JP2009170055A - ディスク製造装置、ディスク製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】光ディスク製造における歩留まりの向上やコストダウン
【解決手段】射出成形されたディスク基板に対して、ディスク基板冷却、反射膜形成、光透過層（カバー層）形成、保護層（ハードコート）形成という製造ラインでディスク製造を行う。特に、光透過層形成の段階で、ディスク基板が所定の温度状態となるように、ディスク基板に対し水冷（又は空冷及び水冷）を行う。さらに、スピンコードに用いる紫外線硬化型樹脂の温度や、室内温度を管理する。このようにディスク基板、紫外線硬化性樹脂、室温について温度管理を行うことで、形成される膜厚を安定させる。
【選択図】図４

Description

本発明は、インライン方式のディスク製造装置、ディスク製造方法に関し、特に射出成形されたディスク基板に対して層構造を形成するディスク製造ラインとしての構成に係るものである。

特開２００３−３３８０９０号公報

例えばＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ブルーレイディスク（Blu-ray Disc（登録商標））などの光ディスクの製造では、インライン方式の製造装置が一般的である。

ディスク量産を目的とする製造工程においては、歩留まりの上昇や製造コストの低下は、常に大きな課題となるが、特にブルーレイディスクのような高密度ディスクの場合、光透過層などの層構造の膜厚の安定化は、歩留まりの向上の点で重要となる。

そこで本発明ではインライン製造装置として、安定して層構造を形成できる生産性の高いディスク製造装置を提供することを目的とする。

本発明のディスク製造装置は、射出成形されたディスク基板を、内部に冷却水の水路が形成された基板プレート上に配置して搬送することで水冷する水冷部と、上記水冷部での冷却過程のディスク基板を取り出して、ディスク基板の信号面側に反射膜を成膜し、上記反射膜を成膜したディスク基板を上記水冷部に戻す反射膜形成部と、上記水冷部で所定の温度状態にまで冷却された後のディスク基板が搬入され、該ディスク基板の信号面側に光透過層を形成する光透過層形成部と、ディスク基板の信号面側に保護膜を形成する保護層形成部とを備える。
また、射出成形されたディスク基板を空冷する空冷部をさらに備え、その場合は、上記空冷部で空冷されたディスク基板が、上記水冷部に搬送される構成とされる。
また、上記光透過層形成部では、紫外線硬化型樹脂のスピンコート及び紫外線照射により、上記光透過層を形成するとともに、上記スピンコートに用いる紫外線硬化型樹脂の温度を、上記水冷部で冷却されたディスク基板の温度と略同一の温度に調整する温度調整部が設けられている。
また、上記空冷部、上記水冷部、上記反射膜形成部、上記光透過層形成部、及び上記保護層形成部は、空調器により一定温度に保たれた室内に配置される。

本発明のディスク製造方法は、射出成形されたディスク基板を、内部に冷却水の水路が形成された基板プレート上に配置して搬送することで水冷する水冷工程と、上記水冷工程での冷却過程のディスク基板を取り出して、ディスク基板の信号面側に反射膜を成膜し、上記反射膜を成膜したディスク基板を上記水冷工程に戻す反射膜形成工程と、上記水冷工程で所定の温度状態にまで冷却された後のディスク基板が搬入され、該ディスク基板の信号面側に光透過層を形成する光透過層形成工程と、ディスク基板の信号面側に保護膜を形成する保護層形成工程とを備える。

即ち本発明は、射出成形されたディスク基板に対して、ディスク基板冷却、反射膜形成、光透過層（カバー層）形成、保護層（ハードコート）形成という製造ラインを実現するディスク製造装置（及び方法）であるが、特に、光透過層形成の段階で、ディスク基板が所定の温度状態となるように、ディスク基板に対し水冷（又は空冷及び水冷）を行う。
さらに、スピンコートに用いる紫外線硬化型樹脂の温度や、室内温度を管理する。
このようにディスク基板、紫外線硬化性樹脂、室温について温度管理を行うことで、形成される膜厚を安定させることができる。

光透過層形成部に搬送するディスク基板に対し水冷（又は空冷及び水冷）を行い、所定の温度状態において光透過層形成が行われるようにすることで、光透過層の膜厚を安定化させることができる。さらに、紫外線硬化型樹脂の温度や室温も一定温度とすることで、より安定した膜厚での層形成を行うことができる。
これにより、製造される光ディスクの歩留まりの向上、ひいては製造コストの低減を実現でき、生産性の高いディスク製造装置を実現できる。

以下、本発明の実施の形態を説明する。
まず、図１，図２，図３により光ディスク製造工程を説明する。図１は実施の形態のディスク製造工程を示している。

図１のステップＦ１０１の基板成形工程では、例えばポリカーボネート樹脂の射出成形によりディスク基板を成形する。
図２（ａ）はディスク基板を成形する金型を概略的に示している。この金型は、下キャビティ１２０と上キャビティ１２１から成り、下キャビティ１２０には、情報ピットを転写するためのスタンパ１０４が配置される。スタンパ１０４には、情報ピットの凹凸パターン１０４ａが形成されている。
なお、再生専用ディスクの製造工程では、エンボスピットとして情報ピットの凹凸パターン１０４ａを形成したスタンパ１０４が配置されるが、記録可能型ディスク（例えばライトワンスディスクやリライタブルディスク）の製造工程では、記録トラックとなるグルーブ（ウォブリンググルーブ）を形成するための凹凸パターンが形成されたスタンパが配置されることになる。

