光照射モジュールおよび印刷装置
【課題】
紫外線発光素子の搭載密度を比較的高くしたとしても、紫外線発光素子自身の発する熱の影響を受けがたく、比較的高い紫外線照射エネルギーを実現する光照射デバイスを提供する。
【解決手段】
発光素子を基板の一方主面に配置した光照射デバイスと、該光照射デバイスを冷却するための冷媒が流動可能な流路を内部に有する平板状の放熱用部材とを有しており、該放熱用部材は、前記光照射デバイス側に位置する主面に前記流路の開口を有し、前記光照射デバイスの前記基板は、前記放熱用部材の前記開口を他方主面で覆うように配置され、前記放熱用部材の前記主面と前記基板の他方主面との距離は、前記基板の外縁部よりも中央部で長くなっている。
紫外線発光素子の搭載密度を比較的高くしたとしても、紫外線発光素子自身の発する熱の影響を受けがたく、比較的高い紫外線照射エネルギーを実現する光照射デバイスを提供する。
【解決手段】
発光素子を基板の一方主面に配置した光照射デバイスと、該光照射デバイスを冷却するための冷媒が流動可能な流路を内部に有する平板状の放熱用部材とを有しており、該放熱用部材は、前記光照射デバイス側に位置する主面に前記流路の開口を有し、前記光照射デバイスの前記基板は、前記放熱用部材の前記開口を他方主面で覆うように配置され、前記放熱用部材の前記主面と前記基板の他方主面との距離は、前記基板の外縁部よりも中央部で長くなっている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紫外線硬化型樹脂や塗料の硬化に使用される光照射モジュールおよび印刷装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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等に使われる紫外線硬化型樹脂の硬化や、印刷の分野で使われる紫外線硬化型インクの硬化など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。
【０００３】
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。
【０００４】
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、複数の発光素子を一つの基板に搭載したデバイスを用意し、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、紫外線硬化型インクの効果に必要な紫外線照射エネルギーを確保している。
【０００５】
しかしながら、紫外線照射エネルギーの改善要求は次第に高くなっており、紫外線発光素子の搭載密度を高くすることが試みられているが、紫外線発光素子からの発熱は比較的少ないとはいえ、紫外線発光素子の搭載密度を高くしたデバイスでは放熱が十分に行なえず、紫外線照射エネルギーの改善の妨げになっているという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−２４４１６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本願発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、紫外線発光素子の搭載密度を比較的高くしても、紫外線発光素子から発する熱を効率よく放熱することにより、比較的高い紫外線照射エネルギーを実現する光照射デバイス、モジュールおよび印刷装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る光照射モジュールは、発光素子を基板の一方主面に配置した光照射デバイスと、該光照射デバイスを冷却するための冷媒が流動可能な流路を内部に有する平板状の放熱用部材とを有しており、該放熱用部材は、前記光照射デバイス側に位置する主面に前記流路の開口を有し、前記光照射デバイスの前記基板は、前記放熱用部材の前記開口を他方主面で覆うように配置され、前記放熱用部材の前記主面と前記基板の他方主面との距離は、前記基板の外縁部よりも中央部で長くなっていることを特徴とする。
【０００９】
また、前記開口は、前記流路の供給側に位置する第１開口と、前記流路の排出側に位置する第２開口とを有することを特徴とする。
【００１０】
さらに、前記第２開口は、前記第１開口よりも前記基板の中心に対応する位置からの距離が短い位置に配置されていることを特徴とする。
【００１１】
また、前記第２開口を囲むように前記第１開口が配置されていることを特徴とする。
【００１２】
さらに、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光を照射する上述の光照射モジュールとを有することを特徴とする印刷装置を併せて提供する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の光照射モジュールによれば、発光素子を基板の一方主面に配置した光照射デバイスと、該光照射デバイスを冷却するための冷媒が流動可能な流路を内部に有する平板状の放熱用部材とを有しており、該放熱用部材は、前記光照射デバイス側に位置する主面に前記流路の開口を有し、前記光照射デバイスの前記基板は、前記放熱用部材の前記開口を他方主面で覆うように配置され、前記放熱用部材の前記主面と前記基板の他方主面との距離は、前記基板の外縁部よりも中央部で長くなっている。このため、前記発光素子の発する熱により比較的温度の高くなる前記基板の中央部に、比較的多くの前記冷媒を直接的に供給することが可能となり、前記基板の放熱性が高く維持されるとともに、前記基板の温度分布のばらつきが比較的小さく維持される。
【００１４】
よって、本実施形態の光照射デバイスによれば、紫外線発光素子の搭載密度を比較的高くしたとしても、紫外線発光素子自身の発する熱の影響を受けがたく、比較的高い紫外線照射エネルギーを実現する光照射デバイスが実現される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る光照射モジュールの底面図である。
【図２】図２は、図１に示した光照射モジュールの１I−１I線に沿った断面図である。
【図３】図３は、図１に示した光照射モジュールの１ＩI−１ＩI線に沿った断面図である。
【図４】図４は、図２に示した光照射モジュールを用いた印刷装置の上面図である。
【図５】図５は、図４に示した印刷装置の側面図である。
【図６】図６は、図１に示す光照射デバイスの第１変形例を示す断面図である。
【図７】図７は、図１に示す光照射デバイスの第２変形例を示す断面図である。
【図８】図８は、図１に示す光照射デバイスの第３変形例を示す断面図である。
【図９】図９（ａ）は、図８に示す光照射デバイスを構成する放熱用部材の一例を示す平面図である。図９（ｂ）は、図８に示す光照射デバイスを構成する放熱用部材のその他の例を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の光照射モジュールおよび印刷装置について、図面を参照しつつ説明する。
【００１７】
