京瓷上市“业界最快”的打印用UV硬化系统，借助紫外LED芯片的高密度封装实现

京瓷上市“业界最快”的打印用UV硬化系统，借助紫外LED芯片的高密度封装实现
2011-7-11 11:10:28 技术在线行业:其它浏览

　　据京瓷介绍，由于发热量较少，可以简化废弃设备等的附带设备。在易用性方面，紫外LED也处于有利地位。金属卤化物灯在发光特性稳定之前，从通电开始“需要20分钟左右，因此除了使打印机长时间停止工作外，还需要将其维持在点亮状态。

　　京瓷面向商务打印机开发出了采用紫外LED的UV硬化系统“KVL-G3系列”，已从2011年7月8日开始销售。将用于照射紫外线（UV）以硬化和稳定油墨的用途。据京瓷介绍，与光源采用金属卤化物灯（Metal Halide Lamp）的方式相比，新产品可将耗电量削减约70％（100％驱动时），而且外壳容积可降至1/4左右。与京瓷的商用打印机喷头组合使用后，可以实现80m/分这一“业界最快的标签打印”（京瓷）。在光源采用金属卤化物灯的方式中，“打印速度最快也只有20～30m/分”（京瓷）。

　　京瓷首先将面向标签打印设备，成套销售喷头（参阅本站报道）和UV硬化系统，接下来的目标是取代胶印设备的金属卤化物灯系统。与金属卤化物灯系统相比，虽然新产品的价格较高，但光源寿命长，因此几乎不会产生灯泡更换费用。另外由于耗电量较低，还可以降低电费，因此可以压缩运转成本（Running Cost）。包括初期成本和运转成本在内的总成本“将在3～4年内低于金属卤化物灯的系统”（京瓷）。

　　据京瓷介绍，由于发热量较少，可以简化废弃设备等的附带设备。在易用性方面，紫外LED也处于有利地位。金属卤化物灯在发光特性稳定之前，从通电开始“需要20分钟左右，因此除了使打印机长时间停止工作外，还需要将其维持在点亮状态。而LED在通电之后，发光特性会立即稳定，可以频繁地熄灯。所以可以进一步降低打印机的耗电量”（京瓷）。

　　高密度封装紫外LED芯片

　　金属卤化物灯的发光光谱范围较大，从紫外区到红外区，而此次采用的紫外LED的发光光谱，只在适合UV硬化油墨的385nm附近。因此，能源效率较高，可大幅削减耗电量。另外，京瓷还新开发出了可高密度封装紫外LED芯片的紫外LED，并提高了光密度。由此，可以缩短UV硬化所需要的时间从而实现高速印刷，并且可以实现外壳容积的小型化。

　　紫外LED在外形尺寸大概为22mm×24mm（《日经电子》的推算值）的专用陶瓷基板上，封装了多个紫外LED芯片。这些紫外LED芯片，每个都组合使用了1个微透镜。每个紫外LED都按照5×4的矩阵状配置了20个微透镜。UV照射范围为宽110mm×长48mm的“KLV-S05E-G3”，将这种紫外LED按照5×2列的方式排列了10个，宽度扩大至两倍达到220mm×48mm的“KLV-S09E-G3”，按照10×2列的方式排列了20个紫外LED，220mm×24mm的“KLV-S09E-G3S”单列排列了10个紫外LED，从而获得了照射面积。

　　陶瓷基板由京瓷制造。关于外部采购的紫外LED芯片，京瓷没有公布详细情况，但已得知，在微透镜下面“采用了对于LED业界相关人士来说不合常理的高密度来封装紫外LED芯片”（京瓷）。紫外LED芯片在蓝宝石基板上，设置了GaN类半导体层作为发光层。采用了将GaN类半导体层作为表面，将蓝宝石基板紧贴在陶瓷基板上的面朝上（Face Up）封装方式，因此用引线与紫外LED芯片连接。另外，据京瓷介绍，为了提高紫外LED芯片的散热性，采用陶瓷基板与水冷散热片融为一体的构造，从而抑制了因温度上升导致的寿命下降现象。

　　另外，关于微透镜方面，为了抑制照射范围外的漏光现象，并使照射面的光强度变得均匀，京瓷运用了光学仿真方式。光学设计在京瓷公司内部进行。

　　京瓷预定在“第13届自动识别综合展Auto ID Expo 2011”（2011年8月31日～9月2日，东京有明国际会展中心）上展出此次的UV硬化系统。（编辑：LEDxume）

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