JPH0997455A

JPH0997455A - 光記録媒体の製造装置および製造方法

Info

Publication number: JPH0997455A
Application number: JP27639795A
Authority: JP
Inventors: Fumiaki Kishi; 文昭貴志; Yuji Watanabe; 雄二渡辺; Toshiharu Nakanishi; 俊晴中西
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1995-09-29
Filing date: 1995-09-29
Publication date: 1997-04-08

Abstract

(57)【要約】【課題】光記録媒体の基板やディスクの冷却完了まで
の時間を短縮するとともに、製造装置全体の小型化、省
スペース化をはかる。【解決手段】光記録媒体を支持・搬送する手段と、光
記録媒体に向けて冷却風を吹き出す送風機構を設けたこ
とを特徴とする、光記録媒体の製造装置および製造方
法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光記録媒体の製造
装置および製造方法に関し、とくに光記録媒体の支持機
構にディスク冷却機能ももたせた光記録媒体の製造装置
およびそれを用いた光記録媒体の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】光記録媒体は、ディスク基板上に光学的
に記録再生可能な情報記録部を設け、文書やデータ等の
ファイル用ディスクとして用いられている。光記録媒体
を高速で回転させながら、１μｍ程度に絞り込んだレー
ザ光を照射し、焦点調整および位置検出を行いながら、
記録層からデータを読み出したり記録層にデータを記録
したりしている。この記録層を、レーザ光により結晶と
アモルファスとの可逆変化が可能な特定の合金から構成
し、オーバライト記録まで可能とした相変化型光記録媒
体も既に知られている。

【０００３】このような光記録媒体の製造においては、
たとえばプラスチックからなるディスク基板を成形した
後、該基板上に記録層等の層をスパッタリングや真空蒸
着等により膜付け（成膜）した後、あるいは、ハードコ
ート、オーバコート等保護コートを施した後、あるいは
アニール後に、基板やディスクの冷却工程が設けられて
いる。たとえば成形後の基板の冷却は、基板をたとえば
射出成形した後、該成形基板を搬送する際には積極的に
冷却せず、所定の冷却ポジションまで搬送した後、同ポ
ジションで完全に雰囲気温度まで冷やすようにしてい
た。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
な冷却においては、基板やディスクを所定の位置まで搬
送した後に冷却が行われるので、搬送に要する時間と冷
却に要する時間がそれぞれ別個に必要である。この両時
間によって製造ラインのタクトが制約されることがあ
り、より短時間での冷却完了が望まれている。

【０００５】また、専用の冷却装置および／または冷却
用スペースが必要となるため、光記録媒体製造装置全体
の小型化、省スペース化にとってこのスペースが障害の
一つとなっている。

【０００６】本発明の課題は、光記録媒体の基板やディ
スクの冷却を要する工程において、冷却完了までの時間
を短縮して製造ラインのタクトタイム低減を実現すると
ともに、省スペース化して製造装置全体の小型化、省ス
ペース化に寄与することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明に係る光記録媒体の製造装置は、光記録媒体
を支持・搬送する手段と、光記録媒体に向けて冷却風を
吹き出す送風機構を設けたことを特徴とするものからな
る。また、本発明に係る光記録媒体の製造方法は、光記
録媒体を支持・搬送しながら冷却することを特徴とする
方法からなる。

【０００８】上記支持・搬送手段は、上記送風機構と一
体的に構成されていてもよい。たとえば、基板や成膜後
の媒体を支持・搬送するロボットアーム等に冷却風送風
機構を設けることができる。また、上記送風機構は光記
録媒体を個別に冷却するものであることが好ましい。

【０００９】また、上記送風機構は、たとえば、光記録
媒体に対向する冷却風吹出口を有しており、該冷却風吹
出口が、光記録媒体の外周方向に、実質的に全周にわた
って配設されているものに構成できる。この冷却風吹出
口は、たとえば多孔質板を通して冷却風が吹き出される
もの、多孔板の各孔を通して冷却風が吹き出されるも
の、あるいは、たとえば同心円状に配設された環状スリ
ットの各スリット口から冷却風が吹き出されるもの等に
形成することができる。

