特開 2024-129015 フォトポリマー露光で使用するためのＵＶ ＬＥＤ放射光源

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024129015

(43)【公開日】2024-09-26

(54)【発明の名称】フォトポリマー露光で使用するためのＵＶ ＬＥＤ放射光源

(51)【国際特許分類】

   G03F 7/20 20060101AFI20240918BHJP

   F21K 9/66 20160101ALN20240918BHJP

   F21K 9/275 20160101ALN20240918BHJP

   F21V 29/503 20150101ALN20240918BHJP

   F21V 29/77 20150101ALN20240918BHJP

   F21Y 103/10 20160101ALN20240918BHJP

   F21Y 113/10 20160101ALN20240918BHJP

【ＦＩ】

G03F7/20 511

G03F7/20 501

F21K9/66

F21K9/275 100

F21V29/503

F21V29/77

F21Y103:10

F21Y113:10

【審査請求】有

【請求項の数】1

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2024087706

(22)【出願日】2024-05-30

(62)【分割の表示】P 2022134931の分割

【原出願日】2020-08-28

(31)【優先権主張番号】62/893,395

(32)【優先日】2019-08-29

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(71)【出願人】

【識別番号】518146050

【氏名又は名称】エスコ－グラフィックス イメージング ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング

(74)【代理人】

【識別番号】100103610

【弁理士】

【氏名又は名称】▲吉▼田 和彦

(74)【代理人】

【識別番号】100109070

【弁理士】

【氏名又は名称】須田 洋之

(74)【代理人】

【識別番号】100130937

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 泰史

(74)【代理人】

【識別番号】100171675

【弁理士】

【氏名又は名称】丹澤 一成

(72)【発明者】

【氏名】アールト クラウス ヴァルター

(57)【要約】

【課題】フォトポリマー露光で使用するためのＵＶ ＬＥＤ放射光源を提供すること。
【解決手段】印刷プレートを硬化させるための化学線放射の光源。光源は、ヒートシンクを有する基部を含み、その幅よりも大きい長さを有する。基部上に装着される１つ以上の回路基板は、基部の長さにわたって分布する複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）を提供する。透明または半透明のカバーは、基部と一緒になって、複数のＬＥＤの筐体を画定する。光源は、基部の軸と直角をなす平面、基部の軸を包含する平面、もしくは基部の軸と平行であり、かつ目標照明平面と直角をなす平面、またはこれらの組み合わせで、単一のＬＥＤの発光角度よりも大きい発光角度での放射を提供する。光源は、蛍光電球に置き換えられるように構成され得る。かかる光源を使用した印刷プレートのバンク露光（ｂａｎｋ ｅｘｐｏｓｕｒｅ）のための方法およびシステムも記載されている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

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放射光源であって、前記光源が、
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、前記基部の前記長さにわたって分布する複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）を集合的に有する、１つ以上の回路基板と、
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、放射光源。

【請求項2】

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に記載の放射光源。

【請求項3】

前記ＬＥＤが、紫外線の発光中心波長を有する、請求項１または２に記載の放射光源。

【請求項4】

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１または２に記載の放射光源。

【請求項5】

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に記載の放射光源。

【請求項6】

前記複数の表面が、３つの表面を含む、請求項５に記載の放射光源。

【請求項7】

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に記載の放射光源。

【請求項8】

前記優角が、２１０～２４０度の範囲である、請求項７に記載の放射光源。

【請求項9】

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に記載の放射光源。

【請求項10】

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に記載の放射光源。

【請求項11】

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に記載の放射光源。

【請求項12】

カバーが、１つ以上のプリズム構造および／または屈折構造を備える、請求項１または２に記載の放射光源。

【請求項13】

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に記載の放射光源。

【請求項14】

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装着面を備える、請求項１または２に記載の放射光源。

【請求項15】

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に記載の放射光源。

【請求項16】

前記アレイが、５つのＬＥＤの幅である、請求項１５に記載の放射光源。

【請求項17】

前記光源が、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に記載の放射光源。

【請求項18】

前記基部が、前記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、半円筒形を画定する幾何学的形状を有する、請求項２に記載の放射光源。

【請求項19】

前記ヒートシンクが、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する、互いに離間した複数のフィンを画定する、請求項１８に記載の放射光源。

【請求項20】

前記光源が、指定された長さ、および両側でそれぞれのソケットに装着されるように構成された電気コネクタのセット、を有する蛍光電球に置き換えられるように構成され、前記光源が、前記指定された長さ、および前記それぞれのソケットに装着されるように構成された電気コネクタのセット、を有する、請求項１または２に記載の放射光源。

【請求項21】

前記光源内に配設された前記複数のＬＥＤの出力を制御するための制御エレクトロニクスをさらに備える、請求項２０に記載の放射光源。

【請求項22】

前記制御エレクトロニクスに接続され、前記制御エレクトロニクスを動作させるための信号を受信するように構成された遠隔制御レシーバをさらに備える、請求項２１に記載の放射光源。

【請求項23】

前記ＬＥＤが紫外線の発光中心波長を有し、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する矩形のＬＥＤ装着面を備え、前記複数のＬＥＤが、前記矩形の装着面の前記長さおよび幅にわたってアレイ内に分布し、前記カバーが、矩形であり、前記放射光源が、前記放射光源と電源とを接続および接続解除するための嵌合する第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第１の電気コネクタのセットを有する、請求項１に記載の放射光源。

【請求項24】

請求項１～２３のいずれか一項に記載の複数の放射光源を備える、露光システム。

【請求項25】

前記複数の放射光源に対応する前記目標照明平面内に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２４に記載の露光システム。

【請求項26】

前記複数の放射光源内の複数の遠隔制御レシーバに信号を送信するための遠隔制御トランスミッタをさらに備え、前記遠隔制御トランスミッタが、前記遠隔制御レシーバに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２５に記載の露光システム。

【請求項27】

前記１つ以上の入力が、前記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２６に記載の露光システム。

【請求項28】

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、前記遠隔制御トランスミッタの前記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おり、前記制御エレクトロニクスが、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フィードバック信号を使用するように構成されている、請求項２６または２７に記載の露光システム。

【請求項29】

前記基板の第１の表面の上に離間配置された第１の光源のセットを備える、請求項２４または２５に記載の露光システム。

【請求項30】

前記基板が、前記化学線放射に対して透明であるか、または半透明であり、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た第２の光源のセットをさらに備える、請求項２９に記載の露光システム。

【請求項31】

前記露光システムが、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、前記光源が、前記蛍光管に置き換えられる、請求項２４または２５に記載の露光システム。

