の照射領域の外周を通過した後は、必ず所定の光のエネルギ密度が確保された光の照射領域の内周を通過するためである。
In this example, the widths of the first irradiation region 2Aa and the second irradiation region 2Bb in the direction orthogonal to the moving direction of the
上述のように、第1の照射領域2Aaの対象物4の移動方向における長さLAよりも、第2の光照射デバイス2Bの光が対象物4の非被着面4bに対して照射される第2の照射領域2Bbの対象物4の移動方向における長さLBが長くなっており、第1の照射領域2Aaの対象物4の移動方向における上流側および下流側の端部は、第2の照射領域2Bbの上流側および下流側の端部の内側に位置していることから、第1の光照射デバイス2Aで紫外線硬化型インク3を硬化させた後に、対象物4に被着された紫外線硬化型インク3に対して非被着面4b側から第2の光照射デバイス2Bによって紫外線を照射することが可能なため、紫外線硬化型インク3の硬化を十分に行なうことができる光照射装置1とすることができる。非被着面4b側から紫外線を照射するので、対象物4は光透過性の材料であることが好ましい。光透過性の材料としては、プラスチックフィルムなどの透明材料または半透明の材料に限られず、光を透過する材料であればどのような材料であってもよい。本例の光は紫外線であるため、紫外線を透過する材料であればどのような材料であってもよい。
As described above, than the length L A in the moving direction of the
また、被着領域3aの上流側の端部よりも第2の光照射領域2Bbの上流側の端部が上流側に位置していることから、紫外線硬化型インク3が被着される前の対象物4に対して紫外線を照射することが可能となり、対象物4の温度を高くすることができるため、対象物4の表面自由エネルギを紫外線硬化型インク3と対象物4との密着性を向上するのに適した状態にすることができる。つまり、光照射装置1の使用環境、ならびに紫外線硬化型インク3や紫外線硬化型インク3が被着される対象物4の種類によらず、紫外線硬化型インク3と紫外線硬化型インク3が被着される対象物4との高い密着性を実現することができる光照射装置1とすることができる。
In addition, since the upstream end of the second light irradiation region 2Bb is located on the upstream side of the upstream end of the
次に、光照射装置1を構成する光照射デバイス2A,2Bについて図3、図4を用いて説明する。
Next, the
光照射装置デバイス2A,2B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、基体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 2 </ b> A, 2 </ b> B includes a
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
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
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
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
開口部12の各々の形状は、発光素子20の載置面よりも基体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 shape of each
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
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。
In order to improve the light extraction efficiency, the material of the second insulating
このような開口部12は、基体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。
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。 In addition, when sufficient illuminance per unit area can be ensured, it may be arranged in a regular lattice shape or the like, and there is no need to limit the arrangement shape.
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。
The base 10 provided with the laminate 40 composed of the first insulating
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を有する基体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. A hole corresponding to the opening is formed in the ceramic green sheet corresponding to the
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、基体10の製造方法は、例えば次のような方法が考えられる。
Further, if the first insulating
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させ、かつリード端子を前駆体シートに埋設するように複数の前駆体シートを積層する。このリード端子の形成材料としては、例えば銅(Cu)、銀(Ag)、アルミニウム(Al)、鉄(Fe)−ニッケル(Ni)−コバルト(Co)合金、および鉄(Fe)−ニッケル(Ni)合金などの金属材料が挙げられる。そして、前駆体シートに開口部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。
First, a precursor sheet of a thermosetting resin is prepared. Next, a plurality of precursor sheets are laminated so that lead terminals made of a metal material to be the
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
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
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。
The
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、基体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
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280〜440〔nm〕以下のUV光を発するLED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, an LED that emits UV light whose wavelength peak of light emitted from the
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。
And this
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。
The sealing
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。
