DE3801283C1 - Apparatus for curing a UV protective coating on flat objects - Google Patents

Apparatus for curing a UV protective coating on flat objects

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DE3801283C1
DE3801283C1 DE19883801283 DE3801283A DE3801283C1 DE 3801283 C1 DE3801283 C1 DE 3801283C1 DE 19883801283 DE19883801283 DE 19883801283 DE 3801283 A DE3801283 A DE 3801283A DE 3801283 C1 DE3801283 C1 DE 3801283C1
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DE19883801283
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Eberhard 7130 Muehlacker De Muehlfriedel
Martin 7135 Wiernsheim De Kallis
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STEAG HAMATECH GMBH MACHINES, 75447 STERNENFELS, D
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Hamatech 7130 Muehlacker De GmbH
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    • F26DRYING
    • F26BDRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
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    • F26B3/28Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by radiation, e.g. from the sun
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    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
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    • B01J19/08Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
    • B01J19/12Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor employing electromagnetic waves
    • B01J19/122Incoherent waves
    • B01J19/123Ultra-violet light

Abstract

In the case of known apparatuses for this purpose, the edge zone of the protective coating is inadequately cured. It is aimed to improve this. The protective coating (14) at the edge of the object (10) is illuminated directly, thereby achieving a better curing there. A preferred field of application is the curing of the protective coating on optical information carriers. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. - Eine derartige Vorrichtung ist durch die US-PS 40 19 062 bekannt. The invention relates to a device according to the preamble of claim 1. - Such a device is known from US-PS 40 19 062nd Sie findet insbesondere Anwendung zur Behandlung von sogenannten Compact-Discs (CDs) zur optischen Speicherung von digitalen Informationen, insbesondere von Musik. It finds particular application in the treatment of so-called compact discs (CDs) for optical storage of digital information, in particular music. Bei diesen CDs, welche die Form einer flachen Scheibe haben, ist auf einem Substrat, das gewöhnlich aus Kunststoff besteht, eine Aluminiumschicht aufgebracht, welche die digitale Information trägt. In these CDs, which have the shape of a flat disk, an aluminum layer on a substrate, which usually consists of plastics material, applied, which carries the digital information. Diese Aluminiumschicht muß durch einen Schutzlack geschützt werden. This aluminum layer must be protected by a protective lacquer. Dieser Lack wird in viskosem Zustand auf die Scheibe aufgebracht. This lacquer is applied in the viscous state on the disc. Damit er die Aluminiumschicht schützt, muß er ausgehärtet werden, was gewöhnlich durch ultraviolettes Licht geschieht, das im Wellenlängenbereich zwischen 200 und 300 nm liegt. So that it protects the aluminum layer, it must be cured, which is usually done by ultraviolet light, which lies in the wavelength range between 200 and 300 nm. Man bezeichnet Lacke, die durch derartiges Licht gehärtet werden können, als UV-Lacke, und diese bilden also im applizierten Zustand eine Schutzlackschicht, die gewöhnlich als UV-Schutzlackschicht bezeichnet wird. Refers to coatings that can be cured by light such as UV paints, and therefore these form, in the applied state, a protective lacquer layer, which is commonly referred to as UV-protective lacquer layer.

Während kurzwelliges Licht für den Härtungsvorgang notwendig ist, ist langwellige Wärmestrahlung (Infrarotstrahlung) schädlich für das Substrat, da sich dieses unter Wärmebestrahlung verformt und anschließend durch die aufgebrachte Schutzlackschicht am Rückverformen gehindert wird, und da außerdem das Substrat unter Wärmeeinwirkung versprödet. While short-wavelength light is necessary for the curing, long-wave heat radiation (infrared radiation) is harmful to the substrate, since this is deformed under heat irradiation and subsequently prevented by the applied protective lacquer layer on the back forming, and there also embrittle the substrate under heat.

Ferner wird häufig verlangt, daß sich die Schutzlackschicht nicht nur über die Oberfläche der Scheibe erstreckt, sondern auch noch über ihren Rand und bis zum Substrat, um die Trennfuge zwischen Substrat und Aluminiumschicht zu schützen. Further, it is often required that the protective varnish layer extends not only over the surface of the disc, but also on their edge and to the substrate, to protect the joint between the substrate and the aluminum layer. Diese Lackierung des Randes durch den Schutzlack ist in der nachfolgenden Fig. 2 dargestellt. This painting of the edge through the protective lacquer is shown in the following FIG. 2.

Bei der Aushärtung des UV-Lacks muß nun auch die Lackschicht am äußeren Rand der Scheibe, der sogenannte Überlack, durchgehärtet werden, da sonst der Rand der Scheibe klebrig bleibt. During the curing of the UV lacquer now the lacquer layer on the outer edge of the disc, the so-called top coat, must be completely hardened, because otherwise the edge of the disc remains tacky. Wird dieser Rand nicht ausreichend gehärtet, so können z. If this edge is not sufficiently cured, such can. B. in einem Abspielgerät Schäden beim Abspielen entstehen, oder die Scheiben können am Rand zusammenkleben, wenn sie direkt aufeinandergestapelt werden. As damage incurred while playing in a player, or the discs may stick together at the edge when they are stacked directly. Auch könnten eventuell die Lösemitteldämpfe aus nicht ausgehärteten Lackpartien Gesundheitsschäden hervorrufen. Also possibly the solvent vapors could cause health damage from unhardened parts.

Zum Härten der Lackschicht im Randbereich benötigt man eine Beleuchtungsintensität, welche bis um den Faktor 3 höher ist als die Beleuchtungsintensität, die man zum Härten der Oberfläche der Scheibe benötigt. For curing the lacquer layer in the edge region requires a lighting intensity that is by a factor of 3 higher than the illumination intensity that is required for hardening the surface of the disc. Beim Beleuchten der Oberfläche einer Scheibe wird nämlich das Licht, welches die Lackschicht durchwandert hat, an der darunterliegenden Aluminiumschicht reflektiert, wonach es abermals durch die Lackschicht wandert. When illuminating the surface of a disk Namely, the light which has traversed the lacquer layer, reflected at the underlying aluminum layer, after which it travels again through the paint layer. Dadurch wird die härtende Lichteinwirkung auf die Lackschicht insgesamt erhöht. Thus, the curing light exposure is increased to the paint layer as a whole.

