JP2006269037A - ディスク貼り合せ装置、ディスク貼り合せ方法、および貼り合せディスク - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、カチオンタイプの紫外線硬化型接着剤が紫外線照射にもかかわらず硬化し難いと言う問題に関わる。
【解決手段】上ディスク２と下ディスク１の間隙にある、既に紫外線を照射された展延された接着剤３ａに向けて、もう１度紫外線７（二次紫外線）を照射すると、ディスクの外周付近の接着剤だけが硬化する。
【選択図】図２

Description

本発明は、紫外線硬化型接着剤を使い２枚のディスクを貼り合せるディスク貼り合せ装置にかかわり、特に、カチオン型の接着剤を使うディスク貼り合せ装置において、ディスク貼り合せ後に、貼り合されたディスクの外周に紫外線を照射し、ディスク外周の接着剤の硬化を促進させる紫外線照射機構に関わる。

従来、光を用いてディスクに記録を行う記録媒体としては、光磁気ディスクと光ディスクであるコンパクトディスクなどがあった。

しかし、コンパクトディスクは記憶容量が少なく、現在では、４ギガバイトの記憶容量をもつディジタルビデオディスク（ＤＶＤ）に道を譲りつつある。

本願特許の視点から見ると、ＤＶＤは二つに大別できる。一つは片側のディスクにのみ記録層が存在するタイプである。

片側にだけ記録層が存在する場合、もう片側のディスクは、紫外線を透過させる事ができる。

このため、片側のディスクに紫外線硬化型接着剤をリング状に塗布し、もう一枚のディスクを重ね、その後スピンして接着剤を２枚のディスクの間隙全面にひろげる。
そして、透明な方のディスクを介して紫外線を広がった外線硬化型接着剤に照射して、紫外線硬化型接着剤を固める事ができる。

この場合、接着剤は紫外線照射後急速に固まるほうが、生産性が上がるので、ラジカル系と言われる急速に硬化する接着剤が使われている。

また、片側にのみ記録層がある上述と同じタイプのディスク貼り合せ方法として、ディスク貼り合せ後、ディスクの横方向から紫外線を照射する方式が知られている。例えば、特開平０８−２９３１３０、特開平０９−１２８８２３、特許３４４６８８７号である。

文献１

特開平０８−２９３１３０

文献２

特開平０９−１２８８２３

文献３

特許３４４６８８７号

片側にのみ記録層がある場合、紫外線をディスクの横から照射しても、少なくともディスクの厚み０．６ｍｍ分だけ紫外線が通る幅があり、ディスク全面に広がった紫外線硬化型接着剤に紫外線がとどき、紫外線硬化型接着剤は硬化する。

しかし、記録層が上下ディスクの両方にあるＤＶＤディスクの場合、紫外線が通る領域は、接着剤の厚み分だけで、普通は５０μｍ以下、厚くても１００μｍ程度で、ディスクの外周はともかく、ディスクの中間部に紫外線がとどくことはない。

また、両面に記録層がある場合、記録層が紫外線を通さないため、貼り合せ後に紫外線をディスクの上や下から照射することもできない。

このため、貼り合わせ前に、ディスクの上にリング状に塗布された紫外線硬化型接着剤に紫外線を照射して、その後、２枚のディスクを貼り合わせ、スピンし、接着剤をディスクの全面に広げ、該紫外線硬化型接着剤の硬化を待って、両面記録型のディスクを作成する方法が取られている。

この方法では、接着剤が急速に固まるとスピンや貼り合せが上手く行かない為、紫外線照射後ゆっくり固まるカチオン型紫外線硬化接着剤が用いられる。

このような、カチオン型紫外線硬化接着剤は、ゆっくり固まるため、接着剤が固まる時に収縮してうまれる残留応力が緩和され、残留応力が小さくなると言う利点もある。

この残留応力が小さいと言う利点により、記録層が片面にしかないディスクの貼り合せにも、カチオンタイプ接着剤を使いディスクを貼り合せるディスク貼り合せ装置が使われる様になってきている。