【００１０】また、上記媒体とは、成形後の基板、該基
板上に成膜された媒体、さらにはその後にアニールを施
した媒体等の、冷却が要求される光記録媒体製造工程に
おける中間製品形態のものをいう。

【００１１】さらに、上記冷却風には、湿度６０％以下
の気体、あるいは０．５μｍ以上の粒子の混入率が１０
０，０００個／ｍ³以下の清浄な気体を用いることが好
ましい。気体の種類としては、空気の他、不活性ガス
や、不活性ガスと空気との混合気体等を用いることがで
きる。

【００１２】このような光記録媒体の製造装置および製
造方法においては、光記録媒体の支持・搬送中に、冷却
風によって媒体を積極的に冷却できるようになる。たと
えば、基板を成形した後に、成形基板を次の工程に支持
・搬送するときに冷却風によって冷却できるようにな
る。積極的な冷却によって効率よく冷却され、かつ、支
持・搬送と冷却が実質的に同時に行われるので、冷却完
了までの時間が大幅に短縮される。また、光記録媒体の
支持・搬送手段が冷却風送風機構を備え、媒体の冷却機
能を兼ね備えるから、独立した冷却装置や冷却用スペー
スの不要化も可能となり、光記録媒体製造装置全体の小
型化や省スペース化が可能となる。

【００１３】また、本発明の好ましい態様によると、光
記録媒体の支持・搬送手段と送風機構とが一体的に構成
されるため、媒体と送風機構との相対位置関係を一定に
保ったまま搬送・冷却できるため、冷却を均一にするこ
とができる。

【００１４】さらに、別の好ましい態様によると、各記
録媒体を個別に冷却するため、媒体ごとの冷却むらを低
減することができる。なお上記「個別に」とは、１枚１
枚の媒体を実質的に同一の形態で保持し、実質的に同一
の条件で冷却することを指す。したがって、媒体を１枚
ずつ搬送し、その過程で１枚ずつ冷却してもよく、数枚
ずつ搬送し、その際各媒体を同一形態の送風機構で冷却
してもよい。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の望ましい実施の
形態について、図面を参照して説明する。図１ないし図
３は、本発明の一実施態様に係る光記録媒体の製造装置
を示しており、とくに本発明を基板成形後の基板支持・
搬送工程に適用した場合を示している。

【００１６】図において、１は、プラスチック、たとえ
ばポリカーボネートからなる光記録媒体用の基板で、成
形（たとえば射出成形）直後のものを示している。成形
された基板１は、光記録媒体（基板）の支持・搬送手段
としてのロボットアーム２により、所定の姿勢に支持さ
れつつ次の工程に搬送される。

【００１７】ロボットアーム２の基板支持部には、支持
本体３が設けられており、その先端面に、基板１を吸着
保持する吸着パッド４が複数設けられている。吸着パッ
ド４には、支持本体３内に穿設された吸引孔５が連通し
ており、適当な外部吸引手段６によって吸引孔５を通し
てエア吸引することにより、基板１が吸着パッド４に吸
着保持される。この吸着のオン、オフは、吸引回路中に
適当な切換弁あるいは開閉弁を設けておくことにより容
易に制御される。

【００１８】このディスク支持・搬送手段に、吸着保持
されている基板１に向けて冷却風を吹き出す送風機構が
次のように設けられている。冷却風送風機構は、基板１
に対向する部位に冷却風吹出口７を有しており、該冷却
風吹出口７は、基板１の周方向全周にわたって環状に延
びている。冷却風吹出口７は、本実施態様では、多孔質
板８から構成されており、多孔質板８を通して送られる
冷却風が基板１に向けて吹き出されるようになってい
る。多孔質板８は、焼結金属等から構成すればよい。

【００１９】多孔質板８の背面側（基板１とは反対側）
には、均圧室９が形成されている。均圧室９に、支持本
体３中に穿設された送気孔１０を通して、冷却用気体圧
送手段１１からの冷却用気体が送給され、均圧化された
後、多孔質板８を通して基板１に向けて冷却風として吹
き出される。