Dieser Effekt tritt aber im Randbereich nicht auf, da dort die reflektierende Aluminiumschicht fehlt, und die auftreffenden Lichtstrahlen durchwandern deshalb die Lackschicht dort nur einmal. This effect occurs but the edges does not occur because there lacks the reflective aluminum layer, and therefore the incident light rays travel through the paint layer there only once. Man benötigt deshalb für die Härtung der Lackschicht am Rand einer Scheibe eine wesentlich höhere Lichteinwirkung (Lichtenergie) als für das Härten der Lackschicht auf der Oberfläche einer solchen Scheibe. therefore requires a much higher exposure to light (light energy) than for the curing of the paint layer on the surface of such disk for the curing of the coating layer at the edge of a disk.

Bislang wird die UV-Schutzlackschicht auf derartigen Scheiben dadurch gehärtet, daß die Oberfläche der Scheibe mit einer Hochdruck-Dampflampe von oben beleuchtet wird. So far, the UV protective lacquer layer is hardened to such discs characterized in that the surface of the disk with a high-pressure vapor lamp is illuminated from above. Auf diese Weise wird die gesamte Oberfläche der Scheibe gleichmäßig intensiv beleuchtet und mit Unterstützung des oben beschriebenen Reflexionseffekts (von der Aluminiumschicht) die dort aufgebrachte UV-Schutzlackschicht durchgehärtet. In this way, the entire surface of the disc is uniformly illuminated intensively and with the support of the reflection effect described above (from the aluminum layer) by curing the applied there UV protective lacquer layer. Für die Lackschicht (Überbelackung) am Rand der Scheibe steht jedoch der unterstützende Reflexionseffekt nicht zur Verfügung, weshalb dort die Aushärtung schlechter ist. However, the supporting reflection effect is not available for the varnish layer (Überbelackung) at the edge of the disc available, so the curing process is worse. Die Lackschicht (Überbelackung) am Rand einer Scheibe wird also mit einer solchen Anordnung weniger gut durchgehärtet als die Lackschicht auf der Scheibenoberfläche. The lacquer layer (Überbelackung) at the edge of a disc is thus cured with such an arrangement less good than the resist layer on the wafer surface. Auch kann - auf Grund des schädlichen Wärmeanteils in der Lichtstrahlung - die Leuchtintensität zum Ausgleich des beschriebenen Effekts nicht beliebig erhöht werden. Also - due to the harmful heat content in the light radiation - the light intensity to compensate for the effect described increases not arbitrary. Allenfalls kann der Substratträger bei einer solchen bekannten Vorrichtung gekühlt werden, doch hat dies den Nachteil, daß hierdurch das Wärmegefälle von der Oberseite zur Unterseite des Substrats erhöht wird, und dies kann zur Verformung des Substrats führen, was ebenfalls zu Schwierigkeiten beim Abspielen führen kann und auch - angesichts des hohen Preises solcher Scheiben - vom Verbraucher nicht toleriert würde. At most, the substrate support can be cooled in such a known device, but this has the advantage that thereby the thermal head is increased from the top to the bottom of the substrate the disadvantage, and this can lead to deformation of the substrate, which can also lead to difficulties in playing and also - given the high price of such discs - would not be tolerated by consumers.

Deshalb ist es eine Aufgabe der Erfindung, Schwierigkeiten bei der Durchhärtung einer solchen Schutzlack-Randschicht zu vermeiden. Therefore, it is an object of the invention to avoid difficulties in the curing of such a protective lacquer layer edge.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1. Man erreicht so eine direkte Bestrahlung der seitlichen Lackschicht am Scheibenrand mit hoher Beleuchtungsintensität, so daß diese seitliche Lackschicht gut durchgehärtet wird. According to the invention this object is achieved by the subject matter of claim 1. Thus one achieves a direct irradiation of the resist layer side at the wafer edge with a high illumination intensity, so that these lateral lacquer coating is thoroughly cured.

Bevorzugt geht man dabei nach Anspruch 2 vor, um nur das zur Aushärtung der Randschicht erforderliche Licht durchzulassen und im übrigen eine unerwünschte direkte Wärmestrahlung zurückzuhalten. Preferably to proceed in claim 2, to retain pass only that necessary to cure the surface layer and the rest of light an undesirable direct heat radiation. Hierzu wird ferner gemäß Anspruch 3 die Barriere mit großem Vorteil gekühlt ausgebildet, so daß sie selbst keine Wärmestrahlung abgibt, wobei sich eine wassergekühlte Barriere - gemäß Anspruch 4 - als sehr vorteilhaft erwiesen hat. For this purpose, the barrier is further cooled according to claim 3 formed with great advantage, so that it itself does not emit thermal radiation, with a water-cooled barrier - has proved to be very beneficial - according to claim. 4

Mit besonderem Vorteil wird gemäß der Erfindung die Vorrichtung gemäß Anspruch 8 weitergebildet. Particularly advantageously, the device is further formed according to claim 8 of the invention. Dadurch wird eine gleichmäßige Ausleuchtung sämtlicher mit Schutzlack versehener Bereiche, sowohl auf der planen Oberseite als auch am Rand des Objekts, gewährleistet. As a result, a uniform illumination of all provided with protective lacquer areas, both on the flat upper side as well as on the edge of the object, assured. Zum Antrieb einer Scheibe für diesen Zweck dient mit großem Vorteil eine Saugvorrichtung, die an der nicht lackierten Zone im Zentrum der Scheibenoberfläche angreift und die während des Härtungsvorgangs entsprechend gedreht wird, bevorzugt mit einer etwa gleichförmigen Geschwindigkeit. For driving a disk for this purpose is used with great advantage, a suction device which acts on the non-coated area in the center of the disk surface and which is rotated accordingly during the curing, preferably with an approximately uniform velocity.

Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den im folgenden beschriebenen und in der Zeichnung dargestellten, in keiner Weise als Einschränkung der Erfindung zu verstehenden Ausführungsbeispielen, sowie aus den übrigen Unteransprüchen. Further details and advantageous refinements of the invention will become apparent from the hereinafter described and illustrated in the drawing, in any way as limiting the invention to be understood embodiments, and from the remaining dependent claims. Es zeigt It shows

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, in schematischer Darstellung, Fig. 1 shows a longitudinal section through a first embodiment of a device according to the invention, in a schematic representation;

Fig. 2 eine Einzelheit der Fig. 1, Fig. 2 is a detail of FIG. 1,

Fig. 3 eine Einzelheit der Fig. 1 mit Winkelangaben, und Fig. 3 shows a detail of FIG. 1 with angle information, and

Fig. 4 einen Längsschnitt durch ein zweites, bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung. Fig. 4 shows a longitudinal section through a second preferred embodiment of the invention.

In den Fig. 1-3 ist mit 10 ein ebenes Objekt bezeichnet, das typisch eine sogenannte Compact-Disc ist und dessen Aufbau aus Fig. 2 hervorgeht. In FIGS. 1-3, a planar object is designated by 10, which is typically a so-called compact disc, and the structure of Fig. 2 can be seen. Auf einem flächigen Substrat 11 aus einem geeigneten Kunststoff befindet sich eine Aluminiumschicht 12 , die als Informationsträger dient, und diese Aluminiumschicht ist ihrerseits mit einem Schutzlack 13 bedeckt, der sich mit einer Randschicht 14 über den Rand 15 dieses Objekts 10 erstreckt und dadurch auch diesen Rand 15 schützt. On a planar substrate 11 made of a suitable plastic material is an aluminum layer 12 serving as an information carrier, and this aluminum layer is in turn covered with a protective coating 13, which extends with a boundary layer 14 over the edge 15 of the object 10, and thereby also these edge 15 protection. Diese Randschicht 14 wird auch als Überlack oder Überbelackung bezeichnet. This boundary layer 14 is also called a top coat or Überbelackung.

Der Lack 13, 14 wird in viskosem Zustand auf die Aluminiumschicht 12 aufgebracht und dort gleichmäßig verteilt, wobei er, wie erläutert, auch - als Überbelackung - den Rand 15 überdeckt. The varnish 13, 14 is applied in a viscous state onto the aluminum layer 12 and uniformly distributed therein, wherein it, as explained, also - covering the rim 15 - as Überbelackung. Nach dem Aufbringen muß dieser Lack 13, 14 ausgehärtet werden. After applying this coating 13 must be cured fourteenth Dies geschieht durch Bestrahlung mit Licht, und zwar gewöhnlich mit Licht im Wellenlängenbereich 200-300 nm, sogenanntem ultraviolettem Licht. This is done by irradiation with light, usually with light in the wavelength range 200-300 nm, so-called ultraviolet light.

Das Objekt 10 wird hierzu in seiner Mitte an einer Saugvorrichtung 16 festgesaugt. The object 10 is pressing firmly sucked into its center to a suction 16th Die Saugvorrichtung 16 greift an einem Bereich des Objekts 10 an, der nicht im UV-Schutzlack 13, 14 versehen ist. The suction device 16 engages a region of the object 10 which is not provided in the UV protective lacquer 13, 14th Die Saugvorrichtung 16 ist an einer vertikalen Welle 17 befestigt, die in Lagern 18 drehbar gelagert ist, und diese Welle 17 kann mittels eines Motors 19 in Drehung versetzt werden und dreht dann das Objekt 10 mit gleichbleibender Geschwindigkeit um eine vertikale Drehachse, z. The suction device 16 is fixed to a vertical shaft 17 which is rotatably supported in bearings 18, and this shaft 17 can be rotated 19 by means of a motor and then rotates the object 10 at a constant speed about a vertical axis of rotation, z. B. mit einer Drehzahl von 0,1 . B. at a speed of 0.1. . , . , 1 U/s. 1 U / s.

Links und rechts vom Objekt 10 , und symmetrisch zu diesem, befinden sich zwei Belichtungsvorrichtungen, die mit 22 (links) bzw. 22′ (rechts) bezeichnet sind. Left and right of the object 10, and symmetrically to it, there are two exposure devices 22 (left) or 22 '(right) are designated. Im folgenden wird nur die linke Belichtungsvorrichtung 22 beschrieben, und die entsprechenden Teile der rechten Belichtungsvorrichtung 22′ werden mit den entsprechenden Bezugszeichen und einem nachgestellten Apostroph versehen, also z. In the following, only the left exposure apparatus 22 will be described, and the corresponding parts of the right exposure apparatus 22 'are provided with corresponding reference numerals and an apostrophe added so z. B. 22 und 22′ . B. 22 and 22 '.

