CN218702080U - 一种uv油墨印刷固化光源模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型的目的在于提供一种UV油墨印刷固化光源模组，采用简单的结构、较低的成本就能实现较好的固化效果。上述技术目的是通过以下技术方案实现的：一种UV油墨印刷固化光源模组，包含用于发射紫外光束的激光发射装置、沿光束发射方向依次设置的扩散装置、收束装置、与聚焦装置；所述扩散装置用于对光束进行折射扩散以得到多个光束，所述收束装置用于改变多个光束出射路径使其汇聚到所述聚焦装置，所述聚焦装置用于对激光光束进行聚焦整形。

Description

一种UV油墨印刷固化光源模组

技术领域

本实用新型涉及光学技术领域，具体涉及一种UV油墨印刷固化光源模组。

背景技术

紫外线光（UV）印刷固化是利用光引发剂（光敏剂）的感光性、在紫外线光照射下光引发形成激发生态分子，分解成自由基或是离子，使油墨中的不饱和有机物进行聚合、接技、交联等化学反应以达到固化油墨的目的。

现有的UV油墨印刷固化光源一般使用汞灯或UV-LED，如公开号为CN209566642U的中国专利文件公开了一种拼接式UV LED印刷固化光源装置，包括保护壳、冷却机构、LED灯片、凸透镜、控制器和供电电源，将LED灯片产生的灯光作为用于固化油墨的光源。该装置还可根据被固化纸张的大小将UV LED印刷固化光源装置进行拼接，以适应不同大小的纸张。当该装置仍存在以下问题：结构复杂，固化效果差，要达到好的照射效果需要增加LED灯片的数量，成本大。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种UV油墨印刷固化光源模组，采用简单的结构、较低的成本就能实现较好的固化效果。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案实现的：

一种UV油墨印刷固化光源模组，包含用于发射紫外光束的激光发射装置、沿光束发射方向依次设置的扩散装置、收束装置、与聚焦装置；所述扩散装置用于对光束进行折射扩散以得到多个光束，所述收束装置用于改变多个光束出射路径使其汇聚到所述聚焦装置，所述聚焦装置用于对激光光束进行聚焦整形。

由此，激光发射装置用于发射波长为紫外线的激光光束，通过激光发射装置发射出的光束为紫外线的同时，还具有亮度高、光斑小、准直性强无明显色差等激光光束具备的优点，能够替代现有技术中的泵灯（光照强度大但能耗高、寿命短且对人体有害）与LED灯（光照强度弱），还具有光源寿命长、成本低且无污染的优点。激光发射装置可为现有技术中的激光二极管，能够发射波长为365-405nm的紫光光源。

在激光光束的出射路径上依次设有扩散装置、收束装置与聚焦装置。激光和其他光源相比，光束都聚集在中心，少量的光束围绕中心发散，发散面积有限，因此能够照射固化的油墨面积有限。由于油墨打印通常是大面积的打印，而激光光束的照射范围即固化油墨的面积有限，无法满足需求。为了增大激光光速的油墨固化面积，设置了扩散装置，激光光束经过扩散装置后，光射被折射成多束并向外扩散，从而得到更大的照射面积，能够固化的面积增大。扩散装置可为现有集中的工程扩散体，折射透镜等结构。

扩散装置将激光光束扩散成多路激光光束后，激光光束再投射到收束装置；收束装置可为凸透镜，对激光光束进行折射，改变激光光束的投射路径，使其能够投射到聚焦装置；激光光束投射到聚焦装置后，聚焦装置对激光光束进行整形聚焦，使每束激光光束形成光斑强度高且均匀的平行紫光，聚焦装置可为凸透镜。平行紫光即为光照强度大的紫外线光，即可实现油墨印刷固化。

通过选用激光为光源，保证了光照强度与固化效果的同时降低了成本，减少了污染；另外采用扩散装置、收束装置与聚焦装置对光束进行扩散、整形聚焦，得到光斑强度高且均匀的平行紫光，装置结构简单，成本低。

