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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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1. GEBIET
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung
zum Behandeln einer Scheibenplatte. Spezieller betrifft die vorliegende
Erfindung das Verfahren und die Vorrichtung zum Reduzieren einer
Verziehung einer optischen Speicherplatte wie zum Beispiel eine
digitale Videodiskette (im Folgenden als „DVD" bezeichnet) und eine CD-Platte. Speziell
ist die Verziehung diejenige, die an einer Scheibenplatte (der optischen
Speicherplatte), die durch Spitzgießen geformt worden ist, verursacht wird.
Mit der in diesem Maße
reduzierten Verziehung wird die Scheibenplatte geglättet.
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2. BESCHREIBUNG DES STANDES
DER TECHNIK
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Im
Stand der Technik zeigt US-A-6 136 133 ein Verfahren zum Herstellen
einer optischen Speicherplatte des begrenzten Typs. In dem Verfahren werden
erste und zweite lichtdurchlässige
Trägermaterialien
durch Spitzgießen
geformt. Form und Größe des ersten
und des zweiten lichtdurchlässigen
Trägermaterials
können
z. B. die Form einer DVD annehmen. Ein ähnliches Verfahren ist aus
US-A-6-159 572 bekannt, bei dem ein Auflageträgermaterial einer Scheibe ebenfalls
durch Spritzgießen
hergestellt wird. Anschließend
wird mit dem Auflageträgermaterial
ein Decksubstrat verklebt, die auf eine rotierende Halterung gelegt
werden. Dann wird der überflüssige Teil
eines Klebstoffes, der zwischen dem Auflageträgermaterial und einem Kernsubstrat
eingebracht wurde, durch die Zentrifugalkraft herausgeschleudert,
wodurch eine gleichmäßige formlose
Klebstoffschicht mit einer vorgegebenen Dicke zwischen den Trägermaterialien
gebildet wird.
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Ein ähnlicher
Schleuderprozess ist aus EP-A-0 869 488 bekannt.
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Jedoch
sind alle der oben angegebenen Verfahren nicht in der Lage, ein
zufrieden stellendes Verfahren zum Behandeln einer Scheibenplatte
bereitzustellen.
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Eine
Vorrichtung zum Behandeln einer Scheibenplatte ist aus EP-A-0 793
224 bekannt. Die aus diesem Stand der Technik bekannte Vorrichtung zeigt
eine Fördereinrichtung
zum Transportieren einer Scheibenplatte. Die transportierte Scheibenplatte besteht
aus einer oberen und einer unteren Scheibe. Eine zwischen der oberen
und der unteren Scheibe eingelegte Klebstoffschicht wird durch eine
Zentrifugalkraft radial nach außen
verteilt, wenn die Scheibenplatte in einer Schleuder schnell gedreht
wird. Bei dieser Vorrichtung sind keine notwendigen Mittel vorgesehen,
um eine Scheibenplatte von guter Qualität zu erhalten.
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Im
Allgemeinen wird die Scheibe einer optischen Speicherplatte durch
Spritzgießen
wie eine DVD-Scheibe und eine CD-Scheibe geformt.
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Wie
in den 14(A), 14(B) und 14(C) ersichtlich ist, wird ein Verfahren
zum Formen einer Scheibenplatte 1 bereitgestellt. In das Paar
aus einer ersten Metallform 10 und einer zweiten Metallform 11 wird
zum Spitzgießen
ein Kunstharzmaterial eingesprüht.
Nach dem Spitzgießen wird
das Kunstharzmaterial zu einer Form-Scheibenplatte 1' geformt, die
verfestigt werden soll, um zu der Scheibenplatte 1 zu werden.
Zu diesem Zeitpunkt werden auf einer der zwei Oberflächen der
geformten Scheibenplatte 1' vorgegebene
Informationen aufgezeichnet Danach werden die erste Metallform 10 und die
zweite Metallform 11 voneinander getrennt (geöffnet) wie
es in 14(B) ersichtlich ist. Anschließend bewegt
sich der Entnahmearm 12 eines Entnahmemechanismus (nicht
gezeigt) nach vom in einen Bereich zwischen der ersten Metallform 10 und
der zweiten Metallform 11, um auf diese Weise die geformte
Scheibenplatte 1',
die eine hohe Temperatur besitzt und noch weich ist, sicher aufzunehmen.
Danach bewegt sich der Entnahmearm 12 zurück, um auf
diese Weise die geformte Scheibenplatte 1' aus der ersten Metallform 10 und
der zweiten Metallform 11 heraus zu nehmen.
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Dann
wird, wie in 14(C) ersichtlich ist,
in einer vorgegebenen Position, die so heraus genommene, geformte
Scheibenplatte 1' direkt
mit einem Förderarm 13 eines
Transportmechanismus fest aufgenommen. Der Förderarm 13 transportiert
die geformte Scheibenplatte 1' zu einer Kühlstufe 14 (nächster Arbeitsgang).
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Spezieller
besitzt die geformte Scheibenplatte 1' eine erste Oberfläche und
eine der ersten Oberfläche
gegenüber
liegende, zweite Oberfläche.
Auf der ersten Oberfläche
wird die geformte Scheibenplatte 1' fest an einem spitzen Ende 12A des
Entnahmearms 12 aufgenommen. Auf der zweiten Oberfläche wird
die geformte Scheibenplatte 1' fest an einem spitzen Ende 93A des
Förderarms 13 aufgenommen. Gleichzeitig
mit der Aufnahme der geformten Scheibenplatte 1' an dem spitzen
Ende 13A gibt das spitze Ende 12A die geformte
Scheibenplatte 1' frei
(unterbricht nämlich
die Aufnahme). Anschließend
dreht sich der Förderarm 13 im
Wesentlichen um 180° mit der
am spitzen Ende 13A fest aufgenommenen, geformten Scheibenplatte 1'. Danach transportiert
der Förderarm 13 die
geformte Scheibenplatte 1' zu
der Kühlstufe 14.
Die geformte Scheibenplatte 1' wird mit der Kühlstufe 14 abgekühlt, um
das Kunstharzmaterial der geformten Scheibenplatte 1' zu verfestigen. Nach
der Verfestigung wird die Form-Scheibenplatte 1' als die Scheibenplatte 1 bezeichnet.
Die Erstarrungstemperatur zur Verfestigung des Kunstharzmaterials
beträgt
zum Beispiel etwa 90°C.
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Wie
oben beschrieben, besitzt die Form-Scheibenplatte 1' bald, nachdem
sie aus der ersten Metallform 10 und der zweiten Metallform 11 heraus
genommen wurde, eine hohe Temperatur und ist weich genug. Deshalb
verursacht die Form-Scheibenplatte 1' während der aufeinander folgenden
Arbeitsgänge
von i) Abkühlen,
ii) Verfestigen des Kunstharzmaterials und iii) zur Scheibenplatte 1 werden, eine
erhebliche Verformung wie zum Beispiel die Verziehung. Normalerweise
werden verschiedene Verfahren eingesetzt, um die Verziehung zu verringern, indem
Bedingungen des Spitzgießens,
wie nachstehend erwähnt,
eingestellt werden:
- i) Einstellen der Temperatur
der ersten Metallform 10 und der zweiten Metallform 11 einer
Formmaschine.
- ii) Einrichten einer Temperaturdifferenz zwischen der ersten
Metallform 10 und der zweiten Metallform 11.
- iii) Einstellen des Druckes zum Einsprühen des Kunstharzmaterials.
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Selbst
wenn die Verziehung der Form-Scheibenplatte 1' klein ist und
durch die normalen Verfahren, wie oben beschrieben, verringert wird,
verursacht die Form-Scheibenplatte 1' die Verziehung während der
Zeit, in der die Form-Scheibenplatte 1' aus der ersten Metallform 10 und
der zweiten Metallform 11 herausgenommen wird, und während der Zeit,
in der die Form-Scheibenplatte 1' zu der Kühlstufe 14 transportiert
wird. Die so verursachte Verziehung ist der folgenden wiederholten
Beschreibung zuzuschreiben, das heißt „Die Form-Scheibenplatte 1' besitzt bald,
nachdem sie aus der ersten Metallform 10 und der zweiten
Metallform 11 der Formmaschine herausgenommen wurde, eine
hohe Temperatur und ist weich genug". Außerdem nimmt die in diesem
Maße verursachte
Verziehung während
des Abkühlvorgangs
zu.