【請求項32】

前記光源が、隣接する光源の隣接する縁間の間隙を画定する、隣接する光源の軸間の所定の間隔を有し、前記光源間の前記間隙が、前記光源が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３１に記載の露光システム。

【請求項33】

印刷プレートを露光する方法であって、請求項２０～２９のいずれか一項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。

【請求項34】

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３３に記載の方法。

【請求項35】

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３４に記載の方法。

【請求項36】

第１の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の光源内の前記ＬＥＤの性能特性と、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３４または３５に記載の方法。

【請求項37】

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３４または３５に記載の方法。

【請求項38】

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３７に記載の方法。

【請求項39】

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３７に記載の方法。

【請求項40】

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３９に記載の方法。

【請求項41】

前記１つ以上の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と、前記測定された放射照度に基づいて前記１つ以上の放射光源の各々の強度を制御するように構成されたコントローラと、をさらに備える、請求項１～２３のいずれか一項に記載の放射光源のうちの１つ以上を備える露光システム。

【請求項42】

前記コントローラが、第１の光源の前記強度を制御して、前記第１の光源の性能特性と第２の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４１に記載の露光システム。

【請求項43】

前記コントローラが、第１の光源の前記強度を制御して、経時的な前記第１の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４１に記載の露光システム。

【請求項44】

前記露光システムが、前記第２の電気コネクタのセットと、前記電源と、を備える、請求項４１に記載の露光システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

【背景技術】

【0002】

蛍光管は、フォトポリマー硬化の業界で数十年にわたり使用されている。ほとんどの実施形態では、これらの管のうちの約１０～３０個を、フォトポリマープレートに近接して平行な１つの平面内で隣り合わせに組み合わせて、フォトポリマープレート全体を覆うライト光源を構築する。これらのシステムは、一般的に、「バンクライトシステム」または「フラッド」ライトシステムと呼ばれる。一般的な標準システムは、例えば、ＤｕＰｏｎｔのＥＣＤＦＬ１０００システムである。この目的のための一般的な蛍光管は、例えば、ＰｈｉｌｉｐｓのＴＬ８０Ｗ／１０－Ｒ ＳＬＶ／２５である。かかる従来技術の蛍光管の例示的な図面が図８に描かれている。当技術分野で周知であるように、例示的な蛍光管は、両側の（典型的には金属である）エンドキャップ８１０と、各エンドキャップから延在する２つのピンコネクタ８１２と、エンドキャップ間のルミネセンス部分８１４と、を有する。かかる管は、それらの直径Ｄ、両側のエンドキャップ８１０間の長さＡ、エンドキャップから延在するプロング８１２の端部間の長さＣによって特徴付けることができ、各プロングは長さ（Ｃ－Ｂ）を有する。ＴＬ８０Ｗ／１０－Ｒ ＳＬＶ／２５モデルの管の例示的な公開寸法は、表１において以下に示されている。

【表1】

【0003】

前述の寸法は単に１つの例であり、様々な管製造業者およびバンクライトシステムは、異なる寸法を有する管を用い得る。ピン間の間隔およびピンの幾何学的形状もまた、所定の寸法（図示せず）を有し得る。

【0004】

蛍光管を備えたバンクライトシステムは、次のような欠点を有する。
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。

【0005】

ＬＥＤは、より低い消費電力、より緩徐な経年劣化、温度に対してより安定したＵＶ出力、およびウォームアップ相が不要であることを含むが、これらに限定されない、蛍光管を上回る利点を有する。ＬＥＤのＵＶ出力もＬＥＤの寿命にわたって減衰するが、ＬＥＤの寿命は蛍光管よりも約１桁高い。ＬＥＤ出力は、オンにするとはるかに安定する。したがって、これらのメリットの利点を得るために、フレキソ印刷の分野のほぼすべてのシステム製造業者は、ＬＥＤを使用する独自の市販のＵＶ ＬＥＤ露光システムを導入している。これらの市販のシステムは、典型的には、フォトポリマープレートとライト光源との間の相対的な運動に基づく。通常、ＬＥＤは、プレートの一方の寸法にわたって延在する行内に配列され、もう一方の寸法はライト光源とプレートとの間の相対的な移動によって露光される。かかるシステムのコストのかなりの部分は、プレートとＵＶ光源との間の相対的な移動を作り出すために必要な機構に関する。かなり小さなエリアに集中したＬＥＤを冷却する必要性から、さらなるコストが生じる。ＬＥＤのＵＶ出力のバランスおよび制御に必要な複雑な駆動エレクトロニクスにより、さらに多くのコストが発生する。

【0006】

ＵＶ ＬＥＤがますます安価になってきているため、例えば、本出願と共通の出願人によって出願された２０１７年５月４日付けのＰＣＴ公開特許出願第ＷＯ２０１７／０７２５８８（Ａ１）号に記載されているような、露光される印刷プレートのサイズと少なくとも同じ大きさの長さおよび幅を有するアレイにおいてＵＶ ＬＥＤを使用することが、現在、より経済的に好ましい。

【0007】

蛍光管を、点灯目的で可視範囲のＬＥＤを包含する管に直接置き換えることが、当技術分野において、例えば、参照により本明細書に組み込まれる米国特許第７，５０７，００１号などに記載されているが、ＬＥＤの利点およびそれらのコストの低下を鑑みて、現在、フォトポリマーの硬化用途にＵＶ ＬＥＤを組み込むことへの関心も高まっている。

【発明の概要】

【0008】

本発明の１つの態様は、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放射光源を備える。光源は、ヒートシンクを備える基部を含み、基部は、軸に沿って幅および長さを有し、長さは、幅よりも大きい。１つ以上の回路基板が基部上に装着されており、１つ以上の回路基板は、基部の長さにわたって分布する複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）を集合的に有し、各ＬＥＤは、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いる。化学線放射に対して透明または半透明で、基部上に装着されるカバーは、基部と一緒になって、複数のＬＥＤのための筐体を画定する。光源は、化学線放射を、基部の軸と直角をなす第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、基部の軸を包含するか、もしくは基部の軸と平行であり、かつ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得る。１つの実施形態では、カバーは、フレネルレンズの形態などの１つ以上のプリズム構造および／または屈折構造を備え得る。光源は、指定された長さを有する蛍光電球、および両側でそれぞれのソケットに装着されるように構成された電気コネクタのセットに置き換えられるように構成され得、光源は、上記指定された長さ、およびそれぞれのソケットに装着されるように構成された電気コネクタのセット、を有する。光源は、限定はされないが、制御エレクトロニクスに接続され、制御エレクトロニクスを動作させるための信号を受信するように構成された遠隔制御レシーバなどの、上記光源内に配設された複数のＬＥＤの出力を制御するための制御エレクトロニクスを含み得る。

