JPH04283434A - 紫外線硬化樹脂に対する紫外線照射装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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＝２０ｍ
ｍ／ｓｅｃ＝ｂ、ｃ＝０　　ｒ＝　　３５ｍｍの時　　
：　　ｙ＝１１５、ｃ＝（１５０・２０）／３５　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　＝８
６ｍｍ／ｓｅｃで、移動時間ｔと速度ｖの勾配ａは ｔ＝１１５×２／（２０＋８６）＝２．２ｓｅｃａ＝（
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２
０ｍｍ／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)

【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。