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Die
Verziehung wird spezieller in 15(A), 15(B) und 15(C) beschrieben.
Die Form-Scheibenplatte 1' wird
aus der ersten Metallform 10 und der zweiten Metallform 11 der
Formmaschine herausgenommen. Wie in 15(A) ersichtlich
ist, wird die Form-Scheibenplatte 1' an dem spitzen
Ende 12A des Entnahmearms 12 fest aufgenommen.
Ferner (andererseits) wird die Form-Scheibenplatte 1' an dem spitzen
Ende 13A des Transportarms 13 fest aufgenommen.
Die Form-Scheibenplatte 1' besitzt
eine hohe Temperatur und ist weich genug. Deshalb verursacht die
Form-Scheibenplatte 1' die
Verziehung, wenn die Form-Scheibenplatte 1' im Wesentlichen im mittleren Bereich
der Form-Scheibenplatte 1' aufgenommen
wird, derart, dass die Verziehung entgegen gesetzt gebogen ist {(in 15(A) nach rechts zu einer Aufnahmeseite)}.
Speziell zeigt die DVD mit einer Dicke von etwa 0,6 mm (dünn) die Verziehung
(Biegung) hervorstechender als die Kompaktdisk mit einer Dicke von
etwa 1,2 mm. Außerdem wird,
wie in 15(B) ersichtlich ist, die
Form-Scheibenplatte 1' durch
den Entnahmearm 12 mit einer vergleichsweise hohen Geschwindigkeit
mit der von dem Entnahmearm 12 aufgenommenen Form-Scheibenplatte 1' gedreht, und
die Form-Scheibenplatte 1' durch
den Förderarm 13 mit
einer vergleichsweise hohen Geschwindigkeit mit der von dem Förderarm 13 aufgenommenen
Form-Scheibenplatte 1' transportiert.
Die oben erwähnte
Drehung und Zuführung der
Form-Scheibenplatte 1' verursacht
einen Winddruck, wodurch die Form-Scheibenplatte 1' verzogen wird.
Außerdem
wird die Form-Scheibenplatte 1', wie in 15(C) ersichtlich
ist, auf einer Scheibenbank 15 der Kühlstufe 14 abgekühlt. Die
Form-Scheibenplatte 1' besitzt
ein solche Eigenmasse, so dass sie die Verziehung gegebenenfalls
während
einer Abkühlzeit
auf der Scheibenbank 15 verursachen kann. Noch mehr verursachen
einige andere Kühlstufen
mit unterschiedlicher Beschaffenheit eine teilweise Verformung der
Form-Scheibenplatte 1' während der Abkühlzeit.
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Die
oben erwähnte
Verziehung wird um eine mittlere Öffnung (nicht gezeigt) der
Form-Scheibenplatte 1' herum radial
nach außen
verursacht, so dass auf diese Weise im Wesentlichen eine Punktsymmetrie
gebildet wird. Einige anders Verziehungen verlaufen derart, dass
sie eine zweiseitige Symmetrie (nach rechts und links) in Bezug
auf eine bis drei Linien durch die mittlere Öffnung bilden. Die oben erwähnten Verziehungen
werden sichtbarer, wenn die Produktions-Durchlaufzeit der Scheibenplatte 1 verkürzt ist,
wodurch die Verziehung der Form-Scheibenplatte 1' (komplizierter
und größer) begünstigt wird.
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KURZER ABRISS
DER ERFINDUNG
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines
Verfahrens und einer Vorrichtung zum Behandeln einer Scheibenplatte.
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Spezieller
ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, diejenige Scheibenplatte
zu erhalten, die eine Verziehung oder eine Verformung innerhalb
einer zulässigen
Grenze (Toleranz) aufweist, oder diejenige Scheibenplatte zu erhalten,
die im Wesentlichen frei von einer Verziehung oder Verformung ist. Um
die oben erwähnte
Scheibenplatte zu erhalten, wird die Scheibenplatte während der
Zeit, in der das Kunstharzmaterial der Form-Scheibenplatte weich ist (mit anderen
Worten vor dem Verfestigen des Kunstharzmaterials) mit einer solch
hohen Geschwindigkeit geschleudert, dass eine Zentrifugalkraft verursacht
wird. Gleichzeitig damit wird die Form-Scheibenplatte abgekühlt. Die
Zentrifugalkraft unterstützt die
Reduzierung der Verziehung und der Verformung.
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Als
eine Lösung
für die
oben genannte Aufgabe wird ein Verfahren wie in Anspruch 1 definiert und
eine Vorrichtung wie in Anspruch 14 definiert bereitgestellt. Bevorzugte
Ausführungen
des erfinderischen Verfahrens und der erfinderischen Vorrichtung sind
in den abhängigen
Unteransprüchen
definiert.
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Die
anderen Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden
aus der folgenden Beschreibung mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen
verständlich
werden.
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KURZBESCHREIBUNG
DER EINZELNEN ANSICHTEN DER ZEICHNUNGEN
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1 zeigt
eine grundlegende Ausführung, die
eine auf eine Scheibenbank 2 gelegte Form-Scheibenplatte 1 zum
schnellen Drehen mit einer Schleuder 3 nach einer ersten
(grundlegenden) Ausführung
der vorliegenden Erfindung darstellt;
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2 zeigt
eine Produktions-Durchlaufzeit im Verhältnis zu einem Verziehungswinkel
am Umfang der Form-Scheibenplatte 1;
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3(A) zeigt eine Schleuderdrehzahl im Verhältnis zu
dem Verziehungswinkel am Umfang der Form-Scheibenplatte 1;
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3(B) zeigt eine Verziehung der Form-Scheibenplatte 1' bei einer Schleuderdrehzahl, die
kleiner als 3000 U/min ist;
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3(C) zeigt den Verziehungswinkel der Form-Scheibenplatte 1' bei der Drehzahl,
die nicht kleiner als 3000 U/min ist;
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4 zeigt
die Zeit im Verhältnis
zu i) dem Verziehungswinkel am Umfang und zu ii) der Temperatur
der Form-Scheibenplatte 1';
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5 zeigt
die Temperatur im Verhältnis
zu einer Änderung
des radialen Verziehungswinkels der Form-Scheibenplatte 1';
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6 zeigt
eine Scheibenaufnahmezeit im Verhältnis zu i) dem radialen Verziehungswinkel
und zu ii) einer Scheibentemperatur, wenn die Form-Scheibenplatte 1' aufgenommen
ist und in Ruhe gelassen wird;
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7 ist
ein Verfahren zum Abkühlen
der Form-Scheibenplatte 1' (erzwungene
Luftkühlung) nach
einer zweiten Ausführung
der vorliegenden Erfindung;
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8 ist
ein Verfahren zum Abkühlen
der Form-Scheibenplatte 1' (erzwungene
Luftkühlung) nach
einer dritten Ausführung
der vorliegenden Erfindung;
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9 ist
ein Verfahren zum Abkühlen
der Form-Scheibenplatte 1' (erzwungene
Luftkühlung) nach
einer vierten Ausführung
der vorliegenden Erfindung;
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10 (10A, 10B und 10C) ist ein Verfahren zum Abkühlen der
Form-Scheibenplatte 1' (erzwungene
Luftkühlung)
nach einer fünften Ausführung der
vorliegenden Erfindung;
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11 zeigt
ein Verfahren zum Behandeln der Scheibenplatte 1 nach einer
sechsten Ausführung
der vorliegenden Erfindung;
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12 ist
eine schematische Darstellung des Verfahrens zum Behandeln der Scheibenplatte 1 nach
der sechsten Ausführung;
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13 zeigt
ein Verfahren zum Behandeln der Scheibenplatte 1 nach einer
siebenten Ausführung
der vorliegenden Erfindung;
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14 (14A, 14B und 14C) zeigt eine grundlegende Erscheinung
der Verziehung einer Form-Scheibenplatte 1' nach dem Stand der Technik; und
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15 zeigt
drei Fälle
(15A, 15B und 15C) der Verursachung einer Verziehung nach
dem Stand der Technik.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNG
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Nach
der vorliegenden Erfindung wird die Form-Scheibenplatte 1' als eine Scheibenplatte
definiert, bevor das Kunstharzmaterial fest wird, während die
Scheibenplatte 1 als die Scheibenplatte nach dem Verfestigen
des Kunstharzmaterials definiert wird.
