JP2015150561A - 照射装置のための運転法 - Google Patents

Abstract

【課題】製造プロセスの中断後の始動時間を短くすることができる、照射装置のための簡単で廉価な運転法を提供する。【解決手段】連続的な基板供給の中断時には、ＵＶ放射器９ａをオフにし、該オフにされたＵＶ放射器９ａの放射器温度を測定し、目標運転温度を１０℃よりも多い分だけ下回る放射器温度の低下を防ぐための対策を行う。【選択図】図１

Description

本発明は、基板にＵＶ放射器によって照射を行う照射装置のための運転法であって、
（ａ） ＵＶ放射器を、目標運転温度に関連した目標運転放射出力で運転する方法ステップと、
（ｂ） 基板を、ＵＶ放射器により規定された照射領域に所定の供給速度で連続的に供給する方法ステップと、
（ｃ） 基板に照射領域で照射を行う方法ステップと
を有する、照射装置のための運転法に関する。

このような運転法は、しばしば流れ生産において、たとえば消毒、水処理または塗料、接着剤もしくはプラスチックの硬化の目的で照射装置を運転するために使用される。

公知の照射装置では、放射源として、１つ以上のＵＶ放射器が設けられている。この意味でのＵＶ放射器とは、たとえば水銀蒸気低圧放射器、水銀蒸気中圧放射器または水銀蒸気高圧放射器である。公知の照射装置内には、１つ以上のＵＶ放射器が、照射領域を規定するように配置されており、この照射領域の範囲内で、基板への照射が、設定された最小照射強度で行われるようになっている。基板は照射領域に搬送装置によって供給される。その際、基板は照射領域を可能な限り一定の速度で通過する。

ＵＶランプの照射出力が規定されている場合には、照射領域の範囲内での基板の滞留期間が、基板に衝突する照射エネルギを規定することになる。この基板に衝突する照射エネルギは、基板の搬送速度の調整を介して、その都度実行される照射工程に適合させることができる。

良好なエネルギ効率を得るためには、基本的に、照射装置の可能な限り連続的な運転、すなわち、中断のない運転が所望されている。製造プロセス中に障害が発生した場合には、照射領域に残されている基板が過剰の照射によって損なわれないことが確保されていなければならない。

確かに、基板の損害を回避するために、製造プロセスの中断時にＵＶ放射器がオフにされてよい。しかしながら、ＵＶ放射器の定格放射出力を再び達成するためには、その都度オンにする場合に、ＵＶ放射器にある程度の時間が必要となってしまう。ＵＶ放射器の放射出力は、特にＵＶ放射器の温度に左右される。ＵＶ放射器のコールド始動時には、ＵＶ放射器をオンにした後、このＵＶ放射器がその運転温度に達するまで連続的に加熱される。この運転温度への到達によって初めて、一定の放射出力が得られる。運転温度に達するまでの時間は、昇温時間と呼ばれる。通常、この昇温時間は数分である。したがって、ＵＶランプの再始動には、原則として、製造プロセスの遅れが付随してしまう。

したがって、遮断後に可能な限り短い昇温時間を保証するために、公知先行技術では、ＵＶ放射器をオフにすることが省略される。その代わりに、ＵＶ放射器と基板との間の光線路を遮断するために、遮蔽エレメントの使用が提案され、これによって、製造プロセスの休止時にもＵＶ放射器が基板に直接作用することなしに、ＵＶ放射器を引き続き運転することができる。

このような照射装置は、特開平０６−０５６１３２号公報に基づき公知である。この公知の照射装置は、照射領域を規定する殺菌ランプと、照射領域を通して基板を搬送する搬送装置とを有している。この搬送装置の休止時に、照射領域に残されている基板への過剰な照射を回避するために、ＵＶ殺菌ランプと基板との間に、製造プロセスの休止時にＵＶ殺菌ランプと基板との間の光線路を遮断するシャッタを配置することが提案される。

しかしながら、このシャッタは、ＵＶ放射器から発せられた放射線を一部吸収し、一部反射するので、シャッタそれ自体が、ＵＶ放射器の周辺の強い局所的な加熱ひいてはＵＶ放射器の加熱に寄与してしまうという欠点を有している。ＵＶ放射器の過度に強い加熱は、１つには、このＵＶ放射器の照射出力に損害を与えてしまう。さらに、過度に強い加熱は、放射器の老化に寄与してしまう。こうなると、ＵＶ範囲における放射器の放射量が減少し、放射器の寿命が短くなってしまう。

