[发明专利]用于辐射硬化的UV辐射设备

说明书

本发明涉及一种用于使聚合物层（12）辐射硬化的UV辐射设备，所述UV辐射设备具有布置在载体表面（22）上的LED装置（24），所述LED装置包括多个在UV范围内进行发射的、无外壳的LED芯片（26），其中所述LED芯片（26）形成至少一个直线形LED串（28）。在这种情况下提出：每个LED串（28）都通过棒形的准直透镜（30）来覆盖，其中所述准直透镜（30）具有：一个沿着LED串（28）延伸的并且包围所述LED串的容纳导槽（38）、一个朝向所述工作区（36）的光出射面（40）以及两个在所述容纳导槽（38）两侧延伸的、使从内部射出的UV光朝向光出射面（40）转向的光转向面（42）。

技术领域

本发明涉及一种用于使聚合物层、尤其是处在衬底上的印刷油墨层或漆层辐射硬化的UV辐射设备，所述UV辐射设备具有布置在载体表面上的LED装置，所述LED装置为了对与载体表面对置的工作区进行UV辐射而包括多个在UV范围内进行发射的、无外壳的LED芯片，其中所述LED芯片形成至少一个直线形LED串（LED-Strang）。

背景技术

在使用LED用于使光化聚合物硬化、例如用于印刷油墨、漆或胶粘剂的聚合作用的情况下，需要很高的总功率，使得需要将所提供的光功率尽可能完全传导到工作面上。此外，还常常需要或希望将所提供的辐射功率均匀地集中到表面区域内，以便这样实现尽可能高效的硬化过程。此外，还应该提供尽可能高的辐射强度和辐射剂量，以便这样能够实现在生产期间的高的过程速度。为此，不同于常见的照明技术，不是将LED芯片用作SMD构件，而是将半导体芯片直接涂到载体材料上。由此也可能的是显著提高构件的充填密度。通过芯片的高充填密度与高效的冷却的结合可能实现在千瓦范围内的很高的光总功率。

在此，LED芯片本身可以被理解为朗伯辐射体，所述朗伯辐射体在没有附加的光学元件或辅助工具的情况下辐射到半空间中并且因此具有180度的辐射角。如果应该实现高的总功率，那么多个LED可以被组合成一个阵列，由此形成面辐射体。这样形成的照明表面总体上同样作为朗伯辐射体起作用，使得只有一部分所提供的辐射功率射到间隔开的有限定并且有限制的工作面上。

对于特殊的工业应用来说，需要实现至少沿所选择的方向对工作区的尽可能均匀的辐射，以便这样例如能够在工作宽度内尽可能均匀地实现光化聚合作用。为此，值得期望的是：在工作区之内得到辐射功率的尽可能恒定和均匀的分布，而且尤其是朝向工作区的边缘得到辐射功率的尽可能陡峭的下降，使得在理想情况下至少在工作宽度内得到矩形的辐射功率轮廓。为此，在EP-A 1 089 069中提出了LED的直线形装置，所述LED的直线形装置的装置密度在直线形装置的端部变得更高，使得至少部分地补偿总辐射功率的下降。在所示出的实施方案方面不利的是，装置密度的提高只是在狭窄的范围之内是可能的，因为否则不能确保或者只能不充分地确保对在边缘上的LED的有效的冷却。此外不利的是，必须将在整个LED线内的平均装置密度保持得相对低，以便能够实现对边缘下降的补偿，由此，系统的总辐射功率低。

发明内容

基于此，本发明所基于的任务在于：消除在现有技术中出现的缺点并且提供如下系统，所述系统在总辐射功率高的情况下确保了有效地将光转向到所设置的工作面上。此外，任务还是：以所提供的光功率尽可能完全地并且均匀地辐射工作面或所希望的辐射区，并且实现陡峭的边缘下降。

为了解决该任务，提出了在专利权利要求1中说明的特征组合。本发明的有利的设计方案和扩展方案从从属权利要求中得到。