しかし、逆に、カチオンタイプ紫外線硬化型接着剤は、固まるのに時間がかかりすぎるという問題がある。

これを避ける為、スピン後に紫外線を再びディスクに照射して、接着剤を固める方式が取られている。

このように２枚のディスクを貼り合せ後に紫外線を照射する場合、紫外線は、記録面を通らないが、記録面のないディスクの内周および外周のポリカーボネイトは紫外線を通すため、外周および内周の接着剤は、二回目に照射される紫外線の照射で硬化が促進される。

以後、説明を簡便にする為、最初に照射する紫外線を一次紫外線、二番目に照射する紫外線を二次紫外線と呼び、一次紫外線を照射する機構を一次紫外線照射機構、二次紫外線を照射する機構を二次紫外線照射機構と呼ぶ。

このように、二次紫外線をスピン後のディスクの外周や内周に照射するのは、接着剤の硬化に有効である。このため、二次紫外線を照射後、一定の時間が立ては、ディスクの記録面の接着剤が硬化する前に、ディスクの外周や内周が硬化する。

このように、ディスクの外周や内周が紫外線照射により早く硬化する為、記録面の接着剤が硬化する前に、ディスクを他の場所や他の装置に移動させる事が出来るようになる。

しかし、ポリカーボネイトを通して接着剤に紫外線を照射するため、ポリカーボネイトがダメージを受けたり、ポリカーボネイトが熱を持たったりしないよう、紫外線照射量を少なくする必要があった。

この為、ディスク周辺の接着剤の硬化に必要な紫外線の量に足りないため、二次紫外線を照射しないよりは、多少とも早く硬化するが、なかなか固まらないと言う問題があった。

ここで開示する技術は、ディスクが、二次紫外線に伴う紫外線や放射熱を受けると言う問題を解決することを可能にするものであり、本発明の目的は、ディスクが紫外線をあまり受けず、さらに赤外線や可視光による熱もあまり受けずに、紫外線を照射することを可能にするものであり、ディスク外周や内周のカチオンタイプ紫外線硬化型接着剤を早く固めることのできるディスク貼り合せ装置を提供することにある。

本発明はかかる課題を克服する為になされたものである。

すなわち、紫外線をディスクの横側からかければ、ディスクのポリカーボネイトを通さずに、直接接着剤に外線を接着剤に照射できることに着目し、かかる課題を解決した。

すなわち、請求項１に記載の発明においては次のような構成とした。

第１のディスクに塗布された接着剤に紫外線を照射し、第２のディスクをその上に載せ、その後スピンして接着剤を二枚のディスクの間に展延するディスク貼り合せ装置において、
紫外線を照射され、接着剤が展延されたディスクの側面に、再び紫外線を照射する第２の紫外線照射機構を具備するディスク貼り合せ装置を備える構成とした。

このようにすると、紫外線がディスクの外周部／内周部の接着剤に直接照射されるので好ましい。

また、請求項２に記載の発明においては次のような構成とした。

すなわち、請求項１に記載のディスク貼り合せ装置において、
前記第２の紫外線照射機構が、２５０−４００ｎｍの間のある、または一定範囲の波長を有する紫外線、または、２５０−４００ｎｍの間のある、または一定範囲の波長を有する紫外線を含む光を照射する紫外線源を具備するディスク貼り合せ装置を備える構成とした。

このようにすると、紫外線硬化接着剤の硬化を効率よく行える紫外線を照射でき、ディスクの温度が上がらないので好ましい。

また、請求項３に記載の発明においては次のような構成とした。

すなわち、請求項１ないし請求項２のいずれかにおいて、
ディスクのスピン機構のスピン中、もしくは、スピン機構の回転速度が低下した時、もしくは、スピン機構の回転が終了した時、もしくは、回転停止後に、再び回転させている時、
前記第２の紫外線照射機構が、紫外線をディスク側面に照射するディスク貼り合せ装置を備える構成とした。

