JP2521211B2 - ディスク用紫外線硬化方法およびその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ディスク製造過程にお
いて、紫外線硬化型塗料・樹脂等の塗膜に紫外線を照射
することによって、上記塗膜を硬化させるディスク用紫
外線硬化方法およびその装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】紫外線硬化型塗料・樹脂等の特徴は、強
度の紫外線を充分に照射すれば、硬化が瞬間的に完了す
る点であり、ディスク用紫外線硬化方法およびその装置
は、この特徴を生かしたものである。そして、紫外線照
射ランプを固定し、このランプから紫外線が照射されて
いる領域に、保護膜または記録膜が形成された光ディス
クあるいは磁気ディスクのような塗布物を所定速度で通
過させることによって、順次、塗布物を硬化させ、紫外
線が照射されている領域に塗布物を通過せるときの速度
を調整することによって、紫外線の照射量を調整してい
る。

【０００３】従来のディスク用紫外線硬化装置として
は、紫外線照射領域を塗布物が通過するときにおける塗
布物の移動手段によって、種々のタイプに分類でき、ベ
ルトコンベア、チェーンコンベアを使用して塗布物を直
線的に送るコンベア式、送りねじを使用した直線送り機
構式、ターンテーブル式が知られている。

【０００４】コンベア式は、駆動機構が簡単であるがデ
ィスクの停止位置を精度よく制御することが困難であ
り、ディスクの投入、取り出し操作が困難であるため
に、自動生産機械に適用しにくいという欠点がある。こ
れに対して、直線送り機構式は、ディスクの停止位置を
精度よく制御でき、自動生産機械に適用し易い反面、駆
動機構が大きくなるという欠点がある。

【０００５】一方、ターンテーブル式は、図６に示すよ
うに、ターンテーブル駆動部１によってターンテーブル
２が等速回転し、このターンテーブル２の上にディスク
受台３、３ａ、３ｂ、３ｃが固定され、ディスク受台
３、３ａ、３ｂ、３ｃのそれぞれにディスク４、４ａ、
４ｂ、４ｃが載置されている。そして、ターンテーブル
２の回転に応じて、ディスク４、４ａ、４ｂ、４ｃが回
転し、この回転中に、紫外線照射装置５からの紫外線が
ディスク４、４ａ、４ｂ、４ｃに照射される。

【０００６】この場合、ターンテーブル駆動部１によっ
てターンテーブル２の回転角度を精度よく制御すること
が容易であるので、光ディスクの停止位置精度が良く、
ディスク４、４ａ、４ｂ、４ｃの投入、取り出し操作が
容易であり、自動生産機械に適用し易く、しかも、ター
ンテーブル駆動部１の形状が比較的小さいという利点が
ある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記ターンテーブル式
においては、ディスク受台３、３ａ、３ｂ、３ｃがター
ンテーブル２に固定されており、ディスク４、４ａ、４
ｂ、４ｃがそのディスク受台３、３ａ、３ｂ、３ｃに固
定されて紫外線照射領域を通過する。なお、紫外線ラン
プ５からの紫外線の強度分布は均一であるとする。

【０００８】この場合、たとえばディスク４の部位のう
ちでも、図７に示すように、ターンテーブル２の回転中
心から近い場所に位置する近部位４Ｎと、ターンテーブ
ル２の回転中心から遠い場所に位置する遠部位４Ｆとが
あり、近部位４Ｎにおける周速度は、遠部位４Ｆにおけ
る周速度よりも遅い。したがって、周速度が遅い近部位
４Ｎにおいては紫外線の積算受光量が多く、周速度が速
い遠部位４Ｆにおいては紫外線の積算受光量が少なくな
り、塗膜の硬化状態が、ディスク上で均一ではなくなる
という問題がある。

