特許 7477634 光源及び光源を動作させる方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-04-22

(45)【発行日】2024-05-01

(54)【発明の名称】光源及び光源を動作させる方法

(51)【国際特許分類】

   F21V 29/57 20150101AFI20240423BHJP

   F21V 29/503 20150101ALI20240423BHJP

   F21V 29/58 20150101ALI20240423BHJP

   F21V 23/00 20150101ALI20240423BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20240423BHJP

   F21Y 115/30 20160101ALN20240423BHJP

【ＦＩ】

F21V29/57

F21V29/503

F21V29/58

F21V23/00 113

F21Y115:10

F21Y115:30

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2022555656

(86)(22)【出願日】2021-03-15

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2023-05-11

(86)【国際出願番号】 EP2021056491

(87)【国際公開番号】W WO2021190971

(87)【国際公開日】2021-09-30

【審査請求日】2022-09-14

(31)【優先権主張番号】102020108372.6

(32)【優先日】2020-03-26

(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE

(73)【特許権者】

【識別番号】593129320

【氏名又は名称】ヘレーウス ノーブルライト ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング

【氏名又は名称原語表記】Ｈｅｒａｅｕｓ Ｎｏｂｌｅｌｉｇｈｔ ＧｍｂＨ

【住所又は居所原語表記】Ｈｅｒａｅｕｓｓｔｒａｓｓｅ １２－１４， Ｈａｎａｕ， Ｇｅｒｍａｎｙ

(74)【代理人】

【識別番号】100114890

【弁理士】

【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト

(72)【発明者】

【氏名】ヘロルト、マルコ

(72)【発明者】

【氏名】スタール、アンドレアス

【審査官】山崎 晶

(56)【参考文献】

【文献】特表２０１１－５０２０３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１４／０６４９０４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１９－１２０７５６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２１Ｖ ２９／５７

Ｆ２１Ｖ ２９／５０３

Ｆ２１Ｖ ２９／５８

Ｆ２１Ｖ ２３／００

Ｆ２１Ｙ １１５／１０

Ｆ２１Ｙ １１５／３０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

光源（１）であって、
具体的には紫外線を放出する構成要素及び／又は半導体構成要素である、少なくとも１つの発光構成要素（１１、１３、１５）と、流路系（１０３）であって、前記少なくとも１つの発光構成要素の温度を制御するために、前記流路系（１０３）を通ってある流れ方向（Ｆ）に冷却流体を流すことができる、流路系（１０３）と、を備える、光源（１）において、
前記流路系（１０３）内で前記流れ方向（Ｆ）に順に配置された第１の冷却流体圧力センサ（２１）及び第２の冷却流体圧力センサ（２２）と、
電子ユニット（３）であって、前記第１の冷却流体圧力センサ（２１）及び前記第２の冷却流体圧力センサ（２２）に接続されており、前記第１の冷却流体圧力センサ（２１）によって、及び前記第２の冷却流体圧力センサ（２２）によって取得された圧力（ｐ１、ｐ２）に基づいて、少なくとも１つの診断値、制御値、及び／又は調整値を決定するように構成されている、電子ユニット（３）と、を備え、
前記流路系（１０３）が、冷却流体インレット開口部（１２１）及び冷却流体リターン開口部（１２２）を備えた分配器ブロック（１０）を備え、前記分配器ブロックが、第１のキャビティ（５０１）及び更なるキャビティ（５０２）を備え、前記第１のキャビティ（５０１）と前記更なるキャビティ（５０２）とが、少なくとも１つの流体経路（４０９）によって互いに流体接続されており、前記第１の冷却流体圧力センサ（２１）が、前記第１のキャビティ（５０１）内に配置され、前記第２の冷却流体圧力センサ（２２）が、前記更なるキャビティ（５０２）内に配置されている、光源（１）。

【請求項2】

前記第１の冷却流体圧力センサ（２１）が、前記冷却流体インレット開口部（１２１）に配置され、かつ／若しくは前記第２の冷却流体圧力センサ（２２）が、前記冷却流体リターン開口部（１２２）に配置されており、並びに／又は、具体的には、前記第１の冷却流体圧力センサ（２１）が、前記分配器ブロック（１０）の前記冷却流体インレット開口部（１２１）の反対側の端部（１０１）に配置され、かつ／若しくは、前記第２の冷却流体圧力センサ（２２）が前記分配器ブロック（１０）の前記冷却流体リターン開口部（１２２）の反対側の前記端部（１０１）に配置されていることを特徴とする、請求項１に記載の光源。

【請求項3】

前記第１の冷却流体圧力センサ（２１）及び／又は前記第２の冷却流体圧力センサ（２２）が、前記冷却流体の圧力測定値を取得し、対応する電気的な圧力測定信号を前記電子ユニット（３）に提供し、
具体的には、前記対応する圧力測定信号が、電流信号又は電圧信号として実現されることを特徴とする、請求項１又は２に記載の光源（１）。

【請求項4】

前記電子ユニット（３）が、前記流路系（１０３）を通る前記流れ方向（Ｆ）における前記冷却流体の流量（ｆ）を規定するように構成された流量制御及び／又は調整デバイス（５）を有することを特徴とする、請求項１～３のいずれか一項に記載の光源（１）。

【請求項5】

前記流量制御及び／又は調整デバイス（５）が、前記流路系（１０３）を通して前記冷却流体を搬送するための送達量をもつポンプ（５１）を有し、前記流量制御及び／又は調整デバイス（５）が、所望の最低冷却流体流量のために前記発光構成要素（１１、１３、１５）の所望の温度制御を考慮に入れて前記ポンプ（５１）の送達量を調節するように構成され、具体的には、前記流量制御及び／又は調整デバイス（５）が、所望の最低冷却流体流量を前記電子ユニットの診断値、制御値、及び／又は調整値に応じて調節するように構成されていることを特徴とする、請求項４に記載の光源。

【請求項6】

前記電子ユニット（３）が、前記少なくとも１つの発光構成要素（１１、１３、１５）の光出力を調節するための少なくとも１つのパワーエレクトロニクスユニット（７）を備え、具体的には、前記電子ユニット（３）が、前記少なくとも１つの診断値、制御値、及び／若しくは調整値を前記光出力に基づいて決定するように構成されており、かつ／又は、前記流量制御及び／若しくは調整デバイスが、前記流路系（１０３）を通る前記冷却流体の前記流量（ｆ）を前記光出力に基づいて規定するように構成されていることを特徴とする、請求項４又は５に記載の光源（１）。

【請求項7】

請求項１～６のいずれか一項に記載の、少なくとも１つの発光構成要素（１１、１３、１５）を備える光源（１）を動作させる方法であって、前記少なくとも１つの発光構成要素（１１、１３、１５）の温度が、冷却流体によって制御され、前記冷却流体が、流路系（１０３）を通って搬送される、光源（１）を動作させる方法において、
前記流路系（１０３）内の第１の位置で、前記冷却流体の第１の圧力（ｐ１）が取得され、
前記流路系（１０３）内の第２の位置で、前記冷却流体の第２の圧力（ｐ２）が取得され、
前記第１の圧力（ｐ１）及び前記第２の圧力（ｐ２）に基づいて、診断値、制御値、及び／又は調整値が決定されることを特徴とする、
光源（１）を動作させる方法。

【請求項8】

前記流路系（１０３）を通る前記流れ方向（Ｆ）の前記冷却流体の流量（ｆ）が規定され、具体的には、所望の最低冷却流体流量が、前記発光構成要素（１１、１３、１５）の所望の温度制御を考慮して設定されることを特徴とする、請求項７に記載の光源（１）を動作させる方法。

【請求項9】

前記第１の圧力（ｐ１）及び前記第２の圧力（ｐ２）が等しいか、又は実質的に等しいときに、診断値、具体的にはエラーメッセージが出力されることを特徴とする、請求項７又は８に記載の光源（１）を動作させる方法。

【請求項10】

前記第１の圧力（ｐ１）と前記第２の圧力（ｐ２）との間の差（Δｐ）が最小閾値を下回る、及び／又は最大閾値を超えるときに、診断値、具体的には警告メッセージが出力されることを特徴とする、請求項７～９のいずれか一項に記載の光源（１）を動作させる方法。

