CN1326189A - 固化光盘的方法及装置 - Google Patents

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北野亮子
井内正美
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Abstract

一种固化光盘的装置,能够对于紫外线不能透过的基盘有效地固化用作一种粘合剂的紫外线固化树脂。一种固化光盘的方法和装置,其能够相对于紫外线很难透过的基盘固化用作粘合剂的紫外线固化树脂。光盘放置在旋转保持台上,通过利用紫外线固化树脂将第一基盘与第二基盘粘结在一起而形成,固化装置包括一紫外线辐射周边单元,其围绕着旋转保持台设置,用于从光盘的周边表面向其内部辐射紫外线,以固化紫外线固化树脂。

Description

固化光盘的方法及装置
本发明涉及一种固化光盘D的方法和装置，特别是一种高效均匀地固化一种紫外线固化的树脂R的方法和装置，这种树脂被夹在两个基盘中间，构成光盘D。
光盘上一般都带有信息信号，例如图像、声音等等，这些信号被转移到一基盘的一侧上，该基盘由聚碳酸酯制成，形式为信号凹痕(信号孔)。
在光盘D的一种较简单结构中，在信号凹痕的一面上提供一金属反射膜，该膜例如由铝制成，在该金属反射膜上形成一保护膜，例如紫外线固化树脂R膜，以防止金属反射膜损坏。
然而，由于最近信息储存量很大的光盘D，例如DVD的猛增，构成光盘D的基盘的结构出现了多层化并且复杂起来。
例如，在一个随机读写存储器型DVD中，在树脂基盘上形成一层双锰帘石、一层碲、一层反射膜、一层保护膜等。
而且，如果基盘的基质变得复杂了，则会发生紫外线根本没有穿过基盘的情况。
同时，一光盘D由一第一基片和一第二基盘形成，信息如上所述施加到第一基片上，采用一种紫外线粘合剂将二者粘结起来。下面简要地描述一种将这两个基盘粘结起来的方法。
首先将一种紫外线固化树脂R施加到两个基盘中的至少一个上，施加的部位是该基盘将与另一基盘粘结之处，以便将两个基盘粘结起来。
在将粘合剂施加到两基盘的粘结部位之后，在它们粘结时，将两盘旋转，于是，紫外线固化树脂R在两基盘之间均匀地分布或者说展开。
然后，从基盘的上部用紫外线照射，以使粘合剂固化，从而获得由两个基盘牢固地粘结而形成的光盘D。
如果基盘具有一种既使紫外线从光盘D的上部辐射也无法穿过的复杂的结构，则用作粘合剂的紫外线固化树脂R不能固化。
既使采用紫外线很难穿过的基盘，如果将符号或图案印刷到基盘上，也会在紫外线穿过基盘时发生不均匀，使紫外线固化树脂不能有效并均匀地固化。
如果在紫外线固化树脂R固化时出现了问题，则会在由基盘制造光盘D时引起弯曲或扭曲，例如翘曲、倾斜和剥落。
本发明就是要解决上述问题。
这就是说，本发明的目的是提供一种固化光盘D的方法和装置，其能够有效地固化一种用作粘合剂的固化树脂R，既使光盘D采用了紫外线不能穿过的基盘。
本发明的另一个目的是提供一种固化光盘D的方法和装置，其能够有效地固化一种用作粘合剂的紫外线固化树脂R，既使光盘D采用了紫外线很难穿过的基盘。
本发明的再一个目的是提供一种固化光盘D的方法和装置，其能够有效并均匀地固化一种用作粘合剂的紫外线固化树脂，既使光盘D采用的基盘上有印制件或类似物。
为了实现上述目的，本申请的发明人们致力于研究上述问题，并发现，通过限制紫外线相对于光盘的辐射方向，可以有效地固化用作粘合剂的固化树脂R。
这就是说，本发明的第一方面是一种固化光盘D的装置，该光盘放置在一旋转的保持台上，并通过利用一种紫外线固化树脂R将一第一基盘与一第二基盘粘结起来而形成，其特征在于：包括一紫外线辐射周边单元，该单元围绕旋转保持台设置，用于从光盘D的周边向其内部辐射紫外线，从而固化该紫外线固化树脂。