このような金型を用いて射出成形でディスク基板１０５を成形するが、成形されるディスク基板１０５は図２（ｂ）のようになる。
例えばポリカーボネート樹脂によるディスク基板１０５は、その中心はセンターホール１０５ｂとされるとともに、情報読出面側は、金型内のスタンパ１０４に形成された凹凸が転写された情報ピットパターン１０５ａとなる。なお、情報ピットではなく、グルーブ（連続溝）が形成される場合もある。

続いて、このように形成されたディスク基板１に対して層構造形成が行われる。
図１のステップＦ１０２では、射出成形されたディスク基板１に対して空冷が行われ、さらにステップＦ１０３、Ｆ１０５で水冷が行われる。
製造ラインについては後述するが、この水冷の途中でディスク基板１０５が取り出されて、ステップＦ１０４で反射膜形成が行われる。
さらにステップＦ１０５の水冷の後、ステップＦ１０６、Ｆ１０７，Ｆ１０８で光透過層（カバー層）の形成が行われる。

図３（ａ）（ｂ）にステップＦ１０８まで進んだ状態の層構造を示している。図３（ｂ）は信号読出面側の層構造の拡大図である。
上記ステップＦ１０４では、情報ピットパターン１０５ａが形成された信号読出面側に例えばＡｇ合金の反射膜１０６を形成する。
またステップＦ１０６では、反射膜１０６が形成された信号読出面側に紫外線硬化型樹脂を滴下し、スピンコートにより紫外線硬化型樹脂を展延させる。
そしてステップＦ１０７では、展延させた紫外線硬化型樹脂に対して瞬間的に紫外線を照射して、紫外線硬化型樹脂を半硬化させる。
その後、ステップＦ１０８で、紫外線硬化型樹脂に所定時間（例えば１．０秒程度）、紫外線を照射して、紫外線硬化型樹脂を全硬化させる。以上で図３（ａ）（ｂ）のように光透過層（カバー層）１０７が形成される。

続くステップＦ１０９、Ｆ１１０では、信号読出面側の表面処理として図３（ｃ）に示すようにハードコート層（保護層）１０８を形成する。
まずステップＦ１０９で信号読出面側に紫外線硬化型樹脂を滴下し、スピンコートにより紫外線硬化型樹脂を展延させる。そしてステップＦ１１０では、展延させた紫外線硬化型樹脂に対して紫外線を照射して、紫外線硬化型樹脂を硬化させ、ハードコート層を形成する。
なお、図１には示していないが、ハードコート層１０８を形成した後、レーベル面側（情報読出面の反対面側）に防湿膜を形成する場合もある。

このように層構造が形成されたディスク基板１０５はステップＦ１１１で検査工程に回され、検品される。
その後、レーベル印刷等が行われて製品としての光ディスクが完成される。

このような工程でディスク製造を行う製造ラインとしての本例の設備構成を図４に示す。
図４では、射出成形機７、層形成ライン１、検査及びスタックユニット８を示している。
射出成形機７は、図１のステップＦ１０１として示した基板成形を行う。
この射出成形機７で製造されたディスク基板１０５に対して、各装置が配置される層形成ライン１により、図１のステップＦ１０２〜Ｆ１１０までの工程が行われる。
そしてその後、検査及びスタックユニット８でステップＦ１１１の製品検査が行われる。

層形成ライン１が、本発明のディスク製造装置の実施の形態となり、この層形成ライン１には空冷部２，水冷部３，反射膜形成部４，光透過層形成部５，ハードコート形成部６，及び制御ユニット１０としての各装置が配置される。

空冷部２は、射出成形機７で成形されたディスク基板１０５を空冷する。
水冷部３は、射出成形機７で成形され、空冷部２で空冷されたディスク基板１０５を、内部に冷却水の水路が形成された基板プレート上に配置して搬送することで水冷する。
反射膜形成部４はスパッタ装置から成る。そして水冷部３での冷却過程のディスク基板１０５を取り出して、ディスク基板１０５の信号面側にスパッタリングにより反射膜１０６を成膜する。反射膜１０６を成膜したディスク基板１０５は、水冷部３に戻す。
光透過層形成部５は、水冷部３で所定の温度状態にまで冷却された後のディスク基板１０５の信号面側に光透過層１０７を形成する。
ハードコート形成部６は、ディスク基板１０５の信号面側（光透過層１０７上）にハードコート層１０８を形成する。
制御ユニット１０は、この層形成ライン１に配置される各装置のコントロール装置である。

また、この層形成ライン１として各種の装置が配置されている室内は、室内気温が一定温度に管理される。
図５（ａ）（ｂ）には、室内に配置される空調ユニットについて示している。図５（ｂ）は図５（ａ）のＡ−Ａ線を横方向から見た図である。
図５（ａ）（ｂ）に示すように、室内の天井７７の上部には、所要位置、所要数の空調ユニット７１，７２，７３，７４が配置され、室温を所定の温度に保つようにしている。
室内においては、図５（ｂ）のようにメインベース７０の上下に各種機器類が配置される。この場合、ディスク基板１０５の搬送ライン及び層形成のための装置は、メインベース７０の上部空間に設置される。つまり、空調ユニット７１，７２，７３，７４による空調の効く空間で、ディスク基板１０５に対する層構造形成が行われるようにされている。
メインベース７０の下部空間には、各機器に付随する構成や紫外線硬化型樹脂のタンクなどが配置される。