さらに、より長い休止時のＵＶ放射器の絶え間ない運転には、エネルギの消費ばかりか、処理すべき基板の損傷もしばしば付随してしまう。

さらに、シャッタの使用には、ある程度の構成スペースの存在、すなわち、基板に対する放射器の十分な間隔が前提となる。しかしながら、この間隔は照射強度を弱めてしまう。基本的には、放射器と基板との間の間隔が可能な限り少ないと、可能な限り大きな照射強度が得られることが認められている。

最後に、シャッタは可動の構成部材である。この構成部材は制御されなければならず、ある程度の故障しやすさを有している。

特開平０６−０５６１３２号公報

したがって、本発明の課題は、上述した欠点を回避すると同時に製造プロセスの中断後の始動時間を短くすることができる、照射装置のための簡単で廉価な運転法を提供することである。

この課題を解決するために、本発明に係る運転法では、連続的な基板供給の中断時には、ＵＶ放射器をオフにし、該オフにされたＵＶ放射器の放射器温度を測定し、目標運転温度を１０℃よりも多い分だけ下回る放射器温度の低下を防ぐための対策を行う。

本発明に係る運転法の好ましい態様では、前記対策として、加熱エレメントによるＵＶ放射器の加熱を行う。

本発明に係る運転法の好ましい態様では、放射器温度に、空冷装置により発生させられる空気流によって影響を与え、前記対策として、加熱エレメントによる空気流の加熱を行う。

本発明に係る運転法の好ましい態様では、放射器温度に、空冷装置により発生させられる空気流によって影響を与え、前記対策として、空気流の質量流量の変更を行う。

本発明に係る運転法の好ましい態様では、連続的な基板供給の中断時には、ＵＶ放射器をオフにして、加熱エレメントをオンにし、連続的な基板供給の中断の解消時には、ＵＶ放射器をオンにして、加熱エレメントをオフにする。

本発明に係る運転法の好ましい態様では、空気流の加熱を空冷装置の空気供給通路内で行う。

本発明に係る運転法の好ましい態様では、照射装置が、ＵＶ放射器に面した側と、ＵＶ放射器とは反対の側とを備えた反射器を有しており、空気流の加熱を、反射器の前記反対の側に配置された加熱エレメントによって行う。

本発明に係る運転法の好ましい態様では、放射器長手方向に対して垂直な方向でＵＶ放射器の周囲に空気流を流す。

本発明に係る運転法の好ましい態様では、供給速度をセンサによって継続的に検出する。

本発明に係る運転法の好ましい態様では、ＵＶ放射器の温度をセンサによって継続的に検出する。

本発明に係る運転法では、ＵＶ放射器の連続的な運転と、シャッタの使用とが省略される。その代わりに、本発明によれば、基板供給の中断時に放射器をオフにすることが提案される。本発明に係る運転法が、ＵＶ放射器を運転放射出力で連続的に運転することを省略していることによって、製造プロセスの休止時にエネルギ消費が減少させられる。これによって、１つには、特にエネルギ効率のよい運転法が可能となり、もう１つには、放射器の寿命が延長される。

遮蔽エレメントに関連した、製造プロセスの休止時のＵＶ放射器の過熱の欠点と、これに付随した初期の放射出力の損害とが、本発明に係る運転法では生じないようになっている。

それにもかかわらず、休止後のＵＶ放射器の迅速な始動と照射装置の効率のよい運転とを可能にするために、本発明に係る運転法の複数の別の変更態様が提案される。これらの変更態様のうち、１つの変更態様は、ＵＶ放射器を一時的にオフにした後に放射器温度を監視することに該当し、別の変更態様は、オフにされた状態での放射器温度の低下を防ぐための対策を行うことに該当する。

ＵＶ放射器は、基本的に、最適化された製造過程の際にこのＵＶ放射器によって達成することができる設定された運転温度と運転放射出力とに対して設計されている。この場合、特にＵＶ放射器の運転温度が、ＵＶ放射器の獲得可能な放射出力に大幅な影響を与える。ＵＶ放射器の過度に高い運転温度にも、過度に低い運転温度にも、放射出力の低下が付随している。所望の放射出力の特に再現可能な調整は、ＵＶ放射器がその表面に沿ってほぼ等しい温度を有している場合に達成される。