【請求項11】

前記少なくとも１つの発光構成要素（１１、１３、１５）の光出力が設定され、前記流路系（１０３）を通る前記流れ方向（Ｆ）の前記冷却流体の流量（ｆ）が規定され、前記診断値、制御値、及び／又は調整値が、前記光出力に基づいて決定され、かつ／又は前記流量（ｆ）が、前記光出力に基づいて設定されることを特徴とする、請求項７～１０のいずれか一項に記載の光源（１）を動作させる方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、光源及び光源を動作させる方法に関する。光源は、具体的には紫外線を放出する構成要素及び／又は半導体構成要素である、少なくとも１つの発光構成要素を備え、流路系であって、少なくとも１つの発光構成要素の温度を制御するために、流路系を通ってある流れ方向に冷却流体が流れることのできる、流路系もまた備えている。

【0002】

ＷＯ２０１６／１１５２９９Ａ１に、光源のためのインテリジェント分配器システム、インテリジェント分配器システムを備えた光源、及び関連する動作方法が開示されている。インテリジェント分配器システムには、分配器システム内の冷却流体の特性変数を取得する少なくとも１つのセンサと、センサデータを処理するマイクロプロセッサとが設けられている。インテリジェントセンサ機構は、例えば冷却流体の流入流量、冷却流体の流出流量、冷却流体のｐＨ値、冷却流体の圧力、冷却流体のインレット温度、冷却流体のアウトレット温度、システムの周囲温度などを取得してもよい。取得された変数に基づいて、例えば、ランプシステムの温度を制御するため、又はスイッチオン過程を最適に制御するために、冷却流体の流れを調整することができる。この目的で、ＷＯ２０１６／１１５２９９Ａ１では、特に分配器のインレット及びアウトレットにおける温度及び流量センサの使用が提案されている。更に、ＷＯ２０１６／１１５２９９Ａ１では、分配器システム内の圧力の測定に基づいて漏れ検出を実行することが提案されている。異なる変量の冷却流体に様々なセンサを使用することにより様々なシステム状態を正確に認識でき、そのため、ランプシステムの温度制御の正確な調整を実行するために非常に好適であることが証明されている。いくつかの適用例では、高精度な調整が必ずしも確実に得られなくてもよいが、簡単かつ／又は費用効果の高い手段により最も効率的で安全な動作を可能にする、光源及び関連する動作方法の代替的な解決策が望まれている。具体的には、ばね、バルブ、及び／又は測定フォークなどの故障の影響を受けやすい可動部品の使用を不要にすべきである。この目的は、請求項１の主題によって達成される。

【0003】

したがって、少なくとも１つの発光構成要素と、流路系であって、少なくとも１つの発光構成要素の温度を制御するために、流路系を通ってある流れ方向に冷却流体が流れることのできる、流路系と、を備える光源が提供される。発光構成要素は、具体的には紫外線を放出する構成要素であり得る。あるいは、又は加えて、発光構成要素は半導体構成要素であり得る。

【0004】

本発明によれば、光源は、第１の冷却流体圧力センサ及び第２の冷却流体圧力センサを備える。第１の冷却流体圧力センサ及び第２の冷却流体圧力センサは、流路系内に流れ方向に順に配置されている。第１の冷却流体圧力センサ及び第２の冷却流体圧力センサは、流路系内で異なる位置に配置されている。そのような測定セットアップは、特に簡単で費用効果の高い方法で実現することができる。既存の光源の改造は簡単に実施することができる。この測定セットアップは、異なった、特に変化する出力、例えば変動するポンプ出力を許容するために適している。この測定セットアップは、光源、具体的には光源の分配器ブロックと、ポンプなどとの間の、流路の長さに対する依存性が低い。

【0005】

本発明による光源は、第１の冷却流体圧力センサ及び第２の冷却流体圧力センサに接続された電子ユニットを更に備える。冷却流体圧力センサへの電子ユニットの接続は、電気的接続、具体的にはデータ伝送接続であり、アナログデータ及び／又はデジタルデータの伝送用に設計することができる。電子ユニットは、第１の冷却流体圧力センサによって、及び第２の冷却流体圧力センサによって取得された圧力に基づいて、少なくとも１つの診断値、制御値、及び／又は調整値を決定するように構成されている。

【0006】

電子ユニットは、具体的には、第１の冷却流体圧力センサ及び第２の冷却流体圧力センサによって取得された圧力に基づいて差分値を形成するように構成され得る。例えば、電子ユニットは、第１の圧力センサによって取得された第１の冷却流体圧力と第２の冷却流体圧力センサによって取得された第２の冷却流体圧力との間の圧力差を決定するように構成され得る。あるいは、又は加えて、電子ユニットは、第１の冷却流体圧力センサにおける第１の冷却流体圧力及び第２の冷却流体圧力センサにおける第２の冷却流体圧力に関する、電気的な、具体的にはデジタル及び／又はアナログの測定信号を取得して、第１の冷却流体圧力センサ及び第２の冷却流体圧力センサからの測定値に関して差を形成するように構成され得る。冷却流体圧力センサ、すなわち第１の冷却流体圧力センサ及び第２の冷却流体圧力センサからの測定信号に応じて、また任意選択で、更なる冷却流体圧力センサ、並びに／又は考え得る更に他のセンサからの測定信号にも応じて、電子ユニットは、診断値、制御値、及び／又は調整値を決定できる。

【0007】

診断値は、例えば、警告メッセージ、状態メッセージ、又はエラーメッセージであり得る。診断値、具体的にはエラーメッセージ又は警告メッセージの出力は、専用データ伝送経路、具体的にはエラー及び／又は警告メッセージだけのための専用データ伝送ラインで行われ得る。電子ユニットは、例えば、第１の圧力と第２の圧力が同じであるときにエラーメッセージを生成するように構成され得る。電子ユニットは、例えば、第１の圧力と第２の圧力との間の圧力差が所定の許容圧力差の範囲外であるという警告メッセージを生成するように構成され得る。電子ユニットは、エラーメッセージに応答して、光源の緊急停止を開始するように構成され得る。熱交換器として作用する、アルミニウム、銅などの金属で作製された分配器ブロック及び／又は担体要素などの構成要素の熱容量は、発光構成要素の温度の急激な上昇に対して、電力制御が反応するまでの間、十分な保護を提供する。

【0008】

電子ユニットは、具体的には、第１の冷却流体圧力又は圧力値とワイド冷却流体圧力又は圧力値の間で光源を動作させるための最低必要流量又は最小必要差が存在することを示す状態メッセージを診断値として出力するように構成され得る。例えば、電子ユニットは、状態メッセージを出力するように構成され得、状態メッセージが存在しない場合には発光構成要素の起動が行われない。第１の圧力と第２の圧力との間の実際の差が最小必要差よりも小さい限り、電子ユニットは、少なくとも１つの発光構成要素を動作させない。このようにして、少なくとも１つの発光構成要素を始動するために、他のパラメータとは関係なく流路系内の最小流量が優先されることを確実にすることができる。

【0009】

制御値及び／又は調整値は、例えば、流路系内の冷却流体の流量に影響を与えるために、ポンプ、制御バルブなどの冷却流体アクチュエータを作動させる制御値であり得る。

【0010】

光源の効果的かつ安全な動作のための診断、制御、及び／又は調整は、流路系の異なる位置で取得された冷却流体圧力に基づいて、特に簡単な様式で達成することができる。例えば、圧力又は圧力測定値の差を使用して、流路系内の冷却流体の流量が所望の流量に相当するのか、あるいはそれから大きく逸脱するのかを容易に検出することができるため、対応する補正及び／又は緊急手段を実行することができる。

【0011】

光源の一実施形態によれば、冷却流体流路系は、冷却流体インレット開口部及び冷却流体リターン開口部を有する分配器ブロックを備える。分配器ブロックは、第１のキャビティ及び更なるキャビティを備え、それらは少なくとも１つの流体経路によって互いに流体接続している。第１のキャビティは、冷却流体インレット開口部を形成する。第２のキャビティは、冷却流体リターン開口部を形成する。例えば、第１のキャビティと更なるキャビティとは、多数の流体経路によって接続することができ、この数は、光源の発光構成要素の数に等しいか、少なくとも等しいか、それよりも多い、具体的には２倍に相当する。第１の冷却流体圧力センサは、第１のキャビティ内に配置され、第２の冷却流体圧力センサは第２のキャビティ内に配置される。そのような配置では、少なくとも１つの流体経路によって生じる第１のキャビティと第２のキャビティとの間の圧力損失が、圧力差の決定的要因となり得る。具体的には、流路系の設計は、分配器ブロックの冷却流体インレット開口部から第１のキャビティを通り、続いて少なくとも１つの流体経路を通り、その後、第２のキャビティを通ってから冷却流体リターン開口部を通る流れ方向に、
冷却流体の流れが起こるようになされている。流路系内の冷却流体は、第１のキャビティから更なるキャビティ又は第２のキャビティに、流れ方向の１つの流体経路又は複数の流体経路に沿ってのみ流れることが好ましい場合がある。