温度管理の観点から、メインベース７０の上面空間には、発熱源となるモータ類は極力配置しない。
メインベース７０の下部空間でも、極力、モータ類・発熱源であるモータアンプなどは配置されない。
基本的には、大きな発熱源となるモータ類その他は、ドライブボックス７５，７６として示すように例えば天井７７の上方に取り付けられ、これによってドライブボックス７５，７６の発熱によるメインベース７０の上面空間の温度に極力影響が無いようにする。

図６で、層形成ライン１のより具体的な装置配置を説明する。図６は層形成ライン１のみを示している。
図６において、図４の各部を構成する主たる装置は、以下のようになる。
空冷部２：空冷塔２３
水冷部３：第１水冷テーブル２５，第２水冷テーブル２７
反射膜形成部４：スパッタ装置６０
光透過層形成部５：スピンコート装置３２Ａ、３２Ｂ、ＵＶ照射ユニット３５Ａ，３５Ｂ、３９
ハードコート形成部６：スピンコート装置５１Ａ、５１Ｂ、ＵＶ照射ユニット５３

まず、図６には示していない射出成形機７で成形されたディスク基板１０５は、搬送機構２１によって、この層形成ライン１に持ち込まれ、反転アーム２２に載置される。
反転アーム２２は、載置されたディスク基板１０５を空冷塔２３に載置する。

空冷塔２３の構造を図７（ａ）（ｂ）に示す。
図のように、空冷塔２３は、多数の基板載置部２３１が連結された２列の観覧車状の構造とされる。
即ち２つの基板載置部２３１が、多数のそれぞれの支持バー２３２に取り付けられ、かつ、各支持バー２３２が回動送り機構２３４により、図７（ｂ）の実線矢印に示すように１段階ずつ回動する。
反転アーム２２によっては、図７（ｂ）の破線矢印Ａのように、図中左側の最上段に位置している基板載置部２３１に、ディスク基板１０５が載置される。載置されたディスク基板１０５は、回動送り機構２３４による基板載置部２３１の移動によって、実線矢印のように下方に送られ、その後、図中右側に移って上昇されていく。
そして図中右側の最上段の位置に達した時点で、破線矢印Ｂのように、図６に示すアーム２４によって空冷塔２３から取り出されることになる。
つまり、ディスク基板１０５は、この空冷塔２３に破線矢印Ａのように搬入された時点から、破線矢印Ｂのように搬出されるまでの間、空気による自然冷却が行われることになる。

図６において、アーム２４によって、空冷塔２３から取り出されたディスク基板１０５は、第１水冷テーブル２５に送られる。
第１水冷テーブル２５は、４つの基板プレート２５１を有し、この４つの基板プレート２５１が１段階ずつ（９０°ずつ）回転する構造とされている。
そして基板プレート２５１の内部には、冷却水の水路が形成されており、図示しない水路用配管から冷却水が供給される。ディスク基板１０５は、このような基板プレート２５１に載置されることで強制水冷される。また基板プレート２５１上でディスク基板１０５を吸着固定すつバキューム機構のため吸着用配管２５２が設けられている。

図８，図９、図１０に第１水冷テーブル２５の概略構造例を模式的に示す。
図８は第１水冷テーブル２５を横から見た状態を示している。
基板プレート２５１は、回転テーブル２５３上に取り付けられている。そしてこの回転テーブル２５３が、モータ２５５によりシャフト２５５ａを中心に回転することで、各基板プレート２５１の位置が回転移動する。

基板プレート２５１は例えば銅板で形成され、図９に示すように、内部に水路２５６が形成されている。図１０は、基板プレート２５１を底面側から見た状態を示しているが、水路２５６は、例えばこの図のような形状で、基板プレート２５１内に切削形成される。つまり１つの基板プレート２５１について、水路入口２５６ｉから水路出口２５６ｏまで、水路２５６が、基板プレート２５１内で或る程度の距離を確保できるように形成される。
各基板プレート２５１の水路２５６には、例えば図８に示すように、シャフト２５５ａの内部に形成されて水路用配管２５４ａから冷却水が供給／排出される。
水路用配管２５４ａとしては、往路／復路としての２つの水路が形成されており、図８に破線で示すように水路用配管２５４ａから流入される冷却水は、１つの基板プレート２５１の水路用配管２５４に流れる。その後、他の基板プレート２５１を経由して、シャフト２５５ａ内の水路用配管２５４ａの復路から流出される。即ち第１水冷テーブル２５に対して１本の連続した水路が形成されて、各基板プレート２５１の水冷が行われる。