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Wie
in 1 ersichtlich ist, wird eine Scheibenplatte 1 und
eine Form-Scheibenplatte 1' nach
einer ersten (grundlegenden) Ausführung der vorliegenden Erfindung
zur Verfügung
gestellt. Die Form-Scheibenplatte 1' besitzt bald, nachdem sie aus
der Metallform herausgenommen wurde, eine hohe Temperatur und ist
weich genug. Speziell wird eine Verziehung am Umfang der Form-Scheibenplatte 1' aufgrund verschiedener
Faktoren vergrößert, wie
zum Beispiel, wenn die Produktions-Durchlaufzeit schnell ist, Winddruck
während
des Transports, Spannung, die einer festen Aufnahme zuzuschreiben ist,
Spannung während
eines Formvorgangs und Eigengewicht der Form-Scheibenplatte 1'. Nach der vorliegenden
Erfindung wird die Form-Scheibenplatte 1', wenn sie eine hohe Temperatur
aufweist und weich ist (mit anderen Worten, bevor das Kunstharzmaterial
der Form-Scheibenplatte 1' fest
wird), auf eine Scheibenbank 2 zum schnellen Drehen mit
einer hohen Drehzahl gelegt wie es in 1 ersichtlich
ist. Damit wird eine Zentrifugalkraft auf die Form-Scheibenplatte 1' derart aufgebracht,
dass eine Zugkraft radial nach außen bewirkt wird. Mit der so
aufgebrachten Zugkraft wird die Verziehung der Form-Scheibenplatte 1' reduziert.
Hierbei ist die hohe Drehzahl nicht kleiner als 3000 U/min, besser
nicht kleiner als 4000 U/min, was später ausführlicher beschrieben werden
soll.
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Wein 1 ersichtlich
ist, wird die Form-Scheibenplatte 1' mit einer Strichpunktlinie dargestellt.
Die Form-Scheibenplatte 1' besitzt
eine hohe Temperatur und ist weich genug. Eine gewöhnliche
Fördereinrichtung
(nicht dargestellt) nimmt die Form- Scheibenplatte 1' fest auf und transportiert die Form-Scheibenplatte 1', um sie auf
die Scheibenbank 2 zu legen. Die Scheibenbank 2 besitzt
ein Aufnahmemaß (nicht
gezeigt) zum Aufnehmen der Form-Scheibenplatte 1' in einer Vielzahl
von Positionen in der Nähe
eines inneren Umfangs der Form-Scheibenplatte 1'. Die Scheibenbank 2 ist
mit einer Schleuderwelle 4 verbunden oder in der Schleuderwelle 4 eingebaut.
Die Schleuderwelle 4 wird durch eine Schleuder-Antriebseinrichtung 3 schnell
gedreht. Obwohl es in 1 nicht ersichtlich ist, besitzt
die Scheibenbank 2 ein Aufnahmeteil, das durch die Schleuderwelle 4 mit
einem externen Vakuumpumpen-Mechanismus (nicht dargestellt) verbunden
ist In einer vergleichsweise kurzen Zeit wird die Schleuder-Antriebseinrichtung 3 auf
eine vorgegebene hohe Drehzahl (spezieller zum Beispiel 10 000 U/min)
beschleunigt Verschiedene Arten von Messdaten hinsichtlich der Form-Scheibenplatte 1' wurden durch
die folgenden drei Arbeitsgänge
erhalten:
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Arbeitsgang 1
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Die
Form-Scheibenplatte 1' wird
aus der Metallform herausgenommen, wobei die Form-Scheibenplatte 1' eine hohe Temperatur
besitzt.
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Arbeitsgang 2
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Bald
nach dem Arbeitsgang 1 wird die Form-Scheibenplatte 1' fest aufgenommen,
wobei sich die Scheibenbank 2 im Wesentlichen bei Raumtemperatur
befindet.
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Arbeitsgang 3
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Die
Schleuder-Antriebseinrichtung 3 dreht die Form-Scheibenplatte 1' schnell auf
die vorgegebene (beschleunigte) Geschwindigkeit, um die verschiedenen
Arten von Messdaten zu erhalten.
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Es
sollen hier einige der Messdaten beschrieben werden.
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In
dem, was im Folgenden beschrieben wird, geht es um die Daten, die
durch die Messungen erhalten werden.
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Nach
der ersten Ausführung
ist die Produktions-Durchlaufzeit, wie in 2 ersichtlich,
aufgrund der Leistungsfähigkeit
der Messausrüstung
auf nicht weniger als 3,5 Sekunden festgelegt. Spezieller ist die
Transportgeschwindigkeit (zum Transportieren der Form-Scheibenplatte 1' von einer Formmaschine [nicht
gezeigt] zu einer Kühlstufe)
und dergleichen erhöht,
wenn die Produktions-Durchlaufzeit von 4,0 Sekunden auf 3,5 Sekunden
verringert wird (mit anderen Worten, die Produktionsgeschwindigkeit
ist erhöht).
Auf diese Weise wird die Verziehung am Umfang der Form-Scheibenplatte 1' außergewöhnlich schnell.
Wenn die Form-Scheibenplatte 1' mit hoher Drehzahl geschleudert
wird, ist die Verziehung, wie in 1 ersichtlich,
in hohem Maße
reduziert. Diese große
Reduzierung der Verziehung trifft selbst dann zu, wenn die Produktions-Durchlaufzeit
3,5 Sekunden beträgt,
was normalerweise die größte Verziehung
im Messbereich verursacht. Das oben Erwähnte lässt sich so zusammenfassen,
dass durch das schnelle Drehen der Form-Scheibenplatte 1' mit hoher Drehzahl
auf die Form-Scheibenplatte 1' eine Zentrifugalbeschleunigung
aufgebracht wird, so dass auf diese Weise die Zugkraft radial nach
außen
bewirkt wird. Deshalb wird die Reduzierung der Verziehung fortgesetzt,
bis sich das Kunstharzmaterial verfestigt hat.
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Im
Folgenden wird die Schleuderdrehzahl (der Form-Scheibenplatte 1') beschrieben,
die für
die Reduzierung der Verziehung außerordentlich verantwortlich
ist.
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Wie
in 3(A), 3(B) und 3(C) ersichtlich ist, werden die durch
Messung (Verziehungswinkel am Umfang) erhaltenen Messdaten der Form-Scheibenplatte 1' (Probe) unter
den folgenden Bedingungen bereitgestellt: i) Raumtemperatur, ii) Schleuderdrehzahl
von 1000 U/min, 2000 U/min, 3000 U/min, 4000 U/min und 5000 U/min
mit einem schnellen Anstieg in kurzer Zeit zwischen zwei benachbarten
Schleuderdrehzahlen. Wie in 3(A) ersichtlich
ist, zeigt eine Ordinate den Verziehungswinkel am Umfang jeder Schleuderdrehzahl.
Wenn die Schleuderdrehzahl der Form-Scheibenplatte 1' auf etwa 4000
U/min erhöht
ist, wird der Verziehungswinkel der Form-Scheibenplatte 1' am Umfang reduziert.
Ist sie nicht kleiner als 4000 U/min, wird jedoch der Verziehungswinkel
der Form-Scheibenplatte 1' am
Umfang kaum reduziert, mit anderen Worten, er bleibt im Wesentlichen
konstant. Deshalb ist die Schleuderdrehzahl, die nicht kleiner als
etwa 4000 U/min ist, die effektivste, um den Verziehungswinkel am
Umfang zu reduzieren.
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Wenn
die Schleuderdrehzahl der Form-Scheibenplatte 1' kleiner als
4000 U/min ist, wird die Verziehung der Form-Scheibenplatte 1' ebenfalls reduziert
wie es in der 3(A) ersichtlich ist.
