(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光照射デバイスと、該光照射デバイスに電力を供給する電気配線と、前記光照射デバイスに冷却に用いる冷媒を流すための冷却配管と、前記光照射デバイス、前記電気配線および前記冷却配管を収容する筐体とを備えており、
前記光照射デバイスは、前記冷却配管が接続された放熱用流路の供給口および排出口と、前記電気配線が接続された電気接続用端子とを有し、
前記冷却配管は、前記光照射デバイスの前記供給口および前記排出口にそれぞれ接続された第１の冷却配管と、前記冷媒の供給用および排出用の外部冷却配管にそれぞれ接続された第２の冷却配管とを有し、前記第１の冷却配管と前記第２の冷却配管とはそれぞれ供給側および排出側で互いに接続されており、
前記筐体は、前記光照射デバイス、前記電気配線および前記第１の冷却配管を収容した第１の空間と、前記第２の冷却配管を収容した第２の空間とを有し、
前記第１の空間と前記第２の空間とが隔壁によって仕切られていることを特徴とする光照射モジュール。
【請求項２】
前記第１の冷却配管の容積は、前記第２の冷却配管の容積よりも小さい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】
前記隔壁は、熱伝導率が０．１Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下の断熱材を含むことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光照射モジュール。
【請求項４】
前記筐体の材質が金属であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の光照射モジュール。
【請求項５】
前記冷媒を前記第１の空間の冷却に用いる冷却管をさらに備えており、
該冷却管は、供給側および排出側の前記冷却配管間に接続されて、前記第１の空間の外壁に沿って配設されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の光照射モジュール。
【請求項６】
前記冷媒を前記第１の空間の冷却に用いる冷却管をさらに備えており、
該冷却管は、供給側および排出側の前記冷却配管間に接続されて、前記第１の空間の内壁に沿って配設されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の光照射モジュール。
【請求項７】
光透過性を有する記録媒体を搬送する搬送手段と、
前記記録媒体に対して紫外線硬化型インクまたは紫外線硬化型樹脂を印刷する印刷手段と、
印刷された前記記録媒体に対して光を照射する請求項１乃至６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。
【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装置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キの硬化などに用いられる紫外線照射装置のランプ光源には高圧水銀ランプやメタルハライドランプなどが使用されている。
【０００３】
近年、世界規模で地球環境負荷の軽減が望まれていることから、比較的長寿命、省エネルギー、およびオゾンと熱の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、熱の発生を比較的抑制することができる紫外線発光素子をランプ光源としても、使用により紫外線照射装置から熱が発生し、この熱により紫外線発光素子の発光効率の低下や、紫外線発光素子の寿命が短くなるなどの不具合が発生する。そこで、例えば特許文献１に記載されているように、紫外線照射装置を冷却する装置が提案されている。
【０００５】
しかしながら、このような装置では冷却ファンを設ける必要があるなど複雑で大型の装置となるため、紫外線発光素子の冷却を効率よく行なうことにより、紫外線発光素子の発光効率を比較的高く、紫外線発光素子の寿命が比較的長く、小型化された光照射装置が望まれていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実用新案登録第３１５８０３３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、紫外線発光素子の冷却を効率よく行なうことにより、紫外線発光素子の発光効率を比較的高く、紫外線発光素子の寿命が比較的長く、小型化された光照射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、光照射デバイスと、該光照射デバイスに電力を供給する電気配線と、前記光照射デバイスに冷却に用いる冷媒を流すための冷却配管と、前記光照射デバイス、前記電気配線および前記冷却配管を収容する筐体とを備えており、前記光照射デバイスは、前記冷却配管が接続された放熱用流路の供給口および排出口と、前記電気配線が接続された電気接続用端子とを有し、前記冷却配管は、前記光照射デバイスの前記供給口および前記排出口にそれぞれ接続された第１の冷却配管と、前記冷媒の供給用および排出用の外部冷却配管にそれぞれ接続された第２の冷却配管とを有し、前記第１の冷却配管と前記第２の冷却配管とはそれぞれ供給側および排出側で互いに接続されており、前記筐体は、前記光照射デバイス、前記電気配線および前記第１の冷却配管を収容した第１の空間と、前記第２の冷却配管を収容した第２の空間とを有し、前記第１の空間と前記第２の空間とが隔壁によって仕切られていることを特徴とする。