その様子を図１１に模式的に示す。４つの基板プレート２５１のそれぞれを２５１Ａ、２５１Ｂ、２５１Ｃ、２５１Ｄとする。水路を破線矢印で示している。
水路用配管２５４ａの往路からは、基板プレート２５１Ａの水路入口２５６ｉに至る水路が形成されている。そして基板プレート２５１Ａの水路出口２５６ｏからは、次の基板プレート２５１Ｂの水路入口２５６ｉに対して水路が形成されている。同様に、基板プレート２５１Ｂの水路出口２５６ｏから基板プレート２５１Ｃの水路入口２５６ｉ、基板プレート２５１Ｃの水路出口２５６ｏから基板プレート２５１Ｄの水路入口２５６ｉについても水路が形成されている。そして、基板プレート２５１Ｄの水路出口２５６ｏからは、水路用配管２５４ａの復路に対して水路が形成されている。
これによって、図１１に示すように、水路用配管２５４ａの往路から流入される冷却水は基板プレート２５１Ａ、２５１Ｂ、２５１Ｃ、２５１Ｄを順次通って、水路用配管２５４ａの復路から排出されることになる。

なお、基板プレート２５１は、図９に示すようにセンターピン２５７と吸着部２５８が形成されている。
搬送されてくるディスク基板１０５は、そのセンターホール１０５ｂがセンターピン２５７に挿通する状態で基板プレート２５１上に配置される。また吸着部２５８からは、空気流路２５９、吸着用配管２５２を介して図示しないバキューム機構により、ディスク基板１０５の吸引が行われる。
これによりディスク基板１０５は基板プレート２５１上面で密着状態で載置される。
上記の水路構造によって水温に冷やされている基板プレート２５１に対して密着することで、ディスク基板１０５が効果的に冷却されることになる。

第１水冷テーブル２５においては、以上の構造で水冷が行われる。
第１水冷テーブル２５からは、図６のアーム２６によってディスク基板１０５が取り出される。従って、アーム２４によって第１水冷テーブル２５の１つの基板プレート２５１に載置されたディスク基板１０５は、第１水冷テーブル２５が９０°ずつ３回回動してアーム２６による取り出し位置に達するまでの間、水冷されることになる。

アーム２６によって、ディスク基板１０５は第２水冷テーブル２７に搬送される。
第２水冷テーブル２７は、１０個の基板プレート２７１が回転する構造とされる。
基本的には、第２水冷テーブル２７は、上記第１水冷テーブル２５と同様に、水路用配管２７２内の往路から流入される冷却水が、各基板プレート２７１を順次巡って、水路用配管２７２内の復路から排出される構造とされる。
各基板プレート２７１は、上記図９、図１０と同様に水路や吸引機構が形成されており、上面に配置されたディスク基板１０５に対して冷却を行う。

回転アーム６１は、１回の１８０°回転で、第２水冷テーブル２７上のディスク基板１０５のスパッタ装置６０への搬送、及びスパッタ装置６０内のディスク基板１０５の第２水冷テーブル２７の搬送を同時に行う。
スパッタ装置６０は、回転アーム６１によって搬入されたディスク基板１０５に対して反射膜１０６の成膜を行う。

第２水冷テーブル２７で所定温度まで冷却されたディスク基板１０５は、アーム２８によって回転テーブル３６に搬送される。
さらに回転テーブル３６の回転によって移動されたディスク基板１０５は、マルチアーム３０によって、２つずつ、２系統のスピンコート装置３２Ａ側の回転テーブル３１Ａと、スピンコート装置３２Ｂ側の回転テーブル３１Ｂに振り分け搬送される。

回転テーブル３１Ａは、１８０°回転により、マルチアーム３０によって搬送されてきた２つのディスク基板１０５を、２つのスピンコート装置３２Ａ、３２Ａ内に搬送するとともに、２つのスピンコート装置３２Ａ、３２Ａ内のディスク基板１０５を、スピンコート装置３２Ａ，３２Ａ内から取り出す。
スピンコート装置３２Ａ，３２Ａでは、それぞれ搬入されたディスク基板１０５に対して紫外線硬化型樹脂のスピンコートを行う。紫外線硬化型樹脂は、それぞれ両脇に設置されている加圧タンク３４Ａ，３４Ａから供給される。
スピンコート装置３２Ａ、３２Ａから取り出された回転テーブル３１Ａ上の２つのディスク基板１０５は、マルチアーム３０によって回転テーブル３３に搬送される。

スピンコート装置３２Ｂ，３２Ｂ側についても同様である。
回転テーブル３２Ｂは、１８０°回転により、マルチアーム３０によって搬送されてきた２つのディスク基板１０５を、２つのスピンコート装置３２Ｂ、３２Ｂ内に搬送するとともに、２つのスピンコート装置３２Ｂ、３２Ｂ内のディスク基板１０５を、スピンコート装置３２Ｂ，３２Ｂ内から取り出す。
スピンコート装置３２Ｂ，３２Ｂでは、それぞれ搬入されたディスク基板１０５に対して紫外線硬化型樹脂のスピンコートを行う。紫外線硬化型樹脂は、それぞれ両脇に設置されている加圧タンク３４Ｂ，３４Ｂから供給される。
スピンコート装置３２Ｂ、３２Ｂから取り出された回転テーブル３１Ｂ上の２つのディスク基板１０５は、マルチアーム３０によって回転テーブル３３に搬送される。

回転テーブル３３上のディスク基板１０５は、アーム３７ＡによってＵＶ照射ユニット３５Ａに搬入される。
同じく回転テーブル３３上のディスク基板１０５は、アーム３７ＢによってＵＶ照射ユニット３５Ｂに搬入される。
ＵＶ照射ユニット３５Ａ、３５Ｂは、それぞれ搬入されたディスク基板１０５、即ち未硬化の紫外線硬化型樹脂が展延されているディスク基板１０５に対して、瞬間的な紫外線照射を行い、紫外線硬化型樹脂を半硬化させる。

