紫外固化方法和设备

1.发明领域

本发明涉及使用不同发射波长的紫外光、而且以随机、交错、混合或顺次 形式排列的用来固化具有各种厚度和/或其中含有选择的颜料和添加剂的可紫 外固化产品、制品、油墨、涂料、粘合剂或其他对象的方法和设备。所述可紫 外固化产品、制品、油墨、涂料、粘合剂或其他对象可包含紫外光引发剂，这 些引发剂在暴露于紫外光的时候，会使油墨、涂料或粘合剂中的单体转化为连 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，需要提供改进的紫外方法和设备，用来为可紫外固化的产品、制品 或对象施加不同波长的紫外光，使得所述产品、制品或对象中的紫外油墨、涂 料和粘合剂更有效地固化。

发明简述

在下文中将更详细地描述到，本发明的方法和装置或设备提供了施加由 UV-LED发射的紫外光的技术和结构，所述紫外光具有很宽的波长范围，其中 一些的波长范围延伸到了可见光谱。所述波长光谱可在180-420纳米之间延伸。 优选的波长范围在315-400纳米。

在一个实施方式中，添加了一行能够发射波长位于可见光谱范围内的光的 UV-LED芯片，尽管所述可紫外固化的产品、制品、油墨、涂料、粘合剂或其 他对象不含能够被波长在可见光谱范围内的光火化的光引发剂，但是这样提供 了一种快捷而可观察检测的手段，以此可以观察所述设备或装置是否是开启而 正在运作。

可使用具有两种或更多种不同波长的紫外光，使得产品中的油墨涂料或粘 合剂更好地固化。所述可紫外固化的产品、制品、油墨、涂料、粘合剂或其他 对象可包含能够被一种以上波长活化的光引发剂，例如能够被峰值在大约365 纳米的光和峰值在大约385纳米的光活化的光引发剂。

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，本发明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。

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(current hogging)”最小。

光源与被光辐照的产品之间的距离会影响光强度。但是如果产品过于靠近 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2θ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。

                          附图简述

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，根据本发明所述，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是根据本发明的一个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是根据本发明图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、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、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，还显示了位于产品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，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19是承载光盘的转台的俯视图，该转台首先转换位置(index)使光盘移 动到分隔的印刷头下面，在这里印刷光盘，然后第二次转换位置，使刚印刷的 光盘移动通过间隔的UV-LED阵列，以固化印刷物。

图20是用来将UV-LED组件发射的光强度基本保持恒定的系统的方框示意 图，所述组件安装在基片上，还安装有散热器，该系统通过用光传感器监控光 强度。然后根据检测到的光强度控制向散热器吹风的可变速风扇的电流或电 压，当UV-LED组件中的UV-LED芯片升温的时候，增加冷却的力度，从而保持 基本恒定的温度，使得UV-LED芯片的光输出基本恒定。

图21是与图20类似的用来将光强度基本保持恒定的系统的方框示意图，该 系统用安装在散热器上的热/温度传感器监控装有UV-LED组件的基片上的散热 器的温度，然后当组件中的UV-LED芯片升温的时候，根据检测到的温度控制 风扇的电流或电压，增大冷却的力度，以保持基本恒定的温度，使得UV-LED 芯片的光输出基本恒定。

                          发明详述

下文中对本发明优选实施方式和最佳实施方式进行了详细描述。

下面更详细地来看附图，在图1中显示了现有技术的紫外光发射二极管 (UV LED)组件10，该组件10包括装有芯片16的阴极垫片(pad)12和阳极14，所述 芯片包括UV LED芯片16。阴极垫片12(图1)各自与导线导体(wire conductor)连 接，阳极14也各自与导线导体连接。

下面来看图2，图中显示了构件块20，该构件块上具有UV LED组件10(即垫 片12和阳极14)的第一阵列21，该阵列提供了多个UV LED芯片16。如图3和图4 所示，该构件块设计成与类似的构件块相配合形成阵列21、23和25的组22。几 个构件块20可以通过这种方式相配地互相结合，可以以一定的图案(例如屋瓦状) 排列在面板28上(图4)。