Further, a material having a refractive index between the refractive index of the
かかる封止材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。
The sealing
ここまで光照射デバイス2A,2Bの共通部分の説明を行なったが、第1の光照射デバイス2Aと第2の光照射デバイス2Bとの違いは、対象物4の移動方向における光照射デバイス2の長さであり、必要に応じて、光照射デバイス2に配置される発光素子20の数量、配置密度、発する光の波長などを適宜調整すればよい。例えば、第2の光照射デバイスの発する光の波長は370nm以上440nm以下の比較的長いものを採用すれば、対象物4に対する光の透過の度合いが大きくなるため好ましい。第1の光照射デバイス2Aの発する光の波長は、例えば、280nm以上370nm未満とすれば、紫外線硬化型インク3の表面を短時間で硬化することが可能であるため、紫外線硬化型インク3の光重合反応が酸素阻害の影響を受けにくくなり、また、370nm以上440nm以下とすれば、紫外線硬化型インク3の内部への光の透過の度合いが大きくなるため、紫外線硬化型インク3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ため、必要に応じて適宜調整すればよい。第1の光照射デバイス2A,2Bの発する光の波長は、それぞれ単一の波長である必要はなく、複数の波長を混合してもよい。
Although the common part of
なお、本例の光照射デバイス2A,2Bは、特に放熱用部材を有していないが、図5に示すように、基体10の一方主面11aの反対側の他方主面11bにシリコーン樹脂やエポキシ樹脂などの接着剤120を介して、放熱用部材110を接着してもよい。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。このような構成とすることで、複数の発光素子20の駆動によって発生する熱を光照射デバイス2A,2Bから有効に放熱することができる。
Note that the
(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6および図7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手段210と、搬送された記録媒体250に印刷を行なうための印刷機構としての印刷手段220と、印刷前後の記録媒体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。なお、記録媒体250は上述の対象物4に相当する。
(Embodiment of printing apparatus)
As an example of the embodiment of the printing apparatus of the present invention, the
搬送手段210は、記録媒体250を光照射デバイス2B、印刷手段220、光照射デバイス2A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。
The
印刷手段220は、搬送手段210を介して搬送される記録媒体250に対して、感光性材料を被着させる機能を有している。この印刷手段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3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3の他に、例えば感光性レジストあるいは光硬化型樹脂などが挙げられる。
The
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
から紫外線硬化型インク3を吐出するように構成されている。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記録媒体250に対して、吐出孔220aから紫外線硬化型インク3を吐出し、記録媒体250に紫外線硬化型インク3を被着させることにより、記録媒体250に対して印刷を行なう。
In this example, a line-type printing unit is employed as the
The ultraviolet
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、記録媒体250に静電気を蓄え、この静電気で感光性材料を被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、この感光性材料を被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, the line-type printing unit is exemplified as the printing mechanism. However, the printing mechanism is not limited to this. For example, a serial-type printing unit may be employed, or a line-type or serial-type printing unit may be used. You may employ | adopt a spray head (for example, inkjet head). Further, as the printing mechanism, an electrostatic head that accumulates static electricity on the
印刷装置200において、光照射デバイス2A,2Bで構成される光照射装置1は、搬送手段210を介して搬送される記録媒体250に被着した紫外線硬化型インク3を感光させる機能を担っている。この光照射装置1は、記録媒体250を挟んで対向して設けられている。より具体的には、光照射装置1を構成する第1の光照射デバイス2Aは、印刷手段220に対して搬送方向の下流側の、記録媒体250の紫外線硬化型インク3が被着される面に対向して設けられており、第2の光照射デバイス2Bは、印刷手段220に対して搬送方向の上流側から下流側にかけて、記録媒体250の紫外線硬化型インク3が被着される面と反対側の非被着面に対向して設けられている。また、印刷装置200において、発光素子20は、記録媒体250に被着した感光性材料を露光する機能を担っている。
In the
制御機構230は、光照射装置1の発光を制御する機能を担っている。この制御機構230のメモリには、印刷手段220から吐出される紫外線硬化型インク3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、吐出する紫外線硬化型インク3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、本例の印刷装置200によれば、使用する紫外線硬化型インク3の特性に応じた適正な紫外線照射エネルギで光を照射することができ、比較的低エネルギの光で紫外線硬化型インク3を硬化させることができる。
The
この印刷装置200では、搬送手段210が記録媒体250を搬送方向に搬送している。印刷手段220は、搬送されている記録媒体250に対して紫外線硬化型インク3を吐出して、記録媒体250の表面に紫外線硬化型インク3を被着させる。このとき、記録媒体250に被着させる紫外線硬化型インク3は、全面被着であっても、部分被着であっても、所望パターンでの被着であってもよい。この印刷装置200では、記録媒体250に被着した紫外線硬化型インク3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3を硬化させる。
In the
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。
According to the
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。 As mentioned above, although the example of specific embodiment of this invention was shown, this invention is not limited to this, A various change is possible within the range which does not deviate from the summary of this invention.