ＵＶ照射ユニット３５Ａで紫外線硬化型樹脂が半硬化されたディスク基板１０５はアーム３７Ａによって回転テーブル３８に搬送される。
またＵＶ照射ユニット３５Ｂで紫外線硬化型樹脂が半硬化されたディスク基板１０５はアーム３７Ｂによって回転テーブル３８に搬送される。
回転テーブル３８は、その回転により、搬送されてきたディスク基板１０５を順次ＵＶ照射ユニット３９に搬送する。
ＵＶ照射ユニット３９は、搬送されてきたディスク基板１０５に対して、例えば１．６〜１．８秒程度の紫外線照射を行い、紫外線硬化型樹脂を全硬化させる。
このＵＶ照射ユニット３９での紫外線照射により、カバー層１０７が形成されることになる。

ＵＶ照射ユニット３９でカバー層１０７が硬化されたディスク基板１０５は、マルチアーム５０によって回転テーブル３８からスピンコート装置５１Ａ、５１Ａ、及びスピンコート装置５１Ｂ、５１Ｂに順次振り分けられていく。
スピンコート装置５１Ａ、５１Ａ、及びスピンコート装置５１Ｂ、５１Ｂは、それぞれ搬送されてきたディスク基板１０５に対してハードコート層１０８のためのスピンコートを行う。
スピンコートされたディスク基板１０５は、マルチアーム５０によって回転テーブル５２に搬送される。
回転テーブル５２は、その回転動作により、各ディスク基板１０５をＵＶ照射ユニット５３に搬送する。
ＵＶ照射ユニット５３は、搬送されてきたディスク基板１０５に対して所定時間の紫外線照射を行い、紫外線硬化型樹脂を全硬化させ、ハードコート層１０８を形成する。
ハードコート層１０８が形成されたディスク基板１０５は、アーム５５によって反転アーム５４に送られ、反転アーム５４によって図４に示した検査及びスタックユニット８側に送られる。

このような層形成ライン１におけるディスク基板１０５の搬送経路を図１２に示す。矢印ｄ１〜ｄ２４が、ディスク基板１０５の搬送経路を示している。

ｄ１：射出成形機７で成形されたディスク基板１０５が搬送機構２１により、層形成ライン１に搬入される。
ｄ２：搬送機構２１により、ディスク基板１０５が反転アーム５４に受け渡される。
ｄ３：反転アーム５４によってディスク基板１０５が空冷塔２３に載置される。
ｄ４：アーム２４により空冷塔２３から取り出されたディスク基板１０５が第１水冷テーブル２５に搬送される。
ｄ５：第１水冷テーブル２５の回転により、ディスク基板１０５が９０°ずつ搬送される。この間、ディスク基板１０５は水冷される。
ｄ６：アーム２６により第１水冷テーブル２５から取り出されたディスク基板１０５が第２水冷テーブル２７に搬送される。

ｄ７：第２水冷テーブル２７の回転によりディスク基板１０５が回転方向に搬送される。
ここで、図のように、第２水冷テーブル２７の各基板プレート２７１の位置をＰ１１〜Ｐ２０で表すとする。
位置Ｐ１１は、第２水冷テーブル２７の搬入位置となる。アーム２６は、位置Ｐ１１にある基板プレート２７１に、ディスク基板１０５を載置する。
位置Ｐ１８は、第２水冷テーブル２７の搬出位置となる。アーム２８は、位置Ｐ１８にある基板プレート２７１上のディスク基板１０５を、回転テーブル３６に搬送する。
位置Ｐ１３は、スパッタ装置６０との間のディスク基板１０５の送り／戻しを行う位置である。つまり回転アーム６１がディスク基板１０５を着脱する位置である。

本例では、第２水冷テーブル２７の回転は、３ポジション（１０８°）ずつ行われるようにしている。つまり、位置Ｐ１１にあってディスク基板１０５が載置された基板プレート２７１は、次のように移動していく。
Ｐ１１→Ｐ１４→Ｐ１７→Ｐ２０→Ｐ１３→Ｐ１６→Ｐ１９→Ｐ１２→Ｐ１５→Ｐ１８→Ｐ１１・・・
従って、搬入位置Ｐ１１に搬送されてきたディスク基板１０５は、４回の回動により、位置Ｐ１３に達する。

ｄ８：位置Ｐ３に達したディスク基板１０５が、回転テーブル６１によってスパッタ装置６０側に搬送される。
ｄ９：スパッタ装置６０内の搬送機構で、スパッタ空間に搬送されてスパッタリングが行われる。
ｄ１０：スパッタ空間から取り出される。
ｄ１１：反射膜１０６が形成されたディスク基板１０５が、回転テーブル６１によって水冷テーブル２７の位置Ｐ１３に戻される。

位置Ｐ１３に戻されたディスク基板１０５は、その後、５回の回動により、搬出位置Ｐ１８に達する。
ディスク基板１０５は、搬入位置Ｐ１１から位置Ｐ１３に運ばれるまでの期間と、位置Ｐ１３から搬出位置Ｐ１８に運ばれるまでの期間、水冷されることになる。
なお、ここでは第２水冷テーブル２７は３ポジション（１０８°）ずつ回転が行われるものとしたが、１ポジション（３６°）ずつ回転されるようにしてもよい。