如图3所示，各个阵列21、23和25中的UV LED组件10在其下部第一行36是 间隔开的。然后，在相邻的第二行38中，UV LED组件10以错开方式排列，使得 它们位于第一行中UV LED组件10之间间隔的上方。之后上方的UV LED组件10 行40也以相同的方式错开，图3显示形成在UV LED阵列21中的总共20个错开的 行。

如图3所示，第一阵列21最下面的行36的第一个UV LED组件10的起点与下 方左边的第二阵列23最下面的行42终点的最后一个UV LED阵列10的终点相对 齐。

然后，第一阵列21中最上面行44中第一个UV LED组件10的起点与下面左 边的第二阵列23中最上面行46中最后一个UV LED组件10的终点对齐。然后， 第一阵列21中最下面的行36中最后一个UV LED组件10的终点与下方右边第三 阵列25中最下面行48中第一个UV LED组件10的起点对齐。如图3所示，最后，第 一阵列21中最上面行44中最后的UV LED组件10的终点与下面右边第三阵列25 中最上面行49中第一UV LED组件10的起点相对齐。

在图4中最佳地显示出，三个阵列21，23和25可以以错开的形式排列在面板 28上，使得每UV LED组件10发射的紫外光不仅与阵列中相邻的行间隔并错开， 而且还相对于其他阵列中的行间隔并错开。尽管图中未显示，但是还可提供比 三个阵列21，23和25更多的阵列，例如可提供六个阵列。

图4中还显示了能够使面板沿X方向前后和沿Y方向上下地平移或往复运 动(很像在轨道喷砂器中的运动)的机械装置，优选为偏心凸轮50和52。安装第一 x轴偏心凸轮50是用来绕轴54旋转，对面板28的一个侧边56施加作用，安装一 个弹簧58(例如张力盘簧)对面板28的另一个侧边60施加作用。

安装第二y轴偏心凸轮52(图4)，在轴64上旋转，对面板28的上部边缘66施 加作用，以对抗弹簧(例如张力盘簧)68的作用，安装弹簧68是用来对面板28的下 部边缘70施加作用。

通过变速电动机(图中未显示)之类的原动机使轴54和64各自发生旋转(图 4)，这会使面板28沿通常为轨道形状、圆形或椭圆形运动路线移动。这将使得 安装在面板28上的各阵列21，23和25中各行内的各个UV LED组件10进行轨道 运动，将发射的紫外光发散开，并将紫外光均匀地施加在待紫外固化的产品、 制品、或其他对象上。如果没有完全消除所谓紫外光“热点”的产生，也可使 这种紫外光的发散最小化。

如图5所示，图中显示了一种根据本发明所述制造的紫外固化设备、组件、 机械装置或装置的方框示意图，其中UV LED阵列21，23和25的面板28大体上垂 直地放置，与传送带的移动路径紧密相邻，所述传送带包括输送带74，该输送 带74在辊76，78和80上传送，与UV LED阵列21，23和25的面板紧密相邻地大体 直立而垂直地通过该面板。出于此目的，传送机的辊76，78和/或80中的至少一 个可以是驱动辊。

位于输送带中或之上的可紫外固化产品、制品或其他对象(例如标签)(图5) 可以在辅料覆盖层和标签之间包含一种或多种可紫外固化油墨、涂料和/或粘合 剂。在所述可紫外固化油墨、涂料和/或粘合剂中可包含紫外光引发剂，当对其 施加预定紫外波长范围内的紫外光的时候，该紫外光引发剂将使可紫外固化油 墨、涂料或粘合剂中的单体聚合。

