JP7133083B2 - フォトポリマー露光で使用するためのuv led放射光源 - Google Patents
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Description
LEDと比較すると消費電力が高いこと、
ランプがオンになった後、多くの場合、短期出力がドリフトすること、
出力のドリフトを回避するために、多くの場合、管が、追加のエネルギーを消費する待機モードで動作すること、
電球の寿命にわたってライト出力が一定ではないこと、
500~1000時間後、硬化結果が許容できなくなるほどにUV出力が衰える場合があること、
管の頻繁な交換によりコストが増加すること、
管の水銀含有量が環境的な問題であること。
比較的少ない数の比較的高い電力のLEDの代わりに、比較的多くの均等に分布した比較的低い電力のLEDを使用する手段、
異なる傾斜角度のグループにLEDを配列する手段、
限定はされないが、万華鏡などの反射型オプティクスを使用して、点光源をエリア光源に変換する手段、
限定はされないが、フレネルレンズまたはディフューザプレートなどの透過型オプティクスを使用する手段。
Claims (43)
- 蛍光管を使用するように構成されたバンクライト露光ユニットを置き換えるための露光システムであって、前記蛍光管は第1の電気コネクタのセットを有し、該第1の電気コネクタのセットは、電源に接続された前記バンクライト露光ユニットの第2の電気コネクタのセットと嵌合するように構成され、前記露光システムは、
化学線放射でフォトポリマー印刷プレートを硬化させるための複数の放射光源を備え、前記放射光源はそれぞれ、
複数のフィンを有するヒートシンクを備える基部であって、前記基部が、軸に沿って幅および長さを有し、前記長さが、前記幅よりも大きい、基部と、
前記基部上に装着される1つ以上の回路基板であって、前記1つ以上の回路基板が、紫外線の発光中心波長を有する複数の発光ダイオード(LED)を集合的に有し、前記複数のLEDは前記基部の前記長さにわたって分布する、1つ以上の回路基板と、
前記複数のLEDへの電力を規制するための1つ以上の第1のコントローラであって、単位電流当たりの前記複数のLEDから発する異なる出力強度を補償するために、各第1のコントローラは前記複数のLEDを通して所望の電流を維持するように構成された、第1のコントローラと、
前記第2の電気コネクタのセットとインターフェース接続するように構成された、電気コネクタのセットと、
前記化学線放射に対して透明または半透明で、前記基部上に装着されるカバーと、を備え、前記カバーが、前記基部と一緒になって、前記複数のLEDのための筐体を画定する、露光システム。 - 各LEDが、化学線放射を、ある発光角度で目標照明平面に向かって、ある方向に発するように構成されており、前記放射光源が、前記化学線放射を、前記基部の前記軸と直角をなす第1の平面内の単一のLEDの発光角度よりも大きい発光角度、前記基部の前記軸を包含するか、もしくは前記基部の前記軸と平行であり、かつ前記目標照明平面と直角をなす第2の平面内の単一のLEDの発光角度よりも大きい発光角度、またはこれらの組み合わせで提供するように構成されている、請求項1に記載の露光システム。
- 前記露光システムはさらに、各第1のコントローラに制御信号を伝送するように構成された第2のコントローラを備え、前記第2のコントローラは、前記複数の放射光源を所定の許容範囲内で共通の強度レベルに調節するように動作可能な制御信号を送信するように構成されている、請求項1に記載の露光システム。
- 前記基部が、互いに対して角度付けされ、前記基部の前記軸と平行に配設された複数の表面を備え、前記複数のLEDのサブセット、および前記複数の表面の各々の上に装着される対応する1つ以上の回路基板またはその一部を有する、請求項2に記載の露光システム。
- 複数の表面のうちの少なくとも1つが、前記目標照明平面と平行に配設されている、請求項4に記載の露光システム。
- 前記複数の表面が、3つの表面を含む、請求項5に記載の露光システム。