図１や図２に示す光照射モジュール１は、紫外線硬化型インクを使用するオフセット印刷装置やインクジェット印刷装置等の印刷装置に組み込まれ、対象物（記録媒体）に紫外線硬化型インクを被着した後に紫外線を照射することで紫外線硬化型インクを硬化させる紫外線照射モジュールの紫外線発生光源として機能する。
【００１８】
光照射モジュール１は、光照射デバイス２と、該光照射デバイス２を冷却するための冷媒が流動可能な流路１１０を内部に有する平板状の放熱用部材１００とを有している。
【００１９】
まず、光照射デバイス２について説明する。
【００２０】
（光照射デバイス）
図２や図３に示すように、光照射デバイス２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。
【００２１】
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６０と、を備え、一方主面１１ａ側から平面視して略矩形状を成しており、該一方主面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。
【００２２】
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。
【００２３】
そして、基板１０の他方主面１１ｂは、基板１０の外縁部よりも中央部が基板１０の一方主面１１ａ側に位置するように凹部１１ｃを有している。
【００２４】
次に、電気配線６０は、例えば、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、マンガン（Ｍｎ）、銅（Ｃｕ）等の導電性材料により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。
【００２５】
次に、第１の絶縁層４１上に積層された第２の絶縁層４２には、該第２の絶縁層４２を貫通する開口部１２が形成されている。
【００２６】
開口部１２は、各々の形状が発光素子２０の載置面よりも基板１０の一方主面１１ａ側で開口面積が広くなるように、その内周面１４が傾斜しており、平面視すると、例えば、略円形の形状を成している。なお、開口形状は円形に限られるものではなく、略矩形の形状でもよい。
【００２７】
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。
【００２８】
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のセラミック材料、例えば酸化アルミニウム質焼結体、酸化ジルコニウム質焼結体、および窒化アルミニウム質焼結体により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。
【００２９】
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、本実施形態では千鳥格子状に配列されている。千鳥格子状に配列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比較的高くすることが可能となる。ここで、千鳥格子状に配列するとは、斜め格子の格子点に配置することと同義である。
【００３０】
本実施形態の光照射デバイス２では、開口部１２の配列形状を千鳥格子状としたが、正格子状としてもよく、要求される照度を満足すればどのように配列しても良い。
【００３１】
なお、当然のことながら本実施形態の複数の発光素子２０の光出力は略同じ値のものである。例えば、本実施形態の複数の発光素子２０の全体としての光出力のばらつきは１０％以内である。
【００３２】
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成る場合、次のような工程を経て製造される。まず、従来周知の方法により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等の方法により形成する。次に、電気配線６０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、該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６０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、上記積層体を焼成することにより、グリーンシートおよび金属ペーストを併せて焼成することによって、電気配線６０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。凹部１１ｃは、焼成前にグリーンシートの第１の絶縁層４１の他方主面１１ｂとなる面にプレス機などにより形成しても良いし、焼成時に他方主面１１ｂに凸状の重しを載せることにより形成しても良いし、焼成後に他方主面１１ｂを研削することにより形成しても良い。
【００３３】
また、第１の絶縁層４１や第２の絶縁層４２が樹脂から成る場合、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。まず、熱硬化型樹脂の前駆体シートを準備する。次に、電気配線６０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させるように複数の前駆体シートを積層する。このリード端子の形成材料としては、例えばＣｕ、Ａｇ、Ａｌ、鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）−コバルト（Ｃｏ）合金、およびＦｅ−Ｎｉ合金などの金属材料が挙げられる。そして、前駆体シートに開口部１２に対応する穴や凹部１１ｃに対応する凹みをレーザー加工やエッチング等の方法により形成した後、これを熱硬化させることにより、基板１０が完成する。なお、レーザー加工により穴や凹みを形成する場合には、前駆体シートを熱硬化させた後でも良い。
【００３４】
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、該接続パッド１３に半田、金（Ａｕ）線、アルミ（Ａｌ）線等の接合材１５により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。
【００３５】
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成る金属層により形成されている。なお、必要に応じて、金属層上に、ニッケル（Ｎｉ）層、パラジウム（Ｐｄ）層、および金（Ａｕ）層などを更に積層しても良い。かかる接続パッド１３は、半田、金（Ａｕ）線、アルミ（Ａｌ）線等の接合材１５により発光素子２０に接続される。
【００３６】
また、発光素子２０は、例えば、ＧａＡｓやＧａＮ等の半導体材料からなるｐ型半導体層およびｎ型半導体層等をサファイア基板等の素子基板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素子等により構成されている。
【００３７】
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）線等の接合材１５を介して接続されたＡｇ等の金属材料から成る第１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もった光を所定の輝度で発し、その光を素子基板２１を介し