例えば、図8に示した第1変形例のように、第1の照射領域2Aaの上流側の端部と第
2の照射領域2Bbの上流側との間の対象物4の移動方向における長さLFよりも、第1の照射領域2Aaの下流側の端部と第2の照射領域2Bbの下流側との間の対象物4の移動方向における長さLEが長くなっていてもよい。このような構成とすることで、紫外線硬化型インク3に紫外線を照射する時間を長く確保することができるため、紫外線硬化型インク3の硬化性を高めることができる。
For example, as in the first modification shown in FIG. 8, the length in the moving direction of the
また、図9に示す第2変形例のように、第1の光照射デバイス2Aaと対象物4との距離よりも、第2の光照射デバイス2Bbと対象物4との距離が短くてもよい。このような構成とすることで、第2の光照射デバイス2Bbの発する光のエネルギ密度を低くすることができる。なぜならば、第2の光照射デバイス2Bbと対象物4との距離が短くなっていることから、第2の光照射デバイス2Bbの発する光のエネルギを低くしたとしても、対象物4に対して与える光のエネルギ密度を、対象物4との距離が長い場合と略同等に維持することが可能であるためである。つまり、第1の光照射デバイス2Aaと対象物4との距離よりも、第2の光照射デバイス2Bbと対象物4との距離が短くすることによって、第1の光照射デバイス2Aが発する光のエネルギ密度よりも、第2の光照射デバイス2Bの発する光のエネルギ密度を低くすることが可能となり、第2の光照射デバイス2Bの配置する発光素子20の数量を減らすことが可能となったり、発光素子20に印加する電流量を小さくすることが可能となったりするなど、第2の光照射デバイス2Bひいては光照射装置1の小型化、低価格化および省電力に貢献する。
Further, as in the second modification shown in FIG. 9, the distance between the second light irradiation device 2 </ b> Bb and the
さらに、図示はしないが、第1の光照射デバイス2Aが発する光のエネルギ密度よりも、第2の光照射デバイス2Bが発する光のエネルギ密度を低くしてもよい。具体的には、第1の光照射デバイス2Aが照射する光のエネルギ密度は3〜6W/cm2であり、第2の光照射デバイス2Bが照射する光のエネルギ密度は3W/cm2以下である。
Furthermore, although not shown, the energy density of the light emitted from the second
ここでエネルギ密度とは、単位面積当たりの発光量であり、従来周知の光パワーメーターなどによって測定すればよい。 Here, the energy density is a light emission amount per unit area, and may be measured by a conventionally known optical power meter or the like.
