JP3176844B2 - ディスクの貼り合わせ装置 - Google Patents
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Description
情報記録層を有する2枚のディスクを貼り合わせるため
のディスク貼り合わせ装置に関するものである。詳細に
は、特に2枚のディスクを貼り合わせて形成されるデジ
タルビデオディスク(以下、DVDと称する)を製造す
るのに好適なディスク貼り合わせ装置に関するものであ
る。
て用いた紫外線硬化性接着剤は、エポキシ接着剤のよう
に2液混合を行う必要がなく、シアノアクリレート接着
剤や嫌気性接着剤と同様、短時間で接着できる。また、
常温で透明に重合固化し、溶剤を全く含まないといった
特徴を有するため、遠近両用眼鏡レンズの接着、光学レ
ンズの接着、ガラス工芸品の接着等、主にガラスの接着
を中心にして用途開発がなされてきた。
の貼り合わせは、まず紫外線硬化性樹脂をスピンコート
法等を用いて上記板状物体の接着面に一様に塗布し、上
記2枚の板状物体の接着面同士を重ね合わせ、その後、
両面あるいは片面から高圧水銀ランプ、メタルハライド
ランプ等の紫外線放射源より紫外線を照射して行われ
る。
従来のCD(Compact Disk)の6〜8倍程
度の記憶容量を有するDVDの開発が進められている。
DVDは、薄型ディスクを2枚貼り合わせる構造であ
り、2枚のディスクの貼り合わせには上記紫外線硬化性
樹脂を用いた接着が行われる。
り、図4(a)は4.7GBの記憶容量を有するSD−
5と呼ばれるDVDの構造図、図4(b)は両面読み取
りの場合9.4GBの記憶容量を有するSD−10と呼
ばれるDVDの構造図である。1は紫外線および可視光
を透過する基板であり、成形が容易で安価なアクリル、
ポリカーボネート、アモルファスポリオレフィン等の熱
可塑性樹脂基板が用いられるが、一般的にはポリカーボ
ネート基板が用いられることが多い。基板1には、記録
情報に対応された凹凸からなる情報記録層2を有する。
SD−5タイプのDVDにおいては2枚の基板1のうち
片方のみに情報記録層2が形成され、SD−10タイプ
のDVDにおいては2枚の基板1の両方に情報記録層2
が形成される。
を反射する皮膜3が積層される。皮膜3としては、例え
ば、アルミニウム、ニッケル、金等が用いられる。これ
は、記録情報の読み取りに使用される光源であるレーザ
の波長が可視光の領域にあるためである。現状、上記レ
ーザの代表的な波長は、635nmまたは650nmで
ある。
も含めて、平坦な表面となるように皮膜3上に設けられ
る保護コート層である。保護コート層4は紫外線透過性
であって皮膜3との密着性に優れた材質で構成される。
なお、保護コート層4は、品質上において特に必要がな
いと判断できる場合には省略しても構わない。5は基板
1を貼り合わせるための接着剤として用いられる紫外線
硬化性樹脂であり、前記したように、スピンコート法等
を用いて接着面に一様に塗布される。貼り合わせは、S
D−5,SD−10いずれのタイプのDVDにおいても
情報記録層2が内側になるようにして行われる。
構成を示す図であり、図5(a)はディスクの片面から
紫外線を照射する例であり、図5(b)はディスクの両
面から紫外線を照射する例である。ディスク貼り合わせ
装置は筐体10内部に紫外線放射源20および紫外線放
射源20から放射される紫外線を含む放射光を反射する
反射鏡30を有しており、図6に示されるように重ねら
れた未硬化のディスク40に対し、紫外線を含む放射光
が照射される。紫外線放射源20としては、通常、高圧
水銀ランプやメタルハライドランプ等が使用されてい
る。なお、図5(a)において、50は貼り合わせられ
るディスク40が載置される処理ステージであり、図5
(b)において、60は紫外線を透過する材質からな
り、ディスク40を保持する保持部である。
層2に積層される皮膜3は可視光を反射し紫外線を透過
するが、通常、皮膜3は紫外線についても反射率は高
く、紫外線の透過率は通常1%以下である。また、保護
コート層4の紫外線の透過率は、材質にもよるが、一般
に20〜50%程度である。そのため、貼り合わせ時に
基板1に照射される紫外線は、紫外線硬化性樹脂5に到