【０００９】本発明は、ディスクの停止位置を精度よく
制御可能であり、駆動機構が比較的小さく、しかも、塗
膜の硬化状態がディスク上で均一であるディスク用紫外
線硬化方法およびその装置を提供することを目的とする
ものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、所定の等速度
で回転可能なターンテーブルの上に複数のディスク受台
が設置され、これらディスク受台に載置されたディスク
に形成された塗布膜に紫外線を照射して塗布膜を硬化さ
せる方法において、ターンテーブルの回転中に、ディス
ク受台の回転中心に対してディスク受台を回転させない
で紫外線を照射するものである。また、本発明は、太陽
歯車を固定し、第１の遊星歯車を太陽歯車とかみ合わせ
つつ太陽歯車を中心として公転させ、第２の遊星歯車を
第１の遊星歯車とかみ合わせつつ太陽歯車を中心として
公転させ、第２の遊星歯車の歯数と太陽歯車の歯数とを
同一に設定し、太陽歯車と第１の遊星歯車と第２の遊星
歯車とをターンテーブルを介して結び、このターンテー
ブルを等速回転させ、ディスクを受けるディスク受台を
第２の遊星歯車に固定し、ディスク通過領域を紫外線照
射ランプで紫外線照射するものである。

【００１１】

【作用】本発明は、所定の等速度で回転可能なターンテ
ーブルの上に複数のディスク受台が設置され、これらデ
ィスク受台に載置されたディスクに形成された塗布膜に
紫外線を照射して塗布膜を硬化させる場合、ターンテー
ブルの回転中に、ディスク受台の回転中心に対してディ
スク受台を回転させないで紫外線を照射するので、紫外
線照射領域における通過速度がディスク全面で同じにな
り、塗膜の硬化状態がディスク上で均一になる。しか
も、ターンテーブル方式であることから、ディスクの停
止位置を精度よく制御可能であり、駆動機構を比較的小
さくすることができる。

【００１２】

【実施例】図１は、本発明の一実施例を示す斜視図であ
る。

【００１３】この実施例において、軸受ケース５３を介
して太陽歯車１０が支柱５４に固定され、回転主軸５１
は軸受ケース５３内の軸受５２に支持され、等速回転手
段５０によって等速回転される。また、回転主軸５１に
ターンテーブル４０が固定され、回転主軸５１の等速回
転に応じてターンテーブル４０も等速回転し、ターンテ
ーブル４０の所定部位に軸４１、軸受４２が固定されて
いる。太陽歯車１０は回転主軸５１と同軸的に配置され
ている。

【００１４】第１の遊星歯車２０は、軸受２１、軸４１
を介してターンテーブル４０から吊り下げられ、ターン
テーブル４０に対しては回転自在である。第２の遊星歯
車３０は、軸３１、軸受４２を介してターンテーブル４
０から吊り下げられ、ターンテーブル４０に対しては回
転自在である。また、第１の遊星歯車２０は、太陽歯車
１０とかみ合いつつ、太陽歯車１０を中心として公転す
るものであり、第２の遊星歯車３０は、第１の遊星歯車
２０とかみ合いつつ太陽歯車１０を中心として公転する
ものであり、第２の遊星歯車３０の歯数は太陽歯車の歯
数と同一である。なお、第１の遊星歯車２０の歯数は任
意である。

【００１５】また、軸３１はターンテーブル４０を貫通
し、第２の遊星歯車３０とディスク受台６０とは軸３１
を介して連結されている。ディスク受台６０は、ディス
ク７０を受けるものである。紫外線照射ランプ８０は、
ディスク７０の通過領域に紫外線を照射する紫外線照射
装置の一例である。紫外線照射ランプ８０は、ディスク
受台６０の停留位置の間に位置し、紫外線照射ランプ８
０の下をディスク７０が通過するときには、ターンテー
ブル４０の回転角速度が一定であるように等速回転手段
５０が制御する。

【００１６】なお、ターンテーブル４０は、太陽歯車１
０と第１の遊星歯車２０と第２の遊星歯車３０とを結ぶ
腕の例である。

【００１７】図３は、上記実施例の要部を示す平面図で
ある。

【００１８】図１においては、説明を容易にするため
に、第１の遊星歯車、第２の遊星歯車を１つづつ示して
あるが、実際には、図３に示すように、第１の遊星歯車
２０の他に、第１の遊星歯車２０と同様の第１の遊星歯
車２０ａ、２０ｂ、２０ｃが設けられ、第２の遊星歯車
３０の他に、第２の遊星歯車３０と同様の第２の遊星歯
車３０ａ、３０ｂ、３０ｃが設けられ、遊星歯車列が４
組構成され、それらが９０度の間隔で設けられている。
もちろん、１つのターンテーブル４０に対して、遊星歯
車列を４組以外の複数組設けてもよい。