【0012】

第１のキャビティと更なるキャビティとの間の少なくとも１つの流体経路及び／又は複数の流体経路によって、第１の圧力センサと第２の圧力センサとの間の冷却流体の圧力差が決定され得る。具体的には、第１の圧力センサから第２の圧力センサへの圧力差は、少なくとも１つの流体経路又は複数の流体経路を通る流れの結果による圧力損失に起因して、少なくとも９０％、具体的には少なくとも９５％、好ましくは少なくとも９９％と決定され得る。具体的には、第１のキャビティ内の冷却流体圧力は、一定又は実質的に一定であり得る。具体的には、第２又は更なるキャビティ内の冷却流体圧力は、実質的に一定又は一定であり得る。第１又は第２のキャビティ内で、冷却流体インレット開口部又は冷却流体リターン開口部の冷却流体圧力が、その開口部から最も遠い位置の冷却流体圧力に対して１０％未満、具体的には５％未満、好ましくは１％未満だけ異なるときに、第１のキャビティ内又は第２のキャビティ内に実質的に一定の冷却流体圧力が存在し得る。

【0013】

第１のキャビティの通水断面及び第２のキャビティの通水断面は、少なくとも１つの流体経路の最小の通水断面よりも著しく大きいことが好ましい場合がある。例えば、流体経路は、圧力損失を決定する最も小さい断面を、例えば毛細管チャネル、分岐孔、又は分岐チャネルなどの形態で有し得る。流体経路の相応する断面は、第１のキャビティ及び／又は第２のキャビティの通水断面の１０分の１以下、２０分の１以下、５０分の１以下、又は１００分の１以下であってもよい。第１のキャビティの通水断面は、第２のキャビティの通水断面に実質的に等しくてもよい。第１のキャビティの通水断面と第２のキャビティの通水断面とは、互いに、最大５倍、具体的には最大２倍、好ましくは最大１．５倍、具体的には好ましくは最大１．１倍だけ異なり得る。

【0014】

光源の１つの開発例によれば、第１の冷却流体圧力センサは、冷却流体インレット開口部に配置され得る。あるいは、又は加えて、第２の冷却流体圧力センサは、冷却流体リターン開口部に配置され得る。あるいは、又は加えて、第１の圧力センサは、分配器ブロックの冷却流体インレット開口部とは反対側の端部、又は冷却流体インレット開口部から最も遠くに位置する第１のキャビティ内の位置に配置され得る。あるいは、又は加えて、第２の圧力センサは、分配器ブロックの冷却流体リターン開口部とは反対側の端部、又は冷却流体リターン開口部から最も遠くに位置する第２のキャビティ内の位置に配置され得る。

【0015】

冷却流体流路系は、少なくとも１つの流体経路が少なくとも区分する、１つの第１の担体要素を少なくとも備える。少なくとも１つの第１の発光半導体構成要素は、第１の担体要素に固定される。具体的には、光源は、発光構成要素の数に対応する多数の担体要素を備え得る。担体要素の数は、好ましくは発光構成要素の数に等しい。少なくとも１つの担体要素は、分配器ブロックに取り外し可能又は取り外し不可能に固定され得る。例えば、担体要素は、分配器ブロック上に取り外し可能にねじ留めされ得る。担体要素は、分配器ブロックに取り外し不可能に、はんだ付け、溶接、及び／又はリベット留めされることも考えられる。

【0016】

第１のキャビティと第２のキャビティとの間の流体経路は、好ましくは、分配器ブロック内の第１の分岐チャネル、担体要素内の貫通路区画、及び分配器ブロック内の第２の分岐区画によって実現される。具体的には、少なくとも１つの第１の分岐チャネルは、第１のキャビティから担体要素まで延びていてもよい。具体的には、少なくとも１つの第２の分岐チャネルは、少なくとも１つの担体要素から更なるキャビティまで延びていてもよい。具体的には、流体経路は、少なくとも１つの第１の分岐チャネル、少なくとも１つの貫通路区画、及び少なくとも１つの第２の分岐チャネルからなり得る。流体経路は、分配器ブロック内の厳密に１つ、厳密に２つ、又はそれより多くの第１の分岐チャネルと、分配器ブロック内の厳密に１つ、厳密に２つ、又はそれより多くの第２の分岐チャネルと、担体要素内の厳密に１つ、厳密に２つ、又はそれより多くの通路区画と、からなり得る。光源の各個の担体要素は、厳密に１つの貫通路区画、厳密に２つの貫通路区画、又はいくつかの貫通路区画を形成し得る。担体要素内の貫通路区画は１つ以上の熱交換器チャネルによって形成され得、具体的には担体要素内に形成される。複数の担体要素を備える光源は、分配器ブロック内の各個々の担体要素のための、多数の第１の分岐チャネルが備えられていてもよく、その数は、担体要素の数に厳密に等しいか、その２倍であるか、あるいは、担体要素の数と少なくとも同じ大きさである。複数の担体要素を備える光源は、分配器ブロック内の各個の担体要素のための、多数の第２の分岐チャネルが備えられていてもよく、その数は、担体要素の数に厳密に等しいか、その２倍であるか、あるいは、担体要素の数と少なくとも同じ大きさである。第１の分岐チャネルと第２の分岐チャネルの数は、具体的には等しい。

【0017】

光源の一実施形態によれば、第１の冷却流体圧力センサ及び／又は第２の冷却流体圧力センサは、冷却流体の圧力測定値を取得して、対応する電気的な、具体的にはデジタル及び／又はアナログの、圧力測定信号を電子ユニットに提供する。第１の冷却流体圧力センサは、第１の電気的な圧力測定信号を提供する。第２の冷却流体圧力センサは、第２の電気的な圧力測定信号を提供する。圧力測定信号は、好ましくは、圧力測定信号が圧力測定値に比例する電流信号又は電圧信号となるように圧力測定値に対応し得る。冷却流体圧力センサの圧力測定信号は好ましくは、定数の比例係数が規定されて、測定された冷却流体圧力又は圧力測定値を乗算すると、それぞれの圧力測定信号（具体的には電圧信号又は電流信号）が得られるように、圧力測定値に対応し得る。電子ユニットは、電流信号又は電圧信号をデジタル信号に変換するために、少なくとも１つのアナログ－デジタル変換器を備え得る。電子ユニットは、特定のアナログ－デジタル変換された圧力測定信号、具体的には電流又は電圧信号を処理することができるマイクロコントローラ及び／又はマイクロプロセッサを備え得る。

【0018】

光源の一実施形態によれば、電子ユニットは、流路系を通る流れ方向の冷却流体の流量を規定するように構成された流量制御及び／又は調整デバイスを有する。冷却流体の流れは、例えば、流量として、例えば容積流量として（例えば、Ｌ／分又はｍ^３／秒で）規定され得る。例えば、所定の最大出力電力の光源の場合、光源の温度、具体的には少なくとも１つの発光構成要素の温度を制御するための冷却流体の所望の流量は、少なくとも１つの発光構成要素の最大公称電力において発光構成要素の過熱が防止される大きさに少なくともなるように規定され得る。例えば、少なくとも１つの発光構成要素の光出力と、光源の対応する電力損失又は熱出力とに応じて、流量は、冷却流体の流れの冷却流体インレット開口部における光源固有の冷却流体温度に応じて調節され得る。

【0019】

具体的には、担体要素は、発光構成要素の熱出力を１００～５０００Ｗ、好ましくは１００～３０００Ｗ、より好ましくは２００～２０００Ｗの範囲で放散させる冷却電力で冷却され得る。例えば、担体要素は、発光構成要素の熱出力を１００～１０００Ｗ、好ましくは１００～５００Ｗ、より好ましくは２００～４００Ｗの範囲で放散させる冷却電力で冷却され得る。あるいは、担体要素は、発光構成要素の熱出力を５００～５０００Ｗ、好ましくは１０００～３０００Ｗ、より好ましくは１５００～２０００Ｗの範囲で放散させる冷却電力で冷却され得る。光源が少なくとも１つの更なる担体要素を含む場合は、それぞれの更なる担体要素は、好ましくは、上記の範囲のうちの１つの範囲内にある冷却力で冷却されることが好ましい。

