JP3096242B2 - 光ディスクの硬化装置 - Google Patents

光ディスクの硬化装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、光ディスクの硬
化方法及びその装置に関し、更に詳しくは、第１樹脂基
板と第２樹脂基板とを接着剤を介して重ね合わせた光デ
ィスクの硬化方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】今日、コンピュータの使用はあらゆる分
野に及んでおり、処理能力、処理速度等の開発意欲は目
ざましいものがある。特に、使用する記憶体の記憶密度
が飛躍的に向上し、そのことが日常生活上の常識を変え
るような影響を与えつつある。記憶体のうち、いわゆる
記録ディスク、特に光ディスクは、コンパクトで持ち運
びに便利であり、記憶用メモリとして多くの用途に使用
されている。
【０００３】光ディスクは、好ましくはポリカーボネー
ト樹脂等の合成樹脂製の円板状基板で構成される。この
樹脂基板には、情報信号である信号ピットが記録付与さ
れており、この信号ピットの上には、アルミ、又はニッ
ケル等の反射膜が形成されている。そして、この反射膜
の上には、信号ピットを保護する意味で、例えば、紫外
線硬化樹脂（通称、ＵＶ樹脂と呼ばれる）等の保護樹脂
層が形成されている。
【０００４】ところで、現在、樹脂基板の厚さは、信号
記録性の観点、製造上の制約、強度的な面等から、０．
６ｍｍが採用されている。従って、このような厚さの樹
脂基板を接着剤を介して２枚張り合わせると１．２ｍｍ
強の厚さとなり、ＣＤの基準である厚さ１．２ｍｍ程度
と合致してより有用である。図５の光ディスクＤは、樹
脂基板に印加された信号ピット上に反射膜ａと保護樹脂
層ｂを形成した第１樹脂基板Ｕ１に対し、信号の印加さ
れていないダミーの第２樹脂基板Ｕ２を貼り合わせたも
のを模式的に示すものである。
【０００５】また、図６の光ディスクＤは、２つの信号
の印加された樹脂基板どうしを貼り合わせたものを模式
的に示すものである。この図６の光ディスクＤは、樹脂
基板に印加された信号ピット上に反射膜ａと保護樹脂層
ｂを形成した２つの樹脂基板、即ち第１樹脂基板Ｕ１
と、同様な構造の第２樹脂基板Ｕ２とが接着剤Ｒを介し
て張り合わされた状態のものである。両樹脂基板に信号
が入力されたものは、デジタルビデオディスク（ＤＶ
Ｄ）として、今後、大きい飛躍が期待される。ところ
で、このような光ディスクは、本発明者等は、次のよう
な方法によって製造している。
【０００６】図７（１）〜（５）は、２枚の樹脂基板を
貼り合わせることにより光ディスクＤを製造する工程
（ＳＴＥＰ）を概略的に示したものである。以下、工程
順に簡単に説明する。先ず、最初に、受け台Ｓに（信号
が記録された）樹脂基板Ｕ１（第１樹脂基板）が置かれ
る（工程１）。ここで、受け台Ｓは、樹脂基板を位置決
めするボス部を中央に有するもので、高速回転可能なも
のである（図ではボス部が省略されている）。次に、受
け台Ｓに第１樹脂基板Ｕ１が置かれた後、その第１樹脂
基板の上に紫外線硬化樹脂等の接着剤Ｒが塗布される
（工程２）。
【０００７】接着剤Ｒが紫外線硬化樹脂を使った場合に
おいては、塗布は、第１樹脂基板Ｕ１の上からノズルＮ
により接着剤Ｒを垂らすようにして行われる。例えば、
第１樹脂基板Ｕ１を回転させた状態で、吐出ノズルＮを
移動させれば、図のようにドーナツ状に接着剤Ｒを塗布
することが可能である。このように第１樹脂基板Ｕ１
に、接着剤Ｒが塗布された後、第２樹脂基板Ｕ２が、そ
の上に載置され重ね合わされる（工程３）。
【０００８】次に、この重ね合わされた２つの樹脂基板
を受け台Ｓの回転により一体に高速回転させる（工程
４）。すなわち、この回転により、第１樹脂基板Ｕ１と