達するまでに大部分は減衰してしまう。そのため、紫外
線硬化性樹脂5を完全に硬化するには、比較的、長時間
紫外線を照射する必要がある。一方、図5に示したディ
スク貼り合わせ装置において、紫外線放射源20として
用いられる高圧水銀ランプやメタルハライドランプは常
時点灯され、発光が連続的であるので、筐体10内面や
反射鏡30、処理ステージ50、保持部60が徐々に加
熱される。上記のように比較的長時間紫外線をディスク
40に照射する場合、ディスク40は加熱された筐体1
0内面や反射鏡30からの赤外線の2次輻射や処理ステ
ージ50、保持部60からの熱伝導により、加熱される
ことになる。
50℃を越えた場合に変形してしまうので、上記のよう
な加熱の影響を低減する必要があり、大がかりな冷却機
構が必要となる。
合を解決するために、図7に示したディスク貼り合わせ
装置において、紫外線放射源20として、例えば、キセ
ノンフラッシュランプのような閃光的に発光する光源を
採用し、1回もしくは複数回発光させることによってデ
ィスク40に紫外線を照射した。このような構成におい
ては、紫外線放射源20より短時間のうちに紫外線硬化
性樹脂4を完全に硬化させるのに十分な紫外線をディス
ク40に供給することが可能であり、また、ディスクに
紫外線を照射しないときには紫外線放射源20は消灯し
ているので、筐体10内面や反射鏡30、処理ステージ
50、保持部60が連続的に加熱されることがなく、こ
れらによりディスク40が加熱変形するという不具合を
防止することが可能となった。
ような構成の貼り合わせ装置ではディスク40を複数枚
処理するにつれて紫外線放射源20自体が加熱され、そ
の結果、紫外線放射源20からの放射光中に波長2〜3
μm付近より長波長側の波長領域に光強度ピークを有
し、波長領域が10μm程度までに至る赤外線が含まれ
るようになり、このような放射光がディスク40に吸収
されるうちに、熱が内部に蓄積し、やがては熱可塑性樹
脂である基板1が変形するに至ることが判明した。
(a)における処理ステージ50や図5(b)における
保持部60を水冷等の手段により冷却することが考えら
れるが、水冷のため余分な配管スペースやユーティリテ
ィが必要となり、設備コストおよびランニングコストが
上昇する。
供給して冷却することが考えられるが、ディスク40に
蓄積される熱量を基板1が変形しない程度に抑制するに
は、大量の冷却風を供給しなければならず、結果とし
て、大がかりな冷却機構が別途必要になる。
ると、ディスク40近傍の処理ステージ50もしくは保
持部60上の微細なゴミが舞い上がり、紫外線処理中に
ディスク40表面に付着して、ディスク40の品質の劣
化を招く恐れもある。
ものであって、その課題は、熱可塑性樹脂からなる2枚
の紫外線透過性基板を変形させずに、短時間で貼り合わ
せることが可能なディスクの貼り合わせ装置を提供する
ことにある。
め、本発明の請求項1のディスクの貼り合わせ装置は、
紫外線透過性基板からなり、少なくとも1枚が該紫外線
透過性基板上に紫外線透過性かつ可視光反射性の情報記
録層が設けられている2枚のディスク同士を、上記情報
記録層上に紫外線硬化性組成物からなる接着剤を塗布
し、これに紫外線を含む放射光を照射することにより、
上記接着剤を硬化せしめて、上記情報記録層側を接着面
として接着するディスクの貼り合わせ装置において、上
記重ね合わせた2枚のディスクに紫外線を含む放射光を
少なくとも1回以上閃光的に照射する光放射手段と、上
記光放射手段と上記ディスクとの光路中にあって上記デ
ィスクと間隙を有するように設置された、紫外線を透過
し、かつ、上記ディスクの紫外線透過性基板が吸収する
波長領域の赤外線を吸収する波長選択手段と上記光放射
手段と上記波長選択手段との間に冷却風を導入・排出す
る冷却手段とを備え、該冷却風により上記波長選択手段
を冷却するものである。
装置は、本発明の請求項1のディスクの貼り合わせ装置
において、上記被処理物の紫外線透過性基板がポリカー
ボネート基板であって、上記波長選択手段を板状の石英
ガラスとするものである。
ィスクの貼り合わせ装置の構成を示す図であり、図1
(a)はディスクの片面から紫外線を照射する例であ
り、図1(b)はディスクの両面から紫外線を照射する