て、または直接外部へ出射する。なお、素子基板２１は、省略することが可能なのは周知の通りである。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に半田等を使用して、従来周知のフリップリップ接続技術により行なってもよい。
【００３８】
本実施形態では、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２５０〜３９５〔ｎｍ〕以下のＵＶ光を発するＬＥＤを採用している。つまり、本実施形態では、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り形成される。
【００３９】
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。
【００４０】
封止材３０は、光透過性の樹脂材料等の絶縁材料より形成されており、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、発光素子２０を保護する。
【００４１】
また、封止材３０は、発光素子２０を構成する第１素子基板３１ａの屈折率（サファイアの場合：１．７）と空気の屈折率（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）等より形成されることで、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。
【００４２】
かかる封止材３０は、発光素子２０を基板１０上に実装した後、シリコーン樹脂等の前駆体を開口部１２に充填し、これを硬化させることで形成される。
【００４３】
（光照射モジュールの実施形態）
図２に示す光照射モジュール１は、放熱用部材１００と、該放熱用部材１００に配置された光照射デバイス２とを備えており、光照射デバイス２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１００の主面に配置されている。
【００４４】
放熱用部材１００は、光照射デバイス２の支持体として、また光照射デバイス２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１００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。本実施形態の放熱用部材１００は、銅によって形成されている。
【００４５】
放熱用部材１００の内部には、光照射デバイス２を冷却するための冷媒が流動可能な流路１１０が形成されており、光照射デバイス２側に位置する主面１００ａに流路１１０の開口１１０ａを有している。そして、開口１１０ａを光照射デバイス２の基板１０の他方主面１１ｂで覆うように配置されている。
【００４６】
このように、開口１１０ａを光照射デバイス２の基板１０の他方主面１１ｂで覆うように配置することで、放熱用部材１００の内部に形成した流路１１０を流れる冷媒は、直接的に光照射デバイス２に接触することになり比較的光照射デバイス２の熱を効率よく放熱することができる。また、基板１０の他方主面１１ｂに凹部１１ｃを有していることから、複数の発光素子２０の発する熱により比較的温度の高くなる光照射デバイス２の中央部分に供給する冷媒量を比較的多くできることから、光照射デバイス２の面内の温度ばらつきを比較的小さくすることができる。
【００４７】
さらに、光照射モジュール１を光照射デバイス２における発光素子２０が配置される基板１０の一方主面１１ａを重力場の向かう方向に向けて設置すれば、光照射デバイス２の比較的温度の高くなる中央部分では、冷媒が光照射デバイス２の他方主面１１ｂ側から放
熱用部材１００の主面１００ａ側に向かう方向に流動し、光照射デバイス２の外縁部では、冷媒が放熱用部材１００の主面１００ａ側から光照射デバイス２の他方主面１１ｂ側に向かう方向に流動するといった熱対流が発生し、比較的効率のよい冷媒の入れ替えが行なわれることにより、さらに放熱性を高く維持することが可能となり、光照射デバイス２の面内の温度ばらつきを比較的小さくすることができる。
【００４８】
よって、本実施形態の光照射デバイス２によれば、紫外線発光素子の搭載密度を比較的高くしたとしても、紫外線発光素子自身の発する熱の影響を受けがたく、比較的高い紫外線照射エネルギーを実現する光照射デバイスが実現される。
【００４９】
（印刷装置の実施形態）
本発明の印刷装置の実施形態として、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。この印刷装置２００は、記録媒体２５０を搬送するための搬送機構２１０と、搬送された記録媒体２５０に印刷を行なうための印刷機構としてのインクジェットヘッド２２０と、印刷後の記録媒体２５０に対して紫外光を照射する、上述した光照射モジュール１と、該光照射モジュール１の発光を制御する制御機構２３０と、を備えている。ここで、記録媒体２５０は、上述の対象物に相当する。
【００５０】
搬送機構２１０は、記録媒体２５０をインクジェットヘッド２２０、光照射モジュール１の順に通過するように搬送するためのものであり、載置台２１１と、互いに対向配置され、回転可能に支持された一対の搬送ローラ２１２とを含んで構成されている。この載置台２１１によって支持された記録媒体２５０を一対の搬送ローラ２１２の間に送り込み、該搬送ローラ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。
【００５１】
インクジェットヘッド２２０は、搬送機構２１０を介して搬送される記録媒体２５０に対して、感光性材料を付着させる機能を有している。このインクジェットヘッド２２０は、この感光性材料を含む液滴を記録媒体２５０に向けて吐出し、記録媒体２５０に被着させるように構成されている。本実施形態では、感光性材料として紫外線硬化型インクを採用している。この感光性材料としては、紫外線硬化型インクの他に、例えば感光性レジスト、光硬化型樹脂などが挙げられる。
【００５２】
本実施形態では、インクジェットヘッド２２０としてライン型のインクジェットヘッドを採用している。このインクジェットヘッド２２０は、ライン状に配列された複数の吐出孔２２０ａを有しており、この吐出孔２２０ａから紫外線硬化型インクを吐出するように構成されている。インクジェットヘッド２２０は、吐出孔２２０ａの配列に対して直交する方向に搬送される記録媒体２５０に対して、吐出孔２２０ａよりインクを吐出させ、記録媒体にインクを被着させることにより、記録媒体に対して印刷を行なう。
【００５３】
なお、本実施形態では、印刷機構として、ライン型のインクジェットヘッドを例に挙げたが、これに限られるものではなく、例えば、シリアル型のインクジェットヘッドを採用していてもよいし、ライン型又はシリアル型の噴霧ヘッドを採用してもよい。さらに、印刷機構として、記録媒体２５０の静電気を蓄え、かかる静電気で感光性材料を付着させる静電式ヘッドを採用してもよいし、記録媒体２５０を液状の感光性材料に浸して、かかる感光性材料を付着させる浸液装置を採用してもよい。さらに、印刷機構として刷毛、ブラシ、およびローラを採用してもよい。
【００５４】
