DE3734767C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Belichtungsgerät nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei einem bekannten Belichtungsgerät (AFP 2500 der Firma ASAHI) sind in einem Gehäuse mehrere Leuchtstoffröhren parallel nebeneinander unter dem aus für Nutzstrahlung durchlässigem Material bestehenden Träger angeordnet. Die Leuchtstoffröhren sind Hg-Niederdruck-Lampen, deren Leuchtstoffschicht an der Innenseite die Strahlung der Quecksilberdampfsäule in UV-Licht und/oder sichtbares Licht umsetzt. Solche Belichtungsgeräte werden insbesondere für die Belichtung von Photopolymer-Druckplatten eingesetzt.

In zunehmendem Maße werden sehr große Platten (beispielsweise mit einem Format von 100 cm × 150 cm) verwendet, was entsprechend lange Leuchtstoffröhren erfordert. Aufgrund geringerer Dicke und verbesserter Zusammensetzung des lichtempfindlichen Materials haben neuere Platten auch eine höhere Empfindlichkeit, was zu kürzeren Belichtungszeiten führt. Häufig findet neben der bildmäßen Belichtung durch eine Vorlage hindurch auch eine ganzflächige Belichtung von der Rückseite her statt, die wesentlich kürzer ist als die bildmäßige Belichtung, was insbesondere für Photopolymer-Druckplatten für den Flexodruck gilt. Es hat sich aber gezeigt, daß es schwierig ist, eine gleichmäßige Belichtung reproduzierbar zu erreichen.

Ein Belichtungsgerät mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 ist aus DE 24 58 637 A1 bekannt. Diese Druckschrift zeigt eine Leuchtstofflampe, auf deren Umfang eine Schicht aufgebracht ist, die als Heizwiderstand verwendet werden kann. Zu diesem Zweck werden mit der Schicht verbundene Anschlüsse in der Nähe der Enden der Leuchtstoffröhre mit einer elektrischen Spannungsquelle verbunden. Damit soll die Lampentemperatur gesteuert werden, um eine hohe Lichtintensität zu erreichen.

DE 23 33 886 A1 zeigt eine Beleuchtungsvorrichtung mit einer Lichtquelle, vorzugsweise für ein elektrofotografisches Kopiergerät. Die Lichtquelle ist hier als Röhre ausgebildet, auf die Heizmittel aufgesetzt sind, die in Form eines gewölbten Teiles ausgebildet sind, das gleitend auf der Röhre in kräftiger Berührung mit einem Teil der äußeren Umfangsfläche aufgesetzt ist. Ferner sind Kühlmittel offenbart, die ein Gebläse zur Erzeugung eines Luftstroms auf die Röhre umfassen. Die Kühlmittel dienen dazu, eine Überhitzung der Röhre zu vermeiden.

DD-PS 15 910 beschreibt ein Belichtungsgerät mit einer Quecksilber-Hochdrucklampe als Lichtquelle, bei der die in der Lampe eingeschlossene Temperatur durch eine erhöhte Temperatur in einen zündfähigen, d. h. leitenden Zustand versetzt werden muß. Zu diesem Zweck ist eine Heizeinrichtung vorgesehen.

DE 25 27 299 A1 offenbart ebenfalls eine Hochdrucklampe, die durch einen Warmluftstrom erwärmt wird.

DE 15 97 665 A1 beschreibt ein Kopiergerät, für das Speziallampen verwendet werden. Diese Speziallampen tragen auf ihrer Innenseite eine Schicht oder einen Streifen aus Indium, Cadmium, Amalgam o. ä. Hauptsächlich diese Schicht muß auf der erhöhten Temperatur gehalten werden, um das gewünschte Strahlungsverhalten der Lampe sicherzustellen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art anzugeben, mit dem es gelingt, auch bei großflächigem Material und kurzen Belichtungszeiten mit geringem Energieaufwand eine gleichmäßige Belichtung reproduzierbar sicherzustellen.

Diese Aufgabe wird bei einem Belichtungsgerät der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Durch die Vorheizung wird der Leuchtstoff-Innenbelag so beheizt, daß es in ihm keine Zonen gibt, in welchen sich kondensiertes oder diffundiertes Quecksilber befindet. Dies hat zur Folge, daß die Leuchtstoffschicht von Anfang an und über ihre gesamte Länge eine etwa gleichmäßige Strahlung abgibt. Dies führt zu einer gleichmäßigen Lichtverteilung und damit zu der gewünschten reproduzierbaren gleichmäßigen Belichtung des lichtempfindlichen Materials. Darüber hinaus ist in der Leuchtstoffröhre vom Einschaltaugenblick an ein solcher Dampfdruck vorhanden, daß die Röhre mit voller Strahlungsleistung arbeitet. Der Warmluftstrom vermag der Röhre gleichmäßig Wärme zuzuführen. Durch die Luftleitmittel, die die Luft im Kreislauf führen, wird der Energiebedarf zur Aufrechterhaltung der Temperatur der Leuchtstoffröhren klein gehalten.