第２樹脂基板Ｕ２との間に介在する接着剤を万遍なく均
一に行き渡るように延展するのである。回転により両樹
脂基板を重ね合わせた状態で、中に封入された空気は吹
き飛ばされる。もっとも、接着剤自体に多少とも含有さ
れている気泡も、同時に外部に逃がされる。この延展工
程では、高速回転により、両樹脂基板に介在する接着剤
Ｒのうち、かなりの量の接着剤が両樹脂基板の周囲から
外方に飛散される。延展時間は数秒程度であるが、接着
剤の外方への飛散は、そのうち、高速回転に立ち上げる
までの加速度時である１〜２秒の間が激しい。
【０００９】接着剤Ｒを延展させた後は、次に接着剤を
硬化させる（工程５）。この硬化に際しては、接着剤Ｒ
が、紫外線硬化樹脂の場合は、第２樹脂基板Ｕ２の上方
から紫外線を照射させて硬化することが行われる。紫外
線を受けて紫外線硬化樹脂は硬化し、第１樹脂基板Ｕ１
と第２樹脂基板Ｕ２とは一体化され、強固に貼り合わさ
れた光ディスクができ上がる。
【００１０】上記のような方法で、発明者らは光ディス
クを貼り合わせて製造していた。ところで、このうち接
着剤を硬化させる場合、光ディスクを受け台に載せて、
この上から紫外線を照射させていたが、しかし、このよ
うな照射の仕方では、光ディスクが反り返り現象を生ず
ることがわかった。すなわち、光ディスクが、両方の樹
脂基板とも信号が印加されているものでも、また片方の
樹脂基板のみが信号が印加されているものであっても、
一方向、例えば上方向からのみ紫外線を照射させて硬化
させた場合は、ディスク自体が上方向に湾曲する反り返
り現象が生ずるのである。
【００１１】反り返りのできた光ディスクは、品質的に
極めて劣るものとなり、是非とも避けなければならな
い。一方、光ディスクの製造では、生産効率を高めるた
め硬化時間をできるだけ少なくすることが必要である。
そのため紫外線を強くして硬化させることが行われてい
る。しかし、紫外線を強くすると今度は、反り返り現象
が更に大きくなる傾向が生ずることがわかった。従っ
て、今までの、硬化方法では、硬化速度を高めることに
も限界があり生産性の面で劣ることになる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
点の解決を意図したものである。即ち、本発明の目的
は、光ディスクに紫外線を硬化させて紫外線硬化樹脂を
硬化させるに際し、反り返り現象を発生させないで、し
かも効率良く硬化させるための光ディスクの硬化方法及
びその装置を提供するものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】しかして、本発明者等は
このような課題に対して、鋭意研究した結果、片面だけ
でなく、両面から紫外線を照射することにより、硬化効
率が良くなり、且つ反り返し現象もなくなることがわか
った。そして、紫外線を照射するにおいて光ディスクを
両側から紫外線を十分透過できるもので挟み付けて保持
することで、より反り返り現象がなくなることを見出し
た。本発明はこれらの知見により完成に至ったものであ
る。
【００１４】即ち、本発明は、第１樹脂基板と第２樹脂
基板とを接着剤を介して重ね合わせた光ディスクの硬化
方法であって、光ディスクを両側から紫外線透過板で挟
み込み、その両紫外線透過板の外方から紫外線を照射す
ることにより接着剤である紫外線硬化樹脂材を硬化させ
る光ディスクの硬化方法に存する。
【００１５】そして、第１樹脂基板と第２樹脂基板とを
接着剤を介して重ね合わせた光ディスクの硬化方法であ
って、光ディスクを両側から紫外線透過板で挟み込み、
その挟み込んだ光ディスクを紫外線照射体の間を移動さ
せることより両側から紫外線を照射させて接着剤である
紫外線硬化樹脂材を硬化する光ディスクの硬化方法に存
する。
【００１６】そしてまた、光ディスクを紫外線透過板と