印刷装置２００において光照射モジュール１は、搬送機構２１０を介して搬送される記録媒体２５０に付着した感光性材料を感光させる機能を担っている。この光照射モジュール１は、インクジェットヘッド２２０に対して搬送方向の下流側に設けられている。また
、印刷装置２００において発光素子２０および第２発光素子３０ｂは、記録媒体２５０に付着した感光性材料を露光する機能を担っている。
【００５５】
制御機構２３０は、光照射モジュール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、インクジェットヘッド２２０から吐出されるインク滴を硬化するのが比較的良好になるような光の特徴を示す情報が格納されている。この格納情報の具体例を挙げると、吐出するインク滴を硬化するのに適した波長分布特性、および発光強度（各波長域の発光強度）を表す数値が挙げられる。本実施形態の印刷装置２００では、この制御機構２３０を有することによって、制御機構２３０の格納情報に基づいて、複数の発光素子２０に入力する駆動電流の大きさを調整することもできる。このことから、印刷装置２００によれば、使用するインクの特性に応じた適正な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。
【００５６】
この印刷装置２００では、搬送機構２１０が記録媒体２５０を搬送方向に搬送している。インクジェットヘッド２２０は、搬送されている記録媒体２５０に対して紫外線硬化型インクを吐出して、記録媒体２５０の表面に紫外線硬化型インクを付着させる。このとき、記録媒体２５０に付着させる紫外線硬化型インクは、全面付着であっても、部分付着であっても、所望パターンでの付着であってもよい。この印刷装置２００では、記録媒体２５０に付着した紫外線硬化型インクに光照射モジュール１の発する紫外線を照射して、紫外線硬化型インクを硬化させている。
【００５７】
本実施形態の印刷装置２００では、光照射モジュール１の有する上述の効果を享受することができる。
【００５８】
以上、本発明の具体的な実施形態を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、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。
【００５９】
例えば、図６に示す第１変形例のように、流路１１０の供給側に位置する第１開口１１０ｂと、排出側に位置する第２開口１１０ｃとを備えていてもよい。このように構成することで、供給側に位置する第１開口１１０ｂから排出側に位置する第２開口１１０ｃへ冷媒が流れることで、より凹部１１ｃ内での冷媒の入れ替えが良好に行なわれるので好ましい。
【００６０】
また、図７に示す第２変形例のように、流路１１０の供給側に位置する第１開口１１０ｂと、排出側に位置する第２開口１１０ｃとを備えており、第２開口１１０ｃは第１開口１１０ｂよりも基板１０の中心に対応する位置からの距離が短い位置に配置されているのが好ましい。第２変形例では第２開口１１０ｃは基板１０の中心に対応する位置に配置されている。このような構成とすることで、複数の発光素子２０の発する熱により、比較的温度の高くなる光照射デバイス２の中央付近で、冷媒が光照射デバイス２の他方主面１１ｂ側から放熱用部材１００の主面１００ａ側に向かう方向に対流するため、凹部１１ｃ内の冷媒の排出効率を高めることができ、凹部１１ｃ内での冷媒の入れ替えが良好に行なわれるので好ましい。
【００６１】
さらに、図８に示す第３変形例のように、流路１１０の供給側に位置する第１開口１１０ｂと、排出側に位置する第２開口１１０ｃとを備えており、第２開口１１０ｃを囲むように第１開口１１０ｂを配置するのが好ましい。第２開口１１０ｃを囲むように第１開口１１０ｂを配置するとは、例えば、図９（ａ）に示すように第２開口１１０ｃの外周を取り囲むように一体化された第１開口１１０ｂであっても良いし、図９（ｃ）に示すように第２開口１００ｃの外周を複数の第１開口１１０ｂで取り囲んでも良い。このような構成とすることで、供給側に位置する第１開口１１０ｂから凹部１１ｃに流入した冷媒は、基
板１０の外縁部から中央部に向かう流れとなり、基板１０の中央部は光照射デバイス２の比較的温度が高くなる位置に対応するため、冷媒が光照射デバイス２の他方主面１１ｂ側から放熱用部材１００の主面１００ａ側に向かう方向に対流することにより、凹部１１ｃ内での冷媒の入れ替えが良好に行なわれるので好ましい。
【００６２】
また、本実施形態の光照射モジュール１は、放熱用部材１００に一つの光照射デバイス２が配置されていたが、複数の光照射デバイス２を放熱用部材１００上に縦横に配列しても良い。
【００６３】
光照射モジュール１の照度分布を均一にするためには、隣接する光照射デバイス２同士が密接していることが好ましい。
【００６４】
このように放熱用部材１００に複数の光照射デバイス２が配列された光照射モジュール１は、比較的幅広の紫外線を記録媒体に照射することができる。
【００６５】
また、印刷装置２００の実施形態は、以上の実施形態に限定されない。例えば、軸支されたローラを回転させ、このローラ表面に沿って記録媒体を搬送する、いわゆるオフセット印刷型のプリンタであってもよく、同様の効果を奏する。
【００６６】
本実施形態では、インクジェットヘッド２２０を用いた印刷装置２００に光照射モジュール１を適用した例を示しているが、この光照射モジュール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、光照射モジュール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。
【符号の説明】
【００６７】
１ 光照射モジュール
２ 光照射デバイス
１０ 基板
１１ａ 一方主面
１１ｂ 他方主面
１１ｃ 凹部
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
６０ 電気配線
１００ 放熱用部材
１００ａ 主面
１１０ 流路
１１０ａ 開口
１１０ｂ 第１開口
１１０ｃ 第２開口
１２０ 接着剤
２００ 印刷装置
２１０ 搬送機構
２１１ 載置台
２１２ 搬送ローラ
２２０ インクジェットヘッド
２２０ａ 吐出孔
２３０ 制御機構
２５０ 記録媒体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紫外線硬化型樹脂や塗料の硬化に使用される光照射モジュールおよび印刷装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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等に使われる紫外線硬化型樹脂の硬化や、印刷の分野で使われる紫外線硬化型インクの硬化など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。
【０００３】
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。
【０００４】