ＵＶ放射器がオフにされている場合でも、迅速な再始動を可能にするために、本発明によれば、目標運転温度を１０℃よりも多い分だけ下回る放射器温度の低下を防ぐための対策が行われている。このためには、まず、放射器実際温度が検出され、次いで、目標運転温度と比較される。

ＵＶ放射器がその目標運転温度付近の温度に保たれるので、短い昇温時間が可能となる。運転中には、ＵＶ放射器温度がせいぜい最大１０℃だけしか運転温度から逸脱しないことによって、ＵＶ放射器はその運転放射出力に５秒未満で達することができる。

照射装置の運転パラメータは、ＵＶ放射器の運転放射出力に適合されている。最も簡単な例では、照射装置が、目標運転放射出力に最適化された供給速度と共に運転される。これによって、１つには、基板に十分な照射エネルギが照射され、もう１つには、製造プロセスの可能な限り高い速度が保証される。

本発明に係る運転法の好適な態様では、対策として、加熱エレメントによるＵＶ放射器の加熱を行うことが提案されている。

最も簡単な例では、ＵＶ放射器の近くに、たとえば赤外線放射器または加熱螺旋体の形態の加熱エレメントを備えた温度調整ユニットが設けられている。この温度調整ユニットによって、放射器温度を運転温度付近の温度範囲内に保つことができる。これによって、ＵＶ放射器がその最大の放射出力を数秒の範囲内で発揮することが可能となる。

本発明に係る運転法の同じく好適な択一的な態様では、放射器温度に、空冷装置により発生させられる空気流によって影響を与え、対策として、加熱エレメントによる空気流の加熱を行うことが提案されている。

ＵＶ放射器を、このＵＶ放射器が最適な放射出力を有している固有の目標運転温度で運転するためには、ＵＶ放射器に空冷装置が設けられている。この空冷装置は、ＵＶ放射器の表面を流過するかまたはＵＶ放射器の表面の周囲を流れて、目標運転温度に向けて放射器温度に影響を与える、すなわち、場合により、目下の放射器温度を低下させるかまたは上昇させる空気流を発生させる。この態様では、空気流がＵＶ放射器の表面の周囲を流れると有利であると判った。

放射器温度には、空冷装置の適合によって影響を与えることもできる。この空冷装置により吸い込まれた周辺空気の温度に関連して、空冷装置により、放射器表面の加熱または冷却が可能となる。空気流は放射器温度を上昇させることもできるし、低下させることもできる。ＵＶ放射器を流過するかまたはＵＶ放射器の周囲を流れる空気流は、ＵＶ放射器が可能な限り均一に加熱されるかまたは冷却され、ＵＶ放射器の局所的な過熱が回避されることに寄与する。

加熱エレメントが空気流を加熱することによって、ＵＶ放射器の温度を空気流によって上昇させることができ、ひいては、所望の温度範囲内に保つことができる。さらに、加熱された空気流は、放射器の均一な加熱に寄与する。

好ましくは、加熱エレメントは、通電される加熱螺旋体を備えた電気的な加熱エレメントである。このような加熱エレメントは簡単かつ廉価に製造することができ、その上、少ない慣性を有しているので、加熱出力を比較的に簡単に調整することができ、適合させることができる。さらに、電気的な加熱エレメントは簡単に制御することができる。好ましくは、加熱エレメントは、短波の赤外線放射器である。短波の赤外線放射器の場合には、加熱出力が極めて迅速に提供され、これによって、ＵＶ放射器の迅速な温度変化と迅速な加熱とが可能となる。

本発明に係る運転法の別の有利な態様では、放射器温度に、空冷装置により発生させられる空気流によって影響を与え、対策として、空気流の質量流量の変更を行うことが提案されている。

空気流が可変であることにより、この空気流の質量流量の変更によって放射器温度に影響を与えることが可能となる。たとえば、空気流の温度が放射器温度よりも高い場合には、質量流量の増加によって、放射器の加熱が達成される。これに対して、空気流の温度が放射器温度よりも低い場合には、質量流量の減少によって、ＵＶ放射器が可能な限り長期にわたって暖かく保たれる。