【0020】

例えば、流量制御デバイスは、所望の流量に等しいか、それを超える流量に従って冷却流体を搬送するためのポンプを備え得る。あるいは、又は加えて、流量制御デバイスは、特定の最大所望流量を設定するために、例えば、ＤＥ２０２０１３００１７４４Ｕ１に記載されているように、制限器及び／又はバルブ、具体的には、いわゆるＴａｃｏＳｅｔｔｅｒバルブなどのバランスバルブであり得る。具体的には、流量制御デバイスは、流路系を通る冷却流体を最大公称ポンプ出力に従って搬送するように構成されたポンプ、並びに、流路系内の流量を所望の流量に従って設定する、具体的には可能な最大流量を制限する、制限器及び／又はバルブ、具体的にはバランスバルブを備え得る。

【0021】

１つの開発例によれば、電子ユニットは流量制御及び／又は調整デバイスを備え、この装置は、流路系を通して冷却流体を搬送するための、ある送達量をもつポンプを有する。流量制御及び／又は調整デバイスは、所望の最低冷却流体流量のための発光構成要素の所望の温度制御を考慮に入れてポンプの送達量を調節するように構成されている。具体的には、流量制御及び／又は調整デバイスは、所望の最低冷却流体流量を、診断値、制御値、及び／又は調整値に応じて調節するように構成されている。例えば、流量制御及び／又は調整デバイスは、ポンプを公称最大ポンプ出力以下の送達量に調節するように構成され得、具体的には、流量制御及び／又は調整デバイスは電子ユニットの診断値、制御値、及び／又は調整値に基づいて、具体的には少なくとも１つの発光構成要素の温度制御が所望の温度制御に対応するように送達量を調節するように構成され得る。例えば、流量制御及び／又は調整デバイスは、ポンプ、制限器、又はバルブなどの少なくとも１つの流体アクチュエータを制御することができ、その制御では、アクチュエータの設定値を規定するために、測定値並びに／又は、診断値、制御値、及び／若しくは調整値、実際の値が、所望の温度制御に関する所望の値と比較される。例えば、流量制御及び／又は調整デバイスは、電子ユニットと信号伝送様式で通信することもできるし、又は、機能的な連合体の中に形成されることもできる。

【0022】

光源の一実施形態によれば、電子ユニットは、少なくとも１つの発光構成要素又は複数の発光構成要素の光出力を調節する少なくとも１つのパワーエレクトロニクスユニットを備え、電子ユニットは、少なくとも１つの診断値、制御値、及び／又は調整値を光出力に基づいて決定するように構成されている。あるいは、又は加えて、流量制御及び／又は調整デバイスは、流路系を通る冷却流体の流量を光出力に基づいて規定するように構成され得る。パワーエレクトロニクスユニットは、具体的には、１つ以上の発光半導体構成要素を有する光源の場合に提供され得る。パワーエレクトロニクスユニットは、少なくとも１つの発光構成要素の光出力を最大公称光出力又は、それより低い光出力に調節することができ、最大公称光出力よりも低い光出力は、減光出力に相当する。電力損失又は熱出力が光出力の設定に相関することは明らかである。減光出力で動作する光源の場合、少なくとも１つの発光構成要素の所望の温度制御を達成するために、いくつかの状況では、低減された流量の冷却流体だけが必要である場合もある。パワーエレクトロニクスユニットと、流量制御及び／又は調整デバイスとは、減光出力の場合に、対応する低減された冷却流体流量が規定されるように、又はその逆になるように、互いに連携し得る。減光出力及び／又は低減流量の場合、電子ユニットは、診断値、制御値、及び／又は調整値の決定において減光出力及び／又は低減流量を考慮するように構成され得る。電子ユニットは、例えば、低減流量では、対応する低減された圧力差が、第１の冷却流体圧力と第２の冷却流体圧力との間に予想されることを考慮に入れることができる。例えば、減光出力の場合、電子ユニットは、診断値、制御値及び／又は調整値を決定するために、他の、具体的には所望の圧力差よりも大きな偏差を許容できる。例えば、電子ユニットは、所定の比例した減光出力の場合、所定の比率に対応する許容因子によって変化する、第１の冷却流体圧力と第２の冷却流体圧力との間の許容最大差が、警告メッセージ若しくはエラーメッセージなどの診断値が生成されることなく、及び／又は、許容因子に適応した制御値若しくは調整値が生成されることなく許容されるように、構成され得る。

【0023】

電子ユニットは、設定された光出力に応じて、最小閾値及び／又は最大閾値などの圧力閾値を、光出力の特定の減光設定に対応する様式で適応させるように構成され得る。電子ユニットとパワーエレクトロニクスユニットとは、信号伝送様式で互いに結合することもできるし、機能的な連合体の中に形成されることもできる。パワーエレクトロニクスユニットと、流量制御及び／又は調整デバイスとは、信号伝達様式で互いに接続することもできるし、又は機能的な連合体の中に形成されることもできる。電子ユニット、流量制御及び／又は調整デバイス、並びにパワーエレクトロニクスユニットは、信号伝送様式で互いに結合されてもよく、又は機能結合で形成されてもよい。

【0024】

本発明はまた、光源を動作させる方法に関する。この方法は、具体的には紫外線又は半導体構成要素を放出する構成要素である、少なくとも１つの発光構成要素を備える光源を動作させることを意図しており、少なくとも１つの発光構成要素は冷却流体によって温度制御され、冷却流体は、流路系を通って搬送される。光源は、具体的には上記のとおりに設計され得る。

【0025】

本発明によれば、少なくとも冷却流体の第１の圧力が流路系内の第１の位置で取得され、冷却流体の第２の圧力が流路系の第２の位置で取得される。本発明による動作方法によれば、第１の圧力及び第２の圧力に基づいて、診断値、制御値、及び／又は調整値が決定される。例えば、光源及びその流路系の既知の特徴値を使用して、第１の圧力及び第２の圧力に基づく計算によって流路系内の実際の冷却流体流量を求めることができる。

【0026】

一実施形態によれば、光源を動作させる方法は、流路系を通る流れ方向の冷却流体の流れが規定されることを含む。具体的には、発光構成要素の所望の温度制御を考慮して、所望の最低冷却流体流量を設定し得る。所望の冷却流体流量は、流路系を通る冷却流体の流量が、適量を超えない流量で提供されるように規定されるように構成され得、流量は、発光構成要素の所望の最大温度制御、具体的には最高温度を超えるのを防ぐために必要な流量である。例えば、光源は、流路系を通る流れ方向に少なくとも適量の流量を確保するために必要な送達量と少なくとも同じ大きさ、又はそれよりも大きい送達量でポンプを動作させることによって動作させられ得る。あるいは、又は加えて、ポンプの最大公称送達量を設定することができ、具体的には、光源の少なくとも１つの発光構成要素の所望の温度制御を確保しながら流路系を通る冷却流体の流量が可能な限り低く設定されるように、制限器、例えば制御バルブ、バランスバルブなどのバルブが設定される。

【0027】

前述のものと組み合わせることのできる、光源を動作させる方法の一実施形態によれば、診断値、具体的には状態メッセージ、警告メッセージ、又はエラーメッセージは、第１の圧力と第２の圧力が等しいか、又は実質的に等しいときに、が出力される。第１の圧力と第２の圧力との間の差が０．５バール以下、具体的には０．２５バール以下、好ましくは０．１バール以下である場合に、実質的に等しい圧力が存在し得る。第１の圧力及び第２の圧力が等しいか、又は実質的に等しい場合、流れが存在しない、又は流量が臨界にあって低すぎることを示すエラーメッセージが出力され得る。流路系内の異なる位置で取得される第１の圧力と第２の圧力との差が流路系内の流量と相関し、したがって、第１の圧力と第２の圧力との差が極めて低いか存在しない場合には、実際の流量が消失したか存在しないことに関する結論が導かれ得ることは、当業者には明らかである。

【0028】

光源を動作させる方法において、少なくとも１つの発光構成要素について、具体的には光源全体が、診断値、具体的にはエラー値又は状態メッセージの出力に応答してオフに切り替えられることも考えられる。診断値は、第１の圧力及び第２の圧力に基づいて圧力差が小さすぎると判定されたことに応答して出力され得る。エラー値又はエラー信号などの所定の診断値を受信すると、動作方法は、１つ以上の発光構成要素に対する損傷、具体的には修復不可能な損傷のリスクを防止するか、又は少なくとも低減するために、発光構成要素の緊急停止を開始することができる。