例である。10は筐体であり、その内部には、閃光的に
紫外線を含む放射光を放出する、例えば、キセノンフラ
ッシュランプからなる紫外線放射源20および紫外線放
射源20からの放射光を反射する反射鏡30を有してお
り、さらに紫外線放射源20とディスク40との間にあ
って、ディスク40と間隙を有するように石英ガラス1
00が設置されている。
される空気をダクト80によって冷却風として石英ガラ
ス100に導くことにより冷却される。石英ガラス10
0に導かれ熱交換された冷却風は、ダクト81により外
部に排出される。なお、図1(a)において、50は貼
り合わせられるディスク40が載置される処理ステージ
であり、図1(b)において、60は紫外線を透過する
材質からなり、ディスク40を保持する保持部である。
するポリカーボネートの光透過特性および石英ガラスの
光透過特性を示す図であり、横軸は波長(μm)を、縦
軸は透過率(%)を示すものである。先に述べたよう
に、キセノンフラッシュランプからなる紫外線放射源2
0は、複数回閃光するにつれ、波長2〜3μm付近より
長波長側の波長領域に光強度ピークを有する赤外線が含
まれた放射光を放出するようになる。
ポリカーボネートは、波長2〜3μm付近から透過率が
減少しており、特に、波長5μm付近より長波長側の波
長領域にある光はほとんど透過しない。すなわち、波長
2〜3μm付近から長波長側の波長領域にある光を吸収
して内部に熱が蓄積する。一方、石英ガラスにおいて
も、波長2〜3μm付近から透過率が減少し始め、特
に、波長4μm付近より長波長側の波長領域にある光は
ほとんど透過しない。すなわち、波長2〜3μm付近か
ら長波長側の波長領域にある光を吸収する。
40との間にあって、かつ、ディスク40と間隙を有す
るように石英ガラス100を設置すると、石英ガラス1
00によって紫外線放射源20からの放射光に含まれる
波長2〜3μm付近から長波長側の領域にある光が吸収
され、ディスク40のポリカーボネート基板に到達する
上記領域の光が減少するとともに、上記波長領域にある
光を吸収することにより温度が上昇する石英ガラス10
0とディスク40とは離間しているので、石英ガラス1
00からディスク40への熱伝導はない。よって、ディ
スク40への蓄積される熱量を低いレベルに維持するこ
とが可能となる。また、石英ガラス100は紫外線を9
0%以上透過するので、ディスク40の硬化接着をほと
んど阻害しない。
たって、スループットを増大させるためにディスク40
の搬送・搬出時間を短縮すると、タクト間の待ち時間が
減少し、閃光的に発光する紫外線放射源20であるキセ
ノンフラッシュランプの発光の休止時間が短くなり、結
果として平均照射エネルギーが増大して石英ガラス10
0の温度がより高く上昇し、場合によっては、石英ガラ
ス100からの赤外線の2次輻射の影響を無視できなく
なる事態が生じる可能性もないとは言えない。
2〜3μm付近から長波長側の領域にある光を吸収する
ことにより加熱される石英ガラス100を冷却するの
で、上記のようにスループットの増大化を図る場合にお
いても、石英ガラス100からの赤外線の2次輻射によ
るディスク40への影響を低減することが可能となる。
果を確認するために、図1(a)に示した構成のディス
クの貼り合わせ装置において、石英ガラス100への冷
却風量を変化させて、ディスク40の表面温度を測定し
た。また、石英ガラス100が設置されていない場合に
ついても測定を行った。測定条件は以下のとおりであ
る。 紫外線放射源:キセノンフラッシュランプ4本 1回の発光における発光エネルギー:400J/回 発光回数:ディスク1枚につき30回 発光周期:1回/sec ディスク処理枚数:18枚 温度測定位置:ディスク表面の中央部 温度計測手段:接触式温度計(発光後、30秒の間に測
定、ディスク交換) 冷却風量:0,2.2,4.4 m3 /min
同図において、横軸は紫外線照射処理したディスクの処
理枚数、縦軸はディスクの表面温度を示している。図3
から明らかなように、紫外線放射源20とディスク40
との間に石英ガラス100が設置されていない場合は、
ディスク40の処理枚数が3枚を越えると、4枚目から
は紫外線照射処理後のディスク40の表面温度が50℃