Die Belichtungsvorrichtung 22 hat eine Lichtquelle 23 in Form einer Quecksilber-Hochdruckdampflampe. The exposure apparatus 22 has a light source 23 in the form of a high-pressure mercury vapor lamp. Zwischen ihr und dem Objekt 10 befindet sich eine Barriere bzw. eine Blende 24 mit einem länglichen, waagerechten Schlitz 25 , der sich parallel zur Ebene des ebenen Objekts 10 erstreckt. Between it and the object 10 is a barrier or a diaphragm 24 having an elongated horizontal slot 25 which extends parallel to the plane of the planar object 10th Um ein Aufheizen der Barriere 24 zu vermeiden, ist diese mit einem Durchfluß 26 für Kühlmittel, z. 24 to prevent heating of the barrier, it is at a flow rate 26 for coolant, such. B. Wasser, versehen. B. water provided. Beim ersten Ausführungsbeispiel ist die Lichtquelle 23 so angeordnet, daß sich ihre optische Achse in der Ebene des flachen Objekts 10 befindet, da man dann die höchste Bestrahlungsintensität für die Lackschicht 14 am Rande 15 des Objekts 10 erhält, doch kann ihre optische Achse z. In the first embodiment, the light source 23 is arranged so that its optical axis is in the plane of the flat object 10, there are then obtained the highest irradiation intensity for the resist layer 14 on the edge 15 of the object 10, but may be the optical axis z. B. auch oberhalb dieser Ebene angeordnet sein, wie das das zweite Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 zeigt, und kann auch schräg zu dieser Ebene verlaufen. B. also be arranged above this level, such as showing the second embodiment of FIG. 4, and may also extend at an angle to this plane. Wird die Lichtquelle 23 aktiviert, so gelangt ein Teil ihres Lichts im direkten Strahlengang 27 auf die Lackschicht 14 ( Fig. 2) am Rand 15 des Objekts 10 und härtet dadurch diese Lackschicht 14 optimal durch. If the light source is activated 23, so, a portion of its light in the direct beam path 27 to the resist layer 14 (Fig. 2) at the edge 15 of the object 10 and is thereby hardened this coating layer 14 optimally. Die Barriere 24 vermeidet dabei eine zu starke Erwärmung des Objekts 10 und der Saugvorrichtung 16 , da diese Barriere gekühlt ist. The barrier 24 avoids excessive heating of the object 10 and the suction device 16 because this barrier is cooled.

Ferner wird durch eine Spiegelanordnung 30 das Licht von der Lichtquelle 23 auf die UV-härtbare Lackschicht 13 an der Oberseite des Objekts 10 umgelenkt. Further, the light is deflected from the light source 23 to the UV-curable lacquer layer 13 at the top of the object 10 by a mirror arrangement 30th Diese Spiegelanordnung 30 weist sieben Spiegel 31 - 37 auf, die - wie dargestellt - etwa spiralförmig um die Lichtquelle 33 herum angeordnet sind, wobei die Öffnung 38 dieser Spirale, aus der das umgelenkte Licht austritt, der Oberseite des Objekts 10 zugewandt ist. This mirror assembly 30 includes seven mirrors 31 - 37 which - are arranged approximately helically around the light source 33 around the opening 38 facing this spiral from which the deflected light exits, the top of the object 10 - as illustrated. Bezogen auf das Zifferblatt einer Uhr befindet sich der Spiegel 31 etwa in der 6-Uhr-Stellung, der Spiegel 32 in der 7-Uhr-30-Stellung, der Spiegel 33 in der 9-Uhr-Stellung, der Spiegel 34 in der 10-Uhr-40-Stellung der Spiegel 35 in der 11-Uhr-50-Stellung, und die Spiegel 36 und 37 bilden zusammen einen Doppelspiegel mit gleicher Orientierung, dessen Mitte sich etwa in der 1-Uhr-20-Stellung befindet. Based on the dial of a watch is, the mirror 31 is approximately at the 6 o'clock position, the mirror 32 at the 7 o'clock 30-position, the mirror 33 in the 9 o'clock position, the mirror 34 in the 10 -Uhr-40 position of the mirror 35 in the 11 o'clock position 50, and the mirrors 36 and 37 together form a double mirror with the same orientation, the center of which is located approximately in the 1 o'clock 20-position.

Die Spiegel 31 - 37 sind bei dieser Ausführungsform alles ebene, gleich große Spiegel, welche als "Kaltspiegel" bzw. "Kaltlichtspiegel" ausgebildet sind und nur kurzwelliges Licht reflektieren, langwelliges Licht (Wärmestrahlung) dagegen durchlassen, so daß eine Aufheizung der Vorrichtung vermieden wird. The mirrors 31-37 are in this embodiment all flat, equal large mirrors, which are formed as a "cold mirror" or "cold mirror" and reflect short wavelength light and long wavelength light (thermal radiation) to pass through, however, so that heating of the device is avoided ,

Die Spiegel 31 bis 34 haben alle denselben Abstand r von der Lichtquelle 23 , während der Spiegel 35 in seiner Mitte etwa den Abstand 1,35 r und der Doppelspiegel 36, 37 in seiner Mitte etwa den Abstand 1,75 r von der Lichtquelle 23 hat, wie das in Fig. 3 schematisch dargestellt ist. The mirrors 31 to 34 all have the same distance r from the light source 23, while the mirror 35 in its center as the distance r 1.35 and the double mirror 36, r is from the light source 23 in its center as the distance 1.75 37 , as shown in Fig. 3 schematically.

Der Spiegel 31 verläuft parallel zum Objekt 10 , ist also beim Auführungsbeispiel waagerecht, bzw. schließt den Winkel 0° mit der Waagerechten ein. The mirror 31 is parallel to the object 10, that is when Auführungsbeispiel horizontally, and includes the angle a 0 ° with the horizontal. Seine Mitte hat, wie in Fig. 3 dargestellt, den Winkelabstand α von der Mitte des Spiegels 32 , dieser den Winkelabstand β von der Mitte des Spiegels 33 , dieser den Winkelabstand γ von der Mitte des Spiegels 34 , dieser den Winkelabstand w von der Mitte des Spiegels 35 , dieser den Winkelabstand ε von der Mitte des Doppelspiegels 36, 37 . Its center has, as shown in Fig. 3, the angular distance α from the center of the mirror 32, that the angular distance β from the middle of the mirror 33, that the angular distance γ from the center of the mirror 34, this w the angular distance from the center of the mirror 35, that the angular distance ε from the center of the double mirror 36, 37th

Der Spiegel 32 schließt mit der Waagerechten den Winkel ζ ein, der Spiegel 33 den Winkel η , der Spiegel 34 den Winkel ϑ , der Spiegel 35 den Winkel The mirror 32 includes with the horizontal, the angle ζ a, the mirror 33 η the angle θ of the mirror 34 the angle of the mirror 35 the angle , der Doppelspiegel 36 den Winkel λ . , Of the double mirror 36 the angle λ.