所述可紫外固化的油墨涂料和/或粘合剂优选位于输送带74最靠近面板28、 而且朝向面板28的面上(图5)。较佳的是，所述UV LED组件紧邻所述油墨、涂 料或粘合剂，但是接近程度不超过观察锥角2θ，从UV-LED芯片发出的光锥至 少为芯片输出光功率的50％。应当注意发射的紫外光的效率会随着与被处理的 产品、制品或其他可紫外固化对象间距离的增加而指数衰减(dissipate)。

较佳的是，当包含产品、制品或其他可紫外固化对象的输送带74移动通过 面板28的时候，通过偏心凸轮50和52(图4)的旋转使得面板28进行轨道运动。这 种运动还使得“热点”或“冷点”最小化，使得UV LED组件10产生的紫外光 能够均匀地扫描、分布和施用。

提供图5所示组件或装置的方框示意图，使得所述产品、制品或其他对象 在固化过程中最小程度地暴露于氧气，氧气会抑制紫外固化。在所述组件和装 置上安装了上部注射气体的充气管84，用来在输送带74向下运动的路径(用箭头 88表示)的上端86附近注射比空气重、而且不含氧气的气体(例如二氧化碳)，使 得该气体能够在面板28和输送带74之间的空间向下流动，从而在面板28上的UV LED组件10和包含可紫外固化产品、制品或其他待固化对象的输送带74之间提 供无氧气氛。

可以在与面板28下部边缘70相邻的位置安装刮片90(图5)，以形成下部抑制 装置，用来保持、压缩、收集和/或阻挡轨道运动的UV LED阵列21，23和25(图 4)与移动的输送带(图5)之间区域内的气体。较佳的是，所述刮片90被固定在面 板28的下部边缘70上，具有用来在移动的输送带74附近刮擦、或抵着输送带74 刮擦的外部边缘92。通过这种方法，可以抑制注入的气体从固化区域逸出。

图6是根据本发明所述构建的紫外固化设备、组件、机械装置或装置的方 框示意图，其中移动的输送带74绕辊94，96和98传送，这些辊中的至少一个可以 是驱动辊，使得其上或其中具有可紫外固化产品、制品或其他对象的输送带74 如箭头100所示地向上移动，而通过安装有UV LED组件的阵列21，23和25(图4) 的面板28，这与图5中所示的紫外固化设备、组件和装置很相似。

在图6所示的设备、组件或装置中，在输送带74移动路径的下端106附近安 装了通气管104，作为下部气体注入装置，用来向轨道运动的面板28(图4)和向 上移动的输送带74(图6)之间的区域注入比空气轻、不含氧气的惰性气体(例如 氦气)，从而提供无氧区域，以提高和促进所述输送带74所携带的可紫外固化产 品、制品或其他对象中紫外光引发剂的固化。

如图6所示，在面板28的上部边缘68附近安装了刮片108(图6)，以形成上部 抑制装置108，使得比空气轻的气体的逸出最小化，并保持、压缩、收集和/或 阻挡轨道运动的面板28(图4)和移动的输送带74(图6)之间固化区域内注入的气 体，这与图5所示的紫外固化设备、组件和装置十分类似。还可将刮片108(图6) 固定在上部边缘68，用来在输送带74附近刮擦或抵住输送带74刮擦。

为避免UV LED组件10过热，即控制UV LED组件10所产生的热量，可以以 较高的频率周期性地或依次地激活或停止向UV LED组件提供的能量，即打开 和关闭。所述开-关循环的工作循环还可发生变化，以调节紫外光的强度。

图7显示了另一种放置UV LED组件(即LED芯片16)的方式，该方式达到了 与图2所述方式相同的均匀性。该方式使用三行达到均匀性。也即是说，使第一 行112中的LED芯片16以间距X排列，使下一行114(第2行)从第一行112起点的 1/3间距处开始，使下一行116(第3行)从第一行112起点的2/3间距处、或距离第 二行114起点的1/3间距处开始。

