DE19545943C1 - Vorrichtung zum Beschichten von scheibenförmigen Informations-Speichermedien - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Beschichten von scheibenförmigen Informations-Speichermedien mit ei­ nem Beschichtungsmittel, wobei eine Trocknungsstation zum Trocknen des aufgebrachten Beschichtungsmittels mit einer Ultra-Violett (UV) -Lampe vorgesehen ist.

Scheibenförmige Informations-Speichermedien sind bei­ spielsweise Kompakt-Scheiben (Compact Discs oder CD′s), Mini-Scheiben (Mini Discs), Magneto-optische Scheiben (Magneto-optical Discs), CD-Rom′s, CD-R′s, Photo- und/oder Video-Scheiben (Photo-CD und/oder Video Discs). Im nachfolgenden werden diese Discs als scheibenförmiges Informations-Speichermedium oder kurz als Speichermedium bezeichnet.

Vorrichtungen der eingangs genannten Art werden von der Anmelderin dieses Patents hergestellt und vertrieben. Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung der Vorrich­ tung bzw. des Ablaufs des Beschichtungs- und Trocknungs­ verfahrens in den jeweiligen Stationen dieser Vorrich­ tung.

In einer Geberstation 1 werden die scheibenförmigen In­ formations-Speichermedien 2 einer Handhabungseinrichtung 3 - im vorliegenden Fall einem sogenannten Prozeß-Topf- Greifer - bereit gestellt, deren bzw. dessen der Geber­ station 1 zugewandten Greiferarme 4, 5 die von der Geber­ station 1 bereitgestellten Speichermedien 2 ergreifen und zu den Beschichtungsstationen 6, 7 einer Prozeßein­ heit 8 transportieren. Nach dem Beschichten der Speicher­ medien 2 mit einem Beschichtungsmittel, beispielsweise einem Beschichtungslack, werden die Speichermedien 2 mit den einer Trocknungsstation 9 zugewandten Greiferarmen 10, 11 zu einer Empfangsposition 12 transportiert, von der sie in einer Trocknungskammer 13 gebracht werden. In der Trocknungskammer 13 ist eine nicht dargestellte stabförmi­ ge UV-Lampe oberhalb des sich drehenden Speichermediums 2 angeordnet, um das Beschichtungsmittel zu trocknen bzw. auszuhärten. Die in der Trocknungskammer 13 durch die UV-Lampe erzeugte Wärme wird mittels einer (nicht darge­ stellten) Luft-Absaug- oder Umwälzeinrichtung weitgehend entfernt.

Nach dem Trocknungsvorgang wird das Speichermedium 2 aus der Trocknungskammer 13 in bzw. auf der Trocknungsstation in eine Lage 14 gebracht, in der es von einem weiteren Greifer 15 erfaßt und in bzw. auf die Nehmerstation 16 transportiert wird.

Die zuvor beschriebene Beschichtungsvorrichtung für scheibenförmige Informations-Speichermedien wurden mit großem Erfolg bei der Herstellung derartiger Speicherme­ dien eingesetzt.

Aus der EP 0 449 018 A2 ist eine Bestrahlungseinrichtung zum Trocknen und/oder Härten von Farben oder Lacken mittels einer UV-Lampe bekannt, die in Form von Platten oder kreisförmigen, konzentrischen Rohren ausgebildet ist. Die Formen dieser Bestrahlungseinrichtungen sind dabei im Hinblick auf die Funktion der Strahlungseinrichtung selbst, nicht jedoch im Hinblick auf die Form oder optimale Bestrahlung eines zu bestrahlenden Gegenstandes gewählt.

Die Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Beschichtungs­ vorrichtungen für scheibenförmige Informations-Speichermedien weiter zu verbessern und insbesondere Vorrichtungen zu schaffen, die pro Zeiteinheit noch mehr Beschichtungsabläufe ermöglichen, noch sicherer und mit weniger Standzeiten auskommen und einen geringeren Fertigungs- und Wartungsaufwand insbesondere für die Trocknungsstation ermöglichen.