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、複数の発光素子を一つの基板に搭載したデバイスを用意し、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、紫外線硬化型インクの効果に必要な紫外線照射エネルギーを確保している。
【０００５】
しかしながら、紫外線照射エネルギーの改善要求は次第に高くなっており、紫外線発光素子の搭載密度を高くすることが試みられているが、紫外線発光素子からの発熱は比較的少ないとはいえ、紫外線発光素子の搭載密度を高くしたデバイスでは放熱が十分に行なえず、紫外線照射エネルギーの改善の妨げになっているという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−２４４１６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本願発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、紫外線発光素子の搭載密度を比較的高くしても、紫外線発光素子から発する熱を効率よく放熱することにより、比較的高い紫外線照射エネルギーを実現する光照射デバイス、モジュールおよび印刷装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る光照射モジュールは、発光素子を基板の一方主面に配置した光照射デバイスと、該光照射デバイスを冷却するための冷媒が流動可能な流路を内部に有する平板状の放熱用部材とを有しており、該放熱用部材は、前記光照射デバイス側に位置する主面に前記流路の開口を有し、前記光照射デバイスの前記基板は、前記放熱用部材の前記開口を他方主面で覆うように配置され、前記放熱用部材の前記主面と前記基板の他方主面との距離は、前記基板の外縁部よりも中央部で長くなっていることを特徴とする。
【０００９】
また、前記開口は、前記流路の供給側に位置する第１開口と、前記流路の排出側に位置する第２開口とを有することを特徴とする。
【００１０】
さらに、前記第２開口は、前記第１開口よりも前記基板の中心に対応する位置からの距離が短い位置に配置されていることを特徴とする。
【００１１】
また、前記第２開口を囲むように前記第１開口が配置されていることを特徴とする。
【００１２】
さらに、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光を照射する上述の光照射モジュールとを有することを特徴とする印刷装置を併せて提供する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の光照射モジュールによれば、発光素子を基板の一方主面に配置した光照射デバイスと、該光照射デバイスを冷却するための冷媒が流動可能な流路を内部に有する平板状の放熱用部材とを有しており、該放熱用部材は、前記光照射デバイス側に位置する主面に前記流路の開口を有し、前記光照射デバイスの前記基板は、前記放熱用部材の前記開口を他方主面で覆うように配置され、前記放熱用部材の前記主面と前記基板の他方主面との距離は、前記基板の外縁部よりも中央部で長くなっている。このため、前記発光素子の発する熱により比較的温度の高くなる前記基板の中央部に、比較的多くの前記冷媒を直接的に供給することが可能となり、前記基板の放熱性が高く維持されるとともに、前記基板の温度分布のばらつきが比較的小さく維持される。
【００１４】
よって、本実施形態の光照射デバイスによれば、紫外線発光素子の搭載密度を比較的高くしたとしても、紫外線発光素子自身の発する熱の影響を受けがたく、比較的高い紫外線照射エネルギーを実現する光照射デバイスが実現される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る光照射モジュールの底面図である。
【図２】図２は、図１に示した光照射モジュールの１I−１I線に沿った断面図である。
【図３】図３は、図１に示した光照射モジュールの１ＩI−１ＩI線に沿った断面図である。
【図４】図４は、図２に示した光照射モジュールを用いた印刷装置の上面図である。
【図５】図５は、図４に示した印刷装置の側面図である。
【図６】図６は、図１に示す光照射デバイスの第１変形例を示す断面図である。
【図７】図７は、図１に示す光照射デバイスの第２変形例を示す断面図である。
【図８】図８は、図１に示す光照射デバイスの第３変形例を示す断面図である。
【図９】図９（ａ）は、図８に示す光照射デバイスを構成する放熱用部材の一例を示す平面図である。図９（ｂ）は、図８に示す光照射デバイスを構成する放熱用部材のその他の例を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の光照射モジュールおよび印刷装置について、図面を参照しつつ説明する。
【００１７】
図１や図２に示す光照射モジュール１は、紫外線硬化型インクを使用するオフセット印刷装置やインクジェット印刷装置等の印刷装置に組み込まれ、対象物（記録媒体）に紫外線硬化型インクを被着した後に紫外線を照射することで紫外線硬化型インクを硬化させる紫外線照射モジュールの紫外線発生光源として機能する。
【００１８】
光照射モジュール１は、光照射デバイス２と、該光照射デバイス２を冷却するための冷媒が流動可能な流路１１０を内部に有する平板状の放熱用部材１００とを有している。
【００１９】
まず、光照射デバイス２について説明する。
【００２０】
（光照射デバイス）
図２や図３に示すように、光照射デバイス２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。
【００２１】
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６０と、を備え、一方主面１１ａ側から平面視して略矩形状を成しており、該一方主面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。
【００２２】
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。
【００２３】
そして、基板１０の他方主面１１ｂは、基板１０の外縁部よりも中央部が基板１０の一方主面１１ａ側に位置するように凹部１１ｃを有している。
【００２４】
次に、電気配線６０は、例えば、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、マンガン（Ｍｎ）、銅（Ｃｕ）等の導電性材料により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。
【００２５】
次に、第１の絶縁層４１上に積層された第２の絶縁層４２には、該第２の絶縁層４２を貫通する開口部１２が形成されている。
【００２６】
開口部１２は、各々の形状が発光素子２０の載置面よりも基板１０の一方主面１１ａ側で開口面積が広くなるように、その内周面１４が傾斜しており、平面視すると、例えば、略円形の形状を成している。なお、開口形状は円形に限られるものではなく、略矩形の形状でもよい。
【００２７】
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。
【００２８】