In der nachfolgenden Tabelle für das dargestellte Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 werden für diese Winkel bevorzugte Werte angegeben: . In the table below for the illustrated embodiment of Figure 3, preferred values for these angles are given:

α |45° α | 45 °
β β 45° 45 °
γ γ 50° 50 °
δ δ 39° 39 °
ε ε 37° 37 °
ζ ζ 45° 45 °
η η 85° 85 °
ϑ θ 135° 135 °
135° 135 °
λ λ 195°. 195 °.

Ein Strahlengang 40 ist beispielhaft eingezeichnet. A beam path 40 is exemplary shown.

Selbstverständlich ist die Zahl der Belichtungsvorrichtung 22, 22′ entsprechend der gewünschten Belichtungsintensität wählbar, sofern Platz hierfür vorhanden ist, dh die Erfindung ist nicht auf zwei Belichtungsvorrichtungen beschränkt. Of course, the number of the exposure device 22, 22 'according to the desired intensity of illumination can be selected if the room is available for this purpose, that the invention is not limited to two exposure devices. Auch kann naturgemäß die Anordnung der Spiegel 31 bis 37 variiert werden mit dem Ziel, an allen Stellen der Lackschicht 13 eine gute Aushärtung zu erzielen. The arrangement of the mirror can naturally be varied 31 to 37 with the aim to achieve a good cure at all points of the layer of lacquer. 13

Arbeitsweise operation

Eine zu härtende Compact-Disc 10 wird mit ihrem lackfreien Mittelbereich an der Saugvorrichtung 16 befestigt, und diese wird durch den Motor 19 in Umdrehung versetzt, so daß sich die Scheibe 10 mit konstanter Geschwindigkeit dreht. A curable compact disc 10 is fixed with its resist-free central region at the suction device 16, and this is rotated by the motor 19 in rotation, so that the disc 10 rotates at a constant speed. Das Licht der Lichtquellen 23, 23′ fällt einerseits direkt auf die Lackabschnitte 14 ( Fig. 2) am Rande der Scheibe 10 , so daß diese mit hoher Lichtintensität ausgehärtet werden; The light from the light sources 23, 23 'falls on the one hand directly to the paint at the edge portions 14 of the disc 10, so that they are cured with high light intensity (Fig. 2); andererseits wird dieses Licht über die Spiegelanordnung 30, 30′ auf die Lackschicht 13 auf der Oberseite der Scheibe 10 umgelenkt, und diese Lackschicht 13 wird mit reduzierter Lichtintensität ausgehärtet. On the other hand, this light through the mirror arrangement 30, 30 'is deflected onto the resist layer 13 on the top of the disk 10, and this resist layer 13 is cured with reduced light intensity. Durch die Drehung mittels des Motors 19 wird eine gleichmäßige Ausleuchtung sämtlicher mit Schutzlack versehener Bereiche, also sowohl auf der Oberseite wie am Rand 15 des Objekts 10 erreicht. By the rotation of the motor 19 by means of a uniform illumination of all provided with protective lacquer areas, so both at the top as at the edge 15 of the object 10 is achieved.

Fig. 4 zeigt ein zweites, bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung. Fig. 4 shows a second preferred embodiment of the invention. Gleiche oder gleichwirkende Teile wie in den Fig. 1-3 werden mit denselben Bezugszeichen bezeichnet wie dort und gewöhnlich nicht nochmals beschrieben. The same or equivalent parts as in Figs. 1-3 are the same reference numerals as therein, and usually not described again.

Das Objekt 10 in Form einer Compact-Disc befindet sich hier auf der Oberseite einer Saugvorrichtung 16 , die an einer vertikalen Welle 17 befestigt ist, welche letztere in Lagern 18 drehbar gelagert und mittels eines Elektromotors 19 verdrehbar ist. The object 10 in the form of a compact disc is located here on the top side of a suction device 16, which is attached to a vertical shaft 17, which latter rotatably mounted in bearings 18 and is rotatable by an electric motor 19th Eine Hubvorrichtung 20 dient zum Heben und Senken des Objekts 10 in Richtung der Pfeile 50 , während die Drehbewegung durch einen Pfeil 51 angedeutet ist. A lifting device 20 serves for raising and lowering of the object 10 in the direction of arrows 50, while the rotational movement is indicated by an arrow 51st Die Saugvorrichtung 16 greift, wie dargestellt, in der Mitte des Objekts 10 und an dessen Unterseite an, so daß die Oberseite des Objekts 10 frei zugänglich ist. The suction device 16 engages, as shown, in the middle of the object 10 and on its underside, so that the top of the object 10 is freely accessible.

Über der Oberseite des Objekts 10 befindet sich eine Belichtungsvorrichtung 52 . Over the top of the object 10 is an exposure device 52nd Diese hat eine Lichtquelle 53 in Form einer Quecksilber- Hochdrucklampe, und einen Spiegel 54 , der das Licht der Lichtquelle 53 nach unten auf die Schutzlackschicht des Objekts 10 reflektiert. This has a light source 53 in the form of a high pressure mercury lamp, and a mirror 54 which reflects the light from the light source 53 down to the protective lacquer layer of the object 10 degrees. Dieser Spiegel 54 ist bevorzugt als Kaltlichtspiegel ausgebildet. This mirror 54 is preferably formed as a cold mirror. Eine Abdeckung 56 ist um einen Drehpunkt 57 verschwenkbar und kann in Richtung eines Pfeiles 58 vor die Lichtquelle 53 geschwenkt werden, wenn ein neues Objekt 10 geladen oder ein gehärtetes Objekt 10 entnommen wird. A cover 56 is pivotable about a pivot point 57 and 58 can be pivoted in front of the light source 53 in the direction of an arrow, when a new object loaded 10 or a cured object 10 is removed. Die optische Achse der Lichtquelle 53 fällt zusammen mit der Drehachse 60 des Objekts 10 . The optical axis of the light source 53 coincides with the axis of rotation 60 of the object 10 degrees.