Es ist zwar bereits bekannt, den kleinen Kolben einer Metalldampf-Bogenlampe zur Aufrechterhaltung eines Bereitschaftzustandes auf die für den erforderlichen Betriebsdampfdruck benötigte Temperatur zu beheizen (DE-OS 31 10 512). Dies kann durch Einbringen in einen Ofen geschehen. Auf diese Weise wird beim Einschalten die volle Lichtleistung erzielt, die sonst erst nach mehreren Minuten erreicht wird. Hier spielt aber die gleichmäßige Lichtverteilung keine Rolle.

Günstig ist es, daß die Leuchtstoffröhre in einem Luftleitkanal angeordnet ist, der sich zwischen dem Träger und einer hierzu etwa parallelen Wand erstreckt sowie mindestens einen Lufteinlaß und einen in Röhrenlängsrichtung hierzu versetzten Luftauslaß besitzt. Hierdurch wird ein intensiver Wärmeaustausch zwischen Luft und Leuchtstoffröhre gewährleistet.

Eine besonders einfache Konstruktion ergibt sich, wenn sich der Lufteinlaß nahe dem einen Ende und der Luftauslaß nahe dem anderen Ende der Leuchtstoffröhre befindet.

Empfehlenswert ist es auch, wenn zwischen benachbarten Leuchtstoffröhren sich in Längsrichtung erstreckende Trennwände angeordnet sind. Hierdurch wird jeder Leuchtstoffröhre oder Leuchtstoffröhrengrupe eine bestimmte Teilmenge des erwärmten Luftstroms zugeordnet.

Stattdessen oder gleichzeitig kann auch eine Strahlungsheizquelle vorgesehen sein, die sich auf der vom Träger abgewandten Seite der Leuchtstoffröhre erstreckt.

Insbesondere sollte die Leuchtstoffröhre auf eine Temperatur zwischen 35 und 45°C, vorzugsweise etwa 40°C, beheizt werden. Unterhalb von 30°C kann das Quecksilber in die Leuchtstoffschicht zurückkondensieren bzw. diffundieren. Oberhalb von 45°C wird die Lichtausbeute herabgesetzt.

Die Erfindung wird nachstehend anhand in der Zeichnung dargestellter, bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Belichtungsgerät,

Fig. 2 einen Querschnitt längs der Linie A-A in Fig. 1 und

Fig. 3 einen Ausschnitt aus einer abgewandelten Aus­ führungsform.

Das Belichtungsgerät weist ein Gehäuse 1 auf, das oben durch einen Träger 2 für zu belichtendes polyme­ risierbares Material abgedeckt ist. Dieser Träger besteht aus Glas oder einem anderen für die Nutzstrah­ lung durchlässigem Material. Er wird durch eine Platte mit Abmessungen von etwa 120 × 190 cm gebildet. Mit geringem Abstand unterhalb des Trägers 2 sind mehrere, hier acht Leuchtstoffröhren 3 nebeneinander angeord­ net. Sie sind in Sockeln 4 gehalten und haben die übliche Normlänge von 176 cm. Sie geben im wesent­ lichen die für das Aushärten von Photopolymer-Druck­ platten erforderliche UV-Licht ab. Den Leuchtstoffröh­ ren 3 ist eine Heizvorrichtung H zugeordnet.

Das Gehäuse 1 besitzt eine Zwischenwand 5, die sich parallel zum Träger 2 und zum eigentlichen Gehäuse­ boden 6 erstreckt. An der Unterseite der Zwischenwand 5 ist eine plattenförmige Wärmequelle 7 angeordnet, die elektrisch beheizt wird. Sie kann aber auch ein Leitungssystem enthalten und mit heißem Wasser oder einem anderen Wärmeträger versorgt werden. Diese Wärme­ quelle bildet eine zur Heizvorrichtung H gehörende Strahlungsheizquelle, die durch die Zwischenwand 5 hindurch die Leuchtstoffröhren 3 über den größten Teil ihrer Länge zu beheizen vermag.

