用于喷墨打印机的紫外光制造技术

一种用来在印刷位点印刷产品、制品、涂料、粘合剂或其他对象，并提高在固化位点对可紫外固化油墨中的紫外光引发剂施加的紫外光的方法和设备，所述油墨是在所述印刷位点施用到所述产品、制品、涂料、粘合剂或其他对象上的，其包括以下步骤和用于以下步骤的机械装置：在印刷位点用印刷头在产品、制品、涂料、粘合剂或其他对象上印刷可紫外固化的油墨；在与固化点相邻的位置或在固化点提供或包括ＵＶ－ＬＥＤ芯片的ＵＶ－ＬＥＤ阵列组，使所述ＵＶ－ＬＥＤ阵列组和所述印刷的产品、制品、涂料、粘合剂或其他对象之间相对移动。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
1.专利
本专利技术涉及使用发射的紫外(UV)光固化产品、制品或其他对象上的油墨的方法和设备，所述油墨包含紫外光引发剂，当该引发剂暴露于紫外光时，会将油墨内的单体转化为连接的聚合物，使单体材料固化。2.相关领域描述迄今为止，已经提出了使用紫外光发射二极管(LED)阵列固化油墨、涂料或粘合剂。厚的聚合物需要较长的波长来固化。表面固化需要较短的波长。着色的涂料使用不同于颜料吸收波长的波长能够更好地固化。对于油墨、涂料或粘合剂中树脂和添加剂的波长吸收特性也是如此。因此，需要提供用于喷墨打印机和其他打印机的改进的方法和设备。专利技术简述本专利技术提供了一种用于喷墨打印机和其他打印机的改进的方法和固化设备，所述方法和设备廉价、有效、便于使用而且高效。在下文中将更详细地描述到，本专利技术的方法和装置或设备提供了向刚印刷的产品、制品或其他对象上施加由UV-LED发射的紫外光，使得印刷油墨固化的技术和结构。由于UV-LED芯片发射的光的强度会因为UV-LED芯片温度的升高而受到影响或减弱，本专利技术一个实施方式考虑提供冷却系统，该冷却系统包括位于安装芯片的基片上的散热片，并且使冷却空气吹过该散热片，而将UV-LED芯片的温度保持在预定范围内或保持基本稳定。由于基片受热会导致光强度减小，还可对基片的温度或所发射的光的强度进行监控，以此来控制向基片吹冷却空气的风扇的电流或电压，从而增强基片的冷却，使基片保持恒温，以保持基本恒定的光强度。进一步采用“正相电压匹配技术”VF，(选择芯片)以提供LED芯片的串或行，其中芯片引入的电流的变化仅为大约5-10％，从而使“电流错乱”最小。光源与被光辐照的可UV固化产品、制品、油墨、涂料、粘合剂或其他对象之间的距离会影响光强度。但是如果可UV固化产品、制品、油墨、涂料、粘合剂或其他对象过于靠近UV-LED阵列，将不会有均匀的辐照图案(pattern)。因此，UV-LED芯片阵列之间优选距离是能够由UV-LED芯片发散的光提供均匀的图案、而且位于UV-LED所输出功率的50％的距离。该距离定义为2θ1/2观察锥角。由于可以获得其它的UV波长发光二极管，可将宽范围的UV光用于固化设备和装置中。另外，为使波长有更大的改变，可将UV-LED芯片阵列与其他光源相邻地放置，所述其他光源是例如一种或多种荧光灯，选择它们的磷光体来扩大光波长的增加。例如，美国麻省丹佛市的OSRAM SYLVANIA，INC.提供了发射51纳米辐射的2011C型荧光灯，发射371纳米辐射的2052型荧光灯，发射433纳米辐射的2092型荧光灯，以及发射420纳米辐射的2162型荧光灯。还考虑使用大结点(junction)UV-LED芯片(在一侧超过400微米)，这是由于它们能够发生更高光强度的紫外光。还可以在UV-LED芯片阵列中相邻的行之间提供1/x的间隔偏移，其中x等于行数。根据本专利技术，提供了用来在印刷位点(station)印刷产品、制品、油墨、涂料、粘合剂或其他对象的方法和UV固化设备，所述方法和设备还可以在固化位点增加向可紫外固化油墨中的紫外光引发剂施加的紫外光，所述可紫外固化的油墨是在印刷位点施涂到产品、制品、涂料、粘合剂或其他对象上的，所述方法和设备包括以下步骤或用于以下步骤的机械装置在印刷位点用印刷头在产品、制品、涂料、粘合剂或其他对象上印刷可UV固化油墨；在固化位点提供或包括UV-LED芯片的UV-LED阵列组(set)，使UV-LED阵列组和印刷的产品、制品、涂料、粘合剂或其他对象之间发生相对运动。在以下描述和所附权利要求书中，结合附图对本专利技术进行了更详细的解释。附图简述附图说明图1是现有技术的UV LED芯片组件的俯视平面图，该组件包括用作阴极的垫片和阳极。