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のセラミック材料、例えば酸化アルミニウム質焼結体、酸化ジルコニウム質焼結体、および窒化アルミニウム質焼結体により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。
【００２９】
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、本実施形態では千鳥格子状に配列されている。千鳥格子状に配列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比較的高くすることが可能となる。ここで、千鳥格子状に配列するとは、斜め格子の格子点に配置することと同義である。
【００３０】
本実施形態の光照射デバイス２では、開口部１２の配列形状を千鳥格子状としたが、正格子状としてもよく、要求される照度を満足すればどのように配列しても良い。
【００３１】
なお、当然のことながら本実施形態の複数の発光素子２０の光出力は略同じ値のものである。例えば、本実施形態の複数の発光素子２０の全体としての光出力のばらつきは１０％以内である。
【００３２】
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成る場合、次のような工程を経て製造される。まず、従来周知の方法により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等の方法により形成する。次に、電気配線６０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、該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６０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、上記積層体を焼成することにより、グリーンシートおよび金属ペーストを併せて焼成することによって、電気配線６０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。凹部１１ｃは、焼成前にグリーンシートの第１の絶縁層４１の他方主面１１ｂとなる面にプレス機などにより形成しても良いし、焼成時に他方主面１１ｂに凸状の重しを載せることにより形成しても良いし、焼成後に他方主面１１ｂを研削することにより形成しても良い。
【００３３】
また、第１の絶縁層４１や第２の絶縁層４２が樹脂から成る場合、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。まず、熱硬化型樹脂の前駆体シートを準備する。次に、電気配線６０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させるように複数の前駆体シートを積層する。このリード端子の形成材料としては、例えばＣｕ、Ａｇ、Ａｌ、鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）−コバルト（Ｃｏ）合金、およびＦｅ−Ｎｉ合金などの金属材料が挙げられる。そして、前駆体シートに開口部１２に対応する穴や凹部１１ｃに対応する凹みをレーザー加工やエッチング等の方法により形成した後、これを熱硬化させることにより、基板１０が完成する。なお、レーザー加工により穴や凹みを形成する場合には、前駆体シートを熱硬化させた後でも良い。
【００３４】
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、該接続パッド１３に半田、金（Ａｕ）線、アルミ（Ａｌ）線等の接合材１５により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。
【００３５】
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成る金属層により形成されている。なお、必要に応じて、金属層上に、ニッケル（Ｎｉ）層、パラジウム（Ｐｄ）層、および金（Ａｕ）層などを更に積層しても良い。かかる接続パッド１３は、半田、金（Ａｕ）線、アルミ（Ａｌ）線等の接合材１５により発光素子２０に接続される。
【００３６】
また、発光素子２０は、例えば、ＧａＡｓやＧａＮ等の半導体材料からなるｐ型半導体層およびｎ型半導体層等をサファイア基板等の素子基板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素子等により構成されている。
【００３７】
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）線等の接合材１５を介して接続されたＡｇ等の金属材料から成る第１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もった光を所定の輝度で発し、その光を素子基板２１を介し
て、または直接外部へ出射する。なお、素子基板２１は、省略することが可能なのは周知の通りである。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に半田等を使用して、従来周知のフリップリップ接続技術により行なってもよい。
【００３８】
本実施形態では、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２５０〜３９５〔ｎｍ〕以下のＵＶ光を発するＬＥＤを採用している。つまり、本実施形態では、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り形成される。
【００３９】
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。
【００４０】
封止材３０は、光透過性の樹脂材料等の絶縁材料より形成されており、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、発光素子２０を保護する。
【００４１】
また、封止材３０は、発光素子２０を構成する第１素子基板３１ａの屈折率（サファイアの場合：１．７）と空気の屈折率（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）等より形成されることで、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。
【００４２】
かかる封止材３０は、発光素子２０を基板１０上に実装した後、シリコーン樹脂等の前駆体を開口部１２に充填し、これを硬化させることで形成される。
【００４３】
（光照射モジュールの実施形態）
図２に示す光照射モジュール１は、放熱用部材１００と、該放熱用部材１００に配置された光照射デバイス２とを備えており、光照射デバイス２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１００の主面に配置されている。
【００４４】
放熱用部材１００は、光照射デバイス２の支持体として、また光照射デバイス２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１００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。本実施形態の放熱用部材１００は、銅によって形成されている。