共に水平回転させながら移動させる光ディスクの硬化方
法に存する。
【００１７】そしてまた、光ディスクが、紫外線透過板
と共に受け台に載置された状態で移動する光ディスクの
硬化方法に存する。
【００１８】そしてまた、第１樹脂基板と第２樹脂基板
とを接着剤を介して重ね合わせた光ディスクの硬化装置
であって、光ディスクを挟み込むための２つの紫外線透
過板と、光ディスクの挟み込まれた紫外線透過板を支持
するための基台と、該基台を移動させるための搬送手段
と、該基台上の光ディスクに対し両側から紫外線を照射
するための紫外線照射体とよりなる光ディスクの硬化装
置に存する。
【００１９】そしてまた、基台が、紫外線照射体による
紫外線を通すためのくり抜き部を備えたドーナツ状に形
成されている光ディスクの硬化装置に存する。
【００２０】そしてまた、搬送手段が、基台を載置して
送るコンベヤ体である光ディスクの硬化装置に存する。
【００２１】そしてまた、コンベヤ体に備わった２つの
片端ベルトを互いに速度が異なるように構成し、この速
度差により基台に回転運動を与える光ディスクの硬化装
置に存する。
【００２２】そしてまた、紫外線透過板が石英ガラス体
である光ディスクの硬化装置に存する。
【００２３】
【作用】本発明によれば、光ディスクに対して、両面か
ら紫外線をそれぞれ適切に照射することにより反り返り
が生じない。
【００２４】
【発明の実施の形態】次に、発明の実施の形態を図面に
基づいて説明する。図１は、光ディスク硬化装置の要部
の拡大概略図である。硬化装置は、大きくは、紫外線を
照射する機能を有する装置部分、紫外線の照射領域に光
ディスクを通過させる装置部分とよりなる。
【００２５】紫外線を照射する機能を有する装置部分
は、主として複数の紫外線照射体６と、それを囲むカバ
ー体７等とよりなり、この部分が紫外線の照射領域であ
る。もっとも、カバー体内には、効率良い照射が行われ
るように、冷却手段や区切り板（図示せず）を設けるこ
とが行われる。冷却手段は、紫外線照射体６による発熱
を抑えるために設けられるが、例えば、このカバー体内
に、送風口Ｆから冷風を吹き出させる手段が採用され
る。
【００２６】紫外線の照射領域に光ディスクＤを通過さ
せる装置部分は、紫外線の照射領域に配置された載置移
動手段よりなる。紫外線照射体６は、紫外線を照射する
もので、光ディスクＤにおける両樹脂基板の間に介在す
る接着剤、即ち紫外線硬化樹脂を硬化させることができ
る。紫外線を効率よく照射するために、通常、紫外線照
射体６にはその背面に反射板６Ａが設けられている。
【００２７】この紫外線照射体６は、後述するベルトコ
ンベヤ体に載置された状態の光ディスクに対して、上下
の両側から紫外線を照射することができるように適切に
配置される。載置移動手段は、光ディスクを挟み込んだ
一対の紫外線透過板１，２、該紫外線透過板を載せるた
めの基台３、該基台を載せて搬送するためのベルトコン
ベヤ体４とよりなる。
【００２８】紫外線透過板１，２は、紫外線を十分透過
する材質よりなる板で、例えば、石英ガラス板、パイレ
ックス（商標名）等の耐熱ガラス板が好適である。また
紫外線透過板１，２は、光ディスクＤを上下から挟み込
むためのもので、光ディスクの径と同じか又は少し小さ
い径のものが好適である。基台３は紫外線透過板１，２
を載せる台であり、凹み部３Ｃを有し、中心がくり抜か
れたドーナツ状の形をしている。
【００２９】また基台３の上には反射部材３Ａが設けら
れおり、この反射部材は、紫外線を反射させて比較的硬
化し難い光ディスクの周辺端部を、より効率良く硬化さ
せるためのものである。基台３は、別体の反射部材３Ａ
を基台３に固定しても、また反射部材３Ａと一体的に形
成してもどちらでもよい。下部の紫外線透過板２は、大
径部と小径部とよりなり、この大径部が基台３に嵌まり
