[發明專利]通過熒光燈溫度監控的紫外線輸出穩定性

有效

• 申請號: 200980111330.5
• 申請日: 2009-03-26
• 公開（公告）號: CN101980844A
• 公開（公告）日: 2011-02-23
• 發明（設計）人: C·F·摩根
• 申請（專利權）人: 諾瓦提斯公司
• 主分類號: B29C35/08
• 分類號: B29C35/08;F21V29/02;B29D11/00
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 楊曉光;劉薇

技術領域

本發明通常涉及諸如隱形眼鏡制造的制造過程，其中一個或多個諸如隱形眼鏡的聚合物基工件受到紫外線(UV)輻射以交聯聚合物。更具體地，本發明涉及通過控制UV燈溫度來穩定輻射的強度。

背景技術

在大多數制造過程中，通常期望控制盡可能多的變量，以便維持產品的一致性，最大化吞吐量和提供其它優點。例如，在產品被傳送通過加熱爐的熱固化處理中，加熱爐溫度通常通過監控加熱爐溫度并將溫度信號反饋回調節加熱爐熱源的控制器來控制。

如圖1所示，在傳統的軟(親水性聚合物)隱形眼鏡的制造中，液體聚合物材料被注入模子10中，然后模子10在傳送帶12上被傳送通過固化室14。發出紫外線(UV)輻射的管狀熒光燈16被安裝在固化室14中。當模子10經過固化室14時受到UV輻射可交聯并從而加固該聚合物。盡管為了說明的目的，示出將燈16只安裝在傳送帶12的上方，但應當認識到，傳統的固化室可包括安裝在不同位置的燈16，包括某些燈16安裝在傳送帶12的上方，而其它的安裝在傳送帶12的下方，以使模子10更均勻地暴露在UV光線下。在現有技術中，固化室14有時被稱為加熱爐，雖然固化效果的主要源是UV光線而不是熱。

燈16通過包括鎮流器20的電源電路18供電。由于熒光燈16是負電阻器件，即它的電阻隨著電流的增加而降低(從而允許更多的電流經過)，因此，需要鎮流器20以減少經過燈管的電流。盡管用于熒光燈的某些類型的鎮流器可包括有源電子元件，諸如功率晶體管和數字電路，但是，鎮流器20可以簡單地是單個電感或電容。鎮流器20通常被安裝在安裝了燈16的同一個支架22之上或之中。由于鎮流器20產生廢熱，因此，鼓風機或風扇24被包括在固化室14中，以使冷卻空氣流經固化室14并防止過熱。盡管為了說明的目的，鎮流器20在圖1中被示為暴露(在固化室14的內腔中)，但在其它傳統的固化室設置中，鎮流器可以被封裝在支架內部，從而在某種程度上與固化室14的內腔更加隔熱。在這種設置中，鎮流器所產生的熱量可以通過支架壁傳導到固化室中。

當電源電路18向每個燈16的電極(未單獨示出)供電時，在電極處放射的電能激勵燈管所填充的氣體，使其轉換為等離子狀態。等離子產生短波UV光。每個燈管的內部涂有熒光物質。UV激勵熒光物質，使其發出熒光并從而產生可見光。從燈管中發出的UV光和可見光的相對比例是熒光材料和燈管傳遞率的函數(即，燈管可包含過濾器或由摻雜玻璃制成)。將被主要用作UV光的源的燈16具有熒光物質，其促進較大比例的UV光和較小比例的可見光的發射。由于該可見光的多數接近于UV，因此，燈16通常可以被看作發出紫色或紫羅蘭色的光。這種UV燈16不僅用在工業固化室中，而且用于照射藝術品或其它具有當暴露于UV光線下時發出熒光的表面的裝飾性物品。實際上，同樣的UV燈通常用在工業固化和裝飾照明應用中，因為它們通常被認為對于這種兩種應用是足夠的。

在現有技術中，熒光燈所發出的光的強度或功率通常被認為是穩定并不變的，一旦該燈被加熱到穩定的工作溫度。(功率，也被稱為強度，通常被量化為采用每平方厘米微瓦的單位的實例。)例如，燈16的制造商通常規定每個燈16當工作在規定電壓和溫度時將發出規定強度(mW/cm²)的UV輻射(在此也稱為UV光)。在本領域中通常認為燈16應當最好被允許工作大約20-30分鐘，從而允許固化室14在開始將模子10傳送通過固化室14之前加熱一些。由于熒光燈本身并不產生很多熱量，因此，固化室14的加熱主要是由于鎮流器20所產生的熱量。

一旦固化室14已經被加熱，并且模子10開始通過固化室14，則通常已經假定當模子10經過固化室14時射在模子10上的UV光足夠實現固化，除了維持傳送帶12在基本恒定的速度上和將燈16維持在基本恒定的電壓上之外，對固化室處理很少實行進一步的控制。由于鎮流器20會變得相當熱，因此，風扇24通常持續地工作以不斷地使空氣流經固化室14，從而使過熱的可能性最小化。這種氣流在圖1中用黑箭頭表示，其中空氣在鄰近傳送帶12的進氣口進入固化室14并通過風扇24出去或排出。如上所述，圖1中所示的設置僅僅是傳統的用于隱形眼鏡制造的UV固化室的例子，其它設置也是已知的。

發明內容