空冷装置の空気流によって、照射装置の運転の間でも、放射器温度の正確な調整が可能となり、放射器温度が均一となる。

連続的な基板供給の中断時には、
（ａａ） ＵＶ放射器をオフにして、
（ｂｂ） 加熱エレメントをオンにし、
連続的な基板供給の中断の解消時には、
（ｃｃ） ＵＶ放射器をオンにして、
（ｄｄ） 加熱エレメントをオフにする
と有利であると判った。

生産プロセスの中断時に、放射器をオフにして、加熱エレメントをオンにすることにより、中断の間、放射器温度が運転温度付近の温度範囲内に保たれる。したがって、生産プロセスの再開時に、放射器が直ぐに高い放射出力に達する。したがって、この関係において、ＵＶ放射器がオンにされると同時に加熱エレメントがオフにされると有利であると判った。同時に加熱エレメントをオフにすることは、運転条件下でのＵＶ放射器の過熱を回避することに寄与する。

空気流の加熱を空冷装置の空気供給通路内で行うと有利であると判った。

空気供給通路内に配置された加熱エレメントは、空気を空間的にＵＶ放射器の近くで加熱することができ、これによって、特にエネルギ効率のよい運転法が可能となるという利点を有している。同時に、ＵＶ放射器の不均一な加熱が阻止される。

本発明に係る方法の好適な態様では、照射装置が、ＵＶ放射器に面した側と、ＵＶ放射器とは反対の側とを備えた反射器を有しており、空気流の加熱を、反射器の反対の側に配置された加熱エレメントによって行うことが提案されている。

反射器はＵＶ放射器に固く結合されているかまたはＵＶ放射器と別個に配置された反射器構成部材が可能である。この反射器構成部材は、ＵＶ放射器に面した側と、ＵＶ放射器とは反対の側とを有している。

加熱エレメントが、反射器の背後、すなわち、ＵＶ放射器とは反対の側に配置されていることによって、加熱エレメントにより反射器だけが直接加熱される。ＵＶ放射器が加熱エレメントによる直接的な加熱にさらされておらず、いずれにせよ、反射器を介して間接的に加熱されることによって、ＵＶ放射器の不均一で局所的な加熱が回避される。したがって、このような配置態様は、ＵＶ放射器の均一な加熱に寄与する。

好ましくは、放射器長手方向に対して垂直な方向でＵＶ放射器の周囲に空気流を流す。

これによって、ＵＶ放射器の均一な温度調整が可能となる。

供給速度をセンサによって継続的に検出すると有利であると判った。

供給速度へのＵＶ放射器の放射出力の有効な適合は、供給速度が継続的に、すなわち、連続的にまたは時々求められる場合に可能となる。供給速度を求めるために設けられたセンサは、供給速度を、たとえば電気的なまたは光学的な測定量の検出によって検出することができる。好ましくは、供給速度の測定は、光学式の相関測定システムの使用下で、たとえばカメラによって非接触式に行われる。

ＵＶ放射器の温度をセンサによって継続的に検出すると有利であると判った。

温度センサは温度を電気的な測定量に変換する。温度センサはＵＶ放射器の温度を継続的に、すなわち、連続的にまたは時々検出する。特に複数のＵＶ放射器が同時に使用される場合には、放射器の各々が温度センサを備えていてよい。択一的には、ただ１つの放射器における温度だけが検出されてもよいし、個々の放射器における温度が検出されてもよい。温度の検出は、好ましくは放射器管の表面において行われる。放射器温度の継続的な検出によって、設定された目標値からの放射器温度の偏差を可能な限り迅速に認識することが可能となる。これによって、特に動的な運転法が保証される。

本発明に係る運転法に従って作業する、基板に照射を行うための照射装置の１つの実施の形態を示す図である。 図１に示した照射装置に使用するための第１の放射器モジュールを示す図であって、この第１の放射器モジュールでは、空気供給通路内に加熱螺旋体が配置されている。 図２に示した放射器モジュールの背面図である。 図１に示した照射装置に使用するための第２の放射器モジュールを示す図であって、この第２の放射器モジュールでは、その長手方向に対して垂直に延びる加熱エレメントが、反射器の背後に配置されている。 図１に示した照射装置に使用するための第３の放射器モジュールを示す図であって、この第３の放射器モジュールでは、反射器の背後に、放射器モジュールの長手方向に延びる加熱エレメントが配置されている。 それぞれ異なる強さで予め温度調整された、本発明に係る方法により運転されるＵＶ放射器に対する、放射器の始動後の時間に関連した放射器の相対的なＵＶ放射量を示す線図である。