Zwischen der Belichtungsvorrichtung 52 und dem Objekt 10 befindet sich eine Austrittsdüse 63 , der über eine Leitung 64 Inertgas 65 , z. Between the exposure device 52 and the object 10 is an outlet nozzle 63 via a line 64 an inert gas 65, such. B. Stickstoff, zugeführt werden kann. As nitrogen, can be supplied. Diese Düse 63 hat, wie dargestellt, verschiedene Öffnungen, durch welche das Inertgas 65 über die gesamte mit einer Schutzlackschicht 13 versehene Oberseite des Objekts 10 gespült werden kann, wodurch beim Belichtungsvorgang der Luftsauerstoff verdrängt und eine bessere Qualität der gehärteten Schutzlackschicht 13 erreicht werden kann. This nozzle 63 has, as shown, several openings through which the inert gas may be flushed 65 provided over the entire with a protective lacquer layer 13 top of the object 10, thereby displaced during exposure operation of the oxygen in the air and a better quality of the cured protective coating layer 13 can be achieved. Das Schutzgas 65 strömt dabei vom Zentrum des Objekts 10 etwa radial nach außen, wie das durch Pfeile angedeutet ist. The shielding gas 65 then flows from the center of the object 10 approximately radially outwardly, as is indicated by arrows.

Seitlich vom Objekt 10 befindet sich eine Barriere 66 , welche bevorzugt wassergekühlt ist. The side of the object 10 is a barrier 66, which is preferably water cooled. Sie erstreckt sich im wesentlichen parallel zur Welle 17 und etwa auf gleicher Höhe mit dieser und sie erstreckt sich bis knapp an die Ebene der Unterseite des Objekts 10 , wie das Fig. 4 klar zeigt. It extends substantially parallel to shaft 17 and about the same height as this and it extends to just in the plane of the underside of the object 10, as Fig. 4 clearly shows.

Ferner befindet sich seitlich vom Objekt 10 , aber radial außerhalb der Barriere 66 , eine seitliche Belichtungsvorrichtung 68 . Further, there is the side of the object 10, but radially outside the barrier 66, a lateral exposure apparatus 68th Diese enthält eine Lichtquelle 69 in Form einer Quecksilber-Hochdrucklampe und einen - bevorzugt als Kaltlichtspiegel ausgebildeten - Spiegel 70 , der das Licht der Leuchtquelle 69 seitlich auf die Überbelackung 14 des Objekts 10 (vgl. Fig. 2) reflektiert. This includes a light source 69 in the form of a high-pressure mercury lamp and a - preferably formed as a cold mirror - (. Cf. Fig. 2) mirror 70, the light of the light source 69 side on the Überbelackung 14 of the object 10 reflects. Dabei ist die, horizontal verlaufende, optische Achse 73 der seitlichen Belichtungsvorrichtung 68 relativ zur Oberseite des Objekts 10 etwas nach oben versetzt (bezogen auf Fig. 4), z. Here, the horizontally extending optical axis 73 of the lateral exposure device 68 relative to the top of the object 10 slightly offset upward (refer to Fig. 4), for example. B. um 5-10 mm, damit zusätzlich Strahlung von der Belichtungsvorrichtung 68 auf die Lackschicht 13 auf der Oberseite des Objekts 10 gelangen kann. B. 5-10 mm, so that radiation from the exposure device 68 on the resist layer 13 on the top of the object 10 may additionally pass. Wie man sieht, wird durch die Barriere 66 verhindert, daß Licht von der Lichtquelle 69 auf die Saugvorrichtung 16 , die Welle 17 und den Elektromotor 18 fällt und diese unzulässig erwärmt. As can be seen, is prevented by the barrier 66, that light from the light source 69 to the suction device 16, the shaft 17 and the electric motor 18 falls, and this heated inadmissible. Außerdem wird so auch erreicht, daß der Rand des Objekts 10 erst belichtet wird, wenn dieses durch die Hubvorrichtung 20 in seine Betriebsstellung, die in Fig. 4 dargestellt ist, gebracht worden ist. In addition, so also achieved that the edge of the object 10 is illuminated only when this has been brought by the lifting device 20 in its operating position, which is shown in Fig. 4.

Arbeitsweise operation

Vor dem Beladen befindet sich die Hubvorrichtung 20 in ihrer unteren, in Fig. 4 nicht dargestellten Stellung. Where the lift 4 position, not shown, 20 is in its lower, in Fig. Prior to loading. In dieser Stellung wird ein Objekt 10 , also z. In this position an object 10, ie for. B. eine Compact-Disc, auf die Saugvorrichtung 16 aufgelegt und dort festgesaugt. As a compact disc, placed on the suction device 16 and sucked firmly there. Anschließend wird die Saugvorrichtung 16 durch die Hubvorrichtung 20 in Richtung der Pfeile 50 nach oben verschoben und dabei gleichzeitig gedreht. Then, the suction device 16 is moved by the lifting device 20 in the direction of arrows 50 upward while simultaneously rotated. Gleichzeitig läßt man Schutzgas 65 durch die Düsen 63 strömen, und die Belichtungsvorrichtungen 52 und 68 werden eingeschaltet, wobei aber die Belichtungsvorrichtung 52 durch die Abdeckvorrichtung 56 noch abgedeckt ist. At the same time allowed to flow inert gas 65 through nozzles 63, and the exposure apparatuses 52 and 68 are turned on, but the exposure device 52 is still covered by the capping 56th