【0009】

１つの実施形態では、基部は、互いに対して角度付けされ、基部の軸と平行に配設された複数の表面を備えることができ、複数のＬＥＤのサブセット、および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。複数の表面のうちの少なくとも１つは、目標照明平面と平行に配設されている。１つの実施形態では、３つのかかる表面は、例えば、２１０～２４０度の角度などの優角で互いに対して角度付けされ得る。

【0010】

基部は、カバーの対応する表面を受容するための標的照明平面に平行な平面状のカバー装着エリアを有し得る。基部およびカバーは、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、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し得る。１つ以上のクランプは、カバーと基部とを圧縮関係に保持し得る。

【0011】

基部は、複数のＬＥＤを備える１つ以上の回路基板を受容するための印刷プレートに面した、少なくとも１つの矩形のＬＥＤ装着面を備え得る。ヒートシンクは、矩形の装着面の下側に接続される下側部分を備えることができ、矩形の装着面は、下側部分の幅よりも大きい幅を有し、ＬＥＤは、５つのＬＥＤの幅のアレイ内など、矩形の装着面の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。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いる実施形態では、矩形の装着面の幅は、管の直径よりも大きい場合がある。

【0012】

基部は、目標照明平面に面する表部分と、目標照明平面から離れる方向に面する下側部分と、を備えることができ、下側部分は、半円筒形を画定する幾何学的形状を有する。１つの実施形態では、ヒートシンクは、半円筒形の幾何学的形状を画定する半径方向の縁を有する、互いに離間した複数のフィンを画定し得る。

【0013】

本発明の別の態様は、本明細書に記載の複数の放射光源を含む、露光システムを備える。露光システムは、複数の放射光源に対応する目標照明平面内に印刷プレートを受容するための基板を含み得る。露光システムは、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ることができ、光源は、蛍光管に置き換えられる。遠隔制御トランスミッタは、複数の放射光源内の複数の遠隔制御レシーバに信号を送信するように構成することができ、遠隔制御レシーバに伝送される情報を受信するための１つ以上の入力を有し得る。１つ以上の入力は、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得る。１つ以上のフォトディテクタを、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ように構成することができ、各フォトディテクタは、遠隔制御トランスミッタの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、制御エレクトロニクスは、複数の放射光源のうちの１つ以上が発する強度を制御するためにフィードバック信号を使用するように構成されている。

【0014】

露光システムは、基板の第１の表面の上に離間配置された第１の光源のセットを含み得、任意選択で、基板は、化学線放射に対して透明であっても、半透明であってもよく、第１の表面と反対の基板の第２の表面の下に離間配置された第２の光源のセットを備える。

【0015】

光源が蛍光管に置き換えられるシステムでは、光源は、隣接する光源の隣接する縁間の間隙を画定する、隣接する光源の軸間の所定の間隔を有し、光源間の間隙は、光源が置き換えられる蛍光管間の対応する間隙よりも小さい。

【0016】

本発明のさらに別の態様は、印刷プレートを露光する方法であり、本方法は、本明細書に記載の露光システム内の目標照明平面上に印刷プレートを配置することと、放射光源を作動させて、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。本方法は、目標照明平面での放射照度を測定することと、測定された放射照度に基づいて、放射光源のうちの１つ以上における複数のＬＥＤの強度を制御することと、を含み得る。複数のＬＥＤの強度を制御することは、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み得る。第１の光源内の複数のＬＥＤの強度を制御することはまた、または代わりに、第１の光源内のＬＥＤの性能特性と、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み得る。複数のＬＥＤの強度を制御することはまた、または代わりに、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などの、用途要件に従って放射出力を調節することを含み得る。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】光源からの露光放射のために照明平面上に位置付けられた例示的なプレートの一部分に対して並置された本発明の例示的な光源を示す断面概略図である。

【図2】ＬＥＤのための角度付けされた装着面を有する例示的なフィン状ヒートシンク設計の斜視概略図である。

【図3】光源からの露光放射のための照明平面上に位置付けられた例示的なプレートの一部分に対して並置された、角度付けされた装着面上に装着されたＬＥＤを有する、例示的な光源の断面概略図である。

【図4】光源からの露光放射のための照明平面上に位置付けられた例示的なプレートの一部分に対して並置されたＬＥＤの比較的幅広の矩形のアレイを有する、例示的な光源の断面概略図である。

【図5A】複数の円筒形のフレネルレンズを具現化する例示的なカバーの概略平面図である。

【図5B】図５Ａのカバーの斜視図である。

【図5C】カバー構造と基部構造との間の例示的なインターフェースの概略平面図を例示している。

【図5D】カバー構造と基部構造との間の例示的なインターフェースの概略平面図を例示している。

【図5E】カバー構造と基部構造との間の例示的なインターフェースの概略平面図を例示している。

【図5F】カバー構造と基部構造との間の例示的なインターフェースの概略平面図を例示している。

【図5G】カバー構造と基部構造との間の例示的なインターフェースの概略平面図を例示している。

【図5H】カバー構造と基部構造との間の例示的なインターフェースの概略平面図を例示している。

【図6】本明細書に記載の光源を組み込む例示的なシステムを制御するための例示的な制御システムの概略図である。

【図7】アレイを取り囲む反射側壁を有する、ＬＥＤの矩形のアレイの概略斜視図である。

【図8】先行技術の例示的な蛍光電球の概略平面図である。

【図9】光源構成要素とシステム構成要素との間の例示的なインターフェースを示す拡大部分を含む、中に装着された複数の例示的な光源を有する例示的なバンク露光システムの概略正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

本出願は、全体が参照により本明細書に組み込まれる、２０１９年８月２９日出願の「ＵＶ ＬＥＤ ＲＡＤＩＡＴＩＯＮ ＳＯＵＲＣＥＳ ＦＯＲ ＵＳＥ ＩＮ ＰＨＯＴＯＰＯＬＹＭＥＲ ＥＸＰＯＳＵＲＥ」と題する米国仮出願第６２／８９３，３９５号からの優先権を主張するものである。

【0019】

本出願の態様は、フォトポリマー印刷プレートを化学線ＵＶ放射に露光するためのバンクライトテーブル内の蛍光管の代わりに、ＬＥＤを使用するための装置および方法に関する。最も簡単な方法では、これは、半導体ＬＥＤを包含し、バンクライトテーブル内の既存の蛍光管の置き換えとして使用するのに好適なＬＥＤに基づいた化学線放射光源を含む、既存の蛍光管と電気的および機械的に互換性のある、ハウジングを提供することによって確立され得る。印刷プレート面全体を覆うＬＥＤライト光源のアレイは、表または裏のプレート面全体を照射するための相対的な運動を必要としない。ＬＥＤライト光源によって作り出された熱が、完全な露光に到達するための進行時間を最小限に抑えるために、高い強度でより小さな比較的直線的なエリアに集中する代わりに、プレートとほぼ同じサイズの幅広のエリアにわたって広がる場合、冷却要件はあまり厳しくない。