Unterhalb der Wärmequelle 7 ist ein Aufheizkanal 8 vorgesehen, durch den Luft mittels eines Sauggebläses 9 hindurch gefördert und dabei erwärmt wird. Das Saug­ gebläse kann beispielsweise ein Walzenlüfter sein. Oberhalb der Zwischenwand 5 gibt einen Luftleitkanal 10, der nahe einem Ende der Leuchtstoffröhren 3 einen Lufteinlaß 11 und nahe dem anderen Ende einen Luft­ auslaß 12 besitzt. Hierdurch ergeben sich Luftleit­ mittel L, welche die im Aufheizkanal 8 erwärmte Luft entlang der Leuchtstoffröhren 3 führt, wodurch sie auf die gewünschte erhöhte Temperatur beheizt werden. Es ergibt sich eine Lufströmung 13, die im Kreislauf geführt wird.

Gemäß Fig. 3 sind zwischen benachbarten Leuchtstoff­ röhren 3 Trennwände 14 vorgesehen, durch welche der Luftleitkanal in einzelne Abschnitte 15 unterteilt wird. Die Trennwände 14 können den Träger 2 abstützen und aus einem strahlungsdurchlässigen Material, wie Glas oder Plexiglas oder aus einem Reflektormaterial wie Aluminium bestehen. Auch die Zwischenwand 5 kann eine reflektierende Oberfläche besitzen.

Die Wärmequelle 7 wird mit einer solchen Heizleistung betrieben, daß die vom Gebläse 9 umgewälzte Luft die Leuchtstoffröhren 3 auf etwa 35 bis 40°C erwärmt. Werden dann die Leuchtstoffröhren eingeschaltet, ist sofort über ihre gesamte Länge eine gleichmäßige Strah­ lung vorhanden. Da im Lampenbetrieb eine gewisse Eigen­ erwärmung auftritt, kann während der Belichtung die Heizquelle 7 und das Gebläse 9 abgeschaltet werden.

Wie die Ausführungsform zeigt, werden die beiden Enden der Leuchtstoffröhren 3 nicht mehr direkt von der Strahlung und dem Zwangsluftstrom beaufschlagt. Dies ist zulässig, weil der Träger 2 in der Praxis nicht bis zum äußersten Rand ausgenutzt wird und weil eine Erwärmung der Röhrenenden durch Luftwirbel und gege­ benenfalls durch die interne Vorheizung der Röhren­ elektroden erfolgt. Die zwangsweise beheizte Länge der Röhren richtet sich nach den praktischen Anforde­ rungen und liegt vorzugsweise zwischen 70 und 90% der Gesamtlänge.

Verbesserungen hinsichtlich der reproduzierbaren Gleichmäßigkeit von Belichtungsergebnissen zeigen sich vor allem bei Belichtungszeiten bis zu 10 Minuten. Sie gelten aber insbesondere für sehr kurze Belich­ tungszeiten zwischen etwa 3 Sekunden und 3 Minuten.

Es sind zahlreiche Abwandlungen möglich. Beispielsweise kann ein Lufteinlaß in der Mitte der Leuchtstoffröhre vorgesehen sein, während sich zwei Luftauslässe an beiden Enden befinden. Das Gebläse kann auch als Ven­ tilator ausgebildet sein.

Claims (6)

1. Belichtungsgerät mit mindestens einer jeweils für die Belichtungszeit einschaltbaren Niederdruck-Leuchtstoffröhre, einem Träger für lichtempfindliches Material, insbesondere photopolymerisierbares Material, und einer Heizvorrichtung, die die Leuchtstoffröhre zumindest über den größten Teil ihrer Länge beheizt, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizvorrichtung (H) eine Wärmequelle (7), ein Gebläse (9) und Luftleitmittel (L) aufweist, die die durch die Wärmequelle (7) erwärmte Luft auch vor dem Einschalten der Leuchtstoffröhre (3) auf die Oberfläche der Leuchtstoffröhre (3) leiten und die Luftleitmittel (L) die Luft im Kreislauf führen.

2. Belichtungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leuchtstoffröhre (3) in einem Luftleitkanal (10) angeordnet ist, der sich zwischen dem Träger (2) und einer hierzu etwa parallelen Wand (5) erstreckt sowie mindestens einen Lufteinlaß (11) und einen in Röhrenlängsrichtung hierzu versetzten Luftauslaß (12) besitzt.

3. Belichtungsgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Lufteinlaß (11) nahe dem einen Ende und der Luftauslaß (12) nahe dem anderen Ende der Leuchtstoffröhre (3) befindet.

4. Belichtungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen benachbarten Leuchtstoffröhren (3) sich in Längsrichtung erstreckende Trennwände (14) angeordnet sind.

5. Belichtungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich eine Strahlungsheizquelle (7) auf der vom Träger (2) abgewandten Seite der Leuchtstoffröhre (3) erstreckt.

6. Belichtungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erwärmte Luft die Leuchtstoffröhre auf eine Temperatur zwischen 35 und 45°C beheizt.