- 前記3つの表面が、優角で互いに対して角度付けされている、請求項6に記載の露光システム。
- 前記優角が、210~240度の範囲である、請求項7に記載の露光システム。
- 前記基部が、前記カバーの対応する表面を受容するための平面状のカバー装着エリアを備え、前記平面状のカバー装着エリアが、前記目標照明平面と平行である、請求項2に記載の露光システム。
- 前記基部および前記カバーが、前記基部内の1つ以上の嵌合特徴に嵌合するように構成された、前記カバーの1つ以上のポジ型特徴またはネガ型特徴を備える、インターフェースを有する、請求項1または2に記載の露光システム。
- 前記カバーと前記基部とを圧縮関係に保持するように構成された1つ以上のクランプをさらに備える、請求項1または2に記載の露光システム。
- 前記複数のLEDは前記基部の前記長さにわたって、軸を定めるような位置に分布し、前記カバーが、前記軸に対して平行な又は前記軸を含む平面中の前記軸からの光を分配させる屈折力を有するレンズの幾何学的形状を有する1つ以上の屈折構造を備える、請求項1または2に記載の露光システム。
- 前記カバーが、1つ以上の円筒形のフレネルレンズを備える、請求項12に記載の露光システム。
- 前記放射光源の前記基部が、前記複数のLEDを備える前記1つ以上の回路基板を受容するための前記印刷プレートに面した矩形のLED装着面を備え、前記複数のLEDが、前記矩形のLED装着面の長さおよび幅にわたってアレイ内に分布する、請求項1または2に記載の露光システム。
- 前記ヒートシンクが、前記矩形の装着面の下側に接続される下側部分を備え、前記矩形の装着面が、前記下側部分の幅よりも大きい幅を有し、前記LEDが、前記矩形の装着面の前記幅にわたって分布する複数のLEDを含むアレイ内に分布する、請求項14に記載の露光システム。
- 前記アレイが、5つのLEDの幅である、請求項15に記載の露光システム。
- 前記放射光源が、ある直径を有する管を備える蛍光電球に置き換えられるように構成されており、前記矩形の装着面の前記幅が、前記管の前記直径よりも大きい、請求項15に記載の露光システム。
- 前記放射光源の各々の基部が、目標照明平面に面する表部分と、前記目標照明平面から離れる方向に面する下側部分と、を備え、前記下側部分が、前記基部の水平面から延在する前記複数のフィンを備える、請求項2に記載の露光システム。
- 前記複数のフィンは、前記半円筒形の幾何学的形状を画定する半径方向の縁を有し、互いに離間している、請求項18に記載の露光システム。
- 前記放射光源が、指定された長さを有するように構成され、前記電気コネクタのセットがそれぞれのソケットに装着されるように構成されている、請求項1または2に記載の露光システム。
- それぞれの前記放射光源の前記複数のフィンは、前記基部の上の共通の中心点から広がる各半径に沿って延在する、請求項1~9のいずれか一項に記載の露光システム。
- 前記1以上の第1のコントローラに接続され、前記1以上の第1のコントローラを動作させるための信号を受信するように構成された1以上の無線遠隔制御レシーバをさらに備える、請求項3に記載の露光システム。
- 前記第2のコントローラは、前記1以上の無線遠隔制御レシーバに無線信号を送信するための遠隔制御トランスミッタを備え、前記遠隔制御トランスミッタが、前記遠隔制御トランスミッタによって伝送される情報を受信するための1つ以上の入力を有する、請求項22に記載の露光システム。
- 前記1つ以上の入力が、前記複数の放射光源について所望の照明強度を設定するための制御パネルを備える、請求項23に記載の露光システム。
- 前記複数の放射光源のうちの1つ以上が発する放射強度を検出するための1つ以上のフォトディテクタをさらに備え、各フォトディテクタが、前記複数の放射光源のうちの前記1つ以上が発する前記強度を制御するために、前記第2のコントローラの前記1つ以上の入力にフィードバック信号を提供するように構成されている、請求項23または24に記載の露光システム。