【００２０】冷却用気体としては、とくに限定されない
が、たとえば空気や不活性ガス、あるいはこれらの混合
気体を用いることができる。基板１がプラスチックの場
合、吸湿しやすいので、冷却風の湿度を十分に低くして
おくことが好ましい。好ましくは湿度６０％以下、より
好ましくは４０％以下に保っておく。また、光記録媒体
は、製造のいずれの段階においても異物を極力少なく保
つ必要があることから、冷却風中の異物（粒子）も極力
少ない方が好ましい。たとえば、０．５μｍ以上の粒子
の混入率が１００，０００個／ｍ³以下の気体であるこ
とが好ましい。この粒子の混入率は、パーティクルカウ
ンタで容易に測定できる。また、冷却時間を大幅に短縮
したい場合には、冷却風温度を室温〜室温−２０℃程度
にすることも有効である。

【００２１】上記のように構成された装置においては、
基板１は、成形された後、ロボットアーム２の吸着パッ
ド４を介して吸着保持されつつ、ロボットアーム２の動
作によって次の工程へと搬送される。このとき、冷却用
気体圧送手段１１から送気孔１０を介して均圧室９に冷
却用気体が圧送され、該気体は、多孔質板８を通して冷
却風吹出口７から基板１に向けて冷却風として吹き出さ
れる。この冷却用気体圧送手段１１に適当な切換弁、開
閉弁あるいは調整弁を取り付けることも可能である。こ
れにより気体のオンオフや流量調整が可能となり、基板
の温度や冷却速度の調整ができるため、例えば熱収縮に
伴う基板歪を抑制したり、緩和したりするなど、より最
適な調整を行うことができる。

【００２２】この冷却風により、基板１は支持・搬送中
に同時に冷却されることになる。また、冷却風吹出によ
る積極的な冷却であるから、極めて効率のよい短時間の
冷却が可能となる。その結果、従来の搬送後に冷却ある
いは搬送後に放冷する場合に比べ、基板１を必要な低温
までに冷却するのに要求される時間、つまり冷却完了ま
での時間が大幅に短縮される。冷却完了までの時間が短
縮される結果、製造ラインのタクトを速めることが可能
となり、タクトタイムの短縮も可能となる。

【００２３】ちなみに、従来法では１分要していた基板
冷却時間を、１０秒程度の冷却時間までに、大幅に短縮
することができた。

【００２４】また、支持・搬送中に上記のように積極的
に効率のよい冷却を行うので、所定の搬送を完了するま
でに、同時に冷却を完了させることも可能となる。した
がって、従来のように独立した冷却装置や冷却用スペー
スを設けることの不要化が可能となる。その結果、光記
録媒体製造装置全体の小型化や省スペース化が可能とな
る。

【００２５】また、冷却風吹出口７は、支持本体３の基
板１との対向部位に、現状でも存在するスペースを有効
利用して形成できるので、支持・搬送手段自身の大型化
も回避される。

【００２６】さらに、本実施態様では、均圧室９で均圧
化した後多孔質板８を通して冷却風を吹き出す方式とし
たので、基板１に対し、冷却風を均一な強さで吹き出す
ことができる。しかも、冷却風吹出口７は、基板１の冷
却を必要とする部位の略全面にわたって吹き出されるこ
とになる。その結果、基板１の均一冷却が可能となる。

【００２７】上記において、冷却風吹出口は種々の形態
を採り得る。たとえば図４に示すような多孔板２１（た
とえばパンチングメタル）を用い、各孔から冷却風を吹
き出すようにしてもよい。