込むことで支持される。
【００３０】また下部の紫外線透過板２には、中心に位
置決め用のためのボス２１が取り付けられており、この
ボス２１は、好適には、紫外線透過板と同質の材料が用
いられる。また、上部の紫外線透過板１は、下部の紫外
線透過板２との間で、その重さを利用して光ディスクＤ
を挟み付けるためのもので円板状に作られており、その
大きさは、下部の紫外線透過板２の小径部と同じ径を有
するものが好ましい。
【００３１】しかし、極端にいうと、光ディスクの中心
部付近を押さえれば、光ディスクの反り返りが、多少と
も防止されることから、上部の紫外線透過板１について
は、中心部のみを押さえる小径のものを使うこともでき
る。その場合、極端には、この小径の紫外線通過板の代
わりに、錘として十分機能するの金属リング（例えば、
ステンレス製、厚さ１０ｍｍ、外径３ｍｍ）を使うこと
も可能である。
【００３２】この上部の紫外線透過板１は、その中心部
に下部の紫外線透過板２のボス２１に挿入されるべき中
心穴１Ａを備えている。いま、基台３に光ディスクＤを
セットするには、基台３の凹み部３Ｃに先ず下部の紫外
線透過板２が嵌め込まれる。次に、光ディスクＤの中心
穴をボス２１に挿入しながら下部の紫外線透過板２の上
に光ディスクＤを載置する。
【００３３】次に、上部の紫外線透過板１の中心穴１Ａ
をボス２１に挿入しながら、光ディスクＤの上に上部の
紫外線透過板１が載せられる。この段階で、光ディスク
Ｄは、上下両側から紫外線透過板１，２により挟み込ま
れ、基台３にセットされた状態となる。そして、この
時、光ディスクＤの端部が紫外線透過板より僅かに外方
に出ている形となる。
【００３４】基台３は、ドーナツ状をしているので、そ
のくり抜き部３Ｂから、紫外線を照射することができ
る。従って光ディスクＤは、上部の紫外線透過板１の上
側からと、下部の紫外線透過板２下側からと、両方から
紫外線を照射することができる。このように光ディスク
Ｄに対して両側から紫外線が照射されることにより、照
射状態に偏りがなくなるため、光ディスクＤの反り返り
現象が防止される。しかも、紫外線透過板１，２により
挟み込まれているので、よりその現象を起こすことがな
い。
【００３５】一方、ベルトコンベヤ体４は基台３を載せ
て搬送するための搬送手段で、間隔を置いて配置された
一対の細幅ベルト４Ａ，４Ｂとガイド５を備えている。
ガイド５は、一対の細幅ベルト４Ａ，４Ｂを案内支持す
るためのものである。この細幅ベルト４Ａ，４Ｂは、段
部を備え、光ディスクの基台を載せて支持する面４２
と、基台３の横振れを防止する面４１とを有する。通
常、細幅ベルト４Ａ，４Ｂの内、一方は他方より速度が
速くなるよう設定されている。このため、ベルトコンベ
ヤ体４に載せられた基台３は、両細幅ベルト４Ａ，４Ｂ
に支持されて移動する際、各々細幅ベルト４Ａ，４Ｂの
速度差により回転運動を行うことになる。
【００３６】図２は、その基台の回転状態を説明する図
である。細幅ベルト４Ｂの速度Ｖ１＞細幅ベルト４Ａの
速度Ｖ２であるので、基台３は光ディスクＤを載せたま
また反時計方向に回転する。もっとも、両者の速度差が
大きい程、その回転の速度は大きくなること、また同速
度にすると回転は無くなることは当然理解できる。紫外
線照射領域においては、この基台３の回転運動によっ
て、光ディスクＤが、全体に偏りのない均一な紫外線の
照射が行われる。
【００３７】図３は光ディスク硬化装置の概略側面図で
ある。光ディスクＤは、図示しない前工程において、上
下両側から２枚の紫外線透過板１，２により挟み込まれ
て基台３に載せられる。この状態で、光ディスクＤは、
光ディスク硬化装置のベルトコンベヤ体４に載せられて
移動する。
【００３８】そして、カバー体７に囲まれた紫外線照射
領域Ｚの中を、一定の速度で搬送される。このカバー体