【0020】

本発明の１つの態様は、ＵＶ ＬＥＤを装備した蛍光管置き換えによりフォトポリマー印刷プレートの全表面を覆うＵＶ ＬＥＤライト光源を備え、バンクライト露光ユニット内のすべての蛍光管を、本明細書に記載の置き換え管に置き換えることによって、バンクライト露光ユニットを改造するための方法を含む。蛍光管のＬＥＤ置き換えは、照明用途で知られているが、フォトポリマープレートの露光は、異なる要求を与え、異なる構造を使用する機会を提供する場合がある。

【0021】

単純な実施形態が図１に示されており、これは、本発明の１つの態様による、例示的なＬＥＤ放射露光光源の実施形態の断面を示している。ＬＥＤチップ１０１は、光源の長さに沿って延在する回路基板１０２上に位置する。回路基板は、好ましくは、金属、好ましくはアルミ製などのヒートシンクを含む基部１０３上に装着される。ＬＥＤは、好ましくは直列に接続され、光源の両側は、各光源が蛍光管を受容するように構成されたソケット内に設置されることを可能にするように構成されたコネクタを有する。したがって、そのように構築された光源のアレイは、バンクライトテーブルの内側に装着され、電力が供給され得る。光源の発光側は、ＵＶ ＬＥＤの感度の高い出力窓からホコリおよび溶媒を遠ざける、ＵＶ透過性カバー１０４によって覆われている。カバー１０４のための好適な構築材料としては、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）（アクリル、アクリルガラス、またはプレキシガラスとしても知られる）などのプラスチック、例えば、Ａｒｋｅｍａ Ｆｒａｎｃｅ製のＰｌｅｘｉｇｌａｓ（登録商標）アクリル、およびＥｖｏｎｉｋ（Ｅｓｓｅｎ、Ｇｅｒｍａｎｙ）製のＰＭＭＡ、またはその対象となる後継材料が挙げられるが、これらに限定されない。図１に示されるように、カバーは、照明平面に面する基部の平面状の上部平面に接続する、半円筒形の形状を有する。カバーは、例えば、ＵＶ硬化性接着剤などの接着剤を含むが、これらに限定されない、当技術分野で既知の任意の方法で基部に取り付けられ得る。

【0022】

図１は、基部１０３のヒートシンクを概略的に描いているが、ヒートシンクが、使用中に所望の程度の熱伝達を提供するのに好適な任意の幾何学的形状を有し得ることを理解されたい。図２は、複数の冷却フィン２０６ａ～ｉを有するヒートシンクを備える例示的なアルミニウム基部２０３を描いている。ほとんどのバンクライトテーブルは、蛍光管の後方側から廃熱を除去するファンを装備しており、これは、ファンによって供給される対流気流が、複数のフィンを備えるヒートシンクを有する光源を冷却するのに特によく適している場合があることを意味する。各フィンが半径に沿って延在する、基部２０８の水平面２０７から広がるフィンの半円筒形の分布を含む設計で示されているが、ヒートシンクは、任意の特定の幾何学的形状に限定されない。しかしながら、１つの例示的な幾何学的形状では、半径の一部またはすべては、フィンの中心線（例えば、描かれるような、それぞれのフィン２０６ｃ、２１６ｅの中心線２１６ｃ、２１６ｅ）の交差点で水平面上に離間配置されている共通の中心点２１０から広がっていてもよい。中央フィン２０６ｅなどのフィンのうちの１つ以上は、他のフィン２０６ｂ～ｄ、ｆ～ｈよりも相対的に厚い場合があり、エンドフィン２０６ａ、２０６ｉは、一方の側で基部の水平面２０７に取り付けられ、それらを反対側で、隣接するフィン２０６ｂ、２０６ｈから分離する間隙を有し得る。図３を参照して論じられる実施形態に関してさらに説明されるように、多角形の上部表面２０９を有する基部２０８で示されているが、上部表面は、図１の基部１０３について概略的に描かれるように、平坦であってもよい。基部の上部表面は、カバーを受容するための反対側の接続エリア２２０を含むことができ、各接続エリアは、目標照明平面と平行な平面を画定する。

【0023】

ＬＥＤを上回る蛍光管の１つのメリットは、蛍光管の幅広の発光角度範囲である。蛍光管の壁の蛍光コーティングは、光子をすべての方向に発し、蛍光管を、マスクを通してフォトポリマー印刷プレートを露光する場合に望ましい、ほぼ理想的なエリア光源にする。ＬＥＤは、点光源の性質を持っており、ひいては、図１に描かれるように、各ＬＥＤが目標照明平面Ｘ（例えば、印刷プレート１１０の頂面）に向かって比較的狭い発光角度βで放射を発するため、この観点からあまり理想的ではない。

【0024】

この欠陥を十分に克服し、放射の角度分布を広げるために、以下を含むが、これらに限定されない、特定の手段を用いることができる。
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。

【0025】

管長当たりのＬＥＤの数は、光源の長さ軸に沿った光の分布を特徴付けるために使用され得るパラメータである。２０ワットのＵＶ電力を送達するとみなされる光源は、例えば、各々が光源の長さに沿って配列された１ワットの出力を有する２０個のＬＥＤ、またはより好ましくは各々が０．５ワットの出力を有する４０個のＬＥＤ、またはなおもより好ましくは各々が０．３３ワットの出力を有する６０個のＬＥＤを備え得る。