【０００９】
また、前記第１の冷却配管の容積は、前記第２の冷却配管の容積よりも小さいことを特徴とする。
【００１０】
さらに、前記隔壁は、熱伝導率が０．１Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下の断熱材を含むことを特徴とする。
【００１１】
また、前記筐体の材質が金属であることを特徴とする。
【００１２】
さらに、前記冷媒を前記第１の空間の冷却に用いる冷却管をさらに備えており、該冷却管は、供給側および排出側の前記冷却配管間に接続されて、前記第１の空間の外周に沿って配設されていることを特徴とする。
【００１３】
また、光透過性を有する記録媒体を搬送する搬送手段と、前記記録媒体に対して紫外線硬化型インクまたは紫外線硬化型樹脂を印刷する印刷手段と、印刷された前記記録媒体に対して光を照射する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】
【００１４】
本発明の光照射モジュールによれば、光照射デバイスと、該光照射デバイスに電力を供給する電気配線と、前記光照射デバイスに冷却に用いる冷媒を流すための冷却配管と、前記光照射デバイス、前記電気配線および前記冷却配管を収容する筐体とを備えており、前記光照射デバイスは、前記冷却配管が接続された放熱用流路の供給口および排出口と、前記電気配線が接続された電気接続用端子とを有し、前記冷却配管は、前記光照射デバイスの前記供給口および前記排出口にそれぞれ接続された第１の冷却配管と、前記冷媒の供給用および排出用の外部冷却配管にそれぞれ接続された第２の冷却配管とを有し、前記第１の冷却配管と前記第２の冷却配管とはそれぞれ供給側および排出側で互いに接続されており、前記筐体は、前記光照射デバイス、前記電気配線および前記第１の冷却配管を収容した第１の空間と、前記第２の冷却配管を収容した第２の空間とを有し、前記第１の空間と前記第２の空間とが隔壁によって仕切られているため、光照射デバイスを比較的効率的に冷却することができる。その結果、光照射デバイスの照度が比較的高く、照度ばらつきが比較的少なく、小型化された光照射モジュールが実現される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１（ａ）は、本発明の一実施形態に係る光照射モジュールの側面図である。図１（ｂ）は、本発明の一実施形態に係る光照射モジュールの平面図である。
【図２】図２は、図１に示した光照射デバイスの平面図である。
【図３】図３は、図２に示した光照射デバイスにおける２Ｉ−２Ｉ線に沿った断面図である。
【図４】図４は、図１に示した光照射デバイスを構成する放熱部材の平面図である。
【図５】図５は、本発明の一実施形態に係る第１の筐体の分解斜視図である。
【図６】図６は、本発明の一実施形態に係る第１の筐体の分解断面図である。
【図７】図７は、図１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８】図８は、図７に示した印刷装置の側面図である。
【図９】図９は、本発明の他の実施形態に係る光照射モジュールの第１の筐体の分解断面図である。
【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】
（光照射モジュールの実施形態）
図１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に電力を供給する電気配線３と、光照射デバイス２に冷却に用いる冷媒を流すための冷却配管４と、光照射デバイス２、電気配線３および冷却配管４を収容する筐体５を備えている。
【００１９】
まず、光照射モジュール１を構成する光照射デバイス２について図２、図３を用いて説明する。
【００２０】
光照射デバイス２は、光照射モジュール１の紫外線照射光源として機能する。
【００２１】
光照射デバイス２は、一方主面１１ａに複数の開口部１２を有する基体１０と、各開口部１２内に設けられた複数の接続パッド１３と、基体１０の各開口部１２内に配置され、接続パッド１３と電気的に接続された複数の発光素子２０と、各開口部１２内に充填され、発光素子２０を被覆する複数の封止材３０と、基体１０の他方主面１１ｂに接着剤５０を介して接着された放熱部材６０と、を備えている。
【００２２】
基体１０は、第１の絶縁層４１および第２の絶縁層４２が積層されてなる積層体４０と、発光素子２０同士を接続する内部電気配線７０と、内部電気配線７０に接続され光照射デバイス２に電力を供給するための電気配線３に接続される電気接続用端子７１とを備え、一方主面１１ａ側から平面視して矩形状を成しており、該上面に設けられた開口部１２内で発光素子２０を支持している。
【００２３】
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。
【００２４】