内では、送風口Ｆから吹き出す冷風によって風の流れが
生じている。しかし、光ディスクＤの上には、紫外線透
過板１が載置されているので、該光ディスクＤが吹き上
げられたり、或いは、めくり上がるようなことはない。
搬送される間に、複数の紫外線照射体６により、上下方
向から紫外線が照射される。
【００３９】尚、紫外線照射体６は、光ディスクが移動
される方向と直角に配置されているが、平行に配置され
ることも当然可能である。また、その紫外線照射体６か
ら上下方向より照射される紫外線の強さは、単板である
第１樹脂基板或いは第２樹脂基板の基板特性に適した強
さで照射される必要があり、その意味で、各紫外線照射
体６は紫外線の強さを調整可能とされることが好まし
い。紫外線照射領域Ｚを通過するうちに紫外線により徐
々に紫外線硬化樹脂の硬化が行われる。
【００４０】紫外線照射領域Ｚを通過し終わった段階
で、ほぼその硬化は完了する。このように、光ディスク
Ｄに対して、一方方向ではなく、上下両方向から紫外線
が照射されるので、先述したように光ディスクＤの反り
返り現象が防止されることとなる。また、光ディスクＤ
は紫外線透過板により両側から挟み込まれているので、
反り返り現象がより防止される。
【００４１】図４は、本発明の光ディスク硬化装置Ａの
位置付けを前後工程との関連で示したものである。硬化
装置の前には、光ディスク紫外線硬化を行うまでの製造
装置Ｂが配置されている。光ディスク製造装置Ｂでは、
図６で説明した工程のうち、工程１〜工程４が実施され
る。
【００４２】即ち、樹脂基板の受け台への載置、接着剤
の塗布、樹脂基板の重ね合わせ、接着剤の延展、等が行
われる。この光ディスク製造装置Ｂから、光ディスクの
硬化装置Ａに光ディスクＤが供給されるのであるが、こ
の時、光ディスクＤは２枚の紫外線透過板に挟み込まれ
て基台に保持された状態で渡される。
【００４３】この光ディスクＤの硬化装置Ａによる硬化
工程を通過した後は、コンベヤ体を介して次ぎに移動さ
れ、横移動取り出しチャック８により上部の紫外線透過
板１が取り除かれる。取り除かれた上部の紫外線透過板
１は、本流よりバイパスされ、また別のコンベヤ体によ
り光ディスクの製造装置Ｂの前まで運ばれる。
【００４４】また、上部の紫外線透過板１が取り除かれ
た基台は、その後、回動取り出しチャック９により、上
方から光ディスクＤが取り出される。そして、取り出さ
れた光ディスクＤは、検査台Ｃ１に渡される。検査台Ｃ
１にて、所定の検査がなされた光ディスクＤは、収納台
Ｃ２のスタックに納められる。この後、光ディスクＤは
スタックから取り出されて、図示しないケーシング工程
に運ばれる。
【００４５】一方、光ディスクＤを取り出された基台３
（この基台３には、下部の紫外線透過板２が嵌まり込ん
だ状態である）は、光ディスク製造装置Ｂに送られ、回
動取り出しチャック１０を介してその基台上に新しい光
ディスクが載せられる。そして、既に取り除かれてバイ
パスされて運ばれた前述上部の紫外線透過板１が、横移
動取り出しチャック１１を介して、今度は、その新しい
光ディスク上に載せられる。そして、また光ディスクの
硬化装置Ａに送られ紫外線硬化される。以下、この繰り
返しが行われる。
【００４６】以上、本発明を説明してきたが、本発明
は、発明の実施するための形態にのみのみ限定されるも
のではなく、その本質から逸脱しない範囲で種々の変形
例が可能である。例えば、紫外線照射体の形状、配置数
等は、自由に採用可能である。紫外線透過板の形は、円
形に限らず、光ディスクを少なくとも２つの紫外線透過
板で挟み込むことができるものであれぱよい。
【００４７】
【発明の効果】本発明は、以上述べた構成を具備してい
るので、光ディスクの反り返り現象がなく、しかも、効