ｄ１２：アーム２８によって搬出位置Ｐ１８のディスク基板１０５が回転テーブル３６に搬送される。
ｄ１３：回転テーブル３６の回転によって、ディスク基板１０５がマルチアーム３０側に搬送される。
ｄ１４Ａ：マルチアーム３０によって回転テーブル３６上の２つのディスク基板１０５が同時に、回転テーブル３１Ａに搬送される。
ｄ１４Ｂ：マルチアーム３０によって回転テーブル３６上の２つのディスク基板１０５が同時に、回転テーブル３１Ｂに搬送される。
ｄ１５Ａ：回転テーブル３１Ａの回転により、２つのディスク基板１０５のスピンコート装置３２Ａ，３２Ａへの搬入、及びスピンコート装置３２Ａ，３２Ａからのスピンコートを終えた２つのディスク基板１０５の取り出しが行われる。
ｄ１５Ｂ：回転テーブル３１Ｂの回転により、２つのディスク基板１０５のスピンコート装置３２Ｂ，３２Ｂへの搬入、及びスピンコート装置３２Ｂ，３２Ｂからのスピンコートを終えた２つのディスク基板１０５の取り出しが行われる。
ｄ１６Ａ：スピンコートを終えた２つのディスク基板１０５が、マルチアーム３０によって回転テーブル３１Ａから回転テーブル３３に搬送される。
ｄ１６Ｂ：スピンコートを終えた２つのディスク基板１０５が、マルチアーム３０によって回転テーブル３１Ｂから回転テーブル３３に搬送される。
ｄ１７：回転テーブル３３の回転によってディスク基板１０５が移動される。
ｄ１８Ａ：アーム３７Ａによって回転テーブル３３上のディスク基板１０５がＵＶ照射ユニット３５Ａに搬送される。
ｄ１８Ｂ：アーム３７Ｂによって回転テーブル３３上のディスク基板１０５がＵＶ照射ユニット３５Ｂに搬送される。
ｄ１９Ａ：ＵＶ照射ユニット３５Ａで光透過層１０７が半硬化されたディスク基板１０５が回転テーブル３８に搬送される。
ｄ１９Ｂ：ＵＶ照射ユニット３５Ｂで光透過層１０７が半硬化されたディスク基板１０５が回転テーブル３８に搬送される。
ｄ２０：回転テーブル３８の回転により、ディスク基板１０５がＵＶ照射ユニット３９に送られる。

ｄ２１Ａ：光透過層１０７が全硬化されたディスク基板１０５が、マルチアーム５０によって２つ同時に、スピンコート装置５１Ａ，５１Ａに搬送される。
ｄ２１Ｂ：光透過層１０７が全硬化されたディスク基板１０５が、マルチアーム５０によって２つ同時に、スピンコート装置５１Ｂ，５１Ｂに搬送される。
ｄ２２Ａ：ハードコート層１０８のスピンコートを終えた２つのディスク基板１０５が、マルチアーム５０によってスピンコート装置５１Ａ，５１Ａから回転テーブル５２に搬送される。
ｄ２２Ｂ：ハードコート層１０８のスピンコートを終えた２つのディスク基板１０５が、マルチアーム５０によってスピンコート装置５１Ｂ，５１Ｂから回転テーブル５２に搬送される。
ｄ２３：回転テーブル５２の回転により、ディスク基板１０５がＵＶ照射ユニット５３に送られる。
ｄ２４：ハードコート層１０８が硬化されたディスク基板１０５が、アーム５５により反転アーム５４に受け渡される。
ｄ２５：反転アーム５４によりディスク基板１０５が検査及びスタックユニット８に送られる。

本例では、層形成ライン１において、以上のようにディスク基板１０５が搬送されながら、上述のとおり、反射膜形成、光透過層形成、ハードコート層形成が行われる。
ここで、光透過層形成部５における４つのスピンコート装置３２Ａ、３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｂに送られた段階で、ディスク基板１０５は適切な温度に制御されていることが、光透過層１０７の膜厚の安定化にとって重要となる。

層形成ライン１においては、室温が空調ユニット７１により一定にコントロールされると共に、ディスク基板１０５は、空冷塔２３による空冷、第１水冷テーブル２５及び第２水冷テーブル２７による水冷が行われた後、スピンコート装置３２Ａ、３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｂに送られることになるが、それまでのディスク基板１０５の温度変化は、ほぼ図１３にＫ１〜Ｋ１０として示すようになる。
例えば空調による室内温度や、冷却水温度が２８℃程度に設定されているとする。
また、１枚のディスク基板１０５に対する空冷塔２３による空冷時間は１．５分程度、第１水冷テーブル２５及び第２水冷テーブル２７による水冷時間は５０秒程度とする。