Dies umschreibt, dass auch die Schleuderdrehzahl von niedriger als
4000 U/min noch effektiv ist, um die Verziehung zu reduzieren und
die Form-Scheibenplatte 1' abzukühlen.
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Wie
in 3(B) ersichtlich ist, verursacht
die Form-Scheibenplatte 1' jedoch,
wenn die Schleuderdrehzahl der Form-Scheibenplatte 1' kleiner als
3000 U/min ist, eine Aufwärts- und Abwärtsbewegung (Welle),
mit anderen Worten, die Form-Scheibenplatte 1' ist in horizontaler
Richtung nicht stabil. Auch in diesem Fall kann die gesamte Verziehung
reduziert werden.
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Im
Gegensatz dazu wird die Aufwärts-
und Abwärtsbewegung,
wie es in 3(C) ersichtlich ist, im
Wesentlichen verhindert (keine Welle), wenn die Schleuderdrehzahl
der Form-Scheibenplatte 1' nicht kleiner
als 3000 U/min ist. Mit anderen Worten, die Form-Scheibenplatte 1' ist in der horizontalen Richtung
stabil, und die Verziehung wird erheblich reduziert. Eine zulässige Grenze
des Verziehungswinkels für
die DVD, die aus zwei verbundenen (verklebten) Platten gebildet
ist, beträgt
0,3°. Der
Verziehungswinkel von einem Teil der Form-Scheibenplatte 1' für die DVD
ist nicht speziell begrenzt. Wenn die Schleuderdrhzahl etwa 3000
U/min beträgt,
ist der Verziehungswinkel nicht mehr als 0,2° (beträchtlich klein). Das Zusammenpassen
(Verkleben) der so erhaltenen zwei Form-Scheibenplatten 1' stellt die
DVD bereit, die den Verziehungswinkel von kleiner als 0,3° (zulässige Grenze)
aufweist. Deshalb ist die Schleuderdrehzahl der Form-Scheibenplatte 1' vorzugsweise
nicht kleiner als 3000 U/min, besser nicht kleiner als 4000 U/min.
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Hier
bewirkt das schnelle Drehen der Form-Scheibenplatte 1' eine erzwungene
Luftkühlung
für die
Form-Scheibenplatte 1'.
Auf diese Weise kühlt
sich die Temperatur der Form-Scheibenplatte 1' schneller ab
als bei Eigenkühlung
(in Ruhe gelassen). Spezieller werden in einem Zustand bei Raumtemperatur
und einer Schleuderdrehzahl von 5000 U/min etwa zwei Sekunden benötigt, um
das Kunstharzmaterial auf etwa 90°C
zu reduzieren, wo das Kunstharzmaterial beginnt, fest zu werden.
Wenn die Temperatur der Form-Scheibenplatte 1' auf nicht höher als
90° verringert
wird, ist die Verziehung auch bei 5000 U/min nicht reduziert. Dies
zeigt, dass die Verfestigungstemperatur des Kunstharzmaterials der Form-Scheibenplatte 1' nach der ersten
Ausführung etwa
90°C beträgt.
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Es
wird bevorzugt, die oben erwähnte
hohe Schleuderdrehzahl zu unterbrechen, nachdem die Form-Scheibenplatte 1' sich zu der
Scheibenplatte 1 verfestigt hat. Auf diese Weise wird die
Zentrifugalkraft bei der Form-Scheibenplatte 1' angewandt,
bis sie sich verfestigt hat, um auf diese Weise die Verziehung,
die der Spannung während
der Verfestigung zuzuschreiben ist, effektiv zu reduzieren.
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Außerdem ist,
wie in 5 ersichtlich, eine graphische Darstellung vorgesehen,
die eine maximale Temperatur im Verhältnis zu einer Änderung des
radialen Verziehungswinkels darstellt. Die maximale Temperatur ist
diejenige, die erhalten wird, wenn die Form-Scheibenplatte 1' auf eine hohe Temperatur erhitzt
und anschließend
durch Eigenkühlung abgekühlt wird
(in Ruhe gelassen wird). Die Änderung
des radialen Verziehungswinkels ist eine Differenz zwischen dem
radialen Verziehungswinkel vor und nach dem Erhitzen der Form-Scheibenplatte 1'. Wenn die Form-Scheibenplatte 1' nicht höher als 90°C ist, wird
im Wesentlichen keine Änderung
des radialen Verziehungswinkels beobachtet.
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In 5 zeigt
die Kurve X eine Änderung des
maximalen radialen Verziehungswinkels, die mit einigen Proben der
Form-Scheibenplatte 1' erhalten wird.
Wenn sich die Form-Scheibenplatte 1' in einem Bereich
von 100°C
bis 90°C
befindet, wird die Änderung
des maximalen radialen Verziehungswinkels erheblich reduziert. Die
Kurve X zeigt bei nicht höher als
90°C kaum
die Änderung
des maximalen radialen Verziehungswinkels (im Wesentlichen eine
konstante Änderung).
Andererseits zeigt in 5 die Kurve Y eine Änderung
bei einem durchschnittlichen radialen Verziehungswinkel, die mit
einigen Proben der Form-Scheibenplatte 1' erhalten wurde. Wenn sich die
Form-Scheibenplatte 1' im
Bereich von 100°C
bis 90°C
befindet, wird die Änderung
des durchschnittlichen radialen Verziehungswinkels verringert. Die Kurve
Y zeigt bei nicht höher
als 90° im
Wesentlichen eine konstante Änderung
des durchschnittlichen radialen Verziehungswinkels. Im oben Erwähnten wird kurz
zusammengefasst, dass das Kunstharzmaterial der Form-Scheibenplatte 1' im Wesentlichen
bei 90°C
fest wird.
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Außerdem ist,
wie in 6 ersichtlich, eine grafische Darstellung vorgesehen,
die eine Scheibenaufnahmezeit im Verhältnis zu i) dem radialen Verziehungswinkel
der Form-Scheibenplatte 1' und im Verhältnis zu
ii) der Temperatur der Form-Scheibenplatte 1' darstellt. Die Form-Scheibenplatte 1' wird auf der
Scheibenbank 2 in 1 fest aufgenommen
und in Ruhe gelassen. In einer frühen Stufe ist der radiale Verziehungswinkel
schnell erhöht.
Nach 11 oder 12 Sekunden wird der radiale Verziehungswinkel stabil
(im Wesentlichen konstant). Zu diesem Zeitpunkt liegt die Form-Scheibenplatte 1' bei 90°C. Daraus
kann gefolgert werden, dass das Kunstharzmaterial der Form-Scheibenplatte 1' bei etwa 90°C fest wird.
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Fasst
man das oben Erwähnte
kurz zusammen, so ist die Temperatur der Form-Scheibenplatte 1' ein Einflussfaktor, um die Verziehung
zu reduzieren. Zusätzlich
zu der erzwungenen Luftkühlung durch
schnelles Drehen der Form-Scheibenplatte 1' beeinflussen andere Arten von
erzwungener Luftkühlung
(vor dem schnellen Drehen und während
des schnellen Drehens) ebenfalls die Reduzierung der Verziehung.
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In
den folgenden vier Ausführungen
(eine zweite, dritte, vierte und fünfte) wird die erzwungene Luftkühlung der
Form-Scheibenplatte 1' beschrieben. In
den folgenden vier Ausführungen
ist die erzwungene Luftkühlung
anders als die, die nur durch schnelles Drehen der Form-Scheibenplatte 1' erreicht wird.
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Wie
in 7 ersichtlich ist, wird ein Verfahren der erzwungenen
Luftkühlung
nach einer zweiten Ausführung
bereitgestellt.
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Die
Scheibenbank 2 besitzt drei Luftstromkanäle, das
heißt
einen ersten Luftstromkanal 5 (in den Patentansprüchen als „Luftstromkanal" bezeichnet), einen
zweiten Luftstromkanal 6 (in den Patentansprüchen als „Luftstromkanal" bezeichnet) und
einen dritten Luftstromkanal 7, wobei die drei Luftstromkanäle auch
in einer Drehwelle (nicht gezeigt), die die Scheibenbank 2 verbindet,
angeordnet sind. Der erste Luftstromkanal 5 ist ganz außen angeordnet
und besteht aus einem vertikalen Kanal 5A und einem horizontalen
Kanal 5B, der sich senkrecht zu dem vertikalen Kanal 5A erstreckt.
