JP2501043B2 - 紫外線硬化樹脂に対する紫外線照射装置 - Google Patents

紫外線硬化樹脂に対する紫外線照射装置

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JP2501043B2 JP4815091A JP4815091A JP2501043B2 JP 2501043 B2 JP2501043 B2 JP 2501043B2 JP 4815091 A JP4815091 A JP 4815091A JP 4815091 A JP4815091 A JP 4815091A JP 2501043 B2 JP2501043 B2 JP 2501043B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、情報信号を記録した基
盤の反射膜上に、該反射膜を保護するための紫外線硬化
型樹脂の硬化した保護膜を設けたコンパクトディスク、
ビデオディスク等の光学式ディスクのような紫外線硬化
型樹脂が塗布されている被紫外線照射部材の全面に、均
一な紫外線の照射を行うための紫外線硬化樹脂に対する
紫外線の照射装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のこの種の紫外線硬化型樹脂が塗布
されて、紫外線の照射でこれを硬化させることにより、
これを保護膜とした光学式ディスクの紫外線照射装置を
図7について説明する。
【0003】同図において、1はコンベアで、この上に
光学式ディスク2が載置され、一定速度で光学式ディス
ク2は搬送される。3は光学式ディスク2の直径よりも
長い紫外線照射ランプで、コンベア1の搬送方向に対し
て直角方向に設置される。
【0004】この紫外線照射ランプ3には、反射板4が
取付けられており、紫外線照射ランプ3から照射される
紫外線のコンベア1方向の照射効率が高くなるようにな
っている。そして、コンベア1によって光学式ディスク
2が矢印5に示す方向に搬送されて、点線位置に至る間
に紫外線照射ランプ3からの紫外線の照射を受けるもの
である。
【0005】この時、光学式ディスク2は、紫外線照射
ランプ3の下を通過する速度が一定であるため、光学式
ディスク2の各部に対する紫外線の照射時間は均等とな
り、均一な紫外線の照射が行えるため、均一な光硬化が
行われるものである。又、光硬化による必要硬度を得る
ための紫外線の必要な照射量(積算光量J/cm2 )を
調節するのは、コンベア1の速度の変更で行われてい
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前述した紫
外線照射装置の紫外線照射ランプ3は、断面円筒形で直
線状なものであるため、光学式ディスク2の全面に均一
に紫外線を照射するためには、光学式ディスク2の端か
ら端まで紫外線照射ランプ3の下を通過させる必要があ
る。
【0007】そのため、コンベア1の長さとして、紫外
線照射ランプ3の照射エリアに加えて、その前後に光学
式ディスク2の直径以上の長さが必要で、コンベア1の
長さが長くなり、スペースファクタが悪い欠点がある。
【0008】又、紫外線照射ランプ3の長さとしては、
光学式ディスク2の搬送方向と直角な方向の端部に対し
ても他の部分と同様な照射量を与えるために、光学式デ
ィスク2の直径よりも充分に長い必要があり、このため
紫外線照射ランプ3の容量として、大きなものが必要と
なる。
【0009】更に、1枚の光学式ディスク2の紫外線硬
化型樹脂の硬化に要する消費電力は消費電力の大きい、
ランプ長の長い紫外線照射ランプ3に、光学式ディスク
2の直径の2倍以上照射する時間電力を供給するため、
極めて大きな消費電力が必要となる欠点もあった。
【0010】本発明は、従来の紫外線照射方法における
前述の問題点を解決し、スペースファクタを向上させる
と共に、1個の被紫外線照射部材の紫外線硬化型樹脂の
光硬化に必要な消費電力を低減することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は紫外線硬化樹脂
に対する紫外線照射装置は、前記した目的を達成せんと
するもので、その手段は、紫外線硬化型樹脂を塗布した
被紫外線照射部材の中央を中心として一定速度で、ある
いは回転速度を変化させて回転させる回転部材と、この
回転部材で回転している被紫外線照射部材の移動方向に
対する直角方向に紫外線を照射する紫外線照射ランプ
と、該紫外線照射ランプの照射エリアに、前記回転部材
で回転されている被紫外線照射部材の外周端から導入し
て、その回転中心付近まで移動速度を変化させながら移
動させる移動部材とを備えたものである。
【0012】
【作用】前記した如く構成された本発明の紫外線硬化樹