このようにすると、紫外線源やディスクを回転しなくても、ディスク周辺に均一に紫外線を照射できるので好ましい。

また、請求項４に記載の発明においては次のような構成とした。

すなわち、請求項１、２、３のいずれかのディスク貼り合せ装置において、
スピン終了後のディスクを搬送している時、または、ディスクを養生している時、またはディスクをストックしている時に、
前記第２の紫外線照射機構が、紫外線をディスク側面に照射するディスク貼り合せ装置を備える構成とした。

このようにすると、紫外線源に、接着剤が付着することもなく、ディスクが平らな面に、静止して置かれた状態で紫外線を照射できるので、ディスクに歪みが生じないよう、ディスクを硬化させられるので好ましい。

また、請求項５に記載の発明においては次のような構成とした。

すなわち、請求項１から４に記載のディスク貼り合せ装置において、
ディスクを上下に多段に設置する機構、または
ディスクを平面に多数設置する機構の少なくとも一方と、
該複数のディスクの側面に、単数または複数の紫外線照射源から紫外線を照射する前記第２の紫外線照射機構を具備するディスク貼り合せ装置を備える構成とした。

このようにすると、紫外線源の数を減らしても、多数のディスクに、長時間紫外線をディスクに照射できるので好ましい。

また、請求項６に記載の発明においては次のような構成とした。

すなわち、請求項１から５に記載のディスク貼り合せ装置において、前記第２の紫外線照射機構が、ディスクの上もしくは下から、紫外線を照射する第１の紫外線照射機構と機構の一部を共有しているディスク貼り合せ装置を備える構成とした。

このようにすると、紫外線源を１つに出来、装置コストを大幅に下げられるので好ましい。

また、請求項７に記載の発明においては次のような構成とした。

すなわち、第１のディスクに塗布された接着剤に紫外線を照射し、第２のディスクをその上に載せ、その後スピンして接着剤を二枚のディスクの間に展延し、さらに紫外線をディスクの側面に照射するディスク作成方法を備える構成とした。

このようにすると、二次紫外線によるダメージをディスクにほとんど与えずに、ディスク作成を実行できるので好ましい。

また、請求項８に記載の発明においては次のような構成とした。

すなわち、第１のディスクに塗布された接着剤に紫外線を照射し、第２のディスクをその上に載せ、その後スピンして接着剤を二枚のディスクの間に展延し、さらに紫外線をディスクの側面に照射するディスク作成方法において、
側面から照射された紫外線が減衰して、３０％以下になる範囲が、記録層のない部分にあるディスク作成方法を備える構成とした。

このようにすると、ディスクの外周部／内周部の接着剤が早く固まり、記録層の部位にある接着剤は、早い時期には、ある程度しか固まらないので好ましい。

また、請求項９に記載の発明においては次のような構成とした。

すなわち、第１のディスクに塗布された接着剤に紫外線を照射し、第２のディスクをその上に載せ、その後スピンして接着剤を二枚のディスクの間に展延し、さらに紫外線をディスクの側面に照射するディスク作成方法において、
側面から照射された紫外線が減衰して、１０％以下になる範囲が、記録層のない部分にあるディスク作成方法を備える構成とした。

このようにすると、ディスクの外周部／内周部の接着剤は、適度に早く固まり、記録層の部位にある接着剤は、早い時期には、少ししか固まらないので好ましい。

また、請求項１０に記載の発明においては次のような構成とした。

すなわち、第１のディスクに塗布された接着剤に紫外線を照射し、第２のディスクをその上に載せ、その後スピンして接着剤を二枚のディスクの間に展延し、さらに紫外線をディスクの側面に照射するディスク作成方法において、
側面から照射された紫外線が減衰して、１％以下になる範囲が、記録層のない部分にあるディスク作成方法を備える構成とした。

このようにすると、ディスクの外周部／内周部の接着剤は、少し早く固まり、記録層の部位にある接着剤は、早い時期には、殆ど固まらないので好ましい。

また、請求項１１に記載の発明においては次のような構成とした。

すなわち、第１のディスクに塗布された接着剤に紫外線を照射し、第２のディスクをその上に載せ、その後スピンして接着剤を二枚のディスクの間に展延し、さらに紫外線をディスクの側面に照射するディスク作成方法において、
側面から照射される３６５ｎｍ波長付近の紫外線の総量が、
幅×パワー密度×時間で定義される照射量に換算して、
長さ１０ｍｍ単位当り、
０．４５Ｊ／ｃｍから１５Ｊ／ｃｍの紫外線照射量の範囲にある
ディスク作成方法を備える構成とした。