第2の光照射デバイス2Bが発する光のエネルギ密度を低くするためには、第2の光照射デバイス2Bに配置される複数の発光素子20に印加する電流量を小さくしたり、第2の光照射デバイス2Bに配置される複数の発光素子20の数量を減らしたり、配置密度を小さくしたりすればよい。これによって、第2の光照射デバイス2Bひいては光照射装置1の小型化、低価格化および省電力に貢献する。
In order to reduce the energy density of the light emitted by the second
また、図10に示す第3変形例のように、第2の照射領域2Bbにおける被着領域3aに対応する光のエネルギ密度は、第2の照射領域2Bbにおけるその他の領域の光のエネルギ密度よりも低くてもよい。このような構成とすることで印刷手段220の印刷性を高く維持することができる。なぜならば、印刷手段220によって対象物4に紫外線硬化型インク3を被着させる際に、対象物4に被着される前に紫外線硬化型インク3に対して紫外線が照射されれば、紫外線硬化型インク3の硬化が始まり、紫外線硬化型インク3と対象物4との密着性、つまり印刷性を高く維持することができないためである。ここで、第2の照射領域2Bbにおける被着領域3aに対応する光のエネルギ密度は、第2の照射領域2Bbにおけるその他の領域の光のエネルギ密度よりも低くてもよいというのは、エネルギ密度がゼロの場合も含んでおり、図11に示す第4変形例のように、被着領域3aに対応する領域に第2の光照射デバイス2Bを設けなくてもよい。または、被着領域3aに対応する領域に第2の光照射デバイス2Bを設けたとしても、この対応する領域に発光素子20を配置しなければよい。
Further, as in the third modification shown in FIG. 10, the energy density of light corresponding to the
また、印刷装置200の実施の形態の例は、以上の例に限定されない。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、同様の効果を奏する。
Further, the example of the embodiment of the
上述の実施の形態の例では、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、露光装置における照射光源などに用いてもよい。
In the example of the above-described embodiment, an example in which the
1 光照射装置
2 光照射デバイス
2A 第1の光照射デバイス
2B 第2の光照射デバイス
2Aa 第1の光照射領域
2Bb 第2の光照射領域
3 紫外線硬化型インク
3a 被着領域
4 対象物4
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
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 電気配線
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
230 制御機構
250 記録媒体
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記対象物の前記紫外線硬化型インクまたは前記紫外線硬化型樹脂の被着面に対向して配置される第1の光照射デバイスと、前記被着面の反対側に位置する非被着面に対向して配置される第2の光照射デバイスとを備えており、
前記第1の光照射デバイスの光が前記対象物の前記被着面に対して照射される第1の照射領域の前記対象物の移動方向における長さよりも、前記第2の光照射デバイスの光が前記対象物の前記非被着面に対して照射される第2の照射領域の前記対象物の移動方向における長さが長く、
前記第1の照射領域の前記対象物の移動方向における上流側および下流側の端部は、前記第2の照射領域の前記上流側および下流側の端部の内側に位置し、
前記第2の照射領域の前記上流側の端部は、前記紫外線硬化型インクまたは前記紫外線硬化型樹脂が前記被着面に対して被着される被着領域の前記上流側の端部よりも前記上流側に位置することを特徴とする光照射装置。 A light irradiation apparatus for irradiating ultraviolet light onto an object to which an ultraviolet curable ink or an ultraviolet curable resin is deposited by moving in one direction relatively,
A first light irradiation device disposed opposite to the ultraviolet curable ink or ultraviolet curable resin application surface of the object, and a non-adhesion surface located on the opposite side of the application surface And a second light irradiation device arranged as
The light of the second light irradiation device is longer than the length of the first irradiation region in which the light of the first light irradiation device is irradiated to the adherend surface of the target in the moving direction of the target. The length of the second irradiation region irradiated to the non-adhered surface of the object in the moving direction of the object is long,
The upstream and downstream ends of the first irradiation region in the moving direction of the object are located inside the upstream and downstream ends of the second irradiation region,
The upstream end portion of the second irradiation region is more than the upstream end portion of the deposition region where the ultraviolet curable ink or the ultraviolet curable resin is deposited on the deposition surface. A light irradiation device located on the upstream side.