【００２８】また、図５に示すような同心円状に配設さ
れた環状スリット３１を有する板体３２から構成し、各
環状スリット３１の開口から冷却風を吹き出すようにし
てもよい。この環状スリットを有するタイプにおいて
は、図６に示すように、環状スリット３１ａを板体３２
ａの軸心３３ａに沿う方向に開設したものの他、図７に
示すように、環状スリット３１ｂを板体３２ｂの軸心３
３ｂに対し傾斜させて開設するようにしてもよい。この
ようにすれば、基板１の被冷却面に対して、冷却風を内
周側から外周側の方向に流すことができ、より効率のよ
い冷却が可能となる。

【００２９】上記実施態様では、基板１成形後に該成形
基板１を冷却する場合について説明したが、本発明はこ
れに限らず、光記録媒体製造工程において基板や媒体の
冷却を要する全ての工程に適用可能である。たとえば、
基板上に記録層等の成膜が行われた媒体の冷却、さらに
は、その後の工程で媒体のアニールを行った後の冷却、
等にも適用できる。

【００３０】なお、本発明においては、光記録媒体自身
の構成は特に限定されるものではないが、その一例につ
いて説明しておく。本発明に係る光記録媒体の形式とし
ては特に限定されないが、たとえば相変化型光記録媒体
を対象とすることができる。相変化型光記録媒体は、通
常透明な基板上に記録層を設けたものであり、記録層構
成に、レーザ光により結晶とアモルファスとの可逆変化
が可能な特定の金属が用いられている。基板上の層構成
としては、たとえば、透明な基板上に、少なくとも第１
保護層／記録層／第２保護層／反射層を有する層構成と
することができる。これらの各層形成後に、さらにオー
バーコート層を設けることができる。また、各層形成前
の基板の反記録面側には、ハードコート層を設けること
ができる。

【００３１】相変化型光記録媒体の記録層には、たとえ
ば、Ｔｅ−Ｇｅ−Ｓｂ−Ｐｄ合金、Ｔｅ−Ｇｅ−Ｓｂ−
Ｐｄ−Ｎｂ合金、Ｎｂ−Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ｐｔ−
Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ｎｉ−Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、
Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ｃｏ−Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、
Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ｉｎ−Ｓｅ合金、およびこれら
を主成分とする合金が用いられる。とくにＴｅ−Ｇｅ−
Ｓｂ−Ｐｄ合金、Ｔｅ−Ｇｅ−Ｓｂ−Ｐｄ−Ｎｂ合金
が、記録消去再生を繰り返しても劣化が起こり難く、さ
らに熱安定性が優れているので好ましい。これら合金
を、基板上に設けられた第１保護層上に、たとえばスパ
ッタリングで膜付けし、記録層が形成される。

【００３２】第１保護層および第２保護層は、記録層を
機械的に保護するとともに、基板や記録層が記録による
熱によって変形したり記録消去再生特性が劣化したりす
るのを防止したり、記録層に耐湿熱性や耐酸化性を持た
せる役割を果たす。このような保護層としてはＺｎＳ、
ＳｉＯ₂、Ｔａ₂Ｏ₅、ＩＴＯ、ＺｒＣ、ＴｉＣ、Ｍｇ
Ｆ₂などの無機膜やそれらの混合膜が使用できる。とく
にＺｎＳとＳｉＯ₂およびＺｎＳとＭｇＦ₂の混合膜は
耐湿熱性に優れており、さらに記録消去再生時の記録層
の劣化を抑制するので好ましい。

【００３３】反射層としては、金属または、金属酸化
物、金属窒化物、金属炭化物などと金属との混合物、例
えばＺｒ、Ｃｒ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｓｉ、Ａｌ、Ａｕ、Ｐ
ｄ、Ｈｆなどの金属やこれらの合金、これらとＺｒ酸化
物、Ｓｉ酸化物、Ｓｉ窒化物、Ａｌ酸化物などを混合し
たものを使用できる。特にＡｌ、Ａｕ、Ｔａやそれらの
合金やＡｌ、Ｈｆ、Ｐｄの合金などは膜の形成が容易で
あり好ましい。

【００３４】基板上に、第１保護層、記録層、第２保護
層、反射層を形成する方法としては、真空（減圧）雰囲
気中での薄膜形成方法、たとえばスパッタリング法、真
空蒸着法、イオンプレーティング法などを用いることが
できる。特に組成、膜厚のコントロールが容易なことか
らスパッタリング法が好ましい。