を越え、ディスク40の処理枚数が増加するにつれ70
℃程度にまで上昇した。その結果、ディスク40の変形
が発生した。
の間に石英ガラス100を設置し、冷却風量が0m3 /
minの場合では、ディスク40の処理枚数が18枚に
到達したときのディスクの表面温度は45℃であった。
一方、冷却風量が2.2m3/min、4.4m3 /m
inの場合は、ディスク40の処理枚数が18枚に到達
したときのディスク40の表面温度は、それぞれ35
℃、31℃であった。いずれの場合にもディスク40の
変形は認められなかったが、特に石英ガラス100を冷
却風により冷却する場合には、ディスク40の処理枚数
が18枚に到達してもディスク40の表面温度を40℃
以下に維持されることが分かった。
に発光するキセノンフラッシュランプを用いて、なおか
つ、石英ガラス100を紫外線放射源20とディスク4
0との間にあって、かつ、ディスク40と間隙を有する
ように石英ガラス100を設置したことにより、紫外線
放射源20自体が加熱状態になったとしても、このよう
な紫外線放射源20から放出される放射光のうち波長2
〜3μm付近から長波長側の波長領域にある光がディス
ク40に到達しないようになるとともに、上記波長領域
にある光を吸収して温度が上昇する石英ガラス100と
ディスク40とが離間しているので、石英ガラス100
からディスク40への熱伝導はなく、ディスク40が加
熱により変形するという不具合を防止しながら、短時間
でディスク40を貼り合わせることが可能となった。
給するための大がかりなディスク冷却機構も不要とな
り、ディスク近傍に存在する微細なゴミが冷却風により
ディスク40表面に付着して、ディスク40の品質の劣
化を招く恐れも無くなった。なお、石英ガラス100は
紫外線を90%以上透過するので、ディスク40の硬化
接着をほとんど阻害されなかった。
タクト間の待ち時間を減少させた状況を想定して、18
枚目のディスク40の表面温度の測定終了後、ディスク
40を交換せず、発光周期を3回/secとして10分
間断続的にキセノンフラッシュランプを発光させて、そ
の後、ディスク40の表面温度を測定してみた。このよ
うな過酷な条件にもかかわらず、冷却風量が2.2m3
/minの場合のディスク40の表面温度は45℃であ
り、冷却風量が4.4m3 /minの場合のディスク4
0の表面温度は41℃であって、いずれの場合において
もディスク40の表面温度を50℃以下に維持され、デ
ィスク40の変形は認められなかった。
せ装置は、波長2〜3μm付近から長波長側の領域にあ
る光を吸収することにより加熱される石英ガラス100
を冷却するので、ディスク40の搬送・搬出時間を短縮
することによりタクト間の待ち時間を短くしてスループ
ットの増大化を図る場合においても、石英ガラス100
からの赤外線の2次輻射によるディスク40への影響を
ほとんど無くすことができた。
性基板がポリカーボネート基板である場合について述べ
てきたが、アクリル基板やアモルファスポリオレフィン
基板の場合においてもポリカーボネート基板と同様の透
過率特性を有するので、本発明を適用することができ
る。
過し、波長2〜3μm付近から長波長側の波長領域にあ
る光をディスクに照射させない波長選択手段として板状
の石英ガラスを用いたが、これに限るものではなく、例
えば板状のホウケイ酸ガラス等を用いることも可能であ
る。但し、特に石英ガラスは耐熱性に優れ、紫外線によ
る劣化も少なく、かつ、機械的強度が大きいという利点
を有しており、波長2〜3μm付近から長波長側の波長
領域にある光をディスクに照射させない波長選択手段と
して取扱いが簡便である。
を、波長2〜3μm付近から長波長側の波長領域にある
光を吸収するように構成して、この波長域にある光がデ
ィスクに照射される量を低減したが、例えば、紫外線を
透過し上記波長域の赤外線を吸収するガラスの表面に誘
電体多層膜を施し、上記波長域にある光の一部を反射す
るようにしてもよい。
に記載された発明においては、紫外線透過性基板からな
り、少なくとも1枚が該紫外線透過性基板上に紫外線透
過性かつ可視光反射性の情報記録層が設けられている2
枚のディスク同士を、上記情報記録層上に紫外線硬化性
組成物からなる接着剤を塗布し、これに紫外線を含む放