以下に、本発明を実施するための形態を図面につき詳しく説明する。

図１には、本発明に係る運転法に従って作業する照射装置の１つの実施の形態が概略的に示してある。この照射装置には、全体的に符号１が割り当ててある。照射装置１は、プラスチックシートの形態のワークピース２上のコーティング３を架橋しかつ硬化させるために使用される。

照射装置１は、ワークピース２に照射を行うための放射器ユニット５と、ワークピース２を搬送方向７で放射器ユニット５による照射に連続的に供する搬送装置４とを有している。

放射器ユニット５は、連続して配置された３つの放射器モジュール６ａ，６ｂ，６ｃと、これらの放射器モジュール６ａ，６ｂ，６ｃに対する１つの調整ユニット１３とを有している。放射器モジュール６ａ，６ｂ，６ｃは全て同一に形成されている。したがって、以下では、放射器モジュール６ａについてのみ詳しく説明することにする。

放射器モジュール６ａはＵＶ放射器９ａを有している。このＵＶ放射器９ａには、これを加熱するための加熱エレメント１０ａが対応配置されている。ＵＶ放射器９ａは、石英ガラスから成る円筒状の放射器管を備えている。この放射器管は放射器管長手方向軸線を有している。ＵＶ放射器９ａは、３００Ｗの定格出力および１０００ｍｍの放射器管長さの点で優れている。

放射器モジュール６ａ，６ｂ，６ｃは、放射器ユニット５の内部に搬送装置４に対して相対的に配置されており、ＵＶ放射器９ａ，９ｂ，９ｃの放射器管長手方向軸線が、搬送方向７に対して垂直に延びている。放射器ユニット５は、ワークピース２への照射に対する照射野を搬送装置４の表面に規定している。搬送方向７における照射野の延在長さは、図１に破線８ａ，８ｂによって記入してある。

搬送装置４はワークピース２を放射器ユニット５に対して相対的に運動させ、これによって、ワークピース２が照射野８ａ，８ｂをゆっくりと通過する。ワークピース２の表面に対する放射器ユニット５の間隔は２０ｍｍであり、間隔を調整するための装置（図示せず）を介して調整することができる。

照射装置１の根底には、本発明に係る運転法がある。まず、ワークピース２が放射器ユニット５の照射野８ａ，８ｂに供給される前に、ＵＶ放射器９ａ，９ｂ，９ｃがオンにされ、これによって、これらのＵＶ放射器９ａ，９ｂ，９ｃがその運転温度に達する。本発明に係る運転法の択一的な形態では、まず、ＵＶ放射器９ａ，９ｂ，９ｃが、それぞれ対応した加熱エレメント１０ａ，１０ｂ，１０ｃによって予熱されるかもしくは持続的に運転温度に保たれ、次いで、始動させられる。

ＵＶ放射器９ａ，９ｂ，９ｃが、その設定された運転温度および運転放射出力に達すると、ワークピース２が搬送装置４によって、設定された搬送速度で照射領域に供給される。照射装置１の効率のよい運転を可能にするためには、搬送速度が、ＵＶ放射器９ａ，９ｂ，９ｃの平均的な運転放射出力に適合されている。このとき、ワークピース２は照射領域を可能な限り一定の搬送速度で通過する。搬送速度は、光学式のセンサ１１を介して連続的に検出される。この光学式のセンサ１１は、設定された時間間隔を置いて進められる１つのワークピース２の移動距離を求める。センサ１１は、搬送速度を放射器ユニット５の調整ユニット１３に連続的に伝送する。

プロセスの間、生産プロセスが休止させられると、照射領域に位置するワークピース２が過度に長くＵＶ照射にさらされて、このワークピース２が損傷してしまう危険がある。このことを回避するために、放射器モジュール６ａ，６ｂ，６ｃの運転パラメータを調整ユニット１３によって搬送速度に関連して調整することが提案されている。生産の休止時には、放射器モジュール６ａ，６ｂ，６ｃがオフにされる。