このようにすると、ディスクの外周部／内周部の接着剤が早く固まり、ディスクに紫外線や熱による損傷をほとんど与えないので好ましい。

また、請求項１２に記載の発明においては次のような構成とした。

すなわち、第１のディスクに塗布された接着剤に紫外線を照射し、第２のディスクをその上に載せ、その後スピンして接着剤を二枚のディスクの間に展延し、
貼り合わされたディスクの側面に、紫外線を照射するディスク貼り合せ装置により作成されるディスクを備える構成とした。

このようにすると、二次紫外線によるダメージをほとんど受けないディスクを作成できるので好ましい。

上述した構成にすることにより、紫外線を照射してもなかなか固まらないカチオンタイプ紫外線硬化型接着剤を、ディスクの周辺でだけ早く硬化させられるという効果を有する。

特に、ディスクの周辺でだけ接着剤が早く固まると、記録層付近の接着剤がゆっくり固まり、接着剤に残留応力が残ると言う問題を回避できることになる。しかも、ディスクの外周の接着剤が硬化している為、比較的早い時期に、ディスクを移動させる事ができるという効果を有する。

また、ディスクには紫外線などの光がほとんど当らないので、ディスクが紫外線や光や赤外線により劣化したり、曲がったりすると言う問題も避けられる。

以下、添付図面に基づいて、本発明の好ましい実施態様につき、詳細に説明を加える。

図１は、第１の実施例で、本発明の好ましい実施態様にかかる、ディスク側面から紫外線を照射する様子を模式図として示したものである。

図１において、１は下ディスク、２は上ディスク、３ａは、上ディスク２と下ディスク１の間の、ほぼ全面に広がった展延された接着剤（カチオンタイプ紫外線硬化型接着剤）である。

ディスペンサーにより該、紫外線硬化型接着剤が下ディスク１にリング状に塗布され、その後、該下ディスク１は、一次紫外照射位置に運ばれ、一次紫外線を照射される。図２は、この一次紫外線を照射する様子を表した図で、３は、リング状に塗布された接着剤（カチオンタイプの紫外線硬化型接着剤）である。該リング状に塗布された接着剤３は、図示されない紫外線源からの一次紫外線４を照射される。

その後、該リング状に塗布された接着剤３を有する下ディスク１の上から、上ディスク２を貼り合わせ、スピナーにより高速回転させると、リング状に塗布された接着剤３は、ほぼ上下ディスクの隙間の全面に広がる。

図１は、このようにして、すでに紫外線を照射され、上ディスク２と下ディスク１の間隙にほぼ全面に展延された接着剤３ａ（カチオンタイプの紫外線硬化型接着剤）に向けて、側方から二次紫外線７を照射する様子を示している。

該二次紫外線７は、図示されない紫外線源８から出て、紫外線を通すグラスファイバー５を通って、やはり紫外線を通すレンズ６により、ある程度絞られた形で、５０μ程度の厚みを有する展延された接着剤３ａのつくる層に向けて照射される。

この照射により、該展延された接着剤３ａの外周部は、硬化が促進されることになる。この硬化が促進される外周端からの奥行きは、１ｍｍから３ｍｍ程度で、記録層のある部位にある接着剤には、紫外線が届かない事が好ましい。

このような紫外線の到達範囲を制御するには、紫外線量と、紫外線に反応する紫外線反応重合開始剤が接着剤に含まれる量を適合量に調整することで達成できる。このような制御は、紫外線反応重合開始剤の紫外線透過率により計算できる。

