(57)【要約】      （修正有）【課題】流体のキュアリングのために必要とされる時間の長さが都合良く減少すると同時にキュアリング反応の効率が良い紫外線キュアリング装置の提供。【解決手段】基部部分、基部部分に形成される第１面ならびに前記第１面をほぼ取り囲む各面が第１面に関して角度をなして配置される複数の第２面が含まれる複数の面の定められる窪み部が含まれるとともに、第１面と第２面の少なくとも数面のそれぞれに少なくとも１つの発光ダイオードが含まれる流体キュアリング装置。ある実施例では、ＬＥＤは基部部分の逆転した窪み部によって定められる面上に位置する。ＬＥＤはＬＥＤから発せられる光線がＬＥＤからの増幅エネルギーの単一、集中区域あるいは点を提供する単一区域あるいは点に収束するよう構成される。【選択図】図１
2007090343.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基部部分、前記基部部分に形成される第１面ならびに前記第１面をほぼ取り囲む各面が前記第１面に関して角度をなして配置される複数の第２面が含まれる複数の面の定められる窪み部が含まれるとともに、前記第１面と第２面の少なくとも数面のそれぞれに少なくとも１つの発光ダイオードが含まれる流体キュアリング装置。
【請求項２】
前記第１および第２面の少なくとも数面のそれぞれに複数の前記発光ダイオードが含まれる請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記第１および第２面の少なくとも数面のそれぞれに少なくとも１個の前記発光ダイオードが含まれる請求項１に記載の装置。
【請求項４】
さらに前記基部部分に形成されるプリント回路が含まれる請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記第１および第２面が、次の方向群、すなわち、各前記第２面に台形面が含まれると同時に前記第１面に正方形面が含まれる、各前記第２面に台形面が含まれると同時に前記第１面に長方形面が含まれる、および各前記第２面に長方形面が含まれると同時に前記第１面に長方形面が含まれる方向から構成される方向群から選定される方向に応じて方向が向けられる請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記角度が３５度から４５度の間に入っている請求項１に記載の装置。
【請求項７】
さらに前記基部部分から伸びると同時にこれと一体に形成されるヒートシンクが含まれる請求項１に記載の装置。
【請求項８】
さらに装置近傍に不活性雰囲気の生成手段が含まれる請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記基部部分に熱伝導性重合体が含まれる請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記基部部分に熱伝導性重合体と金属の組合せが含まれる請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
基部部分、前記基部部分に形成される第１面と前記第１面をほぼ取り囲む複数の第２面が含まれる複数の面が定められ、前記第１面および前記第２面の少なくとも１面がほぼ細長くなっている窪み部分が含まれるとともに前記第１ならびに第２面の少なくとも数面にそれぞれ少なくとも１個の発光ダイオードが含まれる流体キュアリング用装置。
【請求項１２】
前記第１および第２面の少なくとも数面にそれぞれ複数の前記発光ダイオードが含まれる請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記第１および第２面の各面に少なくとも１個の発光ダイオードが含まれる請求項１１に記載の装置。
【請求項１４】
さらに前記基部部分に形成されるプリント回路が含まれ、前記プリント回路が各前記発光ダイオードをエネルギー源に接続する請求項１１に記載の装置。
【請求項１５】
前記第１および第２面が次の方向群、すなわち、各前記第２面に台形面が含まれると同時に前記第１面に正方形面が含まれる、各前記第２面に台形面が含まれると同時に前記第１面に長方形面が含まれる、そして各前記第２面に長方形面が含まれると同時に前記第１面に長方形面が含まれる方向からなる方向群から選定される方向に応じて方向が向けられる請求項１１に記載の装置。
【請求項１６】
前記角度が３５度と４５度の角度の間に含まれる請求項１１に記載の装置。
【請求項１７】
さらに前記基部部分から伸びると同時にこれと一体に形成されるヒートシンクが含まれる請求項１１に記載の装置。
【請求項１８】
前記基部部分に熱伝導性の重合体が含まれる請求項１１に記載の装置。
【請求項１９】
前記基部部分に熱伝導性重合体と金属の組合せが含まれる請求項１１に記載の装置。
【請求項２０】
基部部分、前記基部部分に形成される第１面、複数の第２面ならびに複数の第３面が含まれる複数面が定められる窪み部分が含まれ、各前記第２面が前記第１面に関して第１角度で配置され、各前記第３面が前記第１面に関して第２角度で配置されるとともに、前記第１、第２、第３面の少なくとも数面のそれぞれに少なくとも１個の発光ダイオードが含まれる流体キュアリング用装置。
【請求項２１】
前記第１、第２、および第３面の少なくとも数面のそれぞれに複数の前記発光ダイオードが含まれる請求項２０に記載の装置。
【請求項２２】
前記第１、第２、および第３面の少なくとも数面のそれぞれに少なくとも１個の発光ダイオードが含まれる請求項２０に記載の装置。
【請求項２３】
さらに前記基部部分に形成される各前記発光ダイオードがエネルギー源に接続されるプリント回路が含まれる請求項２０に記載の装置。
【請求項２４】
前記第１、第２、および第３面が次の方向群、すなわち、各前記第２面に長方形面が含まれ各前記第３面に長方形面が含まれると同時に前記第１面に長方形面が含まれる、各前記第２面に台形面が含まれ各前記第３面に台形面が含まれると同時に前記第１面に長方形面が含まれる、各前記第２面に台形面が含まれ各前記第３面に台形面が含まれると同時に前記第１面に正方形面が含まれる、各前記第２面に台形面が含まれ各前記第３面に長方形面が含まれると同時に前記第１面に長方形面が含まれる、各前記第２面に台形面が含まれ、各前記第３面に長方形面が含まれると同時に前記第１面に正方形面が含まれる、各前記第２面に長方形面が含まれ各前記第３面に台形面が含まれると同時に前記第１面に長方形面が含まれる、ならびに、前記第２面に長方形面が含まれ各前記第３面に長方形面が含まれるとともに前記第１面正方形面が含まれる方向からなる方向群から選定される方向に応じて方向が向けられる請求項２０に記載の装置。
【請求項２５】
前記第１角度が２５度から３０度の間の角度に含まれる請求項２０に記載の装置。
【請求項２６】
前記第２角度が５０度から６０度の間の角度に含まれる請求項２０に記載の装置。
【請求項２７】
さらに前記基部部分から伸びると同時にこれと一体に形成されるヒートシンクが含まれる請求項２０に記載の装置。
【請求項２８】
前記基部部分に熱伝導性の重合体が含まれる請求項２０に記載の装置。
【請求項２９】
前記基部部分に熱伝導性の重合体と金属の組合せが含まれる請求項２０に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は発光ダイオード装置そしてさらに特に流体キュアリングの利用向けの紫外線発光ダイオード装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インク類、塗膜類、ならびに接着剤類が含まれる流体の紫外線（ＵＶ）キュアリング方法では、キュアリング物質にＵＶ光重合開始剤が含まれ、そこでは、ＵＶ光に露光された時に、これらが、流体中の単量体が単量体を固体化する結合重合体に変換される。従来のＵＶキュアリング方法では、ＵＶ発光ダイオード（ＬＥＤ）ならびに様々な生成物に関してＵＶキュアリング可能な流体のキュアリング向けにＵＶ光を供給するＵＶランプが採用されている。しかしながら、これらの方法は時間がかかると同時に非効率であることが多く、これによってＵＶキュアリング可能な流体のキュアリングに関する困難さが増し、費用もかさむ。例えば、既知のＵＶ  ＬＥＤ流体キュアリング装置により流体キュアリング装置に大きさとコストが付け加えられるだけでなく、エネルギー使用の点でも非効率である多数の発光源が必要とされる。
【０００３】
前述にかかわる改良品の紫外線発光ダイオード装置が必要とされている。
【発明の開示】
【０００４】
本発明は発光ダイオード装置に関する。さらに、特に本発明は、例えば、インク類、塗膜類、および接着剤類のような流体のキュアリング用の紫外線（ＵＶ）発光ダイオード（ＬＥＤ）装置に関する。ある実施例では、ＬＥＤは基部部分の逆転した窪み部によって定められる面上に位置する。ＬＥＤは、ＬＥＤから発せられる光線がＬＥＤから増幅エネルギーの単一の集中区域あるいは点が提供される区域あるいは点に収束するように構成される。別の実施例では、基部部分がＬＥＤから増幅エネルギーの単一の集中線あるいは領域が提供されるよう細長く延ばされる。ある実施例では、キュアリング反応は不活性雰囲気中で起こる。本発明によって必要とされる発光源数は減少するので、ＵＶ  ＬＥＤ装置の大きさとコストが都合良く削減され得る。ある実施例ではプリント回路がＬＥＤにエネルギーが提供される基部部分に配置される。本発明のすべての実施例で流体のキュアリングのため必要とされる時間の長さが都合良く減少すると同時にキュアリング反応の効率が増大する。
【０００５】
このある形態では、本発明により基部部分、基部部分に形成される第１面におよび複数の第１面をほぼ取り囲む第２面が含まれる複数面の定められる窪み部が含まれ、各第２面が第１面に関する角度で配置されると同時に第１および第２面の少なくとも数面のそれぞれに少なくとも１個の発光ダイオードが含まれる流体キュアリング用の装置が提供される。
【０００６】
あるこの形態では、本発明により基部部分、基部部分に形成される第１面および第１面をほぼ取り囲む複数の第２面が含まれる複数面の定められる窪み部が含まれ、各第２面が第１面に関して角度をもって配置され、第１面および第２面のうちの少なくとも１面が実質的に長く延ばされるとともに、第１および第２面の少なくとも数面のそれぞれに少なくとも１個の発光ダイオードが含まれる流体キュアリング装置が提供される。
【０００７】
さらに別のこの形態では、本発明により基部部分、基部部分に形成される第１面、複数の第２面、ならびに複数の第３面が含まれる複数面の定められる窪み部が含まれ、各第２面が第１面に関して第１角度で配置され、各第３面が第１面に関する第２角度で配置されるとともに第１、第２、そして第３面の少なくとも数面にそれぞれ少なくとも１個の発光ダイオードが含まれる流体キュアリング装置が提供される。
【０００８】
数図の中において対応する参照番号は、対応する部分を示すものである。図面類により本発明の実施例が示されるが図面類は必ずしもスケール通りではないと同時に、ある特色は本発明のより分かりやすい図示と説明のために誇張されている場合がある。ここに設定されている例示例類は本発明の実施例が図示されるものであると同時に、この例示例類により本発明の範囲はいかようにも限定されないものと解されなくてはならない。
【発明の詳細な説明】
【０００９】
本発明は概ねＬＥＤ装置が提供されるものである。さらに、特に、本発明は流体キュアリング用ＵＶ  ＬＥＤ装置に関係する。ある実施例ではＬＥＤは基部部分の逆転した窪み部によって定められる面上に位置する。ＬＥＤはＬＥＤから発せられる光線がＬＥＤから増幅されるエネルギーの単一、集中区域あるいは点が提供される単一区域あるいは点に収束するように構成される。別の実施例では、基部部分はＬＥＤから増幅されるエネルギーの単独、集中線あるいは領域が提供されるよう細長く延ばされる。ある実施例では、キュアリング反応が不活性雰囲気中で起こる。都合の良いことに、本発明のすべての実施例により流体のキュアリングに必要な時間の長さが削減されると同時に、複数ＬＥＤの集中構成のためキュアリング反応の効率が増加する。
【００１０】
図１および図１１が参照されると、底縁２５および面３２、３５、３８、４１および４４の含まれる窪み部２３が含まれるＬＥＤ装置基部２２が示される。第１面３２は正方形面として形成されると同時に、各第２面３５、３８、４１および４４は台形面として形成される。こうして、窪み部２３により調和のとれた台形形状の４面３５、３８、４１、４４および正方形面３２からなる逆転したピラミッド型の円錐台形状の窪み部が形成される。正方形あるいは第１面３２は中心面および台形面であり得るか、あるいは第２面３５、３８、４１および４４がＬＥＤ装置２０と角度をなす面であり得る。さもなければ、面３２、３５、３８、４１および４４により以下に述べるよう所望の構成においてＬＥＤ５０の方向付けが容易となる任意の形状であり得る。基部２２は様々な材料で構成可能であるとともに、ある実施例では、基部２２は窪み部２３が機械加工されたアルミニウムブロックである。基部２２は任意の熱放散性かつ熱伝導性の材料、例えば、アルミニウム、銅、真鍮、熱伝導性重合体、コバルト、あるいはこれらの任意の組合せ、例えば、熱伝導性の重合体と組み合わせたアルミニウムから構成可能である。窪み部２３は押出し、圧延、あるいは注入成型工程によって形成可能である。縁２５は底縁２５として定められるが、ＬＥＤ装置２０の底部側は普通にキュアリング予定物質と面する側であると理解されなくてはならない。ＬＥＤ装置２０の底側は横方向、上方、あるいはキュアリング可能物質が上に置かれる基板の方向付けに依存するその間の任意の角度に面することを含む任意の構成で方向付けされ得る。
【００１１】
図１および図１０が参照されると、基部２２は基部２２から離れて伸びるヒートシンクフィン５３のあるヒートシンク５２と一体に形成可能である。このように、ヒートシンク５２およびヒートシンクフィン５３は基部２２と同じかあるいはほぼ類似の材料から構成される。
【００１２】
次に、図１〜図３が参照されると、ＬＥＤ装置２０にはそこに取付けられるＬＥＤ５０のある各面３２、３５、３８、４１および４４付きの基部２２が含まれる。ある実施例では、ＬＥＤ５０は基部２２の各面の中央に置かれる。別の実施例では幾つかの面３２、３５、３８、４１および４４のみがそこに取付くＬＥＤ５０を有する。ＬＥＤ５０は比較的大きく単一の点光源として示されているが、ＬＥＤ５０はまた複数の点光源（図６）から構成可能である。プリント回路２４により５個のＬＥＤ５０すべてが接続されると同時に基部２２からＬＥＤ５０にエネルギーが提供されるエネルギー源（図示されず）まで伸びる配線３０に接続される。あるいは、任意の別の相互接続方法によりＬＥＤ５０にエネルギーが提供されるようすべてのＬＥＤ５０が接続可能である。ある実施例では、フレキシブル回路によりＬＥＤ５０にエネルギーが供給される。典型的な実施例において、ＬＥＤ５０は基部２２に固着される銅材料片に直接取付けられる。図３に示されるように、配線３０はヒートシンクフィン５３間でかつ装置２０から遠く離れてエネルギー源に接続されるように通されることが可能である。プリント回路２４は基部２２に含まれる材料で直接形成可能である。別の実施例では、フレキシブル回路によりＬＥＤ５０にエネルギーが供給されると同時に、ＬＥＤ５０によって生ずる熱の放散が促進されるようＬＥＤ５０に直接接続される材料の銅片と関連して作動される。フレキシブル回路および銅片は固着可能であるかまたはそうでない場合には基部２２に取付けられる。ある実施例では、ＬＥＤ５０はＵＶキュアリング可能物質のキュアリング用のＵＶ光が提供されるＵＶ  ＬＥＤであって良い。ＵＶ  ＬＤＥｓ５０は、ＵＶ光の露光時に、物質中の単量体を、単量体材料を固体化する結合重合体に変換するそこに入れられたＵＶ光重合開始剤の含まれる物質類のキュアリングに使用され得る。代替実施例では、ＬＥＤ５０には可視光ＬＥＤのような別のタイプのＬＥＤが含まれ得る。ある通常の実施例では、各ＬＥＤ５０は日本にある日亜コーポレーションから入手可能な部品番号ＮＣＣＵ００１発光ダイオードである。
【００１３】
図３に示されるように、構造６４は中で流体がキュアリングされる不活性雰囲気の提供に使用可能である。不活性雰囲気によりキュアリング区域から都合良く酸素が除去される。キュアリング反応中はキュアリング可能流体中の光重合開始剤により単量体材料が固体化されるために流体中の他の化学物質から酸素原子が取られる。キュアリング反応が、酸素が含まれる雰囲気中で起こる場合、キュアリング反応は光重合開始剤により流体化学物質の代わりに周囲の雰囲気から酸素原子が取られるので鈍化する。酸素がキュアリング区域から除去された場合、光重合開始剤は酸素原子の代わりに周辺区域から流体中の酸素原子を手に入れなくてはならなく、これによってキュアリング反応速度が速まる。構造６４にはその底面６７に配置される複数の孔６３が含まれる。窒素あるいはその他の不活性ガスがホース５９に供給されるとともにホース接続部６１を経由して構造６４に入ることが可能である。ガスは構造６４の内部空洞中を循環するとともに孔６３を経由して外に出て実質的に不活性ガスのカーテンが提供される。キュアリング反応はその後このカーテンで仕切られた不活性雰囲気内部で行われる。
【００１４】
ある実施例では、不活性ガスは窒素ガスが構造６４に提供されるホース５９に接続される窒素源（図示されず）を経由して提供可能である。窒素源あるいは窒素タンクは実質的に雰囲気空気から窒素を取り出すとともに窒素ガスが構造６４への搬送のためホース５９に汲み上げられる窒素発生器であって良い。
【００１５】
今度は図４ならびに図５が参照されると、ある実施例で、面３５および３８（図４）および面４１および４４（図５）には、基部２２の各面上のＬＥＤ５０から発せられる光が同一区域あるいは点、すなわち、増幅区域４８あるいは点Ａに収束するように角度が付けられる。面３５、３８、４１および４４は面３２が含まれる面に関する角度θですべて一様に配置される。ある実施例では、角度θは３５度と４５度の間にある。代替実施例では、角度θは３６．７度である。角度θに関する様々なその他の測定値が装置２０からキュアリング予定物質までの距離に応じて選択可能である。さらに、角度θの測定値は基部２２の寸法に応じて変動可能であり、例えば、基部２２が拡がっている場合には、角度θに関する測定値は必ずしも変化せず、ＬＥＤ５０によって供給される増幅エネルギーの集中区域あるいは点は維持される。従って、角度θは０度から９０度の間の任意の位置に測定され得る。
【００１６】
図４に示されるように、面３８上のＬＥＤ５０により光線３９が発散され、面３２上のＬＥＤ５０により光線３３が発散されるとともに、面３５上のＬＥＤ５０により光線３６が発散される。光線３６、光線３３、および光線３９は相互に交差すると同時に、これらにより光線３３、３６、および３９の３光線すべてからの光が収束する集中かつ増幅光の増幅区域４８が生み出される。増幅区域４８は増幅および集中光の単一点であるか、あるいは増幅区域４８はインクあるいはもう１つのＵＶ流体キュアリングが置かれる基板６８（図１２）の表面上に位置する小さな局部区域であり得る。図５に示されるように、面４１上のＬＥＤ５０により光線４２が発散されるとともに面４４上のＬＥＤ５０は、さらに増幅区域４８に増幅ならびにエネルギーを加える光線３３、３６および３９に交差すると同時に収束する光線４５を発散する。従って、面３２、３５、３８、４１および４４に配置される５個のＬＥＤ５０すべてから発散される光は増幅区域４８に収束して、ＬＥＤ５０から単一、集中かつ増幅されるエネルギー区域が提供され、これによって単一区域あるいは場所に相当に増強されたエネルギー源が都合良く提供される。
【００１７】
図４および図５に示されるように、ＬＥＤ５０から発せられる各光線は一般に円錐形状である。各ＬＥＤ５０から発せられる最大強度光は、光円錐の丁度真ん中に位置する光線の中央線、すなわち、それぞれ光線３３、３６、３９、４２および４５に関する光線の中央線３４、３７、４０、４３および４６に沿って移動する。光線の強度は円錐の縁の方に光線中央から離れて移動し減少する。このように、各光線中央線はＬＥＤ５０から発せられる増幅光の最大の集中かつ集約点である点Ａで交差する。ＬＥＤ５０からの集中エネルギーは、区域４８あるいは点ＡがＵＶキュアリング可能な流体が含まれる基板面上に置かれることによって物質の集中キュアリングが提供されるよう用意され得る。増幅光の集中区域あるいは点により、不完全キュアリングの可能性が減少するとともに、ＬＥＤの採用が少なくて済むのでキュアリング反応の効率が上がる。ある実施例では、点Ａは増幅区域４８内にあり得る。
【００１８】
次に図７が参照されると、ヒートシンクのフィン５３ならびにその底側に取付けられる構造６４をもつヒートシンク５２が含まれる装置２０が示される。軸ファン６６は、ＬＥＤ５０によって生ずる基部２２の熱の排除がさらに促進されるようヒートシンクフィン５３の上部に取付け可能である。軸ファン６６には羽根６９が駆動する原動機７１が含まれることが出来る。冷却装置２０の別手段に装置２０の冷却が生み出される輻射冷却あるいは液体あるいはガスの利用が含まれても良い。
【００１９】
次に図１２が参照されると、基板６８上に流体を置くことが可能な印刷ヘッド６０が含まれる典型的なインクジェットプリンターが示される。印刷ヘッド６０は二重端矢印Ａによって定められる方向にレール６２に沿って横方向に移動する。装置２０は軸ファン６６の方に伸びると同時に接続されるヒートシンク５２付きの印刷ヘッド６０の各側に取付けられる。筺体あるいは構造７２もまた装置２０の基部２２を取り囲んで提供されるとともに、上述の構造６４（図３および図７）に類似し得る。管６５には不活性ガス、例えば、窒素が上述のホース５９（図３）に似た筺体７２に提供され得る。筺体７２中の窒素ガスにより、中で基板６８上に置かれる流体がキュアリングされるための不活性ガスのカーテンが創り出されるように利用可能である。例えば、ある実施例では、窒素ガスは上述の構造６４（図３）の孔６３に類似した基板６８近くの筺体７２の底の複数の孔６３を経由して基板６８の方に向けて放出可能である。基板６８はコンベヤーベルトあるいは基板６８の支持と移動の可能な別の移動手段が含まれ得る支持構造７０によって支持される。
【００２０】
運転中は、図１２に示される通り、基部２２の面３５上のＬＥＤ５０により光線３６が基板６８の方へ発せられ、面３２のＬＥＤ５０により光線３３が基板６８の方に発散されるとともに、面３８のＬＥＤ５０により光線３９が基板６８の方に発散される。光線３６、光線３３および光線３９は相互に交差するとともに、光線３３、３６そして３９の３本すべてから光が収束する基板６８上に光の増幅区域４８が生まれる。ある典型実施例では、増幅区域４８は流体が印刷ヘッド６０によって置かれる基板６８の表面に位置する。図５に示されるが図１２には示されていないように、面４１上のＬＥＤ５０および面４４上のＬＥＤ５０によってもまたそれぞれ光線４２および４５がつくられ、これらが光線３３、３６および３９に収束するとともに、集中かつ増幅される光エネルギーの増幅区域４８に加わる。
【００２１】
次に図６が参照されると、面３２'、３５’、３８'、４１'、および４４'が含まれる代替実施例ＬＥＤ装置２０‘が示される。ある実施例では、各第２面あるいは傾斜面３５'、３８'、４１'、４４'には、面３２（図４および図５）が含まれる面に関する面３５、３８、４１、および４４について上述される通り、第１面あるいは中央面３２''が実質的に含まれる面に関する一様な角度の構成が含まれ得る。面４１'、４４'は、ある実施例では、上述のように、面４１と４４と大きさや形状がほぼ類似しても良く、例えば、面４１'、４４'の平行側面は面４１および４４の平行側面とほぼ同一長さである。その代わり、面３５’ ３８'は、しかしながら、面４１'および４４'とほぼ一致しない。その代わり、面３５'および３８'は装置２０'に沿って延ばされるとともに、これらの平行側面は面３５および３８の対応する平行側面より長さが長くなる。面３５'および３８'は直線配置でそこに位置する複数のＬＥＤ５０を有する。同様に、面３２'は装置２０'の長さに沿って延ばされるとともに複数のＬＥＤ５０がそこに直線配置でその上に位置する長方形としての形状をなして良い。面４１'および４４'にもまたそれぞれそこに取付けられるＬＥＤ５０が含まれる。印刷基板２４'により装置２０'に取付けられるすべてのＬＥＤ５０がエネルギー源（図示されず）に接続される。
【００２２】
３２'、３５'、３８'、４１'、４４'の面上のＬＥＤ５０から発せられる光は、上述のように（図４および図５）面３２、３５、３８、４１および４４上のＬＥＤ５０から発せられる光が発せられるように同じ全体方向に向けられる。面３５'および３８'上のＬＥＤ５０から発せられる光は、図４に示されるように、ほぼ面３５および３８から発せられる光とほぼ類似している。装置２０と比較される場合の主たる差は、装置２０'には、装置２０によって提供される集中かつ増幅されるエネルギーの単一点あるいは区域に対向して面３２'上に集まる集中かつ増幅されるエネルギーの線あるいは延長領域を提供する能力があるという点である。代替実施例では、面３２'３５'３８'４１'および４４'の幾面かだけにそこに取付けられるＬＥＤ５０がある。
【００２３】
今度は図８および図９が参照されると、底部縁２５''および面３２''、３５''、３８''、４１''および４４''を伴う窪み部２３''をもつ基部２２''が含まれる代替実施例装置２０''が示される。ヒートシンク５２''は基部２２''の最上部２６''上に配置されるとともに、ある実施例では、ヒートシンク５２''は基部２２''と一体に形成される。ある実施例では、基部２２''には、ひとつの基部２２''の突起部５６がもう一つの基部２２''の窪み部５８とペアで形成される、隣接基部２２''間の交差を促進する突起部５６および窪み部５８が含まれ得る。すべての面、３２''、３５''、３８''、４１''および４４''は基部２２''の長手方向の長さＬに沿って伸びる。示されていないが、ＬＥＤ５０は各面上の直線配置の面３２''、３５''、３８''、４１''、および４４''に沿って配置され得る。ある実施例では、各面上のＬＥＤ５０から発せられる光は、上述のように装置２０'に類似した中央あるいは第１面３２''上の中央線に沿って収束する。ある実施例では、各基部２２''にはおよそ５インチにわたる長さＬがある。
【００２４】
図８に示されるように、角度の付いたあるいは第２面３５''および３８''が、面３２''の含まれる面に関する第１角度αで配置される。ある実施例では、第１角度αは２５度から３０度の間にある。代替実施例では、第１角度αは２６．９９０２度である。図８に示されるように、角度付きあるいは第３面４１''および４４''が、面３２''の含まれる面に関して第２角度βで配置される。ある実施例では、第２角度βは５０度および６０度間にある。代替実施例では、第２角度βは５３．９８３９度である。様々なその他の角度αおよび角度βに関する測定値が装置２０''からキュアリング予定物質までの距離に応じて選択可能である。さらに、角度αおよび角度βの測定値は基部２２''の大きさに応じて変動可能であり、例えば、基部２２''が拡がる場合には、角度αおよび角度βに関する測定値はＬＥＤ５０によって供給される増幅エネルギーの集中区域が必ず維持されるよう変化する。その結果、角度αおよび角度βは０度と９０度間の任意の位置にわたり得る
【００２５】
ある代替実施例では、１台以上の装置２０''が装置２０''上のＬＥＤ５０によって提供される増幅エネルギーの区域が強化されるよう端部対端部の方法で採用され得るとともにユニット化された装置の提供が可能である。このある実施例では、１台以上のエネルギー供給装置が各装置２０''向けに採用される必要があり得るかあるいは代案として変更エネルギー供給装置により全体装置の各装置２０''にエネルギーが供給され得る。１台以上の装置２０''が採用される場合には、不活性雰囲気室（図示されず）が上述のカーテンタイプの不活性雰囲気生成の代わりに採用可能である。
【００２６】
上記の実施例はすべて、ＬＥＤ５０が、一定電流あるいは調整可能なパルス電流の供給が可能であるエネルギー供給装置（図示されず）によって作動される。ＬＥＤ５０は、ＬＥＤ５０からより大きなエネルギーが獲得されるエネルギー供給装置によって優先され得る。制御カードがＬＥＤ５０に供給される電流の制御に採用可能である。例えば、ある制御カードにより、ある実施例では、６５台のＬＥＤ５０が含まれることのある装置２０''（図８〜図９）の制御が可能である。もうひとつの例では、１枚の制御カードにより５台のＬＥＤのそれぞれ１３連続が制御可能である。
【００２７】
本発明は代表的な設計としてのものでこれまで説明されてきたが、本発明はさらに本公開内容の精神と範囲内で変更可能である。本申請は、従って、本全体原理が利用される本発明の任意の変型、用法、あるいは応用が含められることが意図される。さらに、本申請では本発明に係わる技術における既知あるいは慣習的慣行の範囲内に入る本公開から逸脱するものも含められるものと意図される。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
本発明に関する上の言及およびその他の特色ならびに目的およびこれらの達成方法がさらに明らかとなるだけでなく、本発明自身は、添付の図面と関連して行われる本発明の代表的な実施例に関する以下の説明が参照されてより良く理解されよう。
【図１】本発明によるＬＥＤ装置の透視図。
【図２】図１の装置の底面図。
【図３】さらに、ＬＥＤ装置の底部近くの不活性雰囲気供給用構造が図示される図１のＬＥＤ装置の透視図。
【図４】図１の４−４線に沿って切られた図１の装置の横断面図。
【図５】４−４線に垂直な図１の５−５線に沿って切られた図１の装置の横断面図。
【図６】本発明による代替実施例装置の底面図。
【図７】図３の装置の透視図。
【図８】８−８線に沿って切られた図９の装置の横断面図。
【図９】本発明による代替実施例装置の透視図。
【図１０】図１の装置の上部透視図。
【図１１】さらに、いずれの孔あるいはそこに取付けられるＬＥＤもない面の方向が図示される図１の装置の底面図。
【図１２】さらに印刷ヘッド部の対向する側面に配置される２台の装置が図示される図１の装置に関するプリンター部分の平面図。
【図１】
2007090343.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【外国語明細書】
ULTRAVIOLET  LIGHT−EMITTING DIODE  DEVICE
BACKGROUND
1．  Field of the Invention
【０００１】    The present invention relates to light-emitting diode devices and， more
particularly， to ultraviolet light−emitting diode devices for use in curing fluids．
2．  Description of the Prior Art
【０００２】    In methods for ultraviolet （UV） curing of fluids including inks， coatings， and adhesives， the cured substance includes UV photo initiators therein which， when exposed to UV light， convert monomers in the fluids into linking polymers to solidify the monomer material． Conventional methods for UV curing employ UV light−emitting diodes （LEDs） and UV lamps to supply UV light for curing UV curable fluids on various products． However， these methods are often time−consuming and inefficient， thereby increasing difficulty and expense for curing UV curable fluids． For example， known UV LED fluid−curing devices require a large number of light emitting sources which not only add size and cost to a fluid−curing device、 but also are inefficient in terms of power usage．
【０００３】    What is needed is an ultraviolet light−emitting diode device which is an
improvement over the foregoing．
SUMMARY
【０００４】    The present invention relates to light−emitting diode devices． More particularly， the present invention relates to an ultraviolet （UV） light−emitting diode （LED） device for curing fluids such as inks， coatings， and adhesives， for example． In one embodiment、 LEDs are positioned on faces defined by an inverted recess in a base portion． The LEDs are configured such that the light beams emitted from the LEDs converge at a single area or point to provide a single， focused area or point of amplified power from the LEDs． In another embodiment， the base portion is elongated to provide a single， focused line or region of amplified power from the LEDs． In one embodiment， the curing process occurs in an inert atmosphere． Because of the reduced number light emitting sources required by the present invention， the size and cost of the UV LED device may advantageously be decreased． In one embodiment， a printed circuit is disposed in the base portion to provide power to the LEDs． All of the embodiments of the present invention advantageously reduce the amount of time required for curing the fluid and increase the efficiency of the curing process．
【０００５】    In one form thereof， the present invention provides a device for curing fluids
including a base portion； a recess formed in the base portion， the recess defining a plurality of faces， the plurality of faces including a first face and a plurality of second faces substantially surrounding the first face， each second face disposed at an angle with respect to the first face； and at least some of the first and second faces each including at least one light−emitting diode．
【０００６】    In another form thereof， the present invention provides a device for curing fluids including a base portion； a recess formed in the base portion， the recess defining a plurality of faces， the plurality of faces including a first face and a plurality of second faces substantially surrounding the first face， each second face disposed at an angle with respect to the first face； the first face and at least one of the second faces being substantially elongated； and at least some of the first and second faces each including at least one light−emitting diode．
【０００７】    In yet another form thereof； the present invention provides a device for curing fluids including a base portion； a recess formed in the base portion， the recess defining a plurality of faces， the plurality of faces including a first face， a plurality of second faces， and a plurality of third faces， each second face disposed at a first angle with respect to the first face， each third face disposed at a second angle with respect to the first face； and at least some of the first， second， and third faces each including at least one light−emitting diode．
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
【０００８】    The above mentioned and other features and objects of this invention， and the manner of attaining them， will become more apparent and the invention itself will be better understood by reference to the following description of exemplary embodiments of the invention taken in conjunction with the accompanying drawings， wherein：
【０００９】    Fig．1 is a perspective view of an LED device in accordance with the present
invention；
【００１０】    Fig．2 is a bottom plan view of the device of Fig．1；
【００１１】    Fig．3 is a perspective view of the LED device of Fig．1， further illustrating a structure for supplying an inert atmosphere near the bottom of the LED device；
【００１２】    Fig．4 is a cross−sectional view of the device of Fig．1 taken along line 4−4 of Fig．1；
【００１３】    Fig．5 is a cross−sectional view of the device of Fig．1 taken along line 5−5 of Fig．1， which is perpendicular to line 4−4；
【００１４】    Fig．6 is a bottom plan view often alternative embodiment device in accordance with the present invention；
【００１５】    Fig．7 is a perspective view of the device of Fig．3；
【００１６】    Fig．8 is a cross−sectional view of the device of Fig．9 taken along line 8−8；
【００１７】    Fig．9 is a perspective view of an alternative embodiment device according to the present invention；
【００１８】    Fig．10 is a perspective view of the top of the device of Fig．1；
【００１９】    Fig．11 is a bottom plan view of the device of Fig．1， further illustrating the
orientation of the faces without any apertures or LEDs attached thereto； and
【００２０】    Fig．12 is a plan view of a portion of a printer with the device of Fig．1， further illustrating two devices disposed on opposite sides of a printing head．
【００２１】    Corresponding reference characters indicate corresponding parts throughout the several views． Although the drawings represent embodiments of the present invention、 the drawings are not necessarily to scale and certain features may be exaggerated in order to better illustrate and explain the present invention． The exemplifications set out herein
illustrate embodiments of the invention、 and such exemplifications are not to be construed as limiting the scope of the invention in any manner．
DETAILED DESCRIPTION
【００２２】    The present invention generally provides LED devices． More particularly， the present invention relates to a UV LED device for curing fluids． In one embodiment， LEDs are positioned on faces defined by an inverted recess in a base portion． The LEDs are configured such that the light beams emitted from the LEDs converge at a single area or point to provide a single， focused area or point of amplified power from the LEDs． In another embodiment， the base portion is elongated to provide a single， focused line or region of amplified power from the LEDs． In one embodiment、 the curing process occurs in an inert atmosphere． Advantageously， all of the embodiments of the present invention reduce the amount of time required for curing the fluids and increase the efficiency of the curing process because of the focused configuration of the plurality of LEDs．
【００２３】    Referring to Figs．1 and 11， LED device base 22 is shown including bottom edge 25 and recess 23 including faces 32， 35， 38， 41， and 44． First face 32 is formed as a square−shaped face and each second face 35， 38， 41， and 44 is formed as a trapezoid−shaped face． In this way， recess 23 forms an inverted， pyramidal frustum−shaped recess comprised of four congruent trapezoidal−shaped faces 35， 38， 41， 44， and square face 32． Square or first face 32 may be the center face and trapezoidal or second faces 35， 38， 41， and 44 may be the angled faces of LED device 20． Alternatively， faces 32， 35， 38， 41， 44 may be any shape which facilitates orientation of LEDs 50 in a desired configuration、 as described below． Base 22 may be formed of various materials， and， in one embodiment， base 22 is an aluminum block 
with recess 23 machined therein． Base 22 may be constructed of any heat−dissipating and
thermally−conductive material， for example， aluminum， copper， brass， a thermally conductive polymer、 cobalt、 or a combination of any of the previous、 e．g．、 aluminum combined with a thermally conductive polymer． Recess 23 may be formed through extrusion， milling， or injection−molding processes． Although edge 25 is defined as bottom edge 25， it is to be understood that the bottom side of LED device 20 is the side normally facing a substance to be cured． The bottom side of LED device 20 may be oriented in any configuration including facing sideways， upwards， or any angle there between depending on the orientation of the substrate upon which a curable substance is deposited．
【００２４】    Referring now to Figs．1 and 10， base 22 may be integrally formed with heat sink 52 having heat sink fins 53 extending away from base 22． Thus， heat sink 52 and heat sink fins 53 are made of identical or substantially similar material as base 22．
【００２５】    Referring now to Figs．1−3， LED device 20 includes base 22 with each face 32， 35， 38， 41， and 44 having LED 50 attached thereto． In one embodiment， LEDs 50 are centered on each respective face of base 22． In another embodiment、 only some of faces 32， 35， 38， 41， and 44 have an LED 50 attached thereto． LEDs 50 are shown as relatively large， single point light sources， however， LEDs 50 may also be constructed of a plurality of point light sources (Fig．6)． Printed circuit 24 connects all five LEDs 50 and is connected to wires 30 which extend from base 22 to a power source (not shown) to provide power to LEDs 50． 
Alternatively， any other interconnect method may connect all LEDs 50 to provide power to LEDs 50． In one embodiment， flexible circuits supply power to LEDs 50． In an exemplary embodiment， LEDs 50 are attached directly to a copper strip of material which is adhered to base 22． As shown in Fig．3， wires 30 may be routed between heat sink fins 53 and then away from device 20 to connect to the power source． Printed circuit 24 may be formed directly in the material comprising base 22． In another embodiment， flexible circuits supply power to LEDs 50 and work in conjunction with a copper strip of material directly connected to LEDs 50 to facilitate dissipation of heat generated by LEDs 50． The flexible circuits and copper strip may be adhered or otherwise attached to base 22． In one embodiment， LEDs 50 may be UV LEDs to provide UV light for curing UV curable substances． UV LEDs 50 may be used to cure substances which include UV photo initiators contained therein which， when exposed to UV light， convert monomers in the substance into linking polymers to solidify the monomer material． In an alternative embodiment， LEDs 50 may include other types of LEDs such as visible light LEDs． In one exemplary embodiment， each LED 50 is a Part No．NCCU001 1ight−emitting diode， available from Nichia Corporation located in Japan．
【００２６】    As shown in Fig．3， structure 64 may be used to provide an inert atmosphere in which to cure the fluids． The inert atmosphere advantageously removes oxygen from the curing area． During the curing process， the photo initiators in the curable fluid will take an oxygen atom from other chemicals in the fluid in order to solidify the monomer material． If the curing process takes place in an atmosphere which contains oxygen， the curing process is slowed because the photo initiators take oxygen atoms from the surrounding atmosphere instead of the fluid chemicals． If oxygen is removed from the curing area， the photo initiators must latch on to oxygen atoms in the fluids instead of oxygen atoms from the surrounding area， thereby increasing the speed of the curing process． Structure 64 includes a plurality of apertures 63 disposed on bottom surface 67 thereof． Nitrogen or another inert gas may be supplied to hose 59 and enter structure 64 via hose connection 61． The gas circulates throughout the hollow interior of structure 64 and exits via apertures 63 to essentially provide a curtain of inert gas． The curing process will then take place inside this curtained inert atmosphere．
【００２７】    In one embodiment， the inert gas may be provided via a nitrogen source (not
shown) connected to hose 59 to supply nitrogen gas to structure 64． The nitrogen source may be a nitrogen tank or a nitrogen generator which essentially removes nitrogen from ambient air and pumps nitrogen gas into hose 59 for delivery to structure 64．
【００２８】    Referring now to Figs．4 and 5， in one embodiment、 faces 35 and 38 (Fig．4) and faces 41 and 44 (Fig．5) are angled such that light emitted from LED 50 on each respective face of base 22 converges at the same area or point， i．e．， amplified area 48 or Point A. Faces 35， 38， 41， and 44 are all identically disposed at an angle θ with respect to a plane containing face 32． In one embodiment， angle θ is between 35° and 45°． In an alternative embodiment， angle θ is 36．7°． Various other measurements for angle θ may be chosen depending on the distance from device 20 to the substance to be cured． Additionally， the measurement of angle θ may vary depending on the dimensions of base 22， for example， if base 22 is widened， the 
measurements for angle θ would necessarily change to sustain the focused area or point of amplified power supplied by LEDs 50． Thus， angle θ could possibly measure anywhere between 0° and 90°．
【００２９】    As shown in Fig．4， LED 50 on face 38 emits light beam 39， LED 50 on face 32 emits light beam 33， and LED 50 on face 35 emits light beam 36． Light beam 36， 1ight beam 33， and light beam 39 intersect one another and produce amplified area 48 of focused and amplified light wherein light from all three beams 33， 36， and 39 converge． Amplified area 48 may be a single point of amplified and focused light or amplified area 48 may be a small localized area which is positioned on a surface of substrate 68 (Fig． 12) upon which ink or another UV−curable fluid is deposited． As shown in Fig．5， LED 50 on face 41 emits light beam 42 and LED 50 on face 44 emits light beam 45 which intersect and converge with light beams 33， 36， and 39 to further add amplification and power to amplified area 48． Therefore， light emitted from all five LEDs 50 disposed on faces 32， 35， 38， 41， and 44 converge at amplified area 48 to provide a single， focused， and amplified area of power from LEDs 50， thereby advantageously providing a significantly increased power source at a single area or location．
【００３０】    As shown in Figs．4 and 5， each light beam emitted from LEDs 50 is in the 
general shape of a cone． The most intense light emitted from each LED 50 travels along a 
beam center line located in the exact center of the light cone， i．e．， beam center lines 34， 37， 40， 43， and 46 for light beams 33， 36， 39， 42， and 45， respectively． The intensity of the light decreases moving away from the center of the beam towards the edge of the cone. As such、 each beam center line meets at Point A which is the most focused and intense point of amplified light emitted from LEDs 50． The focused power from LEDs 50 may be arranged to provide a focused curing of a substance by positioning area 48 or Point A on the surface of a substrate containing a UV curable fluid． The focused area or point of amplified light reduces the likelihood of incomplete curing and increases the efficiency of the curing process because fewer LEDs need be employed． In one embodiment， Point A may be within amplified area 48．
【００３１】    Referring now to Fig．7， device 20 is shown including heat sink 52 having heat sink fins 53 and structure 64 attached on a bottom side thereof． Axial fan 66 may be mounted on top of heat sink fins 53 to further facilitate removal of heat from base 22 generated by LEDs 50． Axial fan 66 may include motor 71 to drive blades 69． Other means of cooling device 20 may include convection cooling， or the use of liquids or gases to effect cooling of device 20．
【００３２】    Referring now to Fig．12， a typical inkjet printer is shown including print head 60 which is capable of depositing fluid onto substrate 68． Print head 60 laterally moves along rai1 62 in the directions defined by double-ended Arrow A． Device 20 is mounted on each side of print head 60 with heat sink 52 extending towards and connected to axial fan 66． Housings or structures 72 may also be provided to surround bases 22 of devices 20 and may be similar to structure 64 (Figs．3 and 7) described above． Tubes 65 may provide an inert gas、 e．g．， nitrogen、 to housings 72， similar to hose 59 (Fig． 3) described above． The nitrogen gas in housings 72 may be used to create an inert gas curtain in which to cure the fluid deposited on substrate 68． For example， in one embodiment， the nitrogen gas may be released toward substrate 68 via a plurality of apertures 63 in the bottoms of housings 72 near substrate 68， similar to apertures 63 in structure 64 (Fig．3) described above． Substrate 68 is supported by support structure 70 which may include a conveyor belt or other moving means capable of supporting and moving substrate 68．
【００３３】    In operation and as shown in Fig．12， LED 50 on face 35 of base 22 emits light beam 36 towards substrate 68， LED 50 on face 32 emits light beam 33 towards substrate 68， and LED 50 on face 38 emits light beam 39 towards substrate 68． Light beam 36， 1ight beam 33， and light beam 39 intersect one another and produce amplified area 48 of light on substrate 68 wherein light from all three beams 33， 36， and 39 converge． In an exemplary embodiment， amplified area 48 is positioned on a surface of substrate 68 upon which fluid is deposited by print head 60． As shown in Fig．5 but not shown in Fig．12， LED 50 on face 41 and LED 50 on face 44 also produce light beams 42 and 45， respectively， which converge with beams 33， 36， and 39 to add to amplified area 48 of focused and amplified light power．
【００３４】    Referring now to Fig．6， an alternative embodiment LED device 20´ is shown including faces 32´，35´，38´，41´，and 44´．In one embodiment， each second or angled face 35´，38´，41´，and 44´ may include a substantially identical angled configuration with respect to a plane containing first or center face 32´ as described above for faces 35，38，41，and 44 with respect to a plane containing face 32 (Figs．4 and 5)．Faces 41´ and 44´ may, in one embodiment，be substantially similar in size and shape to faces 41 and 44，as described above，
e．g．，the parallel sides of faces 41´ and 44´ are substantially the same length as the parallel sides of faces 41 and 44． Faces 35´ and 38´， however，are not substantially congruent to faces 41´ and44´．Instead，faces 35´ and 38´ are extended along a length of device 20´ and their parallel sides are of greater length than the corresponding parallel sides of faces 35 and 38．Faces 35' and 38' have a plurality of LEDs 50 positioned there on in a straight line arrangement． Similarly， face 32´ is extended along the length of device 20´ and may be shaped as a rectangle with a plurality of LEDs 50 positioned thereon in a straight line arrangement． Faces 41´ and 44´ each also include LED 50 mounted thereon． Printed circuit 24´ connects all LEDs 50 mounted on device 20´ to a power source (not shown)．
【００３５】    Light emitted from LEDs 50 on faces 32´， 35´，38´， 41´， and 
44´ is directed in the same general direction as light emitted from LEDs 50 on faces 32， 35，38，41，and 44，as described above (Figs．4 and 5)． The light emitted from LEDs 50 on faces 35´ and 38´ is substantially similar to light emitted from faces 35 and 38， as shown in Fig．4． The primary difference as compared to device 20 is that device 20´ has the ability to provide a line or extended region of focused and amplified power centered over face 32´ as opposed to a single point or area of focused and amplified power as provided by device 20． In an alternative embodiment，only some of faces 32´， 35´， 38´， 41´， and 44´ have an LED 50 attached thereto．
【００３６】    Referring now to Figs．8 and 9， an alternative embodiment device 20″ is shown including base 22″ having bottom edge 25″ and recess 23″ with faces 32″， 35″，38″，41″，and 44″．Heat sink 52″ is disposed on top 26″ of base 22″ and， in one embodiment， heat sink 52″ is integrally formed with base 22″． In one embodiment， base 22″ may include projection 56 and recess 58 to facilitate interconnection between adjacent bases 22″ wherein projection 56 of one base 22″ is shaped to mate with recess 58 of another base 22″． All faces 32″， 35″，38″，
41″，and 44″ extend along longitudinal length L of base 22″． Although not shown， LEDs 50 may be disposed along faces 32″， 35″，38″，41″，and 44″ in a straight line arrangement on each respective face.ln one embodiment, lighl emitted fiom LED 50 on each respective face converges along a line centered over center or first face 32″， similar to device 20´， as described above． In one embodiment， each base 22″ may have length L which measures approximately 5 inches.
【００３７】    As shown in Fig．8， angled or second faces 35″ and 38″ are disposed at first angle α with respect to a plane containing face 32″． In one embodiment, first angle α is between 25° and 30°． In an alternative embodiment， first angle α is 26.9902°， As shown in Fig．8， angled or third faces 41″ and 44″ are disposed at second angle β with respect to a plane containing face 32″． In one embodiment， second angle βis between 50° and 60°． In an alternative embodiment， second angle β is 53.9839°． Various other measurements for angle α and angle β may be chosen depending on the distance from device 20″ to the substance to be cured．Additionally， the measurements of angle α and angle β may vary depending on the dimensions of base 22″， for example， if base 22″ is widened， the measurements for angle α 
and angle β would necessarily change to sustain the focused area of amplified power supplied by LEDs 50． Thus， angle α and angle β could possibly measure anywhere between 0° and 90°．
【００３８】    In an alternative embodiment， more than one device 20″ may be employed in an end−to−end manner such as to lengthen the area of amplified power provided by LEDs 50 on device 20″ and provide a modularized system． In such an embodiment， more than one power supply may need to be employed for each device 20″， or，alternatively，a modified power supply could supply power to every device 20″ in the arrangement． If more than one device 20″ is employed， an inert atmosphere chamber (not shown) may be employed instead of the curtain−type inert atmosphere generation described above．
【００３９】    In all of the above embodiments， LEDs 50 are driven by a power supply (not
shown) which is capable of supplying constant current or adjustable pulsed current． LEDs 50 may be overdriven by the power supply to obtain greater power from LEDs 50． A control card may be employed to control the current supplied to LEDs 50． For example， one control card may control one device 20″ (Figs．8−9) which may， in one embodiment include 65 LEDs 50． In another example， one control card may control thirteen strings of five LEDs each．
【００４０】    While this invention has been described as having exemplary designs， the present invention may be further modified within the spirit and scope of this disclosure． This application is therefore intended to cover any variations， uses， or adaptations of the invention using its general principles． Further， this application is intended to cover such departures from the present disclosure as come within known or customary practice in the art to which this invention pertains．
WHAT IS CLAIMED IS：
１．A device for curing fluids， comprising：
a base portion；
a recess formed in said base portion， said recess defining a plurality of faces，
said plurality of faces including first face and a plurality of second faces substantially
surrounding said first face， each said second face disposed at an angle with respect to said
first face； and
at least some of said first and second faces each including at least one light− emitting diode．
２．The device of Claim l， wherein at least some of said first and second faces
each include a plurality of said light−emitting diodes．
３．The device of  Claim l， wherein each of said first and second faces includes at
least one light−emitting diode．
４．The device of Claim l， further comprising a printed circuit formed in said base
portion， said printed circuit connecting each said light−emitting diode to a power source．
５．The device of Claim l， wherein said first and second faces are oriented according to an orientation selected from the group consisting of the following orientations：
each said second face comprises a trapezoidal−shaped face and said first face
comprises a square−shaped face；
each said second face comprises a trapezoidal−shaped face and said first face
comprises a rectangle， shaped face； and
each said second face comprises a rectangle−shaped face and said first face
comprises a rectangle−shaped face．
６．The device of Claim l， wherein said angle comprises an angle between 35° and 45°．
７．The device of Claim l， further comprising a heat sink extending from said
base portion and integrally formed therewith．
８．            The device of Claim l， further comprising means for producing an inert
atmosphere proximate to the device．
９．            The device of Claim 1， wherein said base portion comprises a thermally
conductive polymer．
１０．            The device of Claim l， wherein said base portion comprises a combination of
a thermally conductive polymer and a metal．
１１．            A device for curing fluids， comprising：
a base portion；
a recess formed in said base portion， said recess defining a plurality of faces，
said plurality of faces including a first face and a plurality of second faces substantially
surrounding said first face， each said second face disposed at an angle with respect to said
first face， said first face and at least one of said second faces being substantially elongated；
and
at least some of said first and second flaces each including at least one light−
emitting diode．
１２．            The device of Claim 11，wherein at least some of said first and second faces
each include a plurality of said light−emitting diodes．
１３．            The device of Claim 11，wherein each of said first and second faces includes
at least one light−emitting diode．
１４．            The device of Clim 11， further comprising a printed circuit formed in said
base portion， said printed circuit connecting each said light−emitting diode to a power source．
１５．            The device of Claim l1，wherein said first and second faces are oriented
according to an orientation selected from the group consisting of the following orientations：
each said second face comprises a trapezoidal−shapd face and said first face
comprises a square−shaped face；
each said second face comprises a trapezoidal−shaped face and said first face
comprises a rectangle−shaped face； and
each said second face comprises a rectangle−shaped face and said first face
comprises a rectangle−shaped face．
１６．            The device of Claim 11， wherein said angle comprises an angle between 35°
and 45°．
１７．            The device of Claim 11， further comprising a heat sink extending from said
base portion and integrally formed therewith．
１８．            The device of Claim 11， wherein said base portion comprises a thermally
conductive polymer．
１９．            The device of Claim l1， wherein said base portion comprises a combination of
a thermally conductive polymer and a metal．
２０．            A device for curing fluids， comprising：
a base portion；
a recess formed in said base portion， said recess defining a plurality of faces，
said plurality of faces including a first face， a plurality of second faces，and a plurality of
third faces， each said second face disposed at a first angle with respect to said first face， each said third face disposed at a second angle with respect to said first face；and
at least some of said first， second， and third faces each including at least one
light−emitting diode．
２１．            The device of Claim 20， wherein at least some of said first， second，and third
faces each include a plurality of said light−emitting diodes．
２２．            The device of Claim 20, wherein each of said first， second， and third faces
includes at least one light−emitting diode．
２３．            The device of Claim 20， further comprising a printed circuit formed in said
base portion， said printed circuit connecting each said light−emitting diode to a power source．
２４．            The device of Claim 20， wherein said first， second，and third faces are oriented
according to an orientation selected from the group consisting of the following orientations：
each said second face comprises a rectangle−shaped face， each said third face
comprises a rectangle−shaped face， and said fist face comprises a rectangle−shaped face；
each said second face comprises a trapezoidal−shaped face， each said third face
comprises a trapezoida1−shaped face， and said first face comprises a rectangle−shaped face；
each said second face comprises a trapezoidal−shaped face， each said third face
comprises a trapezoidal−shaped face， and said first face comprises a square−shaped face；
each said second face comprises a trapezoidal−shaped face， each said third face 
comprises a rectangle−shaped face， and said first face comprises a rectangle−shaped face；
each said second face comprises a trapezoidal−shaped face， each said third face
comprises a rectangle−shaped face， and said first face comprises a square−shaped face；
each said second face comprises a rectangle−shaped face， each said third face
comprises a trapezoidal−shaped face， and said first face comprises a rectangle−shaped face；and
each said second face comprises a rectangle−shaped face， each said third face
comprises a trapezoidal−shaped face， and said first face comprises a square−shaped face．
２５．            The device of Claim 20， wherein said first angle comprises an angle between
25° and 30°．
２６．            The device of Claim 20， wherein said second angle comprises an angle
between 50° and 60°．
２７．            The device of Claim 20， further comprising a heat sink extending from said
base portion and integrally formed therewith，
２８．            The device of Claim20， wherein said base portion comprises a thermally
conductive polymer．
２９．            The device of Claim 20， wherein said base portion comprises a combination of
a thermally conductive polymer and a metal．
ABSTRACT OF THE DISCLOSURE
A UV LED device may be used for curing fluids． In one embodiment， LEDs are 
positioned on faces defined by an inverted recess in a base portion． The LEDs are configured such that the light beams emitted from the LEDs converge at a single area or point to provide a single，focused area or point of amplified power from the LEDs． In another embodiment， the base portion is elongated to provide a single， focused line or region of amplified power from the LEDs． In another embodiment， the curing process occurs in an inert atmosphere． In one embodiment， a printed circuit is disposed in the base portion to provide power to the LEDs．
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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