【0026】

図３は、対応する回路基板３０２ａ～ｃ上に配列されたＬＥＤ３０１ａ～ｃが、互いに対して角度付けされた基部３０３の上部表面上に配設されている、実施形態を描いている。かかる構成は、管の長さ軸に平行であるか、または管の長さ軸を含む平面（上にプレートが置かれている平面Ｙおよび平面Ｘの両方と直角をなす平面である）における角度分布への影響は最小限であるか、または全くない状態で、管の長さ軸Ｚと直角をなす照明平面Ｙにおける角度分布を改善する。したがって、各光源３０１ａ～ｃは依然として発光角度βのみを有するが、３つの光源は一緒になって、βよりも大きいθの光源の総発光角度を作り出す。図３に描かれるヒートシンクの上部表面の形状は、３つの角度付けされた表面の各々が互いに対して優角（例えば、好ましくは、図３に描かれるように、Ф＝２１０～２４０度の角度）でオフセットしている半六角形である。互いに対して角度付けされた３つ以上の表面が提供され得る。しかしながら、好ましくは、表面の数にかかわらず、表面のうちの少なくとも１つは、目標照明平面と平行である。カバー３０４の両側の縁を受容するための接続エリア３２０もまた、好ましくは、目標照明平面Ｘと平行で、カバー３０４の対応する平面状の表面を受容するように構成されている、平面状の表面である。しかしながら、カバーと基部との間のインターフェースは、任意の特定の構成に限定されない。したがって、奇数の角度付けされた表面が好ましい。基部は、好ましくは、ヒートシンクを通る最大熱伝導のために、回路基板のすべてが基部の対応する表面上に平坦に置かれるように構成されている。基部３０３は、好ましくは、回路基板３０２ａおよび３０２ｃに対応する平面が、回路基板３０２ｂに対応する平面と等しい角度で交差するように構成されているが、Φは、他の実施形態では、１２０～１５０度の範囲よりも大きくても、小さくてもよい。Θは、表面またはその一部の断片の数に等しいβの倍数であってもよい。Θは、印刷プレートに向かってＬＥＤが発する全放射の割合を増加させるように、１８０度未満であることが好ましい。

【0027】

図４は、基部４０３および回路基板４０２がそれぞれ、光源が置き換えられるように設計された蛍光管の元の直径よりも大きい基部の表に面する側で、幅Ｗ₁およびＷ₂を有する実施形態を描いている。カバー４０４は、任意の特定の幾何学的形状に限定されないが、本質的に略矩形であり得る。この構成はまた、光源が置き換えられる蛍光管間の間隙内の位置に少なくともいくつかのＬＥＤ（例えば、４０１ａ、４０１ｅ）を含む幅にわたってアレイ内に構成された複数のＬＥＤ４０１ａ～ｅを含む。比較の目的で、それが矩形部分４０３ｒに接続する基部の半円形の下側部分４０３ｓの寸法Ｄは、それが置き換えられる蛍光管の元の直径とほぼ同じサイズのものとして描かれている。寸法Ｄは、半円形部分の実際の直径および／または蛍光管の元の直径よりも小さい弦であってもよい。ヒートシンクは、元の蛍光管よりも小さいか、または大きい直径を有する半円形部分を有し得る。しかしながら、下側部分の幾何学的形状は限定されず、いくつかの実施形態は、半円形の幾何学的形状をまったく有していない場合がある。光源の延在幅は、隣接する光源が、隣接する光源の隣接する側縁間にほとんど間隙を含まない、１対１の比率で隣接する管に置き換えられるように設計され得るか、または各光源が、複数の蛍光管に取って代わるように設計され得る（例えば、１つのＬＥＤ光源から２つの蛍光管、１～３など）。この構成はまた、各ＬＥＤの個々の発光角度βよりも大きい、光源からの発光角度θを提供する効果を有する。

【0028】

管長軸に平行であるか、または管長軸を包含する平面における角度分布を改善するために、図１に示されるカバー１０４は、ＬＥＤが位置する位置にわたって、複数の円筒形のフレネルレンズなどの、プリズム構造または他の屈折構造を備え得る。図５Ａおよび図５Ｂは、矢印５１０ａ～ｅによって表される５つのＬＥＤの線形ポジションにわたって整列した５つの円筒形のフレネルレンズを有するかかるカバー５００の例示的な部分を描いている。本明細書で使用される場合、「円筒形のフレネルレンズ」という用語は、ライトを点にまたは点から凝縮または拡散する球状のフレネルレンズとは対照的に、ライトを線（例えば、ＬＥＤ光源が沿って分布する軸）にまたは線から凝縮または拡散する屈折力を有するレンズの幾何学的形状を指す。各ＬＥＤの線形ポジションは、図２に描かれる３つのＬＥＤの角度付けされた分布などで、２つ以上のＬＥＤを表し得る。カバー５００内の構造は、フレネルレンズの数学的精度に正確に準拠していないが、かかる構造を含まないものよりも幅広の角度分布を引き起こす方法で、依然としてＵＶ放射を屈折させるプリズム構造を備え得る。したがって、レンズカバー内のプリズム屈折構造は、任意の特定の幾何学的形状に限定されない。

【0029】

特に、図５Ｂに描かれるカバー５００は、両側に、図２および図３に描かれる平面状の装着エリア２２０、３２０とインターフェース接続するように構成された平面状の表面５０２を有する。したがって、対応する基部に組み立てた場合、平面状の表面５０２は、目標照明平面と平行である。カバーの端部の平面状の表面は、本明細書で考察される他の実施形態のいずれかに描写されるもののいずれかなど、任意のカバー構造内に存在し得る。代替的な構成では、カバーは、基部内の嵌合溝または穴とインターフェース接続する、１つ以上の突出部を有し得る。例えば、図５Ｃに描かれる１つの代替的な構成では、基部５５０は、カバー５４０の端部から半径方向内向きに延在するリップ５５２を受容するように構成された溝５５１を有し得る。溝および対応するリップは、光源の全長に延在し得るか、または選択された嵌合位置にのみ存在し得る。溝とリップとの間の物理的接続の強度は、リップと溝との嵌合面上で接着剤を使用することによって増強され得る。溝およびリップの幾何学的形状は、当技術分野で既知の任意の幾何学的形状を有し得、描かれているものに限定されない。カバーと基部との間のインターフェースは、任意の特定の構造に限定されない。非限定的な例として、図５Ｄ～図５Ｈに描かれるインターフェースなどの追加のインターフェースを提供することができる。

【0030】

図５Ｄに描かれるように、基部５６０は、内部にカバー５６４から突出するプロングまたはタブ５６２が挿入される、１つ以上の溝または穴５６１を有し得る。これらのインターフェースは、接着剤で強化され得る。基部およびカバーの幅は、図５Ｄのインターフェースにおいて実質的に同じであるように描かれているが、基部５９０は、図５Ｇに示されるように、インターフェースにおいてカバー５９４よりも大きな幅を有することができ、プロングまたはタブ５９２は、カバーと同じ幅または直径でカバー５９４から延在する突出部を備え、基部は、対応するプロングまたはタブを受容するように構成された基部の比較的大きな着地エリア内に、対応する溝または穴５９１を有する。

【0031】

別の実施形態では、（ばね鋼製などの）クランプ５７６は、図５Ｅに描かれるように、カバー５７４の一部の周りに、基部５７０の下に延在して配設され得る。かかるクランプは、好ましくは、先行技術の電球上のエンドキャップ８１０が図８に示される場所に位置し得、その結果、クランプによって遮断されるいかなる放射も硬化露光のためには必要ではない。