しかし、紫外線に反応した紫外線反応重合開始剤は、普通、紫外線の透過率が大きくなるので、紫外線を照射する照射量も計算して、紫外線を照射する必要がある。

ただし、実際には、計算通りには行かないので、紫外線量や紫外線反応重合開始剤の含有量を、実験結果に基づき調整すればよい。

このようにすると、周辺から照射した紫外線は、記録層の部位にある接着剤にまでは届かないので、記録層の部位の接着剤はゆっくり硬化することになる。このため、接着剤による残留応力は、従来通り小さいまま、ディスクの貼り合せを行えることになる。

以上の実施例では、二次紫外線の照射は、上ディスク２と下ディスク１と展延された接着剤３ａからなるディスク１４の外側からであったが、ディスク１４の内側から二次紫外線を照射しても、ディスク内周の接着剤が硬化して、ディスク１４を固める事が出来る。

もちろん、ディスク１４の内側と外側から二次紫外線を照射すると、接着剤の漏れを防げるので好ましい。

例えば、外周に二次紫外線の１部、紫外線反射ミラーに向かう紫外線１２を、紫外線反射ミラー９で反射させ、貼り合わされたディスク１４の内周部に導き、内周部の上下から照射すれば、内周部の紫外線を通す部分の紫外線硬化型接着剤が硬化する。

また、紫外線透過回転ロッド１０を通して、紫外線反射ミラーに向かう紫外線１２を、ディスク１４の間隙にある展延された接着剤３ａに横方向から照射することも出来る。

紫外線透過回転ロッド１０は、貼り合わされたディスク１４を支える紫外線を通すディスク台１３を回転させ、ディスク１４の周囲に、二次紫外線を均一に照射させる。

なお、紫外線の光量は、１６Ｗ／ｃｍ２、照射幅５ｍｍ、紫外線透過回転ロッド１０の回転数２回、照射時間２秒で十分に硬化が促進された。

また、１Ｗ／ｃｍ２の紫外線を、照射幅５ｍｍ、回転数２回、照射時間２秒と言う条件で実験した場合、硬化は多少促進された。

しかし、ディスクの周囲８ヶ所に１６Ｗ／ｃｍ２の紫外線を同様の幅、回転数、照射時間で照射すると、硬化も早く、ディスク端面の曲がりもなく好ましい。

このように、ディスクの側面に対し、同時に、多数のスポットで照射したり、ディスクの側面全面に紫外線を照射したりする時には、紫外線反射ミラーを使う事もできる。

ここで開示した装置を使うと、ディスクの外周が早く固まるため、生産性が上がり、かつ、貼り合わされたディスクがずれて不良品になる危険も減る。このため、不良品の低下、コストの低減が見込める。

このような生産性の向上だけでなく、記録面の接着剤の硬化が遅くても良くなり、接着剤がゆっくり硬化する為、接着剤の残留応力が減る。

このため、高速回転が必要な片面タイプＤＶＤの１６倍速などの高速回転にも十分対応でき、両面記録タイプＤＶＤディスクだけでなく、片面記録タイプのＤＶＤディスクでもカチオン型の接着剤を使ったディスク貼り合せ方法が広がるものと期待されている。

本発明の第１の実施例を示すディスクの側面から二次紫外線を照射することを示す断面図である。 本発明の第１の実施例を実施する前、一次紫外線を接着剤に照射することを示す斜視図である。

符号の説明

１ 下ディスク
２ 上ディスク
３ リング状に塗布された接着剤
３ａ 展延された接着剤
４ 一次紫外線
５ 紫外線を通すグラスファイバー
６ 紫外線を通すレンズ
７ 二次紫外線
８ 紫外線源
９ 紫外線反射ミラー
１０ 紫外線透過回転ロッド
１１ ロッド回転方向
１２ 紫外線反射ミラーおよび、紫外線透過回転ロッドに向かう紫外線
１３ 紫外線を通すディスク台
１４ ディスク

Claims (12)