【００１９】第１の遊星歯車２０ａ、第２の遊星歯車３
０ａ、太陽歯車によって構成される遊星歯車列について
も、上記軸受２１、４２、軸３１、４１、ディスク受台
６０と同様の部材が設けられ、他の遊星歯車列にもこれ
らと同様の部材が設けられている。

【００２０】次に、上記実施例の動作について説明す
る。

【００２１】まず、太陽歯車１０は軸受ケース５３を介
して支柱５４に固定され、回転主軸５１は、軸受５２に
よって支持されつつ等速回転手段５０によって等速回転
する。回転主軸５１が等速回転すると、回転主軸５１に
固定されているターンテーブル４０も等速回転し、ター
ンテーブル４０の回転に伴って、軸４１と軸受４２とが
回転主軸５１を中心に公転し、軸４１の公転に伴って、
第１の遊星歯車２０が太陽歯車１０とかみ合って太陽歯
車１０の回りを公転し、軸受４２の公転に伴って、第２
の遊星歯車３０が第１の遊星歯車２０とかみ合って太陽
歯車１０の回りを公転する。

【００２２】このときに、太陽歯車１０と第１の遊星歯
車２０と第２の遊星歯車３０とは遊星歯車列として動作
し、ターンテーブル４０は、太陽歯車１０と第１の遊星
歯車２０と第２の遊星歯車３０とを結ぶ腕となる。そし
て、太陽歯車１０の歯数と第２の遊星歯車３０の歯数と
は同じであるので、ターンテーブル４０の回転中には第
２の遊星歯車３０の回転中心に対して第２の遊星歯車３
０が回転しない（第２の遊星歯車３０は、太陽歯車１０
を中心に公転はするが、自転はしない）。

【００２３】すなわち、太陽歯車１０の歯数をz1、第１
の遊星歯車２０の歯数をz2、第２の遊星歯車３０の歯数
をz3とし（ただし、z1＝z3である）、腕（ターンテーブ
ル４０）の回転数をn4とすると、以下のようになり、 太陽歯車10 第１の遊星歯車20 第２の遊星歯車30 腕40 全体固着 n4 n4 n4 n4 腕固定 −n4 n4(z1/z2) −n4(z1/z2)(z2/z3) 0 ──────────────────────────────────── 合成回転数 0 (1+z1/z2)n4 0 n4 結局、腕（ターンテーブル４０）の回転数n4が如何なる
値であっても、第２の遊星歯車３０はその回転中心に対
して回転はしない。

【００２４】このように、第２の遊星歯車３０が太陽歯
車１０を中心に公転はするが、第２の遊星歯車３０の回
転中心に対して回転はしないので、ターンテーブル４０
が回転しているときに、第２の遊星歯車３０に固定され
ているディスク受台６０とこれに載置されているディス
ク７０とがそれらの回転中心に対して回転せず（自転せ
ず）に、回転主軸５１の周囲を回転する。したがって、
図２に示すように、所定時点で、ディスク７０上の任意
の位置に紫外線照射ランプ８０のランプ軸と平行に直線
Ｌを引き、その直線Ｌの上端をＰ１、その下端をＰ２と
した場合、紫外線照射ランプ８０が照射した紫外線をデ
ィスク７０が受けている間中、ディスク７０がディスク
７０の回転中心に対して回転しない（自転しない）の
で、上記直線Ｌは、ターンテーブル４０の外部に設置さ
れている紫外線照射ランプ８０のランプ軸と常に平行で
あり、上端Ｐ１の移動速度と下端Ｐ２の移動速度とは等
しくなる。

【００２５】したがって、ディスク７０上のどの位置で
あっても、紫外線照射時における移動速度は等しいの
で、紫外線の受光量が等しくなる。このために、上記実
施例においては、ディスク７０の塗膜の硬化状態が均一
である。しかも上記実施例は、ターンテーブル４０を回
転する方式であるので、ディスク７０の停止位置を精度
よく制御可能であり、駆動機構（等速回転手段５０）を
比較的小さくすることができるという利点がある。