Nach dem Erreichen der Betriebsstellung, wie sie in Fig. 4 dargestellt ist, wird der Rand des Objekts 10 automatisch belichtet, weil er über den oberen Rand der Barriere 66 hinausgelangt ist, und die Abdeckvorrichtung 56 wird entfernt, so daß auch die Belichtungsvorrichtung 52 wirksam wird und die Schutzlackschicht 13 auf der Oberseite des Objekts 10 aushärtet. After reaching the operating position, as shown in Fig. 4, the edge of the object 10 is automatically exposed as it is passed beyond the upper edge of the barrier 66 and the cover 56 is removed, so that the exposure device 52 effectively is and the protective lacquer layer is cured on top of the object 10. 13 Dabei dreht sich das Objekt 10 ständig, so daß es überall gleichmäßig belichtet wird. In this case, the object 10 rotates continuously, so that it is uniformly exposed everywhere.

Nach dem Aushärten der UV-Schutzlackschicht wird die Abdeckvorrichtung 56 wieder geschlossen, und das Objekt 10 wird mittels der Hubvorrichtung 20 abgesenkt und entnommen. After curing of the UV protective lacquer layer, the cover 56 is closed again, and the object 10 is lowered by means of the lifting device 20 and removed.

Naturgemäß sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung zahlreiche weitere Abwandlungen und Modifikationen möglich. Naturally, many other variations and modifications are possible within the scope of the present invention.

Claims (18)