本发明的第二方面是一种固化光盘D的装置，该光盘通过利用一种紫外线固化树脂R粘结一第一基盘和一第二基盘而形成，其特征在于：包括一紫外线辐射周边单元和一紫外线辐射中心单元，所述周边单元围绕着旋转保持台设置，用于从光盘D的周边表面向其内部辐射紫外线，所述中心单元设置在旋转保持台的中心，用于从光盘D的中心孔向其外部辐射紫外线，从而固化紫外线固化树脂。
本发明的第三方面是固化光盘D的装置，其特征在于：在本发明的第一或第二方面中的紫外线辐射周边单元包括多个子单元，它们围绕着旋转保持台设置。
本发明的第四方面是固化光盘D的装置，其特征在于：在本发明的第一和第二方面中紫外线辐射周边单元包括多个子单元，它们围绕着旋转保持台设置，紫外线的辐射方向可改变到一竖直方向或水平方向。
本发明的第五方面是固化光盘D的装置，其特征在于：还包括一凸起，该凸起受到弹性挤压，并且被止推地支撑于并安装在本发明的第一或第二方面中的旋转保持台的中心部位。
本发明的第六方面是固化光盘D的装置，其特征在于：在旋转保持台的中心提供本发明的第一和第二方面的凸起，该凸起可以在抽吸力的作用下向着或者离开旋转保持台的表面移动。
本发明的第七方面是固化光盘D的装置，其特征在于：还包括提供在旋转保持台上的一抽吸组件，该抽吸组件联接于一负压源，其使所述凸起能够朝向或远离本发明的第一或第二方面中的旋转保持台移动，并使光盘D放置并固定在旋转保持台上。
本发明的第八方面是固化光盘D的装置，其特征在于：还包括一用于将本发明的第一和第二方面的第一和第二基盘压到一起的压件。
本发明的第九方面是固化光盘D的装置，其特征在于：在本发明的第一和第二方面中的紫外线辐射周边单元划分成八个子单元，紫外线辐射周边单元2中的每两个子单元2A互相平行，八个子单元整体设置成一方形。
本发明的第十方面是固化光盘D的装置，其特征在于：在本发明的第一和第二方面中的紫外线辐射周边单元被夹持在旋转保持台与一紧固件之间。
本发明的第十一方面是固化光盘D的装置，其特征在于：在本发明的第一或第二方面中的紫外线辐射中心单元可以插入通过垂直移动装在旋转保持台上的光盘D的中心孔，并从该孔上卸下。
本发明的第十二方面是一种固化光盘D的方法，该光盘通过利用一种紫外线固化树脂R将一第一基盘和一第二基盘粘结起来形成，所述方法包括从光盘D的周边向其内部辐射紫外线，同时使光盘D转动，从而固化紫外线固化树脂R。
本发明的第十三方面是一种固化光盘D的方法，该光盘通过利用一种紫外线固化树脂R将一第一基盘和一第二基盘粘结起来形成，所述方法包括：在使光盘D转动的同时从光盘D的周边向其内部辐射紫外线，并且从光盘的中心向其外部辐射紫外线，从而固化紫外线固化树脂R。
本发明的第十四方面是固化光盘D的方法，其特征在于：在本发明的第十二或十三方面中的从光盘D的周边表面向其内部紫外线辐射通过一紫外线辐射周边单元实现，该单元被分成多个子单元，所述多个子单元彼此独立。
本发明的第十五方面是固化光盘D的方法，其特征在于：在本发明的第十二或十三方面中的从光盘D的周边表面向其内部紫外线辐射通过一紫外线辐射周边单元实现，该单元被分成多个子单元，所述多个子单元彼此独立，以防止混入紫外线固化树脂R中的外部物质的影子部分局部化(localized)。
本发明的第十六方面是一种固化光盘D的方法，其特征在于：当第一和第二基盘在本发明的第十二和十三方面中被压在一起时，使紫外线辐射。
虽然上面已经描述了本发明，但也可以采用一种固化光盘的装置的结构，其由上述本发明的第一至第十一方面的一种组合构成，或者一种固化光盘的方法的结构，其由上述本发明的第十二至十六方面的一种组合构成。