生産の再開時に可能な限り直ぐにワークピース２への高い照射出力の照射を保証することができるようにするためには、同時にＵＶ放射器９ａ，９ｂ，９ｃの温度が測定される。放射器温度を検出するためには、放射器モジュール６ｃのＵＶ放射器９ｃの放射器管に、この放射器管の実際温度を検出する温度センサ１２が配置されている。択一的な実施の形態（図示せず）では、各放射器モジュール６ａ，６ｂ，６ｃが温度センサ１２を備えている。ＵＶ放射器９ａ，９ｂ，９ｃの温度が、その運転温度を１０℃よりも多い分だけ下回って低下すると、調整ユニット１３によって、各加熱エレメント１０ａ，１０ｂ，１０ｃがオンにされ、これによって、放射器長手方向に対して垂直な方向でＵＶ放射器９ａ，９ｂ，９ｃの周囲を流れる空気流が加熱される。こうして、ＵＶ放射器９ａ，９ｂ，９ｃが、生産の休止の間、その運転温度の範囲内の温度に保たれる。

ＵＶ放射器９ａ，９ｂ，９ｃが運転温度に保たれることによって、再度の始動時に運転放射出力を達成するためにＵＶ放射器９ａ，９ｂ，９ｃに必要となる時間が減少させられる。これによって、休止後の照射装置１の直接的な始動が、高い搬送速度と共に可能となる。生産の再開時には、ＵＶ放射器９ａ，９ｂ，９ｃが再度オンにされるのと同時に加熱フィラメント１０ａ，１０ｂ，１０ｃがオフにされる。

図２には、図１に示した照射装置１に使用することができる放射器モジュール２００の正面図が概略的に示してある。

この放射器モジュール２００は、８つのＵＶ放射器２０５ａ〜２０５ｈが内部に配置されたハウジング２０１を有している。このハウジング２０１は特殊鋼から製造されている。ハウジング２０１は、１０３０ｍｍの長さＬと、４３４ｍｍの幅Ｂと、１７１ｍｍの高さＨとを有している。ハウジング２０１の背面には、複数の通気通路２０２，２０３が配置されている。

ＵＶ放射器２０５ａ〜２０５ｈは、両端部において閉鎖された石英ガラス製の円筒状のそれぞれ１つの放射器管を備えている。この放射器管は放射器管長手方向軸線を有している。ＵＶ放射器２０５ａ〜２０５ｈは、３００Ｗの定格出力（４Ａの定格ランプ電流の場合）と、１００ｃｍの放射器管長さと、２８ｍｍの放射器管外径と、３Ｗ／ｃｍの出力密度との点で優れている。ＵＶ放射器２０５ａ〜２０５ｈは、その放射器管長手方向軸線が互いに平行に延びているように、ハウジング２０１の内部に配置されている。

図３には、図１に示した照射装置１に使用するための放射器モジュール２００の背面図が概略的に示してある。この放射器モジュール２００は、８つのＵＶ放射器２０５ａ〜２０５ｈ（図示せず）が内部に配置されたハウジング２０１を有している。このハウジング２０１の背面２０１ａには、複数の通気通路２０２，２０３が配置されている。これらの通気通路２０２，２０３を介して、ＵＶ放射器２０５ａ〜２０５ｈを、運転の間、このＵＶ放射器２０５ａ〜２０５ｈを放射器長手方向に対して垂直な方向で流過する空気流によって冷却することができる。通気通路２０２は空気流入通路として使用され、通気通路２０３は空気流出通路として使用される。通気通路２０２内には、加熱螺旋体２０４が配置されている。

放射器モジュール２００が定格出力で運転されると、この放射器モジュール２００内に組み込まれたＵＶ放射器２０５ａ〜２０５ｈが加熱される。このＵＶ放射器２０５ａ〜２０５ｈとハウジング２０１との過熱を回避すると共にＵＶ放射器２０５ａ〜２０５ｈを最適化された放射出力で運転することができるようにするために、通気通路２０２を介して冷却空気流がＵＶ放射器２０５ａ〜２０５ｈの周囲を流れ、これによって、このＵＶ放射器２０５ａ〜２０５ｈを冷却することができる。このＵＶ放射器２０５ａ〜２０５ｈにより加熱された冷却空気は、空気流出通路２０３を通って導出される。空気流は可変である。つまり、特に冷却性能の適合のために、空気流の質量流量を適合させることができる。

オフにされているＵＶ放射器２０５ａ〜２０５ｈの冷却を回避するために、空気流入通路２０２内に加熱エレメント２０４が配置されている。この加熱エレメント２０４は、必要に応じてオンにされてよい。加熱エレメント２０４は、空気流入通路２０２を通して供給される、ＵＶ放射器２０５ａ〜２０５ｈの加熱に寄与する空気を加熱するために働く。空気流入温度を調整することによって、ＵＶ放射器２０５ａ〜２０５ｈを運転温度に保つことができる。