【0032】

図５Ｆに描かれるようなさらに他の構成では、カバー５８４は、断面が１８０度を超えて延在するＰｌｅｘｉｇｌａｓ管の一部を含むことができ、管５８７内の後方開口部が冷却用に提供されている。管は、管の表に面する部分の第１の厚さと、表に面する表面５８５とインターフェース接続する、図５Ｆの右側に描かれるリップ５８８を提供するような、基部５８０の周囲と接触するより小さい厚さと、を有し得るか、または管は、基部の表に面する表面と接触する突出部５８９を有し得る。図５Ｆでは、右側と左側において異なる構造で描かれているが、図面は例示目的のためのみであること、ならびにカバーの両側および基部は通常、同じ構造特徴を有するが、構造は、壁厚および突出部の変更の組み合わせを含み得、いくつかの実施形態は、組み立てを容易にするために、一方の側と別の側とで異なる構造を有し得ること、を理解されたい。

【0033】

基部内の穴、溝、または他のネガ型特徴とインターフェース接続する、カバー上の突出部または他のポジ型特徴として描かれているが、基部５９５からの突出部５９７がカバー５９６の縁を受容する、図５Ｈに描かれるような、カバーが基部上のポジ型特徴とインターフェース接続する実施形態も提供され得る。突出部は、カバーおよび基部の全長に延在し得るか、または一連の別個の突出部を含み得る。カバーは、全体を通して同じ厚さの連続した縁を有し得るか、または基部からの対応する突出部に嵌合するように、比較的薄いおよび厚い壁厚のくぼみまたはエリアを有し得る。接着剤の層は、基部の嵌合面とカバーとの間に提供され得る。

【0034】

クランプおよび／または接着剤を、本明細書に記載のインターフェースのいずれかと組み合わせることができ、本明細書に記載の以下のいずれかまたはすべてを含むが、これらに限定されない、基部の対応する嵌合特徴とインターフェース接続するカバーのネガ型特徴、ポジ型特徴、または中立型特徴の組み合わせを組み合わせることができる。本明細書で使用される場合、「ポジ型」という用語は、縁または表面から突出する特徴を指すことが意図され、「ネガ型」という用語は、縁または表面に対してくぼんでいる特徴を指すことが意図され、「中立型」とは、対応する特徴との平面接触を行う特徴などの、ポジ型でもネガ型でもない特徴を指すことが意図される。「嵌合」特徴は、例えば、穴５６１などのネガ型特徴に嵌る、プロング５６２などのポジ型特徴、あるいは中立型の表面（例えば、基部の表に面する表面５８５）を受容するリップを作り出す、ポジ型５８９もしくはネガ型５８８特徴（例えば、低減した壁厚のエリア）、またはこれらの組み合わせを含み得る。図５Ｃ～図５Ｈには半円筒形のカバーで描かれているが、カバーと基部との間のインターフェースのいずれかは、図４に描かれる矩形のカバーの幾何学的形状などであるが、これらに限定されない、他の形状を有する実施形態にも適用可能であり得ることを理解されたい。

【0035】

好ましくは、各単一の光源内のＬＥＤは、これらのＬＥＤのライト出力の性質（および任意の他の材料特性）が光源の全長にわたって一定のＵＶ出力を得るのに十分に同じであるように、同じ製造バッチから選択される。１つのバンク露光ユニット内の光源のすべてにおいて、すべてのＬＥＤが同じＬＥＤバッチから生産され得るわけではないため、単位電流当たりの異なるＬＥＤバッチから発する異なる出力強度を補償するために、ＬＥＤを通して所望の電流を維持する制御エレクトロニクスを有することが望ましい場合がある。かかる制御エレクトロニクスを使用して、すべての管の総ＵＶ出力を所定の許容範囲内で共通の強度レベルに調節することができ、それにより、プレート上のすべての位置が、所望の許容範囲内で同じ強度レベルのＵＶ放射に露光される。

【0036】

ＬＥＤおよびＬＥＤ強度を制御するための好適な制御エレクトロニクスは、制御信号に対するＵＶ出力の許容可能な線形性を得るためのパルス幅変調の使用などのライティング技術の分野で周知である。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ためなど、ＬＥＤ光源の出力を設定するために遠隔制御信号を使用することができる。制御信号は、赤外線（ＩＲ）または無線周波数（ＲＦ）信号などにより、各光源内に位置する個々の電力コントローラに伝送され得る。放射強度の遠隔制御により、当技術分野で既知のように、ラウンドトップ対フラットトップモードでの高感度ポリマープレート（例えば、ＤｕＰｏｎｔ（登録商標）ＥＦＸプレート）を露光するためなどの用途要件に従って放射出力を調節することもできる。用途要件に従って放射出力を調節することは、印刷プレートを完全に硬化させるために、低い強度を用いた第１の露光に続いて、より高い強度を用いた第２の露光を提供することも含み得る。第１の露光は、必要とされる総硬化の第１の断片を提供し得、第２の露光は、第１および第２の露光が一緒になって、プレートを硬化するために必要とされる総エネルギー量を集合的に提供するように、必要とされる総硬化の残りの断片を提供する。

【0037】

エレクトロニクスの非線形性または調光ＬＥＤ光源のための制御曲線を補償するために、露光中にフォトポリマープレートを保持する支持面内に統合されるか、または支持面上に配置される、１つ以上のフォトディテクタは、所定の許容範囲内で正確な量のＵＶ強度が提供されるように、フィードバックをＵＶ出力コントローラに提供し得る。図６は、例示的なかかるフィードバックループ、ならびに本明細書に記載の例示的なＬＥＤ光源を制御するための全般的な概要を概略的に例示している。電源６０１は、各ＬＥＤ光源６０３内のＬＥＤを制御する制御エレクトロニクス６０２に電力供給する。各光源内の個々のＬＥＤは、個々に制御可能であってもよいし、より好ましくは、ユニットごとに制御可能であってもよい。フォトディテクタ６０６は、較正された位置で受信した放射を測定して、印刷プレートが受信したその放射を表し、次いで、フォトディテクタからの信号が、制御エレクトロニクスに接続された遠隔制御レシーバ６０４に信号を送信する遠隔制御トランスミッタ６０５に提供され、遠隔制御トランスミッタ６０５は、そのフィードバック信号を、変更なしに電流を増加させるか、減少させるか、または維持する必要があるかどうかを決定するための入力として使用する。制御パネル６０７は、所望の強度レベルの命令を遠隔制御トランスミッタに提供することができ、遠隔制御トランスミッタは、かかる情報をフィードフォワード信号として使用して、次いでフィードバックを使用して調節されるおよその電流レベルを設定することができる。