具有上述结构的本发明以如下的方式运行。
在将由紫外线固化树脂R粘结在一起的两个基盘放置在旋转保持台上之后，在旋转保持台旋转的同时，使紫外线从光盘D的周边表面向其内部辐射。
在将由紫外线固化树脂R粘结在一起的两个基盘放置在旋转保持台之后，在旋转保持台旋转的同时，使紫外线从光盘D的周边表面向其内部辐射，并从中心，即光盘D的中心孔向其外部辐射。
图1A和图1B分别示出了紫外线辐射的原理，其中图1A是一光盘D的截面图，图1B是该光盘的前视图；
图2是用于固化图1所示光盘D的装置的平面示意图，；
图3是图2所示用于固化光盘D的装置的侧视示意图；
图4是图2所示用于固化光盘D的装置的截面图，该图用来说明在用紫外线辐射光盘之前的时刻的一种状态；
图5是固化图1所示光盘D的装置的截面图，用来说明当用紫外线照射光盘D时的状态；
图6是在光盘D的外侧设置紫外线辐射周边单元的状态示意图；
图7是分开的紫外线辐射周边单元成对出现并且各对分布成一个整体的方形的状态示意图；
图8是光盘D粘结步骤的示意图。
现在参照附图描述按照本发明的用于固化光盘D的方法和装置。
首先，通过如下步骤形成一光盘D：在一注塑机中利用一模具并利用控制方法形成一第一基盘，在第一基盘中形成的一信号面上形成一反射膜和一保护膜，将第一基盘与第二基盘粘结并使二者形成一整体。所述固化光盘的方法和装置优选用于光盘的制造工艺的粘结步骤后。
为了清楚起见，在说明固化光盘的装置之前先详细地描述粘结步骤。
“粘结”一词意味着利用一种粘合剂(例如紫外线固化树脂)将两个基盘一个放置在另一个之上，与粘结剂是否固化无关。
图8示出一示意性的光盘D的制造工艺中的粘结步骤。
在第一步骤中，将具有信号面的第一基盘D1定位在一旋转保持台的上表面上。
在第二步骤中，将一种紫外线固化树脂R(粘合剂)施加到第一基盘D1上。
例如，在旋转保持台低速旋转时通过一排放嘴将紫外线固化树脂R施加到第一基盘D1的上表面上。这样，紫外线固化树脂就在第一基盘D1上拉成环形。
在第三步骤中，将第二基盘D2放置在涂覆了紫外线固化树脂R的第一基盘D1上。
在第四步骤中，在第一和第二基盘D1和D2一个放置在另一个之上的状态下，使旋转保持台高速旋转(优选不低于2000rpm)。
当旋转保持台高速旋转时，紫外线固化树脂整体在两基盘之间均匀地展开。当第二基盘D2放置在第一基盘D1上时，进入两基盘之间的空气和先前在紫外线固化树脂R中固有的气泡被排出。
在第五步骤中，当粘结在一起的两基盘D1和D2在旋转保持台上旋转时，用紫外线L对其进行辐射，以使紫外线固化树脂R固化。
〖第一实施例：图1至6〗
现在参照图1-6描述按照本发明的第一实施例的固化光盘的方法和装置。
从一紫外线光源(未示出)发出的紫外线通过光传输缆或诸如光纤这样的部件7从光盘D的周边表面向内部辐射，然后从光盘D的中心(中孔)向外部辐射，以固化紫外线固化树脂R(见图1)。
下面参见图2至5描述固化光盘D的装置。图2和3分别是平面和侧面简图，其中以紫外线辐射光盘D。
同时，图4和5是固化光盘D的装置的截面图，其中图4示出一种紫外线辐射之前的状态，图5示出紫外线辐射时的一种状态(特别是，图5示出图中以双点划线表示的一压件8放置在光盘D上的状态)。
固化光盘D的装置主要包括一中央具有凸起11的旋转保持台1、一从光盘D的周边表面向其内部辐射紫外线的紫外线辐射单元(后面称其为紫外线辐射周边单元2)和一从光盘D的中心孔向其外部辐射紫外线的紫外线辐射单元(后面称其为紫外线辐射中心单元3)。
来自设置在一个UV(紫外线)辐射装置100的一个紫外线光源(未示出)的紫外线通过一个光传输部件7传输到紫外线辐射周边单元2和紫外线辐射中心单元3。