【0029】

前述のものと組み合わせることのできる、光源を動作させる方法の一実施形態によれば、第１の圧力と第２の圧力との差が最小閾値を下回る場合、及び／又は最大閾値を超える場合に、診断値、具体的には警告メッセージ又は警告値が出力され得る。光源を動作させる方法は、第１又は第２の圧力の間の許容差、具体的には圧力の差又は圧力測定値の差について、特定の光源に関する最小閾値及び／又は特定の光源に関する最大閾値を事前指定することを含み得る。最大閾値及び／又は最小閾値は、較正手順によって、又は計算済みの理論値に基づいて、又はテーブル値などに基づいて指定され得る。光源を動作させる方法では、具体的には電子ユニットによって、差が最大閾値より大きいかをチェックすること、及び／又は差が最小閾値未満であるかをチェックすることが可能である。差が最小値若しくは最小閾値未満である場合、及び／又は差が最大閾値より大きい場合には、具体的には電子ユニットによって、診断値が出力され得る。例えば、差が（再び）最大閾値よりも小さくなるように、又は最小閾値よりも大きくなるように、第１の圧力及び／又は第２の圧力を変化させる手段を開始するために、診断値として警告メッセージが出力され得る。例えば、最小閾値に達しない場合、診断値又は制御値が出力され得、それにより、例えば、流量及び、それに相関する第１の圧力と第２の圧力との間の差を増加させるために、ポンプの送達量の増加が引き起こされる。

【0030】

あるいは、又は加えて、保守作業などの人手による介入を開始するために、警告メッセージが出力され得る。特定の第２の最小閾値に達しない場合、警告メッセージ又はエラーメッセージなどの診断値が出力され得、それにより、流路系内の漏れに応答する手段が開始されることも考えられる。例えば、所望の差を、具体的には光出力及び／又は所望の流量に応じて予め定めることができ、第１の圧力センサによってこれまで取得された第１の圧力と第１の圧力センサによってこれまで取得された第１の圧力との間の実際の差が、所望の差に対して逸脱している場合、±３０％以上、具体的には±５０％以上、好ましくは±７５％以上の偏差が存在する。具体的には光出力及び／又は所望の流量に応じて設定されている所望の差に対して、最小閾値は、例えば所望の差の７５％、所望の差の５０％、所望の差の３０％以下であり得る。具体的には光出力及び／又は所望の流量に応じて設定されている、所望の差に対して、最大閾値は、例えば所望の差の１３０％、１５０％、２００％以上であり得る。

【0031】

前述のものと組み合わせることができる、光源を動作させる方法の一実施形態によれば、少なくとも１つの発光構成要素の光出力を設定し得る。具体的には、様々な発光構成要素の光出力は、好ましくは異なるように設定することができ、診断値、制御値、及び／又は調整値が１つ又は複数の光出力に基づいて決定される。あるいは、又は加えて、流量、具体的には所望の流量が光出力に基づいて設定され得る。例えば、少なくとも１つの発光構成要素の光出力を、具体的には電子ユニットによって低減又は減光して、診断値、制御値、及び／又は調整値を、光出力に基づいて、適応した調節によって調節することができる。

【0032】

本発明による光源は、本発明による方法に従って動作するように構成され得ることは明らかである。本発明による方法は、前述の光源を用いて実行でき、該当する場合には、その光源の上述した具体的には任意選択の構成要素もまた用いて実行できることは明らかである。本発明による方法は、上述の光源を動作させるために実行され得ることが明らかである。

【0033】

本発明は、任意選択として、本発明による光源を備える印刷機において実現され得る。本発明による光源の使用に好適な任意の種類の印刷機が、この目的のために考慮される。好ましい印刷機は、本発明による方法を実行するように設計されている。

【0034】

印刷機の一実施形態では、光源は、印刷基材上に印刷された組成物を照射するために、印刷機内に配置及び形成され得る。任意選択として、印刷機は組成物を処理するように構成されてもよく、組成物は印刷インク若しくは塗料又はその両方である。

【0035】

印刷機、具体的には印刷画像メモリを有さないものは、ノンインパクト印刷（ＮＩＰ）のために設計され得る。印刷画像メモリを有さない好ましい印刷機は、インクジェットプリンタ若しくはレーザプリンタ又はその両方である。

【0036】

代替の実施形態では、印刷機は、印刷画像メモリを有する。好ましい印刷画像メモリは、印刷ローラ又は印刷プレートである。

【0037】

印刷機は、印刷画像メモリによる間接印刷のために配置及び設計され得る。間接印刷のための好ましい印刷機は、オフセット印刷機である。好ましいオフセット印刷機は、シートフィードオフセット印刷機である。

【0038】

光源
本発明の文脈では、電磁放射線を放出するように設計され、当業者にとって本発明による使用、好ましくは印刷機での使用に好適であると思われものは、どのようなデバイスでも光源と見なされ得る。「電磁放射線」という用語は、可視光に加えて、人間の眼に見えない電磁スペクトルの構成要素もまた含む。好ましい電磁放射線は、１０ｎｍ～１ｍｍの波長範囲内にある。更に好ましい電磁放射線は、赤外線（ＩＲ放射線）若しくは紫外線（ＵＶ放射線）又は両方を混合したものである。ＤＩＮ５０３１－７規格によれば、ＵＶ放射線の波長範囲は、１０～３８０ｎｍにわたる。ここで、規定によれば、ＵＶ－Ａ放射線は、３１５～３８０ｎｍの範囲内、ＵＶ－Ｂ放射線は、２８０～３１５ｎｍの範囲内、ＵＶ－Ｃ放射線は、１００～２８０ｎｍの範囲内、ＥＵＶ放射線は、１０～１２１ｎｍの範囲内にある。本発明の文脈では、ＵＶ－Ａ放射線、ＵＶ－Ｂ放射線、及びＵＶ－Ｃ放射線からなる群より選択されるＵＶ放射線、又はそれらの少なくとも２つの組み合わせが特に好ましい。この場合、前述の規格は、ＵＶ放射線の波長範囲を規定しているが、本発明の文脈では下記で説明するように好ましい発光半導体構成要素であるＬＥＤの技術分野では、この規格に示された波長範囲内にない波長において発光強度の最大値を有するＬＥＤ（当該技術分野においてピーク波長とも称される）もまた、ＵＶ ＬＥＤと称されることを考慮すべきである。例えば、３８５ｎｍ、３９５ｎｍ、及び４０５ｎｍの波長において放射強度の最大値を有するＬＥＤもまた、ＵＶ－Ａ ＬＥＤと称される。本発明の範囲内では、そのようなＬＥＤもまた、好ましい発光半導体構成要素のうちに含まれる。更に、本明細書では当該技術分野の用語が採用され、そのようなＬＥＤもまた、ＵＶ ＬＥＤと称される。好ましい光源は、ＬＥＤモジュールを含むか、又はＬＥＤモジュールである。ＬＥＤモジュールは、好ましくは、複数のＬＥＤが配置されたプリント回路基板を含む。ここで、ＬＥＤはそれぞれ、光学系を備え得る。更に、複数のＬＥＤに１つの光学系が割り当てられ得る。本明細書において、光学系は、電磁放射の操作のために配置及び設計された要素である。ここでは、光学部品及び光学構成要素の両方が考えられる。好ましい光学系は、透過光学系、変換光学系、及び反射光学系からなる群より選択されるもの、又はそれらの少なくとも２つの組み合わせである。透過光学系は、電磁放射線を操作するために電磁放射線が横断する光学系である。好ましい透過光学系は、レンズ又は透過回折格子である。変換光学系は、電磁放射線の波長を変化させるために配置及び設計された光学系である。ＬＥＤの場合、これは、好ましくは、ＬＥＤによって放出される光の色を調節するために使用され得る。好ましい変換光学系は、変換層、すなわち、少なくとも１つの蛍光色素を含有する層である。反射光学系は、電磁放射線、具体的には電磁放射線の伝播方向を操作するために電磁放射線を反射する光学系である。好ましい反射光学系は、ミラー又は反射回折格子である。光源は、好ましくは、ＬＥＤモジュールを動作させるために配置及び設計された安定器を更に含む。好ましい安定器は、ＬＥＤドライバである。

【0039】

発光半導体デバイス
半導体を含有し、当業者にとって本発明による光源の発光構成要素として好適であると思われるものは、どのような構成要素でも発光半導体デバイスとして好適である。発光半導体構成要素は、具体的には発光ダイオード（ＬＥＤ）及びレーザダイオード（半導体レーザとも呼ばれる）を含み、ここでは、発光ダイオードが特に好ましい。
特に好ましいＬＥＤは、ＩＲ ＬＥＤ若しくはＵＶ ＬＥＤ、又はその両方である。好ましいＵＶ ＬＥＤは、ＵＶ－Ａ ＬＥＤ、ＵＶ－Ｂ ＬＥＤ、及びＵＶ－Ｃ ＬＥＤからなる群より選択されるもの、又はそれらの少なくとも２つの組み合わせである。