印刷された前記記録媒体に対して該記録媒体を対象物として光を照射する請求項1乃至
5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。 Printing means for printing on a recording medium;
A printing apparatus comprising: the light irradiation apparatus according to claim 1, which irradiates light on the printed recording medium using the recording medium as an object.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012166937A JP5969296B2 (en) | 2012-07-27 | 2012-07-27 | Light irradiation apparatus and printing apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012166937A JP5969296B2 (en) | 2012-07-27 | 2012-07-27 | Light irradiation apparatus and printing apparatus |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016134843A Division JP6342955B2 (en) | 2016-07-07 | 2016-07-07 | Light irradiation apparatus and printing apparatus |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014024264A JP2014024264A (en) | 2014-02-06 |
JP5969296B2 true JP5969296B2 (en) | 2016-08-17 |
Family
ID=50198396
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012166937A Active JP5969296B2 (en) | 2012-07-27 | 2012-07-27 | Light irradiation apparatus and printing apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5969296B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016185708A (en) * | 2016-07-07 | 2016-10-27 | 京セラ株式会社 | Light irradiation apparatus and printing apparatus |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6517665B2 (en) * | 2015-08-29 | 2019-05-22 | 京セラ株式会社 | Printing method |
JP6004555B1 (en) | 2015-09-11 | 2016-10-12 | Hoya Candeo Optronics株式会社 | Switching power supply device and light irradiation device including the same |
WO2017170949A1 (en) * | 2016-03-30 | 2017-10-05 | 京セラ株式会社 | Light irradiating device and printing device |
CN115556482B (en) * | 2022-11-09 | 2023-05-05 | 天津宜药印务有限公司 | Drying device for printing machine |
EP4371778A1 (en) * | 2022-11-21 | 2024-05-22 | Heidelberger Druckmaschinen AG | Method for hardening a uv-curable medium in a printing machine |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5453560U (en) * | 1977-09-22 | 1979-04-13 | ||
JP3595585B2 (en) * | 1993-12-14 | 2004-12-02 | キヤノン株式会社 | Ink jet recording method and ink jet recording apparatus |
JP2012020461A (en) * | 2010-07-14 | 2012-02-02 | Seiko Epson Corp | Droplet ejection apparatus |
-
2012
- 2012-07-27 JP JP2012166937A patent/JP5969296B2/en active Active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016185708A (en) * | 2016-07-07 | 2016-10-27 | 京セラ株式会社 | Light irradiation apparatus and printing apparatus |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2014024264A (en) | 2014-02-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5969296B2 (en) | Light irradiation apparatus and printing apparatus | |
JP5826115B2 (en) | Light irradiation device, light irradiation module, and printing apparatus | |
JP6325271B2 (en) | Light irradiation apparatus and printing apparatus | |
WO2012011562A1 (en) | Light irradiation device, light irradiation module, and printing device | |
JP2014090055A (en) | Light irradiation module and printer | |
JP6517665B2 (en) | Printing method | |
JP2012049453A (en) | Light irradiation device, light irradiation module and printer | |
JP2013026605A (en) | Optical irradiation device, optical irradiation module and printer | |
JP5766008B2 (en) | Light irradiation module, light irradiation apparatus and printing apparatus | |
WO2014119500A1 (en) | Light irradiating device and printing device | |
JP2014216527A (en) | Light irradiation module and printer | |
JP5675506B2 (en) | Light irradiation device, light irradiation module, and printing apparatus | |
JP2012245750A (en) | Light irradiation module and printing device | |
JP2013030574A (en) | Optical irradiation device, optical irradiation module and printer | |
JP5902547B2 (en) | Light irradiation module and printing apparatus | |
JP5902568B2 (en) | Light irradiation device and printing apparatus | |
JP2012114384A (en) | Light irradiation device and printing device | |
JP5848092B2 (en) | Light irradiation apparatus and printing apparatus | |
WO2014084143A1 (en) | Light irradiation device, light irradiation module and printing device | |
JP2014065211A (en) | Light irradiation apparatus, and printing device | |
JP2013171911A (en) | Light radiation module and printing device | |
JP6342955B2 (en) | Light irradiation apparatus and printing apparatus | |
JP2014127591A (en) | Light irradiation module and printer | |
JP5586327B2 (en) | Surface-emitting type irradiation device, surface-emitting type irradiation module, and printing apparatus | |
JP2013074226A (en) | Light irradiation module and printer |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20150115 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20151209 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20151209 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160129 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160607 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160707 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5969296 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |