DE10215024A1

DE10215024A1 - UV lamps

Info

Publication number: DE10215024A1
Application number: DE2002115024
Authority: DE
Inventors: Juergen Welle
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-04-03
Filing date: 2002-04-03
Publication date: 2003-10-30
Also published as: AU2003218763A1; WO2003083393A1

Abstract

Es wird ein UV-Strahler beschrieben, bei dem dichroitische Reflektoren (8) symmetrisch zu einer Mittelebene des Strahlers angeordnet sind, welche den gesamten Bereich um die Lampe (9) und um einen Abdeckkörper (10) herum abdecken, wobei der Abdeckkörper (10) ein Zylinder ist, der außen mit Spiegelelementen versehen ist, die den direkten Einfall von Licht von der Lampe auf das Substrat verhindern und Licht von dichroitischen Reflektoren aus zur Substratauflagefläche (12) leiten.A UV lamp is described, in which dichroic reflectors (8) are arranged symmetrically to a central plane of the lamp, which cover the entire area around the lamp (9) and around a cover body (10), the cover body (10) is a cylinder which is provided on the outside with mirror elements which prevent the direct incidence of light from the lamp onto the substrate and direct light from dichroic reflectors to the substrate support surface (12).

Description

Die Erfindung betrifft einen UV-Strahler zum Aushärten UV-empfindlicher Substrate mit einer länglichen UV-Lampe, die unterhalb eines die Lampe überdeckenden rinnenförmigen Reflektors angeordnet ist, wobei dichroitische Reflektoren symmetrisch zu einer Mittelebene des Strahles angeordnet sind und ein mit Spiegeln versehener Abdeckkörper zwischen Lampe und Substrat so angeordnet ist, dass kein direktes Licht von der Lampe auf das Substrat fällt. The invention relates to a UV lamp for curing UV sensitive substrates with an elongated UV lamp underneath one of the Lamp covering groove-shaped reflector is arranged, wherein dichroic reflectors symmetrical to a central plane of the beam are arranged and a cover body provided with mirrors is arranged between lamp and substrate so that no direct light falls from the lamp onto the substrate.

UV-Strahler dieser Art sind bekannt (US-A-40 48 490). Bei den bekannten Bauarten ist die UV-Röhre von einem Reflektor überdeckt, dessen Innenfläche aus drei zylindrischen Flächen mit unterschiedlich gelegenen Brennpunkten aufgebaut ist. An diesen rinnenförmigen Reflektor schließen sich nach unten zum Substrat hin ebene dichroitische Spiegelreflektoren an, die gegeneinander geneigt sind und dazu dienen, den Infrarotanteil des von der Lampe abgegebenen Lichtes zu absorbieren. Zwischen diesen symmetrisch zu einer Mittelebene angeordneten dichroitischen Spiegeln ist ein Abdeckkörper angeordnet, der im Querschnitt in etwa die Form eines Flugdrachens aufweist, wobei jedoch alle vier Außenseiten des Abdeckkörpers zylindrische konkave Spiegelflächen sind, die dazu dienen, das von der Lampe kommende auf die dichroitischen Spiegel fallende Licht in Richtung zum Substrat oder so umzulenken, dass es erst nach der Spiegelung an einer der dichroitischen Flächen auf das Substrat fallen kann. UV lamps of this type are known (US-A-40 48 490). Both known types, the UV tube is covered by a reflector, the Inner surface of three cylindrical surfaces with different located focal points. This gutter-shaped reflector close down to the substrate level dichroic Mirror reflectors on, which are inclined towards each other and serve the Absorb infrared portion of the light emitted by the lamp. Arranged between them symmetrically to a central plane dichroic mirrors a cover body is arranged, the cross section has approximately the shape of a kite, but all four Outside of the cover body cylindrical concave mirror surfaces are used to transfer the light coming from the lamp to the dichroic mirror light falling towards the substrate or something to redirect that it's only after mirroring on one of the dichroic Surfaces can fall on the substrate.

UV-Strahler dieser Art sind verhältnismäßig aufwendig in ihrer Gestaltung, weisen aber den grundsätzlichen Vorteil auf, dass das auf das Substrat fallende Licht nahezu keinen Infrarotanteil mehr enthält. Dieser Infrarotanteil wird von den dichroitischen Spiegeln aufgenommen und die dadurch entstehende Wärme durch eine Wasserkühlung abgeführt. UV lamps of this type are relatively complex in their Design, but have the basic advantage that that on the Substrate falling light contains almost no infrared component. This Infrared is absorbed by the dichroic mirrors and the resulting heat is dissipated by water cooling.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen UV-Strahler dieser Art im Aufbau wesentlich einfacher zu gestalten, ohne jedoch die Funktionsvorteile zu verlieren. The invention has for its object a UV lamp of this type to make it much easier to set up, but without the Losing functional advantages.