次に、内部電気配線７０は、例えば、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、マンガン（Ｍｎ）、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の載置面よりも基体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、千鳥格子状に配列し、このような配列にすることによって発光素子２０をより高密度に配置することが可能となり、単位面積当たりの照度を高くすることが可能となる。ここで、千鳥格子に配列するとは、斜め格子の格子点に配することと同義である。
【００３０】
なお、単位面積当たりの照度が十分確保できる場合には、正格子状等に配列してもよく、配列形状に制限を設ける必要はない。
【００３１】
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成る場合、次のような工程を経て製造される。
【００３２】
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ス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ス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、内部配線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。この内部配線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、内部配線６０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。
【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、基体１０の製造方法は、例えば、次のような方法が考えられる。
【００３４】
まず、熱硬化性樹脂の前駆体シートを準備する。次に、内部配線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するように複数の前駆体シートを積層する。このリード端子の形成材料としては、例えばＣｕ、Ａｇ、Ａｌ、鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）−コバルト（Ｃｏ）合金、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、基体１０が完成する。
【００３５】
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、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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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）線等の接合材１５を介して接続されたＡｇ等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し、その光を素子基板２１を介して外部へ出射する。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に半田等を使用して、従来周知のフリップ接続技術により行なってもよい。
【００３９】
本実施形態では、発光素子２０が発する光の波長のピークスペクトルが、例えば２５０〜３９５〔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。
【００４０】
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。
【００４１】
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を保護したりする。
【００４２】
また、封止材３０は、発光素子２０を構成する素子基板２１の屈折率（サファイアの場合：１．７）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。
【００４３】
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。
【００４４】
基体１０に接着された放熱部材６０は、その一方主面に被着されたシリコーン樹脂やエポキシ樹脂などの接着剤５０を介して基体１０の他方主面１１に接着されており、基体１０を支持するとともに、基体１０に蓄熱された発光素子２０の熱を吸収し、該吸収した熱を外部へ放出する。この放熱部材６０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ＣｕやＡｌ等の金属材料、セラミックス、樹脂材料が挙げられる。本実施形態では放熱部材６０の形成材料としてＣｕを採用している。
【００４５】
また、図４に示すように、放熱部材６０は、その内部に、冷却に用いる冷媒を流すための放熱用流路６１を有している。この放熱用流路６１は、放熱部材６０の他方主面に冷媒を供給するための供給口６２と、冷媒を排出するための排出口６３と、を備えている。