应当理解间距X可等于UV LED组件10宽度的1，2，3，4，5倍等，使得UV LED组件10发射的光束具有所需的错开。较佳的是x等于行数。

当可紫外固化油墨、涂料或粘合剂可能溅在LED组件10上时，可将澄清/透 明的塑料保护片或保护层置于阵列21，23和25上以保护UV LED组件10。然后周 期性地清洁或更换该保护片或保护层。

在图8所示的阵列200中，显示了UV LED组件216的六个错开的行 201-206。阵列200与图2所示的阵列类似。但是阵列中单独的UV LED组件216 可具有不同的波长，用来施加具有不同波长的发射的紫外光，这些不同波长的 紫外光可更有效地固化那些其中包含紫外光引发剂且具有不同厚度的油墨、涂 料和粘合剂。

应理解LED或荧光灯发射的紫外光具有一定的波长范围，通常被称为光谱 能量分布，该分布在确定的波长处(例如370纳米处)具有一个峰。

UV LED组件可以随机形式、固定形式或有序的行的形式设置。例如，在行 201中，第一UV-LED组件216A可发射波长390纳米的光，下一个UV LED组件 216B可发射波长370纳米的紫外光，接下来的UV LED组件216C可发射波长415 纳米的紫外光，依此类推，在此行中重复该形式。接下来的行202和随后的行 203-206可具有相同或不同的形式。

或者，行201中所有的UV LED组件216可发射波长390纳米的光，行202中 所有的UV LED组件216可发射波长370纳米的光，行203中所有的UV LED组件 216可发射波长415纳米的光，在余下的行204-206中可重复该形式。所述形式或 次序也可改变，例如可采用370纳米，390纳米和415纳米。

另一种变体可以是发射波长为415纳米，390纳米和370纳米或其他波长的 UV LED组件的随机混合，从而可以得到发射例如波长为350纳米，400纳米和 420纳米的光的紫外波长发射二极管。

图9显示了四行221-224UV LED组件226的灯面板(lamp panel)阵列220。该 面板阵列220约4英寸长，具有两个总线条(bus strip)227和228。

如图10所示，第一行221中的第一UV LED组件221A可发射波长370纳米的 光，第二行222中的第一UV LED组件222A可发射波长390纳米的光，第三行223 中的第一UV LED组件223A可发射波长420纳米的光，第四行221中的第一UV LED组件224A可发射波长400纳米的光。

第一行221中的第二UV LED组件221B可发射波长390纳米的光，第二行 222中的第二UV LED组件222B可发射波长400纳米的光，第三行223中的第二 UV LED组件223B可发射波长370纳米的光，第四行221中的第二UV LED组件 224B可发射波长420纳米的光。

各行221-224中的第三UV LED组件221C，222C，223C和224C分别可发射波 长为420纳米，390纳米，400纳米和370纳米的光。应当理解UV LED发射的紫 外光在一定光谱范围内，该光谱范围内的峰值波长是标识的波长。

另外，为得到最大的波长变化，可将面板阵列220置于与另一光源(例如一 个或多个荧光灯)相邻的位置，选择所述另外光源的磷光体，以增加光波长。例 如，美国麻省丹佛市的OSRAM GmbH的分部OSRAM SYLVANIA，INC.提供了 一种发射波长351纳米的光的磷光2011C型荧光灯，发射波长为371纳米的磷光 2052型灯，发射波长为433纳米的磷光2092型灯，发射波长为420纳米的磷光 2162型灯。

有许多可以很容易地添加到固化混合的波长的例子。另外，可以用杀菌灯 或Pen Ray灯添加波长254纳米的光。

在图11中显示了两个荧光灯231和232，它们可以设置在细长的面板234相 邻的位置，所述细长的面板234由首尾相连而且电连接(焊接)在一起的三个面板 阵列220形成。可以安装与输送带74类似、而且承载着可紫外固化的产品的输 送带，使其如箭头236所示地通过细长的面板234。