【００４５】
放熱用部材１００の内部には、光照射デバイス２を冷却するための冷媒が流動可能な流路１１０が形成されており、光照射デバイス２側に位置する主面１００ａに流路１１０の開口１１０ａを有している。そして、開口１１０ａを光照射デバイス２の基板１０の他方主面１１ｂで覆うように配置されている。
【００４６】
このように、開口１１０ａを光照射デバイス２の基板１０の他方主面１１ｂで覆うように配置することで、放熱用部材１００の内部に形成した流路１１０を流れる冷媒は、直接的に光照射デバイス２に接触することになり比較的光照射デバイス２の熱を効率よく放熱することができる。また、基板１０の他方主面１１ｂに凹部１１ｃを有していることから、複数の発光素子２０の発する熱により比較的温度の高くなる光照射デバイス２の中央部分に供給する冷媒量を比較的多くできることから、光照射デバイス２の面内の温度ばらつきを比較的小さくすることができる。
【００４７】
さらに、光照射モジュール１を光照射デバイス２における発光素子２０が配置される基板１０の一方主面１１ａを重力場の向かう方向に向けて設置すれば、光照射デバイス２の比較的温度の高くなる中央部分では、冷媒が光照射デバイス２の他方主面１１ｂ側から放
熱用部材１００の主面１００ａ側に向かう方向に流動し、光照射デバイス２の外縁部では、冷媒が放熱用部材１００の主面１００ａ側から光照射デバイス２の他方主面１１ｂ側に向かう方向に流動するといった熱対流が発生し、比較的効率のよい冷媒の入れ替えが行なわれることにより、さらに放熱性を高く維持することが可能となり、光照射デバイス２の面内の温度ばらつきを比較的小さくすることができる。
【００４８】
よって、本実施形態の光照射デバイス２によれば、紫外線発光素子の搭載密度を比較的高くしたとしても、紫外線発光素子自身の発する熱の影響を受けがたく、比較的高い紫外線照射エネルギーを実現する光照射デバイスが実現される。
【００４９】
（印刷装置の実施形態）
本発明の印刷装置の実施形態として、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。この印刷装置２００は、記録媒体２５０を搬送するための搬送機構２１０と、搬送された記録媒体２５０に印刷を行なうための印刷機構としてのインクジェットヘッド２２０と、印刷後の記録媒体２５０に対して紫外光を照射する、上述した光照射モジュール１と、該光照射モジュール１の発光を制御する制御機構２３０と、を備えている。ここで、記録媒体２５０は、上述の対象物に相当する。
【００５０】
搬送機構２１０は、記録媒体２５０をインクジェットヘッド２２０、光照射モジュール１の順に通過するように搬送するためのものであり、載置台２１１と、互いに対向配置され、回転可能に支持された一対の搬送ローラ２１２とを含んで構成されている。この載置台２１１によって支持された記録媒体２５０を一対の搬送ローラ２１２の間に送り込み、該搬送ローラ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。
【００５１】
インクジェットヘッド２２０は、搬送機構２１０を介して搬送される記録媒体２５０に対して、感光性材料を付着させる機能を有している。このインクジェットヘッド２２０は、この感光性材料を含む液滴を記録媒体２５０に向けて吐出し、記録媒体２５０に被着させるように構成されている。本実施形態では、感光性材料として紫外線硬化型インクを採用している。この感光性材料としては、紫外線硬化型インクの他に、例えば感光性レジスト、光硬化型樹脂などが挙げられる。
【００５２】
本実施形態では、インクジェットヘッド２２０としてライン型のインクジェットヘッドを採用している。このインクジェットヘッド２２０は、ライン状に配列された複数の吐出孔２２０ａを有しており、この吐出孔２２０ａから紫外線硬化型インクを吐出するように構成されている。インクジェットヘッド２２０は、吐出孔２２０ａの配列に対して直交する方向に搬送される記録媒体２５０に対して、吐出孔２２０ａよりインクを吐出させ、記録媒体にインクを被着させることにより、記録媒体に対して印刷を行なう。
【００５３】
なお、本実施形態では、印刷機構として、ライン型のインクジェットヘッドを例に挙げたが、これに限られるものではなく、例えば、シリアル型のインクジェットヘッドを採用していてもよいし、ライン型又はシリアル型の噴霧ヘッドを採用してもよい。さらに、印刷機構として、記録媒体２５０の静電気を蓄え、かかる静電気で感光性材料を付着させる静電式ヘッドを採用してもよいし、記録媒体２５０を液状の感光性材料に浸して、かかる感光性材料を付着させる浸液装置を採用してもよい。さらに、印刷機構として刷毛、ブラシ、およびローラを採用してもよい。
【００５４】
印刷装置２００において光照射モジュール１は、搬送機構２１０を介して搬送される記録媒体２５０に付着した感光性材料を感光させる機能を担っている。この光照射モジュール１は、インクジェットヘッド２２０に対して搬送方向の下流側に設けられている。また
、印刷装置２００において発光素子２０および第２発光素子３０ｂは、記録媒体２５０に付着した感光性材料を露光する機能を担っている。
【００５５】
制御機構２３０は、光照射モジュール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、インクジェットヘッド２２０から吐出されるインク滴を硬化するのが比較的良好になるような光の特徴を示す情報が格納されている。この格納情報の具体例を挙げると、吐出するインク滴を硬化するのに適した波長分布特性、および発光強度（各波長域の発光強度）を表す数値が挙げられる。本実施形態の印刷装置２００では、この制御機構２３０を有することによって、制御機構２３０の格納情報に基づいて、複数の発光素子２０に入力する駆動電流の大きさを調整することもできる。このことから、印刷装置２００によれば、使用するインクの特性に応じた適正な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。
【００５６】
この印刷装置２００では、搬送機構２１０が記録媒体２５０を搬送方向に搬送している。インクジェットヘッド２２０は、搬送されている記録媒体２５０に対して紫外線硬化型インクを吐出して、記録媒体２５０の表面に紫外線硬化型インクを付着させる。このとき、記録媒体２５０に付着させる紫外線硬化型インクは、全面付着であっても、部分付着であっても、所望パターンでの付着であってもよい。この印刷装置２００では、記録媒体２５０に付着した紫外線硬化型インクに光照射モジュール１の発する紫外線を照射して、紫外線硬化型インクを硬化させている。
【００５７】
本実施形態の印刷装置２００では、光照射モジュール１の有する上述の効果を享受することができる。
【００５８】
以上、本発明の具体的な実施形態を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、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。
【００５９】