Ｋ１：射出成形直後の時点で１０８℃。
Ｋ２：空冷塔２３に搬入された時点で９５℃。
Ｋ３：空冷塔２３での空冷がなされた後では５０℃。
Ｋ４：第１水冷テーブル２５に搬入された時点で４８℃。
Ｋ５：第１水冷テーブル２５での水冷がなされた後では３４℃。
Ｋ６：第２水冷テーブル２７に搬入された時点で３３℃。
Ｋ７：スパッタリング前の時点（位置Ｐ２０にある時点）で２８℃。
Ｋ８：スパッタリング後の時点（位置Ｐ１６にある時点）で３０℃。
Ｋ９：第２水冷テーブル２７での水冷終了時点（位置Ｐ１８にある時点）で２８℃。
Ｋ１０：スピンコート装置３２Ａ、３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｂに搬入される時点で２８℃。

例えばこのように、スピンコート装置３２Ａ、３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｂでスピンコートが行われる際には、ほぼ２８℃に制御できる。
このように、スピンコート段階でのディスク基板１０５の温度が、常に所定の温度（例えば２８℃）となるようにコントロールすることができる。

また、スピンコートで用いる紫外線硬化型樹脂の温度も、ディスク基板１０５と同じ温度（例えば２８℃）に調整しておくことが、より好適となる。
図１４に、スピンコート装置３２Ａ、３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｂに対する紫外線硬化型樹脂の供給経路を模式的に示している。

図１４のようにメインベース７０の上部空間において、ノズル８０、スピンチャンバ８１、加圧タンク３４、フィルタ９５、バルブ９６，９７が配置される。スピンチャンバ８１は、スピンコート装置３２Ａ、３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｂ内のスピンチャンバである。
また、メインベース７１の下部空間において、遠心分離器８２、レシーブタンク８３、メインタンク８４、脱泡タンク８５、フィルタ９１，ポンプ８７、バルブ９２，９３，９４が配置されている。
さらに、メインベース７１の下部空間から上部空間にかけて、温調ジャケット８６が設けられている。
なお図中、矢印は紫外線硬化型樹脂の経路を示している。

メインタンク８４に蓄えられているある程度の粘性を持った液体としての紫外線硬化型樹脂（以下、樹脂液）は、バルブ９２を介して脱泡タンク８５に送られる。なお、バルブ９３はメインタンク８４からの樹脂液の排出路のバルブである。
脱泡タンク８５では、樹脂液に混入されている気泡が取り除かれる。そして脱泡タンク８５で気泡が取り除かれた樹脂液は、温調ジャケット８６を装着した流路を通してメインタンク８４上の加圧タンク３４に供給される。

スピンコート時には、加圧タンク３４からフィルタ９５，バルブ９６を介して樹脂液がノズル８０に供給され、ノズル８０からスピンチャンバ８１内に搬送されているディスク基板１０５上に滴下される。

スピンチャンバ８１内でのスピンコート時に落ちた樹脂液は、レシーブタンク８３に集められる。
また、スピンコート時に空気に混ざって振り切られた樹脂液は、遠心分離器８２に供給され、遠心分離された後にレシーブタンク８３に集められる。
なお、バルブ９７，９４が開かれことで、加圧タンク３４以降の樹脂液をレシーブタンク８３に集めることもできる。
レシーブタンク８３に集められた樹脂液は、フィルタ９１を介した後，ポンプ８７によりメインタンク８４に供給される。

樹脂液は以上のような経路により、スピンコートに用いられるが、スピンコートのために加圧タンク３４に供給される段階で、温調ジャケット８６により樹脂液温度が調整される。この温調ジャケット８６は、内部に所定温度の水が流れる状態で、樹脂液の流路配管の周囲を覆うものであり、樹脂液の温度を水により調整する。
これにより、例えば樹脂液の温度を、ディスク基板１０５と同程度、例えば２８℃程度に調整する。
上述のようにメインベース７０の上部空間は、空調ユニット７１，７２，７３，７４により一定温度に調整されており、例えば２８℃程度の室温に管理されている。これにより樹脂液も、２８℃程度の状態を保ったまま、同じく２８℃程度とされたディスク基板１０５上に滴下されるようにすることができる。
特に光透過層形成のための紫外線硬化型樹脂は、高粘度特性の紫外線硬化性樹脂を使用するが、２段のフィルタリング機構（フィルタ９５，９１）を持ち、加圧タンク３４、フィルタ９５を、空調を効かせたメインベース７０上に配置することと、紫外線硬化性樹脂の温度調整機構として温調ジャケット８６を持つことにより、定量塗布・粘度特性安定化を実現できる。

なお、ここでは光透過層形成部５のスピンコート装置３２Ａ、３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｂに対する紫外線硬化型樹脂の供給経路を示したが、ハードコート形成部６でのスピンコート装置５１Ａ，５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｂについての紫外線硬化型樹脂の供給についても、図１４と同様な配置及び経路で行えばよい。

以上、実施の形態を説明してきたが、実施の形態によれば、光透過層形成部５に搬送するディスク基板１０５に対して空冷部２及び水冷部３による冷却を行い、例えば２８℃という所定の温度状態において光透過層形成のためのスピンコートが行われるようにしている。これにより、光透過層１０７の膜厚を安定化させることができる。
なお、本例では空冷部２及び水冷部３による冷却を行うようにしているが、水冷部３による冷却のみでも良い。
但し、水冷の前にある程度空冷しておくことで、急激な水冷によるディスク基板１０５のソリの発生を防止でき、生産性の向上には、より有効である。