射光を照射することにより、上記接着剤を硬化せしめ
て、上記情報記録層側を接着面として接着するディスク
の貼り合わせ装置において、上記重ね合わせた2枚のデ
ィスクに紫外線を含む放射光を少なくとも1回以上閃光
的に照射する光放射手段と、上記光放射手段と上記ディ
スクとの光路中にあって上記ディスクと間隙を有するよ
うに設置された、紫外線を透過し、かつ、上記ディスク
の紫外線透過性基板が吸収する波長領域の赤外線を吸収
する波長選択手段と上記光放射手段と上記波長選択手段
との間に冷却風を導入・排出する冷却手段とを備え、該
冷却風により上記波長選択手段を冷却するようにした。
ったときに放出される放射光のうち波長2〜3μm付近
から長波長側の波長領域にある光が波長選択手段により
吸収または反射され上記被処理物に到達しないようにな
ったので、紫外線硬化性組成物からなる接着剤を介在さ
せて重ね合わせた2枚のディスクである上記被処理物が
加熱により変形するという不具合を防止しながら、短時
間でディスクを硬化接着して貼り合わせることが可能と
なった。また、上記波長選択手段は紫外線を透過するの
で、ディスクの硬化接着をほとんど阻害しない。
給するための大がかりな冷却機構も不要となり、ディス
ク近傍に存在する微細なゴミが冷却風によりディスク表
面に付着して、ディスクの品質の劣化を招く恐れも無く
なった。
縮することによりタクト間の待ち時間を短くしてスルー
プットの増大化を図る場合に、光放射手段の発光の休止
時間が短くなり結果として波長選択手段に与えられる平
均照射エネルギーが増大したとしても、石英ガラスから
の赤外線の2次輻射によるディスクへの影響をほとんど
無くすことができた。
ては、本発明の請求項1に記載された発明と同様の効果
に加え、ディスクの紫外線透過性基板として一般に用い
られるポリカーボネート基板を採用し、波長選択手段
を、耐熱性に優れ、紫外線による劣化も少なく、かつ、
機械的強度が大きいという利点を有する板状の石英ガラ
スとしたので、波長選択手段の取扱いが簡便になった。
せ装置の構成を示す図である。
性を示す図である。
きのディスクの表面温度を示す図である。
である。
Claims (2)
- 【請求項1】 紫外線透過性基板からなり、少なくとも
1枚が該紫外線透過性基板上に紫外線透過性かつ可視光
反射性の情報記録層が設けられている2枚のディスク同
士を、上記情報記録層上に紫外線硬化性組成物からなる
接着剤を塗布し、これに紫外線を含む放射光を照射する
ことにより、上記接着剤を硬化せしめて、上記情報記録
層側を接着面として接着するディスクの貼り合わせ装置
において、 上記ディスクの貼り合わせ装置は、上記重ね合わせた2
枚のディスクに紫外線を含む放射光を少なくとも1回以
上閃光的に照射する光放射手段と、 上記光放射手段と上記ディスクとの光路中にあって上記
ディスクと間隙を有するように設置された、紫外線を透
過し、かつ、上記ディスクの紫外線透過性基板が吸収す
る波長領域の赤外線を吸収する波長選択手段と、 上記光放射手段と上記波長選択手段との間に冷却風を導
入・排出する冷却手段とを備え、 該冷却風により上記波長選択手段を冷却することを特徴
とする請求項1に記載のディスクの貼り合わせ装置。 - 【請求項2】 上記被処理物の紫外線透過性基板がポリ
カーボネート基板であって、 上記波長選択手段を板状の石英ガラスとすることを特徴
とする請求項1に記載のディスクの貼り合わせ装置。
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JP2004528670A (ja) * | 2001-05-04 | 2004-09-16 | ゼノン・コーポレーション | Dvd製造用双ランプシステム |
JP2020204700A (ja) * | 2019-06-17 | 2020-12-24 | 日東電工株式会社 | 積層偏光フィルムの製造方法及び積層偏光フィルムの製造装置 |
-
1996
- 1996-05-31 JP JP15925796A patent/JP3176844B2/ja not_active Expired - Fee Related
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