例えば、図６に示す第１変形例のように、流路１１０の供給側に位置する第１開口１１０ｂと、排出側に位置する第２開口１１０ｃとを備えていてもよい。このように構成することで、供給側に位置する第１開口１１０ｂから排出側に位置する第２開口１１０ｃへ冷媒が流れることで、より凹部１１ｃ内での冷媒の入れ替えが良好に行なわれるので好ましい。
【００６０】
また、図７に示す第２変形例のように、流路１１０の供給側に位置する第１開口１１０ｂと、排出側に位置する第２開口１１０ｃとを備えており、第２開口１１０ｃは第１開口１１０ｂよりも基板１０の中心に対応する位置からの距離が短い位置に配置されているのが好ましい。第２変形例では第２開口１１０ｃは基板１０の中心に対応する位置に配置されている。このような構成とすることで、複数の発光素子２０の発する熱により、比較的温度の高くなる光照射デバイス２の中央付近で、冷媒が光照射デバイス２の他方主面１１ｂ側から放熱用部材１００の主面１００ａ側に向かう方向に対流するため、凹部１１ｃ内の冷媒の排出効率を高めることができ、凹部１１ｃ内での冷媒の入れ替えが良好に行なわれるので好ましい。
【００６１】
さらに、図８に示す第３変形例のように、流路１１０の供給側に位置する第１開口１１０ｂと、排出側に位置する第２開口１１０ｃとを備えており、第２開口１１０ｃを囲むように第１開口１１０ｂを配置するのが好ましい。第２開口１１０ｃを囲むように第１開口１１０ｂを配置するとは、例えば、図９（ａ）に示すように第２開口１１０ｃの外周を取り囲むように一体化された第１開口１１０ｂであっても良いし、図９（ｃ）に示すように第２開口１００ｃの外周を複数の第１開口１１０ｂで取り囲んでも良い。このような構成とすることで、供給側に位置する第１開口１１０ｂから凹部１１ｃに流入した冷媒は、基
板１０の外縁部から中央部に向かう流れとなり、基板１０の中央部は光照射デバイス２の比較的温度が高くなる位置に対応するため、冷媒が光照射デバイス２の他方主面１１ｂ側から放熱用部材１００の主面１００ａ側に向かう方向に対流することにより、凹部１１ｃ内での冷媒の入れ替えが良好に行なわれるので好ましい。
【００６２】
また、本実施形態の光照射モジュール１は、放熱用部材１００に一つの光照射デバイス２が配置されていたが、複数の光照射デバイス２を放熱用部材１００上に縦横に配列しても良い。
【００６３】
光照射モジュール１の照度分布を均一にするためには、隣接する光照射デバイス２同士が密接していることが好ましい。
【００６４】
このように放熱用部材１００に複数の光照射デバイス２が配列された光照射モジュール１は、比較的幅広の紫外線を記録媒体に照射することができる。
【００６５】
また、印刷装置２００の実施形態は、以上の実施形態に限定されない。例えば、軸支されたローラを回転させ、このローラ表面に沿って記録媒体を搬送する、いわゆるオフセット印刷型のプリンタであってもよく、同様の効果を奏する。
【００６６】
本実施形態では、インクジェットヘッド２２０を用いた印刷装置２００に光照射モジュール１を適用した例を示しているが、この光照射モジュール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、光照射モジュール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。
【符号の説明】
【００６７】
１ 光照射モジュール
２ 光照射デバイス
１０ 基板
１１ａ 一方主面
１１ｂ 他方主面
１１ｃ 凹部
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
６０ 電気配線
１００ 放熱用部材
１００ａ 主面
１１０ 流路
１１０ａ 開口
１１０ｂ 第１開口
１１０ｃ 第２開口
１２０ 接着剤
２００ 印刷装置
２１０ 搬送機構
２１１ 載置台
２１２ 搬送ローラ
２２０ インクジェットヘッド
２２０ａ 吐出孔
２３０ 制御機構
２５０ 記録媒体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子を基板の一方主面に配置した光照射デバイスと、該光照射デバイスを冷却するための冷媒が流動可能な流路を内部に有する平板状の放熱用部材とを有しており、
該放熱用部材は、前記光照射デバイス側に位置する主面に前記流路の開口を有し、
前記光照射デバイスの前記基板は、前記放熱用部材の前記開口を他方主面で覆うように配置され、
前記放熱用部材の前記主面と前記基板の他方主面との距離は、前記基板の外縁部よりも中央部で長くなっていることを特徴とする光照射モジュール。
【請求項２】
前記開口は、前記流路の供給側に位置する第１開口と、前記流路の排出側に位置する第２開口とを有することを特徴とする請求項１に記載の光照射モジュール。
【請求項３】
前記第２開口は、前記第１開口よりも前記基板の中心に対応する位置からの距離が短い位置に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の光照射モジュール。
【請求項４】
前記第２開口を囲むように前記第１開口が配置されていることを特徴とする請求項２または３に記載の光照射モジュール。
【請求項５】
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光を照射する請求項１乃至４のいずれか１項に記載の光照射モジュールとを有することを特徴とする印刷装置。
【請求項１】
発光素子を基板の一方主面に配置した光照射デバイスと、該光照射デバイスを冷却するための冷媒が流動可能な流路を内部に有する平板状の放熱用部材とを有しており、
該放熱用部材は、前記光照射デバイス側に位置する主面に前記流路の開口を有し、
前記光照射デバイスの前記基板は、前記放熱用部材の前記開口を他方主面で覆うように配置され、
前記放熱用部材の前記主面と前記基板の他方主面との距離は、前記基板の外縁部よりも中央部で長くなっていることを特徴とする光照射モジュール。
【請求項２】
前記開口は、前記流路の供給側に位置する第１開口と、前記流路の排出側に位置する第２開口とを有することを特徴とする請求項１に記載の光照射モジュール。
【請求項３】
前記第２開口は、前記第１開口よりも前記基板の中心に対応する位置からの距離が短い位置に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の光照射モジュール。
【請求項４】
前記第２開口を囲むように前記第１開口が配置されていることを特徴とする請求項２または３に記載の光照射モジュール。
【請求項５】
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光を照射する請求項１乃至４のいずれか１項に記載の光照射モジュールとを有することを特徴とする印刷装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１３−７４２２６（Ｐ２０１３−７４２２６Ａ）
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１３８０４（Ｐ２０１１−２１３８０４）
【出願日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
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