作为优选，所述收束装置包含两个以上的弯月透镜，两个所述弯月透镜的凹面均朝向所述激光发射装置。

由此，弯月透镜是指一面为凹面，另一面为凸面的透镜，主要用于聚焦小光斑或准直光线。弯月透镜的凹面朝向激光发射装置后能够起到汇聚光线的作用，使得每一束激光光束通过弯月透镜后被汇聚准直，一方面增强光照强度，另一方面使得更多的激光光束被汇聚后，尽可能多的投射到聚焦装置上。两个以上的弯月透镜叠加后，效果更佳。

作为优选，包含用于安装所述激光发射装置的安装底座及用于安装所述收束装置与所述聚焦装置的移动座；所述移动座活动连接于所述安装底座并在激光发射方向上相对所述激光发射装置移动。

由此，激光发射装置安装于安装底座，收束装置与聚焦装置安装于移动座。移动座相对激光发射装置在激光发射方向上移动，使得收束装置、聚焦装置与激光发射装置之间的距离可调，从而找到合适的焦距，得到更好的光线收束、聚焦效果。

作为优选，所述安装底座包含在激光发射方向排布的滑槽与齿条；所述移动座包含在所述滑槽中移动的滑块及用于与所述齿条啮合以固定移动座（5）与安装底座相对位置的啮合固定部。

由此，为使移动座能够在安装底座上相对激光发射装置移动，安装底座包含在激光发射方向排布的滑槽，移动座的滑块被限位在滑槽中移动，使得移动座的移动路径为激光发射方向。安装底座还包含在激光发射方向排布的齿条，待移动座移动至合适的位置后，移动座的啮合固定部与齿条啮合，即固定了移动座与安装底座的相对位置，位置固定方便。

作为优选，所述啮合固定部包含固定块及与所述固定块连接并带动固定块相对所述齿条伸缩移动的弹簧；所述固定块包含与所述齿条啮合的卡槽。

由此，啮合固定部包含相对齿条伸缩移动的弹簧，弹簧带动固定块移动。需要移动移动座时，收拢弹簧，使卡槽离开齿条，两者不再啮合后即可移动移动座；需要固定移动座时，松开弹簧，弹簧在自身弹力作用下，使卡槽与齿条紧密啮合，即固定了移动座。

作为优选，所述移动座设有用于安装所述收束装置的第一安装座与用于安装所述聚焦装置的第二安装座，第二安装座相对所述第一安装座在激光发射方向移动。

由此，收束装置与聚焦装置分别通过第一安装座与第二安装座与移动座连接，第一安装座固定安装于移动座，第二安装座活动连接于移动座。具体的，第二安装座相对第一安装座在激光发射反向移动使得收束装置与聚焦装置之间的距离可调，方便调节焦距，得到更好的光照效果。

作为优选，包含螺杆，螺杆一端转动连接于所述第一安装座并相对第一安装座原地转动，另一端与所述第二安装座螺纹连接，螺杆转动带动所述第二安装座在激光发射方向上相对所述第一安装座移动。

由此，螺杆转动连接于第一安装座，转动螺杆后，与螺杆螺纹连接的第二安装座顺着螺杆的螺纹移动。通过改变螺杆的转动方向改变第二安装座的移动方向，使其靠近或远离第一安装座，调节方便。

作为优选，所述安装底座包含用于安装所述激光发射装置的散热基座。

由此，激光发射装置在工作时会产生大量热量，设置散热基座后能够帮助激光发射装置及时散热，防止过热损坏。散热基座可为金属制成的基座。

综上所述，本实用新型的实施例具有如下有益效果：

1、激光发射装置用于发射波长为紫外线的激光光束，通过激光发射装置发射出的光束为紫外线的同时，还具有亮度高、光斑小、准直性强无明显色差等激光光束具备的优点，保证了光照强度与固化效果的同时降低了成本，减少了污染。

2、采用扩散装置、收束装置与聚焦装置对光束进行扩散、整形聚焦，得到光斑强度高且均匀的平行紫光，装置结构简单，成本低。

3、设有弯月透镜，弯月透镜的凹面朝向激光发射装置后能够起到汇聚光线的作用，使得每一束激光光束通过弯月透镜后被汇聚准直，一方面增强光照强度，另一方面使得更多的激光光束被汇聚后，尽可能多的投射到聚焦装置上。两个以上的弯月透镜叠加后，效果更佳。

4、激光发射装置安装于安装底座，收束装置与聚焦装置安装于移动座。移动座相对激光发射装置在激光发射方向上移动，使得收束装置、聚焦装置与激光发射装置之间的距离可调，从而找到合适的焦距，得到更好的光线收束、聚焦效果。