应当理解可以将许多个(例如3-8个)面板阵列220首尾相连地设置，形成紫 外光发射区域，且可以将一个以上或两个荧光灯与该发光区域一起使用。

可以通过例如凸轮(见图4)使面板234以足够的振幅振动，以确保四种不同 波长的重叠。

也可以使可紫外固化的产品横穿两个荧光灯231和232和使用的任意另外 的光源。

在所述产品的一些实施方式中，油墨、涂料或粘合剂可包含在两种或更多 种频率(例如365纳米和385纳米)下活化的两种或更多种光引发单体，导向产品 上的光线将包括这些波长的光。

如图5和图6所示以及上文所述的结构那样，可将惰性气体注入面板234与 其中或其上包括可紫外固化产品、制品或其他对象的移动的输送带之间的空 间。

经验性试验说明具有较大面积的LED芯片可发射强度较高的紫外光。当固 化过程中面板234和输送带之间的间隔是一个影响因素的时候，这种特征会是 很重要的。关于这一点，大结点(junction)面积LED芯片发射的光多于小结点LED 芯片。大结点芯片每一面等于或大于400微米，小结点芯片一个面小于400微米。 较大的芯片被称为大结点LED，所产生的光密度大于小结点LED芯片。

图12中显示了一种线性UV LED阵列组件250，该组件包括具有从中延伸出 的散热片254的铝散热器252。在散热器252的顶部具有两个涂敷瓷的钢制基片 260，在基片上安装有与图9所示阵列类似的UV LED芯片阵列258和256。在阵 列256和258的涂敷瓷的钢制基片260之下设有散热器填料270，该散热器填料用 来将涂敷瓷的钢制基片260固定在散热器252的上表面。应当理解散热器填料 270不仅将UV LED芯片阵列256和258固定在散热器252的上表面上，而且还将 热量从UV LED阵列256和258传导到散热器252。

图13是图12所示UV LED阵列组件250的透视图。将会看到，将第二UV LED 芯片阵列274置于UV LED芯片阵列256后面，它们用导线280和282连接起来。 还可看到散热器252上具有基本与散热片254平行的通道284，该通道用来从UV LED芯片阵列274接受一对电源导线288和290。另外，在散热器中还提供了与 UV LED芯片阵列258相邻的基本平行于散热片254的另一通道292，用来从UV LED芯片阵列258接受一对电源导线294和296。

图14是紫外固化设备300的方框图，该设备包括多个(例如四个)UV LED芯 片阵列组件250。这些UV LED组件可以与图10所示的组件类似，具有发射不同 波长的光(例如180-420纳米，优选370-420纳米)错开的的UV LED组件的行。所 述UV LED组件置于距可紫外固化产品一定距离处，该距离可以在2θ观察锥角 提供从UV-LED芯片输出功率的至少50％发散的光形成均匀的图案。这些组件 250可以固定在一起，可以通过例如凸轮，以类似于图5所示面板28的振动方式 进行振动。

在辊302，304和306上输送一个输送带301(图14)，使其以紧邻地靠近一排 UV LED芯片阵列组件250的形式通过这些组件。辊302，303或304中的一个可以 是传送机的驱动辊。

在图14的实施方式中，通过一排紫外芯片阵列组件250的散热片254提供散 热。由于阵列256，258和274中阵列内的UV LED芯片所发射的光强度会由于UV LED芯片阵列256，258和274的发热而减弱，因此这种散热是很重要的。因此，在 此实施方式中，通过散热片254的散热使UV LED芯片阵列256，258和274的温度 保持在预定温度范围内。

可以通过提供风扇，例如图14所示的风扇312，314，316和318，进一步加强 对图5中的UV-LED阵列256，258和274的温度控制。应当理解可以在散热器252 上安装温度传感器，用来向风扇312-318的控制电路(图中未显示)说明阵列的温 度。当传感器检测到温度高于某一阈值的时候，该控制电路可打开风扇312-318， 当传感器检测到温度低于某一阈值的时候，关闭风扇。通过这种方式，可以将 UV LED芯片所发射光线的光强度保持在高水平。