【００４６】
この供給口６２および排出口６３には冷却配管４が接続されている。かかる冷却配管４と、上述した光照射デバイス２および電気配線３は、筐体５によって収容される。筐体５の外壁には冷却配管４を筐体５の外部に配置された外部冷却配管７に接続するための開口が設けられ、該開口を介して冷却配管４と外部冷却配管７が接続されている。そして、冷媒が外部冷却配管７および冷却配管４を介して放熱部材６０の放熱用流路６１に供給され、該供給された冷媒によって放熱部材６０が良好に冷却され、ひいては放熱部材の放熱効果を高めることができる。放熱部材６０の冷却に使用された冷媒は、排出口６３、冷却配管４および外部冷却配管７を介して外部へ排出される。なお、冷媒を流すための放熱用流路６１の形状や放熱部材６０内での配置は、光照射デバイス２が発生する熱を効率よく冷
却できればどのような形状でも配置でもよい。
【００４７】
上述した筐体５は、図１に示すように、概略的に第１の筐体５ａと、第２の筐体５ｂと、両者を仕切る隔壁と、を備え、第１の筐体５ａ内で光照射デバイス２、電気配線３および冷却配管４の第１部分を収容し、第２の筐体５ａ内で冷却配管４の第２部分を収容している。ここで、第１の筐体５ａに収容された冷却配管４の前記第１部分を第１の冷却配管４ａ、第２の筐体５ｂに収容された冷却配管４の前記第２部分を第２の冷却配管４ｂと呼ぶ。
【００４８】
このような構成とすることで、第１の筐体５ａ内で発生する熱、例えば、発光素子２０で発生する熱や、電気配線３で発生する熱が第２の筐体５ｂに伝わりにくくなり、第２の筐体５ｂ内に配置された第２の冷却配管４ｂが高温となることが抑制される。その結果、第２の冷却配管４ｂから第１の冷却配管４ａに供給される冷媒の温度を比較的低温に保つことができ、ひいては、放熱部材６０内部での冷却溶媒を比較的低い温度に保つことができる。結果として光照射デバイス２を比較的効率よく冷却することが可能となり、光照射デバイス２の発する光の照度を比較的高く、照度ばらつきを比較的小さくすることができる。
【００４９】
また、第２の筐体５ｂ内で第２の冷却配管４ｂに破れなどの不具合が発生した場合でも、第２の冷却配管４ｂから漏れた冷媒が第１の筐体５ａに流入することが隔壁によって良好に抑制され、漏れた冷媒による光照射デバイス２の電気的短絡を防止することもできる。
【００５０】
第１の筐体５ａは、光照射デバイス２を支持し、光照射デバイス２に電力を供給する電気配線３および光照射デバイス２に冷却冷媒を供給する第１の冷却配管４ａを収容する機能を有し、アルミニウム、鉄、ステンレス鋼などの金属材料等からなる。第１の筐体５a
は金属材料に限らず、樹脂などでも良いが光照射モジュール１の軽量化、放熱性および耐腐食性の観点から、本実施形態では第１の筐体５ａの材料としてアルミニウムを採用している。
【００５１】
第１の筐体５ａは、図５および図６に示すように、第１の平板１０１と第２の平板１０２と第１の枠体１０３とカバーガラス６とで構成される。第１の平板１０１の中央部には開口１０４が設けられ、該開口１０４を覆うように石英などからなるカバーガラス６が取着されている。光照射デバイス２から発する光は、該開口１０４からカバーガラス６を透過して照射される。本実施形態ではカバーガラスの材質に石英を採用したが、石英以外でも紫外線の透過率が高く、紫外線による劣化の少ない材料であればよい。カバーガラス６は、光照射モジュール１が印刷装置に組み込まれて使用される際、紫外線硬化型インクなどが飛散して光照射デバイス２を汚染することを防止する機能を有する。カバーガラスの汚染であれば、清掃などのメンテナンスも比較的簡単に行なえることから、汚染による光照射デバイス２の発する光の照度劣化への影響を比較的少なくすることができるだけでなく、仮に汚染により照度劣化したとしても容易に照度回復を行なうことができる。
【００５２】
また、本実施形態では、石英ガラスと筐体１ａの材料との熱膨張係数の不整合を考慮して、石英ガラスと筐体１ａとは弾性接着剤で接着されている。
【００５３】
このような開口１０４を有する第１の平板１０１は周知の金属切削加工やダイキャスト工法により製造される。
【００５４】
また、図５および図６に示すように、第１の枠体１０３の長手方向に沿った、互いに対向する一対の壁面には、光照射デバイス２を支持するための一対の支持部材１０６が、第
１の枠体１０３の開口面に平行となるように取着されている。
【００５５】
一対の支持部材１０６は、光照射デバイス２の両端部を下方より支持するためのものであり、例えば平板状等の種々の形状に形成され、光照射デバイス２に対してネジ止め、接合材または接着剤などで固定される。なお、第１の枠体１０３に対する支持部材１０６の高さ方向の取着位置は、光照射デバイス２を支持部材１０６に固定した際に、光照射デバイス２とカバーガラス６が接触しない程度に極力近い位置に設けるのが好ましい。なぜなら、光照射デバイス２の発する光が最も効率よく取り出せる焦点距離は光照射デバイス２が固有に有していて、光照射デバイス２とカバーガラス６の距離が十分に離れれば、焦点距離は第１の筐体５ａ内となり光照射デバイス２の発する光を効率よく活用できない。また、仮に焦点距離が第１の筐体５ａの外であったとしても、カバーガラス６の外面に近ければ近いほど対象物からの紫外線硬化型インクなどの飛散などによる汚染の影響を受けやすくなる。したがって、光照射デバイス２とカバーガラス６は接触しない程度に極力近づけることで、光照射デバイス２の発する光を比較的有効に活用し、光照射モジュール１が対象物からの紫外線硬化型インクなどの飛散などによる汚染に起因した光照射デバイス２の照度劣化を比較的防止することができる。