【0038】

図９は、複数の光源９０２を組み込んだ例示的な放射システム９００を描いており、これらの光源は、蛍光管を置き換えるための本明細書に記載の構成のいずれかであり得る。システムは、例えば、蛍光電球と共に使用するように設計され、本発明の光源と共に改造された既存のシステムであってもよく、その光源は、任意選択で、本明細書に記載の追加のコントローラおよびセンサのいずれかを含むこともできる。システムはまた、本明細書に記載の光源と共に使用するために新たに設計されたシステムであってもよい。例示的なシステムは、プレートを受容するための支持面９１６上に印刷プレート（図示せず）を挿入するために、通常、蓋を基部に対して移動させるためのヒンジ９１３または他の手段によって、基部９１４に取り付けられる蓋９１２を備える。支持面９１６は、概して、ユニットが露光されるとみなされる最大の印刷プレートと少なくとも同じサイズの（および好ましくは所定のマージンよりも大きい）幅および長さを有するように寸法決めされる。それに応じて、放射光源のアレイは、ユニットが露光されるとみなされるプレートの全長および幅にわたってライトを提供するように構成され、ひいては、最大のプレートサイズよりもわずかに大きいエリアにわたってライトのバンクまたはフラッドを所定のマージンだけ提供するようにサイズ決めされることも好ましい。

【0039】

示される例示的な構成では、開いた構成で描かれる蓋が、内部に光源の軸に対してオン中心型の間隔Ｓ（ａ ｓｐａｃｉｎｇ Ｓ ｏｎ－ｃｅｎｔｅｒ）を有する第１の複数の上部放射光源９０２が装着されている。示される上部放射光源９０２の数は、典型的なシステム内の光源の実際の数または光源の相対的なサイズを表すことを意図するものではないが、単に参照のために概略的に示されている。さらに、描かれるように、光源の幅／直径は、隣接する光源間に間隙Ｇを残すように描かれている。図４に描かれる実施形態に関して本明細書で考察されるように、光源が、間隙Ｇの寸法が第１の値を有する直径Ｄを有する蛍光電球に置き換えられる実施形態では、光源の幅は、間隙Ｇの寸法が第１の値よりも小さい第２の値を有するように、Ｄよりも大きい場合がある。

【0040】

各上部光源は、描かれるように、左側の装着ユニット９１０ｕｌおよび右側の装着ユニット９１０ｕｒ内に電気的および物理的に受容される。各装着ユニットは、基部９１４内に装着されたブロック９１８によって集合的に表される電源および他の制御部に取り付けられる。図９の拡大部分に示されるように、各光源９０２は、電気ソケット９５４と互換性があるように構成されたエンドコネクタ９５８を有し、このソケットは、先行技術の管８００のピン８１２を受容するように元々構成されていた可能性がある。各ソケットは、電源の両極９５６、９５７に接続された電気配線に接続されている。各光源９０２は、ＬＥＤ９５０への電力を規制するためのローカルコントローラ９５２を有し得る。管の一方の端部に位置するボックス９５２として描かれているが、コントローラの構成要素は両端に配設され得るか、またはコントローラは、ＬＥＤが装着される回路基板上に収容された構成要素を備えることができ、描かれるように別個の構成要素でなくてもよい。しかしながら、当技術分野で既知であるように、蛍光電球のエンドキャップ８１０は、通常、金属、ひいては、非ルミネセンスであるため、置き換え用の管は、必ずしも、蛍光管性能を再現するために、この領域内で照明を提供する必要はない。これにより、管のこの部分は、所望の方法でＬＥＤを制御、電源供給、または操作するために必要とされ得る、電子構成要素のための理想的な位置となる。蛍光管を受容するように構成されたシステム内で改造されたＬＥＤ光源を操作するための制御、ならびに米国特許第７，５０７，００１号に記載されるような、かかるＬＥＤ光源に概して電力供給するためのシステムに対する任意の他の修正例が、当技術分野において広く知られている。拡大部分に描かれる光源９０２は、図３に描かれる実施形態と一致する構成を有するが、光源は、本明細書に記載の光源のいずれかに適合する設計を有し得る。

【0041】

例示的な制御システムは、図６に描かれ、本明細書において上で説明した、いくつかのまたはすべての特徴と共に、集合的にプログラムされた１つ以上のコントローラを含み得る。電源および制御部の位置は、基部内の配置に限定されず、本明細書に記載されるように、制御システムのいくつかの部分が基部内に装着され、いくつかが蓋内に装着され、いくつかが光源内に装着される、分布配列を含む、他の場所に位置し得る。ブロック９１８を接続する示される線は、（有線接続である）電気接続、ならびに（有線であっても、無線であってもよい）制御信号接続を意味する。描かれるように、蓋内の光源９０２は、好ましくは、支持面９１６上に装着されるプレートの表側の露光のために使用され得る。

【0042】

基部内の支持面９１６は、任意選択で、化学線放射に対して透明であっても、半透明であってもよく、追加の任意選択の光源９０２のバンクは、裏側露光を提供するために、支持面の下の下部左側のソケット９１０ｌｌと下部右側のソケット９１０ｌｒとの間に装着され得る。制御システムは、参照により本明細書に組み込まれる、本出願の共通の出願人を列挙する、「ＰＲＯＣＥＳＳ ＡＮＤ ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ ＦＯＲ ＣＯＮＴＲＯＬＬＥＤ ＥＸＰＯＳＵＲＥ ＯＦ ＦＬＥＸＯＧＲＡＰＨＩＣ ＰＲＩＮＴＩＮＧ ＰＬＡＴＥＳ ＡＮＤ ＡＤＪＵＳＴＩＮＧ ＴＨＥ ＦＬＯＯＲ ＴＨＥＲＥＯ」と題する、米国公開特許出願第２０１８／０２１０３４５（Ａ１）号に概して記載されるように、複数の断片の露光サイクルを含み、かつ／または１つ以上の裏側のみの露光ステップを含む、表の露光と裏の露光との間に所定の遅延を有する、プレートへの裏側の露光と表側の露光との組み合わせを提供するようにプログラムされたコントローラを有し得る。

【0043】

したがって、ユーザは、例示的な露光システムを使用して、プレートを支持面上に配置し、蓋を閉じ、所望の時間量にわたって、以下でさらに説明する露光の所望のパターンを含む、上部光源および任意選択で下部光源を作動させることによって、印刷プレートを露光することができる。露光方法は、本明細書で考察される理由のいずれかについて、図６に描かれるように、制御システムを使用してＬＥＤが発する強度を制御することを含み得る。