また、紫外線硬化型樹脂の温度や室温も一定温度とすることで、紫外線硬化型樹脂の定量塗布・粘度特性安定化を実現でき、より安定した膜厚での層形成を行うことができる。
これにより、製造される光ディスクの歩留まりの向上や製造コストの低減を実現できる。またラインの稼働率の向上やメンテナンス性の改善も実現される。
また、層形成ライン１の室温を管理することで、外気環境の影響を受けにくい。つまり設置場所による温度差を考えなくて良い。

また、図１４に示したように、スピンチャンバー８１で振り切られた紫外線硬化性樹脂のうち、空気に混ざった紫外線硬化型樹脂についても、遠心分離器８２を介して回収することで、回収率を１００％に近づけることができ、これもディスク製造工程のコストダウンに有効となる。
また、スパッタ装置６０については、１チャンバータイプの汎用性の高いスパッタ装置を使用することで、独立して稼動・操作できる。
また、紫外線硬化性樹脂の硬化には、ＵＶ照射ユニット３５Ａ、３５Ｂで半硬化させた後、ＵＶ照射ユニット３９で全硬化させることで、サイクル短縮を可能とすることができる。

なお実施の形態では信号読出面において記録層（情報ピットパターン１０５ａの層）として１層構造の光ディスクの例を挙げたが、もちろん記録層が２層以上の多層ディスクの製造工程においても本発明は好適である。即ち工程上でスピンコートを行う光ディスク製造ラインにおいて、ディスク基板１０５に対する水冷／空冷工程を設けることは広く適用できる。
また光ディスクとして、ブルーレイディスク、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）方式のディスク、ＣＤ（Compact Disc）方式のディスクなど、多様なディスクの製造に本発明を適用できる。

本発明の実施の形態の製造工程のフローチャートである。 実施の形態のディスク基板成形の説明図である。 実施の形態のディスク基板の層構造形成の説明図である。 実施の形態の製造設備の説明図である。 実施の形態の層形成ラインの空調の説明図である。 実施の形態の層形成ラインの装置配置の説明図である。 実施の形態の空冷塔の構造の説明図である。 実施の形態の水冷テーブルの構造の説明図である。 実施の形態の水冷テーブルの基板プレートの説明図である。 実施の形態の基板プレートの水路の説明図である。 実施の形態の水冷テーブルの水路の説明図である。 実施の形態の層形成ラインのディスク基板の搬送経路の説明図である。 実施の形態の層形成ラインでのディスク基板温度の説明図である。 実施の形態の紫外線硬化型樹脂の供給系の説明図である。

符号の説明

１ 層形成ライン、２ 空冷部、３ 水冷部、４ 反射膜形成部、５ 光透過層形成部、６ ハードコート形成部、７ 射出成形機、８ 検査及びスタックユニット、１０ 制御ユニット、２３ 空冷塔、２５ 第１水冷テーブル、２７ 第２水冷テーブル、３２Ａ，３２Ｂ，５１Ａ，５１Ｂ スピンコート装置、３５Ａ，３５Ｂ，３９，５３ ＵＶ照射ユニット、６０ スパッタ装置、７０ メインベース、７１，７２，７３，７４ 空調ユニット、１０５ ディスク基板、１０６ 反射膜、１０７ 光透過層、１０８ ハードコート層

Claims (5)

1. 射出成形されたディスク基板を、内部に冷却水の水路が形成された基板プレート上に配置して搬送することで水冷する水冷部と、
   上記水冷部での冷却過程のディスク基板を取り出して、ディスク基板の信号面側に反射膜を成膜し、上記反射膜を成膜したディスク基板を上記水冷部に戻す反射膜形成部と、
   上記水冷部で所定の温度状態にまで冷却された後のディスク基板が搬入され、該ディスク基板の信号面側に光透過層を形成する光透過層形成部と、
   ディスク基板の信号面側に保護膜を形成する保護層形成部と、
   を備えることを特徴とするディスク製造装置。
2. 射出成形されたディスク基板を空冷する空冷部をさらに備え、
   上記空冷部で空冷されたディスク基板が、上記水冷部に搬送される構成とされていることを特徴とする請求項１に記載のディスク製造装置。
3. 上記光透過層形成部では、紫外線硬化型樹脂のスピンコート及び紫外線照射により、上記光透過層を形成するとともに、
   上記スピンコートに用いる紫外線硬化型樹脂の温度を、上記水冷部で冷却されたディスク基板の温度と略同一の温度に調整する温度調整部が設けられていることを特徴とする請求項２に記載のディスク製造装置。
4. 上記空冷部、上記水冷部、上記反射膜形成部、上記光透過層形成部、及び上記保護層形成部は、空調器により一定温度に保たれた室内に配置されることを特徴とする請求項３に記載のディスク製造装置。
5. 射出成形されたディスク基板を、内部に冷却水の水路が形成された基板プレート上に配置して搬送することで水冷する水冷工程と、
   上記水冷工程での冷却過程のディスク基板を取り出して、ディスク基板の信号面側に反射膜を成膜し、上記反射膜を成膜したディスク基板を上記水冷工程に戻す反射膜形成工程と、
   上記水冷工程で所定の温度状態にまで冷却された後のディスク基板が搬入され、該ディスク基板の信号面側に光透過層を形成する光透過層形成工程と、
   ディスク基板の信号面側に保護膜を形成する保護層形成工程と、
   を備えることを特徴とするディスク製造方法。

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