图2是相配合的构件块或基片结构的俯视图，根据本专利技术所述，所述构件块或基片可以是空白的，或者其上安装有阳极和阴极。图3是根据本专利技术的一个UV LED组件阵列的正视图，其中UV LED组件的行在阵列中排列，UV LED组件的行与相邻行中的组件相错开。图4是根据本专利技术图3所示三个阵列的面板的正视图，每个阵列包括六行UV LED组件，图中示意性地显示了第一偏心凸轮和第二偏心凸轮，所述第一偏心凸轮与面板相对侧边上的弹簧的作用相对抗，向面板的一个侧边移动，使得面板沿X方向移动、往复运动或平移，所述第二偏心凸轮向面板的上部边缘施加作用，与支承着面板下部边缘的弹簧的作用相对抗，使面板沿Y方向运动，从而当第一偏心凸轮和第二偏心凸轮旋转的时候，使所有的阵列沿轨道(orbital)路径、圆形或椭圆形的路径移动。图5是由待紫外固化的产品、制品或其他对象制成的输送带(web)或载有所述产品、制品或其他对象的输送带的方框示意图，所述输送带在辊上沿大体垂直的路径移动通过图4所示UV LED组件阵列的面板，使得其中包含紫外光引发剂的产品、制品、油墨、涂料、粘合剂或其他对象能够在移动通过UV LED组件阵列的过程中被固化，在它们移动通过阵列的同时，从位于所述输送带移动路径顶部附近的通气管注入比空气重的非氧气体。图6是由待紫外固化的产品、制品或其他对象制成的输送带或载有所述产品、制品或其他对象的输送带的方框示意图，所述输送带在辊上沿大体垂直的路径移动通过图4所示UV LED组件阵列的面板，使得其中包含紫外光引发剂的产品、制品、油墨、涂料、粘合剂或其他对象能够在移动通过UV LED组件阵列的过程中被固化，在它们移动通过阵列的同时，从位于所述输送带移动路径底部附近的通气管注入非氧气体。图7是将UV LED组件以至少三行设置的另一种方法的平面图，每一行中UV LED组件之间的间距增大，形成UV LED组件的三行错开。图8是发射不同波长的紫外光的UV LED组件错开阵列(UV-LED阵列)的平面图。图9是四行LED芯片的一个芯片阵列(die array)的平面图。图10是图9所示阵列一部分的放大图。图11是三个图9所示阵列的排列或行的形式，在此阵列行旁边设置了两个长形荧光灯。图12是安装在涂敷瓷的基片上的UV LED阵列的侧面正视图，所述基片安装在具有散热片的铝散热器上。图13是图12所示的UV LED的侧面透视图，显示了通过散热器、用来使导向UV-LED阵列的电源导线通过的通道。图14是与图5类似的图，其不同之处在于图14显示了图12和13中所示的四个安装了散热器的UV-LED阵列被安装在与产品移动输送带相邻的位置，显示了四个风扇，用来向散热器的散热片提供冷却空气。图15是图11所示类型的四个UV-LED阵列的平面图，该阵列用玻璃或塑料片覆盖，保护LED阵列使其免于被溅上杂物。图16是图15所示UV-LED阵列的片段截面图，图中显示了位于玻璃或塑料保护层上面的产品、制品、油墨、涂料、粘合剂或其他对象，还显示了位于产品、制品、油墨、涂料、粘合剂或其他对象与玻璃或塑料保护层之间的氮气层。图17是印刷和固化位点的俯视图，该印刷和固化位点用来印刷产品、制品或其他对象，然后将其置于支架或输送器上，使UV-LED阵列在所述印刷的产品、制品、油墨、涂料、粘合剂或其他对象上方通过，或者使输送器在UV-LED阵列下面移动，使印刷物固化。图18是在UV-LED阵列下方的载有印刷光盘的传送机的俯视图。图1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用来在印刷位点印刷产品、制品、涂料、粘合剂或其他对象，并提高在固化位点对可紫外固化油墨中的紫外光引发剂施加的紫外光的方法，所述油墨是在所述印刷位点施用到所述产品、制品、涂料、粘合剂或其他对象上的，其特征是，所述方法包括：在印刷位 点用印刷头在产品、制品、涂料、粘合剂或其他对象上印刷可紫外固化的油墨；在与固化点相邻的位置或在固化位点提供至少一组紫外光发射二极管芯片的紫外光发射二极管阵列；使至少一组所述紫外光发射二极管阵列与所述印刷的产品、制品、涂料、粘 合剂或其他对象之间相对移动。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：SB希格尔，
申请(专利权)人：肯特治疗股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]