一旋转轴16将旋转保持台1可旋转地支撑在一炸面饼圈状的基台5的中央，这在后面将描述。
旋转保持台1的上表面具有一个抽吸面，用于(从下基盘D1的侧面)抽吸光盘D，以将光盘D保持并固定在旋转保持台1上，抽吸操作通过一个抽吸组件实现，该抽吸组件包括一个抽吸通道15，该抽吸通道联接于一负压源(未示出)。
如上所述，由于凸起11装在旋转保持台1的抽吸面的中部，所以，通过将凸起11插入两基盘D1、D2的中心孔O，可以将光盘D精确地定位在旋转保持台1上。
弹性力将凸起11向上压，将其支撑并装在旋转台1的中心空间13，例如利用一弹簧体12，因此，凸起11可以向着或者离开旋转台1的上表面运动。
当抽吸力拉动凸起11时，弹簧体12受压并隐蔽在旋转保持台1的中心空间13中，而当抽吸力停止，弹簧体12恢复时，凸起11可以从该中心空间13中伸出。
抽吸操作通过抽吸组件实现，该抽吸组件包括抽吸通道15，该通道与抽吸基盘D1、D2的抽吸面连通。抽吸力优选设置在40-70kPag。
紫外线辐射周边单元2沿着旋转保持台11的周边表面设置。
更具体地说，紫外线辐射周边单元分成多个子单元，它们彼此独立，沿着旋转保持台1的周边表面均匀地或者按给定间隔一个挨一个布置，一个炸面圈状固定件6将紫外线辐射周边单元2压到基台5上。
子体2A固定在固定件6与基台5之间时，紫外线可以平行于基盘D1、D2辐射，因此，直接作用在夹在两基盘D1与D2之间的紫外线固化树脂R上。
由于采用固定螺栓P将炸面圈状的固定件6固定于基台5，所以，当松开固定螺栓P时，紫外线辐射周边单元2可以很容易卸下。
因此，紫外线辐射周边单元2的子体2A的固定角度可以向右和左方向，即，紫外线的水平方向上变化。
紫外线辐射周边单元2如上所述定位，它可以从光盘D的周边表面向其内部辐射紫外线，以固化紫外线固化树脂R。
进而，利用一个光传输部件7将从设置在未示出的紫外线辐射装置中的UV辐射装置100发出的紫外线向紫外线辐射周边单元2传输。在这种情况下，紫外线可以直接精确地从光盘D的周边表面向其内部辐射，以固化紫外线固化树脂R。
虽然可以利用UV辐射装置100的控制器调节紫外线辐射周边单2元的输出，但也可以如图6所示，通过松开固定螺栓P，使整个紫外线辐射周边单元2，即，各子体2A远离光盘来调节光强。
显而易见，可以通过以如上所述的方式选择紫外线辐射周边单2元的相应子体2A的设置角度，来改变紫外线辐照相对于光盘D的角度。
同时，紫外线辐射中心单元3设置在旋转保持台1的中心，并从光盘D的中心孔O辐射紫外线，以固化紫外线固化树脂R。
紫外线能够平行于基盘D1、D2辐射，因此，直接作用在夹在基盘D1与D2中间的紫外线固化树脂R上。
利用臂状传输部件4(一个用于传输紫外线的光纤3A设置在该臂状传输部件4内)，紫外线也可以从设置在UV辐射装置100内的未示出的紫外线光源传输到紫外线辐射中心单元3。
如上所述，紫外线可以从光盘D的中心向其外部辐射。
下面描述利用上面详细描述过的紫外线辐射周边单元2和紫外线辐射中心单元3辐射紫外线的步骤。
如图4和5所示，将基盘D1和D2放置在旋转保持台1的抽吸面上。
将压件8放置在基盘D1和D2上，以便将基盘D1与D2压在一起，如图中双点划线所示。
提供压件8是为了压住基盘D1、D2，以防止基盘D1、D2翘曲或倾斜等，但是，根据光盘D的种类可以将该压件省去。
压件8的直径略小于基盘D1、D2的直径，在其中央具有一孔81，紫外线辐射周边单元2可以通过该孔辐射辐射紫外线。
压件8的重量优选为500至1000g。