Wenn die Form-Scheibenplatte 1' auf die Scheibenbank 2 gelegt
wird, erstreckt sich der horizontale Kanal 5B in radialer
Richtung nach außen
in einer Position direkt unter der Form-Scheibenplatte 1'. Der horizontale Kanal 5B ist mit
einer Strahldüse
zum Ausblasen eines Luftstroms A versehen. Der so aus dem horizontalen
Kanal 5B ausgeblasene Luftstrom A strömt entlang einer unteren Fläche der
Form-Scheibenplatte 1' radial
nach außen.
Der zweite Luftstromkanal 6 ist im Wesentlichen in der
Mitte der Scheibenbank 2 angeordnet und besteht aus einem
vertikalen Kanal 6A und einem horizontalen Kanal 6B.
Der vertikale Kanal 6A erstreckt sich zu einem mittleren
Vorsprung 2A (in den Patentansprüchen als „mittlerer Bereich" bezeichnet) der
Scheibenbank 2, während
der horizontale Kanal 6B in dem mittleren Vorsprung 2A ausgebildet
ist. Der mittlere Vorsprung 2A verläuft im Wesentlichen durch einen
Mittelpunkt (Öffnung)
der Form-Scheibenplatte 1' und
steht höher
hervor als eine obere Fläche
der Form-Scheibenplatte 1'.
Wenn die Form-Scheibenplatte 1' auf die Scheibenbank 2 gelegt
wird, erstreckt sich der mittlere Vorsprung 2A in radialer
Richtung nach außen
in einer Position direkt auf der oberen Fläche der Form-Scheibenplatte 1'. Der mittlere
Vorsprung 2A besitzt eine Strahldüse zum Ausblasen eines Luftstroms
B. Der so aus dem horizontalen Kanal 6B ausgeblasene Luftstrom
B strömt
entlang der oberen Fläche
der Form-Scheibenplatte 1' radial
nach außen.
Der Luftstrom A auf der unteren Fläche und der Luftstrom B auf
der oberen Fläche
unterstützen
es, das Abkühlen
der Form-Scheibenplatte 1' zu
begünstigen,
ohne einen schädlichen
Einfluss hinsichtlich der Reduzierung einer Verziehung der Form-Scheibenplatte 1' zu verursachen.
Außerdem
bewirkt das Einstellen der in den ersten Luftstromkanal 5 und
den zweiten Luftstromkanal 6 strömenden Luft {Temperatur und Stärke (Geschwindigkeit)}
nach der zweiten Ausführung
im Wesentlichen eine gleichmäßige Kühlwirkung
an der unteren und der oberen Fläche
der Form-Scheibenplatte 1',
wodurch die Verziehung weiter reduziert wird.
-
Der
dritte Luftstromkanal 7 ist ein normaler Aufnahmekanal.
Spezieller nimmt der dritte Luftstromkanal 7 einen Bereich,
in dem keine Informationen aufgezeichnet werden, in einer Vielzahl
von Stellen auf, so dass die Zuverlässigkeit des Lesens von Informationen
nicht reduziert wird. Der Bereich, in dem keine Informationen aufgezeichnet
werden, ist auf einem inneren Umfang der Form-Scheibenplatte 1' angeordnet.
Obwohl in 7 nicht ersichtlich, ist der
erste Luftstromkanal 5 und der zweite Luftstromkanal 6 jeweils
mit einem Luftzufuhrmechanismus verbunden, während der dritte Luftstromkanal 7 mit einem
Absorptionsmechanismus verbunden ist. Die Scheibenbank 2 hält den Bereich,
in dem keine Informationen aufgezeichnet werden, auf dem innen liegenden
Umfang der Form-Scheibenplatte 1' für die folgenden zwei Zwecke:
i) Reduzieren der Verziehung der Form-Scheibenplatte 1' (so klein wie
möglich
machen). ii) Aufrechterhalten (nicht reduzieren) der Zuverlässigkeit
des Lesens der Informationen. Die Scheibenbank 2 besitzt
einen solch „kleinen Durchmesser", so dass sie den
innen liegenden Umfang eines Informationsaufzeichnungsbereiches nicht
erreicht. Wenn die Scheibenbank 2 einen Durchmesser aufweist,
der so groß ist
wie der der Form-Scheibenplatte 1', und die Raumtemperatur besitzt,
wird die Form-Scheibenplatte 1' nur an ihrer unteren Fläche schnell
abgekühlt
Auf diese Weise verursacht die Form-Scheibenplatte 1' die Verziehung
im Wesentlichen zu dem gleichen Zeitpunkt, wo die Form-Scheibenplatte 1' auf die Scheibenbank 2 gelegt
wird. In diesem Fall sollte die Scheibenbank 2 vorzugsweise
höher als
90°C sein
(die Erstarrungstemperatur des Kunstharzmaterials der Form-Scheibenplatte 1' ist nicht niedriger
als 90°C).
Jedoch ist dieses „höher als
90°C" der Scheibenbank 2 aufgrund
der Zeit, die zum Abkühlen
der Form-Scheibenplatte 1' und
zum Beheizen und Kühlen
der Scheibenbank 2 gebraucht wird, praktisch nicht erreichbar.
Infolgedessen besitzt die Scheibenbank 2 vorzugsweise den
oben zweimal zitierten „kleinen Durchmesser".
-
Wie
in 8 ersichtlich wird, ist nach einer dritten Ausführung ein
Verfahren mit erzwungener Luftkühlung
vorgesehen.
-
Darin
ist die Scheibenbank 2 und eine Fördereinrichtung 8,
die eine Aufnahmefunktion (Aufnahmepolster 8A) und eine
Luftstrahlfunktion besitzt, vorgesehen. Die Fördereinrichtung 8 legt
die Form-Scheibenplatte 1' auf
die Scheibenbank 2. Nachdem die Fördereinrichtung 8 die
Form-Scheibenplatte 1' freigibt,
indem sie aufhört,
die Form-Scheibenplatte 1' aufzunehmen,
unterbricht die Fördereinrichtung 8 derart,
dass sie in gewissem Grade von der Form-Scheibenplatte 1' angehoben bleibt.
Anschließend
bläst die
Fördereinrichtung 8 den
Luftstrom B aus dem Aufnahmepolster 8A. Wenn das Aufnahmepolster 8A die
Form-Scheibenplatte 1' freigibt,
beginnt die Scheibenbank 2, sich mit hoher Drehzahl schnell
zu drehen, um auf diese Weise die Form-Scheibenplatte 1' mit einer vorgegebenen Schleuderdrehzahl
(zum Beispiel 4500 U/min etwa zwei Sekunden lang zu schleudern.
Das Aufnahmepolster 8A ist mit einem Absorptionsmechanismus (nicht
dargestellt) und einer Luftzufuhreinrichtung (nicht gezeigt) verbunden.
Wenn die Fördereinrichtung 8 die
Form-Scheibenplatte 1' freigibt
und so unterbricht, dass sie gewissermaßen von der Form-Scheibenplatte 1' angehoben bleibt,
wird das Aufnahmepolster 8A automatisch in den Luftzufuhrmechanismus
geschaltet. Damit bläst
das Aufnahmepolster 8A den Luftstrom B aus. Der so ausgeblasene
Luftstrom B strömt
im Wesentlichen von dem Mittelpunkt der Form-Scheibenplatte 1', die eine hohe
Schleuderdrehzahl erfährt,
radial nach außen. Der
Luftstrom B beschleunigt das Abkühlen
der Form-Scheibenplatte 1'.
-
Wie
in 9 ersichtlich ist, wird nach einer vierten Ausführung ein
Verfahren mit erzwungener Luftkühlung
bereitgestellt.
-
Darin
ist ein Absorptionsmechanismus 9 vorgesehen, der die Luft
in einer vom äußeren Umfang der
Form-Scheibenplatte 1' leicht
entfernten Position gemäß 9 in
horizontaler Richtung absorbiert. Der Absorptionsmechanismus 9 ist
in gewissem Grade größer als
der Durchmesser der Form-Scheibenplatte 1'. Spezieller weist der Absorptionsmechanismus 9 einen
Kreisring 9A mit einem Innendurchmesser auf, der um 6 mm
bis 10 mm größer ist
als ein Außendurchmesser
der Form-Scheibenplatte 1'.