【００２６】図４は、上記実施例における紫外線照射ラ
ンプ８０の説明図である。なお、ここで、紫外線照射装
置として、いわゆる集光型という一般的なタイプのもの
を示してある。図４（１）は、ケース８１、反射板８２
を一部切欠いた場合の正面図であり、図４（２）は、ケ
ース８１、反射板８２を一部切欠いた場合の右側面図で
あり、図４（３）は、紫外線照射ランプ８０を正面から
見た場合の紫外線相対強度の分布を示す図であり、図４
（４）は、紫外線照射ランプ８０を側面から見た場合の
紫外線相対強度の分布を示す図である。図４（３）に示
す紫外線の強度分布のうち、その強度が高い領域を、デ
ィスク７０を照射する照射領域８３として使用する。こ
の照射領域８３を上記実施例において使用すれば、ディ
スク７０面上の全ての点で均一な光量の照射を行なうこ
とができるので、紫外線照射装置として特殊なタイプの
ものを使用する必要がなく、いわゆる集光型という一般
的なタイプのものを使用できる。

【００２７】なお、太陽歯車１０は、回転主軸５１と同
軸的に固定されていればよく、軸受ケース５３に固定さ
れている必要はなく、また、ターンテーブル４０の形状
として、四角形等の円形以外の形状を採用してもよい。

【００２８】図５は、本発明の他の実施例を示す斜視図
である。この実施例は、図１における太陽歯車１０、第
１の遊星歯車２０、第２の遊星歯車３０の代わりに、ス
プロケット、タイミングベルトを使用したものである。

【００２９】つまり、太陽歯車１０の代わりに、固定ス
プロケット１１０ａ、１１０ｂを使用し、第１の遊星歯
車２０の代わりに、タイミングベルト１２０ａ、１２０
ｂを使用し、第２の遊星歯車３０の代わりに、遊星スプ
ロケット１３０ａ、１３０ｂを使用したものである。

【００３０】すなわち、固定スプロケット１１０ａ、１
１０ｂは、互いに固着され、軸受ケース５３を介して支
柱５４に固定され、遊星スプロケット１３０ａ、１３０
ｂは、それぞれ軸受１４０ａ、１４０ｂを介してターン
テーブル１４０から吊り下げられ、固定スプロケット１
１０ａ、１１０ｂを中心として公転し、固定スプロケッ
ト１１０ａ、１１０ｂの歯数と同一の歯数を具備する。
また、タイミングベルト１２０ａは、固定スプロケット
１１０ａと遊星スプロケット１３０ａとにかみ合い、タ
イミングベルト１２０ｂは、固定スプロケット１１０ｂ
と遊星スプロケット１３０ｂとにかみ合っている。ター
ンテーブル１４０は、固定スプロケット１１０ａ、１１
０ｂと遊星スプロケット１３０ａ、１３０ｂとを結ぶ腕
の一例である。等速回転手段５０は、固定スプロケット
１１０ａ、１１０ｂを中心にしてターンテーブル１４０
を等速回転するものであり、ディスク受台１６０ａ、１
６０ｂは、それぞれ遊星スプロケット１３０ａ、１３０
ｂに固定されしかもディスク１７０ａ、１７０ｂを受け
る受台である。なお、図５では省略してあるが、図１に
示した紫外線照射ランプ８０と同様の紫外線照射ランプ
が設けられている。

【００３１】図５に示す実施例においては、図１に示す
実施例と同様に、遊星スプロケット１３０ａ、１３０ｂ
は、それぞれ固定スプロケット１１０ａ、１１０ｂを中
心に公転するが、遊星スプロケット１３０ａ、１３０ｂ
の回転中心に対して回転しない（自転しない）ために、
ターンテーブル１４０が回転しているときに、遊星スプ
ロケット１３０ａ、１３０ｂに固定されているディスク
受台１６０ａ、１６０ｂとこれに載置されているディス
ク１７０ａ、１７０ｂとがそれらの回転中心に対して回
転せずに（自転せずに）、回転主軸５１の周囲を回転す
る。したがって、ディスク１７０ａ、１７０ｂ上のどの
位置であっても、紫外線照射時における移動速度は等し
いので、紫外線の受光量が等しくなる。このために、デ
ィスク１７０ａ、１７０ｂの塗膜の硬化状態が均一であ
る。しかも、ターンテーブル１４０を回転する方式であ
るので、ディスク１７０ａ、１７０ｂの停止位置を精度
よく制御可能であり、駆動機構（等速回転手段５０）を
比較的小さくすることができるという利点がある。