【００５６】
なお、本実施形態では光照射デバイス２の第１の筐体５ａへの取着に支持部材１０６を用いたが、支持部材１０６を使用せず、光照射デバイス２を第１の筐体５ａへ直接接合材や接着剤で取着したり、第１の枠体１０３の壁面にネジ止め用の貫通孔を設け、光照射デバイス２を筐体５ａへ直接ネジ止め固定してもよい。
【００５７】
第２の平板１０２には、貫通孔１０７が複数設けられていて、放熱部材６０の内部に設けられた放熱用流路６１の供給口６２および排出口６３に接続される第１の冷却配管４ａと第２の筐体５ｂ内に収容された第２の冷却配管４ｂとがそれぞれ挿通され、貫通孔１０７で連結されている。
【００５８】
第１の冷却配管４ａはナイロンチューブ、ウレタンチューブおよびフッ素樹脂チューブ等の樹脂チューブや銅管、ステンレス鋼管等の金属管で形成される。第１の冷却配管４ａおよび第２の冷却配管４ｂの材質は、光照射デバイス２の冷却に用いる冷媒の種類に応じて適宜選択すればよい。
【００５９】
第１の筐体５ａは、上述の第１の平板１０１を第１の枠体１０３の一方開口面を覆うように、第２の平板１０２を第１の枠体１０３の他方開口面を覆うように当接され、ネジ止め、接合材および接着剤などで固定して形成される。第１の平板１０１と第１の枠体１０３および第２の枠体と第１の枠体１０３のそれぞれの当接面にはシリコンゴム・ニトリルゴム、フッ素樹脂・シリコーン樹脂・ウレタン樹脂等のシール材を介することで、比較的良好に第１の筐体５ａより光照射デバイス２からの紫外線光の漏れなどを防止し、第１の筐体５ａへの外部からの紫外線硬化型インクや冷却用冷媒の侵入を防止することができる。
【００６０】
そして、第１の筐体５ａの壁面には光照射デバイス２の電気接続用端子７１に接続される電気配線３を外部電気配線８と接続するための外部接続端子１０８を有している。外部接続端子１０８は第１の筐体５ａの壁面に開口を設け、その開口に接着剤やネジ止めなどで挿着される。
【００６１】
一方、第２の筐体５ｂは、第２の冷却配管を収容する機能を有し、第１の筐体５ａと同様、アルミニウム、鉄、ステンレス鋼などの金属材料や樹脂など種々の材料により形成することができ、本実施形態ではアルミニウムにより形成されている。
【００６２】
また、第２の冷却配管４ｂはナイロンチューブ、ウレタンチューブおよびフッ素樹脂チューブ等の樹脂チューブや銅管、ステンレス鋼管等の金属管で形成される。第１の冷却配管４ａおよび第２の冷却配管４ｂの材質は、光照射デバイス２の冷却に用いる冷媒の種類に応じて適宜選択すればよい。
【００６３】
第２の筐体５ｂは、第２の枠体１１０と第３の平板１１１および第１の筐体５ａの第２の平板１０２で構成される。第２の平板１０２は、第１の筐体５ａと第２の筐体５ｂを構成するために共用される。第２の筐体５ｂは、第１の筐体５ａの第２の平板１０２が第２の枠体１１０の一方開口面を覆うように、第３の平板１１１が第２の枠体１１０の他方開口面を覆うように当接され、ネジ止め、接合材および接着剤などで固定して形成される。第２の平板１０２と第２の枠体１１０および第３の平板１１１と第２の枠体１１０のそれぞれの当接面にはシリコンゴム・ニトリルゴム、フッ素樹脂・シリコーン樹脂・ウレタン樹脂等の材料により形成されたシール材を介することで、第２の筐体５ｂ内の第２の冷却配管からの水漏れ等が発生した場合でも、第２の筐体５ｂ外に水が流出することを防止し、比較的良好に対象物などの汚染を防止することができる。
【００６４】
また、第１の筐体５ａと第２の筐体５ｂを隔離する隔壁は、第２の平板１０２により構成され、第２の平板１０２に設けられた貫通孔１０７を介して第１の筐体５ａと第２の筐体５ｂの気密性を損なわないように、貫通孔１０７と第１の冷却配管４ａの間に隙間が発生しないようにシリコンゴム・ニトリルゴム、フッ素樹脂・シリコーン樹脂・ウレタン樹脂等のシール材で気密に封止しておくことが重要である。
【００６５】
第２の冷却配管４ｂの配置は特に限定する必要はないが、光照射モジュール１として小型化されるように配置設計をするのが好ましい。
【００６６】
本実施形態の光照射モジュール１では、第１の冷却配管４ａの容積は、第２の冷却配管４ｂの容積よりも小さくしている。
【００６７】
第１の冷却配管４ａは光照射デバイス２および電気配線３の発生する熱の影響を受けやすいため、容積をできるだけ小さくすることで冷却冷媒の温度上昇を抑制することができる。本実施形態では、第１の冷却配管４ａの容積と第２の冷却配管４ｂの容積の比率が１：７で設定されている。
【００６８】