Außerdem
hat der Absorptionsmechanismus 9 einen normalen Aufnehmer
(nicht gezeigt), der mit dem Kreisring 9A durch einen Aufnahmekanal
verbunden ist. Der Absorptionsmechanismus 9 beginnt das
Absorbieren der Luft im Wesentlichen gleichzeitig zu dem Zeitpunkt,
wo die Form-Scheibenplatte 1' auf
die Scheibenbank 2 gelegt wird. Die Absorption der Luft bewirkt
den Luftstrom A entlang der unteren Fläche der Form-Scheibenplatte 1' und den Luftstrom
B entlang der oberen Fläche
der Form-Scheibenplatte 1', um
auf diese Weise die Form-Scheibenplatte 1' abzukühlen.
-
Es
ist nur die Kühlfunktion
(des Luftstroms A und des Luftstroms B), die in der zweiten Ausführung in 7,
der dritten Ausführung
in 8 und der vierten Ausführung in 9 beschrieben
wird. Zusätzlich
zu der Kühlfunktion
reduzieren der Luftstrom A und der Luftstrom B den Ausfall, dass
sich die Form-Scheibenplatte 1' aufgrund der Aufwärts-Abwärts-Bewegung
(Welle) der Form-Scheibenplatte 1' bei der Drehzahl von weniger als
3000 U/min in horizontaler Richtung nicht stabil dreht wie es in 3(B) ersichtlich ist. Außerdem trägt das Einstellen
der Stärke
des Luftstroms A und des Luftstroms B (Geschwindigkeit) stark zur
Reduzierung der Verziehung der Form-Scheibenplatte 1' bei.
-
Praktisch „schränkt" die Produktions-Durchlaufzeit
die Zeit ein, die bei der Schleuderdrehzahl von kleiner als 3000
U/min verwendet wird. Deshalb werden an der Form-Scheibenplatte 1' vorzugsweise die aufeinander folgenden
Arbeitsgänge
durchgeführt:
- i) Die Form-Scheibenplatte 1' wird so früh wie möglich in
einen Zustand herunter gekühlt,
so dass die Verziehung bei hoher Schleuderdrehzahl reduziert wird.
- ii) Die Form-Scheibenplatte 1' verfestigt sich zu der Scheibenplatte 1.
Mit anderen Worten, die Form-Scheibenplatte 1' wird nicht
höher als
auf 90°C
reduziert.
- iii) Die Scheibenplatte 1 hört auf, schnell zu drehen.
-
Wenn
die Form-Scheibenplatte 1' nicht
höher als
90°C ist,
wenn sich nämlich
die Form-Scheibenplatte 1' zu der Scheibenplatte 1 verfestigt,
werden an dieser außerdem
die aufeinander folgenden Arbeitsgänge durchgeführt:
- i) die Scheibenplatte 1 wird zu einem
vorgegebenen Zeitpunkt in die normale Kühlstufe 14 transportiert
(siehe 14 und 15).
- ii) Die Scheibenplatte 1 wird der Eigenkühlung (Luftkühlung) in
einem solchen Ausmaß unterzogen,
dass sie (genügend
abgekühlt)
zu einer Sputtermaschine (nicht dargestellt) zum Bilden einer Reflexionsschicht
transportierbar ist.
- iii) Die Scheibenplatte 1 wird einem Sputtervorgang
unterzogen.
-
In
dem Fall, dass die Form-Scheibenplatte 1' eine Zeit lang, die länger ist
als die oben erwähnte Einschränkung (als „einschränkt" angeführt), schnell gedreht
werden muss, sollten zwei oder mehrere Schleudermaschinen parallel
derart genutzt werden, dass die Form-Scheibenplatte 1' aufeinander
folgend getrennt wird. In diesem Fall kann die Form-Scheibenplatte 1' selbstverständlich auf
nicht höher
als 90°C
reduziert werden. Darüber
hinaus kann die Form-Scheibenplatte 1' des Weiteren in einem solchen
Ausmaß abgekühlt werden,
dass sie zu dem Sputtervorgang (nächster Arbeitsgang) transportierbar
ist, mit anderen Worten, ohne dass die erzwungene Luftkühlung benötig wird.
-
Wie
in 10(A), 10(B) und 10(C) ersichtlich ist, wird nach einer
fünften
Ausführung
ein Verfahren mit erzwungener Luftkühlung bereitgestellt.
-
Wie
oben beschrieben, besitzt die Form-Scheibenplatte 1' bald, nachdem
sie aus der Formmaschine herausgenommen wurde, eine hohe Temperatur
und ist weich genug. Mit der so erhaltenen Form-Scheibenplatte 1', die mit der
Scheibenbank 2 aufgenommen wird, wird die Verziehung wahrscheinlich
größer gemacht.
Deshalb ist es besser, dass nur der innere Umfang der Form-Scheibenplatte 1' auf nicht höher als
90°C abgekühlt wird.
Spezieller wird die Scheibenbank 2, wie in 10(A) ersichtlich,
durch kalte Luft angeblasen, so dass sie auf nicht höher als
90°C gekühlt wird.
Anschließend
wird die Form-Scheibenplatte 1' auf die Scheibenbank 2 gelegt,
wobei die kalte Luft an die Form-Scheibenplatte 1' geblasen wird.
In diesem Fall wird die Form-Scheibenplatte 1' sowohl auf
der oberen Fläche
(mit der kalten Luft) als auch der unteren Fläche (mit der gekühlten Scheibenbank 2)
abgekühlt.
Auf diese Weise verhindert das Einstellen von Temperatur und Stärke (Geschwindigkeit)
der kalten Luft die Verziehung. Anschließend wird die Form-Scheibenplatte 1' auf die so
gekühlte
Scheibenbank 2 gelegt. Dann wird an der Form-Scheibenplatte 1' einer der folgenden
zwei Arbeitsgänge
durchgeführt:
- i) den gegenwärtigen Zustand zum Abkühlen eine Sekunde
lang halten.
- ii) die untere Fläche
der Form-Scheibenplatte 1' leicht
aufnehmen und den Zustand zum Abkühlen eine Sekunde lang halten.
Anschließend,
wie in 10(B) ersichtlich, wird die
Form-Scheibenplatte 1',
indem die Geschwindigkeit mehr erhöht wird, mit Unterdruck aufgenommen.
Wie in 10(C) ersichtlich ist, wird
die Form-Scheibenplatte 1' im
Wesentlichen gleichzeitig bei der Aufnahme mit dem Unterdruck bei
hoher Drehzahl geschleudert.
-
Wie
in 11 und 12 ersichtlich
ist, wird ein Verfahren zum Behandeln der Scheibenplatte 1 nach
einer sechsten Ausführung
bereitgestellt.
-
Das
Verfahren nach der sechsten Ausführung
umfasst die folgenden vier Arbeitsgänge:
- (A)
Herausnehmen der Form-Scheibenplatte 1' aus der ersten Metallform 10 und
der zweiten Metallform 11 der Formmaschine.
- (B) Legen der Form-Scheibenplatte 1' auf die Scheibenbank 2 (1)
zum Schleudern mit hoher Drehzahl.
- (C) Während
des Schleudervorgangs bei hoher Drehzahl das Kunstharzmaterial der
Form-Scheibenplatte 1' verfestigen
lassen durch ein anderes Kühlverfahren
wie zum Beispiel das Einblasen von kalter Luft an die Form-Scheibenplatte 1' oder Legen
der Form-Scheibenplatte 1' auf
eine Kühlstufe
(Kontaktkühlen),
um auf diese Weise die Scheibenplatte 1 zu erhalten.
- (D) Messen der durch die Scheibenplatte 1 verursachten
Verziehung.
-
In
dem Fall, dass die Verziehung der Scheibenplatte 1 innerhalb
der zulässigen
Grenze liegt, werden die Schleuderbedingungen gut bestimmt und aufrechterhalten.