図４には、図１に示した照射装置１に使用するための放射器モジュールの第２の実施の形態が横断面図で概略的に示してある。この放射器モジュールには、全体的に符号４００が割り当ててある。図４には、放射器モジュール４００の寸法がｍｍで記入してある。放射器モジュール４００は、８つのＵＶ放射器４０５ａ〜４０５ｈが内部に配置されたハウジング４０１と、石英ガラスから成るハウジング窓４０３とを有している。さらに、放射器モジュール４００の内面には、アルミニウムから成る反射器４０２が取り付けられている。図２および図３に示した放射モジュール２００と異なり、放射器モジュール４００は通気冷却装置を有していない。さらに、反射器４０２の背後に、この反射器４０２ひいては間接的にＵＶ放射器４０５ａ〜４０５ｈをも加熱する加熱エレメント４０４が配置されている。この加熱エレメント４０４は、放射器モジュール４００の長手方向軸線に対して垂直に延びている。この長手方向軸線の方向に、互いに平行に延びる４つの加熱エレメント（図示せず）が配置されている。

図５には、放射器モジュールの第３の実施の形態が概略的に示してある。この放射器モジュールには、全体的に符号５００が割り当ててある。放射器モジュール５００は、４つのＵＶ放射器５０３が内部に配置されたハウジング５０１を有している。このハウジング５０１の背面には、ＵＶ放射器５０３を冷却するための空冷システム５０４が取り付けられている。ハウジング５０１の正面には、紫外線に対して透過性の石英ガラス製の窓５０２が嵌め込まれている。ハウジング５０１の後側の壁とＵＶ放射器５０３との間には、このＵＶ放射器５０３の長手方向軸線に対して平行に延びる加熱エレメントが配置されている。

図６における線図は、それぞれ異なる放射器始動温度に対する、ＵＶ放射器の始動後の時間に関連した、波長が２５４ｎｍの場合のＵＶ放射器のＵＶ放射量を示している。

ＵＶ放射器として、両端部においてピンチシール部を介して閉鎖された石英ガラス製の放射器管を備えた低圧放射器が使用された。この低圧放射器の放射器管は、アルゴンで満たされた放電室を取り囲んでいる。この放電室内には、１つのアマルガム貯蔵物と２つの電極とが配置されている。

低圧放射器は、３００Ｗの定格出力（４Ａの定格ランプ電流の場合）と、１００ｃｍの放射器管長さと、２８ｍｍの放射器管外径と、３Ｗ／ｃｍの出力密度との点で優れている。

まず、低圧放射器が始動前に始動温度に加熱される。このためには、放射器管の真ん中における低圧放射器の温度が、放射器管の外面に取り付けられた温度センサによって測定される。始動温度として、２０℃、５０℃、７５℃および１００℃が選択される。次いで、低圧放射器が時点ｔ＝０で始動させられる。図６には、これらの各始動温度に対して、ＵＶ放射量の推移が、始動後の時間に関連して示してある。横軸には、低圧放射器の始動以後の時間が秒でプロットしてある。縦軸には、紫外線放射量が相対単位で示してある。

良好なＵＶ放射出力のためには、低圧放射器がある程度の温度を有していなければならない。低圧放射器は運転の間に加熱されるので、温度はある程度の運転時間後に生じる。曲線推移６０４が示しているように、２０℃の温度に予熱された低圧放射器の場合には、許容可能なＵＶ放射量が約１３５秒後に生じる。許容可能なＵＶ放射量に達するまでの時間は、放射器管の予熱によって達成することができる。５０℃の始動温度の場合には、曲線推移６０３によれば、始動時間が約６５秒である。７５℃の始動温度の場合には、始動時間が約２３ｓに短縮され（曲線推移６０２参照）、特に１００℃の始動温度の場合には、５ｓ未満の始動時間を達成することができる（曲線推移６０１参照）。