Ausgehend von einer bekannten Vorrichtung der zuvor be­ schriebenen Art wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, daß die UV-Lampe der Trocknungsstation bogenförmig ausgebildet ist und der Radius der bogenförmigen UV-Lampe größer als der Radius des scheibenförmigen Informations-Speichermediums ist. Dies führt zu folgenden Vorteilen.

Die herkömmliche stabförmige UV-Lampen für die Trock­ nungsstation strahlen UV-Licht ab das bezüglich der scheibenförmigen Informations-Speichermedien, deren Beschichtung getrocknet werden soll, nicht gut plaziert ist. Dies bedeutet, daß die Trocknungseffizienz herkömm­ licher, stabförmiger UV-Lampen gering ist. Dadurch muß eine UV-Stablampe mit hoher Leistung verwendet werden, um die Trocknung des Beschichtungsmittels während eines vor­ gegebenen Zeitraums zu gewährleisten. Dies hat jedoch den Nachteil, daß sich das Speichermedium auf hohe Temperatu­ ren bis zu 70°C aufheizt. Die Speichermedien verwerfen sich dabei, bzw. sie krümmen sich und bleiben nicht mehr plan, so daß sich an den Trocknungsvorgang anschließende Maßnahmen erforderlich sind, um die Speichermedien wieder von Verwerfungen zu befreien und eben zu machen. Mit ei­ ner kreisbogenförmigen UV-Lampe gemäß der vorliegenden Erfindung wird das Licht bezüglich der scheibenförmigen Speichermedien wesentlich besser plaziert, so daß eine UV-Lampe mit geringerer Leistung zum Trocknen des Be­ schichtungsmittels und/oder im gleichen oder einem klei­ neren Zeitraum ausreicht. Dadurch wird das Speichermedium nicht mehr auf Temperaturen aufgeheizt, bei der Verwer­ fungen, Biegungen oder Welligkeiten auftreten. Mit kreis­ bogenförmigen UV-Lampen ist es möglich, die Temperatur der Speichermedien während des Trocknungsvorgangs wesent­ lich geringer und nicht viel höher als auf Zimmertempera­ tur zu halten. Eine Warmluft-Absaugung oder -Umwälzung zur Wärmeabfuhr ist daher entweder gar nicht mehr oder nur noch in geringerem Umfang erforderlich.

Aufgrund der Verwendungsmöglichkeit von UV-Lampen mit ge­ ringerer Leistungsabgabe ist es weiterhin möglich, nicht nur den Energieverbrauch zu verringern, sondern auch die Lebenszeit der UV-Lampe zu erhöhen und damit die Stand­ zeiten der Beschichtungsvorrichtung zu verringern, wo­ durch die Produktivität erhöht wird. Während bei herkömm­ lichen UV-Lampen 2000 bis 3000 Watt erforderlich waren, ermöglicht die Erfindung von UV-Lampen mit nur ca. 800 Watt.

Ein wesentlicher Vorteil kreisbogenförmiger UV-Lampen be­ steht insbesondere auch bei der Trocknung der Beschich­ tung am Rand eines Speichermediums, was beim Trocknungs­ vorgang besonders kritisch ist. Die Kreisbogenform der UV-Lampe gemäß der vorliegenden Erfindung ermöglicht ein wesentlich gezielteres, plazierteres Bestrahlen des Spei­ chermedium-Randes und damit eine schnellere und gleich­ mäßigere Trocknung des Beschichtungsmittels im Randbe­ reich, als dies mit stabförmigen UV-Lampen möglich ist.

Gemäß der Erfindung ist der Radius der kreisbogenförmigen UV-Lampe größer als der Radius des scheibenförmigen Informations-Speichermediums. Dies verbessert die gleichmäßige Strahlungsverteilung über das Speichermedium hinweg und insbesondere wird da­ durch eine gute Bestrahlung auch des Randbereichs des Speichermediums gewährleistet. Bei einem Radius bei­ spielsweise einer Compact Disc von etwa 60 mm ist es vor­ teilhaft, den Radius der UV-Lampe im Bereich von 80 bis 100 mm und insbesondere mit 90 mm zu wählen.