（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７および図８に示した印刷装置２００を例に挙げて説明する。この印刷装置２００は、記録媒体２５０を搬送するための搬送機構２１０と、搬送された記録媒体２５０に印刷を行なうための印刷機構としてのインクジェットヘッド２２０と、印刷後の記録媒体２５０に対して紫外線を照射する、上述した光照射モジュール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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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光量で光を照射することができ、比較的低エネルギーの光で、インク滴を硬化させることができる。
【００７５】
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。
【００７６】
本実施形態の印刷装置２００は、光照射モジュール１の有する効果を享受することができる。本実施形態の印刷装置２００では、光照射モジュール１を構成する筐体５は、光照射デバイス２、電気配線３および冷却配管４の一部を収容する第１の筐体５ａと、冷却配管４の一部を収容する第２の筐体５ｂとで構成されている。そして、第１の筐体５ａと第２の筐体５ｂは、隔壁によって仕切られている。このような構成とすることで、光照射デバイス２が駆動することにより発生する熱や、電気配線３に電力を供給することで発生す
る熱を第２の冷却配管４ｂに比較的伝わりにくくすることにより、第１の冷却配管４ａを介して光照射デバイス２に供給される冷却溶媒を比較的低い温度に保つことができる。結果として光照射デバイス２を比較的効率よく冷却することが可能となり、光照射デバイス２の発する光の照度を比較的高く、照度ばらつきを比較的小さくすることができる。
【００７７】
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。
【００７８】
例えば、上述の実施形態においては、第１の筐体５ａと第２の筐体５ｂを隔離する隔壁に相当する第１の平板１０１は、アルミニウムで形成したが、第１の平板１０１の第１の筐体５ａ側の一方主面、または第２の筐体５ｂ側の他方主面、もしくはそのいずれにも断熱材を被着させても良い。断熱材の熱伝導率は０．１Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下が好ましい。断熱材としては、例えば、グラスウール、ロックウール等の繊維系断熱材、ウレタンフォーム、フェノールフォーム、ポリスチレンフォーム等の発泡系断熱材などにより形成することができる。
【００７９】
このような構成とすることで、光照射デバイス２および電気配線３から発生する熱の第２の筐体５ｂへの伝播を比較的抑制することができる。
【００８０】
また、図９に示すように、冷却冷媒を第１の筐体５ａの内部空間の冷却に用いる冷却管１２０をさらに備えていてもよい。このような構成とすることで、光照射デバイス２および電気配線３から発生した熱を冷却することで、第２の筐体５ｂに熱が伝播したとしても、伝播する熱を比較的低いものとすることができ、第２の筐体５ｂへの熱影響を比較的小さくすることができる。
【００８１】
冷却管１２０の材質は、第１の冷却配管４ａ、第２の冷却配管４ｂと同様、ナイロンチューブ、ウレタンチューブおよびフッ素樹脂チューブ等の樹脂チューブや銅管、ステンレス鋼管等の金属管で形成すればよい。
【００８２】
図９では、第１の筐体５ａの第１の枠体１０３の内壁に沿って冷却管１２０を配置したが、枠体１０３の内壁に沿わす必要はなく第１の筐体５ａ内を縦横に配置してもよいし、第１の筐体５ｂの第１の枠体１０３の外壁に沿って配置してもよい。また、第１の枠体１０３の構造をジャケット構造としてもよい。
【００８３】
さらに、印刷装置２００の実施形態は、以上の実施形態に限定されない。例えば、軸支されたローラを回転させ、このローラ表面に沿って記録媒体を搬送する、いわゆるオフセット印刷型のプリンタであってもよく、同様の効果を奏する。
【００８４】
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】
【００８５】
１  光照射モジュール
２  光照射デバイス
３  電気配線
４  冷却配管
４ａ  第１の冷却配管
４ｂ  第２の冷却配管
５  筐体
５ａ  第１の筐体
５ｂ  第２の筐体
６  カバーガラス
７  外部冷却配管
８  外部電気配線
１０  基体
１１ａ  一方主面
１１ｂ  他方主面
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  接着剤
６０  放熱部材
６１  放熱用流路
６２  供給口
６３  排出口
７０  内部電気配線
７１  電気接続用端子
１０１  第１の平板
１０２  第２の平板
１０３  第１の枠体
１０４  開口
１０６  支持部材
１０７  貫通孔
１０８  外部接続端子
１１０  第２の枠体
１１１  第３の平板
１２０  冷却管
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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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