率よく光ディスクの硬化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、光ディスク硬化装置の要部の拡大概略
図である。
【図２】図２は、光ディスク硬化装置における、光ディ
スクの回転の説明図である。
【図３】図３は、光ディスク硬化装置の概略側面図であ
る。
【図４】図４は、光ディスクの硬化装置の位置付けを前
後工程との関連で示した図である。
【図５】図５は、一方の樹脂基板に信号の印加された光
ディスクの模式図である。
【図６】図６は、両方の樹脂基板に信号の印加された光
ディスクの模式図である。
【図７】図７は、従来の光ディスクを製造する工程を概
略的に示す工程図である。
【符号の説明】
１…上部の紫外線透過板 １Ａ…中心穴 ２…下部の紫外線透過板 ２１…ボス ３…基台 ３Ａ…反射部材 ３Ｂ…くり抜き部 ３Ｃ…凹み部 ４…ベルトコンベヤ体 ４Ａ…細幅ベルト ４Ｂ…細幅ベルト ４１…横振れを防止する面 ４２…支持する面 ５…ガイド ６…紫外線照射体 ６Ａ…反射板 ７…カバー体 ８…横移動取り出しチャック ９…回動取り出しチャック １０…回動取り出しチャック １１…横移動取り出しチャック Ａ…光ディスク硬化装置 Ｂ…光ディスク製造装置 ａ…反射膜 ｂ…保護樹脂材 Ｃ１…検査台 Ｃ２…収納台 Ｄ…光ディスク Ｆ…送風口 Ｌ…紫外線照射体 Ｍ…反射板 Ｎ…吐出ノズル Ｒ…接着剤（紫外線硬化樹脂） Ｓ…受け台 Ｕ１…第１樹脂基板 Ｕ２…第２樹脂基板 Ｚ…紫外線照射領域
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−27577（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−283434（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−350015（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−164240（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−2609（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G11B 7/26 G11B 7/24

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 第１樹脂基板と第２樹脂基板とを接着剤
    を介して重ね合わせた光ディスクの硬化装置であって、
    光ディスクを挟み込むための２つの紫外線透過板と、光
    ディスクの挟み込まれた紫外線透過板を載せて支持する
    ための基台と、該基台を移動させるための搬送手段と、
    該基台上の光ディスクに対し両側から紫外線を照射する
    ための紫外線照射体とよりなり、該下部の紫外線透過板
    には中心に位置決め用のボスを備え、前記基台が、紫外
    線照射体による紫外線を通すためのくり抜き部を備えた
    ドーナツ状に形成されていることを特徴とする光ディス
    クの硬化装置。
  2. 【請求項２】 搬送手段が、基台を載置して送るコンベ
    ヤ体であることを特徴とする請求項１記載の光ディスク
    の硬化装置。
  3. 【請求項３】 コンベヤ体に備わった２つの片端ベルト
    を互いに速度が異なるように構成し、この速度差により
    基台に回転運動を与えることを特徴とする請求項２記載
    の光ディスクの硬化装置。
  4. 【請求項４】 紫外線透過板が石英ガラス体であること
    をことを特徴とする請求項１記載の光ディスクの硬化装
    置。
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