Im Hinblick auf eine gute Ausleuchtung und hohe Strah­ lungseffizienz bzw. gute Plazierung des Lichts auf das Speichermedium ist es vorteilhaft, die kreisbogenförmige UV-Lampe mit einem Kreissegment von bis zu 180° auszubil­ den. Obgleich auch Kreisbogensegmente von über 180° oder gar ein vollständiger Kreisbogen möglich ist, haben sich im Hinblick auf die Konstruktions- und Raumbegrenzungen der Anlage insbesondere Kreisbögensegmente bis zu 180° bewährt.

Die kreisbogenförmige UV-Lampe ist vorzugsweise in einer Ebene oberhalb der Ebene angeordnet, in der das Speicher­ medium liegt.

Dadurch wird nicht nur die gesamte Scheibenfläche, son­ dern auch der Randbereich des scheibenförmigen Speicher­ mediums gleichmäßig mit UV-Licht bestrahlt. Die kreisbo­ genförmige UV-Lampe ist dabei vorzugsweise konzentrisch zum scheibenförmigen Speichermedium angeordnet.

Gemäß einer weiteren, sehr vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist auf der der UV-Lampe abgewandten Seite des scheibenförmigen Informations-Speichermediums ein Re­ flektor, insbesondere in seinem Randbereich vorgesehen, wobei der Reflektor in diesem Randbereich des Speicherme­ diums vorteilhafterweise kanalartig ausgebildet ist. Die­ ser kanalartiger Reflektor ist vorteilhafterweise eben­ falls bogenförmig, vorzugsweise kreisbogenförmig ausge­ bildet und vorzugsweise gegenüber der bogenförmigen UV-Lampe angeordnet. Der Reflektor spiegelt das UV-Licht auf die von der UV-Lampe nicht direkt oder nicht ausreichend bestrahlten Bereiche des Speichermediums insbesondere auch im für den Trocknungsvorgang kritischen Randbereich des Speichermediums. Das Bogensegment des Reflektors ent­ spricht dabei vorzugsweise im wesentlichen dem Bogenseg­ ment der UV-Lampe.

Der Reflektor ist vorzugsweise aus gedrücktem Aluminium gefertigt und zur optimalen Reflektion der UV-Strahlung ist das Aluminium elektropoliert.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Figuren erläu­ tert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel für die erfindungsge­ mäße kreisbogenförmige UV-Lampe in räumlicher Zuordnung zu einem scheibenförmigen Informa­ tions-Speichermedium in Aufsicht und in schema­ tischer Darstellung;

Fig. 2 eine Schnittdarstellung entlang der in Fig. 1 eingezeichneten Schnittlinie II-II; und

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer herkömm­ lichen Beschichtungsvorrichtung für scheiben­ förmige Informations-Speichermedien.

Wie aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich ist, liegt das scheibenförmige Informations-Speichermedium 2, beispiels­ weise eine CD, in einer Ebene 21 etwa auf einem sich um eine Achse 22 drehenden, nicht dargestellten Teller ange­ ordnet. In einem Abstand a über dem Speichermedium 2 be­ findet sich in einer Ebene 23 eine kreisbogenförmige UV-Lampe 24 im wesentlichen konzentrisch zum Speichermedium 2. Das Kreisbogensegment der UV-Lampe 24 weist dabei ei­ nen Radius auf, der größer als der Radius des Speicherme­ diums 2 ist. Durch die Anordnung der kreisbogenförmigen UV-Lampe 24 und deren größerem Durchmesser ist nicht nur eine gleichmäßige Bestrahlung der Scheibenfläche, sondern auch eine Bestrahlung des für die Trocknung besonders kritischen Randbereichs des Speichermediums 2 gewährleis­ tet.