脂に対する紫外線照射装置は、紫外線照射ランプの紫外
線照射エリアにおける紫外線の照射強さは、紫外線を反
射する反射板を含めて、図6に示すような正規分布をし
ている。
【0013】被紫外線照射部材の単位面積当たりの紫外
線の照射光量は、使用する紫外線照射ランプの光量(W
/cm2 )と、前述の正規分布の関数I、および回転速
度θ、更に被赤外線照射部材の移動速度Vによって与え
られるので、移動速度Vを変化させることで、被紫外線
照射部材の全単位面積当たりの照射光量が等しくなるも
のである。
【0014】
【実施例】次に、本発明の実施の1例を、図1、図2に
示す光学式ディスクであるビデオディスク2の紫外線照
射装置について説明する。同図において、10はビデオ
ディスク2が載置されて、これを一定速度で回転させる
モータで、このモータ10はビデオディスク2を回転さ
せながら、矢印6の方向に適宜の搬送手段によって、所
要の速度変化、例えば速度を早めながら移動させられ
る。
【0015】3は従来と同様な前記矢印6と直角方向に
設置された紫外線照射ランプで、これには必要な方向以
外に向かう紫外線を、必要な方向に反射させる反射板が
設けられている。
【0016】そして、前記モータ10は、この紫外線照
射ランプ3の真下に到達した時に、前記の搬送手段によ
って、逆方向に戻るものであるが、この戻りの際にも紫
外線照射ランプ3を点灯させている場合には、行きの速
度と逆の状態の速度変化をしながら戻るものである。
【0017】この速度変化の例としては、紫外線照射ラ
ンプ3が、この紫外線照射ランプ3からLなる距離にあ
るビデオディスク2の紫外線硬化樹脂面上の直線kに集
光する場合、半径rのビデオディスク2が一定速度θで
回転しながら前記の直線k上に速度の関数fvで移動す
るものとする。
【0018】この時のビデオディスク2の外周端が前記
の直線lに接した時の関数fvの速度がv0 =b,ビデ
オディスク2の中心からxの位置まで移動した時の関数
fvの速度vx とすると、半径xにおける周速度x・θ
とビデオディスク2の移動速度vの比を一定にすれば、
照射光量は一定にできる。
【0019】従って、 v0 :r×θ=vx :x×θ ∴v0 /vx =x/r (1) 又、r−x=yとすると、速度vはyの時間tに関する
微分関数であるから、 v=dy/dt=a・t+b (2) なお、aは定数、bは初速=v0 y=∫(at+b)dt=(a・t2 /2)+b・t+c (3) なお、cは定数となる。
【0020】これらを基にすると、直径は300mmの
ビデオディスク2の半径70〜300mmの範囲に紫外
線硬化型樹脂を塗布、使用した紫外線照射ランプ3の長
さ500mm、その中心下の350nm波長の強さ約8
0mW/cm2 、紫外線硬化型樹脂が旭電化製BRX−
371の場合、 回転速度:θ=60rpm 移動距離:115mm(r=150〜35mm) 移動初速:v0 =20mm/sec
【0021】とした際、前述の(1)(2)(3)式に
従うものとすると、 r=150mmの時 : y=0、v=20mm/sec=b、c=0 r= 35mmの時 : y=115、c=(150・20)/35 =86mm/sec で、移動時間tと速度vの勾配aは t=115×2/(20+86)=2.2sec a=(86−20)/2.2=30 となる。
【0022】前式に基づく実際の照射を往復で行った実
験結果を図3に示し、この図3は、ビデオディスク2上
の各点における紫外線硬化樹脂を傷つける鉛筆硬度が記
載されている。
【0023】この図に示した紫外線硬化の方法は、前記
したように次の通りである。回転速度:60rpm 移動速度:外周が紫外線照射ランプ3で照射され始めた
時20mm/secから中心では86mm/secにま
で加速された後、反転して外周が紫外線照射ランプ3か
ら外れる時は20mm/secにまで減速される。 移動速度変化勾配:30mm/sec2
【0024】同図に示すように、前実施例の装置によ
り、前実施例の方法で、紫外線の照射が行われた際、ビ
デオディスク2に塗布された紫外線硬化型樹脂は、均一
で、且つ必要な光硬化が行われるものである。比較する
ため、回転速度と移動速度を一定とした場合を図4に示
す。
【0025】同図は、移動速度:30mm/sec、回
転速度:60rpmで行い、鉛筆で傷つけられる鉛筆硬
度を示すもので、紫外線硬化型樹脂は均一ではない。
又、図5は、移動速度を一定、即ち30mm/sec、
回転速度を可変、即ち20〜90rpmに加速しながら
行ったもので、前図と同じ方法による紫外線硬化型樹脂
の硬化硬度を示すものであ、同じく紫外線硬化型樹脂は
均一ではない。更に、従来の方法で紫外線硬化型樹脂を
硬化させる場合には、移動速度:80mm/secとし