Die Erfindung besteht bei einem UV-Strahler der eingangs erwähnten Art darin, dass die dichroitischen Reflektoren den gesamten Bereich um die Lampe und den Abdeckkörper herum abdecken und der Abdeckkörper ein Zylinder ist, dessen Durchmesser die Grenzstrahlen zwischen Lampe und den dem Substrat zugewandten Enden der dichroitischen Reflektoren tangiert. The invention consists in a UV lamp of the type mentioned Kind of in that the dichroic reflectors cover the entire area cover the lamp and the cover body around and the Cover body is a cylinder whose diameter is the boundary rays between Lamp and the ends of the dichroic Reflectors affected.

Diese Ausgestaltung erlaubt eine einfacheren Aufbau, wobei auch der relativ kompliziert aufgebaute Abdeckkörper der bekannten Bauart durch einen einfachen reflektierenden Zylinder ersetzt werden kann. Diese Ausgestaltung erlaubt es auch, die dichroitischen Reflektoren in ihrer Form den Erfordernissen anzupassen und sie jeweils an einteilig ausgebildeten Klappen anzubringen, die schwenkbar um oberhalb der Lampe liegende Achsen angeordnet und als Shutter ausgebildet sind. Die Reflektoren übernehmen damit auch die Aufgabe, das Substrat vollkommen vom UV-Licht abzudunkeln, wenn dies erforderlich ist. Dabei kann der zylindrische Abdeckkörper und die Klappen in an sich bekannter Weise mit einer Wasserkühlung versehen sein, so dass die durch die absorbierte Infrarotstrahlung entstehende Wärme abgeführt wird. This configuration allows a simpler structure, with the relatively complicated cover body of the known type a simple reflective cylinder can be replaced. This Design also allows the dichroic reflectors in their Adapt shape to requirements and each one-piece trained flaps to attach, which can be swiveled around above the lamp lying axes are arranged and designed as a shutter. The Reflectors also take on the task of being the substrate completely darken from UV light if necessary. It can the cylindrical cover body and the flaps in known per se Be provided with water cooling, so that the through the absorbed infrared radiation heat is dissipated.

Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden erläutert. Es zeigen: The invention is based on an embodiment in the drawing shown and will be explained in the following. Show it:

Fig. 1 einen UV-Strahler nach der Erfindung im Betriebszustand und Fig. 1 shows a UV lamp according to the invention in the operating state and

Fig. 2 den UV-Strahler der Fig. 1 in der Außerbetriebsstellung. Fig. 2 shows the UV lamp of Fig. 1 in the inoperative position.

Die Fig. 1 zeigt, dass innerhalb eines nach unten offenen Gehäuses 1, das als Einschubkassette ausgebildet sein kann, zwei gebogene Klappen 2 jeweils um die Achsen 3 bzw. 4 schwenkbar angeordnet sind, die aus einem gut wärmeleitenden Material, beispielsweise Aluminium hergestellt und mit Durchlaufkanälen 5 versehen sind, die in nicht näher dargestellter Weise von einem Kühlmittel, beispielsweise von Wasser, durchströmt sind. Die Klappen 2 sind symmetrisch zu einer Mittelebene 6 ausgebildet und auf ihren einander zugewandten Innenseiten mit Flächen 7 versehen, die mit einer dichroitischen Spiegelschicht versehen und entsprechend geformt sind, um die erforderliche Umlenkung der Strahlen zu bewirken. Fig. 1 shows that within a downwardly open housing 1 , which can be designed as a slide-in cassette, two curved flaps 2 are each pivotable about the axes 3 and 4 , which are made of a good heat-conducting material, for example aluminum and with Flow channels 5 are provided, which are flowed through in a manner not shown by a coolant, for example water. The flaps 2 are formed symmetrically to a central plane 6 and provided on their mutually facing inner sides with surfaces 7 which are provided with a dichroic mirror layer and are shaped accordingly in order to effect the necessary deflection of the rays.