1. 第１のディスクに塗布された接着剤に紫外線を照射し、第２のディスクをその上に載せ、その後スピンして接着剤を二枚のディスクの間に展延するディスク貼り合せ装置において、
   紫外線を照射され、接着剤が展延されたディスクの側面に、再び紫外線を照射する第２の紫外線照射機構を具備することを特徴とするディスク貼り合せ装置
2. 請求項１に記載のディスク貼り合せ装置において、
   前記第２の紫外線照射機構が、２５０−４００ｎｍの間のある、または一定範囲の波長を有する紫外線、または、２５０−４００ｎｍの間のある、または一定範囲の波長を有する紫外線を含む光を照射する紫外線源を具備することを特徴とするディスク貼り合せ装置
3. 請求項１ないし請求項２のいずれかにおいて、
   ディスクのスピン機構のスピン中、もしくは、スピン機構の回転速度が低下した時、もしくは、スピン機構の回転が終了した時、もしくは、回転停止後に、再び回転させている時、
   前記第２の紫外線照射機構が、紫外線をディスク側面に照射することを特徴とするディスク貼り合せ装置
4. 請求項１、２、３のいずれかのディスク貼り合せ装置において、
   スピン終了後のディスクを搬送している時、または、ディスクを養生している時、またはディスクをストックしている時に、
   前記第２の紫外線照射機構が、紫外線をディスク側面に照射することを特徴とするディスク貼り合せ装置
5. 請求項１から４に記載のディスク貼り合せ装置において、
   ディスクを上下に多段に設置する機構、または
   ディスクを平面に多数設置する機構の少なくとも一方と、
   該複数のディスクの側面に、単数または複数の紫外線照射源から紫外線を照射する前記第２の紫外線照射機構を具備することを特徴とするディスク貼り合せ装置
6. 請求項１から５に記載のディスク貼り合せ装置において、前記第２の紫外線照射機構が、ディスクの上もしくは下から、紫外線を照射する第１の紫外線照射機構と機構の一部を共有していることを特徴とするディスク貼り合せ装置
7. 第１のディスクに塗布された接着剤に紫外線を照射し、第２のディスクをその上に載せ、その後スピンして接着剤を二枚のディスクの間に展延し、さらに紫外線をディスクの側面に照射することを特徴とするディスク作成方法
8. 第１のディスクに塗布された接着剤に紫外線を照射し、第２のディスクをその上に載せ、その後スピンして接着剤を二枚のディスクの間に展延し、さらに紫外線をディスクの側面に照射するディスク作成方法において、
   側面から照射された紫外線が減衰して、３０％以下になる範囲が、記録層のない部分にあることを特徴とするディスク作成方法
9. 第１のディスクに塗布された接着剤に紫外線を照射し、第２のディスクをその上に載せ、その後スピンして接着剤を二枚のディスクの間に展延し、さらに紫外線をディスクの側面に照射するディスク作成方法において、
   側面から照射された紫外線が減衰して、１０％以下になる範囲が、記録層のない部分にあることを特徴とするディスク作成方法
10. 第１のディスクに塗布された接着剤に紫外線を照射し、第２のディスクをその上に載せ、その後スピンして接着剤を二枚のディスクの間に展延し、さらに紫外線をディスクの側面に照射するディスク作成方法において、
    側面から照射された紫外線が減衰して、１％以下になる範囲が、記録層のない部分にあることを特徴とするディスク作成方法
11. 第１のディスクに塗布された接着剤に紫外線を照射し、第２のディスクをその上に載せ、その後スピンして接着剤を二枚のディスクの間に展延し、さらに紫外線をディスクの側面に照射するディスク作成方法において、
    側面から照射される３６５ｎｍ波長付近の紫外線の総量が、
    幅×パワー密度×時間で定義される照射量に換算して、
    長さ１０ｍｍ単位当り、
    ０．４５Ｊ／ｃｍから１５Ｊ／ｃｍの紫外線照射量の範囲にある
    ことを特徴とするディスク作成方法
12. 第１のディスクに塗布された接着剤に紫外線を照射し、第２のディスクをその上に載せ、その後スピンして接着剤を二枚のディスクの間に展延し、
    貼り合わされたディスクの側面に、紫外線を照射するディスク貼り合せ装置により作成されることを特徴とするディスク

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