- 前記露光システムが、前記蛍光管と共に使用するように構成されたハウジングを備え、前記放射光源が、前記ハウジング内に設置されるように構成されている、請求項1~9のいずれか一項に記載の露光システム。
- 前記ハウジング内に設置された状態の前記放射光源が、隣接する放射光源の隣接する縁間の間隙を画定する、隣接する放射光源の軸間の所定の間隔を有し、前記放射光源間の前記間隙が、前記ハウジング内の前記放射光源によって置き換えられる前記蛍光管間の対応する間隙よりも小さい、請求項26に記載の露光システム。
- 前記放射光源の各々が発した放射照度を測定するように構成されたセンサを備え、前記第1のコントローラと前記第2のコントローラが集合的に、前記測定された放射照度に基づいて前記放射光源の各々の強度を制御するように構成されている、請求項3に記載の露光システム。
- 前記第1のコントローラと前記第2のコントローラが集合的に、前記放射光源のうちの第1の放射光源の前記強度を制御して、前記第1の放射光源の性能特性と前記放射光源のうちの第2の放射光源の性能特性との差を補償するように構成されている、請求項3に記載の露光システム。
- 前記第1のコントローラと前記第2のコントローラが集合的に、前記放射光源のうちの第1の放射光源の前記強度を制御して、経時的な前記第1の放射光源の性能特性の変化を補償するように構成されている、請求項3に記載の露光システム。
- 各放射光源の全ての前記複数の発光ダイオード(LED)が、共通の発光中心波長で発光するように動作可能である、請求項1~9のいずれか一項に記載の露光システム。
- 前記複数の放射光源に対応する目標照明平面内に前記印刷プレートを受容するための基板をさらに備える、請求項1に記載の露光システム。
- 前記放射光源の第1のセットが、前記基板の第1の表面の上に離間配置される、請求項32に記載の露光システム。
- 前記放射光源の第2のセットが、前記第1の表面と反対の前記基板の第2の表面の下に離間配置され、
前記基板が、前記化学線放射に対して透明であるか、または半透明である、請求項33に記載の露光システム。 - 印刷プレートを露光する方法であって、請求項32に記載の露光システム内の前記目標照明平面上に印刷プレートを配置することと、前記放射光源を作動させて、前記プレートに向けられた化学線放射を提供することと、を含む、方法。
- 前記目標照明平面での放射照度を測定することと、前記測定された放射照度に基づいて、前記放射光源のうちの1つ以上における前記複数のLEDの強度を制御することと、をさらに含む、請求項35に記載の方法。
- 前記複数のLEDの前記強度を制御することが、前記複数のLEDの経年劣化によって引き起こされる出力電力減衰を補償することを含む、請求項36に記載の方法。
- 前記放射光源のうちの第1の放射光源内の前記複数のLEDの前記強度を制御することが、前記第1の放射光源内の前記LEDの性能特性と、前記放射光源のうちの第2の光源内の対応する複数のLEDの性能特性との違いを補償することを含む、請求項36または37に記載の方法。
- 前記複数のLEDの前記強度を制御することが、用途要件に従って放射出力を調節することを含む、請求項36または37に記載の方法。
- 用途要件に従って放射出力を調節することが、前記印刷プレート内にラウンドトップドットを作り出すための第1の露光特性、および前記印刷プレート内にフラットトップドットを作り出すための第2の露光特性を提供することを含む、請求項39に記載の方法。
- 用途要件に従って放射出力を調節することが、第1の強度を有する第1の露光の後に、前記第1の強度よりも高い第2の強度を有する第2の露光を提供することを含む、請求項39に記載の方法。
- 前記第1の露光と前記第2の露光とを一緒に組み合わせることにより、前記プレートを硬化させるのに必要な総エネルギー量を提供する、請求項41に記載の方法。
- 前記プレートに向けられた前記化学線放射を提供することは、各放射光源の全ての前記複数の発光ダイオード(LED)が、共通の発光中心波長で発光することを含む、請求項35に記載の方法。
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