【００３５】基板としては、基板側から記録再生を行う
ためにはレーザ光が良好に透過する材料を用いることが
好ましく、たとえばポリメチルメタアクリレート樹脂、
ポリカーボネート樹脂、ポリオレフィン樹脂、エポキシ
樹脂などの有機高分子樹脂、それらの混合物、共重合体
物などやガラスなどを用いることができる。中でも、昨
今はポリカーボネート樹脂が主流となっている。

【００３６】基板は、円盤体に成形されるものである。
成形方法は特に限定しないが、たとえば射出成形による
ことができ、金型内に、表面に所定のグルーブやピット
雄型が形成されたスタンパを装着し、スタンパからの転
写により、表面に所望のトラックが形成された基板を形
成できる。

【００３７】基板の大きさは、光記録媒体ドライブ装置
からの要求規格に合わせる必要がある。たとえば、直径
９０ｍｍや１２０ｍｍ、１３０ｍｍの基板に成形するこ
となどが規定される。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の光記録媒
体の製造装置および製造方法によるときは、基板や媒体
の支持・搬送手段に冷却風送風機構を設け、支持・搬送
中に同時に積極的に効率のよい冷却を行うことができる
ようにしたので、冷却完了までの時間を大幅に短縮で
き、その分製造ラインのタクトを速めることができる。

【００３９】また、従来のような冷却専用の装置やスペ
ースの不要化が可能となり、光記録媒体製造装置全体と
しての小型化や省スペース化が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施態様に係る光記録媒体の製造装
置の概略構成図である。

【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う正面図である。

【図３】図１の装置のロボットアームを含めた概略構成
図である。

【図４】別の実施態様に係る冷却風吹出口の正面図であ
る。

【図５】さらに別の実施態様に係る冷却風吹出口の正面
図である。

【図６】図５の装置の環状スリット開設方法を示す部分
縦断面図である。

【図７】図５の装置の別の環状スリット開設方法を示す
部分縦断面図である。

【符号の説明】

１基板２支持・搬送手段としてのロボットアーム３支持本体４吸着パッド５吸引孔６吸引手段７冷却風吹出口８多孔質板９均圧室１０送気孔１１冷却用気体圧送手段２１多孔板３１、３１ａ、３１ｂ環状スリット３２、３２ａ、３２ｂ板体３３ａ、３３ｂ軸心

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光記録媒体を支持・搬送する手段と、光
記録媒体に向けて冷却風を吹き出す送風機構を設けたこ
とを特徴とする、光記録媒体の製造装置。
【請求項２】前記支持・搬送手段と、前記送風機構と
が一体的に構成されている、請求項１の光記録媒体の製
造装置。
【請求項３】前記送風機構が光記録媒体を個別に冷却
するものである、請求項１または２の光記録媒体の製造
装置。
【請求項４】前記送風機構が光記録媒体に対向する冷
却風吹出口を有しており、該冷却風吹出口が、光記録媒
体の外周方向に、実質的に全周にわたって配設されてい
る、請求項１ないし３のいずれかに記載の光記録媒体の
製造装置。
【請求項５】前記冷却風吹出口が、多孔質板、多孔
板、環状スリットのいずれかによって形成されている、
請求項４に記載の光記録媒体の製造装置。
【請求項６】前記光記録媒体が、成形後の基板、該基
板上に成膜された後の媒体、保護コートを施した後の媒
体、さらにアニールを施した後の媒体のいずれかであ
る、請求項１ないし５のいずれかに記載の光記録媒体の
製造装置。
【請求項７】前記冷却風に、湿度６０％以下の気体あ
るいは０．５μｍ以上の粒子の混入率が１００，０００
個／ｍ³以下の気体が用いられている、請求項１ないし
６のいずれかに記載の光記録媒体の製造装置。
【請求項８】光記録媒体を支持・搬送しながら冷却す
ることを特徴とする光記録媒体の製造方法。