图15显示了与图9所示阵列类似的多个四阵列220，这些阵列安装在基片 上，用玻璃或塑料保护片320覆盖，该保护片提供了覆盖或密封，保护LED阵列 220使其免于被溅上杂物。

图16是图15所示被覆盖的UV LED芯片阵列面板220的一部分的截面图。图 中显示待固化的产品324位于玻璃片或塑料片320上方，向产品324和覆盖片320 之间的区域提供氮气。当然，在覆盖片320下面是UV LED芯片阵列面板220。

图17中显示了印刷和固化位点400，在印刷位点406印刷产品402(图中所示 在相邻的支架(support)404上)，然后将其置于支架404(可以是图18所示的支承输 送器)上，在这里使UV-LED阵列的组件408在刚印刷的产品上移动或往复运动 (或者使支承输送器在UV-LED阵列的组件408下面移动)，使可紫外固化的印刷 物固化。所述产品402可以是平面的，或者可具有弯曲的形状，例如为手机外壳。

图18中显示了固化位点420，承载有印刷光盘424的传送机422在此位点在 UV-LED阵列的组件426下面移动。

图19显示了在印刷头434和UV-LED阵列组件436下面的用来承载光盘432 的转台430。该转台首先转换位置，使光盘432移动到间隔的印刷头434下，在 这里进行光盘432的印刷，然后转台第二次转换位置，使刚印刷的光盘432移动 通过间隔开的UV-LED阵列组件，以固化印刷物。

由于UV-LED芯片在发光时会产生热量，而且光强度会随着温度的升高而 降低，因此需要将UV-LED芯片基本保持在恒定的温度，以保持基本恒定的光强 度/输出。这可通过几种不同的系统完成。如图20所示，图中显示了一种用来保 持基本恒定的光强度的系统500。此处，系统500包括光传感器502，用来监测从 UV-LED阵列504组件506中UV-LED阵列504内UV-LED芯片向印刷的产品 507(例如光盘(CD))发射的光强度。控制电路508使用检测到的光强度控制向可 变速风扇510输出的电流或电压，所述风扇向安装在基片514上的散热器512吹 出冷却空气，所述基片514安装在UV-LED阵列504的组件506上。当UV-LED芯 片发热升温时，风扇510的转速增大，以增加对散热器512的冷却，冷却散热器 512和安装在基片514上的UV-LED芯片，将UV-LED芯片保持在基本恒定的温 度，使得UV-LED芯片的光输出基本恒定。

图21显示了另一个系统600。用来将光强度基本保持恒定的系统600包括监 测基片606上的散热器604温度的热/温度传感器602，所述基片606还安装了包括 多个UV-LED芯片的UV-LED阵列610的组件608。控制电路612使用检测到的温 度控制向散热器604吹冷却空气的可变速风扇614的电流或电压，所述散热器 604安装在基片606上，所述基片上装有UV-LED阵列610的组件608。当UV-LED 芯片变热时，增大风扇614的转速，以增加对散热器604的冷却力度，冷却散热 器604和安装在基片606上的UV-LED芯片，从而将UV-LED芯片保持在基本恒 定的温度，使得UV-LED芯片的光输出基本恒定。

在两个系统500和600中，如图所示，散热器512或604与基片514或606下侧 的UV-LED阵列504或610隔开。在实际中，散热器512或604优选位于基片 UV-LED阵列504或610上方的基片514或606上。

从以上描述可以很清楚地看出，本发明的方法和装置或设备具有许多优点， 其中一些优点已经在上文中描述，其它的优点是本发明固有的。

尽管已经显示和描述了本发明的实施方式，但是应当理解，本领域技术人 员可以在不背离本发明的前提下，对元件、部件、设备、装置、过程(方法)步 骤、及其应用进行各种改变和替换。因此，本发明的范围仅受到所附权利要求 书的限制。

                           发明背景