5、收束装置与聚焦装置分别通过第一安装座与第二安装座与移动座连接，第二安装座相对第一安装座在激光发射反向移动使得收束装置与聚焦装置之间的距离可调，方便调节焦距，得到更好的光照效果。

附图说明

图1是本实施例的示意图；

图2是安装底座、移动座、第一安装座、第二安装座等结构的示意图。

图中：

1、发射装置，2、收束装置，3、聚焦装置，4、安装底座，41、滑槽，42、齿条，43、散热基座，5、移动座，51、滑块，52、啮合固定部，521、固定块，522、弹簧，6、第一安装座，7、第二安装座，8、螺杆，9、扩散装置。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

实施例1，如图1与图2所示，一种UV油墨印刷固化光源模组，包含用于发射紫外光束的激光发射装置1、沿光束发射方向依次设置的扩散装置9、收束装置2、与聚焦装置3；扩散装置9用于对光束进行折射扩散以得到多个光束，收束装置2用于改变多个光束出射路径使其汇聚到聚焦装置3，聚焦装置3用于对激光光束进行聚焦整形。

由此，激光发射装置1用于发射波长为紫外线的激光光束，通过激光发射装置1发射出的光束为紫外线的同时，还具有亮度高、光斑小、准直性强无明显色差等激光光束具备的优点，能够替代现有技术中的泵灯（光照强度大但能耗高、寿命短且对人体有害）与LED灯（光照强度弱），还具有光源寿命长、成本低且无污染的优点。激光发射装置1可为现有技术中的激光二极管，能够发射波长为365-405nm的紫光光源。

在激光光束的出射路径上依次设有扩散装置9、收束装置2与聚焦装置3。激光和其他光源相比，光束都聚集在中心，少量的光束围绕中心发散，发散面积有限，因此能够照射固化的油墨面积有限。由于油墨打印通常是大面积的打印，而激光光束的照射范围即固化油墨的面积有限，无法满足需求。为了增大激光光速的油墨固化面积，设置了扩散装置9，激光光束经过扩散装置9后，光射被折射成多束并向外扩散，从而得到更大的照射面积，能够固化的面积增大。扩散装置9可为现有集中的工程扩散体，折射透镜等结构。

扩散装置9将激光光束扩散成多路激光光束后，激光光束再投射到收束装置2，收束装置2对激光光束进行折射，改变激光光束的投射路径，使其能够投射到聚焦装置3；激光光束投射到聚焦装置3后，聚焦装置3对激光光束进行整形聚焦，使每束激光光束形成光斑强度高且均匀的平行紫光，聚焦装置3可为凸透镜。平行紫光即为光照强度大的紫外线光，即可实现油墨印刷固化。

收束装置2包含两个以上的弯月透镜，两个所述弯月透镜的凹面均朝向所述激光发射装置1。由此，弯月透镜是指一面为凹面，另一面为凸面的透镜，主要用于聚焦小光斑或准直光线。弯月透镜的凹面朝向激光发射装置1后能够起到汇聚光线的作用，使得每一束激光光束通过弯月透镜后被汇聚准直，一方面增强光照强度，另一方面使得更多的激光光束被汇聚后，尽可能多的投射到聚焦装置3上。两个以上的弯月透镜叠加后，效果更佳。

通过选用激光为光源，保证了光照强度与固化效果的同时降低了成本，减少了污染；另外采用扩散装置9、收束装置2与聚焦装置3对光束进行扩散、整形聚焦，得到光斑强度高且均匀的平行紫光，装置结构简单，成本低。

如图2所示，包含用于安装激光发射装置1的安装底座4及用于安装收束装置2与聚焦装置3的移动座5；移动座5活动连接于安装底座4并在激光发射方向上相对激光发射装置1移动，使得收束装置2、聚焦装置3与激光发射装置1之间的距离可调，从而找到合适的焦距，得到更好的光线收束、聚焦效果。

为使移动座5能够在安装底座4上相对激光发射装置1移动，安装底座4包含在激光发射方向排布的滑槽41，移动座5的滑块51被限位在滑槽41中移动，使得移动座5的移动路径为激光发射方向。安装底座4还包含在激光发射方向排布的齿条42，待移动座5移动至合适的位置后，移动座5的啮合固定部52与齿条42啮合，即固定了移动座5与安装底座4的相对位置，位置固定方便。