１ 照射装置
２ ワークピース
３ コーティング
４ 搬送装置
５ 放射器ユニット
６ａ，６ｂ，６ｃ 放射器モジュール
７ 搬送方向
８ａ，８ｂ 照射野（線）
９ａ ＵＶ放射器
１０ａ，１０ｂ，１０ｃ 加熱エレメント
１１ 光学式のセンサ
１２ 温度センサ
１３ 調整ユニット
２００ 放射器モジュール
２０１ ハウジング
２０１ａ ハウジング背面
２０２，２０３ 通気通路
２０４ 加熱螺旋体
２０５ａ〜２０５ｈ ＵＶ放射器
４００ 放射器モジュール
４０１ ハウジング
４０２ 反射器
４０３ ハウジング窓
４０４ 加熱エレメント
４０５ａ〜４０５ｈ ＵＶ放射器
５００ 放射器モジュール
５０１ ハウジング
５０２ 窓
５０３ ＵＶ放射器
５０４ 空冷システム
６０１〜６０４ 曲線推移

Claims (10)

1. 基板（２）にＵＶ放射器（９ａ；２０５ａ〜２０５ｈ；４０５ａ〜４０５ｈ，５０３）によって照射を行う照射装置（１）のための運転法であって、
   （ａ） ＵＶ放射器（９ａ；２０５ａ〜２０５ｈ；４０５ａ〜４０５ｈ，５０３）を、目標運転温度に関連した目標運転放射出力で運転する方法ステップと、
   （ｂ） 基板（２）を、ＵＶ放射器（９ａ；２０５ａ〜２０５ｈ；４０５ａ〜４０５ｈ，５０３）により規定された照射領域に所定の供給速度で連続的に供給する方法ステップと、
   （ｃ） 基板（２）に照射領域で照射を行う方法ステップと
   を有する、照射装置のための運転法において、
   連続的な基板供給の中断時には、ＵＶ放射器（９ａ；２０５ａ〜２０５ｈ；４０５ａ〜４０５ｈ，５０３）をオフにし、該オフにされたＵＶ放射器（９ａ；２０５ａ〜２０５ｈ；４０５ａ〜４０５ｈ，５０３）の放射器温度を測定し、目標運転温度を１０℃よりも多い分だけ下回る放射器温度の低下を防ぐための対策を行うことを特徴とする、照射装置のための運転法。
2. 前記対策として、加熱エレメント（１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，４０４）によるＵＶ放射器（９ａ；２０５ａ〜２０５ｈ；４０５ａ〜４０５ｈ）の加熱を行う、請求項１記載の運転法。
3. 放射器温度に、空冷装置（２０２；２０３）により発生させられる空気流によって影響を与え、前記対策として、加熱エレメント（２０４）による空気流の加熱を行う、請求項１記載の運転法。
4. 放射器温度に、空冷装置（２０２；２０３）により発生させられる空気流によって影響を与え、前記対策として、空気流の質量流量の変更を行う、請求項１から３までのいずれか１項記載の運転法。
5. 連続的な基板供給の中断時には、
   （ａａ） ＵＶ放射器（９ａ；２０５ａ〜２０５ｈ；４０５ａ〜４０５ｈ）をオフにして、
   （ｂｂ） 加熱エレメント（１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，４０４）をオンにし、
   連続的な基板供給の中断の解消時には、
   （ｃｃ） ＵＶ放射器（９ａ；２０５ａ〜２０５ｈ；４０５ａ〜４０５ｈ，５０３）をオンにして、
   （ｄｄ） 加熱エレメント（１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，４０４）をオフにする、
   請求項２または３記載の運転法。
6. 空気流の加熱を空冷装置（２０２；２０３）の空気供給通路（２０２）内で行う、請求項３記載の運転法。
7. 照射装置（１）が、ＵＶ放射器（４０５ａ〜４０５ｈ）に面した側と、ＵＶ放射器（４０５ａ〜４０５ｈ）とは反対の側とを備えた反射器（４０２）を有しており、空気流の加熱を、反射器（４０２）の前記反対の側に配置された加熱エレメント（４０４）によって行う、請求項３または６記載の運転法。
8. 放射器長手方向に対して垂直な方向でＵＶ放射器（９ａ；２０５ａ〜２０５ｈ）の周囲に空気流を流す、請求項３、４、６または７記載の運転法。
9. 供給速度をセンサ（１１）によって継続的に検出する、請求項１から８までのいずれか１項記載の運転法。
10. ＵＶ放射器（９ａ；２０５ａ〜２０５ｈ；４０５ａ〜４０５ｈ，５０３）の温度をセンサ（１２）によって継続的に検出する、請求項１から９までのいずれか１項記載の運転法。