由于本辐射紫外线的固化步骤不同于通常的从光盘D上部辐射紫外线的固化步骤，所以可以采用一个不透光的压件8，例如，可以采用一个金属盘。
然后，旋转保持台1开始低速旋转(优选大约100至200rpm)。于是，从紫外线辐射周边单元2辐射紫外线。
紫外线从光盘的周边表面向其内部辐射，从而固化夹在基盘D1与D2之间的紫外线固化树脂R。
与通常紫外线从光盘上部辐射相比的不同点在于，紫外线直接沿着紫外线固化树脂R的施加方向向紫外线固化树脂R辐射，因此，紫外线可以非常有效地固化紫外线固化树脂。
而且，在光盘D旋转时，紫外线从光盘的周边表面和中心孔辐射，因此，可以在各个方向上加强紫外线固化树脂R的固化。
同时，紫外线辐射周边单元2从光盘D的中心向其外部辐射紫外线。在这种情况下，臂状传输部件4水平转动，并定位在光盘D的中心轴线的上方。
当臂状传输部件4降低时，紫外线辐射中心单元3定位在光盘D的中心孔O的上方。
这时，优选通过抽吸使凸起11向下运动，隐蔽在旋转保持台1的中心空间13中，从而不会妨碍紫外线辐射中心单元3定位在光盘的中心孔O的上方。
显而易见，可以使紫外线辐射中心单元3直接压着凸起。
这样定位在光盘D的中心孔O中的紫外线辐射中心单元3从光盘D的中心向其外部辐射紫外线，从而固化夹在两基盘D1与D2之间的紫外线固化树脂R。
当使用紫外线辐射周边单元2和紫外线辐射中心单元3的辐射装置时，紫外线优选同时从该两辐射装置辐射。
显而易见，用作粘合剂的紫外线固化树脂R可以有效地固化，既使只从紫外线辐射周边单元2向光盘D辐射紫外线。
然而，如果在从紫外线辐射周边单元2辐射的基础上再加上从紫外线辐射中心单元3辐射紫外线，则会更充分地固化紫外线固化树脂R。
这就是说，从UV辐射装置100发出的光或紫外线传输到光传输部件7或类似部件上，从紫外线辐射周边单元2或者从紫外线辐射周边单元2和紫外线辐射中心单元3向夹在光盘D1与D2之间的紫外线固化树脂R辐射。
〖第二实施例：图7〗
一紫外线辐射周边单元2被划分为多个子单元或子体，它们沿着光盘D的周边表面设置，以便从光盘D的周边表面向其内部辐射紫外线。
作为紫外线辐射周边单元2的子单元或子体2A一样，特别有利的是，将紫外线辐射周边单元2分成八个子单元后，每两个子体2A彼此平行，并设置成如图7的方形。
原因是，如果紫外线辐射周边单元2的子体2A特别设置在光盘D的中心部位，例如，如果一个细小的外物，例如灰尘混入用作粘合剂的紫外线固化树脂R，则沿中心方向外物位置的内部变成一个紫外线的影子S，因此，在该影子的区域内，紫外线固化树脂R的固化被延迟。
这就是说，由于在紫外线辐射过程中，总是在外物位置的内部形成紫外线的影子S，该影子S就会局部化。所以，如图7所示，设置紫外线辐射周边单元2的子体2A，可以消除在其中心方向上外物位置内局部化的影子S。所以，可以加强紫外线固化树脂R在影子A的区域内的固化，以形成均匀的紫外线固化树脂R。
由于在基盘5与紧固件6之间固定紫外线辐射周边单元2的子体2A的角度可以变化，所以，可以通过紫外线辐射周边单元2改变辐射方向，从而排除局部化的影子S。
虽然前面参照第一和第二实施例描述了本发明，但本发明不限于这两个实施例，可以对其进行各种变型。
例如，可以适当地改变臂状传输部件的形状，只要其能够实现紫外线辐射中心单元的功能即可。
而且，紫外线辐射周边单元的子体的数量也不限于八个，可以适当地选择。
进而，如果不使用紫外线辐射中心单元，就不必将凸起构造成向着或远离旋转保持台移动，可以将该凸起设计成固定于旋转保持台，从旋转保持台上伸出。
可以改变紫外线辐射周边单元的紫外线辐射竖直方向的角度。在这种情况下，通过扩大基盘与压件之间的间隔，并在紫外线辐射周边单元与基台或压件之间插入一锥形垫片可以很容易改变紫外线辐射的竖直方向。