1. Vorrichtung zum Härten einer UV-Schutzlackschicht auf einem flachen Objekt, insbesondere auf einem optischen Informationsträger, mit mindestens einer Lichtquelle, deren Licht der Schutzlackschicht zum Zwecke der Aushärtung zuführbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Lichtquelle ( 23, 23′; 69 ) seitlich neben dem flachen Objekt ( 10 ) in der Weise angeordnet ist, daß ihr Licht direkt dem Rand des flachen Objekts ( 10 ) zuführbar ist, um die dort befindliche Schutzlackschicht ( 14 ) zu härten. 1. A device for curing a UV-protective coating layer on a flat object, in particular on an optical information carrier having at least one light source, the light of the resist layer can be fed for the purpose of curing, characterized in that at least one light source (23, 23 '; 69 ) is arranged laterally next to the flat object (10) in such a way that their light directly (the edge of the flat object 10) can be fed in order to cure the protective varnish layer located there (14).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der seitlichen Lichtquelle ( 23, 23′; 69 ) eine Barriere ( 24, 26; 66 ) zugeordnet ist, welche den Wärmestrahlenaustritt aus dieser Lichtquelle begrenzt. 2. Device according to claim 1, characterized in that the lateral light source (23, 23 '; 69) a barrier (24, 26; 66) is associated, which defines the heat radiation emerging from this light source.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Barriere ( 24, 26; 66 ) gekühlt ausgebildet ist. 3. Device according to claim 2, characterized in that the barrier (24, 26; 66) is cooled is formed.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Barriere ( 24, 26; 66 ) wassergekühlt ausgebildet ist. 4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the barrier (24, 26; 66) is designed to be water cooled.
5. Vorrichtung nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Barriere ( 24, 26 ) einen Schlitz ( 25 ) aufweist, welcher sich im wesentlichen parallel zur Ebene des flachen Objekts ( 10 ) erstreckt. 5. Apparatus according to claim 2, 3 or 4, characterized in that the barrier (24, 26) has a slot (25) which extends parallel to the plane of the flat object (10) substantially.
6. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer Spiegelanordnung zur Umlenkung des Lichtes auf die Schutzlackschicht, dadurch gekennzeichnet, daß die Spiegelanordnung ( 22, 22′ ) das Licht von der seitlichen Lichtquelle ( 23, 23′ ) auf die auf dem flachen Objekt ( 10 ) befindliche Schutzlackschicht ( 13 ) umlenkt. 6. The device according to at least one of the preceding claims, characterized by a mirror arrangement for deflecting the light to the resist layer, that the mirror arrangement (22, 22 ') the light from the lateral light source (23, 23') on the flat on the object (10) located protective lacquer layer (13) deflects.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Spiegelanordnung ( 22, 22′ ) mindestens teilweise sogenannte Kaltlichtspiegel aufweist, welche vorwiegend kurzwelliges Licht reflektieren und welche für Infrarotstrahlung im wesentlichen durchlässig sind. 7. Apparatus according to claim 6, characterized in that the mirror arrangement (22, 22 ') at least partially comprises so-called cold mirror which reflect predominantly short-wavelength light, and which are transparent to infrared radiation substantially.
8. Vorrichtung nach Anspruch 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Spiegelanordnung ( 22, 22′ ) ebene Spiegel ( 31 bis 37; 31′ - 37′ ) aufweist, welche etwa spiralförmig um die Lichtquelle ( 23, 23′ ) herum angeordnet sind, wobei die Öffnung der Spirale der zu bestrahlenden Oberseite des flachen Objekts ( 10 ) zugewandt ist. 8. Apparatus according to claim 5, 6 or 7, characterized in that the mirror arrangement (22, 22 ') of plane mirrors (31 to 37; 31' - 37 ') which approximately helically around the light source (23, 23') are arranged around the opening of the spiral to be irradiated top of the flat object (10) is facing.
9. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer Antriebsvorrichtung für das flache Objekt, welche dieses bei der Belichtung relativ zur Lichtquelle bewegt, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem als im wesentlichen rotationssymmetrische Scheibe ausgebildeten Objekt ( 10 ) die Antriebsvorrichtung ( 19 ) dazu ausgebildet ist, diese Scheibe mit im wesentlichen konstanter Geschwindigkeit zu drehen. 9. The device according to at least one of the preceding claims, with a drive device for the flat object, which moves it in the exposure relative to the light source, characterized in that the drive device for a formed as a substantially rotationally symmetric disc object (10) (19) to is adapted to rotate said disc at a substantially constant speed.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsvorrichtung eine Sauganordnung ( 16 ) aufweist, welche zur Befestigung der Nabe der Scheibe ( 10 ) ausgebildet ist. Having 10. A device according to claim 9, characterized in that the drive device comprises a suction arrangement (16) which is configured for attachment to the hub of the disc (10).
11. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem waagerecht angeordneten ebenen Objekt ( 10 ), an dessen Seite die mindestens eine Lichtquelle ( 23, 23′ ) angeordnet ist, die Spiegelanordnung ( 22, 22′ ) einen ersten Spiegel ( 31 ) aufweist, der unterhalb der Lichtquelle ( 23 ) angeordnet ist und im wesentlichen waagerecht verläuft, dann um etwa 45° zu diesem versetzt einen zweiten Spiegel ( 32 ), der mit der Waagerechten einen Winkel von etwa 45° einschließt, dann um weitere etwa 45° versetzt einen dritten Spiegel ( 33 ), der mit der Waagerechten einen Winkel von etwa 85° einschließt, dann um weitere etwa 45° versetzt einen vierten Spiegel ( 34 ), der mit der Waagerechten einen Winkel von etwa 135° einschließt, dann um weitere etwa 40° versetzt einen fünften Spiegel ( 35 ), der mit der Waagerechten ebenfalls einen Winkel von etwa 135° einschließt, dann um weitere etwa 45° versetzt einen Spiegel ( 36, 37 ), der mit der Waagerechten einen Winkel 11. Apparatus according to claim 8, characterized in that with a horizontally disposed flat object (10) on whose side the at least one light source (23, 23 ') is arranged, the mirror arrangement (22, 22') a first mirror (31 ), which is arranged below the light source (23) and substantially horizontally extends, then at about 45 ° to this was added a second mirror (32) which includes with the horizontal an angle of approximately 45 °, then for a further about 45 ° offset a third mirror (33) which includes with the horizontal an angle of approximately 85 °, then for a further approximately 45 ° offset a fourth mirror (34) which includes with the horizontal an angle of approximately 135 °, then for a further about 40 ° displaced a fifth mirror (35) which also includes with the horizontal an angle of approximately 135 °, then for a further approximately 45 ° offset a mirror (36, 37) with the horizontal an angle von etwa 195° einschließt. including from about 195 °.
12. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung ( 19, 20 ) vorgesehen ist, welche dazu ausgebildet ist, das Objekt ( 10 ) in Richtung zu einer zu seiner Belichtung dienenden Lichtquelle ( 53 ) zu verschieben. 12. The device according to at least one of the preceding claims, characterized in, to move a device (19, 20) is provided which is adapted to the object (10) towards a serving to its exposure light source (53) that.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß diese Vorrichtung ( 19, 20 ) auch zur Drehung des Objekts ( 10 ) ausgebildet ist, und daß die Verschiebung im wesentlichen parallel zur Drehachse ( 60 ) erfolgt. 13. The apparatus according to claim 12, characterized in that this device is formed (19, 20) and for rotation of the object (10), and that the displacement is substantially parallel to the axis of rotation (60) takes place.
14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich eine Lichtquelle ( 53 ) zur frontalen Beleuchtung des Objekts ( 10 ) vorgesehen ist, und daß dieser Lichtquelle bevorzugt eine Abdeckvorrichtung ( 56 ) zugeordnet ist. 14. The apparatus of claim 12 or 13, characterized in that an additional light source (53) for frontal illumination of the object (10), and in that this light source is preferably a cover (56) is assigned.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Achse ( 73 ) der seitlichen Lichtquelle ( 69 ) in Richtung zur frontalen Lichtquelle ( 53 ) versetzt ist, um eine Bestrahlung der Lackschicht ( 13 ) auf der Oberseite des flachen Objekts ( 10 ) auch durch die seitliche Lichtquelle ( 69 ) zu erreichen. 15. The device according to claim 14, characterized in that the optical axis (73) offset of the side light source (69) towards the frontal light source (53) to an irradiation of the resist layer (13) on the top of the flat object (10 ) to achieve also by the lateral light source (69).
16. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Barriere ( 66 ) dazu ausgebildet ist, eine Bestrahlung des Objekts ( 10 ) durch die seitliche Lichtquelle ( 69 ) bei der Verschiebung des Objekts ( 10 ) mindestens teilweise zu verhindern. 16. Device according to claims 2 and 12, characterized in that the barrier (66) is adapted to an irradiation of the object (10) through the lateral light source (69) during the displacement of the object (10) to prevent at least partially.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Barriere ( 66 ) in der Betriebsstellung des Objekts ( 10 ), in der dieses zur Härtung bestrahlt wird, bis knapp an die Ebene der Unterseite des Objekts ( 10 ) reicht. 17. The apparatus according to claim 16, characterized in that the barrier (66) in the operating position of the object (10) in which it is irradiated to cure until short of the plane of the underside of the object (10) extends.
18. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Inertgasvorrichtung ( 63, 64, 65 ) vorgesehen ist, um während des Belichtungsvorgangs die mit Schutzlack ( 13 ) bedeckte Oberseite des Objekts ( 10 ) mit einem Inertgas ( 65 ), z. 18. The device according to at least one of the preceding claims, characterized in that a Inertgasvorrichtung (63, 64, 65) is provided covered during the exposure process with protective lacquer (13) top surface of the object (10) with an inert gas (65) z. B. Stickstoff, zu bespülen und dadurch den Luftsauerstoff von dieser Oberfläche zu verdrängen. To purge as nitrogen and thereby to displace the oxygen in the air from this surface.
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