【0040】

担体要素
当業者にとって本発明による光源で使用するために好適であると思われるものは、どのような構成要素でも、担体要素として好適である。好ましい担体要素はプレート形状であり、すなわち、担体プレートとして形成される。特に好ましい担体要素は、冷却プレートである。どの場合でも、すべての位置において厚さが、長さ及び幅の少なくとも２分の１より小さい、より好ましくは５分の１より小さいシート状の要素は、本明細書ではプレートと呼ばれる。担体要素は、少なくとも８０重量％、より好ましくは少なくとも９０重量％、更により好ましくは９５重量％の、少なくとも５０Ｗ／（ｍ・Ｋ）、より好ましくは少なくとも１００Ｗ／（ｍ・Ｋ）、更により好ましくは少なくとも２００Ｗ／（ｍ・Ｋ）、最も好ましくは少なくとも２３０Ｗ／（ｍ・Ｋ）の熱伝導率を有する材料からなる。担体要素は、好ましくは、少なくとも８０重量％、より好ましくは少なくとも９０重量％、更により好ましくは少なくとも９５重量％の金属を含有する。好ましい金属は、銅又はアルミニウム、又は前述の金属の一方若しくは両方を含有する合金である。好ましい実施形態では、前述の材料が担体要素の基部本体を形成し、基部本体は１つ以上のコーティングもまた有し得る。好ましいコーティングは、ニッケル、パラジウム、及び金からなる群より選択される金属、又は前述の金属のうちの少なくとも１つを含む合金金属からなる。担体要素が複数のコーティングを含む場合、後者は好ましくは、前述の順序で基部本体から外部まで、基部本体を上塗りする。ここで、層の配列は、基部本体、ニッケルコーティング、金コーティングの順、また特に基部本体、ニッケルコーティング、パラジウムコーティング、金コーティングの順も好ましい。担体要素は前述のコーティングを、特に好ましくは、少なくとも担体表面の側に有する。本明細書において担体要素と称される要素は、好ましくは、ＬＥＤ又はＬＥＤモジュールの基板又はプリント回路板ではない。その代わりに、担体要素は、好ましくは、担体表面に複数のＬＥＤ又はＬＥＤモジュールを配置できる構成要素である。担体要素の担体表面は、好ましくは、ほぼ平坦になるように設計される。

【0041】

分配器ブロック
原則として、当業者にとって本発明による２０回の使用について当業者に好適であると思われるものは、どのような構成要素でも分配器ブロックとして好適である。分配器ブロックは、好ましくは、冷却流体の分配器として機能し、かつ、本発明による光源の第１の担体要素及び更なる担体要素がある場合はそれを担持する構成要素として機能する。この目的のために、分配器ブロックは、好ましくは電気接続を有し、冷却流体のインレット及びリターンのための接続もまた有する。前述の接続は、好ましくは、分配器ブロックの一方又は両方の端面に位置する。更に、分配器ブロックは、好ましくは、冷却流体のインレット及びリターンを含む。

【0042】

冷却流体
当業者にとって、本発明の範囲内で、具体的には本発明による光源を冷却するために好適であると思われるものは、どのような液体でも冷却流体として好適である。この文脈において、流体は流動性媒体である。これらには、具体的には気体及び液体が含まれる。この文脈では、冷却流体として冷却液が好ましい。好ましい冷却液は、水若しくはグリコール、又は両方の混合物を含む。冷却液は、好ましくは水又は水とグリコールとの混合物からなる。

【0043】

印刷基材
当業者にとって本発明の範囲内で好適であると思われるものは、どんな物体でも、印刷材料とも呼ばれる印刷基材として考慮の対象となる。好ましい印刷基材は、シート状の設計である。このことは、印刷基材の長さ及び幅が、印刷基板の厚さの少なくとも１０倍、より好ましくは少なくとも１００倍、更により好ましくは少なくとも１０００倍の大きさであることを意味する。好ましいシート状の印刷基材は、ウェブ形状の設計を有する。これは、印刷基材の長さが、印刷基材の幅の少なくとも２倍、より好ましくは少なくとも５倍、更により好ましくは少なくとも１０倍、最も好ましくは少なくとも１００倍の大きさであることを意味する。好ましい印刷基材は、紙、フィルム、又は積層体を含有し、好ましくはそれらからなる。好ましい積層体は層の配列内に、１つ以上のポリマー層、１つ以上の紙層、１つ以上の金属層、又は、前述の層の組み合わせを含有する。

【0044】

印刷インク
印刷インクは、薄層としての塗布に好適な粘度を有する着色剤含有混合物である。この場合、好ましくは、硬化された状態の薄層は、０．５～５０μｍ、好ましくは１～３０μｍ、より好ましくは１～２０μｍの範囲の厚さ（乾燥厚さ）を有する。好ましい印刷インクは、１つ以上の着色剤、結合剤、展色剤、及び添加剤からなる群より選択される１つ、又は前述の少なくとも２つ、好ましくはすべての組み合わせを含む。ここでの好ましい結合剤は、樹脂若しくはポリマー、又は両方の２０混合物である。好ましい展色剤は溶媒である。好ましい添加剤は、印刷インクの所望の特性、好ましくは、例えば印刷インクの粘度などの所望の加工特性を設定するために使用される。好ましい添加剤は、分散添加剤、消泡剤、ワックス、潤滑剤、及び基材湿潤剤からなる群より選択されるもの、又はそれらの少なくとも２つの組み合わせである。好ましい印刷インクは更に、トナー、インクジェットプリンタ用インク、オフセット印刷インク、イラストレーション印刷インク、液体着色剤、及び放射線硬化印刷インクからなる群より選択されるもの、又はそれらの少なくとも２つの組み合わせである。好ましいオフセット印刷インクは、ウェブオフセットプリントインク若しくはシートオフセット印刷インク、又はその両方である。好ましいウェブオフセット印刷インクは、ウェブオフセットコールドセット印刷インク若しくはウェブオフセットヒートセット印刷インク、又はその両方である。好ましい液体着色剤は、水性液体着色剤若しくは溶媒系液体着色剤、又はその両方である。特に好ましい印刷インクは、どの場合でも印刷インクの重量に基づいて、少なくとも１つの着色剤、好ましくは少なくとも１つの顔料を８～１５重量％、及び少なくとも１つの樹脂若しくは少なくとも１つのポリマー又はその２つの混合物を合計２５～４０重量％、少なくとも１つの高沸点鉱油（沸騰範囲２５０～２１０℃）を３０～４５重量％、及び少なくとも１つの添加剤を合計２～８重量％で含有する。

【0045】

塗料
塗料は、薄層としての塗布に好適な粘度を有し、硬化によって、固体の、好ましくは粘着性のフィルムが得られる、液体又は粉末状のコーティング材料である。塗料は多くの場合、少なくとも１つのバインダー、少なくとも１つの充填剤、少なくとも１つの展色剤、少なくとも１つの着色剤、少なくとも１つの樹脂及び／又は少なくとも１つのアクリレート、及び少なくとも１つの添加剤からなる群より選択される少なくとも１つ、又はそれらの少なくとも２つの組み合わせを含有し、前述のすべての成分の組み合わせ（樹脂及び／又はアクリレートを有する）が好ましい。好ましい添加剤は、ここでは殺生物剤である。好ましい殺生物剤として、缶内防腐剤がある。塗料は多くの場合、装飾、例えば電気的特性の変更若しくは耐摩耗性の変更などの物体の表面の機能化、又は前述の機能の組み合わせにより、塗料が提供された物体を保護する役割を果たす。本発明の範囲内で好ましい塗料は、水性塗料、溶剤系塗料、ＵＶ系、すなわちＵＶ硬化性の塗料、及び分散塗料からなる群より選択されるもの、又はそれらの少なくとも２つの組み合わせである。特に好ましい塗料は、印刷された表面を保護するように設計されている。

【0046】

着色剤
好適な着色剤は、当業者に既知の、本発明に好適な固体着色剤及び液体着色剤の両方である。ＤＩＮ５５９４３：２００１－１０によれば、「着色剤」という用語は、すべての着色物質、具体的には染料及び顔料の集合的な用語である。好ましい着色剤は顔料である。好ましい顔料は有機顔料である。本発明の文脈において考慮される顔料は、具体的には、ＤＩＮ５５９４３：２００１－１０で述べられている顔料、及び「Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｐｉｇｍｅｎｔｓ，３ｒｄ ｅｄｉｔｉｏｎ」（Ｗｉｌｌｙ Ｈｅｒｂｕｓ、Ｋｌａｕｓ Ｈｕｎｇｅｒ、ｃｏｐｙｒｉｇｈｔ （著作権） ２００４ ＷＩＬＥＹ－ＶＣＨ Ｖｅｒｌａｇ ＧｍｂＨ ＆ Ｃｏ．ＫＧａＡ，Ｗｅｉｎｈｅｉｍ，ＩＳＢＮ：３－５２７－３０５７６－９）に記載されているものである。顔料は着色剤であり、好ましくは適用媒体に不溶性である。染料は着色剤であり、好ましくは適用媒体に可溶性である。