按照本发明，对于紫外线不能透过的基盘，可以有效地固化用作一种粘合剂的紫外线固化树脂。
而且，对于紫外线很难透过的基盘，可以有效地固化用作一种粘合剂的紫外线固化树脂。
进而，对于上面有印制件或类似物的基盘，可以有效而又均匀地固化用作一种粘合剂的紫外线固化树脂。
进而，当使用紫外线辐射周边单元和紫外线辐射中心单元时，可以有效地固化紫外线固化树脂。
进而，因为紫外线固化树脂可以有效地固化，所以显著地改进了生产能力。

Claims (16)

1.一种固化光盘的装置，该光盘放置在一旋转的保持台上，并通过利用一种紫外线固化树脂将一第一基盘与一第二基盘粘结起来而形成，该装置包括：
一紫外线辐射周边单元，该单元围绕旋转保持台设置，用于从光盘的周边向其内部辐射紫外线，从而固化该紫外线固化树脂。
2.一种固化光盘的装置，该光盘通过利用一种紫外线固化树脂粘结一第一基盘和一第二基盘而形成，该装置包括：
一紫外线辐射周边单元，其围绕着旋转保持台设置，用于从光盘的周边表面向其内部辐射紫外线；
一紫外线辐射中心单元，其设置在旋转保持台的中心，用于从光盘的中心孔向其外部辐射紫外线，从而固化紫外线固化树脂。
3.如权利要求1或2的装置，其中紫外线辐射周边单元包括多个子单元，它们围绕着旋转保持台设置。
4.如权利要求1或2的装置，其中紫外线辐射周边单元包括多个子单元，它们围绕着旋转保持台设置，紫外线的辐射方向相对于竖直方向或水平方向是可改变的。
5.如权利要求1或2的装置，其中还包括一凸起，该凸起受到弹性挤压，并且被止推地支撑于并安装在旋转保持台的中心部位。
6.如权利要求1或2的装置，其中在旋转保持台的中心设有凸起，该凸起可以在抽吸力的作用下向着或者离开旋转保持台的表面移动。
7.如权利要求1或2的装置，其中还包括设在旋转保持台上的一抽吸组件，该抽吸组件联接于一负压源，其使所述凸起能够朝向或远离旋转保持台移动，并使光盘D放置并固定在旋转保持台上。
8.如权利要求1或2的装置，其中还包括一用于将第一和第二基盘压到一起的压件。
9.如权利要求1或2的装置，其中紫外线辐射周边单元分成八个子单元，紫外线辐射周边单元2中的每两个子单元2A互相平行，八个子单元整体设置成一方形。
10.如权利要求1或2的装置，其中紫外线辐射周边单元被夹持在一基台与一紧固件之间。
11.如权利要求1或2的装置，其中紫外线辐射中心单元通过竖直移动，能够插入装在旋转保持台上的光盘D的中心孔，并从该孔上卸下。
12.一种固化光盘的方法，该光盘通过利用一种紫外线固化树脂将一第一基盘和一第二基盘粘结起来形成，所述方法包括如下步：
使光盘转动的同时，从光盘的周边表面向其内部辐射紫外线，从而固化紫外线固化树脂。
13.一种固化光盘的方法，该光盘通过利用一种紫外线固化树脂将一第一基盘和一第二基盘粘结起来形成，所述方法包括如下步骤：
在使光盘转动的同时从光盘D的周边向其内部辐射紫外线，并且从光盘的中心向其外部辐射紫外线，从而固化紫外线固化树脂。
14.如权利要求12或13的方法，其中从光盘的周边表面向其内部紫外线辐射通过一紫外线辐射周边单元实现，该单元被分成多个子单元，所述多个子单元彼此独立。
15.如权利要求12或13的方法，其中从光盘的周边表面向其内部紫外线辐射通过一紫外线辐射周边单元实现，该单元被分成多个子单元，所述多个子单元彼此独立，以防止混入紫外线固化树脂中的外部物质的影子部分局部化。
16.如权利要求12或13的方法，其中当第一和第二基盘被压在一起时，使紫外线辐射。
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