In den von den dichroitischen Spiegeln 8 gebildeten Innenraum ist im Bereich der Mittelebene 6 eine längliche zylindrische UV-Lampe 9 und unterhalb derselben ebenfalls auf der Mittelebene 6 ein zylindrischer Abdeckkörper 10 angeordnet, dessen Durchmesser und dessen Abstand zur UV-Lampe 9 so gewählt ist, dass die Grenzstrahlen 11 zwischen der Längssachse der Lampe 9 und den geöffneten Enden 2a der Klappen 2 den Umfang des zylindrischen Abdeckkörpers 10 tangieren. Wie ohne weiteres ersichtlich ist, kann dadurch kein direktes Licht von der Lampe 9 aus auf das zu behandelndes Substrat fallen, das sich auf der Oberfläche 12 unterhalb des Gehäuses 1 befindet und dort unterhalb der UV-Lampe hindurch bewegt wird. In the interior formed by the dichroic mirrors 8 , an elongated cylindrical UV lamp 9 is arranged in the area of the center plane 6 and below it a cylindrical cover body 10 is also arranged on the center plane 6 , the diameter and distance of which from the UV lamp 9 is selected such that that the boundary rays 11 between the longitudinal axis of the lamp 9 and the open ends 2 a of the flaps 2 affect the circumference of the cylindrical cover body 10 . As can be readily seen, this means that no direct light from the lamp 9 can fall on the substrate to be treated, which is located on the surface 12 below the housing 1 and is moved there below the UV lamp.

Wie anhand des in Fig. 1 eingezeichneten Strahlenganges auch erkennbar ist, wird alles Licht, das von der Lampe 9 ausgeht, von den Reflektoren 8 reflektiert und dann auf die Fläche 12 geleitet oder zunächst auf die Außenfläche des Abdeckkörpers 10 geleitet und, da dieser mit einer spiegelnden Oberfläche versehen ist, von dieser aus zur Oberfläche 12 geleitet. As can also be seen on the basis of the beam path drawn in FIG. 1, all light emanating from the lamp 9 is reflected by the reflectors 8 and then directed onto the surface 12 or first directed onto the outer surface of the cover body 10 and, since this also with a reflecting surface is provided, from this to surface 12 .

Aus den Fig. 1 und 2 ist dabei zu erkennen, dass der Abdeckkörper 10 als ein Rohr ausgebildet ist, das außen mit vier jeweils dem Viertel eines Zylinders entsprechenden Spiegelteilen 13 versehen ist und ebenfalls vom Kühlmittel, beispielsweise Wasser, durchströmt wird. It can be seen from FIGS . 1 and 2 that the cover body 10 is designed as a tube which is provided on the outside with four mirror parts 13 , each corresponding to a quarter of a cylinder, and likewise through which coolant, for example water, flows.

Die Fig. 2 lässt auch erkennen, dass die Schwenkbewegung der Klappen 2 um ihre Achsen 3 und 4 jeweils durch Antriebselemente 14 erfolgt, die im Sinn der Pfeile 15 bewegt werden und dadurch die Schwenkbewegung der Klappen 2 bewirken, die sich vollkommen schließen lassen. Die Klappen 2 mit ihren innen angeordneten Reflektoren 8 bilden so auch die Schließelemente (Shutter) für den UV-Strahler, um diesen in die Außerbetriebsstellung zu bringen. FIG. 2 also shows that the pivoting movement of the flaps 2 about their axes 3 and 4 takes place in each case by drive elements 14 , which are moved in the direction of the arrows 15 and thereby cause the pivoting movement of the flaps 2 , which can be closed completely. The flaps 2 with their reflectors 8 arranged on the inside thus also form the closing elements (shutters) for the UV lamp in order to bring the latter into the non-operating position.

Claims

1. UV lamp for curing UV-sensitive substrates, with an elongated UV lamp ( 9 ) which is arranged below a channel-shaped reflector ( 2 , 8 ) covering the lamp, dichroic reflectors ( 8 ) symmetrical to a central plane ( 6 ) of the radiator and a cover body ( 10 ) provided with mirrors ( 13 ) is arranged between the lamp and the substrate in such a way that no direct light falls from the lamp onto the substrate, characterized in that the dichroic reflectors ( 8 ) cover the entire area cover around the lamp ( 9 ) and the cover body ( 10 ) and the cover body ( 10 ) is a cylinder, the diameter of the boundary rays ( 11 ) between the lamp ( 9 ) and the ends ( 2 a) of the dichroic reflectors ( 2 a) facing the substrate. 8 ) affects.

2. UV lamp according to claim 1, characterized in that the reflectors ( 8 ) are each attached to one-piece flaps ( 2 ) which are arranged pivotably about axes ( 3 , 4 ) above the lamp ( 9 ) and designed as a shutter are.

3. UV lamp according to claim 1, characterized in that the cover body ( 10 ) and the flaps ( 2 ) are cooled.

4. UV lamp according to claim 3, characterized in that the cooling takes place with the help of water-flowed tubes ( 5 ).