【0047】

測定方法
特に明記しない限り、本発明の文脈で実行される測定は、周囲温度２３℃、周囲気圧２０、１００ｋＰａ（０．９８６気圧）、相対大気湿度５０％で実行された。

【図面の簡単な説明】

【0048】

本発明は、例及び図面によって以下により詳細に例示されるが、例及び図面は本発明を限定するものではない。更に、別段の指示がない限り、図面は正確な縮尺ではない。本発明の好ましい実施形態を、特許請求の範囲において特定している。本発明の特定の実施形態及び態様について、添付の図面を参照して後述する。

【図1】本発明による光源の一実施形態を示す図である。

【図2】本発明による光源用の例示的な分配器ブロックの断面斜視図である。

【図3】第１及び第２の冷却流体圧力の流量に応じた概略グラフである。

【0049】

図１は、本発明による光源１の概略図を示す。光源１は、第１の冷却流体圧力センサ２１及び第２の冷却流体圧力センサ２２に接続された、電子ユニットを備える。光源１は、冷却流体インレット開口部１２１及び冷却流体リターン開口部１２２を有する、分配器ブロック１０を更に備える。分配器ブロックには、発光構成要素１１、１３、１５が固定されている。光源１は、発光構成要素１１、１３、及び１５の光出力を調節するためのパワーエレクトロニクスユニット７を備える。

【0050】

光源１は、流路系１０３を備え、流路系１０３を通って冷却流体が流れ方向Ｆに搬送される。冷却流体は、流量制御及び／又は調整デバイス５を使用して流路系１０３を通して搬送され、この流路系は、ポンプ５１並びに、任意選択として、制御弁又はバランスバルブなどの制限器及び／又はバルブ５３を備え得る。

【0051】

第１の圧力センサ２１は、分配器ブロック１０の冷却流体インレット開口部１２１に配置され得る。第２の冷却流体圧力センサ２２は、分配器ブロックの冷却流体リターン開口部１２２に配置され得る。分配器ブロック１０は、発光半導体構成要素１１、１３、１５を受容するハウジングとして設計されている。

【0052】

図２は、図１による本発明による光源１の分配器ブロックの断面の概略的な部分表現を示す。図２には、発光構成要素１１のうちの１つを担持する担体要素１２が示されている。発光構成要素１１は、紫外線発光半導体構成要素として、より正確にはＬＥＤモジュールとして実現れている。図２は、単一の発光構成要素１１を有する１つのみの第１の担体要素１２を示す。図１を参照すると、光源１は、複数の発光構成要素１１、１３、１５を備えることができ、具体的には各発光構成要素１１、１２、１３がそれぞれ１つの担体要素１２によって分配器ブロック１０に固定され得ることが明らかである。第１の発光半導体構成要素１１は、ＬＥＤモジュール１１であり、第１の担体要素１２にはんだ付けされている。第１の担体要素１２は、例えば、２本の皿頭ねじを締結手段として用いて分配器ブロック１０にねじ留めされ得る。第１の発光半導体構成要素１１、第１の担体要素１２、及び分配器ブロック１０は、前述の順序で互いに重なっている。ＬＥＤモジュール１１は、セラミック材料で作製された基板を含み、その基板上に複数のＬＥＤチップが、具体的にはチップオンボード技術で取り付けられている。ＬＥＤモジュール１１は、ＵＶ ＬＥＤモジュールである。１つのＬＥＤモジュール１１、１３、または又は１５をそれぞれ備えた１２を有する２８個の担体要素が、例えば、分配器ブロック１０上で長手方向に互いに隣接して取り付けられている。

【0053】

図示されていない別の実施例によれば、それぞれが１インチの長手方向の幅を有し、１個のＬＥＤモジュール１１、１３、又は１５を担持する１６個の担体要素１２が、例えば、分配器ブロック１０上に互いに隣接して分配器ブロック１０の長手方向に取り付けられ得る。この例では、１６Ｌ／分の所望の流量が提供され得、第１の圧力センサ２１で測定された第１の冷却流体圧力ｐ１（例えば、１．２バール）と第２の圧力センサ２２で測定された冷却流体圧力ｐ２（例えば、０．９バール）との間に、おおよそ３００ミリバールの圧力差Δｐが確立される（図３を参照）。第１のチャネル５０１及び／又は第２のチャネル５０２の直径は、例えば、０．７５インチであり得る。第１の分岐チャネル５０４及び／又は第２の分岐チャネル５０６の直径は、例えば、１．３ｍｍであり得る。

【0054】

図２に示す、本発明による光源１の分配器ブロック１０の概略断面図は、分配器ブロック１０が、冷却流体のインレットとして設計された第１のキャビティ５０１を含むことを示す。第１のキャビティは、担体要素１２の各々の下を通過する第１のチャネルとして形成されている。分配器ブロック１０はまた、冷却流体のリターンとして設計された第２のキャビティ５０２を含む。第２のキャビティ５０２は、担体要素１２の各々の下を通過する第２のチャネルとして形成されている。第１の流体経路４０９が、第１のキャビティ５０１から第２のキャビティ５０２に通じる。第１のキャビティ５０１の断面と第２のキャビティ５０２の断面はサイズが等しい。冷却流体は、第１のキャビティ５０１から第２のキャビティ５０２に流れるためには、分配器ブロック１０の複数の流体経路４０９のうちの１つを通って流れなければならない。

【0055】

流体経路４０９は３つの区画からなる。中央の区画は、担体本体１２によって提供される。担体本体１２は、担体本体１３内の発光素子１１（又は１３、１５）の下に形成された複数の熱交換器チャネル４０３を備える。第１の分岐チャネル５０４ｒは、第１のキャビティ５０１から熱交換器チャネル４０３に通じる。第１のキャビティ５０１から担体要素又は担体本体１２の熱交換器チャネル４０３に通じる更なる第１の分岐チャネル（図示せず）もまた、分配器ブロック１０内に提供され得る。第１の分岐チャネル及び、任意選択で更に第１の分岐チャネルは、流体経路４０９の第１の区画を形成する。

【0056】

第２のキャビティ５０２から、少なくとも１つの第２の分岐チャネル５０６が担体本体１２の熱交換器チャネル４０３に通じる。更なる第２の分岐チャネル（より詳細には図示せず）が、第２のキャビティ５０２から熱交換器チャネル４０３に通じ得る。少なくとも１つの第１の分岐チャネル５０４及び少なくとも１つの第２の分岐チャネル５０６は、分配器ブロック１０内に形成されている。少なくとも１つの第１の分岐チャネル５０４、少なくとも１つの第２の第１の分岐チャネル５０６、及び少なくとも１つの熱交換器チャネル４０３は、共に流体経路４０９を形成する。

【0057】

第１の冷却流体圧力センサ２１と第２の冷却流体圧力センサ２２との間の流体抵抗又は圧力損失は、流体経路の水圧特性によって明確に決定される。流体経路４０９の水圧特性は、最小断面を有する区画によって明確に決定される。流体経路４０９の第１の区画は、第１の分岐チャネル５０４によって形成され、流体経路４０９の第３の区画は、分岐チャネル５０６によって形成される。第１の分岐チャネル５０４と第２の分岐チャネル５０６とは、実質的に同じ断面を有する。分岐チャネル５０４及び５０６は、流体経路４０９の水圧特性を明確に決定する。第１の冷却流体圧力センサ２１、第２の冷却流体圧力センサ２２間の流体抵抗又は圧力差は、少なくとも１つの第１の分岐チャネル５０４及び少なくとも１つの第２の分岐チャネル５０６の流体抵抗によって明確に決定される。

【0058】

担体本体１２内の熱交換器チャネル４０３は、一方では担体本体１２によって、他方では分配器ブロック１０の外面によって画定されている。冷却流体の損失を防止するために、分配器ブロック１０の外側と担体本体１２との間にシール１６が設けられている。あるいは、発光構成要素が担体本体なしで分配器ブロック１０に直接固定されて、分配器ブロック１０内に流体経路が実現されることも考えられる（詳細には図示せず）。あるいは、熱交換器チャネル４０３が、分配器ブロックの側部によって画定されていない担体本体１２内に形成されることも考えられる。そのような熱交換器チャネルは、担体本体１２によってのみ画定される（図示せず）。発光構成要素１１は、分配器ブロック１０上に保持された保護窓１４を介して周囲に光を放出し得る。