【0044】

他の実施形態では、ＵＶ ＬＥＤ７０１は、図７に描かれるように、平面状のアレイ内に配列され得、このアレイは、照射されるフォトポリマー印刷プレートと同じサイズであってもよいし、または好ましくは少なくともわずかに大きくてもよい。ＬＥＤアレイの縁における放射照度を維持するために、アレイは、参照により本明細書に組み込まれる米国特許第８，５７８，８５４号に概して開示されるように、鏡張りの壁７０２によって取り囲むことができる。描かれるように、鏡張りの壁は、平面状のアレイのサイズに適合される。万華鏡のアプローチもまた、本出願の共通の出願人によって所有され、参照により本明細書に組み込まれる、米国特許第８５７８８５４号に開示されている。米国特許第８，５７８，８５４号の図３～図６および対応する開示は、フォトポリマープレート内の印刷ドットの硬化のためにエリア光源を使用する利点を例示している。エリア光源は、プレート頂面の印刷細部の下にあるより幅広の支持ソケットを硬化する。より幅広の支持ソケットにより、より小さい印刷細部が溶剤洗浄プロセス中にプレート上に保持され、ドットが外れる前のプレスでのプレートのより長い実行時間も提供される。

【0045】

本明細書では、主に紫外線（ＵＶ）発光範囲（例えば、紫外線ＵＶスペクトル内、好ましくは３２０ｎｍ～４２０ｎｍの範囲内、より好ましくは３６０ｎｍ～４２０ｎｍの範囲内に発光中心波長を有する）のＬＥＤの文脈において考察されているが、ＬＥＤの放射出力は、硬化されることを求められるフォトポリマープレートに対して化学線放射である限り、任意の特定の波長に限定されない。図７において行および列の規則的なアレイとして矩形のアレイが描かれているが、ＬＥＤのアレイは、行間または列間にスタッガード構成を有し得ることも理解されたい。さらに、各光源は、各種類が異なる共通の発光中心波長を有し、それぞれの種類が繰り返しの順序で互いに隣接して配設されている、ＬＥＤの２つ以上の種類を含み得る。例えば、ＬＥＤは、本発明の共通の出願人によって出願され、参照により本明細書に組み込まれる、共に「ＡＰＰＡＲＡＵＳ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤ ＦＯＲ ＥＸＰＯＳＩＮＧ ＰＲＩＮＴＩＮＧ ＰＬＡＴＥＳ ＵＳＩＮＧ ＬＩＧＨＴ ＥＭＩＴＴＩＮＧ ＤＩＯＤＥＳ」と題される、２０１９年４月２６日出願の米国仮特許出願第６２／８３９，１７１号からの優先権を主張する、２０２０年４月２６日出願のＰＣＴ出願第ＰＣＴ／ＥＰ２０／０６１５５６号に記載のパターンで分布していてもよく、かつ／または同出願に記載の波長特性を有することができる。したがって、前述の組み込まれた参照に従って、光源は、列および行のアレイ内に配列された複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）を含むことができ、複数のＬＥＤは、複数の種類（例えば、２種類、３種類、４種類など）のＬＥＤを含み、各種類は、任意の他の種類の部材とは異なる共通の発光中心波長を含む複数の部材を有する。ＬＥＤの各種類は、好ましくは、ＵＶスペクトル内、より好ましくは３２０ｎｍ～４２０ｎｍ、最も好ましくは３６０ｎｍ～４２０ｎｍの範囲内に発光中心波長を有する。例えば、３種類の構成では、３６５ｎｍ、３９５ｎｍ、および４１５ｎｍ。アレイは、１つおきの行が、任意選択でスタッガード構成の行内の単一の種類からなるパターン、または各行内の１つおきの種類が、隣接する行内の同じ種類の隣接する部材と対角線上で整列するように分布しているパターンなどの、繰り返しの順序で互いに隣接して配設されたそれぞれの種類で構成され得る。アレイのコントローラは、各種類を独立して制御し、かつ複数の種類を、ＬＥＤのそれぞれの種類の隣接する部材の発光パターンがプレート上で互いに重なり合うように、同時に発光させるように構成され得る。異なる種類は、それぞれの種類から異なる集合的な発光強度、または相対的な発光強度の異なるブレンドを提供するように調整され得る。ＬＥＤの各種類の部材は、種類内で電気的に接続された部材の各々を共通の強度で発光させるように構成された共通のドライバに電気的に接続され得る。かかるアレイを備える各光源は、ユーザが調節可能な発光強度などの１つ以上のユーザが調節可能な発光特性を有し得る。いくつかの実装例では、複数の光源は、１つの光源が別の光源とは異なる発光特性を同時に発することを可能にし、かつ／または同じ光源が露光継続期間の異なる部分の間に異なる発光特性を発することを可能にするように構成可能であり得る。ＬＥＤのそれぞれの種類の相対的な強度を、プレートの異なるバッチ間の露光感度の差を補正するため、またはそれぞれの露光システム間の差を補正するために調整することもできる。前述で記載の異なる種類または分布パターンの使用は、本明細書に描かれる実施形態のいずれかにおいて使用され得る。したがって、例えば、図１、図３、および図４に描かれる実施形態の断面図のみが提供されているが、ＬＥＤは、各光源の長さに沿って分布すること、ならびにかかる分布は、矩形の規則的なアレイ、または前述の第６２／８３９，１７１号の出願に開示されるパターンのいずれかによる、単一もしくは複数の種類のパターンを含むが、これらに限定されない、動作可能な利点を有することがわかっている任意の他の間隔パターンであってもよいことを理解されたい。

【0046】

本明細書では、蛍光電球の置き換えとしての光源の使用、および本明細書に開示される光源を用いてフォトポリマープレートを露光するための既存のバンクライトシステムの改造を参照して考察されているが、光源およびそれらを使用するためのシステムは、改造用途に限定されないが、任意の使用のために設計された元の機器を含み得ることを理解されたい。

【0047】

本発明は本明細書において特定の実施形態を参照して例示および説明されているが、本発明は、示される詳細に制限されることを意図するものではない。むしろ、本発明から逸脱することなく、特許請求の範囲の趣旨および均等範囲内の詳細に様々な修正を行うことができる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図5C】

【図5D】

【図5E】

【図5F】

【図5G】

【図5H】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【手続補正書】

【提出日】2024-07-01

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

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放射光源であって、前記光源が、
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、前記基部の前記長さにわたって分布する複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）を集合的に有する、１つ以上の回路基板と、
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、放射光源。

【外国語明細書】