具体的，啮合固定部52包含相对齿条42伸缩移动的弹簧522，弹簧522带动固定块521移动。需要移动移动座5时，收拢弹簧522，使卡槽离开齿条42，两者不再啮合后即可移动移动座5；需要固定移动座5时，松开弹簧522，弹簧522在自身弹力作用下，使卡槽与齿条42紧密啮合，即固定了移动座5。

如图2所示，移动座5设有用于安装收束装置2的第一安装座6与用于安装聚焦装置3的第二安装座7，第二安装座7相对第一安装座（6）在激光发射方向移动。收束装置2与聚焦装置3分别通过第一安装座6与第二安装座7与移动座5连接，第一安装座6固定安装于移动座5，第二安装座7活动连接于移动座5。具体的，第二安装座7相对第一安装座6在激光发射反向移动使得收束装置2与聚焦装置3之间的距离可调，方便调节焦距，得到更好的光照效果。

具体的，还包含螺杆8，螺杆8转动连接于第一安装座6，转动螺杆8后，与螺杆8螺纹连接的第二安装座7顺着螺杆的螺纹移动。通过改变螺杆8的转动方向改变第二安装座7的移动方向，使其靠近或远离第一安装座6，调节方便。

另外，安装底座4包含用于安装激光发射装置1的散热基座43。由此，激光发射装置1在工作时会产生大量热量，设置散热基座43后能够帮助激光发射装置1及时散热，防止过热损坏。散热基座43可为金属制成的基座。

Claims (8)

1.一种UV油墨印刷固化光源模组，其特征在于，包含用于发射紫外光束的激光发射装置（1）、沿光束发射方向依次设置的扩散装置（9）、收束装置（2）、与聚焦装置（3）；所述扩散装置（9）用于对光束进行扩散以得到多个光束，所述收束装置（2）用于改变多个光束出射路径使其汇聚到所述聚焦装置（3），所述聚焦装置（3）用于对激光光束进行聚焦整形。

2.根据权利要求1所述的一种UV油墨印刷固化光源模组，其特征在于，所述收束装置（2）包含两个以上的弯月透镜，两个所述弯月透镜的凹面均朝向所述激光发射装置（1）。

3.根据权利要求1所述的一种UV油墨印刷固化光源模组，其特征在于，包含用于安装所述激光发射装置（1）的安装底座（4）及用于安装所述收束装置（2）与所述聚焦装置（3）的移动座（5）；所述移动座（5）活动连接于所述安装底座（4）并在激光发射方向上相对所述激光发射装置（1）移动。

4.根据权利要求3所述的一种UV油墨印刷固化光源模组，其特征在于，所述安装底座（4）包含在激光发射方向排布的滑槽（41）与齿条（42）；所述移动座（5）包含在所述滑槽（41）中移动的滑块（51）及用于与所述齿条（42）啮合以固定移动座（5）与安装底座（4）相对位置的啮合固定部（52）。

5.根据权利要求4所述的一种UV油墨印刷固化光源模组，其特征在于，所述啮合固定部（52）包含固定块（521）及与所述固定块（521）连接并带动固定块（521）相对所述齿条（42）伸缩移动的弹簧（522）；所述固定块（521）包含与所述齿条（42）啮合的卡槽。

6.根据权利要求4所述的一种UV油墨印刷固化光源模组，其特征在于，所述移动座（5）设有用于安装所述收束装置（2）的第一安装座（6）与用于安装所述聚焦装置（3）的第二安装座（7），第二安装座（7）相对所述第一安装座（6）在激光发射方向移动。

7.根据权利要求6所述的一种UV油墨印刷固化光源模组，其特征在于，包含螺杆（8），螺杆（8）一端转动连接于所述第一安装座（6）并相对第一安装座（6）原地转动，另一端与所述第二安装座（7）螺纹连接，螺杆（8）转动带动所述第二安装座（7）在激光发射方向上相对所述第一安装座（6）移动。

8.根据权利要求3所述的一种UV油墨印刷固化光源模组，其特征在于，所述安装底座（4）包含用于安装所述激光发射装置（1）的散热基座（43）。

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