Dann soll die nächste
Form-Scheibenplatte 1' unter
den in diesem Maße
beibehaltenen Schleuderbedingungen geschleudert werden.
-
Im
Gegensatz dazu wird die Verziehung der Scheibenplatte in dem Fall
analysiert, dass die Verziehung außerhalb der zulässigen Grenze
liegt. Die in diesem Maße
analysierte Verziehung (Daten) wird zu Schleuder-Steuerdaten umgewandelt,
um ein Steuersignal zum Steuern der Schleuderbedingungen zu entwickeln.
Das Steuersignal wird in die Steuerschaltung (nicht gezeigt) der
Schleuder-Antriebseinrichtung 3 (in 1) eingegeben.
Im Prinzip umfassen die Schleuderbedingungen die Schleuderdrehzahl,
die Schleuderzeit und die Anstiegszeit der Schleuderdrehzahl. Nach
der sechsten Ausführung werden
die Schleuderbedingungen für
die Form-Scheibenplatte 1' beim
Arbeitsgang (B) hinsichtlich der Verziehung der Scheibenplatte 1 beim Arbeitsgang
(D), wie es in 11 ersichtlich ist, gesteuert.
Die Schleuderbedingungen werden vorher als eine Datenbank durch
verschiedene Tests gesteuert, indem die folgenden drei Faktoren
hinsichtlich der Verziehung der Form-Scheibenplatte 1' ins Verhältnis gesetzt
werden:
1. Schleuderdrehzahl, 2. Schleuderzeit, 3. Anstiegszeit
der Schleuderdrehzahl.
-
Die
Maschine zum Reduzieren der Verziehung der Scheibenplatte 1 wird
aus einer Verziehungs-Messvorrichtung und einem Umwandler-Regler
gebildet. Mit der Verziehungs-Messvorrichtung wird
die Verziehung der Scheibenplatte 1 gemessen. Der Umwandler-Regler analysiert
die so gemessene Verziehung basierend auf den vorher gespeicherten Daten
und wandelt anschließend
die Verziehung in das Schleuder Steuersignal um. Das Schleuder-Steuersignal
wird an die Schleuder-Antriebseinrichtung 3 (in 1)
ausgegeben. Die Verziehungs-Messvorrichtung besitzt ein Konzept,
welches das gleiche ist wie das eines Laser-Verschiebemessgeräts.
-
Nachstehend
wird ein Messprinzip durch das Laser-Verschiebemessgerät beschrieben.
Das Laser-Verschiebemessgerät
wendet die Triangulation an und besteht aus einem Strahler, der
mit einem Lichtempfänger
kombiniert ist. Der Strahler ist ein Halbleiterlaser. Ein von dem
Halbleiterlaser ausgesendeter Laserstrahl wird mittels einer Projektionslinse
fokussiert und auf ein Objekt, nämlich
die Scheibenplatte 1, gestrahlt. Durch die Projektionslinse bündelt sich
ein Teil des so bestrahlten Laserstrahls zu einem Projektionslinse
bündelt
sich ein Teil des so bestrahlten Laserstrahls zu einem Punkt auf
dem Lichtempfänger.
Wenn sich die Scheibenplatte 1 bewegt, verändert die
Verziehung der Scheibenplatte 1 einen dem Reflexionswinkel
entsprechenden Einfallswinkel. Auf diese Weise bewegt sich auch
der Lichtpunkt auf dem Lichtempfänger.
Durch Detektieren einer Änderung
der Position des Lichtpunkts wird eine Verschiebung (Verziehung)
der Scheibenplatte 1 bestimmt. Zusätzlich zu der Messung mit dem
Laser-Verschiebemessgerät kann zum
Messen der Verziehung der Scheibenplatte 1 ein ladungsgekoppeltes
Bauelement (im Folgenden als „CCD" bezeichnet) in der
Weise verwendet werden, um den Verziehungswinkel von einer vorgegebenen
Position auf dem CCD, welches das reflektierte Licht empfängt, zu
messen.
-
Die
durch das Laser-Verschiebemessgerät und/oder das CCD-Verfahren
detektierte Verziehung wird basierend auf der Datenbank (vorher
gespeichert) analysiert, die die Verziehung im Verhältnis zu den
drei Faktoren zeigt, das heißt
die Schleuderdrehzahl, die Schleuderzeit und die Anstiegszeit der Schleuderdrehzahl.
Die so analysierte Verziehung wird als gesteuerte Veränderliche
betrachtet. Die gesteuerte Veränderliche
wird als ein Steuersignal der Schleuder Antriebseinrichtung 3 übertragen
(in 1). Entsprechend der Dimension der Verziehung steuert
die Schleuder-Antriebseinrichtung 3 die drei Faktoren der
Scheibenbank 3, das heißt die Drehzahl, die Schleuderzeit
und die Anstiegszeit der Schleuderdrehzahl. Die so eingestellte
(gesteuerte) Drehung bewirkt eine auf die Form-Scheibenplatte 1' aufgebrachte
angemessene Zentrifugalkraft, um auf diese Weise die Verziehung
der Form-Scheibenplatte 1' zu
reduzieren. Gleichzeitig damit wird die Form-Scheibenplatte 1' abgekühlt und
wird dann zu der Scheibenplatte 1, die eine kleine (reduzierte)
Verziehung aufweist.
-
Hierbei
erzeugt eine höhere
Schleuderdrehzahl natürlich
eine größere Zentrifugalkraft,
und eine längere
Schleuderzeit stellt eine längere
Betriebszeit der Zentrifugalkraft bereit. Die Anstiegszeit der Schleuderdrehzahl
wird auf der Basis einer Spannung bestimmt, die auf die Aufnahmefläche aufgebracht
wird. Mit anderen Worten, das Abkühlen (der Form-Scheibenplatte 1', deren Abkühlung dem Schleudern
zuzuschreiben ist) und die Spannung sollten miteinander im Verhältnis stehen,
um einen Einfluss der Spannung zu reduzieren.
-
Die
Form-Scheibenplatte 1' hat
bald, nachdem sie aus der ersten Metallform 10 und der
zweiten Metallform 11 der Formmaschine heraus genommen wurde,
eine hohe Temperatur und ist ziemlich weich. Deshalb sollte gelegentlich
die kalte Luft auf die Form-Scheibenplatte 1' geblasen werden,
um so früh wie
möglich
eine geeignete Weichheit zu erhalten. Außerdem ist es besser, die Form-Scheibenplatte 1' abzukühlen, wenn
die Form-Scheibenplatte 1',
wie oben beschrieben, auf die Scheibenbank 2 gelegt wird,
um den Bereich der Form-Scheibenplatte 1', in dem keine Informationen aufgezeichnet
werden, aufzunehmen. Das liegt daran, dass es weniger wahrscheinlich
(oder unwahrscheinlich) ist, dass der Informations-Nichtaufzeichnungsbereich
Kratzer aufweist, wenn der Bereich, in dem keine Informationen aufgezeichnet
werden, ziemlich hart ist. Deshalb wird, wie in 10 ersichtlich
ist, die Scheibenbank 2 vorzugsweise vorher mit der kalten
Luft gekühlt,
die eingeblasen wird, bevor die Form-Scheibenplatte 1' auf die Scheibenbank 2 gelegt
wird. Sofern die Scheibenbank 2 nicht mit der kalten Luft
gekühlt
wird, wird sie mit der Form-Scheibenplatte 1' erhitzt. Dies bestärkt die
Wichtigkeit, die Scheibenbank 2 vorher zu kühlen. Um
das Abkühlen
der Form-Scheibenplatte 1' zu
beschleunigen, wird auf der oberen Fläche der Form-Scheibenplatte 1' gelegentlich
die Zuführung von
kalter Luft (nicht gezeigt) vorgenommen. Das Steuersignal stellt
die Temperatur und Geschwindigkeit der kalten Luft ein, die durch
die Kaltluftzuführung
zugeführt
wird. Die kalte Luft ist ein Luftstrom, der eine Temperatur von
nicht höher
als 90°C
aufweist.
-
Wie
in 13 ersichtlich ist, wird ein Verfahren zum Behandeln
der Scheibenplatte 1 nach einer siebenten Ausführung bereitgestellt.