た場合に、前実施例と同等の硬化硬度が得られた。
【0026】本発明の他の実施例として、ビデオディス
ク2の直径300mmよりも短い、即ち250mmの紫
外線照射ランプ3を、その一端がビデオディスク2のほ
ぼ中心にあるようにした場合にも、前実施例と同じ条件
でほぼ均一な硬化硬度が得られた。
【0027】これに対し、従来の方法で、長さ250m
mの紫外線照射ランプ3を使用し、移動速度80mm/
secとした場合、紫外線照射ランプ3から外れた部分
のビデオディスク2において、硬化硬度の不足を生じ
た。
【0028】なお、前記した実施例においては、モータ
10の回転速度を一定にして、光学式ディスク2を一定
角速度で回転するものについて説明したが、モータ10
の回転速度を変化するようにして、光学式ディスク2の
角速度を変化する(例えば、紫外線照射ランプ3方向の
移動に伴って角速度を速くし、また、逆方向への移動に
伴って遅くする)ようにしても良い。
【0029】なお、前記した実施例においては、紫外線
硬化型樹脂を被紫外線照射部材に塗布して、紫外線を照
射することによって紫外線硬化型樹脂を硬化するものに
ついて説明したが、紫外線を照射することによって表面
洗浄を行い表面改質を行う装置にも応用でき、この場合
にも装置の小型化が図れると共に消費電力の低減を図る
ことができるものである。
【0030】
【発明の効果】本発明は前記したように、紫外線照射ラ
ンプの下を被紫外線照射部材を回転させながら、端部か
ら回転中心まで移動させることで、ほぼ均一な紫外線の
照射を行うことができる。従って、従来の装置に比して
紫外線照射装置のスペースが約半分と大きく改善される
ものである。
【0031】又、被紫外線照射部材を回転させるため、
紫外線照射ランプの長さを被紫外線照射部材よりも短縮
することも可能で、これによりスペースファクタは一層
改善されることになると共に、紫外線硬化型樹脂を硬化
させるための消費電力が大幅に低減できる等の効果を有
するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の1実施例の方法、および装置を示す側
面図である。
【図2】図1の平面図である。
【図3】図1による装置で実施した本発明の一実施方法
によるビデオディスクの硬化硬度を示す図である。
【図4】移動速度と回転速度を一定とした場合のビデオ
ディスクの硬化硬度を示す図である。
【図5】移動速度を一定とし、回転速度を変えながら照
射した場合の硬化硬度を示す図である。
【図6】紫外線照射ランプの照射強さを示す正規分布図
である。
【図7】従来の紫外線照射装置の側面図で、従来の紫外
線照射方法を示すものである。
【符号の説明】
2 ビデオディスク 3 紫外線照射ランプ 4 反射板 10 モータ

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 紫外線硬化型樹脂を塗布した被紫外線照
    射部材の中央を中心として一定速度で回転させる回転部
    材と、この回転部材で回転している被紫外線照射部材の
    移動方向に対する直角方向に紫外線を照射する紫外線照
    射ランプと、該紫外線照射ランプの照射エリアに、前記
    回転部材で回転されている被紫外線照射部材の外周端か
    ら導入して、その回転中心付近まで移動速度を変化させ
    ながら移動させる移動部材とを備えたことを特徴とする
    紫外線硬化樹脂に対する紫外線照射装置。
  2. 【請求項2】 紫外線硬化型樹脂を塗布した被紫外線照
    射部材の中央を中心として回転速度を変化させながら回
    転させる回転部材と、この回転部材で回転している被紫
    外線照射部材の移動方向に対する直角方向に紫外線を照
    射する紫外線照射ランプと、該紫外線照射ランプの照射
    エリアに、前記回転部材で回転されている被紫外線照射
    部材の外周端から導入して、その回転中心付近まで移動
    速度を変化させながら移動させる移動部材とを備えたこ
    とを特徴とする紫外線硬化樹脂に対する紫外線照射装
    置。
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TWI250514B (en) 2001-02-23 2006-03-01 Tdk Corp Method for making optical information medium and optical information medium
JP4649892B2 (ja) * 2004-07-01 2011-03-16 コニカミノルタオプト株式会社 ハードコートフィルムの製造方法

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