Auf der der UV-Lampe 24 abgewandten Seite des Speicherme­ diums 2 ist ein kanalartiger Reflektor 25 aus elektro-po­ liertem und gedrücktem Aluminium vorgesehen, der sich im wesentlichen im selben Segmentbereich wie die UV-Lampe 24 angeordnet ist. Der Reflektor 25 reflektiert die von der UV-Lampe 24 abgestrahlte UV-Strahlung auf Randbereiche des Mediums 2, die von der von der UV-Lampe direkt abge­ gebene UV-Strahlung nicht oder nur in geringem Maße er­ reicht wird. Der Reflektor 25 gewährleistet also eine gleichmäßige Trocknung des Speichermediums 2 auch in den Randbereichen und in Bereichen, die der UV-Lampe abge­ wandt sind.

Die gute Ausnützung der abgestrahlten Energie der kreis­ bogenförmigen UV-Lampe aufgrund der optimalen Plazierung der Strahlung auf das Speichermedium 2 ist es möglich für den Trockenvorgang mit einer geringeren Gesamtleistung auszukommen bzw. die Trocknung mit einem kleineren Zeit­ raum durchzuführen als dies bei herkömmlichen Vorrichtun­ gen der Fall war. Dadurch wird das Speichermedium 2 selbst wesentliche geringer aufgewärmt und Verwerfungen des Speichermediums 2 aufgrund seiner Aufheizung vermie­ den. Auch ist es - wenn überhaupt - nur noch in geringem Umfange erforderlich, die entstehende Wärme aus der Trocknungskammer abzuführen.

Die Erfindung wurde anhand eines bevorzugten Ausführungs­ beispiels erläutert. Dem Fachmann sind jedoch Ausgestal­ tungen und Abwandlungen möglich, ohne daß dadurch der Erfindungsgedanke verlassen wird. Beispielsweise ist es möglich, die kreisbogenförmige UV-Lampe 24 und/oder den kreisbogenförmig gestalteten Reflektor 25 nicht nur - wie dargestellt - in einem Kreissegment von 180°, sondern über ein kleineres oder größeres Kreisbogensegment aus zu­ bilden. Weiterhin ist es möglich, über der kreisbogenför­ migen UV-Lampe einen weiteren (nicht dargestellten) Re­ flektor gegebenenfalls in Kreisbogenform vorzusehen, der das von der UV-Lampe nach oben abgestrahlte Licht zusätz­ lich auf das Speichermedium 2 richtet.

Claims (11)

1. Vorrichtung zum Beschichten von scheibenförmigen In­ formations-Speichermedien (2) mit einem Beschich­ tungsmittel, wobei eine Trocknungsstation (9) zum Trocknen des aufgebrachten Beschichtungsmittels mit einer Ultra-Violett (UV) -Lampe (24) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die UV-Lampe (24) der Trocknungsstation (9) bogenförmig ausgebildet ist, und der Radius der bogenförmigen UV-Lampe (24) größer als der Radius des scheibenförmigen Informations-Speichermediums (2) ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß bei einem Radius des scheibenförmigen Informations-Speichermediums (2) von etwa 60 mm die bogenförmige UV-Lampe (24) einen Radius im Bereich von 80 bis 100 mm, und insbesondere von 90 mm aufweist.

3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die bogenförmige UV-Lampe (24) ein Kreisbogensegment von bis zu 180° umfaßt.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die bogenförmige UV-Lampe (24) in einem Abstand a über dem scheibenförmigen Informations-Speichermedium (2) angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf der der UV-Lampe (24) abgewandten Seite des scheibenförmigen Informations-Speichermediums (2) ein Reflektor (25) vorgesehen ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Reflektor (25) im Bereich des Randes des In­ formations-Speichermediums (2) kanalartig ausgebildet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Reflektor (25) bogenförmig ausge­ bildet ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Bogensegment des Reflektors (25) im wesentlichen dem Kreisbogensegment der UV-Lampe (24) entspricht.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Reflektor (25) aus gedrücktem Aluminium gefertig ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Aluminium elektropoliert ist.

11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das scheibenbogenförmige Informations-Speichermedium (2) während des Trock­ nungsvorgangs gedreht wird.