-
Elemente
mit Bezugszahlen, die die gleichen wie die in 11 sind,
sind äquivalente
Elemente. Hinsichtlich der Temperatur ist die aus der Formmaschine
heraus genommene Form-Scheibenplatte 1' vom Typ der Formmaschine und vom
Kunstharzmaterial der Scheibenplatte 1 abhängig. Hin
und wieder ist das auch für
die Weichheit zutreffend. Deshalb sollten die Schleuderbedingungen
einschließlich Schleuderdrehzahl,
Schleuderzeit und Anstiegszeit der Schleuderdrehzahl vorzugsweise
entsprechend der Temperatur der Form-Scheibenplatte 1' eingestellt
werden, um die Verziehung zweckmäßig zu reduzieren,
ohne eine schädigende
Beeinflussung wie zum Beispiel eine an dem anderen Element anhaftende
Aufnahme-Spurmarke zu verursachen.
-
Das
Verfahren nach der siebenten Ausführung weist die folgenden vier
Arbeitsgänge
auf:
- (A) Herausnehmen der Form-Scheibenplatte 1' aus der ersten
Metallform 10 und der zweiten Metallform 11 der
Formmaschine.
- (B) Messen der Temperatur der Form-Scheibenplatte 1' mit eine Temperaturmessvorrichtung
S (wie zum Beispiel ein Infrarot-Strahlensensor).
- (C) Schleudern der Form-Scheibenplatte 1' mit einer hohen Schleuderdrehzahl
zum Aufbringen einer Zentrifugalkraft, um auf diese Weise die Verziehung
zu reduzieren.
- (D) Abkühlen
der Form-Scheibenplatte 1',
um eine Scheibenplatte 1 mit der reduzierten Verziehung
zu erhalten.
-
Zwischen
dem Arbeitsgang (B) und dem Arbeitsgang (C) ist ein untergeordneter
Arbeitsgang zum Steuern der Schleuderbedingungen beim Arbeitsgang
(C) basierend auf den Temperaturdaten, die durch den Arbeitsgang
(B) erhalten werden, vorgesehen. Normalerweise wird die Temperatur
der Form-Scheibenplatte 1' gemessen,
wenn die Form-Scheibenplatte 1' auf die Scheibenbank 2 gelegt
wird (in 1).
-
Hier
wird der untergeordnete Arbeitsgang {zwischen dem Arbeitsgang (B)
und dem Arbeitsgang (C)} zum Steuern der Schleuderbedingungen beschrieben.
Zuerst wird ein Verfahren im Voraus zum Einstellen der Schleuderbedingungen
(wie zum Beispiel die Schleuderdrehzahl, Schleuderzeit und Anstiegszeit
der Schleuderdrehzahl) entsprechend der verschiedenen Temperaturen
bestimmt, um die Verziehung der Form-Scheibenplatte 1' zu minimieren. Die Temperatur
und die durch das oben genannte Verfahren erzielten Schleuderbedingungen
werden zum Entwickeln der Datenbank genutzt, um sie in dem Computer
zu speichern. Die mit der Temperaturmessvorrichtung S ge messene
(detektierte) Temperatur der Form-Scheibenplatte 1' wird basierend auf
den oben beschriebenen Daten analysiert, um die gesteuerte Veränderliche
zur Erzeugung des Steuersignals, das die genauen Schleuderbedingungen
angibt, zu bestimmen. Das so erzeugte Steuersignal wird zu der Schleuder-Antriebseinrichtung 3 (in 1) übertragen,
um auf diese Weise die Schleuderbedingungen (der Scheibenbank 2),
das heißt
die Schleuderdrehzahl, die Schleuderzeit und die Anstiegszeit der
Schleuderdrehzahl entsprechend der Temperatur der Form-Scheibenplatte 1' zu steuern.
-
In
dem Fall, dass das Einstellen der Schleuderbedingungen nur nach
der Temperatur der Form-Scheibenplatte 1' zum Reduzieren der Verziehung
der Form-Scheibenplatte 1' nicht
genügt
(wenn nämlich
die Verziehung der Form-Scheibenplatte 1' aufgrund der Temperatur der Form-Scheibenplatte 1' nicht angemessen
verringert ist), haben sich die oben genannten Kühlverfahren als wirksam erwiesen.
In diesem Fall wird vorzugsweise die Kühlleistung entsprechend der
gemessenen Temperatur der Form-Scheibenplatte 1' eingestellt
(erhöht
oder gesenkt).
-
Die
Verziehung der Scheibenplatte 1 wird am zweckmäßigsten
unter den vier aufeinander folgenden Arbeitsgängen reduziert:
- i) Die Wechselbeziehung zwischen der Temperatur der Form-Scheibenplatte 1' und der Verziehung
der Scheibenplatte 1 vorher bestimmen.
- ii) Die auf der Temperatur und der Verziehung basierenden Daten
entwickeln und speichern.
- iii) Die Messtemperatur der Form-Scheibenplatte 1' basierend auf
der Datenbasis analysieren.
- iv) Die Kühlleistung
steuern.
-
Die
Kühlleistung
sollte unbedingt einstellbar sein (erhöht oder gesenkt). Spezieller
sollte die Kühlleistung
gleich bleibend sein, um die Kühlmaschine zu
vereinfachen. Selbst wenn sie konstant ist, ist die Kühlleistung
zum Reduzieren der Verziehung der Form-Scheibenplatte 1' in gewissem Grade effektiv.
-
Nach
der zweiten Ausführung
(7), der dritten Ausführung (8), der
vierten Ausführung (9),
der fünften
Ausführung
(10), der sechsten Ausführung (11 und 12)
und der siebenten Ausführung
(13) handelt es sich bei der Kühlung in erster Linie um eine
Beschreibung.
-
Die
Temperatur der Form-Scheibenplatte 1' ist bald, nachdem sie aus der
Formmaschine herausgenommen wurde, vom Typ der Formmaschine abhängig. Spezieller
liegt eine Temperaturdifferenz, die den einzelnen Formmaschinen
(unterschiedliche Typen davon) zuzuschreiben ist, in einem Bereich
von etwa 20°C.
-
Darüber hinaus
wird in dem Fall, dass die Form-Scheibenplatte 1' dem Schleudervorgang
zum Reduzieren der Verziehung in einem Zustand ausgesetzt wird,
bei dem die Temperatur der Form-Scheibenplatte 1' um einige Zehner
Celsiusgrade niedriger ist als bald, nachdem die Form-Scheibenplatte 1' aus der Formmaschine
herausgenommen wurde, die Temperatur der Form-Scheibenplatte 1' während des Schleudervorgangs
vorzugsweise auf höher
als 90°C gehalten,
bis die Verziehung ausreichend reduziert ist. Um die Temperatur
höher als
90°C zu
harten, wird auf die Form-Scheibenplatte 1' ein Luftstrom hoher Temperatur
(höher
als 90°C)
geblasen oder es wird die Abkühlgeschwindigkeit
verringert. In diesem Fall wird eine Luftstromzufuhr mit der Funktion,
dass Heißluft
durch die Kombination einer elektrischen Heizeinrichtung und eines
Gebläses
zugeführt
wird, oder wird mit der Funktion bewirkt, dass die Form-Scheibenplatte 1' durch eine
Infrarotheizung direkt bestrahlt wird. In diesem Fall wird anstelle
des Kühlverfahren
nach der zweiten Ausführung
(7), der dritten Ausführung (8), der
vierten Ausführung
(9), der fünften
Ausführung
(10), der sechsten Ausführung (11 und 12)
und der siebenten Ausführung
(13) ein Luftstrom mit mehr als 90°C auf die
Form-Scheibenplatte 1' zum Erwärmen angewandt.
-
Obwohl
die vorliegende Erfindung oben durch Bezug auf sieben Ausführungen
beschrieben worden ist, ist die vorliegende Erfindung nicht auf
die sieben oben beschriebenen Ausführungen beschränkt. Dem
Fachmann werden sich angesichts der oben erwähnten technischen Lehre Modifizierungen
und Veränderungen
der oben beschriebenen Ausführungen
erschließen.
-
Der
Umfang der vorliegenden Erfindung ist mit Bezug auf die folgenden
Patentansprüche
definiert.