【００３２】なお、図５に示す実施例は、ディスクの設
置台数が比較的少ないターンテーブルに好適である。ま
た、タイミングベルト１２０ａ、１２０ｂの代わりに、
チェーンを使用するようにしてもよい。

【００３３】さらに、所定の等速度で回転可能なターン
テーブルの上に複数のディスク受台が設置され、その複
数のディスク受台に載置されたディスクに形成された塗
布膜に紫外線を照射して塗布膜を硬化させる方法におい
て、ターンテーブルの回転中に、ディスク受台の回転中
心に対してディスク受台を回転させないで紫外線を照射
するようにすれば、上記実施例以外の装置を使用しても
よい。

【００３４】

【発明の効果】本発明によれば、ディスクの停止位置を
精度よく制御可能であり、駆動機構が比較的小さく、し
かも、塗膜の硬化状態がディスク上で均一であるという
効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す斜視図である。

【図２】上記実施例の説明図である。

【図３】上記実施例の要部を示す平面図である。

【図４】上記実施例における紫外線照射ランプ８０の説
明図である。

【図５】本発明の他の実施例を示す斜視図である。

【図６】従来例を示す斜視図である。

【図７】上記従来例の説明図である。

【符号の説明】

１０…太陽歯車、 ２０…第１の遊星歯車、 ３０…第２の遊星歯車、 ４０、１４０…腕の一例としてのターンテーブル、 ５０…等速回転手段、 ６０…ディスク受台、 ７０…光ディスク、 ８０…紫外線照射ランプ、 １１０ａ、１１０ｂ…固定スプロケット、 １３０ａ…遊星スプロケット、 １２０ａ、１２０ｂ…タイミングベルト。

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の等速度で回転可能なターンテーブ
   ルの上に複数のディスク受台が設置され、上記複数のデ
   ィスク受台に載置されたディスクに形成された塗布膜に
   紫外線を照射して上記塗布膜を硬化させる方法におい
   て、 上記ターンテーブルの回転中に、上記ディスク受台の回
   転中心に対して上記ディスク受台を回転させないで上記
   紫外線を照射することを特徴とするディスク用紫外線硬
   化方法。
2. 【請求項２】 固定された太陽歯車と；この太陽歯車と
   かみ合いつつ上記太陽歯車を中心として公転する第１の
   遊星歯車と；この第１の遊星歯車とかみ合いつつ上記太
   陽歯車を中心として公転する第２の遊星歯車であって、
   上記太陽歯車の歯数と同一の歯数を具備する第２の遊星
   歯車と；上記太陽歯車と上記第１の遊星歯車と上記第２
   の遊星歯車とを結ぶ腕と；上記太陽歯車を中心にして上
   記腕を等速回転する等速回転手段と；上記第２の遊星歯
   車に固定されしかもディスクを受けるディスク受台と；
   上記ディスクの通過領域に紫外線を照射する紫外線照射
   装置と；を有することを特徴とするディスク用紫外線硬
   化装置。
3. 【請求項３】 固定スプロケットと；この固定スプロケ
   ットを中心として公転する遊星スプロケットであって、
   上記固定スプロケットの歯数と同一の歯数を具備する遊
   星スプロケットと；上記固定スプロケットと上記遊星ス
   プロケットとにかみ合うタイミングベルトまたはチェー
   ンと；上記固定スプロケットと上記遊星スプロケットと
   を結ぶ腕と；上記固定スプロケットを中心にして上記腕
   を等速回転する等速回転手段と；上記遊星スプロケット
   に固定されしかもディスクを受けるディスク受台と；上
   記ディスクの通過領域に紫外線を照射する紫外線照射装
   置と；を有することを特徴とするディスク用紫外線硬化
   装置。
4. 【請求項４】 請求項１または２において、 上記紫外線照射装置は、紫外線照射ランプを有し、その
   ランプ軸またはその延長線の投影線上に、上記腕の回転
   中心が位置するように配置されていることを特徴とする
   ディスク用紫外線硬化装置。