【0059】

発光構成要素１１、１３、及び１５は、分配器ブロック１０の一方の端部１０１から順に、１つ以上の近位発光構成要素１１、１つ以上の微小発光構成要素１３、及び１つ以上の遠位発光構成要素１５に分割され得る。様々な近位（１１）、中央（１３）、及び遠位（１５）発光構成要素は、互いに独立して、電子ユニット３のパワーエレクトロニクスユニット７によって調節され得る。例えば、光源１が異なるフォーマット幅の複数のプリンタに使用される場合、発光構成要素は、具体的には位置に応じた様式で、部分的に減光され得る、かつ／又は無効化され得る。例えば、小さいフォーマットでは、近位発光構成要素１１のみが起動され、中央発光構成要素１３及び遠位発光構成要素１５が無効化又は減光されることが可能である。近位発光構成要素１１、中間発光構成要素１３、及び遠位発光構成要素１５への細分化は、単に例であることは明らかである。具体的には、パワーエレクトロニクスユニット７は、光源１の各個の発光構成要素１１、１３及び／又は１５の光出力を互いに独立して調節し得る。

【0060】

ポンプ５１は最大公称ポンプ出力で動作させることができ、流量ｆは、例えばＤＥ２０２０１３００１７４４Ｕ１に記載されているバランスバルブを用いて、バルブ５３で所望の流量に設定し得る。このようにして、それぞれの最大公称出力での動作中に、動作中の発光構成要素１１、１３、１５の温度制御に必要な冷却電力を、所定の冷却流体入力温度で確保するために必要な流量ｆを設定することが可能である。

【0061】

図３は、第１の圧力ｐ１の測定値及び第２の圧力ｐ２の測定値のグラフを概略的に示す。第２の圧力ｐ２が流路系１０３内の流れ方向Ｆにおいて第１の圧力ｐ１の下流で測定されるため、第１の測定位置第２の位置間の流体抵抗の結果として、第２の圧力ｐ２は第１の圧力ｐ１よりも低い。第１の圧力ｐ１と第２の圧力ｐ２との差は、圧力差Δｐである。分配器ブロック１０及び／又は、必要に応じて流路系１０３は、特に異なるポンプ構成（図示せず）の場合には、逆方向に流れることもあることは明らかである。

【0062】

図３に示すグラフによれば、圧力は、バール又はパスカルの圧力値として与えられ得る。圧力測定値は、例えば、第１の冷却流体圧力センサ２１又は第２の冷却流体圧力センサ２２によって生成される電圧信号又は電流信号の形態の圧力として使用されることも考えられる。圧力測定値、すなわち電流値又は電圧値は、好ましくは、それぞれの圧力値ｐ１又はｐ２に比例して対応する。

【0063】

図３に示すように、流路系１０３内の圧力ｐ１又はｐ２［バール］は、流路系１０３を通る冷却流体の流量ｆ［Ｌ／分］に依存する。第１の圧力センサ２１第２の圧力センサ２２間の圧力差は、直線管に沿った圧力変化を求めるために当業者に既知の式によって、おおよそ求めることができる。

【0064】

電子ユニット３は、センサ２１、２２によって取得された第１の圧力ｐ１及び第２の圧力ｐ２によって、光源１が正しく機能しているか機能不全であるかに関する結論が得ることができたかどうかを検知するように構成されている。

【0065】

圧力差Δｐが０に近づく場合、容積流量が同様に０に近づいていること、言い換えれば、発光構成要素１１、１３、及び１５の温度が適切に制御されていないとみなすことができる。この場合、電子ユニット３は、光源１の緊急停止を開始することができる。光源１の緊急停止が発生すると、パワーエレクトロニクスユニット７に、具体的にはまず、発光構成要素１１、１３、及び１５の光出力をオフに切り替えさせることができる。

【0066】

電子ユニット３は、具体的には、最小必要圧力差Δｐの存在に応じて状態メッセージなどの診断値を生成するように構成され得、パワーエレクトロニクスユニット７は、次いで、電子ユニット３が最低必要圧力差Δｐの存在を報告したとき、排他的に少なくとも１つの光源１を動作させるように構成されている。最低必要圧力差は、例えば、５０ミリバール、１００ミリバール、５００ミリバール、又は１バールに相当し得る。それ以外の場合、少なくとも１つの光源１を損傷なく動作させるための、適切な冷却流体流ｆが存在しないとみなすことができる。

【0067】

光源１の通常動作では、電子ユニット３は、第１の圧力ｐ１及び第２の圧力ｐ２に基づいて、又は第１の圧力若しくは第２の圧力に対応する電気的な圧力測定値に基づいて、調整を実行できる。例えば、圧力差Δｐが減少する場合、これは低減された流量を示し得るため、電子ユニット３は、流量制御及び／又は調整デバイス５によって流量ｆを調節することができ、例えば、ポンプ５１の送達量を増加させ、かつ／又はバルブ５３の開度を広げることができる。

【0068】

光源１の動作中に、第１の圧力ｐ１と第２の圧力ｐ２との間のΔｐの差、又はΔｐの差に対応する電気的な圧力測定値が、具体的には予想外に増加する場合、電子ユニット３は、制御又は調整デバイスによって、流量ｆ及び／又は、診断値、具体的には警告及び／又はエラーメッセージを調節することができる。

【0069】

差Δｐが急増（例えば、１分未満で少なくとも０．５バールの変化）する場合、これは、例えば、第１のチャネル５０１又は第２のチャネル５０２の流路系１０３の漏れ又は著しい閉塞を示し得る。電子ユニット３は、差Δｐの急増が発生した場合に、制御又は調整デバイスによって、例えば、ポンプ５１の送達量を減少させること、及び／又はバルブ５３の開放幅を縮小することにより、流量ｆを調節するように構成され得る。

【0070】

差Δｐが漸増（例えば、少なくとも１時間内で少なくとも０．５バールの変化）する場合、これは、流路系１０３、具体的には少なくとも１つの流体経路４０９の、部分的及び／又は進行性の閉鎖を示し得る。差Δｐが漸増する場合、ポンプ５１と同じ送達量において、流量ｆが減少し、一方で流れ抵抗及び関連する差Δｐが増加するとみなすことができる。電子ユニット３は、差Δｐの特定の漸増が発生すると、制御又は調整デバイスによって、例えば、ポンプ５１の送達量を増加させること、及び／又はバルブ５３の開放幅を拡大することにより、流量ｆを調節するように構成され得る。

【0071】

電子ユニット３は、圧力差Δｐが最も低い許容最小閾値と最も高い許容最大閾値との間の許容範囲内にあるかを検知するために、例えば、最も高い許容最大閾値及び／又は最も低い許容最小閾値を考慮に入れることができる。Δｐの圧力差がこの許容範囲外である場合、電子ユニット３は、対応する診断値、制御値、及び／又は調整値を出力するように構成され得る。

【0072】

光源１の構造に起因して、光源１の担体要素１２の各々は、互いに長手方向に最も離れて位置する２つの担体要素１２が最大４Ｋの温度差を示すように、例えば約５バール又は約１．５バールで冷却回路１０３内を流れる水－グリコール混合物を冷却流体として使用して、約３００Ｗの冷却力を用いる方法で冷却され得る。その結果、光源のすべてのＬＥＤモジュール１１、１３、１５が、ほぼ同じ効率で動作できる。その結果、例えば、一様な照射、ひいては広い面積にわたる印刷インクの一様な硬化が可能である。

【0073】

参照符号
１ 光源
３ 電子ユニット
５ 制御及び／又は調整デバイス
７ パワーエレクトロニクスユニット
１０ 分配器ブロック
１１、１３、１５ 発光構成要素
１２ 担体本体
１４ 窓
１６ シール
２１ 第１の圧力センサ
２２ 第２の圧力センサ
５１ ポンプ
５３ バルブ
１０３ 流路系
１２１ 冷却流体インレット開口部
１２２ 冷却流体リターン開口部
４０３ 熱交換器チャネル
４０９ 流体経路
５０１ 第１のキャビティ
５０２ 第２のキャビティ
５０４ 第１の分岐チャネル
５０６ 第２の分岐チャネル
ｆ 流量
Ｆ 流れ方向
ｐ１ 第１の圧力
ｐ２ 第２の圧力
Δｐ 圧力差

【図1】

【図2】

【図3】